(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用中に履物用品の性能特性を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、
前記履物用品がピーク状態になったか否かを判定するステップ、
前記履物用品がピーク状態になったと判定されたときに、前記履物用品の調整が必要であるか否かを判定するステップ、
調整が必要であると判定されたときに、前記履物用品の性能特性を調整するステップ、及び
前記履物用品がピーク状態になったと判定されたときに、前記ピーク状態を判定するための閾値を調整するステップ、
を含み、
前記ピーク状態が、ジャンプ、着地、全力疾走、ターン、カット、プッシュオフ及び停止からなる群から選ばれる動作の結果としての前記履物用品の状態の変化に基づくことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記履物用品の状態の前記変化が、絶対圧縮、圧縮率、圧縮頻度、圧縮率変化、不等圧縮、速度、加速度、ジャーク及びこれらの組合せの内の少なくとも１つによって表されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ピーク状態が過ぎた時点を評定し、前記閾値を以前の設定に戻す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４】
前記履物用品が受ける複数のピーク状態を追跡するステップ、及び
前記履物用品が受ける前記複数のピーク状態に基づいて、前記履物用品がピーク状態になったか否かを判定するための新しい閾値を決定するステップ、
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５】
前記履物用品の状態をモニタするステップ、
前記履物用品が非使用状態にあるか否かを判定するステップ、及び
前記履物用品が非使用状態にあると判定されたときに、インテリジェントシステムにおいてスリープモードを可能にするステップ、
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６】
前記履物用品の状態をモニタする前記ステップが、設定された間隔で前記センサ信号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５に記載の方法。
【請求項７】
前記判定するステップが、設定された時間の間前記センサ信号が実質的に一定のままであったか否かを判定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記インテリジェントシステムにおいてスリープモードを可能にする前記ステップが、前記インテリジェントシステムの少なくとも一部への電力を低減するステップを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記履物用品の使用の兆候があると、前記インテリジェントシステムを再起動するステップをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
使用の前記兆候が、振動、力、加速度、速度、静電容量の変化及び靴内の温度の上昇の内の少なくとも１つを受けている前記履物用品に基づくことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ユーザインターフェースを介して前記性能特性の調整に関するユーザ入力を受け取るステップ、及び
前記履物用品内に少なくとも一部が配置された可調整素子を前記ユーザ入力に応答して調整するステップ、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記ユーザインターフェースが、静電容量型ユーザインターフェース、ボタン、スイッチ、スライダー及びダイアルからなる群から選ばれることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
インジケータにより前記性能特性の設定の表示を提供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１４】
前記インジケータが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含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
使用中に履物用品の性能特性を修正するための装置において、前記装置が、
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手段、
前記履物用品がピーク状態になったか否かを判定する手段、
前記履物用品がピーク状態になったと判定されたときに、前記履物用品の調整が必要であるか否かを判定する手段、
調整が必要であると判定されたときに、前記履物用品の性能特性を調整する手段、及び
前記履物用品がピーク状態になったと判定されたときに、前記ピーク状態を判定するための閾値を調整する手段、
を含み、
前記ピーク状態が、ジャンプ、着地、全力疾走、ターン、カット、プッシュオフ及び停止からなる群から選ばれる動作の結果としての前記履物用品の状態の変化に基づくことを特徴とする装置。
【請求項１６】
前記履物用品の状態の前記変化が、絶対圧縮、圧縮率、圧縮頻度、圧縮率変化、不等圧縮、速度、加速度、ジャーク及びこれらの組合せの内の少なくとも１つによって表されることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記ピーク状態が過ぎた時点を評定し、前記閾値を以前の設定に戻す手段をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記履物用品が受ける複数のピーク状態を追跡する手段、及び
前記履物用品が受ける前記複数のピーク状態に基づいて、前記履物用品がピーク状態になったか否かを判定するための新しい閾値を決定する手段、
をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
前記履物用品の状態をモニタする手段、
前記履物用品が非使用状態にあるか否かを判定する手段、及び
前記履物用品が非使用状態にあると判定されたときに、インテリジェントシステムにおいてスリープモードを可能にする手段、
をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
前記履物用品の状態をモニタする前記手段が、設定された間隔で前記センサ信号をサンプリングする手段を含むことを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記判定する手段が、設定された時間の間前記センサ信号が実質的に一定のままであったか否かを判定する手段をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記インテリジェントシステムにおいてスリープモードを可能にする前記手段が、前記インテリジェントシステムの少なくとも一部への電力を低減する手段を含むことを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２３】
前記履物用品の使用の兆候があると、前記インテリジェントシステムを再起動する手段をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２４】
使用の前記兆候が、振動、力、加速度、速度、静電容量の変化及び靴内の温度の上昇の内の少なくとも１つを受けている前記履物用品に基づくことを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２５】
ユーザインターフェースを介して前記性能特性の調整に関するユーザ入力を受け取る手段、及び
前記履物用品内に少なくとも一部が配置された可調整素子を前記ユーザ入力に応答して調整する手段、
を含むことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２６】
前記ユーザインターフェースが、静電容量型ユーザインターフェース、ボタン、スイッチ、スライダー及びダイアルからなる群から選ばれることを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
インジケータにより前記性能特性の設定の表示を提供する手段をさらに含むことを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項２８】
前記インジケータが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含むことを特徴とする請求項２７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、その開示の全体が本明細書に参照として含まれる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る、２００５年１月３１日に出願された米国特許出願第１１/０４７５５０号の一部継続出願である。本出願はまた、その開示の全体が本明細書に参照として含まれる２００４年３月３０日に出願された米国仮特許出願第６０/５５７９０２号の優先権を主張する。
【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整システムに関する。
【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硬さ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有することができる。通常の靴にともなう一欠点は、緩衝及び硬さのような、性能特性が調整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に対して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硬さを必要とする運動に対して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硬さの度合いの調整を可能にす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。そのような靴で提示される欠点は、１つまたはそれより多くの袋が作動できなくなり、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、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、袋は一般に微調整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硬さの度合いの調整を可能にするように設計された靴の多くの別の欠点は、手動でしか調整できないことである。したがって、そのような靴を調整するためには、着用者は彼／彼女が行っている特定の運動を中断する必要がある。ある靴では、着用者が、靴の一部を分解して、靴を再び組み立てる必要があり、靴の部品の交換さえも行う必要もあり得る。さらに、着用者にとり、彼または彼女が不満なことには、なされ得る調整の大きさが限定され得る。
【０００６】
靴底によって与えられる緩衝または硬さの度合いを自動的に調整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超過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。靴底が圧縮超過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】
要するに、靴底によって与えられる緩衝または硬さの度合いの何らかの調整を可能にするように設計された靴は、着用者の要求を受け入れる域に未だに達していない。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整が可能ではないか、あるいは着用者の真の要求を感知できる能力が欠けている。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彼または彼女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硬さの度合いを自動的に調整し、袋緩衝の靴または手動で調整できる靴の欠点を回避する、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、履物の環境に応答して履物の特性を調整する、履物用品のためのインテリジェントシステムに向けられる。言い換えれば、履物は適応性である。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。さらに、本インテリジェントシステムは履物用品の使用条件を検知し、どのような条件の下で履物用品が用いられているかを理解し、それに応じて履物用品を適応させることができる。
【００１０】
検知システムは、履物用品の性能特性を測定し、信号を制御システムに送る。信号は測定された性能特性を表す。制御システムは信号を処理して、例えば、性能特性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定する。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た電源、可調整素子及び可調整素子に結合された駆動装置を備える。駆動装置は制御システムからの信号に応答して可調整素子を調整する。
【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。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た電源、可調整素子及び可調整素子に結合された駆動装置を備える。駆動装置は制御システムからの信号に応答して可調整素子を調整する。
【００１３】
上記の態様の様々な実施形態において、本システムは、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、硬さ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、調整素子は、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整される。本システムは、可調整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、可調整素子は、履物用品の足前部領域、足中部領域及び足後部領域の内の少なくとも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、可調整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、可調整素子は履物用品内で概ね縦方向に配置することができ、あるいは可調整素子は履物用品内で概ね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、可調整素子は、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、延びることができる。さらに、可調整素子は履物用品の、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整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が得られるまで反復される。
【００１６】
上記態様の様々な実施形態において、発生するステップはモニタされた性能特性を所望の性能特性と比較して偏差を発生する副次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副次ステップを含む。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、モニタするステップは近接センサにより磁石の磁場を測定する副次ステップ及び圧縮中の磁場測定値を閾値と比較する副次ステップを含むことができ、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、無負荷状態では垂直方向に隔てられている。一実施形態において、モニタするステップは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、本方法は可調整素子の可動範囲をリミッタで制限するステップを含み、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整するステップを含むことができる。調整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、可調整素子は、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。可調整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、可調整素子は概ね楕円体形状の拡縮素子とすることができる。さらに、本システムは可調整素子の性能特性を変えるかまたはバイアスするための手動調整装置、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。手動調整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、または可聴かつ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場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たセンサ及び、センサに概ね位置合せされ、センサから隔てられた磁石を備える。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整素子をさらに備える。本システムは可調整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。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に応答して修正される。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、可調整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、最適圧縮を表す値及び／または圧縮力を表す値を決定するステップを含む。本方法はさらに、ジャーク値、加速度を表す値、最適圧縮を表す値または圧縮力を表す値に基づいて可調整履物用品の性能特性を修正するステップを含むことができる。
【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た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定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定されると靴底の調整が必要であるか否かを判定するステップ及び靴底調整の必要があると判定されると靴底を調整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、本方法はさらに、履物用品のユーザから靴底の調整に関するユーザ入力を受け取るステップ、ユーザ入力の受取りに応答して靴底に対する硬さ設定を調整するステップ及び、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硬さ設定を表示するステップを含む。本方法はユーザ入力の受取りに応答して少なくとも１つの圧縮閾値を計算するステップも含むことができる。下限圧縮閾値及び／または上限圧縮閾値とすることができる少なくとも１つの圧縮閾値を、靴底の調整が必要であるか否かの判定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一部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定するステップは、複数の先に得られた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定するステップは、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定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。そのような実施形態の１つにおいて、靴底の調整が必要であるか否かを判定するステップは測定された靴底の最大圧縮量を決定するステップを含む。
【００２７】
また別の実施形態において、靴底の調整が必要であるか否かを判定するステップは履物用品が用いられている表面状態に変化があるか否かを判定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状態に変化があるか否かを判定するステップは、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定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状態に変化があるか否かを判定するステップは、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決定するステップ、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定するステップを含む。
【００２８】
履物用品が用いられている表面状態は、硬い地表面から軟らかい地表面に変化したことで判定することができる。あるいは、表面状態は、軟らかい地表面から硬い地表面に変化したことで判定することができる。一実施形態において、履物用品が用いられている表面状態に変化があるか否かの判定は、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、靴底の調整が必要であるか否かを判定するステップは靴底の圧縮量が下限圧縮閾値より小さいと判定するステップを含む。そのような場合、靴底を調整するステップは靴底を軟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、靴底の調整が必要であるか否かを判定するステップは靴底の圧縮量が上限圧縮閾値より大きいと判定するステップを含む。この後者の場合、靴底を調整するステップは靴底を硬くするステップを含む。一実施形態において、靴底の調整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、靴底を調整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ことができる。そのような実施形態の１つにおいて、本方法はさらに靴底内に配置されているモーターの状態を判定するステップを含む。モーターの状態を判定するステップは、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タイプ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、靴底が圧縮されているか否かの判定及び靴底の調整が必要であるか否かの判定を行うように構成された判定モジュール、及び靴底を調整するための第２の信号を送るように構成された送信器を備える。
【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。本コントローラは、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、靴底が圧縮されているか否かを判定するため及び靴底の調整が必要であるか否かを判定するための手段、並びに靴底の調整のための第２の信号を送るための手段を備える。
【００３３】
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たセンサからのセンサ信号を測定するステップ、履物用品がピーク状態になったか否かを判定するステップ、ピーク状態になっていたならば履物用品の調整が必要であるか否かを判定するステップ、及び調整が必要であれば履物用品の性能特性を調整するステップを含む。
【００３４】
本方法の様々な実施形態において、ピーク状態は、ジャンプ、着地、全力疾走、ターン、カット、プッシュオフ及び停止のような、圧縮規準を生じる動作の結果としての、履物用品の状態の変化に基づく。いくつかの実施形態において、そのような動作は変則的なプロファイルを生じさせ得る。履物用品の状態の変化は、絶対圧縮量、圧縮率、圧縮頻度、圧縮率変化、不等圧縮、速度、加速度、ジャーク及びこれらの組合せの内の少なくとも１つで表すことができる。例えば、本発明を具現化している履物用品の着用者が過剰な回内運動を受けると、システムは靴底にかかる不等圧縮を検知し、これを補償する必要にしたがって、靴底またはそのいくつかの部分を硬くすることができる。さらに、圧縮率変化は着用者がペースを歩行から全力疾走に変えたことを示すことができ、よってこれを補償するために靴底の性能特性を変更することを保証できる。本方法はさらにピーク状態を判定するための閾値を調整するステップを含むことができる。本方法は、ピーク状態が過ぎた時点を評定し、閾値を以前の設定に戻すステップを含むことができる。本方法の様々な実施形態は、履物用品が受ける複数のピーク状態を追跡するステップ及び受けた複数のピーク状態に基づいて履物用品がピーク状態になったか否かを判定するための新しい閾値を決定するステップも含むことができる。例えば、特定のユーザに対しては、複数のピーク状態を解析しているシステムによって決定され得る閾値設定が、行われている特定の動作に対して低すぎることがあり得る。したがって、本発明のシステムは必要に応じて閾値または性能特性を調整することができる。
【００３５】
本方法はさらに、履物用品の状態をモニタするステップ、履物用品が非使用状態であるか否かを判定するステップ及び、非使用状態であれば、インテリジェントシステムのスリープモードを可能にするステップを含むことができる。履物用品の状態をモニタするステップは、設定された間隔でセンサ信号をサンプリングするステップ及び、一実施形態において、設定された時間の間センサ信号が実質的に一定のままであったか否かを判定するステップを含むことができる。インテリジェントシステムのスリープモードを可能にするステップは、インテリジェントシステムの少なくとも一部への電力を低減するステップを含むことができる。インテリジェントシステムは、振動、力、加速度、速度及び靴内の温度上昇または靴内の（静電容量の変化のような）電場またはその他の場の強度の変化のような、履物用品の使用の兆候があると、再起動させることができる。さらに、本方法は性能特性の調整に関するユーザ入力をユーザインターフェースを介して受け取るステップ及び履物用品内に少なくとも一部が配置された可調整素子をユーザ入力に応答して調整するステップを含むことができる。一実施形態において、ユーザインターフェースは、静電容量型ユーザインターフェース、ボタン、スイッチ、スライダー、ダイアルまたはこれらの組合せとすることができる。本方法はインジケータ、例えば履物用品上に配置された少なくとも１つの電場発光素子による、性能特性の設定の表示を提供するステップを含むことができる。
【００３６】
別の態様において、本発明は履物用品の性能特性を調整する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た電源、可調整素子、制御システムからの信号に応答して可調整素子を調整するための可調整素子に結合された駆動装置及び少なくとも１つのユーザインターフェースを備える。ユーザインターフェースは、静電容量型ユーザインターフェース、ボタン、スイッチ、スライダー、ダイアルまたはこれらの組合せとすることができる。性能特性の設定はユーザインターフェースを介する入力に基づいて調整することができる。
【００３７】
様々な実施形態において、駆動装置はモーターシャフト及びモーターシャフトの角度位置または回転計数値すなわちシャフト回転数を決定するためのセンサを備える。センサは、磁気センサ、いずれかの場センサ、機械センサ、光センサまたはこれらの組合せとすることができる。制御システム、電源、可調整素子及び駆動装置は、履物用品の靴底内に実質的に水平方向に配置することができる。そのような配置は履物用品の靴底の総厚を下げるために用いることができる。
【００３８】
一実施形態において、制御システム、電源、可調整素子及び駆動装置の内の少なくとも１つは防水ケース内に収めることができる。この実施形態においては、防水ケースにより、高水分レベル下におけるインテリジェントシステムの作動を可能にすることができる。制御システム、電源、可調整素子及び駆動装置を含む集成装置は、集成装置を防水にするために複数のガスケットも有することができる。
【００３９】
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】
【００４０】
図面において、様々な図面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、本発明の原理の説明に際して一般に強調がなされている。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。
【００４１】
本発明の実施形態を以下に説明する。しかし、本発明がこれらの実施形態に限定されず、むしろ、当業者には明らかな改変も含まれると想定されていることが強調される。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。
【００４２】
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の足後部領域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は足前部領域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た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、自動調整システムである。インテリジェントシステム１０６の動作は以下で詳細に説明される。
【００４３】
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，必要に応じて下部支持プレート１１４，必要に応じて上部支持プレート１１６，及びインテリジェントシステム１０６を備える。上部及び下部支持プレートは、とりわけ、特定の向きへのインテリジェントシステム１０６の拘束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及び可調整素子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３５〜３６を見よ）を備える。図示される実施形態において、センサ１２２は可調整素子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は可調整素子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、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の足後部領域１０８において最大圧縮がおこる箇所に概ね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概ね中心におかれ、着用者の足の後面の前方約２５ｍｍと約４５ｍｍの間にある。
【００４４】
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を有する可調整素子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。
【００４５】
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にねじ込み嵌合し、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とねじ込み嵌合し、モーター１３２及び履物１００に対する回転が防止されているから、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に向けて進み（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が可能である。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。
【００４６】
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概ね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、概ね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。
【００４７】
測定されるパラメータ、例えば中物１１０の圧縮量に応答して履物用品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整素子１２４の全般的動作を説明する。拡縮素子１２６は、矢印１４６で概ね示される、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４２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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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の硬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２７〜３３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。
【００５１】
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及び可調整素子３２４を備える。可調整素子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の周りに滑動可能なように配置され、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、概ね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。
【００５２】
動作において、ケーブル３２７は駆動装置３３１に固定取付けされ、固定長を有する。ケーブル３２７は、可能な拡縮素子３２６の縦軸方向移動量を決定するねじ３２５を貫通する。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に応答して、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。
【００５３】
別の実施形態において、可調整素子３２４は２つのモーター３３２及び実質的に互いに平行に向けられた２本のケーブル３２７を有する。２本のケーブル３２７は、図３に示される可調整素子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。動作において、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。
【００５４】
図４Ａ〜４Ｅは、それぞれが無負荷状態で示されている、別の可調整素子を示す。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、概ね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、概ね円形の断面を有し、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。拡縮素子１２６の気泡体コアを用いる実施形態において、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害され得る。
【００５５】
図４Ｅは別のタイプの可調整素子４１０を示す。可調整素子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からの信号に応答して駆動装置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硬くなる。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が調整される。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、風船のような、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、タイヤのように、シリンダーは構造（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、可調整素子４１０の圧力及び圧縮性の細かい調整が可能になる。
【００５６】
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の概ね足後部領域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を有する可調整素子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の圧縮範囲またはその他の性能特性目標値を、目標値を高め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めるかまたは範囲を狭め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の様々な特性を調整することができる。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。
【００５７】
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、中物の硬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。
【００５８】
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。可調整素子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の足後部領域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、その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。
【００５９】
システム１０６はさらに、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集成することができ、（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。
【００６０】
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。データに応答して、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整することができる。これらの調整値は、調整が実施されるシステム１０６に送り返される。
【００６１】
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の斜視分解組立図を示す。靴底２０４は、中物２１０，表底２１２，必要に応じて下部支持プレート２１４，及び必要に応じて上部支持プレート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概ね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、あるいはこれらのいずれかの組合せを有する、概ね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を調整するために用いることができる。靴底２０４の調整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。
【００６２】
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）、必要に応じて備え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）、必要に応じて備えられる上部支持プレート２１６（図８Ｆ）、及び中物２１０（図８Ｇ）がある。
【００６３】
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を見よ）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依存して変わり得る。
【００６４】
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、必要に応じて備え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。
【００６５】
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上に配置された図１０の必要に応じて備え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上の開口２６４ｂ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と位置が合せられる。
【００６６】
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及び必要に応じて備えられるトーションバー２５８の底面図を示す。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の硬さは、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より硬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。インテリジェントシステムを備える履物用品に用いることができる補助構造素子の詳細は米国特許出願公開第１１／３４６９９８号明細書にさらに詳細に説明されている。こ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。
【００６７】
図１３は、本発明の一実施形態にしたがう、中物２１０及び必要に応じて備え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をさらに有する、図１１の中物２１０及び必要に応じて備え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の足前部領域に、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内の拡縮素子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、一部が自動調整可能な、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。
【００６８】
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２６６ａ，２６６ｂ，２６６ｃの間に嵌め込まれて示される。
【００６９】
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ために取り外すことができる。
【００７０】
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及び、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。
【００７１】
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概ね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、概ね円筒形の素子とすることもできる。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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）の概ね垂直な側壁２７２を有し、概ね水平なバー２７４が隣り合う側壁２７２をそれぞれの側で互いに連結し、よって概ねハニカム様の構造を形成している。水平バー２７４は側壁２７２間で概ね中央に配置される。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は概ね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。
【００７５】
図２１Ａはインテリジェントシステムを備える履物用品のためのモーター／緩衝素子集成装置の一例を示す。集成装置３０００は、集成ケーブル３０２０によって集成歯車装置３０３０及びモーター３０４０に連結された緩衝素子３０１０を有する。モーター３０４０及び集成歯車装置３０３０はギアボックス３０５０に収められ、ギアボックス３０５０はさらに主ハウジング３０６０内に収められる。主ハウジング３０６０は電池３０７０を、例えばクリップ３０８０により、所定の位置に保持することができる。次いで、Ｏリング３０９０及び電池蓋３１００がハウジング３０６０に取り付けられて、電池３０７０にかけて防水封止を与え、よってモーター３０４０，ギアボックス３０５０及び関連エレクトロニクスを、いかなる有害な湿気または、水、泥、埃及び汗のような、但しこれらには限定されない、その他の汚染物からも保護することができる。
【００７６】
モーター３０４０，ギアボックス３０５０及び関連エレクトロニクスはさらに、ガスケット３１１０及び端面カバー３１２０によって自然力から保護することができる。集成ケーブル３０２０の周りからの汚染物のギアボックス３０５０への侵入を止めるための防水封止を与えるために、Ｏリング３１７０をフェルール３１６０上に配置して、集成ケーブル３０２０を覆うことができる。次いで緩衝素子３０１０を貫通して集成ケーブル３０２０を挿入し、クロスバー３１３０及び３１４０によって所定の場所に保持することができる。集成装置３０００の集成時に、電気回路３１８０によってモーター３０４０に接続された制御システムからの信号によって緩衝素子３０１０を調整することができる。一例の実施形態において、前述したように、緩衝素子３０１０の圧縮に比例する信号を得る手段を提供するために、磁石３１５０を用いることができる。
【００７７】
ギアボックス３０５０に集成ケーブル３０２０及び電池室にＯリング、ガスケット及び端面カバーを設けることにより、モーター及び集成歯車装置を防水しておくことが可能になる。これは、水、泥、埃、砂または運動靴がさらされ得るその他の汚染物を含む自然力からの集成ギアボックスの保護に有利であり得る。防水構造により、靴の着用者の発汗によって生じる湿気からギアボックスを保護することもできる。この保護により、集成装置の実用寿命が延び、集成装置の効率が高まり得るであろう。
【００７８】
集成されたモーター／緩衝素子集成装置３０００を図２１Ｂに見ることができる。図からわかるように、集成ケーブル３０２０が主ハウジング３０６０に収められたギアボックス３０５０に緩衝素子３０１０を連結している。ガスケット３１１０及び端面カバー３１２０がギアボックス３０５０及びモーター３０４０への保護を与えている。電気回路３１８０が、主ハウジング３０６０内の電池３０７０，モーター３０４０及び関連エレクトロニクスに接続し、緩衝素子３０１０内に埋め込まれたセンサにも接続している。
【００７９】
ギアボックス３０５０，モーター３０４０及び集成歯車装置３０３０の分解組立図を図２２に見ることができる。主車軸３０２０及び集成歯車装置３０３０の素子のための第２車軸３２００も示されている。モーター３０４０のシャフト３２１０の回転、あるいは歯車またはその他の回転部品の回転を正確に決定する手段を提供するための検知手段３１９０を集成モーター上に配置することができる。一実施形態において、検知手段３１９０は、磁気センサまたは電気回路３１８０上に分離配置されたセンサに取り付けられた磁石とすることができ、検知手段３１９０の位置はシャフト３２１０上に配置された磁石の位置に対応する。この構成により、検知手段３１９０によるシャフト３２１０の回転数及び／または角度位置の正確な決定が可能になり、検知手段３１９０はシャフト３２１０上に配置された磁石が検知手段３１９０の近くを通過する毎にシャフト３２１０の一回転を認識する。検知手段３１９０は歯車またはその他の回転部品の回転を決定するために用いることもできる。別の実施形態において、シャフト３２１０の一回転またはある程度の回転を測定するための機械センサ、電気センサまたは光センサの使用のような、但しこれらには限定されない、別の、シャフト３２１０の回転の決定手段を用いることができる。
【００８０】
インテリジェントシステムを備える履物用品についての靴底及びユーザ入力の一実施形態が図２３Ａに示される。この実施形態においては、靴底ユニット３３１０にユーザ入力ハウジング３３２０が取り付けられている。ユーザ入力ハウジング３３２０は靴底３３１０内に埋め込まれた緩衝素子に対する設定を着用者が調整するための手段を与える。一実施形態において、ユーザ入力はユーザ入力ハウジング３３２０に埋め込まれた２つのボタンを有することができる。これらのボタンにより、緩衝素子のコントローラへの正入力３３４０及び／または負入力３３３０の着用者による入力が可能になる。例えば、正入力３３４０は緩衝素子の硬さをユーザが好む硬さまで強めるために用いることができ、負入力３３３０は緩衝素子の硬さをユーザが好む硬さまで弱めるために用いることができる。別の一実施形態において、正入力３３４０及び負入力３３３０は、モーター及びコントローラが緩衝素子の抵抗力を自動的に調整するときを決定する圧縮閾値を高めるかまたは低めるために用いることができる。別の実施形態において、これらのボタンの内の１つまたはそれより多くを押す操作は、モーター及びコントローラの起動及び／または停止、コントローラが実行する様々な制御アルゴリズムの設定、あるいはコントローラの別の素子及び／またはモーターの機能の調整に用いることができる。
【００８１】
また別の実施形態において、正入力３３４０及び負入力３３３０は、ユーザ入力ハウジング３３２０の正端と負端の間にかかる単一の静電容量型ユーザインターフェースで置き換えることができる。このインターフェースは、例えば、電気抵抗ベースまたは静電容量ベースとすることができる。この実施形態において、緩衝の調整、あるいは上述したその他いずれかのユーザ定義入力は、接触検出型コンピュータマウスパッドを制御するために用いられる態様と同様の態様で、ユーザインターフェースに沿って正方向または負方向に指先を滑らせることによって、あるいは“+”上または“-”上のような一定の場所でユーザインターフェースに単に触れることによって、可能にすることができる。また別のユーザ入力には、ダイアル、スライダーまたはその他の適切な入力機構を含めることができる。
【００８２】
図２３Ｂはインテリジェントシステムを備える履物用品についての別の靴底及びユーザインターフェースを示す。この実施形態においては、靴底３３１０に別のタイプのユーザ入力ハウジング３３５０が取り付けられている。この実施形態において、ユーザ入力は、インターフェース表面上のユーザの指先の移動によって制御システムに信号を与える、実質的に円形または楕円形の静電容量型ユーザインターフェースを有する。この場合、硬さの正調整はインターフェース表面上のユーザの指先の時計回り回転３３７０によって与えることができ、硬さの負調整はインターフェース表面上の指先の反時計回り回転３３８０によって与えることができる。上述したように、ユーザまたは特定の靴の必要に応じて、制御システム及びモーターの様々なパラメータを調整するためにインターフェースを設定することができる。
【００８３】
多重入力機構を考えることもできる。例えば、円形または楕円形の静電容量型ユーザインターフェースをさらに、システム及びモーターのより高度の制御をユーザに与えるために、別の入力３３８０と組み合せることができる。入力３３８０は上述したユーザインターフェース機構のいずれをも有することができる。
【００８４】
インテリジェントシステムを備える履物用品３４００の分解組立図を図２４に見ることができる。この実施形態は、履物用品３４００の甲革３４６０に取り付けられ、インテリジェントシステムのモーター３４７０及びその他の素子を収める、上部プレート３４５０を有する。履物用品３４００の靴底の足前部領域に緩衝を与えるために、多くの楕円構造体３４８０が上部プレート３４５０上に重ね接着される。次いで、履物用品３３４０の靴底を完成させるために、楕円構造体３４８０及び／またはその他の靴底要素に下部プレート３４９０が接着されるか、さもなければ嵌め合わされる。
【００８５】
この例の実施形態は、個々に調整された２つの誘導構造体３４４０によって囲まれた衝撃遷移素子３４３０も有する。衝撃遷移素子３４３０及び誘導構造体３４４０は履物用品のヒール領域に配置される。一実施形態において、衝撃遷移素子３４３０は構造緩衝素子であり、その圧縮性はインテリジェントシステム１０６によって調整することができる。あるいは、衝撃遷移素子３４３０は靴のその他の性能特性に影響するように調整することができる構造素子とすることができる。さらに、衝撃遷移素子３４３０はインテリジェントシステム１０６からの信号に迅速に応答するように構成することができる。
【００８６】
この実施形態は、正及び負のユーザ入力を与える２つのボタンを有する、また別のユーザ入力インターフェース３４１０を有する。ユーザ入力インターフェース３４１０は、緩衝制御システムの設定の可視表示をユーザに提供することができる、ＬＥＤ列３４２０も有することができる。このユーザ入力インターフェースは、別の実施形態において、前述したユーザ入力のいずれとも置き換えることができる。
【００８７】
図２５Ａは、バスケットボール靴とともに使用するための、インテリジェントシステムを備える履物用品の靴底の簡略な斜視一部分解組立図を示す。この実施形態において、靴底３５００は、全てが成形靴底３５４０内に埋め込まれている、電池３５１０，集成モーター／歯車装置３５２０及び緩衝素子３５３０を有する。この構成において、電池３５１０は、集成モーター／歯車装置３５２０の上ではなく、集成モーター／歯車装置３５２０の前に配置される。この電池３５１０の配置によりシステムの総高を下げることができ、制御システムをより薄い靴底に埋め込むことが可能になる。これは、バスケットボール、屋内サッカー、スカッシュ、またはその他の有酸素運動に必要な靴のような、地表のより近くに着用者の足を置いて、ターン、ジャンプ、着地、カット、スタート及び停止、及びそのような運動にともなうその他の動作を容易にするためにより薄い靴底を有することが好ましい靴において有利であり得る。
【００８８】
この構成において、電池３５１０は成形靴底３５４０の中物領域において集成モーター／歯車装置３５２０の前に配置される。多くの運動においてこの領域にかかる圧縮負荷は靴底のヒール領域及び足前部領域より低いから、この領域に電池を配置することは有利であり得る。電池室は、必要なときに電池３５１０の挿入及び交換を行うために成形靴底３５４０の甲革側を通してアクセスできる。別の実施形態において、電池室は成形靴底３５４０の底部または側面を通してアクセスできる。
【００８９】
本発明の別の実施形態において、電池３５１０は、特定の靴構成及びユーザ要求に応じて、インテリジェントシステムを備える履物用品の靴底内または甲革内の多くの様々な場所に配置することができる。例えば、１つまたは複数の電池のための電池室は、靴底の足前部領域またはヒール領域、靴底の側面、靴後部のヒールを含むがこれらには限定されない場所、または靴の甲革上の場所に配置することができる。
【００９０】
図２５Ｂは図２５Ａの靴底の分解組立図である。靴底３５００は、外底３５５０，支持素子３５６０，下部支持プレート３５７０，足後部領域３５８０，上部支持プレート３５９０及び中物３６００を有する。可調整拡縮素子３６１０，モーター３６２０及び電源３６３０が下部支持プレート３５７０と中物３６００の間で靴底３５００内に埋め込まれる。電源３６３０は電池またはモーター３６２０に電力を供給するための別のいずれかの適切な手段とすることができる。拡縮素子３６１０／集成モーター３６２０の機能を調整する手段をユーザに提供するために、ユーザインターフェース３６４０を集成された靴底３５００の側面に取り付けることができる。拡縮素子３６１０の下にセンサ３６５０及びセンサカバー３６６０を配置することができる。
【００９１】
集成時に、モーター３６２０及び電源３６３０は中物３６００の空洞３６７０に挿入される。ある実施形態では中物３６００の上面の開口を通して電源３６３０へのアクセスを得ることができるが、別の実施形態では靴底３５００の底部または側面の開口を通して電源３６３０にアクセスすることができる。別の実施形態において、支持素子３５６０，下部支持プレート３５７０または上部支持プレートのような、靴底３５００の１つまたはそれより多くの要素は、集成されている靴の特定のスタイルに依存して、必要とされないことがある。
【００９２】
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２６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た電源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並びに可調整素子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。可調整素子７２４は駆動装置７３１に結合される。
【００９３】
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は可調整素子７２４の位置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。
【００９４】
図２７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を測定する。システム１０６は、システム１０６の動作開始前に、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の位置を決定するため及び／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判定するために可調整素子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定する（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定する。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整素子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整を感じず、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。
【００９５】
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は圧縮超過である。この状況において、システム１０６は可調整素子１２４を硬くする方向に調整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は可調整素子１２４を軟らかくする方向に調整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値範囲内に入るまで続けられる。この目標閾値は硬くする側または軟らかくする側にユーザが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。
【００９６】
この特定の用途において、中物１１０と可調整素子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の硬さにかかわらず、約９ｍｍから約１２ｍｍまでであると決定された。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整範囲を有する。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の一実施形態において、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。
【００９７】
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、全ての調整は跳躍段階中になされる。調整は、靴及び、したがって可調整素子が無負荷状態にあり、よって調整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、モーターが可調整素子を動かさず、したがって可調整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３９，４０及び４１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、可調整素子が動く。
【００９８】
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定する。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決定するために着地段階の時間長を測定することもできる。
【００９９】
最大圧縮量が１２ｍｍより大きければ靴底１０４は圧縮超過であり、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は圧縮超過であり、制御システム１２０は可調整素子１２４をさらに硬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、作動する。圧縮量が閾値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及び可調整素子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。
【０１００】
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、地面の硬さ、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決定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。最適圧縮量設定を決定するためには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決定に寄与し得る。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決定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。
【０１０１】
図２８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２８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定する。あるいはまたはさらに、システム１０６はユーザが、システム１０６がそれに応答して性能特性を調整できる、様々な運動のいずれか、例えば、ランニング、カット、ジャンプまたは着地を行っているか否かを判定できる。靴底１０４が圧縮されていると判定すると、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の調整が必要であるか否かを判定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の調整が必要であるか否かを、さらにまたは別に、判定するためにさらに計算を行う。靴底１０４の調整が必要であれば、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の調整も行う。以降の、図３０，３１，３２及び３３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。
【０１０２】
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に装着され得る。電池がインテリジェントシステム１０６に装着されると、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に装着されているが、（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つまたはそれより多く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。
【０１０３】
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２８〜３３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の硬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の硬さを弱めたい（靴底１０４の軟らかさを強めたい）という欲求を示す。ステップ２３２０で決定されるように、履物用品１００のユーザから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。次の、図２９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。
【０１０４】
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施することができる。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、それぞれ自身の特別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を手動調整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、着用者の移動距離、着用者の歩度及び／または着用者の所在場所のような、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。
【０１０５】
一実施形態において、インテリジェントシステム１０６は図２８に示される矢印の方向にしたがって方法２３００の各ステップを巡回し、巡回経路に沿うそれぞれの特定のステップはあるパラメータの値に依存して実行されるかまたはされない。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を巡回する。
【０１０６】
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２８〜３３に関して説明されるステップの多くを実施する。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た受信器、靴底１０４が圧縮されているか否かを判定し、靴底１０４の調整が必要であるか否かを判定するように構成された判定モジュール、及び靴底１０４を調整するための第２の信号を送信するように構成された送信器を備えることができる。
【０１０７】
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が判定すれば、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２９を参照すれば、ステップ２４０２で判定されるように、ユーザが“＋”ボタン５０２及び“−”ボタン５０４を同時に押せば、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２８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が停止されることを履物用品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は、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。
【０１０８】
図２９に戻れば、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に応答して靴底１０４の硬さ設定を変更するように構成することができる。しかし、靴底１０４に対する硬さ設定がユーザ調整可能なパラメータであっても、靴底１０４に対する硬さ設定の変更は必ずしも靴底１０４自体を調整する（例えば靴底１０４を軟らかくするかまたは硬くする）ことにならないことに注意すべきである。靴底１０４自体が調整されるか否かは硬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に至るまでは決定されない。靴の特定の用途に、例えばランニングまたはバスケットボールに合せるために、定数、設定またはその他のパラメータの値を必要に応じて変え得ることにも注意すべきである。
【０１０９】
一実施形態において靴底１０４に対する硬さ設定の数は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で決定される）、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に対する現在の硬さ設定をより軟らかい設定に変更できるか否かを判定する。そうであれば（すなわち、靴底１０４に対する硬さ設定が現在最も軟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に対する硬さ設定をより軟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で決定される）、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に対する現在の硬さ設定をより硬い設定に変更できるか否かを判定する。そうであれば（すなわち、靴底１０４に対する硬さ設定が現在最も硬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に対する硬さ設定をより硬い設定に変更する。
【０１１０】
ステップ２４１２またはステップ２４２０における靴底１０４に対する硬さ設定の調整に続いて、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に応答して少なくとも１つの新しい圧縮閾値を計算する。一実施形態において、インテリジェントシステム１０６は新しい下限圧縮閾値及び新しい上限圧縮閾値のいずれをも計算する。新しい圧縮閾値のそれぞれは、例えば、その圧縮閾値に対する以前の値、（ステップ２４１２またはステップ２４２０で決定された）靴底１０４に対する新しい硬さ設定及び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、圧縮閾値のそれぞれは、ステップ２８００における、靴底１０４の調整が必要であるか否かの判定に用いられる。
【０１１１】
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に対する硬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において決定された場合、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）硬さ設定を表示する。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）硬さ設定を表示する。“＋”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で判定される）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）硬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２８のステップ２３１６に戻る。
【０１１２】
図２８に戻れば、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が判定すると、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３０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２８〜３３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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
外部ＲＣタイマ、分圧器を用いるかまたは用いない調整電圧、またはその他の外部デバイスを、電圧基準を供給するためにインテリジェントシステムに用いることができる。あるいは、マイクロコントローラの構成によって電圧基準を与えることができる。センサからの出力は比例値であることが多いから、センサへの供給電圧をＡ/Ｄ読み値から差し引くことによって、所望の電圧からの若干のいかなる偏差もマイクロコントローラが考慮することが可能になる。一実施形態において、電圧基準は１Ｖから３Ｖまで変わることができ、信号の分解能を高めるに役立つことができる。別の実施形態において、最小電圧及び最大電圧は０.１Ｖから１０Ｖのどれにでもすることができる。
【０１１５】
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が初めに起動される。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コンバータが次に起動される。これに続いて、電圧基準を与える電気デバイスが起動される。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。次いでエネルギー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気デバイスが同じくエネルギーを節約するために停止され、最後にＡ/Ｄコンバータがエネルギー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気デバイスは別の順序で起動及び／または停止させることができ、実質的に同時に起動及び／または停止させることさえできる。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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定するために、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。
【０１１８】
ステップ２５２８において、センサ信号の測定値が決定される。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決定される。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一部を平均することによって決定される。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決定される。センサ信号の測定値がステップ２５２８で決定されると、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２８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。
【０１１９】
図３１は履物用品１００の靴底１０４が圧縮されているか否かを判定するための方法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“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２８及び３０を見よ）が完了する毎に（すなわち、センサ信号の測定値が決定される毎に）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、（図３０のステップ２５２８で決定される）最新に決定さ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、ＦＩＦＯバッファに新しく決定されたセンサ信号測定値が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決定されたセンサ信号測定値が棄却される。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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３０のステップ２５２８において先に決定され、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で最新に決定さ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で最新に決定さ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において決定される。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、変わり得る。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。
【０１２２】
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定し、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”を最新に決定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。
【０１２３】
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定し、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定し、したがってステップ２６３２に進むためには、ステップ２６２０は６回連続して真でなければならないであろう。
【０１２４】
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。
【０１２５】
図３２は、履物用品１００の靴底１０４の調整が必要であるか否かを判定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３０の方法２５００が再び実施される）。
【０１２６】
図３２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。選ばれた最大値よりタイマが大きく、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している場合には、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。
【０１２７】
ステップ２７１２において、靴底１０４が圧縮されたばかりであり、なお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決定する。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の圧縮量についての実ピーク値を決定する。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が未だに圧縮されているか否かを判定することによってそうする。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３１のステップ２６３２で決定されたパラメータ“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）。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（より大きく、したがって継続する靴底１０４の圧縮を示す）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パラメータ“peak”の値より大きくなる（靴底１０４のより少ない圧縮を示す）まで続けられる。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（靴底１０４の拡張または減圧を示す）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設定し、新しく設定されたパラメータ“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。
【０１２８】
測定された靴底１０４の最大圧縮量が決定されると、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状態に変化があるか否かを判定する。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、時間の経過にかけての靴底１０４の絶対圧縮量及び時間の経過にかけての靴底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。
【０１２９】
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３１を見よ）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、この差は時間の経過にかけての靴底１０４の絶対圧縮量を表す。
【０１３０】
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、時間の経過にかけての靴底１０４の圧縮量の偏差を表すためにステップ２７１２で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で決定された瞬時“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の状態の精査または判定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。
【０１３１】
時間の経過にかけての靴底１０４の絶対圧縮量及び時間の経過にかけての靴底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が用いられている表面状態に変化があるか否かを判定することができる。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が用いられている表面状態の変化を判定することができる。上述した絶対圧縮量及び偏差に加えて、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。
【０１３２】
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時間の経過にかけての靴底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時間の経過にかけての靴底１０４の圧縮量の偏差の増大は、履物用品１００の着用者が、硬い地表面（例えば、舗装道路またはアスファルト道路）から軟らかい地表面（例えば、軟らかい森の地面）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時間の経過にかけての靴底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時間の経過にかけての靴底１０４の圧縮量の偏差の減少は、履物用品１００の着用者が、軟らかい地表面から硬い地表面に移動したことを示す。時間の経過にかけての靴底１０４の絶対圧縮量及び時間の経過にかけての靴底１０４の圧縮量の偏差のいずれにおいても変化が僅かでしかない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状態にはおそらく変化がないであろう。したがって、時間の経過にかけての靴底１０４の絶対圧縮量を時間の経過にかけての靴底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状態に変化があったか否かを判定することができ、変化があればその変化が何であるかを判定することができる。一実施形態において、時間の経過にかけての靴底１０４の絶対圧縮量を時間の経過にかけての靴底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。
【０１３３】
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定を行った後に、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状態に変化があったか否か及び、変化があれば、その変化が何であるかを判定するだけである。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定を行った後に、履物用品の着用者が１５歩と３０歩の間の歩を重ねてからでなければ、そのような判定を行わない。
【０１３４】
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状態に変化があったか否かの判定及びパラメータ“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の着用者がある歩数をとったか否かを判定する。履物用品１００の着用者がある歩数をとったことを意味する、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の定数以下であれば、靴底１０４に調整はなされない。代わりに、インテリジェントシステム１０６は、図２８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に設定される毎に（図３１のステップ２６３２を見よ）、インクリメントすることができる。
【０１３５】
図３３は、履物用品１００の靴底１０４の調整が必要であるか否かを判定するための追補計算を実行するため及び、必要であれば、靴底１０４を調整するための方法２８００の一実施形態を示す。図３２のステップ２７２０における比較と同じ比較がステップ２８０４においてなされる。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２８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２９のステップ２４２４またはステップ２４２８において決定された１つまたはそれより多くの圧縮閾値との比較のために（図３２のステップ２７１６で決定された）短期ピーク平均値をステップ２８０８において調整することができる。特定の実施形態において、履物用品１００が用いられている表面状態が既に硬い地表面に変わっていれば、短期ピーク平均値の調整はなされない。他方で、履物用品１００が用いられている表面状態が既に軟らかい地表面に変わっていれば、短期ピーク平均値はある量だけ小さくされ、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を硬くさせる。靴底１０４を硬くさせる調整はステップ２８１２及び２８３２において用いられる圧縮閾値の変更と等価である。
【０１３６】
ステップ２８１２において、ステップ２８０８で決定された短期ピーク平均値についての調整された（またはされていない）値を図２９のステップ２４２４またはステップ２４２８で決定された下限圧縮閾値と比較することによって、靴底１０４の圧縮量が下限圧縮閾値より小さいか否かが判定される。小さければ、ステップ２８１６において、パラメータ“softhard”が、履物用品の靴底１０４が既に硬く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定される。等しければ、ステップ２８１８においてカウンタ“STALL”が０に設定され、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に設定されず、ステップ２８２０において第６の定数と単に比較される。カウンタ“STALL”が、靴底１０４を軟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を逆方向に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かったことを意味する、第６の定数より小さい場合、モーター１３２は靴底１０４を軟らかくするため、ステップ２８２４において、逆方向に回転させられる。次いで、ステップ２８２８においてパラメータ“softhard”が、モーター１３２を逆方向に回転させることによって履物用品１００に靴底１０４が軟らかくされたばかりであることを示す、０に設定される。他方で、カウンタ“STALL”が、靴底１０４を軟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を逆方向に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６の定数より大きいと判定された場合には、モーター１３２の逆方向回転はおこなわれない。代わりに、インテリジェントシステム１０６は図２８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。
【０１３７】
ステップ２８１２において、靴底１０４の圧縮量が図２９のステップ２４２４またはステップ２４２８で決定された下限圧縮閾値より大きいと判定されれば、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で決定された短期ピーク平均値についての調整された（またはされていない）値を図２９のステップ２４２４またはステップ２４２８で決定された上限圧縮閾値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定される。大きければ、ステップ２８３６において、パラメータ“softhard”が、履物用品の靴底１０４が既に軟らかく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定される。等しければ、カウンタ“STALL”がステップ２８３８で０に設定され、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０に設定されず、ステップ２８４０で第７の定数と単に比較される。カウンタ“STALL”が、インテリジェントシステム１０６が靴底１０４を硬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を硬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が硬くされたばかりであることを意味する、１に設定される。他方で、カウンタ“STALL”が、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を硬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定されれば、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２８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。
【０１３８】
ステップ２８３２において、靴底１０４の圧縮量が（靴底１０４の圧縮量が下限圧縮閾値と上限圧縮閾値の間にあることを意味する）図２９のステップ２４２４またはステップ２４２８で決定された上限圧縮閾値より小さいと判定されれば、インテリジェントシステム１０６が靴底１０４を調整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２８のステップ２３１６に戻ってステップ２３１６を実行する。
【０１３９】
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で概ね示されるように、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を軟らかく、または硬くすることができる。
【０１４０】
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において一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。
【０１４１】
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２８のステップ２３１６に戻る。
【０１４２】
図３４はインテリジェントシステム１０６によって実施することができる別の可能なアルゴリズムを示す。詳しくは、図３４は、バスケットボールまたは同様の身体動作を必要とするその他のスポーツ活動に用いるために構成され、インテリジェントシステムを備える履物用品の性能特性を修正するための方法４０００の一実施形態を示す。方法４０００は、他の、前述したアルゴリズムのその他の態様のいずれをも有することができる。
【０１４３】
制御アルゴリズムは履物用品の特定の必要に依存してその履物の硬さの適切な制御を与えるように適合される。図３４の一例の実施形態において、制御アルゴリズムはバスケットボール靴に対して硬さ制御を与えるように適合されている。このアルゴリズムは、ランニング、ジャンプ、着地、カット、ターン及びバスケットボールにともなうその他の身体動作を含む動作に対して硬さを調整するように構成される。さらに、このアルゴリズムは、靴の適切な性能特性を調整するための、インテリジェントシステム１０６の即応性を提供することが目的とされている。
【０１４４】
方法４０００はインテリジェントシステムに電力を供給することによって開始される。例えば、電池が電源としてはたらくことができ、ステップ４０１０でインテリジェントシステムに電池を装着することができる。電池がインテリジェントシステムに装着されると、インテリジェントシステムはステップ４０２０において“Deep Sleep”モードに入ることができる。“Deep Sleep”モードでは、使用されていないときの電池電力消費を抑えるため、インテリジェントシステムの作動及び所要電力を最小限に抑えることができる。例えば、“Deep Sleep”モードにおいては、いずれのＬＥＤまたはその他のインジケータも消灯させることができ、可調整素子を“軟”設定に入れるようにモーターを回転させ、次いでモーターを停止させることができ、無関係なシステム及び素子の全てへの電力を切ることができて、制御ユニットへの電力は最小限に抑えられる。一実施形態において、入力機構の作動時にシステムが起動され得るように、単一の入力機構への電力だけは維持される必要がある。
【０１４５】
インテリジェントシステムを起動するために用いられる入力機構は、ボタンまたは静電容量型ユーザインターフェースのようなユーザ入力インターフェース、（靴の使用時には必ず生じるであろう）振動を検知するとインテリジェントシステムを起動する振動センサ、（靴が履かれていることを示す）力を検知するとインテリジェントシステムを起動することができる靴内の圧力センサ、（足が差し込まれることで生じる静電容量変化のような）甲革内部の静電容量変化を検知するとインテリジェントシステムを起動するように構成されたセンサ、（靴に足が差し込まれた後の靴内の温度上昇のような）ある温度を検知するとインテリジェントシステムを起動するように構成された温度センサ、またはその他の適切な機構とすることができる。別の実施形態において、１つより多くの入力機構を用いることができる。例えば、“Deep Sleep”モード４０２０からインテリジェントシステムを起動するために、ユーザインターフェース及び振動センサのいずれをも履物に用いることができよう。
【０１４６】
方法４０００にしたがえば、ユーザインターフェース上の“＋”ボタンと“−”ボタンを同時に押すことによってユーザ入力４０３０によりインテリジェントシステム１０６を“Deep Sleep”モード４０２０から起動することができる。あるいは、“＋”ボタン及び“−”ボタンの内の１つだけを押す必要があるか、または静電容量型ユーザインターフェースを介してユーザ入力を始動させることができよう。ユーザインターフェースからの開始信号を受けると、“ON”シーケンス４０４０が開始される。このシーケンスは、インテリジェントシステム１０６の動作に必要な全てのシステム及びセンサへの電力供給及び、着用者に情報を提供するための、ＬＥＤインジケータのような、但しこれには限定されない、いずれかのインジケータへの電力供給を含む。“ON”シーケンス４０４０は、可調整素子を初期運用硬さまで「硬く」するための、例えば約２００ミリ秒間の、モーター駆動も含むことができる。別の実施形態においては、“ON”シーケンスで、靴及び着用者の特定の要求に基づいて初期運用硬さを変えるために、より長時間またはより短時間、あるいはより高速またはより低速で、モーターを駆動することができる。また別の実施形態において、“ON”シーケンスの実行に際して可調整素子を調整する必要はない。
【０１４７】
インテリジェントシステム１０６が起動されると、インテリジェントシステム１０６を作動させるためのマイクロコントローラプログラム４０５０が開始される。このプログラム４０５０は多くの機能を有することができる。マイクロコントローラプログラム４０５０は、関連する情報をインテリジェントシステム１０６に提供するように適合された１つまたはそれより多くのセンサのいずれかからデータを得る。このデータは次いで、例えば１５００Ｈｚでサンプリングし、フィルタリングしてから、マイクロコントローラプログラム４０５０によって処理することができる。別の実施形態においては、マイクロコントローラプログラム４０５０に適切な情報を提供するに必要ないかなるレートにおいてもデータをサンプリングすることができる。このサンプリングレートは、約１Ｈｚから約１００ｋＨｚ，さらに好ましくは約１００Ｈｚから約５０００Ｈｚの範囲とすることができる。複数のセンサが用いられる場合、それぞれのセンサは、それぞれのセンサの機能及びマイクロコントローラ４０５０の要求に基づいて、相異なる周波数でサンプリングすることができる。あるいは、センサは全て同じサンプリングレートでサンプリングすることができる。本発明の一実施形態において、センサへの電力はエネルギーを節約するために読出しの間に入れ、断つことができる。
【０１４８】
マイクロコントローラプログラム４０５０の制御アルゴリズムによって処理されるデータの品質を向上させるために、サンプリングされたデータに多くの様々な形式のフィルタリングを適用することができる。これらのフィルタリング形式には、高域フィルタリング、低域フィルタリング及び／または帯域フィルタリングを含めることができるが、これらには限定されない。あるいは、制御アルゴリズムによる処理に先立ち、サンプリングされたデータのフィルタリングを実行する必要はない。一実施形態において、１つまたは複数のセンサから受け取ったデータを格納するためにフローティングメモリを用いることができる。フローティングメモリの一例は１６個の値を格納でき、その後、１７番目の値が計算されると、最初の値がメモリから消去されて新しい値が書き込まれる。別の実施形態において、メモリはより多いかまたはより少ない数のデータ読み値を格納することができるであろう。
【０１４９】
“ON”モードにある間、ユーザは、前述したように、ユーザインターフェース上の“＋”ボタンまたは“−”ボタンの内の１つを押すか、または静電容量型ユーザインターフェースを操作することによって履物用品の設定を好みの設定に変えることができる。一例の実施形態において、“＋”ボタンを押す操作４０６０を行うとインテリジェントシステム１０６は圧縮に対する閾値を高め、“−”ボタンを押す操作４０７０を行うとインテリジェントシステム１０６は圧縮に対する閾値を低めるであろう。この結果、履物用品の硬さの変更が実施される前に、与えられたユーザの個人的好み、体重またはランニングスタイルにしたがうかまたは実施されるスポーツにしたがって、インテリジェントシステム１０６によって検知されなければならない所要圧縮量をユーザが変更することができる。例えば、図２９を参照されたい。
【０１５０】
一実施形態において、インテリジェントシステム１０６は複数の性能特性設定値、例えば、最大硬さ閾値から最小硬さ閾値まで、９つの相異なる「硬さ」閾値設定すなわち状態を有する。この実施形態においては、“＋”ボタンを押す操作４０６０を行う（さもなければユーザインターフェースを作動させる）ことにより、マイクロコントローラプログラム４０５０は硬さ閾値設定が最大値にあるか否かを知るためのチェックを行うであろう。これは、インテリジェントシステム１０６が履物の靴底の硬さ閾値をさらに高めることができるか否かを知るために、マイクロコントローラプログラム４０５０がチェックを行うことを意味する。履物の靴底の硬さ閾値をさらに高めることが可能であれば、マイクロコントローラプログラム４０５０はユーザからの入力に基づいて履物の靴底の閾値の変更４０８０を行うようにインテリジェントシステム１０６に指令するであろう。一実施形態においては、“＋”ボタンを一度押すか、さもなければユーザインターフェースを作動させることによって、硬さ閾値設定を一段高めることができ、別の実施形態においては、ユーザがボタンを一度押すことで、硬さ閾値を何段も高めることができる。別の実施形態において、インテリジェントシステム１０６は、より少ないかまたはより多くの（例えば硬さの）閾値設定、例えば２から２０までの設定を有することができる。
【０１５１】
同じ態様で、“−”ボタンを押す操作４０７０を行う（さもなければユーザインターフェースを作動させる）ことにより、マイクロコントローラプログラム４０５０は硬さ閾値設定が最小値にあるか否かを知るためのチェックを行うであろう。履物の靴底の硬さ閾値をさらに低めることが可能であれば、マイクロコントローラプログラム４０５０はユーザからの入力に基づいて履物の靴底の閾値の変更４０８０を行うようにインテリジェントシステム１０６に指令するであろう。硬さ閾値を高めるための場合におけるように、硬さ閾値がどれだけ低められるかの値はユーザの要求に基づくいかなる数の値にも設定することができる。“＋”ボタン一度押し操作４０６０または“−”ボタン一度押し操作４０７０によって硬さ閾値かどれだけ高められるかまたは低められるかの値は、一定とすることができ、あるいはボタンが押し込まれたときの設定に依存して変わり得る。
【０１５２】
最大閾値または最小閾値に達すると、設定をさらに高めるかまたは低めるための“＋”ボタン押し操作４０６０または“−”ボタン押し操作４０７０にはもはや効果がないであろう。一実施形態において、１個のＬＥＤまたはＬＥＤ列を、履物用品上に現在の硬さ設定及び／または硬さ閾値設定を表示するために用いることができ、あるいは硬さ閾値設定に変更がなされているときを示すために用いることができる。この値はＬＥＤに常時表示することができ、あるいは電力を節約するために設定された時間が過ぎると消すことができる。
【０１５３】
別の実施形態において、“＋”ボタン操作４０６０または“−”ボタン操作４０７０は、履物の靴底の硬さを直接に変更するか、あるいはインテリジェントシステム１０６にともなう別のパラメータを変更するために用いることができる。また別の実施形態において、これらの機能は、インテリジェントシステム１０６が、例えば“OFF”モード、“DEEP SLEEP”モードまたは“Semi-Sleep”モードを含む、いかなる動作モードにあるときにも、実施することができる。
【０１５４】
マイクロコントローラプログラム４０５０の一態様において、インテリジェントシステム１０６は着用者がとる歩数ｎｓを計数することができる。これは、例えば前述した方法のいずれによっても達成することができる。したがって、設定された歩数ｎｓの後で、例えば８歩毎に、インテリジェントシステム１０６の圧縮の調整を実行することができる。別の実施形態において、ユーザ及び実施されている特定の作業の要求に依存して、より少ないかまたはより多い歩数の後で、調整を実行することができる。この実施形態において、マイクロコントローラは連続する８歩４１４０についてセンサの読み値を記録する。８歩目で、インテリジェントシステム１０６の圧縮に対する調整４１５０が必要であるか否かを計算するためにセンサ読み値を処理することができる。これは、例えば、８歩分の値を平均し、この平均値がインテリジェントシステム１０６の圧縮の変更を開始するに必要な圧縮閾値より大きいか否かを計算することによって達成できる。別の実施形態において、インテリジェントシステム１０６の圧縮を調整するべきか否かを計算するために、多くの様々なアルゴリズムを用いることができる。これらのアルゴリズムには、前の８歩にわたる圧縮範囲の計算、システムの高次応答の計算、いかなる疑似結果も補償するための結果のフィルタリング、またはその他の適切なアルゴリズムを含めることができる。
【０１５５】
圧縮の調整４１５０が必要であるか否かをマイクロコントローラプログラム４０５０が判定してしまうと、シーケンスが反復され、次のｎｓ歩について圧縮測定値がとられる。本発明の別の実施形態においては、圧縮の調整が必要であるか否かをマイクロコンローラプログラム４０５０が判定する前に、設定されたユーザ歩数ではなく、設定された数のサンプルについて読み値を取ることができる。調整は、一般に着用者の足が空中にある間に、靴の靴底をより硬くするかまたはより軟らかくするためになされる。
【０１５６】
インテリジェントシステム１０６を備える靴の性能特性に対する調整は極限状態、例えば、バスケットボールまたはそのために靴が構成されたその他のスポーツにともなう、ジャンプ、着地、カットまたはその他の動作によって生じ得るような、圧縮超過４１６０を検知すると、直ちに行うこともできる。上述した動作の内の１つによって生じる圧縮超過４１６０により、センサによって観測される異常プロファイルが生じ得る。過剰圧縮超過は現在の閾値設定に対する圧縮超過百分比に関する一連の計算によって内部で定めることができる。靴を「飽和」させるかあるいは許容できる機能範囲をこえる圧縮があると、直ちにモーターが回転して靴の調整４１７０（例えば硬くする）を開始することができる。さらに、新しいモーター設定を受け入れるように閾値設定を一時的に変更することができる。この調整４１７０は、例えば、一回のセンサ読み値が設定された圧縮超過量をこえた後、ある数のサンプリング値の平均が許容できる圧縮超過量の限界をこえた後、あるいは設定された数のサンプリング値が全て要求された大きさをこえた後に、開始することができる。インテリジェントシステム１０６がユーザの動作を有効に支えるに十分に迅速に応答するためには、圧縮超過が測定されるべきサンプルの数が十分に少なくなければならず、センサ及びマイクロコントローラプログラム４０５０のサンプリングレートが、ユーザの活動動作をその動作が完了する前に検知するために、十分に高くなければならない。
【０１５７】
一実施形態において、圧縮が検知されているときに、フローティングメモリバッファが多くの測定値を格納することができ、ピーク状態に達したか否かを判定するためにこれらの測定値を比較することができる。例えば、バッファされた測定値をこえて値が高くなり続ければ、ピーク状態にはまだ達しておらず、バッファされた測定値より値が下がり始めれば、ピーク状態は既に過ぎたとすることができる。このバッファは、ピーク状態がおこるか、おこっているかまたは過ぎたかについての連続する情報を与えるために、間断なく更新することができ、インテリジェントシステムはそれに応じて応答する。このフローティングメモリに格納される値の数はインテリジェントシステムにあらかじめプログラムしておくことができ、あるいはユーザが調整可能な態様で設定することができる。別の実施形態において、圧縮超過量及び圧縮超過間の時間のような、前に検知されたピーク状態にともなう情報をインテリジェントシステム１０６内に格納することができる。この情報は、検知される圧縮超過の反復パターンに基づいて、将来に圧縮超過がおこる可能性を予測するための予測ツールとして用いることができる。検知されたピーク状態に関する以前の情報は、特定の運動活動が行われているか、または特定の着用者が履物を着用しているかを判定し、次いで、それに応じて履物の性能特性を調整するために用いることもできる。
【０１５８】
先に図６に示されたように、システム１０６は、システム１０６から外部プロセッサへの情報のダウンロードを可能にするためのインターフェースポート１６０を備えることができる。一実施形態において、ピーク状態情報は分析のために外部プロセッサにダウンロードすることができ、トレーニングに役立てるためのスポーツマンの能力の分析を可能にすることができる。別の実施形態において、例えば、履物用品の別のユーザまたは着用者が行っている別の運動活動に対する、特定の能力アルゴリズムを提供するため、外部ソースからインテリジェントシステム１０６に別のアルゴリズムをアップロードすることができる。
【０１５９】
即応調整４１７０が行われてしまえば、アルゴリズムは主マイクロコントローラプログラム４０５０に戻り、それまでと同様にデータをサンプリングし続ける。一実施形態において、圧縮超過を生じさせる活動動作が完了すると、インテリジェントシステム１０６の硬さは圧縮超過測定以前の値に戻る。別の実施形態において、硬さの変更は設定された歩数が次に測定されて処理されるまでおこなわれず、その後に、それが必要となれば、元の硬さへの調整を行うことができる。短時間に広範な動作がユーザによって行われ得る、バスケットボールの性質により、ランニング、カット、ジャンプ、着地及びその他の過激な動作だけが硬さの即時の調整をおこさせるに十分に高い圧縮閾値を設定することで、揺れ動作または立ち姿勢に関わる若干の圧縮は無視するようにシステムを構成することができる。上述したように、実際の閾値は、特定のユーザ及び／または性能の要求に合せるために、ユーザインターフェースを介してユーザが調整することができる。
【０１６０】
ある時間にわたり１つまたはそれより多くのセンサによって全く活動が検知されない場合、インテリジェントシステム１０６は“Semi-Sleep”モード４１１０に入ることができる。例えば、活動が、例えば５分間、全く検知されない状態４１００であれば、“Semi-Sleep”モード４１１０が開始され得る。別の実施形態において、“Semi-Sleep”モード４１１０が開始されるまでに、より長いかまたは短い時間が必要とされ得る。必要な時間長は、マイクロコントローラプログラム４０５０に内蔵することができ、あるいはユーザが設定できる。“Semi-Sleep”モード４１１０は、例えば５秒毎のような、規則的間隔のＬＥＤの点滅によって示すことができる。別の実施形態において、ＬＥＤは、システム１０６が“Semi-Sleep”モード４１１０にあることを示すために、より短いかまたは長い間隔で点滅させるか、異なるパターンで点滅させるか、あるいは点灯したままにすることができる。ＬＥＤまたはＬＥＤ列を備える履物用品において、インテリジェントシステム１０６の１つまたはそれより多くの機能のいずれかを示すために、様々ないかなる点滅パターン及び／または点滅シーケンスも用い得ることに注意すべきである。
【０１６１】
“Semi-Sleep”モード４１１０において、インテリジェントシステム１０６は、１つまたはそれより多くのセンサを通して活動についてチェックするために規則的間隔で短時間電力が供給されるように構成することができる。この間隔は、一実施形態において、１５秒毎とすることができるが、別の実施形態においてはより短いかまたはより長いチェック間隔を用いることができる。活動が検知されれば、インテリジェントシステム１０６はマイクロコントローラプログラム４０５０に復帰することができる。長時間、例えば２時間、活動が検知されない状態４１２０にあれば、インテリジェントシステム１０６は“DEEP-SLEEP”モード４０２０または“OFF”モード４１３０に戻ることができる。別の実施形態において、履物用品が、“DEEP-SLEEP”モード４０２０または“OFF”モード４１３０に入れるまでアイドリング状態にいなければならない、無活動状態４１２０の時間は２時間より長くも短くもすることができ、例えば１０分から１０時間の範囲とすることができる。
【０１６２】
インテリジェントシステム１０６は、ユーザインターフェース上の“＋”ボタンと“−”ボタンを同時に押す操作４０９０によって、手動で“OFF”モード４１３０または“DEEP-SLEEP”モード４０２０に入れることができる。あるいは、静電容量型ユーザインターフェースを用いて、必要な信号をインテリジェントシステム１０６に送ることができよう。インテリジェントシステム１０６を思わず切ってしまうことを避けるため、マイクロコントローラプログラム４０５０は、一実施形態において、“OFF”モード４１３０または“DEEP-SLEEP”モード４０２０を開始するための命令が実行されるまで、“＋”ボタンと“−”ボタンを同時に押す操作４０９０のある時間の維持を必要とすることができる。一実施形態において、“OFF”モード４１３０または“DEEP-SLEEP”モード４０２０が開始されるまで、“＋”ボタンと“−”ボタンを同時に押す操作４０９０の少なくとも一秒間の維持を必要とすることができる。別の実施形態において、“OFF”モード４１３０または“DEEP-SLEEP”モード４０２０が開始されるためには、“＋”ボタンと“−”ボタンを同時に押す操作４０９０のより長いかまたは短い時間の維持を必要とすることができる。別の実施形態においては、“＋”ボタンと“−”ボタンをともに押し続ける必要は全くなく、代りに、“＋”ボタンと“−”ボタンが同時に押す操作４０９０がなされると直ちに“OFF”モード４１３０または“DEEP-SLEEP”モード４０２０が開始され得る。この実施形態において、“OFF”モード４１３０または“DEEP-SLEEP”モード４０２０の開始には、軟設定へのモーターの回転をともなう軽“OFF”シーケンスが含まれる。
【０１６３】
図３５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を実装するに適する電気回路２９００の一実施形態を示す。図３６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を実装するに適する別の電気回路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だけが以下で論じられる。
【０１６４】
図３５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電圧調整器システムである。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整器システムを電気回路２９００に用い得ることは当然である。
【０１６５】
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２９４０（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。
【０１６６】
電圧調整器システム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、合せて分圧器を形成する、抵抗器２９５２及び２９５６に対して適切な値を選ぶことによって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、合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ぶことによって変えることができる。
【０１６７】
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による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、マイクロコントローラ２９３６によりＡ/Ｄコンバータを用いて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小さく、したがって靴底１０４の圧縮量が大きいほど小さい上記の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。
【０１６８】
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、電圧制御器システム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、電圧制御器システム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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
５つの電場発光素子２９４０が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の現在の硬／軟設定を表示するために用いることができる。図３５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の実施から得られた結果に基づいて、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３７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。
【０１７１】
スイッチ２９４４及び２９４８が接地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の硬さ設定をより硬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の硬さ設定をより軟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。ユーザが同時にスイッチ２９４４及び２９４８を閉じれば、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の外側に配置された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。
【０１７２】
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３５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。
【０１７３】
図３８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。
【０１７４】
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定することができ、阻止されていれば、モーターを停止させることができる。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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。一実施形態において、例えば、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。
【０１７７】
図３９Ａ及び３９Ｂ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の足後部領域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整素子１５２４を備える。可調整素子１５２４は図３９Ｂ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に応答して回転させられる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をより硬くまたはより軟らかくする。伝動素子１５３４は、例えばラックアンドピニオン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。
【０１７８】
図４０Ａ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４０Ｂ〜４０Ｄは様々な動作状態にある可調整素子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及び可調整素子１６２４を備える。可調整素子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に応答して、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に対して滑り運動させられる（矢印１６８０）。
【０１７９】
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は比較的軟らかい材料１６７１及び比較的硬い材料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せることにより、靴の性能特性が決定される。図４０Ｂにおいては、比較的硬い材料どうしが実質的に位置合せされており、よって、比較的硬い可調整素子１６２４が得られている。図４０Ｃ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、より軟らかい可調整素子１６２４が得られている。図４０Ｄにおいては、比較的硬い材料１６７３と比較的軟らかい材料１６７１とが実質的に位置合せされており、よって、可能な最も軟らかい可調整素子１６２４が得られている。
【０１８０】
図４１Ａ及び４１Ｂ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の足後部領域１７０８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及び可調整素子１７２４を備える。可調整素子１７２４は靴底１７０４に対して旋回する（図４１Ｂの矢印１７５０を見よ）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からの力に応答して、旋回点１７８４を中心にして旋回する。
【０１８１】
本明細書で説明される可調整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つくることができよう。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、コンポーネントには、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、溶剤結着を施すことができる。
【０１８２】
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）社から販売されているＰｅｂａｘ（登録商標）のような熱可塑性ポリエーテルブロックアミド樹脂、デュポン社から販売されているＨｙｔｒｅｌ（登録商標）のような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.）社から販売されているＳａｎｔｏｐｒｅｎｅ（登録商標）のような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のようなナイロン樹脂、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、デュポン社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。
【０１８３】
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コアと合せて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なしに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、硬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、または上部支持プレート１１４及び下部支持プレート１１６は、デュポン社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。
【０１８４】
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形成することができる。そのようなプロセスは、個別のコア金型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形成することもできる。
【０１８５】
図４２は２つの異なる設定における可調整素子の性能特性（曲線Ａ及びＢ）を示すグラフである。グラフは負荷状態にある、すなわち圧縮下にある、可調整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つの異なる勾配、１８０２，１８０４，１８０６，１８０８がある。それぞれの曲線の第１の勾配１８０２，１８０６は概ね、可調整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整素子を表す。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、可調整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の勾配１８０４，１８０８は、可調整素子がリミッタに接している間の、圧縮下にある可調整素子を表す。この段階の間は、可調整素子はもはやごく僅かしか変形することができず、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。
【０１８６】
比較的硬い設定である、設定Ａにおいて、可調整素子は、勾配１８０２で表されるように、８００Ｎの力が可調整素子に印加されたときに約６.５ｍｍ変形する。この時点で、可調整素子はリミッタに接しており、それ以上はごく僅かしか変形できない。勾配１８０４が表すように、さらに８００Ｎの力が可調整素子に印加された後で可調整素子はさらに約２ｍｍしか変形していない。比較的軟らかい設定である、設定Ｂにおいて、可調整素子は、勾配１８０６で表されるように、８００Ｎの力が可調整素子に印加されたときに約８.５ｍｍ変形する。この時点で、可調整素子はリミッタに接し、それ以上はごく僅かしか変形できない。勾配１８０８が表すように、さらに８００Ｎの力が可調整素子に印加された後で可調整素子はさらに約２.５ｍｍしか変形していない。
【０１８７】
図４３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を示す。本方法は、履物用品の性能特性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整素子を調整するステップ（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）。
【０１８８】
モニタするステップ１９１０の可能な一実施形態が図４４Ａに拡張されて示される。図示されるように、性能特性をモニタするステップは、近接型センサにより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（必要に応じて実施されるサブステップ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）。
【０１８９】
発生するステップ１９２０の可能な一実施形態が図４４Ｂ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を所望の性能特性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感知され難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。
【０１９０】
図４５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、可調整履物用品を提供するステップ（ステップ２１１０）及びジャーク値を決定するステップ（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整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。
【０１９１】
本発明のいくつかの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】
【０１９２】
【図１】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を備える履物用品の、一部分解組立図を含む、簡略な斜視図である
【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斜視分解組立図である
【図２Ｂ】可調整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整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整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整素子のまた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整素子のまた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整素子のまた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整素子のまた別の実施形態の簡略な側面図である
【図５Ａ】抜粋され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され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外された、図２Ａの靴底の一部の簡略な上面図である
【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斜視分解組立図である
【図８Ａ】本発明にしたがう図７の靴底の様々な実施形態の抜粋されたコンポーネントの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の抜粋されたコンポーネントの別の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の抜粋されたコンポーネントの別の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の抜粋されたコンポーネントの別の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の抜粋されたコンポーネントの別の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の抜粋されたコンポーネントの別の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の抜粋されたコンポーネントの別の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２１Ａ】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を備える履物用品についてのモーター及び緩衝素子の簡略な斜視分解組立図である
【図２１Ｂ】集成された図２１Ａのモーター及び緩衝素子の簡略な斜視図である
【図２２】本発明の一実施形態にしたがうモーター及びギアボックスの簡略な斜視分解組立図である
【図２３Ａ】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を備える履物用品についての靴底及びユーザ入力の簡略な側面図である
【図２３Ｂ】別のユーザ入力を備える図２３Ａの靴底の簡略な側面図である
【図２４】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を備え、さらに衝撃遷移素子を備える、履物用品の簡略な斜視分解組立図である
【図２５Ａ】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を備える履物用品についての靴底の簡略な斜視図である
【図２５Ｂ】図２５Ａの靴底の簡略な斜視分解組立図である
【図２６】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ブロック図である
【図２７】図１のインテリジェントシステムの一動作モードを示すフローチャートである
【図２８】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２９】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３０】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３１】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定するための方法のフローチャートである
【図３２】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３３−１】図３３Ａと図３３Ｂの接続関係を示す
【図３３−２】図３３Ａ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整が必要であるか否かを判定するための方法のフローチャートの前半部分である
【図３３−３】図３３Ｂ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整が必要であるか否かを決定するための方法のフローチャートの後半部分である
【図３４】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についての別の動作モードを示すフローチャートである
【図３５−１】図３５Ａ，３５Ｂ及び３５Ｃの接続関係を示す
【図３５−２】図３５Ａ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側部分である
【図３５−３】図３５Ｂ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３５−４】図３５Ｃ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側部分である
【図３６−１】図３６Ａ，３６Ｂ及び３６Ｃの接続関係を示す
【図３６−２】図３６Ａ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側部分である
【図３６−３】図３６Ｂ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３６−４】図３６Ｃ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側部分である
【図３７】図３５Ｂ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３５Ａのマイクロコントローラの特定ピンにおける入力／出力の状態を挙げている表である
【図３８】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３５Ａのマイクロコントローラの特定ピンにおける出力を挙げている表である
【図３９Ａ】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３９Ｂ】図３９Ａ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４０Ａ】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４０Ｂ】ある位置関係にある図４０Ａのインテリジェントシステムの簡略な側面図である
【図４０Ｃ】別の位置関係にある図４０Ａのインテリジェントシステムの簡略な側面図である
【図４０Ｄ】また別の位置関係にある図４０Ａのインテリジェントシステムの簡略な側面図である
【図４１Ａ】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４１Ｂ】全調整範囲にわたる図４１Ａのインテリジェントシステムの簡略な側面図である
【図４２】可調整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４３】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４４Ａ】図４３の方法の追補実施形態を示すフローチャートである
【図４４Ｂ】図４３の方法の追補実施形態を示すフローチャートである
【図４５】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】
【０１９３】
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    可調整素子
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】
0004422163.tif 000002
【図２Ａ】
0004422163.tif 000003
【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図８Ｇ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３−１】
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【図３３−２】
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【図３３−３】
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【図３４】
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【図３５−１】
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【図３５−２】
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【図３５−３】
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【図３５−４】
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【図３６−１】
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【図３６−２】
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【図３６−３】
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【図３６−４】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９Ａ】
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【図３９Ｂ】
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【図４０Ａ】
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【図４０Ｂ】
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【図４０Ｃ】
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【図４０Ｄ】
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【図４１Ａ】
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【図４１Ｂ】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４Ａ】
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【図４４Ｂ】
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【図４５】
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