具有可装卸用于获得运动信息的传感器包的结构的智能鞋内底及智能鞋内底-传感器包套件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及具有用于插入传感器包的容纳空间的智能鞋内底及智能鞋内底?传感器包套件，能够使任何鞋子或运动鞋都能够作为“智能鞋或运动鞋”来使用，更详细地涉及一种用于获得运动信息的智能鞋内底，包括安装于鞋子的内部上部底面来使用的用于保护穿鞋者的脚且缓冲对脚部的冲击的气垫层，该智能鞋内底的特征在于，具有可装卸既定外形的传感器包的结合结构，该传感器包包括用于获得运动信息的加速度传感器、通信模块及电池。
【专利说明】
具有可装卸用于获得运动信息的传感器包的结构的智能鞋内底及智能鞋内底-传感器包套件
技术领域
[0001]本发明涉及一种具有用于插入传感器包(sensorpack)的容纳空间的智能鞋内底及智能鞋内底-传感器包套件，能够使任何鞋子或运动鞋都能够作为“智能鞋或运动鞋”来使用。
【背景技术】
[0002]“智能服饰(衣类)”是最初在1990年代后期由美国佐治亚理工学院和美国sensatex公司获得美国海军的支援共同开发。该服饰能够测定并记录呼吸或脉搏等生命信号，用无线传送至外部，从而，除了本人，在远程也能够监测佩戴者的心脏跳动数和呼吸率、体温、卡路里消耗量等。
[0003]近来随着现代社会的迅速都市化和数字化，人们参与体育性活动或运动的时间和机会越来越减少。因此，为了提高运动效果，以往有在运动服或运动鞋上附着传感器的例子。利用此类运动服或运动鞋，通过自动连接的运动统计，可根据因人而异的个别身体条件而选择适宜的运动量和运动方法，从而，能够进行有效、持续的运动。
[0004]韩国公开专利2002-0014005揭示了一种提供会员的运动统计信息而能够管理运动的系统，该系统由具有运动量检测传感器的鞋子、通信模块、由鞋子的传感器输入接收识别信息及运动资料的网络服务器、会员数据库/运动量数据库等构成。在此，各种传感器和通信模块附着/内置于在鞋子的内部收纳的内底(Insole)的前后部。
[0005]韩国注册专利10-1120548公开了一种运动信息感应鞋，其由形成于鞋子的中底的电池孔和收纳槽、插入于收纳槽的传感器/控制器、插入于电池孔的电池等构成。
[0006]韩国公开专利10-2011-0071727提供一种智能鞋，其包括:薄膜型鞋内底传感器，以阻抗值测定由使用者的鞋子施加的力量的变化;加速度传感器，测定根据使用者的脚的移动变化的加速度值;及微型控制器，利用阻抗值及所述加速度值，预测所述使用者的目前状态及运动量，并生成所述使用者的状态信息及运动量信息。
[0007]韩国公开专利10-2013-0043428涉及一种内置有传感器部和电池、通信模块的鞋内底传感器。
[0008]并且，耐克和苹果公司共同研发了一种称为“nikeplus”的产品，该产品由与iphone等进行无线通信并感知在使用者跑步及慢跑运动时的距离、卡路里、时间、运动量、速度等信息的传感器包、形成有供安装该传感器包的安装槽的实际上“专用”的特殊运动鞋构成(参照图10)。
[0009]但，根据以往技术，感知各种有关运动信息的传感器固定安装在鞋内底或鞋子(除了 “nikeplus”的以往技术)，或者虽然传感器包独立形成，但需要用于安装该传感器包的专用的特殊运动鞋(“nikeplus” )。
[0010]如果传感器被固定在鞋子，必须利用“该鞋子”才能够获得有关运动信息，而降低了通用性，例如，刷洗鞋子时，无法使用。并且，如果因鞋底弯曲或过度冲击导致安装的传感器或复杂电线中的某一个受到损伤，则无法修理。
[0011]附着或内置于鞋内底时，如果发生弯曲或过度冲击使得安装的传感器或复杂电线受到损伤，也将无法发挥功能，并且，鞋内底的弹性变得不均匀，而使得使用者感到不舒服。并且，清洗鞋内底时，存在电子装置受到损伤的可能性，而影响使用。
[0012]“nikeplus”除了适用于专用运动鞋之外，还可利用另外的安装装置(腕套或夹具)而佩戴于手腕或固定于其他的运动鞋的任意位置进行使用。但，通过上述方法使用时，发生很过噪音(除了脚的移动和施加于脚的冲击量之外的晃动)，而无法获得准确的有关运动信息。
【发明内容】
[0013]发明要解决的问题
[0014]本发明的目的为提供一种用于获得运动信息的智能鞋内底，作为能够获得有关步行或运动时的脚的移动的信息的智能运动系统，其可适用于任何鞋子(运动鞋)而不受制约，可随意清洗鞋内底，并且，具有可结合/分离传感器包的结构。
[0015]并且，本发明的目的为提供一种用于获得运动信息的智能鞋内底-传感器包套件，其为能够获得有关运动时的脚的移动的信息的智能运动系统。
[0016]解决问题的手段
[0017]本发明为了实现上述目的，涉及一种用于获得运动信息的智能鞋内底，包括为了保护穿鞋者的脚且缓冲对脚部的冲击而安装于鞋子的内部上部底面来使用的气垫层，该智能鞋内底的特征在于，具有可装卸既定外形的传感器包的结合结构，该传感器包包括加速度传感器、通信模块及电池。
[0018]发明的效果
[0019]根据如上所述的本发明，在置于鞋子而使用的鞋内底可装卸地结合用于获得运动信息的传感器包，从而，将任意的鞋子或运动鞋都能够适用为所谓的“智能鞋或运动鞋”。
【附图说明】
[0020]图1为表示在脚底的内侧形成有内侧纵弓的照片；
[0021]图2表示功能性鞋内底的例子的照片；
[0022]图3为根据本发明的智能鞋内底的概念性剖视图；
[0023]图4为根据本发明的用于智能鞋内底的鞋跟杯垫的制作例照片；
[0024]图5为根据本发明的智能鞋内底设计例的剖视图及底面剖视图；
[0025]图6及7为根据本发明的智能鞋内底制作例的底面和上面照片及从下部内侧观察的照片；
[0026]图8和9分别为表示根据本发明的智能鞋内底-传感器包套件的结合例的纵向截面图和智能鞋内底与传感器包结合的过程的纵向截面图；
[0027]图10示为根据现有技术的“nikeplus”的照片。
[0028]附图标记说明
[0029]10.鞋内底11.容纳空间
[0030]12.气垫层13.覆盖层
[0031]14.鞋跟杯垫20.传感器包
[0032]21.外部壳22.内部传感器包
【具体实施方式】
[0033]以下参照附图及制作例详细说明本发明。但，附图及制作例只是为了容易地说明本发明的技术思想的内容和范围，而并非为了限定或变更本发明的技术范围。本发明领域的技术人员在本发明的技术思想范围内基于上述示例可进行各种变形和变更。
[0034]如上所述，本发明涉及用于获得运动信息的智能鞋内底10，具有可装卸既定外形的传感器包(sensor pack)20的结合结构，该传感器包包括用于获得运动信息的加速度传感器、通信模块及电池。
[0035]鞋内底I(Kinsole)是为了保护穿鞋者的脚底并缓冲走路或站立时的脚部的冲击而安装于鞋子的内侧底面而使用，通常包括:气垫层12，赋予弹性;覆盖层13，由用于提高接触感、吸收汗、防滑的人造皮革或超细纤维、羊毛、天鹅绒等织物制造。并且，还有一种鞋内底，其在气垫层下面的一部分或全部层叠较硬质材料的鞋跟杯垫(heelCUp)(参照图2)，在该鞋跟杯垫上形成有足弓部(图2中用椭圆表示的部分)，反应在脚底凹陷形成的内侧纵弓(medical longitudinal arch;以下称为'足弓'或'足弓部'；参照图1)的结构，用于牢固地固定在步行时相对不移动的脚后跟和脚后两侧面及中央内侧的足弓。此时，鞋跟杯垫14可只形成于在脚后跟的步行时与脚接触的部分即脚面部位，并且，鞋跟杯垫14的中央可形成有用于吸收步行时施加于脚后跟的冲击的后跟气垫部。
[0036]本发明将内置于鞋子使用的鞋内底10的结构进行了特殊变更，而能够适用为用于获得运动信息的智能鞋内底1。
[0037]适用于根据本发明的智能鞋内底10的所述传感器包20至少安装有加速度传感器、通信模块及电池，除此之外，还可安装有陀螺仪传感器等各种传感器或装置。附加于传感器包20的传感器的种类或功能、无线通信的方法或终端的种类、传送的运动信息的种类、传送的运动信息的加工(处理)等并非本发明的对象，因此，省略详细的说明。优选地，适用于根据本发明的智能鞋内底10的传感器包20中，所述通讯模块为无线通讯模块。从而，能够实时地向既定终端(例如，手机)传送各种运动信息。
[0038]优选地，为了防止此类传感器包20中安装的装置受到冲击而受损伤，其外壳由高强度塑料或金属材质制成。
[0039]在根据本发明的智能鞋内底10上安装既定传感器包20并适用于鞋子(运动鞋、登山鞋等)使用时，鞋子内部可被使用者的汗或雨渗入水分。因此，可使得传感器包20受损伤，从而，优选地，所述传感器包20隔水密闭，以便具有生活防水。
[0040]作为另一例，所述传感器包20只露出用于与外部装置连接的端子(省略图示)，例如只露出USB端子，其余的PCB、传感器、电池等剩余部分则水密地内置于传感器包20外壳，并可形成有用于密闭所述端子的弹性盖子。此时，可通过端子对电池进行充电。并且，优选地，在上述例子中的传感器包20的通讯模块也为无线通讯模块。如果并非无线通讯模块时，内置临时存储运动信息的既定的存储装置，通过端子或近距离无线通信将信息传送至终端。
[0041]本发明中所述结合结构是指能够使得传感器包20与鞋内底10结合的结构和形状，只要满足如下4个条件，即①传感器包20能够与根据本发明的智能鞋内底10可安装/脱卸地结合的结构②完成安装时其结合不受损毁(即，在使用中不能脱离或分离)③耐于使用者跳跃或奔跑的冲击④最小化使用中的异物感，任何结构或形状皆可。
[0042]因此，本发明的所述结合结构，可在鞋内底10的上面或形成鞋内底10的各层内部或层间或鞋内底10的下面任何地方形成。但，为了更容易地满足上述4个条件，优选地，结合结构形成于鞋内底10气垫层12的下面。此时，优选地，所述结合结构为了满足上述条件，为硬质塑料材质，结合结构与鞋内底1气垫层12之间的一部面或全面形成有硬质塑料材质的保护层。所述结合结构和保护层可使用相同的材质一体制造。
[0043]本发明中结合传感器包20的部位(以下称为“结合部位”)的厚度(高度)受到传感器包20的大小的影响，而且，只能比鞋内底10的其他部位更厚。因此，优选地，本发明在穿鞋子时因脚部结构发生剩余空间的穿鞋者的脚底足弓或后跟的对应位置形成结合结构。
[0044]本发明中所述结合结构为内置于传感器包20的形态，或传感器包20的一部面与智能鞋内底10的一面接触而结合的状态。
[0045]①将传感器包20内置于鞋内底10的形态，通常，传感器包20为扁扁的六面体或圆柱或椭圆柱等单纯化形状(例如，图10中表示的nikeplus用传感器包)，在鞋内底10形成有与此类传感器包20的外形对应的容纳空间11。此时，具有“容纳空间11”的根据本发明的智能鞋内底10的整体外形与[鞋子内部底面?脚底]之间的空间形状相同或类似。在根据本发明的智能鞋内底10中，所述容纳空间11形状的结合结构，使得底面或侧面的全部或一部分开口，以便能够容易地安装脱卸传感器包20。开口的位置和程度可根据情况适当选择。图3中例示了只有容纳空间11形状结合结构的底面形成开口和底面和内侧面形成开口的智能鞋内底10。图4中参附了在足弓部内侧面下部形成有容纳空间11的鞋跟杯垫14的注塑例及组装其的状态的底面照片。在如上述制造的鞋跟杯垫14上积层既定的气垫层12和覆盖层13，而完成根据本发明的智能鞋内底10。此时，鞋跟杯垫14具有硬质材质的“保护层”功能。
[0046]图5为根据本发明的鞋内底10-传感器包20套件设计例的剖视图及底面剖视图；图6及7分别参附了根据本发明的鞋内底10-传感器包20套件制作例的底面和上面照片及下部内侧观察的照片。在图示中的例中，所述容纳空间11在足弓部由横向形成，但其位置和方向并非限定于此。
[0047]虽未图示，为了防止插入的传感器包20任意地从容纳空间11脱离，在传感器包20和容纳空间11的对应位置可分别形成有凹陷部-突出部等既定的固定装置。并且，虽未图示，开口的一侧面可形成有装卸用凹槽，以便利用手指甲等容易地装卸传感器包20。
[0048]如图所示，根据本发明的鞋内底10的外形形成对应于鞋子的内部上部底面与穿鞋者的脚底足弓形成的空间的形状，并且，在高度最高的部分形成有传感器包20容纳空间11。在各个例中，容纳空间11由脚的横向长长地形成，但并非限定于此。
[0049]②传感器包20的一部面与智能鞋内底1的一面接触而结合的形状为，在传感器包20与鞋内底10的接触面形成有尼龙搭扣(velcro)或滑轨形状的凹陷-突出部，使得两者结合或分离的形状。图8为以各种滑轨形状结合的鞋内底10和传感器包20的纵向截面图；图9为表示鞋内底10与传感器包20结合的过程的纵向截面图。图8和9为图6中用红色圆表示的部分的A-A'垂直截面图。除了示例之外，也可使用各种结合方式。
[0050]此时，根据本发明的智能鞋内底10与传感器包20结合的结合体的外形与[鞋子内部底面?脚底]之间的空间形状相同或类似。由此，如图所示，此时的传感器包20可与[鞋子内部底面?脚底]之间的空间形状对应而形成略为复杂的形状。
[0051 ] 如果为传感器包20的一部面与智能鞋内底10的一面接触而结合时，传感器包20为扁扁的六面体或圆柱或椭圆柱等比较单纯的形状，内部传感器包22为与[鞋子内部底面?脚底]之间的空间形状对应的外形，并形成有容纳所述内部传感器包22的容纳空间11的外部壳21。此时，优选地，外部壳21为硬质材质，以便保护内部传感器包22受到冲击。内部传感器包22和外部壳21可形成装卸式。
[0052]并且，本发明涉及包括具有上述结合结构的智能鞋内底10、包括可装卸于所述智能鞋内底10的用于获得运动信息的加速度传感器、通信模块及电池的既定外形的传感器包20的智能鞋内底I O-传感器包20套件(参照图5?7)。
[0053]本发明中所述传感器包20的容纳空间11和传感器包20的具体形状和大小可多样选择，但，事先以各种人作为对象调查鞋子的平整的内部底面与鞋内底10的足弓部之间的空间大小的结果，优选地，传感器包20的大小大约为50X20X10mm以内。在下述制造例中，确定容纳空间11的大小即传感器包20的大小为40.4 X 18.8 X 8.7mm。但，可通过将内置于传感器包20的PCB、通信装置的形状和体积、传感器的数量和种类、电池的容量和大小等进行调整和最适宜化，使得传感器包20的大小更小。
[0054]并且，在制作例中，使得传感器包20(还有容纳空间11)形成较长的直六面体形状，但也可形成扁扁的圆形或椭圆形圆筒形状。例如，为了安装如图10的nikeplus用传感器包，形成与其对应的容纳空间11。
[0055][制作例]
[0056]示例制作了容纳空间11的大小(=传感器包20的大小)为40.4X18.8X8.7mm的容纳空间11在相当于足弓部的底面由硬质材质一体形成的根据本发明的功能性鞋内底10和与所述容纳空间11对应并具有硬质外壳的传感器包20 (参照图6，7)。
[°°57] 在制作例中为了表面光泽，硬质塑料材质混合PC ( po Iy carbonate )和PP(polyporoyIene)而使用，但也可单独使用或使用TPU(Thermoplastic polyurethane)等。但，如果传感器包20有露出的端子时，密闭传感器包20的端子的弹性盖子要选择水密的橡胶等弹性材质。
[0058]如照片中显示，制作例中形成有容纳空间11的部分的底面位于鞋内底10的其他部分的最底面底部的上侧，使得使用者穿戴时也没有特别的异物感。在制作例中在容纳空间11周边的中间形成有空间(图4c中用箭头表示的部分)，但并非必须的。
[0059]在如上述地制造的根据本发明的鞋内底10的容纳空间11插入与其对应的传感器包20之后，安装于任意的鞋子来使用。
【主权项】
1.一种用于获得运动信息的智能鞋内底，包括安装于鞋子的内部上部底面来使用的用于保护穿鞋者的脚且缓冲对脚部的冲击的气垫层，该智能鞋内底的特征在于， 具有能够装卸既定外形的传感器包的结合结构， 该传感器包包括用于获得运动信息的加速度传感器、通信模块及电池。2.根据权利要求1所述的用于获得运动信息的智能鞋内底，其特征在于， 所述结合结构形成于所述智能鞋内底的所述气垫层的下面。3.根据权利要求2所述的用于获得运动信息的智能鞋内底，其特征在于， 所述结合结构为硬质塑料材质， 在所述结合结构与所述智能鞋内底的所述气垫层之间的部分面或所有面，形成有硬质塑料材质的保护层。4.根据权利要求1所述的用于获得运动信息的智能鞋内底，其特征在于， 所述结合结构形成于与穿鞋者的脚底足弓或脚后跟对应的位置。5.根据权利要求1所述的用于获得运动信息的智能鞋内底，其特征在于， 所述结合结构具有与所述传感器包的外形对应的容纳空间。6.根据权利要求1所述的用于获得运动信息的智能鞋内底，其特征在于， 所述结合结构为形成于所述传感器包与所述鞋内底相接触的面的尼龙搭扣或滑轨形状的凹陷-突出部。7.—种用于获得运动信息的智能鞋内底-传感器包套件，其特征在于，包括: (A)权利要求1至6中任一项所述的鞋内底;和 (B)能够与所述鞋内底的结合结构相结合或分离的传感器包。8.根据权利要求7所述的用于获得运动信息的智能鞋内底-传感器包套件，其特征在于， 所述传感器包为安装有用于与外部装备连接的端子的水密型传感器包，并且附加形成有用于密闭所述端子的弹性盖子。
【文档编号】A43B13/40GK105939630SQ201580000111
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年5月15日
【发明人】金容德
【申请人】Bmsys株式会社