一种鞋及其控制方法与流程

本发明涉及一种鞋，尤其涉及一种可检测鞋面压力的鞋及其控制方法。

背景技术：

鞋作为日常生活的必需品，其大小是否合适，直接影响到穿着的舒适性，甚至会影响脚部的健康。目前，人们在试鞋时通常是通过主观感受来判断鞋是否合脚，但有时主观感受并不可靠，导致买回的鞋往往不适合。特别是对于儿童来说，因为表达能力不够，更是经常出现买回之后不合脚的情况，而长期穿着不合脚的鞋容易导致儿童的脚部发育出现问题。

此外，对于不同的场合，人们对于鞋的需求往往也各不相同，例如，慢跑鞋需要鞋底较为柔软，以在跑步中为脚部提供较好的缓冲；而登山鞋则需要较硬的鞋底，以过滤山路的崎岖不平给脚部带来的不适感；当处于家里或办公室时，由于运动量极小，则可以穿着鞋面相对宽松且鞋底相对柔软的鞋，以获得良好的舒适性。然而，现有的鞋的性能在生产完成时就已经确定，从而只能适用于某种特定的场合。

技术实现要素：

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明实施例提供一种鞋，通过在鞋面上设置压力传感器，以实现对鞋面预设区域进行压力检测，从而防止因鞋面过紧而导致穿着舒适性降低甚至危害脚部健康。

另，本发明实施例还提供一种控制所述鞋的方法。

一种鞋，包括鞋面和鞋底，所述鞋面与所述鞋底连接，并与所述鞋底共同形成容纳穿着者脚的鞋腔，所述鞋还包括设置于所述鞋面或鞋底上的控制器、通信模块及至少设置于所述鞋面上的压力传感器，所述控制器与所述通信模块及所述压力传感器均电性连接，所述压力传感器至少用于检测所述鞋面预设区域受到的压力，并输出对应的压力数据给所述控制器，所述鞋通过所述通信模块与一用户终端通信连接，所述用户终端用于根据所述压力数据显示所述鞋面预设区域受到的压力。

一种鞋的控制方法，包括：

通过压力传感器检测鞋面预设区域受到的压力，并生成对应的压力数据；

通过通信模块将所述压力数据传送给用户终端；

用户终端接收所述通信模块传送的压力数据，并显示所述鞋面预设区域的受到的压力。

所述鞋通过在鞋面上设置所述压力传感器，从而可以检测所述鞋面预设区域受到的压力，进而生成对应的压力数据，并通过所述通信模块将所述压力数据传送给用户终端，从而可以通过所述用户终端直观地显示所述鞋面预设区域受到的压力，因此可以有效防止因鞋面过紧而导致穿着舒适性降低甚至危害脚部健康。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明实施例提供的鞋第一视角的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的鞋第二视角的结构示意图；

图3是用于控制本发明实施例提供的鞋的用户终端的显示界面示意图；

图4是本发明实施例提供的鞋的鞋面结构示意图；

图5是用于控制本发明实施例提供的鞋的用户终端的触控操作示意图；

图6是用于控制本发明实施例提供的鞋的触控操作的方向示意图；

图7是本发明实施例提供的鞋的俯视图；

图8是图7所示鞋的鞋面沿a1-a2方向的剖面结构示意图；

图9是图8所示鞋面的剖面结构的另一状态示意图；

图10是本发明实施例提供的鞋的鞋面气孔在打开状态的结构示意图；

图11是本发明实施例提供的鞋的鞋面气孔在关闭状态的结构示意图；

图12是本发明实施例提供的鞋的另一结构示意图；

图13是本发明实施例提供的鞋的鞋底的结构示意图；

图14是本发明实施例提供的鞋的鞋底的另一结构示意图；

图15是本发明实施例提供的鞋的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请一并参阅图1和图2，在本发明一个实施例中，提供一种鞋10，包括鞋面11和鞋底12，所述鞋面11与所述鞋底12连接，并与所述鞋底12共同形成容纳穿着者脚的鞋腔13。所述鞋10还包括设置于所述鞋面11或鞋底12上的控制器14、通信模块15及至少设置于所述鞋面11上的压力传感器16，所述控制器14与所述通信模块15及所述压力传感器16均电性连接，所述通信模块15用于与一用户终端100(图3)建立通信连接，所述压力传感器16用于检测所述鞋面11预设区域受到的压力，并输出对应的压力数据给所述控制器14，所述控制器14用于对所述压力数据进行处理，并将处理后的所述压力数据通过所述通信模块15传送至所述用户终端100，如图3所示，所述用户终端100用于根据所述压力数据显示所述鞋面11预设区域受到的压力。可以理解，所述用户终端100可以为手机、平板电脑、计算机等；所述通信模块15可以为蓝牙、wi-fi或移动通信的2g、3g、4g、5g等通信模块。

在本实施例中，所述鞋面11可包括顶部区1101、第一侧面区1102、第二侧面区1103、鞋尖区1104及鞋帮区1105等预设区域。所述压力传感器16可设置于所述鞋面11各预设区域的内表面，从而当穿着者将所述鞋10穿至脚上时，可通过所述压力传感器16检测所述鞋面11在各预设区域受到的压力，即穿着者脚部受到所述鞋面11各预设区域的压力。进一步地，所述压力传感器16将检测到的所述鞋面11预设区域受到的压力转换为对应的压力数据，并输出给所述控制器14，并通过所述通信模块15传送至用户终端100，从而可以通过所述用户终端100显示所述鞋面11各预设区域受到的压力。可以理解，所述用户终端100可预先存储有所述鞋10的图片，同时，所述用户终端100还可以运行特定的应用程序，并通过所述应用程序调用并显示所述预先存储的鞋10的图片。所述鞋10可以通过所述通信模块15与所述通信终端100建立通信连接，当所述通信终端10通过所述特定的应用程序显示所述预先存储的鞋10的图片后，根据接收到的所述通信模块15传送的压力数据，在所述图片上实时显示所述鞋面11各预设区域受到的压力。在本实施例中，所述通信终端10通过在所述鞋面11各预设区域对应的图片区域显示不同颜色的压力指示条以区分不同的压力大小，如图3中标号101、102、104、105所示，从而直观地呈现出所述鞋面11各预设区域受到的压力。

具体地，所述用户终端100中可存储有所述鞋面11各预设区域的预设正常压力范围，或者由穿着者根据自身情况通过所述特定的应用程序设置正常的压力范围。当所述用户终端100接收到某一预设区域(例如顶部区1101)的压力数据大于所述正常压力范围的上限时，则在所述图片上对应于该预设区域的区域显示红色的压力指示条；而当所述用户终端100接收到该预设区域的压力数据位于所述正常压力范围之内或者小于所述正常压力范围的下限时，则在所述图片上对应于该预设区域的区域显示绿色的压力指示条，如图3中压力指示条101所示。可以理解，所述用户终端100也可以通过在所述图片上对应于该预设区域的区域显示对应的提示文字来指示所述鞋面11上的该预设区域受到的压力，例如“压力过大”、“压力正常”等。

请参阅图4，所述鞋面11包括由内向外依次层叠设置的压力传感器层111、形变材料层113和表皮层115。所述压力传感器16设置于所述压力传感器层111内，所述形变材料层113与所述控制器14电性连接，所述控制器14还用于根据所述鞋面11不同预设区域受到的压力，控制所述形变材料层113形变而调整鞋面形状。其中，所述形变材料层113可由记忆金属材料、介电弹性材料、电活性聚合物材料或电致伸缩材料中的一种或多种材料制成。通过所述控制器14提供不同的电流给所述形变材料层113，从而可以控制所述形变材料层113拉伸或者收缩，从而改变所述鞋面11对应预设区域的压力。可以理解，所述控制器14可包括存储单元，用于存储所述鞋面11各预设区域的预设正常压力范围。当所述控制器14接收到某一预设区域的压力数据时，将该压力数据与所述预设正常压力范围进行比较，若该压力数据位于所述正常压力范围之内或者小于所述正常压力范围的下限，则保持当前状态不变，即所述控制器14不改变提供给所述形变材料层113的电流大小；若该压力数据大于所述正常压力范围的上限，表示该预设区域当前的压力过大，则所述控制器14增加提供给所述形变材料层113的电流大小，较大的电流导致所述形变材料层113的应用增大，从而改变所述鞋面11在该预设区域的形状，直至该预设区域的压力数据位于所述正常压力范围之内为止。可以理解，所述压力传感器16可以是整体设置于所述鞋面11内表面的压力传感器薄膜，也可以是多个分离的压力传感器通过导线连接而形成的压力传感器阵列。所述形变材料层113可以由多股电致伸缩线材按照特定的方向排列形成。

请再次参阅图1和图2，所述形变材料层包括第一形变部1131、第二形变部1132、第三形变部1133、第四形变部1134及第五形变部1135，所述第一形变部1131设置于所述鞋面的顶部区1101内，并沿所述鞋面11的横向延伸，所述第二形变部1132设置于所述鞋面的第一侧面区1102内，并沿所述鞋面11的纵向延伸，所述第三形变部1133设置于所述鞋面的第二侧面区1103内，并沿所述鞋面11的纵向延伸，所述第四形变部1134设置于所述鞋面的鞋尖区1104内，并沿所述鞋面11的横向延伸，所述第五形变部1135设置于所述鞋面的鞋帮区1105内，并沿所述鞋帮区1105的弯折方向延伸。

所述第一形变部1131、第二形变部1132、第三形变部1133、第四形变部1134及第五形变部1135之间相互隔离，且各自与所述控制器14电性连接，并分别由所述控制器14单独控制；所述第一形变部1131用于调整所述鞋面的顶部区1101的形状，所述第二形变部1132和所述第三形变部1133分别用于调整所述鞋面的第一侧面区1102和第二侧面区1103的形状，所述第四形变部1134用于调整所述鞋面的鞋尖区1104的形状，所述第五形变部1135用于调整所述鞋面的鞋帮区1105的形状。

在本实施例中，所述第一形变部1131和所述第四形变部1134各包括多条沿所述鞋面11的横向间隔分布的电致伸缩件113a和113d；所述第二形变部1132和所述第三形变部1133各包括多条沿所述鞋面11的纵向间隔分布的电致伸缩件113b和113c；所述第五形变部1135包括多条沿所述鞋帮区1105的弯折方向间隔分布的电致伸缩件113e；每一条所述电致伸缩件分别由所述控制器14单独控制。其中，所述沿所述鞋面11的横向是当所述鞋10被穿至穿着者脚上时，沿鞋面11从左向右或者从右向左的方向，所述沿所述鞋面11的纵向是指沿所述鞋面11的侧面从上向下或者从下向上的方向。可以理解，每一个所述形变部内的多条电致伸缩件之间可以为相互平行设置。

可以理解，当所述鞋10通过所述通信模块15与所述用户终端100建立通信连接时，穿着者还可通过所述用户终端100手动控制所述鞋面11的各预设区域的压力大小。请参阅图5，所述用户终端100可以显示所述鞋10的图片，当穿着者将所述鞋10穿至脚部时，若在经过所述控制器14对鞋面11各预设区域的压力进行自动控制之后，仍然感觉到某一个预设区域(例如所述鞋面的顶部区1101或鞋帮区1105)的压力过大，则可针对所述图形上对应于所述鞋面的顶部区1101或鞋帮区1105的位置进行拉伸触控操作，以触发所述控制器14控制该鞋面顶部区1101内的第一形变部1131或鞋帮区1105内的第五形变部1135进行拉伸，从而减小该鞋面顶部区1101或鞋帮区1105对脚部的压力。请参阅图6，对于所述鞋面11的第一侧面区1102、鞋尖区1104及第二侧面区1103(图2)，均可通过针对所述图片对应位置的拉伸触控操作来手动调节压力。其中，针对所述鞋面11各预设区域的拉伸触控操作的方向如图6中箭头所示，即针对预设区域的拉伸触控操作的方向垂直于该被拉伸的预设区域的表面，并朝向远离该预设区域的方向延伸。可以理解，穿着者还可以通过针对所述图形上对应于预设区域的位置进行收缩触控操作，从而触发所述控制器14控制该预设区域内的形变部进行收缩，从而增加该预设区域的压力。其中，所述收缩触控操作的方向与所述拉伸触控操作的方向相反。

在本实施例中，通过所述用户终端100显示述鞋10的图片，进而通过针对所述图片10上对应于鞋面11的各预设区域所在位置的拉伸触控操作或收缩触控操作，触发所述控制器14控制对应预设区域内的形变部拉伸或者收缩，从而使得穿着者可以根据自身的情况对所述鞋面11的各预设区域的压力进行控制。例如，当穿着者脚部的脚背受伤时，如果通过所述控制器14按照预设正常压力范围控制所述鞋面顶部区1101的压力，仍然可能给穿着者的脚背带来不适，此时，穿着者可通过所述用户终端100手动控制所述鞋面顶部区1101内的第一形变部1131进一步拉伸，从而进一步减小所述鞋面顶部区1101对脚背的压力，以防止所述鞋面顶部区1101对受伤脚背的压迫而造成伤情加重。又如，若穿着者的脚后跟因穿高跟鞋而擦伤，则在穿上本发明实施例所述的鞋10时，可通过用户终端100手动控制所述鞋面鞋帮区1105内的第五形变部1135进行拉伸，从而可以防止鞋帮与脚后跟接触，以减轻疼痛。可以理解，为防止穿着者在通过所述用户终端100手动控制时因误操作而导致鞋面11的压力过大而造成伤害，对于鞋面11每一个所述预设区域均可设置相应的最大压力阈值，当所述控制器14判断所述压力传感器16检测到的压力达到所述最大压力阈值时，则拒绝执行穿着者触控操作对应的收缩控制指令，并触发所述用户终端100发出警报，例如通过文字或语音提示穿着者当前压力已超过最大压力阈值，从而提醒穿着者停止对应的触控操作，以免对穿着者的脚造成伤害。

请一并参阅图7和图8，图7为本发明实施例所提供的鞋10的俯视图，图8为图7所示鞋10的鞋面11的顶部区1101沿a1-a2方向的剖面结构示意图。所述第一形变部1131设置于所述鞋面11的顶部区1101内，并包括多条沿所述鞋面11的横向间隔分布的电致伸缩件113a，所述电致伸缩件113a呈拱形间隔设置于所述鞋面11的顶部区1101内。当穿着者需要减小所述鞋面11的顶部区1101对脚背的压力时，可通过针对所述用户终端100上显示的鞋10的图片的对应位置的拉伸触控操作来手动控制所述鞋面顶部区1101内的第一形变部1131进行拉伸，从而减小所述鞋面顶部区1101对脚背的压力。具体地，当所述用户终端100接收到用户针对所述鞋面顶部区域1101的拉伸触控操作后，将该拉伸触控操作转换为对应的控制指令编码，并发送给所述鞋10的通信模块15，所述控制指令由所述通信模块15进行解码后发送给所述控制器14，所述控制器14根据所述控制指令调节提供给所述电致伸缩件113a的电流大小，以触发所述电致伸缩件113a进行拉伸，从而使得所述鞋面顶部区1101在所述电致伸缩件113a的支撑作用下增加拱形的弧度，如图9所示，从而减轻所述鞋面11的顶部区1101对脚背的压力。

请一并参阅图10和图11，所述鞋面11还包括至少一个气孔阵列117，所述气孔阵列117包括间隔设置的多个气孔1171，所述形变材料层113与所述气孔阵列117对应的位置设置有一条宽度大于或等于所述气孔1171的直径的形变带119，所述形变带119的两端分别设置于所述气孔阵列117的两端，并位于多个所述气孔1171的轴线上，所述形变带119与所述控制器14(图1)电性连接，用于在所述控制器14的控制下遮蔽或露出所述气孔1171。具体地，当所述形变带119在所述控制器14的控制下拉伸时，所述气孔1171被露出，如图10所示；当所述形变带119在所述控制器14的控制下收缩时，所述气孔1171被遮蔽，如图11所示。在本实施例中，所述气孔1171的直径可介于0.1-2mm之间。

请参阅图12，所述鞋10还可包括设置于所述鞋面11上的雨水传感器17，所述雨水传感器17与所述控制器14电性连接，用于感应所述鞋面11上的雨水量，并输出对应的雨水量数据给所述控制器14，所述控制器14还用于根据所述雨水量控制所述形变带119遮蔽或露出所述气孔1171。例如，当所述控制器14判断所述雨水量超过预设雨水量阈值时，则控制所述形变带119遮蔽所述气孔1171，以防止雨水进入所述鞋10内部；当所述控制器14判断所述雨水量未超过预设雨水量阈值时，则控制所述形变带119露出所述气孔1171，以保证所述鞋10具有良好的透气性。

请一并参阅图13和图14，所述鞋底12包括间隔设置的第一形变材料层121和第二形变材料层123，所述第一形变材料层121与所述第二形变材料层123均与所述控制器14(图1)电性连接，所述控制器14还用于控制所述第一形变材料层121和/或所述第二形变材料层123调整形状，并通过控制第一形变材料层121和/或所述第二形变材料层123调整所述鞋底的尺寸。

具体地，所述第一形变材料层121包括多条沿所述鞋底12的横向间隔分布的电致伸缩条1211，用于调整所述鞋底12沿横向的宽度；所述第二形变材料层123包括多条沿所述鞋底12的纵向间隔分布的电致伸缩条1231，用于调整所述鞋底12沿纵向的长度；每一条所述电致伸缩条1211、1231分别由所述控制器14单独控制。在本实施例中，所述电致伸缩条1211、1231均为直线型的条状结构，且所述电致伸缩条1211与所述电致伸缩条1231分别位于不同的层。其中，沿所述鞋底12的横向是指沿所述鞋底12左右两侧之间的宽度方向；所述沿鞋底12的纵向是指沿所述鞋底12的鞋尖与鞋跟之间的长度方向。

请再次参阅图12，在可选实施方式中，所述鞋底12还可以由硬度可变材料制成。例如，所述鞋底12可包括一密封囊(图未示)，所述密封囊中装有电流变液。所述鞋底12与所述控制器14电性连接，所述压力传感器16还可以设置于所述鞋底12上，用于检测所述鞋底12受到的压力，并输出对应的压力数据给所述控制器14，所述控制器14还用于根据所述鞋底12受到的压力的变化，控制所述鞋底12调整硬度。当所述压力传感器16检测到所述鞋底12不同部位受到的压力差距较大时，所述控制器14判断穿着者可能正处于山路行走状态，则所述控制器14可通过调节提供给所述电流变液的电流大小，从而控制所述鞋底12增加硬度，以过滤山路上碎石对穿着者脚底的刺激，提升穿着者在山路行走过程中的舒适性。

此外，所述鞋10还包括设置于所述鞋面11或鞋底12上的运动传感器18，所述运动传感器18与所述控制器14电性连接，用于监测穿着者的运动状态，并根据所述运动状态控制所述形变材料层113调整所述鞋面11的形状和/或控制所述鞋底12调整硬度。例如，所述运动传感器18可以为速度传感器或者加速度传感器，当所述运动传感器18检测到穿着者当前正在高速或者加速运动时，则可通过所述控制器14控制所述鞋面11收缩，从而增加穿着稳定性。所述运动传感器18可以是位置传感器，如gps，其可以检测穿着者当前所处的位置，从而根据不同的情况触发所述控制器14控制所述鞋底12调整硬度，例如，当位置传感器检测穿着者当前处于家里时，则控制所述鞋底12减小硬度，并控制所述鞋面11拉伸，以提升穿着的舒适性。

可以理解，所述运动传感器18还可以是距离传感器、角度传感器等。距离传感器可以检测鞋底12与地面之间的距离，当距离长时间保持不变时，表明穿着者可能处于静止状态，则可通过所述控制器控制所述鞋底12减小硬度，并控制所述鞋面11拉伸，以提升穿着的舒适性。角度传感器则可以检测鞋底12相对于水平面的角度，当检测到鞋底12相对于水平面的角度持续大于预设角度时，表明穿着者可能处于登山途中，则可通过所述控制器14控制所述鞋面11收缩，并控制所述鞋底12增加硬度，以保证穿着的稳定性和良好的过滤性。可以理解，所述鞋底12的硬度也可以通过所述用户终端100手动控制，即所述通信模块15还可用于接收所述用户终端100发送的鞋底12的硬度控制指令，所述控制器14还可用于根据所述鞋底硬度控制指令控制所述鞋底12调整硬度。

请参阅图15，在本发明一个实施例中，还提供一种所述的鞋10的控制方法，所述方法至少包括如下步骤：

步骤s11：通过压力传感器检测鞋面预设区域受到的压力，并生成对应的压力数据；

步骤s13：通过通信模块将所述压力数据传送给用户终端；

步骤s15：用户终端接收所述通信模块传送的压力数据，并显示所述鞋面预设区域的受到的压力。

其中，所述显示所述鞋面预设区域的受到的压力，包括：

通过图形界面显示所述鞋的图形；

通过不同的颜色在所述图形上显示所述鞋面不同预设区域受到的压力。

其中，所述方法还包括：

接收针对所述图形的触控操作，并根据所述触控操作生成对应的控制指令；

通过通信模块接收控制指令；

控制鞋面的形变材料层形变而调整所述鞋面的形状。

其中，所述接收针对所述图形的触控操作，并根据所述触控操作生成对应的控制指令，包括：

接收针对所述图形上对应于所述鞋面的预设区域的拉伸触控操作或收缩触控操作；

根据所述拉伸触控操作生成控制所述鞋面的预设区域执行拉伸形变的控制指令；

根据所述收缩触控操作生成控制所述鞋面的预设区域执行收缩形变的控制指令。

其中，所述拉伸触控操作的拉伸方向或所述收缩触控操作的收缩方向与所述鞋面的外表面垂直。

其中，所述方法还包括：

判断预设区域的受到的压力是否超过设定的压力阈值；

当预设区域的受到的压力超过设定的压力阈值时，控制鞋面的形变材料层形变而减轻预设区域受到的压力。

可以理解，所述方法中各个步骤的具体执行还可以参照所述鞋10的各实施例中的相关描述，此处不再赘述。

所述鞋10通过在鞋面11上设置所述压力传感器16，从而可以检测所述鞋面16预设区域受到的压力，进而生成对应的压力数据，并通过所述通信模块15将所述压力数据传送给用户终端100，从而可以通过所述用户终端100直观地显示所述鞋面11预设区域受到的压力，因此可以有效防止因鞋面11过紧而导致穿着舒适性降低甚至危害脚部健康。同时，通过在所述鞋面11的各预设区域内设置独立的由形变材料层构成的形变部，并将每一个所述形变部分别与所述控制器14电性连接，从而可以通过所述控制器14单独控制各形变部的形变材料的拉伸或者收缩，从而改变所述鞋面各预设区域对脚部的压力。而所述形变材料层13的拉伸或者收缩的幅度由所述控制器14提供的电流大小决定，因此可以根据预设正常压力范围来自动调节提供给各预设区域的形变材料层13的电流大小，从而调节所述鞋面11各预设区域对脚部的压力。此外，当所述鞋10通过所述通信模块15与用户终端100建立通信连接后，还可以通过对所述用户终端100显示的鞋10的图片的对应位置的拉伸触控操作或者收缩触控操作来手动控制鞋面11的各预设区域对脚部的压力，因而可以根据穿着者自身的需求来进行调节鞋面11的各预设区域对脚部的压力。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。