本发明是关于一种在穿着时可向外发出明显信号的鞋。 外部明显信号的意思是二者,(a)通过一个外部可见的发光二极管(LED),灯泡或其它能源产生一个可见的信号;或者(b)一个音响信号。术语明显信号的意思是对于穿鞋者附近的任何一个人,这个信号是明显的。
众所周知,当行步时引起电光源的接通,使电路运转,从而形成一个设置在鞋类制品内的电路。这种光源必须采用电池能源,并最好是避免过多的电池损耗和/或替换电池,使装置能够确保在不穿用时关掉光亮。
根据本发明的含有一个串联电路的鞋类制品,它包括:一个电池,至少一个常开片簧开关,至少一个明显信号装置。明显发出信号的装置可以是二者中任何一个,一个以鞋的外部可见的光源,或一个从鞋的外部可闻听的外部可见的声源。一个磁体可移动地设置在开和关位置之间,并且磁体被偏置在关位置。结构设置为磁体位于开位置是闭合片簧开关,在关位置是打开片簧开关。最好是将磁体偏置在关位置,以节省过多的电池损耗。当片簧开关闭合时即触发明显信号,当片簧开关打开,信号就没有了。
片簧开关比其它开关特别优越的地方是它可以远距离操纵。这个片簧开关和所联接的电路可以设置在一个控制组件内,同时开关的致动器可设在组件的外边。
也可以有多个片簧开关,这些片簧开关分别地对应于一个开位置,这样可以有多于一个的信号装置,每一个信号装置由片簧开关中地一个致动。多个替换的信号装置可以由一个单一的片簧开关操纵。尽管一个片簧开关可以打开而另一个是闭合的,因为这里必须是一个关位置使所有信号装置都熄灭,磁体应是偏置到这个关位置以节省电池能源。
本发明更好的信号方式是,它的信号装置是一个光源(最好是一个LED)和一个替换的信号方式为声源信号装置。
无论是采用光源或是声源,磁体的安装必须是能够使之在一方面为一个或更多的开位置,另一方面是一个关位置,这两种位置之间移动,并且,最好是偏置到关位置。
应注意的是如果提供了其它信号熄灭装置,则磁体偏置到关位置就不显得那么重要。
在本发明的一个更好的信号方式中使磁体能在包括关位置和至少一个开位置的运动区域内移动。
在本发明对上述描述做改进的一个更好的信号形式中,使磁体可惯性地沿着路线通过一个区域,这个区域包括一个关位置和至少一个开位置,并弹性地偏置到关位置上。
对上述段的改进的替换,磁体可惯性地沿着一个路线通过一个区域,这个区域包括一个关位置和至少一个开位置,并磁性地偏置到关位置。
采用上述二种弹性和磁性偏置方式,两个弹簧或两个磁体用于偏置开关磁体,使磁体偏置到中间的关位置,关位置邻接在两个开位置移动区域的相反的端部中间。
本发明的进一步替换,偏置到关位置的磁体可以换为弹簧也可以是磁体,磁体可以形如浮动在孔径中的浮动活塞,孔径的作用如同活塞气缸。含有气体或液体的软胆可以设在孔径的一端或两端,由行步的一般弯曲使之压缩和膨胀,从而使磁体在一个关位置和一个或二个开位置之间移动。
在附图中:
图1是鞋的透视图,它表示了视听两种信号装置,
图2是图1的顶视略图,表示了信号装置的布置。
图3是鞋的透视图,表示了图1所示鞋中互补布置的可视信号装置和可听信号装置。
图4是图3所示鞋的顶视略图,表示了信号装置的布置。
图5是图示了布置在图1中的信号与控制组件结合的透视图。
图6图示了图5中控制组件的线路略图。
图7图示了图5中发光组件的线路图。
图8图示了图5中发声组件的线路图。
图9图示了可移动磁体和片簧开关的操作示图,可移动磁体和片簧开关决定对发光二极管的操作。
图10图示了可移动磁体和片簧开关的操作示图,可移动磁体和片簧开关决定声音合成装置的操作。
图11图示说明,直线移动弹簧偏置磁体使其对片簧开关产生作用。
图11A表示的是图11的替换结构。
图12图示说明,直线移动磁力偏置磁体对片簧开关的作用。
图12A表示的是图12的替换结构。
图13是一个透视图,表示一个磁体和片簧开关。
图14为截面图,和图15,以透视图表示,使用气体驱动磁体和片簧开关。
图14A表示的是图14的替换结构。
图16表示的是用于控制片簧开关的旋转驱动磁体。
图17图示表示在鞋跟内带有直线滑动磁体。
图18图示表示带有一个气体驱动磁体和一个单个软胆的鞋跟。
图19图示表示在鞋跟和鞋底部带有一个气体驱动磁体和两个软胆。
图20图示表示在鞋跟内旋转安装的磁体。
图21是图18跟部的一个侧视图,鞋跟里带有单个软胆。
图22是图19的鞋底和鞋跟的侧视图,在鞋底和鞋跟中有两个软胆。
虽然举例表示鞋可发出视听两种显示,但根据本发明的鞋多设计为仅有光信号或仅有声信号。
这里所称的“致动器”是用于控制片簧开关状态所设计的部件。各种操纵器表示在图9-22中。
图9表示的是控制使用发光二极管组件的基本电路,它有电池10,电池10串联联接一个或多个常开片簧开关12(这些开关自己互相并联)和一个或多个发光二极管(表达在图7中)。所示的发光二极管跨接在A、B端上,如图所示需用时发光二极管可作为插入部分插入组件(也见图5)的插孔元件上形成回路。如所示磁体16直线运动,进入到贴近片簧开关区域,使片簧开关闭合,当磁体运动离开了磁极接近片簧开关区域,就使片簧开关呈现自然地打开状态。这样在磁体16的二个开位置中任何一个位置使一个片簧开关12合上,从而使发光二极管接通。在关位置上,两个片簧开关都打开,从而使发光二极管断开。
图10说明使用声合成装置72的模拟电路(见图8)。声合成装置有终端C、D(声合成装置可以采用任何适合的声合成装置集成电路,‘IC’或‘芯片’18,不过我更愿意采用由Motorola制造的MC68HCO5KO)。如图10所示,电池10联接通过并联的一个或多个片簧开关12。如果采用插入组件(见图5),可通过插孔元件在C、D点联接。如所示磁体16在中间位置或者在关位置,这时所有的片簧开关都被打开。当在鞋运动或弯曲的情况,根据后面描述的设计标准,磁体移动到邻近一个片簧开关的开位置,相应的片簧开关将闭合,并且接通电池跨接的C、D终端的两个片簧开关中的任何一个,都会触发声合成装置。声合成装置可设不同的声音节目以用于选择,例如对儿童鞋可选“噗”。
图11图示说明包括一个容器22的致动器,这个致动器被嵌入鞋内,致动器中有一个圆柱形磁体24,在这个刷子中可以利用磁体两个极中任何一个。通过相对方向压缩的弹簧26使磁体24被移向中心位置或者关位置。如图9或图10中的电路片簧开关12被设置靠近在容器22的每一个端部。当磁体向这端部运动时(一个开位置)就启动,在步行或跑的运动情况下,磁体16周期性向端部中的一个运动,使它贴近片簧开关12,使发光二极管14发光(图7)或启动声音合成装置18,图8。当鞋的运动停止,弹簧26将磁体运动到关位置,从而关断可见信号,或可听信号。如果设计仅使用一个片簧开关12和仅设置一个弹簧26,这个弹簧向一个关位置移动,这个关位置在容器22的远离片簧开关的那端。图11中的致动器,把它换成为一个弹簧,这个弹簧必须具有足够的弹力,在行走时能使磁体达到开位置。
图11A表示的是另一个替换结构,其中容器22包括单一的弹簧26,这个单一的弹簧26移动的磁体24使它离开接近单个片簧开关12。在行走的惯性力作用下,磁体24可以在管子22中向左移动并足以关闭单个的片簧开关12从而驱动声或光电路,或二者,在周期的最终点时,这时弹簧26移动磁体24离开片簧开关12的有效距离。
图12表示的是带有磁体24的容器22A,其中通过将偏置磁体30和32固定在容器22A的端部位置而使其对中心关位置产生偏动。在行走或跑的情况下,磁体24在惯性作用下将滑向容器的一端或另一端,与偏动力相反而使其到达开位置,并启动片簧开关12引发视或听信号,就如图9或图10中的电路。
图12A表示的是一个替换结构,其中容器28带有单一的磁体30,这个磁体30对磁体24产生偏动力使它离开接近单个片簧开关12。在行走的惯性力的作用下,磁体24可在管子22内向左运动,充分闭合单一的片簧开关12,启动声或光电路,或二者,在周期内的终点,磁体30的排斥力使磁体移动到有效邻近片簧开关12的区域之外。
图13图示了一个启动容器22或22A(省略弹簧和偏动磁体),一个磁体24和片簧开关12。
图14和15表示了一对软胆34联接到圆柱体36的孔径,这里磁体24的形状和作用如同气缸中的活塞。弹簧38挤靠在止动件40处。在图14中磁体24向左或向右的运动由偏动弹簧38和磁体24限定。当鞋不弯曲压缩软胆34之一,弹簧驱动磁体24到中心2位置,这个位置是关位置,它离开两个片簧12。在运动弯曲情况下,每一个软胆34的体积周期性地压缩,软胆中的气体(或液体)使磁体或向左或向右地朝开位置运动,从而闭合片簧开关而启动视或听信号,其信号电路与图9或图10中一致。作为对弹簧偏动力的替换,在图14和15的替换形中,可类比图12采用磁力偏置。可使用单一的软胆或片簧开关。同样地,作为图11布置的替换形,磁体24的偏移可以仅允许一个方向,并采用单一的信号片簧开关。
图14A(也见图21)表示了一个替换结构,其中圆柱体36联接单一个的软胆34,在与软胆相对的一边,包含单一的弹簧38用于偏动磁体24使脱离对单一片簧开关12的接近作用。在软胆34的压力下,磁体24可以在圆柱形36内充分向左移动,闭合单一的片簧开关12从而启动声或光电路。或二者,在周期的终点,弹簧38移动磁体使其脱离对片簧开关12的接近作用。
图16和20表示的是一个控制片簧开关的替换装置,如所示磁体24P是定轴安装,就象一个有极性的飞轮。将两个静止的偏动磁体52和54设计为其南极朝向磁体24P的运动轨迹,如所示磁体24P带有旋转磁极。当鞋静止时,旋转磁体24P的北极保持与一个静止磁体相吸,这个旋转磁体保持在此或二个关位置,这两个关位置远离二个片簧开关12,这样就可以使这些片簧开关常开,使图1和图2的电路不工作。当鞋在运动中,磁体24P旋转或振荡通过一个弧,不时地闭合一个片簧开关12并起动图9或10的电路从而产生可听或可见信号。
当鞋的运动停止,磁体24P将静止到一个关位置,其片簧开关打开终止光和/或声信号。
取代允许磁体24P通过360°的方案是,可以限定它通过一个开位置和关位置之间的小弧,后者由一个磁体如54决定。
图1-4表示一个跑鞋60,在这个鞋的跟部有一个凹处,凹处内有控制组件64,一个光组件70和声组件72。光组件和声组件可以共同用也可以交替用。图5表示带有凹形插接口的控制组件,这些插接口配合插接A、B、C和D。图6-10所示的A、B、C和D与此一致,并且它适应于接入光组件或声组件中的任何一个,或同时接入二者。这些可以直接插入控制组件,如图所示这些被置入鞋跟中,如图1和图2或见图3和4中表示的光和声的输出装置(发光二极管14或扬声器15),光和声的输出装置可远距离地设置并由适当的导线76联接。虽然这个导线可以是金属线类型置入鞋中,不过我更喜欢采用CAPTOR(TM)薄膜电路,一种上面印有导体76的塑料薄膜,这种薄膜电路由Dupont Chemical Co生产,并且销售商标为PYRALUX。
在图17-20中致动管部邻近内部装有片簧开关的控制组件64,这适用于图9-14中采用的惯性和旋转磁体。用于装置控制的软胆操纵件表示在图14和15中。
如图14和15中所示的结构必须设置在鞋的底或跟中,就象图18和19中表示的那样。图19表示的是如图14和15中所示的双软胆34的设计,软胆的实际布置表示在图22中。图18表示的是单个软胆的设计,图21表示的是它在鞋跟中的布置。
图6中对控制组件64的操作表示的是清楚的。作为响应,永久磁体16或24运动到适当的接近片簧开关12处,片簧开关12将闭合,一方面接通电池能源跨接的终端A和B,另一方面接通跨接的终端C和D。很明显一方面接通光组件70,一但能源接通跨接的终端A和B,发光二极管就发光。一方面接通组件72,声音合成装置集成电路(是‘IC’或‘芯片’18,如指出的,最好是由Mocorola制造在MC68HO5KO号下)。从终端D出来的阳极引线联接IC18的阳极P端,阴极引线联接IC阴极终端N。当能源跨接到端头P和N上,一个从端头M发出的调制输出被加到三极管放大器73的基极(对于三极管放大器,我更喜欢用mofdel9012)。放大的输出被加固到扬声器15,从而产生声音。合成装置给出一部分可选声音,可选音中包括用于儿童鞋的类似于“噗”的声音。电阻75与扬声器15并联,一般地阻值为303KΩ。接入的其它具有自身特色的声音合成装置仍为本发明范围内。这里任何一种鞋可以单一的装有光组件,单一的只装有声组件,或者装有两者。行走时由于磁体运动而闭合片簧开关,所联接的组件被激励,从而产生光或声或光声两者,直到片簧开关被打开。