[发明专利]脚供电的鞋嵌入式传感器收发器

说明书

相关申请

本申请与2008年10月8日提交的题为“脚供电的鞋嵌入式传感器收发器(Foot-Powered Footwear-Embedded Sensor-Transceiver)”的美国临时专利申请S/N 61/103,756相关，且根据35U.S.C.§119要求其优先权，该申请的全部内容通过引用结合于此。

本申请与2006年11月17日提交的题为“混合式薄膜电池(Hybrid Thin-Film Battery)”的美国专利申请S/N 11/561,277、2007年3月16日提交的题为“金属膜封装(Metal Film Encapsulation)”的美国专利申请S/N 11/687,032、2007年5月14日提交的题为“集成电路或电路板上的薄膜电池及其方法(Thin Film Battery on an Integrated Circuit or Circuit Board and Method Thereof)”的美国专利申请S/N 11/748,471、2008年8月11日提交的题为“具有用于电磁能收集的组成采集器表面的能量装置及其方法(Energy Device with Integral Collector Surface for Electromagnetic Energy Harvesting and Method Thereof)”的美国专利申请S/N 61/087,927、以及2008年9月12日提交的题为“具有用于电磁能收集的组成采集器表面的能量装置及其方法(Energy Device with Integral Collector Surface for Electromagnetic Energy Harvesting and Method Thereof)”的美国专利申请S/N 61/096,415相关，它们各自的全部内容通过引用结合于此。

技术领域及背景技术

本发明涉及一种用于交换数据的装置、方法和系统。更具体地，本发明涉及鞋嵌入式装置，其可通过从步行或跑步的行人对鞋的使用中收集能量来供电，且所述能量可被存储和/或被转换成用于传输信息的通信信号。

随着电子装置变得更小且更耐用，已进步到将电气装置集成到能够穿在人体上的衣服或其它附件中。这种应用的一些示例包括：包含发光二极管的鞋、滑雪橇和滑雪板靴子加热装置、具有用于电话机或MP3播放器的控制面板的夹克、以及包含持续心率监控装置的衣服。

现有技术要求电子装置具有用于操作的能源。该能源典型为电池，其可嵌入到电子装置内并配置成单次使用、配置成可更换、或配置成可再充电。这些现有选项均有缺点，因为一旦电池被放电或被破坏，该嵌入的电池可使相关联电子装置不再有用，可更换电池要求附加空间和材料以支持电池，且外部可再充电电池要求附加材料以用于连接插头和电池充电器。这些选项均不理想，因为消费者、尤其运动员往往需要更轻且没有附加电源线的装置和衣服。

因此，存在的要求为一种不包括大电池，且例如可以能够产生其自身的能量的可穿戴的电子装置。

某些运动竞赛要求严格的训练，其要求运动员跟踪特定统计数字以便达到最优成绩。举例而言，用于希望参加马拉松比赛的人的现有训练手册强烈推荐受训人员至少记录他们训练时的心率、步伐、所取的路线、距离、时间、以及天气条件。通过这种记录，马拉松受训人员可保持集中于达到已为他们设定的基准以便确保他们实现其目标比赛速度。

因此，存在的要求为在针对诸如马拉松的竞赛进行训练时获得相关于其身体性能的所有可能数据片断。

用于军事人员的情况下，监控地点、物理条件、地面条件、以及天气条件以确保在本国和国外的军队的安全是重要的。军事人员需要在极少或没有事先注意的情况下能够得到的所有与其周围环境有关的信息。

因此，存在的要求为使与军事操作相关的所有数据可在任何时候易于存取。

发明内容

行人在他或她每次行走、慢跑、或跑步时向例如鞋施加能量，其呈现通过将能量收集装置结合到例如鞋中来利用所消耗能量的一小部分的机会。取决于应用，所收集的能量可即时被使用，或者存储在诸如电池的组件中并在定义的时间间隔使用或者由远程装置请求时使用。

本发明的某些示例性实施例的一个目的在于，使用诸如压电机构的能量收集器以收集来自穿鞋行人的脚步的能量并将该能量用于对诸如电池的装置进行充电，该装置被设置成为，例如，鞋的一个完整和/或不可分部分。