(57)【要約】      （修正有）【課題】容易に動きを追跡し履行データを収集できる、衣料品に組込まれたセンサシステムを提供する。【解決手段】衣料品１００との使用のために構成されたセンサシステム１２は、導電性粒子材料を分散させたポリマー材料で形成された一つまたは複数のセンサ２０および、センサをポート１４に接続する導電性リード線２２を含む。リード線もまた導電性粒子材料を分散させたポリマー材料で形成され得る。導電性材料は第１の分散密度でセンサ（複数も）に分散され、導電性材料は第１の分散密度よりも高い第２の分散密度でリード線に分散される。センサの各々は圧力を受けて変形した時に抵抗が増大するべく構成されており、それはポートに接続されたモジュール１６によって検出される。第２の分散密度は、リード線がいずれの変形状態においても各センサとポートとの間で電子信号を伝えるべく構成される十分な導電率をリード線の各々が有するようなものである。【選択図】図１
2020201273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサシステムであって、
第１の分散密度で導電性粒子材料を分散させたポリマー材料で形成された複数のセンサと、
電子モジュールと通信するべく構成されたポートと、
第２の分散密度で前記導電性粒子材料を分散させた前記ポリマー材料で形成された複数の導電性リード線であって、前記センサと前記ポートとの間に接続されているリード線と、
を備え、
前記センサの各々は圧力を受けて変形した時に抵抗が増大するべく構成され、
前記第２の分散密度は前記第１の分散密度よりも高く、それにより前記リード線の各々は、前記リード線がいずれの変形状態においても各センサと前記ポートとの間で電子信号を伝えるべく構成される十分な導電率を有する、センサシステム。
【請求項２】
各センサおよび各導電性リード線の前記ポリマー材料および前記導電性粒子材料は同時押出される、請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項３】
各リード線は導電性芯線の周りに配設された絶縁被覆を備えており、前記絶縁被覆および前記導電性芯線は両方とも前記ポリマー材料で形成されており、前記絶縁被覆は前記導電性粒子材料がほぼ無く、前記導電性芯線は前記第２の分散密度で分散させた前記導電性粒子材料を含む、請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項４】
各センサは芯線の周りに配設された絶縁被覆を備えており、前記絶縁被覆および前記芯線は両方とも前記ポリマー材料で形成されており、前記絶縁被覆は前記導電性粒子材料がほぼ無く、前記芯線は前記第１の分散密度で分散させた前記導電性粒子材料を含む、請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項５】
前記センサのうちの少なくとも一つは、複数の概ね平行な分岐を備え、前記分岐は前記分岐を一緒に接続するために当該分岐に対し横方向に延在する一つ以上のブリッジを有する、請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項６】
前記少なくとも一つのセンサは、ジグザクパターンで配置された３つ以上の分岐を備える、請求項５に記載のセンサシステム。
【請求項７】
前記ポートに接続されたハウジングをさらに備え、前記ハウジングは前記電子モジュールを中に保持するべく構成された保持構造を有する、請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項８】
前記センサは前記第１の分散密度で前記導電性粒子材料を分散させた第１のポリマー塗料によって形成され、前記リード線は前記第２の分散密度で前記導電性粒子材料を分散させた第２のポリマー塗料によって形成される、請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項９】
前記第１のポリマー塗料および前記第２のポリマー塗料は両方ともシリコーン系塗料である、請求項８に記載のセンサシステム。
【請求項１０】
前記導電性粒子材料は、ニッケル、銀、カーボンおよびアルミニウムからなる群から選定される少なくとも一つの粒子材料を含む、請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項１１】
前記センサのうちの少なくとも一つは、前記センサの他の部分に比べて縮小した幅を有する細狭部を備える、請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項１２】
各センサは前記センサを前記ポートに接続する二つのリード線を備え、各センサおよびそれに接続された前記二つのリード線は、前記センサを形成するセンサ部および前記リード線を形成する導線部を有する単一の押出部材として一体に形成され、前記センサ部は前記第１の分散密度で前記導電性粒子材料を分散させた前記ポリマー材料で形成され、前記導線部は前記第２の分散密度で前記導電性粒子材料を分散させた前記ポリマー材料で形成される、請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項１３】
センサシステムであって、
第１の導電性粒子材料を分散させた第１のポリマー材料で形成されたセンサと、
電子モジュールと通信するべく構成されたポートと、
第２の導電性材料を含有させた第２のポリマー材料で形成された導電性リード線であって、前記センサと前記ポートとの間に接続されているリード線と、
を備え、
前記センサは非変形状態における第１の抵抗および変形状態における第２の抵抗を有しており、前記第２の抵抗は前記第１の抵抗よりも高く、
前記リード線は、前記リード線がいずれの変形状態においても前記センサと前記ポートとの間で電子信号を伝えるべく構成されるような十分な導電率を有する、センサシステム。
【請求項１４】
前記第１のポリマー材料は前記第２のポリマー材料と同じである、請求項１３に記載のセンサシステム。
【請求項１５】
前記リード線は、前記第２のポリマー材料で形成され導電性芯線の周りに配設された絶縁被覆を備える、請求項１３に記載のセンサシステム。
【請求項１６】
前記第２の導電性材料は前記第２のポリマー材料内に分散した導電性粒子材料であり、前記絶縁被覆は前記第２の導電性材料がほぼ無く、前記導電性芯線は前記リード線がいずれの変形状態においても前記センサと前記ポートとの間で電子信号を伝えるべく構成されるような十分な導電率を付与する分散密度で分散させた前記第２の導電性材料を含む、請求項１５に記載のセンサシステム。
【請求項１７】
前記第２の導電性材料は前記絶縁被覆内に含有させた導電性フィラメント材料である、請求項１５に記載のセンサシステム。
【請求項１８】
前記センサは芯線の周りに配設された絶縁被覆を備えており、前記絶縁被覆および前記芯線は両方とも前記第１のポリマー材料で形成されており、前記絶縁被覆は前記第１の導電性粒子材料がほぼ無く、前記芯線は分散させた前記第１の導電性粒子材料を含む、請求項１３に記載のセンサシステム。
【請求項１９】
前記センサは、前記センサを前記ポートに接続する一対のリード線を備える、請求項１３に記載のセンサシステム。
【請求項２０】
前記ポートに接続されたハウジングをさらに備え、前記ハウジングは前記電子モジュールを中に保持するべく構成された保持構造を有する、請求項１３に記載のセンサシステム。
【請求項２１】
前記第１の導電性粒子材料および前記第２の導電性粒子材料は各々、ニッケル、銀、カーボンおよびアルミニウムからなる群から選定される少なくとも一つの粒子材料を含む、請求項１３に記載のセンサシステム。
【請求項２２】
衣料品であって、
使用者の身体に着用するべく構成された衣服部材と、
第１の場所において前記衣服部材に接続されたセンサであって、第１の分散密度で導電性粒子材料を分散させたポリマー材料で形成され、前記衣服部材を着用中に前記使用者の動きに応じて変形するべく構成されたセンサと、
電子モジュールと通信するべく構成されたポートであって、前記第１の場所から離れた第２の場所において前記衣服部材に接続されるポートと、
前記第１の衣服部材に接続された導電性リード線であって、前記センサと前記ポートとの間に接続されて前記センサと前記ポートとの間で前記衣服部材に沿って延在しているリード線と、
を備え、
前記センサは圧力を受けて変形した時に抵抗が増大するべく構成されている、衣料品。
【請求項２３】
前記衣料品はシャツであり、前記センサは前記シャツの肘領域に配置されており、前記肘領域は前記使用者の肘を少なくとも部分的に被覆するべく構成されている、請求項２２に記載の衣料品。
【請求項２４】
前記衣料品はパンツであり、前記センサは前記パンツの膝領域に配置されており、前記膝領域は前記使用者の膝を少なくとも部分的に被覆するべく構成されている、請求項２２に記載の衣料品。
【請求項２５】
前記リード線は前記第２の分散密度で前記導電性粒子材料を分散させた前記ポリマー材料で形成され、前記第２の分散密度は前記第１の分散密度よりも高く、それにより前記リード線は、前記リード線がいずれの変形状態においても前記センサと前記ポートとの間で電子信号を伝えるべく構成される十分な導電率を有する、請求項２２に記載の衣料品。
【請求項２６】
前記リード線は導電性フィラメントを配置させた前記ポリマー材料で形成された絶縁被覆を備え、それにより前記リード線は、前記リード線がいずれの変形状態においても各センサと前記ポートとの間で電子信号を伝えるべく構成される十分な導電率を有する、請求項２２に記載の衣料品。
【請求項２７】
前記衣服部材とは異なる場所で前記使用者の身体に着用するべく構成された第２の衣服部材と、前記第２の衣服部材に接続された第２の導電性リード線と、をさらに備え、前記第２の衣服部材は前記第２の衣服部材に接続された第２のセンサを有し、前記第２のセンサは前記導電性粒子材料を分散させた前記ポリマー材料で形成され、前記第２のセンサは前記第２の衣服部材を着用中に前記使用者の動きに応じて変形するべく構成されており、前記第２のリード線は前記導電性粒子材料を分散させた前記ポリマー材料で形成され、前記第２のリード線は前記第２のセンサと前記ポートとの間に接続され前記センサと前記ポートとの間で前記第２の衣服部材から前記衣服部材まで延在する、請求項２２に記載の衣料品。
【請求項２８】
前記リード線は導電性芯線の周りに配設された絶縁被覆を備え、前記絶縁被覆および前記導電性芯線は両方とも前記ポリマー材料で形成され、前記絶縁被覆は前記第２の導電性粒子材料がほぼ無く、前記導電性芯線は分散させた前記第２の導電性粒子材料を含む、請求項２２に記載の衣料品。
【請求項２９】
前記センサは芯線の周りに配設された絶縁被覆を備え、前記絶縁被覆および前記芯線は両方とも前記ポリマー材料で形成され、前記絶縁被覆は前記第１の導電性粒子材料がほぼ無く、前記芯線は分散させた前記第１の導電性粒子材料を含む、請求項２２に記載の衣料品。
【請求項３０】
前記衣服部材に接続されたハウジングをさらに備え、前記ポートは前記ハウジングと接続され、前記ハウジングは前記電子モジュールを中に保持するべく構成された保持構造を有する、請求項２２に記載の衣料品。
【請求項３１】
前記第１および第２の場所から離れた第３の場所において前記衣服部材に接続された第２のセンサと、
前記衣服部材に接続された第２の導電性リード線と、
をさらに備え、
前記第２のセンサは前記第１の分散密度で前記導電性粒子材料を分散させた前記ポリマー材料で形成され、前記第２のセンサは前記衣服部材を着用中に前記使用者の動きに応じて変形するべく構成され、前記第２のリード線は前記第２の分散密度で前記導電性粒子材料を分散させた前記ポリマー材料で形成され、前記第２のリード線は前記第２のセンサと前記ポートとの間に接続され前記第２のセンサと前記ポートとの間で前記衣服部材に沿って延在し、
前記第２のセンサは圧力を受けて変形した時に抵抗が増大するべく構成され、
前記第２のリード線はいずれの変形状態においても前記第２のセンサから前記ポートへ第２の電子信号を伝えるべく構成されている、請求項２２に記載の衣料品。
【請求項３２】
運動履行監視システムであって、
使用者の身体に着用するべく構成された衣服部材を含む衣料品と、
前記衣服部材に接続されたセンサであって、第１の分散密度で導電性粒子材料を分散させたポリマー材料で形成され、前記衣服部材を着用中に前記使用者の動きに応じて変形するべく構成されたセンサと、
前記衣服部材に接続され保持構造を有するハウジングと、
前記ハウジング内に取外し可能に取付けられた電子モジュールと、ここで、前記ハウジングの前記保持構造は前記電子モジュールを解放可能に保持するべく構成され、前記電子モジュールは外部電子装置と通信するべく構成されており、
前記電子モジュールと通信可能であるように前記ハウジングと接続されたポートと、
前記衣服部材に接続された導電性リード線であって、第２の分散密度で導電性粒子材料を分散させたポリマー材料で形成され、前記センサと前記ポートとの間に接続され前記センサと前記ポートとの間で前記衣服部材に沿って延在しているリード線と、
を備え、
前記センサは圧力を受けて変形した時に抵抗が増大するべく構成され、
前記第２の分散密度は前記第１の分散密度よりも高く、それにより前記リード線は前記リード線がいずれの変形状態においても前記ポートを通じて各センサから前記電子モジュールへ電子信号を伝えるべく構成される十分な導電率を有し、
前記電子モジュールは前記電子信号を受信し、前記センサの増大した抵抗の検出によって前記使用者の動きを検出し、前記使用者の動きを示すデータを前記外部電子装置に通信するべく構成されている、運動履行監視システム。
【請求項３３】
前記衣料品はシャツであり、前記センサは前記シャツの肘領域に配置され、前記肘領域は前記使用者の肘を少なくとも部分的に被覆するべく構成されている、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記ハウジングは、前記シャツの上背領域に配置される、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３５】
前記衣料品はパンツであり、前記センサは前記パンツの膝領域に配置され、前記膝領域は前記使用者の膝を少なくとも部分的に被覆するべく構成されている、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３６】
衣料品であって、
センサシステムが配設された衣服部材を備え、前記センサシステムはセンサ部および前記センサ部に接続され前記センサ部と連続する導線部を有する押出シリコーン部材を含み、前記センサ部は第１の濃度で含有した導電性粒子材料を有し、前記導線部は第２の濃度で含有した導電性粒子材料を有し、前記第２の濃度は前記第１の濃度よりも高い、衣料品。
【請求項３７】
運動履行監視システムであって、
使用者の身体に着用するべく構成された衣服部材を含む衣料品と、
前記衣服部材に接続された第１のセンサシステムであって、
前記衣服部材に接続されたセンサであって、第１の分散密度で導電性粒子材料を分散させたポリマー材料で形成され、前記衣服部材を着用中に前記使用者の動きに応じて変形するべく構成されるとともに、変形時に抵抗が増大するようにさらに構成されたセンサと、
前記衣服部材に接続された第１のポートと、
前記センサを前記第１のポートに接続する導電性リード線と、
前記第１のポートと接続するべく構成された第１の電子モジュールであって、さらに前記センサの抵抗の増大を検出し前記第１のポートを通じて前記センサからデータを収集するべく構成された第１のモジュールと、
を備えた第１のセンサシステムと、
前記使用者の足に着用するべく構成された履物物品と、
前記履物物品と接続された第２のセンサシステムであって、
前記履物物品に接続されＦＳＲセンサへの使用者の足による圧力を検出するべく構成されたＦＳＲセンサと、
前記履物物品に接続されるとともに、前記ＦＳＲセンサからの入力を受信するために前記ＦＳＲセンサと動作可能に接続された第２のポートと、
前記第２のポートと接続するべく構成された第２の電子モジュールであって、さらに前記第２のポートを通じて前記ＦＳＲセンサからのデータを収集するべく構成された第２の電子モジュールと、を備えた第２のセンサシステムと、
前記第１および第２のモジュールと通信するべく構成された外部装置と、
を備え、
前記外部装置は前記第１および第２のモジュールからデータを受信し前記第１および第２のモジュールからのデータを統合するべく構成されている、運動履行監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１２年１２月１３日出願の米国特許出願第１３／７１３，９６７号の優先権および利益を主張し、その出願は参照によって全体として本書に援用されその一部をなす。
【０００２】
（技術分野）
本発明は一般に、センサシステムを有する衣類、より詳しくは、衣類と動作可能に関係づけられた通信ポートに接続されたセンサ部材および導線を有する押出センサシステムを有する衣料品に関する。
【背景技術】
【０００３】
（背景）
センサシステムが組込まれた衣料品は周知である。センサシステムは、動きを追跡し履行データを収集し、その動きおよび履行データは、例えば分析目的での以後の使用のためにアクセスできる。特定のシステムにおいて、センサシステムは、着用者の関節における衣類の屈曲のために複雑であるか時として信頼できない。加えて、データは特定のオペレーティングシステムを用いてしかアクセスまたは使用できない。このように、収集したデータの使用は必要以上に制限され得る。従って、センサシステムを有する特定の衣料品は多くの有利な特徴を提供するにもかかわらず、それらは特定の限界を有する。本発明は、従来技術のこれらの限界および他の欠点の一部を克服し、これまで利用できなかった新しい特徴を提供しようとするものである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（概要）
本発明は一般に、センサシステムを有する衣料品に関する。本発明の態様は、導電性粒子材料を分散させたポリマー材料で形成された一つまたは複数のセンサおよびセンサと接続された導電性リード線を含むセンサシステムに関する。リード線もまた導電性粒子材料を分散させたポリマー材料で形成され得る。センサおよびリード線は同一または異なるポリマー材料および／または導電性粒子材料を有し得る。一実施形態において、導電性材料は第１の分散密度で（少なくとも一つの）センサに分散され、導電性材料は第１の分散密度よりも高い第２の分散密度でリード線に分散される。センサの各々は圧力を受けて変形した時に抵抗が増大するべく構成されており、言い換えると、センサは非変形状態における第１の抵抗および変形状態における第２の抵抗を有しており、第２の抵抗は第１の抵抗よりも高い。リード線が分散導電性材料を含む構成において、第２の分散密度は、リード線がいずれの変形状態においても各センサとポートとの間で電子信号を伝えるべく構成される十分な導電率をリード線の各々が有するようなものである。
【０００５】
一態様によれば、衣料品はさらに、リード線がセンサをポートに接続するようにセンサと動作可能に接続された通信ポートを含む。一実施形態において、通信ポートは、各センサによって検出された力に関するデータを汎用可読フォーマットで送信するべく構成される。ポートはまた、センサとモジュールとの間の通信を可能にする電子モジュールと接続するべく構成され得る。
【０００６】
別の態様によれば、衣料品はセンサと通信している電子モジュールを含み、それはセンサからデータを収集するべく構成される。モジュールは、通信ポートを通じてセンサと接続され、衣料品に設けられた空洞内に配置され得る。一実施形態において、モジュールはさらに、データを以後の処理のために外部装置に送信するべく構成される。
【０００７】
別の態様によれば、衣料品は、電子モジュールを取外し可能に収容するべく構成されたハウジングを含み得る。ハウジングはモジュールを中に収容するための陥凹部を含んでもよく、センサと接続されモジュールと通信するべく構成された通信ポートを有し得る。ハウジングはさらに、ハウジング内にモジュールを保持するべく構成された保持構造を有し得る。
【０００８】
さらなる態様によれば、各センサおよび各導電性リード線のポリマー材料および導電性粒子材料は同時押出される。
【０００９】
さらなる態様によれば、各リード線は導電性芯線の周りに配設された絶縁被覆を含み、絶縁被覆および導電性芯線は両方ともポリマー材料で形成される。絶縁被覆は導電性粒子材料がほぼ無く、導電性芯線は第２の分散密度で分散させた導電性粒子材料を含む。各センサは、追加または代替として、芯線の周りに配設された絶縁被覆を含んでもよく、絶縁被覆および導電性芯線は両方ともポリマー材料で形成される。絶縁被覆は導電性粒子材料がほぼ無く、芯線は第１の分散密度で分散させた導電性粒子材料を含む。
【００１０】
さらなる態様によれば、センサのうちの少なくとも一つは、複数の概ね平行な分岐を備え、分岐は当該分岐を一緒に接続するために当該分岐に対し横方向に延在する一つ以上のブリッジを有する。このような（少なくとも一つの）センサはジグザクパターンで配置された３つ以上の分岐を有し得る。
【００１１】
さらなる態様によれば、センサは第１の分散密度で導電性粒子材料を分散させた第１のポリマー塗料によって形成され、リード線は第２の分散密度で導電性粒子材料を分散させた第２のポリマー塗料によって形成され得る。第１のポリマー塗料および第２のポリマー塗料は両方ともシリコーン系塗料であってもよい。
【００１２】
さらなる態様によれば、導電性粒子材料は、ニッケル、銀、カーボンおよびアルミニウムからなる群から選定される少なくとも一つの粒子材料を含む。
【００１３】
さらなる態様によれば、センサのうちの少なくとも一つはセンサの他の部分に比べて縮小した幅を有する細狭部を含む。
【００１４】
さらなる態様によれば、各センサはセンサをポートに接続する二つのリード線を有しており、各センサおよびそれに接続された二つのリード線は、センサを形成するセンサ部およびリード線を形成する導線部を有する単一の押出部材として一体に形成される。センサ部は第１の分散密度で導電性粒子材料を分散させたポリマー材料で形成され、導線部は第２の分散密度で導電性粒子材料を分散させたポリマー材料で形成され得る。
【００１５】
本発明のさらなる態様は、上述の通りセンサシステムを含む衣料品に関する。衣料品はシャツであってもよく、それは、少なくともシャツの肘領域、肩部および／または腋下領域に配置されたセンサを有するとともに、上背領域または胸部領域に配置されたポートを有し得る。衣料品は（ショーツを含む）１本のパンツであってもよく、それは、少なくともパンツの膝領域および背面領域に配置されたセンサを有するとともに、パンツの腰部領域の前面領域または後面領域に配置されたポートを有し得る。衣料品はさらに、全身ボディスーツであってもよく、一つ以上のセンサおよび、シャツおよびパンツに関して上述した場所の一つに配置されたポートを有する。衣料品はさらに、別個のシャツおよびパンツ部材を有するトラックスーツまたは類似の衣料品であってもよい。シャツおよびパンツのセンサシステムは、単一のポートを共有するか、互いにかつ／または共通外部装置と通信し得る別個のポートを有し得る。他の衣料品も同様に利用され得る。
【００１６】
本発明のさらなる態様は、センサシステムが配設された衣服部材を含む衣料品に関する。センサシステムは、センサ部、およびセンサ部に接続されセンサ部と連続する導線部を有する押出シリコーン部材を含む。センサ部は第１の濃度で導電性粒子材料を含有し、導線部は第２の濃度で導電性粒子材料を含有しており、第２の濃度は第１の濃度よりも高い。センサ部および導線部はそれぞれ、上述の通り一つ以上のセンサおよびリード線を形成し得る。
【００１７】
本発明のさらなる態様は、上述の通り衣料品および／またはセンサシステムとともに、センサシステムに接続された電子モジュールを含むシステムに関する。システムはさらに、電子モジュールと通信するべく構成された外部装置を有し得る。モジュールはセンサからデータを受信しデータを外部装置に送信するべく構成され、外部装置はデータをさらに処理するべく構成されている。
【００１８】
一態様によれば、システムはまた、外部装置と接続され、電子モジュールと外部装置との間の通信を可能にするべく構成された付属装置を含む。付属装置はまた、電子モジュールと第２の外部装置との間の通信を可能にするために第２の外部装置と接続するべく構成され得る。
【００１９】
別の態様によれば、外部装置に通信されたデータは一つ以上の異なる用途において使用できる。そうした用途は、他の用途のうちでもとりわけ、例えばゲームプログラムといった外部装置によって実行されるプログラムのための、または運動履行監視のための制御入力としてのデータの使用を含み得る。運動履行監視は、とりわけ、速度、距離、横移動、加速度、跳躍高さ、体重移動、接地パターン、バランス、足の回内または回外、ランニング中の揚上時間測定、横方向カッティング力、接地時間、圧力中心、投擲腕速度／力、蹴り足速度／力、体重配分および／または衝撃力といった一つ以上の履行測定基準の監視を含み得る。
【００２０】
本発明のなおさらなる態様は、上述の通りセンサシステムを含む衣料品を利用する方法に関する。当該方法は、電子モジュールのセンサからデータを受信し、一つ以上の用途における使用を含み得るさらなる処理のためにモジュールから遠隔外部装置へデータを送信することを含み得る。当該方法はまた、センサシステムから第１の電子モジュールを取外しまたは分離し、その代わりに第２のモジュールを接続することを含んでもよく、第２のモジュールは異なる動作のために構成されている。当該方法はさらに、一つ以上の用途での使用のためのデータの処理および／または外部装置の制御入力としてのデータの使用を含み得る。さらにまた、当該方法は、外部装置がデータを受信し、制御入力として、運動監視またはモデリングのために、さらに他のそうした使用を含む、多様な方法でデータを利用しかつ／またはさらに処理することを含み得る。本発明の態様はまた、これらの方法の一つ以上の機能の実行および／または上述の履物およびシステムの利用において使用される命令を含むコンピュータ可読媒体を含み得る。
【００２１】
本発明の他の態様は、上述の通りセンサシステムを有する少なくとも一つの衣料品ばかりでなく、ポートと通信している一つ以上のセンサを含むセンサシステムを有する少なくとも一つの履物物品を含む、システムに関する。電子モジュールがセンサシステムに接続でき、各電子モジュールはセンサから受信したデータを外部装置に通信するべく構成される。異なるセンサシステムからのデータは、例えばモジュールおよび／または外部装置によって統合され一緒に処理され、上述の用途のいずれにおいても使用できる。システムはいくつかの異なる通信モードのうちの一つを使用してもよい。
【００２２】
本発明のさらに他の特徴および利益は、以下の図面と連携して得られる以下の明細書から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】センサシステムを有するシャツの形態の衣料品の一実施形態の背面図である。
【図２】図１のシャツの一部の拡大図である。
【図３】図２のシャツのハウジングの一部の断面図である。
【図４】細部を示すためにハウジングを取除いた図２に示した拡大図である。
【図５】代替ハウジングがシャツに取付けられた図１に示した背面図である。
【図６】図１のシャツの正面図である。
【図７】センサシステムを有するパンツの形態の衣料品の別の実施形態の背面図である。
【図８】図７のパンツの一部の拡大図である。
【図９】代替ハウジングがパンツに付着された図８に示した拡大図である。
【図１０】図７のパンツの正面図である。
【図１１】センサシステムを有するボディスーツの形態の衣料品の別の実施形態の背面図である。
【図１２】図１１のボディスーツの正面図である。
【図１３】図１に示したシャツおよび図７に示したパンツを含むトラックスーツの形態の衣料品の別の実施形態の背面図である。
【図１４】外部電子装置と通信している、センサシステムと使用可能な電子モジュールの一実施形態の概略図である。
【図１５】外部ゲーム装置と通信している図１４の電子モジュールの概略図である。
【図１６】リード線がセンサに接続された、本発明の態様に従ったセンサシステムの一実施形態のセンサの略断面図である。
【図１７】引張変形の状態にある図１６のセンサの略断面図である。
【図１８】本発明の態様に従ったセンサシステムの別の実施形態のセンサの略断面図である。
【図１９】引張変形の状態にある図１８のセンサの略断面図である。
【図２０】本発明の態様に従った、図１の物品のセンサシステムと通信しているセンサシステムを含む履物物品の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（詳細な説明）
この発明は多くの異なる形態での実施形態が可能であるが、本開示は本発明の原理の例証とみなすべきであって本発明の幅広い態様を図示説明された実施形態に制限する意図はないということを理解したうえで、本発明の好ましい実施形態を図面に示すとともに、ここに詳細に説明する。
【００２５】
本発明の態様は衣料品１００と連携して使用でき、衣料品は例えば、図１〜６に示すようなシャツ、図７〜１０に示すような１本のパンツ５０、図１１〜１２に示すようなボディスーツ６０の形態の衣服部材１０といった衣服部材または、手袋、履物（ソックス、靴などを含む）といった他の衣料品、他の種類のシャツ（半袖または袖なしシャツを含む）、他の種類のパンツ（ショーツを含む）、帽子その他の被り物、コートその他の上着、アームバンドまたはレッグバンド、ベルト、または使用者の身体のいずれかの部分を被覆しかつ／またはそこに着用するべく構成されたあらゆる他の種類の衣類を含む。一般に、衣料品はそれに接続かつ／または配設されたセンサシステム１２を有し、これは電子モジュール１６または他の装置との接続用に適応されたポート１４、一つ以上のセンサ２０、およびセンサ２０をポート１４に接続する一つ以上のセンサリード線２２を含む。
【００２６】
衣服部材１０は、使用者の上体に着用されるシャツとして構成され、図１に例示したように、胴体部３０の両側から延出し使用者の腕を少なくとも部分的に被覆するべく構成された袖３１を備える胴体部３０を含む。胴体部３０は、使用者の背中を少なくとも部分的に被覆するべく構成された背部領域３２および、使用者の胸を少なくとも部分的に被覆するべく構成された胸部領域３３を有する。袖３１は、使用者の肘を少なくとも部分的に被覆するべく構成された肘領域３４を有する。肩部領域３５および腋下領域３６は、袖３１を胴体部３０に連結し、それぞれ、使用者の肩および腋下を少なくとも部分的に被覆するべく構成されている。ポート１４は、本発明を逸脱しなければ、多様な位置に配置できるが、一実施形態において、ポート１４は、例えば運動競技活動中に使用者の身体との接触および／または刺激を回避または最小限にするような位置および配向で設けられ、かつ／または別様に構成される。図１〜６におけるポート１４の配置はそうした一例を示している。この実施形態において、ポート１４は衣服部材１０の背部領域３２の上部に位置するが、他の実施形態では、例えば胸部領域３３、胴体部３０の他の領域または袖３１の一方など、他の場所に位置してもよい。ポート１４および／または衣服部材１０は、使用者の快適さを増すために付加的な構造を含んでもよい。
【００２７】
センサシステム１２の一つの例示実施形態が図１〜６に示されている。一般に、センサシステム１２は衣服部材１０と接続された一つ以上のセンサ２０を含む。センサ２０は、導電性粒子材料を分散させた柔軟性絶縁性マトリックス材料で形成される。柔軟性材料は、一実施形態におけるシリコーンといった絶縁性ポリマー材料であってもよく、代替として例えばポリウレタンといった別のポリマー材料、または他の柔軟性材料であってもよい。導電性粒子材料は、例えばニッケル、銀、金、銅、アルミニウムといった金属材料、または（それらの合金を含む）他の導電性金属材料のほか、カーボンまたは他の導電性材料であってもよく、さらに導電性材料の組合せを含み得る。導電性粒子材料は、粉末、フレーク、ニードルその他を含む任意の微粒子形態であってよく、またはそうした形態の組合せであってもよい。図１６〜１７はセンサ２０の例示実施形態を示しており、ポリマー材料２３内に導電性材料２４を分散させた柔軟性ポリマーマトリックス材料２３を図示している。
【００２８】
センサ２０は、変形および印加された力に基づいて変化する導電率（および抵抗率）を有し、感圧抵抗性材料であると考えてよい。これが生じる仕組みは、マトリックス材料２３の変形により導電性材料２４の粒子間の距離を増減させ、それが材料の抵抗または導電率を変えるということである。例えば、図１７に示すように、マトリックス材料２３が引張られた時（例えば引張変形）、導電性材料２４の粒子間の距離は増大し、それは図１６に示すセンサ２０に比べてセンサ２０の抵抗を増大し導電率を減少させる。センサ２０の導電性材料の濃度または分散密度は、センサ２０の典型的変形による抵抗の変化が十分に有意であって正確に測定可能となるようなものであってもよい。この密度は導電性材料２４および／またはマトリックス材料２３の個性に依存し得る。
【００２９】
一実施形態において、センサ２０は、共通の圧点（例えば後述する屈曲点）にわたって延在する複数の連結分岐４６を有し得る。図１に示すように、肘領域３４において、分岐４６は互いに平行または概ね平行に向いていてもよく、一実施形態では互い違いまたはジグザグ構成で配置され、隣接する分岐４６を一緒に連結するために分岐間に横断して延在する一つ以上のブリッジ４７を有する。他の実施形態では他の構成および配向が利用できる。この構成において、複数の分岐４６の全部は一対のみのリード線２２を共有し単一のセンサ２０として動作する。分岐４６のいずれかが十分に変形した場合、モジュール１６はセンサによってその変形を記録する。その結果、様々な動きがセンサ２０の様々な分岐４６を変形させ得るので、センサ２０の検出はよりばらつきがなくなり得る。さらに、センサ２０は、使用者がわずかに異なる構成で衣服部材１０を着用する、使用中の衣服部材１０のずれ、異なる人々の間での寸法／解剖学上の相違などのために使用者の関節に対して異なる位置に配置され得る。センサ２０の複数の分岐４６は、これらの状況のいずれにおいても動きの検出を可能にする。さらに、この一貫性により物品１００は大多数の使用者に有効な単一の構成で市販できるようになり、コストのかかる個別化の必要性を回避する。
【００３０】
センサ２０はまた、センサ２０の他の部分の幅および／またはリード線２２の幅よりも小さい幅を有する一つ以上の細狭部または部分２９を含み得る。図１に示したセンサ２０はそのような細狭部２９を含む。細狭部２９の縮小した厚さにより、センサ２０はその全幅にわたり変形して、センサ２０の幅にわたる一貫した抵抗率変化を生じ、それによって動きの検出における一貫性をより高めることが保証される。別の実施形態では、この目的でセンサ２０全体が縮小した幅を持ち、リード線２２の幅に関して縮小した幅を備えてもよい。
【００３１】
センサシステム１２は、センサ２０をポート１４に接続するセンサリード線２２も含む。図１〜６に例示した実施形態において、リード線２２もまた導電性粒子材料２６を分散させた柔軟性絶縁性マトリックス材料２５で形成される。センサ２０に関して上に列挙したいずれの材料も同様にリード線２２に使用できる。一実施形態において、センサ２０のマトリックス材料２３および導電性材料２４はリード線２２の材料２５、２６と同じである。別の実施形態では、リード線２２の導電性材料２６およびマトリックス材料２５の一方または両方はセンサ２０の材料２３、２４とは異なり得る。センサシステム１２は、様々な機能性を実現するために使用できる様々なマトリックス材料および／または導電性材料を含む様々なセンサ２０および／またはリード線２２の組合せを含み得ることは言うまでもない。リード線２２は別の実施形態では、例えば絶縁被覆を施した導電性ワイヤまたは導電性めっき（例えば銀）を施したスレッドといった異なる構成で形成してもよい。そうしたワイヤまたはスレッドは一実施形態において衣服部材１０の布地に織成できよう。
【００３２】
一般に、リード線２２はセンサ２０よりも高い導電率を有し、（破損のような極端な変形を除き）ほぼあらゆる変形状態においてセンサ２０とポート１４との間で電子信号を伝えるために十分な導電率を有する。図１〜６の実施形態において、リード線２２における導電性材料２６の濃度または分散密度は、図１６〜１７に示すように、センサ２０の分散密度よりも高く、増大した導電率を生じる。リード線２２の導電性材料２６の分散密度は、リード線２２の通常または典型的な変形が導電率の有意または測定可能な減少を生じないようなものであってもよい。この密度は導電性材料２６および／またはマトリックス材料２５の個性に依存し得る。
【００３３】
一実施形態において、図１に示すように、各センサ２０はセンサ２０をポート１４に接続する二つのリード線２２を有しており、その一方は給電リード線として働き、一方は帰線または接地として働く。図１の実施形態はまた、複数の異なるセンサ２０に接続された単一の接地リード線２２Ａ（または代替として単一の給電リード線）を含み、センサ２０は別個の給電リード線２２（または代替として別個の接地リード線）を有する。さらなる実施形態において、センサ２０の二つ以上が一対のリード線２２を共有し、一対のリード線がセンサ２０をポート１４に接続する単一ループで構成してもよい。これらのセンサ２０は、一組のセンサ２０であると考えられ得る。例えば、一実施形態において、図１に示した交互配列された構成のセンサ２０において、分岐４６の各々は別個のセンサ２０として構成でき、より高い導電率を有する補助リード線の形態のブリッジ４７が別個のセンサ２０を接続し、センサ２０は一対の主リード線２２を共有する組で構成される。この構成において、一組のセンサ２０は直列で構成されるであろうが、別の実施形態では、二つ以上のセンサ２０が並列に構成され得る。センサ２０およびリード線２２のさらなる構成が考えられる。
【００３４】
一実施形態において、センサ２０およびリード線２２は、（乾燥、硬化などによって）後に固体化する流動形態で塗布できる塗料または類似の物質として塗布することによって衣服部材１０に形成され接続され得る。センサ２０およびリード線２２は、例えばセンサ２０を形成する低分散密度の導電性材料による第１の塗料およびリード線２２を形成する高分散密度の導電性材料による第２の塗料といった、異なる種類の塗料として塗布できる。一実施形態においてプライマー、接着剤または他の結合材料が塗料と衣服部材との結合を強化するために使用できる。さらに、センサ２０およびリード線２２を塗布するための塗料の使用または類似の方法は特定の使用者についての物品１００の個別化を容易にし、センサ２０およびリード線２２を所望のパターンまたは構成で迅速に形成可能にする。
【００３５】
別の実施形態において、センサ２０およびリード線２２は押出によって形成できる。センサマトリックス材料２３が適切な分散密度でセンサ導電性材料２４を添加され、押出装置に装填され、押出されてセンサ２０を形成する。同様に、リード線マトリックス材料２５が適切な分散密度でリード線導電性材料２６を添加され、押出装置に装填され、押出されてリード線２２を形成する。押出センサ２０およびリード線２２は、一実施形態では、センサ２０およびリード線２２を所望のパターンで衣服部材１０に直接押出すことによって衣服部材１０に結合できる。同様に上述の通り、一実施形態ではプライマー、接着剤または他の結合材料が押出材料と衣服部材との結合を強化するために使用できる。他の形成方法もまた他の実施形態において使用できる。
【００３６】
一実施形態において、センサ２０およびリード線２２はマトリックス材料２３、２５で形成された連続部材として一実施形態において一体に形成でき、異なる部分が異なる濃度の導電性材料を有してセンサ２０およびリード線２２を形成する。連続部材を製造するために、同時押出、他の押出技法または別の有効な方法が利用できる。一つの例示実施形態において、図１に示したように、各センサ２０またはセンサ２０の組および、センサ（複数も）２０をポート１４に接続する単数または複数のリード線２２は、単一のマトリックス材料（例えばシリコーン）で形成された単一の連続部材であってもよく、互いに連続する一つ以上のセンサ部２７および一つ以上の導線部２８を有する。センサ部２７は適切な濃度で導電性材料２４を分散させてセンサ２０を形成し、導線部２８は適切な濃度で導電性材料２６を分散させてリード線２２を形成する。この実施形態において、センサ２０およびリード線２２の導電性材料２４、２６は同一または異なる材料であってもよいことは言うまでもない。別の実施形態では、センサ部２７および導線部２８に用いられる材料２３、２５が単一の連続部材を形成するために十分に結合できるのであれば、センサ部２７および導線部２８に異なるマトリックス材料２３、２５を使用してもよい。
【００３７】
別の実施形態において、上述したセンサ２０および／またはリード線２２は、例えば図１８〜１９に例示したように、絶縁被覆２１を有してもよい。絶縁被覆２１は一実施形態においてセンサ２０および／またはリード線２２のマトリックス材料２３、２５と同じ材料で形成でき、さらに、追加的な実施形態ではセンサ２０および／またはリード線２２とともに同時押出され得るか、またはセンサ２０および／またはリード線２２と別様に連続的かつ一体に形成され得る。代替として、絶縁被覆２１は一つ以上の異なる材料から作られ得るし、または別個に形成されつつもマトリックス材料２３、２５と同じ材料から作られ得る。図１９はセンサ２０の引張変形を例示しており、それは上述した同じ仕組みに従ってセンサ２０の抵抗率を増大させる。
【００３８】
図１〜６は物品１００の一つの例示実施形態を例示しており、センサ２０の配置を示している。センサ２０は物品１００の屈曲点またはその近辺に配置でき、それらは動きが集中する使用者の身体部分（例えば関節）に配置されるべく構成される。図１に見られるように、センサ２０は肘領域３４の各々に配置され、リード線２２がセンサ２０から衣服部材１０の背部領域３２にあるポート１４まで延在する。これらのセンサ２０は使用者の肘が曲げられた時に変形する。追加のセンサ２０が肩部領域３５の各々の後側および衣服部材１０の各腋下領域３６に配置され、リード線２２が各センサ２０をポート１４に接続する。これらのセンサ２０は使用者の腕が上下または前後に動いた時に変形する。上述の通り、これらのセンサ２０の変形はセンサ２０の抵抗を変化させ、それはリード線２２およびポート１４による通信によってモジュール１６により検出される。図示の通り、全部のセンサ２０およびリード線２２は衣服部材１０の外面に接続されている。別の実施形態では、センサ２０および／またはリード線２２の少なくとも一部が衣服部材１０の内面に接続されるか、または衣服部材１０内部に埋込むこともでき、またはそうした構成の組合せでもよい。他の実施形態では物品１００が追加のセンサ２０および／またはセンサ２０を他の位置に含み得ることは言うまでもない。
【００３９】
ポート１４は、金属（例えば銀）スレッドまたは他の導線とするか、またはそれらを含み得る、複数のコネクタまたは接続ピン１３を用いてリード線２２との接続を行うべく構成される。ポート１４はまた、モジュール１６のインタフェース１７と通信するべく構成されたインタフェース１８も含む。インタフェース１７、１８の各々は複数の電気接点（図示せず）または他の接続部を含み得る。一実施形態において、インタフェース１７、１８はリード線２２の各々に対応する別個の電気接点を含む。ハーネス部材１１がリード線２２と接続している接続ピン１３を支持し、ピン１３を一緒に強化してインタフェース１８に接続する。ハーネス部材１１はシート状ポリマー材料で形成でき、ピン１３はその中に少なくとも部分的に埋込まれる。フレーム部材１９をハーネス部材１１の周りに配置してもよく、それにより他の機能のうちでもとりわけ、ハーネス部材１１を支持し、衣服部材１０との接続用ポイントを付与し、リード線２２とピン１３との間の接続部を被覆できる。フレーム部材１９はポリマーフォームまたは他の適切な材料で形成できる。
【００４０】
図１〜６に例示した実施形態において、ハウジング４０がポート１４付近の衣服部材１０に結合され、ポート１４と接続しているモジュール１６を保持するべく配置および構成されている。一実施形態において、図１〜３に例示したように、ハウジング４０は、陥凹部４１を画成する、例えば硬質ポリマーまたは金属シェルといった剛性シェルから形成される。この実施形態において、ハウジング４０は内側部材４５Ａおよび外側部材４５Ｂから形成され、それらはスナップ嵌め、締まり嵌めその他の機械的結合によって一体に嵌合し、図３に例示したように内側部材４５Ａおよび外側部材４５Ｂの間に衣服部材１０の一部を固定することによって衣服部材１０に結合される。図３に示した実施形態において、内側部材４５Ａはモジュール１６を支持する底壁を含むが、別の実施形態では、ハウジング４０は、環状または部分的に環状であり外縁端の周りで外側部材４５Ｂに連結する内側部材４５Ａを含んでもよく、中央の空間により衣服部材１０の一部分がハウジング４０の底壁を形成できるようにする。別の実施形態において、ハウジング４０は革または類似の材料（合成物を含む）で形成してもよく、図５に例示したように、周囲を縫製することによって衣服部材１０に結合される。ハウジング４０は代替として、例えば金属材料またはポリマー材料（ポリマーマトリックス複合材を含む）といった、ある程度の構造安定性を備えた別の材料で形成してもよい。さらに、ハウジング４０は、接着剤その他の結合材料、機械的締結などを含む別の方法で衣服部材１０に結合できる。他の実施形態において、ハウジング４０は異なる形状、大きさ、構造または衣服部材１０での配置を有してもよく、またはポート１４が無線インタフェースを使用するべく構成されている場合のように、ポート１４は関係するハウジングを有しなくてもよい。
【００４１】
ハウジング４０は、モジュール１６の少なくとも一部をその中に収容するべく構成された陥凹部４１を有してもよく、さらにモジュール１６を保持するために保持構造を備え得る。この保持構造はモジュール１６の保持構造と相補的であってもよい。例えば、図１〜２に示した実施形態および図５の実施形態において、ハウジング４０は陥凹部４１の周りにフランジ４２の形態の保持構造を有し、モジュール１６はフランジ４２を収容する周囲溝４３を有してモジュール１６をハウジングに保持する。図３および５のハウジング４０はさらに、モジュールインタフェース１７を含むモジュール１６の端を収容するとともにモジュール１６のさらなる保持構造として機能する受信器４４を陥凹部４１の一端に備える。ポートインタフェース１８は受信器４４内で少なくとも部分的に露出しており、それによりモジュール１６が受信器４４に収容された時に、インタフェース１７、１８は互いに接触しておりポート１４とモジュール１６との間の通信を可能にする。他の実施形態では、ハウジング４０および／またはモジュール１６は、保持タブその他の解放可能な保持構造を含む種々の形式の保持構造を含み得る。例えば、ポート１４および／またはモジュール１６は、インタフェース１７、１８および／または、米国特許出願公開第２００７／０２６０４２１号として公開された米国特許出願第１１／４１６，４５８号、米国特許出願第１３／４０１，９１８号、米国特許出願公開第２０１０／００６３７７８号として公開された米国特許出願第１２／４８３，８２４号、米国特許出願公開第２０１０／００６３７７９号として公開された米国特許出願第１２／４８３，８２８号および、米国特許出願第１３／３９９，７７８号および第１３／３９９，９３５号に記載され図示された実施形態に類似の保持構造を含んでもよく、それらの出願は全部、参照によって全体として本書に援用されその一部をなす。
【００４２】
図７〜１０は、センサシステム１２が接続されているパンツの形態の衣服部材５０を含む衣料品５００の別の実施形態を例示している。衣服部材５０は、使用者の下半身に着用されるパンツとして構成されており、図７に例示したように、腰部５１を含み、脚部５２が腰部５１から下方に延出し使用者の脚を少なくとも部分的に被覆するべく構成されている。腰部５１は使用者の背面側を少なくとも部分的に被覆するべく構成された背面領域５３を有しており、脚部５２は使用者の膝を少なくとも部分的に被覆するべく構成された膝領域５４を有する。センサシステム１２は、図１〜６の実施形態に関して上述したのと同じ一般的特徴を含み、センサ２０およびセンサ２０をポート１４に接続するリード線２２のほか、あらゆる変更例または代替実施形態を含む。ポート１４は、ポート１４に隣接して配置され得る電子モジュール１６を保持するために、上述し図１〜３または図５に示したようなハウジング４０、または別の形式のハウジングを含み得る。図７〜１０に示した実施形態において、ポート１４は衣服部材５０の背面領域５３の中央に（例えば尾骨領域に）配置されるが、他の実施形態では、例えば臀部領域またはベルトバックル領域といった他の場所に配置してもよい。さらに、衣服部材５０は、使用者の膝の屈曲時に変形するセンサ２０が膝領域５４に配置されるとともに、使用者の膝および腿の引上げ時に変形する二つのセンサ２０が背面領域５３に配置されている。物品５００が他の実施形態では追加センサ２０および／または他の位置のセンサ２０を含み得ることは言うまでもない。また、衣服部材５０および／またはセンサシステム１２が上述したいずれの変更例または代替構成を含み得ることも言うまでもない。
【００４３】
図１１〜１２は、センサシステム１２が接続されているボディスーツの形態の衣服部材６０を含む衣料品６００の別の実施形態を例示している。衣服部材６０は使用者の全身を被覆するために着用するボディスーツとして構成されており、図１１〜１２に例示したように、胴体部６１を含んでおり、使用者の脚部を少なくとも部分的に被覆するべく構成された脚部６２が腰部６１から下方に延出するほか、使用者の腕を少なくとも部分的に被覆するべく構成された袖６３が胴体部６１の両側から延出している。胴体部６１は、使用者の下背部、背側部および臀部を少なくとも部分的に被覆するべく構成された下背領域６４および使用者の上背部を少なくとも部分的に被覆するべく構成された上背領域６５を有する。脚部６２は、使用者の膝を少なくとも部分的に被覆するべく構成された膝領域６６を有する。袖６３は、使用者の肘を少なくとも部分的に被覆するべく構成された肘領域６７を有する。肩部領域６８および腋下領域６９は袖６３を胴体部６１に連結し、それぞれ使用者の肩および腋下を少なくとも部分的に被覆するべく構成されている。センサシステム１２は、図１〜１０の実施形態に関して上述したのと同じ一般的特徴を含み、センサ２０およびセンサ２０をポート１４に接続するリード線２２のほか、あらゆる変更例または代替実施形態を含む。ポート１４は、ポート１４に隣接して配置され得る電子モジュール１６を保持するために、上述したようなハウジング４０、または別の形式のハウジングを含み得る。図１１〜１２に示した実施形態において、ポート１４は衣服部材６０の上背領域６５の中央に配置されるが、他の実施形態では、胴体部６１の下部（例えば前または後腰部領域）といった他の場所に配置してもよい。さらに、衣服部材６０は、使用者の肘の屈曲時に変形する肘領域６７に配置されたセンサ２０、使用者の膝の屈曲時に変形する膝領域６６に配置されたセンサ２０および、使用者の膝および腿の引上げ時に変形する下背領域６４に配置された二つのセンサ２０を有する。追加センサ２０が肩部領域６８の各々の後側および衣服部材６０の各腋下領域６９に配置され、リード線２２が各センサ２０をポート１４に接続している。これらのセンサ２０は使用者の腕が上下または前後に動いた時に変形する。物品６００が他の実施形態では追加センサ２０および／または他の位置のセンサ２０を含み得ることは言うまでもない。また、衣服部材６０および／またはセンサシステム１２が上述したあらゆる変更例または代替実施形態を含み得ることも言うまでもない。
【００４４】
図１３は、上述し図１〜１０に示したようなシャツ１０およびパンツ５０の形態の別個の衣服部材を含むトラックスーツの形態の衣服部材７０を含む衣料品７００のさらなる実施形態を例示しており、それらにはセンサシステム１２が接続されている。図１４の実施形態において、物品７００は二つのポート１４を含み、図１〜１０の衣服部材１０、５０に関連して上述の通り構成され配置された二つの電子モジュール１６を備える。この実施形態における二つのモジュール１６は、別個の電子装置７１と同時に通信するべく構成されてもよく、追加または代替として互いに通信するべく構成され得る。別の実施形態では、物品７００は単一のモジュール１６と接続された単一のポート１４を含み得る。ポート１４は、図１１〜１２の物品６００と同様、シャツ部材１０の背部領域３２の上部に配置され、そこではパンツ部材５０のセンサ２０からのリード線２２がパンツ部材５０からシャツ部材１０へ延在する。これは、例えばあらゆる多様なプラグ、コンピュータコネクタなどの解放可能な電子接続といったブリッジ接続７２を用いて達成され得る。また、衣服部材７０および／またはセンサシステム１２が上述したあらゆる変更例または代替実施形態を含み得ることは言うまでもない。
【００４５】
ポート１４は、センサ２０によって収集されたデータが一つ以上の既知の方法で外部ソースに通信されるべく構成されている。一実施形態において、図１４〜１５に示すように、ポート１４は、汎用可読フォーマットでデータが通信されるべく構成された汎用通信ポートである。上述の通り、図１〜１３に示した実施形態において、ポート１４は、図３および図１４〜１５でポート１４と通信した状態で示された電子モジュール１６との接続のためのインタフェース１８を含む。図１４〜１５に示した実施形態において、インタフェース１８は電気接点の形態をとり得る。同じく上述の通り、図１〜１３のセンサリード線２２は、図４でより詳細に示したように、ポート１４に接続するために、それぞれの端子端でインタフェース１８を形成するべく統合されている。一実施形態において、リード線２２は、例えば上述の接続ピン１３によって、ポートインタフェース１８と個別に接続され得る。別の実施形態では、センサリード線２２は統合されて例えばプラグ形式インタフェースまたは別の構成といった外部インタフェースを形成でき、さらなる実施形態では、センサリード線２２は非統合インタフェースを形成し、各リード線２２は自己のサブインタフェースを有する。図２、４〜５および８〜９に例示したように、センサリード線２２は単一の場所で集束して統合インタフェースを形成できる。また後述の通り、モジュール１６はポートインタフェース１８および／またはセンサリード線２２との接続のためのインタフェース１７を有し得る。
【００４６】
ポート１４は、多様な異なる電子モジュール１６との接続用に適応されており、それらはメモリ構成要素（例えばフラッシュドライブ）と同程度に単純であってもよいし、またはより複雑な特徴を含んでもよい。モジュール１６がパーソナルコンピュータ、携帯型装置、サーバなどと同程度に複雑な構成要素であってもよいことは言うまでもない。ポート１４は、センサ２０によって収集されたデータを記憶および／または処理のためにモジュール１６に送信するべく構成されている。ポート１４はモジュールとの接続のためにインタフェース１８を形成する電子接点として例示したが、他の実施形態では、ポート１４は一つ以上の追加または代替通信インタフェースを含み得る。例えば、ポート１４はＵＳＢポート、Ｆｉｒｅｗｉｒｅポート、１６ピンポートまたは他の形式の物理的接触に基づく接続を含むか、またはそれらから構成されてもよいし、または例えばＷｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、近接場通信、ＲＦＩＤ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ、Ｚｉｇｂｅｅその他の無線通信方法のためのインタフェースといった無線または非接触通信インタフェース、または赤外線その他の光通信方法のためのインタフェースを含み得る。
【００４７】
モジュール１６はさらに、後述し図１４に示すように、処理のためにデータを送信するべく一つ以上の外部装置１１０に接続するための一つまたは複数の通信インタフェースを有し得る。そうしたインタフェースは上述した接触または非接触インタフェースのいずれも含み得る。一実施形態において、モジュール１６は例えば上述のような無線接続方法を用いて外部装置１１０に接続するべく構成される。この実施形態において、モジュール１６は、装置２２がポート１４と接続されたままであるのを可能にする外部装置１１０との無線通信用に構成され得る。無線実施形態では、モジュール１６は無線通信用アンテナと接続されてもよい。アンテナは、選択した無線通信方式に適切な送信周波数に合わせた形状、寸法および配置に設定され得る。さらに、アンテナはモジュール１６の内部に配置しても、モジュールの外部に配置してもよい。さらに、モジュール１６は、例えば腕時計、携帯電話、携帯音楽プレーヤなどといった携帯型装置との接触または非接触接続用に構成できる。別の実施形態において、モジュール１６は追加または代替として、例えば外部装置１１０との接続用の格納式ＵＳＢ接続といった物理的コネクタを含む。モジュール１６はポート１４から取外せるように構成し、例えば上述した格納式ＵＳＢ接続によるデータ転送のために外部装置１１０と直接接続できる。一実施形態において、モジュール１６は衣服部材１０に永久的に装着されるか、代替として、使用者の任意選択で取外しでき必要に応じて衣服部材１０に装着したままにできる。さらに、以下でさらに説明するように、モジュール１６は取外されて、別の方法でセンサ２０からデータを収集および／または利用するべくプログラムおよび／または構成された別のモジュール１６と取替えられ得る。モジュール１６が衣服部材１０に永久的に装着される場合、センサシステム１２はさらに、ＵＳＢまたはＦｉｒｅｗｉｒｅポートといったデータ転送および／またはバッテリ充電を可能にする外部ポートを含み得る。モジュール１６は接触または非接触両方の通信用に構成できることは言うまでもない。
【００４８】
図１４は、この発明の少なくとも一部の実施例に従って使用できるデータ送信／受信システム１０６によるデータ送信／受信機能を含む例示電子モジュール１６の概略図を示している。図１４の例示構造は電子モジュール構造１６に組込まれたデータ送信／受信システム（ＴＸ−ＲＸ）１０６を例示しているが、当業者は、別個の構成要素が衣料品１００（以下参照）の構造またはデータ送信／受信のための他の構造の一部として含まれ得ることを、かつ／または、データ送信／受信システム１０６が本発明の全部の実施例において単一のハウジングまたは単一のパッケージにそのまま含まれなくてもよいということを十分理解するであろう。そうではなく、必要に応じて、データ送信／受信システム１０６の種々の構成要素または要素は、本発明を逸脱しなければ多様な異なる方法で、異なるハウジングにおいて、異なるボードで、互いに分離していてもよく、かつ／または衣料品１００（以下参照）または他の装置と別個に係合していてもよい。種々の可能な取付構造の多様な実施例は以下でさらに詳細に説明する。
【００４９】
図１４の実施例において、電子構成要素１６は、一つ以上の遠隔システムとの間でデータを送信および／または受信するためのデータ送信／受信要素１０６を含み得る。一実施形態において、送信／受信要素１０６は、例えば上述の接触または非接触インタフェースによって、ポート１４による通信のために構成される。図１４に示した実施形態において、モジュール１６はポート１４および／またはセンサ２０と接続するべく構成されたインタフェース１７を含む。図１４に例示されたモジュール１６において、インタフェース１７は、ポート１４と接続するためにポート１４のインタフェース１８の接点と相補的である接点を有する。他の実施形態では、上述の通り、ポート１４およびモジュール１６は異なる形式のインタフェース１７、１８を含んでもよく、それらは有線または無線であってよい。一部の実施形態では、モジュール１６はＴＸ−ＲＸ要素１０６によってポート１４および／またはセンサ２０とインタフェースできることは言うまでもない。従って、一実施形態において、モジュール１６は物品１００（以下参照）の外部であってもよく、ポート１４はモジュール１６との通信のための無線送信器インタフェースを備えてもよい。この実施例の電子モジュール１６は、処理システム２０２（例えば一つ以上のマイクロプロセッサ）、メモリシステム２０４および電源２０６（例えばバッテリその他の電源）をさらに含む。
【００５０】
一つ以上のセンサとの接続はＴＸ−ＲＸ要素１０６によって遂行され得るが、追加のセンサ（図示せず）を設けて、例えば物品１００（以下参照）の使用または使用者に関係する身体的または生理的データといった多種多様な異なる種類のパラメータに関するデータまたは情報を検出し供給してもよい。それらには、万歩計形式の速度および／または距離情報、他の速度および／または距離データセンサ情報、温度、高度、気圧、湿度、ＧＰＳデータ、加速度計出力またはデータ、心拍数、脈拍、血圧、体温、ＥＫＧデータ、ＥＥＧデータ、角度方向および角度方向の変化に関するデータ（例えばジャイロスコープに基づくセンサ）等を含み、これらのデータはメモリ２０４に記憶されるか、かつ／または例えばいずれかの遠隔ロケーションまたはシステムへの送信／受信システム１０６による送信に利用可能にされ得る。存在する場合、追加のセンサ（複数も）もまた加速度計を含み得る（例えば、万歩計形式の速度および／または距離情報のための行程中の方向変化の検出、跳躍高さ、方向の変化の検出などのために）。
【００５１】
図１４に示した電子モジュール１６は、起動システム（図示せず）を含み得る。起動システムまたはその部分は、電子モジュール１６の他の部分と一緒に、または別個に、モジュール１６または物品１００（以下参照）と、（または他の装置）と係合し得る。起動システムは、電子モジュール１６および／または電子モジュール１６の少なくとも一部の機能（例えばデータ送信／受信機能など）を選択的に起動するために使用できる。本発明を逸脱しなければ多種多様な異なる起動システムが使用でき、そうした多様なシステムは各種含まれた図に関して以下でさらに詳細に説明する。一実施例において、センサシステム１２は、例えば連続的または交互の腕または脚の屈曲といった特定のパターンでセンサ２０を作動させることによって起動および／または非活動化され得る。別の実施例では、センサシステム１２はボタンまたはスイッチによって起動してもよく、それらはモジュール１６、衣服部材１０または、センサシステム１２と通信する外部装置に配置できるほか、他の場所にも配置できる。これらの実施形態のいずれにおいても、センサシステム１２は“スリープ”モードを含んでもよく、それは設定した不作動期間後にシステム１２を非活動化できる。代替実施形態において、センサシステム１２は起動または非活動化しない低電力装置として動作し得る。
【００５２】
モジュール１６はさらに、上述の通り、外部装置１１０と通信するべく構成してもよく、外部装置は、図１４〜１５に示すように、外部コンピュータまたはコンピュータシステム、携帯型装置、ゲームシステムまたは他の形式の電子装置であってよい。図１４〜１５に示した例示的外部装置１１０は、プロセッサ３０２、メモリ３０４、電源３０６、ディスプレイ３０８、ユーザ入力装置３１０およびデータ送信／受信システム１０８を含む。送信／受信システム１０８は、本明細書中の上記その他の箇所で述べた接触または非接触通信方式を含むあらゆる形式の既知の電子通信によって、モジュール１６の送信／受信システム１０６によりモジュール１６と通信するべく構成される。モジュール１６は多種多様な異なる形式および構成の電子装置を含む複数の外部装置と通信するべく構成できることは言うまでもない。さらに、モジュール１６の送信／受信システム１０６は複数の種々の形式の電子通信のために構成できる。さらに、靴１００は、例えばバッテリ、圧電素子、太陽光電源などといった、センサ２０を動作させる別個の電源を必要に応じて含み得ることは言うまでもない。センサ２０はまた単にモジュール１６との接続を通じて電力を受電してもよい。
【００５３】
センサシステム１２の動作および用法は図１〜６に示したセンサシステム１２に関して説明したので、全部の実施形態およびその変更例を含むセンサシステム１２の動作の原理は上述したセンサシステム１２の他の実施形態にも適用できることは言うまでもない。動作時、センサ２０はそれぞれの機能および設計に従ってデータを収集し、データをポート１４に送信する。ポート１４は引き続き、電子モジュール１６がセンサ２０とインタフェースを取りデータを以後の使用および／または処理のために収集できるようにする。一実施形態において、データは汎用可読フォーマットで収集、記憶および送信されるので、データは多様な種々の目的での使用のために、多様な種々のアプリケーションにより、複数の使用者によってアクセスおよび／またはダウンロードできる。一実施例において、データはＸＭＬフォーマットで収集、記憶および送信される。
【００５４】
種々の実施形態において、センサシステム１２は種々の形式のデータを収集するべく構成され得る。（上述の）一実施形態において、（少なくとも一つの）センサ２０は、例えば一実施形態における使用者の関節といった、センサ２０の周りの点で身体の動きを表すデータを収集できる。例えば、センサ２０は、センサ２０の変形が様々な程度の屈曲その他の動きのために変化すると、徐々に抵抗が増大し得る。このデータから、例えば動きの回数、順序および／または頻度のほか、動きの程度、動きの速度その他の情報といった、使用者の動きに関する情報が収集できる。別の実施形態では、センサ２０は定性的センサというよりもむしろバイナリ（ｂｉｎａｒｙ）オン／オフ型センサとすることができる。そうしたデータでは使用者の動きの程度は検出できないかもしれないが、例えば回数、順序、頻度などといった使用者の動きの他の態様は検出できる。さらなる実施形態において、（少なくとも一つの）センサ２０は、屈曲その他の変形の変化率、および／または時間依存性パラメータを測定可能である。いずれの実施形態でも、センサ２０はデータを記録する前に特定のしきい値の力または変形を必要とし得ることは言うまでもない。
【００５５】
上述の通り、データは汎用可読フォーマットで汎用ポート１４を通じてモジュール１６に供給されるので、データを使用できるアプリケーション、ユーザおよびプログラムの数はほとんど無限である。従って、ポート１４およびモジュール１６はユーザが要求する通り構成および／またはプログラムされ、ポート１４およびモジュール１６はセンサシステム１２から入力データを受信し、そのデータは種々の用途に要求されるいずれかの方法で使用され得る。多くの用途において、データは使用前にモジュール１６および／または外部装置１１０によってさらに処理される。外部装置１１０がデータをさらに処理する構成において、モジュール１６はデータを外部装置１１０に送信できる。この送信データは同じ汎用可読フォーマットで送信されるか、または別のフォーマットで送信してもよく、モジュール１６はデータのフォーマットを変更するべく構成され得る。さらに、モジュール１６は、一つ以上の特定の用途のためにセンサ２０からデータを収集、利用および／または処理するべく構成および／またはプログラムされ得る。一実施形態において、モジュール１６は複数の用途での使用のためにデータを収集、利用および／または処理するべく構成され得る。そうした使用および用途の実施例は以下で挙げられる。ここで使用する限り、用語「用途」は一般に、ある特定の使用を言い、その用語がコンピュータ技術において使用されるようにコンピュータプログラムアプリケーションにおける使用を必ずしも指すわけではない。それでもやはり、特定の用途はコンピュータプログラムアプリケーションにおいて完全にまたは部分的に具体化され得る。
【００５６】
さらに、モジュール１６は衣服部材から取外すことができ、第１のモジュール１６と別様に動作するべく構成された第２のモジュール１６と交換できる。図１〜６の実施形態において、交換は、第１のモジュール１６をポート１４から切離して第１のモジュール１６を陥凹部４１から取外し、引き続き第２のモジュール１６を陥凹部４１に挿入して第２のモジュール１６をポート１４に接続することによって達成される。第２のモジュール１６は第１のモジュール１６と別様にプログラムおよび／または構成され得る。一実施形態において、第１のモジュール１６は一つ以上の特定の用途での使用のために構成され、第２のモジュール１６は一つ以上の異なる用途での使用のために構成され得る。例えば、第１のモジュール１６は一つ以上のゲーム用途での使用のために構成され、第２のモジュール１６は一つ以上の運動履行監視用途での使用のために構成され得る。さらに、モジュール１６は同じ種類の異なる用途での使用のために構成され得る。例えば、第１のモジュール１６は一つのゲームまたは運動履行監視用途での使用のために構成され、第２のモジュール１６は異なるゲームまたは運動履行監視用途での使用のために構成され得る。別の実施例として、モジュール１６は同じゲームまたは履行監視用途の範囲内の異なる使用のために構成され得る。別の実施形態において、第１のモジュール１６は１種類のデータを収集するべく構成され、第２のモジュール１６は異なる種類のデータを収集するべく構成され得る。そうしたデータの種類の実施例は本書に記載されており、それらには、定量的力測定、相対的力測定（すなわち互いに対するセンサ２０）、体重シフト／移動、衝撃順序（例えば足の接地パターンの）、力の変化率などを含む。さらなる実施形態において、第１のモジュール１６は、第２のモジュール１６とは異なる方法でセンサ２０からのデータを利用または処理するべく構成され得る。例えば、モジュール１６はデータを収集、記憶および／または通信するだけのために構成され得るし、またはモジュール１６は、例えばデータの編成、データの形式の変更、データを用いた計算の実行などといった、いずれかの方法でデータをさらに処理するべく構成され得る。また別の実施形態において、モジュール１６は、例えば異なる通信インタフェースを有するか、または異なる外部装置１１０と通信するべく構成されるなど、別様に通信するべく構成され得る。同様にモジュール１６は、例えば異なる電源を使用する、または上述の通り追加センサといった追加または異なるハードウェア構成要素（例えばＧＰＳ、加速度計その他）を含むなど、構造的および機能的両方の態様を含む他の態様において別様に機能してもよい。
【００５７】
システム１２によって収集されたデータの考えられる一つの使用は、例えば肘、肩、膝および腰といった多種多様な運動競技活動において使用される関節を含む、使用者の関節の屈曲による動きの検出および／または測定にある。上述の通り、データから収集できる使用者の動きに関する情報は、動きの回数、順序および／または頻度、動きの程度、動きの速度その他の情報を含む。収集するデータの意図した使用に基づき、多少高額で複雑なセンサシステム１２を設計できることは言うまでもない。システム１２によって収集されたデータは、多様な他の運動履行特性の測定において使用できる。例えば、速度および距離の監視を実行でき、それは万歩計に基づく測定を含み得る。別の実施例として、動き情報は、（例えば外部装置１１０による）使用者の動きをモデル化するために使用できる。モデル化できるそうした動きには、限定を伴わず、ランニングフォーム、投擲フォーム（例えば野球、フットボール、ソフトボール、クリケットその他）、バスケットボールのシュートフォーム、スイングフォーム（例えば野球、ゴルフ、テニス、ホッケーその他）、キックフォーム（例えばサッカーまたはフットボール）、アイススケートまたはローラースケートのフォーム、跳躍フォーム、登攀フォーム、重量挙げまたは他の静止運動フォーム、体勢その他のそうした動きが含まれる。
【００５８】
データまたは、そこから導き出される測定値は、速度、パワー、速さ、安定性、技術その他の向上を含む運動競技トレーニング目的に有益となり得る。ポート１４、モジュール１６および／または外部装置１１０は、使用者にアクティブなリアルタイムフィードバックを与えるべく構成され得る。一実施例において、ポート１４および／またはモジュール１６は、結果をリアルタイムに伝えるためにコンピュータ、携帯型装置などと通信状態に置かれ得る。さらに、データは、動きを使用者の過去の動きと比較して安定性、向上またはその欠如を示したり、使用者の動きを別人の同じ動き（例えばプロゴルファーのスイング）と比較するなど、運動競技の動きを比較するために使用できる。さらに、システム１２は、アスリートの“シグネチャー（特徴）”的運動の動きのバイオメカニカルデータを記録するために使用され得る。このデータは、例えばゲーム用途、または使用者の類似の動きに動きを重ね合わせるシャドー用途における使用といった、動きの再現またはシミュレーションでの使用のために他者に提供され得る。
【００５９】
システム１２はまた、使用者が１日の間に携わる多様な活動を記録する“全日活動”追跡のために構成され得る。システム１２は、例えばモジュール１６、外部装置１１０および／またはセンサ２０に、この目的の専用アルゴリズムを含み得る。
【００６０】
システム１２はまた、データ収集および処理用途よりもむしろ制御用途に使用できる。言い換えると、システム１２は、センサ２０によって検出される使用者の動きに基づき、例えばコンピュータ、テレビ、テレビゲームなどといった外部装置１１０を制御するために、衣類または、身体的接触を受ける別の衣服部材に組込まれ得る。事実上、センサ２０が組込まれリード線２２が汎用ポート１４へ延在する衣類により、衣類は入力システムとして機能でき、電子モジュール１６は、センサ２０から入力を受入れ、この入力データを、例えば遠隔システムのための制御入力としてなど、任意の所望の方法で使用するべく構成、プログラムおよび適応され得る。例えば、センサ制御を備えた靴は、コンピュータのための、またはコンピュータによって実行されるプログラムのための制御または入力装置としてマウスと同様に使用でき、特定の動き、ジェスチャー等（例えば水平または垂直の手または腕の波動、キックその他）はコンピュータでの所定の動作を制御する（例えばページダウン、ページアップ、アンドゥ、コピー、切取り、貼付け、セーブ、閉じる等）。ソフトウェアはこの目的で各種ジェスチャーを種々のコンピュータ機能制御に割り当てるべく備えられ得る。オペレーティングシステムはセンサシステム１２からの制御入力を受入れ認識するべく構成できることが考えられる。テレビその他の外部電子装置はこのようにして制御できる。システム１２を組込んでいる物品１００、５００、６００、７００はまた、任天堂Ｗｉｉコントローラと同様にゲームアプリケーションおよびゲームプログラムにおいて使用でき、特定の動きを特定の機能に割り当てることができ、かつ／または使用者の動きの仮想表現を表示スクリーンに生成するために使用できる。システム１２は、ゲームまたは他のコンピュータシステムの専用コントローラとして、または相補的コントローラとして使用できる。
【００６１】
さらに、システム１２は外部装置１１０および／または外部装置のコントローラと直接通信するべく構成され得る。上述の通り、図１４は電子モジュール１６と外部装置との間の通信の一実施形態を例示している。図１５に示した別の実施形態では、システム１２は外部ゲーム装置１１０Ａとの通信のために構成され得る。外部ゲーム装置１１０Ａは図１４に示した例示的外部装置１１０に類似の構成要素を含む。外部ゲーム装置１１０Ａはまた、ゲームプログラムを収録している少なくとも一つのゲーム媒体３０７（例えばカートリッジ、ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイその他の記憶装置）および、送信／受信要素１０８を通じて有線および／または無線接続によって通信するべく構成された少なくとも一つのリモートコントローラ３０５を含む。図示した実施形態において、コントローラ３０５はユーザ入力装置３１０を補完しているが、一実施形態ではコントローラ３０５は単独のユーザ入力装置として機能してもよい。この実施形態において、システム１２は、例えばＵＳＢプラグインを備えた無線送信器／受信器といった付属装置３０３を備えており、それは外部装置１１０および／またはコントローラ３０５と接続されてモジュール１６との通信を可能にするべく構成されている。一実施形態において、付属装置３０３は、コントローラ３０５および外部装置１１０と同一および／または異なる形式の一つ以上の追加のコントローラおよび／または外部装置と接続されるべく構成され得る。システム１２が上述した他の形式のセンサ（例えば加速度計）を含む場合、そうした追加センサもまた、外部装置１１０でのゲームその他のプログラムの制御に組込まれ得ることは言うまでもない。
【００６２】
コンピュータ／ゲームシステムといった外部装置１１０は、システム１２と対話するために他の形式のソフトウェアを備え得る。例えば、ゲームプログラムは、使用者の現実の活動に基づいたゲーム内キャラクタの属性を変更するべく構成でき、それにより使用者による運動またはより大きな活動を奨励できる。別の実施例では、プログラムは、靴の検出システムによって収集される使用者活動に連係または比例して行動する使用者のアバターを表示するべく構成され得る。そうした構成では、使用者が活動的であった場合にはアバターも興奮していたり精力的であるように見え、使用者が不活発であった場合にはアバターも眠そうであったり怠惰なように見え得る。センサシステム１２はまた、アスリートの“シグネチャームーブ（特徴的動き）”を表すデータを記録するためにより精巧な検出を行うべく構成でき、それは後に例えばゲームシステムまたはモデリングシステム等における種々の目的に利用できる。
【００６３】
ここで述べたようなセンサシステム１２を含む単一の物品１００（以下参照）は、単独で使用することも、または、図１３に例示し上述したトラックスーツ７０における物品１００、５００といった、それ自身のセンサシステム１２を有する第２の物品１００（以下参照）と組合せて使用することもできる。一実施形態において、上述した物品１００（以下参照）の一つは、図２０に例示したように、履物物品８０のセンサシステム８２と通信またはそれと連係して別様に作業するセンサシステム１２を有してもよく、履物８０のセンサシステム８２はシャツ物品１００のセンサシステム１２と通信している。図２０の実施形態において、履物物品８０は、ポート８１を含むセンサシステム８２、ポート８１と接続された一つ以上のセンサ８３および、センサ８３からデータを受信するためにポート８１と接続されたモジュール８４を有する。履物物品８０のセンサシステム８２はＦＳＲセンサを利用してもよく、米国特許出願第１３／４０１，９１８号に記載された一つ以上の実施形態に従って構成でき、その出願は参照によって全体として本書に援用されその一部をなす。センサおよびセンサシステムのほか、履物物品および同物を利用したソール構造および部材のさらなる実施形態は、米国特許出願公開第２０１０／００６３７７８号として公開された米国特許出願第１２／４８３，８２４号、米国特許出願公開第２０１０／００６３７７９号として公開された米国特許出願第１２／４８３，８２８号、米国特許出願第１３／３９９，７７８号および第１３／３９９，９３５号に記載されており、それらの出願は全部、参照によって全体として本書に援用されその一部をなす。図２０は互いに通信しているモジュール１６、８４を例示しており、一つ以上の中間装置が当該通信に関与し得ることは言うまでもない。一実施形態において、衣料品１００のセンサシステム１２からのデータは、履物８０のセンサシステム８２からのデータと統合、結合および／または別様に共に使用され得る。そうした統合されたデータは使用者の動きのさらなる詳細な記述を提供でき、本書または前記特許出願に記載の用途のほか、他の使用のいずれにおいても使用できる。データ統合は、両方のセンサシステム１２、８２からデータを受信した後、モジュール１６、８４によって実行されるか、または外部装置１１０によって実行され得る。装置１１０はまた統合データの視覚、音声その他の出力を生成でき、それは履行インジケータを含み得る。
【００６４】
複数のセンサシステム１２、８２からのデータを統合するために各種の通信モードが使用でき、前記特許出願に記載のあらゆる通信モードが同様に使用できることを含む。図２０に例示したように、センサシステム１２のモジュール１６は履物センサシステム８２のモジュール８４と直接通信してもよいし、かつ／または両方のモジュール１６、８４が一実施形態において外部装置１１０と通信してもよい。別の実施形態では、単一のモジュール１６だけが両方のセンサシステム１２、８２に使用できる。例えば、衣類センサシステム１２のポート１４または履物センサシステム８２のポート８１は、当該使用を可能にするためにモジュール１６と無線通信を行うべく構成され得る。別の実施例として、センサシステム１２、８２の一つ以上の個別のセンサ２０、８３は、本書に記載の他の構成要素および／または装置との通信のための専用アンテナその他の通信装置を有し得る。システム１２によって収集されるデータのさらに他の使用および用途が本発明の範囲内で考えられ、当業者には認識できよう。
【００６５】
本開示を読んで当業者には十分理解されるように、本書に記載された種々の態様は方法、データ処理システムまたはコンピュータプログラム製品として具体化できる。従って、それらの態様は、完全にハードウェアの実施形態、完全にソフトウェアの実施形態または、ソフトウェアおよびハードウェアの態様を組合せた実施形態の形態をとってもよい。さらに、そうした態様は、記憶媒体に具体化されたコンピュータ可読プログラムコードまたは命令を有する一つ以上の有形コンピュータ可読記憶媒体または記憶装置によって記憶されたコンピュータプログラム製品の形態をとってもよい。ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光記憶装置、磁気記憶装置および／またはそれらの任意の組合せを含む、あらゆる適切な有形コンピュータ可読記憶媒体が利用できる。加えて、ここに述べたデータまたは事象を表す種々の無形信号は、例えば金属配線、光ファイバおよび／または無線送信媒体（例えば空気および／または空間）といった信号伝導媒体を伝わる電磁波の形態で転送元と転送先との間で転送され得る。
【００６６】
上述の通り、本発明の態様は、コンピュータおよび／またはそのプロセッサによって実行されるプログラムモジュールといったコンピュータ実行可能命令の一般的な文脈において記述できる。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行するか、または特定の抽象データ型を具体化する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含む。そうしたプログラムモジュールは上述の通り有形コンピュータ可読媒体に収録され得る。また、本発明の態様は、通信ネットワークを通じてリンクされた遠隔処理装置によってタスクが実行される分散形コンピューティング環境において実施できる。プログラムモジュールは、例えばモジュール１６のメモリ２０４または外部装置１１０のメモリ３０４といったメモリまたは、ゲーム媒体３０７といった外部媒体に配置されてもよく、それらはメモリ記憶装置を含むローカルおよびリモート両方のコンピュータ記憶媒体を含み得る。モジュール１６、外部装置１１０および／または外部媒体が、例えばある特定のアプリケーションにおいて一緒に使用されるために補完的なプログラムモジュールを含み得ることは言うまでもない。また、簡単のためにモジュール１６および外部装置１１０には単一のプロセッサ２０２、３０２および単一のメモリ２０４、３０４が図示説明されており、プロセッサ２０２、３０２およびメモリ２０４、３０４はそれぞれ複数のプロセッサおよび／またはメモリを含んでもよく、プロセッサおよび／またはメモリのシステムを備えてもよいことも言うまでもない。
【００６７】
ここに述べたセンサシステムだけでなくセンサシステムを組込んだ衣料品その他の構造の種々の実施形態は、既存の技術にまさる利益および利点を提供する。例えば、ここに述べたセンサ実施形態の多くは、センサシステムの比較的低コストで耐久性がある選択肢を提供するので、センサシステムは追加コストがほとんどなく優れた信頼性で衣料品に組込むことができる。その結果、価格に著しい影響を及ぼすことなく、最終的に消費者がセンサシステムを使用したいと望むかどうかに関わらず、一体型センサシステムを備えて衣類を製造できる。さらに、衣料品（複数も）は、使用者の通常の衣類の下に着用する薄くて軽量な衣服として製造でき、使用者の外見およびスタイルに影響を及ぼすことなく履行追跡を可能にする。別の実施例として、センサシステムは、ゲーム、フィットネス、運動トレーニングおよび上達、コンピュータおよび他の装置の実用制御、ここで説明し当業者には認識可能な他の多くのものを含む、多種多様な用途の広範な機能性を提供する。一実施形態において、サードパーティソフトウェア開発者は、ゲームおよび他のプログラムを含むセンサシステムからの入力を用いて実行するべく構成されたソフトウェアを開発できる。汎用可読フォーマットでデータを供給できるセンサシステムの能力は、センサシステムが使用できるサードパーティソフトウェアその他の用途の範囲を大きく拡大する。
【００６８】
いくつかの代替実施形態および実施例を本書に説明し例示した。当業者は個々の実施形態の特徴および、構成要素の可能な組合せおよび変更例を十分理解するであろう。当業者はさらに、実施形態のいずれもここに開示された他の実施形態とのあらゆる組合せで提供され得ることを十分理解するであろう。本発明は、その精神または中心的特性を逸脱しなければ他の特定の形態で具体化され得ることは言うまでもない。従って、本実施例および実施形態はすべての点で制限ではなく例証としてみなすべきであり、本発明をここで示された詳細に限定するべきではない。ここで使用する限り、用語「第１」、「第２」、「上」、「下」などは、例証目的だけに意図されており、決して実施形態を限定しない。さらに、ここで使用する限り、用語「複数の」は、分離的にせよ連続的にせよ、必要に応じて最大無限数までの、１よりも大きい任意の数を示す。さらに、ここで使用する限り、物品または装置を「提供する」は、物品で実行される将来の行為のために物品を利用可能またはアクセス可能にすることを広範に言い、物品を供給する者がその物品を製造、生産または供給したということ、または物品を提供する者がその物品の所有または支配を有するということを意味しない。従って、特定の実施形態を例示し説明したが、本発明の精神を著しく逸脱しなければ多数の修正が想起され、保護の範囲は添付クレームの範囲によって限定されるにすぎない。
【符号の説明】
【００６９】
１００、５００、６００、７００  衣料品
１０  衣服部材
１１  ハーネス部材
１２  センサシステム
１３  コネクタまたは接続ピン
１４  ポート
１６  電子モジュール
１７、１８  インタフェース
１９  フレーム部材
２０  センサ
２１  絶縁被覆
２２  センサリード線
２３  柔軟性ポリマーマトリックス材料
２４  導電性材料
２５  柔軟性絶縁性マトリックス材料
２６  導電性粒子材料
２７  センサ部
２８  導線部
３０  胴体部
３１  袖
３２  背部領域
３３  胸部領域
３４  肘領域
３５  肩部領域
３６  腋下領域
４０  ハウジング
４１  陥凹部
４４  受信器
４５Ａ  内側部材
４５Ｂ  外側部材
４６  連結分岐
４７  ブリッジ
５０  パンツ、衣服部材
５１  腰部
５２  脚部
５３  背面領域
５４  膝領域
６０  ボディスーツ、衣服部材
６１  胴体部、腰部
６２  脚部
６３  袖
６４  下背領域
６５  上背領域
６６  膝領域
６７  肘領域
６８  肩部領域
６９  腋下領域
７０  衣服部材
８０  履物物品
８１  ポート
８２  センサシステム
８３  センサ
８４  モジュール
１０６、１０８  データ送信／受信システム
１１０  外部装置
１１０Ａ  外部ゲーム装置
２０２  処理システム
２０４  メモリシステム
２０６  電源
３０２  プロセッサ
３０３  付属装置
３０４  メモリ
３０５  リモートコントローラ
３０６  電源
３０７  ゲーム媒体
３０８  ディスプレイ
３１０  ユーザ入力装置
【図１】
2020201273.tif 000003
【図２】
2020201273.tif 000004
【図３】
2020201273.tif 000005
【図４】
2020201273.tif 000006
【図５】
2020201273.tif 000007
【図６】
2020201273.tif 000008
【図７】
2020201273.tif 000009
【図８】
2020201273.tif 000010
【図９】
2020201273.tif 000011
【図１０】
2020201273.tif 000012
【図１１】
2020201273.tif 000013
【図１２】
2020201273.tif 000014
【図１３】
2020201273.tif 000015
【図１４】
2020201273.tif 000016
【図１５】
2020201273.tif 000017
【図１６】
2020201273.tif 000018
【図１７】
2020201273.tif 000019
【図１８】
2020201273.tif 000020
【図１９】
2020201273.tif 000021
【図２０】
2020201273.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月19日(2020.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータプロセッサにおいて、衣料品に接続されたセンサシステムの電子モジュールから入力データを受信するステップと、ここで、前記センサシステムは、前記電子モジュールと、第１の分散密度で導電性粒子材料を分散させたポリマー材料で形成された第１のセンサであって、前記衣料品を着用しているユーザの動きを検出するために圧力を受けて変形した時に抵抗が増大するべく構成された第１のセンサと、前記第１のセンサと前記電子モジュールとを接続する第１のリードであって、前記電子モジュールが前記第１のセンサと通信し、且つ、前記入力データが前記第１のセンサから前記電子モジュールによって受信された信号に基づくように構成された第１のリードと、を備え、
前記入力データを前記コンピュータプロセッサによって実行されている操作の制御入力として用いて前記操作を制御することで、前記制御入力が前記衣料品を着用している前記ユーザの前記動きに基づくようにするステップと、
を含む、コンピュータ実装方法。
【請求項２】
予め指定された操作を複数の定義されたユーザ動作に割り当てる複数の機能制御が、前記コンピュータプロセッサと通信するメモリに格納され、前記操作が、前記複数の機能制御に基づいて前記コンピュータプロセッサによって制御される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記センサシステムは、前記電子モジュールと通信する加速度計をさらに含み、前記入力データは、前記加速度計から前記電子モジュールによって受信された信号にさらに基づいている、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のセンサは、肘領域、肩領域、腋下領域、膝領域、および背面側領域からなる群から選択される第１の領域に配置されている、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のリード線は、第２の分散密度で前記導電性粒子材料を分散させた前記ポリマー材料で形成されており、前記第２の分散密度は前記第１の分散密度よりも高く、それにより前記第１のリード線は、前記第１のリード線がいずれの変形状態においても前記第１のセンサと前記電子モジュールとの間で電子信号を伝えるべく構成される十分な導電率を有している、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記センサシステムは、前記第１のセンサを含む複数のセンサであって、それぞれが前記導電性粒子材料を分散させた前記ポリマー材料から形成されて、前記衣料品を着用している前記ユーザの動きを検出するために圧力をうけて変形した時に抵抗が増大するべく構成された複数のセンサと、前記複数のセンサと前記電子モジュールを接続する前記第１のリード線を含む複数のリード線であって、前記電子モジュールが前記複数のセンサと通信し、且つ、前記入力データが前記複数のセンサから前記電子モジュールによって受信された信号に基づくように構成された複数のリード線と、をさらに備えている、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記コンピュータプロセッサによって実行されている前記操作がゲームプログラムであり、前記制御入力が前記ゲームプログラムを実行するために使用される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記入力データは、汎用可読フォーマットで前記コンピュータプロセッサにおいて受信される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記電子モジュールは、前記入力データを前記コンピュータプロセッサに送信する前に、前記第１のセンサから受信した信号を処理して前記入力データを作成する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
コンピュータ実行可能命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記コンピュータ実行可能命令が、コンピュータプロセッサによって実行されたとき、
前記コンピュータプロセッサにおいて、衣料品に接続されたセンサシステムの電子モジュールから入力データを受信し、ここで、前記センサシステムは、前記電子モジュールと、第１の分散密度で導電性粒子材料を分散させたポリマー材料で形成された第１のセンサであって、前記衣料品を着用しているユーザの動きを検出するために圧力を受けて変形した時に抵抗が増大するべく構成された第１のセンサと、前記第１のセンサと前記電子モジュールとを接続する第１のリードであって、前記電子モジュールが前記第１のセンサと通信し、且つ、前記入力データが前記第１のセンサから前記電子モジュールによって受信された信号に基づくように構成された第１のリードと、を備え、
前記入力データを前記コンピュータプロセッサによって実行されている操作の制御入力として用いて前記操作を制御することで、前記制御入力が前記衣料品を着用している前記ユーザの前記動きに基づくようにする、
ことを前記コンピュータプロセッサに実行させるように構成された非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項１１】
予め指定された操作を複数の定義されたユーザ動作に割り当てる複数の機能制御が、前記コンピュータプロセッサと通信するメモリに格納され、前記操作が、前記複数の機能制御に基づいて前記コンピュータプロセッサによって制御される、請求項１０に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項１２】
前記入力データは、前記電子モジュールと通信可能な加速度計から前記電子モジュールによって受信された信号にさらに基づいている、請求項１０に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項１３】
前記コンピュータプロセッサによって実行されている前記操作がゲームプログラムであり、前記制御入力が前記ゲームプログラムを実行するために使用される、請求項１０に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項１４】
前記入力データは、汎用可読フォーマットで前記コンピュータプロセッサにおいて受信される、請求項１０に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項１５】
前記電子モジュールが前記第１のセンサから受信した前記信号を処理して前記入力データを作成した後で、前記電子モジュールから送信された前記入力データが前記コンピュータプロセッサにおいて受信される、請求項１０に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項１６】
衣料品に接続されたセンサシステムの電子モジュールと通信するコンピュータプロセッサを備えたコンピュータ装置であって、
前記センサシステムは、前記電子モジュールと、第１の分散密度で導電性粒子材料を分散させたポリマー材料で形成された第１のセンサであって、前記衣料品を着用しているユーザの動きを検出するために圧力を受けて変形した時に抵抗が増大するべく構成された第１のセンサと、前記電子モジュールが前記第１のセンサと通信するべく前記第１のセンサと前記電子モジュールとを接続する第１のリードと、を備え、
前記コンピュータプロセッサは、
前記センサシステムの前記電子モジュールから入力データを受信し、ここで、前記入力データは前記第１のセンサから前記電子モジュールによって受信された信号に基づいており、
前記制御入力が前記衣料品を着用している前記ユーザの前記動きに基づくように、前記入力データを前記コンピュータプロセッサによって実行されている操作の制御入力として用いることで前記操作を制御する、
ことを実行するように構成されている、コンピュータ装置。
【請求項１７】
前記コンピュータプロセッサと通信するメモリをさらに備え、予め指定された操作を前記メモリに格納されている複数の定義されたユーザ動作に割り当てる複数の機能制御に基づいて、前記操作が前記コンピュータプロセッサによって制御される、請求項１６に記載のコンピュータ装置。
【請求項１８】
前記入力データは、前記電子モジュールと通信可能な加速度計から前記電子モジュールによって受信された信号にさらに基づいている、請求項１６に記載のコンピュータ装置。
【請求項１９】
前記コンピュータプロセッサによって実行されている前記操作がゲームプログラムであり、前記制御入力が前記ゲームプログラムを実行するために使用される、請求項１６に記載のコンピュータ装置。
【請求項２０】
前記入力データは、汎用可読フォーマットで前記コンピュータプロセッサにおいて受信される、請求項１６に記載のコンピュータ装置。
【請求項２１】
前記電子モジュールが前記第１のセンサから受信した信号を処理して前記入力データを作成した後で、前記電子モジュールから送信された前記入力データが前記コンピュータプロセッサにおいて受信される、請求項１６に記載のコンピュータ装置。