一种智能手环和智能鞋的交互系统的制作方法

本实用新型涉及一种交互系统，更具体地说涉及一种智能手环和智能鞋的交互系统。

背景技术：

智能手环是一种可穿戴智能设备，通过智能手环，用户可以记录日常生活中的锻炼、睡眠等实时数据，起到通过数据指导健康生活的作用。

用户在锻炼过程中查看数据时，需要点击手环的操作面板才能进行查看，操作较为麻烦，特别是对户外锻炼的用户而言，低头操作容易与他人碰撞。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种智能手环和智能鞋的交互系统，其将智能手环监测的数据通过智能鞋上的led灯带体现出来，令用户不用低头点击智能手环的操作面板即可知晓身体状态，并且，智能手环和智能鞋具有互动性，更增添了趣味性。

为达到上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种智能手环和智能鞋的交互系统，包括发光单元、安装有手环系统的智能手环和安装有鞋系统的智能鞋，所述发光单元包括安装于所述智能鞋上的多色led灯带，所述手环系统包括手环mcu和用于对人体状态进行检测的生理参数检测组件，所述手环mcu内具有预设有生理状态区的手环存储单元，所述生理状态区中的各状态区与所述多色led灯带的各发光色分别一一对应，所述鞋系统包括鞋mcu，所述手环系统和所述鞋系统还包括已经过相互验证匹配的蓝牙单元；

所述鞋mcu与所述鞋系统的所述蓝牙单元双向连接，所述手环mcu与所述手环系统的所述蓝牙单元双向连接，所述生理参数检测组件的信号输出端电性连接所述手环mcu的信号输入端，所述多色led灯带电性连接所述鞋mcu的信号输出端。

所述智能手环还包括手环本体和开设有凹腔的表带，所述手环本体的正面处安装有显示屏，所述手环本体安装于所述凹腔内，且所述手环系统安装于所述手环本体内。

所述生理参数检测组件包括用于检测手臂运动状态信息的三轴加速度传感器和用于检测穿戴者心率的心率检测传感器，所述三轴加速度传感器和所述心率检测传感器均安装于所述手环本体内，并且，三轴加速度传感器和所述心率检测传感器的信号输出端分别电性连接所述手环mcu的信号输入端。

所述生理状态区包括运动心率区和手势姿态区，所述运动心率区和所述手势姿态区分别划分有多个状态区；所述运动心率区中的各所述状态区分别对应为中底强度心率区、高强度心率区和最高心率区，所述手势姿态区中的各所述状态区分别对应为向上挥手姿态区、翻手姿态区和晃手姿态区；其中，所述运动心率区中的各所述状态分别配设有所述多色led灯带的其中一种发光色，各所述手势姿态区中的各所述状态区分别配设有所述多色led灯带的其中一种发光色。

所述鞋mcu内具有预设有所述运动心率区的优先级别低于所述手势姿态区的鞋存储单元。

所述智能鞋包括鞋底、设置于所述鞋底上的鞋面及用于给所述鞋系统提供工作电源的鞋供电电源，所述鞋底的后跟处开设有充电接口；所述鞋系统安装于同一安装盒内，所述鞋底处分别开设有供所述安装盒放置的盒凹槽、与所述盒凹槽相连通的第一连接凹槽及与所述盒凹槽相连通的第二连接凹槽，所述第一连接凹槽安装有用于所述鞋供电电源与所述充电接口电连接的第一导线，所述第二连接凹槽内安装有用于所述鞋mcu与所述多色led灯带电连接的第二导线。

一种智能手环和智能鞋的交互系统，包括发光单元、安装有手环系统的智能手环和安装有鞋系统的智能鞋，所述手环系统包括手环mcu和用于检测心率的心率检测传感器，所述手环mcu内具有预设有运动心率区的手环存储单元；所述智能鞋包括鞋本体，所述鞋本体包括鞋底和和设置于所述鞋底上的鞋面，所述鞋系统包括嵌装于所述鞋底处的鞋mcu，所述发光单元包括安装于所述鞋底和/或所述鞋面处的多色led灯带，所述运动心率区中的各状态区与所述多色led灯带的多种发光色分别一一对应；其中，所述手环系统和所述鞋系统分别还包括已经过相互验证匹配的蓝牙单元；

所述鞋mcu与所述鞋系统的所述蓝牙单元双向电性连接，所述手环mcu与所述手环系统的所述蓝牙单元双向电性连接，所述心率检测传感器的信号输出端电性连接所述手环mcu的信号输入端，所述多色led灯带电性连接所述鞋mcu的信号输出端。

所述运动心率区中的各所述状态区有三个，分别对应为中底强度心率区、高强度心率区和最高心率区。

一种智能手环和智能鞋的交互系统，包括发光单元、安装有手环系统的智能手环和安装有鞋系统的智能鞋，所述手环系统包括手环mcu以及用于检测穿戴者手臂的加速度和角速度的三轴加速度传感器，所述手环mcu内具有预设有手势姿态区的手环存储单元；所述智能鞋包括鞋本体和发光单元，所述鞋本体包括鞋底和和设置于所述鞋底上的鞋面，所述鞋系统包括嵌装于所述鞋底处的鞋mcu，所述发光单元包括安装于所述鞋底和/或所述鞋面处的多色led灯带，所述手势姿态区中的各状态区与所述多色led灯带的多种发光色分别一一对应；其中，所述手环系统和所述鞋系统分别还包括已经过相互验证匹配的蓝牙单元；

所述鞋mcu与所述鞋系统的所述蓝牙单元双向电性连接，所述手环mcu与所述手环系统的所述蓝牙单元双向电性连接，所述三轴加速度传感器的信号输出端电性连接所述手环mcu的信号输入端，所述多色led灯带电性连接所述鞋mcu的信号输出端。

所述手势姿态区中的各所述状态区有三个，分别对应为向上挥手姿态区、翻手姿态区和晃手姿态区。

采用上述结构后，本实用新型具有如下有益效果：鞋mcu和手环mcu之间通过鞋系统中的蓝牙单元与手环系统中的蓝牙单元的验证匹配而通信连接，同时鞋本体上发光单元的设置，手环mcu接收生理状态检测组件采集的数据，并进行处理和判断，手环mcu根据处理结果输出相应发光指令给鞋mcu，令鞋mcu控制多色led灯带的相应颜色亮起，以使穿戴者不用低头点击智能手环即可了解自身状态，同时还增加了互动性、趣味性和新颖性。

附图说明

图1为本实用新型中智能手环的结构示意图；

图2为本实用新型中智能鞋的结构示意图；

图3为实施例一的电路连接框图；

图4为实施例二的电路连接框图；

图5为实施例三的电路连接框图。

图中：

10-智能手环；11-手环本体；

12-表带；20-智能鞋；

21-鞋底；22-鞋面；

30-安装盒；40-按钮开关；

50-多色led灯带。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

一种智能手环和智能鞋的交互系统，如图1-5所示，包括安装有手环系统的智能手环100和安装有鞋系统的智能鞋200，手环系统包括手环mcu，鞋系统包括鞋mcu，且手环系统和鞋系统分别还包括已经过相互验证匹配的蓝牙单元。为方便描述，以鞋系统上的蓝牙单元为鞋蓝牙单元，手机系统上的蓝牙单元为手环蓝牙单元，鞋系统中的鞋mcu与鞋蓝牙单元之间双向通信连接，手环系统中的手环mcu与手环蓝牙单元之间双向通信连接，以使手环mcu与鞋mcu之间通过手环蓝牙单元与鞋蓝牙单元的相互验证匹配而建立起通信通道，从而使手环mcu与鞋mcu之间进行数据交互。

交互系统还包括发光单元，该发光单元包括安装在智能鞋200上的多色led灯带50，多色led灯带为现有公知的led灯带，如全彩led灯带，本实施例以多色led灯带为全彩led灯带为例进行说明。手环系统还包括生理参数检测组件，该生理参数检测组件用于对人体生理状态进行检测，手环系统中的手环mcu内具有预设有生理状态区的手环存储单元，生理状态区中的各状态区与多色led灯带的多种发光色分别一一对应。其中，生理参数检测组件的信号输出端电性连接手环mcu的信号输入端，多色led灯带的信号输入端电性连接鞋mcu的信号输出端。本实用新型中，鞋mcu和手环mcu均为采用现有公知的mcu，如鞋mcu采用型号为nrf52832的mcu，手环mcu采用型号为nordicnrf52832的mcu。

在本实用新型中，生理参数检测组件将采集到的数据传输给手环mcu，手环mcu根据处理结果输出相应的发光指令给鞋mcu，鞋mcu控制多色led灯带发出相应颜色的灯光，以提醒穿戴者自身的生理状态。

智能手环100的具体结构为：还包括手环本体11和开设有凹腔的表带12，手环本体11的正面处安装有显示屏，且手环本体11以反面正对凹腔的方式安装于凹腔内，生理参数检测组件安装于手环本体11内。其中，手环系统于手环本体11内的布置结构为现有公知技术，参考现有公知的智能手环即可，故不再展开叙述。此外，智能手环100可采用市面上已有出售的智能手环。

进一步地，智能手环100还包括手环供电电源，该手环供电电源给手环系统提供工作电源，该手环供电电源可为充电电池或干电池等，手环供电电源按现有公知的方式安装，如市面上出售的智能手环中的供电电源。其中，手环供电电源的电源输出端电性连接手环mcu的电源输入端。

智能鞋200的具体结构为：智能鞋200包括鞋本体和鞋系统，鞋本体包括鞋底21和设置于鞋底21上的鞋面22，鞋系统嵌装于鞋底21处，多色led灯带设置于鞋底21的侧壁处和/或鞋面22处，本实施例中以设置于鞋底21的外侧壁为例，其中，多色led灯带的布置结构可与现有的发光鞋中led灯的布置结构相同，故不再展开叙述。

进一步地，智能鞋200还包括鞋供电电源，鞋供电电源的电源输出端电性连接鞋mcu的电源输入端，以使鞋供电电源给鞋系统提供工作电源，该鞋供电电源可为充电电池。其中，鞋底21上对应于脚后跟处设置有充电接口，充电接口与鞋供电电源的电源输入端电性连接。

进一步地，鞋mcu、鞋系统的蓝牙单元和鞋供电电源均安装于同一安装盒30内，鞋底11处开设有供安装盒30放置的盒凹槽，且鞋底11处开设有第一连接凹槽，第一连接凹槽与盒凹槽相互连通，且第一连接凹槽安装有用于鞋供电电源与充电接口电连接的第一导线。此外，根据多色led灯带于鞋本体20上的位置布置，在鞋底11处开设第二连接凹槽，该第二连接凹槽与盒凹槽相互连通，第二连接凹槽内安装有用于鞋mcu和多色led灯带电连接的第二导线。此外，鞋系统还可采用现有智能鞋的其他布置结构进行安装。

作为优选地方式，鞋底21处开设有嵌装有按压开关40的开关凹槽，此开关凹槽位于第一连接凹槽中，以使按压开关40位于鞋mcu的电源输入端与鞋供电电源的电源输出端之间的线路中。这样，通过按压开关40的按压，来触发鞋mcu工作。

上述的生理参数检测组件有三种结构，下面对这三种结构进行展开叙述。

实施例一

如图1-3所示，生理参数检测组件包括心率检测传感器，心率检测传感器安装于手环本体11内，且心率检测传感器用于检测穿戴者的心率，心率检测传感器可为光电传感器或心电信号器等已在市面上出售，且在智能手环中已有使用的传感器。其中，心率检测传感器的信号输出端电性连接手环mcu的信号输入端，以使心率检测传感器将采集的数据传输到手环mcu中。

上述的生理状态区为运动心率区，在本实施例中，上述的生理状态区分设有多个状态区，各状态区分别对应为中低强度心率区、高强度心率区和最高心率区，此最高心率区指的是人体健康状态下的心率最高阈值。较佳地，生理状态区还增设有日常心率区，以监测日常办公、行走时的心率范围。

需说明的是，日常生活中人体心率根据运动强度的不同而有不同的数据，在本实施例中，以日常心率区中预置有数值60-100次/min，中低强度心率区中预置有数值101-140次/min，高强度心率区中预置有数值141-210次/min，最高心率区中预置有数值210次/min以上。此外，各状态区内的数值可根据实际情况人工进行设定。

作为优选地方式，手环mcu中还具有预设有年龄和性别数据的参数存储单元，穿戴者利用手环本体11上的显示屏或手机输入年龄和性别，输入的年龄和性别数据存储在手环mcu的参数存储单元内。这样子做，手环mcu根据参数存储单元内的年龄和性别数据计算出穿戴者的最高心率数据，并根据最高心率数据在手机mcu的手环存储单元中设置最高心率区内的范围。其中，现有国际公知的心率计算公式为：女性最高心率阈值＝220-年龄，男性最高心率＝205-年龄。

在本实施例中，各状态区分别配设有多色led灯带的其中一种发光色，即，本实施例中多色led灯带有四种发光色，多色led灯带的四种发光色与手环mcu中的各状态区分别一一对应。

以多色led灯带的四种发光色分别对应为红色光、黄色光、蓝色光和绿色光为例。为方便描述，以多色led灯带发出红色灯光时整体形成红色led灯带区，多色led灯带发出黄色灯光时整体形成黄色led灯带区，多色led灯带发出蓝色灯光时整体形成蓝色led灯带区，多色led灯带发出绿色灯光时整体形成绿色led灯带区。其中，本实施例以日常心率区与绿色灯带区相对应，中低强度心率区与蓝色led灯带区相对应，高强度心率区与黄色led灯带区相对应，最高心率区与红色led灯带区相对应。

一种智能手环和智能鞋的交互系统，手环蓝牙单元与鞋蓝牙单元之间建立通信通道后，手环mcu接收心率检测传感器采集的心率数据，并进行处理，处理情况如后续所述，然后手环mcu根据处理结果输出相应的发光指令给鞋mcu，鞋mcu根据传输的发光指令控制多色led灯带发出相应颜色的灯光。

本实施例中手环mcu的处理过程为，将接收的心率数据与其内的手环存储单元内预设的数值进行比对，根据比对结果输出相应的发光指令，具体判断情况如下：

1、当心率数据位于日常心率区内，手环mcu输出发绿光指令给鞋mcu，鞋mcu控制多色led灯带亮起绿光，多色led灯带于鞋本体处形成绿色led灯带区；

2、当心率数据位于中低强度心率区内，手环mcu输出发蓝光指令给鞋mcu，鞋mcu控制多色led灯带亮起蓝光，多色led灯带于鞋本体处形成蓝色led灯带区；

3、当心率数据位于高强度心率区内，手环mcu输出发黄光指令给鞋mcu,鞋mcu控制多色led灯带亮起黄光，多色led灯带于鞋本体处形成黄色led灯带区；

4、当心率数据位于最高心率区内，手环mcu输出发红光指令给鞋mcu,鞋mcu控制多色led灯带亮起红光，多色led灯带于鞋本体处形成红色led灯带区。

实施例二

如图1-2所示和如图4所示，生理参数检测组件包括三轴加速度传感器，三轴加速度传感器安装于手环本体11内，该三轴加速度传感器用于采集佩戴有手环的那只手臂的手臂运动状态信息，该手臂运动状态信息包括手臂的加速度和角速度，三轴加速度传感器为现有公知的传感器，如型号为lis2dh12三轴加速度传感器。其中，三轴加速度传感器的信号输出端电性连接手环mcu的信号输入端，以使三轴加速度传感器将采集的数据传输到手环mcu中。

上述的生理状态区为手势姿态区，且生理状态区分设有多个状态区，各状态区分别对应为向上挥手姿态区、翻手姿态区和晃手姿态区。此外，人体手部可实现多种手势姿态，如抬手、上下挥手等，故生理状态区的划分可根据实际情况进行设置，并不局限于前述的划分。

本实施例中，手环mcu根据三轴加速度传感器采集的手臂运动状态信息，识别穿戴者的手臂动作是现有公知技术，如申请号为201710088756.x的“一种控制智能家居的方法和智能穿戴设备”中记载的识别方式。

在本实施例中，各状态区分别配设有多色led灯带的其中一种发光色，即，本实施例中多色led灯带有三种发光色，多色led灯带的三种发光色与手环mcu中的各状态区分别一一对应。

以多色led灯带的三种发光色分别对应为红色光、黄色光和蓝色光为例，以向上挥手姿态区对应于红色光，翻手姿态区对应于黄色光，晃手姿态区对应于蓝色光。

一种智能手环和智能鞋的交互系统，手环蓝牙单元与鞋蓝牙单元之间建立通信通道后，手环mcu接收三轴加速度传感器采集的手臂运动状态信息，并进行处理和识别，处理和识别过程如后续所述，然后手环mcu根据处理结果输出相应的发光指令给鞋mcu，鞋mcu根据传输的发光指令控制多色led灯带发出相应颜色的灯光。

本实施例中手环mcu的处理过程为，将接收的手臂运动状态信息进行处理，识别穿戴者的手臂姿态，根据识别结果输出相应的发光指令，具体为：

1、当手环mcu识别穿戴者的手臂做向上挥手的动作时，手环mcu输出闪绿光指令给鞋mcu，鞋mcu控制多色led灯带闪烁绿光，直至穿戴者完成向上挥手的动作时多色led灯带不再闪烁绿光；

2、当手环mcu识别穿戴者的手臂做翻手的动作时，手环mcu输出闪黄光指令给鞋mcu,鞋mcu控制多色led灯带闪烁黄光，直至穿戴者完成向上挥手的动作时多色led灯带不再闪烁黄光；

3、当手环mcu识别穿戴者的手臂做晃手的动作时，手环mcu输出闪蓝光指令给鞋mcu，鞋mcu控制多色led灯带闪烁蓝光，直至穿戴者完成向上挥手的动作时多色led灯带不再闪烁蓝光。

实施例三

如图1-2所示和如图5所示，生理参数检测组件包括三轴加速度传感器和心率检测传感器，心率检测传感器的安装结构与实施例一中所述的心率检测传感器的安装结构相同，三轴加速度传感器的安装结构与实施例二中所述的三轴加速度传感器的安装结构相同。

具体来说，生理状态区包括运动心率区和手势姿态区，运动心率区和手势姿态区分别划分有多个状态区，运动心率区的各状态区分别对应为中低强度心率区、高强度心率区和最高心率区，手势姿态区的各状态区分别对应为向上挥手姿态区、翻手姿态区和晃手姿态区。其中，运动心率区的各状态区均按照实施例一所述的方式进行设置，手势姿态区的各状态区均按照实施例二所述的方式进行设置。

运动心率区的各状态区分别配设有多色led灯带的其中一种发光色，且手势姿态区的各状态区分别配设有多色led灯带的其中一种发光色，其中，运动心率区的各状态区和手势姿态区的各状态区的发光色可为相同颜色也可为不同颜色。

本实施例以在运动心率区中，中低强度心率区对应于多色led灯带的蓝色灯光，高强度心率区对应于多色led灯带的黄色灯光，最高心率区对应于多色led灯带的红色灯光为例；在手势姿态区中，向上挥手姿态区对应于多色led灯带的绿色灯光，翻手姿态区对应于多色led灯带的黄色灯光，晃手姿态区对应于多色led灯带的蓝色灯光为例。

本实施例中，鞋mcu具有预设有优先级别区的鞋存储单元，在优先级别区内运动心率区的优先级别低于手势姿态区。换言之，鞋mcu接收到闪烁相应灯光的指令时，鞋mcu优先控制多色led灯带闪烁相应灯光。

一种智能手环和智能鞋的交互系统，手环蓝牙单元与鞋蓝牙单元之间建立通信通道后，智能手环100中的心率检测传感器采集心率数据并传输给手环mcu，手环mcu对传输过来的心率数据进行处理，识获取当前穿戴者的心率，然后根据心率数值对应的状态区输出发光指令，以心率数值对应中低强度心率区，故手环mcu输出发蓝色光指令给鞋mcu，鞋mcu控制多色led灯带发出蓝光，以提醒穿戴者当前的心率范围，然后当穿戴者向上挥手时(也可以为翻手或挥手动作)，三轴加速度传感器采集到手臂运动状态信息，并传输给手环mcu，手环mcu识别穿戴者当前的手臂姿态，并判断该手臂姿态对应的状态区，手环mcu输出闪烁绿光的指令给鞋mcu，鞋mcu控制多色led灯带从发蓝色光转变成闪烁绿光，直至穿戴者手臂不再挥手，多色led灯带再次发出蓝色光。

本实用新型中，多色led灯带具有多种发光模式，这种发出多种发光模式的多色led灯带为现有公知技术，如市面上出售的机械键盘就具有多种发光模式。相应的，各状态区分别配对一种发光模式，以增添智能鞋200的趣味性、交互性和美观性。

以上所述仅为本实施例的优选实施例，凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化和修饰，均应属于本实用新型的权利要求范围。

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