具体实施方式

下面对本发明优选实施例作详细说明。

本发明的一种可自适应调整防滑度的智能鞋的实施例，示意图如图1所示，其特征在于，包括：鞋本体(1)、环境检测装置(2)、运动识别装置(3)、防滑度调节装置(4)；

所述环境检测装置(2)用于检测鞋子附近一定范围内的环境数据；

所述运动识别装置(3)部署于鞋底和/或鞋面，用于检测鞋子的加速度数据和/或倾角数据和/或压力数据并以此识别运动信息；

所述防滑度调节装置(4)根据环境数据与运动信息的匹配程度控制驱动部件对防滑度调节机构进行一级或多级调节。

优选地，所述环境检测装置采用坡度检测器、光反射检测器、温湿度传感器的任一项或多项组合；所述坡度检测器部署于鞋子头部，用于检测鞋子前方地面的坡度；所述光反射检测器部署于鞋子头部，用于根据光反射信息判断鞋子前方地面是否有水洼或油性物质；所述温湿度传感器用于检测鞋子所处地面的湿度和/或当前天气湿度和/或当前天气温度。本实施例中，采用PCB电路板搭载数据传输模块、处理器模块，环境检测装置的数据采集传感器部署在鞋底头部位置，如图1所示，用黑色实心圆形表示，所述环境检测装置采用坡度检测器、光反射检测器、温湿度传感器的任一项或多项组合，所述坡度检测器部署于鞋子头部用于检测鞋子前方地面的坡度，所述光反射检测器部署于鞋子头部用于根据光反射信息判断鞋子前方地面是否有水洼或油性物质，所述温湿度传感器用于检测鞋子所处地面的湿度和/或当前天气湿度和/或当前天气温度，各传感器检测的数据通过数据传输模块传输至处理器模块，处理器模块根据检测数据判断环境数据。

优选地，所述环境数据包括地面坡度数据、地面湿度数据、地面水洼数据、地面油性物质数据、天气数据的任一项或多项组合。本实施例中，环境数据是根据原始检测数据得到的地面坡度、地面湿度、地面水洼深度、地面水洼覆盖面积、地面油性物质数量等信息。

优选地，所述运动识别装置是由加速度传感器和/或倾角传感器和/或压力传感器、数据传输单元、数据处理单元组成；所述加速度传感器用于检测鞋子的加速度大小和方向，所述倾角传感器用于检测鞋子与地面的夹角数据，所述压力传感器部署于鞋底用于检测鞋底的压力分布数据，所述数据传输单元用于将鞋子的加速度数据和/或鞋子与地面的夹角数据和/或鞋底的压力分布数据发送至数据处理单元，所述数据处理单元用于根据鞋子的加速度数据和/或鞋子与地面的夹角数据和/或鞋底的压力分布数据识别运动信息。本实施例中，采用PCB电路板搭载数据传输单元、数据处理器单元，运动识别装置的数据采集传感器部署在鞋底中部位置，如图1所示用黑色实心矩形表示。各传感器检测鞋子的加速度数据和/或倾角数据和/或压力数据，数据处理单元接收数据后识别运动信息。

优选地，所述运动信息包括运动速度、运动姿势、发力习惯的任一项或多项组合。本实施例中，数据处理单元接收数据后识别运动信息包括运动速度、与运动姿势模型匹配的运动姿势、与运动发力模型匹配的发力习惯。

运动识别装置的数据处理单元执行运动信息识别程序，该程序执行本发明的一种识别运动信息方法，其特征在于，包括：

根据检测的鞋子的加速度大小和/或鞋底的压力值计算运动速度；

根据检测的鞋子的加速度方向和/或鞋子与地面的夹角数据和/或鞋底的压力分布与运动姿势模型的匹配程度计算运动姿势；

根据鞋子与地面的夹角数据和/或鞋底的压力分布与运动发力模型计算发力习惯。

本实施例中，所述根据检测的鞋子的加速度大小和/或鞋底的压力值计算运动速度，是：根据检测的鞋子的加速度与运动速度的正相关关系计算运动速度、根据鞋底的压力值与运动速度的正相关关系计算运动速度、根据鞋子的加速度和鞋底的压力值与运动速度的正相关关系计算运动速度的任一项。

所述根据检测的鞋子的加速度方向和/或鞋子与地面的夹角数据和/或鞋底的压力分布与运动姿势模型的匹配程度计算运动姿势，是：在事先设置的运动姿势模型中找出与当前鞋子加速度方向匹配度最高的运动姿势作为当前运动姿势、在事先设置的运动姿势模型中找出与当前鞋子与地面的夹角匹配度最高的运动姿势作为当前运动姿势、在事先设置的运动姿势模型中找出与当前鞋底的压力分布匹配度最高的运动姿势作为当前运动姿势、在事先设置的运动姿势模型中找出与当前鞋子加速度方向和鞋子与地面的夹角匹配度最高的运动姿势作为当前运动姿势、在事先设置的运动姿势模型中找出与当前鞋子加速度方向和鞋底的压力分布匹配度最高的运动姿势作为当前运动姿势、在事先设置的运动姿势模型中找出与当前鞋子与地面的夹角和鞋底的压力分布匹配度最高的运动姿势作为当前运动姿势、在事先设置的运动姿势模型中找出与当前鞋子加速度方向和鞋子与地面的夹角和鞋底的压力分布匹配度最高的运动姿势作为当前运动姿势的任一项。事先设置的运动姿势模型包括M个运动姿势，包括但不限于踱步姿势、慢走姿势、快走姿势、跑步姿势、跳跃姿势等，每种运动姿势具有不同的加速度范围、鞋子与地面的夹角范围，鞋底的压力分布情况。

所述根据鞋子与地面的夹角数据和/或鞋底的压力分布与运动发力模型计算发力习惯，是：在事先设置的运动发力模型中找出与当前鞋子与地面的夹角匹配度最高的发力模型作为发力习惯、在事先设置的运动发力模型中找出与当前鞋底的压力分布匹配度最高的发力模型作为发力习惯、在事先设置的运动发力模型中找出与当前鞋子与地面的夹角和鞋底的压力分布匹配度最高的发力模型作为发力习惯的任一项。事先设置的发力模型包括N级发力模型，鞋子与地面的夹角越小，鞋底的压力分布越均匀，对应的发力级别越低，用发力级别表示发力习惯。

优选地，所述防滑度调节机构是鞋底倾斜度调节机构、鞋底可调吸附机构、鞋底多点可伸缩支撑机构、鞋侧面可伸缩支撑机构、鞋面可调紧缩机构的任一项或多项组合。本实施例中，不同类型的鞋子例如老人鞋、儿童鞋、皮鞋、运动鞋、高跟鞋、凉鞋等具有不同的行走要求和使用场景，相应地，其防滑度调节机构的安装位置和形态不同，包括可调节鞋底倾斜度的鞋底倾斜度调节机构、可调节鞋底吸盘的吸附性的鞋底可调吸附机构、可调节鞋底不同位置的支撑性的鞋底多点可伸缩支撑机构、可调节鞋侧面不同位置的支撑性的鞋侧面可伸缩支撑机构、可调节鞋面对脚的束缚性的鞋面可调紧缩机构的任一项或多项组合。

一种优选实施方式中，在鞋外底和鞋内底之间的一个或多个位置部署鞋底倾斜度调节机构，通过驱动电机控制部分支撑柱伸缩使得鞋外底和鞋内底分离形成一定夹角。本实施例中，鞋底倾斜度调节机构通过电机驱动可以实现鞋外底和鞋内底分离形成一定倾斜角度，从而改变脚部的支撑性。

另一种优选实施方式中，在鞋底的一个或多个位置部署由真空吸附单元组成的鞋底可调吸附机构，通过驱动电机控制真空吸附单元的真空状态。本实施例中，鞋底可调吸附机构通过电机驱动可以开启和关闭一个或多个位置的真空吸附单元，从而改变脚底不同位置对地面的吸附性。

另一种优选实施方式中，在鞋底的一个或多个位置部署由可伸缩支撑单元组成的鞋底多点可伸缩支撑机构，通过驱动电机控制部分可伸缩支撑单元伸缩。本实施例中，鞋底多点可伸缩支撑机构通过电机驱动可以使得鞋底不同位置处的伸缩支撑结构的伸缩程度不同，从而改变鞋底的支撑性。

另一种优选实施方式中，在鞋侧面的一个或多个位置部署由可伸缩支撑单元组成的鞋侧面可伸缩支撑机构，通过驱动电机控制部分可伸缩支撑单元伸缩。本实施例中，鞋侧面可伸缩支撑机构通过电机驱动可以使得鞋侧面不同位置处的伸缩支撑结构的伸缩程度不同，从而改变鞋侧面不同位置的支撑性。

另一种优选实施方式中，在鞋面的一个或多个位置部署由收紧单元组成的鞋面可调紧缩机构，通过驱动电机控制部分收紧单元收紧鞋面。本实施例中，鞋面可调紧缩机构通过电机驱动可以使得鞋面不同位置收紧，从而改变鞋面不同位置对脚的束缚性。

在另外的优选的实施方式中，在鞋子内部署上述任意两种或三种或四种或五种装置的组合。

优选地，所述驱动部件对防滑度调节机构进行一级或多级调节是驱动部件控制鞋底倾斜度调节机构的支撑柱向上或向下伸缩至相应防滑度调节等级对应的位置、驱动部件调节处于真空状态的真空吸附单元的位置和数量至相应防滑度调节等级对应的位置和数量、驱动部件控制鞋底的部分可伸缩支撑单元伸缩至相应防滑度调节等级对应的位置、驱动部件控制鞋侧面的部分可伸缩支撑单元伸缩至相应防滑度调节等级对应的位置、驱动部件控制鞋面的部分收紧单元收紧至相应防滑度调节等级对应的位置的任一项或多项组合。本实施例中，防滑度调节装置的处理器根据环境数据与运动信息的匹配情况计算防滑调节等级，根据事先设置的防滑调节等级对应的调节机构位置对鞋底倾斜度调节机构和/或真空吸附单元和/或鞋底的部分可伸缩支撑单元和/或鞋侧面的部分可伸缩支撑单元和/或鞋面的部分收紧单元进行相应调整。

防滑度调节装置的处理器执行根据环境数据与运动信息的匹配程度控制防滑调节机构进行一级或多级调节的程序，所述环境数据与运动信息的匹配程度是根据当前运动速度和/或运动姿势和/或发力习惯与当前环境数据的匹配关系计算防滑匹配度，所述控制防滑调节机构进行一级或多级调节是根据计算出的防滑匹配度与调节等级的关系对防滑度调节机构进行一级或多级调节。

上述程序执行一种自适应调整防滑度方法，流程图如图2所示，其特征在于，包括：

确定与不同环境数据存在匹配关系的运动速度、运动姿势和发力习惯；

根据当前运动速度和/或运动姿势和/或发力习惯与当前环境数据的匹配关系计算防滑匹配度；

根据防滑匹配度与防滑度调节等级的预设对应关系计算防滑度调节等级；

防滑度控制单元根据防滑度调节等级控制驱动部件对防滑度调节机构进行一级或多级调节。

本实施例中，事先设置与不同的环境数据例如地面坡度数据、地面湿度数据、地面水洼数据、地面油性物质数据、天气数据存在匹配关系的运动速度、运动姿势和发力习惯。

所述根据当前运动速度和/或运动姿势和/或发力习惯与当前环境数据的匹配关系计算防滑匹配度是根据运动速度与环境数据的匹配值和/或运动姿势与环境数据的匹配值和/或发力习惯与环境数据的匹配值与防滑匹配度的正相关关系计算得到，防滑匹配度用变量x表示。

所述运动速度与环境数据的匹配值是根据当前环境数据匹配的运动速度与当前运动速度的差值与匹配值的负相关关系计算得到，运动速度与环境数据的匹配值用变量a表示；

所述运动姿势与环境数据的匹配值是根据当前环境数据匹配的运动姿势与当前运动姿势的差异程度(姿势偏离程度)与匹配值的负相关关系计算得到，运动姿势与环境数据的匹配值用变量b表示；

所述发力习惯与环境数据的匹配值是根据当前环境数据匹配的发力习惯与当前发力习惯的差异程度与匹配值的负相关关系计算得到，发力习惯与环境数据的匹配值用变量c表示。

表A中A1～A7表示计算防滑匹配度x的不同实施方式，其中表A中涉及的运动速度与环境数据的匹配值a、运动姿势与环境数据的匹配值b、发力习惯与环境数据的匹配值c采用上述实施方式中的计算公式计算。

表A计算防滑匹配度的不同实施方式

所述防滑匹配度与防滑度调节等级的预设对应关系事先设置，根据不同的鞋子类型和应用环境设置不同的防滑匹配度与防滑度调节等级的预设对应关系，根据表A中任一项所述的方法计算得到防滑匹配度x，根据防滑匹配度x所在的范围得到对应的防滑度调节等级。

所述防滑度控制单元根据防滑度调节等级控制驱动部件对防滑度调节机构进行一级或多级调节，包括：

事先设置不同防滑度调节等级对应的不同防滑度调节机构位置，即每个调节等级对应不同的防滑度调节机构位置，所述防滑度调节机构位置包括鞋底倾斜度调节机构中支撑柱向上或向下伸缩的位置、鞋底可调吸附机构中处于真空状态的真空吸附单元的位置和数量、鞋底多点可伸缩支撑机构中全部或部分可伸缩支撑单元的伸缩位置、鞋侧面可伸缩支撑机构中全部或部分可伸缩支撑单元的伸缩位置、鞋面可调紧缩机构中全部或部分收紧单元的收紧位置的任一项或多项组合；

防滑度控制单元根据当前的防滑度调节等级计算得到当前防滑调节级别对应的防滑度调节机构位置；

防滑度调节机构根据防滑度控制单元计算出的位置进行调节。

在另一种优选实施方式中，还包括提醒装置，所述提醒装置与防滑度调节装置电连接，当检测到环境数据与运动信息的匹配程度(即防滑匹配值)低于一定阈值时发出提醒。提醒的方式包括发出语音提示、通过无线通信方式传输至移动终端进行提醒、通过无线通信方式传输至相关联系人进行提醒的任一项或多项组合。

当然，本技术领域中的普通技术应当认识到，以上实施例仅是用来说明本发明的，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的范围内，对以上实施例的变化、变型都将落入本发明的保护范围。