BR112013021141A2

BR112013021141A2 - calçados possuindo sistema sensor

Info

Publication number: BR112013021141A2
Application number: BR112013021141A
Authority: BR
Inventors: B Weast Aaron; R Weitmann Dane; Molyneux James; J Hebert Jeffrey; B Knight Jonathan; M Rice Jordan; B Horrel Joseph; W Stillman Martine
Original assignee: Nike Int Ltd
Priority date: 2011-02-17
Filing date: 2012-02-17
Publication date: 2019-12-10
Also published as: JP2016034579A; CN103476285A; JP2014505577A; JP6379082B2; WO2012112938A2; EP3153046A1; CA2827687A1; US9924760B2; US20200297064A1; US20180184751A1; US11109635B2; US20160309829A1; KR101741238B1; CN107411215A; CN112545101B; CA2827687C; EP2675311A2; CN107411215B; WO2012112938A3; US9192816B2

Abstract

calçados possuindo sistema sensor trata-se de um artigo de calçado inclui um elemento superior e uma estrutura de com um sistema de sensor conectado à estrutura de sola. o sistema de sensor inclui uma pluralidade de sensores que são configurados para a detecção de forças exercidas por um pé do usuário sobre o sensor. cada sensor inclui dois eletrodos ficam em comunicação com um material sensível à força. os eletrodos e o material reisstivo sensível à força podem ter formatos com múltiplos lóbulos. adicionalmente, o sistema de sensor pode ser fornecido em um inserto que pode formar um elemento de sola do artigo de calçado. o inserto pode ter fendas através da mesma e pode ter um formato periférico definido.

Description

“CALÇADO POSSUINDO SISTEMA SENSOR”

Referência Cruzada Aos Pedidos Relacionados

O presente pedido reivindica prioridade ao e o benefício do Pedido Provisório de Patente dos Estados Unidos N° 61/443.801, depositado em 17 de fevereiro de 2011, que é aqui incorporado por meio de citação em sua totalidade.

Campo Técnico

A presente invenção refere-se de maneira geral ao calçado dotado de um sistema de sensor e, mais particularmente, a um calçado que tem uma montagem do sensor de força conectada operativamente a uma porta de comunicação localizada no calçado.

Antecedentes

Calçados que incorporam sistemas de sensor são bastante difundidos. Os sistemas de sensor coletam dados de desempenho e esses os dados podem ser acessado para uso futuro, por exemplo, para fins de análise. Em determinados sistemas, os sistemas de sensor são complexos ou os dados somente são acessados ou utilizados com determinados sistemas operacionais. Sendo assim, o uso dos dados coletados pode sofrer limitações desnecessárias. Por conseguinte, se por um lado certos calçados dotados de sistemas de sensor proporcionem diversos recursos vantajosos, por outro, tais sistemas guardam algumas limitações. A presente invenção busca superar algumas destas limitações e outros inconvenientes da técnica anterior, e oferecer recursos inusitados ainda não disponíveis.

Breve Sumário

A presente invenção se refere de maneira geral ao calçado equipado com sistema de sensor. Os aspectos da invenção se referem a um artigo de calçado que inclui um membro superior e uma estrutura do solado, com um sistema de sensor conectado à estrutura do solado. O sistema de sensor inclui uma pluralidade de sensores que são configurados para detectar as forças exercidas pelo pé do usuário sobre o sensor.

De acordo com um aspecto, o calçado contém ainda uma porta de comunicação conectada operativamente aos sensores. Em uma modalidade, a porta de comunicação é configurada para transmitir dados concernentes às forças detectadas por cada sensor em um formato universalmente legível. A porta também pode ser configurada para conexão a um módulo eletrônico para permitir a comunicação entre os sensores e o módulo.

Aspectos adicionais da invenção se referem a uma porta para uso com um artigo de calçado que pode incluir um alojamento adaptado para ser recebido, pelo menos parcialmente, no interior da estrutura do solado do artigo de calçado. O alojamento inclui uma pluralidade de paredes laterais definindo uma câmara adaptada para receber um módulo eletrônico na mesma. Uma interface é engatada no alojamento e tem pelo menos um contato elétrico exposto à câmara. Nesta configuração, a interface é adaptada para formar uma conexão elétrica com o módulo de maneira que o módulo engata em pelo menos um contato

2/43 elétrico quando o módulo é recebido no interior da câmara.

Outros aspectos da invenção se referem a um artigo de calçado adaptado para receber um pé e que inclui uma estrutura do solado, uma porção do cabedal, um sistema de sensor, e uma porta como descrito acima. A estrutura do solado inclui um membro de solado externo e um membro de entressola sustentado pelo membro de solado externo, o membro de entressola contendo um orifício. A porção do cabedal é conectada à estrutura do solado. O sistema de sensor inclui um sensor de força conectado à estrutura do solado e um fio do sensor que se estende a partir do sensor de força, o sensor de força sendo adaptado para perceber uma força exercida sobre a estrutura do solado pelo pé. A interface da porta inclui um contato elétrico que é conectado ào fio do sensor e pelo mesmo em comunicação eletrônica com o sensor de força.

Outros aspectos da invenção se referem a um sistema para uso com artigo de calçado adaptado para engatar no pé. O sistema inclui uma estrutura do solado tendo um membro de solado externo e um membro de entressola sustentado pelo membro de solado externo, o membro de entressola contendo um orifício e uma porção do cabedal conectada à estrutura do solado. O sistema inclui ainda um sistema de sensor que tem uma pluralidade de sensores de força conectados à estrutura do solado e uma pluralidade de fios do sensor que se estendem a partir dos sensores de força, cada um dos sensores de força sendo adaptado para perceber uma força exercida sobre a estrutura do solado pelo pé. Uma porta é conectada à estrutura do solado e ao sistema de sensor. A porta inclui um alojamento recebido pelo menos parcialmente no interior do orifício no membro de entressola e uma interface engatada no alojamento. O alojamento inclui uma pluralidade de paredes laterais definindo uma câmara e um membro de retenção conectado a pelo menos uma das paredes laterais. A interface tem uma pluralidade de contatos elétricos expostos à câmara, de maneira que os contatos elétricos são conectados à pluralidade de fios do sensor e, desta maneira, estão em comunicação eletrônica com os sensores de força. O sistema inclui ainda um módulo eletrônico recebido na câmara da porta, de maneira que o módulo engata na pluralidade de contatos elétricos da interface quando o módulo é recebido no interior da câmara, formando uma conexão elétrica com a interface. O módulo é configurado para receber sinais do sensor de força através da conexão elétrica com a interface e armazenar os dados recebidos do sensor de força. Adicionalmente, o membro de retenção do alojamento exerce uma força sobre o módulo para reter o módulo no interior da câmara.

Outros recursos e vantagens da invenção serão percebidos a partir do relatório descritivo a seguir, quando tomado em conjunto com os desenhos adiante.

Breve Descrição Dos Desenhos

A Figura 1 é uma vista lateral de um calçado;

A Figura 2 é uma vista lateral oposta do calçado da Figura 1;

3/43

A Figura 3 é uma vista de topo de um solado de um calçado que incorpora uma modalidade de um sistema de sensor;

A Figura 4 é uma vista lateral em corte transversal de uma modalidade de um calçado que incorpora o sistema de sensor da Figura 3;

A Figura 5 é uma vista lateral em corte transversal de outra modalidade de um calçado que incorpora o sistema de sensor da Figura 3;

A Figura 6 é um diagrama esquemático de uma modalidade de um módulo eletrônico capacitado ao uso com um sistema de sensor, em comunicação com um dispositivo eletrônico externo.

A Figura 7 é uma vista de topo de outra modalidade de um membro de inserto contendo um sistema de sensor de acordo com os aspectos da invenção;

A Figura 8 é uma vista de topo de um par de membros de inserto esquerdo e direito como mostra a Figura 7;

A Figura 9 é uma vista explodida ampliada de uma porção do membro de inserto e do sistema de sensor da Figura 7;

A Figura 10 é uma vista lateral em corte transversal de uma modalidade de um calçado que incorpora o membro de inserto da Figura 7;

A Figura 11 é uma vista em perspectiva de outra modalidade de um sistema de sensor de acordo com os aspectos da invenção, para uso com um artigo de calçado, com uma estrutura do solado do artigo de calçado sendo representada esquematicamente pelas linhas tracejadas;

A Figura 12 é uma vista em corte transversal obtida ao longo das linhas 12-12 da Figura 11, mostrando uma porta do sistema de sensor da Figura 11 e um módulo eletrônico sendo recebido em um alojamento do sistema de sensor;

A Figura 13 é uma vista em corte transversal mostrando a porta e o módulo da Figura 12, com o módulo sendo inserido na porta;

A Figura 14 é uma vista em perspectiva do módulo mostrado na Figura 12;

A Figura 15 é um vista posterior em perspectiva do módulo da Figura 14;

A Figura 16 é uma vista lateral do módulo da Figura 14;

A Figura 17 é uma vista em perspectiva da porta da Figura 11, mostrando o módulo recebido em seu alojamento;

A Figura 18 é uma vista esquemática ilustrando a montagem de uma interface da porta como mostra a Figura 11;

A Figura 19 é uma vista esquemática ilustrando a inserção do módulo no alojamento da porta da Figura 11;

A Figura 20 é uma vista traseira da interface da Figura 18, mostrando parte de sua montagem;

4/43

A Figura 21 é uma vista em perspectiva de uma base e um contato elétrico da interface da Figura 18;

A Figura 22 é uma vista em corte transversal de uma porção da interface da Figura 11, mostrando o contato elétrico em posição flexionada para fora;

A Figura 23 é uma vista em corte transversal de uma porção da interface como ilustrado na Figura 22, mostrando o contato elétrico em posição flexionada para dentro;

A Figura 24 é uma vista em perspectiva de outra modalidade de uma porta para um sistema de sensor de acordo com os aspectos da presente invenção, na qual um módulo eletrônico como mostra a Figura 14 é recebido em um alojamento da porta;

A Figura 25 é uma vista esquemática ilustrando a montagem de uma interface da porta da Figura 24;

A Figura 26 é uma vista em perspectiva de uma base e de um contato elétrico da interface da Figura 25;

A Figura 27 é uma vista em perspectiva de outra modalidade de uma porta para um sistema de sensor de acordo com os aspectos da presente invenção, na qual um módulo eletrônico como mostra a Figura 14 é recebido em um alojamento da porta;

A Figura 28 é uma vista esquemática ilustrando a montagem de uma interface da porta da Figura 24;

A Figura 29 é uma vista em perspectiva de uma base e de um contato elétrico da interface da Figura 25;

A Figura 30 é uma vista em perspectiva de outra modalidade de um módulo eletrônico de acordo com os aspectos da presente invenção;

A Figura 31 é um vista posterior em perspectiva do módulo da Figura 30;

A Figura 32 é uma vista lateral do módulo da Figura 30;

A Figura 33 é uma vista em perspectiva de outra modalidade de uma porta para um sistema de sensor de acordo com os aspectos da presente invenção, na qual um módulo eletrônico como mostra a Figura 30 é recebido em um alojamento da porta;

A Figura 34 é uma vista esquemática ilustrando a montagem de uma interface da porta da Figura 33;

A Figura 35 é uma vista em perspectiva de uma porção do módulo da Figura 30 e de um contato elétrico configurado para uso com o módulo;

A Figura 36 é um diagrama esquemático do módulo eletrônico da Figura 6, em comunicação com um dispositivo de jogo externo;

A Figura 37 é um diagrama esquemático de um par de calçados, cada um deles contendo um sistema de sensor, em um modo de comunicação mesh com um dispositivo externo;

A Figura 38 é um diagrama esquemático de um par de calçados, cada um deles

5/43 contendo um sistema de sensor, em um modo de comunicação “em cadeia” com um dispositivo externo;

A Figura 39 é um diagrama esquemático de um par de calçados, cada um deles contendo um sistema de sensor, em um modo de comunicação independente com um dispositivo externo;

A Figura 40 é uma vista em perspectiva de outra modalidade de uma porta para um sistema de sensor de acordo com os aspectos da presente invenção;

A Figura 41 é uma vista em corte transversal da porta da Figura 40, que tem outra modalidade de um módulo eletrônico recebido na mesma;

A Figura 42 é uma vista explodida em corte transversal da porta como mostra a Figura 41;

A Figura 43 é uma vista explodida da porta da Figura 40;

A Figura 44 é uma vista em perspectiva do módulo da Figura 41;

A Figura 45 é uma vista lateral do módulo da Figura 44;

A Figura 46 é uma vista esquemática em corte transversal do módulo da Figura 44;

A Figura 47 é uma vista em perspectiva de uma interface da porta da Figura 40;

A Figura 48 é uma vista esquemática lateral ilustrando a montagem da interface da Figura 47; e

A Figura 49 é uma vista em perspectiva ilustrando a montagem da interface da Figura 47.

Descrição Detalhada

Embora esta invenção seja suscetível à modalidade em muitas formas diferentes, modalidades preferenciais da invenção são mostradas nos desenhos, e serão descritas em detalhes, com o entendimento de que a presente descrição deve ser considerada uma exemplificação dos princípios da invenção, e não pretende limitar os aspectos abrangentes da invenção às modalidades ilustradas e descritas.

Calçados como, por exemplo, um sapato, é mostrado como exemplo nas Figuras 12 e em geral é designado com o número de referência 100. O sapato 100 pode assumir muitas formas diferentes, inclusive, por exemplo, vários tipos de calçados esportivos. Em uma modalidade exemplificativa, o sapato 100 inclui de maneira geral um sistema de sensor de força 12 conectado operativamente a uma porta universal de comunicação 14. Como será descrito a seguir em mais detalhes, o sistema de sensor 12 coleta dados de desempenho relativos ao usuário do sapato 100. Através da conexão à porta universal de comunicação 14, múltiplos usuários diferentes podem acessar os dados de desempenho para uma variedade de diferentes usos como será descrito a seguir em mais detalhes.

Um artigo de calçado 100 é representado nas Figuras 1-2 de maneira a incluir um cabedal 120 e uma estrutura do solado 130. Para fins de referência na descrição adiante, o

6/43 calçado 100 pode ser dividido em três regiões gerais: uma região anterior do pé 111, uma região intermediária do pé 112, e uma região do calcanhar 113, como ilustra a Figura 1. As regiões 111-113 não buscam demarcar áreas exatas do calçado 100. Em especial, as regiões 111-113 representam áreas do calçado 100 em geral que proporcionam um quadro de referência durante a discussão a seguir. Muito embora regiões 111-113 sejam aplicáveis ao calçado 100, as referências às regiões 111-113 também podem se aplicar especificamente ao cabedal 120, à estrutura do solado 130, ou aos componentes individuais incluídos e/ou formados como parte tanto do cabedal 120 quanto da estrutura do solado 130.

Como mostram ainda as Figuras 1 e 2, o cabedal 120 é preso à estrutura do solado 130 e define um vão ou uma câmara que recebe o pé. Para fins de referência, o cabedal 120 inclui uma face lateral 121, uma face mediai oposta 122, e uma área do dorso do pé ou gáspea 123. A face lateral 121 é posicionada para estender-se ao longo de uma face lateral do pé (isto é, externamente) e geralmente passa através de cada uma das regiões 111-113. Similarmente, a face mediai 122 é posicionada para estender-se ao longo de uma face mediai oposta do pé (isto é, internamente) e geralmente passa através de cada uma das regiões 111-113. A área da gáspea 123 é posicionada entre a face lateral 121 e a face mediai 122 para corresponder a uma superfície superior ou área do dorso do pé do pé. A área da gáspea 123, neste exemplo ilustrado, inclui um estreitamento 124 com um cadarço 125 ou outro mecanismo de fechamento desejado que é utilizado de maneira convencional para modificar as dimensões do cabedal 120 em relação ao pé, pelo mesmo ajustando o encaixe do calçado 100. O cabedal 120 inclui ainda uma abertura do tornozelo 126 que promove o acesso do pé ao vão do cabedal 120. Uma variedade de materiais pode ser utilizada na construção do cabedal 120, inclusive materiais convencionalmente utilizados em cabedais de calçados. Por conseguinte, o cabedal 120 pode ser formado a partir de uma ou mais porções de couro, couro sintético, artigos têxteis naturais ou sintéticos, lâminas poliméricas, espumas poliméricas, artigos têxteis em malha, feltros, polímeros não tecidos, ou matérias emborrachados, por exemplo. O cabedal 120 pode ser formado de um ou mais destes materiais em que os materiais ou porções deles são costurados ou unidos de maneira adesiva, por exemplo, de maneiras convencionalmente conhecidas e utilizadas na técnica.

O cabedal 120 pode incluir adicionalmente um elemento do calcanhar (não mostrado) e um elemento do dedo (não mostrado). O elemento do calcanhar, quando presente, pode estender-se para cima e ao longo da superfície interna do cabedal 120 na região do calcanhar 113 para aumentar o conforto do calçado 100. O elemento do dedo, quando presente, pode estar localizado na região anterior do pé 111 e em uma superfície externa do cabedal 120 para fornecer resistência ao desgaste, proteger os dedos do usuário, e auxiliar com o posicionamento do pé. Em algumas modalidades, um ou ambos, quais sejam, o elemento do calcanhar e o elemento do dedo, podem estar ausentes, ou o elemento do calca

7/43 nhar pode estar posicionado em uma superfície externa do cabedal 120, por exemplo. Muito embora a configuração do cabedal 120 discutida acima seja adequada ao calçado 100, o cabedal 120 pode exibir a configuração de qualquer estrutura do cabedal convencional ou não convencional desejado sem desviar do escopo desta invenção.

A estrutura do solado 130 é presa a uma superfície inferior do cabedal 120 e pode ter uma forma, em termos gerais, convencional. A estrutura do solado 130 pode ter uma estrutura com múltiplas peças, por exemplo, uma estrutura que inclua uma entressola 131, um solado externo 132, e um membro de contato com o pé 133, que pode ser uma palmilha, um strobel, um membro da palmilha interna, um elemento de bota, uma meia, etc. (Vide as Figuras 4-5). Na modalidade mostrada nas Figuras 4-5, o membro de contato com o pé 133 é um membro da palmilha interna ou palmilha. O termo “membro de contato com o pé”, como aqui utilizado não implica necessariamente no contato direto com o pé do usuário, já que outro elemento pode interferir com o contato direto. Invés disso, o membro de contato com o pé forma uma porção da superfície interna da câmara que acolhe o pé de um artigo de calçado. Por exemplo, o usuário pode ser estar usando uma meia que interfere com o contato direto. Como exemplo adicional, o sistema de sensor 12 pode ser incorporado em um artigo de calçado que é projetado para deslizar sobre um calçado ou outro artigo de calçado, tais como um elemento de polaina externa ou cobertura de calçado. Em um artigo desse tipo, a porção do cabedal da estrutura do solado pode ser considerada um membro de contato com o pé, muito embora não em contato direto com o pé do usuário.

O membro de entressola 131 pode ser um membro de atenuação do impacto. Por exemplo, o membro de entressola 131 pode ser constituído de material de espuma polimérica, tal como poliuretano, etil vinil acetato, ou outros materiais (tais como filon, filite, etc.) que são comprimidos para atenuar as forças de reação da superfície de contato com o solo ou outras forças durante a caminhada, corrida, salto, ou outras atividades. Em algumas estruturas exemplificativas de acordo com a presente invenção, o material de espuma polimérica pode encapsular ou incluir vários elementos, tais como uma vesícula ou moderador abastecido com fluido, que aumenta o conforto, controle do movimento, estabilidade, e/ou propriedades de atenuação da força de reação da superfície de contato com o solo ou outras do calçado 100. Em outras estruturas exemplificativas ainda, a entressola 131 pode incluir elementos adicionais que comprimem para atenuar as forças de reação da superfície de contato com o solo ou outras forças. Por exemplo, a entressola pode incluir elementos do tipo coluna que auxiliam no amortecimento e absorção das forças.

O solado externo 132 é preso a uma superfície inferior da entressola 131 neste exemplo ilustrado de estrutura de calçado 100 e é formada de um material resistente ao desgaste, tal como borracha ou um material sintético flexível, como poliuretano, que contata o solo ou outra superfície durante a atividade ambulatorial ou outras atividades. O material

8/43 que forma o solado externo 132 pode ser fabricado de materiais adequados e/ou texturizado para conferir maior resistência ao deslizamento e tração. A estrutura e os métodos de fabricação do solado externo 132 serão discutidos adicionalmente abaixo. Um membro de contato com o pé 133 (que pode ser um membro da palmilha interna, uma palmilha, um membro de polaina, um strobel, uma meia, etc.) é tipicamente um membro delgado e compressível que pode estar localizado no vão no cabedal 120 e adjacente a uma superfície inferior do pé (ou entre o cabedal 120 e a entressola 131) para aumentar o conforto do calçado 100. Em algumas disposições, a palmilha interna ou a palmilha podem estar ausentes, e em outras modalidades, o calçado 100 pode ter um membro de contato com o pé posicionado sobre uma palmilha interna ou palmilha.

O solado externo 132 mostrado nas Figuras 1 e 2 inclui uma pluralidade de incisões ou ranhuras 136 em um ou ambos os lados do solado externo 132. Estes ranhuras 136 podem estar estendidas desde o fundo do solado externo 132 até uma porção do cabedal ou até a entressola 131. Em uma disposição, as ranhuras 136 podem estar estendidas desde uma superfície do fundo do solado externo 132 até um ponto mediano entre o fundo do solado externo 132 e o topo do solado externo 132. Em outra disposição, as ranhuras 136 podem estar estendidas desde o fundo do solado externo 132 até um ponto além da metade do top do solado externo 132. Em mais uma disposição, as ranhuras 136 podem estar estendidas desde o fundo do solado externo 132 até um ponto onde o solado externo 132 encontra a entressola 131. As ranhuras 136 pode conferir flexibilidade adicional ao solado externo 132, e com isso permitir que o solado externo flexione mais livremente nas direções naturais em que o pé do usuário é flexionado. Além disso, as ranhuras 136 podem contribuir com a tração do usuário. Entenda-se que as modalidades da presente invenção possam ser utilizadas com outros tipos e configurações de calçados, bem como outros tipos de calçado e estruturas de solado.

As Figuras 3-5 ilustram modalidades exemplificativas do calçado 100 que incorporam um sistema de sensor 12 de acordo com a presente invenção. O sistema de sensor 12 inclui uma montagem do sensor de força 13, que tem uma pluralidade de sensores 16, e uma porta de saída ou comunicação 14 em comunicação com a montagem de sensor 13 (por exemplo, eletricamente conectado por meio de condutores). Na modalidade ilustrada na Figura 3, o sistema 12 tem quatro sensores 16: um primeiro sensor 16A na área do dedão (primeira falange) do calçado, dois sensores 16B-C na área dianteira do pé do calçado, inclusive um segundo sensor 16B na primeira região da cabeça do metatarso e um terceiro sensor 16C na região da cabeça do quinto metatarso, e um quarto sensor 16D no calcanhar. Estas áreas do pé tipicamente experimentam o mais elevado grau de pressão durante o movimento. A modalidade descrita abaixo e mostrada nas Figuras 7-9 utiliza uma configuração de sensores 16 similar. Cada sensor 16 é configurado para detectar uma força exercida

9/43 pelo pé do usuário sobre o sensor 16. Os sensores se comunicam com a porta 14 através dos fios do sensor 18, que podem ser fios de arame e/ou outro condutor elétrico ou meio de comunicação adequado. Por exemplo, em uma modalidade, os fios do sensor 18 podem ser um meio de condução elétrica impresso no membro de contato com o pé 133, no membro de entressola 131, ou em outro membro da estrutura do solado 130, por exemplo, uma camada entre o membro de contato com o pé 133 e o membro de entressola 131.

Outras modalidades do sistema de sensor 12 podem conter um número ou configuração diferente de sensores 16, por exemplo, as modalidades descritas abaixo e mostradas nas Figuras 7-9 e em termos gerais incluem pelo menos um sensor 16. Por exemplo, em uma modalidade, o sistema 12 inclui um número bem maior de sensores, e em outra modalidade, o sistema 12 inclui dois sensores, um no calcanhar e um na parte dianteira do pé do calçado 100. Além disso, os sensores 16 podem se comunicar com a porta 14 de maneira diferente, inclusive qualquer tipo conhecido de comunicação com ou sem fio, inclusive Bluetooth e comunicação de campo próximo. Um par de calçados pode ser guarnecido com sistemas de sensor 12 em cada calçado do par, estabelecendo-se que os sistemas de sensor em pares podem operar sinergisticamente ou podem operar independentemente uns dos outros, e que os sistemas de sensor em cada calçado podem ou não comunicar-se entre si. A comunicação dos sistemas de sensor 12 é descrita com mais profundidade abaixo. Fica estabelecido que o sistema de sensor 12 pode ser guarnecido com programas/algoritmos de computador para controlar a coleta e o armazenamento de dados (por exemplo, dados de pressão provenientes da interação do pé do usuário com o terra ou outra superfície de contato), e que estes programas/algoritmos podem ser armazenados e/ou executados pelos sensores 16, pela porta 14, pelo módulo 22, e/ou pelo dispositivo externo 110. Os sensores 16 podem incluir componentes indispensáveis (por exemplo, um processador, memória, software, TX/RX, etc.) a fim de realizar o armazenamento e/ou execução de tais programas/algoritmos de computador e/ou transmissão direta (com ou sem fio) dos dados e/ou demais informações à porta 14 e/ou ao dispositivo externo 110.

O sistema de sensor 12 pode ser posicionado em diversas configurações no solado 130 do calçado 100. Nos exemplos mostrados nas Figuras 4-5, a porta 14, os sensores 16, e os fios 18 podem estar posicionados entre a entressola 131 e o membro de contato com o pé 133, por exemplo, conectando a porta 14, os sensores 16, e/ou os fios 18 à superfície do topo da entressola 131 ou à superfície do fundo do membro de contato com o pé 133. Uma cavidade ou orifício 135 pode estar localizado na entressola 131 (Figura 4) ou no membro de contato com o pé 133 (Figura 5) para receber um módulo eletrônico, como descrito a seguir, e a porta 14 pode ser acessada desde o orifício 135. Na modalidade mostrada na Figura 4, o orifício 135 é formado por uma abertura na superfície superior principal da entressola 131, e na modalidade mostrada na Figura 5, o orifício 135 é formado por uma abertura na

10/43 superfície inferior principal do membro de contato com o pé 133. O orifício 135 pode estar localizado em qualquer outro ponto na estrutura do solado 130 em outras modalidades. Por exemplo, o orifício 135 pode estar parcialmente localizado no interior do membro de contato com o pé 133 e do membro de entressola 131 em uma modalidade, ou o orifício 135 pode estar localizado na superfície inferior principal da entressola 131 ou na superfície superior principal do membro de contato com o pé 133. Em uma modalidade adicional, o orifício 135 pode estar localizado no solado externo 132 e pode ser acessado pelo lado externo do sapato 100, por exemplo, através de uma abertura na lateral, fundo, ou calcanhar do solado 130. Nas configurações ilustradas nas Figuras 4-5, a porta 14 é facilmente acessível para conexão ou desconexão de um módulo eletrônico, como descrito a seguir. Em outras modalidades, o sistema de sensor 12 pode ser posicionado diferentemente. Por exemplo, em uma modalidade, a porta 14, os sensores 16, e/ou os fios 18 podem ser posicionados no interior do solado externo 132, entressola 131, ou membro de contato com o pé 133. Em uma modalidade exemplificativa, a porta 14, os sensores 16, e/ou os fios 18 podem estar posicionados em um membro de contato com o pé 133 localizado acima do membro de contato com o pé 133, tal como uma meia, palmilha, polaina interna do calçado, ou outro artigo similar. Em uma modalidade adicional, a porta 14, os sensores 16, e/ou os fios 18 podem ser formados constituindo um inserto ou um forro, projetados para o engate simples e ligeiro à estrutura do solado 130, por exemplo, inserindo o inserto entre o membro de contato com o pé 133 e a entressola 131, como mostram as Figuras 4-5 e 7-10. É possível haver outras configurações adicionais, sendo que alguns exemplos de configurações adicionais são descritos abaixo. Como discutido, fica estabelecido que o sistema de sensor 12 pode estar incluído em cada calçado em um par.

Em uma modalidade, como mostram as Figuras 7-9, os sensores 16 são sensores de força para medir a tensão, compressão, ou outra força e/ou energia exercida ou de algum modo associada ao solado 130, particularmente durante o uso do calçado 100. Por exemplo, os sensores 16 podem ser ou compreender sensores resistivos sensíveis à força (FSR) ou outros sensores que utilizem um material resistivo sensível à força (como um composite de tunelamento quântico, uma espuma condutora personalizada, ou uma borracha transdutora de força, descritos com mais profundidade abaixo), sensores de resistência magnética, sensores piezoelétricos ou piezorresitivos, calibradores de tensão, sensores à base de mola, sensores à base de fibra óptica, sensores de luz polarizada, sensores baseados em atuadores mecânicos, sensores de deslocamento, e/ou quaisquer outros tipos de sensores ou comutadores conhecidos capazes de medir a força e/ou a compressão do membro de contato com o pé 133, entressola 131, solado externo 132, etc. Um sensor pode ser ou compreender um dispositivo analógico ou outro dispositivo capaz de detectar ou medir a força quantitativamente, ou simplesmente pode ser um comutador LIGA/DESLIGA do tipo binário (por

11/43 exemplo, um comutador do tipo membrana de silicone). Fica estabelecido que as medições quantitativas de força pelos sensores podem incluir reunir e transmitir ou senão disponibilizar dados que possam ser convertidos em medições de força quantitativa por um dispositivo eletrônico, como o módulo 22 ou o dispositivo externo 110. Alguns sensores como aqui descritos, por exemplo, sensores do tipo piezo, sensores resistivos sensíveis à força, sensores compósitos de tunelamento quântico, sensores de espuma condutora customizada, etc., podem detectar ou medir diferenças ou alterações de resistência, capacitância, ou potencial elétrico, de maneira que o diferencial medido pode ser representado por um componente de força. Um sensor à base de mola, como mencionado acima, pode ser configurado para medir a deformação ou alteração de resistência causada por pressão e/ou deformação. Um sensor de fibra óptica, como descrito acima, contém tubos compressíveis com uma fonte luminosa e um dispositivo de medição da luz conectado ao mesmo. Em um sensor deste tipo, quando os tubos são comprimidos, o comprimento de onda ou outra propriedade da luz no interior dos tubos é alterado, e o dispositivo de medição pode detectar tais alterações e transladar as alterações em uma medição de força. Seria ainda possível utilizar revestimentos do tipo nano, por exemplo, uma entressola imersa em material condutor. Sensores de luz polarizada poderíam ser utilizados, nos quais as alterações nas propriedades de transmissão da luz são medidas e correlacionadas à pressão ou força exercida sobre o solado. Uma modalidade utiliza um arranjo múltiplo (por exemplo, 100) de sensores binários liga/desliga, e os componentes de força podem ser detectados pela “pudlagem” dos sinais do sensor em áreas específicas. Outros tipos adicionais de sensores não mencionados podem ser utilizados. Fica estabelecido que os sensores podem ter uma relação custo-benefício relativamente baixa e estão aptos a serem instalados em calçados em um processo de produção em massa. Sistemas de sensor mais complexos mais caros poderíam ser incorporados em um calçado de treinamento. Fica estabelecido que uma combinação de diferentes tipos de sensores pode ser utilizada em uma modalidade.

Adicionalmente, os sensores 16 podem ser instalados ou engatados na estrutura do sapato de inúmeras maneiras distintas. Em um exemplo, os sensores 16 podem ser sensores impressos condutores de tinta, eletrodos, e/ou fios depositados em um membro do solado, como um airbag ou outra câmara abastecida com fluidos, um material de espuma, ou outro material para uso no calçado 100, ou uma meia, polaina, inserto, forro, palmilha interna, entressola, etc. Os sensores 16 e/ou fios 18 podem ser tecidos formando estruturas de tecido ou vestuário (tais como palmilhas, polainas, cabedais, insertos, etc.), por exemplo, utilizando filamentos ou tecidos condutores enquanto tecendo ou entrelaçando as estruturas de tecido ou vestuário. Muitas modalidades do sistema de sensor 12 podem ser produzidas com baixo custo, por exemplo, utilizando um sensor resistivo sensível à força ou um material resistivo sensível à força, como descrito a seguir e mostrado na Figura 9. Entenda-se aqui

12/43 que os sensores 16 e/ou fios 18 também podem ser depositados em ou engatados em uma porção da estrutura do sapato de qualquer maneira desejada, por exemplo, por técnicas de deposição convencionais, por revestimento condutor do tipo nano, conectores mecânicos convencionais, e através de qualquer outro método conhecido que possa ser aplicado. O sistema de sensor também pode ser configurado para fornecer uma resposta mecânica ao usuário. Adicionalmente, o sistema de sensor 12 pode incluir um fio de potência separado para suprir energia ou atuar como terra para os sensores 16. Nas modalidades descritas abaixo e mostradas nas Figuras 7-9, o sistema de sensor 12 inclui um fio de potência separado 18A que é utilizado para conectar os sensores 16, à porta 14A-E e suprir a energia do módulo 22 aos sensores 16. Em outro exemplo, o sistema de sensor 12 pode ser produzido incorporando sensores impressos de tinta condutora 16 ou eletrodos e fios de filamentos ou tecidos condutores 18, ou formando tais sensores na espuma ou airbag de um calçado. Os sensores 16 poderíam ser incorporados na espuma ou no airbag de diversas maneiras. Em uma modalidade, os sensores 16 poderíam ser produzidos imprimindo um material condutor sensível à força no airbag em uma ou mais superfícies do airbag para alcançar um efeito semelhante ao de um calibrador de tensão. Quando as superfícies da bolsa expandem e/ou contraem durante a atividade, os sensores podem detectar tais alterações através de alterações na resistência do material sensível à força para detectar as forças exercidas sobre o airbag. Em uma bolsa que tem um tecido interno para manter uma forma consistente, os materiais condutores podem estar localizado no topo e no fundo do airbag, e as variações na capacitância entre os materiais condutores enquanto a bolsa expande e comprime podem ser utilizadas para determinar a força. Ademais, os dispositivos capazes de converter as variações de pressão do ar em sinal elétrico podem ser utilizados para determinar a força enquanto o airbag é comprimido.

A porta 14 é configurada para comunicar os dados coletados pelos sensores 16 a uma fonte externa, de uma ou mais maneiras conhecidas. Em uma modalidade, a porta 14 é uma porta universal de comunicação, configurada para comunicação de dados em um formato universalmente legível. Nas modalidades mostradas nas Figuras 3-5, a porta 14 inclui uma interface 20 para conexão a um módulo eletrônico 22, mostrado em conexão com a porta 14 na Figura 3. Na modalidade mostrada nas Figuras 3-5, a interface 20 inclui uma pluralidade de contatos elétricos, similarmente ás interfaces 320, et seq. descritas abaixo. Adicionalmente, nesta modalidade, a porta 14 é associada a um alojamento 24 para inserção do módulo eletrônico 22, localizado no orifício 135 no arco intermediário ou região intermediária do pé do artigo de calçado 100. O posicionamento da porta 14 nas Figuras 3-5 não somente apresenta contato, irritação, ou outra interferência mínima com o pé do usuário, como também proporciona fácil acessibilidade simplesmente erguendo-se o membro de contato com o pé 133. Adicionalmente, como ilustrado na Figura 6, os fios do sensor 18 for

13/43 mam ainda uma interface ou conexão consolidada 19 em suas extremidades terminais, para conexão à porta 14 e à interface da porta 20. Em uma modalidade, a interface consolidada 19 pode incluir a conexão individual dos fios do sensor 18 à interface da porta 20, por exemplo, através de uma pluralidade de contatos elétricos. Em outra modalidade, os fios do sensor 18 poderíam ser consolidados para formar uma interface externa, tal como uma interface do tipo plugue, ou de outra maneira, e em uma modalidade adicional, os fios do sensor 18 podem formar uma interface não consolidada, onde cada fio 18 tem sua própria subinterface. Como ilustrado na Figura 6, os fios do sensor 18 podem convergir para um único local a fim de formar a interface consolidada. Ainda como descrito adiante, o módulo 22 pode ter uma interface 23 para conexão à interface da porta 20 e/ou aos fios do sensor 18.

A porta 14 é adaptada para conexão a um ou a uma variedade de diferentes módulos eletrônicos 22, que podem ser tão simples como um componente da memória (por exemplo, um drive flash) ou que podem conter características mais complexas. Entenda-se que o módulo 22 podería ser um componente complexo como um computador móvel, dispositivo móvel, servidor, etc. A porta 14 é configurada para transmitir os dados reunidos pelos sensores 16 ao módulo 22 com fins de armazenamento e/ou processamento. Em outra modalidade, a porta 14 pode incluir os componentes necessários (por exemplo, um processador, memória, software, TX/RX, etc.) para realizar o armazenamento e/ou execução de tais programas/algoritmos de computador e/ou para a transmissão direta (com ou sem fio) de dados e/ou outras informações a um dispositivo externo 110. Exemplos de um alojamento e módulos eletrônicos em um artigo de calçado são ilustrados no Pedido de Patente de Série N° U.S. 11/416.458, publicado como Publicação do Pedido de Patente N° U.S. 2007/0260421, que é aqui incorporado por meio de citação, passando a integrar este documento. Muito embora a porta 14 seja ilustrada com contatos elétricos que formam uma interface 20 para conexão a um módulo, em outras modalidades, a porta 14 pode conter uma ou mais interfaces de comunicação adicionais ou alternativas para comunicação com os sensores 16, com o módulo 22, dispositivo externo 110, e/ou outro componente. Por exemplo, a porta 14 pode conter ou compreender uma porta USB, uma porta Firewire, uma porta de 16 pinos, ou outro tipo de conexão estabelecida a partir do contato físico, ou pode incluir uma interface de comunicação sem contato ou sem fio, como uma interface para Wi-Fi, Bluetooth, comunicação de campo próximo, RFID, Bluetooth de Baixa Energia, Zigbee, ou outra técnica de comunicação sem fio, ou uma interface para infravermelho ou outra técnica de comunicação óptica (ou combinação de tais técnicas).

A porta 14 e/ou o módulo 22 pode ter uma ou mais interfaces 20, 23, e a porta 14 pode ter circuitos internos para conectar todos os fios 18, 18A às interfaces 20, 23. Adicionalmente, o módulo 22 pode ter uma ou mais interfaces 23 que são complementares à interface(s) 20 da porta 14, para conexão ao mesmo. Por exemplo, se a porta 14 tiver a interfa

14/43 ce(s) 20 nas paredes laterais 139 e/ou em sua parede da base 143, o módulo 22 também pode ter a interface(s) complementar(es) 23 nas paredes laterais e/ou na parede da base. Fica estabelecido que o módulo 22 e a porta 14 não podem ter interfaces identicamente complementares 20, 23, e que somente um par de interfaces complementares 20, 23 pode estar apto a estabelecer a comunicação entre os componentes. Em outras modalidades, a porta 14 e o orifício 135 podem ter uma configuração diferente para conexão dos fios 18, 18A. Adicionalmente, a porta 14 pode ter uma forma diferente, capaz de permitir uma maior variedade de configurações de conexão. Ademais, qualquer uma das configurações de conexão aqui descritas, ou combinações dessas, pode ser utilizada com as várias modalidades dos sistemas de sensor aqui descritos.

O módulo 22 pode ter adicionalmente uma ou múltiplas interfaces de comunicação para conexão a um dispositivo externo 110 a fim de transmitir os dados, por exemplo, par processamento, como descrito a seguir e mostrado na Figura 6. Tais interfaces podem incluir qualquer uma das interfaces com ou sem contato descritas acima. Em um exemplo, o módulo 22 inclui pelo menos uma conexão USB retrátil para conexão a um computador. Em outro exemplo, o módulo 22 pode ser configurado para conexão, com ou sem contato, a um dispositivo móvel, como um relógio, telefone celular, reprodutor de música portátil, etc. O módulo 22 pode ser configurado para ser removido do calçado 100 a ser conectado diretamente ao dispositivo externo 110 para transferência de dados, por exemplo, por meio da conexão USB retrátil descrita acima ou através de outra interface conexão. No entanto, em outra modalidade, o módulo 22 pode ser configurado para comunicação sem fio com o dispositivo externo 110, o que permite ao dispositivo 22 permanecer no calçado 100 se desejado. Em uma modalidade sem fio, o módulo 22 pode ser conectado a uma antena para comunicação sem fio. A antena pode ser conformada, dimensionada, e posicionada para uso com a frequência de transmissão apropriada ao método de comunicação sem fio selecionado. Adicionalmente, a antena pode estar localizada internamente ou externamente ao módulo 22, por exemplo, na porta 14 ou em outro local. Em um exemplo, o sistema de sensor 12 em si (como os fios 18 e as porções condutoras dos sensores 16) podería ser utilizado para formar uma antena de maneira parcial ou total. Fica estabelecido que o módulo 22 pode conter uma antena além de uma antena conectada em qualquer outra parte no sistema de sensor 12, como na porta 14, em um ou mais dos sensores 16, etc. Em uma modalidade, o módulo 22 pode estar permanentemente instalado no calçado 100, ou alternativamente pode ser removível segundo a opção do usuário e capaz de permanecer no calçado 100 se desejado. Adicionalmente, como se explica abaixo, o módulo 22 pode ser removido e substituído por outro módulo 22 programado e/ou configurado para reunir e/ou utilizar os dados provenientes dos sensores 16 de maneira diversa. Se o módulo 22 estiver permanentemente instalado no calçado 100, o sistema de sensor 12 pode conter ainda uma porta externa 15

15/43 que permita a transferência de dados e/ou o carregamento da batería, como uma porta USB ou Firewire. Esta porta externa 15 pode ser utilizada, como opção ou em acréscimo, para a comunicação de informações. O módulo 22 pode ser ainda configurado para carregamento sem contato, por exemplo, o carregamento do indutor. Fica estabelecido que o módulo 22 pode ser configurado para comunicação com e/ou sem contato.

Embora a porta 14 possa estar localizada em várias posições sem desviar da essência da invenção, em uma modalidade, a porta 14 é providenciada em uma posição e orientação e/ou é estruturada de algum modo que evita ou minimiza o contato com e/ou a irritação do pé do usuário, por exemplo, enquanto o usuário pisa e/ou senão utiliza o artigo de calçado 100, por exemplo, durante uma atividade esportiva. O posicionamento da porta 14 nas Figuras 3-5 ilustra um exemplo desse tipo. Em outra modalidade, a porta 14 está localizada próximo ao calcanhar ou nas regiões do dorso do pé do calçado 100. Outros recursos da estrutura do calçado 100 podem ajudar a reduzir ou evitar o contato entre o pé do usuário e a porta 14 (ou um elemento conectado à porta 14) e promover o conforto geral da estrutura do calçado 100. Por exemplo, como ilustram as Figuras 4-5, o membro de contato com o pé 133, ou outro membro de contato com o pé, pode ajustar-se sobre e cobrir pelo menos parcialmente a porta 14, no mínimo fornecendo uma camada de acolchoamento entre o pé do usuário e a porta 14. É possível utilizar quaisquer outros recursos que reduzam o contato entre e modulem qualquer percepção indesejada da porta 14 no pé do usuário. Naturalmente, se desejado, a abertura para porta 14 pode ser fornecida através da superfície do topo do membro de contato com o pé 133 sem desviar da essência da invenção. Essa construção pode ser utilizada, por exemplo, quando o alojamento 24, o módulo eletrônico 22, e outros recursos da porta 14 incluem estruturas e/ou quando são confeccionados a partir de materiais que modulem a sensação no pé do usuário, quando elementos adicionais de conforto e que modulam a percepção são agregados, etc. Qualquer um dos vários recursos descritos acima que ajude a reduzir ou evitar o contato entre o pé do usuário e um alojamento (ou um elemento recebido no alojamento) e aumentar o conforto geral da estrutura do calçado pode ser fornecido sem desviar do escopo desta invenção, inclusive os vários recursos descritos acima juntamente com as Figuras 4-5, bem como outros métodos e técnicas conhecidos.

Em uma modalidade, quando a porta 14 é configurada para comunicação de contato com um módulo 22 contido em um orifício 135 na estrutura do solado 130, a porta 14 é posicionada no interior do ou imediatamente adjacente ao orifício 135, para conexão com o módulo 22. Fica estabelecido que, se o orifício 135 contiver, além disso, um alojamento 24 para o módulo 22, o alojamento 24 pode ser configurado para conexão à interface 20, por exemplo, facultando um espaço físico para a interface 20 ou providenciando o hardware para interconexão entre a interface 20 e o módulo 22. O posicionamento da interface 20 na

16/43

Figura 3 ilustra um exemplo desse tipo, onde o alojamento 24 proporciona espaço físico para o recebimento da interface 20 e conexão ao módulo 22.

A Figura 6 mostra um diagrama esquemático de um módulo eletrônico exemplificativo 22 que inclui a capacidade de transmissão/recepção de dados através de um sistema de transmissão/recepção de dados 106, que pode ser utilizado de acordo com pelo menos alguns exemplos desta invenção. Em que pesem as estruturas exemplificativas da Figura 6 ilustrarem o sistema de transmissão/recepção de dados (TX-RX) 106 como estando integrado à estrutura do módulo eletrônico 22, os indivíduos versados na técnica considerarão interessante que um componente separado possa ser incluído como parte de uma estrutura do calçado 100 ou de outra estrutura para fins de transmissão/recepção de dados e/ou que o sistema de transmissão/recepção de dados 106 não necessite estar inteiramente contido em um único alojamento ou em um único pacote em todos os exemplos da invenção. Invés disso, se desejado, os vários componentes ou elementos do sistema de transmissão/recepção de dados 106 podem estar separados uns dos outros, em diferentes alojamentos, em diferentes placas, e/ou engatados separadamente ao artigo de calçado 100 ou a outro dispositivo de inúmeras maneiras diferentes sem desviar do escopo desta invenção. Vários exemplos de potenciais estruturas de instalação diferenciadas são descritas em seus aspectos mais profundos a seguir.

No exemplo da Figura 6, o módulo eletrônico 22 pode incluir um elemento de transmissão/recepção de dados 106 para transmitir dados a e/ou receber dados de um ou mais sistemas remotos. Em uma modalidade, o elemento de transmissão/recepção 106 é configurado para comunicação através da porta 14, por exemplo, utilizando as interfaces com ou sem contato descritas acima. Na modalidade mostrada na Figura 6, o módulo 22 inclui uma interface 23 configurada para conexão à porta 14 e/ou sensores 16. No módulo 22 ilustrado na Figura 3, a interface 23 tem contatos que são complementares aos contatos da interface 20 da porta 14, par conexão com a porta 14. Em outras modalidades, como descrito acima, a porta 14 e o módulo 22 podem conter diferentes tipos de interfaces 20, 23, com ou sem fio. Fica estabelecido que em algumas modalidades, o módulo 22 pode fazer interface com a porta 14 e/ou sensores 16 através do elemento TX-RX 106. Por conseguinte, em uma modalidade, o módulo 22 pode ser externo ao calçado 100, e a porta 14 pode compreender uma interface de transmissão sem fio para comunicação com o módulo 22. O componente eletrônico 22 deste exemplo inclui ainda um sistema de processamento 202 (por exemplo, um ou mais microprocessadores), um sistema de memória 204, e um suprimento de energia 206 (por exemplo, uma batería ou outra fonte de alimentação). O suprimento de energia 206 pode suprir energia aos sensores 16 e/ou outros componentes do sistema de sensor 12. O calçado 100 pode incluir, adicionalmente ou alternativamente, uma fonte de alimentação separada para operar os sensores 16 se necessário, seja uma batería,

17/43 elementos piezoelétricos, suprimentos de energia solar; ou outros.

A conexão a um ou mais sensores pode ser realizada através do elemento TX-RX 106, e sensores adicionais (não mostrados) podem ser fornecidos para perceber ou fornecer dados ou informações relativos a uma ampla gama de diferentes tipos de parâmetros. Exemplos de tais dados ou informações incluem dados físicos ou fisiológicos associados ao uso do artigo de calçado 100 ou ao usuário, inclusive informações de distância e/ou velocidade do tipo pedômetro, outras informações do sensor de dados de distância e/ou velocidade, temperatura, altitude, pressão barométrica, umidade, dados de GPS, dados de entrada ou saída do acelerômetro, frequência cardíaca, pulse rate, tensão arterial, temperatura corporal, dados de EKG, dados de EEG, dados concernentes à orientação angular e alterações na orientação angular (por exemplo, um sensor baseado em giroscópio), etc., e estes dados podem ser armazenados na memória 204 e/ou disponibilizados, por exemplo, para transmissão pelo sistema de transmissão/recepção 106 a algum sistema ou local remoto. O sensor(s) adicional, se presente, pode incluir adicionalmente um acelerômetro (por exemplo, para perceber alterações da direção durante as passadas, a saber, informações de distância e/ou velocidade do tipo pedômetro, para perceber a altura do salto, etc.).

Como exemplos adicionais, módulos eletrônicos, sistemas, e métodos dos vários tipos descritos acima podem ser utilizados para proporcionar o controle automático de atenuação do impacto para os artigos de calçado. Tais sistemas e métodos podem operar, por exemplo, como os descritos na Patente N° U.S. 6.430.843, na Publicação do Pedido de Patente N° U.S. 2003/0009913, e na Publicação do Pedido de Patente N° U.S. 2004/0177531, que descrevem sistemas e métodos para controlar ativa e/ou dinamicamente as características de atenuação do impacto dos artigos de calçado (Patente N° U.S. 6.430.843, Publicação do Pedido de Patente N° U.S. 2003/0009913, e Publicação do Pedido de Patente N° U.S. 2004/0177531, cada uma deles inteiramente incorporada ao presente por meio desta citação, passando a integrar este documento). Quando utilizado para oferecer informações de velocidade e/ou distância, unidades de percepção, algoritmos, e/ou sistemas dos tipos descritos nas Patentes N° U.S. 5.724.265, 5.955.667, 6.018.705, 6.052.654, 6.876.947 e 6.882.955 podem ser utilizados. Cada uma das patentes citadas é inteiramente incorporada ao presente por meio desta citação.

Na modalidade da Figura 6, um módulo eletrônico 22 pode incluir um sistema de ativação (não mostrado). O sistema de ativação ou porções do sistema podem ser engatados ao módulo 22 ou ao artigo de calçado 100 (ou outro dispositivo) junto com ou separadamente de outras porções do módulo eletrônico 22. O sistema de ativação pode ser utilizado para ativar seletivamente o módulo eletrônico 22 e/ou pelo menos algumas funções do módulo eletrônico 22 (por exemplo, funções de transmissão/recepção de dados, etc.). Uma ampla variedade de diferentes sistemas de ativação pode ser utilizada sem desviar da pre

18/43 sente invenção. Em um exemplo, o sistema de sensor 12 pode ser ativado e/ou desativado por meio da ativação dos sensores 16 em um padrão específico, tais como toques consecutivos ou alternados do dedo/calcanhar, ou uma força mínima exercida sobre um ou mais sensores 16. Em outro exemplo, o sistema de sensor 12 pode ser ativado por um botão ou comutador, que pode estar localizado sobre o módulo 22, no calçado 100, ou em um dispositivo externo em comunicação com o sistema de sensor 12, bem como outros locais. Em qualquer uma destas modalidades, o sistema de sensor 12 pode conter um modo “inativo”, capaz de desativar o sistema 12 depois de um período definido de inatividade. Em uma modalidade, o sistema de sensor 12 pode retornar ao modo “inativo” se não mais ocorrer atividade em um curto tempo seguinte à ativação, em caso de ativação involuntária. Em uma modalidade alternativa, o sistema de sensor 12 pode operar como um dispositivo de baixa potência que não é ativado ou desativado.

O módulo 22 pode ser ainda configurado para comunicação com um dispositivo externo 110, que pode ser um computador externo ou sistema de computador, dispositivo móvel, sistema de jogo, ou outro tipo de dispositivo eletrônico, como mostra a Figura 6. O dispositivo externo exemplificativo 110 mostrado na Figura 6 inclui um processador 302, uma memória 304, um suprimento de energia 306, um visor 308, uma entrada do usuário 310, e um sistema de transmissão/recepção de dados 108. O sistema de transmissão/recepção 108 é configurado para comunicação com o módulo 22 por meio do sistema de transmissão/recepção 106 do módulo 22, através de qualquer tipo de comunicação eletrônica conhecida, inclusive dos métodos de comunicação com e sem contato descritos acima e em outros trechos deste documento. Fica estabelecido que o módulo 22 pode ser configurado para comunicação com uma pluralidade de dispositivos externos, inclusive uma vasta gama de diferentes tipos e configurações de dispositivos eletrônicos, e que o dispositivo(s) com que o módulo 22 se comunica pode variar ao longo do tempo. Adicionalmente, o sistema de transmissão/recepção 106 do módulo 22 pode ser configurado para uma pluralidade de diferentes tipos de comunicação eletrônica. Fica estabelecido ainda que o dispositivo externo 110 como aqui descrito pode ser incorporado por dois ou mais dispositivos externos em comunicação com o módulo 22, com a porta 14, e/ou entre si, inclusive um ou mais dispositivos intermediários que transmitem informações ao dispositivo externo 110, e as funções de processamento, execução de programas/algoritmos e outras funções do dispositivo externo 110 podem ser executadas por uma combinação de dispositivos externos

Muitos diferentes tipos de sensores podem ser incorporados aos sistemas de sensor de acordo com a presente invenção. As Figuras 7-10 ilustram uma modalidade exemplificativa de uma estrutura do solado 130 para um calçado 100 que contém um sistema de sensor 212 que inclui uma montagem de sensor 213 que incorpora uma pluralidade de sensores resistivos sensíveis à força (FSR) 216. O sistema de sensor 212 é similar ao sistema

19/43 de sensor 12 descrito acima, e inclui ainda uma porta 14 em comunicação com um módulo eletrônico 22 e uma pluralidade de fios 218 conectando os sensores FSR 216 à porta 14. O módulo 22 é contido em um alojamento 24 em um orifício ou cavidade 135 na estrutura do solado 130 do calçado 100, e a porta 14 é conectada ao orifício 135 para permitir a conexão ao módulo 22 dentro do orifício 135. A porta 14 e o módulo 22 incluem interfaces complementares 220, 223 para conexão e comunicação. Os sensores 216 e fios do sensor 218 do sistema de sensor 212 são posicionados em um inserto 237 que é adaptado para ser engatado na estrutura do solado 130. Na modalidade mostrada nas Figuras 7-10, o inserto 237 é posicionado no topo da entressola 131, entre o membro de contato com o pé 133 e a entressola 131 da estrutura do solado 130, e o alojamento 24 é posicionado dentro de um orifício 135 na entressola 131 e é coberto pelo membro de contato com o pé 133. Durante a montagem, o inserto 237 pode ser inserido acima do membro de entressola 131 (e acima do strobel, se presente) durante a fabricação do calçado 100 após a conexão do cabedal 120 à entressola 131 e ao solado externo 132, depois disso o membro de contato com o pé 133 pode ser inserido acima do sistema de sensor 212, muito embora outros métodos de montagem possam ser utilizados. Em outras modalidades, o sistema de sensor 212 pode ser configurado ou posicionado de maneira diversa, por exemplo, instalando o inserto 237, os sensores 216, e/ou a porta 14 em um local distinto. Por exemplo, o orifício 135, o alojamento 24 e/ou a porta 14 podem ser posicionados de maneira parcial ou total no interior do membro de contato com o pé 133, como mostra a Figura 5, ou o sistema de sensor 212 e/ou o inserto 237 pode ser posicionado no topo do membro de contato com o pé 133. Qualquer uma das configurações dos sistemas de sensor, inclusive quaisquer dos tipos e configurações de sensores, portas, insertos, etc., mostrados e descritos nas Publicações do Pedido de Patente N° U.S. 2010/0063778 e 2010/0063779, ambas depositadas em 12 de junho de 2009, podem ser utilizadas, e tais pedidos são incorporados a este documento em suas totalidades por meio desta citação, passando a integrar este documento. Fica estabelecido que o sistema de sensor 12 mostrado nas Figuras 3-5 pode ter uma configuração similar ao sistema de sensor 212 das Figuras 7-10, ou a qualquer outra configuração aqui descrita, inclusive qualquer configuração mostrada e descrita nas Publicações do Pedido de Patente N° U.S. 2010/0063778 e 2010/0063779.

O sistema de sensor 212 nas Figuras 7-10 inclui quatro sensores 216, com um primeiro sensor 216 posicionado na área da primeira falange (dedão), um segundo sensor 216 posicionado na área da cabeça do primeiro metatarso, um terceiro sensor 216 posicionado na área da cabeça do quinto metatarso, e um quarto sensor 216 posicionado na área do calcanhar. Cada sensor 216 tem um fio do sensor 218 conectando o sensor 216 à porta 14. Adicionalmente, um fio de potência 218A se estende desde a porta 14 e é conectado a todos os quatro sensores 216. O fio de potência 218A pode ser conectado em paralelo, em

20/43 série, ou em outra configuração nas várias modalidades, e cada sensor 216 pode ter um fio de potência individual em outra modalidade. Todos os fios 218, 218A são conectados à porta 14 para conexão e transferência de dados a um módulo 22 conectado à porta 14. Fica estabelecido que a porta 14 pode ter qualquer configuração aqui descrita. Nesta modalidade, os fios 218, 218A são posicionados adequadamente para uma conexão de 5 pinos.

Os sensores FSR 216 mostrados nas Figuras 7-9 contêm o primeiro e segundo eletrodos ou contatos elétricos 240, 242 e um material resistivo sensível à força 244 disposto entre os eletrodos 240, 242 para unir eletricamente os eletrodos 240, 242. Quando uma força/pressão é aplicada ao material sensível à força 244, a resistividade e/ou condutividade do material sensível à força 244 varia, o que modifica o potencial elétrico e/ou a corrente entre os eletrodos 240, 242. A variação de resistência pode ser detectada pelo sistema de sensor 212 para detectar a força aplicada ao sensor 216. O material resistivo sensível à força 244 pode alterar sua resistência sob pressão de diversas maneiras. Por exemplo, o material sensível à força 244 pode ter uma resistência interna que diminui quando o material é comprimido, igualmente aos compósitos de tunelamento quântico descritos com mais profundidade mais adiante. A compressão adicional deste material pode reduzir ainda mais a resistência, permitindo medições quantitativas, bem como medições binárias (liga/desliga). Em algumas circunstâncias, este tipo de comportamento resistivo sensível à força pode ser descrito como “resistência baseada no volume”, e os materiais que exibem este comportamento podem ser denominados “materiais inteligentes”. Como exemplo adicional, o material 244 pode alterar a resistência modificando o grau de contato superfície-superfície. Isto pode ser realizado de diversas formas, por exemplo, utilizando microprojeções na superfície que aumentam a resistência da superfície em uma condição descomprimida, onde a resistência da superfície diminui quando as microprojeções são comprimidas, ou utilizando um eletrodo flexível que pode ser deformado para criar maior contato superfície-superfície com outro eletrodo. Esta resistência da superfície pode ser a resistência entre o material 244 e o eletrodo 240, 242 e/ou a resistência da superfície entre uma camada condutora (por exemplo, carbono/grafite) e uma camada sensível à força (por exemplo, um semicondutor) de um material com múltiplas camadas 244. Quanto maior a compressão, maior o contato superfíciesuperfície, resultando em resistência mais baixa e permitindo a medição quantitativa. Em algumas circunstâncias, este tipo de comportamento resistivo sensível à força pode ser descrito como “resistência baseada no contato”. Fica estabelecido que o material resistivo sensível à força 244, como aqui definido, pode ser ou incluir um material semicondutor dopado ou não dopado.

Os eletrodos 240, 242 do sensor FSR 216 podem ser constituídos de qualquer material condutor, inclusive metais, compósitos ou fibras de carbono/grafite, outros compósitos condutores, polímeros condutores ou polímeros contendo um material condutor, cerâmicas

21/43 condutoras, semicondutores dopados, ou qualquer outro material condutor. Os fios 218 podem ser conectados aos eletrodos 240, 242 através de qualquer método conveniente, inclusive soldadura, soldagem, brasagem, união adesiva, prendedores, ou qualquer outro método de união integrada ou não integrada. Alternativamente, o eletrodo 240, 242 e o fio associado 218 podem ser formados de uma única peça do mesmo material. Como descrito a seguir, o material resistivo sensível à força 244 pode ser o carbono (negro de carbono, por exemplo) em uma modalidade, no entanto outros tipos de sensores podem utilizar outro tipo de material resistivo sensível à força 244, como um compósito de tunelamento quântico, uma espuma condutora customizada, uma borracha transdutora da força, e outros materiais resistivos sensíveis à força aqui descritos.

Na modalidade exemplificativa mostrada nas Figuras 7-9, os eletrodos 240, 242 do sensor FSR 216 têm uma pluralidade de dedos de intertravamento e entrelaçamento 246, com o material resistivo sensível à força 244 posicionado entre os dedos 246 para conectar eletricamente os eletrodos 240, 242 uns aos outros. Na modalidade mostrada na Figura 8, cada um dos fios 218 fornece energia independentemente a partir do módulo 22 ao sensor 216 ao qual cada fio respectivo 218 está conectado. Fica estabelecido que os fios do sensor 218 podem incluir fios separados estendidos a partir de cada eletrodo 240, 242 até a porta 14, e que o módulo 22 pode fornecer energia elétrica aos eletrodos 240, 242 através de tais fios separados, por exemplo, através de um fio de potência separado 218A.

Resistores sensíveis à força adequados para uso no sistema de sensor 212 estão comercialmente disponíveis em fontes como Sensitronics LLC. Exemplos de resistores sensíveis à força que podem ser adequados para uso são mostrados e descritos Na Patente N° U.S. 4.314.227 e 6.531.951, que são incorporadas ao presente por meio desta citação em suas totalidades e integradas a este documento.

Na modalidade do sistema de sensor 212 mostrada nas Figuras 7-10, cada sensor 216 inclui dois contatos 240, 242 construídos de uma camada metálica condutora e de uma camada de carbono (como negro de carbono) formando uma superfície de contato sobre a camada metálica (não mostrada). Os sensores 216 incluem ainda um material resistivo sensível à força 244 que é construído de uma camada ou pudlado de carbono (como negro de carbono), que está em contato com as superfícies de contato carbônicas dos eletrodos 240, 242. O contato carbono-carbono pode produzir maiores variações de condutividade sob pressão, aumentando a eficácia dos sensores 216. Os fios 218, 218A nesta modalidade são construídos de um material metálico condutor que pode ser o mesmo material da camada metálica dos contatos 240, 242. Em uma modalidade, os fios 218, 218A e as camadas metálicas dos contatos 240, 242 são construídos em prata.

Como mostra a Figura 9, nesta modalidade exemplificativa, o sistema de sensor 212 é construído de duas camadas flexíveis 241 e 245 que combinam para formar um mem22/43 bro de inserto 237 para inserção em um artigo de calçado, como, por exemplo, entre o membro de contato com o pé 133 e o membro de entressola 131, como discutido acima. As camadas 241, 245 podem ser constituídas de qualquer material flexível, como um material polimérico flexível. Em uma modalidade, as camadas 241, 245 são formadas de um material delgado e dobradiço com 0,05 a 0,2 mm de espessura denominado Mylar. O inserto 237 é construído primeiramente depositando o material metálico condutor sobre a primeira camada 241, por exemplo, imprimindo, no padrão traçado dos fios 218, 218A e nos eletrodos 240, 242 dos sensores 216, para formar a configuração mostrada nas Figuras 7-9. Em seguida, a camada de contato de carbono adicional é depositada na primeira camada 241, traçando sobre os eletrodos 240, 242 dos sensores 216, e o material carbônico resistivo sensível à força 244 é depositado como pudlado sobre a segunda camada 245, como também mostra a Figura 9. Depois de depositados todos os materiais, as camadas 241, 245 são posicionadas em sobreposição, como mostra a Figura 9, de modo que os eletrodos 240, 242 são alinhados aos pudlados do material resistivo sensível à força 244, para formar o membro de inserto 237 a ser inserido no artigo de calçado 100. Fica estabelecido que o material metálico condutor e o material de carbono 244 são depositados nas faces das camadas 266, 268 uma defronte à outra (por exemplo, a superfície do topo da camada mais baixa 266, 268 e a superfície do fundo da camada mais alta 266, 268). Em uma modalidade, o sistema de sensor 212 construído desta maneira pode detectar pressões na faixa de 10-750 kPa. Além disso, o sistema de sensor 1312 pode ser capaz de detectar pressões pelo menos através de uma porção desta faixa com alta sensibilidade. O membro de inserto 237 pode incluir ainda uma ou mais camadas adicionais, como uma camada gráfica (não mostrada).

As Figuras 11-35 e 40-49 ilustram várias modalidades de portas 14 que podem ser utilizadas com sistemas de sensor 12, 212 como mostram as Figuras 1-10, ou com outras modalidades dos sistemas de sensor, bem como módulos 22 que podem ser utilizados em conexão com tais portas 14. As Figuras 11-23 ilustram uma modalidade de uma porta 314 que pode ser utilizada em conexão com um sistema de sensor 312 de acordo com os aspectos e recursos aqui descritos. As Figuras 11-13 ilustram a porta 314 como parte do sistema de sensor 312 configurado similarmente ao sistema de sensor 212 descrito acima, com quatro sensores 316 posicionados na área da primeira falange (dedão), a área da cabeça do primeiro metatarso, a área da cabeça do quinto metatarso, e a área do calcanhar. Os sensores 316 podem ser sensores FSR ou um tipo de sensor diferente ou uma combinação de tais sensores, como descrito acima. Os sensores 316 e os fios 318, inclusive o fio de potência 318A, são dispostos sobre um inserto 337 que é posicionado para engatar no membro de entressola 131 da estrutura do solado 130 de um artigo de calçado, similarmente ao sistema de sensor 212 descrito acima e mostrado nas Figuras 7-10. Adicionalmente, a porta 314 inclui uma interface 320 para conexão elétrica a um módulo eletrônico 322, e todos os fios

23/43 do sensor 318, 318A terminam na interface 320. A porta 314 é pelo menos parcialmente recebida em um orifício 135 na estrutura do solado 130, e nesta modalidade, o orifício 135 está inteiramente localizado no interior do membro de entressola 131.

Uma modalidade de um módulo eletrônico 322 como descrito acima é ilustrado nas Figuras 12-16. A forma do módulo 322 geralmente é retangular na extremidade frontal, com uma extremidade traseira arredondada, como observado nas Figuras 14 e 15. Adicionalmente, o módulo 322 tem uma porção afunilada 355 em sua face do fundo, como mostram as Figuras 12-13 e 16, cuja significância é descrita abaixo. O módulo 322 tem uma interface 323 em sua extremidade frontal, que tem um ou mais contatos elétricos 353 e que é adaptado para formar uma conexão elétrica com a interface 320 da porta 314. Os contatos 353 nesta modalidade estão na forma de blocos de contato elétrico 353 com superfícies de contato planas 354. O módulo 322 pode incluir quaisquer outros recursos aqui descritos, tais como nas Figuras 6 e 36, inclusive qualquer hardware e software necessários para coletar, processar e/ou transmitir dados.

Na modalidade ilustrada nas Figuras 11-23, a porta 314 inclui um alojamento 324 que é adaptado para ser recebido no orifício 135 da estrutura do solado 130 e a interface 320 engatada no alojamento 324. Como mostra a Figura 11, o alojamento 324 nesta modalidade é engatado ao inserto 337 do sistema de sensor 312, e é posicionado em uma abertura 347 no inserto 337 a ser acessada através do inserto 337. Em outras modalidades, o alojamento 324 pode ser configurado de outra forma no que diz respeito ao inserto 337, por exemplo, sendo posicionado abaixo do inserto 337 de modo que o inserto 337 deve ser erguido para acessar o alojamento 324. O alojamento 324 tem uma câmara 348 que é definida por uma pluralidade de paredes laterais 339 e por uma parede inferior 343 e que é adaptada para receber o módulo 322. Nesta modalidade, a câmara 348 é substancialmente retangular e definida por quatro paredes laterais 339, mas a câmara 348 pode ter uma forma diferente em outras modalidades, a exemplo de algumas modalidades descritas abaixo.

O alojamento 324 inclui ainda a estrutura de retenção para reter o módulo 322 no interior da câmara 348. Nesta modalidade, a estrutura de retenção inclui o membro de retenção 349, 350 adaptado para engatar no módulo 322 e exercer uma força de retenção descendente sobre o módulo 322 e um membro de inclinação 351 adaptado para engatar no módulo 322 e exercer uma força de inclinação ascendente sobre o módulo 322. O membro de retenção 349, 350 inclui uma ou mais linguetas de retenção flexíveis 349 e um membro de retenção rígido 350 na forma de um rebordo. O rebordo de retenção 350 é posicionado próximo à interface 320, e é configurado para manter a frente do módulo 322 próxima à interface 320, e as linguetas de retenção flexíveis 349 são posicionadas na extremidade oposta da câmara 348 a partir da interface 320. Como mostram as Figuras 13 e 19, o módulo 322 pode ser inserido na câmara 348 primeiramente posicionando a parte da frente do módulo

24/43

322 sob o rebordo de retenção 350 e então pressionando a parte de trás do módulo 322 para baixo. As linguetas de retenção 349 são flexíveis e resilientes e têm superfícies rampantes 349A que permitem flexionar levemente as linguetas 349 e permitir que o módulo 322 atravesse, e com isso as linguetas 349 flexionam de volta às suas posições originais para reter o módulo 322. Para remover o módulo 322, as linguetas 349 podem ser flexionadas para trás pelo usuário para permitir que o módulo 322 seja liberado da câmara 348. Os entalhes 349B são fornecidos atrás das linguetas de retenção 349 para que o espaço gerado permita a flexão das linguetas de retenção 349. O membro de inclinação 351 é uma lingueta de inclinação flexível que é conectada à parede inferior 343 do alojamento 324. A lingueta de inclinação 351 é engatada pelo módulo 322 e flexiona para baixo quando o módulo 322 é empurrado para a câmara 348, e deste modo exerce uma força de inclinação ascendente sobre o módulo 322. A força de inclinação ascendente ajuda a manter o módulo 322 fixamente de encontro ao membro de retenção 349, 350, e facilita ainda a remoção do módulo 322 ao empurrar o módulo 322 para cima quando as linguetas de retenção 349 são puxadas para trás. A parede inferior 343 do alojamento 324 inclui ainda um detentor 352 abaixo da lingueta de inclinação 351 para que o espaço gerado permita flexionar a lingueta de inclinação 351 para baixo. Em outras modalidades, o alojamento 324 pode conter uma estrutura de acomodação diferente para a lingueta de inclinação 351, tal como uma janela completamente através da parede inferior 343, ou pode não conter qualquer estrutura de acomodação. A superfície afunilada 355 do módulo 322 é engatada pela lingueta de inclinação 351 e gera espaço para a lingueta de inclinação 351 quando o módulo 322 é recebido na câmara 348. Adicionalmente, o engate entre a lingueta de inclinação 351 e a superfície afunilada 355 exerce uma força de avanço sobre o módulo 322, colocando a interface 323 do módulo 322 em contato com a interface 320 da porta 314.

A interface 320 é engatada no alojamento 324 e é adaptada para conexão elétrica à interface do módulo 323 quando o módulo 322 é recebido na câmara 348. A interface 320 contém um ou mais contatos elétricos 356 com superfícies de contato 357 que são expostas à câmara 348 e adaptadas para formar uma conexão elétrica ao engatar na superfície de contato(s) 354 do contato elétrico(s) 353 da interface do módulo 323. Na modalidade ilustrada nas Figuras 12-13 e 18-23, os contatos 356 da interface 320 estão na forma de molas de contato 356 recebidas em uma base ou quadro de suporte 358 para manter as molas de contato 356 no lugar. Como mostram as Figuras 12-13, as superfícies de contato 357 das molas de contato 356 se estendem para fora da base 358 através das janelas 359 voltadas para a câmara 348, para engatar nos contatos 353 do módulo 322, e têm a capacidade de flexionar para dentro quando engatadas pelo módulo 322. Adicionalmente, as molas de contato 356 são inclinadas para fora quando flexionadas pelo engate com o módulo 322, a fim de fornecer um engate mais firme com os contatos 353 do módulo 322. As Figuras 22 e 23

25/43 ilustram a flexão das molas de contato 356. Ademais, como mostra a Figura 21, as superfícies de contato 357 das molas de contato 356 são divididas em duas porções 357A,B nesta modalidade. Uma destas porções 357A é mais larga que a outra porção 357B, com a porção mais estreita 357B tendo 2/3 da largura da porção mais larga 357A para fornecer áreas de contato diferenciais.

Nesta modalidade, a base 358 mantém as molas de contato 356 em uma cavidade ou cavidades internas 360, de modo que as molas de contato 356 são pelo menos parcialmente expostas à câmara 348 para engate pelo módulo 322. A base 358 é engatada no alojamento 324 para posicionar corretamente as molas de contato 356. Como mostram as Figuras 12, 13, e 18, a base 358 é recebida em uma fenda 361 no alojamento 324 na extremidade do alojamento 324 oposta às linguetas de retenção 349. A fenda 361 se estende no interior da parede inferior 343 e das paredes laterais 339 para reter com firmeza o fundo e as bordas da base 358. Adicionalmente, a base 358 inclui linguetas de retenção 358A que são adaptadas para engatar nas linguetas de retenção 361A posicionadas nas laterais da fenda 361 para travar a base 358 na fenda 361. A base 358 também proporciona o rebordo de retenção 350 para reter o módulo 322 na câmara 348, nesta modalidade. Em outras modalidades, a interface 320 pode incluir um tipo diferente de base 358, ou a base 358 pode estar ausente.

Cada uma das molas de contato 356 é conectada a um dos fios do sensor 318, 318A do sistema de sensor 312, a fim de formar uma conexão elétrica para comunicação entre os sensores 316 e o módulo 322. Como mostra a Figura 8, os fios do sensor 318, 318A são unidos em conjunto próximo à interface 320 com uma banda ou tira 362 de Mylar ou outro material e são conectados aos conectores elétricos 363 adaptados para conexão com as molas de contato 356 da interface 320. Os conectores 363 são crimpados ao redor das extremidades dos fios do sensor 318, 318A para formar uma conexão elétrica, com um chapa 364 que é fornecida para apoiar a conexão. As extremidades dos conectores 363 podem então ser engatadas nas molas de contato 356 inserindo as extremidades dos conectores 363 nos receptores 356A nas molas de contato 356, como mostra a Figura 20. A base 358 inclui fendas 363A, 364A para receber a chapa 364 e os conectores 363 para formar esta conexão. Em outras modalidades, os fios do sensor 318, 318A podem ser conectados á interface 320 de outra maneira, como nas configurações descritas abaixo com relação a outras modalidades.

Outra modalidade de uma porta 414 é mostrada nas Figuras 24-26. Muitos recursos desta modalidade são similares ou comparáveis aos recursos da porta 314 descrita acima e mostrada nas Figuras 11-23, e tais recursos são citados pelo uso dos números de referência similares na série “4xx” dos números de referência, invés de “3xx” como utilizado nas modalidades das Figuras 11-23. Por conseguinte, certos recursos da porta 414 que já foram des

26/43 critos acima com relação à porta 314 das Figuras 11-23 podem ser descritos mais superficialmente, ou sua descrição pode nem ocorrer. Adicionalmente, a porta 414 pode ser utilizada em conexão com quaisquer sistemas de sensor 12, 212, 312 descritos acima. Ademais, a porta 414 é configurada para uso com o mesmo módulo 322 descrito acima e mostrado nas Figuras 12-17 e 19.

Na modalidade ilustrada nas Figuras 24-26, a porta 414 inclui um alojamento 424 que é adaptado para ser recebido no orifício 135 da estrutura do solado 130 e uma interface 420 engatada no alojamento 424. O alojamento 424 tem uma câmara 448 que é definida por uma pluralidade de paredes laterais 439 e uma parede inferior 443 e é adaptado para receber o módulo 322. Nesta modalidade, a câmara 448 é substancialmente retangular e definida pelas quatro paredes laterais 439, similarmente à porta 314 descrita acima.

O alojamento 424 inclui ainda a estrutura de retenção que inclui o membro de retenção 449, 450 adaptado para engatar no módulo 322 e exercer uma força de retenção descendente sobre o módulo 322 e um membro de inclinação 451 adaptado para engatar no módulo 322 e exercer uma força de inclinação ascendente sobre o módulo 322. O membro de retenção 449, 450 inclui uma ou mais linguetas de retenção flexíveis 449 e um membro de retenção rígido 450 na forma de um rebordo, que são configuradas e funcionam similarmente ao membro de retenção 349, 350 descrito acima. Entalhes 449B são fornecidos atrás das linguetas de retenção 449 para que o espaço gerado permita a flexão das linguetas de retenção 449. O membro de inclinação 451 é uma lingueta de inclinação flexível que é conectada à parede inferior 443 do alojamento 424, e é configurado e funciona similarmente ao membro de inclinação 351 descrito acima.

A interface 420 é engatada no alojamento 424 e é adaptada para conexão elétrica à interface do módulo 323 quando o módulo 322 é recebido na câmara 448. A interface 420 contém um ou mais contatos elétricos 456 que têm superfícies de contato 457 que são expostas à câmara 448 e são adaptadas para formar uma conexão elétrica ao engatar na superfície de contato(s) 354 do contato elétrico(s) 353 da interface do módulo 323. Na modalidade ilustrada nas Figuras 24-26, os contatos 456 da interface 420 estão na forma de molas de contato 456 recebidas em uma base ou quadro de suporte 458 para manter as molas de contato 456 no lugar. Como mostra a Figura 25, as superfícies de contato 457 das molas de contato 456 se estendem para fora da base 458 através das janelas 459 voltadas para a câmara 448, para engatar nos contatos 353 do módulo 322, e tèm a capacidade de flexionar para dentro quando engatadas pelo módulo 422. A mola de contato 456 têm superfícies de contato divididas similares 457 assim como as molas de contato 356 descritas acima, e funcionam similarmente às molas de contato 356 descritas acima. Nesta modalidade, as molas de contato 456 têm uma estrutura de conexão diferente para conexão aos fios do sensor 318, 318A do sistema de sensor 312. As molas de contato 456 nesta modalidade têm por

27/43 ções de conexão 463 que são integradas às molas de contato 456, formando uma única peça, como mostra a Figura 26.

Nesta modalidade, a base 458 mantém as molas de contato 456 dentro de uma cavidade ou cavidades internas 460 de modo que as molas de contato 456 são pelo menos parcialmente expostas à câmara 448 para engate pelo módulo 322. A base 458 é engatada no alojamento 424 para posicionar corretamente as molas de contato 456. Como mostra a Figura 25, a base 458 é recebida em uma fenda 461 no alojamento 424, similarmente à porta 314 das Figuras 11-23. Adicionalmente, a base 458 inclui linguetas de retenção 458A que são adaptadas para engatar nas linguetas de retenção 461A posicionadas nas laterais da fenda 461 para travar a base 458 na fenda 461, como já descrito acima. A base 458 proporciona ainda o rebordo de retenção 450 para reter o módulo 322 na câmara 448.

Cada uma das molas de contato 456 é conectada a um dos fios do sensor 318, 318A do sistema de sensor 312, a fim de formar uma conexão elétrica para comunicação entre os sensores 316 e o módulo 322. Como mostra a Figura 25, os fios do sensor 318, 318A são unidos em conjunto próximo à interface 320 com uma banda 362 de Mylar ou outro material e são conectados ás porções de conexão 463 das molas de contato 456 realizando a crimpagem ao redor das extremidades dos fios do sensor 318, 318A. A base 458 inclui fendas 463A para permitir que as porções de conexão 463 formem esta conexão.

Outra modalidade de uma porta 514 é mostrada nas Figuras 27-29. Muitos recursos desta modalidade são similares ou comparáveis aos recursos da porta 314 descrita acima e mostrada nas Figuras 11-23, e tais recursos são citados pelo uso de números de referência similares na série “5xx” de números de referência, invés de “3xx” como utilizado na modalidade das Figuras 11-23. Por conseguinte, certos recursos da porta 514 que já foram descritos acima com relação à porta 314 das Figuras 11-23 podem ser descritos mais superficialmente, ou sua descrição pode nem ocorrer. Adicionalmente, a porta 514 pode ser utilizada em associação a quaisquer sistemas de sensor 12, 212, 312 descritos acima. Ademais, a porta 514 é configurada para uso com o mesmo módulo 322 descrito acima e mostrado nas Figuras 12-17 e 19.

Na modalidade ilustrada nas Figuras 27-29, a porta 514 inclui um alojamento 524 que é adaptado para ser recebido no orifício 135 da estrutura do solado 130 e uma interface 520 engatada no alojamento 524. O alojamento 524 tem uma câmara 548 que é definida por uma pluralidade de paredes laterais 539 e uma parede inferior 543 e é adaptado para receber o módulo 522. Nesta modalidade, a câmara 548 é substancialmente retangular e definida pelas quatro paredes laterais 539, similarmente à porta 314 descrita acima.

O alojamento 524 inclui ainda a estrutura de retenção que inclui o membro de retenção 549, 550 adaptado para engatar no módulo 322 e exercer uma força de retenção descendente sobre o módulo 322 e um membro de inclinação 551 adaptado para engatar no

28/43 módulo 322 e exercer uma força de inclinação ascendente sobre o módulo 322. Os membros de retenção 549, 550 incluem uma ou mais linguetas de retenção flexíveis 549 e um membro de retenção rígido 550 na forma de um rebordo, que são configurados e funcionam similarmente ao membro de retenção 349, 350 descrito acima. Entalhes 549B são fornecidos atrás das linguetas de retenção 549 para que o espaço gerado permita a flexão das linguetas de retenção 549. O membro de inclinação 551 é uma lingueta de inclinação flexível que é conectada à parede inferior 543 do alojamento 524, e é configurado e funciona similarmente ao membro de inclinação 351 descrito acima.

A interface 520 é engatada no alojamento 524 e é adaptada para conexão elétrica à interface do módulo 323 quando o módulo 322 é recebido na câmara 548. A interface 520 contém um ou mais contatos elétricos 556 que têm superfícies de contato 557 que são expostas à câmara 548 e são adaptadas para formar uma conexão elétrica ao engatar na superfície de contato(s) 354 do contato elétrico(s) 353 da interface do módulo 323. Na modalidade ilustrada nas Figuras 27-29, os contatos 556 da interface 520 estão na forma de pinos de contato 456 recebidos nas aberturas 559 em uma base ou quadro de suporte 558 para manter os pinos de contato 556 no lugar. Como mostra a Figura 29, as superfícies de contato 557 dos pinos de contato 556 se estendem para fora da base 558 através das aberturas 559 voltadas para a câmara 548, para engatar nos contatos 353 do módulo 322, e têm a capacidade de deslizar para dentro quando engatadas pelo módulo 522. Nesta modalidade, os pinos de contato 556 engatam nos conectores 563 que estão conectados às extremidades dos fios do sensor 318, 318A, como descrito a seguir. Os conectores 563 formam uma conexão elétrica entre os pinos de contato 556 e os fios do sensor 318, 318A.

Nesta modalidade, a base 558 mantém os pinos de contato 556 dentro de uma cavidade ou cavidades internas 560 de modo que os pinos de contato 556 estão pelo menos parcialmente expostos à câmara 548 para engate pelo módulo 322. A base 558 é engatada no alojamento 524 para posicionar corretamente os pinos de contato 556. Como mostra a Figura 28, a base 558 é recebida em uma fenda 561 no alojamento 524, similarmente à porta 314 das Figuras 11-23. Adicionalmente, a base 558 inclui linguetas de retenção 558A que são adaptadas para engatar nas linguetas de retenção 561A posicionadas nas laterais da fenda 561 para travar a base 558 na fenda 561, como já descrito acima. A base 558 proporciona ainda o rebordo de retenção 550 para reter o módulo 322 na câmara 548. As linguetas de retenção 558A nesta modalidade são levemente diferentes em sua estrutura das linguetas de retenção 358A e do rebordo de retenção 350 mostrados nas Figuras 11-23, mas funcionam substancialmente da mesma maneira.

Cada um dos pinos de contato 556 é conectado a um dos fios do sensor 318, 318A do sistema de sensor 312, por meio dos conectores 563, a fim de formar uma conexão elétrica para comunicação entre os sensores 316 e o módulo 322. Como mostra a Figura 28, os

29/43 fios do sensor 318, 318A são unidos em conjunto próximo à interface 320 com uma banda

362 de Mylar ou outro material e são conectados aos conectores 563 realizando a crimpagem ao redor das extremidades dos fios do sensor 318, 318A, similarmente aos conectores

363 descritos acima e mostrados na Figura 18. Os conectores 563 então se estendem até a base 558 para engatar os pinos de contato 556 para formar a conexão elétrica. A base 558 inclui fendas 563A para permitir que os conectores 563 formem esta conexão. Fica estabelecido que os conectores 563 podem ter resiliência suficiente para flexionar em pequeno grau quando os pinos de contato 556 são comprimidos para dentro da base 558, por exemplo, pelo contato com o módulo 322. Adicionalmente, os conectores 563 podem ser unidos aos pinos de contato 556 de alguma maneira, como, por exemplo, através de soldagem, brasagem, soldadura, etc.

Modalidades adicionais de uma porta 614 e de um módulo 622 adaptado para conexão à porta 614 são mostradas nas Figuras 30-35. Muitos recursos desta modalidade são similares ou comparáveis aos recursos da porta 314 e o módulo 322 descrito acima e mostrado nas Figuras 11-23, e tais recursos são citados pelo uso de números de referência similares na série “6xx” de números de referência, invés de “3xx” como utilizado na modalidade das Figuras 11-23. Por conseguinte, certos recursos da porta 614 e do módulo 622 que já foram descritos acima com relação à porta 314 das Figuras 11-23 podem ser descritos mais superficialmente, ou sua descrição pode nem ocorrer. Adicionalmente, a porta 614 e o módulo 622 podem ser utilizados em associação a quaisquer sistemas de sensor 12, 212, 312 descritos acima.

O módulo 622 ilustrado nas Figuras 30-32 exibe forma similar à do módulo 322 descrito acima, tendo uma extremidade frontal geralmente retangular com uma extremidade traseira arredondada. Adicionalmente, o módulo 622 tem uma porção afunilada 655 em sua face do fundo, da mesma forma já descrita anteriormente. O módulo 622 tem uma interface 623 em sua extremidade frontal, que tem um ou mais contatos elétricos 653 e que é adaptada para formar uma conexão elétrica com a interface 620 da porta 614. Os contatos 653 nesta modalidade estão na forma de molas de contato elétrico 653, cada uma delas tendo uma superfície de contato dividida 654, da mesma forma descrita acima em relação às molas de contato 356 mostradas nas Figuras 20-21. As molas de contato 653 são mantidas no lugar por um berço 653A na frente do módulo 622, e são capazes de flexionar internamente quando contatadas pelos contatos elétricos 656 da interface 620, como já descrito acima em relação às molas de contato 356 nas Figuras 12-13 e 20-21. O módulo 622 pode incluir quaisquer outros recursos aqui descritos, tais como nas Figuras 6 e 36, inclusive qualquer hardware e software necessários para coletar, processar e/ou transmitir dados.

Na modalidade ilustrada nas Figuras 30-35, a porta 614 inclui um alojamento 624 que é adaptado para ser recebido no orifício 135 da estrutura do solado 130 e uma interface

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620 engatada no alojamento 624. O alojamento 624 tem uma câmara 648 que é definida por uma pluralidade de paredes laterais 639 e uma parede inferior 643 e é adaptado para receber o módulo 622. Nesta modalidade, a câmara 648 é substancialmente retangular e definida pelas quatro paredes laterais 639, similarmente à porta 614 descrita acima. O alojamento 624 ilustrado nas Figuras 33-34 tem entalhes 639A nas paredes laterais 639, o que permite a preensão mais fácil do módulo 622 durante a remoção do módulo 622 da câmara 648.

O alojamento 624 inclui ainda a estrutura de retenção que inclui o membro de retenção 649, 650 adaptado para engatar no módulo 622 e exercer uma força de retenção descendente sobre o módulo 622 e um membro de inclinação 651 adaptado para engatar no módulo 622 e exercer uma força de inclinação ascendente sobre o módulo 622. Os membros de retenção 649, 650 incluem uma ou mais linguetas de retenção flexíveis 649, que são configuradas e funcionam similarmente às linguetas de retenção 349 descritas acima, tendo entalhes 649B fornecidos atrás das linguetas de retenção 649 para dar espaço ao movimento de flexão. O alojamento 624 inclui ainda uma ou mais linguetas de retenção rígidas 650 estendidas desde as paredes laterais 639 do alojamento 624 na extremidade oposta às linguetas de retenção flexíveis 649. As linguetas rígidas 650 podem ocupar o lugar do rebordo de retenção 350 descrito acima, e funcionam substancialmente da mesma maneira. O membro de inclinação 651 é uma lingueta de inclinação flexível que é conectada à parede inferior 643 do alojamento 624, e é configurado e funciona similarmente ao membro de inclinação 351 descrito acima.

A interface 620 é engatada no alojamento 624 e é adaptada para conexão elétrica à interface do módulo 623 quando o módulo 622 é recebido na câmara 648. A interface 620 contém um ou mais contatos elétricos 656 com superfícies de contato 657 que são expostas à câmara 648 e são adaptados para formar uma conexão elétrica engatando na superfície de contato(s) 654 do contato elétrico(s) 653 da interface do módulo 623. Na modalidade ilustrada nas Figuras 30-35, os contatos 656 da interface 620 estão na forma de blocos de contato 656 com superfície de contato plana 657. Uma base ou quadro de suporte 658 engata o alojamento 624 e os blocos de contato 656 para manter os blocos de contato 656 no lugar. Como mostra a Figura 34, as superfícies de contato 657 dos blocos de contato 656 são posicionadas na extremidade da câmara 648, voltadas para dentro da câmara 648, para engatar nos contatos 653 do módulo 622.

Nesta modalidade, a base 658 é um membro semelhante a uma chapa que retém os blocos de contato 656 de modo que os blocos de contato 656 são pelo menos parcialmente expostos à câmara 648 para engate pelo módulo 622. A base 658 é recebida em uma fenda 661 no alojamento 624, similarmente à porta 314 das Figuras 11-23. Adicionalmente, a base 658 inclui linguetas de retenção 658A que são adaptadas para engatar nas linguetas de retenção 661A posicionadas nas laterais da fenda 661 para travar a base 658 na fenda

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661, como já descrito acima. Cada um dos blocos de contato 656 é conectado a um dos fios do sensor 318, 318A do sistema de sensor 312, a fim de formar uma conexão elétrica para comunicação entre os sensores 316 e o módulo 322. Como mostra a Figura 34, os fios do sensor 318, 318A são unidos em conjunto próximo à interface 320 com uma banda 362 de Mylar ou outro material e são conectados aos blocos de contato 656 nas extremidades dos fios do sensor 318, 318A. Os blocos de contato 656 podem ser fixados aos fios 318, 318A, ou podem estar integrados aos fios 318, 318A, por exemplo, utilizando as porções expostas dos fios 318, 318A como os blocos de contato 656. As extremidades dos fios do sensor 318, 318A são separadas umas das outras, e cada uma das extremidades, com os blocos de contato 656, é fixada a uma nervura de uma pluralidade de nervuras 663A sobre a base 658. Esta conexão pode ser concretizada utilizando adesivos, soldagem, brasagem, soldadura, ou outros métodos conhecidos. As nervuras posicionam os blocos de contato 656 ainda mais além na câmara 648 para simplificar o engate pelo módulo 622.

Modalidades adicionais de uma porta 714 e um módulo 722 adaptados para conexão à porta 714 são mostradas nas Figuras 40-49. Muitos recursos desta modalidade são similares ou comparáveis aos recursos da porta 314 e do módulo 322 descritos acima e mostrados nas Figuras 11-23, e tais recursos são citados pelo uso de números de referência similares na série “7xx” dos números de referência, invés de “3xx” como utilizado na modalidade das Figuras 11-23. Por conseguinte, certos recursos da porta 714 e o módulo 722 que já foram descritos acima com relação à porta 714 das Figuras 11-23 podem ser descritos mais superficialmente, ou sua descrição pode nem ocorrer. Adicionalmente, a porta 714 e o módulo 722 podem ser utilizados em associação a quaisquer sistemas de sensor 12, 212, 312 descritos acima.

O módulo 722 ilustrado nas Figuras 41-46 exibe forma similar à do módulo 322 descrito acima, tendo uma extremidade frontal geralmente retangular com uma extremidade traseira arredondada. Adicionalmente, o módulo 722 tem uma porção afunilada 755 em sua face do fundo, da mesma forma já descrita anteriormente. O módulo 722 tem uma interface 723 em sua extremidade frontal, com um ou mais contatos elétricos 753 e é adaptado para formar uma conexão elétrica com a interface 720 da porta 714. Os contatos 753 nesta modalidade estão na forma de molas de contato elétrico 753, que tem uma superfície de contato 754 que pode ser dividida, da mesma forma descrita acima em relação às molas de contato 356 mostradas nas Figuras 20-21. As molas de contato 753 são mantidas no lugar por um berço 753A na frente do módulo 722, e são capazes de flexionar internamente quando contatadas pelos contatos elétricos 756 da interface 720, como já descrito acima em relação às molas de contato 356 nas Figuras 12-13 e 20-21. O módulo 722 pode incluir quaisquer outros recursos aqui descritos, tais como nas Figuras 6 e 36, inclusive qualquer hardware e software necessários para coletar, processar e/ou transmitir dados.

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Na modalidade ilustrada nas Figuras 40-49, a porta 714 inclui um alojamento 724 que é adaptado para ser recebido no orifício 135 da estrutura do solado 130 e uma interface 720 engatada no alojamento 724. O alojamento 724 tem uma câmara 748 que é definida por uma pluralidade de paredes laterais 739 e uma parede inferior 743 e é adaptado para receber o módulo 722. Nesta modalidade, a câmara 748 é substancialmente retangular e definida pelas quatro paredes laterais 739, similarmente à porta 714 descrita acima. O alojamento 724 inclui ainda a estrutura de retenção que inclui uma nervura ou anel em O 749 sobre três faces adaptado para engatar no módulo 722 e exercer uma força de retenção sobre o módulo 722. A nervura 749 pode ser resiliente, e confeccionada em uma diversidade de materiais diferentes, inclusive materiais rígidos (por exemplo, plásticos duros) e em materiais mais flexíveis (por exemplo, elastômeros). O módulo 722 inclui um recesso 750 sobre as três faces para formar uma conexão de engate com a nervura 749. Fica estabelecido que a nervura 749 e o recesso 750 podem ser configurados de outras formas em outras modalidades, e que as posições relativas da nervura 749 e do recesso 750 podem ser transpostas em outra modalidade. A nervura 749 e o recesso 750 também podem fornecer vedação hermética à água em uma modalidade.

A interface 720 é engatada no alojamento 724 e é adaptada para conexão elétrica à interface do módulo 723 quando o módulo 722 é recebido na câmara 748. A interface 720 contém um ou mais contatos elétricos 756 que têm superfícies de contato 757 que são expostas à câmara 748 e que são adaptados para formar uma conexão elétrica engatando na superfície de contato(s) 754 do contato elétrico(s) 753 da interface do módulo 723. Na modalidade ilustrada nas Figuras 40-49, os contatos 756 da interface 720 estão na forma de blocos de contato em forma de L 756 com uma superfície de contato plana 757 e um braço 757A que se estende para trás desde a superfície de contato 757 aproximadamente no ângulo de 90°. Em outra modalidade, este ângulo pode ser diferente. Uma base ou quadro de suporte 758 engata no alojamento 724 e sustenta os blocos de contato 756 para manter fixos os contatos 756 dentro do alojamento 724. Como mostra a Figura 42, as superfícies de contato 757 dos contatos 756 estão posicionadas na extremidade da câmara 748, voltadas para a câmara 748, para engatar nos contatos 753 do módulo 722.

Nesta modalidade, a base 758 é um membro semelhante a um bloco que retém os blocos de contato 756 de modo que os blocos de contato 756 são pelo menos parcialmente expostos à câmara 748 para engate pelo módulo 722. A base 758 é recebida em uma fenda 761 no alojamento 724, similarmente à porta 314 das Figuras 11-23, e pode ser colada ou fixada de algum modo no interior da fenda 761 utilizando qualquer técnica ou estrutura aqui descrita. Em outra modalidade, a base 758 pode incluir linguetas de retenção que são adaptadas para engatar na fenda 761 para travar a base 758 na fenda 761, conforme similarmente descrito acima. Cada um dos blocos de contato 756 é conectado a um dos fios do sensor

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318, 318A do sistema de sensor 312, a fim de formar uma conexão elétrica para comunicação entre os sensores 316 e o módulo 322. Como mostram as Figuras 47-49, os fios do sensor 318, 318A são unidos em conjunto próximo à interface 320 com uma banda 362 de Mylar ou outro material e então colocados em contato com a base 758. A banda 362 pode ser colada à base 758 em uma modalidade. Os contatos 756 são então conectados nas extremidades dos fios do sensor 318, 318A. Na modalidade das Figuras 47-49, os contatos 756 são conectados aos fios 318, 318A efetuando a crimpagem das conexões 756A nos braços 757A que perfuram a banda 362 para formar a conexão. Os blocos de contato 756 podem ser fixados aos fios 318, 318A em outra configuração nas demais modalidades, inclusive qualquer configuração aqui descrita. As superfícies de contato 757 são recebidas em janelas 759 na base 758 para exposição à câmara 748. Como mostra a Figura 41, a interface 720 se projeta para a câmara 748 nesta modalidade, e a interface 723 do módulo 722 inclui um recesso 723A que recebe uma porção da interface da porta 720 a fim de formar as conexões da interface 720, 723.

O alojamento 724 é formado de múltiplas peças nesta modalidade, inclusive uma peça de fundo 724A e uma peça do topo 724B, como será descrito mais profundamente a seguir. A peça de fundo 724A inclui uma fenda 761 para receber a base 758, como descrito acima. A fenda 761 inclui ainda uma porção inclinada 761A para guiar a banda 362 à câmara 748. A combinação da porção inclinada 761A e da base semelhante a um bloco 758 resulta em menor grau de arqueamento da banda 362 durante e após a conexão. A banda 362 pode adicionalmente ou alternativamente ser colada no interior da porção inclinada 761A em uma modalidade. Como mostra a Figura 42, a interface montada 720 pode ser inserida na fenda 761 em uma modalidade e conectada no lugar, e a peça do topo 724B pode ser então conectada no topo da peça de fundo 724A. A peça de fundo 724A inclui um recesso 748A ao redor da câmara 748 para receber uma porção do membro do topo 724B. Os membros do topo e do fundo 724A,B podem ser conectados juntos utilizando uma ou mais de uma dentre as várias técnicas de conexão, inclusive adesivos, soldagem ultrassônica, prendedores, conexões de encaixe, ou outras técnicas, inclusive qualquer técnica aqui descrita. Na modalidade das Figuras 40-49, a peça do topo 724B inclui a nervura 749 ou outra estrutura de retenção, mas em outra modalidade, a peça de fundo 724A pode incluir a nervura 749 e/ou uma estrutura de retenção adicional ou alternativa. Em uma modalidade, a peça do topo 724A pode ser formada pelo menos parcialmente de um material relativamente flexível, a fim de fixar a banda 362 no lugar e ao mesmo tempo formar uma cobertura resistente ao pó e à água para as conexões da interface.

A operação e o uso dos sistemas de sensor 12, 212, inclusive as portas 14, et seq. aqui mostradas e elencadas, são descritas abaixo com relação ao sistema de sensor 12 mostrado nas Figuras 3-5, e fica estabelecido que os princípios de operação do sistema de

34/43 sensor 12, inclusive todas modalidades e suas variações, são aplicáveis às outras modalidades dos sistemas de sensor 212, et seq. e portas 214, et seq. já descritos. Em operação, os sensores 16 reúnem dados de acordo com sua função e projeto, e transmitem os dados à porta 14. A porta 14 então permite ao módulo eletrônico 22 fazer uma interface com os sensores 16 e coletar os dados para uso e/ou processamento posterior. Em uma modalidade, os dados são coletados, armazenados e transmitidos em um formato universalmente legível, portanto, os dados podem ser acessados e/ou transferidos por download por uma pluralidade de usuários, com uma variedade de aplicativos diferentes, para uso em uma variedade de diferentes propósitos. Em um exemplo, os dados são coletados, armazenados, e transmitidos no formato XML. Adicionalmente, em uma modalidade, os dados podem ser coletados pelos sensores 16 de maneira sequencial, e em outra modalidade, os dados podem ser coletados de dois ou mais sensores 16 simultaneamente.

Em modalidades diferentes, o sistema de sensor 12 pode ser configurado para coletar diferentes tipos de dados. Em uma modalidade (descrito acima), o sensor(s) 16 pode coletar dados concernentes a número, sequência, e/ou frequência de compressões. Por exemplo, o sistema 12 pode registrar o número ou frequência de passadas, saltos, cortadas, chutes, ou outras forças compressivas incorridas enquanto o calçado 100 estiver sendo usado, bem como outros parâmetros, como o tempo de contato e o tempo de voo. Ambos os sensores quantitativos e sensores binários do tipo liga/desliga podem reunir tais dados. Em outro exemplo, o sistema pode registrar a sequência de forças compressivas incorridas pelo calçado, que pode ser utilizada como objetivo de, por exemplo, determinar a pronação ou supinação do pé, transferência de peso, padrões da pisada, ou outras aplicações desta espécie. Em outra modalidade (também descrita acima), o(s) sensor(s) 16 são capazes de medir quantitativamente as forças compressivas em porções do calçado adjacentes 100, e os dados consequentemente podem incluir a medição do impacto e/ou força compressiva quantitativa. Diferenças relativas nas forças em diferentes porções do calçado 100 podem ser utilizadas na determinação da distribuição de peso e “centro de pressão” do calçado 100. A distribuição de peso e/ou centro de pressão podem ser calculados independentemente para um ou dois calçados 100, ou pode ser calculada sobre ambos os calçados juntos, tendo como exemplo, descobrir o centro de pressão ou centro de distribuição de peso para todo o corpo de uma pessoa. Como descrito acima, um arranjo embalado de forma relativamente densa de sensores binários liga/desliga pode ser utilizado para medir forças quantitativas por meio de alterações detectadas na ativação de “pudlagem” dos sensores durante os momentos de maior compressão. Em outras modalidades, o sensor(s) 16 pode ser capaz de medir as taxas de variação na força compressiva, tempo de contato, tempo de voo ou tempo entre impactos (tais como for salto ou corrida), e/ou demais parâmetros temporalmente dependentes. Fica estabelecido que, em qualquer modalidade, os sensores 16 podem reque35/43 rer certa força ou impacto mínimo antes de registrar a força/impacto.

Como descrito acima, os dados são fornecidos através da porta universal 14 ao módulo 22 em um formato universalmente legível, de modo que o número de aplicativos, usuários, e programas que podem utilizar os dados são praticamente ilimitados. Desse modo, a porta 14 e o módulo 22 são configurados e/ou programados conforme desejado por um usuário, e a porta 14 e módulo 22 recebem dados de entrada a partir do sistema de sensor 12, e tais dados podem ser utilizados de qualquer maneira desejada para aplicações variadas. Em muitas aplicações, os dados são adicionalmente processados pelo módulo 22 e/ou o dispositivo externo 110 antes do uso. Fica estabelecido que um ou mais entre os sensores 16, a porta 14, o módulo 22, o dispositivo externo 110 (inclusive o dispositivo 110A), e/ou qualquer combinação de tais componentes pode processar pelo menos uma porção dos dados em algumas modalidades, desde que tais componentes incluam hardware e/ou estrutura diversa com capacidade de processamento. Nas configurações em que o dispositivo externo 110 processa os dados adicionalmente, o módulo 22 pode transmitir os dados ao dispositivo externo 110. Estes dados transmitidos podem ser transmitidos no mesmo formato universalmente legível, ou podem ser transmitidos em formato diferente, e o módulo 22 pode ser configurado para alterar o formato dos dados. Adicionalmente, o módulo 22 pode ser configurado e/ou programado para reunir, utilizar, e/ou processar dados provenientes dos sensores 16 para uma ou mais aplicações específicas. Em uma modalidade, o módulo 22 é configurado para reunir, utilizar, e/ou processar dados para uso em uma pluralidade de aplicativos. Exemplos de tais e aplicativos são fornecidos abaixo. Como aqui utilizado, o termo “aplicativo/aplicação” se refere de maneira geral a um uso particular, e não se refere necessariamente ao uso em um aplicativo em programa de computador, como o termo é utilizado na área da computação. No entanto, um aplicativo particular pode ser incorporado de maneira parcial ou total em um aplicativo em programa de computador.

Ademais, o módulo 22 pode ser removido do calçado 100 e substituído por um segundo módulo 22 configurado para operar de forma diversa do primeiro módulo 22. Fica estabelecido que o módulo 22 pode ser removido e substituído por outro módulo 22 configurado de maneira similar ou idêntica, por exemplo, substituição devido ao descarregamento da batería, mal funcionamento, etc. O módulo original 22 pode ser removido das maneiras descritas acima, e o segundo módulo 22 pode ser inserido da mesma maneira que o módulo original 22. O segundo módulo 22 pode ser programado e/ou configurado de maneira diversa do primeiro módulo 22. Em uma modalidade, o primeiro módulo 22 pode ser configurado para uso em uma ou mais aplicações específicas, e o segundo módulo 22 pode ser configurado para uso em uma ou mais aplicações diferentes. Por exemplo, o primeiro módulo 22 pode ser configurado para uso em um ou mais aplicativos em jogos e o segundo módulo 22 pode ser configurado para uso em uma ou mais aplicativos para o monitoramento do de

36/43 sempenho esportivo. Adicionalmente, os módulos 22 podem ser configurados para uso em aplicações diferentes do mesmo tipo. Por exemplo, o primeiro módulo 22 pode ser configurado para uso em um jogo ou aplicativo esportivo para o monitoramento do desempenho, e o segundo módulo 22 pode ser configurado para uso em um aplicativo esportivo ou de jogo diferente para o monitoramento do desempenho. Como exemplo adicional, os módulos 22 podem ser configurados para diferentes usos dentro do mesmo jogo ou aplicativo para o monitoramento do desempenho. Em outra modalidade, o primeiro módulo 22 pode ser configurado para reunir um tipo de dado, e o segundo módulo 22 pode ser configurado para reunir um tipo de dado diferente. Exemplos de tais tipos de dados são aqui descritos, inclusive medição quantitativa da força, medição da força relativa (isto é, os sensores 16 um em relação ao outro), transferência/alternância de peso, sequências de impacto (tais como para os padrões da pisada) taxa de variação da força, etc. Em uma modalidade adicional, o primeiro módulo 22 pode ser configurado para utilizar ou processar os dados provenientes dos sensores 16 de maneira diferente do segundo módulo 22. Por exemplo, os módulos 22 podem ser configurados para somente reunir, armazenar, e/ou comunicar dados, ou os módulos 22 podem ser configurados para processar os dados de algum modo complementar, por exemplo, organizando os dados, alterando a forma dos dados, realizando cálculos com os dados, etc. Em outra modalidade ainda, os módulos 22 podem ser configurados para realizar a comunicação de maneira diversa, por exemplo, com diferentes interfaces de comunicação ou sendo configurado para se comunicar com diferentes dispositivos externos 110. Os módulos 22 podem funcionar de maneira distinta também em outros aspectos, inclusive sob os aspectos estruturais e funcionais, a saber, utilizando fontes de alimentação diferentes ou que incluam componentes de hardware adicionais ou distintos, tais como sensores adicionais como descrito acima (por exemplo, GPS, acelerômetro, etc.).

Um uso contemplado para os dados coletados pelo sistema 12 é a estimativa da transferência de peso, que é importante para muitas atividades esportivas, tais como uma tacada de golfe, uma tacada de beisebol /softball, uma tacada de hóquei (hóquei no gelo ou hóquei de campo), uma tacada de tênis, arremessando/atirando uma bola, etc. Os dados de pressão coletados pelo sistema 12 podem oferecer uma resposta valiosa quanto ao equilíbrio e estabilidade para uso no aprimoramento da técnica em qualquer segmento esportivo aplicável. Fica estabelecido que sistemas de sensor mais ou menos custosos e complexos 12 podem ser projetados, em função do uso pretendido dos dados que serão coletados por ele.

Os dados coletados pelo sistema 12 podem ser utilizados na medição de uma variedade de outras características de desempenho esportivo. Os dados podem ser utilizados para medir o grau e/ou velocidade de pronação/supinação do pé, padrões da pisada, equilíbrio, e demais parâmetros dessa natureza, passíveis de uso no aperfeiçoamento da técnica

37/43 de corrida ou outras atividades esportivas. Com relação à pronação/supinação, a análise dos dados também pode ser utilizada como um preditor da pronação/supinação. O monitoramento da velocidade e distância pode ser executado, podendo incluir medições feitas em pedômetro, tais como medição de contato ou medição do tempo de arremesso. A altura do salto também pode ser medida, por exemplo, utilizando medição de contato ou medição do tempo de arremesso. A força de corte lateral pode ser medida, inclusive forças diferenciais aplicadas a diferentes partes do calçado 100 durante o corte. Os sensores 16 também podem ser posicionados para medir forças cisalhantes, tais como um pé que desliza lateralmente dentro do calçado 100. A guisa de exemplo, sensores adicionais podem ser incorporados nas laterais do cabedal 120 do calçado 100 para perceber as forças contra as laterais. Como exemplo adicional, um arranjo de alta densidade de sensores binários podería detectar a ação de cisalhamento através de alterações laterais na “pudlagem” dos sensores ativados.

Em outra modalidade (não mostrada) um ou mais sensores 16 podem ser incorporados, em adição ou alternativa, ao cabedal 120 do calçado 100. Nesta configuração, parâmetros adicionais podem ser medidos, como a força do chute, para futebol americano ou futebol, bem como número e/ou frequência de “toques” no futebol americano.

Os dados, ou as medições derivadas dos dados, podem ser úteis para o propósito de treinamento esportivo, inclusive aumentar a velocidade, potência, rapidez, consistência, técnica, etc. A porta 14, o módulo 22, e/ou o dispositivo externo 110 podem ser configurados para oferecer ao usuário uma resposta ativa em tempo real. Em um exemplo, a porta 14 e/ou módulo 22 pode ser colocado em comunicação com um computador, dispositivo móvel, etc., a fim de transmitir os resultados em tempo real. Em outro exemplo, um ou mais elementos de vibração podem ser incluídos no calçado 100, o que pode proporcionar uma resposta ao usuário por meio da vibração de uma porção do calçado para auxiliar no controle do movimento, assim como os recursos revelados na Patente N° U.S. 6.978.684, que é incorporado ao presente por meio desta citação, passando a integrar este documento. Adicionalmente, os dados podem ser utilizados para comparar movimentos esportivos, por exemplo, comparando um movimento aos movimentos passados do usuário para mostrar consistência, aprimoramento, ou a ausência destes, ou comparando um movimento de um usuário com o mesmo movimento de outro, por exemplo, a tacada de um golfista profissional. Ademais, o sistema 12 pode ser utilizado para registrar os dados biomecânicos para um movimento esportivo de “assinatura” de um atleta. Estes dados poderíam ser fornecidos a terceiros para uso na duplicação ou estimulação do movimento, por exemplo, para uso em aplicações de jogos ou em um aplicativo de sombreamento que sobrepõe um movimento sobre um movimento similar do usuário.

O sistema 12 também pode ser configurado para acompanhar as “atividades do dia

38/43 inteiro”, registrar as várias atividades em que o usuário se envolve no curso de um dia. O sistema 12 pode incluir um algoritmo especial para este objetivo, como ocorre no módulo 22, no dispositivo externo 110, e/ou nos sensores 16.

O sistema 12 também pode ser utilizado para aplicativos de controle, invés de aplicativos de processamento e coleta de dados. Em outras palavras, o sistema 12 podería ser incorporado no calçado, ou em outro artigo que é submetido a contato corporal, para uso no controle de um dispositivo externo 110, como um computador, televisão, jogo de vídeo, etc., com base nos movimentos feitos pelo usuário detectados pelos sensores 16. Com efeito, o calçado com os sensores incorporados 16 e fios 18 que se estendem até uma porta universal 14 permitem ao calçado agir como um sistema de entrada, e o módulo eletrônico 22 pode ser configurado, programado, e adaptado para aceitar a entrada vinda dos sensores 16 e utilizar estes dados de entrada da maneira que lhe convier, por exemplo, como uma entrada de controle para um sistema remoto. Por exemplo, um calçado com controles de sensor podería ser utilizado como um dispositivo de controle ou entrada para um computador, ou para um programa que é executado pelo computador, similarmente a um mouse, onde certos movimentos do pé, gesticulações, etc. (por exemplo, uma batida do pé, duas batidas do pé, batida do calcanhar, duas batidas do calcanhar, movimento do pé lado a lado, ponta do pé, flexão do pé, etc.) podem controlar uma operação pré-designada em um computador (por exemplo, descer página, subir página, desfazer, copiar, cortar, colar, salvar, fechar, etc.). O software pode ser fornecido para atribuir gesticulações ao pé para diferentes controles de função do computador para este propósito. É contemplado que um sistema operacional podería ser configurado para receber e reconhecer a entrada de controle vinda do sistema de sensor 12. Televisões ou outro dispositivo eletrônico externo podem ser controlados desta maneira. O calçado 100 que incorpora o sistema 12 também pode ser utilizado em aplicativos de jogos e programas de jogos, similarmente ao controlador do Wii da Nintendo, quando certas funções podem ser atribuídas a movimentos específicos e/ou podem ser utilizadas para produzir uma representação virtual do movimento do usuário em uma tela de exibição. Como exemplo, o centro de dados de pressão e outros dados de distribuição de peso podem ser utilizados em aplicativos de jogos, o que pode envolver representações virtuais de equilíbrio, alternância de peso, e outras atividades de desempenho. O sistema 12 pode ser utilizado como controlador exclusivo para um jogo ou outro sistema computacional, ou como controlador complementar. Exemplos das configurações e métodos de utilização dos sistemas de sensor para artigos de calçado como controles para dispositivos externos e gesticulações do pé para tais controles são mostrados e descritos no Pedido Provisório de Patente dos Estados Unidos N° 61/138.048, que é aqui incorporado por meio de citação em sua totalidade.

Adicionalmente, o sistema 12 pode ser configurado para se comunicar diretamente

39/43 com o dispositivo externo 110 e/ou com um controlador para o dispositivo externo. Como descrito acima, a Figura 6 ilustra uma modalidade para comunicação entre o módulo eletrônico 22 e o dispositivo externo. Em outra modalidade, mostrada na Figura 36, o sistema 12 pode ser configurado para comunicação com um dispositivo de jogo externo 110A. O dispositivo de jogo externo 110A contém componentes similares ao dispositivo externo exemplificative 110 mostrado na Figura 6. O dispositivo de jogo externo 110A inclui ainda pelo menos uma mídia de jogo 307 contendo um programa de jogo (por exemplo, um cartucho, CD, DVD, Blu-Ray, ou outro dispositivo de armazenamento), e pelo menos um controlador remoto 305 configurado para comunicar conexão com e/ou sem fio através do elemento de transmissão/recepção 108. Na modalidade mostrada, o controlador 305 complementa a entrada do usuário 310, no entanto em uma modalidade, o controlador 305 pode funcionar como entrada do usuário do solado. Nesta modalidade, o sistema 12 é guarnecido com um dispositivo acessório 303, por exemplo, um transmissor/receptor sem fio com uma tomada USB, que é configurado para ser conectado ao dispositivo externo 110 e/ou ao controlador 305 para habilitar a comunicação com o módulo 22. Em uma modalidade, o dispositivo acessório 303 pode ser configurado para ser conectado a um ou mais dispositivos externos e/ou controladores adicionais, do mesmo tipo e/ou de um tipo diferente do controlador 305 e do dispositivo externo 110. Fica estabelecido que, se o sistema 12 incluir outros tipos de sensores decretos acima (por exemplo, um acelerômetro), tais sensores adicionais também podem ser incorporados ao controle de um jogo ou outro programa em um dispositivo externo 110.

Um dispositivo externo 110, como um computador/sistema de jogo, pode ser guarnecido com outros tipos de software para interagir com o sistema 12. Por exemplo, um programa de jogos pode ser configurado para alterar os atributos de um personagem do jogo em função das atividades do usuário na vida real, o que pode estimular o exercício ou a maior atividade pelo usuário. Em outro exemplo, um programa pode ser configurado para exibir um avatar do usuário que age em relação ou proporção à atividade do usuário coletada pelo sistema de sensor do calçado. Nesse tipo de configuração, o avatar pode parecer excitado, motivado, etc., se o usuário estiver ativo, e o avatar pode parecer sonolento, preguiçoso, etc., se o usuário estiver inativo. O sistema de sensor 12 também podería ser configurado para uma percepção mais elaborada a fim de registrar os dados descrevendo um “movimento de assinatura” de um atleta, que podería ser então utilizado para várias finalidades, como em um sistema de jogo ou sistema de modelagem.

Um único artigo de calçado 100 contendo o sistema de sensor 12 como aqui descrito pode ser utilizado isoladamente ou em combinação com um segundo artigo de calçado 100’ dotado de seu próprio sistema de sensor 12’, como um par de calçados 100, 100’ como ilustrado nas Figuras 37-39. O sistema de sensor 12’ do segundo calçado 100’ contém de

40/43 maneira geral um ou mais sensores 16’ conectados pelos fios do sensor 18’ a uma porta 14’ em comunicação com um módulo eletrônico 22’. O segundo sistema de sensor 12’ do segundo calçado 100’ mostrado nas Figuras 37-39 tem configuração idêntica à do sistema de sensor 12 do primeiro calçado 100. No entanto, em outra modalidade, os calçados 100, 100’ podem ter sistemas de sensor 12, 12’ com diferentes configurações. Os dois calçados 100, 100’ são configurados para comunicação com o dispositivo externo 110, e na modalidade ilustrada, cada um dos calçados 100, 100’ tem um módulo eletrônico 22, 22’ configurado para comunicação com o dispositivo externo 110. Em outra modalidade, ambos os calçados 100, 100’ podem ter portas 14, 14’ configuradas para comunicação com o mesmo módulo eletrônico 22. Nesta modalidade, pelo menos um calçado 100, 100’ pode ser configurado para comunicação sem fio com o módulo 22. As Figuras 37-39 ilustram vários modos para a comunicação entre os módulos 22, 22’.

A Figura 37 ilustra um modo de comunicação “mesh”, onde os módulos 22, 22’ são configurados para se comunicarem entre si, e são ainda configurados para comunicação independente com o dispositivo externo 110. A Figura 38 ilustra um modo de comunicação “em cadeia”, onde um módulo 22’ se comunica com o dispositivo externo 110 através de outro módulo 22. Em outras palavras, o segundo módulo 22’ é configurado para comunicar sinais (que podem incluir dados) ao primeiro módulo 22, e o primeiro módulo 22 é configurado para comunicar sinais vindos dos dois módulos 22, 22’ ao dispositivo externo 110. Igualmente, o dispositivo externo se comunica com o segundo módulo 22’ através do primeiro módulo 22, enviando sinais ao primeiro módulo 22, que comunica os sinais ao segundo módulo 22’. Em uma modalidade, os módulos 22, 22’ também podem comunicar-se entre si para outros fins, que não a transmissão de sinais emitidos e recebidos pelo dispositivo externo 110. A Figura 39 ilustra um modo de comunicação “independente”, onde cada módulo 22, 22’ é configurado para comunicação independente com o dispositivo externo 110, e os módulos 22, 22’ não são configurados para comunicação entre si. Em outras modalidades, os sistemas de sensor 12, 12’ podem ser configurados de outra maneira para realizarem a comunicação entre si e/ou com o dispositivo externo 110.

Outros usos e aplicações complementares dos dados coletados pelo sistema 12 são contemplados no escopo da invenção e podem ser reconhecidos pelos indivíduos versados na técnica.

Os sistemas de sensor 12, 212 como descritos acima podem ser customizados para uso com um software específico para o módulo eletrônico 22 e/ou o dispositivo externo 110. Esse software pode ser fornecido junto com um sistema de sensor 12, 212, por exemplo, na forma de um inserto do solado 237 que uma montagem de sensor customizada 213, como um kit ou pacote.

Como apreciarão os indivíduos versados na técnica a partir da leitura da presente

41/43 descrição, vários aspectos aqui descritos podem ser incorporados como um método, um sistema de processamento de dados, ou um produto de programa de computador. Por conseguinte, esses aspectos podem assumir a forma de uma modalidade inteiramente de hardware, uma modalidade inteiramente de software ou uma modalidade aliando os aspectos de software e hardware. Ademais, tais aspectos podem assumir a forma de um produto de programa de computador armazenado por um ou mais dispositivos de armazenamento ou meios de armazenamento legíveis por computador tangíveis que tenham um código de programa legível por computador, ou instruções, embutidas ou no meio de armazenamento. Qualquer meio de armazenamento tangível e legível por computador adequado pode ser utilizado, inclusive discos rígidos, CD-ROMs, dispositivos de armazenamento óptico, dispositivos de armazenamento magnético, e/ou qualquer combinação dos citados. Além disso, vários sinais intangíveis que representam dados ou eventos como aqui descritos podem ser transferidos entre uma fonte e uma destinação na forma de ondas eletromagnéticas que percorrem meios condutores de sinal, como fios metálicos, fibras ópticas, e/ou meio de transmissão sem fio (por exemplo, ar e/ou espaço).

Como descrito acima, os aspectos da presente invenção podem ser descritos no contexto geral de instruções executáveis por computador, tais como módulos do programa, que são executadas por um computador e/ou um processador do mesmo. De modo geral, os módulos do programa incluem rotinas, programas, objetos, componentes, dados estruturas, etc. que executam tarefas particulares ou implantam tipos de dados abstratos particulares. Esse tipo de módulo de programa pode estar contido em um meio tangível legível por computador, como descrito acima. Aspectos da presente invenção também podem ser praticados em ambientes computacionais distribuídos onde tarefas são executadas pelos dispositivos de processamento remoto que são ligados através de uma rede de comunicações. Os módulos do programa podem estar localizados em uma memória, como a memória 204 do módulo 22 ou a memória 304 do dispositivo externo 110, ou um meio externo, como uma mídia de jogo 307, que pode incluir um meio de armazenamento do computador local e remoto que incluam dispositivos de armazenamento da memória. Fica estabelecido que o módulo 22, o dispositivo externo 110, e/ou meios externos podem incluir módulos de programa complementares para uso conjunto, por exemplo, em um aplicativo particular. Fica ainda estabelecido que um processador único 202, 302 e memória única 204, 304 são mostrados e descritos no módulo 22 e no dispositivo externo 110 para fins de simplificação, e que o processador 202, 302 e a memória 204, 304 podem incluir uma pluralidade de processadores e/ou memórias respectivamente, e podem compreender um sistema de processadores e/ou memórias.

As várias modalidades do sistema de sensor aqui descritas, bem como os artigos de calçado, membros de contato com o pé, insertos, e outras estruturas que incorporam o

42/43 sistema de sensor, conferem benefícios e vantagens superiores à tecnologia existente. Por exemplo, muitas das modalidades de porta aqui descritas oferecem opções duráveis e com custo relativamente baixo para uso com sistemas de sensor, de modo que um sistema de sensor pode ser incorporado nos artigos de calçado com baixo custo agregado e confiabilidade satisfatória. Em consequência disso, o calçado pode ser fabricado com sistemas de sensor integrados, não importando se os sistemas de sensor são em última análise desejados para uso pelo consumidor, sem afetar consideravelmente o preço. Adicionalmente, insertos de solado com sistemas de sensor customizados podem ser fabricados com baixo custo e distribuídos junto com o software projetado para utilizar os sistemas de sensor, sem interferir de maneira expressiva no custo do software. Como exemplo adicional, o sistema de sensor proporciona uma ampla gama de funcionalidade para uma grande variedade de aplicativos, inclusive jogos, condicionamento físico, treinamento e aprimoramento esportivo, controles práticos para computadores e outros dispositivos, e muitos outros aqui descritos e reconhecidos pelos indivíduos versados na técnica. Em uma modalidade, desenvolvedores de software para terceiros podem desenvolver um software configurado para execução utilizando a entra vinda de sistemas de sensor, inclusive jogos e outros programas. A capacidade do sistema de sensor de fornecer dados em um formato universalmente legível expande consideravelmente a gama de software terceirizado e de outros aplicativos para os quais o sistema de sensor possa ser utilizado. Como exemplo adicional, os vários insertos de solado contendo sistemas de sensor, inclusive forros, palmilhas internas, e outros elementos, permitem o intercâmbio e a customização do sistema de sensor para aplicativos variados. Além disso, várias configurações de porta e módulo aqui descritas podem fornecer conexões seguras com gastos razoáveis e livres de efeitos negativos ou com um efeito negativo mínimo, sobre o desempenho ou resposta do calçado. As estruturas de conexão também podem ser resistentes à água ou herméticas à água para resistir à interferência do suor e de outros fluidos. Adicionalmente, as estruturas de conexão das várias configurações de porta aqui descritas podem fornecer um intercâmbio simples e ágil de um módulo para outro. Os indivíduos versados na técnica reconhecerão outros benefícios e vantagens resultantes das configurações aqui descritas.

Diversas modalidades e exemplos alternativos foram descritos e ilustrados no presente pedido. Um indivíduo versado na técnica básica apreciaria os recursos das modalidades individuais, e as possíveis combinações e variações dos componentes. Um indivíduo versado na técnica básica, além disso, apreciaria que qualquer modalidade pudesse ser fornecida em qualquer combinação com as demais modalidades reveladas. Fica estabelecido que a invenção pode ser incorporada em outras formas específicas sem desviar de sua essência ou de suas características centrais. Portanto, a natureza dos presentes exemplos e modalidades, em todos os seus aspectos, deve ser considerada ilustrativa, jamais restritiva,

43/43 entendendo-se que a invenção não está limitada especificações por ora informados. Os termos “primeiro”, “segundo”, “topo”, “fundo”, etc., como aqui utilizados, têm finalidade meramente ilustrativa e não limitam de forma alguma as modalidades. Adicionalmente, o termo “pluralidade”, como aqui utilizado, indica qualquer número maior de um, de maneira disjunti5 va ou conjuntiva, conforme a necessidade, até um número infinito. Ademais, “Fornecer” um artigo ou aparelho, como aqui utilizado, refere-se, de forma abrangente, à confecção do artigo disponível ou acessível para ações futuras a serem executadas sobre o artigo, e não implica que a parte fornecedora do artigo fabricou, produziu, ou supriu o artigo ou que a parte fornecedora do artigo é a proprietária ou controladora do artigo. Por conseguinte, a despeito 10 da ilustração e descrição de modalidades específicas, numerosas modificações são evocadas sem desviar significativamente da essência da invenção, o escopo de proteção sendo limitado unicamente pelo escopo das Reivindicações em anexo.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Porta para uso com um artigo de calçado adaptado para engatar no pé, o artigo de calçado tendo uma estrutura da sola e uma parte superior conectada â estrutura da sola, a porta CARACTERIZADA pelo fato de que compreende;

5 um alojamento adaptado para ser peto menos parcialmente recebido no Interior da estrutura da sola do artigo de ealçado, o alojamento compreendendo uma parede inferior e uma pluralidade de paredes laterais que se estendem para cima desde a parede inferior, a parede inferior e as paredes laterais definindo uma câmara adaptada para receber um módulo eletrônico na mesma, a parede inferior compreendendo ãdícioriãlmente um membro de TO inclinação adaptado para engatar no módulo e exercer uma força de inclinação ascendente sobre o módulo quando o modulo é recebido na câmara, em que o alojamento compreende adicional mente um membro de retenção adaptado para exercer uma força ascendente sobre o módulo oposta ã força de inclinação do membro de inclinação para reter o módulo no interior da câmara; e

15 uma interface engatada no alojamento e que tem peto menos um contato elétrico exposto para a câmara, a interface sendo adaptada para formar uma conexão elétrica com o módulo de maneira que o módulo engata em pelo menos um contato elétrico quando o módulo é recebido no interior da câmara.
2. Porta, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que 20 o alojamento tem quatro paredes laterais que formam uma câmera substancialmente retangular.
3. Porta, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a câmara tem ainda um topo aberto adaptado para permitir a inserção do módulo na câmara.

25 4. Porta, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA peto fato de que o membro de inclinação é uma lingueta de inclinação flexível, e a parede inferior compreende adicionalmente um detentor que circunda a lingueta de inclinação, o detentor adaptado para oferecer espaço para que a lingueta de inclinação flexione quando engatada pelo módulo.

30 5. Porta, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o membro de retenção é uma lingueta de retenção flexível que se estende a partir de pelo menos uma das paredes laterais.

6. Porta, de acordo oom a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o membro de retenção pode ser movido entre uma primeira posição, onde o membro de

35 retenção é adaptado para reter o módulo no 'interior da câmara, e uma segunda posição, em que o módulo pode ser removido da câmara.

7. Porta, de acordo com a reivindicação S, CARACTERIZADA pelo fato de que

2/6 o membra de retenção é uma lingueta de retenção flexível que se estende a partir de pelo menos uma das paredes laterals; em que a língueta de retenção pode ser movida fíexionando-se entre a primeira e segunda posições.

8. Porta, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADA pelo fato de que 5 a língueta de retenção tem uma superfície rampante adaptada para ser engatada pelo módulo para flexionar a língueta para a segunda posição a fim de permitira inserção do módulo na câmara.

9, Porta, de acordo com a reivindicação 1:, CARACTERIZADA pelo fato de que a interface é engatada em peto menos uma das paredes laterais que definem a câmara.

W 10. Porta para uso com um artigo de calçado adaptado para engatar no pé,

CARACTERIZADA pelo fato de que o artigo de calçado tem uma estrutura da sola s uma parte superior conectada à estrutura da soía, a porta compreendendo:

um alojamento adaptado para ser pelo menos pardalmente recebido no interior da estrutura da soía do artigo de calçado, o alojamento compreendendo uma câmara adaptada 15 para receber destacavelmente um módulo eletrônico na mesma, o alojamento tendo ainda uma lingueta de retenção; e uma interface engatada no alojamento e que tem uma pluralidade de contatos elétricos, a interface compreendendo adicionalmente uma Pese engatada no alojamento e posicionada pelo menos parcialmente no interior da câmara, a base tendo uma linguete de 20 retenção que engata na lingueta de retenção do alojamento para reter a base peto menos parcíalmente no interior da câmara, em que a base sustenta os contatos elétricos para posicionar os contatos elétricos que serão expostos à câmara, e em que a interface é adaptada para formar uma conexão elétrica com o modulo de maneira que o módulo engata os contatos elétricos quando o módulo é recebido no interior da câmara.

25 11. Porta, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERíZADA peto fato de que os contatos elétricos compreendem uma pluralidade de blocos de contato elétrico, cada um dos blocos de contato elétrico tendo uma superfície de contato plana.

12. Porta, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADA pelo fato de que os contatos elétricos compreendem uma pluralidade de molas de contato elétrico, cada uma

30 das molas de contato elétrico tendo uma superfície de contato e sendo adaptada para fiexionar em resposta â pressão sobre a superfície de contato.

13. Porta, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADA pelo fato de que ó alojamento compreende uma fenda, e a base é recebida no interior da fenda para conectar a base ao alojamento.

35 14. Porta, de acordo com a reivindicação 1'3, CARACTERIZADA pelo fato de que a câmara é definida por uma pluralidade de paredes laterais, e em que a fenda é posicionada em uma extremidade da câmara e se estende através da câmara entre duas paredes

3/6 laterais opostas.

15. Porta, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADA pólo fato de que os contatos elétricas compreendem uma pluralidade de blocas de contato elétrico, cada um dos blocos de contato elétrico tendo uma superfície de contato plana, em que a base cam-

5 preende uma pluralidade da nervuras, cada nervura tenda um bloco dos blocos de contato montada na mesma de maneira que a superfície de contato plana da cada bloco de contato está voltado para o interior da câmara.

16. Porta, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADA pelo fato de que os contatos elétricos compreendem uma pluralidade de molas de contato elétrico, cada uma

10 das molas de contato elétrico tendo uma superfície de contato, a base tendo pelo menos uma cavidade interna que recebe as molas de contato de maneira que a superfície de conta» to de cada uma das molas de contato é exposta à câmara, sm que cada uma das molas de contato é adaptada para flexionar ainda mais até a cavidade interna em resposta à pressão sobre a superfície de contato.

15 17. Porta, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADA pelo fato de que os contatos elétricos compreendem uma pluralidade da pinos elétricos, cada um deles tendo uma superfície de contato, a base tendo uma pluralidade de aberturas, cada um dos pinos de contato sendo recebida em uma das aberturas de maneira que a superfície de cantata de cada um dos pinos de contato é exposta à câmara.

20 18. Porta, de acordo com a reivindicação 10. CARACTERIZADA pelo fato de que a base tem uma cavidade interna que peto menos parcíalmente recebe e sustenta os contatos elétricos para posicionar os contatos que serão expostos à câmara.

19. Porta, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADA pelo fato de que a base ainda tem pelo menos uma janela que se estende até a cavidade interna para expor

25 pelo menos uma parte de cada contato eiétrico à câmara.

20. Porte, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADA peto fato de que a base tem uma lingueta rígida posicionada adjacente â câmara, em que a lingueta rígida é adaptada para engatar no módulo e exercer uma força ascendente sobre o módulo para reter o módulo no interior da câmara.

30 21. Porta para uso com um artigo de calçado adaptado para engatar no pé, o artigo de calçado tendo uma estrutura da soía e uma parte superior conectada â estrutura da sala, a porta CARACTERIZADA pelo fato de que compreende;

um alojamento adaptado para ser pelo menos parciaimente recebido no interior da estrutura da sola do artigo de calçado, o alojamento compreendendo uma parede inferior e 35 uma pluralidade de paredes laterais qué se estendem para cima desde a parede inferior, a parede inferior e as paredes laterais definindo uma câmara adaptada para receber um módulo eletrônica na mesma, em que o alojamento compreende adicionalmente um membro de
4/6 retenção que pede ser movido entre uma primeira posição, onde o membro de retenção é adaptado para exercer uma força ascendente sobre o módulo para reter o módulo no interior da câmara, e uma segunda posição, em que o membro de retenção é adaptado para permitir que o módulo seja inserido ou removido da câmara; e
5 uma interface engatada no aiojamento e que tem pelo menos um contato elétrico exposto para a câmara, a interface sendo adaptada para formar uma conexão elétrica com o módulo de maneira que o módulo engata em pelo menos um contato elétrico quando o módulo é recebido no interior da câmara.

22. Sistema, de acordo com á reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de 10 que compreende adicicnaimente um membro de inclinação que engata no módulo e exerce uma força de inclinação ascendente sabre o módulo- quando o módulo è recebida na câmara.

23. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o membro de inclinação ê uma lingueta de inclinação flexível, e a parede inferior com-

15 preende adícíanalmente um detentor que circunda a lingueta de inclinação, o detentor adaptada para oferecer espaço para que a lingueta de inclinação fíexiane quanda engatada pelo módulo.

24. Sistema, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO peto fato de que o membro de retenção é uma lingueta de retenção flexível que se estende a partir de

20 peto menos uma das paredes laterais, em que a lingueta de retenção pode ser movida flexionando-se entre a primeira e segunda posições.

25. Sistema, de acordo cam a reivindicação 24, CARACTERIZADO pelo foto de que a lingueta de retenção tem uma superfície rampants que é engatada pela módulo durante a inserção na câmara para flexionar a lingueta para a segunda posição a fim de permí-

25 tir a inserção do módulo na câmara,

26. Sistema, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que o membro de retenção é uma lingueta de retenção flexível que se estende a partir de pela menos uma das paredes laterais, a lingueta de retenção tendo uma superfície rampants que é adaptada para ser engatada pelo móduto durante a inserção na câmara para ftexío-

30 nar a lingueta para a segunda posição a fim de permitir a inserção do módulo na câmara.

27. Artigo de aaiçado adaptado para engatar na pé, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende;

uma estrutura da sola compreendendo um membro de sola externo e um membro de sola intermediário sustentado pela membro de sola externo, o membro de sola intermedi35 ária tendo um orifício no mesma;

uma parte superior conectada à estrutura da sola;

urn sistema de sensor compreendendo um sensor de força conectado à estrutura

5/6 da sota e um fio do sensor que w estenda a partir do sensor de força, o sensor de força sendo adaptado para perceber uma força exercida sobre a estrutura da soía pelo pé; e uma porta conectada à estrutura da sola e ao sistema de sensor, a porta compreendendo:

5 um alojamento recebido pelo menos parcialmente no interior do orifício no membro de sota intermediário, o alcjamentò compreendendo uma parede inferior e uma pluralidade de paredes laterais que se estendem para cima desde a parede inferior, a parede inferior e as paredes laterais definindo uma câmara adaptada para receber um módulo eletrônico na mesma, a parede inferior compreendendo adicionaimente um membro de inclinação adapto tado para engatar no módulo e exercer uma força de Índinação ascendente sobre o módulo quando o módulo é recebido na câmara, em que o alojamento compreende adicionalmente um membro de retenção adaptada para exercer uma força ascendente sobre o módulo oposta á força do inclinação do membro de inclinação para reter o módulo no interior da câmara; e

15 uma interface engatada no alojamento e que tem pelo menos um contato elétrico exposto para a câmara e adaptado para ser engatado pelo módulo para formar uma conexão elétrica, em que o contato elétrico é conectado ao fio do sensor e pelo mesmo em comunicação eletrônica com o sensor de força.

28. Sistema para uso com artigo de calçado adaptado para engatar no pé 20 CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

uma estrutura da soía que compreende um membro de sola externo e um membro de sota intermediário sustentado pelo membro de sola externo, o membro de soía intermediário tendo um orifício no mesmo;

uma parte superior conectada à estrutura da soía;

25 um sistema de sensor compreendendo uma pluralidade de sensores de força conectados à estrutura da sola e uma pluralidade de fios do sensor que se estendem a partir dos sensores de força, cada um dos sensores de força sendo adaptado para perceber uma força exercida sobre a estrufora da sola peto pé;

uma porta conectada à estrutura da soía e o sistema de sensor, a porta compreen30 dando:

um alojamento recebido pelo menos parcialmente no interior do orifício no membro de sola intermediário, o alojamento compreendendo uma pluralidade de paredes laterais definindo uma câmara e um membro de retenção conectado a pelo menos uma das paredes laterais: e

35 uma interface engatada no alojamento e que tem uma pluralidade de contatos elétricos expostos à câmara, em que os contatos elétricos sâo conectados à pluralidade de fios do sensor e estão pelo mesmo em comunicação eletrônica oom os sensores de força; e
6/6 urn módulo eletrônico recebido na câmara da porta, em que o módulo engata a pluralidade de contatos elétricos da interface quando o módulo é recebido no interior da cãma, ra, formando uma conexão elétrica oom a interface, em que o módulo é configurado para receber sinais do sensor de força através da 5 conexão elétrica com a interface e armazenar os dados recebidos do sensor de força, e em que o membro de retenção pode ser movido entre uma primeira posição, onde o membro de retenção exerce uma força ascendente sobre o módulo para reter o módulo no interior da câmara, e uma segunda posição, em que o membro de retenção permite que o módulo seja inserido ou removido da câmara.
10 29. Sistema, de acordo com a reivindicação 28, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adlcíonalmeníe um membro de inclinação que engata no módulo e exerce uma força de Inclinação ascendente sobra o módulo quando o módulo é recebido na câmara.

30. Sistema, de acordo com a reivindicação 29, CARACTERIZADO pelo fato de 15 que o membro de inclinação é uma lingueta de inclinação flexível, e a parede inferior compreende adicionaimente um detentor que circunda a lingueta de inclinação, o detentor adaptado para fornecer espaço para que a lingueta de inclinação flexione quando engatada pelo módulo.

31. Sistema, de acordo com a reivindícaçãò 28, CARACTERIZADO pelo fato de 20 que o membro dé retenção é uma lingueta de retenção flexível que se estende a partir de pelo menos uma das paredes laterais, em que a lingueta de retenção pode ser movida flexionando-se entre a primeira e segunda posições,

32. Sistema, de acordo com a reivindicação 31. CARACTERIZADO pelo fato de que a lingueta de retenção tem uma superfície rampente que é engatada pelo módulo du-

25 rente â Inserção na câmara para flexionar a lingueta para a segunda posição a fim de permitir a inserção do modulo na câmara.

33. Sistema, de acordo com a reivindicação 28, CARACTERIZADO pelo fato de que o membro de retenção é uma lingueta de retenção flexível que se estende a partir de pelo menos uma das paredes laterais, a lingueta de retenção tendo uma superfície rampan-

30 te que é engatada pelo rnóduio durante a inserção na câmara para flexionar a lingueta a fim de permitir a inserção do módulo na câmara.