KR101914824B1

KR101914824B1 - 센서 시스템을 갖는 의류

Info

Publication number: KR101914824B1
Application number: KR1020157018772A
Authority: KR
Inventors: 제임스 씨 메쉬터; 티나 엠 카실라스; 리차드 엘 왓킨스
Original assignee: 나이키 이노베이트 씨.브이.
Priority date: 2012-12-13
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2018-11-02
Also published as: US20150230753A1; EP2932216B1; US20200333198A1; JP7267497B2; JP2017187499A; US20140172134A1; EP2932216A2; US9839394B2; CN104969047A; CN104969047B; WO2014093888A2; JP2019117203A; US20190086278A1; JP2016509635A; JP2020201273A; WO2014093888A3; EP3543669B1; KR20150093837A; JP2023030092A; US20220214234A1

Abstract

의류 물품과 함께 사용하기 위해 구성된 센서 시스템은, 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 고분자 재료로 형성된 하나 또는 복수의 센서 및 센서를 포트에 연결시키기 위한 전도성 리드를 포함한다. 리드도 또한, 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 고분자 재료로 형성될 수 있다. 전도성 재료는 센서(들) 내에 제1 분산 밀도로 분산되어 있고, 전도성 재료는 리드 내에 제1 분산 밀도보다 높은 제2 분산 밀도로 분산되어 있다. 센서들 각각은 압력을 받아 변형될 때 저항이 증가하도록 구성되며, 이는 포트에 연결된 모듈에 의해 검출된다. 제2 분산 밀도는, 리드의 각각이 리드가 임의의 변형 상태에서 각각의 센서와 포트 사이에 전자 신호를 전도하도록 구성되기에 충분한 전도성을 갖도록 이루어진다.

Description

센서 시스템을 갖는 의류{APPAREL HAVING SENSOR SYSTEM}

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 2012년 12월 13일자 출원된 미국 특허 출원 제13/713,967호에 대한 우선권을 주장하며, 이 출원은 그 전체가 참조에 의해 여기에 포함되고 본 출원의 일부로 이루어진다.

기술 분야

본 발명은 일반적으로 센서 시스템을 갖는 의류(apparel)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 센서 부재 및 의류와 동작가능하게 연관된 통신 포트에 연결된 전도체를 갖는 압출된(extruded) 센서 시스템을 구비한 의류 물품(article of apparel)에 관한 것이다.

센서 시스템이 통합되어 있는 의류 물품은 공지되어 있다. 센서 시스템은 움직임(movement)을 추적하고 실행(performance) 데이터를 수집하는데, 움직임 및 실행 데이터는 분석 목적과 같은 추후 사용을 위해 액세스될 수 있다. 특정 시스템에서, 센서 시스템은 착용자의 관절에서의 의류의 굽힘으로 인해 때때로 복잡하거나 신뢰할 수가 없다. 또한, 데이터는 특정 운영 체제를 이용해서만 액세스되거나 사용될 수 있다. 따라서, 수집된 데이터의 사용이 불필요하게 제한될 수 있다. 그에 따라, 센서 시스템을 갖는 특정 의류 물품이 수많은 유리한 특징을 제공하더라도, 이들은 특정 한계를 가진다. 본 발명은 종래 기술의 특정한 이들 한계 및 기타 단점을 극복하고 지금까지는 이용가능하지 않았던 신규의 특징을 제공하고자 한다.

본 발명은 일반적으로 센서 시스템을 갖는 의류 물품에 관한 것이다. 본 발명의 양상은, 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 고분자 재료로 형성된 하나 또는 복수의 센서, 및 센서에 연결된 전도성 리드를 포함하는 센서 시스템에 관한 것이다. 리드도 또한, 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 고분자 재료로 형성될 수 있다. 센서 및 리드는 동일하거나 상이한 고분자 재료 및/또는 전도성 입자 재료를 가질 수 있다. 하나의 실시예에서, 전도성 재료는 센서(들) 내에 제1 분산 밀도로 분산되고, 전도성 재료는 리드 내에 제1 분산 밀도보다 높은 제2 분산 밀도로 분산된다. 센서의 각각은 압력을 받아 변형될 때 저항이 증가하도록 구성되며, 또는 다르게 말하자면, 센서는 비변형(non-deformed) 조건에서 제1 저항을 갖고 변형 조건에서 제2 저항을 갖는데, 제2 저항이 제1 저항보다 높다. 리드가 분산된 전도성 재료를 포함하는 구성에서, 제2 분산 밀도는, 리드의 각각이 리드가 임의의 변형 상태에서 각각의 센서와 포트 사이에 전자 신호를 전도하도록 구성되기에 충분한 전도성을 갖도록 이루어진다.

하나의 양상에 따르면, 의류 물품은, 리드가 센서를 포트에 연결시키도록, 센서와 동작가능하게 연결된 통신 포트를 더 포함한다. 하나의 실시예에서, 통신 포트는, 보편적으로(universally) 판독 가능한 포맷으로 각각의 센서에 의해 검출되는 하중(force)에 관한 데이터를 전송하도록 구성된다. 포트는 또한, 센서와 모듈 사이의 통신을 가능하게 하도록 전자 모듈에의 연결을 위해 구성될 수 있다.

다른 양상에 따르면, 의류 물품은 센서와 통신하는 전자 모듈을 포함하며, 이는 센서로부터 데이터를 수집하기 위해 구성된다. 모듈은 통신 포트를 통해 센서와 연결될 수 있고, 의류 물품과 연관된 캐비티 내에 위치될 수 있다. 하나의 실시예에서, 모듈은 또한, 부가의 처리를 위해 외부 디바이스에 데이터를 전송하기 위해 구성된다.

또다른 양상에 따르면, 의류 물품은 전자 모듈을 탈착가능하게 수용하도록 구성되는 하우징을 포함할 수 있다. 하우징은 그 안에 모듈을 수용하기 위한 웰(well)을 포함할 수 있고, 센서와 연결되며 모듈과의 통신을 위해 구성되는 통신 포트를 가질 수 있다. 하우징은 하우징 내에 모듈을 보유하도록 구성된 보유 구조물(retaining structure)을 더 가질 수 있다.

부가의 양상에 따르면, 각각의 센서 및 각각의 전도성 리드의 고분자 재료와 전도성 입자 재료는 공압출된다(co-extruded).

추가의 양상에 따르면, 각각의 리드는 전도성 코어 둘레에 분산된 절연 코팅을 포함하며, 절연 코팅 및 전도성 코어는 둘 다 고분자 재료로 형성된다. 절연 코팅은 전도성 입자 재료가 실질적으로 없으며, 전도성 코어는 제2 분산 밀도로 안에 분산된 전도성 입자 재료를 포함한다. 각각의 센서는 추가적으로 또는 대안으로서 코어 둘레에 분산된 절연 코팅을 포함할 수 있으며, 절연 코팅 및 전도성 코어는 둘 다 고분자 재료로 형성된다. 절연 코팅은 전도성 입자 재료가 실질적으로 없으며, 코어는 제1 분산 밀도로 안에 분산된 전도성 입자 재료를 포함한다.

추가의 양상에 따르면, 센서들 중의 적어도 하나의 센서는 복수의 전반적으로 평행한 브랜치(branch)들을 포함하며, 이는 브랜치들을 함께 연결하도록 브랜치들을 가로질러 연장하는 하나 이상의 브릿지(bridge)를 갖는다. 이러한 센서(들)는 지그재그(zigzag) 패턴으로 배열된 셋 이상의 브랜치를 가질 수 있다.

추가의 양상에 따르면, 센서는 제1 분산 밀도로 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 제1 고분자 도료(polymeric paint)에 의해 형성될 수 있고, 리드는 제2 분산 밀도로 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 제2 고분자 도료에 의해 형성될 수 있다. 제1 고분자 도료 및 제2 고분자 도료는 둘 다 실리콘계 도료일 수 있다.

추가의 양상에 따르면, 전도성 입자 재료는 니켈, 은, 카본, 및 알루미늄으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 입자 재료를 포함한다.

추가의 양상에 따르면, 센서들 중의 적어도 하나의 센서는 센서의 다른 부분들에 비해 감소된 폭을 갖는 얇아진(thinned) 세그먼트를 포함한다.

추가의 양상에 따르면, 각각의 센서는 센서를 포트에 연결시키는 2개의 리드를 갖고, 각각의 센서 및 그에 연결된 2개의 리드는 센서를 형성하는 센서 세그먼트 및 리드를 형성하는 전도체 세그먼트를 갖는 단일 압출된 부재로서 일체형으로(integrally) 형성된다. 센서 세그먼트는 제1 분산 밀도로 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 고분자 재료로 형성될 수 있고, 전도체 세그먼트는 제2 분산 밀도로 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 고분자 재료로 형성될 수 있다.

본 발명의 추가의 양상은 상기에 기재된 바와 같은 센서 시스템을 포함하는 의류 물품에 관한 것이다. 의류 물품은 셔츠일 수 있는데, 이는 적어도 셔츠의 팔꿈치 영역, 어깨 영역, 및/또는 겨드랑이 영역에 위치된 센서를 가질 수 있고, 상부 뒷쪽 영역 또는 가슴 영역에 위치된 포트를 가질 수 있다. 의류 물품은 한 벌의 바지일 수 있는데(반바지 포함), 이는 적어도 바지의 무릎 영역 및 뒤쪽 영역에 위치된 센서를 가질 수 있고, 바지의 허리 영역의 앞쪽 또는 뒤쪽 영역에 위치된 포트를 가질 수 있다. 의류 물품은 또한, 셔츠 및 바지에 관련하여 상기 기재된 위치 중의 하나에 위치된 하나 이상의 센서 및 포트를 갖는 전신 바디슈트(full bodysuit)일 수 있다. 의류 물품은 또한, 별개의 셔츠 및 바지 부재를 갖는 트랙슈트(tracksuit) 또는 유사 복장일 수 있다. 셔츠 및 바지의 센서 시스템은 단일 포트를 공유할 수 있거나, 또는 서로 그리고/또는 공통 외부 디바이스와 통신할 수 있는 별개의 포트를 가질 수 있다. 다른 의류 물품도 이용될 수 있다.

본 발명의 추가의 양상은 센서 시스템이 배치되어 있는 의복 부재(clothing member)를 포함하는 의류 물품에 관한 것이다. 센서 시스템은 센서 세그먼트 및 센서 세그먼트에 연결되며 센서 세그먼트와 이어지는 전도체 세그먼트를 갖는 압출된 실리콘 부재를 포함한다. 센서 세그먼트는 제1 농도로 안에 함유된 전도성 입자 재료를 갖고 전도체 세그먼트는 제2 농도로 안에 함유된 전도성 입자 재료를 가지며, 제2 농도는 제1 농도보다 크다. 센서 세그먼트 및 전도체 세그먼트는 상기에 기재된 바와 같이 각각 하나 이상의 센서 및 리드를 형성할 수 있다.

본 발명의 부가의 양상은, 상기 기재된 바와 같은 의류 물품 및/또는 센서 시스템을, 센서 시스템에 연결된 전자 모듈과 함께 포함하는 시스템에 관한 것이다. 시스템은 전자 모듈과 통신하기 위해 구성된 외부 디바이스를 더 포함할 수 있다. 모듈은 센서로부터 데이터를 수신하고 외부 디바이스에 데이터를 전송하도록 구성되며, 외부 디바이스는 데이터의 부가의 프로세싱을 위해 구성된다.

하나의 양상에 따르면, 시스템은 또한, 전자 모듈과 외부 디바이스 사이의 통신을 가능하게 하도록 구성된, 외부 디바이스에 연결된 부속 디바이스를 포함한다. 부속 디바이스는 또한, 전자 모듈과 제2 외부 디바이스 사이의 통신을 가능하게 하도록 제2 외부 디바이스에의 연결을 위해 구성될 수 있다.

다른 양상에 따르면, 외부 디바이스에 전달된 데이터는 하나 이상의 상이한 애플리케이션에서 사용될 수 있다. 이러한 애플리케이션은, 특히, 게임 프로그램과 같이 외부 디바이스에 의해 실행되는 프로그램을 위해 또는 운동 실행 모니터링(athletic performance monitoring)을 위해 제어 입력으로서 데이터를 사용하는 것을 포함할 수 있다. 운동 실행 모니터링은, 특히, 속도, 거리, 측방 이동, 가속도, 점프 높이, 무게 이동, 발 스트라이크 패턴, 밸런스, 발 회내(pronation) 또는 회외(supination), 달리기 동안 로프트(loft) 시간 측정, 측방 절단력, 접촉 시간, 압력 중심, 팔 던지기 속도/힘, 발차기 속도/힘, 중량 분포, 및/또는 충격력과 같은 하나 이상의 실행 메트릭을 모니터링하는 것을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 부가의 양상은, 상기에 기재된 바와 같은 센서 시스템을 포함하는 의류 물품을 이용하는 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은, 전자 모듈에서 센서로부터 데이터를 수신하고, 하나 이상의 애플리케이션에서의 사용을 포함할 수 있는 부가의 프로세싱을 위해 데이터를 모듈로부터 원격 외부 디바이스로 전송하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 방법은 또한, 제1 전자 모듈을 센서 시스템으로부터 제거 또는 연결 해제하고, 그 자리에 다른 동작을 위해 구성되는 제2 모듈을 연결시키는 것을 포함할 수 있다. 이러한 방법은, 하나 이상의 애플리케이션에서의 사용을 위해 데이터를 처리하고 그리고/또는 외부 디바이스에 대한 제어 입력으로서 데이터를 사용하는 것을 더 포함할 수 있다. 또한, 이러한 방법은, 운동 모니터링 또는 모델링을 위한 제어 입력 및 기타 이러한 용도를 포함하여 다양한 방식으로 외부 디바이스가 데이터를 수신하고 데이터를 이용 및/또는 더 처리하는 것을 포함할 수 있다. 본 발명의 양상은 또한, 이들 방법의 하나 이상의 특징을 수행하고 그리고/또는 상기에 기재된 신발 및 시스템을 이용하는데 있어서 사용하기 위한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 양상은, 상기에 기재된 센서 시스템을 갖는 적어도 하나의 의류 물품 뿐만 아니라, 포트와 통신하는 하나 이상의 센서를 포함하는 센서 시스템을 갖는 적어도 하나의 신발 물품도 포함하는 시스템에 관한 것이다. 전자 모듈이 센서 시스템에 연결될 수 있고, 각각의 전자 모듈은 센서로부터 수신된 데이터를 외부 디바이스로 전달하기 위해 구성된다. 상이한 센서 시스템들로부터의 데이터는, 예를 들어 모듈 및/또는 외부 디바이스에 의해, 함께 통합되어 처리될 수 있고, 상기 기재된 임의의 애플리케이션에서 사용될 수 있다. 시스템은 여러 가지 상이한 통신 모드들 중의 하나를 사용할 수 있다.

다음의 도면과 함께 취한 다음의 상세한 설명으로부터 본 발명의 또 다른 특징 및 이점이 명백하게 될 것이다.

도 1은 센서 시스템을 갖는 셔츠 형태의 의류 물품의 하나의 실시예의 배면도이다.
도 2는 도 1의 셔츠의 일부의 확대도이다.
도 3은 도 2의 셔츠의 하우징의 일부의 단면도이다.
도 4는 상세하게 보여주도록 하우징이 제거된, 도 2에 도시된 확대도이다.
도 5는 대안의 하우징이 셔츠에 부착된, 도 1에 도시된 배면도이다.
도 6은 도 1의 셔츠의 정면도이다.
도 7은 센서 시스템을 갖는 바지 형태의 의류 물품의 또다른 실시예의 배면도이다.
도 8은 도 7의 바지의 일부의 확대도이다.
도 9는 대안의 하우징이 바지에 부착된, 도 8에 도시된 확대도이다.
도 10은 도 7의 바지의 정면도이다.
도 11은 센서 시스템을 갖는 바디슈트 형태의 의류 물품의 또다른 실시예의 배면도이다.
도 12는 도 11의 바디슈트의 정면도이다.
도 13은 도 1에 도시된 셔츠 및 도 7에 도시된 바지를 포함하는 트랙슈트 형태의 의류 물품의 또다른 실시예의 배면도이다.
도 14는 외부 전자 디바이스와 통신하며 센서 시스템과 함께 사용할 수 있는 전자 모듈의 하나의 실시예의 개략도이다.
도 15는 외부 게임 디바이스와 통신하는 도 14의 전자 모듈의 개략도이다.
도 16은 리드가 센서에 연결되어 있는, 본 발명의 양상에 따른 센서 시스템의 하나의 실시예의 센서의 개략 단면도이다.
도 17은 인장 변형 상태의 도 16의 센서의 개략 단면도이다.
도 18은 본 발명의 양상에 따른 센서 시스템의 또다른 실시예의 센서의 개략 단면도이다.
도 19는 인장 변형 상태의 도 18의 센서의 개략 단면도이다.
도 20은 본 발명의 양상에 따라 도 1의 물품의 센서 시스템과 통신하며 센서 시스템을 포함하는 신발 물품의 사시도이다.

본 개시는 본 발명의 원리의 예시로서 간주되어야 하고 본 발명의 광범위한 양상들을 예시되고 기재된 실시예에 한정하도록 의도된 것이 아니라는 이해와 함께, 본 발명은 수많은 상이한 형태의 실시예가 가능하지만, 본 발명의 바람직한 실시예가 도면에 도시되고 여기에 상세히 기재될 것이다.

본 발명의 양상은, 의복 부재(clothing member), 예를 들어 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같은 셔츠 형태의 의복 부재(10), 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같은 한 벌의 바지(50), 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같은 바디슈트(60), 또는 글러브, 신발류(양말, 신발 등을 포함함), 다른 유형의 셔츠(반소매 또는 민소매 셔츠를 포함함), 다른 유형의 바지(반바지를 포함함), 모자 또는 기타 헤드기어, 코트 또는 기타 겉옷, 팔 또는 다리 밴드, 벨트, 또는 사용자 신체의 임의의 부분을 덮고/덮거나 그에 착용되도록 구성되는 임의의 기타 유형의 의류를 포함하는 의류 물품(100)과 관련하여 사용될 수 있다. 일반적으로, 의류 물품은 그에 연결되고/연결되거나 배치된 센서 시스템(12)을 가지며, 이는 전자 모듈(16) 또는 기타 디바이스에 연결하도록 적응된 포트(14), 하나 이상의 센서(20), 및 센서(20)를 포트(14)에 연결시키는 하나 이상의 센서 리드(22)를 포함한다.

의복 부재(10)는 사용자의 상체에 입을 셔츠로서 구성되고, 도 1에 예시된 바와 같이, 트렁크 부분(30)을 포함하고 소매(31)가 트렁크 부분(30)의 양측으로부터 연장하며 사용자의 팔을 적어도 부분적으로 덮도록 구성된다. 트렁크 부분(30)은 사용자의 등을 적어도 부분적으로 덮도록 구성되는 등 영역(32), 사용자의 가슴을 적어도 부분적으로 덮도록 구성되는 가슴 영역(33)을 갖는다. 소매(31)는 사용자의 팔꿈치를 적어도 부분적으로 덮도록 구성된 팔꿈치 영역(34)을 갖는다. 어깨 영역(35) 및 겨드랑이 영역(36)은 소매(31)를 트렁크 부분(30)에 연결하고, 각각 사용자의 어깨 및 겨드랑이를 적어도 부분적으로 덮도록 구성된다. 본 발명으로부터 벗어나지 않고서 포트(14)는 다양한 위치에 위치될 수 있지만, 하나의 실시예에서, 포트(14)는, 예를 들어 운동 활동 동안, 사용자 신체와의 접촉 및/또는 자극을 피하거나 최소화하기 위한 위치 및 배향에 제공되고 그리고/또는 달리 구조화된다. 도 1 내지 도 6의 포트(14)의 위치설정은 하나의 이러한 예를 예시한다. 이 실시예에서, 포트(14)는 의복 부재(10)의 등 영역(32)의 상부 부분에 위치되어 있지만, 다른 실시예에서 다른 곳에, 예를 들어 가슴 영역(33), 트렁크 부분(30)의 다른 영역, 또는 소매(31) 중 하나에 위치될 수 있다. 포트(14) 및/또는 의복 부재(10)는 사용자에 대한 안락함을 증가시키기 위한 추가의 구조를 포함할 수 있다.

센서 시스템(12)의 하나의 예시적인 실시예가 도 1 내지 도 6에 예시되어 있다. 일반적으로, 센서 시스템(12)은 의복 부재(10)에 연결되어 있는 하나 이상의 센서(20)를 포함한다. 센서(20)는 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는, 연성(flexible) 절연 기지 재료로 형성된다. 연성 재료는 하나의 실시예에서 실리콘과 같은 절연 고분자 재료일 수 있고, 대안으로서 폴리우레탄 또는 기타 연성 재료와 같은 또다른 고분자 재료일 수 있다. 전도성 입자 재료는, 니켈, 은, 금, 구리, 알루미늄, 또는 기타 전도성 금속성 재료(이들의 합금을 포함함)와 같은 금속성 재료 뿐만 아니라, 카본 또는 기타 전도성 재료일 수 있고, 전도성 재료의 조합을 더 포함할 수 있다. 전도성 입자 재료는 파우더, 플레이크(flake), 니들(needle) 등, 또는 이러한 형태의 조합을 포함한 임의의 입자 형태로 이루어질 수 있다. 도 16 및 도 17은, 전도성 재료(24)가 고분자 재료(23) 내에 분산된 연성 고분자 기지 재료(23)를 보여주는, 센서(20)의 예시적인 실시예를 예시한다.

센서(20)는 변형 및 인가된 힘에 기초하여 변하는 전도성(및 저항)을 갖고, 힘 감지(force-sensitive) 저항 재료인 것으로 간주될 수 있다. 이것이 일어나는 메커니즘은, 기지 재료(23)의 변형으로 인해 전도성 재료(24)의 입자들 간의 간격을 증가시키거나 감소시키며, 이는 재료의 저항 또는 전도성을 변경하는 것이다. 예를 들어, 도 17에 도시된 바와 같이, 기지 재료(23)가 늘어날 때(예를 들어, 인장 변형), 전도성 재료(24)의 입자들 간의 간격이 증가하며, 이는 도 16에 도시된 바와 같은 센서(20)에 대한 센서(20)의 저항을 증가시키고 전도성을 감소시킨다. 센서(20) 내의 전도성 재료의 농도 또는 분산 밀도는, 센서(20)의 통상의 변형으로 인한 저항 변화가 정확하게 측정될 수 있기에 상당히 충분하도록 이루어질 수 있다. 이 밀도는 전도성 재료(24) 및/또는 기지 재료(23)의 정체(identity)에 따라 좌우될 수 있다.

하나의 실시예에서, 센서(20)는 공통 압력 포인트(예를 들어, 아래에 기재되는 바와 같은 플렉스 포인트(flex point))를 가로질러 연장하는 복수의 연결된 브랜치들(branches)(46)을 가질 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 팔꿈치 영역(34)에서, 브랜치들(46)은 서로 평행하게 또는 전반적으로 평행하게 배향될 수 있고, 하나의 실시예에서 교대의(alternating) 또는 "지그재그(zig-zag)" 구성으로 배열될 수 있으며, 인접한 브랜치들(46)을 함께 연결하도록 브랜치들 사이에 횡단하여 연장하는 하나 이상의 브릿지(47)를 갖는다. 다른 실시예에서 다른 구성 및 배향이 이용될 수 있다. 이 구성에서, 복수의 브랜치들(46)은 전부 단일 쌍의 리드(22)를 공유하고 단일 센서(20)로서 동작한다. 임의의 브랜치(46)가 충분히 변형되는 경우, 모듈(16)은 센서에 의해 변형을 등록할 것이다. 그 결과, 상이한 움직임들이 센서(20)의 상이한 브랜치들(46)을 변형시킬 수 있으므로, 센서(20)의 검출은 보다 일관적일(consistent) 수 있다. 또한, 센서(20)는, 다소 상이한 구성으로 의복 부재(10)를 입은 사용자, 사용 중의 의복 부재(10)의 미끄러짐, 상이한 사람들 간의 크기/해부학적 차이 등으로 인해, 사용자의 관절에 관련하여 상이하게 위치될 수 있다. 센서(20)의 복수의 브랜치들(46)은 임의의 이러한 상황에서의 움직임 검출을 가능하게 한다. 또한, 이 일관성은 다수의 사용자들에 대하여 효과적인 단일 구성으로 물품(100)이 상업적으로 판매될 수 있게 하며, 고가의 맞춤화에 대한 필요성을 피한다.

센서(20)는 또한, 센서(20)의 다른 부분의 폭 및/또는 리드(22)의 폭보다 더 작은 폭을 갖는 하나 이상의 얇아진(thinned) 부분 또는 세그먼트(29)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같은 센서(20)는 이러한 얇아진 세그먼트(29)를 포함한다. 얇아진 세그먼트(29)의 감소된 두께는, 센서(20)의 폭에 걸쳐 일관적인 저항 변화를 생성하고 그에 의해 움직임 검출에 있어서의 보다 양호한 일관성을 생성하기 위하여, 센서(20)가 그 전체 폭에 걸쳐 변형됨을 보장한다. 다른 실시예에서, 전체 센서(20)는, 리드(22)의 폭에 관련하여 감소된 폭을 포함하여, 이 목적을 위해 감소된 폭을 가질 수 있다.

센서 시스템(12)은 센서(20)를 포트(14)에 연결시키는 센서 리드(22)를 포함한다. 도 1 내지 도 6에 예시된 실시예에서, 리드(22)는 또한, 전도성 입자 재료(26)가 안에 분산되어 있는 연성 절연 기지 재료(25)로 형성된다. 센서(20)에 관련하여 상기에 열거된 임의의 재료가 리드(22)에 대해서도 사용될 수 있다. 하나의 실시예에서, 센서(20)의 기지 재료(23) 및 전도성 재료(24)는 리드(22)의 재료(25, 26)와 동일하다. 다른 실시예에서, 리드(22)의 전도성 재료(26) 및 기지 재료(25) 중의 하나 또는 둘 다는 센서(20)의 재료(23, 24)와 상이할 수 있다. 센서 시스템(12)은, 상이한 기능을 달성하도록 사용될 수 있는 상이한 기지 및/또는 전도성 재료를 포함하는 상이한 센서(20) 및/또는 리드(22)의 조합을 포함할 수 있다. 리드(22)는, 또다른 실시예에서 절연 코팅된 전도성 와이어 또는 전도성 도금(예를 들어, 은)된 쓰레드(thread)와 같은 상이한 구성으로 형성될 수 있다. 이러한 와이어 또는 쓰레드는 하나의 실시예에서 의복 부재(10)의 직물 안에 짜여질 수 있다.

일반적으로, 리드(22)는 센서(20)보다 큰 전도성을 갖고, 실질적으로 임의의 변형 상태(골절과 같은 심한 변형 제외)에서 센서(20)와 포트(14) 사이에 전자 신호를 전도하기에 충분한 전도성을 갖는다. 도 1 내지 도 6의 실시예에서, 리드(22)에서의 전도성 재료(26)의 농도 또는 분산 밀도는, 증가된 전도성을 만들기 위하여, 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 센서(20)에서의 분산 밀도보다 크다. 리드(22)에서의 전도성 재료(26)의 분산 밀도는, 리드(22)의 정상 또는 통상의 변형이 전도성에 있어서 실질적이거나 측정가능한 감소를 일으키지 않도록 이루어질 수 있다. 이 밀도는 전도성 재료(26) 및/또는 기지 재료(25)의 정체에 따라 좌우될 수 있다.

하나의 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 각각의 센서(20)는 센서(20)를 포트(14)에 연결하는 2개의 리드(22)를 가지며, 이 중의 하나는 파워 리드로서의 역할을 하고 이 중의 하나는 복귀 또는 접지로서의 역할을 한다. 도 1의 실시예는 또한, 복수의 상이한 센서(20)에 연결된 단일 접지 리드(22A)(또는 대안으로서, 단일 파워 리드)를 포함하며, 센서(20)가 개별 파워 리드(22)(또는 대안으로서, 개별 접지 리드)를 갖는다. 부가의 실시예에서, 센서(20)의 둘 이상이 한 쌍의 리드(22)를 공유할 수 있고, 센서(20)를 포트(14)에 연결하는 한 쌍의 리드를 갖는 단일 "루프"로 배열될 수 있다. 이들 센서(20)는 센서(20) "세트"인 것으로 간주될 수 있다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같은 교대의 센서(20) 구성에서 브랜치들(46) 각각은 개별 센서(20)로서 구성될 수 있으며 보조 리드 형태의 브릿지(47)가 개별 센서(20)를 연결하며 더 높은 전도성을 갖고, 그리하여 센서(20)는 한 쌍의 메인 리드(22)를 공유하고 세트로 배열된다. 이 구성에서, 세트의 센서들(20)은 직렬로 배열될 것이지만, 다른 실시예에서 둘 이상의 센서들(20)은 병렬로 배열될 수 있다. 센서(20) 및 리드(22)의 부가의 구성도 생각해볼 수 있다.

하나의 실시예에서, 센서(20) 및 리드(22)는, 유동 가능한 형태로 도포된 다음 고체화(예를 들어, 건조, 경화 등을 통해)할 수 있는 도료(paint) 또는 유사 물질로서 도포함으로써 형성되고 의복 부재(10)에 연결될 수 있다. 센서(20) 및 리드(22)는, 센서(22)를 형성하도록 더 낮은 분산 밀도로 전도성 재료를 갖는 제1 도료 및 리드(22)를 형성하도록 더 높은 분산 밀도로 전도성 재료를 갖는 제2 도료와 같이, 상이한 유형의 도료로서 도포될 수 있다. 하나의 실시예에서, 도료와 의복 부재 간의 연결을 강화하도록 프라이머, 접착제, 또는 기타 본딩 재료가 사용될 수 있다. 추가적으로, 센서(20) 및 리드(22)를 도포할 도료의 사용 또는 유사 기술은, 특정 사용자에 대한 물품(100)의 맞춤화를 용이하게 할 수 있으며, 센서(20) 및 리드(22)가 원하는 패턴 또는 구성으로 빠르게 형성될 수 있게 한다.

또다른 실시예에서, 센서(20) 및 리드(22)는 압출(extrusion)에 의해 형성될 수 있다. 센서 기지 재료(23)는 적합한 분산 밀도로 센서 전도성 재료(24)로 도핑되고, 압출 장치로 로딩되며, 센서(20)를 형성하도록 압출될 수 있다. 마찬가지로, 리드 기지 재료(25)는 적합한 분산 밀도로 리드 전도성 재료(26)로 도핑되고, 압출 장치로 로딩되며, 리드(22)를 형성하도록 압출될 수 있다. 하나의 실시예에서, 압출된 센서(20) 및 리드(22)는 센서(20) 및 리드(22)를 원하는 패턴으로 바로 의복 부재(10)로 압출함으로써 의복 부재(10)에 연결될 수 있다. 상기에 마찬가지로 언급한 바와 같이, 하나의 실시예에서, 압출된 재료와 의복 부재 간의 연결을 강화하도록 프라이머, 접착제, 또는 기타 본딩 재료가 사용될 수 있다. 다른 실시예에서 다른 형성 방법이 사용될 수 있다.

하나의 실시예에서, 센서(20) 및 리드(22)는 하나의 실시예에서 기지 재료(23, 25)로 형성된 연속 부재로서 함께 형성될 수 있으며, 상이한 세그먼트가 센서(20) 및 리드(22)를 형성하도록 상이한 농도의 전도성 재료를 갖는다. 공압출(co-extrusion), 기타 압출 기술, 또는 또다른 효과적인 방법이 연속 부재를 생성하도록 이용될 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 각각의 센서(20) 또는 센서 세트(20), 및 센서(들)(20)를 포트(14)에 연결하는 리드 또는 리드들(22)은, 서로 연속적인 하나 이상의 센서 세그먼트(27) 및 하나 이상의 전도체 세그먼트(28)를 갖는, 단일 기지 재료(예를 들어, 실리콘)로 형성된 단일 연속 부재일 수 있다. 센서 세그먼트(27)는 센서(20)를 형성하도록 적합한 농도로 그 안에 분산된 전도성 재료(24)를 갖고, 전도체 세그먼트(28)는 리드(22)를 형성하도록 적합한 농도로 그 안에 분산된 전도성 재료(26)를 갖는다. 이 실시예에서, 센서(20) 및 리드(22)의 전도성 재료(24, 26)는 동일하거나 상이한 재료일 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또다른 실시예에서, 단일 연속 부재를 형성하도록 이러한 재료(23, 25)가 충분히 본딩될 수 있다면, 상이한 기지 재료(23, 25)가 센서 세그먼트(27) 및 전도체 세그먼트(28)에 사용될 수 있다.

또다른 실시예에서, 상기 기재된 바와 같은 센서(20) 및/또는 리드(22)는 도 18 및 도 19에 예시된 바와 같은 절연 코팅(21)을 가질 수 있다. 절연 코팅(21)은 하나의 실시예에서 센서(20) 및/또는 리드(22)의 기지 재료(들)(23, 25)와 동일한 재료로 형성될 수 있고, 또한 추가의 실시예에서, 센서(20) 및/또는 리드(22)와 함께 공압출되거나, 달리 센서(20) 및/또는 리드(22)와 연속적으로 그리고 일체형으로 형성될 수 있다. 대안으로서, 절연 코팅(21)은 하나 이상의 상이한 재료로 제조될 수 있거나, 또는 별개로 형성되지만 기지 재료(들)(23, 25)와 동일한 재료로 제조될 수 있다. 도 19는 센서(20)의 인장 변형을 예시하며, 이는 상기에 기재된 동일 메커니즘에 따라 센서(20)의 저항을 증가시킨다.

도 1 내지 도 6은 센서(20)의 위치설정(positioning)을 보여주는, 물품(100)의 하나의 예시적인 실시예를 예시한다. 센서(20)는 물품(100) 상의 플렉스 포인트에 또는 근방에 위치될 수 있으며, 이는 움직임이 집중되는(예를 들어, 관절) 사용자의 신체 부분 상에 위치되도록 구성된다. 도 1에서 볼 수 있듯이, 센서(20)는 팔꿈치 영역(34) 각각에 위치되며, 센서(20)로부터 포트(14)로 연장하는 리드(22)가 의복 부재(10)의 등 영역(32)에 위치되어 있다. 이들 센서(20)는 사용자의 팔꿈치가 구부러질 때 변형한다. 추가의 센서(20)가 의복 부재(10)의 어깨 영역(35) 각각의 후면 측에 그리고 각각의 겨드랑이 영역(36)에 위치되며, 리드(22)는 각각의 센서(20)를 포트(14)에 연결한다. 이들 센서(20)는 사용자의 팔이 올라가고 내려가거나 앞뒤로 움직일 때 변형한다. 상기에 기재된 바와 같이, 이들 센서(20)의 변형은 센서(20)의 저항을 변화시키며, 이는 리드(22) 및 포트(14)를 통한 통신을 통해 모듈(16)에 의해 검출된다. 도시된 바와 같이, 모든 센서(20) 및 리드(22)는 의복 부재(10)의 외측 표면에 연결된다. 또다른 실시예에서, 센서(20) 및/또는 리드(22)의 적어도 일부는 의복 부재(10)의 내측 표면에 연결되거나, 또는 의복 부재(10) 안에 내장될 수 있으며, 이러한 구성의 조합도 이루어질 수 있다. 다른 실시예에서 물품(100)은 추가의 센서(20) 및/또는 다른 위치의 센서를 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

포트(14)는, 금속성(예를 들어, 은) 쓰레드 또는 기타 전도체일 수 있거나 이를 포함할 수 있는 복수의 커넥터 또는 연결 핀(13)을 사용하여 리드(22)에의 연결을 위해 구성된다. 포트(14)는 또한, 모듈(16)의 인터페이스(17)와 통신하도록 구성된 인터페이스(18)를 포함한다. 인터페이스(17, 18) 각각은 복수의 전기적 컨택(도시되지 않음) 또는 기타 연결을 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 인터페이스(17, 18)는 리드(22) 각각에 대응하는 개별 전기적 컨택을 포함한다. 하니스(harness) 부재(11)는 리드(22)에 관련하여 연결 핀(13)을 지지하고, 인터페이스(18)에 연결하도록 핀(13)들을 함께 통합(consolidate)한다. 하니스 부재(11)는 시트형 고분자 재료로 제조될 수 있으며 핀(13)들이 그 안에 적어도 부분적으로 매립된다. 프레임 부재(19)는, 다른 기능 중에서도, 하니스 부재(11)를 지지하고, 의복 부재(10)에의 연결을 위한 포인트를 제공하며, 리드(22)와 핀(13) 사이의 연결을 덮도록, 하니스 부재(11) 주변에 위치될 수 있다. 프레임 부재(19)는 고분자 발포제(polymer foam) 또는 기타 적합한 재료로 형성될 수 있다.

도 1 내지 도 6에 예시된 실시예에서, 하우징(40)은 포트(14)에 인접하게 의복 부재(10)에 연결되고, 포트(14)에 관련하여 모듈(16)을 홀딩하도록 위치 및 구성된다. 하나의 실시예에서, 도 1 내지 도 3에 예시된 바와 같이, 하우징(40)은 웰(well)(41)을 정의하는 강성 고분자 또는 금속성 쉘(shell)과 같은 강성 쉘로 형성된다. 이 실시예에서, 하우징(40)은, 스냅핑(snapping), 억지 끼워 맞춤(interference fit), 또는 기타 기계적 연결에 의해 함께 맞춰지는 내측 및 외측 부재(45A, 45B)로 형성되고, 도 3에 예시된 바와 같이 내측 부재(45A)와 외측 부재(45B) 사이에 의복 부재(10)의 일부를 클램핑함으로써 의복 부재(10)에 연결된다. 도 3에 도시된 실시예에서, 내측 부재(45A)는 모듈(16)을 지지하는 바닥 벽을 포함하지만, 다른 실시예에서, 하우징(40)은, 환형(annular) 또는 부분적으로 환형이고 외측 에지 둘레에서 외측 부재(45B)에 연결하는 내측 부재(45A)를 포함할 수 있으며, 중간 공간은 의복 부재(10)의 일부가 하우징(40)의 바닥 벽을 형성하게 할 수 있다. 또다른 실시예에서, 도 5에 예시된 바와 같이, 하우징(40)은 가죽 또는 유사 재료(합성 포함)로 형성될 수 있고, 주변부에 스티칭함(stitching)으로써 의복 부재(10)에 연결된다. 하우징(40)은 대안으로서 금속성 재료 또는 고분자 재료(고분자-기지 복합체를 포함함)와 같이 어느 정도의 구조적 안정성을 갖는 또다른 재료로 형성될 수 있다. 추가적으로, 하우징(40)은 접착제 또는 기타 본딩 재료, 기계적 체결 등을 포함한 또다른 방식으로 의복 부재(10)에 연결될 수 있다. 다른 실시예에서, 하우징(40)은 상이한 형상, 크기, 구조, 또는 의복 부재(10) 상의 위치설정을 가질 수 있고, 또는 포트(14)가 무선 인터페이스를 사용하도록 구성되는 경우와 같이 포트(14)는 그와 연관된 하우징을 갖지 않을 수 있다.

하우징(40)은 그 안에 모듈(16)의 적어도 일부를 수용하도록 구성되는 웰(41)을 가질 수 있고, 모듈(16)을 보유하도록 보유 구조물을 더 포함할 수 있다. 이 보유 구조물은 모듈(16) 상의 보유 구조물과 상보적(complementary)일 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 실시예와 도 5의 실시예에서, 하우징(40)은 웰(41) 주변의 플랜지(flange)(42) 형태의 보유 구조물을 가지며, 모듈(16)은 하우징에 모듈(16)을 보유하도록 플랜지(42)를 수용하는 주변 홈(groove)(43)을 갖는다. 도 3 및 도 5의 하우징(40)은 모듈 인터페이스(17)를 포함하는 모듈(16)의 단부를 수용하는 웰(41)의 하나의 단부에 수용기(44)를 더 포함하며, 이는 모듈(16)에 대한 부가의 보유 구조물로서 작용한다. 포트 인터페이스(18)는 수용기(44) 내에서 적어도 부분적으로 노출되며, 그리하여 모듈(16)이 수용기(44)에 수용될 때, 인터페이스(17, 18)는 포트(14)와 모듈(16) 사이의 통신을 가능하게 하도록 서로 접촉한다. 다른 실시예에서, 하우징(40) 및/또는 모듈(16)은 보유 탭 또는 기타 해제 가능한(releasable) 보유 구조물을 포함한 상이한 유형의 보유 구조물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 포트(14) 및/또는 모듈(16)은, 미국 특허 출원 공보 제2007/0260421호로 공개된 미국 특허 출원 제11/416,458호, 미국 특허 출원 제13/401,918호, 미국 특허 출원 공보 제2010/0063778호로 공개된 미국 특허 출원 제12/483,824호, 미국 특허 출원 공보 제2010/0063779호로 공개된 미국 특허 출원 제12/483,828호, 및 미국 특허 출원 제13/399,778호 및 13/399,935호에 기재되고 도시된 실시예들과 유사한 인터페이스(17, 18) 및/또는 보유 구조물을 포함할 수 있으며, 이들 특허 출원은 전부 그 전체가 참조에 의해 본 발명에 포함되며 본 발명의 일부를 이룬다.

도 7 내지 도 10은 센서 시스템(12)이 연결되어 있는 바지 형태의 의복 부재(50)를 포함하는 의류 물품(500)의 또다른 실시예를 예시한다. 의복 부재(50)는 사용자의 하체에 입을 바지로서 구성되고, 도 7에 도시된 바와 같이 허리 부분(51)을 포함하며 레그(leg)(52)가 허리 부분(51)으로부터 아래로 연장하며 사용자의 다리를 적어도 부분적으로 덮도록 구성된다. 허리 부분(51)은 사용자의 뒷면을 적어도 부분적으로 덮도록 구성된 배면(back) 영역(53)을 갖고, 레그(52)는 사용자의 무릎을 적어도 부분적으로 덮도록 구성된 무릎 영역(54)을 갖는다. 센서 시스템(12)은, 센서(20) 및 센서(20)를 포트(14)에 연결하는 리드(22)를 포함하는, 도 1 내지 도 6의 실시예에 관련하여 상기 기재된 바와 동일한 일반적인 특징 뿐만 아니라, 임의의 변형 또는 대안의 실시예를 포함한다. 포트(14)는 도 1 내지 도 3에 도시되고 상기 기재된 바와 같은 또는 도 5에 도시된 바와 같은 하우징(40)을 포함할 수 있고, 또는 포트(14)에 인접하게 위치될 수 있는, 전자 모듈(16)을 홀딩하기 위한 또다른 유형의 하우징을 포함할 수 있다. 도 7 내지 도 10에 도시된 실시예에서, 포트(14)는 의복 부재(50)의 배면 영역(53)의 중심에(예를 들어, 꼬리뼈 영역에) 위치되어 있지만, 다른 실시예에서 엉덩이 영역 또는 벨트 버클 영역과 같은 다른 곳에 위치될 수 있다. 추가적으로, 의복 부재(50)는, 사용자의 무릎이 구부러지면 변형하는, 무릎 영역(54)에 위치된 센서(20), 및 사용자의 무릎 및 허벅지가 올라가면 변형하는, 배면 영역(53)에 위치된 2개의 센서(20)를 갖는다. 다른 실시예에서 물품(500)은 추가의 센서(20) 및/또는 다른 위치의 센서(20)를 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한 의복 부재(50) 및/또는 센서 시스템(12)은 상기에 기재된 임의의 변형 또는 대안의 구성을 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

도 11 및 도 12는 센서 시스템(12)이 연결되어 있는 바디슈트 형태의 의복 부재(60)를 포함하는 의류 물품(600)의 또다른 실시예를 예시한다. 의복 부재(60)는 사용자의 전 신체를 덮도록 입을 바디슈트로서 구성되고, 도 11 및 도 12에 예시된 바와 같이, 트렁크 부분(61)을 포함하며 허리 부분(61)으로부터 아래로 연장하는 레그(62)가 사용자의 다리를 적어도 부분적으로 덮도록 구성되고, 그 뿐만 아니라 트렁크 부분(61)의 측부로부터 연장하는 소매(62)가 사용자의 팔을 적어도 부분적으로 덮도록 구성된다. 트렁크 부분(61)은 사용자의 하부 등, 등 옆면, 및 엉덩이를 적어도 부분적으로 덮도록 구성된 하부 등 영역(64), 및 사용자의 상부 등을 적어도 부분적으로 덮도록 구성된 상부 등 영역(65)을 갖는다. 레그(62)는 사용자의 무릎을 적어도 부분적으로 덮도록 구성된 무릎 영역(66)을 갖는다. 소매(63)는 사용자의 팔꿈치를 적어도 부분적으로 덮도록 구성된 팔꿈치 영역(67)을 갖는다. 어깨 영역(68) 및 겨드랑이 영역(69)은 소매(63)를 트렁크 부분(61)에 연결하고, 각각 사용자의 어깨 및 겨드랑이를 적어도 부분적으로 덮도록 구성된다. 센서 시스템(12)은 센서(20) 및 센서(20)를 포트(14)에 연결하는 리드(22)를 포함하는, 도 1 내지 도 10의 실시예에 관련하여 상기 기재된 바와 동일한 일반적인 특징 뿐만 아니라, 임의의 변형 또는 대안의 실시예를 포함한다. 포트(14)는, 포트(14)에 인접하게 위치될 수 있는, 전자 모듈(16)을 홀딩하기 위해 상기 기재된 바와 같은 하우징(40) 또는 또다른 유형의 하우징을 포함할 수 있다. 도 11 및 도 12에 도시된 실시예에서, 포트(14)는 의복 부재(60)의 상부 등 영역(65)의 중심에 위치되어 있지만, 다른 실시예에서 트렁크 부분(61)의 하부 부분(예를 들어, 정면 및 배면 허리 영역)에서와 같은 다른 곳에 위치될 수 있다. 추가적으로, 의복 부재(60)는, 사용자의 팔꿈치가 굽혀지면 변형하는, 팔꿈치 영역(67)에 위치된 센서(20), 사용자의 무릎이 굽혀지면 변형하는, 무릎 영역(66)에 위치된 센서(20), 및 사용자의 무릎 및 허벅지가 올라가면 변형하는, 하부 등 영역(64)에 위치된 2개의 센서(20)를 갖는다. 어깨 영역(68) 각각의 배면측에 그리고 의복 부재(60)의 각각의 겨드랑이 영역(69)에 추가의 센서(20)가 위치되며, 리드(22)가 각각의 센서(20)를 포트(14)에 연결한다. 이들 센서(20)는 사용자의 팔이 올라가고 내려가거나 앞뒤로 움직일 때 변형한다. 다른 실시예에서 물품(600)은 추가의 센서(20) 및/또는 다른 위치의 센서(20)를 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 의복 부재(60) 및/또는 센서 시스템(12)은 상기에 기재된 임의의 변형 또는 대안의 구성을 포함할 수 있다는 것도 이해하여야 한다.

도 14는 센서 시스템(12)이 연결되어 있는, 도 1 내지 도 10에 도시되고 상기 기재된 바와 같은 셔츠(10) 및 바지(50) 형태의 개별 의복 부재를 포함하는 트랙 슈트 형태의 의복 부재(70)를 포함하는 의류 물품(700)의 추가의 실시예를 예시한다. 도 14의 실시예에서, 물품(700)은 도 1 내지 도 10의 의복 부재(10, 50)와 관련하여 상기 기재된 바와 같이 배열되고 위치되는 2개의 전자 모듈(16)을 갖는 2개의 포트(14)를 포함한다. 이 실시예에서 2개의 모듈(16)은 별개의 전자 디바이스(71)와 동시에 통신하도록 구성될 수 있고, 추가적으로 또는 대안으로서 서로 통신하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 물품(700)은 단일 모듈(16)에 연결된 단일 포트(14)를 포함할 수 있다. 포트(14)는 도 11 및 도 12의 물품(600)과 유사한 셔츠 부재(10)의 등 영역(32)의 상부 부분에 위치되며, 바지 부재(50)의 센서(20)로부터의 리드(22)가 바지 부재(50)로부터 셔츠 부재(10)로 연장한다. 이는 해제 가능한 전자 연결부, 예를 들어 임의의 다양한 플러그, 컴퓨터 커넥터 등과 같은 브릿징 연결(72)의 사용에 의해 달성될 수 있다. 또한, 의복 부재(70) 및/또는 센서 시스템(12)은 상기 기재된 임의의 변형 또는 대안의 구성을 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

포트(14)는 하나 이상의 공지된 방식으로 센서(20)에 의해 외측 소스로 수집된 데이터의 통신을 위해 구성된다. 하나의 실시예에서, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 포트(14)는 보편적으로 판독 가능한 형태의 데이터의 통신을 위해 구성된 범용 통신 포트이다. 상기에 기재된 바와 같이, 도 1 내지 도 13에 도시된 실시예에서, 포트(14)는 도 3과 도 14 및 도 15에서 포트(14)에 관련하여 도시된, 전자 모듈(16)에의 연결을 위한 인터페이스(18)를 포함한다. 도 14 및 도 15에 도시된 실시예에서, 인터페이스(18)는 전기적 컨택의 형태를 취할 수 있다. 상기에 또한 기재된 바와 같이, 도 1 내지 도 13의 센서 리드(22)들은, 도 4에 보다 상세하게 도시된 바와 같이, 포트(14)에 연결하기 위하여, 그들 단자 단부에 인터페이스(18)를 형성하도록 통합(consolidate)된다. 하나의 실시예에서, 리드(22)는 예를 들어 상기 설명된 연결 핀(13)을 통해 포트 인터페이스(18)에 개별적으로 연결될 수 있다. 또다른 실시예에서, 센서 리드(22)는 플러그 타입 인터페이스 또는 또다른 구성과 같은 외부 인터페이스를 형성하도록 통합될 수 있고, 부가의 실시예에서, 센서 리드(22)는 각각의 리드(22)가 각자의 서브인터페이스를 갖는 비통합형(non-consolidated) 인터페이스를 형성할 수 있다. 도 2, 도 4와 도 5, 및 도 8과 도 9에 예시된 바와 같이, 센서 리드(22)는 통합된 인터페이스를 형성하도록 단일 위치로 모일 수 있다. 아래에 또한 기재되는 바와 같이, 모듈(16)은 포트 인터페이스(18) 및/또는 센서 리드(22)에의 연결을 위한 인터페이스(17)를 가질 수 있다.

포트(14)는 다양한 상이한 전자 모듈(16)에의 연결을 위해 적응되며, 이는 메모리 컴포넌트(예를 들어, 플래시 드라이브) 만큼 간단한 것일 수 있고, 또는 더 복잡한 특징을 포함할 수 있다. 모듈(16)은 개인용 컴퓨터, 이동 디바이스, 서버 등과 같은 복잡한 컴포넌트일 수 있다. 포트(14)는 저장 및/또는 프로세싱을 위해 센서(21)에 의해 수집된 데이터를 모듈(16)로 전송하도록 구성된다. 포트(14)는 모듈에의 연결을 위해 인터페이스(18)를 형성하는 전자 컨택으로 예시되어 있지만, 다른 실시예에서, 포트(14)는 하나 이상의 추가의 또는 대안의 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 포트(14)는 USB 포트, Firewire 포트, 16핀 포트, 또는 기타 유형의 물리적 접촉 기반의 연결을 함유하거나 포함할 수 있고, 또는 Wi-Fi, 블루투스, 근거리 통신, RFID, Bluetooth Low Energy, Zigbee, 또는 다른 무선 통신 기술을 위한 인터페이스나, 적외선 또는 기타 광학 통신 기술을 위한 인터페이스와 같은 무선 또는 비접촉식 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.

모듈(16)은 추가적으로, 도 14에 도시되고 아래에 기재된 바와 같이, 프로세싱을 위해 데이터를 전송하도록 하나 이상의 외부 디바이스(110)에 연결하기 위한 하나 또는 복수의 통신 인터페이스를 가질 수 있다. 이러한 인터페이스는 상기 기재된 임의의 접촉식 또는 비접촉식 인터페이스를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 모듈(16)은 상기 언급한 바와 같은 무선 연결 기술을 사용하여 외부 디바이스(110)에 연결하도록 구성된다. 이 실시예에서, 모듈(16)은 외부 디바이스(110)와의 무선 통신을 위해 구성될 수 있으며, 이는 디바이스(22)가 포트(14)에 연결된 채 유지될 수 있게 한다. 무선 실시예에서, 모듈(16)은 무선 통신을 위해 안테나에 연결될 수 있다. 안테나는 선택된 무선 통신 방법을 위한 적합한 전송 주파수로 사용하기 위해 형상화, 크기설정 및 위치설정될 수 있다. 추가적으로, 안테나는 모듈(16) 내에 내부적으로 또는 모듈 외부에 위치될 수 있다. 추가적으로, 모듈(16)은 시계, 휴대 전화, 휴대용 뮤직 플레이어 등과 같은 이동 디바이스에의 접촉식 또는 비접촉식 연결을 위해 구성될 수 있다. 또다른 실시예에서, 모듈(16)은 추가적으로 또는 대안으로서, 외부 디바이스(110)에의 연결을 위해 접이식(retractable) USB 연결과 같은 물리적 커넥터를 포함한다. 모듈(16)은, 예를 들어 상기 기재된 접이식 USB 연결에 의해, 데이터 전달을 위해 포트(14)로부터 제거되어 외부 디바이스(110)에 직접 연결되도록 구성될 수 있다. 하나의 실시예에서, 모듈(16)은 의복 부재(10)에 영구적으로 장착될 수 있고, 또는 대안으로서 사용자의 옵션으로 탈착 가능할 수 있으며 원하는 경우 의복 부재(10)에 장착된 채 유지될 수 있다. 추가적으로, 아래에 더 설명되는 바와 같이, 모듈(16)은 제거되어, 다른 방식으로 센서(20)로부터 데이터를 수집하고/수집하거나 이용하도록 프로그래밍 및/또는 구성된 또다른 모듈(16)로 교체될 수 있다. 모듈(16)이 의복 부재(10)에 영구적으로 장착되는 경우, 센서 시스템(12)은 USB 또는 Firewire 포트와 같이 데이터 전달 및/또는 배터리 충전을 가능하게 할 외부 포트를 더 포함할 수 있다. 모듈(16)은 접촉식 및 비접촉식 통신 둘 다를 위해 구성될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

도 14는 본 발명의 적어도 일부 예에 따라 사용될 수 있는 데이터 전송/수신 시스템(106)을 통한 데이터 전송/수신 능력을 포함하는 예시적인 전자 모듈(16)의 개략도를 도시한다. 도 14의 예시적인 구조는 전자 모듈 구조(22) 안으로 통합된 데이터 전송/수신 시스템(TX-RX)(106)을 예시하고 있지만, 당해 기술 분야에서의 숙련자라면, 데이터 전송/수신 목적을 위해 의류 물품(100)의 구조 또는 다른 구조의 일부로서 별개의 컴포넌트가 포함될 수 있고 그리고/또는 데이터 전송/수신 시스템(106)이 본 발명의 모든 예에서 단일 하우징 또는 단일 패키지에 완전히 포함될 필요는 없음을 알 것이다. 오히려, 원하는 경우, 본 발명을 벗어나지 않고서 다양한 상이한 방식으로, 데이터 전송/수신 시스템(106)의 다양한 컴포넌트 또는 요소가, 다른 하우징 내에서, 다른 보드 상에서, 서로 분리될 수 있고 그리고/또는 의류 물품(100) 또는 기타 디바이스와 개별적으로 결합될 수 있다. 다른 가능한 장착 구조의 다양한 예들이 아래에 더 상세하게 기재된다.

도 14의 예에서, 전자 컴포넌트(16)는 데이터를 하나 이상의 원격 시스템으로 전송하고/전송하거나 그로부터 데이터를 수신하기 위한 데이터 전송/수신 요소(106)를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 전송/수신 요소(106)는, 예를 들어 상기 기재된 접촉식 또는 비접촉식 인터페이스에 의해, 포트(14)를 통해 통신하도록 구성된다. 도 14에 도시된 실시예에서, 모듈(16)은 포트(14) 및/또는 센서(20)에 대한 연결을 위해 구성된 인터페이스(17)를 포함한다. 도 14에 예시된 모듈(16)에서, 인터페이스(17)는 포트(14)와 연결하도록 포트(14)의 인터페이스(18)의 컨택과 상보적인 컨택을 갖는다. 다른 실시예에서, 상기에 기재된 바와 같이, 포트(14) 및 모듈(16)은 유선이거나 무선일 수 있는 상이한 유형의 인터페이스(17, 18)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 모듈(16)은 TX-RX 요소(106)를 통해 포트(14) 및/또는 센서(20)와 인터페이스할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 하나의 실시예에서, 모듈(16)은 물품(100)의 외부에 있을 수 있고, 포트(14)는 모듈(16)과의 통신을 위해 무선 송신기 인터페이스를 포함할 수 있다. 이 실시예의 전자 모듈(16)은 프로세싱 시스템(202)(예를 들어, 하나 이상의 마이크로프로세서), 메모리 시스템(204), 및 전원(206)(예를 들어, 전지 또는 기타 전원)을 더 포함한다.

하나 이상의 센서에 대한 연결이 TX-RX 요소(106)를 통해 달성될 수 있지만, 보수계(pedometer) 타입의 속도 및/또는 거리 정보, 기타 속도 및/또는 거리 데이터 센서 정보, 온도, 고도, 기압, 습도, GPS 데이터, 가속도계 출력 또는 데이터, 심박수, 맥박수, 혈압, 체온, EKG 데이터, EEG 데이터, (자이로스코프 기반의 센서와 같은) 각도 배향 및 각도 배향 변화에 관한 데이터 등을 비롯하여, 물품(100)의 용도 또는 사용자와 관련된 물리적 또는 생리적 데이터와 같은 다양한 상이한 유형의 파라미터에 관한 데이터 또는 정보를 감지하거나 제공하도록, 추가의 센서(도시되지 않음)가 제공될 수 있고, 이 데이터는 메모리(204)에 저장되고/저장되거나 예를 들어 전송/수신 시스템(106)에 의해 일부 원격 위치 또는 시스템으로의 전송을 위해 사용될 수 있다. 추가의 센서(들)는, 존재하는 경우, 또한 (예를 들어, 보수계 타입의 속도 및/또는 거리 정보에 대한 것과 같이 보행 중의 방향 변경을 감지하고, 점프 높이, 방향 변경을 감지하기 위해 등등) 가속도계를 포함할 수 있다.

도 14에 도시된 바와 같은 전자 모듈(16)은 활성화(activation) 시스템(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 활성화 시스템 또는 이의 일부는 모듈(16)과 또는, 전자 모듈(16)의 다른 부분과 함께 또는 별개로, 물품(100)(또는 기타 디바이스)과 결합될 수 있다. 활성화 시스템은 전자 모듈(16) 및/또는 전자 모듈(16)의 적어도 일부 기능(예를 들어, 데이터 전송/수신 기능 등)을 선택적으로 활성화하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명을 벗어나지 않고서 광범위하게 다양한 상이한 활성화 시스템이 사용될 수 있으며, 이러한 다양한 시스템은 첨부된 여러 도면과 관련하여 아래에 더 상세하게 기재될 것이다. 하나의 예에서, 센서 시스템(12)은, 연속하는 또는 교번하는 팔 또는 다리 굽힘과 같은 특정 패턴으로 센서(20)를 활성화함으로써, 활성화 및/또는 비활성화될 수 있다. 다른 예에서, 센서 시스템(12)은, 모듈(16) 상에, 의복 부재(10) 상에, 또는 센서 시스템(12)과 통신하는 외부 디바이스 상에, 그 뿐만 아니라 다른 위치에 위치될 수 있는 버튼 또는 스위치에 의해 활성화될 수 있다. 이들 중 임의의 실시예에서, 센서 시스템(12)은 설정된 비활동(inactivity) 기간 후에 시스템(12)을 비활성화시킬 수 있는 "슬립(sleep)" 모드를 포함할 수 있다. 대안의 실시예에서, 센서 시스템(12)은 활성화 또는 비활성화하지 않는 저전력 디바이스로서 작동할 수 있다.

모듈(22)은 또한, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 외부 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템, 모바일 디바이스, 게임 시스템, 또는 기타 유형의 전자 디바이스일 수 있는, 상기 기재된 바와 같이 외부 디바이스(110)와 통신하도록 구성될 수 있다. 도 14 및 도 15에 도시된 예시적인 외부 디바이스(110)는 프로세서(302), 메모리(304), 전원(306), 디스플레이(308), 사용자 입력(310) 및 데이터 전송/수신 시스템(108)을 포함한다. 데이터 전송/수신 시스템(108)은 상기에 그리고 본 명세서의 다른 곳에 기재된 접촉식 및 비접촉식 통신 방법을 포함하는 임의의 유형의 공지된 전자 통신을 통해 모듈(16)의 전송/수신 시스템(106)을 통해 모듈(16)과 통신하도록 구성된다. 모듈(16)은 광범위하게 다양한 상이한 유형 및 구성의 전자 디바이스를 비롯한 복수의 외부 디바이스와 통신하도록 구성될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 추가적으로, 모듈(16)의 전송/수신 시스템(106)은 복수의 상이한 유형의 전자 통신을 위해 구성될 수 있다. 신발(100)은 필요한 경우, 전지, 압전 소자, 태양 에너지 전원, 또는 기타 전원과 같이, 센서(20)를 동작시키는 별개의 전원을 포함할 수 있다는 것을 더 이해하여야 한다. 센서(20)는 또한 모듈(16)에 대한 연결을 통해 간단히 전력을 받는다.

센서 시스템(12)의 동작 및 사용은 도 1 내지 도 6에 도시된 센서 시스템(12)에 관련하여 아래에 기재되고, 모든 실시예 및 이의 변형을 포함한 센서 시스템(12)의 동작 원리는 상기 기재된 센서 시스템(12)의 다른 실시예에 적용 가능하다는 것을 이해하여야 한다. 동작시, 센서(20)는 그의 기능 및 설계에 따라 데이터를 수집하고, 포트(14)에 데이터를 전송한다. 그러면, 포트(14)는 전자 모듈(16)이 센서(20)와 인터페이스하여 추후의 사용 및/또는 프로세싱을 위해 데이터를 수집할 수 있게 한다. 하나의 실시예에서, 데이터는 보편적으로 판독 가능한 형태로 수집, 저장, 및 전송되고, 그리하여 데이터는 다양한 상이한 목적으로의 사용을 위해 다양한 상이한 애플리케이션으로 복수의 사용자에 의해 액세스 및/또는 다운로딩될 수 있다. 하나의 예에서, 데이터는 XML 포맷으로 수집, 저장 및 전송된다.

상이한 실시예에서, 센서 시스템(12)은 상이한 유형의 데이터를 수집하도록 구성될 수 있다. (상기 기재된) 하나의 실시예에서, 센서(들)(20)는 센서(20) 주변의 포인트에서, 예를 들어 하나의 실시예에서 사용자의 관절에서 신체의 움직임을 반영하는 데이터를 수집할 수 있다. 예를 들어, 센서(20)는 상이한 정도의 굽힘 또는 움직임으로 인해 센서(20)의 변형이 변함에 따라 저항이 점차적으로 증가할 수 있다. 이 데이터로부터, 움직임의 횟수, 순서, 및/또는 빈도 뿐만 아니라, 움직임의 정도, 움직임의 속도, 및 기타 정보와 같이 사용자의 움직임에 관한 정보가 모일 수 있다. 또다른 실시예에서, 센서(20)는 질적인(qualitative) 센서라기보다는 이진(binary) 온/오프 타입 센서일 수 있다. 이러한 데이터는 사용자의 움직임 정도가 검출될 수 없고, 횟수, 순서, 빈도 등과 같은 사용자의 움직임의 다른 양상이 검출될 수 있다. 부가의 실시예에서, 센서(들)(20)는 굽힘, 구부러짐, 또는 기타 변형, 및/또는 다른 일시적으로 의존적인 파라미터의 변화율을 측정할 수가 있다. 임의의 실시예에서, 센서(20)는 데이터를 등록하기 전에 특정 임계 힘 또는 변형을 요구할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

상기에 기재된 바와 같이, 데이터는 범용 포트(14)를 통해 보편적으로 판독 가능한 포맷으로 모듈(16)에 제공되므로, 데이터를 사용할 수 있는 애플리케이션, 사용자 및 프로그램의 수는 거의 제한이 없다. 따라서, 포트(14) 및 모듈(16)은 사용자가 원하는 대로 구성 및/또는 프로그래밍되며, 포트(14) 및 모듈(16)은 센서 시스템(12)으로부터 입력 데이터를 수신하는데, 이 데이터는 상이한 애플리케이션에서 요구되는 임의의 방식으로 사용될 수 있다. 많은 애플리케이션에서, 데이터는 사용 전에 모듈(16) 및/또는 외부 디바이스(110)에 의해 부가로 처리된다. 외부 디바이스(110)가 데이터를 더 처리하는 경우의 구성에서, 모듈(16)은 데이터를 외부 디바이스(110)로 전송할 수 있다. 이 전송된 데이터는 보편적으로 판독 가능한 동일 포맷으로 전송될 수 있거나 또는 또다른 포맷으로 전송될 수 있고, 모듈(16)은 데이터의 포맷을 변경하도록 구성될 수 있다. 추가로, 모듈(16)은 하나 이상의 특정 애플리케이션에 대해 센서(20)로부터의 데이터를 수집, 이용 및/또는 처리하도록 구성 및/또는 프로그래밍될 수 있다. 하나의 실시예에서, 모듈(16)은 복수의 애플리케이션에 사용하기 위해 데이터를 수집, 이용 및/또는 처리하도록 구성된다. 이러한 사용 및 애플리케이션의 예가 아래에 제시된다. 여기에서 사용되는 "애플리케이션"이란 용어는 대체로 특별한 사용을 지칭하는 것으로, 이 용어가 컴퓨터 분야에서 사용되는 것처럼 반드시 컴퓨터 프로그램 애플리케이션에 사용되는 것을 지칭하는 것은 아니다. 그럼에도, 특정 애플리케이션은 완전히 또는 부분적으로 컴퓨터 프로그램 애플리케이션으로 구현될 수 있다.

또한, 모듈(16)은 의복 부재로부터 제거되어, 제1 모듈(16)과 달리 동작하도록 구성된 제2 모듈(16)로 교체될 수 있다. 도 1 내지 도 6의 실시예에서, 교체는, 포트(14)로부터 제1 모듈(16)을 연결 해제하고 웰(41)로부터 제1 모듈(16)을 제거한 다음, 웰(41) 안으로 제2 모듈(16)을 삽입하고 포트(14)에 제2 모듈(16)을 연결시킴으로써 달성된다. 제2 모듈(16)은 제1 모듈(16)과 상이하게 프로그래밍 및/또는 구성될 수 있다. 하나의 실시예에서, 제1 모듈(16)은 하나 이상의 특정 애플리케이션에 사용되도록 구성될 수 있고, 제2 모듈(16)은 하나 이상의 상이한 애플리케이션에 사용되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 모듈(16)은 하나 이상의 게임 애플리케이션에 사용되도록 구성될 수 있고, 제2 모듈(16)은 하나 이상의 운동 실행 모니터링 애플리케이션에 사용되도록 구성될 수 있다. 추가적으로, 모듈(16)은 동일한 유형의 상이한 애플리케이션들에 사용되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 모듈(16)은 하나의 게임 또는 운동 실행 모니터링 애플리케이션에 사용되도록 구성될 수 있고, 제2 모듈(16)은 다른 게임 또는 운동 실행 모니터링 애플리케이션에 사용되도록 구성될 수 있다. 또다른 예로서, 모듈(16)은 동일한 게임 또는 성능 모니터링 애플리케이션 내에서 상이한 용도를 위해 구성될 수 있다. 또다른 실시예에서, 제1 모듈(16)은 한 유형의 데이터를 수집하도록 구성될 수 있고, 제2 모듈(16)은 다른 유형의 데이터를 수집하도록 구성될 수 있다. 데이터의 이러한 유형들의 예가 여기에 기재되는데, 이는 정량적(quantitative) 힘 측정, 상대적 힘 측정(즉, 서로에 상대적인 센서(20)), 중량 시프트/이동, (보폭 패턴과 같은) 충격 순서, 힘 변동률 등을 포함한다. 부가의 실시예에서, 제1 모듈(16)은 제2 모듈(16)과 다른 방식으로 센서(20)로부터의 데이터를 이용하거나 처리하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 모듈(16)은 데이터의 수집, 저장 및/또는 전송만을 위해 구성될 수 있거나, 또는 모듈(16)은 예를 들어 데이터의 체계화, 데이터의 형태 변경, 데이터를 사용한 계산의 수행 등과 같이 일부 방식으로 데이터를 더 처리하도록 구성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 모듈(16)은, 상이한 통신 인터페이스를 구비하거나 상이한 외부 디바이스(110)와 통신하도록 구성되는 것과 같이, 상이하게 통신하도록 구성될 수 있다. 모듈(16)은, 예를 들어 상이한 전원을 사용하는 것과 같이 구조적 및 기능적 양자의 양상을 포함하거나, 예를 들어 상기 기재된 추가의 센서(예를 들어, GPS, 가속도계 등)와 같은 추가적인 또는 상이한 하드웨어 컴포넌트를 포함하여, 다른 양상으로도 상이하게 기능할 수 있다.

시스템(12)에 의해 수집된 데이터에 대해 생각해볼 수 있는 하나의 사용은, 팔꿈치, 어깨, 무릎, 및 엉덩이와 같이 광범위하게 다양한 운동 활동에서 사용되는 관절들을 포함하는 사용자의 관절의 굽힘에 의한 움직임을 검출 및/또는 측정하는 데에 있다. 상기 기재된 바와 같이, 데이터로부터 모일 수 있는 사용자의 움직임에 관한 정보는, 움직임의 횟수, 순서, 및/또는 빈도, 움직임의 정도, 움직임의 속도, 및 기타 정보를 포함한다. 그에 의해 수집된 데이터의 의도한 용도에 기초하여, 더 비싸거나 더 싼, 그리고 더 복잡하거나 덜 복잡한 센서 시스템(12)이 설계될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 시스템(12)에 의해 수집된 데이터는 다양한 기타 운동 실행 특성의 측정에 사용될 수 있다. 예를 들어, 속도 및 거리 모니터링이 수행될 수 있으며, 이는 보수계 기반의 측정을 포함할 수 있다. 또다른 예로서, 움직임 정보는 (예를 들어 외부 디바이스(110)에 의해) 사용자의 움직임을 모델링하는 데에 사용될 수 있다. 모델링될 수 있는 이러한 움직임은, 비한정적으로, 달리기 형태, 던지기 형태(예를 들어, 야구, 축구, 소프트볼, 크리켓 등), 농구 슈팅 평행, 스윙 형태(예를 들어, 야구, 골프, 테니스, 하키 등), 발차기(kicking) 형태(예를 들어, 사커 또는 축구), 아이스 스케이팅 또는 롤러 스케이팅 형태, 점핑 형태, 클라이밍 형태, 역도 또는 기타 고정식 운동 형태, 자세, 및 기타 이러한 움직임을 포함한다.

데이터 또는 그로부터 유도된 측정치는, 속도, 파워, 순발력, 일관성, 기술 등을 향상시키는 것을 포함하여 운동 훈련의 목적으로 유용할 수 있다. 포트(14), 모듈(16), 및/또는 외부 디바이스(110)는 사용자에게 유효한 실시간 피드백을 제공하도록 구성될 수 있다. 하나의 예에서, 포트(14) 및/또는 모듈(16)은 결과를 실시간으로 전달하기 위해 컴퓨터, 이동 디바이스 등과 통신하도록 배치될 수 있다. 추가적으로, 움직임을 사용자의 이전 움직임과 비교하여 그의 일관성, 개선점 또는 부족한 점을 보여주거나, 사용자의 움직임을 프로 골프 선수의 스윙과 같은 다른 사람의 동일 움직임과 비교하는 것과 같이, 데이터는 운동 동작을 비교하는 데 사용될 수 있다. 또한, 시스템(12)은 운동 선수의 "특징적(signature)" 운동 동작에 대한 생체 역학적 데이터를 기록하는 데 사용될 수 있다. 이 데이터는 움직임의 복제 또는 시뮬레이션에 사용되도록, 예를 들어 게임 애플리케이션에서 또는 사용자의 유사한 움직임 위에 움직임을 덮어씌우는 섀도우 애플리케이션에서의 사용을 위해, 다른 곳에 제공될 수 있다.

시스템(12)은 또한, 하루 코스에 걸쳐 사용자가 행하는 다양한 활동을 기록하도록 "전일 활동(all day activity)" 추적을 위해 구성될 수도 있다. 시스템(12)은, 예를 들어 모듈(16), 외부 디바이스(110) 및/또는 센서(20)에, 이러한 목적을 위한 특별한 알고리즘을 포함할 수 있다.

시스템(12)은 또한, 데이터 수집 및 프로세싱 애플리케이션보다는 제어 애플리케이션에 사용될 수 있다. 다르게 말하자면, 시스템(12)은 센서(20)에 의해 검출되는 사용자 움직임에 기초하여, 컴퓨터, 텔레비전, 비디오 게임 등의 외부 디바이스(110)를 제어하는 데 사용하기 위해, 의류 또는 신체 접촉이 이루어지는 또다른 의복 부재 내에 합체될 수 있다. 실제로, 합체된 센서(20) 및 범용 포트(14)로 연장하는 리드(22)를 갖는 의류는, 의류가 입력 시스템으로서 동작할 수 있게 하고, 전자 모듈(16)은 센서(20)로부터의 입력을 수락하고 이 입력 데이터를, 예를 들언 원격 시스템에 대한 제어 입력으로서 임의의 원하는 방식으로 사용하도록 구성, 프로그래밍 및 적응될 수 있다. 예를 들면, 센서 제어부를 구비한 신발은, 특정 움직임, 제스처 등(예를 들어, 수평 또는 수직 손 또는 팔 흔들기, 뻗기 등)이 컴퓨터 상의 미리 지정된 동작(예를 들어, 페이지 다운, 페이지 업, 언두(undo), 카피, 컷(cut), 페이스트(paste), 저장(save), 닫기(close) 등)을 제어할 수 있는, 마우스와 유사한, 컴퓨터용 또는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램용의 제어 또는 입력 디바이스로서 사용될 수 있다. 소프트웨어는 이 목적으로 다양한 제스처를 상이한 컴퓨터 기능 제어에 할당하도록 제공될 수 있다. 운영 체제가 센서 시스템(12)으로부터 제어 입력을 수신 및 인식하도록 구성될 수 있다는 것을 생각해볼 수 있다. 텔레비전 또는 기타 외부 전자 디바이스는 이 방식으로 제어될 수 있다. 시스템(12)을 포함하는 물품(100, 500, 600, 700)은 또한, 특정 움직임에 특정 기능이 할당되고 그리고/또는 디스플레이 화면 상에 사용자 동작의 가상 표현을 생성하는데 사용될 수 있는, 닌텐도 Wii 컨트롤러와 유사한 게임 애플리케이션 또는 게임 프로그램에 사용될 수 있다. 시스템(12)은 게임 또는 기타 컴퓨터 시스템의 전용 컨트롤러로서 또는 대체 컨트롤러로서 사용될 수 있다.

추가적으로, 시스템(12)은 외부 디바이스(110)와 직접 그리고/또는 외부 디바이스에 대한 컨트롤러와 통신하도록 구성될 수 있다. 상기에 기재된 바와 같이, 도 14는 전자 모듈(16)과 외부 디바이스 간의 통신을 위한 하나의 실시예를 예시한다. 도 15에 도시된 또다른 실시예에서, 시스템(12)은 외부 게임 디바이스(110A)와 통신되도록 구성될 수 있다. 외부 게임 디바이스(110A)는 도 14에 도시된 예시적인 외부 디바이스(110)와 유사한 컴포넌트들을 포함한다. 외부 게임 디바이스(110A)는 또한, 게임 프로그램을 포함하는 적어도 하나의 게임 매체(307)(예를 들어, 카트리지, CD, DVD, 블루레이, 또는 기타 저장 디바이스)와, 전송/수신 요소(108)를 통해 유선 및/또는 무선 연결에 의해 통신하도록 구성된 적어도 하나의 원격 컨트롤러(305)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 컨트롤러(305)는 사용자 입력(310)을 보완하지만, 하나의 실시예에서 컨트롤러(305)는 유일한 사용자 입력으로서 기능할 수 있다. 이 실시예에서, 시스템(12)은 모듈(16)과의 통신을 가능하게 하기 위해 외부 디바이스(110) 및/또는 컨트롤러(305)에 연결되도록 구성되는 USB 플러그인을 갖춘 무선 송신기/수신기와 같은 부속 디바이스(303)를 구비한다. 하나의 실시예에서, 부속 디바이스(303)는 컨트롤러(305) 및 외부 디바이스(110)와 동일하고/동일하거나 상이한 유형의 하나 이상의 추가적인 컨트롤러 및/또는 외부 디바이스에 연결되도록 구성될 수 있다. 시스템(12)이 상기 기재된 다른 유형의 센서(예를 들어, 가속도계)를 포함하는 경우, 이러한 추가적인 센서는 또한 외부 디바이스 상의 게임 또는 다른 프로그램을 제어하는 것으로 통합될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

컴퓨터/게임 시스템과 같은 외부 디바이스(110)는 시스템(12)과 상호 작용하기 위해 다른 유형의 소프트웨어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 게임 프로그램은 사용자의 실생활 활동에 기초하여 게임 내 캐릭터의 속성을 변경하도록 구성될 수 있으며, 이는 사용자에 의한 연습 또는 활발한 활동을 장려할 수 있다. 또다른 예에서, 프로그램은 신발의 감지 시스템에 의해 수집된 사용자 활동에 관련되거나 그에 준하여 동작하는 사용자의 아바타를 표시하도록 구성될 수 있다. 이러한 구성에서, 아바타는 사용자가 활동적이었으면 활기차고 활발하게 등으로 보일 수 있고, 사용자가 비활동적이었으면 생기없고 게으르게 등으로 보일 수 있다. 센서 시스템(12)은 또한, 운동 선수의 "특징적 이동"을 기술하는 데이터를 기록하기 위해 보다 정교하게 감지하도록 구성될 수 있으며, 그러면 이는 게임 시스템이나 모델링 시스템에서처럼 다양한 목적으로 이용될 수 있다.

여기에 기재된 바와 같은 센서 시스템(12)을 포함하는 단일 물품(100)은 단독으로 사용될 수 있거나, 또는 도 13에 예시되고 상기 기재된 트랙 슈트(70)의 물품(100, 500)과 같이 각자의 센서 시스템(12)을 갖는 제2 물품(100)과 함께 사용될 수 있다. 하나의 실시예에서, 상기 기재된 물품(100) 중의 하나는, 도 20에 예시된 바와 같이, 신발 물품(80)의 센서 시스템(82)과 통신하거나 달리 이와 함께 작동하는 센서 시스템(12)을 가질 수 있는데, 신발(80)의 센서 시스템(82)은 셔츠 물품(100)의 센서 시스템(12)과 통신한다. 도 20의 실시예에서, 신발 물품(80)은, 포트(81), 포트(81)에 연결된 하나 이상의 센서(83), 및 센서(83)로부터 데이터를 수신하도록 포트(81)에 연결된 모듈(84)을 포함하는 센서 시스템(82)을 갖는다. 신발 물품(80)의 센서 시스템(82)은 FSR 센서를 이용할 수 있고, 미국 특허 출원 제13/401,918호에 기재된 바와 같은 하나 이상의 실시예에 따라 구성될 수 있으며, 이 특허 출원은 그 전체가 참조에 의해 본 발명에 포함되고 본 발명의 일부를 이룬다. 센서 및 센서 시스템 뿐만 아니라, 이를 이용하는 신발 물품과 단독 구조 및 부재의 추가적인 실시예들이, 미국 특허 출원 공보 제2010/0063778호로 공개된 미국 특허 출원 번호 제12/483,824호, 미국 특허 출원 공보 제2010/0063779호로 공개된 미국 특허 출원 번호 제12/483,828호, 및 미국 특허 출원 번호 제13/399,778호 및 제13/399,935호에 기재되어 있으며, 이들 출원은 전부 그 전체가 참조에 의해 본 발명에 포함되고 본 발명의 일부를 이룬다. 도 20은 서로 통신하는 모듈들(16, 84)을 예시하며, 이러한 통신에 하나 이상의 중간 디바이스가 참여할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 하나의 실시예에서, 의류 물품(100)의 센서 시스템(12)으로부터의 데이터는 신발(80)의 센서 시스템(82)으로부터의 데이터와 함께 통합, 결합, 및/또는 달리 사용될 수 있다. 이러한 통합된 데이터는 사용자의 움직임의 보다 상세한 기술을 제공할 수 있고, 여기에 또는 전술한 특허 출원들에 기재된 임의의 애플리케이션에, 그 뿐만 아니라 다른 용도로도 사용될 수 있다. 데이터 통합은 둘 다의 센서 시스템(12, 82)으로부터 데이터를 수신한 후에, 모듈(16, 84)에 의해 수행될 수 있거나, 또는 외부 디바이스(110)에 의해 수행될 수 있다. 디바이스(110)는 또한, 실행 표시자를 포함할 수 있는, 통합된 데이터의 시각적, 청각적, 또는 기타 출력을 생성할 수 있다.

다양한 통신 모드가 복수의 센서 시스템들(12, 82)로부터의 데이터를 통합하는 데에 사용될 수 있으며, 전술한 특허 출원들에 기재된 임의의 통신 모드도 사용될 수 있다. 도 20에 예시된 바와 같이, 하나의 실시예에서 센서 시스템(12)의 모듈(16)은 신발 센서 시스템(82)의 모듈(84)과 직접 통신할 수 있고, 그리고/또는 둘 다의 모듈(16, 84)은 외부 디바이스(110)와 통신할 수 있다. 또다른 실시예에서, 단일 모듈(16)만 둘 다의 센서 시스템(12, 82)에 사용될 수 있다. 예를 들어, 신발 센서 시스템(82)의 포트(81) 또는 의류 센서 시스템(12)의 포트(14)는 이러한 사용을 가능하게 하기 위해 모듈(16)과 무선 통신하도록 구성될 수 있다. 또다른 예로서, 센서 시스템(12, 82)의 하나 이상의 개별 센서(20, 83)는 여기에 기재된 기타 컴포넌트 및/또는 디바이스와의 통신을 위해 전용 안테나 또는 기타 통신 디바이스를 가질 수 있다. 시스템(12)에 의해 수집된 데이터의 또 다른 용도 및 애플리케이션을 본 발명의 범위 내에서 생각해볼 수 있으며, 당해 기술 분야에서의 숙련자에게인식될 수 있을 것이다.

본 개시를 읽으면 당업자가 알 수 있는 바와 같이, 여기에 기재된 다양한 양상들은 방법, 데이터 프로세싱 시스템, 또는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수 있을 것이다. 따라서, 이들 양상은 완전히 하드웨어의 실시예, 완전히 소프트웨어의 실시예, 또는 하드웨어 및 소프트웨어 양상들을 조합한 실시예의 형태를 취할 수 있다. 또한, 이러한 양상들은, 저장 매체 내에 또는 저장 매체 상에 구현된 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드 또는 명령어들을 가지는 하나 이상의 유형의(tangible) 컴퓨터 판독가능 저장 매체 또는 저장 디바이스에 의해 저장된 컴퓨터 프로그램 제품의 형태를 취할 수 있다. 하드 디스크, CD-ROM, 광학 저장 디바이스, 자기 저장 디바이스, 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 임의의 적합한 유형의 컴퓨터 판독가능 저장 매체가 이용될 수 있다. 또한, 여기에 기재된 바와 같은 데이터 또는 이벤트를 나타내는 다양한 무형의(intangible) 신호들이, 금속 와이어, 광섬유, 및/또는 무선 송신 매체(예를 들어, 공기 및/또는 공간(air and/or space))와 같은 신호 전도 매체를 통해서 이동하는 전자기 파동 형태로 공급원과 목적지 사이에 전달될 수 있다.

상기에 기재된 바와 같이, 본 발명의 양상은, 컴퓨터 및/또는 이의 프로세서에 의해서 실행되는 프로그램 모듈과 같은, 컴퓨터 실행가능 명령어들의 일반적인 컨텍스트(context)로 기술될 수 있다. 일반적으로, 프로그램 모듈들은, 특정 태스크를 수행하거나 특정 추상 데이터 타입을 구현하는, 루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포함한다. 이러한 프로그램 모듈은 상기 기재된 바와 같이 유형의 컴퓨터 판독가능 매체에 포함될 수 있다. 본 발명의 양상은 또한, 통신 네트워크를 통해 연결된 원격 프로세싱 디바이스들에 의해 태스크가 수행되는 분산 컴퓨팅 환경에서 실시될 수 있다. 프로그램 모듈은, 모듈(16)의 메모리(204) 또는 외부 디바이스(110)의 메모리(304)와 같은 메모리에, 또는 메모리 저장 디바이스를 비롯한 로컬 및 원격 컴퓨터 저장 매체 모두를 포함할 수 있는, 게임 매체(307)와 같은 외부 매체에 위치될 수 있다. 모듈(16), 외부 디바이스(110), 및/또는 외부 매체는, 특정 애플리케이션에서와 같이, 함께 사용하기 위한 상보적인 프로그램 모듈을 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 간결함을 위해서, 모듈(16) 및 외부 디바이스(110)에 단일 프로세서(202, 302) 및 단일 메모리(204, 304)가 도시되고 기재되어 있으며, 프로세서(202, 302) 및 메모리(204, 304)는 각각 복수의 프로세서 및/또는 메모리를 포함할 수 있고 프로세서 및/또는 메모리로 이루어진 시스템을 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

여기에 기재된 센서 시스템의 다양한 실시예들 뿐만 아니라, 의류 물품 및 센서 시스템을 통합한 기타 구조들은, 기존의 기술 이상으로 우수한 장점 및 이점을 제공한다. 예를 들어, 여기에 기재된 많은 센서 실시예들은 센서 시스템에 대한 비교적 저비용의 그리고 내구성이 우수한 선택사항들을 제공하며, 그에 따라 센서 시스템이 적은 추가 비용 및 양호한 신뢰성으로 의류 물품에 통합될 수 있다. 결과적으로, 소비자가 최종적으로 센서 시스템을 사용하고자 하는지의 여부와 관계없이, 비용에 큰 영향을 미치지 않고, 일체형 센서 시스템을 갖는 의류가 제조될 수 있다. 추가적으로, 사용자의 외부 외관 및 스타일에 영향을 미치지 않고서 실행 추적을 제공하며, 사용자의 평범한 의류 아래에 입을 얇고 가벼운 옷으로서 의류가 제조될 수 있다. 다른 예로서, 센서 시스템은, 게임, 피트니스, 운동 훈련 및 개선, 컴퓨터 및 기타 디바이스에 대한 실질적인 제어, 및 여기에 기재되고 당업자가 인지할 수 있는 많은 다른 것들을 포함하는, 매우 다양한 애플리케이션에 대해서 넓은 범위의 기능성을 제공한다. 하나의 실시예에서, 제 3 자 소프트웨어 개발자는 게임 및 기타 프로그램을 포함하는 센서 시스템으로부터의 입력을 이용하여 실행되도록 구성되는 소프트웨어를 개발할 수 있다. 보편적으로 판독 가능한 포맷의 데이터를 제공할 수 있는 센서 시스템의 능력은, 센서 시스템이 사용될 수 있는 제 3 자 소프트웨어 및 기타 애플리케이션의 범위를 크게 확장시킨다.

여기에서 몇몇 대안의 실시예 및 예가 설명되고 도시되었다. 당해 기술 분야에서의 통상의 지식을 가진 자라면, 개별 실시예의 특징, 그리고 컴포넌트들의 가능한 조합 및 변형을 알 수 있을 것이다. 당해 기술 분야에서의 통상의 지식을 가진 자라면 또한, 실시예들 중 임의의 실시예가 여기에 개시된 다른 실시예와의 임의의 조합으로 제공될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명의 사상 또는 주요 특성들로부터 벗어나지 않고서, 본 발명은 다른 특정 형태들로 구현될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 그러므로, 이러한 예 및 실시예는, 모든 점에서 예시적인 것이고 비제한적인 것으로 간주되어야 하고, 본 발명은 여기에 기재된 세부사항들에 한정되어서는 안 된다. 여기에서 사용된 "제1", "제2", "상부", "하부" 등의 용어들은 설명을 위한 목적으로만 의도된 것이고, 따라서 실시예를 어떠한 방식으로도 한정하지 않는다. 추가적으로, 여기에서 사용된 "복수"라는 용어는, 필요에 따라, 양자택일적으로(disjunctively) 또는 집합적으로(conjunctively) 하나보나 많은 수에서 무한 수까지의 임의의 수를 나타낸다. 또한, 여기에서 사용된 바와 같은, 물품 또는 장치의 "제공"은, 추후의 동작들이 물품에 대해 수행될 수 있도록, 물품을 이용가능하게 하거나 물품에 접근 가능하게 하는 것을 넓게 지칭하며, 물품을 제공하는 당사자가 그 물품을 제조, 생산, 또는 공급했다거나 물품을 제공하는 당사자가 물품의 소유권 및 제어를 갖는다는 것을 내포하는 것이 아니다. 따라서, 특정 실시예들이 예시되고 기재되었지만, 본 발명의 사상으로부터 실질적으로 벗어나지 않고 수많은 수정들이 안출될 수 있을 것이고, 보호 범위는 첨부된 청구항의 범위에 의해서만 한정된다.

Claims

센서 시스템에 있어서,
제1 분산 밀도로 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 고분자 재료로 형성된 복수의 센서들;
전자 모듈과의 통신을 위해 구성된 포트; 및
제2 분산 밀도로 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 고분자 재료로 형성된 복수의 전도성 리드(lead)들을 포함하고,
상기 전도성 리드들은 상기 센서들과 상기 포트 사이에 연결되고,
상기 센서들 각각은 압력을 받아 변형될 때 저항이 증가하도록 구성되고,
상기 전도성 리드들 각각이, 상기 전도성 리드들이 임의의 변형 상태에서 각각의 센서와 상기 포트 사이에 전자 신호를 전도하도록 구성되기에 충분한 전도성을 갖도록, 상기 제2 분산 밀도가 상기 제1 분산 밀도보다 높은 것인, 센서 시스템.
청구항 1에 있어서, 각각의 센서 및 각각의 전도성 리드의 상기 고분자 재료와 상기 전도성 입자 재료는 공압출되는(co-extruded) 것인, 센서 시스템.
청구항 1에 있어서, 각각의 전도성 리드는 전도성 코어 둘레에 배치된 절연 코팅을 포함하며, 상기 절연 코팅과 상기 전도성 코어는 둘 다 고분자 재료로 형성되고, 상기 절연 코팅은 전도성 입자 재료를 포함하지 않으며, 상기 전도성 코어는 상기 제2 분산 밀도로 안에 분산된 전도성 입자 재료를 포함하는 것인, 센서 시스템.
청구항 1에 있어서, 각각의 센서는 코어 둘레에 배치된 절연 코팅을 포함하며, 상기 절연 코팅과 상기 코어는 둘 다 고분자 재료로 형성되고, 상기 절연 코팅은 전도성 입자 재료를 포함하지 않으며, 상기 코어는 상기 제1 분산 밀도로 안에 분산된 전도성 입자 재료를 포함하는 것인, 센서 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 센서들 중의 적어도 하나의 센서는 복수의 평행한 브랜치(branch)들을 포함하며, 상기 브랜치들은 브랜치들을 함께 연결하도록 브랜치들을 가로질러 연장하는 하나 이상의 브릿지(bridge)들을 갖는 것인, 센서 시스템.
청구항 5에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서는 지그재그(zigzag) 패턴으로 배열된 셋 이상의 브랜치들을 포함하는 것인, 센서 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 포트에 연결된 하우징을 더 포함하며, 상기 하우징은 상기 전자 모듈을 안에 보유하도록 구성되는 보유 구조물(retaining structure)을 갖는 것인, 센서 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 센서들은 상기 제1 분산 밀도로 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 제1 고분자 도료(polymeric paint)에 의해 형성되고, 상기 전도성 리드들은 상기 제2 분산 밀도로 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 제2 고분자 도료에 의해 형성되는 것인, 센서 시스템.
청구항 8에 있어서, 상기 제1 고분자 도료 및 상기 제2 고분자 도료는 둘 다 실리콘계 도료인 것인, 센서 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 전도성 입자 재료는 니켈, 은, 카본, 및 알루미늄으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 입자 재료를 포함하는 것인, 센서 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 센서들 중의 적어도 하나의 센서는 센서의 다른 부분들에 비해 감소된 폭을 갖는 얇아진 세그먼트를 포함하는 것인, 센서 시스템.
청구항 1에 있어서, 각각의 센서는 상기 센서를 상기 포트에 연결시키는 2개의 전도성 리드들을 가지며, 각각의 센서 및 이에 연결된 2개의 전도성 리드들은 상기 센서를 형성하는 센서 세그먼트 및 상기 전도성 리드들을 형성하는 전도체 세그먼트들을 갖는 단일 압출된 부재로서 일체형으로 형성되고, 상기 센서 세그먼트는 상기 제1 분산 밀도로 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 고분자 재료로 형성되며, 상기 전도체 세그먼트들은 상기 제2 분산 밀도로 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 고분자 재료로 형성되는 것인, 센서 시스템.
센서 시스템에 있어서,
제1 분산 밀도로 제1 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 제1 고분자 재료로 형성된 센서;
전자 모듈과의 통신을 위해 구성된 포트; 및
제2 전도성 재료가 안에 함유되어 있는 제2 고분자 재료로 형성된 전도성 리드
를 포함하고,
상기 전도성 리드는 상기 센서와 상기 포트 사이에 연결되고,
상기 제2 전도성 재료는 상기 제1 분산 밀도보다 큰 제2 분산 밀도로 제2 고분자 재료 내에 분산되어 있는 제2 전도성 입자 재료이며,
상기 센서는 비변형(non-deformed) 조건에서 제1 저항을 갖고 변형 조건에서 제2 저항을 가지며, 상기 제2 저항은 상기 제1 저항보다 높고,
상기 제2 분산 밀도는 상기 전도성 리드가 임의의 변형 상태에서 상기 센서와 상기 포트 사이에 전자 신호를 전도하도록 구성되기에 충분한 전도성을 상기 전도성 리드에 부여하는 것인, 센서 시스템.
청구항 13에 있어서, 상기 제1 고분자 재료는 상기 제2 고분자 재료와 동일한 것인, 센서 시스템.
청구항 13에 있어서, 상기 전도성 리드는, 상기 제2 고분자 재료로 형성되며 전도성 코어 둘레에 배치된 절연 코팅을 포함하는 것인, 센서 시스템.
청구항 15에 있어서, 상기 절연 코팅은 상기 제2 전도성 재료를 포함하지 않고, 상기 전도성 코어는, 상기 제2 분산 밀도로 안에 분산된 상기 제2 전도성 입자 재료를 포함하는 것인, 센서 시스템.
청구항 15에 있어서, 상기 제2 전도성 입자 재료는 상기 제1 전도성 입자 재료와 상이한 것인, 센서 시스템.
청구항 13에 있어서, 상기 센서는 코어 둘레에 배치된 절연 코팅을 포함하며, 상기 절연 코팅 및 상기 코어는 둘 다 상기 제1 고분자 재료로 형성되고, 상기 절연 코팅은 상기 제1 전도성 입자 재료를 포함하지 않으며, 상기 코어는 안에 분산된 상기 제1 전도성 입자 재료를 포함하는 것인, 센서 시스템.
청구항 13에 있어서, 상기 센서는 상기 센서를 상기 포트에 연결시키는 한 쌍의 전도성 리드들을 갖는 것인, 센서 시스템.
청구항 13에 있어서, 상기 포트에 연결된 하우징을 더 포함하며, 상기 하우징은 상기 전자 모듈을 안에 보유하도록 구성되는 보유 구조물을 갖는 것인, 센서 시스템.
청구항 13에 있어서, 상기 제1 전도성 입자 재료 및 상기 제2 전도성 입자 재료는 각각, 니켈, 은, 카본, 및 알루미늄으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 입자 재료를 포함하는 것인, 센서 시스템.
의류 물품(article of apparel)에 있어서,
사용자의 신체 상에 입도록 구성된 의복 부재(clothing member);
제1 위치에서 상기 의복 부재에 연결된 센서로서, 제1 분산 밀도로 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 고분자 재료로 형성되며, 상기 의복 부재를 입는 동안 사용자의 움직임시 변형하도록 구성되는, 상기 센서;
전자 모듈과의 통신을 위해 구성되며, 상기 제1 위치로부터 원격인 제2 위치에서 상기 의복 부재에 연결된 포트; 및
상기 의복 부재에 연결된 전도성 리드를 포함하고,
상기 전도성 리드는 상기 센서와 상기 포트 사이에 연결되며, 상기 센서와 상기 포트 사이에서 상기 의복 부재를 따라 연장하고,
상기 전도성 리드는 제2 분산 밀도로 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 고분자 재료로 형성되고,
상기 전도성 리드는 상기 전도성 리드가 임의의 변형 상태에서 상기 센서와 상기 포트 사이에 전자 신호를 전도하도록 구성되기에 충분한 전도성을 갖도록, 상기 제2 분산 밀도가 상기 제1 분산 밀도보다 높으며,
상기 센서는 압력을 받아 변형될 때 저항이 증가하도록 구성되는 것인, 의류 물품.
청구항 22에 있어서, 상기 의류 물품은 셔츠이고, 상기 센서는 상기 셔츠의 팔꿈치 영역에 위치되며, 상기 팔꿈치 영역은 사용자의 팔꿈치를 적어도 부분적으로 덮도록 구성되는 것인, 의류 물품.
청구항 22에 있어서, 상기 의류 물품은 바지이고, 상기 센서는 상기 바지의 무릎 영역에 위치되며, 상기 무릎 영역은 사용자의 무릎을 적어도 부분적으로 덮도록 구성되는 것인, 의류 물품.
청구항 22에 있어서, 상기 의복 부재와 상이한 위치에서 상기 사용자의 신체 상에 입도록 구성된 제2 의복 부재, 및 상기 제2 의복 부재에 연결된 제2 전도성 리드를 더 포함하고, 상기 제2 의복 부재는 상기 제2 의복 부재에 연결된 제2 센서를 가지며, 상기 제2 센서는 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 고분자 재료로 형성되고, 상기 제2 센서는 상기 제2 의복 부재를 입는 동안 사용자의 움직임시 변형하도록 구성되며, 상기 제2 전도성 리드는 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 고분자 재료로 형성되고, 상기 제2 전도성 리드는 상기 제2 센서와 상기 포트 사이에 연결되며, 상기 제2 센서와 상기 포트 사이에서 상기 제2 의복 부재로부터 상기 의복 부재로 연장하는 것인, 의류 물품.
청구항 22에 있어서, 상기 전도성 리드는 전도성 코어 둘레에 배치된 절연 코팅을 포함하며, 상기 절연 코팅 및 상기 전도성 코어는 둘 다 고분자 재료로 형성되고, 상기 절연 코팅은 전도성 입자 재료를 포함하지 않으며, 상기 전도성 코어는 안에 분산된 상기 전도성 입자 재료를 포함하는 것인, 의류 물품.
청구항 22에 있어서, 상기 센서는 코어 둘레에 배치된 절연 코팅을 포함하며, 상기 절연 코팅 및 상기 코어는 둘 다 고분자 재료로 형성되고, 상기 절연 코팅은 전도성 입자 재료를 포함하지 않으며, 상기 코어는 안에 분산된 상기 전도성 입자 재료를 포함하는 것인, 의류 물품.
청구항 22에 있어서, 상기 의복 부재에 연결된 하우징을 더 포함하며, 상기 포트는 상기 하우징에 연결되고, 상기 하우징은 상기 전자 모듈을 안에 보유하도록 구성된 보유 구조물을 갖는 것인, 의류 물품.
청구항 22에 있어서,
상기 제1 및 제2 위치로부터 원격인 제3 위치에서 상기 의복 부재에 연결된 제2 센서로서, 상기 제1 분산 밀도로 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 고분자 재료로 형성되고, 상기 의복 부재를 입는 동안 사용자의 움직임시 변형하도록 구성되는, 상기 제2 센서; 및
상기 의복 부재에 연결된 제2 전도성 리드로서, 상기 제2 센서와 상기 포트 사이에 연결되며, 상기 제2 센서와 상기 포트 사이에서 상기 의복 부재를 따라 연장하는, 상기 제2 전도성 리드를 더 포함하고,
상기 제2 센서는 압력을 받아 변형될 때 저항이 증가하도록 구성되고,
상기 제2 전도성 리드는 임의의 변형 상태에서 상기 제2 센서로부터 상기 포트로 제2 전자 신호를 전도하도록 구성되는 것인, 의류 물품.
운동 실행 모니터링 시스템(athletic performance monitoring system)에 있어서,
사용자의 신체 상에 입도록 구성된 의복 부재를 포함하는 의류 물품;
상기 의복 부재에 연결된 센서로서, 제1 분산 밀도로 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 고분자 재료로 형성되며, 상기 의복 부재를 입는 동안 사용자의 움직임시 변형하도록 구성되는, 상기 센서;
상기 의복 부재에 연결되며, 보유 구조물을 갖는 하우징;
상기 하우징 내에 탈착 가능하게 장착된 전자 모듈로서, 상기 하우징의 보유 구조물은 상기 전자 모듈을 해제 가능하게 보유하도록 구성되고, 상기 전자 모듈은 외부 전자 디바이스와의 통신을 위해 구성되는 것인, 상기 전자 모듈;
상기 하우징에 연결되어, 상기 전자 모듈과의 통신 상태에 있는 포트; 및
상기 의복 부재에 연결된 전도성 리드로서, 제2 분산 밀도로 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 고분자 재료로 형성되고, 상기 센서와 상기 포트 사이에 연결되며, 상기 센서와 상기 포트 사이에서 상기 의복 부재를 따라 연장하는, 상기 전도성 리드를 포함하고,
상기 센서는 압력을 받아 변형될 때 저항이 증가하도록 구성되고,
상기 전도성 리드는 상기 전도성 리드가 임의의 변형 상태에서 상기 센서로부터 상기 전자 모듈로 상기 포트를 통해 전자 신호를 전도하도록 구성되기에 충분한 전도성을 갖도록, 상기 제2 분산 밀도가 상기 제1 분산 밀도보다 높고,
상기 전자 모듈은, 상기 전자 신호를 수신하고, 상기 센서의 증가된 저항의 검출을 통해 사용자의 움직임을 검출하고, 상기 사용자의 움직임을 표시하는 데이터를 외부 디바이스에 전달하도록 구성되는 것인, 운동 실행 모니터링 시스템.
청구항 30에 있어서, 상기 의류 물품은 셔츠이고, 상기 센서는 상기 셔츠의 팔꿈치 영역에 위치되며, 상기 팔꿈치 영역은 사용자의 팔꿈치를 적어도 부분적으로 덮도록 구성되는 것인, 운동 실행 모니터링 시스템.
청구항 31에 있어서, 상기 하우징은 상기 셔츠의 상부 뒷쪽 영역에 위치되는 것인, 운동 실행 모니터링 시스템.
청구항 30에 있어서, 상기 의류 물품은 바지이고, 상기 센서는 상기 바지의 무릎 영역에 위치되며, 상기 무릎 영역은 사용자의 무릎을 적어도 부분적으로 덮도록 구성되는 것인, 운동 실행 모니터링 시스템.
의류 물품에 있어서,
센서 시스템이 위에 배치되어 있는 의복 부재를 포함하고,
상기 센서 시스템은, 센서 세그먼트 및 상기 센서 세그먼트에 연결되며 상기 센서 세그먼트와 이어지는 전도체 세그먼트를 갖는 압출된 실리콘 부재를 포함하고,
상기 센서 세그먼트는 제1 농도로 안에 함유된 전도성 입자 재료를 갖고 상기 전도체 세그먼트는 제2 농도로 안에 함유된 전도성 입자 재료를 가지며,
상기 센서 세그먼트는 압력을 받아 변형될 때 저항이 증가하도록 구성되고, 상기 전도체 세그먼트는 상기 전도체 세그먼트가 임의의 변형 상태에서 상기 센서 세그먼트로부터의 전자 신호를 전도하도록 구성되기에 충분한 전도성을 갖도록, 상기 제2 농도는 상기 제1 농도보다 큰 것인 의류 물품.
운동 실행 모니터링 시스템에 있어서,
사용자의 신체 상에 입도록 구성된 의복 부재를 포함하는 의류 물품;
상기 의복 부재에 연결된 제1 센서 시스템으로서,
상기 의복 부재에 접속된 센서로서, 제1 분산 밀도로 전도성 입자 재료가 안에 분산되어 있는 고분자 재료로 형성되며, 상기 의복 부재를 입는 동안 사용자의 움직임시 변형하도록 구성되고, 또한 변형시 저항이 증가하도록 구성되는, 상기 센서와,
상기 의복 부재에 연결된 제1 포트와,
상기 센서를 상기 제1 포트에 연결시키는 전도성 리드로서, 상기 전도성 리드는 제2 분산 밀도로 상기 전도성 입자 재료가 그 안에 분산되는 고분자 재료로 형성되고, 상기 전도성 리드는 상기 전도성 리드가 임의의 변형 상태에서 상기 센서 및 상기 제1 포트 사이에 전자 신호를 전도하도록 구성되기에 충분한 전도성을 갖도록, 상기 제2 분산 밀도는 상기 제1 분산 밀도보다 높은 것인, 전도성 리드와,
상기 제1 포트에의 연결을 위해 구성되며, 또한 상기 센서의 저항의 증가를 검출하고, 상기 센서로부터 상기 제1 포트를 통해 데이터를 수집하도록 구성되는 제1 전자 모듈
을 포함하는, 상기 제1 센서 시스템;
상기 사용자의 발에 신도록 구성된 신발 물품;
상기 신발 물품에 연결된 제2 센서 시스템으로서,
상기 신발 물품에 연결되며, 사용자의 발에 의한 FSR 센서에의 압력을 검출하도록 구성되는 FSR 센서와,
상기 신발 물품에 연결되며, 상기 FSR 센서로부터의 입력을 수신하도록 상기 FSR 센서에 동작 가능하게 연결된 제2 포트와,
상기 제2 포트에의 연결을 위해 구성되며, 또한 상기 FSR 센서로부터 상기 제2 포트를 통해 데이터를 수집하도록 구성되는 제2 전자 모듈
을 포함하는, 상기 제2 센서 시스템; 및
상기 제1 및 제2 모듈과의 통신을 위해 구성되며, 상기 제1 및 제2 모듈로부터 데이터를 수신하고 상기 제1 및 제2 모듈로부터의 데이터를 통합하도록 구성되는 외부 디바이스를 포함하는 운동 실행 모니터링 시스템.
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