JP5775202B2 - 力および動作変化のうちの少なくとも一方をコンフォーマルに検知する方法および装置 - Google Patents

Description

本開示は、力および動作変化のうちの少なくとも一方をコンフォーマルに検知する方法および装置に関する。

人間の身体部分の動作（例えば、並進動作および／または回転動作）、または動作の急な変化（例えば、加速および／または方向転換）により、その人間が負傷する可能性がある。動作の急な変化は、一般に、人間のいくつかの身体部分またはその近傍で明らかに力（例えば、衝撃）が発せられたことが原因で起こり、また、スポーツや他の娯楽活動、作業関連の活動、車両関連の動作および事故（例えば、衝突、激突、粗暴な操作）、軍事行動（例えば、訓練、戦闘）のような様々な状況において生じ得る。

例えば、フットボール、サッカー、ボクシング、ホッケー、野球、バスケットボールなどのスポーツ活動では、参加者は互いに衝突し合ったり、押し合いまたは殴り合ったり、地面に倒れたり、障害物や他の物体と衝突したり、および／または、ボールやパック、あるいは他の物体が当たることがある。これら以外のランニングやジャンプのような行動によっても滑ったり倒れたりする可能性があり、これらには、１箇所以上の身体部分が衝撃を受けたり、および／または非慣習的な動作を取ることが伴う。同様に、非常に多様なあらゆる作業環境において、人間は滑ったり倒れたりすることで地面や他の物体と衝突したり、あるいは、建設現場などで落下する廃材などのごみ／建材が当たるというように、その環境内にある物体が当たることがある。これら以外にも、揮発する可能性がある材料が関与する作業環境では（例えば、化学薬品工場、精油所、採鉱活動）、その場にいる作業員等は予期せぬ爆発（「爆風」）に遭遇することもある。同じように、軍事訓練状況や戦闘状況における軍人は、気付けば爆発現場の近傍におり、爆発に伴う力に晒されることがある。以上のような例示的な状況のいずれも、人間に対し何らかの損傷（または「外傷」）を負わせる可能性がある。

上記で述べた例示的な状況において、人間は様々な装備品または衣類を装着して様々な身体部分を損傷から保護することができる。特に、損傷を負う可能性のある活動に伴った人間の頭部の保護はしばしば注目される。この目的のために、人間が装着して頭部を外傷から保護するヘルメットはよく知られた装備品である。スポーツおよび娯楽用、作業用、車両用、軍事用を含む様々な用途に合った多様なヘルメットが揃っている。人間が装着して様々な程度の保護を提供する装備品または衣類の他の例には、履き物全般、手袋、ベスト、ジャケット、および他の種類の衣料が含まれる。

様々な検知装置を設けた、ヘルメットを含む専用の装備品または衣類の例が知られている。「加速度計」は、動作変化を検知するように構成された例示的な検知装置である。
一般的に、動作変化とは、１回以上の加速（つまり速度の変化）、方向の変化、振動衝撃、および落下工程を意味してもよい。従来の加速度計は、１本以上の軸に沿った動作の様々な変化を検知できる。通常、加速度計は、自由に移動できる物体に作用する「ｇ力（ｇ−ｆｏｒｃｅ）」を表す出力信号を提供する（すなわち、「ｇ力」は、物体に作用する重量以外の力のベクトル和によって生じた自由落下に伴う物体の加速である）。ｇ力（単位ｇで表す）は物体に応力と歪みを生じさせるため、大きなｇ力は有害となる可能性がある。数種類の市販されている（すなわち「民生用（ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ｏｆｆ−ｔｈｅ−ｓｈｅｌｆ）」（ＣＯＴＳ）の）加速度計は、機械的動作を電気信号に変換するための圧電コンポーネントまたは容量コンポーネントを設けてもよい。圧電式加速度計は圧電材料または単結晶に基づいて、一方、容量式加速度計は通常、シリコンを微小加工した検知素子（マイクロ・エレクトリカル・メカニカル・システム（またはＭＥＭＳ）検知素子）を採用している。

センサを設けた保護用衣類のいくつかの例が特許文献１に記載されている。この特許で述べられている衣類は、主に、装着者に膨張式衣類の形態の詰め物および衝撃クッションを提供することに関し、この膨張式衣類は、検知した衝撃パラメータ（例えば加速、距離、相対加速、回転数）に基づいて作動し、膨張する。このような保護用衣類の開示例にはショーツ、パンツ、ズボン、ジャケット、ベスト、および下着が含まれる。この特許でのセンサの使用は具体的に膨張式衣類の作動に関連するものであって、損傷の可能性に関わる１箇所以上の身体部分の動作変化の検知には関連していない点に注目すべきである。

センサを設けた衣類または個人用装備品は特許文献２、および特許文献３に記載されている。これらの特許で述べられている検知ユニットは主にスポーツ活動に関連しており、検知ユニットをスキー板またはスノーボード板、これらの板用のブーツおよびビンディング、また、ローラーブレード、スケートボード、マウンテンバイク、ウインドサーフィン用ボード、カヤックなどと一体化させることができる。検知ユニットは、滞空時間、速度、落下距離を含む「パフォーマンスデータ」を収集し、記憶する。検知ユニットは、パフォーマンスデータまたは他のスポーツ特性を表示するために、人間が装着している時計と無線通信を行う。一例では、靴用の検知ユニットは加速度計およびプロセッサを設け、靴装着者の移動の速度および距離の一方または両方を決定する。上述した膨張式衣類特許と同様、この特許においても、センサの使用は、１箇所以上の身体部分への損傷の可能性に伴うこれら身体部分の動作変化の検知には関連しておらず、むしろ、査定のためにスポーツ活動に関する様々なパフォーマンスデータを収集することに関連している。

特に保護用ヘルメットに関し、特許文献４は、ヘルメット外面上にセンサが搭載され、力または振動を検知して、一定の時間にわたってヘルメットが遭遇する蓄積力を決定するスポーツ用ヘルメットに関連する。特許文献５は、選択した大きさを超える衝撃を検出し、衝撃の大きさと方向を表す信号を提供する、ヘルメットの外面に（例えば、左右いずれかの耳穴の背後に）搭載した集積センサと発信装置を含むスポーツ用ヘルメットに関する。特許文献６は、ヘルメット材料の内部に組み込んだ３つ以上の加速度計を設け、通常のスポーツ活動中における個人の頭部の加速についてのデータをリアルタイムで測定および記憶するヘルメットシステム（例えばボクシング用ヘルメット）に関する。特許文献７は、ヘルメット外面に搭載されている、液体表面張力技術を採用した加速度計を含む衝撃検出器を設けたヘルメットに関する。この衝撃検出器は、ヘルメットが所定の閾値レベルを超えた衝撃に晒されると視覚的信号を提供する。特許文献８および特許文献９は、頭蓋骨の外面と直交する直線加速を検知するために相互に向き合った複数の加速度計を装備したヘルメットに関する。一つの開示された実施では、加速度計は、ヘルメットに搭載したエアブラダに内蔵されている。別の開示された実施では、加速度計は、頭蓋骨に対し押圧されるＴ字型の保持具に機械的に結合している。

米国特許第７，１５０，０４８号明細書 米国特許第７，０５４，７８４号明細書 米国特許第７，４５７，７２４号明細書 米国特許第４，７６３，２７５号明細書 米国特許第５，５３９，９３５号明細書 米国特許第５，９７８，９７２号明細書 米国特許第７，５０９，８３５号明細書 米国特許第６，８２６，５０９号明細書 米国特許第７，５２６，３８９号明細書

人間の頭部の動作の著しい変化（例えば、人間の頭部に、またはその近傍で発せられた力に起因する変化）の検知に関し、発明者はこのような変化を検知する従来の装置に伴う様々な欠点を同定した。

例えば、上述した数例の米国特許で説明されているようなヘルメットに結合させた、あるいは米国特許第６，８２６，５０９号で説明されているようなＴ字型の保持具に結合させた複数の加速度計または他のセンサの使用に関し、発明者は、ヘルメットの外面やヘルメット材料の内部に搭載された、あるいはヘルメット内に搭載したエアブラダに内蔵された加速度計または他のセンサでは、人間の頭部の動作の著しい変化を正確に検知できないと理解した。特に、このような構成は適切なレベルの快適なヘルメット装着感を人間に与えるが（センサがヘルメットの外側またはヘルメットの材料内部に搭載されているため、あるいは、エアブラダのクッション効果のため）、ヘルメットまたはエアブラダ自体が加速度計と頭部との間の機械的結合の程度を低減させてしまう。これらにより、頭部の動作の実際の変化を検知する加速度計の正確性は低下し、また、振動やヘルメット自体の動作による紛らわしい要素が含まれてしまう可能性もある。これに対し、Ｔ字型バーの実施を介して複数の加速度計を頭蓋骨に押圧することで、加速度計と頭蓋骨の間の機械的結合が高まるため検知精度が上昇するが、しかし、この精度の上昇は、人間が感じる著しい不快さならびに安全性を危険に晒す可能性の犠牲の上に成り立ったものである。

前記を鑑み、発明者は、十分な快適性と精度の両方が、人間の頭部または他の身体部分の動作変化を検知する上での望ましい技術的属性であると認識し、理解した。
発明者はさらに、動作変化の検知を超え、代替または追加として、人間の頭部や他の身体部分に発せられた力を検知することでも、この力が原因で生じる損傷の可能性に関連した有用な情報が得られると理解した。特に、人間に作用する力の著しい変化の発現と、この力が原因で生じた動作変化との両方を検知することで、人間の力への曝露、およびこれが原因で生じ得る外傷の可能性に関する情報プロファイルが得られる。

発明者は、人間の頭部または他の身体部分近傍での力および／または動作変化を検知するために採用される検知素子の種類と個数に関係なく、例えば一般に身体部分に関係する表面のような任意の形状の表面と実質的に合致する検知素子を設けることにより、損傷の可能性に関連する重要なパラメータを検知する上で快適性と精度の両方を著しく向上できるものと理解した。特に、コンフォーマルな検知素子が、対象となる表面への（例えば、頭部のような身体部分に関連した）十分な機械的結合を促す要因を形成することで、特にこの表面に関連していない振動または動作成分が減るため、力および／または動作変化の測定の精度が著しく向上する。

したがって、本明細書で開示する本発明の様々な実施形態は、力および／または動作変化をコンフォーマルに検知する方法および装置に関する。
例示的な実施形態では、例えば人間の身体部分に通常伴う表面等の任意の形状の表面における力および／または動作変化の十分に高精度な検知が、任意の形状の表面と実質的に合致する可撓性基板上に配置された、あるいはこの可撓性基板と一体形成された検知素子を設けた装置によって達成される。一つの態様では、本装置のコンフォーマルな性質により、力および／または動作変化の正確な検知が望まれる表面への装置の密接な近接（ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ）が促される。「密接な近接」とは、一般に、望ましくない障害物がなく（例えば、装置が表面に対して比較的低い位置を維持する）、望ましくない干渉がなく（例えば、表面に関係ない動作や振動からのもの）、および／または快適性を損なうことのない（例えば、人間の身体部分が対象である場合）、任意の形状の表面への十分な機械的結合を意味する。本明細書で説明するいくつかの例示的な実施では、この密接な近接は、表面の様々な輪郭と合致できる装置の能力によって、任意の形状の表面との実質的な直接接触として実現される。

本明細書中で開示する本発明の概念に関連して考え得る、特に身体部分に関わる非常に輪郭に富んだ任意の形状の表面の例には、筋肉、腱、骨（例えば頭蓋骨）、および／または軟骨の複雑な湾曲；関節における尖った形状；皮膚の伸展性；および、比較的平坦な表面範囲上における摂動（例えば、皮膚表面上に浮き出た静脈）が非限定的に含まれる。しかし、前出の例は主に身体部分への近接に関連したものであるが、本明細書で開示している発明の概念に関連した、生物であるか否かに拘らない多種多様な任意の形状の表面が考案できることが理解されるべきである。

いくつかの実施形態では、検知装置は、可撓性基板上に配置した、またはこれと一体化させた１つ以上の検知素子（例えば、圧力センサおよび加速度計の一方または両方）を設けてもよい。加えて、いくつかの実施形態では、装置はプロセッサ、メモリ、通信インターフェース、電源のうちの１つ以上をさらに設けてもよい。一つの態様では、プロセッサ、メモリ、通信インターフェース、電源のうちの１つ以上を可撓性基板上に配置するか、これと一体化することができる。別の態様では、プロセッサは、検知素子が生成した１つ以上の出力信号を受信および／または処理し、身体部分に近接した位置での力および／または動作変化を検知すると、出力信号に少なくとも一部基づいて、損傷／外傷の可能性に関する情報を提供することができる。さらに別の態様では、メモリは、検知素子が提供した出力信号に関する様々なデータを記憶でき、通信インターフェースは様々な情報を装置との間で通信し合うことができる。

以降でさらに詳細に説明する本発明のいくつかの実施形態は、コンフォーマルな検知を行う装置と、検知した力および／または動作変化に基づいて衝撃または外傷を表す知覚可能な指標または合図（例えば、聴覚的合図、視覚的合図）を提供する１つ以上の出力装置とによって構成されたシステムに関する。例えば一実施形態では、１つ以上の音響スピーカ、および／または１つ以上の光源がコンフォーマルな検知を行う装置に繋がれており、検知装置が生成した１つ以上の出力信号に少なくとも一部基づいて、衝撃や外傷を表す１つ以上の可聴および／または視覚的合図を提供する。視覚的合図に関連した一つの例示的な実施では、色の異なる複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を採用しており、これらの各色は、励磁されると衝撃または外傷の可能性の異なる程度にそれぞれ対応する。

本明細書で開示した様々な実施形態による検知装置のコンフォーマリティを促すために、コンフォーマルな検知を行う装置の可撓性基板は、あらゆる多様な重合体材料を含むプラスチック材料または弾性材料で形成されてもよい。一実施形態では、可撓性基板は、少なくとも片面上に接着材が配置されてもよい可撓性「テープ」（例えば、厚さ５ミリメートル未満のもの）として構成されている（テープを「粘着性」にするため）。いくつかの実施において、接着テープの形成要因は、検知装置とあらゆる様々な保護用衣類および装備品との一体化を促す一方で、同時に、明らかな快適性と検知精度を確保している。

いくつかの実施形態では、本明細書で開示した本発明の概念による検知装置の１つ以上の様々な機能コンポーネントは、可撓性基板上に配置された、またはこれと一体化された民生用（ＣＯＴＳ）コンポーネント（例えば、予めパッケージ化されたチップ）であってもよい。他の実施形態では、１つ以上の機能コンポーネントを別個に製造し、これを例えばダイレベルで可撓性基板上に配置するか可撓性基板と一体化することができる。

さらに別の実施形態では、可撓性基板上に配置するか、同基板と一体化させた機能コンポーネントのいくつかまたはすべてを、１つ以上の可撓性および／または伸縮自在な相互接続部を用いて互いに電気的に接続することによって、検知装置のコンフォーマルな性質を向上できる。可撓性および／または伸縮自在な相互接続部に、１つ以上の方向への様々な屈曲と歪み（例えば、伸縮、曲げ、伸張、圧縮、屈曲、捻じり、トルク付加）に耐え得るように構成された金属（例えば、銅、銀、金、アルミニウム、合金）または半導体（例えば、ケイ素、酸化インジウムスズ、ガリウムひ素）を採用でき、これらは、検知装置の１つ以上の機能コンポーネントへの電気接続、またはこれら機能コンポーネントからの電気伝導に不利に影響することはない。このような可撓性および／または伸縮自在な相互接続部の例には、波形の相互接続部、曲がった相互接続部、捻じれた相互接続部、および、蛇行形状の導体を含むが、しかしこれらに限定はされない。

別の実施形態では、力および／または動作変化をコンフォーマルに検知する検知装置を、保護用衣類または装備品（例えばヘルメット）に一体化して人間が装着できるようにしている。特に、一実施形態では、ヘルメットは、安全性、快適性、装着者頭部へのヘルメットのしっかりとした密着性を促す、１つ以上の懸架パッドを設けている。さらに、ヘルメットに１つ以上のパッド結合機構（例えば、Ｖｅｌｃｒｏ（ベルクロ）（登録商標）ブランドの面ファスナ（ｈｏｏｋ−ａｎｄ−ｌｏｏｐ ｆａｓｔｅｎｅｒ））を設けて、（例えば、懸架パッドのヘルメットへの自在な配置を促すべく）懸架パッドをヘルメットに脱着可能に結合できるようにしてもよい。この実施形態の一つの態様では、本明細書で述べた１つ以上の特徴を持つ検知装置に懸架パッドを一体化しているため、人間がヘルメットを装着すると、検知装置がその人間の頭部に対して快適かつ安全な状態で密接に近接できる（その結果、例えば、装着者頭部の表面において力および／または動作変化を正確に検知できる）。様々な例において、検知装置が一体化されたこのようなヘルメットは、様々な用途に合わせて構成することが可能である（例えば、スポーツおよび娯楽での使用、作業場での活動、車両関連への使用、軍事使用など）。

ヘルメットのような保護用衣類または装備品に関する実施形態の一つの態様では、力および加速のうちの少なくとも一方をコンフォーマルに検知する検知装置に、さらに、人間と装置の近接を検出するための切替え回路を設けて、人間との近接が検出されると装置が特定の作動モード（例えば、パワーアップ）に入るようにしている。例示的な実施では、このような切替え回路に、電場の変化（例えば、人間の皮膚の導電率によって生じる）を検出する１つ以上の静電容量センサを設けて、人間と装置の近接を検知できるようにしている。

要するに、本発明の実施形態は、人間の頭部への近接位置にて力および加速のうちの少なくとも一方を検知する装置に関する。本装置は、人間の頭部への装置の快適かつ安全である密接な近接を促すべく人間の頭部の表面と実質的に合致する可撓性基板を備えている本装置はまた、可撓性基板上に配置した少なくとも１つの検知素子を備えており、この少なくとも一つの検知素子は、圧力センサと加速度計のうち少なくとも一方を設け、少なくとも１つの出力信号を生成する。本装置はさらに、可撓性基板上に配置されて、少なくとも１つの出力信号を受信および処理するべく少なくとも１つの検知素子と通信可能に接続したプロセッサと、可撓性基板上に配置されて、少なくとも１つの出力信号に関するデータを記憶するべくプロセッサと通信可能に接続したメモリとを備えている。

別の実施形態は、可撓性基板上に配置され人間の頭部と十分に接触している少なくとも１つの検知素子を介して、人間の頭部に近接した位置にて力および加速のうちの少なくとも一方を検知するステップを備えた方法に関し、上記可撓性基板は、人間の頭部への快適かつ安全である密接な近接を促すよう人間の頭部の表面と実質的に合致し、少なくとも１つの検知素子は圧力センサと加速度計のうち少なくとも一方を設けている。

別の実施形態は、少なくとも１つの懸架パッドと、少なくとも１つの懸架パッドと一体化され、ヘルメット装着人間の頭部の近接位置で力および加速を検知する装置とを備えたヘルメットに関する。本装置は、装置の人間の頭部への快適かつ安全である密接な近接を促すべく、人間の頭部の表面と実質的に合致する可撓性基板と、可撓性基板上に配置され、少なくとも１つの出力信号を生成する加速度計と、爆風への曝露に関する情報を提供するべく、少なくとも１つの出力信号を受信および処理するために圧力センサおよび加速度計と通信可能に接続しているプロセッサと、電源とを備えている。本装置はさらに、可撓性基板上に配置され、電源に電気的に接続している切替えスイッチを備え、この切替えスイッチは、人間の頭部への装置の近接を検出し、この検出された人間の頭部への装置の近接に少なくとも一部基づいて、電源と少なくともプロセッサとを接続および／または遮断する。

別の実施形態は、任意の形状の表面に近接した位置での動作変化を検知する装置に関する。本装置は、任意の形状の表面への装置の密接な近接を促すべく任意の形状の表面と合致する可撓性基板と、任意の形状の表面に近接した位置での動作変化を検知するために、可撓性基板上に配置された単一の検知素子とを備えている。

別の実施形態は、任意の形状の表面と十分に機械的に結合する可撓性基板上に配置された単一の検知素子を介して、任意の形状の表面に近接した位置での動作変化を検知するステップを備えた方法に関する。

別の実施形態は、任意の形状の表面に近接した位置における動作変化を検知する装置を備えたシステムに関する。本装置は、任意の形状の表面への装置の密接な近接を促すべく、任意の形状の表面と実質的に合致するための可撓性基板と、任意の形状の表面に近接した位置での動作変化を検知するべく可撓性基板上に配置された検知素子とを備えており、この場合、動作変化とは、加速、配向、振動衝撃、落下工程のうち少なくとも１つを含む。検知素子は、加速器と、加速器と通信可能に接続したプロセッサと、プロセッサと通信可能に接続したメモリとを設けている。このシステムはさらに、装置を任意の形状の表面と機械的に結合させるための結合機構と、検知素子に接続しており、加速度計が生成した少なくとも１つの出力信号に一部基づいて、衝撃または外傷を表す少なくとも１つの視覚的合図を提供する複数のＬＥＤとを備えており、ここで、複数のＬＥＤは複数の異なる色を有し、これらの色はそれぞれある程度の衝撃または外傷に対応している。

別の実施形態は、人間の身体部分に近接した位置で動作変化を検知する装置に関する。この装置は、身体部分への装置の快適かつ安全である密接な近接を促すために、身体部分の表面と実質的に合致する可撓性基板と、可撓性基板上に配置されて、身体部分に近接した位置での動作変化を検知し、この検知した動作変化を表す少なくとも１つの出力信号を提供する少なくとも１つの検知素子と、少なくとも１つの検知素子に給電する電源とを備えている。この装置はさらに切替え回路を備え、この切替え回路は、電源および少なくとも１つの検知素子に接続されており、身体部分への装置の近接を検出し、この検出した身体部分への装置の近接に少なくとも一部基づいて、装置電源と少なくとも１つの検知素子を電気的に接続および／または遮断する。

別の実施形態は、（Ａ）身体部分と十分に機械的に結合する可撓性基板上に配置された少なくとも１つの検知素子を介して、人間の身体部分に近接した位置での動作変化を検知するステップと、（Ｂ）身体部分への少なくとも１つの検知素子の近接を検知するステップと、（Ｃ）ステップ（Ｂ）に少なくとも一部基づいて、少なくとも１つの検知素子との間で電力を接続および／または遮断するステップとを備えた方法に関する。

別の実施形態は、人間の身体部分に近接した位置での動作変化を検知する装置を備えたシステムに関する。この装置は、身体部分への装置の快適かつ安全である密接な近接を促すべく身体部分の表面と実質的に合致する可撓性基板を備える。この装置はさらに、可撓性基板上に配置されて、身体部分に近接した位置での動作変化を検知し、この検知した動作変化を表す少なくとも１つの出力信号を提供する少なくとも１つの検知素子と、少なくとも１つの検知素子に通信可能に接続したプロセッサと、プロセッサに通信可能に接続したメモリと、少なくとも１つの検知素子に給電するための電源とを備えている。この装置はさらに切替え回路を備えており、この切替え回路は、身体部分への装置の近接を検出して、この検知した身体部分への装置の近接に少なくとも一部基づいて、電源および少なくとも１つの検知素子を電気的に接続および／または遮断するべく、電源および少なくとも１つの検知装置に接続している。このシステムはさらに、装置を身体部分に機械的に結合させる結合機構と、プロセッサに接続しており、衝撃または外傷を表す少なくとも１つの視覚的合図を、少なくとも１つの検知素子が生成した少なくとも１つの出力信号に少なくとも一部基づいて提供する少なくとも１つの光源とを設けている。

別の実施形態は、人間の頭部に近接した位置での力および／または動作変化を検知し、この人間の頭部外傷の可能性に関する情報を提供する装置に関する。この装置は、人間の頭部への装置の快適かつ安全である密接な近接を促すべく人間の頭部の表面と実質的に合致する可撓性基板と、可撓性基板上に配置されて、人間の頭部に近接した位置での力および／または動作変化を検知し、検知した力および／または動作変化を表す少なくとも１つの出力信号を提供する少なくとも１つの検知素子と、少なくとも１つの検知素子に通信可能に接続しており、少なくとも１つの出力信号を受信し、この人間の頭部外傷の可能性に関する情報を、少なくとも１つの出力信号に少なくとも一部基づいて提供するプロセッサとを備えている。

別の実施形態は、（Ａ）人間の頭部に十分に機械的に結合する可撓性基板上に配置され、少なくとも１つの検知素子を介して、人間の頭部に近接した位置での力および／または動作変化を検知するステップと、（Ｂ）（Ａ）少なくともに一部基づいて、人間の頭部外傷の可能性に関する情報を電子的に提供するステップとを備えた方法に関する。

別の実施形態は、人間の頭部に近接した位置での加速を検知し、この人間の頭部外傷の可能性に関する情報を提供する装置を備えたシステムに関する。この装置は、装置の人間の頭部への快適かつ安全である密接な近接を促すべく、人間の頭部の表面と実質的に合致する可撓性基板と、人間の頭部に近接した位置での加速を検知し、この検知した加速を表す少なくとも１つの出力信号を提供する、可撓性基板上に配置された少なくとも１つの加速度計と、少なくとも１つの加速度計に通信可能にしており、少なくとも１つの出力信号を受信し、人間の頭部外傷の可能性に関する情報を、少なくとも１つの出力信号に関連した加速曲線に少なくとも一部基づいて提供するプロセッサとを備えている。このシステムはさらに、プロセッサに接続され、頭部外傷の可能性に関する情報を表す少なくとも１つの視覚的合図を提供する少なくとも１つの光源を備え、この場合、少なくとも１つの光源は、ある程度の頭部外傷の可能性にそれぞれ対応した、色の異なる複数のＬＥＤを設けている。

以下の刊行物は本明細書中に参照によって援用される。
キム（Ｋｉｍ）他著、「伸縮自在な折り畳み型シリコン集積回路（“Ｓｔｒｅｔｃｈａｂｌｅ ａｎｄ Ｆｏｌｄａｂｌｅ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ”）」、サイエンス・エクスプレス誌（Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｘｐｒｅｓｓ），（２００８年３月２７日発行、１０．１１２６／サイエンス（ｓｃｉｅｎｃｅ）１１５４３６７）
コ（Ｋｏ）他著、「圧縮可能なシリコンオプトエレクトロニクスに基づく半球形電子アイカメラ（“Ａ Ｈｅｍｉｓｐｈｅｒｉｃａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｙｅ Ｃａｍｅｒａ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｂｌｅ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ”）」、ネイチャー誌（Ｎａｔｕｒｅ）（２００８年８月７日発行、ｖｏｌ．４５４、ｐｐ．７４８−７５３）
キム（Ｋｉｍ）他著、「モノリシックに一体化させた伸縮自在な波形相互接続部を組み込んだ相補型金属酸化膜半導体（“Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃａｌｌｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｔｒｅｔｃｈａｂｌｅ Ｗａｖｙ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｓ”）」、アプライド・フィジックス・レターズ誌（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）（２００８年７月３１日発行、ｖｏｌ．９３、０４４１０２）
キム（Ｋｉｍ）他著、「極度の機械的変形に対して直線的かつ弾性に反応する、集積回路のための材料および非共面メッシュデザイン（“Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｎｏｎｃｏｐｌａｎａｒ Ｍｅｓｈ Ｄｅｓｉｇｎｓ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ ｗｉｔｈ Ｌｉｎｅａｒ Ｅｌａｓｔｉｃ Ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｔｏ Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ”）」米国科学アカデミー紀要誌（ＰＮＡＳ）（２００８年１２月２日発行、ｖｏｌ．１０５、ｎｏ．４８、ｐｐ．１８６７５−１８６８０）
メイトル（Ｍｅｉｔｌ）他著、「エラストマー・スタンプへの接着の反応速度制御によるパターン転送印刷（“Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ ｂｙ Ｋｉｎｅｔｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ａｄｈｅｓｉｏｎ ｔｏ ａｎ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｉｃ Ｓｔａｍｐ”）」、ネイチャーマテリアルズ誌（Ｎａｔｕｒｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）、（２００６年１月発行、ｖｏｌ．５、ｐｐ．３３−３８）
米国特許公開２０１０−０００２４０２−Ａ１、２０１０年１月７日公開、２００９年３月５日出願、「伸縮自在かつ折り畳み型電子装置（ＳＴＲＥＴＣＨＡＢＬＥ ＡＮＤ ＦＯＬＤＡＢＬＥ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＤＥＶＩＣＥＳ）」
米国特許公開２０１０−００８７７８２−Ａ１、２０１０年４月８日公開、２００９年１０月７日出願、「伸縮自在な集積回路およびセンサアレイを設けたカテーテルバルーン（ＣＡＴＨＥＴＥＲ ＢＡＬＬＯＯＮ ＨＡＶＩＮＧ ＳＴＲＥＴＣＨＡＢＬＥ ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ ＣＩＲＣＵＩＴＲＹ ＡＮＤ ＳＥＮＳＯＲ ＡＲＲＡＹ）」
米国特許公開２０１０−０１１６５２６−Ａ１、２０１０年５月１３日公開、２００９年１１月１２日出願、「極めて伸縮自在な電子機器（ＥＸＴＲＥＭＥＬＹ ＳＴＲＥＴＣＨＡＢＬＥ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ）」
米国特許公開２０１０−０１７８７２２−Ａ１、２０１０年７月１５日公開、２０１０年１月１２日出願、「非平面イメージングアレイの方法および適用（ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ ＯＦ ＮＯＮ−ＰＬＡＮＡＲ ＩＭＡＧＩＮＧ ＡＲＲＡＹＳ）」
米国特許公開２０１０−０２７１１９−Ａ１、２０１０年１０月２８日公開、２００９年１１月２４日出願、「伸縮自在な電子機器を利用してタイヤまたは道路表面の状況を測定するシステム、装置、および方法（ＳＹＳＴＥＭＳ， ＤＥＶＩＣＥＳ， ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＵＴＩＬＩＺＩＮＧ ＳＴＲＥＴＣＨＡＢＬＥ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ
ＴＯ ＭＥＡＳＵＲＥ ＴＩＲＥ ＯＲ ＲＯＡＤ ＳＵＲＦＡＣＥ ＣＯＮＤＩＴＩＯＮＳ）」
前出の概念、および以降でより詳細に説明する追加の概念のすべての組み合わせは（このような概念は相互に矛盾していないことが条件）、本明細書で開示する本発明の内容の一部をなすと考慮されることが理解されるべきである。特に、本開示の最後に記載している請求された内容のすべての組み合わせは、本明細書で開示する本発明の内容の一部をなすと考慮される。同様に、本明細書で参照により援用しているあらゆる開示にも記載されるであろう、本明細書中で明示的に採用した専門用語も、本明細書で開示する最も矛盾しない特定の概念の意味と一致していなければならないことが理解されるべきである。

本発明の教示の前出および他の態様、実施形態、特徴は、添付の図面と併せた以降の説明からより十分に理解することができる。

本発明の一実施形態による、人間の頭部に近接した位置での力および／または動作変化をコンフォーマルに検知する装置を示す図である。 本発明の一実施形態により、図１の装置を可撓性テープとして構成した装置の断面図である。 図１の装置の平面図を示す図であり、ここでは、本発明の一実施形態により、１つ以上の機能コンポーネントを、１つ以上の可撓性および／または伸縮自在な相互接続部を介して電気的に接続してもよい。 本発明の一実施形態による、図１の装置を一体化できる１つ以上の懸架パッドを設けたヘルメットを示す図である。 本発明の一実施形態による、図１の検知装置が一体化された図４のヘルメットの例示的な懸架パッドを示す図である。 本発明の一実施形態による、図１の検知装置の機能ブロック図である。 本発明の一実施形態による、図６のブロック図に対応した図１の検知装置の回路図である。 本発明の一実施形態による、図６のブロック図に対応した図１の検知装置の回路図である。 本発明の一実施形態による、図６のブロック図に対応した図１の検知装置の回路図である。 本発明の一実施形態による、力および／または動作変化をコンフォーマルに検知する方法を例示するフローチャートである。

当業者は、本明細書で記載する図面は例示のみを目的としたものであることを理解するだろう。いくつかの例において、本発明の様々な態様は、本発明の理解を促すために誇張または拡大して示されている可能性があることを理解すべきである。様々な図面にわたり、図面中の類似した参照文字は、概して類似した特徴、機能的および／または構造的に類似した要素を意味している。図面は必ずしも一定の比率に縮小されているわけではなく、反対に、教示される原理を例示するにあたり強調されている。図面は、本発明の教示の範囲を何ら制限することを意図しない。

以下では、本発明による力および／または動作変化をコンフォーマル（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ）に検知する方法および装置に関連した様々な概念と、その実施形態とをより詳細に説明する。開示された概念は特定の実施方式に限定されていないため、上に挙げ、以下でより詳細に説明される様々な概念は、多数の方法のいずれを用いても実施できることが理解されるはずである。特定の実施および使用の例は、主に例示の目的で提供される。

図１は、本発明の一実施形態による、人間の頭部５０に近接した位置で力および／または動作変化をコンフォーマルに検知する装置１００を示す。装置１００は、装置１００と人間の頭部の表面５２との十分な機械的結合を促す可撓性構造部１０２を備える。一つの態様では、少なくとも一部が可撓性基板１０２によって提供される装置のコンフォーマリティが、表面５２への快適で安全な密接した近接（ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ）を促すことで、頭部５０に関連した力および／または動作変化の正確な検知を確実に行えるようになる。上述したように、「密接な近接」とは、一般に、望ましくない障害物（例えば、装置１００は表面５２に対して比較的低い態勢を維持する）や望ましくない干渉（例えば、表面５２に関連しない他の動作や振動からのもの）のない、表面（例えば、表面５２）への十分な機械的結合を意味する。本明細書で述べるいくつかの例示的な実施において、また図１に例示の目的で示すように、この密接な近接は、表面の様々な輪郭と合致できる本装置の機能（例えば、少なくとも一部は可撓性基板１０２に基づく）によって、表面５２との実質的な直接接触として実現できる。

図１に示す実施形態では、可撓性基板１０２は可塑性材料または弾性材料を含んでもよい。より一般的には、可撓性基板１０２の目的に適した材料の例は次の様々な材料のいずれかであってもよいが、しかしこれらに限定はされない、ポリイミド、ポリエステル、ケイ素またはシロキサン（例えば、ポリジメチルシロキサンすなわちＰＤＭＳ（シリコンゴムの一種））、光パターン形成可能なケイ素、ＳＵ８ポリマー、ＰＤＳポリダストリン（ＰＤＳ ｐｏｌｙｄｕｓｔｒｅｎｅ）、パリレン、パリレンＮ、超高分子ポリエチレン、ポリエーテルケトン、ポリウレタン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミド酸、ポリアクリル酸メチル、および他のポリマーまたはポリマー複合体。

図１の実施形態に示す装置１００は１つ以上の検知素子１０４をさらに設け、この検知素子１０４は可撓性基板１０２上に配置されるか、または可撓性基板と一体化されており、力および／または動作変化（例えば、速度の加速または変化、方向転換、振動衝撃、転倒工程）を検知する。検知素子１０４は１つ以上の出力信号１０６を生成する（例えば、頭部５０に近接した位置で検知した力および／または動作変化を表す）。以降で図６に関連してさらに述べるように、例示的な実施では、頭部５０の表面５２またはその近傍における力および／または動作変化を正確に測定するために、検知素子は圧力センサおよび加速度計の一方または両方を設けることができる。

図１に示したように、装置１００はさらに、検知素子１０４が生成した出力信号１０６を受信するプロセッサ１１０と、メモリ１０８（例えば、出力信号１０６に関連したデータを記憶するため）と、通信インターフェース１１６（例えば、装置１００との間で受送信を行うため）と、電源１１２（例えば、装置１００の１つ以上のコンポーネントに給電するため）とを設けてもよい。この装置はさらに、装置１００と人間の頭部５０との近接を検出するため、また、検出された装置と人間の頭部との近接に少なくとも一部に基づいて、電源１１２と少なくともプロセッサ１１０とを電気的に接続および／または断絶するために、電源１１２と電気的に接続した切替え回路１１４を設けてもよい。これらの様々なコンポーネントに関しては、以降で例えば図６、図７Ａ、図７Ｂに関連してさらに詳細に述べる。図１では、これらすべてのコンポーネントを可撓性基板１０２上に配置できる、または可撓性基板と一体化できることを例示したが、他の実施形態では、検知素子１０４以外の１つ以上のコンポーネントを必ずしも可撓性基板１０２上に配置したり、可撓性基板と一体化したりする必要はない点が理解されるべきである。

図２は、本発明の一実施形態による図１の装置１００の断面図であり、ここでは装置を可撓性テープ１２０として構成している。図２は例示的な断面図であるため、例示の目的から、すべてのコンポーネントを図１に表示することはできないが、検知素子１０４、プロセッサ１１０、メモリ１０８のみが、可撓性テープ１２０として形成された可撓性基板１０２上に配置されて示されている。図２では、装置１００が少なくとも検知素子１０４と、さらに任意に装置の他のコンポーネントとを封入する封入材１６０を設けてもよいことも示している。適切な封入材に関しては、一般に、可撓性基板１０２に採用できる１つ以上の上述した様々な材料が封入材１６０としても機能し得る。

図２の実施形態では、可撓性テープ１２０は、可撓性基板１０２に関連して上述した材料のいずれによっても形成できる。一つの態様では、可撓性テープ１２０を、約５ミリ以下の厚み１２２を持たせて構成できる。別の態様では、テープ１２０の薄く可撓性の性質により、様々な表面輪郭へのコンフォーマリティを促す、装置１００の十分な曲げ半径１７０が得られる。例えば、一実施形態ではでは、可撓性テープ１２０に基づいた装置１００は、約１〜４センチメートルの曲げ半径１７０を有してもよい。さらに別の態様では、可撓性テープ１２０の少なくとも片面１２４上に接着剤を配置して、テープを「接着性」にしてもよい（様々な表面への可撓性テープ１２０の結合を促す目的）。また別の態様では、可撓性テープ１２０を装置１００の他のコンポーネントと共に構成して、重量を１オンス（２８．３グラム）以下に抑えることができる。

図２は、可撓性テープ１２０の形状をした装置１００の一例を示すが、本発明の実施形態はこれに関して限定されない点が理解されるべきである。一般に、装置１００は、可撓性基板を必要な特性として有し、形状および寸法が様々に異なった様々な形成要因において実施できる。

図１および図２に示す実施形態のいくつかの例示的な実施では、検知装置１００の１つ以上の様々な機能コンポーネント（例えば、検知素子１０４、プロセッサ１１０、メモリ１０８、通信インターフェース１１６など）は、「民生用」（ＣＯＴＳ）コンポーネント（例えば、予めパッケージ化されたチップ）を可撓性基板１０２上に配置した、またはこれと一体化したものであってもよい。特に、以降で図７Ａ、図７Ｂに関連してさらに詳細に述べるように、いくつかの実施において、特定のＣＯＴＳコンポーネントは、１種類以上のセンサと、プロセッサと、および／またはメモリとを組み合わせた機能性を実施するシングル・チップ・パッケージであってもよい。同様に、いくつかのＣＯＴＳコンポーネントは増幅回路、アナログ／デジタル変換コンポーネント、および／または、他の論理コンポーネントと回路コンポーネントを含むことができる。別の実施では、１つ以上の機能コンポーネントを別個に製造し、これを例えばダイレベルで、可撓性基板上に配置するか可撓性基板と一体化することができる。

前述を考慮し、装置１００の可撓性基板１０２のコンフォーマリティが頭部５０の表面５２（または、力および／または動作変化の検知が望まれることに関連した対象となる他の表面）との密接な近接を促すだけでなく、さらに、いくつかの例では、ＣＯＴＳコンポーネントの形態をした離散した機能コンポーネント、あるいは十分に小型である別個に製造されたダイによって、装置１００の「設置面積」をかなり縮小でき、これにより、対象となる表面へのコンフォーマリティと十分な機械的結合が促されることが理解されるべきである。本明細書で開示している少なくともいくつかの実施形態では、１つの検知素子を（例えば、１つの圧力センサ、または１つの加速度計）（いくつかの場合においては、この検知素子は、１つ以上のプロセッサ、メモリ、および他のサポート回路と共に１つのＣＯＴＳコンポーネントにパッケージ化されている）、可撓性基板１０２上に配置する、あるいは可撓性基板と一体化して、かなり小型サイズ（設置面積）のコンフォーマルな検知装置を得ている。

図３は、本発明の別の実施形態に従った図１の装置１００の平面図であり、ここでは、装置の１つ以上の機能電気コンポーネント（例えば、検知素子１０４およびプロセッサ１１０）は、１つ以上の可撓性および／または伸縮自在な相互接続部１５０によって電気的に接続してもよい。この実施形態の一つの態様において、可撓性基板１０２と共に様々なコンポーネントを電気的に接続するために、可撓性および／または伸縮自在な相互接続部１５０を用いることで、検知装置１００のコンフォーマルな性質を大幅に拡大できる。

可撓性および／または伸縮自在な相互接続部１５０に、１つ以上方向への様々な屈曲と歪み（例えば、伸縮、曲げ、伸張、圧縮、屈曲、捻じり、トルク付加）に耐え得るように構成された金属（例えば、銅、銀、金、アルミニウム、合金）または半導体（例えば、ケイ素、酸化インジウムスズ、ガリウムひ素）を採用することができ、これらは、装置１００の１つ以上の機能コンポーネントへの電気接続、またはこれら機能コンポーネントからの電気伝導に不利に影響することはない。このような可撓性および／または伸縮自在な相互接続部の例には、波形の相互接続部、曲がった相互接続部、捻じれた相互接続部、および、蛇行形状の導体を含むが、しかしこれらに限定はされない（多種多様な形成要因が可能であるため、図３では、可撓性および／または伸縮自在な相互接続部１５０を一般的な雲の絵で示している）。様々な構成において、可撓性および／または伸縮自在な相互接続部１５０は、例えば少なくとも３００％まで伸縮自在であってもよい。可撓性および／または伸縮自在な相互接続部１５０の様々な例が、２０１０年１月７日公開され、２００９年３月５日に出願された、「ＳＴＲＥＴＣＨＡＢＬＥ ＡＮＤ ＦＯＬＤＡＢＬＥ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＤＥＶＩＣＥＳ」と題する米国特許公開２０１０ ０００２４０２−Ａ１、ならびに、その内容をすべて参照により本明細書に援用している他の公開された参照文献に提供されている（例えば、上述の［発明の概要］の箇所を参照されたい）。

本明細書で開示される様々な実施形態に関連して、１つ以上の結合機構を採用することにより、図１〜図３に示す装置１００を、力および／または動作変化の検知対象となる対象となる面（例えば、頭部のような人間の身体部分）に機械的に結合できる。様々な例において、このような結合機構は、力および／または動作変化の正確な検知を確実に行えるよう、好適に対象となる表面／物体への十分な機械的結合を促す。上述したように、いくつかの実施形態では、人間の頭部５０ならびに他の身体部分に関連した力および／または動作変化を快適かつ正確に検知するために、装置１００を様々な保護用衣類または装備品に結合したり、これらに一体化することができる。これに関して、上記で図２に関連して述べたように、接着面１２４を設けた可撓性テープ１２０として構成した可撓性基板１０２を含む装置１００を、様々な保護用衣類または装備品と一体化することができ、ここで、可撓性テープ１２０の接着面１２４は少なくとも一部が装置の結合機構として機能する。

別の実施形態では、結合機構によって対象となる表面への十分な機械的結合が得られる限り、装置１００の結合機構は様々な構造形式のものであってもよく、またそれ自体が保護用衣類または装備品の全体または一部を含んでもよい。この目的のために、図４は、図１の装置と一体化できる１つ以上の懸架パッド２０２を設けたヘルメット２００を示し、ここで、このヘルメットと懸架パッドのシステムは、装置１００と頭部５０の間に適切な結合機構を提供する。軍事用途に関連した特定の例示的な実施では（例えば、爆風への曝露とこれに伴う負傷の可能性を検知するためのもの）、ヘルメットは戦闘用ヘルメット、例えば軍事用モジュラ式一体型通信ヘルメット（ＭＩＣＨ）または海兵隊用軽量ヘルメット（ＬＷ）であってもよい。

図４では、ヘルメット２００に１つ以上のパッド結合機構２０４（例えば、Ｖｅｌｃｒｏ（ベルクロ）（登録商標）ブランドの面ファスナ）を設けて、（例えば、懸架パッドのヘルメットへの自在な配置を促すべく）懸架パッド２０２をヘルメットに脱着可能に結合できるようにしてもよい。図５に示すように、この実施形態の一つの態様では、装置１００は懸架パッド２０２と一体化されているため、人間がヘルメット２００を装着すると、装置１００がその人間の頭部５０に対し快適かつ安全な状態で密接に近接する（その結果、例えば、装着者頭部の表面５２にて力および／または動作変化を正確に検知できるようになる）。図５に示すように、１つの例示的な実施では、装置１００は、懸架パッド２０２の表面の少なくとも一部を構成するように懸架パッド２０２に固定されているか、懸架パッドと一体化されているため、ヘルメット装着時に、装置１００が人間の頭部の表面とほぼ直接接触することができる。

図４に示すヘルメット２００の別の態様では、モジュラ式懸架パッドとパッド結合機構の組み合わせにより、軍事ガイドラインと個人の優先傾向の両方に対応した配置にて懸架パッドをヘルメットに収容できるようになっている。このような自在な実施は、装置１００を含む１つ以上の特定のパッドの配置（前部、後部、側部、または頭頂部）の制約を緩和し、さらに、ヘルメット装着者（例えば軍人）に装置１００の使用について再訓練する負担が減る（装着者の観点からすれば、装置１００が１つ以上の懸架パッドに一体化にされた存在は、ヘルメットを装着し、ヘルメットを快適性と安全性のために調節することにとって本質的に重要ではない）。

加えて、装置１００がヘルメット内で作動し、検知した力および／または動作変化に関する動作を記録しながらいくらかの時間が経過したら（例えば、１ヶ月後、あるいは数回の「爆風事象」の後）、装置１００を含む懸架パッド２０２をパッド結合機構２０４から容易に脱着、ヘルメット２００から取り去り、装置を開けて通信インターフェース１１６を露出させ、記録されたデータにアクセスすることができる。あるいは、以降で図６、図７Ａ、図７Ｂに関連してさらに説明するように、装置１００に記憶されたデータを、分析／処理の目的で外部装置へ無線送信することが可能である（例えば、無線通信用に構成した通信インターフェース経由）。

再び図４を参照すると、一実施形態において、出力装置２０３はヘルメット２００の懸架パッド２０２内に一体化された装置１００と通信可能に接続しており、装置１００が検知した力および／または動作変化に基づいて、衝撃または外傷を表す１つ以上の知覚可能な指標または合図（例えば、聴覚的合図、視覚的合図）を提供できる。例えば一実施形態では、検知した衝撃および／または外傷の可能性の異なる程度に少なくとも一部基づいて異なる視覚的合図を提供する１つ以上の光源２０５を出力装置に設けることができる。このような出力装置のさらなる詳細は、以降で図６に関連して述べている。

図６は、本発明の一実施形態による、図１の検知装置１００の機能ブロック図である。図６は、図１で指摘した様々な機能コンポーネント（例えば、感知素子１０４、プロセッサ１１０、メモリ１０８、通信インターフェース１１６、電源１１２、切替え回路１１４）を示し、さらに、検知素子１０４が加速度計４０５および／または圧力センサ４０７を設けてもよい点についてより詳細に指摘している。直前で述べたように、図６は、装置１００が検知した力および／または動作変化に基づいて、衝撃や外傷を表す１つ以上の知覚可能な指標または合図（例えば、聴覚的合図、視覚的合図）を提供するために、検知装置１００に基づくシステムが１つ以上の出力装置２０３を設けてもよいことも示している。種々の実施において、図６中の点線で表すように、出力装置２０３は電源１１２に接続することができ（または、別の電源から受電することができ）、また、（例えば、直接および／または通信インターフェース１１６経由で）プロセッサ１１０に通信接続することが可能である。

図７Ａ、図７Ｂは、本発明の一実施形態による、図６のブロック線図に対応した図１の検知装置の回路図を示す。図６で指摘した様々な機能ブロックが、図７Ａ、図７Ｂ中のそれぞれ対応する回路素子に総体的にマッピングされている。図７Ａ、図７Ｂに示す回路図は、単に図６のブロック図に基づいた装置およびシステムの一実施形態では例を提供するものにすぎず、他の実施形態による他の実施も実現可能であることが理解されるべきである。

図６、図７Ａの両方を参照すると、検知素子１０４に関しては、例示的な実施において、圧力センサ４０７は空気圧トランスデューサであってもよく、また、いくつかの場合においては無指向性の空気圧センサが採用される。空気動圧トランスデューサの場合では、このようなトランスデューサは、約６０〜１７０ｄＢの範囲の信号レベルを持った出力信号１０６で表される十分なダイナミックレンジを有する（例えば、爆発装置の微風程度から爆風までの風圧の変化を検知するため）。動圧トランスデューサの出力信号によって表される例示的な圧力は、約４〜１００重量ポンド毎平方インチ（ＰＳＩ）の範囲内であってもよい。

図７Ａに示すように、圧力センサ４０７は、トランスデューサが生成した信号を調整するために、圧力トランスデューサに関連した様々な回路要素を設けることができる。例えば、関連する回路要素は自動利得制御（ＡＧＣ）増幅器と、アナログ／デジタル変換器と、ＡＧＣ増幅器の利得を調整するための調整抵抗器とを設けてもよい。例えば、ＡＧＣ範囲は６０ｄＢを超えてもよく、最大利得はＡＧＣ増幅器（Ｕ５Ａ）全体の抵抗を２２ＭΩとして設定することができる。図７Ａでオプトカプラ（Ｄ７、Ｒ２３）のＬＥＤと直列に示されている抵抗器（Ｒ２５）は、オプトカプラに流れる電流をＵ５Ｂの出力電圧に基づいて調整することにより、ＡＧＣの感度を動的に調整する。電流を調整するとＬＥＤ（Ｄ７）の輝度が変化し、続いて、Ｒ２２と並列している可変抵抗器Ｒ２３の抵抗がＡＧＣ増幅器の利得を調整する。フィードバックループが不安定である場合には、Ｒ２２の値（例えば２２ＭΩ）を増加できる（これにより、ＡＧＣ増幅器の公称利得が下がる）。ＡＧＣフィードバックループの応答時間は十分に高速であり、また、トランスデューサにより、たとえ爆発（例えば、簡易爆発装置の爆風）の最中でも調整不要な圧力検知が可能になる。バイアス抵抗器Ｒ２１のワイパを４０Ｋ／６０Ｋ（０〜１００Ｋの範囲内）に設定することで、圧力トランスデューサの検知範囲は約４〜１００ＰＳＩとなる。圧力トランデューサの検知範囲は、Ｒ２１のワイパ位置を変えることで調整できる。様々な実施において、音響レベル（ｄＢ）とＰＳＩの間の信号変換をプロセッサ１１０で達成したり、あるいは、圧力センサからの出力信号を外部装置へ送信して（例えば、通信インターフェース１１６経由で）、電気信号を圧力レベルに変更することができる（例えば、１００ＰＳＩ＝１７０ｄＢ、５０ＰＳＩ＝１３２ｄＢ、４ＰＳＩ＝８９ｄＢ）。

加速度計４０５に関し、いくつかの実施の目的に適した加速度計の例には、アナログ・デバイセズ社（Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．）（例えば、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｎａｌｏｇ．ｃｏｍ／ｅｎ／ｍｅｍｓ／ｌｏｗ−ｇ−ａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒｓ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌを参照）から販売されているＡＤＸＬシリーズのいずれかの加速度計（例えば、ＭＥＭＳベースの加速度計）が含まれる。一般的には、いくつかの実施形態において、装置の通常使用中に予測されるｇ力の範囲よりもｇ力の評定が遥かに低い加速度計を採用できる。いくつかのケースにおいて、例えばｇ力の評定の選択は自動車産業からの知識に基づいて行われる（例えば、約２５ＭＰＨでの自動車事故は、１００ｇよりも遥かに大きいｇ力を生成するにも拘わらず、エアバッグの展開には、大量生産型で、通常５０ｇの範囲内の自動車加速度計が使用されている）。これに加え、一つの態様では、加速度計４０５がアナログ出力信号１０６を生成し、出力信号１０６のアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換がどこか他の場所（例えば、プロセッサ１１０内、または外部装置内）で実施される。別の態様では、加速度計４０５は一体形成されたＡ／Ｄ変換部を設け、デジタル出力信号１０６を生成することができる。

上述したように、切替え回路１１４（その各部分を図７Ａ、図７Ｂの両方にて示す）を電源１１２に接続し（例えば、図７Ｂの電池ＢＴ１を参照）、電源と、装置１００の１つ以上の他のコンポーネントとを電気的に接続および／または断絶する。一実施形態では、切替え回路は、検知された力および／または動作変化が要望どおりである対象となる部分（例えば身体部分）の表面までの検出された近接に基づいて、様々なコンポーネントへの／からの電力を接続および遮断する。この目的のために、切替え回路は、装置の当該身体部分への近接を検出するべく電場の変化を検出するための、１つ以上の容量プローブを設けてもよい。特にいくつかの実施では、１つ以上の容量プローブは、当該身体部分に対する装置の近接を検出するために、当該身体部分表面の皮膚の導電率を検出する。

図７Ａ、図７Ｂに示す例示的な回路図を参照すると、切替え回路１１４は、クオンタム・リサーチ・グループ社製（Ｑｕａｎｔｕｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｇｒｏｕｐ）のＱＴｏｕｃｈ（商標）チップシリーズのＱＴ１０２が提供する「シングルキーチップ」（図７ＡのＵ２で示す）によって実施することができる。このチップは、電源１１２（例えば、電池ＢＴ１）が供給した電力をプロセッサ１１０、メモリ１０８、および装置１００の他のコンポーネントに繋ぐように、トランジスタＱ１（図７Ｂ参照）を最終的に制御する。容量プローブ（図７ＡのセンサＳ１参照）は、電場における検出変化（例えば、装置が皮膚表面に近接して配置されているため、皮膚の導電性に関連したもの）に基づきチップＵ２に入力を行う。したがって、電場の変化は切替え回路１１４に「タッチオン／タッチオフ」トグルモードを提供する。回路１１４はさらに、タイムアウト（時間制限）特徴とタイミングオーバライド（時間重畳）特徴に関連した他のコンポーネント（例えば、コンデンサ、抵抗器、インダクタ）を設けてもよい。

図７Ｂに示すように、プロセッサ１１０とメモリ１０８は、様々な適切な特徴のうちのいずれかを設けたそれぞれのＣＯＴＳチップとして実施できる。１つの例示的な実施において、プロセッサ１１０は次の仕様のマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）であってもよい；コアサイズ／１６ビット；プログラムメモリサイズ／４ＫＢ（４Ｋ×８＋２５６Ｂ）；プログラムメモリ種別／ＦＬＡＳＨ；接続性／ＳＰＩ、ＵＡＲＴ／ＵＳＡＲＴ；周辺機器／電力低下検出／リセット、ＰＯＲ、ＰＷＭ、ＷＤＴ；ＲＡＭサイズ／２５６×８；速度／８ＭＨｚ；入出力部数／２２；発振器種別／内蔵型；データ変換器／Ａ／Ｄ８×１０ｂ。同様に、１つの例示的な実施においてメモリ１０８の仕様は次のとおりであってもよい：メモリ種別／ＦＬＡＳＨ；メモリサイズ／８Ｍｂ（１Ｍｂ×８）；速度／７５ＭＨｚ；インターフェース／ＳＰＩ、３線シリアル；供給電圧／２．７〜３．６Ｖ。

図７Ｂに示す通信インターフェース１１６に関し、一例では、通信インターフェースは本質的にプロセッサ１１０への接続性を提供する１つ以上のポートで構成されてもよい。例えば、通信インターフェース１１６は、プロセッサ１１０に情報を提供する「プログラミングポート」、さらに、電源１１２を１つ以上の外部装置に接続するとともに、プロセッサ１１０へ／から２線式の信号送受機能（プロセッサ１１０のＴｘＤピン１５およびＲｘＤピン１６を参照）を提供する「通信／電力（Ｃｏｍｍ／ＰＷＲ）ポート」とを設けてもよい。

より一般的には、通信インターフェース１１６は、装置１００と外部装置または遠隔装置（例えば遠隔計算装置）との間で情報交換が可能なあらゆる有線および／無線通信インターフェースであってもよいことが理解されるべきである。有線通信インターフェースの例には、ＵＳＢポート、ＲＳ２３２コネクタ、ＲＪ４５コネクタ、イーサネット（登録商標）コネクタ、およびこれに関連する任意の適切な回路要素を非限定的に含む。無線通信インターフェースの例には、以下を実施するインターフェースを非限定的に含む：Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）技術、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｗｉ−Ｍａｘ、ＩＥＥＥ ８０２．１１技術、無線通信（ＲＦ）通信、赤外線データ通信協会（ＩｒＤＡ）互換プロトコル、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、共有ワイヤレス・アクセス・プロトコル（ＳＷＡＰ）。

電源１１２に関し、１つの例示的な実施では、電源は次の仕様の電池であってもよい：族／リチウム；シリーズ／ＣＲ２４７７；バッテリセル寸法／コイン形２４．５ｍｍ；電圧／定格３Ｖ；容量／６６０ｍＡｈ。一例では、装置の合計消費電力は約６７μＡ／時となるように構成されている（プロセッサ１１０による出力信号１０６のサンプリングレートは、解像度１４ビットの場合で１ＭＨｚと仮定する）。推定される平均「オン」タイムは約２０時間／日であるため、この場合における電池寿命は約４１日間である（装置が故障して２４時間／日「オン」から動かせなくなった場合でも、前述の例示的な定格で３４日間持続する。また、サンプリングレートを４０ｋＨｚ未満に下げることで、電池寸法をさらに縮小できる）。

プロセッサ１１０の機能性に関し、図６、図７Ａ、図７Ｂを参照した一例では、プロセッサ１１０は検知素子１０４からの出力信号１０６を受信し、この信号に基づいて、この出力信号が表す検知した力および／または動作変化に関する情報を提供する。身体部分に関する特定の実施形態では、プロセッサが提供する情報は、検知した力および／または動作変化から得られた、人間が被る損傷または外傷の可能性に関したものであってもよい（例えば、頭部外傷の可能性に関する情報）。

より具体的には、一実施形態において、プロセッサは、メモリ１０８に記憶された、および／またはプロセッサ１１０の内部メモリに記憶された「プロセッサで実行可能な命令」を実行することで、特定の機能性を実施するように構成されている。一つの態様では、プロセッサは、実行された命令に従い、出力信号１０６が表す検知された力および／または動作変化を少なくとも１つの「トリガ値」と比較して、損傷／外傷の可能性に関する情報を提供する。様々な態様において、トリガ値は、何らかの種類の力または衝撃事象を表す特定の力または加速に対応する１つ以上の閾値を表してもよい。例えば１つのケースでは、トリガ値は爆発に関連した「顕著な爆風事象」を表してもよく、プロセッサは、出力信号をトリガ値と比較することでこの顕著な爆風事象を識別するよう、および／または人間の爆発への曝露を、トリガ値に少なくとも一部基づいて判断するよう構成できる（つまり、装置は「爆風線量計」として機能できる）。トリガ値の１つの特定の例では、検知素子は力を検知し、力のトリガ値は４０重量ポンド毎平方インチ（ＰＳＩ）であってもよい。別の例では、検知素子は加速を検知し、加速のトリガ値は２５ｇであってもよい。

別の態様では、装置１００を採用する異なる状況／環境に基づく様々なトリガ値のダウンロードを促すために、１つ以上のトリガがメモリ１０８に記憶され、および／または、１つ以上のトリガ値が通信インターフェース１１６を経由して（例えば、図７Ｂに示すプログラミングポートを経由して）受信される。別の態様では、プロセッサ１１０が提供した損傷／外傷の可能性に関する情報自体をメモリ１０８に記憶してもよい。特に、サンプリングおよびデジタル化された１つ以上の出力信号１０６自体をメモリ１０８に記憶し、分析／処理に用いることができる。この目的のために、プロセッサを、出力信号を最大約１ＭＨｚの周波数にてサンプリングして（例えば、損傷／外傷の可能性の重症度を判断するべく、時間の経過に伴う加速の適切なサンプリングを提供するため）、サンプリングしたアナログ信号をアナログ／デジタル変換を介してデジタル値に変換する（例えば一例では、プロセッサが解像度１４ビットのＡＤ変換を実施する）ように構成することができる。

一実施形態では、プロセッサ１１０は、出力信号１０６が表す検知された力および／または動作変化が１つ以上のトリガ値を超えた場合には損傷／外傷の可能性に関する情報をログに保存し、メモリに保持するよう、メモリ１０８を制御する。一つの態様では、プロセッサは、力および／または動作変化がトリガ値を超えた後、所定の時間（例えば５秒間）にわたり情報をメモリにログ保存する。別の態様では、プロセッサは、１つ以上のトリガ値を超過する以前から、情報をメモリの特定な部分に継続的にログ保存することができるが、この場合、１つ以上のトリガ値の超過が起こるまで、このメモリリソースの特定部分にログ保存されたデータを単に上書きしているに過ぎない。

１つ以上の出力信号１０６の処理に関し、特に加速の検知に関連し、一実施形態ではプロセッサ１１０は損傷／外傷の可能性に関する情報を、出力信号に関わる加速曲線に少なくとも一部基づいて決定する（例えば、出力信号を積分ことで、加速曲線のいずれかの部分にあたる範囲を判断する）。１つの例示的な実施では、プロセッサは、損傷／外傷の可能性に関する情報を決定するべく、自動車関連のアルゴリズムに少なくとも一部基づいて加速曲線を分析することができる。このような自動車関連のアルゴリズムの少なくとも１つの例が、２０１０年９月１６日に公開された「ＣＯＮＴＲＯＬ ＤＥＶＩＣＥ ＡＮＤ
ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＴＲＩＧＧＥＲＩＮＧ ＰＡＳＳＥＮＧＥＲ ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ ＤＥＶＩＣＥＳ」と題する米国特許出願公開２０１０−０２３１４０１に提供されており、その内容はすべて参照により本明細書に援用される。

図６、図７Ｂを参照すると（図７Ｂには明示的に示されていないが）、１つ以上の出力装置２０３を図７Ｂの回路の「Ｃｏｍｍ／ＰＷＲポート」に繋いで、プロセッサ１１０から制御信号を受信したり、また任意に電源１１２から受電することができる（あるいは、出力装置２０３に独自の電源を設けてもよい）。上述したように、一実施形態では、１つ以上の音響スピーカ、および／または、１つ以上の光源（例えばＬＥＤ）を出力装置２０３として装置に（例えば、特にプロセッサ１１０に）繋いで、衝撃または外傷を表す１つ以上の可聴および／または視覚的合図を提供するようにしてもよい。より具体的には、検知した力／動作変化に基づいた指標を提供するように出力装置を適切に制御するために、プロセッサは、検知装置が生成し、プロセッサ１１０に入力として提供された１つ以上の出力信号に一部基づいて、１つ以上の制御信号を生成する。いくつかの実施では、出力装置２０３は装置１００自体の一部として、あるいは別個の実体として実施される。本発明のいくつかの実施形態で有用であり得る音響スピーカおよび／またはＬＥＤと可撓性基板の統合についての詳細は、２０１０年１０月１日に出願された「Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｃａｓｅｓ ｗｉｔｈ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ」と題するＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５１１９６号、２００９年１０月１日に出願された「Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｓｋｉｎｓ Ｔｈａｔ Ｄｅｔｅｃｔ ａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｄ ｔｏ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｉｇｎａｌｓ」と題する米国仮出願第６１／２４７，９３３号に記載されており、両出願の内容はすべて参照により本明細書に援用される。

視覚的な合図が関与した１つの例示的な実施では、色の異なる複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を採用しており、この場合、励磁時に、ＬＥＤの各色が衝撃または外傷の可能性のそれぞれ異なる程度に対応する（例えば、赤色＝大きな衝撃、オレンジ色＝中程度の衝撃、青色＝小さい衝撃）。図４を参照して上述したように、このような出力装置を何らかの方式でヘルメット２００に一体化することで（例えば、図４に示すような光源２０５を設けた出力装置２０３）、局所的かつ簡素であるが教示的でもある損傷（例えば頭部外傷）の指標を提供できるようになる。

図８は、本発明の一実施形態による、力および／または動作変化をコンフォーマルに検知するための方法８００を示すフローチャートである。図８の方法は、上記で様々な実施形態において記載した、身体の部分に関して用いる際に装置１００によって実行される特筆すべき各機能を示す。しかし、図８で概説する方法は力および／または身体部分に関連した動作変化を検知し、これに基づいて損傷の可能性に関する情報を提供することに向けられているが、コンフォーマルな検知に関連して本明細書で開示する概念は、より全般的に、様々な任意の形状の表面に適用できることが理解されるべきである。したがって、身体ではなく物体の表面に近接した位置における力および／または動作変化のコンフォーマルな検知に、図８で概説するものと類似の方法を少なくとも一部適用することができる。

図８Ａに示す方法８００のブロック８０２において、装置１００は「スタンバイ」モードにある状態で示されている。つまり、切替え回路１１４が対象となる表面への近接を検出していないため、装置の検知関連の様々なコンポーネントに対してまだ電源１１２から電力が印加されていない状態にある。ブロック８０４で、切替え回路１１４が対象となる表面への近接を検出すると（例えば、切替え回路の容量プローブが、身体部分表面の皮膚までの近接から生じる電場の変化を検出すると）、ブロック８０６に示すように、切替え回路１１４が、電源１１２からの電力を装置１００の様々なコンポーネントに印加するよう機能する（「電源オン」）。

図８のブロック８１０では、装置１００が力（例えば圧力）と動作変化のいずれか一方または両方を検知し、この検知された力および／または動作変化が、これらのパラメータの１つ以上のトリガ値に対して比較される。上述したように、損傷の可能性を生じ得る種々の予期される事象に対応させて、様々なトリガ値を選択することができる。検知した力および／または動作変化が１つ以上のトリガ値を超えると、ブロック８１２に示すように、装置１００がこの検知した力および／または動作変化に関するデータのログ保存と保持を開始する。

特に、図６、図７Ａ、図７Ｂを参照して上述したように、１つ以上の検知素子によって生成された出力信号１０６をサンプリングおよびデジタル化し、このデジタル化およびサンプリングされた出力信号をメモリ１０８にログ保存するように、装置１００のプロセッサ１１０を構成することができる。一つの態様では、プロセッサは、デジタル化およびサンプリングされた出力信号を、力および／または動作変化を表す適切な単位（例えば、ＰＳＩおよびｇ力）に変換して、これらのパラメータをこれに対応するトリガ値と比較できるようにする。別の態様では、１つ以上のトリガ値が超過された後、データを所定の時間だけメモリにログ保存および保持しておくようにプロセッサを構成できる（例えば、プロセッサは、トリガ値によって事象が示された後５秒間にわたりデータを記憶する）。あるいは、ブロック８１０で１つ以上のトリガ値が超過されなければ、プロセッサ１１０は単純に、検知した力および／または動作変化を表す出力信号の監視を継続し、これに伴ってデータをメモリ１０８の所定の部分に記憶するが、１つ以上のトリガ値を超過するまで、このメモリの所定の部分に記憶されたデータを上書きし続ける（メモリリソースの維持が目的）。

図８のブロック８１４では、装置１００のプロセッサ１１０、および／または装置１００に（例えば、通信インターフェース１１６経由で）繋いだ外部処理装置が、検知した力および／または動作変化に基づいた身体部分の損傷の可能性に関する情報を提供するために、ブロック８１２に従ってログ保存されたデータを分析することができる。一実施形態ではでは、検知した力および／または動作変化が１つ以上のトリガ値を超過するとプロセッサがこれを識別するという単なる事実により、何らかの程度の損傷の可能性が確立される（例えば、「顕著な爆風事象」を、超過された１つ以上の特定のトリガ値に対応するものとして識別することができる）。他の実施では、検知された力および／または動作変化に関するデータを分析して、検知された力の「量」、またはいくらかの時間にわたるその力への曝露、および／または、何らかの力（例えば、爆発または物理的衝撃）への曝露によって起こった加速の、時間に伴った変化を求めることができる。上述したように、一実施形態では、このような分析は、加速曲線に少なくとも一部基づく（例えば、これは１つ以上の従来の自動車関連アルゴリズムに従って分析される）。

図８のブロック８１４で損傷の可能性が査定されると、ブロック８１６に示すように、損傷の可能性を表す１つ以上の可聴および／または視覚的合図が提供される。上記で述べたように、異なる合図は異なる程度の損傷の可能性に関連し、例えば一実施形態においては、視覚的合図は複数の視覚的な色彩光の合図として提供され、この場合、異なる色彩光の合図は衝撃または外傷のそれぞれ異なる程度に対応している（例えば、赤色＝大きな衝撃、オレンジ色＝中程度の衝撃、青色＝小さい衝撃）。
結論
本明細書で引用した、特許、特許出願、記事、書籍、条約、ウェブページを含む（しかしこれらに限定はされない）すべての文書および類似の資料は、その形式に関係なく、すべての内容が参照により本明細書に援用される。援用された文書または類似の資料の１つ以上が、定義された用語、用語の使用、記載された技術などを含む（しかしこれらに限定はされない）本出願と異なる、または矛盾する場合には、本出願が優先する。

本明細書で使用した項目タイトルは構成のみを目的とし、記載された内容をどのような形でも限定するものとして解釈されるべきではない。
本明細書において様々な本発明の実施形態を記載および例示したが、当業者は、機能を実行するための、および／または、結果および／または本明細書で記載した１つ以上の利点を得るための様々な他の手段および／または構造を容易に想像するだろう。そして、そのような様々な応用および／または改良はすべて本明細書で記載した本発明の実施形態の範囲に含まれると考える。より一般的には、当業者は、本明細書で記載したすべてのパラメータ、寸法、材料、構成が例示的なものであり、実際のパラメータ、寸法、材料、および／または構成は本発明の教示を使用する１つ以上の具体的な用途によって異なるものであることを容易に理解するであろう。当業者は、本明細書で記載した具体的な本発明の実施形態への多くの等価物を、通例の実験方法のみを用いて認識、または確認することができるだろう。したがって、前述の実施形態は単なる例として提示され、また、添付の請求項およびその等価物の範囲に含まれるものであり、本発明の実施形態は具体的に記載および請求されたものと異なる形で実施できることが理解されるべきである。本開示の発明の実施形態は、本明細書で記載した各独立した特性、システム、物品、材料、キット、および／または方法の各々に関する。加えて、かかる特性、システム、物品、材料、キット、および／または方法が互いに矛盾しない場合、２つまたは３つ以上のかかる特性、システム、物品、材料、キット、および／または方法のあらゆる組み合わせが本開示の範囲に含まれる。

上述した本発明の実施形態は多数の方法の任意のものによって実施できる。例えば、いくつかの実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせを使用して実施できる。一実施形態の任意の態様の少なくとも一部をソフトウェアで実施する場合には、このプロセッサが単一の装置またはコンピュータに提供されているか、複数の装置／コンピュータにかけて分散されているかに拘わらず、ソフトウェアコードを任意の適切なプロセッサまたはプロセッサの集合体上で実行することができる。

これに関連して、本発明の様々な態様は、少なくともその一部を、コンピュータ読み出し可能記憶媒体（または複数のコンピュータ読み出し可能記憶媒体）（例えば、コンピュータメモリ、１つ以上のフロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク、光ディスク、磁気テープ、フラッシュメモリ、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ内または他の半導体デバイス内の回路構成、あるいは、他の有形のコンピュータ記憶媒体または一時的なものではない媒体）として実施でき、このような媒体は、１つ以上のコンピュータや他のプロセッサ上で実行されると上述の技術の様々な実施形態を実現する方法を実施する１つ以上のプログラムによって暗号化されている。１つ以上のコンピュータ読み出し可能媒体は移動可能であってもよいため、これらの媒体に記憶されている１つ以上のプログラムを１つ以上の異なるコンピュータあるいは他のプロセッサ上に読み込んで、本技術の様々な態様を上述したとおりに実施することが可能である。

用語「プログラム」または「ソフトウェア」は、本明細書では、コンピュータまたは他プロセッサを本技術の様々な態様を上述したとおりに実施するようプログラムするために採用できる任意の種類のコンピュータコードや、コンピュータ実行可能な命令の組を意味する一般的な意味で使用される。加えて、この実施形態の一つの態様によれば、実行されると本技術の方法を実施する１つ以上のコンピュータプログラムを、１つのコンピュータまたはプロセッサ上に常駐させる必要はなく、むしろ、多数の異なるコンピュータまたはプロセッサ間にモジュラ式に分散させて、本技術の様々な態様を実施させられる点が理解されるべきである
コンピュータ実行可能な命令は、１つ以上のコンピュータや他の装置によって実行される、例えばプログラムモジュールのような多数の形式のものであってもよい。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行したり特定の抽象データ型を実施するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含む。通常、プログラムモジュールの機能性は、様々な実施形態において所望のとおりに組み合わせたり、分散させることが可能である。

また、本明細書で記載した技術は、少なくとも１つの例を設けた方法として実施できる。方法の一部として実行される動作は、あらゆる適切な形に順序付けできる。したがって、ここで例示した順序とは異なる順序で動作を実行するように実施形態を構成でき、例えば、例示的な実施形態では連続した動作で示されるいくつかの動作を同時に実行してもよい。

本明細書中で定義および使用したすべての定義は、辞書的な定義、参照により援用した文書における定義、および／または定義語の通常の意味よりも優先されると理解されるべきである。

本明細書および請求項で使用された不定冠詞「ａ」および「ａｎ」は、正反対の明確な教示がない限り、「少なくとも１つ」を意味すると理解されるべきである。
本明細書および請求項で使用された「および／または」という語は、連結した要素の「いずれかまたは両方」を意味する、つまり、いくつかの場合においては結合して存在し、他の場合においては分離して存在する、と解されるべきである。「および／または」とともに列挙されている複数の要素は、同様に、つまり、「１つ以上」の要素が連結していると解釈されるべきである。「および／または」節で特に同定された要素以外の他の要素は、それら特に同定された要素と関係するか否かに拘わらず、任意に存在しよい。したがって、非限定的な例として、「含む（備える）」などの無制限の言葉と組み合わせて使用された時、「Ａおよび／またはＢ」の意味は、一実施形態では形態においてはＡのみ（Ｂ以外の要素を任意に含む）、別の実施形態においてはＢのみ（Ａ以外の要素を任意に含む）、さらに別の実施形態においてはＡとＢの両方（他の要素を任意に含む）などに対するものであり得る。

本明細書および請求項において使用された「または」という語は、上記で定義された「および／または」と同一の意味を有すると解されるべきである。例えば、列挙中の項目を分離する時、「または」または「および／または」は包括的に、すなわち、多数の要素または列挙された要素の少なくとも１つを含むが２以上もまた含み、必要に応じて列挙されない項目も含むものと解釈されるべきである。「の１つのみ」または「厳密に１つ」または、請求の範囲において「からなる」が使用されている時など、矛盾が明確に教示される語のみが、多数の要素または列挙された要素の厳密に１つの要素を含むことを意味する。一般的に、用語「または」は、本明細書において使用される場合、「いずれか」、「の一方」、「の一方のみ」、または「の厳密に一方のみ」などの排他的な用語が先行する場合のみ、排他的な代替（すなわち、「一方または他方であるが両方ではない」）を示すものとして解釈されるべきである。「から本質的に成る」は、請求の範囲において使用されている場合、特許法の分野において用いられる通常の意味を有するべきである。

本明細書および請求項において使用された１つ以上の要素の列挙を意味する「少なくとも１つ」という語は、要素の列挙中の、あらゆる１つ以上の要素から選択された、少なくとも１つの要素であるが、少なくとも１つの、リスト中の要素内に特に列挙されたそれぞれおよびすべての要素を含む必要はなく、要素のリスト中の要素のあらゆる組み合わせを排除しない、ということを意味すると解されるべきである。この定義はまた、「少なくとも１つ」という語が意味する要素のリスト内で、特に同定された要素以外の要素が、特に同定されたそれらの要素との関係の如何に拘わらず、任意に存在してもよいことを許容する。したがって、非限定的な例として、「ＡおよびＢの少なくとも１つ」（または等価なものとして「ＡまたはＢの少なくとも１つ」、または等価なものとして「Ａおよび／またはＢの少なくとも１つ」）は、一実施形態では、Ｂの非存在下で、任意には２つ以上を含む、少なくとも１つのＡ（および任意にＢ以外の要素を含む）を、別の実施形態では、Ａの非存在下で、任意には２つ以上を含む、少なくとも１つのＢ（および任意にＡ以外の要素を含む）を、さらに別の実施形態では、任意には２つ以上を含む、少なくとも１つのＡ、そして任意には２つ以上を含む、少なくとも１つのＢ（および任意に他の要素を含む）などを意味することができる。

上記明細書中と同様、請求項中において、「備える」「含む」「担持する」「有する（設ける）」「含有する」「伴う」「保持する」「から成る」などのすべての移行的表現は、非限定的であると解される、つまり、含むがこれに限定されない、を意味する。移行的表現「から成る」および「本質的に〜から成る」のみが、米国特許庁審査基準（Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｐａｔｅｎｔ Ｏｆｆｉｃｅ Ｍａｎｕａｌ ｏｆ Ｐａｔｅｎｔ
Ｅｘａｍｉｎｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）、§２１１１．０３で説明されているように、それぞれ制約的または半制約的な移行的表現である。

請求項は、その効果について特筆されていない限り、記載された順序または要素を限定するものとは読み取るべきではない。添付の請求項の精神および範囲を逸脱しない限り、当業者によって形式および詳細に様々な変更を加えられることが理解されるべきである。以降の請求項およびその等価物の精神および範囲内に包括されるすべての実施形態が請求される。

Claims (90)

1. 人間の頭部の力および加速のうちの少なくとも一方を検知する装置であって、前記装置は、
   複数の任意の形状の表面に対して個々に付着可能な付着領域を有する可撓性回路であって、前記複数の任意の形状の表面の各々は、個々の人間の頭部と関連づけられており、前記可撓性回路は、第１の形状構成および第２の形状構成を含む複数の形状構成に対して可撓的に適合可能なものであり、
   前記第１の形状構成は、複数の任意の形状の表面のうちの第１の表面と一致する第１の輪郭を有し、
   前記第２の形状構成は、前記複数の任意の形状の表面のうちの第２の表面と一致する第２の輪郭を有し、前記第１の輪郭は、前記第２の輪郭とは異なり、前記第１の表面は、前記第２の表面とは別のものであり、かつ独立している、前記可撓性回路と、
   圧力センサおよび加速度計のうち少なくとも１つを含み、かつ前記可撓性回路上に配置されて、検知した動作変化を示す少なくとも１つの出力信号を生成する少なくとも１つの検知素子であって、検知した動作変化は、前記可撓性回路が付着された、前記複数の任意の形状の表面の個々の表面からのものである、前記少なくとも１つの検知素子と、
   前記少なくとも１つの検知素子と隣接して前記可撓性回路上に配置されたプロセッサであって、前記プロセッサは、前記少なくとも１つの検知素子と通信可能に接続されて、前記少なくとも１つの出力信号を受信および処理し、前記プロセッサは、前記少なくとも１つの出力信号のみに基づいて動作変化を決定する、前記プロセッサと、
   前記可撓性回路上に配置され、前記プロセッサに通信可能に接続され、前記少なくとも１つの出力信号に関するデータを記憶するメモリと
   を備える装置。
2. 前記圧力センサは無指向性の空気圧センサである、請求項１に記載の装置。
3. 前記少なくとも１つの出力信号は４ＰＳＩ〜１００ＰＳＩの空気圧を表す、請求項２に記載の装置。
4. 前記圧力センサはダイナミックトランスデューサであり、前記少なくとも１つの出力信号は６０ｄＢ〜１７０ｄＢの信号レベルの範囲を有する、請求項１に記載の装置。
5. 前記少なくとも１つの検知素子は、前記圧力センサに接続した圧力センサ回路を含み、前記圧力センサ回路は、
   自動利得制御（ＡＧＣ）増幅器と、
   アナログ／デジタル変換器と、
   前記ＡＧＣ増幅器の利得を調整するための調整抵抗器とを含む、請求項１に記載の装置。
6. 前記加速度計は約５０ｇ以下のｇ力について評定されている、請求項１に記載の装置。
7. 前記メモリはプロセッサで実行可能な命令を記憶し、前記プロセッサによって実行されると、少なくとも１つの出力信号のサンプリングを１ＭＨｚまでの周波数にて前記加速度計の前記プロセッサに実行させる、請求項１に記載の装置。
8. 前記可撓性回路は可撓性テープとして構成される、請求項１に記載の装置。
9. 前記可撓性テープの厚みは５ミリメートル未満である、請求項８に記載の装置。
10. 前記可撓性テープは、その少なくとも片面の少なくとも一部が粘着性を有する、請求項８に記載の装置。
11. 前記少なくとも１つの検知素子を少なくとも前記プロセッサに接続するべく、前記可撓性回路上に配置された、可撓性および伸縮自在性のうちの少なくとも一方を有する、少なくとも１つの相互接続部をさらに含む、請求項１に記載の装置。
12. 前記可撓性および伸縮自在性のうちの少なくとも一方を有する、少なくとも１つの相互接続部は、少なくとも３００％まで伸縮自在である、請求項１１に記載の装置。
13. 前記可撓性および伸縮自在性のうちの少なくとも一方を有する、少なくとも１つの相互接続部は、
    波形の相互接続部と、
    曲がった相互接続部と、
    捻じれた相互接続部と、
    封入された相互接続部と、
    蛇行形状の導電性金属と、のうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の装置。
14. 前記可撓性回路は、可塑性材料および弾性材料のうち少なくとも一方を備えている、請求項１に記載の装置。
15. 前記可撓性回路は、ポリジメチルシロキサン、ポリイミド、光パターン形成可能なケイ素、ＰＤＳポリダストリン（ＰＤＳ ｐｏｌｙｄｕｓｔｒｅｎｅ）、パリレン、パリレンＮ、超高分子ポリエチレン、ポリエーテルケトン、ポリウレタン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリマー複合体、ケイ素／シロキサン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミド酸、ポリアクリル酸メチル、のうちの少なくとも１つを含む、請求項１４に記載の装置。
16. 封入材をさらに備え、前記少なくとも１つの検知素子は前記封入材によって封入されている、請求項１に記載の装置。
17. 前記可撓性回路は、前記装置が１センチメートル〜４センチメートルの範囲の曲げ半径を有するように構成される、請求項１に記載の装置。
18. 前記可撓性回路に給電するために電池をさらに備える、請求項１に記載の装置。
19. 前記電池は容量が少なくとも６６０ｍＡｈである、請求項１８に記載の装置。
20. 前記プロセッサおよび前記可撓性回路は、前記電池に電気的に接続されて、前記可撓性回路が付着された、前記複数の任意の形状の表面の個々の表面への前記少なくとも１つの検知素子の近接を検出し、前記検出した近接に少なくとも一部基づいて、前記電池を少なくとも前記１つのプロセッサに接続すること、および遮断することのうちの少なくとも一方を実施する、請求項１８に記載の装置。
21. 前記可撓性回路は、
    前記可撓性回路が付着された、前記複数の任意の形状の表面の個々の表面への前記少なくとも１つの検知素子の近接を検出するべく電場の変化を検出する少なくとも１つの容量プローブを備えている、請求項２０に記載の装置。
22. 前記少なくとも１つの容量プローブは、前記可撓性回路が付着された、前記複数の任意の形状の表面の個々の表面への前記少なくとも１つの検知素子の近接を検出するべく、前記人間の頭部の表面における皮膚の導電率を検出する、請求項２１に記載の装置。
23. 前記プロセッサは、前記少なくとも１つの出力信号に少なくとも一部基づいて、個々の前記人間の頭部の頭部外傷の可能性に関する情報を提供するように構成されている、請求項１に記載の装置。
24. 前記プロセッサは、前記頭部外傷の可能性に関する情報が、前記メモリに記憶されているデータの少なくとも一部を構成するようにメモリを制御する、請求項２３に記載の装置。
25. 前記メモリに記憶された前記データの少なくとも一部を構成している前記情報は爆風事象に関する、請求項２３に記載の装置。
26. 前記プロセッサは、前記少なくとも１つの出力信号が表す圧力および加速のうちの少なくとも一方が少なくとも１つのトリガ値を超えているかどうかを同定するように構成されている、請求項２３に記載の装置。
27. 前記プロセッサは、前記少なくとも１つのトリガ値に少なくとも一部基づいて、爆風事象を同定するように構成されている、請求項２６に記載の装置。
28. 前記プロセッサは、人間の爆風への曝露を、前記少なくとも１つのトリガ値に少なくとも一部基づいて決定するように構成されている、請求項２６に記載の装置。
29. 前記少なくとも１つのトリガ値は前記メモリに記憶される、請求項２６に記載の装置。
30. 少なくとも前記プロセッサと通信可能に接続され、前記可撓性回路に情報を交信すること、および前記可撓性回路から情報を交信することのうちの少なくとも一方を実施する通信インターフェースをさらに備える、請求項１に記載の装置。
31. 前記プロセッサに接続され、衝撃または外傷を表す少なくとも１つの視覚的合図を、前記少なくとも１つの検知素子が生成した前記少なくとも１つの出力信号に少なくとも一部基づいて提供する少なくとも１つの光源をさらに備える、請求項１に記載の装置。
32. 前記少なくとも１つの光源は、前記衝撃または外傷の程度にそれぞれ対応した色の異なる複数のＬＥＤを含む、請求項３１に記載の装置。
33. 方法であって、
    可撓性回路上にプロセッサと隣接して、圧力センサおよび加速度計のうち少なくとも１つを含む少なくとも１つの検知素子を配置すること、
    前記少なくとも１つの検知素子と前記プロセッサとを通信可能に接続すること、
    配置された前記少なくとも１つの検知素子および前記プロセッサとともに前記可撓性回路を第１の形状構成および第２の形状構成を含む複数の異なる形状構成のうちの１つに適合させることであって、複数の任意の形状の表面の各々は、個々の人間の頭部と関連づけられており、前記第１の形状構成は、前記複数の任意の形状の表面のうちの第１の表面と一致する第１の輪郭を有し、前記第２の形状構成は、前記複数の任意の形状の表面のうちの第２の表面と一致する第２の輪郭を有し、前記第１の表面は、前記第２の表面とは異なる輪郭を有する、前記適合させること、
    前記可撓性回路を前記複数の任意の形状の表面のうちの１つと機械的に結合することであって、前記可撓性回路は、前記複数の任意の形状の表面のうちの前記１つと対応する形状構成に形作られる、前記機械的に結合すること、
    前記複数の任意の形状の表面のうちの前記１つにある前記少なくとも１つの検知素子により動作変化を検知すること、
    前記可撓性回路が機械的に結合された、前記複数の任意の形状の表面のうちの前記１つの検知された動作変化を示す少なくとも１つの出力信号を前記少なくとも１つの検知素子により出力すること、
    前記プロセッサにより前記少なくとも１つの出力信号を受信し、該出力信号に応答して、前記少なくとも１つの出力信号のみに基づいて動作変化を決定すること、
    前記可撓性回路上に配置され、かつ前記プロセッサに接続されたメモリにより、前記少なくとも１つの出力信号に関するデータを記憶すること
    を含む方法。
34. 前記可撓性回路が機械的に結合された、前記複数の任意の形状の表面の個々の表面への前記少なくとも１つの検知素子の近接を検出すること、
    前記検出した近接に少なくとも一部基づいて、電源を少なくとも前記少なくとも１つの検知素子に接続すること、および遮断することのうちの少なくとも一方を実施することを含む、請求項３３に記載の方法。
35. 前記可撓性回路が機械的に結合された、前記複数の任意の形状の表面のうちの１つへの前記少なくとも１つの検知素子の近接を検出するべく、個々の人間の頭部の表面における皮膚の導電率を検出することを含む、請求項３４に記載の方法。
36. 前記プロセッサにより、前記少なくとも１つの出力信号に少なくとも一部基づいて、個々の人間の頭部の頭部外傷の可能性に関する情報を提供することを含む、請求項３３に記載の方法。
37. 前記少なくとも１つの出力信号によって表される力および加速のうちの少なくとも一方が少なくとも１つのトリガ値を超えているかどうかを同定することを含む、請求項３６に記載の方法。
38. 前記少なくとも１つのトリガ値に少なくとも一部基づいて、爆風事象を同定することを含む、請求項３７に記載の方法。
39. 前記少なくとも１つのトリガ値に少なくとも一部基づいて、人間の爆風への曝露を決定することを含む、請求項３７に記載の方法。
40. 衝撃または外傷を表す少なくとも１つの聴覚的合図および少なくとも１つの視覚的合図のうちの少なくとも一方を提供することを含む、請求項３９に記載の方法。
41. 複数の視覚的色彩光の合図としての、前記少なくとも１つの視覚的合図を提供することであって、前記複数の視覚的色彩光の合図の異なる色の色彩光の合図は、前記衝撃または外傷の程度にそれぞれ対応している、前記少なくとも１つの視覚的合図を提供することを含む、請求項４０に記載の方法。
42. 動作変化を検知する装置であって、前記装置は、
    複数の任意の形状の表面に対して個々に付着可能な付着領域を有する可撓性回路であって、前記可撓性回路は、第１の形状構成および第２の形状構成を含む複数の形状構成に対して可撓的に適合可能なものであり、
    前記第１の形状構成は、複数の任意の形状の表面のうちの第１の表面と一致する第１の輪郭を有し、
    前記第２の形状構成は、前記複数の任意の形状の表面のうちの第２の表面と一致する第２の輪郭を有し、前記第１の輪郭は、前記第２の輪郭とは異なり、前記第１の表面は、前記第２の表面とは別のものであり、かつ独立している、前記可撓性回路と、
    １つの加速度計を含み、かつ前記可撓性回路上に配置された単一の検知素子であって、前記単一の検知素子は、検知した動作変化を示す少なくとも１つの出力信号を生成し、検知した動作変化は、前記可撓性回路が付着された、前記複数の任意の形状の表面の個々の表面からのものである、前記単一の検知素子と、
    前記単一の検知素子と隣接して前記可撓性回路上に配置されたプロセッサであって、前記プロセッサは、前記単一の検知素子および前記加速度計と通信可能に接続され、前記少なくとも１つの出力信号を受信および処理し、前記プロセッサは、前記少なくとも１つの出力信号のみに基づいて動作変化を決定する、前記プロセッサと、
    前記可撓性回路上に配置され、前記プロセッサに通信可能に接続されたメモリと
    を備える装置。
43. 方法であって、
    可撓性回路上にプロセッサと隣接して単一の検知素子を配置すること、
    前記単一の検知素子と前記プロセッサとを通信可能に接続すること、
    配置された前記単一の検知素子および前記プロセッサとともに前記可撓性回路を第１の形状構成および第２の形状構成を含む複数の異なる形状構成のうちの１つに適合させることであって、前記第１の形状構成は、複数の任意の形状の表面のうちの第１の表面と一致する第１の輪郭を有し、前記第２の形状構成は、前記複数の任意の形状の表面のうちの第２の表面と一致する第２の輪郭を有し、前記第１の表面は、前記第２の表面とは異なる輪郭を有する、前記適合させること、
    前記可撓性回路を前記複数の任意の形状の表面のうちの１つと機械的に結合することであって、前記可撓性回路は、前記複数の任意の形状の表面のうちの前記１つと対応する形状構成に形作られる、前記機械的に結合すること、
    前記複数の任意の形状の表面のうちの前記１つにある前記単一の検知素子により動作変化を検知すること、
    検知された動作変化を示す少なくとも１つの出力信号を前記単一の検知素子により出力すること、
    前記プロセッサにより前記少なくとも１つの出力信号を受信し、該出力信号に応答して、前記少なくとも１つの出力信号のみに基づいて動作変化を決定すること
    を含む方法。
44. システムであって、
    動作変化を検知する装置であって、
    複数の任意の形状の表面に対して個々に付着可能な付着領域を有する可撓性回路であって、前記可撓性回路は、第１の形状構成および第２の形状構成を含む複数の形状構成に対して可撓的に適合可能なものであり、
    前記第１の形状構成は、複数の任意の形状の表面のうちの第１の表面と一致する第１の輪郭を有し、
    前記第２の形状構成は、前記複数の任意の形状の表面のうちの第２の表面と一致する第２の輪郭を有し、前記第１の輪郭は、前記第２の輪郭とは異なり、前記第１の表面は、前記第２の表面とは別のものであり、かつ独立している、前記可撓性回路と、
    加速度計を有し、かつ前記可撓性回路上に配置された検知素子であって、前記検知素子は、前記可撓性回路が付着された、前記複数の任意の形状の表面の個々の表面の検知された動作変化を示す少なくとも１つの出力信号を生成し、検知した動作変化は、加速、配向、振動衝撃、落下工程のうちの少なくとも１つを含む、前記検知素子と、
    前記検知素子と隣接して前記可撓性回路上に配置されたプロセッサであって、前記プロセッサは、前記検知素子と通信可能に接続され、前記少なくとも１つの出力信号を受信および処理する、前記プロセッサと、
    前記プロセッサに通信可能に接続されたメモリとを備える装置と、
    前記装置を前記複数の任意の形状の表面に機械的に結合させる結合機構と、
    前記検知素子に接続され、衝撃または外傷を表す少なくとも１つの視覚的合図を、前記加速度計が生成した少なくとも１つの出力信号に少なくとも一部基づいて提供する複数のＬＥＤであって、前記複数のＬＥＤは前記衝撃または外傷の程度にそれぞれ対応した異なる色を有する、前記複数のＬＥＤと
    を備えるシステム。
45. 動作変化を検知する装置であって、前記装置は、
    複数の任意の形状の表面に対して個々に付着可能な付着領域を有する可撓性回路であって、複数の任意の形状の表面の各々は、身体部分と関連づけられており、前記可撓性回路は、第１の形状構成および第２の形状構成を含む複数の形状構成に対して可撓的に適合可能なものであり、
    前記第１の形状構成は、前記複数の任意の形状の表面のうちの第１の表面と一致する第１の輪郭を有し、
    前記第２の形状構成は、前記複数の任意の形状の表面のうちの第２の表面と一致する第２の輪郭を有し、前記第１の輪郭は、前記第２の輪郭とは異なり、前記第１の表面は、前記第２の表面とは別のものであり、かつ独立している、前記可撓性回路と、
    前記可撓性回路上に配置され、検知した動作変化を示す少なくとも１つの出力信号を生成する単一の検知素子であって、検知した動作変化は、前記可撓性回路が付着された、前記複数の任意の形状の表面の個々の表面からのものである、前記単一の検知素子と、
    前記単一の検知素子に接続された電源と、
    前記可撓性回路上に配置され、かつ前記電源および前記単一の検知素子に接続された切替え回路であって、
    前記可撓性回路の前記複数の任意の形状の表面への近接を検出し、
    前記検出された近接に少なくとも一部基づいて、前記電源と前記単一の検知素子とを接続するモード、および遮断するモードとの間で切替える前記切替え回路と
    を備える装置。
46. 前記切替え回路は、前記装置の前記身体部分への近接を検出するべく電場の変化を検出する、少なくとも１つの容量プローブを含む、請求項４５に記載の装置。
47. 前記少なくとも１つの容量プローブは、前記装置の前記身体部分への近接を検出するべく、身体部分表面における皮膚の導電率を検出する、請求項４６に記載の装置。
48. 前記切替え回路は、タッチオン／タッチオフ・トグルモードを有するシングルキーチップを含む、請求項４５に記載の装置。
49. 前記単一の検知素子は加速度計を含む、請求項４５に記載の装置。
50. 前記身体部分は人間の頭部である、請求項４５に記載の装置。
51. 前記可撓性回路は、可塑性材料と弾性材料のうち少なくとも一方を含む、請求項４５に記載の装置。
52. 前記可撓性回路は、ポリジメチルシロキサン、ポリイミド、光パターン形成可能なケイ素、ＰＤＳポリダストリン（ＰＤＳ ｐｏｌｙｄｕｓｔｒｅｎｅ）、パリレン、パリレンＮ、超高分子ポリエチレン、ポリエーテルケトン、ポリウレタン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリマー複合体、ケイ素／シロキサン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミド酸、ポリアクリル酸メチル、のうちの少なくとも１つを備えている、請求項５１に記載の装置。
53. 封入材をさらに備え、前記少なくとも１つの検知素子は前記封入材によって封入されている、請求項４５に記載の装置。
54. 前記単一の検知素子に通信可能に接続しているプロセッサと、
    前記プロセッサに通信可能に接続しているメモリとを備える、請求項４５に記載の装置。
55. 前記可撓性回路上に配置された、可撓性および伸縮自在性のうちの少なくとも一方を有する、少なくとも１つの相互接続部をさらに含み、前記少なくとも１つの相互接続部は、前記単一の検知素子を少なくとも前記プロセッサに接続する、請求項５４に記載の装置。
56. 前記可撓性および伸縮自在性のうちの少なくとも一方を有する、少なくとも１つの相互接続部は、
    波形の相互接続部と、
    曲がった相互接続部と、
    捻じれた相互接続部と、
    封入された相互接続部と、
    蛇行形状の導電性金属と、のうちの少なくとも１つを含む、請求項５５に記載の装置。
57. 方法であって、
    可撓性回路上に単一の検知素子を配置すること、
    配置された前記単一の検知素子とともに前記可撓性回路を第１の形状構成および第２の形状構成を含む複数の異なる形状構成のうちの１つに適合させることであって、前記第１の形状構成は、複数の任意の形状の表面のうちの第１の表面と一致する第１の輪郭を有し、前記第２の形状構成は、前記複数の任意の形状の表面のうちの第２の表面と一致する第２の輪郭を有し、前記第１の表面は、前記第２の表面とは異なる輪郭を有し、複数の任意の形状の表面の各々は、身体部分と関連づけられている、前記適合させること、
    前記可撓性回路を前記複数の任意の形状の表面のうちの１つと機械的に結合することであって、前記可撓性回路は、前記複数の任意の形状の表面のうちの前記１つと対応する形状構成に形作られる、前記機械的に結合すること、
    前記単一の検知素子を電源に通信可能に接続すること、
    前記複数の任意の形状の表面のうちの前記１つにある前記単一の検知素子により動作変化を検知すること、
    前記複数の任意の形状の表面のうちの１つへの前記単一の検知素子の近接を検出すること、
    前記検出された近接に少なくとも一部基づいて、前記電源と前記単一の検知素子とを接続するモード、および遮断するモードとの間で切替えること
    を備える方法。
58. 近接を検出することは、前記単一の検知素子の前記身体部分への近接を検出するために、前記身体部分に近接した位置での電場の変化を検出することを含む、請求項５７に記載の方法。
59. 電場の変化を検出することは、前記単一の検知素子の前記身体部分への近接を検出するために、前記身体部分の表面における皮膚の導電率を検出することを含む、請求項５８に記載の方法。
60. 前記単一の検知素子に含まれる加速度計により前記身体部分に近接した位置での加速を検知することを備える、請求項５７に記載の方法。
61. システムであって、
    動作変化を検知する装置であって、
    複数の任意の形状の表面に対して個々に付着可能な付着領域を有する可撓性回路であって、複数の任意の形状の表面の各々は、身体部分と関連づけられており、前記可撓性回路は、第１の形状構成および第２の形状構成を含む複数の形状構成に対して可撓的に適合可能なものであり、
    前記第１の形状構成は、複数の任意の形状の表面のうちの第１の表面と一致する第１の輪郭を有し、
    前記第２の形状構成は、前記複数の任意の形状の表面のうちの第２の表面と一致する第２の輪郭を有し、前記第１の輪郭は、前記第２の輪郭とは異なり、前記第１の表面は、前記第２の表面とは別のものであり、かつ独立している、前記可撓性回路と、
    前記可撓性回路上に配置され、検知した動作変化を示す少なくとも１つの出力信号を生成する単一の検知素子であって、検知した動作変化は、前記可撓性回路が付着された、前記複数の任意の形状の表面の個々の表面からのものである、前記単一の検知素子と、
    前記単一の検知素子と隣接して前記可撓性回路上に配置されたプロセッサであって、前記プロセッサは、前記単一の検知素子と通信可能に接続されている、前記プロセッサと、
    前記可撓性回路上に配置され、かつ前記プロセッサに通信可能に接続されたメモリと、
    前記単一の検知素子に接続された電源と、
    前記可撓性回路上に配置され、かつ前記電源および前記単一の検知素子に接続された切替え回路であって、
    前記可撓性回路の前記複数の任意の形状の表面への近接を検出し、
    前記検出された近接に少なくとも一部基づいて、前記電源および前記単一の検知素子を接続するモードと、遮断するモードとの間で切替える、前記切替え回路とを含む前記装置と、
    前記プロセッサに接続され、前記単一の検知素子が生成した少なくとも１つの出力信号に少なくとも一部基づいて、衝撃または外傷を表す少なくとも１つの視覚的合図を提供する、少なくとも１つの光源と
    を備える、システム。
62. 人間の頭部に近接した位置での力および動作変化のうちの少なくとも一方を検知して、前記人間の頭部外傷の可能性に関する情報を提供する装置であって、前記装置は、
    前記装置の前記人間の頭部への快適かつ安全である密接な近接を促すべく、前記人間の頭部の表面と実質的に合致する可撓性基板と、
    前記可撓性基板上に配置され、前記人間の頭部に近接した位置での力および動作変化のうちの少なくとも一方を検知して、前記検知した力および動作変化のうちの少なくとも一方を表す少なくとも１つの出力信号を提供する少なくとも１つの検知素子と、
    前記少なくとも１つの検知素子に通信可能に接続され、前記少なくとも１つの出力信号を受信し、さらに、前記人間の前記頭部外傷の可能性に関する情報を、前記少なくとも１つの出力信号に少なくとも一部基づいて提供するプロセッサと
    を備える、装置。
63. 前記プロセッサは、前記少なくとも１つの出力信号が表す前記検知した力および動作変化のうちの少なくとも一方を、少なくとも１つのトリガ値と比較して、前記頭部外傷の可能性に関する情報を提供するように構成されている、請求項６２に記載の装置。
64. 前記プロセッサは、前記少なくとも１つのトリガ値に少なくとも一部基づいて、顕著な爆風事象を同定するように構成されている、請求項６３に記載の装置。
65. 前記プロセッサは、前記少なくとも１つのトリガ値に少なくとも一部基づいて、前記人間の爆風への曝露を決定するように構成されている、請求項６３に記載の装置。
66. 前記少なくとも１つの検知素子は少なくとも力を検知し、
    前記少なくとも１つの出力信号は前記検知された力を表し、
    前記少なくとも１つのトリガ値は４０ポンド／平方インチ（ＰＳＩ）である、請求項６３に記載の装置。
67. 前記少なくとも１つの検知素子は少なくとも動作変化を検知し、
    前記動作変化は加速を含み、
    前記少なくとも１つの出力信号は前記検知した加速を表し、
    前記少なくとも１つのトリガ値は２５ｇである、請求項６３に記載の装置。
68. 前記プロセッサに通信可能に接続されたメモリをさらに備える、請求項６３に記載の装置。
69. 前記少なくとも１つのトリガ値は前記メモリに記憶される、請求項６８に記載の装置。
70. 前記プロセッサに通信可能に接続した少なくとも１つの通信インターフェースをさらに備え、前記少なくとも１つの通信インターフェースは、前記少なくとも１つのトリガ値を受信するプログラミングポートを含む、請求項６９に記載の装置。
71. 前記プロセッサは、前記頭部外傷の可能性に関する前記情報が前記メモリに記憶されたデータの少なくとも一部を構成するように前記メモリを制御する、請求項６８に記載の装置。
72. 前記プロセッサは、前記少なくとも１つの出力信号によって表された前記検知した力および動作変化のうちの少なくとも一方が前記少なくとも１つのトリガ値を超えると、前記頭部外傷の可能性に関する前記情報をメモリにログ保存および保持するようにメモリを制御する、請求項７１に記載の装置。
73. 前記プロセッサは、前記検知した力および動作変化のうちの少なくとも一方が前記少なくとも１つのトリガ値を超えた後、所定の時間だけ、前記情報をメモリ内にログ保存する、請求項７２に記載の装置。
74. 前記少なくとも１つの検知素子は少なくとも動作変化を検知し、
    前記動作変化は加速を含み、
    前記少なくとも１つの出力信号は前記検知した加速を表し、
    前記プロセッサは、前記少なくとも１つの出力信号に関連した加速曲線に少なくとも一部基づいて、前記頭部外傷の可能性に関する前記情報を決定する、請求項７２に記載の装置。
75. 前記プロセッサは、前記頭部外傷の可能性に関する前記情報を決定するべく、前記加速曲線を自動車関連のアルゴリズムに少なくとも一部基づいて計算する、請求項７４に記載の装置。
76. 少なくとも前記プロセッサに通信可能に接続され、前記頭部外傷の可能性に関する前記情報を外部装置へアップロードする通信インターフェースをさらに備える、請求項７２に記載の装置。
77. 前記プロセッサに接続され、前記頭部外傷の可能性に関する情報を表す少なくとも１つの視覚的合図を提供する少なくとも１つの光源をさらに備える、請求項７２に記載の装置。
78. 前記少なくとも１つの光源は、前記頭部外傷の可能性の程度にそれぞれ対応した異なる色を有する複数のＬＥＤを含む、請求項７７に記載の装置。
79. 方法であって、
    （Ａ）人間の頭部に十分に機械的に結合する可撓性基板上に配置された少なくとも１つの検知素子を介して、人間の頭部に近接した位置での力および動作変化のうちの少なくとも一方を検知するステップと、
    （Ｂ）前記人間の頭部外傷の可能性に関する情報を、前記（Ａ）に少なくとも一部基づいて電子的に提供するステップとを備える、方法。
80. 前記（Ｂ）は、
    （Ｂ１）前記（Ａ）の前記検知した力および前記検知した動作変化のうちの少なくとも一方を、少なくとも１つのトリガ値と比較するステップと、
    （Ｂ２）前記人間の頭部外傷の可能性に関する前記情報を、（Ｂ１）に基づいて提供するステップとを備える、請求項７９に記載の方法。
81. 前記（Ｂ）はさらに、
    前記（Ｂ１）に少なくとも一部基づいて顕著な爆風事象を同定するステップを備える、請求項８０に記載の方法。
82. 前記（Ｂ）はさらに、
    前記人間の爆風への曝露を、前記（Ｂ１）に少なくとも一部基づいて決定するステップを備える、請求項８０に記載の方法。
83. （Ｃ）前記（Ｂ１）で検知された力および動作変化のうちの少なくとも一方が前記少なくとも１つのトリガ値を超えると、前記頭部外傷の可能性に関する前記情報をメモリにログ保存および維持するステップをさらに備える、請求項８０に記載の方法。
84. 前記（Ｃ）は、
    前記検知した力および動作変化のうちの少なくとも一方が前記少なくとも１つのトリガ値を超えた後、所定の時間だけ、前記情報を前記メモリにログ保存するステップを備える、請求項８３に記載の方法。
85. 前記少なくとも１つの検知素子は少なくとも前記動作変化を検知し、
    前記動作変化は加速を含み、
    前記（Ｂ）は、
    前記頭部外傷の可能性に関する前記情報を、前記加速に関連した加速曲線に少なくとも一部基づいて決定するステップを備える、請求項７９に記載の方法。
86. 前記頭部外傷の可能性に関する前記情報を決定するべく、前記加速曲線を自動車関連のアルゴリズムに少なくとも一部基づいて分析するステップをさらに備える、請求項８５に記載の方法。
87. 前記（Ｂ）は、
    前記頭部外傷の可能性に関する前記情報を外部装置へアップロードするステップをさらに備える、請求項７９に記載の方法。
88. 前記（Ｂ）は、
    （Ｂ１）前記頭部外傷の可能性を表す少なくとも１つの聴覚的合図および少なくとも１つの視覚的合図のうちの少なくとも一方を提供するステップを備える、請求項７９に記載の方法。
89. 前記（Ｂ１）は、
    少なくとも１つの視覚的合図を複数の視覚的な色彩光の合図として提供し、ここで、複数の視覚的色彩光の合図の異なる色彩光の合図はそれぞれ前記頭部外傷の可能性の程度に対応するステップを備える、請求項８８に記載の方法。
90. システムであって、
    人間の頭部に近接した位置での加速を検知して、前記人間の頭部外傷に関する情報を提供する装置であって、
    前記装置の前記人間の頭部への快適かつ安全である密接な近接を促すべく、前記人間の頭部の表面と実質的に合致する可撓性基板と、
    可撓性基板上に配置され、前記人間の頭部に近接した位置での加速を検知し、前記検知した加速を表す少なくとも１つの出力信号を提供する少なくとも１つの加速度計と、
    前記少なくとも１つの加速度計に通信可能に接続され、前記少なくとも１つの出力信号を受信し、前記人間の前記頭部外傷の可能性に関する情報を、前記少なくとも１つの出力信号に関連した加速曲線に少なくとも一部基づいて提供するプロセッサとを含む前記装置と、
    前記プロセッサに接続され、前記頭部外傷の可能性に関する前記情報を表す少なくとも１つの視覚的合図を提供する少なくとも１つの光源であって、前記少なくとも１つの光源は、前記頭部外傷の可能性の程度にそれぞれ対応した異なる色の複数のＬＥＤを含む、前記少なくとも１つの光源と
    を備える、システム。