一种具有缓震支撑系统的鞋子转让专利
申请号 : CN202010718183.6
文献号 : CN111820530B
文献日 : 2021-07-27
发明人 : 吴惠冲 , 罗泽满 , 陈敏
申请人 : 东莞市喜宝体育用品科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种具有缓震支撑系统的鞋子,包括鞋底本体和鞋面,其特征在于,在所述鞋底本体设有缓震支撑系统,该缓震支撑系统包括支撑件、缓震件、网兜、弹力球和校正提醒系统,多个所述支撑件固定设置在所述鞋底本体的下端,所述支撑件的硬度大于所述鞋底本体的硬度,每个支撑件的下端均设有用于安装所述缓震件的缺口,所述缓震件的弹性大于所述鞋底本体的弹性,每个所述缓震件的下表面固定连接有网兜,每个网兜内包裹有弹力球,所述校正提醒系统设于鞋底本体上,且该校正提醒系统用于根据缓震支撑系统内的各项数据校正穿戴者的行走姿态;所述支撑件为半球形结构,所述半球形结构的支撑件顶部设有顶板,所述顶板上设有通孔,该通孔的侧壁上设有环形凹槽,所述通孔的下端四周向下侧延伸形成环形凸块,所述缓震件包括一体式成型的缓震件头部和缓震件本体,所述缓震件头部的尺寸大于所述缓震件本体的尺寸,所述缓震件本体的外壁上设有与所述环形凹槽相配合的环形凸起,所述缓震件本体的下端设有一体式成型的挂板,所述网兜固定于所述挂板的下端;所述校正提醒系统包括:
压力传感模块,该压力传感模块安装于弹力球内,用于采集鞋底本体所承受的压力数据,该压力至少包括前部压力数据、中部压力数据和后部压力数据;
温度传感模块,该温度传感模块安装于鞋底本体的上表面,用于采集鞋底本体内的温度数据;
速度感应模块,该速度感应模块安装于鞋底本体的上表面,用于感应鞋底本体的速度和加速度数据;
融合模块,用于按照一预设格式将压力数据、温度数据、速度和加速度数据进行打包并输入至预先确定的融合模型中进行数据运算以输出一融合结果;
判断模块,用于根据所述融合结果确定穿戴者的行走或跑步姿势的标准等级;
输出模块,用于根据标准等级输出对应的提醒信号;
提醒模块,用于根据提醒信号进行提醒;
所述压力传感模块、温度传感模块和速度感应模块均与融合模块连接,所述融合模块、判断模块、输出模块和提醒模块依次连接;
所述预先确定的融合模型按照一训练模块进行训练,所述训练模块包括:样本集,用于集合一数据包,每个数据包至少包括按照固定格式排列的压力数据、温度数据、速度和加速度数据、穿戴者的行走或跑步姿势的标准等级;
分割模块,用于将样本集内的数据包分割为第一设定比例的训练集和第二设定比例的验证集包括;
卷积神经网络模块,利用训练集训练卷积神经网络得到融合模型;
以及,验证模块,利用验证集验证训练好的融合模型的准确率,若准确率大于或等于设定准确率,则训练结束,若准确率小于设定准确率,则增加样本集内数据包的数量并重新训练。
2.根据权利要求1所述的具有缓震支撑系统的鞋子,其特征在于,所述压力传感模块至少包括第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器,所述鞋底本体的下端固定设置的多个支撑件至少包括前部支撑件、中部支撑件和后部支撑件,所述第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器对应安装在所述前部支撑件、中部支撑件和后部支撑件的弹力球内。
3.根据权利要求2所述的具有缓震支撑系统的鞋子,其特征在于,还包括分类模块,所述样本集中的每个数据包分配至少一个标签,当验证模块验证训练好的融合模型的准确率大于设定准确率时,分类模块按照穿戴者的行走或跑步姿势的标准等级将样本集内数据包的标签进行分类,并根据标准等级确定优先级别。
4.根据权利要求1所述的具有缓震支撑系统的鞋子,其特征在于,所述提醒模块包括LED灯光模块和振动模块,所述LED灯光模块通过第一驱动模块与输出模块连接,所述振动模块通过第二驱动模块与输出模块连接,所述LED灯光模块采用围绕在鞋底本体外侧一周的LED灯光带,所述振动模块安装于鞋底本体的上端。
5.根据权利要求1所述的具有缓震支撑系统的鞋子,其特征在于,所述融合模型中的数据运算通过数据运算模块执行,所述数据运算模块至少包括:第一判断模块,通过速度感应模块中的速度和加速度数据确定穿戴者行走状态,并输出第一判断结果;
第二判断模块,在确定穿戴者的行走状态下通过压力传感模块的压力数据确定穿戴者的行走或跑步姿势的标准等级,并输出第二判断结果;
以及,第三判断模块,根据第二判断模块输出的标准等级结合温度传感模块的温度数据确定提醒方式,并输出第三判断结果。
6.根据权利要求1所述的具有缓震支撑系统的鞋子,其特征在于,所述鞋底本体为EVA材质,所述支撑件为TPU材质,所述缓震件为PU材质,所述网兜为合成纤维材质。
说明书 :
一种具有缓震支撑系统的鞋子
技术领域
背景技术
着时提供给人体的支撑力和穿着时的稳定性较好,但是会感觉鞋底磨脚不舒服;如果鞋底
太软,虽然穿着的舒适性很好,但是会导致鞋底的稳定性不好、对人体提供的支撑力不够,
从而导致穿着时容易崴脚,而且鞋底支撑力不够的话,长时间走路或跑步时脚后跟会很疲
劳。
用高硬度的橡胶片与鞋底贴合,并且在鞋底的脚后跟外部贴上高硬度的各种形状的材料
片。贴在鞋底底部的高硬度橡胶由于硬度很高不易变形,会给穿着的人提供耐磨、止滑的功
能,而且具有对人体提供支撑力的作用;贴在鞋底脚后跟外部的硬质材料片对鞋底后跟部
位有稳形作用,即具有保证鞋底稳定性的作用。首先,在鞋底贴合高硬度的橡胶片,确实是
能提高鞋底对人体的支撑力,但是鞋底本身就是柔软的,人体施加压力后必须是先压缩柔
软鞋底之后才能到达底部的硬质橡胶,压缩柔软鞋底的过程中会吸收大部分的能量。可见,
虽然高硬度材料本身不易变形,可以为人体提供支撑力而且保证鞋底不发生大的形变,但
是最终施加在底部橡胶片的力比人体实际施加的压力要小很多,所以,底部的高硬度橡胶
片并不能对人体提供足够的支撑力。再者,和鞋底贴合高硬度橡胶片一样,在鞋底后跟外部
贴合硬质材料片的话,人体施加压力后也是先压缩鞋底,这一过程会吸收大部分的能量。可
见,虽然后跟外部贴合的硬质材料片令鞋底后跟形状稳定不易变形,就能够起到保证穿着
时鞋底的稳定性、保证对人体提供支撑力的作用。但是,在鞋底受到压缩的过程中,鞋底发
生较大变形,变形后只有剩余的压力传递到外部贴合的硬质材料片,所以硬质材料片只能
在鞋底本身已经发生较大的形变的时候才能提供支撑力来防止鞋底发生过大形变,以此来
增强鞋底的稳定性。
之后压力才能到达高硬度材料片和橡胶片所在位置,即鞋底形变传递到鞋底底部之后高硬
度材料片和橡胶片才开始发挥作用。可见,这种补强方法的稳定性和对人体的支撑力都达
不到要求,而且由于支撑力提供时间的滞后性令鞋底已经发生大的形变,这样并不能及时
的给人体提供保护,并且现有技术的鞋子不能主动提醒人们尤其是运动员在跑步时予以教
导和纠正其姿势,一方面会导致鞋子长时间由于跑步姿势不准确而发生疲劳损坏,如一边
磨损,另一方面会使人们产生错误的跑步或运动姿势。因此,如何在保证鞋底舒适性的同
时,还能够保证鞋底具有良好的稳定性、能够令鞋底提供及时且良好的支撑力,并且还具有
纠正跑步姿势,是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
撑件固定设置在所述鞋底本体的下端,所述支撑件的硬度大于所述鞋底本体的硬度,每个
支撑件的下端均设有用于安装所述缓震件的缺口,所述缓震件的弹性大于所述鞋底本体的
弹性,每个所述缓震件的下表面固定连接有网兜,每个网兜内包裹有弹力球,所述校正提醒
系统设于鞋底本体上,且该校正提醒系统用于根据缓震支撑系统内的各项数据校正穿戴者
的行走姿态。
环形凸块,所述缓震件包括一体式成型的缓震件头部和缓震件本体,所述缓震件头部的尺
寸大于所述缓震件本体的尺寸,所述缓震件本体的外壁上设有与所述环形凹槽相配合的环
形凸起,所述缓震件本体的下端设有一体式成型的挂板,所述网兜固定于所述挂板的下端。
件和后部支撑件,所述第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器对应安装在所
述前部支撑件、中部支撑件和后部支撑件的弹力球内。
新训练。
跑步姿势的标准等级将样本集内数据包的标签进行分类,并根据标准等级确定优先级别。
光模块采用围绕在鞋底本体外侧一周的LED灯光带,所述振动模块安装于鞋底本体的上端。
证穿着舒适性的目的,另一方面校正提醒系统可以根据缓震支撑系统内的各项数据校正穿
戴者的行走姿态,从而达到合理穿戴的目的。
附图说明
的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据
这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
力球5和校正提醒系统,多个支撑件2固定设置在鞋底本体1的下端,支撑件2的硬度大于所
述鞋底本体1的硬度,每个支撑件2的下端均设有用于安装缓震件3的缺口,缓震件3的弹性
大于鞋底本体1的弹性,每个缓震件3的下表面固定连接有网兜4,每个网兜4内包裹有弹力
球5,校正提醒系统设于鞋底本体1上,且该校正提醒系统用于根据缓震支撑系统内的各项
数据校正穿戴者的行走姿态。
环形凸块21,缓震件3包括一体式成型的缓震件头部30和缓震件本体31,缓震件头部30的尺
寸大于缓震件本体31的尺寸,缓震件本体31的外壁上设有与环形凹槽22相配合的环形凸起
32,缓震件本体31的下端设有一体式成型的挂板33,网兜4固定于挂板33的下端。
缓震件3具有一定的弹性,故方便带有环形凸起32的缓震件本体31安装在通孔内,同时环形
凸起32与环形凹槽22配合可以更好的起到固定作用,防止缓震件3的脱落,提高固定的稳定
性。
形成一个负压腔50,由于该负压腔50内的气体被挤出,此处形成具有一定的吸力,更加便于
弹力球5的稳定。
压力数据、中部压力数据和后部压力数据;温度传感模块7,该温度传感模块7安装于鞋底本
体1的上表面,用于采集鞋底本体1内的温度数据;速度感应模块8,该速度感应模块8安装于
鞋底本体1的上表面,用于感应鞋底本体1的速度和加速度数据;融合模块9,用于按照一预
设格式将压力数据、温度数据、速度和加速度数据进行打包并输入至预先确定的融合模型
中进行数据运算以输出一融合结果;判断模块10,用于根据所述融合结果确定穿戴者的行
走或跑步姿势的标准等级;输出模块11,用于根据标准等级输出对应的提醒信号;提醒模块
12,用于根据提醒信号进行提醒;其中,压力传感模块6、温度传感模块7和速度感应模块8均
与融合模块9连接,融合模块9、判断模块10、输出模块11和提醒模块12依次连接。
26、中部支撑件27和后部支撑件28,第一压力传感器61、第二压力传感器62和第三压力传感
器63对应安装在前部支撑件26、中部支撑件27和后部支撑件28的弹力球5内。本申请实施例
中的共采用7个支撑件2,即前部两个、中部三个、后部两个,此时两个前部支撑件26、两个中
部支撑件27和两个后部支撑件28内均设有对应的压力传感器,相应的前部压力数据为两个
第一压力传感器61的平均值,中部压力数据为两个第二压力传感器62的平均值,后部压力
数据为两个第三压力传感器63的平均值。
压力数据、温度数据、速度和加速度数据、穿戴者的行走或跑步姿势的标准等级,该处的数
据可以采用经验数据,即通过缓震支撑系统对压力数据、温度数据、速度和加速度数据进行
采集,并结合使用者在对应时刻的行走或者跑步姿势确定标准等级;分割模块131,用于将
样本集130内的数据包分割为第一设定比例的训练集和第二设定比例的验证集包括;卷积
神经网络模块132,利用训练集训练卷积神经网络得到融合模型;以及,验证模块133,利用
验证集验证训练好的融合模型的准确率,若准确率大于或等于设定准确率,则训练结束,若
准确率小于设定准确率,则增加样本集130内数据包的数量并重新训练。
个标签,当验证模块133验证训练好的融合模型的准确率大于设定准确率时,分类模块134
按照穿戴者的行走或跑步姿势的标准等级将样本集130内数据包的标签进行分类,并根据
标准等级确定优先级别,即标准等级越高的数据包优先级别越高,而标准等级为不合格的
数据包即可丢弃掉,这样便于对样本集130进行优化,以便于后期对融合模型进一步优化
时,使用更加准确的样本集130。
连接,LED灯光模块15采用围绕在鞋底本体1外侧一周的LED灯光带,振动模块16安装于鞋底
本体1的上端,即在采用LED灯光模块15提醒时,可通过鞋底本体1外侧一周的LED灯光带依
次闪烁进行提醒,当通过振动提醒时,由鞋底本体1的上端的振动模块16提醒(穿戴者可直
接感觉到,例如一阵阵振动提醒)。
定穿戴者行走状态,并输出第一判断结果,例如行走或跑步;第二判断模块141,在确定穿戴
者的行走状态下通过压力传感模块6的压力数据确定穿戴者的行走或跑步姿势的标准等
级,在第二判断模块141运算时,先运算第一压力数据、第三压力数据、第二压力数据三者的
数据在允许的误差范围之内相等,可以设定允许误差为5%也可以根据需要进行设定,如果
不相同可以按照表格的顺序进行运算,并输出第二判断结果,例如1级、2级、不合格等;以
及,第三判断模块142,根据第二判断模块141输出的标准等级结合温度传感模块7的温度数
据确定提醒方式,并输出第三判断结果,例如不提醒、灯光提醒、振动提醒、灯光提醒+振动
提醒等。
动。
力数据>第三压力数据,可判断此时穿戴者处于1级标准(即最好的穿戴标准),此时如超过
设定温度值,可仅用灯光提醒即可,此时低于设定温度值,不用任何提醒;而在压力数据判
断时,若第二压力数据>第一压力数据>第三压力数据,此时穿戴者的跑步状态不标准,不
论温度数据是否符合,均采用最严格的方式进行提醒穿戴者调整姿态,即震动+灯光的方式
进行提醒,其他方式可见表1中的表述。
力数据>第三压力数据,此时穿戴者的行走状态不标准,不论温度数据是否符合,均采用最
严格的方式进行提醒,即震动+灯光的方式进行提醒穿戴者调整姿态;而在压力数据判断
时,若第二压力数据>第一压力数据>第三压力数据,可判断此时穿戴者处于1级标准(即
最好的穿戴标准),此时如超过设定温度值,可仅用灯光提醒即可,此时低于设定温度值,不
用任何提醒,其他方式可见表1中的表述。
另一方面校正提醒系统可以根据缓震支撑系统内的各项数据校正穿戴者的行走姿态,从而
达到合理穿戴的目的,使鞋子与人的配合达到极限状态,延长鞋子的使用寿命,保证穿戴舒
适性。
且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有
的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该
要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。
加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的
实施方式。
术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。