优先权声明
本申请要求于2015年5月29日提交的序列号为62/168,487的美国临时专利申请以及于2015年5月29日提交的序列号为62/168,509的美国临时专利申请和2015年5月29日提交的序列号为62/168,535的美国临时专利申请的优先权利益，其各自的优先权利益在此被要求保护并通过引用以其整体并入本文。
本文公开的主题大体上涉及具有动能发电机的可穿戴物品。
背景
移动和可穿戴电子设备通常将紧凑型电子组件与自包含的非易失性电源相结合。诸如电池、超级电容器等电源可以为传感器、控制器、通信等提供电力。去往和来自电子设备的数据可以通过各种形式的有线和无线通信来传输。
附图简述
在附图中的图中通过示例而非限制的方式示出了一些实施例。
图1a和图1b是在示例实施例中的可穿戴物品的剖面描绘和可穿戴物品的电子组件的电路框图。
图2是在示例实施例中的可以在可穿戴物品中实现的电子元件的电路框图。
图3是在示例实施例中的压电发电机的电压输出和存储在输出存储电容器中的能量的量随时间变化的曲线图300。
图4是在示例实施例中的电路框图的功率组件的实施方式的电路示意图。
图5是在示例实施例中的用于在可穿戴物品的使用者在穿戴可穿戴物品的同时跨步时从可穿戴物品传输数据的流程图。
图6a-6c是在示例实施例中的压电发电机相对于可穿戴物品的底部轮廓的布局的示例。
图7是在示例实施例中的被配置为确定和传输指示可穿戴物品的物理状态的数据的可穿戴物品的电路框图。
图8是示出了在示例实施例中的压电发电机的电压分布输出随时间的变化的电压图。
图9a-9c描绘了在示例实施例中的根据常规步伐或脚步弯曲的可穿戴物品的示例。
图10是在示例实施例中的用于生成和传输可穿戴物品的物理状态的指示的流程图。
图11是在示例实施例中的被配置为允许通过弯曲或以其他方式操纵可穿戴物品来将电子数据编程到可穿戴物品的可穿戴物品的电路框图。
图12是在示例实施例中的用于机械地操纵可穿戴物品以将数据存储在电子数据储存块中的装置的图示。
图13是示出在示例实施例中的将来自压电发电机的电压输出转换为电子数据的电压图。
图14是在示例实施例中的用于通过机械地操纵可穿戴物品将电子数据传递给可穿戴物品的流程图。
详细描述
示例方法和系统涉及具有动能发电机的可穿戴物品。示例只是代表可能的变型。除非另有明确说明，否则组件和功能是可选的并且可被组合或细分，并且操作可以在顺序上改变或者被组合或细分。在以下描述中，为了说明的目的，阐述了许多具体细节以提供对示例实施例的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员来说将明显的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本主题。
已经开发了一种可穿戴物品，其在保持自包含且不依赖于与能量或数据的外部源的物理连接时提供对电子数据的收集和/或传输。在各种示例中，可穿戴物品是鞋类物品，其包括用于辅助能量收集的动能发电机，诸如运动发电机或压电发电机，以这样的方式来避免对非易失性能量储存设备的需要。动能发电机基于脚或腿的运动向诸如电容器的易失性能量储存设备提供功率突发(burst)。当足够的能量可用时，电子设备可以从传感器收集数据和/或通过无线链路传输数据。
可穿戴物品可以允许并且不排除包括诸如非易失性能量储存设备和/或物理链路的组件。然而，使用动能发电机和易失性能量储存设备可以提供自包含的且不依赖于插入电源或者以其他方式故意再充电的可穿戴物品。此外，物理端口的缺乏可能降低物品对静电放电和水损害的敏感性。
图1a和图1b是在示例实施例中的可穿戴物品100的剖面描绘和可穿戴物品100的电子组件的电路框图102。如所示，可穿戴物品100是鞋类物品。然而，应当理解，尽管本文所描述的原理具体参照可穿戴物品100，但是本文所述的原理可以应用于任何合适的可穿戴物品，诸如服装物品，包括但不限于衬衫、裤子、袜子、帽子等。
可穿戴物品100包括被设计成与诸如地面或地板的表面接触的鞋外底104、被构造为安置人脚的鞋内底106、被构造为包围人脚的鞋面部分108以及被构造为便于通过鞋带112将可穿戴物品100固定到人脚的鞋舌110。应当认识到，这是对传统可穿戴物品100的简化描述，并且各种可穿戴物品100可以包括各种组件或特征中的任何一种。此外，某些可穿戴物品100可不包含所有这些特征，或者可以包括其它样式的这些特征(例如，凉鞋可以包含鞋外底104和重新构造的鞋面部分106，而没有鞋内底106、鞋舌110和鞋带112)。设想的是，本文公开的原理将适用于并适合于一系列可穿戴物品100中的任何一种。
可穿戴物品100还包括耦合到电子电路116和天线118的压电发电机114。电子电路116可包括一个或更多个电路板或其他合适的基板或者位于一个或更多个电路板或其他合适的基板上。如所示，压电发电机114和电子电路116被安置、固定或以其他方式定位在鞋外底104内。在各种示例中，鞋外底104围绕压电发电机114和电子电路116形成密封，该密封完全或基本上防水，并且另外被配置为保护压电发电机114和电子电路116免受可能趋向于损坏或干扰压电发电机114和电子电路116的操作的环境条件。在替代示例中，压电发电机114和电子电路116可以位于可穿戴物品100上的任何合适的位置中。
如所示，天线118电耦合到电路板116并位于鞋舌112内。虽然鞋舌112可以为天线118提供重要位置，但是天线118可以位于可穿戴物品100上的任何位置，这将便于天线118与远离可穿戴物品的辅助天线位置进行无线通信。因此，例如，天线118可以酌情被定位在鞋面部分108的不同部分中或鞋外底104或鞋内底106中。
具体参考电路框图102，电子电路116包括电源管理电路120、电源管理储存电容器122、输出储存电容器124、无线收发器126、控制器128和电子数据储存器130。
电源管理电路120耦合在压电发电机114上(注意，为了简单起见，如电路框图102所示的压电发电机114表示与被包括在可穿戴物品100中的一样多的压电发电机)。在示例中，电源管理电路120包括电源管理集成电路和整流器。电源管理电路120控制由压电发电机114产生的电力的流动、方向和大小。
电源管理电路120耦合至电源管理储存电容器122。电源管理储存电容器122被设定尺寸并被指定为在或基于由电源管理电路120输出的电压电平进行充电。电源管理储存电容器122被耦合到输出储存电容器124。输出储存电容器124具有比电源管理储存电容器122更低的电压额定值，并且通过来自电源管理储存电容器122的电荷转移或泄漏而以各种方式充电。因此，输出储存电容器124提供从压电发电机114、电源管理电路120和电源管理储存电容器122的电压电平的电压降低。
输出储存电容器124耦合到无线收发器126和控制器128。在示例中，无线收发器124被配置为没有传输功能的接收器。可替代地，无线收发器124可以被配置为传输和接收。无线收发器124被配置为根据一个或更多个无线模式进行通信。在示例中，无线模式是蓝牙低功耗(ble)标准或者涉及蓝牙低功耗(ble)标准。在示例中，ble标准在蓝牙核心规范版本4.1(2013年12月)中规定。
图2是在示例实施例中的可以在可穿戴物品100中实现的电子部件的电路框图200。电路框图200包括电路框图102的组件以及替代和可选组件。因此，电路框图200可以描述包括除了电路框图102的组件之外或替代的组件的电路块。
电路框图200包括动能发电机块202、易失性能量储存块204、无线传输块206、电子数据储存块208、可选控制器210和可选传感器块212。在各种示例中，电路框图200可以被应用于任何合适的可穿戴物品以及电子系统200的组件适合于其已被应用在其中的特定环境。
如所示，动能发电机块202可选地包括压电发电机114。在各种示例中，动能发电机块202可以另外或可替代地包括运动发电机以及本领域中已知的或者可被开发的各种动能发电机中的任何其他动能发电机。在这样的示例中，压电发电机114可以由可穿戴物品100中的运动发电机代替或补充。运动发电机将不一定像压电发电机114那样放置在鞋外底104中，而是可以适当地被定位在可穿戴物品100上的任何位置。
动能发电机块202基于物理运动产生电压和电流。在压电发电机114的情况下，电压和电流基于由可穿戴物品100的弯曲而引起的压电发电机114的弯曲而产生。因此，在压电发电机114如所示地被定位在鞋外底104中的情况下，当鞋外底104例如由于可穿戴物品的穿戴者迈出一步时，压电发电机114也弯曲，导致感应电压和电流。应当认识到，如果除了压电发电机114之外或者代替压电发电机114而并入运动发电机，那么所产生的电压和电流在主要部分上可以不基于可穿戴物品100的弯曲，而是基于可穿戴物品100相对于参考点诸如地球的重力的运动。例如，这样的运动可以基于穿戴者的脚和腿在步行或跑步期间的关于鞋类物品的运动或穿戴者的臂的关于衬衫、腕带等的摆动。
易失性能量储存块204包括易失性能量储存组件(如电容器)，并且位于电路板116上。如本领域所理解的，易失性能量储存块204被配置为在相对短的时间段内存储能量。因此，例如，虽然易失性能量储存块204可以在约为几毫秒或秒的时间段内存储能量，但是易失性能量储存块204与电池、超级电容器等相比可以不存储以在几小时、几天或更长时间内恢复的形式的能量。在某些实施例中，易失性能量储存块204可以包括输出储存电容器124以及输入储存电容器122。
无线传输块206包括可用于传输存储在电子数据储存块208中的数据的部件。无线传输块206可以包括天线118和无线收发器126。在这样的示例和其他示例中，无线传输块206可以是或者可以可选地用作无线收发器块，其被配置为传输和接收以无线信号的数据。可替代地，无线传输块206可以仅包括无线传输电路，并且可以不被配置为接收无线信号。
无线传输块206可以利用任何合适的无线传输或收发器系统，其包括可基于易失性能量储存块204的存储和输出供电的近场通信(nfc)、射频识别(rfid)技术等。无线传输块206可以利用或包括电路板116，该电路板116可以是或者可以包括专用基板或“标签”，在其上用于定位无线传输块206的组件，诸如本领域已知的rfid标签。
在各种示例中，电子数据储存块208是电子数据储存器130或包括电子数据储存器130。在某些示例中，电子数据储存块208是非易失性的可写电子数据储存器，诸如电可擦除可编程只读存储器(eeprom)(诸如闪存)，或本领域已知的任何其他合适的非易失性电子数据储存器。然而，应当理解的是，在各种附加或可选示例中，电子数据储存块208可以是或可以包括易失性电子数据储存器(诸如随机存取存储器(ram))或本领域已知的其他合适的易失性电子数据储存器。
电子数据储存块208包括与可穿戴物品100、可穿戴物品的所有者、可穿戴物品100的制造商或可与各种情况相关的任何其他信息中的一些或全部相关的电子数据。在各种示例中，信息包括可穿戴物品100的牌子、型号和唯一标识符(例如序列号)、可穿戴物品的所有者或原始购买者的名称或其他标识符、与可穿戴物品100的制造商有关的专有信息，其包括与可穿戴物品100的制造的地点、日期和情况、可穿戴物品100的购买地点、日期和情况、可穿戴物品100的所有者或原始购买者的购买历史记录有关的信息(包括除了可穿戴物品100之外的项、当前日期和时间等等)。另外的信息可以随时间被添加到电子数据储存块208，包括计步器和时钟。附加信息可以被存储在如本文所公开的或者可以是适当的或期望的电子数据储存块208中。
在示例中，电子数据储存块208被配置为存储16位当前日期、18位当前时间、将由可穿戴物品100进行的或在可穿戴物品100中进行的累积的步伐的计数器存储在二十二(22)位储存器中，以及将可穿戴物品100或可穿戴物品100的购买者或使用者的唯一标识号存储在三十(30)位储存器中，总共八十六(86)位。在示例中，电子数据储存块208仅仅或基本上仅足够大以存储可能需要存储所需信息的八十六(86)位或任何数量的位。可替代地，电子数据储存块208可以包含足够的电子数据储存器，以存储例如关于何时迈各个步伐的时间戳记的数据。
专用控制器210可选地被包括以为电路框图200的部件提供专用控制功能。控制器210可以是或者可以包括控制器128。控制器210从电路图200的各个块获得输入，并控制如本文所公开的各个块的操作。在各种示例中，包括无线传输块206和电子数据储存块208的各个块的控制电路可以避免单独的控制器210的需要或效用。在这样的情况下，各个块可以在不使用中央控制器210的情况下适当地在个体的基础上执行本文公开的功能和操作。可替代地，控制器210可以被理解为电路框图200的所有控制功能的合并，包括来自专用控制器的控制功能以及各个块的本地控制功能。
可选的传感器块212包括可用于记录可穿戴物品100的操作或使用数据的传感器。在示例中，传感器块212包括加速度计。加速度计将指示可穿戴物品的加速度的数据输出到控制器210。控制器210可以以各种方式将加速度计输出转换成指示可穿戴物品的穿戴者已进行的步数的数据，并且将数据存储在电子数据储存块208中或者可以将原始加速度计输出数据存储在电子数据储存块208中。然后，可以根据需要由电子数据储存块208输出步伐和/或加速度计数据，例如以用于经由无线传输块204传输给接收器。
在各种示例中，传感器块212可以包括代替加速度计或除了加速度计之外的一个或更多个附加传感器。这样的附加传感器可以包括陀螺仪、湿度传感器、磁力计、光传感器、压力传感器、剪力传感器和汗液传感器以及其他合适的传感器中的一些或全部。与加速度计示例一样，从各个传感器输出的数据可以以各种方式由控制器210解译，并且与解译相关的数据或信息被存储在电子数据储存块208中，或者来自各个传感器的原始数据可被存储在电子数据储存块208中。
图3是在示例实施例中的压电发电机114的电压输出302和在输出储存电容器124中的存储的能量304的量随时间变化的曲线图300。尽管相对于可穿戴物品100的所述组件具体描述了曲线图300，但是应当理解的是，曲线图300和构成曲线图300的基础的原理通常可以被应用于动能发电机块202和易失性能量储存块204。该曲线图被提取以说明可穿戴物品100的使用原理，并且电压302和所存储的能量304的曲线的精确形态可根据可穿戴物品100的各种使用环境以及可穿戴物品100的组件的特定实施方式中的任一种而改变。
当压电发电机114被弯曲时，例如当可穿戴物品100被穿戴并且穿戴者正在行走、跑步或以其他方式跨步或迈步时，由压电发电机114生成电压响应，并且电压输出302被传输到电源管理电路120并且最终传输到输出储存电容器124。在电压输出302反映标准跨步动作的情况下，电压输出302包括关于每一步的上升308、峰310和下降312回到基线314。根据由电源管理电路120和电源管理储存电容器122引入的滞后，电压输出302最终导致递送到并存储在输出储存电容器124中的能量。
与电压输出302不同，在输出电压电容器124上存储的能量304基本上被保持。虽然一些能量可能随时间从输出电压电容器124泄漏，但是在一秒或几秒的时段内，泄漏的能量可能对于该说明性示例的目的而言是最小的或者实际上可忽略。因此，在电压输出302随着每一步而增加和降低时，存储的能量304趋于随着时间的推移与随时间产生的电压量成比例地增加。
在输出储存电容器124中的存储的能量304可以被用于与电路框图102、200的组件有关的各种目的。存储的能量304可用于操作控制器128、210和传感器块212连同其他组件。当存储的能量304被用于这样的目的时，存储的能量304可以关于用于操作利用电力的组件的能量而随着时间减少。
无线收发器126类似地从输出储存电容器124汲取电力。然而，无线收发器126可能需要比电路框图102、200的其他组件所利用的能量大得多的能量，以便以合适或期望的信号强度传输数据。与无线收发器126所需的能量对应的能量存储阈值316可以被预先确定和设置。
在存储的能量304超过阈值316时，输出储存电容器124被放电318，以暂时且离散地为无线收发器126供电。因此，无线收发器126广告或“突发传输(bursts)”被存储在电子数据储存器130中的数据。在各种示例中，每个广告突发不同地持续预定的时间或持续足以传输由控制器128指定的数据的时间量。作为广告，无线收发器126不向特定目的地传输数据，而是传输数据使得数据可以由无线收发器126的通信范围内的任何合适的接收器接收。
如所示的具有多个峰310的电压输出302可以表示单个步伐，在仅有一个压电发电机或者在单个步伐的过程中对多个压电发电机114的单独致动的示例中，一个步伐对应于一个峰310。因此，当位于可穿戴物品100的前部的压电发电机114在步伐的开始时鞋跟抬离地面时弯曲时，然后当在步伐的完成时穿戴者的鞋跟撞击地面时致动可穿戴物品100的后部的压电发电机时，可以在单个步伐的过程中生成所示的示例电压输出302。
如本文所公开的，各个无线突发可以包括各种类型的数据。在各种示例中，每个突发包括鞋类物品的标识符。在某些示例中，每个突发仅包括鞋类物品的标识符。在其他示例中，每个突发包括物品的标识符以及与可穿戴物品100、可穿戴物品100的所有者或最初购买者、可穿戴物品100的制造商等有关的任何或全部数据。
无线突发还可以包括基于传感器块212(如果被包括的话)的输出的数据。因此，在传感器块212是加速度计或包括加速度计的示例中，控制器128、210基于其对来自加速度计的输出的解译来记录对应于可穿戴物品100的穿戴者所进行的步伐的加速度分布，并且针对每一步，递增存储在电子数据储存器130中的计步器。在这样的示例中，一些或全部无线突发包括计步器值。
控制器210还可以基于电压输出302的特性来识别步伐。在示例中，可以知道电压输出302的特性对应于步伐，诸如峰值电压310和上升308和下降312。例如，如果峰值电压310达到或超过预定的步伐阈值电压，则可以识别出步伐。通过另外的示例，如果峰值电压310达到或超过预定的步伐阈值电压并且上升308和下降312中的至少一个在特定的持续时间窗内，例如由于上升308或下降312既不太快也不太慢以致于无法由步伐或脚步所引起，那么可以识别出步伐。电压输出302的指示步伐的特性可以高度依赖于可穿戴物品100的特性(诸如可穿戴物品100的总体硬度)，以及电压输出302的可被解译为步伐的特定特性可针对给定的可穿戴物品100单独地且分别地被确定。
在各种示例中，无线突发不管用于接收无线信号的另一天线的存在。在这些示例中，当满足能量存储阈值316时发生无线突发。如果在无线突发时接收天线在天线118的范围内，则可以接收并利用被包括在无线突发中的信息。如果接收天线不在天线118的范围内，则来自天线118的传输可能会丢失或未被使用。
图4是在示例实施例中的电路框图102的功率组件的实现的电路示意图400。具体而言，电路示意图提供了电路框图的压电发电机114、电源管理电路120、电源管理储存电容器122和输出储存电容器124的示例实施例。
在所示的示例中，压电发电机114被耦合到能量收集器404的压电输入端子402。在所示的示例中，能量收集器是凌特公司的ltc3588-1能量收集器，尽管强调的是，任何合适的组件不管是现成的还是定制设计都可以代替或除关于该示例实施例所示的特定能量收集器之外被使用。
电源管理储存电容器块122的电容器406、408被耦合到能量收集器404的电压输入端子410。电容器406、408选自具有不同电特性的两种不同类型的电容器，一起且并联地被包括的这两种电容器可以在可由压电发电机114产生的各种电压上提供期望的电源管理储存电容。具体地，在示例实施例中，电容器包括两个钽电容器406和两个陶瓷电容器408，每个钽电容器406具有十(10)微法拉的电容和二十(20)伏的电压额定值，每个陶瓷电容器408具有四十七(47)微法拉的电容和二十五(25)伏的电压额定值。然而，注意并强调的是，电源管理储存电容器块122可以通常基于电源管理电路120和可穿戴物品100的实施情况来适当地利用任何一个或更多个电容器。
图5是在示例实施例中的用于在可穿戴物品100的使用者在穿戴可穿戴物品100的同时跨步时从可穿戴物品100传输数据的流程图500。尽管相对于穿戴可穿戴物品100具体描述了流程图500，但是应当理解的是，穿戴可穿戴物品100的使用可以替换为对可穿戴物品100的手动操纵以产生相同或类似的效果。此外，使用者不一定是人，而可以是可穿或以其他方式操纵可穿戴物品100的任何动物或机器。此外，虽然关于压电发电机114描述了流程图，但是应当理解，所描述的原理一般可以应用于动能发电机块202以及可代替压电发电机114或除压电发电机114之外被利用的任何其它动能发电机。
在502，电源管理电路120等待接收来自一个或更多个压电发电机114的输入。
在504，压电发电机114的弯曲诱导来自压电发电机114的电压输出302，其由电源管理电路120接收。电压输出302与步伐的性质相应并且与步伐的性质相关，因为如果步伐相对快的话，则上升308和下降312可能相对较短，同时峰值310可能相对较高，而如果步伐相对慢的话，那么上升308和下降312可能相对较长，同时峰值310可能相对较低。
在506，电源管理电路120基于通过使压电发电机114弯曲而产生的电压和由此产生电流来接收由压电发电机114产生的能量。电源管理电路120可选地偏移电压或以其他方式转换从压电发电机114接收的能量，并且将能量存储在输出储存电容器124中，包括通过将来自压电发电机114的能量添加到已经存储在输出储存电容器124中的能量。
在508，控制器128可选地确定是否发生了跨步。控制器128可以例如基于超过预定阈值的峰值电压310和/或根据可能倾向于指示由压电发电机114产生的能量是源于脚步的任何条件来确定已经发生了跨步。另外或可替代地，来自传感器块212(例如来自加速度计)的传感器数据可以补充或替代在识别步伐时对由压电发电机所产生的能量的分析。
在510，如果控制器128确定已发生跨步，则控制器128使电子数据储存器130和/或电子数据储存块208中的计步器递增。
在512，控制器128确定存储在输出储存电容器124中的能量是否等于或超过能量存储阈值316。如所示，对存储在输出储存电容器124中的能量的量的确定至少部分地基于从电源管理电路120接收能量。然而，在各种示例中，对存储在输出储存电容器124中的能量的量的确定可以是连续的、周期性的或以其他方式发生，不一定关于或取决于接收或已接收来自电源管理电路120的能量的离散发生。如果存储在输出储存电容器124中的能量不等于或超过能量存储阈值316，则流程图500返回到502。如果是，满足阈值316，则流程图500进行到514。
在514，控制器128使无线收发器126从输出储存电容器124汲取能量并且从电子数据储存器130和/或电子数据储存块208传输数据。在各种示例中，无线收发器126利用每个突发传输存储在电子数据储存器130和/或电子数据储存块208中的所有数据。可替代地，控制器选择性地突发传输存储在电子数据储存器130中的数据。在各种示例中，无线收发器126将数据作为广告传送，而不管数据的任何预期接收者。
图6a-6c是在示例实施例中的压电发电机114相对于可穿戴物品100的底部轮廓600的布局的示例。为了清楚起见而呈现底部轮廓600，并且将理解的是，压电发电机114实际上将以本文所公开的方式被布置在可穿戴物品100内，例如，嵌入在鞋外底104和鞋内底106中的一个或更多个之内或之间。
在图6a中，压电发电机114被定位成跨可穿戴物品100的鞋前部区域602横向延伸，大致在人脚的大脚趾在穿戴可穿戴物品100时安置的位置处。鞋前部区域602可以趋向于平均包括在跨步或踏步期间可穿戴物品100的最大量的纵向弯曲的任何区域。通过跨鞋前部区域602横向地延伸压电发电机114，压电发电机114的弯曲以及由此由压电发电机114产生的功率相对于将压电发电机114定位在可穿戴物品100上的其它位置可被最大化。
图6b示出了代替图6a中的压电发电机114的布置或除此之外还可以实现的多个压电发电机114的配置。特别地，压电发电机114大致分散在底部轮廓600上。在这样的示例中，所得到的电压输出302可能不一定由明显的峰310和上升308和下降时间312组成，而是由在跨步过程中变化但是相对稳定的电压组成。
图6c示出了两个压电发电机114的配置，一个位于可穿戴物品100的前部的鞋前部区域602中的，另一个位于可穿戴物品100的后部的鞋跟区域604中。该配置可以首先通过在步伐开始时使鞋前部区域602弯曲并且在步伐完成时致动在鞋跟中的压电发电机114来生成曲线图300中所示的在易失性能量储存块204处所接收的电压输出302。注意并强调，曲线图300中示出的电压输出302可以从压电发电机114的其他配置生成，包括通过在仅具有一个压电发电机114或在单一跨步期间不一定都被致动的多个压电发电机114的可穿戴物品100中跨多个步伐。
图7是在示例实施例中的被配置为确定和传输指示可穿戴物品100的物理状态的数据的可穿戴物品100的电路框图700。电路框图700可以相对于关于图1a和图1b所示的组件连同本文公开的附加组件来实现。此外，可穿戴物品100的某些组件可以在这些组件不可用于电路框图700的实现的程序上被省略或者不被使用。在各种示例中，可穿戴物品100是如本文公开的鞋类物品，但是可以使用任何合适的可穿戴物品。此外，虽然关于作为特定可穿戴物品100或鞋类物品的组件描述了电路框图的组件，但是应当理解的是，系统可以包括不一定共同位于相同可穿戴物品100的各种组件。
电路框图700中示出的示例可以与其他示例(诸如电路框图200)结合使用并用于相同的可穿戴物品100。在这样的示例中，电路框图102的组件可以对应于电路框图200和700两者中的块。因此，例如，压电发电机114既可以向易失性能量储存块204提供功率以用于突发数据广告中，也可以向框图700中的电压传感器提供电压以用于确定可穿戴物品100的物理状态的变化。此外，关于电路框图700描述的特定组件可以在可穿戴物品100的其他示例中实现，无论是否在此示出。
电路框图700包括压电发电机702，诸如压电发电机114。压电发电机702可以被理解为是已知的或者可以被开发的任何合适的动能发电机，其响应于可穿戴物品的弯曲并且可以处于本文所公开的任何合适的取向，或者可以提供与可穿戴物品100的物理状态有关的信息。
电压传感器704耦合到压电发电机114并且被配置为感测压电发电机114的电压输出302。电压传感器704生成指示所感测的电压的电压传感器输出。电压传感器耦合到电子数据储存块706，如电子数据储存器130。电压传感器输出可以作为数据被存储在电子数据储存块706中。
控制器块708可选地包括控制器128和可以在电压传感器704的各个输出之间进行区分的其他组件。控制器块708可选地包括电压传感器704和比较器。如本文所公开的，控制器块708访问存储在电子数据储存块706中的电压传感器输出，并随时间比较这些电压传感器输出以确定可穿戴物品100的物理状态。控制器块708还可以管理可穿戴物品100的任何控制功能，包括将数据存储到电子数据储存块706和从电子数据储存块706访问数据。
无线传输块710包括无线收发器126和天线118，并且可以是与无线传输块206相同的功能或者包含与无线传输块206类似的功能。控制器块708可以控制无线传输块206以传输指示可穿戴物品100的物理状态的数据。
电路框图700可选地还包括电源712，例如电池。如本文关于可穿戴物品100所公开的，电源712可以不被包括在其中压电发电机702可以提供操作电路框图700的电路所需的电力的各种示例中。然而，在各种示例中，电源712可以以各种方式补充或替换由压电发电机702提供的功率。电源712可以是可再充电的、可替换的或者不可用于充电或替换，如本领域已知的。
框图700可选地还包括在可穿戴物品100外部的组件和设备。具体而言，无线接收器714可以接收由无线传输块710传输的无线信号。用户界面716可以显示或以其他方式传达由无线接收器714在无线传输中接收的指示可穿戴物品100的物理状态的信息。用户界面716可以包括视觉显示器、扬声器或用于提供可穿戴物品的物理状态的指示的其它机构以及操作用户界面716所需的计算组件。
强调的是，框图700示出了在示例实施例中可用于确定和传输指示可穿戴物品100的物理状态的数据的目的的组件。因此，可穿戴物品100不仅可以包括框图700的组件，而且可以包括除了框图700中示出的那些组件之外的在此描述的任何附加组件。因此，基于框图700的附加示例可以包含可以用于如本文所公开的对电子数据的数据广告和储存的组件以及在各种情况下可能有用的附加特征或功能。
图8是示出了在示例实施例中的压电发电机702的电压分布输出随时间的变化的电压图800。电压图是说明性的和抽象的，并且应当理解，根据可穿戴物品100的性质以及可穿戴物品100的个体穿戴者使用可穿戴物品100的方式，电压分布可以具有许多不同的形态。因此，可穿戴物品100的穿戴者在穿戴可穿戴物品100的同时走路或跑步的方式可改变电压分布的形态。然而，应当理解的是，关于说明性的电压分布所示出的原理可以应用于各种电压分布和各种情况中的任何一种。
此外，虽然出于该描述的目的以图形方式示出了电压分布，但是应当理解的是，一个电压分布与另一个的比较可以不基于电压分布与另一个的完整表示，而是在电压分布的离散特性之间。因此，如将在本文描述的，不是必须比较电压分布的完整形态，而是控制器块708可以比较电压分布的离散特性，包括如本文所公开的分布的峰值、上升时间、下降时间和总体持续时间。
电压图800包括第一电压分布802，其从压电发电机702的输出获得并且在第一时间由电压传感器704转换成传感器信号。电压图800还包括第二电压分布804，其从压电发电机702的输出获得并在晚于第一时间的第二时间由电压传感器704转换为传感器信号。在各种示例中，第一时间和第二时间不是离散时间，而是可以表示在窗口或时间段内的各个电压分布的平均或其它统计关系。因此，第一电压分布802可表示在第一时间或第一时间附近的第一窗口上来自压电发电机702的各个输出的平均值，以及第二电压分布804可表示在第二时间或第二时间附近的第二窗口上来自压电发电机702的各个输出的平均值。
出于电压图800的目的，时间可以以各种合适的方式被理解或说明。在示例中，时间可以是以秒、分钟、小时，天等等来度量的绝对时间。然而，可替代地或另外，时间可以不指示绝对时间而是事件，诸如如本文所公开的步伐或脚步或者来自压电发电机702的可被解释为步伐或脚步的输出。因此，在示例中，每个电压分布802、804表示在一千(1000)个步伐或其他合适的或适当的窗口内的电压分布的平均值。另外，在各种示例中，第一时间和第二时间之间的时间可以是一周、一个月或其他合适的时间量，或者可以是适当数量的步伐，诸如一万(10000)或十万(100000)步伐或脚步。
通常，第一电压分布802对应于可穿戴物品100经历相对较少的总体使用的时间，而第二电压分布804对应于可穿戴物品100已经通过使用至少被磨损到一定程度的时间。具体地，当可穿戴物品100在结构上劣化时，可穿戴物品100提供给可穿戴物品100的穿戴者的支撑可能趋于减小。因此，可穿戴物品100最初在第一时间比在第二时间可以具有更大的硬度和抗弯曲性。因为可穿戴物品100在第二时间比在第一时间产生相对较小的抗弯曲性，所以上升时间308和下降时间312可能倾向于缩短，而峰值电压310可能倾向于增加。因此，通过测量从第一电压分布802到第二电压分布804的上升308、峰值310和下降312中的一个或更多个的变化，可以推断可穿戴物品100的物理状况。
在示例中，获取第一电压分布802的第一时间是在可穿戴物品100首次被使用者使用之时或之后不久。在示例中，说明第一时间的窗口是利用可穿戴物品100跨的第一一万(10000)步的平均值。之后，一万(10000)步的滚动窗口可被用作第二电压分布804的第二时间。第二时间的滚动窗口可以每一万(10000)步更新一次，例如每一个新步伐紧接着前面的步伐创建新的一万(10000)的窗口，或者可以被认为连续的、不重叠的一万(10000)个步伐块，例如步伐100000-109999将是一个窗口，步伐110000-119999将是另一个窗口，依此类推。强调的是，尽管使用一万步(10000)作为示例，但是可以适当地或者根据需要使用各种步或实际时间中的任何一个。
如本文所述，电压分布802、804是基于电压传感器704根据压电发电机702的输出产生传感器输出而生成的。在示例中，传感器输出是步的上升时间308、下降时间312和峰值电压310中的一些或全部，或者是随时间的离散的输出电压，其然后可以由控制器块708解释为属于步的上升308、峰310和下降312。电压传感器704可以以各种方式将传感器输出传输到控制器块708，控制器块708然后将上升308、峰值310和下降312保存到电子数据储存块706，或者电压传感器704可以将传感器输出直接保存到电子数据储存块706。
控制器块708可以以各种方式直接访问传感器输出以获得第二电压分布804或者访问电子数据储存块706以获得所存储的传感器输出数据。在生成了电压分布802、804之后，控制器块708然后将第一电压分布802与第二电压分布804进行比较，以确定上升时间308、峰值电压310和下降时间312中的一些或全部的变化。基于比较，控制器块708确定可穿戴物品100的物理状态的指示。
在示例中，可穿戴物品100的物理状态的指示是推荐替换可穿戴物品100。在这样的示例中，控制器块708确定可穿戴物品100的物理状态是这样的：可穿戴物品100已经磨损或以其他方式超过其适合的使用寿命，因此推荐替换。另外或可替代地，物理状态的指示可以是可穿戴物品100的劣化或剩余使用寿命的数字指示。例如，控制器块708可以基于第一电压分布802与第二电压分布804的比较来确定可穿戴物品的剩余使用寿命的百分比或直到替换为止的预期时间。
另外或可替代地，控制器块708的至少一些功能可以由可穿戴物品100外部的控制器或处理器来执行。在这样的示例中，控制器块708可以执行确定可穿戴物品100的物理状态所需的一些操作，然后经由无线传输块710将数据传输到相对更强大或有能力的处理器或控制器，以生成实际的物理状态。因此，控制器块708可以被理解为包括计算或控制资源。
在示例中，控制器块708基于从第一电压分布802到第二电压分布804的上升308、峰值310和下降312中的一个或更多个的百分比变化来确定可穿戴物品10的物理状态的指示。在示例中，百分比变化是峰值电压310的百分之二十五(25)或更多的增加以及上升时间308和下降时间312的百分之二十五(25)或更多的减小。注意并强调的是，指示推荐替换可穿戴物品100的百分比变化可以取决于可穿戴物品100的个体模型和类型的性质。因此，虽然在必须推荐替换之前，某些类型可允许相对大的结构稳定性的损失，但是在相对少量的结构劣化之后替换其它类型的可穿戴物品100可能是可取的。因此，可能导致可穿戴物品100的推荐替换的电压分布802、804的增加或减小的百分比可以直接取决于被评估的特定可穿戴物品100的特性和预期用途。
在示例中，控制器块708基于关于电路框图200和流程图500描述的数据广告原理来提供可穿戴物品100的物理状态的指示。在这样的示例中，数据突发可以包括可穿戴物品100的物理状态的指示以及其他数据。在这样的示例中，接收可以检测数据突发，并且计算系统可以读取可穿戴物品100的物理状态的指示，并提供该物理状态的视觉或其他指示。在示例中，耦合到接收器和处理器的用户界面可以基于物理状态的指示显示可穿戴物品100不需要被替换、推荐替换可穿戴物品100的消息或者与可穿戴物品的物理状态相关的其他数据，诸如直到将推荐替换的估计时间或可穿戴物品100的百分比劣化。
另外或可替换地，可穿戴物品100的物理状态的指示可以被传输以呈现在用户界面上，或者根据各种机制中的任何一种以其他方式传达给使用者。例如，电子数据储存块706可包括可移动数据储存器，其可以被移除并插入读取器中。可穿戴物品100可以包含可用于耦合到外部系统的端口(诸如usb端口)或其他合适的有线数据传递模式。可以适当地利用各种附加机制中的任何一种来传递可穿戴物品100的物理状态的指示。然而，强调的是，在期望物理电子隔离的可穿戴物品100的示例中，将使电子装置暴露于环境条件的数据传递机制可能是不可取的，反而实施无线模式。
图9a-9c描绘了在示例实施例中的根据常规步伐或脚步弯曲的可穿戴物品100的示例。所示出的弯曲是由于可穿戴物品100的物理状态的变化而在第二时间变得比第一时间相对更容易的那种。在图9a中，可穿戴物品100开始于鞋外底104平坦地在表面900上。在图9b中，在步伐的初始动作中，在可穿装物品100大致在鞋前部区域602中弯曲时，鞋跟区域604上升，使内包头(toebox)902大致抵靠表面900，直到可穿戴物品100完全从表面900抬起。在内包头902与表面900保持接触的同时使鞋前部区域602弯曲的过程产生在电压分布802、804中的上升308，峰310通常在此期间发生。
在图9c中，在内包头902离开表面900时，可穿戴物品100返回到松弛或未弯曲状态，但不与表面900接触。返回到松弛状态产生在电压分布802、804中的下降312。可穿戴物品100最终在鞋跟区域604中与表面900接触，但该动作的弯曲可能不受限制。
图10是在示例实施例中的用于生成和传输可穿戴物品100的物理状态的指示的流程图1000。将参照框图700描述流程图，但是应该认识和理解的是，流程图1000可以在可穿戴物品100上的任何合适的系统上实现，包括本文公开的其他系统。
在1002，可穿戴物品100弯曲并诱导来自压电发电机702的电压。
在1004，电压传感器704感测来自压电发电机702的输出，并将传感器输出输出到控制器块708。
在1006，控制器块708处理传感器输出以产生弯曲的电压分布，例如，如果第一电压分布802尚未被创建，则作为第一电压分布802，或者如果第二电压分布尚未被创建则作为第二电压分布804。电压分布802包括上升时间308、峰值电压310和下降时间312中的一个或更多个，并将电压分布802存储在电子数据储存块706中。如本文所公开的，处理传感器输出以生成电压分布可以基于可穿戴物品100的单个步伐或者可以基于在窗口内的多个步伐。因此，可以延迟处理传感器输出，直到接收到足够的传感器输出以在规定窗口内产生电压分布802、804。
在1008，控制器块708确定是否满足条件以比较第一电压分布802与第二电压分布804。用于进行比较的条件在本文中描述，并且可以在每个识别的步伐或可穿戴物品100的弯曲时被满足，或者可以基于自上次比较以来已经进行的预定数量的步伐以及其他用于进行比较的潜在标准。如果满足标准，则流程图1000进行到1010。如果标准未被满足，流程图1000返回等待可穿戴物品100弯曲以诱导来自压电发电机702的电压。
在1010，控制器块708比较第一电压分布802和第二电压分布804的上升时间308、峰值电压310和下降时间312中的至少一个特性，以确定已经改变了预定量的一个或更多个特性的百分比变化。在示例中，如果特性308、310、312中的任何两个特性已经改变超过它们各自的预定量，在本文的示例中，改变了百分之二十五(25)或更多，则在1012，控制器块708确定可穿戴物品100的物理状态是关于推荐替换。如果特性308、310、312中的至少两个未达到预定的变化量，则在1014，控制器块708确定可穿戴物品100的物理状态是不推荐替换。在每种情况下，控制器块708可以将可穿戴物品100的物理状态的指示存储在电子数据储存块706中。可穿戴物品100的物理状态的指示可以默认为不推荐替换，至少直到可以进行第一电压分布802和第二电压分布804之间的第一比较为止。
如本文已经提到的，确定给定可穿戴物品100的物理状态的细节可以根据可穿戴物品100的性质而变化。具体地，特性308、310、312的百分比变化以及需要表现出百分比变化的特性308、310、312的数量可以根据可穿戴物品而变化。如本文所公开的，指示推荐替换所需的百分比变化可以在特性308、310、312之间不同，并且物理状态可以不是推荐替换或者不推荐替换。
在1016，控制器块708使无线传输块710传输可穿戴物品100的物理状态的指示。控制器块708可以将物理状态的指示直接传输到无线传输块710，或者可以从电子数据储存块706访问物理状态的指示。无线传输可以根据如本文所公开的数据广告突发，或者可以根据来自外部发射机的物理状态的提示或根据用于传输物理状况的指示的任何其他条件或命令，无论是源自可穿戴物品100还是如本领域已知的外部系统。在传输物理状况的指示之后，流程图1000返回，以在1002等待可穿戴物品弯曲并且诱导来自压电发电机702的输出。
图11是在示例实施例中的被配置为允许通过弯曲或以其他方式操纵可穿戴物品100来将电子数据编程到可穿戴物品100的可穿戴物品100的电气系统的电路框图1100。因此，在这样的示例实施例中，不是使用到可穿戴物品100的常规的有线或无线电子数据传递，而是可以通过以这样的方式操纵可穿戴物品100以便诱导来自压电发电机114的电压输出来写入电子数据，该电压输出可被解释为电子数据并被存储在电子数据储存器130中。在各种示例中，可穿戴物品100是如本文公开的鞋类物品，但是可以使用任何合适的可穿戴物品。
压电发电机1102包括压电发电机114以及可选地包括动能发电机块202和压电发电机1102的其他部件。控制器块1104包括控制器128以及可选的控制器210和控制器块1108的其它组件。控制器块1104还包括或用作数据转换器。数据转换器从压电发电机1102接收电压输出，并将电压输出转换成相应的数据。电子数据储存块1106包括电子数据储存器130，并从控制器块1104接收并存储从压电发电机114的电压输出转换的数据。
与框图200和700一样，电路框图102中的未示出的组件不一定被包括在实现电路框图1100的可穿戴物品100的示例中。这样的组件可以根据需要适当地被包括，但不一定被包含或需要。因此，例如，无线收发器126可以被并入并用于传输存储在电子数据储存块1106中的数据，但是根据需要不一定被包括。此外，在框图102、200、700和1100中未详细描述的组件可以适当地且根据需要被包括在框图102、200、700和1100中的任何一个或更多个的实施方式中。
图12是在示例实施例中的用于机械地操纵可穿戴物品100以将数据存储在电子数据储存块1106中的装置1200的图示。夹具1202、1204在内包头902和鞋跟区域604上或附近夹紧可穿戴物品100。然后，臂1206、1208可以通过使可穿戴物品100围绕如图6a-6c所示的鞋前部区域602旋转地挠曲和弯曲来操纵可穿戴物品100。臂1206、1208可耦合到允许臂1206、1208以适合于根据需要操纵可穿戴物品100的包括旋转的方式移动的电动机、伺服器、控制器等。
装置1200可以控制可穿戴物品100被弯曲的速度和程度，由此潜在地改变电压输出302的上升时间308、峰值电压310和下降时间312。在各种示例中，装置1200还可以通过在夹具1202、1204之间扭转可穿戴物品100来引起可穿戴物品100中的扭矩，从而潜在地引起来自压电发电机1102的与通过使可穿戴物品围绕鞋前部区域602弯曲将必然生成的电压输出不同的电压输出。
图13是示出在示例实施例中的将来自压电发电机1102的电压输出转换为电子数据的电压图1300。装置1200通过弯曲可穿戴物品100使得峰值电压310在预定时间或窗口1304超过或不超过峰值电压阈值1302来传输数据。控制器块1104的数据转换器然后可以将在预定时间1304处超过阈值1302的峰值电压310的出现或不出现转换为相应的数字数据。例如，在预定时间1304超过峰值电压阈值1302的峰值电压310被解译为逻辑“1”，而在预定时间1304不超过阈值1302的电压被解译为逻辑“0”。
另外或可替代地，窗口1304可被分配，以有利于将超过第一阈值而不是高于第一阈值的第二阈值的任何峰值电压310解译为诸如逻辑“0”的一个逻辑位，并且将超过第一阈值和第二阈值两者的任何峰值电压310解译为不同的逻辑位，诸如逻辑“1”。在这样的示例中，数据位可以像可穿戴物品100可被操纵一样快地传输，以不同地导致处于期望的电压电平的电压峰值100，从而在不同的逻辑位之间进行区分，并且不需要另外的精确定时或遵守规定的窗口1304。然而，这种机制可能依赖于来自压电发电机1102的输出电压的相对精确的期望。
虽然电压图1300示出了各个数据位的二进制传输，但是如上所述，装置1200可以以从电压输出302的多个方面获得重要性的这样的方式来操纵可穿戴物品100。因此，例如，可以将脉冲的上升时间308与阈值进行比较，并且根据比较，可以从上升时间308转换逻辑“1”或逻辑“0”。可以应用相同的原理以从下降时间312或脉冲的任何其他可测量方面获得数据。因此，可以从单个脉冲转换多个位。在这样的示例中，上升时间308可以构成一组三位中的第一位，峰值电压310可以构成一组三位中的第二位，以及下降时间312可以构成一组三位中的第三位。因此，在示例中，如果针对逻辑“1”，上升时间308比上升时间阈值更快，针对逻辑“1”，峰值电压310超过峰值电压阈值1302，并且对于逻辑“0”，下降时间312不比下降时间阈值快，那么该脉冲可对应于可由控制器块1104转换并存储在电子数据储存块1106中的逻辑输出“110”。
控制器块1104可以针对电子数据评估不同的压电发电机114。因此，虽然第一压电发电机114可以定位在鞋前部区域602中或其附近，但是如上所述,第二压电发电机114可以以对于可穿戴物品100上的扭矩敏感的方式沿着底部轮廓600定位。因此，在说明性示例中，可穿戴物品100可被弯曲和扭转，以分别操纵每个压电发电机114，从而传递可由控制器块1104转换的数据。
此外，虽然关于压电发电机114和压电发电机块1102描述了电路框图1100，但是应当理解，所描述的原理可适用于各种动能发电机中的任何一种。对可穿戴物品的操纵可根据所使用的特定动能发电机的性质进行调整。这种附加的动能发电机可以单独使用或与压电发电机114结合使用。因此，装置1200可以被配置为使可穿戴物品100弯曲并且摇动或以其他方式移动可穿戴物品以刺激运动发电机。
在示例中，控制器块1104可以在检测到由来自压电发电机1102的预定的电压输出序列构成的代码时将数据写入电子数据储存块1106。因此，可以通过以预定方式操作可穿戴物品100以防止或减少无意地将数据写入电子数据储存块1106的可能性来生成预定序列。因此，为了启动数据到电子数据储存块1106的写入，可以首先传递代码，其后可以写入数据。
图14是在示例实施例中的用于通过机械地操纵可穿戴物品100将电子数据传递到可穿戴物品100的流程图1400。尽管关于框图1100描述了流程图1400，但是应当理解的是，流程图1400可以在任何合适的可穿戴物品100或系统上实施或者相对于任何合适的可穿戴物品100或系统实施。
在1402，控制器块1104等待接收来自压电发电机1102的电压输出发生，直到诸如窗口1304的预定时间。
在1404，在达到预定时间时，控制器块1104确定在预定时间发生的任何电压输出302的一个或更多个特性。该确定可以基于与每个特定特性相关的电压输出302的测量。特性可以包括上升时间308、峰值电压310和下降时间312中的一个或更多个。
在1406，控制器块1106确定与所确定的一个或更多个特性相对应的数字数据。在示例中，每个特性对应于一个数字位。在这样的示例中，所确定的特性的性质决定了数字位的值的确定，如本文所公开的。
在1408，控制器块1106使来自电压输出302的数字数据被写入电子数据储存块1106。流程图1400然后返回到1402。
示例
在示例1中，可穿戴物品包括被构造成使可穿戴物品能够穿戴在身体上的结构材料；易失性能量储存设备；耦合到易失性能量储存设备的无线传输电路，其包括具有最小传输能量的天线；动能发电机，其相对于结构材料被定位成处于被操纵以诱导电压输出的配置中，动能发电机耦合到易失性能量储存设备并被配置为对易失性能量储存设备进行充电；传感器，其被配置为输出与可穿戴物品相关的活动数据；以及耦合到传感器的电子数据储存器，其被配置为存储活动数据，其中，在易失性能量储存设备充电到至少最小传输能量时，无线传输电路基于至少部分地从易失性能量储存设备放电的能量传输被存储在电子数据储存器中的活动数据。
在示例2中，示例1的可穿戴物品可选地还包括动能发电机是压电发电机。
在示例3中，示例1和2中的任一个或更多个的可穿戴物品可选地还包括鞋底，其中，压电发电机至少部分地相对于鞋底定位。
在示例4中，示例1-3中的任一个或更多个的可穿戴物品可选地还包括，压电发电机被定位在鞋底内。
在示例5中，示例1-4中的任一个或更多个的可穿戴物品可选地还包括，鞋底包括鞋内底和鞋外底，并且其中压电发电机位于鞋底的鞋外底的顶表面和鞋内底的底表面上。
在示例6中，示例1-5中的任一个或更多个的可穿戴物品可选地还包括，压电发电机包括多个压电发电机，并且其中多个压电发电机位于可穿戴物品中的离散且分离的位置中。
在示例7中，示例1-6中的任一个或更多个的可穿戴物品可选地还包括，多个压电发电机中的第一压电发电机位于可穿戴物品的鞋前部附近，并且其中多个压电发电机中的第二压电发电机位于可穿戴物品的鞋跟附近。
在示例8中，示例1-7中的任一个或更多个的可穿戴物品可选地还包括鞋底，其中多个压电发电机相对于鞋底基本均匀地分布。
在示例9中，示例1-8中的任一个或更多个的可穿戴物品可选地还包括具有主表面的鞋底，其中压电发电机与鞋底的主表面基本上共同延伸并共形。
在示例10中，示例1-9中的任一个或更多个的可穿戴物品可选地还包括，压电发电机被配置为在压电发电机离散弯曲时生成小于最小传输能量的离散能量输出，并且其中能量储存设备被配置为在压电发电机的多个离散弯曲事件之后充电到至少最小传输能量。
在示例11中，示例1-10中的任一个或更多个的可穿戴物品可选地还包括，易失性能量储存设备是电容器。
在示例12中，示例1-11中的任一个或更多个的可穿戴物品可选地还包括控制器，该控制器被配置为至少部分地基于接收到易失性能量传输设备具有至少最小传输能量的电荷的指示而使无线传输电路传输活动数据。
在示例13中，示例1-12中的任一个或更多个的可穿戴物品可选地还包括，电子数据储存器还被配置为存储可穿戴物品的标识数据，并且其中无线传输电路还被配置为在易失性能量储存设备充电到至少最小传输能量时传输标识数据。
在示例14中，示例1-13中的任一个或更多个的可穿戴物品可选地还包括，可穿戴物品是鞋类物品，传感器被配置为感测脚步，并且其中活动数据至少部分指示穿戴鞋类物品的脚步数。
在示例15中，一种方法包括利用相对于鞋类物品的结构材料被定位成处于利用鞋类物品的操纵而被操纵的配置中的动能发电机输出电压输出，动能发电机耦合到易失性能量储存设备并被配置为对易失性能量储存设备进行充电，利用传感器输出与鞋类物品有关的活动数据，将活动数据存储在耦合到传感器的电子数据储存器中，并且在易失性能量储存设备充电到至少最小传输能量时，利用无线传输电路基于至少部分地从易失性能量储存设备放电的能量而传输被存储在电子数据储存器中的活动数据。
在示例16中，示例15的方法可选地还包括，动能发电机是压电发电机。
在示例17中，示例15和16中的任一个或更多个的方法可选地还包括，压电发电机至少部分地相对于鞋底定位。
在示例18中，示例15-17中的任一个或更多个的方法可选地还包括，压电发电机被定位在鞋底内。
在示例19中，示例15-18中的任一个或更多个的方法可选地还包括，鞋底包括鞋内底和鞋外底，并且其中压电发电机位于鞋底的鞋外底的顶表面和鞋内底的底表面上。
在示例20中，示例15-19中的任一个或更多个的方法可选地还包括，压电发电机包括多个压电发电机，其中多个压电发电机位于鞋类物品中的离散且分离的位置中，并且其中输出电压输出是来自多个压电发电机中的至少一个。
在示例21中，示例15-20中的任一个或更多个的方法可选地还包括，多个压电发电机中的第一压电发电机位于可穿戴物品的鞋前部附近，并且其中多个压电发电机中的第二压电发电机位于鞋类物品的鞋跟附近。
在示例22中，示例15-21中的任一个或更多个的方法可选地还包括鞋底，其中多个压电发电机相对于鞋底基本均匀地分布。
在示例23中，示例15-22中的任一个或更多个的方法可选地还包括具有主表面的鞋底，其中压电发电机与鞋底的主表面基本上共同延伸并共形。
在示例24中，示例15-23中的任一个或更多个的方法可选地还包括，压电发电机被配置为在压电发电机离散弯曲时生成小于最小传输能量的离散能量输出，并且其中能量储存设备被配置为在压电发电机的多个离散弯曲事件之后充电到至少最小传输能量。
在示例25中，示例15-24中的任一个或更多个的方法可选地还包括，易失性能量储存设备是电容器。
在示例26中，示例15-25中的任一个或更多个的方法可选地还包括至少部分地基于接收到易失性能量传输设备具有至少最小传输能量的电荷的指示而利用控制器使无线传输电路传输活动数据。
在示例27中，示例15-26中的任一个或更多个的方法可选地还包括，电子数据储存器还被配置为存储鞋类物品的标识数据，并且还包括在易失性能量储存设备充电到至少最小传输能量时，利用无线传输电路传输标识数据。
在示例28中，示例15-27中的任一个或更多个的方法可选地还包括，传感器被配置为感测脚步，并且其中活动数据至少部分指示穿戴鞋类物品的脚步数。
在示例29中，鞋类物品包括被构造成使鞋类物品能够穿戴在身体上的结构材料；无线传输电路；压电发电机，其相对于结构材料被定位成处于被弯曲以诱导电压信号输出的配置中，压电发电机被配置为在被弯曲时输出具有电压分布的信号；耦合到压电发电机的电压传感器，其被配置为感测电压分布并且输出指示电压分布的传感器信号；耦合到电压传感器的电子数据储存器，其被配置为存储基于传感器数据的电压分布信息；耦合到电子数据储存器的比较器，其被配置为识别电压分布信息随时间的变化，其中，无线传输电路被配置为基于电压分布信息随时间的变化而传输指示鞋类物品的物理状态的数据。
在示例30中，示例29的鞋类物品可选地还包括，电压分布包括脉冲的相对于基线电压的峰值电压、脉冲的上升时间、脉冲的下降时间和脉冲持续时间，并且其中电压分布的变化是基于电压分布中的峰值电压、上升时间、下降时间和脉冲持续时间中的至少一个的变化。
在示例31中，示例29和30中的任一个或更多个的鞋类物品可选地还包括，指示物理状态的数据在峰值电压增加了预定量时表示推荐替换鞋类物品。
在示例32中，示例29-31中的任一个或更多个的鞋类物品可选地还包括，指示物理状态的数据在上升时间、下降时间和脉冲持续时间中的至少一个减小预定量时表示推荐替换鞋类物品。
在示例33中，示例29-32中的任一个或更多个的鞋类物品可选地还包括，上升时间基于电压分布在基线的预定基线百分比和峰值电压的预定峰值百分比之间上升的时间，其中下降时间基于电压分布在预定峰值百分比和预定基线百分比之间下降的时间，并且其中脉冲持续时间基于电压分布在预定基线百分比的第一交叉点和预定基线百分比的第二交叉点之间传递的时间。
在示例34中，示例29-33中的任一个或更多个的鞋类物品可选地还包括控制器，该控制器被配置为基于在第一时间感测到的被存储在电子数据储存器中的第一电压分布与在晚于第一时间的第二时间感测到的第二电压分布的比较来确定电压分布的变化。
在示例35中，示例29-34中的任一个或更多个的鞋类物品可选地还包括，第一时间基于第一时间窗口，并且第一电压分布是在第一时间窗口期间感测的电压分布的平均值，并且其中第二时间基于第二时间窗口，并且第二电压分布是在第二时间窗口期间感测的电压分布的平均值。
在示例36中，示例29-35中的任一个或更多个的鞋类物品可选地还包括，第二时间窗口是移动时间窗口，并且其中第二电压分布基于移动时间窗口期间的包括最近感测的电压分布的电压分布的平均值。
在示例37中，示例29-36中的任一个或更多个的鞋类物品可选地还包括，控制器还被配置为至少部分地使用户界面基于指示物理状态的数据提供消息。
在示例38中，一种制造鞋类物品的方法包括形成被构造成使鞋类物品能够穿戴在身体上的结构材料，相对于结构材料将压电发电机定位成处于被弯曲以诱导电压信号输出的配置中，压电发电机被配置为在被弯曲时输出具有电压分布的信号，以及将无线传输电路、电压传感器、电子数据储存器和比较器耦合到压电发电机，其中，电压传感器被配置为感测电压分布并且输出指示电压分布的传感器信号，其中，电子数据储存器被配置为存储基于传感器数据的电压分布信息，其中比较器被配置为识别电压分布信息随时间的变化，并且其中，无线传输电路被配置为基于电压分布信息随时间的变化而传输指示鞋类物品的物理状态的数据。
在示例39中，示例38的方法可选地还包括，电压分布包括脉冲的相对于基线电压的峰值电压、脉冲的上升时间、脉冲的下降时间和脉冲持续时间，并且其中电压分布的变化是基于电压分布中的峰值电压、上升时间、下降时间和脉冲持续时间中的至少一个的变化。
在示例40中，示例38和39的方法可选地还包括，指示物理状态的数据在峰值电压增加了预定量时表示推荐替换鞋类物品。
在示例41中，示例38-40的方法可选地还包括，指示物理状态的数据在上升时间、下降时间和脉冲持续时间中的至少一个减小预定量时表示推荐替换鞋类物品。
在示例42中，示例38-41的方法可选地还包括，上升时间基于电压分布在来自基线的预定基线百分比和来自峰值电压的预定峰值百分比之间上升的时间，其中下降时间基于电压分布在预定峰值百分比和预定基线百分比之间下降的时间，并且其中脉冲持续时间基于电压分布在预定基线百分比的第一交叉点和预定基线百分比的第二交叉点之间传递的时间。
在示例43中，示例38-42的方法可选地还包括将控制器耦合到电压传感器和电子数据储存器，控制器被配置为基于在第一时间感测的被存储在电子数据储存器中的第一电压分布与在晚于第一时间的第二时间感测的第二电压分布的比较来确定电压分布的变化。
在示例44中，示例38-43的方法可选地还包括，第一时间基于第一时间窗口，并且第一电压分布是在第一时间窗口期间感测的电压分布的平均值，并且其中第二时间基于第二时间窗口，并且第二电压分布是在第二时间窗口期间感测的电压分布的平均值。
在示例45中，示例38-44的方法可选地还包括，第二时间窗口是移动时间窗口，并且其中第二电压分布基于移动时间窗口期间的包括最近感测的电压分布的电压分布的平均值。
在示例46中，示例38-45的方法可选地还包括，控制器还被配置为至少部分地使用户界面基于指示物理状态的数据提供消息。
在示例47中，可穿戴物品包括被构造成使可穿戴物品能够穿戴在身体上的结构材料；压电发电机，其相对于结构材料被定位成处于被弯曲以输出电压的配置中；耦合到压电发电机的数据转换器，其被配置为基于电压输出电子数据；以及耦合到数据转换器的电子数据储存器，其被配置为存储来自数据转换器的电子数据。
在示例48中，示例47的可穿戴物品可选地还包括，数据转换器被配置为基于在预定时间相对于电压阈值的电压而生成数字电子数据。
在示例49中，示例47和示例48中的任一个或的可穿戴物品可选地还包括，当电压超过电压阈值时，电压对应于第一二进制数字，并且当电压小于电压阈值时，电压对应于不同于第一二进制数字的第二二进制数字。
在示例50中，示例47-49中的任一个或的可穿戴物品可选地还包括，电压包括脉冲的相对于基线电压的峰值电压、脉冲的上升时间、脉冲的下降时间和脉冲持续时间，并且其中电压分布的变化是基于电压分布中的峰值电压、上升时间、下降时间和脉冲持续时间中的至少一个的变化，并且其中，数据转换器基于脉冲的峰值电压、上升时间、下降时间和脉冲持续时间中的至少一个来生成数字数据位。
在示例51中，示例47-50中的任一个或的可穿戴物品可选地还包括，数据转换器被配置为基于单个脉冲的峰值电压、上升时间、下降时间和脉冲持续时间中的至少两个来生成多个数字数据位。
在示例52中，示例47-51中任一个或的可穿戴物品可选地还包括，数据转换器被配置为基于在预定窗口期间感测的电压来输出电子数据。
在示例53中，示例47-52中任一个或的可穿戴物品可选地还包括，数据转换器被配置为基于在预定窗口期间感测的相对于电压阈值的电压来输出数字电子数据。
在示例54中，示例47-53中的任一个或的可穿戴物品可选地还包括，数据转换器被配置为基于在预定窗口中的一个窗口期间感测到的超过电压阈值的电压来输出第一数字位，并且基于在预定窗口中的一个期间感测到的未超过电压阈值的电压来输出不同于第一数字位的第二数字位。
在示例55中，示例47-54中任一个或的可穿戴物品可选地还包括控制器，该控制器被配置为选择性地使电子数据被写入电子数据储存器。
在示例56中，示例47-55中的任一个或的可穿戴物品可选地还包括，控制器被配置为基于被包括在电子数据中的写命令来选择性地使电子数据被写入电子数据储存器。
在示例57中，示例47-56中的任一个或的可穿戴物品可选地还包括，可穿戴物品被配置为安置在被配置为使可穿戴物品弯曲以将电子数据传递给可穿戴物品的装置中。
在示例58中，一种用于制造可穿戴物品的方法包括形成使可穿戴物品能够穿戴在身体上的结构材料，相对于结构材料将压电发电机定位成处于被弯曲以输出电压的配置中，将数据转换器耦合到压电发电机，数据转换器被配置为基于电压输出电子数据，以及将电子数据储存器耦合到数据转换器，电子数据储存器被配置为存储来自数据转换器的电子数据。
在示例59中，示例58的方法可选地还包括，数据转换器被配置为基于在预定时间相对于电压阈值的电压而生成数字电子数据。
在示例60中，示例58和59中的任一个或更多个的方法可选地还包括，当电压超过电压阈值时，电压对应于第一二进制数字，并且当电压小于电压阈值时，电压对应于不同于第一二进制数字的第二二进制数字。
在示例61中，示例58-60中的任一个或更多个的方法可选地还包括，电压包括脉冲的相对于基线电压的峰值电压、脉冲的上升时间、脉冲的下降时间和脉冲持续时间，并且其中电压分布的变化是基于电压分布中的峰值电压、上升时间、下降时间和脉冲持续时间中的至少一个的变化，并且其中，数据转换器基于脉冲的峰值电压、上升时间、下降时间和脉冲持续时间中的至少一个来生成数字数据位。
在示例62中，示例58-61中的任一个或更多个的方法可选地还包括，数据转换器被配置为基于单个脉冲的峰值电压、上升时间、下降时间和脉冲持续时间中的至少两个来生成多个数字数据位。
在示例63中，示例58-62中任一个或更多个的方法可选地还包括，数据转换器被配置为基于在预定窗口期间感测的电压来输出电子数据。
在示例64中，示例58-63中任一个或更多个的方法可选地还包括，数据转换器被配置为基于在预定窗口期间感测的相对于电压阈值的电压来输出数字电子数据。
在示例65中，示例58-64中的任一个或更多个的方法可选地还包括，数据转换器被配置为基于在预定窗口中的一个窗口期间感测到的超过电压阈值的电压来输出第一数字位，并且基于在预定窗口中的一个窗口期间感测到的未超过电压阈值的电压来输出不同于第一数字位的第二数字位。
在示例66中，示例58-65中任一个或更多个的方法可选地还包括将控制器耦合到数据转换器和电子数据储存器，该控制器被配置为选择性地使电子数据被写入电子数据储存器。
在示例67中，示例58-66中的任一个或更多个的方法可选地还包括，控制器被配置为基于被包括在电子数据中的写命令来选择性地使电子数据被写入电子数据储存器。
在示例68中，示例58-67中的任一个或更多个的方法可选地还包括，可穿戴物品被配置为安置在被配置为使可穿戴物品弯曲以将电子数据传递给可穿戴物品的装置中。
在示例69中，一种方法包括：根据与电子数据相对应的预定模式来使可穿戴物品弯曲，可穿戴物品包括压电发电机，其中弯曲可穿戴物品导致压电发电机弯曲，其中弯曲可穿戴物品导致压电发电机输出电压，其中耦合到压电发电机的数据转换器基于电压输出电子数据，并且其中电子数据储存器存储来自数据转换器的电子数据。
在整个本说明书中，多个实例可以实现被描述为单个实例的组件、操作或结构。虽然一种或更多种方法的各个操作被示出和描述为单独的操作，但可以同时执行这些单独的操作中的一个或更多个，并且不需要以所示顺序执行操作。在示例配置中作为单独组件提出的结构和功能可以被实现为组合结构或组件。类似地，作为单个组件提出的结构和功能可以被实现为单独的组件。这些和其他变化、修改、添加和改进落入本文中的主题的范围内。
某些实施例在本文中被描述为包括逻辑或多个组件、模块或机构。模块可以构成软件模块(例如，被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”是能够执行某些操作的有形单元并且可以以某种物理方式配置或布置。在各种示例实施例中，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)可通过软件(例如，应用或应用部分)被配置为操作以执行如本文所述的某些操作的硬件模块。
在一些实施例中，硬件模块可以以机械方式、电子方式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，诸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为执行某些操作的可编程逻辑或电路。例如，硬件模块可以包括被包含在通用处理器或其他可编程处理器内的软件。将认识到，在专用和永久配置的电路中或在(例如，由软件配置的)临时配置的电路中机械地实现硬件模块的决定可以由成本和时间考虑来促成。
因此，短语“硬件模块”应理解为包括有形实体，即物理构造、永久配置(例如，硬连线)或临时配置(例如，编程)以用某种方式操作或执行本文所述的某些操作的实体。如本文所使用的，“硬件实现的模块”是指硬件模块。考虑到其中硬件模块被临时配置(例如，编程)的实施例，每个硬件模块不需要在时间的任何一个实例处被配置或实例化。例如，在硬件模块包括由软件配置成为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的时间被配置为分别不同的专用处理器(例如，包括不同的硬件模块)。因此，软件可以例如将处理器配置为在一个时间实例构成特定的硬件模块，并在不同的时间实例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。在其中在不同时间配置或实例化多个硬件模块的实施例中，这种硬件模块之间的通信可以例如通过在多个硬件模块访问的存储器结构中存储信息和获取信息来实现。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到的存储器设备中。然后，另外的硬件模块可以在稍后的时间访问存储器设备以获取和处理所存储的输出。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。
本文所述的示例方法的各种操作可以至少部分地由(例如，通过软件)临时配置或永久地配置为执行相关操作的一个或更多个处理器来执行。无论是临时还是永久配置，这样的处理器可以构成操作以执行本文所述的一个或更多个操作或功能的处理器实现的模块。如本文所使用的，“处理器实现的模块”是指使用一个或更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是处理器实现的，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更多个处理器或处理器实现的模块执行。此外，一个或更多个处理器还可以操作以支持在“云计算”环境中或作为“软件即服务”(saas)的相关操作的执行。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)执行，其中这些操作可以经由网络(例如，因特网)以及经由一个或更多个适当的接口(例如，应用程序接口(api))访问。
某些操作的执行可以分布在一个或更多个处理器中，不仅驻留在单个机器内，而且部署在多个机器上。在一些示例实施例中，一个或更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场内)。在其他示例实施例中，一个或更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上。
本说明书的一些部分是根据对在机器存储器(例如，计算机存储器)内被存储为位或二进制数字信号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中的普通技术人员用于将其工作的实质传达给本领域的其他技术人员的技术的示例。如本文所使用的，“算法”是得出期望结果的操作的自洽序列或类似处理。在这个背景下，算法和操作涉及对物理量的物理操纵。通常但不一定，这样的量可以采取能够被机器存储、访问、传送、组合、比较或以其他方式操纵的电、磁或光信号的形式。有时，主要是出于常见使用的原因，使用诸如“数据”、“内容”、“位”、“值”、“元素”、“符号”、“字符”、“术语”、“数”、“数字”等的词语来提及这样的信号是方便的。然而，这些词仅仅是方便的标签，并且与适当的物理量相关联。
除非另有明确说明，否则本文中使用诸如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、“呈现”、“显示”等之类的词语的讨论可以指机器(例如，计算机)的动作或过程，该机器操纵或转换被表示为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组件内的物理(例如，电子、磁或光的)量的数据。此外，除非另有明确说明，否则如在专利文件中普遍的，本文所使用的术语“一个(a)”或“一个(an)”包括一个实例或不止一个实例。最后，如本文所使用的，连接词“或”是指非排他性的“或”，除非另有明确说明。