CN112219231A - 智能电子鞋类和用于执行自动鞋类特征的控制逻辑 - Google Patents

Abstract

提供了带有控制器自动化特征的智能电子鞋，制造/使用这种鞋类的方法，和用于执行智能电子鞋类的自动化特征的控制系统。一种智能电子鞋(IES)，其包括鞋帮和鞋底结构，鞋帮附接到用户的脚上，并且鞋底结构附接到鞋帮并在其上支撑用户的脚。警告系统，安装到鞋底结构和/或鞋帮，响应于电子命令信号而产生预定输出。IES系统还包括与远程计算节点进行无线通信的无线通信设备，以及与无线通信设备和警告系统通信的鞋类控制器。鞋类控制器接收指示用户和远程计算节点的位置的位置数据，确定用户的位置是否在预定位置之内/距节点位置的接近度之内，如果是，则将命令信号发送到警告系统以通知用户/车辆。

Description

智能电子鞋类和用于执行自动鞋类特征的控制逻辑

优先权和相关申请的交叉引用

本申请是2018年12月14日提交的现在已经授权的美国专利申请US16/220,403的国际(PCT)申请，并且是2018年8月28日提交的美国专利申请US16/114,632(现在是美国专利US10,178,890B1)的继续申请，并要求于2018年5月31日提交的美国临时专利申请US62/678,796的权益和优先权。

技术领域

本公开总体上涉及可穿戴电子设备。更具体地，本公开的方面涉及用于实现智能电子鞋类和服装的自动化特征的系统、方法和设备。

背景技术

鞋类物品，例如鞋、靴子、拖鞋、凉鞋等，通常由两个主要元素组成：将鞋类固定在用户脚上的鞋帮；为脚提供下层支撑的鞋底结构。鞋帮可以用多种材料制成，包括纺织品、泡沫塑料、聚合物、天然皮革和合成皮革等，这些材料可以缝在一起或粘合地结合在一起，以形成用于牢固容纳脚的外壳或线束。对于凉鞋和拖鞋，鞋帮可以具有开放的脚趾或脚跟构造，或者通常可以受限于在脚背上延伸的一系列带子，并且在某些设计中可以围绕脚踝。相反，靴子和鞋的设计则结合了完整的鞋帮，其具有封闭的脚趾或脚后跟构造以及穿过后帮部分的脚踝开口，脚踝开口提供了到鞋类内部的通路，从而便于脚进入鞋帮中或脚从鞋帮移出。可以使用鞋带或带子将脚固定在鞋帮内。

鞋底结构通常附接到鞋帮的下部，位于用户的脚和地面之间。在包括运动鞋在内的许多鞋类物品中，鞋底结构是分层构造，其通常结合有增强舒适性的内底，减轻冲击的中底和表面接触的外底。可以部分或全部位于鞋帮内的内底是薄且可压缩的构件，其为用户的脚的下侧提供接触表面。相比之下，中底被安装在内底之下，形成鞋底结构的中间层。除了减弱地面反作用力外，中底还可以帮助控制脚运动并赋予稳定性。外底固定到中底的底侧，该外底形成鞋类的地面接触部分，通常由耐用且耐磨的材料制成，该材料包括用于改善抓地力的特征。

发明内容

本文呈现的是具有用于实现自动化鞋类功能的带有伴随控制逻辑的智能电子鞋，制造这种鞋类的方法和使用这种类鞋的方法以及用于提供智能电子鞋的自动化特征的控制系统。通过示例的方式，提出了一种自适应服装和鞋类互联网(IoAAF：Internet ofAdaptive Apparel and Footwear)系统，该系统与智能电子鞋(IES)无线通信，以自动化鞋和机动车辆之间的通信，即鞋类到车辆(F2V)的通信。例如，在共享乘车应用程序中，通过在个人智能手机或其他手持计算设备上运行的基于Web的小程序或专用移动应用程序(“app”)，将注册驾驶员与乘车乘客配对。配对后，乘车人(穿着IES)可以在路边等待共享乘车的驾驶员。为了帮助驾驶员识别正在等待的乘车人，例如，在乘车人在人群中或在繁忙的人行道上等驾驶员的情况下，IES将自动提供叫喊特征，这帮助驾驶员发现他们的乘客。IES特别要追踪乘车人和驾驶员的实时位置；在确定乘车人的位置在预定位置或距驾驶员位置的接近度内时，IES将自动生成足以引起驾驶员注意的视觉或听觉输出。例如，鞋中底中内置的IES处理器向内置的鞋照明系统发出命令信号，使灯照明、闪烁、变色或其组合。可选地或可替代地，IES处理器可以将命令提示无线地发送到车辆控制系统以响应性地产生视觉或听觉输出，例如激活车辆喇叭或车辆照明系统以帮助乘车人识别驾驶员。

为了在IES和远程电子设备(例如共享乘车驾驶员的汽车)之间实现无线通信，IES可以支持由用户的智能手机、手持计算设备或其他具有无线通信能力的便携式电子设备建立的通信会话。可替代地，IES可以与封装在鞋结构内的驻留无线通信设备一起作为独立设备来操作。其他外围硬件可能包括驻留存储器，短波天线，可充电电池，SIM卡等，所有这些均容纳于鞋结构内。IES可以配备人机界面(HMI)，该人机界面允许用户与鞋类和/或IoAAF系统进行交互。例如，一个或多个电活性聚合物(EAP)传感器可以被编织成或被形成为安装在鞋结构上的补片，并且可操作以接收允许用户控制IES的操作方面的用户输入。同样，用于执行自动鞋类特征的任何伴随操作都可以通过IES处理器在本地执行，或者可以以分布式计算方式进行，以供智能手机、手持计算设备、IoAAF系统或其任意组合执行。

作为又一选择，任何一个或多个期望的鞋类特征的执行可能最初需要经由IES处理器和/或IoAAF系统服务器计算机对用户进行安全认证。例如，鞋结构内的分布式传感器阵列与IES处理器通信以执行生物特征验证，例如确认用户的体重(例如，通过压力传感器)，鞋的大小(例如，通过电自适应反应鞋带(EARL))，脚印(例如，通过光学指纹传感器)或其他合适的方法。作为此概念的扩展，任何上述传感设备都可以用作二进制(ON/OFF)开关，以在尝试执行自动化特征时确认IES实际上在用户的脚上。一旦建立了安全认证，智能电子鞋也可以用作进行付款或接受付款的手段或作为商业交易的一部分。

提供无线数据交换以促进自动化特征的执行可能需要将IES提供IoAAF系统注册。例如，用户可以使用IoAAF系统记录IES序列号，然后该序列号将向个人帐户(例如，在用户的智能手机，平板电脑，PC或笔记本电脑上运行的“数字保险箱”)发出验证密钥，以提供附加认证。可以例如通过用户手动完成注册，或者例如通过鞋上的条形码或近场通信(NFC)标签以数字方式完成注册。可以将唯一的虚拟鞋分配给IES，并将其存储在数字保险箱中；每个虚拟鞋都可以由旨在帮助确保唯一性和真实性的区块链安全技术提供支持，例如加密哈希函数，可信时间戳，关联交易数据等。一旦正确验证，IES可以用于验证用户的身份，以参加音乐会，电影，体育赛事，飞机，其他大众运输等。虽然参考鞋类物品作为本文提出的新颖概念的代表性应用进行了描述，但是可以预见，许多公开的选项和特征可以应用于其他可穿戴衣物，包括衣服，头饰，眼镜，腕带，领带，腿装等。

本公开的各方面涉及用于执行自动化鞋类特征的联网控制系统和伴随逻辑。例如，提出了一种智能电子鞋系统，其包括鞋类产品，该鞋类产品具有鞋帮和鞋底结构，鞋帮附接到用户的脚上，并且鞋底结构附接到鞋帮并在其上支撑用户的脚。鞋底结构包括外底，该外底限定了鞋类物品的最底部的地面接合部分。安装到鞋底结构和/或鞋帮的控制器自动警告系统可用于响应于一个或多个电子命令信号生成视觉、听觉和/或触觉输出。IES系统还包括与远程计算节点进行无线通信的无线通信设备，以及与无线通信设备和警告系统通信的系统控制器。该控制器可以驻留在鞋类中或远离鞋类，并且被编程为接收位置数据，该位置数据指示用户的位置和远程计算节点的位置。控制器使用此数据确定用户的位置是在预定位置内还是在距节点位置的接近度内。响应于用户的位置在预定位置或距节点位置的预定接近度之内，系统控制器自动将命令信号发送到警告系统，以产生预定的视觉、替角和/或触觉警告，该警告可由用户和/或机动车辆感知，例如，从而将他们之间的相对接近度/位置通知一方或双方。

本公开的其他方面涉及用于组装任何公开的系统和设备的方法和用于操作任何公开的系统和设备的方法。在一个示例中，提出了一种用于制造用户的脚的鞋类物品的方法。该代表性方法以任何顺序并且以与以上或以下公开的特征和选项中的任何的任意组合包括：提供鞋帮，该鞋帮被构造为接收并附接至用户的脚；提供鞋底结构，该鞋底结构被构造为在其上支撑用户的脚，该鞋底结构具有外底，该外底限定了鞋类的地面接合部分；将鞋底结构附接到鞋帮；将控制器自动警告系统安装到鞋底结构和/或鞋帮，警告系统构造为响应命令信号生成听觉、视觉和/或触觉输出；将无线通信设备安装到鞋底结构和/或鞋帮，该无线通信设备被构造为与远程计算节点无线通信；将驻留控制器安装到鞋底结构和/或鞋帮上。该驻留控制器可操作地连接到无线通信设备和警告系统。驻留控制器被编程为：接收指示用户当前位置的用户位置数据；接收指示远程计算节点的当前位置的节点位置数据；确定用户的位置是在预定位置内还是在距节点位置的接近度内；并通过将命令信号自动发送到警告系统以生成预定警告，来响应用户的位置在预定位置之内或在距节点位置的接近度之内。

在另一个示例中，提出了一种执行智能电子鞋的自动化特征的方法。该代表性方法以任何顺序并且以与以上或以下公开的特征和选项中的任何的任意组合包括：经由驻留或远程无线通信设备接收指示用户位置的位置数据；经由无线通信设备接收指示远程计算节点的节点位置的位置数据；经由驻留或远程鞋类控制器来确定用户是否位于预定位置内或与节点位置的预定接近度内；并且响应于用户位置在预定位置内或在距节点位置的接近度内，鞋类控制器自动向驻留控制器自动警告系统发送命令信号，以生成可由用户和/或机动车辆感知的预定的视觉、听觉和/或触觉警告，例如，从而将他们之间的相对接近/位置通知一方或双方。

本公开的其他方面涉及具有自动照明能力的鞋。例如，一种鞋类物品包括鞋帮，该鞋帮接收、至少部分地覆盖并附接到用户的脚上。鞋底结构，其附接到鞋帮的下部并在其上支撑用户的脚，该鞋底结构包括外底，该外底限定了鞋类的地面接合表面。驻留警告系统，其安装到鞋底结构，并且可以选择性地致动以响应于电子命令信号而产生视觉、听觉和/或触觉警告。驻留无线通信设备安装在鞋底结构内部，并且可用于与远程计算节点进行无线通信，例如机动车辆、远程后端服务器计算机、中间件节点、在便携式电子设备上运行的专用软件app等。

继续以上示例，该鞋类还配备有驻留控制器，该驻留控制器安装在鞋底结构内部并与无线通信设备和警告系统通信连接。该驻留控制器被编程以接收指示用户当前位置和远程计算节点当前位置的位置数据。然后，驻留控制器确定用户的当前位置是否在预定位置/距节点当前位置的接近度内。如果是这样，则驻留控制器响应性地将一个或多个命令信号发送到警告系统，以生成预定警告，以通知用户/车辆他们的相对靠近性。

对于任何公开的系统、方法和设备，鞋类控制器可以例如响应于用户位置在预定位置/距节点位置的接近度内，将命令信号发送到远程计算节点的控制系统以产生听觉或视觉输出。例如，远程计算节点可以是具有车辆前照灯系统的机动车辆；在这种情况下，鞋类控制器导致的视觉输出可能包括车辆前照灯系统的光输出的照明、闪烁和/或增强。可选地，鞋类控制器可操作为使车辆前照灯系统的光输出与IES警告系统的预定光输出协调。此外，鞋类控制器提示的听觉输出可能包括激活和/或调制机动车辆的喇叭系统、信息娱乐系统或其他能够产生听觉输出的车辆子系统的听觉输出。可选地，鞋类控制器可操作为将车辆音频系统的听觉输出与IES警告系统的预定音频输出进行协调。

对于任何公开的系统、方法和设备，用户可以具有便携式电子设备，例如智能手机、平板电脑和/或智能手表；无线通信设备可以被设计为无线连接到便携式电子设备，并通过该连接性与远程计算节点无线通信。作为另一选择，警告系统可以包括安装到鞋结构的触觉换能器。在这种情况下，鞋类控制器的命令信号使触觉换能器生成触觉提示，例如，当用户的位置在预定位置内/距节点位置的接近度内时通知用户。同样的道理，警告系统可以包括安装到鞋结构上的音频系统。鞋类控制器的命令信号可以使音频系统生成预定的声音输出，例如，当用户的位置在预定位置内/距节点位置的接近度时，通知用户。

对于任何公开的系统、方法和设备，远程计算节点可以是用于住宅或商业安全系统的中央控制单元。在这种情况下，鞋类控制器可以在用户的位置正进入(或离开)预定位置或由安全系统监视的住宅或建筑物的接近度时，向安全系统发送停用(或激活)命令信号。同样，远程计算节点可以是家庭自动化系统的中央控制单元。在这种情况下，鞋类控制器可例如响应于用户的位置在预定位置内或在距与家庭自动化系统相关联的房屋或房屋内的特定房间的接近度内，而向家庭自动化系统发送命令信号以锁定或解锁门、激活或停用室内照明灯和/或增加或降低恒温器的温度。预定位置或接近度可以由鞋类控制器产生的地理围栏来描绘。在这种情况下，在检测到突破地理围栏的远程计算节点或IES时，命令信号被发送到远程计算节点或IES子系统。

对于任何公开的系统、方法和设备，可以将压力传感器安装到鞋结构并配置为检测脚在鞋帮中的存在。对于某些应用，仅当在鞋帮中检测到脚的存在时，才可以将命令信号发送到IES警告系统。可以通过多种方法来实现鞋类物品中的脚存在感测，包括压力/力感测，电容感测，磁信号感测等。可选地，压力传感器可以安装在鞋底结构内部，并配置为检测用户的体重。根据这些传感器读数，鞋类控制器可以确定检测到的当前用户的体重是否在存储器存储的已验证用户体重的预定范围内(即，对注册用户进行认证)。一旦通过验证，鞋类控制器便会将命令信号传输到IES警告系统。

对于任何公开的系统、方法和设备，IES可包括附接到鞋帮的鞋带，以及安装在鞋底结构内部并且可操作以在张紧状态和未张紧状态之间选择性地转换鞋带/带子的鞋带马达。鞋类控制器可以与鞋带马达通信以确定鞋带的当前状态。在这种情况下，仅当鞋带处于张紧状态时，才可以将命令信号发送到IES警告系统。对于至少一些配置，张紧状态可以包括多个离散的张紧位置；IES系统可以包括鞋带传感器，该鞋带传感器为当前用户检测当前离散的张紧位置。鞋类控制器可以与鞋带传感器通信以确定当前离散的张紧位置是否对应于存储器存储的经验证的鞋带张紧位置(即，对注册用户进行认证)。一旦当前用户通过验证，鞋类控制器便会将命令信号发动到IES警告系统。可以在例如美国专利申请公开US2016/0262485和US2018/0020764中找到关于具有机动系带和手势控制能力的鞋类的其他信息，为了所有目的将其全部以引用的方式并入本文。还可以预见，可以通过步态剖绘和分析来实现用户识别，该步态剖绘和分析可以从鞋中的微机电系统(MEMS)确定，例如，以认证/验证用户(单独或与智能手机上的验证相结合)。

对于任何公开的系统、方法和设备，远程计算节点可以包括光学传感器，例如作为数字相机的一部分。IES警告系统的预定输出可以包括个性化的颜色和/或编码的眨眼图案，其可以由光学传感器检测并且被设计为向远程计算节点验证用户。对于至少某些应用，无线通信设备可以包括

Low Energy(BLE)，低功率和广域类别(CAT)M1或窄带CAT-NB1无线接口。作为另一选择，条形码，射频识别(RFID)标签或近场通信(NFC)标签可被附接到鞋底结构和/或鞋帮；这些特征旨在将安全认证码传达给远程计算节点。

以上概述并非旨在表示本公开的每个实施例或每个方面。而是，前述概述仅提供本文阐述的一些新颖概念和特征的示例。当结合附图和所附权利要求书时，从以下示出的用于实施本发明的示例和代表性模式的详细描述中，本公开的上述特征和优点以及其他特征和伴随的优点将变得显而易见。而且，本公开明确地包括上面和下面呈现的元件和特征的任何和所有组合和子组合。

附图说明

图1是根据本公开的方面的具有自动鞋类特征的代表性智能电子鞋的外侧侧视图。

图2是图1的代表性智能电子鞋的局部示意性底视图。

图3是在与代表性IES系统进行无线数据交换以执行一个或多个自动鞋类特征期间，穿着一双图1和图2的智能电子鞋的代表性用户的局部示意透视图。

图4是根据所公开概念的方面的，可以对应于由驻留或远程控制逻辑电路、可编程控制器或其他基于计算机的设备或设备网络执行的存储器存储的指令的自动鞋类特征协议的流程图。

图5是根据本公开的方面的采用图1和图2的一双智能电子鞋来自动停用安全系统以进入代表性建筑物的代表性用户的透视图图示。

图6是根据本公开的方面的采用图1和2的一双智能电子鞋来自动激活或停用由家庭自动化系统控制的一个或多个子系统的代表性用户的平面图图示。

本公开适于各种修改和替代形式，并且一些代表性的实施例已经通过示例的方式在附图中示出并且将在本文中详细描述。然而，应当理解，本公开的新颖方面不限于以上列举的附图中示出的特定形式。而是，本公开将覆盖落入由所附权利要求书涵盖的本公开的范围内的所有修改，等同，组合，子组合，置换，分组和替代。

具体实施方式

本公开易于以许多不同形式实施。在附图中示出并且将在本文中详细描述本公开的代表性实施例，应理解提供这些示出的示例作为公开原理的示例性阐述，而不是对本公开的广泛方面的限制。就此而言，在摘要，技术领域，背景技术，发明内容和详细说明部分中描述但未在权利要求中明确提出的元素和限制，不应通过暗示、推断或其他方式单独或集体地并入权利要求中。

出于本详细描述的目的，除非特别声明：单数包括复数，反之亦然；词语“和”和“或”应同时是连接词和反义连接词；词语“任何”和“所有”均表示“任何和所有”；并且，“包括”，“包含”和“具有”各自应表示“包括但不限于”。此外，在本文中可以以“处于，接近，在...附近”或“在0-5％以内”或“在可接受的制造公差内”或其任何逻辑组合的意义使用诸如“大约”，“几乎”，“基本上”，“大致”等近似词。最后，方向性形容词和副词，例如之前，之后，内侧，外侧，近侧，远侧，竖直，水平，前，后，左，右等，可能是例如关于穿着在用户脚上并且操作性地取向为鞋底结构的基部位于平坦表面上的鞋类物品。

现在参考附图，其中贯穿若干视图，相同的附图标记表示相同的特征，图1中显示了代表性的鞋类物品，整体以10表示，并在此处出于讨论目的描绘为运动鞋或“球鞋”。图示的鞋类10(为简洁起见，在本文中也称为“智能电子鞋”或“IES”)仅是示例性应用，利用其可以实践本公开的新颖方面和特征。同样，将本概念用于在人脚上穿戴的可穿戴电子设备的实施方式也应理解为本文公开的概念的代表性应用。将理解，本公开的许多方面和特征可以被集成到其他鞋类构造中并且可以被结合到任何逻辑上相关类型的可穿戴电子设备中。如本文所使用的，术语“鞋”和“鞋类”，包括其排列，可以互换地和同义地使用，以指代穿在脚上的任何相关类型的服装。最后，附图中示出的特征不一定按比例绘制，并且仅出于指导目的而提供。因此，附图中所示的特定和相对尺寸不应解释为限制性的。

代表性的鞋类物品10在图1和图2中总体上被描述为两部分结构，其主要由安装在下面的鞋底结构14的顶部上的容纳脚的鞋帮12组成。为了便于参考，鞋类10可以被分成三个解剖区域：前脚区域RFF，中脚区域RMF和后脚(脚跟)区域RHF，如图2所示。鞋类10也可以沿竖直平面分为外侧部段SLA(离人体矢状平面最远的鞋10的远侧半部)和内侧部段SME(离人体的矢状平面最近的鞋子10的近侧半部)。根据公认的解剖学分类，前脚区域RFF位于鞋类10的前部，并且通常对应于趾骨(趾)，跖骨及其任何相互连接的关节。在前脚区域和后脚区域RFF和RHF之间插入了中脚区域RMF，该中脚区域通常对应于楔形、舟状和长方体的骨骼(即脚的足弓区域)。相反，脚跟区域RHF位于鞋类10的后部，并且通常对应于距骨和跟骨。鞋类10的外侧部段和内侧部段SLA和SME都延伸穿过所有三个解剖区域RFF、RMF、RHF，并且每个都对应于鞋类10的相应的横向侧。尽管在图1和2中仅示出了用于用户的左脚的单个鞋子10，但是可以提供用于用户的右脚的镜像的基本上相同的对应物，如图3所示。可以认识到，鞋10的形状、尺寸、材料组成和制造方法可以单独地或共同地改变，以适应实际上的任何常规或非常规应用。

参考图1，鞋帮12被描绘为具有封闭的脚趾和脚跟构造，其通常由三个相互连接的部分限定：覆盖并保护脚趾的脚趾盒12A，在脚趾盒之后并围绕鞋带孔眼16和鞋舌18延伸的鞋面12B，在鞋面12B之后并且包括覆盖鞋跟的鞋帮12的后部和侧面的后帮12C。鞋类10的鞋帮12部分可以由多种材料中的任何一种或它们的组合制成，例如纺织品，泡沫，聚合物，天然皮革和合成皮革等，这些材料被缝合、粘黏合地结合或焊接在一起以形成内部空隙，以用于舒适地容纳脚。鞋帮12的各个材料元件可以相对于鞋类10进行选择和定位，以便例如选择性地赋予耐用性，透气性，耐磨性，柔韧性和舒适性。鞋帮12的后帮12C中的脚踝开口15提供进入鞋10内部的通道。可以使用鞋带20，带子，带扣或其他常规机构来改变鞋帮12的周长，以将脚更牢固地保持在鞋10的内部，以及方便脚从鞋帮12进入和移出。鞋带20可穿过鞋帮12中的一系列孔眼；鞋舌18可以在鞋带20和鞋帮12的内部空隙之间延伸。

鞋底结构14被牢固地固定到鞋帮12，使得鞋底结构14在鞋帮12和用户站立在其上的支撑表面(例如，图3的地面GS1)之间延伸。实际上，鞋底结构14充当将用户的脚与地面分开的中间支撑平台。除了减弱地面反作用力并为脚提供缓冲之外，图1的鞋底结构14还可以提供抓地力，赋予稳定性并有助于限制各种脚运动，例如无意的脚倒立和外翻。根据图示的示例，鞋底结构14被制造为具有最上层的内底22、中间中底24和最下层的外底26的夹心结构。示出的内底22部分地位于鞋类10的内部空隙内，牢固地固定至鞋帮12的下部，使得内底22位于脚的足底表面附近。内底22的下面是中底24，该中底24结合了增强鞋类10的舒适性、性能和/或地面反应力衰减特性的一种或多种材料或嵌入元件。这些元件和材料可单独或以任何组合包括聚合物泡沫材料(例如聚氨酯或乙烯-乙酸乙烯酯(EVA))，填充材料，调节剂，充气气囊，板，支撑元件或运动控制构件。在鞋类10的某些构造中可能不存在的外底26被固定到中底24的下表面。外底26可以由橡胶材料形成，该橡胶材料提供用于与地面接合的耐用且耐磨的表面。另外，外底26也可以具有纹理，以增强鞋类10和下面的支撑表面之间的牵引(即，摩擦)性能。

图3是示例性IES数据网络和通信系统的局部示意图，其总体上被指定为30，用于提供无线数据交换以为用户或客户13所穿的一双智能电子鞋10执行一个或多个自动鞋类特征。尽管示出了单个用户13通过IES系统30与单个机动车辆32进行通信，但是可以设想，任意数量的用户可以与任意数量的机动车辆或适于无线交换信息和数据的其他远程计算节点通信。图3的IES 10之一或两者经由无线通信网络38通信地联接到远程主机系统34或云计算系统36。IES 10和IES系统30之间的无线数据交换可以直接进行，例如在IES 10作为独立设备配备的配置中，也可以间接进行，例如，通过将IES 10配对并搭载到到智能手机40、智能手表42、无线局域网(WiFi)节点或其他合适的设备上。就这一点而言，IES 10可以例如经由短距离无线通信设备(例如，

单元或近场通信(NFC)收发器)，专用短距离通信(例如，DSRC)部件，无线电天线等与机动车辆32直接通信。仅示出了IES 10和IES系统30的选定部件，并且在此将对其进行详细描述。然而，本文讨论的系统和设备可以包括许多附加和替代特征以及其他可用的硬件和众所周知的外围部件，例如，以执行本文公开的各种方法和功能。

继续参考图3，主机系统34可以被实现为能够处理批量数据处理、资源计划和交易处理的高速服务器计算设备或大型计算机。例如，主机系统34可以在客户端-服务器接口中操作为主机，以与一个或多个“第三方”服务器进行任何必要的数据交换和通信以完成特定交易。另一方面，云计算系统36可以用作用于IoT(物联网)，WoT(物联网)，自适应服装和鞋类互联网(IoAAF)和/或M2M(机器对机器)服务的中间件，通过数据网络将各种异构电子设备与面向服务的体系结构(SOA)连接起来。作为示例，云计算系统36可以被实现为中间件节点，以提供用于动态地加载异构设备、复用来自这些设备中的每一个的数据、以及通过可重配置的处理逻辑来路由数据以用于处理和传输到一个或多个目的地应用程序的不同功能。网络38可以是任何可用类型的网络，包括公共分布式计算网络(例如，互联网)和安全专用网络(例如，局域网，广域网，虚拟专用网络)的组合。它还可以包括无线和有线传输系统(例如，卫星，蜂窝网络，地面网络等)。在至少一些方面中，由IES 10执行的大多数(如果不是全部)数据交易功能可以在诸如无线局域网(WLAN)或蜂窝数据网络的无线网络上进行，以确保用户13和IES 10的移动自由。

鞋类10配备有各种嵌入式电子硬件，以用作免提、可充电且智能的可穿戴电子设备。IES 10的各种电子部件由一个或多个电子控制器设备控制，例如包封在鞋类10的鞋底结构14内的驻留鞋类控制器44(图2)。鞋类控制器44可以包括以下一种或多种的任何一种或多种组合：逻辑电路，专用控制模块，电子控制单元，处理器，专用集成电路或任何合适的集成电路设备，无论是驻留的还是远程的或两者结合。举例来说，鞋类控制器44可以包括多个微处理器，所述多个微处理器包括主处理器，从处理器以及辅助或并行处理器。如本文中所使用的，控制器44可以包括设置在IES 10的鞋结构的内部和/或外部的硬件、软件和/或固件的任意组合，其被配置为与IES 10和总线、计算机、处理器、设备、服务和/或网络通信和/或控制它们之间的数据传输。控制器44通常可操作以执行本文公开的各种计算机程序产品，软件，应用，算法，方法和/或其他过程中的任何一个或全部。在控制器44的持续使用或操作过程中，例程可以实时，连续，系统地，零星地和/或以规则的间隔执行，例如每100微秒，3.125、6.25、12.5、25和100毫秒等。

鞋类控制器44可以包括驻留或远程存储设备，或者可以与驻留或远程存储设备通信，例如被包封在鞋类10的鞋底结构14内的驻留鞋类存储器46。驻留鞋类存储器46可以包括半导体存储器，包括易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM)或多个RAM)和非易失性存储器(例如，只读存储器(ROM)或EEPROM)，磁盘存储介质，光学存储介质，闪存等。可以通过蜂窝网络芯片组/部件，卫星服务芯片组/部件或无线调制解调器或芯片组/部件中的一个或多个或全部来提供与远程联网设备的远程通信功能力，所有这些在图2中共同表示为48。可以通过收发器，RFID标签，NFC设备，DSRC部件或无线电天线提供近距离无线连接，所有这些都以50表示。驻留电源，例如具有插入式或无电缆(感应或共振)可再充电能力的锂离子电池52，可以嵌入鞋类10的鞋帮12或鞋底结构14内。通过实施

LowEnergy(BLE)，类别(CAT)M1或CAT-NB1无线接口，可以进一步促进无线通信。上述各种通信设备可以配置为在设备之间交换数据，作为在鞋类与车辆(F2V)信息交换、鞋与一切(F2X)信息交换(例如鞋类到基础设施(F2I)，鞋类到行人(F2P)或鞋类到鞋类(F2F))中广播的系统或定期信标消息的一部分。

IES 10以及因此用户13的位置和运动可以通过位置跟踪设备54来跟踪，该位置跟踪设备可以位于鞋底结构14或鞋帮12内。可以通过基于卫星的全球定位系统(GPS)，iBeacons，BLUETOOTH，WiFi或其他合适的导航系统来确定位置。在一个示例中，GPS系统可以使用轨道GPS卫星的协作组来监视人、机动车辆或其他目标物体在地球上的位置，轨道GPS卫星的协作组与合适的GPS收发器通信，从而实时地产生带时间戳的一系列数据点。除了提供与目标物体所承载的GPS接收机的绝对纬度和绝对经度位置坐标有关的数据外，GPS系统提供的数据还可被修改并用于提供有关以下的信息：在执行指定操作过程中经过的时间，移动的距离，特定位置的海拔或高度，指定时间窗内的海拔变化，运动方向，运动速度等。驻留鞋类控制器44可以使用前述GPS数据的汇合集合来估计用户13的预测路线。GPS系统数据可以单独或共同用于补充和可选地校准基于加速度计或其他基于计步器的速度和距离数据。为此，由GPS卫星系统收集的信息可用于生成校正因子和/或校准参数，以供IES10使用，以帮助确保准确的传感器数据，从而确保最佳的系统操作。

即使没有GPS接收器，IES 10也可以通过与蜂窝系统合作通过称为“三边测量”的过程来确定位置和运动信息。蜂窝系统的发射塔和基站通信无线电信号，并被布置成蜂窝网络。诸如IES 10的蜂窝设备可配备有低功率发射器，用于与最近的发射塔，基站，路由器或接入点进行通信。当用户使用IES10(例如，从一个小区移动到另一个小区)时，基站会监视发射器信号的强度。当IES 10移向一个小区的边缘时，当前反射塔的发射器信号强度会降低。同时，正在接近的小区中的基站检测到信号强度的增加。当用户进入一个新的小区时，反射塔将信号从一个转移到另一个。驻留鞋类控制器44可以基于发射器信号的测量结果来确定IES 10的位置，例如到(多个)蜂窝反射塔的接近角度，各个信号传播到多个反射塔所花费的时间以及每个信号到达对应的反射塔时各自的强度。根据本概念的其他方面，可以将一个或多个运动传感设备集成到鞋结构中，以确定IES 10相对于已建立的基准或参考(例如，位置，空间取向，反作用，力，速度，加速度，电接触等)围绕或沿着一个或多个轴的动态运动(例如，平移，旋转，速度，加速度等)。

共同参考图1和图2，鞋类物品10可以配备驻留照明系统56，驻留照明系统56具有由鞋类控制器44控制的一个或多个照明设备，以选择性地照亮鞋结构及其周围区域。照明系统56可以采用不同类型的照明设备，包括发光二极管(LED)，电致发光面板(ELP)，紧凑型荧光灯(CFL)，高强度放电灯，柔性和非柔性有机LED显示器，平板液晶显示器(LCD)以及其他可用类型的照明元件。可以在鞋10的任何部分上布置任何数量的照明设备；如图所示，第一照明设备58封装在位于鞋类10的中脚区域RMF内的鞋底结构14内。第一照明设备58紧邻窗60(图1)定位，该窗60密封在鞋10的外侧上穿过鞋底结构14的周壁延伸的框架孔。该照明设备58可以在照明或“开”状态、非照明或“关”状态、一系列照明强度(例如，低，中和高光输出)、各种颜色和/或各种照明模式下操作。通过这种布置，第一照明设备58选择性地照明鞋帮12的一部分，鞋底14的一部分以及与IES 10相邻的地面GS1的一部分。

现在参考图4的流程图，用于执行用于可穿戴电子设备(诸如图1和图2的IES 10)的自动化特征(例如，图3所示的鞋类特征)的改进的方法或控制策略根据本公开的方面整体上以100描述。图4中示出并且在下面进一步详细描述的一些或全部操作可以代表与处理器可执行指令相对应的算法，该处理器可执行指令可以例如存储在主存储器、辅助存储器或远程存储器中，并例如驻留或远程控制器、中央处理单元(CPU)、控制逻辑电路或其他模块或设备执行，以执行与公开的概念相关联的以上或以下描述的功能中的任何或全部。应当认识到，所示的操作块的执行顺序可以改变，可以添加附加的块，并且可以修改、组合或消除所描述的一些块。

方法100在端块101处以处理器可执行指令开始，该处理器可执行指令用于可编程控制器或控制模块或类似合适的处理器，例如图2的驻留鞋类控制器44，以调用用于控制可穿戴电子设备(例如图1的IES 10)的操作的协议的初始化程序。在使用智能电子鞋10期间，该例程可以被实时地，连续地，系统地，零星地和/或以规则的间隔等被调用和执行。参照图3的IES数据网络和通信系统30的体系结构，作为图4中阐述的方法的代表性实施，每当用户13通过智能手机40或智能手表42，激活共享乘车软件应用时，或者每当用户13通过共享乘车软件应用程序与共享乘车驾驶员/车辆32配对时，块101处的初始化过程可以开始。利用在上述便携式计算设备之一上运行的专用移动应用程序或基于Web的小程序，乘车客户13与在共享乘车服务器系统(例如，

等，由云计算系统36表示)上注册的共享乘车驾驶员(例如，机动车辆32的操作员)配对。图示示例描绘了单个乘车人(私人)从单个准驾驶驾驶员(在驾驶员的私人汽车中——另一个私人)接受运输。然而，可以预见的是，IES系统30包括任何预期的乘车人，这些乘车人从操作任何逻辑上相关类型的机动车辆的任何数量的注册驾驶员中寻求乘坐。在这方面，可用驾驶员队伍可由私人、受薪或合同雇员、公共交通、私家车或出租车服务、自动驾驶汽车或其任何组合组成。

为了增强安全性，可以通过在预定义过程块103处的认证过程来启用IES 10和IES系统30之间的事务。认证可以由初级或次级源执行，以确认可穿戴电子设备的正确激活和/或设备用户的有效身份。在手动输入用户识别信息(例如密码，PIN码，信用卡号，个人信息，生物特征数据，预定义的按键序列等)后，可以允许用户访问个人帐户，例如在用户的带有

Connect软件应用程序并通过IoAAF中间件节点注册的智能手机40上操作的“数字保险箱”。因此，可以通过例如个人识别输入(例如，母亲的娘家姓，社会保险号等)与秘密PIN码(例如，六位数或八位数代码)的组合，或密码(例如，由用户13创建)和相应的PIN码(例如，由主机系统34发布)的组合，或者信用卡输入与秘密PIN号码的组合，来实现交易。附加地或可替代地，条形码，RFID标签或NFC标签可以被印在或附在IES 10鞋结构上，并且被配置为将安全认证码传送给IES系统30。其他成熟的认证和安全技术，包括区块链密码技术，可用于防止未经授权访问用户帐户，例如，最大限度地减少未经批准访问用户帐户的影响，或防止未经授权通过用户帐户访问个人信息或资金。

作为在预定义的过程块103手动输入识别信息的替代或补充选项，用户13的安全认真可以由驻留鞋类控制器44自动执行。通过非限制性示例，可以具有二进制接触型传感器开关的性质的压力传感器62可以被附接到鞋类10(例如，嵌入在鞋底结构14的中底24内)。该压力传感器62检测内底22上的经校准的最小负载，从而在鞋帮12中确定脚的存在。IES 10的任何未来自动化特征都可能首先要求控制器44通过命令提示符向二进制压力传感器62确认脚存在于鞋帮12中，因此在传输命令信号之前使用鞋类10以启动自动化操作。尽管在图2中仅示出了单个传感器，但是可以预想的是，IES10可以配备有分布式传感器阵列，包括压力、温度、湿度和/或鞋动力学传感器，封装在整个写结构的离散位置处。同样，可以通过各种可用的传感技术(包括电容，电磁等)来确定脚存在感测(FPS)。有关脚存在感测的其他信息可以例如在Steven H.Walker等人的美国专利申请公开US2017/0265584A1和2017/0265594A1中找到，二者均通过引用以其各自整体并出于所有目的并入本文。

除了用作二进制(ON/OFF)开关之外，压力传感器62还可以采用多模式传感器配置(例如，聚氨酯介电电容式生物反馈传感器)，其检测各种生物特征参数中的任何，例如由鞋帮12中的脚产生的施加压力的大小，并输出指示其的一个或多个信号。这些传感器信号可以从压力传感器62传递到驻留鞋类控制器44，后者然后汇总、过滤和处理所接收的数据以计算当前用户体重。将针对当前使用IES 10的个人计算处的当前用户体重与先前验证的、存储器存储的用户体重(例如，已对现有个人帐户的注册用户进行认证)进行比较。这样，鞋类控制器44可以确定当前用户体重是否等于或在验证用户体重的预定阈值范围内。一旦当前用户被认证为已验证用户，便驻留鞋类控制器44就能够将命令信号发送到鞋类10内的一个或多个子系统以自动化使其特征。

作为预定义过程块103的一部分，可以通过其他可用技术来实现对用户的自动安全认证，包括将当前用户的脚的特征与经过认证的用户的脚的先前验证特征进行交叉参考。例如，示出了图2中的代表性IES 10，其带有机动系带系统，该机动系带系统使用安装在鞋类10上的鞋带马达(M)64，且该鞋带马达可选择性地致动以在未张紧(松开)状态和一个或多个张紧(收紧)状态之间来回移动鞋带20。鞋带马达64可以是双向DC蜗轮蜗杆马达，其被容纳在鞋底结构14内并且由驻留鞋类控制器44控制。鞋带马达64的激活可以通过内置在鞋结构中的手动激活开关启动，也可以通过用户智能手机40或智能手表42上的app通过软键激活。可替代地，例如，响应于来自压力传感器62的指示脚已被放置在鞋帮12内的传感器信号，马达控制可以经由驻留鞋类控制器44被自动化。在IES 10的使用期间，鞋带张力可以由控制器44通过鞋带马达64的受控操作而被主动地调节，例如，以响应于动态的用户运动更好地保持脚。前述功能以及本文公开的任何其他逻辑上相关的选项或特征可以应用于可穿戴服装的替代类型，包括但不限于衣服，头饰，眼镜，腕带，领带，腿装，内衣和类似物。此外，鞋带马达64可适于使带子，闩锁，线缆和其他用于固定鞋的可商购的机构的张紧和松开自动化。

类似于以上讨论的压力传感器62，鞋带马达64可以兼用作有效地启用和禁用IES10的自动功能的二进制(ON/OFF)开关。即，驻留鞋类控制器44在执行自动化特征之前，可以与鞋带马达64通信以确定鞋带20是处于张紧状态还是未张紧状态。如果是后者，则可以由驻留鞋类控制器44禁用所有自动化特征，以防止在不使用IES 10时意外启动自动化功能。相反，在确定鞋带20处于张紧状态时，允许鞋类控制器44发送自动化命令信号。

在鞋带马达64的操作期间，鞋带20可以被放置在多个离散的、张紧的位置中的任何一个中，以适应具有不同的围长的脚或具有不同的张力偏好的用户。可以内置在马达64中或封装在鞋底结构14或鞋帮12中的鞋带传感器可以用于检测给定用户的鞋带20的当前张紧位置。可替代地，实时跟踪双向电动鞋带马达64的输出轴(例如，蜗轮)的位置或鞋带20的指定部分的位置(例如，与马达的涡轮配合的鞋带线轴)可用于确定鞋带位置。当鞋带20张紧时，驻留鞋类控制器44与鞋带马达64和/或鞋带传感器通信，以用于当前用户识别鞋带20的当前张紧位置。将该当前张紧位置与先前验证的、存储在存储器中的鞋带张紧位置(例如，已向现有个人帐户的注册用户进行认证)进行比较。通过该比较，鞋类控制器44可以确定当前的张紧位置是否等于或在验证的张紧位置的预定阈值范围内。在将当前用户认证为经验证的用户之后，命令信号可以经由驻留鞋类控制器44传输到鞋类10内的一个或多个子系统以使其特征自动化。

在预定义过程块103中阐述的认证过程完成后，图4的方法100通过处理器可执行指令进行到输入/输出块105，以检索足够的数据来标识可穿戴电子设备和与之通信的远程计算节点的相应位置。根据图3所示的示例，IES 10可以直接接收或通过与智能手机40或智能手表42的协同操作来接收来自远程主机系统34和/或云计算系统36的位置数据，该位置数据指示用户13的当前位置和机动车辆32的当前位置。也可以通过在用户的智能手机40上运行的共享乘车app或路线规划app来跟踪用户位置。IES 10以及因此用户13的位置和运动也可以例如通过内置在鞋帮12或鞋底结构14中的基于卫星的GPS导航系统收发器来确定。当配对并且匹配的驾驶员在路线中时，后台中介服务器，例如充当中间件节点的云计算系统36，实时地跟踪车辆32的位置，例如，通过车载传输设备或通过驾驶员个人计算设备上的app。

图4的方法100继续到决策块107，以确定可穿戴电子设备和用户的关节位置是在预定位置内还是在该节点位置的预定接近度内。继续上述示例，用户的智能手机40或智能手表42可以使用各方的不同图形(例如，使用对应的图形图钉，符号，头像，动画等)显示IES10和车辆32在地图上的实时位置，以及IES 10相对于机动车辆32的移动(例如，通过这些图形的放置和移动)。伴随地，IES 10和/或IES系统30可以监视IES 10距车辆32的当前位置的当前接近度(例如，英尺数，英里数，分钟数等)。可选的布置可以将决策块107的确定限于用户选择的或系统指定的接近度(例如，在100英尺或更小范围内)和/或用户选择的或系统指定的位置(例如，指定的共享乘车接送位置，用户选择的停车场等)内。作为另一种选择，预定位置可以包括由驻留鞋类控制器44动态生成的虚拟边界或“地理围栏”。在后一种情况下，IES 10和/或IES系统30检测车辆32的位置感知设备何时突破地理围栏。在确定用户和车辆的当前位置不在彼此的预定接近度/位置之内时(块107＝否)，方法100可以返回至输入/输出块105。在这方面，可以以连续循环的方式执行块105处的位置跟踪和块107处的接近度评估，直到返回肯定的确定为止。

响应于节点和/或用户的确定位置进入预定位置，或节点位置进入用户的确定位置的接近度内(块107＝是)，或两者，将一个或多个命令信号发送到一个或多个子系统，以执行可穿戴电子设备的一个或多个自动化特征。如在处理块109处大体指示的，例如，第一命令信号被发送到第一子系统以执行智能电子鞋的第一自动化特征AF1。根据图3所示的示例，驻留鞋类控制器44可以确认机动车辆32现在在IES 10的100ft或其他预先指定的距离内，因此，用户13在车辆驾驶员的视野中。驻留鞋类控制器44通过向驻留照明系统56发送命令信号以激活照明设备58从而产生预定的光输出来自动响应该确定(即，没有任何用户或外部系统提示)。该预定的光输出可以包括个性化的颜色(例如，对于具有

的乘车人为浅绿色，对于具有

的乘车人为粉红色，对于

为绿色、蓝色和绿色等)或对应的闪烁模式(例如，频闪，用户特定或驾驶员特定的闪烁模式，在Morse Code中选择的脚本等)。在至少一些实施方式中，所选择的颜色和/或图案可由具有在机动车辆32上的光学传感器的数字相机检测。一旦检测到，驻留车辆控制器或驾驶员智能手机上的共享乘车app就可以评估个性化的颜色/图案，以验证IES 10的等待用户13对应于该用户当前的共享乘车请求。作为选择，系统可以采用基于光的无线光学认证，例如使用LiFi，以传输用户认证数据。

可以预见，作为图4所示方法100的一部分，任何公开的已连接可穿戴电子设备都可以使附加或替代特征自动化。响应于节点的确定位置在预定位置之内或到达用户确定位置的预定接近度之内(块107＝是)，第二命令信号可以被发送到第二子系统以执行可穿戴电子设备的第二自动化特征AF2，如过程块111所示。作为非限制性示例，示出了图2的IES10配备有触觉换能器66，该触觉换能器66被容纳在鞋底结构14内以与内底22可操作地连通。为了提醒IES 10的用户13共享乘车车辆32已到达预定位置和/或在用户当前位置的接近度内，驻留鞋类控制器44向触觉换能器66发出命令信号以生成触觉提示(例如，可感知的振动力或一系列振动脉冲)，该触觉提示从中底24、通过内底22传递到用户的脚。触觉换能器66的操作可以与车辆32的输出协调。

可选的第三自动化特征AF3可以包括将鞋带马达64作为触觉力反馈设备进行操作，该触觉力反馈设备由鞋类控制器44选择性地激活以快速张紧并释放鞋带20。来自IES10的听觉、视觉或触觉反馈可用于通知佩戴者与其他计算设备的交互，例如光系统或触觉系统反馈，以警告用户其个人智能手机上的来话呼叫。同样，IES 10可以与以下一起操作：智能手机40(例如，LED相机灯或偏心旋转质量(ERM)致动器的协调闪烁)，或有源服装元件11(例如，协调激活用户衬衫中的内置触觉设备)，如图3所示。作为另一种选择，可以利用触觉反馈向用户提供转弯方向(例如，左脚或右脚以增强的强度和/或以指定的脉冲模式振动以指示左转或右转)。同样，可以以类似的方式使用触觉反馈，以沿预定路线引导用户或警告用户不要采用特定路线(例如，认为不安全)。关于具有触觉反馈的鞋类和服装的附加信息可以在例如Ernest Kim的美国专利申请公开US2017/0154505A1中找到，该专利申请的全部内容通过引用并入本文。

可选地，IES 10可以设置有音频系统，在图1中由附接到鞋帮12的后帮12C的微型音频扬声器68表示。当确认用户和/或节点在预定位置之内或在距彼此的接近度内时，驻留鞋类控制器44自动将命令信号发送到音频系统扬声器68以产生预定声音输出。作为另一种选择，鞋带马达64可以反复地收紧/松开鞋带20，作为例如到达的接送、报到、连接等的信号/提示。在另一种选择中，IES 10可以由用户用于定位、自我认证和访问自动驾驶汽车或车辆租赁。然后，方法100可以在端块113处终止和/或循环回到端块101。

除了使自适应服装和鞋类的特征自动化之外，公开的可穿戴电子设备还可以使远程计算节点上的特征自动化。再次参考图3中所示的代表性实施方式，驻留鞋类控制器44可以通过将命令信号发射到车载控制单元70，命令信号带有用于产生便于乘车人和驾驶员之间的共享乘车互动的听觉或视觉输出的指令，来响应用户/节点的当前位置在预定位置之内或早彼此的接近度之内。这些指令可以使一个或两个车辆前照灯72照明，闪烁，增加光输出的强度或它们的组合，使得机动车辆32更容易被用户13感知。作为可选的应用，驻留鞋类控制器44可以使车辆前照灯72的光输出与IES照明系统56的光输出协调，例如，使得它们一致地照明和/或闪烁。另外或可替代地，经由车载控制单元70从鞋类控制器44接收的命令信号可以引起车辆的喇叭系统74或其他车载音频系统的激活和/或调制。

另一个可选特征可能是“舞蹈派对”模式，其中可以通过IES 10触发由任何车辆音频部件输出的音乐插曲，以及由任何车辆照明系统输出的灯光秀。从机动车辆32输出的声音(音频/音乐)可以链接到IES 10的一个或多个特征和子系统。可以提供鞋带马达64、照明设备58和/或触觉换能器66的协调激活，以使IES 10的自动化与从车辆32输出的声音和/或光同步。用户的个人电子设备(如智能手机40或智能手表42)的音频输出也可以以类似的方式进行同步。在验证当前用户的安全认证之后，鞋类到车辆的通信也可以用来允许IES 10锁定或解锁车门或提供进入车厢的通道。同样，经过认证的用户可以将其IES 10用作电子钥匙扣来启动车辆或自动化一个或多个预设驾驶员设置，例如所需的座椅位置，所需的方向盘位置，所需的后视镜位置等。

鞋类到基础设施的通信可以启用，以允许IES 10与联网的“智能城市”控制器进行通信，该控制器又可以调制街道照明或交通信号灯的变化，从而提高步行者或跑步者的安全性。相反，“智能城市”控制器可以与IES 10进行通信，以警告用户他们正走上带有“请勿行走”标志的人行横道，该信号信令行人必须对驶来的车辆提供通行权。内置在鞋中的照明特征也可以在体育赛事(例如，与用户喜欢的体育队的颜色进行协调)或锻炼时(例如，在夜间跑步时照亮道路)使用。还可以安装安全特征，以使IES无法用于未经认证证的一方。例如，在确定佩戴IES 10的人是未授权用户时，鞋类控制器44可以使鞋带马达64不可操作。同时，控制器44可以将电子警告发送到用户的智能手机40或智能手表42，以通知他们IES 10可能被盗或滥用。

可选配置可提供适用于指导目的的智能电子鞋类或服装。作为示例，当帮助教人如何驾驶汽车时，用户或教练可以佩戴IES 10。例如，IES 10可以被配置成使得教练可以通过鞋将他们的脚用力按压到乘车厢地板上以模拟踩下制动踏板。内置压力传感器62检测教员的脚手势，将对应的信号输出到鞋类控制器44，IES 10与车辆32制动控制模块(BCM)通信以激活车辆制动。另外或替代地，IES 10可以与学生所穿的一双智能电子鞋进行通信，发送指令以向学生提供感官反馈，告知他们应该用脚踩下制动踏板并由此施用车辆的制动系统。除了教学生如何驾驶之外，来自IES 10的触觉、听觉和/或视觉反馈还可以用于教给鞋类穿戴者舞蹈程序中的一系列步骤，挥动高尔夫球杆或棒球棒时正确转移体重，正确的时机，步态以及执行障碍的步数等。

除了促进可穿戴电子设备和机动车辆之间的数据交换外，许多公开的概念类似地适用于非共享乘车和非汽车应用。例如，远程计算节点可以采取上述形式的替代形式，例如中央服务器计算机或住宅或商业安全系统的并行HMI。当IES 10的用户13进入预定位置(例如，进入通道，走廊，房间等)或处于被监视设施的预选接近度内(例如，由活动地理围栏划定)，图2的驻留鞋类控制器44可以向安全系统服务器计算机或HMI发送停用命令信号，使得用户13可以进入该设施而不必手动停用该安全系统。例如，在图5中，示出了代表性用户213接近建筑物232的前入口，该建筑物由商业安全系统(由非接触式，视频监控的入口面板234表示)保护。用户213佩戴的IES 10之一或两者都发出围绕用户213的不可见地理围栏215。一旦用户213足够靠近建筑物232以使视频监控的入口面板234突破或穿透IES产生的地理围栏215，IES 10就自动将安全认证信号发送到安全系统入口面板234，从而用户213被授予进入建筑物232的权限(由建筑物232入口处最左边的防盗门的自动打开所描绘)。替代系统配置可以使用其他通信方式，包括上面和下面描述的任何方式，以促进IES 10与安全系统234之间的交互。

作为又一示例，远程计算节点可以具有控制用户房屋的气候，照明，百叶窗，电器等的家庭自动化系统(或“智能家居”)的性质。当IES 10的用户进入或离开预定位置(例如，前门，车库，走廊，房间等)、或进入或离开由家庭自动化系统控制的住宅的预选接近度时，驻留鞋类控制器44可以将任何一个或多个命令信号传输到家庭自动化系统，以锁定或解锁门，激活或停用室内照明灯，增加或降低恒温器的温度或上述特征的组合。例如，在图6中，示出了具有代表性的用户313，其在具有各种电器和设备以及子系统的家庭332中徘徊，这些电器和设备以及子系统全部或部分地由住宅家庭自动化系统(由支持WiFi的触摸屏网关面板334表示)控制。响应于用户313从第一房间移动到第二房间(例如，从客厅走进卧室)，IES 10可以自动将一系列命令信号发送为：(1)点亮第二房间中的灯；(2)使第一个房间中的灯变暗；(3)关闭第一房间中的一个或多个设备(例如电视)；(4)调节第二房间中的温度。

可以认为，图2的IES 10对于与完全辅助或完全自动的机动车辆(例如，被分类为汽车工程师协会(SAE)3、4或5级车辆的机动车辆)进行交互特别有用。除了实现车辆的控制器认证和自动锁定、解锁和马达启动之外，IES10还可以与动力总成控制模块(PCM)或路线规划模块(RPM)通信，以自动协调运输IES 10的用户13到预定位置。在特定示例中，图3的机动车辆32可以传播唯一的地理围栏信号，以便与穿戴兼容IES的多个用户配对。如果用户13在车辆地理围栏的边界内，则IES 10会通过自动生成第一视觉、听觉和/或触觉输出来做出响应，以通知用户13他们已突破地理围栏。然后，用户13可以启动在其智能手机40上操作的专用移动app，以识别机动车辆32的当前实时位置，该当前实时位置可以显示在GPS或导航地图应用程序上。当用户13在机动车辆32的紧邻接近度内(例如，十(10)米或更短)时，IES10可以产生第二视觉、听觉和/或触觉输出以通知用户13他们在车辆32的预定范围接近度内，因此应该能够在视觉上识别车辆32。

一旦用户13找到了机动车辆32，将在IES 10的驻留鞋类控制器44与机动车辆32的中央电子控制单元(ECU)或促进F2V操作的中间件节点的后端的服务器计算机之间进行双向认证过程。一旦通过验证，机动车辆32将向用户13发出信号，告知他们可以选择进入车辆的乘客车厢。验证密钥可以伴随地经由IoAAF系统发布给用户13；用户13可以通过上述智能手机app检索密钥。如果用户13选择进入机动车辆32，则可以将用户13带到其中预订产品等待用户13的指定或未指定位置(“解锁位置”)。一旦用户13到达解锁位置，就可能要求用户13输入验证密钥以访问预定产品。

在一些实施例中，本公开的各方面可以通过诸如程序模块之类的计算机可执行指令程序来实现，该程序模块通常被称为软件应用或由本文所述的任何控制器或控制器变型执行的应用程序。在非限制性示例中，软件可以包括执行特定任务或实现特定数据类型的例程，程序，对象，部件和数据结构。该软件可以形成接口以允许计算机根据输入源做出反应。该软件还可以与其他代码段协作，以响应于与接收到的数据源一起接收到的数据来发起各种任务。该软件可以存储在各种存储介质中的任何一种上，例如CD-ROM，磁盘，磁泡存储器和半导体存储器(例如，各种类型的RAM或ROM)。

而且，本公开的各方面可以用多种计算机系统和计算机网络配置来实践，包括多处理器系统，基于微处理器的或可编程消费电子设备，小型计算机，大型计算机等。另外，可以在分布式计算环境中实践本公开的方面，在分布式计算环境中，任务由通过通信网络链接的远程处理设备执行。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括内存存储设备在内的本地和远程存储介质中。因此，可以在计算机系统或其他处理系统中结合各种硬件，软件或其组合来实现本公开的各方面。

本文所述的任何方法都可以包括机器可读指令，以由以下执行：(a)处理器，(b)控制器和/或(c)任何其他合适的处理设备。本文公开的任何算法，软件，协议或方法都可以体现在存储在有形介质(例如闪存，CD-ROM，软盘，硬盘驱动器，数字多功能盘(DVD))或其他存储设备上的软件中，但本领域普通技术人员将容易理解，整个算法和/或其部分可以替代地由控制器以外的设备执行和/或以已知方式在固件或专用硬件中实现(例如，通过专用集成电路(ASIC)，可编程逻辑器件(PLD)，现场可编程逻辑器件(FPLD)，离散逻辑等实施)。此外，尽管参考本文描述的流程图描述了特定算法，但是本领域技术人员将容易理解，可以替代地使用实现示例性机器可读指令的许多其他方法。

以下示例性特征和配置并非旨在表示本公开的每个实施例或每个方面。而是，根据以下代表性示例，本公开的许多特征和优点将变得更加显而易见。就这一点而言，每个公开的系统、方法、设备、协议等，包括图中所示的那些，都可以单独地或以任何组合包括本文关于其他实施例描述的任何特征、选项和替代方案，除非明确声明或在逻辑上禁止。

本公开的各方面针对用于用户的脚的智能电子鞋系统。IES系统包括被构造成附接到用户的脚上的鞋帮，以及被附接到鞋帮并被构造成在其上支撑用户的脚的鞋底结构。鞋底结构具有外底，该外底限定了IES的地面接合部分。安装到鞋底结构和/或鞋帮的照明系统被配置为响应于命令信号而产生光。无线通信设备被配置为与远程计算节点无线通信。IES系统还包括可操作地连接到无线通信设备和照明系统的驻留或远程鞋类控制器。鞋类控制器被配置为：接收指示用户的用户位置和远程计算节点的节点位置的一个或多个位置数据集。鞋类控制器确定用户的位置是在预定位置内还是在距节点位置的接近度内。响应于用户位置在预定位置内或在距节点位置的接近度内，控制器将命令信号发送到照明系统以产生预定的光输出。

对于任何公开的IES系统，鞋类控制器还可以被配置为例如响应于用户位置在预定位置/距节点位置的接近度内，将第二命令信号发送到远程计算节点的控制系统以产生听觉或视觉输出。远程计算节点可以是具有车辆前照灯系统的机动车辆。在这种情况下，视觉输出可以包括车辆前照灯系统的光输出的照明，闪烁和/或增强。车辆的听觉输出可包括激活和/或调制车辆喇叭系统的听觉输出。鞋类控制器还可以被配置为使车辆前照灯系统的光输出与IES照明系统的预定光输出协调。

对于任何公开的IES系统，IES系统的无线通信设备还被配置为无线连接到便携式电子设备，从而与远程计算节点无线通信。IES系统可以包括附接到鞋底结构和/或鞋帮的触觉换能器。鞋类控制器可以例如响应于用户的位置在预定位置/距节点位置的接近度之内，向触觉换能器发送第三命令信号以产生触觉提示。作为另一选择，IES系统可以包括附接到鞋底结构和/或鞋帮的音频系统。鞋类控制器可以例如响应于用户的位置在预定位置内/距节点位置的接近度而向音频系统发送第四命令信号，以产生预定的声音输出。

对于任何公开的IES系统，远程计算节点可以是安全系统；在这种情况下，鞋类控制器可以例如响应于用户位置在预定位置内或在节点位置的接近度内而向安全系统发送停用命令信号。可选地，远程计算节点可以是家庭自动化系统；在这种情况下，鞋类控制器可例如在用户位置在预定位置内或在距节点位置的接近度内，向家庭自动化系统发送第五命令信号以锁定或解锁门、激活或停用室内灯和/或增加或降低恒温器的温度。

对于任何公开的IES系统，预定位置可以包括由鞋类控制器定义的地理围栏。可以在检测到远程计算节点突破地理围栏时发送用于激活照明系统的命令信号。IES系统还可包括安装在鞋底结构或鞋帮上的压力传感器；压力传感器被配置为检测脚在鞋帮中的存在(或不存在)。在这种情况下，至少部分地响应于检测到的脚在鞋帮中的存在而发送用于激活IES照明系统的命令信号。压力传感器也可以(或替代地)配置为检测用户的体重。在这种情况下，鞋类控制器可以从压力传感器接收指示用户检测到的体重的传感器信号，确定检测到的体重是否在存储器存储的经验证的用户体重的预定范围内，并仅当检测到的体重在经验证的用户体重的预定范围内时，材将命令信号发送到IES照明系统。

对于任何公开的IES系统，鞋带附接到鞋帮，且鞋带马达安装在鞋底结构内部并且被配置为在张紧状态和未张紧状态之间选择性地转换鞋带。鞋类控制器可以与鞋带马达通信以确定鞋带是处于张紧状态还是未张紧状态。响应于鞋带处于张紧状态，进一步发送用于激活IES照明系统的命令信号。对于至少一些应用，张紧状态包括多个离散的张紧位置；IES系统可以包括鞋带传感器，该鞋带传感器为用户检测离散的张紧位置中的当前一个张紧位置。在这种情况下，鞋类控制器可以从鞋带传感器接收传感器信号，该传感器信号指示用户当前的离散张紧位置。根据该数据，控制器可以确定当前离散的张紧位置是否对应于存储器存储的经验证的鞋带张紧位置；可以响应于当前离散张紧位置与经验证的鞋带张紧位置相对应来发送用于IES照明系统的激活命令信号。

对于任何公开的IES系统，远程计算节点可以包括光学传感器，该光学传感器可操作来检测IES光系统的预定光输出。该光输出可以包括被配置为向远程计算节点验证用户的个性化颜色和/或闪烁模式。对于至少一些实施例，IES系统的无线通信设备包括BLE，CAT-M1和/或CAT-NB1无线接口。IES系统还可包括附接到鞋底结构/写上的条形码，RFID标签和/或NFC标签，它们中的每一个被配置为将安全认证码传送到远程计算节点。

本公开的其他方面涉及一种制造用于用户的脚的鞋类物品的方法。该方法包括：提供鞋帮，该鞋帮被构造为接收并附接至用户的脚；提供鞋底结构，该鞋底结构被构造为在其上支撑用户的脚，该鞋底结构具有外底，该外底限定了地面接合部分；将鞋底结构附接到鞋帮；将照明系统安装到鞋底结构和/或鞋帮，照明系统被配置为响应于命令信号产生光；将无线通信设备安装到鞋底结构和/或鞋帮，该无线通信设备被构造为与远程计算节点无线通信；和将驻留控制器安装到鞋底结构和/或鞋帮上，该驻留控制器可操作地联接到无线通信设备和照明系统。所述驻留控制器被配置为：接收指示用户位置的位置数据；接收指示远程计算节点位置的位置数据；确定用户位置是在预定位置内还是在距节点位置的接近度内；并响应于用户的位置在预定位置之内或在距节点的接近度之内，将命令信号发送到照明系统以生成预定光输出。

本公开的其他方面针对一种执行智能电子鞋的自动化特征的方法。IES包括用于附接到用户的脚的开放式或封闭式构造的鞋帮，附接到鞋帮并定义地面接合表面的鞋底结构，以及可相应于电子命令信号操作以产生光的照明系统。该方法包括由驻留鞋类控制器通过无线通信设备接收指示用户位置的位置数据和指示远程计算节点位置的位置数据。该方法还包括经由鞋类控制器确定用户的位置是在预定位置内还是在距节点位置的接近度内。响应于用户位置在预定位置内或在距节点位置的接近度内，鞋类控制器将命令信号自动发送到照明系统以产生预定的光输出。

对于任何公开的方法，鞋类控制器可以通过将第二命令信号传输到远程计算节点的控制系统以生成听觉或视觉输出，来进一步响应用户的位置在预定位置内/节点位置的接近度之内。在一些应用中，远程计算节点可以是具有车辆前照灯系统的机动车辆；在这种情况下，视觉输出包括车辆前照灯系统的光输出的照明、闪烁和/或增强。可选地，鞋类控制器可使车辆前照灯系统的光输出与IES照明系统的预定光输出协调。机动车辆的命令的听觉输出可包括激活和/或调制车辆喇叭系统的听觉输出。

对于任何公开的方法，无线通信设备可以被配置为无线连接到用户的便携式电子设备，从而与远程计算节点无线通信。作为进一步的选择，IES可以包括附接到鞋底结构和/或鞋帮的触觉换能器；在这种情况下，鞋类控制器可以响应于用户的位置在预定位置/节点位置的接近度之内而自动向触觉换能器发送第三命令信号以生成触觉提示。IES还可以包括附接到鞋底结构和/或鞋帮的音频系统；在这种情况下，鞋类控制器可以响应于在预定位置/节点位置的接近度之内，而自动将第四命令信号发送到音频系统以生成预定的声音输出。

对于任何公开的方法，远程计算节点可以是住宅或商业安全系统的一部分。在这种情况下，鞋类控制器可以响应于用户正进入(或离开)预定位置或相对于与安全系统相关联的住宅或商业建筑物的指定部分的接近度时，向安全系统发送停用(或激活)命令信号。可选地，远程计算节点可以是家庭自动化系统的一部分。在这种情况下，鞋类控制器可以通过将第五命令信号发送到家庭自动化系统以锁定或解锁门、激活或停用室内灯、和/或增加或降低恒温器的温度，来响应用户进入或离开与家庭自动化系统相关联的家庭(或家庭的一部分)。预定位置或接近度可以至少部分地由鞋类控制器产生的地理围栏限定。在检测到远程计算节点或IES用户突破地理围栏时，激活或停用命令信号被发送到远程计算节点或IES子系统。

对于任何公开的方法，本文中IES可以并有压力传感器，该压力传感器安装到鞋底结构并配置为检测脚在鞋帮中的存在。鞋类控制器可以进一步响应于检测到脚在鞋帮中存在来发送命令信号。可以将安装在鞋底结构/鞋帮上的压力传感器配置为检测用户的体重。在这种情况下，鞋类控制器从压力传感器接收一个或多个传感器信号，其指示所检测到的用户的体重。然后，控制器确定检测到的体重是否在存储器存储的经验证用户体重的预定范围内。响应于检测到的体重在经验证用户体重的预定范围内，可以将命令信号发送到远程计算节点或IES子系统。

对于任何公开的方法，IES可包括附接到鞋帮的鞋带或带子，以及安装到鞋底结构并且被构造为在张紧状态和未张紧状态之间选择性地转换鞋带/带子的鞋带马达。在这种情况下，驻留鞋类控制器可以确定鞋带是处于张紧状态还是未张紧状态，并且如果鞋带被张紧，则响应地发送命令信号以激活IES子系统。张紧状态可以被描绘成多个离散的张紧位置。在这种情况下，驻留鞋类控制器可以识别鞋带处于哪个离散的张紧位置中(例如，使用从鞋带传感器接收到的传感器信号或通过监视鞋带马达输出轴的位置)。响应于与存储器存储的经验证的鞋带张紧位置相对应的鞋带的当前张紧位置，鞋类控制器可以将命令信号发送到远程节点或IES子系统。

对于任何公开的方法，远程计算节点可以包括光学传感器；在这种情况下，IES照明系统的预定光输出可以包括个性化的颜色和/或闪烁图案，其可以由光学传感器检测并且被配置为向远程计算节点验证用户。IES无线通信设备可以包括BLE，CAT-M1和/或CAT-NB1无线接口。IES可以被提供有条形码、RFID标签和/或NFC标签，其附接到鞋底结构和/或鞋帮并且被配置为将安全认证码传送到远程计算节点。

本公开的其他方面涉及一种用于用户的脚的鞋类。所述鞋类包括：鞋帮，用于接收并附接至用户的脚；以及鞋底结构，其附接至鞋帮，以在其上支撑用户的脚。照明系统和/或声音系统安装到鞋底结构并被配置为响应于命令信号而产生光/声音。无线通信设备安装在鞋底结构内部以用于与远程计算节点无线通信。同样安装在鞋底结构内部的驻留控制器可操作地连接至无线通信设备和照明系统。驻留控制器接收指示用户位置和远程计算节点位置的位置数据。驻留控制器确定用户的位置是否在预定位置内/距节点位置的接近度之内；如果是，则驻留控制器响应地将一个或多个命令信号发送到照明系统/声音，以产生预定的光/声音输出。

已经参考所示出的实施例详细描述了本公开的各方面；然而，本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围的情况下可以对其进行许多修改。本公开不限于本文公开的精确构造和组成；从前述描述显而易见的任何和所有修改，改变和变化都在由所附权利要求限定的本公开的范围内。而且，本概念明确地包括前述元素和特征的任何和所有组合和子组合。其他条款可能会反映在以下条款中：

条款1：一种智能电子鞋子(IES)系统，包括：鞋帮，被配置为附接到用户的脚上；鞋底结构，附接到所述鞋帮并被配置为在其上支撑用户的脚，所述鞋底结构限定了地面接合表面；控制器自动化的警告系统，安装到所述鞋底结构和/或所述鞋帮，并配置为响应命令信号生成视觉、听觉和/或触觉输出；无线通信设备，被配置为与远程计算节点进行无线通信；和鞋类控制器，可操作地连接到所述无线通信设备和所述警告系统，所述鞋类控制器被配置为：接收指示用户的用户位置的位置数据，接收指示所述远程计算节点的节点位置的位置数据，确定所述用户位置是在预定位置内还是在距节点位置的接近度之内；并响应于用户位置是在预定位置内或在距节点位置的接近度之内，将命令信号发送到所述警告系统以生成所述用户和/或所述远程计算节点可感知的预定视觉、听觉和/或触觉警告。

条款2：根据条款1所述的IES系统，其中，

所述鞋类控制器还被配置为响应于所述用户位置在预定位置内或在距所述节点位置的接近度内，而向所述远程计算节点的控制系统发送第二命令信号以产生听觉或视觉输出。

条款3：根据条款2所述的IES系统，其中，

所述远程计算节点是具有车辆前照灯系统的机动车辆，并且其中，视觉输出包括所述车辆前照灯系统的光输出的照明、闪烁和/或增强。

条款4：根据条款3所述的IES系统，其中，

所述警告系统包括照明系统，并且其中，所述鞋类控制器还被配置为将所述车辆前照灯系统的光输出与所述照明系统的预定光输出进行协调。

条款5：根据条款2至4中任一项所述的IES系统，其中，

所述远程计算节点是具有车辆喇叭系统的机动车辆，并且其中，听觉输出包括所述车辆喇叭系统的听觉输出的激活和/或调制。

条款6：根据条款1至5中任一项所述的IES系统，其中，

所述用户具有便携式电子设备，并且其中，所述无线通信设备还被配置为无线连接到所述便携式电子设备，从而与所述远程计算节点无线通信。

条款7：根据条款1至6中任一项所述的IES系统，其中，

所述警告系统包括触觉换能器，并且其中，所述命令信号使所述触觉换能器产生触觉提示。

条款8：根据条款1至7中任一项所述的IES系统，其中，

所述警告系统包括音频系统，并且其中，所述命令信号使所述音频系统产生预定的声音输出。

条款9：根据条款1至8中任一项所述的IES系统，其中，

所述预定位置包括由所述鞋类控制器定义的地理围栏，并且其中，当检测到所述远程计算节点突破所述地理围栏时，将所述命令信号发送到所述警告系统。

条款10：根据条款1至9中任一项所述的IES系统，

还包括压力传感器，所述压力传感器安装到所述鞋底结构并被配置为检测脚在所述鞋帮中的存在，并且其中，还响应于检测到的脚在所述鞋帮中的存在，将所述命令信号发送到所述警告系统。

条款11：根据条款1至9中任一项所述的IES系统，

还包括压力传感器，所述压力传感器安装到所述鞋底结构并被配置为检测所述用户的体重，并且其中，所述鞋类控制器还被配置为：从所述压力传感器接收指示所述用户的检测体重的传感器信号；以及确定所述检测体重是否在存储器存储的经验证用户体重的预定范围内，其中，还响应于所述检测体重在存储器存储的经验证用户体重的预定范围内，将所述命令信号发送到所述警告系统。

条款12：根据条款1至11中任一项所述的IES系统，

还包括：鞋带，附接到所述鞋帮；以及鞋带马达，安装在所述鞋底结构内部，并且被配置为在张紧状态和未张紧状态之间选择性地转换所述鞋带，其中，所述鞋类控制器还被配置为与所述鞋带马达通信并确定所述鞋带是否处于所述张紧状态或所述未张紧状态，并且其中，还响应于所述鞋带处于所述张紧状态，将所述命令信号发送到所述警告系统。

条款13：根据条款12所述的IES系统，其中，

所述张紧状态包括多个离散张紧位置，所述IES系统还包括鞋带传感器，所述鞋带传感器被配置为针对所述用户检测离散张紧位置中的当前张紧位置，并且其中，所述鞋类控制器还被配置为：从所述鞋带传感器接收指示用户的、离散张紧位置中的当前张紧位置的传感器信号；并确定离散张紧位置中的当前张紧位置是否对应于存储器存储的经验证的鞋带张紧位置，其中，还响应于离散张紧位置中的当前张紧位置对应于存储器存储的经验证的鞋带张紧位置，将所述命令信号传输至所述警告系统。

条款14：根据条款1至13中任一项所述的IES系统，其中，

所述远程计算节点包括光学传感器，并且其中，所述警告包括能够由所述光学传感器检测到并配置为向所述远程计算节点验证所述用户的个性化颜色和/或闪烁模式。

条款15：一种执行智能电子鞋(IES)的自动化特征的方法，所述IES包括用于附接到用户的脚的鞋帮，附接到所述鞋帮并限定地面接合面的鞋底结构，以及警告系统，所述警告系统可操作以响应于命令信号而产生视觉、听觉和/或触觉输出，所述方法包括：经由驻留鞋类控制器通过无线通信设备接收指示所述用户的用户位置的位置数据；经由所述驻留鞋类控制器通过所述无线通信设备接收指示远程计算节点的节点位置的位置数据；经由所述驻留鞋类控制器确定所述用户位置是在预定位置内还是在距节点位置的接近度内；并响应于所述用户位置在所述预定位置内或在距所述节点位置的接近度之内，经由所述鞋类控制器向所述警告系统发送命令信号，以生成所述用户和/或机动车辆可感知的预定视觉、听觉和/或触觉警告。

条款16：根据条款15所述的方法，

还包括响应于所述用户位置在所述预定位置内或在距所述节点位置的接近度内，而经由鞋类控制器向所述远程计算节点的控制系统发送第二命令信号以生成听觉或视觉输出。

条款17：根据条款16所述的方法，其中，

所述远程计算节点是具有车辆前照灯系统的机动车辆，并且其中，视觉输出包括所述车辆前照灯系统的光输出的照明、闪烁和/或增强。

条款18：根据条款17所述的方法，其中，

所述警告系统包括照明系统，所述方法还包括将所述车辆前照灯系统的光输出与所述照明系统的预定光输出进行协调。

条款19：根据条款15至18中任一项所述的方法，其中，

所述远程计算节点是具有车辆喇叭系统的机动车辆，并且其中，听觉输出包括所述车辆喇叭系统的听觉输出的激活和/或调制。

条款20：根据条款15至19中任一项所述的方法，其中，

所述用户具有便携式电子设备，并且其中，所述无线通信设备还被配置为无线连接到所述便携式电子设备，从而与所述远程计算节点无线通信。

条款21：根据条款15至20中任一项所述的方法，其中，

所述警告系统包括触觉换能器，并且其中，所述命令信号使所述触觉换能器产生触觉提示。

条款22：根据条款15至21中任一项所述的方法，其中，

所述警告系统包括音频系统，并且其中，所述命令信号使所述音频系统产生预定的声音输出。

条款23：根据条款15至22中任一项所述的方法，其中，

所述预定位置包括由所述鞋类控制器定义的地理围栏，并且其中，当检测到所述远程计算节点突破所述地理围栏时，将所述命令信号发送到所述警告系统。

条款24：根据条款15至23中任一项所述的方法，

还包括从安装到所述鞋底结构的压力传感器接收传感器信号，所述传感器信号指示脚在所述鞋帮中的存在，其中，还响应于检测到的脚在所述鞋帮中的存在而将所述命令信号发送到所述警告系统。

条款25：根据条款15至24中任一项所述的方法，其中，

所述远程计算节点包括光学传感器，并且其中，所述警告包括能够由所述光学传感器检测到并配置为向所述远程计算节点验证所述用户的个性化颜色和/或闪烁模式。

条款26：一种用于用户的脚的智能电子鞋子(IES)，该IES包括：鞋帮，被配置为附接到用户的脚；鞋底结构，附接到所述鞋帮并被配置为在其上支撑用户的脚，所述鞋底结构具有限定地面接合表面的鞋底；照明系统，安装到所述鞋底结构和/或所述鞋帮，并被配置为响应于控制信号产生光；无线通信设备，被配置为与远程计算节点进行无线通信；和鞋类控制器，可操作地连接到所述无线通信设备和所述照明系统，所述鞋类控制器被配置为：接收指示所述用户的用户位置的位置数据，接收指示所述远程计算节点的节点位置的位置数据，确定所述用户位置是在预定位置内还是在距所述节点位置的接近度之内；并响应于所述用户位置在所述预定位置内或在距所述节点位置的接近度之内，将命令信号发送到所述照明系统以生成预定的光输出。

条款27：根据条款26所述的IES系统，其中，

所述鞋类控制器还被配置为响应于所述用户位置在预定位置内或在距所述节点位置的接近度内，而向所述远程计算节点的控制系统发送第二命令信号以产生听觉或视觉输出。

条款28：根据条款27所述的IES系统，其中，

所述远程计算节点是具有车辆前照灯系统的机动车辆，并且其中，视觉输出包括所述车辆前照灯系统的光输出的照明、闪烁和/或增强。

条款29：根据条款28所述的IES系统，其中，

所述鞋类控制器还可以被配置为使车辆前照灯系统的光输出与所述照明系统的预定光输出协调。

条款30：根据条款27至29中任一项所述的IES系统，其中，

所述远程计算节点是具有车辆喇叭系统的机动车辆，并且其中，听觉输出包括所述车辆喇叭系统的听觉输出的激活和/或调制。

条款31：根据条款26至30中任一项所述的IES系统，其中，

述用户具有便携式电子设备，并且其中，所述无线通信设备还被配置为无线连接到所述便携式电子设备，从而与所述远程计算节点无线通信。

条款32：根据条款26至31中任一项所述的IES系统，

还包括附接到所述鞋底结构和/或所述鞋帮的触觉换能器，其中所述鞋类控制器进一步配置为响应于所述用户位置在所述预定位置内或在距所述节点位置的接近度内，而向所述触觉换能器传送第三命令信号以产生触觉提示。

条款33：根据条款26至32中任一项所述的IES系统，

还包括附接到所述鞋底结构和/或所述鞋帮的音频系统，其中所述鞋类控制器进一步配置为响应于所述用户位置在所述预定位置内或在距所述节点位置的接近度之内，而向所述音频系统传送第四命令信号以产生预定的声音输出。

条款34：根据条款26和31至33中任一项所述的IES系统，其中，

所述远程计算节点是安全系统，并且其中，所述鞋类控制器还被配置为响应于所述用户位置在所述预定位置内或在距所述节点位置的接近度之内而向所述安全系统发送停用命令信号。

条款35：根据条款26和31至33中任一项所述的IES系统，其中，

所述远程计算节点是家庭自动化系统，并且其中，所述鞋类控制器还被配置为响应于所述用户位置在所述预定位置内或在距所述节点位置的接近度之内，向所述家庭自动化系统发送第五命令信号以锁定或解锁门，激活或停用室内灯和/或升高或降低恒温器的温度。

条款36：根据条款26至35中任一项所述的IES，其中，所述预定位置包括由所述鞋类控制器定义的地理围栏，并且其中，当检测到所述远程计算节点突破所述地理围栏时，将所述命令信号发送到所述照明系统。

条款37：根据条款26至36中任一项所述的IES，

还包括压力传感器，所述压力传感器安装到所述鞋底结构并被配置为检测脚在所述鞋帮中的存在，并且其中，还响应于检测到的脚在所述鞋帮中的存在，将所述命令信号发送到所述警告系统。

条款38：根据条款26至35中任一项所述的IES，

还包括压力传感器，所述压力传感器安装到所述鞋底结构并被配置为检测所述用户的体重，并且其中，所述鞋类控制器还被配置为：从所述压力传感器接收指示所述用户的检测体重的传感器信号；以及确定所述检测体重是否在存储器存储的经验证用户体重的预定范围内，其中，还响应于所述检测体重在存储器存储的经验证用户体重的预定范围内，将所述命令信号发送到所述照明系统。

条款39：根据条款26至38中任一项所述的IES，

还包括：鞋带，附接到所述鞋帮；以及鞋带马达，安装在所述鞋底结构内部，并且被配置为在张紧状态和未张紧状态之间选择性地转换所述鞋带，其中，所述鞋类控制器还被配置为与所述鞋带马达通信并确定所述鞋带是否处于所述张紧状态或所述未张紧状态，并且其中，还响应于所述鞋带处于所述张紧状态，将所述命令信号发送到所述照明系统。

条款40：根据条款39所述的IES，其中，

所述张紧状态包括多个离散张紧位置，所述IES系统还包括鞋带传感器，所述鞋带传感器被配置为针对所述用户检测离散张紧位置中的当前张紧位置，并且其中，所述鞋类控制器还被配置为：从所述鞋带传感器接收指示用户的、离散张紧位置中的当前张紧位置的传感器信号；并确定离散张紧位置中的当前张紧位置是否对应于存储器存储的经验证的鞋带张紧位置，其中，还响应于离散张紧位置中的当前张紧位置对应于存储器存储的经验证的鞋带张紧位置，将所述命令信号传输至所述照明系统。

条款41：根据条款26至40中任一项所述的IES，其中，

所述远程计算节点包括光学传感器，并且其中，所述预定光束出包括能够由所述光学传感器检测到并配置为向所述远程计算节点验证所述用户的个性化颜色和/或闪烁模式。

条款42：根据条款26至41中任一项所述的IES，其中，

所述无线通信设备包括

Low Energy(BLE)，类别(CAT)M1或CAT-NB1无线接口。

条款43：根据条款26至42中任一项所述的IES，

还包括附接到所述鞋底结构和/或所述鞋帮并被配置为将安全认证码传送到所述远程计算节点的条形码、射频识别(RFID)标签或近场通信(NFC)标签。

Claims (43)

1.一种智能电子鞋子(IES)系统，包括：

鞋帮，被配置为附接到用户的脚上；

鞋底结构，附接到所述鞋帮并被配置为在其上支撑所述用户的脚，所述鞋底结构限定地面接合表面；

控制器自动化的警告系统，安装到所述鞋底结构和/或所述鞋帮，并配置为响应于命令信号产生视觉、听觉和/或触觉输出；

无线通信设备，被配置为与远程计算节点进行无线通信；

和鞋类控制器，可操作地连接到所述无线通信设备和所述警告系统，所述鞋类控制器被配置为：

接收指示用户的用户位置的位置数据；

接收指示所述远程计算节点的节点位置的位置数据；

确定所述用户位置是在预定位置内还是在距节点位置的接近度之内；和

响应于用户位置是在预定位置内或在距节点位置的接近度之内，将命令信号发送到所述警告系统以生成所述用户和/或所述远程计算节点可感知的预定视觉、听觉和/或触觉警告。

2.根据权利要求1所述的IES系统，其中，

所述鞋类控制器还被配置为响应于所述用户位置在预定位置内或在距所述节点位置的接近度内，而向所述远程计算节点的控制系统发送第二命令信号以产生听觉或视觉输出。

3.根据权利要求2所述的IES系统，其中，

所述远程计算节点是具有车辆前照灯系统的机动车辆，并且其中，视觉输出包括所述车辆前照灯系统的光输出的照明、闪烁和/或增强。

4.根据权利要求3所述的IES系统，其中，

所述警告系统包括照明系统，并且其中，所述鞋类控制器还被配置为将所述车辆前照灯系统的光输出与所述照明系统的预定光输出进行协调。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的IES系统，其中，

所述远程计算节点是具有车辆喇叭系统的机动车辆，并且其中，听觉输出包括所述车辆喇叭系统的听觉输出的激活和/或调制。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的IES系统，其中，

述用户具有便携式电子设备，并且其中，所述无线通信设备还被配置为无线连接到所述便携式电子设备，从而与所述远程计算节点无线通信。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的IES系统，其中，

所述警告系统包括触觉换能器，并且其中，所述命令信号使所述触觉换能器产生触觉提示。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的IES系统，其中，

所述警告系统包括音频系统，并且其中，所述命令信号使所述音频系统产生预定的声音输出。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的IES系统，其中，

所述预定位置包括由所述鞋类控制器定义的地理围栏，并且其中，当检测到所述远程计算节点突破所述地理围栏时，将所述命令信号发送到所述警告系统。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的IES系统，还包括压力传感器，所述压力传感器安装到所述鞋底结构并被配置为检测脚在所述鞋帮中的存在，并且其中，还响应于检测到的脚在所述鞋帮中的存在，将所述命令信号发送到所述警告系统。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的IES系统，

还包括压力传感器，所述压力传感器安装到所述鞋底结构并被配置为检测所述用户的体重，并且其中，所述鞋类控制器还被配置为：

从所述压力传感器接收指示所述用户的检测体重的传感器信号；以及

确定所述检测体重是否在存储器存储的经验证用户体重的预定范围内，

其中，还响应于所述检测体重在存储器存储的经验证用户体重的预定范围内，将所述命令信号发送到所述警告系统。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的IES系统，还包括：

鞋带，附接到所述鞋帮；以及

鞋带马达，安装在所述鞋底结构内部，并且被配置为在张紧状态和未张紧状态之间选择性地转换所述鞋带，

其中，所述鞋类控制器还被配置为与所述鞋带马达通信并确定所述鞋带是否处于所述张紧状态或所述未张紧状态，并且

其中，还响应于所述鞋带处于所述张紧状态，将所述命令信号发送到所述警告系统。

13.根据权利要求12所述的IES系统，其中，

所述张紧状态包括多个离散张紧位置，所述IES系统还包括鞋带传感器，所述鞋带传感器被配置为针对所述用户检测离散张紧位置中的当前张紧位置，并且其中，所述鞋类控制器还被配置为：

从所述鞋带传感器接收指示用户的、离散张紧位置中的当前张紧位置的传感器信号；和

确定离散张紧位置中的当前张紧位置是否对应于存储器存储的经验证的鞋带张紧位置，

其中，还响应于离散张紧位置中的当前张紧位置对应于存储器存储的经验证的鞋带张紧位置，将所述命令信号传输至所述警告系统。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的IES系统，其中，

所述远程计算节点包括光学传感器，并且其中，所述警告包括能够由所述光学传感器检测到并配置为向所述远程计算节点验证所述用户的个性化颜色和/或闪烁模式。

15.一种执行智能电子鞋(IES)的自动化特征的方法，所述IES包括用于附接到用户的脚的鞋帮，附接到所述鞋帮并限定地面接合面的鞋底结构，以及警告系统，所述警告系统可操作以响应于命令信号而产生视觉、听觉和/或触觉输出，所述方法包括：

经由驻留鞋类控制器通过无线通信设备接收指示所述用户的用户位置的位置数据；

经由所述驻留鞋类控制器通过所述无线通信设备接收指示远程计算节点的节点位置的位置数据；

经由所述驻留鞋类控制器确定所述用户位置是在预定位置内还是在距节点位置的接近度内；和

响应于所述用户位置在所述预定位置内或在距所述节点位置的接近度之内，经由所述鞋类控制器向所述警告系统发送命令信号，以生成所述用户和/或机动车辆可感知的预定视觉、听觉和/或触觉警告。

16.根据权利要求15所述的方法，

还包括响应于所述用户位置在所述预定位置内或在距所述节点位置的接近度内，而经由鞋类控制器向所述远程计算节点的控制系统发送第二命令信号以生成听觉或视觉输出。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，

所述远程计算节点是具有车辆前照灯系统的机动车辆，并且其中，视觉输出包括所述车辆前照灯系统的光输出的照明、闪烁和/或增强。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，

所述警告系统包括照明系统，所述方法还包括将所述车辆前照灯系统的光输出与所述照明系统的预定光输出进行协调。

19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其中，

所述远程计算节点是具有车辆喇叭系统的机动车辆，并且其中，听觉输出包括所述车辆喇叭系统的听觉输出的激活和/或调制。

20.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其中，

述用户具有便携式电子设备，并且其中，所述无线通信设备还被配置为无线连接到所述便携式电子设备，从而与所述远程计算节点无线通信。

21.根据权利要求15至20中任一项所述的方法，其中，

所述警告系统包括触觉换能器，并且其中，所述命令信号使所述触觉换能器产生触觉提示。

22.根据权利要求15至21中任一项所述的方法，其中，

所述警告系统包括音频系统，并且其中，所述命令信号使所述音频系统产生预定的声音输出。

23.根据权利要求15至22中任一项所述的方法，其中，

所述预定位置包括由所述鞋类控制器定义的地理围栏，并且其中，当检测到所述远程计算节点突破所述地理围栏时，将所述命令信号发送到所述警告系统。

24.根据权利要求15至23中任一项所述的方法，

还包括从安装到所述鞋底结构的所述压力传感器接收传感器信号，所述传感器信号指示脚在所述鞋帮中的存在，其中，还响应于检测到的脚在所述鞋帮中的存在而将所述命令信号发送到所述警告系统。

25.根据权利要求15至24中任一项所述的方法，其中，

所述远程计算节点包括光学传感器，并且其中，所述警告包括能够由所述光学传感器检测到并配置为向所述远程计算节点验证所述用户的个性化颜色和/或闪烁模式。

26.一种用于用户的脚的智能电子鞋子(IES)，该IES包括：

鞋帮，被配置为附接到用户的脚；

鞋底结构，附接到所述鞋帮并被配置为在其上支撑用户的脚，所述鞋底结构具有限定地面接合表面的鞋底；

照明系统，安装到所述鞋底结构和/或所述鞋帮，并被配置为响应于控制信号产生光；

无线通信设备，被配置为与远程计算节点进行无线通信；

和鞋类控制器，可操作地连接到所述无线通信设备和所述照明系统，所述鞋类控制器被配置为：

接收指示用户的用户位置的位置数据；

接收指示所述远程计算节点的节点位置的位置数据；

确定所述用户位置是在预定位置内还是在距节点位置的接近度之内；和

响应于所述用户位置在所述预定位置内或在距所述节点位置的接近度之内，将命令信号发送到所述照明系统以生成预定的光输出。

27.根据权利要求26所述的IES，其中，

所述鞋类控制器还被配置为响应于所述用户位置在预定位置内或在距所述节点位置的接近度内，而向所述远程计算节点的控制系统发送第二命令信号以产生听觉或视觉输出。

28.根据权利要求27所述的IES，其中，

所述远程计算节点是具有车辆前照灯系统的机动车辆，并且其中，视觉输出包括所述车辆前照灯系统的光输出的照明、闪烁和/或增强。

29.根据权利要求28所述的IES，其中，

所述鞋类控制器还可以被配置为使车辆前照灯系统的光输出与所述照明系统的预定光输出协调。

30.根据权利要求27至29中任一项所述的IES，其中，

所述远程计算节点是具有车辆喇叭系统的机动车辆，并且其中，听觉输出包括所述车辆喇叭系统的听觉输出的激活和/或调制。

31.根据权利要求26至30中任一项所述的IES，其中，

述用户具有便携式电子设备，并且其中，所述无线通信设备还被配置为无线连接到所述便携式电子设备，从而与所述远程计算节点无线通信。

32.根据权利要求26至31中任一项所述的IES，

还包括附接到所述鞋底结构和/或所述鞋帮的触觉换能器，其中所述鞋类控制器进一步配置为响应于所述用户位置在所述预定位置内或在距所述节点位置的接近度内，而向所述触觉换能器传送第三命令信号以产生触觉提示。

33.根据权利要求26至32中任一项所述的IES，

还包括附接到所述鞋底结构和/或所述鞋帮的音频系统，其中所述鞋类控制器进一步配置为响应于所述用户位置在所述预定位置内或在距所述节点位置的接近度之内，而向所述音频系统传送第四命令信号以产生预定的声音输出。

34.根据权利要求26、31至33中任一项所述的IES，其中，

所述远程计算节点是安全系统，并且其中，所述鞋类控制器还被配置为响应于所述用户位置在所述预定位置内或在距所述节点位置的接近度之内而向所述安全系统发送停用命令信号。

35.根据权利要求26、31至33中任一项所述的IES，其中，

所述远程计算节点是家庭自动化系统，并且其中，所述鞋类控制器还被配置为响应于所述用户位置在所述预定位置内或在距所述节点位置的接近度之内，向所述家庭自动化系统发送第五命令信号以锁定或解锁门，激活或停用室内灯和/或升高或降低恒温器的温度。

36.根据权利要求26至35中任一项所述的IES，其中，

所述预定位置包括由所述鞋类控制器定义的地理围栏，并且其中，当检测到所述远程计算节点突破所述地理围栏时，将所述命令信号发送到所述照明系统。

37.根据权利要求26至36中任一项所述的IES，

还包括压力传感器，所述压力传感器安装到所述鞋底结构并被配置为检测脚在所述鞋帮中的存在，并且其中，还响应于检测到的脚在所述鞋帮中的存在，将所述命令信号发送到所述警告系统。

38.根据权利要求26至35中任一项所述的IES，

还包括压力传感器，所述压力传感器安装到所述鞋底结构并被配置为检测所述用户的体重，并且其中，所述鞋类控制器还被配置为：

从所述压力传感器接收指示所述用户的检测体重的传感器信号；以及

确定所述检测体重是否在存储器存储的经验证用户体重的预定范围内，

其中，还响应于所述检测体重在存储器存储的经验证用户体重的预定范围内，将所述命令信号发送到所述照明系统。

39.根据权利要求26至38中任一项所述的IES，还包括：

鞋带，附接到所述鞋帮；以及

鞋带马达，安装在所述鞋底结构内部，并且被配置为在张紧状态和未张紧状态之间选择性地转换所述鞋带，

其中，所述鞋类控制器还被配置为与所述鞋带马达通信并确定所述鞋带是否处于所述张紧状态或所述未张紧状态，并且

其中，还响应于所述鞋带处于所述张紧状态，将所述命令信号发送到所述照明系统。

40.根据权利要求39所述的IES，其中，

所述张紧状态包括多个离散张紧位置，所述IES系统还包括鞋带传感器，所述鞋带传感器被配置为针对所述用户检测离散张紧位置中的当前张紧位置，并且其中，所述鞋类控制器还被配置为：

从所述鞋带传感器接收指示用户的、离散张紧位置中的当前张紧位置的传感器信号；和

确定离散张紧位置中的当前张紧位置是否对应于存储器存储的经验证的鞋带张紧位置，

其中，还响应于离散张紧位置中的当前张紧位置对应于存储器存储的经验证的鞋带张紧位置，将所述命令信号传输至所述照明系统。

41.根据权利要求26至40中任一项所述的IES，其中，

所述远程计算节点包括光学传感器，并且其中，所述预定光束出包括能够由所述光学传感器检测到并配置为向所述远程计算节点验证所述用户的个性化颜色和/或闪烁模式。

42.根据权利要求26至41中任一项所述的IES，其中，

所述无线通信设备包括

Low Energy(BLE)，类别(CAT)M1或CAT-NB1无线接口。

43.根据权利要求26至42中任一项所述的IES，

还包括附接到所述鞋底结构和/或所述鞋帮并被配置为将安全认证码传送到所述远程计算节点的条形码、射频识别(RFID)标签或近场通信(NFC)标签。

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