[发明专利]一种行走定位鞋

权利要求书

1.一种行走定位鞋，其特征在于，包括鞋面，鞋底和鞋带或鞋扣，所述行走定位鞋还包括：

所述鞋底内部的空腔；

所述空腔内包括顺次连接的发电机，稳压电路，蓄电池，稳流电路，传感器，微处理器，以及无线通信模块；

所述发电机用于采集行走动能，并将所述行走动能转化为电能；

所述稳压电路用于将所述发电机转化的电能进行稳压处理；

所述蓄电池用于存储所述转化的电能；

所述稳流电路用于将所述蓄电池中存储的电能进行稳流处理；

所述传感器用于收集并传递运动信号，所述传感器包括三轴加速度计，则所述运动信号包括所述三轴加速度计收集的行走的每一步在三维坐标系中各轴的分加速度值；

所述微处理器用于依据所述每一步在三维坐标系中各轴的分加速度值计算每一步的合加速度值，在所述多个合加速度值中选取特征值，依据所述特征值计算步长，依据所述步长确定行人的行走位移信息；

所述无线通信模块用于将所述行人的行走位移信息传导至连接的显示设备；

所述微处理器包括：

时长获取单元，用于获取行人行走的每一步的时长t；

频率获取单元，用于获取三轴加速度计的采样频率f；

合加速度值个数获取单元，用于采用公式n＝f*t计算每一步的合加速度值的个数n；

合加速度值获取单元，用于采用公式计算所述n个合加速度值a，其中，ax、ay和az分别为每一步在三维坐标系中各轴的分加速度值；

特征值选取单元，用于对所述n个合加速度值进行排序，获得所述n个合加速度值中最大值和最小值，将所述n个合加速度值中最大值和最小值作为特征值；

步长计算单元，用于采用公式step＝(max(a)-min(a))^(1/3)计算步长step，其中，max(a)为合加速度值中的最大值，min(a)为合加速度值中的最小值。

2.如权利要求1所述的行走定位鞋，其特征在于，所述传感器还包括三轴陀螺仪，三轴磁强计，温度计，气压高度计；所述运动信号还包括所述三轴陀螺仪收集的三轴角速率信息，所述三轴磁强计收集的磁强度信息，所述温度计收集的温度值，所述气压高度计收集的气压值；

所述微处理器还包括姿态信息计算单元，航向调整单元，以及位移计算单元，

所述姿态信息计算单元用于通过对所述三轴角速率信息采用四元数法进行积分得到姿态信息，所述姿态信息包括航向角；

所述航向调整单元用于通过所述磁强度信息计算当前行走的航向角，利用所述当前行走的航向角修正所述姿态信息计算单元得到的航向角；

所述位移计算单元用于依据所述修正的航向角以及所述步长确定行人的行走位移信息。

3.如权利要求1所述的行走定位鞋，其特征在于，所述微处理器还包括高度计算单元，用于依据所述气压值计算当前行走的高度信息。

4.如权利要求3所述的行走定位鞋，其特征在于，所述无线通信模块还用于将所述高度信息以及温度值传导至连接的显示设备。

5.如权利要求4所述的行走定位鞋，其特征在于，所述无线通信模块包括蓝牙单元以及Wi-Fi单元，

所述蓝牙单元用于通过蓝牙将所述行人的行走位移信息、高度信息以及温度值传导至连接的显示设备中；

所述Wi-Fi单元用于通过Wi-Fi将所述行人的行走位移信息、高度信息以及温度值传导至连接的显示设备中；所述显示设备安装有定制的应用程序，用于显示所述行人的行走位移信息、高度信息以及温度值。

6.如权利要求1所述的行走定位鞋，其特征在于：

所述发电机包括：线圈，永磁体和永磁体运动轨迹固定棒；

其中，所述永磁体套住永磁体运动轨迹固定棒，线圈的中心通孔套住永磁体；所述永磁体在行走动能驱动作用下在永磁体运动轨迹固定棒上滑动，静止的线圈相对于运动的永磁体做相对运动时切割磁感线，产生磁通量的变化，进而产生电动势，电动势形成电压，继而产生电场力，在电场力的作用下，处于电场内的电荷发生定向移动，形成电流；

所述稳压电路包括：稳压控制微电路板和电线；

其中，所述电流经过电线传导给稳压控制微电路板进行稳压处理后，经过电线再传导给蓄电池进行储存；

所述稳流电路包括：稳流控制微电路板和电线；

其中，蓄电池输出的电流通过电线传导给稳流控制微电路板进行稳流处理后，将电流提供给传感器、微处理器、无线通信模块使用。