FI125742B - Jalkineen nastamekanismi ja jalkine - Google Patents

Description

JALKINEEN NASTAMEKANISMI JA JALKINE Keksinnön ala

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.

Keksinnön tausta

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

Keksinnön yhteenveto

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.

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.

Keksinnön eräässä sovelluksessa siirtomekanismi saa virransyöttönsä jalkineeseen sijoitetusta virtalähteestä, joka syöttää sähkömoottoria ohjauslogiikan antaman ohjaussignaalin funktiona, jossa ohjaussignaali aktivoituu kiihtyvyysanturin mittaustiedon perusteella.

Keksinnön eräässä sovelluksessa mainittu kiihtyvyyden kynnysarvo ja mainittu ensimmäinen ja toinen aikaikkunan pituus voidaan asettaa käyttäjä- tai käyttäjäryh-mäkohtaisesti tai vakioarvona.

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.

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.

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.

Keksinnön eräässä sovelluksessa kukin nasta on järjestetty erilliseen nastamo-duuliin.

Keksinnön eräässä sovelluksessa jalkineen pohja käsittää kantayksikön, joka on sijoitettavissa jalkineen kantaan, jossa kantayksikkö sisältää ainakin yhden nasta-moduulin.

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.

Keksinnön eräässä sovelluksessa virransyöttö kantayksikössä sijaitsevaan sähkömoottoriin tulee jalkineen pohjan ulkopuolelta.

Keksinnön eräässä sovelluksessa virtalähde ja sähkömoottori sijaitsevat pohjan ulkopuolella jalkineen päällisosassa, ja virtalähteestä sekä sähkömoottorista on kytkennät ainakin yhteen nastamoduuliin.

Keksinnön eräässä sovelluksessa siirtomekanismi käsittää ainakin yhden voiman-siirtoelementin ohjauslogiikan antaman signaalin välittämiseksi sähkömoottorilta ainakin yhden nastan liikkeeksi aktiivisen ja passiivisen käyttötilan välillä.

Keksinnön eräässä sovelluksessa voimansiirtoelementti on hammasratas, kar-tiohammaspyörä, voimansiirtolevy, ulkopinnaltaan kierteytetty hammastanko tai työntötanko.

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.

Keksinnön eräässä sovelluksessa ohjauslogiikka on järjestetty piirilevylle kantayk-sikköön ja piirilevy käsittää muistin ja kellon tarvittavien parametrien tallentamiseksi ja käyttämiseksi.

Keksinnön eräässä sovelluksessa kantayksikkö käsittää akun, jossa akku on vaihdettavissa akkutilan ensimmäisestä päästä pitkittäisellä liikkeellä.

Keksinnön eräässä sovelluksessa kantayksikkö käsittää akun, jossa akku on ladattavissa akkutilan toisessa päässä sijaitsevan latausjohtoliittimen kautta.

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.

Piirustusten lyhyt kuvaus

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.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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).

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.

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”.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Keksinnön sovellusvaihtoehtoja on edellä kuvattu esimerkkien kautta, mutta varsinaisen suojapiirin määrittävät seuraavaksi esitettävät patenttivaatimukset.

Claims (19)

1. Menetelmä jalkineen pohjassa olevan ainakin yhden nastan (203, 510) siir-tomekanismin toiminnan ohjaamista varten, jolla siirtomekanismilla ainakin yksi jalkineen pohjassa oleva nasta (203, 510) on siirrettävissä aktiivisen käyttötilan ja passiivisen käyttötilan välillä, tunnettu siitä, että siirtomekanismi ainakin yhdelle nastalle aktiivisesta käyttötilasta passiiviseen käyttötilaan ja päinvastoin aktivoituu jalkineessa olevan kiihtyvyysanturin (111) mittaaman signaalin ylittäessä asetetun kiihtyvyyden kynnysarvon ainakin kaksi kertaa peräkkäin asetetun toisen aikaikku-nan sisällä jalkineen käyttäjän tekemän potkaisuliikkeen seurauksena ja lisäksi mainitun signaalin ilmaistessa jalkineen pohjan tason suunnan poikkeavan olennaisesti vaakatasosta ainakin asetetun ensimmäisen aikaikkunan verran.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jalkineessa oleva ohjauslogiikka (601) on järjestetty aktivoimaan nastojen siirtomekanismin silloin, kun kiihtyvyysanturin (111) mittaama signaali ylittää asetetun kynnysarvon kaksi kertaa peräkkäin asetetun toisen aikaikkunan sisällä jalkineen käyttäjän tekemän kaksoispotkaisuliikkeen seurauksena.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siirto-mekanismi saa virransyöttönsä jalkineeseen sijoitetusta virtalähteestä (104), joka syöttää sähkömoottoria (107) ohjauslogiikan (601) antaman ohjaussignaalin funktiona, jossa ohjaussignaali aktivoituu kiihtyvyysanturin (111) mittaustiedon perusteella.

4. Jonkin aiemman patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu kiihtyvyyden kynnysarvo ja mainittu ensimmäinen ja toinen aikaikkunan pituus voidaan asettaa käyttäjä- tai käyttäjäryhmäkohtaisesti tai vakioarvona.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiihtyvyyden kynnysarvo on 0,3g.

6. Jalkineen pohja, johon pohjaan on järjestetty ainakin yksi liikuteltavissa oleva nasta (203, 510), ja jalkineen pohja käsittää nastojen siirtomekanismin, joka mahdollistaa ainakin yhden nastan (203, 510) siirron aktiivisen käyttötilan ja passiivisen käyttötilan välillä, tunnettu siitä, että jalkineen pohja käsittää ainakin yhden kiihtyvyysanturin (111), jolta on kytkentä siirtomekanismiin, ja joka siirtomekanismi on järjestetty muuttamaan nastojen käyttötilaa, kun kiihtyvyysanturin mittaama signaali ylittää asetetun kiihtyvyyden kynnysarvon ainakin kaksi kertaa peräkkäin asetetun toisen aikaikkunan sisällä jalkineen käyttäjän tekemän potkaisuliikkeen seurauksena, ja lisäksi, kun mainittu signaali ilmaisee jalkineen pohjan tason suunnan poikkeavan olennaisesti vaakatasosta ainakin asetetun ensimmäisen aikaikkunan verran.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen jalkineen pohja, tunnettu siitä, että jalkine käsittää ohjauslogiikan (601), joka on järjestetty aktivoimaan nastojen siirtomeka-nismin silloin, kun kiihtyvyysanturin (111) mittaama signaali ylittää asetetun kynnysarvon kaksi kertaa peräkkäin asetetun toisen aikaikkunan sisällä jalkineen käyttäjän tekemän kaksoispotkaisun seurauksena.

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen jalkineen pohja, tunnettu siitä, että kukin nasta (203) on järjestetty erilliseen nastamoduuliin (101, 102, 20).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen jalkineen pohja, tunnettu siitä, että jalkineen pohja käsittää kantayksikön (10), joka on sijoitettavissa jalkineen kantaan, jossa kantayksikkö (10) sisältää ainakin yhden nastamoduulin (101, 102, 20).

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen jalkineen pohja, tunnettu siitä, että kantayksikkö (10) käsittää virtalähteen (104) ja sähkömoottorin (107) pyörimisenergi-an tuottamiseksi, ja ohjauslogiikan (601), joka on järjestetty vastaanottamaan kiihtyvyysanturilta (111) mittaustiedon, ja antamaan ohjaussignaalin sähkömoottorille (107) mittaustiedon perusteella.

11. Jonkin aiemman patenttivaatimuksen 6-9 mukainen jalkineen pohja, tunnettu siitä, että virransyöttö kantayksikössä (10) sijaitsevaan sähkömoottoriin (107) tulee jalkineen pohjan ulkopuolelta.

12. Jonkin aiemman patenttivaatimuksen 6-9 mukainen jalkineen pohja, tunnettu siitä, että virtalähde (104) ja sähkömoottori (107) sijaitsevat pohjan ulkopuolella jalkineen päällisosassa, ja virtalähteestä sekä sähkömoottorista on kytkennät ainakin yhteen nastamoduuliin (101, 102, 20).

13. Jonkin aiemman patenttivaatimuksen 6-12 mukainen jalkineen pohja, tunnettu siitä, että siirtomekanismi käsittää ainakin yhden voimansiirtoelementin (108, 109, 205) ohjauslogiikan (601) antaman signaalin välittämiseksi sähkömoottorilta (107) ainakin yhden nastan (203, 510) liikkeeksi aktiivisen ja passiivisen käyttötilan välillä.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen jalkineen pohja, tunnettu siitä, että voi-mansiirtoelementti on hammasratas (109, 205), kartiohammaspyörä (108), voi-mansiirtolevy, ulkopinnaltaan kierteytetty hammastanko (40) tai työntötanko.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen jalkineen pohja, tunnettu siitä, että ainakin kaksi nastamoduulia (101, 102, 20) on sijoitettu jalkineen pohjaan siirtomekanis-min osana toimivan ainakin yhden hammas- tai työntötangon (40) kanssa kontaktiin, jossa kukin nastamoduuli (101, 102, 20) sisältää mainitussa kontaktissa olevan hammaspyörän (205) ja nastan ohjausvälineet (514, 516) nastan saattamiseksi pitkittäissuuntaiseen liikkeeseen ohjaussignaalin laukaisemana.

16. Jonkin aiemman patenttivaatimuksen 6-15 mukainen jalkineen pohja, tunnettu siitä, että ohjauslogiikka (601) on järjestetty piirilevylle kantayksikköön (10) ja piirilevy käsittää muistin ja kellon tarvittavien parametrien tallentamiseksi ja käyttämiseksi.

17. Jonkin aiemman patenttivaatimuksen 6-16 mukainen jalkineen pohja, tunnettu siitä, että kantayksikkö (10) käsittää akun (104), jossa akku on vaihdettavissa akkutilan ensimmäisestä päästä (105a) pitkittäisellä liikkeellä.

18. Jonkin aiemman patenttivaatimuksen 6-17 mukainen jalkineen pohja, tunnettu siitä, että kantayksikkö (10) käsittää akun (104), jossa akku on ladattavissa akkutilan toisessa päässä (105b) sijaitsevan latausjohtoliittimen (106) kautta.

19. Jonkin aiemman patenttivaatimuksen 6-18 mukainen jalkineen pohja, tunnettu siitä, että jalkine käsittää akun, jossa akku on sijoitettu jalkineen varsiosan päällisen sisälle, ja jossa sähköinen kytkentä akusta jalkineen kantaan sijoitettuun sähkömoottoriin (107) on järjestetty johtimin jalkineen päällisen sisällä.