CN107259704B - 电子控制的气囊组件 - Google Patents

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Abstract

一种电子控制气囊包括可调节压力气囊、和由电子控制阀连接的恒定压力储气室。电子控制阀以这样的方式操作，即在当前压力低于目标压力时使可调节气囊充气，并且在当前压力高于目标压力时使可调节气囊放气。可调节气囊的充气和放气是通过控制多个脚跟撞击循环过程中的恒定压力储气室与可调节气囊之间的流体流量、以迭代方式实现的。

Description

电子控制的气囊组件
本申请是申请日为2013年12月16日、申请号为201380073089.8、发明名称为“电子控制的气囊组件”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本实施例总体涉及鞋类，并且特别地涉及具有气囊组件的鞋类物品以及控制气囊组件的方法。
背景技术
鞋类物品通常包括两个主要单元：鞋帮和鞋底结构。鞋帮通常由多个材料元件(例如，纺织物、聚合物片层、泡沫层、皮革、合成皮革)形成，所述多个材料元件被缝合或粘接地连结到一起以形成用于舒适地、并且稳固地接收脚的鞋类内部的空腔。更特别地，鞋帮形成沿着脚的内侧和外侧、并且在脚的脚跟区域周围延伸在脚的脚背和脚趾区域上方的结构。鞋帮还可并入调节鞋类合适度(fit)、以及准许脚从鞋帮内的空腔进入和移除的鞋带(lacing)系统。另外，鞋帮可包括在鞋带系统下方延伸的鞋舌以增强鞋类的可调节性和舒适度，并且鞋帮可并入脚跟计数器。
鞋底结构被固定至鞋帮的下部部分，以便于被定位在脚和地面之间。在运动鞋类中，例如，鞋底结构可包括中底和外底。中底可由聚合物泡沫材料形成，其衰减在步行、跑步、和其他动态活动过程中的地面反作用力(即，提供缓冲)。中底还可包括充满流体的隔室、板、减速件、或其它元件，它们例如进一步衰减力、增强稳定性。或影响脚的运动。外底形成鞋类的地面接触元件，并且通常以耐用的并且抗磨损的、包括纹理以施加牵引力的橡胶材料来制作。鞋底结构还可包括定位在鞋帮内、并且靠近脚的下表面以增强鞋类舒适度的鞋垫。
发明内容
在一些方面中，鞋类物品包括气囊(bladder)和储气室(reservoir)，其中气囊的压力是可调节的、并且其中储气室的压力是实质上恒定的。所述物品还包括电子控制阀，所述阀包括与气囊流体连通的第一流体端口、以及与储气室流体连通的第二流体端口。所述物品还包括与气囊相关联的压力传感器、以及用于控制电子控制阀的电子控制单元，其中电子控制单元接收来自压力传感器的信息。电子控制单元被配置为以迭代方式操作电子控制阀来实现气囊的目标压力。
在另一方面中，一种控制鞋类物品中电子控制阀的方法，其中电子控制阀提供可调节气囊与恒定压力储气室之间的可控制流体连通，所述方法包括接收可调节气囊的当前气囊压力、接收与第一脚跟撞击事件相关联的信息、并且接收与第二脚跟撞击事件相关联的信息。所述方法还包括将当前气囊压力与目标压力比较。所述方法包括，在当前气囊压力实质上大于目标压力时，通过响应于第一脚跟撞击事件而在第一时间段打开电子控制阀、并且响应于第二脚跟撞击事件在第二时间段打开电子控制阀、并且通过在发生于第一时间段和第二时间段之间的第三时间段关闭电子控制阀来降低当前气囊压力。
在另一方面中，一种控制鞋类物品中电子控制阀的方法，其中电子控制阀提供可调节气囊与恒定压力储气室之间的可控制流体连通，所述方法包括接收可调节气囊的当前气囊压力、接收与第一脚跟撞击事件相关联的信息、并且接收与第二脚跟撞击事件相关联的信息。所述方法还包括将当前气囊压力与目标压力比较。所述方法还包括，每当在当前气囊压力实质上小于目标压力时，通过响应于第一脚跟撞击事件而在第一时间段关闭电子控制阀、并且响应于第二脚跟撞击事件在第二时间段关闭电子控制阀、并且通过在发生于第一时间段和第二时间段之间的第三时间段打开电子控制阀来增大当前气囊压力。
对于本领域的技术人员来说，所述实施例的其他系统、方法、特征、和优势将从下列附图和详细描述的查阅中变得显而易见。意图是，所有这样的附加的系统、方法、和优势均包括在本详细描述和简要说明内、均包括在所述实施例的范围内、并且均由所附权利要求来保护。
附图说明
参照下列附图和描述可以更好地理解实施例。附图中的部件不是按照比例尺绘制的，重点是为了说明实施例的原理。此外，在附图中，遍及不同视图的相同的附图标记指代对应的部分。
图1是鞋类物品的实施例的示意性等距视图，其包括气囊组件；
图2是气囊组件的实施例的分离示意性等距视图；
图3是气囊组件的实施例的示意性横截面视图；
图4是气囊控制系统的部件的实施例的示意性视图；
图5是根据实施例的、用于操作气囊控制系统的示意性过程；
图6是气囊控制系统的充气模式的各种阶段的示意性视图；以及
图7是气囊控制系统的放气模式的各种阶段的示意性视图。
具体实施方式
图1图示了鞋类物品100的实施例的示意性等距视图，所述鞋类物品还简单地称为物品100。物品100可被配置用于与各种种类的鞋类一起使用，包括、但不限于：登山鞋、足球鞋、美式足球鞋、运动鞋、跑步鞋、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，在一些实施例中，物品100可被配置用于与各种种类的非运动相关鞋类一起使用，包括、但不限于：拖鞋、凉鞋、高跟鞋类、休闲鞋、以及任何其他种类的鞋类、服饰、和/或体育装备(例如，手套、头盔等)。
参照图1，用于参照目的，物品100可被分为前脚部分10、中脚部分12、和脚跟部分14。前脚部分10通常与脚趾、和将趾骨与跖骨连接的关节相关联。中脚部分12可通常与足弓相关联。类似地，脚跟部分14通常与脚的脚跟相关联，包括跟骨。将理解的是，前脚部分10、中脚部分12和脚跟部分14仅意图用于描述的目的，并且不意图为界定物品100的精确区域。
为了一致性和方便性，遍及本详细描述所采用的方向性形容词对应于图示的实施例。遍及本详细描述和权利要求中所使用的术语“纵向”指的是延伸部件一长度的方向。在一些情况下，纵向方向可从物品的前脚部分延伸至脚跟部分。此外，遍及本详细描述和权利要求中所使用的术语“竖直”指的是垂直于纵向方向和横向方向二者的方向。例如，横向方向可延伸在物品的内侧与外侧之间。此外，遍及本详细描述和权利要求中所使用的术语“竖直”指的是垂直于纵向方向和横向方向二者的方向。在物品被放置于地面表面上的情况下，向上竖直方向可远离地面表面取向，而向下竖直方向可朝着地面表面取向。将理解的是，这些方向性形容词中的每个还可同样还可被应用至物品100的个体部件。
物品100可包括鞋帮102和鞋底结构110。通常，鞋帮102可以是任何类型的鞋帮。特别地，鞋帮102可具有任何设计、形状、尺寸和/或颜色。例如，在其中物品100是篮球鞋的实施例中，鞋帮102可以是高顶鞋帮，其具有形状以提供脚踝上的高支撑。在其中物品100是跑步鞋的实施例中，鞋帮102可以是低顶鞋帮。
在一些实施例中，鞋底结构110可被配置为提供用于物品100的牵引力。除了提供牵引力之外，鞋底结构110可衰减在步行、跑步、或其他动态活动过程中、当被压缩在脚和地面之间时的地面反作用力。鞋底结构110的配置可在不同实施例中显著地变化，以包括各种传统或非传统的结构。在一些情况下，鞋底结构110的配置可以根据鞋底结构110可被使用在其上的一个或多个类型的地面表面而配置。地面表面的示例包括、但不限于：天然草皮、人工草皮、土地、以及其他表面。
鞋底结构110被固定至鞋帮102，并且当物品110被穿着时，延伸在脚和地面之间。在不同的实施例中，鞋底结构110可包括不同的部件。例如，鞋底结构110可包括外底、中底、和/或内底。在一些情况下，这些部件中的一个或多个可以是可选的。
物品100的一些实施例可以包括用于震动吸收、缓冲、和舒适的设置(provisions)。在一些情况下，物品100可设置有一个或多个气囊。气囊可以使用一种或多种流体充满，包括气体和/或液体。在一些实施例中，气囊可以被配置为接收气体，所述气体包括、但不限于：空气、氢气、氦气、氮气、或包括任何气体的组合的任何其他类型的气体。在其他实施例中，气囊可被配置为接收液体，诸如水或包括液体组合的其他类型的液体。在示例性实施例中，用来充满气囊的流体可以根据希望的属性、诸如可压缩性来选择。例如，在其中希望气囊是实质上不可压缩的情况下，可以使用液体，诸如水，来充满可充气部分。并且，在其中希望气囊是部分地可压缩的情况下，可以使用气体，诸如空气，来充满可充气部分。还预期的是，一些实施例可以并入以液体和气体的任何组合充满的气囊。
在一个实施例中，物品100包括气囊组件120，所述气囊组件可包括以增强震动吸收、缓冲、能量返回的设置。气囊组件120可以并入一个或多个气囊，以及用于控制、或以其他方式便于这些气囊的操作的附加的设置。气囊可包括固定压力气囊和/或可调节压力气囊(还简单地称为可调节气囊)。附加地，气囊组件可包括各种设置，诸如阀、流体线路、壳体、和用于控制进入和排出一个或多个气囊的流体流量的设置。
图2图示了气囊组件120的示意性等距视图，其中所述气囊组件从物品100的其他部件分离。现参照图1和2，在一些实施例中，气囊组件120可包括气囊122。在一些实施例中，气囊122可以是可调节压力气囊，还简单地称为可调节气囊。对比于固定压力气囊，可调节气囊的内部压力可以变化。特别地，可调节气囊可包括用于例如使用一个或多个阀来接收和/或释放流体的设置。
气囊122通常可包括外部阻挡层115，其包围内部腔体123(见图3)。外部阻挡层115对于一些流体是不可透过的，使得外部阻挡层115阻止一些种类的流体流出(escaping)内部腔体123。虽然在这些实施例中示出了单个外部阻挡层，但是其他实施例可并入具有任何层数的气囊。在一些其他实施例中，例如，气囊可包括各种层，它们限定一个或多个不同的内部隔室。此外，如下文讨论的，气囊的一些实施例可并入附加的设置，诸如设置在内部腔体内以帮助控制气囊对其他力的压缩和响应结构。
气囊122可被设置在物品100的任何部分上。在一些实施例中，气囊122可被设置在鞋帮102中。在其他实施例中，气囊122可被设置在鞋底结构110中。此外，气囊122可被设置在前脚部分10、中脚部分12、和/或脚跟部分14中的一个或多个中。在图中示出的示例性实施例中，气囊122被设置在鞋底结构110的脚跟部分14中。该位置可便于缓冲、能量存储、和/或脚跟部的震动吸收，在一些活动中(例如，在脚跟撞击过程中)所述位置首先接触地面。
在不同的实施例中，气囊122的几何可以变化。在图1和2中示出的实施例中，气囊122具有近似对应于气囊122嵌入到其中的、鞋底结构110的脚跟部分的几何。然而，在一些实施例中，气囊122可具有根据各种因素，包括气囊的位置、结构要求、美观或设计因素、以及可能的其他因素来选择的任何其他的几何。
虽然在当前实施例中示出了单个可调节压力气囊，但是其他实施例可包括任何其他数量的可调节压力气囊。例如，另一实施例可包括两个或多个层叠的可调节压力气囊。在又一实施例中，多个可调节压力气囊可并入到鞋底结构110和/或鞋帮102的各种不同区域中。
气囊可并入用于控制可压缩性以及可能地其他结构特性的附加的结构设置。作为示例，一些气囊可以包括设置在气囊的内部腔体内的一个或多个拉伸材料，其可以帮助控制气囊的形状、尺寸、和可压缩性。具有可与气囊组件120一起使用的拉伸材料的气囊的一些示例公开在Langvin的提交于2011年4月6日、美国专利申请公开号______、现美国专利申请号13/081,069、标题为“Adjustable Bladder System for an Article of Footwear”的专利文献，以及Langvin的提交于2011年4月6日、美观专利申请公开号______、现美国专利申请号13/081,091、标题为“Adjustable Multi-Bladder System for an Article ofFootwear”的专利文献中，上述文献二者通过引用全文并入本文。
气囊组件120可以包括便于气囊122充气的阀壳体126。阀壳体126可被设置为邻近于气囊122。在一些实施例中，阀壳体126包括插头状(plug-like)构件，其接收进气阀128、并且支持流体转移到气囊122中。在一些实施例中，阀壳体126可以比气囊122实质上更刚性。该布置帮助保护阀128、以及连接至阀128的任何管或流体线路。在其他实施例中，阀壳体126的刚度可以实质上小于或等于气囊122的刚度。
在一些实施例中，气囊组件120可包括一个或多个流体储气室。在一个实施例中，气囊组件120包括储气室124。特别地，在一些实施例中，储气室124可以是恒定压力储气室。在当前实施例中，储气室124被示意性地示出为包括外部阻挡层117和内部腔体125(见图3)。然而，在其他实施例中，储气室124可包括附加的结构或设置以提供用于内部腔体125的近似恒定的内部压力。将储气室124维持在恒定压力处可以使用本领域中已知的任何方法来实现。阀、泵、和/或其他特征的任何组合可被用于遍及气囊组件120的各种操作状态来维持储气室124的实质上恒定的压力。此外，可使用的任何阀和/或泵可机械地促动和/或电磁地促动。
储气室124通常与阀壳体126相关联，并且与下文详细描述地与阀壳体126的部分流体连通。在一些实施例中，气囊122和储气室124可被设置在阀壳体126的相对侧、或相对面上。例如，在当前实施例中，储气室124被设置在气囊122和阀壳体126二者的前方，使得储气室124可被设置在鞋底结构110的中脚部分12和/或前脚部分10中。然而，在其他情况下，气囊122和储气室124相对于壳体126的相对布置可以变化以实现气囊组件120的希望的几何、结构约束、或其他希望的属性。
对于形成气囊的一个或多个层有用的材料可以变化。在一些情况下，气囊122可包括刚性至半刚性的材料。在一些情况下，气囊122可包括实质上柔性的材料。在不同的实施例中，气囊122可由各种材料制成。在一些实施例中，气囊122可以由实质上柔性和弹性的、被配置为在流体力作用下变形的材料制成。在一些情况下，气囊122可以由塑料材料支撑。可以使用的塑料材料的示例包括高密度聚乙烯(PVC)、聚乙烯、热塑性材料、弹性体材料、以及包括各种材料的组合的任何其他类型的塑料材料。在其中热塑性聚合物被用于气囊的实施例中，可利用各种热塑性聚合物材料来用于气囊，包括聚氨酯、聚酯、聚酯聚氨酯、和聚醚聚氨酯。另一用于气囊的合适的材料是由热塑性聚氨酯和乙烯-乙烯醇共聚物的替代层形成的薄膜，如在Mitchell等人的美国专利5,713,141和5,952,065中公开的，上述专利通过引用并入本文。气囊可由柔性的微层膜(microlayer membrane)形成，其包括气体阻挡材料和弹性体材料的替代层，如在Bonk等人的美国专利6,082,025和6,127,026中公开的，上述专利通过引用并入本文。此外，可利用多种热塑性聚氨酯，诸如Dow化学公司的产品PELLETHANE；BASF公司的产品ELASTOLLAN；以及B.F.Goodrich公司的产品ESTANE，它们是氨基或醚基的。可采用又一其他基于聚酯、聚醚、聚己内酯、以及聚碳酸酯的热塑性聚氨酯，并且可利用各种氮阻隔材料。附加的合适的材料在Rudy等人的美国专利4,183,156和4,219,945中公开，上述专利通过引用并入本文。进一步的合适的材料包括热塑性薄膜，其包含晶体材料，如在美国专利4,936,029和5,042,176中公开的，所述专利通过引用并入本文，并且聚氨酯包括聚酯多元醇，如在Bonk等人的美国专利6,013,340和6,321,465中公开的，上述专利也通过引用并入本文。在一个实施例中，气囊122可包括一个或多个热塑性聚氨酯(TPU)层。
储气室可以使用任何材料构造。在一些实施例中，储气室，诸如恒定压力储气室，可以由与可调节气囊实质上相同的材料制成。在一些情况下，例如，储气室124可由与气囊122类似的材料制成。然而，在其他实施例中，储气室可以由与气囊实质上不同的材料制成。在一些其他实施例中，例如，储气室可以由实质上刚性的、不变形或压缩的材料制成。这种材料的示例可包括实质上是刚性的塑料材料，以及对于一些种类的流体实质上不可透过的复合材料。
图3图示了气囊组件120的实施例的示意性视图，包括可被设置在阀壳体126内部的一个或多个部件。在一些实施例中，阀壳体126可被配置为在外部泵与气囊122的内部腔体123之间传送流体。在一些情况下，阀壳体126的内部部分可以包括流体通道129。流体通道129可以是阀壳体250的中空外部分。在一些情况下，管或流体线路可被设置在流体通道129内。在其他情况下，流体可直接地行进通过流体通道129，而不使用单独的管或流体线路。在当前实施例中，流体线路129延伸在阀128与气囊122的内部腔体123之间。该布置提供内部腔体123和可与阀128接合的外部泵之间的流体连通，使得可以被添加至气囊组件120。
通常，阀128可以是被配置为与一些种类的外部泵接合的任何类型的阀。在一个实施例中，阀128可以是施瑞德(Schrader)阀。在另一实施例中，阀128可以是普利斯坦(Presta)阀。在又一其他实施例中，阀128可以是本领域已知的任何其他类型的阀。
气囊组件可以包括用于响应于用户输入和/或感测的信息来自动地调节一个或多个气囊的压力的设置。在一些实施例中，气囊组件可以包括用于自动地调节可调节气囊和恒定压力储气室之间的流体流量。在一些实施例中，例如，气囊组件可包括用于控制流体在可调节气囊和恒定压力储气室之间流动的电子控制阀，以及用于控制电子控制阀的控制单元。
参照图2和3，在一些实施例中，气囊组件120可包括电子控制阀140和电子控制单元150，所述电子控制单元还被称为ECU 150，并将在下文进一步详细描述。电子控制阀140可包括分别与流体通道144和流体通道146流体连通的第一流体端口141和第二流体端口142。此外，该布置将第一流体端口141放置为与内部腔体123流体连通、并且将第二流体端口142放置为与内部腔体125流体连通。借助该配置，电子控制阀140可控制储气室124与气囊122之间的流体连通。
电子控制阀140可以是任何类型的阀。可使用的不同种类的阀的示例包括、但不限于：电磁阀、电子控制比例阀(ECV's)、以及本领域已知的其他种类的电子控制阀。
在当前实施例中，气囊组件120的部件可被设置、或嵌入到包括鞋底结构110的基部材料内。例如，在一些情况下，气囊组件120可被设置在泡沫中底中。在一些实施例中，气囊组件120的一些部分可以是在鞋底结构110的外部侧壁上可见的。然而，在其他实施例中，气囊组件120的所有部件可被隐藏。
图4图示了与ECU 150连通的气囊组件120的各种部件的示意性视图。ECU 150可包括微处理器、RAM、ROM、和软件，它们全部用于监测和控制气囊组件120的各种部件、以及物品100的其他部件或系统。例如，ECU 150能够接收来自与气囊组件120相关联的多个传感器、装置、和系统的信号。各种装置的输出被发送至ECU 150，其中装置信号可被存储在电子存储器中，诸如RAM。电流和电子存储信号二者可由中央处理单元(CPU)、根据存储在电子内存(诸如ROM)中的软件来处理。
ECU 150可包括多个端口，它们便于信息和功率的输入和输出。遍及本详细描述和权利要求中所使用的术语“端口”指的是两个导体之间的共享边界。在一些情况下，端口可以便于导体的插入和移除。这些类型的端口的示例包括机械连接器。在其他情况下，端口是通常不提供简单插入或移除的接口。这些类型的端口的示例包括电路板上的焊接或电子迹线。
所有下列与ECU 150相关联的端口和设置是可选的。一些实施例可包括给定的端口或设置，而其他实施例不包括所述给定的端口或设置。下列描述公开了可以使用的许多可能的端口和设置，然而，注意的是，不是每个端口或设置都必须使用或包括在给定的实施例中。
在一些实施例中，ECU 150可包括用于通信和/或控制与气囊组件120相关联的各种系统的设置。在一些实施例中，ECU 150可包括用于接收相关于气囊122中的流体压力的信息。在一个实施例中，ECU 150可接收来自压力传感器160的压力信息，所述压力传感器可例如位于气囊122中。
ECU 150还可包括用于接收来自一个或多个传感器的附加的信息的端口。在一个实施例中，ECU 150可包括用于分别从第一传感器162和第二传感器164接收信息的端口154和端口153。作为示例，在一个实施例中，第一传感器162可以是陀螺仪、并且第二传感器164可以是加速度计。然而，在其他实施例中，第一传感器162和第二传感器164可以是本领域已知的、用于与鞋类和/或服饰一起使用的任何其他种类的传感器。此外，虽然为了说明的目的示出了三个传感器(压力传感器160、第一传感器162、和第二传感器164)，但是其他实施例可根据操作ECU 150所要求的信息而并入任何其他数量的传感器。可由ECU 150、经由一个或多个传感器接收的传感信息的示例包括、但不限于：压力信息、加速度信息、距离信息、速度信息、旋转信息(即，系统相对于水平表面的旋转信息)、方向信息、高度信息、以及可能地是其他种类的信息。此外，在一些实施例中，一些信息可以例如使用GPS装置得到，其允许ECU 150确定鞋类物品的位置、速度、和加速度。
回到参照图2，一个或多个传感器的可能位置被示意性地示出为可移动感测单元130。特别地，可移动感测单元130包括一个或多个传感器的组件，其可以从阀壳体126的凹部132容易地插入和移除。可移动感测单元130的位置仅意图为用于与气囊组件120相关联的一个或多个传感器的一个可能位置，并且在其他实施例中，一个或多个传感器可位于包括鞋底结构110和/或鞋帮102的物品100的任何部分中。此外，每个传感器的位置可以根据被感测的信息类型来变化。
来自传感器的其他输入可被用于影响系统的性能或操作。一些实施例可使用下列文献中公开的传感器、特征、方法、系统、和/或部件中的一个或多个：Case等人的2012年2月7日授权的美国专利8,112,251；Riley等人的2010年8月10日授权的美国专利7,771,320；Darley等人的2008年9月23日授权的美国专利7,428,471；Amos等人的2012年11月22日公开的美国专利申请公开2012/0291564；Schrock等人的2012年11月22日公开的美国专利申请公开2012/0291563；Meschter等人的2012年10月4日公开的美国专利申请公开2012/0251079；Molyneux等人的2012年9月20日公开的美国专利申请公开2012/0234111；Case等人的2012年3月29日公开的美国专利申请公开2012/0078396；Nurse等人的2011年8月18日公开的美国专利申请公开2011/0199393；Hoffman等人的2011年2月10日公开的美国专利申请公开2011/0032105；Schrock等人的2010年3月11日公开的美国专利申请公开2010/0063778；Shum的2007年1月25日公开的美国专利申请公开2007/0021269；Schrock等人的2012年2月22日提交的美国专利申请公开______、现美国专利申请13/401918、标题为“Footwear Having Sensor System”；Schrock等人的2012年2月22日提交的美国专利申请公开______、现美国专利申请13/401910、标题为“Footwear Having Sensor System”，上述专利文献中的每篇均通过引用并入本文。
一些实施例可包括允许用户输入信息至气囊控制系统的设置。一些实施例可包括一个或多个用户输入装置，以及用于与用户输入装置通信的设置。例如，在一些实施例中，ECU 150可包括接收来自远程装置天线166的信息的端口155。在一些实施例中，远程装置天线166进一步与远程装置168通信，所述远程装置可以是任何类型的远程装置，包括移动电话、笔记本电脑、智能电话(诸如苹果公司的iPhone)、以及任何其他类型的远程装置。在并入用于与远程装置通信的设置的实施例中，用户可使用远程装置以设置气囊控制系统的目标压力。在一些实施例中，ECU 150可包括用于接收来自压力控制旋钮169的信号的端口156，其允许用户手动地设置用于气囊122的希望的或目标压力。在一些实施例中，压力控制旋钮169可被设置在物品100的部分上。在又一其他实施例中，用于接收用户输入信息的任何其他设置可被并入到气囊控制系统180中。可以接收用户设置信息(诸如用于气囊的希望的压力以及可能地其他设置)的可能的用户输入装置的其他示例包括、但不限于：控制按钮、控制面板、声音促动装置、以及其他用户输入装置。如本文描述的，在一些实施例中，用户输入装置可与ECU 150远程地通信，而在其他实施例中，用户输入装置可用无线的方式与ECU 150通信。在一些其他实施例中还预期的是，远程装置或其他装置可接收来自ECU 150的信息，包括，例如，气囊122的当前气囊压力。该信息可实时地显示给用户用于监测气囊组件120的各种方面。
在一些实施例中，气囊组件的一个或多个部件可被配置作为气囊控制系统的部分。例如，在图4中示出的实施例中，ECU 150、压力传感器160、第一传感器162、第二传感器164、电子控制阀140、远程装置168、以及压力控制旋钮169可全部总称为气囊控制系统180。特别地，气囊控制系统180可包括用于感测或以其他方式接收信息并且相应地控制电子控制阀140的各种设置。本文描述的包括气囊控制组件180的部件仅意图为示例性的，并且在其他实施例中，这些部件中的一些会是可选的。此外，在包括与ECU 150通信的各种附加的传感器或装置的实施例中，这些附加的传感器或装置可以被认为是气囊控制系统180的部分。
遍及本详细描述和权利要求中的气囊控制系统可被配置在一个或多个操作模式下操作。在一些实施例中，气囊控制系统可以操作在“充气模式”中，所述充气模式是其中可调节气囊中的压力通过电子控制阀的自动操作而增大的模式。在一些实施例中，气囊控制系统可以操作在“放气模式”中，所述放气模式是其中可调节气囊中的压力通过电子控制阀的自动操作而减小的模式。用于在充气模式或放气模式中操作的详细方法在下文更详细地讨论。
图5图示了用于根据关于可调节气囊状态的信息来选择气囊控制系统的操作模式的过程的实施例。在一些实施例中，下列步骤中的一些可以由气囊控制系统完成，诸如气囊控制系统180。例如，一些步骤可由气囊控制系统的ECU完成，诸如气囊控制系统180的ECU150。在其他实施例中，下列步骤中的一些可以由与物品100相关联的其他部件或系统完成。将理解的是，在其他实施例中，下列步骤中的一个或多个会是可选的。
在步骤202中，气囊控制系统180可接收目标压力信息。特别地，在一些情况下，气囊控制系统180接收目标压力，其是指示气囊122的希望或预设压力的值。在一些实施例中，目标压力可以由用户预设，例如，使用远程装置168、压力控制旋钮169、或任何其他的用户输入装置。在其他实施例中，目标压力可以由气囊控制系统180、使用来自一个或多个传感器或其他系统的信息来自动地确定。作为示例，气囊控制系统180可感测何时用户正在刚硬表面(诸如水泥地或沥青路面)上跑步，并且自动地调节目标压力以增大缓冲和/或震动吸收。这可以例如使用来自压力传感器、加速度计、以及其他种类的传感器的信息来确定。作为又一示例，气囊控制系统180可感测何时用户参与到低震动活动(诸如骑自行车或步行)中，并且可相应地自动降低目标压力。
在步骤204中，气囊控制系统180可接收来自一个或多个传感器的信息。在一些实施例中，气囊控制系统180可接收来自压力传感器，诸如压力传感器160的信息。在这样的情况下，所述信息可被用于确定指示气囊122内压力的当前压力值。接下来，在步骤206中，气囊控制系统180可确定是否气囊压力等于目标压力。如果等于，则气囊控制系统180可返回至步骤202。否则，气囊控制系统180可前进至步骤208。将理解的是，在步骤206的过程中，气囊控制系统180可确定是否当前气囊压力在预定误差、或目标压力的百分比内。例如，在一个实施例中，气囊控制系统180可确定是否当前气囊压力在目标压力值的5％内。
在步骤208中，气囊控制系统180可确定是否气囊压力大于目标压力。如果不大于，则气囊控制系统180前进至步骤210。换句话说，当气囊压力不等于目标压力(在步骤206中确定)、并且不大于目标压力(步骤208)时，即意味着气囊压力必须小于目标压力，气囊控制系统180前进至步骤210。因此，在步骤210中，气囊控制系统180进入充气模式，其中气囊122的压力朝着希望的目标压力增大。
如果，在步骤208中，气囊控制系统180确定气囊压力大于目标压力，则气囊控制系统180可前进至步骤212。在步骤212中，气囊控制系统180进入放气模式，其中气囊122的压力朝着希望的目标压力减小。
图6是根据实施例的充气模式的各种阶段的示意性视图。参照图6，在充气模式过程中，电子控制阀140在步行/跑步运动的不同阶段过程中自动地打开和关闭。在图6的顶部处，物品600可见在随着用户向前行进(即，步行或跑步)的一系列运动过程中处于相对于地面表面602的不同相对位置中。特别地，物品600被示出在替代脚跟撞击位置中(包括第一脚跟撞击位置610和第二脚跟撞击位置612)、以及抬起位置中(包括第一抬起位置614和第二抬起位置616)。在物品600的示意性位置下方是气囊组件120的操作阶段，其包括气囊122的不同配置以及用于电子控制阀140的不同操作模式。这些操作阶段包括第一操作阶段620、第二操作阶段622、第三操作阶段624、以及第四操作阶段626。最后，图6的底部示出了作为时间的函数的气囊122内的压力的示意性曲线。该曲线包括随时间变化的气囊压力630，以及实质上随时间恒定的储气室压力632、和目标压力634。此外，曲线中指示的时间总体上与各种物品位置和气囊组件120的操作阶段对应。
在充气模式过程中，电子控制阀140在脚跟撞击过程中关闭、并且在脚跟撞击之间打开。例如，在分别对应于第一脚跟撞击位置610和第二脚跟撞击位置612的第一操作阶段620和第三操作阶段624中，电子控制阀140关闭。相比之下，在分别对应于第一抬起位置614和第二抬起位置616的第二操作阶段622和第四操作阶段624中，电子控制阀140打开。当向下力(示意性地指示为第一向下力640和第二向下力642)趋向于压缩气囊122时，该布置阻止流体在脚跟撞击过程中流出气囊122。此外，由于脚跟撞击之间的气囊压力实质上小于储气室压力，所以该布置允许流体在脚跟撞击之间从储气室124流动到气囊122中(流体流动如第一箭头644和第二箭头646示意性地指示)。
为了描述气囊控制系统180的操作的目的，参照多个时间段。特别地，第一时间段660是当物品600处于第一脚跟撞击位置610时的时间段。第二时间段662是当物品600处于第二脚跟撞击位置612时的时间段。此外，第三时间段664是第一时间段660与第二时间段662之间的时间段，并且通常是在顺序脚跟撞击之间的时间段。附加地，第四时间段660是发生在第二时间段662之后的时间段，并且通常是当物品600处于第二抬起位置616时的时间段。每个时间段仅意图为近似的，并且在其他实施例中，每段的持续时间可变化。
本文描述的过程允许气囊压力朝着目标压力迭代地增大。在当前实施例中，例如，气囊压力具有实质上低于目标压力634的初始值650。在物品100在第一脚跟撞击位置610中接触地面表面602时，气囊控制系统180可检测脚跟撞击事件并且靠近(或保持靠近)电子控制阀140。在一些实施例中，脚跟撞击事件使用感测的压力信息来确定。然而，其他实施例可以使用任何其它器件用于检测脚跟撞击事件。在一些情况下，气囊控制系统180遍及第一时间段660的持续时间而将电子控制阀140控制在关闭位置，所述第一时间段的持续时间实质上与第一脚跟撞击事件的时间对应。
接下来，在物品600在第一抬起位置614中从地面表面602抬起时，气囊控制系统180可打开电子控制阀140以便于允许流体从储气室124流动至气囊122。在该操作阶段，气囊压力逐渐地增大。在一些情况下，气囊控制系统180遍及第三时间段664的持续时间而将电子控制阀140控制在打开位置或状态，所述第三时间段的持续时间实质上与第一脚跟撞击事件和第二脚跟撞击事件之间的时间对应。
接下来，物品100在第二脚跟撞击位置612中又与地面表面602接触。在该点处，气囊控制系统180可检测另一脚跟撞击事件并且关闭电子控制阀140。在一些情况下，气囊控制系统180遍及第二时间段662的持续时间而将电子控制阀140控制在关闭位置或状态，所述第二时间段的持续时间实质上与第二脚跟撞击事件的时间对应。
接下来，在物品100从地面表面602升高至第二抬起位置616时，气囊控制系统180再次打开电子控制阀140，以便于允许流体从储气室124流动至气囊122。在该操作阶段过程中，气囊压力增大至目标压力。一旦气囊压力等于目标压力，电子控制阀140可被再次关闭，由此将气囊122的当前气囊压力维持在目标压力水平处。因而，该布置允许气囊122在脚跟撞击之间的时间段过程中被充气，因为储气室压力被维持在高恒定压力处，使得没有任何压缩力，流体将趋向于从储气室124流动至气囊122。
图7是根据实施例的放气模式的各种阶段的示意性视图。参照图7，在放气模式过程中，电子控制阀140在步行/跑步运动的不同阶段过程中自动地打开和关闭。在图7的顶部处，物品700可见在随着用户向前行进(即，步行或跑步)的一系列运动过程中处于相对于地面表面702的不同相对位置中。特别地，物品700被示出在替代脚跟撞击位置中(包括第一脚跟撞击位置710、第二脚跟撞击位置714、以及第三脚跟撞击位置718)、以及抬起位置中(包括第一抬起位置712和第二抬起位置716)。在物品700的示意性位置下方是气囊组件120的操作阶段，其包括气囊122的不同配置以及用于电子控制阀140的不同操作模式。这些操作阶段包括第一操作阶段720、第二操作阶段722、第三操作阶段724、第四操作阶段726、以及第五操作阶段728。最后，在这些操作阶段下方，示出了作为时间的函数的气囊122内的压力的示意性曲线。该曲线包括随时间变化的气囊压力730，以及实质上随时间恒定的储气室压力732、和目标压力734。
在充气模式过程中，电子控制阀140在脚跟撞击过程中打开、并且在脚跟撞击之间关闭。例如，在分别对应于第一脚跟撞击位置710、第二脚跟撞击位置714、以及第三脚跟撞击位置718的第一操作阶段720、第三操作阶段724、以及第五操作阶段728中，电子控制阀140打开。相比之下，在分别对应于第一抬起位置712和第二抬起位置716的第二操作阶段722和第四操作阶段726中，电子控制阀140打开。当向下力(示意性地指示为第一向下力740、第二向下力742、以及第三向下力770)趋向于压缩气囊122时，该布置允许流体在脚跟撞击过程中流出气囊122。特别地，由于脚跟撞击之间的气囊压力实质上大于储气室压力，所以该布置允许流体在脚跟撞击过程中从储气室122流动至气囊122(流体流动如第一箭头744、第二箭头746、以及第三箭头748示意性地指示)。
为了描述气囊控制系统180在放气模式过程中的操作的目的，参照多个时间段。特别地，第一时间段760是当物品700处于第一脚跟撞击位置710时的时间段。第二时间段762是当物品700处于第二脚跟撞击位置714时的时间段。此外，第三时间段764是第一时间段760与第二时间段762之间的时间段，并且通常是在顺序脚跟撞击之间的时间段。附加地，第四时间段766是发生在第二时间段762之后的时间段，并且通常是当物品700处于第二抬起位置716时的时间段。最后，第五时间段768是发生在第四时间段766之后的时间段，并且通常还发生在当物品700处于第三脚跟撞击位置718时。每个时间段仅意图为近似的，并且在其他实施例中，每段的持续时间可变化。
本文描述的过程允许气囊压力朝着目标压力迭代地减小。在当前实施例中，例如，气囊压力具有实质上大于目标压力734的初始值750。在物品700在第一脚跟撞击位置710中接触地面表面702时，气囊控制系统180可检测脚跟撞击事件并且打开电子控制阀140。在一些实施例中，脚跟撞击事件使用感测的压力信息来确定。然而，其他实施例可以使用任何其它器件用于检测脚跟撞击事件。在一些情况下，气囊控制系统180遍及第一时间段660的持续时间而将电子控制阀140控制在打开位置，所述第一时间段的持续时间实质上与第一脚跟撞击事件的时间对应。在该操作阶段过程中，气囊122的未压缩压力由初始值750减小至第一中间值754。
接下来，在物品700在第一抬起位置712中从地面表面702抬起时，气囊控制系统180可关闭电子控制阀140，以便于阻止储气室124中的流体流动回到气囊122，因为储气室124被维持在比气囊122实质上大的压力处。在一些情况下，气囊控制系统180遍及第三时间段764的持续时间而将电子控制阀140控制在打开位置或状态，所述第三时间段的持续时间实质上与第一脚跟撞击事件和第二脚跟撞击事件之间的时间对应。在该操作阶段，气囊122的压力仍然实质上恒定。
接下来，物品700在第二脚跟撞击位置714中又与地面表面702接触。在该点处，气囊控制系统180可检测另一脚跟撞击事件并且打开电子控制阀140。在一些情况下，气囊控制系统180遍及第二时间段762的持续时间而将电子控制阀140控制在打开位置或状态，所述第二时间段的持续时间实质上与第二脚跟撞击事件的时间对应。在该操作阶段过程中，气囊122的未压缩压力由第一中间值754减小至第二中间值756。
接下来，在物品700从地面表面702升高至第二抬起位置716时，气囊控制系统180再次关闭电子控制阀140，以便于阻止流体从储气室124流动回到气囊122。如在图7中看出的，在第四操作阶段726中的气囊122的压力实质上低于在第二操作阶段722中的气囊122的压力。
接下来，物品700在第三脚跟撞击位置718中又与地面表面602接触。在该点处，气囊控制系统180可检测另一脚跟撞击事件并且打开电子控制阀140。在一些情况下，气囊控制系统180遍及第五时间段768的持续时间而将电子控制阀140控制在打开位置或状态，所述第五时间段的持续时间实质上与第三脚跟撞击事件的时间对应。在该操作阶段过程中，气囊压力减小至目标压力。如在图7中示出的，在该操作阶段过程中，气囊压力730得到实质上等于目标压力734的最终值752。一旦气囊压力730等于目标压力734，电子控制阀140可被再次关闭，由此将气囊122的当前气囊压力维持在目标压力734处。
虽然已经描述了各种实施例，但是上述描述意图为示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说，在所述实施例范围内的更多的实施例和实施方式是显而易见的。相应地，除了根据所附权利要求及其等价物以外，所述实施例是不被约束的。因此，可在所附权利要求的范围内做出各种修正和改变。

Claims (15)

1.一种鞋类物品，包括：
气囊和储气室，其中所述气囊的压力是可调节的，并且其中所述储气室包括限定内部腔体的阻挡层；
电子控制阀，其包括与所述气囊流体连通的第一流体端口、以及与所述储气室流体连通的第二流体端口；
与所述气囊相关联的压力传感器；
用于控制所述电子控制阀的电子控制单元；以及
天线；
其中所述电子控制单元接收来自所述压力传感器的信息，
其中所述电子控制单元被配置为以迭代方式操作所述电子控制阀来实现所述气囊的目标压力，其中，在充气模式中，所述电子控制阀在脚跟撞击过程中关闭、并且在脚跟撞击之间打开，而在放气模式中，所述电子控制阀在脚跟撞击过程中打开、并且在脚跟撞击之间关闭，以及
其中所述电子控制单元被配置为通过天线接收来自于智能电话的压力信息。
2.一种鞋类物品，包括：
气囊和储气室，其中所述气囊的压力是可调节的，并且其中所述储气室包括限定内部腔体的阻挡层；
电子控制阀，其包括与所述气囊流体连通的第一流体端口、以及与所述储气室流体连通的第二流体端口；
与所述气囊相关联的压力传感器；用于控制所述电子控制阀的电子控制单元；以及
与所述气囊相关联的可移动的感测单元，
其中所述电子控制单元接收来自所述压力传感器的信息，
其中所述电子控制单元被配置为以迭代方式操作所述电子控制阀来实现所述气囊的目标压力，其中，在充气模式中，所述电子控制阀在脚跟撞击过程中关闭、并且在脚跟撞击之间打开，而在放气模式中，所述电子控制阀在脚跟撞击过程中打开、并且在脚跟撞击之间关闭。
3.一种鞋类物品，包括：
气囊和储气室，其中所述气囊的压力是可调节的，并且其中所述储气室包括限定内部腔体的阻挡层；
电子控制阀，其包括与所述气囊流体连通的第一流体端口、以及与所述储气室流体连通的第二流体端口；
与所述气囊相关联的压力传感器；以及
用于控制所述电子控制阀的电子控制单元，
其中所述电子控制单元接收来自所述压力传感器的信息，
其中所述电子控制单元被配置为以迭代方式操作所述电子控制阀来实现所述气囊的目标压力，其中，在充气模式中，所述电子控制阀在脚跟撞击过程中关闭、并且在脚跟撞击之间打开，而在放气模式中，所述电子控制阀在脚跟撞击过程中打开、并且在脚跟撞击之间关闭，以及
其中所述气囊是柔性的并且位于所述鞋类物品的鞋底结构中的脚跟区域中，所述电子控制阀被定位在位于所述鞋底结构中的气囊前方的阀壳体中，以及所述储气室由刚性材料形成并且位于所述鞋底结构中的阀壳体的前方。
4.一种鞋类物品，包括：
气囊和储气室，其中所述气囊的压力是可调节的，并且其中所述储气室包括限定内部腔体的阻挡层；
电子控制阀，其包括与所述气囊流体连通的第一流体端口、以及与所述储气室流体连通的第二流体端口；
与所述气囊相关联的压力传感器；
用于控制所述电子控制阀的电子控制单元；以及
配置为与外部泵接合的进气阀，所述进气阀设置在阀壳体上，
其中所述电子控制单元接收来自所述压力传感器的信息，以及
其中所述电子控制单元被配置为以迭代方式操作所述电子控制阀来实现所述气囊的目标压力，其中，在充气模式中，所述电子控制阀在脚跟撞击过程中关闭、并且在脚跟撞击之间打开，而在放气模式中，所述电子控制阀在脚跟撞击过程中打开、并且在脚跟撞击之间关闭。
5.一种鞋类物品，包括：
气囊和储气室，其中所述气囊的压力是可调节的，并且其中所述储气室包括限定内部腔体的阻挡层；
电子控制阀，其包括与所述气囊流体连通的第一流体端口、以及与所述储气室流体连通的第二流体端口；
与所述气囊相关联的压力传感器；以及
用于控制所述电子控制阀的电子控制单元，
其中所述电子控制单元接收来自所述压力传感器的信息，
其中所述电子控制单元被配置为以迭代方式操作所述电子控制阀来实现所述气囊的目标压力，其中，在充气模式中，所述电子控制阀在脚跟撞击过程中关闭、并且在脚跟撞击之间打开，而在放气模式中，所述电子控制阀在脚跟撞击过程中打开、并且在脚跟撞击之间关闭，以及
其中所述气囊被配置为接收液体。
6.一种鞋类物品，包括：
气囊和储气室，其中所述气囊的压力是可调节的，并且其中所述储气室的压力是恒定的，且其中所述储气室和所述气囊包括在所述鞋类物品的鞋底结构中；
电子控制阀，其包括与所述气囊流体连通的第一流体端口、以及与所述储气室流体连通的第二流体端口；
与所述气囊相关联的压力传感器；以及
用于控制所述电子控制阀的电子控制单元，
其中所述电子控制单元接收来自所述压力传感器的信息，以及
其中所述电子控制单元被配置为以迭代方式操作所述电子控制阀来实现所述气囊的目标压力，其中，在充气模式中，所述电子控制阀在脚跟撞击过程中关闭、并且在脚跟撞击之间打开，而在放气模式中，所述电子控制阀在脚跟撞击过程中打开、并且在脚跟撞击之间关闭。
7.根据权利要求1，2，3，4，5和6中的任一项所述的鞋类物品，其中所述压力传感器被设置在所述气囊的内部腔体中。
8.根据权利要求1，2，3，4，5和6中的任一项所述的鞋类物品，其中所述电子控制单元被配置为接收关于所述鞋类物品行进速度的速度信息。
9.根据权利要求1，2，3，4，5和6中的任一项所述的鞋类物品，其中所述电子控制单元被配置为接收关于由所述鞋类物品的用户所行进的距离的距离信息。
10.根据权利要求1，2，3，4，5和6中的任一项所述的鞋类物品，其中所述电子控制单元被配置为接收关于所述鞋类物品的加速度的加速度信息。
11.根据权利要求1，2，3，4，5和6中的任一项所述的鞋类物品，其中所述电子控制单元被配置为接收GPS信息。
12.根据权利要求1，2，3，4，5和6中的任一项所述的鞋类物品，其中所述电子控制单元被配置为以迭代方式操作所述电子控制阀，以在第一脚跟撞击和紧接着第二脚跟撞击之间的时间期间形成气囊中的第一最大压力，并且在所述第二脚跟撞击之后的时间期间形成气囊中的第二最大压力，其中所述第二最大压力大于所述第一最大压力。
13.根据权利要求1，2，4和5中的任一项所述的鞋类物品，其中所述储气室和所述气囊包括在所述鞋类物品的鞋底结构中。
14.根据权利要求6或13所述的鞋类物品，其中所述气囊和所述储气室是包括设置在所述气囊和储气室之间的阀壳体的气囊组件的一部分。
15.根据权利要求6或13所述的鞋类物品，其中所述电子控制单元是气囊控制系统的一部分，其中所述气囊控制系统能够被配置为以充气模式操作，在所述充气模式中，所述气囊中的压力通过所述电子控制阀的自动操作而增大，以及其中所述气囊控制系统能够被配置为以放气模式操作，在所述放气模式中，所述气囊中的压力通过所述电子控制阀的自动操作而减小。
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