特表 2024-512398 ユーザの動作をフレキシブル回路によってモニタリングするとともに特徴づける装置、システム、および方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-19

(54)【発明の名称】ユーザの動作をフレキシブル回路によってモニタリングするとともに特徴づける装置、システム、および方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/11 20060101AFI20240312BHJP

   A61B 5/256 20210101ALI20240312BHJP

   A61B 5/296 20210101ALI20240312BHJP

   G06F 3/01 20060101ALI20240312BHJP

【ＦＩ】

A61B5/11 230

A61B5/256 230

A61B5/296

G06F3/01 510

A61B5/11 200

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023555344

(86)(22)【出願日】2022-03-07

(85)【翻訳文提出日】2023-10-27

(86)【国際出願番号】 US2022071012

(87)【国際公開番号】W WO2022192859

(87)【国際公開日】2022-09-15

(31)【優先権主張番号】63/157,812

(32)【優先日】2021-03-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/235,937

(32)【優先日】2021-08-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/241,806

(32)【優先日】2021-09-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523342850

【氏名又は名称】リキッド ワイヤ エルエルシー

【氏名又は名称原語表記】ＬＩＱＵＩＤ ＷＩＲＥ ＬＬＣ

【住所又は居所原語表記】１７１０ ＳＥ Ｂｒｏｏｋｌｙｎ Ｓｔｒｅｅｔ， Ｐｏｒｔｌａｎｄ， Ｏｒｅｇｏｎ ９７２０２ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ジョージ イー． カルボ ジュニア

(72)【発明者】

【氏名】キャサリン エム． ネルソン

(72)【発明者】

【氏名】マイケル ジャスパー ワランス

(72)【発明者】

【氏名】マイケル アドベンチャー ホプキンス

(72)【発明者】

【氏名】マーク ウィリアム ロナイ

(72)【発明者】

【氏名】ケーシー カルバートソン

【テーマコード（参考）】

4C038

4C127

5E555

【Ｆターム（参考）】

4C038VA04

4C038VB14

4C038VC20

4C127AA04

4C127LL13

5E555AA64

5E555BA38

5E555BB38

5E555BC04

5E555CA31

5E555CA41

5E555CA44

5E555CB66

5E555DD06

5E555FA00

(57)【要約】

ユーザの動作をモニタリングし、特徴付けるように構成されたシステムが開示される。このシステムは、弾性材料からなる管状体と、第１信号を生成するように構成された液相導体を含むフレキシブル回路と、弾性材料に接続され、第２信号を生成するように構成された慣性測定ユニット（「ＩＭＵ」）と、を備えるウェアラブル装置を備えていてもよい。このシステムはさらに、フレキシブル回路とＩＭＵとに通信可能に接続されたプロセッサを備えていてもよい。
【選択図】図１９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ユーザの動作をモニタリングし、特徴付けるように構成されたシステムであって、
弾性材料からなる管状体と、
第１信号を生成するように構成された液相導体を含むフレキシブル回路と、
前記弾性材料に接続され、第２信号を生成するように構成された慣性測定ユニット（「ＩＭＵ」）と、
を備えるウェアラブル装置と、
前記フレキシブル回路と前記ＩＭＵとに通信可能に接続されたプロセッサと、
を備えるシステム。

【請求項2】

前記プロセッサは、
前記フレキシブル回路から前記第１信号を受信するとともに前記ＩＭＵから前記第２信号を受信し、
前記第１信号に基づいて、前記フレキシブル回路に関連する第１電気的パラメータを決定し、
前記第２信号に基づいて、前記ＩＭＵに関連する第２電気的パラメータを決定し、
前記第１電気的パラメータを前記フレキシブル回路に関連する第１物理的パラメータに関連付けるとともに前記第２電気的パラメータを前記ＩＭＵに関連する第２物理的パラメータに関連付け、
相関関係に基づいて前記ウェアラブル装置のモデルを生成するよう構成されている、
請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記プロセッサはさらに、
前記フレキシブル回路から前記第１信号を受信するとともに前記ＩＭＵから前記第２信号を受信し、
前記第１信号に基づいて、前記フレキシブル回路に関連する第１電気的パラメータを決定し、
前記第２信号に基づいて、前記ＩＭＵに関連する第２電気的パラメータを決定し、
前記フレキシブル回路に関連する前記第１電気的パラメータと前記ＩＭＵに関連する前記第２電気的パラメータを関連付け、
前記フレキシブル回路に関連する前記第１電気的パラメータと前記ＩＭＵに関連する前記第２電気的パラメータとの相関に基づいて、前記ＩＭＵに関連する前記第２物理パラメータを修正し、
前記修正に基づいて、前記ウェアラブル装置のモデルを更新するよう構成されている、
請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記プロセッサは前記液相導体からなる複数の導電性トレースを介して前記フレキシブル回路および前記ＩＭＵに通信可能に接続されている、
請求項３に記載のシステム。

【請求項5】

前記ウェアラブル装置はワイヤレス送信機をさらに備え、
前記プロセッサは前記ワイヤレス送信機を介して前記フレキシブル回路および前記ＩＭＵに通信可能に接続されている、
請求項３に記載のシステム。

【請求項6】

前記ウェアラブル装置は、液相導体を含む圧力センサをさらに備える、
請求項１に記載のシステム。

【請求項7】

前記圧力センサの前記液相導体は、誘導式圧力センサとして構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項8】

前記ウェアラブル装置はさらに温度センサを備える、
請求項１に記載のシステム。

【請求項9】

前記弾性材料に接続された第２ＩＭＵをさらに備えており、
前記フレキシブル回路は前記ＩＭＵと前記第２ＩＭＵの間に配置されている、
請求項１に記載のシステム。

【請求項10】

前記ウェアラブル装置は、使用者の膝に装着されるように構成された関節モニタリングスリーブとして構成されている、
請求項９に記載のシステム。

【請求項11】

前記関節モニタリングスリーブが使用者に装着されたとき、前記ＩＭＵは使用者の膝の周りに配置され、前記第２ＩＭＵは使用者の膝の下に配置され、前記フレキシブル回路は使用者の膝を横断するように構成されている、
請求項１０に記載のシステム。

【請求項12】

前記液相導体からなる複数の導電性トレースを介して前記フレキシブル回路に電気的に接続されたインジケータをさらに含み、
前記インジケータは複数の発光ダイオード（「ＬＥＤ」）からなるとともに、前記フレキシブル回路の屈曲に応じて複数のＬＥＤを点灯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13】

ユーザの動作をモニタリングするように構成されたウェアラブル装置であって、
弾性材料からなる管状体と、
第１信号を生成するように構成された液相導体を含むフレキシブル回路と、
前記弾性材料に接続され、第２信号を生成するように構成された慣性測定ユニット（「ＩＭＵ」）と、
を備え、
前記フレキシブル回路と前記ＩＭＵとは、前記液相導体からなる複数の導電性トレースを介してプロセッサと通信可能に接続される、
ウェアラブル装置。

【請求項14】

前記プロセッサは前記弾性材料に接続され、
前記フレキシブル回路と前記ＩＭＵとは前記液相導体からなる複数の導電性トレースを介して前記プロセッサに通信可能に接続される、
請求項１３に記載のウェアラブル装置。

【請求項15】

前記プロセッサは、
前記フレキシブル回路から第１信号を受信するとともに前記ＩＭＵから第２信号を受信し、
前記第１信号に基づいて、前記フレキシブル回路に関連する第１電気的パラメータを決定し、
前記第２信号に基づいて、前記ＩＭＵに関連する第２電気的パラメータを決定し、
前記第１電気的パラメータを前記フレキシブル回路に関連する第１物理的パラメータに関連付けるとともに前記第２電気的パラメータを前記ＩＭＵに関連する第２物理的パラメータに関連付け、
相関関係に基づいて前記ウェアラブル装置のモデルを生成するよう構成されている、
請求項１４に記載のウェアラブル装置。

【請求項16】

液相導体を含む圧力センサをさらに備える、
請求項１３に記載のウェアラブル装置。

【請求項17】

前記圧力センサの前記液相導体は、誘導式圧力センサとして構成されている、
請求項１３に記載のウェアラブル装置。

【請求項18】

温度センサをさらに備える、
請求項１３に記載のウェアラブル装置。

【請求項19】

前記液相導体からなる複数の導電性トレースを介して前記フレキシブル回路に電気的に接続されたインジケータをさらに含み、
前記インジケータは複数の発光ダイオード（「ＬＥＤ」）からなるとともに、前記フレキシブル回路の屈曲に応じて複数のＬＥＤを点灯するように構成されている、
請求項１３に記載のウェアラブル装置。

【請求項20】

複数のフレキシブル回路からなるウェアラブル装置の使用者が行う物理的動作の仮想的再現を生成する方法であって、
前記ウェアラブル装置を装着した状態で第１動作を行うことと、
前記複数のフレキシブル回路のうちの第１フレキシブル回路によって前記第１動作に関連する第１電気的パラメータを生成することと、
カメラによって前記第１動作の実行に関連する動作キャプチャデータを生成することと、
生成された前記動作キャプチャデータと生成された前記第１電気的パラメータとを前記ウェアラブル装置に通信可能に接続されたプロセッサによって関連付けることと、
前記プロセッサに通信可能に接続されたメモリによって相関関係を記憶することと、
前記ウェアラブル装置を装着している間前記第１動作を繰り返すことと、
生成された前記動作キャプチャデータと生成された前記第１電気的パラメータとの保存された前記相関関係のみに基づいて、前記プロセッサによって前記第１動作の仮想的再現を生成すること、
を備える方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、2021年3月7日に出願された「JOINT MONITORING SLEEVE」という名称の米国仮特許出願第63/157,812号、2021年8月23日に出願された「BIASING ELECTRODES SLEEVES」という名称の米国仮特許出願第63/235,937号、及び 2021年9月8日に出願された「BRACE WITH INERTIAL MEASUREMENT UNITS」という名称の仮特許出願第63/241,806号。その開示内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は一般にフレキシブル回路に関するものであり、より詳細には、現実環境における物理的動作に対応する、仮想環境においてシミュレートされた動作を生成する目的でウェアラブル装置に組み込むことができるフレキシブル回路に関するものである。

【発明の概要】

【0003】

以下の記載は本明細書に開示される態様に固有の革新的な特徴のいくつかの理解を容易化するために提供されるものであり、完全な説明を意図するものではない。様々な態様の完全な理解は、明細書、特許請求の範囲、および要約を全体として捉えることによって得ることができる。

【0004】

様々な態様において、ユーザの動作をモニタリングするとともに特徴付けるように構成されたシステムが開示される。このシステムは、弾性材料を含む管状本体を含むウェアラブル装置と、第１信号を生成するように構成された液相導体を含むフレキシブル回路と、弾性材料に接続された慣性測定ユニット（「ＩＭＵ」）であって、ＩＭＵが第２信号を生成するように構成されている、フレキシブル回路とＩＭＵとに通信可能に接続されたプロセッサとを含むことができる。

【0005】

様々な態様において、ユーザの動作をモニタリングするように構成されたウェアラブル装置が開示される。ウェアラブル装置は、弾性材料からなる管状体と、第１信号を生成するように構成された液相導体を含むフレキシブル回路と、弾性材料に接続され、第２信号を生成するように構成された慣性測定ユニット（「ＩＭＵ」）と、を備えることができ、フレキシブル回路とＩＭＵとは液相導体からなる複数の導電性トレースを介してプロセッサに通信可能に接続される。

【0006】

様々な態様において、複数のフレキシブル回路を含むウェアラブル装置のユーザによって実行される物理的動作の仮想的再現を生成する方法が開示される。本方法は、ウェアラブル装置を装着した状態で第１動作を行うことと、複数のフレキシブル回路のうちの第１フレキシブル回路によって第１動作に関連する第１電気的パラメータを生成することと、カメラによって第１動作の実行に関連する動作キャプチャデータを生成することと、生成された動作キャプチャデータと生成された第１電気的パラメータとをウェアラブル装置に通信可能に接続されたプロセッサによって関連付けることと、プロセッサに通信可能に接続されたメモリによってそれらの相関関係を記憶することと、ウェアラブル装置を装着している間第１動作を繰り返すことと、生成された動作キャプチャデータと生成された第１電気的パラメータとの保存された相関関係のみに基づいて、プロセッサによって第１動作の仮想的再現を生成すること、を含むことができる。

【0007】

本開示のこれらおよびその他の特徴と特性、ならびに構造の関連要素の動作方法と機能、ならびに部品の組み合わせ、および製造の経済効率は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を添付の図面（これらはすべて本明細書の一部を構成し、同様の参照番号は各図において対応する部分を示す）を参照して検討することにより、より明らかになるであろう。また、図面は例示および説明のみを目的としたものであり、本発明の限界を定義することを意図したものではないことを明示的に理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【0008】

本明細書に記載された態様の様々な特徴は、添付の特許請求の範囲に具体的に記載されている。しかしながら、様々な態様は、組織および操作方法の両方に関して、その利点と共に、添付の図面と共に取られる以下の説明に従って、以下のように理解され得る：

【0009】

【図1】図１は、本開示の少なくとも１つの非限定的側面による、二次元歪みセンサを含む歪みセンサシステムを示す。

【0010】

【図2】図２Ａ～Ｅは、本開示の少なくとも１つの非限定的側面による、図１の歪みセンサシステムの媒体の個々の層を示す。

【0011】

【図3】図３Ａおよび図３Ｂは、本開示の少なくとも１つの非限定的側面による、弛緩状態および変形状態における歪みセンサシステムのトレースを示す。

【0012】

【図4】図４は、本開示の少なくとも１つの非限定的側面による、別の歪みセンサを示す。

【0013】

【図5】図５は、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様による電極を示す。

【0014】

【図6】図６は、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様による、別の電極を示す。

【0015】

【図7】図７Ａおよび図７Ｂは、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様による、別の電極を示す。

【0016】

【図8】図８は、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様による、別の電極を示す。

【0017】

【図9】図９Ａおよび図９Ｂは、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様による、別の電極を示す。

【0018】

【図10】図１０は、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様による、ウェアラブル装置を示す。

【0019】

【図11】図１１は、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様による、別のウェアラブル装置を示す。

【0020】

【図12】図１２は、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様による、別のウェアラブル装置を示す。

【0021】

【図13】図１３は、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様に従ってウェアラブル装置に組み込まれるように構成されたフレキシブル回路を示す。

【0022】

【図14】図１４Ａ～Ｄは、本開示の少なくとも一態様に従った、いくつかの他のフレキシブル回路を示す。

【0023】

【図15】図１５は、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様に従った、別のウェアラブル装置を示す。

【0024】

【図16】図１６は、本開示の少なくとも１つの非限定的態様による、図１５のウェアラブル装置を示す。

【0025】

【図17】図１７は、本開示の少なくとも１つの非限定的態様による、図１５および図１６のウェアラブル装置を示す。

【0026】

【図18】図１８は、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様による、別のウェアラブル装置を示す。

【0027】

【図19】図１９は、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様による、別のウェアラブル装置を示す。

【0028】

【図20】図２０Ａ～Ｄは、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様に従って、モニタリングされた動作の対応する特徴付けを含む、ユーザのモニタリングおよび動作を行うように構成されたウェアラブル装置を示す。

【0029】

【図21】図２１Ａ～Ｃは、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様に従って、ウェアラブル装置におけるインジケータの使用を示す。

【0030】

【図22】図２２は、本開示の少なくとも１つの非限定的側面に従って、ひずみゲージデータとＩＭＵデータを較正する方法を示す図である。

【0031】

【図23】図２３は、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様に従って電気的パラメータに関連する信号を生成し、それらの電気的パラメータを本明細書に開示されるウェアラブル装置のユーザの身体的動作に関連付ける方法を示す。

【0032】

対応する参照記号は、複数の図面を通して対応する部分を示す。本明細書に記載された例示は、一態様において本発明の様々な態様を例示するものであり、かかる例示は、いかなる態様においても、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるものではない。

【発明を実施するための形態】

【0033】

本開示に記載され、添付の図面に図示されるような態様の全体的な構造、機能、製造、および使用に関して深い理解を提供するために、多数の具体的な詳細が記載される。周知の動作、構成要件および要素は、本明細書に記載される態様を不明瞭にしないように詳細には記載されていない。読者は、本明細書に記載図示された態様が非限定的な例示であり、本明細書に開示された特定の構造的および機能的な詳細は、代表的かつ例示的であることが理解される。特許請求の範囲から逸脱することなく、変形および変更を行うことができる。さらに、「前方」、「後方」、「左」、「右」、「上方」、「下方」等の用語は、便宜的な表現であり、限定的な用語として解釈されるものではないことを理解されたい。さらに、「前方」、「後方」、「左」、「右」、「上方」、「下方」等の用語は便宜上の表現であり、限定用語として解釈されるものではないことを理解されたい。

【0034】

本出願は、2018年4月6日に出願され、2018年8月30日に米国特許出願公開第2018/0247727号として公開された、「変形可能な導体および関連センサ、アンテナおよび多重システム」という名称の米国特許出願第15/947,744号に関連する。 、米国特許出願第 16/157,102 号、「SENSORS WITH DEFORMABLE CONDUCTORS AND SELECTIVE DEFORMATION」、2018 年 10 月 11 日に出願され、2019 年 2 月 21 日に米国特許出願公開第 2019/0056277 号として公開、米国特許出願第 16/16/ 885,854、「CONTINUOUS INTERCONNECTS BETWEEN HETEROGENEOUS MATERIALS」、2020年5月28日に出願され、2020年12月3日に米国特許出願公開第2020/0381349号として公開、米国特許出願第16/893,427号、「DEFORMABLE SENSORS WITH SELECTIVE RES」 TRAINT、提出済み 2020年6月4日に出願され、2020年12月3日に米国特許出願公開第2020/0386630号として公開され、2021年3月4日に出願され、米国特許出願公開第2020/0386630号として公開されたDEFORMABLE INDUCTORSという名称の米国特許出願第17/192,725号 ２０２１年９月９日出願の米国仮特許出願第２０２１／０２８０４８２号、および２０２１年１０月１０日に出願された「ＴＷＯ ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＭＯＴＩＯＮ ＣＡＰＴＵＲＥ ＳＴＯＲＩＮ ＧＡＵＧＥ ＳＥＮＳＯＲ」と題する米国仮特許出願第６３／２６３，１１２号に該当し、その開示内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0035】

以下の説明において、同様の参照文字は、図面のいくつかの図全体を通して、同様のまたは対応する部分を示す。また、以下の説明において、「前方」、「後方」、「左方」、「右方」、「上方」、「下方」等の用語は、便宜上の表現であり、限定的な用語として解釈されるものではないことを理解されたい。

【0036】

本特許文献の開示内容の一部には、著作権保護の対象となる資料が含まれている。著作権者は、特許商標庁の特許ファイルまたは特許記録に記載されているように、本特許開示のファクシミリ複製に対して何ら異議を唱えないが、それ以外の点では、本明細書に開示されているあらゆる著作権を留保する。

【0037】

物理環境と仮想環境を高精度に統合する必要性が高まっている。実際、メタバースを含む拡張現実と仮想現実はますます普及しつつあり、人々の働き方、遊び方、くつろぎ方、リハビリの仕方を刷新することが期待されている。しかし、従来の（例えば、袖、ブレース、手袋、密着型の衣服等の）「スマート」装身具は一般に、慣性測定ユニット（「ＩＭＵ」）等のセンサを利用しており、高価であったり、時間の経過とともに「ズレ」が発生したりするため、価値提案が不十分であった。そのため、従来の装置では、精度が重要となる特定の用途に必要とされるだけの精度が得られないことがある。例えば、（膝、肘等の）関節の屈曲時の可動域は、膝関節の健康状態を示す重要な指標となる。医師が患者の体の一部（脚、腕、肩、首、背中、手、手首、指、足首、足、足指等の）の全可動域を高い精度でシミュレーションし、リハビリをトラッキングしてリモートで確認できるようにすることは有益である。利用者の動作を十分な精度でトラッキングすることができれば、医師はより多くのモニタリングから利益を得ることができ、患者はバーチャルな予約や診察の利便性を享受することができる。

【0038】

別の例によると、メタバースは、消費者にさまざまなバーチャル製品やサービスを提供することを約束するものである。前述したように、従来のデバイスは、この前例のない市場を実現するのに必要な精度を欠いている可能性がある。例えば、多くの従来型デバイスは、ユーザの動作（例えば、ユーザの膝と腰の位置関係等）の限定的な近似を得るために、相対的な点対応（ｐｏｉｎｔ-ｔｏ-ｐｏｉｎｔ）データに依存している。しかしながら、ユーザがメタバースで友人とサッカーの仮想ゲームをプレイしたい場合、ユーザ動作をより高精度に再現することでエクスペリエンスを向上させることができる。したがって、仮想環境におけるユーザの動作を正確にシミュレートする装置、システム、および方法が必要とされている。いくつかの非限定的な態様によれば、そのような装置、システム、および方法は、フレキシブル回路を用いることができ、特に、電気伝導性を維持しながら伸縮性および柔軟性を促進することができる形状可変導体を用いることができる。そのため、これらの回路にわたって測定された電気的パラメータはユーザの物理的動作と対応付けることができ、正確なシミュレーションを行うことができる。

【0039】

一般的にある程度の内在的な可撓性を有する電子部品が存在するが、その可撓性は一般的に、部品が屈曲できる量、屈曲した際の復元力、および電子部品が劣化または破損する前に屈曲することができる回数の両方において制約を受ける。さらに、銀やその他の導電性インクからなるもの等、ストレッチ性能を有する電子部品は耐久性が不十分であり、通常、引伸されると完全には回復しない。このため、完全に故障するまで電気的特性が変化し続ける。その結果、様々な環境下におけるこのような電子部品の使用の際には、信頼性や寿命に関する制限が生じるか、あるいは全く機能しないことがある。

【0040】

しかしながら、回路内のトレースに導電性ゲルを使用することにより、弾力性を維持しながら、柔軟、伸張可能、かつ変形可能な電子部品を得ることができる。さらに、導電性ゲルから形成された導電性トレースを操作的に曲げたり、伸ばしたり、変形させたり、あるいはその他の物理的な操作を行うと、弛緩状態に戻ったときにヒステリシスがほとんどない状態で、トレースの電気特性に予測可能かつ測定可能な変化を生じさせることができる。このようなトレースの抵抗またはインピーダンスの変化を測定することにより、トレースの長さの変化を推測することができる。複数のトレースの長さの変化を組み合わせることにより、二次元表面上の点の相対的な動きを計算することができる。例えば、関節で連結された身体の手足にある点のように、動きが拘束された身体上に点が配置されている場合には、２次元の変位情報を用いて３次元空間における点の相対的な動きを計算し、決定することができる。

【0041】

いくつかの非限定的な態様によれば、フレキシブル回路は、２０２１年２月２６日に出願された、「HIGHLY SUSTAINABLE CIRCUITS AND METHODS FOR MAKING THEM」と題する米国仮特許出願第６３／１５４，６６５号、および／または２０１９年８月２２日に出願された、「STRUCTURES WITH DEFORMABLE CONDUCTORS」と題する国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１９／０４７７３１号に開示されるように構築することができ、これらの開示内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0042】

さらに、フレキシブル回路のトレースは、液相導体から構成することができる。本明細書で使用される場合、「液相導体」という用語は、本明細書に記載されるフレキシブルで形状可変な導体のいずれか、および／または参照により組み込まれる任意の文書に記載されるフレキシブルで形状可変な導体のいずれかを含むものとする。具体的には、「液相導体」は、２０１７年２月２７日に出願され、２０１７年９月８日に国際特許公開第ＷＯ２０１７／１５１５２３Ａ１として公開された、「LIQUID WIRE」と題する国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１７／０１９７６２号、および／または２０１９年８月２２日に出願された、「STRUCTURES WITH DEFORMABLE CONDUCTORS」と題する国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１９／０４７７３１号に記載されており、これらの開示内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0043】

例えば、いくつかの非限定的な態様によれば、各トレースは液体、ペースト、ゲル、及び／又は粉末等の、トレースが変形可能な（例えば、軟質、可撓性、伸縮性、屈曲性、弾性、流動性粘弾性、ニュートン性、非ニュートン性等の）性質を有することを可能にする様々な形態を含むことができる。いくつかの非限定的な態様によれば、形状可変導体は、導電性ゲル（例えば、ガリウムインジウム合金）から製造された変形可能な導体等の電気活性材料を含むことができる。導電性ゲルは、せん断薄膜化組成物を有することができ、いくつかの非限定的な態様によれば、所望の比率の材料の混合物を含むことができる。例えば、１つの好ましい非限定的側面によれば、導電性ゲルは、５９.９％～９９.９％の共晶ガリウム合金の重量百分率値と、０.１％～約２.０％の酸化ガリウムの重量百分率値とを含むことができる。もちろん、本開示は、本明細書に開示された利点を達成するために様々な形態および/または組成のトレースを特徴とする他の非限定的な態様を企図する。

【0044】

導電性組成物は、導電性剪断薄膜化ゲル組成物として特徴付けることができる。本明細書に記載の導電性組成物はまた、ビンガム塑性体の特性を有する組成物として特徴付けられ得る。例えば、導電性組成物は、低応力では剛性であり、高さおよび幅によって画定され立体的特徴を形成および維持することができるが、高応力では粘性流体として流動するような、粘塑性であることができる。その他の非限定的な態様によれば、有用な金属ゲルの低剪断粘度は、１０^６～４ｘ１０^７Ｐａ*ｓ（１,０００,０００～４０,０００,０００パスカル秒）であり得る。ここで、「低剪断」粘度は、静止（または沈降）条件における粘度を意味する。マイクロ／ナノ構造は、架橋構造を形成する酸化物シートからなり、これは、例えば、混合物に空気を巻き込む方法で混合することによって、または、架橋構造における酸化物形成が達成され得るように、混合物に空気を引き込む表面でキャビテーションを誘発する超音波処理によって得ることができる。

【0045】

フレキシブル回路および形状可変導体を使用することにより、（例えば、袖、ブレース等の）ユーザが着用するウェアラブル装置に組み込まれたときに、（例えば、歪み、応力、電磁場等の）物理的パラメータに対して関連付け可能な、可変の電気的パラメータ（例えば、インダクタンス、抵抗、電圧降下、静電容量、および電磁場等）を生成可能な様々なセンサを構築することができる。よって、当該装置を着用中にユーザ動作の高精度なシミュレーションを生成するのに使用することができる。例えば、（例えば、膝ブレース、肘スリーブ等の）ウェアラブル装置は、（例えば、歪みセンサ等の）センサとして機能するように構成されたフレキシブル回路および形状可変導体を用いることができる。関節とともに動くように構成された形状可変導体により、ウェアラブル装置は、何千回ものひずみサイクルにわたり、実質的な電気的または物理的劣化なく関節の柔軟性を能動的かつ正確にモニタリングすることができる。従って、継続的な較正は不要であり、このフレキシブル回路はむしろ、（例えば、ＩＭＵ等の）従来のセンサの較正に使用することができる。さらに、回路の一部を、歪み、ひいては患者の付属器官の特定の場所（例えば、脛等）の腫脹を測定するように構成することができる。

【0046】

例えば、前述の回路は、導電性ゲルトレースのネットワークを用いる二次元歪みセンサを形成するために実装することができ、その個々の電気的特性は、トレースの相対的な長さまたはその他の配向に変換される。電気的特性を組み合わせることにより（例えば、三角測量やその他の数学的処理などにより）、二次元表面上の様々な点の相対的な位置を決定することができる。このような電気的特性を経時的に繰り返し測定することで、点の動きを決定することができ、歪みセンサによる点のリアルタイムモーションキャプチャが可能となる。トレースのネットワークを拡大縮小し、および/または歪みセンサの数を増やすとともに歪みセンサを対象物に配置することで、対象物のモーションキャプチャをリアルタイムで取得することができる。

【0047】

ここで図１を参照すると、本開示の少なくとも１つの非限定的側面に従って、二次元歪みセンサ１０２を含む歪みセンサシステム１００が示される。一例として、歪みセンサシステム１００は、２０２１年１０月１０日に出願された「TWO DIMENSIONAL MOTION CAPTURE STRAIN GAUGE SENSOR」と題する米国仮特許出願第６３／２６３，１１２号に開示されたものと同様に構成することができ、その開示内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。図１の非限定的な態様によれば、歪みセンサ１０２は、多数のトレース１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄを含むことができる。図１には４つのトレース１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄが示されているが、トレースの数は、ユーザの好みおよび／または意図される用途に応じて具体的に構成することができる。各トレース１０４ａ～１０４ｄは、本明細書で詳細に開示されるように、導電性ゲルで形成可能である。導電性ゲルは、媒体１０６上に配置され、媒体１０６によって封止され得る。各トレース１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄは、２つの基準点１０８ａ，１０８ｂのうちの１つとアンカー点１１０ａ，１１０ｂとの間に延在し、これらを電気的に接続することができる。図示の例では、基準点１０８ａ，１０８ｂは互いに直接接続されておらず、アンカー点１１０ａ，１１０ｂは互いに直接接続されていない。

【0048】

具体的には媒体１０６および歪みセンサ１０２は、一般に、本明細書で説明する技術に従って、または射出成形、３Ｄ印刷、熱成形、レーザーエッチング、型抜きなどを含むがこれらに限定されない、既存またはこれから開発される可能性のあるその他の機構に従って形成することができる。媒体１０６は、他の適切な化合物または材料の中でも、Ｂステージ樹脂フィルム、Ｃステージ樹脂フィルム、接着剤、熱硬化性エポキシ系フィルム、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、および／またはシリコーンのうちのいずれか一つによって形成することができる。一実施例では、媒体１０６は、５５０％の引張伸び、５.０メガパスカルの引張弾性率、９５％の回復率、１００マイクロメートルの厚さ、少なくとも１.０キロニュートン/メートルの９０度での剥離強度、１０ギガヘルツで２.３の誘電率、１０ギガヘルツで０.００３０の誘電正接、８０マイクロメートルの厚みで７.０キロボルトの絶縁破壊電圧、窒素雰囲気中２６０℃の環境で１０サイクルに渡って不変の耐熱性、ＮａＯＨ、Ｎａ_２ＣＯ_３、銅エッチング液のいずれかに２４時間浸漬しても媒体１０６に変化しない耐薬品性を有する。

【0049】

例示的な媒体１０６の詳細は、Ｒｏｎａｙらによる米国特許出願公開第２０２０／０３８１３４９号明細書“CONTINUOUS INTERCONNECTS BETWEEN HETEROGENEOUS MATERIALS”に開示されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0050】

歪みセンサ１０２は、トレース１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄの１つ以上のインピーダンス／抵抗の変化に基づいて、基準点１０８ａ，１０８ｂの相対位置の変化を識別するように構成される。特に、歪みセンサ１０２は、基準点１０８ａ，１０８ｂが関連するトレース１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄを介して接続される２つのアンカー点１１０ａ，１１０ｂとの関係において、媒体１０６によって定義される平面上の所定の基準点１０８ａ，１０８ｂのデカルト系（ｘ，ｙ）に従った相対位置を決定するように構成される。したがって、例えば、基準点１０８ａの相対的な位置は、トレース１０４ａおよびトレース１０４ｂの任意の所与の時間における長さを決定すること、および／またはアンカー点１１０ａ，１１０ｂの相対的な位置（ｘ，ｙ）を決定することの一方または推論的には両方によって決定することができる。

【0051】

トレース１０４ａ，１０４ｂの長さは、基準点１０８ａ，１０８ｂとトレース１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄによって接続されるアンカー点１１０ａ，１１０ｂとの間で測定される、所定のトレース１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄの抵抗および／またはインピーダンスの関数として決定され得る。図示の例では、歪みセンサシステム１００は、プロセッサ１１４に動作可能に接続された電子的パラメータセンサ１１２を含む。電子的パラメータセンサ１１２は、抵抗、キャパシタンス、インダクタンス等の電子特性を検出またはその他の方法で測定するように構成された任意のデバイスであってよい。このように、様々な例において、電子的パラメータセンサ１１２は、オームメータまたは抵抗信号読み取り器であってもよい。さらに、電子的パラメータセンサ１１２およびプロセッサ１１４は、別個の構成要素であってもよいし、一体化されていてもよい。このような例では、プロセッサ１１４は、抵抗信号読取および記録機能を組み込んだチップセットまたはパッケージの一部であってもよい。さらに他の例では、アナログ抵抗信号をデジタル信号に変換するために、アナログ-デジタル信号プロセッサが利用されてもよく、これはプロセッサ１１４によって受信されてもよい。リモートプロセッサが歪みセンサ１０２からの信号を受信するように構成されている例では、センサに内蔵されたワイヤレス通信コンポーネントが、プロセッサ１１４に信号を提供するように構成されている場合がある。

【0052】

図示されている歪みセンサシステム１００は電子的パラメータセンサ１１２とプロセッサ１１４を含むが、電子的パラメータセンサ１１２とプロセッサ１１４の一方または両方は、歪みセンサシステム１００の残りの部分および／またはクラウドコンピューティングアセット等に対してリモートであってもよい。さらに、様々な実施例において、電子的パラメータセンサ１１２および／またはプロセッサ１１４は、図示されているように、歪みセンサ１０２自体に統合されていてもよいし、歪みセンサ１０２が動作可能に接続されているコンポーネントであってもよい。プロセッサ１１４および／または電子的パラメータセンサ１１２が歪みセンサ１０２に対してリモートである場合、ワイヤレス通信モジュールを歪みセンサ１０２に組み込んで、電子的パラメータセンサ１１２および／またはプロセッサ１１４にデータを提供することができる。

【0053】

様々な例において、プロセッサ１１４は、基準点１０８ａ，１０８ｂの相対位置および／またはアンカー点１１０ａ，１１０ｂの相対位置を決定するために、所与のトレース１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄのインピーダンスの較正された、または所定の関係を必要としない。そのような例では、プロセッサ１１４は、トレース１０４ａ，１０４ｂが接続されるアンカー点１１０ａ，１１０ｂの各々の決定された位置（ｘ，ｙ）に対する基準点１０８ａの相対位置を決定することによって、基準点１０８ａの媒体１０６上の相対位置（ｘ，ｙ）を決定することができる。このような例では、基準点１０８ａの位置変数ｘおよびｙは、プロセッサ１１４によって以下の式に従って決定され得る：

【数1】

式１：基準点のＸ座標

【数2】

式２：基準点のＹ座標

【数3】

式３：サブ計算その１

【数4】

式４：サブ計算その２

【数5】

式５：サブ計算その３

【0054】

上記の式において、ｒは、電子的パラメータセンサ１１２によって測定され、プロセッサ１１４に提供される、所与のトレース１０４ａ，１０４ｂのインピーダンスである。トレース１０４ｃ，１０４ｄに対して基準点１０８ｂと同様の式を同じ態様で適用することにより、基準点１０８ａ，１０８ｂのそれぞれの位置を決定することができる。例えば、少なくとも１秒間に１回、または少なくとも１秒間に１５回、または少なくとも１秒間に２４回等の比較的高い頻度で計算を実行することによって、歪みセンサシステム１００は、基準点１０８ａ，１０８ｂの相対位置、すなわち基準点１０８ａ，１０８ｂの移動量および移動速度に関するリアルタイムの決定を得ることができる。

【0055】

歪みセンサシステム１００は、抵抗またはインピーダンスの測定に関して説明しているが、任意の電気的測定が同様の基礎に基づいて適用されてもよい。したがって、例えば、トレース１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄは、トレースの変形に基づいて変化し得るインダクタンス、キャパシタンス、または他の測定可能な電子特性を有するか、または有するように構成され得る。よって、電子的パラメータセンサ１１２が説明および図示されているが、関連する電子特性を検出および測定するように構成された任意の電子計器を、本開示と同様の方法で電子的パラメータセンサ１１２に加えて、または電子的パラメータセンサ１１２に代えて利用できる。パラメータセンサ１１２は、信号をデジタル的に処理することができるプロセッサ１１４と通信するために動作可能なアナログ-デジタル信号変換器を含むことができる。

【0056】

図２Ａ～２Ｅは、例示的な態様における歪みセンサ１０２の媒体１０６の個々の層の描写である。図２Ａ～２Ｅの例では、歪みセンサ１０２は、媒体１０６の個々の層が別々に形成・積層され、全体として媒体１０６を構成するように一体的にユニット化される積層構造である。各層は、米国特許出願公開第２２０／００６６６２８号明細書「STRUCTURES WITH DEFORMABLE CONDUCTORS」（その開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に記載されている反復ステンシルインプレースプロセスに従って形成することができる。または、その他の適切な機構により形成されてもよい。しかしながら、上述したように、積層構造体としての歪みセンサ１０２の形成は例示であって限定ではなく、積層構造体としての歪みセンサ１０２を作製する工程に代えて、または積層構造体としての歪みセンサ１０２を作製する工程に加えて、歪みセンサ１０２を作製するための任意の適切な技術を適用することができる。各層の描写は歪みセンサ１０２の長軸に沿って見ており、したがって、図１の視点に対する層の上面図または底面図のいずれかである。

【0057】

図１～４の非限定的な態様によれば、本明細書に開示されるセンサ１０２，４０２、フレキシブル回路、およびウェアラブル装置は、一次材料に取り付けられた１つまたは複数の基板を含むことができ、１つまたは複数の基板は、米国特許出願第１６／５４８／３７９号によって開示されるような、フレキシブルで伸縮可能な材料で構成される。２０１９年８月２２日に出願され、２０２１年８月１０日に米国特許第１１,０８８,０６３号として付与された、「STRUCTURES WITH DEFORMABLE CONDUCTORS」と題する米国特許出願第１６/５４８,３７９号の開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。具体的には、１つまたは複数の基材は、例えば、天然ゴム、合成ゴム、可撓性プラスチック、シリコーンベースの材料（例えば、ポリジメチルシロキサン（「ＰＤＭＳ」）、熱可塑性ポリウレタン（「ＴＰＵ」）、エチレンプロピレンジエンテルポリマー（「ＥＰＤＭ」）、ネオプレン、ポリエチレンテレフタレート（「ＰＥＴ」）、可撓性複合材料、および／または革等の天然の可撓性材料等の可撓性または伸縮性材料から作製することができる。例えば、１つ以上の基材は、特に、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ（登録商標）Ｅｓｔａｎｅ（登録商標）５８０００シリーズ（例えば、５８２３８）等の、弾力性と伸縮性を有するＴＰＵから作製することができる。あるいは、１つまたは複数の基板は、特にＬｕｂｒｉｚｏｌ（登録商標）Ｅｓｔａｎｅ（登録商標）Ｓ３７５Ｄのような、比較的硬いが柔軟な材料から形成することができる。他の非限定的な態様によれば、ウェアラブル装置の主材料自体は、前述の可撓性および／または伸縮性材料のいずれかを含むことができる。基材は、基材層、ステンシル層、および封止層を含む多層構造を含むことができるが、他の非限定的な態様では、基材は、（例えば、基材層、封止層等の）変形可能なトレースを収容するように構成された２層構造を含んでいてもよく、単層であってもよい。

【0058】

図２Ａは、基板層２０２である。基板層２０２は媒体１０６の材料で形成され、最終的にその上に配置されたトレース１０４ａ，１０４ｂを有するが、それ以外は特徴がなく、様々な実施例において、導電性ゲルの絶縁および／または封止に用いることができる。

【0059】

図２Ｂは、第１パターン層２０４である。第１パターン層２０４は媒体１０６の材料で形成され、例えば、媒体１０６に形成された導電性ゲルを含むチャネルとして形成されたトレース１０４ａ，１０４ｂを含む。さらに、第１基準ビア２０６および第１アンカービア２０８は、それぞれのトレース１０４ａ，１０４ｂに動作可能に接続され、歪みセンサ１０２の様々な層を介してトレース１０４ａ，１０４ｂへの電気的アクセスを提供する。ビア２０６、２０８は、導電性ゲルまたは任意の適切な導体から形成することができる。

【0060】

図２Ｃは、絶縁層２１０である。絶縁層２１０は、媒体１０６の材料で形成され、絶縁層２１０を通って延びる第１基準ビア２０６および第１アンカービア２０８を含む。

【0061】

図２Ｄは、第２パターン層２１２である。第２パターン層２１２は媒体１０６の材料で形成され、例えば、媒体１０６に形成された導電性ゲルを含むチャネルとして形成されたトレース１０４ｃ，１０４ｄを含む。第１基準ビア２０６および第１アンカービア２０８は、第２パターン層２１２を通って延び、第２基準ビア２１４および第２アンカービア第２アンカービア２１６は、トレース１０４ｃ，１０４ｄに動作可能に接続される。

【0062】

図２Ｅは、封止層２１８である。封止層２１８は、媒体１０６の材料で形成され、第１基準ビア２０６、第１アンカービア２０８、第２基準ビア２１４、および第２アンカービア２１６を含み、図１に示されるように、これらは歪みセンサ１０２と電子的パラメータセンサ１１２の動作可能な接続を実現するために、媒体１０６から露出される。

【0063】

様々な層は例示のために提示されたものであり、限定要件ではなく、様々な追加層または代替層のいずれかを所望に応じて積層構造に組み込んでもよいことを認識し理解されたい。積層構造は、導電性ゲルが配置される少なくとも１つの基材層、少なくとも１つのトレースを形成する少なくとも１つのパターン層、およびトレースまたは積層構造の他の構成要素を封止する少なくとも１つの封止層を組み込むことができる。積層構造はさらに、ステンシル固定製造方法が用いられる場合にはステンシル層と、例えば比較的高電圧な用途のバス、センサ、接地面、シールド等の導電層と、例えば、基板層、導電層、ステンシル層、および／または封止層の間に設けられ、主にトレースまたは導電層を互いに絶縁する絶縁層と、例えば、表面実装コンデンサ、抵抗器、プロセッサ等の、本明細書に開示されるプロセスに従って形成されるとは限らない電子部品と、層間接続のためのビアと、コンタクトパッドと、備えていてもよい。

【0064】

積層構造における層の集合体は「スタック」と呼ばれることがある。最終構造または中間構造は、ユニット化された少なくとも１つのスタック（または複数のスタック、例えばモジュール構造技術を使用）を含み得る。さらに、または代替的に、構造は、少なくとも１つの電子部品を有する１つまたは複数のユニット化されたスタックから構成され得る。積層アセンブリは、例えばモジュール構造の複数の積層構造から構成され得る。アセンブリは、第１積層構造（「アイランド」）を含むアイランドアーキテクチャを用いることができ、この第１積層構造は、典型的には、それ自体に電気部品が配置された積層構造であってもよく、あるいはディスクリートセンサ等の積層体であってもよい。第１積層構造は、例えば、従来のプリント回路基板（「ＰＣＢ」）のように構成されたトレースやビアを含む第２積層構造に接着され、例えば、信号、電流、または電位がアイランドと他の周辺構造（例えば、センサ等）との間を移動する経路として機能する。

【0065】

図３Ａおよび３Ｂは、それぞれ、弛緩構成および変形構成にある歪みセンサ１０２のトレースの抽象的な描写である。歪みセンサ１０２は、歪みセンサ１０２が伸張、屈曲などによって変形するような外力が歪みセンサ１０２に作用していないとき、弛緩構成にあると見なされる。歪みセンサ１０２が伸張、屈曲などによって変形するような外力が歪みセンサ１０２に作用し、その結果、トレース１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄの１つ以上が弛緩構成における長さに対して相対的に長くなったり縮んだりすると、歪みセンサ１０２は変形構成にあると考えられる。図３Ａおよび３Ｂは二次元平面で説明されているが、二次元に関して説明された原理は、歪みセンサ１０２に加えられた三次元のひずみにも同様に適用されることを認識・理解されたい。

【0066】

図示の例では、弛緩構成において、トレース１０４ａ，１０４ｄは、例えば５パーセント以内の実質的に等しい長さであり、その結果、ほぼ等しい抵抗またはインピーダンスを有する。同様に、トレース１０４ｂ，１０４ｃも実質的に等しい長さであり、その結果、ほぼ等しい距離にある。このような状況では、プロセッサ１１４は、基準点１０８ａ，１０８ｂの相対的な（ｘ，ｙ）位置が弛緩状態にあると判断する。

【0067】

変形構成では、外力によって基準点１０８ａが基準点１０８ｂに対して相対的に移動する。図示の例では、トレース１０４ｃ，１０４ｄの長さ、ひいては抵抗は実質的に変化しておらず、その結果、プロセッサ１１４は、少なくとも相対的に、基準点１０８ｂに近接する歪みセンサ１０２にひずみが加わっていないと判断するよう構成されている。しかしながら、弛緩状態におけるトレース１０４ａ，１０４ｂの長さに対してトレース１０４ａが短くなる場合やトレース１０４ｂが長くなる場合は、トレース１０４ａ，１０４ｂの長さ、ひいては抵抗は変化している。その結果、プロセッサ１１４は、基準点１０８ａに近接する歪みセンサ１０２にひずみがかかったと判断するように構成される。

【0068】

異なる位置で歪みセンサ１０２に加えられたひずみは歪みセンサ１０２の異なる変形をもたらし、その結果、トレース１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄを図示のものとは異なる伸長や収縮が生じる。さらに、２つのトレースの長さは一定であるとして示されているが、トレース１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄのいずれかまたはすべてが長さを変える可能性があり、その結果、測定される抵抗値が変わる可能性がある。さらに、歪みセンサ１０２は、歪みセンサ１０２上の異なる位置に異なる力が現れる程度まで、歪みセンサ１０２にかかる複数の力に敏感である可能性がある。

【0069】

図４は、例示的な側面における、歪みセンサ４０２の抽象的な描写である。歪みセンサ１０２とは対照的に、歪みセンサ４０２は４つの基準点４０４ａ，４０４ｂ，４０４ｃ，４０４ｄを含む。このような例では、基準点４０４ｃ，４０４ｄは、基準点４０４ａ，４０４ｂに対する事実上のアンカー点として機能する可能性がある。その結果、トレース４０６ａ上の抵抗は、基準点４０４ａから基準点４０４ｃまで、といったように測定されることがある。

【0070】

各基準点４０４ａ，４０４ｂ，４０４ｃ，４０４ｄの相対位置はそれぞれ、トレース４０６のうちの２つによって決定される。分かりやすくするために、各基準点４０４ａ，４０４ｂ，４０４ｃ，４０４ｄに関連するトレース４０６は特定の破線で示されている。したがって、基準点４０４ａの相対位置（ｘ，ｙ）は、トレース４０６ａ，４０６ｂの抵抗に基づいて決定され、基準点４０４ｃの相対位置は、トレース４０６ｅ，４０６ｆの抵抗に基づいて決定される。本明細書に開示された原理は、任意の領域にわたる任意の数の基準点に容易に拡張可能である。電子的パラメータセンサ１１２またはオームメータの入力数は、プロセッサ１１４の処理リソースとともに比例的に拡張することができる。

【0071】

さらに、所与の基準点に関連付けられたトレースの数は、利用可能なトレースに基づいて拡張することができることを認識し理解されたい。様々な例では、基準点の相対位置は、２つだけでなく、３つ以上のトレースに基づいて決定されることがあり、追加のトレースを組み込むために上述の方程式が拡張される。しかし、さらなる例では、各基準点４０４について２つを超える追加のトレースは、冗長トレースとして扱われることがある。したがって、プロセッサ１１４は、所与の基準点の相対位置を決定するために２つのトレースのみを用いることができるが、基準点４０４へのトレースが断線した場合、プロセッサ１１４は、基準点４０４の相対位置を決定するために別の断線していないトレースを用いることができる。

【0072】

歪みセンサおよび／または複数の歪みセンサに複数の基準点４０４を含めることは、より大きな物体のリアルタイムの三次元モデルの作成を提供する可能性がある。したがって、例えば、ウェアラブル装置は、ウェアラブル装置全体に延びるトレースを有し、トレースは、ウェアラブル装置全体に分散された多くの基準点に接続される。各基準点の相対位置を定期的に決定することにより、プロセッサ１１４は、隣接する基準点に対する各基準点の相対位置の変化に基づいて、ウェアラブル装置の三次元モデルを容易に作成することができる。いくつかの非限定的な態様によれば、歪みセンサシステム１００を介して二次元の動きをモニタリングし、三次元表現に関連付けることができる。これは、既知の二次元変位データに拘束動作システムを関連付け、歪みセンサシステム１００の二次元出力から三次元変位を計算することによって行われる。

【0073】

本明細書に開示された歪みセンサを様々な使用例に適応させることにより、歪みセンサが取り付けられるウェアラブル装置または他の物品の条件に合わせてトレースの長さが最適化される可能性がある。したがって、例えば、（例えば、袖の前腕部に沿って、膝ブレースの大腿部を横切って等の）歪みがかかることが予想されない特定の場所では一部のトレースが比較的長く、基準点が間隔をあけて配置される一方、（例えば、袖の肘、膝ブレースの膝関節等の）歪みがかかることが予想される場所では他のトレースが比較的短く、基準点が間隔をあけて配置される可能性がある。

【0074】

図１～４のセンサは「ひずみ」センサとして説明されているが、本開示のいくつかの非限定的な態様によれば、それらのセンサは、ひずみとは別の他の物理的パラメータ（例えば、応力、圧力、寸法等の）に関連付けることができる電気的パラメータ（例えば、インダクタンス、抵抗、電圧降下、キャパシタンス、電磁場等の）を生成するために使用することができることを理解されたい。したがって、前述のフレキシブル回路および形状可変導体を、（例えば、スリーブ、ブレース等の）ユーザが着用するウェアラブル装置に組み込むことによって、（例えば、インダクタンス、抵抗、電磁場等の）変化する電気的パラメータを生成でき、これらを（例えば、ひずみ、応力、圧力、寸法等の）物理的パラメータに関連付けることができる。図１～４のセンサはウェアラブル装置に実装することができるが、代替の構成要素（例えば、フレキシブル回路、電極、圧力センサ、温度センサ等の）は、ウェアラブル装置に統合するのに有用である。例えば、以下に例示するように、様々なフレキシブル回路を実装して、単一軸に沿ったひずみをモニタリングすることができる。

【0075】

いくつかの非限定的な態様によれば、様々なフレキシブル回路を含む様々なセンサ（図１～４のセンサ１０２，４０２等）を含む様々なセンサは、２０２１年８月２３日に出願されたBIASING ELECTRODES SLEEVESと題する米国仮特許出願第６３／２３５，９３７号、２０２１年９月８日に出願されたBRACE WITH INERTIAL MEASUREMENT UNITSと題する米国仮特許出願第６３／２４１，８０６号、および／または２０２１年６月１１日出願のMULTI-AXIS DIFFERENTIAL STRAIN SENSORと題された国際特許出願公開第ＷＯ２０２１２５３０５０号等（これらの開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に開示されたもののようにウェアラブル装置に組み込むことができる。例えば、ここで図５を参照すると、そのような電極５００の１つが、本開示の少なくとも１つの非限定的態様に従って示されている。図５の非限定的な態様によれば、電極５００は、最適化された皮膚接触のために構造的に構成され得る。図５の電極５００は、神経の筋肉への刺激に応答する筋肉反応および／または電気活動を測定するように電気的に構成することができ、これは、図１～４のセンサ１０２，４０２と組み合わせて、装置を装着している間のユーザの動作を特徴付けるためにプロセッサ１１４（図１）によって使用される複数の信号のうちの１つとなり、および／または集合的な信号に寄与することができる。

【0076】

依然として図５を参照すると、電極５００は、電極５００が所望の方法で物品に適切に統合され得るように、指定された直径Ｄと厚さＴを定義することができる。具体的には、直径Ｄは、ユーザの皮膚に接触するように構成された電極５００の表面５０２が、所望の検出能力のために十分な面積を提供するような寸法にすることができる。電極５００はさらに、プロセッサ１１４（図１）がセンサ１０２，４０２（図１～４）および電極５００から信号を受信できるように、所望の方法で回路のセンサ１０２，４０２（図１～４）と電気的に一体化するように構成された接点５０４を含むことができる。もちろん、他の非限定的な態様によれば、電極５００はこれとは異なる形態に構成することができる。例えば、図６を参照すると、別の電極６００は、所望の検出能力を可能にするのに十分な面積の表面６０２を規定する、特に構成された幅Ｗおよび長さＬを有する、長方形の構成を有していてもよい。さらに、図６の電極６００は、プロセッサ１１４（図１）がセンサ１０２，４０２（図１～４）および電極６００から信号を受信することができるように、所望の方法で回路のセンサ１０２，４０２（図１～４）と電気的に一体化するように構成された接点６０４を再び含むことができる。

【0077】

図５および図６をさらに参照すると、電極５００，６００が解決しようとする課題の１つは、いくつかの使用ケースおよび条件においてセンサおよび／または電極から適切な信号を得ることにある。例えば、ウェアラブル装置内に包まれる可能性のある身体部位のサイズの多様性と、広範な動作を通じて皮膚との一貫した接触を提供するという課題により、変化する圧力が一部の着用者の皮膚と電極５００，６００との間に可変的な接触品質をもたらす可能性がある。前述の例示的な電極５００，６００の構成は、ユーザの筋肉または筋群における意図された活動のモニタリングを行うことができるデータおよび／または信号を提供可能であるが、いくつかの限定的な側面によれば、前述の電極５００，６００とユーザの皮膚との間のインターフェースを改善する必要性がある場合がある。

【0078】

ここで図７Ａおよび図７Ｂを参照すると、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様に従って、別の電極７００が示されている。図７Ａおよび７Ｂの電極７００は、図５の電極５００と同様に構成され得る。しかしながら、皮膚接触面７０２に対向する電極７００の表面７０４は平坦であるが、図７Ａおよび図７Ｂの非限定的な態様によれば、電極７００は、特定の半径Ｒおよび高さＨによって定義されるように、電極７００の皮膚接触面７０２が凸状であり得ることを意味する、「ペレット」形状を有し得る。言い換えれば、図７Ａおよび図７Ｂの電極７００は、ウェアラブル装置に組み込まれたときの表面７０２の皮膚接触面積をさらに最適化するために、ドーム状、球状、および／またはその他の凸状トポグラフィを用いる。いくつかの非限定的な態様によれば、半径Ｒは、電極７００の主要寸法（例えば直径Ｄ）の０.２５倍から１.７５倍のおおよその範囲内、好ましくは、０.５倍から１.５倍の範囲内で寸法決めされ得る。例えば、１つの非限定的な態様によれば、電極７００は、約１３ミリメートルの直径Ｄ、約１１.５ミリメートルの接触面曲率半径Ｒ、および約２ミリメートルの球状キャップ高さＨを有することができる。言い換えれば、電極７００は、電極７００の直径Ｄの０.８８倍であり、０.５０と１.５０の好ましい範囲内にある半径Ｒを有することができる。他の非限定的な態様によれば、電極の長さまたは幅は、本明細書でさらに詳細に説明するように、主要な寸法と見なされ得る。言い換えれば、図７Ａおよび図７Ｂの電極７００は、皮膚収縮表面７０２のためのより大きな面積を容易にする。

【0079】

ここで図８を参照すると、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様に従って、別の電極８００が示されている。図７Ａおよび図７Ｂの電極７００と同様に、図８の電極８００は、「ペレット」形状を有することができ、これは、電極７００の皮膚接触表面８０２が、特定の半径Ｒによって定義されるように、凸状であり得ることを意味する。しかしながら、図８の非限定的な側面によると、皮膚接触面８０２の反対側の電極８００の表面８０４は、同じく特定の半径Ｒによって定義されるように凹面であることができ、それによって、その幅Ｗに沿って平坦な幾何学的形状を有する、長さＬにわたる「板バネ」、または「カップ状」の幾何学的形状を画定する。図８の電極８００は、シートの長さＬまたは幅Ｗの実質的に全体に沿って延びる曲率半径Ｒを有するように成形および／または他の方法で形成され得、そのいずれかは、半径Ｒの所望の寸法を決定する目的のための主要寸法と見なすことができる。例えば、図８の非限定的な態様によれば、半径Ｒ軸が幅Ｗに沿って延びるので、主要な直径は長さＬとすることができる。しかし、他の非限定的な態様によれば、半径Ｒを長さ方向に延ばすことが望ましい場合があり、この場合、主要な寸法は幅Ｗとすることができる。図７Ａおよび図７Ｂの電極７００とは異なり、電極８００によって画定される湾曲は、中空であり、複数の側面において解放されており、結果として得られる電極８００の構造は（例えば、図１０～１２に示されるように、ブレース、スリーブ等の）ウェアラブル装置となる。言い換えれば、電極８００の構造は、皮膚接触面８０２の面積を増加させるだけでなく、電極８００が圧力下で変形することを可能にする。従って、図８の電極８００は、着用者の身体のそれぞれの部分上に伸張されたときにウェアラブル装置によって印加されるような半径方向の圧縮力に応答して、着用者の皮膚に対して付勢力を印加するように構成され得る。従って、電極８００は、皮膚接触面８０２とユーザの皮膚との間の接触品質を改善することができ、従って、より正確な信号および／またはデータを生成することができる。

【0080】

本開示は、図８の「板バネ」電極８００の構成に対する代替案を提示する。例えば、図９Ａおよび図９Ｂの電極９００は、特定の半径Ｒによって定義されるように、凸状である皮膚接触表面９０２を含むことができる。しかし、図９Ａおよび図９Ｂの非限定的な態様によれば、皮膚接触表面８０２に対向する電極９００の表面９０４は、特定の半径Ｒによって定義されるように、（例えば、その長さと幅等の）すべての方向において凹入していてもよい。言い換えると、図９Ａおよび図９Ｂの電極９００は、「ドーム状」または「カップ状」の形状を画定することができる。図９Ａおよび図９Ｂの電極９００は画定されたドーム形状によって四方が閉じられているが、図７Ａおよび図７Ｂの電極７００とは異なり中空であるため、「板バネ」付勢効果を生じさせることができる。図８の電極と同様に、ブレースやスリーブに組み込まれたとき、図９の電極９００によって提供される柔軟性は、ドーム状の曲率と組み合わさって圧力下でバネのような効果を生み出し、電極をユーザの皮膚に対して偏らせることができ、それによって電極９００の性能を向上させる。

【0081】

図９Ａおよび図９Ｂの円形形状は単なる例示であり、本開示では、本明細書に開示される電極のいずれかが同様の付勢効果を達成しながら、（例えば、長方形、三角形、六角形等の）様々な代替形状を含むその他の非限定的な態様を取り得ることを理解されたい。本開示によれば、任意の形状の電極が、様々な球形トポグラフィを含む、図９Ａおよび図９Ｂのドームと同様の突出ジオメトリで構成され得る。図９Ａおよび図９Ｂの非限定的な態様によれば、電極９００の主要寸法は直径Ｄであり得る。しかし、電極９００が正方形または長方形の形状を含む他の非限定的な態様によれば、電極の長さまたは幅のいずれかが、先に開示したように、所望の半径を計算する目的のための主要寸法として機能し得る。

【0082】

本開示は、電極付勢効果が、電極構造（例えば、電極８００、９００の構造）だけでなく、ウェアラブル装置自体によっても提供される非限定的な態様をさらに企図する。例えば、流体充填可能な回路がウェアラブル装置に組み込まれ、様々な量の流体で充填され、それによってウェアラブル装置の厚さがある所定の部分において拡大し、これによって任意の電極（例えば、図５、図６、図７Ａ、図７Ｂ、図８、図９Ａ、および図９Ｂの電極５００，６００，７００，８００，９００）がユーザの皮膚に接触する圧力を増加させることができる。いくつかの非限定的な態様によれば、流体充填可能回路は、２０２１年１０月２７日に出願された、「ＤＥＶＩＣＥＳ,ＳＹＳＴＥＭＳ,ＡＮＤＭＥＴＨＯＤＳＦＯＲＭＡＫＩＮＧＡＮＤＵＳＩＮＧＡＦＬＵＩＤ-ＦＩＬＬＡＢＬＥ回路」と題された米国仮出願第６３/２７２,４８７号に記載されたものと同様であってもよく、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0083】

図７Ａ、７Ｂ、８、９Ａ、および９Ｂの電極７００，８００，９００は、図５および６の電極５００，６００によって生成される信頼性を高め、信号品質を改善することができる。いくつかの非限定的な態様によれば、（例えば、ブレース、スリーブ等の）ウェアラブル装置は管状構成を含むことができるので、半径方向の圧力が従来の電極の裏側に印加されることがある。これは、電極の接触面とユーザの身体との間の表面接触において、ユーザの皮膚に対応する偏向を生じさせ得る。選択されたブレースまたはスリーブのサイズと着用者の身体部材のサイズとの間に不一致または最適でない組み合わせがある場合、センサと着用者の皮膚との間に信頼性の高い接触界面が得られないことがある。これは、選択されたブレースまたは袖のサイズが、装着者に好ましいレベルのフィット感または快適さを提供する一方で装着者の皮膚と電極との間のインターフェースの信頼性または一貫性が最適でない場合に、特に問題となる可能性がある。これは様々な要因に起因する可能性があり、そのうちのいくつかは関連している。例えば、ユーザの皮膚のたわみが不十分であると、センサとの適切な接触や信頼性の高い接触が得られないことがあり、また、ブレースやスリーブが十分な半径方向の力を発生しないため、センサとの適切な接触や信頼性の高い接触が得られないことがある。

【0084】

図７Ａ、図７Ｂ、図８、図９Ａ、および図９Ｂの電極７００，８００，９００を介して示された様々な突出した（例えば、凹状、凸状等の）特徴は、図５および図６のより平面的または平坦な電極５００，６００の皮膚接触面５０２、６０２に対してより大きい皮膚接触面７０２，８０２，９０２を提供することができる。これは、いくつかの非限定的な態様によれば、約１００ミリメートルから２００平方ミリメートルの範囲にある、比較的大きな皮膚接触表面積を実現できる。例えば、本開示のいくつかの好ましい非限定的な局面によれば、図７Ａ、７Ｂ、８、および９の皮膚接触表面７０２，８０２，９０２の面積は約１４５平方ミリメートルであってもよく、これに対し、同様の外径を規定する皮膚接触表面を有する平面電極（例えば、図５の電極５００）は約１３３平方ミリメートルの表面積しか有さない。したがって、図７Ａ、図７Ｂ、図８、および図９の湾曲した皮膚接触面７０２，８０２，９０２を提供することのさらなる利点は、電極７００，８００，９００の所与の形状因子または「設置面積（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）」に対してより大きな面積を提供する能力が得られることであり、電極７００，８００，９００によって生成される信号の精度をさらに改善することであることが理解される。

【0085】

図７Ａ、図７Ｂ、図８、および図９をさらに参照すると、（例えば、スリーブ、ブレース等の）ウェアラブル装置の周囲表面に対する湾曲した皮膚接触面７０２，８０２，９０２によって提供される突出部は、ブレースの半径方向の圧縮力を好ましい電極７００、８００の位置で着用者の皮膚に微妙に集中させることができる。いくつかの非限定的な態様によれば、結果として生じる圧縮力は、たわみを増大させ、センサと装着者との接触を改善することができる。前述のように、様々な電極５００，６００，７００，８００，９００を、図１～４のセンサ１０２，４０２のような１つ以上のセンサと一体化して、ウェアラブル装置にすることができる。いくつかの非限定的な態様によれば、電極およびセンサは、２０２１年８月２３日に出願されたBIASING ELECTRODES SLEEVESと題する米国仮特許出願第６３／２３５，９３７号、２０２１年９月８日に出願されたBRACE WITH INERTIAL MEASUREMENT UNITSと題する米国仮特許出願第６３／２４１，８０６号、および／または２０２１年６月１１日出願のMULTI-AXIS DIFFERENTIAL STRAIN SENSORと題する国際特許出願公開第ＮＯ．ＷＯ２０２１２５３０５０号等（これらの開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に開示の手法によってウェアラブル装置に組み込むことができる。図５、図６、図７Ａ、図７Ｂ、図８、図９Ａ、図９Ｂの電極５００，６００，７００，８００，９００のような電極、および図１～４のセンサ１０２，４０２のようなセンサを収容するように構成されたウェアラブル装置１０００，１１００，１２００のいくつかの非限定的な例が、図１０～１２に示されている。このように、電極５００，６００，７００，８００，９００は、使用中（例えば、理学療法、仮想現実の実施等の）に電気出力を発生させることができるため、適用部位の筋肉に影響を及ぼす状態をモニタリングし、さらには診断するために使用することができる。

【0086】

図５、図６、図７Ａ、図７Ｂ、図８、図９Ａ、および図９Ｂの電極５００，６００，７００，８００，９００は、高度な能動増幅器および／またはフィルタを含むことができる。いくつかの非限定的な態様によれば、電極５００，６００，７００，８００，９００の増幅器および／またはフィルタは、フレキシブル回路の可撓性の高いＴＰＵフィルムに「ソフトはんだ」プロセスを用いて形成することができる。したがって、ウェアラブル装置は、電極５００，６００，７００，８００，９００（例えば、ドライ電極）を介して骨格筋組織から電圧を引き出すことができ、この電極は、フレキシブル回路のＴＰＵフィルムに直接付着させることができ、その結果、フレキシブルで、伸縮可能で、フィラメントに適合可能な、アクティブ回路が得られる。ウェアラブル装置が能動補綴具である、いくつかの非限定的な態様によれば、電極５００，６００，７００，８００，９００は、補綴具を制御するように構成され得ることが理解される。このように、電極５００，６００，７００，８００，９００は、ユーザの筋肉内のパルスを検出することができ、したがって、ユーザが筋肉、関節、および／または付属器を動かそうとするのをモニタリングすることができる。本明細書で開示されるフレキシブル回路および他の構成要素は、このようにして、そのデータを検出された位置データ（例えば、ＩＭＵによって生成されたデータ、ひずみゲージによって生成されたデータ等の）と比較して、ユーザの努力およびユーザの努力によって生成される結果を評価することができる。

【0087】

いくつかの非限定的な態様によれば、電極５００，６００，７００，８００，９００（図５、図６、図７Ａ、７Ｂ、図８、図９Ａ、９Ｂ）は、本明細書に開示された他の構成要素とともに、ロボット装置を制御するために使用できることが理解される。例えば、電極はユーザの努力をモニタリングすることができ、これは検出された位置データ（例えば、ＩＭＵによって生成されたデータ、ひずみゲージによって生成されたデータ等の）と組み合わせて使用することができ、関節モニタリングスリーブ１５００を装着している間のユーザの動作をシミュレートするだけでなく、関節モニタリングスリーブ１５００内でユーザの関節および／または付属器の人工的な再現として機能する接続されたロボット装置を介してそれらの動作を再現することができる。

【0088】

電極５００，６００，７００，８００，９００（図５、図６、図７Ａ、図７Ｂ、図８、図９Ａ、および図９Ｂ）のいずれも、電極を形成するために使用される材料、および図１０～図１２から理解されるウェアラブル装置のような、ウェアラブル装置への組み込みの結果として得られるセンサ組み込みに必要な所望の特性または付勢効果に応じて、射出成形、鋳造、または任意の他の適切な技術を含む様々な動作を使用して形成することができる。

【0089】

さらに、本明細書に開示される電極５００，６００，７００，８００，９００（図５、６、７Ａ、７Ｂ、８、９Ａ、９Ｂ）のいずれも、乾式、湿式、および／または受動型に構成可能であることが理解される。いくつかの非限定的な態様によれば、電極５００，６００，７００，８００，９００は、図１～４のセンサ１０２，４０２およびフレキシブル回路を参照して説明したように、前述の形状可変導体と同様の導電性ゲルを採用することができる。いくつかの非限定的な態様によれば、湿式構成は最も信頼性の高い信号を提供するためには好ましいが、湿式電極は導電性ゲルを使用することから、長期間の使用にわたってユーザにとって利便性および／または快適性が低下する可能性がある。このように、他の非限定的な側面として、ドライ電極をウェアラブル装置に統合することができる。他の非限定的な態様によれば、電極５００，６００，７００，８００，９００は、２０１５年４月７日に出願された、ELECTRODES AND SENSORS HAVING NANOWIRESと題された米国出願第１５／１２７，４５５号（その開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に記載されているような、ポリマー（例えば、ポリジメチルシロキサン（「ＰＤＭＳ」）等）に埋め込まれた柔軟な乾燥銀ナノワイヤ構成を含むことができる。しかしながら、他の非限定的な態様によれば、電極５００，６００，７００，８００，９００は、銀および／または塩化銀ペレット型電極（例えば、J&J EngineeringのＳＥ-１２およびＳＥ-１３等の）を含み得る。もちろん、さらに他の非限定的な態様によれば、様々な他の電極タイプを図５～９の構成に形成することができる。前述の例は、単に例示のために提供される。

【0090】

この一方で、図５、６、７Ａ、７Ｂ、８、９Ａ、および９Ｂの前述の電極５００，６００，７００，８００，９００は、構成は異なるが、本明細書で企図されるウェアラブル装置に組み込まれるにあたり、同様の生体データおよび信号を収集するために使用され得る。例えば、いくつかの非限定的な態様によれば、電極は、約８ミリメートルの直径を有する円形の接触領域を有することができる（例えば、J&J EngineeringのＳＥ-１２等）。他の非限定的な態様によれば、電極は、約１７ミリメートルの大きな直径を含むことができる（例えば、J&J EngineeringのＳＥ-１３等）。

【0091】

電極５００，６００，７００，８００，９００（図５、６、７Ａ、７Ｂ、８、９Ａ、および９Ｂ）が銀ナノワイヤータイプの構成を含む非限定的な態様によれば、本開示は寸法的に限定されないので、様々な幾何学的形状およびサイズを選択することができる。例えば、いくつかの好ましい態様によれば、電極５００，６００，７００，８００，９００は銀ナノワイヤータイプの構成を含み、少なくとも約２０平方ミリメートルの表面接触面積を規定する。例えば、そのような態様によれば、電極５００，６００，７００，８００，９００は、約５ミリメートルの直径を有する円形の接触領域、または約４.５ミリメートルの幅と長さを有する長方形の接触領域を含むことができる。他の好ましい態様によれば、電極５００，６００，７００，８００，９００は、約１３０平方ミリメートルの接触面積を規定することができる。例えば、そのような態様によれば、電極５００，６００，７００，８００，９００は、約１３ミリメートルの直径を有する円形の接触領域、または約１１.５ミリメートルの幅および長さを有する矩形の接触領域を含むことができる。さらに他の非限定的な態様によれば、電極５００，６００，７００，８００，９００は、最大で９００平方ミリメートルの表面積を画定することができる。例えば、そのような側面によれば、電極５００，６００，７００，８００，９００は、約３４ミリメートルの直径を有する円形の接触領域、または約３０ミリメートルの幅と長さを有する矩形の接触領域を含むことができる。

【0092】

いくつかの非限定的な側面によれば、ウェアラブル装置（例えば、図１０～１２のウェアラブル装置１０００，１１００，１２００）は、より大きな接触面積を必要とする特定の筋群の活動をモニタリングおよび／または測定するように構成することができる。このような非限定的な態様において、電極５００，６００，７００，８００，９００（図５、６、７Ａ、７Ｂ、８、９Ａ、および９Ｂ）の接触面積は、ウェアラブル装置の利用可能な面積によって制限され得るが、この面積は、（例えば、柔軟性、可撓性、伸縮性等の）ウェアラブル装置の物理的パラメータ、ひいては動作に関連付けることができる電気的パラメータに関連する信号を生成し処理するための、任意のセンサ、フレキシブル回路、および／または追加の電子機器も考慮しなければならない。したがって、本書に開示されたセンサ１０２，４０２（図１～４）、電極５００，６００，７００，８００，９００（図５、６、７Ａ、７Ｂ、８、９Ａ、および９Ｂ）、およびウェアラブル装置１０００，１１００，１２００（図１０～１２）の構成は、単に例示であり、限定することを意図していないことを理解されたい。換言すれば、ウェアラブル装置１０００，１１００，１２００（図１０～図１２）およびそれぞれの電子部品は、目的となる特定の関節または身体部位に合わせて別個調整することができる。

【0093】

ここで図１０を参照すると、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様に従って、１つのそのようなウェアラブル装置１０００が示されている。図１０の非限定的な態様によれば、ウェアラブル装置１０００は、所定の直径Ｄによって画定される管状の関節モニタリングスリーブとして構成することができる。本明細書で使用する場合、「関節モニタリングスリーブ」という用語は、（例えば、膝、肘、肩、手首、足首、股関節等の）任意の関節および／または（例えば、腕、脚、指、足指、首、背中等の）付属器官の動きをモニタリングするように構成されたウェアラブル装置を含む。直径Ｄは、特に関節モニタリング用スリーブ１０００を所望の関節および／または付属器官の周囲に装着できるように構成することができる。図１０の関節モニタリング用スリーブ１０００は複数の電極１００４，１００６とともに示されているが、いくつかの非限定的な態様によれば、関節モニタリング用スリーブ１０００はセンサ（例えば、図１～４のセンサ１０２，４０２）および／または（例えば、力センサ、誘導コイルセンサ、温度センサ等の）他の電子部品をさらに含むことができることを理解されたい。電極１００４，１００６を含む電子部品は、先に開示したように、形状可変導体からなるフレキシブル回路を用いて電気的に接続することができる。

【0094】

図１０の非限定的な態様をさらに参照すると、関節モニタリングスリーブ１０００上に一体化された任意の数の電極１００４，１００６は、図５、６、７Ａ、７Ｂ、８、９を参照して説明した構成のいずれかを含むことができる。例えば、いくつかの電極１００４は、図６および図８の電極６００，８００のような長方形の構成を含むことができ、いくつかの電極１００６は、図５、７Ａ、７Ｂ、９Ａ、９Ｂの電極５００，７００，９００のような円形の構成を含むことができる。さらに、電極１００４，１００６のいずれかは、図７Ａ、７Ｂ、８、９Ａ、９Ｂの電極のような突出した皮膚接触面を含むことができ、これにより、電極１００４，１００６には上述した付勢効果が付与される。例えば、ここで図１１を参照すると、ウェアラブル装置１１００が本開示の少なくとも１つの非限定的態様に従って示されている。図１１の非限定的態様によれば、ウェアラブル装置は、関節モニタリングスリーブ１１００として構成され得るものであり、図９Ａおよび図９Ｂの電極９００と同様の構成を有する少なくとも１つの電極１１０２を含み得る。同様に、図１２は、図８の電極８００と同様の構成を有する少なくとも一つの電極１２０２を含む関節モニタリング用スリーブとして構成された別のウェアラブル装置１２００を示している。従って、図１０～図１２の関節モニタリング用スリーブ１０００，１１００，１２００は、前述のフレキシブル回路、形状可変導体、センサ１０２，４０２（図１～図４）、および（例えば、図１のオームメータ１１２および／またはプロセッサ１１４等の）他の電子機器と連動して、関節モニタリング用スリーブ１０００，１１００，１２００を装着している間のユーザの身体動作に関連する物理的パラメータに関連付けることができる電気的パラメータを生成することができる様々な電極１００４，１００６，１１０２，１２０２を含むことができる。

【0095】

例えば、関節または付属器官の屈曲時の可動域は、特に患者がリハビリを行っている場合には、健康の重要な指標となり得る。図１０～図１２の関節モニタリングスリーブ１０００，１１００，１２００は、電極１００４，１００６，１１０２，１２０２および／または付加的な電子機器を利用し、患者の柔軟性および動作をより高い精度で積極的にモニタリングすることができる。例えば、電極１００４，１００６，１１０２，１２０２および／またはセンサ１０２，４０２（図１～４）は、形状可変導体（例えば、流体金属ゲルトレース等の）を特徴とする可撓性導体を介して実装され得、これは、関節と共に動くように独自に構成される。さらに、そのようなフレキシブル回路によって採用される導体の変形可能な性質により、関節モニタリングスリーブ１０００，１１００，１２００には何千回ものひずみサイクルを通じて非常に限定的な劣化が生じるのみか、またはいくつかの非限定的な態様においては劣化ゼロとなる。従って、図１０～１２の関節モニタリングスリーブ１０００，１１００，１２００を介した正確な結果を保証するための較正は不要となる。

【0096】

いくつかの非限定的な態様によれば、関節モニタリング用スリーブ１０００，１１００，１２００は、関節モニタリング用スリーブ１０００，１１００，１２００が関心位置の腫脹を測定できるように、（例えば、患者の脛の前面等の）患部に配置された圧力センサをさらに含むことができる。いくつかの非限定的な態様によれば、圧力センサは図１～４の歪みセンサ１０２，４０２と同様に構成することができる。他の非限定的な態様によれば、圧力センサは、２０２１年９月３日に出願されたWEARABLE ARTICLE WITH FLEXIBLE INDUCTIVE PRESSURE SENSORと題する国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０２１／０７１３７４号、２０２１年１０月２２日に出願されたFLEXIBLE THREE-DIMENSIONAL ELECTRONIC COMPONENTと題する米国仮出願第６３／２７０，５８９号、および２０２１年１０月２７日に出願されたDEVICES, SYSTEMS, AND METHODS FOR MAKING AND USING A FLUID-FILLABLE CIRCUITと題する米国仮出願第６３／２７２，４８７号に記載の構成のいずれを含んでいてもよく、これらの開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。従って、センサ内の誘導コイルが押し下げられるか、または伸長されると、（例えば、電磁インダクタンス等の）センサによって生成される電気的パラメータが変化し、これに対応する信号が圧力センサによって検出され、患部における腫脹の特徴付けのために、回路系を介してプロセッサ１１４（図１）に送信され得る。もちろん、他の非限定的な態様によれば、（例えば、ひずみゲージ、薄膜圧力センサ、可変キャパシタンス圧力センサ等の）代替の圧力センサを実装して同様の効果を得ることができる。

【0097】

さらに他の非限定的な態様において、関節モニタリングスリーブ１０００，１１００，１２００は、前述の形状可変導体から構成された温度センサを含むことができる。このような導体は、温度勾配に曝されたときに変形することができ、その結果、回路にわたって発生する電気的パラメータ間の差を生じさせることがある。例えば、モニタリングしている箇所の温度が変化すると、形状可変導体または封止構造が膨張または収縮し、形状可変導体で測定される抵抗の変化がこの温度変化に関連付けられ得る。このような差分は接続されたプロセッサ１１４（図１）によって処理され、温度センサの位置における関節または付属器官の温度変化と関連付けることができ、これによって血流の変化を示すことができる。

【0098】

ここで図１３を参照すると、本開示の少なくとも１つの非限定的態様に従って、ウェアラブル装置に一体化されるように構成されたフレキシブル回路１３００が示されている。図１３の非限定的態様によれば、フレキシブル回路１３００は、２０１７年２月２７日に出願され、２０１７年９月８日に国際特許公開第ＷＯ２０１７／１５１５２３Ａ１号として公開された、LIQUID WIREと題された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１７／０１９７６２号（その開示内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に開示されたもの等の、形状可変導体からなる１つまたは複数のトレース１３０２を含むことができる。トレース１３０２は、「CONTINUOUS INTERCONNECTS BETWEEN HETEROGENEOUS MATERIALS」と題され、２０１９年５月２８日に出願された米国特許出願公開第２２０／０３８１３４９号（その開示内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に開示されたもの等の媒体１３０３上に堆積させることができる。いくつかの非限定的な態様によれば、フレキシブル回路１３００は、「STRUCTURES WITH DEFORMABLE CONDUCTORS」と題され、２０１８年８月２２日に出願された米国特許出願公開第２２０／００６６６２８号（その開示内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に開示された技術に従って構築することができる。例えば、いくつかの非限定的な態様によれば、本明細書に開示されるひずみゲージのトレース１３０２は、上述の液相導体で形成することができ、この液相導体は弛緩状態に戻ったときにヒステリシスがほとんどない状態で、トレースの電気特性に予測可能かつ測定可能な変化を生じさせることができるものである。しかしながら、他の非限定的な態様によれば、（例えば、銀インク等の）代替の導体が使用され得るが、多数の変形サイクルを受けた後に弛緩状態に戻る際にヒステリシス（または電気特性の測定可能な変化）が生じないことがある。後述するように、本明細書で開示する較正方法（例えば、方法２２００）は、代替導体を用いるフレキシブル回路の精度および信頼性を高めることができる。

【0099】

依然として図１３を参照すると、フレキシブル回路１３００は、（例えば、Ｉ２Ｃプロトコル等の）シリアル通信バス１３１０を介して少なくとも１つのＩＭＵ１３０８に電気的に接続されたプロセッサ１３０４をさらに含むことができる。トレース１３０２のうちの１つ以上は、マルチゲージ、低電力、センサ１３０６に電気的に接続されたフレキシブル回路１３００のひずみゲージ１３１２部分を形成するよう特に構成され得る。いくつかの非限定的な態様によれば、ひずみゲージ１３１２およびセンサ１３０６は、図１～４のセンサ１０２，４０２と同様に、フレキシブル回路１３００全体のひずみを測定するように構成することができる。さらに、ひずみゲージ１３１２およびセンサ１３０６。いくつかの非限定的な態様によれば、ひずみゲージ１３１２によって生成された電気的パラメータは、フレキシブル回路１３００が移動するのに応じてＩＭＵ１３０８によって生成されたＩＭＵデータと関連付けることができ、これにより、ＩＭＵ１３０８を較正するために使用することができる。図１３のフレキシブル回路１３００は、図１５～図１７の関節モニタリングスリーブ１５００，１６００を参照して説明した機能性の一部を欠いているが、図１３のフレキシブル回路１３００は、単一の積層構造として機能する媒体１３０３上に少なくともいくつかの機能性を組み合わせた、統合され合理化された回路を示している。これは、効率性、手頃な価格、製造容易性、およびウェアラブル装置へのより簡素化された統合化をさらに促進することができる。他の非限定的な態様によれば、単一の積層構造は、図１５～図１７を参照して述べられたものを含む、本明細書に開示された構成要素および／または機能のいずれかを統合するために使用することができる。このように、いくつかの非限定的な態様によれば、図１３と同様の回路１３００構造は、図１５～１７の関節モニタリングスリーブ１５００，１６００の強化された機能性とともに前述の利点を提供することができる。

【0100】

例えば、ウェアラブル装置が、ユーザの膝に装着される関節モニタリングスリーブとして構成される非限定的な態様によれば、少なくとも２つ以上のＩＭＵ１３０８を膝蓋骨の両側に配置することができ、歪みゲージ１３１２は、各ＩＭＵ１３０８間の関節モニタリングスリーブの一部を横切って、膝の膝蓋骨を横断するように構成することができる。従って、関節モニタリングスリーブを膝に装着した状態でユーザが脚を曲げると、歪みゲージ１３１２は、フレキシブル回路１３００が様々な角度にわたるユーザの脚の動きから伸縮するにつれて、ユーザの膝の膝蓋骨全体のひずみを測定することができる。このデータは、形状可変導体で形成されたトレース１３０２によって測定可能かつ関節モニタリングスリーブを装着した身体部分の動作に正確に関連付け可能な線形歪みを仮定することによって、較正点間の角度関係に関連付けることができる。さらに、ＩＭＵ１３０８は、角度の共生的尺度を追加することができ、歪みゲージ１３１２の設定点を超える関節の回転および／または過膨張をモニタリングすることによって歪みデータを補足することができる。いくつかの非限定的な態様によれば、ＩＭＵ１３０８自体がひずみゲージ１３１２を補足し、および／またはひずみゲージ１３１２に代えて作用するように構成されたフレキシブル回路相互接続を含むことができ、これにより、液相導体は従来のＩＭＵと比較して強化された精度をＩＭＵ１３０８に付与することができる。

【0101】

ここで図１４Ａ～Ｄを参照すると、本開示の少なくとも一態様に従って、いくつかの他のフレキシブル回路１４００，１４２０，１４３０が示されている。図１３のフレキシブル回路１３００と同様に、図１４Ａ～Ｄのフレキシブル回路１４００，１４２０，１４３０は、媒体１４０３上に堆積された形状可変導体から形成された１つまたは複数のトレース１４０２を含むことができ、「STRUCTURES WITH DEFORMABLE CONDUCTOR」と題され、２０１８年８月２２日に出願された米国特許出願公開第２２０／００６６６２８号（その開示内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に開示された技術に従って構築することができる。さらに、図１４Ａおよび１４Ｂのフレキシブル回路１４００は、１つ以上のセンサ（例えば、図１～４のセンサ１０２，４０２）および／または他の電子構成要素（例えば、ＩＭＵの、プロセッサ、力センサ、誘導コイルセンサ、温度センサ等の）をさらに含み得る。電極１００４，１００６を含む電子部品は、先に開示したように、形状可変導体で構成されたフレキシブル回路を用いて電気的に接続することができる。いくつかの非限定的な態様によれば、形状可変導体は、フレキシブル回路１４００のバス（例えば、図１３のバス１３１０）部分および／またはフレキシブル回路１４００のひずみゲージ（例えば、図１３のひずみゲージ１３１２）部分として構成することができる。

【0102】

いくつかの非限定的な態様によれば、図１４Ａのフレキシブル回路１４００は、ウェアラブル装置内に統合された様々な電極とインターフェースし、ウェアラブル装置全体に配置された回路１４００，１４２０，１４３０の他の部分に電気的に接続するように構成することができる。

【0103】

図１４Ｃを参照すると、他の非限定的な態様によれば、フレキシブル回路１４２０の１つまたは複数の部分１４２２は、２０２１年９月３日に出願されたWEARABLE ARTICLE WITH FLEXIBLE INDUCTIVE PRESSURE SENSORと題する国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０２１／０７１３７４号、２０２１年１０月２２日に出願されたFLEXIBLE THREE-DIMENSIONAL ELECTRONIC COMPONENTと題する米国仮出願第６３／２７０５８９号、および２０２１年１０月２７日に出願されたDEVICES, SYSTEMS, AND METHODS FOR MAKING AND USING A FLUID-FILLABLE CIRCUITと題する米国仮出願第６３／２７２，４８７号（これらの開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）のいずれかを含む圧力センサとして構成されていてもよい。例えば、図１４Ｃの非限定的な態様によれば、フレキシブル回路１４２０の１つまたは複数の部分１４２２は、ウェアラブル装置内に一体化された導電性平面（例えば、導電性平面を発泡体上に取り付けるか、または圧縮性流体で満たされたブラダ内に取り付ける等の）に対して付勢され得るコイルとして構成することができる。導電性平面とフレキシブル回路１４２０の１つ以上の部分１４２２のコイルとの間の距離が変化する際に、電気的パラメータ（例えば、電磁インダクタンス）は、例えば、２０２１年９月３日出願のWEARABLE ARTICLE WITH FLEXIBLE INDUCTIVE PRESSURE SENSORと題された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０２１／０７１３７４号、米国仮出願第６３／２７０，５８９号に開示されているように、抵抗器、インダクタ、キャパシタ（「ＲＬＣ」）回路のキャパシタを介して検出することができる。したがって、フレキシブル回路１４２０の１つまたは複数の部分１４２２の誘導コイルが押し下げられ、および／または伸長されると、フレキシブル回路１４２０のその部分１４２２によって生成される電気的パラメータ（例えば、電磁インダクタンス等の）が変化し、部分１４２２が位置決めされた場所における腫脹の特徴付けのために、その変化に対応する信号を、回路を介してプロセッサ１１４（図１）に送信することができる。このように、誘導圧力センサとして構成されたフレキシブル回路１４２０の１つ以上の部分１４２２は、先に開示されたように、関節および／または付属器の特定の部分における腫脹をモニタリングするように構成され得る。

【0104】

図１４Ｄの非限定的な態様によれば、フレキシブル回路１４３０は、ウェアラブル装置の特定の場所における「スポット」モニタリングのために構成することができる。例えば、図１４Ｄのフレキシブル回路１４３０は、先に開示したように、例えば血流および／または腫脹をモニタリングするための温度センサおよび／または圧力センサとして機能するように構成することができる。

【0105】

形状可変導体１４０２および媒体１４０３の可撓性の性質により、フレキシブル回路１４００，１４２０，１４３０は、従来の回路と比較して非常に多量の可撓性を付与され得ることが理解される。例えば、図１４Ａの非限定的な態様によれば、フレキシブル回路１４００は静止状態にあり、ひずみが生じていない。このため、形状可変導体１４０２によって形成されるトレースを通して電流が導入されると、フレキシブル回路は静止状態における複数の電気的パラメータ（例えば、インダクタンス、抵抗、電圧降下、キャパシタンス、および／または電磁場等）を生成する。しかしながら、図１４Ｂの非限定的な態様によれば、フレキシブル回路１４００は、本質的に、トレースおよび／または電子部品間に不連続性を生じさせることなく二つ折りにすることができ、他の非限定的な態様によれば、コイル状にすることおよび／またはねじることができる。もちろん、フレキシブル回路１４００がそのような変形を受けると、様々な程度の応力下でフレキシブル回路１４００によって生成される複数の電気的パラメータはフレキシブル回路１４００が静止時に生成するものとは異なることになる。いくつかの非限定的な態様によれば、液相導体を含むフレキシブル回路１４００は、「静止」状態に対して２０％～４０％の変形を経ることができ、これにより回路１４００によって生成される電気的パラメータが変化する。

【0106】

（例えば、銀インク等の）代替導体が歪み検出フレキシブル回路を形成するために使用される非限定的な態様によれば、そのような回路はヒステリシスを生じず、したがって、多数の変形サイクルを受けた後に弛緩状態に戻る際に電気特性の測定可能な変化が生じる可能性がある。これは「ひずみクリープ」、すなわち変形サイクルの回数が増えるにつれて性能が低下することとして知られている。このような側面によれば、このような代替導体を用いるひずみ検出フレキシブル回路１３００の性能は、本明細書に開示する較正方法２２００（図２２）を介して向上させることができる。

【0107】

図１４Ａおよび図１４Ｂの非限定的な態様によれば、プロセッサ１４０４は、フレキシブル回路１４００上に配置された様々なセンサおよび／または構成要素から信号を受信することができ、したがって、プロセッサ１４０４は、生成された電気的パラメータの差異を特定し、それらを、DEVICES, SYSTEMS, AND METHODS FOR MAKING AND USING A FLUID-FILLABLE CIRCUITと題され、２０２１年１０月２７日に出願された米国仮特許出願第６３/２７２,４８７号（その開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に開示されているように、フレキシブル回路１４００の変形に関連する様々な物理的パラメータに関連付けることができる。このように、図１４Ａおよび図１４Ｂのフレキシブル回路１４００は、ユーザの関節および／または付属器の動作を正確にモニタリングし、特徴付けるためにウェアラブル装置に組み込むことができる。いくつかの非限定的な態様によれば、フレキシブル回路１４００および／またはウェアラブル装置は、１つまたは複数のＩＭＵをさらに含むことができる。このように、生成された電気的パラメータの差は、ＩＭＵデータを較正するために関連付けることができ、先に説明したように、ＩＭＵデータを補足および／または較正するために使用することができる。

【0108】

ここで図１５を参照すると、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様に従って、ユーザの動作をモニタリングして特徴付けるように構成されたウェアラブル装置１５００が示されている。図１５の非限定的な態様によれば、ウェアラブル装置１５００は、特にユーザの膝に装着されるように設計された関節モニタリングスリーブとして構成することができる。しかしながら、他の非限定的な態様によれば、関節モニタリングスリーブ１５００は、代替的に、（例えば、膝、肘、肩、手首、足首、股関節等の）ユーザの任意の関節および／または（例えば、腕、脚、指、足指、首、背中等の）付属器官に装着されるように設計されてもよい。図１５に示されているように、図１５の関節モニタリングスリーブ１５００は、様々な電極（例えば、ウェアラブル装置内に一体化された電極５００，６００，７００，８００，９００（図５、６、７Ａ、７Ｂ、８、９Ａ、９Ｂの電極５００，６００，７００，８００，９００）とインターフェース接続するフレキシブル回路１４００であって、（例えば、弾性、スパンデックス、綿、および／または他の天然および合成繊維等の）関節モニタリングスリーブ１５００が形成される可撓性媒体１５０６全体にわたって配置された回路１４２０，１５０１，１５０２，１５０４の他の部分にそれらの電極を電気的に接続するように構成された、図１４Ａのフレキシブル回路１４００を含むことができる。いくつかの非限定的な態様によれば、フレキシブル回路１４００は、図１３のフレキシブル回路１３００と同様に構成することができ、少なくとも、図１３のフレキシブル回路１３００のＩＭＵアイランド１３０８と同様のＩＭＵを含むことができる。

【0109】

なおも図１５を参照すると、関節モニタリングスリーブ１５００は圧力検出フレキシブル回路１４２０をさらに含むことができるが、その理由は、先に開示したように、圧力検出フレキシブル回路１４２０が関節における腫脹、または腫脹が特に問題となる関節モニタリングスリーブ１５００の任意の他の部分における腫脹をモニタリングするのに特に有用であり得るからである。いくつかの非限定的な態様によれば、圧力検出フレキシブル回路１４２０は、フレキシブル回路１４２０が一般に膝蓋骨に位置するように、関節モニタリングスリーブ１５００の関節部分１５０８に取り付けることができる。いくつかの非限定的な態様によれば、膝蓋骨で圧力検出フレキシブル回路１４２０を使用する代わりに、ひずみゲージセンサ１５０１を歪み固有のモニタリングのために膝蓋骨に配置することができる。あるいは、フレキシブル回路１４２０は、関節にわたる単軸ひずみをモニタリングするように構成することができる。例えば、フレキシブル回路１４２０は、ユーザの大腿部の膝上の点から膝頭にわたって、（例えば、インダクタンス、抵抗、電圧降下、キャパシタンス、電磁場等の）ユーザの脛の膝下の点までの電気的パラメータを生成することができる。フレキシブル回路１４２０によって生成された電気的パラメータは、その後、その関節を横切る物理的パラメータ（例えば、ひずみ、応力、圧力、寸法等の）と関連付けることができ、関節モニタリングスリーブ１５００を装着している間のユーザの動きを特徴付けるために使用することができる。

【0110】

図１５をさらに参照すると、歪み検出フレキシブル回路１５０１の１つ以上の部分は、フレキシブル回路１５０１の他の部分に比べてトレースが長いか、さもなければ異なるような代替トレース構成を含むことができる。このように、それらの部分で生成される電気的パラメータは、回路１５０１の他の部分で生成される電気的部分に対して誇張されることができ、したがって、患部領域の応答性をより高めてモニタリングすることができる。

【0111】

図１４Ｃを参照して述べたように、フレキシブル回路１４２０は、誘導圧力センサ等の圧力センサとして構成されたフレキシブル回路１４２０の１つ以上の部分１４２２を含むことができる。図１５の非限定的な態様によれば、１つまたは複数の部分１４２２は膝蓋骨のすぐ下に配置することができ、膝のこの部分の腫脹をモニタリングすることができる。さらに、フレキシブル回路１４２０の１つまたは複数の部分１４２２は、圧力測定を容易にするために関節モニタリングスリーブ１５００の特定の特徴に対して位置決めおよび／または偏らせることができる。例えば、いくつかの非限定的な態様によれば、関節モニタリングスリーブ１５００の関節部分１５０８は、既知のバネ定数の付勢媒体（例えば、発泡体）によって、誘導式圧力センサとして構成されたフレキシブル回路１４２０の１つ以上の部分１４２２から距離を置いて一体化された導電性層および／または導電性繊維を含む織布層を含むことができる。いくつかの非限定的な態様によれば、コイル部分１４２２はブレースの第１層（例えば、皮膚に面する層）に接着することができ、導電層はブレースの第２層（例えば、外部層）に一体化（例えば、縫い付け、接着、織布等の）することができる。あるいは、その逆も可能である。既知のバネ定数の付勢材料（例えば、発泡体）は、ブレースと一体であるか、または第一の層と第２層の間に分散されているかのいずれかである。このように、圧力は、測定された電気的パラメータ（例えば、電磁インダクタンス）をコイルと導電層との間の距離に関連付けることによって、コイルと導電層との間の計算された距離に基づいて決定することができる。

【0112】

追加的および／または代替的に、いくつかの非限定的な態様によれば、誘導式圧力センサとして構成されたフレキシブル回路１４２０の１つまたは複数の部分１４２２が膝の屈曲によって悪影響を受けることなく専ら関節自体の腫脹に応答するように、関節モニタリングスリーブ１５００の関節部分１５０８を以下に説明する態様で補強することができる。よって、いくつかの好ましい態様によれば、フレキシブル回路１４２０の１つ以上の部分１４２２がコイルと導電層との間の距離に影響を及ぼし、モニタリング圧力に（精度を下げる）悪影響を及ぼす可能性のある関節の屈曲から「ロックアウト」される、すなわちこれに対して補強されるように、関節モニタリングスリーブ１５００の関節部分１５０８の中心でフレキシブル回路の１つ以上の部分１４２２を補強することが有用な場合がある。もちろん、１つまたは複数の部分１４２２は、解剖学的必要性、ユーザの好み、および／または意図された用途に従って、関節モニタリングスリーブ１５００のどこにでも配置することができる。

【0113】

換言すれば、関節モニタリングスリーブ１５００は、関節モニタリングスリーブ１５００の特定の位置におけるフレキシブル回路の変形を緩和または促進することができる異なる構造および／または特徴（例えば、関節部分１５０８）を有することができる。例えば、（例えば、より厚い、より薄い、より可撓性が低い、より柔軟である、よりクッション性がある等の）繊維特性は、特定のフレキシブル回路１４００，１４２０，１５０１，１５０２，１５０４の位置に対して関節モニタリングスリーブ１５００の特定の位置で減少させることができる。これは変形に影響するため、それらの回路１４００，１４２０，１５０１，１５０２，１５０４によって生成される電気的パラメータを減衰させることができる。従って、このような特徴により、歪みセンサが存在する一部の領域において歪み検出機能を停止させることができる（例えば、関節の両側にある歪みセンサの領域を「ロックアウト」し、関節上に延びる部分のみを自由に伸張できる状態にすることができる）。

【0114】

いくつかの非限定的な態様によれば、同様の特徴を利用して、フレキシブル回路構造が取り付けられている関節モニタリングスリーブ１５００の部分における快適性を促進することができる。例えば、フレキシブル回路は関節モニタリングスリーブ１５００のより剛性の高い部分１５０６、または可撓性の高い部分１５０８に取り付けることができ、関節モニタリングスリーブ１５００の使用中にフレキシブル回路の構造的特徴がユーザにとってそれほどあからさまでなくなるため、ユーザの不快感を軽減することができる。例えば、そのような特徴は、ARTICLE OF FOOTWEAR INCORPORATING A KNITTED COMPONENTと題され、２０１９年５月９日に出願された米国特許第８，８９８，９３２号に記載された方法を介して導入することができ、その開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。具体的には、米国特許第８,８９８,９３２号は、物品を編み、織物の部分を再強化する例示的な構成を提供する。しかしながら、本開示によれば、ユーザの快適性を促進することと併せて、同様の技術を使用して、関節モニタリングスリーブ１５００の特定の部分１５０６，１５０８の変形を補強および／または強化し、フレキシブル回路１４００，１４２０，１５０１，１５０２，１５０４からの所望の電気的応答を促進することができる。

【0115】

図１５の非限定的な態様によれば、関節モニタリングスリーブ１５００は、装着可能物品の特定の場所における「スポット」モニタリングのために構成された別のフレキシブル回路および／またはセンサ１５０４を含むことができる。例えば、フレキシブル回路１５０４は、先に説明したように、温度センサを含むことができ、および／または、例えば、関節モニタリングスリーブ１５００の特定の部分における血流および／または腫脹をモニタリングするための圧力センサとして機能するように構成することができる。いくつかの非限定的な態様によれば、他のフレキシブル回路および／またはセンサ１５０４は温度センサを含むことができる。もちろん、他の非限定的な態様によれば、フレキシブル回路および／またはセンサ１５０４は、同様の効果を達成するように実装された代替の圧力センサ（例えば、ひずみゲージ、薄膜圧力センサ、可変容量圧力センサ等）を含むことができる。

【0116】

図１５をさらに参照すると、関節モニタリングスリーブ１５００は、歪みセンサとして構成され、第３のフレキシブル回路１５０１によって生成された電気的パラメータに対応する信号に応答して点灯するように構成された１つ以上の発光ダイオード（「ＬＥＤ」）を含むオンボードインジケータ１５０２に電気的に接続された第３のフレキシブル回路１５０１をさらに含むことができる。本明細書においてさらに詳細に説明されるように、具体的には図２１Ａ～Ｃまたは図１９の１つ以上のＬＥＤおよび／または複数のボタン１９１０を参照して説明されるように、オンボードインジケータ１５０２は、関節モニタリングスリーブ１５００の使用中にユーザの動作に関するリアルタイムのフィードバックを提供するように構成され得る。しかしながら、インジケータ１５０２の１つ以上のＬＥＤにより、ユーザは屈曲範囲をリアルタイムで容易にモニタすることができる。いくつかの非限定的な態様によれば、搭載されたインジケータ１５０２は、リハビリテーション中の可動域練習を通して患者を誘導するためにも使用することができる。追加的および／または代替的に、インジケータ１５０２は、いくつかの非限定的な態様によれば、関節モニタリングスリーブ１５００を装着している間のユーザの動作に関連する、より洗練された視覚的指標、触覚フィードバック、および／または可聴アラートを提供するように構成された、より洗練されたディスプレイ、触覚センサ、および／またはトランスデューサを含むことができる。

【0117】

図１５では明瞭に図示されていないが、関節モニタリングスリーブ１５００のフレキシブル回路１４００，１４２０，１５０１，１５０２，１５０４は、関節モニタリングスリーブ１５００内に統合された、図１３のシリアル通信バス１３１０と同様のバスアーキテクチャに電気的に接続することができる。いくつかの非限定的な態様によれば、図１３のフレキシブル回路１３００の統合アーキテクチャは、図１５の関節モニタリングスリーブ１５００の構成要素および機能性を組み込むように実施することができ、それによって前述の効率および経済的な利点を得ることができる。さらに他の非限定的な態様によれば、ジョイント・モニタリング・スリーブ１５００は、複数の平面上に回路を垂直に積み重ねるように構成された１つまたは複数のビアを含むことができ、これにより、必要な材料を減らし、したがって、液相導体、回路、およびスループットの伸張を増大させることができる。

【0118】

追加的および／または代替的に、図１５の関節モニタリングスリーブ１５００のフレキシブル回路１４００，１４２０，１５０２，１５０４のいずれかおよび／またはすべてを、本明細書に開示の関節モニタリングスリーブ１５００全体にわたって生成された信号を受信して処理し、それらの信号およびその後の集計および相関に基づいてユーザの動作を特徴付けるように構成された（例えば、図１のプロセッサ１１４等の）オンボードプロセッサに電気的に接続することができる。他の非限定的な態様によれば、関節モニタリングスリーブ１５００のフレキシブル回路１４００，１４２０，１５０２，１５０４は、リモートプロセッサに電気的に接続することができる。さらに他の非限定的な態様によれば、関節モニタリングスリーブ１５００は、リモートプロセッサとの間で信号を無線送信するように構成された無線トランシーバをさらに含むことができる。

【0119】

さらに他の非限定的な態様において、関節モニタリングスリーブ１５００は、トランシーバを含むモバイルコンピューティングデバイス（例えば、ラップトップ、スマートフォン、スマートウォッチ、スマートグラス等の）とワイヤレス通信することができ、ユーザにリアルタイムフィードバック（例えば、視覚的指標、可聴アラート、触覚フィードバック等の）を提供するように構成された１つのそのようなリモートプロセッサを含む。このような態様によれば、モバイルコンピューティングデバイスは、リモートプロセッサによって実行されると、リモートプロセッサに、関節モニタリングスリーブ１５００から受信した信号に基づいてユーザの動作のシミュレーションを生成させ、モバイルコンピューティングデバイスのディスプレイを介してシミュレーションを表示させるアプリケーションを記憶するように構成されたメモリをさらに含むことができる。さらに別の非限定的な態様によれば、アプリケーションは、（例えば、スピーカ、ディスプレイ、触覚アクティベータ等の）スリーブ１５００に搭載されたコンポーネントを介して、またはモバイルコンピューティングデバイスのリモートから提供される（例えば、可聴、視覚、触覚等の）アラートを介して、予め定義されたエクササイズを通してユーザをガイドし、それらのエクササイズに関連するリアルタイムのフィードバックを提供するように構成することができる。他の非限定的な態様によれば、アプリケーションは、リモートプロセッサによって実行されると、モバイルコンピューティングデバイスのリモートプロセッサに、モバイルコンピューティングデバイスのトランシーバを介して、関節モニタリングスリーブ１５００の搭載インジケータ（例えば、図１６のインジケータ１６０８）を介したリアルタイムのフィードバックを送信させることができる。さらに他の非限定的な態様によれば、関節モニタリングスリーブ１５００および／またはモバイルコンピューティングデバイスは、関節モニタリングスリーブ１５００のユーザに関連する医療データを保存するように構成されたリモートサーバーに通信可能に接続することができる。このような態様において、関節モニタリングスリーブ１５００および／またはモバイルコンピューティングデバイスは、地域の医療規制（例えば、１９９６年の医療保険の相互運用性と説明責任に関する法律（ＨＩＰＡＡ））の遵守を保証するために、（例えば、対称暗号化、非対称暗号化、ハッシュ化等の）安全な通信を行うよう構成することができる。

【0120】

ここで図１６を参照すると、図１５のウェアラブル装置１５００が、本開示の少なくとも１つの非限定的態様に従って示されている。図１６の非限定的態様によれば、関節モニタリングスリーブ１５００のフレキシブル回路１４００，１４２０，１５０１，１５０２，１５０４は、関節モニタリングスリーブ１５００内に統合されている。しかしながら、図１６に示されているように、関節モニタリングスリーブ１５００は、膝蓋骨モニタリング回路１６０４の下方に配置された別個の歪みモニタリング回路１６１２をさらに含むことができる。別個の歪みモニタリング回路１６１２は、関節モニタリングスリーブ１５００における横方向の歪み等の追加のモニタリングを行うために、関節モニタリングスリーブ１５００に含めることができる。これはまた、関節モニタリングスリーブ１５００のフィット感のモニタリングおよび／または腫脹のモニタリングに有用である。

【0121】

ここで図１７を参照すると、図１５および図１６の関節モニタリングスリーブ１５００が、本開示の少なくとも１つの非限定的態様に従って示されている。図１７の非限定的な態様によれば、関節モニタリングスリーブ１５００は、ユーザの脛の膝関節の下に配置されるように構成されたフレキシブル回路１５１２と連動して、ユーザの大腿部の膝関節の上に配置されるように構成された別の回路１６０２を含むことができる。少なくとも、ユーザの大腿部の膝関節の上方に配置されるように構成された第１回路１６０２と、ユーザの脛の膝関節の下方に配置されるように構成された第２回路１６１２とは、図１３のフレキシブル回路１３００のＩＭＵアイランド１３０８と同様のＩＭＵを含むことができる。したがって、第１回路１６０２および第２回路１５１２はそれぞれ、ＩＭＵデータを生成するように構成された第１ＩＭＵ１６１６および第２ＩＭＵ１６１８を少なくとも含むことができる。このように、圧力モニタリング回路１４２０は、ＩＭＵ１６１６，１６１８によって生成されたＩＭＵデータに関連付けることができる電気的パラメータ（例えば、歪みデータ等の）を生成することができ、これによってＩＭＵ１６１６，１６１８を較正することができ、ズレを緩和し、関節モニタリングスリーブ１５００の全体的な精度を高めることができる。もちろん、モニタリングされる特定の関節および／または付属物に応じて、構成要素（例えば、電極、センサ、フレキシブル回路、ＩＭＵ等の）の量を変えることができる。膝には２つの動作平面しかないため、膝がモニタされる非限定的な局面では２つのＩＭＵ構成が理にかなっている。しかし、具体的な構成は、モニタされる関節および/または付属器官に応じて変えることができる。例えば、肩には５つの可動面があり、全可動域を正確にモニタするためには、それぞれの間に配置されたフレキシブル回路を備えたＩＭＵがより多く必要になる場合がある。

【0122】

いくつかの非限定的な態様によれば、電極、センサ、フレキシブル回路、および／またはＩＭＵの任意の組み合わせによって生成されたデータの較正は、本明細書でさらに詳細に説明するように、図２２の方法２２００に従って実行することができる。追加的および／または代替的に、本明細書でさらに詳細に述べられるように、図２３の方法２４００に従って、画像キャプチャデータを使用することができ、これを電極、センサ、フレキシブル回路、および／またはＩＭＵの任意の組み合わせによって生成されたデータと関連付けることができる。図２３の方法２４００は、本明細書に開示した電極、センサ、フレキシブル回路、および／またはＩＭＵからのデータを使用して、仮想環境において図１６の関節モニタリングスリーブ１６００を装着している間のユーザの動作のシミュレーションを生成する際に特に有用であることが理解される。

【0123】

ここで図１８を参照すると、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様に従って、ユーザの動作をモニタリングし特徴付けるように構成された別のウェアラブル装置１８００が示されている。図１５～１７のウェアラブル装置１５００、１６００と同様に、図１８のウェアラブル装置１８００は、特にユーザの膝に装着されるように設計された関節モニタリングスリーブとして構成することができる。しかしながら、他の非限定的な態様によれば、関節モニタリングスリーブ１８００は、代替的に、ユーザの任意の関節（例えば、膝、肘、肩、手首、足首、股関節等の）および／または付属器（例えば、腕、脚、指、足指、首、背中等の）に装着されるように設計されてもよい。

【0124】

図１８の非限定的な態様によれば、ウェアラブル装置１８００は、ウェアラブル装置１８００の膝蓋骨部分１８１２の下方に配置された別のフレキシブル回路１８０２を含むことができる。図１８の非限定的な態様によれば、フレキシブル回路１８０２は、図１３のフレキシブル回路１３００と同様に、より統合されたアーキテクチャを含むことができる。例えば、図１８のフレキシブル回路１８０２は、形状可変導体から形成され、歪みセンサ、圧力センサ１８２０、温度センサ１８１８、およびＩＭＵ１８０６としてすべて同じフレキシブル媒体１８０１または基板に取り付けられるように機能するように構成された複数のトレース１８０４を含むことができる。図１８の非限定的な態様によれば、集積されたフレキシブル回路１８０２は、プロセッサ１８０８に電気的に接続され得るが、他の非限定的な態様によれば、プロセッサ１８０８は、図１３のプロセッサ１３０６と同様に、可撓性媒体１８０１上に集積されてもよい。

【0125】

図１８の非限定的な態様をさらに参照すると、関節モニタリングスリーブ１８００は、（例えば、Ｉ２Ｃプロトコル等による）図１３のシリアル通信バス１３１０と同様のバスアーキテクチャ１８１０をさらに含むことができる。これは形状可変導体で形成されていてもよく、関節モニタリングスリーブ１８００内に統合されていてもよく、集積されたフレキシブル回路１８０２を歪み検出回路１８１６等の、関節モニタリングスリーブ１８００上の他の場所に配置された他のセンサ、回路、および／または電極に電気的に接続することができる。

【0126】

次に図１９を参照すると、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様に従って、ユーザの動作をモニタリングし特徴付けるように構成された別のウェアラブル装置１９００が示されている。図１５～１８のウェアラブル装置１５００、１６００、１８００と同様に、図１８のウェアラブル装置１８００は、特にユーザの膝に装着されるように設計された関節モニタリングスリーブとして構成することができる。しかしながら、他の非限定的な態様によれば、関節モニタリングスリーブ１９００は、代替的に、ユーザの任意の関節（例えば、膝、肘、肩、手首、足首、股関節等の）および／または付属器官（例えば、腕、脚、指、足指、首、背中等の）に装着されるように設計され得ることが理解される。

【0127】

図１９の非限定的な態様によれば、関節モニタリングスリーブ１９００は、第１部分１９０２および第２部分１９０４を含むことができ、これらの部分は、先に説明したように、集積回路１９０６、１９０８の可撓性を促進または抑制し、および／またはユーザの快適性を高めるために、異なる材料特性を有することができる。例えば、いくつかの非限定的な態様によれば、センサおよび／または回路１９０６、１９０８を収容する部分１９０２は、様々な補助的な非センシング回路を収容し得る周囲の部分１９０４よりも柔軟であってもよい。前述したように、センサおよび／または回路１９０６，１９０８は、特に、ユーザの動作に相関され得る電気的パラメータを生成するように構成されていてもよいことから、それらの構成要素の可撓性を高く形成したほうが良い場合がある。したがって、周囲部分１９０４は、内部の補助回路の屈曲を抑制するように補強されてもよい。

【0128】

依然として図１９を参照すると、関節モニタリングスリーブ１９００は、ユーザの大腿部の膝関節の上方に配置されるように構成された第１回路１９０６と、ユーザのすねまたはふくらはぎの膝関節の下方に配置されるように構成された第２回路１９０８とを含むことができる。第１回路１９０６と第２回路１９０８の両方は、図１３のフレキシブル回路１３００のＩＭＵアイランド１３０８と同様のＩＭＵを含むことができる。膝蓋骨モニタリング回路（図示せず）は、関節モニタリングスリーブ１９００の第１部分１９０２内に組み込むことができ、第１回路１９０６および第２回路１９０８のＩＭＵによって生成されたＩＭＵデータに関連付けることができる電気的パラメータ（例えば、ひずみデータ等の）を生成することができる。したがって、膝蓋骨モニタリング回路（図示せず）はＩＭＵ１６１６，１６１８を較正することができ、それによってズレを緩和し、関節モニタリングスリーブ１６００の全体的な精度を高めることができる。いくつかの非限定的な態様によれば、電極、センサ、フレキシブル回路、および／またはＩＭＵの任意の組み合わせによって生成されたデータの較正は、本明細書でさらに詳細に説明するように、図２２の方法２２００に従って実行することができる。

【0129】

さらに、関節モニタリングスリーブは、１つ以上のＬＥＤおよび／または複数のボタン１９１０を含むインジケータを含むことができ、これらは関節モニタリングスリーブ１９００内に統合された内部の可撓性の歪み検出回路に接続することができる。このように、ＬＥＤｓ１９１０は、電気的に接続された内部の可撓性歪み検出回路によって生成された電気的パラメータに応答して点灯することができる。図２１Ａ-Ｃを参照してさらに詳細に説明するように、ＬＥＤ（および他の手段を介してインジケータによって生成される他の指標）は、関節モニタリングスリーブ１９００を装着している間の動作に関するリアルタイムのフィードバックをユーザに提供することができる。いくつかの非限定的な態様によれば、形状可変導体を使用して、関節モニタリングスリーブ１９００の材料に一体化された静電容量式ユーザ入力ボタン１９１０を作成することができ、この静電容量式ユーザ入力ボタン１９１０は、指定された領域でブレースの外面に触れることにより、ブレースの機能を作動させてＬＣＤアレイ１９１０に異なるセンサ出力を表示することができる。さらに、容量性入力素子を使用して、ディスプレイに表示されたフィードバックをゼロにしたり、後で検索できるようにメモリに記録したりすることができる。ボタンは、関節モニタリングスリーブ１９００の制御回路に統合されたオンボードメモリによって記録されるデータにフラグまたはタグを追加するなどして、エンドユーザが不快感を感じる位置、または痛みを生じる活動を記録するために使用することができる。

【0130】

図１９をさらに参照すると、関節モニタリングスリーブ１９００の可撓性および／または伸縮性の性質、具体的には、トレースを形成する形状可変導体によって提供される可撓性によって、ユーザの物理的な動きに関連する物理的パラメータに関連付けることができる電気的パラメータの生成が可能になる。例えば、ユーザが関節モニタリングスリーブ１９００を装着して脚を動かすと、その結果、関節モニタリングスリーブ１９００の部分１９０２，１９０４に装着され、および／またはその中に一体化されたトレース、センサ、フレキシブル回路、電極、および／または他の構成要素に物理的な乱れが生じ、これによりトレースおよび／または他の電気的構成要素によって生成される電気的パラメータ（例えば、インダクタンス、抵抗、電圧降下、静電容量、および電磁場等）を変化させることができる。生成された電気的パラメータは、関節モニタリングスリーブ１９００を装着している間のユーザの脚の動きをモニタリング及び／又は特徴付けるために、互いに関連付け、および／またはベースラインデータと関連付けることができる。関節モニタリングスリーブ１９００によって生成された電気的パラメータ（例えば、インダクタンス、抵抗、電圧降下、キャパシタンス、電磁場等の）は、（例えば、ひずみ、応力、圧力、寸法等の）関節モニタリングスリーブ１９００に関連する物理的パラメータと関連付けることができ、したがって、ユーザの脚の動きをモニタリングおよび／またはモデル化するために使用することができる。具体的には、相関する物理パラメータの違いを利用して、仮想環境におけるユーザの脚をモデル化することができる。

【0131】

ここで図２０Ａ～Ｄを参照すると、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様に従って、モニタリングされた動作の対応する特徴付け２００４を含む、ユーザのモニタリングおよび動作を行うように構成されたウェアラブル装置２０００が示されている。例えば、関節モニタリングスリーブとして構成されたウェアラブル装置２０００が、実際の環境２００２において示されている。図２０Ａ～Ｄの非限定的な態様によれば、関節モニタリングスリーブ２０００は、ユーザの膝を横切って配置された歪みセンサとして構成されたフレキシブル回路２００１を含むことができる。しかしながら、他の非限定的な態様によれば、関節モニタリングスリーブ２０００は、本明細書で説明するように、任意の数の電極、ＩＭＵ、圧力センサ、および／または温度センサをさらに含むことができる。

【0132】

さらに、図２０Ａ～Ｄは、仮想環境２００４における関節モニタリングスリーブ２０００の生成モデル２００６をさらに示している。前述したように、フレキシブル回路２００１は電気的パラメータを生成することができ、ユーザが脚を動かしている間に変形し、電気的パラメータは、図２２および図２４の方法２２００，２４００で説明したように相関関係に基づいて関節モニタリングスリーブ２０００の高精度のモデル２００６を生成するために使用することができる。モデル２００６は、（例えば、図１のプロセッサ１１４、図１３のプロセッサ１３０６、図１８のプロセッサ１８０８、リモートプロセッサ等の）プロセッサに通信可能に接続されたディスプレイ上に、様々なウィジェット２００８，２０１０，２０１２とともに提示することができる。例えば、第１ウィジェット２０１２は、ユーザの関節および／または付属器官の現在の状態に関連するリアルタイムのモーションデータを提示することができる。例えば、図２０Ａの非限定的な態様によると、ユーザの脚は関節モニタリングスリーブ２０００内で曲げられている。したがって、第１ウィジェット２０１２は、現在の股関節の角度を２９.９度、現在の膝関節の角度を６７.３度と表示する。第２ウィジェット２００８と第３ウィジェット２０１０は過去の動作データチャートであるため、モニタリングと特性評価が始まったばかりである現在においては現在の股関節角度と膝関節角度を専ら反映している。さらに、生成されたユーザの脚のモデル２００６は、関節モニタリングスリーブ２０００内の、股関節の角度が２９．９度、膝の角度が６７.３度のユーザの脚のリアルタイムの位置を反映している。

【0133】

次に図２０Ｂを参照すると、ユーザは実際の環境において関節モニタリングスリーブ２０００内で脚を伸ばしている。したがって、第１ウィジェット２０１２は、ユーザの現在の股関節の角度が２７.２度、現在の膝の角度が９.９度であることを示し、モデル２００６は、仮想環境２００４における関節モニタリングスリーブ２０００内のユーザの脚のリアルタイムの位置を正確に反映するように更新されている。さらに、第２ウィジェット２００８と第３ウィジェット２０１０は、関節モニタリングスリーブ２０００によってモニタされ特徴付けられた過去の動作データの変化を反映するように更新されている。図２０Ｃでは、ユーザは再び膝を曲げて股関節の角度を３３.６度、膝の角度を６３.２度にしている。仮想環境では、モデル２００６と第１ウィジェット２０１２は、関節モニタリングスリーブ２０００内のユーザの脚のリアルタイムの位置を反映するように適宜更新されている。さらに、第２ウィジェット２００８と第３ウィジェット２０１０が更新され、リアルタイムの位置データがヒストリカルチャートに記録される。

【0134】

図２０Ｄによると、第２ウィジェット２００８と第３ウィジェット２０１０を介して図示されているように、ユーザは図２０Ａ～Ｃの股関節の屈曲を数回継続している。生成されたモデル２００６が実際の環境における関節モニタリングスリーブ２０００内のユーザの脚のリアルタイムの位置を特徴づけることはさておき、第２ウィジェット２００８と第３ウィジェット２０１０は著しく高い解像度の正弦波タイプの曲線を反映するように更新されており、これは関節モニタリングスリーブ２０００内のユーザの動きをモニタできる精度を示している。このように、本明細書で開示するように、フレキシブル回路、センサ、および／または電子部品の様々な組み合わせをウェアラブル装置に統合することで、ユーザの動きの非常に正確なモデルを生成することができることが理解される。これにより、多数の利点が得られる。例えば、いくつかの非限定的な態様によれば、医師は遠隔地から患者のリハビリをモニタリングすることができ、高品質の医療へのアクセスを増加させることができる。他の非限定的な態様によれば、図２０Ａ～Ｄのモデル２００６は、改良されたメタバースアプリケーションを含む、仮想現実ゲームおよび／または他のアプリケーションに使用することができる。いくつかの非限定的な態様によれば、モデル２００６および／またはウィジェット２００８，２０１０，２０１２は、モバイルコンピューティングデバイス上に表示することができる。

【0135】

ここで図２１Ａ～Ｃを参照すると、本開示の少なくとも１つの非限定的態様に従って、ウェアラブル装置２１０１上のインジケータ２１００の使用が示されている。図２１Ａ～Ｃの非限定的態様によれば、インジケータ２１００は、複数のＬＥＤ２１０２を含むことができ、ひずみゲージとして構成されたフレキシブル回路２１０４に電気的に接続することができる。特定の数のＬＥＤ２１０２は、フレキシブル回路２１０４によって生成される電気的パラメータ（例えば、インダクタンス、抵抗、電圧降下、キャパシタンス、および電磁場等の）に応答して点灯することができ、電気的パラメータは、フレキシブル回路２１０４の物理的パラメータ（例えば、回路の屈曲によって加えられるひずみ）に相関する。いくつかの非限定的な態様によれば、インジケータ２１００は、フレキシブル回路２１０４の物理的状態（例えば、ユーザの行う屈曲動作によって印加されるひずみ）の結果としてフレキシブル回路２１０４によって生成される特定の電気的パラメータに応じて、複数のＬＥＤ２１０２の中から特定の数のＬＥＤ２１０２を点灯させるようにプログラムされたプロセッサ（内部）を含むことができる。

【0136】

例えば、図２１Ａの非限定的な態様によれば、フレキシブル回路２１０４には大きなひずみがかかっておらず、したがって、複数のＬＥＤ２１０２のうち単一のＬＥＤ２１０２のみが点灯する。しかし、図２１Ｂでは、フレキシブル回路２１０４にわずかに多くのひずみが加えられており、したがって、複数のＬＥＤ２１０２のうち４つのＬＥＤ２１０２が点灯している。図２１Ｃによれば、フレキシブル回路２１０４に加えられるひずみの最大量に相関するフレキシブル回路２１０４によって生成される電気的パラメータに応じて複数のＬＥＤ２１０２の最大数が点灯される。いくつかの非限定的な態様によれば、インジケータ２１００はさらに、関節モニタリングスリーブ２１０１装着中のユーザの動作に関連した、より高度な視覚的指標、触覚フィードバック、および／または可聴警報を提供するように構成された、より高度なディスプレイ、触覚センサ、および／またはトランスデューサを含むことができる。従って、インジケータ２１００はユーザに進行状況や可動域に関するフィードバックを提供することができる。換言すれば、いくつかの非限定的な態様によれば、装着型インジケータ２１００はリハビリテーション中の可動域訓練において患者を誘導するためにも使用できる。

【0137】

ここで図２２を参照すると、歪みゲージ（例えば、図１３の歪みゲージ１３１２）データおよびＩＭＵ（例えば、図１３のＩＭＵ１３０８）データを較正する方法２２００が、本開示の少なくとも１つの非限定的態様に従って示されている。図２２の非限定的な態様によれば、方法２２００は、フレキシブル回路（例えば、図１３、図１４Ａ、および図１４Ｂのフレキシブル回路１３００，１４００）およびＩＭＵ（例えば、図１３のＩＭＵ１３０８）を含むシステムを初期化２２０２し、次いで、ＩＭＵのための較正シーケンス２２０４を開始することを含み得る。その後、方法２２００は、フレキシブル回路からひずみデータを記録２２０６し、ＩＭＵからＩＭＵデータを記録２２０８する。

【0138】

歪みデータを記録するステップ２２０６とＩＭＵデータを記録するステップ２２０８は交換可能であり、いくつかの非限定的な態様によれば、ＩＭＵデータが歪みデータに較正されるのとは逆に、方法２２００は、歪みデータをＩＭＵデータに較正するために使用してもよい。言い換えれば、較正方法２２００は双方向性である。これは、代替導体（例えば、銀インク等の）が歪み検出フレキシブル回路を形成するために使用される非限定的な局面において特に有用であり得る。代替導体を使用する回路はヒステリシスを生じる可能性があり、したがって、多数の変形サイクルを受けた後に弛緩状態に戻る際に電気特性において測定可能な変化を経る可能性があるため、「ひずみクリープ」を考慮するためにひずみデータをＩＭＵデータと較正する必要がある場合がある。

【0139】

所望のサンプルサイズが記録されると、方法２２００は、記録されたひずみデータを記録されたＩＭＵデータに関連付けること２２１０と、相関に少なくとも部分的に基づいて推測されるＩＭＵの空間位置に基づいてズレを計算すること２２１２とを含む。したがって、方法２２００は、計算されたズレに少なくとも部分的に基づいて、補正されたＩＭＵ依存情報を出力すること２２１６を含む。しかしながら、いくつかの非限定的な態様によれば、方法２２００は、単独で、フレキシブル回路からログ記録されたひずみデータに基づいてひずみ依存情報を出力すること２２１４をさらに含み得る。

【0140】

言い換えれば、測定されたひずみは、複数の角度に対する較正を有し、（例えば、線形ひずみを仮定することによって）較正点間の角度を推論することができ、これは、金属ゲル導体ベースの歪みセンサとウェアラブル装置によって覆われた身体部材の動きのバイオメカニクスの両方に対して一般的に正確である可能性がある。ＩＭＵを追加することにより、角度の共生測定が追加される。歪みセンサは、図２２の方法２２００を介して、ＩＭＵからのデータを較正または「リホーム」するために使用することができる。また、ＩＭＵは、歪みセンサの設定点を超えた関節の回転や超伸展のように、歪みセンサに追加するような動作を知らせることができる。

【0141】

さらに、先に説明したように、関節に対向する異なる四肢に配置された２つのＩＭＵの使用は、四肢の関節動作および角度位置を推論するために実施することができるが、ＩＭＵによって提供されるデータの「ズレ」のために、長期間の使用にわたって信頼性に欠けることが判明している。長期間使用すると、推定されるＩＭＵ間の位置と空間的関係が、装着者の身体上の実際の位置の許容範囲内に収まらなくなるため、ズレによってデータセットが信頼できないものになる可能性がある。そのため、四肢や関節の動きを理解しようとしたり、ＩＭＵペアから提供されるデータに基づいて関節の健康状態をリモートでモニタリングしたり、関節のリハビリのための理学療法や訓練をリモートで行ったりすることは不可能である。

【0142】

しかし、歪みセンサと図２の方法２２００を追加することにより、本明細書に開示されたウェアラブル装置は、関節の位置と動作に関連するデータを提供するだけでなく、ＩＭＵの空間的位置を再設定して、より信頼性の高いデータを生成したり、長期間使用したりすることができる。このようなセンサ構成を備えたスリーブの着用者それぞれについて構成手段を使用し、関連付けられたひずみデータおよびＩＭＵ推定空間位置データの基準値を設定する必要がある場合もあり得る。これは、着用者が手足またはスリーブに含まれる身体部材を様々な異なる位置に動かし、ＩＭＵが推定した空間位置データと測定されたひずみの比較データを記録することによって実行することができる。このように、ひずみの測定値は、スリーブに統合されたプロセッサ（例えば、マイクロコントロールユニット（「ＭＣＵ」）等）によって計算されたＩＭＵの推定空間位置を固定し、補正するために使用することができる。

【0143】

一般的に、歪みセンサは従来からマイクロメートルオーダーの非常に小さなひずみしか測定できないため、ＩＭＵの較正は歪みセンサでは不可能である。このような小さなひずみは、ＩＭＵによって推定される空間座標のズレよりも小さい場合がある。しかし、形状可変導体（例えば、金属ゲル）から作られた歪みセンサは、センサのサイズとセンサを作るために使用される基板の弾力性に応じて、センチメートルやデシメートル単位のひずみ、さらにはそれ以上の大きさのひずみを測定することができる。したがって、ＩＭＵによって推測される空間位置のズレに対する補正係数を決定するために歪みセンサを使用することは、身体部分の相対的な動きの結果としてのＩＭＵの並進移動が、ユーザの身体によるウェアラブルデバイスの実質的な伸張を具現化するようなウェアラブルエレクトロニクスにとってかなりの価値がある。実質的な伸縮とは、３ミリメートル以上の直線的な伸縮として定義することができる。用途によっては、約１ミリメートルのわずかな伸縮として定義されることもできる。他の例では、スリーブの用途に応じて５ミリメートルまたは１０ミリメートル、あるいはそれ以上であってもよい。

【0144】

上記に開示した原理は、１つのＩＭＵを装着したスリーブに適用することができ、装着者の関節の両側にある１つの手足、指、または他の身体部材について実質的に同様の動作情報を提供することができる。もう一方の手足の位置は、ひずみデータから推測することができる。ブレースを専用アプリを実行するスマートフォンとペアリングして、例えば、理学療法士または他の医療専門家によって後で見直される可能性のある患部位置または痛みを伴う活動を記録するときに、音声メモを記録する機能等の付加的な機能を提供することが有用である。さらに、データをクラウドストレージにワイヤレスでストリーミングしたり、遠隔地にいる個人によってリアルタイムでモニタリングしたりすることもできる。

【0145】

ここで図２３を参照すると、本開示の少なくとも１つの非限定的態様に従って、電気的パラメータに関連する信号を生成し、それらの電気的パラメータを本明細書に開示されるウェアラブル装置のユーザの物理的動作に関連付ける方法２４００が示されている。図２３の非限定的な態様によれば、方法２４００は、本明細書に開示される製品のうちの１つを着用中に、２４０２の第１動作を実行することを含んでいてもよい。第１動作２４０２を実行すると、フレキシブル回路のうちの１つは、本明細書に開示されるトレース構成および／または電気的特徴のいずれかを介して、（例えば、インダクタンス、抵抗、電圧降下、静電容量、および電磁場等の）第１動作に関連する第１電気的パラメータを生成することができる。第１動作は、カメラ、または第１動作に関連するモーションキャプチャデータを生成すること２４０６ができる任意の他のデバイスを介してモニタリングすることができる。第１動作に関連する電気的パラメータおよびモーションキャプチャデータが生成されると、第１動作に関連する電気的パラメータは、第１動作に関連するモーションキャプチャデータと関連付けること２４０８ができる。相関は、第１動作が繰り返される２４１０とき、開示された物品に通信可能に接続されたプロセッサが、第１電気的パラメータに関連すると決定することができる１つ以上の信号を受信するように記憶され得る。したがって、プロセッサは、記憶された相関関係に基づいて、第１動作の仮想複製２４１２を生成することができる。

【0146】

しかしながら、図２３に図示されたステップは、本開示によって企図される方法２４００の排他的なステップではない。例えば、いくつかの非限定的な態様によれば、方法２４００は、ベースライン電気的パラメータを生成するステップと、本明細書に開示された装置を用いて全範囲の動作を仮想的に再現できるように、複数の動作についてステップを再現するステップとをさらに含むことができる。いくつかの非限定的な態様によれば、本方法は、電気的パラメータを装置およびその回路の物理的パラメータ（例えば、ひずみ、応力、圧力、寸法等）に関連付ける中間ステップを含むことができる。幾つかの非限定的な態様において、電気的パラメータを物理的パラメータに関連付けることは、電気的パラメータをモーションキャプチャデータに関連付けることに代えて起こり得る。さらに、本方法は、物品に接続された１つ以上の圧力センサから入力を受け取って処理することと、１つ以上の圧力センサから受け取った信号に基づいて、物品のユーザと実環境における物体との間の相互作用を仮想的に再現することとを含むことができる。

【0147】

本特許開示の発明原理は、発明概念から逸脱することなく、配置および詳細において変更することができるので、そのような変更および修正は、以下の特許請求の範囲に含まれると考えられる。「第１」および「第２」のような用語の使用は、異なる構成要素を区別する目的のためであり、必ずしも複数の構成要素の存在を意味するものではない。

【0148】

本明細書で説明する物品で構成される導電性ゲル等の導電性組成物は、例えば、酸化ガリウムが共晶ガリウム合金に混合されたときに酸化ガリウムが組成物に付与できる構造を用いることによって作成できるペースト状またはゲル状の均一性を有することができる。共晶ガリウム合金に酸化ガリウムを混合した場合、酸化ガリウムは、本明細書でさらに説明するマイクロ構造またはナノ構造を形成することができ、これらの構造は、共晶ガリウム合金のバルク材料特性を変化させることができる。

【0149】

本明細書で使用する場合、「共晶」という用語は、一般に、融点が最も低く、相がこの温度で溶融溶液から同時に結晶化する組成物の２つ以上の相の混合物を指す。共晶を得るための相の比率は、相図上の共晶点によって特定される。共晶合金の特徴の一つは、その鋭い融点にある。

【0150】

いくつかの非限定的な態様において、形状可変導体の特性および／または形状可変導体のパターンを取り囲む層の特性は、形状可変導体のパターンが取り囲む層のユニット化時に形状回復するように調整および／または最適化することができる。例えば、形状可変導体は、層のユニット化時に形状可変導体が形状回復することができるが、形状可変導体が過度に変形して意図したパターンを達成しないような粘度を有するように最適化することができる。別の例として、形状可変導体の接着特性および／または粘度は、除去可能なステンシル５０の除去時に基材層上に残るが、ステンシルのチャネル５０４、５０６に付着せず、それにより形状可変導体が基材層から浮き上がるように最適化され得る。いくつかの態様において、形状可変導体の粘度は、高せん断下（例えば、動作中）では、約１０パスカル秒（Ｐａ・ｓ）～５００Ｐａ・ｓの範囲、例えば５０Ｐａ・ｓ～５００Ｐａ・ｓの範囲であってもよく、例えば約５０Ｐａ・ｓ、約６０Ｐａ・ｓ、約７０Ｐａ・ｓ、約８０Ｐａ・ｓ、約９０Ｐａ・ｓ、約１００Ｐａ・ｓ、約１１０Ｐａ・ｓ、約１２０Ｐａ・ｓ、約１３０Ｐａ・ｓ、約１４０Ｐａ・ｓ、約１５０Ｐａ・ｓ、約１６０Ｐａ・ｓ、約１７０Ｐａ・ｓ、約１８０Ｐａ・ｓ、約１９０Ｐａ・ｓ、または約２００Ｐａ・ｓであってもよい。いくつかの態様において、形状可変導体の粘度は、低せん断下（例えば、静止時）において、１,０００,０００Ｐａ・ｓ～４０,０００,０００Ｐａ・ｓの範囲内であってもよく、及び／又は約１０,０００,０００Ｐａ・ｓ、約２０,０００,０００Ｐａ・ｓ、約３０,０００,０００Ｐａ・ｓ、または約４０,０００,０００Ｐａ・ｓであってもよい。いくつかの非限定的な態様によれば、マイクロ／ナノ構造は、架橋構造を形成する酸化物シートを含むことができ、これは、混合物中に空気を巻き込む方法で混合することによって、または架橋構造中に酸化物が形成されるように混合物中に空気を引き込む表面でキャビテーションを誘導する超音波処理によって達成することができる。

【0151】

本明細書に記載の導電性組成物は、任意の適切な導電性、例えば約２×１０^５Ｓ/ｍ～約８×１０^５Ｓ/ｍの導電性を有することができる。

【0152】

本明細書に記載の導電性組成物は、任意の適切な融点、例えば、約－２０℃～約１０℃、約－１０℃～約５℃、約－５℃～約５℃、または約－５℃～約０℃の融点を有することができる。

【0153】

導電性組成物は、共晶ガリウム合金と酸化ガリウムとの混合物を含むことができ、共晶ガリウム合金と酸化ガリウムとの混合物は、約６７％と約９０％との間等の約５９.９％と約９９.９％との間の共晶ガリウム合金の重量百分率(ｗｔ％)と、約０.２と約１％との間等の約０.１％と約２.０％との間の酸化ガリウムのｗｔ％とを有する。導電組成物は、例えば、約６０％、約６１％、約６２％、約６３％、約６４％、約６５％、約６６％、約６７％、約６８％、約６９％、約７０％、約７１％、約７２％、約７３％、約７４％、約７５％、約７６％、約７７％、約７８％、約７９％、約８０％、約８１％、約８２％、約８３％、約８４％、約８５％、約８６％、約８７％、約８８％、約８９％、約９０％、約９１％、約９２％、約９３％、約９４％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、又はそれを超える約９９．９％などの共晶ガリウム合金を有し、及び約０．１％、約０．２％、約０．３％、約０．４％、約０．５％、約０．６％、約０．７％、約０．８％、約０．９％、約１．０％、約１．１％、約１．２％、約１．３％、約１．４％、約１．５％、約１．６％、約１．７％、約１．８％、約１．９％、又は約２．０％の酸化ガリウムを有する。

【0154】

共晶ガリウム合金は、ガリウム－インジウムまたはガリウム－インジウム－スズを任意の元素比で含むことができる。例えば、共晶ガリウム合金はガリウムとインジウムを含む。導電性組成物はガリウム－インジウム合金内に任意の適切な重量割合でガリウムを含むことができ、その割合は約４０％～約９５％であってもよく、例えば、約４０％、約４１％、約４２％、約４３％、約４４％、約４５％、約４６％、約４７％、約４８％、約４９％、約５０％、約５１％、約５２％、約５３％、約５４％、約５５％、約５６％、約５７％、約５８％、約５９％、約６０％、約６１％、約６２％、約６３％、約６４％、約６５％、約６６％、約６７％、約６８％、約６９％、約７０％、約７１％、約７２％、約７３％、約７４％、約７５％、約７６％、約７７％、約７８％、約７９％、約８０％、約８１％、約８２％、約８３％、約８４％、約８５％、約８６％、約８７％、約８８％、約８９％、約９０％、約９１％、約９２％、約９３％、約９４％、又は約９５％である。

【0155】

導電性組成物はガリウム－インジウム合金内に任意の適切な重量％でインジウムを含むことができ、その％は約５％～約６０％であってもよく、例えば約５％、約６％、約７％、約８％、約９％、約１０％、約１１％、約１２％、約１３％、約１４％、約１５％、約１６％、約１７％、約１８％、約１９％、約２０％、約２１％、約２２％、約２３％、約２４％、約２５％、約２６％、約２７％、約２８％、約２９％、約３０％、約３１％、 約３２％、約３３％、約３４％、約３５％、約３６％、約３７％、約３８％、約３９％、約４０％、約４１％、約４２％、約４３％、約４４％、約４５％、約４６％、約４７％、約４８％、約４９％、約５０％、約５１％、約５２％、約５３％、約５４％、約５５％、約５６％、約５７％、約５８％、約５９％、又は約６０％である。

【0156】

共晶ガリウム合金はガリウムとスズを含むことができる。例えば、導電性組成物は、合金中のスズの重量％が約０.００１％～約５０％であってもよく、例えば、約０．００１％、約０．００５％、約０．０１％、約０．０５％、約０．１％、約０．２％、約０．３％、約０．４％、約０．５％、約０．６％、約０．７％、約０．８％、約０．９％、約１％、約１．５％、約２％、約３％、約４％、約５％、約６％、約７％、約８％、約９％、約１０％、約１１％、約１２％、約１３％、約１４％、約１５％、約１６％、約１７％、約１８％、約１９％、約２０％、約２１％、約２２％、約２３％、約２４％、約２５％、約２６％、約２７％、約２８％、約２９％、約３０％、約３１％、約３２％、約３３％、約３４％、約３５％、約３６％、約３７％、約３８％、約３９％、約４０％、約４１％、約４２％、約４３％、約４４％、約４５％、約４６％、約４７％、約４８％、約４９％、又は約５０％である。

【0157】

導電性組成物は、共晶ガリウム合金および酸化ガリウムと混合された１つ以上の微粒子またはサブミクロンスケールの粒子を含むことができる。粒子は、共晶ガリウム合金またはガリウムでコーティングされ、酸化ガリウムでカプセル化されるか、あるいは共晶ガリウム合金内でコーティングされずに懸濁させることができる。マイクロスケールまたはサブミクロンスケールの粒子は、ナノメートルからマイクロメートルの範囲の大きさで、ガリウム、ガリウム－インジウム合金、またはガリウム－インジウム－スズ合金中に懸濁させることができる。粒子と合金の比率は様々であり、導電性組成物の流動特性を変化させることができる。マイクロ構造およびナノ構造は、超音波処理または他の適切な手段によって導電性組成物内にブレンドすることができる。導電性組成物は、共晶ガリウム合金/酸化ガリウム混合物内に微細構造およびナノ構造のコロイド懸濁液を含むことができる。

【0158】

導電性組成物は、組成物中に分散された１つ以上の微粒子またはサブミクロンスケールの粒子をさらに含むことができる。これは、共晶ガリウム合金またはガリウムで被覆され、酸化ガリウムでカプセル化された粒子、あるいは先の方法で被覆されていない粒子を、導電性組成物内、具体的には共晶ガリウム合金流体内に懸濁させることを含む、任意の適切な方法で達成することができる。これらの粒子の大きさはナノメートルからマイクロメートルの範囲で、ガリウム、ガリウム－インジウム合金、またはガリウム－インジウム－スズ合金中に懸濁させることができる。粒子と合金の比率は、特に合金と導電性組成物の少なくとも一方の流体特性を変化させるために変化させることができる。さらに、コロイド懸濁液や共晶ガリウム合金に補助材料を添加することにより、その物理的、電気的、熱的特性を向上させたり、変更したりすることができる。共晶ガリウム合金と導電性組成物の少なくとも一方内のマイクロ構造およびナノ構造の分布は、粒子を添加することなく、超音波処理または他の機械的手段を含む任意の適切な手段によって達成することができる。特定の態様では、１つ以上の微粒子またはサブミクロン粒子は、共晶ガリウム合金および導電性組成物の少なくとも一方と、約０.００１％から約４０.０％の間のｗｔ％で混合されてもよく、例えば約０．００１％、約０．００５％、約０．０１％、約０．０５％、約０．１％、約０．２％、約０．３％、約０．４％、約０．５％、約０．６％、約０．７％、約０．８％、約０．９％、約１％、約１．５％、約２％、約３％、約４％、約５％、約６％、約７％、約８％、約９％、約１０％、約１１％、約１２％、約１３％、 約１４％、約１５％、約１６％、約１７％、約１８％、約１９％、約２０％、約２１％、約２２％、約２３％、約２４％、約２５％、約２６％、約２７％、約２８％、約２９％、約３０％、約３１％、約３２％、約３３、約３４％、約３５％、約３６％、約３７％、約３８％、約３９％、又は約４０％である。

【0159】

１つ以上の微小粒子またはサブミクロン粒子は、ソーダガラス、シリカ、ホウケイ酸ガラス、石英、酸化銅、銀被覆銅、非酸化銅、タングステン、超飽和スズ顆粒、ガラス、グラファイト、銀被覆銅、例えば銀被覆銅球、および銀被覆銅フレーク、銅フレーク、または銅球、またはそれらの組み合わせを含む任意の適切な材料、または共晶ガリウム合金および導電性組成物の少なくとも１つによってウェット処理できる任意の他の材料で作ることができる。一つ以上の微小粒子またはサブミクロンスケールの粒子は、スフェロイド状、ロッド状、チューブ状、フレーク状、プレート状、キューブ状、プリズム状、ピラミッド状、ケージ状、デンドリマー状等を含む任意の適切な形状を有することができる。１つまたは複数のマイクロ粒子またはサブミクロンスケール粒子は任意の適切なサイズを有していてもよく、約０.５ミクロンから約６０ミクロンであってもよく、例えば、約０．５ミクロン、約０．６ミクロン、約０．７ミクロン、約０．８ミクロン、約０．９ミクロン、約１ミクロン、約１．５ミクロン、約２ミクロン、約３ミクロン、約４ミクロン、約５ミクロン、約６ミクロン、約７ミクロン、約８ミクロン、約９ミクロン、約１０ミクロン、約１１ミクロン、約１２ミクロン、約１３ミクロン、約１４ミクロン、約１５ミクロン、約１６ミクロン、約１７ミクロン、約１８ミクロン、約１９ミクロン、約２０ミクロン、約２１ミクロン、約２２ミクロン、約２３ミクロン、約２４ミクロン、約２５ミクロン、約２６ミクロン、約２７ミクロン、約２８ミクロン、約２９ミクロン、約３０ミクロン、約３１ミクロン、約３２ミクロン、 約３３ミクロン、約３４ミクロン、約３５ミクロン、約３６ミクロン、約３７ミクロン、約３８ミクロン、約３９ミクロン、約４０ミクロン、約４１ミクロン、約４２ミクロン、約４３ミクロン、約４４ミクロン、約４５ミクロン、約４６ミクロン、約４７ミクロン、約４８ミクロン、約４９ミクロン、約５０ミクロン、約５１ミクロン、約５２ミクロン、約５３ミクロン、約５４ミクロン、約５５ミクロン、約５６ミクロン、約５７ミクロン、約５８ミクロン、約５９ミクロン、又は約６０ミクロンである。

【0160】

本明細書に記載の導電性組成物は、共晶ガリウム合金の表面に形成された表面酸化物を、表面酸化物／合金界面のせん断混合によって共晶ガリウム合金のバルクにブレンドすることからなる方法を含む、任意の適切な方法によって製造することができる。このような組成物の剪断混合は、表面酸化物に架橋微細構造を誘導し、それによって導電性剪断減粘ゲル組成物を形成することができる。共晶ガリウム合金/酸化ガリウム混合物内には、微細構造のコロイド懸濁液が、例えば酸化ガリウム粒子および／またはシートとして形成され得る。

【0161】

表面酸化物は任意の適切な比率でブレンドすることができ、例えば約５９.９％(重量％)と約９９.９％との間の共晶ガリウム合金約０.１％(重量％)と約２.０％との間の酸化ガリウムの比率でブレンドすることができる。例えば、酸化ガリウムとブレンドされるガリウム合金の重量％は、例えば、約６０％、約６１％、約６２％、約６３％、約６４％、約６５％、約６６％、約６７％、約６８％、約６９％、約７０％、約７１％、約７２％、約７３％、約７４％、約７５％、約７６％、約７７％、約７８％、約７９％、約８０％、約８１％、約８２％、約８３％、約８４％、約８５％、約８６％、約８７％、約８８％、約８９％、約９０％、約９１％、約９２％、約９３％、約９４％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはこれを超える約９９．９％などの共晶ガリウム合金であり、酸化ガリウムの重量％が約０．１％、約０．２％、約０．３％、約０．４％、約０．５％、約０．６％、約０．７％、約０．８％、約０．９％、約１．０％、約１．１％、約１．２％、約１．３％、約１．４％、約１．５％、約１．６％、約１．７％、約１．８％、約１．９％、および約２．０％の酸化ガリウムである。共晶ガリウム合金は、ガリウム－インジウムまたはガリウム－インジウム－スズを任意の比率で含むことができる。例えば、共晶ガリウム合金はガリウムとインジウムを含むことができる。

【0162】

例えば、ガリウム－インジウム合金におけるガリウムの重量％は約４０％と約９５％との間であってもよく、例えば、約４０％、約４１％、約４２％、約４３％、約４４％、約４５％、約４６％、約４７％、約４８％、約４９％、約５０％、約５１％、約５２％、約５３％、約５４％、約５５％、約５６％、約５７％、約５８％、約５９％、約６０％、約６１％、約６２％、約６３％、約６４％、約６５％、約６６％、約６７％、約６８％、約６９％、約７０％、約７１％、約７２％、約７３％、約７４％、約７５％、約７６％、約７７％、約７８％、約７９％、約８０％、約８１％、約８２％、約８３％、約８４％、約８５％、約８６％、約８７％、約８８％、約８９％、約９０％、約９１％、約９２％、約９３％、約９４％、又は約９５％である。

【0163】

あるいは、または追加的に、ガリウム－インジウム合金におけるインジウムの重量％は約５％と約６０％との間であってもよく、例えば、約５％、約６％、約７％、約８％、約９％、約１０％、約１１％、約１２％、約１３％、約１４％、約１５％、約１６％、約１７％、約１８％、約１９％、約２０％、約２１％、約２２％、約２３％、約２４％、約２５％、約２６％、約２７％、約２８％、約２９％、約３０％、約３１％、約３２％、約３３％、約３４％、約３５％、約３６％、約３７％、約３８％、約３９％、約４０％、約４１％、約４２％、約４３％、約４４％、約４５％、約４６％、約４７％、約４８％、約４９％、約５０％、約５１％、約５２％、約５３％、約５４％、約５５％、約５６％、約５７％、約５８％、約５９％、又は約６０％である。

【0164】

共晶ガリウム合金は、ガリウム、インジウム、およびスズを含むことができる。ガリウム－インジウム－スズ合金中のスズの重量％は、約０.００１％と約５０％との間であってもよく、例えば、約０．００１％、約０．００５％、約０．０１％、約０．０５％、約０．１％、約０．２％、約０．３％、約０．４％、約０．５％、約０．６％、約０．７％、約０．８％、約０．９％、約１％、約１．４％、約２％、約３％、約４％、約５％、約６％、約７％、約８％、約９％、約１０％、約１１％、約１２％、約１３％、約１４％、約１５％、約１６％、約１７％、約１８％、約１９％、約２０％、約２１％、約２２％、約２３％、約２４％、約２５％、約２６％、約２７％、約２８％、約２９％、約３０％、約３１％、約３２％、約３３％、約３４％、約３５％、約３６％、約３７％、約３８％、約３９％、約４０％、約４１％、約４２％、約４３％、約４４％、約４５％、約４６％、約４７％、約４８％、約４９％、又は約５０％である。

【0165】

ガリウム－インジウム－スズ合金中のガリウムの重量％は、約４０％と約９５％との間であってもよく、例えば、約４０％、約４１％、約４２％、約４３％、約４４％、約４５％、約４６％、約４７％、約４８％、約４９％、約５０％、約５１％、約５２％、約５３％、約５４％、約５５％、約５６％、約５７％、約５８％、約５９％、約６０％、約６１％、約６２％、約６３％、約６４％、約６５％、約６６％、約６７％、約６８％、約６９％、約７０％、約７１％、約７２％、約７３％、約７４％、約７５％、約７６％、約７７％、約７８％、約７９％、約８０％、約８１％、約８２％、約８３％、約８４％、約８５％、約８６％、約８７％、約８８％、約８９％、約９０％、約９１％、約９２％、約９３％、約９４％、又は約９５％である。

【0166】

ガリウム－インジウム－スズ合金中のインジウムの重量％は、約５％と約６０％との間であってもよく、例えば、約５％、約６％、約７％、約８％、約９％、約１０％、約１１％、約１２％、約１３％、約１４％、約１５％、約１６％、約１７％、約１８％、約１９％、約２０％、約２１％、約２２％、約２３％、約２４％、約２５％、約２６％、約２７％、約２８％、約２９％、約３０％、約３１％、約３２％、約３３％、約３４％、約３５％、約３６％、約３７％、約３８％、約３９％、約４０％、約４１％、約４２％、約４３％、約４４％、約４５％、約４６％、約４７％、約４８％、約４９％、約５０％、約５１％、約５２％、約５３％、約５４％、約５５％、約５６％、約５７％、約５８％、約５９％、又は約６０％である。

【0167】

１又は２以上の微粒子またはサブミクロンスケール粒子を共晶ガリウム合金および酸化ガリウムとブレンドすることができる。例えば、１又は２以上の微小粒子またはサブミクロン粒子は、組成物中の微小粒子の約０.００１％と約４０.０％との間のｗｔ％であってもよく、例えば、約０．００１％、約０．００５％、約０．０１％、約０．０５％、約０．１％、約０．２％、約０．３％、約０．４％、約０．５％、約０．６％、約０．７％、約０．８％、約０．９％、約１％、約１．５％、約２％、約３％、約４％、約５％、約６％、約７％、約８％、約９％、約１０％、約１１％、約１２％、約１３％、約１４％、約１５％、約１６％、約１７％、約１８％、約１９％、約２０％、約２１％、約２２％、約２３％、約２４％、約２５％、約２６％、約２７％、約２８％、約２９％、約３０％、約３１％、約３２％、約３３％、約３４％、約３５％、約３６％、約３７％、約３８％、約３９％、又は約４０％である。ある側面では、粒子は、ソーダガラス、シリカ、ホウケイ酸ガラス、石英、酸化銅、銀コート銅、非酸化銅、タングステン、超飽和スズ顆粒、ガラス、グラファイト、銀コート銅、例えば銀コート銅球、銀コート銅フレーク、銅フレークもしくは銅球、またはそれらの組み合わせ、またはガリウムによって濡れることができる他の材料とすることができる。ある態様において、１つ以上の微粒子またはサブミクロンスケール粒子は、スフェロイド、ロッド、チューブ、フレーク、プレート、キューブ、プリズム、ピラミッド、ケージ、デンドリマーの形状である。特定の態様において、１つ以上のミクロ粒子またはサブミクロンスケール粒子は、約０.５ミクロン～約６０ミクロンであってもよく、例えば、約０．５ミクロン、約０．６ミクロン、約０．７ミクロン、約０．８ミクロン、約０．９ミクロン、約１ミクロン、約１．５ミクロン、約２ミクロン、約３ミクロン、約４ミクロン、約５ミクロン、約６ミクロン、約７ミクロン、約８ミクロン、約９ミクロン、約１０ミクロン、約１１ミクロン、約１２ミクロン、約１３ミクロン、約１４ミクロン、約１５ミクロン、約１６ミクロン、約１７ミクロン、約１８ミクロン、約１９ミクロン、約２０ミクロン、約２１ミクロン、約２２ミクロン、約２３ミクロン、約２４ミクロン、約２５ミクロン、約２６ミクロン、約２７ミクロン、約２８ミクロン、約２９ミクロン、約３０ミクロン、約３１ミクロン、約３２ミクロン、約３３ミクロン、約３４ミクロン、約３５ミクロン、約３６ミクロン、約３７ミクロン、約３８ミクロン、約３９ミクロン、約４０ミクロン、約４１ミクロン、約４２ミクロン、約４３ミクロン、約４４ミクロン、約４５ミクロン、約４６ミクロン、約４７ミクロン、約４８ミクロン、約４９ミクロン、約５０ミクロン、約５１ミクロン、 約５２ミクロン、約５３ミクロン、約５４ミクロン、約５５ミクロン、約５６ミクロン、約５７ミクロン、約５８ミクロン、約５９ミクロン、又は約６０ミクロンである。

【0168】

本明細書のいくつかの部分は、マシンメモリ（例えば、コンピュータメモリ）内のビットまたはバイナリデジタル信号として記憶されたデータに対する操作のアルゴリズムまたは記号表現の観点から提示されている。これらのアルゴリズムまたは記号表現は、データ処理技術における当業者が、当業者に仕事の内容を伝えるために使用する技術の一例である。本明細書で使用する「アルゴリズム」とは、所望の結果を導く、自己整合的な一連の操作または類似の処理のことである。この文脈では、アルゴリズムおよび操作は、物理量の物理的操作を含む。典型的には、必ずしもそうではないが、そのような物理量は、機械によって記憶、アクセス、転送、接続、比較、または他の方法で操作することができる電気信号、磁気信号、または光学信号の形態をとることができる。「データ」、「コンテンツ」、「ビット」、「値」、「要素」、「記号」、「文字」、「用語」、「数字」、「数詞」等の言葉を用いてこのような信号に言及することは、主として一般的な用法上の理由から、時として便利である。しかし、これらの言葉は単に便利なラベルであり、適切な物理量と関連付けられるものである。

【0169】

特に断らない限り、「処理」、「コンピューティング」、「計算」、「決定」、「提示」、「表示」等の語を用いた本明細書の記載は、情報を受信、記憶、送信、または表示する１つまたは複数のメモリ（例えば、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、またはそれらの任意の適切な組み合わせ）、レジスタ、または他の機械構成要素内の物理的（例えば、電子的、磁気的、または光学的）量として表されるデータを操作または変換する機械（例えば、コンピュータ）の動作またはプロセスを指す場合がある。さらに、特に断らない限り、本明細書では、特許文献で一般的なように、「ａ」または「ａｎ」という用語は、１つまたは複数の例を含むように使用される。最後に、本明細書で使用される接続詞「または」は、特に断りのない限り、非排他的な「または」を指す。

【0170】

本明細書に記載される主題の様々な態様は、以下の番号付けされた節に記載される。

【0171】

［１］ユーザの動作をモニタリングし、特徴付けるように構成されたシステムであって、
弾性材料からなる管状体と、
第１信号を生成するように構成された液相導体を含むフレキシブル回路と、
前記弾性材料に接続され、第２信号を生成するように構成された慣性測定ユニット（「ＩＭＵ」）と、
を備えるウェアラブル装置と、
前記フレキシブル回路と前記ＩＭＵとに通信可能に接続されたプロセッサと、
を備えるシステム。

【0172】

［２］前記プロセッサは、
前記フレキシブル回路から前記第１信号を受信するとともに前記ＩＭＵから前記第２信号を受信し、
前記第１信号に基づいて、前記フレキシブル回路に関連する第１電気的パラメータを決定し、
前記第２信号に基づいて、前記ＩＭＵに関連する第２電気的パラメータを決定し、
前記第１電気的パラメータを前記フレキシブル回路に関連する第１物理的パラメータに関連付けるとともに前記第２電気的パラメータを前記ＩＭＵに関連する第２物理的パラメータに関連付け、
相関関係に基づいて前記ウェアラブル装置のモデルを生成するよう構成されている、
［１］に記載のシステム。

【0173】

［３］前記プロセッサはさらに、
前記フレキシブル回路から前記第１信号を受信するとともに前記ＩＭＵから前記第２信号を受信し、
前記第１信号に基づいて、前記フレキシブル回路に関連する第１電気的パラメータを決定し、
前記第２信号に基づいて、前記ＩＭＵに関連する第２電気的パラメータを決定し、
前記フレキシブル回路に関連する前記第１電気的パラメータと前記ＩＭＵに関連する前記第２電気的パラメータを関連付け、
前記フレキシブル回路に関連する前記第１電気的パラメータと前記ＩＭＵに関連する前記第２電気的パラメータとの相関に基づいて、前記ＩＭＵに関連する前記第２物理パラメータを修正し、
前記修正に基づいて、前記ウェアラブル装置のモデルを更新するよう構成されている、
［１］又は［２］記載のシステム。

【0174】

［４］前記プロセッサは前記液相導体からなる複数の導電性トレースを介して前記フレキシブル回路および前記ＩＭＵに通信可能に接続されている、
［１］～［３］のいずれかに記載のシステム。

【0175】

［５］前記ウェアラブル装置はワイヤレス送信機をさらに備え、
前記プロセッサは前記ワイヤレス送信機を介して前記フレキシブル回路および前記ＩＭＵに通信可能に接続されている、
［１］～［４］のいずれかに記載のシステム。

【0176】

［６］前記ウェアラブル装置は、液相導体を含む圧力センサをさらに備える、
［１］～［５］のいずれかに記載のシステム。

【0177】

［７］前記圧力センサの前記液相導体は、誘導式圧力センサとして構成されている、［１］～［６］のいずれかに記載のシステム。

【0178】

［８］前記ウェアラブル装置はさらに温度センサを備える、
［１］～［７］のいずれかに記載のシステム。

【0179】

［９］ 前記弾性材料に接続された第２ＩＭＵをさらに備えており、
前記フレキシブル回路は前記ＩＭＵと前記第２ＩＭＵの間に配置されている、
［１］～［８］のいずれかに記載のシステム。

【0180】

［１０］前記ウェアラブル装置は、使用者の膝に装着されるように構成された関節モニタリングスリーブとして構成されている、
［１］～［９］のいずれかに記載のシステム。

【0181】

［１１］前記関節モニタリングスリーブが使用者に装着されたとき、前記ＩＭＵは使用者の膝の周りに配置され、前記第２ＩＭＵは使用者の膝の下に配置され、前記フレキシブル回路は使用者の膝を横断するように構成されている、
［１］～［１０］のいずれかに記載のシステム。

【0182】

［１２］前記液相導体からなる複数の導電性トレースを介して前記フレキシブル回路に電気的に接続されたインジケータをさらに含み、
前記インジケータは複数の発光ダイオード（「ＬＥＤ」）からなるとともに、前記フレキシブル回路の屈曲に応じて複数のＬＥＤを点灯するように構成されている、
［１］～［１１］のいずれかに記載のシステム。

【0183】

［１３］ユーザの動作をモニタリングするように構成されたウェアラブル装置であって、
弾性材料からなる管状体と、
第１信号を生成するように構成された液相導体を含むフレキシブル回路と、
前記弾性材料に接続され、第２信号を生成するように構成された慣性測定ユニット（「ＩＭＵ」）と、
を備え、
前記フレキシブル回路と前記ＩＭＵとは、前記液相導体からなる複数の導電性トレースを介してプロセッサと通信可能に接続される、
ウェアラブル装置。

【0184】

［１４］前記プロセッサは前記弾性材料に接続され、
前記フレキシブル回路と前記ＩＭＵとは前記液相導体からなる複数の導電性トレースを介して前記プロセッサに通信可能に接続される、
［１３］に記載のウェアラブル装置。

【0185】

［１５］前記プロセッサは、
前記フレキシブル回路から第１信号を受信するとともに前記ＩＭＵから第２信号を受信し、
前記第１信号に基づいて、前記フレキシブル回路に関連する第１電気的パラメータを決定し、
前記第２信号に基づいて、前記ＩＭＵに関連する第２電気的パラメータを決定し、
前記第１電気的パラメータを前記フレキシブル回路に関連する第１物理的パラメータに関連付けるとともに前記第２電気的パラメータを前記ＩＭＵに関連する第２物理的パラメータに関連付け、
相関関係に基づいて前記ウェアラブル装置のモデルを生成するよう構成されている、
［１３］又は［１４］に記載のウェアラブル装置。

【0186】

［１６］液相導体を含む圧力センサをさらに備える、
［１３］～［１５］のいずれかに記載のウェアラブル装置。

【0187】

前記圧力センサの前記液相導体は、誘導式圧力センサとして構成されている、
［１３］～［１６］のいずれかに記載のウェアラブル装置。

【0188】

［１８］温度センサをさらに備える、
［１３］～［１７］のいずれかに記載のウェアラブル装置。

【0189】

［１９］前記液相導体からなる複数の導電性トレースを介して前記フレキシブル回路に電気的に接続されたインジケータをさらに含み、
前記インジケータは複数の発光ダイオード（「ＬＥＤ」）からなるとともに、前記フレキシブル回路の屈曲に応じて複数のＬＥＤを点灯するように構成されている、
［１３］～［１８］のいずれかに記載のウェアラブル装置。

【0190】

［２０］複数のフレキシブル回路からなるウェアラブル装置の使用者が行う物理的動作の仮想的再現を生成する方法であって、
前記ウェアラブル装置を装着した状態で第１動作を行うことと、
前記複数のフレキシブル回路のうちの第１フレキシブル回路によって前記第１動作に関連する第１電気的パラメータを生成することと、
カメラによって前記第１動作の実行に関連する動作キャプチャデータを生成することと、
生成された前記動作キャプチャデータと生成された前記第１電気的パラメータとを前記ウェアラブル装置に通信可能に接続されたプロセッサによって関連付けることと、
前記プロセッサに通信可能に接続されたメモリによって相関関係を記憶することと、
前記ウェアラブル装置を装着している間前記第１動作を繰り返すことと、
生成された前記動作キャプチャデータと生成された前記第１電気的パラメータとの保存された前記相関関係のみに基づいて、前記プロセッサによって前記第１動作の仮想的再現を生成すること、
を備える方法。

【0191】

本明細書で言及されるすべての特許、特許出願、刊行物、または他の開示資料は、個々の参考文献がそれぞれ明示的に参照により組み込まれたものとして、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本明細書において参考として援用されるとするすべての参考文献ならびにあらゆる資料、またはその一部は、援用される資料が本開示に記載される既存の定義、記述、または他の開示資料と矛盾しない範囲でのみ本明細書に援用される。そのため、必要な範囲において、本明細書に記載される開示は、参照により本明細書に組み込まれる矛盾する資料に優先し、本出願に明示的に記載される開示が優先する。

【0192】

本発明は、様々な例示的および例示的な態様を参照して説明されてきた。本明細書に記載された態様は、開示された本発明の様々な態様の様々な詳細の例示的な特徴を提供するものと理解される；したがって、特に指定されない限り、可能な範囲で、開示された態様の１つ以上の特徴、要素、構成要素、成分、構造、モジュール、および／または態様は、開示された本発明の範囲から逸脱することなく、開示された態様の１つ以上の他の特徴、要素、構成要素、成分、構造、モジュール、および／または態様と組み合わされ、分離され、交換され、および／または再配置され得る。従って、本発明の範囲から逸脱することなく、例示的態様のいずれかの様々な置換、変更または組合せがなされ得ることが、当業者には認識されるであろう。さらに、当業者であれば、本明細書を検討することにより、本明細書に記載された本発明の様々な態様に対する多くの等価物を認識するか、または日常的な実験以上のことを行わずに確認することができるであろう。したがって、本発明は、様々な態様の記載によって限定されるものではなく、特許請求の範囲によって限定されるものである。

【0193】

当業者であれば、一般に、本明細書において、特に添付の特許請求の範囲（例えば、添付の特許請求の範囲の本体）において使用される用語は、一般に、「オープン」な用語として意図されることを認識するであろう（例えば、用語「含む」は、「含むが、限定されない」と解釈されるべきであり、用語「有する」は、「少なくとも有する」と解釈されるべきであり、用語「含む」は、「含むが、限定されない」と解釈されるべきである旨等）。当業者にはさらに、導入された請求項の特定の数の記載が意図される場合、そのような意図は請求項に明示的に記載され、そのような記載がない場合、そのような意図は存在しないことが理解される。例えば、理解の一助として、以下の添付の特許請求の範囲には、特許請求の範囲の記載を導入するために「少なくとも１つ」および「１つ以上」という導入句が使用されている場合がある。しかしながら、このようなフレーズの使用は、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項の繰り返しの導入が、そのような導入された請求項の繰り返しを含む特定の請求項を、同じ請求項が導入フレーズ「１つ以上」または「少なくとも１つ」および「ａ」または「ａｎ」等の不定冠詞を含む場合であっても、そのような導入された請求項の繰り返しを１つのみ含む請求項に限定することを意味すると解釈されるべきではない（例えば、例えば、"ａ"および／または"ａｎ"は、通常、"ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ"または"ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ"を意味すると解釈されるべきである。

【0194】

さらに、導入された請求項の特定の数が明示的に記載されている場合であっても、当業者であれば、そのような記載は、通常、少なくとも記載された数を意味すると解釈されるべきであることを認識するであろう（例えば、他の修飾語を伴わない「２つの記載」という記載は、通常、少なくとも２つの記載、または２つ以上の記載を意味する）。さらに、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つ」等に類似する慣例が使用される場合、一般的に、このような構成は、当業者が慣例を理解する意味で意図される（例えば、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａ単独、Ｂ単独、Ｃ単独、ＡおよびＢ一緒、ＡおよびＣ一緒、ＢおよびＣ一緒、および／またはＡ、Ｂ、およびＣ一緒などを有するシステムを含むが、これらに限定されない）。Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つ等」に類似する慣例が使用される場合、一般に、そのような構成は、当業者が慣例を理解する意味で意図される（例えば、「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａ単独、Ｂ単独、Ｃ単独、ＡおよびＢ一緒、ＡおよびＣ一緒、ＢおよびＣ一緒、および／またはＡ、Ｂ、およびＣ一緒等を有するシステムを含むが、これらに限定されない）。当業者にはさらに理解されるであろうが、説明、特許請求の範囲、または図面のいずれにおいても、典型的には、２つ以上の代替的な用語を提示する分離的な単語および／または語句は、文脈がそうでないことを指示しない限り、用語の一方、用語のいずれか、または両方の用語を含む可能性を企図するものと理解されるべきである。例えば、"ＡまたはＢ"という表現は、通常、"Ａ"または"Ｂ"、あるいは"ＡおよびＢ"の可能性を含むものと理解される。

【0195】

添付の特許請求の範囲に関して、当業者であれば、そこに記載された操作は一般に任意の順序で実行され得ることを理解するであろう。また、特許請求の範囲の記載は順序で示されているが、様々な操作は、記載されている順序以外の順序で実行されてもよく、または同時に実行されてもよいことが理解されるべきである。このような代替順序の例としては、文脈から別段の指示がない限り、重複順序、インターリーブ順序、中断順序、再順序、増分順序、準備順序、補足順序、同時順序、逆順序、または他の変形順序が挙げられる。さらに、「～に反応する」、「～に関連する」等の過去形の形容詞のような用語は、文脈から別段の指示がない限り、一般に、このような変形を除外することを意図していない。

【0196】

「１つの態様」、「ある態様」、「例示的態様」、「１つの例示的態様」等への言及は、その態様に関連して記載される特定の特徴、構造、または特性が、少なくとも１つの態様に含まれることを意味することに留意されたい。従って、本明細書を通じて様々な場所で「１つの態様において」、「ある態様において」、「例示において」、および「１つの例示において」という表現が現れるが、必ずしも全てが同じ態様を指すわけではない。さらに、特定の特徴、構造または特性は、１つまたは複数の態様において任意の適切な方法で組み合わせることができる。

【0197】

本明細書で使用される場合、「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」の単数形は、文脈が明確に指示しない限り、複数形の参照を含む。

【0198】

本明細書で使用される方向語句、例えば、限定するものではないが、上、下、左、右、下、上、前、後、およびそれらの変形は、添付図面に示される要素の方向に関するものであり、別段の明示的な記載がない限り、特許請求の範囲を限定するものではない。

【0199】

本開示で使用される「約」または「約」という用語は、特に指定がない限り、当業者によって決定される特定の値に対する許容可能な誤差を意味し、これは、値がどのように測定または決定されるかに部分的に依存する。特定の態様において、「約」または「約」という用語は、１、２、３、または４標準偏差以内を意味する。特定の態様において、「約」または「およそ」という用語は、所与の値または範囲の５０％、２００％、１０５％、１００％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、１％、０.５％、または０.０５％以内を意味する。

【0200】

本明細書では、特に断りのない限り、すべての数値パラメータは、すべての場合において「約」という用語によって前置きされ、修正されるものと理解され、この場合、数値パラメータは、パラメータの数値を決定するために使用される基礎となる測定技術に特有の固有変動幅を有する。少なくとも、均等論の適用を特許請求の範囲に限定する目的としてではなく、本明細書に記載された各数値パラメータは、少なくとも、報告された有効数字の桁数を考慮し、通常の丸め技術を適用して解釈されるべきである。

【0201】

本明細書で言及される数値範囲には、言及される範囲内に包含されるすべての部分範囲が含まれる。例えば、「１～１００」の範囲は、暗黙の最小値である１と暗黙の最大値である１００との間の（およびそれを含む）すべての部分範囲、すなわち、１以上の最小値と１００以下の最大値とを有するすべての部分範囲を含む。また、本明細書で言及されるすべての範囲は、言及される範囲の端点を含む。例えば、「１～１００」の範囲は、端点１および１００を含む。本明細書に記載される最大数値限定は、そこに包含されるすべての下位数値限定を含むことを意図しており、本明細書に記載される最小数値限定は、そこに包含されるすべての上位数値限定を含むことを意図している。従って、出願人は、特許請求の範囲を含む本明細書を修正し、明示的に記載された範囲に包含される任意のサブ範囲を明示的に記載する権利を留保する。そのような範囲はすべて、本明細書に本質的に記載されている。

【0202】

本明細書で言及される、および／または出願データシートに記載される特許出願、特許、非特許公開、またはその他の開示資料は、組み込まれた資料が本明細書と矛盾しない限り、参照により本明細書に組み込まれる。そのため、必要な範囲において、本明細書に明示的に記載される開示は、参照により本明細書に組み込まれる矛盾する資料に優先する。参照により本明細書に組み込まれるとされる資料またはその一部であっても、本明細書に記載される既存の定義、記述、またはその他の開示資料と矛盾するものは、組み込まれる資料と既存の開示資料との間に矛盾が生じない範囲でのみ組み込まれる。

【0203】

用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」（および「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」等のｃｏｍｐｒｉｓｅの任意の形）、「ｈａｖｅ」（および「ｈａｓ」、「ｈａｖｉｎｇ」等のｈａｖｅの任意の形）、「ｉｎｃｌｕｄｅ」（および「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」等のｉｎｃｌｕｄｅの任意の形）、および「ｃｏｎｔａｉｎ」（および「ｃｏｎｔａｉｎｓ」、「ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ」等のｃｏｎｔａｉｎの任意の形）は、オープンエンドの連結動詞である。その結果、１つまたは複数の要素を「含んでいる」、「有している」、「含んでいる」、または「含んでいる」システムは、それらの１つまたは複数の要素を所有するが、それらの１つまたは複数の要素のみを所有することに限定さない。同様に、１つまたは複数の特徴を“ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ”、“ｈａｓ”、“ｉｎｃｌｕｄｅｓ”、または“ｃｏｎｔａｉｎｓ”するシステム、デバイス、または装置の要素は、それらの１つまたは複数の特徴を所有するが、それらの１つまたは複数の特徴のみを所有することに限定されない。

【0204】

開示された様々な態様を実行するためのロジックをプログラムするために使用される命令は、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、キャッシュ、フラッシュメモリ、または他のストレージ等のシステム内のメモリ内に格納することができる。さらに、命令は、ネットワークを介して、または他のコンピュータ可読媒体によって配布することができる。このように、機械可読媒体は、機械（例えば、コンピュータ）によって読み取り可能な形態で情報を記憶または送信するための任意の機構を含み得るが、これらに限定されない。例えば、フロッピーディスク、光ディスク、コンパクトディスク、リードオンリーメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、光磁気ディスク、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、磁気カードまたは光カード、フラッシュメモリ、または（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号等の）電気的、光学的、音響的、または他の形態の伝搬信号を介したインターネットを介した情報の伝送に使用される有形で機械可読な記憶装置を含んでいてもよい。従って、非一過性のコンピュータ読み取り可能媒体には、機械（例えば、コンピュータ）によって読み取り可能な形態で電子命令または情報を記憶または伝送するのに適した任意のタイプの有形の機械読み取り可能媒体が含まれる。

【0205】

本明細書の任意の態様において使用される場合、プロセッサまたはマイクロプロセッサへの任意の言及は、任意の「制御回路」に置き換えることができ、この「制御回路」は、例えば、ハードワイヤード回路、プログラマブル回路（例えば、例えば、１つ以上の個別の命令処理コアを含むコンピュータプロセッサ、処理ユニット、プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコントローラユニット、コントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）、またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ））、ステートマシン回路、プログラマブル回路によって実行される命令を記憶するファームウェア、およびそれらの任意の組み合わせを指すことができる。制御回路は、集合的にまたは個々に、例えば集積回路（ＩＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、システムオンチップ（ＳｏＣ）、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、サーバ、スマートフォンなど、より大きなシステムの一部を形成する回路として具現化され得る。したがって、本明細書で使用される「制御回路」には、少なくとも１つのディスクリート電気回路を有する電気回路、少なくとも１つの集積回路を有する電気回路、少なくとも１つの特定用途向け集積回路を有する電気回路、コンピュータプログラムによって構成される汎用コンピューティングデバイスを形成する電気回路（例えば、本明細書に記載のプロセスおよび／またはデバイスを少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムによって構成された汎用コンピュータ、または本明細書に記載のプロセスおよび／またはデバイスを少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムによって構成されたマイクロプロセッサ）、（例えば、ランダムアクセスメモリの形態の）メモリデバイスを形成する電気回路、および／または通信デバイス（例えば、モデム、通信スイッチ、または光電気機器）を形成する電気回路が含まれるが、これらに限定されない。当業者であれば、本明細書に記載される主題は、アナログ方式またはデジタル方式、あるいはそれらの何らかの組み合わせで実施され得ることを理解するであろう。

【0206】

本明細書の任意の態様で使用される場合、「ロジック」という用語は、前述の動作のいずれかを実行するように構成されたアプリ、ソフトウェア、ファームウェアおよび／または回路を指す場合がある。ソフトウェアは、非一過性のコンピュータ可読記憶媒体に記録されたソフトウェアパッケージ、コード、命令、命令セット、および／またはデータとして具現化され得る。ファームウェアは、メモリデバイスにハードコード（例えば、不揮発性）されたコード、命令、命令セット、および／またはデータとして具現化されてもよい。

【0207】

本明細書の任意の側面で使用されるように、「コンポーネント」、「システム」、「モジュール」等の用語は、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、または実行中のソフトウェアのいずれかのコンピュータ関連エンティティを指すことができる。

【0208】

前述の開示から明らかなように特に別段の記載がない限り、前述の開示全体を通じて、「処理」、「計算」、「計算」、「決定」、「表示」等の用語を使用した説明は、コンピュータシステムの動作およびプロセスを指すことが理解される、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリ内の物理的（電子的）量として表されるデータを、コンピュータシステムのメモリまたはレジスタ、または他の情報記憶、伝送、または表示デバイス内の物理的量として表される他のデータに操作および変換する、コンピュータシステム、または同様の電子コンピューティングデバイスの動作およびプロセスを指す。

【0209】

１つまたは複数の構成要素は、本明細書において、「～に構成される」、「～に構成可能である」、「～に動作可能である／～に動作可能である」、「～に適合される／～に適合可能である」、「～にできる」、「～に適合可能である／～に適合されている」等と称されることがある。当業者であれば、文脈上別段の必要がない限り、「～に構成される」は、一般に、能動状態構成要素および／または非能動状態構成要素および／または待機状態構成要素を包含し得ることを認識するであろう。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14A】

【図14B】

【図14C】

【図14D】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20A】

【図20B】

【図20C】

【図20D】

【図21A】

【図21B】

【図21C】

【図22】

【図23】

【国際調査報告】