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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-06-08
(45)【発行日】2022-06-16
(54)【発明の名称】アスレチック活動を分析するためのシステム及び方法
(51)【国際特許分類】
A43B 13/00 20060101AFI20220609BHJP
A41D 13/00 20060101ALN20220609BHJP
【ＦＩ】
A43B13/00 Z
A41D13/00 115
【請求項の数】
38
(21)【出願番号】P 2020016428
(22)【出願日】2020-02-03
(62)【分割の表示】P 2017207367の分割
【原出願日】2014-01-31
(65)【公開番号】P2020096870
(43)【公開日】2020-06-25
【審査請求日】2020-02-25
(31)【優先権主張番号】13/757,417
(32)【優先日】2013-02-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】514144250
【氏名又は名称】ナイキ イノベイト シーブイ
(74)【代理人】
【識別番号】110001416
【氏名又は名称】特許業務法人 信栄特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ギエドウォン，アンナ，エー
(72)【発明者】
【氏名】ペイトン，リー
【審査官】粟倉 裕二
(56)【参考文献】
【文献】韓国公開特許第１０－２０１０－０１２７１４８（ＫＲ，Ａ）
【文献】特表２００５－５１０６９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１３／０１０１７１（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ４３Ｂ ７／００－７／３８、１３／００
Ａ４１Ｄ １３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
アスレチック活動を分析するためのシステムであって、履物物品と係合され、前記履物物品の様々な位置に配置された複数の力センサを含むセンサシステムを含み、前記力センサはユーザの足によって加えられた力を検出するように構成されており、前記センサシステムは前記センサから入力された力に基づきデータを収集し前記データを送信するように構成された履物物品と、
前記センサシステムと通信する電子装置と、を備えており、
前記電子装置は、
前記センサシステムから前記データを受信するステップと、
前記データを所望のフットストライクパターンに対応するフットストライクテンプレートと比較して、前記フットストライクテンプレートからの逸脱が存在するかどうかを判定するステップと、
前記フットストライクテンプレートからの前記逸脱の定量的な程度を判定するステップと、
前記複数の力センサの各々によって個々に検出された力のレベルのリアルタイム視覚的描写と、前記力のレベルが描写されている複数の力センサの各々の位置の指示と、を含む図形表示を前記データに基づいて生成するステップであって、前記図形表示は、前記センサによって検出された力の前記レベルが前記フットストライクテンプレートによって描かれた力のレベルよりも高いまたは低いかどうかを含む、前記フットストライクテンプレートからの前記逸脱の前記定量的な程度の、前記ユーザへの指示を更に含むステップと、を実行するように構成されたプロセッサを含む、
アスレチック活動を分析するためのシステム。
【請求項2】
前記逸脱は、前記逸脱の前記程度が所定のしきい値を超えたと判定された場合に存在すると判定される、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記指示は、前記複数の力センサの各々によって検出された前記力のレベルの前記リアルタイム視覚的描写とともに前記図形表示上の前記フットストライクテンプレートの視覚的描写を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項4】
前記指示は、可視指示、可聴指示及び触覚指示のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項5】
前記電子装置は信号を第２電子装置に送信するステップを実行するように構成され、前記信号は前記第２電子装置に前記指示を生成させるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項6】
前記複数の力センサの各々によって検出された前記力のレベルの前記リアルタイム視覚的描写は棒グラフ構成で提示される、請求項１に記載のシステム。
【請求項7】
前記複数の力センサの各々によって検出された前記力のレベルの前記リアルタイム視覚的描写は更に、ある期間にわたる前記力のレベルの変化を表す、請求項１に記載のシステム。
【請求項8】
前記複数の力センサは、前記履物物品の指骨領域、つま先領域及びヒール領域の各々に少なくとも１つのセンサを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項9】
前記センサシステムは、前記履物物品内に収容された電子モジュールと、前記センサを前記電子モジュールと接続する複数のセンサリードとを更に含み、前記電子モジュールは前記力センサから前記データを収集し前記データを前記電子装置に送信するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項10】
アスレチック活動を分析するためのコンピュータ援用方法であって、電子装置のプロセッサにおいて、履物物品と接続されたセンサシステムから力データを受信するステップであって、前記センサシステムは、前記履物物品と係合され、前記履物物品の様々な位置に配置された複数の力センサを備えており、前記センサはユーザの足によって加えられた力を検出するように構成されており、前記力データは前記センサから入力された力に基づいているステップと、
前記データを所望のフットストライクパターンに対応するフットストライクテンプレートと、前記電子装置の前記プロセッサを用いて比較して、前記フットストライクテンプレートからの逸脱が存在するかどうかを判定するステップと、
前記フットストライクテンプレートからの前記逸脱の定量的な程度を判定するステップと、
前記複数の力センサの各々によって個々に検出された力のレベルのリアルタイム視覚的描写と、前記力のレベルが描写されている複数の力センサの各々の位置の表示と、を含む図形表示を前記力データに基づいて生成するステップであって、前記図形表示は、前記センサによって検出された力の前記レベルが前記フットストライクテンプレートによって描かれた力のレベルよりも高いまたは低いかどうかを含む、前記フットストライクテンプレートからの前記逸脱の前記定量的な程度の、前記ユーザへの指示を更に含むステップとを含む、アスレチック活動を分析するためのコンピュータ援用方法。
【請求項11】
前記逸脱は、前記逸脱の前記程度が所定のしきい値を超えたと判定された場合に存在すると判定される、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記指示は、前記複数の力センサの各々によって検出された前記力のレベルの前記リアルタイム視覚的描写とともに前記図形表示上の前記フットストライクテンプレートの視覚的描写を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項13】
前記指示は、可視指示、可聴指示及び触覚指示のうちの少なくとも１つを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項14】
前記方法は信号を第２電子装置に送信するステップを更に含み、前記信号は前記第２電子装置に前記指示を生成させるように構成されている、請求項１０に記載の方法。
【請求項15】
前記複数の力センサの各々によって検出された前記力のレベルの前記リアルタイム視覚的描写は棒グラフ構成で提示される、請求項１０に記載の方法。
【請求項16】
前記複数の力センサの各々によって検出された前記力のレベルの前記リアルタイム視覚的描写は更に、ある期間にわたる前記力のレベルの変化を表す、請求項１０に記載の方法。
【請求項17】
前記複数の力センサは、前記履物物品の指骨領域、つま先領域及びヒール領域の各々に少なくとも１つのセンサを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項18】
請求項１０～１７のいずれか一項に記載の方法を電子装置に実行させるように構成されたコンピュータ実行可能命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項19】
アスレチック活動を分析するためのシステムであって、履物物品と係合され、前記履物物品の様々な位置に配置された複数の力センサを含むセンサシステムを含み、前記力センサはユーザの足によって加えられた力を検出するように構成されており、前記センサシステムは前記センサから入力された力に基づきデータを収集し前記データを送信するように構成された履物物品と、
前記センサシステムと通信する電子装置と、を備えており、
前記電子装置は、
前記センサシステムから前記データを受信するステップと、
前記データを所望のフットストライクパターンに対応するフットストライクテンプレートと比較して、前記フットストライクテンプレートからの逸脱が存在するかどうかを判定するステップと、
前記フットストライクテンプレートからの前記逸脱の定量的な程度を判定するステップと、
前記複数の力センサの各々によって検出された力のレベル及びある期間にわたる前記複数の力センサの各々によって個々に検出された前記力のレベルの変化の視覚的描写と、前記力のレベルが描写されている複数の力センサの各々の位置の表示と、を含む図形表示を前記データに基づいて生成するステップであって、前記図形表示は、前記センサによって検出された力の前記レベルが前記フットストライクテンプレートによって描かれた力のレベルよりも高いまたは低いかどうかを含む、前記フットストライクテンプレートからの前記逸脱の前記定量的な程度の、前記ユーザへの指示を更に含むステップと、
を実行するように構成されたプロセッサを含む、アスレチック活動を分析するためのシステム。
【請求項20】
前記逸脱は、前記逸脱の前記程度が所定のしきい値を超えたと判定された場合に存在すると判定される、請求項１９に記載のシステム。
【請求項21】
前記指示は、前記複数の力センサの各々によって検出された前記力のレベルの前記リアルタイム視覚的描写とともに前記図形表示上の前記フットストライクテンプレートの視覚的描写を含む、請求項１９に記載のシステム。
【請求項22】
前記指示は、可視指示、可聴指示及び触覚指示のうちの少なくとも１つを含む、請求項１９に記載のシステム。
【請求項23】
前記電子装置は信号を第２電子装置に送信するステップを実行するように構成され、前記信号は前記第２電子装置に前記指示を生成させるように構成されている、請求項１９に記載のシステム。
【請求項24】
前記複数の力センサは、前記履物物品の指骨領域、つま先領域及びヒール領域の各々に少なくとも１つのセンサを含む、請求項１９に記載のシステム。
【請求項25】
前記センサシステムは、前記履物物品内に収容された電子モジュールと、前記センサを前記電子モジュールと接続する複数のセンサリードとを更に含み、前記電子モジュールは前記力センサから前記データを収集し前記データを前記電子装置に送信するように構成されている、請求項１９に記載のシステム。
【請求項26】
前記複数の力センサの各々によって検出された前記力のレベル及びある期間にわたる前記複数の力センサの各々によって検出された前記力のレベルの変化の前記視覚的描写は、前記複数の力センサの全部について同時に表される、請求項１９に記載のシステム。
【請求項27】
前記複数の力センサの各々によって検出された前記力のレベル及びある期間にわたる前記複数の力センサの各々によって検出された前記力のレベルの変化の前記視覚的描写は、線グラフとして表される、請求項１９に記載のシステム。
【請求項28】
前記複数の力センサの各々によって検出された前記力のレベル及びある期間にわたる前記複数の力センサの各々によって検出された前記力のレベルの変化の前記視覚的描写は、リアルタイム描写である、請求項１９に記載のシステム。
【請求項29】
アスレチック活動を分析するためのコンピュータ援用方法であって、電子装置のプロセッサにおいて、履物物品と接続されたセンサシステムから力データを受信するステップであって、前記センサシステムは、前記履物物品と係合され、前記履物物品の様々な位置に配置された複数の力センサを備えており、前記センサはユーザの足によって加えられた力を検出するように構成されており、前記力データは前記センサから入力された力に基づいているステップと、
前記データを所望のフットストライクパターンに対応するフットストライクテンプレートと、前記電子装置の前記プロセッサを用いて比較して、前記フットストライクテンプレートからの逸脱が存在するかどうかを判定するステップと、
前記フットストライクテンプレートからの前記逸脱の定量的な程度を判定するステップと、
前記複数の力センサの各々によって検出された力のレベル及びある期間にわたる前記複数の力センサの各々によって個々に検出された前記力のレベルの変化の視覚的描写と、前記力のレベルが描写されている複数の力センサの各々の位置の表示と、を含む図形表示を前記力データに基づいて生成するステップであって、前記図形表示は、前記センサによって検出された力の前記レベルが前記フットストライクテンプレートによって描かれた力のレベルよりも高いまたは低いかどうかを含む、前記フットストライクテンプレートからの前記逸脱の前記定量的な程度の、前記ユーザへの指示を更に含むステップと、
を含む、アスレチック活動を分析するためのコンピュータ援用方法。
【請求項30】
前記逸脱は、前記逸脱の前記程度が所定のしきい値を超えたと判定された場合に存在すると判定される、請求項２９に記載の方法。
【請求項31】
前記指示は、前記複数の力センサの各々によって検出された前記力のレベルの前記リアルタイム視覚的描写とともに前記図形表示上の前記フットストライクテンプレートの視覚的描写を含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項32】
前記指示は、可視指示、可聴指示及び触覚指示のうちの少なくとも１つを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項33】
前記方法は信号を第２電子装置に送信するステップを更に含み、前記信号は前記第２電子装置に前記指示を生成させるように構成されている、請求項２９に記載の方法。
【請求項34】
前記複数の力センサは、前記履物物品の指骨領域、つま先領域及びヒール領域の各々に少なくとも１つのセンサを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項35】
前記複数の力センサの各々によって検出された前記力のレベル及びある期間にわたる前記複数の力センサの各々によって検出された前記力のレベルの変化の前記視覚的描写は、前記複数の力センサの全部について同時に表される、請求項２９に記載の方法。
【請求項36】
前記複数の力センサの各々によって検出された前記力のレベル及びある期間にわたる前記複数の力センサの各々によって検出された前記力のレベルの変化の前記視覚的描写は、線グラフとして表される、請求項２９に記載の方法。
【請求項37】
前記複数の力センサの各々によって検出された前記力のレベル及びある期間にわたる前記複数の力センサの各々によって検出された前記力のレベルの変化の前記視覚的描写は、リアルタイム描写である、請求項２９に記載の方法。
【請求項38】
請求項２９～３７のいずれか一項に記載の前記方法を電子装置に実行させるように構成されたコンピュータ実行可能命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般に、アスレチック活動を分析するためのシステム、装置及び方法、並びにより詳細には、アスレチック活動の分析に基づいてユーザに指導フィードバックを提供するためのシステム、装置及び方法に関し、このシステム、装置及び方法は、履物物品や他の衣料物品に組み込まれたセンサシステムからのデータ入力を利用しうる。
【0002】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年２月１日に出願された米国特許出願第１３／７５７，４１７号に対する優先権と特典を主張し、本出願は、参照により本明細書に組み込まれその一部とされる。
本出願は、２０１３年２月１日に出願された米国特許出願第１３／７５７，４１７号に対する優先権と特典を主張し、本出願は、参照により本明細書に組み込まれその一部とされる。
【背景技術】
【0003】
アスレチック活動から収集されたデータを利用するアスレチック活動を分析するためのシステムが知られている。そのようなデータは、パフォーマンスメトリックの指示によるものを含む、幾つかの異なる形態と形式で分析されユーザに提示されうる。しかしながら、そのようなアスレチック活動データ及びメトリックの使用は、必要以上に限定されることがある。一例として、そのようなデータとパフォーマンスメトリックは、積極的な実時間フィードバック及び／又は先取りフィードバックをユーザに提供する際に制限されることが多い。したがって、アスレチック活動を分析する特定のシステムは、幾つかの有利な特徴を提供するが、幾つかの制限を有する。本明細書で開示されるシステム、装置及び方法は、先行技術の幾つかのそのような制限や他の欠点を克服し、これまで利用できなかった新しい機能を提供しようとするものである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明は、一般に、履物物品と共に使用されるアスレチック活動を分析するためのシステムに関し、このシステムは、履物物品と係合され、ユーザの足によって加えられた力を検出するように構成された複数の力センサを含むセンサシステムと、履物物品内に収容された電子モジュールと、センサを電子モジュールに接続する複数のセンサリードとを含み、電子モジュールが、センサからの力入力に基づいてデータを収集しデータを送信するように構成される。システムは、また、電子モジュールと通信する電子装置を含む。電子装置は、電子モジュールからデータを受信し、そのデータを所望のフットストライクパターンに対応するフットストライクテンプレートと比較してフットストライクテンプレートからの逸脱が存在するかどうか判定し、所望のフットストライクパターンからの逸脱が存在すると判定されたときにユーザに指示を生成するように構成されたプロセッサを含む。この指示は、更に、フットストライクテンプレートからの逸脱の程度を含みうる。指示は、可視、可聴、触覚及び／又は他のタイプの指示でよい。
【0005】
一態様によれば、逸脱は、逸脱の程度が所定のしきい値を超えたと判定された場合に存在することが決定される。
【0006】
別の態様によれば、指示を生成する段階（ステップ）は、信号を第２電子装置に送信する段階を含み、信号は、第２電子装置に指示を生成させるように構成される。
【0007】
更に他の態様によれば、データをフットストライクテンプレートと比較する段階は、データの分析に基づいてフットストライクパターンを検出し、フットストライクパターンをフットストライクテンプレートと比較する段階を含む。一実施形態では、複数のセンサが、履物物品上の様々な位置に配置され、フットストライクパターンが、センサによって検出された力の順序及び／又はセンサによって検出された力のレベルに基づいて検出される。
【0008】
更に別の態様によれば、システムは、更に、ユーザの位置を検出ように構成されたＧＰＳモジュールを含み、ＧＰＳモジュールは、電子装置と通信する。ＧＰＳモジュールは、電子モジュール内に配置されてもよく、電子装置内に配置されてもよく、他の場所に配置されてもよい。電子装置は、更に、ＧＰＳモジュールとの通信に基づいて、ユーザの位置の指示をユーザに生成するように構成される。一実施形態では、ＧＰＳモジュールが、電子モジュール内に配置された場合、電子装置は、更に、電子モジュールからユーザの位置に関する位置データを受信し、その位置データに基づいてユーザの位置の指示をユーザに生成するように構成される。別の実施形態では、電子装置は、ユーザの位置と関連した環境情報を受け取り、環境情報は、外部サーバや他の装置との通信によって得られ、その環境情報を、ビデオ及び／又はオーディオディスプレイなどによって、ユーザに伝えるように構成されてもよい。そのような環境情報は、環境情報に基づいてユーザに推奨移動経路を呈示するために使用されてもよい。更に他の実施形態では、電子装置は、ユーザの位置と関連した地形情報を受け取り、地形情報に基づいてフットストライクテンプレートを変更するように構成されてもよい。そのような地形情報は、外部サーバや他の装置との通信によって得られてもよい。
【0009】
更に他の態様によれば、電子装置は、指定された時間長さや指定された走行距離などの指定された使用量の後でフットストライクテンプレートを変更してもよい。
【0010】
本発明の追加の態様は、履物物品と係合されるように構成され、ユーザの足によって加えられた力を検出するように構成された複数の力センサを含むセンサシステム、及びセンサシステムと通信する電子装置と関連して使用されうるアスレチック活動を分析するためのシステムに関する。電子装置は、センサシステムによって生成されたデータを受信し、そのデータを分析して所望のフットストライクパターンからの逸脱が存在するかどうかを判定し、所望のフットストライクパターンからの逸脱が存在することが分かったときにユーザに指示を生成するように構成され、この指示は、可視指示、可聴指示及び触覚指示の少なくとも１つを含む。以上述べた様々な態様のいずれもがこのシステムと関連して使用されうる。
【0011】
本発明の更に他の態様は、衣料物品と係合され、ユーザが生体力学的運動をしている間にユーザの生体力学的パラメータを検出するように構成された複数のセンサを含むセンサシステムを含む、衣料物品と関連して使用されうるアスレチック活動を分析するためのシステムに関する。システムは、また、センサシステムと通信する電子装置を含んでもよい。電子装置は、センサシステムによって生成されたデータを受信し、そのデータを分析してユーザの生体力学的運動に所望の生体力学的運動パターンからの逸脱が存在するかどうかを判定し、所望の生体力学的運動パターンからの逸脱が存在すると分かったときにユーザに指示を生成するように構成される。データ分析は、データを、所望の生体力学的運動パターンに対応する生体力学的運動テンプレートと比較して、生体力学的運動テンプレートからの逸脱が存在するかどうか判定する段階を含んでもよい。更に、指示は、生体力学的運動テンプレートからの逸脱の程度の指示を含んでもよい。前述したようなフットストライク運動は、このシステムによって分析されうる１つのそのような生体力学的運動パターンである。前述の様々な態様はいずれも、このシステムと接続して使用することができ、システムが、様々なセンサシステム及び様々な衣料物品と共に使用されるように修正されうることを理解されたい。
【0012】
本発明の更に他の態様は、衣料物品と係合され、ユーザが生体力学的運動をしている間にユーザの生体力学的パラメータを検出するように構成された複数のセンサを含むセンサシステムを含む、衣料物品と接続して使用されうるアスレチック活動を分析するためのシステムに関する。システムは、更に、ユーザの位置を検出するように構成されたＧＰＳモジュールと、センサシステムと通信する電子装置とを含み、ＧＰＳモジュールは、電子装置と通信する。電子装置は、センサシステムによって生成されたデータを受信し、そのデータを所望の生体力学的運動パターンに対応する生体力学的運動テンプレートと比較して、生体力学的運動テンプレートからの逸脱が存在するかどうか判定し、所望の生体力学的運動パターンからの逸脱が存在すると決定されたときにユーザへの指示を生成するように構成される。電子装置は、また、ＧＰＳモジュールからユーザの位置を受信し、ユーザの位置と関連した地形情報を受信し、地形情報に基づいて生体力学的運動テンプレートを変更するように構成される。
【0013】
本発明の他の態様は、電子装置、電子モジュール又は前述の他の装置によって実行される機能を含む、前述のようなシステムの機能の幾つか又は全てを実行することを含む方法に関する。そのような方法は、コンピュータで支援されてもよい。本発明の態様は、同様に、電子装置（又は、そのような装置のプロセッサ）に、前述のようなシステムの機能の幾つか又は全てを実行させるように構成されたコンピュータ実行命令を含む有形及び／又は非一時的コンピュータ可読媒体に関連してもよい。
【0014】
本発明の更に他の目的、特徴及び利点は、添付図面と関連して行われる以下の明細から明らかになる。
【0015】
本発明をより完全に理解できるように、次に添付図面と関連して例として説明される。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】靴の側面図である。
【図3】本発明の態様と関連して使用するように構成されたセンサシステムの一実施形態を実現する靴（靴甲革が除去され、足接触部材が脇に折り曲げられた）の底の上斜視図である。
【図5】センサシステムと共に使用でき、外部電子装置と通信する電子モジュールの一実施形態の概略図である。
【図10】外部装置とメッシュ通信モードのセンサシステムをそれぞれ含む１足の靴の概略図である。
【図11】外部装置と「ディジーチェーン」通信モードのセンサシステムをそれぞれ含む１足の靴の概略図である。
【図12】外部装置と独立通信モードのセンサシステムをそれぞれ含む１足の靴の概略図である。
【図13】本発明の態様によるセンサの一実施形態の圧力と抵抗の関係を示すグラフである。
【図14A】インサート部材に取り付けられた、電子モジュールに接続するためのポートとハウジングの一実施形態の斜視図である。
【図15】本発明の態様によるモジュールの斜視図である。
【図17】本発明の態様と関連して使用するように構成されたセンサシステムの一実施形態を実現する、靴の形の衣料物品の正面図である。
【図18】本発明の態様と関連して使用するように構成されたセンサシステムの一実施形態を実現する、パンツの形の衣料物品の正面図である。
【図20】外部電子装置と通信する電子モジュールと共にセンサシステムを有する履物物品の一実施形態の概略図である。
【図21】外部電子装置と通信するセンサシステムを有する履物物品の別の実施形態の概略図である。
【図22】センサシステムの別の実施形態を含む履物物品用の中敷の斜視図である。
【図23B】履物物品の中敷に接続されたセンサシステムの別の実施形態のセンサの拡大断面図である。
【図24】生体力学的運動用のテンプレートを利用してアスレチック活動を分析する方法の一実施形態を示す流れ図である。
【図25】履物物品上の様々な位置に配置された４つのセンサを使用してフットストライクに関して測定された最大圧力を示す棒グラフであり、破線は、フットストライクテンプレートの一実施形態を示す。
【図26】履物物品上の様々な位置に配置された４つのセンサを使用してフットストライクに関してある期間にわたって測定された圧力を示すグラフであり、破線は、フットストライクテンプレートの別の実施形態を示す。
【図27】履物物品上の様々な位置に配置された４つのセンサを使用してフットストライクに関してある期間にわたって測定された圧力を示すグラフであり、均一長さの破線は、図２５のフットストライクテンプレートを示し、不均一長さの破線は、中間フットストライクテンプレートの一実施形態を示す。
【図28】履物物品上の様々な位置に配置された４つのセンサを使用してフットストライクのある期間にわたるバイナリ形センサの活動化を示すグラフであり、破線は、フットストライクテンプレートの別の実施形態を示す。
【図29】フットストライクの力又は衝撃を示す図形表示による電子装置の前面図である。
【図30】アスレチック活動の分析と関連して使用できる生体力学的運動用テンプレートを変更する方法の一実施形態を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明は、様々な形態の実施形態が可能であり、図面に示され、本明細書に発明の詳細で好ましい実施形態で示されるが、本開示が、本発明の原理の例示として見なされ、本発明の広義の態様を、図示され記載された実施形態に限定するものではないことを理解されよう。
【0018】
一般に、アスレチック活動及びそのようなアスレチック活動における生体力学的運動を分析するためのシステムと方法が提供され、そのようなシステムと方法は、少なくとも１つの生体力学的パラメータを検出するためのセンサシステムと共に使用されてもよい。システム及び方法は、また、そのような分析に基づいたユーザに指導フィードバックを提供できる。ユーザに提供されるフィードバックは、ユーザの生体力学的運動が、所望の生体力学的運動パターンから逸脱しているという指示を含むことができ、システム及び方法は、センサシステムによって検出された生体力学的パラメータと比較するため生体力学的運動テンプレートを利用してそのような逸脱を決定してもよい。そのようなシステム及び方法の様々な実施形態及び特徴を以下に述べる。
【0019】
一実施形態では、このシステムは、ランニング、ウォーキング又は他の方法で足によって移動している間に、指導及び／又は他のフィードバックをユーザに提供して、ユーザが特定のフットストライクパターンを構築するのを支援するために使用されうる。そのようなシステムは、例として図１～図２に示され全体が参照数字１００で示された靴などの履物物品と関連して使用されてもよい。履物１００は、例えば、様々なタイプの運動靴を含む様々な形態をとりうる。１つの例示的な実施形態では、靴１００は、一般に、汎用通信ポート１４に動作可能に接続された力及び／又は圧力センサシステム１２を含む。後でより詳しく述べるように、センサシステム１２は、靴１００の着用者に関する運動データを収集する。汎用通信ポート１４に接続することによって、複数の異なるユーザが、後で更に詳しく述べるような種々様々な用途のために運動データを利用できる。
【0020】
履物物品１００は、図１～図２に、上側１２０と靴底構造１３０を含むように示される。以下の説明における参考のため、靴１００は、３つの概略領域、即ち、図１に示されたような、フォアフット領域１１１、ミッドフット領域１１２及びヒール領域１１３に分けられる。領域１１１～１１３は、靴１００の正確な領域を区別するものではない。より正確に言うと、領域１１１～１１３は、以下の検討において基準枠を提供する靴１００の概略領域を表わすものである。領域１１１～１１３は、一般に、靴１００に適用され、領域１１１～１１３の参照は、甲革１２０、靴底構造１３０、又は甲革１２０若しくは靴底構造１３０内及び／又はその一部として形成された個別の構成要素に適用されうる。
【0021】
図１と図２に更に示されたように、甲革１２０は、靴底構造１３０に固定され、足を収容するための空所又は小室を規定する。参照のため、甲革１２０は、外側１２１、その反対の内側１２２、及びつま皮又は甲領域１２３を含む。外側１２１は、足の外側（即ち、外面）に沿って延在するように位置決めされ、一般に、領域１１１～１１３のそれぞれを通る。同様に、内側１２２は、足の反対の内側（即ち、内面）に沿って延在するように位置決めされ、一般に、領域１１１～１１３のそれぞれを通る。つま皮領域１２３は、外側１２１と内側１２２の間で、足の上側面又は甲領域に対応するように位置決めされる。つま皮領域１２３は、この示された例では、足に対する甲革１２０の寸法を修正するために従来方法で利用される紐１２５や他の所望のクロージャ機構を有するスロート１２４を有し、それにより靴１００のフィット性が調整される。甲革１２０は、また、足が甲革１２０内の空所に入るようにする足首開口１２６を有する。甲革１２０の構成には、靴甲革に従来利用されてきた材料を含む様々な材料が使用されうる。したがって、甲革１２０は、例えば、革、合成皮革、天然若しくは合成織物、高分子シート、ポリマー発泡、メッシュ織物、フェルト、不織布高分子又はゴム材料の１つ又は複数の部分から形成されてもよい。甲革１２０は、これらの材料の１つ又は複数から形成されてもよく、その材料又は一部分は、例えば、当該技術分野で従来知られており使用されている方法で、縫い合わされるか接着される。
【0022】
甲革１２０は、また、かかと要素（図示せず）とつま先要素（図示せず）を有してもよい。かかと要素は、存在するとき、靴１００の快適さを高めるために、ヒール領域１１３で甲革１２０の内側面に沿って上方に延在してもよい。つま先要素は、存在するとき、耐摩耗性を提供し、着用者のつま先を保護し、足の位置決めを支援するために、フォアフット領域１１１で甲革１２０の外側面に配置されてもよい。幾つかの実施形態では、かかと要素とつま先要素の一方又は両方がなくてもよく、例えば、かかと要素が、甲革１２０の外側面上に位置決めされてもよい。前述の甲革１２０の構成は、靴１００に適しているが、甲革１２０は、本発明から逸脱しない任意の所望の従来又は非従来的な甲革構造の構成を呈してもよい。
【0023】
図３に示されたように、靴底構造１３０は、甲革１２０の下側面に固定され、全体的に従来形状を有してもよい。靴底構造１３０は、組合せ構造、例えば中敷１３１、本底１３２、及び足接触部材１３３を含む構造を有してもよい。足接触部材１３３は、典型的には、靴１００の快適さを高めるために、甲革１２０の空所内で足の下側面に隣接して（又は、甲革１２０と中敷１３１の間に）配置されることがある薄い圧縮可能な部材である。様々な実施形態では、足接触部材１３３は、ソックライナー、ストローベル、内底部材、ブーティ要素、靴下などでよい。図３～図４に示した実施形態では、足接触部材１３３は、内底部材又はソックライナーである。用語「足接触部材」は、本明細書で使用されるとき、別の要素が直接接触を妨げることがあるので、必ずしもユーザの足と直接接触することを意味しない。より正確に言うと、足接触部材は、履物物品の足収容室の内側面の一部分を構成する。例えば、ユーザは、直接接触を妨げる靴下を着用していることがある。別の例として、センサシステム１２は、外部ブーティ要素や靴カバーなどの靴や他の履物物品の上を滑るように設計された履物物品に組み込まれてもよい。そのような物品では、靴底構造の上側部分は、ユーザの足と直接接触していない場合でも、足接触部材と見なされることがある。幾つかの機構では、内底又はソックライナーはないこともあり、他の実施形態では、履物１００は、内底又はソックライナーの上に位置決めされた足接触部材を有することがある。
【0024】
中敷部材１３１は、衝撃減衰部材でもよく、又はそれを含んでもよく、幾つかの実施形態では複数の部材又は要素を含んでもよい。例えば、中敷部材１３１は、ウォーキング、ランニング、ジャンピング又は他の活動中に圧縮されて地面や他の接触面反力を減衰するポリウレタン、エチルビニルアセテート又は他の材料（ｐｈｙｌｏｎやｐｈｙｌｉｔｅなど）部材などのポリマー発泡材料から形成されてもよい。本発明による幾つかの例示的な構造において、ポリマー発泡材料は、履物１００の快適さ、動作制御、安定性、及び／又は地面や他の接触面反力減衰特性を高める液体充填ブラダーや減速材などの様々な要素を封入又は包含してもよい。更に別の例示的な構造では、中敷１３１は、圧縮されて地面や他の接触面反力を減衰する追加の要素を含んでもよい。例えば、中敷１３１は、力の緩衝と吸収を支援するためにカラム型要素を含んでもよい。
【0025】
本底１３２は、この示された例示的な履物構造１００では中敷１３１の下面に固定され、歩行や他の活動中に地面や他の表面と接触する耐摩耗性材料（ゴムや、ポリウレタンなどの柔軟合成材料）から形成される。本底１３２を形成する材料は、引っ張りと滑りに対する高い耐性を与えるのに適切な材料で製造されかつ／又はそのためにテクスチャ化されてもよい。図１と図２に示された本底１３２は、本底１３２の片面又は両面に複数の切り込み又は溝１３６を有するように示されているが、本発明と関連して、様々なタイプの溝、輪郭及び他の構造を有する他の多くのタイプの本底１３２が使用されうる。本発明の実施形態は、他のタイプ及び構成の靴、並びに他のタイプの履物及び靴底構造と関連して使用されうることを理解されたい。
【0026】
図１～図４は、本発明によるセンサシステム１２を実装する履物１００の例示的な実施形態を示し、図３～図８は、センサシステム１２の例示的な実施形態を示す。センサシステム１２は、米国特許出願第１３／４０１，９１８号に記載されたセンサシステムの特徴又は実施形態のいずれを含むこともでき、この特許出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。センサシステム１２は、力及び／又は圧力センサ組立体１３が接続されたインサート部材３７を含む。インサート部材３７の使用が一実施形態であり、様々なタイプのセンサシステム１２を含む履物物品が、本明細書に記載されたアスレチック分析システム４００及び方法５００と関連して利用されうることを理解されたい。また、インサート３７が、任意の数の様々な構成、形状及び構造を有することができ、また様々な数及び／又は構成のセンサ１６並びに様々なインサート構造又は周辺形状を含むことを理解されたい。
【0027】
インサート部材３７は、履物１００の靴底構造１３０に接して位置決めされるように構成され、一実施形態では、インサート部材３７は、足接触部材１３３の下でかつ中敷部材１３１の上部に、ほぼ対面関係で位置決めされるように構成される。センサ組立体１３は、複数のセンサ１６と、（例えば、導体によって電気的に接続された）センサ組立体１３と通信する通信又は出口ポート１４とを含む。ポート１４は、センサ１６から受け取ったデータを、後述するように電子モジュール（電子制御ユニットとも呼ばれる）２２などに伝達するように構成される。ポート１４及び／又はモジュール２２は、やはり後述するように、外部装置と通信するように構成されてもよい。図３～図８に示された実施形態では、システム１２は、４つのセンサ１６を有し、即ち、靴の足の親指（第１指骨又は母指）領域にある第１のセンサ１６ａと、靴のフォアフット領域にある２つのセンサ１６ｂ～ｃ（第１中足骨頭領域にある第２のセンサ１６ｂと第５の中足骨頭領域にある第３のセンサ１６ｃを含む）と、かかとにある第４のセンサ１６ｄとを有する。足のこれらの領域は、典型的には、運動中に最大程度の圧力を受ける。各センサ１６は、ユーザの足によってセンサ１６に加えられた圧力を検出するように構成される。センサは、センサリード１８を介してポート１４と通信し、センサリード１８は、リード及び／又は別の導電体、又は適切な通信媒体でよい。例えば、図３～図８の実施形態では、センサリード１８は、インサート部材３７上に印刷された、銀系インクや他の金属インク（銅の及び／又はすずを主成分とするインクなど）のような導電性媒体でよい。あるいは、リード１８は、一実施形態ではシンワイヤとして提供されてもよい。他の実施形態では、リード１８は、足接触部材１３３、中敷部材１３１、又は靴底構造１３０の別の部材に接続されてもよい。
【0028】
センサシステム１２の他の実施形態は、様々な数又は構成のセンサ１６を含んでもよく、一般に、少なくとも１つのセンサ１６を含んでもよい。例えば、一実施形態では、システム１２は、きわめて多くのセンサを含み、別の実施形態では、システム１２は、２つのセンサ（かかと内に１つと靴１００のフォアフット内に１つ）を含む。別の例として、システム１２は、例えば切断／剪断力、キック力などを測定するために、靴１００上の他の位置に（例えば、一実施形態（図示せず）では甲革に接続された）１つ以上のセンサを含んでもよい。更に、センサ１６は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や近距離無線通信を含む任意の既知のタイプの有線又は無線通信を含む、様々な方式でポート１４と通信してもよい。１足の靴は、１足の各靴にセンサシステム１２を備えてもよく、また、対になったセンサシステムが、相乗的に動作してもよく、互いと独立に動作してもよく、また各靴内のセンサシステムが、互いに通信してもしなくてもよいことを理解されたい。センサシステム１２の通信は、後でより詳しく説明される。センサシステム１２が、データ（例えば、ユーザの足と地面や他の接触面との相互作用からの圧力データ）の収集と記憶を制御するコンピュータプログラム／アルゴリズムを備えてもよく、そのようなプログラム／アルゴリズムが、センサ１６、モジュール２２及び／又は外部装置１１０内に収容されかつ／又はそれらによって実行されてもよいことを理解されたい。
【0029】
センサシステム１２は、靴１００の底部１３０内に幾つかの構成で位置決めされうる。図３～図４に示された例では、ポート１４、センサ１６及びリード１８が、例えば中敷１３１と足接触部材１３３との間にインサート部材３７を位置決めすることによって、中敷１３１と足接触部材１３３との間に位置決めされてもよい。インサート部材３７は、一実施形態では中敷と足接触部材１３３の一方又は両方に接続されてもよい。中敷１３１及び／又は足接触部材１３３には、後述するような電子モジュール２２を収容するための空洞又はくぼみ１３５が配置されてもよく、ポート１４は、一実施形態ではくぼみ１３５内からアクセス可能でもよい。くぼみ１３５は、更に、モジュール２２のためのハウジング２４を収容してもよく、ハウジング２４は、例えば、ポート１４に物理空間を提供しかつ／又はポート１４とモジュール２２間で相互接続するためのハードウェアを提供することによって、ポート１４に接続するように構成されてもよい。図３～図４に示した実施形態では、くぼみ１３５は、中敷１３１の上側主面内に空洞によって形成される。図３～図４に示されたように、靴底構造１３０は、ハウジング２４を収容するために形成された穴を有する圧縮性靴底部材１３８を含んでもよく、この穴は、くぼみ１３５へのアクセスを提供しかつ／又はくぼみ１３５の一部分と見なされてもよい。インサート３７は、ハウジング２４をくぼみ１３５内に配置するために圧縮性靴底部材１３８の上に配置されてもよい。圧縮性靴底部材１３８は、一実施形態では中敷１３１と対面してもよく、中敷１３１と直接接触してもよい。圧縮性靴底部材１３８が、圧縮性靴底部材１３８と中敷１３１との間に１つ以上の付加構造物（ストローベル部材など）が位置決めされた状態で、中敷１３１と対面してもよいことを理解されたい。図３～図４の実施形態では、圧縮性靴底部材１３８は、足接触部材１３３と中敷１３１の間に配置された発泡部材１３８（例えば、ＥＶＡ部材）の形であり、この実施形態では下側の内底／ソックライナーと考えられてもよい。発泡部材１３８は、一実施形態では中敷１３１のストローベル（図示せず）に接合されてもよく（例えば、接着剤を使用して）、ストローベルを覆って縫ってもよく、これにより、縫い目によるインサート３７の摩耗が防止されうる。
【0030】
図３～図４に示された実施形態では、ハウジング２４は、側壁２５と底壁２６を含む複数の壁を有し、また側壁２５の上部から外方に延在し、インサート３７に接続するように構成されたフランジ又はリップ２８を有する。一実施形態では、フランジ２８は、穴２７の前方端にあるインサート３７の穴２８Ｂ（図６）を通って接続するペグ（図示せず）によって、タブ２９と繋がってハウジング２４を形成する別個の部材である。ペグは、超音波溶接や他の技術によって接続されてもよく、一実施形態では容器に収容されてもよい。代替実施形態では、履物物品１００は、タブ２９が靴底構造１３０内に形成された状態で製造されてもよく、フランジ２８は、必要に応じて、ポートの他の部分も組み立てられた後で、スナップ接続などによって接続されてもよい。ハウジング２４は、ハウジング２４内にモジュール２２を保持する保持構造を有してもよく、そのような保持構造は、タブ／フランジ及びスロット配列、相補形タブ、ロック部材、摩擦嵌め部材などのモジュール２２上の保持構造と相補的でもよい。ハウジング２４は、また、フランジ２８及び／又はタブ２９内に配置された指状凹部２９Ａを有してもよく、指状凹部２９Ａは、モジュール２２をハウジング２４から除去するためにユーザの指がモジュール２２と係合する場所を提供する。フランジ２８は、インサート３７の上部と係合する広い基部を提供し、この基部は、フランジ２８がインサート３７上及び／又は足接触部材１３３上に加える力を拡散し、これにより、そのような構成要素の激しい振れ及び／又は損傷が生じる可能性を減少する。また、フランジ２８の丸い角部は、インサート３７及び／又は足接触部材１３３に対する損傷を防ぐのに役立つ。フランジ２８が、他の実施形態では異なる形状及び／又は輪郭を有してもよく、様々な形状及び／又は輪郭によって類似の機能を提供してもよいことを理解されたい。
【0031】
足接触部材１３３は、発泡部材１３８の上に配置されてインサート３７を覆うように構成され、また図３に示されたように、その下側主面にハウジング２４用の空間を提供する凹み１３４を有してもよい。足接触部材１３３は、発泡部材１３８に接着されてもよく、一実施形態では、図３に示されたように、足接触部材１３３を引き上げてモジュール２２にアクセスできるようにフォアフット領域でのみ接着されてもよい。更に、足接触部材１３３は、インサート３７及び／又は発泡部材１３８（シリコーン材料など）に対する滑りを防ぐために、下側の少なくとも一部分に配置された粘着性又は高摩擦材料（図示せず）を含んでもよい。例えば、足接触部材１３３が、フォアフット領域内で接着され、ヒール領域で自由な一実施形態では（例えば図３）、足接触部材１３３は、ヒール領域に配置された粘着性材料を有してもよい。また、粘着性材料は、センサシステム内に汚れが侵入するのを防ぐために高い密閉性を提供してもよい。別の実施形態では、足接触部材１３３は、ポート１４の上に配置されるように構成され、足接触部材１３３を介したモジュール２２の挿入及び／又は除去を可能にするようにサイズが決められた扉又はハッチ（図示せず）を有してもよく、この扉又はハッチは、ヒンジ上の揺れやプラグ状要素の除去などの様々な手法で開けられてもよい。一実施形態では、足接触部材１３３は、また、後述するように図形しるし（図示せず）を有してもよい。
【0032】
一実施形態では、図３～図４に示されたように、発泡部材１３８は、また、インサート３７を収容するためにインサート３７と同じ周辺形状を有する凹部１３９を有してもよく、インサート部材３７の最下層６９（図８）は、凹部１３９内にインサート３７を保持するために粘着性裏張りを有してもよい。一実施形態では、この目的のために、瞬間接着アクリル接着剤などの比較的強力な接着剤が利用されてもよい。インサート３７は、ハウジング２４を収容しそのための場所を提供する穴又はスペース２７を有し、この実施形態では発泡部材１３８は、ハウジング２４が、ストローベル及び／又は中敷１３１に完全に通りかつ／又はその少なくとも一部分を通ることを可能にする。図３～図４に示された実施形態では、足接触部材１３３は、典型的な足接触部材１３３（例えば、ソックライナー）より小さい厚さを有してもよく、発泡部材１３８の厚さは、同等な緩衝を提供する足接触部材１３３の厚さの減少と実質的に等しい。一実施形態では、足接触部材１３３は、約２～３ｍｍの厚さを有するソックライナーでよく、発泡部材１３８の厚さは、約２ｍｍでよく、凹部１３９は、約１ｍｍの深さを有する。発泡部材１３８は、一実施形態では、発泡部材１３８を履物物品１００に接続する前に、インサート部材３７に接着接続されてもよい。この構成によって、発泡部材を履物１００のストローベルは他の部分に取り付ける前に、発泡部材１３８とインサート３７の間の接着剤が平らな状態で硬化でき、これにより、典型的には発泡部材１３８が曲がるか湾曲し、他の状況では剥離が起こることがある。この構成では、インサート３７が付着して取り付けられた発泡部材１３８は、一実施形態では履物物品１００に挿入するために単一製品として提供されてもよい。図３～図４におけるポート１４の位置決めは、ユーザの足との最小接触、刺激、又は他の干渉を提供するだけでなく、足接触部材１３３を持ち上げるだけで容易なアクセシビリティを提供する。
【0033】
図３～図４の実施形態では、ハウジング２４は、インサート３７と発泡部材１３８を完全に貫通し、くぼみ１３５も、ハウジング２４を収容するために、ストローベルを完全に貫通して履物１００の中敷１３１内に部分的に延在してもよい。別の実施形態では、くぼみ１３５は、異なるように構成されてもよく、一実施形態では完全にストローベルの下に位置決めされてもよく、ストローベルは、くぼみ１３５内のモジュール２２にアクセスできるようにする窓を備える。くぼみ１３５は、ストローベル及び／又は中敷１３１からの材料の切削又は除去、くぼみが収容されたストローベル及び／又は中敷１３１の形成、又は他の技術若しくはこれらの技術の組み合わせを含む様々な技術を使用して形成されうる。ハウジング２４は、くぼみ１３５の壁とぴったり適合してもよく、これは、ハウジング２４とくぼみ１３５の隙間が材料破壊の原因になるので、有利なことがある。破片１３５を除去するプロセスは、適切なコンピュータ制御機器を使用して自動化されてもよい。
【0034】
更に他の実施形態では、くぼみ１３５は、靴底構造１３０のどこか他の場所に配置されてもよい。例えば、くぼみ１３５は、足接触部材１３３の上側主面に配置されてもよく、インサート３７は、足接触部材１３３の上部に配置されてもよい。別の例では、くぼみ１３５は、足接触部材１３３の下側主面に配置されてもよく、インサート３７は、足接触部材１３３と中敷１３１の間に配置されてもよい。更に他の例として、くぼみ１３５は、本底１３２内に配置されてもよく、底部１３０の側面、底又はかかとの開口などを介して靴１００の外側からアクセス可能でもよい。図３～図４に示された構成では、ポート１４は、後述するように、電子モジュール２２の接続又は切断のために容易にアクセス可能である。別の実施形態では、足接触部材１３３は、底面に接続されたインサート３７を有してもよく、ポート１４とくぼみ１３５は、靴底構造１３０内に形成されてもよい。インタフェース２０は、他の実施形態に関して示されたものと同じようにハウジング２４の側面に位置決めされているが、インタフェース２０は、例えばモジュール２２の上部を介した係合など、他の場所に位置決めされてもよいことを理解されたい。モジュール２２は、そのような変更に対応するように変更されてもよい。更に他の実施形態では、ハウジング２４、インサート３７、モジュール２２及び／又はインタフェースの他の構成及び配列が利用されてもよい。
【0035】
他の実施形態では、センサシステム１２は、違うように位置決めされてもよい。例えば、一実施形態では、インサート３７は、本底１３２、中敷１３１又は足接触部材１３３内に位置決めされてもよい。１つの例示的な実施形態では、インサート３７は、靴下、ソックライナー、内部履物ブーティ又は他の類似物などの内底部材の上に位置決めされた足接触部材１３３内に位置決めされてもよく、足接触部材１３３と内底部材との間に位置決めされてもよい。更に他の構成が可能である。前述したように、センサシステム１２が、１足の各靴に含まれてもよいことを理解されたい。
【0036】
図３～図８に示された実施形態におけるインサート部材３７は、少なくとも第１層６６と第２層６８を含む多層から形成されている。第１及び第２層６６と６８は、Ｍｙｌａｒ[商標]や他のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム又は別の高分子フィルム（ポリアミドなど）などの可撓性フィルム材料から形成されてもよい。一実施形態では、第１及び第２層６６と６８はそれぞれ、０．０５～０．２ｍｍの厚さ（１２５μｍの厚さなど）のＰＥＴフィルムでよい。更に、一実施形態では、第１及び第２層６６，６８はそれぞれ、２ｍｍ以下の最小曲げ半径を有する。インサート３７は、更に、第１及び第２層６６，６８の間に位置決めされたスペーサ層６７及び／又は第２層６８の下でインサート３７の下面に位置決めされた最下層６９を含んでもよく、これらの層は、図３～図８に示された実施形態に含まれる。インサート３７の層６６，６７，６８，６９は、互いに対面して積み重ねられ、一実施形態では、層６６，６７，６８，６９は全て、類似又は同一の周囲形状を有し、互いに重ね合わせられる（図９）。一実施形態では、スペーサ層６７と最下層６９はそれぞれ、８９～１１１μｍの厚さ（１００μｍの厚さなど）を有する。インサート部材３７の全厚さは、一実施形態では約４５０μｍでよく、あるいは別の実施形態では４２８～４７２μｍ、更に他の実施形態では２７８～６２２μｍでよい。インサート３７は、また、厚さ１００～２２５μｍの追加の接着剤を含んでもよく、更に、他の実施形態では追加のＰＥＴ層などの１つ以上の選択的補強層を含んでもよい。更に、一実施形態では、前述のような４層インサート全体は、５ｍｍ以下の最小曲げ半径を有する。別の実施形態では、第１及び第２層６６，６８は、例えば第２層６８を最上層とし第２層６８の下に第１層６６を配置することによってなど、逆にされてもよいことを理解されたい。図３～図８の実施形態では、第１及び第２層６６，６８には、後で詳述される種々の回路や他の構成要素（センサ１６、リード１８、抵抗器５３，５４、経路５０、誘電性パッチ８０、及び他の構成要素を含む）が印刷されてもよい。構成要素は、図３～図８の実施形態では、第１層６６の下側と第２層６８の上側に印刷されるが、他の実施形態では、少なくとも幾つかの構成要素が、第１及び第２層６６，６８の反対側に印刷されてもよい。第１層６６及び／又は第２層６８上に配置された構成要素が、他の層６６，６８に移動／転置されてもよいことを理解されたい。
【0037】
層６６，６７，６８，６９は、一実施形態では、接着剤や他の接合材料によって接続されうる。スペーサ層６７は、第１及び第２層６６，６８に接続するために、一実施形態では片面又は両方に接着剤を有してもよい。同様に、最下層６９は、履物物品１００だけでなく第２層６８にも接続するために、片面又は両面に接着剤を有してもよい。第１又は第２層６６，６８は、追加又は代替として、この目的のための接着面を有しうる。他の実施形態では、層６６，６７，６８，６９を接続するために、ヒートシーリング、スポット溶接又は他の既知の技術などの様々な他の技術を使用できる。
【0038】
図３～図８に示された実施形態では、センサ１６は、底部１３０上の圧力及び／又は力を測定するための力及び／又は圧力センサである。センサ１６は、センサ１６上の圧力が増大するほど減少する抵抗を有し、したがって、ポート１４の抵抗の測定を行なってセンサ１６上の圧力を検出できる。図３～図８に示された実施形態のセンサ１６は、形状が楕円又は小判型（obround）であり、これにより、幾つかの様々な靴サイズに単一のセンササイズを利用可能である。この実施形態のセンサ１６はそれぞれ、第１層６６上に位置決めされた第１の接点４０と、第２層６８上に位置決めされた第２の接点４２とを含む、２つの接点４０，４２を有する。本明細書において第１層６６を示す図は上面図であり、また電子構造（接点４０、リード１８などを含む）が、第１層６６の下側に位置決めされ、特に断らない限り、透明又は半透明の第１層６６を通して見えることを理解されたい。接点４０，４２は、互いに対向して位置決めされ、互いに対して重ね合わされ、それにより、ユーザの足などによるインサート部材３７上の圧力によって、接点４０，４２間の係合が高まる。センサ１６の抵抗は、接点４０，４２間の係合が増大するほど減少し、モジュール２２は、センサ１６の抵抗の変化に基づいて圧力を検出するように構成される。一実施形態では、接点４０，４２は、図３～図８の実施形態のように、第１及び第２層６６，６８上に印刷された導電性パッチによって形成されてもよく、２つの接点４０，４２が形成される材料は、同じでもよく異なってもよい。更に、一実施形態では、リード１８は、センサ接点４０，４２の材料より高い導電率と低い固有抵抗を有する材料から形成される。例えば、パッチは、カーボンブラック又は別の導電性炭素材料から形成されてもよい。更に、一実施形態では、２つの接点４０，４２は、同じ材料又は類似の硬さを有する２つの材料から形成されてもよく、これにより、互いに接する材料の硬さの違いによる摩滅と摩耗が減少する。この実施形態では、第１の接点４０が、第１層６６の下側に印刷され、第２の接点４２が、第２層６８の上側に印刷されて、接点４０，４２の間の係合が可能になる。図３～図８に示された実施形態は、スペーサ層６７を含み、スペーサ層６７は、スペーサ層６７を介して接点４０，４２の係合を可能にするために各センサ１６に位置決めされた穴４３を有し、同時に第１及び第２層６６，６８の他の部分を互いに絶縁する。一実施形態では、各穴４３は、センサ１６のうちの１つと位置合わせされ、それぞれのセンサ１６の接点４０，４２間の少なくとも部分的係合を可能にする。図３～図８に示された実施形態では、穴４３は、センサ接点４０，４２以外の領域では小さく、接点４０，４２の中央部分が互いに係合することを可能にし、同時に接点４０，４２の中心部分と配線リード１８Ａを互いに絶縁する（例えば図８を参照）。別の実施形態では、穴４３は、接点４０，４２の間のその面全体にわたる係合を可能にするようにサイズ決めされてもよい。他の実施形態では、類似の機能を保ちながら、センサ１６及び接点４０，４２のサイズ、寸法、輪郭及び構造が変更されてもよいことを理解されたい。また、様々な靴サイズのための様々なサイズのインサート３７に、同じサイズを有するセンサ１６が利用されてもよく、その場合、インサート３７の全体寸法に対するセンサ１６の寸法は、様々なインサート３７サイズで異なってもよいことを理解されたい。他の実施形態では、センサシステム１２は、図３～図８の実施形態のセンサ１６と違うように構成されたセンサ１６を有してもよい。更に他の例では、センサ１６は、炭素系又は類似の接点４０，４２を含まない異なる構成を利用してもよく、かつ／又は抵抗センサ１６として機能しなくてもよい。そのようなセンサの例には、他の例の中でも、容量性圧力センサ又はひずみゲージ圧力センサが挙げられる。
【0039】
図３～図８に更に示されたように、一実施形態では、インサート３７は、インサート３７を圧縮及び／又は屈曲する際にインサート３７内の空気流を可能にするように構成された内部空気流システム７０を含んでもよい。図８は、空気流システム７０の構成要素をより詳しく示す。空気流システム７０は、センサ１６から１つ以上の通気孔７２に至る１つ以上の通気道又はチャンネル７１を有することができ、空気が、圧縮中にセンサ１６から、第１及び第２層６６，６８の間で、通気孔７２を通ってインサート３７の外部に流れることを可能にする。空気流システム７０は、センサ１６の圧縮中に超過圧力の蓄積を防ぎ、また、様々な空気圧と高度におけるセンサ１６の接点４０，４２の一貫した分離を可能にし、それにより性能を、より一貫させる。チャネル７１は、第１及び第２層６６，６８の間に形成されてもよい。図８に示されたように、スペーサ層６７にはチャネル７１が形成され、空気が、第１及び第２層６６，６８の間のこれらのチャネル７１を適切な通気孔７２まで流れうる。通気孔７２は、一実施形態では、フィルタ（図示せず）で覆われてもよい。そのようなフィルタは、空気、水分及び破片が通気孔７２から出ることを可能にし、かつ水分と破片が通気孔７２内に入るのを防ぐように構成されてもよい。別の実施形態では、インサート３７は、スペーサ層を含まなくてもよく、チャネル７１は、層６６，６８を特定パターンで密封せずに形成されてもよい（例えば、密閉不能材料の塗布によって）。したがって、そのような一実施形態では、空気流システム７０は、層６６，６８と一体化されるかそれらの層によって直接規定されるよう考えられてもよい。他の実施形態では、空気流システム７０は、様々な数又は構成の空気チャネル７１、通気孔７２、及び／又は他の通路を含んでもよい。
【0040】
図３～図８に示された実施形態では、空気流システム７０は、２つの通気孔７２と、４つのセンサ１６それぞれを通気孔７２のうちの１つに接続する複数の空気チャネル７１とを含む。スペーサ層６７は、この実施形態では、各センサに穴４３を有し、チャネル７１は、空気がセンサ１６からチャネル７１を通って流れるように穴４３に接続される。更に、この実施形態では、センサ１６のうちの２つは、チャネル７１を介して通気孔７２のそれぞれに接続される。例えば、図４と図８に示されたように、第１中足骨センサ１６ｂは、インサート３７の第１のミッドフット領域の少し後ろの通気孔７２まで延在するチャネル７１を有し、第１指骨センサ１６ａは、やはり第１中足骨センサ１６ｂ内を通ることを含む通路を介して同じ通気孔７２まで延在するチャネル７１を有する。換言すると、第１指骨センサ１６ａは、第１指骨センサ１６ａにある穴４３から第１中足骨センサ１６ｂにある穴４３まで延在するチャネル７１を有し、別のチャネル７１は、第１中足骨センサ１６ｂから通気孔７２まで延在する。また、第５の中足骨センサ１６ｃとヒールセンサ１６ｄは、インサート３７のかかと部分に配置された共通通気孔７２を共有する。１つのチャネル７１は、第５中足骨センサ１６ｃにある穴４３から通気孔７２まで後方に延在し、別のチャネル７１は、ヒールセンサ１６ｄにある穴４３から通気孔７２まで前方に延在する。通気孔７２を複数のセンサ間で共有することによって、特に追加のフィルタ７３を不要にすることによって、費用を削減できる。他の実施形態では、空気流システム７０は、異なる構成を有してもよい。例えば、各センサ１６は、それ自体の個別の通気孔７２を有してもよく、３つ以上のセンサ１６が、同じ通気孔７２を様々な実施形態で共有してもよい。
【0041】
各通気孔７２は、第２層６８の下側（即ち、第１層６６の反対側）に開口として形成され、その結果、図９で分かるように、開口は、空気流システム７０からの空気、水分及び／又は砕片の外方へ流れを可能にする。別の実施形態では、通気孔７２は、複数の開口を有してもよい。更に他の実施形態では、通気孔７２は、追加又は代替として、空気をインサート３７から上方に逃す第１層６６の開口によって形成されてもよい。追加の実施形態では、通気孔７２が、チャネル７１を縁まで延在させることなどによってインサート３７の側面（薄い縁）にあってもよく、その結果、チャネル７１が、縁を通ってインサート３７の外部に開く。下方への空気の逃しは、図３～図８に示された実施形態にあるように、砕片が通気孔７２に入りにくくする。また、最下層６９は、存在する場合、通気孔７２から流れ出る空気が最下層６９を通ることができるように通気孔７２の下に配置された開口７４を有する。開口７４は、後述するように、各通気孔７２のまわりで最下層６９を介してフィルタを第２層６８に接着できるように、通気孔７２よりかなり大きい。更に、この実施形態では、各通気孔７２は、材料に安定性と強度を加えかつ破壊／裂けを防ぐために、通気孔７２のまわりに位置決めされた補強材料７５を有する。示された実施形態では、補強材料７５は、印刷を容易にするためにリード１８と同じ材料（例えば、銀又は他の金属インク）から形成されるが、本明細書で検討されるセンサ接点４０，４２（例えば、炭素）又は絶縁材料と同じ材料から形成されてもよい。
【0042】
図３～図８に示された実施形態の通気孔７２は、下方に開いており、通気孔７２を通る空気は、中敷１３１と発泡部材１３８（存在する場合）に向かって下方に通る。図３～図４に示された実施形態では、発泡部材１３８は、通気孔７２のすぐ下にある空洞７６を有し、通気孔から出る空気がそれぞれの空洞７６に入るように構成される。そのような空洞７６は、発泡部材１３８を完全又は部分的に貫通するスロットとして形成されてもよい。この構成によって、空気は、発泡部材１３８による邪魔なしに、通気孔７２から出ることが可能となる。図３～図４の実施形態では、空洞７６はそれぞれ、空洞７６から横方向に、インサート３７の周辺境界を越えて延在するチャネル部分７７を有する。換言すると、空洞７６のチャネル部分７７は、通気孔７２から、インサート３７の周辺境界の外側にある遠位端７８まで横方向に延在する。発泡部材１３８が、インサート部材３７を収容する凹部１３９を有する場合、図３～図４に示された実施形態にあるように、空洞７６のチャネル部分７７の遠位端７８もまた凹部１３９の周辺境界の外側にあってもよいことを理解されたい。この構成によって、空洞７６に入る空気は、チャネル部分７７を横方向に通り、次に発泡部材１３８から上方及び／又は下方に通ることによって、靴底構造１３０から出ることが可能となる。別の実施形態では、遠位端７８は、発泡部材１３８内でかつインサート３７の周辺境界の外側の位置で終了し、それにより、空気が、遠位端７８にある空洞７６から上方に抜けて、同じか又は類似の機能が提供される。以上のように、空気流システム７０の構成要素は、他の実施形態では異なるように構成されてもよい。
【0043】
更に、足接触部材１３３は、図３～図８の実施形態では、空洞７６の遠位端７８に配置された足接触部材１３３を貫通する１つ以上の通路７９を含む。通路７９は、足接触部材１３３内に垂直方向に延在するピンホール型通路７９でもよい。別の実施形態では、スリット又は溝を含む様々なタイプの通路７９を使用でき、少なくとも１つの通路７９は、足接触部材１３３の層を上向きに通るのではなく、足接触部材１３３の側面に対して横方向に延在してもよい。通路７９は、通気孔７２を通って空洞７６から出る空気が、足接触部材１３３を通って靴底構造１３０から出ることを可能にする。別の実施形態では、足接触部材１３３は、通路７９を含まなくてもよい。足接触部材１３３は、更に、足接触部材１３３を構成するために通気性発泡材や他の通気性材料を使用することなどによって、通路７９のない構成で通気を提供してもよい。
【0044】
前述のような図３～図８の実施形態では、スペーサ層６７は、一般に、経路５０やセンサ１６の接点４０，４２間などの電気接触が必要な領域以外、第１及び第２層６６，６８上の導電部材／構成要素を互いに絶縁する。スペーサ層６７は、層６６，６８間の所望の電気接触の領域を画定する穴３８及び４３を有する。空気流システム７０の構成要素、特にチャネル７１は、第１及び第２層６６，６８間の１つ以上の導電部材による短絡や他の望ましくない電気接触のための経路を提供することがある。一実施形態では、センサシステム１２は、チャネル７１などのスペーサ層６７の開口領域を横切る１つ以上の導電部材による望ましくない短絡を受けにくくするか又は防ぐために絶縁材料８０の１つ以上のパッチを含んでもよい。この絶縁材料８０は、アクリルインクや他の紫外線硬化性インク、又は用途に適した別の絶縁材料の形態でよい。図３～図８に示された実施形態では、インサート３７は、センサ接点４０，４２のまわりにある配線リード１８Ａを互いに絶縁するために、チャネル７１を横切って延在する絶縁材料８０の幾つかのパッチを有する。
【0045】
図３～図８の実施形態では、ポート１４、センサ１６及びリード１８は、インサート部材３７上に回路１０を構成する。ポート１４は、４つのセンサ１６のうちの１つにそれぞれ独立に専用化された４つの端子１１と、電圧を回路１０に印加するための１つの端子１１と、電圧測定用の１つの端子１１とを含む複数の端子１１を有する。この実施形態では、センサシステム１２は、また、層６６，６８の一方の上にそれぞれ配置された１対の抵抗器５３，５４と、第１層６６上の回路を第２層６８上の回路と接続する経路５０とを含む。抵抗器５３，５４は、モジュール２２が各センサ１６の抵抗値を測定する基準点を提供し、モジュール２２が活動センサ１６からの可変電流を測定可能な電圧に変換することを可能にする。更に、抵抗器５３，５４は、回路１０内に並列に配列されて、回路１０内のばらつき、及び／又はリード１８及び／又はセンサ接点４０，４２を印刷するために使用されるインクの導電率のばらつきなど、抵抗器５３，５４を作成するために使用される製造工程におけるばらつきを補償する。一実施形態では、２つの抵抗器５３，５４の等価抵抗は、１５００＋／－５００ｋΩである。別の実施形態では、直列の単一抵抗器５３，５４又は２つの抵抗器５３，５４が使用されてもよい。更に他の実施形態では、抵抗器５３，５４は、インサート３７上のどこか他の場所に位置決めされてもよく、モジュール２２の回路内に配置されてもよい。この実施形態の回路１０の更に詳しい技術的描写は、後述され、図９に示される。
【0046】
図９は、本発明の一実施形態による圧力を検出し測定するために使用されうる回路１０を示す。回路１０は、電圧を回路１０に印加するための電力端子１０４ａと、後述するように電圧を測定するための測定端子１０４ｂと、４つのセンサ端子１０４ｃ～１０４ｆ（各端子は、センサ１６ａ～１６ｄのうちの１つに専用化され、それぞれこの実施形態では接地を表す）を含む６つの端子１０４ａ～１０４ｆを含む。端子１０４ａ～１０４ｆは、ポート１４の端子１１を表わす。示した実施形態では、抵抗器５３と５４を表わす固定抵抗器１０２ａと１０２ｂは、並列に接続される。固定抵抗器１０２ａ及び１０２ｂは、物理的に別個の層上に配置されてもよい。端子１０４ａ及び１０４ｂの両端の等価抵抗は、次の周知の式によって決定される。
【0047】
【数1】
ここで、
Ｒ102a＝固定抵抗器１０２ａの抵抗
Ｒ102b＝固定抵抗器１０２ｂの抵抗
Ｒeq＝等価抵抗
【0048】
固定抵抗器１０２ａ及び１０２ｂを電気的に並列に接続することによって、固定抵抗器１０２ａ及び１０２ｂを作成するために使用される製造工程におけるばらつきを補償する。例えば、固定抵抗器１０２ａが、所望の抵抗からずれた抵抗を有する場合は、式１によって決定された等価抵抗のずれは、固定抵抗器１０２ｂの平均化効果によって最小になる。当業者は、２つの固定抵抗器が説明のためだけに示されていることを理解するであろう。追加の固定抵抗器は、並列に接続されてもよく、各固定抵抗器は、異なる層上に形成されてもよい。
【0049】
図９の示された実施形態では、固定抵抗器１０２ａ及び１０２ｂは、センサ１６ａ～１６ｄに接続される。前述のように、センサ１６ａ～１６ｄは、圧力の変化に応じて抵抗を変化させる可変抵抗器によって実現されてもよい。センサ１６ａ～１６ｄはそれぞれ、複数の可変抵抗器によって実現されてもよい。一実施形態では、センサ１６ａ～１６ｄはそれぞれ、物理的に様々な層上に配置され電気的に並列に接続された２つの可変抵抗器によって実現される。例えば、一実施形態に関して前に述べたように、各センサ１６ａ～１６ｄは、印加圧力が増大するほど強く係合する２つの接点４０，４２を含んでもよく、センサ１６ａ～１６ｄの抵抗は、係合が増大するほど減少することがある。前述のように、抵抗器を並列に接続することによって、製造工程中に生じたずれを最小にする等価抵抗が作成される。別の実施形態では、接点４０，４２は、直列に配列されてもよい。センサ１６ａ～１６ｄは、スイッチ１０８ａ～１０８ｄを介してグランドに接続されてもよい。スイッチ１０８ａ～１０８ｄは、センサを接続するために１つずつ閉じられてもよい。幾つかの実施形態では、スイッチ１０８ａ～１０８ｄは、トランジスタ又は集積回路によって実現されてもよい。
【0050】
動作において、３ボルトなどの電圧レベルが、端子１０４ａで印加される。スイッチ１０８ａ～１０８ｄは、センサ１６ａ～１６ｄのうちの１つをグランドに接続するように１つずつ閉じられる。グランドに接続されたとき、センサ１６ａ～１６ｄはそれぞれ、固定抵抗器１０２ａ及び１０２ｂの組み合わせによって分圧器を構成する。例えば、スイッチ１０８ａが閉じられたとき、端子１０４ａとグランド間の電圧は、固定抵抗器１０２ａ及び１０２ｂの組み合わせとセンサ１６ａとの間に分割される。端子１０４ｂで測定された電圧は、センサ１６ａの抵抗が変化するときに変化する。その結果、センサ１６ａに印加された圧力は、端子１０４ｂで電圧レベルとして測定されることがある。センサ１６ａの抵抗は、既知の値の組み合わせ固定抵抗器１０４ａ及び１０４ｂと直列のセンサ１６ａに印加された電圧を利用して測定される。同様に、スイッチ１０８ｂ～１０８ｄを選択的に閉じることによって、端子１０４ｂに、センサ１６ｂ～１６ｄに加えられた圧力と関連した電圧レベルが生成される。他の実施形態では、センサ１６ａ～ｄと端子１０４ｃ～ｆの間の接続が異なってもよいことを理解されたい。例えば、図８に示されたように、センサ１６ａ～ｄは、右靴インサート３７と比較して、左靴インサート３７内のインタフェース２０の様々なピンに接続される。別の実施形態では、電圧レベルが、反対に印加されてもよく、グランドが端子１０４ａにあり、電圧が端子１０４ｃ～ｆに印加される。更に他の実施形態では、類似の結果と機能を達成するために、別の回路構成が使用されてもよい。
【0051】
図８に見られるように、示された実施形態では、２つの抵抗器５３，５４が、類似又は同一の構造を有するが、他の実施形態では、抵抗器が異なる構造を有してもよいことを理解されたい。各抵抗器５３，５４は、互いに離間された２つの区分５５，５６と、区分５５，５６の間にありこれらの区分を接続するブリッジ５７とを有する。一実施形態では、ブリッジ５７は、区分５５，５６より多くの抵抗材料から形成されてもよく、したがって、各抵抗器５３，５４の抵抗の大部分を提供することがある。区分５５，５６は、銀材料などの高伝導性材料から少なくとも部分的に形成されてもよい。図３～図９に示された実施形態では、内側及び外側区分５５，５６は、印刷された銀系インクや他の金属系インクなど、リード１８と同じ材料から形成される。この実施形態では、ブリッジ５７は、カーボンブラックや別の導電性炭素材料など、センサ接点４０，４２と同じ材料から形成される。他の実施形態では、内側及び外側区分５５，５６及び／又はブリッジ５７が、様々な材料から形成されてもよいことを理解されたい。
【0052】
経路５０は、一般に、連続的及び／又は絶え間ない電気通信を可能にし、第１及び第２層６６，６８の間で電子信号を通す。図３～図８の実施形態では、ポート１４は、第２層６８に直接接続され、経路５０は、第１層６６，６８上のポート１４とセンサ接点４０との間の垂直経路として働くことがある。この実施形態では、経路５０が、第１層６６と第２層６８上に導電性部分５１を有し、その結果、導電性部分５１が、互いに連続的に係合して、第１及び第２層６６，６８間の連続的な電気通信を提供する。この実施形態のスペーサ層６７は、経路５０と位置合わせされた穴３８を含み、スペーサ層６７を介した導電性部分５１間の連続的な係合を可能にする。更に、図３～図５の実施形態では、各導電性部分５１が、細長いギャップ５９によって分離された２つの区分５２に分割される。ギャップ５９は、導電性部分５１の曲がりを最小にする屈曲点として働くことによって、インサート３７の屈曲中の経路５０の耐久性を高めるような向きにされてもよい。経路５０の導電性部分５１は、導電材料から形成され、一実施形態では、導電性部分５１は、銀系インクや他の金属系インクなど、リード１８と同じ材料から形成されてもよい。他の実施形態では、本明細書に記載された経路５０とその構成要素は、様々なサイズ、形状、形態又は位置を有してもよく、異なる材料から形成されてもよい。更に、経路５０は、導電性部分５１間の係合の支援など、構造的支持及び／又は効果を提供するために、一実施形態では補剛構造６０によって少なくとも部分的に取り囲まれるか境界を定められてもよい。図３～図８に示されたように、導電性部分５１は、実質的に環状の補剛材６０によって取り囲まれる。補剛材６０は、適切な剛性を有する任意の材料から形成されもよく、一実施形態では、カーボンブラックや他の炭素系材料など、導電性部分５１の材料より大きい剛性を有する材料から形成されてもよい。更に、スペーサ層６７の穴３８は、導電性部分５１が互いに係合することを可能にする。
【0053】
インサート３７は、高分子（例えば、ＰＥＴ）フィルム上に様々な構成要素を付着させることによって構成されてもよい。一実施形態では、最初に各層６６，６８上に導電性金属材料を付着させることによって、例えば、インサート３７は、リード１８のトレースパターン（配線リード１８Ａ、経路５０の導電性部分５１、抵抗器５３，５４の内側及び外側区分５５、５６などを含む）で印刷することによって構成される。次に、追加の炭素材料が、印刷などによって各層６６，６８上に付着されて、接点４０，４２、経路５０の補剛材６０、抵抗器５３，５４のブリッジ５７が形成されうる。次に、絶縁部分などの任意の追加の構成要素を付着させてもよい。一実施形態では、層６６，６８は、ＰＥＴシート上に印刷され、次に印刷後に切除して外周辺形状を形成してもよい。
【0054】
ポート１４は、センサ１６によって収集されたデータを外部ソースに、１つ以上の既知の方式で通信するように構成される。一実施形態では、ポート１４は、普遍的に読取り可能な形式でデータを通信するように構成された汎用通信ポートである。図３～図８及び図１４に示された実施形態では、ポート１４は、図３にポート１４と関連して示された電子モジュール２２に接続するためのインタフェース２０を含む。更に、この実施形態では、ポート１４は、中敷１３１の中央アーチ又はミッドフット領域内のくぼみ１３５内にある電子モジュール２２を挿入するためのハウジング２４と関連付けられる。図３～図８に示されたように、センサリード１８は、統合インタフェース２０をその端子１１に形成してポート１４につながるように集束する。一実施形態では、統合インタフェースは、複数の電気接点などによる、ポートインタフェース２０に対するセンサリード１８の個別接続を含んでもよい。別の実施形態では、センサリード１８は、プラグ型インタフェースや別の構成などの外部インタフェースを形成するように統合されてもよく、更に他の実施形態では、センサリード１８は、各リード１８がそれ自体の別個の端子１１を有する非統合インタフェースを構成してもよい。また後で述べるように、モジュール２２は、ポートインタフェース２０及び／又はセンサリード１８に接続するためのインタフェース２３を有してもよい。
【0055】
図３～図８及び図１４に示された実施形態では、インタフェース２０は、電気接点又は端子１１の形をとる。一実施形態では、端子１１は、層６６，６８の一方からハウジング２４に提供された穴２７の中まで延在する舌部又は拡張部２１上に形成される。拡張部は、リード１８の端を単一領域に統合してインタフェース２０を形成する。図３～図８及び図１４の実施形態では、拡張部２１は、第２層６８から穴２７の中に延在して、ハウジング２４内で下方に曲げられて、端子１１がハウジング２４内に配置され、インタフェース２０がハウジング２４内でアクセス可能になる。拡張部２１は、ハウジング２４のフランジ２８の下と、リップ２８の下のスロットや他のスペース内を通って、ハウジング２４内に延在してもよい。図３～図８及び図１４に示される構成では、拡張部２１は、穴１３５内に及び、ハウジング２４内に下方に曲げられて、上述のように、端子１１がハウジング２４内に配置され、インタフェース２０がハウジング２４内に形成される。
【0056】
図１４Ａ～Ｂに示されたように、ハウジング２４は、インタフェース２０とモジュール２２との間で接続を確立するためにコネクターピンやばねなどの接続構造を含でもよい。一実施形態では、ポート１４は、インタフェース２０を構成する電気コネクタ８２を含み、電気コネクタ８２は、前述のように端子１１に個々に取り付けられる接点を含んでもよい。コネクタ８２は、圧着接続によって拡張部２１と端子１１に接続されてもよい。この実施形態のインタフェース２０は、７つの端子を有し、４つの端子１１はそれぞれ、センサ１６のうちの１つに個々に接続され、１つの端子１１は、測定端子（図９の１０４ｂ）として働き、１つの端子は、回路１０に電圧を印加する電源端子（図９の１０４ａ）として働く。前述のように、電力端子は、代りに、別の実施形態ではグランド端子として構成されてもよく、センサ端子（図９の１０４ｃ～ｆ）は、電源端子として構成される。７番目の端子は、固有識別チップなどの付属品に電力を供給するために利用されてもよい。一実施形態では、第６と第７の端子１１は、拡張部２１の端から延在するテール部２１Ａ上に延長される。付属品は、付属品に電力供給するためにテール部２１Ａ上の２つの端子１１の間に接続されてもよい。付属品は、異方性接点形成によってテール部２１Ａに取り付けられたメモリチップと共に、小さいプリント回路基板（ＰＣＢ）を含んでもよい。一実施形態では、付属品チップは、通し番号などの履物物品１００を一意に識別する情報、並びに、履物１００が、左側又は右側の靴か、男性又は女性の靴か、特定タイプの靴（例えば、ランニング、テニス、バスケットボールなど）かどうかなどの本質的な情報及び他のタイプの情報を含んでもよい。この情報は、モジュール２２によって読み取られ、その後でセンサからのデータの分析、表現及び／又は構成に使用されることがある。付属品は、エポキシや他の材料などによってハウジング２４内に密閉されてもよい。
【0057】
ポート１４は、種々様々な電子モジュール２２に接続するように適応され、電子モジュール２２は、メモリ部品と同じくらい単純でもよく（例えば、フラッシュドライブ）、より複雑な特徴を有してもよい。モジュール２２が、パーソナルコンピュータ、モバイル装置、サーバなどの複雑な構成要素でよいことを理解されたい。ポート１４は、センサ１６によって収集されたデータを、記憶、伝達及び／又は処理のためのモジュール２２に伝送するように構成される。幾つかの実施形態では、センサシステム１２のポート１４、センサ１６、及び／又は他の構成要素が、データを処理するように構成されてもよい。センサシステム１２のポート１４、センサ１６、及び／又は他の構成要素は、追加又は代替として、データを外部装置１１０又は複数のモジュール２２及び／又は外部装置１１０に直接伝送するように構成されてもよい。センサシステム１２のポート１４、センサ１６及び／又は他の構成要素が、これらの目的のために、適切なハードウェア、ソフトウェアなどを含んでもよいことを理解されたい。履物物品におけるハウジングと電子モジュールの例は、参照により本明細書に組み込まれその一部を構成する米国特許出願公開２００７／０２６０４２１号として公開された米国特許出願第１１／４１６，４５８号に示されている。他の実施形態では、ポート１４は、モジュール２２に接続するためのインタフェース２０を構成する電子端子１１で示されているが、ポート１４は、１つ以上の追加又は代替の通信インタフェースを収容してもよい。例えば、ポート１４は、ＵＳＢポート、Ｆｉｒｅｗｉｒｅポート、１６ピンポート、又は他のタイプの物理接触式接続を収容するか含んでもよく、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近距離通信、ＲＦＩＤ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ、Ｚｉｇｂｅｅ、又は他の無線通信技術用のインタフェース、赤外線又は他の光通信技術用のインタフェースなどの無線又は非接触通信インタフェースを含んでもよい。別の実施形態では、センサシステム１２は、１つ以上のモジュール２２又は外部装置１１０と通信するように構成された複数のポート１４を含んでもよい。あるいは、この構成は、単一分配ポート１４と見なされてもよい。例えば、センサ１６はそれぞれ、１つ以上の電子モジュール２２と通信するための別個のポート１４を有してもよい。この実施形態のポート１４は、リード１８によってセンサ１６に接続され、様々な実施形態では、インサート３７の層の間、インサート３７の開口の中、インサート３７の上又は下に配置されてもよい。複数又は分散されたポート１４は、２つ以上のセンサの組み合わせが単一ポート１４に接続された状態で使用されうることを理解されたい。更に他の実施形態では、センサシステム１２は、様々な構成を有する１つ以上のポート１４を含んでもよく、ポート１４は、本明細書に記載された２つ以上の構成の組み合わせを含んでもよい。
【0058】
更に、モジュール２２は、後述されまた図５及び図２０～図２１に示されたように、外部装置１１０に接続して処理するデータを送信するための１つ又は複数の通信用インタフェースを有してもよい。そのようなインタフェースは、前述の接触式又は非接触式インタフェースのいずれを含みうる。１つの例では、モジュール２２は、コンピュータに接続するためかつ／又はモジュール２２のバッテリを充電するために、少なくとも格納式のＵＳＢ接続を含む。別の例では、モジュール２２は、時計、携帯電話、携帯型音楽プレーヤなどのモバイル装置に接触式又は非接触式に接続するように構成されてもよい。モジュール２２は、外部装置１１０と無線通信するように構成されてもよく、これにより、装置２２が履物１００に留りうる。しかしながら、別の実施形態では、モジュール２２は、データ転送のために、履物１００から取り外されて、前述の格納式ＵＳＢ接続などによって外部装置１１０に直接接続されるように構成されてもよい。図２０は、モジュール２２が１つ以上の外部装置１１０と無線通信するように構成された一実施形態を示す。そのような外部装置１１０は、また、図２０にも示されたように、センサシステム１２から受け取った情報を互いに通信してもよい。
【0059】
無線実施形態では、モジュール２２は、無線通信のためにアンテナ１７に接続されてもよい（図２０を参照）。アンテナ１７は、選択された無線通信方法に適切な伝送周波数で使用するように形状、サイズ、位置が決定されてもよい。更に、アンテナ１７は、モジュール２２内にあってよくモジュール外にあってもよい。１つの例では、センサシステム１２自体（リード１８やセンサ１６の導電性部分など）が、アンテナを構成するために使用されてもよい。モジュール２２は、更に、アンテナ受信を改善するように配置、位置決め及び／又は構成されてもよく、一実施形態では、ユーザの身体の一部分をアンテナとして使用してもよい。一実施形態では、モジュール２２は、履物１００内に永久的に取り付けられてもよく、あるいは、ユーザの選択時に取り外してもよく、必要に応じて履物１００内に留めてもよい。更に、後で更に詳しく説明されるように、モジュール２２は、取り外され、センサ１６から別の手法でデータを収集しかつ／又は利用するようにプログラムされかつ／又は構成された別のモジュール２２と交換されてもよい。モジュール２２が、履物１００内に永久的に取り付けられる場合、センサシステム１２は、更に、ＵＳＢやＦｉｒｅｗｉｒｅポートなどのデータ転送及び／又はバッテリ充電を可能にするために外部ポート（図示せず）を備えてもよい。モジュール２２が、接触式と非接触式の両方で通信するように構成されてもよいことを理解されたい。
【0060】
図２１に示された別の実施形態では、システム１２は、モジュール２２を含まなくてもよく、代わりに、センサ１６は、外部装置１１０と直接有線又は無線通信してもよい。図２１に示された実施形態では、センサ１６はそれぞれ、外部装置１１０と通信する別個のアンテナ１７を有する（また、トランスミッタ又はＴＸ／ＲＸ１０７を含んでもよい）。別の実施形態では、複数のセンサ１６は、単一アンテナ１７（及び／又は単一トランスミッタ又はＴＸ／ＲＸ１０７）を介して通信してもよい。単純にするために図２１には単一装置１１０が示されており、センサシステム１２が、幾つかの外部装置１１０と直接又は間接通信してもよいことを理解されたい。
【0061】
ポート１４が、本発明から逸脱することなく様々な位置に配置されうるが、一実施形態では、ポート１４は、例えば、着用者がアスレチック活動中などに下降しかつ／又は他の方法で履物物品１００を使用するときに、着用者の足との接触及び／又は刺激を回避又は最小にする位置と向きで提供されかつ／又は他の方法でそうなるように構成される。図３～図４及び図１４のポート１４の位置決めは、１つのそのような例を示す。別の実施形態では、ポート１４は、靴１００のかかと又は甲領域の近くに配置される。履物構造１００の他の特徴は、着用者の足とポート１４（又は、ポート１４に接続された要素）との間の接触を減少させるか回避し、かつ履物構造１００の全体的な快適さを改善するのに役立つことがある。例えば、前述され図３～図４に示されたように、足接触部材１３３は、ポート１４の上に適合しかつポート１４を少なくとも部分的に覆ってもよく、それにより、着用者の足とポート１４との間に詰物層が提供される。ポート１４と着用者の足との接触を少なくしかつ着用者の足におけるポート１４の望ましくない感触を調整するために、追加の特徴が使用されてもよい。
【0062】
図１４Ａ～図１４Ｂは、更に、インサート部材３７と共に利用されるように構成されたポート１４の一実施形態の詳しい図を示す。前述の類似の構造は、同一又は類似の参照数字で示される。この実施形態及び実施形態の変形は、後で詳述される。本明細書で検討され開示されたように、ポート１４は、モジュール２２と操作可能に接続するためのインタフェース２０を規定又は支援する。モジュール２２については、後でより詳しく述べられる。ポート１４とモジュール２２の間の操作可能な接続によって、センサ組立体１２によって検出されたデータを、更なる使用と分析のために、取得し、記憶しかつ／又は処理できる。
【0063】
図１４Ａ～図１４Ｂに更に示されたように、この実施形態におけるハウジング２４は、ベース部材１４０とカバー部材１４２を含む。ベース部材１４０は、側壁２５と底壁２６を規定する前述のようなタブ２９に対応してもよい。カバー部材１４２は、モジュール２２を収容するように寸法決めされた中央開口１５３を有する。カバー部材１４２の下側には、後述するようにベース部材１４０上のレシーバ（図示せず）と協力する１対の垂下ポスト（図示せず）を有する。カバー部材１４２の外側周囲は、リップ又はフランジ２８を規定する。例示的な実施形態では、カバー部材１４２は、ハウジング２４の側壁２５を協力的に規定する垂下壁を有してもよい。そのような構成では、ベース部材１４０は、カバー部材１４２上の垂下壁を収容するように側壁上にリッジを規定してもよい。
【0064】
図１４Ｂは、更に、インタフェース組立体１５６の構成要素を示す。インタフェース組立体１５６は、図３２と関連して概略的に述べたような電気コネクタ８２を支持する担体１５７を有する。電気コネクタ８２はそれぞれ、モジュール２２上の対応する接点と協力する、担体１５７によって弾力的に支持された接点を規定する遠位端を有する。図１４に示されたように、インタフェース組立体１５６は、インサート部材３７のリード１１を有する拡張部２１に動作可能に接続される。図１４Ｂに更に示されたように、テール部２１Ａは、折り曲げて拡張部２１の裏側の隣りに位置決めできることを理解されたい。図１４に更に示されたように、担体１５７は、ハウジング２４のベース部材１４０の第１の横方向スロット１４８内に位置決めされる。図１４Ｂから理解できるように、溶加材１５９（例えば、埋込用樹脂）が、担体１５７の後ろの第２の横方向スロット１５０に注入されてもよい。この構成によって、インタフェース２０のコネクタ８２が、モジュール２２に接続するためにタブ２９内で露出される。
【0065】
図１５～図１６は、モジュール２２の一実施形態の追加の図と特徴を開示する。前に検討されたように、モジュール２２は、ポート１４に収容されてポート１４に操作可能に接続され、センサ組立体１２から受け取ったデータ１４を収集し、蓄積しかつ／又は処理する。モジュール２２が、プリント回路基板、電源、光部材、インタフェース、及び多軸加速度計、ジャイロスコープ及び／又は磁力計を含む様々なタイプのセンサを含むがこれらに限定されない、そのような目的のための様々な構成要素を収容することを理解されたい。モジュール２２は、一般に、ハウジング１７０を含み、ハウジング１７０は、インタフェース２３を形成しかつポート１４のインタフェース２０と協力する接点を構成する電気コネクタを有するインタフェース組立体１７１を支持する。インタフェース組立体１７１は、複数のコネクタ１７２とモジュール担体１７３を有する。コネクタ１７２はそれぞれ、モジュール２２のインタフェース２３を集合的に規定する接点を構成する遠位端を有する。コネクタ１７２は、材料がコネクタ１７２のまわりに形成されるように挿入成形されてモジュール担体１７３を規定することを理解されたい。ハウジング１７０は、一般に、複数の部材（例えば、外側部材と内側部材）を含むことがあるモジュールベース部材１７５を有する。ハウジング１７０は、更に、複数の部材（例えば、外側部材と内側部材）を含むこともあるモジュール上部材１７７を有する。モジュールベース部材１７５、モジュール上部材１７７及びインタフェース組立体１７１は、協力してコネクタ１７２のまわりに密封構成を提供する。コネクタ１７２は、この実施形態では、オーバーモールド構成を有すると考えられうる。これらの構成要素は、また、内部空洞を形成し、ハウジング１７０は、コネクタ１７２に操作可能に接続されたプリント回路基板１８０を含む内部構成要素を支持する。
【0066】
モジュール２２がポート１４内に収容されることを理解されたい。モジュール２２の前端は、中央開口１５３を通って、第１の区分１４４に挿入される。モジュール２２は、一般にサイズが締りばめでタブ２９に対応するように寸法決めされる。そのような構成では、モジュール２２上のインタフェース２３は、ポート１４上のインタフェース２０と操作可能に係合され、インタフェース２０，２３のそれぞれの接点は、面接触する。したがって、構造は、モジュール２２のインタフェース２３が、ポート１４のインタフェース２０に対して押し付けられるようなものである。モジュール２２はその後面に、モジュール２２をポート１４内にスナップ接続によって保持するのを支援するために、ハウジング２４の突出部１５１を収容する凹部１８４を有してもよい。ユーザは、指凹部２９Ａの支援でモジュール２２にアクセスすることによって、モジュール２２をポートから容易に取り出しうる。したがって、モジュール２２は、充電やデータの転送などに必要なとき、又はある用途のあるタイプのモジュール２２を別の用途の別のタイプのモジュールと交換するか、放電したモジュール２２を新しく充電したモジュール２２と交換するときに、容易にポート１４に挿入されポート１４から取り外されうる。
【0067】
図５は、本発明の少なくとも幾つかの例にしたがって使用されうる、データ送信／受信システム１０７によるデータ伝送／受信機能を含む例示的な電子モジュール２２の概略図を示す。図５の例示的構造は、電子モジュール構造２２に一体化されたようなデータ送信／受信システム（ＴＸ-ＲＸ）１０７を示すが、当業者は、別個の構成要素が、履物構造１００又はデータ送信／受信用の他の構造として含まれてもよく、かつ／又はデータ送信／受信システム１０７が、本発明の全ての例で単一ハウジング又は単一パッケージに全体的に収容されなくてもよいことを理解するであろう。より正確に言うと、必要に応じて、データ送信／受信システム１０７の様々な構成要素又は要素が、互いに、様々なハウジング内、様々な基板上で互いに別個でもよく、かつ／又は本発明から逸脱することのなく種々様々な方式で履物物品１００や他の装置と別に係合されてもよい。様々な可能な取付け構造の種々の例は、後でより詳しく説明される。
【0068】
図５の例では、電子部品２２は、１つ以上の遠隔システムとの間でデータを送受信するためのデータ送信／受信要素１０７を含んでもよい。一実施形態では、送信／受信要素１０７は、前述の接触式又は非接触式インタフェースなどによって、ポート１４を介して通信するように構成される。図５の示された実施形態では、モジュール２２は、ポート１４及び／又はセンサ１６に接続するように構成されたインタフェース２３を含む。図５に示されたモジュール２２では、インタフェース２３は、ポート１４と接続するためにポート１４のインタフェース２０の端子１１と相補的な接点を有する。他の実施形態では、前述のように、ポート１４とモジュール２２は、接触されてもよく無線でもよい様々なタイプのインタフェース２０，２３を含んでもよい。幾つかの実施形態では、モジュール２２が、ＴＸ-ＲＸ要素１０７を介してポート１４及び／又はセンサ１６と接続してもよいことを理解されたい。したがって、一実施形態では、モジュール２２は、履物１００の外部にあってもよく、ポート１４は、モジュール２２と通信するための無線トランスミッタインタフェースを含んでもよい。この例の電子部品２２は、更に、処理システム２０２（例えば、１つ以上のマイクロプロセッサ）、メモリシステム２０４、及び電源２０６（例えば、バッテリや他の電源）を含んでもよい。一実施形態では、電源２０６は、コイルや他の誘導性部材を含めることなどによって、誘導充電するように構成されてもよい。この構成では、モジュール２２は、履物物品１００を誘導性パッドや他の誘導性充電器上に置くことによって充電でき、ポート１４からモジュール２２を取り外すことなく充電が可能になる。別の実施形態では、電源２０６は、追加又は代替として、環境発電技術を使用して充電するように構成されてもよく、またユーザの動きによる動力学的エネルギーの吸収によって電源２０６を充電する充電器などの環境発電用装置を含んでもよい。
【0069】
図５に示されたように１つ以上のセンサへ接続できるが、追加センサ（図示せず）を提供して、歩数計型速度及び／若しくは距離情報、他の速度及び／若しくは距離データセンサ情報、温度、高度、大気圧、湿度、ＧＰＳデータ、加速度計出力若しくはデータ、心拍数、脈拍数、血圧、体温、ＥＫＧデータ、ＥＥＧデータ、汗検出、角度方向に関するデータ、及び角度方向の変化（ジャイロスコープ式センサなど）などを含む、履物物品１００の使用又はユーザと関連した物理的又は生理学的データなど、種々様々なタイプのパラメータに関連するデータ若しく情報を提供することができ、このデータは、メモリ２０４に記憶されてもよく、かつ／又は、例えば幾つかの遠隔地又はシステムへの送信／受信システム１０７による送信のために利用可能でよい。また、追加センサは、存在する場合、加速度計を含んでもよい（例えば、歩数計型速度及び／又は距離情報などに関する歩行中の方向変化の検出、ジャンプ高さの検出のため）。一実施形態では、モジュール２２は、加速度計などの追加センサ２０８を含んでもよく、センサ１６からのデータが、モジュール２２や外部装置１１０などによって、加速度計２０８からのデータと統合されてもよい。
【0070】
一実施形態では、センサシステム１２、外部装置１１０又はこれらの両方は、ＧＰＳアンテナや他の必要なハードウェアを含むことがあるＧＰＳの装置又はセンサ２０９を収容することがある。センサシステム１２が、典型的には、使用中に常にユーザと共にあるので、センサシステム１２に接続されたＧＰＳ装置は、使用しているときにユーザの位置を検出するために使用されうる。図５の実施形態では、ＧＰＳ装置２０９は、モジュール２２内に収容されるように示されているが、別の実施形態では、ＧＰＳ装置２０９が、モジュール２２の外部にありモジュール２２と通信してもよいことを理解されたい。外部装置１１０は、追加又は代替として、図２１に示されたようにセンサシステム１２と接続して使用されたときに位置検出を可能にし、電子モジュール２２を含まないＧＰＳ装置２０９を含んでもよい。モジュール２２のメモリ２０４，３０４と処理システム２０２，３０２及び／又は外部装置１１０が、ＧＰＳ装置２０９と共に使用するためのソフトウェアを含みそのソフトウェアを処理するように構成されてもよいことを理解されたい。アスレチック活動を分析するためのＧＰＳ装置２０９の動作並びにシステム４００及び方法５００と関連した使用法は、後で更に詳しく説明される。
【0071】
追加の例として、前述の様々なタイプの電子モジュール、システム及び方法は、履物物品に自動的な衝撃減衰制御を提供するために使用されてもよい。そのようなシステム及び方法は、例えば、履物物品の衝撃減衰特性を能動的かつ／又は動的に制御するためのシステム及び方法について述べている米国特許６，４３０，８４３号、米国特許出願公開第２００３／０００９９１３号及び米国特許出願公開第２００４／０１７７５３１号に記載されたように動作してもよい（米国特許第６，４３０，８４３号、米国特許出願公開第２００３／０００９９１３号及び米国特許出願公開第２００４／０１７７５３１号はそれぞれ、参照により全体が本明細書に組み込まれその一部分を構成する）。速度及び／又は距離型情報の提供のために使用されるとき、米国特許第５，７２４，２６５号、第５，９５５，６６７号、第６，０１８，７０５号、第６，０５２，６５４号、第６，８７６，９４７号及び第６，８８２，９５５号に記載されたタイプの検出ユニット、アルゴリズム、及び／又はシステムが使用されうる。これらの特許はそれぞれ、引用により全体が本明細書に組み込まれる。センサ及びセンサシステムの追加の実施形態並びにこれらを利用する履物物品、底部構造及び部材は、米国特許出願公開第２０１０／００６３７７８号として公開された米国特許出願第１２／４８３，８２４号、米国特許出願公開第２０１０／００６３７７９号として公開された米国特許出願第１２／４８３，８２８号、及び米国特許出願第１３／３９９，７７８号及び第１３／３９９，９３５号に開示されており、これらの出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれその一部を構成する。
【0072】
電子モジュール２２は、また、活動化システム（図示せず）を含んでもよい。活動化システム又はその一部分は、モジュール２２又は履物物品１００（又は、他の装置）と、電子モジュール２２の他の部分と共に又は別個に係合されてもよい。活動化システムは、電子モジュール２２及び／又はを電子モジュール２２の少なくとも幾つかの機能（例えば、データ送信／受信機能など）を選択的に活動化するために使用されうる。様々な活動化システムが、本発明から逸脱せずに使用されうる。任意のそのような実施形態では、センサシステム１２は、ある不活動期間後にシステム１２を非活動化できる「スリープ」モードを含んでもよい。代替実施形態では、センサシステム１２は、活動化も非活動化もしない低消費電力装置として動作してもよい。
【0073】
モジュール２２は、更に、外部装置１１０と通信するように構成されてもよく、外部装置１１０は、図６及び図１０～図１２に示されたような、外部コンピュータ若しくはコンピュータシステム、モバイル装置、ゲームシステム又は他のタイプの電子装置でよい。図５に示された例示的な外部装置１１０は、プロセッサ３０２、メモリ３０４、電源３０６、ディスプレイ３０８、ユーザ入力３１０、及びデータ送信／受信システム１０８を含む。送信／受信システム１０８は、以上及び本明細書の他の場所に記載された接触式及び非接触通信方法を含む任意のタイプの既知の電子通信によって、モジュール２２の送信／受信システム１０７を介してモジュール２２と通信するように構成される。モジュール２２及び／又はポート１４は、種々様々なタイプ及び構成の電子装置を含みまた別の外部装置に情報を渡す働きをし、そのようなデータを更に処理する場合もしない場合もある中間装置を含む、複数の外部装置と通信するように構成されてもよい。更に、モジュール２２の送信／受信システム１０７は、複数の様々なタイプの電子通信を行うように構成されてもよい。更に、靴１００が、必要に応じて、バッテリ、圧電電源、太陽電池など、センサ１６を動作させるための個別の電源を含んでもよいことを理解されたい。図３～図８の実施形態では、センサ１６は、モジュール２２への接続によって電力を受け取る。
【0074】
後述するように、そのようなセンサ組立体は、電子モジュール２２及び／又は外部装置１１０のための固有のソフトウェアと共に使用するようにカスタマイズされうる。サードパーティが、そのようなソフトウェアを、カスタマイズされたセンサ組立体を有する単独インサートと共に、パッケージとして提供してもよい。モジュール２２及び／又は全体的なセンサシステム１２は、モジュール、外部装置１１０又は別の構成要素によって記憶されかつ／又は実行されるアルゴリズムを含む、センサ１６から得られたデータを分析するための１つ以上のアルゴリズムと協力してもよい。
【0075】
動作において、センサ１６は、それらの機能と設計にしたがってデータを収集し、そのデータをポート１４に送る。次に、ポート１４は、電子モジュール２２が、センサ１６と接続してそのデータを後の使用及び／又は処理のために収集することを可能にする。一実施形態では、データは、普遍的に読取り可能な形式で収集、保存、送信され、それにより、データは、種々様々な目的で使用するために、種々様々なアプリケーションによって、複数のユーザによってアクセスされかつ／又はダウンロードされうる。１つの例では、データは、ＸＭＬ形式で収集、保存、送信される。一実施形態では、モジュール２２は、測定端子１０４ｂにおける電圧降下を測定することによって、図９に示されたような回路１０を利用してセンサ１６内の圧力変化を検出し、この圧力変化は、そのとき切り換えられた特定のセンサ１６の抵抗の変化を示す。図１３は、センサ１６の圧力－抵抗曲線の一例を示し、破線は、インサート３７の曲がりなどの要因による曲線の電位シフトを示す。モジュール２２は、活動化抵抗ＲＡを有してもよく、これは、モジュール２２がセンサ上の圧力を登録するのに必要な検出抵抗である。そのような抵抗を作成する対応する圧力は、活動化圧力ＰＡとして知られる。活動化抵抗ＲＡは、モジュール２２がデータを登録するのに必要とされる固有活動化圧力ＰＡに対応するように選択されうる。一実施形態では、活動化圧力ＰＡは、約０．１５バール、約０．２バール又は約０．２５バールでよく、対応する活動化抵抗ＲＡは、約１００ｋΩでよい。更に、一実施形態では、最高感度レンジは、１５０～１５００ミリバールでよい。一実施形態では、図３～図２２Ｂに示されたように構成されたセンサシステム１２は、０．１～７．０バール（又は、約０．１～７．０気圧）の範囲の圧力を検出でき、別の実施形態では、センサシステム１２は、この範囲の圧力を高感度で検出できる。
【0076】
様々な実施形態では、センサシステム１２は、様々なタイプのデータを収集するように構成されてもよい。一実施形態（前述）では、センサ１６は、圧縮の数、順序及び／又は頻度に関するデータを収集できる。例えば、システム１２は、履物１００を着用している間に受けた歩、ジャンプ、カット、キック又は他の圧縮力の数又は頻度、並びに接触時間や飛行時間などの他のパラメータを記録できる。定量的センサ及びバイナリオン／オフ型センサの両方が、このデータを収集できる。別の例では、システムは、履物によって受けた一連の圧縮力を記録でき、これは、足の回内運動又は回外運動、重量転移、フットストライクパターンの決定、又は他のそのような用途などの目的に使用されうる。別の実施形態（前にも述べた）では、センサ１６は、靴１００の隣接部分上の圧縮力を定量的に測定でき、その結果、データは、定量的な圧縮力及び／又は衝撃測定を含みうる。靴１００の様々な部分の力の相対差は、靴１００の重み分布と「圧力中心」を決定する際に利用されうる。重量配分及び／又は圧力中心は、一方又は両方の靴１００のために独立して計算できるか、又は人の全身のための重量配分の中心又は圧力中心を見つけることなどの、両方の靴の上にともに計算できる。更に他の実施形態では、センサ１６は、圧縮力の変化率、接触時間、飛行時間、若しくは衝撃間の時間（ジャンプ又はランニング中など）、及び／又は他の時間依存パラメータを測定できてもよい。任意の実施形態では、センサ１６が、前述のように力／衝撃を登録する前に特定のしきい値力又は衝撃を必要とすることがあることを理解されたい。
【0077】
前述のように、データは、一実施形態では、汎用ポート１４を介してモジュール２２に普遍的に読取り可能な形式で提供され、その結果、データを使用できる用途、ユーザ及びプログラムの数は、ほぼ無制限になる。したがって、ポート１４とモジュール２２は、ユーザによる必要に応じて構成されかつ／又はプログラムされ、ポート１４とモジュール２２は、センサシステム１２から入力データを受け取り、そのデータは、様々な用途に必要とされる任意の方法で使用されうる。モジュール２２は、固有識別チップの使用などによって、受け取ったデータが左の靴と右の靴のどちらに関連するかを認識できる。モジュール２２は、左／右靴の認識によりデータを異なるように処理してもよく、またデータが左／右靴のどちからのものかの識別によりデータを外部装置１１０に送信してもよい。同様に、外部装置１１０は、左／右靴の識別に基づいてデータを異なるように処理するか他の方法で処理してもよい。１つの例では、図１２に示され前述されたように、端子１１とインタフェース２０に対するセンサ１６の接続が、左インサートと右インサート３７とで異なってもよい。左インサート３７からのデータは、この構成によれば、右インサート３７からのデータと異なるように解釈されてもよい。モジュール２２及び／又は電子装置１１０は、固有識別チップ９２に含まれる他の識別情報に関して類似のアクションを実行してもよい。多くの用途では、データは、更に、使用前にモジュール２２及び／又は外部装置１１０によって処理される。外部装置１１０が更にデータを処理する構成では、モジュール２２は、データを外部装置１１０に送信してもよい。この送信されたデータは、同じ普遍的に読取り可能な形式で送信されてもよく、別の形式で送信されてもよく、またモジュール２２は、データの形式を変更するように構成されてもよい。更に、モジュール２２は、１つ以上の特定の用途のためにセンサ１６からのデータを収集、利用及び／又は処理するように構成されかつ／又はプログラムされうる。一実施形態では、モジュール２２は、複数の用途で使用するためにデータを収集、利用及び／又は処理するように構成される。そのような使用法と用途の例を以下に示す。本明細書で使用されるとき、用語「用途」は、一般に、特定の使用法を指し、この用語がコンピュータ技術で使用されるとき、必ずしもコンピュータプログラムアプリケーションでの使用法を指すとは限らない。しかしながら、コンピュータプログラムアプリケーションでは、特定のアプリケーションが、完全に実施されてもよく部分的に実施されてもよい。
【0078】
更に、一実施形態では、モジュール２２は、履物１００から取り外され、第１モジュール２２と異なるように動作するよう構成された第２モジュール２２と交換されてもよい。例えば、交換は、足接触部材１３３を持ち上げて、ポート１４から第１モジュール２２を切り離し、ハウジング２４から第１モジュール２２を取り外し、次に、第２モジュール２２をハウジング２４に挿入し、第２モジュール２２をポート１４に接続し、最後に足接触部材１３３を適所に戻すことによって達成される。第２モジュール２２は、第１モジュール２２と異なるようにプログラムされかつ／又は構成されてもよい。一実施形態では、第１モジュール２２は、１つ以上の特定の用途で使用するように構成されてもよく、第２モジュール２２は、１つ以上の様々な用途で使用するように構成されてもよい。例えば、第１モジュール２２は、１つ以上のゲーム用途で使用するように構成され、第２モジュール２２は、１つ以上のアスレチックパフォーマンス監視用途で使用するように構成されてもよい。更に、モジュール２２は、同一タイプの様々な用途で使用するように構成されてもよい。例えば、第１モジュール２２は、あるゲーム又はアスレチックパフォーマンス監視用途で使用するように構成され、第２モジュール２２は、別のゲーム又はアスレチックパフォーマンス監視用途で使用するように構成されてもよい。別の例として、モジュール２２は、同一ゲーム又はパフォーマンス監視用途内で異なるように使用するように構成されてもよい。別の実施形態では、第１モジュール２２は、あるタイプのデータを収集するように構成され、第２モジュール２２は、別のタイプのデータを収集するように構成されてもよい。本明細書に記載されるそのようなタイプのデータの例は、定量的力及び／又は圧力測定値、相対的力及び／又は圧力測定値（即ち、センサ１６相互の）、体重移動／転移、衝撃順序（フットストライクパターンなど）、力及び／又は圧力変化率などが挙げられる。更に他の実施形態では、第１モジュール２２は、センサ１６からのデータを、第２モジュール２２と異なるように利用又は処理するように構成されてもよい。例えば、モジュール２２は、単にデータを収集、記憶及び／又は通信するように構成されてもよく、モジュール２２は、データの編成、データの形式の変更、データを使用した計算の実行など、何らかの方法でデータを更に処理するように構成されてもよい。更に別の実施形態では、モジュール２２は、様々な通信インタフェースを有するか、様々な外部装置１１０と通信するように構成されるなど、異なるように通信するように構成されてもよい。モジュール２２は、様々な電源を使用したり追加又は異なるハードウェア構成要素（前述のような追加のセンサ（例えばＧＰＳ、加速度計など））を含んだりするなど、構造と機能の両方の態様含む他の態様で異なるように機能してもよい。
【0079】
システム１２によって収集されたデータの意図された１つの用途は、重量転移の測定であり、これは、ゴルフスウィング、野球／ソフトボールスイング、ホッケースイング（アイスホッケー又はフィールドホッケー）、テニススイング、ボールのスローイング／ピッチングなどの多くのアスレチック活動にとって重要である。システム１２によって収集された圧力データは、任意の適切な運動場で技術を改善する際に使用するためのバランスと安定性に関する貴重なフィードバックを提供できる。収集されたデータの用途に基づいて、様々な価格と複雑さのセンサシステム１２を設計できることを理解されたい。
【0080】
システム１２によって収集されたデータは、様々な他のアスレチックパフォーマンス特性の測定に使用されうる。データは、足回内運動／回外運動の程度及び／又は速度、フットストライクパターン、バランス、及び他のそのようなパラメータを測定するために使用でき、このデータを使用して、ランニング／ジョギング又は他のアスレチック活動における技術を改善できる。回内運動／回外運動に関して、データの分析を回内運動／回外運動の予測値として使用できる。接触測定やロフト時間測定（loft time measurement）などの歩数計測定を含みうる速度及び距離監視を行なうことが可能である。接触又はロフト時間測定を使用することなどによって、ジャンプ高さを測定することも可能である。切断中に靴１００の様々な部品に加わる差分力を含む横方向切断力を測定することが可能である。センサ１６は、靴１００内の横方向のすべりなど、せん断力を測定するように位置決めされうる。一例として、靴１００の甲革１２０の側面に、側面に対する力を検出する追加のセンサが組み込まれてもよい。
【0081】
導き出されたデータ又は測定値は、後で更に詳しく説明されるような速度、体力、迅速さ、一貫性、技術などの改善を含むアスレチック訓練に役立つことがある。ポート１４、モジュール２２及び／又は外部装置１１０は、ユーザに積極的な実時間フィードバックを与えるように構成されうる。例えば、後で更に詳しく述べるように、アスレチック活動を分析し、そのような活動に基づいて指導及び／又は他のフィードバックを提供するように、指導又はトレーニングプログラムが構成されてもよい。１つの例では、ポート１４及び／又はモジュール２２は、結果を実時間で伝えるために、コンピュータやモバイル装置などと通信してもよい。別の例では、米国特許第６，９７８，６８４号に開示された機能のような、制御動作を支援するために靴の一部分を振動させることによってユーザフィードバックを提供できる１つ以上の振動要素が靴１００に含まれてもよく、この特許は、参照により本明細書に組み込まれその一部を構成する。更に、データを使用してアスレチック運動を比較して、例えば、運動をユーザの過去の運動と比較してその一貫性、改善又は不足を示し、ユーザの運動を別のユーザの同じ運動（プロゴルファーのスウィングなど）と比較できる。以下に更に詳細な例について述べる。
【0082】
システム１２は、また、ユーザが一日の間に関与した様々な活動を記録するために「終日活動」を追跡するように構成されてもよい。システム１２は、モジュール２２、外部装置１１０及び／又はセンサ１６内などに、このための特別のアルゴリズムを含んでもよい。システム１２は、また、データ収集及び処理用途ではなく、センサ１６によって検出されたユーザによる動きに基づく、例えば外部装置１１０（例えば、コンピュータ、テレビ、ビデオゲームなど）の制御に使用するために、制御用途に使用されてもよい。
【0083】
本明細書に記載されたようなセンサシステム１２を収容する単一の履物物品１００は、単独で使用されてもよく、図１０～図１２に示したような１足の靴１００，１００’など、それ自体のセンサシステム１２’を備えた第２の履物物品１００’との組み合わせで使用されてもよい。第２の靴１００’のセンサシステム１２’は、一般に、センサリード１８’によってポート１４’に接続されて電子モジュール２２’と通信する１つ以上のセンサ１６’を収容する。図１０～図１２に示された第２の靴１００’の第２のセンサシステム１２’は、第１の靴１００のセンサシステム１２と同じ構成を有する。しかしながら、別の実施形態では、靴１００，１００’は、様々な構成を有するセンサシステム１２，１２’を有してもよい。２つの靴１００，１００’は両方とも、外部装置１１０と通信するように構成され、示した実施形態では、靴１００，１００’はそれぞれ、外部装置１１０と通信するように構成された電子モジュール２２，２２’を有する。別の実施形態では、両方の靴１００，１００’は、同じ電子モジュール２２と通信するように構成されたポート１４，１４’を有してもよい。この実施形態では、少なくとも１つの靴１００，１００’が、モジュール２２と無線通信するように構成されてもよい。図１０～図１２は、モジュール２２，２２’間で通信する様々なモードを示す。
【0084】
図１０は、モジュール２２，２２’が互いに通信するように構成され、また外部装置１１０と独立に通信するように構成された「メッシュ」通信モードを示す。図１１は、１つのモジュール２２’が他のモジュール２２を介して外部装置１１０と通信する「ディジーチェーン」通信モードを示す。換言すると、第２モジュール２２’は、信号（データを含むことがある）を第１モジュール２２に通信するように構成され、第１モジュール２２は、両方のモジュール２２，２２’からの信号を外部装置１１０に通信するように構成される。同様に、外部装置は、第１モジュール２２に信号を送信し、第１モジュール２２が第２モジュール２２’に信号を通信することによって、第１モジュール２２を介して第２モジュール２２’と通信する。一実施形態では、モジュール２２，２２’は、外部装置１１０との間で信号を送信する以外の目的のために互いに通信することもできる。図１２は、各モジュール２２，２２’が外部装置１１０と独立に通信するように構成され、モジュール２２，２２’が互いに通信するように構成されていない、「独立」通信モードを示す。他の実施形態では、センサシステム１２，１２’は、互いにかつ／又は外部装置１１０と別の方法で通信するように構成されてもよい。
【0085】
図２２～図２３Ｂは、前述のように履物物品１００と使用するためのセンサシステム１２の追加の実施形態を示す。一実施形態では、図２２で分かるように、履物センサシステム１２は、リード１８によってポート１４に接続された４つのセンサ１１６を含む内底部材１３７に組み込まれてもよい。内底部材１３７は、ソックライナーなどの足接触部材でもよく、足接触部材の下に位置決めされた内底でもよい。別の実施形態では、図２２に示されたようなセンサシステム１２は、様々なタイプの靴底部材に組み込まれてもよい。図２２の実施形態では、ポート１４は、センサ１６から本明細書に記載されたような外部電子装置（図示せず）に信号を送信するためにアンテナ１７に接続される。ポート１４は、前述のように電子モジュール２２に接続されてもよく、アンテナ１７は、モジュールの構成要素でもよい。別の実施形態では、電子モジュール２２は、含まれなくてもよく、アンテナ１７は、ポート１４の構成要素であり、外部装置と直接無線通信するように構成されてもよい。任意の実施形態では、アンテナ１７は、外部装置へのデータの送信を可能にするのに十分なハードウェアや他の構成要素が付随してもよいことを理解されたい。図２２の実施形態におけるセンサ１１６は、図３～図４と図６～図８に示されたようなインサート３７のセンサと同じように位置決めされる。
【0086】
図２２に示された実施形態におけるセンサ１１６は、前述したように図３～図４及び図６～図８の実施形態のセンサ１６と異なるように構成されてもよい。例えば、図２３Ａと図２３Ｂに示された実施形態では、センサ１１６は、密封された柔軟薄膜における空洞４１内の単純な炭素接点である接点４０，４２を含んでもよい。図２３Ａと図２３Ｂと同じような接点４０，４２を使用するセンサ１１６は、前述の図３～図４と図６～図８のセンサ１６と同じように力の変化を動的に検出するように構成されもよく、別の実施形態ではバイナリオン／オフセンサとして機能してもよい。図２３Ａの実施形態では、内底部材１３７の本体は、センサ１１６を取り囲む密封柔軟薄膜を形成してもよく、リード１８が、接点４０，４２から内底部材１３７を通ってポート１４まで延在する。図２３Ｂの実施形態では、内底部材１３７は、センサ１１６を収容する空洞４１を取り囲む第１の柔軟部材１３７Ａと、第１の柔軟部材１３７Ａに接続された第２の柔軟部材１３７Ｂとを含んでもよい。リード１８は、第１の柔軟部材１３７Ａを通って接点４０，４２からポート１４まで延在するように示されたが、リード１８は、別の実施形態では、第２の柔軟部材１３７Ｂの少なくとも一部分を通って延在してもよい。図２３Ｂの実施形態では、第１及び第２の柔軟部材１３７Ａ，１３７Ｂは、異なる特性を有する様々な材料から作成されてもよい。例えば、第１の柔軟部材１３７Ａは、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、シリコーン又は他の高分子材料など、柔軟で耐久性があり及び／又は防水の材料から作成されてもよい。第２の柔軟部材１３７Ｂは、内底とソックライナーに共通に使用される発泡材料などの緩衝材から作成されてもよい。
【0087】
アスレチック活動を分析するためのシステム及び方法の実施形態は、また、様々な衣料物品及び／又は動きを検出するための別の装置と共に使用されてもよい。例えば、履物物品用のセンサシステムは、圧力／力センサを使用せずに足の生体力学的運動を検出できるセンサ（三軸加速度計、三軸ジャイロスコープセンサ、及び／又はコンパスなど）を含んでもよい。これらのセンサが全て、前述のモジュール２２など、一実施形態の単一電子モジュールに組み込まれてもよいことを理解されたい。更に、他の衣料物品用のセンサシステムは、様々なタイプの生体力学的運動を検出するための類似モジュール（即ち、加速度計、ジャイロスコープ、及び／又はコンパスセンサを有する）を利用してもよい。
【0088】
別の例として、シャツ９０又はパンツ９１が、図１７～図１９に示されたように、力、運動及び／又は他の生体力学的パラメータを検出するためのセンサシステム１２を備えてもよい。これらの実施形態のシャツ９０とパンツ９１は、複数のリード９５によってポート９４と通信するセンサ９３を結合領域に含む。モジュール２２（本明細書に記載された他の実施形態にしたがって提供されうる）は、ポート９４に接続されて、生体力学的パラメータを反映するセンサ９３からのデータを収集してもよい。一実施形態では、センサ９３とリード９５は、導電性粒子材料が分散された柔軟な高分子材料から形成されてもよい。リード９５は、導電率のばらつきを最小にするために高密度の導電材料を有してもよく、センサ９３は、低密度の導電材料を有してもよく、それにより、センサ９３の圧縮及び／又は他の変形によって、センサの導電率／抵抗率が変化することがある。導電率／低効率のこの変化は、前述の履物センサシステム１２と同じように、センサ９３における力及び／又は運動を示すために使用されうる。モジュール２２は、そのようなデータを収集し、そのデータを前述と同じように外部装置１１０に通信できる。モジュール２２が、特にセンサ９３からデータを収集する際に使用されるように構成されてもよいことを理解されたい。これらの実施形態では、システム４００は、アスレチック活動での使用など、特定の生体力学的運動パターンの開発を支援する指導及び／又は他のフィードバックをユーザに提供するために使用されてもよい。そのような生体力学的運動パターンの例には、スローイング運動、バスケットボールのシュート運動、ハードル競技又は走り高跳び競技の跳躍フォーム、スイング運動（例えば、ゴルフ、野球、ホッケー、テニス）、ダンス運動などが挙げられる。また、履物１０、シャツ９０及びパンツ９１に関して前述したようなセンサシステム１２が、他の衣料物品又は身体の他の部分に接続された他の装置と関連して使用されうることを理解されたい。また、任意のそのようなセンサシステムが、前述のタイプの一方又は両方のセンサ１６，９３を、更に他のタイプのセンサに加えて又はそのようなセンサと組み合わせて含んでもよいことを理解されたい。更に他の実施形態では、システム４００と方法５００は、他の衣料物品に組み込まれたセンサシステムを含む、動きを検出するための他のセンサシステム又は装置に関連して使用されてもよい。
【0089】
アスレチック活動を分析するためのシステム４００の例示的な実施形態は、図２０と図２１に示され、ユーザが生体力学的運動をしている間にユーザの生体力学的パラメータを検出するように構成された少なくともセンサシステム１２、並びに電子装置１１０がセンサシステム１２によって収集されたデータを受け取ることができるようにセンサシステム１２と通信する少なくとも１つの電子装置１１０を含む。電子装置１１０は、データを分析して、ユーザの生体力学的運動に所望の生体力学的運動パターンからの逸脱が存在するかどうかを判定するように構成され、所望の生体力学的運動パターンからの逸脱が存在すると分かったときにユーザへの指示を生成してもよい。逸脱は、一実施形態では、後でより詳しく述べるように、生体力学的運動テンプレートを使用することにより決定されてもよい。そのようなテンプレートは、電子装置１１０のメモリ３０４に記憶されてもよい。この実施形態では、電子装置１１０は、センサシステム１２から受け取ったデータを、所望の生体力学的運動パターンに対応する生体力学的運動テンプレートと比較して、テンプレートからの逸脱を決定できる。テンプレートからの逸脱は、生体力学的運動パターンからの逸脱を示すことがある。「逸脱」の決定が、しきい値の変動を含んでもよく、この場合、データは、しきい値を超えない限りテンプレートから逸脱しないと考えられることを理解されたい。
【0090】
運動テンプレートは、様々な方法で得てもよい。一例として、テンプレートが、電子装置１１０のメモリ３０４に記憶されかつ／又は他の有形記憶媒体から得られるソフトウェアアプリケーションに含まれてもよい。別の例として、テンプレートが、インターネットや他のネットワークを介したダウンロードなど、別の電子装置１１０（電子モジュール２２からを含む）との通信によってアクセスされてもよい。更に他の例として、テンプレートは、ユーザによって作成されてもよく、所望の運動パターンを選択するかユーザ又は別の人の実際の運動パターンを記録することによって作成されてもよい。任意のそのようなテンプレートが、メモリ３０４に記憶されてもよいことを理解されたい。
【0091】
システム４００及び方法５００の実施形態と関連して使用されることがある生体力学的運動テンプレートの例には、様々なフットストライクや他のランニングテンプレート（フットストライクパターン、フットストライク負荷又は力、歩行速度、歩長、フットストライク接触時間、速度、距離、フットストライク拍子、回内運動／回外運動、ストライド力、上体運動、傾斜、非対称性、姿勢のテンプレートなど）が挙げられる。図３～図４及び図６～図８又は図２２～図２３Ｂに示されたような、履物物品１００内に組み込まれたセンサシステム１２によって収集されたデータは、これらのテンプレートの１つ以上と比較されてもよい。システム４００及び方法５００の実施形態と関連して使用される生体力学的運動テンプレートの追加の例には、ランニングフォーム、スローイングフォーム（野球、フットボール、ソフトボール、クリケットなどの特定の活動に調整されてもよい）、バスケットボールシュートフォーム、スイングフォーム（野球、ゴルフ、テニス、ホッケーなどの特定の活動に対して調整されてもよい）、キックフォーム（例えば、サッカーやフットボール）、アイススケート又はローラースケートフォーム、ジャンピングフォーム、クライミングフォーム、ウェイトリフティング又は他の静止エクササイズフォーム、姿勢のためのテンプレート、及び他の多くの生体力学的運動パターンに対応する他の多くのテンプレートが挙げられる。図１７～図１９に示されたようなセンサシステム１２及び／又は別のタイプのセンサシステムは、追加又は代替として、これらのテンプレートの少なくとも幾つかと関連して使用される。テンプレートは、好ましいか又は「適切な」生体力学的運動パターン（コーチ、トレーナー、スポーツ医学専門家などの入力などによる）、ユーザの過去の生体力学的運動パターン、有名なスポーツ選手や他の有名人の生体力学的運動パターンなどを含む、幾つかの異なる主題に基づいて作成されてもよい。
【0092】
一実施形態では、複数のテンプレートは、単一の活動及び／又は様々な活動に利用可能でもよい。例えば、複数の異なるタイプのテンプレートは、フットストライクパターンテンプレート、フットストライク負荷テンプレート、及びランニング活動で使用される他のテンプレートなどの単一活動に利用可能なことがある。一実施形態では、単一活動における複数の異なる生体力学的運動パターンを分析するために、装置１１０によって複数のテンプレートが同時に使用されてもよい。別の例として、同一タイプの複数の異なるテンプレートは、ヒールストライク、ミッドフットストライク、及びフォアフットストライク用フットストライクパターンテンプレートなどに利用可能なことがある。更に、活動と関連して使用されるテンプレートは、ユーザ又は別の人によって手動で選択されてもよく、プロセッサ３０２又はそのような技術の組み合わせによって自動的に選択されてもよい。例えば、ユーザ又は別の人が、ユーザに特定のフットストライクパターン又はスローイング運動を指導するために、特定のフットストライクパターンテンプレート又は特定のスローイングフォームテンプレートを手動で選択してもよい。別の例として、ユーザが、特定の活動を選択してもよく、装置１１０が、スプリンティングと長距離走行とフットボール試合とを比較するための様々なフットストライクパターンテンプレートの選択など、所望の活動に基づいてテンプレートを自動的に選択してもよい。自動選択が、過去の実績データや出された質問に対する答えなど、ユーザからの入力を加味してもよいことを理解されたい。更に他の例として、手動又は自動で選択されたテンプレートが、更に、高さ、体重、年齢、ＢＭＩ、過去の実績など、ユーザの特徴に基づいて修正されてもよい（手動又は自動で）。テンプレートの他の選択方法も使用されうる。
【0093】
一実施形態では、生体力学的運動テンプレートは、様々なユーザで異なってもよい。様々なユーザが、異なるテンプレートを利用してもよく、類似のテンプレートの内容は、個別のユーザの特徴（例えば、身長、体重、年齢、ＢＭＩ、フィットネスなど）により異なってもよい。テンプレートを利用する装置１１０は、一実施形態ではユーザ識別を提供してもよく（ユーザ名、パスコード、生体認証ＩＤなどにより）、識別されたユーザごとにカスタマイズされたテンプレートを記憶してもよい。別の実施形態では、テンプレートを利用する装置１１０は、ユーザを個別に識別することなく、ユーザ特徴に基づいてテンプレートを自動選択してもよい。
【0094】
図２４は、図２０～図２１に示されたようなシステム４００、又は本明細書に記載されたようなアスレチック活動を分析するための別のタイプのシステム４００と共に使用されうるアスレチック活動を分析する方法５００の１つの例示的実施形態を示す。図２４の方法５００の実施形態は、前述のようなセンサシステム１２と通信する電子装置１１０（又は、装置）のアクションと関連して示され、その他のアクションは、センサシステムのモジュール２２などの他の構成要素によって実行されてもよいことを理解されたい。例えば、装置１１０がセンサシステム１２からデータを受け取る前に、一実施形態では、モジュール２２が、センサ１６によって検出されたデータを収集し、そのデータを装置１１０に送信する。モジュール２２は、必要に応じて、データの幾つかの処理を送信前に行ってもよい。更に、装置１１０及び／又はモジュール２２によって行なわれるアクションが、そのような装置のプロセッサ２０２，３０２、メモリ２０４，３０４、及び／又は他の構成要素を必要とすることがある。
【0095】
図２４に示されたような方法５００のステップ５１０において、装置１１０は、センサシステム１２からデータを受信し、このデータは、モジュール２２によって又は別の方法で送信されうる。一実施形態では、装置１１０は、センサシステム１２からデータを実時間で、実質的に連続的に受信し、これは、様々な実施形態において個別データ単位又はデータパケットの周期的送信によって達成されてもよい。他の実施形態では、装置１１０は、収集された過去データを増分的に受信してもよく単一送信で受信してもよい。更に他の実施形態では、装置１１０は、複数の異なるセンサシステムからデータを受信してもよい。
【0096】
次に、装置１１０は、そのデータを分析して、ユーザの生体力学的運動に所望の生体力学的運動パターンからの逸脱が存在するかどうかを判定する。図２４の実施形態では、装置１１０は、ステップ５２０で、選択された１つ以上のテンプレートとデータを比較し、ステップ５３０で、データとテンプレートの間に一致が存在するかどうかを判定する。様々な実施形態では、一致又は逸脱が存在するかどうかを判定するために様々なタイプの基準が使用されうる。更に、前述したように、逸脱を判定するために様々な所定のしきい値が使用されてもよく、それにより、逸脱の程度が特定のしきい値を超えない限り逸脱とは判定されない。図２５～図２８は、測定データと１つ以上のテンプレートとの間の比較の図形描写を示し、これらの描写については、後でより詳しく検討される。
【0097】
逸脱が存在するかどうかを判定した後、方法５００は、終了するか、ステップ５１０で、装置１１０が、センサシステム１２から受信した追加データを引き続き分析する。逸脱が検出されない場合、ステップ５４０で、装置１１０は、必要に応じて、一実施形態では成功の指示をユーザに生成してもよい。そのような成功の指示は、逸脱の指示に関して本明細書で述べた任意の形態を含む１つ以上の異なる形態をとってもよい。逸脱が検出された場合、装置１１０は、５５０で、逸脱の指示をユーザに生成する。そのような指示は、可視、触覚、可聴聴覚及び他の指示を含む１つ以上の様々な形態でよい。例えば、可視指示が、装置のディスプレイ上に提供されてもよく、その場合、指示は、テキスト、図形、色（例えば、成功の緑又は逸脱の赤）、又は他の視覚表示として表示されてもよい。可視指示は、点滅光や他の構成要素によって提供されてもよい。別の例として、触覚指示は、装置１１０で関連付けられた振動モータや他の振動装置によって提供されてもよい。異なる結果（成功対失敗）を示すために、様々な振動パターン、強度、周波数などが使用されうる。別の例として、可聴指示は、装置１１０と関連付けられたスピーカや他の音声装置によって提供されてもよい。可聴指示は、話し言葉、ビープ音、サイレン、ベル、及び成功か失敗を示すために理解されうる他の音の形態をとってもよい。更に異なるタイプの指示が生成されてもよく、提供される指示のタイプが、装置の性能に依存することがあることを理解されたい。また指示の組み合わせも利用できる。指示は、追加又は代替として、別の装置に信号を送信して他の装置に前述のような指示を作成させるために生成されてもよい。更に、成功及び／又は失敗の指示が、実時間でユーザに示されてもよく、後で（活動が完了した後）示されてもよい。
【0098】
一実施形態では、ユーザは、生成される指示の１つ以上の異なるタイプを選択するオプションが提供されてもよく、様々な「良好」と、「不良」インジケータを選択してもよい。別の実施形態では、装置１１０は、ユーザが指示の「調子」を選択する能力を提供してもよい。例えば、装置１１０は、ユーザが、成功又は失敗の指示がより権威的で要求が厳しい「コーチ」モード、そのような指示がより支援的で激励的な「仲間」モード、そのような指示が本質的により競争的な「競争者」モード、奇抜で滑稽な文字がそのような指示を愉快で面白く提供するモードなどを選択する能力を提供できる。そのような指示モードは、ユーザに話しかけるように装置１１０によって表示されたアバタが付随してもよい。ユーザは、更に、外観、音、個性などを含む装置１１０によって利用されるアバタを選択しかつ／又は設計する能力が提供されてもよい。
【0099】
装置１１０は、ユーザの動きがテンプレートから逸脱したかどうかの情報に加えて、指示でより多くの情報を提供してもよい。前述のような逸脱の指示は、一実施形態では逸脱の程度の指示を含んでもよい。例えば、視覚表示３０８を備えた装置１１０上で、数値、図形描写（例えば、図２５～図２８）、様々な色の表示、影、輝度、及びより大きいか小さい逸脱を示すために他のそのような視覚指示又はその組み合わせによって逸脱の過程が示されてもよい。別の例として、音声出力を備えた装置１１０上で、より大きいか小さい逸脱を示すために、ピッチ、音量、リズムなどが変化する指示、及び他のそのような可聴指示又はその組み合わせが放出されてもよい。更に他の例として、触覚出力（例えば、振動モータ）を備えた装置１１０上で、より大きいか小さい逸脱を指示するために、様々な強度の振動やリズムなど、及び他のそのような触覚指示又はそれらの組み合わせを示す様々な触感が生成されてもよい。装置１１０は、更に、ユーザが、活動中及び／又は活動の完了後に遡及的にユーザのパフォーマンスメトリックを動的に監視することを可能にする追加のパフォーマンス監視アプリケーションを備えてもよい。
【0100】
本明細書で述べるような装置１１０は、指導情報をユーザに提供するために１つ以上のアプリケーション又は他のソフトウェアを含んでもよく、指導情報は、本明細書で述べるような１つ以上の異なるタイプのテンプレートを利用することがある。テンプレートは、ソフトウェア内に含まれてもよく、かつ／又はカスタマイズ作成、外部装置からのダウンロード、記憶媒体などの外部装置などから取得されてもよい。そのようなソフトウェアは、特に単一活動、生体力学的運動パターン又はセンサシステムのタイプに関して構成されてもよく、複数の活動、複数の生体力学的運動パターン、及び／又は複数の異なるタイプのセンサシステムと関連して使用されてもよい。一実施形態では、ソフトウェアは、１つ以上のタイプのセンサシステムからのデータ入力を利用して、単一活動のための複数のテンプレートを組み込んでもよい。更に、そのようなソフトウェアは、身長、体重、性別、ＢＭＩ、実際の記録された運動データなどのユーザデータを含んでもよく、これらのタイプのデータは、手動で入力され、別の記憶媒体からダウンロードされ、センサシステム１２による測定から収集され、かつ／又は他の手段によって得られてもよい。更に、そのようなソフトウェアは、様々な程度のユーザ制御及び相互作用を提供することがある。例えば、ユーザは、ソフトウェアが提供する特定の活動及び特定のタイプの指導入力を選択してもよい。別の例として、ユーザ又は別の人（例えば、コーチ、トレーナー、セラピスト、健診専門家など）は、テンプレートを設計又は作成しても既存のテンプレートを修正してもよい。
【0101】
そのようなソフトウェアを備えた装置１１０は、実時間の生物測定運動データ、所望のテンプレートへの準拠及び／又は逸脱の実時間指示、他のユーザ（例えば、競争又は活動グループの参加者、ソシアルネットワークコンタクトなど）からの実時間情報、及びその他のタイプの実時間活動などの、活動の実時間結果を表示してもよい。ユーザが活動中に携帯／着用することがある小型モバイル装置１１０と関連して実時間結果がより有効に呈示されてもよいことを理解されたい。そのようなソフトウェアを備えた装置１１０は、追加又は代替として、データ付きの活動サマリ及び／又は活動の分析を提供することなどによって、収集された過去情報を提供してもよい。例えば、ソフトウェアは、パフォーマンスデータ、所望のテンプレートの準拠の成功、他のユーザとの比較、又はユーザの過去パフォーマンスとの比較などを含むことがある、様々な形態で呈示されることがある過去活動サマリを生成してもよい。
【0102】
一実施形態では、装置１１０及び／又は関連ソフトウェアは、ユーザを所望の生体力学的運動パターンに増加的に導くために段階的指導フィードバックを提供してもよい。生体力学的運動パターンの急激な変化が怪我のリスクを高める可能性があるので、幾つかの状況では、段階的又は増加的指導が、有用更には必要なことがある。装置１１０による段階的又は増分的指導を達成する１つの方法は、指定された使用量（指定された時間長さ、繰り返し、移動距離など）の後で、生体力学的運動テンプレートを変更して、ユーザにとってより馴染みがあるか通常のテンプレートに戻すことである。例えば、ヒールストライクの多い走者は、そのフットストライクパターンを、例えば３～６ヶ月間にわたって、ミッドフットストライク又はフォアフットストライクパターンに徐々に変更したいことがある。一実施形態では、走行初期のわずかな部分だけ所望のフットストライクテンプレートを利用し、次に指定部分が完了した後で、通常（例えば、ヒールストライク）テンプレートに戻しかつ／又はテンプレート使用を止めることによって、段階的変換を達成できる。テンプレート使用量は、連続走行によって段階的に高めることができる。一例として、所望のフットストライクテンプレートは、各走行初期の長さの約１０％使用されてもよく、所望のテンプレートの使用量は、１００％使用量に達するまで各週で５％長くしてもよい。そのような段階的又は増分的な指導を利用して、任意のフットストライクパターンから他のフットストライクパターンへの変換又は他のタイプの異なる生体力学的運動パターン間での変換を支援できることを理解されたい。
【0103】
別の実施形態では、１つ以上の中間テンプレートを使用してもよく、中間テンプレートは、ユーザの現在の運動パターンと最終的な所望の運動パターンの間の途中の運動パターンにユーザを導きうる。一例として、ミッドフット又はフォアフットストライクに切り替えようとしているヒールストライク優勢の走者は、走者の現在のフットストライクよりヒールストライクを少なくすることを奨励し、ミッドフット又はフォアフットストライクが最終的な所望の運動パターンほど強力でないフットストライクテンプレートを利用できる。図２７は、走者の実際の運動データ６０５と、後述するような最終的な所望のフットストライクテンプレート６０４との間にある中間テンプレート６０６を示す。幾つかの実施形態では、ひとつの生体力学的運動パターンから別のパターンへの変換をより段階的に達成するために複数の中間テンプレートが利用されてもよい。前述のように、中間テンプレートが段階的に使用されてもよい。
【0104】
テンプレートの類似の段階的使用及び／又は中間テンプレートの使用が、他の生体力学的運動パターンの指導に適用されてもよく、他の用途では、適切な手法がこれより段階的なこともあり段階的でないこともあることを理解されたい。更に、装置１１０と関連ソフトウェアは、そのような段階的または増分的指導の態様を自動化するアルゴリズムを含んでもよい。例えば、一実施形態では、装置１１０は、段階的テンプレート使用及び／又は中間テンプレート使用を自動的に始めてもよく、そのような自動利用のユーザ選択機能を有してもよい。別の実施形態では、装置１１０は、特定の中間テンプレートの選択や段階的テンプレート使用が進行する速さの選択など、特定のユーザ選択を提供してもよい。更に他の実施形態では、装置１１０は、中間テンプレートを含むテンプレート固有のユーザ設計と、トレーニングプログラムの特定のユーザ設計を提供してもよい。
【0105】
図２５～図２８は、一実施形態により使用されることがある様々なフットストライクパターンテンプレートの図形描写と、実際データとそのようなテンプレートとの比較の図形描写を示す。図２５～図２８が、アスレチック活動を分析する際に装置１１０によって行われることがある処理の概念的図形描写を示すことを理解されたい。一実施形態では、装置１１０は、図２５～図２８と類似したような現在／実時間又は過去分析を、ＧＵＩ表示、印刷又は他の手段などによって表す図形描写を生成することがある。図２５は、図３～図４と図６～図８及び図２２～図２３Ｂのセンサシステム１２内のセンサ１６の位置で測定された最大圧力又は力に基づくフットストライクテンプレート６０１（破線）の一例を示す。テンプレート６０１からの逸脱は、センサ１６の１つ以上に過度又は不十分な圧力又は力が加えられた場合に起こる可能性がある。アスレチック活動から収集された仮想データ６０２は、図２５に実線の棒グラフとして示され、しきい許容量６０３も示される。図２５で分かるように、かかとで測定された圧力は、テンプレート６０１の目標値を超え、しきい値許容量６０３を越えており、一方、第１と第５の中足骨で測定された圧力は、目標値より小さく、しきい値許容量６０３を越えている。更に、この例では、第１指骨で測定された圧力は、テンプレート６０１の目標値より僅かに大きいが、しきい値許容量６０３の範囲内にある。したがって、この例では、かかと、第１中足骨及び第５中足骨で測定されたデータは、テンプレートから逸脱すると見なされ、第１指骨で測定されたデータは適合する。これは、逸脱の定義を管理する規則により、テンプレートから逸脱しかかとでのフットストライクが重すぎるフットストライクとして解釈されうる。様々な実施形態では、逸脱は、テンプレートから逸脱するかテンプレートに適合するセンサの数、テンプレートから逸脱するかテンプレートに適合する全体的な程度、若しくは他の因子、又はそれらの因子の組み合わせに基づいて起こると考えられうる。更に、一実施形態では、装置１１０は、各フットストライクに関する図２５と類似の棒グラフを表示し（ディスプレイ３０８を使用して）、テンプレート（即ち、「理想的」フットストライク）は、動的に動く「実データ」バーによって示されており、これにより、走者が、各フットストライクを監視し必要に応じて調整できる。別の実施形態では、テンプレート６０１は、絶対的な力測定ではなく、各センサ１６で測定された相対的な着地力（例えば、他のセンサ１６に対する）を利用してもよく、これにより、ユーザの体重の不正確な記録が補償されることがある。
【0106】
図２６～図２７は、図３～図４と図６～図８及び図２２～図２３Ｂのセンサシステム１２のセンサ１６の位置で測定された測定圧力と衝撃のタイミング／順序の両方に基づくフットストライクテンプレート６０４（破線）の追加の例を示す。テンプレートからの逸脱は、センサ１６の１つ以上に過度又は不十分な圧力又は力が加わる場合、及び／又は各センサ１６における衝撃の順序及び／又は接触時間が、所望の順序又はタイミングと異なる場合に生じることがある。アスレチック活動から収集された仮想データ６０５は、図２６～図２７に実線として示される。圧力及び／又はタイミングのしきい値許容量が、図示されていないが、これらの実施形態で使用されてもよいことを理解されたい。図２６で分かるように、かかとで測定された圧力は、テンプレートにおける目標値を超え、ほぼ同じタイミングでより大きい接触率で起こる。この同じ例では、第１及び第５中足骨で測定された圧力は、テンプレート６０４内の目標値より僅かに小さく、ほぼ同じ接触率を有するが、テンプレート６０４より後のタイミングで起こる。更に、この例では、第１指骨で測定された圧力は、テンプレート６０４における目標値とほぼ同じであり、ほぼ同じ接触率を有するが、テンプレート６０４より後のタイミングで起こる。逸脱の定義を管理する規則によれば、このフットストライクは、かかとで重すぎると考えられ、テンプレート６０４から逸脱することがある。図２７は、図２６と同じデータ６０５とテンプレート６０４を示し、また、前述のように、ユーザのパフォーマンスを最終目標テンプレート６０４に向けて段階的に指導する際に使用されうる中間テンプレート６０６（鎖線）も示す。
【0107】
図２８は、図３～図４と図６～図８及び図２２～図２３Ｂのセンサシステム１２のセンサ１６の位置で測定された衝撃のタイミング／順序に基づくフットストライクテンプレート６０７（破線）の更に他の例を示す。この実施形態では、センサ１６からのデータが、本質的に動的でなく、二値「活動的」及び「非活動的」データからのみ成る。換言すると、この実施形態のセンサ１６は、力を検出するだけであり、力を定量的に測定せず、特定のしきい値圧力がセンサ１６に加えられたとき、システム１２は、センサが「動的」であると解釈する。この機能は、様々な実施形態では、モジュール２２の構成及び／又はセンサ１６の性能に基づいてもよい。テンプレートからの逸脱は、各センサ１６における衝撃の順序及び／又は接触時間が所望の順序又はタイミングと異なる場合に起こることがある。これらの実施形態ではタイミングに対するしきい値許容量が使用されうるが、示されないことを理解されたい。アスレチック活動から収集された仮想データ６０８は、図２８に実線で示される。図２８で分かるように、かかとで測定された接触時間は、テンプレートのものより大きく、他の３つのセンサ１６の活動化は、テンプレートによって指定されたものより遅い。逸脱の定義を管理する規則によれば、このフットストライクは、かかとを重視しすぎると考えられ、テンプレート６０７からの逸脱になることがある。
【0108】
図２９は、データの実時間分析に基づいて逸脱（又は、その不足）を示すために装置１１０によって生成されることがある図形表示の別の実施形態を示す。図２９では、装置１１０は、足図形３０９を使用してユーザの足の一方又は両方を示すディスプレイ３０８を有することがある。この実施形態では、様々な色又は輝度を使用して、各フットストライクの局所的な力又は衝撃を描くことが可能である。更に、様々な色又は輝度を使用して、局所的な力又は衝撃が、テンプレートによって指示されたものより大きいか小さいかを描くことが可能である。このように、足図形３０９は、テンプレートからの逸脱又はテンプレートとの適合を示す指示をユーザに提供してもよい。「より高い」又は「より低い」衝撃値が、一実施形態では、ユーザの体重に依存することがある絶対値でもよく、別の実施形態では、相対値、例えばミッドフットに対するかかとの相対的な力でもよいことを理解されたい。様々なタイプのセンサシステムには、テンプレート運動パターンに対する様々なタイプの図形表示（スローイング、ランニング、ジャンピングなどの実際の生物測定的運動のグラフィカル表示など）が使用されうる。
【0109】
一実施形態では、モジュール２２及び／又は電子装置１１０は、前述のように、ユーザの位置を検出するように構成されたＧＰＳモジュール２０９を含んでもよい。更に、一実施形態では、装置１１０は、ＧＰＳモジュール２０９からのデータと関連して動作することがあるマッピングアプリケーションや他のそのようなソフトウェアを含んでもよい。そのようなソフトウェアは、また、環境情報、地形情報、及びユーザの位置に関する他の情報と関連して作動してもよい。「環境情報」は、本明細書で使用されるとき、ユーザの位置のまわりの環境（建築又は歴史的目標物、事業所、公園、記念碑、博物館、レクリエーション領域及び施設、他の対象地点など）に関する情報を含む。「地形情報」は、本明細書で使用されるとき、高度、勾配、地面状態などのユーザの位置での地形に関する情報（例えば、岩、汚れ、草、厚いか背の高い雑草、流水又は静水、舗装道路、沼沢地、濡れているか雪で覆われた地面、屋内など）、及び地形に関する他の情報を含む。一実施形態では、環境情報と地形情報は、外部サーバや他の装置との通信によって得られてもよく、ユーザの位置を外部サーバに送信し、その位置データに基づいて外部サーバから情報を受信する装置１１０を含んでもよい。他の実施形態では、少なくとも幾つかの環境及び／又は地形情報が、追加又は代替として、ソフトウェア内に含まれてもよいが、装置１１０に接続されたコンピュータ可読記憶媒体から得られてもよい。更に他の実施形態では、装置１１０は、ユーザの経路に基づいて、今後に見込まれる環境的特徴又は地形変化の情報を提供するように構成されてもよい。
【0110】
一実施形態では、装置１１０は、環境情報及び／又は地形情報との組み合せでＧＰＳモジュール２０９から受信した位置データに基づいて、カスタマイズされた移動経路を生成するソフトウェアを含んでもよい。ユーザの位置に関する情報を利用して、ユーザが関心をもつことがある領域のそば又はその領域内を通るランニング経路をユーザに提供できる。また、環境及び／又は地形の好みに関する入力、並びに特定の距離、ペース、走行時間や他のアスレチック入力など、ユーザからの入力を利用してもよい。例えば、一実施形態では、装置１１０を使用して、目立つ建築目標物のそばを通る５キロメートルのランニング又は自転車走行経路を生成してもよい。そのような目標物は、ユーザによって特に識別されかつ／又は装置１１０によって自動的に識別されてもよい。自動識別は、建築目標物のユーザの一般的な好みの入力を使用して行なわれるか、そのような目標物が、他の情報に基づいて識別されてもよい。複数のそのような好みが、単一走行に組み込まれてもよい。別の実施形態では、装置１１０を使用して、上り坂又は下り坂、特定タイプの地面など、特定の地形の上を通る５キロメートルの経路を生成できる。この場合も、複数のそのような好みが、単一走行に組み込まれてもよい。更に他の実施形態では、方法は、所望の環境的特徴と所望の地形的特徴の両方を含む経路を生成するために利用されてもよい。装置１１０は、同一タイプの情報に基づいて既存の移動経路を修正するように構成されてもよい。
【0111】
一実施形態では、装置１１０は、環境情報及び／又は地形情報に基づいて生体力学的運動テンプレート使用を修正又は変更するソフトウェアを含んでもよい。例えば、走者は、ある地形にひとつのフットストライクパターン、歩長、傾斜などを利用し、別の地形には別のフットストライクパターン、歩長、傾斜などを利用したいことがある。そのような環境又は地形情報は、一実施形態ではユーザ入力から受け取ってもよく、環境情報及び／又は地形情報との組み合せでＧＰＳモジュール２０９から受信した位置データに基づいて、別のソースから自動的に得られてもよい。また、特定タイプの地形のテンプレートの好みに関する入力、並びに特定の距離、ペース、走行時間や他のアスレチック入力など、ユーザからの他の入力を要してもよい。どの地形がどのテンプレートと関連付けられるかを管理するために既存の規則が設定されてもよく、そのような規則は、ユーザによって設定されかつ／又は自動的に割り当てられてもよい。一実施形態では、ユーザは、地形情報を装置１１０に自動的に示してもよく（例えば、リストから選択することによって）、装置１１０は、必要に応じて、そのような地形情報に基づいた別のテンプレートに自動的に切り換わることができる。別の実施形態では、地形情報は、前述のように外部装置との通信などによって、位置データに基づいて自動的に得られてもよい。装置は、後述するような地形情報に基づいて生体力学的運動テンプレートを修正してもよく、これは、テンプレートの変更及び／又は別のテンプレートへの切り換えを含むことがある。
【0112】
図３０は、前述のように使用するためのテンプレートを提供する方法７００の一実施形態を示し、このテンプレートは、ＧＰＳモジュール２０９によって検出されたユーザの位置に基づいて取得された地形情報を含む。この方法７００を実行する際に、装置１１０及び／又は装置１１０内の構成要素（例えば、プロセッサ３０２及び／又はメモリ３０４）が使用されうることを理解されたい。装置１１０は、ステップ７１０で、ＧＰＳ２０９からユーザの位置データを受信する。次に、装置１１０は、ステップ７２０で、一実施形態では、ディスプレイ３０８上のマップグラフィックなどにユーザの位置の指示を生成してもよい。別の実施形態では、ユーザの位置は示されなくてもよく、任意選択でよい。次に、装置１１０は、ステップ７３０で、ユーザの位置に基づいて地形情報を取得する。前述のように、地形情報は、装置１１０に接続されたメモリ３０４や他の記憶媒体に記憶された情報から、外部サーバ又は他の装置１１０から、又はそのような手段の組み合わせから取得されてもよい。装置１１０は、位置データが変化したときに地形情報を連続的に更新してもよく、ステップ７４０で、地形の変化が検出されない場合、プロセスは、前述のように更に位置データを受信し（７１０で）進行することによって繰り返す。ステップ７４０で、異なる地形が検出された場合、装置１１０は、ステップ７５０で、異なる生体力学的運動テンプレートが必要かどうかを決定する。異なるテンプレートが必要でない場合、プロセスは、前述のように、更に多くの位置データを受信し（７１０で）進行することによって繰り返す。異なるテンプレートが必要な場合、装置１１０は、ステップ７６０で、異なる地形に基づいてテンプレートを変更する。一実施形態では、変更は、既存の規則に基づいて装置１１０によって自動的に行なわれる。そのような構成では、一実施形態では、テンプレートが変更されたことがユーザに示されてもよく、指示は、視覚的、聴覚的、及び／又は触覚的に行われてもよい。別の実施形態では、装置１１０は、ユーザに異なるテンプレートを手動で選択するように促すことによってテンプレートを変更してもよく、必要に応じて、既存の規則に基づいて適切と考えられるテンプレートの制限付きリストを提供してもよい。一実施形態では、装置１１０は、単一センサシステム１２及び／又は複数のセンサシステム１２からの入力に基づいて、複数のテンプレートを含む複数の異なる運動テンプレートのための方法７００を同時になしうる。方法７００が、事前に描かれた経路と関連して使用されてもよいことを理解されたい。例えば、方法７００は、マラソン経路に使用されることがあり、変化する地形に基づく生体力学的運動の必要な変化を識別することによって、また見込まれる地形変化及び関連する運動変化をユーザに通知することによって、ユーザを支援できる。装置１１０は、また、ＧＰＳモジュール２０９からのデータが、ユーザが経路をたどらないことを示す場合に経路を動的に更新するように構成されてもよい。
【0113】
前述のように、一実施形態では、ユーザの実際の運動パターンを記録することによって、ユーザによって１つ以上のテンプレートが作成されうる。一実施形態では、ユーザは、「理想的」運動パターン又は一連の運動パターンを識別し、将来の活動のための１つ以上のテンプレートを作成し、更にそのような将来の活動のための記録された運動パターンから他の情報を組み込んでもよい。例えば、ユーザは、理想的なフットストライクパターン、歩長、着地力などの少なくとも１つの理想的な生物測定運動パターンを含む「理想的」走行と考えられるものを実行してもよく、そのような理想的な生物測定運動パターンを１つ以上のテンプレートとして設定してもよい（例えば、装置１１０を使用して）。距離、速度、経路、推定燃焼カロリーなどの理想的走行に関する他の情報が記録されてもよく、この情報を使用して、ユーザが走行を改善するために従う「理想的走行」テンプレートを作成できる。類似の技術が他の活動に使用されうる。
【0114】
別の実施形態では、装置１１０及び関連ソフトウェアは、ユーザが、以前の活動からパフォーマンスメトリックを再検討し、成功領域及び／又は改善を必要とする領域を識別する能力を提供できる。この機能は、前述の「理想的」活動の作成に組み込まれてもよく、またユーザが「理想的」活動のテンプレートの特定の態様を修正する能力を提供してもよい。更に、過去のパフォーマンスメトリックの記録は、ユーザが、パフォーマンス、改良、傾向、進歩などをある期間にわたって追跡することを可能にし、装置１１０は、そのような過去のデータをアクセスと再検討のために提供できる。装置１１０によって追跡された情報のタイプには、種々のテンプレートに適合できた程度、並びに、速度、距離、歩調又は繰り返し、使用エネルギー、ジャンプ高さ／距離、歩長、及び本明細書の他の場所で言及された他の情報を限定ではなく含む追加情報が挙げられる。活動からの記録されたデータは、当該技術分野で使用されている「同期」手順などによって、記録装置１１０から別の装置１１０にアップロードされてもよい。それにより、１つ以上の装置１１０は、幾つかの異なる活動に関する蓄積パフォーマンスメトリックデータをある期間にわたって記録でき、更なる処理と洗練を行って、そのようなデータをユーザがレビューしやすい形で呈示できる。一実施形態では、記録データ及び／又は分析データは、ウェブページを介してアクセスするリモートサーバ／ウェブサイトにアップロードされ、更にオンライン「コミュニティ」と共有されてもよく、そこで、ユーザが、進歩と活動を他のユーザと比較できる。オンラインコミュニティは、例えば、ユーザが、情報を類似の体格、活動レベル、年齢などを有する他のユーザと比較できるように、フィルタリング機能を有してもよい。また、オンラインコミュニティは、生体力学的運動テンプレートに対するより一貫した適合など、成就を達成する際にあるユーザが別のユーザに挑戦することを可能にする「チャレンジ」機能を有してもよい。また、ユーザから得られたデータや他の情報は、後述されるようなソシアルネットワークコンテキストで使用されてもよく、またソシアルネットワークが、オンラインコミュニティと一体化されるか他の方法で関連付けられてもよいことを理解されたい。更に、そのようなパフォーマンスメトリックに関連して使用される装置１１０は、一実施形態では、パフォーマンスデータを含む詳細なユーザプロファイル、並びに関連した個人情報や他の情報を構成してもよい。そのようなユーザプロファイルは、前述したようなオンラインコミュニティ及び／又は後述するようなソシアルネットワーキングに使用されてもよい。より多くのデータが収集されるので、装置１１０は、改善のために、より詳細にカスタマイズされたデータ表現、分析及び提案を提供できる。
【0115】
一実施形態では、装置１１０及び関連ソフトウェアは、ユーザプロファイルを構築するためにユーザが使用できる個人データを入力するための１つ以上のデータ入力画面を提供してもよい。例えば、ユーザは、年齢、性別、身長、体重などのシステム性能及びテンプレート選択に影響を及ぼすことがある物理データを入力することを促されることがある。別の例として、ユーザは、名前、生年月日、ログイン情報など（例えば、ユーザ名とパスワード）の識別情報を入力するように促されることがある。更に他の例として、ユーザは、前述のような関心、地形及び／又は環境の好み、色とレイアウトの好み、並びに成功／失敗の指示の形、何のデータが収集、分析及び／又は表示されたか、及び他の機能的好みを含むフィードバックの好みを含む一般的なソフトウェア機能を入力するように促されることがある。更に別の例として、ユーザは、活動の長さと強度、活動の具体的な目標、活動に望ましい装置１１０の機能、及び他のそのような情報など、装置１１０とシステム４００を利用する予定された将来の活動に関するデータを入力するように促されることがある。
【0116】
装置１１０及び関連ソフトウェアは、また、新しいハードウェア及び周辺装置（例えば、新しいセンサシステム１２、拡張現実感装置など）の実装を受け入れるように構成されてもよく、また装置１１０は、種々様々なタイプのハードウェアからのデータ入力を受け入れそれらのハードウェアと通信するように構成されてもよい。新しいハードウェアが追加されたとき（例えば、新しいセンサシステム１２）、それに応じてユーザプロファイルが更新されてもよい。
【0117】
別の実施形態では、装置１１０及び関連ソフトウェアは、生体力学的運動テンプレートへの適合を支援する指導をユーザに提供してもよい。例えば、ランニング歩調又はペースのテンプレートに関して、装置１１０は、所望の歩調又はペースに対応するリズム又はテンポを有する歌又は鼓動を提供してもよい。当業者には他の例が理解可能である。
【0118】
別の実施形態では、装置１１０及び関連ソフトウェアは、装置１１０がセンサシステム１２から受信したデータに基づいて事故（例えば、落下）を検出したときに活動化される安全機能を提供してもよい。例えば、装置１１０は、落下又はデータの他の大きな中断を検出してもよく、安全又は健康問題があるかどうかを確認するようにユーザに促してもよい。問題があることをユーザが示した場合、又は設定された時間期間に応答を受け取らない場合、装置１１０は、通話、ＳＭＳ、電子メール又は他の手段などによって緊急要員と連絡をとってもよい。様々なセンサの機能により、装置１１０は、呼吸、心拍数、体温などの情報を中継可能であってもよい。
【0119】
別の実施形態では、装置１１０及び関連ソフトウェアは、ソシアルネットワークアプリケーションに関連して使用されてもよい。例えば、パフォーマンスメトリックデータが、他のソシアルネットワーク接点からのデータと比較されてもよい。別の例として、収集されたパフォーマンスメトリックデータが、ソシアルネットワークゲームの「ポイント」又は「クレジット」に変換されてもよく、ユーザは、そのようなポイント又はクレジットを使用して、そのようなゲームを修正するか更に遊んでもよい。これは、パフォーマンス及びエクササイズ目標を達成するためのユーザに対する激励の追加ソースを提供できる。
【0120】
本開示を読むことによって当業者によって理解されるように、本明細書に記載された様々な態様は、方法、データ処理システム又はコンピュータプログラム製品として実施されてもよい。したがって、これらの態様は、完全にハードウェアの実施形態、完全にソフトウェアの実施形態、又はソフトウェアとハードウェアの態様を組み合わせる実施形態の形を取ってもよい。更に、そのような態様は、コンピュータ可読プログラムコード又は命令が記憶媒体内又は記憶媒体上に実装された１つ以上の有形コンピュータ可読記憶媒体又は記憶装置によって記憶されたコンピュータプログラム製品の形をとってもよい。ハードディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、光記憶装置、磁気記憶装置、及び／又はこれらの任意の組み合わせを含む、任意の適切な有形コンピュータ可読記憶媒体が利用されうる。更に、本明細書に記載されたようなデータ又はイベントを表す様々な無形信号が、送信元と送信先との間で、金属線、光ファイバ、無線伝達媒体（例えば、空気及び／又は空間）などの信号伝送媒体内を進む電磁波の形で伝送されてもよい。
【0121】
前述のように、本発明の態様は、コンピュータ及び／又はそのプロセッサによって実行されるプログラムモジュールなどのコンピュータ実行命令の一般的な分脈で説明されうる。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行するか又は特定の抽象データ型を実現するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含む。そのようなプログラムモジュールは、前述のように、有形の非一時的コンピュータ可読媒体に含まれてもよい。本発明の態様は、また、通信ネットワークによってリンクされたリモート処理装置によってタスクが実行される分散コンピューティング環境で実行されてもよい。プログラムモジュールは、モジュール２２のメモリ２０４や外部装置１１０のメモリ３０４などのメモリ内にあってもよく、メモリ記憶装置を含むローカル及びリモート両方のコンピュータ記憶媒体を含むことがあるゲーム媒体３０７などの外部媒体内にあってもよい。モジュール２２、外部装置１１０、及び／又は外部媒体が、特定の用途などで一緒に使用する相補的プログラムモジュールを含んでもよいことを理解されたい。また、単純にするために、モジュール２２と外部装置１１０内には単一プロセッサ２０２，３０２と単一メモリ２０４，３０４が示され述べられており、またプロセッサ２０２，３０２とメモリ２０４，３０４がそれぞれ、複数のプロセッサ及び／又はメモリを含んでもよく、プロセッサ及び／又はメモリのシステムを含んでもよいことを理解されたい。
【0122】
本明細書で述べたアスレチック活動分析システムの様々な実施形態は、既存の技術を越える利益と利点を提供する。例えば、本明細書で述べたセンサシステム、装置及び方法は、生物測定運動パターンを安全、健全、効率的に変化させるようにユーザを導くために、詳細な自動化された指導を提供できる。また、本明細書で述べた実施形態は、ユーザが、自分のパフォーマンスを実時間で動的にかつ懐古的に監視する高い能力を提供できる。本明細書で述べた実施形態は、また、ユーザが活動中にパフォーマンスを改善するための指導と支援を提供できる。本明細書で述べた実施形態は、更に、ワークアウトの移動経路を設計する際、並びに未知の移動経路をうまく切り抜ける際に、走者、バイク乗り、トライアスロン選手などに支援を提供できる。当業者には他の利点が理解可能である。
【0123】
本明細書で幾つかの代替実施形態と例について述べた。当業者は、個々の実施形態の特徴及び構成要素の可能な組み合わせと変形を理解するであろう。当業者は、更に、どの実施形態も、本明細書に開示された他の実施形態との任意の組み合わせで提供されうることを理解するであろう。本発明はその趣旨又は中心的特徴から逸脱することなく他の特定の形態で実施されうることを理解されよう。したがって、上記の実施例と実施形態は、全ての点において例示的であり限定的でないと考えられるべきであり、本発明は、本明細書に示した詳細に限定されない。用語「第１」、「第２」、「上」、「下」などは、本明細書で使用されるとき、説明のためのものであり、実施形態を如何なる形でも限定しない。更に、用語「複数」は、本明細書で使用されるとき、分離的又は結合的に、必要に応じて、１を超える無限数までの任意の数を示す。更に、物品又は装置を「提供する」ことは、本明細書で使用されるとき、物品に対して行なわれる将来の操作に物品を利用可能又はアクセス可能にすることを広義に指し、物品を提供する側が、物品を製造、作成、又は提供したこと、又は物品を提供する側が、物品の所有権又は管理権を有することを意味しない。したがって、特定の実施形態を例示し説明したが、本発明の趣旨から逸脱することなく多くの改良が想起され、権利保護の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【0124】
１４ ポート
１６ センサ
２０，２３ インタフェース
２２ モジュール
１００ 履物物品
１０７ データ送信／受信要素
２０２ 処理システム
２０４ メモリシステム
２０６ 電源
１６ センサ
２０，２３ インタフェース
２２ モジュール
１００ 履物物品
１０７ データ送信／受信要素
２０２ 処理システム
２０４ メモリシステム
２０６ 電源
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23A】
【図23B】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
