CN107105815B - 具有传感元件的鞋类制品 - Google Patents

Abstract

一种鞋类制品，包括传感元件。传感元件嵌入在鞋类制品的鞋面中，该鞋面具有第一层和第二层。传感元件当被物体接触时朝着脚向近侧地设置。传感元件可以部分地从第一层和/或第二层突出。传感元件也可以完全覆盖在第一层和第二层之间。

Description

具有传感元件的鞋类制品

背景技术

本实施例总体上涉及鞋类制品，以及特别是涉及具有鞋面的鞋类制品。

鞋类制品通常包括鞋面和鞋底总成。鞋面可以由各种材料制成，该各种材料缝(缝合)或黏附地结合在一起以形成鞋类内的空间(space)或间隙(void)以便支撑和固定脚。鞋底总成固定至鞋面的下部部分并且总体上定位在脚和地面之间。在包括运动鞋款式的许多鞋类制品中，鞋底总成通常包含内底、中底、和外底。

发明内容

在一方面，鞋类制品包含鞋底结构和连接至该鞋底结构的鞋面。鞋面包含第一层、第二层、以及多个传感元件。第一层具有第一外部部分和第一内部部分，第二层具有第二外部部分和第二内部部分，并且多个传感元件设置在该第一层和该第二层之间。鞋面进一步地包含相应于与多个传感元件接触的该鞋面的部分的多个传感部分。鞋面进一步地包含在多个传感部分之间延伸的中间部分。第二层的第二内部部分与第一层的第一内部部分在鞋面的中间部分中接合，并且该第二内部部分与该第一内部部分在该鞋面的多个传感部分中分离。

在另一方面，鞋类制品包含鞋底结构和连接至该鞋底结构的鞋面。鞋面包含基部部分并且该鞋面包含嵌入在该基部部分内的多个传感元件。基部部分具有第一硬度并且多个传感元件具有第二硬度。第二硬度大于第一硬度。

在另一方面，鞋类制品包含鞋底结构和连接至该鞋底结构的鞋面。鞋面包含基部部分并且该鞋面包含嵌入在该基部部分中的多个传感元件。多个传感元件的位置相对于基部部分是固定的。多个传感元件基本上是不可压缩的。

通过查阅下面的附图和详细描述，实施例的其他系统、方法、特征和优势将对或将变得对本领域普通技术人员显而易见。旨在将所有这样的附加系统、方法、特征和优势包括在这个描述和这个概要中、包括在实施例的范围内、并且被下面的权利要求保护。

附图说明

参考下面的附图和描述可以更好地理解实施例。附图中的部件不一定是按比例绘制的，重点应被置于说明实施例的原理。此外，在附图中，在几个不同视图中的相同附图标记指定相应部分。

图1是具有几个传感元件的鞋类制品的实施例的正面等距视图；

图2是在图1中显示的鞋类制品的实施例的侧面等距视图；

图3是在图1中显示的鞋类制品的分解图；

图4是在图1中显示的鞋类制品的放大图，显示具有在第一层和第二层之间的传感元件的鞋面；

图5是在图1中显示的鞋类制品的俯视图，其中传感元件在第一层下方；

图6是在图1中显示的鞋类制品的放大图，显示具有在第一层和第二层之间的传感元件的鞋面；

图7是可选实施例的放大等距视图；

图8是具有完全嵌入在鞋面里的传感元件的鞋类制品的另一实施例的等距视图；

图9是在图8中显示的鞋类制品的放大图；

图10是在图8中显示的鞋类制品的脚后跟部分的后视图；

图11是在图1中显示的制品的实施例的纵向剖视图；

图12是在图1中显示的制品的实施例的纵向剖视图，其中物体接触制品；

图13说明图1中的鞋类制品的实施例的穿戴者，其中球与制品接触；

图14是具有从第二层突出的传感元件的鞋面的可选实施例的放大图；

图15是具有从第一层和第二层突出的传感元件的鞋面的可选实施例的放大图；以及

图16是具有传感元件的几个实施例的鞋面的可选实施例的放大图。

具体实施方式

图1说明鞋类制品100——或仅制品100——的实施例的等距视图，该鞋类制品100具有在鞋类制品100上的多个传感元件200。虽然在整个详细描述中的实施例描绘配置为运动鞋类制品的制品，但在其他实施例中制品可以配置为各种其他种类的鞋类，包括，但不限于：登山鞋、英式足球鞋、美式足球鞋、运动鞋、跑鞋、交叉训练鞋、橄榄球鞋、篮球鞋、棒球鞋以及其他种类的鞋。此外，在某些实施例中，制品可以配置为各种种类的非运动相关的鞋类，包括，但不限于：拖鞋、凉鞋、高跟鞋、休闲鞋以及任何其他种类的鞋类。

制品通常制造成适合各种大小的脚。在所示的实施例中，各种制品配置为具有相同的鞋类大小。在不同的实施例中，制品可以配置为具有任何鞋类大小，包括本领域已知的鞋类的任何常规的大小。在某些实施例中，鞋类制品可以被设计为适合儿童的脚。在其他实施例中，鞋类制品可以被设计为适合成人的脚。然而，在其他实施例中，鞋类制品可以被设计为适合男人或女人的脚。

在某些实施例中，鞋类制品可以包括鞋面和鞋底系统。在图1中显示的实施例中，制品100具有连接至鞋底系统110的鞋面102。鞋底系统110固定至鞋面并且当制品被穿戴时在脚和地面之间延伸。在不同的实施例中，鞋底系统110可以包括不同的部件。例如，鞋底系统110可以包括外底、中底、和/或内底。在某些情况下，这些部件中的一个或多个可以是可选的。

鞋底系统110可以为制品提供一个或多个功能，例如，在某些实施例中，鞋底系统110可以配置为为制品提供牵引力。除提供牵引力之外，鞋底系统110在行走、跑步或其他步行活动期间当在脚和地面之间被压缩时可以减少地面反作用力。在不同的实施例中的鞋底系统110的配置可以显著地变化以包括各种常规或非常规结构。在某些情况下，鞋底系统110的配置可以根据鞋底系统110可以在上面使用的地面表面的一个或多个类型来选择。地面表面的示例包括，但不限于：天然草皮、人造草皮、泥土、以及其他表面。

通常，鞋面102可以是任何类型的鞋面。特别地，鞋面102可以具有任何设计、形状、大小和/或颜色。例如，在制品100是篮球鞋的实施例中，鞋面102可以是被成形为对脚踝提供高支撑的高帮鞋面。在制品100是跑步鞋的实施例中，鞋面102可以是低帮鞋面。在某些实施例中，鞋面102可以进一步地包括将制品100紧固至脚的措施，比如钩锁系统(例如，维可牢)，并且仍然可以包括在鞋类鞋面中存在的其他措施。在图1中显示的实施例中，鞋带系统101用于在脚进入鞋面102的脚接收部分114之后紧固制品100。

鞋面102可以由一或几种材料制成，鞋面102包括鞋面102的基部部分109。基部部分109可以配置为遮盖脚并且可以总体上形成接收脚的外罩或内部空腔。在某些实施例中，附加元件可以集成到基部部分109中以便修改鞋面102的各种性能和/或功能。在各种实施例中，基部部分109也可以由一个、两个、三个或三个以上的层组成。

鞋面102的某些实施例包括皮革、合成材料(比如塑料或合成皮革)、网状织物，或其组合。在图1中，鞋面102的基部部分109可以由皮革或合成皮革材料制成。基部部分109也可以包括两个或两个以上的层。例如如图3所示，鞋面102的基部部分109包括第一层103和第二层106。

参考图1，为了参考的目的，鞋面102可以分为前脚部分10、脚中部部分12以及脚后跟部分14。前脚部分10可以总体上与脚趾以及连接跖骨和趾骨的关节有关。脚中部部分12可以总体上与脚的跖骨有关。同样，脚后跟部分14可以总体上与包括跟骨的脚的脚跟有关。此外，鞋面102可以包括外侧16和内侧18。特别地，外侧16和内侧18可以是制品100的相对侧。此外，外侧16和内侧18两者可以延伸通过前脚部分10、脚中部部分12和脚后跟部分14。将要理解的是，前脚部分10、脚中部部分12和脚后跟部分14仅旨在为了描述的目的并且不旨在划分鞋面102的精确区域。同样，外侧16和内侧18(未示出)旨在总体上表示鞋面102的两侧，而不是精确地把鞋面102划分为两半。如图1所示，鞋类制品100旨在用于左脚；然而，应该理解的是下面的描述可以同样适用于旨在用于右脚(未示出)的鞋类制品的镜像。

为了一致性和便利，在相应于图示实施例的整个详细描述中使用方向形容词。如在整个详细描述和权利要求中使用的术语“侧向”指的是沿着部件的宽度延伸的方向。例如，鞋面102的侧向方向可以在鞋面102的内侧18和外侧16之间延伸。此外，如在整个详细描述和权利要求中使用的术语“向远侧”指的是远离脚的方向，而如在整个详细描述和权利要求中使用的术语“向近侧”指的是朝向脚的方向。将要理解的是，这些方向形容词中的每一个可以适用于制品的单独部件，比如鞋面和/或鞋底结构。

实施例可以包括促进在脚处的本体感受(proprioception)的措施。在某些实施例中，制品可以包括提高穿戴者意识到可以与比如球这样的物体接触的制品的一部分的措施。在某些实施例中，鞋类制品可以包括各种传感元件以提高本体感受反馈。例如，在比如英式足球这样的运动中，这样的本体感受反馈可以允许如同穿戴者可以更意识到球相对于脚的不同部分的位置那样的改进的球控制和/或踢击。

术语“传感元件”可以指的是具有促进本体感受和/或帮助从制品的外表面传输其他触觉信息至脚的几何结构和/或材料性能的元件。在图1-15的示例性实施例中，传感元件可以总体上包含近似球形结构。例如，在某些实施例中，传感元件可以是滚珠、小珠或其他相似结构。然而，在其他实施例中，传感元件可以具有可以促进本体感受的任何其他几何结构。传感元件的三维几何结构的示例包括，但不限于：直角棱柱、立方体、三角棱柱、六角棱柱、三棱锥、正方棱锥、圆柱体、圆锥体、椭圆体、扁球体、圆环面、砂漏几何结构、三维三叶草几何结构、规则的三维形状和不规则的三维几何结构以及可能的其他三维几何结构。传感元件的近似二维几何结构的示例包括，但不限于：圆盘、圆环、以及可能的其他近似二维的几何结构。在下面讨论并且在图16中显示更进一步的几何结构的示例。

传感元件也可以与各种材料性能或特性有关。例如，在某些实施例中，传感元件可以由相对刚性或硬的材料组成。特别地，传感元件可以配置为在预定水平的力(例如，在踢的期间当鞋面接触球时通常施加于鞋面的力的水平)下抵抗压缩或类似变形，因为传感元件的这样的变形可以导致减少的本体感受。用于传感元件的示例性材料可以包括，但不限于：金属和/或塑料。此外，可以理解的是，用于传感元件的材料的硬度、刚度和/或密度可以被选择以便传感元件比鞋面的邻近部分相对更硬、更刚性和/或更致密。

因此，可以理解的是，在至少某些实施例中，传感元件可以由比制品的周围部分相对更硬、更刚性和/或更致密的相对密实的材料结构(滚珠、小珠等)制造。这样的配置，如下面进一步详细地讨论，可以允许施加在鞋面的外部的接触力直接传输至脚。具体地，传感元件的密实结构为接触物体(例如，球)并且为脚提供相对小的接触面积，这帮助减少接触力在鞋面的较大区域上消散的倾向。同样，相对高的刚性、高的密度和/或高的硬度(与邻近鞋面材料相比)减少由于压缩而使接触力消散的倾向。

图1-6说明具有多个传感元件200的鞋类制品100的实施例，也被简单称为传感元件200。传感元件200设计用于向制品100的穿戴者指示物体(未示出)是否正接触制品100。传感元件200可以进一步地提高穿戴者对球在哪里接触制品100的体察。这将在下面进一步更详细地讨论。在某些实施例中，传感元件200可以位于前脚部分10、脚中部部分12、和/或脚后跟部分14中。在图1和2中显示的示例性实施例中，传感元件200位于制品100的整个前脚部分10、脚中部部分12、以及脚后跟部分14中。

图1是具有传感元件200的鞋类制品100的实施例的正面等距视图。为了进一步地促进在制品100的某些部分中的本体感受，鞋带系统101的某些实施例可以相对于制品100的中心轴线800偏置至制品的内侧18以允许附加传感元件200在外侧16上。在某些实施例中，鞋带系统101可以相对于鞋面102而居中。也就是说，鞋带系统101可以与中心轴线800对准，或直接位于中心轴线800的上方。然而，在其他实施例中，鞋带系统101可以相对于中心轴线800偏置至制品的外侧16以允许附加传感元件200在内侧18上。

图2在是图1中显示的实施例的等距侧视图。通常，鞋带系统101跨越从脚接收部分114的前部边缘120至前脚部分10的后边缘125的距离320。前脚部分10总体上跨越从前脚部分10的后边缘125至鞋底结构110的前边缘135的距离330。传统的鞋类制品具有鞋带系统，或其他紧固系统，该其他紧固系统通常具有比在图2中显示的鞋带系统101的距离320更长的距离或长度。然而，为了进一步地促进在制品100的某些部分上的本体感受，鞋带系统101的距离320近似等于前脚部分10的距离330以允许附加传感元件200在前脚部分10上。在某些实施例中，鞋带系统101的距离320比前脚部分10的距离330长。在其他实施例中，鞋带系统101的距离320比前脚部分10的距离330短以允许更多传感元件200在前脚部分10上。

图1和2显示总体上以排的方式设置在鞋面102中的传感元件200。相邻传感元件200总体上在排内均匀地间隔开。同样，相邻排的传感元件总体上均匀地间隔开。例如在图2中，第一传感元件201和邻近第一传感元件201的第二传感元件202，间隔第一距离301。同样，第二传感元件202和邻近第二传感元件202的第三传感元件203，间隔第二距离302。在图2的实施例中，第一距离301基本上与第二距离302相等。在其他实施例中，第一距离301可以大于或小于第二距离302。此外，第一传感元件201与第四传感元件204间隔第三距离303，第四传感元件204在邻近第一传感元件201的排中。同样，第四传感元件204与第五传感元件205间隔第四距离304，第五传感元件205在邻近第四传感元件204的排中。在图2的实施例中，第三距离303基本上与第四距离304相同。在其他实施例中，相邻排的传感元件200可以不均匀地间隔开。

在图1和2中的实施例显示传感元件200在整个鞋面102总体上均匀地间隔。这样的设置可以允许在大部分鞋面102上的近似均匀程度的本体感受。在其他实施例中，传感元件200可以以某些图案设置，这导致更高密度的传感元件200以便提供针对鞋面102的特定位置的本体感受反馈。例如，在其他实施例中，传感元件200可以以圆形图案设置在在前脚部分10、中足12、和/或脚后跟部分14上。然而其他传感元件200图案可以包括，但不限于：线性图案、非线性图案、规则图案、不规则图案以及任何其他种类的图案。

图1和2也说明沿着鞋面102的缝线400。缝线400可以用于将第一层103连接至第二层106(随后讨论)。缝线400也可以用于限制或阻止传感元件200的侧向运动。在某些实施例中，缝线400可以总体上从前脚部分10延伸至脚跟部分14，或反之亦然。在图1和2中显示的实施例中，缝线400总体上从内侧18延伸至外侧16，或反之亦然。在其他实施例中，缝线400可以总体上在多个方向上延伸，比如从内侧18延伸至外侧16并且从前脚部分10延伸至脚后跟部分14。

制品100的一些实施例具有有单个层的鞋面102。单个层总体上包括整个前脚部分10、脚中部部分12、和/或脚后跟部分14的空腔。空腔配置为使得传感元件可以嵌入至鞋面102中，但不容易移除。在某些实施例中，空腔在鞋面102的外部部分上使得甚至当脚插入到制品100中时观察者可以看到传感元件200。在其他实施例中，空腔在鞋面102的内部部分上使得当脚插入到制品100中时观察者可能看不到传感元件200。同样，相邻传感元件之间的间距和/或相邻排传感元件之间的间距可以以先前在早期实施例中描述的任何方式变化。

图3说明鞋面102的实施例的分解图以便清楚地显示鞋面102的层状结构。在某些实施例中，鞋面102具有第一层103和第二层106、以及在第一层103和第二层106之间的传感元件200。第一层103包括第一外部部分104和第一内部部分105。第一层103进一步地包括相应于传感元件200的几个孔250，其中孔250配置为接收传感元件200。第二层106包括第二内部部分107和第二外部部分108。当第一内部部分105与第二内部部分107接合时，传感元件200可以在鞋面102中保持在第一层103和第二层106之间。

图4是说明第一层103和第二层106之间的传感元件的鞋面102的一部分的放大图。这里，可以看到第二层106形成制品100的内部空腔420。为了说明的目的，在图4中仅显示制品鞋面102前脚部分，然而，关于第一层103、第二层106和传感元件200的相似设置可以适用于鞋面102的其余部分。

在不同的实施例中，鞋面102的一个或多个层的厚度可以变化。如图4所示，第一层103具有第一厚度340，并且第二层106具有第二厚度350。在某些实施例中，第一厚度340小于或近似等于第二厚度350。在图4的实施例中，第一厚度340大于第二厚度350。以这种方式，第一层103是为脚提供针对户外条件(例如，下雨、下雪)的保护并且防止传感元件200的不需要的向远侧运动(例如，不允许传感元件离开第一层)的鞋面102的耐用层。此外，第二层106可以总体上是相对薄的层以允许内部空腔420中用于脚的更多空间。

如前所述，在某些实施例中，第一层103可以通过缝线连接至第二层106。此外，在某些实施例中，黏附层(未示出)可以应用于第一层103的第一内部部分105和/或第二层106的第二内部部分107以将第一层103黏附地连接至第二层106。将要理解的是，在其他实施例中，本领域已知的用于连接材料层的任何其他方法可以用于连接第一层103和第二层106。作为示例，可选实施例可以使用超声波焊接方法以将第一层103和第二层106接合。

如图3和4所看到的，第二层106没有任何孔。结果，传感元件200在鞋面102的外部部分上(即，在第一层的第一外部部分104上)是可见的，但在鞋面102的内部部分(即，与内部空腔420有关的部分)上是不可见的。在某些实施例中，第二层106的第二外部部分108可以形成有通过传感元件200从第一层103移位第二层106而形成的凸起元件230。在其他实施例中，第二层106可以具有足够大以减少或消除第二层106的第二外部部分108的任何可见位移的第二厚度350。然而，在其他实施例中，第一层103可以具有足够大以减少或消除第一层103的第一外部部分104的任何可见位移的第一厚度340。

图5-6进一步地说明具有固定在第一层103和第二层106之间的传感元件200的鞋面102的放大截面。第一层中的孔的形状和大小可以根据传感元件的形状和大小而变化。例如，在图5-6中，传感元件200总体上是球形，因此，孔250总体上是圆形的。当然，在其他实施例中，孔250可能具有任何其他形状。在某些实施例中，可以总体上根据相关传感元件的相应几何结构选择一个或多个孔的形状。通常，孔的大小足够小于传感元件的大小使得传感元件可以相对于孔向远侧地部分向外突出(即，远离脚向外)，但不能通过孔脱出。也就是说，传感元件不能完全穿过孔。在图5和6中，示例性孔255的直径315小于示例性传感元件205的直径305。

图6是嵌入在第一层103和第二层106之间的传感元件200的等距视图，其中传感元件200部分地从第一层103突出。通过孔250的传感元件200的部分突出可以帮助限制或约束传感元件200的侧向运动。此外，孔250相对于第一层103大体上是共面的。在其他实施例中，孔250相对于第一层103可以是不共面的。例如在图7中，图7说明根据可选实施例的鞋面的一部分的等距视图，孔250相对于第一层103提高距离360。在某些实施例中，距离360可以具有近似在0.001mm和2mm之间的范围内的高度。这种配置可以进一步地限制或约束传感元件200的侧向运动。

包含嵌入在鞋面的基部部分内的多个传感元件的鞋面可以表征为具有多个传感部分。如在这个详细描述和权利要求中使用的术语“传感部分”指的是与多个传感元件直接接触的鞋面的部分。在传感部分之间延伸的鞋面的一部分可以被称为中间部分。因此，鞋面的传感部分可以与鞋面上的特定位置有关，在该特定位置增强的传感信息可以从鞋面传输至脚。

如图5-6所看到的，鞋面102可以表征为具有多个传感部分370。此外，每个传感部分可以与外周边有关。例如，在图5中看到传感部分371具有外周边372。同样，剩余的多个传感部分370各自具有相应的外周边。设置在每个传感部分的外周边之间的鞋面102的部分包含中间部分374。如图6所看到的，第一层103和第二层106可以粘合或另外接合在中间部分374中。相比之下，第一层103和第二层106可以在多个传感部分370中分离。

在这个详细描述和权利要求中描述的实施例中，鞋类制品的结构元件通常在硬度方面变化。例如，鞋面的第一层具有第一硬度，鞋面的第二层具有第二硬度并且传感元件具有第三硬度。在某些实施例中，第三硬度基本上大于第一硬度并且基本上大于第二硬度。因此，尽管鞋面可以弯曲和变形，传感元件可能不被压缩，因此可以比鞋面的层更直接传输力至脚。

通常，传感元件可以由单一金属、金属合金、塑料、或任何硬质材料、以及其他可能的材料制成。可以选择材料以实现预期本体感受以及脚和接触脚的物体之间的触觉力。在示例性实施例中，可以选择在制造传感元件中使用的材料以便传感元件基本上比鞋面层更硬。

图8-10说明鞋类制品600的另一实施例，该鞋类制品600包括连接至鞋底结构610的鞋面502，并且进一步地包括完全嵌入在鞋面602中的传感元件700。也就是说，既不是第一层603也不是第二层606包括接收传感元件700的孔，因此传感元件700在鞋面602的内部部分或外部部分上是不可见的。图8显示表示传感元件700位于鞋面602中的位置处的鞋面602的部分的第一凸起元件730。图8中的传感元件700位于前脚部分510、脚中部部分512、以及脚后跟部分514中。在其他实施例中，传感元件700可以在前脚部分510、脚中部部分512、和/或脚后跟部分514的任何地方上。

同样，如图8所看到的，制品600包括鞋带系统601。鞋带系统601可以以先前在早期实施例中描述的任何方式变化。也就是说，鞋带系统601可以偏置至制品600的外侧516或内侧518，和/或鞋带系统601可以在长度方面变化以便允许附加传感元件700在前脚部分510上。图8中的鞋类制品600旨在用于左脚；然而，应该理解的是下面的描述可以同样适用于旨在用于右脚(未示出)的鞋类制品的镜像。

完全嵌入的传感元件700固定在鞋面的第一层和第二层之间。图9说明具有固定在第一层603和第二层606之间的示例性传感元件701的鞋面602的放大截面。第一层603包括第一外部部分604和第一内部部分605，并且第二层606包括第二内部部分607和第二外部部分608。第一层603通过将第一内部部分605连接至第二内部部分607而连接至第二层606。中间部分725包括第一内部部分605与第二内部部分607接合的部分。此外，通过第一内部部分605和第二内部部分607的第一层603和第二层606的连接装置，可以以先前在早期实施例中描述的任何方式变化。同样，在第一层603和第二层606之间的传感元件700总体上被限制侧向运动。

在制品600的实施例中，相邻传感元件之间的间距总体上是相等的，并且相邻排的传感元件是总体上等距间隔开的，如图8-10所示。然而，相邻传感元件之间的间距和/或相邻排的传感元件之间的间距可以以如先前在早期实施例中描述的任何方式变化。

再次参考图9，第一凸起元件730和第二凸起元件731分别表示鞋面602的外部凸起和内部凸起。图9的等距截面旨在显示完全嵌入并且位于第一层603和第二层60之间的传感元件700。图9进一步地显示传感部分726，在该传感部分726处传感元件接触第一层603和第二层606，以及特别是，在该传感部分726处传感元件700接触第一内部部分605和第二内部部分607。应该理解的是，传感元件700在鞋面602上是不可见的。

图9还说明具有第一厚度740的第一层603和具有第二厚度750的第二层606。第一厚度740和第二厚度750可以以如先前在早期实施例中描述的任何方式变化。

图11-13说明当穿戴制品100时传感元件200的功能。通常，比如前脚部分10、脚中部部分12、和/或脚后跟部分14这样的制品100的部分，可以在被三维物体950或简单地说物体950接触时移位。物体950可以是任何物体。在图11-13中，物体950是球。示例性球包括英式足球、美式足球、脚踢球、以及任何其他种类的球。在示例性实施例中，物体950是英式足球。

当物体950接触传感元件200时，传感元件200向近侧地移位(例如，传感元件200朝着制品100的内部向内移动)。因此，凸起元件230向近侧移位在脚900上形成接触点1300。脚900上的接触点1300通常通过神经向制品100的穿戴者发送制品100的哪一部分正被物体950接触的信号。应该理解的是，传感元件200的向近侧位移表示在相应凸起元件230中的向近侧位移。此外，将要理解的是“接触点”仅旨在为了描述的目的并且不旨在划分特定量的接触或按压。然而，接触或按压的量可以与传感元件200的向近侧位移成正比例。

图11是在图1中的实施例的纵向截面区域。第一传感元件1201和第二传感元件1202总体上位于前脚部分10上，并且第三传感元件1203和第四传感元件1204总体上位于脚中部部分12上。脚900设置在制品100里面。在其他实施例中，覆盖脚900的短袜也可以设置在制品100中。然而甚至当短袜穿戴在脚900上时，接触点1300也可以被感测到。

第二层106包括通过传感元件200使第二层106从第一层103移开而形成的凸起元件230。在图11中显示的实施例中，脚900——当插入到制品100中时——接触第一凸起元件231、第二凸起元件232、第三凸起元件233、以及第四凸起元件234。在其他实施例中，任何一个或所有的凸起元件230可以不与脚900接触(或短袜，如果适用)。接触脚900的凸起元件230中的任何一个可以在直接围绕与脚900接触的凸起元件230的区域中施加第一接触点1301、或初始接触点。

图12是在图10中的实施例的纵向截面区域，其中物体950接触制品100。特别地，英式足球950使第二传感元件1202、第三传感元件1203、以及第四传感元件1204向近侧移位，分别引起第二接触点1302、第三接触点1303、以及第四接触点1304。第一接触点1301——与物体950无接触——保持处于初始位置。应该理解的是，第二接触点1302、第三接触点1303、以及第四接触点1304与第一接触点1301相比更向近侧移向脚900中。图12进一步地说明由物体950引起的第二传感元件1202、第三传感元件1203、以及第四传感元件1204之间的变化的向近侧位移。例如，第三传感元件1203的向近侧位移大于第二传感元件1202或第四传感元件1204的向近侧位移。因此，第三接触点1303比第二接触点1302或第四接触点1304更向近侧移位。在这个示例中，第三接触点1303将在不用必须明显看到物体950的情况下提醒穿戴者，物体950总体上居中在脚中部部分12的一部分上，以及特别是围绕第三传感元件1203。同样，相对接触程度可以辅助穿戴者具体确定制品100的哪一部分与物体950接触。

图11和12清楚地说明根据某些实施例的可以通过鞋面内的多个传感元件实现的位移的模式。参考图11和12，当被物体950接触时，传感元件(例如，第三传感元件1203)经历朝着鞋面102的内部的向近侧位移。在图12中，这个向近侧位移沿着指示为向近侧和向远侧方向1397的方向发生。其中“向近侧”是朝着脚900的方向并且“向远侧”是远离脚900的方向。通常，这个向近侧位移随着邻近传感元件的鞋面102的部分也向近侧移位而发生。例如，在图12的配置中，第三传感元件1203一俟与物体950接触就被物体950移位。第三传感元件1203——其被约束在第一层103和第二层106之间——向下推基部部分109(由第一层103和第二层106组成)。因此，第三传感元件1203和鞋面102的基部部分109的周围部分向近侧移位并且可以接触脚。

然而，在比如在图11和12中描绘的实施例这样的至少某些实施例中，第三传感元件1203相对于基部部分109不向近侧移动。相反，第三传感元件1203相对于基部部分109固定就位。特别地，第三传感元件1203以防止第三传感元件1203与基部部分109的任何相对运动的方式固定在基部部分109中，包括向近侧/向远侧运动两者以及在与鞋面102近似平行的方向上的运动。

更进一步地，因为传感元件嵌入在基部部分109内，所以传感元件可以总体上不在近似平行于基部部分109的表面的任何方向上移位。作为示例，在图12显示的配置中，第三传感元件1203在方向1399上几乎没有经历位移，该方向1399是与基部部分109近似平行的方向。通过限制在沿着基部部分109定向的方向上的运动，这个配置可以帮助确保传感元件主要向近侧移位以便有效地从与制品100接触的物体传输传感信息。

通常，可以根据与传感元件的接触来确定各种种类的信息。在某些实施例中，来自多个传感元件的接触可以提醒穿戴者接触物体的近似形状和/或大小。更进一步地，在某些实施例中，由传感元件提供的传感信息可以帮助用户不仅确定位置，而且确定球的近似轨迹，这可以提高比如赋予球旋转这样的动作。

如先前所讨论的，传感元件可以基本上比鞋面的至少某些部分更硬或更刚性。因此，尽管鞋面102在球施加力于鞋面102的表面时可以变形，但传感元件200不被压缩或另外变形。这允许传感元件传递力，该力可能另外通过鞋面102直接从球消散到脚的局部区域。这种配置因此可以使本体感受提高到优于缺乏嵌入在鞋面内的相对硬且不可压缩的传感元件的制品的配置。

为了进一步地说明传感元件200的功能，图13说明穿戴者1500使用鞋类制品100的实施例。当球950总体上在制品100的外侧部分16上时，穿戴者1500感觉到在脚900上的接触点1310并且在不用必须向下看球950的情况下知道球950在外侧部分16上。相反，穿戴者1500可以观察穿戴者1500正传递的队友(未示出)。穿戴者1500也可以观察穿戴者将要把球950踢到那里的英式足球球门(未示出)。在两个示例中，穿戴者1500可以通过不必看到球950在脚900上的位置而以更有效的方式采取行动。将要的理解的是，在这个详细描述和权利要求中描述的实施例以与在图11-13中描述的功能相似的方式起作用。

可以有嵌入在第一层和第二层之间传感元件的其他实施例。例如，图14-16的实施例说明传感元件的孔和/或形状的不同配置，这可以允许不同水平的风格、舒适性、和/或灵敏度。应该理解的是，在图14-16中描述的鞋面的第一层和鞋面的第二层的连接装置可以以先前在早期实施例中描述的任何方式变化。

图14是具有第一层1603和第二层1606、连同固定在第一层1603和第二层1606之间的传感元件的鞋面的放大剖视图，第一层1603和第二层1606可以分别是鞋面的外层和内层。在这个实施例中，第二层1606具有允许传感元件1620通过第二层1606部分地突出的孔1650。当穿戴以在图14中显示的实施例构造的鞋面时，传感元件1620可以总体上接触脚(未示出)。第一层1603不包括孔，因此第一层1603具有使第一层1603从第二层1606移开的凸起元件1630。同样，在某些实施例中，孔1650可以与第二层1606共面。在图14中显示的示例性实施例中，孔250相对于第二层1606提高距离1360。这个配置可以进一步地限制或约束侧向运动。提高孔250的距离1360可以在早期实施例中描述的范围内。

在其他实施例中，鞋面的第一层可以具有配置为接收传感元件的孔，并且鞋面的第二层可以具有也配置为接收传感元件的相应孔。例如，图15是具有含有第一孔1750的第一层1703、以及具有第二孔1751的第二层1706、连同固定在第一层1703和第二层1706之间的传感元件1720的鞋面的放大剖视图。在这个实施例中，传感元件1720可以在观看或者第一层1703或者第二层1706的时候是可见的。同样，在某些实施例中，孔1750和孔1751可以分别与第一层1703和第二层1706共面。在图15中显示的示例性实施例中，孔1750相对于第一层1703提高距离1370，并且孔1751相对于第二层1706提高距离1380。这个配置可以进一步地限制或约束侧向运动。提高孔1750和提高孔1751的距离1370和距离1380分别可以各自在早期实施例中描述的范围内。通常，在图14和15中描述的孔的大小足够小于传感元件的大小使得传感元件可以部分地从孔向外突出但不能通过孔脱出。

具有第一层和第二层的鞋面可以容纳包含不同于球形的形状的传感元件。例如，图16说明椭圆形传感元件1801、砂漏形传感元件1802、圆柱形元件1803、或对称的三叶草元件。为了清晰的目的，仅显示传感元件的一些示例性形状，并且其他实施例可以具有包括任何其他形状的传感元件，该形状包括任何规则和/或不规则形状。

在图16中的传感元件是完全嵌入在鞋面的第一层和鞋面的第二层之间。鞋面可以包括在图16中显示的传感元件的或其组合的任何实施例。在某些实施例中，孔可以在第一层和/或第二层中以允许在图16中显示的任何传感元件分别部分地从第一层和/或第二层突出。在那种情况下，孔的大小足够小于传感元件的大小使得传感元件可以部分地从孔向外突出但不能通过孔脱出。

在不同的实施例中，传感元件可以配置为具有多种表面结构和/或表面配置。在图1-15的示例性实施例中，看到球形传感元件具有总体上圆形且光滑的表面几何结构。然而，在另一实施例中，传感元件的表面可以是例如具有小浅凹这样带结构的。在又一实施例中，传感元件的表面可以是刻面的，其中表面形成可以以各种不同的方向配置的各种平坦面。其他实施例可以包括具有脊、槽、和/或各种其他表面结构和/或配置的传感元件。传感元件的一些表面特征可以修改传感元件和比如球这样的物体之间的牵引力。表面结构和/或配置可以根据各种因素选择，包括：预期传感元件方向、传感元件的预期牵引力(或抓握力)性能，以及可能的其他特征。

虽然已经描述了各种实施例，但描述旨在是示例性的，而不是限制性的，并且将对本领域普通技术人员显而易见的是，在实施例的范围内的更多实施例和实施方式是可能的。因此，除根据所附权利要求和它们的等同物之外，实施例不受到限制。同样，在所附权利要求的范围内可以做出各种修改和变化。

Claims (19)

1.一种鞋类制品，所述鞋类制品包含：

鞋底结构；

连接所述鞋底结构的鞋面，所述鞋面包含：

具有第一外部部分和第一内部部分的第一层；

具有第二外部部分和第二内部部分的第二层，所述第二层形成所述鞋类制品的内部空腔；

设置在所述第一层和所述第二层之间的多个传感元件，所述第二层包括相应于所述多个传感元件的多个孔；并且其中所述多个孔中的每一个配置为接收所述多个传感元件中的一个；

其中所述鞋面进一步地包含相应于所述鞋面中与所述多个传感元件接触的部分的多个传感部分；其中所述鞋面进一步地包含在所述多个传感部分之间延伸的中间部分；以及

其中所述第二层的所述第二内部部分与所述第一层的所述第一内部部分在所述鞋面的所述中间部分中接合，并且其中所述第二内部部分与所述第一内部部分在所述鞋面的所述多个传感部分中间隔开。

2.根据权利要求1所述的鞋类制品，其中所述第一层包括相应于所述多个传感元件的多个第一孔并且其中所述多个第一孔中的每一个配置为接收所述多个传感元件中的一个。

3.根据权利要求2所述的鞋类制品，其中所述多个传感元件通过所述多个第一孔部分地从所述第一层突出。

4.根据权利要求3所述的鞋类制品，其中所述多个第一孔与所述第一层共面。

5.根据权利要求1所述的鞋类制品，其中所述多个传感元件具有近似球形几何结构。

6.根据权利要求1所述的鞋类制品，其中所述多个传感元件包含具有从由以下组成的组中选择的几何结构的传感元件：椭圆几何结构、砂漏几何结构、圆柱形几何结构以及三维三叶草几何结构。

7.根据权利要求1所述的鞋类制品，其中所述多个孔与所述第二层共面。

8.根据权利要求1所述的鞋类制品，其中所述多个孔相对于所述第二层升高第一距离。

9.根据权利要求1所述的鞋类制品，其中：

所述第一层包括相应于所述多个传感元件的多个第一孔；以及

其中所述多个传感元件嵌套在所述多个第一孔和所述多个孔之间。

10.根据权利要求1所述的鞋类制品，其中所述多个传感元件可以在向远侧和向近侧方向上移动，并且其中所述多个传感元件不在近似平行于所述第一层的方向上移动。

11.根据权利要求10所述的鞋类制品，其中所述多个传感元件包括第一传感元件，并且其中所述第一传感元件在物体接触所述第一传感元件时向近侧移位。

12.根据权利要求10所述的鞋类制品，其中所述多个传感元件包括第一传感元件，并且其中所述第一传感元件在物体接触设置在所述物体和所述第一传感元件之间的所述鞋面的层时向近侧移位。

13.根据权利要求1所述的鞋类制品，其中：

所述第一层具有第一硬度，所述第二层具有第二硬度，并且所述多个传感元件具有第三硬度；

其中所述第三硬度大于所述第一硬度；以及

其中所述第三硬度大于所述第二硬度。

14.一种鞋类制品，所述鞋类制品包含：

鞋底结构；

连接至所述鞋底结构的鞋面，所述鞋面包含基部部分并且所述鞋面包含嵌入在所述基部部分内的多个传感元件，所述基部部分包含第一层和形成所述鞋类制品的内部空腔的第二层，所述第二层包括相应于所述多个传感元件的多个孔；并且其中所述多个孔中的每一个配置为接收所述多个传感元件中的一个；

其中所述多个传感元件设置在所述第一层和所述第二层之间；

其中所述基部部分具有第一硬度并且所述多个传感元件具有第二硬度；以及

其中所述第二硬度大于所述第一硬度。

15.根据权利要求14所述的制品，其中基部部分由至少一层材料组成，并且其中所述至少一层材料可以响应于外力而从静态位置移位。

16.根据权利要求15所述的制品，其中所述多个传感元件相对于所述基部部分的外部部分升高。

17.一种鞋类制品，所述鞋类制品包含：

鞋底结构；

连接至所述鞋底结构的鞋面，所述鞋面包含基部部分并且所述鞋面包含嵌入在所述基部部分内的多个传感元件，所述基部部分包含第一层和形成所述鞋类制品的内部空腔的第二层，所述第二层包括相应于所述多个传感元件的多个孔；并且其中所述多个孔中的每一个配置为接收所述多个传感元件中的一个；

其中所述多个传感元件设置在所述第一层和所述第二层之间；

其中所述多个传感元件的位置相对于所述基部部分是固定的；以及

其中所述多个传感元件大体上是不可压缩的。

18.根据权利要求17所述的制品，其中所述多个传感元件固定在所述基部部分的第一层和所述基部部分的第二层之间。

19.根据权利要求18所述的制品，其中所述多个传感元件可以在力施加于所述鞋面时随着所述基部部分移动。

Images