具有传感器系统的鞋的制作方法

专利名称：具有传感器系统的鞋的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及具有传感器系统的鞋类物品，更特别地，涉及具有可操作地连接 至位于鞋中的通讯端口的力传感器组件的鞋。
背景技术：
具有并入其中的传感器系统的鞋是已知的。传感器系统收集表现数据，其中，该数 据可被访问以供随后使用，例如用于分析目的。在某些系统中，传感器系统是复杂的或数据 仅可利用特定操作系统访问或使用。因此，收集的数据的使用可不必要地受到限制。因此， 虽然具有传感器系统的某些鞋提供了一些有利特征，但是它们具有某些局限性。本发明寻 求克服现有技术的某些这种局限性和其它缺陷，以及提供迄今没有的新特征。

发明内容
本发明一般涉及一种具有传感器系统的鞋类物品。本发明的一些方面涉及一种鞋 类物品，其包括鞋帮构件和鞋底结构，具有连接至鞋底结构的传感器系统。该传感器系统包 括多个传感器，该传感器被构造用于检测由使用者的脚施加在传感器上的力。根据本发明的一方面，鞋类物品还包括可操作地连接至传感器的通讯端口。在实 施例中，该通讯端口被构造为以通用的可读格式传输关于每个传感器检测的力数据。该端 口也可被构造用于连接至电子模块以允许传感器与模块之间的通讯。根据本发明的另一方面，鞋类物品包括与传感器通讯的电子模块，其被构造用于 收集来自传感器的数据。该模块可通过通讯端口与传感器连接且被定位于鞋类物品的中的 空腔内。在实施例中，该模块还被构造为传输数据至外部装置用于进一步处理。根据本发明的另一方面，鞋类物品可包括位于鞋底结构的井状部，其被构造用于 可去除地容纳电子模块。该井状部可具有连接传感器且被构造用于与模块进行通讯的通讯 端□。根据本发明的另一方面，传感器系统还包括多个传感器导线，其连接传感器至端 口和/或电子模块。导线也可包括一个或多个电源线用于从端口和/或模块供应电力至传 感器。根据本发明的又一方面，传感器可是一个或多个不同形式的传感器。在一实施例 中，传感器是力敏感电阻传感器。在另一实施例中，传感器包括两个电极，力敏感电阻材料 处于电极之间。电极和力敏感材料可被布置于鞋底结构的单独构件上。根据本发明的另一方面，传感器系统包括位于鞋底结构的第一趾骨区域的第一传 感器，位于鞋底结构的第一跖骨前段区域的第二传感器，位于鞋底结构的第五跖骨前段区域的第三传感器，和位于鞋底结构的跟部区域的第四传感器。本发明的另外的方面涉及脚接触构件或鞋底结构的其它鞋底构件，其具有上述的 传感器系统，包括连接至其的多个传感器。脚接触构件或其它鞋底构件可被构造用于嵌入 到鞋类物品中。在一实施例中，鞋底构件可包括多个电极和传感器导线，其被构造为连接至 布置于另一鞋底构件上的力敏感材料。本发明的另一些方面涉及一种系统，其包括具有上述传感器系统的鞋类物品，电 子模块连接至传感器系统，和被构造用于与电子模块通讯的外部装置。该模块被构造为接 收来自传感器的数据和传输数据至外部装置，且外部装置被构造用于进一步处理数据。根据一方面，系统也包括连接至外部装置的附属装置，其被构造为能在电子模块 与外部装置间进行通讯。附属装置也可被构造用于连接至第二外部装置已使电子模块和第 二外部装置间能进行通讯。根据另一方面，通讯至外部装置的数据能在一个或多个不同应用中被使用。其中， 这样的应用能包括使用数据作为控制输入用于由外部装置执行的程序，例如游戏程序，或 用于运动性能监控。运动性能监控包括检测一个或多个性能度量，例如速度，距离，横向运动，加速度， 跳跃高度，重心移动，脚碰撞形式，平衡，脚旋前(pronation)或旋后(supination)，跑步中 的抬高时间(loft time)测量，侧面切割力，接触时间，压力中心，重量分布，和/或冲击压 力。本发明的另一些方面涉及使用包括上述传感器系统的鞋类物品的方法，这样的方 法包括在电子模块接收来自传感器的数据和从模块传输数据至远程外部装置用于进一步 处理，其可包括在一个或多个应用中使用。这样的方法也能包括从传感器系统移除或分离 第一电子模块和连接第二模块在它的位置，其中，第二模块被构造用于不同的应用。这样的 方法还包括处理数据用于在一个或多个应用中使用和/或使用数据作为用于外部装置的 控制输入。本发明的方面也可包括包括指令的可读计算机介质用于在执行一个或多个这些 方法的特征中使用和/或使用上述的鞋类物品和系统。本发明的其它方面涉及一种系统，其包括至少两个鞋类物品，每个具有如上述的 传感器系统，电子模块连接至其，其中，每个电子模块被构造用于通讯从传感器接收的数据 至外部装置。该系统也可使用几种通讯模式。在一实施例中，每个模块单独与外部装置通讯。在 另一实施例中，模块附加地或替代性的被构造为互相通讯。在又一实施例中，一电子模块被 构造为传输数据至另一电子模块，且另一电子模块被构造用于传输来自两个电子模块的数 据至外部装置。从下列详细说明与附图一起可看出，本发明的其它特征和优点是明显的。


图1是鞋的侧视图；图2是图1的鞋的相反侧的视图；图3是并入一实施例的传感器系统的鞋的顶视图4是并入图3的传感器系统的鞋的横断面图；图5是并入图3的传感器系统的另一鞋的横断面图；图5A是位于鞋类物品的鞋底内的井状部中的端口的一实施例的横断面图；图5B是位于鞋类物品的鞋底内的井状部中的端口的第二实施例的横断面图；图5C是位于鞋类物品的鞋底内的井状部中的端口的第三实施例的横断面图；图5D是位于鞋类物品的鞋底内的井状部中的端口的第四实施例的横断面图；图5E是位于鞋类物品的鞋底内的井状部中的端口的第五实施例的横断面图；图6是能用于传感器系统且与外部电子装置通讯的电子模块的实施例的示意图；图7是并入图3的传感器系统的鞋的鞋底的横断面图，其包括外部输出端口 ；图8是并入使用力敏感电阻(FSR)传感器的另一实施例的传感器系统的鞋的鞋底 的顶视图；图9和10是力敏感电阻材料的力敏感电阻行为的示意图；图11-14是并入使用力敏感电阻(FSR)传感器的实施例的传感器系统的鞋的鞋底 的横断面分解图；图15是并入使用独立电极和力敏感电阻元件的另一实施例的传感器系统的鞋的 鞋底的顶视图；图16-20是并入使用独立电极和力敏感电阻元件的实施例的传感器系统的鞋的 鞋底的横断面分解图；图21是在鞋帮中并入另一实施例的传感器系统的鞋的侧视图；图22是显示两个电子模块交换的鞋的鞋底的横断面分解图；图23是图6的电子模块的示意图，其与外部游戏装置进行通讯；图M是一双鞋的示意图，每只鞋包括传感器系统，以网络通讯模式(mesh communication mode)与夕卜部装置通讯；图25是一双鞋的示意图，每只鞋包括传感器系统，以“链状(daisy chain)”通讯 模式与外部装置通讯；图沈是一双鞋的示意图，每只鞋包括传感器系统，以独立通讯模式(incbpendent communication mode)与夕卜部装置通讯；图27是在构成传感器系统中使用的两组层的顶视图；图观是在包括传感器系统的插入构件的组件的顶视图，其使用如图27所示的一组层。
具体实施例方式虽然本发明可具有许多不同形式的实施例，在附图中示出且将在此详细描述本发 明的优选实施例，应理解，本披露内容应被认为是本发明的原理的范例，且不是要限制本发 明的范围于示出的和描述的这些实施例。鞋类物品，例如鞋，作为示例在图1-2中示出且一般被指定参考标号100。鞋类物 品100可采取许多不同形式，包括例如各种类型的运动鞋类物品。在一个示例性实施例中， 鞋100通常包括可操作地连接至通用通讯端口 14的力传感器系统12。如下文更详细所述， 传感器系统12收集与鞋100的穿着者相关的表现数据。通过连接至通用通讯端口 14，多个
13不同使用者可访问性能数据用于各种不同用途，如下面详述。鞋类物品100在图1-2中被示出为包括鞋帮120和鞋底结构130。为了下面的说明 中引用的目的，鞋类物品100可被划分为三个大体区域前脚区域111、中间脚区域112和 跟部区域113，如图1所示。区域111-113不是要划分鞋类物品100的准确区域。而是，区 域111-113是用于在下面的讨论中为鞋100的大致区域提供一种参考系。尽管区域111-113 一般应用于鞋类物品100，区域111-113还可具体地应用于鞋帮120、鞋底结构130、或者包 括在鞋帮120或鞋底结构130中和/或形成为其一部分的单独部件。如图1-2进一步所示，鞋帮120和鞋底结构130紧固在一起并定义了空腔或室用 于容纳脚。为了引用的目的，鞋帮120包括外侧121，相对的内侧122和鞋面或脚背区123。 外侧121被定位为沿着脚的外侧(即外面)延伸且一般通过区域111-113的每个部分。相 似地，内侧122定位为沿着脚的内侧(即内面)延伸且一般通过区域111-113的每个部分。 鞋面123定位为外侧121和内侧122之间的部分以与脚的上面或脚背符合。鞋面123，在 图示例中，包括鞋喉124，其具有鞋带125或其它以常规方式被用来修改鞋帮120相对于脚 的尺寸的预期的闭合机构，因此调整了鞋类物品100的合适度。鞋帮120也包括脚踝开口 126，其为脚提供了进入到鞋帮120内空腔的通道。多种材料可被用来制作鞋帮120，包括 通常被用作鞋类物品鞋帮的材料。因此，鞋帮120可由以下一种或多种部分组成，例如皮 革、合成皮革、天然或合成织物，聚合物片，聚合泡沫塑料，网眼织物，毡制品，非机织聚合物 或橡胶材料。鞋帮120可由一种或多种这些材料组成，其中，这些材料或它们的部分被缝合 或胶粘在一起，例如以本领域通常熟知的和使用的方式。鞋帮120也可包括跟部元件(未示)和趾部元件(未示)。跟部元件，当呈现时， 可向上且沿着跟部区域113内的鞋帮120的内表面延伸以增强鞋类物品100的舒适感。趾 部元件，当呈现时，可位于前脚区域111中和在鞋帮120的外表面上以提供耐磨性，保护穿 着者的脚趾且帮助定位脚的位置。在某些实施例中，例如，跟部与趾部元件中的一个或两个 可是没有的，或跟部元件被定位于鞋帮120的外表面。尽管上述讨论的鞋帮120的构造对 鞋类物品100是适合的，但鞋帮120可展示不与本发明背离的任何预期的常规或非常规的 鞋帮结构的构造。鞋底结构130被紧固于鞋帮120的下表面且具有一般常规的外形。鞋底结构130 可具有多块结构，例如一鞋底包括中底131，外底132和脚接触构件133，其可为袜衬、士多 宝(strobel)、内底构件、短靴构件、袜等等(见图4-5)。图4_5所示的实施例中，脚接触构 件133是内底构件。这里所使用的术语“脚接触构件”不是意味着直接接触使用者的脚，因 为其他元件可能妨碍直接接触。相反，脚接触构件形成了鞋类物品的脚容纳腔室的内表面 的一部分。例如，使用者可能正穿着袜子，其妨碍了直接接触。另一个例子，传感器系统12 可被并入鞋类物品中，其被设计为在鞋或其他鞋类物品上滑动，例如外部短靴元件或鞋罩。 在这样的物品中，鞋底结构的上部分可被认为是脚接触构件，即使它没有直接接触使用者 的脚。中底131可以是减震构件。例如，中底131可由聚合泡沫塑料材料制成，例如聚亚 安酯，乙烯醋酸乙烯酯共聚物(ethylvinylacetate)，或其它材料(例如phylon，phylite 等)，其压缩以消弱在行走、跑动，跳越或其它活动中地面或其它接触表面的反应力。在根据 本发明的示例结构中，聚合泡沫塑料材料可包封或包括不同的元件，例如充满液体的囊或缓和剂，其增强了鞋类物品100的舒适度，运动可控性，稳定性和/或地面或其他接触表面 反应力的消弱特性。在其它示例结构中，中底131可包括另外的元件，其压缩以消弱地面或 其它接触表面的反应力。例如，中底可包括柱状元件以支持力的缓冲与吸收。在本示例鞋类物品100中，外底132被紧固于中底131的下表面且由耐磨材料组 成，例如橡胶或弹性人造材料，例如聚亚安酯，其在走动过程中或其它活动中与地面或其它 表面接触。组成外底132的材料可用合适的材料加工且/或被制以纹理以增强摩擦力和 阻滑力。加工外底132的结构和方法将在下面进行进一步的讨论。脚接触构件133(其可 是内底构件，袜衬，短靴构件，士多宝，袜等等)是典型的细的可压缩的元件，其可位于鞋帮 120中的空腔内且临近脚的下表面(或在鞋帮120和中底131之间)以增强鞋类物品100 的舒适度。在某些安排中，内底或袜衬可以没有，且在其它实施例中，鞋类物品100可具有 位于内底或袜衬顶部的脚接触构件。图1和2中所示的外底132包括在外底132的一侧或两侧中的多个切口或缝136。 这些缝136可从外底132的底部延伸到上部或到达中底131。在一种安排中，缝136可从 外底132的底部表面延伸到位于外底132的底部和外底132的顶部之间的中部的一个点。 在另外一种安排中，缝136可从外底132的底部延伸到高于到外底132的顶部的中部的一 个点。在另外一种安排中，缝136可从外底132的底部延伸到外底132与中底131汇合的 那个点。缝136可为外底132提供附加的灵活性且因此允许外底在穿着者的脚的弯曲的自 然方向中更自由的弯曲。另外，缝136有助于为穿着者提供摩擦力。可以这样理解本发明 的实施例可被用于其它有关联的鞋的类型和构造，也可用于其它类型的鞋类物品和鞋的结 构。图3-5示出了并入依照本发明的传感器系统12的鞋类物品100的示例性实施例。 该传感器系统12包括具有多个传感器16的力传感器组件13和与传感器组件13进行通讯 的通讯或输出端口 14(例如通过导线电力连接)。在图3所示的实施例中，系统12有4个 传感器16 第一传感器16A位于鞋的大拇指(第一趾骨)区域，两个传感器16B-C位于鞋 的前脚区域，包括位于第一跖骨前段区域(first metatarsal head region)的第二传感器 16B和位于第五跖骨前段区域的第三传感器16C，和位于跟部的第四传感器16D。在行进过 程中，脚的这些区域一般经历较大程度的压力。下面所述及图27- 所示的实施例利用了 相近的传感器16的构造。每个传感器16被构造为检测由使用者的脚施加到传感器16上的 力。传感器通过传感器导线18与端口 14进行通讯，其可是金属丝导线和/或其它电力导 线或合适的通讯介质。例如，在一实施例中，传感器导线18可是被印在鞋底结构130的内 底构件133、中底构件或其它元件上的电力导线介质，例如脚接触元件133与中底构件131 之间的一层。传感器系统12的另一实施例可包括不同数量或构造的传感器16，例如下面描述 及图8、11-21及27- 所示的实施例，且一般包括至少一个传感器16。例如，在一实施例 中，系统12包括大量的传感器，且在另一实施例中，系统12包括两个传感器，一个在鞋100 的跟部，一个在前脚。另外，传感器16可以不同的方式与端口 14进行通讯，包括任何熟知 的有线或无线通讯方式，包括蓝牙和近场通讯(near-field communication)。一双鞋可为 该双鞋的每一只提供传感器系统12，且可以这样理解成对的传感器系统可协同操作或可各 自独立操作，且每只鞋中的传感器系统可与或不与对方通讯。传感器系统12的通讯将在下面进行更为详细的描述。应该理解为传感器系统12设置有计算机程序/算法以控制数据 的收集与存储(例如从使用者的脚与地面或其它接触面反应得来的压力数据)，且这些程 序/算法可被存储在传感器16、模块22和/或外部装置100中和/或被其执行。传感器系统12可被安置于鞋100的鞋底结构130中的几个结构中。图4_5所示的 示例中，端口 14，传感器16及导线18可被安置于中底131与脚接触构件133之间，例如通 过连接端口 14、传感器16和/或导线18至中底131的顶层表面或脚接触构件133的底部 表面。空腔或井135可位于中底131中(图4)或位于脚接触构件133中(图5)用于接收 电子模块，如下所述，且端口 14从井135内是可访问的。图4所示的实施例中，井135由中 底131的上主表面中的开口组成，且在图5所示的实施例中，井135由脚接触构件133的下 主表面中的开口组成。井135在其它实施例中可位于鞋底结构130的其它地方。例如，在 一实施例中，井135可部分地位于脚接触构件133和中底构件131之中，或井135可位于中 底131的下主表面或内底133的上主表面。在另一实施例中，井135可位于外底132中且 从鞋100外是易感的，例如通过鞋底结构130的侧面、底部、或跟部中的开口。在图4-5所 示的构造中，端口 14是容易访问的用于连接或断开电子模块，如下所述。在其它实施例中， 传感器系统12可被不同的定位。例如，在一实施例中，端口 14，传感器16，和/或导线18 可被安置于外底132、中底131或内底133中。在一示例性实施例中，端口 14，传感器16，和 /或导线18可被安置于位于内底133之上的脚接触构件133中，例如袜，袜衬，内部短靴或 其它相似物品。在另一实施例中，端口 14，传感器16和/或导线18可组成插入物或衬垫， 其被设计以快速且简单的嵌入脚接触构件133和中底131之间，如图12和19-20所示。当 然其它构造也是可能的，其它构造的一些实例将在下面描述。如所述，可以这样理解，一双 鞋的每只均包括传感器系统12。在一实施例中，传感器16是用于测量鞋底结构130的压力和/或作用于鞋底结构 130上的力的力传感器。例如，传感器16可是力敏感电阻(FSR)传感器或其它利用力敏感 电阻材料的传感器(例如量子隧道复合材料(quantum tunneling composite)，常规导电 泡沫(custom conductive foam)或力传导橡胶，下面详述)，磁阻传感器，压电或压阻传感 器，应力计，基于弹簧的传感器，基于光纤的传感器，偏振光传感器，基于机械促动器的传感 器，基于位移的传感器及其它所知类型的传感器或开关(switches)，其能用来测量脚接触 构件133、中底131，外底132等的压力。传感器可是模拟装置或其它装置，其可测量力的 值，或它仅仅可能是二元类型的0N/0FF开关(例如硅树脂膜型开关)。可以这样理解，通过 传感器测量力的值可包括收集和传输数据，这些数据可通过电子装置，如模块22或外部装 置110转化为测量力的值。在此描述的某些传感器，例如压电传感器，力敏感电阻传感器， 量子隧道复合材料传感器，常规导电泡沫传感器等等，可测量电阻、电容或电位的差别与变 化且把测得的差别转变为力的分量。基于弹簧的传感器，如上述提到的，可被构造为测量由 压力和/或变形产生的电阻的变形或改变。基于光纤的传感器，如上述提到的，包括具有光 源与连接至其的光测量装置的可压缩管，在这样的传感器中，当管被压缩，管中的光线的波 长改变，且测量装置能检测到变化并把该变化转变为力的大小。纳米涂层也可能被使用，例 如浸泡于导电材料中的中底。偏振光传感器可能被利用，其中光传输特性的改变被检测到 并与施加于鞋底的压力或力相关联。一实施例利用了二元0N/0FF传感器的多个组合(例 如100)且力的分量在特殊领域里通过传感器信号的“压实”(puddling)而被检测。尽管如此，此处未提到的传感器的类型也可被使用。可以这样理解，在量化生产过程中传感器可相 对便宜且能被放置于鞋中。更多的可能会贵一些的复杂的传感器可被并入到训练类型的鞋 中。另外，传感器16可以多种不同方式与鞋的结构相接合而被放置或安置。在一示 例中，传感器16可是布置于鞋底构件上的印刷导电墨水传感器(printed conductive ink sensors)，电极，和/或导线，该鞋底构件例如是空气室或其它充满流体的腔室，泡沫材料， 或用于鞋100的其它材料，或袜，短靴，插入物，垫衬，内底，中底等。传感器16和/或导线 18可被编织成机织或织物结构(例如袜衬，短靴，鞋帮，插入物等)，例如当编织或针织衣物 或织物结构时使用导电织物或纱。传感器系统12的许多实施例可被便宜的制作，例如，通 过使用力敏感电阻传感器或力敏感电阻材料，如下所述及图8和11-21所示。可以这样理 解，传感器16和/或导线18也可以任何预期的方式放置在鞋的结构的一部分上或与其相 关联，例如通过传统的放置技术，通过导电纳米涂层，通过传统机械连接器及其它熟知的可 应用的方法。传感器系统也可被构造为给穿着者提供机械反馈。另外，传感器系统12可包 括独立的电源导线以给传感器16供电。在下面所述及图5A-5E和图27- 所示的实施例 中，传感器系统12，1312包括独立的电源导线18A，1318A，其被用来连接传感器16，1316至 端口 14，14A-E以从模块22提供电源至传感器16，1316。如另一示例，传感器系统12可通 过并入鞋的印刷导电墨水传感器16或电极和导电纤维或纱，或形成这样的传感器于鞋的 泡沫或空气室上来制造。传感器16能以不同的方式被并入到空气室之上或之中。在一实 施例中，传感器16可通过印制(printing)空气室上导电力敏感材料于空气室的一个或多 个表面以获得类似应力计的效果。当室的表面在活动过程中膨胀和/或收缩，传感器可通 过压力敏感材料的电阻的变化检测到这样的变化以检测空气室上的压力。在具有内部织物 以保持定形的室中，导电材料可位于室的顶部和底部，当室膨胀或压缩时传导材料之间电 容的变化可被用来确定力的大小。另外，当空气室被压缩，转化空气压力的变化到电子信号 的装置可一样被用来确定力的大小。端口 14被构造用于以一种或多种熟知的方式将传感器16收集的数据与外部源进 行通讯。在一实施例中，端口 14是常规通讯端口，被构造为以通用的可读格式传输数据。如 图3-5所示的实施例中，端口 14包括接口 interface) 20 (用于连接至电子模块22，其如图 三所示与端口 14关联。如图3-5所示的实施例中，接口 20采用电接点的形式。另外，在该 实施例中，端口 14与壳体M关联用于电子模块22的插入，其位于鞋类物品100的中拱或 中间脚区域的井状部135中。图3-5中端口 14的位置不仅具有与使用者的脚最小的接触、 刺激(irritation)或其它干扰，而且通过简单的抬起内底133而容易地提供可访问性。另 外，如图6所示，传感器导线18在它们的终端也形成了统一接口以与端口 14连接。在一实 施例中，统一接口可包括传感器导线18的各自的与端口接口 20的连接，例如通过多个电接 点。在另一实施例中，传感器导线18可被统一形成外部接口 19，例如如下所述的插头形式 (plug-type)接口，或以其它方式，在又一实施例中，传感器导线18可形成非统一接口，每 个导线18具有其自身的子接口。如图6所示，传感器导线18能会聚到单一位置以形成统 一接口。也如下所示，模块22具有接口 23用于连接至端口接口 20和/或传感器导线18。端口 14适合于连接至多种不同的电子模块22，其可同存储部件一样简单(例如闪 存驱动器)或其可包括多个复杂特征。可以这样理解模块22可能是与个人计算机、机动装置、服务器等一样复杂的部件。端口 14被构造用于传输由传感器16收集的数据至模块22 用于存储和/或处理。美国专利申请序列No. 11/416，458中示出了鞋类物品的电子模块与 壳体的示例，其出版为美国专利申请刊物No. 2007/(^60421，其通过参考并入此处作为本说 明的一部分。尽管端口 14被示为形成接口 20的电接点以连接至模块，在其它实施例中，端 口 14可包括一个或更多附加或替代的通讯接口。例如，端口 14可包括或包括USB端口，火 线端口(firewire port)，16-针端口，或其它类型的基于物理接触的连接，或可包括无线的 或无接触的通讯接口，例如用于Wi-Fi，蓝牙，近场通讯，RFID，蓝牙低能量，紫峰(Zigbee) 或其它无线通讯技术的接口，或用于红外线或其它光学通讯技术的接口。传感器导线18可以多种不同构造被连接至端口 14。图5A-5E示出了位于鞋类物 品100中的井状部135中的端口 14A-E的示例性实施例，例如如上所述鞋底结构130的鞋底 构件内。图5A-5E所示的实施例中，井状部135具有多个井状部，包括侧壁139和底壁143。图5示出了端口 14A的实施例，其中，四个传感器导线18与电源线18A通过井状 部135的单一侧壁139连接至端口 MA0所示实施例中，传感器导线18以5-针连接的方式 形成了合并接口，其被连接至端口 14A的接口 20。在这种构造中，导线18，18A被连接至端 口接口 20以形成合并接口，导线18，18A的其中每一个在连接针62 (connection pin)中终 止以形成多针连接。在一实施例中，该连接针62可被认为是导线18，18A在井状部135中 可访问的裸露端。同样地，端口 22具有接头23，其包括5针接头60用于连接至端口接口 20中的导线18，18A的连接针62。图5B示出了端口 14B的实施例，其中，两个传感器导线18通过井状部135的其中 一个侧壁139被连接至端口 14B，且另两个传感器导线18和电源线18A通过另外一个侧壁 139连接至端口 14B.在该实施例中，导线18以外部接口 19的形式形成了两个单独的合并 导线接口 19，且端口 14B具有两个单独的接口 20用于连接至导线18，18A。外部接口 19可 是插头形式接口，针形式接口，或其它接口，且端口接口 20被互补地构造为连接至外部导 线接口 19。另外，在这种构造中，模块22具有两个接口 23，其被构造用于连接至端口接口 20。图5C示出了端口 14C的实施例，其中，传感器导线18和电源线18A通过井状部 135的侧壁139及底壁143被连接至端口 14C。在这个实施例中，传感器导线18形成几个 单独的导线接口 19用于连接至端口 14C。端口 14C包括内部回路64，其合并所有导线18， 18A的连接至端口接口 20，用于连接至模块接口 23。端口 14C又可包括互补接口用于连接 至每一个导线接口 19。可以这样理解，在本实施例中，导线18，18A可通过井状部135的一 个或多个侧壁139连接，且导线18，18A被示为通过两个侧壁139连接用于说明的目的。在 本实施例中也可以这样理解，不止一个导线18，18A可被通过井状部135的特定侧壁139连 接，且只有一个导线18，18A可通过底壁143连接。图5D示出了端口 14D的实施例，其中，四个传感器导线18和电源线18A通过井状 部135的底壁143连接至端口 14D。在所示实施例中，导线18，18A形成了合并接口，其被连 接至端口 14D底部的接口 20。与上述及图5A所示的连接构造相似。每个导线18，18A在端 口接口 20的连接针62处终止，且模块接口 23包括多个针连接60，其被构造用于连接至导 线18，18A的连接针62。图5E示出了端口 14E的实施例，其中，四个传感器导线18和电源线18A通过井状部135的四个侧壁139的每一个连接至端口 14E。在该实施例中，导线18，18A形成了几 个单独的接口 19用于连接至端口 14E，与上述及图5C所示的实施例相似。如上所述，端口 14E可包括互补接口用于连接至导线接口 19，且也可包括用于连接至模块22的接口。在其 它实施例中，导线18，18A可通过井状部135的任意数目的侧壁139连接。在同图5B，5C和5E所示的实施例中，其中，传感器18形成多于一个接口 19，端口 14B，14C，14E和/或模块22可具有多个接口 20，23或可不仅具有一个单独接口 20，23，且 端口 14可具有内部回路以连接所有的导线18，18A至接口 20，23。另外，模块22可具有一 个或多个接口 23，其是端口 14的接口(一个或多个)20的互补，用于连接至端口。例如， 如果端口 14具有在侧壁139中和/或底壁143中的一个或多个接口 20，那么模块22可具 有在侧壁和/或底壁中的一个或多个互补接口 23。可以这样理解，模块22和端口 14可能 不具有相同的互补接口 20，23，且只有一对互补接口 20，23可能获得部件之间的通讯。在 其它实施例中，端口 14和井状部135可具有不同的构造用于连接导线18，18A。另外，端口 14可具有不同的形式，其使得连接构造具有多样性。另外，在此描述的任何一种连接构造， 或其中的结合，可被在此描述的传感器系统的不同的实施例所利用。如下面所述及图6所示，模块22另外可具有一个或多个通讯端口用于连接至外部 装置110以传输数据用于处理。这样的接口能包括任何一个上面所述的接触或非接触接 口。在一示例中，模块22包括至少一个可缩式USB连接用于连接至计算机。在另外一个示 例中，模块22可被构造用于接触或非接触连接至移动装置，例如表，手机，便携式音乐播放 器等。模块22可被构造为从鞋类物品100去除以直接连接至外部装置110用于数据传输， 例如通过上述可缩式USB连接。但是，在另一实施例中，模块22可被构造用于与外部装置 110无线通讯，其允许该装置22保持在鞋类物品100内。在无线实施例中，模块22可被连 接至天线用于无线通讯。该天线可为所选择的无线通讯方法而被定形，定尺寸和定位用于 利用恰当的传输频率。另外，该天线可位于模块22的内部或模块的外部。在一示例中，传 感器系统12自身(例如导线18和传感器16的导电部件)可被利用以形成天线。在一实 施例中，模块22可被永久地安装在鞋类物品100内，或替代的可以使用者的意见而被去除 和如果愿意可保持在鞋类物品100内。另外，如下进一步说明，模块22可被另一编程和/ 或构造用于收集和/或以其它方式利用来自传感器16的数据的模块22去除或替换。如果 模块22永久地被安装在鞋类物品100内，传感器系统还可包括外部端口 15以允许数据传 输和/或电池充电，例如USB或火线端口，如图7中所示。可以这样理解，模块22可被构造 用于接触和非接触通讯两者。虽然端口 14可位于多个位置而不背离本发明，在一实施例中，例如，端口 14被提 供位置和方向和/或被提供其它结构以致于消除或最小化与穿着者的脚的接触和/或刺 激。当穿着者下台阶和/或以别的方式利用鞋类物品100，例如在体育运动过程中。图3-5 中端口 14的位置示出了这样的示例。在另一实施例中，端口 14位于鞋100的脚跟或脚背 区域附近。鞋类物品100的其它特征可帮助减少或避免穿着者的脚与端口 14的接触(或 与端口 14连接的元件)和提高鞋类物品100的整个的舒适度。例如，如图4-5所示，内底 133，或其它脚接触构件，可套在和至少部分覆盖端口 14，因此，在穿着者的脚和端口 14之 间提供了一层填料。用于减少之间的接触且调节端口 14在穿着者的脚产生的任何不期望 的感觉的其它特征可被使用。当然，如果可以预期，端口 14的开口可通过内底结构133的顶表面提供。这样的结构可被使用，不背离本发明。例如，当壳体对，电子模块22和端口 14的其它特征包括结构和/或由材料组成以致于调节使用者的脚的感觉，当其它舒适和感 觉调节元件被提供等时。帮助减少或避免穿着者的脚和壳体(或在壳体内容纳的元件)之 间的接触及提高鞋类物品结构的整体舒适度的上面所描述的不同特征的任何一个可被提 供不背离本发明的包括上述与图4-5结合的不同特征，及其它熟知的方法和技术。在一实施例中，其中，端口 14被构造用于与鞋底结构130的井状部135内包括的 模块22的接触通讯，端口 14被定位于井状部内或紧邻井状部135，用于连接至模块22。可 以这样理解，如果井状部135还包括用于模块22的壳体M，则壳体22可被构造用于连接至 端口 14，例如通过为端口 14提供物理空间或通过提供硬件用于端口 14和模块22之间的互 相联络。图3中的端口 14的位置示出了这样的示例，其中，壳体对提供物理空间以容纳端 口 14用于连接至模块22。图6示出了示例性的电子模块22的示意图，其包括通过数据传输/接收系统106 传输/接收数据的能力，其可被用于根据至少一部分本发明的示例使用。虽然图6所示的示 例结构将数据传输/接收系统(TX-RX) 106并入模块电子模块结构22，但本领域技术人员将 认识到在所有本发明的示例中，单独构件可被包括作为鞋类物品100或其它用于数据传输 /接收目的结构的一部分，和/或数据传输/接收系统106不必完全包括在独立壳体或独立 包装中。相反地，如果愿意，数据传输/接收系统106的不同部件或元件可各自独立，在不 同的壳体内，在不同的面板上，和/或以不背离本发明的多种不同方式独自与鞋类物品100 或其它装置接合。下面对不同的潜在安装结构的不同示例进行详细描述。在图6所示的示例中，电子模块22可包括数据传输/接收元件106用于传输数据 和/或从一个或多个远程系统中接收数据。在一实施例中，传输/接收元件106被构造用 于通过端口 14进行通讯，例如通过上述接触或非接触接口。如图6所示的实施例中，模块 22包括被构造用于连接至端口 14和/或传感器16的接口 23。如图3所示的模块22，接口 23具有与端口 14的接口 20互补的触点，以与端口 14连接。在其它实施例中，如上所述， 端口 14和模块22可包括不同形式的接口 20，23，其可是有线或无线的。可以这样理解，在 某些实施例中，模块22可通过TX-RX元件106与端口 14和/或传感器16连接。因此，在 一实施例中，模块2可在鞋类物品的外部，且端口 14可包括无线传输接口用于与模块22通 讯。该示例的电子部件22还可包括处理系统202(例如，一个或多个微处理系统)，存储系 统204和电源206 (例如电池或其它电源)。至一个或多个传感器的连接能通过TX-RX元件106完成，但是附加传感器(未示) 可被提供用于感应或提供有关更广范围的各种参数的数据或信息，例如与鞋类物品100的 使用或使用者有关的物理或生理的数据，包括计步器形式速度和/或距离信息，其它速度 和/或距离数据传感器信息，温度，高度，气压，湿度，GPS数据，加速度计输出或数据，心率， 脉搏次数，血压，体温，EKG数据，EEG数据，关于角取向和角取向变化的数据(例如基于回转 仪的传感器)等等，且这些数据可被存储于存储系统204中和/或从中可获得，例如，用于 通过传输/接收元件106传输至某些远程位置或系统。附加传感器(一个或多个)，如果 有，也可包括加速计(例如，用于传感步伐过程中的方向改变，例如用于计步器形式速度和 /或距离信息，用于传感跳越高度等等)。作为另外的示例，电子模块，系统，和上面描述的不同形式的方法可被用于提供鞋类物品的自动冲击衰减控制。这样的系统和方法可操作，例如，如在美国专利申请 No. 2003/0009913和美国专利申请No. 2004/0177531的美国专利No. 6，430, 843中描述的一 样，其描述了用于灵敏和/或动态的控制鞋类物品的冲击衰减特性的系统和方法(美国专 利No. 6，430, 843，美国专利申请No. 2003/0009913和美国专利申请刊物No. 2004/0177531 每个均通过引用被完全并入此作为且作为此说明的一部分)。当用来提供速度和/或 距离类型的信息时，传感元件，算法式，和/或如美国专利Nos. 5，724，265、5，955，667、 6，018，705,6, 052，654,6, 876，947and 6，882，955所描述的类型的系统可被使用，这些专利 的每一个均通过引用被完全并入。又如图6所示，电子模块22可包括激活系统(activation system)(未示)。该激 活系统或它的部件可与与模块22接合或可与电子模块22的其它部件一起或单独地与鞋类 物品(或其它装置)接合。该激活系统可被用来有选择性地激活电子模块22和/或至少 激活电子模块22的某些功能(例如数据传输/接收功能，等等)。不背离本发明的更广范 围的各种激活系统可被使用，且各种该系统有关包括的参数将在下面进行详细描述。在一 示例中，传感器系统12可以特定模式通过激活传感器16被激活和/或不激活，例如连续的 或交替的耻部/跟部鞋掌扣击(consecutive or alternating toe/heel taps)。在另一 示例中，传感器系统12可通过按钮或开关激活，其可位于模块22上，鞋100上，或位于与传 感器系统12通讯的外部装置，及其它位置上。在任一个这些实施例中，传感器系统12可包 括“睡眠(sleep)”模式，其能在一定阶段的非活动期后去激活系统12。在一替代的实施例 中，传感器系统12可作为小功率(low-power)装置操作，其不必激活或去激活。模块22还可被构造用于与外部装置110通讯，该外部装置可为如图6所示的外部 计算机或计算机系统，可移装置，游戏系统(gaming system)，或其它形式的电子装置。图6 示出的示例性的外部装置110包括处理器302，存储器304，电源306，显示器308，用户输入 310，和数据传输/接收系统108。数据传输/接收系统108被构造用于通过模块22的传 输/接收系统106以一种熟知的电子通讯方式与模块22通讯。该方式包括上述和其它地 方描述的接触和非接触通讯方法。可以这样理解，模块22能被构造用于与多个外部装置的 通讯，包括更广范围的各种不同形式和构造的电子装置。另外，模块22的传输/接收系统 106可被构造用于多种不同形式的电子通讯。还可以这样理解，如果有必要，鞋100可包括 独立电源以操作传感器16，例如电池，压电的、太阳能电源，或其它形式。传感器16也可简 单的通过连接至模块22获得能量。如上所述，多种不同形式的传感器能被并入根据本发明的传感器系统。图8示出 了鞋100的示例性实施例，其包括传感器系统212，该系统包括并入多个力敏感电阻(FSR) 传感器216的传感器组件213。该传感器系统212与上面描述的传感器系统12相似，且也 包括与模块22通讯的端口 14和连接FSR传感器216至端口 14的多个导线218。模块22 被包括在鞋100的鞋底结构130中的井状部或空腔135内，且端口 14被连接至井状部135 以能在井状部135内连接至模块22。端口 14和模块22包括互补接口 220，223用于连接和 通讯。图8所示的力敏感电阻包括第一和第二电极或电接点240，242和处于电极M0， 242之间的力敏感电阻材料M4以电连接电极240，242在一起。当压力施加于力敏感材料 244,力敏感材料244的电阻率和/或导电率改变，其改变了电极MO，242之间的电位。电阻
21的改变能被传感器系统212所检测以检测施加于传感器216上的力。力敏感电阻材料244 可以多种方式在压力下改变它的电阻。例如，力敏感材料244可具有内部电阻，其当材料被 压缩时减少，与下面将详细描述的量子隧道复合材料相似。进一步压缩该材料可进一步减 少电阻，其允许定量测量及二元(开/关)测量。在某些环境中，这种类型的力敏感电阻行 为可被描述为“基于体积的电阻”和表现出此行为的材料可被定为“智能材料”。另一个示 例，材料244可通过表面与表面接触的程度的改变而改变电阻。这个能以几种方式获得，例 如通过在表面使用微凸起，其在非压缩状态下提升了表面电阻，其中，当微凸起被压缩时表 面电阻减少，或通过柔性电极，其能变形以产生与另一电极的增加的表面与表面接触。该表 面电阻可是材料244与电极M0，242之间的电阻和/或是多层材料244的导电层(例如碳 /石墨)和力敏感层(例如半导体)之间的表面电阻。压缩越大，表面与表面接触越大，导 致低的电阻且激活定量测量。在某些环境中，该类型的力敏感电阻行为可被描述为“基于接 触的电阻”。可以这样理解，此处定义的力敏感电阻材料244可是或包括掺杂或非掺杂半导 体材料。FSR传感器216的电极M0，242可由任何导电材料组成，包括金属，碳/石墨纤维 或复合材料，其它导电复合材料，导电聚合物或包括导电材料、导电陶瓷、掺杂半导体或任 何其它导电材料的聚合物。导线218通过任何合适的方法能被连接至电极M0，242,该方法 包括焊接，锡焊，铜焊，胶粘连接，固定件(fasteners)或任何其它整体或非整体的连接方 式。替代地，电极240，242和关联的导线218可由单独的一块相同材料组成。图9-10示出了传感器16中的力敏感电阻材料M的一般使用，例如如图8所示的 FSR传感器216。如图9所示，电极⑴和㈠在其间具有电位P1。如图10所示，当力敏感 电阻材料M被压缩，材料M的电阻改变，和这样，电极(+)和(-)之间的电位P2改变。材料 M可利用基于体积的电阻，基于接触的电阻，或其它形式的力敏感电阻行为。例如，图8中的 传感器216的力敏感电阻材料244可以这种方式操作。如另一示例，下面描述及图16-20中 所示的量子隧道复合材料，常规导电泡沫，力传导橡胶及其它力敏感电阻材料表现了力敏 感电阻行为。可以这样理解，电极⑴和㈠可以以不同的安排放置，例如在层叠布置中， 材料M被放置于电极⑴和㈠之间。图8所示的示例性实施例中，FSR传感器216的电极240，242具有多个互锁的或 互相结合的指状物对6，力敏感电阻材料244位于指状物246之间以电连接电极MO，242至 彼此。在图8所示的实施例中，每个导线218独立地从模块22供应电源至与各自导线218 连接的传感器216。可以这样理解，传感器导线218可包括从每个电极M0，242延伸出的连 接至端口 14的独立导线，和模块22可通过这些独立导线提供电源至电极M0J42，例如通 过这里别处描述的独立导线18A，1318A。适合使用在传感器系统212中的力敏感电阻是可从来源例如从knsitronics LLC商业获得。适于使用的力敏感电阻的实施例在美国专利Nos. 4，314，227及6，531，951 中示出和描述，其通过引用被完全并入此并作为此的一部分。图27- 示出了用于并入鞋类物品100的FSR传感器系统1312的另一实施例。传 感器系统1312包括四个传感器1316，第一传感器1316位于第一趾骨(大拇趾)区域中，第 二传感器1316位于第一跖骨前段区域中，第三传感器1316位于第五跖骨前段区域中，和第 四传感器1316位于后跟区域中，与图3所示的构造相似。每个传感器1316具有连接传感器1316至端口 14的传感器导线1318。另外，电源导线1318A从端口 14延伸且以串联构造 被连接至所有四个传感器1316以提供电源至所有四个传感器1316。其它构造，包括并联构 造，也是可能的。如图观所示，每个导线1318，1318A被连接至端口 14用于数据的连接和 传输连接至端口 14的模块(未示)。可以这样理解，端口 14可具有任何此处描述的构造。 在这个实施例中，导线1318，1318A被定位为适合如图5A所示的5-针连接，具有多个连接 针62。与上所述的有关图8的系统212相似，传感器系统1312的每个传感器1316包括 第一和第二电极或电接点Π40，1342和处于电极1340，1342之间的力敏感电阻材料1344 以电连接电极Π40，1342在一起。当压力被施加于力敏感材料1344，力敏感材料1344的电 阻和/或导电率改变，其改变了电极1340，1342之间的电位。电阻的改变可被传感器系统 1312检测到以检测施加于传感器1316上的压力。另外，每个FSR传感器1315具有多个互 锁的或互相结合的指状物1346，力敏感电阻材料1344位于指状物1346之间以电连接电极 1340,1342 至彼此。在图27- 所示的传感器系统1312的实施例中，每个传感器1316包括两个触点 1340，1342，其由导电金属层和在金属层上形成接触面的碳层(例如碳黑)构成。传感器 1316也包括力敏感电阻材料1344，其也由一层或碳泥(puddle ofcarbon)(例如碳黑)构 成，其与电极1340,1342的碳接触表面连接。碳对碳接触在压力下能产生较大的的导电率 的改变，增加传感器1316的效率。在该实施例中的导线1318，1318A由导电的金属材料构 成，其可与触点1340,1342的金属层的材料一样。在一实施例中，导线1318，1318A和触点 1340，1342的金属层由银构成。如图27- 所示，在该示例性实施例中，传感器系统1312由两个柔性层1366和 1368组成，其联合组成插入构件1337用于插入到鞋类物品中，例如如下所述的脚接触构件 133和中底131之间。该层可由任何柔性材料组成，例如柔性聚合物材料。在一实施例中， 层1366，1368由0. 05-0. 2mm厚的柔韧的，薄的迈拉(Mylar)材料组成。该插入构件1337首 先由在第一层1366上镀(cbpositing)导电金属材料构成，例如通过以导线1318，1318A和 传感器1316的电极1340，1342的痕迹图案印制，以形成图27中所示的构造。然后，另外的 碳接触层被涂覆在第一层1366上，沿着传感器1316的电极1340，1342的痕迹，且碳力敏感 电阻材料1344被胶泥状地镀在第二层1368上，也如图27所示。如图观所示，在所有材料 被镀之后，层1366，1368以成层地形式被定位，使得电极1340，1342与力敏感电阻材料1344 的胶泥对准以形成插入构件1337用于插入到鞋类物品内。在一实施例中，以这种方式构成 的传感器系统1312能以很高的灵敏度检测到范围为10-750KPa的压力。图8及图27-28所示的传感器系统212，1312能在如图4和5所示的鞋100中在脚 接触构件133和中底131之间实现。在一实施例中，在鞋100的制作过程中在鞋帮120连 接至中底131和外底132之后，FSR传感器系统212，1312被插在中底构件131之上(且在 士多宝上，如果有)，然后脚接触构件133可被插到传感器系统212，1312之上。另外，在一 实施例中，传感器系统212，1312能作为插入构件的一部分被插入，例如图12和2718所示 的插入构件437和1337。图11-14示出了另外的实现FSR传感器到鞋类物品，例如鞋100 中的示例。图11-14所示的实施例示出了在其中具有井状部135的中底131，其用于容纳 电子模块22，和用于连接至模块22的端口 14，如上所述及图4所示。但是，可以这样理解，井状部135和/或端口 14可位于其它位置，例如全部或部分地位于脚接触构件133内或鞋 100的其它位置，如图5所示。作为一个示例，图11示出了包括FSR传感器系统312的鞋类物品的鞋底结构130 的一部分，中底构件131具有连接至其的FSR传感器组件313。在这个实施例中，FSR传感 器316部分嵌入中底构件131中且传感器导线318被连接至中底构件131的顶表面。可以 这样理解，中底构件131可具有覆盖传感器316的层以保持其在中底之内，和传感器318可 完全或部分嵌入中底构件131中，或中底构件131可具有“凹部”用于传感器316的插入。 中底构件131也具有连接至其的端口 14。该端口 14被连接至传感器导线318且位于井状 部135内用于连接容纳于井状部135内的电子模块22。传感器导线318形成了接口 319， 该接口接近端口 14以连接至端口 14。作为另一个示例，图12示出了包括FSR传感器系统412的鞋类物品的鞋底结构 130的一部分，附加鞋底构件437包括FSR传感器组件413。在这个实施例中，附加鞋底构 件437是被构造为插入脚接触构件133和中底构件131之间的插入物或衬垫。该插入物 437具有FSR传感器416和连接至其的传感器导线418。插入物437可具有于上面描述和 图27- 所示的插入物1337的构造相似的构造，或可具有其它构造。另外，在这个实施例 中，插入物437是柔性聚合物织物(flexible polymer webbing material)的薄层，其具有 FSR传感器416和连接至其的传感器导线418以保持传感器在适当的位置。可以这样理解， 传感器416和/或导线418可被完全或部分嵌入插入物437的织物中。在另一实施例中， 插入物437可完全包括传感器组件413，无任何粘合材料或织物。插入物437也可被构造用 于连接传感器导线418至端口 14且被定位为使得当插入物437被安置于脚接触构件133 和中底131之间时，传感器导线418的接口 419将在井状部135内或临近其，用于通过端口 14连接容纳于井状部135中的电子模块22。另外，鞋底结构130可被设置有一个或多个具 有其它构造传感器416的其它插入物437。通过抬起脚接触构件133和用另一插入物替换 一插入物，其它这些插入物437可被移除和交换为不同构造的插入物437。这样就允许独立 的鞋类物品使用期望的不同的传感器416构造，用于不同的应用。例如，如下所述，传感器 系统412可被构造用于与外部装置110通讯，且不同构造的传感器416可被用于在外部装 置110上运行的不同程序或其它程序。另外，插入物437可被改变大小，这样它可被用于不 同尺寸的多个不同鞋类物品中，提供了通用性。在如图13所示的替代性实施例中，插入物，衬垫，或其它附加鞋底构件437A可被 构造与传感器组件412A用于放置于内底构件133之上。该插入物437A能被构造为与上面 描述的插入物437相似，例如具有把传感器416A和传感器导线418A连接至其的柔性聚合 物织物。传感器组件412A可包括延伸的和/或结合的引线418A，其沿着或通过内底133延 伸，在接口 419A内终止，该接口构造为连接至位于井状部135内用于连接至电子模块22的 端口 14。可以这样理解，当插入物437A形成鞋底结构130的顶部部分时，该插入物437A在 某些环境内可被认为是“脚接触构件”。与上面描述的插入物437类似，插入物437A能被移 除和用其它具有不同传感器416A构造的插入物437A替换，且可被调整大小以放置于具有 不同尺寸的鞋类物品中。在另一替代性实施例中，插入构件可被制作用于连接至另一鞋底构件，例如脚接 触构件133或中底构件131。该插入构件可与上面描述和图12-13中所示的类似，例如具有传感器416，416A和连接至其的传感器导线418，418A的柔性织物(例如聚合物)。这种构 造能使传感器组件413，413A安放在如所述的鞋底结构130的任何一部分上以产生完全的 传感器系统。该插入构件可与多种不同方式与鞋底构件连接，例如通过粘贴，固定件，焊接， 热封或任何其它适合的技术。可以这样理解，在一实施例中，插入构件437，437A可没有织 物和可只包括传感器组件413，413A的电子部件。作为另一示例，图14示出了包括FSR传感器系统512的鞋类物品的鞋底结构130 的一部分，脚接触构件133具有连接至其的FSR传感器组件513。图14中示出的脚接触构 件133是内底构件，虽然如上所述，脚接触构件133可替代性的为短靴构件，士多宝，袜衬， 袜，或其它形式的用于使用的鞋类物品中的脚接触构件。在本实施例中，FSR传感器516部 分地被嵌入脚接触构件133内且传感器导线518被连接至脚接触构件133的底表面。可以 这样理解，内底133可具有覆盖传感器516的一层以把它们保持在脚接触构件133内，和传 感器518可完全或部分嵌入脚接触构件133内，或脚接触构件133可具有凹部以容纳传感 器516。传感器导线518的终端被构造用于连接至端口 14且被定位，这样，当脚接触构件 133被定位于中底结构131的顶部时，导线518的接口 519将在井状部135内或临近井状 部，以通过端口 14与容纳于井状部135内的电子模块22连接。另外，鞋底结构130能被设 置有以不同构造具有传感器组件513的多个脚接触构件133。这些其它脚接触构件133能 通过移除脚接触构件133和用其它以不同构造具有传感器516的脚接触构件133代替而被 移动和替换。这样就允许独立的鞋类物品使用期望的不同的传感器516构造，用于不同的 应用，如上所述，包括在外部装置110上运行的程序。图15示出了包括传感器系统612的鞋100的另一示例性实施例，该系统包括并入 多个传感器616的传感器组件613。该传感器616使用电极640，642的对641且包括与电 极640，642接触的力敏感电阻材料644的独立力敏感电阻元件650。在该实施例中，每个电 极对641和力敏感材料644组合形成传感器616且与上面描述及图9_10所示的电极(+) 和(_)和材料M类似进行操作。传感器系统612可与上面描述的传感器系统12，212进行 类似的布置，且也包括与电子模块22进行通讯的端口 14及多个连接电极640，642至端口 14的导线。模块22被包括在鞋100的鞋底结构130内的井状部或空腔135中，且端口 14 被包括在井状部135中以能连接至井状部135内的模块22。图15中的力敏感电阻元件650可是任何被定位为与电极640，642接触的元 件。该力敏感元件650可完全由力敏感电阻材料644组成或仅部分由力敏感材料644 组成。例如通过包括力敏感材料644的一层或包括力敏感材料644的策略性布置区域 (strategically-placed areas)。另外，力敏感元件650可是连续片或包括几个独立的片。 在一实施例中，例如下面描述且在图16-20中示出的实施例中，力敏感元件650可被包括在 鞋底结构130的构件中，或可完全形成鞋底结构的构件。适合使用作为力敏感电阻材料对4的一种材料是量子隧道复合材料(“QTC")， 其提供了基于体积的电阻行为。量子隧道复合材料通常包括聚合物矩阵材料(polymer matrix material)，其包括金属微粒或其他导电微粒。压缩后，导电微粒移动聚集在一起， 通过绝缘聚合物矩阵自动允许电子至量子隧道。当压缩增加，导电微粒更紧密聚集在一起， 允许更多的电子流和减少被测电阻。量子隧道复合材料中的微粒可具有不规则的表面，其 使微粒有更大的相对运动范围，以使微粒不相互接触。这种行为允许力敏感材料上的力的定量或二元(开/关)检测。在其它来源中，适合的量子隧道复合材料能从Peratech Limited 获得。适合用作力敏感电阻材料M4的另一种材料是常规导电泡沫，其也提供力敏感电 阻行为。常规导电泡沫通常包括由导电材料组成的泡沫或包括导电材料的附加物，例如碳 黑或其他形式的碳，或导电聚合物。当泡沫被压缩时，常规导电泡沫允许更大的电子传导， 这样减少可测电阻。适合使用作为力敏感电阻材料244的又一种材料是力传导橡胶。力敏 感材料644可是任何展现力敏感电子行为的其它材料，包括上面描述的具有基于体积或基 于接触的电阻的任何材料。电极640，642能由上面描述的有关电极M0，242的任何一种材料组成。在一实施 例中，电极640，642和/或导线618能使用导线被印制于表面上，例如脚接触构件133，中底 构件131，或其它鞋底元件。在另一实施例中，导电带(conductive tape)及其他上面描述 的结构和技术可被用于此目的。图15中所示的传感器系统612可在鞋100中在脚接触构件133与中底构件131 之间实现，如图4和5中所示的，例如通过连接力敏感电阻元件650至脚接触构件133或中 底构件131。图11-20示出了在鞋类物品，例如鞋100中，使用单独力敏感电阻元件实现传 感器的附加示例。图11-20中所示的实施例示出了中底构件131，其在其中具有用于容纳电 子模块22和端口 14以连接至模块22的井状部135，如上所述及图4中所示。但是，可以这 样理解，井状部135和/或端口 14可被定位于其它位置，例如全部或部分位于脚接触构件 133中，如图5所示，或在鞋的其它位置。作为一个示例，图16示出了包括传感器系统712的鞋类物品的鞋底结构130的一 部分，脚接触构件具有连接至其的电极组件713。在这个实施例中，电极组件16包括电极 对741和传感器导线718，其被连接至脚接触构件133的底部表面。在一实施例中，电极对 741和传感器导线718能被印制于脚接触构件133的底部，且在另一实施例中，电极对742 和导线718可被包括于脚接触构件133的底部上的一层中。可以这样理解，电极对741和/ 或导线718可完全或部分地被嵌入脚接触构件133之中。中底构件131包括力敏感电阻元 件750，其以力敏感电阻材料744的一层751的形式位于中底构件131的顶表面。可以这样 理解，该层751在某些实施例中可不是连续的。传感器导线718具有位于井状部135中或 邻近其的接口 719，用于通过端口 14与容纳于井状部135中的电子模块22连接。另外，鞋 底结构130能被设置有具有不同构造电极组件713的多个脚接触构件133。这些其它脚接 触构件133能通过去除脚接触构件133和用具有其它不同构造的电极对741的脚接触构件 133代替它而被移除和替换。这就允许单独的鞋类物品使用不同的如期望的脚接触构件，用 于不同的应用，如上所述，包括在外部装置110上运行的程序。也可以这样理解，该构造可 以颠倒，脚接触构件133具有连接至其的力敏感电阻元件750，且电极对741可被连接至中 底构件131。在图17中所示的另一实施例中，鞋底结构130包括传感器系统812，脚接触构件 133具有连接至其的电极组件813，该电极组件与上面描述且在图16中所示的电极组件713 有相同的构造。与上述相似，电极组件813包括电极对841和传感器导线818，其被连接至 脚接触构件133的底部表面，导线818在接口 819内终止用于连接至端口 14。但是，在图17 的实施例中，中底构件131自身具有力敏感电阻元件850的功能，且完全由力敏感电阻材料844组成。该实施例其它功能与图16所示实施例具有相同的方式，且提供了相同的可交换 性。也可以这样理解，该构造可被颠倒，脚接触构件133起力敏感电阻元件850的作用，由 力敏感电阻材料844组成，且电极对841可被连接至中底构件131。作为另一个示例，图18示出了包括传感器系统912的鞋类物品的鞋底结构130的 一部分，脚接触构件133，中底构件131和附加鞋底构件937具有连接至其的电极组件713， 其位于中底结构131和脚接触构件133之间。电极组件913包括电极对941和传感器导线 918，其被连接至附加鞋底构件937。在这个实施例中，附加鞋底构件133是由柔性聚合物织 物的薄层组成的插入物937，其具有电极对941和安装至其的传感器导线918以保持电极对 941的位置。可以这样理解，电极对941和/或导线918可被完全或部分嵌入插入物937的 聚合物材料中。在另一实施例中，插入物937可完全由电极组件913组成，无任何粘合材料 或织物。中底构件131包括力敏感电阻元件950，其以力敏感电阻材料944的一层951的形 式位于中底构件131的顶表面。与图16的力敏感元件750相似。可以这样理解，该层951 在某些实施例中可不是连续的。插入物937也可被构造用于传感器导线918至端口 14的 连接且被定位为当插入物937位于脚接触构件133和中底131之间时，传感器导线918的 接口 919将在井状部135内或与其邻近用于通过端口与容纳于井状部135中的模块22连 接。另外，鞋底结构130可被设置有具有不同构造电极组件913的多个插入物937。这些其 它插入物937可通过抬起脚接触构件133和用具有不同构造电极对941的另一插入物937 代替一插入物937而被移除和替换。这就允许单独的鞋类物品使用不同的所期望的传感器 构造，用于不同的应用，包括如上所述的在外部装置110上运行的程序。在图19所示的另一实施例中，鞋底结构130包括传感器系统1012，插入物1037具 有连接至其的与上述及图18中所示的电极组件913有相同构造的电极组件1013。与上所 述类似，电极组件1013包括电极对1041和传感器导线1018，其被连接至位于中底构件131 和脚接触构件133之间的插入物1037，导线1018在用于连接至端口 14的接口 1019处终 止。但是，在图19中的实施例中，中底构件131自身起力敏感电阻元件1050的作用，且完 全由力敏感电阻材料1044组成。该实施例的其它功能与图18所示的实施例具有相同的方 式，且提供相同的可交换性。可以这样理解，在一替代性实施例中，脚接触构件133可由力 敏感电阻材料1044构成，起力敏感电阻元件1050的作用。在该构造中，插入物1037和/ 或电极组件1013可需要被重新构造或重新定位以接触位于插入物1037的顶部而不是底部 的力敏感材料1044。可以这样理解，在一替代性实施例中，图18-19中所示的插入物937，1037能和包 含或包括力敏感电阻元件950，1050的内底构件133 —起使用。其中，内底133具有力敏感 电阻材料944的层951，其位于内底底表面，而不是中底构件131的顶表面，插入物937和/ 或电极组件913可需要被重新构造或重定位以接触位于插入物937的顶部而不是底部的力 敏感材料944。内底133也可具有位于其顶部的力敏感材料944的层951，在该情况下，插 入物937，1037那也能被插到顶侧上。可以这样理解，如果整个内底133包括力敏感电阻元 件1050，那么插入物937，1037能被使用于内底133的顶侧或底侧上。在图20所示的另一实施例中，鞋底结构130包括传感器系统1112，插入物1137具 有连接至其的与上述及图18所示的电极组件913有相同构造的电极组件1113。与上所述 类似，电极组件1113包括电极对1141和传感器导线1118，其被连接至位于中底构件131和
27脚接触构件133之间的插入物1137，导线1118在用于连接至端口 14的接口 1119处终止。 但是，在图20的实施例中，力敏感电阻元件1150被包括在力敏感电阻材料1144的单独的 衬垫1151中，其未附着于中底构件131或脚接触构件133。衬垫1151可完全由力敏感电阻 材料1144组成或包括由力敏感电阻材料1144组成的部分或区域。另外，在该实施例中，衬 垫1151位于中底构件131和插入物1137之间，但是，在另一实施例中，衬垫1151可被位于 脚接触构件133和插入物1137之间。可以这样理解，如果衬垫1151的位置被改变，那么插 入物1137和/或电极组件1113可需被重新构造或重新定位以接触位于插入物1137顶部 而不是底部的力敏感电阻材料1144。此外，在其它实施例中，衬垫1151和插入物1137能被 安置于鞋底结构130的任何位置，只要电极对1141与力敏感电阻材料1144接触。本实施 例的其它功能与图18中所示实施例具有相同的方式，且提供相同的不同电极组件的可交 换性。本实施例也提供力敏感元件1150的可交换性，例如，如果期望不同材料1144或如果 力敏感元件损坏或磨损。在另一替代性实施例中，插入构件能被制作用于连接至另一鞋底构件，例如脚接 触构件133或中底构件131。这个插入构件可与上面描述和图18-20中所示插入物937， 1037，1137相似，例如具有柔性织物(例如聚合物)，其有电极对941，1041,1141和传感器 导线918，1018，1118具有被构造用于连接至端口 14的端部，如上所述，。该构造使电极组 件913，1013，1113安装于鞋底结构130的期望的任何元件上，以产生完全传感器系统。该 插入构件可以多种不同方式连接至鞋底构件，例如通过粘贴，固定件扣，焊接，热封或其它 合适的技术。可以这样理解，插入构件937，1037，1137，在一实施例中，可没有织物和可仅包 括传感器组件913，1013，1113的电子部件。可以这样理解，量子隧道复合材料，常规导电泡沫，力传导橡胶，和其它在此讨论 的力敏感电阻材料可被使用以产生单独的，独立的传感器，与上面描述和图8中所示的FSR 传感器216相似，且不限制在具有单独电极和力敏感元件的传感器组件中使用。这样的单 独传感器可包括两个电极和力敏感电阻材料，例如图9-10中所示。在图21所示的一替代性实施例中，传感器系统1212可包括传感器组件1213，其被 连接至鞋类物品100的鞋帮120，而不是鞋底结构130。上面描述的任何不同形式的传感器 能被使用在这个实施例中，且传感器可以任何适合的方式被连接至鞋帮120。例如，在一实 施例中，传感器1216可是FSR传感器，其被编织入鞋帮的材料中，导电织物也被编织入鞋帮 中以形成导线1218。在这个实施例中，模块22被示为包括在鞋100的鞋底结构130中，导 线1218在脚接触构件133之下从鞋帮120延伸至端口 14与模块22通讯。但是，可以这样 理解，模块22可位于其它地方，在其它实施例中，包括附着于鞋帮120。此处上述的不同的可交换的鞋底插入物能允许传感器系统以合理预算进行定制 开发，其包括具有传感器/电极组件413，413A，913，1013和1113的可交换的插入物437， 437A，937，1037和1137，及具有传感器/电极组件513，713，和813的可交换的脚接触构件 133。例如，FSR传感器插入物437和437A及具有FSR传感器组件513的脚接触构件133能 通过各种不同来源定制用于不同目的，且能被插入到较广范围的鞋类物品100中。作为另 一示例，插入物937，1037和1137及具有电极组件713，813，913，1013，和1113的脚接触构 件133能被简单的定制且插入到较广范围的鞋类物品100中。在一实施例中，鞋类物品100 能被制作为包括力敏感电阻材料，且任一传感器组件构造713，813，913，1013和1113能被插入到鞋类物品100中与力敏感材料一起起作用。如上所述，力敏感电阻材料1144的单独 衬垫1151也能被制作用于插入到较广范围的鞋类物品中，进一步增加了系统的通用性。如 下所述，这样的传感器组件能被定制以使用用于电子模块22和/或外部装置110的特殊软 件。第三方可提供这样的软件以及具有定制的传感器组件的鞋底插入物，作为一包装。关于图3-5所示的传感器系统12，传感器系统12,212,312,412,412A,512,612, 712，812，912，1012，1112，1212的运行和使用在下面进行描述。且可以这样理解，传感器系 统12的运行原理，包括所有关于其的实施例和变化，可应用至上述的其它传感器系统212， 312, 412,412A, 512,612, 712,812,912,1012,1112,12120 在运行中，传感器 16 根据它们的 功能和设计收集数据，且传输数据至端口 14。然后端口 14允许电子模块22与传感器16接 口连接且收集数据用于后期使用和/或处理。在一实施例中，数据以通用的可读格式被收 集，存储和传输，所以，数据可以被多个使用者访问和/或下载，有多个不同应用，以使用于 多个不同的目的。在一示例中，数据以XML格式被收集，存储和传输。在不同的实施例中，传感器系统12可被构造以收集不同形式的数据。在一实施 例中(上面所述)，一个或多个传感器16能收集关于压缩的次数，顺序和/或频率的数据。 例如，系统12能记录穿着鞋类物品100时发生的踏步，跳越，凿地(cut)，踢，或其它压缩力 的数量或频率及其它参数，例如接触时间和飞行时间(flight time)。定量传感器和二元 开/关形式的传感器均可收集这样的数据。在另一实施例中，系统能记录发生于鞋类物品 的压缩力的顺序，其能被用于例如确定脚旋前(pronation)或旋后(supination)，身体重 心移动，脚碰撞形式，或其它这样的应用的目的。在另一实施例中(上面也描述过)，传感 器16能定量测量比邻鞋100的部件上的压缩力，且因此，数据能包括定量压缩力和/或冲 击测量。鞋100的不同部位上的力的相对差异能被用于确定重量分布和鞋100的“压力中 心”。重量分布和/或压力中心能分别独立用于一只或两只鞋的计算，或能两只鞋一起进 行计算，例如为确定一个人整个身体的压力中心或重量分布的中心。如上所述，开/关二 元传感器的相对密集排列能被用于通过在更大的压缩期间的传感器的“压实”(puddling) 开启所检测到的变化来定量测量力的值。在另一实施例中，传感器16能测量压力变化 的速率，接触时间，飞行时间或碰撞的间距(例如跳越或跑步)，和/或其它时间相关 (temporally-dependent)的参数。可以这样理解，在任何实施例中，传感器16在记录力/ 碰撞前需要一定的最低限度的力或碰撞。如上所述，数据以通用的可读格式通过通用端口 14被提供至模块22，因此，能使 用该数据的应用、使用者及程序的数量几乎是无限制的。这样，端口 14和模块22被使用者 如所期望地构造和/或编程，且端口 14和模块22接收来自传感器系统12的输入数据，该 数据能被以任何期望地方式使用以用于不同的应用。在许多应用中，数据还可被模块22和 /或在前面用到的外部装置Iio处理。在外部装置110进一步处理数据的构造中，模块22 可传输数据至外部装置110。该传输数据可以相同的通用可读格式被传输，或可以其它格 式被传输，且模块22可被构造以改变数据的格式。另外，模块22能被构造和/或编程以收 集，使用，和/或处理来自传感器16的数据用于一个或多个特殊应用。在一实施例中，模块 22被构造用于收集，使用，和/或处理数据用于在多个应用中使用。这样的使用及应用的示 例在下面给出。如在此处所用，术语“应用，，通常指特殊的使用，且该术语不必要像在计算 机领域中使用的那样指在计算机程序应用中的使用。不过，特定的应用可完全或部分地包括在计算机程序应用中。此外，如图22的实施例中所示，模块22能被从鞋100移除和被构造用于与第一 模块22不同地操作的第二模块22A代替。在图22的实施例中，该替换通过抬起内底构件 133，去除第一模块22从端口 14的连接且从井状部135移除移动第一模块22，然后插入第 一模块22A到井状部135且连接第二模块22A至端口 14，和最后放回内底构件133到原来 的位置来完成。第二模块22A可被编程和/或构造为不同于第一模块22。在一实施例中， 第一模块可被构造用于一个或多个特殊应用中，且第二模块22A可被构造用于在一个或多 个不同应用中的使用。例如，第一模块22可被构造用于在一个或多个游戏应用中使用，和 第二模块22A可被构造用于在一个或多个运动性能监控应用中使用。另外，模块22，22A可被构造用于相同类型的不同应用中的使用。例如，第一模块 22可被构造用于在游戏或运动性能监控应用中使用，和第二模块22A可被构造用于在不同 的游戏或运动性能监控应用中使用。另一示例，模块22，22k可被构造用于在相同的游戏或 性能检测应用中的不同的使用。在另一实施例中，第一模块22可被构造为收集一种类型的 数据，和第二模块22A可被构造为收集不同形式的数据。在此描述了这些类型数据的示例， 包括测量力的值，相对力测量(例如相对于彼此的传感器16)，身体重心转移/移动，力改变 的碰撞频率(例如用于脚碰撞形式)速度，等等。在另一实施例中，第一模块22可被构造为 用不同于第二模块22A的方式使用或处理来自传感器16的数据。例如，模块22，22A可被 构造为仅收集，存储，和/或交换数据，或模块22，22A可被构造为进一步以某种方式处理数 据，例如组织数据，改变数据的形式，用数据进行计算，等等。在又一实施例中，模块22，22A 可被构造为不同地通讯，例如具有不同的通讯端口或被构造为与不同的外部装置110进行 通讯。模块22，22A也可在其他方面起不同的作用，包括结构和功能方面，例如使用不同的 电源或包括附加或不同硬件部件，例如上述的附加传感器(如GPS，加速度计，等等)。对由系统12收集的数据的一种预期的使用是测量身体重心移动，其对许多运动 活动是重要的，例如高尔夫球挥杆，棒球/垒球挥棒，曲棍球挥棍(冰球或曲棍球)，网球挥 拍，投掷/远投球，等等。由系统12收集的压力数据能在任何应用性的运动领域中给出关 于平衡和稳定性的有价值的反馈用于提高技术。可以这样理解，更多或较少的昂贵的和复 杂的传感器系统12可基于在那里收集的数据的有目的的使用而被设计。由系统12收集的数据可被使用于多种其它运动性能特性的测量。该数据能被使 用来测量脚旋前/旋后的程度和/或速度，脚碰撞模式，平衡，和其它这样的参数，其能被使 用以提高在赛跑/慢跑或其它运动活动中的技术。关于旋前/旋后，数据的分析也能被用 来作为旋前/旋后的预报器。检测到的速度和距离可被使用，其可包括基于步数计的测量， 例如接触测量或抬高时间测量。跳跃高度也能被测量，例如通过使用接触或弧线时间测量。 侧面切割力能被测量，包括切割中应用于鞋100的不同部位的不同力。传感器16也能被定 位以测量剪力，例如鞋100中的侧面地脚滑动。某示例，附加传感器可被并入到鞋100的鞋 帮120的侧面以感知侧面的力。另一个示例，二元传感器的高密度排列能通过激活的传感 器的“压实”中的横向变化检测剪切作用。在上面描述的另一实施例中，一个或多个传感器1215能补充地或替代地并入到 鞋100的鞋帮120中。传感器1216能被以任何上述的方式并入到鞋帮120中。例如，传感 器1216可被编织到鞋帮的材料中，导电织物也被编织入鞋帮中以形成导线。在这种构造中，附加的参数可被测量，例如踢力(kick force)，例如用于英式足球或足球，及在足球中 的“碰触”的数量和/或频率。数据，或从其推导的测量值对于运动训练目的是有用的，包括提高速度，力量，敏 锐度，连贯性，技术，等等。端口 14，模块22和/或外部装置110能被构造以给使用者主 动的，实时的反馈。在一示例中，端口 14和/或模块22能被安置与计算机，移动装置等 通讯以实时传达结果。在另一示例中，一个或多个振动元件(vibration elements)可被 包括在鞋100中，其能通过鞋的部分振动给使用者反馈以帮助控制运动，例如在美国专利 No. 6，978，684中披露的特征，其被并入此作为参考且作为此的一部分。另外，数据能被使用 以比较体育运动，例如与使用者的过去的运动作比较以显示连贯性，改进或其不足，或与使 用者的另一具有相同运动的运动作比较，例如职业高尔夫者的挥杆。另外，系统12可被使 用以记录生物力学数据用于运动员的“标志性”体育运动。这个数据能提供给其他人使用 于复制或模拟该运动，例如使用于游戏应用或随形应用(shadow application)，其覆盖一 种运动于使用者的相同运动。系统12也能被构造用于跟踪“所有日子活动”以记录使用者一天的进程中参与的 不同的活动，系统12可包括用于此目的的特殊算法，例如包括在模块22，外部装置110，和 /或传感器16中。系统12也可被用于控制应用，而不是数据收集和处理应用。换句话说，系统12能 被并入到鞋类物品，或其它与身体发生接触的物品中用于在控制外部装置110中使用，例 如计算机，电视，视频游戏等等，基于使用者的由传感器16检测到的运动。事实上，具有并入传感器16和延伸至通用端口 14的导线的鞋类物品允许鞋类物 品扮演输入系统的角色，且模块22能被构造，编程和适用于接收来自传感器16的输入数据 且以任何期望的方式利用这些输入数据，例如，作为远程系统的控制输入数据。例如，具有传感器控制的鞋能被使用作为计算机，或由计算机执行的程序的控制 或输入设备，与鼠标类似，其中，脚的一定运动，姿势，等等(例如，脚轻叩(foot tap)，双脚 轻叩，足跟轻叩，双足跟轻叩，侧对侧脚运动，脚点击(foot-point)，脚弯曲(foot-flex)， 等)能控制在计算机上的(例如上一页，下页，撤销，复制，剪切，粘贴，保存，关闭等)预期 设计的操作。软件能被提供用于此目的以分配脚的姿势至不同的计算机功能控制。可以预 期，操作系统能被构造为接收和识别来自传感器系统的控制输入数据。电视或其它外部电 子装置能以这种方式被控制。并入该系统12的鞋类物品100也能被使用于游戏应用和游 戏程序中，与任天堂Wii (Nintendo Wii)控制器类似，其中，特殊的运动能被分配以一定的 功能和/或能被使用以在显示器上产生使用者的运动的有效显示。作为一个示例，压力中 心数据和其它重量分布数据能被使用在游戏应用中，其可包括平衡，重心转移和其它性能 活动的虚拟表示。系统12能被使用作为唯一的控制器用于游戏或其它计算机系统，或作为 补充控制器。使用传感器系统作为鞋类物品的控制器用于外部装置和脚的姿势用于这样的 控制器的构造和方法的示例在美国临时专利No. 61/138，048中示出和描述，其通过引用而 被全部并入。另外，系统12可被构造为与外部装置110和/或与用于外部装置的控制器直接通 讯。如上所述，图6示出了用于电子模块22和外部装置之间通讯的实施例。在图23所示的 另一实施例中，系统12能被构造用于与外部游戏装置HOA通讯。该外部游戏装置HOA包括与图6所示的示例性的外部装置110相似的部件。该外部游戏装置HOA也包括至少一个包 括游戏程序(例如录音带盒，CD, DVD，蓝光(Blu-Ray)或其它存储设备)的游戏介质307， 和至少一个远程控制器305，其被构造为通过线通讯和/或通过传输/接收元件108无线连 接。在所示实施例中，控制器305补充了用户输入310，而在一实施例中，控制器305可起用 户输入角色的作用。在这个实施例中，系统12设置有附属装置303，例如使用插入式USB无 线传输/接收，其被构造为被连接至外部装置110和/或控制器305以能与模块22通讯。 在一实施例中，附属装置303可被构造为被连接至一个或多个与控制器305和外部装置110 相同和/或不同形式的附加控制器和/或外部装置。可也这样理解，如果系统12包括上述 的(例如，加速计)其它形式的传感器，那么这样的附加传感器也能被并入控制游戏或其它 基于外部装置110的程序。外部装置110，例如计算机/游戏系统，能被设置有其它形式的软件以与系统12相 结合。例如，游戏系统可被构造为基于使用者的现实活动更改游戏角色的属性，其能鼓励使 用者的训练或更大的活动。在另一示例中，程序可被构造为显示使用者的化身(avatar)， 其作为由鞋的传感器系统收集的使用者的活动的体现或与其成比例。在这样的构造中，如 果使用者已经是活跃的，该化身可显示为兴奋地，积极地等等，和如果使用者已经是不活跃 的，体现可显示为瞌睡地，懒惰地等等。传感器系统12也能被构造用于更精致的传感器以 记录描述运动员的“标志性运动”的数据，其能被使用于不同的目的，例如在游戏系统或模 型系统中。在此描述的包括传感器系统12的独立鞋类物品100能被单独使用或与具有自己 的传感器系统12’的第二鞋类物品100’联合使用，例如如图M16所示的一对鞋100，100’。 第二鞋100’的传感器系统12’通常包括一个或多个传感器16’，其由传感器导线18’连接 至端口 14’与模块22’通讯。图对-26中所示的第二鞋100’的第二传感器系统12’具有 与第一鞋100的传感器系统12相同的构造。但是，在另一实施例中，鞋100，100’可具有有不同构造的传感器系统12，12’。两 只鞋100，100’都被构造用于与外部装置110通讯，且在所示实施例中，每只鞋100，100’中 有电子模块22，22’，其被构造用于与外部装置110通讯。在另一实施例中，鞋100，100’都有 端口 14，14’，其被构造用于与相同的电子模块22通讯。在这个实施例中，至少一只鞋100， 100’可被构造用于与模块22进行无线通讯。图对力6示出了模块22，22’之间用于通讯的 不同模式。图M示出了“网状“通讯模式，其中，模块22，22’被构造用于与彼此通讯，且也被 构造用于与外部装置110单独通讯。图25示出了“链状”通讯模式，其中，模块22’通过另 一个模块22与外部装置110通讯。换句话说，第二模块22’被构造为通讯信号(其可包括 数据)至第一模块22，且第一模块22被构造为从模块22，22’通讯信号至外部装置110。同 样地，外部装置经由第一模块22通过发送信号至第一模块22与第二模块22’通讯，第一模 块22通讯信号至第二模块22’。在一实施例中，模块22，22’为某目的也能互相通讯而不是 传输信号至外部装置110或者从其传输。图沈示出了“独立型”通讯模式，其中，每个模块 22，22’被构造用于与外部装置110独立通讯，且模块22，22’不被构造用于相互通讯。在其 它实施例中，传感器系统12，12’可被构造用于相互通讯和/或以其它方式与外部装置110 通讯。
在本发明的范围内，仍有由系统12收集的数据的其他的使用和应用是可预期的， 且被本领域技术人员所公认。如阅读本发明披露的本领域技术人员所认识，此处描述的不同方面可被实施为方 法，数据处理系统，或计算机程序产品。当然，这些方面可采取完全硬件实施例，完全软件实施例或结合软件和硬件方面 实施例的形式。另外，这些实施例可采取计算机程序产品的形式，其被一个或多个有形的可 读计算机存储介质或存储设备存储，存储介质或设备具有可读计算机程序编码，或指令，其 包括于存储介质之中或之上。任何适合的有形的计算机可读存储介质可被利用，包括硬盘， CD-ROMs，光存储器，磁存储器，和/或任何他们的组合。另外，如此处所述的代表数据或事 件的不同的无形信号可以电磁波的形式在源与目标之间传输，该电磁波通过信号传导介质 例如金属线，光学纤维，和/或无线传输介质(例如，空气和/或空间)移动。如上所述，本发明的方面通常是在计算机可执行指令的情况下描述的，例如程序 模块，被计算机和/或其处理器执行。通常，程序模块包括例行程序，程序，目标，部件，数据 结构，等等。其执行特定的任务或实现特定的抽象数据类型。这样的程序模块可被包括在 上述的有形的可读计算机介质中。本发明的方面在分布式的计算环境中是熟练地，其中，任 务被通过通讯网络连接的远程处理设备执行。程序模块可位于存储器中，例如外部装置110 的模块22或存储器304的存储器204，或外部介质，例如游戏介质307，其可包括本地和远 程计算机存储介质，其包括存储器设备。可以这样理解，模块22，外部装置110，和/或外部 介质可包括补充程序模块以一同使用，例如在特殊应用中。也可以这样理解，为简单起见， 独立的处理器202，302和独立存储器204，304在模块22和外部装置110中示出和描述，且 处理器202，302和存储器204，304可各自包括多个处理器和/或存储器，且可包括处理器 和/或存储器系统。在此描述的传感器系统的不同的实施例，以及鞋类物品，脚接触构件，插入物，和 其它并入传感器系统的结构，提供了超过现有技术的好处和优点。例如，在此描述的许多传 感器实施例提供相对低的造价和对传感器系统的耐久性选择，因此，传感器系统能以小的 增加成本和好的可靠性被并入到鞋类物品中。结果，不管传感器系统是否最终被消费者所 期望使用，鞋类物品能以完整的传感器系统制作，不明显影响价格。另外，具有定制传感器 系统的鞋底插入物能被便宜地制作和销售，连同被设计用于使用传感器系统的软件，不明 显影响鞋类物品的造价。另一示例，传感器系统提供了较广范围的功能用以较广范围的应 用，包括游戏，健身，体育训练和改进，用于计算机和其它设备的实际控制，和许多在此描述 的其它方面和本领域技术人员所认识的。在一实施例中，第三方软件开发者能开发软件，其 被构造为使用来自传感器系统的输入数据运行，包括游戏和其它程序。传感器系统以通用 可读模式提供数据的能力极大扩展了传感器系统可以使用的第三方软件和其它应用的范 围。又一示例，包括传感器系统的不同的鞋底插入物，包括衬垫，内底和其它元件，允许传感 器系统的可交换性和可定制性用于不同的应用。此处描述和示出了几个替代性实施例和示例。本领域普通技术人员将认识到独立 实施例的特征，和部件的可能的结合与变化。本领域普通技术人员也将认识到，任何实施例 能被设置与此处披露的其它实施例结合使用。可以这样理解，本发明可实施于其他不背离 本发明的精神或中心特征的特定形式中。因此，本发明示例和实施例，在所有方面都被认为是说明性的，是非限制性的，且本发明并不限制于此处给出的细节。术语“第一”，“第二”， “顶部”，“底部”等等，如在此所用的，仅仅在于说明性的目的且不以任何方式限制实施例。 另外，术语“多个”，如在此所用的，指示任何多于一个的数目，或者分离或者连接着的，如果 必要，直到无穷数目。另外，“提供”物品或装置，如在此所用的，广泛指使物品在其上执行的 将来活动中可获得或可访问，且不意味着提供物品的一方已经制作，生产或供应该物品或 提供物品的一方具有物品的所有权或控制权。因此，当特殊实施例被示出和描述时，不显著 背离本发明精神的许多更改会出现，且保护范围仅由所附权利要求的范围所限定。
权利要求
1.一种鞋类物品，包括鞋帮构件，其至少部分地限定了脚容纳腔室；鞋底结构，其与鞋帮构件接合；和传感器系统，该传感器系统包括连接至鞋底结构的多个传感器和与传感器通讯的通用 通讯端口，该端口被构造用于与电子模块通讯，其中，每个传感器都被构造为检测由脚施加 在传感器上的力，且该端口被构造为以通用的可读格式传输关于每个传感器检测的力的数 据至电子模块。
2.如权利要求1所述的鞋类物品，其中，每个传感器都被构造为定量地检测在活动期 间由脚施加在传感器上的力的变化。
3.如权利要求1所述的鞋类物品，其中，端口被构造用于以XML格式传输数据。
4.如权利要求1所述的鞋类物品，其中，至少一个传感器位于鞋底结构的前脚区域且 至少一个传感器位于鞋底结构的跟部区域。
5.如权利要求3所述的鞋类物品，其中，第一传感器位于鞋底结构的第一趾骨区域，第 二传感器位于鞋底结构的第一跖骨前段区域，第三传感器位于鞋底结构的第五跖骨前段区 域，且第四传感器位于鞋底结构的跟部区域。
6.如权利要求1所述的鞋类物品，其中，每个传感器都包括第一电极、第二电极、和连 接第一电极与第二电极的力敏感电阻材料。
7.如权利要求6所述的鞋类物品，其中，每个传感器的电阻材料都包括量子隧道复合 材料。
8.如权利要求6所述的鞋类物品，其中，每个传感器的电阻材料都包括常规导电泡沫。
9.如权利要求1所述的鞋类物品，其中，每个传感器都包括力敏感电阻。
10.如权利要求1所述的鞋类物品，其中，传感器系统还包括与端口通讯的电子模块， 其中，电子模块被包括在鞋底结构内的空腔中。
11.如权利要求10所述的鞋类物品，其中，电子模块被构造用于收集由传感器采集的 数据和传输这些数据至外部计算机装置。
12.如权利要求1所述的鞋类物品，其中，端口被构造用于通过至少一个接口通讯，该 接口从一组中选择，该组包括电接点，USB,火线，5-针，16-针，其它接触通讯接口，Wi-Fi， 蓝牙，蓝牙低功耗，近场通讯，RFID，紫峰，和其它无线通讯接口。
13.一种鞋类物品，包括至少部分限定脚容纳腔室的鞋帮构件；与鞋帮构件接合的鞋底结构；多个连接至鞋底结构的传感器，每个传感器被构造用于检测由脚施加于传感器上的力；位于鞋底结构中的被构造用于可去除地容纳电子模块的井状部，和多个连接传感器至井状部的传感器导线，其被构造为当电子模块容纳于井状部中时， 使传感器与电子模块之间能进行通讯。
14.如权利要求13所述的鞋类物品，其中，每个传感器都被构造为定量地检测在活动 期间由脚施加在传感器上的力的变化。
15.如权利要求13所述的鞋类物品，其中，每个传感器导线在井状部中具有可访问的且被构造用于连接至电子模块的裸露端。
16.如权利要求15所述的鞋类物品，其中，传感器导线的裸露端是多针连接的形式。
17.如权利要求15所述的鞋类物品，还包括单个电源线，该电源线从井状部连接至多 个传感器，且该电源线在井状部中具有可访问的且被构造用于连接至电子模块的裸露端， 当电子模块容纳于井状部中时，电源线被构造用于从电子模块提供电力至传感器，其中，电 源线和传感器的导线的裸露端在井状部中形成可访问的5针连接。
18.如权利要求13所述的鞋类物品，还包括从井状部连接至多个传感器的至少一个电 源线，其被构造用于当电子模块容纳于井状部中时从电子模块提供电力至传感器。
19.如权利要求17所述的鞋类物品，其中，鞋类物品包括从井状部连接至所有所述多 个传感器的单个电源线，该电源线在井状部中具有可访问的且被构造用于连接至电子模块 的裸露端。
20.如权利要求13所述的鞋类物品，其中，每个传感器都包括力敏感电阻。
21.如权利要求13所述的鞋类物品，其中，每个传感器都包括第一电极，第二电极，和 连接第一电极与第二电极的力敏感电阻材料。
22.如权利要求13所述的鞋类物品，其中，传感器系统还包括容纳于井状部中的电子 模块，和其中，电子模块被构造用于收集由传感器采集的数据和传输该数据至外部计算机装置。
23.如权利要求22所述的鞋类物品，其中，井状部包括与传感器导线通讯的端口，且电 子模块包括互补接口用于通过该端口通讯。
24.如权利要求13所述的鞋类物品，其中，井状部包括与传感器导线通讯的端口，该端 口被构造用于与电子模块通讯。
25.如权利要求M所述的鞋类物品，其中，井状部具有多个侧壁，且所有传感器导线通 过井状部的单一侧壁被连接至端口。
26.如权利要求M所述的鞋类物品，其中，传感器导线会聚到单一位置且形成统一接 口用于连接至所述端口的接口。
27.如权利要求M所述的鞋类物品，其中，井状部具有多个侧壁，且传感器导线通过两 个或多个侧壁被连接至端口。
28.如权利要求M所述的鞋类物品，其中，井状部具有底壁和多个侧壁，且传感器导线 通过井状部的至少一个侧壁和底壁被连接至端口。
29.如权利要求M所述的鞋类物品，其中，井状部具有底壁和多个侧壁，且所有传感器 导线通过井状部的底壁被连接至端口。
30.如权利要求13所述的鞋类物品，其中，鞋底结构还包括外底构件和位于外底构件 与脚容纳腔室之间的中底构件，其中，中底构件在其中至少部分地限定了井状部。
31.如权利要求30所述的鞋类物品，其中，井状部包括在中底构件的上主表面中的开
32.如权利要求30所述的鞋类物品，其中，鞋底结构还包括位于中底构件与脚容纳腔 室之间的脚接触构件，其中，脚接触构件至少部分覆盖井状部。
33.如权利要求30所述的鞋类物品，其中，鞋底结构还包括位于中底构件与脚容纳腔 室之间的脚接触构件，其中，井状部至少部分地被包括于脚接触构件中。
34.一种鞋类物品，包括至少部分限定脚容纳腔室的鞋帮构件；与鞋帮构件接合的鞋底结构；连接至鞋底结构的多个力敏感电阻传感器，其中，每个传感器都被构造用于检测由脚 施加于传感器上的力，其中，多个传感器包括第一传感器位于鞋底结构的第一趾骨区域， 第二传感器位于鞋底结构的第一跖骨前段区域，第三传感器位于鞋底结构的第五跖骨前段 区域，第四传感器位于鞋底结构的跟部区域；与传感器通讯的端口，该端口被构造用于与电子模块通讯，和连接传感器至端口的多个传感器导线，其被构造用于当电子模块与端口通讯时使传感 器与电子模块之间通讯。
35.如权利要求34所述的鞋类物品，其中，鞋底结构还包括外底构件和位于外底构件 与脚容纳腔室之间的中底构件，其中，中底构件具有限定于其中的被构造用于容纳电子模 块的井状部。
36.如权利要求35所述的鞋类物品，其中，鞋底结构还包括位于中底构件与脚容纳腔 室之间的脚接触构件，其中，脚接触构件至少部分覆盖井状部。
37.如权利要求35所述的鞋类物品，其中，鞋底结构还包括位于中底构件与脚容纳腔 室之间的脚接触构件，其中，井状部至少部分地被包括于脚接触构件中。
38.如权利要求34所述的鞋类物品，其中，每个传感器包括具有多个相互结合指状物 的第一和第二电极，以及处于指状物间的力敏感电阻材料以连接第一电极至第二电极。
39.如权利要求34所述的鞋类物品，其中，鞋底结构还包括形成脚容纳腔室的底壁的 至少一部分的脚接触构件，其中，传感器和传感器导线被被嵌入脚接触构件中。
40.一种装置，包括被构造用于在鞋类物品的脚容纳腔室内使用的脚接触构件，从而脚接触构件形成脚容 纳腔室的底壁的至少一部分；安装于脚接触构件的顶主表面和底主表面之一的多个传感器，其中，每个传感器都被 构造用于检测由脚施加在传感器上的力；和连接至脚接触构件的多个传感器导线，该传感器导线被连接至传感器且被构造为能使 传感器与电子模块之间进行通讯。
41.如权利要求40所述的装置，其中，传感器是力敏感电阻传感器。
42.如权利要求40所述的装置，还包括连接至传感器导线的且被构造用于与电子模块 通讯的接口。
43.如权利要求40所述的装置，其中，传感器和传感器导线至少部分嵌入到脚接触构 件中。
44.如权利要求40所述的装置，其中，每个传感器包括连接至脚接触构件的第一和第 二电极以及与第一和第二电极接触的力敏感电阻材料。
45.如权利要求44所述的装置，还包括具有力敏感电阻材料的鞋底结构，其中，鞋底结 构被定位为与脚接触构件面对面接触，这样力敏感电阻材料与第一和第二电极接触。
46.如权利要求45所述的装置，其中，鞋底构件包括被构造为定位于鞋类物品的脚接 触构件和外底构件之间的中底构件。
47.如权利要求45所述的装置，其中，鞋底构件包括被构造为定位于脚接触构件的顶 表面或底表面上的衬垫。
48.如权利要求40所述的装置，其中，脚接触构件从一组中选择，该组包括鞋垫，短靴 构件，和内底构件。
49.一种方法，包括将如权利要求40所述的装置插入鞋类物品内以形成脚容纳腔室的 底壁的至少一部分。
50.如权利要求49所述的方法，还包括从鞋类物品中移除所述装置且用第二装置替换 它，该第二装置包括被构造用于在鞋类物品的脚容纳腔室内使用的第二脚接触构件，这样脚接触构件形成 脚容纳腔室的底壁的至少一部分；和连接至脚接触构件的多个第二传感器，其中，多个第二传感器以不同与所述装置的多 个传感器的构造而被定位。
51.一种系统，包括鞋类物品，包括至少部分限定脚容纳腔室的鞋帮构件和与鞋帮构件接合的鞋底结构；传感器系统，包括连接至鞋底结构的多个传感器和包括于鞋类物品内的电子模块，该 电子模块与传感器通讯，其中，每个传感器都被构造用于检测由脚施加于传感器上的力；和被构造用于与电子模块通讯的远程外部装置，其中，电子模块被构造为从传感器接收数据和传输数据至外部装置，且外部装置被构 造用于进一步处理该数据。
52.如权利要求51所述的系统，还包括连接至外部装置的附属装置，该附属装置被构 造为使电子模块与外部装置之间能进行通讯，其中，附属装置被构造用于连接至第二外部 装置以使电子模块和第二外部装置之间能进行通讯。
53.如权利要求51所述的系统，还包括用于外部装置的控制器，其中，该控制器被构造 用于与电子模块通讯。
54.如权利要求53所述的系统，还包括连接至控制器的附属装置，该附属装置被构造 为使电子模块与外部装置之间能进行通讯，其中，附属装置被构造为连接至用于第二外部 装置的第二控制器以使电子模块和第二控制器之间能进行通讯。
55.如权利要求51所述的系统，其中，每个传感器都被构造为在活动期间定量地检测 由脚施加在传感器上的力的变化，且其中，所述数据包括施加在至少一个传感器上的力的 定量测量。
56.如权利要求51所述的系统，其中，每个传感器都包括第一电极，第二电极，和连接 第一电极和第二电极的力敏感电阻材料。
57.如权利要求51所述的系统，其中，进一步处理数据包括使用所述数据作为控制输 入用于由外部装置执行的程序。
58.如权利要求57所述的系统，其中，外部装置是游戏系统和程序是游戏程序。
59.如权利要求51所述的系统，其中，进一步处理数据还包括使用所述数据用于运动 性能监控。
60.如权利要求51所述的系统，其中，运动性能监控包括检测至少一个从一组中选择 的度量，该组包括速度，距离，横向运动，加速度，跳跃高度，重心移动，脚碰撞形式，平衡，脚旋前或旋后，跑步中的抬高时间测量，侧面切割力，接触时间，压力中心，重量分布，和冲 击力。
61.如权利要求51所述的系统，其中，传感器系统还包括连接至传感器的端口，该端口 被构造用于数据以通用的可读模式从传感器至电子模块的传输。
62.如权利要求51所述的系统，还包括第二鞋类物品，包括至少部分限定脚容纳腔室的鞋帮构件和与鞋帮构件接合的鞋底结 构；和第二传感器系统，包括连接至第二鞋类物品的鞋底结构的多个第二传感器和与传感器 通讯的第二电子模块，其中，多个第二传感器中的每一个都被构造用于检测由第二脚施加 在传感器上的力，其中，第二电子模块被构造为接收来自多个第二传感器的数据和传输数据至外部装置。
63.如权利要求62所述的系统，其中，电子模块和第二电子模块被构造为互相通讯。
64.如权利要求63所述的系统，其中，所述第二电子模块被构造为传输数据至所述电 子模块，且所述电子模块被构造为传输来自所述电子模块和所述第二电子模块的数据至外部装置。
65.如权利要求63所述的系统，其中，所述电子模块和所述第二电子模块还被构造为 彼此独立地与外部装置通讯。
66.如权利要求62所述的系统，其中，所述电子模块和所述第二电子模块被构造为彼 此独立地与外部装置通讯。
67.一种方法，包括提供鞋类物品，该鞋类物品包括至少部分限定脚容纳腔室的鞋帮构件和与鞋帮构件接合的鞋底结构； 传感器系统，包括连接至鞋底结构的多个传感器和包括于鞋类物品中的电子模块，其 中，每个传感器都被构造用于检测由脚施加在传感器上的力，且电子模块与传感器通讯并 和被构造用于与外部装置通讯；在电子模块从每个传感器接收指示由脚施加在传感器上的力的数据；和 使用电子模块传输数据至被构造用于进一步处理数据的远程外部装置。
68.如权利要求67所述的方法，还包括 使用外部装置的处理器进一步处理数据。
69.如权利要求68所述的方法，其中，进一步处理数据包括使用数据作为控制输入用 于由外部装置执行的程序。
70.如权利要求69所述的方法，其中，外部装置是游戏系统且程序是游戏程序。
71.一种方法，包括提供鞋类物品，该鞋类物品包括至少部分限定脚容纳腔室的鞋帮构件和与鞋帮构件接合的鞋底结构，和包括于鞋底结 构中的端口；传感器系统，包括连接至鞋底结构的多个传感器和与传感器通讯的第一电子模块，该 第一电子模块被连接至所述端口，其中，每个传感器都被构造用于检测由脚施加在传感器上的力，且第一电子模块被构造用于与外部装置通讯；从所述端口去除第一电子模块；和连接第二电子模块至所述端口，其中，第二电子模块被构造用于与第一电子模块不同 地进行操作。
72.如权利要求71所述的方法，其中，第二模块被构造用于与第二外部装置通讯。
73.权利要求71所述的方法，其中，第二模块被构造用于以与第一模块不同的方式采 集数据。
74.如权利要求71所述的方法，其中，第二模块被构造用于以与第一模块不同的方式 处理数据。
75.如权利要求71所述的方法，其中，第二模块被构造用于以与第一模块不同的方式 传输数据。
76.如权利要求71所述的方法，其中，第一模块被构造用于在第一应用中使用，且第二 模块被构造用于在第二应用中使用。
77.如权利要求76所述的方法，其中，第一应用和第二应用从一组中选择，该组包括 运动性能监控，控制外部装置，和与游戏系统互动。
78.如权利要求76所述的方法，其中，第一应用是运动性能监控应用，且第二应用是不 同的运动性能监控应用。
79.如权利要求76所述的方法，其中，第一应用是游戏应用，且第二应用是不同的游戏 应用。
80.如权利要求71所述的方法，其中，第二模块包括与第一模块不同的至少一个硬件 部件。
81.一种方法，包括提供一种系统，该系统包括鞋类物品，包括至少部分限定脚容纳腔室的鞋帮构件和与鞋帮构件接合的鞋底结构， 该鞋底结构具有限定于其中的井状部；传感器系统，该系统包括连接至鞋底结构的多个传感器和与传感器通讯的端口，其中， 每个传感器都被构造用于检测由脚施加在传感器上的力，且端口被构造用于与至少一个电 子模块通讯，和外部装置，被构造用于与至少一个电子模块通讯，和连接第一电子模块至端口，这样第一电子模块被容纳于鞋底结构内的井状部中，其中， 第一电子模块被构造为通过端口接收来自传感器的数据和传输数据至外部装置，且外部装 置被构造用于进一步处理数据以在第一应用中使用。
82.如权利要求81所述的方法，还包括从端口分离第一电子模块并从井状部中移除第一电子模块，和连接第二电子模块至端口，这样第二电子模块被容纳于井状部中，其中，第二电子模块 被构造为通过端口接收来自传感器的数据和传输数据至外部装置，且外部装置被构造用于 进一步处理数据以在第二应用中使用。
83.如权利要求82所述的方法，其中，第一应用是第一游戏且第二应用是第二游戏。
84.如权利要求82所述的方法，其中，第一应用是第一运动性能监控应用且第二应用是第二运动性能监控应用。
85.如权利要求82所述的方法，其中，第一应用使用第一类型的数据和第二应用使用 第二类型的数据。
86.一种有形计算机可读存储介质，其存储可执行计算机指令，该指令被构造为使电子 装置执行在电子装置接收来自连接至鞋类物品的多个力传感器的力数据；和 使用电子装置处理数据，包括使用数据作为控制输入用于在电子装置上执行的程序。
87.如权利要求86所述的有形计算机可读存储介质，其中，数据从与传感器和电子装 置通讯的电子模块接收。
88.如权利要求87所述的有形计算机可读存储介质，其中，指令还被构造为使电子装 置执行在电子装置接收来自与传感器和电子装置通讯的第二电子模块的第二力数据；和 使用电子装置处理第二数据，包括使用数据作为控制输入用于在电子装置上执行的第二程序。
89.如权利要求88所述的有形计算机可读存储介质，其中，所述程序是第一游戏程序 且第二程序是第二游戏程序。
90.如权利要求86所述的有形计算机可读存储介质，其中，指令还被构造为使电子装 置执行使用电子装置处理数据，包括使用数据作为控制输入用于在电子装置上执行的第二程序。
91.一种存储计算机可执行指令的有形计算机可读存储介质，该指令被构造为使电子 模块执行在电子模块接收来自连接至鞋类物品的多个力传感器的力数据；和 传输数据至外部装置用于进一步处理数据以在第一应用中使用。
92.如权利要求91所述的有形计算机可读存储介质，其中，第一应用从一组中选择，该 组包括运动性能监控，控制外部装置，和与游戏系统互动。
93.如权利要求91所述的有形计算机可读存储介质，其中，数据包括施加在至少一个 传感器上的力的定量测量。
94.如权利要求91所述的有形计算机可读存储介质，其中，指令还被构造为使电子装 置执行在传输数据至外部装置前使用电子模块处理数据。
95.如权利要求91所述的有形计算机可读存储介质，其中，指令还被构造为使电子装 置执行在电子模块接收来自多个力传感器的第二力数据，和传输第二数据至第二外部装置用 于进一步处理数据以在第二应用中使用。
96.一种鞋类物品，包括至少部分限定脚容纳腔室的鞋帮构件；与鞋帮构件接合的鞋底结构，其至少包括面对面接触的第一鞋底构件和第二鞋底构件，连接至鞋底结构的传感器，其包括连接至第一鞋底构件的一对电极和连接至第二鞋底 构件的力敏感电阻材料，这样力敏感电阻材料连接该一对电极，其中，传感器被构造用于检 测由脚施加在传感器上的力；和连接至第一鞋底构件的传感器导线，该传感器导线连接至传感器且构造为使传感器和 电子模块之间能进行通讯。
97.如权利要求96所述的鞋类物品，其中，传感器被构造用于在活动中定量地检测由 脚施加在传感器上的力的变化。
98.如权利要求96所述的鞋类物品，还包括多个传感器，每个传感器包括连接至第一 鞋底构件的一对电极和电阻材料，该对电极通过电阻材料被连接。
99.如权利要求98所述的鞋类物品，其中，至少一个传感器位于鞋底结构的前脚区域 且至少一个传感器位于鞋底结构的后跟区域。
100.如权利要求98所述的鞋类物品，其中，第二鞋底结构包括具有电阻材料的力敏感 电阻元件，该电阻元件连接每个传感器的一对电极。
101.如权利要求96所述的鞋类物品，其中，电阻材料包括量子隧道复合材料。
102.如权利要求96所述的鞋类物品，其中，电阻材料包括常规导电泡沫。
103.如权利要求96所述的鞋类物品，其中，传感器系统还包括电子模块和连接至传感 器导线且被构造用于与电子模块通讯的端口，其中，电子模块被包括于鞋底结构中的空腔 内。
104.如权利要求96所述的鞋类物品，其中，第一鞋底构件包括形成脚容纳腔室一部分 的脚接触构件，且第二鞋底构件位于脚接触构件之下。
105.如权利要求104所述的鞋类物品，其中，脚接触构件从一组中选择，该组包括内 底构件，短靴构件，和鞋垫。
106.如权利要求104所述的鞋类物品，其中，第二鞋底构件从一组中选择，该组包括 中底构件，和位于第一鞋底构件和中底构件之间的衬垫。
107.如权利要求96所述的鞋类物品，其中，第一鞋底构件具有一对电极和印制于第一 鞋底构件的下表面上的传感器导线。
108.如权利要求96所述的鞋类物品，其中，第二鞋底构件完全由电阻材料组成。
109.一种装置，包括被构造用于在鞋类物品的脚容纳腔室内使用的脚接触构件，这样脚接触构件形成脚容 纳腔室的底壁的至少一部分；连接至脚接触构件的多个电极对，每个电极对构造为通过力敏感电阻材料被连接以形 成多个传感器之一；和连接至脚接触构件的多个传感器导线，这些传感器导线被连接至电极对且被构造为使 传感器和电子模块之间能进行通讯。
110.如权利要求109所述的装置，其中，至少一个电极对位于脚接触构件的前脚区域， 且至少一个电极对位于脚接触构件的后跟区域。
111.如权利要求109所述的装置，还包括具有电阻材料的力敏感电阻元件，该电阻元 件连接每个电极对。
112.如权利要求109所述的装置，还包括具有电阻材料的鞋底构件，该鞋底构件与脚接触构件面对面接触，这样电阻材料连接每个电极对。
113.如权利要求112所述的装置，其中，电阻材料包括量子隧道复合材料。
114.如权利要求112所述的装置，其中，电阻材料包括常规导电泡沫。
115.如权利要求109所述的装置，其中，脚接触构件从一组中选择，该组包括内底构 件，短靴构件，和鞋垫。
116.如权利要求109所述的装置，其中，脚接触构件具有电极对和印制于其下表面上 的传感器导线。
117.一种方法，包括将如权利要求109所述的装置插入鞋类物品，以形成脚容纳腔室 的底壁的至少一部分。
118.如权利要求117所述的方法，还包括从鞋类物品中去除所述装置且用第二装置代 替它，该第二装置包括构造用于在鞋类物品的脚容纳腔室内使用的第二脚接触构件，这样该脚接触构件形成 脚容纳腔室的底壁的至少一部分；和连接至脚接触构件的多个第二电极对，每个电极对构造为通过力敏感电阻材料被连接 以形成多个第二传感器之一，其中，多个第二电极对以不同于所述装置的多个电极对的构 造而被定位。
119.一种系统，包括第一鞋类物品，包括至少部分限定脚容纳腔室的鞋帮构件和与鞋帮构件接合的鞋底结构；连接至第一鞋类物品的第一传感器系统，包括多个传感器和与传感器通讯的第一电子 模块，其中，每个传感器都被构造用于检测由脚施加在传感器上的力；第二鞋类物品，包括至少部分限定脚容纳腔室的鞋帮构件和与鞋帮构件接合的鞋底结构；连接至第二鞋类物品的第二传感器系统，包括多个传感器和与传感器通讯的第二电子 模块，其中，每个传感器都被构造用于检测由脚施加在传感器上的力，其中，每个电子模块被构造为接收来自传感器的数据且还被构造为传输数据至外部装置。
120.如权利要求119所述的系统，其中，第一电子模块和第二电子模块还被构造为互 相通讯。
121.如权利要求120所述的系统，其中，第二电子模块被构造为传输数据至第一电子 模块且第一电子模块被构造为传输来自第一电子模块和第二电子模块的数据至外部装置。
122.如权利要求120所述的系统，其中，第一电子模块和第二电子模块还被构造为彼 此独立地与外部装置通讯。
123.如权利要求119所述的系统，其中，第一电子模块和第二电子模块被构造为彼此 独立地与外部装置通讯。
全文摘要
鞋(100)具有可操作地连接至通讯端口的传感器系统。性能数据由该系统收集且可经由通讯端口而被传输用于其它用途。鞋可包括电子模块，该模块被构造为从传感器收集数据。该模块还可传输数据至外部装置用于进一步处理。使用者可使用收集的数据用于各种不同用途或应用。
文档编号G01M99/00GK102143695SQ200980127315
公开日2011年8月3日 申请日期2009年6月12日 优先权日2008年6月13日
发明者安德鲁·奥因斯, 杰弗里·C·皮斯肖塔, 艾伦·M·施罗克, 迈克尔·阿莫斯, 马修·A·纳斯 申请人:耐克国际有限公司