松紧鞋带的控制方法及智能鞋技术

本发明专利技术涉及穿戴设备交互技术领域，尤指一种松紧鞋带的控制方法及智能鞋，该控制方法包括如下步骤：传感器组件采集穿戴者脚部姿态数据，控制器根据脚部姿态数据处理成相对应的指令信号，并根据指令信号对鞋带松紧装置发出指令操作，鞋带松紧装置根据指令操作对鞋带进行松紧处理；而智能鞋包括鞋体及装设于鞋体的控制器、传感器组件、电源组件和鞋带松紧装置，鞋带松紧装置、传感器组件和电源组件分别与控制器电连接。本发明专利技术将智能鞋与互联网技术相结合，通过智能鞋来识别脚部姿态动作，并以此来对鞋带进行松紧处理，能够便利的进行穿脱鞋的操作，解放双手。

Control method of elastic shoelace and intelligent shoes

The invention relates to the field of wearable device interaction technology, in particular to a control method for elastic shoelaces and intelligent shoes. The control method comprises the following steps: the sensor assembly collects the wearer's foot posture data, the controller processes the foot posture data into corresponding command signals, and sends command operation to the shoelace elastic device according to the command signals, The shoelace tightening device tightens the shoelace according to the instruction operation; The intelligent shoe comprises a shoe body, a controller installed on the shoe body, a sensor assembly, a power supply assembly and a shoelace tightening device, and the shoelace tightening device, the sensor assembly and the power supply assembly are respectively electrically connected with the controller. The invention combines the intelligent shoes with the Internet technology, identifies the foot posture action through the intelligent shoes, and carries out the elastic treatment on the shoelaces, so as to facilitate the operation of putting on and taking off the shoes and liberate the hands.

【技术实现步骤摘要】
松紧鞋带的控制方法及智能鞋
本专利技术涉及穿戴设备交互
，尤指一种松紧鞋带的控制方法及智能鞋。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高和对效率的关注，人们对于生活中一些费时间和繁琐的日常行为具有越来越高的自动化需求，其中穿、脱鞋子是每个人每天都会面临的长期高频行为。在传统穿鞋的过程中，人们需要将鞋带调整好松紧后，对鞋带进行打结固定，在脱鞋的过程中，需要先将鞋带打开并进行松动，才能将鞋脱下。这整个过程繁琐而不便利，且系好的鞋带极易脱落，行走运动过程中易产生安全风险。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种松紧鞋带的控制方法及智能鞋，能够便利的进行穿、脱鞋的操作，解放双手。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是一种松紧鞋带的控制方法及智能鞋，一种松紧鞋带的控制方法，包括如下步骤：传感器组件采集穿戴者的脚部姿态数据；控制器根据脚部姿态数据处理成相对应的指令信号，并根据指令信号对鞋带松紧装置发出指令操作；鞋带松紧装置根据指令操作对鞋带进行松紧处理。作为一种优选方案，传感器组件采集的脚部姿态数据是左脚或者右脚的脚部姿态数据，鞋带松紧装置根据指令操作对双脚的鞋带进行同步松紧处理。作为一种优选方案，传感器组件采集的脚部姿态数据是双脚的脚部姿态数据，鞋带松紧装置根据左脚/右脚的指令操作对左脚/右脚的鞋带进行松紧处理。作为一种优选方案，所述脚步姿态数据的采集方法包括如下步骤：陀螺仪获取鞋子在x、y、z三轴方向上的旋转角速度，分别为ωx、ωy、ωz；将旋转角速度ωx、ωy、ωz对时间积分计算出陀螺仪当下时刻在x、y、z三轴方向上的旋转角度ɑx、ɑy、ɑz，其公式如下其中，ɑx0、ɑy0、ɑz0表示陀螺仪上一时刻在x、y、z三轴方向上的旋转角度，初始值均为0，dt数值为0.002s；根据旋转角度ɑx获得鞋体的前后俯仰的数据；根据旋转角度ɑy获得鞋体的水平旋转的数据；根据旋转角度ɑz获得鞋体的左右翻滚的数据。作为一种优选方案，所述旋转角速度ωx、ωy、ωz对时间积分计算出旋转角度ɑx、ɑy、ɑz的公式后，还需要对旋转角度ɑx、ɑy、ɑz进行积分校准；其校准的步骤包括：地磁传感器获取鞋子在x、y、z三轴方向上的地磁分量，分别为bx、by、bz；根据公式ɑyb＝atan2f(by，bx)获得地磁y轴角度ɑyb；加速度计获取鞋子在x、y、z三轴方向上的加速度，分别为ax、ay、az；对加速度ax、ay、az做归一化处理：根据x轴方向上的加速度值和z轴方向上的加速度值，计算加速度z轴角度ɑza，其公式为：ɑza＝-(atan2f(ax，az))；根据y轴方向上的加速度值和z轴方向上的加速度值，计算加速度x轴角度ɑxa，其公式为：ɑxa＝+(atan2f(ay，az))；利用地磁y轴角度ɑyb、加速度z轴角度ɑza和加速度x轴角度ɑxa对陀螺仪在x、y、z三轴方向上的旋转角度ɑx、ɑy、ɑz进行积分校准，并获得校准后的旋转角度ɑx(t)、ɑy(t)、ɑz(t)，其公式如下：ɑx(t)＝ɑx+(ɑxa-ɑx)*dt*0.1；ɑy(t)＝ɑy+(ɑyb-ɑy)*dt*0.1；ɑz(t)＝ɑz+(ɑza-ɑz)*dt*0.1。一种智能鞋，包括鞋体及装设于鞋体的控制器、传感器组件、电源组件和鞋带松紧装置，所述鞋带松紧装置、所述传感器组件和所述电源组件分别与所述控制器电连接；所述鞋体包括左鞋和右鞋，所述左鞋和所述右鞋均具设有所述鞋带松紧装置和所述电源组件；所述控制器包括分别装设在左鞋、右鞋内的主控制器和副控制器，所述主控器对左鞋的鞋带松紧装置进行松紧处理，所述副控制器对右鞋的鞋带松紧装置进行松紧处理。作为一种优选方案，所述传感器组件的数量为一组，所述传感器组件装设于左鞋，所述主控制器与所述副控制器通信连接，所述传感器组件将采集的数据传送至主控制器，所述主控制器一边对左鞋的鞋带松紧装置进行松紧处理，一边对副控制器发送指令，所述副控制器收到指令后对右鞋的鞋带松紧装置进行松紧处理。作为一种优选方案，所述传感器组件的数量为两组，两组传感器组件分别装设于左鞋和右鞋，所述主控器根据传感器组件采集的数据对左鞋的鞋带松紧装置进行松紧处理，所述副控制器根据传感器组件采集的数据对右鞋的鞋带松紧装置进行松紧处理。作为一种优选方案，所述传感器组件包括陀螺仪、地磁传感器和加速度计。作为一种优选方案，所述鞋带松紧装置包括外壳及装设在外壳内的微型驱动机构、传动机构和卷带机构，所述微型驱动机构与所述主控制器/副控制器电连接，所述传动机构与所述微型驱动机构驱动连接，所述卷带机构与所述传动机构连接。本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过传感器组件来识别脚步姿态，控制器根据脚步姿态来对应作出松紧鞋带的指令，通过该控制方法，能够使人们能够便利的进行穿脱鞋的操作，无需手动系鞋带，解放双手。附图说明图1是本专利技术的松紧鞋带的控制方法的流程框图。图2是本专利技术的智能鞋的分解结构示意图。图3是本专利技术的鞋带松紧装置的分解机构示意图。附图标号说明：11-鞋底；12-前鞋面；13-后鞋面；14-鞋垫；15-安装槽；16-鞋扣；20-鞋带；30-鞋带松紧装置；31-底壳；32-面盖；33-微型驱动机构；34-蜗杆；35-蜗轮；36-转轴；37-工字盘；38-卡槽；40-电源组件；50-控制器；60-松紧按键。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步地详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1所示，本专利技术关于一种松紧鞋带的控制方法，包括如下步骤：S10、传感器组件采集穿戴者的脚部姿态数据；S20、控制器根据脚部姿态数据处理成相对应的指令信号，并根据指令信号对鞋带松紧装置发出指令操作；S30、鞋带松紧装置根据指令操作对鞋带进行松紧处理。本专利技术通过传感器组件来识别脚步姿态，控制器根据脚步姿态来对应作出松紧鞋带的指令，通过该控制方法，能够使人们能够便利的进行穿脱鞋的操作，无需手动系鞋带，解放双手，方便用户使用，用户体验效果更佳。在S10步骤中，所述脚步姿态数据的采集方法包括如下步骤：S101、陀螺仪获取鞋子在x、y、z三轴方向上的旋转角速度，分别为ωx、ωy、ωz；S102、将旋转角速度ωx、ωy、ωz对时间积分计算出陀螺仪当下时刻在x、y、z三轴方向上的旋转角度ɑx、ɑy、ɑz，其计算公式如下：其中，ɑx0、ɑy0、ɑz0表示陀螺仪上一时刻在x、y、z三轴方向上的旋转角度，初始值均为0，dt数值为0.00本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种松紧鞋带的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/n传感器组件采集穿戴者的脚部姿态数据；/n控制器根据脚部姿态数据处理成相对应的指令信号，并根据指令信号对鞋带松紧装置发出指令操作；/n鞋带松紧装置根据指令操作对鞋带进行松紧处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种松紧鞋带的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
传感器组件采集穿戴者的脚部姿态数据；
控制器根据脚部姿态数据处理成相对应的指令信号，并根据指令信号对鞋带松紧装置发出指令操作；
鞋带松紧装置根据指令操作对鞋带进行松紧处理。


2.根据权利要求1所述的松紧鞋带的控制方法，其特征在于：传感器组件采集的脚部姿态数据是左脚或者右脚的脚部姿态数据，鞋带松紧装置根据指令操作对双脚的鞋带进行同步松紧处理。


3.根据权利要求1所述的松紧鞋带的控制方法，其特征在于：传感器组件采集的脚部姿态数据是双脚的脚部姿态数据，鞋带松紧装置根据左脚/右脚的指令操作对左脚/右脚的鞋带进行松紧处理。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的松紧鞋带的控制方法，其特征在于，所述脚步姿态数据的采集方法包括如下步骤：
陀螺仪获取鞋子在x、y、z三轴方向上的旋转角速度，分别为ωx、ωy、ωz；
将旋转角速度ωx、ωy、ωz对时间积分计算出陀螺仪当下时刻在x、y、z三轴方向上的旋转角度ɑx、ɑy、ɑz，其公式如下









其中，ɑx0、ɑy0、ɑz0表示陀螺仪上一时刻在x、y、z三轴方向上的旋转角度，初始值均为0，dt数值为0.002s；
根据旋转角度ɑx获得鞋体的前后俯仰的数据；根据旋转角度ɑy获得鞋体的水平旋转的数据；根据旋转角度ɑz获得鞋体的左右翻滚的数据。


5.根据权利要求4所述的松紧鞋带的控制方法，其特征在于，所述旋转角速度ωx、ωy、ωz对时间积分计算出旋转角度ɑx、ɑy、ɑz的公式后，还需要对旋转角度ɑx、ɑy、ɑz进行积分校准；其校准的步骤包括：
地磁传感器获取鞋子在x、y、z三轴方向上的地磁分量，分别为bx、by、bz；
根据公式ɑyb＝atan2f(by，bx)获得地磁y轴角度ɑyb；
加速度计获取鞋子在x、y、z三轴方向上的加速度，分别为ax、ay、az；
对加速度ax、ay、az做归一化处理：根据x轴方向上的加速度值和z轴方向上的加速度值，计算加速度z轴角度ɑza，其公式为：ɑza＝-(atan2f(ax，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖安邦，
申请(专利权)人：东莞市攀星智能运动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44