EP2296504A2 - System und verfahren zur mobilen bewertung von schuhdämpfungseigenschaften - Google Patents

System und verfahren zur mobilen bewertung von schuhdämpfungseigenschaften

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Publication number
EP2296504A2
EP2296504A2 EP09757174A EP09757174A EP2296504A2 EP 2296504 A2 EP2296504 A2 EP 2296504A2 EP 09757174 A EP09757174 A EP 09757174A EP 09757174 A EP09757174 A EP 09757174A EP 2296504 A2 EP2296504 A2 EP 2296504A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
shoe
evaluation unit
display
signals
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09757174A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Holzer
Walter Englert
Oliver Braun
Mirko Janetzke
Florian HÖFLINGER
Thorsten Habel
Martin Gierich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cairos Technologies AG
Original Assignee
Cairos Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cairos Technologies AG filed Critical Cairos Technologies AG
Publication of EP2296504A2 publication Critical patent/EP2296504A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00—Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/14—Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the constructive form
    • A43B13/18—Resilient soles
    • A43B13/189—Resilient soles filled with a non-compressible fluid, e.g. gel, water
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B1/00—Footwear characterised by the material
    • A43B1/0054—Footwear characterised by the material provided with magnets, magnetic parts or magnetic substances
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B11/00—Footwear with arrangements to facilitate putting-on or removing, e.g. with straps
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B3/00—Footwear characterised by the shape or the use
    • A43B3/34—Footwear characterised by the shape or the use with electrical or electronic arrangements
    • A43B3/44—Footwear characterised by the shape or the use with electrical or electronic arrangements with sensors, e.g. for detecting contact or position
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43C—FASTENINGS OR ATTACHMENTS OF FOOTWEAR; LACES IN GENERAL
    • A43C11/00—Other fastenings specially adapted for shoes
    • A43C11/16—Fastenings secured by wire, bolts, or the like
    • A43C11/165—Fastenings secured by wire, bolts, or the like characterised by a spool, reel or pulley for winding up cables, laces or straps by rotation

Definitions

  • the present invention relates to a method and a system for evaluating shoe cushioning properties by means of one or more pressure sensors provided in the shoe cushioning.
  • the present invention relates to a system for accurately determining the movement of an athlete by means of an acceleration sensor provided in the shoe cushioning.
  • the present invention relates to a system for illuminating an area in front of an athlete by means of light-emitting diodes.
  • the present invention relates to a system for tightening the laces by means of an electric motor and a winch, which are provided in the shoe cushioning.
  • the present invention relates to a system for shot-enhancing football boots.
  • Sports shoes are particularly exposed to stress and, depending on their condition, contribute significantly to health and success during exercise. It is important that both when buying the optimal shoes are selected as well as that they are replaced when removing the damping properties in a timely manner.
  • the selection of sports shoes is usually supported by an analysis of the running movement.
  • the rolling behavior and the support properties of the shoe are observed and analyzed.
  • the shoe is selected taking into account the body weight and the expected type of use to ensure that the shoe is suitable for the expected load.
  • the treadmill can be equipped with a video camera and pressure sensors, so that it is possible to determine the suitability of the shoe by slow motion, freeze frame and measured load distribution. Since inexperienced runners who rarely train on a treadmill, the balance plays a crucial role, it can happen, however, that the athlete does not maintain his normal running style. For example, it may happen that an athlete puts on his forefoot although he is otherwise heel-toe. Furthermore, running on a treadmill is not because of the completely flat tread not with running outdoors, for example, on a dirt road to compare.
  • Another object of the present invention is to enable an accurate determination of the movement of an athlete.
  • Another object of the present invention is to illuminate the area in front of the athlete.
  • Another object of the present invention is to automatically tighten the laces of a shoe.
  • Another object of the present invention is to stiffen the shoe upper during shooting.
  • Another advantageous aspect of a preferred embodiment of the present invention is based on the fact that the pressure sensor in addition to the evaluation of Steaming property can also be used to indicate pressure, weight of the athlete, weight change of the athlete, pressure frequency or a speed calculated from it.
  • a further advantageous aspect of a preferred embodiment of the present invention is based on the fact that the pressure sensor can be used to control light-emitting diodes provided in the shoe so that an area in the running direction is illuminated.
  • Another advantageous aspect of a preferred embodiment of the present invention is based on the fact that the pressure sensor in combination with a three-dimensional acceleration sensor provided in the shoe can be used to determine the three-dimensional track (trajectory), speed, force or energy of the movement.
  • Another advantageous aspect of a preferred embodiment of the present invention is based on the fact that the pressure sensor in combination with a winch provided in the shoe and an electric motor provided in the shoe can be used to automatically tighten the laces.
  • Another advantageous aspect of a preferred embodiment of the present invention is based on the fact that the pressure sensor in combination with an insert provided in the shoe upper, which is filled with an electrorheological or magnetorheological fluid, can be used to control a shot gain.
  • the pressure sensor can be equipped in combination with a plurality of rigid and a plurality of studs movably mounted via a nut joint, which can be tilted in the direction of inclination of the shoe by electromagnets arranged around the movable studs and thus are suitable to improve the traction of the shoe.
  • Figure 1 is a schematic representation of a shoe with pressure sensor
  • Figure 2 is a schematic representation of a shoe and an associated evaluation unit according to a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a schematic representation of a shoe and a second evaluation unit according to a preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a schematic representation of a shoe with associated
  • Figure 5 is a schematic representation of a shoe with automatic
  • FIG. 6 shows a schematic illustration of a shot-reinforced shoe according to a preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a schematic representation of a shoe with aligning
  • FIG. 1 shows an overview of all the sensors which a shoe may contain according to preferred embodiments of the present invention. Shown therein is a schematic representation of a shoe (100) which is provided with one or more pressure sensors (110) installed in the damping, one or more LEDs (120), a control unit (130), a radio transmitter (140), an energy source ( 150), a three-dimensional acceleration sensor (160) and a sensor (170) which measures the orientation of the acceleration sensor relative to the gravitational acceleration may be equipped.
  • a shoe (100) is equipped with a piezoelectric pressure sensor (110) which is installed in the damping of the shoe.
  • the pressure sensor (110) is preferably mounted centrally under the heel.
  • the resulting due to the stress of the piezoelectric element voltage can be used to send a radio signal, for example in the 2.4 GHz band by means of a radio transmitter (140) to an evaluation unit (200).
  • a radio transmitter 140
  • an evaluation unit 200
  • the required energy from an energy source 150
  • B. a battery or an inductively or by kinetic energy rechargeable battery can be supplied.
  • the data contained in the radio signal can be displayed by the evaluation unit (200), for example in the form of a weight specification (201).
  • the evaluation unit is preferably provided with a display.
  • the display is preferably based on numbers, but alternatively, a graphical representation, for example in the form of bars or pie charts is possible.
  • the pressure acting on the pressure sensor may also be displayed, which may, for example, provide a cyclist with information about his kick strength or a sprinter with information about his starting strength.
  • the evaluation unit (200) may also be able to calculate and display weight changes (202), which may, for example, give a marathon runner valuable indications as to when liquid intake is necessary.
  • the user of the evaluation unit preferably determines a weight measurement as the initial value, which can then be automatically compared with current measured values. The difference is then preferably displayed on the display of the evaluation unit.
  • the received radio signal may be used to determine the damping characteristics of the shoe, since the measured pressure spikes during movement increase with decreasing damping due to the reduced damping travel. This is because the pressure is proportional to the acceleration change per time. A shorter damping path thus leads to an acceleration change in a shorter time and thus to higher pressure peaks.
  • the evaluation unit (200) can be displayed in the evaluation unit (200), for example, what percentage of the original damping characteristic is still present (203) and whether the remaining damping characteristic for the ground is sufficient.
  • a typical for the shoe model pressure curve which reflects the load of the shoe when running a runner with the same weight on a given surface, such as asphalt.
  • the pressure curve can also be measured in a calibration mode by running on the given surface and stored in the evaluation unit.
  • the evaluation unit runs on a predetermined background in a test mode.
  • the measured, maximum pressure peaks are then compared with the maximum pressure peaks of the stored curve and based on this, for example, what percentage of the original damping potential is still present or whether the shoes should be replaced.
  • the measured values of the pressure sensor can be used to indicate, for example on the evaluation unit or via LEDs provided in the shoe, whether the shoe is suitable for the current background. This happens, for example, by activating a red LED by the control unit.
  • the evaluation unit (200) can determine the step frequency from the received pressure signals and calculate and display the speed (204) via a mean step size entered by the user.
  • a bicycle mode may be provided in which the speed can be calculated from the inputted ratio.
  • the expected calorie consumption (205) can be calculated and displayed from the weight measurement in combination with measurements of the step frequency, pedaling frequency or swing frequency during skiing.
  • a piezoelectric acceleration sensor (160) can be installed in the shoe. Since piezoelectric acceleration sensors measure the gravitational acceleration (161), in a preferred embodiment, the data of the acceleration sensor (160) are corrected for the influence of the gravitational acceleration (161).
  • the necessary information regarding the orientation of the acceleration sensor (160) can be supplied, for example, via a geomagnetic field sensor (170) become.
  • the direction of the earth's magnetic field (171) is determined, by means of this information, the data of the acceleration sensor can be corrected by the influence of Erdanziehung, since the direction of the earth's magnetic field is perpendicular to the direction of gravitational acceleration.
  • the corrected acceleration data of a three-dimensional acceleration sensor (160) can then be integrated in the evaluation unit and thus provide a detailed image of the movement.
  • acceleration sensor which does not measure the gravitational acceleration or already supplies data corrected for the gravitational acceleration.
  • This acceleration sensor may be provided in combination with the pressure sensor, but also without the same.
  • the data of an acceleration sensor it is possible, for example, to determine the running speed exactly and to represent jump widths (206) or changes in direction on the evaluation unit, which can be of interest for sports such as long or high jump. Even the complete three-dimensional trace of the movement can be detected. Combined with the weight information, the applied force or energy of the movement can also be determined.
  • the evaluation unit may be able to receive and display data from other sensors, for example a heart rate sensor (207), and store this information in a memory element present in the evaluation unit.
  • sensors for example a heart rate sensor (207)
  • the data of the memory element can then be read out via radio, for example 2.4 GHz band, WLAN (208) or USB interfaces (209).
  • radio for example 2.4 GHz band, WLAN (208) or USB interfaces (209).
  • the described interfaces can also be used to transmit data to the evaluation unit.
  • the information can also be stored in a storage medium in the shoe and later transmitted via radio z.
  • B. 2.4 GHz or WLAN can be read.
  • a further possibility of using the data according to the invention for the sensors described above is the display via a plurality of LEDs (120) installed in the shoe or acoustic signal transmitters which can be controlled, for example, by a control unit (130).
  • LEDs (120) installed in the shoe or acoustic signal transmitters which can be controlled, for example, by a control unit (130).
  • different colored LEDs (120) can be used to measure such.
  • a relevant range of values is preferably subdivided into a plurality, preferably three, sections, and each section is assigned a colored LED (120) which lights up or flashes as long as the measured value lies in the corresponding value range.
  • the color distribution could be such that a slow pace is represented by a green LED (120), a medium pace by a yellow LED (120), and a fast pace by a red LED (120).
  • a slow pace is represented by a green LED (120)
  • a medium pace is represented by a yellow LED (120)
  • a fast pace by a red LED (120).
  • any color combination can be used here.
  • Another use according to the invention of the LEDs (120b) lies in the illumination of the track in the direction of movement.
  • one or more white LEDs (120b) are preferably activated by the control unit at the moment when the shoe has ground contact and is thus aligned horizontally with respect to the ground.
  • the ground contact can be detected, for example, by exceeding a pressure value. This will cause the LEDs (120b) to illuminate when the alignment with respect to track is correct.
  • gyroscopes available, by which the orientation of the shoe can be determined, so several LEDs can be aligned so that they radiate in different directions and only then a control unit (130) are activated when the current orientation of the shoe contributes to a beam direction in the direction of movement. This is particularly advantageous when cycling, since no alignment of the shoe can be detected parallel to the direction of movement via the pressure sensor.
  • LEDs according to the method described above is also possible in a helmet, for example in a ski helmet, which is equipped with a sensor which makes it possible to measure the alignment of the helmet or by stabilizing the alignment of the LEDs by means of a gyroscope.
  • shoe described in the present invention may also be a ski boot.
  • the shoe (100) can additionally be equipped with further pressure sensors (110). According to FIG. 3, these are preferably distributed over the sole (180) in the damping (190).
  • 5 sensors are distributed so that 2 sensors each are provided under the heel and 3 sensors under the ball of the foot (111).
  • the provided under the heel sensors are attached to the sides of the sole and the 3 provided under the ball of the foot sensors are mounted so that a sensor under the middle and the two remaining sensors are under the outer ball of the foot.
  • the thus available two-dimensional pressure distribution can be displayed as a load profile on the evaluation unit (200), which is for example a laptop.
  • Such a system is particularly suitable for assisting the selection of shoes by running in sports shops or in the field, for example, by analyzing the personal running style by means of the measured data.
  • an inductively rechargeable battery is provided in the shoe, it is preferably charged by means of inductive coupling of two coils.
  • a shoe (100) is placed in a special shoe load unit (300).
  • This consists of a housing (310), which is open at the top, and a mat (320) which lies on the bottom of the housing on a plurality of transverse supports (311) and in which a coil (330) is installed.
  • the coil (330) generates a magnetic field which couples with the coil (150a) installed in the shoe (100) and thus generates an induction voltage through which a rechargeable battery (150) can be charged.
  • the provided in the shoe (100) coil (150a) is installed as close to the surface of the shoe bottom to allow a high coupling.
  • the mat (320) is preferably about the size of the shoes and has a marker (321) for positioning the shoes to allow for optimal coupling.
  • the housing (310) is preferably made of plastic, which is washable and absorbs light shocks and shocks.
  • the mat (320) is preferably equipped with a power supply (325) so that it can be connected directly to the mains. Furthermore, the mat (320) preferably has a charging indicator, which indicates the state of charge of the batteries. Furthermore, the mat (320) preferably has a controller which controls the charging process to prevent overcharging of the battery.
  • the evaluation unit has mainly been described in particular as a portable minicomputer or laptop, in principle all systems are suitable which are able to receive, process and display the data of the sensors, for example a mobile phone equipped with a special software or a PDA ,
  • an electric motor and a winch may be provided in the damping of the shoe.
  • the electric motor is coupled to the winch (500).
  • the winch (500) can then be used to automatically tighten the laces (510) to a certain tension. This is when putting on the shoes by a first impulse of Pressure sensor (110) or by pressing a button sends a signal to a control unit (130) which controls the electric motor, whereupon this pulls the laces over a winch.
  • a lock such as a pawl (520).
  • This pawl (520) can be raised by pressing a button (530) mounted laterally on the damping, whereby the electric motor is switched off by the control unit (130) and the tension of the laces is released.
  • a padding is mounted over the span of the shoe which contains an electro- or magnetorheological fluid, the viscosity of the fluid being controlled by a control unit according to the signals of a pressure sensor.
  • the electro- or magnetorheological fluid is controlled so that the highest possible toughness is achieved, for example, to support a shot in football. If a pressure is detected, the viscosity can be increased again so as not to hinder the rolling movement of the foot.
  • a purely mechanical alternative may also be provided.
  • a plurality of plastic rods (410) are preferably sewn in between two shoe upper materials (420, 430) in such a way that they are designed to be movable in one direction and to block them in the other direction.
  • this is similar to a bamboo mat and is achieved by connecting the bars very close together on one side to the shoe upper (420), while being loosely connected to the shoe upper (430) on the other side and thereby only one bend in one direction is possible.
  • they support, for example, the shooting power of a football player but do not hinder the rolling movement of the foot.
  • cleats of a shoe can be tilted in contact with the ground automatically so that they are aligned in the direction of inclination of the shoe.
  • a shoe (100) can be equipped with a plurality of studs (610), which are preferably movably mounted by means of nut joints (600) and have a ferromagnetic core.
  • the alignment of a stud (610) in the nut joint (600) can then preferably by magnets (620), which may be provided around the nut joint (600).
  • a control unit (700) may be provided in the damping.
  • This control unit (700) may receive the data of a plurality of pressure sensors (110) mounted on the edge of the shoe (100) in the damping via rigid lugs (630), and activate one or more of said magnets in accordance with the received signals.
  • the movable lugs (610) may have a different length than the rigid lugs (630).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

Schuh mit mindestens einem in der Schuhdämpfung vorgesehenen Drucksensor, sowie Systemkomponenten zum Senden, Empfangen und Auswerten der Signale des Sensors.

Description

System und Verfahren zur mobilen Bewertung von Schuhdämpfunαseiqeπschaften
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie ein System zur Bewertung von Schuhdämpfungseigenschaften mittels eines oder mehrerer in der Schuhdämpfung vorgesehenen Drucksensoren.
Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein System zur genauen Bestimmung der Bewegung eines Sportlers mittels eines in der Schuhdämpfung vorgesehenen Beschleunigungssensors.
Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein System zur Ausleuchtung eines Bereich vor einem Sportler mittels Leuchtdioden.
Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein System zum Anziehen der Schnürsenkel mittels eines Elektromotors und einer Seilwinde, welche in der Schuhdämpfung vorgesehen sind.
Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein System zur Schussverstärkung bei Fußballschuhen.
Sportschuhe sind in besonderem Maße Belastungen ausgesetzt und tragen je nach Beschaffenheit bei sportlicher Betätigung wesentlich zu Gesundheit und Erfolg bei. Wichtig ist dabei, dass sowohl beim Kauf die optimalen Schuhe ausgewählt werden als auch, dass diese bei Abnehmen der Dämpfungseigenschaften rechtzeitig ausgetauscht werden.
Die Auswahl von Sportschuhen wird üblicherweise durch eine Analyse der Laufbewegung unterstützt. Dabei werden das Abrollverhalten und die Stützeigenschaften des Schuhs beobachtet und analysiert. Femer wird der Schuh unter Berücksichtigung des Körpergewichts und der zu erwartenden Einsatzart ausgewählt, um sicherzustellen, dass der Schuh für die zu erwartende Belastung geeignet ist.
Oftmals wird diese Analyse auf einem Laufband durchgeführt. Das Laufband kann dazu beispielsweise mit einer Videokamera und Drucksensoren ausgestattet sein, sodass es möglich ist, per Zeitlupe, Standbild und gemessener Belastungsverteilung die Eignung des Schuhs festzustellen. Da bei ungeübten Läufern, die selten auf einem Laufband trainieren, das Gleichgewicht eine entscheidende Rolle spielt, kann es dabei allerdings vorkommen, dass der Sportler nicht seinen normalen Laufstil beibehalt. So kann es beispielsweise vorkommen, dass ein Sportler mit dem Vorfuß aufsetzt, obwohl er ansonsten Fersenläufer ist. Ferner ist das Laufen auf einem Laufband schon wegen der völlig ebenen Lauffläche nicht mit Laufen im Freien, beispielsweise auf einem Feldweg, zu vergleichen.
Des Weiteren gibt es nach dem Schuhkauf für einen Sportler nur sehr ungenaue Anhaltspunkte, um zu erkennen, wann ein Schuh wegen der abnehmenden Dämpfungseigenschaften ausgetauscht werden muss. Üblicherweise wird dieser Zeitpunkt aus der gelaufenen Distanz bestimmt, wobei der Einfluss des Läufergewichts und des gelaufenen Untergrundes vernachlässigt wird.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine genaue Analyse der Eignung eines Schuhs unter realen Bedingungen zu ermöglichen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine genaue Bestimmung der Bewegung eines Sportlers zu ermöglichen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Bereich vor dem Sportler auszuleuchten.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Schnürsenkel eines Schuhs automatisch festzuziehen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es die Schuhoberseite beim Schuss zu versteifen.
Diese Aufgaben werden durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der erfindungsgemäße Einsatz von mindestens einem fest verbauten Drucksensor in der Schuhdämpfung beruht auf der Erkenntnis, dass es besonders vorteilhaft ist die oben beschriebenen Eigenschaften von Schuhen, wie beispielsweise seine Dämpfungseigenschaft, nicht nur beim Schuhkauf, sondern fortlaufend zu überprüfen.
Ein weiterer vorteilhafter Aspekt einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beruht darauf, dass der Drucksensor neben der Bewertung der Dampfungseigenschaft auch dazu verwendet werden kann, Druck, Gewicht des Sportlers, Gewichtsänderung des Sportlers, Druckfrequenz oder eine daraus errechnete Geschwindigkeit anzuzeigen.
Ein weiterer vorteilhafter Aspekt einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beruht darauf, dass der Drucksensor dazu verwendet werden kann, im Schuh vorgesehene, Leuchtdioden so zu steuern, dass ein Bereich in Laufrichtung ausgeleuchtet wird.
Ein weiterer vorteilhafter Aspekt einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beruht darauf, dass der Drucksensor in Kombination mit einem im Schuh vorgesehenen dreidimensionalen Beschleunigungssensor dazu verwendet werden kann, die dreidimensionale Spur (Trajektorie), Geschwindigkeit, Kraft oder Energie der Bewegung zu bestimmen.
Ein weiterer vorteilhafter Aspekt einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beruht darauf, dass der Drucksensor in Kombination mit einer im Schuh vorgesehenen Seilwinde und einem im Schuh vorgesehenen Elektromotor dazu verwendet werden kann, die Schnürsenkel automatisch anzuziehen.
Ein weiterer vorteilhafter Aspekt einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beruht darauf, dass der Drucksensor in Kombination mit einer im Schuhobermaterial vorgesehenen Einlage, die mit einem elektro- oder magnetorheologischen Fluid gefüllt ist, dazu verwendet werden kann, eine Schussverstärkung zu steuern.
Ein weiterer vorteilhafter Aspekt einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beruht darauf, dass der Drucksensor in Kombination mit mehreren starren und mehreren über ein Nussgelenk beweglich gelagerten Stollen ausgestattet sein kann, welche durch um die beweglichen Stollen angeordnete Elektromagnete in Neigungsrichtung des Schuhs verkippt werden können und somit dazu geeignet sind, die Bodenhaftung des Schuhs verbessern.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Schuhs mit Drucksensor; Figur 2 eine schematische Darstellung eines Schuhs und einer zugeordneten Auswerteeinheit gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 3 eine schematische Darstellung eines Schuhs und einer zweiten Auswerteeinheit gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 4 eine schematische Darstellung eines Schuhs mit zugehörigem
Aufbewahrungsbehälter gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 5 eine schematische Darstellung eines Schuhs mit automatischem
Schuhbinder gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 6 eine schematische Darstellung eines Schuhs mit Schussverstärkung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Figur 7 eine schematische Darstellung eines Schuhs mit sich ausrichtenden
Stollen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 1 zeigt einen Überblick über alle Sensoren, die ein Schuh gemäß bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten kann. Darin zu sehen ist eine schematische Darstellung eines Schuhs (100), der mit einem oder mehreren in der Dämpfung verbauten Drucksensoren (110), einer oder mehreren LEDs (120), einer Steuereinheit (130), einem Funksender (140), einer Energiequelle (150), einem dreidimensionalen Beschleunigungssensor (160) sowie einem Sensor (170), welcher die Orientierung des Beschleunigungssensors relativ zur Erdbeschleunigung misst, ausgestattet sein kann.
Hierbei können alle genannten Bauteile zusammen vorhanden sein oder auch jeweils einzeln oder in beliebiger Kombination untereinander.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist gemäß Figur 2 ein Schuh (100) mit einem piezoelektrischen Drucksensor (110) ausgestattet, welcher in der Dämpfung des Schuhs verbaut ist. Um möglichst gute Messwerte zu erzielen, ist der Drucksensor (110) vorzugsweise mittig unter der Ferse angebracht.
Die auf Grund der Belastung des Piezo-Elements entstehende elektrische Spannung kann genutzt werden, um ein Funksignal zum Beispiel im 2,4-GHz-Band mittels eines Funksenders (140) an eine Auswerteeinheit (200) zu senden. Alternativ kann die benötigte Energie auch von einer Energiequelle (150) wie z. B. einer Batterie oder einem induktiv oder durch Bewegungsenergie aufladbaren Akku geliefert werden.
Die im Funksignal enthaltenen Daten können von der Auswerteeinheit (200) beispielsweise in Form einer Gewichtsangabe (201) zur Anzeige gebracht werden. Dazu ist die Auswerteeinheit vorzugsweise mit einem Display versehen. Die Darstellung erfolgt vorzugsweise ziffernbasiert, alternativ ist aber auch eine grafische Darstellung beispielsweise in der Form von Balken oder Kreisdiagrammen möglich.
Des Weiteren kann statt des Gewichts auch der Druck, der auf den Drucksensor wirkt, angezeigt werden, was zum Beispiel einem Fahrradfahrer Informationen über seine Trittstarke oder einem Sprinter Informationen über seine Antrittsstärke liefern kann.
Die Auswerteeinheit (200) kann darüber hinaus in der Lage sein, Gewichtsveränderungen (202) zu errechnen und anzuzeigen, was zum Beispiel einem Marathonläufer wertvolle Hinweise geben kann, wann eine Flüssigkeitsaufnahme nötig ist. Dabei wird vorzugsweise vom Benutzer der Auswerteeinheit eine Gewichtsmessung als Ausgangswert festgelegt, welche dann automatisch mit aktuellen Messwerten verglichen werden kann. Die Differenz wird dann vorzugsweise auf dem Display der Auswerteeinheit zur Anzeige gebracht.
Ferner kann das empfangene Funksignal dazu verwendet werden, die Dämpfungseigenschaften des Schuhs zu bestimmen, da die gemessenen Druckspitzen während der Bewegung bei abnehmender Dämpfung aufgrund des verringerten Dämpfungsweges zunehmen. Dies liegt daran, dass der Druck proportional zur Beschleunigungsänderung pro Zeit ist. Ein kürzerer Dämpfungsweg führt somit zu einer Beschleunigungsänderung in kürzerer Zeit und dadurch zu höheren Druckspitzen.
Somit kann in der Auswerteeinheit (200) zum Beispiel angezeigt werden, wie viel Prozent der ursprünglichen Dämpfungseigenschaft noch vorhanden ist (203) und ob die verbleibende Dämpfungseigenschaft für den Untergrund ausreichend ist. Dazu wird beispielsweise in der Auswerteeinheit eine für das Schuhmodell typische Druckkurve, welche die Belastung des Schuhs beim Laufen eines Läufers mit gleichem Gewicht auf einem vorgegebenen Untergrund, wie zum Beispiel Asphalt, wiedergibt, gespeichert.
Alternativ kann die Druckkurve auch in einem Kalibriermodus durch Laufen auf dem vorgegebenen Untergrund gemessen und in der Auswerteeinheit gespeichert werden.
Soll der Abnutzungsgrad der Schuhe und insbesondere der Dämpfung bestimmt werden, wird beispielsweise in einem Testmodus der Auswerteeinheit auf einem vorgegebenen Untergrund gelaufen. Die gemessenen, maximalen Druckspitzen werden dann mit den maximalen Druckspitzen der abgespeicherten Kurve verglichen und darauf aufbauend zum Beispiel dargestellt, wie viel Prozent des ursprünglichen Dämpfungspotenzials noch vorhanden sind, oder ob die Schuhe ausgetauscht werden sollten.
Alternativ können die Messwerte des Drucksensors dazu benutzt werden, beispielsweise auf der Auswerteeinheit oder über im Schuh vorgesehene LEDs anzuzeigen, ob der Schuh für den aktuellen Untergrund geeignet ist. Dies geschieht beispielsweise durch Aktivierung einer roten LED durch die Steuereinheit.
Ferner kann die Auswerteeinheit (200) aus den empfangenen Drucksignalen die Schrittfrequenz bestimmen und über eine vom Benutzer eingegebene mittlere Schrittweite die Geschwindigkeit (204) errechnen und anzeigen.
Alternativ kann ein Fahrradmodus vorgesehen sein, bei dem aus der eingegebenen Übersetzung die Geschwindigkeit berechnet werden kann.
Aus der Gewichtsmessung in Kombination mit Messungen der Schrittfrequenz, Tretfrequenz oder auch Schwungfrequenz beim Skifahren, kann darüber hinaus der erwartete Kalorienverbrauch (205) berechnet und angezeigt werden.
Ergänzend zu den Drucksensoren (110) kann in den Schuh ein piezoelektrischer Beschleunigungssensor (160) verbaut sein. Da piezoelektrische Beschleuπigungs- sensoren die Erdbeschleunigung (161) messen, werden in einer bevorzugten Ausführungsform die Daten des Beschleunigungssensors (160) um den Einfluss der Erdbeschleunigung (161) korrigiert.
Die dazu erforderlichen Informationen bezüglich der Ausrichtung des Beschleunigungssensors (160) können beispielsweise über einen Erdmagnetfeldsensor (170) geliefert werden. Dabei wird die Richtung des Erdmagnetfeldes (171) bestimmt, wobei mittels dieser Information die Daten des Beschleunigungssensors um den Einfluss der Erdanziehung korrigiert werden können, da die Richtung des Erdmagnetfeldes lotrecht zur Richtung der Erdbeschleunigung ist. Die korrigierten Beschleunigungsdaten eines dreidimensionalen Beschleunigungssensors (160) können dann in der Auswerteeinheit integriert werden und liefern somit ein detailliertes Abbild der Bewegung.
Alternativ kann auch ein Beschleunigungssensor verwendet werden, welcher nicht die Erdbeschleunigung misst, oder bereits um die Erdbeschleunigung korrigierte Daten liefert. Dieser Beschleunigungssensor kann in Kombination mit dem Drucksensor, aber auch ohne denselbigen vorgesehen sein.
Durch die Daten eines Beschleunigungssensors ist es beispielsweise möglich, die Laufgeschwindigkeit exakt zu bestimmen und Sprungweiten (206) oder Richtungsänderungen auf der Auswerteeinheit darzustellen, welche für Sportarten wie Weit- oder Hochsprung interessant sein können. Sogar die komplette dreidimensionale Spur der Bewegung kann ermittelt werden. Kombiniert mit der Gewichtsinformation kann auch die aufgewendete Kraft oder Energie der Bewegung ermittelt werden.
Die Auswerteeinheit kann darüber hinaus in der Lage sein, Daten anderer Sensoren, beispielsweise eines Herzfrequenzsensors (207), zu empfangen und darzustellen und diese Informationen in einem in der Auswerteeinheit vorhandenen Speicherelement abzulegen.
Die Daten des Speicherelements können anschließend über Funk, beispielsweise 2,4- GHz-Band, WLAN- (208) oder USB-Schnittstellen (209) ausgelesen werden. Die beschriebenen Schnittstellen können auch dazu verwendet werden, Daten an die Auswerteeinheit zu übertragen.
Alternativ oder ergänzend zur Funkübertragung von Messwerten an die Auswerteeinheit kann die Information auch in einem Speichermedium im Schuh gespeichert und später über Funk z. B. 2,4 GHz oder WLAN ausgelesen werden.
Eine weitere Möglichkeit der erfindungsgemäßen Verwendung der Daten der oben beschriebenen Sensoren stellt die Anzeige über mehrere, im Schuh verbaute LEDs (120) oder akustische Signalgeber dar, welche beispielsweise von einer Steuereinheit (130) gesteuert werden können. Dabei können beispielsweise verschiedenfarbige LEDs (120) dazu verwendet werden, Messwerte wie z. B. Gewicht, Dämpfungseigenschaften und Schrittgeschwindigkeit darzustellen.
Vorzugsweise wird dazu ein relevanter Wertebereich in mehrere, vorzugsweise drei, Abschnitte unterteilt und es wird jedem Abschnitt eine farbige LED (120) zugewiesen, die aufleuchtet oder blinkt, solange der gemessene Wert im entsprechenden Wertebereich liegt.
Im Falle einer Gewichtsdarstellung oder einer Dämpfungseigenschaftenanzeige, könnte dies mit LEDs (120) in den Ampelfarben Rot, Gelb und Grün anschaulich dargestellt werden, wobei Grün für den Anfangs- bzw. Normalzustand steht und Rot den Benutzer auffordert, zu trinken bzw. die Schuhe zu wechseln oder auf einem anderen Untergrund weiterzulaufen.
In Bezug auf eine Geschwindigkeitsanzeige könnte die Farbverteilung so sein, dass eine langsame Schrittfrequenz durch eine grüne LED (120), eine mittlere Schrittfrequenz durch eine gelbe LED (120) und eine schnelle Schrittfrequenz durch eine rote LED (120) dargestellt werden. Natürlich kann hier jede beliebige Farbkombination zum Einsatz kommen.
Alternativ kann auch eine einzelne LED (120) zum Einsatz kommen, die nur bei einem Überschreiten eines Wertes von der Steuereinheit (130) aktiviert wird. Anstatt oder ergänzend zur Ausgabe mittels einer LED (120) kann auch ein Warnsignal ertönen, wenn z. B. die Dämpfungseigenschaft der Schuhe unter einen kritischen Wert gefallen ist oder der Untergrund zu hart für das verbleibende Dämpfungspotenzial ist.
Eine weitere erfindungsgemäße Verwendung der LEDs (120b) liegt in der Ausleuchtung der Laufbahn in Bewegungsrichtung.
Dazu werden vorzugsweise eine oder mehrere weiße LEDs (120b) durch die Steuereinheit in dem Augenblick aktiviert, zu dem der Schuh Bodenberührung hat und somit waagerecht zum Boden ausgerichtet ist. Die Bodenberührung kann beispielsweise durch das Überschreiten eines Druckwertes detektiert werden. Dadurch wird erreicht, dass die LEDs (120b) leuchten, wenn die Ausrichtung bezüglich Laufbahn korrekt ist.
Sind im Schuh zusätzlich noch Drehratensensoren vorhanden, durch welche die Ausrichtung des Schuhs bestimmt werden kann, so können mehrere LEDs so ausgerichtet sein, dass sie in unterschiedliche Richtungen strahlen und nur dann von einer Steuerungseinheit (130) aktiviert werden, wenn die aktuelle Ausrichtung des Schuhs zu einer Strahlrichtung in Bewegungsrichtung beiträgt. Dies ist insbesondere beim Fahrradfahren vorteilhaft, da hier keine Ausrichtung des Schuhs parallel zur Bewegungsrichtung über den Drucksensor detektiert werden kann.
Alternativ ist es auch denkbar, die Ausrichtung der LEDs (120b) in Bewegungsrichtung durch ein Gyroskop zu stabilisieren.
Sowohl bei Einsatz von Drehratensensoren als auch beim Einsatz eines Gyroskops muss kein Drucksensor vorhanden sein.
Der Einsatz von LEDs nach dem oben beschriebenen Verfahren ist auch in einem Helm, beispielsweise in einem Skihelm möglich, der mit einem Sensor ausgestattet ist, welcher es ermöglicht, die Ausrichtung des Helms zu messen oder durch Stabilisierung der Ausrichtung der LEDs mittels eines Gyroskops.
Des Weiteren kann es sich bei dem in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Schuh auch um einen Skischuh handeln.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform kann der Schuh (100) zusätzlich mit weiteren Drucksensoren (110) ausgestattet sein. Diese sind gemäß Figur 3 vorzugsweise über die Sohle (180) verteilt in der Dämpfung (190) vorgesehen.
Es werden zum Beispiel 5 Sensoren so verteilt, dass jeweils 2 Sensoren unter der Ferse und 3 Sensoren unter den Fußballen vorgesehen sind (111). Die unter der Ferse vorgesehenen Sensoren werden dabei an den Seiten der Sohle angebracht und die 3 unter den Fußballen vorgesehenen Sensoren werden so angebracht, dass ein Sensor unter dem mittleren und die beiden verbleibenden Sensoren unter den äußeren Fußballen sind.
Die damit verfügbare zweidimensionale Druckverteilung kann als Belastungsprofil an der Auswerteeinheit (200), welche zum Beispiel ein Laptop ist, dargestellt werden.
Ein derartiges System ist insbesondere geeignet, um die Auswahl von Schuhen durch Laufen in Sportgeschäften oder auch im Gelände zu unterstützen, indem beispielsweise der persönliche Laufstil mittels der gemessenen Daten analysiert wird.
Hierzu kann femer vorgesehen sein, in einer auf der Auswerteeinheit (200) gespeicherten Herstellerdatenbank nach Schuhen zu suchen, deren Dämpfungseigenschaften dem Belastungsprofil des potenziellen Kaufers am besten entsprechen und diese Empfehlung dann anzuzeigen.
Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft, da hierzu kein Laufband erforderlich ist, und eine Messung unter Bedingungen erfolgt, die dem realen Laufen nahekommen.
Ist ein induktiv aufladbarer Akku im Schuh vorgesehen, wird dieser vorzugsweise mittels induktiver Kopplung zweier Spulen geladen. Gemäß Figur 4 wird dabei ein Schuh (100) in eine spezielle Schuhladeeinheit (300) gestellt. Diese besteht aus einem Gehäuse (310), welches nach oben offen ist, sowie einer Matte (320), welche auf dem Boden des Gehäuses auf mehreren Querunterstützungen (311) liegt und in die eine Spule (330) eingebaut ist. Die Spule (330) erzeugt ein Magnetfeld, welches mit der im Schuh (100) verbauten Spule (150a) koppelt und somit eine Induktionsspannung erzeugt, durch welche ein Akku (150) geladen werden kann.
Die im Schuh (100) vorgesehene Spule (150a) ist möglichst nahe an der Oberfläche der Schuhunterseite verbaut, um eine hohe Kopplung zu ermöglichen.
Die Matte (320) weist vorzugsweise etwa die Größe der Schuhe auf und verfügt über eine Markierung (321) zum Positionieren der Schuhe, um eine optimale Kopplung zu ermöglichen. Das Gehäuse (310) besteht vorzugsweise aus Kunststoff, welcher abwaschbar ist und leichte Stöße und Schläge abfedert.
Die Matte (320) ist vorzugsweise mit einer Stromversorgung (325) ausgerüstet, sodass sie direkt an das Stromnetz angeschossen werden kann. Ferner weist die Matte (320) vorzugsweise eine Ladeanzeige auf, welche den Ladezustand der Akkus anzeigt. Des Weiteren hat die Matte (320) vorzugsweise einen Controller welcher den Ladevorgang steuert, um eine Überladung des Akkus zu verhindern.
Obwohl die Auswerteeinheit vorwiegend insbesondere als tragbarer Minicomputer oder Laptop beschrieben wurde, sind grundsätzlich alle Systeme geeignet, welche in der Lage, sind die Daten der Sensoren zu empfangen, zu verarbeiten und darzustellen, wie zum Beispiel ein mit spezieller Software ausgestattetes Mobiltelefon, oder ein PDA.
Gemäß einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform kann ein Elektromotor und eine Seilwinde in der Dämpfung des Schuhs vorgesehen sein. Gemäß Figur 5 ist dabei der Elektromotor mit der Seilwinde (500) gekoppelt. Die Seilwinde (500) kann dann dazu benutzt werden, die Schnürsenkel (510) automatisch mit einer bestimmten Spannung anzuziehen. Dabei wird beim Anziehen der Schuhe durch einen ersten Impuls des Drucksensors (110) oder durch Drücken eines Knopfes ein Signal an eine Steuereinheit (130) gesendet, welche den Elektromotor steuert, worauf dieser über eine Seilwinde die Schnürsenkel festzieht.
Das Abrollen der Seilwinde (500) nach dem Anziehen der Schnürsenkel wird vorzugsweise durch eine Arretierung, beispielsweise eine Sperrklinke (520), verhindert. Diese Sperrklinke (520) kann durch Drücken auf einen seitlich an der Dämpfung angebrachten Knopf (530) angehoben werden, wobei der Elektromotor von der Steuereinheit (130) ausgeschaltet wird und sich die Spannung der Schnürsenkel löst.
Gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist über dem Span des Schuhs eine Polsterung angebracht, welche ein elektro- oder magnetorheologisches Fluid enthält, wobei die Viskosität des Fluids durch eine Steuereinheit gemäß der Signale eines Drucksensors gesteuert wird. Dabei wird vorzugsweise bei fehlender Druckbelastung das elektro- oder magnetorheologische Fluid so gesteuert, dass eine höchstmögliche Zähigkeit erreicht wird, um zum Beispiel einen Schuss beim Fußball zu unterstützen. Wird ein Druck detektiert, kann die Viskosität wieder erhöht werden, um die Abrollbewegung des Fußes nicht zu behindern.
Alternativ zur Lösung mit elektro- oder magnetorheologischen Fluiden kann auch eine rein mechanische Alternative vorgesehen sein. Gemäß Figur 6 sind dabei vorzugsweise mehrere Kunststoffstäbe (410) zwischen zwei Schuhobermaterialien (420, 430) so eingenäht, dass sie in eine Richtung beweglich und in die andere Richtung sperrend ausgelegt sind.
Vom Prinzip ist dies einer Bambusmatte ähnlich und wird dadurch erreicht, dass die Stäbe auf der einen Seite sehr eng aneinander liegend mit dem Schuhobermaterial (420) verbunden werden, während sie auf der anderen Seite sehr locker mit dem Schuhobermaterial (430) verbunden werden und dadurch nur eine Biegung in eine Richtung möglich ist. Dadurch unterstützen sie beispielsweise die Schusskraft eines Fußballspielers aber behindern nicht die Abrollbewegung des Fußes.
Gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können Stollen eines Schuhs bei Berührung mit dem Boden automatisch so verkippt werden, dass sie in Neigungsrichtung des Schuhs ausgerichtet sind. Dazu kann gemäß Figur 7 ein Schuh (100) mit mehreren Stollen (610) ausgestattet werden, die vorzugsweise mittels Nussgelenken (600) beweglich gelagert sind und einen ferromagnetischen Kern besitzen. Die Ausrichtung eines Stollen (610) im Nussgelenk (600) kann dann vorzugsweise durch Magneten (620) erfolgen, welche um das Nussgelenk (600) herum vorgesehen sein können.
Zur Steuerung der Magneten (620) kann in der Dämpfung eine Steuereinheit (700) vorgesehen sein. Diese Steuereinheit (700) kann die Daten mehrer Drucksensoren (110), welche am Rand des Schuhs (100) in der Dämpfung über starren Stollen (630) angebracht sind, empfangen, und einen oder mehrere der besagten Magneten gemäß der empfangenen Signale aktivieren.
Durch die Zeitpunkte, zu welchen die Drucksensoreπ eine Berührung mit dem Boden detektieren, ist es möglich, zu erkennen, in welche Richtung der Schuh geneigt ist, da der zuerst den Boden berührende Stollen (630) die Neigungsrichtung angibt. Die Stollen (630) werden dann mittels der Magnete (620) in die Richtung der Neigung verkippt.
Ferner können die beweglichen Stollen (610) eine andere Länge als die starren Stollen (630) haben.

Claims

Patentansprüche
1. Schuh (100) mit mindestens einem in der Schuhdämpfung (190) vorgesehenen Drucksensor (110), sowie Systemkomponenten zum Senden, Empfangen und Auswerten der Signale des Sensors.
2. Schuh (100) nach Anspruch 1 , wobei die Signale von einer Auswerteeinheit (200) empfangen werden und dazu verwendet werden, Dämpfungseigenschaften oder die Eignung des Schuhs (100) für den Untergrund auf der Auswerteeinheit (200) zu bestimmen und das Ergebnis auf einem Display der Auswerteeinheit (200) anzuzeigen oder durch eine oder mehrere im Schuh (100) vorgesehene Leuchtdioden (120) anzuzeigen.
3. Schuh (100) nach Anspruch 1 , wobei die Signale von einer Auswerteeinheit (200) empfangen werden und dazu verwendet werden Druck, Gewicht des Schuhbenutzers oder Gewichtsänderung des Schuhbenutzers auf einem Display der Auswerteeinheit (200) anzuzeigen.
4. Schuh (100) nach Anspruch 1 , wobei die Signale von einer Auswerteeinheit (200) empfangen werden und dazu verwendet werden, die Druckfrequenz oder eine daraus errechnete Geschwindigkeit, auf einem Display der Auswerteeinheit (200) anzuzeigen.
5. Schuh (100) nach Anspruch 1, der zusätzlich mit einem dreidimensionalen Beschleunigungssensor (160) ausgestattet ist, wobei die Signale des Drucksensors (110) und des Beschleunigungssensors (160) an die Auswerteeinheit (200) gesendet werden und von der Auswerteeinheit dazu verwendet werden, dreidimensionale Spur, Geschwindigkeit, Kraft oder Energie der Bewegung zu bestimmen und mindestens eines der bestimmten Ergebnisse auf einem Display der Auswerteeinheit (200) anzuzeigen.
6. Schuh (100) nach Anspruch 1, der zusätzlich mit einer oder mehreren Leuchtdioden (120b), LEDs, ausgestattet ist, welche durch die Signale des Drucksensors (110) gesteuert werden, wodurch diese bei Berührung des Bodens von einer Steuereinheit (130) aktiviert werden, sodass der Bereich vor dem Schuhbenutzer ausgeleuchtet wird.
7. Schuh (100) nach Anspruch 1, der zusätzlich mit einem Sensor zur Bestimmung der Ausrichtung mehrerer im Schuh vorgesehener Leuchtdioden (120b), LEDs, ausgestattet ist und die Daten des besagten Sensors von einer Steuereinheit (130) dazu benutzt werden, entweder genau diejenigen, der, in verschiedene Richtungen ausgerichteten, Leuchtdioden (120b) zu aktivieren, deren Strahlrichtung in Richtung des Bereiches vor dem Schuhbenutzer ausgerichtet ist oder die Ausrichtung von einer oder mehreren Leuchtdioden (120b) zu stabilisieren, sodass der Bereich vor dem Schuhbenutzer fortlaufend ausgeleuchtet wird.
8. Schuh (100) nach Anspruch 1 , der zusätzlich mit einer Seilwinde (500) und einem Elektromotor ausgestattet ist, wobei der Elektromotor durch eine Steuereinheit (130) gemäß dem Signal des Drucksensors aktiviert wird und die Seilwinde (500) so gedreht wird, dass die Schnürsenkel des Schuhs (100) festgezogen werden.
9. Schuh (100) nach Anspruch 8, wobei die Seilwinde (500) durch eine Sperrklinke (520) arretiert wird und die Sperrklinke durch Drücken eines am Schuh (100) angebrachten Knopfes (530) gelöst wird.
10. Schuh (100) nach Anspruch 1 , wobei zusätzlich ein Bereich des Schuhobermaterials mit einer Einlage versehen ist, wobei die Einlage mit einem elektro- oder magnetorheologischen Fluid gefüllt ist, welches von einer Steuereinheit (130) gemäß den Signalen des Drucksensors (110) so gesteuert wird, dass wenn keine Berührung mit dem Boden detektiert wird, die höchste Zähigkeit des elektro- oder magnetorheologischen Fluids erreicht wird.
11. Schuh (100) nach Anspruch 1 , wobei der Schuh mit mehreren starren und mehreren über ein Nussgelenk beweglich gelagerten Stollen ausgestattet ist und die beweglichen Stollen durch, um die Stollen angebrachte, Elektromagneten in die Richtung der Neigung des Schuhs ausgerichtet werden.
12. Schuhablage (300) bestehend aus einem Gehäuse (310) und einer darin befindlichen Induktionsmatte (320).
13. Verfahren zum Steuern einer Systemkomponente mittels der Signale eines in einer Schuhdämpfung (190) vorgesehenen piezoelektrischen Drucksensors (110), mit den Verfahrensschritten, Umwandeln des auf den Drucksensor wirkenden Drucks in elektrische Signale; und
Senden der elektrischen Signale an eine Steuereinheit (130) oder eine Auswerteeinheit (200); und
Steuern mindestens einer Systemkomponente gemäß der empfangenen Signale.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Steuern darin besteht, Dampfungseigenschaften oder die Eignung des Schuhs (100) für den Untergrund zu bestimmen und das Ergebnis auf einem Display der Auswerteeinheit (200) anzuzeigen oder durch Aktivieren mindestens einer im Schuh (100) vorgesehenen Leuchtdiode (120), LED, anzuzeigen.
15. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Steuern darin besteht, Druck, Gewicht des Schuhbenutzers oder Gewichtsänderung des Schuhbenutzers auf einem Display der Auswerteeinheit (200) anzuzeigen.
16. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Steuern darin besteht, die Frequenz der Drucksignale des Drucksensors oder eine daraus errechnete Geschwindigkeit, auf einem Display der Auswerteeinheit (200) anzuzeigen.
17. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schuh (100) zusätzlich mit einem dreidimensionalen Beschleunigungssensor (160) ausgestattet ist und dem weiteren Verfahrensschritt,
Senden der Signale des Beschleunigungssensors (160) an die Auswerteeinheit (200); und ferner das Steuern der Auswerteeinheit darin besteht, dreidimensionale Spur, Geschwindigkeit, Kraft oder Energie der Bewegung zu bestimmen und mindestens eines der bestimmten Ergebnisse auf einem Display der Auswerteeinheit (200) anzuzeigen.
18. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Steuereinheit (130) mehrere im Schuh (100) vorgesehene Leuchtdioden (120b), LEDs, steuert und das Steuern der LEDs darin besteht, die LEDs bei Überschreiten eines Druck-Schwellwertes mit Strom zu aktivieren.
19. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schuh (100) mit einem Sensor zur Bestimmung der Ausrichtung mehrerer im Schuh vorgesehener Leuchtdioden (120b), LEDs, ausgestattet ist, und das Steuern der LEDs darin besteht, entweder diejenigen, der, in verschiedene Richtungen ausgerichteten, Leuchtdiodeπ (120b) zu aktivieren, deren Strahlrichtung auf den Bereich vor dem Schuhbenutzer ausgerichtet ist oder die Ausrichtung von einer oder mehreren Leuchtdioden (120b) auf besagten Bereich zu stabilisieren.
20. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schuh (100) mit einer Seilwinde (500) und einem Elektromotor ausgestattet ist, und das Steuern darin besteht, den Elektromotor gemäß eines Drucksignals des Drucksensors zu aktivieren, sodass dieser die Seilwinde (500) so dreht, dass die Schnürsenkel des Schuhs (100) festgezogen werden.
21. Verfahren nach Anspruch 20, mit dem weiteren Verfahrensschritt,
Arretieren der Seilwinde (500) durch eine Sperrklinke (520); und
Lösen der Sperrklinke (520) durch Drücken eines am Schuh (100) angebrachten Knopfes (530).
22. Verfahren nach Anspruch 13, wobei ein Bereich des Schuhobermaterials mit einer Einlage versehen ist und die Einlage mit einem elektro- oder magnetorheologischen Fluid gefüllt ist, und das Steuern darin besteht, die Zähigkeit des elektro- oder magnetorheologischen Fluids so zu beieinflussen, dass, wenn gemäß der Signale des Drucksensors (110) keine Berührung mit dem Boden detektiert wird, die höchste Zähigkeit des elektro- oder magnetorheologischen Fluids erreicht wird.
23. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schuh (100) mit mehreren starren und mehreren über ein Nussgelenk beweglich gelagerten Stollen ausgestattet ist und das Steuern darin besteht die beweglichen Stollen in die Richtung der Neigung des Schuhs mittels um jeden beweglichen Stollen vorgesehene steuerbare Elektromagnete auszurichten.
24. Schuh (100) mit einem dreidimensionalen Beschleunigungssensor (160), wobei des Beschleunigungssensors (160) an die Auswerteeinheit (200) gesendet werden und von der Auswerteeinheit dazu verwendet werden, dreidimensionale Spur, Geschwindigkeit, Kraft oder Energie der Bewegung zu bestimmen und mindestens eines der bestimmten Ergebnisse auf einem Display der Auswerteeinheit (200) anzuzeigen.
25. Schuh (100) mit mehreren im Schuh vorgesehenen Leuchtdioden (120b), LEDs, und einem Sensor zur Bestimmung der Ausrichtung des Schuhs, wobei die Daten des besagten Sensors von einer Steuereinheit (130) dazu benutzt werden, entweder genau diejenigen, der, in verschiedene Richtungen ausgerichteten, Leuchtdioden (120b) zu aktivieren, deren Strahlrichtung in Richtung des Bereiches vor dem Schuhbenutzer ausgerichtet ist oder die Ausrichtung von einer oder mehreren Leuchtdioden (120b) zu stabilisieren, sodass der Bereich vor dem Schuhbenutzer fortlaufend ausgeleuchtet wird.
26. Schuh (100) mit einer Seilwinde (500) und einem Elektromotor, wobei der Elektromotor durch eine Steuereinheit (130) gemäß dem Signal eines Druckknopfes aktiviert wird und die Seilwinde (500) so gedreht wird, dass die Schnürsenkel des Schuhs (100) festgezogen werden.
27. Schuh mit mehreren Kunststoffstaben (410) zwischen zwei Schuhobermaterialien (420, 430), wobei die Kunststoffstäbe auf der einen Seite sehr eng aneinander liegend mit dem Schuhobermaterial (420) verbunden sind und auf der anderen Seite sehr locker mit dem Schuhobermaterial (430) verbunden sind, wodurch nur eine Biegung in eine Richtung möglich ist.
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