CN106108214A - 一种具有定位功能的鞋 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有定位功能的鞋，其包括鞋底和与所述鞋底相连接的鞋面；在所述鞋底或者所述鞋面上设置有微型定位装置；在所述鞋底中设置有为所述微型定位装置供电的供电装置，其中所述供电装置包括与所述微型定位装置相连接的可充电电池和为所述可充电电池充电的无线充电电路；并且，在所述鞋底或者所述鞋面上设置有与所述微型定位装置相连接并用于接收和发送信号的天线。本发明通过设置有与微型定位装置相连接并用于接收和发送信号的天线，可以增强微型定位装置的发送、接收信号的能力，减少因信号问题导致的不能定位的问题。

Description

一种具有定位功能的鞋
技术领域
本发明涉及一种鞋，更具体地说，其涉及一种具有定位功能的鞋。
背景技术
近年来，儿童被拐遇害事件越来越频繁发生。据统计，全国每年最少有20万儿童失踪，立案查找的走失、被拐卖人员超过60万人。儿童走失的现象日益严重，若儿童丢失后，家长很难第一时间获知儿童的具体地理位置，从而无法及时的对丢失儿童采取施救措施。
同时，老人走失已成为一个越来越严重的社会问题。据了解，走失的老人以老年痴呆症患者居多。曾有媒体分析，老人的频频走失除了与自身疾病有关外，城市建设和生活方式的不断改变，也是让他们容易迷失的原因。而且现在“空巢老人”越来越多，他们日常生活中成员单一、乏人照顾，走失了一时很难知道。
为了寻找老人、儿童，家属往往要耗费很多精力，找到后还要防范再次出现这种情况，同时在很大程度给警方带来较大工作量。
为防止老人、儿童丢失，目前人们已经开始在老人、儿童身上配置定位装置，例如户外探险活动中为防止参与者掉队或出现意外，会给参与者配发***等类似产品。但此类产品不易携带，而且在意外发生的过程中很容易丢失。
另外，目前已有的定位鞋都是将定位装置设置于鞋底内，其信号的发送、接收都存在一定的问题，容易出现无信号的问题。
发明内容
针对现有技术之不足，本发明提供了一种具有定位功能的鞋。为解决上述问题，本发明的技术方案如下：
一种具有定位功能的鞋，其包括鞋底和与所述鞋底相连接的鞋面；在所述鞋底或者所述鞋面上设置有微型定位装置；在所述鞋底中设置有为所述微型定位装置供电的供电装置，其中所述供电装置包括与所述微型定位装置相连接的可充电电池和为所述可充电电池充电的无线充电电路；并且，在所述鞋底或者所述鞋面上设置有与所述微型定位装置相连接并用于接收和发送信号的天线。通过在鞋底或者鞋面上设置有与微型定位装置相连接并用于接收和发送信号的天线，可以增强微型定位装置的发送、接收信号的能力，减少因信号问题导致的不能定位的问题。
根据一个优选的实施方式，所述天线以装饰图案或装饰件的形式设置于所述鞋底的侧面表面或者所述鞋面表面。
根据一个优选的实施方式，所述微型定位装置包括微控制器，与所述微控制器相连接的微型定位模块和无线通信模块。
根据一个优选的实施方式，在所述可充电电池与所述无线充电电路之间设置有由所述微控制器控制的开关电路。
进一步的，所述供电装置还包括通过充电电路与所述可充电电池相连接的微型振动发电机；所述微型振动发电机包括多个由压电陶瓷与金属弹片形成的压电振子；其中，多个所述压电振子并联连接；并且所述压电振子安装于所述鞋底的后部，其伸缩振动模式为平行于电场方向的伸缩振动和/或垂直于电场方向的伸缩振动；所述充电电路包括整流电路、与整流电路相连接的超级电容器和与超级电容器相连接的稳压电路；并且，在所述充电电路与所述可充电电池之间设置有由所述微控制器控制的开关电路。
根据一个优选的实施方式，所述微型定位模块为微型GPS定位模块、微型GSM定位模块和/或微型GPRS定位模块。
根据一个优选的实施方式，所述鞋底包括位于鞋内的缓冲层、与地面接触的耐磨层及设置于所述缓冲层和所述耐磨层之间的中间层；所述供电装置设置于所述中间层中。
根据一个优选的实施方式，所述微型定位装置设置于所述中间层或所述鞋面的夹层中；或者所述微型定位装置以装饰物的形式设置于所述鞋面或所述鞋底上。
进一步的，在所述耐磨层底面设置有防滑结构。
根据一个优选的实施方式，所述防滑结构呈波浪状、锯齿状、柱状或不规则形状。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明结构简单、穿着舒适。通过在鞋底或者鞋面上设置微型定位装置，免去了需要携带GPS***的麻烦，携带方便且不易丢失；通过在鞋底中设置供电装置可以延长定位装置的工作时间，使其持续工作，减少因电源问题导致的家人无法对家庭老人、儿童行踪的掌控，出现走失情况；通过在鞋底或者鞋面上设置有与微型定位装置相连接并用于接收和发送信号的天线，可以增强微型定位装置的发送、接收信号的能力，减少因信号问题导致的不能定位的问题。
2、通过采用微型振动发电机进行供电，只要用户对其进行踩压就能产生电能进行供电。不仅省却了电池没电之后需要更换所带来的麻烦，而且解决了电池电量用完后不能进行供电的问题。这种自供电方式替代现有电池供电，不仅极大地节约了资源，保护了环境，而且可以为定位装置***持续供电，解决了定位装置受电源限制无法长时间工作，在户外很容易出现没有电源充电的地方，从而导致定位装置失去作用的问题。
附图说明
图1是本发明一种优选实施方式的结构示意图；
图2是本发明另一种优选实施方式的结构示意图；
图3是本发明天线的一种设置方式示意图；
图4是本发明天线的另一种设置方式示意图；
图5是本发明第一种优选实施方式各模块之间的连接示意图；和
图6是本发明另一种优选实施方式各模块之间的连接示意图；
附图标记列表
10：鞋底
110：缓冲层
120：中间层
130：耐磨层
140：防滑结构
20：鞋面
30：微型定位装置
310：微控制器
320：微型定位模块
330：无线通信模块
40：供电装置
410：可充电电池
420：无线充电电路
430：开关电路
440：充电电路
441：整流电路
442：超级电容器
443：稳压电路
450：微型振动发电机
50：天线
具体实施方式
下面结合附图进行详细说明。
实施例1
如图1所示，其示出了本发明一种优选实施方式。一种具有定位功能的鞋，其包括鞋底10和与鞋底10相连接的鞋面20；在鞋底10或者鞋面20上设置有微型定位装置30；在鞋底10中设置有为微型定位装置30供电的供电装置40，其中供电装置40包括与微型定位装置30相连接的可充电电池410和为可充电电池充电的无线充电电路420；并且，在鞋底10或者鞋面20上设置有与微型定位装置30相连接并用于接收和发送信号的天线50。
通过在鞋底或者鞋面上设置微型定位装置，免去了需要携带GPS***的麻烦，携带方便且不易丢失；通过在鞋底中设置供电装置可以延长定位装置的工作时间，使其持续工作，减少因电源问题导致的家人无法对家庭老人、儿童行踪的掌控，出现走失情况；通过在鞋底或者鞋面上设置有与微型定位装置相连接并用于接收和发送信号的天线，可以增强微型定位装置的发送、接收信号的能力，减少因信号问题导致的不能定位的问题。
其中，天线50可以以装饰图案或装饰件的形式设置在鞋底10的侧面表面，如图3所示。天线50也可以以装饰图案或装饰件的形式设置在鞋面20表面，如图4所示。
其中，微型定位装置30包括微控制器310，与微控制器310相连接的微型定位模块320和无线通信模块330。优选的，微控制器310为单片机。并且，在可充电电池410与无线充电电路420之间设置有由微控制器310控制的开关电路430，如图5所示。微控制器310通过无线通信模块330接收计算机或手机的指令，控制开关电路430的开关；微控制器310也可以根据电池的电量控制开关电路430的开关，防止过度充电。
其中，微型定位模块320为微型GPS定位模块、微型GSM定位模块和/或微型GPRS定位模块。
其中，鞋底10包括位于鞋内的缓冲层110、与地面接触的耐磨层130及设置于缓冲层110和耐磨层130之间的中间层120；供电装置40设置于中间层120中。微型定位装置30可以以镶嵌或可拆卸的方式设置在鞋底的中间层120中，微型定位装置30也可以以可拆卸的方式并以装饰物的形式设置于鞋底10上。
进一步的，在耐磨层130底面设置有防滑结构140。防滑结构140呈波浪状、锯齿状、柱状或不规则形状。
实施例2
如图2所示，其示出了本发明一种优选实施方式。一种具有定位功能的鞋，其包括鞋底10和与鞋底10相连接的鞋面20；在鞋底10或者鞋面20上设置有微型定位装置30；在鞋底10中设置有为微型定位装置30供电的供电装置40，其中供电装置40包括与微型定位装置30相连接的可充电电池410和为可充电电池充电的无线充电电路420；并且，在鞋底10或者鞋面20上设置有与微型定位装置30相连接并用于接收和发送信号的天线50。
通过在鞋底或者鞋面上设置微型定位装置，免去了需要携带GPS***的麻烦，携带方便且不易丢失；通过在鞋底中设置供电装置可以延长定位装置的工作时间，使其持续工作，减少因电源问题导致的家人无法对家庭老人、儿童行踪的掌控，出现走失情况；通过在鞋底或者鞋面上设置有与微型定位装置相连接并用于接收和发送信号的天线，可以增强微型定位装置的发送、接收信号的能力，减少因信号问题导致的不能定位的问题。
其中，天线50可以以装饰图案或装饰件的形式设置在鞋底10的侧面表面，如图3所示。天线50也可以以装饰图案或装饰件的形式设置在鞋面20表面，如图4所示。
其中，微型定位装置30包括微控制器310，与微控制器310相连接的微型定位模块320和无线通信模块330。优选的，微控制器310为单片机。并且，在可充电电池410与无线充电电路420之间设置有由微控制器310控制的开关电路430，如图6所示。微控制器310通过无线通信模块330接收计算机或手机的指令，控制开关电路430的开关；微控制器310也可以根据电池的电量控制开关电路430的开关，防止过度充电。
其中，微型定位模块320为微型GPS定位模块、微型GSM定位模块和/或微型GPRS定位模块。
进一步的，供电装置40还包括通过充电电路440与可充电电池410相连接的微型振动发电机450。
微型振动发电机包括多个由压电陶瓷与金属弹片形成的压电振子；其中，多个压电振子并联连接；并且压电振子安装于鞋底的后部，其伸缩振动模式为平行于电场方向的伸缩振动和/或垂直于电场方向的伸缩振动。通过采用微型振动发电机进行供电，只要用户对其进行踩压就能产生电能进行供电。不仅省却了电池没电之后需要更换所带来的麻烦，而且解决了电池电量用完后不能进行供电的问题。这种自供电方式替代现有电池供电，不仅极大地节约了资源，保护了环境，而且可以为定位装置***持续供电，解决了定位装置受电源限制无法长时间工作，在户外很容易出现没有电源充电的地方，从而导致定位装置失去作用的问题。
充电电路440包括整流电路441、与整流电路441相连接的超级电容器442和与超级电容器442相连接的稳压电路443。压电陶瓷发电装置通过人体走动产生的机械能将其转换成电能，然后通过一个整流电路将交流电转换成直流电，但通过整流电路出来的直流电源仍不能给微型电池充电，因为这个直流电源不是很稳定，通过一个超级电容，先给超级电容充电，然后通过稳压电路输出一个稳定的直流电压，这样才可以给纽扣电池充电，通过以上几部转换就可以将人体走路时产生的机械能转换成电能储存在纽扣电池中。超级电容相比较于普通的电解电容具有容量大、循环使用寿命长、不易损坏等优点，适合鞋底这样复杂的环境。
并且，在充电电路440与可充电电池410之间设置有由微控制器310控制的开关电路430。微控制器310通过无线通信模块330接收计算机或手机的指令，控制开关电路430的开关；微控制器310也可以根据电池的电量控制开关电路430的开关，防止过度充电。
另外，除压电陶瓷发电装置外，还可以使用微型振动发电机。微型振动发电机可以为现有技术中的电磁式振动发电机或为静电微型发电机。电磁式振动发电机是利用电磁感应原理将自然界中存在的大量机械振动能转换为电能的发电技术。静电微型发电机由一个可变电容和驻极体构成。其工作原理是利用外部振动能实现由驻极体在可变电容两极板上产生的电荷在极板之间的转移，从而实现将外部振动能转换为电能。电磁式振动发电机和静电微型发电机目前已可以实现小型化。微型振动发电机通过人体振动产生的机械能将其转换成电能，然后通过一个整流电路将交流电转换成直流电，但通过整流电路出来的直流电源仍不能给微型电池充电，因为这个直流电源不是很稳定，通过一个超级电容，先给超级电容充电，然后通过稳压电路输出一个稳定的直流电压，这样才可以给纽扣电池充电，通过以上几部转换就可以将人体走路时产生的机械能转换成电能储存在纽扣电池中。超级电容相比较于普通的电解电容具有容量大、循环使用寿命长、不易损坏等优点，适合鞋底这样复杂的环境。
鞋底10包括位于鞋内的缓冲层110、与地面接触的耐磨层130及设置于缓冲层110和耐磨层130之间的中间层120；供电装置40设置于中间层120中。微型定位装置30可以以镶嵌或可拆卸的方式设置在鞋底的中间层120中，微型定位装置30也可以以可拆卸的方式并以装饰物的形式设置于鞋底10上。
进一步的，在耐磨层130底面设置有防滑结构140。防滑结构140呈波浪状、锯齿状、柱状或不规则形状。
需要注意的是，本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
另外，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种具有定位功能的鞋，其特征在于，其包括鞋底(10)和与所述鞋底(10)相连接的鞋面(20)；
在所述鞋底(10)或者所述鞋面(20)上设置有微型定位装置(30)；
在所述鞋底(10)中设置有为所述微型定位装置(30)供电的供电装置(40)，其中所述供电装置(40)包括与所述微型定位装置(30)相连接的可充电电池(410)和为所述可充电电池充电的无线充电电路(420)；
并且，在所述鞋底(10)或者所述鞋面(20)上设置有与所述微型定位装置(30)相连接并用于接收和发送信号的天线(50)。
2.根据权利要求1所述的具有定位功能的鞋，其特征在于，所述天线(50)以装饰图案或装饰件的形式设置于所述鞋底(10)的侧面表面或者所述鞋面(20)表面。
3.根据权利要求1所述的具有定位功能的鞋，其特征在于，所述微型定位装置(30)包括微控制器(310)，与所述微控制器(310)相连接的微型定位模块(320)和无线通信模块(330)。
4.根据权利要求3所述的具有定位功能的鞋，其特征在于，在所述可充电电池(410)与所述无线充电电路(420)之间设置有由所述微控制器(310)控制的开关电路(430)。
5.根据权利要求3所述的具有定位功能的鞋，其特征在于，所述供电装置(40)还包括通过充电电路(440)与所述可充电电池(410)相连接的微型振动发电机(450)；
所述微型振动发电机包括多个由压电陶瓷与金属弹片形成的压电振子；其中，多个所述压电振子并联连接；并且所述压电振子安装于所述鞋底的后部，其伸缩振动模式为平行于电场方向的伸缩振动和/或垂直于电场方向的伸缩振动；
所述充电电路(440)包括整流电路(441)、与整流电路(441)相连接的超级电容器(442)和与超级电容器(442)相连接的稳压电路(443)；
并且，在所述充电电路(440)与所述可充电电池(410)之间设置有由所述微控制器(310)控制的开关电路(430)。
6.根据权利要求3所述的具有定位功能的鞋，其特征在于，所述微型定位模块(320)为微型GPS定位模块、微型GSM定位模块和/或微型GPRS定位模块。
7.根据权利要求1至6之一所述的具有定位功能的鞋，其特征在于，所述鞋底(10)包括位于鞋内的缓冲层(110)、与地面接触的耐磨层(130)及设置于所述缓冲层(110)和所述耐磨层(130)之间的中间层(120)；所述供电装置(40)设置于所述中间层(120)中。
8.根据权利要求7所述的具有定位功能的鞋，其特征在于，所述微型定位装置(30)设置于所述中间层(120)或所述鞋面(20)的夹层中；或者所述微型定位装置(30)以装饰物的形式设置于所述鞋面(20)或所述鞋底(10)上。
9.根据权利要求7所述的具有定位功能的鞋，其特征在于，在所述耐磨层(130)底面设置有防滑结构(140)。
10.根据权利要求9所述的具有定位功能的鞋，其特征在于，所述防滑结构(140)呈波浪状、锯齿状、柱状或不规则形状。
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