[发明专利]通过自动触觉、听觉和视觉反馈进行导航辅助的智能电子鞋和逻辑

说明书

提出了具有控制器自动化特征的智能电子鞋和服装、用于制造/操作这种鞋类和服装的方法以及用于执行这种鞋类和服装的自动化特征的控制系统。一种用于操作智能电子鞋(IES)的方法包括例如经由控制器通过无线通信设备从GPS卫星服务接收用户的位置数据。控制器还例如从后端服务器级计算机或其他远程计算节点接收目标对象或地点的位置数据，例如隐藏在虚拟点的虚拟鞋子。控制器检索或预测路径规划数据，其包括用于在地理区域内从用户位置穿越到目标位置的导出路线。然后，控制器向安装在IES的鞋结构上的导航警报系统发送命令信号，以输出视觉、听觉和/或触觉提示，从而沿着导出路线引导用户。

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年5月15日提交的美国专利申请第16/874944号的权益和优先权。

技术领域

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

背景技术

鞋类物品，例如鞋、靴子、拖鞋、凉鞋等，通常由两个主要元素构成：将鞋类固定在用户脚上的鞋帮；为脚提供下层支撑的鞋底结构。鞋帮可以用多种材料制成，包括纺织品、泡沫塑料、聚合物、天然皮革和合成皮革等，这些材料可以缝合、焊接或粘合地结合在一起，以形成用于牢固容纳脚的外壳或线束。对于凉鞋和拖鞋，鞋帮可以具有露趾或露跟构造，或者通常可以受限于在脚背上延伸的一系列带子，并且在某些设计中可以围绕脚踝。相反，靴子和鞋的设计则结合了完整的鞋帮，其具有封闭的脚趾或脚后跟构造，以将用户的脚包围在其中。穿过鞋帮的后四分之一部分的脚踝开口，脚踝开口提供了到鞋类内部的通路，从而便于脚进入鞋帮中或脚从鞋帮移出。可以使用鞋带或带子将脚固定在鞋帮内。

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

发明内容

本文呈现的是具有用于实现自动化鞋类功能的带有伴随控制逻辑的智能电子鞋，制造这种鞋类的方法和使用这种类鞋的方法以及用于提供智能电子鞋的自动化特征的控制系统。通过示例的方式，提出了一种自适应服装和鞋类互联网(IoAAF：Internet ofAdaptive Apparel and Footwear)系统，该系统与智能电子鞋(IES)无线通信，以提供IES和以下之间的通信：(1)支持无线设备(鞋类到设备(F2D))；(2)第三方IES(鞋类到鞋类(F2F))；(3)机动车辆(鞋类到车辆(F2V))；(4)智能运输或其他基础设施系统(鞋类到基础设施(F2I))；和/或(5)网格、网络、行人等(鞋类到一切(F2X))。在代表性的实施方式中，IES配备有检测标签，例如射频(RF)应答器，其接收传入的提示信号。提示信号可以通过安装在固定结构(例如建筑物，路灯柱或交通信号杆等)或移动结构(例如人、自行车、汽车工程师协会(SAE)级别3、4或5自主车辆等)上的发射器-检测器模块进行广播。

ES检测标签可以通过将传入信号作为具有带有第二频率的RF功率的透明输出信号进行转发，来对具有带有第一频率的RF功率的传入提示信号进行回复。应答器可以配备有将传入信号限制为具有第一频率的信号的频率滤波器，将传入信号转换为透明输出信号的变频器以及基于传入信号增强输出信号的放大器。使用车辆安装或结构安装的RF发射器-检测器模块扫描由IES应答器输出的响应信号的即将到来或周围区域，可通过在视野识别之前发出预警来避免行人碰撞。