本發(fā)明涉及一種智能跑鞋，尤其是指一種基于多組同步射頻技術(shù)的智能計(jì)步跑鞋。

背景技術(shù)：

隨著人們健康意識(shí)的不斷提高，越來(lái)越多的人們開(kāi)始注重鍛煉身體?，F(xiàn)代人的營(yíng)養(yǎng)攝入通常都比較充分，甚至過(guò)于富余。因此經(jīng)常處于坐姿工作的人群，體內(nèi)積聚的營(yíng)養(yǎng)成分不容易被消耗，就會(huì)產(chǎn)生肥胖，血脂過(guò)高等問(wèn)題。

游泳、騎行、打球、慢跑等都是較好的身體鍛煉方式，其中慢跑尤其適合各類(lèi)人群，活動(dòng)量適中，而且效果較好。人們?cè)诼苤校Ｍ軌蚪柚谝恍┹o助的隨身設(shè)備，能夠?qū)崟r(shí)了解慢跑中自身的身體情況。

中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利（申請(qǐng)?zhí)枺?01520373519.4）披露了一種藍(lán)牙計(jì)步器，其包括：微處理器、加速度傳感器和藍(lán)牙芯片；加速度傳感器用于采集各軸加速度并向微處理器發(fā)送；所述微處理器將各個(gè)時(shí)刻的各軸加速度通過(guò)計(jì)算得出藍(lán)牙計(jì)步器攜帶者的步頻，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的步長(zhǎng)計(jì)算出步速；所述藍(lán)牙芯片用于和主機(jī)建立藍(lán)牙通信連接；微處理器通過(guò)藍(lán)牙芯片將藍(lán)牙計(jì)步器攜帶者的步頻和步速數(shù)據(jù)發(fā)送給主機(jī)并在主機(jī)上顯示。以上藍(lán)牙計(jì)步器雖然能夠?qū)⑷藗冞\(yùn)動(dòng)時(shí)的一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)發(fā)送給智能手機(jī)，然而在實(shí)際的使用過(guò)程中還存在有一些不足之處：1、使用者在運(yùn)動(dòng)時(shí)還需要有額外的裝備來(lái)攜帶這些用具，甚是不便；2、該種計(jì)步器依賴(lài)于加速度傳感器對(duì)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的采集，在人運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，其他手部或者身軀的動(dòng)作都會(huì)對(duì)該加速度傳感器造成錯(cuò)誤計(jì)算，因而其計(jì)步結(jié)果受運(yùn)動(dòng)形態(tài)影響極大，往往會(huì)導(dǎo)致計(jì)步誤差大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種基于多組同步射頻技術(shù)的智能計(jì)步跑鞋，其主要目的在于克服現(xiàn)有計(jì)步器需要有額外的裝備來(lái)攜帶的缺陷。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于多組同步射頻技術(shù)的智能計(jì)步跑鞋，包括左鞋子和右鞋子以及一智能手機(jī)，所述左鞋子包括鞋底、鞋面、開(kāi)設(shè)于鞋底內(nèi)的鞋底容置腔以及一安裝于該鞋底容置腔內(nèi)的第一計(jì)步裝置，所述右鞋子包括鞋底、鞋面、開(kāi)設(shè)于鞋底內(nèi)的鞋底容置腔以及一安裝于該鞋底容置腔內(nèi)的第二計(jì)步裝置，所述第一計(jì)步裝置包括第一蓄電池、第一微處理器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列電路、至少兩個(gè)射頻接受器以及一第一無(wú)線通訊單元，所述第二計(jì)步裝置包括一第二蓄電池和射頻發(fā)射器，所述第一微處理器、射頻接受器與第一無(wú)線通訊單元均電連接于所述第一蓄電池，所述射頻發(fā)射器電連接于所述第二蓄電池，所述智能手機(jī)內(nèi)置有一第三無(wú)線通訊模塊，所述第一無(wú)線通訊單元的使能端連接于所述第一微處理器，所述第一無(wú)線通訊單元的輸出端連接于所述第三無(wú)線通訊模塊，所述射頻發(fā)射器的輸出端均與各射頻接受器的使能端相連，各射頻接受器的輸出端均電連接于所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列電路，所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列電路的輸出端與所述第一微處理器的使能端相連。

進(jìn)一步的，所述射頻接受器設(shè)置有四個(gè)，該四個(gè)射頻接受器均勻?qū)ΨQ(chēng)地布置于所述左鞋子的鞋底或鞋面的兩側(cè)。

進(jìn)一步的，所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列電路的頻率為2GHz。

進(jìn)一步的，各所述射頻接受器的輸出端均通過(guò)光纖電連接于所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列電路。

進(jìn)一步的，所述第一微處理器為32位的ARM處理器。

進(jìn)一步的，還包括一設(shè)置于左鞋子的鞋面上的第一顯示屏，該第一顯示屏的使能端連接于所述第一微處理器的輸出端。

進(jìn)一步的，開(kāi)始進(jìn)行步伐計(jì)算時(shí)，每一射頻接收器接收射頻發(fā)射器所發(fā)出的位置訊號(hào)并同時(shí)對(duì)位置訊號(hào)作距離測(cè)距從而產(chǎn)生一測(cè)距訊號(hào)，之后現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列電路分別接收每一射頻接收器的測(cè)距訊號(hào)，并將測(cè)距訊號(hào)作時(shí)間同步校正從而產(chǎn)生一同步測(cè)距訊號(hào)，所述第一微處理器根據(jù)該同步測(cè)距訊號(hào)進(jìn)行計(jì)算，實(shí)時(shí)獲得左鞋子和右鞋子的相對(duì)距離A，當(dāng)該相對(duì)距離A 超出預(yù)先設(shè)定的閾值S，所述第一微處理器輸出計(jì)步一次的指令信息依序經(jīng)過(guò)通過(guò)第一無(wú)線通訊單元、第三無(wú)線通訊單元后轉(zhuǎn)給智能手機(jī)，直到所述相對(duì)距離A 小于或者等于閾值S，所述第一微處理器重新進(jìn)行步伐計(jì)算，當(dāng)上述相對(duì)距離A 再次超出預(yù)先設(shè)定的閾值S，所述第一微處理器再次向智能手機(jī)輸出計(jì)步一次的指令信息，該智能手機(jī)進(jìn)行步伐數(shù)加一動(dòng)作，之后第一微處理器根據(jù)相對(duì)距離A的變化依照上述動(dòng)作進(jìn)行循環(huán)計(jì)步，直到完成所有步伐計(jì)算工作。

進(jìn)一步的，第一微處理器在計(jì)步過(guò)程中，也同時(shí)向第一顯示屏輸出計(jì)步一次的指令信息。

和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果在于:

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)，通過(guò)設(shè)置在左鞋子和右鞋子的鞋底安裝第一計(jì)步裝置和第二計(jì)步裝置，利用現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列 (Field Programmable Gate Array, FPGA)電路對(duì)射頻接收器所接收的位置訊號(hào)作時(shí)間同步校正并且產(chǎn)生同步測(cè)距訊號(hào)，進(jìn)而精準(zhǔn)地達(dá)到同步測(cè)距的效果，第一微處理器可以通過(guò)計(jì)算獲得其兩個(gè)鞋子的相對(duì)距離，由于人體在行走中，判斷腳步的依據(jù)在于雙腳分離一定距離后再接近然后再分離一定距離，因而可以通過(guò)在第一微處理器內(nèi)設(shè)置閾值S，只有在兩個(gè)鞋子的相對(duì)距離超過(guò)該距離閾值后才計(jì)步一次，因而，本發(fā)明可以保證每次計(jì)步均是人體向前邁出一步的結(jié)果，因而可以極大地消除運(yùn)動(dòng)形態(tài)變化而引起的誤差，能夠保證計(jì)步的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。另外，本發(fā)明中跑步人員不需另行攜帶任何計(jì)步的工具，因?yàn)橛?jì)步工具是內(nèi)置在鞋底內(nèi)部，因而可充分改善攜帶其他計(jì)步工具的不便。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的使用狀態(tài)參考圖。

圖3為本發(fā)明的電路原理框圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

參照?qǐng)D1、圖2和圖3。一種基于多組同步射頻技術(shù)的智能計(jì)步跑鞋，包括左鞋子和右鞋子以及一智能手機(jī)，所述左鞋子包括鞋底2、鞋面1、開(kāi)設(shè)于鞋底2內(nèi)的鞋底容置腔3以及一安裝于該鞋底容置腔3內(nèi)的第一計(jì)步裝置8，所述右鞋子包括鞋底2、鞋面1、開(kāi)設(shè)于鞋底2內(nèi)的鞋底容置腔3以及一安裝于該鞋底容置腔3內(nèi)的第二計(jì)步裝置9，所述第一計(jì)步裝置8包括第一蓄電池80、第一微處理器81、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列電路82、至少兩個(gè)射頻接受器83以及一第一無(wú)線通訊單元84，所述第二計(jì)步裝置9包括一第二蓄電池90和射頻發(fā)射器91，所述第一微處理器81、射頻接受器83與第一無(wú)線通訊單元84均電連接于所述第一蓄電池80，所述射頻發(fā)射器91電連接于所述第二蓄電池90，所述智能手機(jī)內(nèi)置有一第三無(wú)線通訊模塊，所述第一無(wú)線通訊單元84的使能端連接于所述第一微處理器81，所述第一無(wú)線通訊單元84的輸出端連接于所述第三無(wú)線通訊模塊，所述射頻發(fā)射器91的輸出端均與各射頻接受器83的使能端相連，各射頻接受器83的輸出端均電連接于所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列電路82，所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列電路82的輸出端與所述第一微處理器81的使能端相連。

參照?qǐng)D1、圖2和圖3。所述射頻接受器83設(shè)置有四個(gè)，該四個(gè)射頻接受器83均勻?qū)ΨQ(chēng)地布置于所述左鞋子的鞋底2或鞋面1的兩側(cè)。

參照?qǐng)D1、圖2和圖3。所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列電路82的頻率為2GHz。

參照?qǐng)D1、圖2和圖3。各所述射頻接受器83的輸出端均通過(guò)光纖電連接于所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列電路82。

參照?qǐng)D1、圖2和圖3。所述第一微處理器81為32位的ARM處理器。

參照?qǐng)D1、圖2和圖3。智能計(jì)步跑鞋還包括一設(shè)置于左鞋子的鞋面1上的第一顯示屏4，該第一顯示屏4的使能端連接于所述第一微處理器81的輸出端。

參照?qǐng)D1、圖2和圖3。開(kāi)始進(jìn)行步伐計(jì)算時(shí)，每一射頻接收器接收射頻發(fā)射器91所發(fā)出的位置訊號(hào)并同時(shí)對(duì)位置訊號(hào)作距離測(cè)距從而產(chǎn)生一測(cè)距訊號(hào)，之后現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列電路82分別接收每一射頻接收器的測(cè)距訊號(hào)，并將測(cè)距訊號(hào)作時(shí)間同步校正從而產(chǎn)生一同步測(cè)距訊號(hào)，所述第一微處理器81根據(jù)該同步測(cè)距訊號(hào)進(jìn)行計(jì)算，實(shí)時(shí)獲得左鞋子和右鞋子的相對(duì)距離A，當(dāng)該相對(duì)距離A 超出預(yù)先設(shè)定的閾值S，所述第一微處理器81輸出計(jì)步一次的指令信息依序經(jīng)過(guò)通過(guò)第一無(wú)線通訊單元84、第三無(wú)線通訊單元后轉(zhuǎn)給智能手機(jī)，直到所述相對(duì)距離A 小于或者等于閾值S，所述第一微處理器81重新進(jìn)行步伐計(jì)算，當(dāng)上述相對(duì)距離A 再次超出預(yù)先設(shè)定的閾值S，所述第一微處理器81再次向智能手機(jī)輸出計(jì)步一次的指令信息，該智能手機(jī)進(jìn)行步伐數(shù)加一動(dòng)作，之后第一微處理器81根據(jù)相對(duì)距離A的變化依照上述動(dòng)作進(jìn)行循環(huán)計(jì)步，直到完成所有步伐計(jì)算工作。

參照?qǐng)D1、圖2和圖3。第一微處理器81在計(jì)步過(guò)程中，也同時(shí)向第一顯示屏4輸出計(jì)步一次的指令信息。

和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果在于:

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)，通過(guò)設(shè)置在左鞋子和右鞋子的鞋底2安裝第一計(jì)步裝置8和第二計(jì)步裝置9，利用現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列 (Field Programmable Gate Array, FPGA)電路對(duì)射頻接收器所接收的位置訊號(hào)作時(shí)間同步校正并且產(chǎn)生同步測(cè)距訊號(hào)，進(jìn)而精準(zhǔn)地達(dá)到同步測(cè)距的效果，第一微處理器81可以通過(guò)計(jì)算獲得其兩個(gè)鞋子的相對(duì)距離，由于人體在行走中，判斷腳步的依據(jù)在于雙腳分離一定距離后再接近然后再分離一定距離，因而可以通過(guò)在第一微處理器81內(nèi)設(shè)置閾值S，只有在兩個(gè)鞋子的相對(duì)距離超過(guò)該距離閾值后才計(jì)步一次，因而，本發(fā)明可以保證每次計(jì)步均是人體向前邁出一步的結(jié)果，因而可以極大地消除運(yùn)動(dòng)形態(tài)變化而引起的誤差，能夠保證計(jì)步的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。另外，本發(fā)明中跑步人員不需另行攜帶任何計(jì)步的工具，因?yàn)橛?jì)步工具是內(nèi)置在鞋底2內(nèi)部，因而可充分改善攜帶其他計(jì)步工具的不便。

上述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。