CN109315869A - 应用于鞋类制品的电力产生装置及其运作方法 - Google Patents

应用于鞋类制品的电力产生装置及其运作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种应用于鞋类制品的电力产生装置及其运作方法。电力产生装置包含一受力板、一电力产生模块及一充电电路。受力板设置于鞋类制品内，用以承受一压力。电力产生模块用以受到压力作用而产生一磁场变化，并感应磁场变化产生一电力。充电电路耦接鞋类制品，用以接收电力并选择性地提供电力给鞋类制品。

Description

应用于鞋类制品的电力产生装置及其运作方法
技术领域
本发明是与鞋类制品有关，尤其是关于一种应用于鞋类制品的电力产生装置及其运作方法。
背景技术
目前市面上已出现许多不同款式的发光鞋，通过设置于鞋子不同部位的发光二极管(LED)达到发光的效果。
然而，一般的发光鞋通常都需要通过通用序列汇流排(USB)进行充电的方式来提供发光二极管发光所需的电力。也就是说，目前的发光鞋仍需通过外部提供的电力对发光鞋的充电电池充电来使发光鞋发光。一旦发光鞋的充电电池所储存的电力耗尽，若使用者无法即时通过通用序列汇流排(USB)对发光鞋进行充电，发光鞋就无法继续维持发光的效果。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种应用于鞋类制品的电力产生装置及其运作方法，以有效解决现有技术所遭遇到的上述种种问题。
根据本发明的一具体实施例为一种应用于鞋类制品的电力产生装置。于此实施例中，电力产生装置包含一受力板、一电力产生模块及一充电电路。受力板设置于鞋类制品内，用以承受一压力。电力产生模块用以受到压力作用而产生一磁场变化，并感应磁场变化产生一电力。充电电路耦接鞋类制品，用以接收电力并选择性地提供电力给鞋类制品。
于一实施例中，鞋类制品包含至少一发光单元，该至少一发光单元耦接该充电电路，充电电路选择性地提供该电力给该至少一发光单元，致使该至少一发光单元发光。
于一实施例中，充电电路选择性地提供给该至少一发光单元的该电力具有一脉冲型式，致使该至少一发光单元发出一闪光。
于一实施例中，该至少一发光单元还具有一荧光物，用以将该至少一发光单元发出的闪光变为一连续光。
于一实施例中，充电电路包含一电容及一开关，开关设置于电容与鞋类制品之间，充电电路接收到的电力是储存于电容，并由开关控制电容所储存的电力是否提供给鞋类制品。
于一实施例中，电力产生模块还包含一磁铁单元及一感应线圈。磁铁单元用以受到压力作用而产生磁场变化。感应线圈与磁铁单元相邻配置，用以感应磁场变化产生电力。
根据本发明的另一具体实施例为一种电力产生装置运作方法。于此实施例中，电力产生装置运作方法用以运作一电力产生装置，电力产生装置是应用于一鞋类制品，电力产生装置包含一受力板、一电力产生模块及一充电电路，受力板是设置于鞋类制品内。电力产生装置运作方法包含下列步骤：当受力板承受到一压力时，电力产生模块受到压力作用而产生一磁场变化并感应磁场变化产生一电力；以及充电电路接收电力并选择性地提供电力给鞋类制品。
于一实施例中，该鞋类制品包含至少一发光单元，该至少一发光单元耦接该充电电路，该充电电路选择性地提供该电力给该至少一发光单元，致使该至少一发光单元发光。
于一实施例中，该充电电路选择性地提供给该至少一发光单元的该电力具有一脉冲型式，致使该至少一发光单元发出一闪光。
于一实施例中，该至少一发光单元还具有一荧光物，用以将该至少一发光单元发出的该闪光变为一连续光。
于一实施例中，该充电电路包含一电容及一开关，该开关设置于该电容与该鞋类制品之间，该充电电路接收到的该电力是储存于该电容，并由该开关控制该电容所储存的该电力是否提供给该鞋类制品。
于一实施例中，该电力产生模块还包含一磁铁单元及一感应线圈，且该感应线圈与该磁铁单元相邻配置，当该磁铁单元受到该压力作用而产生该磁场变化时，该感应线圈感应该磁场变化产生该电力。
相较于现有技术，根据本发明的应用于鞋类制品的电力产生装置及其运作方法是通过使用者穿鞋类制品行走时的脚踏压力驱动鞋类制品自身的磁生电机制来感应产生电力，并将电力储存于充电电容中，以提供给设置于鞋类制品上的发光单元(例如发光二极管)，使其达到发光的效果。因此，当发光鞋没电无法发光时，使用者不需通过外部充电的方式提供电力给发光鞋，使用者只需持续行走施加脚踏压力即可使发光鞋继续维持发光的效果，不仅对使用者而言较为方便，且可省下外部充电的成本。
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附附图得到进一步的了解。
附图说明
图1为发光单元是设置于鞋类制品的示意图。
图2为本发明的一较佳具体实施例中的电力产生装置应用于鞋类制品的功能方块图。
图3为电力产生模块包含磁铁单元与感应线圈的示意图。
图4为充电电路的一实施例。
图5为本发明的另一较佳具体实施例中的电力产生装置运作方法的流程图。
主要元件符号说明：
1：鞋子
10：电力产生装置
12：发光单元
100：受力板
102：电力产生模块
104：充电电路
F：压力
EP：电力
MA：磁铁单元
CO：感应线圈
IN1：第一输入端
IN2：第二输入端
R1：第一电阻
R2：第二电阻
R3：第三电阻
OP：运算放大器
OUT：输出端
C：电容
S10～S16：步骤
具体实施方式
根据本发明的一具体实施例为一种应用于鞋类制品的电力产生装置。于此实施例中，电力产生装置可应用于一发光鞋且该发光鞋包含至少一发光单元，例如发光二极管，且发光单元可设置于发光鞋的鞋底或鞋身等不同部位。举例而言，图1中的该些发光单元12是设置于鞋类制品1的鞋底侧边，以达到发光的效果，但不以此为限。
需说明的是，设置于鞋类制品1的电力产生装置是通过使用者穿鞋类制品1行走时的脚踏压力来驱动电力产生装置自身的磁生电机制产生电力并储存于电容中，由以将电力产生装置产生的电力用来驱动设置于鞋类制品1上的发光单元12发光，而不需由外部充电。
请参照图2，图2为此实施例中的电力产生装置10应用于鞋类制品1的功能方块图。如图2所示，电力产生装置10是设置于鞋类制品1内且鞋类制品1还包含发光单元12。电力产生装置10包含受力板100、电力产生模块102及充电电路104。其中，电力产生模块102耦接充电电路104；充电电路104耦接发光单元12。
于此实施例中，受力板100是设置于鞋类制品1内，用以承受一压力F。实际应用中，受力板100可均匀地设置于鞋类制品1内的鞋垫上，由以均匀地承受使用者穿着鞋类制品1时其脚部所施加在鞋垫上的脚踏压力，但不以此为限。
于此实施例中，电力产生模块102是用以受到压力F的作用而产生磁场变化，并感应此磁场变化而产生电力EP。举例而言，如图3所示，电力产生模块102可包含磁铁单元MA与感应线圈CO。磁铁单元MA与感应线圈CO彼此相邻配置。当电力产生模块102受到压力F的作用时，磁铁单元MA会受到压力F的作用而产生磁场(磁力线)的变化，而感应线圈CO即会根据此一磁场(磁力线)的变化感应产生电力EP，并以感应电压的形式输出至充电电路104。
需说明的是，当电力产生模块102受到压力F的作用时，压力F可作用于一齿轮组(图未示)使其转动，并通过齿轮组的转动来驱动磁铁单元MA改变其状态而产生磁场(磁力线)的变化，但不以此为限。
于此实施例中，充电电路104是用以接收电力产生模块102所输出的电力EP并选择性地提供电力EP给设置于鞋类制品1上的发光单元12。请参照图4，图4为充电电路104的一实施例。
如图4所示。充电电路104包含第一输入端IN1、第二输入端IN2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、电容C、运算放大器OP及输出端OUT。其中，第一输入端IN1与第二输入端IN2是耦接电力产生模块102；第一电阻R1是耦接于第一输入端IN1与运算放大器OP的负输入端－之间；第二电阻R2是耦接于第二输入端IN2与运算放大器OP的正输入端+之间；第三电阻R3的一端耦接至第二电阻R2与运算放大器OP的正输入端+之间且第三电阻R3的另一端接地；电容C的一端耦接至第一电阻R1与运算放大器OP的负输入端－之间且电容C的另一端耦接至运算放大器OP与输出端OUT之间；输出端OUT则耦接至发光单元12。
当电力产生模块102所产生的电力EP以感应电压的形式输出至充电电路104时，充电电路104的第一输入端IN1与第二输入端IN2之间的电压差即为电力EP的感应电压大小，并且充电电路104会根据感应电压产生一感应电流至电容C，由以将电力EP储存于电容C中，以视实际需要选择性地提供电力EP给发光单元12发光。
于实际应用中，充电电路104可进一步包含一开关(图未示)并将开关设置于电容C与输出端OUT之间，或是在充电电路104与发光单元12之间设置一开关，用以通过此开关控制电容C所储存的电力EP是否要输出至发光单元12。至于此开关的形式并无特定的限制，可以是各种不同的电路开关，例如电晶体或硅控整流器(Silicon Controlled Rectifier,SCR)等。
需说明的是，若充电电路104提供给发光单元12的电力EP具有一脉冲型式，则发光单元12即会根据脉冲型式的电力EP发出脉冲型式的光，亦即闪光。此外，发光单元12亦可进一步设置有一荧光物(例如蓄光型的荧光膜、荧光胶或荧光丝)，用以将发光单元12发出的闪光转变为连续光。
根据本发明的另一具体实施例为一种运作方法。于此实施例中，电力产生装置运作方法用以运作一电力产生装置。电力产生装置是应用于一鞋类制品。电力产生装置包含一受力板、一电力产生模块及一充电电路。受力板是设置于鞋类制品内。
请参照图5，图5为本发明的电力产生装置运作方法的流程图。如图5所示，电力产生装置运作方法可包含下列步骤：
步骤S10：设置于鞋内的受力板承受压力。
步骤S12：电力产生模块受到压力作用而产生磁场变化并感应磁场变化产生电力。
步骤S14：充电电路接收电力并选择性地提供电力给设置于鞋上的发光单元。
步骤S16：发光单元受电力驱动而发光。
相较于现有技术，根据本发明的应用于鞋类制品的电力产生装置及其运作方法是通过使用者穿鞋类制品行走时的脚踏压力驱动其自身磁生电的机制来感应产生电力，并将电力储存于充电电容中，以提供给设置于鞋类制品上的发光单元(例如发光二极管)，使其达到发光的效果。因此，当发光鞋没电无法发光时，使用者不需通过外部充电的方式提供电力给发光鞋，使用者只需持续行走施加脚踏压力即可使发光鞋继续维持发光的效果，不仅对使用者而言较为方便，且可省下外部充电的成本。
由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明权利要求的范畴内。

Claims (12)

1.一种电力产生装置，应用于一鞋类制品，其特征在于，该电力产生装置包含：
一受力板，设置于该鞋类制品内，用以承受一压力；
一电力产生模块，用以受到该压力作用而产生一磁场变化，并感应该磁场变化产生一电力；以及
一充电电路，耦接该鞋类制品，用以接收该电力并选择性地提供该电力给该鞋类制品。
2.如权利要求1所述的电力产生装置，其特征在于，该鞋类制品包含至少一发光单元，该至少一发光单元耦接该充电电路，该充电电路选择性地提供该电力给该至少一发光单元，致使该至少一发光单元发光。
3.如权利要求2所述的电力产生装置，其特征在于，该充电电路选择性地提供给该至少一发光单元的该电力具有一脉冲型式，致使该至少一发光单元发出一闪光。
4.如权利要求3所述的电力产生装置，其特征在于，该至少一发光单元还具有一荧光物，用以将该至少一发光单元发出的该闪光变为一连续光。
5.如权利要求1所述的电力产生装置，其特征在于，该充电电路包含一电容及一开关，该开关设置于该电容与该鞋类制品之间，该充电电路接收到的该电力是储存于该电容，并由该开关控制该电容所储存的该电力是否提供给该鞋类制品。
6.如权利要求1所述的电力产生装置，其特征在于，该电力产生模块还包含：
一磁铁单元，用以受到该压力作用而产生该磁场变化；以及
一感应线圈，与该磁铁单元相邻配置，用以感应该磁场变化产生该电力。
7.一种电力产生装置运作方法，用以运作一电力产生装置，该电力产生装置是应用于一鞋类制品，该电力产生装置包含一受力板、一电力产生模块及一充电电路，该受力板是设置于该鞋类制品内，其特征在于，该电力产生装置运作方法包含下列步骤：
当该受力板承受到一压力时，该电力产生模块受到该压力作用而产生一磁场变化并感应该磁场变化产生一电力；以及
该充电电路接收该电力并选择性地提供该电力给该鞋类制品。
8.如权利要求7所述的电力产生装置运作方法，其特征在于，该鞋类制品包含至少一发光单元，该至少一发光单元耦接该充电电路，该充电电路选择性地提供该电力给该至少一发光单元，致使该至少一发光单元发光。
9.如权利要求8所述的电力产生装置运作方法，其特征在于，该充电电路选择性地提供给该至少一发光单元的该电力具有一脉冲型式，致使该至少一发光单元发出一闪光。
10.如权利要求9所述的电力产生装置运作方法，其特征在于，该至少一发光单元还具有一荧光物，用以将该至少一发光单元发出的该闪光变为一连续光。
11.如权利要求7所述的电力产生装置运作方法，其特征在于，该充电电路包含一电容及一开关，该开关设置于该电容与该鞋类制品之间，该充电电路接收到的该电力是储存于该电容，并由该开关控制该电容所储存的该电力是否提供给该鞋类制品。
12.如权利要求7所述的电力产生装置运作方法，其特征在于，该电力产生模块还包含一磁铁单元及一感应线圈，且该感应线圈与该磁铁单元相邻配置，当该磁铁单元受到该压力作用而产生该磁场变化时，该感应线圈感应该磁场变化产生该电力。
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