JP2023039977A - 自動化された歩行者衝突回避のためのインテリジェント電子履物および制御ロジック - Google Patents

自動化された歩行者衝突回避のためのインテリジェント電子履物および制御ロジック Download PDF

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Abstract

【課題】電子履物、そのような履物を製造／使用する方法、および制御システムが提示される。【解決手段】インテリジェント電子シューズは、ユーザの足に取り付くアッパーと、ユーザの足をその上で支持するためにアッパーに取り付けられるソール構造とを含む。衝突脅威警報システム、検知タグ、無線通信デバイス、および履物コントローラは、全て、ソール構造／アッパーに取り付けられる。検出タグは、送信器－検出器モジュールからプロンプト信号を受信し、送信器－検出器モジュールに応答信号を応答的に送信する。履物コントローラは、無線通信デバイスを通じて、応答信号に応答して遠隔コンピューティングノードによって生成される歩行者衝突警告信号を受信する。応答的に、履物コントローラは、衝突脅威警告システムにコマンド信号を送信して、車両との衝突が差し迫っていることをユーザに警告する可視警報、可聴警報および／または触覚警報を生成する。【選択図】図３

Description

（関連出願の参照）
本出願は、２０１８年１２月１４日に出願され、米国特許出願第１６／１１４，６４６号の継続出願である、米国特許出願第１６／２２０，４１０号の国際（ＰＣＴ）出願であり、米国特許出願第１６／１１４，６４６号は、２０１８年８月２８日に出願され、米国特許第１０，１７２，４０９Ｂ１号であり、２０１８年５月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／６７８，７９６号の利益および優先権を主張する。
（技術分野）
本開示は、一般的には、ウェアラブル電子デバイスに関する。より具体的には、この開示の態様は、インテリジェント電子履物および衣服の自動化された構成を可能にするためのシステム、方法、およびデバイスに関する。
シューズ、ブーツ、スリッパ、サンダル、および同等物のような、履物製品は、一般的に、２つの主要な要素、すなわち、履物をユーザの足に固定するためのアッパー(upper)と、足のための土台を成す支持を提供するためのソール構造(sole structure)とで構成される。アッパーは、互いに縫い合わされて或いは接着的に結合されて、足を安全に受け入れるシェルまたはハーネスを形成する－織物、発泡体、ポリマ、天然皮革および合成皮革などを含む－様々な材料から製造されることがある。サンダルおよびスリッパの場合、アッパーは、開放褄先(toe)または踵(heel)構造を有してよく、或いは、足の甲(instep)の上に、そして、幾つかの設計では、踝(足首)(ankle)の周りに延びる、一連のストラップに概ね限定されてよい。逆に、ブーツおよびシューズの設計は、閉塞褄先または踵構造と、履物の内部へのアクセスをもたらす後方クォーター(腰革)(quarter)部分を通じる踝開口とを備える、フルアッパーを組み込んで、アッパーへの足の進入およびアッパーからの足の除去を容易にする。アッパー内で足を固定するために、シューレース(靴紐)またはストラップが利用されることがある。
ソール構造は、一般的に、アッパーの下方部分に取り付けられ、ユーザの足と地面との間に位置付けられる。スポーツシューズを含む多くの履物製品において、ソール構造は、快適性を高めるインソール(内底)(中敷)(insole)と、衝撃緩和するミッドソール(中底)(midsole)と、表面に接触するアウトソール(外底)(outsole)とを一般的に組み込む、層状構造である。部分的にまたは全体的にアッパー内に配置されることがあるインソールは、ユーザの足の下面のための接触面を提供する薄くて圧縮可能な部材である。対照的に、ミッドソールは、インソールの下に取り付けられて、ソール構造の中間層を形成する。地面反力を減衰させることに加えて、ミッドソールは、足の動きを制御し、安定性を付与するのに役立つことがある。ミッドソールの下面に固定されるのは、履物の接地部分を形成するアウトソールであり、通常、牽引力(traction)を向上させるための構成を含む耐久性および耐摩耗性の材料で作られる。
自動化された履物能力を可能にするための付随する制御ロジックを備えるインテリジェント電子履物、そのような履物を製造するための方法および使用するための方法、並びにインテリジェント電子履物の自動化された構成を提供するための制御システムが本明細書において提示される。一例として、インテリジェント電子シューズ（ＩＥＳ）と自動車との間の通信、すなわち、履物車両間（Ｆ２Ｖ）通信、または、ＩＥＳとインテリジェント輸送システムとの間の通信、すなわち、履物インフラストラクチャ間（Ｆ２Ｉ）通信を提供するために、ＩＥＳと無線通信する、ＩｏＡＡＦ（Adaptive Apparel and Footwear）システムが提示される。代表的な実装において、ＩＥＳは、入って来るプロンプト信号を受信する無線周波数（ＲＦ）トランスポンダのような、検出タグを備える。プロンプト信号は、ビル、電柱、交通信号柱のような静止構造に、或いはＡＳＥ（Society of Automotive Engineers）レベル３、４または５の自律車両のような移動構造に取り付けられる、送信器－検出器モジュールによってブロードキャスト(放送)されてよい。ＩＥＳ検出タグは、入って来る信号を、例えば、第２の周波数を有するＲＦ電力を備える、透明な(transparent)出力信号として再送することによって、第１の周波数を備えるＲＦ電力を有することがあるこの入って来る信号に応答する。トランスポンダは、入って来る信号を第１の周波数を備えるものに制限する周波数フィルタと、入って来る信号を透明な出力信号に変換する周波数変換器と、入って来る信号に基づいて出力信号を増幅する増幅器とを備えてよい。ＩＥＳトランスポンダによって出力される応答信号について対向領域または周囲領域を掃引するために車両に取り付けられるまたは構造に取り付けられるＲＦ送信器－検出器モジュールを用いることは、視野認識の前に事前警告を提供することによって、歩行者衝突回避を容易にする。
ＩＥＳ上に検出タグを配置し、ＩＥＳ検出タグと車両、街路柱などに取り付けられる相補的な送信器－検出器との間の通信を自動化することによって、ネットワーク化されたＩｏＡＡＦシステムは、直接的な視線検知の必要性を排除することによって、接続された当事者が差し迫っている衝突を「先を見る(see ahead)」ことを可能にし、ＩＥＳが車両に近接近する前にやがて起こる「自覚(awareness)」を提供する。実際には、ＩｏＡＡＦシステムアーキテクチャは、死角または他の視覚障害物の背後に隠された歩行者を効果的にモニタリングすることができない標準的なセンサハードウエアによって引き起こされる偽陰性を排除するのに役立つ。ＩＥＳを介した歩行者への可聴警告、可視警告、および／または触覚警告を自動化することによって、或いは横断歩道信号タイミングの変調を通じて歩行者の流れを変更することによって、衝突回避を更に強化することができる。歩行者安全認識を可能にすることに加えて、開示のＩｏＡＡＦシステムは、例えば、アセンブリライン作業者へのロボット媒介傷害を防止するために、製造施設において利用されることができ、例えば、作業者とフォークリフトまたは自動誘導車両（ＡＧＶ）との間の衝突を防止するために、保管施設において利用されることができ、或いは、例えば、建築作業者を通過する車両から保護するために、道路建設現場において利用されることができる。
Ｆ２ＶおよびＦ２Ｉ用途のために、ＩｏＡＡＦシステムは、無数の利用可能なデータに基づいて歩行者衝突脅威評価を行うために、スマート履物／衣服との通信を自動化することができる。例えば、Ｆ２Ｉシステムは、ＩＥＳ生成ユーザダイナミクスデータ（例えば、場所、速度、軌跡、加速／減速など）、ユーザ挙動データ（例えば、交差点の特定の隅での履歴的挙動、一般的な交差点での履歴的挙動、現在の周囲条件における履歴的挙動など）、環境データ（例えば、緑色光の交差点に対する赤色光の交差点、都市設計に対する住宅設定、最適運転条件に対する悪天候条件など）、クラウドソースのデータ（知的な履物／アパレルを着用しているＩＥＳユーザの近くの他の歩行者の力学および挙動）を集約、融合、分析することによって、動いている物体とＩＥＳユーザとの間の視線前の歩行者衝突脅威評価を行ってよい。相互運用可能なコンポーネント通信は、典型的には、無線および双方向であり、データは、アドホックネットワークを通じて、例えば、専用短距離通信（ＤＳＲＣ）を用いて、インフラストラクチャコンポーネントに給送され、或いはそれらから給送される。交通管理監督システムは、ＩＥＳ、インフラストラクチャ、および車両データを使用して、可変速度制限を設定し、交通信号位相およびタイミングを調整することができる。
ＩＥＳと遠隔コンピューティングノードとの間の無線通信を可能にするために、ＩＥＳは、ユーザのスマートフォン、ハンドヘルドコンピューティングデバイス、または無線通信能力を有する他のポータブル電子デバイスによって確立される通信セッションをピギーバック(piggyback)してよい。代替的に、ＩＥＳは、シューズ構造内にパッケージされる常駐無線通信デバイスを備えるスタンドアロンのデバイスとして作動してよい。他の周辺ハードウェアが、常駐コントローラ、短波アンテナ、再充電可能バッテリ、常駐メモリ、ＳＩＭカードなどを含んでよく、それらの全ては、シューズ構造の内側に収容される。ＩＥＳは、ユーザが履物および／またはＩｏＡＡＦシステムと相互作用(対話)することを可能にするヒューマンマシンインタフェース（ＨＭＩ）を備えてよい。例えば、１つ以上の電気活性ポリマ（ＥＡＰ）センサが、シューズ構造上に取り付けられ且つユーザがＩＥＳの動作態様を制御することを可能にするユーザ入力を受信するように動作可能なパッチに織り込まれるか或いはそのようなパッチとして形成されてよい。同様に、自動化された履物構成を実行するための付随的な動作のいずれも、ＩＥＳコントローラを介して局所的に実行されてよく、或いはスマートフォン、ハンドヘルドコンピューティングデエバイス、ＩｏＡＡＦシステム、またはそれらの任意の組み合わせによる実行のために分散型計算方式でオフボードされて(off-boarded)よい。
一層更なる選択肢として、任意の１つ以上の所望の履物構成の実行は、ＩＥＳコントローラおよび／またはＩｏＡＡＦシステムサーバコンピュータを介したユーザのセキュリティ認証を最初に要求してよい。例えば、シューズ構造内に分散されたセンサのアレイは、ＩＥＳコントローラと通信して、（例えば、圧力センサを介した）ユーザの重量、（例えば、電子適応反応レーシング（ＥＡＲＬ）を介した）シューズのサイズ、（例えば、光指紋センサを介した）褄先指紋、および歩行プロファイルを確認すること、または他の適切な方法のような、生体測定(バイオメトリック)検証を実行する。この概念の拡張として、自動化された構成を実行しようとするときに、前述の感知デバイスのいずれかが、ＩＥＳが実際にユーザの足にあることを確認するために、バイナリ（オン／Ｏオフ）スイッチとして利用されてよい。
自動化された構成の実行を容易にするために無線データ交換を提供することは、ＩＥＳがＩｏＡＡＦシステムに登録されることを必要とすることがある。例えば、ユーザは、ＩｏＡＡＦシステムでＩＥＳシリアル番号を記録してよく、それは、次に、追加的な認証を提供するために、個人アカウント、例えば、ユーザのスマートフォン、タブレット、ＰＣ、またはラップトップ上で作動する「デジタルロッカー(digital locker)」に検証キーを発行する。登録は、手動で、例えば、ユーザを介して、或いは、デジタル式に、例えば、シューズ上のバーコードまたは近接場通信タグを介して、完了されてよい。一意的な仮想シューズが、ＩＥＳに割り当てられて、ディジタルロッカーに格納されてよく、各仮想シューズは、暗号ハッシュ機能、信頼できるタイムスタンプ、相関するトランザクションデータなどのような、一意性(uniqueness)と真正性(authenticity)を保証するために設計されたブロックチェーンセキュリティ技術によって支援されてよい。本明細書に提示する新規な概念のための代表的な用途としての履物製品に関連して記載するが、開示の選択肢および構成の多くは、衣服、ヘッドギア、アイウェア、リストウェア、ネックウェア、レッグウェア、および同等物を含む、他のウェアラブル(着用可能な)衣服に適用される場合があることが想定される。開示の構成が、上記および下記に提示する技法および選択肢のいずれかを実行するために、データ、通知、および他の視角表示を重ね合わせる(superimpose)ように作動可能である、拡張現実（ＡＲ）デバイスまたはシステムの一部として実装されることも想定される。
本開示の態様は、自動化された履物構成を実行するためのネットワーク化された制御システムおよび付随するロジックに向けられている。例えば、ユーザの足に取り付くアッパーと、アッパーに取り付けられ且つユーザの足をその上で支持するソール構造とを含む、インテリジェント電子シューズシステムが提供される。ソール構造は、履物の最も底の地面係合表面を画定するアウトソールを含む。ＩＥＳシステムは、衝突脅威警告システムと、検出タグと、無線通信デバイスも含み、それらの全ては、ソール構造および／またはアッパーに取り付けられる。衝突脅威警告システムは、電子コマンド信号に応答して、可視出力、可聴出力および／または触覚出力を生成する。検出タグは、送信器－検出器モジュールから１つ以上のプロンプト信号を受信し、受信したプロンプト信号に応答して、１つ以上の応答信号を送信器－検出器モジュールに送信する。履物に常駐するか或いはまたは履物から離れてよい履物コントローラは、無線通信デバイスを介して、遠隔コンピューティングノードから、ＩＥＳ検出タグの応答信号に応答して生成される歩行者衝突警告信号を受信するようにプログラムされる。受信した歩行者衝突警告信号に応答して、履物コントローラは、衝突脅威警告システムに１つ以上のコマンド信号を自動的に送信して、車両との差し迫っている衝突をユーザに警告するように設計された所定の可視警報、可聴警報および／または触覚警報を生成する。
本開示の追加的な態様が、開示のシステムおよびデバイスのいずれかを製造するための方法および使用するための方法に向けられている。一例では、インテリジェント電子シューズを作動させる方法が提示される。この代表的な方法は、任意の順序で、上記または下記の開示の構成および選択肢との任意の任意の組み合わせにおいて、ＩＥＳのソール構造および／またはアッパーに取り付けられる検出タグを介して、送信器－検出器モジュールからプロンプト信号を受信すること、検出タグを介して、プロンプト信号の受信に応答して、送信器－検出器モジュールに応答信号を送信すること、双方ともソール構造および／またはアッパーに取り付けられる、無線通信デバイスを通じて、常駐履物コントローラを介して、検出タグの応答信号に応答して遠隔コンピューティングノードによって生成される歩行者衝突警告信号を受信すること、並びに、常駐履物コントローラを介して、受信した歩行者衝突警告信号に応答して、ソール構造および／またはアッパーに取り付けられる衝突脅威警告システムにコマンド信号を送信して、車両との差し迫っている衝突をユーザに警告するように構成された所定の可視警報、可聴警報および／または触覚警報を生成することを含む。
開示のシステム、方法およびデバイスのいずれかについて、検出タグは、ソール構造および／またはアッパーに取り付けられるＲＦトランスポンダを含んでよい。この場合、プロンプト信号は、第１の周波数を備える第１のＲＦ電力を有するのに対し、応答信号は、第１の周波数とは別個の第２の周波数を備える第２のＲＦ電力を有する。ＲＦトランスポンダ用途のために、プロンプト信号は、埋め込まれたデータセットを含んでよく、検出タグは、埋め込まれたデータセットを応答信号内で送信器－検出器モジュールに送信して戻す。ＲＦトランスポンダは、周波数フィルタに接続されたＲＦアンテナを備えてよい。この場合、周波数フィルタは、前記第１の周波数とは別個の第１の周波数を備えるＲＦ電力を有する信号を拒絶するように構成される。少なくとも幾つかの代替的な構成において、検出タグは、ソール構造および／またはアッパーに取り付けられる誘電体ＥＡＰ素子を備えるＥＡＰセンサを含む。この場合、プロンプト信号は、誘電体ＥＡＰ素子における物理的な状態変化を誘起する電界であり、応答信号は、ユーザが誘電体ＥＡＰ素子の物理的な状態変化を反転させることによって生成される。
開示のシステム、方法およびデバイスのいずれかについて、履物コントローラは、無線通信デバイスを通じてユーザ位置データおよびユーザダイナミクスデータを遠隔コンピューティングノードに送信するように更にプログラムされてよい。然る後、遠隔コンピューティングノードは、ユーザ位置データおよびユーザダイナミクスデータの融合に基づく歩行者衝突脅威値を送信し、履物コントローラはそれを受信する。この歩行者衝突脅威値は、車両場所および自動車の予測ルートに対するユーザの侵入を予測する。履物コントローラは、ユーザの履歴的な挙動を示す遠隔コンピューティングノードの挙動データを送信してもよい。この場合、歩行者衝突脅威値は、ユーザ位置データおよびユーザダイナミクスデータと、挙動データとの融合に基づく。歩行者衝突脅威値の計算は、挙動データ、ユーザ位置データおよびユーザダイナミクスデータと、ユーザに近接した複数の個人の挙動を示すクラウドソースのデータとの融合に更に基づいてもよい。一層更なる選択肢として、歩行者衝突脅威値は、挙動データ、ユーザ位置データ、ユーザダイナミクスデータおよびクラウドソースのデータと、ユーザの周囲環境を示す環境データとの融合に基づいてもよい。
開示のシステム、方法およびデバイスのいずれかについて、ユーザは、スマートフォンまたはタブレットコンピュータのようなポータブル電子デバイスを携行することがある。この場合、無線通信デバイスは、ポータブル電子デバイスに無線接続し、それによって、遠隔コンピューティングノードと無線通信する、ように構成されてよい。幾つかの用途において、遠隔コンピューティングノードは、自動車の常駐車両コントローラである。履物コントローラは、無線通信デバイスを通じて、常駐車両コントローラに、ユーザ位置データ、ユーザダイナミクスデータおよび／またはユーザ去度データを送信するようにプログラムされてよい。他の用途のために、遠隔コンピューティングノードは、インテリジェント交通管理システムの中央制御装置であってよい。この場合、履物コントローラは、無線通信デバイスを介して、中央制御装置に、ユーザ位置データ、ユーザダイナミクスデータおよび／またはユーザ挙動データを送信するようにプログラムされてよい。
開示のシステム、方法およびデバイスのいずれかについて、衝突脅威警告システムは、ＩＥＳのソール構造および／またはアッパーに取り付けられる触覚トランスデューサを含む。この例において、コマンド信号は、触覚トランスデューサに、自動車との差し迫った衝突をユーザに警告するように設計された所定の触覚警報を生成させる。衝突脅威警告システムは、追加的にまたは代替的に、ソール構造および／またはアッパーに取り付けられるオーディオコンポーネントを含んでよい。この場合、コマンド信号は、オーディオコンポーネントに、差し迫っている衝突をユーザに警告するように構成された所定の可聴警報を生成させる。任意的に、衝突脅威警告システムは、ソール構造および／またはアッパーに取り付けられる照明要素を含んでよい。コマンド信号は、照明要素に、自動車との差し迫っている衝突をユーザに警告する所定の可視警報を生成させる。
開示のシステム、方法およびデバイスのいずれかについて、ＩＥＳは、ソール構造に取り付けられ、アッパー内の足の存在を検出するように構成される、圧力センサを含んでよい。この例において、コマンド信号は、アッパー内の足の存在の検出に更に応答して、衝突脅威警告システムに送信されてよい。ＩＥＳは、アッパーに取り付けられるシューレースや、ソール構造の内側に取り付けられるレースモータも含んでよい。このレースモータは、シューレースを張力付けられた状態と張力付けられていない状態との間で移行させるように、履物コントローラによって選択的に作動可能である。履物コントローラは、レースモータと通信して、シューレースが張力付けられた状態にあるか或いは張力付けられていない状態にあるかを決定してよい。この場合、コマンド信号は、シューレースが張力付けられた状態にあることに更に応答して、衝突脅威警告システムに送信されてよい。
上記要約は、本開示のあらゆる実施形態またはあらゆる態様を表すことを意図しない。むしろ、前述の要約は、本明細書に記載する新規な概念および構成のうちの一部の新規な概念および構成の例示を提供するに過ぎない。上記構成および利点、ならびに本開示の他の構成および付随する利点は、添付の図面および添付の特許請求の範囲に関連して理解されるときに、本開示を実施するための図示の例および代表的なモードの以下の詳細な記述から容易に明らかであろう。その上、この開示は、上記および下記に提示する要素および構成のありとあらゆる組み合わせおよびサブコンビネーションを明白に含む。
本開示の態様に従ったコントローラ自動化された履物構成を備える代表的なインテリジェント電子シューズの側面図である。
図１の代表的なインテリジェント電子シューズの部分的に概略的な底面図である。
１つ以上の自動化された履物構成を実行するために代表的なＩＥＳシステムとの無線データ交換中に図１および図２の一対のインテリジェント電子シューズを着用する代表的なユーザの部分的に概略的な斜視図である。
１つ以上の自動化された履物構成を実行するための代表的なインテリジェント交通管理システムとの無線データ交換中に図１および図２の一対のインテリジェント電子シューズを着用した複数の代表的なユーザの立面斜視図である。
開示する概念の態様に従った、常駐または遠隔制御論理回路構成、プログラマブルコントローラ、または他のコンピュータベースのデバイスもしくはデバイスのネットワークによって実行される、メモリ格納命令に対応することがある、自動化された履物構成プロトコルのためのフローチャートである。
本開示は、様々な修正および代替的な形態に従い、幾つかの代表的な実施形態が図面に一例として示されており、本明細書において詳細に記載される。しかしながら、本開示の新規な態様は、上記に列挙した図面に図示される特定の形態に限定されないことを理解されるべきである。むしろ、本開示は、添付の請求項に包含される本開示の範囲に入る全ての修正、均等物、組み合わせ、サブコンビネーション、順列、グループ化、および代替をカバーする。
この開示は、多くの異なる形態の実施形態の影響を受けやすい。これらの代表的な例が、開示の広範な態様を限定としてではなく、開示の原理の例示として提供されているという理解で、本開示の代表的な実施形態が、図面に示され、本明細書において詳細に記載される。その目的を達成するために、要約、技術分野、背景、要約および詳細な記述のセクションに記載されているが、請求項に明示的に記載されていない、要素および限定は、暗示、推論、またはその他によって、単独または集合的に、請求項に組み込まれるべきではない。
本詳細な記述の目的のために、特に否認されない限り、単数形は、複数形を含み、その逆もまた同様である。「および(and)」および「または(or)」という語は、両方とも結合的および非結合的であり、「いずれか(any)」および「全て(all)」という語は、両方とも「ありとあらゆる(any and all)」を意味し、「含む(including」および「含む(comprising)」および「有する(having)」という語は、それぞれ、「非限定的に含む(including without limitation」を意味する。その上、「約(about)」、「殆ど(almost)」、「実質的に(substantially)」、「ほぼ(approximately)」、および同等表現のような、近似の語は、本明細書では、例えば、「で(at)、近くで(near)、またはほぼ近くで(nearly at)」または「０～５％の範囲(within 0-5% of)」または「許容可能な製造許容範囲内(within acceptable manufacturing tolerances)またはそれらのあらゆる論理的な組み合わせの意味で使用されることがある。最後に、前方(fore)、後方(aft)、内側(medial)、外側(lateral)、近位(proximal)、遠位(distal)、垂直(vertical)、水平(horizontal)、前部(front)、後部(back)、左(left)、右(right)などのような、方向性の形容詞および副詞は、ユーザの足に着用されるときに履物製品に対するものであることがあり、例えば、平らな表面に位置するソール構造の地面係合部分に対して作動的に方向付けられることがある。
次に、図面を参照すると、同様の参照番号が幾つかの図を通じて同様の構成を指しており、図１には、概ね参照番号１０で示されており、本明細書では説明の目的のために運動シューズまたは「スニーカ(sneaker)」として示されている、代表的な履物製品が示されている。本明細書では「インテリジェント電子シューズ(intelligent electronic shoe)」または簡略的に「ＩＥＳ」とも呼ぶ、図示の履物１０は、この開示の新規な態様および構成が実施されることがある例示的な用途であるに過ぎない。同様の趣旨で、人間の足に着用されるウェアラブル電子デバイスについての本概念の実施は、本明細書に開示する概念の代表的な用途としても理解されるべきである。従って、この開示の態様および構成は、他の履物設計に統合されてよく、体の任意の部分に着用される任意の論理的に関連するタイプのウェアラブル電子デバイスに組み込まれてよいことが理解されるであろう。本明細書で使用するとき、それらの順列を含む「シューズ(shoe)」および「履物(footwear)」という用語は、足に着用される任意の関連するタイプの着物を言及するために、互換的にかつ同義的に使用されることがある。最後に、図面に表される構成は、必ずしも縮尺通りではなく、純粋に教育目的のために提供されている。よって、図面に示す特定の寸法および相対的な寸法は、限定的なものとして解釈されるべきではない。
代表的な履物製品１０(article of footwear)は、土台を成すソール構造１４(sole structure)の上に取り付けられた足を受け入れるアッパー１２(upper)で主に構成される二分構造として図１および図２に概ね描かれている。参照を容易にするために、履物１０は、図２に示すように、３つの解剖学的領域、すなわち、前足領域ＲＦＦ、中足領域ＲＭＦ、および後足（踵）領域ＲＨＦに分割されてよい。履物１０は、垂直面(vertical plane)に沿って、人体の矢状面(sagittal plane)から最も遠いシューズ１０の遠位半分である外側セグメントＳＬＡ(lateral segment)と、人体の矢状面に最も近いシューズ１０の近位半分である内側セグメントＳＭＥと(medial segment)に分割されてもよい。認識された解剖学的分類によれば、前足領域ＲＦＦは、履物１０の前部に位置し、一般的に、指節骨（褄先）、中足骨、およびそれらの相互接続関節に対応する。前足領域ＲＦＦと後足領域ＲＨＦとの間には中足領域ＲＭＦがあり、中足領域ＲＭＦは、楔状骨、舟状骨、および立方骨（すなわち、足の弓領域）に概ね対応する。対照的に、踵領域ＲＨＦは、履物１０の後部に位置し、距骨および踵骨に概ね対応する。履物１０の外側セグメントＳＬＡおよび内側セグメントＳＭＥの両方は、３つの解剖学的領域ＲＦＦ、ＲＭＦ、ＲＨＦの全てを通じて延び、各々は、履物１０のそれぞれの横断面(transverse side)に対応する。図１および図２にはユーザの左足用の単一のシューズ１０のみを示しているが、図３に示すように、ユーザの右足用の鏡像の実質的に同一の対応物が提供されてよい。認識可能であるように、シューズ１０の形状、サイズ(大きさ)、材料組成、および製造方法は、あらゆる通常の用途または通常でない用途に実際的に適合するように、単独でまたは集合的に、変更されてよい。
図１を再び参照すると、アッパー１２は、３つの相互に隣接する区画、すなわち、褄先(足指)を覆い且つ保護するトゥボックス１２Ａ(先芯)(toe box)と、トゥボックス１２Ａの後方に位置し且つレースアイレット１６(紐鳩目)(lace eyelet)およびタン１８(舌革)(tongue)の周囲に延在するバンプ１２Ｂ(爪革)(vamp)と、タン１２Ｂの後方に位置し且つ踵(heel)を覆う後部アッパー１２の後部および側部を含むクォーター１２Ｃ(quarter)とによって概ね画定される、閉塞褄先および踵構成(closed toe and heel configuration)を有するように描かれている。履物１０のアッパー１２部分は、足を快適に受け入れるための内部空隙を形成するよう、互いに縫い合わされ、接着的に結合され、あるいは溶接された、織物、発泡体、ポリマ、天然皮革および合成皮革などのような、様々な材料の任意の１つまたは組み合わせから製造されてよい。アッパー１２の個々の材料要素は、例えば、耐久性、空気透過性、耐摩耗性、可撓性、および快適性の所望の特性を付与するために、履物１０に対して選択され且つ配置されてよい。アッパー１２の後部クォーター１２Ｃにある踝開口１５(足首開口)は、シューズ１０の内部へのアクセスを提供する。シューレース２０(靴紐)、ストラップ、バックル、または他の従来の機構を利用して、アッパー１２の周囲寸法(girth)を修正して、シューズ１０の内部に足をより安定的に保持し、且つアッパー１２への足の進入およびアッパー１２からの足の除去を容易にしてよい。シューレース２０は、アッパー１２にある一連のアイレットに通されてよく、タン１８は、レース２０とアッパー１２の内部空隙との間に延びてよい。
ソール構造１４は、ソール構造１４がアッパー１２とユーザが立つ支持面（例えば、図３に図示する歩道ＧＳ１）との間に延在するように、アッパー１２に剛的に固定される。実際には、ソール構造１４は、ユーザの足を地面から分離する中間支持プラットフォームとして機能する。地面反力を減衰させることおよび足にクッションを与えることに加えて、図１および図２のソール構造１４は、牽引力(traction)を提供することがあり、安定性を与えることがあり、不注意な足の反転や外転のような様々な足の動きを制限するのに役立つことがある。図示の例によれば、ソール構造１４は、最頂部のインソール２２と、中間のミッドソール２４と、最底部のアウトソール２６とを備える、サンドイッチ構造として製造される。インソール２２は、インソール２２が足の足底面に隣接して配置されるように、アッパー１２の下方部分にしっかりと固定された、履物１０の内部空隙内に部分的に配置されて示されている。インソール２２の下には、履物１０の快適性、性能、および／または地面反力の減衰特性を高める１つ以上の材料または埋込要素を組み込むミッドソール２４がある。これらの要素および材料は、個々にまたは任意の組み合わせにおいて、ポリウレタンまたはエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）のようなポリマフォーム材料、充填剤材料、減速材、空気充填ブラダ、プレート、耐久性要素、または運動制御部材を含んでよい。履物１０の幾つかの構成では存在しないことがあるアウトソール２６は、ミッドソール２４の下方表面に固定される。アウトソール２６は、地面と係合するための耐久性があり耐摩耗性のある表面を提供するゴム材料から形成されてよい。加えて、アウトソール２６は、履物１０とその下に位置する支持面との間の牽引力（すなわち、摩擦）を高めるためにテクスチャ加工されてよい。
図３は、ユーザまたはクライアント１３が着用する一対のインテリジェント電子シューズ１０のための１つ以上の自動化された履物構成を実行するために無線データ交換を提供するための、概ね参照番号３０として指し示される、例示的なＩＥＳデータネットワークおよび通信システムの部分的に概略的な図示である。ＩＥＳシステム３０を通じて単一の自動車３２と通信する単一のユーザ１３を図示するが、任意の数のユーザが、無線で情報およびデータを交換するために適切に装備された任意の数の自動車または他の遠隔コンピューティングノードと通信することがあることが想定される。図３の一方または両方のＩＥＳ１０は、無線通信ネットワーク３８を介して遠隔ホストシステム３４またはクラウドコンピューティングシステム３６に通信的に結合する。ＩＥＳ１０とＩＥＳシステム３０との間の無線データ交換は、ＩＥＳ１０がスタンドアロンのデバイスとして装備されている構成において－直接的に、あるいは、スマートフォン４０、スマートウォッチ４２、無線忠実度（ＷｉＦｉ）ノード、または他の適切なデバイスにＩＥＳ１０をペアリングおよびピギーバックすることによって－間接的に、行われてよい。この点に関し、ＩＥＳ１０は、例えば、短距離無線通信デバイス（例えば、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）ユニットまたは近距離通信（ＮＦＣ）トランシーバ）、専用短距離通信（ＤＳＲＣ）コンポーネント、無線アンテナなどを介して、自動車３２と直接通信してよい。ＩＥＳ１０およびＩＥＳシステム３０の選択されたコンポーネントのみが示されており、ここで詳細に記載される。それにも拘わらず、本明細書で議論するシステムおよびデバイスは、例えば、本明細書に開示する様々な方法および機能を実行するために、多数の追加的および代替的な構成、ならびに他の利用可能なハードウェアおよび周知の周辺コンポーネントを含むことができる。
引き続き図３を参照すると、ホストシステム３４は、バルクデータ処理、リソースプランニング、およびトランザクション(取引)処理を取り扱うことができる高速サーバコンピューティングデバイスまたはメインフレームコンピュータとして実装されてよい。例えば、ホストシステム３４は、特定のトランザクションを完了するために１つ以上の「第三者」サーバとのあらゆる必要なデータ交換および通信を行うために、クライアント－サーバインタフェース内のホストとして作動してよい。他方、クラウドコンピューティングシステム３６は、データネットワークを介して各種の異種電子デバイスをサービス指向アーキテクチャ（ＳＯＡ）と接続する、ＩｏＴ（Internet of Things）、ＷｏＴ（Web of Things）、ＩｏＡＡＦ（Internet of Adaptive Apparel and Footwear）、および／またはＭ２Ｍ（machine-to-machine）サービス用のミドルウェアとして作動してよい。一例として、クラウドコンピューティングシステム３６は、異種デバイスを動的に搭載し、これらのデバイスの各デバイスからのデータを多重化し、処理および１つ以上の宛先アプリケーションへの転送のための再構成可能な処理ロジックを通じてデータを経路指定(ルーティング)するための異なる機能を提供する、ミドルウェアノードとして実装されてよい。ネットワーク３８は、公衆分散コンピューティングネットワーク（例えば、インターネット）および安全なプライベートネットワーク（例えば、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、仮想プライベートネットワーク）の組み合わせを含む、任意の利用可能なタイプのネットワークであってよい。それは、無線および有線伝送システム（例えば、衛星、セルラネットワーク、地上ネットワークなど）を含んでもよい。少なくとも幾つかの態様において、ＩＥＳ１０によって実行される全てではないとしても殆どのデータトランザクション機能は、ユーザ１１およびＩＥＳ１０の移動の自由を保証するために、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）またはセルラデータネットワークのような、無線ネットワークを通じて行われてよい。
履物１０は、ハンズフリー、再充電可能、およびインテリジェントウェアラブル電子デバイスとして作動するよう、各種の埋込電子ハードウェアを装備する。ＩＥＳ１０の様々な電子コンポーネントは、履物１０のソール構造１４の内側にパッケージされる常駐履物コントローラ４４（図２）のような、１つ以上の電子コントローラデバイスによって支配される。履物コントローラ４４は、ロジック回路、専用制御モジュール、電子制御ユニット、プロセッサ、特定用途向け集積回路、または、常駐、遠隔、または両方の組み合わせのいずれかの適切な集積回路デバイスのうちの任意の１つまたはそれらの１つ以上の様々な組み合わせを含んでよい。一例として、履物コントローラ４４は、マスタプロセッサ、スレーブプロセッサ、および二次または並列プロセッサを含む、複数のマイクロプロセッサを含んでよい。履物コントローラ４４は、本明細書で使用するとき、ＩＥＳ１０とバス、コンピュータ、プロセッサ、デバイス、サービス、および／またはネットワークとの間でデータの転送を通信および／または制御するように構成される、ＩＥＳ１０のシューズ構造の内側および／または外側に配置されるハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアの任意の組み合わせを含んでよい。履物コントローラ４４は、本明細書に開示する様々なコンピュータプログラム製品、ソフトウェア、アプリケーション、アルゴリズム、方法および／または他のプロセスのいずれかまたは全てを実行するように概ね作動可能である。ルーチンは、リアルタイムで、連続的に、系統的に、散発的に、および／または規則的な間隔で、例えば、履物コントローラ４４の継続的な使用または動作中の各１００マイクロ秒、３．１２５、６．２５、１２．５、２５および１００ミリ秒などで実行されてよい。
履物コントローラ４４は、履物１０のソール構造１４の内側にパッケージされる常駐履物メモリ４６のような、常駐または遠隔メモリデバイスを含んでよく、あるいはそれらと通信してよい。常駐履物メモリ４６は、揮発性メモリ（例えば、ランダムアクセス記憶装置（ＲＡＭ）または複数のＲＡＭ）および不揮発性メモリ（例えば、読出し専用記憶装置（ＲＯＭ）またはＥＥＰＲＯＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリなどを含む、半導体メモリを含んでよい。遠隔ネットワークデバイスとの長距離通信能力は、セルラネットワークチップセット／コンポーネント、衛星サービスチップセット／コンポーネント、または無線モデムまたはチップセット／コンポーネントのうちの１つ以上または全てを介して提供されてよく、それらの全ては、図２において集合的に参照番号４８で表されている。近距離の無線接続性は、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）トランシーバ、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ、ＮＦＣデバイス、ＤＳＲＣコンポーネント、または無線アンテナを介して提供されてよく、それらの全ては、集合的に参照番号５０で表されている。プラグインまたはケーブルフリー（誘導または共振）再充電可能な能力を備えるリチウムイオンバッテリ５２のような常駐電源が、履物１０のアッパー１２またはソール構造１４内に埋め込まれてよい。無線通信は、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、カテゴリ（ＣＡＴ）Ｍ１またはＣＡＴ－ＮＢ１無線インタフェースの実装を通じて更に容易にされてよい。上述の様々な通信デバイスは、履物車両間（Ｆ２Ｖ）情報交換、履物全部間（Ｆ２Ｘ）情報交換、例えば、履物インフラストラクチャ間（Ｆ２Ｉ）、履物歩行者間（Ｆ２Ｐ）、または履物間（Ｆ２Ｆ）において放送される系統的または周期的なビーコンメッセージの一部としてデバイス間でデータを交換するように構成されてよい。
ＩＥＳ１０の、よって、ユーザ１１の場所と動きは、ソール構造１４またはアッパー１２の内側に位置し得る場所トラッキングデバイス５４を介してトラッキング(追跡)されてよい。場所は、衛星ベースの全地球測位システム（ＧＰＳ）、ＷｉＦｉ、または他の適切なナビゲーションシステムを通じて決定されることができる。一例において、ＧＰＳシステムは、適切なＧＰＳトランシーバと通信し、それによって、リアルタイムでタイムスタンプされた一連のデータポイントを生成する、協働する一群の軌道に乗るＧＰＳ衛星を使用して、人、自動車、または地球上の他の標的物体の場所をモニタリング(監視)してよい。標的物体によって支持されるＧＰＳ受信機の絶対緯度位置座標および絶対縦方向位置座標に関するデータを提供することに加えて、ＧＰＳシステムを介して提供されるデータは、指定される操作の実行中の経過時間、移動した総距離、特定の場所での高さまたは高度、指定された時間窓内の高度変化、移動方向、移動速度、および同等のものに関する情報を提供するように適合および使用されてよい。前述のＧＰＳデータの集合セットは、ユーザ１１の予測ルートを推定するために、常駐履物コントローラ４４によって使用されてよい。ＧＰＳシステムデータは、単独でまたは集合的に、加速度計ベースまたは他の歩数計ベースの速度および距離データを補足し、任意的に較正するために使用されてよい。この目的を達成するために、ＧＰＳ衛星システムによって収集される情報は、正確なセンサデータ、よって、最適なシステム動作を保証するのを助けるために、ＩＥＳ１０による使用のための補正係数および／または較正パラメータを生成するために使用されてよい。
ＧＰＳ受信機がなくても、ＩＥＳ１０は、「トリラテレーション(trilateration)」として知られるプロセスを通じたセルラシステムとの協働を通じて場所および移動情報を決定することができる。セルラシステムのタワーおよび基地局は、無線信号を通信し、セルのネットワーク内に配置される。ＩＥＳ１０のようなセルラデバイスは、最も近いタワー、基地局、ルータ、またはアクセスポイントと通信するための低電力送信器を備えることがある。ユーザがＩＥＳ１０と共に、例えば、１つのセルから別のセルへ移動すると、基地局は、送信器の信号の強度をモニタリングする。ＩＥＳ１０が１つのセルのエッジに向かって移動すると、送信器の信号強度は、電流タワーについて減少する。同時に、接近するセル内の基地局は、信号の強度増加を検出する。ユーザが新しいセル内に移動すると、タワーは、信号を１つのセルから次のセルに転送する。常駐履物コントローラ４４は、（複数の）セルタワーへの接近角度、個々の信号が複数のタワーへ移動するのに要するそれぞれの時間、および各信号が対応するタワーに到達するときの欠く信号のそれぞれの強度のような、送信器信号の測定値に基づいて、ＩＥＳ１０の場所を決定することができる。本概念の他の態様によれば、１つ以上の動き感知デバイスが、１つ以上の軸の周りまたはそれに沿う確立されたデータまたは基準（例えば、位置、空間方向、反応、力、速度、加速度、電気接触など）に対するＩＥＳ１０の動的な動き（例えば、並進、回転、速度、加速度など）を決定するために、シューズ構造に組み込まれてよい。
図１および図２を集合的に参照すると、履物製品１０は、シューズ構造およびその周囲の領域を選択的に照明するために、履物コントローラ４４によって支配される１つ以上の照明デバイスを備えた常駐照明システム５６を備えてよい。発光ダイオード（ＬＥＤ）、エレクトロルミネッセンスパネル（ＥＬＰ）、コンパクト蛍光ランプ（ＣＦＬ）、高輝度放電ランプ、可撓なまたは可撓でない有機ＬＥＤディスプレイ、フラットパネル液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、および他の利用可能なタイプの照明素子を含む、異なるタイプの照明デバイスが、照明システム５６によって利用されてよい。任意の数の照明デバイスが、シューズ１０の任意の部分に配置されてよい。図示のように、第１の照明デバイス５８が、履物１０の中足領域ＲＭＦ内に配置された、ソール構造１４の内側にパッケージされる。第１の照明デバイス５８は、シューズ１０の横側にあるソール構造１４の周囲壁を通じて延びるフレーム孔を封止する窓６０（図１）に直ぐ隣接して位置付けられる。この照明デバイス５８は、照明または「オン」状態、非照明または「オフ」状態、一連の照明強度（例えば、低い、中間のおよび高い光出力）、各種の色、および／または各種の照明パターンにおいて作動させられてよい。この構成を用いるならば、第１の照明デバイス５８は、アッパー１２の一部、ソール１４の一部、およびＩＥＳ１０に隣接する地面ＧＳ１の一部を選択的に照明する。
次に、図４のフローチャートを参照すると、図１および図２のＩＥＳ１０のようなウェアラブル電子デバイスのための、図３に図示する履物構成のような、自動化された構成を実行するための改良された方法または制御戦略が、本開示の態様に従って参照番号１００で概ね記載される。図５に図示し且つ以下に更に詳細に記載する動作の一部または全部は、例えば、メインメモリまたは補助メモリまたは遠隔メモリに格納されることがあり、開示の概念と関連する上記または上述または下述の機能のいずれかまたは全部を実行するために、例えば、常駐または遠隔コントローラ、中央処理装置（ＣＰＵ）、制御論理回路、または他のモジュールまたはデバイスによって実行されることがある、プロセッサ実行可能命令に対応するアルゴリズムを代表することがある。図示の動作ブロックの実行順序は変更されてよく、追加のブロックが追加されてよく、説記載するブロックの一部が変更、結合、または削除されてよいことが認識されるべきである。
方法１００は、図１のＩＥＳ１０のようなウェアラブル電子デバイスの動作を支配するプロトコルのための初期化手順を呼び出すために、プログラマブルコントローラまたは制御モジュールまたは図２の常駐履物コントローラ４４のような同様の適切なプロセッサのためのプロセッサ実行可能命令で、終端ブロック１０１において開始する。このルーチンは、例えば、インテリジェント電子シューズ１０の使用中に、リアルタイムで、連続的に、系統的に、散発的に、および／または規則的な間隔などで呼び出されて、実行されてよい。図５に示す方法論の代表的な実装として、図３のＩＥＳデータネットワークおよび通信システム３０アーキテクチャを参照すると、ブロック１０１における初期化手順は、ユーザ１１が道路または道路交差点１３に近づく度に、ユーザ１１が車両３２に近づくかまたは車両３２によって近づかれる度に、或いはユーザ１１が（例えば、車両３２に取り付けられた）移動する送信器－検出器モジュール７０または（例えば、横断歩道信号ポスト７４に取り付けられた）静止した送信器－検出器モジュール７２に対する検出可能な近傍にある度に、自動的に開始されてよい。スマートフォン４０またはスマートウォッチ４２のようなポータブル電子デバイスを利用して、ユーザ１１は、例えば、歩行者衝突回避手順の一部として、ユーザ１１をモニタリングするために、（例えば、クラウドコンピューティングシステム３６によって表される）ＩｏＡＡＦミドルウェアノードを通じて、（例えば、遠隔ホストシステム３４によって表される）交通システムコントローラと協働する、専用モバイルアプリケーションまたはウェブベースアプレットを立ち上げてよい。図３に図示する例は、都市道路の交差点で単一の自律自動車－ＳＡＥレベル３、４または５の自律車両との事故に起因する傷害を回避する単一の歩行者－女性ランナーを描いている。しかしながら、ＩＥＳシステム３０は、任意の数およびタイプのユーザを、任意の論理的に関連する環境で作動する任意の数およびタイプの車両または物体をモニタリングし且つそれらを保護することが想定される。
セキュリティを強化するために、ＩＥＳ１０とＩＥＳシステム３０との間の相互作用は、所定のプロセスブロック１０３において認証プロセスによって可能にされることができる。認証は、ウェアラブル電子デバイスの適切な起動および／またはデバイスのユーザの有効な同一性(アイデンティティ)を確認する一次または二次ソースによって実行されてよい。パスワード、ＰＩＮ番号、クレジットカード番号、個人情報、生体データ、所定のキーシーケンスなどのような、ユーザ識別情報の手動入力後に、ユーザは、個人アカウント、例えば、ＮＩＫＥ＋（登録商標）Ｃｏｎｎｅｃｔソフトウェアアプリケーションを用いてユーザのスマートフォン４０上で作動し且つＩｏＡＡＦミドルウェアノードに登録される「デジタルロッカー(digital locker)」にアクセスすることが可能にされてよい。よって、データ交換は、例えば、秘密のＰＩＮ番号（例えば、６桁または８桁コード）と個人識別入力（例えば、母親の旧姓、社会保障番号など）との組み合わせ、または（例えば、ユーザ１１によって作成される）パスワードと（例えば、ホストシステム３４によって発行される）対応するＰＩＮ番号との組み合わせ、または秘密のＰＩＮ番号とクレジットカード入力との組み合わせによって可能とされることができる。追加的にまたは代替的に、バーコード、ＲＦＩＤタグ、またはＮＦＣタグが、ＩＥＳ１０シューズ構造に刻印されるか或いは取り付けられてよく、セキュリティ認証コードをＩＥＳシステム３０に通信するように構成されてよい。ブロックチェーン暗号技術を含む他の確立された認証およびセキュリティ技術を利用して、ユーザのアカウントへの不正アクセスを防止して、例えば、ユーザのアカウントへの不正アクセスの影響を最小限に抑え、或いはユーザのアカウントを介してアクセス可能な個人情報または資金への不正アクセスを防止することができる。
所定のプロセスブロック１０３で識別情報を手動で入力する代替または補足の選択肢として、ユーザ１１のセキュリティ認証は、常駐履物コントローラ４４によって自動化されてよい。非限定的な例として、バイナリ接触型センサスイッチの性質を有してよい圧力センサ６２が履物１０に取り付けられてよい（例えば、ソール構造１４のミッドソール２４内に埋め込まれてよい）。この圧力センサ６２は、インソール２２上の較正された最小荷重を検出し、それによって、アッパー１２における足の存在を確立する。ＩＥＳ１０の任意の将来の自動化された構成は、先ず、コントローラ４４が、バイナリ圧力センサ６２へのコマンドプロンプトを介して、足がアッパー１２内に存在し、よって、自動化された動作を開始するためにコマンド信号を送信する前に、履物１０が使用中であることを確認することを必要とする場合がある。単一のセンサのみが図２に図示されているが、ＩＥＳ１０は、シューズ構造全体を通じて離散的な場所にパッケージされた、圧力センサ、温度センサ、湿度センサ、および／またはシューズダイナミクスセンサを含む、センサの分散アレイを備えてよいことが想定される。同じ趣旨において、足存在感知（ＦＰＳ）は、キャパシタンス、磁気などを含む、様々な利用可能な感知技術を介して決定されてよい。足存在感知に関する追加的な情報は、例えば、Steven H. Walker, et alへの特許文献１および特許文献２に見出されることができ、それらの両方のそれぞれの全文は、全ての目的のために、本明細書に参照として援用される。
バイナリ（オン／オフ）スイッチとして機能することに加えて、圧力センサ６２は、アッパー１２内の足によって生成される加えられる圧力の大きさのような、各種の生体計測パラメータのいずれかを検出し、それらを示す１つ以上の信号を出力する、マルチモーダルセンサ構成（例えば、ポリウレタン誘電容量性バイオフィードバックセンサ）の形態を取ってよい。これらのセンサ信号は、圧力センサ６２から常駐履物コントローラ４４に送られ、それらは常駐履物コントローラ４４で受信したデータを凝集し、フィルタリングし、処理して、現在のユーザの体重を計算する。現在ＩＥＳ１０を使用している個人のために計算された現在のユーザの体重は、以前に検証されてメモリに格納されたユーザ重みと比較される（例えば、既存の個人アカウントの登録されたユーザに対して認証される）。そうする際に、履物コントローラ４４は、現在のユーザの体重が検証されたユーザの体重の所定の閾値範囲に等しいか或いはその範囲内にあるかどうかを決定することができる。現在のユーザが検証されたユーザに認証されると、常駐履物コントローラ４４は、履物１０内の１つ以上のサブシステムにコマンド信号を送信して、それらの構成を自動化することが可能にされる。
ユーザの自動化されたセキュリティ認証は、認証されたユーザの足の以前に検証された特性との現在のユーザの足の相互参照特性を含む、予め定義されたプロセスブロック１０３の一部として、他の利用可能な技術を通じて達成されてよい。例えば、履物１０に取り付けられ、シューレース２０を張力付けられていない（緩められた）状態と１つ以上の張力付けられた（締め付けられた）状態との間で前後に移行させるように選択的に作動可能である、レースモータ（Ｍ）６４を利用する、電動レーシングシステムと共に組み立てられた、図２の代表的なＩＥＳ１０が示されている。レースモータ６４は、ソール構造１４内に収容され、常駐履物コントローラ４４によって制御される、双方向ＤＣ電動ウォームギヤモータの性質を有してよい。レースモータ６４の起動は、シューズ構造に内蔵された手動で起動されるスイッチまたはユーザのスマートフォン４０またはスマートウォッチ４２上のアプリを通じたソフトキー起動を介して始動されてよい。制御コマンドは、増分締付け、増分緩み、開／完全緩み、「好ましい」張力の記憶、および張力の想起／回復を含んでよいが、もちろんそれらに限定されない。電動シューレース張力付けシステムに関する追加的な情報は、例えば、特許文献３に見出されることができ、その全文は、全ての目的のために本明細書に参照により援用される。
レースモータ６４のモータ制御は、例えば、足がアッパー１２の内側に配置されたことを示す圧力センサ６２からのセンサ信号に応答して、常駐履物コントローラ４４を介して自動化されてよい。例えば、ダイナミックなユーザの動きに応答して足をより良く保持するために、シューレース張力は、ＩＥＳ１０の使用中のコントローラ４４によるレースモータ６４の支配された動作を通じて能動的に変調されてよい。少なくとも幾つかの実施形態では、Ｈブリッジ機構が、モータ電流を測定するために利用され、測定された電流が、履物コントローラ４４への入力として提供される。常駐履物メモリ４６は、各々が特定のレース張力位置に対応することが知られている較正された電流のリストを有するルックアップテーブルを格納する。ルックアップテーブルに記録された較正された電流に対して測定されたモータ電流を確認することによって、履物コントローラ４４は、シューレース２０の現在の張力位置を確認してよい。前述の機能、ならびに本明細書に開示するあらゆる他の論理的に関連する選択肢または構成は、衣服、ヘッドギア、アイウェア、リストウェア、ネックウェア、レッグウェア、下着、および同等物を含む、代替的なタイプの着用可能な衣服に適用されてよい。その上、レースモータ６４は、ストラップ、ラッチ、ケーブル、およびシューズを固定するための他の商業的に入手可能な機構の張力付けおよび緩みを自動化するように構成されてよい。
上述の圧力センサ６２と同様に、レースモータ６４は、ＩＥＳ１０の自動化された構成を効果的に有効および無効にするバイナリ（オン／オフ）スイッチとして倍加してよい。すなわち、常駐履物コントローラ４４は、自動化された構成を実行する前に、レースモータ６４と通信して、シューレース２０が張力付け状態にあるか或いは非張力付け状態にあるかを決定してよい。後者であるならば、全ての自動化された構成は、例えば、ＩＥＳ１０が使用されていない間の自動化された構成の偶発的な始動を防止するために、常駐履物コントローラ４４によって無効にされてよい。逆に、レース２０が張力状態にあることの決定後に、履物コントローラ４４は、自動化コマンド信号を送信することが可能にされる。
レースモータ６４の動作中、シューレース２０は、異なる周囲寸法を有する足または異なる引張の好みを有するユーザに順応するために、複数の離散的な張力付け位置のうちの任意の１つに配置されてよい。レースモータ６４内に内蔵されてよい或いはソール構造１４またはアッパー１２内にパッケージされてよいレースセンサは、所与のユーザについてのレース２０の現在の張力付け位置を検出するために利用されてよい。代替的に、双方向電気レースモータ６４の出力シャフト（例えば、ウォームギヤ）の位置またはレース２０の指定された区画の位置（例えば、モータのウォームギヤと嵌合されたレーススプール）のリアルタイムトラッキングを使用して、レース位置を決定してよい。レース２０を張力付けた後に、常駐履物コントローラ４４は、レースモータ６４および／またはレースセンサと通信して、現在のユーザについてのレース２０の現在の張力付け位置を識別する。この現在の張力付け位置は、（例えば、既存の個人アカウントの登録ユーザに認証された）以前に検証されてメモリに格納されたレース張力付け位置と比較される。この比較を通じて、履物コントローラ４４は、現在の張力付け位置が、検証された張力付け位置の所定の閾値範囲と等しいか、或いはその範囲内にあるかどうかを決定することができる。現在のユーザを検証されたユーザに認証した後に、常駐履物コントローラ４４を介して履物１０内の１つ以上のサブシステムにコマンド信号を送信して、それらの構成を自動化してよい。
所定のプロセスブロック１０３に記載する認証手続きの完了後に、図５の方法１００は、互いに対して移動しているウェアラブル電子デバイスおよび遠隔コンピューティングノードの動きをトラッキングするのに十分なデータを検索するプロセッサ実行可能な命令を備える入力／出力ブロック１０５に進む。図３に図示する例によれば、ＩＥＳ１０は、直接的またはスマートフォン４０もしくはスマートウォッチ４２との協働的な動作を通じて、ユーザ１１の現在場所および速度ならびに自動車３２の現在場所および速度を示す遠隔ホストシステム３４および／またはクラウドコンピューティングシステム３６からの場所データを受信してよい。追加的にまたは代替的に、ユーザの動きが、ユーザのスマートフォン４０上で動作する専用モバイルアプリまたはルートプランニングアプリを通じてトラッキングされることもできる。ＩＥＳ１０の、よって、ユーザ１１の場所および動きは、例えば、アッパー１２またはソール構造１４に内蔵された衛星ベースのＧＰＳナビゲーションシステムトランシーバを通じて決定されることもできる。ミドルウェアノードとして作動するクラウドコンピューティングシステム３６のようなバックオフィス中間サーバは、例えば、オンボード伝送デバイスを通じてまたは運転手のパーソナルコンピューティングデバイス上のアプリを通じて、車両３２の場所および動きをリアルタイムにトラッキングする。
ユーザの場所および付随するダイナミクスを確かめるための別の技術は、ユーザ１１によって支持され、近くの構造または近くの移動する物体に取り付けられる送信器－検出器モジュール７０、７２と通信する、検出タグ７８を利用する。図１および図３に提示する代表的な用途によれば、検出タグ７８は、ソール構造１４の外面に取り付けられる受動または能動無線周波数（ＲＦ）トランスポンダとして具現される。図１のＲＦトランスポンダ７８は、導電性材料で製造され、電磁放射波の形態の信号を送受信するように成形される、全方向性（タイプＩ）ＲＦアンテナコイル８０を含む。集中素子バターワースフィルタの性質にあってよいＲＦ周波数フィルタ８２が、ＲＦアンテナ８０に電気的に接続され、較正された（第１の）周波数を有するＲＦ電力を有するか或いは較正された（第１の）周波数範囲内にある信号のみを通過させるように、帯域通過操作性のために設計される。別の選択肢として、周波数フィルタ８２は、望ましくない周波数、または任意の１つ以上の望ましくない周波数バンド内の、すなわち、較正された（第１の）周波数範囲外の周波数を備える、ＲＦ電力を有する全ての信号の通過を減衰および拒否する、帯域消去機能性を提供してよい。構成部品を保護し、ＲＦトランスポンダとしての性能を向上させるために、任意的な誘電体カバー８４が、ＲＦアンテナ８０、周波数フィルタ８２、および付随する検出タグ電子機器の上に配置される。信号交換が、システムパケットインタフェース（ＳＰＩ）インタフェースおよび汎用入出力（ＧＰＩＯ）を通じて経路指定(ルーティング)されてよい。周波数および位相同調可能な信号出力が、位相ロックループ（ＰＬＬ）または直接デジタル合成（ＤＤＳ）合成器、高調波ミキサ、およびＰＬＬまたはＤＤＳ合成器ベースのローカル発振器を通じて提供されてよい。
ユーザ１１が図３の道路交差点１３に接近すると、検出タグ７８（図１）は、車両３２の前方端に近接してパッケージされることがある移動する送信器－検出器モジュール７０によって、或いは横断歩道信号柱７４、ビルの壁、または同様の適切な不動構造に吊されることがある静止的な送信器－検出器モジュール７２によって、規則的な間隔で発せられる周波数掃引されたプロンプト信号ＳＰまたは「ｐｉｎｇ」を受信する。検出タグ７８が受動ＲＦトランスポンダで構成される用途について、送信器－検出器モジュール７０、７２は、反復的なまたは実質的に連続的な方法で、プロンプト信号ＳＰをブロードキャストすることがある。逆に、能動ＲＦトランスポンダの実装について、入って来るプロンプト信号ＳＰは、反復的なまたは実質的に連続的な方法で、検出タグ７８によってブロードキャストされるコールバック信号(call back signal)に応答して発せられることがある。プロンプト信号ＳＰは、標準化された（第１の）ダウンリンク周波数を備える所定の（第１の）ＲＦ電力レベルを有する電磁場波である。加えて、プロンプト信号ＳＰは、符号化された一意的な情報（例えば、送信器ＩＤ、呼掛けコード、タイムスタンプなど）を備える埋め込まれたデータセットを含む。狭帯域システム内で掃引された搬送波の上にデータを重ね合わせて、幾つかの実装が作り出すことがある帯域幅オーバヘッドを減少させるのを助けることができる。検出タグ７８がブロードキャストし、モジュール７０がプロンプト信号ＳＰを受け取り且つ再送する、逆の状況も可能であることが留意されるべきである。
このプロンプト信号ＳＰの受信後、検出タグ７８は、信号ＳＰを応答的に処理して、出て行く応答信号ＳＲとして送信器－検出器モジュール７０、７２に再送して戻す。応答信号ＳＲは、第１の周波数とは別個の相補的な（第２の）アップリンク周波数を備える区別可能な（第２の）ＲＦ電力を有する電磁場波である。検出タグ７８は、（例えば、入って来る信号の周波数乗算によって）入って来るプロンプト信号ＳＰを変調するＲＦ周波数変換器と、送信器－検出器モジュール７０、７２へ信号ＳＲを送信する前に、入って来るプロンプト信号ＳＰに基づいて、応答信号ＳＲを強化する、ＲＦ信号増幅器とを備えてよい。送信器－検出器モジュール７０、７２が検出タグ７８を認識することを保証することを助けるために、応答信号ＳＲは、プロンプト信号のＳＰ埋め込みデータの少なくとも一部を送信器－検出器モジュール７０、７２にオウム返しに戻す。オンボード電力使用を最小限に抑えるために、検出タグ７８は、２つのモード、すなわち、アイドルモードおよびアクティブモードで作動してよい。アイドリングしているとき、検出タグ７８は、一般的に、休止状態にあり、よって、常駐電源５２またはオフボード電源から電力を引き出さない。比較すると、アクティブであるとき、検出タグ７８は、常駐電源５２から電力を一時的に引き出すか、或いは入って来るプロンプト信号ＳＰによって電力供給される。よって、検出タグ７８は、所定の周波数のＲＦ電力を備える入って来る信号が受信されない限り並びに受信されるまで、透明な出力信号(transparent)を送信しない。
図１～図３のインテリジェント電子シューズ１０は、歩行者衝突脅威評価を実行する一部として、ＩＥＳシステム３０および自動車３２とデータを交換するための代替的な手段を利用してよい。ＲＦトランスポンダを使用する代わりに、検出タグ７８は、１つ以上の電気活性ポリマ（ＥＡＰ）センサを用いて製造されてよく、ＥＡＰセンサの各々は、ソール構造１４またはアッパー１２に取り付けられた個別の誘電体ＥＡＰ素子を有する。この例によれば、入って来るプロンプト信号ＳＰは、移植された誘電体ＥＡＰ素子の物理的な状態変化（例えば、アーキングまたは膨張）を誘起するのに十分な電圧を備える電流を生成する電場である。ＩＥＳ１０の通常の使用を通じて、ユーザ１１は、例えば、誘電体ＥＡＰ素子を彼らの足で平坦化または圧縮することによって、ＥＡＰセンサの物理的な状態変化を知らずに逆転させる。そうする際に、ＥＡＰセンサは、電流を生成し、電流は、ＩＥＳ１０によって応答信号ＳＲを出力させる。ＩＥＳ１０が、例えば、ＩＥＳシステム３０または他の既存の（複数の）ワイヤレスアクセスポイントを通じて全てのデータを方向変更するよりもむしろ、例えば、デバイス間ワイヤレスアドホックネットワーク（ＷＡＮＥＴ）を通じて、車両３２と直接的に通信することが可能にされてよいことも想定される。
図５を再び参照すると、方法１００は、自動車事故を引き起こすことがある方法で道路に入るか或いは道路を塞ぐことがあることを示す応答信号ＳＲの送信に応答して生成される、歩行者衝突警報信号を送信または受信するためのプロセッサ実行可能な命令を用いて、ブロック１０７を処理し続ける。基本的な用途では、二次変数に関係なく、ユーザ１１が自動車３２と同時に交差点１３に近づく度に、歩行者衝突警告信号が、ＩＥＳシステム３０を介して自動的にブロードキャストされる。例えば、図４に見られるように、ＩＥＳシステム３０の無線送信器ノード８６は、動いている車両３２Ａが交差点１３Ａを横断することが予期されると同時に、道路交差点１３Ａに近づいており且つ横断すると予測されるＩＥＳ１０を着用している第１のユーザ１１Ａに、歩行者衝突警告信号をブロードキャストしてよい。ビルによって互いに視覚的に妨害されているとしても、ＩＥＳ１０を着用しており且つ車両３２Ａと同時に交差点１３Ａに近づいている第２のユーザ１１Ｂも、歩行者衝突警告信号を受信することがある。一対のＩＥＳ１０が、視覚的、身体的または精神的に障害のあるユーザ１１Ｃに登録されてよい。この個人が、車両３２Ａが通過しているときに交差点１３Ａに知らずに入り込むことがある可能性が高いことの故に、歩行者衝突警告信号が、第３のユーザ１１Ｃに送信されてよい。各当事者が歩行者と自動車との間の不注意の衝突を防止するための修正措置を取ることができるように、この警告信号は、複数のユーザ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、およびあらゆる潜在的に脅威となる車両３２Ａに送信されてよい。
より洗練されたマルチモーダル用途のために、ＩＥＳシステム３０は、例えば、光検出、レーダ、レーザ、超音波、光学、赤外線、減衰質量、スマート材料、または物体検出およびトラッキングのための他の適切な技術を使用する、各種の感知デバイスからデータを受信する。図示の例によれば、ＩＥＳシステム３０は、１つ以上のデジタルカメラ、１つ以上のレンジセンサ、１つ以上の速度センサ、１つ以上のダイナミックセンサ、および未加工のセンサデータを処理するための任意の所要のフィルタリング、分類、融合および分析ハードウェアおよびソフトウェアを備えるか、或いはそれらからセンサ信号を受信してよい。各センサは、一般的には対応する標準偏差を有する推定値として、標的物体の特性または状態を示す、電気信号を生成する。これらのセンサの動作特性は、概して相補的であるが、幾つかのセンサは、他のセンサよりも特定のパラメータを推定することにおいてより信頼性が高い。殆どのセンサは、異なる動作範囲およびカバレッジ領域を有し、それらの動作範囲内の異なるパラメータを検出することができる。更に、多くのセンサ技術の性能は、異なる環境条件によって影響を受けることがある。その結果、センサは、一般的に、その動作上の重なり合いが感覚融合(sensory fusion)の機会を提供するパラメトリック分散(parametric variances)を提示する。
専用の制御モジュールまたは適切にプログラムされたプロセッサは、一群のセンサベースのデータを集約および前処理し、集約されたデータを融合し、融合されたデータを関連するクラウドソースのデータおよび評価中の各標的物体の挙動データと共に分析し、標的物体が自動車の予測される経路に入る可能性が統計的に高いかどうかを推定する。入出力ブロック１０９で、例えば、常駐履物コントローラ４４は、（１）ＩＥＳ１０の、よって、ユーザ１１のリアルタイムの位置を示す位置データ、（２）ＩＥＳ１０の、よって、ユーザ１１のリアルタイムの速さ、加速／減速、および見出しを示すダイナミクスデータ、および（３）ＩＥＳ１０を着用中のユーザ１１の履歴的な挙動を示す挙動データを収集し、ＩＥＳシステム３０に送信する。そのような履歴的なデータは、特定の交差点または特定の地理的場所における所与のユーザの過去の傾向、一般的に都市または農村環境における所与のユーザの履歴的な傾向、様々な天候条件における所与のユーザの履歴的な傾向、特定の動的シナリオにおける所与のユーザの履歴的な傾向などを含んでよい。ＩＥＳコントローラ４４は、利用可能な現在および履歴的な情報に基づいてユーザ１１の推定される経路を示す予測的な経路データを含む、他のタイプのデータを収集および送信してよいことが想定される。
予め定義されたプロセスブロック１１１で、図５の方法１００は、センサ融合モジュールを集約された未加工のセンサデータに適用し、それによって、車両の予測されるルートおよび場所に対する標的物体の侵入の可能性を決定するために、常駐または遠隔コントローラのためのプロセッサ実行可能な命令に進む。例えば、ＩＥＳシステム３０は、受信したセンサデータを相互に関連付けて、単一の共通の「基準」時間フレーム、座標系、標準測定値のセットなどとの重なり合い(オーバーラップ)を保証するために、常駐履物コントローラ４４から受信するデータを条件付ける。受信したセンサデータが関連メトリックに亘るアラインメントを保証するために十分に条件付けられるや否や、ＩＥＳシステム３０は、センサデータの各々のそれぞれの部分を分類し、次に、任意の相補的な分類に基づいてセンサデータの関連部分を相関させる、データ関連プロトコルを実行してよい。次に、ＩＥＳシステム３０は、標的物体および対象車両の経路プランデータと共に、条件付けられ且つ分類されたデータのセンサ融合手順を実行してよい。センサ融合は、不均一または均一なソース（例えば、上述の複数の別個のセンサタイプ）に由来するデータの集約、分析および連携のための計算フレームワークとして代表されてよい。図示の用途のために、センサ融合は、幾つかのセンサからのデータを知的(インテリジェント)に結合し、個々のセンサの欠陥を補正して、完全に正確で理解可能な位置および向き情報を計算する、専用ソフトウェア機器として具現されてよい。
センサ融合の完了後に、ＩＥＳシステム３０は、歩行者衝突脅威値を計算する。この衝突脅威値は、有害事象を引き起こさないよりも引き起こす可能性が高い方法で挙動するモニタリングされる標的物体を予測する。図示の例によれば、歩行者衝突脅威値は、対象車両３２の予測されるルートが対象車両の現在（リアルタイム）場所に関連するときに、対象車両３２の予測されるルートを少なくとも部分的に妨害するような方法で、ユーザ１１の侵入を予測することがある。この歩行者衝突脅威値は、ユーザ位置データ、ユーザダイナミクスデータ、およびユーザ挙動データの融合に基づいてよい。任意的に、歩行者衝突脅威値は、挙動データ、ユーザ位置データおよびユーザダイナミクスデータと、クラウドソースのデータおよび環境データとの融合を組み込んでもよい。環境データは、現在の気象条件、現在の車両交通条件、現在の歩行者交通条件、および同等の条件のような、ユーザの周囲環境を示す情報で構成されてよい。比較すると、クラウドソースのデータは、ユーザに近接する複数の個人の場所、移動および／または挙動を示す情報で構成されてよい。前述のデータを受信する遠隔コンピューティングノードは、遠隔ホストシステム３４、クラウドコンピューティングシステム３６、自動車３２の常駐車両コントローラ７６、またはそれらの分散計算の組み合わせを含んでよい。代替的に、履物コントローラ４４は、無線通信デバイス４８、５０を通じて、前記データの一部または全部をインテリジェント交通管理システムの中央制御装置に送信してよい。
図５の方法１００は、決定ブロック１１３に進んで、歩行者衝突の脅威値が較正された閾値より大きいかどうかを決定する。較正された閾値は、その下では計算された衝突脅威値が決定的でないか或いは衝突事象が発生しないことを確率的に結論付ける、統計的に有意な最小信頼パーセンテージ（例えば、８０％）を確立するのに十分な定量的データを提供する、経験的試験を通して決定されてよい。歩行者衝突脅威値が較正された閾値より大きくないという決定に応答して（ブロック１１３＝ＮＯ）、方法１００は、終端ブロック１０１に戻って、連続ループで動作してよく、或いは、終端ブロック１１７に進んで、一時的に終了してもよい。逆に、歩行者衝突脅威値が実際には較正された閾値よりも大きいと決定した後に（ブロック１１３＝ＹＥＳ）、方法１００は、処理ブロック１１５に進み、処理ブロック１１５で、ユーザと車両との間の衝突を回避するために、１つ以上の修正措置が取られる。一例として、非限定的に、無線送信器ノード８６は、歩行者衝突切迫通知を車両コントローラ７６に送信してよく、車両コントローラ７６は、制動コマンド信号または複数の制動コマンド信号を車両ブレーキシステムに発することによって直ちに応答して、制動操縦を実行して、例えば、完全に停止してよく、或いは回避ステアリング操縦を容易に可能にする計算値まで速度を低減してよい。追加的にまたは代替的に、車両３２は、車両ステアリングを制御すること、車両の変速機の作動を管理すること、エンジンスロットルを制御すること、および他の自動化された運転機能のような、他の自律的な車両機能を実行してよい。プロセスブロック１１５で実行される修正措置が完了後に、方法１００は、終端ブロック１１７に進んで、一時的に終了する。
車両－歩行者衝突を緩和または防止するように設計された１つ以上の車両動作の自動化を促進することに加えて、方法１００は、プロセスブロック１１５で車両－歩行者衝突を緩和または防止するように設計された１つ以上のＩＥＳ機能の自動化を随伴して促進してよい。例えば、インテリジェント電子シューズの第１の自動化された構成ＡＦ１を実行するために、第１のコマンド信号が第１のＩＥＳサブシステムに送信されてよい。図３の例によれば、常駐履物コントローラ４４は、ブロック１１１で出力される歩行者衝突脅威値を受信し、ブロック１１３で脅威値が閾値よりも大きいことを確立し、ブロック１１５で予防措置を応答的に取る。常駐履物コントローラ４４は、コマンド信号を常駐照明システム５６に送信して照明デバイス５８を起動させ、それによって、所定の光出力を生成することによって、この決定に自動的に（すなわち、如何なるユーザまたは外部システムプロンプトも伴わないで）応答する。選択される色および／またはパターンは、ユーザ１１によって、任意的に、車両３２の運転手によって検出可能であり、差し迫っている衝突を警告するのに十分に顕著である。非限定的な例として、常駐照明システム５６は、閃光する明るい赤色光パターンを出力してよく、この特定の色とおよびパターンの使用は、潜在的な危険をユーザに警告するために制限されてよい。ＩＥＳ１０の光出力は、予測される車両衝突をユーザ１１に通知することを更に容易にするために、車両３２の前向きヘッドランプの光出力と協調させられてよい。
開示の接続されたウェアラブル電子デバイスのいずれかが、図５に示す方法論１００の一部として、追加的または代替的な構成を自動化する場合があることが想定される。決定ブロック１１３での肯定的な決定に応答して、履物コントローラ４４は、第２のコマンド信号を第２のサブシステムに自動的に送信して、ウェアラブル電子デバイスの第２の自動化された構成ＡＦ２を実行してよい。非限定的な例として、図２のＩＥＳ１０は、インソール２２と動作的に通信してソール構造１４の内側に収容される触覚トランスデューサ６６を備えて示されている。歩行者衝突脅威評価のユーザ１１に警告するために、常駐の履物コントローラ４４は、コマンド信号を触覚トランスデューサ６６に発して、ミッドソール２４からいインソール２２を通じてユーザの足に伝達される触覚キュー（例えば、知覚可能な振動力または一連の振動パルス）を生成する。方法１００の一部として触覚トランスデューサ６６によって出力される強度および／またはパルスパターンは、ユーザに予想される危険を警告する場合に限定されてよい。
任意的な第３の自動化された構成ＡＦ３は、シューレース２０を急速に張力付け或いは解放するために履物コントローラ４４によって選択的に起動される触覚力フィードバックデバイスとしてレースモータ６４を作動させることを含んでよい。同様に、ＩＥＳ１０は、スマートフォン４０（例えば、ＬＥＤカメラ光または偏心回転質量（ＥＲＭ）アクチュエータの調整された閃光）またはアクティブ衣服要素（例えば、シャツまたはショーツに組み込まれた熱または触覚デバイスの調整された起動）と関連して作動してよい。更に別の選択肢として、触覚フィードバックを利用して、ユーザにターン毎指示を提供してよい（例えば、左足または右足が高められた強度でおよび／または左ターンまたは右ターンを指し示すように指定されたパルスパターンで振動してよい）。同じ趣旨で、触覚フィードバックを同様に利用して、ユーザを予め選択されたルートに沿って誘導するか、或いは特定の（例えば、安全ではないとみなされる）ルートを取ることをユーザに警告することができる。触覚フィードバックを備える履物および衣服に関する追加的な情報は、例えば、Ernest Kimへの特許文献４に見出されることができ、その全体は、あらゆる目的のために本明細書に参照として援用される。
任意的に、ＩＥＳ１０は、アッパー１２の後部クォーター１２Ｃに取り付けられる小型化されたオーディオスピーカ６８によって図１に提示する、オーディオシステムを備えてよい。常駐履物コントローラ４４は、歩行者衝突脅威値が較正された閾値よりも大きいことを確認した後に、オーディオシステムスピーカ６８にコマンド信号を自動的に送信して、所定の音声出力を生成する。例えば、オーディオシステムスピーカ６８は、増大した音響レベルで「警告(WARNING)！」または「停止(STOP)！」を叫んでよい。別の選択肢として、履物コントローラ４４は、レースモータ６４に命令して、例えば、対向自動車の信号／キューとして、シューレース２０を反復的に張力付けてよい／緩めてよい。履物インフラストラクチャ間通信は、ＩＥＳ１０がネットワーク化された「スマートシティ(smart city)」コントローラと通信することを許容するように可能にされてよく（且つ協調されてよく）、次いで、「スマートシティ」コントローラは、歩行者または走行者の安全性を向上させるために、街路照明または交通信号変化を変調させることができる。逆に、「スマートシティ」コントローラは、ＩＥＳ１０と通信して、歩行者が対向車両に優先交通権を譲らなければならないことを知らせる「歩行禁止(Do Not Walk)」標識のある横断歩道に歩行者が達することをユーザに警告してよい。
この開示の態様は、幾つかの実施形態では、一般的には本明細書に記載するコントローラまたはコントローラの変形のいずれかによって実行されるソフトウェアアプリケーションまたはアプリケーションプログラムと呼ばれる、プログラムモジュールのような、命令のコンピュータ実行可能プログラムを通じて実装されてよい。ソフトウェアは、非限定的な例において、特定のタスクを実行する或いは特定のデータタイプを実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、およびデータ構造を含んでよい。ソフトウェアは、コンピュータが入力のソースに従って反応することを可能にするインタフェースを形成してよい。ソフトウェアは、他のコードセグメントと協働して、受信されるデータのソースと関連して受信されるデータに応答して、様々なタスクを開始してもよい。ソフトウェアは、ＣＤ－ＲＯＭ、磁気ディスク、バブルメモリ、および半導体メモリ（例えば、様々なタイプのＲＡＭまたはＲＯＭ）のような、様々なメモリ媒体のいずれかに格納されてよい。
更に、本開示の態様は、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースまたはプログラマブルコンシューマ電子機器、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、および同等物を含む、種々のコンピュータシステムおよびコンピュータネットワーク構成で実施されてよい。加えて、本開示の態様は、タスクが通信ネットワークを介してリンクされる遠隔処理デバイスによって実行される分散コンピューティング環境において実施されてよい。分散コンピューティング環境において、プログラムモジュールは、メモリ記憶デバイスを含むローカルおよび遠隔コンピュータ記憶媒体の両方に配置されてよい。従って、本開示の態様は、コンピュータシステムまたは他の処理システムにおいて、様々なハードウェア、ソフトウェアまたはそれらの組み合わせに関連して実装されてよい。
本明細書に記載する方法のいずれも、（ａ）プロセッサ、（ｂ）コントローラ、および／または（ｃ）任意の他の適切な処理デバイスによる実行のための機械可読命令を含んでよい。本明細書に開示する任意のアルゴリズム、ソフトウェア、プロトコルまたは方法は、例えば、フラッシュメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ、フロッピーディスク、ハードドライブ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、または他のメモリデバイスのような、有形媒体に格納されるソフトウェアとして具現されてよい。当業者は、アルゴリズム全体および／またはその一部が、代替的に、コントローラ以外のデバイスによって実行され、且つ／或いは利用可能な方法でファームウェアまたは専用ハードウェアにおいて具現される（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブル論理デバイス（ＦＰＬＤ）、個別論理などによって実装される）ことができることを容易に理解するであろう。更に、本明細書に示すフローチャートを参照して特定のアルゴリズムを記載するが、例示的な機械可読命令を実装する多くの他の方法が代替的に使用されてよいことを容易に理解するであろう。
以下の例示的な構成および設定は、本開示のあらゆる実施形態またはあらゆる態様を表すことを意図しない。むしろ、本開示の構成および利点の多くは、以下の代表的な例からより容易に明らかになるであろう。この点に関して、開示のシステム、方法、デバイス、プロトコルなどの各々は、明示的に否認されているか或いは論理的に禁止されていない限り、単独でおよび任意の組み合わせにおいて、他の実施形態に関して本明細書に記載する任意の構成、選択肢、および代替を含んでよい。
本開示の態様は、１フィートのユーザのためのインテリジェント電子シューズシステムに向けられている。ＩＥＳシステムは、ユーザの足に取り付けるように構成されたアッパーと、アッパーに取り付けられてユーザの足をその上で支持するように構成されたソール構造とを含む。ソール構造は、ＩＥＳの地面係合部分を画定するアウトソールを有する。ソール構造および／またはアッパーに取り付けられる光システムは、コマンド信号に応答して光を生成するように構成される。無線通信デバイスが、遠隔コンピューティングノードと無線通信するように構成される。ＩＥＳシステムは、無線通信デバイスおよび照明システムに動作的に接続される常駐または遠隔履物コントローラを含む。履物コントローラは、ユーザのユーザ場所および遠隔コンピューティングノードのノード場所を示す１つ以上の場所データセットを受信するように構成される。履物コントローラは、ユーザ場所が所定の場所またはノード場所に対する近傍内にあるかどうかを決定する。ユーザ場所が所定の場所またはノード場所に対する近傍内にあることに応答して、コントローラは、コマンド信号を光システムに送信して、所定の光出力を生成する。
開示のＩＥＳシステムのいずれかについて、履物コントローラは、例えば、ユーザ場所が所定の場所／ノード場所に対する近傍内にあることに応答して、第２のコマンド信号を遠隔コンピューティングノードの制御システムに送信して、可聴または視覚出力を生成するように更に構成されてよい。遠隔コンピューティングノードは、車両ヘッドランプシステムを有する自動車であってよい。この場合、視覚出力は、車両ヘッドランプシステムの光出力の照明、閃光および／または強化を含んでよい。車両の可聴出力は、車両のホーンシステムの可聴出力の起動および／または変調を含んでよい。履物コントローラは、車両ヘッドランプシステムの光出力をＩＥＳライトシステムの所定の光出力と協調させるように更に構成されてよい。
開示のＩＥＳシステムのいずれかについて、ＩＥＳシステムの無線通信デバイスは、ポータブル電子デバイスに無線接続され、それによって、遠隔コンピューティングノードと無線通信するように更に構成される。ＩＥＳシステムは、ソール構造および／またはアッパーに取り付けられる触覚トランスデューサを含んでよい。履物コントローラは、例えば、ユーザの場所が所定の場所／ノードの場所に対する近傍内にあることに応答して、第３のコマンド信号を触覚トランスデューサに送信して、触覚キューを生成してよい。別の選択肢として、ＩＥＳシステムは、ソール構造および／またはアッパーに取り付けられるオーディオシステムを含んでよい。履物コントローラは、例えば、ユーザの場所が所定の場所／ノードの場所に対する近傍内にあることに応答して、第４のコマンド信号をオーディオシステムに送信して、所定の音声出力を生成してよい。
開示のＩＥＳシステムのいずれかについて、遠隔コンピューティングノードは、セキュリティシステムであってよく、この場合、履物コントローラは、例えば、ユーザ場所が所定の場所またはノード場所に対する近傍内にあることに応答して、起動解除コマンド信号をセキュリティシステムに送信してよい。任意的に、遠隔コンピューティングノードは、ホームオートメーションシステムであってよく、この場合、履物コントローラは、例えば、ユーザの場所が所定の場所またはノードの場所に対する近傍内にあるときに、第５のコマンド信号をホームオートメーションシステムに送信して、ドアをロックまたはロック解除し、室内灯を起動または起動解除し、且つ／或いはサーモスタットの温度を上昇または下降させてよい。
開示のＩＥＳシステムのいずれかについて、所定の場所は、履物コントローラによって定義されるジオフェンスを含んでよい。光システムを起動するためのコマンド信号は、ジオフェンスを破る遠隔コンピューティングノードの検出後に送信されてよい。ＩＥＳシステムは、ソール構造またはアッパーに取り付けられる圧力センサを更に含んでよく、圧力センサは、アッパー内の足の存在（または不存在）を検出するように構成される。この例において、ＩＥＳ光システムを起動するためのコマンド信号は、少なくとも部分的に、アッパー内の検出される足の存在に対する応答として送信される。圧力センサは、追加的に（または代替的に）、ユーザの重量を検出するように構成されてよい。この場合、履物コントローラは、ユーザの検出した重量を示す圧力センサからセンサ信号を受信し、検出した重量がメモリに格納された検証されたユーザ重量の所定の範囲内にあるかどうかを決定し、検出した重量が検証されたユーザ重量の所定の範囲内にある場合にのみ、コマンド信号をＩＥＳ光システムに送信してよい。
開示のＩＥＳシステムのいずれかについて、シューレースがアッパーに取り付けられ、レースモータがソール構造の内側に取り付けられ、シューレースを張力付けられた状態と張力付けられていない状態との間で選択的に移行するように構成される。履物コントローラは、レースモータと通信して、シューレースが張力付けられた状態または張力付けられていない状態にあるかどうかを決定してよい。ＩＥＳ光システムを起動させるためのコマンド信号は、シューレースが張力付けられた状態にあることに更に応答して更に送信される。幾つかの用途について、張力付けられた状態は、複数の離散的な張力付けられた位置を含む。ＩＥＳシステムは、ユーザについての離散的な張力付けられた位置のうちの現在のものを検出するレースセンサを含んでよい。この場合、履物コントローラは、ユーザについての現在の離散的な張力付けられた位置を示すセンサ信号をレースセンサから受信してよい。このデータから、コントローラは、現在の離散的な張力付けられた位置がメモリに格納された検証されたレース張力付け位置に対応するかどうかを決定してよい。ＩＥＳ光システムのための起動コマンド信号は、検証されたレース張力付け位置に対応する現在の離散的な張力付けられた位置に応答して送信されてよい。
開示のＩＥＳシステムのいずれについて、遠隔コンピューティングノードは、ＩＥＳ光システムの所定の光出力を検出するように作動可能な光学センサを含んでよい。この光出力は、ユーザを遠隔コンピューティングノードに検証するように構成された個人化された色および／または点滅パターンを含んでもよい。少なくとも幾つかの実施形態において、ＩＥＳシステムの無線通信デバイスは、ＢＬＥ、ＣＡＴ－Ｍ１および／またはＣＡＴ－ＮＢ１無線インタフェースを含む。ＩＥＳシステムは、バーコード、ＲＦＩＤタグ、および／またはソール構造／アッパーに取り付けられたＮＦＣタグを含んでもよく、それらの各々は、遠隔コンピューティングノードにセキュリティ認証コードを通信するように構成される。
本開示の追加的な態様は、ユーザの足のための履物製品を製造する方法に関する。この方法は、ユーザの足を受け入れ且つ取り付けるように構成されるアッパーを提供するステップと、ユーザの足をその上に支持するように構成されるソール構造を提供するステップであって、ソール構造は、地面係合部分を画定するアウトソールを有する、ソール構造を提供するステップと、ソール構造をアッパーに取り付けるステップと、ソール構造および／またはアッパーに光システムを取り付けるステップであって、光システムは、コマンド信号に応答して光を生成するように構成される、光システムを取り付けるステップと、ソール構造および／またはアッパーに無線通信デバイスを取り付けるステップであって、無線通信デバイスは、遠隔コンピューティングノードと無線通信するように構成される、無線通信デバイスを取り付けるステップと、ソール構造および／またはアッパーに常駐コントローラを取り付けるステップであって、常駐コントローラは、無線通信デバイスおよび光システムに動作的に接続される、常駐コントローラを取り付けるステップとを含む。常駐コントローラは、ユーザの場所を示す場所データを受信し、遠隔コンピューティングノードの場所を示す場所データを受信し、ユーザの場所が所定の場所またはノードの場所に対する近傍内にあるかどうかを決定し、ユーザが所定の場所／ノードに対する近傍内にあることに応答して、コマンド信号を光システムに送信して、所定の光出力を生成する、ように構成される。
この開示の他の態様は、インテリジェント電子シューズの自動化された構成を実行する方法に向けられている。ＩＥＳは、ユーザの足に取り付けるための開放または閉鎖構造のアッパーと、アッパーに取り付けられ、地面係合表面を画定する、ソール構造と、電子コマンド信号に応答して光を生成するように動作可能な光システムとを含む。この方法は、無線通信デバイスを介して常駐履物コントローラによって、ユーザの場所を示す場所データおよび遠隔コンピューティングノードの場所を示す場所データを受信することを含む。この方法は、履物コントローラを介して、ユーザの場所が所定の場所内にあるか、ノードの場所に対する近傍内にあるかどうかを決定することも含む。ユーザの場所が所定の場所／ノードの場所に対する近傍内にあることに応答して、履物コントローラは、コマンド信号を光システムに自動的に送信して、所定の光出力を生成する。
開示の方法のいずれかについて、履物コントローラは、第２のコマンド信号を遠隔コンピューティングノードの制御システムに送信することによって、ユーザの場所が所定の場所／ノードの場所に対する近傍内にあることに更に応答して、可聴または視覚出力を生成してよい。幾つかの用途において、遠隔コンピューティングノードは、車両ヘッドランプシステムを有する自動車であり、この場合、視覚出力は、車両のヘッドランプシステムの光出力の照明、閃光、および／または強化を含む。任意的に、履物コントローラは、車両のヘッドランプシステムの光出力をＩＥＳの光システムの所定の光出力と協調させてよい。自動車の命令された可聴出力は、車両のホーンシステムの可聴出力の起動および／または変調を含んでよい。
開示の方法のいずれについて、無線通信デバイスは、ユーザのポータブル電子デバイスに無線接続し、それによって、遠隔コンピューティングノードと無線通信するように構成されてよい。更に別の選択肢として、ＩＥＳは、ソール構造および／またはアッパーに取り付けられる触覚トランスデューサを含んでよく、この場合、履物コントローラは、ユーザの場所が所定の場所／ノードの場所に対する近傍内にあることに応答して、第３のコマンド信号を触覚トランスデューサに自動的に送信して、触覚キューを生成してよい。ＩＥＳは、ソール構造および／またはアッパーに取り付けられるオーディオシステムも含んでよく、この場合、履物コントローラは、ユーザの場所が所定の場所／ノードの場所に対する近傍内にあることに応答して、第４のコマンド信号をオーディオシステムに自動的に送信して、所定の音声出力を生成してよい。
開示の方法のいずれかについて、遠隔コンピューティングノードは、住宅用または商用セキュリティシステムのセグメントであってよい。この場合、履物コントローラは、ユーザが、セキュリティシステムに関連する住宅または商業ビルの指定された区画に関して所定の場所または近傍に入る（またはそれらから出る）ことに応答して、起動解除（または起動）コマンド信号をセキュリティシステムに自動的に送信してよい。任意的に、遠隔コンピューティングノードは、ホームオートメーションシステムのセグメントであってよい。この例において、履物コントローラは、第５のコマンド信号をホームオートメーションシステムに送信することによって、ホームオートメーションシステムに関連する家庭（または家庭の区画）に入るまたはそこから出るユーザに応答して、ドアをロックまたはロック解除し、室内照明を起動または起動解除し、且つ／或いはサーモスタットの温度を上昇または下降させてよい。所定の場所または近傍は、少なくとも部分的には、履物コントローラによって生成されるジオフェンスによって定義されてよい。起動または起動解除コマンド信号は、遠隔コンピューティングノードまたはＩＥＳユーザがジオフェンスを破ることを検出した後に、遠隔コンピューティングノードまたはＩＥＳサブシステムに送信されてよい。
開示の方法のいずれかについて、ＩＥＳは、ソール構造またはアッパーに取り付けられ、アッパー内の足の存在を検出するように構成される、圧力センサを内部に組み込んでよい。履物コントローラによるコマンド信号の送信は、アッパー内に足が存在することを検出したことに更に応答してよ。ソール構造／アッパーに取り付けられる圧力センサは、ユーザの重量を検出するように構成されてよい。この場合、履物コントローラは、ユーザの検出された重量を示す圧力センサからの１つ以上のセンサ信号を受信する。次に、コントローラは、検出された重量がメモリに格納された検証されたユーザの重量の所定範囲内にあるかどうかを決定する。検出される重量が検証されたユーザの重量の所定の範囲内にあることに応答して、コマンド信号が遠隔コンピューティングノードまたはＩＥＳサブシステムに送信されてよい。
開示の方法のいずれかについて、ＩＥＳは、アッパーに取り付けられるシューレースまたはストラップと、シューズ構造に取り付けられ、張力付けられた状態と張力付けられていない状態との間でレース／ストラップを選択的に移行させるように構成される、レースモータとを含んでよい。この場合、常駐履物コントローラは、シューレースが張力付けられた状態または張力付けられていない状態にあるかどうかを決定し、レースが張力付けられいるならば、コマンド信号を応答的に送信して、ＩＥＳサブシステムを起動させる。張力付けられた状態は、複数の離散的な張力付けられた位置に描かれてよい。この場合、常駐履物コントローラは、（例えば、レースセンサから受け取るセンサ信号を使用して、或いはレースモータ出力シャフトの位置をモニタリングすることによって）レースが離散的な張力付けられた位置のうちのどの位置にあるかを識別してよい。メモリに格納される検証されたレース張力付けられた位置に対応するレースの現在の張力付けられた位置に応答して、履物コントローラは、コマンド信号を遠隔ノードまたはＩＥＳサブシステムに送信してよい。
開示の方法のいずれかについて、遠隔コンピューティングノードは、光学センサを含んでよく、この場合、ＩＥＳ光システムの所定の光出力は、光学センサによって検出可能であり、ユーザを遠隔コンピューティングノードに検証するように構成される、個人化された色および／または点滅パターンを含んでよい。ＩＥＳ無線通信デバイスは、ＢＬＥ、ＣＡＴ－Ｍ１および／またはＣＡＴ－ＮＢ１無線インタフェースを含んでよい。ＩＥＳは、バーコード、ＲＦＩＤタグ、および／または、ソール構造および／またはアッパーに取り付けられ、セキュリティ認証コードを遠隔コンピューティングノードに通信するように構成される、ＮＦＣタグを備えてよい。
この開示の追加的な態様は、使用者の足のための履物に向けられている。履物は、ユーザの足を受け入れ且つ取り付けるためのアッパーと、ユーザの足をその上で支持するためにアッパーに取り付けられるソール構造とを含む。光システムおよび／または音システムが、ソール構造に取り付けられ、コマンド信号に応答して光／音を生成するように構成される。無線通信デバイスは、遠隔コンピューティングノードと無線通信するためにソール構造の内側に取り付けられる。ソール構造の内側に同様に取り付けられる常駐コントローラが、無線通信デバイスおよび光システムに動作的に接続される。常駐コントローラは、ユーザの場所および遠隔コンピューティングノードの場所を示す場所データを受信する。常駐コントローラは、ユーザの場所が所定の場所／ノードの場所に対する近傍内にあるかどうかを決定し、あるならば、常駐コントローラは、１つ以上のコマンド信号を光システム／音システムに応答的に送信して、所定の光／音声出力を生成する。
図示の実施形態を参照して本開示の態様を詳細に記載したが、当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく、多くの修正がそれらに対して行われてよいことを認識するであろう。本開示は、本明細書に開示する正確な構造および組成物に限定されず、前述の記述から明らかなありとあらゆる修正、変更、および変形が、添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の範囲内にある。その上、本概念は、先行する要素および構成のありとあらゆる組み合わせおよびサブコンビネーションを明確に含む。追加的な構成が以下の条項に反映されることがある。
条項１：インテリジェント電子シューズ（ＩＥＳ）システムであって、ユーザの足に取り付くように構成されるアッパーと、アッパーに取り付けられ、ユーザの足をその上で支持するように構成され、地面係合表面を画定する、ソール構造と、ソール構造および／またはアッパーに取り付けられ、コマンド信号に応答して可視出力、可聴出力および／または触覚出力を生成するように構成される、衝突脅威警告システムと、送信器－検出器モジュールからプロンプト信号を受信し、送信器－検出器モジュールに応答信号を応答的に送信するように構成される、検出タグと、ソール構造および／またはアッパーに取り付けられ、遠隔コンピューティングノードと無線通信するように構成される、無線通信デバイスと、無線通信デバイスと衝突脅威警告システムとに動作的に接続される履物コントローラとを含み、履物コントローラは、無線通信デバイスを介して、遠隔コンピューティングノードから、応答信号に応答して生成される歩行者衝突警告信号を受信し、且つ、受信する歩行者衝突警告信号に応答して、コマンド信号を衝突脅威警告システムに送信して、自動車との差し迫っている衝突をユーザに警告するように構成される所定の可視警報、可聴警報および／または触覚警報を生成するように構成される、ＩＥＳシステム。
条項２：検出タグは、ソール構造および／またはアッパーに取り付けられる無線周波数（ＲＦ）トランスポンダを含み、プロンプト信号は、第１の周波数を備える第１のＲＦ電力を有し、応答信号は、第１の周波数とは別個の第２の周波数を備える第２のＲＦ電力を有する、条項１に記載のＩＥＳシステム。
条項３：プロンプト信号は、埋め込まれたデータセットを含み、応答信号は、埋め込まれたデータセットを送信器－検出器モジュールに送信して戻す、条項２に記載のＩＥＳシステム。
条項４：ＲＦトランスポンダは、ＲＦアンテナと、ＲＦアンテナに接続される周波数フィルタとを含み、周波数フィルタは、第１の周波数とは別個の第３の周波数を備えるＲＦ電力を有する信号を拒絶するように構成される、条項３に記載のＩＥＳシステム。
条項５：検出タグは、ソール構造および／またはアッパーに取り付けられる誘電体電気活性ポリマ（ＥＡＰ）素子を備えるＥＡＰセンサを含み、プロンプト信号は、誘電体ＥＡＰ素子における物理的な状態変化を誘発するように構成される電場であり、応答信号は、ユーザが誘電体ＥＡＰ素子の物理的な状態変化を逆転させることによって生成される、条項１に記載のＩＥＳシステム。
条項６：履物コントローラは、無線通信デバイスを介して、遠隔コンピューティングノードに、ユーザ位置データおよびユーザダイナミクスデータを送信し、且つ、無線通信デバイスを介して、遠隔コンピューティングノードから、ユーザ位置およびユーザダイナミクスデータの融合に基づき、車両場所および自動車の予測されるルートに対するユーザの侵入を予測する、歩行者衝突脅威値を受信する、ように更に構成される、条項１乃至５のうちのいずれか１項に記載のＩＥＳシステム。
条項７：履物コントローラは、無線通信デバイスを介して、遠隔コンピューティングノードに、ユーザの履歴的な挙動を示す履歴的なデータを送信するように更に構成され、歩行者衝突脅威値は、ユーザ位置データおよびユーザダイナミクスデータと、挙動データとの融合に更に基づく、条項６に記載のＩＥＳシステム。
条項８：歩行者衝突脅威値は、挙動データ、ユーザ位置データおよびユーザダイナミクスデータと、ユーザに近接する複数の個人の挙動を示すクラウドソースのデータとの融合に更に基づく、条項７に記載のＩＥＳシステム。
条項９：歩行者衝突脅威値は、挙動データ、ユーザ位置データ、ユーザダイナミクスデータおよびクラウドソースのデータと、ユーザの周囲環境を示す環境データとの融合に更に基づく、条項８に記載のＩＥＳシステム。
条項１０：ユーザは、ポータブル電子デバイスで有し、無線通信デバイスは、ポータブル電子デバイスと無線接続し、それによって、遠隔コンピューティングノードと無線通信するように更に構成される、条項１乃至９のうちのいずれか１項に記載のＩＥＳシステム。
条項１１：遠隔コンピューティングノードは、自動車の常駐車両コントローラであり、履物コントローラは、無線通信デバイスを介して、常駐車両コントローラに、ユーザ位置データ、ユーザダイナミクスデータ、および／またはユーザ挙動データを送信するように更に構成される、条項１乃至１０のうちのいずれか１項に記載のＩＥＳシステム。
条項１２：遠隔コンピューティングノードは、インテリジェント交通管理システムの中央制御装置であり、履物コントローラは、無線通信デバイスを介して、中央制御装置に、ユーザ位置データ、ユーザダイナミクスデータ、および／またはユーザ挙動データを送信するように更に構成される、条項１乃至１０のうちのいずれか１項に記載のＩＥＳシステム。
条項１３：衝突脅威警告システムは、ソール構造および／またはアッパーに取り付けられる触覚トランスデューサを含み、コマンド信号は、触覚トランスデューサに、自動車との差し迫っている衝突をユーザに警告するように構成される所定の触覚警報を生成させる、条項１乃至１２のうちのいずれか１項に記載のＩＥＳシステム。
条項１４：衝突脅威警告システムは、ソール構造および／またはアッパーに取り付けられるオーディオコンポーネントを含み、コマンド信号は、オーディオコンポーネントに、自動車との差し迫っている衝突をユーザに警告するように構成される所定の可聴警報を生成させる、条項１乃至１３のうちのいずれか１項に記載のＩＥＳシステム。
条項１５：衝突脅威警告システムは、ソール構造および／またはアッパーに取り付けられる照明要素を含み、コマンド信号は、照明要素に、自動車との差し迫っている衝突をユーザに警告するように構成される所定の可視警報を生成させる、条項１乃至１４のうちのいずれか１項に記載のＩＥＳシステム。
条項１６：ソール構造に取り付けられ、アッパー内の足の存在を検出するように構成される、圧力センサを更に含み、コマンド信号は、アッパー内の足の存在の検出に応答して、衝突脅威警告システムに送信される、条項１乃至１５のうちのいずれか１項に記載のＩＥＳシステム。
条項１７：アッパーに取り付けられるシューレースと、ソール構造の内側に取り付けられ、シューレースを張力付けられた状態と張力付けられていない状態との間で選択的に移行させるように構成される、レースモータとを更に含み、履物コントローラは、レースモータと通信して、シューレースが張力付けられた状態または張力付けられていない状態にあるかどうかを決定するように更に構成され、コマンド信号は、シューレースが張力付けられた状態にあることに更に応答して、衝突脅威警告システムに送信される、条項１乃至１６のうちのいずれか１項に記載のＩＥＳシステム。
条項１８：インテリジェント電子シューズ（ＩＥＳ）を作動させる方法であって、ＩＥＳは、ユーザの足に取り付くためのアッパーと、地面係合表面を画定し、ユーザの足をその上で支持するためにアッパーに取り付けられる、ソール構造とを含み、当該方法は、ＩＥＳのソール構造および／またはアッパーに取り付けられる検出タグを介して、送信器－検出器モジュールからプロンプト信号を受信すること、プロンプト信号を受信することに応答して、検出タグを介して、応答信号を送信器－検出器モジュールに送信すること、無線通信デバイスを通じて、常駐履物コントローラを介して、応答信号に応答して遠隔コンピューティングノードによって生成される歩行者衝突警告信号を受信することであって、無線通信デバイスおよび常駐履物コントローラは、両方ともソール構造および／またはアッパーに取り付けられる、歩行者衝突警告信号を受信すること、並びに、受信する歩行者衝突警告信号に応答して、常駐履物コントローラを介して、コマンド信号を、ソール構造および／またはアッパーに取り付けられる衝突脅威警告システムに送信して、自動車との差し迫っている衝突をユーザに警告するように構成される可視警報、可聴警報および／または触覚警報を生成することを含む、
方法。
条項１９：検出タグは、無線周波数（ＲＦ）トランスポンダを含み、プロンプト信号は、第１の周波数を備える第１のＲＦ電力を有し、応答信号は、第１の周波数とは別個の第２の周波数を備える第２のＲＦ電力を有する、条項１８に記載の方法。
条項２０：検出タグは、誘電体電気活性ポリマ（ＥＡＰ）素子を備えるＥＡＰセンサを含み、プロンプト信号は、誘電体ＥＡＰ素子における物理的な状態変化を誘発するように構成される電場であり、応答信号は、ユーザが誘電体ＥＡＰ素子の物理的な状態変化を逆転させることによって生成される、条項１８に記載の方法。
条項２１：常駐履物コントローラを介して、遠隔コンピューティングノードに、ユーザ位置データおよびユーザダイナミクスデータを送信すること、および常駐履物コントローラを介して、無線通信デバイスを通じて、遠隔コンピューティングノードから、ユーザ位置データおよびユーザダイナミクスデータの融合に基づき、車両場所および自動車の予想されるルートに対するユーザの侵入を予測する、歩行者衝突脅威値を受信することを更に含む、条項１８乃至２０のうちのいずれか１項に記載の方法。
条項２２：ユーザは、ポータブル電子デバイスを有し、無線通信デバイスは、ポータブル電子デバイスに無線接続し、それによって、遠隔コンピューティングノードと無線通信する、条項１８乃至２１のうちのいずれか１項に記載の方法。
条項２３：遠隔コンピューティングノードは、自動車の常駐車両コントローラであり、当該方法は、常駐履物コントローラを介して、常駐車両コントローラに、ユーザ位置データ、ユーザダイナミクスデータおよび／またはユーザ挙動データを送信することを更に含む、条項１８乃至２２のうちのいずれか１項に記載の方法。
条項２４：遠隔コンピューティングノードは、インテリジェント交通管理システムの中央制御装置であり、当該方法は、常駐履物コントローラを介して、中央制御装置に、ユーザ位置データ、ユーザダイナミクスデータおよび／またはユーザ挙動データを送信することを更に含む、条項１８乃至２２のうちのいずれか１項に記載の方法。
条項２５：ＩＥＳは、ソール構造に取り付けられ、アッパー内の足の存在を検出するように構成される、圧力センサを更に含み、コマンド信号は、アッパー内の足の存在の検出に更に応答して、衝突脅威警告システムに送信される、条項１８乃至２４のうちのいずれか１項に記載の方法。
米国特許出願公開第２０１７／０２６５５８４Ａ１号明細書 米国特許出願公開第２０１７／０２６５５９４Ａ１号明細書 米国特許第９，３６５，３８７Ｂ２号明細書 米国特許出願公開第２０１７／０１５４５０５Ａ１号明細書

Claims (25)

  1. アッパーと、ソール構造とを含む、履物であって、前記アッパーは、ユーザの足に取り付くように構成され、前記ソール構造は、前記アッパーに取り付けられ、前記ユーザの前記足をその上で支持するように構成され、前記ユーザは、ポータブル電子デバイスを有する、履物と、
    前記履物に取り付けられ、コマンド信号に応答して可視出力、可聴出力、および／または触覚出力を生成するように構成される、衝突脅威警告システムと、
    送信器－検出器モジュールからプロンプト信号を受信して、前記送信器－検出器モジュールに応答信号を応答的に送信するように構成される、検出タグと、
    前記履物に取り付けられ、前記ユーザの前記ポータブル電子デバイスに無線接続し、それによって、遠隔コンピューティングノードと無線通信するように構成される、無線通信デバイスと、
    前記無線通信デバイスと前記衝突脅威警告システムとに動作的に接続される履物コントローラとを含み、
    前記履物コントローラは、
    前記無線通信デバイスを介して、前記遠隔コンピューティングノードから、前記応答信号に応答して生成される歩行者衝突警告信号を受信し、
    前記受信する歩行者衝突警告信号に応答して、コマンド信号を前記衝突脅威警告システムに送信して、自動車との差し迫っている衝突を前記ユーザに警告するように構成される所定の可視警報、可聴警報、および／または触覚警報を生成する
    ように構成される、
    インテリジェント電子シューズシステム。
  2. 前記検出タグは、前記履物に取り付けられる無線周波数（ＲＦ）トランスポンダを含み、前記プロンプト信号は、第１の周波数を備える第１のＲＦ電力を有し、前記応答信号は、前記第１の周波数とは別個の第２の周波数を備える第２のＲＦ電力を有する、請求項１に記載のインテリジェント電子シューズシステム。
  3. 前記プロンプト信号は、埋め込まれたデータセットを含み、前記応答信号は、前記埋め込まれたデータセットを前記送信器－検出器モジュールに送信して戻す、請求項２に記載のインテリジェント電子シューズシステム。
  4. 前記ＲＦトランスポンダは、ＲＦアンテナと、該ＲＦアンテナに接続される周波数フィルタとを含み、該周波数フィルタは、前記第１の周波数とは別個の第３の周波数を備えるＲＦ電力を有する信号を拒絶するように構成される、請求項２または３に記載のインテリジェント電子シューズシステム。
  5. 前記検出タグは、前記履物に取り付けられる誘電体電気活性ポリマ（ＥＡＰ）素子を備えるＥＡＰセンサを含み、前記プロンプト信号は、前記誘電体ＥＡＰ素子における物理的な状態変化を誘発するように構成される電場であり、前記応答信号は、前記ユーザが前記誘電体ＥＡＰ素子の前記物理的な状態変化を逆転させることによって生成される、請求項１～４のうちのいずれか１項に記載のインテリジェント電子シューズシステム。
  6. 前記履物コントローラは、
    前記無線通信デバイスを介して、前記遠隔コンピューティングノードに、前記ユーザのユーザ位置データおよびユーザダイナミクスデータを送信し、
    前記無線通信デバイスを介して、前記遠隔コンピューティングノードから、前記ユーザ位置データと前記ユーザダイナミクスデータとの融合に基づく歩行者衝突脅威値を受信する、
    ように更に構成され、
    前記歩行者衝突脅威値は、前記自動車の車両場所および予測されるルートに対する前記ユーザの侵入を予測するものである、
    請求項１～５のうちのいずれか１項に記載のインテリジェント電子シューズシステム。
  7. 前記履物コントローラは、前記無線通信デバイスを介して、前記遠隔コンピューティングノードに、前記ユーザの履歴的な挙動を示す挙動データを送信するように更に構成され、前記歩行者衝突脅威値は、前記挙動データと前記ユーザ位置データおよび前記ユーザダイナミクスデータとの融合に更に基づく、請求項６に記載のインテリジェント電子シューズシステム。
  8. 前記歩行者衝突脅威値は、前記挙動データ、前記ユーザ位置データ、および前記ユーザダイナミクスデータと、前記ユーザに近接する複数の個人の挙動を示すクラウドソースのデータとの融合に更に基づく、請求項７に記載のインテリジェント電子シューズシステム。
  9. 前記歩行者衝突脅威値は、前記挙動データ、前記ユーザ位置データ、前記ユーザダイナミクスデータ、および前記クラウドソースのデータと、前記ユーザの周囲環境を示す環境データとの融合に更に基づく、請求項８に記載のインテリジェント電子シューズシステム。
  10. 前記遠隔コンピューティングノードは、自動車の常駐車両コントローラであり、前記履物コントローラは、前記無線通信デバイスを介して、前記常駐車両コントローラに、ユーザ位置データ、ユーザダイナミクスデータ、および／またはユーザ挙動データを送信するように更に構成される、請求項１～５のうちのいずれか１項に記載のインテリジェント電子シューズシステム。
  11. 前記遠隔コンピューティングノードは、インテリジェント交通管理システムの中央制御装置であり、前記履物コントローラは、前記無線通信デバイスを介して、前記中央制御装置に、ユーザ位置データ、ユーザダイナミクスデータ、および／またはユーザ挙動データを送信するように更に構成される、請求項１～５のうちのいずれか１項に記載のインテリジェント電子シューズシステム。
  12. 前記衝突脅威警告システムは、前記履物に取り付けられる触覚トランスデューサを含み、前記コマンド信号は、前記触覚トランスデューサに、前記自動車との差し迫っている衝突を前記ユーザに警告するように構成される所定の触覚警報を生成させる、請求項１～５のうちのいずれか１項に記載のインテリジェント電子シューズシステム。
  13. 前記衝突脅威警告システムは、前記履物に取り付けられるオーディオコンポーネントを含み、前記コマンド信号は、前記オーディオコンポーネントに、前記自動車との差し迫っている衝突を前記ユーザに警告するように構成される所定の可聴警報を生成させる、請求項１～５のうちのいずれか１項に記載のインテリジェント電子シューズシステム。
  14. 前記衝突脅威警告システムは、前記履物に取り付けられる照明要素を含み、前記コマンド信号は、前記照明要素に、前記自動車との差し迫っている衝突を前記ユーザに警告するように構成される所定の可視警報を生成させる、請求項１～５のうちのいずれか１項に記載のインテリジェント電子シューズシステム。
  15. 前記ソール構造に取り付けられ、前記アッパー内の前記足の存在を検出するように構成される、圧力センサを更に含み、前記コマンド信号は、前記アッパー内の前記足の存在の検出に更に応答して、前記衝突脅威警告システムに送信される、請求項１～５のうちのいずれか１項に記載のインテリジェント電子シューズシステム。
  16. 前記アッパーに取り付けられるシューレースと、
    前記履物に取り付けられ、前記シューレースを張力付けられた状態と張力付けられていない状態との間で選択的に移行させるように構成される、レースモータとを更に含み、
    前記履物コントローラは、前記レースモータと通信して、前記シューレースが前記張力付けられた状態または前記張力付けられていない状態にあるかどうかを決定するように更に構成され、
    前記コマンド信号は、前記シューレースが前記張力付けられた状態にあることに更に応答して、前記衝突脅威警告システムに送信される、
    請求項１～５のうちのいずれか１項に記載のインテリジェント電子シューズシステム。
  17. インテリジェント電子シューズシステムを作動させる方法であって、
    ユーザの履物に取り付けられる検出タグを介して、送信器－検出器モジュールからプロンプト信号を受信することであって、前記履物は、アッパーと、ソール構造とを含み、前記アッパーは、前記ユーザの足に取り付くように構成され、前記ソール構造は、前記アッパーに取り付けられ、前記ユーザの前記足をその上で支持するように構成され、前記ユーザは、ポータブル電子デバイスを有する、受信することと、
    前記プロンプト信号を受信することに応答して、前記検出タグを介して、応答信号を前記送信器－検出器モジュールに送信することと、
    常駐履物コントローラを介して、無線通信デバイスを通じて、前記応答信号に応答して遠隔コンピューティングノードによって生成される歩行者衝突警告信号を受信することであって、前記無線通信デバイスおよび前記常駐履物コントローラは、両方とも前記履物に取り付けられ、前記無線通信デバイスは、前記ユーザの前記ポータブル電子デバイスに無線接続し、それによって、前記遠隔コンピューティングノードと無線通信する、受信することと、
    前記受信する歩行者衝突警告信号に応答して、前記常駐履物コントローラを介して、コマンド信号を、前記履物に取り付けられる衝突脅威警告システムに送信して、自動車との差し迫っている衝突を前記ユーザに警告するように構成される可視警報、可聴警報、および／または触覚警報を生成することと、を含む、
    方法。
  18. 前記検出タグは、無線周波数（ＲＦ）トランスポンダを含み、前記プロンプト信号は、第１の周波数を備える第１のＲＦ電力を有し、前記応答信号は、前記第１の周波数とは別個の第２の周波数を備える第２のＲＦ電力を有する、請求項１７に記載の方法。
  19. 前記プロンプト信号は、埋め込まれたデータセットを含み、前記応答信号は、前記埋め込まれたデータセットを前記送信器－検出器モジュールに送信して戻す、請求項１８に記載の方法。
  20. 前記ＲＦトランスポンダは、ＲＦアンテナと、該ＲＦアンテナに接続される周波数フィルタとを含み、該周波数フィルタは、前記第１の周波数とは別個の第３の周波数を備えるＲＦ電力を有する信号を拒絶するように構成される、請求項１７または１８に記載の方法。
  21. 前記常駐履物コントローラを介して、前記遠隔コンピューティングノードに、前記ユーザのユーザ位置データおよびユーザダイナミクスデータを送信することと、
    前記常駐履物コントローラを介して、前記無線通信デバイスを通じて、前記遠隔コンピューティングノードから、前記ユーザ位置データと前記ユーザダイナミクスデータとの融合に基づく歩行者衝突脅威値を受信することと、を含み、
    前記歩行者衝突脅威値は、前記自動車の車両場所および予想されるルートに対する前記ユーザの侵入を予測するものである、
    請求項１７～２０のうちのいずれか１項に記載の方法。
  22. 前記遠隔コンピューティングノードは、自動車の常駐車両コントローラであり、当該方法は、前記常駐履物コントローラを介して、前記常駐車両コントローラに、ユーザ位置データ、ユーザダイナミクスデータ、および／またはユーザ挙動データを送信することを更に含む、請求項１７～２１のうちのいずれか１項に記載の方法。
  23. 前記遠隔コンピューティングノードは、インテリジェント交通管理システムの中央制御装置であり、当該方法は、前記常駐履物コントローラを介して、前記中央制御装置に、ユーザ位置データ、ユーザダイナミクスデータ、および／またはユーザ挙動データを送信することを更に含む、請求項１７～２１のうちのいずれか１項に記載の方法。
  24. 前記ソール構造に取り付けられ、前記アッパー内の前記足の存在を検出するように構成される、圧力センサを更に含み、前記コマンド信号は、前記アッパー内の前記足の存在の検出に更に応答して、前記衝突脅威警告システムに送信される、請求項１７～２３のうちのいずれか１項に記載の方法。
  25. 前記検出タグは、前記履物に取り付けられる誘電体電気活性ポリマ（ＥＡＰ）素子を備えるＥＡＰセンサを含み、前記プロンプト信号は、前記誘電体ＥＡＰ素子における物理的な状態変化を誘発するように構成される電場であり、前記応答信号は、前記ユーザが前記誘電体ＥＡＰ素子の前記物理的な状態変化を逆転させることによって生成される、請求項１７～２４のうちのいずれか１項に記載の方法。
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