(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
履物品に結合されるセンサからの経時変化センサ信号であって、センサは足が前記センサに対する近接度についての情報を感知するよう構成されている、該経時変化センサ信号を受信するステップと、並びに
プロセッサ回路を使用するステップであって、前記プロセッサ回路は、
前記経時変化センサ信号を用いて前記センサに対する足の速度特性を識別するステップ、及び
識別した前記速度特性に基づいて、
履物に結合した同一センサ又は異なるセンサを使用して、履物についての又はセンサに対する足の近接度についてのデータ収集を開始するステップ、及び
履物の自動紐締め機能をアップデートするステップ
のうち少なくとも一方を行う、該プロセッサ回路を使用するステップと、
を備える、方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、前記経時変化センサ信号の速度特性を識別するステップは、前記センサに対する足の位置についての変位情報を使用するステップを含む、方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法において、さらに、前記プロセッサ回路を使用するステップは、前記識別した前記速度特性に基づいて足が履物品内に存在するか否かを決定するステップを含む、方法。
【請求項４】
請求項２記載の方法において、さらに、前記プロセッサ回路を使用するステップは、前記識別した前記速度特性を使用して足運びカウントを決定するステップを含む、方法。
【請求項５】
請求項２記載の方法において、さらに、前記プロセッサ回路を使用するステップは、前記識別した前記速度特性を使用して足衝合力特性を決定するステップを含む、方法。
【請求項６】
請求項１項記載の方法において、前記経時変化センサ信号を用いて、前記速度特性を識別するステップは、前記プロセッサ回路を用いて、
足衝合に対応する前記経時変化センサ信号の第１部分を識別し、また足持ち上げに対応する前記経時変化センサ信号の第２部分を識別するステップと、及び
前記経時変化センサ信号の前記第１部分及び第２部分のタイミングについての情報を用いて、足運びカウント、移動速度、又は移動距離を決定するステップと、
を含む、方法。
【請求項７】
請求項１項記載の方法において、前記経時変化センサ信号を用いて、前記速度特性を識別するステップは、前記プロセッサ回路を用いて、
足衝合に対応する前記経時変化センサ信号の第１部分を識別し、また足持ち上げに対応する前記経時変化センサ信号の第２部分を識別するステップと、及び
前記経時変化センサ信号の少なくとも前記第１部分を用いて、履物のインソールコンポーネントのライフサイクル状態を決定するステップと、
を含む、方法。
【請求項８】
請求項７項記載の方法において、前記履物のインソールコンポーネントのライフサイクル状態を決定するステップは、前記経時変化センサ信号の前記第１部分を基準とする前記第２部分のピーク大きさを識別するステップを含む、方法。
【請求項９】
請求項７記載の方法において、さらに、決定された前記ライフサイクルが、インソールはユーザーに対するクッション性を十分に与えていないことを示すとき、履物状態表示をユーザーに報告するステップを備える、方法。
【請求項１０】
請求項１記載の方法において、前記履物の自動紐締め機能をアップデートするステップは、前記足の周りに前記履物を締め付ける又は緩めるよう構成された自動紐締め動力源の動作を開始又は抑止するステップを含む、方法。
【請求項１１】
請求項１記載の方法において、前記センサから前記経時変化センサ信号を受信するステップは、容量センサから経時変化キャパシタンス表示信号を受信するステップを含む、方法。
【請求項１２】
請求項１１項記載の方法において、前記容量センサから経時変化キャパシタンス表示信号を受信するステップは、前記容量センサに使用するよう構成された非駆動シールドに駆動信号を供給するステップを含む、方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の方法において、さらに、前記プロセッサ回路を用いて、特定持続時間にわたり前記容量センサからの経時変化キャパシタンス表示信号を間欠的にモニタリングするステップと、及び前記信号が前記特定持続時間にわたり特定閾値信号変化よりも小さいときに、前記容量センサの基準キャパシタンス特性をアップデートするステップと、を備える、方法。
【請求項１４】
請求項１３項記載の方法において、前記基準キャパシタンス特性をアップデートするステップは、前記容量センサからの出力の移動平均を使用するステップを含む、方法。
【請求項１５】
請求項１３項記載の方法において、さらに、経時変化センサ信号及びアップデートされた基準キャパシタンス特定を使用して、前記足の前記センサに対するその後の速度特定を識別するステップを備える、方法。
【請求項１６】
請求項１記載の方法において、さらに、履物の１つ又はそれ以上のコンポーネントにおける検出されたライフサイクル状態に基づいて識別された前記速度特定を調整するステップを備える、方法。
【請求項１７】
請求項１記載の方法において、前記経時変化センサ信号受信ステップは足が履物に対して挿入又は脱去されている間の信号を含むものであり、また前記経時変化センサ信号の速度特性を識別するステップは、足のつま先部分、土踏まず部分、及びヒール部分が履物内のセンサに接近するときのような、足の変化する近接度特性を識別するステップを含むものである、方法。
【請求項１８】
履物用の足近接センサシステムであって、該システムは、
履物品に結合される容量性近接センサであって、また足の前記センサに対する近接度を表示する経時変化センサ信号を供給するよう構成されている、該容量性近接センサと、及び
前記近接度センサに接続されるプロセッサ回路であって、
前記経時変化センサ信号の使用により速度特性を識別するよう構成され、また
識別された前記速度特性に基づいて、
前記同一の近接センサを使用して又は履物に結合した異なるセンサを使用して前記履物についての又は前記センサに対する前記足の位置についてのデータ収集を開始すること、及び
前記履物の自動紐締め機能をアップデートすること、
のうち少なくとも一方を行うよう構成されている、該プロセッサ回路と、
を備える、システム。
【請求項１９】
請求項１８項記載のシステムにおいて、前記容量性近接センサは、平面状電極及び前記履物のインソールに又はその近傍に設けた非駆動シールドを有する、システム。
【請求項２０】
請求項１９項記載のシステムにおいて、前記プロセッサ回路は、識別された前記速度特性の使用により、足運びカウント、足衝合力及び移動速度のうち１つ又はそれ以上を決定するよう構成される、システム。
【請求項２１】
請求項１８記載のシステムにおいて、前記プロセッサ回路は、前記履物における１つ又はそれ以上のコンポーネントの流体飽和変化に適応するため前記容量性近接センサの基準特性をアップデートするよう構成される、システム。
【請求項２２】
請求項１８記載のシステムにおいて、さらに、前記容量性近接センサと履物の足収容表面との間に設けた誘電スタックを備える、システム。
【請求項２３】
請求項２２項記載のシステムにおいて、さらに、前記容量性近接センサと履物の足収容表面との間に設けたフック及びループカバーのようなカバーを備え、また前記フック及びループカバーは、前記誘電スタックを非圧縮状態に向けて押圧偏移するよう構成される、システム。
【請求項２４】
履物品に使用するための自動履物システムであって、該自動履物システムは、
履物品内に配置するよう構成された紐締め動力源及び紐締め動力源ハウジングと、
前記ハウジング内に設けたプロセッサ回路と、及び
少なくとも１つの電極と、前記ハウジング内に少なくとも部分的に設けられた対応の非駆動シールドと、を有する容量センサであって、前記容量センサは、身体の前記少なくとも１つの電極に対する近接度の変化を感知し、また前記身体の前記電極に対する近接度を表示する経時変化センサ信号を供給するよう構成される、該容量センサと、
を備え、
前記プロセッサ回路は、
前記経時変化センサ信号の使用により速度特性を識別するよう構成され、また
識別された前記速度特性に基づいて、
前記同一の容量センサを使用して又は履物に結合した異なるセンサを使用して、前記履物についての又は前記電極に対する前記身体の近接度についてのデータ収集を開始すること、及び
前記紐締め動力源の自動機能をアップデートすること
の少なくとも一方を行うよう構成されている、自動履物システム。
【請求項２５】
請求項２４記載の自動履物システムにおいて、前記プロセッサ回路は、識別された前記速度特性の使用により、足運びカウント、足衝合力及び移動速度のうち１つ又はそれ以上を決定するよう構成される、自動履物システム。
【請求項２６】
請求項２４記載の自動履物システムにおいて、前記プロセッサ回路は、前記履物内に配置された若しくは結合された１つ又はそれ以上のコンポーネントの検出した流体飽和変化に基づいて前記容量性センサの基準特性をアップデートするよう構成される、自動履物システム。
【請求項２７】
請求項２４記載の自動履物システムにおいて、さらに、前記容量センサの足に対面する側の側面に設けられ、また前記身体に対する容量センサの感度を増強するよう構成された誘電スタックを備える、自動履物システム。
【請求項２８】
請求項２４記載の自動履物システムにおいて、さらに、前記誘電スタックを圧縮状態から離れる方向に押圧偏移するよう構成された懸架部材を備える、自動履物システム。
【請求項２９】
請求項２４記載の自動履物システムにおいて、前記プロセッサ回路は、識別した速度特性に基づいて前記履物の自動紐締め機能を作動させることを含む前記紐締め動力源の自動機能をアップデートするよう構成される、自動履物システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権主張
本出願は、２０１８年３月１４日出願の国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０８１／０２２４６６号からの米国特許法下の国内段階出願であり、この出願は、２０１７年９月８日に出願した米国仮出願第６２／５５６,１０３号の優先権の恩恵を主張し、また
本出願は、２０１７年３月１４日に出願した米国特許出願第１５／４５８,６２５号の継続出願である２０１７年３月３１に出願した米国特許出願第１５／６１０,１７９号の一部継続出願であり、また
本出願は、２０１７年３月１４日に出願した国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１７／０２２３４２号の一部継続出願であり、また
本出願は、２０１７年３月１５日に出願した米国特許出願第１５／４６０,０６０号の一部継続出願であり、また
本出願は、２０１７年３月１５日に出願した国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１７／０２２５７６号の一部継続出願であり、また
本出願は、２０１７年３月１５日に出願した米国特許出願第１５／４５９,８８９号の一部継続出願であり、また
本出願は、２０１７年３月１５日に出願した国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１７／０２２５３３号の一部継続出願であり、また
本出願は、２０１７年３月１５日に出願した米国特許出願第１５／４５９,８９７号の一部継続出願であり、また
本出願は、２０１７年３月１５日に出願した国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１７／０２２５４８号の一部継続出願であり、また
本出願は、２０１７年３月１５日に出願した台湾特許出願第１０６１０８５１１号の一部継続出願であり、また
本出願は、２０１７年３月１５日に出願した米国特許出願第１５／４５９,４０２号の一部継続出願であり、また
本出願は、２０１７年３月１５日に出願した国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１７／０２２４８９号の一部継続出願であり、
これらは、参照により全体が本明細書に組み入れられるものとする。
【０００２】
本発明は速度を使用する足存在信号処理に関する。
【背景技術】
【０００３】
種々の靴内蔵センサが様々な条件をモニタリングするために提案されてきた。例えば、ブラウン氏は、「足の条件をモニタリングするためのセンサ付き靴Sensor shoe for monitoring the condition of a foot」と題する特許文献１（米国特許第５,９２９,３３２号）において、靴内蔵センサの幾つかの実施例を提示している。ブラウン氏は、比較的薄く平坦で平面状の可撓性、弾性及び誘電性のある材料の層で作製されたインソールを備えることができる、足力（あし・ちから）センサについて記載している。この足力センサは、印加された圧縮力に基づいて変化する電気抵抗を包み得る導電性相互接続手段を備えることができる。
【０００４】
ブラウン氏は、さらに、様々なタイプの足疾患に苦しんでいて、足の一部分に加わる過剰圧力は潰瘍を生じ易くする糖尿病患者が着用すべき靴について詳述している。靴本体は、力（ちから）感知抵抗（ＦＳＲ：force sensing resister）と、この抵抗に接続して、着用者に対して閾値レベルに達した又は閾値レベルを越えたことを警告するアラームユニットを作動させることができるスイッチング回路と、を有することができる。
【０００５】
履物品を自動的に締め込むデバイスが従来提案されてきた。リウ氏は、「自動締め込み靴（Automatic tightening shoe）」と題する特許文献２（米国特許第６,６９１,４３３号）において、靴のアッパー部分に備え付けた第１締め具と、閉合部材に連結して、閉合部材を締め込み状態の保持するよう第１締め具に対して着脱可能に係合できる第２締め具と、を装備する。リウ氏は、ソールのヒール部分に備え付けた駆動ユニットを教示している。この駆動ユニットは、ハウジング、このハウジング内に回転可能中に備え付けたスプール、一対の引張ストリング、及びモータユニットを有する。各ストリングは、スプールに連結した第１端部と、第２締め具内のストリング孔に対応する第２端部とを有する。モータユニットはスプールに結合する。リウ氏は、モータユニットがハウジング内のスプールの回転を駆動するよう動作可能であり、第２締め具を第１締め具に向かう方向に引っ張るためスプールにおける引張ストリングを巻き上げることを教示している。さらに、リウ氏は、引張ストリングが貫通する案内チューブユニットも教示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５,９２９,３３２号明細書
【特許文献２】米国特許第６,６９１,４３３号明細書
【図面の簡単な説明】
【０００７】
必ずしも縮尺通りには描いていない図面において、異なる図における同様の参照符号は類似コンポーネントを記述することができる。異なる添え字付きの同様参照符号は、類似コンポーネントの異なる事例を示すことができる。図面は、本明細書に詳述する種々の実施形態を例として大まかに示すが、限定的ではない。
【図１】例示的実施形態による、運動履物品のコンポーネントの大まかな分解斜視図を示す。
【図２Ａ】幾つかの例示的実施形態による、センサシステム及び電動式紐締め動力源（エンジン）を大まかに示す。
【図２Ｂ】幾つかの例示的実施形態による、センサシステム及び電動式紐締め動力源を大まかに示す。
【図２Ｃ】幾つかの例示的実施形態による、センサシステム及び電動式紐締め動力源を大まかに示す。
【図３】例示的実施形態による、電動式紐締めシステムのコンポーネントのブロック図を大まかに示す。
【図４】履物品の着用者が立っているときにおける、履物品内における公称又は平均的な足の圧力分布データ（左側）及び高い土踏まず（高アーチ）を有する足の圧力分布データ（右側）を示す説明図である。
【図５Ａ】例示的実施形態による、履物品のインソールにおけるキャパシタンスをベースとする足存在センサの概略図を示す。
【図５Ｂ】例示的実施形態による、履物品のインソールにおけるキャパシタンスをベースとする足存在センサの概略図を示す。
【図６】例示的実施形態による、足存在検出のための容量性センサシステムを大まかに示す。
【図７】例示的実施形態による、第１キャパシタンスベース足存在センサの概略図を大まかに示す。
【図８】例示的実施形態による、第２キャパシタンスベース足存在センサの概略図を大まかに示す。
【図９Ａ】幾つかの例示的実施形態における実施例による、キャパシタンスをベースとする足存在センサ電極の大まかな説明図を示す。
【図９Ｂ】幾つかの例示的実施形態における実施例による、キャパシタンスをベースとする足存在センサ電極の大まかな説明図を示す。
【図９Ｃ】幾つかの例示的実施形態における１つの実施例による、キャパシタンス式足存在センサの大まかな説明図を示す。
【図１０】履物センサからの足存在情報を使用する実施例を示すフローチャートを図解する。
【図１１】履物センサからの足存在情報を使用する第２実施例を示すフローチャートを図解する。
【図１２】容量性足存在センサからの第１経時変化情報におけるグラフを大まかに示す。
【図１３】容量性足存在センサからの第２経時変化情報におけるグラフを大まかに示す。
【図１４】容量性足存在センサからの第３経時変化情報におけるグラフを大まかに示す。
【図１５】容量性足存在センサからの第４経時変化情報におけるグラフを大まかに示す。
【図１６】例示的実施形態による、容量性足存在センサからの経時変化情報及び信号形態限界に関するグラフを大まかに示す。
【図１７】履物品のミッドソールにおける誘電性スタック下側のキャパシタンス式足存在センサの実施例を大まかに図解する。
【図１８】容量性足存在センサからのキャパシタンス表示信号に対する誘電性充填材の効果を示すグラフ例を大まかに図解する。
【図１９】履物のキャパシタンス式足存在センサからのキャパシタンス表示第３信号の一部分を示すグラフ例を大まかに図解する。
【図２０】複数の着席-起立サイクルにわたる足存在信号情報の実施例を大まかに図解する。
【図２１Ａ】異なる平面状電極構成における１つの実施例を大まかに示す。
【図２１Ｂ】異なる平面状電極構成における１つの実施例を大まかに示す。
【図２１Ｃ】異なる平面状電極構成における１つの実施例を大まかに示す。
【図２１Ｄ】異なる平面状電極構成における１つの実施例を大まかに示す。
【図２２】センサ感度とセンサ形状との間における関係性を示すグラフ例を大まかに図解する。
【図２３】センサ感度と矯正インサートとの間における関係性を示すグラフ例を大まかに図解する。
【図２４】センサ応答とシミュレートした発汗との間における関係性を示すグラフ例を大まかに図解する。
【図２５】センサ応答とシミュレートした発汗との間における関係性を平均化信号とともに示すグラフ例を大まかに図解する。
【図２６】発汗補償方法のための状態図の例を大まかに図解する。
【図２７】足存在センサデータを示すグラフ例を大まかに図解する。
【図２８Ａ】トノカバー付きの靴中底アセンブリの実施例を大まかに図解する。
【図２８Ｂ】トノカバー付きの靴中底アセンブリの実施例を大まかに図解する。
【図２９Ａ】紐締め動力源用の第１フック及びループカバーを有する靴中底アセンブリの実施例を大まかに図解する。
【図２９Ｂ】紐締め動力源用の第１フック及びループカバーを有する靴中底アセンブリの実施例を大まかに図解する。
【図２９Ｃ】紐締め動力源用の第１フック及びループカバーを有する靴中底アセンブリの実施例を大まかに図解する。
【図２９Ｄ】紐締め動力源用の第１フック及びループカバーを有する靴中底アセンブリの実施例を大まかに図解する。
【図３０Ａ】紐締め動力源用の第２フック及びループカバーを有する靴中底アセンブリの実施例を大まかに図解する。
【図３０Ｂ】紐締め動力源用の第２フック及びループカバーを有する靴中底アセンブリの実施例を大まかに図解する。
【図３０Ｃ】紐締め動力源用の第２フック及びループカバーを有する靴中底アセンブリの実施例を大まかに図解する。
【図３０Ｄ】紐締め動力源用の第２フック及びループカバーを有する靴中底アセンブリの実施例を大まかに図解する。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
自己引締め靴紐の概念は、最初に１９８９年に公開された映画「バック・トゥ・ザ・フューチャーII」でマーティ・マクフライが着用した架空動力紐締め式のナイキ（登録商標）製スニーカーによって広く世に広まった。ナイキはそれ以来映画撮影小道具バージョンと外観が類似している少なくとも１つのバージョンである動力紐締め式スニーカーをリリースしてきたが、採用された機械的内部システム及び周辺履物プラットフォーム（土台）は、必ずしも大量生産又は日常使用に役立つものではなかった。さらに、電動式紐締めシステムの従来設計は、多くの問題のうち少数のものだけ強調すると、高製造コスト、複雑構造、組立困難性、保守可能性欠如、及び脆弱又は壊れやすい機械的メカニズムのような問題を比較的被るものであった。本発明の発明者らは、とりわけ上述した問題のうち幾つか又はすべてを解決する、電動式及び非電動式の紐締め動力源（エンジン）を収容するモジュール式履物プラットフォームを開発した。以下に詳述するコンポーネントは種々の恩恵を提供し、これら恩恵としては、以下に限定しないが、保守可能コンポーネント、相互交換可能な自動紐締め動力源、堅牢機械的設計、堅牢制御アルゴリズム、信頼性高い操作、最新式組立てプロセス、及び小売段階でのカスタマイズがある。以下に詳述するコンポーネントの他の種々の恩恵は、当業者には明らかであろう。
【０００９】
或る実施例において、モジュール式自動紐締め履物プラットフォームは、紐締め動力源を収容するため、履物品のミッドソールに固定したミッドソールプレートを有する。ミッドソールプレートの設計は、購買時点のような遅い時点で紐締め動力源を履物プラットフォームに追加することを可能にする。モジュール式自動履物プラットフォームのミッドソールプレート及び他の態様は、異なるタイプの紐締め動力源を相互交換可能に使用できる。例えば、以下に詳述した電動式紐締め動力源は、人間-電動式紐締め動力源用に変更することができる。代案として、足存在感知又は他の特徴を有する完全自動電動式紐締め動力源を標準ミッドソールプレート内に収容することができる。
【００１０】
本明細書記載の自動履物プラットフォームは、例えば、透明な保護アウトソール材料に照射されるＬＥＤ照明を使用する視覚的フィードバックと同様に、エンドユーザーに引締め制御を提供するアウトソール（外底）アクチュエータインタフェースを含むことができる。このアクチュエータは、紐締め動力源又は他の自動履物プラットフォームの状態を示す触感及び視覚的なフィードバックをユーザーに提供することができる。
【００１１】
或る実施例において、履物プラットフォームは、足が靴内に存在しているときを検出するよう構成された足存在センサを有する。足が検出されるとき、１つ又はそれ以上の履物機能又はプロセスを、例えば自動的にかつ更なるユーザー入力又はコマンドなく、始動することができる。例えば、足が履物内のインソールに適正に着座していることを検出する際に、制御回路は、自動的に靴紐引締め、データ収集、履物診断、又は他のプロセスを始動する。
【００１２】
自動紐締め又は履物引締め機構を時期尚早に作動又は始動させることは、履物に対するユーザーの体験を損なうおそれがある。例えば、足を完全にインソールに着座させる前に紐締め動力源が作動する場合、ユーザーはユーザー（男又は女）自身の足における残りの部分を履物内に入れるのに異なる時間を要する、又はユーザーは紐締め張力を手動で調整しなければならないことがあり得る。本発明の発明者らは、したがって、解決すべき問題としては、足が適正又は完全に履物品内に着座したか否かを決定する、例えば、トウ（つま先）部分、ミッドソール部分及びヒール部分がインソールの対応部分に適正に整列したか否かを決定することが含まれると認識した。本発明の発明者らは、さらに、問題としては、センサコスト及び組立てコストを低減するよう、またデバイスの複雑さを少なくするため、できるだけ少ないセンサだけを使用して足の配置又は向きを正確に決定することが含まれると認識した。
【００１３】
これら問題に対する解決法としては、履物品の土踏まず（アーチ）領域及び／又はヒール領域にセンサを設けることが含まれる。或る実施例において、センサは近接電場における変化を感知するよう構成された容量センサである。電場内変化又はキャパシタンス変化は、足を履物に入れる又は出すときに、足の幾らかの部分が足の他の部分よりもセンサからより大きい距離にある間に生じ得る。或る実施例において、容量センサは紐締め動力源エンクロージャに一体化又はエンクロージャ内に収容する。或る実施例において、容量センサの少なくとも一部分は紐締め動力源エンクロージャの外側に設け、またエンクロージャ内の電源又は処理回路に対する１つ又はそれ以上の導電性相互接続部を設ける。
【００１４】
足存在検出に使用するのに適した容量センサは種々の形態を有することができる。容量センサとしてはプレート状キャパシタがあり、この場合、１つ若しくはそれ以上のプレートに対する圧力又は圧力変化に応答して、一方のプレートを他方のプレートに対して相対移動するよう構成する。或る実施形態においては、容量センサは複数配線を有し、これら配線はインソールの上面に平行又は一致する平面内にほぼ配列する。このような配線は、空隙（又は発泡スチレンのような他の材料）によって双方に分離することができ、また励起回路によって生じたＡＣ駆動信号によって選択的又は周期的に駆動し得る。或る実施形態においては、電極は交互配置した櫛型形態を有することができる。このような容量センサは、電極自体が互いに相対的に移動することに基づく、また足又は他の物体の有無又は移動に起因する電極近傍の電場干渉に基づく、変化するキャパシタンス信号を生じ得る。
【００１５】
或る実施例において、キャパシタンスをベースとする（キャパシタンスベース）センサは、機械的センサよりも信頼性を高くすることができ、これは例えば、キャパシタンスベースセンサは可動部分を設ける必要がないからである。キャパシタンスベースセンサの電極は、耐久性電場透過性材料によってコーティング又は被覆することができ、またしたがって、電極は、環境的変化、湿気、スピレージ（水こぼし）、汚れ、若しくは汚染媒体に直接曝されることから保護することができ、また人間若しくは他の材料はセンサ電極に直接接触しない。
【００１６】
或る実施例において、容量センサはアナログ出力信号を供給し、この出力信号は、容量センサが検出したキャパシタンスの大きさを表す、又はキャパシタンスの変化を表す。出力信号は、足がセンサ近傍に存在するとき第１値（例えば、低キャパシタンスに対応する）を有することができ、また足が存在しないとき異なる第２値（例えば、高キャパシタンスに対応する）を有する。
【００１７】
或る実施例において、足が存在するときの出力信号は他の情報を供給することができる。例えば、歩行イベントに相関するキャパシタンス信号の検出可能な変動があり得る。さらに、インソール、装具、又は他のコンポーネントのような靴コンポーネントにおける摩損及び／又は残存寿命を表すことができるキャパシタンス信号の長期にわたる検出可能なドリフトがあり得る。
【００１８】
或る実施例において、容量センサは、容量センサが感知したキャパシタンスの大きさを表すものになるデジタル信号を供給するよう構成されたキャパシタンス・ツー・デジタル型の変換回路を含む、又はこの変換回路に接続する。或る実施例において、容量センサは、感知したキャパシタンス値が特定閾値キャパシタンス条件を満たすか否かを示す割込み信号又は論理信号を供給するよう構成されたプロセッサ回路を有する。或る実施例において、容量センサは、ベースライン又は基準のキャパシタンス値に対するキャパシタンス特性を測定し、またこのベースライン又は基準は、感知されるキャパシタンス値に影響し得る環境変化又は他の変化に対処するようアップデート又は調整することができる。
【００１９】
或る実施例において、容量センサは、靴の土踏まず（アーチ）領域又はヒール領域の近傍における足元に設ける。容量センサは、平面状又は平坦なものとすることができる。容量センサは、剛性とすることができる、又は可撓性があって足の輪郭に順応する構成とすることができる。幾つかの事例において、靴を着用するときに、比較的低い誘電率又は低い比誘電率を有することができるような空隙が容量センサの一部と足との間に存在し得る。容量センサと足表面との間におけるいかなる空隙をも橋渡しするように、比較的高い誘電率又はより大きい比誘電率を有することができるようなギャップ充填材を、容量センサの上方に設けることができる。このギャップ充填材は、圧縮可能又は圧縮不能なものとすることができる。或る実施例において、ギャップ充填材は、適切な感度を有するセンサを提供しかつユーザーにおける足元快適感を与えるよう、誘電値と履物使用適合性との間の適正な妥協をもたらすものを選択する。
【００２０】
以下に、電動式紐締め動力源、足存在センサ、ミッドソールプレートを含む自動履物プラットフォームの種々のコンポーネント、及びプラットフォームの種々の他のコンポーネントについて詳述する。本開示の多くは電動式紐締め動力源のトリガとしての足存在感知に着目するが、データ収集又は生理学的モニタリングのような他の履物機能を自動化するような、詳述する設計の多くの態様を人力式紐締め動力源又は足存在センサとインタフェースをとることができる他の回路又は特徴に適用可能である。「自動履物プラットフォーム（automated footwear platform）」で使用されるような用語「自動（automated）」は、特定ユーザー入力なしに動作するシステムのみをカバーすることは意図しない。むしろ、用語「自動履物プラットフォーム」は、履物の種々の紐締め又は保持システムを引締めるための、又は他の態様の運動履物を制御するための、電動式及び人力式、自動的に作動する人力で作動する機構を含むことができる。
【００２１】
図１は、例示的実施形態による運動履物品におけるコンポーネントの分解図を大まかに示す。図１の実施例は自動紐締めシステム１００を備え、このシステムは、紐締め動力源１１０、蓋１２０、アクチュエータ１３０、ミッドソールプレート１４０、ミッドソール１５５、及びアウトソール１６５を有する。紐締め動力源１１０は、システム１００におけるユーザー交換可能コンポーネントを有することができ、また１つ若しくはそれ以上の足存在センサを含む又は接続することができる。或る実施例において、紐締め動力源１１０は、容量足存在センサを含む又は接続する。図１の実施例に示さない容量性足存在センサは、紐締め動力源１１０の足に対面する側の側面に配列される複数の電極を有することができる。或る実施例において、容量性足存在センサの電極は、紐締め動力源１１０内に収容することができる、紐締め動力源１１０のハウジングに一体化することができる、又は紐締め動力源１１０近傍のどこかに配置して、１つ若しくはそれ以上の導電体を用いて紐締め動力源１１０内部の電源若しくは処理回路に接続することができる。
【００２２】
図１の実施例における電動式紐締めシステム１００の組立ては、ミッドソールプレート１４０をミッドソール１５５内に固定することから開始する。次に、アクチュエータ１３０を、アウトソール１６５内に埋設できるインタフェースボタンに対向するミッドソールプレート１４０の側面における開口内に挿入することができる。次に、紐締め動力源１１０をミッドソールプレート１４０内に挿入することができる。或る実施例において、紐締め動力源１１０は履物内のいずれかに配置される１つ又はそれ以上のセンサに接続することができる。電動式紐締めシステム１００を構成するよう他の組立て方法も同様に実施することができる。
【００２３】
或る実施例において、紐締めシステム１００は、紐締めケーブルの連続ループの下側に挿入し、紐締めケーブルは紐締め動力源１１０内のスプールに整列する。アセンブリを完成させるため、蓋１２０をミッドソールプレート１４０における固定手段内に挿入し、閉鎖位置に固定し、またミッドソールプレート１４０内の窪み内に係止することができる。蓋１２０は紐締め動力源１１０を捕捉することができ、また動作中に紐締めケーブルとの整列を支援することができる。
【００２４】
ミッドソールプレート１４０は、紐締め動力源キャビティ１４１、中間及び側方の紐ガイド１４２、前方フランジ１４３、後方フランジ１４４、上部（頂部）表面及び下部（底部）表面、並びにアクチュエータ切取り部１４５を有する。紐締め動力源キャビティ１４１は、紐締め動力源１１０を収容するよう構成する。この実施例において、紐締め動力源キャビティ１４１は、紐締め動力源１１０を側方方向並びに前／後方向に保持するが、紐締め動力源１１０をキャビティ１４１内にロックする形体を設けない。随意的に、紐締め動力源キャビティ１４１は、紐締め動力源１１０を紐締め動力源キャビティ１４１内により確実に保持するよう１つ又はそれ以上の側壁に沿って戻り止め、タブ、若しくは他の機械的形体を有する。
【００２５】
紐ガイド１４２は、紐締め動力源１１０に対する所望位置に紐締めケーブルを案内する支援するよう面取りした端縁及び下方にスレート葺きした斜面を有することができる。この実施例において紐ガイド１４２は、ミッドソールプレート１４０における側面の開口を含み、この開口は代表的な紐締めケーブルの直径よりも何倍も幅が広いものとすることができるが、他の寸法も使用することができる。
【００２６】
図１の実施例において、ミッドソールプレート１４０は、ミッドソールプレート１４０の中央サイドで一層突出するよう彫り出した又は輪郭付けした前方フランジ１４３を有する。例示的な前方フランジ１４３は、履物プラットフォームの土踏まず（アーチ）の下方で追加的支持を行うよう設計される。しかし、他の実施例において、前方フランジ１４３は、中央サイドでそれほど突出しないようにすることができる。この実施例において、後方フランジ１４４は中央及び側方サイドで突出した部分を設けた輪郭を有する。図示の後方フランジ１４４は、紐締め動力源１１０の側方安定性を高めることができる。
【００２７】
或る実施例において、１つ又はそれ以上の電極をミッドソールプレート１４０内に埋設する又はミッドソールプレート１４０上に配置することができ、また足存在センサの一部分、例えば、容量性足存在センサの一部分を形成することができる。或る実施例において、紐締め動力源１１０は、ミッドソールプレート１４０上の１つ又はそれ以上の電極に電気的に接続したセンサ回路を有する。このセンサ回路は、電極から感知される電場又はキャパシタンスの情報を使用して、ミッドソールプレート１４０に隣接する領域に足が存在するか又は存在しないかを決定するよう構成することができる。或る実施例においては、前方フランジ１４３の最前部端縁から後方フランジ１４４の最後部端縁までにわたり電極を敷設し、また他の実施例においては、一方又は双方のフランジにおける一部のみにわたり電極を敷設する。
【００２８】
或る実施例において、履物又は電動式紐締めシステム１００は、履物内における足存在、履物からの足脱げ、履物内での足位置特性をモニタリング又は決定することができる１つ又はそれ以上のセンサを有する、又は１つ又はそれ以上のセンサとインタフェースをとる。１つ又はそれ以上のこのような足存在センサからの情報に基づいて、電動式紐締めシステム１００を有する履物は、種々の機能を実施するよう構成することができる。例えば、足存在センサは、足が履物内に存在する又は存在しないか否かについての２値（バイナリ）情報を供給するよう構成することができる。或る実施例において、足存在センサに接続したプロセッサ回路は、デジタル又はアナログ信号情報を受け取って解釈し、またが履物内に存在する又は存在しないか否かについての２値情報を供給する。足存在センサからの２値信号が足は存在していることを示す場合、電動式紐締めシステム１００における紐締め動力源１１０を作動させ、例えば、自動的に紐締めケーブルに対する張力を増減する、又は足周りに履物を締め付ける又は弛緩させるような他履物拘束手段を作動させる。或る実施例においては、紐締め動力源１１０又は履物品の他の部分が、足存在センサからの信号を受け取る又は解釈することができるプロセッサ回路を有する。
【００２９】
或る実施例において、足存在センサは、足が履物に進入しつつあるときに足の位置についての情報を供給するよう構成することができる。電動式紐締め動力源１００は、概して、履物内で、例えば、履物品のインソールの全体又は一部分に対して足が適正に位置決め又は着座するときのみ、紐締めケーブルを締め付けるよう作動することができる。足の周遊又は位置付けについての情報を感知する足存在センサは、履物品におけるインソールに対して又は何らかの他の形体部に対して完全に又は部分的に着座しているか否かについての情報を供給することができる。足が適正位置にあることをセンサからの情報が示すまでは、自動紐締め手順を中断又は遅延させることができる。
【００３０】
或る実施例において、足存在センサは、履物内における足の相対位置についての情報を供給するよう構成することができる。足存在センサは、例えば、履物が或る足に対して両行に「フィット」しているか否かを、例えば、足の土踏まず（アーチ）、ヒール、つま先（トウ）、又は他の足要素のうち１つ又はそれ以上の、このような足要素を収容するよう構成されている履物における対応部分に対する相対位置を決定することによって感知する構成とすることができる。或る実施例において、足存在センサは、足の一部分又は足要素が特定又は前もって記録された基準位置に対して経時的に変化するか否か、例えば、経時的に紐締めケーブルが緩むことに起因して、又は足自体の自然な膨張又は収縮することに起因して変化するか否かを感知するよう構成することができる。
【００３１】
或る実施例において、足存在センサは、身体存在についての情報を感知又は受け取る構成とすることができる電気的、磁気的、熱的、容量的、圧力的、光学的、又は他形式のセンサデバイスを有することができる。例えば、電気的センサは、少なくとも２個の電極間におけるインピーダンス特性を測定するよう構成されたインピーダンスセンサを含むことができる。足のような身体が電極に近接又は隣接して位置するとき、電気的センサは第１値を有するセンサ信号を供給し、また身体が電極から遠隔に位置するとき、異なる第２値を有するセンサ信号を供給することができる。或る実施例において、第１インピーダンス値は履物が空の状態であることに関連することができ、それより小さい第２インピーダンス値は、履物が占拠されている状態に関連することができる。
【００３２】
電気的センサは、ＡＣ信号発生回路と、無線周波数情報を含むような、高周波信号情報を送信又は受信するよう構成されたアンテナとを有することができる。身体がアンテナに対して近接していることに基づいて、インピーダンス、周波数、又は信号振幅のような１つ又はそれ以上の電気信号特性を受け取りかつ解析して、身体が存在するか否かを決定することができる。或る実施例において、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）は受信無線信号における出力レベルについての情報を供給する。例えば、何らかのベースライン又は基準値に対するＲＳＳＩにおける変化を使用して、身体の存在又は不在を識別することができる。或る実施例において、ＷｉＦｉ周波数、例えば、２.４ＧＨｚ、３.６ＧＨｚ、４.９ＧＨｚ、５ＧＨｚ、又は５.９ＧＨｚのうち１つ又はそれ以上の帯域を使用することができる。或る実施形態においては、例えば、４００ｋＨｚ付近のキロヘルツレンジの周波数を使用することができる。或る実施例において、ミリワット又はマイクロワットのレンジにおける電力信号変化を検出することができる。
【００３３】
足存在センサとして磁気センサを含む。第１の磁気センサは磁石及び磁力計を有することができる。或る実施例において、磁力計は紐締め動力源１１０内又はその近傍に位置決めすることができる。磁石は紐締め動力源１１０から遠隔の位置に、例えば、アウトソール１６５上に装着するよう構成された第２ソール又はインソールに配置することができる。或る実施例において、磁石は第２ソールの発泡体又は他の圧縮可能材料内に埋設する。起立又は歩行時にユーザーが第２ソールを圧迫するとき、これに対応して磁力計に対する磁石の位置変化が感知され、センサ信号により通知することができる。
【００３４】
第２の磁気センサとしては、磁場の変化又は遮断（例えば、ホール効果による）を感知するよう構成された磁場センサを含む。身体が第２磁気センサに近接しているとき、センサは周囲の磁場の変化を示す信号を発生することができる。例えば、第２の磁気センサとしては、検出した磁場の変化に応答して電圧出力信号を変化させるホール効果センサがあり得る。出力信号の電圧変化は、例えば、導体内の電流に対して交差するような電気信号導体にかかる電圧差を生ずること、また電流に直交する磁場に起因し得る。
【００３５】
或る実施例において、第２の磁気センサは身体からの電磁場信号を受信するよう構成する。例えば、「磁場ベースの識別を使用してセキュリティのためのデバイス、システム及び方法（Devices, systems and methods for security using magnetic field based identification）」と題するヴァルシャヴスキー氏ら（Varshavsky et al）の米国特許第８,７５２,２００号は、認証用の身体固有電磁署名を使用することを教示している。或る実施例において、履物品における磁気センサは、検出した電磁署名により現在のユーザーが靴の所有者であり、所有者の１つ又はそれ以上の特定紐締め選好（例えば、密着プロファイル）に従って自動的に紐締めを行うべきであることの認証又は確認に使用することができる。
【００３６】
或る実施例において、足存在センサとして、履物の一部分又はその近傍における温度変化を感知するよう構成された熱センサを含む。着用者の足が履物品に進入するとき、着用者自身の体温が履物品の外部温度と異なるとき、履物品の内部温度が変化する。したがって、熱センサは、足が存在していること、又は温度変化に基づいていないことがありそうである表示を供給することができる。
【００３７】
或る実施例において、足存在センサとして、キャパシタンス変化を感知するよう構成された容量センサを含む。容量センサは単一のプレート又は電極を有する、又は容量センサは複数プレート又は複数電極の形態を有することができる。容量型の足存在センサの種々の例をさらに本明細書で説明する。
【００３８】
或る実施例において、足存在センサとして光学センサを含む。光学センサは、履物キャビティにおける互いに対向する側面間のような見通し線が遮断されるか否かを決定するよう構成することができる。或る実施例において、光学センサは、足が履物内に挿入されるとき足によって覆われ得る光センサを含む。センサが感知した光又は輝度条件の変化を示すとき、足の存在又は位置を表示することができる。
【００３９】
本明細書記載の異なるタイプの足存在センサのいずれも独立的に使用することができる、又は２つ又はそれ以上の異なるセンサ又はセンサタイプからの情報を一緒に使用して、足存在、足不在、向き、履物とのフィット良好性についてのより多くの情報、又は足及び／若しくは履物との関係性についての情報を与えることができる。
【００４０】
図２Ａ〜２Ｃは幾つかの例示的実施形態による、センサシステム及び電動式紐締め動力源（エンジン）を大まかに示す。図２Ａは例示的紐締め動力源１１０における外部的な種々の特徴を示し、これら外部的特徴としては、ハウジング構体１５０、ケースねじ１０８、紐チャンネル１１２（紐ガイドレリーフ１１２とも称する）、紐チャンネル移行部１１４、スプール窪み１１５、ボタン開口１２２、ボタン１２１、ボタン薄膜シール１２４、プログラム可能なヘッダー１２８、スプール１３１、及びスプール１３１における紐溝１３２がある。他の設計も同様に使用することができる。例えば、封止ドーム型スイッチのような他のスイッチタイプを使用することができ、又は薄膜シール１２４を排除することができる。或る実施例において、紐締め動力源１１０は、紐締め動力源１１０の内部回路を紐締め動力源１１０の外部回路とのインタフェースをとる１つ又はそれ以上の相互接続部又は電気接点を有することができ、外部回路としては、例えば、外部足存在センサ（若しくはそのコンポーネント）、外部アクチュエータのようなスイッチ若しくはボタン、又は他のデバイス若しくはコンポーネントがある。
【００４１】
紐締め動力源１１０は、ケースねじ１０８のような１つ又はそれ以上のねじによってともに保持することができる。ケースねじ１０８は一次駆動機構近傍に位置決めして、紐締め動力源１１０の構造的一体性を高めることができる。ケースねじ１０８は、さらに、外部継ぎ目の超音波溶接するためにハウジング構体１５０を互いに保持するような組立てプロセスを支援する機能を果たす。
【００４２】
図２Ａの実施例において、紐締め動力源１１０は、この動力源を自動履物プラットフォーム内に組み付けた後に紐又は紐ケーブルを収容する紐チャンネル１１２を有する。紐チャンネル１１２は、紐ケーブルが操作中に移動できる滑らかなガイド表面を生ずるよう、面取り端縁付きのチャンネル壁を有することができる。紐チャンネル１１２の滑らかなガイド表面における部分はチャンネル移行部１１４を有することができ、このチャンネル移行部１１４は、スプール窪み１１５に至る紐チャンネル１１２の拡幅部分とすることができる。スプール窪み１１５は、チャンネル移行部１１４からスプール１３１の輪郭に密に合致するほぼ円形断面に遷移する。スプール窪み１１５は、巻き付いた紐ケーブルを保持するとともに、スプール１３１の位置を保持することを支援することができる。他の態様の設計はスプール１３１を保持する他の手段を提供する。図２Ａの実施例において、スプール１３１は、平坦頂面及びスプールシャフト（図２Ａには示さない）を経て反対側の側面から下方に走る紐溝１３２を有するヨーヨー半部に類似する形状を有する。
【００４３】
紐締め動力源１１０の片側の側面はボタン開口１２２を有し、このボタン開口１２２は、自動履物プラットフォームにおける１つ又はそれ以上の形体部を作動又は調整するよう構成し得るボタン１２１を収容する。ボタン１２１は、紐締め動力源１１０内に設けた種々のスイッチを作動させるための外部インタフェースを提供することができる。幾つかの実施例において、ハウジング構体１５０は、ほこり及び水分から保護するボタン薄膜シール１２４を有する。この実施例において、ボタン薄膜シール１２４は、数ミル（数１／１０００インチ）までの厚さの透明なプラスチック（又は類似材料）であり、ハウジング構体１５０の上面から、例えば、コーナーに掛け渡り片側側面に下るよう粘着することができる。他の実施例において、ボタン薄膜シール１２４は、ボタン１２１及びボタン開口１２２を被覆する約２ミル厚さの粘着剤裏打ちビニル薄膜である。他タイプのボタン及びシール材も同様に使用することができる。
【００４４】
図２Ｂは、頂部セクション１０２及び底部セクション１０４を含むハウジング構体１５０を示す。この実施例において、頂部セクションは、ケースねじ１０８、紐チャンネル移行部１１４、スプール窪み１１５、ボタン開口１２２、及びボタンシール窪み１２６のような形体部を有する。或る実施例において、ボタンシール窪み１２６は、ボタン薄膜シール１２４の嵌め込み部をなすようレリーフした頂部セクション１０２の部分である。
【００４５】
図２Ｂの実施例において、底部セクション１０４は、無線充電器アクセス部１０５、接合部１０６、及びグリース隔壁１０９のような形体部を有する。さらに、特に参照符号で識別されないが、ケースねじ１０８を収容するケースねじベース、並びに駆動機構の部分を保持するグリース隔壁１０９内の種々の形体部を示す。グリース隔壁１０９は、駆動機構を包囲するグリース又は同様の化合物を保持して、紐締め動力源１１０の種々の電気的コンポーネントから隔絶するよう設計する。
【００４６】
ハウジング構体１５０は、頂部セクション１０２及び底部セクション１０４のうち一方又は双方で構体表面内に埋設した又は構体表面上に付着した１つ又はそれ以上の電極１７０を有することができる。図２Ｂの実施例における電極１７０は、底部セクション１０４に結合したものとして示す。或る実施例において、電極１７０は、キャパシタンスをベースとする足存在センサ回路（例えば、以下に詳述する足存在センサ３１０）の一部分を有する。付加的又は代案的に、電極１７０は、頂部セクション１０２に結合することができる。頂部セクション１０２又は底部セクション１０４に結合した電極は、無線電力送給のために及び／又はキャパシタンスベースの足存在センサ回路の一部分として使用することができる。或る実施例において、電極１７０はハウジング構体１５０の外面に配置される１つ又はそれ以上の部分を有することができ、また他の実施例において、電極１７０は、ハウジング構体１５０の内面に配置される１つ又はそれ以上の部分を有する。
【００４７】
図２Ｃは、幾つかの例示的実施形態による、電動式紐締め動力源の様々な内部コンポーネントの説明図である。この実施例において、紐締め動力源１１０は、さらに、スプール磁石１３６、Ｏリングシール１３８、ウォーム駆動部１４０、ブッシュ１４１、ウォーム駆動キー、ギアボックス１４８、ギアモータ１４５、モータエンコーダ１４６、モータ回路板１４７、ウォームギア１５１、回路板１６０、モータヘッダー１６１、バッテリー接続部１６２、及び有線充電ヘッダー１６３を有する。スプール磁石１３６は、磁力計（図２Ｃには示さない）による検出でスプール１３１の追跡運動を支援する。Ｏリングシール１３８はスプールシャフト周りから紐締め動力源１１０内に侵入し得るほこり及び水分を封止するよう機能する。回路板１６０は、以下に説明する容量足存在センサ３１０のような足存在センサ用の１つ又はそれ以上のインタフェース又は相互接続部を有することができる。或る実施例において、回路板１６０は、足存在センサ３１０の一部分をなす１つ又はそれ以上の配線又は導電面を有する。
【００４８】
この実施例において、紐締め動力源１１０の主な駆動コンポーネントとしては、ウォーム駆動部１４０、ウォームギア１５１、ギアモータ１４５、及びギアボックス１４８がある。ウォームギア１５１は、ウォーム駆動部１４０及びギアモータ１４５の逆駆動（バックドライブ）を抑止するよう設計し、この逆駆動は、スプール１３１を介して紐ケーブルから入力される大きな力が比較的大きなウォームギア及びウォーム駆動部の歯を分離させ得ることを意味する。この構成は、履物プラットフォームの運動使用からくる動力学的負荷又は紐締めシステムを締め込むことからくる締め付け負荷の双方に耐える十分なギア強度を持たせる必要性がないように、ギアボックス１４８を保護する。ウォーム駆動部１４０は、ウォーム駆動キーのような駆動システムの様々な脆弱部分を保護するよう支援する付加的形体部を有する。この実施例において、ウォーム駆動キーは、ギアボックス１４８から突出する駆動シャフトに貫通するピンと調和する、ウォーム駆動部１４０のモータ側端部における半径方向溝孔である。この構成は、ウォーム駆動部１４０がギアボックス１４８又はギアモータ１４５に対する過度の軸方向力を与えるのを防止し、この防止は、ウォーム駆動部１４０が軸方向に（ギアボックス１４８から離れる方向に）自由に移動し、これら軸方向荷重をブッシュ１４１及びハウジング構体１５０に伝達できるようにすることによって行う。
【００４９】
図３は、例示的実施形態による、電動式紐締めシステム３００のコンポーネントのブロック図を大まかに示す。このシステム３００は、電動式紐締めシステムの幾つかのコンポーネントを有し、必ずしもすべてではないが、例えば、インタフェースボタン３０１、容量性足存在センサ３１０、及びハウジング構体１５０を有し、このハウジング構体１５０は、プロセッサ回路を有する印刷回路板アセンブリ（ＰＣＡ）３２０、バッテリー３２１、充電コイル３２２、エンコーダ３２５、モーションセンサ３２４、及び駆動機構３４０を包囲する。駆動機構３４０は、とりわけモータ３４１、変速装置３４２、及び紐スプール３４３を有することができる。モーションセンサ３２４としては、とりわけ単軸又は多軸の加速度計、磁力計、ジャイロメーター、ハウジング構体１５０内部若しくはこのハウジング構体１５０に結合した１つ若しくはそれ以上のコンポーネントの動きを感知するよう構成された他のセンサ若しくはデバイスがあり得る。
【００５０】
図３の実施例において、プロセッサ回路３２０は、インタフェースボタン３０１、足存在センサ３１０、バッテリー３２１、充電コイル３２２、及び駆動機構３４０とデータ又は電力の信号伝送状態にある。変速装置３４２は、モータ３４１をスプール３４３に連結し、駆動機構３４０を形成する。図３の実施例において、ボタン３０１、足存在センサ３１０及び環境センサ３５０は、ハウジング構体１５０の外部又は一部が外部にある状態で示す。
【００５１】
代替的実施形態において、ボタン３０１、足存在センサ３１０、及び環境センサ３５０のうち１つ又はそれ以上をハウジング構体１５０内に包囲することができる。或る実施例において、足存在センサ３１０はハウジング構体１５０の内部に配置し、発汗及び塵埃又はデブリからセンサを保護する。ハウジング構体１５０の壁に貫通する接続部を少なくする又は排除することは、アセンブリの耐久性及び信頼性を向上するのに役立てることができる。
【００５２】
或る実施例において、プロセッサ回路３２０は、駆動機構３４０の１つ又はそれ以上の態様を制御する。例えば、プロセッサ回路３２０は、ボタン３１０から及び／又は足存在センサ３１０から及び／又はモーションセンサ３２４から情報を受信し、これに応じて駆動機構３４０を制御し、例えば、足の周りに履物を締め付ける又は緩めるよう構成することができる。或る実施例において、プロセッサ回路３２０は、付加的又は代案的に、足存在センサ３１０若しくは他の機能用センサからのセンサ情報を取得又は記録するコマンドを発するよう構成する。或る実施例において、プロセッサ回路３２０は、足存在センサ３１０を使用して足存在を検出する、足存在センサ３１０を使用して足の向き若しくは位置を検出する、又はモーションセンサ３２４を使用して特定しぐさを検出する、のうち１つ又はそれ以上の際に、駆動機構３４０の動作を調整する。
【００５３】
或る実施例において、システム３００は、環境センサ３５０を有する。環境センサ３５０からの情報を使用して、足存在センサ３１０のベースライン若しくは基準値をアップデート又は調整することができる。以下にさらに説明するように、容量性足存在センサによって測定されるキャパシタンス値は、経時的に、例えば、センサ近傍の周囲条件に応じて変動し得る。環境センサ３５０からの情報を使用して、プロセッサ回路３２０及び／又は足存在センサ３１０は測定した若しくは感知したキャパシタンス値をアップデート若しくは調整するよう構成することができる。
【００５４】
図４は、履物品の着用者が立っているときにおける、履物品４００内における公称又は平均的な足の圧力分布データ（左側）及び高い土踏まず（高アーチ）を有する足の圧力分布データ（右側）を示す説明図である。この実施例において、足裏圧力の比較的大きな面積は、ヒール領域４０１、母趾球（ボール）領域４０２（例えば、土踏まずとつま先との間）、及び第一趾領域４０３（例えば、「母趾」領域）に含まれていることが分かる。しかし、上述したように、土踏まず領域又はその近傍のような集中化領域に種々の動的（アクティブ）コンポーネント（例えば、足存在センサ３１０を含めて）を設けることは有利であり得る。或る実施例において、ハウジング構体１５０を含む履物品を履くとき、土踏まず領域にあるハウジング構体１５０は概してユーザーにとって気付かれにくい、又は煩わしくないものであり得る。
【００５５】
図４の実施例において、紐締め動力源１４１を土踏まず（アーチ）領域に設けることができる。足存在センサ３１０に対応する１つ又はそれ以上の電極は、第１位置４０５に又はその近傍に位置決めすることができる。第１位置４０５に位置決めした電極を使用して測定されるキャパシタンス値は、第１位置に対する足の近接度に基づいて異なることができる。例えば、平均的足及び高アーチ足に対してそれぞれ異なるキャパシタンス値が得られ、これはすなわち、足自体の表面が第１位置４０５から異なる距離に存在するからである。或る実施例において、足存在センサ３１０及び／又は紐締め動力源１１０の位置を履物に対して調整して（例えば、ユーザー又は販売時点における技術者によって）、異なるユーザーの異なる足特性に適合させ、また足存在センサ３１０から取得される信号品質を高めるようにすることができる。或る実施例において、足存在センサ３１０の感度は、例えば、駆動信号レベルを増加させる、又は足存在センサ３１０と足との間に位置する誘電性材料を変化させることによって調整することができる。
【００５６】
図５Ａ及び５Ｂは、例示的実施形態による、履物品のインソールにおけるキャパシタンスをベースとする足存在センサの概略図を示す。キャパシタンスをベースとする足存在センサは、センサを組み込んだ物品が着用されるとき、足のような対象物又は身体５５０の下側に設けることができる。
【００５７】
図５Ａにおいて、キャパシタンスをベースとする足存在センサは、容量感知型のコントローラ回路５０２に接続した第１電極アセンブリ５０１Ａを有することができる。或る実施例において、コントローラ回路５０２は、プロセッサ回路３２０内に含まれる、又はプロセッサ回路３２０によって実施される機能を含む。図５Ａの実施例において、第１電極アセンブリ５０１Ａ及び／又はコントローラ回路５０２は、ハウジング構体１５０の内側部分内に包含される若しくは取り付けることができる、又はハウジング構体１５０内部のＰＣＡに接続することができる。或る実施例において、第１電極アセンブリ５０１Ａはハウジング構体１５０の足に対面する側の表面に配置又は隣接させることができる。或る実施例において、第１電極アセンブリ５０１Ａは、ハウジング構体１５０の内部上面領域にわたり分布させた複数の配線を有する。
【００５８】
図５Ｂにおいては、容量感知型のコントローラ回路５０２に接続した第２電極アセンブリ５０１Ｂを有することができる。この第２電極アセンブリ５０１Ｂは、ハウジング構体１５０の外側部分に又はその近傍に取り付けることができ、また例えば、可撓性コネクタ５１１を用いて、ハウジング構体１５０の内部におけるＰＣＡに電気的に接続することができる。或る実施例において、第２電極アセンブリ５０１Ｂは、ハウジング構体１５０の足に対面する側の表面に配置又は隣接させることができる。或る実施例において、第２電極アセンブリ５０１Ｂは、ハウジング構体１５０の内面又は外面に固定した可撓性回路を有し、また１つ又はそれ以上の導体を介してプロセッサ回路３２０に接続する。
【００５９】
或る実施例において、コントローラ回路５０２は、アトメル(Atmel)社製であるATSAML21E18B-MU、ＳＴマイクロエレクトロニクス社製であるSTM32L476M、又は他の同様なデバイスを含む。コントローラ回路５０２は、とりわけ第１又は第２の電極アセンブリ５０１Ａ又は５０１Ｂにおける少なくとも１対の電極対にＡＣ駆動信号を供給し、またそれに応じて、以下により詳細に説明するように、電極対に対する対象物又は身体５５０の近接度の対応変化に基づく電場変化を感知するよう構成することができる。或る実施例において、コントローラ回路５０２は、足存在センサ３１０又はプロセッサ回路３２０を含む若しくは使用する。
【００６０】
電極アセンブリ５０１と感知すべき対象物又は身体５５０との間に種々の材料を設けることができる。例えば、電極絶縁体、ハウジング構体１５０の材料、インソール材料、インサート材料５１０、靴下若しくは他の足カバー、身体テープ、運動生理学テープ、又は他の材料を、身体５５０と電極アセンブリ５０１との間に介在させて、履物の誘電特性を変化させ、またこれによって、電極アセンブリ５０１を含む又は使用するセンサのキャパシタンス検出感度に影響を与えるようにすることができる。コントローラ回路５０２は、介在する材料の数又はタイプに基づく励起若しくは感知パラメータをアップデート又は調整し、これにより、例えば、電極アセンブリ５０１を用いて感知されるキャパシタンス値の感度若しくは信号対ノイズ比を向上させるよう構成することができる。
【００６１】
図５Ａ／５Ｂの実施例において、第１及び／又は第２の電極アセンブリ５０１Ａ及び／又は５０１Ｂは、コントローラ回路５０２内の信号ジェネレータによって励起することができ、またこの結果として、電極アセンブリ頂部の足に対面する側面から電場を放出することができる。或る実施例において、電極アセンブリ下側の電場は、感知電極下側に位置決めされる被駆動シールドを使用して少なくとも部分的にブロックすることができる。この被駆動シールド及び電極アセンブリは、互いに電気的に絶縁することができる。例えば、第１電極アセンブリ５０１ＡがＰＣＡの一方の表面上にある場合、被駆動シールドはＰＣＡの底部層に、又は多層ＰＣＡにおける複数内側層のうち任意な１つの層に配置することができる。或る実施例において、被駆動シールドは、第１電極アセンブリ５０１Ａの表面積に等しい又はそれより大きいものとすることができ、また第１電極アセンブリ５０１Ａの直ぐ下側で中心合わせすることができる。
【００６２】
被駆動シールドは駆動信号を受信することができ、またこれに応じて電場を発生することができる。被駆動シールドが発生する電場は、第１電極アセンブリ５０１Ａが発生する電場と極性、位相及び／又は大きさがほぼ同一のものとすることができる。被駆動シールドの電場は、第１電極アセンブリ５０１Ａの電場に反発することができ、これにより、ＰＣＡの接地平面に対する望ましくない結合のような種々の寄生効果からセンサ場を絶縁することができる。被駆動シールドが発生する電場は、特定エリアに対する直接及び合焦検出に役立てることができ、環境効果を軽減するのに役立てることができ、また寄生キャパシタンス効果を軽減するのに役立てることができる。或る実施例において、被駆動シールドを含めることは、センサアセンブリにおける温度変化効果を軽減することができる。温度は寄生オフセット特性に影響を与えることができ、また温度変化は、例えば、寄生接地面キャパシタンスを変化させるおそれがある。センサ電極と接地面との間に挿入されるようなシールドを用いることは、センサ測定結果から寄生接地面キャパシタンスの影響を軽減するのに役立てることができる。
【００６３】
被駆動シールドは、第２電極アセンブリ５０１Ｂでの使用にも同様に設けることができる。例えば、第２電極アセンブリ５０１Ｂは、図５Ｂの実施例に示すように、ハウジング構体１５０の上方に又はそれに隣接して設けることができる。或る実施例において、ハウジング構体１５０の一部分は、被駆動シールドとして使用される導電性フィルムを含む又はそれによって部分的に被覆することができる。付加的又は代案的に、被駆動シールドは、第２電極アセンブリ５０１Ｂをハウジング構体１５０の頂部又はそれに隣接する部分以外の位置に設けるとき、履物品の他の場所に設けることができる。
【００６４】
ハウジング構体１５０を配置する好適な位置は履物のアーチ面域であり、これはすなわち、着用者が感じにくい面域であり、また不快感を着用者に与えにくいからである。履物内の足を検出する上で容量感知を用いることの１つの利点は、容量センサをアーチ領域に配置し、またユーザーが比較的又は異常に高い土踏まず（アーチ）を有するときでも、容量センサがうまく機能することができる点にある。例えば、センサ駆動信号の大きさ又は形態特性は容量センサから受信される信号の検出した信号対ノイズ比に基づいて変化又は選択することができる。或る実施例において、センサ駆動信号は、履物を使用する度毎にアップデート又は調整することができ、これにより例えば、第１又は第２の電極アセンブリ５０１Ａ又は５０１Ｂと、身体５５０との間に配置される１つ若しくはそれ以上の材料（例えば、靴下、インソール等々）の変化に対処できる。
【００６５】
或る実施例において、容量センサの電極アセンブリ、例えば第１又は第２の電極アセンブリ５０１Ａ又は５０１Ｂは、複数電極間、例えば、Ｘ軸配向性電極とＹ軸配向性電極との間における信号差を感知するよう構成することができる。或る実施例において、好適なサンプリング周波数は、約２〜５０Ｈｚの間であり得る。幾つかの実施例において、キャパシタンスをベースとする足存在感知技術は、インソール上又は足周りの靴下内における発汗（湿気）に対して比較的不変であり得る。このような水分の効果は、水分の存在が測定されるキャパシタンスを上昇させるため検出のダイナミックレンジを縮小させ得る。しかし、幾つかの実施例において、そのダイナミックレンジは、履物内の水分が予想レベル内においてこの効果に対処するのに十分である。
【００６６】
図６は、例示的実施形態による、足存在検出のための容量性センサシステム６００を大まかに示す。このシステム６００は、身体５５０（例えば、運動履物品内又はその近傍にある足を示す）と、第１及び第２の電極６０１及び６０２を有する。電極６０１及び６０２は、図５Ａ／Ｂの実施例からの第１及び第２の電極アセンブリ５０１Ａ又は５０１Ｂにおけるすべて又は一部分を形成することができ、例えば、足存在センサ３１０の一部分を有することができる。図６の実施例において、第１及び第２の電極６０１及び６０２は、互いにまた身体５５０に対して垂直方向に離間している状態で示すが、例えば、図７〜９Ｃの実施例で詳細に説明するように、水平方向に離間させることもできる。すなわち、或る実施例においては、電極を身体５５０の下面に平行な平面上に配置ことができる。図６の実施例において、第１電極６０１は、伝送電極として構成し、また信号ジェネレータ６１０に接続する。或る実施例において、信号ジェネレータ６１０は図３の実施例からのプロセッサ回路３２０の一部分を構成する。すなわち、プロセッサ回路３２０は、駆動信号を発生し、また駆動信号を第１電極６０１に供給するよう構成することができる。
【００６７】
信号ジェネレータ６１０からの駆動信号で第１電極６０１を励起する結果として、電場６１５が主に第１電極６０１と第２電極６０２との間で発生することができる。すなわち、発生した電場６１５における種々の成分は、第１電極６０１と第２電極６０２との間に延在し、また発生した電場６１５における他の周辺成分は他の方向に延在することができる。例えば、周辺成分は、トランスミッタ電極又は第１電極６０１からハウジング構体１５０（図６の実施例には示さない）に離間する方向に延在し、レシーバ電極又は第２電極６０２に終端することができる。
【００６８】
身体５５０の近接に起因する電場６１５の変化についての情報を含めて、電場６１５についての情報は第２電極６０２によって感知又は受信することができる。第２電極６０２から感知された信号は種々の回路を用いて処理することができ、また身体５５０の存在又は不在を示すアナログ又はデジタルの信号を供給するのに使用することができる。
【００６９】
例えば、電場６１５の電場強度は、第２電極６０２によって受信され、またキャパシタンス表示アナログ信号をデジタル信号に変換するよう構成されるΣ-Δアナログ・ツー・デジタル変換器回路（ＡＤＣ）６２０を用いて測定される。電極近傍の電気的環境は、身体５５０のような対象物が周辺成分を含む電場６１５に侵入するとき、変化する。身体５５０が電場に進入するとき、電場６１５の一部分が第２電極６０２に受信かつ終端される代わりに、接地側に分流される又は電極６０２に受信される前に身体５５０を通過する（空中通過の代わりに）。この結果として、足存在センサ３１０及び／又はプロセッサ回路３２０によって検出できるキャパシタンス変化を生じ得る。
【００７０】
或る実施例において、第２電極６０２はほぼ連続的に電場情報を受信し、またこの情報はＡＤＣ６２０によって連続的又は周期的にサンプリングすることができる。ＡＤＣ６２０からの情報はオフセット量６２１に従って処理又はアップデートされ、また次にデジタル出力信号を供給することができる。或る実施例において、オフセット量６２１はキャパシタンスオフセット量であり、特定又はプログラムすることができる（例えば、プロセッサ回路３２０内部で）、又は経時的環境変化、温度、及び環境の他の可変特性を追跡するのに使用される他のキャパシタに基づくものとすることができる。
【００７１】
或る実施例において、デジタル出力信号６２２は、例えば、測定したキャパシタンス値を特定閾値と比較することによって、身体５５０の決定した存在又は不在についての２値情報を含むことができる。或る実施例において、デジタル出力信号６２２は、測定したキャパシタンスについての定性的情報を含み、この情報を用いて（例えば、プロセッサ回路３２０が）、身体５５０の存在又は不在の可能性を表示することができる。
【００７２】
周期的に、又は足存在センサ３１０がアクティブでない場合にはいつでも（例えば、モーションセンサ３２４からの情報を用いて決定されるような）、キャパシタンス値を測定し、また基準値、ベースライン値、又は周囲値として保存することができる。足又は身体が足存在センサ３１０並びに第１及び第２の電極６０１及び６０２に接近するとき、測定されるキャパシタンスは、例えば、保存した基準値に対して増減し得る。或る実施例において、１つ又はそれ以上の閾値キャパシタンスレベルを、例えば、プロセッサ回路３２０を有するオンチップレジスタに保存することができる。測定したキャパシタンス値が特定閾値を超えるとき、身体５５０は、足存在センサ３１０を収納する履物に対しての存在（又は不在）を決定することができる。
【００７３】
足存在センサ３１０、並びに足存在センサ３１０の一部分を構成する電極６０１及び６０２は、以下の幾つかの非限定的実施例で示すように、複数の異なる形態をとることができる。或る実施例において、足存在センサ３１０は、複数電極又はプレート間における相互キャパシタンスについての情報を感知又は使用するよう構成する。
【００７４】
或る実施例において、電極６０１及び６０２は、電極グリッドとして配列する。このグリッドを用いる容量センサは、グリッドにおける各行及び各列の各交点に可変キャパシタを有することができる。随意的に、この電極グリッドは、１つ若しくは複数の行又は列に配列した電極を有する。電圧信号を行又は列に印加することができ、またセンサ表面近傍における身体又は足は、局所的電場に影響を及ぼすことができ、またこのことは、相互キャパシタンス効果を軽減することができる。或る実施例において、グリッドにおける複数ポイントでのキャパシタンス変化を測定して身体位置を決定することができ、この測定は各軸における電圧を測定することによって行う。或る実施例において、相互キャパシタンス測定技術は、グリッド周りの複数位置からの情報を同時に供給することができる。
【００７５】
或る実施例において、相互キャパシタンス測定は送信電極及び受信電極の直交グリッドを使用する。このようなグリッドをベースとするセンサシステムにおいて、測定結果は複数のＸ-Ｙ座標対の各々に対して検出され得る。或る実施例において、多重キャパシタからのキャパシタンス情報を使用して、履物内における足の存在又は足の向きを決定することができる。他の実施例において、１つ又はそれ以上のキャパシタからのキャパシタンス情報は経時的に取得かつ解析して、足の存在又は足の向きを決定することができる。或る実施例において、Ｘ及び／又はＹ検出座標についての変化率情報を使用して、足が履物内のインソールに対して適正又は完全に着座する時点又は着座するか否かを決定することができる。
【００７６】
或る実施例において、自己キャパシタンスベースの足存在センサは相互キャパシタンスセンサとして同一のＸ-Ｙグリッドを有することができるが、列及び行は独立的に動作することができる。自己キャパシタンスセンサにおいて、各列又は行における身体の容量性負荷は独立的に検出することができる。
【００７７】
図７は、例示的実施形態による、第１キャパシタンスベース足存在センサの概略図を大まかに示す。図７の実施例において、第１容量センサ７００は、複数の平行容量プレートを有する。複数プレートは、例えば、第１容量センサ７００を有する履物品が履かれるときの足裏面に又はその近傍に位置決めされるハウジング構体１５０上又は内部に配列することができる。或る実施例において、容量足存在センサ３１０は第１容量センサ７００を含む又は使用する。
【００７８】
図７の実施例において、４つのキャパシタンスプレートを参照符号７０１〜７０４として示す。プレートは導電性フォイルのような導電性材料で形成することができる。このフォイルは、可撓性とすることができ、また随意的にハウジング構体１５０のプラスチック内に埋設することができる。フィルム、インク、溶着金属のような任意な導電性材料を使用できると理解されたい。図７の実施例において、プレート７０１〜７０４は、共通平面内に配列され、また離散導電性素子又は電極を形成するよう互いに離して配置する。
【００７９】
キャパシタのキャパシタンス値は、キャパシタを形成する２つのプレート間における材料の誘電率に関数的に関連する。第１容量センサ７００内で２つ又はそれ以上のキャパシタプレート７０１〜７０４における各対間にキャパシタを形成することができる。したがって、図７でキャパシタＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、及びＦとして示される６個の実効キャパシタは、キャパシタプレート７０１〜７０４の６個の固有組合せ対によって形成することができる。随意的に、２つ又はそれ以上のプレートは単一プレートを形成するよう電気的に接続することができる。すなわち、或る実施例において、キャパシタは、第１導体を得るよう、互いに電気的に接続した第１及び第２のキャパシタプレート７０１及び７０２を用いて形成することができ、また第２導体を得るよう、互いに電気的に接続した第３及び第４のキャパシタプレート７０３及び７０４を用いて形成することができる。
【００８０】
或る実施例において、第１キャパシタ７０１と第２キャパシタ７０２との間における容量効果は、図７に文字Ａで示す仮想キャパシタによって表される。第１キャパシタ７０１と第３キャパシタ７０３との間における容量効果は、図７に文字Ｂで示す仮想キャパシタによって表される。第２キャパシタ７０２と第４キャパシタ７０４との間における容量効果は、図７に文字Ｃで示す仮想キャパシタによって表される。当業者であれば、各幻想キャパシタは、キャパシタプレートの対応対間に延在する電場を表すことは理解されるであろう。以下には、分かり易い表示目的のため、容量プレートの各対によって形成されるキャパシタは、図７で使用される文字（例えば、「Ａ」、「Ｂ」等々）で参照され、仮想キャパシタを識別する。
【００８１】
図７の実施例におけるキャパシタプレートの各対に対して、プレート間の実効誘電体はプレート間に配置される空隙（又は他の材料）を有する。キャパシタプレートの各対に対して、容量プレートの対応の対に近接する身体又は足の何らかの部分は、或る容量プレート対における実効誘電体の一部となり得る又は実効誘電体に影響を与え得る。すなわち、対応するプレート対に対する身体の近接度に従って、各キャパシタプレート対間に可変誘電体を生ずることができる。例えば、或るプレート対に対して身体又は足が接近すればするほど、誘電体の実効値が大きくなる。誘電率の値が増加するにつれて、キャパシタンス値が増加する。このようなキャパシタンス値変化は、プロセッサ回路３２０が受信することができ、またこれを使用して身体が第１容量センサ７００に存在する又はその近傍に存在するか否かを示すことができる。
【００８２】
容量センサ７００を含む足存在センサ３１０の実施例において、複数の容量センサ駆動／モニタ回路をプレート７０１〜７０４に接続することができる。例えば、別個の駆動／モニタ回路を図７の実施例におけるキャパシタプレート対に関連付けることができる。或る実施例において、駆動／モニタ回路は駆動信号（例えば、経時変動電気励起信号）をキャパシタプレート対に供給することができ、またこれに応じてキャパシタンス表示値を受信することができる。各駆動／モニタ回路は、関連するキャパシタ（例えば、第１及び第２のプレート７０１及び７０２に対応するキャパシタ「Ａ」）の可変キャパシタンスを測定するよう構成することができ、またさらに、測定したキャパシタンス値を示す信号を供給するよう構成することができる。駆動／モニタ回路は、キャパシタンスを測定するための任意の適当な構体を有することができる。或る実施例において、２つ又はそれ以上の駆動／モニタ回路を一緒に使用して、例えば、異なるキャパシタを用いて測定したキャパシタンス値間における差の表示を生ずるようにすることができる。
【００８３】
図８は、例示的実施形態による、第２キャパシタンスベース足存在センサの概略図を大まかに示す。図８の実施例は、第１及び第２の電極８０１及び８０２を含む第２容量センサ８００を備える。足存在センサ３１０は、第２容量センサ８００を含む又は使用することができる。図８の実施例において、第１及び第２の電極８０１及び８０２は、ほぼ平面状の表面に沿ってくし形の形態に配列する。或る実施例において、プロセッサ回路３２０のような駆動回路は、第１及び第２の電極８０１及び８０２に印加する励起又は刺激信号を発生するよう構成することができる。同一又は異なる回路は、第１及び第２の電極８０１及び８０２間におけるキャパシタンス変化を表している応答信号を感知するよう構成することができる。キャパシタンスは、電極に対する身体又は足の存在によって影響を受けることができる。例えば、第１及び第２の電極８０１及び８０２は、例えば、ハウジング構体１５０を含む履物内に足が存在するとき足に隣接するような、ハウジング構体１５０の表面上又はその近傍に配列することができる。
【００８４】
或る実施例において、第２容量センサ８００は、電極パターンを形成するようＸ-Ｙグリッドのようなエッチングした導電層を有する。付加的又は代案的に、第２容量センサ８００の電極は、導電性材料における複数の互いに分離しかつ平行な層をエッチングする、例えば、グリッドを形成するよう互いに直交するライン又はトラックを設けるようエッチングすることによって得ることができる。この及び他の容量センサにおいて、身体又は足と導電層又は電極との間における直接接触は必要としない。例えば、導電層又は電極は、ハウジング構体１５０内に埋設することができる、又は保護若しくは絶縁層でコーティングすることができる。その代わり、検出すべき身体又は足は、電極近傍の電場特性に干渉又は影響を与えることができ、また電場変化を検出することができる。
【００８５】
或る実施例において、別個のキャパシタンス値が、接地又は基準に対する第１電極８０１に対して、及び接地又は基準に対する第２電極８０２に対して測定され得る。足存在検出に使用される信号は、第１及び第２の電極８０１及び８０２に対して測定される別個のキャパシタンス値間における差に基づくものであり得る。すなわち、足存在又は足検出の信号は、第１及び第２の電極８０１及び８０２を使用して測定される個別キャパシタンス信号間の差に基づくものであり得る。
【００８６】
図９Ａ及び９Ｂは、幾つかの実施例による第３容量センサ９００の例を大まかに示す。図９Ｃは、第４容量センサ９０２の例を大まかに示す。図９Ａは第３容量センサ９００の概略的平面図を示す。図９Ｂは、第３容量センサ９００を含むセンサアセンブリ９０１の分解斜視図を示す。図９Ｃは、第４容量センサ９０２の概略的平面図を示す。
【００８７】
図９Ａの実施例において、第３容量センサ９００は、第１電極配線９１１及び第２電極配線９１２を有する電極領域を含む。第１及び第２の電極配線９１１及び９１２は、絶縁体配線９１３によって分離する。或る実施例において、第１及び第２の電極配線９１１及び９１２は、導電性材料のうちとりわけ銅、炭素、銀とすることができ、また材料のうちとりわけＦＲ４、ポリイミド、ＰＥＴから作製した基板上に配置することができる。第３容量センサ９００の基板及び配線は、１つ又はそれ以上の可撓性部分を含むことができる。
【００８８】
第１及び第２の電極配線９１１及び９１２は、第３容量センサ９００の基板における表面積にわたりほぼ分布させることができる。電極配線は、第３容量センサ９００を設置するときハウジング構体１５０の上面又は頂面に当接するよう位置決めすることができる。或る実施例において、第１及び第２の電極配線９１１及び９１２のうち一方又は双方は、約２ｍｍの幅を有することができる。絶縁体配線９１３はほぼ同一幅とすることができる。或る実施例において、配線幅は、とりわけ、履物サイズ又はインソールタイプに基づいて選択することができる。例えば、配線と感知すべき身体との間の距離、インソール材料、ギャップ充填材、ハウジング構体１５０の材料、又は履物に使用される他の材料に基づいて、例えば、第３容量センサ９００を用いて測定されるキャパシタンス値の信号対ノイズ比を最大化するよう、異なる配線幅を、第１及び第２の電極配線９１１及び９１２に対して及び／又は絶縁体配線９１３に対して選択することができる。
【００８９】
第３容量センサ９００は、コネクタ９１５を有することができる。このコネクタ９１５は、ハウジング構体１５０におけるＰＣＡに接続されるような整合コネクタに接続することができる。整合コネクタは、第１及び第２の電極配線９１１及び９１２をプロセッサ回路３２０に電気的に接続する１つ又はそれ以上の導体を有することができる。
【００９０】
或る実施例において、第３容量センサ９００は入力信号導体９２０Ａ及び９２０Ｂを有する。入力信号導体９２０Ａ及び９２０Ｂは、１つ又はそれ以上の入力デバイス、例えば、ドームボタン又は図２Ａの実施例におけるボタン１２１に対応するような他のスイッチに接続するよう構成することができる。
【００９１】
図９Ｂは第３容量センサ９００、ボタン１２１Ａ及び１２１Ｂ、並びに薄膜シール１２４Ａ及び１２４Ｂを含むセンサアセンブリ９０１を示す。或る実施例において、入力信号導体９２０Ａ及び９２０Ｂにおける対応の導電性表面はボタン１２１Ａ及び１２１Ｂに結合する。薄膜シール１２４Ａ及び１２４Ｂはボタン１２１Ａ及び１２１Ｂ上に付着し、例えばボタン１２１Ａ及び１２１Ｂをデブリから保護し、また導体表面との整列状態を保持する。
【００９２】
図９Ｃの実施例において、第４容量センサ９０２は第１電極配線９２１及び第２電極配線９２２を有する電極領域を含む。第１及び第２の電極配線９２１及び９２２は、絶縁体配線９２３によって分離する。電極配線は種々の導電性材料を有することができ、また第４容量センサ９０２は１つ又はそれ以上の可撓性部分を有することができる。第４容量センサ９０２はコネクタ９２５を有することができ、またハウジング構体１５０のＰＣＡに接続されるような整合コネクタに接続することができる。
【００９３】
本発明者らは、解決すべき問題には、例えば、足存在センサのすべて又は一部が検出すべき足又は身体から空隙又は他の介在材料によって離れているとき、容量性足存在センサからの適正な感度又は応答性を確立することにあると認識した。本発明者らは、解決法としては、特定の形状、サイズ、及び配向性の複数の電極を用いて、電極が付勢されるときに生ずる電場の配向性及び相対強度を高めることを含むと認識した。すなわち、本発明者らは、容量性足存在感知に使用するための最適電極形態を特定した。
【００９４】
或る実施例において、第４容量センサ９０２の複数電極は第１及び第２の電極配線９２１及び９２２を有し、この第１及び第２の電極配線９２１及び９２２の各々が互いにほぼ平行に延在する複数の離散フィンガ又は配線部を有する。例えば、第１及び第２の電極配線９２１及び９２２は、図９Ｃに示すような、複数の交互配置される導電性フィンガを有することができる。
【００９５】
或る実施例において、第２電極配線９２２は、第４容量センサ９０２の外周端縁又は表面部分に沿ってほぼ存在する汀線（ショアライン）又は周縁部分を有することができ、また第１電極配線９２１の周りをほぼ包囲する。図９Ｃの実施例において、第２電極配線９２２を含む汀線は第４容量センサ９０２の頂面のほぼ全体に沿って延在するが、幾つかの他の実施例においてはセンサのより少ない部分に沿って延在することができる。本発明者らは、さらに、非平行は１つ又はそれ以上の配線又はフィンガ部分を含む代わりに、第１及び第２の電極配線９２１及び９２２におけるフィンガの大部分又はすべてが互いにほぼ平行に配列されているとき、足存在を検出する最適電場を生ずることを認識した。例えば、第４容量センサ９０２とは対比的に、図９Ａの第３容量センサ９００は、例えば、垂直方向に延在するフィンガ部分を含む第１電極配線９１１の上方部分及び水平方向に延在するフィンガ部分を含む第１電極配線９１１の下方部分におけるように、非平行フィンガを含む。第１及び第２の電極配線９２１及び９２２の相対厚さは、センサの感度をより高めるよう調整することができる。或る実施例において、第２電極配線９２２は第１電極配線９２１よりも３倍又はそれ以上の倍数分だけ厚くする。
【００９６】
或る実施例において、第１、第２、第３、及び第４の容量センサ７００、８００、９００、及び９０２のうち１つ又はそれ以上を用いるような足存在センサ３１０によって測定されるキャパシタンス値は、図３のプロセッサ回路３２０のようなコントローラ又はプロセッサ回路に供給することができる。測定したキャパシタンスに応じて、プロセッサ回路３２０は駆動機構３４０を作動させ、例えば、足周りの履物張力を調整できるようにする。この調整動作は、随意的にソフトウェアを実行するプロセッサによって実施できる、又は有線コンポーネント及びソフトウェアの組合せで実施できる、別個の「有線」コンポーネントによって少なくとも部分的に実施することができる。或る実施例において、駆動機構３４０の作動には、(1) プロセッサ回路３２０を使用するような、１つ又はそれ以上の駆動／モニタリング回路を使用する足存在センサ３１０からの信号をモニタリングすること、(2) もしある場合には受信したうちどのキャパシタンス信号が特定閾値（例えば、プロセッサ回路３２０の記憶レジスタ内及び／又はプロセッサ回路３２０にデータ通信するメモリ回路に保存される）に合致又は超えるキャパシタンス値を示すか否かを決定すること、(3) 例えば、種々の特定閾値が超えられることに基づいて、足存在センサ３１０近傍における身体又は足の位置、サイズ、向き又は他の特徴を特徴付けすること、及び(4) 該特徴付けに基づいて駆動機構３４０の作動を許可、有効化、調整、又は抑止すること、が含まれる。
【００９７】
図１０は、履物センサからの足存在情報を使用するステップを含む方法１０００の実施例を示すフローチャートを図解する。動作ステップ１０１０において、この実施例は、足存在センサ３１０からの足存在情報を受信する。足存在情報は、足が履物内に存在するか否かについての２値情報（例えば、図１２〜１４の実施例で詳述する割込み信号参照）を含むことができる、又は足が履物品内に存在する可能性表示を含むことができる。情報は、足存在センサ３１０からプロセッサ回路３２０への電気信号を含むことができる。或る実施例において、足存在情報は、履物内における１つ又はそれ以上のセンサに対する足の位置についての定性的情報を含む。
【００９８】
動作ステップ１０２０において、実施例は足が履物内に完全に着座したか否かを決定する。足が完全に着座したことをセンサ信号が示す場合、実施例は、動作ステップ１０３０に継続して、駆動機構３４０を作動させることができる。例えば、動作ステップ１０２０で足が完全に着座することを決定するとき、上述したように、足存在センサ３１０からの情報に基づいて、駆動機構３４０がスプール１３１を介して履物紐を締め込むことに従事することができる。足が完全に着座しないことをセンサ信号が示す場合、実施例は、動作ステップ１０２２に継続して、幾分の特定インターバル（例えば、１〜２秒又はそれ以上）にわたり遅延又は空転させることによってことができる。特定遅延の経過後、実施例は、動作ステップ１０１０に戻り、またプロセッサ回路が足存在センサ３１０からの情報を再び採取して、足が完全に着座したか否かを決定することができる。
【００９９】
動作ステップ１０３０において駆動機構３４０が作動した後、プロセッサ回路３２０は動作ステップ１０４０で足位置情報をモニタリングするよう構成することができる。例えば、プロセッサ回路は、履物内の足の絶対又は相対位置についての足存在センサ３１０からの情報を、周期的又は間欠的にモニタリングするよう構成することができる。或る実施例において、動作ステップ１０４０での足位置情報モニタリング及び動作ステップ１０１０での足存在情報受信は、同一又は異なる足存在センサ３１０からの情報を受信するステップを含むことができる。例えば、異なる電極を使用して、動作ステップ１０１０及び１０４０における足存在又は足位置の情報をモニタリングすることができる。
【０１００】
動作ステップ１０４０において、実施例は、ボタン１２１のような履物に関連する１つ又はそれ以上のボタンからの情報をモニタリングするステップを含む。ボタン１２１からの情報に基づいて、駆動機構３４０は、ユーザーが履物を脱ぐことを希望するときのように、紐を離脱又は緩めるよう命令を受けることができる。
【０１０１】
或る実施例において、駆動機構３４０を作動させる又は紐を締め込むためのフィードバック情報として、紐張力情報を、付加的又は代案的にモニタリング又は使用することができる。例えば、紐張力情報は、モータ３４１に印加される駆動電流を測定することによってモニタリングすることができる。この張力は、製造時点で特徴付けする、又はユーザーがプリセット若しくは調整することができる、及びモニタリング又は測定される駆動電流レベルに相関付けることができる。
【０１０２】
動作ステップ１０５０において、実施例は履物内で足位置が変化するか否かを決定する。足存在センサ３１０及びプロセッサ回路３２０によって足位置の変化がないことが検出される場合、動作ステップ１０５２に継続して遅延を行うことができる。動作ステップ１０５２における特定遅延インターバル経過後、足存在センサ３１０からの情報を再採取する動作ステップ１０４０に戻り、再度足位置が変化したか否かを決定することができる。動作ステップ１０５２における遅延は、約１ミリ秒から数秒にわたる範囲内とすることができ、また随意的にユーザーが特定することができる。
【０１０３】
或る実施例において、動作ステップ１０５２における遅延は、例えば、履物使用特徴を決定することに応答して、プロセッサ回路３２０が自動的に決定することができる。例えば、着用者が激しい運動に従事していること（例えば、ランニング又はジャンピング）をプロセッサ回路３２０が決定する場合、プロセッサ回路３２０は、動作ステップ１０５２で得られる遅延持続時間を減少させることができる。着用者が激しい運動に従事していないこと（例えば、歩行又は着席）をプロセッサ回路が決定する場合、プロセッサ回路３２０は、動作ステップ１０５２で得られる遅延持続時間を増加させることができる。遅延持続時間を増加させることによって、プロセッサ回路３２０による及び／又は足存在センサ３１０によるセンササンプリングイベント及びこれに対応する電力消費を先送りしてバッテリー寿命を確保することができる。或る実施例において、動作ステップ１０５０で位置変化が検出される場合、実施例は、動作ステップ１０３０に戻り、例えば、足周りに履物を締め込む又は緩めるよう駆動機構３４０を作動させることができる。或る実施例において、プロセッサ回路３２０は、駆動機構３４０用に履歴コントローラを設ける又は組み込み、例えば、足位置に僅かな変化しか検出されないイベントで、望ましくない紐スプール巻き付けを回避することの補助を行う。
【０１０４】
図１１は、履物センサからの足存在情報を用いる方法１１００の実施例を示すフローチャートを図解する。図１１の実施例は、例えば、プロセッサ回路３２０及び足存在センサ３１０を使用する実施形態であり得るような状態マシンの動作に言及することができる。
【０１０５】
状態１１１０は、運動履物品としての初期設定又はベースライン状態を表す「出荷（Ship）」状態を含むことができ、この履物品は、足存在センサ３１０からの情報によって影響を受けることがあり得る１つ又はそれ以上の特徴を含む。出荷状態において、履物の種々の能動コンポーネントは、履物のバッテリー寿命を確保するよう、スイッチオフ又は非作動状態にされる。
【０１０６】
「電源投入（Power Up）」イベント１１１５に応じ、実施例は、「無効化（Disabled）」又は無作動状態１１２０に遷移することができる。運動履物の駆動機構３４０又は他の特徴は、無効状態１１２０で待機状態に留まることができる。無効化状態１１２０から脱するトリガイベントとして種々の入力を使用することができる。例えば、１つのボタン１２１からのユーザー入力を使用して、無効化状態１１２０からの遷移を表明することができる。或る実施例において、モーションセンサ３２４からの情報を起動信号として使用することができる。モーションセンサ３２４からの情報としては、ユーザーが靴を準備位置に配置する、又はユーザーが足を履物内に挿入し始めることに対応するような、履物の運動についての情報を含むことができる。
【０１０７】
自動紐締め有効化イベント１１２３に出会う又は受信するまでは、状態マシンは電源投入イベント１１１５に続く無効化状態１１２０に留まることができる。自動紐締め有効化イベント１１２３は、ユーザーが手動でトリガすることができる（例えば、駆動機構３４０に対するユーザー入力又はインタフェースデバイスを使用して）、又は例えば、モーションセンサ３２４から受信されるジェスチャー情報に応答して自動的にトリガすることができる。自動紐締め有効化イベント１１２３に続いて、較正イベント１１２５を生ずることができる。較正イベント１１２５は、センサに対する環境効果を考慮するような、足存在センサ３１０のキャパシタンスに対する基準値又はベースライン値設定を含むことができる。この較正は、足存在センサ３１０自体から感知される情報に基づいて実施することができる、又は基準情報をプログラムする又は特定することができる。例えば、較正結果が特定レンジ外にある場合、又は環境効果が過剰である場合、較正を延期することができる。
【０１０８】
自動紐締め有効化イベント１１２３に続いて、状態マシンは「足存在信号待機（Wait for foot presence signal）」状態１１３０の保持に進むことができる。この状態１１３０において、状態マシンは足存在センサ３１０及び／又はモーションセンサ３２４からの割込み信号を待機することができる。足が存在することを示す、又は足が存在する十分な可能性を示すような割込み信号を受信する際に、イベントレジスタは、イベント１１３５での「足発見（Foot found）」を示すことができる。
【０１０９】
状態マシンは足発見イベント１１３５を生じたとき種々の機能に遷移又は開始することができる。例えば、履物は、足発見イベント１１３５に応答して駆動機構３４０を用い、張力特徴部を締め込む又は調整するよう構成することができる。或る実施例において、プロセッサ回路３２０は、駆動機構３４０を作動させ、足発見イベント１１３５に応答して初期量だけ紐張力を調整し、またプロセッサ回路３２０は、他の制御ジェスチャーが検出されない限り若しくは検出されるまでは、又はユーザー入力が受信されない限り若しくは受信されるまではそれ以上の履物締め込みを遅延させる。すなわち、状態マシンは、「行動待機（Wait for move）」状態１１４０に遷移することができる。或る実施例において、足発見イベント１１３５に続いて、プロセッサ回路３２０は駆動機構３４０を有効化するが、駆動機構を作動させない。状態１１４０において状態マシンは、付加的に感知される履物モーション情報のために保持又は停止してから、初期張力調整又はその後の張力調整を行う。行動待機状態１１４０に続いて、足踏み（Stomp）／歩行（Walk）／起立（Stand）イベント１１４５を検出することができ、またこれに応じて、プロセッサ回路３２０はさらに履物の張力特徴部を調整することができる。
【０１１０】
足踏み／歩行／起立イベント１１４５は、運動履物内における１つ又はそれ以上のセンサからのような、様々な個別の感知入力を含むことができる。例えば、足踏みイベントは、モーションセンサ３２４からの情報を含み、この情報は、積極的な加速（例えば、特定又は包括的な方向における）、及び「上向き（up）」又は「直立（upright）」の指向性を示す。或る実施例において、足踏みイベントは、ユーザーが片方の膝をほぼ垂直方向かつ前方に上げる「ハイニー（high knee）」又はキック型イベントを含む。モーションセンサ３２４からの加速特徴を解析することができ、例えば、加速が特定閾値に合致又は超えるか否かを決定する。例えば、緩慢膝上げイベントは足踏みイベント応答をトリガせず、一方、迅速（rapid）又は急速（quick）膝上げイベントは足踏みイベント応答をトリガする。
【０１１１】
歩行（Walk）イベントは積極的足運び（step）パターン及び「上向き」又は「直立」の指向性を示すモーションセンサ３２４からの情報を含むことができる。或る実施例において、モーションセンサ３２４及び／又はプロセッサ回路３２０は足運び（step）イベントを識別するよう構成され、また歩行（Walk）イベントは、いつ足運び（step）イベントが識別されるか、またいつ加速度計（例えば、モーションセンサ３２４に含める又は別個にする）が履物は直立していることを表示するかで認識することができる。
【０１１２】
起立イベントは、例えば、モーションセンサからの履物の加速又は向き変化についての更なる情報なしに、「上向き（up）」又は「直立（upright）」の指向性を示すモーションセンサからの情報を含むことができる。或る実施例において、起立イベントは、以下に詳細に説明するように、容量性足存在センサ３１０からのキャパシタンス信号における変化についての情報を使用して判別することができる。すなわち、足存在センサ３１０からキャパシタンス信号は、いつユーザーの足が履物に下向き圧力を加えるかのような、ユーザーが起立しているか否かを示すことができる信号変化を含むことができる。
【０１１３】
足踏み／歩行／起立イベント１１４５の特別な実施例は限定的であると考えるべきではなく、また足が足発見イベント１１３５で検出された後のように、履物の挙動をさらに制御する又は挙動に影響を与えるよう様々な他のジェスチャー、経時的入力、又はユーザー入力の制御を行うことができる。
【０１１４】
足踏み／歩行／起立イベント１１４５に続き、状態マシンは「紐解き待機（Wait for unlace）」状態１１５０を含むことができる。紐解き待機状態１１５０は、履物を弛緩させる、張力解除又は紐解きする命令のためのユーザー入力及び／又はジェスチャー情報（例えば、モーションセンサ３２４を用いて）をモニタリングすることを含むことができる。この紐解き待機状態１１５０において、プロセッサ回路３２０のような状態マネジャーは、紐締め動力源又は駆動機構３４０が紐解きされ、また足存在信号状態１１３０に復帰すべきであることを示すことができる。すなわち、第１の例において、紐解きイベント１１５５が生ずることができ、状態マシンは履物を紐解き状態に遷移することができ、また状態マシンは足存在信号状態１１３０に復帰することができる。第２の例において、自動紐締め無効化イベント１１５３を生じて、履物を無効化状態１１２０に遷移させることができる。
【０１１５】
図１２は、容量性足存在センサからの第１経時変化情報のグラフ１２００を大まかに示す。図１２の例は、キャパシタンス対時間グラフと、及びこのグラフにプロットしてある第１経時変化キャパシタンス信号１２０１とを含む。或る実施例においては、第１経時変化キャパシタンス信号１２０１は、本明細書記載の足存在センサ３１０を使用して取得することができる。第１経時変化キャパシタンス信号１２０１は、上述したような足存在センサ３１０における複数電極との間で測定したキャパシタンス、又は電場における身体の影響表示に対応することができる。或る実施例において、第１経時変化キャパシタンス信号１２０１は全体又は相対的なキャパシタンス信号値を表し、また他の実施例において、信号は、信号値と基準キャパシタンス信号値との間の差を表す。
【０１１６】
或る実施例において、第１キャパシタンス信号１２０１は特定第１閾値キャパシタンス値１２１１と比較することができる。足存在センサ３１０は比較を実施するよう構成することができ、又はプロセッサ回路３２０は、足存在センサ３１０からのキャパシタンス情報を受信し、また上記比較を実施するよう構成することができる。図１２の実施例において、第１閾値キャパシタンス値１２１１は一定の非ゼロ値であることを示す。第１キャパシタンス信号１２０１が、時刻Ｔ１におけるような第１閾値キャパシタンス値１２１１に合致又は超えるとき、足存在センサ３１０及び／又はプロセッサ回路３２０は第１割込み信号ＩＮＴ１を供給することができる。第１割込み信号ＩＮＴ１は、足存在センサ３１０によって示されるキャパシタンス値が第１閾値キャパシタンス値１２１１に合致又は超える限り高いままでいることができる。
【０１１７】
或る実施例において、第１割込み信号ＩＮＴ１は、図１０の実施例における、例えば、動作ステップ１０１０又は１０２０で使用することができる。動作ステップ１０１０において、足存在センサ３１０からの足存在情報を受信することは、プロセッサ回路３２０におけるような第１割込み信号ＩＮＴ１を受信することを含むことができる。或る実施例において、動作ステップ１０２０は、足が履物内に完全に着座している又はその可能性が高いか否かを決定する割込み信号情報を使用することを含むことができる。例えば、プロセッサ回路３２０は、第１閾値キャパシタンス値１２１１を超えるキャパシタンス値をプロセッサ回路３２０がどのくらい長く供給するかを決定するための第１割込み信号ＩＮＴ１の持続時間をモニタリングすることができる。この持続時間が特定基準持続時間を超える場合、プロセッサ回路３２０は足が履物内に完全に着座している又はその可能性が高いか否かを決定することができる。
【０１１８】
或る実施例において、第１割込み信号ＩＮＴ１は、図１１の実施例における、例えば、状態１１３０又はイベント１１３５で使用することができる。状態１１３０において、状態マシンは、プロセッサ回路３２０から、又は足存在センサ３１０からＩＮＴ１のような割込み信号を待機するよう構成することができる。イベント１１３５において、状態マシンは、第１割込み信号ＩＮＴ１を受信することができ、またこれに応じて１つ又はそれ以上の状態を開始することができる。
【０１１９】
或る実施例において、第１閾値キャパシタンス値１２１１は調整可能である。この閾値は、例えば、環境変化に起因するようなときに測定又は検出される変化に基づいてキャパシタンスのベースライン又は基準を変化させることができる。或る実施例において、第１閾値キャパシタンス値１２１１はユーザーが特定することができる。閾値のユーザー特定が履物の感度に影響を及ぼすことができる。或る実施例において、第１閾値キャパシタンス値１２１１は、足存在センサ３１０における又はその周りにおける感知した環境又は材料変化に応じて自動的に調整することができる。
【０１２０】
図１３は容量性足存在センサからの第２経時変化情報のグラフ１３００を大まかに示す。図１３の例は、第１閾値キャパシタンス値１２１１近傍における第２キャパシタンス信号１２０２の変動をどのように取り扱い又は使用して、履物内における足の存在又は向きについてのより多くの情報を決定することができるかを示す。
【０１２１】
或る実施例において、第２キャパシタンス信号１２０２は足存在センサ３１０から受信され、また第２キャパシタンス信号１２０２は第１閾値キャパシタンス値１２１１と比較する。他の閾値も同様に、とりわけユーザー、履物タイプ、又は環境若しくは環境特性に基づいて使用することができる。図１３の例において、第２キャパシタンス信号１２０２は、時刻Ｔ２、Ｔ３、及びＴ４で第１閾値キャパシタンス値１２１１に交差することができる。或る実施例において、複数の閾値交差を足存在センサ３１０が使用して、例えば、足が履物に進入するときの足の移動経路を示すことによって、足存在を確実に識別することができる。例えば、時刻Ｔ２、Ｔ３における第１及び第２の閾値交差によって区切られる時間インターバルは、足のつま先又は指骨が足存在センサ３１０の電極に又はその近傍に位置決めされる持続時間を示すことができる。感知したキャパシタンスが第１閾値キャパシタンス値１２１１よりも小さい時刻Ｔ３とＴ４との間におけるインターバルは、足における中足骨の関節又は骨が足存在センサ３１０の電極上を又はその近傍を移動する時間に対応することができる。中足骨の関節又は骨は、指骨が履物内で移動するとき足存在センサ３１０に対する指骨の距離よりも大きい距離だけ足存在センサ３１０から離間することができ、したがって、この結果として測定される時刻Ｔ３とＴ４との間におけるキャパシタンスは小さくなり得る。時刻Ｔ４において、足のヒール又は距骨が所定位置内に摺動することができ、土踏まずは足存在センサ３１０の電極上に着座することができ、これにより感知されるキャパシタンスを再び上昇させ、また第１閾値キャパシタンス値１２１１を超えることができる。したがって、足存在センサ３１０又はプロセッサ回路３２０は、時刻Ｔ２とＴ３との間における第２割込み信号ＩＮＴ２を生じ、また時刻Ｔ４後に第３割込み信号ＩＮＴ３を生ずるよう構成することができる。
【０１２２】
或る実施例において、プロセッサ回路３２０は、割込み信号のシーケンスに基づいて足存在を確実に識別するよう構成することができる。例えば、プロセッサ回路３２０は、受信した割込み信号についての又は受信した割込み信号間における１つ又はそれ以上のインターバルについての情報を使用することができる。例えば、プロセッサ回路は、特定持続時間によって離隔される割込み信号対を探求するよう構成することができる。図１３において、例えば、時刻Ｔ３とＴ４との間における持続時間を使用して、例えば、誤差の幾つかの調整可能な又は特定のマージンとともに、足存在の表示を行うことができる。或る実施例において、プロセッサ回路３２０は、データとして割込み信号を受信し、また例えば、ジェスチャーベースのユーザー入力の一部として他のユーザー入力信号とともにこのデータを処理することができる。或る実施例において、割込み信号の存在又は非存在についての情報を使用して、１つ又はそれ以上の他の信号を有効化又は却下することができる。例えば、割込み信号が受信される又は直近で受信されたとき、加速度計信号はプロセッサ回路３２０によって有効化及び処理することができる、又は足存在センサに対応する割込み信号が存在しないとき、加速度計信号はプロセッサ回路３２０により却下することができる。
【０１２３】
図１２及び図１３の実施例は、足存在センサ３１０からの測定したキャパシタンス値は環境条件の変化があることを含めて確実に一定又は再現可能である実施例を示す。しかし、多くの履物使用事例において、埋設した電子機器における周囲キャパシタンス変化は、温度、湿度、又は他の環境因子の変化に起因して絶えず又は予測不能に生じ得る。周囲キャパシタンスの大きな変化は、足存在センサ３１０の作動に対して、例えば、センサのベースライン又は基準キャパシタンス特性を変化させることによって、悪影響を与えるおそれがある。
【０１２４】
図１４は、容量性足存在センサからの第３経時変化情報におけるグラフを大まかに示す。図１４の実施例は、例えば、履物コンポーネントにおける種々の周囲条件変化、使用状況変化、又は摩損及び破損若しくは劣化に起因する、基準キャパシタンス変化がどのように説明できるかを示す。この実施例は、グラフ１４００にプロットした第３キャパシタンス信号１２０３を、第２閾値キャパシタンス１２１２及び経時変化基準キャパシタンス１２１３とともに示す。図１４の実施例において、経時変化基準キャパシタンス１２１３は時間経過につれて上昇する。他の実施例において、基準キャパシタンスは時間経過につれて減少することができる、又は履物使用イベントにわたり（例えば、１日の間、１ゲームプレイの間、ユーザーの着席若しくは選好、等々）変動することができる。或る実施例において、基準キャパシタンスは、履物自体の種々のコンポーネント、例えば、インソール、アウトソール、靴中底、矯正インサート、又は他の履物コンポーネントのライフサイクルにわたり変化することができる。
【０１２５】
或る実施例において、第３キャパシタンス信号１２０３を足存在センサ３１０から受信し、また足存在センサ３１０に及びプロセッサ回路を用いて又はプロセッサ回路３２０を用いて、この第３キャパシタンス信号１２０３を第２閾値キャパシタンス１２１２と比較する。経時変化基準キャパシタンス１２１３を考慮又は使用しない実施例において、第３キャパシタンス信号１２０３に対する閾値交差は、時刻Ｔ５、Ｔ６、及びＴ８で観測することができる。しかし、第２閾値キャパシタンス１２１２は、足存在センサ３１０からの感知した情報とともに、リアルタイムで調整することができる。この第２閾値キャパシタンス１２１２に対する調整は、経時変化基準キャパシタンス１２１３に基づいて行うことができる。
【０１２６】
或る実施例において、第２閾値キャパシタンス１２１２は、連続的にかつ経時変化基準キャパシタンス１２１３の変化に対応する量だけ調整される。代案的実施例において、第２閾値キャパシタンス１２１２は、特定の経時変化基準キャパシタンス１２１３の閾値変化量に応ずる段階的増分で調整される。この段階的調整技術は、図示のインターバルにわたり第２閾値キャパシタンス１２１２の段階的増加によって図１４に図解される。例えば、第２閾値キャパシタンス１２１２は、経時変化基準キャパシタンス１２１３におけるキャパシタンスの特定閾値増加量ΔＣに応じて時刻Ｔ７及びＴ１０で増加する。図１４の実施例において、第３キャパシタンス信号１２０３は、時刻Ｔ５、Ｔ６、及びＴ９で基準-補償される第２閾値キャパシタンス１２１２と交差する。このようにして、閾値が基準-補償されるか否かに基づいて、異なる割込み信号又は割込み信号タイミングを得ることができる。例えば、第４割込み信号ＩＮＴ４は、時刻Ｔ５とＴ６との間で発生して得ることができる。第２閾値キャパシタンス１２１２が基準補償なしに使用される場合、第５割込み信号ＩＮＴ５が時刻Ｔ８で発生して得ることができる。しかし、基準補償された第２閾値キャパシタンス１２１２が使用される場合、第５割込み信号ＩＮＴ５は、第３キャパシタンス信号１２０３が補償された第２閾値キャパシタンス１２１２に交差する時点として示される時刻Ｔ９で発生して得ることができる。
【０１２７】
閾値キャパシタンス値をモニタリングし、またアップデートするのに論理回路を使用することができる。このような論理回路は足存在センサ３１０又はプロセッサ回路３２０に組み込むことができる。アップデートされた閾値レベルは、自動的に得られかつオンチップＲＡＭに保存することができる。或る実施例において、閾値アップデートを実施するために、ユーザーからの入力又は確認は不要である。
【０１２８】
図１５は、容量性足存在センサからの第４経時変化情報におけるグラフを大まかに示す。図１５の実施例は、例えば、履物コンポーネントにおける種々の周囲条件変化、使用状況変化、又は摩損及び破損若しくは劣化に起因する、基準キャパシタンス変化がどのように説明できるかを示す。この実施例は、グラフ１５００にプロットした第４キャパシタンス信号１２０４を、適応閾値キャパシタンス１２１４とともに示す。第４キャパシタンス信号１２０４は足存在センサ３１０によって得ることができる。適応閾値キャパシタンス１２１４は、足存在センサ３１０によって測定された環境又は使用事例関連の変化を補償するのに役立てるよう使用することができる。
【０１２９】
或る実施例において、足存在センサ３１０又はプロセッサ回路３２０は、特定閾値振幅量よりも大きい変化のような信号振幅変化のために第４キャパシタンス信号１２０４をモニタリングするよう構成する。すなわち、第４キャパシタンス信号１２０４が特定閾値キャパシタンス振幅ΔＣに合致又は超えるような振幅変化を含むとき、足存在センサ３１０又はプロセッサ回路３２０は割込み信号を供給することができる。
【０１３０】
或る実施例において、第４キャパシタンス信号１２０４の感知又は測定されたキャパシタンス値を基準キャパシタンス又はベースラインと比較し、またその基準又はベースラインを特定の又は経時変化のインターバルでアップデートすることができる。図１５の実施例において、基準アップデートは、図示のように、時刻Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３等々で周期的に行う。他のトリガイベントに応じた他のインターバル又はアップデートも付加的又は代案的に使用することができる。
【０１３１】
図１５の実施例において、初期基準キャパシタンスは、ゼロ（０）とすることができる、又はｘ軸で表すことができる。先に特定された基準に対して特定閾値キャパシタンス振幅ΔＣよりも大きく第４キャパシタンス信号１２０４が上昇した後、第６割込み信号ＩＮＴ６が時刻Ｔ１１で得ることができる。図１５の実施例において、割込みは周期的インターバルで得ることができるが、他の実施例において、割込みは、キャパシタンスの閾値変化を識別することで一時的に生ずることができる。
【０１３２】
例えば、時刻Ｔ１１におけるような識別した閾値変化に続いて、基準又はベースラインキャパシタンスを第１キャパシタンス基準Ｃ１にアップデートすることができる。時刻Ｔ１１後に、足存在センサ３１０又はプロセッサ回路３２０は、信号における少なくともΔＣのその後の変化のために、すなわち、Ｃ１+ΔＣ又はＣ１-ΔＣのキャパシタンス値を探し出すために、第４キャパシタンス信号１２０４をモニタリングするよう構成することができる。
【０１３３】
第１時点でキャパシタンス増加を識別するステップを有する実施例において、割込み信号状態はその後の時点でキャパシタンス減少を識別するのに応じて変化することができる。しかし、更なるキャパシタンス増加がその後の時点で識別される場合には、基準キャパシタンスをアップデートし、またその後の比較をアップデートした基準キャパシタンスに基づいて行うことができる。この状況を図１５において図解する。例えば、時刻Ｔ１２で第４キャパシタンス信号１２０４におけるキャパシタンス増加が検出され、基準は第２キャパシタンス基準Ｃ２にアップデートすることができる。第１の及びそれに続く第２のキャパシタンス変化は増加を表すため、第６割込み信号ＩＮＴ６の状態は変化せずにいることができる。時刻Ｔ１３では第４キャパシタンス信号１２０４にキャパシタンス減少が検出され、また基準は第３キャパシタンス基準Ｃ３にアップデートすることができる。時刻Ｔ１３におけるキャパシタンス変化は特定閾値キャパシタンス振幅ΔＣよりも大きい減少であるため、第６割込み信号ＩＮＴ６の状態は変化する（例えば、割込みアサート状態から非アサート状態に）ことができる。
【０１３４】
或る実施例において、時刻Ｔ１１で最初に検出された変化及びこれに対応する割込み信号ＩＮＴ６は、足存在センサ３１０が感知して履物内に存在することが決定される足を表す。基準キャパシタンスのその後の増加は、例えば、センサにおける又はその近傍における環境変化に起因するような、足存在センサ３１０が測定したベースラインキャパシタンスに対する変化を表す。時刻Ｔ１３で検出された変化は、履物から脱げようとしており、もはや足存在センサ３１０近傍に感知されていない足を表すことができる。その後のキャパシタンス変化（例えば、時刻Ｔ１６）は、足が履物内に再挿入されている足を表すことができる。
【０１３５】
図１６は、例示的実施形態による容量性足存在センサからの経時変化情報及び信号形態限界のグラフ１６００を大まかに示す。この実施例は、グラフ１６００にプロットした第５及び第６のキャパシタンス信号１２０５及び１２０６を含む。グラフ１６００は、さらに形態限界１６０１を含む。この形態限界１６０１は、足存在センサ３１０からのキャパシタンス信号におけるサンプリングしたセグメントと比較することができる。この比較は、足存在センサ３１０又はプロセッサ回路３２０を使用して、特定サンプリングセグメントが形態限界１６０１に合致するか否かを検出するよう実施することができる。図１６の実施例において、形態限界１６０１は下方限界を画定し、この下方限界を超える場合、キャパシタンス信号セグメントは、足存在センサ３１０近傍に足が存在することを表さない、又は表す可能性が低いことをこの下方限界は示す。
【０１３６】
第５キャパシタンス信号１２０５のサンプリング部分は形態限界１６０１に適合する。図１６の実施例において、形態限界１６０１は、キャパシタンス信号振幅の変化又は低下、滞留、及び回復を含む形態を画定する。第５キャパシタンス信号１２０５が形態限界１６０１の全体又は一部分に適合することの識別に続いて、足存在又は検出がうまく行われたことを示す割込み信号を供給することができる。
【０１３７】
第６キャパシタンス信号１２０６の図示したサンプリング部分は、形態限界１６０１に適合しない。例えば、第６キャパシタンス信号１２０６の急激な減少及び長い滞留時間は、形態限界１６０１によって画定される境界の外側にあり、したがって、割込み信号は保留され、例えば、足存在センサ３１０によって足が検出されないことを示すことができる。
【０１３８】
形態限界１６０１は不変又は可変とすることができる。例えば、形態限界は、基準キャパシタンス、環境、履物使用事例、感度選好についての情報、又は他の情報に基づいて調整することができる。例えば、形態限界１６０１は、使用する履物タイプに基づいて異なるものとすることができる。すなわち、バスケット靴はランニング靴とは少なくとも部分的に異なる形態限界１６０１を有することができ、これはすなわち、靴のジオメトリ若しくは材料又はユーザーが特定履物品を履く又は脱ぐのに予想される時間量が異なるからである。或る実施例において、形態限界１６０１は、例えば、ユーザーが履物を履く若しくは脱ぐ特有の選好又は手順に対応するよう、ユーザーがプログラミングすることができる。
【０１３９】
上述したように、足存在センサ３１０は、関連付けした不変若しくは可変のベースライン又は基準のキャパシタンス値を有することができる。基準キャパシタンス値は、電極表面積、又は他の履物コンポーネントに対する電極相対配置、又は履物の向き、又はセンサ若しくはセンサを使用する履物自体が使用される環境の関数であり得る。すなわち、センサは、履物内に足が存在していなくても何らかの関連したキャパシタンス値を有することができ、またそのキャパシタンス値は、１つ又はそれ以上の材料における誘電効果、又はセンサにおける若しくはその近傍の環境因子の関数であり得る。プロセッサ回路３２０は、随意的に、インソールが変化するときのような、ベースライン又は基準特性が変化するときに足存在センサ３１０を較正するよう構成することができる。或る実施例において、プロセッサ回路３２０は、ベースライン又は基準キャパシタンスの変化を自動的に検出するよう構成することができる、又はユーザー入力又はコマンドに応じてベースライン又は基準キャパシタンスをアップデートするよう構成することができる。
【０１４０】
図１７は、履物品のミッドソール内又は誘電体スタックの下側に位置付けたキャパシタンスベースの足存在センサの実施例１７００の概略図を大まかに示す。この実施例１７００はハウジング構体１５０を有し、このハウジング構体１５０は、例えば、容量性足存在センサ１７０１からの情報に少なくとも部分的に基づいて作動する紐締め動力源又は駆動機構３４０を含む又は使用することができる。容量性足存在センサ１７０１は、センサ近傍における身体５５０の存在又は不在に基づくキャパシタンス又はキャパシタンス表示の信号を供給するよう構成することができる。
【０１４１】
１つ又はそれ以上の材料を身体５５０と容量性足存在センサ１７０１との間に設けることができ、この１つ又はそれ以上の材料は、センサ感度に影響することができる、又はセンサからの信号における信号対ノイズ比に影響することができる。或る実施例において、１つ又はそれ以上の材料は誘電体スタックを形成する。１つ又はそれ以上の材料としては、とりわけ靴下１７５１、センサにおける又はその近傍における身体５５０の土踏まずの高さに起因するような空隙、靴中底１７５０、ベルクロ（登録商標）のような緊締具１７３０、又は誘電性充填材１７２０があり得る。或る実施例において、容量性足存在センサ１７０１をハウジング構体１５０の内部に設けるとき、ハウジング構体１５０の頂壁自体を誘電体スタックの一部分とする。或る実施例において、矯正インサートを誘電体スタックの一部分とすることができる。
【０１４２】
本発明者らは、誘電体スタックに高比誘電率又は高ｋ値を付与することは容量性足存在センサ１７０１の入力感度を向上できることを認識した。種々の高ｋ値材料を履物の有効性及び適合性に関して試験しまた評価した。この誘電体スタックとしては、履物における足下使用に快適であり、また所定場所に空隙又は他の低ｋ値材料を有することに対して容量性足存在センサ１７０１の感度を上昇させるに十分な誘電効果をもたらす硬度又はデュロメーター特性を有する特定の１つ又はそれ以上の部材がある。或る実施例において、適当な材料としては、良好な耐候性又は耐久性、低温及び高温適応性、及び応力-クラック耐性を有するものがある。
【０１４３】
或る実施例において、誘電性充填材１７２０としてはネオプレン部材がある。このネオプレン部材としては、約３０ショアＡ硬さ値を有する閉セル発泡体材料がある。或る実施例において、誘電性充填材１７２０としては、ゴム、プラスチック、又は他のポリマーベースの部材があり得る。例えば、誘電性充填材１７２０としては、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）部材があり得る。このＥＶＡ部材は、約１０〜４０重量％の酢酸ビニルを有し、残りをエチレンとすることができる。或る実施例において、この誘電性充填材１７２０としては、ドープしたプラスチック又はゴムを含むような、導電性を向上させた特定を有する材料があり得る。或る実施例において、この誘電性充填材１７２０としては、炭素をドープしたＥＶＡ部材を含むことができ、例えば、同一又は同様なエチレン対酢酸ビニルの割合を有するドープしていないＥＶＡよりも高いｋ値を有するようにする。
【０１４４】
図１８は、容量性足存在センサ１７０１からのキャパシタンス表示信号に対する誘電性充填材１７２０の効果を示すグラフ１８００を含む実施例を大まかに示す。このグラフ１８００において、ｘ軸はデジタルサンプルの数を示しかつ経過した時間に対応し、またｙ軸は容量性足存在センサ１７０１によって検出された相対キャパシタンス測定値を示す。グラフ１８００は、誘電性充填材１７２０の第１タイプ材料に対応するキャパシタンス表示第１信号１８０１と、誘電性充填材１７２０の第２タイプ材料に対応するキャパシタンス表示第２信号１８０２との時間整列オーバーレイを含む。
【０１４５】
或る実施例において、第１信号１８０１は誘電性充填材１７２０として設けた第１誘電部材を用いた履物に対応する。この第１誘電部材としては、例えば、第１誘電ｋ値を有するポリウレタン発泡体があり得る。グラフ１８００は、第１誘電部材及び足存在センサ１７０１を含む履物品に対して身体５５０が挿脱される複数事例を示す。例えば、第１信号１８０１の第１部分１８２０は容量性足存在センサ１７０１が測定した基準又はベースラインキャパシタンスを示す。図１８の実施例において、基準又はベースラインはゼロの値に正規化される。この基準又はベースラインは履物内に足が存在していないことに対応し得る。すなわち、第１信号１８０１の第１部分１８０２は足が履物に不在であることを示す。サンプル６００あたりに対応する時刻で、身体５５０は、履物内に挿入され、また容量性足存在センサ１７０１及び第１誘電部材に又はその近傍に位置することができる。挿入に続いて、第１信号１８０１の振幅が、例えば、第１量１８１１だけ変化し、履物内に足（又は他の身体）が存在することを示す。身体５５０は、第１信号１８０１の第２部分１８２１に対応する持続時間にわたり、例えば、約サンプル６００〜１４００に対応する間にわたり履物内に存在する。サンプル１４００あたりに対応する時刻で、身体５５０は、履物から脱することができる。身体５５０が退去したとき、第１信号１８０１は基準又はベースライン値に復帰することができる。
【０１４６】
図１８の実施例において、第２信号１８０２は、誘電性充填材１７２０として設けられた第２誘電部材を有する履物に対応する。第２誘電部材は、第１誘電部材以外の様々な材料を含むことができる。或る実施例において、第２誘電部材としては、上述した第１誘電部材の第１誘電ｋ値を超える第２誘電ｋ値を有するネオプレン発泡体を含む。或る実施例において、第２誘電部材としては、第１誘電部材の第１誘電ｋ値を超える第３誘電ｋ値を有するＥＶＡ部材（例えば、部材の誘電特性又はｋ値を高める炭素又は他の材料でドープした）を含む。
【０１４７】
グラフ１８００は、第２誘電部材及び足存在センサ１７０１を有する履物品に対して身体５５０を複数回挿脱する事例を示す。第２信号１８０２の第１部分１８２０は容量性足存在センサ１７０１が測定した基準又はベースラインキャパシタンスを示し、図１８の実施例において、第２信号１８０２の第１部分１８２０は足が履物に対して不在であることを示す。サンプル６００あたりに対応する時刻で、身体５５０は、履物内に挿入され、また容量性足存在センサ１７０１及び第２誘電部材に又はその近傍に位置することができる。挿入に続いて、第２信号１８０２の振幅が、例えば、第２量１８１２だけ変化し、履物内に足（又は他の身体）が存在することを示す。或る実施例において、第２量１８１２は第１量１８１１を超える。振幅変化の差は誘電性充填材１７２０に使用される材料タイプに起因する。すなわち、キャパシタンスを表す第１及び第２の信号１８０１及び１８０２の振幅は、異なる誘電スタックを使用するとき異なるものとなり得る。誘電スタックが高ｋ値誘電性充填材１７２０を含むとき、振幅差又はベースラインからの差は、誘電スタックが低ｋ値誘電性充填材１７２０を含むときよりも大きい。
【０１４８】
或る実施例において、矯正インサートは履物内の誘電スタックの一部をなす。本発明者らは容量性足感知技術に対する種々の矯正インサートの効果を評価するための様々な試験を実施した。試験における幾つかの結果を図２３で総括的に示し、また以下に詳述する。全体的及び部分的な長さを有する矯正インソールを試験した。履物に対する通常（部分的長さ）矯正付加はスタックの全体的誘電効果を増加させ、また足存在に対する電場感度を減少させた。感知した信号振幅（例えば、キャパシタンスにおける感知変化に対応する）も矯正具の存在により減少した。しかし、ノイズ・フロアのＲＭＳ振幅は矯正具があってもなくても類似のものであった。荷重又は無荷重条件の下でも同様であった。
【０１４９】
矯正具試験の結果に基づけば、通常又は全長の矯正具とともに足存在の検出に容量性感知を使用することは信号対ノイズ比解像度に対して実行可能である。部分的又は全体的長さの矯正具を用い、約６ｄＢの所望最小値を超えるＳＮＲを使用して足存在の問題を解決することができ、また軽度及び高度な双方の荷重条件下で使用することができる。或る実施例において、足存在センサ３１０は、矯正具の付加される誘電効果を補償するキャパシタンスオフセット範囲を含める又は使用することができる。
【０１５０】
全長矯正具と足存在センサ３１０の電極との間における空隙の変動は、印加される荷重の関数として測定可能な変動に対応することができる。例えば、図１８の実施例において実証されるように、高ｋ値誘電材料が容量性足存在センサに又はその近傍に設けられるとき、低誘電材料を含む又は使用する実施例よりもＳＮＲを改善することができる。
【０１５１】
種々の足ゾーンは低荷重条件の下で同様に挙動することが分かっており、例えば、矯正具の下でのギャップ距離の大きな変形を示さない。しかし、例えば、ユーザーが起立しているときのように高荷重条件の下では、矯正具の土踏まず領域は圧縮され、また空隙は大幅に縮小化又は排除され得る。したがって、感知条件の下で、矯正具が存在して測定される電場は、生産又はＯＥＭインソールを用いて測定される電場に対する大きさに類似することができる。足存在センサ３１０と検出すべき身体との間に空隙を生ずる矯正具又はＯＥＭ生産インソールの実施例において、空隙を補償又は填隙するために、種々の材料を設ける又は付加することができる。例えば、ネオプレン又はドープしたＥＶＡのような填隙発泡体を全長矯正具の下面に設けることができる。
【０１５２】
或る実施例において、インソール内に矯正具を含めることは、誘電スタックの全誘電厚さを増加させ、また足存在に対する容量センサの電場感度を減少させる。換言すれば、容量センサからの結果として生ずる信号振幅は、矯正インサートを使用するとき全体的に減少する。ノイズ特性のＲＭＳ振幅は矯正具があってもなくてもほぼ同様であることが観測された。さらに、容量センサの感知電極と矯正具の下面との間の容積を占める誘電部材は容量センサの感度に大きな影響を有することができる。例えば、１.２８のｋ値を有するポリウレタン発泡体は、約５.６のｋ値を有するネオプレン発泡体を使用するときに測定されるよりも約７０％の低い信号振幅を有し得る。ノイズ振幅が等しい状態では、このことは約４.６ｄＢのＳＮＲ差に等しい。したがって、炭素繊維矯正具とともに足存在を検出するのに容量性感知を使用することは信号対ノイズに関して実行可能である。例えば、ＳＮＲは足存在問題を解決するのに望ましい６ｄＢの最小値を超える。
【０１５３】
図１９は、履物内のキャパシタンスをベースとする足存在センサからのキャパシタンスを表示する第３信号１８０３の一部分を示すグラフ１９００の実施例を大まかに示す。グラフ１９００において、ｘ軸はデジタルサンプルの数を示しかつ経過した時間に対応し、またｙ軸は容量性足存在センサ１７０１によって検出された相対キャパシタンス測定値を示す。第３信号１８０３からの情報は、ユーザーが履物に対して下向きの力を加えているか否かを決定するのに使用することができ、例えば、とりわけ、ユーザーが着席している若しくは起立しているか否かを判別する、又は歩数カウントを決定する、又はユーザーの足取り特性を決定するのに使用することができる。図１９の実施例において、相互キャパシタンス感知モードを使用した。相互キャパシタンス感知モードにおいて、センサによって検出されるような増加したキャパシタンスは、図示のような信号の減少に対応する。他の実施例において、自己キャパシタンス感知モードを使用することができる。自己キャパシタンス感知モードにおいては、センサによって検出されるような増加したキャパシタンス（例えば、センサ上の発泡体インサートの圧縮に対応する）は、信号の増加に対応する。
【０１５４】
図１９の実施例において、ｘ軸上のサンプル「０」に対応するような初期時刻において、第３信号１８０３は相対キャパシタンス目盛り上の約０の基準若しくはベースライン値を有することができる、又はｘ軸上の約サンプル１７５で、第３信号１８０３は、例えば、身体５５０が履物内に挿入されようとしていることに対応する履物着用イベントを含む。第３信号１８０３は、参照符号１９１０で又は約サンプル１００００で履物着用イベントを含み、その後に第３信号１８０３はベースライン値に復帰する。
【０１５５】
図１９の実施例は、さらに、特定の閾値１９２０を含む。この閾値１９２０は、身体５５０が履物内に存在することを示す相対キャパシタンス値に対応することができる。例えば、足又は身体５５０が履物内に存在するとき、第３信号１８０３によって示される相対キャパシタンスは閾値１９２０を超え、また足又は身体５５０が履物に対して不在であるとき、相対キャパシタンスは閾値１９２０よりも下方に低下することができる。例えば、以下にさらに説明するように、環境変化又は履物材料変更を考慮するためのように、閾値１９２０を動的に調整するのに種々の方法又は技術を使用することができる。
【０１５６】
サンプル１７５とサンプル１０２５０との間のインターバルに対応するような、履物着用イベント１９０１と履物脱去イベント１９１０との間で、履物品の着用者は複数回にわたり着席位置と起立位置との間で遷移することができる。着席と起立との間の遷移は、第３信号１８０３における変動に対応することができ、この変動は、例えば、第３信号１８０３を供給する容量センサ上の誘電スタックを形成する履物材料の圧縮及び弛緩に起因する。すなわち、ユーザーが起立して誘電スタックに下向きの力を加えるとき、誘電スタックにおける１つ又はそれ以上の材料が圧迫され、またユーザーの足が容量センサにより近づくことができ、これによりセンサを使用して測定される相対キャパシタンスを変化させる。ユーザーが着席するとき誘電スタックに対する下向き力が減少し、誘電スタック材料が弛緩又は伸展し、ユーザーの足は容量センサから離れるよう移動することができる。
【０１５７】
着用イベント１９０１は、第３信号１８０３の攪乱部分を含む。すなわち、滑らかな又は穏やかな遷移の代わりに、第３信号１８０３は、ユーザーが足を履物内の所定位置に着かせる際に急激かつ不規則に変動する。或る実施例において、着用イベント１９０１は、自動又は手動による紐締めのような紐締めを含み、これはユーザーが誘電スタックに対することを含めて履物材料に種々の力を加えること、及びユーザーがユーザーの足周りにおける履物の張力を調整すること、及びひいては容量センサに対するユーザーの足の位置を調整することに対応し得るものである。図１９の実施例において、参照符号１９０１における着用イベント後に、サンプル２００〜２７５に対応するような第１持続時間１９３１にわたりユーザーは着席することができる。この第１持続時間１９３１にわたり、第３信号１８０３は、キャパシタンス単位に対して約２００の平均値を有することができる。
【０１５８】
第１持続時間１９３１に続いてユーザーは起立することができ、このことは誘電スタックの材料を圧縮させ、またこれによりユーザーの足をスタック下側の容量センサに接近させることができる。ユーザーが完全に起立して誘電スタックを圧縮させるとき、第３信号１８０３は、第２持続時間１９３２にわたりキャパシタンス単位に対して約１２０の平均値を有することができる。すなわち、ユーザーが着席から起立に遷移する際に、又はユーザーが誘電スタックに対して最小の力を加えることからより大きな又は最大の力を誘電スタックに対して加えることへの遷移し、したがって、誘電スタック自体の誘電特性を変化させる際に、第３信号１８０３の大きさは第１大きさ変化量１９５１だけ変化することができる。或る実施例において、第１大きさ変化量１９５１は、誘電スタックに加わる力の大きさに対応することができる。すなわち、第１大きさ変化量１９５１は、とりわけ、ユーザーの体重又はユーザーが走っているか、若しくは歩いているかを決定するのに使用することができ、これは例えば、歩いているときに比べて走っているときに、ユーザーは誘電スタックに対してより大きな力を加えることが予想されるからである。
【０１５９】
図１９の実施例において、サンプル３７５あたりでユーザーが着席姿勢に復帰するとき、第３信号１８０３はキャパシタンス単位に対し約２２０の値に復帰する。ユーザーは次の相対キャパシタンス変化の前に第３持続時間１９３３にわたり着席する。
【０１６０】
第３信号１８０３の破線部分（図１９の実施例におけるサンプル５００あたりから続く）は、時間経過及びｘ軸目盛りの変化を示す。或る実施例において、サンプル０〜５００は、容量センサを組み込んだ履物が新品である時間に対応する、又は新しい誘電スタックを履物に使用している時間に対応する。サンプル９８００あたり以降のサンプルは履物が古くなっている若しくは部分的に摩滅している時間、又は誘電スタックの一部分が圧縮されかつ弛緩条件若しくは不使用条件でも完全に反跳若しくは展張できなくなっている時間に対応し得る。
【０１６１】
図１９の実施例において、第３信号１８０３は、着席姿勢と起立姿勢との間における数回のユーザー遷移を示す。或る実施例において、第４持続時間１９３４及び第６持続時間１９３６は、最小の力又は圧力しか履物内の誘電スタックに加わらない着席姿勢に対応する。第５持続時間１９３５は、増加した力が誘電スタックに加わる状態の起立姿勢に対応する。或る実施例において、第４及び第６の持続時間１９３４及び１９３６は、約２４０の相対キャパシタンス単位平均値に対応することができる。すなわち、第４及び第６の持続時間１９３４及び１９３６は、約２２０単位であった第１及び第３の持続時間１９３１及び１９３３の平均値を超え得る。或る実施例において、これら平均値間の差は、履物使用の時間経過とともに変化する誘電スタック又は他の履物材料のうち１つ又はそれ以上の部分における摩滅及び破損に関与し得る。或る実施例において、第５持続時間１９３５は、約１５０の相対キャパシタンス単位平均値に対応し、これは第３持続時間１９３３に対する約１２０単位の平均値を超えるものである。さらに、誘電スタックに力が加わる又は加わらない着席姿勢と起立姿勢との間における差は、新品履物及び中古履物の場合に関して異なり得る。第１大きさ変化量１９５１は、起立姿勢と着席姿勢との間における新品の履物に関して相対キャパシタンスに約２００単位の変化を示し、また第２大きさ変化量１９５２は、起立姿勢と着席姿勢との間における古くなった又は中古の履物に関して相対キャパシタンスに約１５０単位の変化を示す。図１９の実施例において、第４〜第６の持続時間１９３４〜１９３６は、さらに、第１〜第３の持続時間１９３１〜１９３３と比較した相対ノイズ信号を示し、このノイズ信号も履物又はセンサコンポーネントの摩滅及び破損に関与し得る。
【０１６２】
図１９は、とりわけ、履物ライフサイクル状態又は履物使用特性を示すのに第３信号１８０３からの情報を使用できることを示す。例えば、情報は、１つ又はそれ以上の履物コンポーネントが摩滅又は消耗しており、もはや最適又は十分なクッション性又は足保持を与えるのに利用可能でないことをユーザーに通知又は警告することによって、ユーザーが負傷するのを防止する補助を行うのに使用することができる。例えば、第３信号１８０３からの情報は、インソールコンポーネント、矯正インサート又は履物の他のコンポーネントのような履物コンポーネントのライフサイクル状態を決定するのに使用することができる。
【０１６３】
或る実施例において、容量性足存在センサからの情報は足運び（ステップ）頻度情報を導出又は決定するのに使用することができ、この情報は、ユーザーストライドが既知又は決定可能であるときのように、ステップカウンタ又は歩数計として使用することができる。図１９に戻って説明すると、第３信号１８０３における変動は、異なる足運びイベントに対応することができる。例えば、第２持続時間１９３２は、ユーザーの一方の第１足が地面にあり、ユーザーの体重がユーザーの履物に力を加えるときのようなユーザー足運びの第１部分を含むインターバルに対応することができ、また履物は第３信号１８０３を供給するキャパシタンスベースの足存在センサを含むものとする。第２持続時間１９３２に続いて、ユーザーは体重をユーザーの第１足から第２足にシフトすることができる。この結果として、ユーザーが履物に加える圧力又は力は減少することができ、これに対応する第３信号１８０３の変化が観測され得る。例えば、第３信号１８０３の大きさは、例えば、第１大きさ変化量１９５１分だけ増加することができる。ユーザーの足運びが再び第１足に戻るとき、第３信号１８０３の大きさは、例えば、第１大きさ変化量１９５１分だけ減少することができる。或る実施例において、大きさ変化は、ユーザーが履物に加える力に依存又は関連することができ、この力は、どのくらい速くユーザーが歩いているか又は走っているかに対応することができる。例えば、より大きな変化量はランニングペースに対応することができるとともに、より少ない変化量はウォーキングペースに対応することができる。ユーザーのペースは、大きさ変化量及び大きさ変化イベントの頻度又は速度のうち一方又は双方を使用して決定することができる。
【０１６４】
或る実施例において、第３信号１８０３の特定部分における持続時間、インターバル又はサンプルカウントを使用して足運びインターバル又は足運びカウントを決定することができる。例えば、第１持続時間１９３１は約７５サンプルのサンプルカウントを有することができ、また第２持続時間１９３２は約５０サンプルのサンプルカウントを有することができる。第１足が地面から離れるとき、第１持続時間１９３１がユーザー歩行又は足運びサイクルの第１部分に対応し、第１足が地面に着地するとき、第２持続時間１９３２がユーザー歩行又は足運びサイクルのその後の第２部分に対応する場合、ユーザーは約１２５サンプルの足運びインターバルを有することができる。例えば、サンプルカウント情報を処理するプロセッサ回路３２０を使用して、サンプル速度に基づいて、足運びインターバルをウォーキング又はランニングのペースに相関させることができる。
【０１６５】
或る実施例において、第３信号１８０３における信号大きさ変化間の持続時間、インターバル、又はサンプルカウントを使用して足運びインターバル又は足運びカウントを決定することができる。例えば、特定閾値大きさ変化量より大きいような大きさの変化は、プロセッサ回路３２０によって識別することができ、またプロセッサ回路３２０は、識別した大きさ変化間のインターバル長さを計算又は識別することができる。例えば、第２持続時間１９３２の開始は、プロセッサ回路３２０によって、第３信号１８０３で観測される特定閾値大きさ変化量より大きい大きさ変化に対応するようなサンプル３２５あたりであると識別することができる。第２持続時間１９３２の終了は、プロセッサ回路３２０によって、第３信号１８０３で観測され、また特定閾値大きさ変化量より大きいその後の大きさ変化に対応するようなサンプル３７５あたりであると識別することができる。プロセッサ回路３２０はサンプルカウント間の差を計算し、また第２持続時間１９３２が約５０サンプルの持続であることを決定することができる。プロセッサ回路３２０は、同様に、第３信号１８０３の任意な１つ又はそれ以上のセグメントに対して持続時間又はサンプル長さを決定することができる。プロセッサ回路３２０は、次に、足運びインターバルを決定することができ、また足運びインターバルを使用してユーザーが移動している移動距離又は速度を決定することができる。或る実施例において、ユーザーのストライド長さについての情報を使用して、足運びインターバル情報と一緒に移動距離を決定することができる。
【０１６６】
或る実施例において、ユーザーのストライド長さは、特定されない又は既知ではない。ユーザーのストライド長さは、随意的に足存在センサ情報と協調する加速度計又は位置センサ（ＧＰＳセンサ）のような１つ又はそれ以上の他のセンサからの情報を用いて決定することができる。例えば、位置センサからの情報は、ユーザーが特定持続時間にわたり移動した全距離を示すことができる。履物に付属するプロセッサ回路３２０又は他のプロセッサは第３信号１８０３を受信し、信号大きさ変化イベントの数を足運び及び移動距離と相関付けして、ユーザーの平均足運び又はストライド長さを決定することができる。例えば、ユーザーが３０秒で１００メートル移動し、また足存在センサからのキャパシタンス表示信号が同一の３０秒インターバル内で１００信号大きさ変化イベントを示す場合、プロセッサ回路３２０又は他のプロセッサは、ユーザーストライドが約１００メートル／１００大きさ変化イベント＝１大きさ変化イベントあたり１メートルであると決定することができる。
【０１６７】
或る実施例において、第３信号１８０３からの情報を使用して、ユーザー足取り特性又は足取り変化決定することができる。プロセッサ回路３２０は、例えば、信号変化を識別するよう、経時的にキャパシタンス表示信号をモニタリングするよう構成することができる。例えば、プロセッサ回路３２０は、検出した着用イベント後に第１（若しくは他の）持続時間又は第１足運びイベントをモニタリングすることができる。概して、ユーザーは履物を着用する度毎に似たような足取りを用いるように、ユーザーは同様にウォーキング又はランニングを始めることが予想できる。プロセッサ回路３２０が履物着用後に確立したベースライン又は平均信号特性からの偏差を検出する場合、ユーザーは警告を受けることができる。同様に、プロセッサ回路３２０は、負傷につながりかねないユーザーの疲労又は精神的状態に関連し得る使用特性又は偏差を検出するよう構成することができる。例えば、ベースライン又は基準信号特性からの偏差は、例えば、足の位置変化がこれに応じたキャパシタンスベースの足存在センサにおける又はその上方での誘電特性を変化させることに起因するような、履物内での足又は足首の回転又は摺動を示すことができる。自動紐締め動力源を有する実施例において、足位置変化についての情報を使用して、ユーザーの足周りに履物を自動的に締め付け、ユーザー負傷を防止するのに役立てることができる。
【０１６８】
図２０は、複数着席-起立サイクルにわたる足存在信号情報の実施例を概略的に示す。この実施例は時間（ｘ軸）及び「カウント」（ｙ軸）間の関係を示すグラフ２０００を含む。カウントは容量性足存在センサの出力に対応する。例えば、カウントは、容量センサからのアナログ出力を受信するアナログ-デジタル変換器からのデジタル信号に対応することができる。
【０１６９】
図２０の実施例において、ゼロカウントは基準条件であり、例えば、センサを有する履物内に足が存在していないことに対応する。ゼロカウントより大きいことは容量性足存在センサが足不在条件以外の何か、例えば、センサ及びひいては履物内に又はその近傍に存在する足又は他の身体又は物体を感知することを示す。カウントの大きさは、足のようなセンサ標的のセンサ電極に対する位置に対応する。幾つかの実施例において、カウントの大きさは、図１９の実施例において上述したような、足が履物のソールに対して加える力に対応する。例えば、足が履物内に存在し、着用者が着席しており、したがって、大きな力が履物のソールに対して加わっていないとき、より少ない第１カウント数をセンサによって記録することができる。足が履物内に存在し、着用者が起立しており、したがって、大きな力が履物のソールに対して加わっているとき、より大きい第２カウント数をセンサによって記録することができる。これら及び他のカウント大きさ変化条件を図２０に概略的に示す。図２０の実施例において、自己キャパシタンス感知モードを使用する。したがって、検出したキャパシタンスの増加は、図示のような信号増加に対応する。
【０１７０】
図２０の実施例において、足不在条件のインターバルは、時刻ゼロから時刻９００あたりまでの第１インターバル２００１で示される。第１インターバル２００１の足不在条件中、センサは約ゼロのカウントを記録する。足不在の第１インターバル２００１後に、時刻９００あたりから時刻１２５０あたりまで第１着用インターバル２００２が示される。第１着用インターバル２００２中、着用者の足が靴に進入しまた靴の中底に着座するとき、かつ足に圧着するインサート内の何らかの褶曲部を平坦化するなど、着用者が履物を調整するときに、カウントは変動する。
【０１７１】
第１着用インターバル２００２後に、時刻１２５０あたりから時刻１７５０まで第１着席インターバル２００３が示される。第１着席インターバル２００３中、着用者はほぼ静止し、リラックスした姿勢を維持する。カウントの大きさは、着用者が静止状態を維持する限り、ほぼ一定の値に維持される。第１着席インターバル２００３後に、時刻１７５０あたりから時刻２２００まで第１足上昇インターバル２００４が示される。第１足上昇インターバル２００４中、着用者は着席したままであるが、足を床から上昇させ、したがって、センサを有する履物に対して加わる下向きの力が除去される。第１足上昇インターバル２００４中、着用者の足は依然として履物内に物理的に存在しているため、カウントの大きさはゼロより大きいままであるが、第１着席インターバル２００３中に観測される大きさよりも小さく、これはすなわち、センサにより少ない力が加わるからである。図２０の実施例において、センサは第１足上昇インターバル２００４中約１００カウントを記録する。
【０１７２】
第１足上昇インターバル２００４後に、時刻２２００あたりから時刻２７５０まで第１起立インターバル２００５が示される。第１起立インターバル２００５中、着用者は床に足を着けて直立状態に起立し、これにより履物及びセンサに対して下向き力を加える。図２０から観測されるように、カウントの大きさはこの第１起立インターバル２００５中に約３００カウントに上昇する。カウントの大きさは、第１着席インターバル２００３及び第１足上昇インターバル２００４中に観測される大きさよりも大きくなることができ、これはすなわち、第１起立インターバル２００５中に着用者が履物に加える相対力がより大きいことに起因し、容量センサの電極上方の誘電部材を圧縮し、したがって、センサが検出するキャパシタンスを増加させるからである。第１起立インターバル２００５後に、時刻２７５０あたりから時刻３２００まで第１足運び（step）／歩行（walk）インターバル２００６が示される。第１足運び／歩行インターバル２００６中、着用者は履物を履きながら足運び又は歩行を行う。第１足運び／歩行インターバル２００６中、カウントの大きさは変動し、この変動は着用者の足運びサイクルに対応する。例えば、第１足運び／歩行インターバル２００６中におけるカウントの大きさのピーク又は最大値は、着用者の足が地面に接触するときのような、センサを有する履物に着用者が力を加えるときの場合に対応する。第１足運び／歩行インターバル２００６中におけるカウントの大きさの谷又は最小値は、着用者の足を持ち上げるときの場合に対応する。ピーク大きさの値は第１起立インターバル２００５中に観測されるカウント値の大きさを超え、また最小の大きさの値は第１足上昇インターバル２００４中に観測される値にほぼ対応する。或る実施例において、カウント平坦領域は、足が地面に着けている持続時間（足運びイベントに対応する）、又は足を地面から持ち上げている持続時間に対応する。したがって、ユーザーの移動速度は、各平坦領域の相対長さに基づいて判別又は決定することができる。
【０１７３】
第１足運び／歩行インターバル２００６後に、時刻３２００あたりから時刻３６００まで第２着席インターバル２００７が示される。この第２着席インターバル２００７中のカウントの大きさは、図２０の実施例においては、第１着席インターバル２００３中に観測されるカウントの大きさよりも少ない。この変化は、とりわけ第１足運び／歩行インターバル２００６後の、センサのベースライン又は基準キャパシタンス、環境効果、又は着用者の姿勢における変化に関与し得る。
【０１７４】
第２着席インターバル２００７後に、時刻３６００あたりから時刻３７５０あたりまで第１靴脱去インターバル２００８が示される。この第１靴脱去インターバル２００８中、着用者の足が靴から脱出し、また脱ぎ去られるとき、カウントは変動する。第１靴脱去インターバル２００８後に、カウントの大きさは、足不在条件に対応する約ゼロカウントのベースライン値に復帰する。
【０１７５】
時刻３７５０あたりでゼロカウントに復帰した後、図２０の実施例は、時刻４５００あたりで始まる第２サイクルを含み、この第２サイクルにおいて、他の着用インターバル、着席インターバル、足上昇インターバル、起立インターバル、足運び／歩行インターバル、第２着席インターバル、及び脱去インターバルをこの順序で含む。
【０１７６】
或る実施例において、足存在閾値を使用して、容量性足存在センサを含む履物に対して足が存在するか又は不在であるか否かを決定することができる。図２０の実施例を生ずるのに使用されるセンサ形態用に、例えば、足存在閾値はセンサから約３００信号カウントとなるよう選択することができる。足存在閾値は、特定カウント数よりも多いものが観測されるとき、足が履物内に存在する（又は足が履物内に存在する可能性が極めて高い）ことを示すことができる。同様に、足存在閾値は、特定カウント数よりも少ないものが観測されるとき、足が履物内に存在しない（又は足が履物内に存在しない可能性が極めて高い）ことを示すことができる。
【０１７７】
或る実施例において、足存在閾値は、例えば、センサ特性変化、センサに対する環境影響の変化、及びユーザー選好の変化に応じて適合又は変化させることができる。例えば、センサ電極が損傷又は変更された場合、センサのベースラインキャパシタンス値は変化させることができ、またしたがって、センサからの基準測定値も変更することができる。或る実施例において、種々の電場及び／又は磁場はセンサの挙動に影響を及ぼすことができ、これによりセンサのベースラインキャパシタンス値を変更させることができる。或る実施例において、ユーザーは、センサの足存在感度を調整することができ、これにより例えば、足検出イベントに対するセンサの応答性をより高くする又はより低くさせることができる。足存在閾値は、足存在感知機能性を損なうことなく、これら又は他の変化のうち任意な１つ又はそれ以上に対処するよう調整することができる。
【０１７８】
図２１Ａ〜２１Ｄは、異なる平面状電極アセンブリ形態の実施例を概略的に図解する。各アセンブリの形状又は輪郭は、電極アセンブリを収容するよう構成された紐締め動力源のエンクロージャ又はハウジングにおける形状にほぼ合致するが、他の形状も同様に使用することができる。図２１Ａ〜２１Ｄの実施例においては、電極アセンブリは、ほぼ平面状であり、周縁周りの第１導電性領域又は電極（影付き領域として示した）と、ほぼ中央に位置しかつ第１導電性領域によって囲まれる第２非導電性領域とを有する。他の実施例は、複数の導電性領域及び非導電性領域を有することができ、例えば、これら領域は互いに並置して又は同心状にして配列することができる。
【０１７９】
図２１Ａは、第１表面積Ａ１を有する中央の第１非導電性領域２１３１と、及び平均第１厚さＴ１を有する第１電極領域２１２１を備える第１電極アセンブリ２１０１を含む。或る実施例において、平均第１太さＴ１は、約２ミリメートルであり、第１電極アセンブリ２１０１のほぼ周縁に沿って延在するおよそ２ｍｍ幅の導電性細条又はループを有する。或る実施例において、このアセンブリは、第１電極領域２１２１の外側に第１非導電性辺縁２１１１を備える。
【０１８０】
図２１Ｂは、Ａ１よりも小さい第２表面積Ａ２を有する中央の第２非導電性領域２１３２を備える第２電極アセンブリ２１０２を含む。第２電極アセンブリ２１０２は、Ｔ１より大きい平均第２太さＴ２を有する第２電極領域２１２２を備える。或る実施例において、平均第２太さＴ２は約４ミリメートルであり、第２電極アセンブリ２１０２のほぼ周縁に沿って延在するおよそ４ｍｍ幅の導電性細条又はループを有する。或る実施例において、このアセンブリは、第２電極領域２１２２の外側に第２非導電性辺縁２１１２を備える。
【０１８１】
図２１Ｃは、Ａ２よりも小さい第３表面積Ａ３を有する中央の第３非導電性領域２１３３を備える第３電極アセンブリ２１０３を含む。第３電極アセンブリ２１０３は、Ｔ２より大きい平均第３太さＴ３を有する第３電極領域２１２３を備える。或る実施例において、平均第３太さＴ３は約６ミリメートルであり、第２電極アセンブリ２１０２のほぼ周縁に沿って延在するおよそ６ｍｍ幅の導電性細条又はループを有する。或る実施例において、このアセンブリは、第３電極領域２１２３の外側に第３非導電性辺縁２１１３を備える。
【０１８２】
図２１Ｄは、第２１Ａ〜２１Ｃの実施例における第１〜第３の電極領域２１２１〜２１２３のいずれの表面積よりも大きい表面積を有する中央の蔓延する導電性領域２１２４を備える第４電極アセンブリ２１０４を含む。或る実施例において、このアセンブリは、中央の蔓延する導電性領域２１２４の外側に第４非導電性辺縁２１１４を備える。すなわち、第４電極アセンブリ２１０４は、利用可能な表面積のほぼ全体を占め、また中央の非導電性領域を含まない電極を備える。
【０１８３】
図２２は、容量センサ感度とセンサ形状との間の関係性を示すグラフの実施例を概略的に示す。図示される各曲線は、図２１Ａ〜２１Ｄの実施例からの電極アセンブリの各個を使用して得られたデータに対応する。例えば、第１曲線２２０１は第１電極アセンブリ２１０１（例えば、２ｍｍ幅の第１電極領域２１２１を有する）に対応し、第２曲線２２０２は第２電極アセンブリ２１０２（例えば、４ｍｍ幅の第２電極領域２１２２を有する）に対応し、第３曲線２２０３は第３電極アセンブリ２１０３（例えば、６ｍｍ幅の第３電極領域２１２３を有する）に対応し、また第４曲線２２０４は第４電極アセンブリ２１０４（例えば、蔓延電極領域２１２４を有する）に対応する。
【０１８４】
図２２の実施例において、第１〜第４の曲線２２０１〜２２０４は、１つの特定容量センサに対する足衝合力（foot strike force）とセンサから得られる結果としてのカウント数（容量センサからの、又は容量センサに接続したＡＤＣ回路としてのプロセッサからの出力としての「カウント」に関連する上述の説明参照）との間の関係性を示す。例えば、第１曲線２２０１は、約９.0７ｋｇ（約２０ポンド）の重量が第１電極アセンブリ２１０１を含む容量センサ上に加わるとき結果としてセンサから得られるカウント数が約２０であることを示す。第１曲線２２０１は、さらに、約４５.３６ｋｇ（約１００ポンド）の重量が同一の容量センサ上に加わるとき結果としてセンサから得られるカウント数が約７０であることを示す。したがって、９.0７〜３６.２９ｋｇ（２０〜８０ポンド）の図示インターバルにわたり、第１電極アセンブリ２１０１を含むセンサは、約５０カウントの差を示す。
【０１８５】
図２２の実施例において、第２曲線２２０２は、約９.0７ｋｇ（約２０ポンド）の重量が第２電極アセンブリ２１０２を含む容量センサ上に加わるとき結果としてセンサから得られるカウント数が約６０であることを示す。第２曲線２２０２は、さらに、約４５.３６ｋｇ（約１００ポンド）の重量が同一の容量センサ上に加わるとき結果としてセンサから得られるカウント数が約１７０であることを示す。したがって、９.0７〜３６.２９ｋｇ（２０〜８０ポンド）の図示インターバルにわたり、第２電極アセンブリ２１０２を含むセンサは、約１１０カウントの差を示す。
【０１８６】
図２２の実施例において、第３曲線２２０３は、約９.0７ｋｇ（約２０ポンド）の重量が第３電極アセンブリ２１０３を含む容量センサ上に加わるとき結果としてセンサから得られるカウント数が約７５であることを示す。第３曲線２２０３は、さらに、約４５.３６ｋｇ（約１００ポンド）の重量が同一の容量センサ上に加わるとき結果としてセンサから得られるカウント数が約１９０であることを示す。したがって、９.0７〜３６.２９ｋｇ（２０〜８０ポンド）の図示インターバルにわたり、第３電極アセンブリ２１０３を含むセンサは、約１１５カウントの差を示す。
【０１８７】
図２２の実施例において、第４曲線２２０４は、約９.0７ｋｇ（約２０ポンド）の重量が第４電極アセンブリ２１０４を含む容量センサ上に加わるとき結果としてセンサから得られるカウント数が約８０であることを示す。第４曲線２２０４は、さらに、約４５.３６ｋｇ（約１００ポンド）の重量が同一の容量センサ上に加わるとき結果としてセンサから得られるカウント数が約２５５であることを示す。したがって、９.0７〜３６.２９ｋｇ（２０〜８０ポンド）の図示インターバルにわたり、第４電極アセンブリ２１０４を含むセンサは、約１７５カウントの差を示す。
【０１８８】
異なるセンサ電極アセンブリ又は形態のそれぞれは、図示の重量インターバルにわたるほぼ線形的関係性を示す。しかし、第１〜第４の曲線２２０１〜２２０４の異なる勾配は重量変化に対する異なるセンサ感度を示す。例えば、第１曲線２２０１は、第１電極アセンブリ２１０１が重量変化に対して相対的により低いセンサ感度であって、２７.２２ｋｇ（６０ポンド）の力の振れにわたり約５０カウントの差しかないことを示す。したがって、第４電極アセンブリ２１０４を含む又は使用するセンサは、幾つかの実施例において、重量変化関連イベント、例えば、起立、着席、又は足運び／歩行イベントについてより高い解像度及びより多くの情報を提供することができる。
【０１８９】
図２３は、センサ感度と種々のタイプの矯正インサートとの間の関係性を示すグラフの実施例を概略的に示す。上述したように、矯正インサートは履物内の誘電スタックの一部分を有することができる。本発明者らは、上述した平面状電極構成を使用して容量性足感知に対する様々な矯正インサートの効果を評価する種々の試験を実施した。図２３の実施例において、第３電極アセンブリ２１０３（例えば、６ｍｍ幅導体）を試験中に使用した。全体的及び部分的な長さの矯正インソールを試験した。履物に対する通常（部分的長さ）矯正具付加は、スタックの全体誘電効果を増加し、また足存在に対する電場感度を減少した。感知した信号振幅（例えば、キャパシタンスの感知した変化に対応する）も矯正具の存在で減少した。しかし、ノイズ・フロアのＲＭＳ振幅は矯正具があってもなくても同様であった。荷重条件及び無荷重条件の下での応答も同様であった。図２３の実施例において、試験システムをゼロ設定するよう、ベースライン又は基準キャパシタンス若しくはオフセットを各インサートに対して確立した。
【０１９０】
図２３の実施例において、第１矯正具曲線２３０１はグラスファイバーインサートに対応し、第２矯正具曲線２３０２は剛性ポリマーインサートに対応し、第３矯正具曲線２３０３はポリウレタンインサート（例えば、「標準」又は工場供給インソール材料）に対応し、また第４矯正具曲線２３０４は炭素繊維インサートに対応する。第１〜第４の矯正具曲線２３０１〜２３０４それぞれは、力とセンサ出力又はカウントとの間におけるほぼ線形的関係性（例えば、図２２参照）は、矯正インサートを使用するときほぼ維持される。
【０１９１】
図２３実施例において、ベースライン又は基準キャパシタンス値は各インサートに対して異なるものであり得る。或る実施例において、炭素繊維インサートは、他のものに対してより大きいセンサキャパシタンスを有する。図２３の実施例において、所定インサートに対するセンサ応答（勾配で示される）は、インサートが非導電性である限り、剛性が増加するにつれて減少する。換言すれば、より堅い又は剛性のあるインサートはより平坦な応答曲線にほぼ対応する。その代わり、炭素繊維は導電性であるため、曲線は試験したもののうち最も急な勾配である。この圧縮によるキャパシタンス増加は最も大きく、これはすなわち、導電性インサートが電場をセンサから信号を、他のインサートを使用するときに得られるよりも短い、より高いキャパシタンス経路を介して接地部に導くからである。
【０１９２】
図２４は、容量センサを含む履物の１つ又はそれ以上のコンポーネントにおける容量センサ応答と流体飽和の変化との間の関係性を示すグラフ２４００の実施例を概略的に示す。グラフ２４００の実施例は、靴下を着用し、また容量センサを含む履物品内に位置する足の足首に適用されるシミュレートした汗の効果を示す。この実施例は、汗代用物を試験アセンブリに付加して、容量センサの出力を経時的にまた多数回の着席／起立サイクルにわたりモニタリングして実施した試験に対応する。
【０１９３】
試験アセンブリは、靴下及び本明細書記載の１つ又はそれ以上の実施形態による足存在センサを含む履物を装着した足を含む。汗は生理食塩水を足の足首エリアに導入することによってシミュレートした。およそ１０ミリリットルの生理食塩水を各試験インターバル、例えば、図２４のグラフ２４００で示すインターバルで添加した。体積標記は、添加した溶液の累積総量を示す。
【０１９４】
図２４の実施例は、履物内に足が存在しない短い第１インターバル２４０１で始まる。第１インターバル２４０１中、容量センサ出力はほぼゼロカウントである。第２インターバル２４０２中、足は、履物内に存在しかつほぼ乾燥しており、またセンサからのカウント出力は、非ゼロのベースライン又は基準値（例えば、約１４０カウント）を記録する。第３インターバル２４０３中、着用者は起立し、これによりセンサからのカウント出力を増加させる（例えば、約２００カウントまで）。第３インターバル２４０３に続いて、複数回の着席／起立サイクルを順次に各サイクルにおいてシミュレートした汗又は生理食塩水を添加して実施する。
【０１９５】
図２４の実施例は、概して、汗又は水分が容量センサからの出力カウントに影響を与え得ることを示す。例えば、試験アセンブリが乾燥しており、被験者が着席しているとき（例えば、第２インターバル２４０２に対応する）のベースライン又は基準カウント値は、試験アセンブリが湿って（部分的に飽和して）おり、被験者が着席しているときのベースライン又は基準カウント値よりも少ないものとなり得る。図２４の実施例において、試験アセンブリは、約６０ミリリットルのシミュレートした汗を添加後にほぼ飽和した。したがって、添加流体の約ゼロ〜６０ミリリットルの間でベースライン又は基準カウント値の相対傾斜を観測することができるが、ベースライン又は基準カウントは６０ミリリットルより多くの液体を添加するときにはそれほどの変化はなかった。
【０１９６】
異なる流体飽和レベルに対してベースライン又は基準条件は着席及び起立形態で変化するが、隣接する着席持続時間（例えば、平坦化した谷）と起立持続時間（例えば、平坦化したピーク）との間のカウント差は、任意な量のシミュレートした汗又は飽和とほぼ同一である。例えば、第２及び第３のインターバル２４０２と２４０３との間、すなわち、乾燥条件の下での第１カウント差は図２４から約６０カウントが観測される。例えば、グラフ２４００上で７０ｍＬの表記におけるような、飽和条件の下での着席インターバルと起立インターバルとの間におけるカウント差は約７５カウントが観測され、すなわち、乾燥又は非飽和条件の下におけるものとは約１５カウントの差しか観測されない。したがって、変化するベースライン又は基準キャパシタンス条件の存在において、履物使用についての情報は、足の存在又は不在についての情報、又は足衝合力のようなセンサに加わる力についての情報を含めてセンサから決定することができ、これら情報を使用して、着席姿勢と起立姿勢との間の相違を判別することができる。
【０１９７】
図２５は、センサ応答とシミュレートした汗との間における関係性を示す図２４からのグラフ実施例を、平均化した信号とともに概略的に示す。図２５の実施例において、センサカウントの緩慢に移行する平均として計算される平均曲線２４１０を、図２４の実施例からのグラフ２４００に重ね合わせる。この平均曲線２４１０は、経時的に変化する基準キャパシタンス値に対応することができ、また履物に対する足の存在又は不在を識別する基準として使用することができる。例えば、着用者が履物から足を脱去する場合、その後のセンサ出力比較は、同一又は異なる着用者による従来履物占有からのような相対センサ情報を頼る又は使用する代わりに、平均曲線２４１０によって示される絶対基準を使用して実施することができ、すなわち、センサ若しくはセンサ標的内又はその周りの水分変化に対応するような、容量センサに対する変化する基準条件についての情報を使用して、とりわけ、履物に対して足が存在する又は不在であるか否かを決定するのに使用するための閾値を調整することができる。
【０１９８】
図２６は、汗補償方法のための状態図２６００の実施例を概略的に示す。状態図２６００は、状態の第１ブロック２６１０と、及び状態の第２ブロック２６２０とを含む。第１ブロック２６１０は、システムの基本的な足存在検出機能を表す。第２ブロック２６２０は補償機能を表し、この補償機能を随意的に使用して、例えば、履物内の足存在センサに対するベースライン又は基準特性をアップデートすることによって、自動履物操作を増補することができる。
【０１９９】
実施例は、例えば、足が履物内に存在しないか、又は足が履物内の足存在センサ近傍にないときのような、足存在センサを含む履物システムが休憩（resting）、休止（asleep）、又は非活動状態（inactive）にある状態２６０１で開始することができる。センサ感度は、例えば、特定デューティサイクルに従って、又はユーザーからのコマンドに応答して、プロセッサ回路によってモニタリングすることができる。センサが非ゼロ又は非ベースラインの応答を示すとき、プロセッサ回路は、他の回路を起動させて非ゼロ応答が足存在又はノイズを示すか否かを決定することができる。例えば、履物が履かれ、容量センサが基準又はベースラインキャパシタンス以外を記録するとき、特定キャパシタンス閾値に合致又は超えることができ、これにより他の処理を起動させて、足が履物内に存在するか否かを確認することができる。
【０２００】
状態２６０２において、実施例は、センサデータでメモリバッファを埋める。収集したデータは、足の存在若しくは不在についての、又は足存在信号のノイズからの区別についての決定を行うのに十分であり得る。バッファが特定量のデータ（例えば、特定のサンプル数、若しくはカウント、又は特定の持続時間）を有するようになるとき、状態２６０３でシステムは、「跳ね返り抑止（デバウンス）」解析を実施して、足が存在するか否かを決定することができる。デバウンス解析は、とりわけ、信号平滑化、平均化、時間遅延、又は他の処理を含むことができ、これにより信号ノイズを有用な足存在情報から区別できるようにする。
【０２０１】
デバウンス解析は、キャパシタンス表示信号変化をモニタリングし、またキャパシタンス表示信号から速度特定を判別することができる。或る実施例において、デバウンス解析は、速度特定をモニタリングして、いつ足が靴の中底に部分的又は完全に着座したかを確定することができる。キャパシタンス表示信号がほぼ一定値又は定常値に落ち着いたとき、足は十分に着座したと見なすことができ、これによりシステムは、自動紐締め機能又はデータ収集機能のような自動履物における１つ又はそれ以上の他の機能をトリガすることができる。
【０２０２】
図２６の実施例において、デバウンス解析は、「閾値超えキャプセンス値及び閾値以下の勾配（capsense value above threshold and slope below threshold）」を含む。「閾値超えキャプセンス値（Capsense value above threshold）」は、容量性足存在センサからのキャパシタンス表示信号が基準又はベースラインキャパシタンス値を超える値を記録することを示す。「閾値以下の勾配（Slope below threshold）」は、センサからのキャパシタンス表示信号の変化率が特定基準又はベースライン変化率値よりも小さいことを示し、例えば、足が履物内に存在するが、センサに対してほぼ静止状態にあることを示す。双方の条件が満たされるとき、割込みが１つ若しくはそれ以上の他のプロセッサ又はデバイスに供給され、これにより履物の１つ若しくはそれ以上の他の機能をトリガする。
【０２０３】
すなわち、状態２６０３からシステムは、(1) 非ゼロ応答が確実な足存在表示前にノイズ又はタイムアウトを示すか、及び(2) 非ゼロ応答が有効足存在信号を示すかのうち一方を決定することができる。(1) に関しては、システムは状態２６０１に復帰し、低電力モニタリング状態を再開する。(2) に関しては、システムは状態２６０４に進む。状態２６０４への進行において、システムは、センサ応答が特定閾値を超えることを検証し、また幾つかの実施例において、信号勾配特性が特定勾配基準を満たす又は超えることを検証する。図２６に示すように、足存在決定に基づく割込みを１つ若しくはそれ以上のプロセッサ又はデバイスに送信することができ、これにより例えば、足が存在することを決定するときに他の行為又はプロセスを起動させる。例えば、割込みは紐締め動力源が使用することができ、自動紐締め手順又はハードウェアプロセスを開始させることができる。状態２６０４において、システムは確実足存在表示を含む状態を維持し、またシステムは、その後のプロセスを開始又は実施するための他の信号又は割込みを待機するよう構成することができる。
【０２０４】
状態２６０４から、システムは相対的に低い電力状態又はスリープ状態に進むことができ、ここでシステムはセンサ信号における他のデータ又は検出される変化を待つことができる。或る実施例において、状態２６０５は、足が靴内に存在しかつ靴が活動的に使用される又は摩滅している状態を表す。例えば、状態２６０３におけるデバウンス解析からの足存在決定に基づいて、履物が自動的に紐締めされ、また足を固定する場合、状態２６０５において履物は足周りの固定状態に維持するとともに、周期的にセンサ状態をモニタリングする、又は履物状態を変化させる他の割込みを待機する。他の実施例において、状態２６０５における足存在センサからのキャパシタンス表示信号をモニタリングすることは、比較的低い周波数、例えば、１〜２Ｈｚ又はそれ以下の周波数の信号をモニタリングすることを含み、キャパシタンス表示信号が閾値量よりも多く変化するか否かを識別する。
【０２０５】
或る実施例において、信号が閾値変化量よりも多いことを示す場合、状態マシンは状態２６０６に進み、ここで足存在表示割込みをクリアすることができる。或る実施例において、状態２６０６への進行は、センサのベースライン又は基準特性をアップデートすべきか否かを決定するハードウェア又はソフトウェアのチェックを含むことができる。例えば、注記「ＨＷ非接触再較正閾値合格（HW Anti-touch Recal Threshold Passed）」は、自動較正プロセスを示す。足が脱去され、また状態２６０６でキャパシタンス表示足存在信号が特定閾値を下回る場合、新たな基準又はベースラインを確立することができる。新たな基準又はベースラインは状態２６０６からのような更なる検出行為を行うのに使用することができる。
【０２０６】
履物使用経過中におけるような履物自体内の種々の変化は、足が実際には履物に不在であるときに足存在を示すセンサ信号を生ぜしめる。例えば、汗に起因して、履物の１つ又はそれ以上のコンポーネントの流体飽和又は濡れが容量センサからのキャパシタンス表示信号に影響を及ぼすおそれがあり、また足が履物内に存在するとの偽表示を生ずることがあり得る。したがって、状態２６０５において、システムは、周期的に足が履物内に存在するか否かを検証する解析及び補償ルーチンを起動又は実施するよう構成することができる。
【０２０７】
図２６の実施例において、補償ルーチンは、容量センサからの時限データの収集及び解析を含むことができる。例えば、状態２６０５に続く状態２６０７における補償ルーチンは周期的又は間欠的にトリガすることができる。幾つかの実施例において、補償ルーチンは数分毎又は数時間毎のオーダーで実施される。この補償ルーチンはセンサ信号データを収集し、また信号変化をモニタリングする。信号が特定閾値変動又は変化量に対して合致又は超える変動を含む場合、システムは、足が履物内に存在する可能性が高いことを決定することができ、また状態２６０５を維持することができる。補償ルーチンは、特定持続時間後に繰り返すことができる。しかし、センサ信号がモニタリングしたインターバルにわたり比較的静穏である又は変化しないと決定される場合、システムは、足は履物に対して不在である可能性が高いと決定することができ、またシステムは、状態２６０１に復帰することができる。この実施例において、状態２６０１への復帰は、ベースライン又は基準キャパシタンス表示信号がアップデートを必要とするか否かを決定するための再較正を含む。
【０２０８】
或る実施例において、履物内のセンサに対するような足の変位情報は、履物内における容量センサからのカウント情報を用いて決定することができる。変位情報の勾配は、履物内における足の速度特性を表すことができ、また幾つかの使用事例では履物自体の速度を表すことができる。或る実施例において、足の速度特性についての情報を使用して、履物の１つ又はそれ以上の特徴をトリガすることができる。例えば、速度プロファイルを使用して、履物着用又は脱去イベントを識別することができ、自動紐締め又は紐解き手順をそれぞれトリガすることができる。
【０２０９】
図２７は、足存在センサデータを示すグラフの実施例を概略的に示す。図２７の実施例は、容量性足存在センサからサンプリングした生データを示す第１曲線２７０１（実線として示す）を含む。図２７の実施例は、さらに、第１曲線２７０１のフィルタ処理済みバージョンである第２曲線２７０２（短い破線として示す）を含む。或る実施例において、第２曲線２７０２は、その大きさを特定閾値大きさと比較することによって足存在検出に使用する。特定閾値を超える第２曲線２７０２の値に対して、足は履物内に存在していることを示すことができ、また特定閾値を超えない第２曲線２７０２の値に対して、足は履物に対して不在であることを示すことができる。センサからの閾値及び／又はベースラインキャパシタンス値は上述したようにアップデート又は変更することができる。
【０２１０】
図２７の実施例は第３曲線２７０３を含む（長い破線として示す）。この第３曲線２７０３は、特定先行持続時間にわたる第１曲線２７０１の勾配のように、第１曲線２７０１の勾配を示すことができる。先行持続時間の長さは、センサ又はシステムの所望性能特性（例えば、アタック時間、又は感度、又はノイズ若しくは急激信号若しくは信号跳ね返りに対する耐性）に基づいて、調整又は整調することができる。
【０２１１】
或る実施例において、第３曲線２７０３の大きさは、センサを含む履物の相対速度、又は足が履物を履いているときの履物内の足の相対速度を示すことができる。第３曲線２７０３の大きな大きさは、センサに対する足の垂直（ｚ）方向及び水平（ｘ／ｙ）方向への大きな速度又は変位に対応することができ、また第３曲線２７０３の小さな大きさは、小さい速度に対応することができる。
【０２１２】
図２７実施例は、さらに、第４曲線２７０４を含む（交互の短／長い破線として示す）。第４曲線２７０４は、足が履物内に対して存在であるか又は不在であるかを示す。第４曲線２７０４は、したがって、図２７の実施例においては２値信号であり、また高い及び低いかの２つ状態を有する。
【０２１３】
或る実施例において、履物内に対して足が存在しているか又は不在であるかについての決定は、第２及び第３の曲線２７０２及び２７０３双方からの情報を用いて（例えば、プロセッサ回路によって）行うことができる。例えば、第２曲線２７０２からの信号情報が特定閾値信号より小さく（例えば、３０カウントより小さく）、またそれに続いて速度変化が検出される場合、足存在を示すことができる。或る実施例において、検出される速度変化は特定閾値速度量よりも大きい速度変化とすることができる。他の実施例において、検出される速度変化は、例えば、速度変化又は波形の形態を、足存在に対応する既知の速度変化又は速度形態と比較するため、速度プロファイル比較を含むことができる。
【０２１４】
或る実施例において、履物速度又は変位情報は、個別のセンサ、例えば、履物内又はその上に備え付けられる加速度計又はジャイロスコープから取得することができる。このような速度又は変位情報は、随意的に履物内のセンサに対する足の速度についての情報と一緒に使用することができる。例えば、この足速度情報は、例えば、スポーツ又はアクティビティ中のような履物使用中に最適な履物張力特性を決定するのに使用することができる。或る実施例において、足速度情報は、激しいストップ又はスプリント（加速度計又はジャイロスコープによって検出されるような）中における、足と履物との間の相対移動を止めるに十分な丁度よい締まりのような特定緊張度となるよう張力特性を最適化するのに使用することができる。逆に、足又は履物の速度又は加速度が検出されない場合、張力特性は過剰又は不必要であると決定することができ、また履物張力を緩めることができる。例えば、アクティビティ中に足が膨張する場合、幾分の特定低速度が検出されるまで履物を緩めることができる（例えば、紐を緩めることができる）。
【０２１５】
或る実施例において、自動紐締め形体を含む履物は多数のやり方で足から脱がすことができる。例えば、履物は、紐の張力を減少するよう着用者が押すことができるボタンを有することができ、これにより履物を脱ぎやすくする。幾つかの実施例において、１つ又はそれ以上のセンサのベースライン又は基準値は、履物使用中に（着用者の靴下が含む水分に起因して、又は他の環境条件に起因して）変更又はアップデートすることができる。ボタンを押すときに、１つ若しくはそれ以上のセンサ、又は履物のベースライン若しくは基準値を、例えば、その後の足存在感知を容易にするため、リセット若しくはゼロに設定することができる。
【０２１６】
他の実施例において、履物はこじ開けることができる。本明細書記載の自動紐締めシステムは、例えば、容量性足存在センサからのサブ閾値カウントを使用して足不在を検出することによって、履物がこじ開けられる時点を検出するよう構成することができる。或る実施例において、足不在は、速度変化及び／又は既知の靴脱ぎ速度プロファイルに対応する速度プロファイル若しくは形態を示す速度情報とともに、容量センサかあのカウント情報を用いて部分的に検出することができる。
【０２１７】
図２８Ａ〜３０Ｄは、紐締め動力源アセンブリ２８０３を有する靴中底アセンブリの実施例、及び靴中底内の紐締め動力源キャビティ２８０１における紐締め動力源アセンブリ２８０３を設置又は保持するための種々の技術又は実施例を概略的に示す。図２８Ａ、２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃ、３０Ｂ、３０Ｃ、及び３０Ｄは、ユーザーが紐締め動力源アセンブリ２８０３及び／又は紐締め動力源キャビティ２８０１にアクセスする実施例のユーザーからの斜視図として概略的に示す。図面に示すユーザーの手は必須ではなく、いかなる実施形態に対しても不要であり、本発明の一部をなすものではない。
【０２１８】
図２８Ａ及び２８Ｂは、トノカバー２８０２を有する靴中底アセンブリの実施例を概略的に示す。靴中底アセンブリは紐締め動力源アセンブリ２８０３を設置することができる紐締め動力源キャビティ２８０１を有することができる。図２８Ａの実施例において、トノカバー２８０２は、内部に配置される紐締め動力源アセンブリとともに、紐締め動力源キャビティ２８０１が見えるように上昇させた状態で示す。図２８Ｂにおいて、トノカバー２８０２を設置して、紐締め動力源キャビティ２８０１のほぼ全体をカバーする。
【０２１９】
或る実施例において、紐締め動力源アセンブリ２８０３は、容量センサのための電極（例えば、本明細書記載のうち、とりわけ、図２１Ａ〜２１Ｄの電極アセンブリの実施例参照）を有することができる。或る実施例において、誘電部材（例えば、ネオプレン、又は他の閉鎖若しくは開放セルのゴム若しくは発泡体、ＥＶＡ、又は他の材料）を紐締め動力源アセンブリ上に配置することができ、またトノカバー２８０２をこの誘電部材上に設けることができる。或る実施例において、トノカバー２８０２は、着用者の足の土踏まずに適合する輪郭にすることができる。或る実施例において、トノカバー２８０２は、水分を紐締め動力源アセンブリ２８０３から逸らすよう転向させるのに役立つアーチ状又はアンブレラ状の形状にする。トノカバー２８０２は、炭素繊維、ＥＶＡ、又はネオプレンゴムのような種々の剛性又は柔軟な材料からなるものとすることができ、また比較的導電性を持たせ、これにより下層の容量センサの身体感知感度を向上できるよう構成することができる。したがって、トノカバー２８０２は、紐締め動力源アセンブリ２８０３の保護カバーをなし、また幾つかの実施例においては、足感知能力を増補することができる。
【０２２０】
図２９Ａ〜２９Ｄは、紐締め動力源キャビティ２８０１のための第１フック及びループカバーを有する靴中底アセンブリの実施例を概略的に示す。このカバーは、紐締め動力源アセンブリ２８０３と、履物の足収容表面との間に設ける。このカバーは、紐締め動力源キャビティ２８０１内における紐締め動力源アセンブリ２８０３の保持、及び紐締め動力源アセンブリ２８０３上方の誘電スタックの部分における又はそれに隣接する１つ又はそれ以上の材料が、とくに履物が空いているときに非圧縮状態又は少ない圧縮状態となるように機械的偏移印加のような、種々の機能を行う。或る実施例において、フック及びループカバーは、紐締め動力源アセンブリ２８０３上に設けられる誘電スタックへの応力軽減又は圧力低下させるのに使用できる懸架機構を提供する。すなわち、カバーは誘電スタックを非圧縮状態に向けて押圧偏移することができる。
【０２２１】
図２９Ａの実施例において、第１フック及びループカバーは、靴中底における紐締め動力源キャビティ２８０１の周縁に追随するフック周縁部分２９０１を有する。フック周縁部分２９０１の外側端縁は、紐締め動力源キャビティ２８０１の１つ又はそれ以上の端縁に固定することができ、またフック周縁部分２９０１の内側端縁は可撓性とすることができ、また紐締め動力源アセンブリ２８０３のキャビティ内への挿入に適応するよう互いに上昇できる。紐締め動力源アセンブリ２８０３は、ループ材料カバー２９０２を使用してカバーすることができる。ループ材料カバー２９０２は、靴中底における紐締め動力源キャビティ２８０１内に紐締め動力源アセンブリ２８０３を保持するのを補助することができる。幾つかの実施例において、ループ材料カバー２９０２は、疎水性であり、また紐締め動力源から水分を遠ざけるよう転向させるのに役立つよう構成された外向き側面を有する。
【０２２２】
図３０Ａ〜３０Ｄは、紐締め動力源アセンブリのための第２フック及びループカバーを有する靴中底アセンブリの実施例を概略的に示す。図３０Ａの実施例において、フック及びループ材料カバー３００１及び３００２は、靴中底における紐締め動力源キャビティ２８０１をカバーする。図３０Ｂにおいて、フックカバー３００１は靴中底における紐締め動力源キャビティ２８０１の第１側端縁に追随する。フック材料カバー３００１の側端縁は、紐締め動力源キャビティ２８０１の第１側面で靴中底に結合することができ、また可撓性とすることができ、紐締め動力源アセンブリ２８０３の紐締め動力源キャビティ２８０１内への挿入に適応できるよう互いに上昇することができる（例えば、図３０Ｃ参照）。ループ材料カバー３００２の側端縁は、紐締め動力源キャビティ２８０１の反対側の第２側面で靴中底に結合することができ、これによりフック及びルート材料カバー３００１及び３００２が部分的にオーバーラップして互いに結合される。
【０２２３】
誘電スタック３００４の１つ又はそれ以上の部材は、紐締め動力源アセンブリ２８０３の一部分における頂面に隣接して又はその頂面上に設けることができる。図３０Ｄの実施例において、誘電スタック３００４は、紐締め動力源アセンブリ２８０３のハウジング内側の電極アセンブリに隣接して設けられるネオプレン層又はドープしたＥＶＡ層を有する。誘電スタック３００４を有する紐締め動力源アセンブリ２８０３は、図３０Ａに示すフック及びループ材料カバー３００１及び３００２を用いてカバーすることができる。このフック及びループ材料カバー３００１及び３００２は、靴中底における紐締め動力源キャビティ２８０１内に紐締め動力源アセンブリ２８０３を保持するよう構成できる。幾つかの実施例において、フック及びループ材料カバー３００１及び３００２のうち一方の上方カバーは、疎水性であり、また紐締め動力源アセンブリ２８０３から水分を遠ざけるよう転向させるのに役立つよう構成された外向き（足に対面する）側面を有する。
【０２２４】
図３０Ｄの実施例において、誘電スタック３００４は、紐締め動力源アセンブリ２８０３におけるハウジングの一部分にオーバーレイする。ポリウレタン又は他の発泡体若しくは圧縮可能な部材のような填隙材をハウジングの残りの又は他の部分をカバーするよう挿入し、ユーザーの足裏に対して比較的継ぎ目のない快適な表面を与えるようにすることができる。この填隙材は、紐締め動力源アセンブリ２８０３内の容量性足存在センサがモニタリングする電場に対してほぼ透過性を示すようにすることができる。換言すれば、填隙材の材料は、紐締め動力源アセンブリ２８０３内にある又はこれに接続される容量性足存在センサからの足存在表示信号に対する衝撃又は影響を最小限にするものを選択することができる。
【０２２５】
図２９Ａ〜２９Ｄ及び図３０Ａ〜３０Ｄの実施例におけるフック及びループアセンブリは、足の衝撃力を、例えば、紐締め動力源アセンブリ２８０３から遠ざけるような、吸収かつ分散させるのを補助するよう構成することができ、また依然として、履物に対する足の存在又は不在をモニタリング若しくは検出するよう紐締め動力源アセンブリ２８０３内（又はそれに隣接する）容量センサが使用する電場に対してほぼ透過性を示すものとすることができる。或る実施例において、本明細書記載の種々のフック及びループアセンブリ又はトノカバーは、誘電スタック３００４から遠ざかる外方又は上方への機械的偏移を生じて、履物使用に起因する誘電スタック３００４の反復圧縮効果を減少し、またこれにより反復される長期履物使用過程にわたる足存在感知感度、忠実度及びダイナミックレンジを維持するよう構成することができる。
【０２２６】
以下の態様は、本明細書記載の履物、容量センサ、容量センサ信号処理、及び速度関連信号処理における非限定的概説を提供する。
【０２２７】
態様１は、発明要旨（例えば、装置、システム、デバイス、方法、行為を実施する手段、又はデバイスによって実施するときデバイスに行為を行わせる命令を含むデバイス可読媒体のような）を含み又は使用することができ、例えば方法を含む又は使用することができ、この方法は、履物品に結合されるセンサからの経時変化センサ信号であって、センサは足がセンサに対する近接度についての情報を感知するよう構成されている、該経時変化センサ信号を受信するステップと、及び前記経時変化センサ信号を用いてセンサに対する足の速度特性を識別するプロセッサ回路を使用するステップと、を備えることができる。或る実施例において、態様１は、識別した前記速度特性に基づいて、履物に結合した同一センサ又は異なるセンサを使用して、履物についての又はセンサに対する足の近接度についてのデータ収集を開始するステップを備えることができる。或る実施例において、態様１は、識別した前記速度特性に基づいて、履物の自動機能をアップデートするステップを備えることができる。前記履物の自動機能をアップデートするステップは、履物を足に対して固定する又は履物を足から解放するような、履物の自動紐締め機能を開始又は抑止するステップを含むことができる。
【０２２８】
態様２は、態様１の要旨との組合せを含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、経時変化センサ信号の速度特性を識別するステップは、センサに対する足の位置についての変位情報を使用するステップを含む。
【０２２９】
態様３は、態様２の要旨との組合せを含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、前記プロセッサ回路を使用するステップは、前記識別した前記速度特性に基づいて足が履物品内に存在するか否かを決定するステップを含む。
【０２３０】
態様４は、態様２又は３のうち一方若しくはいずれかとの任意な組合せの要旨を含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、前記プロセッサ回路を使用するステップは、前記識別した前記速度特性を使用して足運びカウントを決定するステップを含む。
【０２３１】
態様５は、態様２〜４のうち１つ若しくはいずれかとの任意な組合せの要旨を含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、前記プロセッサ回路を使用するステップは、前記識別した前記速度特性を使用して足衝合力特性を決定するステップを含む。
【０２３２】
態様６は、態様１の要旨との組合せを含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、前記経時変化センサ信号を用いて、前記速度特性を識別するステップは、前記プロセッサ回路を用いて、(1) 足衝合に対応する前記経時変化センサ信号の第１部分を識別し、また足持ち上げに対応する前記経時変化センサ信号の第２部分を識別するステップと、及び(2) 前記経時変化センサ信号の前記第１部分及び第２部分のタイミングについての情報を用いて、足運びカウント、移動速度、又は移動距離を決定するステップと、を含む。
【０２３３】
態様７は、態様１の要旨との組合せを含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、前記経時変化センサ信号を用いて、前記速度特性を識別するステップは、前記プロセッサ回路を用いて、(1) 足衝合に対応する前記経時変化センサ信号の第１部分を識別し、また足持ち上げに対応する前記経時変化センサ信号の第２部分を識別するステップと、及び(2) 前記経時変化センサ信号の少なくとも前記第１部分を用いて、履物のインソールコンポーネントのライフサイクル状態を決定するステップと、を含む。
【０２３４】
態様８は、態様７の要旨との組合せを含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、前記履物のインソールコンポーネントのライフサイクル状態を決定するステップは、前記経時変化センサ信号のピーク・ツー・ピーク偏位特性を識別するステップを含む。
【０２３５】
態様９は、態様７又は８の一方若しくはいずれかとの任意な組合せの要旨を含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、決定された前記ライフサイクルが、インソールはユーザーに対するクッション性を十分に与えていないことを示すとき、履物状態表示をユーザーに報告するステップを備える。
【０２３６】
態様１０は、態様１〜９のうち１つ若しくはいずれかとの任意な組合せの要旨を含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、前記履物の自動機能をアップデートするステップは、前記足の周りに前記履物を締め付ける又は緩めるよう構成された自動紐締め動力源の動作を開始又は抑止するステップを含む。
【０２３７】
態様１１は、態様１〜１０のうち１つ若しくはいずれかとの任意な組合せの要旨を含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、前記センサから前記経時変化センサ信号を受信するステップは、容量センサから経時変化キャパシタンス表示信号を受信するステップを含む。
【０２３８】
態様１２は、態様１１の要旨との組合せを含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、前記容量センサから経時変化キャパシタンス表示信号を受信するステップは、前記容量センサに使用するよう構成された非駆動シールドに駆動信号を供給するステップを含む。
【０２３９】
態様１３は、態様１１又は１２のうち一方若しくはいずれかの要旨との任意な組合せを含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、前記プロセッサ回路を用いて、特定持続時間にわたり前記容量センサからの経時変化キャパシタンス表示信号を間欠的にモニタリングするステップと、及び前記信号が前記特定持続時間にわたり特定閾値信号変化よりも小さいときに、前記容量センサの基準キャパシタンス特性をアップデートするステップと、を備える。
【０２４０】
態様１４は、態様１３の要旨との組合せを含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、前記基準キャパシタンス特性をアップデートするステップは、前記容量センサからの出力の移動平均を使用するステップを含むものである。
【０２４１】
態様１５は、態様１３の要旨との組合せを含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、経時変化センサ信号及びアップデートされた基準キャパシタンス特定を使用して、前記足の前記センサに対するその後の速度特定を識別するステップを備える。
【０２４２】
態様１６は、態様１〜１５のうち１つ又はいずれかとの任意な組合せによる要旨を含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、履物の１つ又はそれ以上のコンポーネントにおける検出されたライフサイクル状態に基づいて識別された前記速度特定を調整するステップを備える。
【０２４３】
態様１７は、態様１〜１６うち１つ又はいずれかとの任意な組合せによる要旨を含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、前記経時変化センサ信号受信ステップは足が履物に対して挿入又は脱去されている間の信号を含むものであり、また前記経時変化センサ信号の速度特性を識別するステップは、足のつま先部分、土踏まず部分、及びヒール部分が履物内のセンサに接近するときのような、足の変化する近接度特性を識別するステップを含むものである。
【０２４４】
態様１８は、発明要旨（例えば、装置、システム、デバイス、方法、行為を実施する手段、又はデバイスによって実施するときデバイスに行為を行わせる命令を含むデバイス可読媒体のような）を含み又は使用することができ、例えば履物用の足近接センサシステムを含む又は使用することができ、該システムは、履物品に結合される容量性近接センサであって、また足の前記センサに対する近接度を表示する経時変化センサ信号を供給するよう構成されている、該容量性近接センサと、及び前記近接度センサに接続されるプロセッサ回路と、を備える。態様１８において、前記プロセッサ回路は、前記経時変化センサ信号の使用により速度特性を識別するよう構成され、また識別された前記速度特性に基づいて、(1) 前記同一の近接センサを使用して又は履物に結合した異なるセンサを使用して前記履物についての又は前記センサに対する前記足の位置についてのデータ収集を開始する、及び(2) 前記履物の自動機能をアップデートすることの少なくとも一方を行うよう構成されることができる。或る実施例において、前記履物の自動機能をアップデートすることは、履物の自動紐締め機能を開始又は抑止することを含む。
【０２４５】
態様１９は、態様１８の要旨との組合せを含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、前記容量性近接センサは、平面状電極及び前記履物のインソールに又はその近傍に設けた非駆動シールドを有する。
【０２４６】
態様２０は、態様１９の要旨との組合せを含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、識別された前記速度特性の使用により、足運びカウント、足衝合力及び移動速度のうち１つ又はそれ以上を決定するよう構成された前記プロセッサ回路を備える。
【０２４７】
態様２１は、態様１８〜２０のうち１つ若しくはいずれかとの任意な組合せの要旨を含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、前記履物における１つ又はそれ以上のコンポーネントの流体飽和変化に適応するため前記容量性近接センサの基準特性をアップデートするよう構成された前記プロセッサ回路を備える。
【０２４８】
態様２２は、態様１８〜２１のうち１つ若しくはいずれかとの任意な組合せの要旨を含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、前記容量性近接センサと履物の足収容表面との間に設けた誘電スタックを備える又は使用する。
【０２４９】
態様２３は、態様２２の要旨を含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、前記容量性近接センサと履物の足収容表面との間に設けたフック及びループカバーのようなカバーを備える又は使用し、前記フック及びループカバーは、前記誘電スタックを非圧縮状態に向けて押圧偏移するよう構成される。
【０２５０】
態様２４は、発明要旨（例えば、装置、システム、デバイス、方法、行為を実施する手段、又はデバイスによって実施するときデバイスに行為を行わせる命令を含むデバイス可読媒体のような）を含み又は使用することができ、例えば履物品に使用するための自動履物システムを含む又は使用することができ、このシステムは、履物品内に配置するよう構成された紐締め動力源及び紐締め動力源ハウジングと、前記ハウジング内に設けたプロセッサ回路と、及び容量センサとを備え、前記容量センサは、少なくとも１つの電極と、前記ハウジング内に少なくとも部分的に設けられた対応の非駆動シールドと、を有し、前記容量センサは、身体の前記少なくとも１つの電極に対する近接度の変化を感知し、また前記身体の前記電極に対する近接度を表示する経時変化センサ信号を供給するよう構成される。或る実施例において、態様２４では、前記プロセッサ回路は、前記経時変化センサ信号の使用により速度特性を識別するよう構成され、また識別された前記速度特性に基づいて、(1) 前記同一の容量センサを使用して又は履物に結合した異なるセンサを使用して、前記履物についての又は前記電極に対する前記身体の近接度についてのデータ収集を開始すること、及び(2) 前記履物の自動機能を開始又は抑止するよう、前記紐締め動力源の自動機能をアップデートすることの少なくとも一方を行うよう構成されることができる。
【０２５１】
態様２５は、態様２４の要旨との組合せを含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、識別された前記速度特性の使用により、足運びカウント、足衝合力及び移動速度のうち１つ又はそれ以上を決定するよう構成された前記プロセッサ回路を備える。
【０２５２】
態様２６は、態様２４又は２５のうち一方若しくは任意な組合せの要旨を含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、前記履物内に配置された又は結合された１つ又はそれ以上のコンポーネントの検出した流体飽和変化に基づいて前記容量性センサの基準特性をアップデートするよう構成された前記プロセッサ回路を備える。
【０２５３】
態様２７は、態様２４〜２６のうち１つ若しくはいずれかとの任意な組合せの要旨を含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、前記容量センサの足に対面する側の側面に設けられ、また前記身体に対する容量センサの感度を増強するよう構成された誘電スタックを備える又は使用する。或る実施例において、誘電スタックはネオプレン又はドープしたＥＶＡ材料を有する。
【０２５４】
態様２８は、態様２４〜２７のうち１つ若しくはいずれかとの任意な組合せの要旨を含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、前記誘電スタックを圧縮状態から離れる方向に押圧偏移するよう構成された懸架部材を備える又は使用する。
【０２５５】
態様２９は、態様２４〜２８のうち１つ若しくはいずれかとの任意な組合せの要旨を含む若しくは使用する、又は随意的に組み合わせることができ、随意的に、識別した速度特性に基づいて前記履物の自動紐締め機能を作動させることを含む前記紐締め動力源の自動機能をアップデートするよう構成された前記プロセッサ回路を備える又は使用する。
【０２５６】
各種注記
上述した記載は、詳細な説明の一部をなす添付図面に対する参照を含む。図面は、説明目的として発明を実施できる特別な実施形態を示す。これら実施形態は、本明細書内で「実施例」とも称するものである。これら実施例は、図示又は記載したのに加えた他の素子も含むことができる。しかし、本発明者らは、図示又は記載したそれら素子のみを設けた実施例も想定している。さらに、本発明者らは、本明細書に図示若しくは記載した特定実施例（又はそれらの１つ若しくはそれ以上の態様）、又は他の実施例につき図示又は記載したそれら素子（又はそれらの１つ若しくはそれ以上の態様）の任意な組合せ又は置換を使用する実施例も想定している。
【０２５７】
本明細書中、特許文献で共通に使用される用語「a」、「an」は、任意な他の場合から独立的に１つ以外の１つ若しくはそれ以上を含み、すなわち、「少なくとも１つ（at least one）」又は「１つ若しくはそれ以上（one or more）」を含むものとする。本明細書において、用語「又は／若しくは（or）」は、非排他的であることに言及するのに使用され、したがって、他の指示がない限り、「Ａ又は／若しくはＢ（A or B）」は、「ＡであるがＢではない（A but not B）」、「ＢであるがＡではない（B but not A）」及び「ＡかつＢ（A and B）」を含む。本明細書において用語「含んでいる（including）」及び「において（in which）」は、それぞれに対応する用語「備えている（comprising）」及び「ここにおいて（wherein）」のプレイン・イングリッシュの相当語句として使用される。さらに、特許請求の範囲において、用語「含んでいる（including）」及び「備えている（comprising）」は、限界がない、すなわち、請求項内のこのような用語が依然として特許請求の範囲内に納まると見なせる後に列挙されるものに加えて他の要素を含む、システム、デバイス、物品、組成物、調合物、又はプロセスである。さらに、特許請求の範囲における用語「第１（first）」、「第２（second）」、「第３（third）」、等々は、単なる標記として使用されるものであり、それら対象物に対して数値的要件を課すことを意図しない。
【０２５８】
幾何学的用語、例えば、「平行（parallel）」、「直交（perpendicular）」、「丸い（round）」、又は「方形（square）」は、文脈がそれ以外を指示しない限り、絶対数学的厳密さを要することを意図しない。その代わり、このような幾何学的用語は、製造又は等価の機能に起因して変動を許容する。例えば、要素が「丸い」又は「ほぼ丸い」として記述される場合、厳密に円形でない（例えば、僅かに楕円形又は多数の側辺がある多角形）コンポーネントも依然としてこの記述によって包含される。
【０２５９】
本明細書記載の方法における実施例は少なくとも部分的にマシン又はコンピュータで実現することができる。幾つかの実施例は、上述した実施例で説明したような方法を実施するため、命令でエンコードして電子デバイスを環境設定するよう動作可能なコンピュータ可読媒体又はマシン可読媒体を含むことができる。このような方法の実装は、マイクロコード、アセンブリ言語コード、高水準言語コード、等々のようなコードを含むことができる。このようなコードは、種々の方法を実施するためのコンピュータ可読命令を含むことができる。コードは、コンピュータプログラム製品の一部をなすことができる。さらに、或る実施例において、コードは、実行中又は他の時点で、揮発性、持続性、又は不揮発性の有形コンピュータ可読媒体に有形物として記憶することができる。これら有形コンピュータ可読媒体の例としては、限定しないが、ハードディスク、リムーバブル磁気ディスク、リムーバブル光ディスク（例えば、コンパクトディスク及びデジタルビデオディスク）、磁気カセット、メモリカード又はメモリスティック、ランダム・アクセス・メモリーズ（ＲＡＭｓ）、及びこれらに類するものがある。
【０２６０】
上述の説明は説明目的であり、限定的であることを意図しない。例えば、上述した実施例（又はそれらの１つ若しくはそれ以上の他の態様）は、互いに組み合わせて使用することができる。上述の記載を精査すれば、例えば、当業者によって他の実施形態を使用することができる。要約書は、読み手が技術的開示の性質を即座に確認できるよう提示する。要約書は特許請求の範囲の範囲又は意味を解釈又は限定するのに使用されないという理解の下で提出された。さらに、上述の詳細な説明において、種々の特徴は、本開示を簡素化するために互いにグループ分けすることができる。このことは、特許請求されずに開示された特徴はいかなる請求項において必須であると意図しているものとして解釈すべきでない。むしろ、発明要旨は、特別に開示した実施形態のすべての特徴より少ない点にあり得る。したがって、特許請求の範囲は、本明細書で実施例又は実施形態として詳細な説明内に組み込み、各請求項自体が個別の実施形態として成り立っており、またこのような実施形態は、種々の組合せ又は置換において互いに組み合わせられることが期待される。発明の範囲は、特許請求の範囲を参照して、特許請求の範囲によって権利を与えられる均等物の全範囲とともに、決定すべきである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２１Ｄ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図２９Ｃ】
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【図２９Ｄ】
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【図３０Ａ】
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【図３０Ｂ】
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【図３０Ｃ】
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【図３０Ｄ】
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