[發明專利]一種自發熱鞋墊及步態監控裝置

在審

• 申請號: 202010444114.0
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111657629A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 陶璐琪;彭治榮;王冠亞;朱聰聰;陳顯平;喻佳兵
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: A43B17/00
• 分類號: A43B17/00;A61B5/11;A61F7/00;A61H39/04;A61H39/06;G08C17/02;H02J7/32;H02N1/04;H04W4/38;H05B3/20
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 鄭朝然

1.一種自發熱鞋墊，其特征在于，包括多個摩擦納米發電裝置、控制儲能電路和石墨烯層；

所述石墨烯層位于鞋墊底部，所述多個摩擦納米發電裝置分別位于足底保健對應穴位處，所述控制儲能電路位于鞋墊底部，每一個摩擦納米發電裝置均與所述控制儲能電路的電能輸入端連接，所述控制儲能電路的電能輸出端與所述石墨烯層連接；

通過運動摩擦使得每一個摩擦納米發電裝置摩擦發電，將產生的電能存儲于所述控制儲能電路中，當靜止時，通過所述控制儲能電路向所述石墨烯層供電發熱。

2.根據權利要求1所述的自發熱鞋墊，其特征在于，所述摩擦納米發電裝置包括上摩擦發電層和下摩擦發電層，所述下摩擦發電層為平層，置于鞋墊底部，所述上摩擦發電層呈拱形，與所述下摩擦發電層形成半圓形。

3.根據權利要求1所述的自發熱鞋墊，其特征在于，所述石墨烯層包括發熱體和絕緣層，所述發熱體位于所述絕緣層內部，所述發熱體與所述控制儲能電路的電能輸出端連接。

4.根據權利3所述的自發熱鞋墊，其特征在于，所述控制儲能電路包括集電電路、放電電路和電容，所述電容并聯于所述集電電路和所述放電電路之間，所述集電電路的輸入端與每一個所述摩擦納米發電裝置連接，所述放電電路的輸出端與所述石墨烯層連接；

所述集電電路，用于將每一個摩擦納米發電裝置產生的電能存儲于所述電容中；

所述放電電路，用于將所述電容中的電能放電至所述石墨烯層對其供電。

5.一種步態監控裝置，其特征在于，包括壓敏傳感單元、無線傳輸單元和顯示設備端；

所述壓敏傳感單元，放置于鞋墊底部，用于對人體在運動過程中的各個穴位處的壓力進行探測，并將探測的壓力通過無線傳輸單元發送給所述顯示設備端；

所述顯示設備端，用于根據探測的壓力顯示步態信息波形及根據步態信息波形進行健康分析。

6.根據權利要求5所述的步態監控裝置，其特征在于，所述壓敏傳感單元包括多個壓敏傳感器、多個模數轉換器和數據存儲器；

多個壓敏傳感器分別置于各個檢測步態的穴位處附近，每一個壓敏傳感器通過對應的模數轉換器與所述數據存儲器電性連接；

每一個壓敏傳感器，用于探測腳底相應穴位處的模擬步態信號，其中，穴位的位置不同，模擬步態信號的幅度和相位均不同；

每一個模數轉換器，用于將對應的壓敏傳感器輸入的模擬步態信號轉換為數字步態信號，并將所述數字步態信號傳輸至所述數據存儲器進行存儲；

所述數據存儲器，用于將數字步態信號通過無線傳輸單元發送給所述顯示設備端。

7.根據權利要求5或6所述的步態監控裝置，其特征在于，所述無線傳輸單元包括鞋墊端無線網絡模塊和顯示端無線網絡模塊；

所述鞋墊端無線網絡模塊，用于將所述數據存儲器中的數字步態信號發送給所述顯示端無線網絡模塊；

所述顯示端無線網絡模塊，用于將所述數字步態信號發送給所述顯示設備端。

8.根據權利要求7所述的步態監控裝置，其特征在于，所述顯示設備端包括電壓波形顯示模塊、壓力大小顯示模塊、模擬成像顯示模塊和步態分析顯示模塊；

所述電壓波形顯示模塊，用于顯示包含不同幅值和不同相位的步態信號波形；

所述壓力大小顯示模塊，用于根據每一個壓敏傳感器的數字步態信號，計算每一個壓敏傳感器對應的壓力值并顯示；

所述模擬成像顯示模塊，用于以圖形方式直觀顯示壓力變化及步態信息；

所述步態分析顯示模塊，用于根據每一個壓敏傳感器的數字步態信號波形進行健康分析，并顯示健康分析結果。