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具有柔性电子互连的鞋类气囊

文献发布时间:2023-06-19 18:27:32


具有柔性电子互连的鞋类气囊

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年5月29日提交的美国临时专利申请序列号63/032096的优先权,其内容通过引用整体结合于此。

技术领域

本文公开的主题总体涉及一种包括具有柔性电子互连的气囊的鞋类物品。

附图说明

一些实施例是以示例的方式示出的,并且不限于附图中的图。

图1是示例实施例中结合柔性电子组件的鞋类物品的分解透视图。

图2是示例实施例中结合柔性电子组件的气囊组件的图示。

图3是示例实施例中柔性电子组件的图示。

图4是示例实施例中的气囊组件的详细侧视图,特别是柔性电子组件和气囊基板之间的互连。

图5A和5B示出了示例实施例中制造或组装如参照图4所述的气囊组件的过程。

图6A和6B是示例实施例中处于不同状态的气囊组件的简化侧视图,以示出两个片材上的电容电极的空间关系。

图7是示例实施例中可以处理来自电容电极的信息的系统的组件的框图。

图8是示例实施例中包括替代电子组件的气囊组件的图示。

图9是示例实施例中相对于气囊组件的TPU密封件的电子组件的外部部分的详细图示。

图10是示例实施例中气囊组件的分解图或预组装图。

图11是示例实施例中的第一片材的侧视详图。

图12A和12B分别是示例实施例中的气囊组件的侧视图和透视图。

图13是示例实施例中制造鞋类物品的流程图。

具体实施方式

示例方法和系统涉及一种包括具有柔性电子互连的气囊的鞋类物品。示例仅仅代表可能的变化。除非明确说明,否则部件和功能是可选的,并且可以组合或细分,并且操作可以在顺序上变化,或者可以组合或细分。在以下描述中,出于解释的目的,阐述了许多具体细节以提供对示例实施例的全面理解。然而,对于本领域技术人员来说,显然可以在没有这些具体细节的情况下实施本主题。

鞋类物品比如鞋可以包括各种传统和非传统的部件。传统的部件可以包括鞋面、鞋底和鞋带或其他固定机构,以将穿着者的脚包围和固定在鞋类物品内。鞋底可以包括气囊或缓冲系统。非传统地,可以包括电子器件以提供传感器、无线通信和主动系统,例如电动系带系统等。

一般来说,特别是对于进行体育活动的鞋类物品,诸如鞋类物品的尺寸、形式、坚固性和重量的特征可能特别重要。例如,在鞋类物品中包含电子器件可能会带来挑战,因为电子器件通常相对不可弯曲和易碎,而鞋类物品的普通使用通常涉及弯曲和挠曲以及暴露于来自汗水和环境条件的湿气中,以及对于鞋类物品来说是典型的但对于电子器件来说不是典型的各种条件。然而,基板之间的可靠柔性电子互连已被证明在开发和制造上具有挑战性。

已经开发了一种与鞋类气囊结合使用或作为其一部分的柔性电互连。该互连允许坚固的互连,该互连耐受鞋类物品通常经受的剪切力。可以在不损害气囊的周边密封的情况下实现与气囊的互连,从而降低气囊泄漏的风险。在各种示例中,柔性电子组件由热塑性聚氨酯(TPU)结合物制成,例如通过射频(RF)结合或热焊接,并且包括可以对鞋类物品中可能经历的相对大的剪切力有弹性的特征,同时使用法向力保持电连接。在这样的示例中,与柔性电子组件的结合与气囊的周边结合是分开的,从而防止气囊泄漏到普通鞋类气囊参数之外。导电元件可以设置在气囊上,以提供也设置在柔性电子组件上的气囊上的传感器之间的电连接。虽然本文将详细讨论TPU,但应当认识和理解,关于TPU讨论的原理也将适用于任何其他合适的材料或材料组合。

图1是示例实施例中结合柔性电子组件12的鞋类物品10的分解透视图。鞋类物品10可以包括鞋面14和鞋底组件16。鞋类物品10的穿着者的脚可以搁在鞋底组件16上或内,同时鞋面14围绕脚以保持脚插入到鞋类物品10中。鞋底组件16可以包括内底18、中底20、气囊组件21和外底22。内底18可以插入到鞋面14中。中底20可以附接到鞋面14的底部。外底22可以附接到中底20的底部。气囊组件21可以结合到鞋底组件16中,以便在中底20的窗口23中可见。气囊组件21可以通过任何常规技术结合到中底20中,例如泡沫封装或放置在泡沫中底的切除部分中。可替代地,中底20和/或外底22可以省略,并且气囊组件21可以代替中底20和/或外底22。气囊组件21可以配置成包括嵌入其中的柔性电气组件12。气囊组件21可以为柔性电气组件12提供清洁、低磨损、安全和隐蔽的位置。

鞋类物品10具有内侧或内部侧24和外侧或外部侧26。出于一般参考的目的,鞋类物品10可被分成三个大致部分:前脚部分28、中脚部分30和脚跟部分32。部分28、30和32不旨在划分鞋类物品10的精确区域,相反,它们旨在代表鞋类物品10的大致区域,在以下讨论中提供参考框架。此外,尽管本说明书是参照运动鞋而写的,但本申请的公开内容同样可以应用于其他类型的鞋类,例如但不限于礼服鞋、跑鞋、高尔夫鞋、网球鞋、凉鞋、靴子、拖鞋等。

鞋底组件16通常设置在穿着者的脚和地面之间,提供地面反作用力的衰减(即赋予缓冲)、牵引,并且可以控制脚运动,例如内旋。内底18通常可以包括设置在气囊组件21或中底20顶部的可移除插入物,并且可以提供额外的缓冲或通风(例如通过包括穿孔)。中底20可以附接到鞋面14,并用作鞋类物品10的主要减震和吸能部件。中底20可以通过粘合剂或其他合适的方式固定到鞋面14。用于中底20的合适材料包括聚合物泡沫材料,例如乙烯醋酸乙烯酯或聚氨酯,或任何其他弹性压缩的材料。外底22可以通过粘合剂或其他合适的方式附接到中底20的下表面。用于外底22的合适材料包括聚合物,例如聚醚嵌段共聚酰胺聚合物(由宾夕法尼亚州费城的ATOFINA Chemicals以

本公开的柔性电子组件12的各种实施例可以结合到气囊组件21的各种设计中。例如,气囊组件21可以包括形成气囊的气囊基板,该气囊包括两层聚合物膜,如在Potter等人的美国专利号5802739中所述。在另一实施例中,可以使用四层气囊,如在Tawney等人的美国专利号6402879中所述。在又一实施例中,可以使用织物缓冲元件,如在Turner的美国专利号8764931中所述。美国专利号5802739;6402879;以及8764931的全部内容在此引入作为参考。在其他实施例中,气囊可以填充其他气体,例如氮气、氦气或所谓的致密气体,例如六氟化硫、液体或凝胶。在各种示例中,尽管美国专利号5802739;6402879;以及8764931中公开了材料,气囊基板可以部分地由(TPU)根据这些专利中公开的原理形成。在各种实施例中,TPU形成气囊基板的至少一层和/或是一层或多层的混合成分。

图2是示例实施例中结合柔性电子组件12的气囊组件21的图示。气囊组件21在电容传感系统的情况下结合柔性电子组件12,这将在本文中进一步公开。气囊组件21包括耦合到柔性电子组件12的电容电极100,导电元件102设置在气囊基板104上。在一示例中,导电元件102是银迹线,例如印刷的银油墨,但应认识和理解的是,导电元件102可以是可设置在气囊基板104上的任何合适的材料,或者可以设置在本身可固定或设置在气囊基板104上的材料上。

对气囊组件21的描述是一般性的,应认识和理解的是,气囊组件21可以根据这里公开的各种原理来制造。在各种实施例中,尽管柔性电子组件12被描述为部分地从气囊基板104延伸,但在本文公开的各种实施例中,柔性电子组件12可以完全封闭在气囊基板104中。在各种示例中,导电元件102设置在气囊基板104的外表面上、气囊基板104的内表面上或两者上,一些导电元件102设置在外表面上,一些导电元件102设置在内表面上。类似地,电容电极100可设置在气囊基板104的外表面、内表面或两者上,一些电容电极100设置在外表面上,一些电容电极100设置在内表面上。

柔性电子组件12可以是或者包括柔性印刷电路板(PCB)。可替代地,柔性电子组件12可以包括刚性PCB,但包括柔性元件或者允许与导电元件102的连接或者导电元件102之间的连接弯曲,如本文所述。这样,尽管柔性电子组件12可能不是完全柔性的,但应当认识和理解,柔性电子组件12确实包括某些柔性元件。

在各种示例中,柔性电子组件12不包括有源电子器件,而是用于提供导电元件102和系统中其他地方包括的电子器件之间的连接。可替代地,柔性电子组件12确实包括有源电子器件,例如在电容传感器系统的情况下与电容电极100的操作相关的有源电子器件。

图3是示例实施例中柔性电子组件12的图示。在示例性实施例中,柔性电子组件12不包括有源电子器件,而是用作与位于鞋类物品10中或远离鞋类物品10的其他地方的电子器件的连接器或互连。然而,如上所述,柔性电子组件12的各种示例可以包括有源电子器件。

柔性电子组件12包括PCB300、导电元件302和通孔304。在各种示例中,PCB300是柔性PCB或刚性PCB。在各种示例中,导电元件302与设置在气囊基板104(图2)上的导电元件102相同或相似,例如设置在PCB300上的银迹线,但可以利用能够与导电迹线104电耦合的任何合适的导线。通孔304是PCB300中的切口或者由PCB300形成,并且配置为允许通过通孔304形成焊接,以将柔性电子组件12固定在气囊组件21内。

图4是示例实施例中的气囊组件21的详细侧视图,特别是柔性电子组件12和气囊基板104之间的互连。柔性电子组件12部分位于气囊基板104的第一片材400和气囊基板400的第二片材402之间。导电元件102设置在气囊基板104的外表面404上,尽管如在替代实施例中所述,导电元件可替代地或另外位于气囊基板104的内表面406上。导电元件102电耦合到柔性电子组件12的导电元件302。

在所示的示例中,柔性电子组件12和气囊基板104之间的互连由两个连接形成。每个片材400、402的外表面404与柔性电子组件12接触,使得每个导电元件102与相关的导电元件302电接触。然后,可以加热、焊接或以其他方式操作气囊基板104,使得每个片材400、402的气囊基板104熔化或流入通孔304(未示出),并且在冷却时,在一些或所有通孔304内的第一片材400和第二片材402之间形成结合,例如TPU结合。

每个片材400、402也形成折叠408、410,内表面406与其自身接触,并且导电元件102分别围绕折叠408、410的外边缘412、414跟随外表面404。然后在焊接部分416焊接气囊基板104,例如通过RF结合或任何适合焊接气囊基板104的合适焊接技术,假定气囊基板104包括或由TPU构成,以在第一和第二片材400、402之间形成密封,并形成柔性电子组件12定位在其中的袋。该密封可以与围绕气囊基板104的整个周边的密封一致,该密封提供了气囊组件21的适当程度的泄漏,使得气囊组件21在数年内保持在期望的压力下。因此,相对于不包括柔性电子组件12的气囊,柔性电子组件12的存在可能不会提供气囊组件21的可测量的增加的泄漏。

图5A和5B示出了示例实施例中制造或组装气囊组件21的过程,如参照图4所述。在图5A中,第一和第二片材400、402如上所述至少部分地通过在通孔304(未示出)内或穿过通孔304结合而固定到柔性电子组件12。在图5A所示的示例中,第一和第二片材400、402都基本垂直于柔性电子组件12。在组装过程中的这一点上,折叠408、410部分地但不是完全地形成。

在图5B中,第一和第二片材400、402完全折叠并焊接或结合在一起以形成气囊组件21。在该示例中,焊接或结合可以围绕第一和第二片材400、402的完整周边500实施,以便密封第一和第二片材400、402,从而形成气囊组件21的气囊。

图6A和图6B是示例实施例中处于不同状态的气囊组件21的简化侧视图,以示出两个片材400、402上的电容电极100的空间关系。在图6A中,气囊组件21处于松弛状态,而图6B中的气囊组件21由于脚压在气囊组件21上而处于压缩状态。

第一片材400上的某些电容电极100A、100B具有第二片材402上的相关电容电极100C、100D。这样,当从气囊组件21上方观察时,相关的一对电容电极例如100A、100C基本彼此重叠,并且位于彼此的正上方和正下方。每对电容电极例如100A、100C具有竖直间距600,该竖直间距可以基于气囊组件21的压缩或不压缩而增大或减小。在所示的示例中,其中气囊组件21处于图6A的松弛状态时,竖直间距600A大于气囊组件21处于图6B的压缩状态时的竖直间距600B。

每对电容电极例如100A、100C在它们之间具有基于竖直间距600变化的固有电容。随着竖直间距600的减小,电极100A、100C之间的电容增加,并且随着竖直间距的增大,电极100A、100C之间的电容减小。两个电极之间的电容—无论电极是物理电极还是另一个参考点,例如人体部分—可以根据本领域已知的原理来测量,例如,在2018年3月14日提交的美国专利申请公开第2018/0199674号“FOOT PRESENCE SIGNAL PROCESSING USINGVELOCITY”和2020年3月13日提交的专利合作条约申请第US2020/022653号“TOUCHINTERFACE FOR ACTIVE FOOTWEAR SYSTEMS”中,二者的全部内容通过引用并入本文。

如本文所述,每个电容电极100经由导电元件102耦合到柔性电子组件12上的相关导电元件302。在一示例中,柔性电子组件12然后被耦合到包含在别处的电子器件,以感测相关的或成对的电容电极100A、100C之间的电压或其他电特性的变化,并且基于电特性的变化,识别气囊组件21正在或已被压缩或松弛,并且通过扩展,识别诸如脚的某物已被插入到相关的鞋类物品10中。可替代地,一些或所有用于感测电压或其他电特性的变化并识别气囊组件21已被压缩或松弛的电子器件可被包括作为柔性组件12的固有部件。

此外,不同对的电容电极100之间的电特性的变化可以指示不同的情况。例如,当脚插入到鞋类物品10中时,第一对电容电极100B、100D可以首先压缩,从而随着脚更深地移动到鞋类物品10中,在第二对电容电极100A、100C中显示电特性的变化之前,显示电特性的变化。类似地,当脚从鞋类物品10缩回时,第二对电容电极100A、100C的电特性可以在第一对电容电极100B、100D的电特性改变之前改变。

类似地,鞋类物品10的使用可能倾向于在不同对的电容性电极100之间产生不同的电特性变化。在一示例中,如果鞋类物品10在跑步过程中被使用,气囊组件21上的压缩可能在不同的时间以不同的方式发生在不同的位置,例如因为脚步的发生以及脚步是如何发生的。例如,如果穿着者在跑步时倾向于脚的前部着地,则在每次足部撞击时,第二对电极100A、100C之间的竖直距离600可能比第一对电极100B、100D之间的竖直距离600减少得更多,从而指示穿着者在跑步时前足撞击。以上示例是以说明的方式呈现的,并且应当认识和理解的是,电容电极100的使用和电容电极100之间的电特性随时间的变化可以提供鞋类物品10何时以及如何被使用的各种见解。

图7是示例实施例中可以处理来自电容电极100的信息的系统的部件的框图。该框图包括可用于自动系带鞋类的部件。在这样的示例中,来自电容电极100的输出可以用于系带引擎的操作。

系带引擎包括接口按钮200、接口按钮致动器201以及包围主PCB204和用户接口PCB206的系带引擎外壳。用户接口PCB206包括按钮200、一个或多个发光二极管(LED)208、光学编码器单元210和LED驱动器212,发光二极管208可以照亮按钮致动器201或者提供鞋类物品外部可见的照明,LED驱动器212可以向LED208供电。主PCB204包括处理器电路214、电子数据存储器216、电池充电电路218、无线收发器220、一个或多个传感器222,例如加速度计、陀螺仪等,以及马达驱动器224。

系带引擎包括经由柔性电子组件12、马达228、传动装置230、线轴232、电池或电源234和充电线圈236可操作地耦合到电容电极100的脚存在传感器226。脚存在传感器226可以从电容性电极100接收指示电特性的信息,并且识别每对电容性电极100之间的电特性的变化。基于电特性和电特性的变化,脚存在传感器226可以识别脚的存在以及鞋类物品10如何被穿着者穿着和/或使用。

处理器电路214配置有来自电子数据存储器216的指令,以使马达驱动器224启动马达228,从而通过传动装置230转动线轴232,以便在缠绕在线轴232上的鞋带238上施加期望量的张力。处理器电路214可以接收来自各种来源的输入,包括脚存在传感器226、传感器222和按钮200,以根据指令决定增加或减少鞋带238上的张力。例如,脚存在传感器226可以检测鞋198中脚的存在,并且处理器电路216可以将张力设置为当前张力水平。传感器222可以检测与特定活动水平一致的运动,例如随意行走、剧烈的身体活动等,并且处理器电路214可以使张力设置为与该活动水平一致的水平,例如对于随意行走相对宽松,对于剧烈的身体活动相对张紧。用户可以按下按钮致动器201,根据需要手动控制张力的增量或线性增加或减少。

电池234通常为系带引擎102的部件提供电力,并且在示例实施例中是可再充电电池。然而,也可以考虑替代电源,例如不可再充电电池、超级电容器等。在所示示例中,电池234耦合到充电电路218和再充电线圈236。当再充电线圈236放置在外部充电器240附近时,充电电路242可以激励发射线圈244以在再充电线圈236中感应地感应出电流,该电流然后被充电电路218用来给电池234再充电。设想了替代的再充电机构,例如位于鞋198内的压电发电机。

无线收发器220配置为与远程用户设备246进行无线通信,远程用户设备246例如是智能手机、可穿戴设备、平板电脑、个人电脑等。在示例中,无线收发器220配置成根据蓝牙低能量模态进行通信,尽管无线收发器220可以根据任何合适的无线模态进行通信,包括近场通信(NFC)、802.11WiFi等。此外,无线收发器220可以配置成与多个外部用户设备246通信和/或根据多个不同的无线模式通信。无线收发器220可接收来自用户装置246的指令,例如使用在用户装置246上运行的应用程序,用于控制系带引擎102,包括进入预定的操作模式或递增或线性增加或减小鞋带238上的张力。无线收发器220可进一步将关于系带引擎102的信息传输至用户设备246,例如鞋带238上的张力大小或线轴232的方向、电池234上剩余的电量以及任何其他关于系带引擎的期望信息。

图8是示例实施例中包括替代电子组件802的气囊组件800的图示。电子组件802可以与柔性电子组件21相同或相似,并且在各种示例中,电子组件802是柔性电子组件。然而,在各种替代示例中,电子组件802不是柔性电子组件,而是传统的刚性PCB。

在所示的示例中,电子组件802部分地包含在气囊组件800内,并且包括包含在气囊组件800的袋内的内部部分804中的有源电子器件。电子组件802的外部部分806从气囊组件800伸出。外部部分806包括导电元件808,其配置为耦合到来自外部电子设备的导体。

电子组件802包括有源电子器件,例如传感器226,例如作为脚存在传感器226,或者更广义地,配置为记录电容电极100之间的电特性变化的电容传感器。在一示例中,电子组件802另外包括MCU214、存储器216和电源234,例如电池、压电发电机等。MCU可以是传感器226的处理器,或者可以支持传感器226。另外或可替代地,电子组件802可以不结合传感器226,而是可以经由电子组件802的导电元件808将来自电容电极100的原始或通常未处理的数据传输到另一设备,例如用户设备246、包含在鞋类物品10中的别处的系带引擎或另一处理电源,并且来自电容电极的数据的解释可以在远离电子组件802的位置执行。

在这样的示例中,设置在气囊组件800的气囊基板812上的所有导电元件810都在气囊基板812的内表面上。在这样的示例中,因此没有导电元件810在外表面上,并且不受任何环境因素的影响。在各种示例中,设置在气囊基板812上的所有导电元件810在电子组件802的内部部分804上与电子组件802的导电元件808耦合。

围绕气囊组件800的整个周边814,气囊基板812的片材被焊接或以其他方式彼此固定。如本文公开,气囊基板812包括TPU或由其形成,并且焊接或固定机构是形成TPU密封816的多种机构中的任何一种。因此,电子组件802的外部部分806可被理解为电子组件802的延伸超过密封816的部分。

可替代地,电子组件802可以完全包含在气囊组件800内,并且没有任何部分延伸超过气囊组件800周围的密封816。在这样的示例中,电子组件802还包括无线发射器220,以至少提供无线传输,并且在某些示例中,提供无线传输的接收。在这样的示例中,电子组件802可以传输来自传感器226的信息,并且在某些示例中接收信息以供电子组件802的其他部件使用。

图9是示例实施例中电子组件802的外部部分806相对于气囊组件800的TPU密封816的详细图示。在这样的示例中,气囊基板812的第一片材900和第二片材902中的每个分别包括折叠部分904、906,以暴露电子组件802的外部部分806和包含在其上的导电元件810。TPU密封816然后在折叠部分904、906上延伸,从而围绕电子组件802密封第一和第二片材900、902。

图10是示例实施例中的气囊组件800的分解图或预组装图。第一片材900包括设置在第一片材900的内表面上的电容电极100和导电元件810。第二片材902包括电容电极100和导电元件810,它们被公开在面对第一片材900的内表面的第二片材902的内表面上。电子组件802包括有源电子器件1000,例如MCU214、存储器216和电源234以及本文公开的其他部件,以及导电元件808,其配置为与设置在第一和第二片材900、902上的导电元件810电耦合。

图11是示例实施例中的第一片材900的侧视详图。虽然图11是针对第一片材900描述的,但这些原理也适用于第二片材902。

第一片材包括至少一个TPU或包括TPU以及其他合适材料的层1100。导电元件810例如银迹线设置在第一片材900的内表面1102上。导电元件810没有设置在层1100的外表面1104上。层1100不在层1100的边缘1106、1108处层压,以便于制造TPU密封816和折叠部分904、906(图9)。虽然导电元件810示出为设置在层1100上,但应当注意,导电元件可以在层压到层1100上的单独的层(未示出)上。然而,单独的层可以不在边缘1106、1108处层压。

图12A和12B分别是示例实施例中的气囊组件1200的侧视图和透视图。气囊组件1200在功能上可以与本文公开的气囊组件相同或相似,例如气囊组件21和气囊组件800,因为包括柔性电子组件12的气囊组件1200可以用作压力传感器。可替代地,气囊组件1200可以结合柔性电子组件802来代替柔性电子组件12或者除其之外还结合柔性电子组件802。此外,气囊组件1200可以包括与气囊组件21和/或气囊组件800相同的部件和布局,例如基于第一片材和第二片材的气囊基板1202的形成,其可以分别与图9的第一片材900和第二片材902相同或相似,并且第一片材和第二片材900、902的制造材料包括TPU。

然而,气囊组件1200结合了与气囊组件21和/或气囊组件800不同的某些特征和组装方法。在图示的示例中,气囊组件1200包括在气囊组件1200的内表面1206之间延伸的纤维1204。纤维1204可以提高气囊组件1200相对于气囊组件21、800的结构弹性,以及在各种应用中提供性能差异。纤维1204可以如在Peyton等人于2009年12月3日提交的美国专利第8479412号“TETHERED FLUID-FILLED CHAMBERS”和Hazenberg等人于2019年8月19日提交的美国专利公开第2019/0365043号“SPACER TEXTILE MATHERIALS AND METHODS FORMANUFACTURING THE SPACER TEXTILE MATERIAL”中所公开的那样实施,二者的全部内容通过引用并入本文。

此外,气囊组件1200可以根据与针对气囊组件21、800描述的过程不同的替代过程来形成。特别地,气囊组件1200可以根据Case等人于2020年5月5日提交的美国专利申请公开第2020/0260819号“MIDSOLE SYSTEM WITH GRADED RESPONSE”和Elder等人于2021年3月19日提交的美国专利申请第17/207322号“FOOTWEAR WITH FLUID-FILLED BLADDER”中描述的原理和过程形成,该美国专利申请要求美国临时专利申请第63/030344号的优先权,它们的全部内容通过引用并入本文。总的来说,上述过程提供了气囊组件1200的第一部分1212的第一片材1210和第二部分1216的第二片材1214之间的袋1208的形成。柔性电子组件12被定位或安置在袋1208中,并且第一片材1210和第二片材1214的气囊基板1202在熔化区域1218中熔化,以密封袋周围的气囊基板1202,并为柔性电子组件12提供环境隔离。结果,施加在气囊组件1200上的力通常会施加在柔性电子组件12上并被其感知。

虽然气囊组件1200是根据上述过程描述的,但要注意和强调的是,气囊组件1200可以根据针对气囊组件21、800描述的过程形成。此外,相反地,气囊组件21、800可以根据关于气囊组件1200描述的过程形成。此外,气囊组件1200和柔性电子组件12可以执行关于气囊组件21、800描述的任何功能。

图13是示例实施例中制造鞋类物品的流程图。应当认识和理解,可以执行流程图的部分来制造气囊组件,例如这里公开的气囊组件21、800、1200,而不考虑将气囊组件结合到鞋类物品中。

在1300,电导体设置在第一片材或第二片材中的至少一个上。在一示例中,设置电导体包括将电导体设置在第一和第二片材中的相关一个的内表面上。

在1302,电容电极设置在第一和第二片材的外表面上或者第一和第二片材的内表面上。在一示例中,设置电容电极包括设置电容电极以形成电容电极对,每对中的一个电容电极在第一片材上,每对中的另一个电容电极在第二片材上,与该对中的另一个电极相对,其中一对电容电极的电特性的变化指示气囊组件的压缩变化。

在1304,围绕第一片材、第二片材和电子组件的周边形成密封以形成气囊组件,电子组件包括电路板和设置在电路板上的电导体,其中电子组件的内部部分设置在第一和第二片材之间并在其间形成的密封内,电子组件的外部部分设置在密封的外部。在一示例中,电路板是柔性电路板,柔性电路板形成通孔,并且形成密封包括通过通孔将第一和第二片材彼此结合。在一示例中,形成密封包括在第一和第二片材的边缘处靠近通孔的第一和第二片材中的每个中形成折叠,并且设置在第一和第二片材上的电导体环绕折叠以与电子组件上的电导体电接触。在一示例中,电子组件在第一和第二片材之间延伸,并且形成密封是在第一和第二片材之间,越过电子组件的范围。在一示例中,形成密封包括形成焊接。在一示例中,形成密封包括将电子组件的电导体放置在外部部分上。

在一示例中,形成密封包括将配置为从电容电极接收信号的有源电子器件放置在内部部分中。在一示例中,有源电子器件配置为处理从电容电极接收的信号,并基于该信号识别气囊的状况。在一示例中,有源电子器件配置成将信号传输到远程设备。

在一示例中,形成密封包括将电子组件完全设置在气囊组件内。在一示例中,电子组件包括配置为从电容电极接收信号的有源电子器件。在一示例中,电子组件包括配置为从电容电极接收信号的有源电子器件。在一示例中,有源电子器件配置成将指示信号的数据无线传输到远程设备。

在1306,设置在电路板上的电导体电耦合到设置在第一或第二片材上的电导体中的相关一个。在一示例中,设置电导体包括将电导体设置在第一和第二片材中的相关一个的外表面上。

在1308,电容电极电耦合到设置在第一和第二片材上的电导体以及电路板上的电导体。

在1310,气囊组件定位在鞋类物品下部的外底中。

在1312,下部固定到鞋类物品的上部。

示例

示例1是一种鞋类物品,包括:上部;固定到上部的下部,包括外底和气囊组件,其中气囊组件包括:第一片材和第二片材,围绕第一和第二片材的周边在它们之间形成密封;电子组件,包括电路板和设置在电路板上的电导体,其中电子组件的内部部分设置在第一和第二片材之间并在它们之间形成的密封内,电子组件的外部部分设置在密封的外部。

在示例2中,示例1的主题包括,其中气囊组件还包括设置在第一片材或第二片材中的至少一个上的电导体,设置在电路板上的电导体电耦合到设置在第一或第二片材上的电导体中的相关一个。

在示例3中,示例1-2的主题包括,其中电导体设置在第一和第二片材中的相关一个的外表面上。

在示例4中,示例2-3的主题包括,其中气囊组件还包括电容电极,其设置在第一和第二片材的外表面上,并且电耦合到设置在第一和第二片材上的电导体以及电路板上的电导体。

在示例5中,示例3-4的主题包括,其中电容电极形成电容电极对,每对中的一个电容电极在第一片材上,每对中的另一个电容电极在第二片材上,与该对中的另一个电极相对,其中,一对电容电极的电特性的变化指示气囊组件的压缩变化。

在示例6中,示例2-5的主题包括,其中电路板是柔性电路板,其中柔性电路板形成通孔,并且其中,第一和第二片材通过通孔彼此结合。

在示例7中,示例5-6的主题包括,其中第一和第二片材均在靠近第一和第二片材的边缘处的通孔处形成折叠,并且其中,设置在第一和第二片材上的电导体围绕折叠缠绕,以与电子组件上的电导体电接触。

在示例8中,示例6-7的主题包括,其中电子组件在第一和第二片材之间延伸,并且其中,密封形成在第一和第二片材之间,越过电子组件的范围。

在示例9中,示例7-8的主题包括,其中密封是焊接。

在示例10中,示例1-9的主题包括,其中电导体设置在第一和第二片材中的相关一个的内表面上,并且还包括设置在第一和第二片材的内表面上的电容电极,电容电极电耦合到设置在第一和第二片材上的相关电导体。

在示例11中,示例10的主题包括,其中外部部分包括电子组件的电导体。

在示例12中,示例10-11的主题包括,其中内部部分包括配置为从电容电极接收信号的有源电子器件。

在示例13中,示例12的主题包括,其中有源电子器件配置为处理从电容电极接收的信号,并基于信号识别气囊的状况。

在示例14中,示例12-13的主题包括,其中有源电子器件配置成将信号传输到远程设备。

在示例15中,示例9-14的主题包括,其中电子组件完全设置在气囊组件内。

在示例16中,示例15的主题包括,其中电子组件包括配置为从电容电极接收信号的有源电子器件。

在示例17中,示例16的主题包括,其中电子组件包括配置为从电容电极接收信号的有源电子器件。

在示例18中,示例17的主题包括,其中有源电子器件配置为将指示信号的数据无线传输到远程设备。

示例19是一种制造鞋类物品的方法,包括:围绕第一片材、第二片材和电子组件的周边形成密封,以形成气囊组件,该电子组件包括电路板和设置在电路板上的电导体,其中电子组件的内部部分设置在第一和第二片材之间并在它们之间形成的密封内,电子组件的外部部分设置在密封的外部;将气囊组件定位在鞋类物品的下部的外底中;以及将下部固定到鞋类物品的上部。

在示例20中,示例19的主题包括,将电导体设置在第一片材或第二片材中的至少一个上;以及将设置在电路板上的电导体电耦合到设置在第一或第二片材上的电导体中的相关一个。

在示例21中,示例20的主题包括,其中设置电导体包括将电导体设置在第一和第二片材中的相关一个的外表面上。

在示例22中,示例21的主题包括,将电容电极设置在第一和第二片材的外表面上;以及将电容电极电耦合到设置在第一和第二片材上的电导体以及电路板上的电导体。

在示例23中,示例22的主题包括,其中设置电容电极包括设置电容电极以形成电容电极对,每对中的一个电容电极在第一片材上,每对中的另一个电容电极在第二片材上,与该对中的另一个电极相对,其中,一对电容电极的电特性的变化指示气囊组件的压缩变化。

在示例24中,示例12-23的主题包括,其中电路板是柔性电路板,其中柔性电路板形成通孔,并且其中,形成密封包括通过通孔将第一和第二片材彼此结合。

在示例25中,示例24的主题包括,在第一和第二片材中的每个中靠近第一和第二片材的边缘处的通孔处形成折叠,并且其中,设置在第一和第二片材上的电导体围绕折叠缠绕,以与电子组件上的电导体电接触。

在示例26中,示例25的主题包括,其中电子组件在第一和第二片材之间延伸,并且其中,形成密封是在第一和第二片材之间,越过电子组件的范围。

在示例27中,示例26的主题包括,其中形成密封包括形成焊接。

在示例28中,示例19-27的主题包括,其中设置电导体包括将电导体设置在第一和第二片材中的相关一个的内表面上,并且还包括:将电容电极设置在第一和第二片材的内表面上,电容电极电耦合到设置在第一和第二片材上的相关电导体。

在示例29中,示例28的主题包括,其中形成密封包括将电子组件的电导体放置在外部部分上。

在示例30中,示例28-29的主题包括,其中形成密封包括将配置为从电容电极接收信号的有源电子器件放置在内部部分中。

在示例31中,示例30的主题包括,其中有源电子器件配置为处理从电容电极接收的信号,并基于信号识别气囊的状况。

在示例32中,示例30-31的主题包括,其中有源电子器件配置成将信号传输到远程设备。

在示例33中,示例32的主题包括,其中形成密封包括将电子组件完全设置在气囊组件内。

在示例34中,示例33的主题包括,其中电子组件包括配置为从电容电极接收信号的有源电子器件。

在示例35中,示例34的主题包括,其中电子组件包括配置为从电容电极接收信号的有源电子器件。

在示例36中,示例35的主题包括,其中有源电子器件配置为将指示信号的数据无线传输到远程设备。

示例37是一种包括示例1-18中任何一个或多个的鞋类物品和远程设备的系统。

示例38是示例1-18中任何一个或多个的气囊组件。

示例39是一种制造如示例19-36中任何一个或多个所述的气囊组件的方法。

示例40是使用示例1-18中任何一个或多个的鞋类物品或示例37的系统的方法。

在整个说明书中,多个示例可以实现被描述为单个示例的部件、操作或结构。尽管一个或多个方法的各个操作被示出和描述为单独的操作,但一个或多个单独的操作可以同时执行,并且不要求操作以所示的顺序执行。在示例配置中作为单独部件呈现的结构和功能可被实现为组合的结构或部件。类似地,呈现为单个部件的结构和功能可以实现为单独的部件。这些和其他变化、修改、添加和改进都落入本文主题的范围内。

某些实施例在此被描述为包括逻辑或多个部件、模块或机制。模块可以构成软件模块(例如包含在机器可读介质上或传输信号中的代码)或硬件模块。“硬件模块”是能够执行特定操作的有形单元,并且可以特定的物理方式来配置或布置。在各种示例实施例中,一个或多个计算机系统(例如独立计算机系统、客户端计算机系统或服务器计算机系统)或计算机系统的一个或多个硬件模块(例如处理器或一组处理器)可以由软件(例如应用程序或应用程序部分)配置为硬件模块,该硬件模块操作来执行本文所述的某些操作。

在一些实施例中,硬件模块可以机械地、电子地或其任何合适的组合来实现。例如,硬件模块可以包括永久配置成执行某些操作的专用电路或逻辑。例如,硬件模块可以是专用处理器,例如现场可编程门阵列(FPGA)或ASIC。硬件模块还可以包括由软件临时配置的可编程逻辑或电路,以执行某些操作。例如,硬件模块可以包括包含在通用处理器或其他可编程处理器中的软件。应当理解,以机械方式、在专用和永久配置的电路中或者在临时配置的电路(例如由软件配置)中实现硬件模块的决定可以由成本和时间考虑来驱动。

因此,短语“硬件模块”应被理解为包含有形实体,即物理构造的、永久配置的(例如硬连线的)或临时配置的(例如编程的)以某种方式操作或执行这里描述的某些操作的实体。如本文所用,“硬件实现的模块”指的是硬件模块。考虑其中硬件模块被临时配置(例如编程)的实施例,每个硬件模块不需要在任何一个时刻配置或示例化。例如,在硬件模块包括由软件配置成专用处理器的通用处理器的情况下,通用处理器可以在不同时间配置成分别不同的专用处理器(例如包括不同的硬件模块)。软件可以相应地配置处理器,例如,在一个时刻构成特定的硬件模块,并且在不同的时刻构成不同的硬件模块。

硬件模块可以向其他硬件模块提供信息,并从其他硬件模块接收信息。因此,所描述的硬件模块可被认为是通信耦合的。在多个硬件模块同时存在的情况下,可以通过两个或更多个硬件模块之间的信号传输(例如通过适当的电路和总线)来实现通信。在多个硬件模块在不同时间配置或示例化的实施例中,这种硬件模块之间的通信可以例如通过在多个硬件模块可以访问的存储器结构中存储和检索信息来实现。例如,一个硬件模块可以执行操作并将该操作的输出存储在其通信耦合的存储器设备中。然后,另一个硬件模块可以在稍后的时间访问存储设备,以检索和处理存储的输出。硬件模块还可以发起与输入或输出设备的通信,并且可以对资源(例如信息集合)进行操作。

这里描述的示例方法的各种操作可以至少部分地由一个或多个处理器来执行,这些处理器被临时配置(例如通过软件)或永久配置来执行相关操作。无论是临时配置还是永久配置,这样的处理器都可以构成处理器实现的模块,该模块用于执行这里描述的一个或多个操作或功能。如本文所用,“处理器实现的模块”指的是使用一个或多个处理器实现的硬件模块。

类似地,本文描述的方法可以至少部分地由处理器实现,处理器是硬件的示例。例如,方法的至少一些操作可以由一个或多个处理器或处理器实现的模块来执行。此外,一个或多个处理器还可以操作来支持“云计算”环境中或作为“软件即服务”(SaaS)的相关操作的性能。例如,至少一些操作可以由一组计算机(作为包括处理器的机器的示例)来执行,这些操作可以经由网络(例如因特网)和经由一个或多个适当的接口(例如应用程序接口(API))来访问。

某些操作的性能可以分布在一个或多个处理器中,不仅驻留在单个机器中,而且部署在多个机器上。在一些示例实施例中,一个或多个处理器或处理器实现的模块可以位于单个地理位置(例如在家庭环境、办公室环境或服务器群内)。在其他示例实施例中,一个或多个处理器或处理器实现的模块可以分布在多个地理位置。

本说明书的一些部分是根据对作为比特或二进制数字信号存储在机器存储器(例如计算机存储器)中的数据的操作的算法或符号表示来呈现的。这些算法或符号表示是数据处理领域的普通技术人员用来向本领域的其他技术人员传达他们工作的实质的技术的示例。如本文所用,“算法”是导致期望结果的操作或类似处理的自洽序列。在这种情况下,算法和运算涉及物理量的物理操纵。通常,但不是必须地,这些量可以采取能够被机器存储、访问、传输、组合、比较或以其他方式操纵的电、磁或光信号的形式。主要出于通用的原因,有时使用诸如“数据”、“内容”、“比特”、“值”、“元素”、“符号”、“字符”、“术语”、“数量”、“数字”等词语来指代这样的信号是方便的。然而,这些词仅仅是方便的标记,并且将与适当的物理量相关。

除非特别声明,否则本文使用诸如“处理”、“计算”、“确定”、“呈现”、“显示”等词语的讨论可以指机器(例如计算机)的动作或过程,该机器操纵或转换表示为一个或多个存储器(例如易失性存储器、非易失性存储器或其任何合适的组合)、寄存器或接收、存储、传输或显示信息的其他机器部件内的物理(例如电子、磁或光)量的数据。此外,除非特别声明,否则术语“一”或“一个”在本文中用于包括一个或多于一个示例,如在专利文献中常见的。最后,如本文所用,连词“或”是指非排他性的“或”,除非另有明确说明。

相关技术
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技术分类

06120115573413