JP2023525707A - 自動化された触覚、音声、および視覚フィードバックによるナビゲーション支援のためのインテリジェント電子フットウェアおよびロジック - Google Patents

Abstract

コントローラ自動化機能を有するインテリジェント電子フットウェアおよびアパレル、そのようなフットウェアおよびアパレルの製造／動作方法、ならびにそのようなフットウェアおよびアパレルの自動化機能を実行するための制御システムが提示される。インテリジェント電子シューズ（ＩＥＳ）の動作方法は、例えば、コントローラを介して、ＧＰＳ衛星サービスからワイヤレス通信デバイスを通して、ユーザの位置データを受信することを含む。コントローラはまた、例えば、バックエンドサーバクラスコンピュータまたは他のリモートコンピューティングノードから、仮想スポットに隠された仮想靴などのターゲットオブジェクトまたはサイトの位置データを受信する。コントローラは、ユーザの位置から地理的エリア内のターゲットの位置まで移動するための導出経路を含む経路計画データを取り出すか、または予測する。次いで、コントローラは、導出経路に沿ってユーザを案内する視覚、音声、および／または触覚キューを出力するために、ＩＥＳの靴構造に取り付けられたナビゲーションアラートシステムにコマンド信号を送信する。

Description

［関連出願の優先権の主張および相互参照］
本出願は、２０２０年５月１５日に出願された米国特許出願第１６／８７４，９４４号の利益および優先権を主張する。

［技術分野］
本開示は、一般に、ウェアラブル電子デバイスに関する。より具体的には、本開示の態様は、インテリジェント電子フットウェアおよびアパレルの自動化機能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、サンダルなどのフットウェア製品は、一般に、フットウェアをユーザの足に固定するためのアッパーと、下からの支持を足に提供するためのソール構造という２つの主要な要素から構成される。アッパーは、織物、発泡体、ポリマー、天然および合成皮革などを含む様々な材料から製造され得、それらは、足をしっかりと受け入れるためのシェルまたはハーネスを形成するために互いに縫い合わされ、溶接され、または接着接合される。サンダルおよびスリッパの場合、アッパーは、オープントゥまたはオープンヒール構造を有していてもよいし、一般に、足の甲の上に、設計によっては足首の周りに延在する一連のストラップに限定されてもよい。逆に、ブーツおよびシューズの設計は、クローズドトゥおよびヒール構造を有するフルアッパーを組み込んでおり、ユーザの足を包み込む。アッパーの後部クォーター部分を通る足首開口部は、フットウェアの内部へのアクセスを提供し、アッパーへの足の出し入れを容易にする。足をアッパー内に固定するために、シューレースまたはストラップが利用され得る。

ソール構造は、一般に、ユーザの足と地面との間に配置される、アッパーの下部に取り付けられる。ブーツおよび運動靴を含む多くのフットウェア製品では、ソール構造は、一般に、快適性向上インソール、衝撃緩和ミッドソール、および表面接触アウトソールを組み込んだ層状構造である。部分的または全体的にアッパー内に位置し得るインソールは、ユーザの足の底面「足底領域」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。比較すると、ミッドソールは、インソールの下に取り付けられ、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を助け得る。ミッドソールの底面には、フットウェアの地面接触部分を形成するアウトソールが固定されている。アウトソールは、通常、トラクション向上のためのトレッドパターンを含む、耐久性および耐摩耗性のある材料から作られる。

本明細書では、自動化されたフットウェア能力を可能にするための付随した制御ロジックを有するインテリジェント電子フットウェア、そのようなフットウェアの作製方法および使用方法、ならびにインテリジェント電子フットウェアの自動化機能をプロビジョニングするための制御システムが提示される。例として、インテリジェント電子シューズ（ＩＥＳ）とワイヤレス通信して、ＩＥＳと以下との間の通信をプロビジョニングする、ＩｏＡＡＦ（Internet of Adaptive Apparel and Footwear）システムが提示される：（１）ワイヤレス対応デバイス（フットウェアツーデバイス（Ｆ２Ｄ））、（２）サードパーティのＩＥＳ（フットウェアツーフットウェア（Ｆ２Ｆ））、（３）車両（フットウェアツービークル（Ｆ２Ｖ））、（４）インテリジェント輸送または他のインフラストラクチャシステム（フットウェアツーインフラストラクチャ（Ｆ２Ｉ））、および／または（５）グリッド、ネットワーク、歩行者など（フットウェアツーエブリシング（Ｆ２Ｘ））。代表的な実装形態では、ＩＥＳは、到来プロンプト信号（incoming prompt signal）を受信する、無線周波数（ＲＦ）トランスポンダなどの検出タグを備えている。プロンプト信号は、建物、街灯柱、または交通信号柱などの固定構造、または人、自転車、車両技術者協会（ＳＡＥ）レベル３、４、もしくは５の自律走行車両（autonomous vehicle）などの移動構造に搭載された送信機－検出器モジュールによってブロードキャストされ得る。

ＩＥＳ検出タグは、第１の周波数を有するＲＦ電力を有し得る到来プロンプト信号に対して、第２の周波数を有するＲＦ電力を有し得る透過出力信号として到来信号を再送信することによって応答し得る。トランスポンダは、到来信号を第１の周波数を有する信号に制限する周波数フィルタと、到来信号を透過出力信号に変換する周波数変換器と、到来信号に基づいて出力信号を増幅させる増幅器とを備え得る。車両搭載型または構造搭載型のＲＦ送信機－検出器モジュールを使用して、ＩＥＳトランスポンダによって出力された応答信号を求めて接近エリアまたは周辺エリアを掃引することで、視野認識の前に事前警告を提供するので、歩行者衝突回避が容易になる。

ＩＥＳ上に検出タグを設置し、ＩＥＳ検出タグと、車両、街灯、近くの建物などに取り付けられた相補的な送信機－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、直接視線によって感知する必要をなくして、関係者が、差し迫った衝突を「事前に把握する（go ahead）」ことを可能にし、ＩＥＳが車両に近接する前に次の「認識」を提供する。実際には、ＩｏＡＡＦシステムアーキテクチャは、標準的なセンサハードウェアが、死角に入ったまたは他の視覚障害物の後ろに隠れた歩行者を効果的に監視することができないことで生じる検出漏れ（false negative）をなくすのを助ける。ＩＥＳを介した歩行者への可聴、可視、および／または触覚警告を自動化することによって、または横断歩道信号タイミングの変調により歩行者の流れを変更することによって、衝突回避をさらに高めることができる。歩行者の安全認識を可能にすることに加えて、開示されるＩｏＡＡＦシステムは、例えば、組立ラインの作業者へのロボットに起因する損傷を防止するために製造施設において、例えば、作業者とフォークリフトまたは無人搬送車（ＡＧＶ：Automated Guided Vehicle）と衝突を回避するために保管施設において、または、例えば、通行車両から工事作業者を保護するために道路工事現場において、採用され得る。ユーザの動き（スタート、ストップ、左、右、加速、減速など）は、ＩＥＳに常駐する音声、視覚、および触覚フィードバックデバイスの選択的な作動を介して管理され得る。

Ｆ２ＶおよびＦ２Ｉ適用例の場合、ＩｏＡＡＦシステムは、例えば、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、スマートフットウェア／アパレル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によって生成されたユーザダイナミクスデータ（例えば、位置、速度、軌道、加速度／減速度など）、ユーザ挙動データ（例えば、交差点の特定の角における履歴挙動、交差点全般における履歴挙動、現在の周囲条件における履歴挙動など）、環境データ（例えば、赤信号の交差点対青信号の交差点、住宅地対都市部、悪天候条件対最適な運転条件）、クラウドソーシングデータ（同じくインテリジェントフットウェア／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ダイナミクスおよび挙動）を集約し、融合し、分析することによって、移動物体とＩＥＳユーザとの間で視線が合う前に歩行者衝突脅威評価を行い得る。相互運用可能コなンポーネント通信は、典型的には、ワイヤレスかつ双方向であり、データは、例えば、専用狭域通信（ＤＳＲＣ）を使用して、アドホックネットワークを介してインフラストラクチャコンポーネントとの間で伝達される。交通管理監視システムは、ＩＥＳ、インフラストラクチャ、および車両データを使用して、可変の速度制限を設定し、交通信号の現示（phase）およびタイミングを調整することができる。

ＩＥＳとリモートコンピューティングノードとの間のワイヤレス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、またはワイヤレス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た通信セッションをピギーバックし得る。代替的に、ＩＥＳは、靴構造内にパッケージ化された常駐ワイヤレス通信デバイスを有するスタンドアロンデバイスとして動作し得る。他の周辺ハードウェアは、常駐コントローラ、短波アンテナ、充電式バッテリ、常駐メモリ、ＳＩＭカードなどを含み得、これらすべてが靴構造内に収容される。ＩＥＳは、ユーザがフットウェアおよび／またはＩｏＡＡＦシステムと対話することを可能にするヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）を備えていてもよい。例えば、１つまたは複数の電気活性ポリマー（ＥＡＰ）センサは、靴構造上に取り付けられたパッチに織り込まれるか、またはパッチとして形成され得、ユーザによるＩＥＳの操作面の制御を可能にするユーザ入力を受信するように動作可能である。同様に、自動化されたフットウェア機能を実行するための付随する動作はいずれも、ＩＥＳコントローラを介してローカルに実行されてもよいし、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、ＩｏＡＡＦシステム、またはそれらの任意の組合せによる実行のために分散コンピューティング方式でオフボーティングされてもよい。

さらなるオプションとして、本明細書で説明されるフットウェア機能のうちのいずれか１つまたは複数の実行は、最初に、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必要とし得る。例えば、靴構造内のセンサの分散アレイは、ＩＥＳコントローラと通信して、（例えば、圧力センサを介して）ユーザの体重、（例えば、ＥＡＲＬ（Electro Adaptive Reactive Lacing）を介して）靴のサイズ、（例えば、光学指紋センサを介して）趾紋、歩行プロファイルの確認などのバイオメトリック検証または他の適切な方法を実行する。この概念の拡張として、自動化機能を実行しようとする際、ＩＥＳが実際にユーザの足にあることを確認するために、前述の検知デバイスのいずれかがバイナリ（オン／オフ）スイッチとし採用され得る。ユーザの存在を認証、検証、または確認することに失敗すると、ＩＥＳが動作不能になり、および／または登録された所有者もしくはＩｏＡＡＦシステムに、不正使用が検出されたという電子通知が送信され得る。

自動化機能の実行を容易にするためにワイヤレスデータ交換をプロビジョニングするには、ＩＥＳをＩｏＡＡＦシステムに登録する必要があり得る。例えば、ユーザがＩｏＡＡＦシステムにＩＥＳシリアル番号を記録すると、ＩｏＡＡＦシステムは、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動作する「デジタルロッカー」に検証鍵を発行して、追加の認証を提供するであろう。例えば、ユーザを介して手動で、または、例えば、靴上のバーコードもしくは近距離通信（ＮＦＣ）タグを介してデジタルに、登録が完了し得る。一意の仮想靴がＩＥＳに割り当てられ、例えばデジタルロッカーに記憶され得る。各仮想靴は、暗号ハッシュ関数、信頼できるタイムスタンプ、相関トランザクションデータなど、一意性および真正性を保証するのを助けるよう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えられ得る。フットウェア製品のための暗号デジタル資産に関する追加の情報は、例えば、Christopher Andonらの米国特許第１０，５０５，７２６号明細書に記載されており、これは、すべての目的のために参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

本明細書に提示される新規概念の代表的な用途としてフットウェア製品を参照して説明したが、開示されるオプションおよび特徴の多くは、衣類、ヘッドギア、アイウェア、リストウェア、ネックウェア、レッグウェアなどを含む他のウェアラブルなアパレルに適用され得ることが想定される。開示される特徴は、データ、通知、および他の視覚インジケータを重ね合わせて、上記および下記に提示される技法およびオプションのいずれかを実行するように動作可能である拡張現実（ＡＲ）または仮想現実（ＶＲ）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、開示されるシステムおよびデバイスのいずれかの製造方法および動作方法を対象とする。一例では、インテリジェント輸送管理（ＩＴＭ）システムと１つまたは複数のインテリジェント電子シューズとの間の協調動作を自動化するための方法が提示される。各ＩＥＳは、ユーザの足に取り付けるためのアッパーと、ユーザの足を支持するためにアッパーの底面に取り付けられたソール構造とを備えて製造される。この代表的な方法は、ＩＴＭシステムの交通システムコントローラに通信可能に接続された送信機－検出器モジュールを介して、ＩＥＳのソール構造および／またはアッパーに取り付けられた検出タグにプロンプト信号を送信することと、プロンプト信号の受信に応答して検出タグによって生成された応答信号を、送信機－検出器モジュールを介して受信することと、応答信号に基づいてユーザの現在の位置を、交通システムコントローラを介して決定することと、ユーザの位置に近接し、交通システムコントローラに通信可能に接続された交通信号を識別することと、交通信号の現在の（第１の）動作状態を決定することと、現在の（第１の）動作状態から異なる（第２の）動作状態に切り替えるために、交通システムコントローラによってコマンド信号を交通信号に送信することとを、上記または下記に開示される特徴およびオプションのいずれかとの任意の組合せでおよび任意の順序で含む。

本開示の追加の態様は、電子フットウェアおよびアパレルの自動化機能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ロジックを対象とする。例えば、インテリジェント輸送管理システムとインテリジェント電子シューズとの間の協調動作を自動化するためのシステムが提示される。システムは、固定の交通信号柱または同様の構造に取り付けられ、プロンプト信号をブロードキャストする送信機－検出器モジュールを含む。システムはまた、ＩＥＳのソール構造および／またはアッパーに取り付けられ、送信機－検出器モジュールのプロンプト信号を受信し、反応的に応答信号を送信機－検出器モジュールに送信するように動作可能である検出タグを含む。交通システムコントローラは、送信機－検出器モジュールに通信可能に接続され、メモリに記憶された命令を実行して様々な動作を実行するように動作可能である。システムコントローラは、ＩＥＳ検出タグによって出力された応答信号に基づいてユーザのリアルタイム位置を決定し、ユーザの位置に近接し、交通システムコントローラに通信可能に接続された交通信号の現在の（第１の）動作状態（例えば、青の信号現示）を決定し、現在の（第１の）動作状態から異なる（第２の）動作状態（例えば、赤の信号現示）に切り替えるために、現示変更コマンド信号を交通信号に送信するようにプログラムされる。

開示されるシステム、方法、およびデバイスのいずれについても、ＩＥＳは、フットウェアコントローラおよび１つまたは複数のダイナミクスセンサを備えていてもよく、これらすべてが、ソール構造および／またはアッパーに取り付けられる。ダイナミクスセンサ（複数可）は、ＩＥＳの速度および／または進行方向を示すセンサデータを生成して出力する。センサデータは、ＩＥＳフットウェアコントローラを介して交通システムコントローラに送信され、交通システムコントローラは、受信したデータを使用して、信号の動作状態を変更するためにコマンド信号を交通信号に送信するか否かを決定する。例えば、交通システムコントローラは、ダイナミクスセンサデータを使用して、ＩＥＳが交通信号によって規制される車線を突破する可能性が高い予想侵入時間を決定し得る。次いで、交通システムコントローラは、現在時刻と、交通信号が第１の動作状態から第２の動作状態に切り替わるようにスケジュールされているあらかじめプログラムされた現示変更時間との差として、推定現示変更時間を決定する。計算されると、交通システムコントローラは、予想侵入時間が推定現示変更時間未満であるかどうかを決定し、そうである場合、交通システムコントローラは、現示変更コマンド信号を交通信号に自動的に送信する。交通システムコントローラはまた、（１）ＩＥＳの速度が実質的に０に等しいかどうか、および（２）ＩＥＳの進行方向が交通信号によって規制される車線から離れる方向であるかどうかを決定し得る。（１）または（２）のいずれかが正の決定を返した場合、交通システムコントローラは、現示変更コマンド信号を交通信号に送信しないようにプログラムされる。

開示されるシステム、方法、およびデバイスのいずれについても、交通システムコントローラは、交通信号によって規制される車線内の車両の現在の位置、速度、および／または軌道を確認し得る。交通システムコントローラは、同時に、ユーザの現在の位置が車両の現在の位置から所定の近接範囲内にあるか否かを決定する。この事例では、現示変更コマンド信号は、ユーザの位置が車両の位置から近接範囲内にあるという決定に応答して交通信号に送信される。さらなるオプションとして、交通システムコントローラは、ユーザの現在の位置が車両の現在の位置から所定の近接範囲内にあることに応答して、歩行者衝突警告信号をフットウェアコントローラに送信し得る。フットウェアコントローラは、常駐アラートシステムに１つまたは複数のコマンド信号を送信することによって、この歩行者衝突警告信号の受信に応答し得、常駐アラートシステムは、ソール構造／アッパーに取り付けられ、ユーザによって知覚可能な所定の可視、可聴、および／または触覚アラートを生成するように動作可能である。

開示されるシステム、方法、およびデバイスのいずれについても、検出タグは、ＩＥＳソール構造／アッパーに取り付けられたＲＦトランスポンダを含み得る。この事例では、プロンプト信号は、第１の周波数を有する第１のＲＦ電力を有し、応答信号は、第１の周波数とは異なる第２の周波数を有する第２のＲＦ電力を有する。プロンプト信号は、埋め込まれたデータセットを含み得、応答信号は、埋め込まれたデータセットの少なくとも一部を送信機－検出器モジュールに再送信する。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た周波数フィルタとを備えていてもよい。周波数フィルタは、第１の周波数とは異なる周波数を有するＲＦ電力を有する任意のＲＦ信号を拒絶するように動作可能である。

開示されるシステム、方法、およびデバイスのいずれについても、常駐フットウェアコントローラは、リアルタイムユーザ位置およびダイナミクスデータを交通システムコントローラに送信し得る。次に、交通システムコントローラは、リアルタイムユーザ位置データとユーザダイナミクスデータとを融合して、歩行者衝突脅威値を決定する。この歩行者衝突脅威値は、車両の現在の位置および予測経路に対するユーザの侵入を予測する。フットウェアコントローラはまた、ＩＥＳを着用しているときのユーザの履歴挙動を示す挙動データを集約して送信し得る。この事例では、歩行者衝突脅威値はさらに、ユーザ位置およびダイナミクスデータと挙動データとの融合に基づく。別のオプションとして、交通システムコントローラは、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データを収集し得る。この事例では、歩行者衝突脅威値はまた、挙動データ、ユーザ位置データ、および／またはユーザダイナミクスデータとクラウドソースデータとの融合に基づく。交通システムコントローラはまた、ユーザの周囲環境の特性を示す環境データを集約して送信し得る。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／またはクラウドソースデータと環境データとの融合にさらに基づき得る。

開示されるシステム、方法、およびデバイスのいずれについても、交通システムコントローラは、歩行者衝突警告信号をフットウェアコントローラに送信し得る。警告信号を受信すると、フットウェアコントローラは、起動コマンド信号を常駐触覚トランスデューサに送信することによって自動的に応答し、それによって、触覚トランスデューサに、車両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アラートを生成させ得る。オプションでまたは代替的に、フットウェアコントローラは、関連するオーディオコンポーネントに、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可聴アラートを生成させる起動コマンド信号を常駐オーディオシステムに出力することによって、歩行者衝突警告信号の受信に自動的に応答し得る。さらなるオプションとして、常駐フットウェアコントローラは、関連する照明要素に、車両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可視アラートを生成させる起動コマンド信号を常駐ライトシステムに送信することによって、歩行者衝突警告信号の受信に自動的に応答し得る。

自動化された触覚、音声、および／または視覚フィードバックを介してユーザナビゲーション支援をプロビジョニングするための付随した制御ロジックおよび常駐ナビゲーションアラートシステムを有するインテリジェント電子フットウェアおよびアパレルもまた本明細書で提示される。開示されるＩＥＳおよびＩＥＳ制御システムは、位置ベースおよびナビゲーションベースのゲーム、ツアー、旅行、娯楽、マーケティングなどのための入力および／または出力デバイスとして利用され得ることが想定される。非限定的な例では、一対のＩＥＳの靴構造上または内にパッケージ化された一対の自動張力付与レースモータは、ユーザにナビゲーション命令を提供するための触覚力フィードバックデバイスとして、個別におよび協働して、動作される。１つの代表的な適用例は、ユーザが現在の「スタート」位置または指定された起点から所望の「エンド」位置または選択された一連の停止点まで移動するのを助けるために、常駐の「靴内の（in-shoe）」触覚、音声、および／または視覚フィードバックデバイスを介してターンバイターン命令をユーザに提供することである。

ＩＥＳベースのナビゲーション支援の別の代表的な適用例は、物理もしくは仮想オブジェクトまたはチェックポイントまでの道順を含み、これは、（例えば、ＳＮＫＲＳ ＳＴＡＳＨ（登録商標）またはＣＲＹＰＴＯＫＩＣＫＳ（登録商標）機能を通してコンテンツにアクセスする）ＶＲまたはＡＲにおいて別個に知覚され得る。例えば、ユーザは、ワイヤレス対応ハンドヘルドコンピューティングデバイスで写真「スナップ」または拡張現実機能を使用することによって、実店舗内に「隠されている」一対の仮想ＣＲＹＰＴＯＫＩＣＫＳ（登録商標）を「ハンティングする（hunt）」ように促され得る。ユーザのリアルタイム位置を決定すると、ターゲット仮想オブジェクトを位置特定するために店舗を探し回る（circumnavigate）するための命令セットが導出される。これらの命令は、対応する一連の触覚キューに変換され、触覚キューの各々は、特定のアクション（例えば、進む、戻る、左に進む、右に進む、スタートする、ストップするなど）に対応するように適合される。次いで、触覚キューは、レースモータの連続的な作動および変調を介してユーザに伝えられる（relay）。ジオキャッシングを使用した有形および仮想オブジェクトのターゲット探索に関する追加の情報については、例えば、Ｃｈｒｉｓｔｏｐｈｅｒ Ａｎｄｏｎらの米国特許出願公開第２０１９／００８０３４２号明細書に記載されており、これは、すべての目的のために参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

本開示の態様は、自動化された触覚、音声、および／または視覚フィードバックを介してユーザナビゲーション支援をプロビジョニングするためのインテリジェントフットウェアおよびアパレルを対象とする。一例では、ユーザがターゲットオブジェクトおよび／またはターゲット位置に移動するのを支援するためのインテリジェント電子シューズが提示される。ＩＥＳは、ソール構造上に取り付けられたフットウェアアッパーなど、ユーザの足に装着してその上で支持するための靴構造を含む。ＩＥＳ靴構造の上または中に取り付けられたナビゲーションアラートシステムは、電子コマンド信号に応答して可視、可聴、および／または触覚出力を生成するように選択的に動作可能である。ＩＥＳはまた、ハンドヘルドスマートフォンまたはワイヤレス対応タブレットコンピュータとのピギーバックセッションを通してバックエンドまたはミドルウェアサーバクラスコンピュータとのデータ交換をプロビジョニングするなど、リモートコンピューティングノードとワイヤレス通信するように動作可能なワイヤレス通信デバイスを備えている。

上記の例の説明を続けると、常駐またはリモートコントローラは、ナビゲーションアラートシステムおよびワイヤレス通信デバイスに通信可能に接続する。コントローラは、ユーザの位置データの受信、取り出し、計算、推定など（集合的に「決定」）を行い、同時に、ターゲットオブジェクト／サイトの位置データをリモートコンピューティングノードから受信するようにプログラムされる。この情報を使用して、コントローラは、ユーザの位置から指定された地理的エリア内のターゲットの位置に移動するための導出経路を含む経路計画データを決定する。経路計画データを取得すると、コントローラは、導出経路に沿ってユーザを案内するように設計された視覚、音声、および／または触覚キューを出力するために、コマンド信号をナビゲーションアラートシステムに送信する。

本開示の追加の態様は、ユーザナビゲーション支援をプロビジョニングするためのインテリジェントフットウェアおよびアパレルの作製方法ならびに使用方法を対象とする。一例では、ユーザが地理的エリア内のターゲットオブジェクトまたは位置に移動するのを支援するためにＩＥＳを動作させるための方法が提示される。この代表的な方法は、コントローラを介して、ワイヤレス通信デバイスを通して、ユーザのユーザ位置を示す位置データを受信することと、コントローラを介して、リモートコンピューティングノードからワイヤレス通信デバイスを通して、ターゲットオブジェクトまたはサイトのターゲット位置を示す位置データを受信することと、コントローラを介して、ユーザ位置から地理的エリア内のターゲット位置に移動するための導出経路を含む経路計画データを決定することと、導出経路に沿ってユーザを案内する視覚、音声、および／または触覚キューを出力するためのコマンド信号を、コントローラを介して靴構造に取り付けられたナビゲーションアラートシステムに送信することとを、上記または下記に開示される特徴およびオプションのいずれかとの任意の組合せでおよび任意の順序で含む。

開示されるシステム、方法、およびデバイスのいずれについても、経路計画データは、ユーザの位置からターゲットの位置への歩行移動のための一連のナビゲーション命令を含み得る。この事例では、各コマンド信号は、それぞれのナビゲーション命令を示す較正されたナビゲーションアラートシステムキューに対応する。コントローラはまた、導出経路に沿ったユーザのリアルタイムの動きを追跡し、経路に沿った一連の新しいユーザ位置における各新しいユーザ位置が経路計画データ内のナビゲーション命令のうちの１つに対応するかどうかを決定し得る。この事例では、各コマンド信号は、新しいユーザ位置のうちの１つがそのコマンド信号に関連付けられたそれぞれのナビゲーション命令に対応するという決定に応答して送信される。各ナビゲーション命令は、進む、戻る、左に進む、右に進む、加速する、減速する、上に進む、下に進む、スタートする、ストップする、および／または方向転換する、のうちの１つまたは複数を含む。

開示されるシステム、方法、およびデバイスのいずれについても、コントローラはまた、導出経路に沿って移動し始めるようにユーザに通知するように設計された視覚、音声、および／または触覚キューを出力するために、ナビゲーションアラートシステムに開始コマンド信号を送信し得る。同様に、コントローラはまた、ユーザがターゲット位置に到着したことをユーザに通知するように設計された視覚、音声、および／または触覚キューを出力するために、終了コマンド信号をナビゲーションアラートシステムに送信し得る。少なくともいくつかの適用例では、ターゲットオブジェクト／サイトは、仮想位置に位置する仮想オブジェクトである。ターゲット位置は、仮想ジオフェンスによって画定され得、コントローラは、ユーザがターゲットオブジェクト／サイトに到達したことをユーザに通知するフィードバックキューを出力するために終了コマンド信号をアラートシステムに送信することによって、ユーザがこのジオフェンスを突破したことに応答し得る。

開示されるシステム、方法、およびデバイスのいずれについても、ナビゲーションアラートシステムは、ソール構造に取り付けられ、コマンド信号に応答して、ユーザナビゲーションを支援するための触覚キューを生成するように動作可能な触覚トランスデューサを含む。いくつかのシステムアーキテクチャでは、触覚トランスデューサは、靴構造の上または内部に取り付けられ、ＩＥＳのシューレースまたはストラップを引張状態と非引張状態との間で選択的に移行させるように動作可能なレースモータである。ＩＥＳは、ユーザの左足および右足にそれぞれ装着され、それらを支持する左右の靴を含み得る。この事例では、触覚トランスデューサは、左右の靴の靴構造に取り付けられた別個のレースモータを含む。コントローラによって生成されたコマンド信号は、これらの２つのレースモータを、個別におよび協働して作動させ、それによって、導出経路に沿ってユーザを案内するための触覚キューを生成する。さらなるオプションとして、コマンド信号は、２つのレースモータのモータ速度および／またはかけられる張力を変調し、それによって、導出経路に沿ってユーザを案内するための触覚キューを生成する。

上記の概要は、本開示のすべての実施形態またはすべての態様を表すものではない。むしろ、前述の概要は、本明細書に記載される新規概念のうちのいくつかの例示を提供するものにすぎない。本開示の上記の特徴および利点ならびに他の特徴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捉えた場合、本開示を実行するための例示的な実施例および代表的な態様の以下の説明から容易に明らかになるであろう。さらに、本開示は、上記および下記に提示される要素および特徴の任意およびすべての組合せおよびサブコンビネーションを明示的に含む。

本開示の態様による、コントローラによって自動化されたフットウェア機能を有する代表的なインテリジェント電子シューズの側方側面図である。 図１の代表的なインテリジェント電子シューズの部分概略底面図である。 開示される概念の態様による、代表的なユーザが、ワイヤレスデータ交換中、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て、１つまたは複数の自動化されたフットウェア機能を実行する様子を示す部分概略斜視図である。 複数の代表的なユーザが、代表的なインテリジェント輸送管理システムとのワイヤレスデータ交換中、図１および図２の一対のＩＥＳをそれぞれ着用して、１つまたは複数の自動化されたフットウェア機能および１つまたは複数の自動化された交通システム機能を実行する様子を示す立面斜視図である。 開示される概念の態様による、常駐もしくはリモート制御ロジック回路、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記憶命令に対応し得る代表的な自動化されたフットウェア機能プロトコルを示すフローチャートである。 本開示の態様による、代表的なユーザが、図１および図２の一対のＩＥＳを採用して、代表的な建物のセキュリティシステムとの対話を自動化する様子を示す斜視図である。 本開示の態様による、代表的なユーザが、図１および図２の一対のＩＥＳを採用して、ホームオートメーションシステムの１つまたは複数のサブシステムとの対話を自動化する様子を示す平面図である。 本開示の態様による、ナビゲーションアラートシステムを備えたＩＥＳと通信する代表的なワイヤレス対応ハンドヘルドコンピューティングデバイスを含む代表的な電子ナビゲーション支援システムの部分概略斜視図である。 図８の代表的な電子ナビゲーション支援システムの部分概略図であり、ＩＥＳと通信してユーザナビゲーション支援アプリケーションを実行し、ユーザが代表的なターゲットオブジェクトおよび／または位置を位置特定するのを支援する代表的なハンドヘルドコンピューティングデバイスを示す。 図８の代表的な電子ナビゲーション支援システムの部分概略図であり、ＩＥＳと通信してユーザナビゲーション支援アプリケーションを実行し、ユーザが代表的なターゲットオブジェクトおよび／または位置を位置特定するのを支援する代表的なハンドヘルドコンピューティングデバイスを示す。 図８の代表的な電子ナビゲーション支援システムの部分概略図であり、ＩＥＳと通信してユーザナビゲーション支援アプリケーションを実行し、ユーザが代表的なターゲットオブジェクトおよび／または位置を位置特定するのを支援する代表的なハンドヘルドコンピューティングデバイスを示す。 図８の代表的な電子ナビゲーション支援システムの部分概略図であり、ＩＥＳと通信してユーザナビゲーション支援アプリケーションを実行し、ユーザが代表的なターゲットオブジェクトおよび／または位置を位置特定するのを支援する代表的なハンドヘルドコンピューティングデバイスを示す。 開示される概念の態様による、常駐もしくはリモートシステムコントローラ、制御ロジック回路、プログラマブル電子制御ユニット、または他の集積回路（ＩＣ）デバイスもしくはＩＣデバイスのネットワークによって実行されるメモリ記憶命令に対応し得る、あらかじめ定義された経路をユーザが巡るのを支援するための代表的なＩＥＳナビゲーションアルゴリズムを示すフローチャートである。

本開示は、様々な修正形態および代替形態に従うことができ、いくつかの代表的な実施形態が、例として図面に示され、本明細書で詳細に説明される。しかしながら、本開示の新規な態様は、上に列挙された図面に示された特定の形態に限定されないことを理解されたい。むしろ、本開示は、添付の特許請求の範囲によって包含される本開示の範囲内に入るすべての修正、均等物、組合せ、サブコンビネーション、並べ替え、グループ化、および代替物をカバーするものである。

本開示は、多くの異なる形態の実施形態が可能である。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説明されるが、これらの代表的な例は、開示される原理の例示として提供されており、本開示の広範な態様を限定するものではないことを理解されたい。その限りにおいて、要約、技術分野、背景技術、発明の概要、および発明を実施するための形態のセクションでは説明されているが、特許請求の範囲に明示的には説明されていない要素および限定は、単独でも集合的にも、含意、推論、またはその他によって特許請求の範囲に組み込まれるべきではない。

本詳細な説明の目的のために、別段の断りがない限り、単数形は複数形を含み、その逆も同様である。「および／ならびに（and）」および「もしくは／または（or）」という単語は両方とも接続語および離接語であるものとし、「任意の（any）」および「すべて（all）」という単語は両方とも「ありとあらゆる（any and all）」を意味するものとし、「含む（including）」、「備える（comprising）」、「有する（having）」、「包含する（containing）」などの単語はそれぞれ「～を含むがこれに限定されるものではない（including without limitation）」を意味するものとする。さらに、「約（about）」、「ほぼ（almost）」、「実質的に（substantially）」、「およそ（approximately）」、「概して（approximately）」などの近似を示す単語は、本明細書では、例えば、「～に、その近くに、もしくはほぼ～に（at, near, or nearly at）」、または「～の０～５％以内（within 0-5% of）」、または「許容可能な製作公差内（within acceptable manufacturing tolerances）」、またはそれらの任意の論理的組合せの意味で使用され得る。最後に、前方、後方、内側、外側、近位、遠位、垂直、水平、前、後、左、右などの方向を示す形容詞および副詞は、ユーザの足に着用され、ソール構造の地面係合部分が例えば平坦な表面上に着座した状態で動作可能に方向付けされたときのフットウェア製品に対するものであってもよい。

ここで図面を参照すると、同様の参照番号は、いくつかの図を通して同様の特徴を指し、図１には、概して１０で指定され、説明の目的で、運動靴または「スニーカー」として本明細書で描写されている代表的なフットウェア製品が示されている。図示されたフットウェア１０（本明細書では簡潔にするために「インテリジェント電子シューズ」または「ＩＥＳ」とも呼ばれ）は、本開示の新規な態様および特徴が実施され得る単なる例示的な適用例である。同様に、人間の足に着用されるウェアラブル電子デバイスに対する本概念の実装もまた、本明細書に開示される概念の代表的な適用例として理解されるべきである。したがって、本開示の態様および特徴は、他のフットウェア設計に統合され得、身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得ることが理解されるであろう。本明細書で使用される場合、「靴／シューズ（shoe）」および「フットウェア（footwear）」という用語は、それらの並べ替えを含めて、足に着用される任意の関連するタイプの衣類を参照するために互換的かつ同義的に使用され得る。最後に、図面に提示される特徴は、必ずしも縮尺通りではなく、純粋に教示目的のために提供される。したがって、図面に示される特定の寸法および相対的な寸法は、限定的に解釈されるべきではない。

フットウェア１０の代表的な製品は、下にあるソール構造１４の上に取り付けられた足受けアッパー１２から主に構成される二部構造として概略的に図１および図２に示されている。参照を容易にするために、フットウェア１０は、図２に示されるように、前足領域Ｒ_ＦＦ、中足領域Ｒ_ＭＦ、および後足（ヒール）領域Ｒ_ＨＦという３つの解剖領域に分割され得る。フットウェア１０はまた、垂直面に沿って、外側セグメントＳ_ＬＡ（人体の矢状面から遠い方の靴１０の遠位半分）と、内側セグメントＳ_ＭＥ（人体の矢状面に近い方の靴１０の近位半分）とに分割され得る。認識されている解剖学的分類によれば、前足領域Ｒ_ＦＦは、フットウェア１０の前部に位置し、一般に、指骨（つま先）、中足骨、およびそれらの任意の相互接続関節に対応する。前足領域Ｒ_ＦＦと後足領域Ｒ_ＨＦとの間に中足領域Ｒ_ＭＦが介在しており、これは一般に楔状骨、舟状骨、および立方骨（すなわち、足のアーチエリア）に対応する。対照的に、踵領域Ｒ_ＨＦは、フットウェア１０の後部に位置し、一般に、距骨および踵骨に対応する。フットウェア１０の外側セグメントＳ_ＬＡおよび内側セグメントＳ_ＭＥの両方は、３つの解剖学的領域Ｒ_ＦＦ、Ｒ_ＭＦ、Ｒ_ＨＦのすべてを通って延在し、各々がフットウェア１０のそれぞれの横方向側部に対応する。図１および図２には、ユーザの左足用の単一の靴１０のみが示されているが、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靴が提供され得る。靴１０の形状、サイズ、材料組成、および製造方法は、実際にあらゆる従来型または非従来型の用途に対応するように、単独でまたは集合的に、変更され得ることが認識できる。

再び図１を参照すると、アッパー１２は、つま先をカバーして保護するトゥーボックス１２Ａと、トゥーボックス１２Ａの後方に位置し、レースアイレット１６およびタン１８の周りに延在する爪皮１２Ｂと、爪皮１２Ｂの後方に位置し、ヒールをカバーするアッパー１２の後部および側部を含む後部クォーター１２Ｃという３つの隣接する部分によって概ね画定されるクローズドトゥおよびヒール構成を有するものとして示されている。フットウェア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ために互いに縫い合わされ、接着結合され、または溶接される、織物、発泡体、ポリマー、天然および合成皮革などの様々な材料のいずれか１つまたは組合せから製造され得る。アッパー１２の個々の材料要素は、例えば、耐久性、通気性、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、選択され、フットウェア１０に対して位置付けられ得る。アッパー１２の後部クォーター１２Ｃの足首開口部１５は、靴１０の内部へのアクセスを提供する。シューレース２０、ストラップ、バックル、または他の機構を利用して、アッパー１２の胴回りを修正して、靴１０の内部に足をより確実に保持するとともに、アッパー１２への足の出し入れを容易にし得る。シューレース２０は、アッパー１２内の一連のアイレットに通されてもよく、タン１８は、レース２０とアッパー１２の内部空隙との間に延在し得る。

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に示す歩道Ｇ_Ｓ１）との間に延在するように、アッパー１２にしっかりと固定される。実際に、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、足にクッション性を提供することに加えて、図１および図２のソール構造１４は、トラクションを提供し、安定性を付与し、不注意な足の内反および外反などの様々な足の動きを制限するのを助け得る。図示された例によれば、ソール構造１４は、最上部のインソール２２、中間のミッドソール２４、および最下部のアウトソール２６を有す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が足の足底表面に隣接して位置付けられるように、フットウェア１０の内部空隙内に部分的に位置付けられ、アッパー１２の下部にしっかりと固定されて示されている。インソール２２の下には、フットウェア１０の快適性、性能、および／または地面反力減衰特性を向上させる１つまたは複数の材料または埋め込まれた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、ポリウレタンまたはエチルビニルアセテート（ＥＶＡ）などのポリマーフォーム材料、充填材料、モデレータ、空気充填ブラダ、プレート、ラスティング要素、または運動制御部材を、個々にまたは任意の組合せで含み得る。アウトソール２６は、フットウェア１０の一部の構成では存在しない可能性があり、ミッドソール２４の下面に固定される。アウトソール２６は、地面に係合するための耐久性および耐摩耗性のある表面を提供するゴム材料から形成され得る。加えて、アウトソール２６は、フットウェア１０と下部の支持面との間のトラクション（すなわち、摩擦）特性を向上させるためにテクスチャ加工され得る。

図３は、ユーザまたはクライアント１１によって着用される一対のインテリジェント電子シューズ１０のための１つまたは複数の自動化されたフットウェア機能を実行するためにワイヤレスデータ交換をプロビジョニングするための、概して３０で指定される例示的なＩＥＳデータネットワークおよび通信システムの部分概略図である。単一のユーザ１１がＩＥＳシステム３０を介して単一の車両３２と通信する様子を示しているが、任意の数のユーザが、情報およびデータをワイヤレスで交換するために適切に装備された任意の数の車両または他のリモートコンピューティングノードと通信し得ることが想定される。図３の一方または両方のＩＥＳ１０は、ワイヤレス通信ネットワーク３８を介してリモートホストシステム３４またはクラウドコンピューティングシステム３６に通信可能に結合する。ＩＥＳ１０とＩＥＳシステム３０との間のワイヤレスデータ交換は、ＩＥＳ１０がスタンドアロンデバイスとして装備されている構成では、直接行われ得、またはＩＥＳ１０をペアリングしてスマートフォン４０、スマートウォッチ４２、ワイヤレスフィデリティ（ＷｉＦｉ）ノード、または他の適切なデバイスにピギーバックすることによって、間接的に行われ得る。この点に関して、ＩＥＳ１０は、例えば、短距離ワイヤレス通信デバイス（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、車両３２と直接通信し得る。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、本明細書で詳細に説明される。それにもかかわらず、本明細書で考察されるシステムおよびデバイスは、例えば、本明細書に開示される様々な方法および機能を実行するために、多数の追加のおよび代替の特徴、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、リソース計画、およびトランザクション処理を行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得る。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つまたは複数の「サードパーティ」サーバとの任意の必要なデータ交換および通信を行うためのクライアント－サーバインターフェース内のホストとして動作し得る。一方、クラウドコンピューティングシステム３６は、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）サービスのためのミドルウェアとして動作し、データネットワークを介して種々の（assortment）異種電子デバイスをサービス指向アーキテクチャ（ＳＯＡ）と接続し得る。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オンボーディングし、これらのデバイスの各々からのデータを多重化し、処理および１つまたは複数の宛先アプリケーションへの送信のために再構成可能な処理ロジックを通してデータをルーティングするための異なる機能を提供するために、ミドルウェアノードとして実装され得る。ネットワーク３８は、パブリック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）およびセキュア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）の組合せを含む、任意の利用可能なタイプのネットワークであり得る。また、ワイヤレスおよびワイヤライン送信システム（例えば、衛星、セルラーネットワーク、地上波ネットワークなど）を含み得る。少なくともいくつかの態様では、ＩＥＳ１０によって実行されるすべてではないにしろほとんどのデータトランザクション機能は、ユーザ１１およびＩＥＳ１０の移動の自由を確実にするために、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）またはセルラーデータネットワークなどのワイヤレスネットワークを介して行われ得る。

フットウェア１０は、ハンズフリー、再充電可能、かつインテリジェントなウェアラブル電子デバイスとして動作するための種々の組込み電子ハードウェアを備えている。ＩＥＳ１０の様々な電子部品は、フットウェア１０のソール構造１４の内部にパッケージ化された常駐フットウェアコントローラ４４（図２）などの１つまたは複数の電子コントローラデバイスによって管理される。フットウェアコントローラ４４は、常駐、リモート、またはその両方の組合せにかかわらず、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、または任意の適切な集積回路デバイスのうちのいずれか１つまたはそれらの１つまたは複数の様々な組合せを備え得る。例として、フットウェアコントローラ４４は、マスタプロセッサ、スレーブプロセッサ、および／または二次プロセッサもしく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み得る。コントローラ４４は、本明細書で使用される場合、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通信し、および／またはＩＥＳ１０とそれらとの間でデータの転送を制御するように構成された、ＩＥＳ１０の靴構造の内部および／または外部に配置されたハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアの任意の組合せを含み得る。フットウェアコントローラ４４は、一般に、本明細書に開示され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すべてを実行するように動作可能である。ルーチンは、コントローラ４４の使用または動作中に、リアルタイムで、連続的に、系統的に、散発的に、および／または一定間隔で、例えば、１００マイクロ秒、３．１２５、６．２５、１２．５、２５および１００ミリ秒ごとなどで実行され得る。

フットウェアコントローラ４４は、フットウェア１０のソール構造１４内にパッケージ化された常駐フットウェアメモリ４６などの常駐またはリモートメモリデバイスを含み得るか、または、それと通信し得る。常駐フットウェアメモリ４６は、揮発性メモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）またはマルチプルＲＡＭ）および不揮発性メモリ（例えば、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）またはＥＥＰＲＯＭ）を含む半導体メモリ、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備え得る。リモートのネットワーク化されたデバイスとの長距離通信能力は、セルラー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、またはワイヤレスモデムもしくはチップセット／コンポーネントのうちの１つもしくは複数またはすべてを介して提供され得、これらすべてが、図２において集合的に４８で表される。近距離ワイヤレス接続性は、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、および／または無線アンテナを介して提供され得、これらすべてが、集合的に５０で表される。プラグインまたはケーブルフリー（誘導または共振）再充電可能能力を有するリチウムイオン電池５２などの常駐電源が、フットウェア１０のアッパー１２またはソール構造１４内に埋め込まれ得る。ワイヤレス通信は、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、カテゴリ（ＣＡＴ）Ｍ１、および／またはＣＡＴ－ＮＢ１ワイヤレスインターフェースの実装を通して、さらに容易にされ得る。上記で説明した様々な通信デバイスは、フットウェアツー車両（Ｆ２Ｖ）データ交換および／またはフットウェアツーエブリシング（Ｆ２Ｘ）データ交換、例えば、フットウェアツーインフラストラクチャ（Ｆ２Ｉ）、フットウェアツー歩行者（Ｆ２Ｐ）、またはフットウェアツーフットウェア（Ｆ２Ｆ）においてブロードキャスト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得る。

ＩＥＳ１０、ひいてはユーザ１１の位置および移動は、位置追跡デバイス５４を介して追跡され得、位置追跡デバイス５４は、ソール構造１４もしくはアッパー１２または両方の組合せの内部に存在することができる。位置データは、衛星ベースの全地球測位システム（ＧＰＳ）または他の適切なナビゲーションシステムにより決定することができる。一例では、ＧＰＳシステムは、適切なＧＰＳトランシーバと通信し、それによってタイムスタンプされた一連のデータポイントをリアルタイムで生成する軌道ＧＰＳ衛星の協働グループを使用して、人、車両、または地球上の他のターゲットオブジェクトの位置を監視し得る。ターゲットオブジェクトに搭載されたＧＰＳ受信機の緯度および経度の絶対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、指定された動作の実行中の経過時間、移動した総距離、特定の位置における高度または高さ、指定された時間ウィンドウ内の高度変化、移動方向、移動速度などに関する情報を提供するように適合され、使用され得る。前述のＧＰＳデータの集約されたセットは、ユーザ１１の予測経路を推定するために常駐フットウェアコントローラ４４によって使用され得る。ＧＰＳシステムデータは、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、オプションで較正するために、単独でおよび集合的に使用され得る。この目的のために、ＧＰＳ衛星システムによって収集された情報を使用して、ＩＥＳ１０によって使用される補正係数および／または較正パラメータを生成して、正確なセンサデータ、ひいては最適なシステム動作を確実にするのを助け得る。

ＧＰＳ受信機がない場合であっても、ＩＥＳ１０は、「三辺測量（trilateration）」として知られるプロセスを介してセルラーシステムと協働することによって、位置および移動情報を決定することができる。セルラー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に配置される。ＩＥＳ１０などのセルラーデバイスは、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機を備えていてもよい。ユーザがＩＥＳ１０と共に、例えば、あるセルから別のセルへ移動するとき、基地局は、送信機の信号の強度を監視する。ＩＥＳ１０が、あるセルのエッジに向かって移動するとき、現在のタワーに対して送信機の信号の強度が減少する。同時に、接近するセル内の基地局は、その信号の強度増加を検出する。ユーザが新しいセルに移動すると、タワーは、信号を次から次へと転送する。常駐フットウェアコントローラ４４は、セルタワー（複数可）への接近角度、個々の信号が複数のタワーに移動するのにかかるそれぞれの時間、および各信号が対応するタワーに到達したときの各信号のそれぞれの強度などの、送信機の信号の測定値に基づいて、ＩＥＳ１０の位置を決定することができる。本概念の他の態様によれば、１つまたは複数の軸を中心としたまたはそれに沿った確立されたデータまたは基準（例えば、位置、空間的向き、反作用、力、速度、加速度、電気的接触など）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、１つまたは複数の動き検知デバイスが靴構造に組み込まれ得る。

図１および図２を集合的に参照すると、フットウェア１０の製品は、靴構造およびその周囲エリアを選択的に照射するためにフットウェアコントローラ４４によって管理される１つまたは複数の照明デバイスを有する常駐照明システム５６を備えていてもよい。発光ダイオード（ＬＥＤ）、エレクトロルミネセントパネル（ＥＬＰ）、小型蛍光ランプ（ＣＦＬ）、高輝度放電ランプ、可撓性および非可撓性の有機ＬＥＤディスプレイ、フラットパネルの液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ならびに他の利用可能なタイプの照明要素を含む、異なるタイプの照明デバイスが照明システム５６によって採用され得る。任意の数の照明デバイスが靴１０の任意の部分に配置されてもよく、図示されるように、第１の照明デバイス５８は、フットウェア１０の中足領域Ｒ_ＭＦ内に位置するソール構造１４内にパッケージ化される。第１の照明デバイス５８は、靴１０の側面のソール構造１４の周壁を通って延在するフレーム開口部を封止するウィンドウ６０（図１）に直接隣接して配置される。この照明デバイス５８は、照射された状態または「オン」状態、照射されていない状態または「オフ」状態、一連の照明強度（例えば、低、中、および高光出力）、種々の色、および／または種々の照明パターンで動作され得る。この構成では、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Ｇ_Ｓ１の一部を選択的に照射する。

次に図５のフローチャートを参照すると、本開示の態様による、図１および図２のＩＥＳ１０などのウェアラブル電子デバイスと、本明細書では図３のＩＥＳデータネットワークおよび通信システム３０によって表され得るインテリジェント輸送管理（ＩＴＭ）システムとの間の協調動作を自動化するための改善された方法または制御戦略が概して１００で説明される。図５に示され、以下でさらに詳細に説明される動作のうちのいくつかまたはすべては、開示される概念に関連付けられた上記または下記に説明される機能のいずれかまたはすべてを実行するために、例えば、メインメモリ、補助メモリ、またはリモートメモリに記憶され、例えば、常駐またはリモートコントローラ、中央処理装置（ＣＰＵ）、制御ロジック回路、または他のモジュールもしくはデバイスによって実行され得る、プロセッサ実行可能命令に対応するアルゴリズムを表し得る。図示された動作ブロックの実行順序が変更されてもよいこと、追加のブロックが追加されてもよいこと、および説明されたブロックのいくつかが修正されたり、組み合わされたり、削除されたりしてもよいことは認識されたい。

方法１００は、図２の常駐フットウェアコントローラ４４などのプログラマブルコントローラもしくは制御モジュールまたは同様に適切なプロセッサが、図１のＩＥＳ１０などのウェアラブル電子デバイスの動作を管理するためのプロトコルの初期化手順を呼び出すためのプロセッサ実行可能命令を有する終端ブロック１０１から開始する。このルーチンは、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／または一定間隔などで呼び出され、実行され得る。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、図５に示される方法の代表的な実装として、ブロック１０１における初期化手順は、ユーザ１１が車道もしくは車道交差点１３に接近するたびに、ユーザ１１が接近するかもしくは車両３２によって接近されるたびに、またはユーザ１１が（例えば、車両３２に搭載される）移動送信機－検出器モジュール７０もしくは（例えば、横断歩道信号柱７４に搭載される）固定送信機－検出器モジュール７２から検出可能な近接範囲内に入るたびに、自動的に開始され得る。スマートフォン４０またはスマートウォッチ４２などのポータブル電子デバイスを利用して、ユーザ１１は、ＩｏＡＡＦミドルウェアノード（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）を通して、交通システムコントローラ（例えば、リモートホストシステム３４によって表される）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のアプレットを起動して、例えば、歩行者衝突回避手順の一部としてユーザ１１を監視し得る。図３に示される例は、都市の車道の交差点において、一人の歩行者（女性ランナー）が単一の自動車（ＳＡＥレベル３、４、または５の自律走行車両）との事故で怪我するのを回避する様子を描写する。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監視し、任意の論理的に関連のある環境で動作する任意の数およびタイプの車両またはオブジェクトから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、あらかじめ定義されたプロセスブロック１０３における認証プロセスによってＩＥＳ１０とＩＥＳシステム３０との間の対話を可能にし得る。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得る。パスワード、ＰＩＮ番号、クレジットカード番号、個人情報、バイオメトリックデータ、あらかじめ定義されたキーシーケンスなどのユーザ識別情報の手動入力により、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上で動作し、ＩｏＡＡＦミドルウェアノードに登録された「デジタルロッカー」にアクセスすることが許可され得る。したがって、データ交換は、例えば、個人識別入力（例えば、母親の旧姓、社会保障番号など）と秘密ＰＩＮ番号（例えば、６桁または８桁のコード）との組合せ、または（例えば、ユーザ１１によって作成された）パスワードと（例えば、ホストシステム３４によって発行された）対応するＰＩＮ番号との組合せ、またはクレジットカード入力と秘密ＰＩＮ番号との組合せによって可能にされ得る。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の靴構造にインプリントまたは取り付けられ、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いてもよい。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法を利用して、ユーザのアカウントへの不正アクセスを防止すること、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ること、また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もしくは資金への不正アクセスを防止することができる。

あらかじめ定義されたプロセスブロック１０３において識別情報を手動で入力することに対する代替または補足オプションとして、ユーザ１１のセキュリティ認証は、常駐フットウェアコントローラ４４によって自動化されてもよい。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であり得る圧力センサ６２がフットウェア１０に取り付けられてもよい（例えば、ソール構造１４のミッドソール２４内に埋め込まれてもよい）。この圧力センサ６２は、インソール２２上の較正された最小付加を検出し、それによってアッパー１２内の足の存在を確証する。ＩＥＳ１０の任意の将来の自動化機能は、まず、コントローラ４４が、バイナリ圧力センサ６２へのプロンプト信号を介して、足がアッパー１２に存在しており、ひいてはフットウェア１０が使用中であることを確認してから、コマンド信号を送信して自動化された動作を開始することを要求し得る。図２には単一のセンサのみが示されているが、ＩＥＳ１０は、靴構造全体にわたって個別の位置にパッケージ化された、圧力、温度、湿度、および／または靴の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いてもよいことが想定される。同様に、足存在検知（ＦＰＳ：foot presence sensing）は、静電容量、磁気などを含む様々な利用可能な検知技術を介して決定され得る。足存在感知に関する追加の情報は、例えば、Ｓｔｅｖｅｎ Ｈ． Ｗａｌｋｅｒらの米国特許出願公開第２０１７／０２６５５８４号明細書および同第２０１７／０２６５５９４号明細書に記載されており、これらは両方とも、すべての目的のために参照によりそのそれぞれの全体が本明細書に組み込まれる。

バイナリ（ＯＮ／ＯＦＦ）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印加圧力の大きさなどの種々のバイオメトリックパラメータのいずれかを検出し、それを示す１つまたは複数の信号を出力する、ポリウレタン誘電体容量性バイオフィードバックセンサなどのマルチモーダルセンサ構成をとり得る。これらのセンサ信号は、圧力センサ６２から常駐フットウェアコントローラ４４に渡されて得、常駐フットウェアコントローラ４４は、受信したデータを集約し、フィルタリングし、処理して、現在のユーザの体重値を計算する。ＩＥＳ１０を現在使用している個人について計算された現在のユーザの体重は、以前に検証され、メモリに記憶されたユーザの体重（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）と比較される。そうすることで、フットウェアコントローラ４４は、現在のユーザの体重が、検証済みユーザの体重に等しい、またはそれから所定のしきい値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済みユーザに認証されると、常駐フットウェアコントローラ４４は、フットウェア１０内の１つまたは複数のサブシステムにコマンド信号を送信してその機能を自動化することが可能になる。

ユーザの自動セキュリティ認証は、現在のユーザの足の特性を、認証されたユーザの足の以前に検証された特性と相互参照することを含む、あらかじめ定義されたプロセスブロック１０３の一部として、他の利用可能な技法を通して達成され得る。例えば、図２の代表的なＩＥＳ１０は、レースモータ（Ｍ）６４を利用する電動式レーシングシステムと共に組み立てられ、レースモータ（Ｍ）６４は、フットウェア１０に取り付けられ、シューレース２０を非引張（緩められた）状態と１つまたは複数の引張（締め付けられた）状態との間で交互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６４は、ソール構造１４内に収容され、常駐フットウェアコントローラ４４によって制御される双方向ＤＣ電気ウォームギアモータの性質であり得る。レースモータ６４の起動は、靴構造に組み込ま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もしくはスマートウォッチ４２上のアプリを通したソフトキー起動により開始され得る。制御コマンドには、段階的な締付け、段階的な弛緩、開放／完全な弛緩、「好ましい」張力の記憶、および張力のリコール／復元が含まれ得るが、確実にこれらに限定されない。電動式シューレース引張付与システムに関する追加の情報は、例えば、米国特許第９，３６５，３８７号明細書に記載されており、これは、すべての目的のために参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

レースモータ６４のモータ制御は、例えば、足がアッパー１２の内側に置か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、常駐フットウェアコントローラ４４を介して自動化され得る。シューレースの張力は、例えば、動的なユーザの動きに応じて足をより良好に保持するために、ＩＥＳ１０の使用中のコントローラ４４による管理されたレースモータ６４の動作を通して、能動的に調節され得る。少なくともいく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採用され、測定された電流は、フットウェアコントローラ４４への入力として提供される。常駐フットウェアメモリ４６は、それぞれ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記憶する。測定されたモータ電流をルックアップテーブルに記録された較正された電流と照合することによって、フットウェアコントローラ４４は、シューレース２０の現在の張力位置を確認し得る。前述の機能ならびに本明細書に開示される任意の他の論理的に関連のあるオプションまたは特徴は、衣類、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、下着などを含む代替タイプのウェアラブルアパレルに適用され得る。さらに、レースモータ６４は、ストラップ、ラッチ、ケーブル、および靴を締め付けるための他の市販の機構の締付けおよび弛緩を自動化するように適合され得る。

上述した圧力センサ６２と同様に、レースモータ６４は、ＩＥＳ１０の自動化機能を効果的に有効および無効にするバイナリ（オン／オフ）スイッチを兼ね得る。すなわち、常駐フットウェアコントローラ４４は、自動化機能を実行する前に、レースモータ６４と通信して、シューレース２０が引張状態にあるか非引張状態にあるかを決定し得る。後者の場合、例えば、ＩＥＳ１０が使用されていない間に自動化機能が不注意に開始されることを防止するために、常駐フットウェアコントローラ４４によってすべての自動化機能が無効にされ得る。逆に、レースモータ６４がレース２０を引張状態にしたと決定されると、フットウェアコントローラ４４は、自動化コマンド信号を送信することが許可される。

レースモータ６４の動作中、シューレース２０は、異なる胴回りを有する足または異なる張力の好みを有するユーザに対応するために、複数の別個の張力付与位置のうちのいずれか１つに置かれ得る。モータ６４に組み込まれ得るか、またはソール構造１４もしくはアッパー１２にパッケージ化され得るレースセンサは、所与のユーザのためのレース２０の現在の張力付与位置を検出するために採用され得る。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の指定された部分（例えば、モータのウォームギヤと噛合されるレーススプール）の位置のリアルタイム追跡を使用して、レース位置を決定してもよい。レース２０に張力を付与すると、常駐フットウェアコントローラ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の現在の張力付与位置を識別する。次いで、この現在の張力付与位置は、以前に検証され、メモリに記憶されたレース張力付与位置（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）と比較され得る。この比較を通して、フットウェアコントローラ４４は、現在の張力付与位置が、検証済み張力付与位置に等しいかまたはそこから所定のしきい値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済みユーザに認証した後、常駐フットウェアコントローラ４４を介してフットウェア１０内の１つまたは複数のサブシステムにコマンド信号が送信されて、その機能を自動化し得る。現在のユーザを認証も検証もできない場合、フットウェアコントローラ４４は、ＩＥＳが動作不能になるように無効にされ得る。

あらかじめ定義されたプロセスブロック１０３に示された認証手順が完了すると、図５の方法１００は、ＩＥＳシステム３０によって監視される指定された環境内で移動する１つまたは複数のターゲットオブジェクトの動きを追跡するのに十分なデータを取り出すためのプロセッサ実行可能命令を有する入力／出力ブロック１０５に進む。図３に示された例によれば、ＩＥＳ１０、リモートホストシステム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は、直接、またはスマートフォン４０もしくはスマートウォッチ４２との協調動作を通して、ユーザ１１の現在の位置および速度（速さと方向）ならびに車両３２の現在の位置および速度（速さと方向）を示す位置データを受信し得る。ユーザの動きはまた、または代替的に、ユーザのスマートフォン４０上で実行される専用モバイルアプリまたは経路計画アプリを通して、追跡され得る。ＩＥＳ１０、ひいてはユーザ１１の位置および動きは、例えば、アッパー１２またはソール構造１４に組み込まれた衛星ベースのＧＰＳナビゲーションシステムトランシーバを通して決定することもできる。リアルタイムのユーザダイナミクスを追跡することに加えて、ミドルウェアノードとして機能するクラウドコンピューティングシステム３６などのバックオフィス中間サーバは、例えば、車載送信デバイスを通して、またはドライバ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して、車両３２のリアルタイムの位置および動きを追跡する。

ユーザの位置および付随するダイナミクスを確認するための別の技法は、ユーザ１１によって担持され、近くの構造物または近くの移動物体に取り付けられた送信機－検出器モジュール７０、７２と通信する検出タグ７８を採用する。図１および図３に提示される代表的な適用例によれば、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無線周波数（ＲＦ）トランスポンダまたは能動ＲＦトランスポンダとして具現化される。図１のＲＦトランスポンダ７８は、導電性材料で製造され、電磁放射波の形態で信号を送受信するように成形された無指向性（タイプＩ）の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であり得るＲＦ周波数フィルタ８２は、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、または較正された（第１の）周波数範囲内にある信号のみを通過させるために帯域通貨動作可能に設計される。別のオプションとして、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つもしくは複数の望ましくない周波数帯域内の周波数、すなわち較正された（第１の）周波数範囲外の周波数を有するＲＦ電力を有するすべての信号を減衰させ、それらの通過を拒否する帯域消去機能を提供し得る。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、オプションの誘電体カバー８４がアンテナ８０、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。信号交換は、システムパケットインターフェース（ＳＰＩ）インターフェースおよび汎用入力／出力（ＧＰＩＯ）を通してルーティングされ得る。周波数および位相同調可能信号出力は、位相ロックループ（ＰＬＬ）または直接デジタル合成（ＤＤＳ）シンセサイザ、高調波ミキサ、およびＰＬＬまたはＤＤＳシンセサイザベースの局部発振器を通して提供され得る。

ユーザ１１が図３の車道交差点１３に接近すると、検出タグ７８（図１）は、車両３２の前端に近接してパッケージ化され得る移動送信機－検出器モジュール７０、または横断歩道信号柱７４、建物の壁、または同様に適切な不動構造に吊るされ得る固定送信機－検出器モジュール７２によって一定間隔で発せられる周波数掃引プロンプト信号Ｓ_Ｐまたは「ピング」を受信する。検出タグ７８が受動ＲＦトランスポンダから構成される適用例では、送信機－検出器モジュール７０、７２は、反復的または実質的に連続的にプロンプト信号Ｓ_Ｐをブロードキャストし得る。逆に、能動ＲＦトランスポンダ実装の場合、到来プロンプト信号Ｓ_Ｐは、検出タグ７８によってブロードキャストされたコールバック信号に応答して、反復的または実質的に連続的に発せられ得る。プロンプト信号Ｓ_Ｐは、標準化された（第１の）ダウンリンク周波数を有する所定の（第１の）ＲＦ電力レベルを有する電磁界波である。加えて、プロンプト信号Ｓ_Ｐは、符号化された一意の情報（例えば、送信機ＩＤ、問い合わせコード、タイムスタンプなど）を有する埋込みデータセットを含む。狭帯域システムにおいて掃引搬送波にデータを重ね合わせて、一部の実装形態で生じ得る帯域幅オーバーヘッドの低減を助けることができる。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Ｓ_Ｐを受け入れて再送信する逆の状況も可能であることに留意されたい。

このプロンプト信号Ｓ_Ｐを受信すると、検出タグ７８は、それに応じてプロンプト信号Ｓ_Ｐを処理し、発信応答信号Ｓ_Ｒとして送信機－検出器モジュール７０、７２に再送信する。応答信号Ｓ_Ｒは、第１の周波数とは異なる相補的な（第２の）アップリンク周波数を有する識別可能な（第２の）ＲＦ電力を有する電磁界波である。検出タグ７８は、到来プロンプト信号Ｓ_Ｐを（例えば、到来信号の周波数逓倍によって）変調するためのＲＦ周波数変換器と、応答信号Ｓ_Ｒを送信機－検出器モジュール７０、７２に送信する前に、到来プロンプト信号Ｓ_Ｐに基づいて応答信号Ｓ_Ｒを強化するＲＦ信号増幅器とを備えていてもよい。送信機－検出器モジュール７０、７２が検出タグ７８を認識することを確実にするのを助けるために、応答信号Ｓ_Ｒは、プロンプト信号Ｓ_Ｐの埋込みデータの少なくとも一部を送信機－検出器モジュール７０、７２におうむ返しする。オンボード電力使用量を最小限に抑えるために、検出タグ７８は、アイドルモードおよびアクティブモードという２つのモードで動作し得る。アイドリングしているとき、検出タグ７８は一般に休止状態であり、したがって、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。対照的に、アクティブのとき、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、または到来プロンプト信号Ｓ_Ｐによって電力供給される。そのため、検出タグ７８は、所定の周波数のＲＦ電力を有する到来信号が受信されない限り、透過出力信号を送信しない。

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ことの一部として、ＩＥＳシステム３０および車両３２とデータを交換するための代替手段を採用し得る。ＲＦトランスポンダを使用するのではなく、検出タグ７８は、それぞれがソール構造１４またはアッパー１２に取り付けられた別個の誘電ＥＡＰ要素を有する１つまたは複数の電気活性ポリマー（ＥＡＰ）センサを用いて製造され得る。この例によれば、到来プロンプト信号Ｓ_Ｐは、埋め込まれた誘電ＥＡＰ要素の物理的な状態変化（例えば、アーク放電または膨張）を誘発するのに十分な電圧を有する電流を発生させる電界である。ＩＥＳ１０の通常の使用を通して、ユーザ１１は、例えば、自身の足で誘電ＥＡＰ要素を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無意識に逆転させる。そうすることで、ＥＡＰセンサは、応答信号Ｓ_ＲをＩＥＳ１０によって出力させる電流を発生させる。ＩＥＳ１０は、ＩＥＳシステム３０または他の既存のワイヤレスアクセスポイント（複数可）を通してすべてのデータをリダイレクトするのではなく、例えば、デバイスツーデバイスのワイヤレスアドホックネットワーク（ＷＡＮＥＴ）を通して、車両３２と直接通信することを可能にされ得ることも想定される。

再び図５を参照すると、方法１００は、ユーザが接近しており、車両事故を引き起こす可能性のある形で車道に進入し得ることを示す応答信号Ｓ_Ｒの送信に応答して生成される予備的な歩行者衝突警告信号を送信または受信するためのプロセッサ実行可能命令を有するプロセスブロック１０７に進む。初歩的な適用例の場合、歩行者衝突警告信号は、二次変数に関係なく、ユーザ１１が車両３２と同時に交差点１３に接近するたびに、ＩＥＳシステム３０を介して自動的にブロードキャストされ得る。例えば、図４で分かるように、ＩＥＳシステム３０のワイヤレス送信機ノード８６は、車道交差点１３Ａに接近しており、移動車両３２Ａが車道交差点１３Ａを通り抜けると予想されるのと同時に車道交差点１３Ａを横切ると予測される、ＩＥＳ１０を着用している第１のユーザ１１Ａに予備的な警告信号をブロードキャストし得る。建物によって互いに視覚的に遮られているが、ＩＥＳ１０を着用しており、交差点１３Ａに接近している第２のユーザ１１Ｂも、過度の注意を払って（in an overabundance of caution）対向車両３２Ａをユーザ１１Ｂに通知するために、予備的な警告信号を受信する。一対のＩＥＳ１０は、視覚的に、身体的に、または精神的に障害のあるユーザ１１Ｃに登録されてもよく、この個人は車両３２Ａが通過するときに無意識に交差点１３Ａに入り込む可能性が高いので、予備的な歩行者衝突警告信号が第３のユーザ１１Ｃに送信され得る。警告信号は、複数のユーザ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃおよび任意の潜在的に脅威となる車両（複数可）３２Ａに送信されてもよく、その結果、各当事者は、歩行者と自動車との不注意な衝突を防止するために是正措置（remediating action）を取ることができる。

より高度なマルチモーダル適用例の場合、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、またはオブジェクト検出および追跡のための他の適切な技術を使用する種々の感知デバイスからデータを受信する。図示された例によれば、ＩＥＳシステム３０は、１つまたは複数のデジタルカメラ、１つまたは複数の測距センサ、１つまたは複数の速度センサ、１つまたは複数のダイナミクスセンサ、ならびに生センサデータを処理するための任意の必要なフィルタリング、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ていてもよいし、それらからセンサ信号を受信してもよい。各センサは、一般に、対応する標準偏差を有する推定値として、ターゲットオブジェクト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一般に相補的であるが、いくつかは、特定のパラメータを推定する際に他のものよりも信頼性が高い。ほとんどのセンサは、異なる動作範囲およびカバレージエリアを有し、いくつかは、それらの動作範囲内で異なるパラメータを検出することができる。さらに、多くのセンサ技術の性能は、異なる環境条件の影響を受ける可能性がある。その結果、センサは、一般に、パラメトリック分散（parametric variance）を呈し、その動作上の重複が、感覚融合（sensory fusion）の機会を提供する。

専用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、センサベースのデータの収集を集約して前処理し、集約されたデータを融合し、評価段階にある各ターゲットオブジェクトに関する関連するクラウドソースデータおよび挙動データと共に、融合されたデータを分析し、ターゲットオブジェクトが車両の予測経路に進入することが統計的に可能性が高いか否かを推定する。入力／出力ブロック１０９において、例えば、常駐フットウェアコントローラ４４は、（１）ＩＥＳ１０、ひいてはユーザ１１のリアルタイム位置を示す１つまたは複数のパラメータを有する位置データ（例えば、緯度、経度、高度、地理空間データなど）、（２）ＩＥＳ１０、ひいてはユーザ１１のリアルタイムの動きを示す１つまたは複数のパラメータを有するダイナミクスデータ（例えば、相対速度または絶対速度、加速／減速、軌道など）、および（３）ＩＥＳ１０を着用している間のユーザ１１の履歴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。そのような履歴データには、特定の交差点または特定の地理的位置にいるときの所与のユーザの過去の傾向、一般的に都市または地方環境における所与のユーザの過去の傾向、様々な気象条件における所与のユーザの過去の傾向、特定の動的シナリオにおける所与のユーザの過去の傾向などが含まれ得る。ＩＥＳコントローラ４４は、利用可能な現在および履歴情報に基づいてユーザ１１の推定経路を示す予測経路データを含む他のタイプのデータを収集して送信し得ることが想定される。任意のそのようなデータは、ＩＥＳシステム３０を介して、車両３２を介して、近隣のデバイスおよびシステムを介して、またはそれらの任意の組合せを介して、ＩＥＳ１０上で収集され、ローカルに記憶され得る。

あらかじめ定義されたプロセスブロック１１１において、図５の方法１００は、常駐またはリモートコントローラが、集約された生センサデータにセンサ融合モジュールを適用し、それによって、車両の位置および予測経路に対する歩行者の侵入の可能性など、監視される環境におけるターゲットオブジェクトの動きを決定するためのプロセッサ実行可能命令に進む。例えば、ＩＥＳシステム３０は、受信したセンサデータを相関させて、単一の共通の「基準」時間枠、座標系、標準測定値のセットなどとの重複を確実にするために、常駐フットウェアコントローラ４４から受信したデータを調整する。受信したセンサデータが、関連するメトリックにわたるアライメントを確実にするように十分に調整されると、ＩＥＳシステム３０は、センサデータのそれぞれの部分を分類し、次いで、任意の相補的な分類に基づいて関連する部分またはセンサデータを相関させるデータ関連付けプロトコルを実行し得る。次いで、ＩＥＳシステム３０は、ターゲットオブジェクトおよび対象車両の経路計画データと共に、調整および分類されたデータのセンサ融合手順を実行し得る。センサ融合は、異種または同種のソース（例えば、上述の複数の別個のセンサタイプ）から生じるデータの集約、分析、および提携のための計算フレームワークとして類型化され得る。図示された適用例の場合、センサ融合は、いくつかのセンサからのデータをインテリジェントに組み合わせ、個々のセンサの欠陥を補正して、より完全で、正確で、分かりやすい情報を計算する専用ソフトウェアアプライアンスとして具現化され得る。

センサ融合が完了すると、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、有害な事象を引き起こす可能性がより高い方法で挙動する監視対象ターゲットオブジェクトを予測するものである。図示された例によれば、歩行者衝突脅威値は、対象車両の現在（リアルタイム）位置に関連して、対象車両３２の予測経路を少なくとも部分的に妨害するようなユーザ１１の侵入を予測し得る。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き得る。オプションで、歩行者衝突脅威値はまた、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、クラウドソースデータおよび環境データとの融合を組み込み得る。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など、ユーザの周囲環境を示す情報から構成され得る。比較すると、クラウドソースデータは、ユーザに近接する複数の個人の位置、動き、および／または挙動を示す情報から構成され得る。前述のデータを受信するリモートコンピューティングノードは、リモートホストシステム３４、クラウドコンピューティングシステム３６、常駐フットウェアコントローラ４４、車両３２の常駐車両コントローラ７６、またはそれらの分散コンピューティング組合せを含み得る。代替的に、フットウェアコントローラ４４は、前述のデータのいずれかまたはすべてを、ワイヤレス通信デバイス４８、５０を通してインテリジェント輸送管理システムの中央制御ユニットに送信してもよい。

図５の方法１００は、決定ブロック１１３に進み、（１）プロセスブロック１１１において生成された歩行者衝突脅威値ＰＣＴ_１が、較正されたしきい値ＣＶ_Ｔよりも大きいかどうか、および（２）近接した交通制御信号の現在の（第１の）動作状態ＯＳ_１が、１つまたは複数の相反する信号現示ＳＰ_Ｃのいずれかに等しいかどうかを決定する。最初の照会によると、較正されたしきい値ＣＶ_Ｔは、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得、この最小信頼パーセンテージを下回ると、計算された衝突脅威値は決定的ではないか、または衝突事象が発生しないと確率的に結論付ける。較正されたしきい値ＣＶ_Ｔを識別するための利用可能な技法は、確率ガウス過程、有限混合モデル（ＦＭＭ）推定プロトコル、または他の正規もしくは連続確率分布技法を含み得る。

決定ブロック１１３において行われる２つの照会のうちの後者の場合、相反する信号現示ＳＰ_Ｃは、所与の道路区分での安全な横断を可能にしない方法で優先通行権（right-of-way）が与えられる任意の信号現示を含む。交通信号現示調整は、タイミング、シーケンス、および持続時間を管理および調整する交通システムコントローラ内の信号表示、信号ヘッド、および付随した制御ロジックを使用して実施され得る。信号現示調整設定は、必要に応じて、例えば、交通の需要、パターンなどの変化に適応するように、および一般的な条件で安全かつ効率的な動作をもたらす方法で、変更され得る。

再び図３を参照すると、例えば、車両３２が同じ交差点１３を通過すると予想されるのとほぼ同時に交差点１３の車道内に入ると推定される速度および軌道でユーザ１１が走っていることが示されている。送信機－検出器モジュール７０、７２を使用してＩＥＳシステム３０を介してユーザ１１を検出すると、リモートホストシステム３４のバックエンドサーバコンピュータは、ユーザの位置に近接した道路区分（例えば、交差点１３Ａ）に配置され、交通流（例えば、東向き自動車移動および北向き歩行者移動）を規制するように動作可能な交通信号または交通信号のセット（例えば、図４の３色交通制御灯８８および歩行者横断歩道信号９０）を識別する。識別されると、リモートホストシステム３４は、交通信号のリアルタイム動作状態を決定し、これは、進行状態（連続的な青信号もしくはＷＡＬＫ信号）、注意／先方優先状態（連続的な黄色信号もしくは点滅しているＷＡＬＫ信号）、進行しないもしくは停止状態（連続的な赤信号もしくはＤＯＮ’Ｔ ＷＡＬＫ信号）、または前述の状態のいずれかの間の移行状態（青から黄色、黄色から赤、など）を含み得る。これらの動作状態のうちの１つまたは複数は、相反する信号現示ＳＰ_Ｃとして特徴付けられ得る。非限定的な例として、進行状態、注意／先方優先状態、および進行から注意への移行状態はすべて、相反する信号現示ＳＰ_Ｃとして指定されてもよい。

決定ブロック１１３において行われた評価のいずれかが否定的として戻ってきた場合（ブロック１１３＝ＮＯ）、方法１００は、終端ブロック１０１に周回して戻り、連続ループで実行し得、代替的に、方法１００は、終端ブロック１１７に進み、一時的に終了してもよい。逆に、歩行者衝突脅威値ＰＣＴ_１が実際に較正されたしきい値ＣＶ_Ｔよりも大きく、交通制御信号の現在の動作状態ＯＳ_１が相反する信号現示ＳＰ_Ｃのうちの１つに対応すると決定すると（ブロック１１３＝ＹＥＳ）、方法１００は、プロセスブロック１１５に進み、そこで、ユーザと車両との衝突を回避するために１つまたは複数の是正措置がとられる。限定ではなく例として、ワイヤレス送信機ノード８６は、歩行者衝突切迫通知を車両コントローラ７６に送信し得、車両コントローラ７６は、１つ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出して、制動操作を実行し、例えば、完全停止に至るか、または回避ステアリング操作を容易に可能にする計算値まで速度を低減することによって直ちに応答し得る。加えて、または代替的に、車両３２は、車両ステアリングの制御、車両のトランスミッションの動作の管理、エンジンスロットルの制御、および他の自動運転機能などの他の自律走行車両機能を実行し得る。可視および／または可聴警告は、車両センターコンソールインフォテインメントシステム、デジタル機器ラスタディスプレイ、またはパーソナルポータブル電子デバイスを使用して、ドライバに送信され得る。

プロセスブロック１１５はまた、交通信号現示の変調を通して歩行者および車両の交通流の変化を自動化するためのプロセッサ実行可能命令を含み得る。例えば、交通システムコントローラ（図４において交通信号制御キャビネット９２によって表される）は、交差点１３に進入する前に車両３２を停止させ、それによってユーザ１１との衝突を防止しようとして、車両交通制御灯８８にコマンド信号を送信して、第１の動作状態（例えば、青信号）から第２の動作状態（例えば、黄色信号または赤信号）に切り替える。上述したように、交通信号現示の変更は、ユーザ１１が監視対象の車道区分１３に進入することを示唆するユーザダイナミクスデータ（例えば、速度および進行方向）と同時に、車両３２が同じ監視対象の車道区分１３に進入することを示唆する車両ダイナミクスデータ（例えば、速度および予測経路）に基づき得る。この点に関して、ＩＥＳシステム３０は、ＩＥＳダイナミクスセンサデータを受信して分析し、ＩＥＳ１０、ひいてはユーザ１１が車両交通制御灯８８によって規制される車線を突破すると推定される予想侵入時間を識別し得る。

ＩＥＳシステム３０はまた、現在の（実際の）時間と、交通信号がその現在の動作状態から代替の動作状態に切り替わるようにスケジュールされているあらかじめプログラムされた現示変更時間との間の差として計算される推定現示変更時間を決定し得る。予想侵入時間が推定現示変更時間未満であるという決定に応答して（ユーザ１１は、車両交通制御灯８８が青から赤に変わるようにあらかじめプログラムされている前に交差点１３に進入すると予想される）、交通信号制御キャビネット９２は、現示変更コマンド信号を交通制御灯８８に自動的に送信する。代替的に、信号現示の変更の前にユーザ１１が交差点１３内に入らないような予想侵入時間の場合、交通信号制御キャビネット９２が介入して、現示変更コマンド信号を先制して発する必要はない。ユーザダイナミクスデータから、ユーザ１１が交差点１３に進入する前に停止したもしくは停止することとなることが分かる事例、またはユーザ１１が交差点１３に入らないような相補的なもしくは代替的な進行方向をとったことが分かる事例にも、同じことが言える。この場合も、交通信号制御キャビネット９２が仲介して、現示変更コマンド信号を先制して発する必要はない。プロセスブロック１１５において実行された是正措置が完了すると、方法１００は、終端ブロック１１７に進み、一時的に終了する。

車両と歩行者との衝突を緩和または防止するように設計された１つまたは複数の車両動作の自動化を容易にすることに加えて、方法１００は、プロセスブロック１１５において、車両と歩行者との衝突を緩和または防止するように設計された１つまたは複数のＩＥＳ機能の自動化を付随して容易にし得る。例えば、インテリジェント電子シューズの第１の自動化機能ＡＦ_１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得る。図３の図示された例によれば、常駐フットウェアコントローラ４４は、ブロック１１１において出力された歩行者衝突脅威値を受信し、ブロック１１３において脅威値がしきい値よりも大きいことを立証し、それに応答してブロック１１５において予防措置をとる。常駐フットウェアコントローラ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を起動し、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、ユーザ入力または外部システムプロンプトなしに）応答する。選択された色および／またはパターンは、ユーザ１１およびオプションで車両３２のドライバによって検出可能であり、差し迫った衝突を警告するのに十分に目立つ。非限定的な例として、常駐照明システム５６は、点滅する明るい赤色光パターンを出力してもよく、この特定の色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ことに限定され得る。ＩＥＳ１０の光出力は、ユーザ１１に予測される車両衝突を通知することをさら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調整され得る。

開示される接続されたウェアラブル電子デバイスのいずれもが、図５に示される方法１００の一部として追加のまたは代替の特徴を自動化し得ることが想定される。決定ブロック１１３における肯定的な決定に応答して、フットウェアコントローラ４４は、ウェアラブル電子デバイスの第２の自動化機能ＡＦ_２を実行するために、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得る。非限定的な例として、図２のＩＥＳ１０は、インソール２２と動作可能に通信するソール構造１４内に収容された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をユーザ１１に警告するために、常駐フットウェアコントローラ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からインソール２２を通し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、起こり得る危険をユーザに警告する事例に限定され得る。

オプションの第３の自動化機能ＡＦ_３は、シューレース２０を迅速に引っ張ったり解放したりするためにフットウェアコントローラ４４によって選択的に作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を動作させることを含み得る。同様に、ＩＥＳ１０は、スマートフォン４０（例えば、ＬＥＤカメラライトまたは偏心回転質量（ＥＲＭ）アクチュエータの調整された点滅）またはアクティブアパレル要素（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作動）と連動して動作し得る。さらに別のオプションとして、触覚フィードバックを利用して、ターンバイターン指示をユーザに提供することができる（例えば、左足または右足が、増大した強度でおよび／または指定されたパルスパターンで振動して、左折または右折を示す）。同様に、触覚フィードバックは、あらかじめ選択された経路に沿ってユーザを誘導するために、または特定の経路（例えば、安全でないと見なされる）をとることに対してユーザに警告するために、同様の様式で採用され得る。触覚フィードバックを有するフットウェアおよびアパレルに関する追加の情報は、例えば、Ｅｒｎｅｓｔ Ｋｉｍの米国特許出願公開第２０１７／０１５４５０５号明細書に記載されており、これは、すべての目的のために参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

オプションで、ＩＥＳ１０には、アッパー１２の後部クォーター１２Ｃに取り付けられた小型オーディオスピーカ６８によって図１に表されているオーディオシステムが設けられていてもよい。常駐フットウェアコントローラ４４は、歩行者衝突脅威値が較正されたしきい値より大きいことを確認すると、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、所定のサウンド出力を生成する。例えば、オーディオシステムスピーカ６８は、音量を上げて「ＷＡＲＮＩＮＧ！」または「ＳＴＯＰ！」と鳴らし得る。別のオプションとして、フットウェアコントローラ４４は、例えば、対向する自動車を示す信号／キューとして、シューレース２０を繰り返し締め付ける／緩めるようにレースモータ６４にコマンドし得る。フットウェアツーインフラストラクチャ通信は、ＩＥＳ１０がネットワーク化された「スマートシティ」コントローラと通信することができるように可能に（および調整）され得、このコントローラは、歩行者またはランナーの安全性を向上させるために街路照明または交通信号の変更を変調することができる。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対して道を譲らなければならないことを知らせる「Ｄｏ Ｎｏｔ Ｗａｌｋ」標識のある横断歩道に近づいていることをユーザに警告し得る。

靴に組み込まれた光機能はまた、運動競技中に（例えば、ユーザの好きな運動チームの色に一致するように調整されて）、または運動中に（例えば、夜間に走っている最中に車道を照らすために）使用され得る。認証されていない当事者がＩＥＳを使用できないようにするために、セキュリティ機能をインストールすることもできる。例えば、レースモータ６４は、ＩＥＳ１０を着用している人が不正ユーザであると決定されると、フットウェアコントローラ４４によって動作不能にされ得る。並行して、コントローラ４４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に電子アラートを送信して、ＩＥＳ１０の潜在的な盗難または悪用を通知し得る。

オプションの構成は、教育目的に適合されたインテリジェント電子フットウェアまたはアパレルを提供し得る。一例として、ユーザまたはインストラクタは、自動車の運転方法を人に教えるのを助ける際に、ＩＥＳ１０を着用することができる。例えば、ＩＥＳ１０は、インストラクタが靴を通してパッセンジャーコンパートメントのフロアパネルに足を強く押し付けてブレーキペダルを踏むシミュレートをすることができるように構成され得る。内蔵圧力センサ６２は、インストラクタの足ジェスチャを検出し、対応する信号をフットウェアコントローラ４４に出力し、ＩＥＳ１０は、車両３２のブレーキ制御モジュール（ＢＣＭ）と通信して車両ブレーキを作動させる。加えて、または代替的に、ＩＥＳ１０は、生徒が着用している一対のインテリジェント電子シューズと通信して、生徒が足を使ってブレーキペダルを物理的に踏み、それによって車両のブレーキシステムを適用すべきであるという感覚フィードバックを生徒に提供するための命令を送信し得る。運転方法を生徒に教えることに加えて、ＩＥＳ１０からの触覚、聴覚、および／または視覚フィードバックは、フットウェアの着用者に、ダンスルーチンにおける一連のステップ、ゴルフクラブまたは野球バットをスイングするときの適切な体重移動、ハードル競争を実行するための適切なタイミング、歩行、およびステップカウントなどを教えるために採用され得る。

リモートコンピューティングノードは、中央サーバコンピュータまたは住宅用もしくは商業用セキュリティシステムの並列ＨＭＩなど、上記で説明したものからの代替形態をとり得る。ＩＥＳ１０のユーザ１１が所定の場所（例えば、入口、廊下、部屋など）に入るか、または監視対象の施設からあらかじめ選択された近接範囲（例えば、アクティブなジオフェンスによって画定される）内にいるとき、図２の常駐フットウェアコントローラ４４は、セキュリティシステムサーバコンピュータまたはＨＭＩに動作停止コマンド信号（deactivation command signal）を送信して、ユーザ１１がセキュリティシステムを手動で動作停止する必要なく施設に入ることができるようにし得る。図６では、例えば、商業用セキュリティシステム（非接触型ビデオ監視式入口パネル２３４によって表される）によって保護された建物２３２の正面玄関に代表的なユーザ２１３が接近している様子が示されている。ユーザ２１３によって着用されるＩＥＳ１０の一方または両方は、ユーザ２１３を取り囲む不可視ジオフェンス２１５を放出する。ビデオ監視式入口パネル２３４が、ＩＥＳによって生成されたジオフェンス２１５を突破するかまたは他の方法で貫くほど十分にユーザ２１３が建物２３２に近づくと、ＩＥＳ１０は、セキュリティ認証信号をセキュリティシステム入口パネル２３４に自動的に送信する。そうすることで、ユーザ２１３は、例えば図６に示すように、建物２３２の入口にあるセキュリティドアを自動的に開くことによって、建物２３２へのアクセスを許可される。代替的なシステム構成は、ＩＥＳ１０とセキュリティシステム２３４との間の対話を容易にするために、上記および下記で説明したもののいずれかを含む他の通信手段を使用し得る。

またさらなる例として、リモートコンピューティングノードは、ユーザの家の気候、照明、ブラインド、機器などを制御するホームオートメーションシステム（または「スマートホーム」）の性質のものであり得る。ＩＥＳ１０のユーザが所定の場所（例えば、玄関、ガレージ、廊下、部屋など）に出入りするとき、またはホームオートメーションシステムによって規制されている住居のあらかじめ選択された近傍に出入りするとき、常駐フットウェアコントローラ４４は、ドアの施錠または解錠、室内灯の点灯または消灯、サーモスタットの温度の上昇または低下、または前述の特徴の組合せを行うために、１つまたは複数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得る。図７では、例えば、住居用ホームオートメーションシステム（ＷｉＦｉ対応タッチスクリーンゲートウェイパネル３３４によって表される）によって全体的または部分的に制御される様々な機器およびデバイスならびにサブシステムのある家３３２中を代表的なユーザ３１３が歩いている様子が示されている。ユーザ３１３が第１の部屋から第２の部屋に移動する（例えばリビングルームから寝室に歩く）ことに応答して、ＩＥＳ１０は、（１）第２の部屋の照明を点灯させ、（２）第１の部屋の照明を暗くし、（３）第１の部屋の１つまたは複数のデバイス（例えばテレビ）のスイッチをオフにし、（４）第２の部屋の温度を調節するために、一連のコマンド信号を自動的に送信し得る。

図２のＩＥＳ１０は、自動車技術者協会（ＳＡＥ）レベル３、４、または５の車両として分類されるものなど、完全に支援されたまたは完全に自律した車両と対話するのに特に有用であると考えられ得る。車両のコントローラによって認証および自動化されたロック、ロック解除、およびモータ起動を可能にすることに加えて、ＩＥＳ１０は、経路計画モジュール（ＲＰＭ）、次にパワートレイン制御モジュール（ＰＣＭ）、ブレーキシステム制御モジュール（ＢＣＭ）などと通信して、ＩＥＳ１０のユーザ１１を所定の場所に輸送することを自動的に調整し得る。特定の例では、図３の車両３２は、互換性のあるＩＥＳを着用している複数のユーザとペアリングするために、一意のジオフェンス信号を伝搬し得る。ユーザ１１が車両のジオフェンスの境界内にいる場合、ＩＥＳ１０は、ユーザ１１がジオフェンスを突破したことをユーザ１１に通知するために、第１の視覚、可聴および／または触覚出力を自動的に生成することによって応答する。次いで、ユーザ１１は、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を起動して、車両３２の現在のリアルタイム位置を識別し得、これは、ＧＰＳまたはナビゲーション地図アプリケーション上に表示され得る。ユーザ１１が車両３２のすぐ近く（例えば、１０メートル以下）にいるとき、ＩＥＳ１０は、ユーザ１１が車両３２から所定の近接範囲内におり、したがって車両３２を視覚的に識別できるはずであることをユーザ１１に通知するために、第２の視覚、可聴、および／または触覚出力を生成し得る。

ユーザ１１が車両３２を位置特定すると、ＩＥＳ１０の常駐フットウェアコントローラ４４と、車両３２の中央電子制御ユニット（ＥＣＵ）またはＦ２Ｖ動作を容易にするミドルウェアノードのバックエンドのサーバコンピュータとの間で双方向認証プロセスが行われる。検証されると、車両３２は、ユーザ１１が車両のパッセンジャーコンパートメントに入るオプションがあることをユーザ１１に知らせる。検証鍵は、ＩｏＡＡＦシステムを介してユーザ１１に、付随して発行され得、ユーザ１１は、前述のスマートフォンアプリを介して鍵を取り出すことができる。ユーザ１１が車両３２に入ることを選択した場合、ユーザ１１は、予約された製品がユーザ１１を待っている指定されたまたは指定されていない場所（「ロック解除位置（Unlock Location）」）に連れていかれ得る。ユーザ１１がロック解除位置に到着すると、ユーザ１１は、予約された製品を入手するための検証鍵を入力するように求められ得る。

図８には、ＩＥＳ４１０のユーザにナビゲーション支援をプロビジョニングするためにワイヤレス対応ハンドヘルドコンピューティングデバイス（または「スマートフォン」）４４０と通信するインテリジェント電子シューズ（または「フットウェア」）４１０を有する代表的な電子ナビゲーション支援システム４００が示されている。外観は異なるが、図１および図２のＩＥＳ１０を参照して上記で開示される特徴およびオプションは、単独でまたは任意の組合せで、図８の例示的なＩＥＳ４１０に組み込まれ得、逆もまた同様であることが想定される。類似点として、ＩＥＳ４１０は、下にあるソール構造４１４の上に取り付けられた足受けアッパー４１２から構成される運動靴として描写されており、その各々は、それぞれのアッパー１２およびソール構造１４の対応物に関して上記で説明したオプションおよび代替物のいずれかをとり得る。図１および図２のフットウェア１０と同様に、図８のＩＥＳ４１０は、複数の隣接する解剖学的領域（例えば、前足領域、中足領域、および後足領域）に分割され得、中外側セクション（例えば、外側セグメントおよび内側セグメント）に垂直に分けられ得る。別の類似点は、フットウェア４１０のクローズドトゥおよびヒール構造、ならびにアッパー４１２内に足をしっかりと保持するためのシューレース４２０、およびレース４２０とアッパー４１２の内部空隙との間に延在するタン４１８から引き出され得る。

別の重複する類似点として、図８のＩＥＳ４１０は、アッパー４１２の後部クォーター部分にある足首開口部（または「スロート」）４１５のサイズを選択的に調整し、それによって、ユーザの足の周りでアッパー４１２を締め付けたり緩めたりするためのコントローラ自動張力調整システム４６０を備えて示されている。図示された例によれば、開口部４１５の直径は、レースモータ４６２がシューレース４２０に張力を加えたり張力を解放したりすることによって、それぞれ減少および増加する。レースモータ４６２は、アッパー４１２の後部クォーター部分の外面にしっかりと取り付けられた保護用の外側のモータハウジング４６４内に収容されている。シューレース４２０は、長手方向に細長いレーシングガイド４１６に通され、次にアッパー４１２内の内部チャネルを通過し、レースモータ４６２のモータハウジング４６４内に延在するように示されている。上述したように、シューレース４２０は、ストラップ、ケーブル、ラッチ、空気圧または油圧ブラダ、または開口部４１５のサイズおよびアッパー４１２の胴回りを調節するのに適した任意の他の機構と置き換えられてもよい。

自動張力調整システム４６０は、アッパー４１２を締め付けたり緩めたりするために、例えば、様々なユーザ入力および／またはシステム制御コマンドに応答して、シューレース４２０に張力を加える。非限定的な例として、図８のレースモータ４６２は、モータハウジング４６４の内部のレーススプール４６６にレース４２０を巻き取り、逆に、シューレース４２０をほどく。レースモータ４６２は、ＩＥＳソール構造４１４内にパッケージ化されたリチウムイオン電池モジュールなどの再充電可能エネルギー貯蔵システム（ＲＥＳＳ）４７０によって電力供給される双方向直流（ＤＣ）電気ステッパモータとして具現化され得る。レースモータ４６２の作動は、相互接続モータシャフト４６８の回転を介してレーススプール４６６にトルクを与える。第１の（例えば、時計回りの）方向へのスプール４６６の回転は、シューレース４２０を巻き取る、したがって、シューレース４２０に張力を加えるように機能し、第２の（例えば、反時計回りの）方向へのスプール４６６の回転は、ほどく、したがって、シューレース４２０から張力を解放するように機能する。代替アーキテクチャは、異なるモータ、トランスミッション、および／またはシューレース巻取りデバイスを採用し得る。

ＩＥＳ４１０は、自動張力調整システム４６０の動作を管理するために、制御ボタンセットまたはタッチスクリーンインターフェースなどの常駐ＨＭＩを用いて製造され得ることが想定されるが、ＩＥＳ４１０は、レースモータ４６２の選択的な動作のためにハンドヘルドコンピューティングデバイス４４０とワイヤレス通信し得る。例えば、スマートフォン４４０は、専用の「レーシング制御（lacing control）」ソフトウェアアプリケーション（アプリ）４７２をダウンロードして実行し得る。スマートフォン４４０の高精細度ＯＬＥＤタッチスクリーンディスプレイデバイス４７４は、ユーザに情報を表示し、ユーザから制御入力を受信するために使用され得る。専用モバイルアプリ４７２は、ユーザによって行われた制御入力に応答して制御コマンドを開始するために、ソフト制御ボタン、ラジオボタン、メニュー、トラックパッドなどを提示するためのグラフィカルユーザインターフェースを提供する。例示的な制御コマンドは、左靴選択、右靴選択、選択された靴または両方の靴の段階的な締付け、選択された靴または両方の靴の段階的な弛緩、両方の靴の完全な開放／弛緩、現在の張力の記憶、メモリに記憶された張力の呼出しなどを含み得るが、これらに限定されない。

図９Ａ～図９Ｄは、ユーザがターゲットオブジェクトおよび／またはターゲット位置を位置特定するのを助けるユーザナビゲーション支援プロトコルを実行するためにＩＥＳ４１０と通信するスマートフォン４４０を示す。図９Ａでは、例えば、大都市（例えば、ニューヨーク州マンハッタン）などの指定された地理的領域内の仮想位置に「隠されている」、購入した運動靴に関連付けられた暗号デジタル資産４８０などのターゲット仮想オブジェクトを位置特定するための探索セッションが開始される。タッチスクリーンディスプレイデバイス４７４は、照会画面および探索に参加するためのオプションをユーザに提示する。代替的に、ユーザは、ユーザのハンドヘルドパーソナルコンピューティングデバイス上の写真「スナップ」または拡張現実機能を使用することによって、実店舗におけるターゲット仮想オブジェクトを「ハンティングする」ように促されてもよい。この事例では、購入した靴に関連付けられたＫｉｃｋＩＤが、小売取引の一部としてユーザに提供され得る。しかしながら、ユーザは、デジタル資産がユーザのパーソナルロッカーに転送され得る前に、店舗または指定されたエリア内に隠された関連付けられたＣＲＹＰＴＯＫＩＣＫ（登録商標）を別個に見つけるように求められ得る（すなわち、暗号鍵および仮想オブジェクトの両方を別個に取得しなければ、転送が行われない）。暗号鍵を取得すると、ユーザデバイスに関連付けられたＡＲエンジンは、その鍵に関連付けられたＣＲＹＰＴＯＫＩＣＫ（登録商標）がローカルに隠され、ユーザが位置特定に利用可能であるゲームを開始することができる。探索の開始は、常駐ナビゲーションアラートシステムを通して、例えば、自動張力調整システム４６０の選択的使用を介して出力される、ユーザの両方の靴内のレースモータ４６２の持続的な作動などの第１の触覚キューを介してユーザに伝えられ得る。従来の触覚トランスデューサよりも自動張力調整システム４６０を使用する利点は、レースモータ４６２の振動およびシューレース４２０の張力付与／解放といった、ユーザが知覚可能な触感マルチモーダル適用である。

ターゲット仮想オブジェクト／位置の探索を開始すると、スマートフォン４４０のディスプレイデバイス４７４は、ＩＥＳ４１０、ひいてはユーザのリアルタイムＧＰＳ位置を表示し得る。例えば、図９Ｂは、ユーザアバター４８１のグラフィカルな描写と共に、専用の「靴ハンティング」モバイルアプリ４７３を実行しているスマートフォン４４０を描写している。ディスプレイデバイス４７４は、都市のストリートレベルマップ４８２上のユーザのアバターの同時移動を通して、ＩＥＳ４１０およびユーザの動きならびにＩＥＳ４１０に近接する他のユーザ、ランドマーク、および自然マーカの位置を示し得る。ユーザが隠されたターゲットオブジェクトを位置特定するのを支援するために、常駐ナビゲーションアラートシステムは、ＩＥＳ４１０のオーディオシステム、ライトシステム、および／または触覚トランスデューサシステムの動作を自動化し、ユーザによって知覚可能な触覚、音声、および／または視覚キューを生成する。上記の例を続けると、モバイルアプリ４７３は、ターゲットオブジェクト／位置までの指定された経路に沿ったユーザのリアルタイムの動きを追跡し得る。この経路を移動する間、ユーザには、ユーザがターゲットを見つけるのを助けるためにターンバイターンナビゲーション命令が提供され得る。例えば、図９Ｂでは、ユーザの右靴のみにおけるレースモータ４６２の低速パルス低張力作動などの第２の触覚キューが、自動張力調整システム４６０の動作を介して、ＩＥＳ４１０の常駐ナビゲーションアラートシステムを通して出力され、ユーザに現在の位置で右折するように通知する。同様に、ユーザは、ユーザの右靴内のレースモータ４６２を同時に作動させることなく、ユーザの左靴内のレースモータ４６２の選択的な作動を介して、所与の位置で左折するようにリアルタイムで通知され得る。

探索を開始した後、１人以上の二次ユーザは、様々なタイプの支援を提供しながら、仮想ターゲットの探索において一次ユーザを支援し得る。ユーザ位置がターゲットオブジェクト／位置に近接するにつれて、自動張力調整システム４６０の協働動作を介してナビゲーションアラートシステムを通して出力される第３の触覚キュー（例えば、図９Ｃに示されるレースモータ４６２の傾斜パルス作動）は、ユーザに現在の位置から進む／前進するように通知する。図９Ｄに示されるように、一次ユーザが仮想オブジェクトの位置に到達すると、仮想ターゲットオブジェクトを入手することができる。仮想オブジェクトの入手は、自動的であってもよいし、ユーザ側の追加のアクションを必要としてもよい。探索の完了は、常駐ナビゲーションアラートシステムを通して出力される、ユーザの両方の靴におけるレースモータ４６２の高速高張力パルス作動などの第４の触覚キューを介して、ユーザに伝えられ得る。

いくつかの事例では、ＣＲＹＰＴＯＫＩＣＫ（登録商標）は、最初から物理的な製品にリンクされるのではなく、代わりに、ブランド販売促進キャンペーン、イベント、モーメント、または経験の一部としてユーザに贈与され得る。例えば、スポーツイベントのユーザは、例えば、スマートフォンデバイス上のモバイルアプリおよびデジタルカメラを使用して、イベントのスタジアムの範囲内のＣＲＹＰＴＯＫＩＣＫ（登録商標）を探索することを求められ得る。この例では、スマートフォンデバイスに関連付けられたＧＰＳは、さらに、光学認識能力を特定のジオフェンスで囲まれたエリア内に制約し得る。ターゲットオブジェクトは、掲示板広告において仮想的に偽装されたり、特定の座席に配置されたり、指定されたエリアに隠されたりし得る。ＣＲＹＰＴＯＫＩＣＫ（登録商標）を位置特定すると、ユーザは、そのイベントのチケット上のバーコードなどの一意のコードをスキャンするように促され得る。次いで、この２つの部分からなるアクションにより、そのチケットに対して一意にプロビジョニングされたトークンがユーザのロッカーに転送され得る。イベントの後、プロモーション主催者は、後に他のプロモーションイベントで使用するために、引き取られない（unclaimed）ＫｉｃｋＩＤを回収し得る。

ここで図１０のフローチャートを参照すると、本開示の態様による、図１のＩＥＳ１０または図８のＩＥＳ４１０などのインテリジェント電子フットウェアまたはアパレルの動作を通して、図３のユーザ１１などのユーザへのナビゲーション支援を自動化するための改善された方法または制御戦略が、概して５００で説明されている。図１０に示され、以下でさらに詳細に説明される動作のうちのいくつかまたはすべては、開示される概念に関連付けられた上記または下記に説明される機能のいずれかまたはすべてを実行するために、例えば、メインメモリ、補助メモリ、またはリモートメモリに記憶され、例えば、常駐またはリモートコントローラ、中央処理装置（ＣＰＵ）、制御ロジック回路、または他のモジュールもしくはデバイスによって実行され得る、プロセッサ実行可能命令に対応するアルゴリズムを表し得る。図示された動作ブロックの実行順序が変更されてもよいこと、追加のブロックが追加されてもよいこと、および説明されたブロックのいくつかが修正されたり、組み合わされたり、削除されたりしてもよいことは認識されたい。例えば、図５の方法１００を参照して上記で開示される特徴およびオプションは、単独でまたは任意の組合せで、図１０の方法５００に組み込まれてもよく、逆もまた同様であることが想定される。

方法５００は、図２の常駐フットウェアコントローラ４４などの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同様の適切なプロセッサが、図１のＩＥＳ１０または図８のＩＥＳ４１０などのインテリジェント電子フットウェアまたはアパレルを使用したユーザへのナビゲーション支援を自動化するプロトコルの初期化手順を呼び出すためのプロセッサ実行可能命令を有する終端ブロック５０１から開始する。ブロック５０１における初期化手順は、ユーザがユーザのハンドヘルドコンピューティングデバイス上で動作する対応するモバイルアプリを開くこと、または中央システムオペレータがユーザのグループに対して「宝探し」機能を開始することなどによって、手動で入力されたプロンプトを介して開始され得る。代替的に、初期化手順は、例えば、ターゲットオブジェクト／位置の探索を行うことを担うサーバクラスコンピュータなどの常駐コントローラまたはリモートコンピューティングノードによって自動的に開始され得る。終端ブロック５０１は、オプションで、図５の動作１０１および１０３に関して上記で説明した初期化機能および認証機能のいずれかを組み込み得る。

方法５００は、終端ブロック５０１から入力／出力ブロック５０３および５０５に進み、ユーザの所望の位置または現在の位置、およびターゲットオブジェクト／サイトの所定のまたは推定された位置を確認する。所望のユーザ位置は、スタートライン、共同の待合せ場所、靴の購入を完了するためのキオスクまたは端末など、指定されたスタート位置としてあらかじめ設定され得る。代替的に、上記で説明したように、ユーザの現在のリアルタイム位置が決定され、ブロック５０３において、ナビゲーション支援のためのスタート位置として設定されてもよい。同様に、ターゲットオブジェクト／サイトの位置は、あらかじめ定められており、ブロック５０５において、例えば、リモートコンピューティングノード、サードパーティのハンドヘルドコンピューティングデバイス、常駐キャッシュまたはメインメモリなどから取り出され得る。一方、ターゲット位置は、動的またはランダムであってもよいし、適切なＨＭＩを介して手動で選択可能であってもよい。

サブルーチンブロック５０７において、靴内フットウェアコントローラもしくはスマートフォン処理ユニット、またはその両方が、ユーザの現在の移動（trip）に関する経路計画データの受信、推定、識別、および／または取り出し（集合的に「決定」）を行う。経路計画データは、所望の移動を完了するのに適した任意のリアルタイムデータ、クラウドソースデータ、マップソースデータ、および／または履歴データを含み得る。最低でも、経路計画データは、あらかじめ設定された起点またはリアルタイムスタート位置、所望の、動的な、またはランダムに決定された最終目的地、１つまたは複数の断続的な停止、およびユーザ起点からユーザ目的地まで移動する予測経路を含み得る。スタンドアロンアーキテクチャの場合、ＩＥＳには、ＧＰＳトランシーバを、ナビゲーションソフトウェアおよびジオロケーションマッピングサービスと併用して、ユーザの現在の位置に関連付けられた地理的地形、測地データ、および道路情報を取得するオンボードナビゲーションシステムを備えていてもよい。

現在の移動の予測経路を確立するためには、移動を完了するために必要とされる１つまたは複数の次の操作を予測することが必要であり得る。これには、任意の潜在的な障害または危険にフラグを立てることおよび１つまたは複数の代替経路を識別することを含み得る。例えば、ブロック５０７は、次の操作を完了するための主要（第１の）経路を予測し、同様のプロセスを使用して、ユーザ目的地に到達するための１つまたは複数の（第１、第２、第３、…）代替経路を予測し得る。経路計画が作成されると、サブルーチンブロック５０９に示されるように、ユーザの位置からターゲットの位置への歩行移動（ウォーキング、ランニングなど）のためのそれぞれの一連のナビゲーション命令が経路ごとに決定され得る。これらのナビゲーション命令は、進む、戻る、左に進む、右に進む、加速する、減速する、スタートする、ストップする、方向転換するなどを、単独でまたは任意の組合せで含み得る。各ナビゲーション命令は、導出経路に沿ったそれぞれの位置に関連付けられ得、ナビゲーション命令およびそれらの関連付けられた位置のリストは、取り出しを容易にするためにローカルキャッシュメモリに保存され得る。

方法５００は、サブルーチンブロック５０９からデータベースブロック５１１に進み、各ナビゲーション命令を、対応するコントローラ生成コマンド信号に変換する。コマンド信号は、較正されたナビゲーションアラートシステムキューを所与のナビゲーション命令に相関させる。利用可能なナビゲーション命令およびそれらの対応するアラートシステム出力および関連するコマンド信号のリストは、例えば、適切なデータベース管理システム（ＤＢＭＳ）を介してサーバファームに記憶され、サーバファームから付随して取り出され得る。上述したように、探索の開始は、第１の触覚キューに対応し得、これは、ユーザの靴内のレースモータの持続的な作動に対応し得る。対照的に、右に曲がることは、第２の触覚キューに対応し得、これは、ユーザの右靴内のレースモータの低速パルス低張力作動に対応し得、対応する触覚出力はユーザの左靴によって出力されない。これらのキューは、例えば、図１および図２の常駐照明システム５６および常駐スピーカーシステム６８を介して、相補的な視覚および可聴出力で補足され得る。

引き続き図１０を参照すると、フットウェアコントローラが、導出経路に沿ってユーザを案内するように設計された視覚、可聴、および／または触覚キューを出力するために、コマンド信号をフットウェアの常駐ナビゲーションアラートシステムに送信するためのプロセッサ実行可能命令が入力／出力ブロック５１３において提供される。ターンバイターン命令が所与の経路に沿って適切な時間に提供されることを確実にするために、コントローラは、ユーザが導出経路に沿って移動するときに、ユーザのリアルタイムまたはほぼリアルタイムの動きを系統的に追跡し得る。ユーザ追跡の間、コントローラは、導出経路に沿った一連の新しいユーザ位置における各新しいユーザ位置が、サブルーチンブロック５０９において提供されたナビゲーション命令のうちの１つに対応するかどうかを継続的に評価し得る。この事例では、コマンド信号は、ユーザの「新しい」位置がそのコマンド信号に関連付けられたそれぞれのナビゲーション命令に対応するという決定に対する直接的な応答として、コントローラを介して出力され得る。前述の特徴が完了すると、図１０の方法５００は、終端ブロック５１５に進んで終了してもよいし、終端ブロック５０１にループバックして連続ループで実行されもよい。

図１のＩＥＳ１０および図８のＩＥＳ４１０を含む、開示される適応型のアパレルおよびフットウェアは、ユーザが静的および動的なオブジェクトの物理的位置に移動するのを支援するために採用され得る。例えば、図１の常駐フットウェアコントローラ４４または図８のハンドヘルドコンピューティングデバイス４４０は、ロジスティクスクラス（配送）無人航空機（ＵＡＶ）の位置追跡デバイスと通信して、ＵＡＶのリアルタイムの動きを追跡し、および／またはＵＡＶによって空輸されている荷物の配送位置を確認し得る。この情報は、ＵＡＶを位置特定するためのターンバイターン命令をユーザに提供するために、上記で説明したように集約されて処理され得る。ＩＥＳ１０、４１０はまた、ＵＡＶに対するユーザの位置を識別し、および／または荷物がリリースされる前にＵＡＶにユーザを自動的に認証するために採用され得る。有人ドローン（「空飛ぶタクシー」）または商用クラスのエアタクシーまたは航空輸送の勧誘拠点に出会う（meet）ようにユーザを案内するために、同様の手法が採用され得る。

ＵＡＶを介した荷物の配送を支援することと同様に、開示される適応型のアパレルおよびフットウェアは、店内およびカーブサイドでの商品のピックアップ（例えば、ＢＯＰＩＳ（buy online, pickup in-store））に適合され得る。非限定的な例では、ユーザは、例えば、食品または商品のオンライン注文、電話注文、またはアプリ注文を行い、注文品を受け取るための指定されたピックアップ場所（実店舗の内部または外部）に移動し得る。到着すると、ＩＥＳは、ユーザの到着を小売業者に通知するメッセージを店舗のキオスク、中央サーバ、または店員に自動的に送信し得る。店員は、本明細書に開示される方法のいずれかを介して提供され得るユーザの位置に注文品を運び、店員は、ＩＥＳおよび／またはＩＯＡＡＦシステムに接続されたカウンタートップまたはハンドヘルドの販売時点情報管理（ＰＯＳ）デバイスを用いて、ユーザの位置特定、識別、および／またはワイヤレス認証を行ってからアイテムを運ぶ。

開示される適応型のアパレルおよびフットウェアの使用のさらなるオプションには、身体活動、例えば、ユーザが別のユーザのバーチャルセルフ（「ゴースト」）と競争するなど、拡張現実を介して強化されるランニングチャレンジ経験が含まれる。例えば、一対のユーザは、指定された位置、コース、または距離を選択して、仮想レースを行う。最初の日付および／または時間に、第１のユーザが、指定された位置／コースに移動し、レースを終え得る（例えば、約１０分のタイムで１マイルのトラックを２周完走する）。このデータは、第１のユーザのＩＥＳによって収集されて記憶され得る。その後の日付／時間に、第２のユーザが、指定された位置／コースに移動し、レースを開始して第１のユーザと仮想的に競争する。第２のユーザがレースを完走している最中、ＩＥＳは、進捗を追跡し、定期的またはリアルタイムの更新を提供し得る。例えば、１周完走した後、第２のユーザは、第２のユーザのＩＥＳを介して、第２のユーザの1周目のタイムが第１のユーザの1周目のタイムよりも遅いことを通知され、第１のユーザに勝つことを望むのであれば加速するように通知が提供され得る。そのような情報は、ＩＥＳの触覚フィードバック、光表示、および／またはオーディオ出力によって提供され得る。第２のユーザのレースタイムおよび関連データは、第２のユーザのＩＥＳによって収集されて記憶され、第１のユーザのＩＥＳに送信され得る。ＡＲを使用した身体運動の強化に関する追加の情報は、例えば、Ｃｒａｉｇ Ｒｏｗｌｅｙによる米国特許出願公開第２０１６／０３４６６１２号明細書に記載されており、これは、すべての目的のために参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

前述の概念は、ゴルフ、野球、バスケットボール、フットボールなど、他の１対１およびチーム関連の身体活動に採用され得る。これらの身体活動のうちのいくつかは、他の感知および監視システムならびに頭部装着型ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）システムなどの他のウェアラブル電子機器を用いて支援され得る。スポーツイベントに関連するデータを伝達するための電子追跡システムおよびウェアラブル電子機器の使用に関する追加の情報は、例えば、共同所有の米国特許出願公開第２０２０／００７８６５３号明細書、同第２０１７／０３４０９４８号明細書、同第２０１７／０１５７４９２号明細書、および同第２０１７／０１５７４９０号明細書に記載されており、これらの各々は、すべての目的のために参照によりそのそれぞれの全体が本明細書に組み込まれる。

開示される適応型のアパレルおよびフットウェアはまた、第１のチームが１つまたは複数の他のチームと競争して限定公開アイテムを確保する製品ロック解除体験など、ＡＲまたはＶＲチームコンテストの一部として採用され得る。より具体的で非限定的な例によれば、第１のユーザは、隠されたアイテムの位置を有する地図を含むコマンドセンターに移動する。第１のユーザは、ＩＥＳフィードバックを介して第２のユーザと通信する。第２のユーザはパズル環境におり、コマンドセンターにいる第１のユーザは、第２のユーザが賞品に移動するのを助けるためにナビゲーション命令を第２のユーザに送信する。第１のユーザおよび第２のユーザは、最初にこの賞品を位置特定してロック解除することを他のチームと競争しているチームまたはチームの一部である。

さらなるオプションは、例えば、物理的接触が利用可能でないかまたは望ましくないシナリオにおいて、バーチャル握手または挨拶代わり（greeting replacement）など、開示される適応アパレルおよびフットウェアフィードバックを使用して、ユーザが互いに挨拶したり他のコミュニケーションをとったりすることを可能にすることを含み得る。さらに、ＩｏＡＦＦフィードバックは、個人空間への侵入を警告するために（例えば、ソーシャルディスタンスを維持するのを助けるために）、ユーザが他のユーザとコミュニケーションをとるのを支援するために採用され得る。ＩｏＡＦＦフィードバックは、第１のユーザが決定された方向から第２のユーザに予想外にまたは迅速に接近しているかどうかを検出するために採用され得る。例えば、ＩＥＳユーザは、強盗または障害を加える目的で、または代替的にレースまたは競技の一部として、別の人が背後からまたは死角からＩＥＳユーザに近づいているという警告を受け得る。

本開示の態様は、いくつかの実施形態では、本明細書で説明されるコントローラまたはコントローラ変形形態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一般に呼ばれるプログラムモジュールなど、命令のコンピュータ実行可能プログラムを通して、実装され得る。ソフトウェアは、非限定的な例として、特定のタスクを実行するかまた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み得る。ソフトウェアは、コンピュータが入力のソースに応じて反応することを可能にするインターフェースを形成し得る。ソフトウェアはまた、他のコードセグメントと協働して、受信したデータに応答して、受信したデータのソースと共に様々なタスクを開始し得る。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）など、様々なメモリ媒体のいずれかに記憶され得る。

さらに、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のまたはプログラマブルな家庭用電化製品、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなどを含む、様々な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得る。加えて、本開示の態様は、通信ネットワークを通してリンクされた常駐およびリモート処理デバイスによってタスクが実行される分散コンピューティング環境で実施され得る。分散コンピューティング環境では、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リモートの両方のコンピュータ記憶媒体に位置し得る。したがって、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、またはそれらの組合せに関連して実装され得る。

本明細書で説明される方法のいずれも、（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み得る。本明細書に開示される任意のアルゴリズム、ソフトウェア、制御ロジック、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（登録商標）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などの有形媒体上に記憶されるソフトウェアとして具現化され得る。アルゴリズム、制御ロジック、プロトコル、または方法の全体および／またはそれらの一部は、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てもよく、および／また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具現化されてもよい（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルロジックデバイス（ＦＰＬＤ）、ディスクリートロジックなどによって実装される）。さらに、本明細書に示されるフローチャートを参照して特定のアルゴリズムを説明するが、例示的な機械可読命令を実装するための多くの他の方法が代替的に使用され得る。

追加の特徴は、以下の条項に反映され得る：

条項１：ユーザが地理的エリア内のターゲットオブジェクトまたはサイトに移動するのを支援するためのインテリジェント電子シューズ（ＩＥＳ）であって、ユーザの足に装着され、ユーザの足を支持するように構成された靴構造と、靴構造に取り付けられ、コマンド信号に応答して可視、可聴、および／または触覚出力を生成するように構成されたナビゲーションアラートシステムと、リモートコンピューティングノードとワイヤレス通信するように構成されたワイヤレス通信デバイスと、ナビゲーションアラートシステムおよびワイヤレス通信デバイスに通信可能に接続されたコントローラとを備え、ここで、コントローラは、ユーザのユーザ位置を決定し、リモートコンピューティングノードから、ターゲットオブジェクトまたはサイトのターゲット位置を受信し、ユーザ位置から地理的エリア内のターゲット位置に移動するための導出経路を含む経路計画データを決定し、導出経路に沿ってユーザを案内するように構成された視覚、音声、および／または触覚キューを出力するために、コマンド信号をナビゲーションアラートシステムに送信するようにプログラムされる、ＩＥＳ。

条項２：経路計画データは、ユーザ位置からターゲット位置への歩行移動のための一連のナビゲーション命令をさらに含み、コマンド信号の各々は、一連のナビゲーション命令内のそれぞれのナビゲーション命令を示す較正されたナビゲーションアラートシステムキューに対応する、条項１に記載のＩＥＳ。

条項３：コントローラは、導出経路に沿ったユーザのリアルタイムの動きを追跡し、導出経路に沿った一連の新しいユーザ位置における各新しいユーザ位置が、一連のナビゲーション命令におけるナビゲーション命令のうちの１つに対応するかどうかを決定するようにさらにプログラムされ、コマンド信号の各々は、新しいユーザ位置のうちの１つがコマンド信号に関連付けられたそれぞれのナビゲーション命令に対応するという決定に応答して送信される、条項２に記載のＩＥＳ。

条項４：ナビゲーション命令の各々は、進む、戻る、左に進む、右に進む、加速する、減速する、スタートする、ストップする、および／または方向転換する、を含む、第３項に記載のＩＥＳ。

条項５：コントローラは、導出経路に沿った移動を開始するようにユーザに通知するように構成された視覚、音声、および／または触覚キューを出力するために、開始コマンド信号をナビゲーションアラートシステムに送信するようにさらにプログラムされる、条項１から４のいずれか１つに記載のＩＥＳ。

条項６：コントローラは、ユーザがターゲット位置に到着したことをユーザに通知するように構成された視覚、音声、および／または触覚キューを出力するために、終了コマンド信号をナビゲーションアラートシステムに送信するようにさらにプログラムされる、条項１から５のいずれか１つに記載のＩＥＳ。

条項７：ターゲットオブジェクトまたはサイトは、仮想位置に位置する仮想オブジェクトを含む、条項１から６のいずれか１つに記載のＩＥＳ。

条項８：ナビゲーションアラートシステムは、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触覚キューを生成させる、条項１から７のいずれか１つに記載のＩＥＳ。

条項９：靴構造に取り付けられたシューレースまたはストラップをさらに備え、触覚トランスデューサは、靴構造の上または内部に取り付けられ、シューレースまたはストラップを引張状態と非引張状態との間で選択的に移行させるように構成されたレースモータを含む、条項８に記載のＩＥＳ。

条項１０：靴構造は、それぞれユーザの左足および右足に装着してそれらを支持するように構成された左靴構造および右靴構造を含み、レースモータは、それぞれ左靴構造および右靴構造に取り付けられた第１のレースモータおよび第２のレースモータを含む、条項９に記載のＩＥＳ。

条項１１：コマンド信号は、第１のレースモータおよび第２のレースモータを個別におよび協働して作動させ、それによって、導出経路に沿ってユーザを案内するように構成された触覚キューを生成する、条項１０に記載のＩＥＳ。

条項１２：コマンド信号は、第１のレースモータおよび第２のレースモータのモータ速度および／または印加される張力を変調し、それによって、導出経路に沿ってユーザを案内するように構成された追加の触覚キューを生成する、条項１１に記載のＩＥＳ。

条項１３：ナビゲーションアラートシステムはオーディオシステムを含み、コマンド信号は、オーディオシステムに、あらかじめ定義されたサウンド出力を生成させる、条項１から１２のいずれか１つに記載のＩＥＳ。

条項１４：ナビゲーションアラートシステムはライトシステムを含み、コマンド信号は、ライトシステムに、あらかじめ定義された光出力を生成させる、条項１から１３のいずれか１つに記載のＩＥＳ。

条項１５：ユーザはポータブル電子デバイスを有し、ワイヤレス通信デバイスは、ポータブル電子デバイスにワイヤレス接続し、それによってリモートコンピューティングノードとワイヤレス通信するようにさらに構成される、条項１から１４のいずれか１つに記載のＩＥＳ。

条項１６：靴構造に取り付けられ、コントローラに通信可能に接続され、靴構造内のユーザの足の存在を検出するように構成されたセンサをさらに備え、コントローラは、足が靴構造内にあることを示すセンサ信号をセンサから受信するようにさらにプログラムされ、コントローラは、センサ信号の受信に応答してコマンド信号を送信する、条項１から１５のいずれか１つに記載のＩＥＳ。

条項１７：ターゲットオブジェクトまたはサイトのターゲット位置はジオフェンスを含み、コントローラは、ユーザがジオフェンスを突破したことを検出したことに応答して、ユーザがターゲットオブジェクトまたはサイトに到達したことをユーザに通知するように構成された視覚、音声、および／または触覚キューを出力ために、終了コマンド信号をナビゲーションアラートシステムに送信するようにさらにプログラムされる、条項１から１６のいずれか１つに記載のＩＥＳ。

条項１８：ユーザが地理的エリア内のターゲットオブジェクトまたはロケーションに移動するのを支援するためのインテリジェント電子シューズ（ＩＥＳ）を動作する方法であって、ＩＥＳは、ユーザの足に装着され、ユーザの足を支持するように構成された靴構造を含み、方法は、コントローラを介して、ワイヤレス通信デバイスを通して、ユーザのユーザ位置を示す位置データを受信することと、コントローラを介して、リモートコンピューティングノードからワイヤレス通信デバイスを通して、ターゲットオブジェクトまたはサイトのターゲット位置を示す位置データを受信することと、コントローラを介して、ユーザ位置から地理的エリア内のターゲット位置に移動するための導出経路を含む経路計画データを決定することと、導出経路に沿ってユーザを案内するように構成された視覚、音声、および／または触覚キューを出力するために、コントローラを介して、靴構造に取り付けられたナビゲーションアラートシステムにコマンド信号を送信することとを含む、方法。

条項１９：経路計画データは、ユーザ位置からターゲット位置への歩行移動のための一連のナビゲーション命令をさらに含み、コマンド信号の各々は、一連のナビゲーション命令内のそれぞれのナビゲーション命令を示す較正されたナビゲーションアラートシステムキューに対応する、条項１８に記載の方法。

条項２０：導出経路に沿ったユーザのリアルタイムの動きを追跡することと、導出経路に沿った一連の新しいユーザ位置における各新しいユーザ位置が、一連のナビゲーション命令におけるナビゲーション命令のうちの１つに対応するかどうかを決定することとをさらに含み、コマンド信号の各々は、新しいユーザ位置のうちの１つがコマンド信号に関連付けられたそれぞれのナビゲーション命令に対応するという決定に応答して送信される、条項１９に記載の方法。

条項２１：導出経路に沿って移動を開始するようにユーザに通知するように構成された視覚、音声、および／または触覚キューを出力するために、コントローラを介して、開始コマンド信号をナビゲーションアラートシステムに送信することをさらに含む、条項１８から２０のいずれか１つに記載の方法。

条項２２：ユーザがターゲット位置に到着したことをユーザに通知するように構成された視覚、音声、および／または触覚キューを出力するために、コントローラを介して、終了コマンド信号をナビゲーションアラートシステムに送信することをさらに含む、条項１８から２１のいずれか１つに記載の方法。

条項２３：ターゲットオブジェクトまたはサイトは、仮想位置に位置する仮想オブジェクトを含む、条項１８から２２のいずれか１つに記載の方法。

条項２４：ナビゲーションアラートシステムは、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触覚キューを生成させる、条項１８から２３のいずれか１つに記載の方法。

条項２５：触覚トランスデューサは、靴構造の上または内部に取り付けられ、靴構造に取り付けられたシューレースまたはストラップを引張状態と非引張状態との間で選択的に移行させるように構成されたレースモータを含む、条項２４に記載の方法。

条項２６：靴構造は、それぞれユーザの左足および右足に装着してそれらを支持するように構成された左靴構造および右靴構造を含み、レースモータは、それぞれ左靴構造および右靴構造に取り付けられた第１のレースモータおよび第２のレースモータを含む、条項２５に記載の方法。

条項２７：コマンド信号は、第１のレースモータおよび第２のレースモータを個別におよび協働して作動させ、それによって、導出経路に沿ってユーザを案内するように構成された触覚キューを生成する、条項２６に記載の方法。

条項２８：コマンド信号は、第１のレースモータおよび第２のレースモータのモータ速度および／または印加される張力を変調し、それによって、導出経路に沿ってユーザを案内するように構成された追加の触覚キューを生成する、条項２７に記載の方法。

条項２９：ナビゲーションアラートシステムは、オーディオシステムおよび／またはライトシステムを含み、コマンド信号は、オーディオシステムに、あらかじめ定義されたサウンド出力を生成させ、および／またはライトシステムに、あらかじめ定義された光出力を生成させる、条項１８から２８のいずれか１つに記載の方法。

条項３０：ユーザはポータブル電子デバイスを有し、ワイヤレス通信デバイスは、ポータブル電子デバイスにワイヤレス接続し、それによってリモートコンピューティングノードとワイヤレス通信する、条項１８から２９のいずれか１つに記載の方法。

本開示の態様について、図示された実施形態を参照しながら詳細に説明してきたが、当業者であれば、本開示の範囲から逸脱することなく多くの修正がなされ得ることを認識するであろう。本開示は、本明細書に開示される厳密な構成および組成物に限定されず、前述の説明から明らかなありとあらゆる修正、変更、および変形は、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である。さらに、本概念には、前述の要素および特徴のありとあらゆる組合せおよびサブコンビネーションが明示的に含まれる。

Claims (30)

1. ユーザが地理的エリア内のターゲットオブジェクトまたはサイトに移動するのを支援するためのインテリジェント電子シューズ（ＩＥＳ）であって、
   前記ユーザの足に装着され、前記ユーザの足を支持するように構成された靴構造と、
   前記靴構造に取り付けられ、コマンド信号に応答して可視、可聴、および／または触覚出力を生成するように構成されたナビゲーションアラートシステムと、
   リモートコンピューティングノードとワイヤレス通信するように構成されたワイヤレス通信デバイスと、
   前記ナビゲーションアラートシステムおよび前記ワイヤレス通信デバイスに通信可能に接続されたコントローラと
   を備え、ここで、前記コントローラは、
   前記ユーザのユーザ位置を決定し、
   前記リモートコンピューティングノードから、前記ターゲットオブジェクトまたはサイトのターゲット位置を受信し、
   前記ユーザ位置から前記地理的エリア内の前記ターゲット位置に移動するための導出経路を含む経路計画データを決定し、
   前記導出経路に沿って前記ユーザを案内するように構成された視覚、音声、および／または触覚キューを出力するために、コマンド信号を前記ナビゲーションアラートシステムに送信する
   ようにプログラムされる、ＩＥＳ。
2. 前記経路計画データは、前記ユーザ位置から前記ターゲット位置への歩行移動のための一連のナビゲーション命令をさらに含み、
   前記コマンド信号の各々は、前記一連のナビゲーション命令内のそれぞれのナビゲーション命令を示す較正されたナビゲーションアラートシステムキューに対応する、
   請求項１に記載のＩＥＳ。
3. 前記コントローラは、
   前記導出経路に沿った前記ユーザのリアルタイムの動きを追跡し、
   前記導出経路に沿った一連の新しいユーザ位置における各新しいユーザ位置が、前記一連のナビゲーション命令における前記ナビゲーション命令のうちの１つに対応するかどうかを決定する、
   ようにさらにプログラムされ、
   前記コマンド信号の各々は、前記新しいユーザ位置のうちの１つが前記コマンド信号に関連付けられた前記それぞれのナビゲーション命令に対応するという決定に応答して送信される、
   請求項２に記載のＩＥＳ。
4. 前記ナビゲーション命令の各々は、進む、戻る、左に進む、右に進む、加速する、減速する、スタートする、ストップする、および／または方向転換する、を含む、
   請求項３に記載のＩＥＳ。
5. 前記コントローラは、前記導出経路に沿った移動を開始するように前記ユーザに通知するように構成された視覚、音声、および／または触覚キューを出力するために、開始コマンド信号を前記ナビゲーションアラートシステムに送信する、
   ようにさらにプログラムされる、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のＩＥＳ。
6. 前記コントローラは、前記ユーザが前記ターゲット位置に到着したことを前記ユーザに通知するように構成された視覚、音声、および／または触覚キューを出力するために、終了コマンド信号を前記ナビゲーションアラートシステムに送信する、
   ようにさらにプログラムされる、
   請求項１から５のいずれか一項に記載のＩＥＳ。
7. 前記ターゲットオブジェクトまたはサイトは、仮想位置に位置する仮想オブジェクトを含む、
   請求項１から６のいずれか一項に記載のＩＥＳ。
8. 前記ナビゲーションアラートシステムは、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触覚キューを生成させる、
   請求項１から７のいずれか一項に記載のＩＥＳ。
9. 前記ＩＥＳは、前記靴構造に取り付けられたシューレースまたはストラップをさらに備え、
   前記触覚トランスデューサは、前記靴構造の上または内部に取り付けられ、
   前記シューレースまたはストラップを引張状態と非引張状態との間で選択的に移行させるように構成されたレースモータを含む、
   請求項８に記載のＩＥＳ。
10. 前記靴構造は、それぞれ前記ユーザの左足および右足に装着してそれらを支持するように構成された左靴構造および右靴構造を含み、
    前記レースモータは、それぞれ前記左靴構造および前記右靴構造に取り付けられた第１のレースモータおよび第２のレースモータを含む、
    請求項９に記載のＩＥＳ。
11. 前記コマンド信号は、前記第１のレースモータおよび前記第２のレースモータを個別におよび協働して作動させ、それによって、前記導出経路に沿って前記ユーザを案内するように構成された触覚キューを生成する、
    請求項１０に記載のＩＥＳ。
12. 前記コマンド信号は、前記第１のレースモータおよび前記第２のレースモータのモータ速度および／または印加される張力を変調し、それによって、前記導出経路に沿って前記ユーザを案内するように構成された追加の触覚キューを生成する、
    請求項１１に記載のＩＥＳ。
13. 前記ナビゲーションアラートシステムは、オーディオシステムを含み、
    前記コマンド信号は、前記オーディオシステムに、あらかじめ定義されたサウンド出力を生成させる、
    請求項１から１２のいずれか一項に記載のＩＥＳ。
14. 前記ナビゲーションアラートシステムは、ライトシステムを含み、
    前記コマンド信号は、前記ライトシステムに、あらかじめ定義された光出力を生成させる、
    請求項１から１３のいずれか一項に記載のＩＥＳ。
15. 前記ユーザは、ポータブル電子デバイスを有し、
    前記ワイヤレス通信デバイスは、前記ポータブル電子デバイスにワイヤレス接続し、それによって前記リモートコンピューティングノードとワイヤレス通信するようにさらに構成される、
    請求項１から１４のいずれか一項に記載のＩＥＳ。
16. 前記ＩＥＳは、前記靴構造に取り付けられ、前記コントローラに通信可能に接続され、前記靴構造内の前記ユーザの足の存在を検出するように構成されたセンサをさらに備え、
    前記コントローラは、前記足が前記靴構造内にあることを示すセンサ信号を前記センサから受信するようにさらにプログラムされ、
    前記コントローラは、前記センサ信号の受信に応答して前記コマンド信号を送信する、
    請求項１から１５のいずれか一項に記載のＩＥＳ。
17. 前記ターゲットオブジェクトまたはサイトの前記ターゲット位置は、ジオフェンスを含み、
    前記コントローラは、前記ユーザが前記ジオフェンスを突破したことを検出したことに応答して、前記ユーザが前記ターゲットオブジェクトまたはサイトに到達したことを前記ユーザに通知するように構成された視覚、音声、および／または触覚キューを出力するために、終了コマンド信号を前記ナビゲーションアラートシステムに送信するようにさらにプログラムされる、
    請求項１から１６のいずれか一項に記載のＩＥＳ。
18. ユーザが地理的エリア内のターゲットオブジェクトまたはロケーションに移動するのを支援するためのインテリジェント電子シューズ（ＩＥＳ）を動作する方法であって、
    前記ＩＥＳは、前記ユーザの足に装着され、前記ユーザの足を支持するように構成された靴構造を含み、前記方法は、
    コントローラを介して、ワイヤレス通信デバイスを通して、前記ユーザのユーザ位置を示す位置データを受信するステップと、
    前記コントローラを介して、リモートコンピューティングノードから前記ワイヤレス通信デバイスを通して、前記ターゲットオブジェクトまたはサイトのターゲット位置を示す位置データを受信するステップと、
    前記コントローラを介して、前記ユーザ位置から前記地理的エリア内の前記ターゲット位置に移動するための導出経路を含む経路計画データを決定するステップと、
    前記導出経路に沿って前記ユーザを案内するように構成された視覚、音声、および／または触覚キューを出力するために、前記コントローラを介して、前記靴構造に取り付けられたナビゲーションアラートシステムにコマンド信号を送信するステップと、
    を含む、方法。
19. 前記経路計画データは、前記ユーザ位置から前記ターゲット位置への歩行移動のための一連のナビゲーション命令をさらに含み、
    前記コマンド信号の各々は、前記一連のナビゲーション命令内のそれぞれのナビゲーション命令を示す較正されたナビゲーションアラートシステムキューに対応する、
    請求項１８に記載の方法。
20. 前記方法は、
    前記導出経路に沿った前記ユーザのリアルタイムの動きを追跡するステップと、
    前記導出経路に沿った一連の新しいユーザ位置における各新しいユーザ位置が、前記一連のナビゲーション命令における前記ナビゲーション命令のうちの１つに対応するかどうかを決定するステップと、
    をさらに含み、
    前記コマンド信号の各々は、前記新しいユーザ位置のうちの１つが前記コマンド信号に関連付けられた前記それぞれのナビゲーション命令に対応するという決定に応答して送信される、
    請求項１９に記載の方法。
21. 前記導出経路に沿って移動を開始するように前記ユーザに通知するように構成された視覚、音声、および／または触覚キューを出力するために、前記コントローラを介して、開始コマンド信号を前記ナビゲーションアラートシステムに送信することをさらに含む、請求項１８から２０のいずれか一項に記載の方法。
22. 前記方法は、
    前記ユーザが前記ターゲット位置に到着したことを前記ユーザに通知するように構成された視覚、音声、および／または触覚キューを出力するために、前記コントローラを介して、終了コマンド信号を前記ナビゲーションアラートシステムに送信するステップ、をさらに含む、
    請求項１８から２１のいずれか一項に記載の方法。
23. 前記ターゲットオブジェクトまたはサイトは、仮想位置に位置する仮想オブジェクトを含む、
    請求項１８から２２のいずれか一項に記載の方法。
24. 前記ナビゲーションアラートシステムは、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触覚キューを生成させる、
    請求項１８から２３のいずれか一項に記載の方法。
25. 前記触覚トランスデューサは、前記靴構造の上または内部に取り付けられ、
    前記靴構造に取り付けられたシューレースまたはストラップを引張状態と非引張状態との間で選択的に移行させるように構成されたレースモータを含む、
    請求項２４に記載の方法。
26. 前記靴構造は、それぞれ前記ユーザの左足および右足に装着してそれらを支持するように構成された左靴構造および右靴構造を含み、
    前記レースモータは、それぞれ前記左靴構造および前記右靴構造に取り付けられた第１のレースモータおよび第２のレースモータを含む、
    請求項２５に記載の方法。
27. 前記コマンド信号は、前記第１のレースモータおよび前記第２のレースモータを個別におよび協働して作動させ、それによって、前記導出経路に沿って前記ユーザを案内するように構成された触覚キューを生成する、
    請求項２６に記載の方法。
28. 前記コマンド信号は、前記第１のレースモータおよび前記第２のレースモータのモータ速度および／または印加される張力を変調し、それによって、前記導出経路に沿って前記ユーザを案内するように構成された追加の触覚キューを生成する、
    請求項２７に記載の方法。
29. 前記ナビゲーションアラートシステムは、オーディオシステムおよび／またはライトシステムを含み、
    前記コマンド信号は、前記オーディオシステムに、あらかじめ定義されたサウンド出力を生成させ、かつ／あるいは、前記ライトシステムに、あらかじめ定義された光出力を生成させる、
    請求項１８から２８のいずれか一項に記載の方法。
30. 前記ユーザは、ポータブル電子デバイスを有し、
    前記ワイヤレス通信デバイスは、前記ポータブル電子デバイスにワイヤレス接続し、それによって前記リモートコンピューティングノードとワイヤレス通信する、
    請求項１８から２９のいずれか一項に記載の方法。
    

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