具有内部共形电子器件的鞋类垫的制作方法

具有内部共形电子器件的鞋类垫
1.本技术是申请日为2016年5月27日、申请号为201680030564.7、发明名称为“具有内部共形电子器件的鞋类垫”的发明专利申请的分案申请。
2.优先权要求
3.本技术要求于2015年5月28日提交的序列号为62/167,720的美国临时申请的优先权的权益，该美国临时申请通过引用以其整体并入本文。
技术领域
4.本文所公开的主题总体上涉及鞋类。更具体地，本主题涉及包含电子通信设备的鞋类。
5.背景
6.服装、成衣制品、鞋类和其它物品容易被仿造，特别是那些有名的且非常抢手的品牌。对于未经训练的人员或无辨别力的人员来说，有些仿品可能很难与真品(authentic articles)区分开。即使是专家和专业检测装备也几乎无法将比较好的仿品与真品区分开。
7.已经开发了许多系统和设备以便以绝对的确定度来识别真制品。fletcher的第6,891,474号美国专利在背景部分中描述了许多这样的系统，并且该专利本身涉及使用射频识别(rfid)标签来验证物品的真实性。然而，以防止检测、篡改和移除标签的方式将rfid标签并入服装中会是困难的。例如，lai等人的第8,308,073号美国专利描述了并入鞋的鞋带中的rfid标签。
8.附图简述
9.一些实施方案在所附附图的图中以示例而非限制的方式示出。
10.图1是包含具有垫(cushion)的鞋底组件的鞋的分解透视图，垫具有嵌入的近场通信(nfc)天线。
11.图2是具有包括nfc天线的鞋底的nfc电路的示意图，nfc天线配置成与询问设备交换数据。
12.图3是具有nfc天线的气垫的平面图，nfc天线设置在足弓位置处两个膜层片(membrane plies)之间的焊接区域中。
13.图4a是图3的气垫的透视图，示出了在粘附并模制成气垫之后但在修剪之前的两个膜层片。
14.图4b是示意性地示出图4a的在引线标注(callout)4b处设置在两个膜层片之间的nfc天线的特写剖视图。
15.图4c是可用于粘附和模制膜层片的热成型装置的透视图，该膜层片具有在其间的nfc天线。
16.图5是具有连接气囊的层片的竖直延伸的拉伸构件的垫的另一个实施方案的横截面图，其中nfc天线与拉伸构件交织。
17.图6a
‑
6c示出了具有四层片式气囊的垫的透视图、平面图和横截面图，该四层片式气囊配置为可以在其中并入nfc天线的鞋跟垫。
18.图7a是具有设置在外部覆盖层之间的衬垫部件的缓冲元件的分解透视图。
19.图7b是图7a的缓冲元件的局部剖视俯视平面图，移除了衬垫部件以便为nfc天线提供空间。
20.详细描述
21.本发明人已经认识到，除了其他方面，使用常规rfid认证标签待解决的问题可以包括保护标签免受环境损害等。在一个示例中，本公开中描述的主题可以通过提供一种鞋类物品来提供对该问题的解决方案，该鞋类物品包括：鞋面；以及连接到鞋面以形成用于人脚的容置部(receptacle)的鞋底组件，鞋底组件包括：垫，其包括形成外壳的外壁；设置在外壳内的天线；和连接到天线的微芯片。
22.图1是包含近场通信(nfc)设备12的鞋10的分解透视图。鞋10可包括鞋面14和鞋底组件16。鞋10的穿用者的脚可以安置在鞋底组件16上，而鞋面14包围脚以保持插入鞋10中的脚。鞋底组件16可包括鞋内底18、鞋底夹层20、垫21和鞋外底22。鞋内底18可以插入鞋面14中。鞋底夹层20可以附接到鞋面14的底部。鞋外底22可以附接到鞋底夹层20的底部。垫21可以优选地并入鞋底组件16中，以便在鞋底夹层20的窗口23中是可见的。垫21可以通过任何常规技术例如泡沫封装或放置在泡沫鞋底夹层的切口部分中而并入鞋底夹层20中。垫21可以配置成包括嵌入其中的设备12，设备12用于与询问设备一起接收和发送信号。垫21可以为设备12提供清洁、低磨损、安全且隐蔽的位置。
23.鞋10具有内侧或内侧面24和外侧或外侧面26。为了总体参考的目的，鞋10可分成三个大致的部分：鞋前部部分28、鞋中部部分30和鞋跟部分32。部分28、30和32不意图划定鞋10的精确区域，而是其旨在表示鞋10的大致区域，这在下面的讨论期间提供了参考框架，如下面的附加注释部分所讨论的。此外，虽然本说明书是参考运动鞋撰写的，但是本技术的公开内容同样可以应用于其它类型的鞋类，例如但不限于礼服鞋、跑步鞋、高尔夫球鞋、网球鞋、凉鞋、靴子、拖鞋等。
24.通常设置在穿用者的脚和地面之间的鞋底组件16提供对地面反作用力的衰减(即，赋予缓冲)、附着摩擦力，并且可以控制脚的运动，如内旋(pronation)。鞋内底18通常可以包括设置在垫21或鞋底夹层20上的可移除的插入件，并且可以提供额外的缓冲或通气(例如，通过包括穿孔)。鞋底夹层20可附接到鞋面14，并且用作鞋10的主要的衰减冲击和能量吸收部件。鞋底夹层20可通过粘合剂或其它合适的方式固定到鞋面14。用于鞋底夹层20的合适的材料包括聚合物泡沫材料，如乙烯醋酸乙烯酯或聚氨酯，或任何其它弹性压缩的材料。鞋外底22可以通过粘合剂或其它合适的方式附接到鞋底夹层20的下表面。用于鞋外底22的合适材料包括聚合物，例如，聚醚嵌段共聚酰胺聚合物(polyether
‑
block copolyamide polymer)(由宾夕法尼亚州费城的atofina chemicals销售的)，以及尼龙树脂(nylon resin)，例如由dupont销售的考虑到本公开的益处，适合于鞋外底22的其它的合适材料对于本领域的技术人员应是明显的。在某些实施方案中，鞋底组件16可以不包括与鞋底夹层20分离的鞋外底层，而是，鞋外底可以包括鞋底夹层20的提供鞋底组件16的外部附着摩擦力表面的底表面。
25.本公开的设备12的各种实施方案可以并入垫21的各种设计中。例如，垫21可以包括包含两个聚合物膜层片的气囊，如在potter等人的第5,802,739号美国专利中所描述的。在另一个实施方案中，可以使用四层片式气囊，如在tawney等人的第6,402,879号美国专利
中所描述的。在又一个实施方案中，可以使用织物缓冲元件，如在turner的第8,764,931号美国专利中所描述的。出于各种目的，第5,802,739号、第6,402,879号和第8,764,931号美国专利的全部内容由此通过此引用并入本文。在还有的其它实施方案中，气囊可以填充有其它气体，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。
26.设备12可以包括线圈34和微芯片36。设备12可以被配置为近场通信(nfc)天线。例如，设备12可以包括以扁平螺旋形式缠绕的细铜线，线的端部连接到微芯片36。在另一个示例中，设备12可以被配置为射频识别(rfid)标签。近场通信设备通常可以在与高频rfid读取器和标签相同的频率(13.56mhz)下操作。nfc格式的标准和协议基于以下标准中概述的rfid标准，这些rfid标准针对rfid邻近卡(proximity cards)：
27.iso/iec 14443
‑
1：2008识别卡
‑‑
非接触式集成电路卡
‑‑
邻近卡
‑
第1部分：物理特性；
28.iso/iec 14443
‑
2：2010识别卡
‑‑
非接触式集成电路卡
‑‑
邻近卡
‑‑
第2部分：射频功率和信号接口；
29.iso/iec 14443
‑
3：2011识别卡
‑‑
非接触式集成电路卡
‑‑
邻近卡
‑‑
第3部分：初始化和防冲突；和
30.iso/iec 14443
‑
4：2008识别卡
‑‑
非接触式集成电路卡
‑‑
邻近卡
‑‑
第4部分：传输协议。
31.仅作为示例，设备12在本公开中被描述为nfc设备。在其它示例中，可以根据关于nfc设备描述的相同原理来实现其它无线模态。例如，可以使用超高频(uhf)设备。uhf无线通信在操作频率上可能在某些国家之间和之中有所不同，但通常可以理解为在约300兆赫(mhz)到约三(3)千兆赫(ghz)的范围内发生。全世界的某些地区利用各种不同的工业、科学和医疗(ism)频段进行uhf通信。某些ism频段以大约900mhz为中心，这些频段的中心频率通常落在大约869mhz到大约915mhz的范围内。
32.在示例中，天线被配置为根据uhf标准进行通信，该uhf标准包括gen2或iso18000
‑
6c中的任何一个或更多个(还包括过去、现在或可能开发的那些标准的版本)。在一个示例中，天线被配置为根据包括iso14443b、iso1443a nfc type 4和iso 15693(包括那些标准的当前版本和先前版本以及尚未颁布或采纳的版本)的任一个或更多个标准进行通信。
33.在其它实施方案中，设备12可以配置为增强信号传输，以便于传输穿过穿用者和鞋10的材料(图1)。例如，设备12可以包括被不同地调谐的两个天线：一个被常规地调谐，而另一个被调谐以便适应穿过人体的传输或被配置为以不同的频率通信。这种设备在2015年4月8日提交的题为“multi
‑
antenna tuned uhf footwear”的第62/144,773号美国临时专利申请中进行了描述，出于各种目的，该美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。
34.在还有的其它示例中，设备12可以包括蓝牙通信设备，或者另一个有源或无源设备(active or passive device)。
35.适合与本公开的垫一起使用的nfc设备被定位在垫21内，以促进通信信号传输穿过鞋面14和鞋底组件16的各个层。这样，设备12可以尽可能靠近鞋10的外表面定位。如参考图2所讨论的，设备12可以与电子询问设备通信以接收与鞋10有关的信息。
36.图2是nfc通信系统38的框图，其中鞋垫21包括被配置为与询问设备40交换数据的nfc设备12。鞋垫21可以包括围绕焊接区域44的气囊42。设备12可以包括线圈34和微芯片
36，并且可以嵌入在焊接区域44中。询问设备40可以是有源设备，其包括用于产生信号48的发生器46，信号48可以为设备12供能并激活设备12。具体而言，信号48可以包括使线圈34中产生电流的高频无线电波，从而向微芯片36提供能量。信号48可以同时将数据传送到微芯片36，在供能时数据可以被读取和存储。作为回应，设备12可以生成可以由询问设备40的读取器52读取的信号50。信号50还可以包括携带存储在微芯片36中的数据的无线电波。
37.询问设备40还可以包括允许系统38的操作者向微芯片36写入数据和从微芯片36接收数据的其它部件，例如输入/输出设备54、存储器56和电路58。电路58可以包括适合于设备12的收发器、电压整流器和调制器。存储器56可以包括任何合适的电子数据存储介质，例如电可擦除可编程只读存储器(“eeprom”)电路。根据本公开可使用的天线和询问设备的进一步描述见于case,jr.的第8,461,979号美国专利，出于各种目的，该美国专利的全部内容通过此引用并入本文。
38.来自鞋10(图1)的制造商的认证信息可以存储在微芯片36中，以验证鞋10的来源，这可以帮助防止仿品的交易。而且，微芯片36可以包括关于鞋10的所有者的信息，这些信息可以通过询问设备40更新，以便识别失窃物品。设备12可以充分靠近垫21的外部定位，使得信号48和50可以容易地彼此通信。然而，设备12可以进一步位于垫21的内部，以便被小心对待和保护免受篡改和磨损。
39.图3是具有nfc设备12的垫21的俯视平面图，该nfc设备12设置在鞋中部部分30(图1)中的膜60a和60b(图4a)的焊接区域44中，鞋中部部分30可对应于脚的足弓位置。垫21还可以包括界定垫21的周边焊接部44a以及在膜60a和60b的气囊42(图2)中产生室62的多个横向焊接部(cross
‑
welds)44b。在所示的示例中，焊接区域44可以界定设备12，由此封装设备12并且保护设备12免受环境因素的影响。
40.垫21可通过通常被称为双片结合(twin
‑
sheet bonding)的双膜技术制造，其中弹性膜片的两个独立的层或层片，或者膜60a和60b形成为具有垫21的整体形状。层可以在周边焊接部44a处被焊接在一起以形成垫21的上部外表面、下部外表面和外侧壁。层可以被修剪或初始成形，使得它们的外围具有垫21的期望形状。层可以在横向焊接部44b处的预定内部位置处被焊接在一起，以赋予气囊42期望的配置。也就是说，层的内部部分可以被连接以在期望的位置处形成预定形状和尺寸的室62。然后，通过将连接到流体压力源的喷嘴或针插入形成在垫21中的填充入口，而使垫21随后加压到环境压力之上。在室62被加压后，移走喷嘴并通过例如焊接来密封填充入口。根据本公开，垫21可以包括直接在膜60a和60b之间嵌入焊接区域44中的设备12。
41.图4a是图3的垫21的透视图，示出了在粘合和模制成气垫21之后的两个层片：膜60a和60b。图4b是示意性地示出了在图4a的引线标注4b处设备12设置在膜60a和60b之间的部分的特写剖视图。图4c是可用于将图4a中所示的膜60a和60b与设备12粘合并模制在一起的热成型装置64的透视图。
42.热成型装置64可在垫21的制造工艺中使用，并且被描绘为包括上模具部分66a和下模具部分66b。总地来说，该工艺涉及利用热成型装置64以进行：(a)将设备12结合到膜60a和60b中的每一个，(b)使膜60a和60b成形，以及(c)在膜60a和60b之间形成焊接区域44、周边焊接部44a和横向焊接部44b。
43.首先，在插入热成型装置64之前，膜60a和60b可以被预热到有助于部件(例如，设
备12)之间结合的温度。取决于用于膜60a和60b的特定材料，合适的温度可以在从120摄氏度至200摄氏度(从248华氏度至392华氏度)或更大的范围内。作为示例，具有热塑性聚氨酯和乙烯乙烯醇共聚物的交替层的材料可被加热至在149摄氏度至188摄氏度(300华氏度至370华氏度)的范围内的温度，以便结合。各种辐射加热器、射频加热器或其它设备可以用于加热垫21的部件。在一些制造工艺中，热成型装置64可以被加热，使得垫21的部件和热成型装置64之间的接触将部件的温度提高至便于结合的水平。
44.在预加热之后，垫21的部件(例如，膜60a和60b以及设备12)可以位于模具部分66a和66b之间。为了合适地定位部件，可以使用梭式框架(shuttle frame)或其它设备。线圈34和微芯片36可以设置在基板上以便于定位在膜60a和60b之间。例如，线圈34和微芯片36可以被存放或以其它方式设置在硅晶片、塑料基板或纸片上。在其它示例中，线圈34和微芯片36是直接定位在膜60a和60b之间的独立式部件。在又一示例中，线圈34可以使用导电油墨被直接数字地或丝网印刷到基板上。诸如银或铜之类的导电油墨可以直接印刷到否则难以插入预制天线的表面上。如上面参考第62/144,773号美国临时申请所讨论的，导电油墨在生产具有定制配置的多个天线设备中也是有利的。适合与本文公开的设备一起使用的示例性油墨是可以从dupont microcircuit材料以名称duponttm pe510商购获得的纯铜油墨。duponttm pe510可以印刷到适于在鞋底组件16(图1)中使用的各种基板上，例如塑料，并且可以承受冲洗循环，且因此适用于高应力环境。
45.一旦定位，模具部分66a和66b就可以朝向彼此平移，并开始接近这些部件，使得：(a)上模具部分66a的脊状部68a接触膜60a，(b)下模具部分66b的脊状部68b接触膜60b，以及(c)膜60a和60b开始在设备12周围弯曲，以便延伸到热成型装置64内的具有垫21的形状的腔中。另外，模具部分66a和66b可以包括其它脊状部(未示出)，以形成焊接区域44和横向焊接部44b。相应地，部件相对于热成型装置64定位，并且发生初步成形和定位。
46.通过模具部分66a和66b中的各个真空端口，空气可以从膜60a和60b周围的区域被部分地排出。排出空气的目的可以是使膜60a和60b与热成型装置64的各种轮廓相接触。这可以确保膜60a和60b按照热成型装置64的轮廓适当地成形。注意，膜60a和60b可以伸展，以便在设备12周围延伸并延伸到热成型装置64中。
47.为了提供用于将膜60a和60b与预成型装置64的各种轮廓接触的第二方法，在膜60a和60b之间的区域可以被加压。在此方法的预备阶段，可将注射针定位在膜60a和60b之间，并且注射针可以被定位成使得脊状部68a和68b在热成型装置64闭合时包围注射针，例如在入口70处。然后气体可以从注射针被排出，使得膜60a和60b接合脊状部68a和68b，由此在膜60a和60b之间形成充气导管。随后气体可以通过充气导管，从而进入膜60a和60b之间的区域并对该区域加压。与真空结合，内部压力确保膜60a和60b接触热成型装置64的各个部分。随着热成型装置64进一步闭合，脊状部68a和68b将膜60a和60b结合在一起，如图4a中所描绘的，从而形成周边焊接部44a。
48.当结合完成时，热成型装置64可被打开并且膜60a和60b可被允许冷却。诸如氮气之类的流体或气体可以通过入口70处的充气导管注入垫21中，以使室62(图3)充气。此外，在加压之后，可使用密封工艺来密封入口70处邻近垫21的充气导管。如图4a中所示，膜60a和60b的多余部分然后可以被移除，由此完成垫21的制造。作为替代方案，可以颠倒充气和移除多余材料的顺序。作为工艺中的最后一步，垫21可以被检测且然后并入鞋10的鞋底夹
层20中(图1)。可替代地，膜60a和60b可以在结合之前首先被修整成垫21的形状。
49.焊接区域44可以配置成为设备12提供对环境安全且分离的位置。例如，模具部分66a和66b可配置成包括用于形成焊接区域44的脊状部。脊状部还可以包括轻微的凹陷，该轻微的凹陷匹配并具有设备12的形状和厚度(组合的)，由此在焊接区域44内为设备12提供小的腔穴。可替代地，模具部分66a和66b中的仅一个可被配置成形成用于设备12的腔穴。在任一种情况下，焊接区域44的外围可以紧密地形成以将设备12密封在内，而焊接区域44的内部部分可以略大些以在制造期间不损坏设备12。
50.根据上述工艺制造后，膜60a和60b抵靠着设备12设置，如图4b所示，从而封装设备12。膜60a和60b可以设置成紧密地接触焊接区域44内的设备12并结合到设备12。焊接区域44可以位于垫21的下弯曲部分中，以减少线圈34中的疲劳应力并且增加设备12的寿命。例如，设备12可以远离鞋前部部分28(图1)定位，鞋前部部分28在鞋10的寿命期间经历大量的弯曲磨损，并且远离鞋跟部分32(图1)，鞋跟部分32在鞋10的寿命期间经历大量的冲击磨损。
51.可以与设备12一起使用的另一种类型的气囊采用三维织物作为拉伸构件，诸如，在rudy的第4,906,502号和第5,083,361号美国专利中公开的拉伸构件，出于各种目的，这些美国专利的全部内容通过引用并入本文。rudy的专利中描述的气囊在耐克公司的名称为和zoom
tm
的品牌鞋类中取得了相当大的商业成功，且因此容易被防造。使用织物拉伸构件的气囊实际上可以消除深的峰部和凹部，并且在rudy的专利中描述的方法已经证明在拉伸纤维和膜层之间提供了良好的结合。另外，个体拉伸纤维是小的并且在负载下容易挠曲，使得织物不会干扰空气的缓冲性能。如参考图5所讨论的，纤维另外提供了本公开的设备12可以在制造期间并入的空间。
52.图5是气垫21的另一实施方案的横截面图，该气垫21具有连接膜60a和60b的拉伸纤维组件74的竖直延伸的拉伸构件72，其中nfc设备12与拉伸构件72交织。拉伸纤维组件74可以使用结合剂层76a和76b连接到膜60a和60b。拉伸构件72可使用存放在室80内的织物层78a和78b组装到拉伸纤维组件74中。nfc设备12的绕组82可以并入织物层78a和78b中的一个或两个中。
53.垫21可以是复合结构，其中外部半透膜60a和内部半透膜60b界定耐压密封室80，拉伸承载结构(例如拉伸纤维组件74)可以设置在该耐压密封室80中。拉伸纤维组件74可以包括在织物层78a和78b之间延伸的拉伸构件72。织物层78a和78b为拉伸构件72提供支撑。例如，拉伸构件72可以包括在织物层78a和78b之间穿过的一根或更多根长线，或者每根都单独连接到织物层78a和78b的多根线。设备12的各个绕组82可以散布在拉伸构件72之间。在一个示例中，绕组82可以位于织物层78b内(如图所示)，或位于织物层78a内。然而，在其它实施方案中，绕组82可以位于织物层78a或78b的外表面上，并利用粘合剂、缝合或类似方式保持在适当位置。例如，绕组82可以使用导电油墨和数字或丝网印刷技术印刷到织物层78a和/或织物层78b上。
54.在例如图5所示的完成结构中，为了与结合剂层76a和76b结合，膜60a和60b的部分可以被熔化。在制造期间向膜60a和60b施加热量被优选地控制成使得结合剂层76a和76b是该结构的被熔化的仅有部分。外围焊接部44a可以气密地密封室80并且可以完全围绕垫21的外围延伸以实现耐压密封的外壳。焊接部44a可被制成尽可能地靠近膜60a和60b的边缘，
而不会将织物层78a和78b中的任何限制在焊接部自身中。如果需要，可以用化学偶联剂如硅烷(dow x16106)处理织物层78a和78b的侧面以改善粘合性。
55.绕组82可以以螺旋方式缠绕在拉伸构件72之间并且可以连接到微芯片36(图2)。织物层78a和78b可以提供平台，设备12可以构建在该平台上来支撑绕组82并将设备12容纳在气垫21的密封环境内。在制造拉伸纤维组件74期间，绕组82可以并入织物层78a和78b中。可替代地，在制成拉伸纤维组件74之后，绕组82可以被穿入织物层78a和78b中。织物层78a和78b可以在垫21受冲击期间稳定绕组82，而对室80加压可以保护设备12免受冲击和环境影响。
56.图6a
‑
6c示出了相对简单的四膜片层囊83，该四膜片层囊可以具有大致以正交阵列布置的膜片层84、86、88和90。囊82可以包括外部膜片层84和86，该外部膜片层84和86可以分别在上连接部位92和下连接部位94处附接到内部膜片层88和90。内部膜片层88和90可以在连接部位96处彼此附接，连接部位96与其外部膜片层的相应的连接部位92、94不一致，即与连接部位92、94不对齐。如图6c的截面图所示，这可以引起内层88和90在外层84和86之间延伸并且充当用于囊83的拉伸构件。四个膜片层可产生囊83，囊83具有穿过任何缓冲轮廓的三个竖直堆叠的流体层：第一外部流体层98、中间流体层100和第二外部流体层102。
57.通信设备104可以设置在膜片层84
‑
90内，并且可以包括天线106和微芯片108。天线106的绕组110可以设置在中间流体层100、第一外部流体层98或第二外部流体层102内。在所示的实施方案中，绕组110可以螺旋地缠绕穿过中间流体层100。这样，绕组110可以位于连接外部膜片层84和86的拉伸构件内。在一个示例中，绕组110可以在囊83内是独立式的。在另一个示例中，绕组110可以使用导电油墨和数字或丝网印刷技术印刷到膜片层84
‑
90中的一个上。
58.在图6a
‑
6c的实施方案中，中间流体层100可以包括由流体填充的一系列管状空间。以简单的形式，这三个流体层可以被加压到不同的压力以获得期望的缓冲轮廓。例如，如果需要柔软
‑
坚硬
‑
柔软轮廓(soft
‑
firm
‑
soft profile)作为给予穿用者最佳缓冲感的轮廓，同时在中间流体层中提供高压流体以响应高冲击载荷，则可以在内部流体层被加压到p2的情况下将外部流体层加压到p1，其中p1＜p2。可替代地，所有三个流体层可以被加压到不同的压力以进一步定制缓冲轮廓。
59.在一个特定的示例中，囊83可以很好地适用于鞋10的鞋跟部分32(图1)，其中弯曲的半圆形端部与穿用者的脚跟的后部部分对齐。以这种方式，杆(stem)110将位于穿用者脚的足弓区域附近。杆110可以位于任何方便的外围位置，并且一旦囊82填充有流体并且杆区域被密封，杆110就可能被完全移除。在其它示例中，囊83可以在鞋10的鞋中部部分30或鞋前部部分28(图1)中使用。在一个特定示例中，囊83定位成使得通信设备104位于足弓位置处以避免来自脚后跟或脚的球形部位(ball of a foot)之间的直接冲击。
60.至此为止描述的实施方案是使用圆形点状焊接部作为连接部位92、94和96的相对简单构造的部分脚囊。多膜片层和多流体层囊的原理可以应用于任何合适的囊形状和应用。形成连接部位92、94和96的点状焊接部可以在囊83内提供易于接收和保护设备104的空间。第一外部流体层98、中间流体层100和第二外部流体层102可以提供保护和缓冲天线106和微芯片108的气密密封空间。
61.图7a和7b示出了垫的又一个实施方案，在该垫中，可以并入电子通信设备。缓冲元
件200可以包括第一材料层210、第二材料层220以及多个衬垫部件230。衬垫部件230中的每个具有第一表面231、相对的第二表面232以及在表面231和232之间延伸的侧表面233。具有线圈242和微芯片244的天线240嵌入在缓冲元件200内，如为了简单起见仅在图7b中所示出的。
62.第一材料层210和第二材料层220可以协作地形成用于缓冲元件200的外表面或覆盖物。即，第一材料层210和第二材料层220可以协作地形成腔穴246或空隙，衬垫部件230定位在该腔穴246或空隙中。鉴于第二材料层220被描绘为具有大致平面的构型，第一材料层210在衬垫部件230之上延伸且还沿衬垫部件230的侧面延伸以与第二材料层220联接(例如，通过缝合、粘合剂或热结合)。缓冲元件200可以以各种方式并入鞋类物品中。
63.多种材料可以被用于第一材料层210和第二材料层220，包括例如各种纺织品、聚合物片材、皮革或合成皮革。这些材料的组合(例如，结合到纺织品的聚合物片材)也可以用于材料层210和220。虽然材料层210和220可以由相同的材料形成，但是材料层210和220中的每个也可以由不同的材料形成。关于纺织品，材料层210和220可由针织的、编织的、非编织的、间隔的、或网孔的纺织品部件形成，这些部件包括例如人造丝、尼龙、聚酯、聚丙烯酸类、弹性纤维、棉、羊毛或丝。此外，纺织品可以是无伸展的，可以呈现单方向伸展，或可以呈现多方向伸展。
64.衬垫部件230可以位于材料层210和220之间并且固定于材料层210和220中的每个。衬垫部件230中的每个可具有固定到第一材料层210的第一表面231、固定到第二材料层220的相对的第二表面232以及在表面231和232之间延伸的侧表面233。虽然衬垫部件230的形状可以显著地变化，但是表面231和232中的每个被描绘为具有带圆形端部区域的椭圆形或大致长形的形状，并且侧表面233以大致直的方式在表面231和232之间延伸。衬垫部件230还被描绘成彼此均匀地间隔开且被布置成排，特别是偏移的排(offset row)，但可以以各种布置来隔开或定位。以偏移的排来布置衬垫部件230的益处为：有效地使衬垫部件230之间的区域最小化，同时保持相邻的衬垫部件230之间的整齐间距。
65.衬垫组件230可以被选择性地省略，以在腔穴246内为诸如天线240的其它部件提供空间248。如上述turner的'931专利中所讨论的，衬垫部件可以在形状和数量上使用模切元件形成。这样，可以简单地改变模切元件的样式来提供具有适于使诸如天线240的部件定位在缓冲元件200内的形状的空间。天线240可以通过任何合适的手段(例如粘合剂或缝合)或通过使线圈242的线穿过衬垫部件230而固定在空间248内。线圈242和微芯片244可以设置在基板上以便于在衬垫部件230之间定位。在一个示例中，线圈242可以使用导电油墨和数字或丝网印刷技术印刷到层210和220中的一个上，并且因此可以定位在衬垫部件230之间的小的空间中。
66.多种材料可用于衬垫部件230，包括在受压缩之后恢复至初始形状的各种聚合物泡沫材料。用于衬垫部件230的合适的聚合物泡沫材料的示例包括聚氨酯、乙烯醋酸乙烯酯、聚酯、聚丙烯和聚乙烯泡沫。此外，可以使用热塑性或热固性聚合物泡沫材料。在缓冲元件200的一些配置中，衬垫部件230可以由具有变化密度的聚合物泡沫材料形成，或者可以使用固体聚合物或橡胶材料。流体填充室也可以被用作衬垫部件230。并且，不同的衬垫部件230可以由不同的材料形成，或者可以由具有不同密度的类似材料形成。
67.形成衬垫部件230的可压缩聚合物泡沫材料可以衰减压缩或以其它方式接触缓冲
元件200的冲击力，进而保护天线240。当被并入例如鞋类物品或另一种服装物品中时，衬垫部件230的聚合物泡沫材料可以压缩以保护穿用者不与其它人、装备或地面接触。因此，缓冲元件200可以用来为人的部位或储存在空间248中的部件(例如，天线240)提供缓冲或保护。
68.除了衰减冲击力之外，缓冲元件200具有同时提供透气性、柔性、相对低的总质量中的一种或更多种的优点。当被并入鞋类物品(例如鞋10)中时，穿用者可能出汗并产生过多的热。通过利用用于材料层210和220的可渗透纺织品且还在相邻的衬垫部件230之间形成间隙，用于使空气进入鞋10和用于使湿气离开鞋10的区域可以穿过缓冲元件200形成。更具体地，空气和湿气可以穿过材料层210和220且在衬垫部件230之间穿过，以赋予鞋10的具有缓冲元件200的区域以透气性。此外，上文讨论的用于缓冲元件200的材料和结构可以赋予缓冲元件200以柔性和低的总质量。因此，缓冲元件200可以同时向服装物品提供冲击力衰减、透气性、柔性、相对低的总质量。
69.附加说明
70.如本文所使用的，术语“存储器”是指能够暂时或永久地存储数据的机器可读介质，并且可以被视为包括但不限于，随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、缓冲存储器、闪速存储器、铁电ram(fram)和高速缓冲存储器。术语“机器可读介质”应视为包括能够存储指令的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库，或相关联的高速缓存和服务器)。术语“机器可读介质”还应被视为包括能够存储供机器执行的指令(例如，软件)的任何介质或多个介质的组合，使得指令在被机器的一个或更多个处理器执行时引起机器执行本文所述的任何一种或更多种方法。因此，“机器可读介质”是指单个存储装置或设备，以及包括多个存储装置或设备的“基于云的”存储系统或存储网络。相应地，术语“机器可读介质”应被理解为包括但不限于呈固态存储器、光学介质、磁性介质或其任何适当组合的形式的一个或更多个数据存储库。
71.在整个说明书中，多个实例可以实现被描述为单个实例的部件、操作或结构。尽管一个或更多个方法的单个操作被图示和描述为单独的操作，但是各个操作中的一个或更多个可以同时执行，并且不要求这些操作以所示的顺序执行。在示例性配置中以独立部件呈现的结构和功能可以以组合的结构或部件实现。类似地，以单个部件呈现的结构和功能可以以单独的部件实现。这些和其它的变化、修改、添加和改进落入本文主题的范围内。
72.某些实施方案在本文中被描述为包括逻辑或者多个部件、模块或机构。模块可以构成软件模块(例如，体现在机器可读介质上或者传输信号中的代码)或者硬件模块。“硬件模块”是能够执行某些操作的有形单元，并且可以以某种物理方式被配置或布置。在各种示例性实施方案中，一个或更多个计算机系统(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更多个硬件模块(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)配置为操作来执行如本文所述的某些操作的硬件模块。
73.在一些实施方案中，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，硬件模块可以包括被永久配置为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，比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以执行某些操作的可编程逻辑或电路。例如，硬件模块可以包括包含在通用处理器或其
它可编程处理器内的软件。应理解的是，在专用和永久配置的电路中或者在临时配置的电路中(例如由软件配置的)，机械地实现硬件模块的决定可以由成本和时间考虑因素来驱动。
74.因此，短语“硬件模块”应被理解为包含有形实体，即在物理上构造成、永久配置成(例如，硬连线的)或临时配置成(例如，编程的)以特定方式操作或者执行本文所描述的某些操作的实体。如本文所使用的，“硬件实现模块”是指硬件模块。考虑到其中硬件模块被临时配置(例如，编程)的实施方案，每个硬件模块不需要在任何一个实例被适时配置或实例化。例如，在硬件模块包括由软件配置的通用处理器以变成专用处理器的情况下，通用处理器可以在不同的时间分别配置为不同的专用处理器(例如，包括不同的硬件模块)。软件可以使例如处理器相应地配置成在某一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。
75.硬件模块可以将信息提供到其它硬件模块和从其接收信息。因此，所描述的硬件模块可以被认为是通信耦合的。在多个硬件模块同时存在的情况下，可以通过在两个或更多个硬件模块之间或之中的信号传输(例如，通过适当的电路和总线)来实现通信。在其中多个硬件模块在不同时间被配置或实例化的实施方案中，这些硬件模块之间的通信可以例如通过存储和检索多个硬件模块可访问的存储结构中的信息来实现。例如，一个硬件模块可以执行操作并且将该操作的输出存储在其通信耦合的存储设备中。然后，另外的硬件模块可以稍后访问存储设备以检索和处理所存储的输出。硬件模块还可以启动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。
76.本文描述的示例性方法的各种操作可以至少部分地由临时配置为(例如，由软件)或永久配置为执行相关操作的一个或更多个处理器来执行。无论是临时配置还是永久配置，这样的处理器都可以构成操作用于执行本文描述的一个或更多个操作或功能的处理器实现模块。如本文所使用的“处理器实现模块”是指使用一个或更多个处理器实现的硬件模块。
77.类似地，本文所描述的方法可以是至少部分地处理器实现的，处理器是硬件的示例。例如，该方法的至少一些操作可以由一个或更多个处理器或处理器实现模块来执行。此外，一个或更多个处理器还可以操作以支持在“云计算”环境中执行相关操作，或者作为“软件即服务”(saas)来执行。例如，至少一些操作可以由一组计算机(以包括处理器的机器作为示例)执行，其中这些操作可经由网络(例如，因特网)并且经由一个或更多个适当的接口(例如，应用程序接口(api))访问。
78.某些操作的执行可以分布在一个或更多个处理器中，不仅存在于单个机器中，而且部署在多个机器上。在一些示例性实施方案中，一个或更多个处理器或处理器实现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场内)。在其它示例性实施方案中，一个或更多个处理器或处理器实现模块可以跨越多个地理位置分布。
79.本说明书的一些部分是以对作为位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的形式来给出的。这些算法或符号表示是由数据处理领域的普通技术人员用来向本领域其它技术人员传递他们的工作的实质的技术的示例。如本文所使用的，“算法”是导致期望结果的操作或类似处理的自相一致的序列。在这种情况下，算法和操作涉及物理量的物理操作。典型地但不一定地，这样的量可以
采取能够被机器存储、访问、传输、组合、比较或以其它方式操纵的电信号、磁信号或光信号的形式。有时方便地，主要出于公共使用的原因，使用诸如“数据”、“内容”、“位”、“值”、“元素”、“符号”、“字符”“术语”、“数字”、“数字符号”等等词语来提及这样的信号。但是，这些词语只是方便的标签，并且要与合适的物理量相关联。
80.除非另外特别指出，否则本文中使用诸如“处理”、“计算(computing)”、“计算(calculating)”、“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，该动作或过程操纵或传输在一个或更多个存储器(例如，易失性存储器、非易失性存储器或其任何适当的组合)、寄存器或接收、存储、传输或显示信息的其它机器部件内的表示为物理(例如，电子、磁的或光学的)量的数据。此外，除非另有特别说明，否则在此使用的术语“一个(a)”或“一个(an)”，如在专利文献中常见的那样，包括一个或一个以上的实例。最后，如本文所使用的，连词“或”是指非排他性的“或”，除非另有特别说明。
81.除非另作说明，或以其它方式从下文清楚表明，在此使用的方向性术语，如向后、向前、顶部、底部、向内、向下、向上等，指的是相对于鞋10本身的方向。鞋10在图1中被示出为大体上水平地布置，如同其被穿用者穿用时将被定位在水平表面上一样。然而，应理解，鞋10无需被限制成这种定向。因此，在图1的图示的实施方案中，向后是指朝向鞋跟部分32，也就是说，朝向如图1所示的左侧。自然地，向前是指朝向鞋前部部分28，也就是说，朝向如图1所示的右侧，而向下是朝向如图1所示的页面的底部。顶部是指朝向如图1所示的页面的顶部的元件，而底部是指朝向如图1所示的页面的底面的元件。向内是朝向鞋10的中心，而向外是朝向鞋10的外围边缘。
82.示例
83.提供以下示例实施方案而不限制本文的公开内容。
84.在示例1中，鞋类物品可以包括：鞋面；以及鞋底组件，其连接到所述鞋面以形成用于人脚的容置部，所述鞋底组件可以包括：垫，其包括形成外壳的外壁；设置在所述外壳内的天线；和连接到所述天线的微芯片。
85.在示例2中，根据示例1所述的鞋类物品可选地还包括包含近场通信设备的天线和微芯片。
86.在示例3中，根据示例1和2中的任一项或更多项所述的鞋类物品可选地还包括可包含填充有气体的可充气的囊的垫。
87.在示例4中，根据示例1
‑
3中的任一项或更多项所述的鞋类物品可选地还包括可以包含在焊接区域处联接的至少两个层压件层片的垫。
88.在示例5中，根据示例1
‑
4中的任一项或更多项所述的鞋类物品可选地还包括可布置在所述焊接区域中的天线。
89.在示例6中，根据示例1
‑
5中的任一项或更多项所述的鞋类物品可选地还包括可封装所述天线和所述微芯片的焊接区域。
90.在示例7中，根据示例1
‑
6中的任一项或更多项所述的鞋类物品可选地还包括可位于所述鞋类物品的足弓部分中的焊接区域。
91.在示例8中，根据示例1
‑
7中的任一项或更多项所述的鞋类物品可选地还包括：可以联接以形成可充气的囊的两个层压件层片；以及可以设置在所述可充气的囊中的天线。
92.在示例9中，根据示例1
‑
8中的任一项或更多项所述的鞋类物品可选地还包括可以
包含连接所述两个层片的多根拉伸纤维的可充气的囊，并且所述天线与所述拉伸纤维交织。
93.在示例10中，根据示例1
‑
9中的任一项或更多项所述的鞋类物品可选地还包括可以布置在连接所述多根拉伸纤维的织物层内的天线。
94.在示例11中，根据示例1
‑
10中的任一项或更多项的鞋类物品可选地还包括包含在焊接位置处联接的四个层压件层片的垫，并且所述天线设置在所述囊的相邻的层片之间。
95.在示例12中，根据示例1
‑
11中的任一项或更多项所述的鞋类物品可选地还包括可以缠绕在连接所述外壁的部分的拉伸构件之间的天线。
96.在示例13中，根据示例1
‑
12中的任一项或更多项所述的鞋类物品可选地还包括可包含鞋前部部分、鞋中部部分和鞋跟部分的垫。
97.在示例14中，根据示例1
‑
13中的任一项或更多项所述的鞋类物品可选地还包括可以直接印刷到所述垫的表面上的天线。
98.在示例15中，一种系统，包括权利要求1
‑
14中任一项或更多项所述的鞋类物品和可配置为与天线无线通信的外部询问设备。
99.在示例16中，一种制造鞋类物品的方法，所述方法可包括：将电子通信装置定位在两个聚合物层压件层片之间；加热所述两个聚合物层压件层片以形成焊接区域和垫区域，其中所述电子通信设备被封装在所述两个聚合物层压件层片之间；用气体使所述垫区域充气；以及密封所述垫区域。
100.在示例17中，根据示例16所述的制造方法可选地还包括可包含所述电子通信设备的焊接区域。
101.在示例18中，根据示例16和17中的任一项或更多项所述的制造方法可选地还包括可包含所述电子通信设备的垫区域。
102.在示例19中，根据示例16
‑
18中的任一项或更多项所述的制造方法可选地还包括：在所述两个聚合物层压件层片之间设置拉伸纤维组件；以及将所述电子通信设备的天线交织在所述拉伸纤维组件的纤维内。
103.在示例20中，根据示例16
‑
19中的任一项或更多项所述的制造方法可选地还包括将所述电子通信设备的所述天线交织在连接所述纤维的织物层内。
104.在示例21中，根据示例16
‑
20中的任一项或更多项所述的制造方法可选地还包括将所述电子通信设备封装在两个另外的聚合物层压件层之间。
105.在示例22中，根据示例16
‑
21中的任一项或更多项所述的制造方法可选地还包括在焊接之前将所述电子通信设备的天线直接印刷到所述聚合物层压件层片中的一个上。