JP2005510694A - 靴ベースの圧力センサー及びかかるセンサーを使用するための装置 - Google Patents

Abstract

人の脚により受けたグラウンド上における応力の存在を検知するセンサーは、靴に設けられており、このセンサーは、脚と靴のソールの領域におけるグラウンドとの間に挿入されている。このセンサーは、底部導電性繊維層（１２）と複数の上部導電性繊維層部分（１６、１７）との間に配置された絶縁材料の弾性圧縮可能エラストマー中間層（１４）を有している。この弾性エラストマー層は、エラストマー層（１４）の第１表面（１３）から第２表面（１５）へと延びる、埋め込まれた複数の導電性金属フィラメント（１８）を有している。人の重量に起因して応力Ｆにて圧縮されたセンサーの領域において、エラストマー層（１４）の厚みは、減少され、金属フィラメントは、エラストマー層を介して、底部（１２）と上部（１６）導電性繊維との間で電気的連続性を供するのに十分な長さを有する。かかる連続性の発生は、スポーツトレーニング及びアスリートモニタリング適用例において使用するためのデータを提供すべく、システムによりモニターされ、且つ処理される。

Description

発明の詳細な説明

本発明は、人の脚が支持表面へと適用した、靴への導入に適した検知用の応力センサーに関し、且つ、かかるセンサーから受けた信号を受信し信号を処理するのに適した装置に関する。特に、本発明は、スポーツトレーニング及びアスリートモニタリング適用例のためのかかる装置の使用に関する。

公知の靴内の動的圧力測定システムは、Ｎｏｖｅｌ ＧｍｂＨにより製造され、「Ｐｅｄｅｒ」なる名称で市販されている。Ｎｏｖｅｌ社のインターネットウェブサイト（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｏｖｅｌ．ｄｅ／ｐｅｄａｒ．ｈｔｍ、２００１年１０月３１日付け）を参照すると、このシステムは、モニタリング装置のワイヤー接続を構築すべく、インソール（ｉｎ−ｓｏｌｅ）の形態にて、テールを伴って靴の中底のそれぞれから延びる靴内のセンサーを含む一つとして示されている。このシステムの意図する適用例は、足取り分析、リハビリテーション調査、靴研究及びデザイン、スポーツ適用例の実地検証並びに長期間のロードモニタリングを含んでいる。靴の内部の局部的な足の荷重をモニタリングすることに関して、正確で信頼のある圧力分布を実行するための能力に重点が置かれている。コンピューター補助較正手法は、均一な空気圧力を使用する工程を個々に用いることにより、このＰｅｄｅｒシステムの全てのセンサーにて較正されることを可能としている。

このＰｅｄｅｒシステムは、分析ソフトウェアと、靴の中底全体に分布された複数のセンサーをそれぞれ有する複数のインソールとを含むパッケージとして利用可能である。このシステムは、医療及び研究市場へと指向されるようであり、それ自体、スポーツトレーニング及びアスリートモニタリング適用例における大量市場広告にあまり適していない配置及びコストを有している。

本発明の目的は、靴に配置してもよく、且つ、スポーツトレーニング及びアスリートモニタリング適用例への使用に適したセンサーを提供することにある。

本発明の第１の面によると、支持表面上の人の脚に与えられた応力の存在を感知するセンサーが設けられており、このセンサーは、脚と支持表面との間に挿入して配置され、従って、センサーが電気的特性における変化を示す応力に反応して、応力に指向され、上記のセンサーは：
第１表面と第２表面とを有する弾性圧縮可能材料であって、かかる圧縮可能材料が非圧縮状態である場合、第１表面と第２表面との分離は、上記導電体が、同時に第１表面と第２表面を覆うように延びていないように十分であるように、上記材料内部に形成され、且つ適合された少なくとも部分的に一つ以上の導電体を収納しており、当該センサーが応力に指向される際、上記圧縮可能材料は、上記導電体が、上記第１表面と第２表面とに同時に延びかつ同時に覆うように、上記第１表面と第２表面との間に分離が減少された圧縮状態を選択している、弾性圧縮可能材料；並びに
第１表面と第２表面とに延びる際、上記の導電体の電気的接続を形成する、第１表面と第２表面のそれぞれが接する接触部分；
を有している。

従って、一つの配置において、弾性圧縮可能材料を圧縮すること、従って、その第１表面と第２表面の分離を減少させることは、同時に第１表面と第２表面とが、一つ以上の導電体に到達することを可能となっていてもよい。このことが起こる場合、導電体は、（導電体が、第１表面と第２表面との間を覆うように延びていない場合の状態に比較して、）弾性圧縮可能材料の第１表面と第２表面との間の比較的低い電気抵抗の通路を提供することとなり、従って、第１表面と第２表面に近接する第１接触部分と第２接触部分との間に比較的低い電気抵抗の通路を提供することとなる。従って、弾性圧縮可能材料を圧縮すべく応力を適用することは、接触部分にて測定された際、電気的特性の変更をもたらし、特に、電気抵抗の減弱において、電気スイッチ動作を提供する。この圧縮力の除去は、弾性材料に、その非圧縮状態へと戻ることを可能とする。幾つかの場合、圧縮をもたらす応力の適用は、一つ以上の導電体が、第１表面又は第２表面を超えて突出することを惹き起こす可能性がある。

一つ以上の導電体は、それぞれが一つに配置された複数の部品から構成されていてもよく、上記材料が圧縮状態にある場合、集合的、第１表面及び第２表面に同時に延びる。従って、非圧縮状体における圧縮可能材料の領域では一つ以上のかかる部品が、一つの上記表面から他の上記表面へと通じる、分離された様式に配置されてもよい。実際、かかる導電体にとって、第１表面と第２表面とに同時に延びるが、圧縮可能材料が非圧縮状体である場合、互いに、直接又は中間部品を介して、一体とはなっておらず、或いは、圧縮可能材料が圧縮状態にある場合に一体となっている部品であることは可能である。

一つ以上の導電体は、第１表面から第２表面の方向へと実質的に延びる圧縮可能材料内部にて配置され且つ指向された導電性要素を有していてもよく、圧縮可能材料が非圧縮状体にある場合、第１表面と第２表面との分離は、この導電性要素が第１表面と第２表面とに同時に延びていないのに十分なように、且つ、上記センサーが応力に指向される際、圧縮可能材料が第１表面と第２表面との間の分離を減少する圧縮状態を選択し、導電性要素が第１表面と第２表面とに同時に延びる。この場合、導電体は、すぐその近傍又は実質的に全く圧縮されていない圧縮可能材料よりも低い程度にて圧縮する。

導電体は、金属又は金属コート材料であってもよく、導電体は、導電性ポリマー材料であってもよい。

任意で、少なくとも一つの接触部分は、弾性圧縮可能材料の第１表面又は第２表面上に堆積される。

少なくとも一つの接触部分は、導電性塗料、導電性インク又は導電性ポリマーであってもよい。

少なくとも一つの接触部分は、導電性衣服材料を有していてもよい。

センサーは、複数のセンサー領域に分割されていてもよく、且つ、かかるセンサー領域において応力の存在を検知可能であってもよい。

センサーは、センサーからの信号を受信し処理する、処理装置に接続可能であってもよい。この場合、センサーは、ワイヤレス通信手段により処理装置に接続可能であってもよい。

本発明の別の面によると、センサーを有する靴インソールを供されている。

本発明の別の面によると、インソールを有する靴を供されている。

本発明の別の面によると、インソールを有する靴を供されており、このインソールは取り外し可能となっている。

本発明の別の面によると、センサーを有する靴を供されている。

本発明の別の面によると、センサーに接続可能な処理装置を供されており、この装置は、センサーからの信号を受信し処理するべく配置されており、この装置は：
上記センサーから信号を受信する入力手段；
処理指示に従って、上記信号を処理する手段；及び
上記の処理された信号に基づいて出力データを供する出力手段；を有している。

この出力データは、脚と支持表面との間に挿入されたセンサーから受信した信号に基づいて、支持表面上の人の脚により受ける応力の表示を含んでいてもよい。この出力データは、脚と支持表面との間に挿入されたセンサーから受信した信号に基づいて、支持体表面上の脚に応力を行使するユーザーにより伝えられた距離を示すことを含む。この出力は、視覚的、可聴的、又は触覚的表示の形態であってもよい。出力は、伝達された距離に由来するデータを含んでいてもよい。

本発明の別の面によると、処理装置及びセンサーの技術的特徴を有するシステムを供されている。

本発明の別の面によると、処理装置及び靴の技術的特徴を有するシステムを供されている。

本発明のこれら及び別の面は、参照文により個々に導入され、且つ読み手に参照される添付した請求項に示す。

本発明は、添付の図面の図を参照して以下に述べる。

図面は、概略的であり、スケールに側して記載されたものでないことを留意すべきである。相対的な寸法及び図の部品に関する比率は、図面の明瞭さと簡便性を確実にするため、強調して、或いは、サイズを縮小して示されている。

図１を参照すると、センサー１０に関する実施例の一部は、エラストマー層１４の形態の弾性圧縮可能材料の第１表面１３に近接し且つ接する導電性繊維材料層１２の形態の低接触部分を有している。エラストマー層１４は、応力の適用で弾性変形を示させることが可能である。エラストマー層１４は、その第１表面１３に実質的に平行な第２表面１５を有している。エラストマー層である第２表面１５に近接し且つ接しているのは、導電性繊維材料の形態の第１上部接触部分１６である。また、エラストマー層である第２表面１５に近接し且つ接しているのは、導電性繊維材料の形態の第２上部接触部分１７である。第１上部接触部分１６及び第２上部接触部分１７は、互いに分離されている。底部及び上部接触部分の導電性材料は、リップストップ（ｒｉｐ−ｓｔｏｐ）繊維を形成すべく、編み込まれた「ナイロン６６」にて形成され、且つ、無電解質的に銅でメッキされており、銀又はニッケルでコートされたものも利用可能である。この無電解質メッキ層は、Ｓｈｉｅｌｄｅｘ社より市販で入手可能である。

弾性圧縮可能エラストマー層１４は、絶縁性エラストマーで一般的に製造されているが、金属フィラメント１８の形態の導電体を含んでおり、これは、エラストマー層１４の厚みを実質的に横切る、第１エラストマー層表面１３から第２エラストマー層表面１５へと、エラストマー材料内部の長手方向に実質的に延びている。このエラストマー材料が非圧縮状体である場合、第１表面１３及び第２表面１５との間の距離は、それぞれ、図１において「ｄ」として示され、金属フィラメント１８の長さよりも長い。従って、このエラストマー材料が、非圧縮状態にある場合、この導電性フィラメントは、第２表面１５に延びるのに不十分な長さであって、一方、同時に、第１表面１３への接触を保持している。しかしながら、図２を参照すると、エラストマー層第１表面１３へとエラストマー層第２表面１５を刺激すべく、示された方向へと応力「Ｆ」を適用することは、弾性圧縮可能材料のエラストマー層１４に、第２表面１５と第１表面１３との間の分離を減少させることをもたらす。十分な応力「Ｆ」を適用することにより、エラストマー層１４の第１表面１３と第２表面１５との分離は、金属フィラメント１８の長さと等価又はより少なくすべく、減少可能である。この状態において、金属フィラメント１８は、エラストマー層の第１表面１３からエラストマー層の第２表面１５へと同時に延びるのに可能となる十分な長さであって、従って、エラストマー層１４を介して、局部的にエラストマー層の厚みを減少させることにおける、第１表面１３と第２表面１５との間の低い電気抵抗性の通路を提供することとなる。従って、エラストマー層の第１表面１３と第２表面１５との間の電気抵抗性は、局部的適用された圧縮力において減少される。

図１及び図２の配置において、応力Ｆは、挿入された導電性を有する第１上部接触部分１６を介してエラストマー層１４へと適用される。図示したように、応力Ｆが第１上部接触部分１６に適用される際、第１上部接触部分１６と底部接触部分１２との間のエラストマー層１４の厚みは、金属フィラメント１８が延び且つ、局部的に圧縮することにおいて、エラストマー層１４の第１表面１３と第２表面１５とが電気的接点を形成し、従って近接する底部接触部分１２と近接する第１上部接触部分１６とで電気的連続性を提供するまで、減少される。適用された応力Ｆの除去は、エラストマー層１４がその非圧縮状態（つまりより厚い状態）に戻ることが可能となり、ここでは、金属フィラメント１８は、エラストマー層１４の第１表面１３と第２表面１５とに延びるのに不十分な長さであって、従って、その間の電気的連続性をしていない。従って、近接する底部接触部分１２と近接する第１上部接触部分１６との間で電気的連続性を提供しない。

上記の記載は、通常の「開口」位置と且つ、局部的な応力がエラストマー層１４の圧縮を生じることにおける、「閉鎖」位置を選択するという電気スイッチの一つである。

上記の実施例に使用したエラストマー層１４は、金属負荷エラストマーであって、製品タイプがＳＡ８、ＮＫ２又はＳＧ８である、Ｗａｒｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ社製（Ｅａｓｔ Ｇｒｉｎｓｔｅａｄ、Ｓｕｎｎｅｘ、英国（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｗａｒｔｈ．ｃｏ．ｕｋ、２００１年１１月５日付け）の、電磁気シールディング部材として市販されている。

金属フィラメント１８の配向及び配置は、これらが一般に互いに電気的に接触しておらず、第１表面１３と第２表面１５との間のエラストマー層１４の厚みを横切る方向を除くいかなる方向においても、エラストマー層１４の内部にて電気的導通を提供しないように存在している。従って、電気的連続性は、局部的に層１４が圧縮された場合における第１表面１３と第２表面１５との間の金属フィラメント１８によってのみ提供され、それ以外では提供されない。このことが意味するのは、同様のエラストマー層１４の異なる領域を用いてそれぞれ複数のスイッチを提供することが可能ということである。これは、図１及び図２に示されており、ここで、第１スイッチは、底部接触部分１２、エラストマー層１４及び第１上部接触部分１６とで較正されており、その制御は、すでに上述した。第２スイッチは、底部接触部分１２、エラストマー層１４及び第２上部接触部分１７の形態で提供されており、第１スイッチと同様の様式で制御する。従って、第２スイッチの場合、応力Ｆは、底部接触部分１２の方向へと第２上部接触部分１７に適用され、局部的に接触部分１２及び１７との間で挿入されたエラストマー層１４の圧縮を生じる。減少されたエラストマー層１４の厚みは、エラストマー層１４の厚みに渡って延びる金属フィラメント１８の利点により、接触部分１２と１７との間で電気的接続性を可能とする。

導電性部分１２、１５及び１７は、繊維材料製であるので、これらは、衣服又は靴の製造工業において、通常の様式におけるニードル及びスレッドを用いて編み込まれてもよい。さらに、エラストマー層１４は、ニードルによって貫通可能な材料でできており、縫い合わせ工程により、導電性部分１２、１５、１７がエラストマー層へと締め付けられることを可能とする。

一つ以上の導電性部分１２、１５及び１７は、印刷、塗装又はその他の堆積技術などの適切な方法により、エラストマー層上に堆積された導電性塗料又はインクの形態にて供されてもよい。

一つ以上の導電性部分へと電気的接続を形成するという興味において、導電性部分から他の部材と電気的接続を構築するのに便利な領域へと延びる導電性トラッキングを、このエラストマー層（又は分離した部材）上に設けてもよい。従って、他の部材への電気的接続は、簡便で及び／又は圧縮力を指向されない領域におけるエラストマー層（又は分離した部材）上に構築されてもよい。

一つ以上の導電性部分１２、１５及び１７は、柔軟性メンブレンなどの分離した部材上に設けられてもよい。この場合、この部分は、導電性金属シート、又は導電性インク若しくは塗料の形態にて、上記のメンブレン上に設けられてもよい。このメンブレンは、導電性部分のそれぞれに電気的接続を形成させるための導電性トラッキングを有していてもよい。

靴インソール３０の形態のセンサーは、図３に示されており、インソールの領域上に分布された複数のセンサー部分を有しており、それぞれのセンサー部分は、図１及び図２にて参照した上述のスイッチを有している。これらのスイッチにおける第１上部接触部分１６及び第２上部接触部分１７は、図３に示されており、スイッチである１８個の上部接触部分の全てが設けられている。底部接触部分１２は、各スイッチに共通である。使用時、人の脚は、インソール上の特定の領域において下方の圧力をかけ、適切なスイッチの制御を生ずる。これらセンサー領域のそれぞれを、処理装置に接続することにより、各スイッチの開口及び閉鎖は、その時間の間、地面に圧力をかける人の脚の部品を構築すべくモニターされてもよい。

一つの原型の配置において、それぞれが１８個のセンサー領域（つまりスイッチ）を有する二つのインソールは、ＰＩＣ（ＰＩＣ１６Ｃ７６）を用いた回路に基づいた検知器に接続された。各センサー領域（スイッチ）は、能力のある分割機の部品を形成し、その出力は、検知器入力へと設けられた。この検知器は、所定の周波数において、各センサー領域（スイッチ）をモニターし、スイッチ状態を代表するシリアル出力信号を生成し、ＲＳ−２３２シリアル接続を介して持ち運び可能処理装置へとデータ転送され、この場合、この処理装置は、組み込まれたＶｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ ３．０を用いて書き込まれたＣｏｍｐａｑ社製ｉＰＡＱ起動ソフトウェアアプリケーションである。一つのソフトウェアアプリケーションは、インソールのグラフィック表示を発生し、これは、センサーに関連付けられたスイッチが開口しているか閉口しているかを示す表示における変化を各センサー領域表示を伴ったセンサー領域の相対位置を示す。このことは、センサー領域に圧力が指向されていることのリアルタイムの表示に関して可能としており、或いは、検知器から受信した情報を保存することにより、センサー領域荷重のシーケンスが、意思に応じて「プレーバック」されてもよく、且つ、オペレーターにより選択された速度において分析されてもよい。かかる表示は、図４に示されており、左脚に対応するセンサーの表示４１及び右脚に対応するセンサーの別の表示４２を有している。所定の時間において、圧縮するのにセンサーを圧縮するのに十分な応力を受けるセンサー部分が影の付いたセンサー４３として表示される一方、センサーを圧縮するのに十分な応力を受けていないセンサー部分は、影の付いていない部分４４として示されている。センサー状態は、時間の関数として表示されてもよく、リアルタイムの表示であってもよく、或いは、次なる分析のための保存されたセンサーデータファイルを再度呼び出すことによっていてもよい。

当業者に明らかであろう事柄は、センサー領域を走査する周波数、センサー領域の数、各センサー領域のサイズ及び各センサー領域の位置など、他のセンサー表示も可能であるということである。

代替的なセンサー配置において、センサー領域にそれぞれ対応した前もって配置された接触領域にて、エラストマー層１４の上部上にメンブレンを配置してもよい。接触領域の数は大きくてもよく、例えば、数百のオーダーであってもよく、それぞれの接触領域は、適切な走査技術を用いて、エラストマー材料１４を介して底部接触１２での電気的連続性に関して周期的に検査される。

図５を参照すると、インソール３０は、ランニング用靴５０にて示されている。このセンサーインソールは、靴の固定部材であってもよく、或いは、別の靴での使用のため、靴から除去可能であってもよい。代替的に、センサーインソール３０は、剥離して欠陥を有するようになった際、他のセンサーインソールと交換されてもよい。このセンサーインソールは、ランニング用靴を取得すべく、異なる時間において、かかるセンサーインソール装具の使用をユーザーに選択可能とする、公知のランニング用靴のためのアクセサリーとして設けられてもよい。特定のスポーツ活動において使用することがより適した感知特性にてそれぞれ製造されるべく種々のセンサーインソールを設けてもよく、例えば、センサーのスイッチが閉口するのに必要な理想的な応力が、ウォーキング、ランニング、又はジャンピングにおいて異なる場合などである。さらに、靴のセンサーインソールは、異なる体重の人により使用すべく製造されてもよい。

この靴センサーは、インソールとは違って靴の一体型部品として設けられてもよく、例えば、靴のソールに配置されてもよいし、或いは、かかとにおいて、或いは、アーチ状にて、或いは、靴の先端部において、分離して配置された複数のセンサー部材として配置されてもよい。

この靴センサーから取得される情報を利用するためのシステムは、靴センサーを、靴に配置されたワイヤレスコミュニケーター５１に接続することを含み、このワイヤレスコミュニケーターは、靴のセンサー領域の状態に関連する情報を、リスト装着処理装置６０へとデータ伝達すべく機能する。靴のワイヤレスコミュニケーター５１から処理装置６０への伝達は、参照５２により示され、且つ、いわゆる「Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ」伝達ポロトコルを含む種々の適切なラジオ伝達プロトコルにより行われてもよい。この処理装置は、ワイヤレスコミュニケーター５１から受信した情報を使用し、ユーザーが地面に応力を与えることに起因して、靴のセンサーにより受けた応力に基づいて、ユーザーの身体活動に関連する情報をユーザーに提供する。ユーザーのストライドの長さを考慮することにより、かかる情報は、算出された進行距離を有することが可能であり、且つ、平均速度などのかかる算出値に基づいた他の情報を含むことも可能である。この情報は、ディスプレイスクリーン若しくは指示ライト、トーン若しくは合成されたスピーチ、又は時計が振動して触覚信号として、視覚的にユーザーに示されてもよい。かかる情報は、特定のイベントの発生にて、ユーザーに示されてもよく、例えば、ユーザーが特定の時間運動を行ったり、特定の距離を進行したりする際である。

この処理装置は、他のセンサーからの情報を受信し、且つ処理してもよく、ユーザーの滑動を分析するのに用いるべく、複数のセンサーに由来する情報を組み合わせてもよい。かかる情報は、万歩計（登録商標）の加速度計、垂直的な動き（加速度計）、心拍数やユーザーの呼吸パターンなど、により供されてもよい、手足の動きに関連したものを含んでいる。かかる情報の組み合わせは、広範なデータ分析を容易にすべく、及び／又は複数のセンサーの測定値を組み合わせることにより算出されたユーザーの活動の正確性を向上させるべく使用されてもよい。一つの特別な例は、脚がグラウンド上に存在し、且つ、脚のソールの動きの異なる領域がグラウンド上に存在する際、靴センサーを用いて同定することが可能であるという利点により、ランニング用靴のレースに吊り下げられ、万歩計（登録商標）由来のデータの向上性を有することとなる点である。

また、本発明におけるセンサー及び装置は、歩行分析及び歩行訓練の工程に使用されてもよい。ユーザーの歩行に関する情報は、その活動の選択における効果及びスキルを向上させるのに有益であってもよく、また、疾病の予防における用具であってもよい。特に、このセンサーは、グラウンドに接触する、着用者の脚のこれら部品を構築することが可能であり、且つ、これら部品がグラウンド上に圧力を与えるシーケンスを構築することが可能である。かかるデータは、ユーザーのいわゆる「回内（ｐｒｏｎａｔｉｏｎ）」に関する見識及び、人が回内を示すかどうかの知見に関する見識を与え、回内又は自然な回内は、そのトレーニング及び履物の選択に有用である。人の歩行及び回内に関する情報は、その他の装置の正確性を向上するのに用いられてもよく、その他の装置は、例えば、加速度計をベースにした万歩計（登録商標）に由来する測定値に基づいたデータを提供する装置などである。

本発明のシステムの部材部品は、図６に示されており、それぞれの脚に一つであってもよい靴センサー１０、それぞれの靴センサーに由来するワイヤレスコミュニケーター５１及び処理装置６０を含んでいる。この処理装置は、入力部６１、マイクロプロセッサー６２、保存部６３、処理指示６４、ユーザー入力インターフェース６５及び出力部６６を有している。代替的な配置において、センサーからの信号は、後に分析するため、保存手段に保存されてもよく、例えば、ワイヤレスコミュニケーター５１において供された保存により、又は処理装置６０によるもので、パーソナルコンピューターなどのその他の処理装置又は分析装置への接続を可能としており、これらは、より伸展した分析に関する許容性を供していてもよい。

この処理装置の要素は、当業者に理解されるであろう、異なる部材部品に導入されていてもよく、特定の部材部品に関連付けられた特定の機能要素の表示は、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

センサーの概観は、本発明の範囲内で変更されてもよく、例えば、図６に示したエラストマー層の変形であり、このエラストマー層１４ａは、エラストマー層の表面１３及び１５に実質的に直交していないがこの直交に対して代替的に傾斜している金属フィラメント１８ａを有している。図８において、金属フィラメント１８又は１８ａは、導電体１８ｂにて置き換えられ、それぞれは、適切なプロファイルの変形の一つを有しており、ここにはその３つを示している。各導電体は、エラストマー層１４の圧縮の近傍にて、エラストマー材料の第１表面１３から第２表面１５への電気的連続性を供すべく配置されてもよい。代替的に、図８に示すように、各導電体１８ｂは、エラストマー層１４ｂの第１表面１３から他の表面１５へのリンクを一体化し且つ構築すべく、エラストマー層１４ｂの圧縮の近傍において、一つ以上の導電体１８ｂに接することに基づいていてもよい。

図９を参照すると、各導電体１８ｃは、材料が圧縮状態を選択する際、第１表面１３及び第２表面１５を一体化し、且つ集合的に延びるべく配置された複数の部品１８ｃ’、１８ｃ’’、１８ｃ’’’から構成されている。従って、非圧縮状態の圧縮可能層１４の領域において、一つ以上のかかる部品は、図９に示すように分離した様式にて配置されていてもよく、一つの表面１３から別の表面１５へと至っている。実際、かかる導電体に関して、圧縮可能材料が非圧縮状態の場合、同時に第１表面１３及び第２表面１５に延びるが互いに直接一体化されておらず或いは中間部品を介していることも可能であるが、圧縮可能材料が圧縮状態にある場合には一体化されていることも可能である。

任意で、センサーの導電性部分から靴ソールセンサー又はインソールセンサーの周辺領域へと至る導電性トラッキングを設けることにより、かかる配置は、電気的接触が、個々のセンサー領域の近傍よりもセンサー装置全体の周辺の近傍に形成されることを可能としており、靴又はインソールにおける製造及び実施の簡便性を向上することが可能となり、且つ、向上された信頼性を提供する。

上述した実施例及び変法に限定されることなく、脚の異なる領域の圧力センサーは、センサーの特定の領域がエラストマー層の圧縮量と同様であるべく、センサーの特定の領域が、より多くの或いはより少ない応力を適用されることを必要なように、異なる特性のエラストマー層を組み込んでもよい。より小型のセンサー部分を有することにより、増加した密度を得てもよい。センサー領域における増加した密度は、応力が指向されるセンサーの領域がより特別の指示を有することを可能とする。

一般に、フィラメントの形状であろうとなかろうとも、上記の導電体は、その近傍における圧縮可能材料よりもより少ない程度により圧縮され、この導電体は、実質的に全く圧縮されない。

このエラストマー材料は、一般に、絶縁物として理解されているが、当業者が理解するであろう事柄はその導電性は、一般に導電体よりも一般的に小さいことであり、一般に、センサー制御は可能となる。

さらに、当業者が理解するであろう事柄は、センサー及び適切なインターフェース回路に適用されるロー及びカラムアドレス技術の特定の配置は、センサースイッチ（センサー部分）が電気的に開口或いは閉口されることを構築すべく使用されてもよい。

本発明を読解することにより、当業者には、他の改変も明らかであろう。かかる改変は、他の特徴を含んでもよく、デザイン、靴センサーの製造及び使用、かかるセンサーから受信した情報を取り扱うのに適した処理装置、かかるセンサーを収納するのに適した靴又はインソール、スポーツ用品、スポーツトレーニング用品及びこれらの適用にて公知であって、既に個々に述べた特徴に換えて、或いは加えて用いてもよい。

本発明に従って製造されたセンサーの具体例に関する部分断面図であって、第１状態を示している。 図１のセンサーに関する部分断面図であって、第２状態を示している。 センサーの実施例を示す平面図である。 センサーの状態に関する情報を表示するための装置のディスプレイスクリーンにおける画像の代表例である。 ンサーに由来する信号を受信し且つ処理し、ユーザーに情報を表示する、センサーを組み込んだ靴とリスト装着装置に関する図である。 センサーに接続可能な処理装置に関する概略図である。 本発明のセンサーに使用する代替材料に関する部分断面図である。 本発明のセンサーに使用する別の代替材料を示す部分断面図である。 本発明のセンサーに使用する代替材料に関する部分断面図である。

Claims (14)

1. 人の脚により受けた支持体表面上の応力の存在を検知するセンサーであって、当該センサーは、前記脚と前記支持体表面との間に挿入され配置されており、前記応力に指向され、前記応力に反応して当該センサーは、電気的特性の変更を示し、当該センサーは：
   第１表面と第２表面とを有する弾性圧縮可能材料であって、形成された一つ以上の導電体を少なくとも部分的に収納し、且つ前記材料内に配向され、前記圧縮可能材料が非圧縮状体の場合、前記第１表面及び前記第２表面の分離は、前記導電体が前記第１表面と前記第２表面とに渡って同時に延びないのに十分であり、一方、前記センサーが前記応力に指向される際、前記圧縮可能材料は、前記導電体が前記第１表面と前記第２表面とに同時に延び且つ覆うように、前記第１表面と前記第２表面との間の分離が減少している圧縮状態を選択する、弾性圧縮可能材料；並びに
   前記第１表面と前記第２表面とに延びる際、前記導電体に電気的接触を形成する、前記第１表面と前記第２表面とのそれぞれに近接した接触部分；
   を有することを特徴とする、センサー。
2. 一つ以上の前記導電体は、前記材料が圧縮状態を選択する際、前記第１表面と前記第２表面とで一体的且つ集合的に同時に延びるようにそれぞれ配置された複数の部品で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のセンサー。
3. 一つ以上の前記導電体は、前記第１表面から前記第２表面への方向に実質的に延びるように、前記材料内に配置され、且つ配向された導電性要素を有することを特徴とする請求項１に記載のセンサー。
4. 少なくとも一つの前記接触部分は、前記弾性圧縮可能材料の前記第１表面又は前記第２表面上に堆積されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のセンサー。
5. 少なくとも一つの前記接触部分は、導電性繊維材料を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のセンサー。
6. 複数のセンサー領域に分割され、前記センサー領域における前記応力の存在を検知可能であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のセンサー。
7. 当該センサーからの信号を受信し、且つ、処理する、処理装置に接続可能であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のセンサー。
8. ワイヤレスコミュニケーション手段により処理装置に接続可能であることを特徴とする請求項７に記載のセンサー。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載のセンサーを有する靴インソール。
10. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載のセンサーを有する靴。
11. 請求項９に記載のインソールを有する靴。
12. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載のセンサーに接続可能な処理装置であって、当該装置は、前記センサーからの信号を受信し、且つ処理するように設定されており、当該装置は：
    前記センサーからの信号を受信する入力手段；
    処理指示に従って前記信号を処理する手段；及び
    前記の処理された信号に基づいて、出力データを供する、出力手段；
    を有することを特徴とする、処理装置。
13. 前記出力データは、前記靴と前記支持体表面との間に挿入された前記センサーから受信した信号に基づいて、人の脚により受けた、支持体表面上の前記応力を表示することを含むことを特徴とする請求項１２に記載の処理装置。
14. 前記出力データは、前記靴と前記支持体表面との間に挿入された前記センサーから受信した信号に基づいて、ユーザーが応力を前記脚にて与えることにより動いた距離を示すことを含むことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の処理装置。

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