技术领域
本发明涉及一种鞋子，尤其涉及一种适用于孕妇孕期穿着的智能孕妇鞋。
背景技术
孕妇在怀孕期间不同时期会伴着不同程度的脚肿以及足弓变化，而现在普通的孕妇鞋都无法满足这些变化，从而造成孕妇在怀孕期间穿鞋时舒适性差，并且给脚带来一定程度的负担。
同时孕妇在怀孕过程中，运动是必不可少的一项环境，在孕期中进行适量的运动对于孕妇的身体健康及婴儿的发育均有很大的影响。根据科学研究发现，孕妇的运动量跟孕妇的身高、体重、怀孕周期、以及天气等环境均有直接的关系，尤其是怀孕周期对运动量的影响非常大。但是在运动过程中，运动量过大，会使得孕妇身体较累，对孕妇身体造成负担；而运动量较小，又会使得运动达不到预期效果。目前，孕妇监控运动量主要通过佩戴计量手环等装置来监测运动量，不仅佩戴不方便，并且监测效果差。虽然市面上也出现了一种智能鞋子，但其主要用于对运动量进行监控，其主要是把整个鞋垫设计成电路实现数据的检测，这样不利于鞋子清洗，且容易受到环境因素及保养方式不当造成测量数值不准，同时体感运动芯片存在着统计数据不稳定、脱离手机软体后无记录、扫码配对不够便捷，运动监测混淆（比如在没有运动的时候产生甩手，抖动等行为判断为运动），实时通讯浪费资源等技术缺陷；无法有效地对孕妇孕期的运动量进行监控、提醒等。
孕妇在运动过程中都比较随性，目前还没有一种行之有效的运动量监控及建议方法，从而造成孕妇并不清楚运动量是否足够，易影响孕妇及婴儿的健康。
因此，如何提供一种能实时自动调节大小，且可靠性高针对性强的运动量监控鞋子，已成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于怎样解决现有运动监测装置监测效果差，无法实施对孕妇运动量进行规划及监控，针对性差的问题，提供一种智能孕妇鞋，舒适性好，适应性强，能够有效对孕妇的运动量进行规划及监控，从而使孕妇得到合理、有效的运动。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种智能孕妇鞋，包括鞋体和鞋垫，所述鞋体包括鞋底、鞋面、鞋舌以及鞋带，其特征在于：所述鞋垫由记忆棉材料制成，在鞋垫的足弓位置处设有一椭圆形支撑块，所述支撑块与脚的足弓相对应；在斜面上设有一足跟护带，所述足跟护带的两端通过鞋带相连，其中部绕设在鞋面后端上；
在鞋体上设有运动量监控系统，所述运动量监控系统包括：
三轴陀螺仪加速度传感器，用于计量一段时间内的前后、左右、以及上下移动的距离；
压力传感器，用于监测孕妇体重；
体表温度传感器，用于监测人体的体表温度；心率传感器，用于监测人体心率；脉搏传感器，用于监测人体；
环境温度传感器，用于监测环境温度；湿度传感器，用于检测环境湿度；
单片机，用于将各传感器监测到的模拟信号处理形成数字信号；
以及蓝牙模块，用于与用户手机配对相连，以通过手机采集环境因素，以及与用户进行信息传递；
其中，所述三轴陀螺仪加速度传感器、环境温度传感器、湿度传感器、蓝牙模块以及单片机集成于一主控电路板上，该主控电路板设于鞋舌内；所述体表温度传感器、心率传感器、以及脉搏传感器扣接于鞋舌表面，并能够主控电路板上的对应接口相连；所述压力传感器为两个，分别位于鞋底的前后两端；
所述三轴陀螺仪加速度传感器、压力传感器、环境温度传感器、湿度传感器、体表温度传感器、心率传感器、脉搏传感器、蓝牙模块均与单片机相连；
在鞋体上还设有蓄电池，以为各电子元器件供电。
进一步地，所述鞋面对应脚背的部分由涤纶、棉布和纱布的混合材料采用3D立体针织方式制成。
进一步地，所述鞋底采用防滑材料制成，其底面具有防滑纹路，所述防滑纹路包括环形纹路和点阵纹路。
进一步地，在鞋舌表面还设有二维码标贴，所述二维码标贴上的二维码与蓝牙模块的蓝牙地址相对应，通过扫描该二维码，能够与蓝牙模块进行配对并相连接。
进一步地，所述智能孕妇鞋通过蓝牙模块与内设信号处理系统的手机相连，所述手机内的信号处理系统的处理过程为：
1）采集环境因素，包括天气K1、温度K2、风力K3、空气质量K4以及当前时间K5，综合采集到的各因素，得到受外部因素的孕妇运动指数K：K=K1*K2*K3*K4*K5，并根据指数K判断是否符合外出运动；其中：
当天气为晴或多云时k1值为2,天气为阴时k1值为1,其他天气情况k1值为0；
当最低温度在5℃到24℃之间时k2值为2,当最低温度在-4℃与5℃之间，或者24℃与27℃之间，k2值为1，当最低温度低于-4℃或者高于27℃时k2值为0；
当风力小于等于2级时k3值为2，当风力在2级到4级之间时k3值为1，当风力大于4级时k3值为0；
当空气质量为优时k4值为2，空气质量为良时k4值为1，其他空气质量评级k4值为0；
当前时间在每日饭后时段k5值为2，当时间在休息时段或者上下班高峰期时段k5值为0，其余时间k5值为1；
当K小于4时，因环境因素不建议外出运动，当K大于等于4时，建议外出运动；
2)采集孕妇身体因素，包括孕妇身高、体重、孕周期以及孕期症状；综合上述各因素，判断孕妇是否适合运动，若适合运动，则给出每日建议运动量；其中：
孕妇孕周期在12周之前，不建议孕妇运动；孕周期在13周以后，推荐孕妇适量运动；
孕妇如果出现孕期症状则不建议孕妇活动，若无不适症状，则推荐孕妇适量活动；
根据孕妇的身高和体重得到孕妇的BMI，其中BMI=体重(kg)÷身高2(m)，当孕妇BMI在26以下，推荐每日运动量不小于1小时；当BMI在26-29时，增加运动量至最高1.5小时，当BMI高于29时，最小运动量为1.5小时；
3）运动过程中，采集孕妇单次运动两和运动速率，当运动超过单次运动量或运动速率过快时，向孕妇发出警告；其中，单次运动的连续运动时长不得超过30分钟；运动过程中，歩频不得大于1.4步/秒；
4）最后，对当日运动情况进行综合分析，并将孕妇实际运动量与建议运动量进行对比，用于指导下一天的运动。
5.根据权利要求1所述的一种智能孕妇鞋，其特征在于：所述单片机定期向手机发送监控信息，或者在接收到手机请求后向手机发送监控信息。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1.适应性强，能够根据孕妇的脚的变化而自动进行适应，更适合于孕妇穿着，舒适性好，并且能够有效减轻孕妇在行走及运动过程中的负担，并能够有效对预付的运动量进行监控和规划。
2.根据孕妇的孕期情况结合环境对运动的影响，实时对孕妇进行合理的运动量建议，可靠性更高，针对性更强，从而使孕妇得到合理的运动，以有效保证孕妇及婴儿在孕期的健康。
3.实时对孕妇的运动状况进行监控，从而更好地保证孕妇在孕期能够得到合理的运动，并且对孕妇的运动量进行分析，以更好地对下一日的运动作出指导，从而使孕妇的运动量更合理、有效。
4.根据孕妇本身的生理特性新陈代谢等情况，时常监控孕妇的心率和脉搏，并记录下有用信息，便于对孕妇自身情况的监测和对孕妇孕检得到有效的数据记录和帮助。
5.时常监控孕妇的体温状态并记录下数据能给医生提供一个有效的参考数据。
6.对孕妇体重的时常监控可以了解孕期中胎儿的成长情况和孕妇自身的健康状况，并能提供一个有效的医疗依据。
7.环境温度的时常监控可以提醒孕妇的环境适应度，随时添加减少衣物等建议；对环境湿度的时常监控可以有效的监测出空气的干燥度，提醒用户是否需要做一些皮肤补水保养的准备。
附图说明
图1为鞋体的结构示意图。
图2为鞋垫的结构示意图。
图3为本发明的运动量监控系统的原理框图。
图中：1—鞋底，2—鞋面，3—鞋舌，4—鞋带，5—护带，6—鞋垫，7—支撑块。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
实施例：参见图1、图2以及图3，一种智能孕妇鞋，包括鞋体和鞋垫6，所述鞋体包括鞋底1、鞋面2、鞋舌3以及鞋带4。所述鞋垫6由记忆棉材料制成，在鞋垫6的足弓位置处设有一椭圆形支撑块7，所述支撑块7与脚的足弓相对应；针对孕妇怀孕期间足底形态及重心变化，该鞋垫6调整了足弓曲线，加入了支撑块7，可以保护孕妇足弓；同时，鞋垫6使用了记忆棉材料，可以根据孕妇的脚型进行变化，更加贴合不同孕妇的足底。
在斜面上设有一足跟护带5，所述足跟护带5的两端通过鞋带4相连，其中部绕设在鞋面2后端上；由于孕妇在怀孕期间重心后移，脚后跟受压严重，因此，在增加了护带5设计后，能够向前牵引足跟，使鞋子更好得保护足跟；同时，根据孕妇脚部水肿程度不同，配合护带5可以调节鞋子松紧程度。
所述鞋面2对应脚背的部分由涤纶、棉布和纱布的混合材料采用3D立体针织方式制成；使得鞋面2拥有良好的扩张性，能够根据孕妇脚部水肿情况进行适应性的收缩或扩大，从而使穿着根据舒适。所述鞋底1采用防滑材料制成，其底面具有防滑纹路，所述防滑纹路包括环形纹路和点阵纹路；以增大了鞋底1的抓地力，减少孕妇因地面湿滑造成的摔倒事件。
在鞋体上设有运动量监控系统，所述运动量监控系统包括：
三轴陀螺仪加速度传感器，用于计量一段时间内的前后、左右、以及上下移动的距离；
压力传感器，用于监测孕妇体重；
体表温度传感器，用于监测人体的体表温度；心率传感器，用于监测人体心率；脉搏传感器，用于监测人体；
环境温度传感器，用于监测环境温度；湿度传感器，用于检测环境湿度；
单片机，用于将各传感器监测到的模拟信号处理形成数字信号(手机信号处理系统能够识别的信号)；
以及蓝牙模块，用于与用户手机配对相连，以通过手机采集环境因素，以及与用户进行信息传递；
其中，所述三轴陀螺仪加速度传感器、环境温度传感器、湿度传感器、蓝牙模块以及单片机集成于一主控电路板上，该主控电路板设于鞋舌内；所述体表温度传感器、心率传感器、以及脉搏传感器扣接于鞋舌表面，并能够主控电路板上的对应接口相连；所述压力传感器为两个，分别位于鞋底的前后两端；
所述三轴陀螺仪加速度传感器、压力传感器、环境温度传感器、湿度传感器、体表温度传感器、心率传感器、脉搏传感器、蓝牙模块均与单片机相连；
在鞋体上还设有蓄电池，以为各电子元器件供电。
具体实施时，在鞋舌表面还设有二维码标贴，所述二维码标贴上的二维码与蓝牙模块的蓝牙地址相对应，通过扫描该二维码，能够与蓝牙模块进行配对并相连接。具体实施时，根据每一个蓝牙芯片都会存在一个唯一的MAC地址的特性，将该MAC编辑成一个唯一的UUID号，把这一个UUID编辑成为一个独有的二维码，通过手机读取二维码的时候手机就自动获取该蓝牙芯片的UUID。同时该蓝牙芯片在准备配对的时候进行广播该UUID，手机内的信号处理系统找到两个相同的UUID后进行自动配对功能，避免了人为操作比较繁琐的人工配对。
所述智能孕妇鞋通过蓝牙模块与内设信号处理系统的手机相连，所述手机内的信号处理系统的处理过程为：
1）采集环境因素，包括天气K1、温度K2、风力K3、空气质量K4以及当前时间K5，所述环境因素由信号处理系统通过手机进行采集，如通过手机内的天气APP等进行采集。综合采集到的各因素，得到受外部因素的孕妇运动指数K：K=K1*K2*K3*K4*K5，并根据指数K判断是否符合外出运动；其中：
当天气为晴或多云时k1值为2,天气为阴时k1值为1,其他天气情况k1值为0；
当最低温度在5℃到24℃之间时k2值为2,当最低温度在-4℃与5℃之间，或者24℃与27℃之间，k2值为1，当最低温度低于-4℃或者高于27℃时k2值为0；
当风力小于等于2级时k3值为2，当风力在2级到4级之间时k3值为1，当风力大于4级时k3值为0；
当空气质量为优时k4值为2，空气质量为良时k4值为1，其他空气质量评级k4值为0；
当前时间在每日饭后时段k5值为2，当时间在休息时段或者上下班高峰期时段k5值为0，其余时间k5值为1；
当K小于4时，因环境因素不建议外出运动，当K大于等于4时，建议外出运动。
2)采集孕妇身体因素，包括孕妇身高、体重、孕周期以及孕期症状；该过程中，孕妇身体因素由用户通过手机输入到信号处理系统内。综合上述各因素，判断孕妇是否适合运动，若适合运动，则给出每日建议运动量；其中：
孕妇孕周期在12周之前，不建议孕妇运动；孕周期在13周以后，推荐孕妇适量运动；
孕妇如果出现孕期症状则不建议孕妇活动，若无不适症状，则推荐孕妇适量活动；
根据孕妇的身高和体重得到孕妇的BMI，其中BMI=体重(kg)÷身高2(m)，当孕妇BMI在26以下，推荐每日运动量不小于1小时；当BMI在26-29时，增加运动量至最高1.5小时，当BMI高于29时，最小运动量为1.5小时。
3）运动过程中，采集孕妇单次运动两和运动速率，当运动超过单次运动量或运动速率过快时，向孕妇发出警告；其中，单次运动的连续运动时长不得超过30分钟；运动过程中，歩频不得大于1.4步/秒。
4）最后，对当日运动情况进行综合分析，并将孕妇实际运动量与建议运动量进行对比，用于指导下一天的运动。
所述单片机定期向手机发送监控信息，或者在接收到手机请求后向手机发送监控信息。平时芯片运动数据全部记忆在芯片内部FLASH内；从而极大的降低了芯片功耗，达到节省资源的目的。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。