CN105639824B - 一种材料和穿戴式设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种材料和穿戴式设备，用于丰富材料能够实现的功能。该材料包括M个金属支架和具有至少一个通孔的织物材料，所述M个金属支架固定在所述织物材料上，所述M个金属支架中至少有两个相邻的金属支架之间的间距大于预设距离；M为大于等于2的整数；其中，所述金属支架在通电时会发生形变，从而拉伸所述织物材料，使得所述至少一个通孔中的全部通孔或部分通孔的面积变大，以增加所述织物材料的透气性。

Description

一种材料和穿戴式设备

技术领域

本发明涉及材料制造领域，具体涉及一种材料和穿戴式设备。

背景技术

目前鞋的设计已经越来越重视舒适性，由于用户个体化的身体差异，比如脚部血液循环情况、脚汗多少等，状态的差异，例如运动状态、非运动状态，以及环境的差异，例如环境温度、湿度等，不同的用户在不同的环境下对鞋的透气性大小的需求会有非常明显的差异。

目前鞋的透气性一般都根据用于制作鞋的材料确定，即一般来说都是固定的，比如有的鞋面材料透气性较好，则鞋的透气性就比较好，但可能保暖效果不太好，有的鞋面材料保暖效果较好，则鞋的保暖效果就比较好，但可能透气性较差，都无法满足用户在不同状态下的需求。可见，目前的材料种类较少，功能单一，无法满足多种需求。

发明内容

本发明实施例提供一种材料和穿戴式设备，用于丰富材料能够实现的功能。

第一方面，提供一种材料，包括M个金属支架和具有至少一个通孔的织物材料，所述M个金属支架固定在所述织物材料上，所述M个金属支架中至少有两个相邻的金属支架之间的间距大于预设距离；M为大于等于2的整数；

其中，所述金属支架在通电时会发生形变，从而拉伸所述织物材料，使得所述至少一个通孔中的全部通孔或部分通孔的面积变大，以增加所述织物材料的透气性。

可选的，所述材料还包括固定在所述织物材料上的框架，用于将所述至少一个金属支架固定在所述框架内；所述框架与所述至少一个金属支架分别连接。

可选的，所述金属支架采用压电纤维制作。

第二方面，提供一种穿戴式设备，包括具有中空结构的主体，以及具备上述任一技术特征的材料制成的覆盖面，所述覆盖面用于覆盖所述主体的中空部分的全部区域或部分区域。

可选的，所述穿戴式设备还包括与所述M个金属支架连接的电源组件，设置在所述主体内部，用于为所述M个金属支架供电。

可选的，所述穿戴式设备为智能鞋，所述主体为所述智能鞋的鞋体，所述中空部分为用于放置用户的脚的区域，所述覆盖面为鞋面。

可选的，所述智能鞋还包括温度传感器，固定在所述中空部分内，与所述电源组件连接，用于检测所述中空部分的温度；

其中，当通过所述温度传感器检测到的温度大于第一预设温度时，所述电源组件能够对所述金属支架进行通电，以通过增加所述织物材料的透气性降低所述中空部分的温度。

可选的，所述温度传感器固定在所述中空部分的第一位置；其中，当用户的脚放置在所述中空部分时，所述第一位置位于用户的脚趾的前方。

可选的，所述智能鞋还包括湿度传感器，固定在所述中空部分内，与所述电源组件连接，用于检测所述中空部分的湿度；

其中，当通过所述湿度传感器检测到的湿度大于第一预设湿度时，所述电源组件能够对所述金属支架进行通电，以通过增加所述织物材料的透气性降低所述中空部分的湿度。

可选的，所述湿度传感器固定在所述中空部分的第二位置；其中，当用户的脚放置在所述中空部分时，所述第二位置位于用户的脚趾的前方。

本发明实施例提供的材料中的金属支架在通电时可以发生形变，从而拉伸织物材料，使得织物材料上设置的通孔的面积变大，从而增加织物材料的透气性，而在金属支架未发生形变时，织物材料可以保持原状，在一定程度上又能满足对保暖的需求，从而使得同一个材料能够满足不同的需求，丰富了材料所能实现的功能，较为经济实用，且实现方式简单，易于推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中材料的结构示意图；

图2为本发明实施例中金属材料在正常(即不通电)时和通电时的形状对比示意图；

图3为本发明实施例中带框架的材料的结构示意图；

图4为本发明实施例中穿戴式设备的结构示意图；

图5为本发明实施例中包含电源组件的穿戴式设备的结构示意图；

图6为本发明实施例中智能鞋的结构示意图；

图7为本发明实施例中设置了湿度传感器的智能鞋的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，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。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，在不做特别说明的情况下，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

请参见图1，本发明实施例提供一种材料，该材料可以包括具有至少一个通孔103的织物材料101和M个金属支架102，其中，M个金属支架102可以固定在织物材料101上，M个金属支架102中可以有至少两个相邻的金属支架102之间的间距大于预设距离，金属支架102在通电时可以发生形变，从而拉伸织物材料101，使得至少一个通孔103中的全部通孔103或部分通孔103的面积变大，以增加织物材料101的透气性。M可以为大于等于2的整数。

可选的，织物材料101可以具有至少一个通孔103，织物材料101可以包括网布，比如可以包括天鹅绒、三明治网布、丽新布等，织物材料101可以具有弹性，例如可以在外力作用下被拉伸，在织物材料101被拉伸时，通孔103的面积就可以随着织物材料101的拉伸而改变，织物材料101被拉伸的越多，通孔103的面积就越大，通孔103的面积越大，显然织物材料101的透气效果也就越好。当然，为了避免织物材料101被拉伸后无法恢复原状，可以根据织物材料101的伸缩性规定最大拉伸长度，织物材料101在金属支架102形变时被拉伸，可以规定拉伸的最大长度不能超过织物材料101的最大拉伸长度，从而保证织物材料101不会发生不可逆转的伸缩。

可选的，M个金属支架102在未通电时可以均为直线形状，M个金属支架102可以平行固定在织物材料101上。可选的，M个金属支架102中的每两个相邻的金属支架102之间的间距可以均相等，例如可以均等于预设间距。可选的，预设间距可以大于0，即M个金属支架102中的每两个金属支架102可以都相隔一段距离。

可选的，金属支架102可以采用压电纤维制作，压电纤维在通电时会发生图2所示的形变，从而拉伸织物材料101，且随着施加在压电纤维上的电压的大小发生变化，压电纤维的形变量也可能会发生变化，从而对织物材料101产生不同的拉伸效果，通孔103的面积也可能会不同，这样就可以根据电压的大小来改变织物材料101的透气性，比如，若需要增加织物材料101的透气性，就可以加大施加在金属支架102上的电压，若需要减小织物材料101的透气性，可以减小施加在金属支架102上的电压，从而能够较好地控制织物材料101的透气性，从而满足不同的需求。

可选的，请参见图3，该材料还可以包括固定在织物材料101上的框架104，框架104可以用于固定M个金属支架102。可选的，框架104可以与至少一个金属支架102分别连接，例如，M个金属支架102中的每个金属支架102的两端可以分别与框架104的两个平行的边连接，可以使得整个材料整合性更强。可选的，框架104在通电时也可以发生形变，例如框架104可以采用跟金属支架102相同的材料，从而可以更好地带动织物材料101拉伸，或者框架104在通电时也可以不发生形变，例如框架104的材料可以采用在通电时不会发生形变的普通金属或塑料等，这样可以对本发明实施例提供的材料的外形起到一定的固定作用。

以上介绍了本发明实施例提供的材料，下面介绍该材料的一种可能的应用。

请参见图4，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种穿戴式设备，该穿戴式设备可以包括具有中空结构的主体401，以及采用图1或图3的材料制成的覆盖面402，覆盖面402可以用于覆盖主体401的中空部分403的全部区域或部分区域。

例如，该穿戴式设备可以是帽子，覆盖面402可以是帽盖，用于覆盖主体401的中空部分403，也就是用户头部所在的区域，可以采用图1或图3的材料制成。或者例如，该穿戴式设备还可以是鞋，覆盖面402可以是鞋的鞋面，可以用于覆盖作为主体401的鞋体。

可选的，请参见图5，该穿戴式设备还可以包括与M个金属支架102连接的电源组件404，设置在主体401内部，用于为M个金属支架102供电。

即，穿戴式设备中可以设置电源组件404，可以完成对M个金属支架102的供电，这样，穿戴式设备无需连接外部电源就可以在需要的时候对M个金属支架102供电，使得金属支架102形变，从而增大覆盖面402的透气性。

可选的，电源组件404例如可以包括电池组，或者包括单个的电池，或者也可以包括其他可能的电源装置。

可选的，以该穿戴式设备是一种智能鞋为例，主体401为智能鞋的鞋体，覆盖面402为鞋面，中空部分403可以是用于放置用户的脚的区域，例如中空部分403一般也可以称为鞋的腔体。

请参见图6，可选的，在穿戴式设备为智能鞋时，电源组件404例如可以设置在鞋底601的足弓中部区域内部或者鞋底601的后跟部位的内部，因为足弓中部区域和后跟部位是用户在运动过程中智能鞋中最不容易变形的位置，可能比智能鞋的其它部位更为稳定，将电源组件404设置在这里，有利于更好地保护电源组件404，另外，足弓中部区域的受力相较于鞋底的其它部位来说比较小，若将电源组件404设置在该部位，可能不会因为过大的压力损坏电源组件404，后跟部位的高度一般来说会高于鞋底601的其它部位，若将电源组件404设置在该部位，那么可以有更多的空间用于放置电源组件404，例如可以放置电量更大的电源组件404，能够延长电源组件404的使用时间。

可选的，以电源组件404是电池为例，电池在使用一段时间之后可能需要充电，那么可以有不同的充电方式，例如可以直接将电池从鞋底内部取出后充电，这样可能需要将鞋底放置电池的部位设置为可活动的部位，或者可以在鞋底设置通用串行总线(UniversalSerial Bus，USB)接口，可以通过外部电源为电池充电，或者更为方便的是，可以采用无线充电方式对电池进行充电。

可选的，该智能鞋的覆盖面402，即该智能鞋的鞋面可以全部采用图1或图3的材料制作，这样整个鞋面的透气性都可以控制，使得智能鞋更能满足舒适性的需求，或者该智能鞋的鞋面也可以只是部分区域采用图1或图3的材料制作，而其他区域可以采用其它材料制作，这样可以在需要控制透气性的区域采用图1或图3的材料制作，使得对智能鞋的透气性的控制更有针对性，可选的，这样可以在其他区域采用保暖性较好的材料制作，使得智能鞋的不同部位可以满足不同的需求，例如在采用图1或图3提供的材料制作的区域的透气性增加的同时，其他区域可以继续满足保暖性的需求，给用户更好的体验。

可选的，请继续参见图6，该智能鞋还可以包括温度传感器602，该温度传感器602可以固定在中空部分403内，与电源组件404连接，用于检测中空部分403的温度。

其中，当温度传感器602检测到的温度大于第一预设温度时，电源组件404可以对金属支架102进行通电，以通过增加鞋面的透气性降低中空部分403内的温度。

即，在中空部分403可以设置温度传感器602，通过温度传感器602可以直接检测中空部分403的温度，而中空部分403是放置用户的脚的部位，温度传感器602检测到的温度可能就是用户的脚感受到的温度，从而，根据温度传感器602检测的温度可以自动开启或关闭电源组件404，即可以根据温度传感器602检测的温度控制何时为金属支架102通电，这样可以更满足用户对于舒适性的需求，且设备完全可以自动控制，无需用户手动操作。

可选的，温度传感器602可以固定在中空部分403的第一位置，其中，当用户的脚放置在中空部分403时，第一位置位于用户的脚趾的前方。

即温度传感器602可以固定在用户脚趾前方位置，这样，可以方便用户的运动，用户在运动时脚可能会在鞋的腔体内滑动，而一般的鞋类在设计时，为用户的脚的左右两侧留出的空间较小，如果将温度传感器602设置在用户的脚的左侧或右侧，则用户很可能会在运动时碰到温度传感器602，可能会给用户造成不好的体验，而且也容易导致温度传感器602损坏，而鞋类设计一般会保证在用户穿着鞋的时候，鞋的腔体内用户脚趾前方的位置会有比较足够的空间，将温度传感器602设置在用户的脚趾的前方，则用户即使在运动时也不易碰到温度传感器602，用户体验较好，也减小了温度传感器602因为用户触碰而导致损坏的几率，另外，用户的前脚掌一般来说是对温度和湿度较为敏感的部位，选择检测用户前脚掌附近的温度，能够较为准确地反映当前鞋的腔体内的真实温度，便于及时地采取相应的措施。

可选的，可以在鞋的腔体中用户脚趾前方的位置设置凹槽，可以将温度传感器602固定在凹槽中，这样可以在保证温度传感器602能够直接接触到鞋腔内空气的同时，尽量保证用户的脚趾不会因为接触到温度传感器602而影响用户的运动。

若通过温度传感器602检测到的温度大于第一预设温度，那么可能表明鞋的腔体内温度过高，此时可能需要散热，那么一种散热方式可以是增加鞋面的透气性，即，此时可以令电源组件404为金属支架102通电，金属支架102通电后发生形变，对织物材料101进行拉伸，使得织物材料101上的通孔103的面积增大，这样就增加了鞋面的透气性，能够较好地对鞋的腔体进行散热。

可选的，温度传感器602可以实时或周期性对温度进行检测，在通过电源组件404对金属支架102通电后，若通过温度传感器602检测的温度小于第二预设温度，则表明鞋的腔体内温度已经降到了合适的范围，那么可以停止对金属支架102通电，金属支架102则可以恢复原状，使得织物材料101上的通孔103的面积变小，鞋面的透气性减小，避免鞋的腔体内的温度进一步降低而给用户带来不适感。

可选的，第一预设温度可以预先设置，例如可以由穿戴式设备自动设置，或者也可以由用户设置，本发明实施例对于第一预设温度的设置方式和具体数值不作限制，第二预设温度也是同样。例如第一预设温度可以大于第二预设温度。可选的，由于当人的脚的皮肤的平均温度位于[28℃，33℃]内，鞋的腔体内的相对湿度在40～60％范围内时，脚处于最舒适状态，那么在设置时，可以将该温度范围的上限设为第一预设温度，即将33℃设为第一预设温度，将该温度范围的下限设为第二预设温度，即将28℃设为第二预设温度，这样，可以通过穿戴式设备的自动调节使得脚能够尽量保持在舒适温度范围之内，给用户更好的体验。

可选的，温度传感器602检测的温度与电源组件404对金属支架102所施加的电压之间可以预先设定对应关系，例如，温度传感器602检测的温度越高，则电源组件404对金属支架102所施加的电压也可以越高，而金属支架102受到的电压越高，形变量可能越大，从而使得织物材料101的通孔103的面积更大，鞋面的透气性也就更好，能够较快地降低鞋的腔体内的温度。当然，这里只是举例，温度与电压之间也可以有其他的对应关系，或者电源组件404所提供的电压也可以是固定的，即温度和电压之间也可以没有设置对应关系，等等。

可选的，请参见图7，该智能鞋还可以包括湿度传感器603，该湿度传感器603可以固定在中空部分403内，与电源组件404连接，用于检测中空部分403的湿度。

其中，当湿度传感器603检测到的湿度大于第一预设湿度时，电源组件404可以对金属支架102进行通电，以通过增加鞋面的透气性降低中空部分403内的温度。

即，在中空部分403可以设置湿度传感器603，通过湿度传感器603可以直接检测中空部分403的湿度，而中空部分403是放置用户的脚的部位，湿度传感器603检测到的湿度可能就是用户的脚感受到的湿度，从而，根据湿度传感器603检测的湿度可以自动开启或关闭电源组件404，即可以根据湿度传感器603检测的湿度控制何时为金属支架102通电，这样可以更满足用户对于舒适性的需求，且设备完全可以自动控制，无需用户手动操作。

可选的，湿度传感器603可以固定在中空部分403的第二位置，其中，当用户的脚放置在中空部分403时，第二位置位于用户的脚趾的前方。

即湿度传感器603可以固定在用户脚趾前方位置，与前述将温度传感器602固定在用户脚趾前方位置的原因类似，除了使用户在运动中不易因碰到湿度传感器603而影响用户运动、损坏湿度传感器603之外，选择检测用户前脚掌附近的湿度，能够较为准确地反映当前鞋的腔体内的真实湿度，便于及时地采取相应的措施。

可选的，可以在鞋的腔体中用户脚趾前方的位置设置凹槽，可以将湿度传感器603固定在凹槽中，这样可以在保证湿度传感器603能够直接接触到鞋腔内空气的同时，尽量保证用户的脚趾不会因为接触到湿度传感器603而影响用户的运动。可选的，如果在用户脚趾前方的位置设置凹槽，那么可以设置一个凹槽，将温度传感器603和湿度传感器603均设置在该凹槽内，无需设置过多的凹槽，方式较为简单，或者也可以设置两个凹槽，分别将温度传感器602和湿度传感器603放置在不同的凹槽中，以避免两个传感器相互影响。

可选的，若通过湿度传感器603检测到的湿度大于第一预设湿度，那么可能表明鞋的腔体内湿度过高，此时可能需要通风，那么一种通风方式可以是增加鞋面的透气性，即，此时可以令电源组件404为金属支架102通电，金属支架102通电后发生形变，对织物材料101进行拉伸，使得织物材料101上的通孔103的面积增大，这样就增加了鞋面的透气性，能够较好地对鞋的腔体进行通风。

第一预设湿度可以预先设置，例如可以由穿戴式设备自动设置，或者也可以由用户设置，本发明实施例不作限制。

可选的，湿度传感器603可以实时或周期性对湿度进行检测，在通过电源组件404对金属支架102通电后，若通过湿度传感器603检测的湿度小于第二预设湿度，则表明鞋的腔体内湿度已经降到了合适的范围，那么可以停止对金属支架102通电，金属支架102则可以恢复原状，使得织物材料101上的通孔103的面积变小，鞋面的透气性减小，避免鞋的腔体内的湿度进一步降低而给用户带来不适感。

可选的，第一预设湿度可以大于第二预设湿度。另外，湿度传感器603检测的湿度与电源组件404对金属支架102所施加的电压之间可以预先设定对应关系，例如，湿度传感器603检测的湿度越高，则电源组件404对金属支架102所施加的电压也可以越高，而金属支架102受到的电压越高，形变量可能越大，从而使得织物材料101的通孔103的面积更大，鞋面的透气性也就更好，能够较快地降低鞋的腔体内的湿度。当然，这里只是举例，湿度与电压之间也可以有其他的对应关系，或者电源组件404所提供的电压也可以是固定的，即湿度和电压之间也可以没有设置对应关系，等等。

可选的，第一预设湿度可以预先设置，例如可以由穿戴式设备自动设置，或者也可以由用户设置，本发明实施例对于第一预设湿度的设置方式和具体数值不作限制，第二预设湿度也是同样。例如第一预设湿度可以大于第二预设湿度。可选的，与如前举例的一种可能的设置第一预设温度和第二预设温度的方式相似，也可以将脚处于最舒适状态的湿度范围的上限设置为第一预设湿度，将脚处于最舒适状态的湿度范围的下限设置为第二预设湿度，这样，可以通过穿戴式设备的自动调节使得脚能够尽量保持在舒适湿度范围之内，给用户更好的体验。

本发明实施例提供的材料中的金属支架102在通电时可以发生形变，从而拉伸织物材料101，使得织物材料101上设置的通孔103的面积变大，从而增加织物材料101的透气性，而在金属支架102未发生形变时，织物材料101可以保持原状，在一定程度上又能满足对保暖的需求，从而使得同一个材料能够满足不同的需求，丰富了材料所能实现的功能，较为经济实用，且实现方式简单，易于推广。例如可以将该材料作为穿戴式设备的覆盖面402的材料，那么穿戴式设备既能实现透气效果也能实现保暖效果，应用范围较广。

以上所述，以上实施例仅用以对本发明的技术方案进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明实施例的方法，不应理解为对本发明实施例的限制。本技术领域的技术人员可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种材料，所述材料包括M个金属支架和具有至少一个通孔的织物材料，所述M个金属支架固定在所述织物材料上，所述M个金属支架中至少有两个相邻的金属支架之间的间距大于预设距离；M为大于等于2的整数；

其中，所述金属支架在通电时会发生形变，从而拉伸所述织物材料，使得所述至少一个通孔中的全部通孔或部分通孔的面积变大，以增加所述织物材料的透气性。

2.如权利要求1所述的材料，其特征在于，所述材料还包括固定在所述织物材料上的框架，用于将所述至少一个金属支架固定在所述框架内；所述框架与所述至少一个金属支架分别连接。

3.如权利要求1或2所述的材料，其特征在于，所述金属支架采用压电纤维制作。

4.一种穿戴式设备，包括具有中空结构的主体，以及采用如权利要求1-3任一所述的材料制成的覆盖面，所述覆盖面用于覆盖所述主体的中空部分的全部区域或部分区域。

5.如权利要求4所述的穿戴式设备，其特征在于，所述穿戴式设备还包括与所述M个金属支架连接的电源组件，设置在所述主体内部，用于为所述M个金属支架供电。

6.如权利要求5所述的穿戴式设备，其特征在于，所述穿戴式设备为智能鞋，所述主体为所述智能鞋的鞋体，所述中空部分为用于放置用户的脚的区域，所述覆盖面为鞋面。

7.如权利要求6所述的穿戴式设备，其特征在于，所述智能鞋还包括温度传感器，固定在所述中空部分内，与所述电源组件连接，用于检测所述中空部分的温度；

其中，当通过所述温度传感器检测到的温度大于第一预设温度时，所述电源组件能够对所述金属支架进行通电，以通过增加所述织物材料的透气性降低所述中空部分的温度。

8.如权利要求7所述的穿戴式设备，其特征在于，所述温度传感器固定在所述中空部分的第一位置；其中，当用户的脚放置在所述中空部分时，所述第一位置位于用户的脚趾的前方。

9.如权利要求6-8任一所述的穿戴式设备，其特征在于，所述智能鞋还包括湿度传感器，固定在所述中空部分内，与所述电源组件连接，用于检测所述中空部分的湿度；

其中，当通过所述湿度传感器检测到的湿度大于第一预设湿度时，所述电源组件能够对所述金属支架进行通电，以通过增加所述织物材料的透气性降低所述中空部分的湿度。

10.如权利要求9所述的穿戴式设备，其特征在于，所述湿度传感器固定在所述中空部分的第二位置；其中，当用户的脚放置在所述中空部分时，所述第二位置位于用户的脚趾的前方。