一種內(nèi)置于鞋底的定位系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種個人定位系統(tǒng)，尤其是一種內(nèi)置于鞋底的定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]如今，青年人面臨著更加嚴(yán)峻的就業(yè)與生活壓力，與此同時老齡化的進程也迅速加快，社會保障體系尚不健全。老人、兒童與精神病患者等弱勢群體的安全保障工作仍需不斷完善，老人和兒童走失事件頻頻發(fā)生，甚至給一些不法分子作案的機會，釀成悲劇。
[0003]為防止老人、兒童走失，各種個人定位器層出不窮，給為生活奔波的青年帶來了極大的便利，然而市場上的定位器雖然小巧方便于戴在脖子上或手腕上且功能強大，但其依然存在以下問題:
[0004]1、依靠內(nèi)置紐扣微型可充電電池供電，但這種定位裝置持續(xù)時間短，只有約4天左右，就必須重新更換；
[0005]2、戴于手腕或脖子上，本身已易掉落，若是遇到不法分子有意拐騙孩子，定位器太過明顯，易被拆除，難以達到跟蹤定位的作用。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在不足，本實用新型提供了一種內(nèi)置于鞋底的定位系統(tǒng)，通過壓電陶瓷和鋰電池實現(xiàn)對內(nèi)置于鞋底的定位器的持續(xù)供電，具有體積小，使用方便、供電時間長等優(yōu)點。
[0007]本實用新型是通過以下技術(shù)手段實現(xiàn)上述技術(shù)目的的。
[0008]一種內(nèi)置于鞋底的定位系統(tǒng)，包括置于鞋跟空腔內(nèi)凸臺上的壓電陶瓷發(fā)電裝置、整流器、穩(wěn)壓芯片、控制器、蓄電池和定位芯片，所述壓電陶瓷發(fā)電裝置的輸出端與整流器的輸入端連接，所述整流器的輸出端與穩(wěn)壓芯片的輸入端連接，所述穩(wěn)壓芯片的輸出端與控制器連接，所述控制器的輸出端分別與定位芯片和蓄電池的輸入端連接。
[0009]進一步地，所述凸臺與所述壓電陶瓷發(fā)電裝置壓緊形成簡支梁結(jié)構(gòu)。
[0010]進一步地，所述壓電陶瓷發(fā)電裝置包括基片及粘合在基片上的壓電陶瓷片，所述基片和壓電陶瓷片間隔疊放形成壓電疊堆，每個壓電陶瓷片上連接有導(dǎo)線，所述導(dǎo)線并聯(lián)后與整流器的輸入端連接。
[0011]進一步地，所述壓電陶瓷片為鋯鈦酸鉛陶瓷，所述基片的材質(zhì)為黃銅。
[0012]進一步地，所述導(dǎo)線焊接在壓電陶瓷片受力產(chǎn)生電荷的兩個表面的對角線上。
[0013]進一步地，所述整流器采用3倍整流電驢，所述穩(wěn)壓芯片采用MAX1672穩(wěn)壓芯片，所述控制器采用89C51單片機，所述定位芯片為VK1613S3M5gps模塊。
[0014]進一步地，所述整流器、穩(wěn)壓芯片、控制器和定位芯片集成焊接在小型電路板上。
[0015]進一步地，所述蓄電池為鋰電池。
[0016]本實用新型通過將壓電陶瓷發(fā)電裝置內(nèi)置于鞋底，當(dāng)人處在行走狀態(tài)時，壓電陶瓷在沖擊力的作用下產(chǎn)生間斷的交變電流，再通過整流器、穩(wěn)壓芯片將交變電流轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電，給定位芯片供電，同時給蓄電池充電，當(dāng)人不在行走狀態(tài)時，再由蓄電池給定位芯片供電。鑒于單個壓電陶瓷片發(fā)電量較小，本實用新型通過將多個陶瓷發(fā)電片并接的方式提高總電荷和電流，以滿足實際使用。與單純使用紐扣電池給定位芯片供電的定位系統(tǒng)相比，本實用新型通過附加壓電陶瓷供電，保證了定位系統(tǒng)的實時工作，不用考慮給再額外給定位系統(tǒng)換電池；同時還具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，使用方便、壽命長，置于鞋內(nèi)免去身體的額外穿戴等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型所述一種內(nèi)置于鞋底的定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本實用新型所述的壓電陶瓷發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本實用新型的電路連接示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記說明如下:
[0021]1-壓電陶瓷發(fā)電裝置，101-基片，102-壓電陶瓷片，103-導(dǎo)線，2-鞋跟凸臺，3_小型電路板，4-鋰電池。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖以及具體實施例對本實用新型作進一步的說明，但本實用新型的保護范圍并不限于此。
[0023]如圖1所示為本實施例的一種內(nèi)置于鞋底的定位系統(tǒng)，包括壓電陶瓷發(fā)電裝置1、整流器、穩(wěn)壓芯片、控制器、蓄電池和定位芯片，壓電陶瓷發(fā)電裝置I的輸出端與整流器的輸入端連接，所述整流器的輸出端與穩(wěn)壓芯片的輸入端連接，所述穩(wěn)壓芯片的輸出端與控制器連接，所述控制器的輸出端分別與定位芯片和蓄電池的輸入端連接。所述蓄電池采用鋰電池4，鋰電池4體積小重量輕容量大。所述整流器、穩(wěn)壓芯片、控制器和定位芯片均集成焊接在一塊自帶保護外殼的小型電路板3上，使裝置的結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便。
[0024]如圖2所示，壓電陶瓷發(fā)電裝置I包括基片101及粘合在基片101上的壓電陶瓷片102，壓電陶瓷片102選擇性能良好的鋯鈦酸鉛陶瓷，壓電陶瓷片102單片厚0.5mmο基片101材質(zhì)選用黃銅，防止壓電陶瓷片102在外力作用下碎裂，基片101尺寸大小為長40mm、寬30mm、單片厚0.2mm。每個壓電陶瓷片上均連接有導(dǎo)線103，本實施例采用6個壓電陶瓷片和7個基片，將所述基片101和壓電陶瓷片102用環(huán)氧樹脂粘合在一起、間隔疊放形成壓電疊堆，并粘合在鞋跟腔內(nèi)的凸臺2上并壓緊，使之形成簡支梁結(jié)構(gòu)，在增大壓電陶瓷受力變形的同時保證其不被損壞，連接在壓電陶瓷片102上的導(dǎo)線103并聯(lián)連接，進而提高電流量，在壓電陶瓷片102受力產(chǎn)生電荷的兩個表面的對角上留I?2mm的空隙，用于焊接導(dǎo)線103，保證粘合時其他部位都能緊密結(jié)合在一起，保證裝置的整體強度，所述導(dǎo)線103并聯(lián)后與整流器的輸入端連接。
[0025]整流單路采用3倍整流電路，將壓電陶瓷所發(fā)的交變電轉(zhuǎn)化成5V左右的直流電，其中電容容量為330 μ F。穩(wěn)壓芯片采用ΜΑΧ1672穩(wěn)壓芯片，其屬于DC-DC穩(wěn)壓芯片，將輸入控制器的電壓穩(wěn)定在5V?？刂破鞑捎?9C51單片機，控制在壓電陶瓷片102發(fā)電時優(yōu)先給定位芯片供電，同時斷開電池與定位芯片的連接，當(dāng)壓電陶瓷片產(chǎn)生的電量充裕時，接通鋰電池充電電路，給鋰電池進行充電。在壓電陶瓷片不發(fā)電時，控制器恢復(fù)到鋰電池與定位芯片接通的狀態(tài)，由鋰電池給定位芯片供電，保證定位芯片的連續(xù)工作。
[0026]所述壓電陶瓷發(fā)電裝置和小型電路板均內(nèi)置于鞋底預(yù)留的空腔內(nèi)，使用者在走動過程中鞋底內(nèi)的壓電陶瓷受到外界的壓力作用，將機械能轉(zhuǎn)化為電能，再通過整流器、穩(wěn)壓芯片將交變電流轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電，控制器控制壓電陶瓷給定位芯片供電，同時斷開電池與定位芯片的連接，當(dāng)壓電陶瓷片產(chǎn)生的電量充裕時，接通鋰電池充電電路，給鋰電池進行充電。當(dāng)使用者處在靜止?fàn)顟B(tài)時，控制器控制定位芯片與鋰電池連通，由鋰電池給定位芯片供電，保證定位芯片的連續(xù)工作，如圖3所示。
[0027]所述實施例為本實用新型的優(yōu)選的實施方式，但本實用新型并不限于上述實施方式，在不背離本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種內(nèi)置于鞋底的定位系統(tǒng)，其特征在于: 包括置于鞋跟空腔內(nèi)凸臺(2)上的壓電陶瓷發(fā)電裝置(I)、整流器、穩(wěn)壓芯片、控制器、蓄電池和定位芯片，所述壓電陶瓷發(fā)電裝置(I)的輸出端與整流器的輸入端連接，所述整流器的輸出端與穩(wěn)壓芯片的輸入端連接，所述穩(wěn)壓芯片的輸出端與控制器連接，所述控制器的輸出端分別與定位芯片和蓄電池的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所所述的一種內(nèi)置于鞋底的定位系統(tǒng)，其特征在于: 所述凸臺(2)與所述壓電陶瓷發(fā)電裝置(I)壓緊形成簡支梁結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種內(nèi)置于鞋底的定位系統(tǒng)，其特征在于: 所述壓電陶瓷發(fā)電裝置(I)包括基片(101)及粘合在基片(101)上的壓電陶瓷片(102)，所述基片(101)和壓電陶瓷片(102)間隔疊放形成壓電疊堆，每個壓電陶瓷片(102)上連接有導(dǎo)線(103)，所述導(dǎo)線(103)并聯(lián)后與整流器的輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種內(nèi)置于鞋底的定位系統(tǒng)，其特征在于: 所述壓電陶瓷片(102)為鋯鈦酸鉛陶瓷，所述基片(101)的材質(zhì)為黃銅。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種內(nèi)置于鞋底的定位系統(tǒng)，其特征在于: 所述導(dǎo)線(103)焊接在壓電陶瓷片(102)受力產(chǎn)生電荷的兩個表面的對角端上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5任一項所述的一種內(nèi)置于鞋底的定位系統(tǒng)，其特征在于: 所述整流器采用3倍整流電驢，所述穩(wěn)壓芯片采用MAX1672穩(wěn)壓芯片，所述控制器采用89C51單片機，所述定位芯片為VK1613S3M5gps模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種內(nèi)置于鞋底的定位系統(tǒng)，其特征在于: 所述整流器、穩(wěn)壓芯片、控制器和定位芯片集成焊接在小型電路板(3)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種內(nèi)置于鞋底的定位系統(tǒng)，其特征在于: 所述蓄電池為鋰電池(4)。
【專利摘要】本實用新型提供了一種內(nèi)置于鞋底的定位系統(tǒng)，包括置于鞋跟空腔內(nèi)凸臺上的壓電陶瓷發(fā)電裝置、整流器、穩(wěn)壓芯片、控制器、蓄電池和定位芯片，所述壓電陶瓷發(fā)電裝置的輸出端與整流器的輸入端連接，所述整流器的輸出端與穩(wěn)壓芯片的輸入端連接，所述穩(wěn)壓芯片的輸出端與控制器連接，所述控制器的輸出端分別與定位芯片和蓄電池的輸入端連接。本實用新型通過將壓電陶瓷發(fā)電裝置內(nèi)置于鞋底，使壓電陶瓷在沖擊力的作用下產(chǎn)生間斷的交變電流，再通過整流器、穩(wěn)壓芯片將交變電流轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電，給定位芯片供電，同時給蓄電池充電，具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，使用方便、供電時間長等優(yōu)點。
【IPC分類】A43B21-36, A43B13-14, H02J7-34
【公開號】CN204391881
【申請?zhí)枴緾N201420857737
【發(fā)明人】郭根苗, 何志霞, 王冠, 邵壯, 金煜
【申請人】江蘇大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2014年12月30日