一种智能监护安全鞋制造技术

本发明专利技术公开了一种智能监护安全鞋，可以实时对穿戴者进行定位及监督(判断是否摔倒)。该智能安全鞋包括：左鞋体和右鞋体；在所述左鞋体的鞋底内设置有包括定位模块、运动检测模块A、供电模块A和控制单元A的功能单元A，在所述左鞋体上还设置有通信单元A；在所述右鞋体的鞋底内设置有包括运动检测模块B、供电模块B和控制单元B的功能单元B；在所述右鞋体上还设置有通信单元B。该智能监护安全鞋通过设置在两只鞋体上的运动检测模块实现穿戴者摔倒并主动报警，有效保障穿戴者的安全，且摔倒识别精度高，能够有效避免误报警，提高其使用性能；同时能够实现穿戴者的精确定位，当穿戴者走丢后监护人可以在客户端查询到穿戴者的位置。

An Intelligent Guardianship Safety Shoe

The invention discloses an intelligent monitoring safety shoe, which can locate and supervise the wearer in real time (judge whether or not he falls). The intelligent safety shoe comprises a left shoe body and a right shoe body; a functional unit A including a positioning module, a motion detection module, a power supply module and a control unit A is arranged in the sole of the left shoe body, and a communication unit A is also arranged on the left shoe body; and a functional unit B including a motion detection module B, a power supply module B and a control unit B is arranged in the sole of the right shoe body; The right shoe body is also provided with a communication unit B. The intelligent monitoring safety shoe realizes the wearer's fall and active alarm through the motion detection module set on two shoe bodies, effectively guarantees the wearer's safety, and has high accuracy of fall recognition, effectively avoids false alarm and improves its performance; at the same time, it can realize the wearer's precise positioning. When the wearer is lost, the guardian can inquire the wearer's position on the client side. \u3002

【技术实现步骤摘要】
一种智能监护安全鞋
专利技术涉及一种智能穿戴设备，具体涉及一种智能监护安全鞋。
技术介绍
目前的智能鞋产品功能单一，主要是用于对使用者进行实时定位用，且多数定位仅限于室外定位，无法进行室内定位，且续航能力短基本一天充一次电，使用不方便。且目前的智能鞋多不能进行摔倒识别，监护性能不可靠。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种智能监护安全鞋，可以实时对穿戴者进行定位及监护(判断是否摔倒)。所述的智能监护安全鞋，包括：左鞋体和右鞋体；所述左鞋体的鞋底内设置封装有供电模块A和印制电路板A的封装件A；所述印制电路板A上设置有定位模块、运动检测模块A、控制单元A和通信单元A；所述左鞋体上还设置有与所述定位模块和通信单元A配套使用的通信天线A；所述右鞋体的鞋底内设置封装有供电模块B和印制电路板B的封装件B；所述印制电路板B上设置有运动检测模块B和通信单元B；所述右鞋体上还设置有与所述通信单元B配套使用的通信天线B；所述定位模块用于实现智能安全鞋穿戴者定位；所述通信单元A包括用于实现左鞋体与监护人客户端之间通信的外部通信单元和用于和通信单元B配合实现左右两只鞋体之间通信的内部通信单元；所述供电模块A用于为所述定位模块、运动检测模块A、通信单元A和控制单元A供电；所述供电模块B用于为所述运动检测模块B、通信单元B和控制单元B供电；所述运动检测模块A和运动检测模块B为惯性传感器，用于实时监测在所在鞋体的姿态角，所述姿态角包括横滚角和俯仰角；所述控制单元A和控制单元B中均设置有对应鞋体的姿态角阈值，控制单元A和控制单元B实时采集其对应鞋体上惯性传感器的数据并计算得到鞋体姿态信息，将得到的姿态信息和其内部预设的姿态角阈值进行比对：当左右两只鞋体上的惯性传感器检测到的姿态角数据均超过对应控制单元中的姿态角阈值时，判断穿戴者摔倒；所述控制单元A通过通信单元A中的外部通信单元将摔倒所在位置的定位信息和摔倒信息发送到监护人客户端，并启动客户端的报警单元；当两只脚的惯性传感器检测到的姿态角数据中有一个未超过姿态角阈值或两个均未超过姿态角阈值；判断穿戴者未摔倒。在所述控制单元A中还设置有摔倒姿态角数据库，所述摔倒姿态角数据库包括两种以上摔倒姿态下左鞋体的姿态角数据和右鞋体的姿态角数据；当左右两只鞋体上的惯性传感器检测到的姿态角数据均超过对应控制单元中的姿态角阈值时，所述控制单元B将计算得到的右鞋体的姿态角数据通过通信单元B发送给所述控制单元A中进行进一步的判断：所述控制单元A同时将左鞋体的姿态角数据和右鞋体的姿态角数据在其内部预存的摔倒姿态角数据库中进行匹配，如果与摔倒姿态数据库中的某项数据匹配，则判断穿戴者摔倒；所述控制单元A通过通信单元A中的外部通信单元将摔倒所在位置的定位信息和摔倒信息发送到监护人客户端，并启动客户端的报警单元；如果没有与摔倒姿态角数据库中的任何一项数据匹配，则判断穿戴者未摔倒。所述定位模块包括AGPS模块，所述通信单元A包括GSM/GPRS模块、BLE模块A和WIFI模块，所述通信天线A包括GSM/GPRS天线、GPS天线以及蓝牙和WIFI一体天线；所述通信单元B包括BLE模块B，所述通信天线B包括蓝牙天线；所述AGPS模块用于实现穿戴者的室外定位，通过“WIFI+基站”实现穿戴者的室内定位；所述GSM/GPRS为用于实现左鞋体与监护人客户端之间通信的外部通信单元；左右两只鞋体上的BLE模块为用于实现左右两只鞋体之间通信的内部通信单元。所述通信单元A通过柔性天线基板设置在左鞋体后帮上，其中GPS天线固定在柔性天线基板的中间位置，并嵌在防水膜内部；所述GSM/GPRS天线固定在柔性天线基板上GPS天线的左侧，所述蓝牙和WIFI一体天线固定在柔性天线基板上GPS天线的右侧；所述蓝牙天线通过柔性天线基板固定在右鞋体后帮的左侧。有益效果：(1)该智能鞋通过设置在两只鞋体上的惯性传感器实现穿戴者摔倒并主动报警，有效保障穿戴者的安全，且摔倒识别精度高，能够有效避免误报警，提高其使用性能；同时能够实现穿戴者室内及室外的精确定位，当穿戴者走丢后监护人可以在客户端查询到穿戴者的位置。(2)采用无线充电，只需要将智能鞋放在充电板上就可以实现鞋子的无线充电，操作简单方便。(3)通过设置心率/心电模块，能够识别穿戴者(如老人和患病人士)心率/心电发生异常，且发现异常后能够及时向监护人报警。(4)利用加速度计对智能鞋进行运动感知，当鞋子没人穿着时处于低功耗状态，使该智能安全鞋续航时间长。(5)只有当穿着者摔倒或者走丢亲人发起位置请求时才开启定位及其相关通信模块，大大降低系统功耗。附图说明图1为该智能鞋鞋体的外形示意图；图2为设置在左鞋体PCB上功能模块的结构框图；图3为设置在右鞋体PCB上功能模块的结构框图。图4为实施例2中电池、印制电路板以及通信天线在鞋体上的布置示意图；图5为实施例3中电池、印制电路板以及通信天线在鞋体上的布置示意图；图6为实施例4中鞋体后帮上通信天线的布置示意图。其中：1-鞋底、2-通信天线、3-帮面、4-鞋舌、5-GSM/GPRS天线、6-蓝牙和WIFI一体天线、7-GPS天线、8-蓝牙天线、9-封装壳、10-后帮具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。实施例1：本实施例提供一种针对老年人及其他需要被监护群体使用的智能监护安全鞋，能够实现对穿戴者的摔倒主动报警和走丢定位，保障老年人及其他需要被监护群体的安全。该智能监护安全鞋包括：左右两个鞋体，每个鞋体包括：帮面3、鞋底1、鞋舌4、设置在鞋底1内部的电池、印制电路板(PCB)以及设置在鞋舌4上的通信天线，如图1所示。印制电路板上设置有用于实现智能监护的功能模块，电池和印制电路板封装在封装壳9内部。为降低该智能监护安全鞋识别摔倒时的误报率，在左鞋体和右鞋体内部的PCB上设置不同的智能监护功能模块，通过其相互配合，实现摔倒主动报警功能。具体为：如图2所示，设置在左鞋体鞋底1内部的PCB上的智能监护功能单元包括：定位模块、运动检测模块A、控制单元A、无线充电模块和通信单元A；其中定位模块用于实现穿戴者的定位，包括AGPS模块；运动检测模块A为惯性传感器(六轴传感器)；通信单元A包括：GSM/GPRS模块、BLE模块和WIFI模块；基于此，设置在设置在左鞋体鞋舌4上与通信单元A配套使用的通信天线包括GSM/GPRS天线5、GPS天线7以及蓝牙和WIFI一体天线8；其中GSM/GPRS天线5与GSM/GPRS模块电性连接，GPS天线7与AGPS模块电性连接，蓝牙和WIFI一体天线8分别与BLE模块和WIFI模块电性连接。如图3所示，设置在右鞋体鞋底1内部PCB上的智能监护功能单元包括运动检测模块B、通信单元B、无线充电模块和控制单元B；其中运动检测模块B为惯性传感器(六轴传感器)，通信单元B包括BLE模块，基于此，设置在右鞋体鞋舌4上与通信单元B配套使用的通信天线仅包括蓝牙天线8，蓝牙天线8与BLE模块电性连接。AGPS模块用于实现穿戴者的室外定位，“WIFI+基站”相配合能够实现穿戴者的室内定位；为降低功耗，只有当穿着者摔倒或者走丢亲人发起位置请求时才开启定位。GSM/GPRS模块用于实现左鞋体与监护人客户端之间的通信；左右两只鞋体上的BLE模块用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能监护安全鞋，包括：左鞋体和右鞋体；其特征在于，所述左鞋体的鞋底内设置封装有供电模块A和印制电路板A的封装壳A；所述印制电路板A上设置有定位模块、运动检测模块A、控制单元A和通信单元A；所述左鞋体上还设置有与所述定位模块和通信单元A配套使用的通信天线A；所述右鞋体的鞋底内设置封装有供电模块B和印制电路板B的封装壳B；所述印制电路板B上设置有运动检测模块B和通信单元B；所述右鞋体上还设置有与所述通信单元B配套使用的通信天线B；所述定位模块用于实现智能安全鞋穿戴者定位；所述通信单元A包括用于实现左鞋体与监护人客户端之间通信的外部通信单元和用于和通信单元B配合实现左右两只鞋体之间通信的内部通信单元；所述供电模块A用于为所述定位模块、运动检测模块A、通信单元A和控制单元A供电；所述供电模块B用于为所述运动检测模块B、通信单元B和控制单元B供电；所述运动检测模块A和运动检测模块B为惯性传感器，用于实时监测在所在鞋体的姿态角，所述姿态角包括横滚角和俯仰角；所述控制单元A和控制单元B中均设置有对应鞋体的姿态角阈值，控制单元A和控制单元B实时采集其对应鞋体上惯性传感器的数据并计算得到鞋体姿态信息，将得到的姿态信息和其内部预设的姿态角阈值进行比对：当左右两只鞋体上的惯性传感器检测到的姿态角数据均超过对应控制单元中的姿态角阈值时，判断穿戴者摔倒；所述控制单元A通过通信单元A中的外部通信单元将摔倒所在位置的定位信息和摔倒信息发送到监护人客户端，并启动客户端的报警单元；当两只脚的惯性传感器检测到的姿态角数据中有一个未超过姿态角阈值或两个均未超过姿态角阈值；判断穿戴者未摔倒。...

【技术特征摘要】
1.一种智能监护安全鞋，包括：左鞋体和右鞋体；其特征在于，所述左鞋体的鞋底内设置封装有供电模块A和印制电路板A的封装壳A；所述印制电路板A上设置有定位模块、运动检测模块A、控制单元A和通信单元A；所述左鞋体上还设置有与所述定位模块和通信单元A配套使用的通信天线A；所述右鞋体的鞋底内设置封装有供电模块B和印制电路板B的封装壳B；所述印制电路板B上设置有运动检测模块B和通信单元B；所述右鞋体上还设置有与所述通信单元B配套使用的通信天线B；所述定位模块用于实现智能安全鞋穿戴者定位；所述通信单元A包括用于实现左鞋体与监护人客户端之间通信的外部通信单元和用于和通信单元B配合实现左右两只鞋体之间通信的内部通信单元；所述供电模块A用于为所述定位模块、运动检测模块A、通信单元A和控制单元A供电；所述供电模块B用于为所述运动检测模块B、通信单元B和控制单元B供电；所述运动检测模块A和运动检测模块B为惯性传感器，用于实时监测在所在鞋体的姿态角，所述姿态角包括横滚角和俯仰角；所述控制单元A和控制单元B中均设置有对应鞋体的姿态角阈值，控制单元A和控制单元B实时采集其对应鞋体上惯性传感器的数据并计算得到鞋体姿态信息，将得到的姿态信息和其内部预设的姿态角阈值进行比对：当左右两只鞋体上的惯性传感器检测到的姿态角数据均超过对应控制单元中的姿态角阈值时，判断穿戴者摔倒；所述控制单元A通过通信单元A中的外部通信单元将摔倒所在位置的定位信息和摔倒信息发送到监护人客户端，并启动客户端的报警单元；当两只脚的惯性传感器检测到的姿态角数据中有一个未超过姿态角阈值或两个均未超过姿态角阈值；判断穿戴者未摔倒。2.如权利要求1所述的智能监护安全鞋，其特征在于，在所述控制单元A中还设置有摔倒姿态角数据库，所述摔倒姿态角数据库包括两种以上摔倒姿态下左鞋体的姿态角数据和右鞋体的姿态角数据；当左右两只鞋体上的惯性传感器检测到的姿态角数据均超过对应控制单元中的姿态角阈值时，所述控制单元B将计算得到的右鞋体的姿态角数据通过通信单元B发送给所述控制单元A中进行进一步的判断：所述控制单元A同时将左鞋体的姿态角数据和右鞋体的姿态角数据在其内部预存的摔倒姿态角数据库中进行匹配，如果与摔倒姿态数据库中的某项数据匹配，则判断穿戴者摔倒；所述控制单元A通过通信单元A中的外部通信单元将摔倒所在位置的定位信息和摔倒信息发送到监护人客户端，并启动客户端的报警单元；如果没有与摔倒姿态角数据库中的任何一项数据匹配，则判断穿戴者未摔倒。3.如权利要求1或2所述的智能监护安全鞋，其特征在于，所述定位模块包括AGPS模块，所述通信单元A包括：GSM/GPRS...

【专利技术属性】
技术研发人员：王信峰，孙健，
申请(专利权)人：北京航天测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11