RU2694082C1 - Footwear for wearing by people with disabilities - Google Patents
Footwear for wearing by people with disabilities Download PDFInfo
- Publication number
- RU2694082C1 RU2694082C1 RU2019110556A RU2019110556A RU2694082C1 RU 2694082 C1 RU2694082 C1 RU 2694082C1 RU 2019110556 A RU2019110556 A RU 2019110556A RU 2019110556 A RU2019110556 A RU 2019110556A RU 2694082 C1 RU2694082 C1 RU 2694082C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heel
- input
- control unit
- microcontroller
- shoes
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 208000024827 Alzheimer disease Diseases 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A43—FOOTWEAR
- A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
- A43B3/00—Footwear characterised by the shape or the use
Landscapes
- Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обуви, характеризуемой назначением, а именно к конструктивным элементам обуви, обеспечивающим ее отслеживание, что является серьезным шагом для облегчения жизни людей, страдающих от заболевания Альцгеймера или же помощи родителям для осведомленности о передвижениях ребенка. Значительная роль данной разработки обусловлена возможностью ее практического применения при отслеживании местонахождения человека с использованием радиомодуля и GPS-трекера.The invention relates to shoes, characterized by the appointment, namely to the structural elements of the shoe, ensuring its tracking, which is a serious step to make life easier for people suffering from Alzheimer's disease or help parents to be aware of the movements of the child. The significant role of this development is due to the possibility of its practical application in tracking a person’s location using a radio module and a GPS tracker.
Из уровня техники известна стелька с измерительными весами для обуви (RU 96731U1, МПК А43В 3/00, А43В 17/00, опубл. 20.08.2010]. Стелька представляет собой емкость, которая в некоторых местах имеет соединенные верхнюю и нижнюю стенки, при этом емкость заполнена жидкостью и соединена с измерительным механическим датчиком или измерительным прибором. Отличает стельку от известных то, что на ее внешних поверхностях дополнительно нанесены один или два слоя защитного материала.The prior art known insole with measuring weights for shoes (RU 96731U1, IPC
Недостатком известной стельки является отсутствие в ее конструкции элементов для обеспечения геолокации обуви.A disadvantage of the known insole is the absence in its design of elements for ensuring geolocation of shoes.
Кроме того, в настоящее время известны множество портативных GPS-устройств. Например, известен GPS-трекер (US6198431B1, МПК G01C 21/20, G01S 1/00, G01S 19/27, G01S 5/14, опубл. 06.03.2001], представляющий собой, легкий компактный портативный приемник и передатчик GPS для использования на улице во время работы на открытом воздухе. Его недостатком можно считать тот факт, что это устройство легко потерять во время прогулки.In addition, many portable GPS devices are now known. For example, a GPS tracker is known (US6198431B1, IPC G01C 21/20, G01S 1/00, G01S 19/27, G01S 5/14, publ. 03.03.2001], which is a lightweight compact portable receiver and GPS transmitter for use on while working outdoors, its disadvantage is the fact that it is easy to lose this device during a walk.
Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению и выбранным в качестве прототипа признана отслеживаемая обувь (RU2665902C2, МПК А43В 3/00, опубл. 04.09.2018], в основе которой лежит схемная клемма, присоединенная к корпусу и подвижному компоненту. Отслеживаемая обувь, в частности для детей, содержит:The closest technical solution to the claimed invention and selected as a prototype of recognized monitored shoes (RU2665902C2, IPC AV 4300, publ. 04.09.2018], which is based on the circuit terminal attached to the body and the movable component. Tracked shoes, in particular for children, contains:
- схемную клемму, постоянно установленную в упомянутой обуви;- a circuit terminal permanently installed in the said shoe;
- корпус, содержащий первый электрический контакт, присоединенный к упомянутой схемной клемме;- a housing containing a first electrical contact connected to said circuit terminal;
- подвижный компонент, съемным образом вставленный в упомянутый корпус, причем подвижный компонент имеет второй электрический контакт, упомянутые первый электрический контакт и второй электрический контакт конфигурированы для вхождения в контакт друг с другом в зависимости от вставки упомянутого подвижного компонента в корпус.- a movable component removably inserted into said housing, the movable component having a second electrical contact, said first electrical contact and a second electrical contact being configured to come into contact with each other depending on the insertion of said movable component into the housing.
Недостатком известного технического решения является низкая надежность обуви вследствие того, что в ее конструкции присутствуют подвижные элементы.A disadvantage of the known technical solution is the low reliability of the shoe due to the fact that its design contains moving parts.
Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является возможность обеспечения обнаружения обуви при отклонении владельца обуви от маршрута прогулки.The technical task, the solution of which the claimed invention is directed, is the possibility of detecting shoes when the owner of the shoes deviates from the walk route.
Указанная задача решена тем, что обувь для ношения людьми с ограниченными возможностями здоровья содержит типовые элементы, включающие левую и правую полупары, каждая из которых состоит из подошвы с каблуком, снабженным набойкой, с закрепленной на ней верхом обуви. Отличает обувь от известных аналогов то, что каблук правой полупары выполнен полым, содержащим изолирующий элемент из полиуретана, в котором установлен блок управления, выполненный на основе микроконтроллера, снабженный первым и вторым измерительными входами, первым и вторым силовыми выходами. К первому измерительному входу блока управления подключен тензометрический датчик, закрепленный на внутренней поверхности каблука, ко второму измерительному входу подключен гироскоп, к первому силовому выходу подключена светодиодная лента, закрепленная на внешней поверхности каблука, а ко второму силовому выходу подключен зуммер. В каблуке дополнительно установлены радиомодуль и GPS-трекер, подключенные к первому и второму входам универсальных синхронно-асинхронных приемопередатчиков USART микроконтроллера блока управления посредством двунаправленных последовательных каналов связи интерфейса обмена данными RS-232.This problem is solved by the fact that footwear for people with disabilities contains typical elements, including left and right semi-pairs, each of which consists of a sole with a heel, equipped with a seal, with a top of a shoe fixed on it. What distinguishes shoes from known analogues is that the heel of the right half pair is hollow, containing an insulating element made of polyurethane, in which a control unit is installed, made on the basis of a microcontroller, equipped with first and second measuring inputs, first and second power outputs. A strain gauge attached to the inner surface of the heel is connected to the first measuring input of the control unit, a gyroscope is connected to the second measuring input, an LED strip attached to the outer surface of the heel is connected to the first power output, and a buzzer is connected to the second power output. A radio module and a GPS tracker connected to the first and second inputs of universal USART microcontroller universal synchronous-asynchronous transceivers of the control unit through bi-directional serial communication channels of the RS-232 data interface are installed in the heel.
Положительным техническим результатом заявленного изобретения является расширение технических возможностей по обнаружению обуви за счет применения в ее конструкции блока управления с подключенными к нему радиомодулем, GPS-трекером, зуммером и светодиодной лентой по оводу каблука. Дополнительным техническим результатом является возможность фиксации момента надевания обуви владельцем за счет применения в конструкции блока управления тензометрического датчика.A positive technical result of the claimed invention is the expansion of technical capabilities for the detection of shoes due to the use in its design of the control unit with a radio module connected to it, a GPS tracker, a buzzer and an LED strip along the heel. An additional technical result is the possibility of fixing the moment of putting on shoes by the owner due to the use of a strain gauge in the control unit design.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где фиг. 1 показана правая полупара с местом интеграции GPS-трекера в ее каблуке, а на фиг. 2 представлена упрощенная структурная схема блока управления.The invention is illustrated by drawings, where FIG. 1 shows the right semi-pair with the integration point of the GPS tracker in its heel, and FIG. 2 shows a simplified block diagram of the control unit.
Обувь для ношения людьми с ограниченными возможностями здоровья имеет следующую конструкцию.Footwear for people with disabilities has the following design.
Обувь содержит подошвы 1 с каблуками 2, снабженными набойками 3, с закрепленной на ней верхом обуви 4. Каблук правой полупары выполнен полым, содержащим изолирующий элемент 5 из полиуретана, в котором установлен блок управления 6, выполненный на основе микроконтроллера 7, снабженный первым и вторым измерительными входами 8 и 9, первым и вторым силовыми выходами 10 и 11. К первому измерительному входу 8 блока управления 6 подключен тензометрический датчик 12, закрепленный на внутренней поверхности каблука. Ко второму измерительному входу 9 подключен гироскоп 13. К первому силовому выходу 10 подключена светодиодная лента 14, закрепленная на внешней поверхности каблука 2, а ко второму силовому выходу 11 подключен зуммер 15. В каблуке дополнительно установлены радиомодуль 16 и GPS-трекер 17, подключенные к первому и второму входам универсальных синхронно-асинхронных приемопередатчиков USART 18 и 19 микроконтроллера 7 блока управления 6 посредством двунаправленных последовательных каналов связи интерфейса обмена данными RS-232.The footwear contains
В качестве микроконтроллера может быть использована микросхема на основе ядра AVR, например ATMega128L1 (1 Архитектура ATMega128 // Рынок микроэлектроники URL: http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/doc/ micros/avr/arh128/20.htm (дата обращения: 21/03/2019)). В качестве тензометрического датчика может быть использован любой известный, например BF350-3AA BF3502 (2 BF350-3AA STRAIN GAUGE MODULE // Hobby components URL: https://hobbycomponents.com/ sensors/963-bf350-3aa-strain-gauge-module (дата обращения: 21/03/2019)). В качестве гироскопа может быть использован цифровой трехосевой акселерометр GY-291 на микросхеме ADXL3453 (3 Модуль GY-291 3-х осевой акселерометр (13 бит) ADXL345 (RKP-GY-291-ADXL345) // Robot-kit URL: http://robot-kit.ru/product info.php/info/p1169 Modul-GY-291-3-h-osevoi-akselerometr--13-bit-ADXL345-RKP-GY-291-ADXL345-.html (дата обращения: 21.03.2019)). В качестве радиомодуля может быть применена сборка НС-114 (4 Радио модуль НС-11 // RoboShop URL: http.//roboshop,spb,ru/CC1101-HC11 (дата обращения: 21.03.2019)), а в качестве GPS-трекера G2295 (5 GPS Tracker на ардуино своими руками // Habr-habr.ru URL: https://habr.com/ru/post/196150/ (дата обращения: 21.03.2019)). Для крепления каблука к подошве целесообразно использовать резиновый клей марки «Десмокол»6 (6Клей полиуретановый Десмокол для обуви // kakley.ru URL: https://kakkley.ru/клей-полиуретановый-десмокол-для-обу/ (дата обращения: 21.03.2019)).As a microcontroller, an AVR-based chip can be used, for example ATMega128L 1 ( 1 ATMega128 Architecture // Microelectronics Market URL: http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/doc/ micros / avr / arh128 / 20 .htm (appeal date: 03/21/2019)). As a strain gauge, any known one can be used, for example, BF350-3AA BF350 2 ( 2 BF350-3AA STRAIN GAUGE MODULE // Hobby components URL: https://hobbycomponents.com/documents/963-bf350-3aa-strain-gauge- module (access date: 03/21/2019)). As a gyroscope, a digital three-axis accelerometer GY-291 can be used on an ADXL345 3 microcircuit ( 3 GY-291 Module 3-axis accelerometer (13 bits) ADXL345 (RKP-GY-291-ADXL345) // Robot-kit URL: http: //robot-kit.ru/product info.php/info/p1169 Modul-GY-291-3-h-osevoi-akselerometr - 13-bit-ADXL345-RKP-GY-291-ADXL345-.html (the date of circulation : 21.03.2019)). The assembly of the НС-11 4 can be used as a radio module ( 4 НС-11 Radio module // RoboShop URL: http.//roboshop,spb,ru/CC1101-HC11 (access date: 21.03.2019)), and as GPS tracker G229 5 ( 5 GPS Tracker for Arduino do it yourself // Habr-habr.ru URL: https://habr.com/ru/en/post/196150/ (access date: 03/21/2019)). For attaching the heel to the sole, it is advisable to use rubber glue of the brand “Desmokol” 6 ( 6 Polyurethane glue Desmokol for shoes // kakley.ru URL: https://kakkley.ru/plue-polyurethane-desmocolk-for-I / (circulation date: 03/21/2019)).
Микроконтроллер 7 (фиг. 2) включает в себя микропроцессор 20, соединенный посредством общей шины с FLASH-памятью программ, SRAM-памятью данных (на фигурах условно не показаны), десятиразрядным аналого-цифровым преобразователем 21, универсальными восьмиразрядными двунаправленными портами ввода-вывода 22, 23 и 24, а также упомянутыми выше первым и вторым универсальными синхронно-асинхронными приемо-передатчиками USART 18 и 19. При этом первый измерительный вход 8 блока управления 6 выполнен на основе операционного усилителя и подключен к входу аналого-цифрового преобразователя 21. Второй измерительный вход, выполненный в виде токоограничивающих резисторов, 9 подключен к первому двунаправленному порту ввода-вывода 22. Силовые выходы 10 и 11 выполнены на основе транзисторных ключей, при этом первый силовой выход 10 подключен ко второму порту ввода-вывода 23, а второй силовой выход 11 подключен к третьему порту ввода-вывода 24.The microcontroller 7 (Fig. 2) includes a
Обувь для ношения людьми с ограниченными возможностями здоровья используют следующим образом.Shoes for people with disabilities are used as follows.
Как было указано выше, местом интеграции узлов обнаружения обуви был выбран полый формованный каблук, выполненный из термопласта. В качестве дополнительной изоляции блока управления, радиомодуля и GPS-трекера от воздействия внешних факторов с внутренней стороны каблука применяют изолирующий элемент из полиуретана. Кроме того, набойки на каблуки изготавливают из износостойких материалов, для предотвращения их от изнашивания. Каблук крепят к подошве обуви с применением клеевого метода, предварительно точно устанавливая его на место приклеивания, затем с использованием самореза через подпяточник укрепляют каблук. При креплении каблука, как было отмечено выше, целесообразно использовать резиновый клей для обуви марки «Десмокол».As mentioned above, a hollow molded heel made of thermoplastic was chosen as the place for the integration of shoe detection units. As an additional insulation of the control unit, the radio module and the GPS tracker from external factors on the inside of the heel, an insulating element made of polyurethane is used. In addition, heel heels are made of wear-resistant materials, to prevent them from wear. The heel is fixed to the sole of the shoe with the use of the adhesive method, preliminarily setting it in place of gluing, then using the screw through the heel cushion, reinforce the heel. When fixing the heel, as noted above, it is advisable to use rubber glue for shoes of the Desmokol brand.
Во время эксплуатации обуви по назначению при ее надевании владельцем оказывается давление на каблук 2, равное его весу, при этом тензометрический датчик 12 фиксирует деформацию обуви и прикладываемое к нему усилие и передает его величину на вход измерительного входа 8. Микропроцессор 20 в соответствии с управляющей программой, записанной во FLASH-памяти программ (на фигурах условно не показана), выполняет измерение усилия с помощью аналого-цифрового преобразователя 21. После обнаружения момента одевания обуви владельцем микропроцессор 21 начинает постоянный опрос гироскопа 13 с целью контроля пространственных координат обуви и радиомодуля 16, ожидая управляющих команд от внешнего дистанционного пульта управления (на фигурах условно не показан).During use of the shoe as intended, the owner puts pressure on the
Владелец обуви или сопровождающий его, используя пульт управления, может включить светодиодную ленту 14. Закрепленная по оводу каблука светодиодная лента 14 будет подсвечивать обувь, повышая безопасность ее ношения в темное время суток.The owner of the shoe or the person accompanying it, using the control panel, can turn on the
Гироскоп 13 будет реагировать на изменение ориентации тела в пространстве с вертикального на горизонтальное. В последнем случае, регистрируя возможное падение владельца блок управления 6 с помощью зуммера 15 подает предупреждающий сигнал владельцу. В случае, если через пять секунд гироскоп 13 не зафиксирует восстановление ориентации тела на вертикальное, блок управления 6 с помощью радиомодуля 16 передает аварийный сигнал и текущие географические координаты местонахождения владельца, зафиксированные с помощью GPS-трекера 17, на дистанционный пульт управления.The
Таким образом, раскрытая в настоящей заявке обувь, расширяет возможности по контролю за местонахождением лиц с ограниченными возможностями здоровья или детей, что в целом позволяет повысить безопасность прогулок.Thus, the footwear disclosed in this application extends the ability to control the location of persons with disabilities or children, which generally improves the safety of walks.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019110556A RU2694082C1 (en) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | Footwear for wearing by people with disabilities |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019110556A RU2694082C1 (en) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | Footwear for wearing by people with disabilities |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2694082C1 true RU2694082C1 (en) | 2019-07-09 |
Family
ID=67252347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019110556A RU2694082C1 (en) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | Footwear for wearing by people with disabilities |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2694082C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU96731U1 (en) * | 2010-03-11 | 2010-08-20 | Олександр Олександрович Степанов | SHOES WITH MEASURING WEIGHTS FOR SHOES |
| US20160316849A1 (en) * | 2013-12-24 | 2016-11-03 | Normac Trading Pty Ltd | A footwear heel |
| RU2665902C2 (en) * | 2013-05-22 | 2018-09-04 | Дельмафин С.Р.Л. | Traceable footwear, tracking system for said footwear and network application for said tracking |
| US20180368511A1 (en) * | 2017-06-22 | 2018-12-27 | Hero Gmbh & Co. Kg | Shoe having a foot-stimulating device |
-
2019
- 2019-04-09 RU RU2019110556A patent/RU2694082C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU96731U1 (en) * | 2010-03-11 | 2010-08-20 | Олександр Олександрович Степанов | SHOES WITH MEASURING WEIGHTS FOR SHOES |
| RU2665902C2 (en) * | 2013-05-22 | 2018-09-04 | Дельмафин С.Р.Л. | Traceable footwear, tracking system for said footwear and network application for said tracking |
| US20160316849A1 (en) * | 2013-12-24 | 2016-11-03 | Normac Trading Pty Ltd | A footwear heel |
| US20180368511A1 (en) * | 2017-06-22 | 2018-12-27 | Hero Gmbh & Co. Kg | Shoe having a foot-stimulating device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101120548B1 (en) | shoe with exercise-quantity measuring sensor | |
| US6836744B1 (en) | Portable system for analyzing human gait | |
| US20030009308A1 (en) | Instrumented insole | |
| EP2688472B1 (en) | SENSOR DEVICE for monitoring physical rehabilitation | |
| KR101119904B1 (en) | Insole sheet for walk diagnosis, shoes system for walk diagnosis using thereof, and diagnosis service system for walk posture | |
| US10034622B1 (en) | In-shoe foot monitoring utilizing an insert | |
| CN101479572B (en) | Motion or other behavior sensing systems | |
| KR20090049572A (en) | Smart shoes | |
| Cristiani et al. | An instrumented insole for long term monitoring movement, comfort, and ergonomics | |
| US20110301504A1 (en) | Pressure-detecting shoe | |
| CN109602422A (en) | Vola object wearing device and vola gait matching process | |
| CN104422947A (en) | Intelligent shoes based on multi-group sensors | |
| KR20200019051A (en) | Apparatus for measuring a gait pattern using acceleration and gyro sensors | |
| RU2694082C1 (en) | Footwear for wearing by people with disabilities | |
| JP6473338B2 (en) | Shoes with altitude measurement function | |
| WO2001025726A1 (en) | A device for detecting motion data of a person and a method for processing said data, particularly for detecting the speed of said person | |
| JP2015195840A (en) | information processing system | |
| KR101997533B1 (en) | Shoes | |
| CN209984210U (en) | Sole wearing device | |
| KR20230051750A (en) | Apparatus for measuring a gait pattern using a 9-axis inertial sensors | |
| KR20190087136A (en) | Foot Pressure Smart Shoe System | |
| KR102759477B1 (en) | Smart shoes | |
| KR20240080315A (en) | Apparatus for measuring a gait pattern using a 9-axis inertial sensors | |
| US12130190B2 (en) | Load sensing device for articles of footwear | |
| KR20150117716A (en) | Method for Information Service of Pitting Shoes using analysis of walking pattern |