(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の厚さを有する第１可撓性基材と、
第２の厚さを有する第２可撓性基材であり、前記第２の厚さよりも前記第１の厚さが厚く、前記第２可撓性基材の上に前記第１可撓性基材が取り付け可能にマウントされる、前記第２可撓性基材と、
第１の長さを有し、前記第１可撓性基材の上に取り付け可能にマウントされる導電性繊維部品と
を有し、
前記導電性繊維部品は、前記第２可撓性基材への外力の印加に応答して、前記第１の長さと該第１の長さよりも長い第２の長さとの間で伸縮し、前記印加された外力の量に少なくとも部分的に基づき電気パラメータを生成し、
前記第１可撓性基材の前記第１の厚さと前記第２可撓性基材の前記第２の厚さとの間の相対厚は、前記導電性繊維部品が前記第２の長さよりも大きく伸ばされないように前記外力の印加の範囲を制御するよう選択される、
装置。
【請求項２】
前記第１可撓性基材及び前記第２可撓性基材は、弾性繊維、エラストマー、又はポリマーのうちの少なくとも選択された１つを含み、
前記外力の印加は、前記第２の厚さに対する前記第１の厚さの比に対応する、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第２可撓性基材は、第３の長さまで伸びることができ、
前記第３の長さは、前記第２の長さよりも少なくとも一桁長い、
請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１の長さと前記第２の長さとの間の前記導電性繊維部品の伸縮に応答して生成された前記電気パラメータの読み込みを提供するよう、前記導電性繊維部品の夫々の端部の周りに配置される電気接点と、
前記電気パラメータの読み込みを受け取って処理するよう、前記電気接点と結合される回路と
を更に有する請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記電気パラメータは、抵抗を有し、
前記回路は、
前記導電性繊維部品の伸縮によって引き起こされる抵抗の変化に応答して電圧を生成するよう、前記電気接点と結合される抵抗分圧器と、
前記生成された電圧を受け、前記導電性繊維部品の伸縮に応答して出力電圧信号を供給するよう、前記抵抗分圧器へ結合される増幅器と
を含む、
請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記第２の長さは、前記第１の長さの約１０％だけ該第１の長さよりも長い、
請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
当該装置は、人体部分と共形の本体を有する装着型システムであり、
前記第２可撓性基材は、前記装着型システムの前記共形の本体に配置可能である、
請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記共形の本体は、前記第２可撓性基材を含む、
請求項７に記載の装置。
【請求項９】
当該装置は、
前記共形の本体の周りに配置される１つ以上の慣性測定ユニット（ＩＭＵ）と、
電力を前記１つ以上のＩＭＵへ供給し、且つ、前記ＩＭＵによって供給される測定を受け取り、変換し、処理し、該処理された測定を、更なる処理のために、外部の集約デバイスへ供給するよう、前記１つ以上のＩＭＵと通信上結合されるデジタルノードと
を更に有する、
請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記デジタルノードは、前記装着型システムの前記共形の本体に配置される夫々の１つ以上の有線接続を介して前記１つ以上のＩＭＵと通信上結合される、
請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記共形の本体に配置され、前記デジタルノードと通信上結合される１つ以上のセンサであって、該センサの読み込みを前記デジタルノードへ供給する前記１つ以上のセンサ
を更に有する請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記１つ以上のセンサは、筋電図検査（ＥＭＧ）センサ、温度センサ、汗化学センサ、又はモーションセンサのうちの少なくとも選択された１つを含む、
請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記装着型システムは、装用性の膝ストラップ、装用性の胸部ストラップ、装用性の首ストラップ、装用性の手首ストラップ、又は装用性の足ストラップを有し、
前記外部の集約デバイスは、モバイル・コンピューティング・デバイスを有する、
請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
第１の厚さを有する第１可撓性基材と、第２の厚さを有する第２可撓性基材であり、前記第２の厚さよりも前記第１の厚さが厚く、前記第２可撓性基材の上に前記第１可撓性基材が取り付け可能にマウントされる、前記第２可撓性基材と、第１の長さを有し、前記第１可撓性基材の上に取り付け可能にマウントされる導電性繊維部品とを含み、前記導電性繊維部品が、前記第２可撓性基材への外力の印加に応答して、前記第１の長さと該第１の長さよりも長い第２の長さとの間で伸縮し、前記印加された外力の量に少なくとも部分的に基づき電気パラメータを生成する、ストレッチセンサと、
前記ストレッチセンサと通信上結合され、該ストレッチセンサによって供給される前記電気パラメータの読み込みを受け取って処理する回路と
を有し、
前記第１可撓性基材の前記第１の厚さと前記第２可撓性基材の前記第２の厚さとの間の相対厚は、前記導電性繊維部品が前記第２の長さよりも大きく伸ばされないように前記外力の印加の範囲を制御するよう選択される、
装着型システム。
【請求項１５】
当該装着型システムは、
人体と共形である本体と、
前記共形の本体の周りに配置される１つ以上の慣性測定ユニット（ＩＭＵ）と、
前記回路及び前記１つ以上のＩＭＵと通信上結合され、電力を前記１つ以上のＩＭＵへ供給し、前記ＩＭＵによって供給される測定及び前記ストレッチセンサによって供給される前記電気パラメータを受け取り、変換し、処理し、該処理された測定を、更なる処理のために外部の集約デバイスへ供給するデジタルノードと
を更に有する、
請求項１４に記載の装着型システム。
【請求項１６】
前記第２可撓性基材は、当該装着型システムの前記共形の本体に配置可能である、
請求項１５に記載の装着型システム。
【請求項１７】
前記デジタルノードは、当該装着型システムの前記共形の本体に配置される夫々の１つ以上の有線接続を介して前記１つ以上のＩＭＵと通信上結合される、
請求項１５に記載の装着型システム。
【請求項１８】
前記１つ以上の有線接続は、電力信号、接地、及び前記１つ以上のＩＭＵに対応する１つ以上の信号を運ぶマルチワイヤ・バスを有する、
請求項１７に記載の装着型システム。
【請求項１９】
前記共形の本体に配置され、前記デジタルノードと通信上結合される１つ以上のセンサであって、該センサの読み込みを前記デジタルノードへ供給する前記１つ以上のセンサ
を更に有する請求項１５に記載の装着型システム。
【請求項２０】
装着型システムを製造する方法であって、
前記装着型システムの共形の本体を有する基材にデジタルノードを配置することと、
第１の厚さを有する第１可撓性基材と、第２の厚さを有する第２可撓性基材であり、前記第２の厚さよりも前記第１の厚さが厚く、前記第２可撓性基材の上に前記第１可撓性基材が取り付け可能にマウントされる、前記第２可撓性基材と、第１の長さを有し、前記第１可撓性基材の上に取り付け可能にマウントされる導電性繊維部品とを含み、前記導電性繊維部品が、前記第２可撓性基材への外力の印加に応答して、前記第１の長さと該第１の長さよりも長い第２の長さとの間で伸縮し、前記印加された外力の量に少なくとも部分的に基づき電気パラメータを生成する、ストレッチセンサを前記基材に配置することと、
前記デジタルノードを前記ストレッチセンサと通信上結合して、前記ストレッチセンサによって供給される前記電気パラメータの受信及び処理を可能にするよう、前記ストレッチセンサと前記デジタルノードとの間に接続経路を設けることと
を有し、
前記第１可撓性基材の前記第１の厚さと前記第２可撓性基材の前記第２の厚さとの間の相対厚は、前記導電性繊維部品が前記第２の長さよりも大きく伸ばされないように前記外力の印加の範囲を制御するよう選択される、
方法。
【請求項２１】
前記基材に前記デジタルノードを配置することは、前記デジタルノードへの少なくとも１つのインターフェイス・コネクタを含む印刷回路基板（ＰＣＢ）を前記基材にマウントすることを含み、
当該方法は、
前記基材に１つ以上のセンサを配置することと、
前記１つ以上のセンサによって供給される測定の受信及び処理を可能にするよう、前記デジタルノードへの前記インターフェイス・コネクタと前記１つ以上のセンサとの間に接続経路を設けることと
を更に有する、
請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記共形の本体の周りに１つ以上の慣性測定ユニット（ＩＭＵ）を配置することと、
前記ＩＭＵによって供給される測定の受信及び処理を可能にするよう、前記ＩＭＵと前記ＰＣＢとの間に有線接続経路を設けることと
を更に有する請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記基材に前記デジタルノードを配置することは、前記ストレッチセンサによって供給される前記電気パラメータの読み込みを受け取って処理する回路を設けることを含み、
前記回路を設けることは、
前記ＰＣＢにおいて又は前記デジタルノードにおいて前記回路を配置することと、
前記回路を前記デジタルノードと通信上結合することと
を含む、
請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本願は、“WEARABLE  APPARATUS  WITH  A  STRETCH  SENSOR”と題されて２０１５年３月２０日付けで出願された米国特許出願第１４／６６４０９５号に基づく優先権を主張するものである。なお、優先権の主張の基礎とされた米国特許出願は、全ての目的のためにその全文を参照により本願に援用される。
【０００２】
［分野］
本開示の実施形態は、概して、センサデバイスの分野に関係があり、より具体的には、人体と共形（conformal）であることができるストレッチセンサを備えた装着型検知システムに関係がある。
【背景技術】
【０００３】
様々な技術における進歩とともに、装着型検知デバイス又はシステムは人気が高まっている。装着型検知システムは、人体に楽に取り付けられる必要があり、人体及び／又は人体の様々な部分（例えば、接合部、手首、指、足首、膝、など）の伸び、緊張、又は屈曲を測定し定量化することができる。しかし、伸び、緊張、屈曲、などをモニタする既存のセンサは、人体の可動点の周りを有効に検知するには限られた能力しか有さない。更には、既存のセンサは高価であり、装着型デバイスに組み込むには限られた能力しか有さず、もろく又は壊れやすく、あるいは、限られた精度しか提供し得ない。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
実施形態は、添付の図面に関連して以下の詳細な説明によって容易に理解されるだろう。この記載を助けるよう、同じ参照符号は、同じ構造要素を表す。実施形態は、添付の図面の図において、限定としてではなく、例として表される。
【図１】いくつかの実施形態に従って、本開示の技術を組み込んだ装着型センサ装置の例を表すブロック図である。
【図２】いくつかの実施形態に従って、装着型センサ装置で使用され得るストレッチセンサの例を表す概略図である。
【図３】いくつかの実施形態に従って、装着型センサ装置のストレッチセンサによって供給される読み込みを処理するよう構成される回路の実施の例の概略図である。
【図４】実施形態に従って、印加される外力に応じたストレッチセンサ出力を表すグラフである。
【図５】いくつかの実施形態に従って、共形のモーション検知システムを有する、例となる装着型センサ装置１００の様々な図を表す。
【図６】いくつかの実施形態に従って、共形のモーション検知システムを有する、例となる装着型センサ装置１００の様々な図を表す。
【図７】いくつかの実施形態に従って、共形のモーション検知システムを有する、例となる装着型センサ装置１００の様々な図を表す。
【図８】いくつかの実施形態に従って、共形のモーション検知システムを有する、例となる装着型センサ装置１００の様々な図を表す。
【図９】いくつかの実施形態に従って、例えば、共形の（例えば、装用性の）モーション検知システムのような、装着型センサ装置を組み立てるプロセスフロー図である。
【図１０】様々な実施形態に従って、例えば、共形のモーション検知システムを有する装着型センサ装置のような、図１及び／又は図５〜８の様々なコンポーネントとともに使用されるのに適した、例となるコンピューティング・デバイス１０００を表す。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
本開示の実施形態は、装着型センサ装置のための技術及び構成を含む。実施形態に従って、装置は、可撓性基材と、第1の長さを有し、前記可撓性基材に取り付け可能にマウントされ得る導電性繊維部品とを有し得る。前記導電性繊維部品は、前記可撓性基材への外力の直接的又は間接的な印加に応答して、前記第１の長さと該第１の長さよりも長い第２の長さとの間で伸縮し、前記印加された外力の量に少なくとも部分的に基づき電気パラメータを生成し得る。
【０００６】
以下の詳細な説明では、本願の一部を形成する添付の図面が参照される。図面において、同じ参照符号は、全体を通して同じ部分を表し、実施形態は、本開示の対象が実施され得る実例として示されている。他の実施形態が利用されてよく、構造上又は論理上の変更が、本開示の適用範囲から逸脱することなしに行われてよいことが理解されるべきである。従って、以下の詳細な説明は、限定の意味において解釈されるべきではなく、実施形態の適用範囲は、添付の特許請求の範囲及びその均等によって定義される。
【０００７】
本開示のために、「Ａ及び／又はＢ」との語句は、（Ａ）、（Ｂ）、（Ａ）又は（Ｂ）、又は（Ａ及びＢ）を意味する。本開示のために、「Ａ、Ｂ、及び／又はＣ」との語句は、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ａ及びＢ）、（Ａ及びＣ）、（Ｂ及びＣ）、又は（Ａ、Ｂ及びＣ）を意味する。
【０００８】
本明細書は、例えば、上下（top/bottom）、内外（in/out）、過不足（over/under）、及び同様のもののような、遠近に基づく記載を使用することがある。そのような記載は、単に、議論を助けるために使用され、本願で記載される実施形態の適用を何らかの特定の向きに制限するよう意図されない。
【０００９】
本明細書は、同じ又は異なる実施形態のうちの１つ以上を夫々が参照し得る「一実施形態において」又は「（複数の）実施形態において」との語句を使用することがある。更には、「有する（comprising）」、「含む（including）」、「有している（having）」及び同様のもののような語は、本開示の実施形態に関連して使用されるように、同義語である。
【００１０】
「〜と結合される」との語は、その派生語とともに、本願で使用されることがある。「結合される」は、次のもののうちの１つ以上を意味し得る。「結合される」は、２つ上の要素が直接的な物理的、電気的又は光学的な接触状態にあることを意味し得る。なお、「結合される」はまた、２つの以上の要素が間接的に互いに接しながら、未だ依然として互いと協調し又は相互作用することを意味し得るとともに、１つ以上の他の要素が、互いと結合されると言わされる要素間に結合又は接続されることを意味し得る。「直接的に結合される」との語は、２つ以上の要素が直接接していることを意味し得る。
【００１１】
図１は、いくつかの実施形態に従って、本開示の教示を組み込んだ、例となる装着型センサ装置１００を表すブロック図である。装置１００は、ユーザの身体１１２の機能及びユーザの活動に関連した計測を行うために、ユーザの身体１１２に取り付け可能であるよう構成される共形の（conformal）本体１０２（例えば、破線によって示された可撓性基材を有する。）を有し得る。実施形態において、共形の本体１０２は、ユーザの身体１１２の種々の部分に適合するために、例えば、ストラップ、バンド、又は同様のもののような、種々の形状及び／又はサイズをとり得る。共形の本体１０２は、弾性繊維、エラストマー（elastomer）、ポリマー、又は他の適切な材料から作られ得る。
【００１２】
装置１００は、共形の本体１０２に配置されたストレッチセンサ１６０を有し、外力によって引き起こされ得る伸縮に応答してストレッチセンサ１６０によって生成される電気パラメータの測定を供給するよう構成され得る。いくつかの実施形態において、ストレッチセンサ１６０は、センサ１６０が、例えば、膝又は腕の屈曲のような、外力の印加に応答して生成し得る抵抗パラメータの読み込みを提供するよう構成される、導電性繊維に基づいたセンサを有し得る。ストレッチセンサ１６０の実施形態は、図２〜４を参照して記載される。
【００１３】
装置１００は、ユーザの身体１１２と接触するよう共形の本体１０２の周りに配置され得る複数のセンサ１０４、１０６を更に含み得る。例えば、センサ１０４、１０６は、ユーザの身体１１２に関連した測定を可能にするよう、共形の本体１０２を有する可撓性基材の内又は外側の周りに位置付けられ得る。いくつかの実施形態において、センサ１０４、１０６は、共形の本体１０２の可撓性基材に組み込まれ得る（例えば、埋め込まれる、接着される、など）。センサ１０４、１０６は、様々なユーザ身体機能に関する読み込みを提供し得る。例えば、センサ１０４、１０６は、制限なしに、筋電図（electromyography）（ＥＭＧ）センサ、温度センサ、汗化学センサ、モーションセンサ、光学フォトダイオード、心電図（electrocardiogram）（ＥＣＧ）電気皮膚反応（galvanic  skin  response）（ＧＳＲ）センサ、圧電性結晶、圧力センサ、又は同様のものを含んでよい。
【００１４】
センサ１０４、１０６、１６０は、単なる実例のために図１に示され、装置１００の実施を制限しない点が留意されるべきである。如何なる数又はタイプのセンサも、装置１００において使用され得ることが認識されるだろう。
【００１５】
装置１００は、共形の本体１０２の周りに配置されており、ユーザの身体１１２に関連した動きに関する測定を供給するよう構成される１つ以上の慣性測定ユニット（inertial  measurement  units）（ＩＭＵ）を更に含み得る。共形の本体の周りのＩＭＵ１０８及び１１０の配置は、図５〜８において詳細に論じられる。
【００１６】
装置１００は、センサ１０４、１０６、及び１６０と電気的に接触可能であり得るセンサ・フロントエンド・モジュール１４２を更に含み得る。センサ・フロントエンド・モジュール１４２は、印刷回路基板（printed  circuit  board）（ＰＣＢ）を有してよく、共形の本体１０２を有する可撓性基材に配置され得る。実施形態において、センサ・フロントエンド・モジュール１４２は、共形の本体１０２を有する可撓性基材の外側に配置されてよい。
【００１７】
センサ・フロントエンド・モジュール１４２は、センサ１０４、１０６、及び１６０によって供給される読み込みを受け取って処理するよう構成される電子回路１４４を含み得る。回路１４４は、電力及び励起を（必要な場合に）センサ１０４、１０６へ供給し、センサ信号を電圧に変換し、センサ信号を増幅及び調整するよう更に構成され得る。ストレッチセンサ１６０からの信号を受け取って処理するための電子回路１４４の適用例は、図３を参照して説明される。
【００１８】
フロントエンド・モジュール１４２（例えば、回路１４４）は、配線１１４を介してセンサ１０４、１０６、及び１６０と電気的に結合され得る。配線１１４は、夫々のセンサをセンサ・フロントエンド・モジュール１４２と電気的に接続するワイヤを有し得る。
【００１９】
装置１００のＩＭＵのいくつか（例えば、ＩＭＵ１０８）は、センサ・フロントエンド・モジュール１４２を設けるＰＣＢ又はデジタルノード１９２（後述される。）に組み込まれ得る。ＩＭＵのいくつか（例えば、ＩＭＵ１１０）は、共形の本体１０２の他の部分において、例えば、センサ・フロントエンド・モジュール１４２から離して、配置され得る。図示されるように、ＩＭＵ１１０は、ＩＭＵ配線１１６を介してセンサ・フロントエンド・モジュール１４２と電気的に結合され得る。ＩＭＵ配線１１６は、電力信号、接地、及びＩＭＵ１１０によって供給されるデジタル信号を運ぶマルチワイヤ・バスを有する多重配線接続として構成され得る。配線１１４及びＩＭＵ配線１１６は、共形の本体１０２の可撓性基材に組み込まれ得る（例えば、埋め込まれる、縫いつけられる、編み込まれる、刻まれる、など）。
【００２０】
装置１００は、センサ・フロントエンド・モジュール１４２と機械的及び電気的に結合され得るデジタルノード１９２を更に含み得る。例えば、センサ・フロントエンド・モジュール１４２は、デジタルノード１９２との機械的及び電気的な結合を提供するインターフェイス１５０（例えば、マルチピン接触のような電気コネクタ）を含み得る。デジタルノード１９２は、センサ１０４、１０６、１６０並びにＩＭＵ１０８及び１１０によって供給される読み込みを更に処理するよう構成され得る。
【００２１】
いくつかの実施形態において、デジタルノード１９２は、センサ１０４、１０６、１６０によって供給された読み込み（信号）を処理するよう構成されるプロセッサ１３２を有している処理ユニット１４０を含み得る。処理ユニット１４０は、プロセッサ１３２によって実行されるときにプロセッサ１３２に信号処理を実施させる命令を有しているメモリ１３４を含み得る。デジタルノード１９２は、電力供給をデジタルノード１９２へ、より一般的には、装置１００のコンポーネントへ供給するよう構成されるバッテリ１５４を含み得る。デジタルノード１９２は、センサ読み込みを処理することにより得られる処理されたデータを更なる処理のために、例えば、外部デバイス１８４（例えば、移動型又は固定式のコンピューティング・デバイス）へ、送信するラジオ１５６を含み得る。デジタルノード１９２は、センサ・フロントエンド・モジュール１４２のインターフェイス１５０と対になる嵌め合いコネクタ（図示せず。）を含み得る。
【００２２】
デジタルノード１９２は、装置１００の機能に必要な他のコンポーネント１５８を含み得る。例えば、他のコンポーネント１５８は、１つ以上の有線若しくは無線ネットワークを介して、及び／又は、例えば、外部デバイス１８４のような、何らかの他の適切なデバイスと、通信することを装置１００に可能にする通信インターフェイスを含み得る。
【００２３】
要約すると、デジタルノード１９２は、電力をセンサ・フロントエンド・モジュール１４２、センサ１０４、１０６、１６０、及びＩＭＵ１０８、１１０へ供給し、データの取得、処理、及び送信を実施するよう構成され得る。デジタルノード１９２は、信号ノイズ除去、特徴抽出、分類、データ圧縮、及びネットワーク上での検知信号の無線送信（例えば、ローカル無線ネットワーク（図示せず。））を実施するよう構成され得る。
【００２４】
図２は、いくつかの実施形態に従って、装着型センサ装置で使用され得るストレッチセンサの例を表す概略図である。より具体的には、図２は、例えば、図１を参照して記載されるセンサ１６０のような、ストレッチセンサの上面図２００、側面図２６０、及び実装２８０を表す。記載される実施形態は、以下で説明されるように、ストレッチ検知デバイスとして導電性繊維を利用し得る。
【００２５】
知られているように、導電性繊維は、電子部品を電磁干渉からシールドする可撓性遮へいシステムにおいて、ｅ−テキスタイルにおいて、などで使用され得る。いくつかの導電性繊維（例えば、銀めっきされたナイロン（登録商標）から作られるＭｅｄｔｅｘ１８０）はまた、それらの抗菌性特性により創傷包帯のために医療用途で使用され得る。特定の導電性繊維（例えば、Ｍｅｄｔｅｘ１８０）は、外力の印加によって引き起こされ得る伸縮に応答して、それらの電気特性（例えば、抵抗）において、再現可能な変化を示し得る。
【００２６】
導電性繊維は、それらが飽和する前に比較的制限されたダイナミックレンジにおいて抵抗の変化を示し得る。例えば、導電性繊維は、それらが飽和する前に抵抗の対応する（例えば、比例する）変化（例えば、増大）を得るよう、それらの元の長さの約１０％だけ伸ばされ得る。すなわち、導電性繊維抵抗は、繊維がその元の長さの約１０％よりも多く伸ばされる場合に、一定のままであり得る。導電性繊維はまた、特定の限界を超えて、例えば、それらの元の長さの約２０％を越えて伸ばされるときに、変形（クリープ）を示し得る。
【００２７】
記載される実施形態は、導電性繊維が、飽和に対応し得る特定の長さを超えて、例えば、その元の長さの１０％を越えて、伸ばされないようにするために、導電性繊維に印加される外力の消散を提供する。消散の大きさは、導電性繊維に印加され得る外力の限界を定義し得る。然るに、外力は、導電性繊維の伸縮の決定された範囲内で、導電性繊維の伸縮機能を用いて測定され得る。
【００２８】
例えば、導電性繊維は、可撓性基材、例えば、適切な厚さのシリコーン又はラテックスゴムのような、決定された弾性を備えたエラストマー基材、にマウントされる場合に、抵抗ストレッチ変換器として使用され得る。このアプローチは、力の消散を介して所望の範囲のストレッチ力測定を提供することができ、且つ、可撓性基材の弾性特性を利用することでクリープを低減することができる。
【００２９】
図２を参照すると、センサ１６０は、決定された長さの導電性繊維部品２０２を含み得る。上述されたように、導電性繊維部品２０２は、その抵抗が導電性繊維部品２０２の伸びに応答して変化する（例えば、増大する）場合に、抵抗ストレッチセンサとして動作し得る。例えば、非伸縮状態にある導電性繊維部品２０２の抵抗は約１０オームであってよく、伸びに応答して約１２オームまで増大し得る。
【００３０】
導電性繊維部品２０２は、導電性繊維部品２０２の伸縮に応答してストレッチセンサ１６０によって生成される電気パラメータ（例えば、抵抗）の読み込みを供給するよう、図示されるように導電性繊維部品２０２の両端の周りに配置され得る電気接点２０４、２０６を含み得る。実施形態において、電気接点２０４、２０６は、接着銅はく、導電性塗料、導電性接着剤、又は同様のものを有し得る。導電ワイヤＡ及びＢは、例えば、はんだ付けによって、又は導電性接着剤を用いて、電気接点２０４、２０６への電気接続を提供するために使用され得る。ワイヤＡ及びＢの間の抵抗変化は、回路１４４によって出力される（例えば、比例する）電圧に変換され得る。これは、図３を参照して説明される。
【００３１】
導電性繊維部品２０２は、決定された（第１の）厚さを有している可撓性基材２０８に配置され、例えば、取り付け可能にマウントされ得る。可撓性基材２０８は、決定された（第２の）厚さの他の可撓性基材２１０に取り付け可能にマウントされ得る。可撓性基材２０８の第１の厚さは、可撓性基材２１０の第２の厚さよりも厚くてよい。基材２０８及び２１０は、エラストマー（例えば、シリコーン・エラストマー）、ポリマー、及び同様のものを有し得る。外力Ｆは、直接的又は間接的に可撓性基材２０８に（及び相応に、導電性繊維部品２０２に）加えられ得る。導電性繊維部品２０２は、可撓性基材２０８への外力Ｆの直接的又は間接的な印加に応答して、決定された（第１の）長さと該第１の長さよりも長い第２の長さとの間で伸縮し、図示された方向において印加された外力Ｆに基づき電気パラメータ（例えば、抵抗）を生成し得る。実施形態において、生成された電気パラメータ（例えば、抵抗）は、印加された外力Ｆに比例し得る。
【００３２】
外からのストレッチ力Ｆの所望の部分は、薄い方の基材２１０の伸びを引き起こすことにおいて消散され得る。厚い方の基材２０８は、薄い方の基材２１０の全体の伸長（伸び）と比較して少しだけ伸ばされ得る。導電性繊維部品２０２は、厚い方の基材２０８にマウントされ、基材２１０に印加される比較的大きい外力Ｆによって所望の伸び（例えば、その長さの約１０％）を受け得る。然るに、導電性繊維部品２０２は、実質的なストレッチ力Ｆによって飽和されないようにされ得る。
【００３３】
ストレッチセンサ１６０による外力Ｆの測定の範囲は、基材２０８及び２１０の相対厚、例えば、基材２０８及び２１０の厚さの比、によって制御され得る。ストレッチセンサ１６０の感度及びそのダイナミックレンジは、基材２０８及び２１０の所望の相対厚（例えば、比）を選択することによって、所望のレベルに調整され得る。相対厚が大きければ大きいほど、測定のダイナミックレンジはより大きくなり、ストレッチセンサ１６０の伸びに対する感度はより小さくなる。
【００３４】
記載されるように、導電性繊維部品２０２は、可撓性基材２１０にマウントされ得る可撓性基材２０８にマウントされ得る。両方の基材２０８、２１０は、所望の弾性を備えたエラストマーを有し得る。然るに、基材２０８、２１０は、外からのストレッチ力Ｆが取り除かれた後に、それらの元の形状及び長さに実質的に瞬時に復帰し得る。言い換えると、導電性繊維部品２０２はまた、その元の長さに復帰せざるを得ず、それによって、クリープを低減又は除去し得る。可撓性基材２０８の厚さは、導電性繊維部品２０２が、例えば、装置１００のような、ストレッチセンサを利用する装着型センサ装置の実際の適用において印加され得る外力Ｆに応答して所望のストレッチ範囲内に留まる（例えば、その元の長さの１０％よりも大きく伸ばされ得ない）ことを確かにし得る。
【００３５】
上述されたようにストレッチセンサを実装された装着型センサ装置は、従来の装着型センサデバイスの解決法と比較して、多数の利点を提供し得る。例えば、記載されるストレッチセンサ１６０は、可撓性基材２０８、２１０の厚さに応じて、例えば、約１０ｍｍ×２０ｍｍ×３ｍｍのような、所望の（例えば、比較的小さい）形状因子において、且つ、所望のプロファイル及び重さにおいて、実現され得る。然るに、ストレッチセンサ１６０は、例えば、腕時計のストラップのような、小さい装着型デバイスに組み込まれ得る。記載されるストレッチセンサ１６０は、ユーザの身体形状と共形であり、例えば、衣服（wearables）又はスマート・クロージング（smart  clothing）のような、様々な装着型デバイス用途に適し得る。いくつかの例において、上述されたスマートセンサを有して構成された複数の装着型センサ装置は、ボディ・エリア・ネットワーク（body  area  network）を形成するようユーザの身体に適用されて、多種多様な用途を可能にし得る。
【００３６】
更に、ストレッチセンサ１６０の特性は、センサ１６０が実質的に瞬時に且つ実質的にクリープなしでその元のサイズ、形状、及び抵抗に復帰するよう構成され得るので、所望の期間にわたって大いに再現可能であり且つ安定し得る。また、ストレッチセンサのダイナミックレンジ及び感度は、可撓性基材２０８、２１０の厚さを選択することによって調整され得る。また、上述されたストレッチセンサ１６０は、既知の従来のストレッチセンサよりも、必要とする電力供給が少なくてよい。
【００３７】
図３は、いくつかの実施形態に従って、装着型センサ装置のストレッチセンサによって供給された読み込みを処理するよう構成される回路の実施例の概略図である。より具体的には、図３の概略図は、図１の装置１００の回路１４４の少なくとも部分実施を例として有する回路３００を提供し得る。実施形態において、ストレッチセンサ１６０は、図２の電気ワイヤＡ及びＢに対応する入力点Ａ、Ｂで回路３００と結合され得る。
【００３８】
記載されるように、ストレッチセンサ１６０の抵抗の変化は、導電性繊維部品２０２が伸縮されるときに起こり得る。入力点Ａ及びＢ並びに抵抗Ｒ３９は、導電性繊維部品２０２の伸縮によって引き起こされる抵抗の変化に応答して電圧を生成するよう、電気接点２０４、２０６と結合される抵抗分圧回路を形成し得る。抵抗分圧回路は、直流（direct  current）（ＤＣ）電圧源Ｖｓｅｎｓｏｒ＿ＡＦＥによって励起され得る。抵抗の変化は、点Ａでの電圧変化を引き起こす。電圧変化は、抵抗分圧回路へ結合されている増幅器Ｕ８Ｂの入力部へ供給される。ストレッチセンサ１６０の繊維部品の抵抗が変化すると、それは、増幅器Ｕ８Ｂの入力部で対応する（例えば、比例する）電圧変化を引き起こす。増幅器Ｕ８Ｂは、生成された電圧を受け、導電性繊維部品２０２の伸縮に対応している（例えば、比例する）出力電圧信号を供給するよう構成され得る。抵抗Ｒ４３及びＲ４１は、装置１００の用途に応じて、電圧の利得（増幅）をセットするために使用され得る。１Ｖ２は、Ｒ４１に印加される基準電圧であってよい。素子Ｃ４１、Ｒ４３及びＲ４２、Ｃ４０は、高周波ノイズを除去し、低周波ストレッチ信号を保つよう、ローパスフィルタを形成し得る。それらのフィルタのカットオフ周波数は、装置１００の用途に応じて選択され得る。出力信号Ｐ０＿３＿ＡＦＥは、センサ１６０の伸縮に対応する（例えば、比例する）信号を有し、デジタル化及び更なる処理のためにＡＤＣ（図示せず。）の入力部へ接続され得る。
【００３９】
図４は、実施形態に従って、印加される外力に応じてストレッチセンサ出力を表すグラフである。より具体的には、グラフ４００は、以下で記載される装用性の膝バンドへの適用において使用されるストレッチセンサの出力（例えば、抵抗）を表す。図示されるように、センサ出力は、膝の曲げ角度において表されている、印加される外力への略線形な依存性を提供する。ストレッチセンサは、所望の範囲内で外力を測定するようために較正され得る。図４では、所望の力測定範囲は、膝の角度範囲に対応する。然るに、ストレッチセンサは、略線形な曲線４０２を提供するよう、所望の角度範囲内で膝の曲げ角度を測定するよう較正され得る。上述されたように、そのような較正は、可撓性基材２０８、２１０（図２）の相対厚（例えば、厚さの比）の選択によって達成され得る。代替の実施形態では、センサ出力は、印加される外力に対応する非線形応答を提供し得る。
【００４０】
図１〜３を参照して記載される装着型センサ装置（例えば、ストレッチセンサ１６０を有している装置１００）は、様々な用途で使用され得る。例えば、装置１００は、例えば、関節のリハビリテーション（例えば、理学療法）、スポーツ用途、及び同様のものにおいて使用され得る装着型共形運動検知システムを有し得る。そのような共形運動検知システムは、例えば、胸部、膝、手首、首、などのような様々なユーザ身体部分に巻き付けられ得る。
【００４１】
図５〜８は、いくつかの実施形態に従って、共形運動検知システムを有する、例となる装着型センサ装置１００の様々な図を表す。例えば、共形運動検知システムは、膝バンド、足首キャップ、ベスト、衣服（例えば、タイトフィットの衣服）、及び同様のものと一緒にいずれかの人体関節で使用され得る。
【００４２】
図５は、膝バンド５０２にマウントされた（例えば、着脱可能に取り付けられた）共形運動検知システム５００を表す。共形運動検知システム５００は、装置１００のコンポーネントを含み得る。例えば、共形運動検知システム５００は、可撓性基材１０２を含み得る。図示されるように、共形の本体１０２は、装置１００のコンポーネントを収容し得る共形のバンドを有し得る。より具体的には、共形の本体１０２は、ストレッチセンサ１６０、他のセンサ（例えば、１０４、１０６）、ＩＭＵ配線（図６を参照。）、デジタルノード１９２、ＩＭＵ１１０、配線１１４、センサ・フロントエンド・モジュール１４２、及びＩＭＵ１０８（図５に現れず。）を収容し得る。関節の動きを測定するために、共形運動検知システム５００は、ＩＭＵ１０８及び１１０が関節の両側に位置され得るように構成され得る。
【００４３】
図１を参照して記載されるように、計算部品、ラジオ、及び共形運動検知システム５００のコンポーネントに給電するためのバッテリを組み込むデジタルノード１９２は、インターフェイス１５０（例えば、コネクタ（図示せず。））を介してシステム５００へ結合され得る。
【００４４】
図６は、いくつかの実施形態に従って、膝バンドから取り外された共形運動検知システム５００を表す。図示されるように、ＩＭＵ１１０をセンサ・フロントエンド・モジュール１４２（図示せず。）と電気的に接続するＩＭＵ配線１１６は、共形の本体１０２の内側に配置された蛇行（例えば、正弦波タイプ、ジグザグ形状）パターンを有しているマルチワイヤ・バス６０３を有し得る。
【００４５】
図７及び８は、いくつかの実施形態に従って、ストレッチセンサを含む共形運動検知システムの例となる図を表す。具体的に、図７は、共形運動検知システム５００の構成例を表し、図８は、共形運動検知システム５００の実装例を表す。以下の記載は、図１のコンポーネントが、例となる共形運動検知システム５００において実装され得るとして、それらへの言及を含む。
【００４６】
図７及び８を参照すると、共形の本体１０２を形成する基材７４０は、以下で記載されるように、基礎の弾性基材（例えば、シリコーンゴム又はラテックスゴムシート）の上に形成され、次いで、薄いエラストマーシートの他の積層レイヤによって覆われて全ての面から密閉され得る。図１の配線１１４に対応する、基材７４０上の異なるコンポーネント間の電気接続は、極薄のテフロン（登録商標）絶縁形多重より線７０２、７０４を有し得る。
【００４７】
ＰＣＢ７０６は、回路１４４と、デジタルノード１９２へのインターフェイス・コネクタ１５０とを備えたセンサ・フロントエンド・モジュール１４２を含んでよく、裏当て材７０８の上で基材７４０にマウントされ得る。センサ１０４、１０６は、基材７４０へ接着され、例えば、導電性接着剤又ははんだ付け可能な銅テープを用いてワイヤ・ボンディングされ得る可撓性ＥＭＧ電極７１０、７１２を有し得る。ワイヤ・ボンディングは、参照符号７１４、１７６によって示される。導電性繊維に基づくストレッチセンサ１６０は、裏当て材７１８の上で基材７４０へ接着され、ワイヤ・ボンディングされ、ＰＣＢ７０６へ接続され得る。
【００４８】
共形の本体１０２の略三角形の形状及びストレッチセンサ１６０の下にある裏当て材７１８は、ストレッチセンサ１６０に対する過剰なストレッチ力を消散させて、ストレッチセンサ１６０が飽和しないようにすることを提供し得る。実施形態において、裏当て材７１８は、可撓性基材２０８に対応してよく、基材７４０は図２の可撓性基材２１０に対応してよい。
【００４９】
ＩＭＵ１１０は、図示されるように、裏当て材７３０の上で基材７４０の端部の周りにマウントされ得る。ＰＣＢ７０６は、電力をＩＭＵ１１０へ供給し得る。ＩＭＵ１１０からの読み込み（データ信号）は、デジタルノード１９２による処理及び更なる送信のためにＰＣＢ７０６へ返され得る。上述されたように、システム５００は、ユーザの身体に、例えば、膝に、装着され得る。膝が完全に曲げられているとき、ＰＣＴ７０６とＩＭＵ１１０との間の距離は、（本体１０２が伸ばされる前の）元の距離の５０％よりも大きく広がり得る。この伸びに耐えるよう、電力、接地、及び信号線を運ぶよう構成されるマルチワイヤ・バス７２０（ＩＭＵ配線１１６に対応する。）は、使用され得る。バス７２０は、テフロン（登録商標）コーティングされたワイヤを使用してよく、図示されるように、正弦波蛇行パターンにおいて基材７４０の上に置かれ得る。バス７２０は、参照符号７２２、７２４、７２６によって示される複数の点で基材７４０に固定（例えば、接着）され得る。内部電気接続が形成されるとき、他の（例えば、より薄い）可撓性基材（例えば、エラストマーシート（図示せず。））が、基材７４０の上に重ね合わされて、共形の本体１０２及び最終的には、完全に組み立てられた共形運動検知システム５００を形成し得る。重ね合わされたエラストマーシート及び基礎基材は、例えば、伸縮性接着剤を用いて、表面全体にわたって密封され得る。
【００５０】
図９は、いくつかの実施形態に従って、例えば、共形の（例えば、装用性の）運動検知システムのような、装着型センサ装置を組み立てるプロセスフロー図である。プロセス９００は、図１〜８を参照して記載される装置の実施形態のいくつかに適合し得る。代替の実施形態で、プロセス９００は、より多い又は少ない動作、あるいは、異なる順序の動作により、実施され得る。
【００５１】
プロセス９００はブロック９０２から開始し、共形運動検知システムの共形の本体１０２を有する基材にストレッチセンサ（例えば、１６０）を配置することを含み得る。ストレッチセンサは、図２及び３を参照して論じられるように、可撓性基材と、第１の長さを有し、可撓性基材に取り付け可能にマウントされる導電性繊維部品とを有し得る。導電性繊維部品は、可撓性基材への外力の直接的又は間接的な印加に応答して、第１の長さと該第１の長さよりも長い第２の長さとの間で伸縮し、印加された外力の量に少なくとも部分的に基づき（例えば、外力に比例して）電気パラメータを生成し得る。
【００５２】
ブロック９０４で、プロセス９００は、装着型システムの共形の本体を有する基材にデジタルノードを配置することを含み得る。デジタルノードを基材に配置することは、図１及び７〜８を参照して記載されるように、デジタルノード１９２へのインターフェイス・コネクタ１５０を含む印刷回路基板（ＰＣＢ）を基材にマウントすることを含み得る。
【００５３】
ブロック９０６で、プロセス９００は、ストレッチセンサによって供給される電気パラメータの受け取り及び処理を可能にするためにデジタルノードをストレッチセンサと通信上結合するよう、ストレッチセンサとデジタルノードとの間に接続経路を設けることを含み得る。接続経路は、図１及び７〜８を参照して記載される配線１１４を有してよい。
【００５４】
ブロック９０８で、プロセス９００は、１つ以上のセンサを基材に配置することを含み得る。これは、１つ以上のセンサによって供給される測定の受け取り及び処理を可能にするために、デジタルノードへのインターフェイス・コネクタと１つ以上のセンサとの間に接続経路を設けることを含み得る。センサは、センサ１０４及び１０６を含んでよく、接続経路は、図１の配線１１４を有してよい。
【００５５】
ブロック９１０で、プロセス９００は、共形の本体の周りに１つ以上の慣性測定ユニット（ＩＭＵ）を配置することと、ＩＭＵによって供給される測定の受け取り及び処理を可能にするために、ＩＭＵとＰＣＴとの間に有線接続経路を設けることとを含み得る。ＩＭＵは、図１のＩＭＵ１１０及び１０８を有してよい。接続経路は、部分的に、図１のＩＭＵ配線１１６及び配線１１４を有してよい。
【００５６】
ブロック９１２で、プロセス９００は、ストレッチセンサによって供給される電気パラメータの読み込みを受け取って処理する回路（例えば、図１の１４２）を設けることを含み得る。これは、ＰＣＢにおいて又はデジタルノードにおいて回路を配置し、回路をデジタルノードと通信上結合することを含む。
【００５７】
図１０は、様々な実施形態に従って、例えば、図１の装着型センサ装置１００及び／又は図５〜８の共形運動検知システム５００のような、図１の様々なコンポーネントともに使用されるのに適した、例となるコンピューティング・デバイス１０００を表す。いくつかの実施形態において、例となるコンピューティング・デバイス１０００の様々なコンポーネントは、デジタルノード１９２を構成するために使用され得る。いくつかの実施形態において、例となるコンピューティング・デバイス１０００の様々なコンポーネントは、外部デバイス１８４を構成するために使用されてよい。図示されるように、コンピューティング・デバイス１０００は、１つ以上のプロセッサ又はプロセッサ・コア１００２と、システム・メモリ１００４とを含み得る。特許請求の範囲を含む本願のために、語「プロセッサ」及び「プロセッサ・コア」は、文脈が特段明らかに必要としない限りは、同義語と見なされ得る。プロセッサ１００２は、例えば、中央演算処理装置（central  processing  unit）（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、及び同様のもののような、あらゆるタイプのプロセッサを含み得る。プロセッサ１００２は、マルチコアを有している集積回路、例えば、マルチコア・マイクロプロセッサ、として実装され得る。コンピューティング・デバイス１０００は、大容量記憶デバイス１００６（例えば、固体状態ドライブ、揮発性メモリ（例えば、動的ランダム・アクセス・メモリ（dynamic  random  access  memory）（ＤＲＡＭ））、など）を含み得る。一般に、システム・メモリ１００４及び大容量記憶デバイス１００６は、制限なしに、揮発性及び不揮発性メモリ、光学、磁気、及び／又は固体状態大容量ストレージ、などを含む、あらゆるタイプの一時的及び／又は恒久的ストレージであってよい。揮発性メモリは、制限なしに、静的及び／又は動的ランダム・アクセス・メモリを含み得る。不揮発性メモリは、制限なしに、電気的消去可能なプログラム可能リードオンリー・メモリ、相変化メモリ、抵抗性メモリ、などを含み得る。システム・メモリ１００４及び／又は大容量記憶デバイス１００６は、例えば、集合的に計算ロジック１０２２として表される、デジタルノード１９２に関する動作を実施するよう構成されるプログラミング命令の夫々のコピーを含み得る。
【００５８】
コンピューティング・デバイス１０００は、入出力（input/output）（Ｉ／Ｏ）デバイス１００８（例えば、ディスプレイ、ソフト・キーボード、タッチ検知スクリーン、画像捕捉デバイス、など）及び通信インターフェイス１０１０（例えば、ネットワーク・インターフェイス・カード、モデム、赤外線受信器、無線受信器（例えば、近接通信（Near  Field  Communication）（ＮＦＣ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷｉＦｉ、４Ｇ／５Ｇ  ＬＴＥ）、など）を更に含み得る。
【００５９】
通信インターフェイス１０１０は、Global  System  for  Mobile  Communication（ＧＳＭ（登録商標））、General  Packet  Radio  Service（ＧＰＲＳ）、Universal  Mobile  Telecommunications  System（ＵＭＴＳ）、High  Speed  Packet  Access（ＨＳＰＡ）、Evolved  HSPA（Ｅ−ＨＳＰＡ）又はLong-Term  Evolution（ＬＴＥ）ネットワークに従ってデバイス１０００を作動させるよう構成され得る通信チップ（図示せず。）を含み得る。通信チップはまた、Enhanced  Data  for  GSM  Evolution（ＥＤＧＥ）、GSM  EDGE  Radio  Access  Network（ＧＥＲＡＮ）、Universal  Terrestrial  Radio  Access  Network（ＵＴＲＡＮ）、又はEvolved  UTRAN（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）に従って動作するよう構成され得る。通信チップは、符号分割多重アクセス（Code  Division  Multiple  Access）（ＣＤＭＡ）、時分割多重アクセス（Time  Division  Multiple  Access）（ＴＤＭＡ）、Digital  Enhanced  Cordless  Telecommunications（ＤＥＣＴ）、Evolution-Data  Optimized（ＥＶ−ＤＯ）、それらの派生物、並びに３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ及びそれ以降として示されるあらゆる他の無線プロトコルに従って動作するよう構成され得る。通信インターフェイス１０１０は、他の実施形態では他の無線プロトコルに従って動作してよい。
【００６０】
実施形態において、コンピューティング・デバイス１０００は、例えば、通信インターフェイス１０１０を介して、装着型センサ装置１００又はシステム５００と関連し得る。いくつかの実施形態において、装置１００又はシステム５００は、センサ・フロントエンド・モジュール１４２及びデジタルノード１９２と結合されているストレッチセンサ１６０、センサ１０４、１０６、ＩＭＵ１１０を含んでよく、且つ、本願で記載されるコンピューティング・デバイス１０００として実装される外部デバイス１８４と通信上結合されてよい。
【００６１】
上記のコンピューティング・デバイス１０００の要素は、システム・バス１０１２を介して互いへ結合され得る。システム・バス１０１２は１つ以上のバスを表し得る。複数のバスの場合に、それらは、１つ以上のバス・ブリッジ（図示せず。）によってブリッジ接続され得る。それらの要素の夫々は、当該技術で知られているその従来の機能を実施し得る。特に、システム・メモリ１００４及び大容量記憶デバイス１００６は、例えば、図１のデジタルノード１９２のような、装着型センサ装置１００に関連する動作を実装するプログラミング命令の作業コピー及び永久コピーを記憶するために用いられ得る。様々な要素は、そのような命令にコンパイルされ得る高度な言語又はプロセッサ１００２によってサポートされるアセンブラ命令によって実装され得る。
【００６２】
計算ロジック１０２２のプログラミング命令の永久コピーは、工場において、あるいは、例えば、コンパクト・ディスク（compact  disc）（ＣＤ）のような、分配媒体（図示せず。）を通じて、又は（分配サーバ（図示せず。）から）通信インターフェイス１０１０を通じて、現場で、永久記憶デバイス１００６に置かれ得る。すなわち、エージェント・プログラムの実装を有する１つ以上の分配媒体は、エージェントを分配するために且つ様々なコンピューティング・デバイスをプログラムするために用いられ得る。
【００６３】
要素１００８、１０１０、１０１２の数、能力、及び／又は容量は、コンピューティング・デバイス１０００が、例えば、セット・トップ・ボックス若しくはデスクトップ・コンピュータのような固定コンピューティング・デバイス、又は例えば、タブレット・コンピューティング・デバイス、ラップトップ・コンピュータ、ゲーム機、若しくはスマートフォンのようなモバイル・コンピューティング・デバイスとして使用されるかどうかに応じて、様々であり得る。それらの構成は、その他の点では知られており、然るべく、これ以上は説明されない。
【００６４】
プロセッサ１００２のうちの少なくとも１つは、図１〜８を参照して記載される実施形態の態様を実施するよう構成される計算ロジック１０２２を有しているメモリとともにパッケージ化され得る。１つの実施形態について、プロセッサ１００２のうちの少なくとも１つは、システム・イン・パッケージ（System  in  Package）（ＳｉＰ）又はシステム・オン・チップ（System  on  Chip）（ＳｏＣ）を形成するよう、計算ロジック１０２２を有しているメモリとともにパッケージ化され得る。少なくとも１つの実施形態について、ＳｏＣは、例えば、制限なしに、図１の外部デバイス１８４のようなコンピューティング・デバイスにおいて利用され得る。他の実施形態では、ＳｏＣは、図１のデジタルノード１９２を形成するよう利用され得る。
【００６５】
様々な実施において、コンピューティング・デバイス１０００は、ラップトップ、ネットブック、ノートブック、ウルトラブック、スマートフォン、タブレット、パーソナル・デジタル・アシスタント（personal  digital  assistant）（ＰＤＡ）、ウルトラ・モバイルＰＣ、携帯電話機、又はデジタル・カメラを有し得る。更なる実施では、コンピューティング・デバイス１０００は、データを処理する如何なる他の電子デバイスであってもよい。
【００６６】
例１は、可撓性基材と、第１の長さを有し、前記可撓性基材に取り付け可能にマウントされる導電性繊維部品とを有し、前記導電性繊維部品は、前記可撓性基材への外力の直接的又は間接的な印加に応答して、前記第１の長さと該第１の長さよりも長い第２の長さとの間で伸縮し、前記印加された外力の量に少なくとも部分的に基づき電気パラメータを生成する、装置である。
【００６７】
例２は、例１の対象を含んでよく、前記可撓性基材は、第１可撓性基材であり、当該装置は、第２可撓性基材を更に有し、前記第１可撓性基材は、前記第２可撓性基材に取り付け可能にマウントされ、前記外力は、前記第２可撓性基材に加えられる。
【００６８】
例３は、例２の対象を含んでよく、前記第１可撓性基材は、第１の厚さを有し、前記第２可撓性基材は、第２の厚さを有し、前記第１の厚さは、前記第２の厚さよりも厚く、前記外力の印加の範囲は、前記第１の厚さ及び前記第２の厚さに対応し、前記外力の印加の前記範囲は、前記第１の長さと前記第２の長さとの間の前記導電性繊維部品の伸縮を可能にする。
【００６９】
例４は、例３の対象を含んでよく、前記第１可撓性基材及び前記第２可撓性基材は、弾性繊維、エラストマー、又はポリマーのうちの少なくとも選択された１つを含み、前記外力の印加は、前記第２の厚さに対する前記第１の厚さの比に対応する。
【００７０】
例５は、例２の対象を含んでよく、前記第２可撓性基材は、第３の長さまで伸びることができ、前記第３の長さは、前記第２の長さよりも少なくとも一桁長い。
【００７１】
例６は、前記第１の長さと前記第２の長さとの間の前記導電性繊維部品の伸縮に応答して生成された前記電気パラメータの読み込みを提供するよう、前記導電性繊維部品の夫々の端部の周りに配置される電気接点と、前記電気パラメータの読み込みを受け取って処理するよう、前記電気接点と結合される回路とを更に有する、例１の対象を含んでよい。
【００７２】
例７は、例６の対象を含んでよく、前記電気パラメータは、抵抗を有し、前記回路は、前記導電性繊維部品の伸縮によって引き起こされる抵抗の変化に応答して電圧を生成するよう、前記電気接点と結合される抵抗分圧器と、前記生成された電圧を受け、前記導電性繊維部品の伸縮に応答して出力電圧信号を供給するよう、前記抵抗分圧器へ結合される増幅器とを含む。
【００７３】
例８は、例１乃至７のいずれかの対象を含んでよく、前記第２の長さは、前記第１の長さの約１０％だけ該第１の長さよりも長い。
【００７４】
例９は、例２の対象を含んでよく、当該装置は、人体部分と共形の本体を有する装着型システムであり、前記第２可撓性基材は、前記装着型システムの前記共形の本体に配置可能である。
【００７５】
例１０は、例９の対象を含んでよく、前記共形の本体は、前記第２可撓性基材を含む。
【００７６】
例１１は、例９の対象を含んでよく、当該装置は、前記共形の本体の周りに配置される１つ以上の慣性測定ユニット（ＩＭＵ）と、電力を前記１つ以上のＩＭＵへ供給し、且つ、前記ＩＭＵによって供給される測定を受け取り、変換し、処理し、該処理された測定を、更なる処理のために、外部の集約デバイスへ供給するよう、前記１つ以上のＩＭＵと通信上結合されるデジタルノードとを更に有する。
【００７７】
例１２は、例１１の対象を含んでよく、前記デジタルノードは、前記装着型システムの前記共形の本体に配置される夫々の１つ以上の有線接続を介して前記１つ以上のＩＭＵと通信上結合される。
【００７８】
例１３は、前記共形の本体に配置され、前記デジタルノードと通信上結合される１つ以上のセンサであって、該センサの読み込みを前記デジタルノードへ供給する前記１つ以上のセンサを更に有する、例１１の対象を含んでよい。
【００７９】
例１４は、例１３の対象を含んでよく、前記１つ以上のセンサは、筋電図検査（ＥＭＧ）センサ、温度センサ、汗化学センサ、又はモーションセンサのうちの少なくとも選択された１つを含む。
【００８０】
例１５は、例１４の対象を含んでよく、前記装着型システムは、装用性の膝ストラップ、装用性の胸部ストラップ、装用性の首ストラップ、装用性の手首ストラップ、又は装用性の足ストラップを有し、前記外部の集約デバイスは、モバイル・コンピューティング・デバイスを有する。
【００８１】
例１６は、可撓性基材と、第１の長さを有し、前記可撓性基材に取り付け可能にマウントされる導電性繊維部品とを含み、前記導電性繊維部品が、前記可撓性基材への外力の直接的又は間接的な印加に応答して、前記第１の長さと該第１の長さよりも長い第２の長さとの間で伸縮し、前記印加された外力の量に少なくとも部分的に基づき電気パラメータを生成する、ストレッチセンサと、該ストレッチセンサと通信上結合され、該ストレッチセンサによって供給される前記電気パラメータの読み込みを受け取って処理する回路とを有する装着型システムである。
【００８２】
例１７は、例１６の対象を含んでよく、当該装着型システムは、人体と共形である本体と、前記共形の本体の周りに配置される１つ以上の慣性測定ユニット（ＩＭＵ）と、前記回路及び前記１つ以上のＩＭＵと通信上結合され、電力を前記１つ以上のＩＭＵへ供給し、前記ＩＭＵによって供給される測定及び前記ストレッチセンサによって供給される前記電気パラメータを受け取り、変換し、処理し、該処理された測定を、更なる処理のために外部の集約デバイスへ供給するデジタルノードとを更に有する。
【００８３】
例１８は、例１７の対象を含んでよく、前記可撓性基材は、第１可撓性基材であり、当該装着型システムは、第２可撓性基材を更に有し、前記第１可撓性基材は、前記第２可撓性基材に取り付け可能にマウントされ、前記第２可撓性基材は、当該装着型システムの前記共形の本体に配置可能である。
【００８４】
例１９は、例１７の対象を含んでよく、前記デジタルノードは、当該装着型システムの前記共形の本体に配置される夫々の１つ以上の有線接続を介して前記１つ以上のＩＭＵと通信上結合される。
【００８５】
例２０は、例１９の対象を含んでよく、前記１つ以上の有線接続は、電力信号、接地、及び前記１つ以上のＩＭＵに対応する１つ以上の信号を運ぶマルチワイヤ・バスを有する。
【００８６】
例２１は、前記共形の本体に配置され、前記デジタルノードと通信上結合される１つ以上のセンサであって、該センサの読み込みを前記デジタルノードへ供給する前記１つ以上のセンサを更に有する、例１７の対象を含んでよい。
【００８７】
例２２は、装着型システムを製造する方法であって、前記装着型システムの共形の本体を有する基材にデジタルノードを配置することと、可撓性基材と、第１の長さを有し、前記可撓性基材に取り付け可能にマウントされる導電性繊維部品とを含み、前記導電性繊維部品が、前記可撓性基材への外力の直接的又は間接的な印加に応答して、前記第１の長さと該第１の長さよりも長い第２の長さとの間で伸縮し、前記印加された外力の量に少なくとも部分的に基づき電気パラメータを生成する、ストレッチセンサを前記基材に配置することと、前記デジタルノードを前記ストレッチセンサと通信上結合して、前記ストレッチセンサによって供給される前記電気パラメータの受信及び処理を可能にするよう、前記ストレッチセンサと前記デジタルノードとの間に接続経路を設けることとを有する方法である。
【００８８】
例２３は、例２２の対象を含んでよく、前記基材に前記デジタルノードを配置することは、前記デジタルノードへの少なくとも１つのインターフェイス・コネクタを含む印刷回路基板（ＰＣＢ）を前記基材にマウントすることを含み、当該方法は、前記基材に１つ以上のセンサを配置することと、前記１つ以上のセンサによって供給される測定の受信及び処理を可能にするよう、前記デジタルノードへの前記インターフェイス・コネクタと前記１つ以上のセンサとの間に接続経路を設けることとを更に有する。
【００８９】
例２４は、前記共形の本体の周りに１つ以上の慣性測定ユニット（ＩＭＵ）を配置することと、前記ＩＭＵによって供給される測定の受信及び処理を可能にするよう、前記ＩＭＵと前記ＰＣＢとの間に有線接続経路を設けることとを更に有する、例２３の対象を含んでよい。
【００９０】
例２５は、例２３の対象を含んでよく、前記基材に前記デジタルノードを配置することは、前記ストレッチセンサによって供給される前記電気パラメータの読み込みを受け取って処理する回路を設けることを含み、前記回路を設けることは、前記ＰＣＢにおいて又は前記デジタルノードにおいて前記回路を配置することと、前記回路を前記デジタルノードと通信上結合することとを含み、前記ストレッチセンサを、前記共形の本体を有する前記基材に配置することは、前記可撓性基材に前記ストレッチセンサを配置することと、前記共形の本体を有する前記基材に前記可撓性基材を取り付け可能にマウントすることとを含む。
【００９１】
様々な動作は、請求される対象を理解するのに何より役立つように、複数の別個の動作として順に記載される。しかし、記載の順序は、それらの動作が必然的に順序に依存することを暗示するように解されるべきではない。本開示の実施形態は、望まれるように構成されるよう何らかの適切なハードウェア及び／又はソフトウェアを用いてシステムに実装され得る。
【００９２】
特定の実施形態は、説明のために本願で図示及び記載されてきたが、同じ目的を達成するよう計算された広範な代替の及び／又は同等の実施形態又は実施は、本開示の適用範囲から外れることなしに図示及び記載される実施形態に取って代わってよい。本願は、本願で説明される実施形態の如何なる適応又は変形もカバーするよう意図される。従って、本願で記載される実施形態は、特許請求の範囲及びその均等によってのみ制限されることが明白に意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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