[发明专利]一种压力检测和发电的方法、鞋底结构和鞋

说明书

本发明提供了一种压力检测和发电的方法、鞋底结构和鞋，涉及智能穿戴技术领域，解决现有智能鞋的健康功能和充电问题不能同时得到解决的问题。该鞋底结构包括：分布在鞋底上的多个压力检测与发电一体化模块；压力检测与发电一体化模块包括动电转换模块、压力陶瓷叠堆和压力采集模块；压力陶瓷叠堆的一端与动电转换模块连接，压力陶瓷叠堆受到压力发生形变时，动电转换模块在压力陶瓷叠堆的带动下发电；压力陶瓷叠堆的另一端与压力采集模块连接，压力陶瓷叠堆受到压力发生形变时，压力采集模块根据压力陶瓷叠堆的形变值，获取压力陶瓷叠堆受到的压力信息。本发明的方案实现了压力检测与发电一体化，能将踩踏压力转换为电能，同时监测压力数据。

技术领域

本发明涉及智能穿戴技术领域，特别涉及一种压力检测和发电的方法、鞋底结构和鞋。

背景技术

相较于手表、手环，鞋子是生活中的必需品。据不完全统计，每年国内生产的鞋子超过60亿双。继智能手表、智能手环后，互联网公司、传统鞋企加入了智能鞋的研发。

然而，目前市场上没有大卖的智能鞋，互联网上不少用户吐槽：“一周充一次电，要定位时没电了”、“手环就能计步啊，鞋子计步算是高科技吗”、“给臭烘烘的计步鞋充电时间长，不如用手环计步”。结合网络上的问卷调查，高达77％的受访者希望智能鞋拥有健康功能，不仅仅是计步；68％的受访者希望能改善智能鞋的充电功能。可见，健康功能、充电问题是现有技术中智能鞋的两大痛点。

目前，业界有人提出在智能鞋中加入压力传感器测体重健康体征的方案，但加入压力传感器模块，增加了耗电量，会导致电池模块的重量增加，且续航时间也会受到影响。也有人提出在鞋底增加自发电模块，如太阳能充电、生物电等，但这些方案产生的电量很小，难以满足实时无线定位通讯的电量需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种压力检测和发电的方法、鞋底结构和鞋，解决现有技术中智能鞋的健康功能和充电问题不能同时得到解决的问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种鞋底结构，包括鞋底，还包括：

分布在所述鞋底上的多个压力检测与发电一体化模块；

所述压力检测与发电一体化模块包括动电转换模块、压力陶瓷叠堆和压力采集模块；

所述压力陶瓷叠堆的一端与所述动电转换模块连接，所述压力陶瓷叠堆受到压力发生形变时，所述动电转换模块在所述压力陶瓷叠堆的带动下发电；

所述压力陶瓷叠堆的另一端与所述压力采集模块连接，所述压力陶瓷叠堆受到压力发生形变时，所述压力采集模块根据所述压力陶瓷叠堆的形变值，获取所述压力陶瓷叠堆受到的压力信息；

所述动电转换模块包括气泵和电磁结构；

所述气泵的顶部与所述压力陶瓷叠堆的顶部固定连接，所述气泵的底部与所述压力陶瓷叠堆的底部固定连接；

所述压力陶瓷叠堆受到压力发生形变时，带动所述气泵运动，所述气泵带动所述电磁结构产生磁电感应，输出电能。

进一步来说，所述压力采集模块包括压力采集电容；

所述压力采集电容的上电容板与所述压力陶瓷叠堆的顶部固定连接，所述压力采集电容的下电容板与所述压力陶瓷叠堆的底部固定连接；

所述压力陶瓷叠堆受到压力发生形变时，带动所述压力采集电容发生形变，所述压力采集模块根据所述压力采集电容形变后的电容值，确定所述压力陶瓷叠堆的形变值，并根据所述压力陶瓷叠堆的形变值，获取所述压力陶瓷叠堆受到的压力信息。

进一步来说，所述压力采集模块通过如下公式，确定所述压力采集电容的形变值d1：