專利名稱：包括設(shè)有抓握增強結(jié)構(gòu)的鞋底的運動鞋的制作方法
包括設(shè)有抓握增強結(jié)構(gòu)的鞋底的運動鞋本發(fā)明涉及包括設(shè)有抓握增強結(jié)構(gòu)的鞋底的運動鞋。為了增大鞋在表面(即地面)上的抓握，運動領(lǐng)域中通常提供具有抓握增強結(jié)構(gòu)的鞋，例如，鞋釘形式的抓握增強結(jié)構(gòu)。鞋釘?shù)呐渲没蚪Y(jié)構(gòu)可最優(yōu)化，以便為運動員的各種運動提供最佳的抓握。例如，在轉(zhuǎn)彎時，減小一只鞋的抓握可能有利，這允許容易地圍繞腳部旋轉(zhuǎn)。過去人們相信，這種減小的抓握會減少對，例如，膝蓋和腳踝的損傷。因此，眾所周知，將鞋釘配置進行優(yōu)化，以便允許在轉(zhuǎn)彎時減小抓握。人們進一步建議，為運動鞋的鞋底提供旋轉(zhuǎn)部件，例如，旋轉(zhuǎn)鞋釘或具有多個鞋釘?shù)男D(zhuǎn)剖面的形式的。然而，這些解決方案依然造成膝蓋和腳踝損傷。因此，本發(fā)明的目的之一在于，提供安全和/或有效的運動鞋。通過所附權(quán)利要求1限定的運動鞋，本發(fā)明滿足的目的之一是上述目的。具體而言，本發(fā)明中通過運動鞋滿足了上述目的以及其他目的，該運動鞋包括設(shè)有抓握增強結(jié)構(gòu)的鞋底，其中，所述鞋包括用于檢測所述鞋的運動的至少一個檢測器以及處理器，其中，所述抓握增強結(jié)構(gòu)在增大抓握狀態(tài)和減小抓握狀態(tài)之間可移動，其中，所述處理器設(shè)置成基于由所述檢測器所檢測的運動而在所述狀態(tài)之間移動所述抓握增強結(jié)構(gòu)。 通過檢測運動鞋的運動以及使抓握適應(yīng)所述檢測的運動，可為所述運動提供最佳抓握。檢測器可包括加速度檢測器和/或位置檢測器。檢測器也可設(shè)置成檢測運動的意圖，例如，通過檢測和測量腳部在鞋底上的壓力。通過調(diào)節(jié)抓握增強表面的至少一部分材料的硬度，可增大或減小鞋底在表面上 (尤其是地面上)的抓握。然而，通過改變抓握增強結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和/或形狀，例如，通過重新布置鞋釘或改變鞋釘?shù)男螤睿材軌蛘{(diào)節(jié)抓握。應(yīng)該注意的是，雖然描述了增大抓握狀態(tài)和減小抓握狀態(tài)，但是也能夠?qū)⒆ノ斩日{(diào)整到所述兩種狀態(tài)之間的抓握狀態(tài)。抓握增強結(jié)構(gòu)可具有可變抓握能力。因此，處理器可設(shè)置成基于檢測器所檢測的運動調(diào)節(jié)抓握增強結(jié)構(gòu)的抓握。例如，可以使得所產(chǎn)生的抓握的量與所測量的運動的速度相關(guān)。應(yīng)進一步注意的是，抓握表示的是鞋底和表面(例如地面)之間的機械阻力。抓握增強表面的抓握對于不同方向可以是不同的。通過檢測鞋的運動，可增強針對不同運動的抓握。根據(jù)本發(fā)明的運動鞋的優(yōu)選實施例，檢測器設(shè)置成利用在與鞋底平面基本上平行的平面內(nèi)的分量來檢測運動。然后，基于鞋的運動，例如向側(cè)向或向前的運動，可調(diào)節(jié)抓握增強結(jié)構(gòu)的抓握。根據(jù)本發(fā)明的運動鞋的又一優(yōu)選實施例，檢測器設(shè)置成檢測所述鞋的旋轉(zhuǎn)運動或平移運動中的至少一種，其中，處理器設(shè)置成當(dāng)檢測到平移運動時將抓握增強結(jié)構(gòu)移動到增大抓握狀態(tài)，和/或其中，處理器設(shè)置成當(dāng)檢測到旋轉(zhuǎn)運動時將抓握增強結(jié)構(gòu)移動到減小抓握狀態(tài)。當(dāng)檢測旋轉(zhuǎn)時，處理器在此設(shè)置成提供減小的抓握。這就允許運動員圍繞所述鞋容易進行轉(zhuǎn)動。當(dāng)檢測平移運動時，處理器增強抓握。旋轉(zhuǎn)運動表示圍繞與鞋底(因此與地面)垂直的軸線進行的旋轉(zhuǎn)運動。當(dāng)運動員圍繞所述鞋開始轉(zhuǎn)彎時，處理器設(shè)置成將抓握增強結(jié)構(gòu)移動到減小抓握狀態(tài)，方便開始轉(zhuǎn)彎。平移運動是在與鞋底(因此與表面)平行的平面內(nèi)的基本上筆直的運動。當(dāng)運動員例如開始向前或向側(cè)面運動時，將抓握增強結(jié)構(gòu)移動到增大抓握狀態(tài)，允許運動員在初始運動過程中施加更大的力量。根據(jù)本發(fā)明的運動鞋的又一優(yōu)選實施例，抓握增強結(jié)構(gòu)進一步可移動到中間抓握狀態(tài)。當(dāng)未檢測到平移或旋轉(zhuǎn)運動時，處理器例如可設(shè)置成將抓握增強結(jié)構(gòu)移動到中間狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的運動鞋的又一優(yōu)選實施例，處理器設(shè)置成將抓握增強結(jié)構(gòu)保持在從抓握增強結(jié)構(gòu)的一種狀態(tài)中選擇的靜止?fàn)顟B(tài)中，其中，處理器設(shè)置成當(dāng)檢測器檢測到運動時將抓握增強結(jié)構(gòu)移動到另一狀態(tài)中。抓握增強結(jié)構(gòu)在此處于靜止?fàn)顟B(tài)中，除非檢測到運動。靜止?fàn)顟B(tài)可由處理器引起，或者更優(yōu)選地，靜止?fàn)顟B(tài)為抓握增強結(jié)構(gòu)的自然狀態(tài)。當(dāng)不向抓握增強結(jié)構(gòu)提供信號時，抓握增強結(jié)構(gòu)采取其靜止?fàn)顟B(tài)。在增大抓握狀態(tài)是靜止?fàn)顟B(tài)，是有利的。然后，檢測器可設(shè)置成僅僅檢測旋轉(zhuǎn)運動。當(dāng)檢測到旋轉(zhuǎn)運動時，處理器設(shè)置成將抓握增強結(jié)構(gòu)移動到減小抓握狀態(tài)。在旋轉(zhuǎn)運動之后，抓握增強結(jié)構(gòu)退回靜止?fàn)顟B(tài)，在這種情況下，是增大抓握狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的運動鞋的又一優(yōu)選實施例，檢測器在鞋底上延伸，其中，檢測器設(shè)置成檢測鞋底和一表面(尤其是地面)之間的運動。檢測地面和鞋底之間的運動產(chǎn)生了鞋運動的精確測量并且允許抓握增強結(jié)構(gòu)有效地適應(yīng)所述運動。檢測器例如可包括視覺檢測器或檢測力的檢測器。根據(jù)本發(fā)明的運動鞋的又一優(yōu)選實施例，檢測器設(shè)置成檢測抓握增強結(jié)構(gòu)至少一部分的變形。抓握增強結(jié)構(gòu)的變形是鞋的初始運動的良好預(yù)報。更優(yōu)選地，檢測器設(shè)置成檢測變形力的分量(平行于鞋底的平面)。更優(yōu)選地，鞋底至少包括第一檢測器和第二檢測器，其中，所述檢測器設(shè)置成分別檢測所述鞋的運動的第一方向和第二方向，并且其中，如果所述第一方向與所述第二方向基本上相同，則所述檢測器設(shè)置成檢測平移運動，和/或其中，如果所述第一方向和所述第二方向基本上不同，則所述檢測器設(shè)置成檢測旋轉(zhuǎn)運動。通過在兩個位置上檢測鞋的運動方向，可確認鞋進行平移運動還是旋轉(zhuǎn)運動。在進行平移運動時，鞋的兩點的運動方向(優(yōu)選地，鞋底相對于地面的運動)基本上相同。另一方面，當(dāng)測量不同或者甚至相反的方向時，鞋為旋轉(zhuǎn)運動。 根據(jù)本發(fā)明的運動鞋的又一優(yōu)選的實施例，檢測器包括在抓握增強結(jié)構(gòu)內(nèi)的至少一個壓電元件。壓電元件(優(yōu)選地為壓電纖維)在變形時能夠產(chǎn)生電信號。電信號提供給處理器。優(yōu)選地，檢測器包括多個壓電元件，允許檢測運動方向。元件的方向在此可不同。要注意的是，雖然壓電元件用于測量變形以及鞋的運動，但是也能夠使用相似的部件，這些部件設(shè)置成由于機械變化(尤其是應(yīng)變)而生成電信號。根據(jù)本發(fā)明，抓握增強結(jié)構(gòu)內(nèi)的壓電元件設(shè)置成，由于所述結(jié)構(gòu)和表面之間的運動，產(chǎn)生電信號，其中，處理器設(shè)置成使用所述電信號確定鞋的運動。由于壓電元件的變形而產(chǎn)生的電信號可用于為例如處理器供電。然而，也能夠設(shè)置獨立電源，例如，電池形式的。根據(jù)本發(fā)明的運動鞋的又一優(yōu)選實施例，抓握增強結(jié)構(gòu)包括鞋釘，其中，鞋釘中的至少兩個鞋釘具有至少一個檢測器。因此可靠地確定鞋運動。優(yōu)選地，鞋釘包括多個壓電元件，這些壓電元件設(shè)置成通過所述鞋釘?shù)淖冃螜z測運動方向。根據(jù)本發(fā)明的運動鞋的又一優(yōu)選實施例，抓握增強結(jié)構(gòu)包括至少一個壓電元件，其中，處理器設(shè)置成將電信號提供給所述壓電元件，用于在狀態(tài)之間移動抓握增強結(jié)構(gòu)。當(dāng)提供電信號時，壓電元件能夠引起變形。處理器在此設(shè)置成提供所述電信號，以便在所檢測運動的基礎(chǔ)上引起壓電元件的變形。更優(yōu)選地，將電信號提供給設(shè)置在抓握增強結(jié)構(gòu)中的多個壓電元件。例如，與現(xiàn)有技術(shù)中已知的旋轉(zhuǎn)部件相比(其旋轉(zhuǎn)部件機械復(fù)雜，因此容易損傷和磨損)，使用壓電元件改變抓握增強結(jié)構(gòu)的抓握能力，產(chǎn)生有效可靠的鞋。處理器可具有電源，例如，電池形式的，能夠供應(yīng)電信號。檢測器的壓電元件中產(chǎn)生的電信號也能夠用于向壓電元件供應(yīng)電信號，用于改變抓握狀態(tài)。抓握增強結(jié)構(gòu)的靜止?fàn)顟B(tài)優(yōu)選地是所述結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，其中，不向壓電元件提供電信號。在此提供了能量高效的鞋。當(dāng)檢測到運動時，抓握增強結(jié)構(gòu)可移動到另一抓握狀態(tài)。雖然使用單個壓電元件或一組壓電元件能夠在增大抓握狀態(tài)和減小抓握狀態(tài)之間移動，但是也能夠提供多個壓電元件，其中，每個壓電元件設(shè)置成將抓握增強結(jié)構(gòu)移動到不同狀態(tài)。通過向或多或少的壓電元件或者多組壓電元件供應(yīng)電信號，例如，能夠改變該結(jié)構(gòu)的抓握能力。也能夠使用不同的壓電元件以移動到增大抓握狀態(tài)或減小抓握狀態(tài)。將電信號提供給第一壓電元件，可將該結(jié)構(gòu)移動到增大抓握狀態(tài)，同時將電信號提供給第二壓電元件，可將該結(jié)構(gòu)移動到減小抓握狀態(tài)。例如，不提供信號，可將該結(jié)構(gòu)留在靜止?fàn)顟B(tài)。優(yōu)選地，壓電元件設(shè)置成，當(dāng)接收到處理器所提供的電信號時，改變抓握增強結(jié)構(gòu)的機械性能。這些部件在此可設(shè)置成，增大例如具有所述部件的鞋釘?shù)膭偠?。通過增大該剛度，增大抓握，從而將抓握增強結(jié)構(gòu)移動到增大抓握狀態(tài)中。更優(yōu)選地，壓電元件設(shè)置成，當(dāng)接收到處理器所提供的電信號時，改變抓握增強結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性能。壓電元件的變形例如可改變一個或多個鞋釘?shù)姆较?，改變所述抓握增強結(jié)構(gòu)的抓握。根據(jù)本發(fā)明的運動鞋的又一優(yōu)選實施例，壓電元件包括至少一個壓電纖維。更優(yōu)選地，提供多個纖維，使得基于所檢測的運動而有效地改變抓握增強結(jié)構(gòu)的抓握能力。已知有合適的壓電纖維，例如，活性纖維復(fù)合材料形式的。通過下面的圖進一步闡述本發(fā)明，這些圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選的實施例，并且其不意欲以任何方式限制本發(fā)明的范圍，其中

圖1為根據(jù)本發(fā)明的運動鞋的示意圖；圖2為運動鞋的鞋底的示意圖；圖3、圖如和圖4b示意性地示出了檢測器；以及圖5和圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的鞋的鞋釘。在圖1中顯示了根據(jù)本發(fā)明的足球鞋1。鞋1具有鞋底2，鞋底具有鞋釘3形式的抓握增強結(jié)構(gòu)。在圖2中更詳細地顯示鞋底2。如圖所示，鞋底2包括多個鞋釘3，據(jù)此分別表示為鞋釘31、32和33。鞋底進一步具有處理器4和電池(未顯示)。使用電線將每個鞋釘3連接到處理器4，據(jù)此表示為線81,82 和 83。在該實例中，鞋釘31和32具有檢測器，以便在平行于地面的平面內(nèi)檢測鞋1的運動。更具體地說，檢測器設(shè)置成檢測由鞋1相對于地面進行初始運動而造成的鞋釘3的變形或偏轉(zhuǎn)。在圖3中顯示了一個實例，其中，單個鞋釘31包括第一檢測器51和第二檢測器52。檢測器51和52包括多個壓電纖維，下面會進行更具體的解釋。檢測器51和52均設(shè)置成檢測運動方向，由箭頭表示。由于第一檢測器51檢測向左邊的方向，而第二檢測器52檢測向右邊的方向，所以檢測到鞋1開始進行旋轉(zhuǎn)運動I。圖如顯示了一個實例，其中，鞋釘31和32中的每個分別具有單個檢測器51和52。在該實例中，檢測器51和52均在相同的方向檢測運動方向。因此，檢測到鞋1開始進行平移或直線運動II。在圖4b中，鞋釘31和32的檢測器檢測不同方向，表示旋轉(zhuǎn)運動III。要理解的是，不僅可檢測到運動類型(即旋轉(zhuǎn)運動或平移運動)，而且通過有效地放置檢測器可檢測到運動方向。在圖5中，顯示了鞋釘3的剖面。鞋釘3具有多個壓電纖維6。在鞋釘3設(shè)置成用作檢測器時，由于變形，纖維6會產(chǎn)生電信號，由IV表示。壓縮該纖維61，同時拉長纖維62。每個纖維6連接到電線8，用于將所產(chǎn)生的信號發(fā)送給處理器4。為了檢測偏轉(zhuǎn)方向，鞋釘3具有在不同方向的多個纖維6。每個纖維可具有單根電線8，允許讀出各個纖維6。圖5中的鞋釘3也可用于改變鞋1的抓握增強結(jié)構(gòu)的抓握能力。通過電線8將電信號提供給纖維8，可改變鞋釘3的性能。在該實例中，由于壓電纖維6的原因，鞋釘3設(shè)置成在供應(yīng)電信號時縮回。然而，使用壓電元件也能夠增大鞋釘3的剛度。圖6中所示的鞋釘設(shè)置成，在提供電信號時，圍繞軸線X進行旋轉(zhuǎn)。因此，可設(shè)置壓電元件7。旋轉(zhuǎn)鞋釘3，更特別地，旋轉(zhuǎn)多個鞋釘3，改變抓握增強結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，從而改變抓握能力。當(dāng)檢測旋轉(zhuǎn)運動時，例如如圖3中所示，處理器設(shè)置成，將信號發(fā)送給多個鞋釘3，以便例如降低鞋釘3的剛度?，F(xiàn)在，允許鞋1有效地進行旋轉(zhuǎn)。在檢測平移運動時，例如如圖如中所示，處理器命令鞋釘3增大剛度，為運動員產(chǎn)生更多的抓握，以便施加力量。本發(fā)明不限于所示的實施例，而是也可擴展到所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)的其他實施例。據(jù)此，要注意的是，雖然將鞋釘描述為抓握增強結(jié)構(gòu)，但是，本發(fā)明也可用于例如具有定型輪廓的鞋。因此，例如改變定型輪廓的高度或剛度可改變抓握能力。
權(quán)利要求
1.一種運動鞋，包括設(shè)有抓握增強結(jié)構(gòu)的鞋底，其中，所述鞋包括用于檢測所述鞋的運動的至少一個檢測器以及處理器，其中，所述抓握增強結(jié)構(gòu)在增大抓握狀態(tài)和減小抓握狀態(tài)之間能夠移動，其中，所述處理器設(shè)置成基于由所述檢測器所檢測的運動而在所述狀態(tài)之間移動所述抓握增強結(jié)構(gòu)，其中，所述檢測器設(shè)置成檢測所述鞋的旋轉(zhuǎn)運動或平移運動中的至少一種，其中，所述處理器設(shè)置成在檢測到所述平移運動時將所述抓握增強結(jié)構(gòu)移動至所述增大抓握狀態(tài)，和/或其中，所述處理器設(shè)置成當(dāng)檢測到所述旋轉(zhuǎn)運動時將所述抓握增強結(jié)構(gòu)移動至所述減小抓握狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運動鞋，其中，所述檢測器設(shè)置成利用在與所述鞋底的平面基本上平行的平面內(nèi)的分量來檢測運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的運動鞋，其中，所述抓握增強結(jié)構(gòu)能夠進一步地移動至一中間抓握狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的運動鞋，其中，所述處理器設(shè)置成將所述抓握增強結(jié)構(gòu)保持在從所述抓握增強結(jié)構(gòu)的一種狀態(tài)中選擇的靜止?fàn)顟B(tài)，其中，所述處理器設(shè)置成當(dāng)所述檢測器檢測到運動時將所述抓握增強結(jié)構(gòu)移動到另一狀態(tài)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求1至4中任一項所述的運動鞋，其中，所述檢測器在所述鞋底上延伸，其中，所述檢測器設(shè)置成檢測所述鞋底與一表面之間的運動，所述一表面尤其是地面。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求1至5中任一項所述的運動鞋，其中，所述檢測器設(shè)置成檢測所述抓握增強結(jié)構(gòu)的至少一部分的變形。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的運動鞋，其中，所述鞋底至少包括第一檢測器和第二檢測器，其中，所述檢測器設(shè)置成分別檢測所述鞋的運動的第一方向和第二方向，并且其中，如果所述第一方向與所述第二方向基本上相同，則所述檢測器設(shè)置成檢測平移運動，和/或其中，如果所述第一方向和所述第二方向基本上不同，則所述檢測器設(shè)置成檢測旋轉(zhuǎn)運動。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求1至7中任一項所述的運動鞋，其中，所述檢測器包括位于所述抓握增強結(jié)構(gòu)內(nèi)的至少一個壓電元件。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求5至8中任一項所述的運動鞋，其中，所述抓握增強結(jié)構(gòu)包括鞋釘，其中，所述鞋釘中的至少兩個鞋釘設(shè)有至少一個檢測器。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求1至9中任一項所述的運動鞋，其中，所述抓握增強結(jié)構(gòu)包括至少一個壓電元件，其中，所述處理器設(shè)置成將電信號供應(yīng)至所述壓電元件，用于在所述狀態(tài)之間移動所述抓握增強結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的運動鞋，其中，所述壓電元件設(shè)置成當(dāng)接收到所述處理器所供應(yīng)的電信號時改變所述抓握增強結(jié)構(gòu)的機械性能。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的運動鞋，其中，所述壓電元件設(shè)置成當(dāng)接收到所述處理器所供應(yīng)的電信號時改變所述抓握增強結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性能。
全文摘要
運動鞋(1)包括具有抓握增強結(jié)構(gòu)(3)的鞋底(2)，其中，鞋包括用于檢測所述鞋的運動的至少一個檢測器(51，52)以及處理器，其中，抓握增強結(jié)構(gòu)在增大抓握狀態(tài)和減小抓握狀態(tài)之間可移動，其中，處理器設(shè)置成基于所述檢測器所檢測的運動在狀態(tài)之間移動抓握增強結(jié)構(gòu)。
文檔編號A43C15/16GK102573547SQ201080039860
公開日2012年7月11日 申請日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月7日
發(fā)明者約舍姆·雷杰恩多爾普 申請人:迪賽恩公司