鞋的智能系统技术方案

本发明专利技术的目的是提供一种用于鞋子的智能系统，这种系统能根据所测得的鞋子的工作特性自动进行调节。这种智能系统包括一个或多个可调节元件，这些可调节元件与能根据传感器传来的信号来驱动可调节元件，以修正鞋的工作特性的机械装置联结。这种智能系统不需要人介入即可自动调节鞋的工作特性。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般地涉及各种鞋的智能系统，特别是，涉及改善鞋的工作特性的，自动化的自调节系统。
技术介绍
传统的运动鞋具有鞋面和鞋底。在选择鞋底的材料时，通常要着眼于使鞋底达到最优良的工作特性，例如，要着眼于坚固性或者刚性。一般，鞋底都有一层夹层和一层外底，这两层中都具有弹性材料，以保护穿着者的脚和腿。一般鞋子的缺点是，其工作特性，例如其减震性能或者坚韧性都是不能调节的。因此，穿着者必须为特定的活动选择特定的鞋子。例如，当进行诸如跑步这样的，需要更好的减震性能的活动时，穿着者必须选择某一种鞋子，而当进行象打篮球这样的，需要在侧向移动时具有更大的刚性的活动时，穿着者就必须选择另一种鞋子。有些鞋子的鞋底设计成能对其缓冲性能或者刚性进行调节。其中的许多鞋应用了可根据需要充气或者放气的活动气泡。这种鞋的缺点是其中某一个或若干个气泡会失效，这样就会使减震系统实际上不起作用。而且，许多使用这种活动气泡的鞋子，其鞋底的缓冲性能甚至都不能进行小范围的调节。常常，改变鞋底的缓冲性能要通过增压或减压，或者通过部分增压或部分减压来实现，这样，气泡往往会比穿着者的需要要大。换句话说，一般的气泡通常都不能进行微调。许多设计成鞋底缓冲性能或刚性能够调节的鞋子还有一个缺陷，那就是它们只能进行手动调节。因此，为了调节这样的鞋子，穿着者必须中断他或她正在进行的特定的活动。还有许多鞋子需要穿着者部分拆开鞋子，重新组装鞋子，甚至需要更换鞋子的某一部分。此外，穿着者还可能对他或她能够进行的鞋子的调节量很有限而不满意。已经设计出来了一些可以自动调节鞋底缓冲性能或刚性的鞋子。这些鞋子在穿鞋人的脚踩在地上的时候能测量出脚施加在鞋底上的力量或者压力。然而，经过调查和分析，发现仅仅测量压力或者力量是不够的，因为这种测量并未提供任何有关鞋子工作特性的信息。例如，如果事先不对穿鞋人在这一活动中所施加的正常压力进行调查研究，则测量压力并不能说明对于鞋底来说是过度受压还是承重不足。如果鞋底是过度受压或者承重不足，则说明鞋底并不适合这个穿鞋者的活动和需要。实际上，是让穿鞋者的身体去适应鞋子。如果有什么作用，也只是满足了一点点穿着者在生物力学上的需要。总之，即使是设计成可以对鞋底的缓冲性能和刚性进行某种程度调节的那些鞋子，也还是存在着性能不能随穿着者的需要而改变的缺陷。特别是，这些鞋子不能在特定穿着者的生物力学需要的全部范围内可调，或者是不能感知穿着者的真正需要。结果，穿鞋者仍然必须以某种方式调整他(她)自己的身体来适应鞋子所提供的环境。因此，需要有一种能感知穿鞋者的生物力学需要的鞋，这种鞋能自动调节鞋子的工作特性，例如，能调节鞋底所提供的缓冲性能和刚性，以满足穿着者的生物力学需要，并避免气泡缓冲或手动调节鞋子的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是为各种鞋提供智能系统，这种智能系统不需要人工介入，就能随着鞋子所处的环境调节鞋子的特性。换句话说，这种鞋子是有适应性的。举例来说，这种智能系统可以持续地感知穿鞋者在生物力学上的需要，并随之把鞋子调整到最佳形态。这种智能系统包括一个传感系统，一个控制系统和一个驱动系统。传感系统负责检测鞋的工作特性，并且将信号发送给控制系统。这种信号代表所测得的工作特性。控制系统负责处理信号，并确定，例如，鞋子的工作特性是处于可接受的范围之内，还是超出了预先确定的阈值。控制系统将与上述偏差有关的信号发送到驱动系统。驱动系统修正鞋子的特性，以获得最优的工作特性。一方面，本专利技术涉及为某种鞋子设计的智能系统。这种系统包括一个控制系统，一个与控制系统连接的电源，一个可调节元件，以及一个与可调节元件连接的驱动器。驱动器根据控制系统发来的信号调节该可调节元件。另一方面，本专利技术还涉及一种鞋，这种鞋包括一个与鞋底连接的鞋面，以及一个至少有一部分安装在鞋底内的智能系统。这一系统包括一个控制系统，一个与之连接的电源，一个可调节元件，以及一个与可调节元件连接的驱动器。这个驱动器根据控制系统发来的信号调节该可调节元件。在以上所述装置的各个方面的实施例中，上述智能系统修正这种鞋的工作特性，例如，可压缩性、弹性、顺从性、弹性变形的性能、阻尼性能、储存能量的性能、缓冲性能、稳定性、舒适性、速率、加速度、抗冲击性、刚性、或者以上各种特性的组合。在一个实施例中，可调节元件至少可以进行平移、旋转、重新定向、修正运动范围等这些调节中的一种调节，或者多种调节的组合。这种智能系统可以包括一个用于限制可调节元件的运动范围的限制器。上述控制系统包括一个传感器和一条电路。传感器可以是压力传感器、压力变换器、霍耳效应传感器、应变仪、压电元件、测压元件、接近传感器、光传感器、加速计、霍耳元件或传感器、电容传感器、电感传感器、超声换能器或者接收器，无线电频率发射器和接收器、抗磁元件、或者巨型抗磁元件。在各种不同的装置中，上述驱动器可以是蜗杆驱动器、导向螺杆、旋转式致动器、线性致动器、齿轮传动装置、联杆机构，缆绳驱动装置、碰锁机构、基于压电材料的系统，基于形状记忆材料的系统，应用磁流变流体的系统，应用可充气气泡的系统，或者以上几种的组合。在另一些实施例中，上述可调节元件至少有一部分设置在鞋的前脚部分，中间部位或者后跟部分中的至少一部分上。在一个实施例中，上述鞋子具有包括外底和夹层的鞋底，而可调节元件至少有一部分设置在夹层内。在各种不同的实施例中，上述可调节元件通常沿着纵向设置在鞋里，或者，也可以沿横向设置在鞋里，或者既有横向设置的也有纵向设置的。例如，可调节元件既可以设置成从鞋子的脚跟区域延伸到足弓区域，也可以从足弓区域延伸到脚尖区域，或者，从鞋子的脚尖区域一直延伸到鞋子的足跟区域。此外，可调节元件至少可以部分设置在侧面，或者中间部分，或者设置在鞋子的这两个部分上。另一方面，本专利技术还涉及在鞋子使用过程中修正其工作特性的方法。这种方法包括以下步骤，监测鞋子的工作特性；产生一个改正的驱动信号；以及根据该驱动信号调节可调节元件，以修正鞋子的工作特性。在一个实施例中，要重复这些步骤，直到达到工作特性的阈值。在以上所述的各个实施例中，产生信号的步骤还包括几个分步骤，如将测得的工作特性与所需要的工作特性相比较，得出一个差值，然后根据此差值输出一个经过校正的驱动信号放大值。在一个实施例中，上述经过校正的驱动信号有一个预先确定的放大值。而且，监测步骤还可以包括下列分步骤，即，用接近传感器测量磁体的磁场，在这个步骤中，磁体和传感器中至少有一部分放置于鞋底内部，而且在没有穿着的状态下，在垂直方向上互相隔开，并且在比较时，把所测得的磁场强度值与阈值进行比较。在一个实施例中，上述测量步骤包括取得压缩时不同的磁场测量值，并且将平均磁场测量值与阈值相比较。在另一些实施例中，这种方法还可以包括用限制器限制可调节元件运动范围的步骤，而上述调节步骤还可以包括将限制器调节到预定的距离。调节步骤可以在鞋没有穿着的时候执行。在一个实施例中，当达到工作特性的阈值时，调节过程就中止。在以上述及的所有本专利技术的各种实施例中，上述可调节元件可以是扩张元件、复合密度泡沫材料、骨架元件、复合密度板、或者是以上几种元件的组合。上述可调节元件可能表现出各向异性的性能。在一个实施例中，上述可调节元件可以是一个整体椭圆型的扩张元件。而且，这种系统还可以包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在穿着状态下修正鞋的工作特性的方法，它包括：测量一个从至少有一部分放在鞋子的鞋底内部的传感器所发出来的传感器信号；确定鞋底是否受压缩；当确定鞋底受到压缩后，确定是否需要调节鞋底；以及在确定需要调节鞋底之后 ，调节鞋底。

【技术特征摘要】
US 2005-1-31 11/047,550;US 2004-3-30 60/557,9021.一种在穿着状态下修正鞋的工作特性的方法，它包括测量一个从至少有一部分放在鞋子的鞋底内部的传感器所发出来的传感器信号；确定鞋底是否受压缩；当确定鞋底受到压缩后，确定是否需要调节鞋底；以及在确定需要调节鞋底之后，调节鞋底。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，它还具有接收一个由穿鞋者输入的与鞋底的调节有关的信号的步骤。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，它还具有根据穿鞋者输入的信号，为鞋底设定的调节鞋底硬度的步骤。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，它还具有激发至少一个设置在鞋子上的电子发光元件，来显示为鞋底设定的硬度的步骤。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，它还具有根据接收到的穿鞋者输入的信号，计算至少一个压缩量的阈值的步骤，这至少一个压缩量的阈值用来确定是否需要调整鞋底。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，上述至少一个压缩量的阈值包括一个压缩量的下阈值和一个压缩量的下阈值。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，上述测量传感器信号的步骤包括多次对传感器信号取样。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，上述测量传感器信号的步骤还包括对传感器信号的多次样本的子集进行平均后，为传感器信号计算平均值。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，它还具有以至少重复一次测量传感器信号的步骤，以获得较多的传感器信号的测量值。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，上述确定鞋底是否受到压缩的步骤，还包括计算以前测得的多个传感器信号的平均值与当前测得的传感器信号值之间的差。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，上述确定鞋底是否受到压缩的步骤，还具有计算与每一次获得的传感器信号新的测量值的差。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，上述确定鞋底是否受到压缩的步骤，还包括确定计算差值的次数是否大于一个预先确定的常数。13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，上述测量传感器信号的步骤，还包括测量鞋底的压缩量，并且，确定是否需要调节鞋底的步骤，还包括确定测量鞋底压缩量的最大值。14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，上述确定是否需要调整鞋底的步骤，还包括确定鞋子所工作的表面状况是否有变化。15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，上述确定鞋子工...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯汀迪波尼德托，马克亚瑟奥里森，查尔斯罗斯，马克克里斯托芬尼汤普森，
申请(专利权)人：阿迪达斯国际经营管理有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]