(57)【要約】足または履物に作用する力をモニタするシステムが、提供される。システムは、足または履物の領域に近接して配置されるアセンブリを有する。アセンブリは、検知装置と、検知装置に通信可能に連結されるプロセッサとを有する。検知装置は、フレキシブル基板または伸張性基板上に配置され、検知装置は、足または履物の領域に合致する。さらに検知装置は、足または履物に作用する力に関するデータの測定に用いられる。プロセッサは、検知装置からのデータを分析するプロセッサ実行可能命令を実行する。分析は、測定力の指標を提供するのに用いることができる。
2014520638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
足または履物に作用する力をモニタするシステムであって、前記システムは、前記足または前記履物の領域に近接して配置されるアセンブリを有し、前記アセンブリは、
フレキシブル基板か伸縮性基板上に配置される、単一の加速度計を備える検知装置であって、前記検知装置は、前記足または前記履物の前記領域に合致し、前記検知装置は、前記足または前記履物に作用する力に関するデータの測定に用いられることと；
前記検知装置からの前記データを分析するプロセッサ実行可能命令を実行する、前記検知装置に通信可能に連結されるプロセッサであって、前記分析は、前記足または前記履物の複数位置での前記測定した力である測定力の作用部位の指標を提供することと
を有する、システム。
【請求項２】
前記加速度計は、三軸加速度計であり、
前記データの測定は、前記力に関連し、
前記プロセッサ実行可能命令は、前記複数位置での前記加速度計の前記測定値の予測値を算出する命令を有する、
請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記検知装置は、低重力加速度計であり、
前記プロセッサはさらに、前記低重力加速度計を用いることによって測定されない前記足または前記履物に作用する前記力に関するデータを、算出するプロセッサ実行可能命令を実行する、
請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記プロセッサ実行可能命令は、前記低重力加速度計を用いることによって測定されない前記足または前記履物に作用する前記力に関するデータを算出すべく、線形補間または曲線適合を実行する命令を有する、
請求項３記載のシステム。
【請求項５】
前記検知装置は、低重力三軸加速度計であり、
前記プロセッサ実行可能命令は、前記低重力三軸加速度計を用いて測定されない前記足または前記履物に作用する前記力に関するデータを算出すべく、線形補間または曲線適合を実行する命令を有する、
請求項３記載のシステム。
【請求項６】
前記システムはさらに、ジャイロスコープを備え、
前記ジャイロスコープは、前記足または履物にかかる前記力の作用部位と前記力の大きさとのうちの少なくとも一つに関するデータを測定する、
請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記プロセッサはさらに、前記ジャイロスコープからの前記データを分析するプロセッサ実行可能命令を実行し、
前記分析は、前記力の前記作用部位と前記力の前記大きさとのうちの少なくとも一つの指標を提供する、
請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記ジャイロスコープは、前記力の前記作用に基づく前記足または履物の角度回転を測定するのに用いられ、
前記プロセッサ実行可能命令は、前記力が前記足または履物の踵領域またはつま先領域で作用しているかどうかの指標を提供すべく、前記データを分析する命令を有する、
請求項６記載のシステム。
【請求項９】
前記システムはさらに、送信器を備え、
前記送信器は、ディスプレイに前記足または前記履物の前記複数位置での前記測定力の前記作用部位に関する前記指標を伝送する、
請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
前記送信器はさらに、前記検知装置からの前記データを前記ディスプレイに伝送し、
前記ディスプレイに関連するプロセッサは、前記検知装置からの前記データと、前記足または前記履物の前記複数位置での前記測定力の前記作用部位に関する前記指標とを分析するプロセッサ実行可能命令を実行し、
前記分析は、前記足または前記履物の前記複数位置での前記測定力の前記作用部位に関するさらなる指標を提供する、
請求項９記載のシステム。
【請求項１１】
前記システムはさらに、
前記プロセッサ実行可能命令と、
前記足または前記履物に作用する前記力に関する前記測定したデータである測定データと、
前記足または前記履物の前記複数位置での前記測定力の前記作用部位に関する前記指標とのうちの少なくとも一つを保存すべく、
前記プロセッサに通信可能に連結されるメモリを有する、
請求項１記載のシステム。
【請求項１２】
前記システムはさらに、前記足または前記履物の前記複数位置での前記測定力の前記作用部位に関する前記指標を表示するディスプレイを備え、
前記ディスプレイは、携帯用デバイスのスクリーン、液晶ディスプレイ、コンピュータデバイスのスクリーン、または発光ダイオードである、
請求項１記載のシステム。
【請求項１３】
前記システムはさらに、前記プロセッサに前記検知装置を連結する少なくとも一つのフレキシブル相互接続子と伸縮性相互接続子とのうちの少なくとも一方を有する、
請求項１記載のシステム。
【請求項１４】
足または履物に作用する力をモニタするシステムであって、前記システムは、前記足または前記履物の領域に近接して配置されるアセンブリを有し、前記アセンブリは、
前記足または前記履物の前記領域に合致する共形検知装置の配列であって、前記共形検知装置の前記配列は、前記足または前記履物に作用する力に関するデータの測定に用いられることと；
前記配列の前記共形検知装置のうちの少なくとも一つに通信可能に連結されるプロセッサであって、前記プロセッサは、前記共形検知装置からの前記データを分析する命令を実行し、前記分析は、前記測定した力である測定力の指標を提供することと
を有する、システム。
【請求項１５】
前記プロセッサは、前記足または前記履物に作用する前記力の大きさに関するデータを算出するプロセッサ実行可能命令を実行する、
請求項１４記載のシステム。
【請求項１６】
前記システムはさらに、前記共形検知装置からの前記データをディスプレイに伝送する送信器を備え、
前記ディスプレイとしての遠隔ディスプレイのプロセッサは、前記共形検知装置からの前記データを分析するプロセッサ実行可能命令を実行し、
前記分析は、前記測定力のさらなる指標を提供する、
請求項１４記載のシステム。
【請求項１７】
前記システムはさらに、前記測定力の前記指標をディスプレイに伝送する送信器を備える、
請求項１４記載のシステム。
【請求項１８】
前記送信器はさらに、前記検知装置からの前記データを前記ディスプレイに伝送し、
前記ディスプレイに関連するプロセッサは、前記検知装置からの前記データと、前記測定力の前記指標とを分析するプロセッサ実行可能命令を実行し、
前記分析は、前記測定力のさらなる指標を提供する、
請求項１７記載のシステム。
【請求項１９】
前記システムはさらに、
前記命令としてのプロセッサ実行可能命令と、
前記足または前記履物に作用する前記力に関連する前記測定力と、
前記測定力の前記指標と
のうちの少なくとも一つを保存すべく、前記プロセッサに通信可能に連結されるメモリを有する、
請求項１４記載のシステム。
【請求項２０】
前記システムはさらに、前記測定力の前記指標を表示するディスプレイを備え、
前記ディスプレイは、携帯用デバイスのスクリーン、液晶ディスプレイ、コンピュータデバイスのスクリーン、あるいは発光ダイオードである、
請求項１４記載のシステム。
【請求項２１】
前記システムはさらに、前記共形検知装置の配列のうちの少なくとも一つの共形検知装置を前記プロセッサに連結する少なくとも一つのフレキシブル相互接続子と伸縮性相互接続子とのうちの少なくとも一方を備える、
請求項１４記載のシステム。
【請求項２２】
足または履物に作用する力をモニタするシステムであって、前記システムは、前記足または前記履物の領域に近接して配置されるアセンブリを備え、
前記アセンブリは、
前記足または前記履物の前記領域に合致する、感圧ゴムを有する検知装置であって、前記検知装置は、前記足または前記履物に作用する力に関するデータの測定に用いられることと；
前記検知装置に通信可能に連結されるプロセッサであって、前記プロセッサは、前記感圧ゴムからの前記データを分析するプロセッサ実行可能命令を実行し、前記分析は、前記測定した力である測定力の指標を提供することと
を有する、システム。
【請求項２３】
前記分析は、前記力の作用部位と前記力の大きさのうちの少なくとも一つの指標を提供する、
請求項２２記載のシステム。
【請求項２４】
前記プロセッサ実行可能命令は、前記測定したデータとしての測定データを校正基準と比較する命令を有する、
請求項２３記載のシステム。
【請求項２５】
前記校正基準は、複数の既知力をモデル化された足または履物の周りの複数位置に適用し、既知力に対する前記検知装置の応答を測定し、さらに前記検知装置の前記測定した応答に前記既知力の既知の大きさを関連付けることによって、生成される、
請求項２４記載のシステム。
【請求項２６】
前記システムはさらに、前記測定したデータとしての測定データをディスプレイに伝送する送信器を備え、
前記ディスプレイとしての遠隔ディスプレイのプロセッサは、前記検知装置からの前記データをさらに分析するプロセッサ実行可能命令を実行し、
前記さらなる分析は、前記測定力のさらなる指標を提供する、
請求項２２記載のシステム。
【請求項２７】
前記システムはさらに、前記測定力の前記指標をディスプレイに伝送する送信器を備える、
請求項２２記載のシステム。
【請求項２８】
前記送信器はさらに、前記検知装置からの前記データを前記ディスプレイに伝送し、
前記ディスプレイに関連するプロセッサは、前記検知装置からの前記データと、前記測定力の前記指標とを分析するプロセッサ実行可能命令を実行し、
前記分析は、前記測定力のさらなる指標を提供する、
請求項２７記載のシステム。
【請求項２９】
前記システムはさらに、
前記プロセッサ実行可能命令と、
前記足または前記履物に作用する前記力に関する前記測定したデータである測定データと、
前記測定力の前記指標と
のうちの少なくとも一つを保存すべく、前記プロセッサに通信可能に連結されるメモリを備える、
請求項２２記載のシステム。
【請求項３０】
前記システムはさらに、前記測定力の前記指標を表示するディスプレイを備え、
前記ディスプレイは、携帯用デバイスのスクリーン、液晶ディスプレイ、コンピュータデバイスのスクリーン、または発光ダイオードである、
請求項２２記載のシステム。
【請求項３１】
前記システムはさらに、前記検知装置を前記プロセッサに連結する少なくとも一つのフレキシブル相互接続子と伸縮性相互接続子とのうちの少なくとも一方を有する、
請求項２２記載のシステム。
【請求項３２】
足または履物に作用する力をモニタするシステムであって、前記システムは、前記足または前記履物の領域に近接して配置されるアセンブリを備え、
前記アセンブリは、
前記足または前記履物の前記領域に合致する、タッチ素子配列を有する検知装置であって、前記検知装置は、前記足または前記履物に作用する力に関するデータの測定に用いられることと；
前記タッチ素子配列のタッチ素子のうちの少なくとも一つに通信可能に連結されるプロセッサであって、前記プロセッサは、前記タッチ素子からの前記データを分析するプロセ
ッサ実行可能命令を実行し、前記分析は、前記測定した力である測定力の指標を提供することと
を有する、システム。
【請求項３３】
前記分析は、前記力の作用部位と前記力の大きさとのうちの少なくとも一つの指標を提供する、
請求項３２記載のシステム。
【請求項３４】
前記システムはさらに、前記測定したデータとしての測定データをディスプレイに伝送する送信器を備え、
前記ディスプレイとしての遠隔ディスプレイのプロセッサは、前記検知装置からの前記データをさらに分析するプロセッサ実行可能命令を実行し、
前記分析は、前記測定力のさらなる指標を提供する、
請求項３２記載のシステム。
【請求項３５】
前記システムはさらに、前記測定力の前記指標をディスプレイに伝送する送信器を備える、
請求項３２記載のシステム。
【請求項３６】
前記送信器はさらに、前記検知装置からの前記データを前記ディスプレイに伝送し、
前記ディスプレイに関連するプロセッサは、前記検知装置からの前記データと、前記測定力の前記指標とを分析するプロセッサ実行可能命令を実行し、
前記分析は、前記測定力のさらなる指標を提供する、
請求項３５記載のシステム。
【請求項３７】
前記システムはさらに、
前記プロセッサ実行可能命令と、
前記足または前記履物に作用する前記力に関する前記測定したデータである測定データと、
前記測定力の前記指標と
のうちの少なくとも一つを保存すべく、前記プロセッサに通信可能に連結されるメモリを備える、
請求項３２記載のシステム。
【請求項３８】
前記システムはさらに、前記測定力の前記指標を表示するディスプレイを有し、
前記ディスプレイは、携帯用デバイスのスクリーン、液晶ディスプレイ、コンピュータデバイスのスクリーン、または発光ダイオードである、
請求項３２記載のシステム。
【請求項３９】
前記システムはさらに、ディスプレイを備え、
前記プロセッサは、前記測定力の前記指標をディスプレイに表示させるプロセッサ実行可能命令を実行する、
請求項３２記載のシステム。
【請求項４０】
前記システムはさらに、前記タッチ素子配列のうちの少なくとも一つのタッチ素子を前記プロセッサに連結する少なくとも一つのフレキシブル相互接続子と伸縮性相互接続子とのうちの少なくとも一方を有する、
請求項３２記載のシステム。
【請求項４１】
請求項１，１４，２２，および３２のうちのいずれか一項記載のシステムを有する、
履物用のインサート。
【請求項４２】
前記インサートは、ソックスまたはステッカである、
請求項４１記載のインサート。
【請求項４３】
前記検知装置は、物理療法、作業療法、軍事演習、生体力学的測定、または産業活動の最中の力の測定に用いられ、
請求項１，１４，２２，および３２のうちのいずれか一項記載の少なくとも一つのシステムを有する、履物。
【請求項４４】
足または履物に作用する力をモニタするシステムであって、前記システムは、前記足または前記履物の領域に近接して配置されるアセンブリを有し、
前記アセンブリは、
前記足または前記履物に作用する力に関するデータの測定に用いられる、単一の加速度計を備える検知装置と；
前記検知装置に通信可能に連結されるプロセッサであって、前記プロセッサは、前記検知装置からの前記データを分析するプロセッサ実行可能命令を実行し、前記分析は、前記足または前記履物の複数位置での前記測定した力である測定力の作用部位に関する指標を提供することと
を有する、システム。
【請求項４５】
前記加速度計は、三軸加速度計であり、
前記データの測定は、前記力に関連し、
前記プロセッサ実行可能命令は、前記複数位置での前記加速度計の前記測定の予測値を算出する命令を有する、
請求項４４記載のシステム。
【請求項４６】
前記検知装置は、低重力加速度計であり、
前記プロセッサはさらに、前記低重力加速度計を用いることによって測定されない前記足または前記履物に作用する前記力に関するデータを、算出するプロセッサ実行可能命令を実行する、
請求項４４記載のシステム。
【請求項４７】
前記プロセッサ実行可能命令は、前記低重力加速度計を用いることによって測定されない前記足または前記履物に作用する前記力に関するデータを算出すべく、線形補間または曲線適合を実行する命令を有する、
請求項４６記載のシステム。
【請求項４８】
前記検知装置は、低重力三軸加速度計であり、
前記プロセッサ実行可能命令は、前記低重力三軸加速度計を用いることによって測定されない前記足または前記履物に作用する前記力に関するデータを算出すべく、線形補間または曲線適合を実行する命令を有する、
請求項４６記載のシステム。
【請求項４９】
システムはさらに、ジャイロスコープを有し、
前記ジャイロスコープは、前記足または前記履物にかかる前記力の作用部位と前記力の大きさとのうちの少なくとも一つに関するデータを測定する、
請求項４５記載のシステム。
【請求項５０】
前記プロセッサはさらに、前記ジャイロスコープからの前記データを分析するプロセッ
サ実行可能命令を実行し、
前記分析は、前記力の前記作用部位と前記力の前記大きさとのうちの少なくとも一つの指標を提供する、
請求項４９記載のシステム。
【請求項５１】
前記ジャイロスコープは、前記力の前記作用に基づく前記足または履物の角度回転を測定するのに用いられ、
前記プロセッサ実行可能命令は、前記力が前記足または履物の踵領域またはつま先領域に作用しているかどうかの指標を提供すべく、前記データを分析する命令を有する、
請求項４９記載のシステム。
【請求項５２】
前記システムはさらに、送信器を備え、
前記送信器は、前記足または前記履物の前記複数位置での前記測定力の前記作用部位に関する前記指標をディスプレイに伝送する、
請求項４４記載のシステム。
【請求項５３】
前記送信器はさらに、前記検知装置からの前記データを前記ディスプレイに伝送し、
前記ディスプレイに関連するプロセッサは、前記検知装置からの前記データと、前記足または前記履物の前記複数位置での前記測定力の前記作用部位に関する前記指標とを分析するプロセッサ実行可能命令を実行し、
前記分析は、前記足または前記履物の前記複数位置での前記測定力の前記作用部位に関するさらなる指標を提供する、
請求項５２記載のシステム。
【請求項５４】
前記システムはさらに、
前記プロセッサ実行可能命令と、
前記足または前記履物に作用する前記力に関する前記測定したデータである測定データと、
前記足または前記履物の前記複数位置での前記測定力の前記作用部位に関する前記指標と
のうちの少なくとも一つを保存すべく、前記プロセッサに通信可能に連結されるメモリを有する、
請求項４４記載のシステム。
【請求項５５】
前記システムはさらに、前記足または前記履物の前記複数位置での前記測定力の前記作用部位に関する前記指標を表示するディスプレイを有し、
前記ディスプレイは、携帯用デバイスのスクリーン、液晶ディスプレイ、コンピュータデバイスのスクリーン、または発光ダイオードである、
請求項４４記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、足または履物に作用する力をモニタするシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
足にかかる力の作用は、潜在的に損傷を招く虞がある。そのような力は、歩行または走行中の個人の動作によってもたらされ得るか、足に影響を与える物体によってもたらされる虞がある（足に当たるなど）。潜在的に損傷をもたらし得る力の例には、並進運動または回転運動、あるいは足の加速と配向の変化のうちの少なくとも一方を有する、動作の急激な変化が含まれる。これらの力は、たとえば職業活動、軍事演習、（たとえば訓練、戦闘）、あるいはスポーツ関連活動に関連する、活動をしているうちに足に作用することが可能である。
【０００３】
たとえば建設現場のような仕事場環境において作業者の足は、破片、建築材、または建設機器の落下によって衝撃を受ける虞がある。ジャンプまたはダンスのような他の活動は、過度の力を足にもたらす虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，８３６，７４４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記の事例的状況のうちのいずれかは、人にある程度の損傷をもたらす虞がある。
さらに踵着地またはつま先着地を有する、歩行分析は、さらなる損傷を防止すべく、物理療法または作業療法などの治療中に用いることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記を考慮して、発明者は、十分な快適さと正確さの両方が、足または履物への衝撃を検知する技法の望ましい特性であることを認知するとともに理解している。その大きさまたはその位置を有する、足または履物への衝撃（たとえば足にもたらされるか、足の近傍でもたらされる力から生じる）の検知に関して、発明者は、そのような衝撃を検出する方法とシステムを提供した。
【０００７】
したがって、本明細書における原理にしたがうシステムと方法例は、活動中の足と履物のうちの少なくとも一方への衝撃からの力を測定するのに用い得るデバイス構成を提供する。システムは、少なくとも一つのデバイス構成を有する。デバイス構成は、足または履物に作用する力に関するデータを測定する１つあるいは複数の検知装置と、検知装置に通信可能に連結されるプロセッサとを有することができる。プロセッサは、検知装置からのデータを分析するプロセッサ実行可能命令を実行するように構成することが可能である。分析は、足または履物に作用する測定した力の指標を提供するのに用いることができる。
【０００８】
測定力の指標は、足または履物の複数の位置での測定力の大きさと測定力の作用部位に関する指標のうちの少なくとも一方を提供することを有することができる。
本明細書の原理にしたがう検知装置は、フレキシブル基板または伸縮性基板上に配置することができる。デバイス構成は、足または履物に機械的に連結されるなど、足と履物のうちの少なくとも一方に連結することができる。また、本明細書において記載される検知装置のうちのいずれかは、足または履物の領域に合致するように構成することができる。
【０００９】
足または履物に作用する力をモニタするシステム例は、足または履物の領域に近接して配置されるアセンブリを有することができる。アセンブリは、単一の加速度計を有する検知装置と、検知装置に通信可能に連結されるプロセッサとを有することができる。検知装置は、フレキシブル基板または伸縮性基板上に配置でき、検知装置は、足または履物の領域に合致する。検知装置は、足または履物に作用する力に関するデータを測定する。プロセッサは、検知装置からのデータを分析するプロセッサ実行可能命令を実行する。分析は、足または履物の複数の位置での測定した力の作用位置に関する指標を提供する。
【００１０】
実施例において加速度計は、三軸加速度計とすることができ、データの測定は、力に関連し、プロセッサ実行可能命令は、複数の位置での加速度計の予測測定値を算出する命令を有する。
【００１１】
実施例において検知装置は、低重力加速度計とすることができ、プロセッサはさらに、低重力加速度計を用いて測定されることができない足または履物に作用する力に関するデータを算出するプロセッサ実行可能命令を実行する。この実施例においてプロセッサ実行可能命令は、低重力加速度計を用いて測定されることができない足または履物に作用する力に関するデータを算出すべく線形補間または曲線適合を実行する命令を有することが可能である。
【００１２】
実施例において検知装置は、低重力三軸加速度計とすることができ、プロセッサ実行可能命令は、低重力三軸加速度計を用いて測定されることができない足または履物に作用する力に関するデータを計算すべく線形補間または曲線適合を実行する命令を有する。
【００１３】
このシステム例はさらに、ジャイロスコープを有することができる。ジャイロスコープは、足または履物にかかる力の作用部位と力の大きさとのうちの少なくとも一つに関するデータを測定することができる。この原理にしたがう実施例においてプロセッサはさらに、ジャイロスコープからのデータを分析するプロセッサ実行可能命令を実行することができ、分析は、力の作用部位と力の大きさとのうちの少なくとも一つの指標を提供する。この原理にしたがう別の実施例においてジャイロスコープは、力の作用に基づく足または履物の角度回転を測定することができ、プロセッサ実行可能命令は、力が足または履物の踵領域またはつま先領域で作用している虞があるかどうかの指標を提供すべくデータを分析する命令を有する。
【００１４】
このシステム例はさらに、送信器を有する。送信器は、足または履物の複数の位置での測定力の作用部位に関する指標をディスプレイに伝送することができる。この原理にしたがう実施例において送信器はさらに、検知装置からのデータをディスプレイに伝送する。ディスプレイに関連するプロセッサは、検知装置からのデータと、足または履物の複数の位置での測定力の作用部位に関する指標とを分析するプロセッサ実行可能命令を実行する。分析は、足または履物の複数位置での測定力の作用部位に関するさらなる指標を提供する。
【００１５】
実施例においてシステムはさらに、プロセッサ実行可能命令と、足または履物に作用する力に関する測定データと、足または履物の複数位置での測定力の作用部位に関する指標とのうちの少なくとも一つを保存すべく、プロセッサに通信可能に連結されたメモリを有することができる。
【００１６】
実施例においてシステムはさらに、足または履物の複数位置での測定力の作用部位に関する指標を表示するディスプレイを有することができる。ディスプレイは、携帯用デバイスのスクリーン、液晶ディスプレイ、コンピュータデバイスのスクリーン、または発光ダ
イオードとすることができる。
【００１７】
実施例においてシステムはさらに、検知装置をプロセッサに連結する少なくとも一つのフレキシブル相互接続子と伸張性相互接続子とのうちの少なくとも一方を有することができる。
【００１８】
足または履物に作用する力をモニタする別のシステム例は、足または履物の領域に近接して配置されるアセンブリを有することができる。アセンブリは、共形検知装置配列と、配列の共形検知装置のうちの少なくとも一つに通信可能に連結されるプロセッサとを有する。共形検知装置の配列は、足または履物の領域に合致し、共形検知装置の配列は、足または履物に作用する力に関するデータを測定することができる。プロセッサは、共形検知装置からのデータを分析する命令を実行する。分析は、測定力の指標を提供する。
【００１９】
実施例においてプロセッサは、足または履物に作用する力の大きさに関するデータを算出するプロセッサ実行可能命令を実行する。
実施例においてシステムはさらに、検知装置からのデータをディスプレイに伝送する送信器を有し、遠隔ディスプレイのプロセッサは、検知装置からのデータを分析するプロセッサ実行可能命令を実行し、分析は、測定力のさらなる指標を提供する。
【００２０】
実施例においてシステムはさらに、送信器を有することが可能であり、送信器は、測定力の指標をディスプレイに伝送する。この原理にしたがう実施例において送信器はさらに、検知装置からのデータをディスプレイに伝送することができ、ディスプレイに関連するプロセッサは、検知装置からのデータと測定力の指標を分析するプロセッサ実行可能命令を実行し、分析は、測定力のさらなる指標を提供する。
【００２１】
実施例においてシステムはさらに、プロセッサ実行可能命令と、足または履物に作用する力に関する測定データと、測定力の指標とのうちの少なくとも一つを保存すべく、プロセッサに通信可能に連結されたメモリを有することが可能である。
【００２２】
実施例においてシステムはさらに、測定力の指標を表示するディスプレイを有することができ、ディスプレイは、携帯用デバイスのスクリーン、液晶ディスプレイ、コンピュータデバイスのスクリーン、または発光ダイオードとすることができる。
【００２３】
実施例においてシステムはさらに、共形検知装置の配列のうちの少なくとも一つの共形検知装置をプロセッサに連結する少なくとも一つのフレキシブル相互接続子と伸縮性相互接続子とのうちの少なくとも一方を有することができる。
【００２４】
足または履物に作用する力をモニタする別のシステム例は、足または履物の領域に近接して配置されるアセンブリを有することができ、アセンブリは、感圧ゴムを有する検知装置と、検知装置に通信可能に連結されたプロセッサとを有する。検知装置は、足または履物の領域に合致し、検知装置は、足または履物に作用する力に関するデータを測定することが可能である。プロセッサは、感圧ゴムからのデータを分析するプロセッサ実行可能命令を実行する。分析は、測定力の指標を提供する。
【００２５】
実施例において分析は、力の作用部位と力の大きさとのうちの少なくとも一つの指標を提供する。
実施例においてプロセッサ実行可能命令は、測定データを校正基準と比較する命令を有する。
【００２６】
実施例において校正基準は、モデル化された足または履物の周りの複数の位置に複数の
既知力を適用し、既知力に対する検知装置の応答を測定し、さらに既知力の既知の大きさの値を検知装置の測定応答に関連付けることによって生成されることが可能である。
【００２７】
実施例においてシステムはさらに、ディスプレイに測定データを伝送する送信器を有することができ、遠隔ディスプレイのプロセッサは、検知装置からのデータをさらに分析するプロセッサ実行可能命令を実行し、さらなる分析は、測定力のさらなる指標を提供する。
【００２８】
実施例においてシステムはさらに、送信器を有することができ、送信器は、測定力の指標をディスプレイに伝送する。
実施例において送信器はさらに、検知装置からのデータをディスプレイに伝送し、ディスプレイに関連するプロセッサは、検知装置からのデータおよび測定力の指標を分析するプロセッサ実行可能命令を実行する。分析は、測定力のさらなる指標を提供する。
【００２９】
実施例においてシステムはさらに、プロセッサ実行可能命令と、足または履物に作用する力に関する測定データと、測定力の指標とのうちの少なくとも一つを保存すべく、プロセッサに通信可能に連結されたメモリを有する。
【００３０】
実施例においてシステムはさらに、測定力の指標を表示するディスプレイを有し、ディスプレイは、携帯用デバイスのスクリーン、液晶ディスプレイ、コンピュータデバイスのスクリーン、または発光ダイオードとすることができる。
【００３１】
実施例においてシステムはさらに、検知装置をプロセッサに連結する少なくとも一つのフレキシブル相互接続子と伸張性相互接続子とのうちの少なくとも一方を有する。
足または履物に作用する力をモニタする別のシステム例は、足または履物の領域に近接して配置されるアセンブリを有する。アセンブリは、タッチ素子配列を有する検知装置と、配列のタッチ素子とのうちの少なくとも一つに通信可能に連結されるプロセッサとを有する。検知装置は、足または履物の領域に合致し、検知装置は、足または履物に作用する力に関するデータを測定することができる。プロセッサは、タッチ素子からのデータを分析するプロセッサ実行可能命令を実行し、分析は、測定力の指標を提供する。
【００３２】
実施例において分析は、力の作用部位と力の大きさとのうちの少なくとも一つの指標を提供する。
実施例においてシステムはさらに、ディスプレイに測定データを伝送する送信器を有することができ、遠隔ディスプレイのプロセッサは、検知装置からのデータをさらに分析するプロセッサ実行可能命令を実行し、分析は、測定力のさらなる指標を提供する。
【００３３】
実施例においてシステムはさらに、送信器を有し、送信器は、ディスプレイに測定力の指標を伝送する。この原理にしたがう実施例において送信器はさらに、ディスプレイに検知装置からのデータを伝送することが可能である。ディスプレイに関連するプロセッサは、検知装置からのデータおよび測定力の指標を分析するプロセッサ実行可能命令を実行し、分析は、測定力のさらなる指標を提供する。
【００３４】
実施例においてシステムはさらに、プロセッサ実行可能命令と、足または履物に作用する力に関する測定データと、測定データの指標とのうちの少なくとも一つを保存すべく、プロセッサに通信可能に連結されるメモリを有する。
【００３５】
実施例においてシステムはさらに、測定力の指標を表示するディスプレイを有し、ディスプレイは、携帯用デバイスのスクリーン、液晶ディスプレイ、コンピュータデバイスのスクリーン、あるいは発光ダイオードとすることができる。
【００３６】
実施例においてシステムはさらに、ディスプレイを有し、プロセッサは、ディスプレイに測定力の指標を表示させるプロセッサ実行可能命令を実行する。
実施例においてシステムはさらに、タッチ素子配列のうちの少なくとも一つのタッチ素子をプロセッサに連結する少なくとも一つのフレキシブル相互接続子と伸張性相互接続子とのうちの少なくとも一方を有する。
【００３７】
本明細書においても提供されるのは、本明細書に記載されるシステムのうちのいずれかなど、本明細書の原理のうちのいずれかにしたがうシステムを有する履物用インサートである。実施例においてインサートは、ソックスまたはステッカとすることが可能である。
【００３８】
同様に本明細書において提供されるのは、本明細書に記載されるシステムのうちのいずれかなど、本明細書の原理のうちのいずれかにしたがうシステムのうちの少なくとも一つを有する履物である。システムの検知装置は、物理療法、作業療法、軍事演習、生体力学的測定、または産業活動の最中に足または履物に作用する力を測定することができる。
【００３９】
足または履物に作用する力をモニタする別のシステム例は、足または履物の領域に近接して配置されるアセンブリを有する。アセンブリは、単一の加速度計を有する検知装置と、検知装置に通信可能に連結されるプロセッサとを有する。検知装置は、足または履物に作用する力に関するデータを測定することができる。プロセッサは、検知装置からのデータを分析するプロセッサ実行可能命令を実行し、分析は、足または履物の複数の位置での測定力の作用部位に関する指標を提供する。
【００４０】
実施例において加速度計は、三軸加速度計とすることができる。データの測定は、力に関連し、プロセッサ実行可能命令は、複数位置での加速度計の予測測定値を算出する命令を有する。
【００４１】
実施例において検知装置は、低重力加速度計とすることができる。プロセッサはさらに、低重力加速度計を用いることによって、測定されることができない足または履物に作用する力に関するデータを算出するプロセッサ実行可能命令を実行する。
【００４２】
実施例においてプロセッサ実行可能命令は、低重力加速度計を用いることによって、測定されることができない足または履物に作用する力に関するデータを算出すべく線形補間または曲線適合を行う命令を有することが可能である。
【００４３】
別の実施例において検知装置は、低重力三軸加速度計とすることができる。プロセッサ実行可能命令は、低重力三軸加速度計を用いることによって、測定されることができない足または履物に作用する力に関するデータを計算すべく線形補間または曲線適合を行う命令を有する。
【００４４】
実施例においてシステムはさらに、ジャイロスコープを有することができる。ジャイロスコープは、足または履物にかかる力の作用部位と力の大きさとのうちの少なくとも一つに関するデータを測定する。この原理にしたがう実施例においてプロセッサはさらに、ジャイロスコープからのデータを分析するプロセッサ実行可能命令を実行することが可能である。分析は、力の作用部位と力の大きさとのうちの少なくとも一つの指標を提供する。
【００４５】
実施例においてジャイロスコープは、力の作用に基づく足または履物の角度回転を測定することができる。プロセッサ実行可能命令は、力が足または履物の踵領域またはつま先領域で作用している虞があるかどうかの指標を提供すべく、データを分析する命令を有する。
【００４６】
実施例においてシステムはさらに、送信器を有することができる。送信器は、足または履物の複数位置での測定力の作用部位に関する指標をディスプレイに伝送する。
実施例において送信器はさらに、検知装置からのデータをディスプレイに伝送することができる。ディスプレイに関連するプロセッサは、検知装置からのデータと、足または履物の複数位置での測定力の作用部位に関する指標とを分析するプロセッサ実行可能命令を実行する。分析は、足または履物の複数位置での測定力の作用部位に関するさらなる指標を提供する。
【００４７】
実施例においてシステムはさらに、プロセッサ実行可能命令と、足または履物に作用する力に関する測定データと、足または履物の複数位置での測定力の作用部位に関する指標とのうちの少なくとも一つを保存すべく、プロセッサに通信可能に連結されるメモリを有する。
【００４８】
実施例においてシステムはさらに、足または履物の複数位置での測定力の作用部位に関する指標を表示するディスプレイを有し、ディスプレイは、携帯用デバイスのスクリーン、液晶ディスプレイ、コンピュータデバイスのスクリーン、または発光ダイオードとすることができる。
【００４９】
当然のことながら、前述の構想および以下でより詳細に論じられるさらに別の構想のすべての組合せ（そのような構想は、相互に矛盾しないように提供される）は、本明細書において開示される主題のうちの一部と考えられる。特に、この開示の終わりにある請求項に係る主題のすべての組合せは、本明細書において開示される主題のうちの一部であると考えられる。また当然のことながら、参照文献によって盛り込まれた任意の開示にも出現し得る、本明細書において明示的に用いられる専門用語は、本明細書において開示される特定の構想に沿うような意味が与えられるものとする。
【００５０】
前述および他の態様、実施例、および本教示の特徴は、添付図面と併せて以下の説明からより完全に理解することができる。
当業者は、本明細書に記載される図面が、例示目的にすぎないことを理解するであろう。当然のことながら、実施例によっては本発明の様々な態様が、本発明を理解し易くすべく誇張または拡大して示され得る。図面において類似の参照文字は主に、様々な図を通して類似の特徴、機能的に類似および構造的に類似のうちの少なくとも一方の要素を指す。図面は、必ずしも寸法通りではなく、その代わりに教示の原理を例示することに重点が置かれている。図面は、いずれにしても本教示の範囲の限定を意図しない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１Ａ】本明細書の原理にしたがう、足または履物に作用する力を測定するシステム例のブロック線図。
【図１Ｂ】本明細書の原理にしたがう、足または履物に作用する力を測定するシステム例のブロック線図。
【図１Ｃ】本明細書の原理にしたがう、足または履物に作用する力を測定するシステム例のブロック線図。
【図２Ａ】本明細書の原理にしたがう、様々な位置に配置された、足または履物に作用する力を測定するデバイス構成例。
【図２Ｂ】本明細書の原理にしたがう、様々な位置に配置された、足または履物に作用する力を測定するデバイス構成例。
【図２Ｃ】本明細書の原理にしたがう、様々な位置に配置された、足または履物に作用する力を測定するデバイス構成例。
【図２Ｄ】本明細書の原理にしたがう、様々な位置に配置された、足または履物に作用する力を測定するデバイス構成例。
【図２Ｅ】本明細書の原理にしたがう、様々な位置に配置された、足または履物に作用する力を測定するデバイス構成例。
【図３】本明細書の原理にしたがう、足または履物に作用する力を測定するシステム例のブロック線図。
【図４】本明細書の原理にしたがう、加速度計を有するシステム例のブロック線図。
【図５】本明細書の原理にしたがう、加速度計とジャイロスコープを有するシステム例のブロック線図。
【図６Ａ】本明細書の原理にしたがう、様々な位置に配置された、足または履物に作用する力を測定するデバイス構成例。
【図６Ｂ】本明細書の原理にしたがう、様々な位置に配置された、足または履物に作用する力を測定するデバイス構成例。
【図６Ｃ】本明細書の原理にしたがう、様々な位置に配置された、足または履物に作用する力を測定するデバイス構成例。
【図７】本明細書の原理にしたがう、センサ配列を有するシステム例のブロック線図。
【図８】本明細書の原理にしたがう、足に適用された力の位置と大きさを特定する感圧ゴムセンサの配置図。
【図９】本明細書の原理にしたがう、感圧ゴムセンサを有するシステム例のブロック線図。
【図１０Ａ】本明細書の原理にしたがう、様々のマイクロコントローラ構成例のブロック線図。
【図１０Ｂ】本明細書の原理にしたがう、様々のマイクロコントローラ構成例のブロック線図。
【図１０Ｃ】本明細書の原理にしたがう、様々のマイクロコントローラ構成例のブロック線図。
【図１１Ａ】本明細書の原理にしたがう、ユーザに情報を表示する複数のディスプレイユニット構成を例示するブロック線図。
【図１１Ｂ】本明細書の原理にしたがう、ユーザに情報を表示する複数のディスプレイユニット構成を例示するブロック線図。
【図１２】本明細書の原理にしたがう、センサモジュールの構成を例示するブロック線図。
【図１３】本明細書の原理にしたがう、足または履物に作用する力の指標を提供する方法例を例示するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
以下は、力と、動作の変化とのうちの少なくとも一方を共形検知する方法と装置に関する様々な構想、およびその実施例のより詳細な説明である。当然のことながら、上記で紹介し、さらに以下でより詳細に論じられる様々な構想は、開示構想が実施形態の任意の特定の方法に限定されないので、多数の方法のうちのいずれかで実現され得る。特定の実施形態および適用の実施例は、主として例示目的で提供される。
【００５３】
本明細書において使用されるように、用語「ｉｎｃｌｕｄｅｓ（〜を有する）」は、限定されないがｉｎｃｌｕｄｅｓを意味し、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（〜を含んだ）」は、限定されないがｉｎｃｌｕｄｉｎｇを意味する。用語「ｂａｓｅｄ  ｏｎ（〜に基づく）」は、少なくとも部分的に基づくことを意味する。
【００５４】
本明細書の原理にしたがうシステムと方法例は、様々な活動中の足と履物のうちの少なくとも一方への衝撃を評価する（定量を有する）のに用いることができるデバイス構成を提供する。本明細書に記載されるデバイス構成は、足または履物に作用する力に関するデ
ータを測定する１つあるいは複数の検知装置と、検知装置に通信可能に連結されるプロセッサとを有することが可能である。プロセッサは、検知装置からのデータを分析するプロセッサ実行可能命令を実行するように構成されることができる。分析は、足または履物に作用する測定した力の指標を提供する。そのような指標は、足または履物の複数位置での測定力の大きさと、測定力の作用部位の指標（限定されないが力が足または履物の踵領域またはつま先領域に作用しているかどうかの指標など）とのうちの少なくとも一方のうちの少なくとも一つを提供することを有することができる。
【００５５】
本明細書に記載される検知装置のうちのいずれかは、フレキシブル基板または伸縮性基板上に配置することができる。デバイス構成は、足または履物に機械的に連結されるなど、足と履物のうちの少なくとも一方に連結されることができる。また、本明細書に記載される検知装置のうちのいずれかは、足または履物の領域と合致するように構成されることが可能である。
【００５６】
１実施例においてデバイス構成は、様々なセンサまたは他の測定装置を有する単一統合アセンブリとして構成されることが可能である。単一統合アセンブリは、足または履物に対して任意の位置に配置することができる。別の実施例においてデバイス構成は、様々なセンサを有する多構成要素アセンブリ内に構成されることが可能である。たとえば多構成要素アセンブリのうちの各々の異なる構成要素は、異なる種類のセンサまたは他の測定装置を有することができる。別の実施例として、多構成要素アセンブリの構成要素のうちの１つあるいは複数は、同じ種類のセンサまたは他の測定装置を有することが可能である。多構成要素アセンブリのうちの１つあるいは複数の構成要素は、足または履物上の異なる位置に離間配置で配置することができる。たとえばデバイス構成は、多構成要素アセンブリとすることができ、異なる構成要素が、足の踵、母子球、または母子球付近、足の土踏まずの外側かその土踏まず付近に配置される（足、履物を問わず）。別の実施例において多構成要素アセンブリのうちの異なる構成要素は、つま先に近接して配置されることが可能である。
【００５７】
本明細書の原理にしたがって測定される衝撃または力は、活動の最中に足または履物に作用する任意の力とすることができる。実施例において活動には、物理療法、作業療法、軍事演習、産業活動（建設作業を有する）、生体力学的測定で行われる活動、またはスポーツ関連活動が含まれ得る。たとえば足または履物が表面（地面、乗物のペダル、エアロバイク（登録商標）、トレッドミルまたは他の類似装置）に接触するとき、衝撃または力がもたらされる虞がある。別の実施例において足または履物が、（たとえば建設現場またはスポーツ中に）足または履物上に落下する物体を有する、物体に接触するときに、衝撃または力がもたらされる虞がある。本明細書に記載されるシステム例のうちのいずれかは、活動最中の歩行または走行運動中の足または履物の衝撃をモニタするのに用いることができる。本明細書におけるシステムおよび方法例のうちのいずれかは、足と履物のうちの少なくとも一方に作用する力の大きさと配向のうちの少なくとも一方の指標を提供すべく、デバイス構成によって行われた測定結果からのデータを分析するのに用いることが可能である。
【００５８】
本明細書におけるいずれかの実施例において人間の足への言及は、人間または人間以外の動物の手か足に適用すると見なすことができる。したがって、足と履物のうちの少なくとも一方に対して本明細書に記載されるシステムおよび方法の様々な実施例も、人間以外の動物に適用することができる。
【００５９】
本明細書に記載される様々な実施例において本明細書の原理にしたがうデバイス構成は、少なくとも一つの加速度計を有することができる。加速度計の測定結果は、足と履物のうちの少なくとも一方の動作の変化を示すのに用いることができる。たとえば動作の変化
は、加速（すなわち速度の変化）、配向の変化、振動衝撃、および落下プロセスのうちの１つあるいは複数を指す可能性がある。加速度計は、１つあるいは複数の軸に沿った運動における様々な変化を検知するように構成されることが可能である。加速度計は、物体（たとえば「重力加速度」は、物体に作用する重力以外の力のベクトルの和による自由落下に対する物体の加速度とすることができる）に作用する「重力加速度」を表わす出力信号を提供することができる。重力加速度（本明細書において単位ｇによって示される）は、物体に応力および歪みをもたらすことが可能である。大きな重力加速度は、破壊をもたらし得る。「民生品」または「ＣＯＴＳ」加速度計を有する、いくつかの種類の市販の加速度計は、機械的運動を電気信号に変換する圧電構成要素または容量構成要素を有することが可能である。圧電加速度計は、機械的運動を電気信号に変換する圧電セラミック材料または単結晶の特性を利用することが可能である。容量加速度計は、微小電気機械システム、またはＭＥＭＳ、検知素子など、シリコン微小検知素子を用いることができる。
【００６０】
実施例において加速度計は、足のうちの部分の傾斜または傾きの静止角度の測定に用いることができる。たとえば足のうちの一部の傾斜角は、加速度計の出力に基づき算出することができる。別の実施例において傾斜の検知は、足にかかる衝撃の加速度ベクトル量、および所定軸系（限定しないが加速度計の軸など）でのその予測値を用いることによって、傾斜角を判定することができる。予測値は、加速度計の出力のベクトル和分析として決定されることができる。
【００６１】
本明細書に記載される原理にしたがうシステムおよび方法のうちのいくつかの実施例においてデバイス構成例は、少なくとも一つのマイクロコントローラを有することが可能である。少なくとも一つのマイクロコントローラは、デバイス構成のデバイスの測定結果の分析（本明細書に記載されるような）に基づき足のうちの一部にかかる衝撃を評価（または定量）するプロセッサ実行可能命令を実行するように構成される少なくとも一つのプロセッサを有することができる。プロセッサ実行可能命令は、ソフトウエアとアルゴリズムのうちの少なくとも一方を有することができ、実行されると、デバイス構成の測定結果の分析を実行する。プロセッサ実行可能命令は、システムのメモリに保存されることができる。
【００６２】
本明細書に記載される原理にしたがう他のシステムおよび方法例において、デバイス構成例によって行われた測定結果の分析は、システムのマイクロコントローラを部分的に用いるとともに、システム（本明細書に記載されるような）からのデータを受信および分析するように構成される外部装置のプロセッサを部分的に用いることによって、行われることができる。たとえばマイクロコントローラのプロセッサは、衝撃力を示すいくつかのパラメータを提供すべくセンサ測定結果の部分的分析を提供するプロセッサ実行可能命令を実行するように構成されることができる。外部装置のプロセッサは、システムからの部分的分析データをさらに分析するか、システムからの部分的分析データおよびデバイス構成の測定値のうちの一部をさらに分析するかのいずれかによって、衝撃力を示すパラメータを提供すべく、システムからのデータを受信および分析するプロセッサ実行可能命令を実行するように構成されることが可能である。
【００６３】
１態様において、デバイス構成とプロセッサ実行可能命令例は、様々な活動の最中に被験者が起立しているか、走行、ジョギング、歩行または他の運動中であるとき、足のどの部分が、表面に着地しているか（または接触している）を特定し易くすることができる。１実施例においてデバイス構成デバイス構成およびプロセッサ実行可能命令は、装着者が走行、ジョギング、歩行または足の他の動きに携わっているとき、踵着地対つま先着地を特定するのに用いられることが可能である。
【００６４】
システムおよび方法例において、デバイス構成は、着地または足にかかる他の衝撃の位
置を特定する単一の三軸加速度計を有することが可能である。別のシステムおよび方法例において、デバイス構成は、靴底に埋め込んだ圧力センサ配列を有することができる。圧力センサ配列は、少なくとも一つの圧力センサ、少なくとも二つの圧力センサ、または任意数までの複数の圧力センサを有することができる。本明細書に記載されるデバイス構成は、履物内の様々な位置に組み込むことができ、靴と組み合わせて身に付けるか、靴なしで身に付けることができる、ソックス、または他の履物内に組み入れることができる。別の実施例において本明細書に記載されるデバイス構成は、足または履物に適用、でなければ接着することができる。たとえばデバイス構成は、接着剤（ステッカまたはパッチなど）を用いるか、マジックテープ（登録商標）、バリファスナ、あるいはタッチファスナ（ＶＥＬＣＲＯ（登録商標）（ベルクロＵＳＡ社（ＶＥＬＣＲＯ（登録商標）  ＵＳＡ  Ｉｎｃ．），Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ，ＮＨ）を用いるなど）を用いることによって接着することができる。加速度計は、単軸、二軸、あるいは三軸加速度計とすることができる。非限定例においてデバイス構成は、少なくとも一つの三軸加速度計を有することができる。別の実施例においてデバイス構成は、システムの費用を減らすべく低重力加速度計を有することができる。非限定例において低重力加速度計は、約２０ｇ以下の低重力範囲である。
【００６５】
別の実施例においてデバイス構成は、少なくとも一つの加速度計と少なくとも一つのジャイロスコープを有することができる。ジャイロスコープは、正確な位置と大きさの検出の決定を容易にすることができる。非限定例として、ジャイロスコープは、足と履物のうちの少なくとも一方のうちの一部の傾斜または傾きの決定に用いられることができる。たとえば傾斜または傾きは、ジャイロスコープの出力（すなわち測定結果）の積分に基づき算出することが可能である。
【００６６】
実施例において本明細書に記載されるデバイス構成は、感圧ゴム（限定されないが感圧ゴムのマットなど）のうちの少なくとも一部を有することができる。別の実施例において本明細書に記載されるデバイス構成は、共形接触センサと圧力センサのうちの少なくとも一方の少なくとも一つの配列を有することができる。共形接触センサと圧力センサのうちの少なくとも一方の配列は、少なくとも一つの共形接触センサと少なくとも一つの圧力センサのうちの少なくとも一方、少なくとも二つの共形接触センサと少なくとも二つの圧力センサのうちの少なくとも一方、または任意数までの複数の共形接触センサと圧力センサのうちの少なくとも一方を有することが可能である。
【００６７】
さらに別の実施例において本明細書に記載されるデバイス構成は、少なくとも一つの容量センサ（容量タッチパッドなど）配列を有することができる。たとえば容量センサ配列は、タッチ素子配列を有することができ、プロセッサは、配列のタッチ素子のうちの少なくとも一つに連結される。容量タッチ素子は、少なくとも一つのタッチ素子の容量に変化があると、力の分量を提供することが可能である。たとえば足のうちの一部と１つあるいは複数のタッチ素子が接触すると、タッチ素子の電気特性に変化が生じ得るか、タッチ素子のうちの一部の物理的分離に変化が生じ得る。どちらのメカニズムも、検出され得る１つあるいは複数のタッチ素子の有効容量に変化をもたらすことによって、力の測定値を提供することができる。容量センサ配列は、少なくとも一つの容量センサ、少なくとも二つの容量センサ、あるいは任意数までの複数の容量センサを有することができる。
【００６８】
非限定例において本明細書に記載されるデバイス構成は、少なくとも一つ加速度計の代わりに、または少なくとも一つ加速度計と組み合わせて、感圧ゴム、容量センサ、共形接触センサ、または他種の圧力センサに基づく１つあるいは複数の接触センサなど、これらの他の検知様式のうちの１つあるいは複数を有することができる。
【００６９】
本明細書の原理にしたがって、デバイス構成からのデータの分析は、足と履物のうちの
少なくとも一方に作用する力の指標を提供するために用いられる。たとえばデバイス構成からのデータは、走行スタイルと歩行スタイルのうちの少なくとも一方の指標を提供すべく処理されることが可能である。別の実施例として、デバイス構成からのデータは、限定ではないが物理療法、作業療法、軍事演習、産業活動、生体力学的測定で実施される活動、およびスポーツ関連活動などの活動中の歩行または走行の訓練と改良のうちの少なくとも一方のために分析することができる。実施例において力の指標は、足と履物のうちの少なくとも一方に作用する力に関する定量的情報を有することが可能である。実施例においてデバイス構成のうちの異なる部分または構成要素からの信号差は、デバイス構成のうちの各々の部分、または足または履物のうちの一部での衝撃の量を定量すべく分析されることができる。別の実施例において力の指標は、踵着地データとつま先着地データのうちの少なくとも一方に関する定量的情報を有することが可能である。別の実施例において力の指標は、オーバープロネーション、回転、過剰制動、あるいは閾値境界を超える動き（たとえば閾値範囲を超える多すぎる上下運動のうちの少なくとも一方）の指標を有することができる。別の実施例において力の指標は、歩行または走行の足取りとスタイルのうちの少なくとも一方に示唆される変更と改善のうちの少なくとも一方の特定を有することが可能である。さらに他の実施例においてデバイス構成からのデータは、足または履物のうちの様々な部分に作用する力の平均値または中央値を有する統計学的情報を提供すべく分析されることが可能である。
【００７０】
実施例においてデバイス構成の測定値とデバイス構成からのデータの分析のうちの少なくとも一方は、システムのメモリに保存される。定量的情報の長期間保存は、足と履物のちの少なくとも一方に作用する力の傾向を特定するか、被験者の足と履物のうちの少なくとも一方に作用する定量化した力に基づき被験者の経時的な動作を示すのに用いることができる。
【００７１】
本明細書の原理にしたがって、デバイス構成の測定値とデバイス構成からのデータの分析は、保存することができ、または足と履物のうちの少なくとも一方に作用する力の可視的指標を提供するディスプレイに表示することができ、あるいはその両方を行うことができる。ディスプレイは、限定されないがコンピュータ、本体のうちの一部に搭載される時計か他のディスプレイ、スマートフォン、タブレット、スレート、他の携帯用デバイスといったデバイス、またはウェブページとすることができる。実施例においてディスプレイは、ソーシャルメディア・ウェブサイトのポータルまたはウェブページ経由であることが可能である。実施例においてディスプレイは、限定されないが赤／黄／緑の読出しなどの発光ダイオード（ＬＥＤ）とすることができる。デバイス構成の測定値とデバイス構成からのデータの分析は、局部記憶装置（システムのメモリになど）、外部記憶装置、データベース、データセンタ、およびクラウドベース記憶装置のうちの少なくとも一方に保存することができる。非限定例において測定値は、活動の最中に保存され得るとともに、活動が完了すると分析され得る。実施例においてシステムは、足と履物のうちの少なくとも一方にかかる力の指標を提供すべく、ディスプレイに有線または無線通信を介して接続されることが可能である。実施例においてデバイス構成の測定値とデバイス構成からのデータの分析は、ネットワークを通じて有線または無線通信されることができる。通信は、ディスプレイに接続すべく、コネクタ手段による有線直結通信とするか、無線手段（ＲＦ、誘導、およびＩＲなど）を用いることができる。本明細書に記載される測定値とデータ分析のうちの少なくとも一方に基づく他の情報は、ディスプレイへ保存でき、またはディスプレイに表示でき、あるいはその両方を行うことができる。そのような他情報の非限定例には、足取りとスタイルのうちの少なくとも一方に提案された変更と改良のうちの少なくとも一方の指標、踵着地データまたはつま先着地データに関する定量的情報、足と履物のうちの少なくとも一方に作用する力の傾向の特定、および経時的な被験者の動作の指標のうちの少なくとも一方が含まれる。他の実施例において表示されることができる他の情報は、平均値と中央値を有する統計データとすることができる。本明細書の実施例のうちのい
ずれかにおいて情報は、チャートとして、数字として、グラフとして、および足の領域のマップか他の可視的表示器上のオーバーレイのうちの少なくとも一方として表示されることができる。
【００７２】
実施例においてディスプレイに関連するプロセッサは、本明細書に記載されるデバイス構成のうちのいずれかからのデータを分析するプロセッサ実行可能命令を実行するように構成されることができる。すなわち測定力の指標は、デバイス構成に関連するプロセッサを用いる検知装置測定値の分析に基づき提供することが可能である。測定力のさらなる指標は、ディスプレイ（デバイス）に関連するプロセッサによるさらなる分析から提供されることが可能である。そのようなさらなる指標は、検知装置からの測定値の分析とデバイス構成のプロセッサを用いて提供される指標のうちの少なくとも一方に基づくことが可能である。ディスプレイのプロセッサを用いて得られるさらなる指標は、デバイス構成のプロセッサを用いて得られる指標を有することができる。さらなる指標は、本明細書に記載されるデバイス構成のプロセッサによって提供される指標と同じ定量値と視覚形態のうちの少なくとも一方とすることができ、あるいは異なる定量値と視覚形態のうちの少なくとも一方とすることができる。
【００７３】
実施例において本明細書に記載されるデバイス構成は、マイクロコントローラ、容量センサ、および感圧ゴム（適用可能な場合）のうちの少なくとも一方になど、１つあるいは複数の構成要素に電力を提供する電力供給装置を有することができる。別の実施例においてデバイス構成は、活動の実行中に足と履物のうちの少なくとも一方の運動とバタバタと打つ動作のうちの少なくとも一方からエネルギを得るように構成されることが可能である。
【００７４】
図１Ａは、足または履物に作用する力の衝撃の指標を提供するシステム例のブロック線図を示す。システムは、足または履物に作用する力または複数の力を示すデータを測定するように構成される少なくとも一つのセンサモジュール１５０を有する。センサモジュール１５０は、少なくとも一つの検知装置を有する。検知装置は、本明細書に記載される実施例と図のうちの少なくとも一方のうちのいずれかの原理にしたがう任意のセンサ素子のうちの１つあるいは複数を有することができる。図１Ａのシステム例は、少なくとも一つのプロセッサを備えるマイクロコントローラ６００を有する。マイクロコントローラ６００とセンサモジュール１５０は、足または履物の領域に近接して配置されるアセンブリのうちの一部とすることができる。少なくとも一つのプロセッサは、センサモジュール１５０からのデータを分析するプロセッサ実行可能命令を実行すべく用いることができる。分析は、足または履物の複数位置での測定力の作用部位に関する指標を提供する。実施例はまた、測定力の指標を表示するディスプレイを有することができる。非限定例として、ディスプレイは、携帯用デバイスのスクリーン、液晶ディスプレイ、コンピュータデバイスのスクリーン、または発光ダイオードとすることができる。
【００７５】
図１Ａのシステムの実施形態例においてセンサモジュール１５０は、単一の加速度計を有する検知装置を有する。検知装置は、足または履物に作用する力に関するデータの測定に用いられる。マイクロコントローラ６００のプロセッサは、検知装置に連結される。プロセッサは、測定力の指標を提供すべく、検知装置からのデータを分析するプロセッサ実行可能命令を実行するように構成される。
【００７６】
図１Ｂは、センサモジュール１５０、マイクロコントローラ６００、および記憶モジュール８００を有する別のシステム例を示す。記憶モジュール８００は、少なくとも一つのセンサ素子とマイクロコントローラ６００のうちの少なくとも一方からのデータを保存するように構成されることができる。いくつかの実施形態において記憶モジュール８００は、任意型の不揮発性メモリである。たとえば記憶モジュールには、フラッシュメモリ、固
体ドライバ、着脱式メモリカード、またはそれらのいずれかの組合せが含まれ得る。いくつかの実施形態において記憶モジュールは、デバイスに対してローカルであるが、他の実施例ではリモートである。たとえば記憶モジュール８００は、靴底に収容される着脱式メモリカードとすることができ、またはデータは、スマートフォンに送信されるとともに、スマートフォンの内部メモリに保存され得る。実施形態によってはセンサデータは、後にさらに処理するため、記憶モジュールに保存することができる。記憶モジュール８００は、センサモジュール１５０からのデータを分析すべく実行されるプロセッサ実行可能命令を保存するメモリを有することができる。他の実施例において記憶モジュール８００のメモリは、足または履物に作用する力に関する測定力と、測定力の指標とのうちの少なくとも一方を保存するのに用いることができる。
【００７７】
図１Ｃは、センサモジュール１５０、マイクロコントローラ６００、および通信プロトコル５００を有する別のシステム例を示す。たとえば通信プロトコル５００は、検知装置からのデータまたは測定力の指標を外部装置に伝送するように構成される送信器を有することができる。別の実施例において外部装置のプロセッサは、検知装置からのデータを分析するプロセッサ実行可能命令を実行するように構成されることができ、分析は、足または履物に作用する測定力の指標を提供する。
【００７８】
図２Ａ〜図２Ｅは、本明細書の原理にしたがう足または履物に対して可能なデバイス構成の非限定例を示す。図２Ａ〜図２Ｅのデバイス構成例は、センサ素子１０２とデバイスハウジング４５０を有する。デバイスハウジング４５０は、センサ素子１０２からのデータを分析する命令を実行する少なくとも一つのプロセッサを有することが可能である。少なくとも一つのプロセッサは、マイクロコントローラ６００のうちの一部とすることができる。異なる実施例においてデバイスハウジング４５０は、記憶モジュール８００と通信プロトコル５００のうちの少なくとも一方を有することができる。デバイスハウジング４５０はまた、１つあるいは複数の検知装置を有することが可能である。システム例のうちのいずれかは、ステッカかパッチなど、足に接着するか、でなければ固定装置を用いて足に取付けるか、足のうちの一部分の周りにバンドとして巻かれるユニットのうちの一部として足に取付けるように構成されることができる。また、図２Ａ〜図２Ｅの実施例は、足に対して様々な位置に配置されるように例示されるが、システム例は、類似の相対配向で位置付けられるとともに、ソックスまたは他の履物のうちの一部としてなど、靴内に配置されることができる。センサ素子１０２は、足の任意の領域に合致することができる。図２Ａ〜図２Ｅの図において、センサ素子１０２は、それぞれつま先、踵、足首、足上部、およびアーチの付近の足の領域に合致するように構成される。他の実施例においてセンサ素子１０２は、足のうちの少なくとも二つの異なる領域など（限定されないがつま先、踵、足首、足上部、またはアーチの付近など）足のうちの複数領域に配置されることができる。
【００７９】
実施例においてセンサ素子１０２は、少なくとも一つの加速度計、少なくとも一つのジャイロスコープ、または感圧ゴム、容量センサ、共形接触センサ、あるいは他種の圧力センサに基づく接触センサのうちの１つあるいは複数が含まれることができる。さらに本明細書に記載されるセンサ素子のうちのいずれかは、単一アセンブリに組み込まれ得るか、足または履物の周りの異なる位置に配置される多重アセンブリで形成され得るか、多重アセンブリのうちのいくつかの部材が足または履物の領域の極めて近くに共同設置される多重アセンブリで形成されることが可能である。
【００８０】
本明細書の原理にしたがういくつかの実施形態例においてデバイス構成のうちの構成要素は、フレキシブルハウジングのうちの一部を形成するか、フレキシブルハウジングに連結されるフレキシブル基板など、フレキシブル基板上に構成されることができる。たとえばフレキシブル基板は、ポリイミド、ポリエステル、シリコーンまたはシロキサン（たと
えばポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ））、光パターン形成可能シリコーン、ＳＵ８型か他のエポキシ系高分子、ポリジオキサノン（ＰＤＳ）、ポリスチレン、パリレン、パリレン−Ｎ、超高分子量ポリエチレン、ポリエーテルケトン、ポリウレタン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミド酸、ポリメチルアクリレートなどの様々な種類の高分子または高分子複合体、または圧縮性エアロゲル様材料、および非晶質半導体か誘電材料などの任意の他のフレキシブル材料のうちのいずれか１つまたは複数を有することが可能である。フレキシブル基板上に構成されるデバイス構成への言及は、フレキシブル基板の上方に配置されるデバイス構成を有し、１つあるいは複数の他の中間材料、層および構成要素のうちの少なくとも一方は、デバイス構成とフレキシブル基板間に配置される。
【００８１】
実施形態例において足または履物の領域にデバイス構成（検知装置とデバイスハウジングのうちの少なくとも一方など）が合致するのを容易にするため、フレキシブル基板またはハウジング上に配置されるか、またはフレキシブル基板またはハウジングと一体化した検知装置またはデバイスハウジングのうちの一部か全ての構成要素は、１つあるいは複数のフレキシブル相互接続子と伸張性相互接続子とのうちの少なくとも一方を用いることによって、互いに連結されることが可能である。フレキシブル相互接続子と伸張性相互接続子とのうちの少なくとも一方は、検知装置のうちの１つあるいは複数の機能性構成要素への電気接続、または前記機能性構成要素からの電気伝導に悪影響を及ぼすことなく、１つあるいは複数の方向に様々な屈曲および歪み（たとえば伸張、曲げ、引張り、圧縮、屈曲、ねじり、トルキング）を受けることができるように構成される金属（たとえば銅、銀、金、アルミニウム、合金）または半導体（たとえばシリコン、インジウム・スズ酸化物、ヒ化ガリウム）を用いることが可能である。そのようなフレキシブル相互接続子と伸張性相互接続子とのうちの少なくとも一方の実施例には、限定されないがサーペンタイン相互接続子、波状相互接続子、曲げ相互接続子、または座屈相互接続子が含まれる。
【００８２】
図３は、足または履物に作用する力の衝撃を提供する別のシステム例のブロック線図を示す。非限定例においてシステム例は、足または履物に作用する力の位置と大きさとのうちの少なくとも一方を特定するのに用いることができる。システムは、少なくとも一つのセンサモジュール１５０を有する。実施形態例においてセンサモジュール１５０は、デバイスハウジング４５０にデータを送信するように構成されることができる。図３のシステム例は、少なくとも一つのプロセッサを備えるマイクロコントローラ６００を有する。少なくとも一つのプロセッサは、センサモジュール１５０からのデータを分析するプロセッサ実行可能命令を実行するのに用いることができる。システム例はまた、記憶モジュール８００を有する。センサモジュール１５０からのデータは、後の再検討と処理のうちの少なくとも一方のため、記憶モジュール８００に保存することができる。センサモジュール１５０は、足上の複数位置に設置することができる。システムはまた、少なくとも一つの電力供給源４００を有する。システムはまた、ユーザに情報を表示するディスプレイユニット３００を有する。このディスプレイユニット３００は、生データと処理データのうちの少なくとも一方を表示するのに用いられる。実施形態によってはディスプレイは、足取り、回内運動、回転、力、パフォーマンス統計値、傾向またはそれらのいずれかの組合せの可視指標を提供する。いくつかの実施形態例においてデバイス構成要素は、ブルーツース（ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）），ＲＦ，または誘導のような有線または無線システムを介して接続される。実施形態によってはシステムは、足に適用される靴、ソックスまたはステッカ内に組み入れられる。
【００８３】
図３のシステム例は、図２Ａ〜図２Ｅに関連して上記されたデバイス構成におけるなど、本明細書に記載されるデバイス構成例のうちのいずれかにしたがって足または履物で実現されることができる。たとえば図３のシステム例は、履物の様々な領域（たとえば履物の底部に）に配置され得るか、ソックスまたは履物内への他のインサートに配置され得る
。実施例においてセンサ素子１０２またはデバイスハウジング４５０は、少なくとも一つの加速度計、少なくとも一つのジャイロスコープ、あるいは感圧ゴム、容量センサ、共形接触センサ、または他種の圧力センサに基づく接触センサのうちの１つあるいは複数を有することができる。実施例においてセンサ素子１０２またはデバイスハウジング４５０は、マイクロコントローラ６００、電力供給源４００、ディスプレイユニット３００、および記憶モジュール８００か、１つあるいは複数のセンサ、またはそれらの任意の組合せのうちの少なくとも一つを有することが可能である。デバイスハウジング４５０は、センサ素子１０２からのデータを分析する命令を実行する少なくとも一つのプロセッサを有することができる。少なくとも一つのプロセッサは、マイクロコントローラ６００のうちの一部とすることができる。
【００８４】
図１Ａの原理にしたがうシステム例において、センサモジュール１５０は、少なくとも一つの加速度計を有することができる。そのような加速度計も、図４において例示される。上記のように、センサモジュール１５０は、検知装置のうちの一部とすることができる。様々な実施例において少なくとも一つの加速度計１００は、図２Ａ〜図２Ｅに関連して上記されるような、本明細書に記載されるデバイス構成例のうちのいずれかなど、足または履物の周りの異なる位置に配置することができる。上記のように、少なくとも一つの加速度計１００は、足または履物のうちの一部の動作と配向のうちの少なくとも一方の変化を検出するのに用いられることができる。他の実施例において少なくとも一つの加速度計１００は、足または履物のうちの一部にかかる力の作用に関連付けられ得る、加速度の変化、配向の変化、振動、および落下運動のうちの少なくとも一方を検出するように構成される検知装置の構成要素である。たとえば少なくとも一つの加速度計１００を備えるシステムは、足または履物に連結され得るとともに、足が物体に接触した時間と、物体との衝突時の足の配向を検出するのに用いるように構成され得る。
【００８５】
図１Ａおよび図４の原理にしたがうシステム例において、マイクロコントローラ６００は、検知装置からのデータを分析するプロセッサ実行可能命令を実行するように構成される少なくとも一つのプロセッサを有することができる。たとえばプロセッサ実行可能命令は、足または履物の複数位置での測定力の作用部位に関する指標を提供すべく、データを分析する命令を有することができる。
【００８６】
実施例においてマイクロコントローラ６００は、足または履物の複数位置での測定力の作用部位に関する指標を提供すべく、データを分析するプロセッサ実行可能命令を有する位置算出モジュールを有することができる。表面で生じた衝撃は、足または履物の既知位置に加速度計１００を配置し、所定のｘ，ｙ，およびｚ軸に沿った加速度のベクトル成分を測定することによって、判定することができる。たとえば加速度計１００が、足の甲に設置され、さらに加速度計が、ｚ軸に沿った上方運動を検出すると、位置算出モジュールは、足または履物にかかる衝撃の位置を算出するのに使用されることができる（この場合、衝撃は、足または履物の底部のうちの一部に局在化され得る）。いくつかの実施例において少なくとも一つの加速度計１００からの入力に基づき、マイクロコントローラ６００は、足または履物に生じた衝撃の場所を判定すべく、校正基準（表またはファイルなど）を参考にするように構成されることができる。
【００８７】
図１Ａと図４の原理にしたがうシステム例において、加速度計１００は、三軸加速度計とすることができる。位置算出モジュールのプロセッサ実行可能命令は、足または履物に対して複数位置での三軸加速度計の測定ベクトル成分の予測値を算出する（加速度計の出力のベクトル和分析としてなど）命令を有することができる。
【００８８】
図１Ａ〜図１Ｃまたは図４のうちのいずれかの原理にしたがう別のシステム例において、少なくとも一つの加速度計１００は、低重力加速度計とすることができる。マイクロコ
ントローラ６００は、低重力加速度計を用いて測定されない足または履物に作用する力に関するデータを算出すべく、プロセッサ実行可能命令を備えるデータ算出モジュールを有することができる。
【００８９】
実施形態によってはデータ算出モジュールは、低重力加速度計を用いることによって、測定されないデータ点に対するデータを生成すべく、線形補間をプロセッサに実行させるプロセッサ実行可能命令を有することができる。他の実施形態例においてプロセッサ実行可能命令は、非測定データを生成すべく所定の波形に基づき曲線適合をプロセッサに実行させることができる。たとえば波形は、種々の適用力に対する低重力加速度計の一連の既知性能基準に基づく候補波形または曲線適合の演繹的知識に基づき判定されることができる。たとえば低重力加速度計は、ほんの１０ｇ程度までの力しか検出できないダイナミック・レンジを有することが可能である。足または履物は、活動の最中にこのダイナミック・レンジを超えるより高い力に曝される虞がある。いくつかの実施形態例において候補波形形状の先行知識は、センサデータの分析用標準波形を再形成するのに用いることができる。標準波形は、低重力加速度計のダイナミック・レンジを超え得る範囲に及ぶ。
【００９０】
非限定例において少なくとも一つの加速度計１００は、低重力三軸加速度計とすることができる。データ算出モジュールは、低重力三軸加速度計を用いて測定されない、足または履物に作用する力に関するデータを算出すべく、線形補間または曲線適合（本明細書に記載されるような）をプロセッサに実行させるプロセッサ実行可能命令を有することができる。
【００９１】
図４のシステム例に示されるように、デバイスハウジング５００またはセンサ素子１０２は、電力供給源４００と通信プロトコル５００も有することができる。ディスプレイユニット３００は、デバイスハウジング５００またはセンサ素子１０２と一体化されることができ、あるいは外部ディスプレイとすることができる。
【００９２】
図１Ａ〜図１Ｃのうちのいずれかの原理にしたがう別のシステム例において、センサモジュール１５０はまた、少なくとも一つの加速度計と少なくとも一つのジャイロスコープを有することができる。図５は、同様に少なくとも一つの加速度計１００と少なくとも一つのジャイロスコープ１０１を有する別のシステム例を示す。少なくとも一つのジャイロスコープ１０１は、足または履物に作用する力の作用部位と大きさとのうちの少なくとも一方に関するデータの測定に用いられることができる。マイクロコントローラ６００は、位置算出モジュールと大きさ算出モジュールの両方を有することができる。大きさ算出モジュールは、少なくともジャイロスコープ１０１からの測定データに基づき足または履物に作用する力の大きさを算出するプロセッサ実行可能命令を有する。
【００９３】
実施例において少なくとも一つのジャイロスコープ１０１は、足周囲の２以上の位置に配置されることができる。ジャイロスコープは、足または履物ののうちの一部の配向を測定するのに用いることができる。いくつかの実施形態において配向データは、足または履物に作用する力の位置と大きさとのうちの少なくとも一方を判定すべく、加速度計データと組み合わされる。
【００９４】
実施形態例によっては大きさ算出モジュールは、加速度計とジャイロスコープのうちの少なくとも一方からなどのセンサデータを衝撃の大きさに関連付けるべく所定の基準表またはファイルを参考にする命令を有する。たとえば基準表またはファイルは、モデル化した足または履物の周囲の複数の既知位置に適用される複数の既知力に基づく訓練データの分析に基づき作成されることができる。訓練データを得る実施例において複数の加速度計と複数のジャイロスコープは、モデル化した足に連結することができる。加速度計とジャイロスコープのうちの少なくとも一方による測定値からのデータは、測定値を所定基準と
比較することによって、さらに足または履物上の加速度計とジャイロスコープのうちの少なくとも一方の位置に関するデータに基づき分析されることができる。いくつかの実施形態例において大きさ算出モジュールはまた、測定力の指標を提供すべく、加速度計とジャイロスコープのうちの少なくとも一方からの測定結果の分析において活動を行う被験者の体重を評価する命令を有することができる。実施例において大きさ算出モジュールは、所定の基準表またはファイルをさらに改良すべく、足または履物からの測定データを用いる命令も有することができる。
【００９５】
実施例においてジャイロスコープは、力の作用に基づく足または履物の角度回転の測定に用いることができる。この実施例において大きさ算出モジュールは、力が足に作用している場所の指標を提供すべく、データを分析するプロセッサ実行可能命令を有する。いくつかの実施形態例においてジャイロスコープは、位置決定をさらに改良すべく用いられる。たとえばジャイロスコープは、足または履物の角度回転をモニタするのに用いることができる。この情報に基づき、位置算出モジュールは、たとえば足首の関節またはつま先を中心とする足または履物がどのように回転しているかを判定することができる。非限定例として、データ分析は、力が足または履物の踵領域またはつま先領域で作用していることを示すことができる。
【００９６】
図６Ａ〜図６Ｃは、デバイスハウジング４５０と、足または履物のうちの一部と合致する少なくとも一つセンサ素子１０５とを有する、本明細書の原理にしたがうデバイス構成例を例示する。図６Ａ〜図６Ｃに例示されるようなデバイス構成は、ステッカまたはパッチとしてなど、足に接着するか、でなければ固定装置を用いるかバンドとして巻かれるユニットのうちの一部として足に取付けられるように構成されることができる。また、図６Ａ〜図６Ｃの実施例は、足に対して様々な位置に配置されるように例示されるが、デバイス構成は、類似の相対配向で位置付けされるとともにソックスか他の履物のうちの一部として靴内に取付けることができる。図６Ａの図において、センサ素子１０５は、足の踵領域に合致するように構成される。他の実施例においてセンサ素子１０５は、足の甲領域（図６Ｂに示されるような）または足首領域（図６Ｃに示されるような）に合致するように構成される。別の実施例においてセンサ素子１０５は、足のつま先領域または足の甲領域に合致するように構成されることができる。さらに他の実施例においてシステムは、足または履物に対して複数の位置に配置される１より多くのセンサ素子１０５を有することができる。
【００９７】
様々な実施形態例においてセンサ素子１０５は、少なくとも一つの加速度計、または少なくとも一つのジャイロスコープ、または感圧ゴム、容量センサ、共形接触センサ、あるいは他種の圧力センサに基づく接触センサのうちの１つあるいは複数を有することができる。図１Ａ〜図１Ｃ，図３〜図５，図７または図９のうちの一つのいずれかのシステム例は、図６Ａ〜図６Ｃに関連して本明細書において記載される構成のうちのいずれかなど、共形構成で実現されることができる。
【００９８】
実施形態例においてセンサ素子１０５は、共形接触センサ１１０ｉ（ｉ＝ａ，．．．ｎ）の配列を有することができる。共形接触センサ１１０ｉの配列は、少なくとも一つの共形接触センサ、少なくとも二つの共形接触センサ、または任意数までの複数の共形接触センサを有することができる。この実施形態例の原理にしたがうシステム例は、図１Ａ〜図１Ｃまたは図７のうちのいずれかのように構成されることができる。接触センサ１１０ｉの配列は、足または履物に対して任意の位置に配置することができる。非限定例として、接触センサ１１０ｉは、靴、ソックス内に配置されるか、ステッカとして構成されることができる。図７は、足または履物に作用する力の衝撃の指標を提供するシステム例のブロック線図を示す。非限定例においてシステム例は、足または履物に作用する力の位置と大きさとのうちの少なくとも一方を特定するのに用いることができる。図１Ａ〜図１Ｃまた
は図７のうちのいずれかのマイクロコントローラ６００は、配列の接触センサ１１０ｉのうちの少なくとも一つに連結されることができる。マイクロコントローラ６００の少なくとも一つのプロセッサは、接触センサ１１０ｉからのデータを分析するプロセッサ実行可能命令を実行するように構成されることができ、分析は、測定データの指標を提供する。
【００９９】
実施例においてマイクロコントローラ６００は、足または履物に作用する力の大きさに関するデータを算出するプロセッサ実行可能命令を実行するように構成される大きさ算出モジュールを有することができる。非限定例として、共形接触センサは、配列のうちの１つあるいは複数の構成要素が、力の大きさを定量しないが作用する力を測定したという指標のみを提供することが可能である。大きさ算出モジュールは、任意のそのような力の大きさを定量すべく適用されることができる。
【０１００】
図１Ａ〜図１Ｃまたは図７のうちのいずれかのシステム例に基づくデバイス構成例において、接触センサ１１０ｉは、通信プロトコル５００を用いることによって、デバイスハウジング４５０にデータを送信するように構成されることができる。デバイスハウジング４５０はまた、電力供給源４００、ディスプレイユニット３００を有することができる。実施例においてデバイスハウジング４５０は、少なくとも一つの加速度計と少なくとも一つのジャイロスコープのうちの少なくとも一方も有することができる。
【０１０１】
図２Ａ〜図２Ｅと図６Ａ〜図６Ｃにおけるデバイスハウジング４５０は、足または履物の甲または甲付近に配置されるように例示される。他の実施例においてデバイスハウジング４５０は、靴底、足の様々な領域に配置されるか、ソックスまたは他の履物内に配置されるか、遠隔設置される。
【０１０２】
図８は、デバイスハウジング４５０と少なくとも一つ感圧センサ素子１０３を有する、本明細書の原理にしたがうデバイス構成例を例示する。実施例において感圧センサ素子１０３は、足または履物のうちの一部に合致するように構成されることができる。感圧ゴムは、可変レジスタとして働く。すなわち感圧ゴムへの圧力の適用は、感圧ゴムセンサ１０３における抵抗の変化を誘発する。感圧ゴムに圧力が適用されると、圧力を定量すべく電流（発現する圧力に依存して変動する）が測定されることが可能である。感圧ゴムは、所定領域にわたる圧力を検出するように構成される。感圧ゴムセンサ素子１０３にかかる圧力の計量は、足の領域に加えられる力の量を判定するのに用いることができる。
【０１０３】
図８において例示されるようなデバイス構成は、靴へのインサートとして構成されるか、ステッカまたはパッチとしてなど、足のうちの一部に接着するか、でなければ固定装置を用いることによって、またはバンドとして巻かれるユニットのうちの一部として足に取付けられるように構成されることができる。別の実施例において感圧センサ素子１０３は、限定されないがソックスあるいは他の履物のうちの一部として、靴底など、靴のうちの一部に取付けられることができる。図８の実施例において感圧センサ素子１０３は、実質的に足（または履物）の長さに合致するように構成される。他の実施例において感圧センサ素子１０３は、履物のうちの一部として足に直接接触していようと、履物へのインサートとして足に直接接触していようと、足の踵領域、足の甲領域、つま先領域、足の上面のうちの一部、または足の他の領域に合致するように構成されることができる。１実施形態例において感圧ゴム素子１０３は、履物の底部か靴の中敷きを形成すべく成形されることができる。他の実施例において靴の中敷きは、一足の靴内に挿入できるか、ソックス様衣料品内に組み入れることが可能である。さらに他の実施例においてシステムは、足または履物に対して複数位置に配置される１より多くの感圧センサ素子１０３を有することができる。
【０１０４】
図９は、感圧ゴムに基づく検知装置を有する、本明細書の原理にしたがう別のシステム
例のブロック線図を示す。このシステム例はまた、図１Ａ〜図１Ｃのうちのいずれかのように構成されることができる。この実施形態例は、足または履物に作用する力の位置と大きさとのうちの少なくとも一方の特定に用いることができる。いくつかの実施形態例においてセンサモジュールは、感圧ゴムセンサ素子１０３に連結されるマイクロコントローラ６００を有する。マイクロコントローラ６００は、感圧ゴムセンサ素子１０３における電圧降下をモニタするのに用いることができる。マイクロコントローラ６００のプロセッサは、感圧ゴムセンサ素子１０３に適用される圧力を算出するプロセッサ実行可能命令を実行するのに用いることができる。算出した圧力は、足または履物に作用する力の指標を提供するのに用いることができる。
【０１０５】
実施例においてマイクロコントローラ６００は、足または履物に作用する力の指標を提供すべく、算出圧力を分析する位置算出モジュールと大きさ算出モジュールのうちの少なくとも一つを有することができる。
【０１０６】
図９は、電力供給源４００のうちの少なくとも一つをさらに有することができるシステム例を示す。少なくとも一つ電力供給源は、足または履物に作用する力の検出を容易にすべく、感圧ゴムセンサ素子１０３に電圧をかけるのに用いられることができる。
【０１０７】
図８のデバイス構成の実施形態例において感圧ゴム１０３は、通信プロトコル５００によってデバイスハウジング４５０に通信可能に連結されることができる。種々の実施例においてデバイスハウジング４５０は、マイクロコントローラ６００、電力供給源４００、ディスプレイユニット３００、他のセンサ、またはそれらの任意の組合せを有することができる。
【０１０８】
図１０Ａ〜図１０Ｃは、測定力の指標を生成するための、本明細書におけるシステム例のマイクロコントローラ６００例の異なる構成のブロック線図を示す。図１０Ａの実施例においてマイクロコントローラ６００は、制御モジュール６１０、通信モジュール６３０、および位置算出モジュール６４０を有する。図１０Ｂの実施例においてマイクロコントローラ６００は、制御モジュール６１０、データ算出モジュール６２０、通信モジュール６３０、および位置算出モジュール６４０を有する。図１０Ｂの実施例においてマイクロコントローラ６００は、制御モジュール６１０、データ算出モジュール６２０、通信モジュール６３０、位置算出モジュール６４０、および大きさ算出モジュール６５０を有する。
【０１０９】
いくつかの実施形態例においてマイクロコントローラ６００は、フレキシブル基板上に配置されるとともに、少なくとも一つの検知装置に通信可能に連結される。マイクロコントローラ６００のプロセッサは、少なくとも一つの検知装置からの少なくとも一つの出力信号を受信および処理するように構成されることができる。マイクロコントローラ６００は、ユーザへのデータの出力と、メモリへデータを保存する命令の実行とのうちの少なくとも一方を行うように構成することができる。マイクロコントローラ６００は、制御モジュール６１０を含めるように構成されることができる。マイクロコントローラ６００はまた、通信モジュール６３０を含めるように構成されることができる。通信モジュール６３０は、検知装置またはデバイスハウジングと、ディスプレイユニットと他のデバイスのうちの少なくとも一方との間の通信を処理するように構成されることができる。通信モジュール６３０は、複数の通信プロトコルによってディスプレイに通信するように構成されることができる。たとえば通信モジュールは、無線プロトコル、シリアル・プロトコル、パラレル・プロトコル、またはそれらの任意の組合せを介してディスプレイに通信することができる。実施形態例によっては通信モジュール６３０は、他のデバイスに通信するように構成されることができる。たとえば通信モジュール６３０は、スマートフォン、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、またはタブレットコンピュータに通信
することが可能である。図１０Ａのようないくつかの実施形態例においてマイクロコントローラ６００は、位置算出モジュール６４０を有する。位置算出モジュール６４０は、少なくとも一つの検知装置からのデータを受信するとともに足または履物に作用する力の量を算出するように構成されることができる。図１０Ｂに例示される実施形態例は、データ算出モジュール６２０を有する。いくつかの実施形態例において低サンプリングレートの検知装置は、費用と電力消費を最小限にすべくシステムにおいて用いることができる。データ算出モジュール６２０は、検知装置からのデータを受信するとともに、低レートでサンプリングしたデータ間にデータ点を補間するように構成されることができる。図１０Ｃに例示される実施形態例は、大きさ算出モジュール６５０を有する。大きさ算出モジュール６５０は、検知装置のうちの少なくとも一つからのデータを受信するとともに、足または履物に作用する力の大きさを判定するように構成されることができる。
【０１１０】
図１１Ａ〜図１１Ｂは、ディスプレイユニット３００例のブロック線図を示す。ディスプレイユニット３００例は、ユーザにデータを表示するように構成される少なくとも一つのモジュールを有する。図１１Ａの実施形態例においてディスプレイユニット３００は、複数の表示ライト３１０を有する。たとえばディスプレイユニット３００は、緑から赤に変動する一連の発光デバイスを有することができる。特定の所定閾値を超える衝撃が、検出されると、赤の表示ライトが、起動され得る。衝撃が所定閾値より下回ると、緑の表示ライトが、起動され得る。図１１Ｂの実施形態例においてディスプレイユニット３００は、表示ライト３１０、通信モジュール３２０、および液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）３４０または他種の図形表示を有するように構成することができる。ディスプレイユニット３００はまた、ディスプレイプロセッサ３５０を有するように構成されることができる。ディスプレイプロセッサ３５０は、ＬＣＤ３４０に送られる（たとえば通信モジュール３２０を用いて）図形または他の情報を制御するプロセッサ実行可能命令を実行することができる。
【０１１１】
図１２は、センサモジュール８００例のブロック線図を示す。異なる実施例においてセンサモジュールは、加速度計１００、ジャイロスコープ１０１、センサ配列１０２、および感圧ゴム１０３のうちの１つあるいは複数を有することができる（本明細書に記載される原理にしたがって）。センサ配列１０２は、少なくとも一つの検知装置、少なくとも二つの検知装置、または任意数までの複数の検知装置を有することができる。いくつかの実施形態例においてセンサモジュール８００は、着脱式であるとともに、モニタすべき活動に対して構造化可能であるとすることができる。たとえば履物は、着脱式センサモジュール８００を有することが可能である。種々の実施例においてユーザが活動に携わっているとき（限定ではないが軍隊の行進、サッカーのプレイ、整形外科用履物での歩行など）、ユーザは、活動中の動作により作用する力を測定すべく、履物内に加速度計とジャイロスコープを有するセンサモジュール８００を設置することを選び得る。ユーザが歩行している実施例においてユーザは、歩行中の踵に加えられる力の量を判定すべく、少なくとも一つの異なるタイプの検知装置（限定ではないが感圧ゴムセンサ素子など）を有する第２タイプのセンサモジュール８００と第１タイプのセンサモジュール８００を交換することが可能である。
【０１１２】
図１３は、本明細書に記載される原理にしたがう、足または履物に作用する力の指標を提供する方法の非限定例を例示するフローチャートを示す。
ブロック１３１０において、マイクロコントローラ６００は、衝撃の少なくとも一つの測定値からのデータを受信する。
【０１１３】
ブロック１３２０において、マイクロコントローラ６００は、本明細書に記載される原理にしたがってデータを分析する。たとえばブロック１３２０ａにおいて、マイクロコントローラ６００は、非測定データを算出するのに用いることができる（本明細書において
上記した実施例のうちの１つあるいは複数に記載されるような）。別の実施例においてブロック１３２０ｂで、マイクロコントローラ６００は、足または履物にかかる衝撃の位置を算出するのに用いられることができる（本明細書において上記した実施例のうちの１つあるいは複数に記載されるような）。別の実施例においてブロック１３２０ｃで、マイクロコントローラ６００は、足または履物にかかる衝撃の大きさを算出するのに用いられることができる（本明細書において上記した実施例のうちの１つあるいは複数に記載されるような）。図１３に示されるように、ブロック１３２０ａ，１３２０ｂ，および１３２０ｃのうちの各々は、単独で実行されることができ、あるいは２以上のブロック１３２０ａ，１３２０ｂ、および１３２０ｃは、任意に組合せて実行されることができる。任意の所定実施形態においてブロック１３２０ａ，１３２０ｂ、および１３２０ｃのうちの少なくとも一方のうちのいずれか１つあるいは複数の算出は、本明細書の原理にしたがって実行されることができる（本明細書において上記した実施例のうちの１つあるいは複数に関連して記載されるようななど）。
【０１１４】
ブロック１３３０において、マイクロコントローラ６００は、測定データの分析の出力をディスプレイに伝送する。ブロック１３４０において、マイクロコントローラ６００は、測定データと分析出力のうちの少なくとも一方を記憶モジュールに保存する。
【０１１５】
上記のように、マイクロコントローラ６００は、衝撃の少なくとも一つの測定値からのデータを受信するのに用いることができる（ブロック１３１０）。実施形態例によってはシステム例は、少なくとも一つのセンサモジュール８００有するように構成されることができる。システム例のセンサ素子は、加速度、速度、配向またはそれらの任意の組合せなどの移動データに基づく複数の衝撃を検出するのに用いることができる。足に力が加えられると、少なくとも一つのセンサモジュールは、加速度の変化、速度の変化、配向の変化、またはそれらの任意の組合せとして力を検出するのに用いることができる。センサモジュールは、分析のためマイクロコントローラ６００に測定データを伝送するように構成されることができる。
【０１１６】
ブロック１３２０において、マイクロコントローラ６００は、本明細書に記載される原理にしたがってデータを分析するのに用いられる。
たとえばデータ算出モジュールは、本明細書において上記される原理にしたがって非測定データを算出するのに用いることができる（ブロック１３２０ａ）。いくつかの実施形態例において検知装置のサンプリングレートは、位置パラメータと大きさパラメータのうちの少なくとも一方を正確に計算するのに適していないかもしれない。実施形態例において非測定データ算出モジュール６２０は、実際のサンプリング点間にデータ点を補間するのに用いることができる。
【０１１７】
別の実施例において位置算出モジュールは、本明細書において上記される原理にしたがって足または履物に作用する力の位置を算出するのに用いることができる（ブロック１３２０ｂ）。実施形態例によっては位置算出モジュール６４０は、足または履物に作用する力の位置を決定すべく、本明細書における検知装置からの少なくとも一つのデータセットを用いることができる。
【０１１８】
別の実施例において大きさ算出モジュールは、本明細書において上記される原理にしたがって足または履物に作用する衝撃の大きさを算出するのに用いることができる（ブロック１３２０ｃ）。いくつかの実施形態例において衝撃の大きさは、検知装置からの少なくとも一つのデータセットを使用する大きさ算出モジュール６５０を用いることによって算出することができる。実施形態例によっては大きさ算出モジュール６５０は、大きさ情報を算出すべく、少なくとも一つの検知装置からのデータ、データ算出モジュール６２０を用いて算出されたデータと、位置算出モジュール６４０を用いて決定された位置情報との
うちの少なくとも一方を組み入れることができる。
【０１１９】
ブロック１３３０において、マイクロコントローラ６００は、ディスプレイに情報を出力するのに用いられる。いくつかの実施形態例においてマイクロコントローラ６００は、ユーザにデータを表示するため、少なくとも一つのディスプレイユニットに通信する通信モジュール６３０を用いることができる。実施形態例によってはマイクロコントローラ６００は、無線プロトコルと有線プロトコルのうちの少なくとも一方を用いることによって、ディスプレイに出力を伝送する。いくつかの実施形態例においてディスプレイユニットは、デバイス構成に対してローカルである。他の実施形態例においてディスプレイユニットは、デバイス構成に対してリモートである。実施例においてマイクロコントローラは、ユーザに表示するため、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）送信プロトコルを用いることによって、分析出力データをユーザの腕時計、スマートフォン、スレートまたはタブレットに無線送信するのに用いることができる。
【０１２０】
ブロック１３４０において、マイクロコントローラは、測定データと分析出力のうちの少なくとも一方を記憶モジュールに保存するのに用いられることができる。記憶モジュールは、揮発性メモリと不揮発性メモリのうちの少なくとも一方など、複数のメモリ型を有することができる。いくつかの実施形態例においてマイクロコントローラは、オンラインまたはオフライン処理のためなど、後に表示または分析すべく、測定データと分析出力のうちの少なくとも一方を記憶モジュールに保存するのに用いられることができる。たとえば保存した測定データと分析出力のうちの少なくとも一方は、足取り分析を提供すべく、または統計データ（限定ではないが歩行または走行中の長さまたは踵着地またはつま先着地など）を追跡すべく後に分析することができる。内蔵メモリまたはフラッシュカードなどの記憶モジュールは、デバイス構成に対してローカルに位置することができ、あるいはコンピュータ、スマートフォン、スレート、またはタブレットなどの記憶モジュールは、デバイス構成に対してリモートであることが可能である。
【０１２１】
［結論］
限定されないが特許、特許出願、記事、書籍、論文、およびウェブページなどのこの出願書類において引用された文献および同種資料はすべて、そのような文献および同種資料の書式にかかわらず、参考文献によってその全体が明示的に盛り込まれている。盛り込まれた文献および同種資料のうちの１つあるいは複数が、限定ではないが用語定義、用語使用、記載技術、その他を含めて、本出願と異なるか、または矛盾する場合は、本出願が優先される。
【０１２２】
本明細書に用いられる表題部分は、構成目的にすぎず、決して記載される主題を限定するものと解釈すべきではない。
様々な実施例が、本明細書において記載および例示されてきたが、当業者は、本明細書に記載される機能を実行し、または結果と１つあるいは複数の利点のうちの少なくとも一方を獲得し、あるいはその両方を行う様々な他の手段と構造のうちの少なくとも一方を容易に想定するだろう。さらにそのような変更と修正のうちの少なくとも一方のうちの各々は、本明細書において記載される実施例の範囲内であると見なされる。より一般的には、当業者は、本明細書に記載されるパラメータ、寸法、材料、および構成すべてが、模範的であることを意図されることと、実際のパラメータ、寸法、材料、および構成のうちの少なくとも一つは、教示が用いられる特定アプリケーションまたは複数のアプリケーションに依存し得ることとを容易に理解するだろう。当業者は、ルーチンにすぎない実験を用いることによって、本明細書に記載される特定実施例の多くの均等物を認識し得るか確認することができる。したがって、当然のことながら、前記の実施例は、例としてのみ提示され、添付の特許請求の範囲とそれらと均等物の範囲内において実施例は、具体的に記載および請求される以外の方法で実践されることが可能である。本開示の実施例は、本明細書
において記載される各々の個々の特徴、システム、品物、材料、キット、および方法のうちの少なくとも一つを対象にする。さらに２以上のそのような特徴、システム、品物、材料、キット、および方法のうちの少なくとも一つの任意の組合せは、そのような特徴、システム、品物、材料、キット、および方法のうちの少なくとも一方が、互いに矛盾しない場合、本開示の範囲内に含められる。
【０１２３】
本発明の上記の実施例は、多くの方法のうちのいずれかで実現されることができる。たとえばいくつかの実施例は、ハードウエア、ソフトウエア、またはそれらの組合せを用いて実現されることができる。実施例のいずれかの特徴が、ソフトウエアで少なくとも部分的に実現される場合、ソフトウエア符号は、単一デバイスまたはコンピュータで提供されようと、複数のデバイス／コンピュータ間で分配されようと、任意の適切なプロセッサまたはプロセッサ群で実行することができる。
【０１２４】
この点において本発明の様々な態様は、１つあるいは複数のコンピュータまたは他のプロセッサで実行されるとき、上記の技法の様々な実施例を実現する方法を実行する１つあるいは複数のプログラムで符号化されるコンピュータ可読記憶媒体（または多重コンピュータ可読記憶媒体）（たとえばコンピュータメモリ、１つあるいは複数のフロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク、光ディスク、磁気テープ、フラッシュメモリ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）または他の半導体の回路構成か、他の有形コンピュータ記憶媒体または無形媒体）として少なくとも幾分かは具現化されることが可能である。コンピュータ可読媒体または複数媒体は、それに保存されたプログラムまたは複数プログラムが、上記のような本技術の様々な態様を実現すべく、１つあるいは複数の異なるコンピュータまたは他のプロセッサに読み込まれ得るように、可搬型とすることができる。
【０１２５】
用語「プログラム」または「ソフトウエア」は、上記のような本技術の様々な態様を実現すべくコンピュータまたは他のプロセッサのプログラミングに用いることができる任意型のコンピュータ符号または一連のコンピュータ実行可能命令を指すように本明細書において一般的な意味で用いられる。さらに当然のことながら、本実施例の１態様にしたがって、実行時に本技術の方法を行う１つあるいは複数のコンピュータプログラムは、単一コンピュータまたはプロセッサに存在しなくてもよいが、本技術の様々な態様を実現するいくつかの異なるコンピュータまたはプロセッサ間にモジュール方式で分配されることが可能である。
【０１２６】
コンピュータ実行可能命令は、１つあるいは複数のコンピュータまたは他のデバイスによって実行されるプログラムモジュールなど、多くの形態であることが可能である。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、特定の抽象的データタイプを実現するルーチン、プログラム、オブジェクト、構成要素、データ構造などを有する。典型的には、プログラムモジュールの機能性は、様々な実施例において望まれるように、組み合わせるか、分配することが可能である。
【０１２７】
また、本明細書に記載される技術は、少なくとも一つの実施例が提供された方法として具現化されることが可能である。方法のうちの一部として実行される行為は、いずれかの相応しい方法で命令されることが可能である。したがって、行為が例示と異なる命令で実行される実施例が、構築され得る。前記実施例は、例示実施例において逐次的行為として示されるにもかかわらず、いくつかの行為を同時に実行することを有することが可能である。
【０１２８】
本明細書において定義および使用されるような定義はすべて、辞書的定義、参照文献によって盛り込まれた文書の定義、および定義された用語の通常の意味のうちの少なくとも
一方に対して優先すると理解すべきである。
【０１２９】
明細書および特許請求の範囲において本明細書で用いられる不定冠詞「ａ」および「ａｎ」は、特にそれとは反対の指示がない限り、「少なくとも一つ」を意味すると理解すべきである。
【０１３０】
明細書および特許請求の範囲において本明細書で用いられるような語句「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」は、そのように結合される要素、すなわち一部の事例では結合して存在し、他の事例では分離して存在する要素のうちの「いずれか、または両方」を意味すると理解すべきである。「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」で列挙される複数の要素は、同じように、すなわちそのように結合された要素のうちの「１つあるいは複数」と解釈すべきである。具体的に特定された要素に関連しようがなかろうが、「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」句によって具体的に特定される要素以外に他の要素が、任意に存在することが可能である。したがって、非限定例として、「Ａおよび／またはＢ（Ａ  ａｎｄ／ｏｒ  Ｂ）」への言及は、「〜を有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」のような制約のない言語と併せて用いられる場合、１実施例においてＡのみ（任意にＢ以外の要素を有する）；別の実施例においてＢのみ（任意にＡ以外の要素を有する）；さらに別の実施例においてＡとＢの両方（任意に他の要素を有する）；などを指すことができる。
【０１３１】
明細書および特許請求の範囲において本明細書で用いられるように、「または（ｏｒ）」は、上で定義された「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」と同じ意味をもつと理解すべきである。たとえばリストにおいて分離アイテムである場合、「または（ｏｒ）」または「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」は、包含的、すなわち少なくとも一つを有するが、同様に要素の数またはリストのうちの１より多くを有し、任意に、列挙されないさらなるアイテムを有すると解釈されるべきである。「〜のうちの一つのみ（ｏｎｌｙ  ｏｎｅ  ｏｆ）」または「〜のうちのただ一つ（ｅｘａｃｔｌｙ  ｏｎｅ  ｏｆ）」など、特にそれとは反対の指示がない用語のみ、あるいは特許明細書において用いられる場合、「〜からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」は、要素の数またはリストのうちの一つの正確に一つの要素を有することを指すだろう。一般的に、本明細書において用いられる用語「ｏｒ」は、「いずれか（ｅｉｔｈｅｒ）」、「〜のうちの一つ（ｏｎｅ  ｏｆ）」、「〜のうちの一つのみ（ｏｎｌｙ  ｏｎｅ  ｏｆ）」、または「〜のうちのただ一つ（ｅｘａｃｔｌｙ  ｏｎｅ  ｏｆ）」など、排他性の用語が先行する場合、排他的代替物（すなわち「一方または他方であるが、両方ではない」）を示すものとしてのみ解釈されるべきである。特許請求の範囲において用いられる場合、「実質的にからなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」は、特許法の分野において用いられるその通常の意味をもつものとする。
【０１３２】
明細書および特許請求の範囲において本明細書で用いられるように、１つあるいは複数の要素のリストに関連する語句「少なくとも一つ（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）」は、要素のリストにおける要素のうちのいずれか１つあるいは複数から選択される少なくとも一つの要素を意味するものと理解すべきであるが必ずしも、要素のリスト内に具体的に列挙される各々およびあらゆる要素のうちの少なくとも一つを含まないとともに、要素のリストにおける要素の任意の組合せを排除しない。この定義はまた、具体的に特定されるそれらの要素に関連しようがしまいが、語句「少なくとも一つ（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）」が指す要素のリストの範囲内で具体的に特定される要素以外に要素が任意に存在し得ることを可能にする。したがって、非限定例として、「ＡとＢのうちの少なくとも一つ（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ  ｏｆ  Ａ  ａｎｄ  Ｂ）」（または同じように「ＡまたはＢのうちの少なくとも一つ（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ  ｏｆ  Ａ  ｏｒ  Ｂ）」、あるいは同じように「ＡとＢのうちの少なくとも一方のうちの少なくとも一つ（ａｔ  ｌｅａｓｔ
ｏｎｅ  ｏｆ  Ａ  ａｎｄ／ｏｒ  Ｂ）」）は、１実施例において任意に１より多くを
有する少なくとも一つのＢが存在しないＡ（さらに任意にＢ以外の要素を有する）を指すことができ；別の実施例において任意に、１より多くを有する少なくとも一つのＡが存在しないＢ（さらに任意に、Ａ以外の要素を有する）を指すことができ；さらに別の実施例において任意に１より多くを有する少なくとも一つのＡと任意に１より多くを有する少なくとも一つのＢ（さらに任意に他の要素を有する）；などを指すことができる。
【０１３３】
特許請求の範囲、および上記の明細書において「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「保有する（ｃａｒｒｙｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「伴う（ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ）」、「保持する（ｈｏｌｄｉｎｇ）」、「〜なる（ｃｏｍｐｏｓｅｄ  ｏｆ）」、その他のような移行句はすべて、制約がない、すなわち有するを意味するがこれに限定されるものではないことを理解されるべきである。移行句「〜なる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」および「本質的に〜なる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」だけは、米国特許庁米国特許審査手続便覧、第２１１１．０３条において示されるようにそれぞれ制限的または半制限的移行句であるものとする。
【０１３４】
特許請求の範囲は、その趣旨について述べられない限り、記載される序列または要素に限定されると読取るべきではない。当然のことながら、形態および詳細における様々な変更が、添付の特許請求の範囲の趣旨と範囲から逸脱することなく当業者によって行われることが可能である。以下の特許請求の範囲および、それの均等物の趣旨と範囲内にある実施例はすべて、請求される。
【図２Ａ】
2014520638.tif 000003
【図２Ｂ】
2014520638.tif 000004
【図２Ｃ】
2014520638.tif 000005
【図２Ｄ】
2014520638.tif 000006
【図２Ｅ】
2014520638.tif 000007
【図６Ａ】
2014520638.tif 000008
【図６Ｂ】
2014520638.tif 000009
【図６Ｃ】
2014520638.tif 000010
【図８】
2014520638.tif 000011
【図１Ａ】
2014520638.tif 000012
【図１Ｂ】
2014520638.tif 000013
【図１Ｃ】
2014520638.tif 000014
【図３】
2014520638.tif 000015
【図４】
2014520638.tif 000016
【図５】
2014520638.tif 000017
【図７】
2014520638.tif 000018
【図９】
2014520638.tif 000019
【図１０Ａ】
2014520638.tif 000020
【図１０Ｂ】
2014520638.tif 000021
【図１０Ｃ】
2014520638.tif 000022
【図１１Ａ】
2014520638.tif 000023
【図１１Ｂ】
2014520638.tif 000024
【図１２】
2014520638.tif 000025
【図１３】
2014520638.tif 000026
【国際調査報告】
2014520638.tif 000027
2014520638.tif 000028
2014520638.tif 000029