用于激活和/或认证电子装置来与鞋类操作以及其它用途的系统的制作方法_5

文档序号:9441091阅读:来源:国知局
可以被发送到外围显示设备,其中在信息显示给使用者前,将进行进一步处理(例如,可选择地,在将其与其它外部数据或信息相结合或者使用其之后,在将信息显示给使用者之前,显示设备110可以与进一步处理数据的外部分立处理系统一起操作)。不违背本发明,任何适合的或期望的处理都可在模块102、显示设备110、和/或其它期望的处理装置(未展示)上进行。
[0320]当然,图2只展示了可包含在与鞋相接合的模块102中的装置的实例。不背离本发明,图2中展示的一个或更多元件可被包含为鞋结构的一部分而不是模块102的一部分,如电源、存储器、微处理器、发射系统106、磁传感器的至少某些部分和/或电子装置等等。如果需要,当在不同于模块102的位置上设置各种元件时,电子连接和/或其它与模块102间的联系可以以任何期望的方式发生,例如通过电线(wire)、接触焊盘、接触插脚、无线连接等等。
[0321]图3A到图3C —般地说明了参与将模块102固定到鞋类物品100的实例步骤。如图3A所示,常规情况下,鞋类物品100 (如运动鞋或其它鞋类)可包括鞋面部件120和鞋底部件122,它们彼此接合,例如,以任何常规方式,例如通过粘合剂、接合剂、熔合(fus1n)或接合(bonding)技术、机械连接件、缝纽、缝合、和/或类似方式。鞋面部件120可包括容纳足部的开口 124和固定机构(在图3A到图3C中未展示),如鞋带、带、扣、钩环型固定件、钩型固定件、磁性固定件等。鞋底部件122可以包括鞋外底(outsole)部分126(在使用中通常与地面接触)、鞋底夹层部分128 (通常用于衰减冲击反作用力)、以及可选择地包含一个鞋内底(insole)部分(通常与使用者的足部接合,未在图中展示)。
[0322]如图3A所示,在实例结构100中,鞋底夹层128具有一个限定于其中的模块固定元件130,以用于容纳和固定包含电子装置的模块,例如在图2中所示类型的模块102,用于测量与鞋类物品100的使用相关的物理或生理特征。不背离本发明,模块固定元件130可以具有不同的尺寸、形状、以及组成,在此实例结构100中,模块固定元件130采用了狭槽或在鞋底夹层128界定的开口的形式,因而如图3A中箭头所示,模块102可以陷入在其中。
[0323]如图3B所示,如果需要,一旦将模块102插入到模块固定元件130中,模块102可进一步固定到鞋类物品100。例如,图3A到图3B所示,开口 130可包含可折叠的关联的盖子或薄片结构134,以覆盖开口 130,并因而将模块102固定在开口 130中并固定至鞋类物品100。同时,图3A到图3B —般地描述了一个钩环型固定件装置,以用于使盖子134保持在开口 130之上。不脱离本发明,可使用其它固定装置,如按扣、扣、钩及类似装置。当然,不背离本发明,可以使用其它将模块102固定在开口 130内或固定至鞋100的方法,如固定壁和元件、制动装置、带螺纹的装置、弹簧加载装置、机械连接件、有附着力的装置(adhesive)或其它类似物。作为其它附加的实例,如果需要,可在开口 130内或模块102上设置这样的结构,以使这些部件能彼此直接(可选择地为松开地)连接,例如可以利用如下方式:即把存储卡插入到其各自的狭缝中,并在其中连接(如在数码相机中等等)。可选择地,如果期望,盖子部件134不是必需的,例如,如果有关的其它结构可足以将模块保持在适当位置,如果保护模块102不受外部碎片和/或元件损坏不是困难等等。图3C说明了在此示例结构中模块102被完全固定在鞋类物品100中(例如,其中,开口 130之上的盖子134固定其中的模块102)。
[0324]图3C进一步说明了鞋类系统的实例特征,其可用于激活模块102和/或模块的一个及更多功能。(例如激活物理或生理数据采集、感测、检测等等)具体地,图3C说明了鞋类结构(本实例结构中的鞋底夹层128)的一部分可以包括其中的磁体136。当包含磁传感器的模块102 (参考图2)被插入到本实例结构的开口 130中时,磁传感器将感测由磁体136所产生的磁场,然后磁传感器可将信号发送给模块102上的微处理器,其进一步发送信号以激活各种元件和/或模块的功能(如激活一个感测装置或其它电子模块、激活发射/接收系统106、激活RFID系统等等)。
[0325]作为另一个具体实例,如果需要,磁体136和磁传感器可以组成霍尔传感器系统,其能检测磁体136和模块102上的磁传感器之间的相对运动(例如在走路、跳跃等期间,使用者的足部压挤鞋底夹层部件128时)。通过检测步伐等期间鞋底夹层部件128的每点压力,磁传感器/磁体系统也可被用作物理和/或生理感测装置的至少一部分,以提供步数计类型速度和/或距离信息、跳跃高度感测信息等等。在将模块102插入到开口 130内期间,模块102上的磁传感器和磁体136之间的相对运动可以被检测到,以最初给初始化模块102加电或激活模块102各种功能。通过这种方式,在模块102被插入到鞋类物品100内时,其可以立即被自动加电,而无需使用者的进一步的操作,并无需鞋100和模块102间的电接触。可选择地,如果需要,在最初开启模块102中可以包括其它步骤(如使用者与ON/OFF开关转换器之间的相互作用等)。
[0326]图3A到3C中所示的实例结构100具有其它潜在的有用功能。例如,磁体136和磁传感器也可被作为一个自动关闭元件使用。更具体地,如果磁传感器系统没有检测到预定时段内的运动(如在5分钟内,未检测到鞋底夹层128的压力或磁体136和模块102上传感器间的其它相对运动或其它类似量),模块102上(或其它位置)的微处理器可被编程,并适于发送信号以关闭模块102上元件的各功能以节约电池寿命。当然,其它类型的检测系统如运动检测器、光检测器(如断续或移动光束等)、加速表及类似物可用于确定对鞋的使用是否继续。如果需要,微处理器也可被编程,以在模块102被从开口 130中移去时,可自动关闭模块102和/或模块102的至少一些功能,以响应由磁传感器系统或其它检测系统产生的信号。
[0327]不脱离本发明,可提供启动和关闭模块102和/或其各种功能的方法。例如,如图4所示,使用如上所述的霍尔传感器系统或其它期望的“0N/0FF”开关机构,模块102可被设计成使得当在鞋类物品100中以预定的第一取向(如图4左手边所示,本例中“顶部向上(top up) ”方向)定向时,它可被启动和/或操作。然而,如果使用者将模块102从开口130处移开,并且不对应于其初始“激活”取向而以其它方式重新对其定向(如图4的右手边所示,本例中“顶部向下(top down)”取向),则这可以为微处理器提供一个指示,S卩,模块102或其至少某些功能将被关闭或去激活。对磁极方向的调换(如将北极朝上变为南极朝上)也可用于指示模块102的重新取向(例如,如果磁体位于模块102上)。为响应模块的这种重新取向,微处理器随后可以发送合适的信号以关闭模块102或其各功能(例如发光二级管112可闪烁几次以说明模块102被关闭,然后在关闭过程结束时关掉)。这个实例特征可以使使用者能够容易地、选择性地控制模块102的开/关功能,例如使得使用者在航空旅行、医院和/或传输和/或接收能力被禁止或具有潜在危险的其它场合,能容易地关闭模块102 (或至少其传输和/或接收能力或其它能力),以节约电池寿命。当然,不背离本发明,可使用实现模块102重新确定方位的其它方法,如将它关于水平轴转动、将它放置于其它开口或模块固定元件内等等。这个特征提供了简单、方便的开/关转换方法,并有助于防止使用者丢失模块102,和/或避免了在不必要或不期望使用时耗尽电源。附加地或作为替换地,如果需要,不背离本发明,可使用其它接通和关断模块102的方法,例如通过包含一个0N/0FF开关转换器,使模块102与其电源断开(例如,如果电源独立于模块102 (例如包含为鞋类物品的一部分等),中断电连接)。
[0328]结合图2-4所描的上述示例的鞋类系统可被认为包含基本的“认证系统”,因为鞋类物品100和模块102都必须具有相互作用元件和/或以某种方式进行相互作用,以激活模块102和/或激活模块的至少某些功能(如鞋100内的磁体136和模块102内的磁传感器,反之亦然。)。当然,不脱离本发明,可以提供更复杂的“认证系统”。例如,如果需要,模块102上的磁传感器可用于检测由磁体136产生的关于磁场输出的附加信息,当且仅当所检测的磁场信息与确定的预定参数相符时,模块102上的微处理器可被编程并适于激活模块102和/或其各种功能。例如,当且仅当磁场强度符合一个确定的门限水平和/或当且仅当磁场强度落入一确定范围时,如果磁传感器能够测量或确定磁场强度,微处理器可适于激活模块102和/或模块102的各种功能。在这种方式下,模块102不能被任意类型的鞋或其中装有简易磁体的任意类型的鞋使用,而只适合被具有激活系统或认证系统的鞋使用,认证系统符合设置在模块微处理器内的认证参数。当然,各种各样的其它参数可被测量并与门限或预定的准许范围值相比较,用于激活和/或认证的目的而不违背本发明,例如磁场取向、磁场方向、磁极取向、磁体数量、磁体和传感器间的距离等等。附加地或可选择地,不违背本发明,可以使用其它源或传感器组合,例如光源和光探测器。“认证”信息可采用如下形式:例如光方向、光源数目、光源和探测器间的距离、光源波长、被阻碍或被传输的光的预定模式(如被模块阻碍和/或通过模块传输的光等等)、光的入射角度等等。此外,如果需要,光源和传感器(如磁体、光、放射线等等)可被安装在模块或鞋类物品的单独一个中。例如,模块和鞋类物品间的所提供的相互作用可用于改变所感测的信息(如通过阻碍光、传输光、阻碍磁场、改变磁场、分离光束、改变光束方向等等)。
[0329]可选择地,如果需要,激活和/或启动模块102能应用于具体鞋类物品所必需的认证信息可以通过工厂制造者、销售地点的零售者、家中的使用者、和/或在供应链中任何其它合适的或期望的场所、和/或在鞋类的使用期间进行设置。
[0330]图5描述了鞋类物品500的一个实例,其具有一个模块固定元件502,模块固定元件502具有一个以结合图3A至3C中上面所描述的一般方式安装在其中的模块(当然,不违背本发明,可使用任何期望类型的模块固定元件和模块)。在这个实例结构500中,两块磁体504和506被排列在模块固定元件502周围,并且磁体504和506可以上述方式使用来激活模块(如,包含于模块内的感测元件或电子装置),使模块在使用时维持被激活的状态。图5中所示的两块(或更多)磁体504和506的使用也可影响或增加实现认证用途的有用信息,包括诸如磁传感器测得的复合磁场强度、磁传感器测得的复合磁场方向、磁极取向、磁体数量、相对于传感器的磁体位置、磁体间的相对位置及类似信息。并且,包含于模块内(或其它合适位置)的微处理器可以将模块(如性能感测元件(如与身体机能和/或鞋类物品使用有关的物理或生理的感测特征)或其它包含于模块内的电子装置)的激活限制在如下时间:即当模块位于具有磁体或其它符合预定门限、参数或特征的认证元件(如光或其它放射源等等)的模块固定元件内时。
[0331]另外,如果需要,不违背本发明,不同类型的传感器和各种不同类型传感器的组合都可被用于实现认证,例如,磁源和具有光源及传感器元件的传感器元件的组合,可选择地以具有一个或更多特征的源中的一个或两个,所述特征落入预定的范围内或与用于认证目的的门限值相符。从上面的描绘中可以容易地理解,不违背本发明,任何数量的传感器和不同传感器的任何类型组合可用于认证目的。
[0332]图6说明其它示例特征,根据本发明的至少某些实例,这些示例特征可包含于系统和方案中。图6显示鞋类系统600,其包含鞋类物品602和至少一个模块102,其用于测量与鞋类物品602的使用和/或当穿着鞋类物品602时进行的活动有关的物理或生理特征。在此示例结构600中,鞋类物品602包括三个相互独立的模块固定元件606 (a)、606(b)、606(c),如前面普遍提到的,一个(606(a))位于鞋类物品602的鞋底部件608的脚后跟区域,一个¢06 (b))设置为限定于鞋类物品602的鞋面部件之内或之上的袋状单元,同时一个(606(c))设置于鞋的脚面部分区域(比如,作为被限定于鞋舌的袋状部件,等等)。在此示例结构600中为每个模块固定元件606(a),606(b)和606 (c)分别设置了各自的激活/认证系统610 (a),610 (b)和610 (c)。在此图示实例中,激活/认证系统610 (a),610 (b)和610(c)采用磁体的形式。但是,如前所述,各种不同类型的激活系统和/或认证系统也可被采用,并且可测量各种不同参数并用于认证和激活目的而不背离本发明。
[0333]当然,如果需要,可以提供一个单独的激活/认证系统来用于在给定鞋类物品上的所有模块固定元件,这并不违背本发明。如果需要,还可有其它的改变,在一个单独的鞋类物品上的两个或更多的模块固定元件可分享一个单独激活/认证系统的至少某些部分(例如,分享磁体、光源等)而不违背本发明。
[0334]图6的示例鞋类系统600还帮助显示了另一种潜在特征,这种潜在特征可以根据本发明的至少某些实例来实现。更特殊的是,通过为在鞋类物品602设置的单独的激活/认证系统提供不同类型特征,微处理器(可选择地在模块102上)基于由激活/认证系统产生的信号,能够确定模块102位于鞋类物品602的位置。例如,与模块固定元件606(a)有关的磁体610 (a)可具有第一强度、磁极取向、或关于模块102 (和/或位于模块102上的磁性感可器)的其它取向特征,但是与模块固定元件606(b)有关的磁体610(b)可具有不同的强度、磁极取向、或关于模块102的其它取向特征,同时与模块固定元件606 (c)有关的磁体610(c)可也具有不同的强度、磁极取向、或关于模块102的其它取向特征。如果磁性传感器(或其它的激活/认证系统元件)向微处理器提供这种数据,微处理器能够利用这种信息来确定模块102所处的具体模块固定元件(比如,在本例中的606(a)、606(b)、或606(c))。如果需要,还有进一步的选择,根据在鞋类物品602中所确定的模块102的位置(比如,模块固定位置606 (a)、606 (b)、或606 (c)),微处理器能够激活传感器的特定模式和/或否则激活、启动、或使用特定形式的数据处理算法。
[0335]以下是一些更具体的例子。例如,鞋类物品602和/或模块102可被设计和编程,以便于模块102被设计成安放于基于鞋后跟的模块固定元件606 (a)中,以在长跑或慢跑期间使用。这种模块102放置信息(如,其可基于检测到的磁场强度、磁极取向、光束间断、光束波长等来确定)可被微处理器利用,比如,用来激活基于GPS的传感器元件和/或数据处理算法,以(通过到结合图1如上所述的显示设备的无线传输)向使用者提供建立基于GPS的速度、距离、经过时间、海拔高度、和/或其它所需要的信息。另一方面,鞋类物品602和/或模块102可被设计和编程,以便于模块102被安放在基于鞋面的模块固定元件606(b)中,以在行走或类似形式运动(比如,当玩高尔夫球,沿海滩散步,在一个跑步机上行走时等等)期间使用,并且这种放置信息(比如,基于磁场强度、磁极取向、光束间断、光束波长等)可被微处理器利用,用来激活基于步数器的速度和距离监控系统和/或数据处理算法,以(通过到结合图1如上所述的显示设备的无线传输)向使用者提供基于步数器的速度和距离。还有另一个实例,鞋类物品602和/或模块102可被设计和编程,以便于模块102被安放在基于鞋的脚面部分或鞋舌的模块固定元件606 (c),在打篮球中使用,并且这种放置信息(比如,基于磁场强度、磁极取向、,光束间断、光束波长等)可被微处理器利用,比如,用来激活弹跳高度传感器、速度传感器、加速计等等,和/或用来激活数据处理算法以感测这种类型的数据和/或将其传送给使用者(如通过无线传输等)。
[0336]如果需要,一个使用者可以选择性地使用带有多个模块102的鞋类物品600,多个模块102被同时安装在多个模块固定元件(如606 (a、606(b)等)
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