一种智能导航定位计步鞋及计步方法技术

本发明专利技术公开了一种智能导航定位计步鞋及计步方法，涉及计步鞋技术领域，计步鞋包括鞋体，鞋体具有空腔，空腔内装配有：三轴加速传感器、微处理器、定位模块、显示模块和电源模块。该计步方法通过实时采集行走的每一步在三维坐标系中各轴的分加速度值；三维坐标系中的三个坐标分别用于检测步行中三个方向的加速度变化，三个方向分别包括三轴加速传感器的前进方向、垂直方向和左右方向；获取在垂直方向上行走的时间和对应的加速度值，垂直方向上行走的时间与对应的加速度值为一个正弦曲线，对正弦曲线的峰值的次数累加，获得步行的步伐数。计算方法简单，数据精确。数据精确。数据精确。

【技术实现步骤摘要】
一种智能导航定位计步鞋及计步方法


[0001]本专利技术涉及计步鞋
，具体而言，涉及智能导航定位计步鞋。

技术介绍

[0002]鞋子有着悠久的发展史。大约在5000多年前的仰韶文化时期，就出现了兽皮缝制的最原始的鞋。鞋子是人们保护脚不受伤的一种工具。最早人们为了克服特殊情况，不让脚难受或者受伤，就专利技术了毛皮鞋子。鞋子发展到现在，就形成了现在这个样子。各种样式功能的鞋子随处可见。
[0003]现在的鞋功能较单一，另外，现有的计步方法较为复杂，不够精准。

技术实现思路

[0004]为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本专利技术实施例提供智能导航定位计步鞋，增加了鞋的功能，使得计步简单且精准。
[0005]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种智能导航定位计步鞋，包括鞋体，上述鞋体具有空腔，上述空腔内装配有：三轴加速传感器，用于实时采集行走的每一步在三维坐标系中各轴的分加速度值；三维坐标系中的三个坐标分别用于检测步行中三个方向的加速度变化，三个方向分别包括三轴加速传感器的前进方向、垂直方向和左右方向；微处理器，获取在垂直方向上行走的时间和对应的加速度值，垂直方向上行走的时间与对应的加速度值为一个正弦曲线，对正弦曲线的峰值的次数累加，获得步行的步伐数；定位模块，用于将位置信息发送至匹配的移动终端；显示模块，装配于上述鞋体侧面，用于显示步伐数；电源模块，用于给三轴加速传感器、微处理器、定位模块及显示模块供电。
[0007]这样的计步鞋，具备计步功能，只要穿上此鞋的人每走一步，就自动记录其行走过的步数。该计步鞋的空腔内装配有三轴加速传感器，通过检测人步行中三个方向的加速度变化计算步伐，检测方法简单，具体的，专利技术人通过大量的研究和实践发现：用户在水平步行运动中，垂直方向和前进方向两个加速度会呈现周期性变化。具体表现为：在步行收脚的动作中，由于重心向上单只脚触地，垂直方向加速度是呈正向增加的趋势，之后继续向前，重心下移两脚触底，加速度相反。水平加速度在收脚时减小，在迈步时增加。在步行运动中，垂直方向和前进方向产生的加速度与时间大致为一个正弦曲线，而且在某点有一个峰值。其中，垂直方向的加速度变化最大，通过对轨迹的峰值进行监测计算和加速度阀值决策，即可实时计算用户运动的步伐。计算方法简单，数据精确。
[0008]基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，还包括报警模块，上述微处理器将上述正弦曲线中的峰值与预设加速度的阈值进行比较，若超过加速度阈值，则发送报警信号；上述报警模块接收到报警信号后进行报警提示。
[0009]基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，上述微处理器在获取上述正弦曲线后，将上述正弦曲线中相邻两步的时间间隔小于预设时间的进行滤除。
[0010]基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，上述预设时间为0.2S。
[0011]基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，上述电源模块装配无线充电模块，上述无线充电模块用于给上述电源模块进行无线充电。
[0012]基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，上述空腔内还装配有无线模块，上述无线模块与上述微处理器连接，用于将步伐数及位置信息发送至移动终端。
[0013]基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，上述空腔内还装配有发电机，上述发电机与上述电源模块连接，上述发电机用于采集行走动能并将动能转换为电能存储于上述电源模块中。
[0014]基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，上述无线模块包括蓝牙单元及Wi
‑
Fi单元；
[0015]上述蓝牙单元用于通过蓝牙将步伐数和位置信息发送至相匹配的移动终端；
[0016]上述Wi
‑
Fi单元用于通过Wi
‑
Fi将步伐数和位置信息发送至相匹配的移动终端。
[0017]基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，上述鞋体外表面装配多块太阳能板，相邻两块太阳能板铰接，任一上述太阳能板与上述电源模块连接。
[0018]基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，上述鞋体上围绕上述空腔的材质为绝缘材料。
[0019]第二方面，本申请提供一种计步方法，上述方法包括以下步骤：实时采集行走的每一步在三维坐标系中各轴的分加速度值；三维坐标系中的三个坐标分别用于检测步行中三个方向的加速度变化，三个方向分别包括三轴加速传感器的前进方向、垂直方向和左右方向；获取在垂直方向上行走的时间和对应的加速度值，垂直方向上行走的时间与对应的加速度值为一个正弦曲线，对正弦曲线的峰值的次数累加，获得步行的步伐数。
[0020]这样的方法，通过检测人步行中三个方向的加速度变化计算步伐，检测方法简单，具体的，专利技术人通过大量的研究和实践发现：用户在水平步行运动中，垂直方向和前进方向两个加速度会呈现周期性变化。具体表现为：在步行收脚的动作中，由于重心向上单只脚触地，垂直方向加速度是呈正向增加的趋势，之后继续向前，重心下移两脚触底，加速度相反。水平加速度在收脚时减小，在迈步时增加。在步行运动中，垂直方向和前进方向产生的加速度与时间大致为一个正弦曲线，而且在某点有一个峰值。其中，垂直方向的加速度变化最大，通过对轨迹的峰值进行监测计算和加速度阀值决策，即可实时计算用户运动的步伐。计算方法简单，数据精确。
[0021]基于第二方面，在本专利技术的一些实施例中，上述方法包括以下步骤：
[0022]实时采集行走的每一步在三维坐标系中各轴的分加速度值；三维坐标系中的三个坐标分别用于检测步行中三个方向的加速度变化，三个方向分别包括三轴加速传感器的前进方向、垂直方向和左右方向；
[0023]获取在垂直方向上行走的时间和对应的加速度值，垂直方向上行走的时间与对应的加速度值为一个正弦曲线，对正弦曲线的峰值的次数累加，获得步行的步伐数。
[0024]基于第二方面，在本专利技术的一些实施例中，还包括：
[0025]将正弦曲线中的峰值与预设加速度的阈值进行比较，若超过加速度阈值，则发送报警信号进行报警。
[0026]基于第二方面，在本专利技术的一些实施例中，还包括：
[0027]将正弦曲线中相邻两步的时间间隔小于预设时间的进行滤除。
[0028]本专利技术实施例至少具有如下优点或有益效果：
[0029]通过检测人步行中三个方向的加速度变化计算步伐，检测方法简单，具体的，专利技术人通过大量的研究和实践发现：用户在水平步行运动中，垂直方向和前进方向两个加速度会呈现周期性变化。具体表现为：在步行收脚的动作中，由于重心向上单只脚触地，垂直方向加速度是呈正向增加的趋势，之后继续向前，重心下移两脚触底，加速度相反。水平加速度在收脚时减小，在迈步时增加。在步行运动中，垂直方向和前进方向产生的加速度与时间大致为一个正弦曲线，而且在某点有一个峰值。其中，垂直方向的加速度变化最大，通过对轨迹的峰值进行监测计算和加速度阀值决策，即可实时计算用户运动的步伐。计算方法简单，数据精确。
附图说明
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能导航定位计步鞋，包括鞋体，其特征在于，所述鞋体具有空腔，所述空腔内装配有：三轴加速传感器，用于实时采集行走的每一步在三维坐标系中各轴的分加速度值；三维坐标系中的三个坐标分别用于检测步行中三个方向的加速度变化，三个方向分别包括三轴加速传感器的前进方向、垂直方向和左右方向；微处理器，获取在垂直方向上行走的时间和对应的加速度值，垂直方向上行走的时间与对应的加速度值为一个正弦曲线，对正弦曲线的峰值的次数累加，获得步行的步伐数；定位模块，用于将位置信息发送至匹配的移动终端；显示模块，装配于所述鞋体侧面，用于至少显示步伐数；电源模块，用于给三轴加速传感器、微处理器、定位模块及显示模块供电。2.根据权利要求1所述的智能导航定位计步鞋，其特征在于，还包括报警模块，所述微处理器将所述正弦曲线中的峰值与预设加速度的阈值进行比较，若超过加速度阈值，则发送报警信号；所述报警模块接收到报警信号后进行报警提示。3.根据权利要求1所述的智能导航定位计步鞋，其特征在于，所述微处理器在获取所述正弦曲线后，将所述正弦曲线中相邻两步的时间间隔小于预设时间的进行滤除。4.根据权利要求3所述的智能导航定位计步鞋，其特征在于，所述预设时间为0.2S。5.根据权利要求1所述的智能导航定位计步鞋，其特征在于，所述电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建妹，
申请(专利权)人：张建妹，
类型：发明
国别省市：