(57)【要約】      （修正有）【課題】測定された性能特性値を応じた自動調節を行う履物用品のためのインテリジェントシステムの提供。【解決手段】靴底１０４は、中物１１０、表底１１２ａ，１１２ｂ及びインテリジェントシステム１０６を備え、インテリジェントシステムは中物１１０に形成される空洞１１８内に配置され、制御システム１２０及び制御システム１２０と電気的に通じる作動システム１３０を備え、作動システム１３０は駆動装置１３１及び可調節素子１２４を備える。制御システム１２０は、センサ１２２，磁石１２３及び電気回路を備え、センサ１２２は可調節素子１２４の下方に配置され、磁石１２３は垂直方向にセンサ１２２から隔てられ、磁石１２３は可調節素子１２４の上方に配置され、センサ１２２及び磁石１２３の実際の位置及び間隔は例えば靴底の圧縮性の測定及び修正に、適するように変えられる。【選択図】図２Ａ
2005279281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
履物用品の性能特性をその使用中に修正するための方法において、前記方法が、
前記履物用品の靴底内に少なくとも一部が配置されたセンサからのセンサ信号を測定するステップ、
前記靴底が圧縮されているか否かを判断するステップ、
前記靴底が圧縮されていると判断すると、前記靴底の調節が必要であるか否かを判断するステップ、及び
前記靴底の調節が必要であると判断すると、前記靴底を調節するステップ、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記履物用品のユーザから前記靴底の調節に関するユーザ入力を受け取るステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ユーザ入力の受取りを受けて前記靴底の対する堅さ設定を調節するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記履物用品上に配置された少なくとも１つの電場発光素子を点灯することによって前記靴底に対する前記堅さ設定を表示するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ユーザ入力の受取りを受けて少なくとも１つの閾圧縮量を計算するステップをさらに含み、前記少なくとも１つの閾圧縮量が前記靴底の調節が必要であるか否かの判断に用いられることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの閾圧縮量が下限閾圧縮量及び上限閾圧縮量を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記センサ信号を測定する前記ステップが前記信号を複数回サンプリングするステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記センサ信号を測定する前記ステップが前記センサ信号の前記複数のサンプリング値の部分集合を平均することによって前記センサ信号に対する平均値を計算するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記センサ信号の複数の測定値を得るために前記センサ信号を測定する前記ステップを少なくとも１回反復するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記靴底が圧縮されているか否かを判断する前記ステップが先に得られた複数の前記センサ信号測定値の平均値と前記センサ信号の最新に得られた測定値の間の差を計算するステップを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記靴底が圧縮されているか否かを判断する前記ステップが、前記センサ信号の新たな測定値が得られる毎に前記差を計算するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記靴底が圧縮されているか否かを判断する前記ステップが、前記計算された差のあらかじめ定められた数があらかじめ定められた定数より大きいか否かを判断するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記センサ信号を測定する前記ステップが前記靴底の圧縮量を測定するステップを含み、前記靴底の調節が必要であるか否かを判断する前記ステップが前記靴底の測定された最大圧縮量を判断するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記靴底の調節が必要であるか否かを判断する前記ステップが、前記履物用品が用いられている表面の状態に変化があるか否かを判断するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記履物用品が用いられている前記表面の状態に変化があるか否かを判断する前記ステップが、第１のパラメータには時間の経過にともなう変化があるが第２のパラメータには実質的に時間の経過にともなう変化はないか否かを判断するステップを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記履物用品が用いられている前記表面の状態に変化があるか否かを判断する前記ステップが、前記靴底の絶対圧縮量には時間の経過にともなう変化があるが前記靴底の前記圧縮量の偏差には実質的に時間の経過にともなう変化はないか否かを判断するステップを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記履物用品が用いられている前記表面の状態に変化があるか否かを判断する前記ステップが、前記靴底の前記圧縮量の偏差には時間の経過にともなう変化があるが前記靴底の絶対圧縮量には実質的に時間の経過にともなう変化はないか否かを判断するステップを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記履物用品が用いられている前記表面の状態が、堅い地表面から柔らかい地表面に変化したために判断されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記履物用品が用いられている前記表面の状態が、柔らかい地表面から堅い地表面に変化したために判断されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記履物用品が用いられている前記表面の状態に変化があるか否かの前記判断が、前記履物用品の着用者が歩を複数回重ねた後になされることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記靴底の調節が必要であるか否かを判断する前記ステップが、前記靴底の前記圧縮量が下限閾圧縮量より小さいと判断するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記靴底を調節する前記ステップが前記靴底を柔らかくするステップを含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記靴底の調節が必要であるか否かを判断する前記ステップが、前記靴底の前記圧縮量が上限閾圧縮量より大きいと判断するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記靴底を調節する前記ステップが前記靴底を堅くするステップを含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記靴底の前記調節が、前記履物用品の着用者が歩を複数回重ねた後になされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
前記靴底を調節する前記ステップが前記靴底内に配置されたモーターを作動させるステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２７】
前記靴底内に配置された前記モーターの状態を判断するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記モーター状態を判断する前記ステップが電池電圧をサンプリングするステップを含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
履物用品の性能特性をその使用中に修正するためのコントローラにおいて、前記コントローラが、
前記履物用品の靴底内に少なくとも一部が配置されたセンサからの出力を表す第１の信号を受け取るように構成された受信器、
前記靴底が圧縮されているか否かを判断するように及び前記靴底の調節が必要であるか否かを判断するように構成された判断モジュール、及び
前記靴底を調節するための第２の信号を送るように構成された送信器、
を備えることを特徴とするコントローラ。
【請求項３０】
靴底に結合された甲革及び前記靴底内に少なくとも一部が配置されたコントローラを備える履物用品において、前記コントローラが、
前記靴底内に少なくとも一部が配置されたセンサからの出力を表す第１の信号を受け取るための手段、
前記靴底が圧縮されているか否か判断するため及び前記靴底の調節が必要であるか否かを判断するための手段、及び
前記靴底を調節するための第２の信号を送るための手段、
を備えることを特徴とする履物用品。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は２００３年３月１０日に出願された米国特許出願第１０/３８５３００号の一部係属出願であり、上記出願の明細書の開示はその全体が本明細書に参照として含まれる。本出願はまた２００４年３月３０日に出願された米国仮特許出願第６０/５５７９０２号の優先権を主張し、上記出願の明細書の開示もその全体が本明細書に参照として含まれる。
【技術分野】
【０００２】
本発明は全般的には履物用品のためのインテリジェントシステムに関する。特に、本発明は履物用品の性能特性を修正する自動調節システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
通常の運動靴は甲革及び靴底を有する。靴底の材料は通常、靴の特定の性能特性、例えば安定性または剛性の最適化を目標にして選ばれる。一般に、靴底には中物及び表底があり、これらはいずれも着用者の足及び脚を保護するために弾性材料を含むことがある。通常の靴にともなう欠点の１つは、緩衝及び剛性のような性能特性が調節できないことである。したがって、着用者は特定の運動のために特定の靴を選ばなければならない。例えば、ランニングのような、より大きな緩衝を必要とする運動の場合は着用者はあるタイプの靴を選ばなければならず、バスケットボールのような、横方向の動きの間の支持のためにより高い剛性を必要とする運動の場合は着用者は別のタイプの靴を選ばなければならない。
【０００４】
靴底によって与えられる緩衝または剛性の度合いを調節できるように設計された靴もある。そのような靴の多くは、所望に応じて膨張または収縮させることができる流体袋を用いる。そのような靴に見られる欠点は、１つまたはそれより多くの袋が作動できなくなり、よって緩衝システムが事実上役に立たなくなることである。さらに、液体袋を用いる靴の多くでは靴底によって与えられる緩衝の度合いを少しずつ変えることができない。袋の加圧または減圧あるいは、特にある程度の加圧またはある程度の減圧において、靴底によって与えられる緩衝の度合いの変化は、着用者が望む変化より大きくなることが多いであろう。言い換えれば、袋は一般に微調節することができない。
【０００５】
靴底によって与えられる緩衝または剛性の度合いの調節を可能にするように設計された靴の多くの別の欠点は、手動でしか調節できないことである。したがって、そのような靴を調節するためには、着用者は自分が行っている特定の運動を中断する必要がある。靴によっては、着用者が、靴の一部を分解して、靴を再組み立てし、靴の部品の交換さえも行う必要もあり得る。さらに、なされ得る調節の量が制限されることがあり、着用者が不満をもつこともある。
【０００６】
靴底によって与えられる緩衝または剛性の度合いを自動的に調節するように設計された靴もある。そのような靴は、着用者の足が地面を打つときに着用者の足によって靴底にかかる力または圧力の大きさを測定する。しかし、解析及び調査により、単に力または圧力の測定だけでは、靴の性能に関する情報が得られないから、限界があることがわかった。例えば、力の測定は、運動中に特定の着用者によってかけられる通常の力を前もって調査しておかなければ、その着用者に対して靴底が圧縮過剰であるか圧縮不足であるかに関して何の指標も提供しない。靴底が圧縮過剰であるか圧縮不足であれば、靴底は着用者の運動及び要求にほとんど合っていない。基本的に、着用者の身体が靴に適応しなければならない。いずれにせよ、着用者の生化学的要求はほとんど満たされない。
【０００７】
つまり、靴底によって与えられる緩衝または剛性の度合いの何らかの調節を可能にするように設計された靴は、未だに着用者の要求を受け入れる域に達していない。特に、そのような靴は、特定の着用者の生化学的要求範囲全体にわたる完全な調節が可能ではないか、あるいは着用者の真の要求を感知できる能力に欠けている。この結果、着用者は未だに、なんらかの形で、靴によって与えられる環境に自分の身体を適応させなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、着用者の生化学的要求を検知し、着用者の生化学的要求を受け入れるために靴の性能特性、例えば靴によって与えられる緩衝または剛性の度合いを自動的に調節し、袋緩衝の靴または手動で調節できる靴の欠点を解消する靴が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、人間が介在せずに、履物の環境を受けて履物の特性を調節する、履物用品のためのインテリジェントシステムに関するものである。言い換えれば、履物が適応する。例えば、本インテリジェントシステムは、着用者の生化学的要求を連続的に検知することができ、それにともなって、最適な設定に履物を修正することができる。本インテリジェントシステムは、検知システム、制御システム及び作動システムを備える。
【００１０】
検知システムは、履物用品の性能特性値を測定し、信号を制御システムに送る。信号は測定された性能特性値を表す。制御システムは信号を処理して、例えば、性能特性値が許容範囲から外れているか否か、あるいはあらかじめ定められた閾値をこえているか否かを判断する。制御システムは偏差に比例する信号を作動システムに送る。作動システムは最適な性能特性を得るために履物の特性を修正する。
【００１１】
一態様において、本発明は履物用品のためのインテリジェントシステムに関する。本システムは、制御システム、制御システムに電気的に接続される電源、可調節素子及び可調節素子に結合される駆動装置を備える。駆動装置は制御システムからの信号を受けて可調節素子を調節する。
【００１２】
別の態様において、本発明は靴底に結合された甲革及び靴底に少なくとも一部が配置されたインテリジェントシステムを備える履物用品に関する。インテリジェントシステムは、制御システム、制御システムに電気的に接続される電源、可調節素子及び可調節素子に結合される駆動装置を備える。駆動装置は制御システムからの信号を受けて可調節素子を調節する。
【００１３】
上記の態様の様々な実施形態において、インテリジェントシステムは、圧縮性、レジリエンス、コンプライアンス、弾性、減衰、エネルギー蓄積、緩衝、安定性、快適性、速度、加速度、ジャーク、剛性またはこれらの組合せのような、履物用品の性能特性を修正する。一実施形態において、調節素子は、平行移動、回転、方位変更、及び可動範囲修正の内の少なくとも１つ、またはこれらの組合せによって調節される。インテリジェントシステムは、可調節素子の可動範囲を制限するためのリミッタを備えることができる。制御システムはセンサ及び電気回路を備える。センサは、圧力センサ、力変換器、ホール効果センサ、歪ゲージ、圧電素子、ロードセル、近接センサ、光センサ、加速度計、ホール素子またはセンサ、容量センサ、インダクタンスセンサ、超音波変換器及び受信器、無線周波数送信器及び受信器、磁気抵抗素子または巨大磁気抵抗素子とすることができる。様々な実施形態において、駆動装置は、ウォーム駆動、親ねじ、ロータリーアクチュエータ、リニアアクチュエータ、歯車列、リンク仕掛、ケーブル駆動システム、ラッチ機構、圧電材料ベースシステム、形状記憶材料ベースシステム、磁性流体を用いるシステム、（１つまたは複数の）膨張可能な袋を用いるシステム、またはこれらの組合せとすることができる。
【００１４】
また別の実施形態において、可調節素子は、履物用品の足前部、足中央部及び足後部の内の少なくとも１つに少なくとも一部を配置することができる。一実施形態において、履物用品は表底及び中物を備える靴底を有し、可調節素子は中物に少なくとも一部が配置される。様々な実施形態において、可調節素子は履物用品内でほぼ縦方向に配置することができ、または可調節素子は履物用品内でほぼ横方向に配置することができ、あるいは縦方向にも横方向にも配置することができる。例えば、可調節素子は、履物用品のヒール領域から土踏まず領域まで、あるいは履物用品の土踏まず領域から足前領域まで、あるいは履物用品の足前領域からヒール領域まで、延びていてもよい。さらに、可調節素子は履物用品の、外足側に、または内足側に、あるいは外足側にも内足側にも、少なくとも一部を配置することができる。
【００１５】
別の態様において、本発明は使用中に履物用品の性能特性を修正する方法に関する。本方法は、履物用品の性能特性をモニタするステップ、補正駆動装置信号を発生するステップ、及び履物用品の性能特性を修正するために駆動装置信号に基づいて可調節素子を調整するステップを含む。一実施形態において、上記ステップは性能特性の閾値に達するまで反復される。
【００１６】
上記態様の様々な実施形態において、補正駆動装置信号を発生するステップは、副次ステップとして、モニタされた性能特性値を所望の性能特性値と比較して偏差を発生するステップ及び偏差に基づく大きさの補正駆動装置信号を出力するステップを含む。一実施形態において、補正駆動装置信号はあらかじめ定められた大きさを有する。さらに、性能特性値をモニタするステップは、副次ステップとして、近接センサをともなう磁石の磁場を測定するステップを含み、ここで磁石及びセンサの内の少なくとも１つは靴底内に少なくとも一部が配置されて無負荷状態では垂直方向に隔てられており、さらに、圧縮中の磁場測定値を閾値と比較するステップを含む。一実施形態において、性能特性値をモニタするステップは、副次ステップとして、圧縮中に複数の磁場測定値をとるステップ及び平均磁場測定値を閾値と比較するステップを含む。
【００１７】
別の実施形態において、本方法は可調節素子の移動範囲をリミッタで制限するステップを含んでいてもよく、可調節素子を調整するステップはリミッタをあらかじめ定められた距離に調節するステップを含んでいてもよい。調節ステップは履物用品が無負荷状態にあるときに実施することができる。一実施形態において、調整ステップは、性能特性が閾値に達したときに終結される。
【００１８】
本発明の上記の全ての態様の様々な実施形態において、可調節素子は、拡縮素子、複密度気泡体、骨格素子、複密度プレートまたはこれらの組合せとすることができる。可調節素子は異方性の特性を示すことができる。一実施形態において、可調節素子はほぼ楕円体形状の拡縮素子とすることができる。さらに、システムは可調節素子の性能特性を変えるかまたはバイアスをかけるための手動調節装置、またはインジケータ、あるいは両者を備えることができる。手動調節装置は性能特性の閾値を変えることもできる。インジケータは、可聴、可視、または可聴で可視とすることができる。例えば、インジケータは一連の電界発光素子とすることができる。
【００１９】
別の態様において、本発明は履物用品内の圧縮量を測定するためのシステムに関する。本システムは、履物用品の靴底内に少なくとも一部が配置されるセンサ、及びセンサにほぼ位置合せされ、センサから隔てられる磁石を備える。センサは、ホール効果センサ、近接センサ、ホール素子またはセンサ、容量センサ、インダクタンスセンサ、超音波変換器及び受信器、無線周波数送信器及び受信器、磁気抵抗素子、または巨大磁気抵抗素子とすることができる。本システムはプロセッサを備えることができる。一実施形態において、センサは磁石によって発生される磁場を測定し、プロセッサが磁場測定値を靴底の圧縮量を表す距離測定値に、それぞれの時間測定値に相関させて、変換する。プロセッサは距離測定値を、ジャーク値、加速度を表す値、最適圧縮量を表す値及び／または圧縮力を表す値に変換することができる。
【００２０】
上記の態様の様々な実施形態において、本システムはセンサに接続された駆動装置及び駆動装置に結合された可調節素子をさらに備える。本システムは可調節素子の移動範囲を制限するためのリミッタを備えることができる。一実施形態において、履物用品の性能特性はセンサからの信号を受けて修正される。一実施形態において、信号は靴底の圧縮量に対応する。
【００２１】
別の態様において、本発明は履物用品に快適性を与えるための方法に関する。本方法は、可調節履物用品を提供するステップ及び、ジャーク値、加速度を表す値、最適圧縮量を表す値及び／または圧縮力を表す値を判断するステップを含む。本方法は、ジャーク値、加速度を表す値、最適圧縮量を表す値または圧縮力を表す値に基づいて可調節履物用品の性能特性を修正するステップをさらに含むことができる。
【００２２】
別の態様において、本発明は使用中に履物用品の性能特性を修正するための方法に関する。本方法は、履物用品の靴底内に少なくとも一部が配置されるセンサからのセンサ信号を測定するステップ及び靴底が圧縮されているか否かを判断するステップを含む。本方法は、靴底が圧縮されていると判断されると靴底の調節が必要であるか否かを判断するステップ及び靴底調節の必要があると判断されると靴底を調節するステップも含む。
【００２３】
上記の態様の様々な実施形態において、本方法は、履物用品のユーザから靴底の調節に関するユーザ入力を受け取るステップ、ユーザ入力の受け取りを受けて靴底に対する堅さ設定を調節するステップ及び、履物用品上に配置される、発光ダイオード（ＬＥＤ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）のような、少なくとも１つの電場発光素子を点灯することによって靴底に対する堅さ設定を表示するステップをさらに含む。本方法はユーザ入力の受け取りを受けて少なくとも１つの閾圧縮量を計算するステップも含むことができる。下限閾圧縮量及び／または上限閾圧縮量とすることができる少なくとも１つの閾圧縮量は、靴底の調節が必要であるか否かの判断に利用することができる。
【００２４】
一実施形態において、センサ信号を測定するステップはセンサ信号を複数回サンプリングするステップを含む。センサ信号を測定するステップは複数のセンサ信号サンプリング値の部分集合を平均することによって、センサ信号の平均値を計算するステップを含むこともできる。
【００２５】
別の実施形態において、センサ信号を測定するステップはセンサ信号の複数の測定値を得るために少なくとも１回反復される。そのような実施形態の１つにおいて、靴底が圧縮されているか否かを判断するステップは、先に得られた複数のセンサ信号測定値の平均値と最新に得られたセンサ信号測定値の間の差を計算するステップを含む。靴底が圧縮されているか否かを判断するステップは、新しいセンサ信号測定値が得られる毎に上記の差を計算するステップ及び／または計算された差のあらかじめ定められた数があらかじめ定められた定数より大きいか否かを判断するステップを含むこともできる。
【００２６】
また別の実施形態において、センサ信号を測定するステップは靴底の圧縮量を測定するステップを含むことができる。そのような実施形態の１つにおいて、靴底の調節が必要であるか否かを判断するステップは測定された靴底の最大圧縮量を判断するステップを含む。
【００２７】
また別の実施形態において、靴底の調節が必要であるか否かを判断するステップは履物用品が用いられている表面の状態に変化があるか否かを判断するステップを含む。一実施形態において、履物用品が用いられている表面の状態に変化があるか否かを判断するステップは、第１のパラメータには時間の経過にともなう変化があるが第２のパラメータには実質的に時間の経過にともなう変化がないか否かを判断するステップを含む。別の実施形態において、履物用品が用いられている表面の状態に変化があるか否かを判断するステップは、靴底の絶対圧縮量には時間の経過にともなう変化があるが靴底の圧縮量の偏差には実質的に時間の経過にともなう変化がないか否かを判断するステップ、あるいは、靴底の圧縮量の偏差には時間の経過にともあう変化があるが靴底の絶対圧縮量には実質的に時間の経過にともなう変化がないか否かを判断するステップを含む。
【００２８】
履物用品が用いられている表面の状態は、堅い地表面から柔らかい地表面に変化したと判断されることがある。あるいは、表面の状態は、柔らかい地表面から堅い地表面に変化したと判断されることもある。一実施形態において、履物用品が用いられている表面の状態に変化があるか否かの判断は、履物用品の着用者が歩を複数回重ねた後になされる。
【００２９】
別の実施形態において、靴底の調節が必要であるか否かを判断するステップは靴底の圧縮量が下限閾圧縮量より小さいと判断するステップを含む。そのような場合、靴底を調節するステップは靴底を柔らかくするステップを含む。あるいは、別の実施形態において、靴底の調節が必要であるか否かを判断するステップは靴底の圧縮量が上限閾圧縮量より大きいと判断するステップを含む。この場合、靴底を調節するステップは靴底を堅くするステップを含む。一実施形態において、靴底の調節は履物用品の着用者が歩を複数回重ねた後になされる。
【００３０】
さらに、靴底を調節するステップは靴底内に配置されるモーターを作動させるステップを含む。そのような実施形態の１つにおいて、本方法は靴底内に配置されているモーターの状態を判断するステップをさらに含む。モーターの状態を判断するステップは、電池電圧をサンプリングするステップ、あるいはポテンショメータ、エンコーダまたはその他の適するいずれかの測定素子を用いるステップを含むことができる。
【００３１】
別の態様において、本発明は使用中に履物用品の性能特性を修正するためのコントローラに関する。本コントローラは、履物用品の靴底内に少なくとも一部が配置されるセンサからの出力を表す第１の信号を受け取るように構成される受信器、靴底が圧縮されているか否かを判断するように、及び靴底の調節が必要であるか否かを判断するように、構成される判断モジュール、並びに靴底を調節するための第２の信号を送るように構成される送信器を備える。
【００３２】
別の態様において、本発明は、靴底に結合された甲革及び靴底内に少なくとも一部が配置されたコントローラを備える履物用品に関する。コントローラは、靴底内に少なくとも一部が配置されるセンサからの出力を表す第１の信号を受け取るための手段、靴底が圧縮されているか否かを判断するため及び靴底の調節が必要であるか否かを判断するための手段、並びに靴底の調節のための第２の信号を送るための手段を備える。
【００３３】
本明細書に開示される本発明の上記及びその他の目的は本明細書に開示される本発明の利点及び特徴とともに以下の説明、添付図面及び特許請求の範囲を参照することにより明らかになるであろう。さらに、本明細書に説明される様々な実施形態の特徴が相互に排他的ではなく、様々な組合せ及び順序で存在し得ることは当然である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図面において、様々な図の全体にわたり同様の参照符号は一般に同じ部品を指す。また、図面は必ずしも正確な尺度で描かれてはおらず、代りに、一般に本発明の原理の説明に際して強調されている。以下の説明においては、本発明の様々な実施形態が図面を参照して説明される。
【００３５】
本発明の実施形態を以下に説明する。しかし、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、当業者には明らかな改変も含まれるものであることを、ここに強調する。特に、本発明がいずれか特定の性能特性またはセンサタイプまたは配置に限定されるとは想定されていない。さらに、与えられた図のいずれにおいても左靴または右靴しか示されていないが、左靴と右靴は一般に互いの鏡像であり、説明が左靴及び右靴のいずれにも適用されることは当然である。相異なる左靴と右靴の形状または性能特性が必要なある運動においては、左靴と右靴が互いの鏡像である必要はない。
【００３６】
図１は、甲革１０２，靴底１０４及びインテリジェントシステム１０６を備える履物用品１００を示す。インテリジェントシステム１０６は履物用品１００の足後部１０８に横方向に配置されている。インテリジェントシステム１０６は靴底１０４の長さに沿ういかなる場所にも、また基本的にいかなる向きにも、配置することができよう。一実施形態において、インテリジェントシステム１０６は履物用品１００のヒール領域の圧縮性を修正するために用いられる。別の実施形態において、インテリジェントシステム１０６は足前部１０９に配置することができ、屈曲線に合う方向及び屈曲線から外れる方向に移動させることができ、さもなければ履物用品１００の押返し特性を変えるように構成することができる。また別の実施形態において、履物用品１００は履物用品１００の複数の領域に配置される複数のインテリジェントシステム１０６を備えることができよう。インテリジェントシステム１０６は、履物用品１００の１つまたはそれより多くの性能特性を修正する自動調節システムである。インテリジェントシステム１０６の動作は以下で詳述される。
【００３７】
図２Ａは、図１の靴底１０４の一部の分解組立図を示す。靴底１０４は、中物１１０、表底１１２ａ，１１２ｂ及びインテリジェントシステム１０６を備え、必要に応じて、下部支持プレート１１４及び／または上部支持プレート１１６を備える。上部及び下部支持プレートは、とりわけ、インテリジェントシステム１０６を特定の方向に束縛するのに役立たせるために備えることができる。インテリジェントシステム１０６は中物１１０に形成される空洞１１８内に配置される。一実施形態において、中物１１０は改修された通常の中物であり、厚さはヒール部分で約１０ｍｍから約３０ｍｍ、好ましくは約２０ｍｍである。インテリジェントシステム１０６は、制御システム１２０及び制御システム１２０と電気的に通じる作動システム１３０を備え、制御システム１２０及び作動システム１３０はともに以下でさらに詳細に説明される。作動システム１３０は駆動装置１３１及び可調節素子１２４を備える。制御システム１２０は、センサ１２２，例えば近接センサ、磁石１２３及び電気回路（図２９〜３０参照）を備える。図示される実施形態において、センサ１２２は可調節素子１２４の下方に配置され、磁石１２３は垂直方向にセンサ１２２から隔てられる。この特定の実施形態において、磁石１２３は可調節素子１２４の上方に配置され、内腔型ネオジム−鉄磁石である。センサ１２２及び磁石１２３の実際の位置及び間隔は特定の用途に、例えば靴底の圧縮性の測定及び修正に、適するように変えられるであろう。この特定の実施形態において、センサ１２２及び磁石１２３は、履物１００の足後部１０８において最大圧縮がおこる箇所とほぼ対応する箇所に配置される。一般に、その箇所は着用者の踵骨の下である。そのような実施形態において、センサ１２２及び磁石１２３は靴底１０４の外足側と内足側の間のほぼ中心におかれ、着用者の足の後面の前方約２５ｍｍと約４５ｍｍの間にある。
【００３８】
図２Ｂはインテリジェントシステム１０６の一部、詳しくは作動システム１３０をより詳細に示す。インテリジェントシステム１０６は密封された防水容器に収められることが好ましい。作動システム１３０は一般に、モーター１３２及び伝動素子１３４を有する駆動装置１３１，並びに、リミッタ１２８，拡縮素子１２６及びストッパー１３６を有する可調節素子１２４を備える。図示される特定の駆動装置１３１の実施形態は、可逆電動モーター１３２及び伝動素子１３４を形成するねじ込みロッドで構成される、親ねじ駆動装置である。一実施形態において、モーター１３２は模型飛行機で用いられるタイプの無線制御サーボモーターとすることができる。ねじ込みロッドは、鋼鉄、ステンレス鋼またはその他の適する材料でつくることができよう。
【００３９】
モーター１３２は伝動素子１３４に機械的に結合され、矢印１３８で示されるように、時計回り方向または反時計回り方向に素子１３４を駆動する。伝動素子１３４はリミッタ１２８にねじで嵌合し、矢印１４０で全体的に示されるように、拡縮素子１２６に対して横方向にリミッタ１２８の位置を定める。リミッタ１２８は伝動素子１３４とねじで嵌合し、モーター１３２及び履物１００に対する回転が防止されているので、リミッタ位置を維持するための電力は必要ではない。ヒールが地表を打つはずみで伝動素子１３４が回転することを防止するに十分な摩擦が作動システム１３０にあり、十分に細かいねじが伝動素子１３４上に形成されている。一例において、モーター１３２が電動素子１３４を時計回り方向に駆動するとリミッタ１２８は拡縮素子１２６に向かって進み（前進）、モーター１３２が電動素子１３４を反時計回り方向に駆動するとリミッタ１２８は拡縮素子１２６から離れる方向に移動する（後退）。あるいは、別のタイプの駆動装置も可能である。例えば、駆動装置１３１は、基本的に、いずれかのタイプのロータリーアクチュエータまたはリニアアクチュエータ、歯車列、リンク仕掛またはこれらの組合せとすることができよう。
【００４０】
拡縮素子１２６は、引き伸ばされた円形または引き伸ばされたほぼ楕円形の断面をもつか、あるいは中心は異なるが半径は同じ一連の弧状壁体を有するか、あるいはこれらのいずれかの組合せを有する、ほぼ円筒形の素子である。拡縮素子１２６の弧状端は半円形である必要はない。弧状端の半径は特定の用途に適するように変えられるであろうし、垂直方向に圧縮負荷がかけられているときの拡縮素子１２６の縦軸方向拡張量を制御するために変えられ得る。一般に、弧状端の半径が大きくなるほど、垂直方向の圧縮負荷の下での縦軸方向拡張が大きくなり得る。拡縮素子１２６は固体の外壁１４２を有し、必要に応じて、気泡体またはその他の弾性材料の圧縮性コア１４４を有する。拡縮素子１２６に用いられる寸法、形状及び材料は特定の用途に適するように選ばれるであろう。図示される実施形態において、伝動素子１３４は拡縮素子１２６を貫通して延び、ストッパー１３６に連結される。ストッパー１３６はリミッタ１２８から離れる方向への拡縮素子１２６の移動を防止する。あるいは、ストッパー１３６は空洞１１８の後部壁とすることができよう。
【００４１】
測定されるパラメータ、例えば中物１１０の圧縮量を受けて履物用品１００における緩衝を修正するためにインテリジェントシステム１０６が用いられる用途に関して可調節素子１２４の全般的動作を説明する。拡縮素子１２６は、矢印１４６でほぼ示される垂直方向の力が作用したときに圧縮され得る。拡縮素子１２６は圧縮されると水平方向（矢印１０８）に拡張する。この動きを制御するためにリミッタ１２８が用いられる。水平方向の動きが制限されるから、垂直方向の動きも制限される。拡縮素子１２６は、図３６に関して以下でより詳細に論じられる、二モード型圧縮応答を有する。
【００４２】
インテリジェントシステム１０６はユーザが履物用品１００に生じさせる圧縮量を制御することができる。例として、履物用品１００を着用しているユーザが歩を進める間に地表と接すると、垂直方向の力１４６が靴底１０４を介して拡縮素子１２６に印加される。力１４６は地面との接触中に、拡縮素子１２６がリミッタ１２８に接するまで、拡縮素子１２６の拡張を生じさせ、よって靴底１０４の圧縮を制御する。
【００４３】
圧縮中に、制御システム１２０の検知部が磁石１２３の磁場強度を測定する。図示される実施形態において、センサ１２２が中物１１０の底部近くに配置され、磁石１２３が中物１１０の上部近くに配置されている。センサ１２２によって検出される磁場強度は、中物１１０の圧縮とともに、磁石１２３がセンサ１２２に近づくにつれて変化する。この磁場強度が距離に変換され得るように、システムを較正することができる。中物１１０がどれだけ圧縮されたかを示すのが距離の変化である。制御システム１２０は距離の変化すなわち圧縮量測定値に基づく信号を作動システム１３０に出力する。
【００４４】
次いで、制御システム１２０から受け取った信号に基づいて作動システム１３０が中物１１０の堅さまたは圧縮性を修正する。作動システム１３０は伝動素子１３４を主可動コンポーネントとして利用する。インテリジェントシステム１０６の動作は、図２２〜２８に示されるアルゴリズムに関して、以下でさらに詳細に説明される。
【００４５】
図３は本発明にしたがう別の実施形態のインテリジェントシステム３０６の一部、詳しくは作動システム３３０を示す。作動システム３３０は駆動装置３３１及び可調節素子３２４を備える。可調節素子３２４は、図２Ｂに関して説明したと同様の拡縮素子３２６及びリミッタ３２８を有する。駆動装置３３１はモーター３３２及び、本実施形態においてはケーブル３２７が貫通する中空親ねじ３２５である、伝動素子３３４を有する。ケーブル３２７は拡縮素子３２６を貫通し、一端にストッパー３３６が留め付けられている。リミッタ３２８は、ケーブル３２７の周りに滑動可能に配置され、ねじ３２５と拡縮素子３２６，詳しくは拡縮素子３２６に結合された支持アーム３３９の間で支持面としてはたらく、ほぼ円筒形の素子である。同様の支持アームが、拡縮素子３２６の奥行きに沿って負荷を分散させるために、ストッパー３３６の近くに配置される。一実施形態において、モーター３３２は５０：１減速歯車装置付の８〜１０ｍｍページャーモーターである。ケーブル３２７，ねじ３２５，リミッタ３２８及び支持アーム３３９は、高分子材、鋼鉄、ステンレス鋼、またはその他の適する材料でつくることができる。一実施形態において、ケーブル３２７は、デュポン（DuPont）からテフロン（登録商標）の商標名で販売されているような、減摩材料が被覆されたステンレス鋼でつくられる。
【００４６】
動作中、ケーブル３２７は駆動装置３３１に固着されており、固定長を有する。ケーブル３２７はねじ３２５を貫通し、可能な拡縮素子３２６の縦軸方向移動量を確定する。例えば、垂直方向の力が拡縮素子３２６に印加されると、拡縮素子３２６は、拡縮素子３２６とねじ３２５の末端の間に配置されているリミッタ３２８に当たるまで、ケーブル３２７に沿って縦軸方向に拡張する。モーター３３２はねじ３２５を回転させて、リミッタ３２８がねじ３２５及び拡縮素子３２６に接する前に滑動できるケーブル３２７の長さを変える。ねじ３２５は、制御システムからの信号を受けて、素子３２６に向かう方向または素子３２６から離れる方向に、あらかじめ定められた距離を移動する。一実施形態において、ねじ３２５は、約０ｍｍから約２０ｍｍの間、好ましくは約０ｍｍから約１０ｍｍの間を移動できる。
【００４７】
別の実施形態において、可調節素子３２４は２つのモーター３３２及び互いにほぼ平行に向けられた２本のケーブル３２７を有する。２本のケーブル３２７は、図３に示される可調節素子３２４の縦軸３６０に対して拡縮素子３２６を直角に保持するに役立つ。さらに、別のタイプの拡縮素子／リミッタ構成が可能である。例えば、直径型または縦型のリミッタの代わりに円周型または腹帯型のリミッタを用いることができる。動作中、駆動装置３３１は腹帯の周長を変えて、素子３２６の拡張範囲を変える。周長が大きくなるほど拡張範囲が大きくなる。別の可能な構成には形状記憶合金及び磁性流体がある。
【００４８】
図４Ａ〜４Ｅは、それぞれが無負荷状態で示されている別の可調節素子を示す。詳しくは、図４Ａ〜４Ｄは拡縮素子に対するある可能な様々な形状を示す。図４Ａにおいて、拡縮素子４２６はほぼ楕円形の断面を有し、単一素子として形成されている、２つの円筒４２８を有する。あるいは、円筒の断面形状は直線及び弧のいずれかの組合せ、例えば六角形または半円形とすることができよう。円筒４２８は壁体４３２及び、中空とするかあるいは気泡体またはその他の材料で満たすことができる一対のコア４３４を有する。図４Ｂは、ほぼ円形の断面を有し、互いに結合されている、２つの個別の円筒４４８を有する拡縮素子４４６を示す。円筒４４８はそれぞれ、壁体４５２及びコア４５４を有する。図４Ｃは先に説明したような２つの円筒４４８を有する拡縮素子４６６を示す。図４Ｃにおいては、拡縮素子４６６が円筒４４８を囲む気泡体ブロック４６８を有する。気泡体ブロック４６８は、コアを置き換えるか、またはコアに付加することができる。図４Ｄはまた別の実施形態の拡縮素子４８６を示す。拡縮素子４８６は断面が細長い扇形の円筒４８８を有する。円筒４８８は壁体４９２及びコア４９４を有する。円筒４８８は第１の弧状端４９６及び第２の弧状端４９８を有する。第１の弧状端４９６の半径は第２の弧状端４９８の半径よりかなり大きく、よって負荷がかけられると、より大きな水平方向変位が第１の弧状端に生じる。さらに、いずれの円筒の壁厚も変えることができ、及び／または長さに沿って円筒にテーパをつけることができよう。気泡体コアを用いる拡縮素子１２６の実施形態において、気泡体コアを拡縮素子１２６の壁体に接着することは望ましくない。壁体への気泡体の接着により、水平方向の拡張が阻止され得る。
【００４９】
図４Ｅは別のタイプの可調節素子４１０を示す。可調節素子４１０は、比較的柔軟な構造のシリンダー４１２とピストン４１４の構成を有する。シリンダー４１２の内容積４１６は、矢印４１８で全体的に示される、ピストン４１４のシリンダー４１２の内外方向への移動にしたがって変化する。ピストン４１４は制御システム１２０からの信号を受けて駆動装置１３１により直線方向に動かされる。容積４１６を変えることによってシリンダー４１２の圧縮性が変えられる。例えば、ピストン４１４がシリンダー４１２に押し込まれると、容積が減少しシリンダー内の圧力が高まる。圧力が高くなるほどシリンダーは一層堅くなる。本システムは膨張可能な袋のシステムと同様であると思われるかもしれないが、違いがある。例えば、本システムにおいて、流体、例えば空気の量は一定のままであるが、容積４１６が調節される。さらに、袋は一義的に袋内の圧力に基づいて反作用するが、一方、図４Ｅに示される素子４１０はシリンダーの構造を内圧と組み合せて用いる。これら２つは動作において根本的に異なる。例えば、バルーンのような、膨張可能な袋は内部に空気を保持するだけであって、構造的な支持は提供しないが、シリンダーはタイヤのように構造（例えばタイヤ側壁）を支持するために空気を用いる。さらに、ピストン４１４と駆動装置１３１の構成により、可調節素子４１０の圧力及び圧縮性の細かい調節が可能になる。
【００５０】
図５Ａは図１の履物用品１００の側面図を示す。インテリジェントシステム１０６は履物用品１００のほぼ足後部１０８に配置されている。図５Ａに示されるように、インテリジェントシステム１０６は、リミッタ１２８及び駆動装置１３１を有する可調節素子１２４を備える。ユーザ入力ボタン５０２，５０４及びインジケータ５０６を有するユーザ入力モジュール５００も示される（図５Ｂ）。ユーザは履物用品１００の圧縮量範囲またはその他の性能特性目標値を、目標値を高くするためにユーザ入力ボタン５０２を押すか、あるいは目標値を低くするかまたは範囲を狭くするためにユーザ入力ボタン５０４を押すことによって、設定することができる。別の実施形態において、ユーザ入力モジュール５００は靴から離れた場所におくことができる。例えば、ユーザによるインテリジェントシステム１０６の特性のカスタマイズを可能にするために、腕時計、電子手帳（ＰＤＡ）またはその他の外部プロセッサを、単独で、または履物用品上に配置されたユーザ入力モジュールと組み合せて、用いることができよう。例えば、ユーザは腕時計のボタンを押して、システム１０６の様々な特性を調節することができる。さらに、システム１０６はオン−オフスイッチを備えることができる。
【００５１】
ユーザ入力モジュール５００は図５Ｂにさらに詳細に示される。（１つまたは複数の）インジケータ５０６は、例えば、１つまたはそれより多くの電場発光素子とすることができる。図示される実施形態において、インジケータ５０６は、発光して選択された圧縮量範囲を示す、フレキシブル回路上に印刷された一連の電場発光素子である。しかし、インジケータは、中物の堅さレベルまたは履物１００の性能特性に関係する何か別の情報を表示することもできよう。あるいはまたはさらに、インジケータは可聴とすることができる。
【００５２】
図６は、図１のインテリジェントシステムの抜粋されたコンポーネントの可能な配置の１つの平面図を示す。可調節素子１２４は、空洞１１８内に横方向に配置された拡縮素子１２６とともに、中物１１０の足後部１０８に配置される。駆動装置１３１は拡縮素子１２６に隣接して配置される。駆動装置１３１に隣接して制御システム１２０がある。制御システム１２０は、駆動装置１３１を制御するため及びアルゴリズムを処理するためのマイクロコントローラを保持する制御ボード１５２を備える。さらに、システム１０６は電源１５０，例えば３.０Ｖ １/２ＡＡ電池を備える。電源１５０は、電線１６２または、フレキシブル回路のような他の電気接続を介して、駆動装置１３１及び制御システム１２０に電力を供給する。
【００５３】
システム１０６は、磁石１２３及び、拡縮素子の下に配置され、制御システム１２０に電気的に接続された、位置合せされているセンサ１２２（図示せず）をさらに備える。磁石１２３は拡縮素子１２６の上方に、ただし中底及び／または中敷の下に、配置される。さらに、インテリジェントシステム１０６全体はシステム１０６を防水にするためにプラスチックケースに内蔵することができる。さらに、システム１０６は、靴底１０４の製作を容易にするために単一モジュールとして組み立てることができ、（図６には示されていない）下部支持プレート１１４にあらかじめ組み付けることができる。一実施形態において、システム１０６は取り外し可能であり、よってシステム１０６は交換可能になる。例えば、表底１１２ａ，１１２ｂは、中物１１０の空洞１１８からのシステムの取出しが可能になるように、構成する（例えば蝶番止めにする）ことができる。
【００５４】
システム１０６は、インテリジェントシステム１０６から、例えばＰＤＡまたはその他の外部プロセッサにデータをダウンロードするために用いることができるインターフェースポート１６０を備えることもできる。ポート１０６は靴の性能をモニタするために用いることができる。別の実施形態において、データはユーザ側におかれた表示パネルをもつ装置に（例えば電波を介して）送信することができる。例えば、データはユーザが着用している腕時計またはその他のデバイスに送信することができる。データを受けて、ユーザは、上述したように、腕時計のボタンを押すことによって靴のある特性を調節することができる。これらの調節値は、調節が実施されるシステム１０６に送り返される。
【００５５】
図７は本発明の別の実施形態にしたがう図１の履物用品１００の靴底２０４の分解組立斜視図を示す。靴底２０４は、中物２１０及び表底２１２を備え、必要に応じて、下部支持プレート２１４及び／または上部支持プレート２１６を備える。靴底２０４の足後部２０８は、例えば、ポリウレタン（ＰＵ）またはエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）の気泡体のような、気泡体でつくることができ、拡縮素子２２６を受け入れるように適合させることができる。一実施形態において、拡縮素子２２６は、図示されるように、ハニカム様の形状につくられる。しかし、素子２２６は、引き伸ばされた円形または引き伸ばされたほぼ楕円形の断面をもつか、または中心が異なるが半径は同じ一連の弧状壁を有するか、あるいはこれらの組合せを有する、ほぼ円筒形とすることもできる。モーター２３２も靴底２０４内に配置され、拡縮素子２２６を調節するために用いることができる。靴底２０４の調節に関するユーザ入力を受け取るために、ユーザ入力ボタン２５６を有するユーザインターフェース２５４を設けることもできる。
【００５６】
図８Ａ〜８Ｇは、靴底２０４の様々な実施形態に備えることができる様々なコンポーネントの斜視図を示す。コンポーネントには、モーター２３２（図８Ａ）、拡縮素子２２６（図８Ｂ）、必要に応じて設けられる下部支持プレート２１４（図８Ｃ）、ユーザインターフェース２５４及びユーザ入力ボタン２５６（図８Ｄ）、例えばＰＵまたはＥＶＡの気泡体でつくることができる足後部２０８（図８Ｅ）、必要に応じて設けられる上部支持プレート２１６（図８Ｆ）、及び中物２１０（図８Ｇ）がある。
【００５７】
図９は、図７及び８Ｇの中物２１０の底面図を示す。中物２１０は電源１５０（図６参照）及びインテリジェントシステム１０６に用いられる関連装備にアクセスするための開口２５７を有する。中物２１０の開口２５７の位置は、靴底２０４における電源１５０及び関連装備の場所に応じて変わり得る。
【００５８】
図１０は、本発明の一実施形態にしたがう図７の靴底２０４とともに使用できる、必要に応じて設けられるトーションバー２５８の底面図を示す。トーションバー２５８はヒール及びふまずに開口２６４ａ，２６４ｂを有することができる。開口２６４ａ，２６４ｂは、インテリジェントシステム１０６の様々なコンポーネントのためのクリアランス、あるいはそれらへのアクセスを提供することができる。
【００５９】
図１１は、本発明の一実施形態にしたがう、図９に示される中物２１０上に配置された、必要に応じて設けられる図１０のトーションバー２５８の底面図を示す。トーションバー２５８上の開口２４６ｂは、靴底２０４にある電源１５０及び関連装備へのユーザのアクセスを可能にするために、中物２１０にある開口２５７と合わせられる。
【００６０】
図１２は、本発明の一実施形態にしたがう、補助ヒール気泡体素子２６６ａ、２６６ｂ、２６６ｃをさらに含む、図１１の中底２１０及び必要に応じて設けられるトーションバー２５８の底面図である。図示される実施形態は、（１）中物２１０の内足側から外足側に広がる後部気泡体素子２６６ａ，（２）内足側前部気泡体素子２６６ｂ及び（３）外足側前部気泡体素子２６６ｃの、３つのヒール気泡体素子を有する。気泡体素子２６６ａ、２６６ｂ、２６６ｃの堅さは、特定の用途に適するように変えることができる。例えば、外足側前部気泡体素子２６６ｃを後部気泡体素子２６６ａより堅くすることができる。相異なる機能を果たすため、例えば歩行サイクル中に回内運動と回外運動の間の中立位置に足を誘導するため、気泡体素子２６６ａ、２６６ｂ、２６６ｃの間及び気泡体素子２６６ａ、２６６ｂ、２６６ｃ内で材料特性を変えることができる。緩衝及び誘導のための気泡体素子の使用は、米国特許第６７２２０５８号明細書及び米国特許出願公開第１０/６１９６５２号明細書にさらに詳細に説明されており、これらの明細書の開示はそれぞれの全体が本明細書に参照として含まれる。
【００６１】
図１３は、本発明の一実施形態にしたがう、中物２１０及び必要に応じて設けられるトーションバー２５８を貫通して延びる開口２５７，２６４ｂ内に配置されたモーター２３２及び電源１５０、ユーザインターフェース２５４及び拡縮素子２２６をさらに含む、図１１の中物２１０及び必要に応じて設けられるトーションバー２５８の底面図を示す。あるいはまたはさらに、拡縮素子２２６は靴底２０４の足前部に、または靴底２０４に沿う実質的にいかなる位置にも配置することができよう。さらに、靴底２０４における拡縮素子２２６の向きは特定の用途に適するように変えることができる。例えば、一実施形態において、インテリジェントシステムは、一部が自動調節可能な、制御された２重密度靴底を提供するように内足側または外足側だけに配置することができよう。
【００６２】
図１４は、本発明の一実施形態にしたがう、図１２の補助ヒール気泡体素子２６６ａ，２６６ｂ，２６６ｃをさらに有する図１３の中物２１０の底面図を示す。図示される実施形態において、拡縮素子２２６は３つの気泡体素子素子２６６ａ，２６６ｂ，２６６ｃの間に嵌め込まれた状態で示される。
【００６３】
図１５は、本発明の一実施形態にしたがう、電源１５０及びその他の電子コンポーネントを覆うケース２７０をさらに有する図１４の中物２１０の底面図を示す。ケース２７０は、必要に応じて、ユーザによる電源１５０及びその他の電子装備へのアクセスを可能にするように取り外すことができる。
【００６４】
図１６は、本発明の一実施形態にしたがう、ハニカム形拡縮素子２２６と、インテリジェントシステム１０６の設定を変えるために用いることができるユーザインターフェース２５４とを備える靴底２０４の外足側斜視図である。様々な実施形態において、靴底２０４は複数の拡縮素子２２６を備えることができる。ケーブル素子（図示せず）が、内足側前部気泡体素子２６６ｂと外足側前部気泡体素子２６６ｃの間に延びることができ、後部気泡体素子２６６ａ間にも延びることができる。拡縮素子２２６はそれらを貫通するケーブルによって互いに結合することができる。ユーザインターフェース２５４は、インテリジェントシステムの（１つまたは複数の）性能特性を強める（＋）ため及び／または弱める（−）ためのボタン２５６並びにシステムの設定を表示するための電場発光素子２６８を備える。
【００６５】
図１７は、拡縮素子２２６がさらに十分に示されている図１６の靴底２０４の外足側側面図である。図示されるように、拡縮素子２２６はハニカム様の形状につくられる。しかし、素子２２６は、引き伸ばされた円形または引き伸ばされたほぼ楕円形の断面をもつか、中心は異なるが同じ半径を有する一連の弧状壁を有するか、またはこれらのいずれかの組合せを有する、ほぼ円筒形の素子とすることもできる。
【００６６】
図１８は、本発明の一実施形態にしたがうインテリジェントシステム１０６によって提供される（１つまたは複数の）性能特性を強める（＋）ため及び／または弱める（−）ために用いられるボタン２５６並びにシステムの設定を表示する電場発光素子２６８を示す、図１６のユーザインターフェース２５４の外足側拡大図である。
【００６７】
図１９は、本発明の一実施形態にしたがう、ハニカム形状を示す図１６の拡縮素子２２６の拡大外足側側面図である。さらに、拡縮素子２２６の中間部を貫通しているケーブル３２７が示されている。
【００６８】
図２０は、本発明の一実施形態にしたがう、図１６の拡縮素子５５６の斜視図を示す。拡縮素子２２６は４つ（それぞれの側に２つずつ）のほぼ垂直な側壁２７２を有し、ほぼ水平なバー２７４が隣り合う側壁２７２をそれぞれの側で互いに連結し、よってほぼハニカム様の構造を形成している。水平バー２７４は側壁２７２間でほぼ中央に配置される。水平バー２７４は縦方向剪断力に対する安定性を提供し、場合によっては、張力の下での安定性も提供できる。一実施形態において、側壁２７２はほぼ弧状の形状を有する。しかし、側壁２７２及び水平バー２７４は、直線形、弧状形またはこれらの組合せとすることができる。拡縮素子２２６は上部バー２７６及び底部バー２７８を有することもできる。
【００６９】
インテリジェントシステム７０６の一実施形態のブロック図が図２１に示される。インテリジェントシステム７０６は、制御システム７２０及び作動システム７３０に電気的に接続される電源７５０を備える。制御システム７２０は、コントローラ７５２，例えば１つまたはそれより多くのマイクロプロセッサ、及びセンサ７２２を備える。センサは近接型センサと磁石の構成とすることができる。一実施形態において、コントローラ７５２は米国アリゾナ州チャンドラー（Chandler）のマイクロチップ・テクノロジー社（Microchip Technology Incorporated）で製造されるＰＩＣＭｉｃｒｏ（登録商標）マイクロコントローラのようなマイクロコントローラである。別の実施形態において、コントローラ７５２はサイプレス・セミコンダクタ・コーポレーション（Cypress Semiconductor Corporation）で製造されるマイクロコントローラである。作動システム７３０は、モーター７３２及び伝動素子７３４を有する駆動装置７３１並びに可調節素子７２４を備える。駆動装置７３１と制御システムは電気的に通じている。可調節素子７２４は駆動装置７３１に結合される。
【００７０】
必要に応じて、作動システム７３０は制御システム７２０に接続されるかまたは制御システムの一部としてのフィードバックシステム７５４を備えることができよう。フィードバックシステム７５４は可調節素子７２４の状態を示すことができる。例えば、フィードバックシステム７５４はモーター７３２の回転の数またはリミッタ７２８（図示せず）の位置をカウントすることができる。フィードバックシステム７５４は、例えば、リニアポテンショメータ、インダクタ、リニアトランスデューサ、または赤外ダイオード対とすることができよう。
【００７１】
図２２は、インテリジェントシステム１０６とともに用いるための可能なアルゴリズムの１つを示す。インテリジェントシステム１０６は歩行／走行サイクル中に靴の性能特性値を測定する。システム１０６の動作開始前の、システム１０６は初めに電力が印加された後または初めに地表に接した後に較正手順を実行することができる。例えば、システム１０６はリミッタ１２８の位置を判断するため及び／またはリミッタ１２８の範囲、すなわち完全に開いているかまたは完全に閉じているかを検証するために可調節素子１２４を作動させることができる。動作中にシステム１０６は靴の性能特性値を測定する（ステップ８０２）。一実施形態において、測定レートは約３００Ｈｚから約６０ｋＨｚである。制御システム１２０は性能特性値が少なくとも３回、または何か別のあらかじめ定められた回数だけ、測定されたか否かを判断する（ステップ８０４）。測定されていなければ、システム１０６は、ステップ８０４が満たされるまで性能特性測定値をさらにとることによってステップ８０２を反復する。３つの測定値がとられた後に、システム１０６は最新の３つの性能特性測定値を平均値する（ステップ８０６）。次いで、システム１０６は平均性能特性測定値を閾値と比較する（ステップ８０８）。ステップ８１０において、システム１０６は平均性能特性測定値が閾値に実質的に等しいか否かを判断する。平均性能特性測定値が閾値に実質的に等しければ、システム１０６はステップ８０２に戻って別の性能特性測定値をとる。平均性能特性測定値が閾値に実質的に等しくなければ、システム１０６は靴の性能特性を修正するために補正駆動装置信号を可調節素子１２４に送る（ステップ８１２）。次いで、インテリジェントシステムは、閾値に達するまで、及び着用者が靴を使用し続けている限りはその間、全動作を反復する。一実施形態において、システム１０６は、着用者が徐々になされる靴の調節を感じず、変化する性能特性に適応する必要がないように、性能特性値を段階変化させるだけである。言い換えれば、システム１０６は靴を着用者に適合させ、着用者の靴への適応を要求しない。
【００７２】
一般に、特定の用途において、システム１０６は、好ましい緩衝レベルについての試験により定められた最適中物緩衝閾値（目標ゾーン）を利用する。システム１０６は一歩毎に中物１１０の圧縮量を測定し、最新の３歩を平均する。平均値が閾値より大きければ、中物１１０は圧縮過剰である。この状況において、システム１０６は可調節素子１２４を堅くする方向に調節するための信号を駆動装置１３１に送る。平均値が閾値より小さければ、中物１１０は圧縮不足である。この状況において、システム１０６は可調節素子１２４を柔らかくする方向に調節するための信号を駆動装置１３１に送る。このプロセスは、測定値がシステムの目標閾範囲内に入るまで続く。この目標閾値はユーザによって堅くする側または柔らかくする側に修正することができる。この閾値の変更はプリセットされた設定からのオフセットである。上記のアルゴリズムの全てが制御システム１２０によって演算される。
【００７３】
この特定の用途において、中物１１０及び調節素子１２４の総高は約２０ｍｍである。試験中に、中物１１０の最適圧縮範囲は、中物１１０の堅さにかかわらず、約９ｍｍから約１２ｍｍまでであると確認された。一実施形態において、リミッタ１２８は約１０ｍｍの垂直方向圧縮に対応する調節範囲を有する。一実施形態において、リミッタ１２８は約０.５ｍｍ以下の分解能を有する。ユーザ入力をもつシステム１０６の位置実施形態において、着用者は圧縮範囲を、例えば約８ｍｍから約１１ｍｍまで、あるいは約１０ｍｍから約１３ｍｍまでに変えることができる。当然、３ｍｍより大きい範囲及びさらに小さいかまたはさらに大きい範囲限界が考えられ、本発明の範囲内にある。
【００７４】
ランニング中、着用者の足は（空中に足がある）跳躍段階及び（足が地面に接している）着地段階を含む歩調サイクルを経る。一般的な歩調サイクルにおいて、跳躍段階は歩調サイクルの約２/３を占める。着地段階中に着用者の身体は通常地面との接触に適応している。本発明の特定の実施形態において、全ての測定値は着地段階中にとられ、全ての調節は跳躍段階中になされる。調節は、靴及び、したがって可調節素子が無負荷状態にあり、よって調節に必要な電力が負荷状態にあるときより十分に小さいから、跳躍段階中になされる。ほとんどの実施形態においては、モーターが可調節素子を動かさず、したがって可調節素子の範囲の設定に必要なモーター負荷が低くなるように靴が構成される。しかし、図３３，３４及び３５に示される実施形態においては、以下でさらに詳細に説明されるように可調節素子が動く。
【００７５】
動作中、システム１０６は靴が地面に接したことを検知する。靴が地面を踏むと、靴底１０４が圧縮され、センサ１２２が磁石１２３の磁場の変化を検知する。システム１０６が約２ｍｍの圧縮に等しい磁場の変化を検知したときに、システム１０６は靴が地面に接していると判断する。電力を節約するためにシステム１０６が作動システム１３０への電力を切るのもこの時点である。着地段階中に、システム１０６は磁場の最大変化を検知し、その測定値を最大圧縮量に変換する。別の実施形態において、システム１０６は靴のその他の性能特性、例えば、速度、加速度及びジャークを判断するために着地段階の時間長を測定することもできる。
【００７６】
最大圧縮量が１２ｍｍより大きければ靴底１０４は圧縮過剰であり、最大圧縮量が９ｍｍより小さければ靴底１０４は圧縮不足である。例えば、最大圧縮量が１６ｍｍであれば靴底１０４は圧縮過剰であり、制御システム１２０は可調節素子１２４をさらに堅くするための信号を作動システム１３０に送る。作動システム１３０は靴が跳躍段階にあるとき、すなわち圧縮量が２ｍｍより小さいときに、作動システム１３０が作動する。圧縮量が閾範囲内にあることをシステム１０６が検知してしまえば、システム１０６は靴の性能特性をモニタし続けるが、作動システム１３０及び可調節素子１２４をさらに動作させることはない。このようにして電力が節約される。
【００７７】
別の実施形態において、インテリジェントシステム１０６は別の性能特性を、それだけで、あるいは上述した最適中物圧縮特性と組み合わせて、用いることができる。例えば、システム１０６は、圧縮量に加えて、圧縮量がピークに達するまでの時間、回復時間及び跳躍段階の時間を測定することができる。これらの変数は、地面の堅さ、傾斜及び速さのような外部要因を考慮しながら、使用者にとっての最適設定を判断するために用いることができる。圧縮量がピークに達するまでの時間は、表面変化を考慮しながら、ヒールが地面に当たってから靴底の最大圧縮量に至るまでにかかる時間長として説明される。最適圧縮量設定を判断するために時間対圧縮量曲線の下側の面積を用いることが有用であり得る。この面積は、実際上、靴によって吸収されるエネルギーの尺度である。さらに、（上述した）跳躍段階の時間が最適設定の判断に寄与し得る。使用者の歩調頻度はこの変数から計算することができる。続いて、歩調頻度は速さの変化を判断するため及び上りの動きと下りの動きを弁別するために用いることができる。
【００７８】
図２３は、インテリジェントシステム１０６によって実施され得る別の可能なアルゴリズムを示す。詳しくは、図２３は使用中に履物用品１００の性能特性を修正するための方法２３００の一実施形態を示す。方法２３００のステップ２５００において、インテリジェントシステム１０６はセンサ１２２からのセンサ信号を測定する。次いで、ステップ２６００において、インテリジェントシステム１０６は靴底１０４が圧縮されているか否かを判断する。靴底１０４が圧縮されていると判断すると、ステップ２７００において、インテリジェントシステム１０６は靴底１０４の調節が必要であるか否かを判断するための最初の計算を行う。ステップ２８００において、インテリジェントシステム１０６は靴底１０４の調節が必要であるか否かを、さらにまたは別に、判断するためにさらに計算を行う。靴底１０４の調節が必要であれば、ステップ２８００において、インテリジェントシステム１０６は靴底１０４の調節も行う。以降の、図２５，２６，２７及び２８はそれぞれ、方法２３００のステップ２５００，２６００，２７００及び２８００を実施するための方法を説明する。
【００７９】
方法２３００はインテリジェントシステム１０６に電力を供給することで開始される。例えば、電池が電源１５０として作用することができ、ステップ２３０４においてインテリジェントシステム１０６に挿入され得る。電池がインテリジェントシステム１０６に挿入されると、ステップ２３０８においてインテリジェントシステム１０６は“ON”シーケンスを実行できる。例えば、インテリジェントシステム１０６は、インテリジェントシステム１０６が作動可能状態にあることを履物用品１００のユーザに合図する態様でインジケータ５０６の電場発光素子を点灯することができる。電池は既にインテリジェントシステム１０６に挿入されているが、（以下で説明するように）履物用品１００のユーザが前にインテリジェントシステム１０６を停止させていた場合には、例えばステップ２３１２においてユーザ入力ボタン５０２，５０４の内の１つまたは２つを押すことによって、ユーザがインテリジェントシステム１０６を作動させて、“ON”シーケンスを起動できる。
【００８０】
インテリジェントシステム１０６が作動すると、ステップ２３１６において、インテリジェントシステム１０６はユーザ入力をチェックできる。図２３〜２８に示される実施形態において、ユーザは、“＋”ボタン５０２を押すことによって靴底１０４の堅さを強めたいという欲求、及び“−”ボタン５０４を押すことによって靴底１０４の堅さを弱めたい（靴底１０４の柔らかさを強めたい）という欲求を示す。ステップ２３２０で判断されるように履物用品１００のユーザからのユーザ入力が受け取られると、ステップ２４００において、インテリジェントシステム１０６はユーザ入力を処理する。続いて、図２４は方法２３００のステップ２４００を実施する方法を説明する。ユーザ入力が受け取られていなければ、ステップ２５００において、インテリジェントシステム１０６はセンサ１２２からのセンサ信号を測定する。
【００８１】
必要に応じて、自己診断及びユーザ分析／対話ステップ２３２４を方法２３００に含めることができる。さらに詳しくは、ステップ２３２４において、インテリジェントシステム１０６は、センサ状態及び／または出力、電池電圧、モーター回転方向、ステップ２５００で用いられ得る電圧基準の状態、及びボタン５０２，５０４からのユーザ入力の有無を含むがこれらには限定されない、本明細書で説明されるインテリジェントシステム１０６のいくつかのパラメータをチェックすることによって自己を診断できる。さらに、ステップ２３２４において、履物用品１００のユーザは、インテリジェントシステム１０６からデータを読み出すことができ、あるいは別の機能を実行できる。一実施形態において、インテリジェントシステム１０６にアクセスするために特別キーが用いられる。例えば、それぞれ自身の専用キーが与えられれば、小売商人はあるデータを読み出すことができ、製造業者は、例えば欠陥レポートの作成に有用な、別のデータを読み出すことができ、カスタマは、例えばモーター１３２を動かすことによって、インテリジェントシステム１０６を手動調節することが可能になるであろう。さらにまたはあるいは、インテリジェントシステム１０６が、履物用品１００の着用者の、例えば、着用者が歩いた距離、着用者の歩度及び／または着用者の所在場所などの運動活動を追跡またはモニタすることが可能であり得る。そのような実施形態において、この情報はステップ２３２４でアクセスすることができる。
【００８２】
一実施形態において、インテリジェントシステム１０６は図２３に示される矢印の方向にしたがって方法２３００の各ステップを循環し、循環経路に沿うそれぞれの特定のステップは実行されるかまたはあるパラメータの値に依存しない。さらに、特定の実施形態の１つにおいて、インテリジェントシステム１０６は、約３００Ｈｚと約４００Ｈｚの間のレートでステップ２３１６，２３２０，２５００，２３２４，２６００，２７００及び２８００を循環する。
【００８３】
いくつかの実施形態において、インテリジェントシステム１０６のマイクロコントローラは図２３〜２８に関して説明されるステップの多くを実行する。マイクロコントローラは、例えば、センサ１２２からの出力を表す第１の信号を受け取るように構成される受信器、靴底１０４が圧縮されているか否かを判断し、靴底１０４の調節が必要であるか否かを判断するように構成される判断モジュール、及び靴底１０４を調節するための第２の信号を送信するように構成される送信器を備えることができる。
【００８４】
さらに詳しくは、ステップ２３２０において、ユーザが入力を入れたとインテリジェントシステム１０６が判断すれば、インテリジェントシステム１０６はステップ２４００においてそのようなユーザ入力を処理する。ユーザ入力を処理するための方法２４００の一実施形態を示す図２４を参照すれば、ステップ２４０２で判断されるように、ユーザが“＋”ボタン５０２及び“−”ボタン５０４を同時に押したとすると、インテリジェントシステム１０６はステップ２４０４で“OFF”シーケンスをコールする。図２３に戻って参照すれば、インテリジェントシステム１０６は次いでステップ２３２８において“OFF”シーケンスを実行する。一実施形態において、“OFF”シーケンスの実行時に、インテリジェントシステム１０６が切られかけていることを履物用品１００のユーザに合図する態様でインテリジェントシステム１０６がインジケータ５０６の電場発光素子を点灯する。インテリジェントシステム１０６は、ステップ２３１２においてユーザによって再び起動されるまで、ステップ２３３２において“OFF”または“DEEP SLEEP”モードに入ることができる。
【００８５】
図２４に戻ると、履物用品１００の靴底１０４は多くの硬さ設定を有することができ、インテリジェントシステム１０６はユーザ入力の受取りを受けて靴底１０４の硬さ設定を変更するように構成できる。しかし、靴底１０４に対する堅さ設定がユーザ調節可能なパラメータであっても、靴底１０４に対する堅さ設定の変更は必ずしも靴底１０４自体を調節する（例えば靴底１０４を柔らかくするかまたは堅くする）ことにならない。靴底１０４自体が調節されるか否かは堅さ設定にある程度依存するが、多くのその他の変数にも依存し、以下で説明されるステップ２７００及び２８００に至るまで判断されない。
【００８６】
一実施形態において靴底１０４に対する堅さ設定の数は５と２０の間にある。ユーザが“−”ボタン５０４だけを押していれば（これはステップ２４０６で判断される）、ステップ２４０８において、インテリジェントシステム１０６は靴底１０４に対する現在の堅さ設定をより柔らかい設定に変更できるか否かを判断する。そうであれば（すなわち、靴底１０４に対する堅さ設定が現在最も柔らかい設定になっていなければ）、ステップ２４１２においてインテリジェントシステム１０６は靴底１０４に対する堅さ設定をより柔らかい設定に変更する。同様に、ユーザが“＋”ボタン５０２だけを押していれば（これはステップ２４１４で判断される）、ステップ２４１６において、インテリジェントシステム１０６は靴底１０４に対する現在の堅さ設定をより堅い設定に変更できるか否かを判断する。そうであれば（すなわち、靴底１０４に対する堅さ設定が現在最も堅い設定になっていなければ）、インテリジェントシステム１０６はステップ２４２０において靴底１０４に対する堅さ設定をより堅い設定に変更する。
【００８７】
ステップ２４１２またはステップ２４２０における靴底１０４に対する堅さ設定の調節に続いて、インテリジェントシステム１０６は、ステップ２４２４または２４２８において、ユーザ入力の受取りを受けて少なくとも１つの新しい閾圧縮量を計算する。一実施形態において、インテリジェントシステム１０６は新しい下限閾圧縮量及び新しい上限閾圧縮量のいずれをも計算する。新しい閾圧縮量のそれぞれは、例えば、その閾圧縮量に対する以前の値、（ステップ２４１２またはステップ２４２０で判断された）靴底１０４に対する新しい堅さ設定及び１つまたはそれより多くの定数を考慮して、計算することができる。一実施形態において、閾圧縮量のそれぞれは、ステップ２８００における、靴底１０４の調節が必要であるか否かの判断に用いられる。
【００８８】
ステップ２４２４またはステップ２４２８が完了するか、あるいは靴底１０４に対する堅さ設定が変更できないことがステップ２４０８またはステップ２４１６において判断された場合、インテリジェントシステム１０６はステップ２４３２において靴底１０４に対する新しい（現在の）堅さ設定を表示する。一実施形態において、インテリジェントシステム１０６はインジケータ５０６の少なくとも１つの電場発光素子を点灯することによって靴底１０４に対する新しい（現在の）堅さ設定を表示する。“＋”及び“−”ボタン５０２，５０４のいずれもがもはや押されていない（これはステップ２４３４で判断される）ことをインテリジェントシステム１０６が確かめると、インテリジェントシステム１０６は、ステップ２４３６において、例えば、インジケータ５０６の１つまたはそれより多くの点灯されている電場発光素子を切る（例えば徐々に減光させる）ことによって、新しい（現在の）堅さ設定の表示を終わらせる。インテリジェントシステム１０６は次いで図２３のステップ２３１６に戻る。
【００８９】
図２３に戻ると、ステップ２３２０において、ユーザが入力を入れていないとインテリジェントシステム１０６が判断すると、インテリジェントシステム１０６はステップ２５００においてセンサ１２２からのセンサ信号を測定する。センサ信号を測定するための方法２５００の一実施形態を示す図２５を参照すれば、ステップ２５０４において、インテリジェントシステム１０６は初めに、図２３〜２８の方法のステップの多くを実施するマイクロコントローラの命令クロックを（例えば命令クロックを下げて）、例えば１ＭＨｚに設定できる。マイクロコントローラの命令クロックは電池電力を節約するために１ＭＨｚに設定されるが、センサ１２２からの信号がサンプリングされるレートには関係しない。あるいは、電池電力を節約するために、マイクロコントローラの命令クロックを異なる周波数に設定できる。
【００９０】
マイクロコントローラの命令クロックが設定されると、ステップ２５０８においてセンサ１２２からの信号がサンプリングされる。一実施形態において、センサ１２２は、磁場を測定して磁場強度を表すアナログ電圧を出力する、ホール効果センサである。したがって、ステップ２５０８の一実施形態においては、アナログ電圧がサンプリングされ、電圧基準と比較されて、Ａ/Ｄコンバータを用いてデジタル値に変換される。本明細書で説明される実施形態においては、小さいデジタル値ほど強い磁場を表し、したがって大きな靴底１０４の圧縮量を表す。
【００９１】
ステップ２５０８の特定の実施において、一実施形態において最長の修正時間を有するセンサ１２２が初めに始動される。一実施形態において２番目に長い修正時間を有するＡ/Ｄコンバータが次に始動される。これに続いて、電圧基準を与える電子デバイスが始動される。次いでセンサ１２２によるアナログ電圧出力がサンプリングされ、電圧基準と比較されて、Ａ/Ｄコンバータを用いてデジタル値に変換される。次いで電力を節約するためにセンサ１２２が停止される。これに続いて、電圧基準を与える電子デバイスが同じく電力を節約するために停止され、最後にＡ/Ｄコンバータが電力を節約するために停止される。別の実施形態において、センサ１２２，Ａ/Ｄコンバータ及び電圧基準を与える電子デバイスは別の順序で始動及び／または停止させることができ、実質的に同時に始動及び／または停止させることさえできる。
【００９２】
ステップ２５０８においてセンサ１２２からの信号がサンプリングされると、初めにゼロにセットされ、とられたサンプルの数を表す、カウンタ“ｎ１”がステップ２５１２においてインクリメントされる。次いで、ステップ２５０８でサンプリングされた磁場強度を表すデジタル値がステップ２５１６においてマイクロコントローラのメモリに格納される。
【００９３】
ステップ２５２０において、とられたサンプルの数が第１の定数より大きいか否かを判断するために、カウンタ“ｎ１”が第１の定数と比較される。そうであれば、ステップ２５２４において、マイクロコントローラの命令クロックが例えば４ＭＨｚにリセットされ、カウンタ“ｎ１”がゼロにリセットされる。そうでなければ、ステップ２５０４，２５０８，２５１６及び２５２０が反復される。第１の定数をゼロより大きい値に設定することにより、インテリジェントシステム１０６は確実にセンサ信号を複数回サンプリングする。一般に、第１の定数は２と１０の間である。
【００９４】
ステップ２５２８において、センサ信号の測定値が求められる。一実施形態において、センサ信号の測定値はステップ２５０８の反復でとられた複数のセンサ信号サンプリング値の平均値を計算することによって求められる。別の実施形態において、センサ信号の測定値は、例えばステップ２５０８の反復でとられた複数のセンサ信号サンプリング値の部分集合を平均することによって求められる。特定の実施形態の１つにおいては、センサ信号の最小サンプリング値及び最大サンプリング値が棄却され、残りのセンサ信号サンプリング値が平均されて、センサ信号の測定値が求められる。センサ信号の測定値がステップ２５２８で求められると、必要に応じて、自己診断及びユーザ分析／対話ステップ２３２４が実行され得る。図２３に示されるように、インテリジェントシステム１０６は次いでステップ２６００に移る。
【００９５】
図２６は履物用品１００の靴底１０４が圧縮されているか否かを判断するための方法２６００の一実施形態を示す。図示される実施形態において、方法２６００は、パラメータ圧縮フラッグ（“COMPFLAG”）が、インテリジェントシステム１０６が靴底１０４の圧縮を未だに検出していないことを示す０に設定されている場合に限って実施される。デフォールトでは、パラメータ“COMPFLAG”は０に初期設定されている。ステップ２６０４において、カウンタ“FIRSTTIME”が第２の定数と比較される。カウンタ“FIRSTTIME”はステップ２５００（図２３及び２５参照）が完了する毎に（すなわち、センサ信号の測定値が判断される毎に）インクリメントされる。カウンタ“FIRSTTIME”が第２の定数より小さければ、最新に（図２５のステップ２５２８で求められる）求められたセンサ信号の測定値がステップ２６０８においてマイクロコントローラのメモリに格納され、方法２６００の他のステップは完了されない。一実施形態において、マイクロコントローラは、あらかじめ定められた、例えば１０と３０の間の、数のセンサ信号測定値を格納できる、先入れ先出し（ＦＩＦＯ）バッファを用いる。そのような実施形態においては、ＦＩＦＯバッファが一杯になると、新しく判断されたセンサ信号測定値がＦＩＦＯバッファに格納されることになる毎に、ＦＩＦＯバッファに格納されている中で最も先に判断されたセンサ信号測定値が棄却される。
【００９６】
カウンタ“FIRSTTIME”が第２の定数より大きければ、インテリジェントシステム１０６はステップ２６１２の実行に進む。一実施形態において、第２の定数の値は１５と３０の間にある。そのような実施形態においては、インテリジェントシステム１０６がステップ２６１２に進む前に、センサ信号の複数の測定値を得るためにステップ２５００（すなわち、センサ信号測定ステップ）が複数回反復されることが保証される。
【００９７】
一実施形態において、先に得られた複数のセンサ信号測定値（それぞれのセンサ信号測定値は図２５のステップ２５２８において先に求められ、ステップ２６０８においてマイクロコントローラのメモリに格納されている）の平均値がステップ２６１２において計算される。しかし、ステップ２５２８で最新に求められたセンサ信号測定値は上記の平均値の計算に含められない。次いで、ステップ２６１２で計算された平均値とステップ２５２８で最新に求められたセンサ信号測定値の間の差を表すパラメータ“valdiff”が、ステップ２６１６において求められる。パラメータ“valdiff”は次いでステップ２６２０において第３の定数と比較される。パラメータ“valdiff”が第３の定数より大きければ、最新に得られたセンサ信号測定値が複数の先に得られたセンサ信号測定値の平均値より少なくとも第３の定数分だけ小さく、靴底１０４は圧縮され始めている。そのような場合、インテリジェントシステム１０６は、初めにゼロにセットされる、カウンタ“ｎ２”をステップ２６２４においてインクリメントする。そうではなく、パラメータ“valdiff”が第３の定数より小さければ、インテリジェントシステム１０６はステップ２６０８に戻って、最新に得られたセンサ信号測定値をマイクロコントローラのメモリに格納し、カウンタ“ｎ２”をゼロにリセットする。第３の定数に対する値は、例えば、中物の厚さ、センサ信号の雑音及び／またはサンプリングレート（８ビットまたは１６ビット）に依存して、変わることができる。例えば、第３の定数に対する値は、８ビットシステムについては２と１６の間、１６ビットシステムについては２と６４の間とすることができる。
【００９８】
ステップ２６２８においてカウンタ“ｎ２”が第４の定数と比較される。カウンタ“ｎ２”が第４の定数より大きければ、インテリジェントシステム１０６は、ステップ２６３２において、靴底１０４が圧縮されていると判断し、パラメータ“COMPFLAG”を１に等しく設定する。ステップ２６３２において、インテリジェントシステム１０６はまた、パラメータ“peak”を最新に判断されたセンサ信号測定値に等しく設定し、以下で説明されるカウンタ“STEP”をインクリメントする。
【００９９】
一実施形態において、ステップ２６２８の第４の定数は、インテリジェントシステム１０６が靴底１０４は圧縮されていると判断し、したがってステップ２６３２に進むであろう前に、ステップ２６２０の比較がある回数連続して真でなければならないように、選ばれる。一実施形態において、第４の定数は２と５の間である。例えば、第４の定数を５に等しく設定すると、インテリジェントシステム１０６が履物用品１００の靴底１０４は圧縮されていると判断し、したがってステップ２６３２に進むためには、ステップ２６２０は連続して６回真でなければならないであろう。
【０１００】
ステップ２６０８または２６３２が完了するか、あるいはカウンタ“ｎ２”が第４の定数以下である場合に、インテリジェントシステム１０６はステップ２７００に移る。
【０１０１】
図２７は、履物用品１００の靴底１０４の調節が必要であるか否かを判断するための初期計算を行うための方法２７００の一実施形態を示す。図示される実施形態において、方法２７００は、パラメータ“COMPFLAG”が、インテリジェントシステム１０６が靴底１０４の圧縮を検出したことを意味する、１に設定されているときに限って実施される。言い換えれば、方法２７００は方法２６００のステップ２６３２が実行されたときに限って実施される。一実施形態においては、方法２７００が実施される前に、ステップ２６３２の完了に続いて、別のセンサ信号測定値が得られる（すなわち、図２５の方法２５００が再び実施される）。
【０１０２】
図２７に示される実施形態において、インテリジェントシステム１０６は初めに、方法２７００の各ステップにわたる反復のそれぞれに際して、ステップ２７０４においてタイマをインクリメントする。方法２７００のステップ２７１２が連続して反復されていることを示す、タイマが選ばれた最大値より大きい場合には、インテリジェントシステム１０６はステップ２７０８に進んで、パラメータ“COMPFLAG”及びタイマのいずれをもゼロにリセットする。そうではなく、タイマが選ばれた最大値より小さければ、インテリジェントシステム１０６はステップ２７１２に進む。
【０１０３】
ステップ２７１２において、靴底１０４が圧縮され始めており、これからも圧縮され得ることを知っているインテリジェントシステム１０６は、靴底１０４の測定された最大圧縮量を判断する。詳しくは、インテリジェントシステム１０６は、ステップ２７１２において、靴底１０４の圧縮量について実ピーク値を判断する。一実施形態において、インテリジェントシステム１０６は靴底１０４は未だに圧縮されているか否かを判断することによってそのようにする。さらに詳しくは、インテリジェントシステム１０６は最新に得られたセンサ信号測定値を図２６のステップ２６３２で判断されたパラメータ“peak”の値と比較する（これが、上述したように、一実施形態においてステップ２６３２の完了後、方法２７００が実施される前に別のセンサ信号測定値がとられる理由である）。（より大きく、したがってしたがって継続する靴底１０４の圧縮を示す）最新に得られたセンサ信号測定値がパラメータ“peak”の値より小さい場合、パラメータ“peak”の値は最新に得られたセンサ信号測定値にリセットされ、新しくリセットされたパラメータ“peak”の値との比較のために新しいセンサ信号測定値がとられる。一実施形態において、上記の比較及び説明される以降のステップは最新に得られたセンサ信号測定値が（靴底１０４のより少ない圧縮を示す）パラメータ“peak”の値より大きくなるまで続けられる。（靴底１０４の拡張または減圧を示す）最新に得られたセンサ信号測定値がある回数連続してパラメータ“peak”の値より大きい場合、パラメータ“peak”の値は測定された靴底１０４の最大圧縮量（または実ピーク）を真に表す。そうではなく、最新に得られたセンサ信号測定値がある回数連続してパラメータ“peak”の値より大きくなければ（すなわち、最新に得られたセンサ信号測定値がパラメータ“peak”の値より小さければ）、インテリジェントシステム１０６は、パラメータ“peak”の値を、パラメータ“peak”の値より小さい最新に得られたセンサ信号測定値に等しくリセットし、新しくリセットされたパラメータ“peak”の値との比較のために、新しいセンサ信号測定値がとられる。次いで、インテリジェントシステム１０６は上述したように進行し続ける。
【０１０４】
靴底１０４の測定された最大圧縮量が求められると、インテリジェントシステム１０６は、ステップ２７１６において、履物用品１００が用いられている表面の状態に変化があるか否かを判断する。そのような実施形態の１つにおいて、インテリジェントシステム１０６は、経時的な靴底１０４の絶対圧縮量及び経時的な靴底１０４の圧縮量の偏差、あるいはそれらに対する近似値を計算する。
【０１０５】
時間の経過とともに、インテリジェントシステム１０６が、ステップ２７１２において、靴底１０４の測定された最大圧縮量をそれぞれが表す複数の“peak”値を計算するであろう（例えば、インテリジェントシステム１０６は履物用品１００の着用者の一歩毎にそのような“peak”値を１つ計算するであろう）ことは当然である。これらの“peak”値はマイクロコントローラのメモリ、例えば適する大きさのＦＩＦＯバッファに格納することができる。したがって、ある数のこれらの最新に計算された“peak”値を平均することにより、短期ピーク平均値をステップ２６１２で計算することができる。次いで、方法２６００（図２６参照）の各ステップにわたる最新の反復においてステップ２６１２で計算された平均値を短期ピーク平均値から差し引くことができる。一実施形態において、この差は経時的な靴底１０４の絶対圧縮量である。
【０１０６】
ステップ２７１２で最新に計算された“peak”値の偏差（例えば、標準偏差またはその近似値）も、経時的な靴底１０４の圧縮量の偏差を表すために計算することができる。一実施形態において、これは、例えば短期ピーク平均値について上述したような数より多くの数の最新に計算された“peak”値を平均することによる長期ピーク平均値の計算を含む。次いで、“peak”値の偏差またはその近似値の計算におけるステップ２７１２で判断されたばかりの“peak”値との比較のために長期ピーク平均値を用いることができる。さらにまたはあるいは、靴底１０４の状態量の精度向上または判断に用いるためにステップ２７１６で複数の値をさらに計算することができる。
【０１０７】
経時的な靴底１０４の絶対圧縮量及び経時的な靴底１０４の圧縮量の偏差のいずれもが計算されれば、インテリジェントシステム１０６はこれら２つを比較して履物用品１００が用いられている表面の状態に変化があるか否かを判断することができる。一般に、インテリジェントシステム１０６は、一方のパラメータは少なくとも実質的に一定のままであるが、他方のパラメータは表面の状態に変化があれば変化する、２つのパラメータを比較することによって履物用品１００が用いられている表面の状態の変化を判断することができる。上述した絶対圧縮量と偏差の比較に加えて、例えば、加速度プロファイル、圧縮プロファイル、打地パターン及び圧縮力を、パラメータに含めることができる。
【０１０８】
一般に、時間の経過にかけて実質的に変化がない靴底１０４の圧縮量の偏差をともなう経時的な靴底１０４の絶対圧縮量の減少、または時間の経過にかけて実質的に変化がない靴底１０４の絶対圧縮量をともなう経時的な靴底１０４の圧縮量の偏差の増大は、履物用品１００の着用者が、堅い地表面（例えば、舗装道路またはアスファルト道路）から柔らかい地表面（例えば、柔らかい森の地面）に移動したことを示す。逆に、時間の経過にかけて実質的に変化がない靴底１０４の圧縮量の偏差をともなう経時的な靴底１０４の絶対圧縮量の増大、または時間の経過にかけて実質的に変化がない靴底１０４の絶対圧縮量をともなう経時的な靴底１０４の圧縮量の偏差の減少は、履物用品１００の着用者が、柔らかい地表面から堅い地表面に移動したことを示す。経時的な靴底１０４の絶対圧縮量及び経時的な靴底１０４の圧縮量の偏差のいずれにも変化が少ししかまたは全くない場合は、履物用品１００が用いられている表面の状態にはおそらく変化がないであろう。したがって、経時的な靴底１０４の絶対圧縮量を経時的な靴底１０４の圧縮量の偏差と比較することによって、インテリジェントシステム１０６は履物用品１００が用いられている表面の状態に変化があったか否かを判断することができ、変化があったとすればその変化が何であるかを判断することができる。一実施形態において、経時的な靴底１０４の絶対圧縮量を経時的な靴底１０４の圧縮量の偏差と比較するため、インテリジェントシステム１０６は２つの測定値の比を計算する。
【０１０９】
特定の実施形態の１つにおいて、インテリジェントシステム１０６は、初めにまたはインテリジェントシステム１０６が最後にそのような判断を行った後に、履物用品１００の着用者が複数の歩を重ねた後で、履物用品１００が用いられている表面の状態があったか否か及び、変化があったとすれば、その変化が何であるかを判断するだけである。例えば、一実施形態において、インテリジェントシステム１０６は、初めにまたはインテリジェントシステム１０６が最後にそのような判断を行った後に、履物用品１００の着用者が１５歩と３０歩の間の歩を重ねてからでなければ、そのような判断を行わない。
【０１１０】
ステップ２７１６において、インテリジェントシステム１０６は、パラメータ“COMPFLAG”の０へのリセットも行う。履物用品１００が用いられている表面の状態に変化があったか否かの判断及びパラメータ“COMPFLAG”の０へのリセットの後、インテリジェントシステム１０６は、ステップ２７２０において、カウンタ“STEP”を第５の定数と比較することによって、履物用品１００の着用者がある数の歩を重ねたか否かを判断する。履物用品１００の着用者が定まった数の歩を重ねたことを意味する、カウンタ“STEP”が第５の定数より大きい場合、インテリジェントシステム１０６はステップ２８００に進む。カウンタ“STEP”が第５の定数より大きくなければ、靴底１０４に調節はなされない。代わりに、インテリジェントシステム１０６は、図２３のステップ２３１６に戻るまでエネルギーを節約するため、ステップ２７２４においてある時間（例えば２００ミリ秒と４００ミリ秒の間）スリープモードに入る。一般に、第５の定数の値は２と６の間である。さらに、カウンタ“STEP”は、パラメータ“COMPFLAG”が１にセットされる毎に（図２６のステップ２６３２参照）、インクリメントすることができる。
【０１１１】
図２８は、履物用品１００の靴底１０４の調節が必要であるか否かを判断するための補助計算を実行するため及び、必要であれば、靴底１０４を調節するための方法２８００の一実施形態を示す。ステップ２８０４において図２７のステップ２７２０と同じ比較がなされる。カウンタ“STEP”が第５の定数より小さければ、インテリジェントシステム１０６は図２３のステップ２３１６に戻る。他方で、カウンタ“STEP”が第５の定数より大きければ、図２４のステップ２４２４またはステップ２４２８で求めた１つまたはそれより多くの閾圧縮量との比較のために（図２７のステップ２７１６で判断された）短期ピーク平均値をステップ２８０８において調節することができる。特定の実施形態の１つにおいて、履物用品１００が用いられている表面の状態が堅い地表面に変わってしまっていれば、短期ピーク平均値の調節はなされない。他方で、履物用品１００が用いられている表面の状態が柔らかい地表面に変わってしまっていれば、短期ピーク平均値は一定量だけ小さくされ、よって実際にあった圧縮より大きな圧縮があったとインテリジェントシステム１０６に思わせ、インテリジェントシステム１０６に履物用品１００の靴底１０４を堅くさせる。靴底１０４を堅くさせる調節はステップ２８１２及び２８３２において用いられる閾圧縮量の変更と等価である。
【０１１２】
ステップ２８１２において、ステップ２８０８で判断された短期ピーク平均値についての調節された（またはされていない）値を図２４のステップ２４２４またはステップ２４２８で判断された下限閾圧縮量と比較することによって、靴底１０４の圧縮量が下限閾圧縮量より小さいか否かが判断される。小さければ、ステップ２８１６において、パラメータ“softhard”が、履物用品１００の靴底１０４が堅くなるようにされてしまっていることを意味する、１に等しいか否かが判断される。等しければ、ステップ２８１８においてカウンタ“STALL”が０にセットされ、ステップ２８２０において第６の定数と比較される。等しくなければ、カウンタ“STALL”は０にセットされず、ステップ２８２０においてそのまま第６の定数と比較される。靴底１０４を柔らかくするためにインテリジェントシステム１０６がモーター１３２を逆回転させようとしたときにモーター１３２が定められた回数連続して阻止されてはいなかったことを意味する、カウンタ“STALL”が第６の定数より小さい場合、モーター１３２は靴底１０４を柔らかくするため、ステップ２８２４において、逆回転させられる。次いで、ステップ２８２８においてパラメータ“softhard”が、モーター１３２を逆回転させることによって履物用品１００に靴底１０４が柔らかくなるようにされてしまっていることを示す０にセットされる。他方で、靴底１０４を柔らかくするためにインテリジェントシステム１０６がモーター１３２を逆回転させようとしたときにモーター１３２が定められた回数連続して阻止されたことを意味するカウンタ“STALL”が第６の定数より大きい判断された場合には、モーター１３２は逆回転させられない。代わりに、インテリジェントシステム１０６は図２３のステップ２３１６に戻ってステップ２３１６を実行する。一実施形態において、第６の定数は３と１０の間である。
【０１１３】
ステップ２８１２において、靴底１０４の圧縮量が図２４のステップ２４２４またはステップ２４２８で求められた下限閾圧縮量より大きいと判断されれば、インテリジェントシステム１０６はステップ２８３２に移る。ステップ２８３２において、ステップ２８０８で判断された短期ピーク平均値についての調節された（またはされていない）値を図２４のステップ２４２４またはステップ２４２８で求められた上限閾圧縮量と比較することによって、靴底１０４の圧縮量が上限圧縮閾値より大きいか否かが判断される。大きければ、ステップ２８３６において、パラメータ“softhard”が、履物用品１００の靴底１０４が柔らかくなるようにされてしまっていることを意味する０に等しいか否かが判断される。等しければ、カウンタ“STALL”がステップ２８３８で０にリセットされ、ステップ２８４０で第７の定数と比較される。等しくなければ、カウンタ“STALL”はリセットされず、そのままステップ２８４０で第７の定数と比較される。カウンタ“STALL”が、インテリジェントシステム１０６が靴底１０４を堅くするために順方向にモーター１３２を回転させようとしたときにモーター１３２があらかじめ定められた回数連続して阻止されてはいないことを意味する、第７の定数より小さければ、ステップ２８４４において、靴底１０４を堅くするためにモーター１３２が順方向に回転させられる。次いでステップ２８４８でパラメータ“softhard”が、モーター１３２を順方向に回転させることによって履物商品１００の靴底１０４が堅くなるようにされていることを意味する１にセットされる。他方で、カウンタ“STALL”は、ステップ２８４０において、インテリジェントシステム１０６が靴底１０４を堅くするために順方向にモーター１３２を回転させようとしたときにモーター１３２があらかじめ定められた回数連続して阻止されたことを意味する、第７の定数より大きいと判断されれば、モーター１３２の順方向回転は行われない。代わりに、インテリジェントシステム１０６は図３のステップ２３１６に戻ってステップ２３１６を実行する。一実施形態において、第７の定数は３と１０の間である。
【０１１４】
ステップ２８３２において、靴底１０４の圧縮量が（靴底１０４の圧縮量が下限閾圧縮量と上限閾圧縮量の間にあることを意味する）図２４のステップ２４２４またはステップ２４２８で判断された上限閾圧縮量より小さいと判断されれば、インテリジェントシステム１０６が靴底１０４を調節するためにモーター１３２を回転させることはなく、代わりに、図２３のステップ２３１６に戻ってステップ２３１６を実行する。
【０１１５】
図２Ｂを参照すれば、一実施形態において、上述したようにモーター１３２を逆方向または順方向に回転させることは、実際には、伝動素子１３４を一方の向きまたは他方の向き（例えば、時計回りまたは反時計回り）に駆動するためにモーター１３２を一方の向きまたは他方の向きに回転させることを意味することは当然である。この結果、伝動素子１３４がねじ込まれているリミッタ１２８は、図２Ｂの矢印１４０でほぼ示されるように、拡縮素子１２６に対して後退方向または前進方向に動かされる。したがって、靴底１０４を柔らかく、または堅くすることができる。
【０１１６】
ステップ２８２４またはステップ２８４４においてモーター１３２を回転させ始めた後に、インテリジェントシステム１０６に電力を供給している電池の電圧が、ステップ２８５２において１度目のサンプリングを受ける。電池電圧はモーター１３２の回転開始の結果として低下しているであろう。短い時間、例えば約５ミリ秒から約４０ミリ秒の経過後、電池電圧はステップ２８５６において２度目のサンプリングを受ける。モーター１３２が自由に回転していれば電池電圧は高くなっているであろう。したがって、電池電圧の２度目のサンプリング値は電池電圧の１度目のサンプリング値より大きいであろう。他方で、モーター１３２が阻止されていれば、電池電圧は、モーター１３２の回転が開始されたときの電池電圧よりさらに低下してさえいるであろう。したがって、電池電圧の２度目のサンプリング値は電池電圧の１度目のサンプリング値より小さいであろう。ステップ２８６０において、電池電圧の２度目のサンプリング値が電池電圧の１度目のサンプリング値と比較される。電池電圧の２度目のサンプリング値が電池電圧の１度目のサンプリング値より小さければ、モーター１３２が阻止されているため、ステップ２８６４において、カウンタ“STALL”がインクリメントされ、モーター１３２が停止される。他方で、電池電圧の２度目のサンプリング値が電池電圧の１度目のサンプリング値より大きければ、モーター１３２が自由に回転しているから、ステップ２８６８で停止されるまで、モーター１３２は（例えば、３００ミリ秒より短い）ある時間回転することができる。
【０１１７】
ステップ２８６４またはステップ２８６８に続いて、インテリジェントシステム１０６は、方法２３００の各ステップにわたる次の反復のため、図２３のステップ２３１６に戻る。
【０１１８】
図２９は、本発明にしたがう、左靴にインテリジェントシステム１０６を実装するのに適した電気回路２９００の一実施形態を示す。図３０は、本発明にしたがう、右靴にインテリジェントシステム１０６を実装するのに適した別の電気回路２９００'の一実施形態を示す。図示されるように、電気回路２９００，２９００'は、回路２９００，２９００'のそれぞれが、相異なる数及び相異なる配置の、０Ωジャンパ抵抗２９０４，２９０４'を備えていることを除き、全ての面で同様である。それぞれの回路について、０Ωジャンパ抵抗２９０４，２９０４'の存在は、ある実体電線が別の実体電線と交差しなければならないときに必要である。さらに、回路２９００，２９００'のそれぞれの物理的レイアウト及び向きが左靴と右靴では異なるから、０Ωジャンパ抵抗２９０４，２９０４'の数及び配置は回路２９００，２９００'のそれぞれで異なる。しかし、左靴と右靴での０Ωジャンパ抵抗２９０４，２９０４'の数及び配置が異なる以外は、２つの回路２９００，２９００'の電気接続は同じである。したがって、着用者の左靴にインテリジェントシステム１０６を実装するに適する電気回路２９００だけを以下で論じる。
【０１１９】
図２９を参照すれば、電気回路２９００は、電源２９０６，電圧調整システム２９０８，検知システム２９１２，制御システム２９１６及び作動システム２９２０を備える。図示される実施形態において、電源２９０６は３.０Ｖ電池であり、電圧制御システム２９０８は、米国カリフォルニア州サニーベール（Sunnyvale）のマキシム・インテグレーテッド・プロダクツ（Maxim Integrated Products）で製造されるＭＡＸ１７２４昇圧ＤＣ/ＤＣコンバータを用いる昇圧ＤＣ-ＤＣ電圧制御システムである。電源２９０６からの３.０Ｖ入力電圧は、ＭＡＸ１７２４昇圧ＤＣ/ＤＣコンバータの出力２９２４における、より高い５.０Ｖ出力電圧に昇圧される。しかし、別のタイプの電源及び電圧調節システムを電気回路２９００に用い得ることは当然である。
【０１２０】
検知システム２９１２はセンサ２９２８（例えば、リニア比例出力ホール効果センサ）及びスイッチ２９３２を備える。制御システム２９１６は、マイクロコントローラ２９３６（例えば米国アリゾナ州チャンドラーのマイクロチップ・テクノロジー社で製造されるＰＩＣ１６Ｆ８８マイクロコントローラ）、５つの電場発光素子（例えば発光ダイオード）及び２つのスイッチ２９４４，２９４８を備える。
【０１２１】
電圧調節システム２９０８の５.０Ｖ出力２９２４は、マイクロコントローラ２９３６に電力を供給するためにマイクロコントローラ２９３６のピン１５及び１６に接続される。マイクロコントローラ２９３６のピン５及び６は、マイクロコントローラ２９３６に接地基準を与えるために接地される。ほぼ１.０Ｖの基準電圧がマイクロコントローラ２９３６のピン１に与えられる。しかし、この基準電圧は、一緒に分圧器を形成する抵抗器２９５２及び２９５６に対して適切な値を選択することにより変えることができる。同様に、ほぼ３.０Ｖの基準電圧がマイクロコントローラ２９３６のピン２に与えられるが、この基準電圧は、あわせて分圧器を形成する、抵抗器２９６０及び２９６４に対して適切な値を選択することにより変えることができる。
【０１２２】
センサ２９２８は履物用品１００の靴底１０４に存在する磁場の強度を測定し、磁場強度を表すアナログ電圧を端子２９６８に出力する。一般に、センサ２９２８によるアナログ電圧出力は約１.０Ｖと約２.５Ｖの間にある。一実施形態において、センサ２９２８は磁場が強いほど、したがって靴底１０４の圧縮量が大きいほど、小さい電圧を出力する。センサ２９２８からのアナログ電圧出力は、マイクロコントローラ２９３６のピン３で受け取られ、マイクロコントローラ２９３６によってピン１及び２に存在する基準電圧と比較されて、Ａ/Ｄコンバータを用いてマイクロコントローラ２９３６によりデジタル値に変換される。一実施形態においては磁場が強いほど、したがって靴底１０４の圧縮量が大きいほど小さい値となる上記デジタル値は次いで、上述した方法２３００を実施するためにマイクロコントローラ２９３６によって用いられる。
【０１２３】
一実施形態において、センサ２９２８は、上述したように、磁場強度を測定するために起動され、次いで電力を節約するために停止される。詳しくは、センサ２９２８を起動するため、マイクロコントローラ２９３６は初めに低電圧をピン７から出力する。続いて低電圧がスイッチ２９３２を閉じさせ、よって、電圧制御システム２９０８の５.０Ｖ出力２９２４をセンサ２９２８に接続して、センサ２９２８に電力を供給する。センサ２９２８を停止させるため、マイクロコントローラ２９３６はピン７から高電圧を出力する。続いてこの高電圧がスイッチ２９３２を開かせ、よって、電圧制御システム２９０８の５.０Ｖ出力２９２４をセンサ２９２８から切り離して、センサ２９２８を停止させる。一実施形態において、スイッチ２９３２はｐチャネルＭＯＳＦＥＴである。
【０１２４】
同様に、電力を節約するため、マイクロコントローラ２９３６はピン１及び２に設けられている基準電圧を切ることができる。そうするため、マイクロコントローラ２９３６はマイクロコントローラ２９３６のピン９にほぼ５.０Ｖを出力する。ピン１及び２に設けられる電圧基準を復帰させるため、マイクロコントローラ２９３６はピン９にほぼ０Ｖを出力する。
【０１２５】
５つの電場発光素子２９４０はユーザに可視出力を提供する。例えば、５つの電場発光素子２９４０は靴底１０４の現在の堅さ／柔らかさ設定を表示するために用いることができる。図２９に示されるように、マイクロコントローラ２９３６のピン１７，１８及び１９が抵抗器２９７２を介して、５つの電場発光素子２９４０に接続される。上述した方法２３００の実施から得られる結果に基づいて、１つまたはいくつかの電場発光素子２９４０を点灯または消灯させるために、マイクロコントローラ２９３６がピン１７，１８及び１９における出力／入力を制御する。図３１の表は、電場発光素子２９４０のいくつかの組合せを点灯するに必要な、マイクロコントローラ２９３６のピン１７，１８及び１９における入力／出力の状態を示す。状態“０”は特定のピンにおいてマイクロコントローラ２９３６によって出力される低電圧を表す。状態“１”は特定のピンにおいてマイクロコントローラ２９３６によって出力される高電圧を表す。状態“Ｚ”は特定のピンにおいてマイクロコントローラ２９３６によってつくられる高入力インピーダンスを表す。
【０１２６】
スイッチ２９４４及び２９４８が接地電位とマイクロコントローラのピン１４及び１３のそれぞれの間に接続される。方法２３００に関して上述したように、ユーザはスイッチ２９４４を閉じてマイクロコントローラ２９３６のピン１４を接地し、一方でスイッチ２９４８は開けたままにして、靴底１０４の堅さ設定をより堅い設定に変えたいというユーザの欲求を示すことができる。同様に、ユーザはスイッチ２９４８を閉じてマイクロコントローラ２９３６のピン１３を接地し、一方でスイッチ２９４４を開けたままにして、靴底１０４の堅さ設定をより柔らかい設定に変えたいというユーザの欲求を示すことができる。ユーザがスイッチ２９４４及び２９４８を同時に閉じれば、マイクロコントローラ２９３６は方法２３００に関して上述した“OFF”シーケンスをコールする。ユーザは、履物用品１００の外側に配置されるプッシュボタンを作動させることによって、スイッチ２９４４または２９４８を閉じることができる。
【０１２７】
作動システム２９２０は、トランジスタブリッジ２９７６及び２９８０，並びにキャパシタ２９８４に並列接続されるモーター（図示せず）を備える。図２９に示される実施形態において、トランジスタブリッジ２９７６は、（ゲートＧ１，ソースＳ１及びドレインＤ１を有する）ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ及び（ゲートＧ２，ソースＳ２及びドレインＤ２を有する）ｐチャネルＭＯＳＦＥＴを有する。トランジスタブリッジ２９８０も、（ゲートＧ１，ソースＳ１及びドレインＤ１を有する）ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ及び（ゲートＧ２，ソースＳ２及びドレインＤ２を有する）ｐチャネルＭＯＳＦＥＴを有する。トランジスタブリッジ２９７６のソースＳ１及びトランジスタブリッジ２９８０のソースＳ１は接地される。トランジスタブリッジ２９７６のソースＳ２及びトランジスタブリッジ２９８０のソースＳ２は電源２９０６の正端子に接続される。トランジスタブリッジ２９７６のゲートＧ１及びトランジスタブリッジ２９８０のゲートＧ２はマイクロコントローラ２９３６のピン１２に接続される。トランジスタブリッジ２９７６のゲートＧ２及びトランジスタブリッジ２９８０のゲートＧ１はマイクロコントローラ２９３６のピン１０に接続される。トランジスタブリッジ２９７６のドレインＤ１及びトランジスタブリッジ２９８０のドレインＤ２はモーターのモーター逆回転駆動端子２９８８に接続される。トランジスタブリッジ２９７６のドレインＤ２及びトランジスタブリッジ２９８０のドレインＤ１はモーターのモーター順回転駆動端子２９９２に接続される。
【０１２８】
図３２の表に示されるように、モーターを順方向に駆動するため、マイクロコントローラ２９３６は、ピン１２に高電圧を出力し、ピン１０に低電圧を出力する。これにより、トランジスタブリッジ２９７６のＭＯＳＦＥＴがオンにされ、トランジスタブリッジ２９８０のＭＯＳＦＥＴがオフにされる。この結果、モーター順回転駆動端子２９９２が電源２９０６の正端子に接続され、モーター逆回転駆動端子２９８８が接地されて、モーターが順方向に駆動される。モーターを逆方向に駆動するため、マイクロコントローラは、ピン１２に低電圧を出力し、ピン１０に高電圧を出力する。これにより、トランジスタブリッジ２９７６のＭＯＳＦＥＴはオフにされ、トランジスタブリッジ２９８０のＭＯＳＦＥＴはオンにされる。この結果、モーター順回転駆動端子２９９２が接地され、モーター逆回転駆動端子２９９８が電源２９０６の正端子に接続されて、モーターが逆方向に駆動される。マイクロコントローラがピン１０及びピン１２のいずれにも高電圧を出力するか、またはピン１０及びピン１２のいずれにも低電圧を出力すれば、モーターは停止されて、アイドリング状態を保つ。
【０１２９】
電源２９０６の正端子はマイクロコントローラ２９３６のピン２０にも接続される。したがって、マイクロコントローラ２９３６は電源の正端子の電圧を検知することができ（例えば電池電圧を検知することができ）、検知された電圧を上述した方法２３００の各ステップの実施に用いることができる。例えば、上述したように、マイクロコントローラ２９３６は、検知された電圧からモーターが阻止されているか否かを判断することができ、阻止されていれば、モーターを停止させることができる。
【０１３０】
マイクロコントローラ２９３６のピン４はマイクロコントローラ２９３６のアクティブローリセットピンである。ピン４は検査／デバッグ中にリセットすることができるが、着用者が履物用品１００で歩行／走行しているときには用いられない。同様に、マイクロコントローラ２９３６のピン８及び１１は検査／デバッグ中に用いられるが、着用者が履物用品１００で歩行／走行しているときには用いられない。詳しくは、マイクロコントローラ２９３６のピン８はデータの転送を可能にするデータピンであり、マイクロコントローラ２９３６のピン１１はクロックピンである。
【０１３１】
さらに、電気回路２９００は、検査／デバッグ中及び電源２９０６が回路２９００から外されているときに用いられるが、着用者が履物用品１００で歩行／走行しているときには用いられない、複数の試験点２９９６（すなわち試験点ＴＰ１からＴＰ１０）を備える。例えば、試験点ＴＰ１はほぼ１.０Ｖの基準電圧をマイクロコントローラ２９３６に供給し、試験点ＴＰ２はほぼ３.０Ｖの基準電圧をマイクロコントローラ２９３６に供給し、試験点ＴＰ３はマイクロコントローラ２９３６にシミュレートされたセンサ２９２８からの読み値を供給し、試験点ＴＰ４はマイクロコントローラ２９３６に電力を供給し、試験点ＴＰ５は電気回路２９００に基準接地を与える。試験点ＴＰ６はマイクロコントローラ２９３６のクロックピン１１に接続され、試験点ＴＰ９によりマイクロコントローラ２９３６をリセットすることが可能になる。試験点ＴＰ７，ＴＰ８及びＴＰ１０により、検査／デバッグ中にマイクロコントローラ２９３６への及びマイクロコントローラ２９３６からのデータの転送が可能になる。例えば、一実施形態において、試験点ＴＰ７及びＴＰ８により、検査／デバッグ中に、スイッチ２９４８及び２９４４のそれぞれの開閉をシミュレートすることができる。
【０１３２】
図３３Ａ及び３３Ｂは別のインテリジェントシステム１５０６を備える履物用品１５００を示す。履物用品１５００は、甲革１５０２，靴底１５０４及びインテリジェントシステム１５０６を備える。インテリジェントシステム１５０６は靴底１５０４の足後部１５０８に配置される。インテリジェントシステム１５０６は駆動装置１５３１及び１つまたはそれより多くの同様のコンポーネントからなる可調節素子１５２４を備える。可調節素子１５２４は図３３Ｂにさらに詳細に示され、履物用品１５００の性能特性を修正するための補正駆動装置信号を受けて回転させられる２本の二重密度チューニングロッド１５２５を有する。二重密度ロッド１５２５は異方性の特性を有し、米国特許第６８０７７５３号明細書に詳細に説明されている。上記明細書の全開示は本明細書に参照として含まれる。二重密度ロッド１５２５は、モーター１５３２及び伝動素子１５３４によって回転させられて、靴底１５０４をより堅くまたはより柔らかくする。伝動素子１５３４は、例えばラックアンドピニオン伝動装置またはウオームギア装置によって、二重密度ロッド１５２５の横方向のほぼ中点でロッド１５２５に結合される。
【０１３３】
図３４Ａは別のインテリジェントシステム１６０６を備える履物用品１６００を示す。図３４Ｂ〜３４Ｆは様々な動作状態にある可調節素子１６２４を示す。履物用品１６００は、甲革１６０２，靴底１６０４及びインテリジェントシステム１６０６を備える。インテリジェントシステム１６０６は駆動装置１６３１及び可調節素子１６２４を備える。可調節素子１６２４は２つの多重密度プレート１６２５，１６２７を有する。プレートの内の一方、本実施形態では下部プレート１６２７は、靴の性能特性を修正するための補正駆動装置信号を受けて、駆動装置１６３１によって、他方のプレート、本実施形態では上部プレート１６２５に対して滑り動かされる（矢印１６８０）。
【０１３４】
プレート１６２５，１６２７は密度が交互に変化する材料でつくられる。詳しくは、プレート１６２５，１６２７は比較的柔らかい材料１６７１及び比較的堅い材料１６７３の交互するストリップで構成される。プレート１６２５，１６２７のそれぞれの密度部分の位置を合わせることにより、靴の性能特性が判断される。図３４Ｂにおいては、比較的堅い材料どうしが実質的に位置合せされており、よって、比較的堅い可調節素子１６２４が得られている。図３４Ｃにおいては、密度が異なる材料１６７１，１６７３がある程度だけ位置合せされており、よって、より柔らかい可調節素子１６２４が得られている。図３４Ｄにおいては、比較的堅い材料１６７３と比較的柔らかい材料１６７１とが実質的に位置合せされており、よって、可能な最も柔らかい可調節素子１６２４が得られている。
【０１３５】
図３５Ａ及び３５Ｂは、別のインテリジェントシステム１７０６を備える履物用品１７００を示す。履物用品１７００は、甲革１７０２，靴底１７０４及びインテリジェントシステム１７０６を備える。インテリジェントシステム１７０６は靴底１７０４の足後部に配置される。インテリジェントシステム１７０６は、（図示していないが、上述した駆動装置と同様の）駆動装置１７３１及び可調節素子１７２４を備える。可調節素子１７２４は靴底１７０４に対して旋回する（図３５Ｂの矢印１７５０参照）多重密度ヒール部１７２６である。ヒール部１７２６を旋回させることにより、ヒールが地面に当たる領域１７２８における履物用品１７００の機械的特性が修正される。ヒール部１７２６は駆動装置１７３１からの力を受けて旋回点１７８４の回りを旋回する。
【０１３６】
本明細書で説明される可調節素子の様々なコンポーネントは、例えば、射出成形または押出成形及び、必要に応じて以降の機械加工作業の組合せによって製造することができる。押出成形プロセスは単一モノリシックフレームのような一様な形状を与えるために用いることができる。次いで、所望の形状寸法の開放空間を与えるためにインサート成形を用いることができ、あるいは、開放空間は以降の機械加工作業によって所望の場所に設けることができよう。その他の製造技法には融解及び別の素子の接着がある。例えば、シリンダー４４８は液体エポキシ接着剤または、ＥＶＡのような、ホットメルト接着剤によって結合させることができる。接着に加えて、コンポーネントは、様々なコンポーネントの融着または発泡プロセス中の融合を容易にするための溶剤の使用をともなう溶剤結着させることができる。
【０１３７】
様々なコンポーネントは、強化材を用いるかまたは用いずに、いずれか適する高分子材料または高分子材料の組合せで製造することができる。適する材料には、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）のような、ポリウレタン、ＥＶＡ、エルフ・アトケム（Elf Atochem）から販売されているＰｅｂａｘ（登録商標）などの熱可塑性ポリエーテルブロックアミド樹脂、デュポンから販売されているＨｙｔｒｅｌ（登録商標）などの熱可塑性ポリエステルエラストマー、アドバンスト・エラストマー・システムズＬ.Ｐ.（Advanced Elastomer Systems, L.P.）から販売されているＳａｎｔｏｐｒｅｎｅ（登録商標）などの熱可塑性エラストマー、熱可塑性オレフィン樹脂、１０〜３０％ないしそれより多くのガラスファイバ強化材を含むことができるナイロン１２などのナイロン樹脂、シリコーン樹脂、ポリエチレン、アセタール樹脂、及び等価な材料がある。強化は、用いられるとすれば、ガラスファイバまたはカーボングラファイトファイバまたは、デュポンから販売されているケブラー（登録商標）のような、パラアラミドファイバの含有によるか、またはその他の同様の方法によることができる。また、高分子材料はその他の材料、例えば天然ゴムまたは合成ゴムと組み合わせて用いることもできる。その他の適する材料が当業者には明らかであろう。
【０１３８】
特定の実施形態において、拡縮素子１２６は、１つまたはそれより多くの様々な密度の発泡体、非発泡高分子材料及び／または骨組み素子でつくることができる。例えば、シリンダーはアスカーＣ硬度が４５の発泡ＥＶＡコアをともなってＨｙｔｒｅｌ４０６９または５０５０でつくることができよう。別の実施形態において、シリンダーはインナーコア発泡体をともなわずにＨｙｔｒｅｌ５５５６でつくられる。拡縮素子１２６は、アスカーＣ硬度が約４０から約７０の範囲，好ましくはアスカーＣ硬度が約４５から約６５の間にあり、さらに好ましくはアスカーＣ硬度が約５５の堅さを有することができる。別の実施形態において、チューニングロッド１５２５、多重密度プレート１６２５，１６２７、または上部及び下部支持プレート１１４，１１６は、デュポンから販売されている「テフロン」材または同様の物質を含む塗料のような、減摩塗料で被覆することができる。様々なコンポーネントはシステムの特定の性能特性を着用者に示すためにカラーコードを施すことができ、透明な窓を靴底の縁に沿って設けることができる。様々なコンポーネントの寸法及び形状は特定の用途に適するように変えることができる。一実施形態において、拡縮素子１２６の直径は、約１０ｍｍから約４０ｍｍ，好ましくは約２０ｍｍから約３０ｍｍ，さらに好ましくは約２５ｍｍとすることができる。拡縮素子１２６の長さは、約５０ｍｍから約１００ｍｍ，好ましくは約７５ｍｍから約９０ｍｍ，さらに好ましくは８５ｍｍとすることができる。
【０１３９】
さらに、拡縮素子１２６は、シリンダー１４２自体が発泡体コア１４４のための金型を形成するリバースインジェクションと呼ばれるプロセスによって一体成形することができる。そのようなプロセスは、個別のコア成形が必要ではないから、通常の製造方法より経済的であり得る。拡縮素子１２６は、密度の異なる２つまたはそれより多くの材料を同時に射出してシリンダー１４２及びコア１４４を一体でつくる、デュアルインジェクションと呼ばれる単一工程で成形することもできる。
【０１４０】
図３６は２つの異なる設定にある可調節素子の性能特性（曲線Ａ及びＢ）を示すグラフである。グラフは負荷状態すなわち圧縮下にある可調節素子の変形量を示す。図からわかるように、曲線Ａ，Ｂのそれぞれには、２つの明白な傾き、１８０２，１８０４，１８０６，１８０８がある。それぞれの曲線の第１の傾き１８０２，１８０６はほぼ可調節素子が地面との最初の接触からリミッタに接するまでの可調節素子を表す。この段階の間、圧縮への抵抗力は、負荷がかかると圧縮される、可調節素子の構造壁体及びコアの複合効果から生じる。それぞれの曲線の第２の傾き１８０４，１８０８は、可調節素子がリミッタに接している間の、圧縮下にある可調節素子を表す。この段階の間は、可調節素子をさらに圧縮することはごく僅かしかできず、さらに力を加えようとすると構造壁体が曲がるかまたは座屈してしまう。
【０１４１】
比較的堅い設定である設定Ａにおいて、可調節素子は、傾き１８０２で表されるように、８００Ｎの力が可調節素子に印加されたときに約６.５ｍｍ変形する。この時点で、可調節素子はリミッタに接しており、さらに変形することはごく僅かしかできない。傾き１８０４が表すように、さらに８００Ｎの力が可調節素子に印加された後の可調節素子の追加の変形は約２ｍｍでしかない。比較的柔らかい設定である、設定Ｂにおいて、可調節素子は、傾き１８０６で表されるように、８００Ｎの力が可調節素子に印加されたときに約８.５ｍｍ変形する。この時点で、可調節素子はリミッタに接し、さらに変形することはごく僅かしかできない。傾き１８０８が表すように、さらに８００Ｎの力が可調節素子印加された後の可調節素子の追加の変形は約２.５ｍｍでしかない。
【０１４２】
図３７は、使用中に履物用品の性能特性を修正する方法を表すフローチャートである。本方法は、履物用品の性能特性値をモニタするステップ（ステップ１９１０）、モニタされた性能特性値に基づいて補正駆動装置信号を発生するステップ（ステップ１９２０）、及び履物用品の性能特性を修正するために駆動装置信号に基づいて可調節素子を調節するステップ（ステップ１９３０）を含む。特定の実施形態において、各ステップは性能特性の閾値が得られるまで反復される（ステップ１９４０）。
【０１４３】
モニタするステップ１９１０の可能な一実施形態が図３８Ａに拡張されて示される。図示されるように、性能特性値をモニタするステップは、近接型センサをともなう磁石の磁場を測定するステップ（サブステップ２０１０）及び磁場測定値を閾値と比較するステップ（サブステップ２０２０）を含む。必要に応じて、性能特性値をモニタするステップは、複数の磁場測定値をとるステップ及びいくつかの数の測定値の平均をとるステップを含むことができる。システムは次いで平均磁場測定値を閾値と比較する（サブステップ２０３０）。システムは、必要に応じて、磁場測定値が閾値に実質的に等しくなるかあるいはあらかじめ定められた値範囲内に入るまで、これらのステップを反復することができよう（必要に応じて実施されるサブステップ２０４０）。
【０１４４】
発生するステップ１９２０の可能な一実施形態が図３８Ｂに拡張されて示される。図示されるように、補正駆動装置信号を発生するステップは、モニタされた性能特性値を所望の性能特性値と比較するステップ（サブステップ２０５０）、偏差を発生するステップ（サブステップ２０６０）、及び偏差に基づく大きさの補正駆動装置信号を出力するステップ（サブステップ２７７０）を含む。一実施形態において、補正駆動装置信号は、あらかじめ定められた量の補正が性能特性になされるように、あらかじめ定められた大きさを有する。このようにすれば、システムは着用者には比較的知覚できない段階的な変化を性能特性に生じさせ、よって、着用者が変化する性能特性に適応する必要をなくす。
【０１４５】
図３９は履物用品に快適性を与える方法を表すフローチャートを示す。本方法は、可調節履物用品を提供するステップ（ステップ２１１０）及びジャーク値を判断するステップ（ステップ２１２０）を含む。ジャークは時間の変化に対する加速度の変化（Δa/Δｔ）として表される。ジャーク値は、既知の時間長の間の、変化する磁場に基づく、距離測定値から導くことができる。制御システムは時間の経過にともなう磁場の変化を記録し、これらの測定値を処理してジャーク値を得ることができる。本方法は、例えば、ジャーク値をあらかじめ定められた最大値より小さくしておくために、ジャーク値に基づいて可調節履物用品の性能特性を修正するステップ（必要に応じて実施されるステップ２１３０）をさらに含むことができる。
【０１４６】
本発明のある実施形態を説明したが、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく本明細書に開示される概念を組み入れているその他の実施形態が用いられ得ることが当業者には明らかであろう。したがって、説明された実施形態はいかなる面においても説明に過ぎず、限定と見なされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】本発明の一実施形態に従うインテリジェントシステムを備える履物用品の簡略な部分分解組立斜視図である
【図２Ａ】本発明の一実施形態にしたがう図１の履物用品の靴底の簡略な分解組立斜視図である
【図２Ｂ】可調節素子の動作を示す図２Ａのインテリジェントシステムの簡略な拡大側面図である
【図３】本発明にしたがう可調節素子の別の実施形態の簡略な斜視図である
【図４Ａ】本発明にしたがう可調節素子の別の実施形態の簡略な側面図である
【図４Ｂ】本発明にしたがう可調節素子の別の実施形態の簡略な側面図である
【図４Ｃ】本発明にしたがう可調節素子の別の実施形態の簡略な側面図である
【図４Ｄ】本発明にしたがう可調節素子の別の実施形態の簡略な側面図である
【図４Ｅ】本発明にしたがう可調節素子の別の実施形態の簡略な側面図である
【図５Ａ】抜粋した内部コンポーネントを示す図１の履物用品の簡略な側面図である
【図５Ｂ】図５Ａの履物用品の一部の簡略な拡大図である
【図６】インテリジェントシステムの抜粋した内部コンポーネントのレイアウトを示すために靴底の一部が取り除かれている図２Ａの靴底の一部の簡略な平面図である
【図７】本発明の別の実施形態にしたがう図１の履物用品の靴底の簡略な分解組立斜視図である
【図８Ａ】本発明にしたがう図７の靴底の様々な実施形態に備えることができるコンポーネントの１つの簡略な斜視図である
【図８Ｂ】本発明にしたがう図７の靴底の様々な実施形態に備えることができるコンポーネントの１つの簡略な斜視図である
【図８Ｃ】本発明にしたがう図７の靴底の様々な実施形態に備えることができるコンポーネントの１つの簡略な斜視図である
【図８Ｄ】本発明にしたがう図７の靴底の様々な実施形態に備えることができるコンポーネントの１つの簡略な斜視図である
【図８Ｅ】本発明にしたがう図７の靴底の様々な実施形態に備えることができるコンポーネントの１つの簡略な斜視図である
【図８Ｆ】本発明にしたがう図７の靴底の様々な実施形態に備えることができるコンポーネントの１つの簡略な斜視図である
【図８Ｇ】本発明にしたがう図７の靴底の様々な実施形態に備えることができるコンポーネントの１つの簡略な斜視図である
【図９】本発明の一実施形態にしたがう図７及び８Ｇの中物の簡略な底面図である
【図１０】本発明の一実施形態にしたがう図７の靴底とともに必要に応じて用いられ得るトーションバーの簡略な底面図である
【図１１】本発明の一実施形態にしたがう図９の中物上に必要に応じて配置される図１０のトーションバーの簡略な底面図である
【図１２】本発明の一実施形態にしたがう補助ヒール気泡体素子をさらに備える、図１１の中物及び必要に応じて備えられるトーションバーの簡略な底面図である
【図１３】本発明の一実施形態にしたがう補助コンポーネントをさらに備える、図１１の中物及び必要に応じて備えられるトーションバーの簡略な底面図である
【図１４】本発明の一実施形態にしたがう図１２の補助ヒール気泡体素子をさらに備える、図１３の中物の簡略な底面図である
【図１５】本発明の一実施形態にしたがうインテリジェントシステムの様々なコンポーネントを覆うケースをさらに備える図４の中物の簡略な底面図である
【図１６】本発明の一実施形態にしたがうハニカム形状の拡縮素子及びユーザインターフェースを備える靴底の簡略な外足側斜視図である
【図１７】図１６の靴底の簡略な外足側側面図である
【図１８】本発明の一実施形態にしたがう図１６のユーザインターフェースの簡略な外足側拡大斜視図である
【図１９】本発明の一実施形態にしたがう図１６の拡縮素子の簡略な外足側拡大側面図である
【図２０】本発明の一実施形態にしたがう図１６の拡縮素子の簡略な斜視図である
【図２１】本発明にしたがうインテリジェントシステムのブロック図である
【図２２】図１のインテリジェントシステムの動作モードの１つを示すフローチャートである
【図２３】図１のインテリジェントシステムの別の動作モードを示すフローチャートである
【図２４】本発明の一実施形態にしたがう図１のインテリジェントシステムを用いる、ユーザ入力を処理するための方法のフローチャートである
【図２５】本発明の一実施形態にしたがう図１のインテリジェントシステムを用いる、センサ信号を測定するための方法のフローチャートである
【図２６】本発明の一実施形態にしたがう図１のインテリジェントシステムを用いる、履物用品の靴底が圧縮されているか否かを判断するためのフローチャートである
【図２７】本発明の一実施形態にしたがう図１のインテリジェントシステムを用いる、履物用品の靴底の圧縮を検出するためにセンサ信号をモニタするための方法のフローチャートである
【図２８】図２８Ａと図２８Ｂの接続関係を示す
【図２８Ａ】本発明の一実施形態にしたがう図１のインテリジェントシステムを用いる、履物用品の靴底の調節が必要であるか否かを判断するための方法のフローチャートの上半部分である
【図２８Ｂ】本発明の一実施形態にしたがう図１のインテリジェントシステムを用いる、履物用品の靴底の調節が必要であるか否かを判断するための方法のフローチャートの下半部分である
【図２９】図２９Ａ，図２９Ｂ及び図２９Ｃの接続関係を示す
【図２９Ａ】左靴用の図１のインテリジェントシステムの一実施形態の回路図の左端部分である
【図２９Ｂ】左靴用の図１のインテリジェントシステムの一実施形態の回路図の中間部分である
【図２９Ｃ】左靴用の図１のインテリジェントシステムの一実施形態の回路図の右端部分である
【図３０】図３０Ａ，図３０Ｂ及び図３０Ｃの接続関係を示す
【図３０Ａ】右靴用の図１のインテリジェントシステムの一実施形態の回路図の左端部分である
【図３０Ｂ】右靴用の図１のインテリジェントシステムの一実施形態の回路図の中間部分である
【図３０Ｃ】右靴用の図１のインテリジェントシステムの一実施形態の回路図の右端部分である
【図３１】図２９Ｂの電場発光素子のいくつかの組合せを点灯するに必要な図２９Ａのマイクロコントローラのあるピンにおける入力／出力の状態を挙げている表である
【図３２】インテリジェントシステムのモーターを駆動するために必要な図２９Ａのマイクロコントローラのあるピンにおける出力を挙げている表である
【図３３Ａ】本発明にしたがうインテリジェントシステムの別の実施形態を備える履物用品の簡略な側面図である
【図３３Ｂ】図３３Ａのインテリジェントシステムの一部の簡略な斜視図である
【図３４Ａ】本発明にしたがうインテリジェントシステムのまた別の実施形態を備える履物用品の簡略な側面図である
【図３４Ｂ】ある位置関係にある図３４Ａのインテリジェントシステムの簡略な側面図である
【図３４Ｃ】別の位置関係にある図３４Ａのインテリジェントシステムの簡略な側面図である
【図３４Ｄ】また別の位置関係にある図３４Ａのインテリジェントシステムの簡略な側面図である
【図３５Ａ】本発明にしたがうインテリジェントシステムのまた別の実施形態を備える履物用品の簡略な側面図である
【図３５Ｂ】全調節範囲にわたる図３５Ａのインテリジェントシステムの簡略な側面図である
【図３６】可調節素子の特定の実施形態の性能特性を示すグラフである
【図３７】使用中に履物用品の性能特性を修正する方法の一実施形態を示すフローチャートである
【図３８Ａ】図３７の方法の補助実施形態を示すフローチャートである
【図３８Ｂ】図３７の方法の補助実施形態を示すフローチャートである
【図３９】履物用品に快適性を与える方法の一実施形態を示すフローチャートである
【符号の説明】
【０１４８】
１００    履物用品
１０２    甲革
１０４    靴底
１０６    インテリジェントシステム
１２０    制御システム
１２２    センサ
１２３    磁石
１２４    可調節素子
１２６    拡縮素子
１２８    リミッタ
１３０    作動システム
１３１    駆動装置
１３２    モーター
１３４    伝動素子
１３６    ストッパー
【図１】
2005279281.tif 000003
【図２Ａ】
2005279281.tif 000004
【図２Ｂ】
2005279281.tif 000005
【図３】
2005279281.tif 000006
【図４Ａ】
2005279281.tif 000007
【図４Ｂ】
2005279281.tif 000008
【図４Ｃ】
2005279281.tif 000009
【図４Ｄ】
2005279281.tif 000010
【図４Ｅ】
2005279281.tif 000011
【図５Ａ】
2005279281.tif 000012
【図５Ｂ】
2005279281.tif 000013
【図６】
2005279281.tif 000014
【図７】
2005279281.tif 000015
【図８Ａ】
2005279281.tif 000016
【図８Ｂ】
2005279281.tif 000017
【図８Ｃ】
2005279281.tif 000018
【図８Ｄ】
2005279281.tif 000019
【図８Ｅ】
2005279281.tif 000020
【図８Ｆ】
2005279281.tif 000021
【図８Ｇ】
2005279281.tif 000022
【図９】
2005279281.tif 000023
【図１０】
2005279281.tif 000024
【図１１】
2005279281.tif 000025
【図１２】
2005279281.tif 000026
【図１３】
2005279281.tif 000027
【図１４】
2005279281.tif 000028
【図１５】
2005279281.tif 000029
【図１６】
2005279281.tif 000030
【図１７】
2005279281.tif 000031
【図１８】
2005279281.tif 000032
【図１９】
2005279281.tif 000033
【図２０】
2005279281.tif 000034
【図２１】
2005279281.tif 000035
【図２２】
2005279281.tif 000036
【図２３】
2005279281.tif 000037
【図２４】
2005279281.tif 000038
【図２５】
2005279281.tif 000039
【図２６】
2005279281.tif 000040
【図２７】
2005279281.tif 000041
【図２８−１】
2005279281.tif 000042
【図２８−２】
2005279281.tif 000043
【図２８−３】
2005279281.tif 000044
【図２９−１】
2005279281.tif 000045
【図２９−２】
2005279281.tif 000046
【図２９−３】
2005279281.tif 000047
【図２９−４】
2005279281.tif 000048
【図３０−１】
2005279281.tif 000049
【図３０−２】
2005279281.tif 000050
【図３０−３】
2005279281.tif 000051
【図３０−４】
2005279281.tif 000052
【図３１】
2005279281.tif 000053
【図３２】
2005279281.tif 000054
【図３３Ａ】
2005279281.tif 000055
【図３３Ｂ】
2005279281.tif 000056
【図３４Ａ】
2005279281.tif 000057
【図３４Ｂ】
2005279281.tif 000058
【図３４Ｃ】
2005279281.tif 000059
【図３４Ｄ】
2005279281.tif 000060
【図３５Ａ】
2005279281.tif 000061
【図３５Ｂ】
2005279281.tif 000062
【図３６】
2005279281.tif 000063
【図３７】
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【図３８Ａ】
2005279281.tif 000065
【図３８Ｂ】
2005279281.tif 000066
【図３９】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年7月13日(2005.7.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４７】
【図１】本発明の一実施形態に従うインテリジェントシステムを備える履物用品の簡略な部分分解組立斜視図である
【図２Ａ】本発明の一実施形態にしたがう図１の履物用品の靴底の簡略な分解組立斜視図である
【図２Ｂ】可調節素子の動作を示す図２Ａのインテリジェントシステムの簡略な拡大側面図である
【図３】本発明にしたがう可調節素子の別の実施形態の簡略な斜視図である
【図４Ａ】本発明にしたがう可調節素子の別の実施形態の簡略な側面図である
【図４Ｂ】本発明にしたがう可調節素子の別の実施形態の簡略な側面図である
【図４Ｃ】本発明にしたがう可調節素子の別の実施形態の簡略な側面図である
【図４Ｄ】本発明にしたがう可調節素子の別の実施形態の簡略な側面図である
【図４Ｅ】本発明にしたがう可調節素子の別の実施形態の簡略な側面図である
【図５Ａ】抜粋した内部コンポーネントを示す図１の履物用品の簡略な側面図である
【図５Ｂ】図５Ａの履物用品の一部の簡略な拡大図である
【図６】インテリジェントシステムの抜粋した内部コンポーネントのレイアウトを示すために靴底の一部が取り除かれている図２Ａの靴底の一部の簡略な平面図である
【図７】本発明の別の実施形態にしたがう図１の履物用品の靴底の簡略な分解組立斜視図である
【図８Ａ】本発明にしたがう図７の靴底の様々な実施形態に備えることができるコンポーネントの１つの簡略な斜視図である
【図８Ｂ】本発明にしたがう図７の靴底の様々な実施形態に備えることができるコンポーネントの１つの簡略な斜視図である
【図８Ｃ】本発明にしたがう図７の靴底の様々な実施形態に備えることができるコンポーネントの１つの簡略な斜視図である
【図８Ｄ】本発明にしたがう図７の靴底の様々な実施形態に備えることができるコンポーネントの１つの簡略な斜視図である
【図８Ｅ】本発明にしたがう図７の靴底の様々な実施形態に備えることができるコンポーネントの１つの簡略な斜視図である
【図８Ｆ】本発明にしたがう図７の靴底の様々な実施形態に備えることができるコンポーネントの１つの簡略な斜視図である
【図８Ｇ】本発明にしたがう図７の靴底の様々な実施形態に備えることができるコンポーネントの１つの簡略な斜視図である
【図９】本発明の一実施形態にしたがう図７及び８Ｇの中物の簡略な底面図である
【図１０】本発明の一実施形態にしたがう図７の靴底とともに必要に応じて用いられ得るトーションバーの簡略な底面図である
【図１１】本発明の一実施形態にしたがう図９の中物上に必要に応じて配置される図１０のトーションバーの簡略な底面図である
【図１２】本発明の一実施形態にしたがう補助ヒール気泡体素子をさらに備える、図１１の中物及び必要に応じて備えられるトーションバーの簡略な底面図である
【図１３】本発明の一実施形態にしたがう補助コンポーネントをさらに備える、図１１の中物及び必要に応じて備えられるトーションバーの簡略な底面図である
【図１４】本発明の一実施形態にしたがう図１２の補助ヒール気泡体素子をさらに備える、図１３の中物の簡略な底面図である
【図１５】本発明の一実施形態にしたがうインテリジェントシステムの様々なコンポーネントを覆うケースをさらに備える図４の中物の簡略な底面図である
【図１６】本発明の一実施形態にしたがうハニカム形状の拡縮素子及びユーザインターフェースを備える靴底の簡略な外足側斜視図である
【図１７】図１６の靴底の簡略な外足側側面図である
【図１８】本発明の一実施形態にしたがう図１６のユーザインターフェースの簡略な外足側拡大斜視図である
【図１９】本発明の一実施形態にしたがう図１６の拡縮素子の簡略な外足側拡大側面図である
【図２０】本発明の一実施形態にしたがう図１６の拡縮素子の簡略な斜視図である
【図２１】本発明にしたがうインテリジェントシステムのブロック図である
【図２２】図１のインテリジェントシステムの動作モードの１つを示すフローチャートである
【図２３】図１のインテリジェントシステムの別の動作モードを示すフローチャートである
【図２４】本発明の一実施形態にしたがう図１のインテリジェントシステムを用いる、ユーザ入力を処理するための方法のフローチャートである
【図２５】本発明の一実施形態にしたがう図１のインテリジェントシステムを用いる、センサ信号を測定するための方法のフローチャートである
【図２６】本発明の一実施形態にしたがう図１のインテリジェントシステムを用いる、履物用品の靴底が圧縮されているか否かを判断するためのフローチャートである
【図２７】本発明の一実施形態にしたがう図１のインテリジェントシステムを用いる、履物用品の靴底の圧縮を検出するためにセンサ信号をモニタするための方法のフローチャートである
【図２８−１】図２８Ａと図２８Ｂの接続関係を示す
【図２８−２】図２８Ａは本発明の一実施形態にしたがう図１のインテリジェントシステムを用いる、履物用品の靴底の調節が必要であるか否かを判断するための方法のフローチャートの上半部分である
【図２８−３】図２８Ｂは本発明の一実施形態にしたがう図１のインテリジェントシステムを用いる、履物用品の靴底の調節が必要であるか否かを判断するための方法のフローチャートの下半部分である
【図２９−１】図２９Ａ，図２９Ｂ及び図２９Ｃの接続関係を示す
【図２９−２】図２９Ａは左靴用の図１のインテリジェントシステムの一実施形態の回路図の左端部分である
【図２９−３】図２９Ｂは左靴用の図１のインテリジェントシステムの一実施形態の回路図の中間部分である
【図２９−４】図２９Ｃは左靴用の図１のインテリジェントシステムの一実施形態の回路図の右端部分である
【図３０−１】図３０Ａ，図３０Ｂ及び図３０Ｃの接続関係を示す
【図３０−２】図３０Ａは右靴用の図１のインテリジェントシステムの一実施形態の回路図の左端部分である
【図３０−３】図３０Ｂは右靴用の図１のインテリジェントシステムの一実施形態の回路図の中間部分である
【図３０−４】図３０Ｃは右靴用の図１のインテリジェントシステムの一実施形態の回路図の右端部分である
【図３１】図２９Ｂの電場発光素子のいくつかの組合せを点灯するに必要な図２９Ａのマイクロコントローラのあるピンにおける入力／出力の状態を挙げている表である
【図３２】インテリジェントシステムのモーターを駆動するために必要な図２９Ａのマイクロコントローラのあるピンにおける出力を挙げている表である
【図３３Ａ】本発明にしたがうインテリジェントシステムの別の実施形態を備える履物用品の簡略な側面図である
【図３３Ｂ】図３３Ａのインテリジェントシステムの一部の簡略な斜視図である
【図３４Ａ】本発明にしたがうインテリジェントシステムのまた別の実施形態を備える履物用品の簡略な側面図である
【図３４Ｂ】ある位置関係にある図３４Ａのインテリジェントシステムの簡略な側面図である
【図３４Ｃ】別の位置関係にある図３４Ａのインテリジェントシステムの簡略な側面図である
【図３４Ｄ】また別の位置関係にある図３４Ａのインテリジェントシステムの簡略な側面図である
【図３５Ａ】本発明にしたがうインテリジェントシステムのまた別の実施形態を備える履物用品の簡略な側面図である
【図３５Ｂ】全調節範囲にわたる図３５Ａのインテリジェントシステムの簡略な側面図である
【図３６】可調節素子の特定の実施形態の性能特性を示すグラフである
【図３７】使用中に履物用品の性能特性を修正する方法の一実施形態を示すフローチャートである
【図３８Ａ】図３７の方法の補助実施形態を示すフローチャートである
【図３８Ｂ】図３７の方法の補助実施形態を示すフローチャートである
【図３９】履物用品に快適性を与える方法の一実施形態を示すフローチャートである
【外国語明細書】
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