專利名稱：具有鞋裝傳感器和發(fā)射機的計步器的制作方法
具有鞋裝傳感器和發(fā)射機的計步器
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及用來測量步行者的步數(shù)并計算步行距離的計步器。更具體地，本發(fā)明涉及具有獲取步行者成績數(shù)據(jù)并將計算的結(jié)果傳給獨立顯示單元的鞋裝系統(tǒng)的計步器。計步器正越來越多地被專業(yè)和業(yè)余健康愛好者用作監(jiān)視和評價鍛煉例程的輔助工具。使用計步器，人們能夠測量和記錄多個數(shù)據(jù)參數(shù)，例如步數(shù)、行走距離、速度和燃燒掉的卡路里，這只是例舉出的一些。這些參數(shù)對確定特定健康計劃的效果和效率是有益的。 另外，計步器可通過向人們提供一種跟蹤其日常身體活動程度并相應(yīng)地建立越來越高的活動程度目標(biāo)的方式而用作誘導(dǎo)性設(shè)備。在許多情形下，計步器的使用已促使人們大量提高其身體活動程度，這導(dǎo)致血壓降低、體重下降和更好的全身健康性。目前已知有若干不同類型的計步器。這些已知的計步器利用多種技術(shù)來確定步數(shù)和距離。一種經(jīng)典類型的已知計步器是使用擺錘檢測身體運動再將該運動轉(zhuǎn)化成步數(shù)的機械設(shè)備。人們通常將該機械計步器沿基本垂直方向佩戴在皮帶上。當(dāng)人們行走時，其臀部將擺動運動弓I入計步器中，這進而造成受力的擺錘在計步器殼體內(nèi)運動。擺錘的慣性是通過棘輪機構(gòu)或機械止動件檢測出的。這因此推動了機械計數(shù)器。盡管一定程度上是有用的， 然而使用擺錘檢測步數(shù)的計步器經(jīng)常記錄“假步”或例如彎腰和傾斜的錯誤運動。此外，擺錘作用的計步器對正常的垂直校準(zhǔn)很敏感并經(jīng)常需要對使用者的步態(tài)/步幅作機械調(diào)整以精確地記錄步子并將步數(shù)轉(zhuǎn)化成距離值。其它類型的已知計步器使用機電系統(tǒng)來檢測和記錄步數(shù)。這類計步器曾經(jīng)借助內(nèi)置在鞋內(nèi)的一個或多個機電開關(guān)來計步。當(dāng)人們行走時，開關(guān)要么斷開要么閉合而形成用來遞增電子計數(shù)器的電信號。盡管這種計步器通常比擺錘式計步器更精確，然而例如當(dāng)人們將重心從一只腳移至另一只腳時仍然經(jīng)常記錄假步。另外，將開關(guān)納入到鞋中以使開關(guān)可靠地檢測出每一步是一項更繁重的任務(wù)。此外，開關(guān)容易在原位置弄臟并在它們所處的惡劣環(huán)境中易于磨損。更復(fù)雜的機電計步器使用被正確編程以檢測步行者步子的一個或多個加速度計和微處理器。這些計步器通常具有1-、2_或3-軸加速度計以測量加速度并生成與身體移動對應(yīng)的電子信號。微處理器中的軟件則處理電子加速信號以確定步數(shù)、步頻和步幅長度。 盡管這種類型的計步器是有益的并在高頻率計步時可能比基于擺錘和基于開關(guān)的計步器更為精確，然而在低速運動過程中可能產(chǎn)生假步和錯誤距離。另外，在使用中加速度計不正確的軸向校準(zhǔn)可能會不利地影響這些計步器的精確性。在moling等人2000年11月14日授權(quán)的美國專利No. 6，145，389 (其內(nèi)容援引包含于此)中記載的一種已知的加速度計式計步器中，加速度計附連于鞋并且微處理器使用由加速度計產(chǎn)生的信號以計算步幅長度。該計步器要求仔細地校準(zhǔn)加速度計以使加速度測量的軸線與步行者步行的方向基本對準(zhǔn)。相應(yīng)地，如果在使用中發(fā)生加速度計的不正確軸向校準(zhǔn)，則可能導(dǎo)致不完整和不精確的測量。在Pyles等人在2001年1月16日授權(quán)的美國專利No. 6，175，608 (其全部內(nèi)容援引包含于此)中記載的另一種已知加速度計式計步器中，將慣性裝置安裝于使用者的手腕、胸口或腿上以確定步數(shù)。這種計步器的慣性裝置與擺錘式計步器同樣檢測總的身體運動。盡管這種計步器是有益的，但可能錯誤地將假步或例如彎腰與傾斜的無關(guān)運動記錄為步子。此外，由于慣性裝置基于加速度確定步數(shù)，因此可能無法精確地檢測出低速步子。另外，在使用中慣性裝置不正確的對準(zhǔn)可能會不利地影響這些計步器的精確性。提供克服前述缺陷的計步器的嘗試至今未能成功。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括克服前述缺陷的計步器，該計步器顯著地減少了假步數(shù)讀出并在低速下提供高的精確性，并且該計步器能相對簡單地實現(xiàn)在已有的腳飾物上。在最寬的方面，本發(fā)明包括計步器，該計步器具有由第一鞋的第一部分承載的第一信號發(fā)生器；由第一鞋的第二部分承載的第二信號發(fā)生器，該第一和第二信號發(fā)生器隔開固定距離；以及耦合于第二鞋的傳感器組件，該傳感器組件包括傳感器，該傳感器用于檢測由第一和第二信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號并生成對應(yīng)的電信號；以及微控制器單元，該微控制器單元具有耦合于傳感器以接收相應(yīng)電信號并將相應(yīng)電信號轉(zhuǎn)化成步行者成績數(shù)據(jù)的輸入。當(dāng)?shù)谝缓偷诙皇褂谜叽┥蠒r，第一和第二信號發(fā)生器以及傳感器優(yōu)選地在第一和第二鞋上以面對面關(guān)系對準(zhǔn)，使傳感器從第一和第二信號發(fā)生器檢測信號的發(fā)生率增至最大。優(yōu)選地，第一和第二信號發(fā)生器被安裝在第一鞋的內(nèi)緣附近，而傳感器安裝在第二鞋的內(nèi)緣附近。在第一和第二信號發(fā)生器之間的固定間距基本上優(yōu)先沿第一鞋的縱向延伸。第一和第二信號發(fā)生器以及傳感器是分別使用多種技術(shù)實現(xiàn)的。在磁技術(shù)實現(xiàn)中，第一和第二信號發(fā)生器包括永磁體；而傳感器包括例如霍爾效應(yīng)傳感器或MR傳感器等裝置，用以將永磁體產(chǎn)生的磁場轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電信號。在一種光學(xué)技術(shù)實現(xiàn)中，第一和第二信號發(fā)生器包括例如發(fā)光二極管的光輻射源；而傳感器包括將由光輻射源產(chǎn)生的光輻射轉(zhuǎn)化成相應(yīng)電信號的裝置。在一種射頻技術(shù)實現(xiàn)中，第一和第二信號發(fā)生器包括用于產(chǎn)生已知頻率的射頻信號的RFID標(biāo)簽；而傳感器包括用于將從RFID標(biāo)簽接收的射頻信號轉(zhuǎn)化成相應(yīng)電信號的RFID讀出器裝置。RFID信號發(fā)生器標(biāo)簽可包括有源或無源RFID標(biāo)簽。計步器可進一步包括發(fā)射機，該發(fā)射機耦合于微控制器單元，用于將步行者成績數(shù)據(jù)發(fā)送至接收機/顯示單元以提供實時用戶反饋。根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容制造的計步器能在制造時直接裝入腳飾物中或作為較廉價的市售產(chǎn)品。這類計步器能提供準(zhǔn)確的步行者成績數(shù)據(jù)，例如步速、步數(shù)、走過距離、步調(diào)和用戶可能感興趣的許多其它成績參數(shù)。為更完全理解本發(fā)明的本質(zhì)和優(yōu)點，應(yīng)當(dāng)參考以下結(jié)合附圖進行的詳細描述。附圖簡述在附圖中，相同附圖標(biāo)記在所有附圖中通常指相同的部分。另外，附圖不一定是按比例繪制的，相反側(cè)重點在于示出本發(fā)明的原理。在下面的說明中，參考附圖描述本發(fā)明的各個實施例，在附圖中

圖1是雙足行走循環(huán)的示意圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的鞋裝計步器的正視圖3是具有鞋裝信號發(fā)生器、傳感器和發(fā)射機以及關(guān)聯(lián)的獨立步行者參數(shù)顯示單元的計步器的方框圖；圖4是典型雙足行走循環(huán)的放大示意圖；圖5是示出傳感器信號相對于時間的曲線圖；以及圖6是示出步速相對于時間的曲線圖。
具體實施例方式現(xiàn)在參照附圖，圖1是典型的雙足行走循環(huán)100的示意圖。如圖所示，一般人類或雙足直線前進的行走循環(huán)100包括右腳迂回路徑101和左腳迂回路徑102。當(dāng)將右腳和左腳迂回路徑101、102組合時，獲得產(chǎn)生一般前進直線運動的雙足行走循環(huán)100。為了開始行走循環(huán)100，在前的腳104承受人的大部分重量。然后抬起在后的腳106并沿大致向前方向移動，如方向箭頭所示那樣。隨著在后的腳106向在前的腳104移動，在后的腳106的運動朝向在前的腳104向內(nèi)側(cè)彎曲以形成弧形路徑。當(dāng)最初在前的腳104和最初在后的腳 106達到最小間距時，則限定了兩腳104、106之間的最小空間距離108。在行走循環(huán)100的這個時間，最初在后的腳106 —般不承受體重而最初在前的腳104承受人的全部體重。接著，最初在后的腳106從最初在前的腳104彎離并在最初在前的腳104的一般向前的位置 110接觸地面并獲得最大空間距離112。由于最初在后的腳106與地面作出支撐性接觸，人的重量被分布在最初在前和在后的兩腳104、106之間。如圖1所示，以與之前描述的相同方式對最初在前的腳104重復(fù)行走循環(huán)100，但腳的作用相反。因此，用腳106承受絕大部分的人體重量，然后抬起腳104并基本沿向前方向移動，如方向箭頭所示。隨著腳104向腳106移動，腳104的路徑朝向腳106向內(nèi)彎曲以形成弧形路徑。當(dāng)腳104和腳106達到最小間距時，限定了兩腳104、106之間的最小空間距離108。在行走循環(huán)100的這個時間，腳104 —般不承受體重而腳106承受人的全部體重。接著，腳104從腳106彎離并在腳106的一般向前的位置接觸地面并達到最大空間距離112。由于腳104與地面作出支撐性接觸，人的重量被分布在兩腳104、106之間。左、右迂回路徑101、102的準(zhǔn)確形式通常是例如扭臀的人體構(gòu)造、重心移動和雙足運動所需的多種其它姿勢校準(zhǔn)的產(chǎn)物。最小空間距離108可小于0.5英寸，通常與身體構(gòu)造和人行走的其它特征有關(guān)。最大空間距離112通常大約為人的肩寬，但可能根據(jù)人的步態(tài)和步幅而變化。由于處于最小空間距離108時雙腳的接近，因此可采用鞋裝信號發(fā)生器和接近傳感器以檢測雙腳在行走循環(huán)中何時越過對方。后面將參照圖4進一步詳細地闡述越過腳的檢測?，F(xiàn)在參見圖2，圖2是示出一般用附圖標(biāo)記200指示的計步器的正視圖，該計步器包括能在步行者步行運動期間獲取實時步行者成績數(shù)據(jù)的鞋裝系統(tǒng)。如圖2所示，計步器 200被納入右鞋204和相應(yīng)的左鞋206。右鞋204和左鞋206兩者通常構(gòu)成適于穿上并用在例如步行、跑動和慢跑的移動運動中的一對相配的鞋。右鞋204在其上安裝有第一信號發(fā)生器208和第二信號發(fā)生器210。第一信號發(fā)生器208位于右鞋204的相對前部212附近而第二信號發(fā)生器210位于右鞋204的相對后部214附近。第一和第二信號發(fā)生器208、 210兩者優(yōu)選地沿右鞋204的內(nèi)緣定位以使其最接近相應(yīng)的左鞋206并靠近右鞋204的足弓區(qū)213。在示例性實施例中，第一和第二信號發(fā)生器208、210各自由永磁材料制成，該永磁材料產(chǎn)生足以到達左鞋206中傳感器202所在區(qū)域的磁場。如本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員所清楚知道的那樣，可采用許多種不同的磁性材料，例如鐵磁材料(例如鈷和鎳)和亞鐵磁材料以及例如鋁鎳鈷合金、鎳鐵鋁磁合金的復(fù)合物，還有粉狀氧化鐵和鋇/鍶碳酸鹽陶瓷的燒結(jié)復(fù)合物。信號發(fā)生器縱向間距216限定了第一和第二信號發(fā)生器208、210之間沿右鞋204 的基本縱軸的固定距離。在一示例性實施例中，縱向間距216大約為5英寸；然而，根據(jù)鞋的相對尺寸和結(jié)構(gòu)，預(yù)期可對縱向間距216采用其它固定尺寸。在一示例性實施例中，信號發(fā)生器208、210內(nèi)置在構(gòu)成右鞋204的一部分的鞋底內(nèi)(未示出)。要理解，信號發(fā)生器 208,210可通過模制或粘合而納入右鞋204的其它部分中，或通過例如以商號Velcro銷售的搭鉤緊固材料的任何合適的附連技術(shù)機械地附連于右鞋204的適當(dāng)部分。左鞋206上安裝有位于左鞋206固定位置的傳感器和發(fā)射機組件202。在一示例性實施例中，傳感器和發(fā)射機組件202包括能檢測安裝在右鞋204上的發(fā)生器208、210產(chǎn)生的磁場信號的至少一個接近傳感器(例如霍爾效應(yīng)傳感器)、微控制器單元和發(fā)射機。這些單元將在下文中參照圖3予以更詳盡的說明。預(yù)期將傳感器和發(fā)射機組件202內(nèi)置于構(gòu)成左鞋206 —部分的鞋底(未示出)。在又一實施例中，傳感器和發(fā)射機組件202可耦合于左鞋204的其它部分和區(qū)域。盡管已對照右鞋描述了信號發(fā)生器208、210并對照左鞋206 描述了傳感器和發(fā)射機組件202，然而本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員很容易理解相反的右、左鞋形式也是可行的。圖3是圖2的計步器的方框圖，該計步器具有鞋裝信號發(fā)生器208、210和鞋裝傳感器和發(fā)射機組件202以及關(guān)聯(lián)的獨立顯示單元300。如圖3所示，接近傳感器302被定位在第一和第二信號發(fā)生器208、210的工作范圍內(nèi)以當(dāng)右鞋和左鞋204、206之間以信號發(fā)生器208、210經(jīng)過接近傳感器302工作范圍內(nèi)的左鞋206區(qū)域的方式存在相對運動時，在傳感器302中感應(yīng)出磁脈沖信號。在所述磁場應(yīng)用中，接近傳感器302優(yōu)選為可從 AllegroMicrosystems公司購得的霍爾效應(yīng)傳感器，其零件編號為A1395SEHLT。替代地， 接近傳感器302可以是從HoneywelIMicroelectronics購得的MR傳感器，其零件編號為 HMC1001。接近傳感器302可工作地耦合于微控制器單元(MCU) 304，將接近傳感器302接收的磁脈沖信號轉(zhuǎn)化成電信號而耦合于用來實現(xiàn)多種信號處理功能的MCU304(這將在下文中結(jié)合圖5和圖6予以說明)。MCU304可工作地耦合于發(fā)射機306以將經(jīng)處理的步行者成績數(shù)據(jù)無線傳輸給顯示單元300。成績數(shù)據(jù)可包括總步數(shù)、每分鐘步數(shù)、瞬時步速、平均步速、步調(diào)、總行走距離、每步幅距離、燃燒的卡路里以及由MCU304產(chǎn)生的其它參量數(shù)據(jù)。 MCU304和發(fā)射機306優(yōu)選地整合在從加拿大阿爾伯達省的哥奇蘭的ANT購得的knsRcore 零件號nRFMLOl的AT3型芯片集內(nèi)。發(fā)射機306通過要么單向要么雙向地傳遞成績數(shù)據(jù)和步子信息而與顯示單元300無線地通信。預(yù)期顯示單元300作為第三方成績監(jiān)視設(shè)備或健康計算機，例如從GarminLtd購得的零件編號010-00555-20的Edge705單元。在一替代實施例中，發(fā)射機306可配置成將成績數(shù)據(jù)傳輸至其它電子設(shè)備，例如蜂窩電話、MP3播放器或其它便攜式顯示設(shè)備。在示例性實施例中，在發(fā)射機306和顯示單元300之間使用的無線通信協(xié)議是從加拿大阿爾伯達省的哥奇蘭的Dynastreamhnovations公司購得的通常被稱為“ANT”的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。ANT協(xié)議的一些特征包括低功耗、低成本開銷以及多個收發(fā)機在其它相似收發(fā)機附近共存的能力。由于多種編程配置減少了待機狀態(tài)的功耗，因此ANT 協(xié)議具有大約47%的估算效率。然而，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員很容易理解，可采用例如藍牙或 ZigBee的其它種類無線通信協(xié)議(基于IEEE標(biāo)準(zhǔn)802. 15. 4)來促進發(fā)射機306和顯示單元300之間的數(shù)據(jù)傳輸。例如電池(未示出)等合適的DC電源用來向圖3所示的系統(tǒng)部件302、304和306 供電。替代地，當(dāng)與包含在組件202中的線圈和DC整流器電路整合時，由磁體208、210產(chǎn)生的磁場可發(fā)揮能源的作用。這種結(jié)構(gòu)在電池耗盡了有用能量時不必調(diào)換該電池。顯示單元300設(shè)有獨立的電源，例如電池?，F(xiàn)在參見圖4和圖5，其中圖4是雙足行走循環(huán)100的代表部分的放大示意圖，而圖5是示出傳感器信號相對于時間的曲線圖。當(dāng)一只鞋越過另一只鞋時，本發(fā)明的計步器產(chǎn)生步數(shù)和步時。例如，在圖4中，隨著右鞋204遵循右腳迂回路徑101移動，第一和第二信號發(fā)生器208、210依此與傳感器和發(fā)射機組件202接近。在最小空間距離108并且當(dāng)?shù)谝恍盘柊l(fā)生器208經(jīng)過組件202內(nèi)的接近傳感器時，由傳感器302(圖幻產(chǎn)生第一脈沖信號500(圖5)，其最大值發(fā)生在發(fā)生器208和傳感器302之間最接近的點上。該第一脈沖信號耦合于傳感器和發(fā)射機組件202中的MCU304(圖幻。隨著右鞋204向前移動與固定縱向間距216相等的額外距離，第二信號發(fā)生器210越過組件202中的接近傳感器并產(chǎn)生由MCU304接收的第二脈沖信號502。這對第一和第二脈沖信號500、502由第一時間間隔 “t”分隔，給定信號發(fā)生器208、210之間的已知間距的話，可由MCU304確定該第一時間間隔 “t”。隨著左鞋206前進至行走循環(huán)100的下一步，當(dāng)包含在傳感器和發(fā)射機組件202內(nèi)的接近傳感器302移動過第二信號發(fā)生器210時，在第二時間間隔產(chǎn)生第三脈沖信號504。一旦產(chǎn)生第三脈沖信號504，則可通過MCU304確定命名為步時“T”的參數(shù)值。一旦如前所述地獲得實時步行者數(shù)據(jù)“t”和“T”，就可計算例如步調(diào)、步速和總行走距離等其它成績參數(shù)。計步器步調(diào)是通過將總步數(shù)除以步時總和來計算的。然后可通過應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)時間轉(zhuǎn)化而將步調(diào)值轉(zhuǎn)化成不同單位，例如步子/分鐘。對于總行走距離并參見圖6，首先，平均步速Vl是在第一時間間隔“t”確定的。通過使用第一和第二信號發(fā)生器 208,210之間的固定間距以及第一時間間隔“t”來計算平均步速。在一示例性實施例中， 第一和第二信號發(fā)生器208、210相隔的縱向距離為5英寸并將第一時間間隔“t”內(nèi)的結(jié)果步速定義為Vl = 5/t英寸/秒。其次，系數(shù)“K”用來成比例地將平均步速Vl換算至平均步速V2?？赏ㄟ^基于實際使用者步幅長度作校正或通過基于使步幅長度關(guān)聯(lián)于人身高的標(biāo)準(zhǔn)身體特征列出平均步幅長度表來確定系數(shù)K。一旦確定了“K”，則步速的公式被定義為 V2 = KVl0再者，通過將V2乘以“T”來確定步長“d”，d = V2T?？偛綌?shù)“N”是通過累加步時“T”的總數(shù)來確定的。最后，為了獲得總行走距離“D”，可將步長“d”乘以總步數(shù)“N”，D =Nd。所有前述算法可使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)輕易地在MCU204中實現(xiàn)。MCU304確定的結(jié)果成績數(shù)據(jù)可存儲在MCU304存儲器中以供后續(xù)分析，并通過發(fā)射機306發(fā)送至顯示單元300以向用戶提供實時成績數(shù)據(jù)反饋。盡管如前所述工作在磁領(lǐng)域，然而信號發(fā)生器208、210和傳感器302可使用其它技術(shù)來實現(xiàn)，例如光學(xué)和射頻技術(shù)。例如，對使用光學(xué)技術(shù)的場合而言，信號發(fā)生器208、210 可包括產(chǎn)生已知波長光束的發(fā)光二極管(LED)，而傳感器302可包括在LED波長下檢測光輻射的光學(xué)傳感器。在這種場合下，必須提供例如電池的電能源以向LED信號發(fā)生器208、210 供電。同樣，對于使用射頻技術(shù)的場合而言，信號發(fā)生器208、210可包括在已知頻率下產(chǎn)生射頻信號的RFID標(biāo)簽，而傳感器302可包括能在已知頻率下檢測射頻信號的RFID讀出/ 盤查單元。RFID標(biāo)簽包括有源或無源RFID標(biāo)簽。如果采用有源RFID標(biāo)簽，則必須提供例如電池的電能源向RFID標(biāo)簽供電。如果采用無源RFID標(biāo)簽，則通過來自傳感器302的射頻盤查信號對其供電并且信號發(fā)生器208、210不需要獨立的電能源。無源RFID標(biāo)簽的一種適當(dāng)選擇是從加利福尼亞圣何塞的Atmel公司購得的Atmel型ATA5577RFID標(biāo)簽。RFID 讀出器/盤查器的一種適當(dāng)選擇是同樣從加利福尼亞圣何塞的Atmel公司購得的Atmel型 ATA5577 設(shè)備。如清楚知道的那樣，根據(jù)本發(fā)明的教義制造的計步器提供優(yōu)于已知計步器的精確和方便的優(yōu)點。首先，使用鞋裝接近傳感器和信號發(fā)生器為確定步數(shù)提供更高的精確性。該提高的精確性來源自每當(dāng)雙腳彼此越過時產(chǎn)生脈沖信號。另外，根據(jù)本發(fā)明的教義制造的計步器通過消除對機械運動和加速度計的軸向校準(zhǔn)的依賴而減少記錄“假步”的次數(shù)。此外，通過利用與獨立顯示器無線通信的鞋裝傳感器和發(fā)射機，能獲得比具有整體式顯示單元的計步器更大的用戶便利性。最后，通過利用圖2-5所示的接近傳感器和信號發(fā)生器配置，可在非常低的行走速度下獲得很高水平的計步精確性。雖然已經(jīng)參考特定實施例描述了本發(fā)明，但在不背離本發(fā)明的精神的情況下可使用各種修改、替代構(gòu)造以及等效物。例如，盡管已披露了某些電路組件，然而也可根據(jù)需要采用其它等效單元。因此，上述內(nèi)容不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種計步器，包括由第一鞋的第一部分承載的第一信號發(fā)生器；由所述第一鞋的第二部分承載的第二信號發(fā)生器，所述第一和第二信號發(fā)生器隔開固定距離；以及耦合于第二鞋的傳感器組件，所述傳感器組件包括傳感器，所述傳感器用于感測由所述第一和第二信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號并產(chǎn)生相應(yīng)的電信號；以及微控制器單元，所述微控制器單元具有耦合于所述傳感器以接收所述相應(yīng)的電信號的輸入并將所述相應(yīng)的電信號轉(zhuǎn)化成步行者表現(xiàn)數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的計步器，其特征在于，當(dāng)用戶穿上所述第一和第二鞋時，所述第一和第二信號發(fā)生器與所述傳感器以面對面關(guān)系在所述第一和第二鞋上對準(zhǔn)。
3.如權(quán)利要求1所述的計步器，其特征在于，所述第一鞋具有內(nèi)緣，并且其中所述第一和第二信號發(fā)生器安裝在毗鄰所述第一鞋的所述內(nèi)緣處。
4.如權(quán)利要求3所述的計步器，其特征在于，所述第二鞋具有內(nèi)緣，并且所述傳感器安裝在毗鄰所述第二鞋的所述內(nèi)緣處。
5.如權(quán)利要求1所述的計步器，其特征在于，所述第一和第二信號發(fā)生器包括永磁體； 并且其中所述傳感器包括用于將所述永磁體產(chǎn)生的磁場轉(zhuǎn)化成相應(yīng)電信號的裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的計步器，其特征在于，所述傳感器包括霍爾效應(yīng)傳感器裝置。
7.如權(quán)利要求5所述的計步器，其特征在于，所述傳感器包括MR傳感器裝置。
8.如權(quán)利要求1所述的計步器，其特征在于，所述第一和第二信號發(fā)生器包括光輻射源；并且其中所述傳感器包括用于將所述光輻射源產(chǎn)生的光輻射轉(zhuǎn)化成相應(yīng)電信號的裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的計步器，其特征在于，所述光輻射源是發(fā)光二極管。
10.如權(quán)利要求1所述的計步器，其特征在于，所述第一和第二信號發(fā)生器包括用于產(chǎn)生已知頻率的射頻信號的RFID標(biāo)簽；并且其中所述傳感器包括用于將從所述RFID標(biāo)簽接收的射頻信號轉(zhuǎn)化成相應(yīng)電信號的RFID讀出器裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的計步器，其特征在于，所述RFID標(biāo)簽是有源RFID裝置。
12.如權(quán)利要求10所述的計步器，其特征在于，所述RFID標(biāo)簽是無源RFID裝置。
13.如權(quán)利要求1所述的計步器，其特征在于，進一步包括發(fā)射機，所述發(fā)射機耦合于所述微控制器單元，用于將所述步行者表現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送至接收機/顯示器單元以提供實時用戶反饋。
14.如權(quán)利要求1所述的計步器，其特征在于，所述固定距離大體上沿所述第一鞋的縱向延伸。
15.如權(quán)利要求14所述的計步器，其特征在于，所述第一鞋具有內(nèi)緣；并且其中所述第一和第二信號發(fā)生器位于沿所述內(nèi)緣的位于腳插入所述第一鞋的足弓的區(qū)域處。
全文摘要
一種計步器具有沿第一鞋的內(nèi)緣安裝并隔開固定距離的第一和第二信號發(fā)生器。傳感器和發(fā)射機組件沿第二鞋的內(nèi)緣安裝。傳感器和發(fā)射機組件包括傳感器、微控制器單元以及無線發(fā)射機。每當(dāng)鞋彼此接近時則由微控制器單元接收一對脈沖。微控制器單元基于這些脈沖產(chǎn)生各種步行者成績數(shù)據(jù)。步行者成績數(shù)據(jù)以無線方式發(fā)送給步行者攜帶的顯示單元。
文檔編號G01C22/00GK102564448SQ20101059201
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者朱生勃, 黃世雄 申請人:硅谷微E股份有限公司