本發明涉及到日常用品領域，特別是涉及到一種定位鞋。

背景技術：

目前帶定位功能的手表、手環類產品越來越多，兒童或老人佩戴后起到一定的防走失作用，但是定位手表手環戴在手上容易丟失；而且佩戴定位手表手環后比較顯眼，易被不法分子發現而破壞或扔掉定位手表手環，在關鍵時刻起不到定位作用。如果將定位模塊密封放在鞋底內則不易被發現，但鞋內電池不方便更換與充電，特別是在兒童或老人走失時定位模塊的供電問題更凸顯不足。目前在鞋內增加自發電電路來實現自發電的方法主要有：薄膜壓電傳感器發電、摩擦發電等，雖然鞋內布局上述發電模塊結構簡單，但其成本較高，發電效率很低。

通過電磁感應發電的裝置，發電效率較高，成本較低。但在鞋內布局有一定的難度；而且一般是將線圈固定，磁鐵受力移動從而產生磁通變化，鞋內設計空間有限，致使磁鐵位移量較小，磁通量變化小，發電量也較小，不能確保較好的充電效果，難以滿足持續發揮定位功能。

因此，現有技術還有待改進。

技術實現要素：

本發明的主要目的為提供一種定位鞋，旨在解決現有定位鞋內的發電、充電裝置不能確保較好充電效果，難以持續發揮定位功能的技術問題。

本發明提出一種定位鞋，包括定位模塊以及和所述定位模塊相連的天線，還包括：

充電電路模塊和電池；上述充電電路模塊通過導線與電池相連；

上述電池對上述定位模塊供電；

上述充電電路模塊包括：感應發電模塊，所述感應發電模塊的輸出端連接所述電池，以產生電能對上述電池進行充電。

優選地，上述定位鞋，還包括：電源管理模塊；上述電源管理模塊分別與上述充電電路模塊、上述定位模塊相連，以控制其工作狀態。

優選地，上述感應發電模塊包括：球形磁鐵、空心圓柱體以及線圈；

上述空心圓柱體的外側柱壁上的指定區域纏繞有上述線圈；

上述球形磁鐵位于上述空心圓柱體內，上述球形磁鐵的直徑小于上述空心圓柱體的內直徑，使上述球形磁鐵隨著鞋動作在上述空心圓柱體內滾動，促使上述線圈所處磁場的磁通量發生變化，以產生電能。

優選地，上述指定區域位于上述空心圓柱體的外側柱壁的中部；上述指定區域所占上述空心圓柱體的外側柱壁的面積的比例范圍小于或等于1/3。

優選地，上述空心圓柱體為電絕緣材質的空心圓柱體。

優選地，上述定位鞋還包括：鞋本體；上述定位模塊密封內置于上述鞋本體的腳后跟部的內側壁上或鞋后跟內部。

優選地，上述天線內置于上述鞋本體的腳后跟部內側壁與外側壁之間。

優選地，上述定位鞋，還包括：容納腔，由上述鞋本體的內鞋底、外鞋底圍成；上述空心圓柱體以與水平方向指定角度橫放于上述容納腔內。

優選地，上述指定角度范圍為：5°至10°。

優選地，上述定位鞋，還包括：無線通訊單元；上述無線通訊單元包括：2g/3g/4g/5g通信中的一個或多個。

優選地，上述定位模塊包括：gps、agps、北斗(compass)或lbs+gps中的一種或幾種。

優選地，上述定位鞋，所述充電電路模塊還包括：整流電路模塊以及充電電路；

上述整流電路模塊與上述感應發電模塊的輸出端相連，所述整流電路模塊的輸出端與所述充電電路連接，所述充電電路的輸出端與所述電池連接。

優選地，上述定位鞋，所述充電電路模塊還包括：濾波電容；

上述濾波電容并聯在上述整流電路模塊的輸出端；

上述感應發電模塊產生的交流電流經上述整流電路模塊整流后，將電能儲存在上述濾波電容上進行濾波，以降低交流電成分。

本發明有益技術效果：本發明通過合理設計電磁感應發電的裝置以及布局有線充電電路模塊，實現對定位裝置供電的電池進行高效充電的效果，以滿足定位裝置長時間使用的需求。本發明的定位鞋，結構簡單可靠，成本低，發電效率較高，使用壽命長，且安全隱蔽，適合兒童和老人走失時定位追蹤。

附圖說明

圖1本發明一實施例中定位鞋模塊結構示意圖；

圖2本發明一實施例中定位鞋結構示意圖；

圖3本發明一實施例中充電電路模塊結構示意圖。

本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

參照圖1，本發明實施例提出一種定位鞋，包括定位模塊3以及和定位模塊3相連的和天線40，還包括：

充電電路模塊13和電池11；

上述電池11對上述定位模塊3供電；

上述充電電路模塊13包括：感應發電模塊10，感應發電模塊的輸出端連接電池11，以產生電能對上述電池11進行充電。

上述定位模塊3包括：gps、agps、北斗(compass)或lbs+gps中的一種或幾種。天線40用于收發信號，并傳輸至定位模塊3進行信號處理，從而得出定位鞋的位置。

電池11對定位模塊3供電，而電池11是可充電電池。

本發明實施例通過合理設計感應發電模塊10以及布局對電池11充電的有線充電電路模塊13，實現對與定位模塊3相連的可充電的電池11進行高效充電，以滿足定位模塊3長時間發揮定位功能的需求。與電池11通過導線相連的充電電路模塊13可實現良好的電連接，以保證時時為與定位模塊3相連的電池11進行及時補充電量，以延長定位鞋的使用壽命。本發明實施例的定位模塊3可在不更換電池的情況下長期使用，且不用拆下電池進行充電。

進一步地，上述定位鞋，還包括：電源管理模塊2；上述電源管理模塊2分別與上述充電電路模塊13、上述定位模塊3相連，以控制其工作狀態。定位模塊3與天線40相連，以接收或發射無線信號。

本發明實施例中通過電源管理模塊2分別控制充電電路模塊13、定位模塊3的工作狀態。通過電源管理模塊2控制充電電路模塊13的工作狀態可保護充電電池11，避免電池11處于過充狀態。電源管理模塊2控制定位模塊3在睡眠、待機、工作幾種狀態下的供電，以達到節省用電的效果。優選的方式是通過檢測電池11的充電電壓來判斷鞋是否有跟隨腳動作變化而產生的動態變化，鞋無動態變化時，判定定位模塊3處于睡眠狀態，電路基本不耗電；當檢測到鞋有動態變化時，定位模塊3每間隔一定時間通過天線40發出一次定位信息，以在發揮定位功能的前提下盡可能的節省電能。

進一步地，上述感應發電模塊10包括：球形磁鐵100、空心圓柱體101以及線圈102；

上述空心圓柱體101的外側柱壁上的指定區域纏繞上述線圈102；

上述球形磁鐵100位于上述空心圓柱體101內，上述球形磁鐵100的直徑小于上述空心圓柱體101的內直徑，使上述球形磁鐵100隨著鞋的動態變化在上述空心圓柱體101內滾動，促使上述線圈102所處磁場的磁通量發生變化，以產生電能。

本發明實施例中通過球形磁鐵100在空心圓柱體101內滾動，線圈102所處磁場產生磁通量變化，從而產電流。

進一步地，上述指定區域位于上述空心圓柱體101的外側柱壁的中部；上述指定區域所占上述空心圓柱體101的外側柱壁的面積的比例范圍小于或等于1/3。

進一步地，上述空心圓柱體101為電絕緣材質的空心圓柱體。

上述線圈102的一部分緊密纏繞在空心圓柱體101的指定區域，線圈102的纏繞部分的兩個導線引出端接入上述充電電路模塊13的正負端，使線圈102處于閉合電回路中，以便在磁通量發生變化時產生電流。上述指定區域所占上述空心圓柱體101的外側柱壁的面積的比例范圍小于或等于1/3，以便在有限空間范圍內產生較大的磁通量變化，產生較大的電流，以滿足定位裝置長時間使用的需求。本發明實施例的空心圓柱體101為一端開口的塑膠絕緣筒，開口端以橡膠塞密封，以滿足球形磁鐵100在空心圓柱體101內來回滾動穿過空心圓柱體101的外側柱壁上緊密纏繞的線圈102所處區域，以產生足夠的磁通量變化。

參照圖2，上述定位鞋還包括：鞋本體5；

上述定位模塊3密封內置于上述鞋本體5的腳后跟部50的內側壁上或鞋后跟內部。

本發明實施例中將定位模塊3密封于鞋本體5的腳后跟部50內側壁上，實現防水而又不易被發覺定位追蹤，達到定位防走失的目的。

進一步地，上述天線40內置于上述鞋本體5的腳后跟部內側壁與外側壁之間。

本發明實施例將天線40置于鞋本體5的腳后跟部50的內側壁與外側壁之間，防止穿鞋時被腳壓住屏蔽掉信號，使信號暢通無阻，以便保持時時定位。

進一步地，上述定位鞋，還包括：容納腔1，由上述鞋本體5的內鞋底51、外鞋底52圍成；上述空心圓柱體101以與水平方向指定角度橫放于上述容納腔1內靠近腳后跟部。

進一步地，上述指定角度范圍為：5°至10°。

當鞋平放時，球形磁鐵100依靠重力滑落到空心圓柱體101中位置較低的一端，當人邁步時，腳后跟抬起，鞋跟隨腳動作發生相應的動作變化，使球形磁鐵100向空心圓柱體101的另一端滾動，在球形磁鐵100滾動的過程中，線圈102所處磁場中的磁通量發生變化，從而產生電流。

進一步地，上述定位模塊3，還包括：無線通訊單元；上述無線通訊單元包括：2g/3g/4g/5g通訊中的一個或多個，以實現定位模塊3與指定終端的高效無線通訊，將定位信息及時分享至指定終端，上述指定終端包括監護人手機等。

進一步地，上述定位模塊3包括：gps、agps、北斗(compass)或lbs+gps中的一種或幾種，以滿足定位并向外界無線傳遞定位信息。

參照圖3，上述定位鞋，充電電路模塊13還包括：整流電路模塊12以及充電電路16；

上述整流電路模塊12與上述感應發電模塊10的輸出端相連，整流電路模塊12的輸出端與充電電路16連接，上述充電電路16的輸出端與上述電池11連接。

上述感應發電模塊10產生的交流電流經上述整流電路模塊12整流后，通過充電電路16進行穩壓、限流后，傳輸于電池11并儲存于電池11中。

感應發電模塊10中所產生的電流是交變電流，可以通過整流電路模塊12整流后，將交流變為適用于為電池11充電的直流電，以便實現為與定位模塊3供電的電池11進行及時補充電量。整流電路模塊12主要由整流二極管組成，經過整流電路模塊12之后的電流的電壓是一種含有直流電壓和交流電壓的混合電壓。

充電電路16可以采用傳統的dc-dc電路，對經過整流電路模塊12整流后輸出的直流電進行穩壓、限流，然后傳輸至電池11中進行充電。

進一步地，上述定位鞋，充電電路模塊13還包括：濾波電容14；

上述濾波電容14并聯在上述整流電路12的輸出端；

上述感應發電模塊10產生的交流電流經上述整流電路模塊12整流后，將能量儲存在濾波電容14上進行濾波，以降低交流電成分，獲得較高的直流電壓用于電池11。

通過濾波電容14，以進一步濾掉交流電的成分，降低交流脈動波紋系數，提升高效平滑直流輸出，并通過上述充電電路模塊13脈沖式的給上述電池11充電。濾波電容14的正極端連接整流電路模塊12的正端，負極連接在整流電路模塊12的負端。在需要將交流電轉換為直流電的電路中，設置濾波電容14可吸收電路工作過程中產生的電流波動和經由交流電源串入的干擾信號，會使電路的工作性能更加穩定，同時也降低了交變脈動波紋對電路的干擾。濾波電容14的電容量可根據負載電阻和輸出電流大小來確定。

本發明實施例通過合理設計電磁感應發電的裝置以及布局有線充電電路模塊13，實現對定位裝置的電池11進行高效充電的效果，滿足定位裝置長時間使用的需求。本發明實施例的定位鞋，結構簡單可靠，成本低，發電效率較高，使用壽命長，且安全隱蔽，適合兒童和老人走失時定位追蹤。

以上所述僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。