СПОСОБ ОБСЛУЖИВАНИЯ ОБУВИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
METHOD OF SERVICE SHOES AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение предназначено для использования в обувной промышленности и может быть применено для удобства обслуживания обуви как обычной, так и специальной, например спортивной (лыжные ботинки, коньки).
Известен способ дезинфекции и дезодорации обуви /1/ (способ-аналог), в котором путем обработки ее внутренней полости озоновоздушной смесью используют озон, который продуцируется непосредственно в обуви при электрическом разряде с помощью озоногенератора, функциональные элементы которого вмонтированы в конструктивные элементы обуви. Электрический разряд инициируют путем оказания деформирующего воздействия на расположенный в конструктивном элементе обуви пьезоэлемент, который используют в качестве источника разрядного напряжения. Деформирующее воздействие на пьезоэлемент оказывают во время ношения обуви путем давления, производимого стопой пользователя на участок обуви, механически связанный с пьезоэлементом.
В конструктивных элементах обуви, реализующих этот способ, монтируют функциональные элементы электроразрядного озоногенератора, который включает источник разрядного напряжения, соединенный с разрядными электродами, установленными с образованием разрядного промежутка. В качестве источника разрядного напряжения использованы два параллельно включенных пьезоэлемента, изготовленных, например, из сегнетожесткой пьезокерамики типа ЦТС-23 или пьезокерамики средней сегнетожесткости типа ЦТБС-3.
Недостатками способа и устройства являются ограниченные функциональные возможности и соответственно ограничение области использования из-за невозможности обогрева обуви при неподвижном или малоподвижном режиме движения человека, например для продавца, работающего на морозе, или на остановке во время ожидания городского транспорта.
Известен способ обеспечения электрической энергии (способ-аналог) /2/, который заключается в том, что при ходьбе человек надавливает своим весом на пятку обуви, происходит движение механических элементов, встроенных в пятку, и вырабатывается механическая энергия, которая затем преобразуется в электрическую, нагревая таким образом стельку обуви либо другие части сапога.
Устройство, реализующее этот способ, для обогрева стопы, реализующее данный способ (устройство-аналог), содержит эластичный чехол, корпус, стельку с установленными на ней нагревательными элементами и токопроводами, уложенными в канавках, расположенных на площади стельки, средство выработки электрической энергии в виде генератора, смонтированного в корпусе, причем в эластичном чехле под корпусом установлена подвижная пластина, несущая на себе рабочие собачки и направляющие, где последние размещены в стойках и контактируют верхними торцами с пружинами, при этом рабочие собачки взаимосвязаны с храповым колесом, сидящим на валу, который закреплен на перегородках и сочленен другим концом с барабаном, несущим спиральную пружину, взаимосвязанную с валиком.
Недостатками этих способа и устройства являются сложная конструкция генератора с большим количеством подвижных элементов, требующая разборной конструкции для технического обслуживания и ремонта и имеющая ограниченный ресурс. Также недостатком является отсутствие накопителя энергии, что влечет за собой необходимость постоянного (или почти постоянного) движения для обогрева обуви.
Известна обувь с термостатической функцией (способ, устройство-аналог) /3, 4/, которая является обувью, снабженной встроенной электронной схемой с теплообменниками на основе эффекта Пельтье, которая позволяет регулировать температуру и влажность за счет нагрева или охлаждения частей обуви. Электронная схема имеет внутренний генератор тока, используемый для формирования напряжения питания электронной схемы. Подзарядка осуществляется за счет движений человека, приводящих к формированию электрической энергии внутреннего генератора тока.
Достоинством такого изобретения является его автономность. Оно требует лишь регулярной подзарядки (за счет дополнительных движений) подзаряжаемых аккумуляторов (источников питания).
Однако у данного изобретения имеется существенный недостаток, связанный с тем, что возможности внутреннего генератора резко уменьшают область использования обуви, особенно в тех случаях, когда человек (пользователь) вынужден мало двигаться или вообще должен стоять неподвижно. Такие случаи в реальной жизни достаточно распространены: например, у электриков при работах с силовыми электрическими аппаратами, требующих аккуратности и, естественно, неподвижности. Невозможно, например, одновременно проводить монтажные работы руками и двигать ногами (чтобы подпитывать обувное устройство). Такое должно быть исключено исходя из современных требований техники безопасности.
Также известно изобретение «Компьютер, приводимый в действие силой, создаваемой ногой (ступней). Устройство и метод ввода данных» (способ, устройство-аналог) /5, 6/, в котором предлагается два основных варианта обувных устройства: 1) в виде сандалий, 2) в виде транспортного устройства (платформы), оснащенной электроприводом, так называемый «скейтборд».
В обоих случаях речь идет, фактически, о специальных тренажерах, (тренажер для катания на лыжах, симуляторы фигурного катания со спецуправлением и т.п.) измерительно-испытательной направленности, в которых встроенные усилия преобразуют давление ступней пользователя в измерительный сигнал. В первом случае сигнал после всех преобразований по кабелю поступает в компьютер и позволяет осуществлять навигацию в виртуальном пространстве, а во втором направляется на приводы «скейтборда», перевозя пользователя в заданном направлении.
Достоинством данного изобретения, расширяющим его функциональные возможности, является использование в обувных устройствах специальных встроенных датчиков усилия, преобразующих давление ступней пользователя в измерительный сигнал.
Однако эти способ и устройства имеют ограничение области использования из-за невозможности бесконтактной передачи, обмена измерительных сигналов (информации) между обувью и компьютером и отсутствия возможности автономной работы обуви.
Наиболее близким по количеству общих признаков и по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ, реализованный в устройстве для обогрева стопы /7/ (способ-прототип). В нем использован специально разработанный для электротехнических целей ситалл (кремний-алюминий-литий-цинк-титанового ряда) с заданным комплексом свойств; повышенным электросопротивлением (диэлектрик), способностью до 90% пропускать ИК-лучи (тепловые) и высокими технологическими свойствами, благодаря которым возможно формовать методами литья, прессования и прессовыдувания детали и изделия любой толщины и конфигурации. При этом резистивное пленочное покрытие на нижней стороне пластин и указанная способность ситалла обеспечивают направленный к стопе тепловой поток с минимальными затратами энергии от малогабаритными источниками тока, смонтированного в голенище сапога.
Устройство, реализующее этот способ-прототип /7/ (устройство-прототип), выполнено в виде многослойной складной стельки и содержит электронагревательные элементы, малогабаритный источник питания и токопровод. Электронагревательные элементы выполнены в виде ситалловых пластин, снабжены контактами и расположены в носочно-пуковой и пяточно-переменной частях внутреннего слоя стельки. Для их размещения во внутреннем слое стельки выполнены гнезда.
Недостатком этих способа и типа обуви является ограниченные функциональные возможности, определяемые необходимостью регулярной замены неподзаряжаемых гальванических элементов или подзарядки заряжаемых гальванических элементов (аккумуляторов), приводящие к усложнению конструкции для обеспечения доступа к ним.
Предлагаемое изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в расширении функциональных возможностей за счет того, что время использования обуви разбивают на два этапа: основной и подготовительный, в обуви создают по обувному устройству, в каждом из которых используют сервисные устройства и элемент питания, причем в первых применяют обогреватели обуви, при этом в основном этапе обувь используют по прямому назначению и обогревают за счет снабжения электрической энергией сервисных устройств от элементов питания, а во время подготовительного этапа определяют техническое состояние последних, в каждый из обувных устройств вводят антенно-излучательный модуль, электронное устройство и микроклавиатуру, причем для обслуживания обуви создают подставку, включающее устройство индикации, панель управления, третье электронное устройство и третий антенно-излучательный модуль, осуществляют передачу электроэнергии от третьего к первым двум электронным устройствам с помощью индуктивной связи между третьим и первыми двумя антенно-излучательными модулями, переданную электроэнергию стабилизируют, аккумулируют и используют для функционирования первых двух электронных устройств, осуществляют передачу информационных сигналов от третьего к первым двум электронным устройствам за счет индуктивной связи между третьим и первыми двумя антенно-излучательными модулями и производят подготовку передачи информационных сигналов обратно, осуществляют передачу информационных сигналов в обратном направлении, от первых двух к третьему электронному устройству при помощи индуктивной связи между третьим и первыми двумя антенно-излучательными модулями, по полученным информационным сигналам в третьем электронном устройстве производят идентификацию обувных устройств и судят об их техническом состоянии, результат идентификации обувных устройств и их технического состояния выводят на устройство индикации, в зависимости от технического состояния обувных устройств с помощью панели управления формируют нужный режим обслуживания обувных устройств путем управления приемо-передачей электроэнергии и информационных сигналов между третьим и первыми двумя электронными устройствами за счет индуктивной связи между третьим и первыми двумя антенно-излучательными модулями.
Согласно изобретению указанный результат достигается тем, что в предлагаемом способе функционирования обуви в сервисные устройства дополнительно вводят управляемые амортизаторы и/или устройства дезинфекции, и/или массажеры, и/или электростимуляторы рефлекторных зон стопы, и/или светоиндикаторы, при этом во время основного этапа использования обуви управляют сервисными устройствами.
Согласно изобретению это достигается тем, что управление работой сервисных устройств регулируют по уровню, и/или по времени использования, и/или по месту расположения рефлекторных зон стопы исходя из индивидуальных особенностей человека, при этом дополнительно вводят компьютер, причем с помощью последнего управляют работой подставки.
Согласно изобретению это достигается тем, что устройство обслуживания обуви, содержащее в каждом ботинке обувное устройство на основе сервисного устройства и элемента питания, причем каждое сервисное устройство дополнительно снабжено электронным устройством с тремя входами и одним выходом, антенно-излучательным модулем с двумя выходами и одним входом, а также микроклавиатурой с одним выходом, при этом в качестве элемента питания используется преобразователь для стабилизации и хранения энергии, содержащий подзаряжаемый аккумулятор, причем первые два выхода антенно-излучательного модуля соединены с первыми двумя входами электронных устройств, а третий вход первого соединен с выходом микроклавиатуры, при этом выход электронного устройства подключен ко входу антенно-излучательного модуля, причем в устройство функционирования и обслуживания обуви введена подставка, состоящая из корпуса, третьего антенно-излучательного модуля с выходом и входом, третьего электронного устройства с тремя выходами и одним входом, панели управления и устройства индикации, а вход и выход антенно-излучательного модуля соединены с выходом и входом третьего электронного устройства, при этом к другим выходам последнего подключены панель управления и устройство индикации.
Другим отличием устройства является то, что для обогрева и/или бесконтактного обмена сигналов между подставкой и обувью в качестве антенно-излучательных модулей и нагревательных элементов обувных устройств используются приемно-нагревательные контуры.
Полученное новое качество от данной совокупности признаков ранее не было известно и достигается только в данных способе и устройстве.
Работа способа и устройства поясняется чертежами. На фиг.1 представлен общий вид обуви, расположенной на подставке, во время подзарядки (период обслуживания). Фиг.2 иллюстрирует электрическую схему устройства. На фиг.3 изображены временные диаграммы работы предлагаемого способа.
Устройство, реализующее способ снабжения электрической энергии обуви (фиг.1), включает в себя следующие элементы: обувь 1 и подставка 2.
Обувь 1 (фиг.2) содержит ботинки 3.1 и 3.2 и обувные устройства 4.1 и 4.2, первое из которых включает в себя первый антенно-излучающий модуль (АИМ) 5.1 с двумя выходами и одним входом и первое электронное устройство 6.1. с тремя входами и одним выходом. Последнее состоит из приемного модуля 7.1, приемника энергии 8.1, преобразователя для стабилизации и хранения энергии на основе подзаряжаемого аккумулятора (ПСХЭ) 9.1. с одним входом и двумя выходами, процессора 10.1 с тремя входами и тремя выходами, усилителя 11.1, генератора 12.1, запоминающего устройства (ЗУ) 13.1, сервисных устройств 14.1 и микроклавиатуры 15.1. с одним выходом.
Второе обувное устройство 4.2, аналогично первому обувному устройству 4.1. Внутренние связи между блоками обувного устройства 4.2. подключены подобно устройству 4.1. и, соответственно, алгоритмы работы также аналогичны.
Подставка 2 (фиг.1) содержит корпус 16 и электронное устройство 17 (фиг.2), состоящее из третьего антенно-излучающего модуля (АИМ) 18 со входом и выходом и третьего электронного устройства 19 с тремя выходами и одним входом. Третье электронное устройство 19 состоит из усилителя 20 со входом и выходом, приемного модуля 21 со входом и выходом, генератора 22 с одним выходом, схемы управления 23 с тремя выходами и двумя входами, панели управления 24 с одним входом и индикатора 25 также с одним входом.
Обувное устройства 4.1 является автономным устройством и устроено следующим образом. Первые два выхода АИМ 5.1 соединены с первыми двумя входами электронного устройства 6.1, а третий вход последнего соединен с выходом микроклавиатуры 15.1. При этом вход АИМ 5.1 подключен к выходу первого электронного устройства 6.1.
В электронном устройстве 6.1 блоки соединены следующим образом. Первый вход электронного устройства 6.1 является входом приемника энергии 8.1, выход которого подключен ко входу блока ПСХЭ 9.1. Первый выход последнего соединен с проводом (шиной, кабелем) питания обувного устройства 4.1. Второй выход ПСХЭ 9.1 подключен ко второму входу процессора 10.1.
Второй вход электронного устройства 6.1 соединен со входом приемного модуля 7.1, выход которого, в свою очередь, подключен к первому входу процессора 10.1. Третий вход последнего подключен к третьему входу электронного устройства 6.1. Первый выход процессора 10.1 соединен последовательно с генератором 12.1 и усилителем 11.1, а выход последнего является первым выходом электронного устройства 6.1. Второй выход процессора 10.1 подключен ко сервисным устройствам 14.1, его третий выход связан с блоком ЗУ 13.1.
Блоки, составляющие конструкцию подставки 2 (фиг.2), подключены следующим образом. Вход и выход третьего АИМ 18 соединены соответственно с первым выходом и входом третьего электронного устройства 19. Ко второму и третьему выходам последнего подключены соответственно панель управления 24 и устройство индикации 25.
В третьем электронном устройстве 19 блоки подключены следующим образом. Выход генератора 22 подключен к первому входу схемы управления 23, а к ее второму входу присоединен выход приемного модуля 21. Три выхода схемы управления 23 связаны соответственно со входом усилителя 20, со вторым и третьим выходами третьего электронного устройства 19. Вход приемного модуля 21 является входом третьего электронного устройства 19. При этом выход усилителя 20 соединен с выходом третьего электронного устройства 19.
Схема управления 23 периодически (циклически) опрашивает панель управления 24 и в зависимости от ее состояния (от выбранных комбинаций кнопок/клавиш) и соответственно сформированной кодовой последовательности задается режим работы первой. Схема управления 23 формирует на своем первом выходе импульсный (модулированный ВЧ-сигнал) сигнал, который далее усиливается усилителем 20 и следует на АИМ 18. В результате этого этот блок излучает в окружающее пространство электромагнитный сигнал для совместной работы с обувными устройствами 4.1 и 4.2. Если последние находятся в пределах зоны уверенного приема сигнала, то после синхронизации работы ими формируются ответные электромагнитные сигналы, которые, в свою очередь, принимаются АИМ 18. Далее принятый сигнал преобразуется приемным модулем 21 и поступает на вход схемы управления 23. Этот сигнал содержит в себе цифровую, кодовую последовательность о текущем состоянии блоков обувных устройств 4.1 и 4.2 и режимах их работы за время эксплуатации. Полученная информация со второго выхода схемы управления 23 в виде цифрового кода выводится на индикатор 25.
Способ осуществляют в работе следующим образом. Цикл функционирования обуви разбивают на два основных периода:
1) Этап использования (основной этап, период) - период, в котором обувь используют по прямому назначению. При этом в зависимости от погоды возможно включение режима обогрева обуви путем задания нужного режима обогрева с помощью микроклавиатуры 15.1.
1) Этап обслуживания (подготовительный этап, период) - период, в котором обувь расположена на подставке и готовится к использованию по ее прямому назначению. В этот период за счет образования бесконтактной индуктивной связи, так же как и в других уже опробованных и используемых в настоящее время технических устройствах /8, 9/, и можно осуществить следующие действия: идентифицировать тип обуви, подзарядить многократно заряжаемый (с большим числом циклов заряда/разряда) аккумулятор, аналогичный уже нашедшим промышленное применение /10/, осуществить подогрев обуви в холодное время года перед выходом на улицу.
Перед установкой обуви 1 на подставку 2 между блоками АИМ 5.1 и АИМ 18 отсутствует индуктивная связь - это соответствует основному этапу, этапу использования обуви (фиг.3), когда пользователь носит ее и находится вне дома.
По возвращении домой (или накануне нового рабочего дня) обувь 1 ставится на подставку 2, и в результате обувное устройство 4.1 попадает в зону действия электронного устройства 17. При этом блоки АИМ 5.1 вступают в индуктивную связь с АИМ 18 и образуют за счет нее первичную и вторичную обмотки трансформатора.
Итак, входной электромагнитный сигнал АИМ 5.1 преобразуют в два электрических сигнала: информационный и сигнал питания. Разделение одного входного электромагнитного сигнала в АИМ 5.1 на два выходных технически можно сделать различными способами, например за счет частотного разнесения.
Сигнал, следующий со второго выхода АИМ 5.1 через приемный модуль 7.1, является информационным и позволяет осуществить передачу информационных сигналов на первый вход процессора 10.1. Этот сигнал несет информацию об алгоритме работы первого электронного устройства 6.1 во время режима обслуживания, например идентификация обуви, управление зарядкой аккумулятора, программирование обуви (формирование нужных алгоритмов работы в зависимости от текущей погоды).
На первом выходе АИМ 5.1 сигнал направляется на вход приемника энергии 8.1, и он позволяет осуществить передачу электроэнергии (сигнала питания), а со второго выхода АИМ 5.1 - на вход приемного модуля 7.1 (информационный сигнал).
Переданную электроэнергию с помощью блока ПСХЭ 9.1 стабилизируют, аккумулируют и используют для функционирования электронного устройства 4.1. В режиме подзарядки ПСХЭ 9.1 обеспечивается подпитывание аккумуляторов нужным электрическим сигналом, который подбирается индивидуально под тип применяемого аккумулятора.
Подпитка дополнительной электроэнергией обеспечивает гарантированную устойчивую работу даже при наихудшем случае, когда аккумуляторы в блоке ПСХЭ 9.1. значительно разряжены.
Сигнал, поступивший от приемного модуля 7.1 на первый вход процессора 10.1, позволяет также сформировать такой режим работы первого электронного устройства 6.1, который бы позволил произвести подготовку передачи информационных сигналов обратно, от обувного устройства 4.1 к электронному устройству 17. Для этого происходит опрос текущего значения заряда аккумулятора в блоке ПСХЭ 9.1, опрос блока ЗУ 13.1 и др. Далее по запросу от электронного устройства 17 осуществляют передачу информационных сигналов (и в т.ч. информация для идентификации обуви, например, лыжные ботинки или зимние сапоги) в обратном направлении (в направлении к электронному устройству 17.
Сигнал, принятый АИМ 18, демодулируется в приемном модуле 21 и поступает на второй вход схемы управления 23. По полученным информационным сигналам в третьем электронном устройстве 19 производят идентификацию обувных устройств и судят об их техническом состоянии. Результат идентификации обувных устройств и их технического состояния выводят на устройство индикации (индикатор 25).
В зависимости от технического состояния обувного устройства 4.1 с помощью панели управления 24 формируют нужный режим обслуживания обувного устройства 4.1 путем управления приемо-передачей электроэнергии и информационных сигналов.
Устройство и функциональные возможности обувного устройства 4.1 позволяют, чтобы на третий вход процессора 10.1 поступали сигналы с выхода микроклавиатуры 15.1 (путем нажатия человеком определенных микрокнопок в этапе использования обуви), которые определяют алгоритм работы первого и соответственно режим работы обувного устройства 4.1 в период использования обуви по прямому назначению.
К первому выходу процессора 10.1 последовательно подключены генератор 12.1 и усилитель 11.1, которые преобразуют выходной сигнал первого и передают его на вход АИМ 5.1 для передачи электромагнитного сигнала в электронное устройство 17. Это применяется в качестве сигнала обратной связи с информацией от процессора 10.1.
Ко второму и третьему выходам процессора 10.1 соответственно подключены запоминающие устройства 13.1 и сервисные устройства 14.1. В качестве сервисных устройств 14.1 может использоваться обогреватель, например проволочный. С его помощью можно производить обогрев обуви (локальный или общий, постоянный или временный) в холодную погоду.
Однако в качестве сервисных устройств 14.1 также могут использоваться и другие устройства, например пейджер или согласующий телефонный преобразователь для мобильной связи, выполняющий роль усилителя сигналов и позволяющий уменьшить массу и размеры мобильного телефона. Этими устройствами также могут быть индикаторы в виде лампочек или светодиодов, сигнализирующие окружающим или водителям о пешеходе (бегуне), как это уже успешно применяется, например, в кроссовках /11/. В настоящее время также возможна установка устройств управляемой жесткости или подобные им устройства /12, 13/, например устройства дезинфекции, и/или массажеров, и/или электростимуляторов рефлекторных зон стопы. Также создана и может достаточно эффективно эксплуатироваться разновидность обувной микроклавиатуры /13/.
Также предлагается в качестве нагревательного элемента использовать блоки АИМ 5.1 для этого на первом выходе процессора 10.1 вырабатывается сигнал, параметры которого после преобразования генератором 12.1 и усилителем 11.1 формируют электрический сигнал, не достаточный для создания устойчивой индуктивной связи в АИМ 5.1 и для передачи электромагнитного сигнала в электронное устройство 17. Технически это можно обеспечить с помощью специального подбора параметров сигнала относительно параметров контура АИМ 5.1. Например, такая возможность допустима за счет формирования сигнала достаточно низкой частоты.
В итоге этот сигнал приводит к нагреванию контура блока АИМ 5.1. Такое техническое решение приведет к многофункциональности всех элементов устройства и упрощении конструкции.
Сущность изобретения заключается в следующем.
1. Для значительного увеличения ресурса электропитания обуви в обувном устройстве предлагается использовать многократно подзаряжаемый аккумулятор. При этом передача электроэнергии для его подзарядки осуществляется за счет образования индуктивной связи между обувным устройствами и электронным устройством подставки. Такое техническое решение позволяет возобновлять энергетический ресурс аккумулятора при сохранении мобильности и неразборной (возможно литой) конструкции обуви. Это обстоятельство дает возможность производить литую обувь со значительным ресурсом использования.
Технические устройства, работающие на основе режима бесконтактной передачи электроэнергии, к настоящему времени уже хорошо известны /8, 9/ и на практике подтвердили свою эффективную работу.
Срок физического и морального старения обуви, определяющий реальный срок службы зимней обуви, обычно не превышает 2-3 зимних сезона. В этот период можно произвести не более 500-600 циклов заряда-разряда аккумулятора. Максимальное же число циклов заряда-разряда современных аккумуляторов, например никель-кадмиевых (NiCd), превышает 1000 /10/, что говорит о наличии большого запаса и свидетельствует о практической реализуемости предлагаемого изобретения.
2. Дополнительной технической особенностью предлагаемого устройства является возможность использования антенно-излучательных модулей (АИМ) обувных устройств в качестве нагревательных элементов. Контур АИМ конструктивно может быть проволочным и использоваться как для приема сигнала, так и для нагрева. Такое техническое решение обусловлено стремлением к многофункциональности всех элементов устройства и упрощении конструкции, массы обувного устройств. При этом в первом случае осуществляется прием-передача ВЧ-модулированного сигнала, а нагрев - например, специальным низкочастотным, импульсным или сигналом постоянного тока.
Оценим технические параметры предлагаемых способа и устройства. Согласно /7/, мощность, требуемая для нагрева обуви, обычно не превышает 3,5-4,0 Вт и в зависимости от температуры окружающей среды от -10 до -30°С температура внутри ботинка может меняться соответственно от 33 до 28°С. Температура именно в этих пределах обеспечивает комфортное состояние человека.
Для деловых людей, например, носящих обувь престижного класса «люкс», суммарное время обогрева, в основном может определяться временем поездки до работы утром (~ 2 ч) и вечером домой (~ 2 ч), что в итоге не превышает ~ 4 ч. Примем также, что кроме обогрева энергия аккумуляторов используется для питания дополнительного устройства, например, согласующего телефонного преобразователя для мобильной связи, встроенного в обувь, каждый день не более 1 часа.
Для обуви, используемой работником, целый день работающим на улице, например для продавца, время обогрева может определяться временем езды до работы утром (~ 2 ч) и вечером домой (~ 2 ч) вместе со временем работы (~ 8 ч) и в итоге достигать ~ 12 ч. С учетом возможного использования аккумуляторов для питания дополнительных устройств, например пейджера в течение 2 часов, общее время их использования составляет - 14 часов.
Примем, что мощность, требуемая для использования дополнительных устройств, не превышает 0,25 от мощности обогрева. Исходя из вышеизложенного эмпирическую формулу для расчета числа аккумуляторов можно записать в следующем виде:
1
2
где n - число используемых аккумуляторов, t - общее время обогрева, t - общее время работы дополнительных устройств, Р - мощность, требуемая для обогрева обуви, k - коэффициент, определяющий отношение мощности для дополнительных устройств к мощности обогрева обуви, для рассмотренного выше примера k=0,25; S - емкость используемых аккумуляторов, U - напряжение аккумулятора.
Для расчетов используются следующие исходные данные: напряжение аккумуляторов U равно 4 В, их емкость S=2000 мА·ч, масса одного аккумулятора не превышает 50 г, требуемая мощность Р для обогрева 4,0 Вт. Результаты расчетов для двух типов обуви сведены в таблицу.
Сравнительная таблица расчета числа требуемых аккумуляторов n для двух типов обуви
№
Тип обуви
Время использования аккумуляторов
Число требуемых аккумуляторов n, шт
Общая масса используемых аккумуляторов, г
t<sub>1</sub>, ч
t<sub>2</sub>, ч
1
Престижная обувь
4
1
3
~150
2
Утепленная обувь
12
2
7
~400
На основе полученных расчетов можно оценить эффект практического использования предлагаемого изобретения. Как видно для двух разных категорий работников и, соответственно, двух разных типов обуви получаемое число аккумуляторов и их общая масса приемлимы для массового использования. Это подтверждает практическую осуществимость и достижимость поставленной цели.
Исходя из индивидуальных особенностей можно управлять обогревом, например, локально, по биологически активным точкам или терморецептивным зонам стопы, изменяя значение сигнала и/или временем использования.
Источники информации
1. Патент РФ №2150219, МПК А43В 7/00. Способ дезинфекции и дезодорации обуви. Азриель А.И., Ерофеев А.А., Попов Н.М. и др. Опубл. в Б.И. №16, 2000 (способ и устройство - аналоги).
2. Патент РФ №1709982, МПК А43В 7/36. Обувь антистатическая для стимуляции рефлекторных зон стопы. Кузьмин В.Н. Опубл. в Б.И. №33, 2000 (способ и устройство - аналоги).
3. Аннотация японского патента (на английском языке) JP 10229902 A Shoes with thermostatic function. (Обувь с термостатической функцией) Abe Hiroshi кл. А43В 7/04 опубл. 02.09.1998 (способ и устройство - аналог).
4. Перевод на русский язык аннотации японского патента JP 10229902 А Shoes with thermostatic function. (Обувь с термостатической функцией) Abe Hiroshi Кл. А43В 7/04 опубл. 02.09.1998.
5. US №5864333. Компьютер, приводимый в действие силой, создаваемой ногой (ступней). Устройство и метод ввода данных Л, кл. А63С. 6 17/12, опубл. 26.01.1999 (способ и устройство аналоги).
6. Перевод на русский язык американского патента US №5864333. Компьютер, приводимый в действие силой, создаваемой ногой (ступней). Устройство и метод ввода данных Л, кл. А63С. 6 17/12, опубл. 26.01.1999.
7. Авт.св. №1709982, МКИ А43В 7/02. Устройство для обогрева стопы. Воронкова З.П., Тихомиров Г.А., Александровский, Дубина А.Г. Опубл. в Б.И. №5, 1992 (способ и устройство-прототип).
8. Авт.св. СССР №1471204, МКИ G06K 7/10, B61L ЗЛО. Устройство для обмена информацией между пунктом контроля и транспортным средством, Михальченко Е.П., Охапкин Г.В., Скворцов Е.А., Макаров В.В. Опубл. в Б.И. 1989, №13.
9. Авт.св. СССР №141051, МКИ B65G 47/46. Устройство для автоматического адресования транспортных тележек на конвейере. Катышев С.А., Михальченко Е.П., Охапкин Г.В. Опубл. в Б.И. 1985, №11.
10. Аккумуляторы. Интернет-сайт - http://battery.newlist.ru/nicd.htm.
11. Электронная одежда и обувь. Интернет-сайт - http://www.footwear.ru/ и seful/newsfg4.shtml (Приложение №4).
12. «Новая умная» спортивная обувь. Новый век, 2000. Специальный проект для абонентов компании «Мобильные Телесистемы». Август, 2004, с.22-23.
13. Мозги в пятках. Новый век 2000. Специальный проект для абонентов компании «Мобильные телесистемы». Август, 2004, с.60-63.