FI125742B

FI125742B - Footwear pin mechanism and footwear

Info

Publication number: FI125742B
Application number: FI20145529A
Authority: FI
Inventors: Juha Jokinen; Vesa Jokinen
Original assignee: Sievin Jalkine Oy
Priority date: 2014-06-09
Filing date: 2014-06-09
Publication date: 2016-01-29
Also published as: EP2954796A1; EP2954796B1

Description

JALKINEEN NASTAMEKANISMI JA JALKINE Keksinnön alaFIELD OF THE INVENTION

Esillä oleva keksintö liittyy jalkineisiin, ja tarkemmin sanottuna jalkineiden pitoky-vyn parantamiseen kitkaa lisäävällä liikuteltavalla pohjarakenteella, ja kyseisen liikuteltavan pohjarakenteen ohjaamiseksi varsinaiseen käyttötilaan ja siitä pois.The present invention relates to footwear, and more particularly to improving the grip performance of footwear by a friction-enhancing movable sole structure, and to control said movable sole structure into and out of the actual wear space.

Keksinnön taustaBackground of the Invention

Jalkineisiin on vaihtelevien sääolosuhteiden kuten esimerkiksi liukkaiden talviolo-jen takia kehitetty monenlaisia rakenteellisia pohjaratkaisuja, jotka parantavat jalkineiden pitokykyä lisäämällä jalkineen pohjan ja käveltävän alustan välistä kitkaa käveltävällä alustalla. Eräs tyypillinen ja tunnettu ratkaisu on ollut käyttää erillisiä liukuesteitä kengän pohjiin kiinnitettynä, ja tällainen liukueste tyypillisesti on muodostettu esimerkiksi kiinnittämällä joukko metallisia nastoja tai muuten metallisia osia muoviseen tai kankaiseen liukuesterunkoon.Due to varying weather conditions, such as slippery winter conditions, a variety of structural soles have been developed for the footwear to improve the traction of the footwear by increasing the friction between the sole of the footwear and the walker on the walker. One typical and known solution has been to use separate non-slip barriers attached to the soles of the shoe, and such a non-slip barrier is typically formed, for example, by attaching a plurality of metal studs or otherwise metal parts to a plastic or fabric non-slip body.

Erillisten kenkiin kiinnitettävien liukuesteiden ongelmana on se, että ne pitää erikseen kiinnittää pohjaan ja irrottaa sieltä aina sisä-ja ulkotiloihin siirtymisten yhteydessä, mikä vaatii vaivannäköä ja voi olla myös hankalaa ja jopa vaarallista liikuntarajoitteisten ja ikäihmisten kohdalla.The problem with separate slip-on slippers is that they must be individually secured to the sole and disconnected each time you move indoors and out, which can be laborious and can be difficult and even dangerous for people with reduced mobility and the elderly.

Toinen tunnettu ratkaisu on ollut varustaa jalkineen pohja jo valmistuksen yhteydessä sopivalla kohokuvioinnilla ja/tai materiaalilla riittävän suuren kitkan aikaansaamiseksi esimerkiksi jalkineen pohjan ja jään välille.Another known solution has been to provide the sole of the footwear with a suitable embossing and / or material at the time of manufacture, in order to achieve a sufficiently high friction between the sole and the ice, for example.

Edistyneempiä tunnetun tekniikan ratkaisuja ovat erilaiset kenkien pohjiin sijoitetut nastaratkaisut, joissa nastat ovat siirreltävissä kengän pohjan sisään ja ulos esille kengän pohjasta jollain mekaanisella tai manuaaliseen pumppuun perustuvalla hydrauliratkaisulla. Esimerkiksi patenttihakemusjulkaisussa US 2010/0199525 nastat saadaan esiin liikuttelemalla kengän nilkkaosaan asennettua toimielintä eli pientä kahvaa. Kytkentä kahvan ja nastojen välillä on toteutettu julkaisussa joustavan ohjaustangon, kierukkavaihteen, kierteytetyn osan, joustavan kierteytetyn telin ja hammaspyörien välityksellä (ks. Fig. 9).More sophisticated prior art solutions are the various stud solutions in the sole of the shoe, where the studs are movable in and out of the sole of the shoe by some mechanical or manual pump-based hydraulic solution. For example, patent application US 2010/0199525 discloses pins by moving an actuator, i.e. a small handle, mounted on the ankle portion of the shoe. The coupling between the handle and the pins is implemented in the publication via a flexible handlebar, worm gear, threaded part, flexible threaded bogie and gears (see Fig. 9).

Patenttijulkaisussa US 6,125,556 puolestaan kuvataan golfiin tarkoitettu kenkä, jossa kengän kantaosassa on nestesäiliö (engl. ”reservoir”), josta voidaan hydraulisen pumpun avustamana ohjata nestettä ja tätä kautta painetta liu’uteltavan nastan (”spike assembly”) toiseen päähän niin, että nasta liukuu ulos ja pysyy ui- konevassa asennossa myös silloin, kun siihen kohdistuu kävelystä aiheutuva voima. Kahden venttiilin ja erillisen ohjausventtiilin avulla pidetään huoli siitä, että neste liikkuu venttiilissä vain yhteen suuntaan silloin, kun nastajärjestelyn toimintatila vaihtuu, ja että neste ei liiku silloin, kun nastat halutaan pitää paikoillaan joko kengän pohjan ulkopuolella tai sen sisällä.US 6,125,556, on the other hand, describes a golf shoe having a "Reservoir" at the heel of the shoe, which, with the help of a hydraulic pump, controls the fluid and thereby the pressure on one end of the "Spike assembly" so that the pin slides. out and remains in a floating position even when subjected to walking force. Two valves and a separate control valve ensure that the fluid moves in one direction only when the pin arrangement changes mode, and that the fluid does not move when it is desired to hold the pins either outside or inside the sole of the shoe.

Patenttijulkaisu US 4,873,774 puolestaan kuvaa kengänpohjiin sijoitettavaa nasta-järjestelyä, jossa nastat on kiinnitetty kengänpohjaan sijoitettujen sylinterien sisällä olevaan mäntään. Sylinteriin voidaan pumpata ilmaa tai nestettä käsikäyttöisen pumpun ja letkun kautta, jonka toinen pää voidaan kiinnittää käyttäjän vyön korkeudelle. Avaamalla pumpun yhteydessä oleva venttiili saadaan nastat vetäytymään takaisin kengänpohjan sisään.U.S. Patent No. 4,873,774, on the other hand, describes a stud arrangement for shoes, in which the studs are attached to a piston inside the cylinders disposed on the sole. Air or liquid can be pumped into the cylinder via a manual pump and a hose, the other end of which can be secured to the user's belt height. Opening the valve at the pump causes the pins to retract into the sole of the shoe.

Hyödyllisyysmalli Fl 6772 esittelee liukuesteratkaisun, jossa nastan liikettä ulos ja sisään kengänpohjasta voidaan ohjata painesylinterien avulla pneumaattisesti tai hydraulisesti. Kyseinen ohjaus voidaan antaa kaukosäätimen avulla.The utility model Fl 6772 introduces a non-slip solution in which the movement of the stud out and in the sole of the shoe can be controlled pneumatically or hydraulically by pressure cylinders. This control can be provided by the remote control.

Patentti Fl 123280 kuvaa nastajärjestelyn ohjausmenetelmää, jossa nastojen passiivisen ja aktiivisen asennon välillä tapahtuvaa siirtymää ohjataan magneettisesti aktivoituvalla vaihtokytkimellä ja vaihtokytkimen aktivointimagneetilla. Nastojen asento muuttuu, kun vaihtokytkin ja vastakkaisen kengän aktivointimagneetti asetetaan fyysisesti riittävän lähelle toisiaan. Kytkimet ja magneetit voidaan sijoitella kenkiin niin, että nastojen asennon vaihtamiseksi käyttäjän tulee siirtää kengän kärki toisen kengän kannan viereen, hieman ristiin normaalikävelytekniikkaan verrattuna. Näin nastojen tilanmuutos voidaan tehdä helposti ilman käsikäytön tarvetta, ja toisaalta tällä sijoittelulla poistetaan mahdollisuus nastojen aktivoitumiseen vahingossa normaalin kävelyn tai juoksemisen aikana.Patent Fl 123280 discloses a method of controlling a pin arrangement wherein the transition between the passive and active positions of the pins is controlled by a magnetically activated changeover switch and a changeover activation magnet. The position of the pins changes when the shifting switch and the opposite shoe's activation magnet are physically placed close to each other. The clips and magnets can be placed on the shoe so that the user has to move the shoe's heel next to the heel of the other shoe, slightly crosswise compared to normal walking techniques, to change the position of the studs. In this way, the state of the pins can be easily changed without the need for manual operation and, on the other hand, this placement eliminates the possibility of accidental activation of pins during normal walking or running.

Tunnetun tekniikan ongelmana on siis se, että em. jalkineratkaisujen kehittyneim-mässäkin versiossa (viimeisin kuvattu) täytyy nastojen asennon vaihtamiseksi siirtää jalkaa sivulle hieman toisen kengän linjan ohi. Tästä seuraa varsinkin ikääntyvillä ja liikuntarajoitteisilla ihmisillä se, että tasapaino ei välttämättä säily, ja syntyy kaatumisen ja loukkaantumisen vaara. Koska itse nastojen tarkoituskin on turvallisuuden parantaminen pitoa parantamalla, ei nastojen toiminnan ohjaaminen käyt-täjälähtöisesti saa aiheuttaa turvallisuusriskiä käyttäjälle. Nastajärjestely ohjaus-mekanismeineen tarvitsee siis parannuksen, josta ei synny tasapainon menettämisen vaaraa jalkineiden käyttäjälle.Thus, the problem with the prior art is that even in the most advanced version of the aforementioned footwear solutions (the last one described) one has to move the foot a little past the other shoe line to change the position of the studs. As a result, especially for the elderly and those with reduced mobility, the balance may not be maintained and there is a risk of tipping and injury. Since the purpose of the studs itself is to improve safety by improving grip, the user-oriented control of the studs must not pose a safety risk to the user. Thus, the stud arrangement with the steering mechanisms requires an improvement that does not create a risk of imbalance for the wearer.

Keksinnön yhteenvetoSummary of the Invention

Esillä oleva keksintö esittelee menetelmän jalkineen pohjassa olevan ainakin yhden nastan siirtomekanismin toiminnan ohjaamista varten, jolla siirtomekanismilla ainakin yksi jalkineen pohjassa oleva nasta on siirrettävissä aktiivisen käyttötilan ja passiivisen käyttötilan välillä. Menetelmän tunnusmerkkinä on se, että siirtomeka-nismi ainakin yhdelle nastalle aktiivisesta käyttötilasta passiiviseen käyttötilaan ja päinvastoin aktivoituu jalkineessa olevan kiihtyvyysanturin mittaaman signaalin ylittäessä asetetun kiihtyvyyden kynnysarvon, ja lisäksi mainitun signaalin ilmaistessa jalkineen asennon olevan ainakin osaksi pystyssä ainakin asetetun ensimmäisen aikaikkunan verran.The present invention provides a method for controlling the operation of at least one pin on the bottom of a foot, wherein the at least one pin on the bottom of the foot is movable between an active mode of operation and a passive mode of operation. The method is characterized in that the transfer mechanism for at least one pin from active to passive and vice versa is activated when the signal measured by the accelerometer in the footwear exceeds the set acceleration threshold, and further said signal at least the first position of the footwear is set.

Keksinnön eräässä sovelluksessa jalkineessa oleva ohjauslogiikka on järjestetty aktivoimaan nastojen siirtomekanismin silloin, kun kiihtyvyysanturin mittaama signaali ylittää asetetun kynnysarvon kaksi kertaa peräkkäin asetetun toisen aikaikkunan sisällä jalkineen käyttäjän tekemän kaksoispotkaisuliikkeen seurauksena.In one embodiment of the invention, the control logic in the footwear is arranged to activate the pin shift mechanism when the signal measured by the accelerometer exceeds a set threshold within a second successively set second time window as a result of a double stroke motion of the footwear user.

Keksinnön eräässä sovelluksessa siirtomekanismi saa virransyöttönsä jalkineeseen sijoitetusta virtalähteestä, joka syöttää sähkömoottoria ohjauslogiikan antaman ohjaussignaalin funktiona, jossa ohjaussignaali aktivoituu kiihtyvyysanturin mittaustiedon perusteella.In one embodiment of the invention, the transfer mechanism receives its power from a power supply provided within the footwear which supplies the electric motor as a function of the control signal provided by the control logic, wherein the control signal is activated based on accelerometer measurement data.

Keksinnön eräässä sovelluksessa mainittu kiihtyvyyden kynnysarvo ja mainittu ensimmäinen ja toinen aikaikkunan pituus voidaan asettaa käyttäjä- tai käyttäjäryh-mäkohtaisesti tai vakioarvona.In one embodiment of the invention, said acceleration threshold and said first and second time window lengths can be set per user or group of users or as a constant value.

Keksinnön eräässä sovelluksessa kiihtyvyyden kynnysarvo on 0,3g eli 2,943 m/s2. Kyseessä on vain esimerkki, ja arvoa voidaan sovelluskohteen mukaan vaihdella halutuksi muuksikin arvoksi.In one embodiment of the invention, the acceleration threshold is 0.3g, or 2.943 m / s2. This is only an example and the value can be varied to the desired value depending on the application.

Esillä olevan keksinnön keksinnöllinen ajatus sisältää myös jalkineen pohjan, johon pohjaan on järjestetty ainakin yksi liikuteltavissa oleva nasta, ja jalkineen pohja käsittää nastojen siirtomekanismin, joka mahdollistaa ainakin yhden nastan siirron aktiivisen käyttötilan ja passiivisen käyttötilan välillä. Jalkineen pohjan tunnusmerkkinä on, että se käsittää ainakin yhden kiihtyvyysanturin, jolta on kytkentä siir-tomekanismiin, ja joka siirtomekanismi on järjestetty muuttamaan nastojen käyttötilaa, kun kiihtyvyysanturin mittaama signaali ylittää asetetun kiihtyvyyden kynnysarvon, ja lisäksi mainitun signaalin ilmaistessa jalkineen asennon olevan ainakin osaksi pystyssä ainakin asetetun ensimmäisen aikaikkunan verran.The inventive idea of the present invention also includes a footwear sole having at least one movable stud provided on the sole, and the footwear sole comprises a pin displacement mechanism that allows at least one stud to be moved between the active and passive modes. The sole of the footwear is characterized in that it comprises at least one acceleration sensor coupled to a displacement mechanism, which displacement mechanism is arranged to change the operating state of the studs when the signal measured by the acceleration sensor exceeds the set acceleration threshold and at least the first time window.

Keksinnön eräässä sovelluksessa jalkine käsittää ohjauslogiikan, joka on järjestetty aktivoimaan nastojen siirtomekanismin silloin, kun kiihtyvyysanturin mittaama signaali ylittää asetetun kynnysarvon kaksi kertaa peräkkäin asetetun toisen ai-kaikkunan sisällä jalkineen käyttäjän tekemän kaksoispotkaisuliikkeen seurauksena.In one embodiment of the invention, the footwear comprises a control logic arranged to activate the pin displacement mechanism when the signal measured by the accelerometer exceeds a set threshold value within a second successive set of ai oscillations as a result of a double-stroke motion of the footwear user.

Keksinnön eräässä sovelluksessa kukin nasta on järjestetty erilliseen nastamo-duuliin.In one embodiment of the invention, each stud is provided in a separate stud duo.

Keksinnön eräässä sovelluksessa jalkineen pohja käsittää kantayksikön, joka on sijoitettavissa jalkineen kantaan, jossa kantayksikkö sisältää ainakin yhden nasta-moduulin.In one embodiment of the invention, the sole of the footwear comprises a heel unit that can be placed in the heel of the footwear, wherein the heel unit comprises at least one stud module.

Keksinnön eräässä sovelluksessa kantayksikkö käsittää virtalähteen ja sähkö-moottorin pyörimisenergian tuottamiseksi, ja ohjauslogiikan, joka on järjestetty vastaanottamaan kiihtyvyysanturilta mittaustiedon, ja antamaan ohjaussignaalin sähkömoottorille mittaustiedon perusteella.In one embodiment of the invention, the base unit comprises a power supply and an electric motor for generating rotational energy, and a control logic arranged to receive measurement data from the accelerometer and to provide a control signal to the electric motor based on the measurement data.

Keksinnön eräässä sovelluksessa virransyöttö kantayksikössä sijaitsevaan sähkömoottoriin tulee jalkineen pohjan ulkopuolelta.In one embodiment of the invention, the power supply to the electric motor located in the heel unit comes from outside the sole of the footwear.

Keksinnön eräässä sovelluksessa virtalähde ja sähkömoottori sijaitsevat pohjan ulkopuolella jalkineen päällisosassa, ja virtalähteestä sekä sähkömoottorista on kytkennät ainakin yhteen nastamoduuliin.In one embodiment of the invention, the power supply and the electric motor are located outside the sole in the upper of the footwear, and the power supply and the electric motor are coupled to at least one pin module.

Keksinnön eräässä sovelluksessa siirtomekanismi käsittää ainakin yhden voiman-siirtoelementin ohjauslogiikan antaman signaalin välittämiseksi sähkömoottorilta ainakin yhden nastan liikkeeksi aktiivisen ja passiivisen käyttötilan välillä.In one embodiment of the invention, the transmission mechanism comprises at least one power transfer element for transmitting a signal from the electric motor between the active and passive modes of operation by the control motor logic.

Keksinnön eräässä sovelluksessa voimansiirtoelementti on hammasratas, kar-tiohammaspyörä, voimansiirtolevy, ulkopinnaltaan kierteytetty hammastanko tai työntötanko.In one embodiment of the invention, the transmission element is a gear, a conical gear, a transmission plate, a toothed rod or a push rod having an external thread.

Keksinnön eräässä sovelluksessa ainakin kaksi nastamoduulia on sijoitettu jalkineen pohjaan siirtomekanismin osana toimivan ainakin yhden hammas- tai työntö-tangon kanssa kontaktiin, jossa kukin nastamoduuli sisältää mainitussa kontaktissa olevan hammaspyörän ja nastan ohjausvälineet nastan saattamiseksi pitkittäissuuntaiseen liikkeeseen ohjaussignaalin laukaisemana.In one embodiment of the invention, the at least two stud modules are disposed in contact with at least one tooth or push rod as part of the transfer mechanism, each stud module including a gear and pin control means in said contact for actuating the stud longitudinally.

Keksinnön eräässä sovelluksessa ohjauslogiikka on järjestetty piirilevylle kantayk-sikköön ja piirilevy käsittää muistin ja kellon tarvittavien parametrien tallentamiseksi ja käyttämiseksi.In one embodiment of the invention, the control logic is arranged on a circuit board in a base unit and the circuit board comprises a memory and a clock for storing and operating the required parameters.

Keksinnön eräässä sovelluksessa kantayksikkö käsittää akun, jossa akku on vaihdettavissa akkutilan ensimmäisestä päästä pitkittäisellä liikkeellä.In one embodiment of the invention, the base unit comprises a battery in which the battery is replaceable from the first end of the battery compartment by longitudinal movement.

Keksinnön eräässä sovelluksessa kantayksikkö käsittää akun, jossa akku on ladattavissa akkutilan toisessa päässä sijaitsevan latausjohtoliittimen kautta.In one embodiment of the invention, the base unit comprises a battery, wherein the battery is rechargeable via a charging cable connector at one end of the battery compartment.

Keksinnön eräässä sovelluksessa jalkine käsittää akun, jossa akku on sijoitettu jalkineen varsiosan päällisen sisälle, ja jossa sähköinen kytkentä akusta jalkineen kantaan sijoitettuun sähkömoottoriin on järjestetty johtimin jalkineen päällisen sisällä.In one embodiment of the invention, the footwear comprises a battery in which the battery is disposed inside the upper part of the footwear shoe, and wherein the electrical connection from the battery to the electric motor positioned in the heel of the footwear is arranged by wires inside the footwear upper.

Piirustusten lyhyt kuvausBrief Description of the Drawings

Kuvio 1a esittää keksinnön mukaista jalkineen kantayksikköä viistosti alhaalta päin, kuvio 1b esittää kuvion 1a kantayksikköä ylhäältä päin, kuvio 2 esittää nastamoduulin eri osat hajotuskuvan muodossa, kuviot 3a-3c esittävät kantayksikön kokoamista nastamoduulit ja kotelo yhdistämällä, kuvio 4 esittää esimerkkiä nastojen käyttötilan siirtomekanismista tapauksessa, jossa nastoja on jalkineen koko pohjan alueella, kuvio 5 esittää nastasylinteriä pystysuuntaisena poikkileikkauskuvana, ja kuvio 6 esittää kantayksikköä valmiina jalkineen kantaan asennettavaksi, jossa on ohjauslogiikka piirilevyn muodossa mukana.Figure 1a shows the heel unit of the shoe according to the invention obliquely from below, Figure 1b shows the heel unit of Figure 1a from above, Figure 2 shows different parts of the stud module in an exploded view, Figures 3a-3c show assembling the heel unit by combining wherein the studs are located throughout the sole of the footwear, Figure 5 is a vertical cross-sectional view of the stud cylinder, and Figure 6 shows a heel assembly ready to be mounted on the heel of the foot with control logic in the form of a circuit board.

Keksinnön yksityiskohtainen selostusDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Esillä olevassa keksinnössä esitellään pitokyvyltään erinomainen, turvallinen ja eri toimintatiloiltaan helposti muuteltavissa oleva jalkineen pohja, sekä vastaavalla pohjalla varustettu jalkine ja myös menetelmä jalkineen pohjan kitkaominaisuuksi-en muuttamiseksi jalkineen käyttäjän toimesta. Keksinnön jalkineen pohjaan on sijoiteltu nastoja ainakin yksi kappale. Nastoja voi toki olla useita ja ne voidaan sijoi- telia jalkineen kantaan, päkiäosaan tai tarvittaessa muuallekin kengän pohjaan. Nastojen sijoittelua ei erityisesti rajoiteta keksinnössä, mutta käytännössä jalkineessa on järkevintä ja turvallisinta, että nastoja on ainakin kengän kannassa, mutta tarvittaessa lisäksi myös kengän päkiäosassa. Nastat voidaan sijoitella kukin ns. nastamoduuliin, jota käsitellään tarkemmin myöhemmin kuvien yhteydessä. Jalkineessa on lisäksi järjestely sekä laitteisto nastojen asemoinnin eli ulkonevuu-den ohjaamiseksi suhteessa kengän pohjan tasoon, ts. ovatko nastat ulkona kengän pohjan profiilista tuomassa lisäpitoa vai ”sisäänvedettynä” kengän pohjaprofii-lin sisään. Jalkineessa tarvitaan jonkinlainen äly eli ohjausyksikkö, kuten kontrolleri, hoitamaan nastojen liikkeen aktivointi tai deaktivointi. Tämän lisäksi laitteistossa tarvitaan mekaaniset yhteydet ohjausyksikön antaman tiedon välittämiseksi kaikille nastoille. Välitykset voidaan toteuttaa mekaanisen tankojärjestelyn avulla, jota kuvataan myöhemmin.The present invention discloses a footwear sole having excellent grip, safety and a variety of modes of operation, as well as a method for changing the frictional properties of the sole of the footwear by the wearer. At least one piece of pins is disposed on the sole of the footwear of the invention. Of course, there can be multiple studs and they can be placed on the heel of the footwear, on the toe section, or on the bottom of the shoe if necessary. The placement of the studs is not particularly limited by the invention, but in practice it is most sensible and safe for the footwear to have at least the heel of the shoe, but also, if necessary, the sole of the shoe. The pins can be placed in each so-called. pin module, which will be discussed in more detail later in the pictures. The footwear further includes an arrangement and apparatus for controlling the positioning or protrusion of the studs relative to the level of the sole of the shoe, i.e., whether the studs are out of the sole of the shoe providing additional grip or "retracted" into the sole. The footwear requires some form of intelligence, such as a control unit, such as a controller, to perform activation or deactivation of the stud movement. In addition, the equipment requires mechanical connections to transmit the control unit information to all pins. The transmissions may be accomplished by a mechanical rod arrangement, which will be described later.

Keksinnön mukaisen jalkineen pohjassa tarvitaan ainakin kaksi olennaisesti erilaista käyttötilaa, kun tarkastellaan nastojen asemointia. Aktiivinen käyttötila on jalkineessa tarpeen liukkaissa ulko-olosuhteissa (jää, polanne) tai sisätiloissa (esim. liukas lattia) kulkemista varten, jolloin jalkineen pohjan kuviointi ei yksinään riitä tarjoamaan riittävää pitokykyä (kitkaa) jalkineen ja kuljettavan pinnan välillä normaalisti käveltäessä.At least two substantially different modes of operation are required at the bottom of the footwear of the invention when it comes to positioning the studs. Active footwear is necessary for footwear in slippery outdoor conditions (ice, polar) or indoors (eg slippery floor), where the sole of the footwear alone is not sufficient to provide sufficient grip (friction) between the footwear and the wearable surface during normal walking.

Aktiivisessa käyttötilassa pohjan nastat ovat osaksi työntyneet ulos kengän pohjan pinnasta niin, että nastojen toinen pää ottaa selvästi kontaktin kuljettavaan pintaan käyttäjän kävellessä. Aktiivinen käyttötila vastaa siis nastojen asemoinnin puolesta perinteistä tunnetun tekniikan tilannetta, jossa käyttäjä on asettanut erilliset liu-kuesteet nappi- tai tarrakiinnityksin jalkineidensa pohjiin. Keksinnön aktiivisessa käyttötilassa ja jalkineen normaaliasennossa nastan toinen pää ulottuu pohjan poikkileikkausprofiilia tarkastellessa esimerkiksi 2-3 mm verran kengän pohjan ja nastamoduulin muun profiilin tasosta alaspäin. Nastojen tulee olla hyvin kontaktissa kuljettavaan pintaan, mutta toisaalta laitteiston yksinkertaisuuden ja käyttäjäystävällisyyden takia nastan ei ole hyvä muodostaa liian korkeaa koroketta siirryttäessä normaalikäytöstä nastojen käyttötilaan. Nastat voidaan lukita kyseiseen ulkonevaan asentoon niin, että käyttäjän paino ei kävelyn tai juoksemisen aikana saa nastoja painumaan takaisin jalkineen pohjan sisään.In active mode, the studs of the sole are partially protruded from the surface of the sole of the shoe so that the other end of the studs clearly contacts the tread surface as the wearer walks. The active mode of operation thus corresponds to the traditional state of the art in terms of positioning the studs, in which the user has placed separate Liu straps with button or velcro fastening on the sole of his footwear. In the active mode of operation of the invention and in the normal position of the footwear, the other end of the stud extends, for example, 2-3 mm down from the plane of the sole of the shoe and the other profile of the stud when looking at the cross sectional profile. The pins should be well in contact with the moving surface, but on the other hand, due to the simplicity and user-friendliness of the equipment, it is not advisable to set the pins too high when moving from normal to pins. The studs can be locked in that protruding position so that the weight of the wearer during walking or running does not cause the studs to slide back into the sole of the footwear.

Passiivinen käyttötila puolestaan liittyy olosuhteisiin, joissa erityistä lisäpitoa kuljettavan alustan ja jalkineen välillä ei tarvita, ja jolloin kenkä ulkoisesti ottaen käyttäytyy kuin perinteinen jalkine ilman nastoja. Passiivisessa käyttötilassa nastat on oh jattu jalkineen pohjaprofiilin sisään niin, että ne eivät ole fyysisessä kontaktissa kuljettavaan pintaan käyttäjän kävellessä tai juostessa jalkineilla.The passive mode of operation, on the other hand, is associated with conditions that do not require special extra grip between the carrier and the footwear, and whereby the shoe externally behaves like a conventional footwear without studs. In passive mode, the pins are guided into the bottom profile of the footwear so that they are not physically in contact with the traveling surface when the user is walking or running with the footwear.

Esillä olevan keksinnön keksinnöllinen ajatus sisältää jalkineen pohjan ohella myös koko jalkineen, jossa keksinnön mukainen jalkineen pohja voidaan valmistaa tavallisen jalkineen pohjan sijasta ja liittää normaalijalkineen runkoon. Toisaalta on myös mahdollista, että tavanomaisessa valmiissa jalkineessa, jossa on tavanomainen jalkineen pohja (tarvittaessa kuvioineen) jo olemassa, sen ”päälle” tai pohjan reunojen ympärille on erikseen aseteltavissa ja kiinnitettävissä erillinen pohjarakenne lisäosana, joka on esillä olevan keksinnön mukainen. Tällaiseen eril-lispohjaan käyttäjä voi erikseen liittää jalkansa tai jalkineensa sopivin kiinnitysrat-kaisuin kuten remmeillä, tarroilla, tai lisäosan pohjan reuna voi olla esimerkiksi kaarevaksi muotoiltua joustavaa kumia tai vastaavantyyppistä muotoiltavaa materiaalia.The inventive idea of the present invention includes not only the sole of the footwear but also the whole footwear, whereby the sole of the footwear according to the invention can be made instead of the sole of the footwear and attached to the body of a normal footwear. On the other hand, it is also possible that in a conventional ready-made footwear having a conventional footwear sole (if necessary with patterns), a separate sole structure may be separately positioned and secured on or around the edges of the sole, in accordance with the present invention. For such a sole, the user may separately attach his or her feet or footwear with suitable fastening solutions such as straps, stickers, or the bottom of the accessory base may be, for example, a curved elastic rubber or a similar type of moldable material.

Esillä olevan keksinnön keksinnöllinen ajatus käsittää niin ikään menetelmän ja sen toteuttamiseen vaadittavat osat jalkineen pohjarakenteessa olevan, pitokykyä olennaisesti parantavan nastajärjestelyn toiminnan ohjaamiseksi vasteena käyttäjän antamalle herätteelle. Nastojen asemoinnin ohjaamisen kautta saadaan vaihdettua jalkineen pohjan käyttötilaa helposti, älykkäästi ja myös käyttäjälle turvallisella tavalla.The inventive idea of the present invention also encompasses a method and the parts required to implement it to control the operation of a stud assembly in the sole structure of the footwear that substantially improves grip, in response to a user-initiated excitation. By controlling the positioning of the studs, the footwear sole can be changed easily, intelligently and also in a safe manner for the wearer.

Edelleen keksinnön keksinnöllinen ajatus sisältää jalkineen pohjan kantaosaan kiinnitettävissä olevan tai jalkineen pohjan valmistuksen yhteydessä kengän kantaan integroidusti valmistettavan kantayksikön. Kantayksikköön voidaan sijoittaa ainakin yksi nastamoduuli. Eräässä sovelluksessa nastamoduuleja sijoitetaan yhteen kantayksikköön kaksi, kolme tai neljä kappaletta. Nastamoduulit ja näiden kautta myös itse nastat voidaan edullisessa sovelluksessa sijoitella symmetriseen muodostelmaan jalkineen pohjaan käyttäjän kokeman käyttömukavuuden, tasapainon ja turvallisuuden takaamiseksi.Still further, the inventive idea of the invention includes a heel unit that can be attached to the heel of the foot, or integrally manufactured with the sole of the shoe during manufacture of the foot. At least one stud module can be placed in the base unit. In one embodiment, two, three, or four stud modules are placed in one base unit. In the preferred embodiment, the stud modules, and thereby the studs themselves, can be positioned in a symmetrical configuration on the sole of the footwear to provide comfort, balance and safety to the wearer.

Kuviossa 1a esitellään esimerkki keksinnön mukaisesta jalkineen kantayksiköstä 10, joka nimensä mukaisesti sijoitetaan jalkineen kantaosaan joko erillisenä osana tai integroidusti koko jalkineen valmistuksen yhteydessä. Kantayksikkö 10 käsittää tässä esimerkissä kaksi nastamoduulia 101, 102, mutta nastamoduuleja voi olla joku muukin haluttu lukumäärä. Nastamoduulien määrää käytännössä rajoittaa niiden vaatima tilavuus jalkineen kannassa ja toisaalta rakenteen monimutkaisuus ja myös valmistuskustannukset kasvavat nastamoduulien lukumäärän kasvaessa. Kantayksikkö 10 käsittää kotelon 103, joka näkyy selvemmin kuviosta 1b. Kuvio 1b kuvaa kantayksikköä vastakkaiselta puolelta verrattuna kuvioon 1a. Kantayksikön 10 reunaan (edullisesti jalkineen keskiosaa lähimpään kannan sivuun) on sijoitettu akku 104 tai muu virtalähde, ja se on kuviossa sylinterinmuotoinen osa. Kotelo 103 on muotoiltu yhdeltä reunaltaan niin, että sylinterinmuotoinen akku 104 sopii hyvin koteloon. Akun 104 vasemmalla puolella kuviosta 1b katsottuna on ensimmäinen korkki 105a ja oikealla puolella toinen korkki 105b. Akku 104 on tässä esimerkissä tarvittaessa liikuteltavissa pitkittäisakselinsa suunnassa suhteessa koteloon 103 niin, että se voidaan irrottaa paikaltaan ja ottaa avatun korkin 105a kautta ulos kantayksiköstä 10. Jos akku 104 on esimerkiksi elinikänsä loppupuolella tai se ei esimerkiksi lataudu ollenkaan, akku on näin vaihdettavissa uuteen akkuun. Akun 104 toisen pään tuntumaan (esimerkiksi toisen korkin 105b päähän) voidaan asentaa jousi (ei kuviossa), jonka voimasta sylinterimäinen akku ponnahtaa hieman ulospäin, kun ensimmäinen korkki 105a avataan. Akku voidaan siis vaihtaa liikuttamalla akku akkutilasta ulos pitkittäisellä liikkeellä, joko kallistamalla jalkineen kantaa tai jousiratkaisun avulla. Yleisesti ottaen akkutilan seinämään on asennettu kaksi kosketintäplää (kosketinelektrodia), jotka on järjestetty ottamaan kontaktin paikalleen asetetun akun napojen kanssa.Fig. 1a shows an example of a footwear unit 10 according to the invention, which, as its name implies, is placed on the heel part of the footwear, either as a separate part or integrated during the manufacture of the whole footwear. The base unit 10 in this example comprises two stud modules 101, 102, but there may be any other desired number of stud modules. In practice, the number of stud modules is limited by the volume they require in the heel of the footwear and, on the other hand, the complexity of the structure and also the manufacturing costs increase as the number of stud modules increases. The base unit 10 comprises a housing 103 which is more clearly shown in Figure 1b. Figure 1b illustrates the base unit on the opposite side compared to Figure 1a. A battery 104 or other power source is disposed at the edge of the heel unit 10 (preferably closest to the center of the shoe) and is a cylindrical portion in the figure. The housing 103 is shaped at one edge such that the cylindrical battery 104 fits snugly into the housing. On the left side of the battery 104 as seen in Figure 1b is a first cap 105a and on the right side a second cap 105b. In this example, the battery 104 is movable as required in its longitudinal axis with respect to the housing 103 so that it can be disassembled and taken out of the base unit 10 through an open cap 105a. For example, the battery 104 may be replaced or not charged at all. A spring (not shown) can be mounted near the other end of the battery 104 (e.g., at the end of the second cap 105b), which causes the cylindrical battery to pop out slightly when the first cap 105a is opened. The battery can thus be replaced by moving the battery out of the battery compartment by longitudinal movement, either by tilting the heel of the footwear or by means of a spring solution. Generally, two contact pads (contact electrodes) are arranged on the wall of the battery compartment arranged to contact the terminals of the inserted battery.

Virransyöttöön liittyen akkua tulee voida ladata sen tyhjennyttyä. Akun 104 toiseen päähän, esimerkiksi mahdollisen jousen keskiosan läpi, voidaan johtaa kytkentä, ts. johdin, akusta latausliittimelle 106. Latausliitin 106 saadaan esille käyttäjän ulottuville, kun toinen korkki 105b avataan. Keksinnön edullisessa sovelluksessa akun latausliittimeen voidaan liittää laitteelle erityisesti suunniteltu laturi eli lataus-laite.In connection with power supply, it shall be possible to charge the battery when it is discharged. At one end of the battery 104, for example through a central portion of a possible spring, a connection, i.e. a wire, from the battery to the charging connector 106. may be provided. The charging connector 106 is exposed to the user when the second cap 105b is opened. In a preferred embodiment of the invention, a battery charger connector may be provided with a charger specifically designed for the device.

Käyttötilan muutos aktiivisesta tilasta passiiviseksi ja päinvastoin aikaansaadaan sähkömoottorilla 107, joka saa virransyöttönsä akusta 104. Sähkömoottori 107 on tässä kantayksikön sovelluksessa sijoitettu keskelle yksikköä ja sen pyörimisakseli on kantayksikön vaakatason suuntainen ja myös kengän pitkittäisen akselin suuntainen. Sähkömoottorin toisessa päässä näkyy pyörimisakseli, johon on kiinnitetty kartiohammaspyörä 108. Kartiohammaspyörä 108 on puolestaan kytketty tavalliseen hammaspyörään 109, jonka akseli 110 näkyy molemmissa kuvioissa 1a ja 1b. Tällä rakenteella sähkömoottorin akselin pyörimisliike saadaan välitettyä jalkineen kannan pohjatason suunnassa sijaitsevan hammaspyörän pyörimisliikkeeksi. Hammaspyörä 109 kytkeytyy nastamoduuleihin 20; yksittäistä nastamoduulia 20 kuvataan jäljempänä tarkemmin.The change of operating mode from active to passive and vice versa is accomplished by an electric motor 107 which is powered by a battery 104. In this embodiment of the base unit, the electrical motor 107 is disposed centrally and its axis of rotation is parallel to the base unit. At the other end of the electric motor there is shown a rotation axis to which a conical gear 108 is attached. A conical gear 108 is in turn coupled to a conventional gear 109 whose axis 110 is shown in both Figures 1a and 1b. With this structure, the rotation of the shaft of the electric motor is transmitted to the rotation of the gear located in the direction of the bottom of the heel of the foot. The gear wheel 109 engages with the pin modules 20; the individual stud module 20 will be described in more detail below.

Esillä olevan keksinnön älykkäänä liikettä ja jalkineen asentoa tarkkailevana elementtinä toimii jalkineessa kiihtyvyysanturi 111, joka keksinnön eräässä sovelluk- sessa on asennettu jalkineen pohjassa kantayksikön 10 sisään. Kiihtyvyysanturina 111 voidaan periaatteessa käyttää mitä tahansa kiihtyvyyttä (massan liikettä) mit-taavaa elementtiä, joka on riittävän pienikokoinen fyysiseltä kooltaan mahtuakseen jalkineen kantayksikköön 10 muiden tarvittavien komponenttien ohella, ja jonka mittausalue ja mittausherkkyys soveltuvat jalkineen käyttäjän tuottamiin tyypillisiin liikkeisiin ja voimiin. Tässä parametri- ja sensorivalinnassa on huomioitava myös mahdollisten käyttäjien suuri vaihtelevuus iän ja liikuntakyvynkin puolesta. On edullista, että asetuksiin liittyvät kynnysarvot ja muut tarvittavat parametrit ovat säädettävissä kontrollerin eli ohjauslogiikan käyttöön käyttäjä- (kullekin henkilölle omansa) tai käyttäjäryhmäkohtaisesti (esim. vanhukset, liikuntarajoitteiset rajoitteen vakavuuden mukaan, tai tyypilliset aikuiskäyttäjät).The smart movement and footwear monitoring element of the present invention serves as an acceleration sensor 111 in the footwear, which in one embodiment of the invention is mounted on the bottom of the footwear inside the heel unit 10. As an acceleration sensor 111, any acceleration (mass movement) measuring element which is small enough in size to physically fit the footwear carrier unit 10, and whose measuring range and measurement sensitivity are appropriate for the typical movements and forces produced by the footwear user, can be used. This parameter and sensor selection must also take into account the wide variability of potential users in terms of age and ability to exercise. It is preferable that the setting thresholds and other required parameters be adjustable for the use of the controller, i.e. control logic, by user (for each individual) or by user group (e.g., elderly, physically disabled, or typical adult users).

Eräänä vaihtoehtona on sijoittaa kiihtyvyysanturi jalkineen päällisosaan pohjan ulkopuolelle. Fyysinen tarkka paikka jalkineessa ei ole tälle mittauselementille olennainen asia, vaan se riittää, että kiihtyvyysanturi on jalkineessa halutussa paikassa, ja siitä on kytkentä mekanismiin ja sen ohjaukseen, jotka siirtävät nastat tai halutun joukon nastoja passiivisen ja aktiivisen käyttötilan välillä.An alternative is to place the accelerometer on the outside of the sole of the footwear. The physical exact position of the footwear is not essential to this measuring element, but it is sufficient that the acceleration sensor is located at the desired position in the footwear and is coupled to the mechanism and its control that move the pins or desired number of pins between passive and active modes.

Esillä olevan keksinnön mukaisen älykkään jalkineen toiminnassa olennaista on jalkineen nastojen käyttötilan vaihto silloin, kuin käyttäjä sen haluaa tehdä, eli nastojen asennon vaihtaminen aktiivisesta passiiviseksi ja passiivisesta aktiiviseksi käyttötilaksi käyttäjän antaman herätteen perusteella. Tämä vaihto on toteutettu niin, että kiihtyvyysanturilla 111 tarkkaillaan jalkineen liikettä eli nopeutta ja sen muutoksia. Tavallisessa kävelyssä ja juoksussa jalkineen kokema liike (nopeus) ja suurinkin kiihtyvyys pysyy tietyn raja-arvon alapuolella. Porrasmaisia muutoksia jalkineen kiihtyvyyteen tulee esimerkiksi osuessa jalkineella palloon tai törmätessä jalkineella kiinteään esineeseen tai rakenteeseen. Potkaisuliikkeen ns. ilmassa voi käyttäjä tuottaa itse ilman jalkineen naarmuuntumisen tai käyttäjän kaatumisen vaaraa.Essential to the operation of the intelligent footwear of the present invention is the change of the pins' mode of use of the footwear when the user wishes to do so, i.e., changing the position of the pins from active to passive and passive to active. This change is made so that the acceleration sensor 111 monitors the movement of the footwear, i.e. speed and its changes. In normal walking and running, the movement (speed) and even the acceleration experienced by the footwear remain below a certain threshold. Step-by-step changes in the acceleration of the footwear occur, for example, when the footwear hits the ball or collides with a solid object or structure. The so-called kicking movement. in the air, the user can produce himself without the risk of scratching or tipping the footwear.

Keksinnössä ohjeistetaan jalkineen käyttäjää tekemään nastojen käyttötilan vaihtamiseksi potkaisuliike jalalla. Potkaisun suunnalla ei niinkään ole merkitystä, vaan sillä että jalalle tuotetaan tällä tavoin tavallista suurempi kiihtyvyys, joka ylittää tyypillisen kävelyliikkeen aiheuttaman jalan kiihtyvyyden. Esillä olevassa keksinnössä voidaan asettaa toimintaparametriksi se, riittääkö yksittäinen potkaisu aktivoimaan nastojen siirtomekanismin, vai asetetaanko esimerkiksi virhekäskyn eliminoimiseksi siirtomekanismi aktivoitumaan vasta silloin, kun havaitaan kaksi peräkkäistä potkaisua. Jälkimmäisen sovellusvaihtoehdon vaatimusta voidaan kutsua kaksois-potkaisuksi, joka aktivoi halutun toiminnon tietokonehiiren ”kaksoisklikkauksen” ta paan. Tämä tarkoittaa toisin sanoen sitä, että potkaisemalla tai suoristamalla koukussa olevaa jalkaa haluttuun suuntaan kaksi kertaa peräkkäin, kiihtyvyysanturi havaitsee ohjauslogiikalle asetetun kiihtyvyyden kynnysarvon ylittyneen kaksi kertaa lyhyessä aikaikkunassa (ja joiden ylitysten välissä kiihtyvyys on käynyt alle kynnysarvossa). Vaatimuksissa tämä on määritelty termillä ”toinen aikaikkuna” erotuksena ensimmäisestä aikaikkunasta, joka puolestaan liittyy jalkineen asennon tarkkailuun napautusten yhteydessä tai välittömästi niiden jälkeen. Aikaik-kunaksi voidaan valita tilanteeseen ja käyttäjään sopiva arvo kuten esimerkiksi kaksi sekuntia. Kun tällainen jalalla tehtävä ”kaksoisklikkaus” havaitaan ohjausyksikössä eli kontrollerissa, annetaan nastamoduuleille komento (signaali) vaihtaa nastojen käyttötila aktiivisesta passiiviseksi tai passiivisesta aktiiviseksi. Kaksoisklikkauksen vaatimuksella eliminoidaan virheelliset komennot eli ei-halutut nastojen käyttötilavaihdot, joita voisi sattua yksittäisen ja äkillisen jalan liikkeen mukana, kuten esimerkiksi kengän kolahtaessa esineeseen. Kiihtyvyyden kynnysarvo asetetaan sellaiseksi, että myös ikääntyneiden käyttäjien on tämä vaadittava liike riittävän helppoa suorittaa. Liike ei saa olla voimakkuudeltaan niin suuri, että kak-soispotkaisun tekeminen itsessään voisi lisätä kaatumisriskiä. Toisaalta tavanomaisen kävelyn ei olisi hyvä aikaansaada toimintatilan muutosta, koska ”vahingossa” tapahtuvat nastojen käyttötilan muutokset heikentävät kenkien käyttäjätyy-tyväisyyttä. Sopiva herkkyys ohjauslogiikan laukaisemalle käskylle muuttaa käyttötilaa suhteessa mitattuun kiihtyvyyteen voidaan asettaa erikseen, ja eräässä edullisessa sovelluksessa kiihtyvyyden kynnysarvoksi voidaan valita 0,3g (jossa g = 9,81 m/s2).The invention instructs the wearer of the footwear to make a kicking motion on the foot to change the mode of use of the studs. It is not so much the direction of kicking that matters, but the fact that the foot is produced in this way a higher than normal acceleration that exceeds the acceleration of the foot caused by a typical walking motion. In the present invention, the operating parameter can be set to determine whether a single kick is sufficient to activate the pin transfer mechanism or to set the transfer mechanism to activate only when two successive kicks are detected, for example to eliminate an error command. The requirement of the latter embodiment can be called a double-kick, which activates the desired function in a "double-click" of a computer mouse. In other words, by kicking or straightening the hooked leg twice in the desired direction, the accelerometer detects that the acceleration threshold set for the control logic has been exceeded twice within a short time window (and between which the acceleration has fallen below the threshold). In the requirements, this is defined by the term "second time window" as distinct from the first time window, which in turn is related to monitoring footwear position at or immediately after tapping. A time value can be selected to suit the situation and the user, such as two seconds. When such a "double click" on the foot is detected in the control unit, the controller, the pin modules are commanded (signal) to change the pin operating mode from active to passive or inactive. The double-click requirement eliminates incorrect commands, that is, unwanted pin state changes that could occur with a single and sudden movement of the foot, such as when a shoe strikes an object. The acceleration threshold is set so that older users also have to make this required movement easy enough. The intensity of the movement shall not be such that the double kicking itself could increase the risk of tipping. On the other hand, a normal walk would not be a good cause for a change in the mode of operation, since "accidental" changes in the mode of use of the studs reduce the user satisfaction of the shoes. Suitable sensitivity to the command triggered by the control logic to change the operating state relative to the measured acceleration can be set separately, and in one preferred embodiment, the acceleration threshold can be selected as 0.3g (where g = 9.81 m / s2).

Keksinnössä vaadittavan siirtomekanismin aktivoinnin laukaiseva jalkineen liike voidaan valita muuksikin kuin yhdeksi tai kahdeksi peräkkäiseksi potkaisuliikkeek-si. Potkaisuliikkeitä voidaan vaatia enemmänkin, esimerkiksi kolme kappaletta, jolloin kontrolleri antaa käskyn moottorille vasta kolmannen kynnysarvoylityksen jälkeen. Jonkinlainen laskentalogiikka tarvitaan tällöin piirilevylle ja myös kello tai muu vastaava aikaa tarkkaileva komponentti on tarpeen aikaikkunan mittaisen periodin tarkkailuun.The motion of the footwear that triggers the activation of the transfer mechanism required by the invention can be selected as other than one or two successive kicking movements. More kicking movements may be required, for example three, whereby the controller commands the motor only after the third overrun of the threshold. In this case, some computational logic is needed for the circuit board, and a clock or other similar time monitoring component is also needed to monitor the time window period.

Keksinnön eräässä sovelluksessa kiihtyvyysanturi on järjestetty tarkkailemaan paitsi käyttäjän antamia liikkeitä, myös jalkineen vallitsevaa asentoa suhteessa maahan. Asennolla tarkoitetaan jalkineen pitkittäisakselin suuntaa, ja se voi periaatteessa olla käyttötilanteessa mikä tahansa suunta. Potkaisun aiheuttama kiihtyvyys varsinkin iäkkäillä ihmisillä voi olla lähellä nuoremman ihmisen juoksun aiheuttamaa jalkineen kiihtyvyyttä. Tästä seuraa virheellisiä tuplanapautuksia (tai yksittäisiä tai triplanapautuksia riippuen asetuksista), joita käyttäjä saattaa vahingossa tuottaa normaalissa kävelyssä tai juoksussa. Tämän johdosta on hyödyllistä, että jalkineen eräässä sovelluksessa tarkkaillaan ja tunnistetaan myös jalkineen asentoa suhteessa maahan. Keksinnön tässä sovellusvaihtoehdossa toimitaan niin, että kun haluttu käyttötilan muutosta indikoiva käyttäjän tekemä napau-tusketju on jalkineessa havaittu (kuten tuplaklikkaus), tutkitaan välittömästi sen jälkeen, onko jalkine riittävän pystyssä asennossa tietyn aikaa tarkastellen jalkineen pitkittäisen akselin suuntaa. Kiihtyvyysanturi valitaan sellaiseksi, että sekä X-, Y-että Z-suuntainen liike on havaittavissa. Jalkineen ei tarvitse olla tietenkään täysin pystysuorassa asennossa, vaan riittää, että jalkineen kulma poikkeaa vaakasuuntaisesta asennosta kynnyskulman verran ja että jalkineen asento pysyy tässä ainakin osittain pystyssä asennossa vähintään asetetun aikaikkunakynnysarvon verran. Tämä ajanjakso on määritelty vaatimuksissa ”ensimmäiseksi aikaikkunaksi”, koska itse napautusten kiihtyvyyksiä tarkastellaan ”toisessa aikaikkunassa”.In one embodiment of the invention, the acceleration sensor is arranged to monitor not only the movements of the wearer but also the prevailing position of the footwear relative to the ground. The position refers to the longitudinal axis of the footwear and, in principle, can be any direction in use. The acceleration caused by kicking, especially in the elderly, may be close to the acceleration caused by the running of a footwear by a younger person. This results in incorrect double tapping (or single or triple tapping, depending on settings) that may be accidentally generated by the user during normal walking or running. Therefore, it is useful that in one embodiment of the footwear the position of the footwear relative to the ground is also monitored and recognized. In this embodiment of the invention, once a user-taped chain indicating a desired change in use has been detected in the footwear (such as double-clicking), it is immediately investigated whether the footwear is in a sufficiently upright position for a certain period of time looking at the longitudinal axis of the footwear. The acceleration sensor is selected such that motion in both X, Y and Z directions is detectable. Of course, the footwear does not need to be in a fully upright position, but it is sufficient that the footwear deviate from the horizontal position by a threshold angle and that the footwear stays in this at least partially upright position for at least a set time window threshold. This time period is defined in the requirements as a "first time window" because the acceleration of the tap itself is considered in a "second time window".

Eräässä sovelluksessa kiihtyvyysanturin tai -anturien antamaa mittaustietoa voidaan suodattaa sopivasti, esimerkiksi keskiarvoistamalla. Tällä tavoin voimakkaimmat kiihtyvyyspiikit, joita voi aiheutua esimerkiksi jalkineen osumisesta esteeseen, saadaan eliminoitua pois, ja virhepäätökset nastojen käyttötilan muuttamiseksi saadaan vähenemään. Jos kiihtyvyysanturin mittaussignaalin suodatukseen yhdistetään jalkineen asennon tarkkailu napautustiedon ilmaisun yhteydessä, saadaan jo varsin virheettömästi ilmaistua käyttäjän toiveet oikea-aikaiseksi nastojen käyttötilan vaihtamiseksi. Asennon tarkkailu voi tapahtua jatkuvasti, tai se voidaan aktivoida mitattavaksi ainoastaan napautuksen tai napautuskombinaation havaitsemisen yhteydessä. Eräässä sovelluksessa jalkineen asentohavainnointi tehdään heti napautuskombinaation tai napautuksen havaitsemisen jälkeen.In one embodiment, the measurement data provided by the accelerometer or sensors may be suitably filtered, for example, by averaging. In this way, the strongest acceleration peaks, such as those caused by the impact of the footwear on the obstacle, are eliminated, and the error decisions to change the mode of use of the studs are reduced. By combining footwear position monitoring with accelerometer measurement signal filtering when tapping information is detected, it is already possible to correctly express the user's desire for a timely change of pin usage. Position monitoring can be continuous, or can only be activated for measurement with a tap or tap combination detection. In one embodiment, footwear position detection is performed immediately after a tapping combination or tapping is detected.

Tarvittaessa kiihtyvyysantureita voidaan sijoitella useampiakin kuin yksi; esimerkiksi kolme kappaletta, jolloin kukin kiihtyvyysanturi itsenäisesti tarkkailee yhden akselisuunnan liikettä. Kun kiihtyvyysanturit on sijoiteltu yksi kengän pohjaan määritellyn X-akselin, toinen siihen nähden poikittaisen kengän pohjan suuntaisen Y-akselin, ja kolmas anturi edellisiin nähden kohtisuorassa olevan pystysuuntaisen Z-akselin suuntaisena, saadaan jokainen liikesuunta anturien yhdistelmällä hyvin tarkkailuun. Eräässä sovelluksessa eri kiihtyvyysantureiden antamia signaalitietoja voidaan prosessoida kutakin omalla algoritmillaan ennen käyttötilan vaihdospää-töksen tekemistä. Tarvittaessa voidaan valita ainoastaan yksi akselisuunta (anturi) tai kahden akselisuunnan (kaksi anturia) yhdistelmä päätöksenteon pohjaksi. Lisäksi on sellainenkin sovellusvaihtoehto, jossa jalkineen pohjan pitkittäissuunnas sa olevaa kiihtyvyystietoa esimerkiksi suodatetaan tai skaalataan muita suuntia enemmän, jotta juoksuliikkeen tai jalkineen esteosumien aiheuttamat virhepäätök-set saadaan paremmin eliminoitua ja käyttäjätyytyväisyyttä näin parannettua. Suodatusta ja/tai skaalausta voidaan laajentaa ajatuksena monimutkaisemmaksikin algoritmiksi, jossa eri akselien suuntaisia kiihtyvyystietoja käsitellään halutussa aikaikkunassa halutulla tavalla.If necessary, more than one accelerometer may be placed; for example, three pieces, each acceleration sensor independently observing one axis movement. When the accelerometers are located one on the defined X-axis of the shoe, the other on the Y-axis transverse to the shoe, and the third on the vertical Z-axis perpendicular to the previous shoe, each combination of sensors can be closely monitored. In one embodiment, the signal information provided by the different accelerometers can be processed by each of its own algorithms before making a decision to change the operating mode. If necessary, only one axis (sensor) or a combination of two axes (two sensors) can be selected as the basis for decision making. In addition, there is also an embodiment where, for example, the acceleration information in the longitudinal direction of the sole of the footwear is filtered or scaled more than other directions to better eliminate errors caused by running or footwear hit hits and thereby improve user satisfaction. Filtering and / or scaling can be extended to the idea of a more sophisticated algorithm in which the acceleration data in different axes is handled in the desired time window as desired.

Yhden nastamoduulin 20 esimerkkirakenne on kuvattu kuviossa 2 osat irti toisistaan. Nastamoduuli 20 käsittää nastan 203, nastamoduulirungon 204, ulkopintale-vyn 201, välilevyt 202a ja 202b, nastamoduulihammaspyörän 205, akselipään 206 ja päätylevyn 207. Nastamoduulihammaspyörä 205 kytkeytyy aiemmin mainittuun hammaspyörään 109. Nasta 203 on toisesta päästään muotoiltu teräväksi, ja tässä esimerkissä nastan 203 kärjessä on kolme terävää piikkiä pidon parantamiseksi. Nastan 203 toisessa päässä on siipiratkaisu, joka ottaa kontaktin nastamoduu-lihammaspyörään 205. Nastamoduulin sisälle moduulirungon 204 sisäakselin sisäpinnalle voidaan tehdä ruuvimainen rakenne tai muu kalteva pinta, jonka avulla nastan pyörähtävä liike välittyy myös nastan pitkittäissuuntaiseksi liikkeeksi. Tämä on olennaista nastan käyttötilan muutoksen aikaansaamiseksi. Tärkeää on myös lukita nasta aktiiviseen käyttötilaan siirtymisensä jälkeen. Tämä voidaan toteuttaa lukitsemalla siirtomekanismin hammaspyörät paikoilleen, esimerkiksi hammaspyörään kontaktin ottavan ulkoisen kielekkeen avulla (ei kuviossa).An exemplary structure of one stud module 20 is illustrated in FIG. Pin module 20 comprises pin 203, pin module body 204, outer face plate 201, spacers 202a and 202b, pin module gear wheel 205, shaft end 206, and end plate 207. has three sharp spikes for improved grip. At one end of pin 203 there is a blade solution that contacts the pin module pulley 205. Inside the pin module, a screw structure or other inclined surface can be provided on the inner surface of the inside body of the module body 204, which also provides longitudinal movement of the pin. This is essential for achieving a change in the use of the pin. It is also important to lock the pin after entering the active mode. This can be accomplished by locking the gears of the transfer mechanism in place, for example by means of an external tab (not shown) that contacts the gear.

Kuvioissa 3a-3c esitetään esimerkki siitä, miten kaksi nastamoduulia 20 voidaan valmistuksen yhteydessä asentaa koteloon 201. Kotelossa on hieman nastamo-duulien maksimihalkaisijaa pienemmät aukot, joihin nastamoduulit voidaan asentaa suoraan ”pudottamalla”. Nastamoduulit pitää toki painaa paikoilleen niin, että hammastukset loksahtavat paikoilleen kotelon hammaspyörän ja kummankin nastamoduulihammaspyörän välillä. Lopputulos (toki ilman muita osia tässä vaiheessa) näkyy kuviossa 3b. Kantayksikön toiselta puolelta eli käyttötilassa sen alapuolelta katsottuna tilanne on kuvion 3c mukainen. Kotelosta 201 pistää ulos nasta-moduulit, joiden terävimpinä ulokkeina käyttötilassa ovat nastojen 203 terävät kärjet. Akun varaama tila näkyy kuvion 3c vasemman reunan puolisylinterin muotoisena tilana.Figures 3a-3c show an example of how two stud modules 20 can be mounted in a housing 201 during manufacture. The housing has openings slightly smaller than the maximum diameter of the stud studs, into which the stud modules can be directly "dropped". Of course, the pin modules must be pressed into place so that the teeth engage between the pinion gear housing and each pin module pinion. The final result (without the other parts at this stage, of course) is shown in Figure 3b. When viewed from the other side of the parent unit, i.e. below it in the operating state, the situation is as shown in Figure 3c. From the housing 201, the pin modules are inserted, the sharpest projections of which in use are the sharp tips of the pins 203. The space occupied by the battery is shown as a semi-cylindrical space on the left side of Figure 3c.

Kuviossa 4 esitetään periaatteellinen kuva keksinnön mukaisesta jalkineen pohjasta alhaalta päin katsottuna läpileikkauksena eli vaakasuuntaisena poikkileikkaus-kuvana siinä tapauksessa, että nastoja on sijoiteltu muuallekin kuin jalkineen kantaosaan. Pohjan kantayksikössä on sähkömoottori 107 (esimerkiksi vibramoottori), joka on kytketty johtimilla virransyöttöön eli akkuun 104. Sähkömoottorissa 107 on pyörivä keskiakseli, joka on kuviossa pystysuunnassa. Sähkömoottorin pyörivän keskiakselin pää on puolestaan kytketty esimerkiksi lieriömäiseen rumpuun 41, jonka ulkopinnalle on valmistettu kierteet.Figure 4 is a plan view of the bottom of the footwear according to the invention, viewed from below, in a horizontal cross-sectional view, when the studs are located outside the sole of the footwear. The base parent unit has an electric motor 107 (e.g., a vibrating motor) connected by wires to a power supply, i.e., a battery 104. The electric motor 107 has a central rotatable axis which is vertical in the figure. The end of the central rotary axis of the electric motor is coupled, for example, to a cylindrical drum 41 on whose outer surface is threaded.

Moottorin 107 toimintaa ohjataan piirilevylle toteutetulla kontrolleri-ohjauspiiri-yhdistelmällä, jota kuviossa 4 kuvataan yksinkertaistetusti elementillä 16, joka halutuilla ajanhetkillä syöttää akkuvirtaa sähkömoottorille 107. Jalkineen kantayksik-köön voidaan sijoittaa piirilevy, jossa olennaisena komponenttina on ohjauslogiikka eli kontrolleri. Lisäksi tarvitaan muistiyksikkö, ja mahdollisuus asettaa ja tarvittaessa muuttaa kontrollerin käyttämiä parametreja. Parametreja käsitellään tarkemmin alla käyttötilan muutoksen aktivoinnin yhteydessä.The operation of the motor 107 is controlled by a controller-control circuit assembly implemented on a circuit board, which is illustrated in simplified form in FIG. 4 by an element 16 which, at desired times, supplies battery power to an electric motor 107. The shoe base unit may include a circuit board. In addition, a memory unit is required, with the ability to set and, if necessary, change the parameters used by the controller. The parameters are discussed in more detail below when activating a change of mode.

Jalkineen pohjaprofiilin alueelle on kuvan esimerkissä asennettu kaksi ulkopinnaltaan kierteillä varustettuja johtimia tai tankoja 40, jotka ovat kierteistään kytketty kontaktiin edellä mainitun rummun 41 ulkoreunan kierteisiin. Tällöin sähkömoottorin 107 ollessa päällä sen tuottama pyörimisliike välittyy kierteisten johtimien tai tankojen 40 pyörähdysliikkeeksi. Tangot 40 on taivuteltu sopivasti haluttuun muotoon jalkineen pohjan reunojen muotoihin ja tietysti myös nastojen sijoitteluun nähden niin, että tangot 40 ulottuvat jokaisen nastamoduulin 20 ulottuville. Olennaista on se, että tangon 40 kierteet ovat kontaktissa kunkin nastamoduulin 20 nastamoduulihammaspyörään 205. Kierteiden sijasta voima voidaan välittää myös hammastusten avulla. Eräässä sovelluksessa hammaspyöriä tai -rattaita voidaan ketjuttaa haluttu määrä sopiviin kulmiin toisiinsa nähden asennettuna niin, että kukin nastamoduuli saadaan tavoitettua kyseisten hammastusten välityksellä. Tällä tavoin sähkömoottorin 107 pyörimisenergia saadaan välitettyä missä tahansa jalkineen pohjassa sijaitsevan nastamoduulin nastan ulospäin ja sisäänpäin kiertyväksi liikkeeksi, vastaten jalkineen aktiivista ja passiivista käyttötilaa.In the example of the figure, two wires or rods 40 having threads on the outer surface are connected in the region of the foot profile of the foot, which are threadedly connected to the threads of the outer edge of the aforementioned drum 41. Thus, when the electric motor 107 is on, the rotational motion produced by it is transmitted to the rotational movement of the coiled conductors or rods 40. The rods 40 are suitably bent to the desired shape with respect to the shape of the bottom edges of the footwear and, of course, also with the placement of the studs so that the rods 40 extend beyond each stud module 20. It is essential that the threads of the rod 40 are in contact with the pin module gearwheel 205 of each stud module 20. Instead of the threads, the force can also be transmitted by means of teeth. In one embodiment, the gears or sprockets may be chained at the desired number of angles relative to one another so that each pin module can be reached through said gears. In this way, the rotational energy of the electric motor 107 is transmitted in an outward and inward rotational motion of the stud of the stud module located at the bottom of any footwear, corresponding to the active and passive mode of use of the footwear.

Pyörähtävän kierteytetyn hammastangon sijasta voidaan käyttää työntötankoa, joka liikkuu pitkittäisessä suunnassa sähkömoottorin antaman pyörimisliikkeen avulla, hyödyntäen hammasrattaita, muuntyyppisiä hammastuksia kuten kartioham-maspyörää (tai useampia) ja kuviossa 5 seuraavaksi kuvattavaa ideaa voidaan käyttää myös työntötangon kanssa nastan pyöräyttämiseksi käyttötilojen vaihtamiseksi. Eräänä voimansiirron elementtinä voidaan käyttää myös yleisemmin määriteltyä voimansiirtolevyä, jota voidaan liikuttaa tai pyörittää haluttuun suuntaan voiman siirtämiseksi elementtiketjussa eteenpäin.Instead of a rotatable threaded toothed bar, a push rod which moves in the longitudinal direction by rotation of the electric motor utilizing gears, other types of gears such as a conical hammer (or more), and the idea described below in Fig. 5, can also be used As a transmission element, a more generally defined transmission plate can also be used, which can be moved or rotated in the desired direction to transfer force in the element chain forward.

Kuvassa 5 on esitetty esimerkkinä eräänlainen nastamoduuliin sijoitettu, nastojen käyttötilan vaihtamiseen tarvittava nastasylinteri 500. Nastasylinterissä 500 on ko telo 502, jonka sisään on sovitettu sisään ja ulos liikuteltava nasta 510. Nasta on lieriömäinen osa, jonka keskellä on nastan ensimmäisestä päästä lähelle nastan toista päätä ulottuva pituussuuntainen reikä 512. Kotelon toisessa, kuviossa 5 alaspäin osoittavassa päässä on kanava 506, jossa nastan lieriömäinen osa on sovitettu liikkumaan. Kanavan 506 jatkeena on ontelo 504, jonka halkaisija on suurempi kuin kanavan 506 halkaisija. Nastan ensimmäisessä päässä on kaksi lieriömäisen ulkopinnan tasosta vastakkaisiin suuntiin ulkonevaa ohjausuloketta 514, joiden vapaat päät on sovitettu ontelon 504 sisäseinämässä oleviin, spiraalin muotoon järjestettyihin uriin 516. Kotelon ensimmäisessä, kuviossa 5 ylöspäin osoittavassa päässä, on ontelon 504 sisään avautuva reikä, johon on sovitettu nastan ohjauskiekko 508. Ohjauskiekossa on muodoltaan pyöreä, levymäinen kantaosa, jonka ulkoreunassa on kierretangon ulkopinnan kierteiden kanssa yhteensopiva hammastus. Kantaosan ontelon puoleisella pinnalla on tappi 518, jonka vapaa pää ulottuu nastan keskellä olevan reiän 512 sisään. Tapin ulkopinnalla on nastan reiän sisäpinnan kanssa yhteensopiva muotoilu siten, että tappi pääsee liikkumaan reiässä tapin pituussuunnassa, mutta se ei pääse pyörimään reiän sisällä pituusakselinsa ympäri. Ohjauskiekon pyörittäminen saa siten myös nastan pyörimään pituusakselinsa ympäri. Ohjauskiekon pyörimissuunnasta riippuen nasta 510 siirtyy tällöin ontelon seinämien spiraalimaisissa urissa kulkevien nastan ohja-usulokkeiden 514 pakottamana joko ylöspäin kohti passiivista käyttötilaa tai alaspäin kohti aktiivista käyttötilaa.Fig. 5 shows an example of a kind of pin cylinder 500 located in the pin module for changing the mode of use of the pins. The pin cylinder 500 has a housing 502 fitted with a movable pin 510. The pin is a cylindrical part a longitudinal bore 512. The other end of the housing, downwardly facing in Figure 5, has a channel 506 in which the cylindrical portion of the stud is adapted to move. The extension of the channel 506 is a cavity 504 which is larger than the diameter of the channel 506. The first end of the pin has two guiding projections 514 projecting in opposite directions from the cylindrical outer surface, the free ends of which are disposed in helical grooves 516 on the inner wall of the cavity 504. The first upwardly facing end of the housing has a a control disc 508. The control disc has a circular, plate-shaped base portion having a peripheral tooth alignment with the threads of the outer surface of the threaded rod. There is a pin 518 on the cavity face of the base portion, the free end of which extends into a hole 512 in the center of the pin. The outer surface of the pin has a design compatible with the inner surface of the pin hole so that the pin can move in the hole in the longitudinal direction of the pin but cannot rotate inside the hole about its longitudinal axis. Thus, rotation of the control dial also causes the pin to rotate about its longitudinal axis. Depending on the direction of rotation of the control disk, the pin 510 is then displaced either upwardly into the passive mode of operation or downwardly into the active mode of operation, forced by the pin control projections 514 extending in the spiral grooves of the cavity walls.

Seuraavaksi viitataan kuvioon 6, jossa on kantayksikkö kuvattu myös ohjauslogii-kan ja sen vaatimien komponenttien kanssa. Keksinnön mukainen jalkineen pohja sisältää siis painetun piirilevyn 601, joka toimii laitteiston älynä. Edullisessa sovelluksessa piirilevy eli ts. elektroniikkamoduuli 601 on sijoitettu kantayksikköön kotelon päälle. Tämä näkyy myös kuviossa 1b rakenteessa, jossa näkyy sähköisiä komponentteja suorakaiteisina elementteinä. Piirilevylle voidaan sijoittaa myös em. muistielementti ohjauslogiikan tarvitsemien parametrien tallentamista varten. Piirilevy 601 voidaan edullisesti sijoitella kantaosan pitkän sivun suuntaisena eli käyttötilassa vaakasuuntaiseen asentoon kotelon yläkannen alapuolelle, mutta muiden kantayksikön kotelossa olevien osien yläpuolelle, kun kantayksikköä tarkastellaan jalkineen ollessa normaalisti pohja alaspäin. Piirilevylle on järjestetty kaikki se logiikka, mitä järjestelmä toimiakseen tarvitsee.Referring now to Figure 6, the base unit is also described with the control logic and its required components. The sole of the footwear according to the invention thus includes a printed circuit board 601 which functions as an intelligent device. In a preferred embodiment, the circuit board, i.e., the electronics module 601, is disposed on the base unit on the housing. This is also shown in Fig. 1b in the structure showing the electrical components as rectangular elements. The above-mentioned memory element can also be placed on the circuit board for storing the parameters required by the control logic. The printed circuit board 601 may advantageously be disposed parallel to the long side of the heel, i.e., in the horizontal position below the top of the sleeve, but above the other parts of the heel assembly when viewed with the footwear normally bottom facing. The PCB has all the logic that the system needs to function.

Keksinnön eräässä sovelluksessa akku eli virtalähde on kantaosan sijasta sijoitettu jalkineen varteen, sen päällyksen sisään. Tämä vaihtoehto on toki käyttökelpoinen lähinnä silloin, kun jalkineessa on varsiosaa sen verran reilummin, että akku sinne helposti ja käyttäjää häiritsemättä voidaan sijoittaa. Esimerkiksi maihinnou-sukengän tyyppisen jalkineen nahkavuorauksen sisään kengän varsiosaan akku voitaisiin hyvinkin sijoittaa. Akusta pitää luoda kytkentä sähkömoottoriin, ja mikäli sähkömoottori on kengän kannassa kantayksikössä, kytkentäjohtimia tarvitaan pitemmälle matkalle varren akusta kengän kantaan. Tämä sovellus vapauttaa kan-tayksikköön lisää tilaa, ja esimerkiksi useampiakin kuin aiemman esimerkin 2 kpl nastamoduuleita voitaisiin tällöin sijoittaa jalkineen kantaosaan. Sovelluksen etu on myös se, että jalkineen kannan koko ei rajoita käytettävän akun fyysistä kokoa.In one embodiment of the invention, instead of the heel, the battery, or power supply, is located on the shoe's shoe, inside its sheath. Of course, this option is most useful when the shoe has an arm that is so large that the battery can be easily inserted without disturbing the user. For example, inside a leather lining of a shoe like the maihinnou, the battery could well be placed in the shoe's sole. The battery must be coupled to the electric motor, and if the electric motor is in the heel of the shoe, the connecting wires are needed for a longer distance from the battery of the arm to the heel of the shoe. This application frees up more space in the heel unit, and, for example, more than 2 pin modules in the previous example could then be placed in the heel of the footwear. It is also an advantage of the application that the size of the heel of the footwear does not limit the physical size of the battery used.

Keksinnön eräässä sovelluksessa voimanlähteenä toimiva sähkömoottori on sijoitettu jalkineen päällisosaan eli muualle jalkineessa kuin sen pohjaan. Tällöin voima välitetään moottorin akselin ja voimansiirtovälineiden (kuten edellä esitelty) välityksellä nastayksiköille ja sitä kautta itse nastoille. Tämä sovellusesimerkki mahdollistaa jalkineen pohjaan vielä enemmän tilaa esimerkiksi vielä useamman nastan sijoittamiseksi pohjan alueelle. Tässä sovelluksessa on myös järkevää, että akku sijaitsee jalkineen päällisosassa välittömässä läheisyydessä sähkömoottoria, jotta tarvittavat kytkennät saadaan tehtyä yksinkertaisella järjestelyllä.In one embodiment of the invention, the electric motor acting as a power source is located on the upper part of the footwear, that is, outside the footwear. In this case, the force is transmitted through the motor shaft and the transmission means (as described above) to the studs and thereby to the studs themselves. This application example allows even more space in the sole of the footwear, for example, to place even more pins in the area of the sole. In this application, it is also sensible that the battery is located on the upper of the footwear in the immediate vicinity of the electric motor so that the necessary connections can be made in a simple arrangement.

Edellä on kuvattu järjestelyjä, jossa voimansyöttölähteenä toimii akku tai muu sähköenergian lähde, joka syöttää sähkömoottoria. Eräässä keksinnön sovelluksessa voimantuottojärjestelmä on sähkömoottorin sijasta mekanismi, jolla voidaan tuottaa tarvittava energia. Tämä mekanismi voi saada energiansa esimerkiksi jalkineen liikkeestä tai aurinkoenergiasta. Energiansyötön tapaa ei erityisesti keksintö rajoita, mutta olennaisena yleisperiaatteena on kiihtyvyysanturin antaman mittaustuloksen ylittymisen aiheuttama nastojen siirtomekanismin aktivoituminen.The arrangements described above, wherein the power source is a battery or other source of electrical energy supplying the electric motor. In one embodiment of the invention, the power generation system is a mechanism, instead of an electric motor, for producing the required energy. This mechanism can derive its energy from, for example, movement of the footwear or solar energy. The method of power supply is not particularly limited by the invention, but an essential general principle is the activation of the pin-displacement mechanism by exceeding the measurement result of the accelerometer.

Keksinnön sovellusvaihtoehtoja on edellä kuvattu esimerkkien kautta, mutta varsinaisen suojapiirin määrittävät seuraavaksi esitettävät patenttivaatimukset.Embodiments of the invention have been described above by way of example, but the actual scope of protection is defined by the following claims.

Claims

A method for controlling the operation of the transfer mechanism of at least one pin (203, 510) on the sole of a foot, wherein the transfer mechanism is movable between an active mode of operation and a passive mode of operation, characterized in that the transfer mechanism activating the pin from active mode to passive mode and vice versa when the signal measured by the acceleration sensor (111) in the footwear exceeds the set acceleration threshold at least twice successively in the second time window as a result of the footwear time window.

A method according to claim 1, characterized in that the control logic (601) in the footwear is arranged to activate the pin shift mechanism when the signal measured by the acceleration sensor (111) exceeds a set threshold twice within a second second time window set by the footwear user.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the transfer mechanism receives its power from a power supply (104) provided in the footwear which supplies the electric motor (107) as a function of the control signal provided by the control logic (601).

Method according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that said acceleration threshold and said first and second time window lengths can be set per user or group of users or as a constant value.

Method according to claim 4, characterized in that the acceleration threshold is 0.3 g.

The sole of the footwear having at least one movable stud (203, 510) arranged on the sole, and the sole of the footwear comprising a pin displacement mechanism for transferring at least one stud (203, 510) between the active and passive modes of operation. the sole comprising at least one acceleration sensor (111) coupled to the transfer mechanism, the transfer mechanism being arranged to change the operating state of the studs when the signal measured by the acceleration sensor exceeds the set acceleration threshold at least twice successively in a second time window the signal indicates the direction of the sole level of the footwear to deviate substantially from the horizontal at least the first time window set.

Footwear sole according to claim 6, characterized in that the footwear comprises a control logic (601) arranged to activate the pin shift mechanism when the signal measured by the acceleration sensor (111) exceeds a set threshold within a second successive double time window of footwear wear. as a result.

Footwear sole according to claim 6 or 7, characterized in that each stud (203) is arranged in a separate stud module (101, 102, 20).

Footwear sole according to claim 8, characterized in that the footwear sole comprises a heel unit (10) which can be placed in the heel of the footwear, wherein the heel unit (10) comprises at least one stud module (101, 102, 20).

Footwear sole according to claim 9, characterized in that the heel unit (10) comprises a power supply (104) and an electric motor (107) for generating rotational energy, and a control logic (601) arranged to receive measurement data from the accelerometer (111) and provide a control signal. to the electric motor (107) based on the measurement data.

Footwear sole according to one of claims 6 to 9, characterized in that the power supply to the electric motor (107) in the heel unit (10) comes from outside the footwear sole.

Footwear sole according to any one of claims 6 to 9, characterized in that the power supply (104) and the electric motor (107) are located outside the sole in the upper part of the footwear, and the power supply and electric motor are connected to at least one stud module (101, 102, 20).

Footwear sole according to one of the preceding claims 6 to 12, characterized in that the transfer mechanism comprises at least one transmission element (108, 109, 205) for transmitting at least one pin (203, 510) from the electric motor (107) to actuate a signal from the control motor (107). between passive modes.

Footwear sole according to claim 13, characterized in that the transmission element is a gear (109, 205), a conical gear (108), a transmission plate, a toothed rod (40) with an external surface or a push rod.

Footwear sole according to claim 14, characterized in that at least two stud modules (101, 102, 20) are disposed on the foot sole with at least one tooth or push rod (40) acting as part of the transfer mechanism, wherein each stud module (101, 102) , 20) includes said pinion gear (205) and pin control means (514, 516) for actuating the pin in longitudinal motion as triggered by a control signal.

Footwear sole according to any one of claims 6 to 15, characterized in that the control logic (601) is arranged on a circuit board in the base unit (10) and the circuit board comprises a memory and a clock for storing and operating the required parameters.

Footwear sole according to any one of claims 6 to 16, characterized in that the heel unit (10) comprises a battery (104), wherein the battery is replaceable by a longitudinal movement of the first end (105a) of the battery compartment.

Footwear sole according to any one of claims 6 to 17, characterized in that the heel unit (10) comprises a battery (104), wherein the battery is rechargeable via a charging cable connector (106) located at one end (105b) of the battery compartment.

Footwear sole according to one of the preceding claims 6 to 18, characterized in that the footwear comprises a battery, wherein the battery is located inside the upper part of the footwear sole and wherein the electrical connection from the battery to the electric motor (107)