專利名稱：由運(yùn)動(dòng)激發(fā)的服飾閃光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及服飾，特別是涉及穿著時(shí)可響應(yīng)運(yùn)動(dòng)而隨機(jī)發(fā)出閃光從而增加其可見度的帶光源的服飾。
帶有光源的服飾已為人所知，本人已在美國專利No.5,546,681中予以討論。發(fā)光裝置已經(jīng)安裝于各種鞋帽(包括運(yùn)動(dòng)鞋和穿著鞋)，或是為了安全目的，比如為了使這種服飾的穿著者在照明不足的環(huán)境下可以看見或被看見，或是為了產(chǎn)生穿著者方面的時(shí)尚因素的特殊效果。
發(fā)光鞋類在過去幾年中日益流行。正如本人在本人的上述專利中所描述的，現(xiàn)有的發(fā)光鞋類可分為數(shù)類。第一類是一個(gè)簡單的通斷開關(guān)，利用此通斷開關(guān)將光源連接于手動(dòng)操作的開關(guān)控制的電池。第二類反映在授予Dana的美國專利No.4,158,122中，在該專利中一個(gè)通斷開關(guān)使振蕩器工作，并且在開關(guān)閉合時(shí)使光源按照一個(gè)有規(guī)律的模式發(fā)出閃光。
第三類裝置是運(yùn)動(dòng)激發(fā)的光源。已有的技術(shù)總的來講是介紹一種由運(yùn)動(dòng)激發(fā)的光源，其最佳描述可參見授予Rodgers的美國專利No.4,848,009。在此專利中，在開關(guān)閉合時(shí)單穩(wěn)多諧振蕩器響應(yīng)開關(guān)的閉合而發(fā)出單個(gè)脈沖。在此脈沖結(jié)束之前開關(guān)再閉合不會(huì)產(chǎn)生任何作用，從而可以消除光源的閃爍，否則如果光源在運(yùn)動(dòng)開關(guān)閉合的短時(shí)間段中發(fā)光就會(huì)發(fā)生這種閃爍。
在本人先前的專利中，本人披露了一種新的發(fā)光鞋，其中采用了一種與一對單穩(wěn)多諧振蕩器連接的壓力開關(guān)。在其中所披露的裝置中，電路的設(shè)計(jì)使得在鞋子的穿著者從地面跳起或提起其鞋子時(shí)電路工作并產(chǎn)生一個(gè)預(yù)定時(shí)間長度的閃光。(在非跳起運(yùn)動(dòng)中在鞋子離開地面的停留狀態(tài)下會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較長的脈沖)。
所有的上述方案都局限于或者是一個(gè)持續(xù)的閃光過程，如Dana的122專利中所披露的那種，或者是一個(gè)預(yù)定時(shí)間長度的脈沖，如在Rodgers的009專利和本人先前的專利中所披露的這種。
為了加強(qiáng)發(fā)光效果，最好是既不局限于Dana式的振蕩器，也不局限于Rodgers式的單個(gè)脈沖。一種在技術(shù)領(lǐng)域尚未披露的隨機(jī)閃光電路可以加強(qiáng)閃光光源的可見度和藝術(shù)效果。這將是一種全新的服飾發(fā)光方案。
正如在本人先前的專利中所討論過的，用于服飾的任何閃光單元必須是體積小并且制造經(jīng)濟(jì)，而且必須保證不能使電池過早耗盡。任何閃光單元必須做到使消費(fèi)者在挑選發(fā)光服飾時(shí)可以無需將其穿著就可以檢查閃光單元的工作情況。比如，消費(fèi)者購買發(fā)光鞋子時(shí)經(jīng)常是將鞋子從展臺上拿起來搖動(dòng)一下來觀察出現(xiàn)的發(fā)光效果。
由一個(gè)運(yùn)動(dòng)裝置激發(fā)的隨機(jī)閃光鞋，如果所有的部件能夠裝入一個(gè)很小的封裝內(nèi)并且可以安裝在象鞋帽這樣的服飾中，而且工作時(shí)電池消耗很小時(shí)，也會(huì)增加這種鞋子或其他服飾的銷路。
本發(fā)明提出的新裝置克服了上述原有技術(shù)存在的問題而做到了既可增加穿著者的可見度，又可增加用品本身的銷路，辦法是裝設(shè)一個(gè)由運(yùn)動(dòng)響應(yīng)開關(guān)激發(fā)的隨機(jī)閃光電路。閃光單元包含至少一個(gè)可以產(chǎn)生從服飾外表發(fā)出可見光的光源。運(yùn)動(dòng)響應(yīng)開關(guān)在服飾運(yùn)動(dòng)時(shí)使開關(guān)閉合。裝設(shè)在光源和開關(guān)之間的電路使光源對至少一次開關(guān)閉合發(fā)生響應(yīng)并在預(yù)定的時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)出一系列的光脈沖。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明可以利用各種光源，如發(fā)光二極管、白熾燈以及場致發(fā)光板。
與此類似，可以使用各種運(yùn)動(dòng)響應(yīng)開關(guān)。這種開關(guān)可以包括水銀開關(guān)、壓電傳感器開關(guān)以及振動(dòng)開關(guān)，其中振動(dòng)開關(guān)的類型為其第一個(gè)觸點(diǎn)位于振動(dòng)彈簧的一端，而第二個(gè)觸點(diǎn)可以響應(yīng)開關(guān)內(nèi)感受到的運(yùn)動(dòng)或慣性的改變而與第一個(gè)觸點(diǎn)接觸。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)，其中的電路包含一個(gè)與光源連接能生成隨機(jī)寬度脈沖的脈沖發(fā)生器。連接于開關(guān)上的單穩(wěn)多諧振蕩器可響應(yīng)開關(guān)的閉合而使信號發(fā)生器工作一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔。
信號發(fā)生器包括一個(gè)確定時(shí)鐘信號的振蕩器、一個(gè)移位寄存器和一個(gè)位于移位寄存器輸出和輸入之間的反饋邏輯。反饋邏輯對移位寄存器加載使移位寄存器的內(nèi)容成為隨機(jī)的。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，移位寄存器可以使通過寄存器的隨機(jī)脈沖流移位。隨后寄存器的輸出與時(shí)鐘信號結(jié)合而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)光源的隨機(jī)脈沖信號。
上述電路簡單可靠，并且由于部件數(shù)目少而易于制造。因?yàn)槌嗽陂_關(guān)閉合時(shí)不需要從電池供電，所以功率信號很小。
通過下面對優(yōu)選實(shí)施例的介紹，本技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員可對本發(fā)明有一個(gè)更全面的了解，并且可以實(shí)現(xiàn)其另外的一些優(yōu)點(diǎn)。下面對參考用的附圖進(jìn)行簡單的介紹。


圖1是應(yīng)用了本發(fā)明的新式發(fā)光系統(tǒng)的鞋子的側(cè)面透視圖；圖2是顯示了本發(fā)明的發(fā)光系統(tǒng)發(fā)光情況的圖1中的鞋子的側(cè)面透視圖；圖3示出本發(fā)明的發(fā)光系統(tǒng)安裝于鞋子上時(shí)的優(yōu)選實(shí)施例；圖4是圖1中的鞋子沿線4-4的側(cè)剖圖；圖5是沿圖4中的線5-5的上視水平部分剖視圖；圖6是圖3中所示的發(fā)光控制電路的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖7是圖6中所示的本發(fā)明的發(fā)光電路時(shí)序圖。
下面更具體地參考附圖重點(diǎn)對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例和相關(guān)過程應(yīng)用于鞋子，特別是將本發(fā)光系統(tǒng)應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)鞋，進(jìn)行討論。但是，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的應(yīng)用并不局限于鞋子，而是一切可以很容易地封裝于帽子、夾克、手套等之中的服飾。由于這種模塊很小，就使它可以應(yīng)用于廣泛的服飾上。圖1-5上所示的鞋子是選來用于討論目的的，其原因就是因?yàn)閷⑿⌒碗娮咏M件應(yīng)用于鞋子情況下具有挑戰(zhàn)性。用于其他服飾上要簡單得多。圖1-5示出的僅僅是本發(fā)明的一種應(yīng)用而已。
參考圖1-5。運(yùn)動(dòng)鞋1通常包括鞋幫5和鞋底部10。內(nèi)底6通常歸屬于鞋底部10上面的鞋幫5。在鞋底部10的后跟旁邊設(shè)置一個(gè)透明的類似窗口的結(jié)構(gòu)20。這個(gè)透明結(jié)構(gòu)20可以與鞋底部10模塑成形形成一個(gè)整體，也可利用膠合劑粘接到鞋底部上。當(dāng)鞋子移動(dòng)時(shí)，就由透明結(jié)構(gòu)射出可見光21。
鞋子1的鞋底部10包括一個(gè)鞋底夾層部22和一個(gè)外底23，外底沿著鞋子1的基底固定。正如在本人先前的美國專利中所披露的，外底通常是由固體的耐磨材料如橡膠和某些聚氨基甲酸乙酯材料制作，而鞋底夾層通常由泡沫彈性材料如聚氨基甲酸乙酯或乙烯乙酸乙烯酯通過注塑成形或者熱塑成形加工制成。
發(fā)光機(jī)構(gòu)30安置于鞋子1的鞋底夾層10之中，最好是在穿著者的足根下面。發(fā)光機(jī)構(gòu)30包括多個(gè)發(fā)光二極管72和74(每個(gè)都可以是多個(gè)二極管)，分別連接到電路的不同部分。在所示的實(shí)施例中，多個(gè)發(fā)光二極管是沿著一個(gè)盒體32的周邊設(shè)置，當(dāng)然也可以采用其他設(shè)置方式。盒體32可由塑性材料或其他合適的彈性固體材料通過注塑成形加工制成，發(fā)光控制電路設(shè)置在其中。最好是將盒體32放在鞋底夾層22內(nèi)或者緊靠著鞋底夾層22，以便使發(fā)光二極管72和74與透明窗口20鄰接，從而使發(fā)光二極管72和74發(fā)出的光能夠在鞋子1的外面看到。
發(fā)光控制電路33最好設(shè)置在印刷電路板39上，而發(fā)光二極管72和74通過導(dǎo)體38與之連接。一個(gè)開關(guān)40設(shè)置在盒體32之中，這一開關(guān)為運(yùn)動(dòng)敏感開關(guān)，對鞋子的移動(dòng)產(chǎn)生響應(yīng)而閉合。這個(gè)運(yùn)動(dòng)激發(fā)開關(guān)40可以是水銀開關(guān)，如在Rodgers的009專利中所披露的那種，也可以是在Chiang的美國專利No.5,188,447中所披露的那種壓電傳感器，或者是如在Wut的美國專利No.5,408,764中所披露的振動(dòng)型開關(guān)，在Rodgers的美國專利No.5,422,628中所披露的磁簧開關(guān)，或是在Wong的美國專利No.5,400,232中所披露的振動(dòng)光開關(guān)。在這些專利中所披露的開關(guān)在此處特此援引作為參考。也可采用簡單的機(jī)械瞬時(shí)接觸開關(guān)。所有這些開關(guān)工作特點(diǎn)都是對運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生響應(yīng)而使機(jī)械或電氣開關(guān)閉合。
發(fā)光控制電路33連接到位于盒體32中的電池41。雖然在示意圖上所畫的是在印刷電路板39的下面，但其準(zhǔn)確位置并不重要。電池與圖6中所示的發(fā)光控制電路電連接。電池可以放在盒體內(nèi)任何方便的位置。
如前所述，發(fā)光二極管72和74的發(fā)光是由圖6所示的發(fā)光控制電路33控制。其中反映的是優(yōu)選實(shí)施例。圖6使用通常的“+3v”代表某一個(gè)具體元件連接于3伏的電源，這一電源通?？刹捎酶呻姵?，如壽命極長而重量很輕的“鈕扣式”鋰電池。顯然，本發(fā)明也可采用其他形式的電池和電壓。運(yùn)動(dòng)開關(guān)40連接到單穩(wěn)多諧振蕩器44的輸入端。這一單穩(wěn)多諧振蕩器44的構(gòu)成使其可以由開關(guān)閉合時(shí)在開關(guān)40上所產(chǎn)生的“負(fù)”瞬變電壓觸發(fā)。結(jié)果對“或”門生成反相輸入，該門是接地的多諧振蕩器的一部分，而單穩(wěn)多諧振蕩器44在輸出Q1上產(chǎn)生一個(gè)由外電阻48和電容46確定的脈沖。此多諧振蕩器的構(gòu)成也可以設(shè)計(jì)成為在正瞬變電壓(比如開關(guān)打開)時(shí)工作，也可以設(shè)計(jì)成為要求在設(shè)定的時(shí)間間隔中進(jìn)行一系列的開關(guān)閉合來觸發(fā)。輸出Q2用于使緩沖型反相器66和70產(chǎn)生輸出。
如在本人過去的專利中所介紹的，由單穩(wěn)多諧振蕩器44所發(fā)出的脈沖寬度由電阻和電容通過形成RC時(shí)間常數(shù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制。典型的配置是47μfd的電容和2MΩ的電阻。
單穩(wěn)線路的輸出用于控制一個(gè)信號發(fā)生器產(chǎn)生隨機(jī)寬度脈沖。通過參考圖7中的時(shí)序圖和圖6中的電路圖可以了解信號發(fā)生器的工作情況。圖7中的時(shí)序圖確定了一系列信號點(diǎn)A、B、C、S1、M1、L1和L2的時(shí)序。信號A、B和C分別是觸發(fā)器58、觸發(fā)器56和“異”門68的輸出。S1代表開關(guān)閉合。M1是單穩(wěn)線路的輸出。L1和L2是通過發(fā)光二極管72和74的信號。
參考圖6，可知信號發(fā)生器包括觸發(fā)器58、移位寄存器52-54和56、“或非”門60、62和64、反相器66及“異”門68。觸發(fā)器58的用途是對振蕩器的頻率進(jìn)行分頻。用它來對移位寄存器通過“異”門68的輸出進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂啤?br> 三個(gè)移位寄存器52、54和56對振蕩器50輸出的時(shí)鐘信號進(jìn)行移位。“或非”門60的一個(gè)輸入端連接于觸發(fā)器56的復(fù)位輸出端，另一個(gè)輸入端連接于觸發(fā)器54的置位輸出端?！盎蚍恰遍T64的一個(gè)輸入端連接于觸發(fā)器56的置位輸出端，另一個(gè)輸入端連接于觸發(fā)器54的復(fù)位輸出端?！盎蚍恰遍T60和62的輸出端連接于“或非”門62的一個(gè)輸入端，此門也驅(qū)動(dòng)一個(gè)反相器66，形成一個(gè)“或”/“或非”組合?！盎蚍恰遍T62和反相器66的輸出端分別連接于觸發(fā)器52的置位和復(fù)位輸出端。
信號發(fā)生器的輸出在觸發(fā)器56的輸出端提供，另外還用信號點(diǎn)B表示。在信號點(diǎn)B的輸出是圖7中所表示的隨機(jī)寬度脈沖。提供改變移位寄存器的觸發(fā)器電路的數(shù)目和其中的反饋電路所連接的門電路的輸入可以得到其他的隨機(jī)脈沖變化形式。移位寄存器在點(diǎn)B的輸出則與觸發(fā)器58的輸出按位相加(“異”操作)以便在點(diǎn)C產(chǎn)生隨機(jī)寬度脈沖流信號。反相器70用于在發(fā)光二極管72和74之間使上述脈沖流反相以使發(fā)光器在互相相反的時(shí)間發(fā)出閃光。隨機(jī)寬度電路已為專業(yè)人士所了解并且通常用于時(shí)間同步應(yīng)用方面?？梢詤⒁姡热?，Hara的美國專利No.3,890,265。但尚未見到在服飾方面的應(yīng)用。
如上所述，一當(dāng)開關(guān)閉合，就會(huì)激發(fā)單穩(wěn)線路輸出并從振蕩器50的輸出端和分頻器58去除復(fù)位信號。于是移位寄存器繼續(xù)對由反饋電路裝入的任何隨機(jī)脈沖序列進(jìn)行移位。一當(dāng)單穩(wěn)線路的持續(xù)時(shí)間結(jié)束，移位寄存器就停止移位并凍結(jié)直到下一次開關(guān)閉合。
來自移位寄存器的信號寬度由振蕩器50控制。如上所述，這可以是兩個(gè)背對背單穩(wěn)線路，于是頻率可由外部電阻/電容組合調(diào)節(jié)。隨機(jī)序列發(fā)生的時(shí)間長度由單穩(wěn)線路44的電阻/電容組合設(shè)定。
由上所述可知，上述電路可提供易于編程的隨機(jī)寬度脈沖序列來使發(fā)光二極管72和74發(fā)光。當(dāng)然，專業(yè)人士易于理解在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對本發(fā)明的上述特點(diǎn)的多種其他改變和/或增加。特別是電路可以采用集成的形式或者采用專用集成電路。本發(fā)明涵蓋所有此類改變。
權(quán)利要求
1.一種服飾件用的閃光器，其特征在于其構(gòu)成包括可產(chǎn)生從上述服飾外部看到發(fā)光的光生成裝置；可對上述服飾的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生響應(yīng)而使開關(guān)閉合的開關(guān)裝置；及與上述開關(guān)裝置和上述光生成裝置連接的電路裝置，用于使上述光生成裝置對至少一次上述的開關(guān)閉合發(fā)生響應(yīng)而發(fā)出具有預(yù)定時(shí)間間隔的一系列的隨機(jī)寬度的閃光。
2.如權(quán)利要求1中所述的閃光器，其特征在于上述光生成裝置包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管。
3.如權(quán)利要求1中所述的閃光器，其特征在于上述光生成裝置包括一個(gè)或多個(gè)場致發(fā)光板。
4.如權(quán)利要求1中所述的閃光器，其特征在于上述開關(guān)裝置的構(gòu)成包括位于封裝的容器內(nèi)、形成一對觸點(diǎn)的接觸裝置；以及也位于封裝的容器內(nèi)、用于對上述服飾的運(yùn)動(dòng)發(fā)生響應(yīng)使上述觸點(diǎn)連接而短路的液體水銀。
5.如權(quán)利要求1中所述的閃光器，其特征在于上述開關(guān)裝置的構(gòu)成包括形成固定觸點(diǎn)的第一觸點(diǎn)裝置；以及從上述第一觸點(diǎn)裝置彈性偏置的第二觸點(diǎn)裝置，用于響應(yīng)上述服飾的運(yùn)動(dòng)而暫時(shí)與上述第一觸點(diǎn)裝置接觸。
6.如權(quán)利要求1中所述的閃光器，其特征在于上述開關(guān)裝置的構(gòu)成包括壓電傳感器裝置，用于響應(yīng)上述服飾的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生與機(jī)械開關(guān)閉合等效的電作用。
7.如權(quán)利要求1中所述的閃光器，其特征在于上述電路裝置的構(gòu)成包括與上述光生成裝置連接的信號發(fā)生裝置，用于產(chǎn)生隨機(jī)寬度脈沖；與所述開關(guān)裝置相連的單穩(wěn)多諧振蕩器，用于響應(yīng)于至少一次的所述開關(guān)閉合而使所述信號發(fā)生裝置工作一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔。
8.如權(quán)利要求1中所述的閃光器，其特征在于上述信號發(fā)生器裝置的構(gòu)成包括用于確定時(shí)鐘信號的振蕩器裝置；與上述振蕩器裝置連接的移位寄存器裝置，用于使脈沖移位；及連接于上述移位寄存器裝置的輸出端和輸入端之間的反饋邏輯，用于裝入上述移位寄存器裝置的輸入，同時(shí)上述移位寄存器的內(nèi)容是隨機(jī)的。
9.如權(quán)利要求1中所述的閃光器，其特征在于上述光生成裝置的構(gòu)成包括與上述電路裝置連接的一個(gè)第一光源；以及以與上述第一光源反相地連接于上述電路裝置的一個(gè)第二光源，其中上述第一光源和第二光源在相反的時(shí)間生成光。
10.一種服飾件用的閃光器，其特征在于其構(gòu)成包括位于上述服飾上、用于產(chǎn)生開關(guān)閉合的開關(guān)裝置；與上述開關(guān)裝置連接、用于對至少一次上述的開關(guān)閉合發(fā)生響應(yīng)而在確定的時(shí)間間隔內(nèi)生成隨機(jī)寬度閃光的光生成裝置。
11.一種生成從服飾件發(fā)出隨機(jī)閃光的方法，其特征在于其構(gòu)成包括對上述服飾的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測；對檢測到的上述運(yùn)動(dòng)發(fā)生響應(yīng)而生成一系列的隨機(jī)寬度的脈沖；以及利用上述脈沖產(chǎn)生至少一次發(fā)光。
全文摘要
一種服飾件用的閃光器包含一個(gè)或多個(gè)可產(chǎn)生從服飾外部看到的可見光的發(fā)光源。一種機(jī)械開關(guān)或電開關(guān)可對服飾的運(yùn)動(dòng)發(fā)生響應(yīng)而產(chǎn)生開關(guān)閉合。連接于開關(guān)和光源的電路使光源響應(yīng)開關(guān)的閉合而在預(yù)定的時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)出一系列的寬度隨機(jī)的閃光。
文檔編號A41D27/08GK1188621SQ9712291
公開日1998年7月29日 申請日期1997年11月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月25日
發(fā)明者威廉姆·J·羅賓遜 申請人:威廉姆·J·羅賓遜