CN2495073Y - 鞋件上使用的闪光装置 - Google Patents

Abstract

鞋件上使用的闪光装置,涉及机电控制技术领域,特指一种可在鞋件上产生照明图案以便人们辨别使用者位置的闪光装置。其技术方案为:主控制门的控制机构串联在其与电源之间,若干并联发光元件分别串联一副控制门,并与可控制副控制门的图案信号发生器并联,然后都串联在主控制门与电源之间,图案信号发生器的输出端与发光元件通过对应的副控制门连接。本实用新型可根据作用在闪光装置上的惯性力的变化形成多种照明图案,便于人们确定使用者的位置。

Description

鞋件上使用的闪光装置

技术领域：

鞋件上使用的闪光装置，涉及机电控制技术领域，特指一种可在鞋件上产生照明图案以便人们辨别使用者位置的闪光装置。

技术背景：

众所周知，在包括运动鞋和套鞋的各类鞋上都可以固定连接闪光装置。由于天气很冷或很黑暗而导致视力下降的时候，在鞋上固定连接闪光装置可以让使用者更容易被看到。这些闪光装置间断性地发光或者闪光，将更能增强使用者被发现的可能性。在现有技术中，鞋的闪光装置有多种实现形式，但是无一例外地依靠开关的开启和闭合来控制闪光元件实现闪光，而且所有的闪光元件都在同一时刻发光。多种类型的开关——比如压力开关、水银开关和弹簧开关都可以用来实现闪光元件的闪光。然而，如上所述的闪光装置已经变得非常复杂，并需要复杂的控制电路来操纵。比如，美国罗尔(Roy)先生的专利号为5457900、名称为“鞋的展示装置”(Footwear Display Device)的专利，就是根据闪光装置所测量到的鞋件的移动速度，使可以产生预定照明图案的图案信号发生器有选择地控制一定数量的闪光元件实现闪光。一旦该闪光装置运作起来，它就只会按照图案信号发生器所产生的一系列照明图案工作，也就是只会根据时间或者速度作出变化，而不会顾及作用在闪光装置上的惯性力的变化。图案信号发生器产生照明图案的程序被记录在一个复杂的控制电路中，并需要专用于测量鞋的移动速度的装置以决定照明图案的变更所需的时间。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种可在鞋件上产生照明图案以便人们辨别使用者位置的闪光装置。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：主电路由电源、控制机构和发光元件组件串联而成，若干发光元件并联形成发光元件组件，图案信号发生器并联在发光元件组件的两端，其每个输出端与每个发光元件对应连接，每个发光元件都串联一个副控制门，图案信号发生器为副控制门的控制机构，主控制门串联在控制机构与发光元件组件之间。

由于控制机构内包含弹簧，因而控制机构的开启或闭合与作用在鞋件上的惯性力大小相关，而控制机构每闭合一次，图案信号发生器内计数器的值也随之获得增量，从而使图案信号发生器输出不同的图案，所以本实用新型可以使一组发光元件中的若干个根据作用在闪光装置上的惯性力的变化而发光，并且与时间是相互独立的，这使得闪光装置能够只根据鞋件敲击地面的状况来运作，而不需一个通过测量鞋件的速度或运动状态的记时电路来控制发光元件的发光图案。

附图说明：

图1为本实用新型的电路方框图

图2为本实用新型的立体分解图

图3为本实用新型的电路结构简图

图4为本实用新型的使用状态图

图5为本实用新型CMOS101集成电路的外围线路图

图6为本实用新型采用CMOS101集成电路后的立体分解图

见图1，本实用新型包括：与主控制门5连接的电源1，主控制门5的控制机构2，一组发光元件41、42、43，副控制门61、62、63和产生图案信号以控制副控制门61、62、63的图案信号发生器3。主电路由电源1、控制机构2和发光元件组件4串联而成，发光元件41、42、43并联形成发光元件组件4，图案信号发生器3并联在发光元件组件4的两端，其每个输出端与每个发光元件对应连接，每个发光元件都串联一个副控制门，图案信号发生器3为副控制门组件6的控制机构，主控制门5串联在控制机构2与发光元件组件4之间；电容器7与电源1并联；控制机构2为弹簧开关，弹簧21的固定端与连接在电源1上的第一导电片22固定连接，其自由端设置在与主控制门5连接的第二导电片23的上方，并固定连接有一重块24；图案信号发生器3为一内置电路，其内包括一个计数器，控制机构2每闭合一次，该计数器便获得一个增量；主控制门5与副控制门61、62、63都由晶体管组成，发光元件41、42、43都由发光二极管组成，电源1为电池组。

具体实施方式：

见图1，当使用本实用新型时，控制机构2控制主控制门5的开启和闭合。当主控制门5开启时，电路中便有了电流，从而使电路进入工作状态。图案信号发生器3产生图案信号，而且每个图案信号各自独立地控制副控制门61、62、63的开启和闭合。副控制门61与发光元件41连接，副控制门62与发光元件42连接，副控制门63与发光元件43连接。当副控制门61、62、63中的任意一个或几个开启并且主控制门5也开启时，发光元件41、42、43中与之对应连接的几个便产生了电流，并使相关的发光元件发光。应当注意的是，这里所说的“连接”以及下文要提到的“电性连接”，包括两个或多个元件之间的直接连接，以及其间通过一个或多个元件形成的非直接连接。

见图2、3，本实用新型通过间断地、有选择地使一组发光二极管41、42、43中的几个发光可以实现鞋件上的闪光效果。电池组1作为电源，向发光二极管41、42、43供电使之发光，同时向图案信号发生器3供电。最好选用输出电压为3伏的电池组1。图3中的控制机构2间断地控制图案信号发生器3使之记时，当控制机构2闭合时，图案信号发生器3向发光二极管41、42、43中通入电流并使之发光。控制机构2可以是一个含有弹簧的开关、一个压力传感开关、一个气体开关、一个声控开关或者任何合适的其他类型的开关。图2中，控制机构2为一个含有弹簧21的开关。闭合控制机构2，并根据图案发生电路3的记时，使发光二极管41、42、43中的几个间断性地发光以实现闪光效果。

电池组1向发光二极管41、42、43和图案信号发生器3供电。发光二极管41、42、43各自独立地通过副控制门61、62、63和主控制门5与电池组1连接。副控制门61、62、63与主控制门5都是晶体管。在本实施例中，只显示了三个发光二极管41、42、43，然而实际上，可以使用任意数量的发光二极管，而且可以使用任意不同颜色的发光二极管形成的组合。

在本实施例中，控制主控制门5的主控制机构为一个控制机构2，它包含第一导电片22、第二导电片23和一个弹簧21。第一导电片22与弹簧21的一端固定连接，并包括一个把手以便同弹簧21电性连接。弹簧21最好是焊接在第一导电片22上。弹簧21只有一端固定，其自由端根据作用在闪光装置上的惯性力的变化可以有一定的活动范围。在本实施例中，在弹簧21的自由端还固定一重块24以增加由于惯性力变化所引起的弹簧21的变形。重块24可以由金属、塑料、陶瓷和其它适合的材料制造，它给弹簧21提供一块附加的质量以增加其变形量。根据弹簧21来固定第二导电片23的位置，以使它们在通常状态下不接触(比如常开)。第二导电片23是定向安装的，当弹簧21由于惯性力变化而发生变形时可以与之接触。在使用本实用新型时，可以采用任意类型的变形元件来传递第一导电片22和第二导电片23的连接。

再次参见图3，在本实施例中，产生图案信号的机构为一个图案信号发生器3。图案信号发生器3用来根据作用在本闪光装置上的惯性力的变化以改变发光二极管41、42、43的发光图案。图案信号发生器3包括一个含有三个输出端口Q0、Q1、Q2的计数器。图案信号发生器3由电池组1供电，并在控制机构2闭合之后记时。控制机构2与晶体管100连接，晶体管100为三极管，可以放大电池组1向主电路提供的电流。控制机构2的闭合使晶体管100内通有电流，图案信号发生器3每通一次电流，其计数器的值便获得一定的增量，图案信号发生器3输出的图案便跟着改变一次。图案信号发生器3在Q0、Q1、Q2端口输出0伏或者3伏的电压。这些电压输出是根据十进制计数器的最低两位(即0和1)以二进制的形式排列提供的。这样，当Q0、Q1、Q2中的任意一个的状态为1时，其对应的输出电压即为3伏。显然地，当Q0、Q1、Q2是二进制代码0时，其输出为0伏。每个端口的电压将随着计数器值的增加而变化。Q0、Q1、Q2不断变化的输出电压，被用来使图案中的副控制门组件6(包括副晶体管61、62、63)中的几个通有电流，反过来，副控制门组件6内通有电流之后将使图案中的发光二极管41、42、43发光。图案信号发生器3最好采用内置电路(比如MC14061BCP.CD4061AF)。在使用本实用新型时，图案信号发生器3和外部电子组件——如晶体管、电容器和电阻等，都可以植入CMOS电路中。

副晶体管61、62、63通过控制发光二极管41、42、43内电流的通断来控制它们是否发光，这还依赖于图案信号发生器3的输出电压。副晶体管61控制发光二极管41，副晶体管62控制发光二极管42，而副晶体管63则控制发光二极管43。副晶体管61、62、63分别与图案信号发生器3的输出端Q0、Q1、Q2连接，而副晶体管61、62、63的集电器又分别与发光二极管41、42、43连接。这样，图案信号发生器3的输出端Q0、Q1、Q2通过控制发光二极管内电流的通断来控制发光二极管41、42、43是否发光。

当控制机构2闭合时，主晶体管5(即主控制门5)使每个发光二极管以及副晶体管61、62、63内通有电流。在最佳实施例中，电池组1上并联一个电容器7。在控制机构2闭合时，电容器7由电池组1充电，并在控制机构2断开之后继续向晶体管100和主晶体管5放电，以使发光二极管41、42、43中的几个直到电容器7的电压降到0.7伏之前仍然可以继续发光。电容器7的电容最好为1μF(微法)。此外，提供电阻81、82、83便于控制电路中各点电流的大小，这对于那些熟识本行业的人是众所周知的。优选电阻值如下：电阻81为190kΩ，电阻82为3.3kΩ，电阻83为5.1kΩ。

在本实施例中，控制机构2放入一端开口、一端封闭的开关盒93中。开关盒93的大小与形状与控制机构2相匹配。开关盒93的开口端由端板94密闭。D型开关盒93的设计可以使其内的控制机构2与开关盒93外面的闪光装置其余部分保持电性接触。闪光装置的其余部分包括：电池组1，副晶体管61、62、63，主晶体管5，晶体管100，图案信号发生器3，电容器7和电阻81、82、83，以及包含控制机构2的开关盒93，它们都装入一个塑料盒92中。

见图4，容纳闪光装置组件的塑料盒92以技术上人所共知的方式植入鞋90的鞋底91中，发光二极管41、42、43、44、45、46都固定在鞋90的外表面上以便被看见。应当指出的是，可以使用任意数量的发光二极管，而且发光二极管可以固定在鞋90的任意位置。

电路的设计与鞋90的形状相符合。当使用本实用新型时，弹簧21的变形与作用在闪光装置上的惯性力的大小相关连。由于闪光装置的运动，比如使用者在走路或跑步时脚碰到了地面，作用在闪光装置上的惯性力也随之发生变化。弹簧21的变形使之与第二导电片23接触，并有效地使控制机构2闭合。控制机构2的闭合使图案信号发生器3开始记时，并藉此改变图案信号发生器3的输出端Q0、Q1、Q2上的输出电压。同样，当控制机构2闭合之后，电容器7中即通有电流，并在晶体管100和主晶体管5内通有电流，而且有选择性地在副晶体管61、62、63以及发光二极管41、42、43中通有电流。图案信号发生器3的不断变化着的输出电压，驱动分别与输出端Q0、Q1、Q2和发光二极管41、42、43连接的副晶体管61、62、63，以便使副晶体管61、62、63和发光二极管41、42、43内通有电流或者断开电流。如果副晶体管61、62、63和发光二极管41、42、43内通有电流，则发光二极管41、42、43会发光；如果其内没有电流流过，则发光二极管41、42、43不会发光。

当弹簧21反方向移动以至脱离与第二导电片23的接触时，控制机构2即被断开。在控制机构2断开之后，电容器7继续向晶体管100和主晶体管5提供电流，反过来，又可以让电池组1有选择地使发光二极管41、42、43中的一个或者几个发光。这样，当控制机构2闭合之后，直到电容器7内的电压降到0.7伏之前，发光二极管41、42、43中被选定的几个会一直发光。每当控制机构2闭合时，上述整个流程便开始重复；每当在闪光装置上作用有惯性力时，图案中发光二极管41、42、43便会产生闪光效果。

见图5，当把本实用新型的电子组件——如各晶体管、电容器、电阻、图案信号发生器3等植入CMOS集成电路101时，其输出端OUT1、OUT2和OUT3分别与发光二极管41、42、43连接，端口TRI通过弹簧开关2与电源1的负极连接，端口GND与电源负极连接，并且其端口OSCI与OSCO之间串联一个电阻102；发光二极管41、42、43并联后与电阻103串联，然后分别与电源1的正极以及CMOS集成电路101的VCC端口连接。

图6为本实用新型采用CMOS集成电路101时的立体分解图，其各个零部件的连接关系如图2和图5所示。

因此，本实用新型可以使一组发光元件中的若干个根据作用在闪光装置上的惯性力的变化而发光。发光元件由控制门控制其发光状况，这些控制门可以使发光元件内通有电流，并可以由一些晶体管和一个简单的图案信号发生器控制。发光元件的发光图案只与作用在闪光装置上的惯性力的变化有关系，而与时间则是相互独立的。这使得闪光装置能够只根据鞋件敲击地面的状况来运作，而不需一个通过测量鞋件的速度或运动状态的记时电路来控制发光元件的发光图案。应当注意的是，前述的细节应被看作本实用新型的例证而非限制。

Claims (8)

1. 鞋件上使用的闪光装置，其主电路由电源(1)、控制机构(2)和发光元件组件(4)串联而成，若干发光元件并联形成发光元件组件(4)，图案信号发生器(3)并联在发光元件组件(4)的两端，其每个输出端与每个发光元件对应连接，其特征在于：主控制门(5)串联在控制机构(2)与发光元件组件(4)之间，每个发光元件都串联一个副控制门，图案信号发生器(3)为副控制门组件(6)的控制机构。

2.根据权利要求1所述的鞋件上使用的闪光装置，其特征在于：电容器(7)与电源(1)并联。

3.根据权利要求1所述的鞋件上使用的闪光装置，其特征在于：控制机构(2)为弹簧开关，弹簧(21)的固定端与连接在电源(1)上的第一导电片(22)固定连接，其自由端设置在与主控制门(5)连接的第二导电片(23)的上方，并固定连接有一重块(24)。

4.根据权利要求1所述的鞋件上使用的闪光装置，其特征在于：图案信号发生器(3)为一内置电路，其内包括一个计数器。

5.根据权利要求1所述的鞋件上使用的闪光装置，其特征在于：主控制门(5)与副控制门组件(6)都由晶体管组成。

6.根据权利要求1所述的鞋件上使用的闪光装置，其特征在于：发光元件组件(4)由发光二极管组成。

7.根据权利要求1所述的鞋件上使用的闪光装置，其特征在于：闪光装置的各个组件都设置在鞋跟内，从鞋跟外部可以看到发光元件组件(4)的闪光。

8.根据权利要求1所述的鞋件上使用的闪光装置，其特征在于：主控制门(5)、副控制门组件(6)、电容器(7)以及图案信号发生器(3)等都可植入CMOS集成电路(101)内。

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