JPH10229902A - Shoes with thermostatic function - Google Patents
Shoes with thermostatic functionInfo
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- JPH10229902A JPH10229902A JP9036044A JP3604497A JPH10229902A JP H10229902 A JPH10229902 A JP H10229902A JP 9036044 A JP9036044 A JP 9036044A JP 3604497 A JP3604497 A JP 3604497A JP H10229902 A JPH10229902 A JP H10229902A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、発電機構や通気機
構が付加された自動温度調節機能を有する靴に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shoe having an automatic temperature control function provided with a power generation mechanism and a ventilation mechanism.
【0002】[0002]
【従来の技術】靴を着用して歩行や運動をしたとき、静
止時の体温に加えて、運動に伴う筋肉からの発熱や靴と
体表面との摩擦、さらに足と靴とで吸収される運動エネ
ルギーなどによって、靴で覆われた足部表面の温度が上
昇する。足部の温度が過度に上昇した場合、不快感を生
じるとともに生理的障害を誘因する危険が発生する。2. Description of the Related Art When walking or exercising while wearing shoes, in addition to the body temperature at rest, heat is generated from muscles during exercise, friction between the shoes and the body surface, and further absorbed by the feet and shoes. Due to kinetic energy and the like, the temperature of the surface of the foot covered with shoes increases. Excessive rise in foot temperature creates discomfort and a risk of inducing physiological disorders.
【0003】また、寒冷地においては足部の体温が低下
しやすい。足部の体温が極度に低下した場合、血行障害
などの生理的機能障害を生じる。こうした状況下で徒競
走などの運動を行うと、筋肉やアキレス腱の断裂、捻挫
および骨折などの重大な障害を誘因する危険が高くな
る。[0003] In cold regions, the body temperature of the feet tends to decrease. When the temperature of the foot extremely decreases, physiological dysfunction such as impaired blood circulation occurs. Exercise such as raccoon race in such a situation increases the risk of inducing serious obstacles such as muscular and Achilles tendon ruptures, sprains and fractures.
【0004】このような問題を解決しようとするものと
して靴内部を加温し、そのエネルギを発生させるための
発電機構が備えられた靴が公知となっている。発電機構
を備えた靴については特開昭63−145601号(従
来例1)や特開平6−141524号(従来例2)に開
示されている。従来例1では、圧電素子やモータを用い
て歩行などの運動に伴う機械力で電気エネルギーを発生
する旨が簡単に記載され、なおかつこの電気エネルギー
を靴内部の加温や加冷に利用できるとも記載されてい
る。また従来例2では、発電機構の構成として磁石およ
びコイルを用いたものや、圧電素子およびモータを詳細
に開示している。In order to solve such a problem, shoes provided with a power generation mechanism for heating the inside of the shoe and generating the energy are known. Shoes with a power generating mechanism are disclosed in JP-A-63-145601 (conventional example 1) and JP-A-6-141524 (conventional example 2). In the prior art 1, it is simply described that electric energy is generated by mechanical force accompanying movement such as walking using a piezoelectric element or a motor, and this electric energy can be used for heating or cooling inside the shoe. Have been described. Further, in the second conventional example, a configuration using a magnet and a coil as a configuration of the power generation mechanism, and a piezoelectric element and a motor are disclosed in detail.
【0005】また特開昭62−32901号(従来例
3)では、発電機構および加温機構を備えたスキー靴が
開示され、光電セルに発じた電力を二次電池に蓄え、こ
の電力を用いてサーモスタットの制御下で発熱体を加熱
し、スキー靴を加温している。Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-32901 (conventional example 3) discloses a ski boot provided with a power generation mechanism and a heating mechanism, in which electric power generated in a photoelectric cell is stored in a secondary battery, and this electric power is stored. The heating element is heated under the control of a thermostat to heat the ski boot.
【0006】一方、靴内外を通気する機構を備えたもの
が特開昭60−98405号(従来例4)や特開平1−
143903号(従来例5)に開示されており、いずれ
も温度上昇に応じて形状記憶合金が収縮することで所定
の開閉部材が開くことにより通気可能としている。On the other hand, those having a mechanism for ventilating the inside and outside of a shoe are disclosed in JP-A-60-98405 (conventional example 4) and JP-A-Hei.
No. 143903 (Conventional Example 5), and in each case, the shape memory alloy contracts in response to a rise in temperature, so that a predetermined opening / closing member is opened to allow ventilation.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】前記従来例1〜5で開
示された内容を組み合わせただけでは次の〜といっ
た要望に応えることができない。 靴内部を加温するだけでなく加冷もでき、なおかつそ
の具体的な構成を実現したい。 靴の各部毎にそれぞれ加温および加冷するといったき
め細かな温度調節を実現したい。 通気機構として温度に依存して作動するものではな
く、靴内外の湿度に応じて通気可能とし、なおかつ雨天
時などで外部からの水分の侵入を防ぐようにしたい。 温度および湿度の双方に応じてこれらを並行して調節
可能にしたい。本発明はこのような要望を実現するため
になされた。The combination of the contents disclosed in the above-mentioned conventional examples 1 to 5 cannot meet the following requirements. I want to be able to not only heat the inside of the shoe but also cool it, and still realize a specific configuration. I want to realize fine temperature control such as heating and cooling each part of the shoe. The ventilation mechanism does not operate depending on the temperature, but should allow ventilation according to the humidity inside and outside the shoes, and also prevent the invasion of moisture from the outside when it rains. We want to make these adjustable in parallel according to both temperature and humidity. The present invention has been made to fulfill such a need.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の自動温度調節機
能を有する靴は、靴外装部の複数箇所に配設され、可逆
なペルチェ効果により靴内部を加温および加冷するため
の複数個の熱交換器と、これら熱交換器の近傍にそれぞ
れ設けられた温度センサと、前記靴の底部に設けられて
歩行などの運動に伴う機械力で電気エネルギーを発生す
る発電機構と、この発電機構の出力から所定の直流を得
る電源回路と、この電源回路の出力により作動し、前記
各温度センサの検出値と適宜な設定値とを比較するとと
もに、その比較結果に基づいて前記各熱交換器を加温モ
ードまたは加冷モードで適宜に駆動する制御回路とを備
える。SUMMARY OF THE INVENTION A shoe having an automatic temperature control function according to the present invention is provided at a plurality of locations on a shoe exterior part and is used for heating and cooling the inside of the shoe by a reversible Peltier effect. Heat exchangers, temperature sensors provided in the vicinity of the heat exchangers, a power generation mechanism provided on the bottom of the shoe for generating electric energy by mechanical force accompanying movement such as walking, and a power generation mechanism for the power generation mechanism. And a power supply circuit that obtains a predetermined direct current from the output of the heat exchanger, operates by the output of the power supply circuit, compares the detected value of each of the temperature sensors with an appropriate set value, and based on the comparison result, the heat exchangers. In a heating mode or a cooling mode.
【0009】前記電源回路は、前記発電機構からの交流
または脈流を整流して二次電池または大容量のコンデン
サに備蓄しつつ出力することが好ましい。It is preferable that the power supply circuit rectifies the alternating current or the pulsating current from the power generating mechanism and outputs the rectified current while storing the rectified current or the pulsating current in a secondary battery or a large-capacity capacitor.
【0010】前記電源回路は、前記二次電池または前記
コンデンサから得られる出力電圧を前記熱交換器および
前記制御回路の駆動用の安定な直流電圧に変換するDC
−DCコンバータを有することがより好ましい。The power supply circuit converts an output voltage obtained from the secondary battery or the capacitor into a stable DC voltage for driving the heat exchanger and the control circuit.
More preferably, it has a DC converter.
【0011】望ましくは、前記靴外装部に設けられ、前
記電源回路の出力により作動する適宜なアクチュエータ
ーで構成されて当該靴内外間で通気可能に開閉する窓
と、この開閉窓の近傍であって前記靴外装部内面側に設
けられた内部湿度センサと、前記靴外装部外面側に設け
られた外部湿度センサとを有し、前記制御回路が、前記
内部湿度センサおよび前記外部湿度センサの検出値に基
づいて前記開閉窓を適宜に開閉駆動する。[0011] Desirably, a window is provided on the shoe exterior part, is constituted by an appropriate actuator operated by an output of the power supply circuit, and opens and closes in a permeable manner between the inside and the outside of the shoe, and in the vicinity of the opening and closing window. An internal humidity sensor provided on the inner surface side of the shoe exterior portion, and an external humidity sensor provided on the outer surface side of the shoe exterior portion, wherein the control circuit detects a value detected by the internal humidity sensor and the external humidity sensor. The opening / closing window is appropriately driven to open / close based on the above.
【0012】より望ましくは、前記アクチュエーター
は、圧電型または静電型のもので構成され、前記制御回
路の駆動信号により前記電源回路の出力が供給されて開
閉する。More preferably, the actuator is of a piezoelectric type or an electrostatic type, and is opened and closed by being supplied with an output of the power supply circuit by a drive signal of the control circuit.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】先ず構成要素の概略を図1を参照
して説明する。靴10の外装部の内面側において、足を
入れたときにくるぶし外側の直下周辺の位置に熱交換器
30を一つ配置し、図1では図示できない反対側、即ち
くるぶし内側の直下周辺の位置にも熱交換器を一つ配置
している。さらに靴10の下面側にもつま先側および足
裏の中心側周辺の位置にもそれぞれ熱交換器30を一つ
ずつ配置している。つまり合計4箇所に熱交換器30が
配置され、靴10に入れた足各部を加温あるいは加冷す
る。この熱交換器30にそれぞれ近接して温度センサ2
0が一つずつ配置されており、これらのセンサ20で足
の各部における表面近くの温度を検出する。また靴10
の底部10aの踵があたる付近には発電機40が配置さ
れ、これに近接して制御回路としてのマイコン60が配
置されている。発電機40には図示しないが電源回路も
付帯している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the outline of the components will be described with reference to FIG. On the inner surface side of the exterior part of the shoe 10, one heat exchanger 30 is arranged at a position immediately below the ankle outside when the foot is inserted, and is located on the opposite side, not shown in FIG. Also has one heat exchanger. Further, one heat exchanger 30 is disposed on the lower surface of the shoe 10 at positions around the toe and the center of the sole. That is, the heat exchangers 30 are arranged at a total of four places, and each part of the foot put in the shoe 10 is heated or cooled. The temperature sensors 2 are located close to the heat exchangers 30, respectively.
0 are arranged one by one, and these sensors 20 detect the temperature near the surface in each part of the foot. Also shoes 10
A generator 40 is arranged near the heel of the bottom 10a of the vehicle, and a microcomputer 60 as a control circuit is arranged near the generator 40. Although not shown, the generator 40 is also provided with a power supply circuit.
【0014】温度センサ20はチップ型サーミスタなど
の周知もので構成される。熱交換器30は、靴10の外
装部内面側に沿って配置可能な板状のペルチェ素子であ
って、配置された部分を中心に靴10の外部から内部へ
熱を移動(加温モード)して温めたり、反対に内部から
外部へ熱を移動(加冷モード)して冷やしたりしたりす
る。The temperature sensor 20 is formed of a known device such as a chip thermistor. The heat exchanger 30 is a plate-shaped Peltier element that can be arranged along the inner surface side of the exterior part of the shoe 10, and transfers heat from the outside to the inside of the shoe 10 around the arranged part (heating mode). To heat, or conversely, transfer heat from inside to outside (cooling mode) to cool.
【0015】発電機40は、靴10を履いた時の荷重や
歩行などの運動に伴う機械力で電気エネルギーを発生す
るものであり、図2(a)(b)に示すように磁石4
1,41およびコイル42,42の組み合わせで構成さ
れる電磁誘導を原理とした発電システムである。具体的
に説明すると、図のように着磁された磁石41,41が
互いに同極同士を対向するように配置されており、これ
ら対向する磁石41,41間を挟むようにコイル42,
42が対向配置されている。そして各磁石41,41を
支持するとともに所定の磁気回路を形成するための1組
のヨーク43,43が配置されている。コイル42は、
図2(c)に示すような1組のコイルパターンが形成さ
れており、ここを通過する磁束の変化に伴って各パター
ンのA,Bから誘起電流を取り出せる。そして、靴10
を履いた歩行者の運動などで磁石41,41が、図2
(b)に示すように互いに近づいたり、反対に図2
(a)に示すように離れたりすることで交流の誘起電流
がコイルパターンに発生する。また、磁石41,41の
同極同士が対向配置されていることで、互いの反発力に
よる緩衝機構が形成されており、運動などで圧力が加わ
らなければ図2(b)のように常時反発して互いに離れ
た状態となっている。The generator 40 generates electric energy by a load generated when the shoes 10 are worn or by a mechanical force accompanying movement such as walking. As shown in FIGS.
This is a power generation system based on the principle of electromagnetic induction composed of a combination of the coils 1, 41 and the coils 42, 42. More specifically, as shown in the figure, magnetized magnets 41, 41 are arranged so that the same poles are opposed to each other, and coils 42, 41 are sandwiched between these opposed magnets 41, 41.
42 are opposed to each other. A pair of yokes 43 for supporting the magnets 41 and forming a predetermined magnetic circuit are arranged. The coil 42 is
A set of coil patterns as shown in FIG. 2C is formed, and the induced current can be extracted from A and B of each pattern according to the change of the magnetic flux passing therethrough. And shoes 10
When the magnets 41, 41 are moved by a pedestrian wearing
As shown in FIG.
As shown in FIG. 3A, an alternating current is generated in the coil pattern by moving away. Further, since the same poles of the magnets 41, 41 are arranged to face each other, a buffer mechanism is formed by the repulsive force of each other, and if there is no pressure due to motion or the like, the magnets 41, 41 always repel as shown in FIG. And are separated from each other.
【0016】電源回路は、発電機40からの交流または
脈流を整流して所定の直流を得る。マイコン60は、電
源回路50の出力により作動し、各温度センサ20の各
検出値と適宜な設定値とを比較し、その比較結果に基づ
いて各熱交換器50を加温モードあるいは加冷モードに
適宜切り換えて駆動する。The power supply circuit rectifies alternating current or pulsating current from the generator 40 to obtain a predetermined direct current. The microcomputer 60 is operated by the output of the power supply circuit 50, compares each detected value of each temperature sensor 20 with an appropriate set value, and sets each heat exchanger 50 in the heating mode or the cooling mode based on the comparison result. And is appropriately switched to drive.
【0017】次に図3のブロック図を参照して具体的に
説明する。発電機40からの出力はダイオードブリッジ
回路で構成される整流器50aで整流する。この整流出
力は、ダイオードDを介して蓄電池または電気二重層コ
ンデンサを複数個直列に接続した充電要素群50bにフ
ロート方式でもって充電電流を流しながら、後段のDC
−DCコンバータ50cに出力する。DC−DCコンバ
ータ50cは、回路要素のほとんどがチップ化された周
知のスイッチング電源で構成され、ここから安定な直流
電圧が出力される。この出力が熱交換器30やマイコン
60の駆動電源となる。温度センサ20、熱交換器30
およびこれに流す電流の向きを決定するスイッチ群SW
1〜4を1組としてチャンネルChの一単位とする。つ
まり靴10ひとつにつき4つのチャンネルCh1〜4が
ある。このチャンネルCh1〜4それぞれについて各S
W1〜4を温度センサ20の検出値に応じてオンオフ制
御し、加温モードあるいは加冷モードに切り換える。Next, a specific description will be given with reference to the block diagram of FIG. The output from the generator 40 is rectified by a rectifier 50a composed of a diode bridge circuit. The rectified output is supplied to the charging element group 50b in which a plurality of storage batteries or electric double-layer capacitors are connected in series via the diode D in a floating manner while charging current flows in the subsequent DC stage.
-Output to DC converter 50c. The DC-DC converter 50c is composed of a well-known switching power supply in which most of the circuit elements are formed into chips, and outputs a stable DC voltage. This output serves as a drive power supply for the heat exchanger 30 and the microcomputer 60. Temperature sensor 20, heat exchanger 30
And switch group SW for deciding the direction of current flowing through the switch
One set of 1 to 4 is defined as one unit of the channel Ch. That is, there are four channels Ch1 to Ch4 for each shoe 10. Each S for each of the channels Ch1 to Ch4
On / off control of W1 to W4 is performed in accordance with the detection value of the temperature sensor 20, and the mode is switched to the heating mode or the cooling mode.
【0018】チャンネルCh1を例にとり、マイコン6
0による制御について具体的に説明する。マイコン60
は、温度センサ20からの検出値を監視して予め設定さ
れた値、例えば36℃といった目標値と比較する。この
目標値は個々の温度センサ20の設置箇所および設置状
態などの条件で異なる。比較結果として検出値が目標値
を少なからず下回っていれば、スイッチSW1およびS
W4をオンにするとともにスイッチSW2およびSW3
をオフにすることにより、当該熱交換器20を加温モー
ドとする。反対に比較結果として検出値が目標値を少な
からず上回っていれば、スイッチSW1およびSW4を
オフにするとともにスイッチSW2およびSW3オンに
して熱交換器に流れる電流の向きを加温モードの場合と
反対にして加冷モードとする。加温も加冷もする必要が
ないモードではスイッチSW1〜4をすべてオフにす
る。このような制御がチャンネル2〜4についてもそれ
ぞれ独立して行われる。Taking channel Ch1 as an example, the microcomputer 6
The control by 0 will be specifically described. Microcomputer 60
Monitors the detection value from the temperature sensor 20 and compares it with a preset value, for example, a target value such as 36 ° C. This target value differs depending on conditions such as the installation location and the installation state of each temperature sensor 20. If the comparison result shows that the detected value is not less than the target value, the switches SW1 and S
Turn on W4 and switch SW2 and SW3
Is turned off, the heat exchanger 20 is set to the heating mode. On the contrary, if the detected value is not less than the target value as a result of the comparison, the switches SW1 and SW4 are turned off and the switches SW2 and SW3 are turned on to change the direction of the current flowing through the heat exchanger to that in the heating mode. To the cooling mode. In a mode in which neither heating nor cooling is required, all the switches SW1 to SW4 are turned off. Such control is also performed independently for channels 2 to 4.
【0019】前述した熱交換器30へ電流を流す際には
パルス状の電圧を印加する。すなわち加温モードではオ
ンにするスイッチSW1およびSW4のうち、スイッチ
SW4は絶えずオンの状態を維持し、スイッチSW1の
方を適宜なデューティ比でスイッチングする。このデュ
ーティ比は、温度センサ20と前記目標値との差に応じ
て適宜な制御アルゴリズムに従い、決定される。このデ
ューティ制御により加温動作の強度を可変調整する。加
冷モードの場合も同様である。When a current is supplied to the heat exchanger 30, a pulsed voltage is applied. That is, of the switches SW1 and SW4 to be turned on in the heating mode, the switch SW4 constantly keeps on, and switches the switch SW1 at an appropriate duty ratio. This duty ratio is determined according to an appropriate control algorithm according to the difference between the temperature sensor 20 and the target value. The intensity of the heating operation is variably adjusted by this duty control. The same applies to the cooling mode.
【0020】ここまで説明した実施例の靴において、さ
らに湿度調節機能が付加された例について説明する。図
4(a)(b)の拡大図に示すような圧電アクチュエー
タで構成される開閉窓100が外装部の適宜な箇所、例
えば側面やつまさき側に設けられており、この開閉窓1
00が開くことで、内部の湿気が外部へ解放されたり、
反対に閉じることで雨天時等に外部から水分が侵入する
のを防止する。この開閉窓100は、靴外装部の所定箇
所に穿設された通気孔101を塞ぐことが可能な窓幕1
02を可動梁103で畳んだり開いたりすることで開閉
する。この窓幕102は一端側が固定梁104で固定さ
れ、他端側が可動梁103に取りつけられている。窓幕
102、可動梁103、および固定梁104は図中左端
側の固定部105で靴10の外装部に一体固定されてい
る。これら窓幕102、可動梁103、および固定梁1
04は、可動梁103の移動が円滑に行えるように、例
えば靴10の外装部を構成する表地と裏地との間に挿入
固定されている。そして可動梁103には棒状の圧電セ
ラミックス106が取り付けられている。この圧電セラ
ミックス106に図示しない電極を接続してDC−DC
コンバータ50cからの電流を流すことで当該圧電セラ
ミックス106が縮み、可動梁103が図4(a)に示
すように下方に引っ張られ、通気孔101が塞がれて開
閉窓100として閉じた状態となる。反対に電流が流れ
ないと圧電セラミックス106は縮まず、図4(b)に
示すように開閉窓100として開いた状態となる。An example in which the humidity control function is added to the shoes of the embodiment described above will be described. An opening / closing window 100 composed of a piezoelectric actuator as shown in the enlarged views of FIGS. 4 (a) and 4 (b) is provided at an appropriate portion of the exterior part, for example, on the side surface or toe side.
By opening 00, the moisture inside is released to the outside,
Conversely, by closing, moisture can be prevented from entering from the outside in rainy weather or the like. The opening / closing window 100 is a window curtain 1 capable of closing a ventilation hole 101 formed in a predetermined portion of a shoe exterior.
02 is opened and closed by folding or opening the movable beam 103. The window curtain 102 has one end fixed to a fixed beam 104 and the other end attached to a movable beam 103. The window curtain 102, the movable beam 103, and the fixed beam 104 are integrally fixed to the exterior portion of the shoe 10 by a fixing portion 105 on the left end side in the figure. These window curtain 102, movable beam 103, and fixed beam 1
The reference numeral 04 is inserted and fixed between, for example, a surface material and a lining that constitute an exterior part of the shoe 10 so that the movable beam 103 can move smoothly. A rod-shaped piezoelectric ceramic 106 is attached to the movable beam 103. An electrode (not shown) is connected to the piezoelectric ceramics 106 so that DC-DC
By passing the current from the converter 50c, the piezoelectric ceramics 106 contracts, the movable beam 103 is pulled downward as shown in FIG. 4A, the air holes 101 are closed, and the open / close window 100 is closed. Become. Conversely, when no current flows, the piezoelectric ceramic 106 does not shrink, and is opened as the opening / closing window 100 as shown in FIG.
【0021】この開閉窓100の近傍には靴外装部の内
面側にそれぞれ湿度センサ110が設けられている。ま
た靴10の外面側の適宜な位置、例えばやはり開閉窓1
00の近傍に湿度センサ120が設けられている。これ
ら開閉窓100および湿度センサ110,120の動作
について図3のブロック図を参照して説明する。開閉窓
100はDC−DCコンバータ50cからの直流出力を
駆動電源として開閉動作する。この駆動電源は、マイコ
ン50からの駆動信号で以てオンオフ制御されるスイッ
チSW5によって開閉窓100に供給される。開閉窓1
00、湿度センサ110,120およびスイッチSW5
を1組としてチャンネルCh5とする。マイコン60
は、このチャンネルCh5を制御するにあたり、内部湿
度センサ110および外部湿度センサ120からの検出
値に応じて適宜な制御アルゴリズムに従い、スイッチS
W5をオンオフ制御する。例えば、内部湿度センサ11
0からの検出値がある設定値を超えていなければ、外部
湿度センサ120からの検出値に関わらず開閉窓100
を閉の状態としておく。そして内部湿度センサ110の
検出値が当該設定値を超えた場合には、外部湿度センサ
120からの検出値と比較した結果、内部湿度の方が大
きいと判定したときのみ、開閉窓100を開の状態とす
る。A humidity sensor 110 is provided near the opening / closing window 100 on the inner side of the shoe exterior. Also, an appropriate position on the outer surface side of the shoe 10, for example, the opening / closing window 1
A humidity sensor 120 is provided near “00”. The operation of the opening / closing window 100 and the humidity sensors 110 and 120 will be described with reference to the block diagram of FIG. The opening / closing window 100 performs opening / closing operations using the DC output from the DC-DC converter 50c as a driving power supply. The drive power is supplied to the opening / closing window 100 by a switch SW5 that is turned on / off by a drive signal from the microcomputer 50. Opening window 1
00, humidity sensors 110 and 120 and switch SW5
Are set as channel Ch5. Microcomputer 60
In controlling the channel Ch5, the switch S is operated according to an appropriate control algorithm according to the detection values from the internal humidity sensor 110 and the external humidity sensor 120.
On / off control of W5. For example, the internal humidity sensor 11
If the detection value from 0 does not exceed a certain set value, the open / close window 100 regardless of the detection value from the external humidity sensor 120
Is closed. When the detection value of the internal humidity sensor 110 exceeds the set value, the opening / closing window 100 is opened only when it is determined that the internal humidity is higher as a result of comparison with the detection value from the external humidity sensor 120. State.
【0022】この開閉窓100を構成するアクチュエー
ターとしては、前述した圧電型のものに限らずに静電型
のものでもよく、周知の静電フィルムアクチュエータを
用いてDC−DCコンバータ50cからスイッチSW5
のオンオフで得られる電界を構成要素である固定子およ
び可動子に電極を介して適宜印加できるようにマイコン
60で制御すればよい。The actuator constituting the opening / closing window 100 is not limited to the piezoelectric type described above, but may be an electrostatic type. A known electrostatic film actuator may be used to switch the DC-DC converter 50c to the switch SW5.
The microcomputer 60 may control the electric field obtained by turning on / off the microcomputer so that the electric field can be appropriately applied to the stator and the movable element via the electrodes.
【0023】[0023]
(イ)靴内部を加温するだけでなく加冷もでき、なおか
つその具体的な構成を実現できた。したがって、低温時
および高温時いずれの場合も足の温度変化を抑制して最
適な足部体温を保持できる。 (ロ)靴の各部毎にそれぞれ加温および加冷するといっ
たきめ細かな温度調節を実現できた。 (ハ)通気機構として温度に依存して作動するものでは
なく、靴内外の湿度に応じて電子制御により通気可能と
し、なおかつ雨天時などで外部からの水分の侵入を防ぐ
構成を実現できた。 (ニ)温度および湿度の双方に応じてこれらの並行した
調節機能の実現。したがって、雨天時などには内部の温
度や湿度が高くても開閉窓を閉鎖できる。(A) Not only the inside of the shoe can be heated but also cooled, and the specific configuration can be realized. Therefore, in both the case of the low temperature and the case of the high temperature, the change in the temperature of the foot can be suppressed, and the optimal foot body temperature can be maintained. (B) Fine temperature control such as heating and cooling for each part of the shoe was realized. (C) The ventilation mechanism does not operate depending on the temperature, but can be ventilated by electronic control according to the humidity inside and outside the shoe, and can prevent the invasion of moisture from the outside when it rains. (D) Realization of these parallel adjustment functions according to both temperature and humidity. Therefore, the opening and closing window can be closed in rainy weather or the like even if the internal temperature or humidity is high.
【図1】本発明の一実施例による自動温度調節機能を有
する靴の外観および一部内部構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing an external appearance and a partial internal configuration of a shoe having an automatic temperature control function according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の構成要素である発電機構の一実施例を
示す構成図であり、(a)は磁石41,41が互いに近
づいた様子を示し、(b)は磁石41,41が互いに離
れた様子を示し、(c)はコイル42のコイルパターン
を示す。2A and 2B are configuration diagrams illustrating an embodiment of a power generation mechanism that is a component of the present invention, wherein FIG. 2A illustrates a state in which magnets 41 and 41 are close to each other, and FIG. FIG. 3C shows a separated state, and FIG.
【図3】本発明の一実施例による自動温度調節機能を有
する靴のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a shoe having an automatic temperature control function according to an embodiment of the present invention;
【図4】本発明の構成要素である開閉窓の一実施例を示
す構成図であり、(a)は通気孔101が塞がれた様子
を示し、(b)は通気孔101が離れた様子を示す。4A and 4B are configuration diagrams illustrating an embodiment of an opening / closing window that is a component of the present invention, in which FIG. 4A illustrates a state in which a ventilation hole 101 is closed, and FIG. Show the situation.
【符号の説明】 10 靴 100
開閉窓 10a 底部 101
通気孔 20 温度センサ 102
窓幕 30 熱交換器 103
可動梁 40 発電機 104
固定梁 41 磁石 105
固定部 42 コイル 106
圧電セラミックス 43 ヨーク 110
内部湿度センサ 50 電源回路 120
外部湿度センサ 50a 整流器 D
ダイオード 50b 充電要素群 SW1〜5
スイッチ 50c DC−DCコンバータ Ch1〜5
チャンネル 60 マイコン[Description of Signs] 10 Shoes 100
Opening window 10a bottom 101
Vent 20 Temperature sensor 102
Window curtain 30 heat exchanger 103
Movable beam 40 Generator 104
Fixed beam 41 Magnet 105
Fixed part 42 Coil 106
Piezoelectric ceramics 43 Yoke 110
Internal humidity sensor 50 Power supply circuit 120
External humidity sensor 50a Rectifier D
Diode 50b Charging element group SW1-5
Switch 50c DC-DC converter Ch1-5
Channel 60 microcomputer
Claims (5)
ペルチェ効果により靴内部を加温および加冷するための
複数個の熱交換器と、これら熱交換器の近傍にそれぞれ
設けられた温度センサと、前記靴の底部に設けられて歩
行などの運動に伴う機械力で電気エネルギーを発生する
発電機構と、この発電機構の出力から所定の直流を得る
電源回路と、この電源回路の出力により作動し、前記各
温度センサの検出値と適宜な設定値とを比較するととも
に、その比較結果に基づいて前記各熱交換器を加温モー
ドまたは加冷モードで適宜に駆動する制御回路とを備え
たことを特徴とする自動温度調節機能を有する靴。1. A plurality of heat exchangers arranged at a plurality of locations on a shoe exterior part for heating and cooling the inside of a shoe by a reversible Peltier effect, and provided near each of these heat exchangers. A temperature sensor, a power generation mechanism that is provided on the bottom of the shoe and generates electric energy by mechanical force accompanying movement such as walking, a power supply circuit that obtains a predetermined direct current from an output of the power generation mechanism, and a power supply circuit. A control circuit that operates according to the output, compares the detected value of each of the temperature sensors with an appropriate set value, and appropriately drives each of the heat exchangers in a heating mode or a cooling mode based on the comparison result. A shoe having an automatic temperature control function, comprising:
記発電機構からの交流または脈流を整流して二次電池ま
たは大容量のコンデンサに備蓄しつつ出力することを特
徴とする自動温度調節機能を有する靴。2. The automatic temperature control according to claim 1, wherein the power supply circuit rectifies an alternating current or a pulsating current from the power generating mechanism and outputs the rectified current or the pulsating current stored in a secondary battery or a large-capacity capacitor. Shoes with functions.
記二次電池または前記コンデンサから得られる出力電圧
を前記熱交換器および前記制御回路の駆動用の安定な直
流電圧に変換するDC−DCコンバータを有することを
特徴とする自動温度調節機能を有する靴。3. The DC-DC converter according to claim 2, wherein the power supply circuit converts an output voltage obtained from the secondary battery or the capacitor into a stable DC voltage for driving the heat exchanger and the control circuit. A shoe having an automatic temperature control function, comprising a converter.
靴外装部に設けられ、前記電源回路の出力により作動す
る適宜なアクチュエーターで構成されて当該靴内外間で
通気可能に開閉する窓と、この開閉窓の近傍であって前
記靴外装部内面側に設けられた内部湿度センサと、前記
靴外装部外面側に設けられた外部湿度センサとを有し、
前記制御回路が、前記内部湿度センサおよび前記外部湿
度センサの検出値に基づいて前記開閉窓を適宜に開閉駆
動することを特徴とする自動温度調節機能を有する靴。4. A window according to any one of claims 1 to 3, wherein the window comprises a suitable actuator which is provided on the shoe exterior portion and is operated by an output of the power supply circuit, and which opens and closes to allow ventilation between the inside and outside of the shoe. An internal humidity sensor provided near the opening and closing window and on the inner surface side of the shoe exterior portion, and an external humidity sensor provided on the outer surface side of the shoe exterior portion,
A shoe having an automatic temperature control function, wherein the control circuit appropriately drives the opening / closing window based on the detection values of the internal humidity sensor and the external humidity sensor.
ーは、圧電型または静電型のもので構成され、前記制御
回路の駆動信号により前記電源回路の出力が供給されて
開閉することを特徴とする自動温度調節機能を有する
靴。5. The automatic actuator according to claim 4, wherein the actuator is configured of a piezoelectric type or an electrostatic type, and an output of the power supply circuit is supplied by a drive signal of the control circuit to open and close. Shoes with temperature control function.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9036044A JPH10229902A (en) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | Shoes with thermostatic function |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9036044A JPH10229902A (en) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | Shoes with thermostatic function |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10229902A true JPH10229902A (en) | 1998-09-02 |
Family
ID=12458719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9036044A Pending JPH10229902A (en) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | Shoes with thermostatic function |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10229902A (en) |
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-
1997
- 1997-02-20 JP JP9036044A patent/JPH10229902A/en active Pending
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