TWI725118B - 可移除之鞋類劣化感測器讀取器 - Google Patents

Abstract

一種鞋劣化感測器總成，其包括：一第一感測器，其設置在一鞋之一材料層中或緊鄰於該材料層設置，該材料層係在該鞋之一足部空間與一外表面之間；以及一電接觸件總成，其可操作以可移除地電連接該鞋劣化感測器總成至一讀取器。該材料層之至少一物理性質隨著該鞋劣化而改變，且該第一感測器經組態以指示該材料層之該改變之物理性質，從而指示該鞋之一劣化程度。

Description

可移除之鞋類劣化感測器讀取器

本發明大致上與鞋類有關，且更具體來說是與可移除之鞋類劣化感測器讀取器有關。

現代鞋類一般而言係設計以達到多種目標，基於種種因素如鞋子的使用目的以及所欲的鞋子成本。在一典型實例中，鞋子可能設計得輕便以適於其個別用途，在各種狀況下提供足夠的摩擦力，並且保護穿戴者的腳以免受到地面的傷害。鞋子可進一步設計以提供其他功能，例如保護使用者以免淋雨或受寒、對特定活動提供時尚的外觀、或者保護運動員免於與各種活動相關聯的生理風險。

例如，跑鞋一般而言是設計成輕量化以增進跑者的速度，同時透過使用透氣織物建構鞋子的上部分以提供使用者足部良好的通風。跑鞋的下部分，或者鞋底，一般而言提供體育活動良好的摩擦力，同時也提供緩衝以減輕使用者的足部反覆撞擊地面的效應。現代的跑鞋常以各種各樣的組件構成鞋底以達到此等目的，包含讓腳放在上面的鞋墊、在鞋墊下面用來連接鞋底至鞋子鞋面的內底、以緩衝材料如聚合發泡體構成而設計以緩衝跑步產生之衝擊的中底、以及用 經設計硬橡膠材料以在跑步路面提供良好摩擦力同時提供長久行走壽命的外底。

也考量各種設計目標及權衡折衷來建構跑鞋鞋底的此等組件之各者。鞋墊，例如可設計成要控制濕氣或氣味、提供緩衝、提供足弓支撐或其他位置控制、或者取決於使用者特殊需求執行其他功能。外底可設計成提供良好抓地力，例如透過使用具有良好摩擦性質的橡膠或鞋釘，同時提供很長的磨耗壽命。類似地，中底可設計以提供緩衝、提供從腳趾到鞋子腳跟特定的升起、並且提供使用者足部的穩定性、以上兼具而同時提供穿戴者很長的可用壽命。

在中底裡，該材料在典型步伐之衝擊期間吸收2至3倍的使用者體重，而每跑一英里會有數百次此類之衝擊。因此，一般以在長期時間之反覆高強度衝擊下可提供緩衝效果的材料做為中底材料，例如EVA(乙烯乙酸乙烯酯)或PU(聚胺甲酸酯)發泡體。雖然用於中底結構的各種材料之間有諸多取捨，提供良好緩衝的大部分的中底材料也在反覆使用中經受程度不一的所謂「壓縮變形(compression set)」或扁平化。例如，EVA發泡體提供良好的緩衝跟回彈，但是稍微容易產生壓縮變形，PU發泡體雖然稍較能抵抗壓縮變形，但提供的緩衝跟回彈比較小，而且比較重。

因為鞋子的緩衝及回彈性質常常在鞋子鞋面有明顯磨耗前就會劣化，可能一雙鞋雖已有顯著的壓縮變形和緩衝及回彈性能的損失，看起來卻沒有磨耗。許多跑鞋使用者因此試著估計他們的鞋子提供緩衝或回彈的能力何時損失到足以需要用新鞋替換舊鞋。這時常 藉由追蹤特定一雙鞋的跑步里程數、特定一雙鞋已經使用的週數或月數、或者其他此類方法來完成。

然而，如此方法並未考慮使用者體重變異、跑步路面變異、步伐變異、或者其他會顯著影響鞋子有效壽命的因素的變異。這些經驗法則也沒有考慮鞋子材料之間的差異、中底厚度、或者造成不同鞋款使用壽命變異的其他特性。

因為對於鞋子要能保護跑者免於受傷並且提供愉悅跑步體驗，跑鞋提供跑者緩衝及回彈的能力是非常重要的因素，因此需要更精確地判定鞋子裡的劣化，例如壓縮變形。

本發明之一實例實施例包含一鞋劣化感測器及一鞋劣化感測器讀取器。該鞋劣化感測器讀取器包含一接觸件總成，該接觸件總成經組態以可移除地電耦合至設置在該鞋之一材料層中或緊鄰該鞋之該材料層的該鞋劣化感測器，該材料層之至少一物理性質隨著該鞋劣化而改變。該鞋劣化感測器係進一步經組態以指示該材料層之該至少一物理性質，從而指示該鞋之劣化程度。該鞋劣化感測器讀取器包含一讀取器模組，該讀取器模組可操作以經由該接觸件總成查詢該第一感測器，及以經由該第一感測器測量該材料之該至少一物理性質。該鞋劣化感測器讀取器進一步包括一通訊模組，該通訊模組可操作以從該讀取器模組傳達該材料之該至少一物理性質之測量至一電子裝置。

於一進一步實例中，該鞋劣化感測器包含一LC標籤，該LC標籤具有指示該物理性質之一共振頻率，而經由該讀取器模組查詢該第一感測器包含掃掠賦能該第一感測器之一頻率源以及觀察該第一感測器之一電壓峰或一阻抗峰的至少一者以識別該共振頻率。

於另一實例中，一種判定一件服裝之劣化的方法包括以可移除地耦合一讀取器模組至埋置在該件服裝之一材料層中或緊鄰該件服裝之一材料層的一第一感測器，其中該材料層之該物理性質隨該件衣物劣化而改變。該至少一物理性質係經由該讀取器模組測量，從而測量該件服裝之劣化程度。於進一步實例中，可移除地耦合包含使用順應電感耦合、順應金屬化黏扣件(hook-and-loop)、機械彈簧、導電黏著劑、以及順應各向異性導電黏著劑電接觸件之至少一者的耦合。於另一實例中，該件服裝包含一鞋、一醫療支架、運動裝備、以及一包覆物(wrap)之一者。

於附圖及以下說明中提出本發明之一或多項實例的細節。可從說明與圖式以及從申請專利範圍中明白了解其他特徵及優點。

100‧‧‧跑鞋

102‧‧‧鞋面

104‧‧‧內底

106‧‧‧中底或楔

108‧‧‧外底

110‧‧‧LC標籤

112‧‧‧導電元件

114‧‧‧鞋袋；鞋舌

116‧‧‧接觸件總成

200‧‧‧跑鞋

202‧‧‧壓縮模製EVA中底

204‧‧‧袋形跟部

206‧‧‧LC標籤

208‧‧‧導電箔元件

210‧‧‧凹槽

212‧‧‧接觸件總成

302‧‧‧LC標籤總成

304‧‧‧接觸件總成；連接器總成

306‧‧‧電接觸件

308‧‧‧電接觸件

310‧‧‧讀取器裝置

312‧‧‧電接觸件

314‧‧‧電接觸件

402‧‧‧LC標籤

404‧‧‧連接器總成

406‧‧‧電接觸件

408‧‧‧電接觸件

410‧‧‧讀取器裝置

412‧‧‧電接觸件

414‧‧‧電接觸件

502‧‧‧LC標籤

504‧‧‧連接器總成

506‧‧‧電感迴路

510‧‧‧讀取器裝置

512‧‧‧電感迴路

602‧‧‧鞋墊側面圖示

604‧‧‧鞋墊頂部圖示

606‧‧‧LC標籤

608‧‧‧導電元件

610‧‧‧織物層

612‧‧‧發泡層

614‧‧‧LC標籤感測器

616‧‧‧LC標籤感測器

618‧‧‧接觸件總成/連接器總成

700‧‧‧LC標籤

702‧‧‧電感元件

704‧‧‧電容元件

902‧‧‧智慧型手機

904‧‧‧讀取器裝置

906‧‧‧鞋

908‧‧‧劣化感測器

1002‧‧‧積體電路

1004‧‧‧積體電路

AC0‧‧‧接腳

AC1‧‧‧接腳

RA2‧‧‧接腳

RA3‧‧‧接腳

RA4‧‧‧接腳

RA5‧‧‧接腳

R2‧‧‧接觸電阻

R4‧‧‧接觸電阻

1402‧‧‧步驟

1404‧‧‧步驟

1406‧‧‧步驟

1408‧‧‧步驟

1410‧‧‧步驟

1412‧‧‧步驟

1500‧‧‧運算裝置

1502‧‧‧處理器；組件

1504‧‧‧記憶體；組件

1506‧‧‧輸入裝置；組件

1508‧‧‧輸出裝置；組件

1510‧‧‧通訊模組；通訊單元；組件

1512‧‧‧儲存裝置；組件

1514‧‧‧通訊通道

1516‧‧‧作業系統

1518‧‧‧網路服務

1520‧‧‧虛擬機器服務

1522‧‧‧劣化感測器軟體模組

1524‧‧‧劣化感測器讀取模組

1526‧‧‧劣化分析模組

1528‧‧‧推薦及步態分析模組

1530‧‧‧資料庫

圖1圖示合併一劣化感測器之一跑鞋，該劣化感測器具有可以可移除地耦合至一感測器讀取器之一連接器。

圖2圖示合併一劣化感測器之一替代跑鞋，該劣化感測器具有可以可移除地耦合至一感測器讀取器之一連接器。

圖3圖示一劣化感測器總成，其包含一LC標籤及一導電接觸件總成。

圖4圖示一劣化感測器總成，其包含一LC標籤及一黏扣接觸件總成。

圖5圖示一劣化感測器總成，其包含一LC標籤及一電感迴路接觸件總成。

圖6圖示合併至一可移除之鞋子鞋墊裡的劣化感測器。

圖7圖示一LC標籤感測器總成。

圖8係繪示一實例LC標籤劣化感測器之該共振頻率如何隨壓縮變形而變化的一圖。

圖9圖示用以讀取一LC標籤之該共振頻率以判定一鞋子裡的壓縮變形的一實例系統。

圖10圖示一實例讀取器裝置電路，其係可操作以查詢一劣化感測器並且提供該查詢結果之一指示給一使用者裝置。

圖11圖示一電路，其建立一LC標籤感測器及一共振頻率讀取器藉由具有可變阻抗的一電連接耦合的模型。

圖12圖示圖11的LC電路的共振頻率使用從250kHz到500kHz的一頻率掃掠、使用不同接觸阻抗的測量。

圖13圖示圖11的LC電路的共振頻率使用從370kHz到390kHz的一頻率掃掠、使用不同接觸阻抗的測量。

圖14係一流程圖，圖示讀取一鞋劣化感測器的一方法。

圖15圖示一電腦化鞋劣化感測器測量系統，與在本文中說明的各種實例一致。

在以下實例實施例之實施方式中，以繪圖及圖表的方式參考特定實例實施例。此等實例以足夠細節說明而足以使所屬技術領域中具有通常知識者實踐所述內容，並且用以說明此等實例之元件如何可應用至各種目的或實施例。有其他實施例，而且可作出邏輯、機械、電子、及其他變化。

本文描述之各種實施例之特徵或限制，不論對其所在之該等實例實施例有多重要，不會限縮其他實施例，而對於該等實例之該等元件、操作、及應用的任何參照僅作為定義該等實例實施例之用。本文描述之各種實例中的特徵及元件可以該等實例所示以外之方式結合，而任何如此結合係明確視為在本文呈現之該等實例之範疇中。因此，以下實施方式並未限制所主張之範疇。

鞋類例如運動鞋係經常建構成不只保護腳免於接觸地面，也提供腳支撐及緩衝以增強使用者進行各種作業例如跑步、跳躍、及迅速移動的能力。此類鞋子之外底一般係建構成對一特定表面提供抓地力，例如一體育館地板或一戶外跑道。類似地，該中底係建構以提供支撐給側向運動、提供緩衝給跑步或跳躍運動、而且可提供特別針對該鞋的應用的其他特徵。因為此類特徵的效力會隨著該鞋材料劣化而衰退，需要確保得以監測並測量可能以影響各種性能特性之方式的鞋劣化。

例如，一跑鞋一般而言在典型步伐之衝擊期間吸收2至3倍的使用者體重，而每跑一英里會有數百次此類之衝擊。基於若干因素該鞋的中底在各衝擊都會遭受一些劣化，例如跑步地面、使用者步伐、使用者體重、以及鞋子大小。此導致用以建構該中底之該緩衝材料的「壓縮變形」或扁平化，降低該材料緩衝每次跑步步伐的衝擊的能力。由於高性能鞋類如跑鞋時常在鞋子有可見的磨耗徵兆之前中底就經受顯著的劣化以及對應的緩衝性能下降，時常難以估計何時該更換鞋子。例如估計特定一雙鞋的跑步里程數的方法係估計跑鞋剩下可用壽命的主要方法，然而如此方法通常沒有解釋使用者之間的步伐變異、使用者體重變異、鞋子相對於使用者體重的大小、或者其他能顯著影響中底的劣化(例如壓縮變形)發生速率的因素。此外，不同的鞋子會有明顯不同的劣化特性，例如在外底使用不同的材料、或者使用厚度不一的各種材料建構不同鞋子款式。

一些解決方案係呈現在待審之標題為「Wearable End of Life Sensor for Footwear」的美國專利申請案第62/245,034號中，其特此以引用方式併入本文中作為可實踐本發明之實例實施例。本申請案中說明的實例提供更好地測量、估計、或特徵化鞋子裡材料的劣化，例如透過測量與中底材料劣化有關的一或多個中底物理特性以測量鞋子之該中底的壓縮變形。於一此類實例中，係藉由使用一外部測量裝置測量一LC共振器之一共振性質來判定該LC共振器與設置於該中底之中或之上的一導電元件之間的距離。於其他實例中，一材料(如一中底、內底、或鞋子鞋面裡的護墊)之此類物理性質之其他變 化係使用其他方法測量。但是，要又準確又有效率地查詢經組態以測量該鞋物理性質的感測器仍有許多挑戰，例如判定埋置於一鞋之中底內的LC共振器之共振頻率。

因此本文呈現的一些實例提供藉由可移除地附接一感測器的一接觸件總成到一劣化感測器讀取器的一接觸件總成讀取一鞋中或其他衣物中的一劣化感測器，其中該讀取器係可操作以查詢該劣化感測器也可以將藉由查詢該鞋劣化感測器取得之一物理性質之一測量的相關資訊傳達至另一電子裝置(例如一智慧型手機或其他電腦化系統)。於一些進一步實例中，該接觸件總成係機械性順應的，允許該鞋或其他衣物物品在已安裝該劣化感測器讀取器時可以穿戴或移動。

圖1圖示合併一劣化感測器之一跑鞋，該劣化感測器具有可以可移除地耦合至一感測器讀取器之一連接器。在此，大致上於100所示之一跑鞋係由經建構以容納一使用者足部的一鞋面102；以及由一內底104、一中底或楔(wedge)106、以及一外底108組成之一鞋底所構成。內底104、中底106、及外底108係獨立的層，一般以分開之材料製作，並且例如以黏著劑彼此附接以形成該鞋之該鞋底。內底104附接該鞋底至該鞋鞋面，而該中底106提供緩衝並且當使用者穿上此鞋時將腳跟提昇到稍稍高於腳趾。外底108係以比該中底硬的一橡膠材料製作，並且為該鞋提供摩擦力及很長的磨耗壽命。

於此實例中，一劣化感測器係亦整合至該鞋，例如一LC標籤110可操作以在特定頻率共振並且在被一外部RF能量源賦能時具有特定品質因數(Q)。該LC標籤於此實例係於該中底附接於內底 104前附接於中底106之該外表面，然而於其他實例則會以其他方式設置於該中底106附近或設置於該中底106中。類似地，一導電元件112係於該中底附接於外底108前設置於中底106之該外表面上，從而當該中底與該外底附接時埋置導電元件112於該中底與該外底之間。導電元件112於各種實例係為電傳導、磁傳導、或者電及磁傳導。

一鞋袋114提供使用者存取一電耦合至LC標籤110的接觸件總成116。該連接器總成因此係可操作以電耦合一讀取器裝置至LC標籤110，讓使用者能使用該讀取器裝置以查詢LC標籤110以判定該鞋中底106的劣化程度。

隨著該中底106材料劣化，例如因為一使用者跑步產生的反覆壓縮、因為熱、因為老化、因為其他如此因素，該中底之各種物理特性很可能以可測量的方式變化。例如，中底106於此實例中由於該反覆衝擊而遭受扁平化或壓縮變形，且不再能完全回彈或者回復其原始形狀。該中底材料之此變化影響LC標籤110與導電元件112之間的距離，導致LC標籤110在共振頻率及品質因數發生變化，而且也可能在其他可測量的特性發生變化。

LC標籤110因此可例如使用經由接觸件總成116耦合的一讀取器裝置賦能、所測量之LC標籤之共振頻率或其他共振特性來賦能，以提供LC標籤與導電元件112之間的距離的一指示。此指示可以隨後與一參考或預期之指示值比較以判定是否偵測到壓縮變形之一最大允許程度，從而指示該鞋之表現並非在已建立之性能準則內 而應予以更換。於一此類實例中，基於對於該鞋款之初始幾何、材料、及性能準則的瞭解，比較該LC標籤共振頻率與該特定款式的鞋子之一目標共振頻率。於另一實例中，在各個鞋子還是新的時候記錄其一基線指示，使得該基線LC標籤共振頻率可以跟該鞋使用後取得之LC共振頻率測量進行比較，以指示該鞋從新鞋以來的變化或壓縮變形的程度。

於另一實例中，LC標籤110的另一共振特性，例如該品質因數(Q)或該LC標籤的其他共振特性被測量、而且被用於指示該LC標籤與導電元件112之間的距離變化。一共振電路例如一LC標籤之該品質因數係自該標籤相對其中心共振頻率共振之該頻率寬度或頻寬導出。隨著圖1之LC標籤110移動更靠近導電元件112，該電路之該Q會隨著該共振頻寬增加而減少，提供該LC標籤與該導電元件之間的距離的一指示。該LC標籤在此等實例裡係一被動裝置，不提供功率或提供功率增益，造成比典型主動裝置例如電晶體、積體電路、及其他半導體裝置之更少的成本。

LC標籤110及導電元件112係於本實例中置放在中底106發泡層之相對側，使得該LC標籤與該導電元件之間的該距離反映整個層於該鞋內所欲位置之厚度，例如在使用者腳跟下。本實例中對於該LC標籤及導電元件而選擇腳跟位置是因為該中底一般而言在腳跟正下方會經受最大的力量，也因此該中底一般而言在腳跟下方是最厚的。因此腳跟下的中底劣化也會對使用者感知的緩衝能力造成最大的衝擊，使腳跟成為一個測量劣化的好位置。於其他實例中，該LC 標籤、該導電元件、或者二者可定位埋置於一層內、埋置於不同層中、夾在不同層之間、或者以其他方式經組態以測量一鞋之一層的部分、一層的全部、或者多個層。

於一此類實例中，一鞋包含該中底裡的EVA(乙烯乙酸乙烯酯)層及聚胺甲酸酯層，使得較緻密的聚胺甲酸酯發泡體材料用於提供腳跟及足弓周圍的結構及支撐，而相對較軟的EVA發泡體則用於提供緩衝及回彈。該EVA發泡層係較容易壓縮變形，但是比該聚胺甲酸酯發泡體提供明顯較佳的緩衝及回彈或者能量儲存特性。基於形成該鞋鞋底所用之該等層的不同特性，一些實例因此使用一劣化感測器例如LC標籤110及導電元件112以測量一層發泡體中的壓縮(例如該EVA層)，而並未測量另一層(例如一聚胺甲酸酯層)。於其他實例中，其他層及材料(例如複合物、布料、及類似者)可包括於鞋子構造中，且包括於劣化感測中或排除於劣化感測外。例如，一鞋合併一膠層，可使用該膠層以提供緩衝使得其厚度為鞋子性能之一重要指標，並且可取決於該鞋之結構是否會導致該膠層逐漸變薄或隨該鞋磨耗而其他方式劣化而選擇測量或不測量該膠層之厚度。於其他實例中，該鞋子材料包含乙烯乙酸乙烯酯、聚胺甲酸酯、聚合發泡體、橡膠、尼龍、織物、膠、黏著劑、聚氯平、熱塑性樹脂、熱固性樹脂、或空氣、或包括此等元件的二者或更多者的一組合。

雖然圖1描述之實例測量主要負責於跑動中提供使用者緩衝及回彈的一中底發泡體材料之壓縮變形，其他實例包括該鞋之不同部件之劣化之測量。例如，一具緩衝之鞋舌114亦可合併一劣化感 測器例如LC標籤110及導電元件112於鞋舌之發泡體緩衝材料之相對側，使得該LC標籤之該共振之測量指示該舌之發泡體緩衝材料之壓縮變形或其他劣化的一程度。類似地，劣化感測器於其他實例中係用以測量該鞋其他部件之材料劣化。

劣化係以圖1之發泡中底106之壓縮變形之所觀察到的一程度判定，其係表徵化成中底106材料不完全回彈至其原始尺寸的程度。例如，一發泡中底在新的時候是.5英吋厚，但是現在厚.4英吋，已經受20%的壓縮變形，因為其已經由於反覆壓縮而失去其厚度的20%。於此實例中，係藉由判定LC標籤110之共振頻率以測量壓縮變形，因為該LC標籤之共振頻率隨著LC標籤110與導電元件112之間的距離而改變，使得當該中底經歷壓縮變形而該LC標籤在沒有對該鞋施力時變得更接近導電元件112的時候，該LC標籤之共振頻率提高。於一更為詳細的實例中，一LC標籤在沒有壓縮變形的一鞋子組態中(如圖1中者)具有10.25MHz之一共振頻率。該鞋子之中底係劣化到其有20%壓縮變形的地步時，該LC標籤會有一共振頻率10.5MHz，頻率變化及壓縮變形在0至20%壓縮變形之間以相對線性方式改變。若考慮到該鞋之可用壽命為20%或更少的壓縮變形，則因此觀察到的10.5MHz或更高的一LC標籤共振頻率指示該鞋可用壽命已告終。類似地，介於10.25至10.5MHz之間的一共振頻率可指示該鞋已經歷之壓縮變形之程度，例如當共振頻率達10.45MHz，指示該鞋已近乎不堪使用時，使用者訂購一雙新鞋。

因為圖1之實例之劣化或壓縮變形程度係基於一LC標籤相較於一預期或參考共振特性的共振變化來判定，於一些實例中，需要提供或儲存基線LC標籤共振資訊，以其等估計一鞋之劣化。此資訊可儲存在該讀取器裝置中、在與該LC標籤相關聯的一記憶體中、或者在可以很容易透過該讀取器或透過一電子裝置(例如連接到該讀取器的智慧型手機)存取之另一位置中。於一此類實例中，與該LC標籤相關聯的一記憶體含有一序號或者用於該鞋之其他識別資訊，其係與初始LC標籤共振資訊相關聯。該相關聯之LC標籤共振資訊可替代地儲存於該鞋中，例如藉由寫入埋置於該鞋中之一記憶體。這使基線資料的儲存能代表各鞋之所測得的該(等)物理特性，使藉由監視該鞋之該等物理特性變化而判定該鞋之該劣化程度更為準確。

一讀取器可藉由一外部RF天線激發該標籤並且觀察流經該RF天線之電流來查詢LC標籤110，使得所提供頻率符合一附近LC標籤之共振頻率時，所觀察到的電流會減少，指示該LC標籤之共振頻率及鞋子材料之對應壓縮變形。但是，RF讀取器準確度取決於例如在頻率掃掠期間該讀取器和該LC標籤距離保持恆定等因素、取決於能將該讀取器足夠接近該LC標籤放置以觀察天線電流中一強烈的變化、以及取決於沒有來自智慧型手機或附近其他可能運用為該讀取器系統之一部分的電子裝置的干擾。

圖1的實例因此經由接觸件總成116運用一直接電連接至LC標籤110，確保該頻率掃掠期間該讀取器與該LC標籤之間的阻抗保持低而相對恆定。於一更為詳細的實例中，在跨該LC標籤的電 壓受到觀察的同時，電耦合到該LC標籤的一讀取器電路進行一頻率掃掠，使得一電壓峰表示該LC標籤的一共振頻率。因為該頻率掃掠程序測量該LC感測器的共振頻率而非該LC感測器的阻抗，範圍在1000歐姆或更小的阻抗變異不會顯著影響所觀察之電壓峰，使得0至1000歐姆間的變異對於該LC標籤查詢程序無關緊要。

一接觸件總成例如116因此毋須提供接近零歐姆或沒有一些變異的一接觸阻抗，而是可運用那些傳導性大致上良好的接觸件總成組態，例如使用導電黏扣件(例如Velcro)、各向異性黏著劑、以及接觸阻抗會具有微幅或幾十或幾百歐姆之變化的他此類方法。

圖2圖示合併一劣化感測器之一替代跑鞋，該劣化感測器具有可以可移除地耦合至一感測器讀取器之一連接器。在此，一跑鞋200具有一袋形跟部(heel pocket)204，其係部分由壓縮模製EVA中底202支撐。該鞋也具備形成一劣化感測器的一LC標籤206及導電箔元件208之特徵，以及經組態以接收一劣化感測器讀取器之一凹槽210。該劣化感測器讀取器係經由延伸進入該凹槽210之一接觸件總成212耦合至該LC標籤206。使用者能藉由從該鞋移除一鞋墊、暴露出該鞋接近足弓的中底中的凹槽210來進入凹槽210並經由接觸件總成212連接一讀取器總成至該LC標籤，該處在跑步期間經歷相對小的壓縮力量。

透過於一經加壓模具中使用壓縮成型EVA材料以形成中底，圖2的鞋包含例如一凹槽210及支撐用的袋形跟部204之模製 特徵。此製程在中底的外表面產生一厚皮，其係比該模製中底之本體裡的EVA材料更為耐用並且更能抵抗磨損及水造成的劣化。

圖3圖示一劣化感測器總成，其包含一LC標籤及一導電接觸件總成。在此，一LC標籤總成302係電連接至一接觸件總成304，該接觸件總成具有兩個電接觸件：306及308。在多個實施例中，該等電接觸件包含配置成多種組態(例如凸起金屬接觸件、導電黏著劑接觸件、導電機械緊固件(例如扣件(snap))、或其他此類接觸件總成)的不同導電材料。一讀取器裝置310包括電接觸件312及314，該等電接觸件係經組態以和耦合至LC標籤302之電接觸件306及308結合，從而提供讀取器裝置310與LC標籤302之間的一電連接。

於一進一步實例中，例如藉由增加機械對準特徵(例如凸舌(tab)、脊(ridge)、溝、凹入或凸起特徵、或使接觸件總成304之電接觸件306及308對準讀取器裝置310的電接觸件312及314之類似者)，接觸件總成304進一步經組態以和讀取器裝置310排成直線結合。藉由確保該等接觸件正確對準，接觸件總成304及讀取器裝置310之接觸件的重疊表面積經最大化，確保一致而可靠的電連接。

因為本文呈現的實例可接受數十或數百歐姆的接觸阻抗，其中係測量LC標籤之共振頻率而非阻抗，在一些實例中接觸件306、308、312、及314可包含非理想導體材料，使得能選擇具有其他理想性質的導電材料。於一此類實例中，可用一各向異性導電黏著劑(例如3M品牌Electrically Conductive Adhesive Transfer Tape 9703)塗布連接器總成304、或電接觸件306及308，以確保至讀取器裝置310之一可靠電連接。3M 9703膠帶係從該膠帶之一側導電至另一側，或係垂直於該膠帶之平面導電，使得置放於連接器總成304與讀取器裝置310上的接觸件之間的一片3M 9703膠帶會不僅將該連接器總成及讀取器裝置黏在一起，也會在該連接器總成與讀取器裝置上適當對準之接觸件之間導電。

圖4圖示一劣化感測器總成，其包含一LC標籤及一導電黏扣接觸件總成。在此，LC標籤402係耦合至具有導電圈電接觸件406及408的一連接器總成404，而讀取器裝置410則具有導電鉤電接觸件412及414。當壓在一起的時候，接觸件412及414中的導電鉤鉤住接觸件406及408的導電圈，使得接觸件406及408變成以機械及電氣方式接到電接觸件412及414。如圖4的黏扣件連接器常被稱為Velcro，它是Velcro Industries銷售的黏扣件連接器品牌名稱。導電黏扣件連接器可以買得到，例如導電大約為每平方一歐姆的銀塗層黏扣件連接器。

圖5圖示一劣化感測器總成，其包含一LC標籤及一電感迴路接觸件總成。在此，LC標籤502係耦合至包含一電感迴路506的一連接器總成504。該讀取器裝置510包含一對應電感迴路512，該電感迴路經組態以定位在鄰近連接器總成504之電感迴路506。雖然電感迴路506及512並未直接彼此電耦合，當該等電感迴路係彼此鄰近置放時，其等係感應電耦合而使得該等迴路任一者中的電流變化會導致該兩迴路之另一者中之電流的對應變化。此組態在其中接觸阻 抗可能受到塵土或其他環境狀況影響、或是在需要以極小的成本反覆連接及斷開接觸件的一些環境裡可能是較佳的。

雖然圖3至圖5圖示幾個方式的實例(其中可於例如一LC標籤之一感測器總成與一讀取器裝置之間建立一電或電磁連接)，但替代實例中運用了多種其他方法及儀器。將使用接腳及插座的電連接器運用於一此類實例中，而其他實例包括導電扣件、摩擦連接器、及夾持連接器。還有其他實例使用含導電粒子的材料(例如橡膠)，或使用機械化連接(例如經彈簧加壓之彈簧針)以提供恆定的接觸。這些實例之各者係可操作以提供具有適當而夠小之一阻抗的一電或電磁連接，其阻抗變異不會影響偵測到的共振頻率，其在各實例中係在100、200、500、1000、2000、5000、或10,000歐姆以下。這些實例也有許多能以各種組態提供機械性順應電連接，例如藉由在一撓性基材上形成圖3至圖5的接觸件總成，使合併於一鞋或使用時會撓曲或彎折的其他衣飾物品中會更為實用。

例如運用於這些實例中的感測器，於一些實例中係合併於該鞋中，而於其他實例中將會合併於另一材料(例如一鞋的鞋墊)中，讓使用者能為製造時沒有埋置感測器的鞋子增加劣化感測能力。圖6顯示合併劣化感測器的一可移除之鞋子鞋墊的實例。在此，一鞋墊係於602從側面圖示而於604從頂部圖示。該鞋墊含有複數個劣化感測器，例如一LC標籤606，其於此實例中係伴隨有附接於鞋墊之相對側的一導電元件608。LC標籤606例如以一黏著劑於此附接至該鞋 墊之底部，而且導電元件608係埋置於該鞋墊上部之一織物層610下，但在構成該鞋墊厚度主體的一發泡層612上。

圖6之實例也包括位於接近該鞋墊之腳趾區域的LC標籤感測器614及616。這為使用LC標籤606的腳跟區域以及使用LC標籤614及616的腳趾區域二者中都提供壓縮變形之感測。該鞋墊也包括在該鞋墊的足弓區域中的一接觸件總成618，該接觸件總成經組態以促進一讀取器裝置的附接。在一些實例中，從連接器總成618提供分開的電連接到LC標籤606、614、及616之各者，而所顯示之實例使用相同的一對導體以連接連接器總成618中的一對電接觸件至LC標籤606、614、及616之各者。

該等LC標籤共用一對導體的時候，雖然透過該接觸件總成施加的一信號會激發全部三個LC標籤，如果各標籤係經組態以具有不同的共振頻率，該等標籤可以獨立讀取。於一此類實例中，LC標籤606具有大約10MHz之一共振頻率、LC標籤614具有約12MHz之一初始共振頻率、而LC標籤616具有約14MHz之一初始共振頻率。經由連接器總成618耦合的一讀取器裝置將觀察到三個不同的共振峰，即便該等LC標籤有接近一或多者有顯著的壓縮變形，因為該等LC標籤共振頻率係經選擇比經歷正常範圍之壓縮變形的各LC標籤總成典型頻率範圍離得更遠。

可以從該鞋之足部隔間移除該鞋提供的鞋墊並且以此處所示之該鞋墊取代，使得可藉由測量LC標籤606、614、及616之共振頻率判定該鞋墊之發泡體的壓縮變形。雖然該鞋墊之劣化或壓縮變 形可指示何時是更換該鞋墊的時機，於一進一步實例中，其可進一步作為該鞋之劣化或壓縮變形之一指示，因為該鞋墊之壓縮變形及該鞋之壓縮變形會彼此有關連。於一進一步實例中，可將額外的感測器整合於一鞋中，例如在中底上或在中底內、或者如此處所示之在一可移除之鞋墊內。

此處呈現的實例中的劣化感測器包含一LC標籤，例如圖7所示者。在此，大致上在700所示之一LC標籤包括一導電元件，該導電元件以一漸縮圓形圖案呈螺旋狀圍繞以形成如702所示之一電感元件，其係並聯耦合如704所示之一電容元件。並聯耦合至一電容元件的此電感元件形成一LC電路，其基於該電容元件之電容及該電感元件之電感而具有一共振頻率。更具體來說，該LC電路會共振在

其中共振的頻率f係由該電感元件之電感L及該電容元件之電容C判定。圖1、圖2、及圖6之LC標籤由於壓縮變形增加而向導電元件移動靠近時，電感元件702之電感下降而共振頻率升高。

LC標籤700係形成為一平坦元件，例如藉由將形成之電感元件702的平坦銅跡線黏附至一背襯材料如紙張或塑膠膜。電容704可為一小電容，其並聯耦合該電感元件702，或者類似地，可在一替代實施例中以平坦銅跡線形成。一典型實例LC標籤可為一英吋見方但是僅為百分之一英吋厚，使得該相對平坦結構使該電路能輕易埋 置於一鞋之層中或者在層與層之間。該LC電路中相對大、英吋見方尺寸的該電感元件702使得使用外部射頻源來賦能或激發該LC電路為可行，特別是在該LC標籤埋置於材料裡、或者以其他方式實體上與該射頻能量源分隔一可觀距離者的實施例中。

圖8繪示一實例LC標籤劣化感測器之共振頻率如何隨壓縮變形而變化。當一LC標籤例如圖7者連同一導電元件(例如圖1及圖2所示者)合併至一鞋中，因為該LC標籤之該電感元件之電感下降，該中底之壓縮變形係藉由該LC標籤之該共振頻率之一增加所指示。電感減少係由於該導電元件移動更接近如圖7所示之該LC標籤之平坦電感元件702，而該導電元件在該鞋處於靜止時更接近該LC標籤的移動係由於該鞋之該中底內的壓縮變形。如圖8所示，該鞋是新鞋而且沒有壓縮變形時，該LC標籤於大約10.25MHz處顯現一共振峰。隨著該鞋劣化且該中底經受壓縮變形，該共振頻率增加，使得該共振頻率在20%的壓縮變形大約為10.5MHz。如該線圖所示，壓縮變形與該LC標籤之共振頻率之間的關係在低壓縮變形時為相對線性，但是會隨著壓縮變形增加而變得較不線性。因為鞋子的可用壽命一般只到大約20%的壓縮變形，若已知對應0%至20%壓縮變形的該等共振頻率，則鞋子壓縮變形之量之估計因此可使用共振頻率與壓縮變形之間關係的線性內插來精確估計。例如，使用此類內插，具有10.375MHz之一共振頻率之一鞋可估計為具有10%壓縮變形，或者已經失去其可用壽命的大約50%。

於其他實例中，於該材料之可用壽命期間可觀察到一更大程度的壓縮變形，例如當一LC標籤及導電元件係經組態以測量在一可移除之鞋墊或具護墊之鞋舌中的壓縮變形。在此類實例中，如圖8之一非線性曲線可用以估計該鞋墊或鞋舌中的壓縮變形，因為該鞋之該可用壽命可到所測量鞋元件之壓縮變形的50%或更高。在一替代實例中，已知數個資料點，而分段線性近似或其他此類方法係用於已知資料點之間，以基於所觀察到該LC標籤之共振頻率來估計該壓縮變形。

圖9顯示用以讀取一LC標籤之該共振頻率以判定一鞋子裡的壓縮變形的一實例系統。在此，一使用者裝置(例如一智慧型手機902、平板電腦、或者個人電腦)係用以與一讀取器裝置904通訊。該讀取器裝置904係可操作，以使用標準通訊技術(例如近場通訊(NFC)或藍牙)跟該使用者的智慧型手機902通訊，而且亦係可操作以透過至該鞋之劣化感測器之一電或電磁連接與鞋906之劣化感測器908通訊。在一更為詳細的實例中，讀取器裝置904係可移除地耦合至該鞋而且包括一共振頻率偵測電路以查詢作為一劣化感測器908之共振頻率的LC標籤，例如藉由提供遍及一個範圍的預期共振頻率之射頻能量並且監測在相同頻率返回的能量。當讀取器裝置904判定共振頻率時，其經由一無線NFC連接送出此資訊到智慧型手機902，使得該智慧型手機係可操作以接收該共振頻率資訊並且使用如圖8所示的所觀察到的共振頻率與壓縮變形之間的已知對應性以呈現關於該鞋之可用壽命資訊給該使用者。

在此實例中，智慧型手機902顯示判定將呈現之在鞋906中的壓縮變形之程度給使用者，且該智慧型手機藉由指示該鞋應及早更換，而提供所觀察到的壓縮變形測量關於該鞋可用壽命所代表之意義的一進一步指示。於此實例使用一特定鞋的已知特性進一步判定所觀察到的壓縮變形對該鞋可用壽命之間的對應性，於此實例其係為一維多利亞鞋(Victoria shoe)。於其他實例中，可用壽命之一估計可簡單地基於對一鞋子類型之典型材料的壓縮變形資料來估計，例如一跑鞋中的EVA壓縮變形。

於替代實例中，智慧型手機或其他使用者介面裝置係可操作以透過其他方法(例如使用音訊、震動、觸覺回饋、或其他此類方法)提供回饋給一使用者。讀取器裝置904於替代實施例中使用無線通訊(例如NFC、藍牙、ZigBee、WiFi、蜂巢式、或者其他無線通訊協定)、或透過有線通訊(例如串聯、平行、USB、類比或數位信號、或其他適合的有線通訊協定)與智慧型手機902或其他使用者介面裝置通訊。

雖然此處顯示的讀取器裝置例如圖2所示為一在鞋內部的元件，在其他實例中它可以在鞋外部，例如藉由可移除地連接到將劣化感測器908耦合至讀取器裝置904之電接觸件，或可整合於或附接於智慧型手機或其他使用者裝置，或整合於另一裝置中例如一店面資訊站或提供一使用者介面的其他裝置。

圖10圖示一實例讀取器裝置電路，其係可操作以查詢一劣化感測器並且提供該查詢結果之一指示給一使用者裝置。在此， 一積體電路1002係一ST Microelectronics M24LR16E NFC通訊積體電路，其係可操作以使用該NFC協定與一裝置(例如一智慧型手機)通訊。該M24LR16E進一步係可操作以透過一共振電感環形天線耦合至接腳AC0至AC1以採集能量。積體電路1004係一Microchip Technology PIC12LF1501控制器，其係經程式化以與該M24LR積體電路通訊，並且例如透過耦合至將電路連接至該劣化感測器之接腳RA2至RA5之導體訊問該劣化感測器元件。運作時，具有一NFC通訊模組之一智慧型手機以連接至該M24LR16E的共振電感環形天線透過射頻通訊賦能該電路，並且使用該無線NFC協定與該M24LR16E積體電路通訊。該PIC12LF1501裝置提供一變頻信號至電耦合於接腳RA2至RA5之間的該劣化感測器，並且測量對應電流。所提供頻率符合該耦合劣化感測器例如一LC標籤之該共振頻率時，所觀察到的電流會減少，指示該LC標籤之該共振頻率及鞋子材料之對應壓縮變形，如先前實例所說明。

如圖10者之一電路於一些實施例可以可移除的方式或永久整合於一鞋子中，使得該鞋能充當一NFC通訊裝置，其係可操作以與一智慧型手機或者其他客戶裝置直接通訊。於一此類實例中，合併其他電子功能如加速計以測量跑步距離、步調、或其他特性的一鞋元件合併例如圖10者之一NFC劣化感測器讀取器電路，並且該鞋元件係可操作以查詢該劣化感測器並通訊感測器資料及其他資訊至一附近裝置。於其他實例中，其他技術例如藍牙或有線連接係用以耦合該劣化感測器至一讀取器裝置，或者以耦合一讀取器裝置至一使用者介 面例如一電腦、智慧型手機、或資訊站。如圖10所示之該劣化感測器讀取器線路係能夠藉由從一裝置(例如圖9之智慧型手機902)所提供的NFC信號採集能源，但是於其他實例會由一電池、由線電源、藉由其他能源採集電子元件、透過其他手段、或者透過其一結合來供電。

在許多類型的感測器中，該感測器的該阻抗隨一感測到的性質變化而改變，而一讀取器裝置係用以讀取該感測器的該阻抗並從而判定該感測到的性質。但是，此類感測器、讀取器系統會受到該感測器與該讀取器之間不良的電連接影響，尤其在該連接之該阻抗接近或高於該感測器的工作阻抗範圍的時候。因為本文呈現的該等實例測量一LC標籤劣化感測器的該共振頻率，其如圖8中所示隨該LC標籤之電感變化而改變，該讀取器對於該感測器與該讀取器之間的阻抗變化顯然不敏感。

圖11顯示一電路建立一LC標籤感測器及一共振頻率讀取器透過具有可變阻抗的一電連接耦合的模型。在此，該平行LC電路的該阻抗係設計在10千歐姆(kilo Ohm)到200千歐姆的範圍中，使得對於該LC標籤與該讀取器裝置之間接觸電阻的預期範圍而言，該LC電路的該阻抗是相對高的。這大幅減少該LC標籤與該讀取器裝置之間的接觸電阻對於該電路之總阻抗的影響，將接觸電阻對該共振頻率測量的影響降到最小。

當圖11的接觸電阻R2及R4從0.1歐姆改變到10,000歐姆時，使用一頻率掃掠從250kHz至500kHz測量該LC電路的共 振頻率，如圖12及13中中所示。圖12顯示對於一接觸感測器之所測得的電壓對頻率，使用0.1、1、10、100、1000、及10,000歐姆的接觸阻抗。因為該LC電路的該共振頻率導致跨該LC標籤所觀測到的電壓較高，從圖11的圖形能輕易判定該共振頻率為大約380kHz。圖13顯示如圖12相同的資料，但是在370至390kHz的頻率範圍，更清楚顯示接近該LC電路之該共振頻率隨著不同接觸電阻的電壓變異。

從圖形上顯示不同接觸阻抗的該等跡線可見，該等所觀測到的電壓在接近該LC電路的該共振頻率並沒有隨著0.1至100歐姆之間的接觸電阻而顯著變化，而在0.1至1000歐姆之間只有相對小的變化。這代表在0至100歐姆範圍中的接觸電阻變異不會大大影響該LC電路的頻率測量的準確度，而從0至1000歐姆的接觸電阻變異對該測量的準確度只會有很小的影響。因為例如圖12中所示之典型頻率掃掠可以在數百毫秒或更小的範圍中進行，該共振頻率測量電路在至少數十毫秒或更多的時間範圍期間對從零到一百歐姆或更多的接觸電阻變異不敏感。這代表接觸電阻的顯著變異可以為圖10至圖11的該電路所容忍而維持很高的準確度，並且即使在很短的時間週期或在0至100歐姆的範圍之中很快速的接觸電阻變化也可以忍受。

就實務而言，如果接觸電阻在一次頻率掃掠所花費的幾百毫秒期間是穩定的，該接觸電阻不會對該測得的共振頻率有顯著衝擊。而且，如果該次頻率掃掠花費的幾百毫秒期間該接觸電阻在可接受的範圍之中(例如0至100歐姆或0至1000歐姆)變化，該LC電路的該共振頻率測量不會受到顯著影響。因為此處建立的該LC電路 測量電路模型對於在至少數個數量級的阻抗變異不敏感，透過該LC標籤測得的該物理性質的判定對於阻抗變異不敏感，或者準確測量取決於低度變化或不變化的接觸阻抗。

此處呈現的該等實例的許多都使用一讀取器裝置電耦合至該LC標籤以測量一LC標籤的該共振頻率以判定一物品例如一鞋中的該劣化程度或壓縮變形。雖然測量一感測器元件的頻率有許多好處，例如對該感測器元件與讀取器裝置之間接觸電阻的不靈敏度，在其他實例中運用各種各樣其他的劣化感測器。於一此類實例中，該劣化感測器包含一溫度計及一加熱器元件，其係可操作以測量一鞋元件(如一EVA中底)之熱傳導。加熱器及溫度計可以是分開的或者可以是整合至同一感測器元件，使得一加熱器運作達一已知時間，且於一已知時間或一已知時間期間測量溫度的對應上升以判定熱是多快透過該鞋材料傳導。在該加熱器及溫度計彼此靠近處所觀察到之溫度上升量指示該材料之比熱，其會隨著例如壓縮變形、吸水、或者其他形式的劣化之事項而改變。在加熱器及溫度計於一鞋材料之中彼此相隔開的實例中，所觀察溫度上升指示若干物理性質例如熱傳導或該鞋材料之擴散性，其等亦會隨著劣化(例如壓縮變形、吸水、或類似者)而改變。

該加熱器係一主動或經供能元件之一實例，因為其係電或電流耦合至一電源供應器，使其能產生熱。於各種實例中，該能源係經由一讀取器裝置、經由一電池供應，或者經由經組態以擷取RF或其他能量的電路系統來採集。於其他實例，合併於該劣化中的該LC 標籤相比之下係一被動感測器，因為其不含一能源供給元件或使用主動電子裝置(如電晶體或積體電路)來放大功率。該LC標籤因此係一被動感測器總成，然而具有一加熱器、積體電路、或其他此類元件的一感測器則被視為是主動的。類似地，該劣化感測器於各種實施例中將係可操作以經由射頻能量提供資訊，例如該LC標籤，或者經由有線之導電連接，例如使用一已供能之加熱器/溫度計結合。於一些此類實例中，一讀取器或一電源可整合於該鞋中，或以可移除的方式整合於該鞋中。

在其他實例中，其他感測器仍將經組態以測量各種材料的此等或其他物理特性，包含測量厚度、壓縮變形、密度、伸長率、機械彈性、水含量、熱傳導、電傳導、介電常數、磁導率、以及其他此類特性。當各種材料隨使用而劣化，預期此等及其他物理性質將以可測量之方式改變，而且可透過各種劣化感測器組態之使用來指示以判定各種材料之劣化程度。例如，一機械共振器或振動器可能夠提供一鞋底材料之密度、機械彈性、以及其他此類特性的指示，而一RF線圈可能夠提供一材料之電傳導、介電常數、磁導率、或其他此類特性的指示，尤其是該材料埋置有電傳導或磁傳導粒子。由於隨著電或磁傳導增加而會觀察到粒子密度增加，例如壓縮變形及密度之物理性質可使用如此方法測量。

於另一實例中，感測器進一步係可操作以透過生物感測器、電感測器、或其他類型的感測器來測量物理性質，例如黴菌、黴、真菌、細菌、或其他此類材料的存在。因為還沒有經受足夠壓縮 變形使一中底磨耗的鞋子會如果黴出現在該鞋材料中依然被丟棄，所以例如此等之物理性質的指示，除感測其他物理性質之外可額外合併，或者單獨指示。因為鞋子裡的水含量可為該鞋材料劣化之一指示，而且可造成黴菌、黴、以及其他如此材料出現在鞋子裡，所以在一些實例需要測量鞋材料的水含量作為鞋子劣化之一指示，例如藉由運用具有一介電層的一LC共振器，該介電層之相對介電率隨著吸水而改變，增加該LC共振器總成的合成電容。

在本文說明的許多實例中，一鞋中的材料劣化測量係在該鞋處於一靜止狀態時進行，例如在該鞋沒有移動的時候，而在更進一步的實例裡，則是在該鞋移除自使用者的腳的時候。於其他實例中，類似的劣化測量可以在動態狀態中進行，例如當使用者正在跑動、走路、跳躍、用兩腳輪流站立、或類似者。在例如此等的動態實例中，動態狀態可用以測量該鞋材料之劣化，例如其中跑動或用兩腳輪流站立在該材料上產生可測量的負載或衝擊，使得該發泡體材料之動態壓縮或其他此類物理特性可以測量。於進一步之實例中，彈性係數、黏彈性、或該鞋之力量分布係使用動態測量來表徵化，或者該動態運動係用以判定步伐類型、記錄事件例如衝擊、步伐、踏步、或該鞋材料遭遇之累積力量。動態活動亦使該劣化感測器、讀取儀器、或其他組件能於一些實施例中採集能量，例如以提供能源給經組態電子元件以提供能源給該劣化感測器、讀取器、或使用者介面。

於其他實例中，感測器測量可於沒有下肢運動的期間或者在鞋子沒有穿起來的時候發生。於如此之實例中，鞋劣化監測可基 於該鞋物理性質的一變化。本測量方法的關鍵優勢可包括簡化而低成本的電子元件、感測器、及系統設計，因為一般而言讀取一靜態感測器在技術上比起在動態狀態下讀取一感測器較不複雜。例如，在靜態實例裡的感測器讀出時間不需基於個別動作事件(例如步伐及跳躍)的特性次數。因為多次靜態測量顯露動態力量經一長時測量或積分時間的該累積效應，相對於動態測量，靜態測量可使用更低成本的電子元件或改善的靈敏度而提供類似的有用資料。此外，靜態測量讀取器電子元件不需要在下肢運動(例如跑動或跳躍)期間連接到該鞋的劣化感測器，反之合併一動態感測器測量儀器於該鞋中會導致該鞋結構、重量、鞋子給使用者的感覺之非所欲的變化，或者增加製造成本。再者，動態感測器讀取會需要強健的機械連接器、一長範圍(大於5cm)無線讀出協定、或與變動人類因素或運動型態相關聯的測量誤差，導致此類方法的成本增加而可靠度降低。

圖14顯示讀取一鞋劣化感測器的一方法，例如圖1至圖7及圖9者。一劣化感測器讀取器係電耦合至一劣化感測器(1402)，例如使用可移除的各向異性黏著劑、導電黏扣件連接器、電感迴路耦合、摩擦或夾持導電連接、或其他適當的電連接。該劣化感測器讀取器中的一電子電路例如使用圖10之積體電路1004在1404產生一射頻信號。該射頻信號掃掠過合併一LC元件之一劣化感測器的共振預期範圍(1406)，例如在數百kHz或個位數到十位數MHz的範圍，取決於該LC元件的結構。該電子電路監測該掃掠射頻信號之電流、電壓、阻抗、或其他此類特性(1408)，監測例如該掃掠頻率符合 一附近LC元件之共振時電流的一減少的一變化。當觀察到電流的一顯著減少或其他此類變化(例如阻抗或電壓的一增加)，記錄該掃掠頻率(1410)。此頻率可接著提供給一使用者(1414)，儲存、或以其他方式運用作為該LC元件之該共振頻率之一指示、及經組態以影響該LC元件(例如圖1至圖7及圖9之該鞋劣化感測器)之電感或電容之任何材料的物理性質。

雖然本文提供的實例之許多者利用運動鞋或跑鞋作為實例鞋類，類似此等實例的方法及系統亦可應用到寬範圍的其他鞋類，例如休閒或便鞋、登山或工作靴、醫療或治療鞋類例如糖尿病鞋、足支架、滑雪靴、冰鞋、襪子、壓力襪、或其他此類鞋類。在另一些其他實例中，本文說明的該等系統及方法係運用於醫療裝置例如支架、運動裝備例如護墊或頭盔、或其他如此之物品。

圖14之方法可部分使用一電腦化裝置實施，例如一智慧型手機、資訊站、或者其他電腦化裝置。類似地，許多本文說明的其他方法或此類方法的部分，例如對新鞋記錄基線劣化感測器資訊，可以使用一電腦化系統進行。圖15顯示一電腦化鞋劣化感測器測量系統，與在本文中說明的各種實例一致。圖15僅繪示運算裝置1500之一特定實例，而其他運算裝置1500可用於其他實施例中。雖然運算裝置1500係顯示為一獨立運算裝置，運算裝置1500可為任何組件或系統，其包括一或多個處理器或於其他實例中包括另一適當運算環境用於執行軟體指令，而不需包括此處顯示之全部元件。

如圖15之特定實例所顯示，運算裝置1500包括一或多個處理器1502、記憶體1504、一或多個輸入裝置1506、一或多個輸出裝置1508、一或多個通訊模組1510、以及一或多個儲存裝置1512。運算裝置1500，於一實例中，進一步包括一作業系統1516可由運算裝置1500執行。該作業系統於各種實例中包括服務例如一網路服務1518以及一虛擬機器服務1520例如一虛擬伺服器。一或多種應用程式，例如一劣化感測器軟體模組1522係也儲存於儲存裝置1512上，並且可由運算裝置1500執行。

各組件1502、1504、1506、1508、1510、及1512可互相連接(實體的、通訊的、及/或運作上的)用於進行組件間通訊，例如經由一或多個通訊通道1514。在一些實例中，通訊頻道1514包括一系統匯流排、網路連接、處理器間通訊網路、或用於通訊資料之任何其他通道。應用程式例如推薦模組1522及作業系統1516亦可彼此通訊訊息，亦可跟運算裝置1500的其他組件通訊訊息。

於一實例，處理器1502係經組態以實施功能及/或處理指令以用於運算裝置1300中執行。例如，處理器1502可能夠處理儲存在儲存裝置1512或記憶體1504中的指令。處理器1502的實例包括一微處理機、一控制器、一數位信號處理器(DSP)、一特定應用積體電路(ASIC)、一現場可程式閘陣列(FPGA)、或者類似離散或積體邏輯電路之任一者或多者。

一或多個儲存裝置1512可經組態以於運作期間儲存資訊於運算裝置1500內。於一些實例中，儲存裝置1512係已知為為一 電腦可讀取儲存媒體。在一些實例中，儲存裝置1512包含暫時記憶體，意指儲存裝置1512之一主要目的並非長期儲存。儲存裝置1512於一些實例係一揮發性記憶體，意指儲存裝置1512在運算裝置1500關閉時不會維持已儲存之內容。於其他實例中，運作期間資料係從儲存裝置1512載入至記憶體1504中。揮發性記憶體之實例包括隨機存取記憶體(RAM)、動態隨機存取記憶體(DRAM)、靜態隨機存取記憶體(SRAM)、以及所屬領域已知之其他形式的揮發性記憶體。在一些實例中，儲存裝置1512係用於儲存程式指令用於由處理器1502執行。於各種實例中，儲存裝置1512及記憶體1504係為運行於計算裝置1500的軟體或應用程式所用，例如程式執行期間之推薦模組1522以暫時儲存資訊。

於一些實例中，儲存裝置1512包括可經組態以儲存大於揮發性記憶體之資訊量的一或多個電腦可讀取儲存媒體。儲存裝置1512可進一步經組態以供資訊的長期儲存。在一些實例中，儲存裝置1512包括非揮發性儲存元件。如此非揮發性儲存元件之實例包括磁性硬碟、光碟、軟碟、快閃記憶體、或電子可程式化記憶體(EPRM)或電子可抹除可程式化(EEPROM)記憶體之形式。

於一些實例中，運算裝置1500也包括一或多個通訊模組1510。於一實例中，運算裝置1500使用通訊模組1510經由一或多個網路(例如一或多個無線網路)跟外部裝置通訊。通訊模組1510可為一網路介面卡，例如一乙太網路卡、一光學收發器、一射頻收發器、或可以送出及/或接收資訊的任何其他類型之裝置。如此網路介面 之其他實例包括藍牙、3G或4G、WiFi無線電、及近場通訊(NFC)、以及通用串列匯流排(USB)。在一些實例中，運算裝置1500使用通訊模組1510以無線的方式跟一外部裝置通訊，例如經由公用網路例如網際網路。

運算裝置1500於一實例亦包括一或多個輸入裝置1506。於一些實例，輸入裝置1506係經組態以接收來自一使用者透過觸覺、音訊、或視頻輸入的輸入。輸入裝置1506之實例包括一觸控螢幕顯示器、一滑鼠、一鍵盤、一聲音回應系統、視訊攝影機、麥克風或用以偵測使用者輸入之任何其他類型之裝置。

一或多個輸出裝置1508亦可包括於運算裝置1500中。於一些實例中，輸出裝置1508係經組態使用觸覺、音訊、或視頻刺激以提供輸出給一使用者。於一實例中，輸出裝置1508包括一顯示器、一音效卡、視訊圖形配接器卡、或用以轉換一信號成為人類或機器可瞭解之一適合形式的任何其他類型的裝置。輸出裝置1508額外的實例包括一揚聲器、一發光二極體(LED)顯示器、一液晶顯示器(LCD)、或者能產生輸出給一使用者的任何其他類型的裝置。

運算裝置1500可包括作業系統1516。於一些實例中，作業系統1516控制運算裝置1500之組件之運作，而且從各種應用程式(例如劣化感測器軟體模組1522)提供一介面給運算裝置1500之組件。例如，於一實例中，作業系統1516促進各種應用程式例如劣化感測器軟體模組1522與處理器1502、通訊單元1510、儲存裝置1512、輸入裝置1506、及輸出裝置1508的通訊。應用程式例如劣化 感測器軟體模組1522可包括可由運算裝置1500執行的程式指令及/或資料。如一實例，劣化感測器軟體模組1522及其劣化感測器讀取模組1524、劣化分析模組1526、推薦及步態分析模組1528、以及資料庫1530可包括使運算裝置1500執行本文呈現的實例中所說明的一或多個運作及動作的指令。

例示性實施例

實施例1。一種鞋劣化感測器讀取器，其包含：一接觸件總成，其經組態以可移除地電耦合至設置在該鞋之一材料層中或緊鄰該鞋之該材料層的一第一感測器，該材料層之至少一物理性質隨著該鞋劣化而改變，該第一感測器經組態以指示該材料層之該至少一物理性質，從而指示該鞋之一劣化程度；一讀取器模組，其可操作以經由該接觸件總成查詢該第一感測器，該讀取器模組可操作以經由該第一感測器測量該材料之該至少一物理性質；以及一通訊模組，其可操作以從該鞋劣化感測器讀取器傳達該材料之該至少一物理性質之測量至一電子裝置。

實施例2。如實施例1之鞋劣化感測器讀取器，其中該通訊模組包含一無線通訊模組，其可操作以經由近場通訊(NFC)、RFID、藍牙、Zigbee、WiFi、蜂巢式、或其他無線協定與該電子裝置通訊。

實施例3。如實施例1或2之鞋劣化感測器讀取器，其中該電子裝置包含一使用者介面裝置。

實施例4。如實施例1至3中任一項之鞋劣化感測器讀取器，其中該接觸件總成包含一可移除之機械性順應接觸件總成。

實施例5。如實施例1至4中任一項之鞋劣化感測器，其中該接觸件總成包含電感耦合、金屬化黏扣件、導電黏著劑電接觸件、以及機械性順應電接觸件之至少一者。

實施例6。如實施例1至5中任一項之鞋劣化感測器讀取器，其中該第一感測器包含一LC(電感器-電容器)網路，其具有受該至少一物理性質影響的一共振性質。

實施例7。如實施例6之鞋劣化感測器讀取器，其中該第一感測器共振性質係受該鞋之該材料層中壓縮變形的一改變之影響。

實施例8。如實施力7之鞋劣化感測器讀取器，其中該第一感測器共振性質包含一共振頻率，而經由該讀取器模組查詢該第一感測器包含掃掠賦能該第一感測器之一頻率源以及觀察該第一感測器之一電壓峰或一阻抗峰的至少一者以識別該共振頻率。

實施例9。如實施例1至8中任一項之鞋劣化感測器讀取器，其中該讀取器模組經組態以可移除地安裝於該鞋中。

實施例10。一種鞋劣化感測器總成，其包含：一材料層，其介於一鞋之一足部空間與一外表面之間； 一第一感測器，其設置在該鞋之該材料層中或緊鄰該鞋之該材料層，其中該材料層之至少一物理性質隨著該鞋劣化而改變，該第一感測器經組態以指示該材料層之該至少一物理性質，從而指示該鞋之一劣化程度；以及一接觸件總成，其經組態以連接該鞋劣化感測器總成至一讀取器模組，該讀取器模組係可操作以經由該接觸件總成查詢該第一感測器，從而測量該材料之該至少一物理性質。

實施例11。如實施例10之鞋劣化感測器總成，其中該接觸件總成包含一可移除之機械性順應接觸件總成。

實施例12。如實施例10或11之鞋劣化感測器總成，其中該接觸件總成包含電感耦合、金屬化黏扣件、導電黏著劑電接觸件、以及機械性順應電接觸件之至少一者。

實施例13。如實施例10至12中任一項之鞋劣化感測器總成，其中該第一感測器包含一LC(電感器-電容器)網路，其具有受該至少一物理性質影響的一共振性質。

實施例14。如實施例13之鞋劣化感測器總成，其中該第一感測器共振性質係受該鞋之該材料層中壓縮變形的一改變之影響。

實施例15。如實施例14之鞋劣化感測器總成，其中該第一感測器共振性質包含一共振頻率，而經由該讀取器模組查詢該第一感測器包含掃掠賦能該第一感測器之一頻率源以及觀察該第一感測器之一電壓峰或一阻抗峰的至少一者以識別該共振頻率。

實施例16。一種判定一件服裝之一物理性質的方法，其包含：可移除地耦合一讀取器模組至埋置在該件服裝之一材料層中或緊鄰該件服裝之一材料層的一第一感測器，其中該材料層之該物理性質隨該件衣物劣化而改變；以及經由該讀取器模組測量該至少一物理性質，從而測量該件服裝之一劣化程度。

實施例17。如實施例16之判定一件服裝之一物理性質的方法，其進一步包含以無線的方式將該材料之該至少一物理性質之測量從該讀取器模組傳達至一電子裝置。

實施例18。如實施例16或17之判定一件服裝之一物理性質的方法，其中可移除地耦合包含使用順應電感耦合、順應金屬化黏扣件、以及順應各向異性導電黏著劑電接觸件之至少一者的耦合。

實施例19。如請求項16之判定一件服裝之一物理性質的方法，其中該第一感測器包含一LC(電感器-電容器)網路，其具有受該至少一物理性質影響的一共振頻率，且其中查詢該第一感測器包含藉由掃掠經耦合以賦能該第一感測器的該讀取器模組之一頻率源來判定一指示該至少一物理性質的該第一感測器之一共振峰、以及觀察該第一感測器之一電壓峰或一阻抗峰的至少一者以識別該共振頻率。

實施例20。如請求項16之判定一件服裝之一物理性質的方法，其中該件服裝包含一鞋、一醫療支架、運動裝備、以及一包覆物(wrap)。

雖然本文已描述並說明特定實施例，達成相同目的、結構或功能之任何配置可能取代所示之該等特定實施例。本申請案意欲涵括本文所討論之本發明之實例實施例的任何調適形式或變化形式。這些及其他實施例係在以下申請專利範圍及其等同者的範疇之內。

902‧‧‧智慧型手機

904‧‧‧讀取器裝置

906‧‧‧鞋

908‧‧‧劣化感測器

Claims (13)

1. 一種鞋劣化感測器讀取器，其包含：一接觸件總成，其經組態以可移除地電耦合至設置在該鞋之一材料層中或緊鄰該鞋之該材料層的一第一感測器，該材料層之至少一物理性質隨著該鞋劣化而改變，該第一感測器經組態以指示該材料層之該至少一物理性質從而指示該鞋之劣化程度；一讀取器模組，其可操作以經由該接觸件總成查詢該第一感測器，該讀取器模組可操作以經由該第一感測器測量該材料之該至少一物理性質；以及一通訊模組，其可操作以從該鞋劣化感測器讀取器傳達該材料之該至少一物理性質之測量至一電子裝置；其中該第一感測器包含一LC(電感器-電容器)網路，其具有受該至少一物理性質影響的一共振性質。
2. 如請求項1之鞋劣化感測器讀取器，其中該通訊模組包含一無線通訊模組，其可操作以經由近場通訊(NFC)、RFID、藍牙、Zigbee、WiFi、蜂巢式、或其他無線協定與該電子裝置通訊。
3. 如請求項1之鞋劣化感測器讀取器，其中該電子裝置包含一使用者介面裝置。
4. 如請求項1之鞋劣化感測器讀取器，其中該接觸件總成包含一可移除之機械性順應接觸件總成。
5. 如請求項1之鞋劣化感測器，其中該接觸件總成包含電感耦合、金屬化黏扣件(hook-and-loop)、導電黏著劑電接觸件、以及機械性順應電接觸件之至少一者。
6. 如請求項1之鞋劣化感測器讀取器，其中該第一感測器共振性質係受該鞋之該材料層中壓縮變形的一變化影響。
7. 如請求項6之鞋劣化感測器讀取器，其中該第一感測器共振性質包含一共振頻率，而經由該讀取器模組查詢該第一感測器包含掃掠賦能該第一感測器之一頻率源以及觀察該第一感測器之一電壓峰或一阻抗峰的至少一者以識別該共振頻率。
8. 如請求項1之鞋劣化感測器讀取器，其中該讀取器模組經組態以可移除地安裝於該鞋中。
9. 一種鞋劣化感測器總成，其包含：一材料層，其介於一鞋之一足部空間與一外表面之間；一第一感測器，其設置在該鞋之該材料層中或緊鄰該鞋之該材料層，其中該材料層之至少一物理性質隨著該鞋劣化而改變，該第一感測器經組態以指示該材料層之該至少一物理性質，從而指示該鞋之一劣化程度；以及一接觸件總成，其經組態以連接該鞋劣化感測器總成至一讀取器模組，該讀取器模組係可操作以經由該接觸件總成查詢該第一感測器，從而測量該材料之該至少一物理性質；其中該第一感測器包含一LC(電感器-電容器)網路，其具有受該至少一物理性質影響的一共振性質。
10. 如請求項9之鞋劣化感測器總成，其中該接觸件總成包含一可移除之機械性順應接觸件總成。
11. 如請求項10之鞋劣化感測器總成，其中該接觸件總成包含電感耦合、金屬化黏扣件、導電黏著劑電接觸件、以及機械性順應電接觸件之至少一者。
12. 如請求項9之鞋劣化感測器總成，其中該第一感測器共振性質係受該鞋之該材料層中壓縮變形的一改變之影響。
13. 如請求項12之鞋劣化感測器總成，其中該第一感測器共振性質包含一共振頻率，而經由該讀取器模組查詢該第一感測器包含掃掠賦能 該第一感測器之一頻率源以及觀察該第一感測器之一電壓峰或一阻抗峰的至少一者以識別該共振頻率。

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