(57)【要約】      （修正有）【課題】歩行者に情報を供給する使用者動力装置、システム及び方法。【解決手段】歩行者１１０によって生成されたエネルギーを収穫し、はき物１３０に埋め込まれたエネルギー格納デバイスを再充電する。また、マイクロコントローラー、センサー及び送信器／受信器機構もはき物１３０に組み込まれ得る。送信器／受信器機構によって、信号が送信または受け取られる。はき物１３０はポータブルなデバイス１００、またはＧＰＳ衛星１２０によって送信される信号を受け取ることができ得る。ＧＰＳ衛星は歩行者の地理的な場所についての情報を供給し得る。エネルギー格納デバイスは可撓性であり得るので、相当多量に曲がるはき物１３０上で耐久し得る。エネルギー収穫器は歩行者１３０の足取りまたは他の源からエネルギーを収穫し得、エネルギー格納デバイスを再充電し得、はき物１３０の不可欠および不分離な一部であるエネルギー格納デバイスを交換する必要がない。【選択図】図１
2015177987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
動物と関連付けられるよう適合されたアクセサリーと、
該アクセサリー内に埋め込まれたエネルギー収穫機構と、
該エネルギー収穫機構に接続されたエネルギー格納デバイスと、
該エネルギー格納デバイスに接続されたパワー管理ユニットと、
該エネルギー格納デバイスに接続されたマイクロプロセッサと
を含む、装置。
【請求項２】
請求項１の装置であって、前記動物が魚類、両生類、爬虫類、鳥類、哺乳類、有袋類、霊長類、げっ歯類、クジラ目のグループから選ばれた任意の有機体を含む、装置。
【請求項３】
請求項１の装置であって、前記アクセサリーが靴、サンダル、スリッパ、ブーツ、アルペンスキー、ウォータースキー、サーフボード、スノーボード、ローラースケート、インラインスケート、そり、蹄鉄、馬の鞍、馬具、ひも、首飾りのグループから選ばれた任意の品物を含む、装置。
【請求項４】
請求項１の装置であって、前記マイクロプロセッサに接続された少なくとも一つのセンサーをさらに含む、装置。
【請求項５】
請求項１の装置であって、前記マイクロプロセッサに接続された少なくとも一つの信号送信器をさらに含む、装置。
【請求項６】
請求項１の装置であって、前記マイクロプロセッサに接続された少なくとも一つの信号受信器をさらに含む、装置。
【請求項７】
請求項１の装置であって、前記エネルギー収穫機構が、圧電変換器、ラジオ周波数変換器、ソーラー電池、風力タービン、振動エネルギー捕捉器、水の動き‐電気エネルギーコンバーター、回転の動き‐電気エネルギーコンバーター、および温度の変動‐電気エネルギーコンバーターのグループから選ばれた任意のデバイスを含む、装置。
【請求項８】
請求項４の装置であって、前記少なくとも一つのセンサーが、高度計、圧力ゲージ、温度計、気圧計、液体比重計、加速度計、風力計のグループから選ばれた任意のデバイスを含む、装置。
【請求項９】
請求項１の装置であって、前記エネルギー格納デバイスが、バッテリー、薄膜バッテリー、コンデンサー、薄膜コンデンサー、磁電素子、圧電素子、熱量容器、はずみ車、マイクロはずみ車、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）、機械ばね、水素容器を有する水素生成器、オゾン格納容器を有するオゾン生成器のグループから選ばれた任意のデバイスを含む、装置。
【請求項１０】
請求項１の装置であって、前記エネルギー収穫機構に接続されたエネルギー変換コンポーネントをさらに含む、装置。
【請求項１１】
請求項１の装置であって、前記エネルギー格納デバイスが、１センチメートルを超えない全体の厚さを有する薄膜バッテリーを含む、装置。
【請求項１２】
請求項１１の装置であって、前記薄膜バッテリーの側面の面積が、１０平方インチを超えない、装置。
【請求項１３】
請求項１１の装置であって、前記薄膜バッテリーの側面の面積が、０．２５平方センチメートルを超えない、装置。
【請求項１４】
請求項１１の装置であって、前記薄膜バッテリーが、熱および圧力に対してレジリエントな分離層を含む、装置。
【請求項１５】
請求項１１の装置であって、前記薄膜バッテリーが、金属性リチウムアノードを含む、装置。
【請求項１６】
請求項１１の装置であって、前記薄膜バッテリー内の電気能動性素子がリチウムを含む、装置。
【請求項１７】
請求項１１の装置であって、前記薄膜バッテリーがリチウムイオンバッテリーを含む、装置。
【請求項１８】
請求項１１の装置であって、前記薄膜バッテリーがリチウムを含まないバッテリーを含む、装置。
【請求項１９】
請求項５の装置であって、前記信号送信器がメッセージをポータブルなデバイスへ送信する、装置。
【請求項２０】
請求項６の装置であって、前記信号受信器がＧＰＳ信号を受け取るよう適合された、装置。
【請求項２１】
請求項２０の装置であって、前記信号受信器がポータブルなデバイスからメッセージを受け取る、装置。
【請求項２２】
請求項２１の装置であって、前記ポータブルなデバイスが、腕時計、ｉＰｏｄ（登録商標）、ＭＰ３プレーヤー、コンピューター、携帯電話、およびパーソナルデジタルアシスタントのグループから選ばれた任意のデバイスを含む、装置。
【請求項２３】
動く動物と関連付けられた情報をコミュニケーションする方法であって、
エネルギーを有用な形へ変換することと、
該有用な形のエネルギーを格納することと、
該格納されたエネルギーを用いて処理ユニットにエネルギーを供給することと、
少なくとも一つのセンサーを用いて、少なくとも一つのパラメーターを監視すること
を含む、方法。
【請求項２４】
請求項２３の方法であって、
前記処理ユニットへ前記監視されたパラメーターをコミュニケーションすることと、
該監視されたパラメーターを使用者データへ処理することと、
該使用者データを送信すること
をさらに含む、方法。
【請求項２５】
請求項２３の方法であって、
ＧＰＳ信号を一つ以上のＧＰＳ衛星から受け取ることと、
場所情報を該ＧＰＳ信号から決定することと、
該場所情報を送信すること
をさらに含む、方法。
【請求項２６】
請求項２３の方法であって、
信号をポータブルなデバイスへ送信すること
をさらに含む、方法。
【請求項２７】
請求項２３の方法であって、
信号をポータブルなデバイスから受け取ることと、
該信号を使用者データへ処理することと、
該使用者データを送信すること
をさらに含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は、２００８年１０月８日に出願された「Ｆｏｏｔ−Ｐｏｗｅｒｅｄ  Ｆｏｏｔｗｅａｒ−Ｅｍｂｅｄｄｅｄ  Ｓｅｎｓｏｒ−Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ」というタイトルの米国仮特許出願第６１／１０３，７５６号に関連し、当該出願の３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．セクション１１９の下の優先権を主張する。当該出願は、本明細書に、参照することで全体的に組み込まれている。
【０００２】
本願は、２００６年１１月１７日に出願された「Ｈｙｂｒｉｄ  Ｔｈｉｎ−Ｆｉｌｍ  Ｂａｔｔｅｒｙ」というタイトルの米国特許出願第１１／５６１，２７７号と、２００７年３月１６日に出願された「Ｍｅｔａｌ  Ｆｉｌｍ  Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ」というタイトルの米国特許出願第１１／６８７，０３２号と、２００７年５月１４日に出願された「Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｂａｔｔｅｒｙ  ｏｎ  ａｎ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  ｏｒ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｔｈｅｒｅｏｆ」というタイトルの米国特許出願第１１／７４８，４７１号と、２００８年８月１１日に出願された「Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｅｖｉｃｅ  ｗｉｔｈ  Ｉｎｔｅｇｒａｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ  Ｓｕｒｆａｃｅ  ｆｏｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｔｈｅｒｅｏｆ」というタイトルの米国特許出願第６１／０８７，９２７号と、２００８年９月１２日に出願された「Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｅｖｉｃｅ  ｗｉｔｈ  Ｉｎｔｅｇｒａｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ  Ｓｕｒｆａｃｅ  ｆｏｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｔｈｅｒｅｏｆ」というタイトルの米国特許出願第６１／０９６，４１５号に関連する。それらの特許出願は、本明細書に、参照することで全体的に組み込まれている。
【０００３】
（発明の技術分野および背景）
本発明はデータをコミュニケーションするための装置、方法およびシステムに関連する。より具体的には、本発明は、はき物埋め込み可能デバイスに関連し、このデバイスは歩いたり走っている歩行者によるはき物の使用からエネルギーを収穫することによってエネルギーを供給され得る。また、格納され、かつ／または、信号を送信するためにコミュニケーション信号に変換され得る。
【背景技術】
【０００４】
電子機器がより小さくおよびより耐久性が増すようになり、人間の身体上に装着可能な服または他のアクセサリーに電気デバイスを組み込む方向に発展してきた。そのような適用のいくつかの例は、発光ダイオードを含むはき物、デバイスを加熱するスキーおよびスノーボードブーツ、携帯電話またはＭＰ３プレーヤーのコントロールパネルを有するジャケット、および連続的な心拍数監視デバイスを含む服を含む。
【０００５】
現在のテクノロジーは、電子機器が、電子機器を作動するためのエネルギーの源を有することを要求する。このエネルギー源は典型的にはバッテリーであり、バッテリーは電子機器内に埋め込まれ得る。また、バッテリーは、使い捨て用に構成されるか、交換可能に構成されるか、または再充電可能に構成され得る。これら現在のオプションのそれぞれは、一度バッテリーが放電または傷つくと埋め込まれたバッテリーは関連付けられた電子機器を非有用的にし得る、交換可能なバッテリーはバッテリーを保持するため追加のスペースおよび材料を要求する、外部から再充電可能なバッテリーは接続プラグおよびバッテリー充電器のための追加の材料を要求する、といった短所を有する。これらオプションのそ れぞれは、消費者、特に運動選手が、より軽く、かつ、追加のパワーコードがない装備や服を要望する傾向があるため、理想的でない。
【０００６】
そのため、大きなバッテリーを含まず、例えば自身のエネルギーを生成でき得る装着可能な電子デバイスを有する要望が存在する。
【０００７】
ある運動イベントは厳格なトレーニングを要求し、そのトレーニングは運動選手が最善のパフォーマンスを達成するために、詳細な統計を記録することを要望する。例えば、マラソンで競うことを望む人のための現在のトレーニングマニュアルは、トレーニングを受ける人は最低限、自分の心拍数、ペース、走るルート、距離、タイムおよびトレーニングをする際の天候状態を記録することを強くすすめている。そのように記録をとり続けることを通して、マラソンのトレーニングを受ける人は、基準点に到達することに集中し続けることができる。その基準点は、彼らの目標レースペースを彼らが達成することを保証するために、彼らのために設定されたものである。
【０００８】
そのため、マラソンのようなイベントのトレーニングをしているとき、彼らの身体のパフォーマンスに関連する全ての可能なデータを取りたいという要望が存在する。
【０００９】
軍職員の場合、本国および外国の両方で軍隊の安全を保証するため、場所、身体状態、地上状態および天候状態を監視することが重要である。軍職員は、わずかに手に入る、または事前の情報なしに、自分たちの周囲に関する全ての情報を必要としている。
【００１０】
そのため、軍事行動に関する全てのデータをいつでも簡単にアクセスできる状態にしたいという要望が存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（発明の概要）
歩行者は歩いたり、ジョギングまたはランニングする度にエネルギーを例えば、はき物上に与えている。このことは、例えば、はき物内にエネルギー収穫デバイスを組み込むことで消費されるエネルギーの少量を利用する機会を提示する。適用に応じて、収穫されたエネルギーは即座に使用され得るか、またはバッテリーのようなコンポーネント内に格納され、決まった時間のインターバルを置いてか、またはリモートデバイスによって要求されたときに使用され得る。
【００１２】
圧電機構のようなエネルギー収穫器を用いて、はき物装着の歩行者の足取りからエネルギーを収穫し、そのエネルギーを用いて、例えば、はき物の、不可欠および／または不分離な一部に配置されたバッテリーのようなデバイスを再充電するのは、本発明のある例示的な実施形態の一つの目的である。
【００１３】
本発明は、例えば、マイクロコントローラー、パワー管理ユニット、信号送信器、信号受信器、薄膜バッテリー、およびエネルギー収穫器の独自の配置を含み得る。いくつかの実施形態において、エネルギー収穫器は、動き／振動エネルギーを電気エネルギーに変換する圧電センサーであり得、変換されたエネルギーはバッテリーを再充電するのに用いられ得る。それによって信号受信器／送信器にエネルギーを供給する。別の実施形態において、圧電機構は、動きエネルギーから電気エネルギーへのコンバーターとしての機能と、万歩計（登録商標）としての二重の機能を果たし得る。
【００１４】
本発明のある実施形態はメッセージを外部受信器に送信するための送信器を有するシステムに含まれてもいる。システムはマイクロコントローラーによって監視され得るセンサーをまた有し得る。センサーからのある信号は、マイクロコントローラーによって処理され得る。また、処理された情報は受信器に送信され得る。その受信器は、歩行者または、歩行者のコースの道路沿いまたは衛星上のような、歩行者とは離れて配置されている。
【００１５】
本発明の別の実施形態において、ポータブルな受信デバイスは受け取られた情報を処理し得る。次いで、ポータブルな受信デバイスは信号をはき物に送り返し、はき物に適切な行動を取るよう指示し得る。例えば、取られた歩数が特定の歩数に至った場合、ポータブルなデバイスは信号をはき物に送り得る。それにより、はき物はより柔らかくまたはより固くなる。
【００１６】
本発明の異なる実施形態において、はき物装着の歩行者の地理的場所を決定するため、はき物は信号をＧＰＳ衛星に送信し得る。本発明の別の実施形態において、ＧＰＳ衛星は、はき物装着の歩行者に異なるルートを取るよう指示するか、または任意の他のアナウンスをするために、はき物に信号を送り返し得る。
【００１７】
本願における改善されたパフォーマンスのため、印刷回路基板へバッテリーを組み込むための熱および圧力に対してレジリエントな分離層を有する薄膜バッテリーの生産プロセスが開示もされている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
（図面の簡単な説明）
本発明のいくつかの特徴および利点が、ある好ましい実施形態の図を参照して記載されている。図は本発明を描写するもので、発明を限定しないよう意図されている。
【００１９】
本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、組み込まれて、本明細書の一部を成す、付随する図は、本発明の例示的な実施形態を描写している。その図は、説明と共に、本発明の原理を説明する役目を担っている。
【図１】図１は、デバイスを使用している歩行者を示す本発明の実施形態のダイアグラムである。
【図２】図２は、本発明の実施形態に従って埋め込まれたデバイスを有する一足のはき物の詳細図である。
【図３】図３はデバイスのサブコンポーネントを示す本発明の実施形態のダイアグラムである。
【図４】図４はデバイスの段階的な構成を示す本発明の実施形態のダイアグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
本発明は、本明細書に記載される特定の方法論、合成物、材料、生産技術、使用および適用が多岐に渡り得るように、それらに限定されるわけではないことは理解されるべきである。本明細書で使用される用語は特定の実施形態を記載する目的のみのために使用されるのであって、本発明の範囲を限定する意図ではないということも理解されなければならない。本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される場合、単数形の「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は文脈が明確にそうでないと指示しない限り、複数形の指示を含むことを注意しなければならない。そのため、例えば、要素「ａｎ  ｅｌｅｍｅｎｔ」への指示は、一つ以上の要素への指示であり、当業者に公知のそれの相当物を含む。同様に、別の例では、ステップ「ａ  ｓｔｅｐ」または手段「ａ  ｍｅａｎｓ」への指示は一つ以上のステップまたは手段への指示であり、サブステップまたは補助的手段を含み得る。使用される全ての接続詞は、可能な限り最大限包括的意味で理解されるべきである。そのため、文脈がそうでないことを明確に要求しない限り、単語「または」は、論理的な「排他的または」よりもむしろ論理的な「または」の定義を有しているとして理解されるべきである。本明細書に記載される構造は、そのような構造の機能的相当物も指示していると理解されるべきである。近似を表していると解釈され得る言葉は、文脈が明確にそうでないと指示しない限り、そのように理解されるべきである。
【００２１】
そうでないと定義されない限り、本明細書で用いられる全ての技術的用語および科学的用語は、本発明が属する技術における通常の知識を有する者によって通常理解される意味と同じ意味を有する。記載されたものと類似のまたは相当の任意の方法論、技術、デバイスまたは材料が本発明の実施またはテストにおいて用いられ得るが、好ましい方法論、技術、デバイスおよび材料が記載される。本明細書で記載される構造は、そのような構造の機能的相当物へ指示もしていると理解されるべきである。
【００２２】
全ての特許および他の刊行物は、例えば方法論を記載および開示することの目的に言及することで本明細書に組み込まれている。その方法論は、本発明との関連で有用であり得る上記刊行物に記載されているものである。これらの刊行物は、本願の出願日以前の開示のみのために提供される。この点、何物も先行する発明のため、またはいずれかの他の理由により、発明者がその開示に先行する権利がないことを認めるものとして解釈されるべきでない。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態の全体のダイアグラムを示している。このダイアグラムでは、ポータブルな電子デバイス１００を有する歩行者１１０およびＧＰＳ衛星１２０がある。歩行者は、デバイスが中に埋め込まれたはき物１３０を装着している。歩行者１１０が歩行、ジョギング、ランニングまたは他の態様のステップをふむとき、その動きは圧力を靴にかけ、その圧力は有用なエネルギーへ変換される。この変換は、はき物１３０内に配置されたエネルギー収穫デバイスによってなされる。はき物１３０内のデバイスは次いで、例えばポータブルな電子デバイス１００に信号を送り得る。そのデバイス１００は情報を処理および格納、または情報をはき物１３０に送り返し得て、はき物１３０自体がいくつか行動をし得る。歩行者１１０はヘッドホンを装着し得る。そのヘッドホンを通して歩行者１１０にはポータブルなデバイス１００によって受け取られたいずれかの情報が可聴メッセージの形で与えられ得る。歩行者１１０の地理的な場所を決定し得る、歩行者１１０に別のルートを取る指示をし得る、または歩行者１１０に他の関連情報を提供し得るために、デバイスはまた、ＧＰＳ衛星１２０から信号を受け取り得る。
【００２４】
図２は、本発明の別の好ましい実施形態を示しており、はき物１３０はマイクロプロセッサ、エネルギー収穫機構２５０、パワー管理ユニットおよびエネルギー格納デバイス２４０の埋め込まれた回路を含む。示されてはいないが、本発明のいくつかの実施形態は信号送信器および／または信号受信器を有し得る。その信号送信器および／または信号受信器は潜在的に本発明に統合または別個に接続され得る。統合または別個に接続されたとき、送信器は信号をはき物デバイスからポータブルな電子デバイスのような外部受信器に信号を送り得る。受信器は情報を取得し得て、それによってはき物１３０または歩行者にある種類の行動を取る指示をする。デバイス内に統合されたとき、受信器は一つ以上のＧＰＳ衛星から信号を受け取り得て、歩行者の地理的な場所が決定され得る。いくつかの実施形態において、エネルギー収穫器２５０は圧電ディスクであるが、ラジオ周波数変換器または、太陽エネルギー、風力、振動、歩行やジョギングなどの歩行者の活動、水の動き、温度変動または回転を電気など使用可能なエネルギーに変換するデバイスでもあり得る。エネルギー格納デバイス２４０は、薄膜バッテリーであり得、収穫されたエネルギーを格納するために用いられ得る。そのエネルギーは予め決定された時間またはリモートデバイスによって要求されたときに用いることができる。さまざまな実施形態において、薄膜バッテリーは金属性リチウムアノードを含み得る。いくつかの実施形態において、薄膜バッテリーはその寿命のある時点において、金属性リチウムアノードを含まなくともよいが、リチウムイオン薄膜バッテリーまたはリチウムを含まない薄膜バッテリーでもよい。
【００２５】
図２はある特定の実施形態を示しており、その実施形態においては、パワー管理ユニットおよびエネルギー格納デバイス２４０がはき物１３０の後方のヒール部上に配置されており、マイクロプロセッサおよびエネルギー収穫機構２５０がはき物１３０の前方のつま先部上に配置されている。マイクロプロセッサ、エネルギー収穫機構２５０、パワー管理ユニットおよびエネルギー格納デバイス２４０の埋め込まれた回路は、はき物１３０上の他の場所に配置され得る。本発明のいくつかの実施形態において、パワー管理ユニット、エネルギー格納デバイス２４０、マイクロプロセッサおよびエネルギー収穫機構２５０は、一つのモジュールに組み込まれ、それらは一緒に一つのユニットとしてはき物１３０上のいずれの場所に置かれ得る。
【００２６】
図３は、はき物１３０の実施形態内で生じる詳細なプロセスを示している。はき物１３０をはいた歩行者の歩行から生じる機械的エネルギー３００はエネルギー収穫モジュール３５０によって集められ得る。次いで、収穫されたエネルギーはパワー管理ユニット３４０の監視と規制のもとで再充電可能エネルギー格納デバイス３４０を再充電するか、または単にエネルギー格納デバイス３４０に格納され得る。エネルギー格納デバイス３４０はエネルギーを格納し得る。エネルギー格納デバイス３４０は、必要なときに、マイクロコントローラー３７０に、および、信号が送り出されるか、受け取られるか、またはその両方かに依存して、送信器および／または受信器３８０にエネルギーを供給し得る。
【００２７】
図４は、可撓性基板上に本発明の実施形態を構成するために用いられ得るステップを示している。この例のステップ４００は、構成の最重要物としてエネルギー格納デバイスを用いることから始める。このエネルギー格納デバイスは、例示的な実施形態においては薄膜バッテリーとして示される。ステップ４１０は可撓性基板をエネルギー格納デバイスに取り付け、電気的に接続する。ステップ４２０は送信器／受信器機構を可撓性基板に加え得る。マイクロコントローラーを可撓性基板上に置き、マイクロコントローラーを送信器／受信器機構に接続するステップ４３０が後に続く。最終ステップ４４０はエネルギー収穫機構およびパワー管理ユニットを可撓性基板に加え得る。
【００２８】
バッテリーまたは薄膜バッテリーのような電気化学格納デバイスに加えて、エネルギー格納コンポーネントはコンデンサーまたは薄膜コンデンサーのような電気格納デバイスであり得る。しかし、例えば、はずみ車、マイクロはずみ車、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）または機械ばねのような機械エネルギー格納デバイスであってもよい。エネルギー格納コンポーネントは、タイトルが「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  ａｎ  Ａｍｂｉｅｎｔ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｂａｔｔｅｒｙ  ｏｒ  Ｃａｐａｃｉｔｏｒ  Ｒｅｃｈａｒｇｅ  Ｓｙｓｔｅｍ」の米国特許７，０８８，０３１に開示された発明と同様、圧電素子または磁電素子のような電気機械デバイスでもあり得る。この特許は、本明細書では参照することで全体的に組み込まれている。エネルギー格納コンポーネントは、熱量容器のような熱エネルギー格納デバイスでもあり得る。または、エネルギー格納コンポーネントは、例えば、水素容器を有する水素生成器またはオゾン容器を有するオゾン生成器のような化学エネルギー格納デバイスであり得る。これらのデバイスの各々一つは、システムの一つ以上の例示的な要素に従ってエネルギーを格納するのに用いられ得る。例えば、ある特定のタイプの環境エネルギーを電気エネルギーに変換するデバイスを含み得るエネルギー収穫器が提供もされ得る。次いで、電気エネルギーは、例えばバッテリーまたはコンデンサーのような電気化学格納デバイスに格納され得る。
【００２９】
いくつかの実施形態において、はき物のシステムは、送信器を通してポータブルな装置へ信号を送信し得るセンサー３６０を含む。いくつかの実施形態において、ポータブルなデバイスは腕時計であり得るが、パーソナルデジタルアシスタントまたは携帯電話でもあり得る。ポータブルなデバイスはｉＰｏｄ（登録商標）、ＭＰ３プレーヤーまたは他のデジタルオーディオプレーヤーまたは上記の組み合わせでもあり得る。ポータブルなデバイスは一つ以上のＧＰＳ衛星から信号を受け取ることさえあり得る。
【００３０】
いくつかの実施形態において、一つ以上のセンサーは任意の数の異なる物理的特性を測定し得る。いくつかの実施形態において、一つのセンサーは天候を測定し得る。その場合、例えば、センサーは気温を測定する温度計、湿度を測定する液体比重計、風の速度または圧力を測定する風力計、または気圧を測定する気圧計であり得る。マイクロプロセッサと組み合わせることで、気圧計は気圧の変化を検知することができ得て、天候の変化を予測し、歩行者に警告を提供することができ得る。さまざまな実施形態において、一つのセンサーは圧力を測定し、高度における変化を決定するために用いられ得る。いくつかの実施形態において、一つのセンサーは、例えば加速度計を用いることなどによって、歩行者の速度を計測もし得る。
【００３１】
エネルギー格納デバイスが薄膜バッテリーであるいくつかの実施形態において、薄膜バッテリーは１ｃｍを超えない厚さを有し得、１０平方インチ未満であり得る薄膜バッテリーの側面の面積を有し得る。別の実施形態において、薄膜バッテリーの側面の面積は０．２５平方センチメートル未満であり得る。
【００３２】
いくつかの実施形態において、印刷回路基板生産プロセスにバッテリーを組み込む目的で、薄膜バッテリーは熱および圧力に対してレジリエントな分離層を有し得る。
【００３３】
エネルギー格納デバイスが、例えば、薄膜バッテリーのような再充電可能なデバイスであるさまざまな実施形態において、このことは、本発明がほぼ無期限に機能でき得る機会を提示する。本発明は歩行者の歩行または他のいかなる種類の動きを通し生成されるエネルギーがエネルギー収穫機構に収穫されることを可能にし、収穫されたエネルギーが、再充電可能なエネルギー格納デバイスがそのように充電されることを保証することを可能にし得る。
【００３４】
いくつかの実施形態において、ポータブルな電子デバイスは受け取られた情報を処理し得て、次いで、適切な行動を取るようはき物に信号を送り返し得る。適切な行動は、例えば、ポータブルな電子デバイスが信号をはき物に送り、ある特定の歩数が取られた後、足をリラックスさせるために、はき物が多少固くなるということを含み得る。
【００３５】
いくつかの実施形態において、はき物は一つ以上のＧＰＳ衛星から信号を受け取り得て、はき物装着の歩行者の地理的場所、方向および速度を決定する。別の実施形態において、格納された地図と組み合わせて、ＧＰＳ衛星は信号をはき物に送り返し得て、はき物装着の歩行者に、例えば別のルートを取るよう指示を与える。
【００３６】
本発明は本明細書にさまざまな実施形態で記載されている。意図された精神および範囲から離れることなしに、さまざまな実施形態における本発明によって高められたセラミックスのパフォーマンスを包含し得る、多くの代案およびバリエーションがあることは明らかである。上記に記載される実施形態は例示的なもののみである。当業者は本明細書に具体的に記載の実施形態からのバリエーションを認識し得る。そのバリエーションは本開示の範囲内であると意図される。従って、本発明は後続する特許請求の範囲によってのみ限定される。そのため、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその相当物の範囲内にある場合、本発明の改変をカバーすることが意図される。
【図３】
2015177987.tif 000003
【図１】
2015177987.tif 000004
【図２】
2015177987.tif 000005
【図４】
2015177987.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月2日(2015.6.2)
【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】
動く人間に履かれるように構成された履物であって、
前記動く人間の動きにより前記履物に加わる力を収穫エネルギーに変換することでエネルギーを生成する、該履物内に埋め込まれたエネルギー収穫機構と、
該エネルギー収穫機構に接続され、前記エネルギー収穫機構から前記収穫エネルギーを受け取り、前記収穫エネルギーを格納する様に構成されたエネルギー格納デバイスと、
該エネルギー格納デバイスに接続されたパワー管理ユニットと、
ポータブルなデバイスに信号を送信し、かつ、前記ポータブルなデバイスからの信号を受信する無線トランシーバと、
前記履物に埋め込まれ、該エネルギー格納デバイスに接続され、前記動く人間の動きに関する情報を処理し、前記ポータブルなデバイスに前記無線トランシーバ経由で前記処理した情報を送信し、前記処理した情報の送信の応答として前記ポータブルなデバイスから受信する信号に基づき前記履物を制御する様に構成されたマイクロプロセッサと
を含む、履物。
【請求項２】
請求項１の履物であって、前記履物が靴、サンダル、スリッパ、ブーツ、アルペンスキー、ウォータースキー、サーフボード、スノーボード、ローラースケート、インラインスケート、そりから選ばれた任意の品物を含む、履物。
【請求項３】
請求項１の履物であって、前記マイクロプロセッサに接続された少なくとも一つのセンサーをさらに含む、履物。
【請求項４】
請求項１の履物であって、前記エネルギー収穫機構が、圧電変換器、振動エネルギー捕捉器、および、回転の動き‐電気エネルギーコンバーターのグループから選ばれた任意のデバイスを含む、履物。
【請求項５】
請求項３の履物であって、前記少なくとも一つのセンサーが、高度計、圧力ゲージ、温度計、気圧計、液体比重計、加速度計、風力計のグループから選ばれた任意のデバイスを含む、履物。
【請求項６】
請求項１の履物であって、前記エネルギー格納デバイスが、バッテリー、薄膜バッテリー、コンデンサー、薄膜コンデンサー、磁電素子、圧電素子、熱量容器、はずみ車、マイクロはずみ車、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）、機械ばね、水素容器を有する水素生成器、オゾン格納容器を有するオゾン生成器のグループから選ばれた任意のデバイスを含む、履物。
【請求項７】
請求項１の履物であって、前記エネルギー収穫機構に接続されたエネルギー変換コンポーネントをさらに含む、履物。
【請求項８】
請求項１の履物であって、前記エネルギー格納デバイスが、１センチメートルを超えない全体の厚さを有する薄膜バッテリーを含む、履物。
【請求項９】
請求項８の履物であって、前記薄膜バッテリーの側面の面積が、１０平方インチを超えない、履物。
【請求項１０】
請求項８の履物であって、前記薄膜バッテリーの側面の面積が、０．２５平方センチメートルを超えない、履物。
【請求項１１】
請求項８の履物であって、前記薄膜バッテリーが、熱および圧力に対してレジリエントな分離層を含む、履物。
【請求項１２】
請求項８の履物であって、前記薄膜バッテリーが、金属性リチウムアノードを含む、履物。
【請求項１３】
請求項８の履物であって、前記薄膜バッテリー内の電気能動性素子がリチウムを含む、履物。
【請求項１４】
請求項８の履物であって、前記薄膜バッテリーがリチウムイオンバッテリーを含む、履物。
【請求項１５】
請求項８の履物であって、前記薄膜バッテリーがリチウムを含まないバッテリーを含む、履物。
【請求項１６】
請求項１の履物であって、前記ポータブルなデバイスが、腕時計、ｉＰｏｄ（登録商標）、ＭＰ３プレーヤー、コンピューター、携帯電話、およびパーソナルデジタルアシスタントのグループから選ばれた任意のデバイスを含む、履物。
【請求項１７】
動く人間と関連付けられた情報をコミュニケーションする方法であって、
前記動く人間が履いている履物内に埋め込まれたエネルギー収穫機構を用いて前記動く人間の動きによりエネルギーを生成することと、
該生成されたエネルギーを前記履物内に格納することと、
該格納されたエネルギーを用いて、前記履物内に埋め込まれた処理ユニットにエネルギーを供給することと、
前記処理ユニットにより前記動く人間の動きに関する情報を処理することと、
前記処理した情報をポータブルなデバイスに送信することと、
前記処理した情報の送信の応答として前記ポータブルなデバイスから信号を受信することと、
前記処理ユニットにより、前記ポータブルなデバイスから受信した前記信号に基づいて前記履物を制御することと、
を含む、方法。
【外国語明細書】
2015177987000001.pdf