JP2022070991A - 自動化されたフットウェア・プラットフォームのためのモータ制御 - Google Patents

Abstract

【課題】モータ制御技術を含む自動化されたフットウェア・プラットフォームに関連したシステム、装置、および方法を提供する。
【解決手段】モータ制御技術は、動作、たとえば、予め定義されたトラベル距離をセグメントに分けること、複数の移動を定義すること、複数の運動プロファイルを生成すること、および、移動を命令することなどを含むことが可能である。複数の移動は、フットウェア・プラットフォームに関連付けられた駆動機構のために、セグメントに分けられたトラベル距離を用いることが可能である。複数の運動プロファイルのうちのそれぞれの運動プロファイルは、複数の移動からの１つまたは複数の移動を含むことが可能である。駆動機構の移動を命令することは、複数の運動プロファイルからの１つまたは複数の運動プロファイルの選択に基づくことが可能である。
【選択図】図７

Description

以下の明細書は、電動式レーシング（ｌａｃｉｎｇ）・システム、電動式および非電動
式のレーシング・エンジン、レーシング・エンジンに関連するフットウェアの構成要素、
自動化されたレーシング・フットウェア・プラットフォーム、ならびに、関連の組み立て
プロセスのさまざまな態様を説明している。より詳細には、以下の明細書は、自動化され
たフットウェア・プラットフォームのための電動式レーシング・エンジンの中で使用する
ためのモータ制御方法について説明している。

フットウェアの物品を自動的に締め付けるためのデバイスが、以前に提案されている。
「自動締め付けシューズ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｔｉｇｈｔｅｎｉｎｇ ｓｈｏｅ）」と
いう標題の特許文献１において、リウ（Ｌｉｕ）は、くつのアッパー部分の上に装着され
る第１の締結具と、クロージャ部材に接続されている第２の締結具とを提供し、第２の締
結具は、締め付けられた状態にクロージャ部材を保つために、第１の締結具と取り外し可
能に係合することができる。リウ（Ｌｉｕ）は、ソールのかかと部分に装着される駆動ユ
ニットを教示している。駆動ユニットは、ハウジング、ハウジングの中に回転可能に装着
されたスプール、１対の引き紐、およびモータ・ユニットを含む。それぞれの紐は、スプ
ールに接続されている第１の端部と、第２の締結具の中の紐孔に対応する第２の端部とを
有している。モータ・ユニットは、スプールに連結されている。リウ（Ｌｉｕ）は、モー
タ・ユニットがハウジングの中のスプールの回転を駆動するように動作可能であり、第１
の締結具に向けて第２の締結具を引っ張るために、スプールの上に引き紐を巻き上げると
いうことを教示している。また、リウ（Ｌｉｕ）は、ガイド・チューブ・ユニットを教示
しており、引き紐がガイド・チューブ・ユニットを通って延在することが可能である。

米国特許第６，６９１，４３３号明細書

本発明は上記の従来例に鑑みてなされたものであり、モータ制御技術を含む自動化され
たフットウェア・プラットフォームに関連したシステム、装置、および方法を提供するこ
とを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の自動化されたフットウェア・プラットフォー
ムの中の駆動機構のためのモータ制御方法は、駆動機構と関連付けられた予め定義された
トラベル距離を複数のセグメントに分けることと、駆動機構のための複数の移動を定義す
ることと、複数の運動プロファイルを生成することであって、複数の運動プロファイルの
うちのそれぞれの運動プロファイルが、複数の移動からの１つまたは複数の移動を含む、
複数の運動プロファイルを生成することと、複数の運動プロファイルからの１つまたは複
数の運動プロファイルの選択に基づいて、駆動機構の移動を命令することと、を含む。

また、本発明の別の態様によると、モータ制御方法は、モータを含む駆動システムに連
結されたプロセッサー回路を使用して、モータに供給されている受電バッテリー電圧を示
す信号を受信することと、受電バッテリー電圧が閾値電圧の範囲を超えているかどうか決
定するために、プロセッサー回路を使用して受電バッテリー電圧を閾値電圧と比較するこ
とと、受電バッテリー電圧が閾値電圧の範囲を超えていると決定すると、第１の動作電圧
での駆動システムの中のモータの動作に対応する第１の動作特徴を発生させるように、プ
ロセッサー回路を使用してモータを制御することと、受電バッテリー電圧が閾値電圧の範
囲を超えていないと決定すると、第２の動作電圧でのモータの動作に対応する第２の動作
特徴を発生させるようにモータを制御することと、を含む。

本発明のさらなる態様によると、モータ制御方法は、モータに供給されている電圧が閾
値電圧を超えるときに、モータを作動させるための第１の目的の速度を決定することと、
モータに供給されている電圧が閾値電圧未満であるときに、モータを作動させるための第
２の目的の速度を決定することと、バッテリーにより供給されている第１の電圧を測定す
ることと、第１の電圧が閾値電圧以上であると決定することに基づいて、第１の目的の速
度でモータを作動させることと、第１の電圧が閾値電圧未満であると決定することに基づ
いて、第２の目的の速度でモータを作動させることと、を含む。

また、本発明のさらなる態様によると、システムは、動作電圧範囲を備えたバッテリー
と、駆動システムを備えたモータと、プロセッサーとメモリ・デバイスとを含むプロセッ
サー回路であって、メモリ・デバイスは、命令であって、プロセッサー回路により実行さ
れると、システムに対して、バッテリーによりモータに供給されている受電バッテリー電
圧を示す信号を受信することと、受電バッテリー電圧が閾値電圧の範囲を超えているかど
うか決定するために、受電バッテリー電圧を閾値電圧と比較することと、受電バッテリー
電圧が閾値電圧の範囲を超えていると決定すると、第１の動作電圧での駆動システムの中
のモータの動作に対応する第１の出力速度を発生させるようにモータを制御することと、
受電バッテリー電圧が閾値電圧の範囲を超えていないと決定すると、第２の動作電圧での
モータの動作に対応する第２の出力速度を発生させるようにモータを制御することと、を
含む動作を実施させる命令を含むプロセッサー回路と、を含む。

また、本発明のさらなる態様によると、非一時的コンピュータ可読媒体は、命令であっ
て、モータ制御装置により実行されると、モータ制御装置に対して、バッテリーによりモ
ータに供給されている受電バッテリー電圧を示す信号を受信することと、受電バッテリー
電圧が閾値電圧の範囲を超えているかどうか決定するために、受電バッテリー電圧を閾値
電圧と比較することと、受電バッテリー電圧が閾値電圧の範囲を超えていると決定すると
、第１の動作電圧でのモータの動作に対応する第１の出力速度を発生させるように、駆動
システムの中のモータを制御することと、受電バッテリー電圧が閾値電圧の範囲を超えて
いないと決定すると、第２の動作電圧でのモータの動作に対応する第２の出力速度を発生
させるようにモータを制御することと、を含む動作を実施させる命令を含む。

図面は必ずしも実寸で描かれているわけではなく、図面において、同様の参照数字は、
異なる図の中で同様の構成要素を説明している場合がある。異なる添え字を有する同様の
参照数字は、同様の構成要素の異なる事例を表している場合がある。図面は、一般的に、
例として、限定としてではないが、本文献の中で議論されているさまざまな実施形態を示
している。

いくつかの例示的な実施形態に係る電動式レーシング・システムの構成要素を示す分解図。 いくつかの例示的な実施形態に係る電動式レーシング・エンジンを示す説明図および図面。 いくつかの例示的な実施形態に係る電動式レーシング・エンジンを示す説明図および図面。 いくつかの例示的な実施形態に係る電動式レーシング・エンジンを示す説明図および図面。 いくつかの例示的な実施形態に係る電動式レーシング・エンジンを示す説明図および図面。 いくつかの例示的な実施形態に係る電動式レーシング・エンジンを示す説明図および図面。 いくつかの例示的な実施形態に係る電動式レーシング・エンジンを示す説明図および図面。 いくつかの例示的な実施形態に係る電動式レーシング・エンジンを示す説明図および図面。 いくつかの例示的な実施形態に係る電動式レーシング・エンジンを示す説明図および図面。 いくつかの例示的な実施形態に係る電動式レーシング・エンジンを示す説明図および図面。 いくつかの例示的な実施形態に係る電動式レーシング・エンジンを示す説明図および図面。 いくつかの例示的な実施形態に係る電動式レーシング・エンジンを示す説明図および図面。 いくつかの例示的な実施形態に係る電動式レーシング・エンジンを示す説明図および図面。 いくつかの例示的な実施形態に係る電動式レーシング・エンジンを示す説明図および図面。 いくつかの例示的な実施形態に係る電動式レーシング・エンジンを示す説明図および図面。 いくつかの例示的な実施形態に係る電動式レーシング・システムの構成要素を示すブロック図。 いくつかの例示的な実施形態による電動式レーシング・エンジンのためのモータ制御スキームを示す説明図。 いくつかの例示的な実施形態による電動式レーシング・エンジンのためのモータ制御スキームを示す説明図。 いくつかの例示的な実施形態による電動式レーシング・エンジンのためのモータ制御スキームを示す説明図。 いくつかの例示的な実施形態による電動式レーシング・エンジンのためのモータ制御スキームを示す説明図。 いくつかの例示的な実施形態による自動化されたフットウェア・プラットフォームのためのモータ制御技術を示すフローチャート。 いくつかの例示的な実施形態による自動化されたフットウェア・プラットフォームのためのモータ制御技術を示すフローチャート。

本明細書で提供されている見出しは、単に、便宜のためのものに過ぎず、必ずしも、使
用されている用語の範囲または意味に影響を与えるわけではない。
自己締め付け式シュー・レースの概念は、最初に、１９８９年公開の映画バック・トゥ
・ザ・フューチャＩＩ（Ｂａｃｋ ｔｏ ｔｈｅ Ｆｕｔｕｒｅ ＩＩ）の中のマーティ
・マクフライ（Ｍａｒｔｙ ＭｃＦｌｙ）によって着用された架空のパワー・レース付き
のＮｉｋｅ（登録商標）スニーカによって広く知れわたった。Ｎｉｋｅ（登録商標）は、
バック・トゥ・ザ・フューチャＩＩ（Ｂａｃｋ ｔｏ ｔｈｅ Ｆｕｔｕｒｅ ＩＩ）か
らの映画用小道具バージョンに外見が似ているパワー・レース付きのスニーカの少なくと
も１つのバージョンをリリースしたが、これらの初期バージョンに用いられた内部機械シ
ステムおよび周囲のフットウェア・プラットフォームは、必ずしも、大量生産または日常
使用に適しているわけではない。付加的に、電動式レーシング・システムに関する以前の
設計は、多くの問題のうちの単にいくつかを強調すると、比較的に、高コストの製造、複
雑さ、組み立ての困難さ、補修のしやすさの欠如、および、弱くまたは壊れやすい機械的
機構などのような問題に悩まされていた。本発明者らは、なかでも、上記に議論されてい
る問題のいくつかまたはすべてを解決する、電動式および非電動式のレーシング・エンジ
ンを収容するために、モジュール式のフットウェア・プラットフォームを開発した。以下
に議論されている構成要素は、それに限定されないが、補修のしやすい構成要素、交換可
能な自動化されたレーシング・エンジン、強固な機械設計、信頼性の高い動作、合理化さ
れた組み立てプロセス、および、小売段階でのカスタマイズを含む、さまざまな利益を提
供する。以下に説明されている構成要素のさまざまな他の利益は、当業者に明らかになる
こととなる。

以下に議論されている電動式レーシング・エンジンは、自動化されたレーシング・フッ
トウェア・プラットフォームの強固な、補修のしやすい、および交換可能な構成要素を提
供するために、徹底的に開発された。レーシング・エンジンは、モジュール式のフットウ
ェア・プラットフォームの中への小売段階での最終組み立てを可能にする独自の設計要素
を含む。レーシング・エンジン設計は、フットウェア組み立てプロセスの大半が、公知の
組み立て技術を活用することを可能にし、標準的な組み立てプロセスへの独自の適合は、
依然として、現在の組み立て資源を活用することができる。

例では、モジュール式の自動化されたレーシング・フットウェア・プラットフォームは
、レーシング・エンジンを受け入れるための、ミッドソールに固定されたミッドソール・
プレートを含む。ミッドソール・プレートの設計は、購入の時点において可能な限り遅く
、レーシング・エンジンがフットウェア・プラットフォームの中へ落とされることを可能
にする。ミッドソール・プレート、および、モジュール式の自動化されたフットウェア・
プラットフォームの他の態様は、異なるタイプのレーシング・エンジンが相互交換可能に
使用されることを可能にする。たとえば、以下に議論されている電動式レーシング・エン
ジンは、人力レーシング・エンジンと取り替えられ得る。代替的に、足存在センシング特
徴または他の任意の特徴を備えた完全に自動的な電動式レーシング・エンジンが、標準的
なミッドソール・プレートの中に収容され得る。

本明細書で議論されている自動化されたフットウェア・プラットフォームは、フットウ
ェア・プラットフォームの中のレースの自動化された（またはユーザが作動させる）締め
付けを提供するための電動式レーシング・エンジンを含むことが可能である。電動式レー
シング・エンジンは、フットウェア・プラットフォームのための特定のレーシング締め付
け機能を提供するために、カスタム・モータ制御ルーティンを用いる。

この最初の概要は、本特許出願の主題を導入することが意図されている。以下のより詳
細な説明の中に開示されているさまざまな発明の排他的または包括的な説明を提供すると
いうことは意図されていない。

自動化されたフットウェア・プラットフォーム
以下は、電動式レーシング・エンジン、ミッドソール・プレート、および、プラットフ
ォームのさまざまな他の構成要素を含む、自動化されたフットウェア・プラットフォーム
のさまざまな構成要素について議論している。本開示の多くは、電動式レーシング・エン
ジンに焦点を合わせているが、議論されている設計の機械的な態様の多くは、追加的な能
力またはより少ない能力を備えた人力レーシング・エンジンまたは他の電動式レーシング
・エンジンに適用可能である。したがって、「自動化されたフットウェア・プラットフォ
ーム」の中で使用されているような「自動化された」という用語は、ユーザ入力なしに動
作するシステムをカバーすることだけが意図されているわけではない。むしろ、「自動化
されたフットウェア・プラットフォーム」という用語は、フットウェアのレースを締めた
りまたは保持したりするシステムのための、さまざまな電動機構、および人力の機構、自
動的に作動させられる機構、ならびに、人間により作動させられる機構を含む。

図１は、いくつかの例示的な実施形態に係るフットウェアのための電動式レーシング・
システムの構成要素の分解図の説明図である。図１に示されている電動式レーシング・シ
ステム１は、レーシング・エンジン１０、蓋２０、アクチュエータ３０、ミッドソール・
プレート４０、ミッドソール５０、およびアウトソール６０を含む。図１は、自動化され
たレーシング・フットウェア・プラットフォームの構成要素の基本的な組み立て順序を示
している。電動式レーシング・システム１は、ミッドソール・プレート４０がミッドソー
ルの中に固定されることから始める。次に、アクチュエータ３０が、アウトソール６０の
中に埋め込まれ得るインターフェース・ボタンとは反対側に、ミッドソール・プレートの
外側の中の開口部の中へ挿入される。次に、レーシング・エンジン１０が、ミッドソール
・プレート４０の中へ落とされる。例では、レーシング・システム１は、レーシング・ケ
ーブルの連続的なループの下に挿入され、レーシング・ケーブルは、レーシング・エンジ
ン１０の中のスプールと整合させられる（以下に議論されている）。最後に、蓋２０が、
ミッドソール・プレート４０の中の溝部の中へ挿入され、閉位置へと固定され、ミッドソ
ール・プレート４０の中の凹部の中へラッチ係合される。蓋２０は、レーシング・エンジ
ン１０を捕獲することが可能であり、また、動作の間のレーシング・ケーブルの配列を維
持することを支援することが可能である。

例では、フットウェア物品または電動式レーシング・システム１は、足存在特性をモニ
タリングもしくは決定することができる１つもしくは複数のセンサーを含むか、または、
この１つもしくは複数のセンサーとインターフェース接続するように構成されている。１
つまたは複数の足存在センサーからの情報に基づいて、電動式レーシング・システム１を
含むフットウェアは、さまざまな機能を果たすように構成され得る。たとえば、足存在セ
ンサーは、足がフットウェアの中に存在しているかまたは存在していないかについてのバ
イナリー情報を提供するように構成され得る。足存在センサーからのバイナリー信号が、
足が存在しているということを示す場合には、電動式レーシング・システム１が作動させ
られ得、フットウェア・レーシング・ケーブルを自動的に締め付けるかまたは弛緩させる
（すなわち、緩める）ようになっている。例では、フットウェア物品は、プロセッサー回
路を含み、プロセッサー回路は、足存在センサーからの信号を受信または解釈することが
可能である。プロセッサー回路は、任意に、レーシング・エンジン１０の中に、または、
レーシング・エンジン１０とともに、たとえば、フットウェア物品のソールの中などに、
埋め込まれ得る。

レーシング・エンジン１０の例が、図２Ａ～図２Ｎを参照して詳細に説明されている。
電動式レーシング・システム１のさまざまな追加的な詳細が、本説明の残りの部分の全体
を通して議論されている。

図２Ａ～図２Ｎは、いくつかの例示的な実施形態による電動式レーシング・エンジンを
示す説明図および図面である。図２Ａは、例示的なレーシング・エンジン１０のさまざま
な外部特徴を紹介しており、それは、ハウジング構造体１００、ケースねじ１０８、レー
ス溝１１０（レース・ガイド・リリーフ１１０とも称される）、レース溝壁１１２、レー
ス溝移行部１１４、スプール凹部１１５、ボタン開口部１２０、ボタン１２１、ボタン膜
シール１２４、プログラミング・ヘッダー１２８、スプール１３０、およびレース溝部１
３２を含む。ハウジング構造体１００の追加的な詳細が、図２Ｂを参照して以下に議論さ
れている。

例では、レーシング・エンジン１０は、ケースねじ１０８などのような１つまたは複数
のねじによって、一緒に保持されている。ケースねじ１０８は、１次駆動機構の近くに位
置決めされており、レーシング・エンジン１０の構造的完全性を強化する。また、ケース
ねじ１０８は、たとえば、外部の繋ぎ目の超音波溶接のためにケースを一緒に保持するな
ど、組み立てプロセスを支援するように機能する。

この例では、レーシング・エンジン１０は、レース溝１１０を含み、自動化されたフッ
トウェア・プラットフォームの中へ組み立てられると、レースまたはレース・ケーブルを
受け入れる。レース溝１１０は、レース溝壁１１２を含むことが可能である。レース溝壁
１１２は、面取りされた縁部を含むことが可能であり、動作の間にレース・ケーブルが走
るための滑らかなガイド表面を提供する。レース溝１１０の滑らかなガイド表面の一部は
、溝移行部１１４を含むことが可能であり、溝移行部１１４は、スプール凹部１１５に通
じるレース溝１１０の広がった部分である。スプール凹部１１５は、溝移行部１１４から
、スプール１３０の外形にぴったりと合う概して円形の部分の中へ移行している。スプー
ル凹部１１５は、スプールに巻かれたレース・ケーブルを保つことを支援し、また、スプ
ール１３０の位置を保つことを支援する。しかし、設計の他の態様は、スプール１３０の
主要な保持を提供する。この例では、スプール１３０は、ヨーヨーの半分と同様に形状決
めされており、レース溝部１３２が、平坦な頂面を通って走っており、スプール軸１３３
（図２Ａには示されていない）が、反対側から下方に延在している。スプール１３０は、
追加的な図を参照して以下にさらに詳細に説明されている。

レーシング・エンジン１０の側面は、ボタン開口部１２０を含み、ボタン開口部１２０
は、機構を作動させるためのボタン１２１がハウジング構造体１００を通って延在するこ
とを可能にする。ボタン１２１は、スイッチ１２２の作動のための外部インターフェース
を提供しており、それは、以下に議論されている追加的な図に示されている。いくつかの
例では、ハウジング構造体１００は、ボタン膜シール１２４を含み、ほこりおよび水から
の保護を提供する。この例では、ボタン膜シール１２４は、最大で数ミル（１ミルは２５
．４マイクロメートル（１０００分の１インチ））の厚さの透明プラスチック（または、
同様の材料）であり、この透明プラスチックは、ハウジング構造体１００の上面から、角
部を覆って、側面の下へ付着されている。別の例では、ボタン膜シール１２４は、ボタン
１２１およびボタン開口部１２０をカバーする、５０．８マイクロメートル（２ミル）の
厚さのビニール接着剤付きの膜である。

図２Ｂは、頂部１０２および底部１０４を含むハウジング構造体１００の説明図である
。この例では、頂部１０２は、ケースねじ１０８、レース溝１１０、レース溝移行部１１
４、スプール凹部１１５、ボタン開口部１２０、およびボタン・シール凹部１２６などの
ような、特徴を含む。ボタン・シール凹部１２６は、ボタン膜シール１２４のための嵌め
込み部を提供するように解放される頂部１０２の一部分である。この例では、ボタン・シ
ール凹部１２６は、頂部１０４の上面の外側の２、３ミル（１ミルは２５．４マイクロメ
ートル）凹んだ部分であり、上面の外側縁部の一部分を覆って、頂部１０４の側面の一部
分の長さにわたって下へ移行している。

この例では、底部１０４は、ワイヤレス充電器アクセス１０５、ジョイント１０６、お
よびグリース隔離壁１０９などのような、特徴を含む。また、具体的には識別されていな
いが、ケースねじ１０８を受け入れるためのケースねじベース、および、駆動機構の一部
分を保持するためのグリース隔離壁１０９の中のさまざまな特徴が図示されている。グリ
ース隔離壁１０９は、ギヤ・モータおよび密閉型のギヤ・ボックスを含むレーシング・エ
ンジン１０の電気的な構成要素から離れるように、駆動機構を取り囲むグリースまたは同
様の化合物を保つように設計されている。この例では、ウォーム・ギヤ１５０およびウォ
ーム駆動部１４０は、グリース隔離壁１０９の中に含有されているが、一方、ギヤ・ボッ
クス１４４およびギヤ・モータ１４５などのような、他の駆動に係る構成要素は、グリー
ス隔離壁１０９の外側にある。さまざまな構成要素の位置決めは、たとえば、図２Ｂと図
２Ｃとの比較を通して理解され得る。

図２Ｃは、例示的な実施形態に係るレーシング・エンジン１０のさまざまな内部構成要
素の説明図である。この例では、レーシング・エンジン１０は、スプール磁石１３６、Ｏ
リング・シール１３８、ウォーム駆動部１４０、ブッシング１４１、ウォーム駆動キー１
４２、ギヤ・ボックス１４４、ギヤ・モータ１４５、モータ・エンコーダ１４６、モータ
回路基板１４７、ウォーム・ギヤ１５０、回路基板１６０、モータ・ヘッダー１６１、バ
ッテリー接続部１６２、およびワイヤード充電ヘッダー１６３をさらに含む。スプール磁
石１３６は、磁力計（図２Ｃには示されていない）による検出を通して、スプール１３０
の移動をトラッキングすることを支援する。Ｏリング・シール１３８は、スプール軸１３
３の周りにおいてレーシング・エンジン１０の中へ侵入し得るほこりおよび湿気をシール
するように機能する。

この例では、レーシング・エンジン１０の主要な駆動に係る構成要素は、ウォーム駆動
部１４０、ウォーム・ギヤ１５０、ギヤ・モータ１４５、およびギヤ・ボックス１４４を
含む。ウォーム・ギヤ１５０は、ウォーム駆動部１４０およびギヤ・モータ１４５の逆転
駆動を阻止するように設計されており、これは、レーシング・ケーブルからスプール１３
０を介して入ってくる主要な入力の力が、比較的に大きいウォーム・ギヤおよびウォーム
駆動部の歯の上に分散されるということを意味している。この配置は、フットウェア・プ
ラットフォームの活動的な使用からの動的荷重、または、レーシング・システムを締め付
けることからの締め付け荷重の両方に耐えるのに十分な強度のギヤを含むことを必要とし
ないように、ギヤ・ボックス１４４を保護する。ウォーム駆動部１４０は、駆動システム
のより壊れやすい部分、たとえば、ウォーム駆動キー１４２などを保護することを支援す
る追加的な特徴を含む。この例では、ウォーム駆動キー１４２は、ギヤ・ボックス１４４
から出てくる駆動軸を通してピンとインターフェース接続するウォーム駆動部１４０のモ
ータ端部の中の半径方向のスロットである。この配置は、ウォーム駆動部１４０が軸線方
向に（ギヤ・ボックス１４４から離れるように）自由に移動することを可能にし、それら
の軸線方向の荷重をブッシング１４１およびハウジング構造体１００に伝達することによ
って、ウォーム駆動部１４０がギヤ・ボックス１４４またはギヤ・モータ１４５に任意の
軸線方向の力を付与することを防止する。

図２Ｄは、レーシング・エンジン１０の追加的な内部構成要素を示す説明図である。こ
の例では、レーシング・エンジン１０は、ウォーム駆動部１４０、ブッシング１４１、ギ
ヤ・ボックス１４４、ギヤ・モータ１４５、モータ・エンコーダ１４６、モータ回路基板
１４７、およびウォーム・ギヤ１５０などのような、駆動に係る構成要素を含む。図２Ｄ
は、バッテリー１７０の説明図、および、上記に議論されている駆動に係る構成要素のう
ちのいくつかのよりよい図を加える。

図２Ｅは、レーシング・エンジン１０の内部構成要素を示す別の説明図である。図２Ｅ
では、ウォーム・ギヤ１５０は、インデキシング（ｉｎｄｅｘｉｎｇ）・ホイール１５１
（ジェネバ（Ｇｅｎｅｖａ）・ホイール１５１とも称される）をより良好に示すために除
去されている。さらに詳細に以下に説明されているように、インデキシング・ホイール１
５１は、電気的なまたは機械的な故障および位置の喪失の場合に、駆動機構をホームに復
帰させるための機構を提供する。この例では、レーシング・エンジン１０は、また、ワイ
ヤレス充電インターコネクト１６５およびワイヤレス充電コイル１６６を含み、それらは
、バッテリー１７０（これは、この図には示されていない）の下に位置付けされている。
この例では、ワイヤレス充電コイル１６６は、レーシング・エンジン１０の底部１０４の
外部下面の上に装着されている。

図２Ｆは、例示的な実施形態に係るレーシング・エンジン１０の断面説明図である。図
２Ｆは、スプール１３０の構造体を示すだけでなく、どのようにレース溝部１３２および
レース溝１１０がレース・ケーブル１３１とインターフェース接続するかということを示
すのを支援する。この例に示されているように、レース１３１は、レース溝１１０を通っ
てスプール１３０のレース溝部１３２の中へ連続的に走っている。また、断面説明図は、
レース凹部１３５およびスプール中間部を示しており、それらは、レース１３１がスプー
ル１３０の回転によって巻き取られるときに、レース１３１が巻き重ねられることとなる
場所である。スプール中間部１３７は、スプール１３０の上面の下に配設されている、円
形の縮径部である。レース凹部１３５は、スプール１３０の上部によって形成されており
、スプール１３０の上部は、スプール凹部１１５、スプール凹部１１５の側部および床部
、ならびにスプール中間部１３７を実質的に充填するように、半径方向に延在している。
いくつかの例では、スプール１３０の上部は、スプール凹部１１５を越えて延在すること
が可能である。他の例では、スプール１３０は、スプール凹部１１５の中に完全にフィッ
トし、半径方向の上部が、スプール凹部１１５の側壁まで延在しているが、スプール１３
０がスプール凹部１１５によって自由に回転することを可能にする。レース１３１は、レ
ーシング・エンジン１０を横切って走るとレース溝部１３２によって捕獲され、これによ
ってスプール１３０が回されるときに、レース１３１がレース凹部１３５の中のスプール
１３０の本体部の上に回転させられるようになっている。

レーシング・エンジン１０の断面によって示されているように、スプール１３０は、ス
プール軸１３３を含み、スプール軸１３３は、Ｏリング１３８を通り抜けた後に、ウォー
ム・ギヤ１５０と連結する。この例では、スプール軸１３３は、接続ピン１３４を介して
、ウォーム・ギヤに連結されている。いくつかの例では、接続ピン１３４は、スプール軸
１３３から１つの軸線方向だけに延在しており、また、ウォーム・ギヤ１５０の方向が逆
にされるときに、接続ピン１３４が接触される前に、ウォーム・ギヤ１５０のほとんど完
全な回転を可能にするように、ウォーム・ギヤの上のキーによって接触されている。また
、クラッチ・システムは、スプール１３０をウォーム・ギヤ１５０に連結するように実装
され得る。そのような例では、クラッチ機構は、レースを緩める（弛緩させる）ときにス
プール１３０が自由に回ることを可能にするように作動させられ得る。接続ピン１３４が
スプール軸１３３から１つの軸線方向だけに延在している例では、スプールは、ウォーム
・ギヤ１５０が逆転駆動されている間に、弛緩プロセスの初期の作動のときに自由に移動
することを許容される。弛緩プロセスの初期部分の間にスプール１３０が自由に移動する
ことを可能にすることは、レース１３１のもつれを防止することを支援する。その理由は
、それが、ユーザがフットウェアを緩め始めるための時間を提供し、次にそれによって、
ウォーム・ギヤ１５０によって駆動される前にレース１３１を緩める方向に張力を与える
こととなるからである。

図２Ｇは、例示的な実施形態に係るレーシング・エンジン１０の別の断面説明図である
。図２Ｇは、図２Ｆと比較して、レーシング・エンジン１０のより内側の断面を示してお
り、それは、回路基板１６０、ワイヤレス充電インターコネクト１６５、およびワイヤレ
ス充電コイル１６６などのような、追加的な構成要素を示している。また、図２Ｇは、ス
プール１３０およびレース１３１のインターフェースを取り囲む追加的な詳細を示すため
に使用される。

図２Ｈは、例示的な実施形態に係るレーシング・エンジン１０の上面図である。図２Ｈ
は、グリース隔離壁１０９を強調しており、また、どのようにグリース隔離壁１０９が、
スプール１３０、ウォーム・ギヤ１５０、ウォーム駆動部１４０、およびギヤ・ボックス
１４５を含む、駆動機構の特定の部分を取り囲むかということを示している。特定の例で
は、グリース隔離壁１０９は、ウォーム駆動部１４０をギヤ・ボックス１４５から分離し
ている。また、図２Ｈは、スプール１３０とレース・ケーブル１３１との間のインターフ
ェースの上面図を提供しており、レース・ケーブル１３１が、スプール１３０の中のレー
ス溝部１３２を通って内外方向に走っている。

図２Ｉは、例示的な実施形態に係るレーシング・エンジン１０のウォーム・ギヤ１５０
およびインデックス・ホイール１５の一部分の上面の説明図である。インデックス・ホイ
ール１５１は、腕時計製造およびフィルム映写機において使用される周知のジェネバ・ホ
イールに関するバリエーションである。典型的なジェネバ・ホイールまたは駆動機構は、
たとえば、フィルム映写機において必要とされるように、または、腕時計の秒針を断続的
に移動させるために、連続的な回転移動を断続的な運動に変換する方法を提供する。腕時
計メーカは、欠けているスロットを備えたジェネバ・ホイール（たとえば、ジェネバ・ス
ロット１５７のうちの１つが欠けていることとなる）を使用して、機械的な腕時計スプリ
ングの巻き過ぎを防止するために、異なるタイプのジェネバ・ホイールを使用した。欠け
ているスロットは、ジェネバ・ホイールのさらなる割り出しを防止することとなり、それ
は、スプリングを巻くことの原因であり、巻き過ぎを防止する。図示されている例では、
レーシング・エンジン１０は、ジェネバ・ホイールについてのバリエーション、インデキ
シング・ホイール１５１を含み、インデキシング・ホイール１５１は、ホームに復帰する
動作において停止機構として作用する小さい停止歯１５６を含む。図２Ｊ～図２Ｍに示さ
れているように、標準的なジェネバ歯１５５は、インデックス歯１５２がジェネバ歯１５
５のうちの１つの隣のジェネバ・スロット１５７に係合しているときに、ウォーム・ギヤ
１５０のそれぞれの回転に関して単純に割り出しする。しかし、インデックス歯１５２が
停止歯１５６の隣のジェネバ・スロット１５７に係合しているときに、より大きい力が生
成され、それは、ホームに復帰する動作において駆動機構を失速させるために使用され得
る。停止歯１５６の側面プロファイルは（ジェネバ歯１５５の側面プロファイルと比較す
ると）より急勾配でありかつ略直線状である。停止歯１５６は、モータ・エンコーダ１４
６などのような、他の位置決め情報の喪失の場合にホームに復帰するための機構の公知の
場所を生成させるために使用され得る。

この例では、ホームに復帰する装置（インデキシング・ホイール１５１）は、ホーム位
置間での完全な４回転を可能にするように設計される。ホームに復帰する装置は２つのホ
ーム位置を有し、１つ目は完全に緩い状態（全てのレースがスプールからほどかれている
）を表し、２つ目は完全に締め付けられた状態（システムにおける多くのレースがスプー
ルに巻き付くことができる）を表す。ホームに復帰する装置がいずれかのホーム位置に衝
突すると、インデックス歯１５２と停止歯１５６との間の相互作用は、駆動機構を失速さ
せるのに十分大きい力を生じる。システムは、モータ電流を通じて力を測定し得る。停止
歯１５６に係合するインデックス歯１５２に関連付けられる力プロファイルは、ジェネバ
歯１５５のうちの１つに係合するインデックス歯１５２により生成された力プロファイル
と大きく異なり、プロセッサーがこの違いを特定し得る。例では、停止歯を衝突させるこ
とにより生成された力プロファイルは、より大きい規模および速い変化率（例えば、より
高い勾配）を有する。停止歯に係合することにより生成された力プロファイルはまた、ス
プールを通じて駆動機構内へ伝達され得るレース・ケーブルを引っ張ることから生成され
た力プロファイルと識別可能であるように設計される。レース・ケーブルを通じて伝達さ
れた力により生成された力プロファイルは、一般的に、大きさがより小さく、変化率はよ
りゆっくりとなる（例えば、より低い勾配）。

図２Ｊ～図２Ｍは、例示的な実施形態に係るインデックス動作を通して移動するウォー
ム・ギヤ１５０およびインデックス・ホイール１５１の説明図である。上記に議論されて
いるように、これらの図は、図２Ｊから始めて図２Ｍにわたって、ウォーム・ギヤ１５０
の単一の全回転の間に何が起こるかということを示している。図２Ｊでは、ウォーム・ギ
ヤ１５０のインデックス歯１５３は、ジェネバ歯１５５の第１のジェネバ歯１５５ａと停
止歯１５６との間で、ジェネバ・スロット１５７の中に係合されている。図２Ｋは、第１
のインデックス位置にあるインデックス・ホイール１５１を示しており、ウォーム・ギヤ
１５０によってインデックス歯１５３がその回転を開始するときに、第１のインデックス
位置が維持される。図２Ｌでは、インデックス歯１５３は、第１のジェネバ歯１５５ａの
反対側のジェネバ・スロット１５７に係合し始めている。最後に、図２Ｍでは、インデッ
クス歯１５３は、第１のジェネバ歯１５５ａと第２のジェネバ歯１５５ｂとの間のジェネ
バ・スロット１５７の中に完全に係合されている。図２Ｊ～図２Ｍに示されているプロセ
スは、インデックス歯１５３が停止歯１５６に係合するまで、ウォーム・ギヤ１５０のそ
れぞれの回転を続ける。上記に議論されているように、インデックス歯１５３が停止歯１
５６に係合するときに、増加した力が、駆動機構を失速させることが可能である。

図２Ｎは、例示的な実施形態に係るレーシング・エンジン１０の分解図である。レーシ
ング・エンジン１０の分解図は、どのようにすべてのさまざまな構成要素が組み合わさる
かということの説明図を提供する。図２Ｎは、上下逆さまにレーシング・エンジン１０を
示しており、底部１０４は、ページの上部にあり、頂部１０２は、底辺の近くにある。こ
の例では、ワイヤレス充電コイル１６６が、底部１０４の外側（下）に付着されていると
して示されている。また、この分解図は、どのようにウォーム駆動部１４０が、ブッシン
グ１４１、駆動軸１４３、ギヤ・ボックス１４４、およびギヤ・モータ１４５とともに組
み立てられるかということの良好な説明図を提供する。この説明図は、ウォーム駆動部１
４０の第１の端部においてウォーム駆動キー１４２の中に受け入れられる駆動軸ピンを含
まない。上記に議論されているように、ウォーム駆動部１４０は、駆動軸１４３上をスラ
イドし、ウォーム駆動キー１４２の中の駆動軸ピンに係合し、ウォーム駆動キー１４２は
、本質的に、ウォーム駆動部１４０の第１の端部において駆動軸１４３に対して横断方向
に走るスロットである。

図３は、いくつかの例示的な実施形態に係るフットウェアのための電動式レーシング・
システム１０００の構成要素を示すブロック図である。システム１０００は、たとえば、
インターフェース・ボタン１００１、任意の足存在センサー１０１０、プロセッサー回路
１０２０を備えたプリント回路基板組立体（ＰＣＡ）、バッテリー１０２１、充電コイル
１０２２、エンコーダ１０２５、モータ１０４１、トランスミッション１０４２、および
スプール１０４３などを含む電動式レーシング・システムの基本的な構成要素を示す。こ
の例では、インターフェース・ボタン１００１および足存在センサー１０１０は回路基板
（ＰＣＡ）１０２０と通信することができ、回路基板（ＰＣＡ）１０２０はまた、バッテ
リー１０２１および充電コイル１０２２と通信している。また、エンコーダ１０２５およ
びモータ１０４１は、回路基板１０２０におよび互いに接続されている。トランスミッシ
ョン１０４２はモータ１０４１をスプール１０４３に連結し、駆動機構１０４０を形成す
る。この例では、モータ１０４１、トランスミッション１０４２、およびスプール１０４
３は駆動機構１０４０を構成し、駆動機構１０４０は、いくつかの例ではエンコーダ１０
２５も含む。

例では、プロセッサー回路１０２０は、駆動機構１０４０の１つまたは複数の態様を制
御する。たとえば、プロセッサー回路１０２０は、ボタン１００１から、および／または
、足存在センサー１０１０から、および／または、バッテリー１０２１から、および／ま
たは、駆動機構１０４０から、および／または、エンコーダ１０２５から情報を受信する
ように構成され得、また、たとえば、他の機能の中でも、フットウェアを締め付けるかも
しくは緩めるために、または、センサー情報を取得するかもしくは記録するために、コマ
ンドを駆動機構１０４０に発行するようにさらに構成され得る。以下にさらに議論される
とおり、いくつかの例では プロセッサー回路１０２０は、バッテリー１０２１からの電
圧および電流を測定し得る。プロセッサー回路１０２０はまた、エンコーダ１０２５から
の信号を監視し得る。バッテリー１０２１およびエンコーダ１０２５からの情報は、プロ
セッサー回路１０２０により、駆動機構１０４０、特にモータ１０４１を制御するために
使用され得る。いくつかの例では、プロセッサー回路１０２０はまた、モータ１０４１か
らの電流引込みを測定することができ、これは、モータ１０４１により発生させられたト
ルクの測定として使用され得る。以下にさらに議論されるとおり、電圧はプロセッサー回
路１０２０により測定され得、電圧は、モータ速度の測定として使用され得る（またはこ
れらは直接的に関連する）。

モータ制御スキーム
図４～９は、いくつかの例示的な実施形態に係る電動式レーシング・エンジンを制御す
るためのモータ制御スキームの態様を示す図およびフローチャートである。本明細書で議
論されているモータ制御スキームは、駆動機構１０４０、より具体的にはモータ１０４１
（または図１～図２Ｎに示されたモータ１４５）の動作を制御し得る。モータ制御スキー
ムは、たとえば、さまざまなサイズの制御セグメント（図４）、運動プロファイル（図５
～図７）、バッテリー電圧に基づくモータ制御パラメータの修正などの概念を含む。

図４は、例示的な実施形態に係るさまざまなサイズの制御セグメント概念を示す図を含
む。この例では、さまざまなセグメント・サイズのモータ制御スキームは、レース巻き取
りの観点から合計トラベルをセグメントに分割することを伴い、セグメントは、レース・
トラベルの連続体の上での位置（例えば、一方の端にあるホーム／緩い位置と他方の端に
ある最大締め付けとの間）に基づいて、サイズが変化している。モータがラジアル・スプ
ールを制御しており、モータ軸の上のラジアル・エンコーダを介して主に制御されること
となるため、セグメントは、スプール・トラベルの角度の観点からサイズ決めされ得る（
それは、エンコーダ・カウントの観点から見ることも可能である）。連続体の緩い側にお
いて、セグメントは、たとえば、１０度のスプール・トラベルなど、より大きくなってい
ることが可能である。その理由は、レース移動の量がより重要ではないからである。しか
し、レースが締め付けられるにつれて、レース・トラベルのそれぞれのインクリメントが
、所望の量のレース締め付けを取得するためにますます重要になる。モータ電流など他の
パラメータが、レース締め付けまたは連続体位置の二次的な対策として使用され得る。図
４は、締め付け連続体に沿った位置に基づいて、異なるセグメント・サイズの２つの別々
の説明図を含む。

例では、さまざまなサイズの制御セグメントは、駆動機構の合計回転トラベルを、トラ
ベルの連続体の中での位置に基づいて、さまざまなサイズのセグメントに分割することを
伴う。上記に議論されているとおり、特定の例では、駆動機構１０４０は、限定された合
計動作トラベルを有するように構成され得る。駆動機構の合計動作トラベルは、回転の観
点から、または、直線距離の観点から見ることができる。直線距離の観点から見ると、合
計動作トラベルは、駆動機構が巻き取り可能なレース（または張力部材）の量の観点から
見ることができる。駆動機構の合計動作トラベルの連続体は、ホーム（または完全に緩い
）位置と最大締め付け（例えば、上記に議論されている機械的停止機構により制御された
スプール１０４３の４全回転）との間を進むレース巻き取りの観点から見ることができる
。連続体の緩い側における駆動機構１０４０の移動は、遥かにより動的である（例えば、
より大きい）可能性があり、一方で、最大締め付け側では、命令された移動は、たとえば
、制御セグメント４０１により図示されたものなど、遥かにより細かいレベルの制御を有
する必要がある。したがって、例では、移動連続体はセグメントまたはグループに分割さ
れ、それぞれのユニットは、特定の移動サイズ（例えば、回転角、エンコーダ・カウント
、または直線距離）を表すセグメントまたはグループの中にある。連続体の緩い側におい
て、ユニットサイズはより大きくても、駆動機構１０４０のより大きい回転移動を命令し
てもよい。連続体の締め付け側では、ユニットは、駆動機構１０４０の小さい回転移動を
命令するために遥かに小さい可能性がある。

例では、さまざまな制御セグメント４０２は、６つの制御セグメント４１５、４２０、
４２５、４３０、４３５、４４０に分割され得るトラベル４１０の連続体を含むことが可
能である。トラベル４１０の連続体は、解くセグメント４１５から最大締め付けセグメン
ト４４０へ進むことができ、ホームに復帰するセグメント４２０、快適セグメント４２５
、パフォーマンス・セグメント４３０、高パフォーマンス・セグメント４３５が間にある
。さまざまな制御セグメント４０２の中の異なる制御セグメントを示すブロックの異なる
横方向距離により示されているとおり、それぞれの異なるセグメント・ユニットは、駆動
機構１０４０に異なる量だけ移動するよう命令し得る。セグメント・ユニットは、スプー
ルの回転角の観点から、またはレースの直線状トラベル距離の観点から定義され得る。

運動プロファイル概念は、特定の所望の結果を命令するために、駆動機構の１つまたは
複数の移動をプロファイルへグループ化することを伴う。それぞれの運動プロファイルは
、駆動機構１０４０移動を制御するためにパラメータを含むことになる。例では、パラメ
ータは、スプール１００９移動を制御する観点から見られる。運動プロファイルは、移動
の表から生成され得る。運動プロファイルは、追加的なグローバル・パラメータ、たとえ
ば、バッテリー電圧と関連付けられたギヤ減速乗数および／または倍率により修正され得
る。たとえば、図８および図９を参照して以下に議論されている運動制御技術は、運動プ
ロファイルを修正するために後に使用されることになる倍率を修正し得る。

図５は、現在の締め付け連続体位置および所望の端の位置に基づいて、運動プロファイ
ルの表を構築するために締め付け連続体位置を使用することを示している。次いで、運動
プロファイルは、ユーザ入力ボタンからの特定の入力へ変換され得る。この例では、運動
プロファイルは、スプール運動のパラメータ、たとえば、加速度（Ａｃｃｅｌ（度／秒／
秒））、速度（Ｖｅｌ（度／秒））、減速度（Ｄｅｃ（度／秒／秒））、および、移動の
角度（Ａｎｇｌｅ（度））などを含む。いくつかの例では、移動パラメータは、代替的に
、レース移動加速度、速度、減速度、および直線距離の観点から表され得る。

図６は、経時的な速度のグラフの上にプロットされている例示的運動プロファイルを示
している。グラフ６０１は、異なる運動プロファイル、たとえば、ホームから快適プロフ
ァイルおよびリラックス・プロファイルなどのための時間プロファイルの速度を示す。グ
ラフ６０２は、解く移動プロファイルを示しており、システムは、駆動機構１０４０の中
のもつれを除去するため（例えば、レースがスプール１０４３においてもつれた場合）に
作用するように、間断なく締め付けられ、緩められる。

図７は、締め付け連続体に沿ってさまざまな運動プロファイルを作動させるための例示
的なユーザ入力を示すグラフィックである。たとえば、プラス・アクチュエータでの短い
ボタン作動は、たとえば、ホーム／緩いから快適へなど、連続体に沿ってより締め付けら
れた位置へ次第に移動するようにプログラムされ得る。反対に、ネガティブ・アクチュエ
ータでの短いボタン作動は、たとえば、パフォーマンスから快適へなど、より緩い位置へ
次第に移動するようにプログラムされ得る。個々のボタンの二度の押圧は、異なるプロフ
ァイルを作動させ得る。たとえば、ポジティブ・アクチュエータでの二度の押圧は、たと
えば、パフォーマンスから最大締め付けへなど、連続体の上での次の次第に締め付けられ
た位置へより速く移動するようプログラムされ得る。一方で、ネガティブ・アクチュエー
タでの二度の押圧が、開始位置に関わらず、移行してホーム／緩い位置へ戻るようにプロ
グラムされ得る。アクチュエータ・ボタンを保持することは、解放されるか停止（例えば
、最大締め付けまたはホーム／緩い）に到達するまで、締め付ける（プラス・アクチュエ
ータ）または緩める（ネガティブ・アクチュエータ）ようにプログラムされ得る。

図８および図９は、バッテリー電圧レベルに基づいて異なる動作ゾーンに少なくとも部
分的に基づいて例示的な駆動機構制御スキームを示すフローチャートを含む。バッテリー
により動力供給されるモータを用いるデバイスにおいて、利用可能なバッテリー電圧は、
モータが作動し得る速さ（速度）に直接的な影響を及ぼし得、利用可能な電圧が高いほど
速度は速くなる。バッテリーは、一般的に、完全に充電されたレベルから低バッテリー・
レベルまでの、それらバッテリーが出力する動作電圧範囲を有する（システムは通常、バ
ッテリーを完全に枯渇させる／放電させるように設計されない）。放電サイクルの間、バ
ッテリーにより供給される電圧は、放電によるダメージを回避するために、バッテリー管
理システム（ＢＭＳ：ｂａｔｔｅｒｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ）がバッテ
リーを停止させるまで徐々に低下する。たとえば、特に、本明細書で議論されているレー
シング・エンジンの設計において、４．３ｖ～３．６ｖの動作電圧範囲を有するバッテリ
ーが使用され得る。動作範囲にわたって、モータは、当然ながら、何らかの形態のモータ
制御が無ければ、出力速度に潜在的に幅広いばらつきを呈することになる。特定のデバイ
スにおいて、モータ出力速度のばらつきは、負の消費者の印象、および／または、認識さ
れるまたは実際のパフォーマンスの望ましくないばらつきをもたらし得る。たとえば、レ
ーシング・エンジンは、レース締め付けの最大量に望ましくないばらつき、または、所望
の締め付けレベルを達成するのにかかる時間に望ましくないばらつきを示すことがある。
したがって、これらの潜在的に望ましくないパフォーマンスのばらつきを解決するために
、モータの電圧動作範囲の少なくとも一部にわたってモータ出力速度をならすために、モ
ータ制御スキームが考案された。この例では、動作範囲の一部にわたって、パフォーマン
スの望ましくないばらつきの一部を依然として除去しつつ、モータが動作電圧範囲の最低
端で可能なパフォーマンスのレベルを超えるパフォーマンスのレベルで作動させられ得る
ように、２つの動作ゾーンが選択された。また、このスキームを使用すると、たとえば、
動作の速度および動作の間の可聴モータ音など、より一貫性のあるユーザ・エクスペリエ
ンスを与えるという利益を提供することができる。

この例では、電圧閾値は、１次動作電圧範囲の下端として選択される。いくつかの例で
は、閾値電圧を決定する代わりに、または閾値電圧を決定する手段として、所望の動作速
度が選択される。これらの例では、使用されているモータには、入力電圧と出力速さ（速
度）との直接的な関係が多少あり、したがって一方を選択すると他方を決定することにな
る。選択または決定された電圧閾値で、モータは、目的の出力速度を達成するために１０
０％デューティ・サイクルで作動させられ得る。閾値電圧を超える電圧では、モータが目
的の出力速度を維持することを可能にするために、モータは１００％デューティ・サイク
ル未満で作動させられ得る。したがって、閾値電圧を超えてバッテリーにより出力するこ
とができる全ての動作電圧では、モータは一定の出力速度で作動させられ得る。制御スキ
ームは、レース締め付け速度、張力、およびユーザへの可聴フィートバックを含むパフォ
ーマンスの観点から、より一貫性のあるユーザ・エクスペリエンスを提供する。１つの追
加的な利益、動作パラメータ、たとえば可聴フィートバックの結果、バッテリー電圧が閾
値電圧未満に低下すると変化する。顕著な動作パラメータのそのような変化は、バッテリ
ーを充電する必要があるというユーザに対する表示となり得る。

この例では、バッテリー電圧が閾値電圧未満に低下すると、システム・パフォーマンス
は、最低動作電圧（極めて低いバッテリー・レベルと呼ばれることもある）と一致するレ
ベルへ低下する。駆動システムの出力パフォーマンスの低下は、バッテリーをすぐに充電
する必要があるというユーザに対する表示となり得る。パフォーマンスの低下は、より低
いパフォーマンス・レベルでの連続動作の期間を可能にするような方法で設計され得る。

例示的レーシング・システムでは、４．３ｖ～３．６ｖの動作範囲のバッテリーが使用
され得る。このシステムにおいて、３．８ｖの閾値電圧が選択され得る。３．８ｖを超え
るバッテリー電圧で、システムは、３．８ｖで１００％デューティ・サイクルでの出力速
度に等しい目的の出力速度で動作する。したがって、バッテリーが完全に充電されると（
４．３ｖ）、プロセッサー回路１０２０は、目的の出力速度を達成するためにモータに出
力される動力を調節し得る。したがって、４．３ｖで、モータは、１００％デューティ・
サイクル未満のどこかで作動させられることとなる。バッテリーにより出力することがで
きる電圧が３．８ｖ未満に低下すると、システムは、目的の出力速度が３．６ｖ（この例
示的なシステムでは極めて低いバッテリー・レベル）で１００％デューティ・サイクルで
の出力速度と等しくなるようにパフォーマンスを低下させる。

図８は、例示的な実施形態に係るモータ制御技術８００を示すフローチャートである。
この例では、システム１０００は、たとえば、動作範囲をセグメントに分けること（８１
０）、複数の移動を定義すること（８２０）、複数の運動プロファイルを生成すること（
８３０）、移動を命令すること（８４０）などの動作を含むモータまたは駆動システム制
御技術８００を実装し得る。

モータ制御技術８００は、動作８１０で始まり得、プロセッサー回路１０２０が動作範
囲、たとえば、トラベル４１０の連続体を異なる制御セグメントに分ける。いくつかの例
では、８１０で、制御セグメントのセットは特定のシステムのために予め決定され得るこ
とから、プロセッサー回路１０２０は特定の動作範囲のために制御セグメントのセットに
アクセスする。図４に示されているとおり、制御セグメントは、解くセグメント４１５か
ら最大締め付けセグメント４４０への範囲にわたるセグメントを含むことが可能である。
それぞれの制御セグメントは、回転角または直線距離で表された異なる量のトラベルを表
し得る。トラベルの連続体を異なるサイズのセグメントに分けることは、トラベルの連続
体に沿ってどこでシステムが作動しているかに基づいて移動サイズを自動的に変化させる
ことにより、制御セグメントを利用して、運動プロファイルを単純化し得る。たとえば、
フットウェア・プラットフォームがホーム（緩い）状態にあるときの単一のボタン押圧は
、フットウェア・プラットフォームが最大締め付け状態の近くにあるときに対して遥かに
より多い量のレース・トラベルが命令されることをもたらし得る。特定の例では、制御セ
グメントの定義はシステム１０００の外側で実施され、システム１０００のための動作命
令は、予めプログラムされた制御セグメントを用いている。これらの例では、プロセッサ
ー回路１０２０は、システム１０００の中のメモリに格納されたデータ構造から、予めプ
ログラムされた制御セグメントにアクセス可能である。

８２０で、モータ制御技術８００は、プロセッサー回路１０２０が複数のモータ移動を
定義する（またはこれにアクセスする）ことを続け得る。モータ移動は、制御セグメント
の観点から定義され得る、たとえば、２つのホーム・セグメント４２０および３つの快適
セグメント４２５を移動する。モータ移動はまた、パフォーマンス・パラメータ、たとえ
ば、加速度、速度、および減速度を含むことが可能である。いくつかの例では、モータ移
動は、制御セグメント、回転角、または直線状トラベル距離の観点から定義される距離パ
ラメータを含むことが可能である。動作８２０は、システム１０００にロードされた命令
に予めプログラムされ得る別の動作であり、このシナリオでは、プロセッサー回路１０２
０は、システム１０００のメモリに格納された表または同様のデータ構造から、予めプロ
グラムされたモータ移動にアクセスし得る。

８３０で、モータ制御技術８００は、プロセッサー回路が複数の運動プロファイルを生
成する（またはそれにアクセスする）ことを続け得る。運動プロファイルは、１つまたは
複数のモータ移動を含むことが可能である。運動プロファイルの中のモータ移動は、フッ
トウェア・プラットフォームのための異なる状態、たとえば、緩い（ホーム）状態または
最大締め付け状態に到達するために定義され得る。動作８３０は、システム１０００にロ
ードされた命令に予めプログラムされ得る別の動作であり、予めプログラムされたときに
、プロセッサー回路１０２０が、移動を命令するときに、運動プロファイルにアクセスす
る。

８４０で、モータ制御技術８００は、プロセッサー回路１０２０が運動プロファイルを
使用して駆動機構１０４０の移動を命令することを続ける。移動を命令することは、トラ
ベル連続体に沿った現在の場所に基づいて運動プロファイルを選択することを含むことが
可能である。たとえば、システムがホーム位置から離れた場所にあるとき、プロセッサー
回路１０２０はホーム復帰運動プロファイルのみを選択する。

図９は、例示的な実施形態に係るモータ制御技術９００を示すフローチャートである。
いくつかの例では、モータ制御技術９００はさらに、プロセッサー回路１０２０が上記に
議論されている動作８４０に係る移動をどのように命令するかを定義する。他の例では、
モータ制御技術９００は、動作８４０またはモータ制御技術８００とは無関係に実装され
得る。図示された例では、モータ制御技術９００は、たとえば、第１の目的の速度を決定
すること（９１０）、第２の目的の速度を決定すること（９２０）、バッテリー電圧を測
定すること（９３０）、バッテリー電圧が閾値の範囲を超えているかどうかを決定するこ
と（９４０）、およびそれに応じて動作パラメータを設定すること（９５０、９６０）な
どの動作を含むことが可能である。

９１０で、モータ制御技術９００は、プロセッサー回路１０２０が第１の目的のモータ
出力速度を決定する（またはそれにアクセスする）ことで始まり得る。特定の例では、第
１の目的のモータ出力速度は、システムが１００％デューティ・サイクルで作動している
状態で、閾値バッテリー電圧でのモータの出力速度を決定することに基づいて決定される
。いくつかの例では、第１の目的の速度はシステム１０００に予めプログラムされ、プロ
セッサー回路１０２０は、動作９１０で第１の目的の速度にアクセスするだけである。

９２０で、モータ制御技術９００は、プロセッサー回路１０２０が第２の目的のモータ
出力速度を決定する（またはそれにアクセスする）ことを続け得る。特定の例では、第２
の目的のモータ出力速度は、システムが１００％デューティ・サイクルで作動している状
態で、極めて低いバッテリー・レベル（例えば、許容可能な最低動作電圧）での出力速度
を決定することに基づき、決定される。いくつかの例では、第２の目的の速度はシステム
１０００に予めプログラムされ、プロセッサー回路１０２０は、動作９２０で第２の目的
の速度にアクセスするだけである。

特定の例では、動作９１０および動作９２０は、システム１０００のリアルタイムの動
作の外で実施される。これらの例では、第１および第２の目的のモータ出力速度は、決定
または選択され得る。例では、第１および第２の目的のモータ出力速度を決定するために
、閾値バッテリー電圧が選択および使用され得る。別の例では、第１の目的のモータ出力
速度は、閾値電圧レベルを決定するために選択および使用され得る。この例では、閾値電
圧レベルは、システムが、１００％デューティ・サイクルで作動しつつ、選択された第１
の目的のモータ出力速度を達成し得るレベルである。

９３０で、モータ制御技術９００は、プロセッサー回路１０２０が駆動機構１０４０に
出力されている現在のバッテリー出力電圧を示す信号を受信することを続け得る。特定の
例では、プロセッサー回路１０２０は電圧計を含むことが可能であり、他の例では、バッ
テリー、ＢＭＳ、または別の構成要素が、電圧レベルを示す必要な信号をプロセッサー回
路１０２０に提供し得る。

９４０で、モータ制御技術９００は、プロセッサー回路１０２０が、モータに出力され
ている電圧が閾値電圧の範囲を超えているかどうかを決定するために電圧レベルの表示を
使用することを続ける。上記に議論されているとおり、いくつかの例では、システム１０
００は、特定の動作パラメータを有する特定の電圧範囲で、および動作パラメータの第２
のセットを有する第２の電圧範囲で作動し得る。

モータに出力されている測定された電圧が閾値電圧の範囲を超えている場合、モータ制
御技術９００は９５０で、プロセッサー回路１０２０が、（少なくとも１つの動作パラメ
ータが第１の値に設定された状態で）動作特徴の第１のセットを使用して駆動システム１
０４０を作動させることを続ける。例では、制御された動作パラメータはモータのための
出力速度であり、モータは、動作９５０で単一の出力速度で、ある範囲の入力電圧にわた
って制御される。

モータに出力されている測定された電圧が閾値電圧の範囲を超えていない場合、モータ
制御技術９００は９６０で、プロセッサー回路１０２０が、動作特徴の第２のセットを使
用して駆動システム１０４０を作動させることを続ける。動作特徴は、少なくとも１つの
動作パラメータ、この例ではモータ出力速度を含む。この例では、バッテリー電圧が予め
決定された閾値電圧未満に低下する場合、モータ出力速度は第２の目的の速度で作動させ
られる。制御されている動作特徴はまた、とりわけ電流またはデューティ・サイクルであ
り得る。

以下の例は、上記に議論されているモータ制御技術の追加的な詳細を提供する。
実施例
本発明者らは、とりわけ、くつ紐（ｓｈｏｅ ｌａｃｅｓ、シュー・レース）の自動化
されたおよび半自動化された締め付けのための電動式レーシング・エンジンの改良された
モータ制御の必要性を認識している。本明細書は、とりわけ、フットウェア・プラットフ
ォームの中の電動式レーシング・エンジンを制御するためのモータ制御例を説明している
。以下の例は、本明細書で議論されているフットウェア組立体においてレーシング・エン
ジンの中のモータを制御する方法の非限定的な例を提供する。

例１は、自動化されたフットウェア・プラットフォームの中の駆動機構のためのモータ
制御方法を含む主題を説明している。この例では、本方法は、予め定義されたトラベル距
離をセグメントに分けること、複数の移動を定義すること、複数の運動プロファイルを生
成すること、および駆動機構の移動を命令することを含むことが可能である。予め定義さ
れたトラベル距離は駆動機構と関連付けられ、複数のセグメントにセグメント分けされ得
る。複数の移動は、駆動機構が、フットウェア・プラットフォームの上でレースを締め付
けるまたは緩めることと関連付けられた機能を実施するために定義される。複数の運動プ
ロファイルは、複数の運動プロファイルのうちのそれぞれの運動プロファイルが複数の移
動からの１つまたは複数の移動を含むように生成される。移動を命令することは、複数の
運動プロファイルからの１つまたは複数の運動プロファイルの選択に基づいて駆動機構を
作動させることを伴う。

例２では、例１の主題は、任意に、加速度パラメータ、速度パラメータ、減速度パラメ
ータ、および距離パラメータを有する複数の移動のうちのそれぞれの移動を含むことが可
能である。

例３では、例２の主題は、任意に、複数のセグメントのうちのいくつかのセグメントに
提供されている距離パラメータを含むことが可能である。
例４では、例２の主題は、任意に、回転角で提供されている距離パラメータを含むこと
が可能である。

例５では、例４の主題は、任意に、それぞれの移動と関連付けられた複数のセグメント
のうちのいくつかのセグメントの選択を決定するために、複数のセグメントに対して適用
されている回転角を含むことが可能である。

例６では、例１～５のうちのいずれか１つの主題は、任意に、以下の動作をさらに含む
、移動を命令することを含むことが可能である。モータに供給されている電圧が閾値電圧
を超えているとき、駆動機構の中のモータを作動させるための第１の目的の速度を決定す
ること。モータに供給されている電圧が閾値電圧未満であるとき、モータを作動させるた
めの第２の目的の速度を決定すること。バッテリーにより供給されている第１の電圧を測
定すること。第１の電圧が閾値電圧以上であると決定すると、第１の目的の速度に等しい
速度パラメータを設定すること、または、第１の電圧が閾値電圧未満であると決定すると
、第２の目的の速度に等しい速度パラメータを設定すること。

例７では、例１～５のうちのいずれか１つの主題は、任意に、以下の動作をさらに含む
、移動を命令することを含むことが可能である。受電バッテリー電圧を決定するために、
駆動機構の中のモータに連結されたプロセッサー回路を使用して、モータに供給されてい
るバッテリー電圧を測定すること。受電バッテリー電圧が閾値電圧を超えるか下回るか（
例えば、閾値の範囲を超える）どうか決定するために、プロセッサー回路を使用して受電
バッテリー電圧を閾値電圧と比較すること。受電バッテリー電圧が閾値電圧を超えている
と決定すると、第１の倍率を選択された１つまたは複数の運動プロファイルに適用するこ
と、または、受電バッテリー電圧が閾値電圧未満であると決定すると、第２の倍率を選択
された１つまたは複数の運動プロファイルに適用すること。

例８では、例１～７のうちのいずれか１つの主題は、任意に、ユーザ入力を受信するこ
と、およびユーザ入力に基づいて、１つまたは複数の運動プロファイルのうちのある運動
プロファイルを選択することをさらに含む、移動を命令することを含むことが可能である
。

例９では、例８の主題は、任意に、予め定義されたトラベル距離に沿った現在の場所を
認識することにより運動プロファイルを選択することを含むことが可能である。
例１０では、例９の主題は、任意に、現在の場所と関連付けられた複数のセグメントの
うちのあるセグメントを認識することにより、現在の場所を認識することを含むことが可
能である。

例１１では、例９および１０のうちのいずれか１つの主題は、任意に、駆動機構に連結
されたエンコーダから受信されたデータを分析することにより現在の場所を認識すること
を含むことが可能であり、エンコーダは、予め定義されたトラベル距離に沿った距離また
は場所に相関があり得る出力を提供するように構成される。

例１２では、例９～１１のうちのいずれか１つの主題は、任意に、状態間の移動を表す
複数の運動プロファイルを有する１つまたは複数の運動プロファイルを含むことが可能で
ある。

例１３において、例９～１２のうちのいずれか１つの主題は、任意に、ホーム／緩い状
態、快適状態、パフォーマンス状態、および最大締め付け状態を含む状態を含むことが可
能である。

例１４では、例１３の主題は、任意に、短いボタン押圧を受信することにより、ユーザ
入力を受信することを含むことが可能であり、運動プロファイルを選択することは、隣接
する状態へ移動するためにプロファイルを選択する。

例１５では、例１３の主題は、任意に、ポジティブ・アクチュエータでの短いボタン押
圧を受信することにより、ユーザ入力を受信することを含むことが可能であり、これは、
次の次第に締め付けられた状態へ移動するためにプロファイルを選択することをもたらす
。

例１６では、例１３の主題は、任意に、ネガティブ・アクチュエータでの二度のボタン
押圧を受信することによりユーザ入力を受信することを含むことが可能であり、これは、
ホーム／緩い状態へ移動するためにプロファイルを選択することをもたらす。

例１７では、例１３の主題は、任意に、保持ボタン押圧を受信することにより、ユーザ
入力を受信することを含むことが可能であり、これは、保持ボタン押圧入力が解放される
まで移動するためにプロファイルを選択することをもたらす。

例１８は、モータを制御する方法を含む主題を説明している。この例では、モータ制御
方法は、以下の動作を含むことが可能である。モータを含む駆動システムに連結されたプ
ロセッサー回路を使用して、モータに供給されている受電バッテリー電圧を示す信号を受
信すること。受電バッテリー電圧が閾値電圧の範囲を超えているかどうか決定するために
、プロセッサー回路を使用して、受電バッテリー電圧を閾値電圧と比較すること。受電バ
ッテリー電圧が閾値電圧の範囲を超えていると決定すると、第１の動作電圧でのモータの
動作に対応する第１の動作特徴を発生させるように、プロセッサー回路を使用して、駆動
システムの中のモータを制御すること。受電バッテリー電圧が閾値電圧の範囲を超えてい
ないと決定すると、第２の動作電圧でのモータの動作に対応する第２の動作特徴を発生さ
せるように、モータを制御するためにプロセッサー回路を使用すること。

例１９では、例１８の主題は、任意に、速度とトルクとを含む動作特徴の群から選択さ
れた第１の動作特徴および第２の動作特徴を含むことが可能である。いくつかのシステム
では、速度は入力電圧に関連しており、トルクは入力電流に関連している。

例２０では、例１８および１９のうちのいずれか１つの主題は、任意に、定荷重を受け
ている駆動システムを含むことが可能である。
例２１では、例１８～２０のうちのいずれか１つの主題は、任意に、閾値電圧を超える
電圧に対応する第１の動作電圧を含むことが可能である。

例２２では、例１８～２０のうちのいずれか１つの主題は、任意に、閾値電圧と等しい
第１の動作電圧を含むことが可能である。
例２３では、例１８～２２のうちのいずれか１つの主題は、任意に、閾値電圧未満の電
圧に対応する第２の動作電圧を含むことが可能である。

例２４では、例２３の主題は、任意に、モータ、駆動システムまたはレーシング・エン
ジンに関連付けられた最小有効動作電圧に対応する第２の動作電圧を含むことが可能であ
る。

例２５では、例１８～２４のうちのいずれか１つの主題は、任意に、受電バッテリー電
圧が第１の動作電圧を超える場合、モータを作動させることは、１００％デューティ・サ
イクルで第１の動作電圧で定荷重でのモータの動作に対応する第１の動作特徴でモータを
作動させるために、モータに供給される電圧を調整することを含むことが可能である。

例２６では、例２５の主題は、任意に、１００％デューティ・サイクル未満で電圧をパ
ルス出力することにより、モータに供給される電圧を調整することを含むことが可能であ
る。

例２７では、例１８の主題は、任意に、モータにより発生させられた第１の可聴ピッチ
であるモータの第１の動作特徴を含むことが可能であり、第２の動作特徴は第２の可聴ピ
ッチであり、第１の可聴ピッチは第２の可聴ピッチと異なる。

例２８では、例２７の主題は、任意に、動作速度に主に基づいているモータにより発生
させられた可聴ピッチを含むことが可能であり、モータは、バッテリー電圧が閾値電圧を
超えているときに第１の動作速度で、および、バッテリー電圧が閾値電圧未満であるとき
に第２の動作速度で作動させられる。

例２９では、例１８～２８のうちのいずれか１つの主題は、任意に、３．８ボルトであ
る第１の動作電圧と３．６ボルトである第２の動作電圧とを含むことが可能である。
例３０では、例１８～２８のうちのいずれか１つの主題は、任意に、最大電圧動作範囲
のおよそ３０％である第１の動作電圧を含むことが可能である。

例３１では、例３０の主題は、任意に、４．３ｖ～３．６ｖにわたる最大電圧動作範囲
を含むことが可能であり、最大電圧動作範囲の３０％はおよそ３．８ｖである。
例３２では、例１８～３１のうちのいずれか１つの主題は、任意に、最大電圧動作範囲
のおよそ０％である第２の動作電圧を含むことが可能である。

例３３では、例３２の主題は、任意に、４．３ｖ～３．６ｖにわたる最大電圧動作範囲
を含むことが可能であり、最大電圧動作範囲の０％は３．６ｖである。
例３４では、例１８～３３のうちのいずれか１つの主題は、任意に、モータが１００％
デューティ・サイクルで作動させられると同時に一定動作負荷で選択された速度を発生さ
せ得る電圧を決定することにより、閾値電圧を算出することを含むことが可能である。

例３５では、例３４の主題は、任意に、最大バッテリー電圧を受信するとともに１００
％デューティ・サイクルで作動させられるときにモータが発生させ得る最大速度未満の選
択された速度を含むことが可能である。

例３６では、例３５の主題は、任意に、最大速度の予め決定されたパーセンテージであ
る選択された速度を含むことが可能である。
例３７では、例３４～３６のうちのいずれか１つの主題は、任意に、モータの速度であ
る動作特徴を含むことが可能であり、モータのデューティ・サイクルは、受電バッテリー
電圧が閾値電圧以上であるとき、第１の一定速度を発生させるように制御され、モータの
デューティ・サイクルは、受電バッテリー電圧が閾値電圧未満であるとき、第２の一定速
度を発生させるように制御される。

例３８は、モータを制御する方法を含む主題を説明しており、本方法は、本明細書にお
いて説明された自動化されたフットウェア・プラットフォームのレーシング・エンジンの
中のモータを制御するために使用され得る。この例では、方法は、以下の動作を含むこと
が可能であり、これらの動作は、レーシング・エンジンの中のプロセッサー回路により実
施され得る。モータに供給されている電圧が閾値電圧を超えるときに、モータを作動させ
るための第１の目的の速度を決定するかそれにアクセスすること。モータに供給されてい
る電圧が閾値電圧未満であるときに、モータを作動させるための第２の目的の速度を決定
するかそれにアクセスすること。バッテリーにより供給されている第１の電圧を測定する
こと、またはバッテリーにより供給されている第１の電圧を示す信号を受信すること。第
１の電圧が閾値電圧以上であると決定することに基づいて第１の目的の速度でモータを作
動させること、または、第１の電圧が閾値電圧未満であると決定することに基づいて、第
２の目的の速度でモータを作動させること。

例３９は、システム、たとえば、本明細書において説明されたレーシング・エンジンシ
ステムを説明している。この例では、システムは、バッテリー、モータ、およびプロセッ
サー回路を含むことが可能である。バッテリーは、動作電圧範囲を含むことが可能である
。モータは、駆動システムを含むことが可能である。プロセッサー回路は、プロセッサー
とメモリ・デバイスとを含むことが可能であり、メモリ・デバイスは、命令であって、プ
ロセッサー回路により実行されると、システムに対して以下のような動作を実施させる命
令を含むことが可能である。受電バッテリー電圧を取得するために、バッテリーによりモ
ータに供給されている電圧を測定または受信すること。受電バッテリー電圧が閾値電圧の
範囲を超えているかどうか決定するために、受電バッテリー電圧を閾値電圧と比較するこ
と。受電バッテリー電圧が閾値電圧の範囲を超えていると決定すると、第１の動作電圧で
のモータの動作に対応する第１の出力速度を発生させるように、駆動システムの中のモー
タを制御すること。最後に、受電バッテリー電圧が閾値電圧の範囲を超えていないと決定
すると、第２の動作電圧でのモータの動作に対応する第２の出力速度を発生させるように
、モータを制御すること。

例４０は、命令であって、モータ制御装置により実行されると、モータ制御装置に以下
の動作を実施させる命令を含むメモリ・デバイスまたは非一時的コンピュータ可読媒体を
説明している。受電バッテリー電圧を取得するために、バッテリーによりモータに供給さ
れている電圧を測定または受信すること。受電バッテリー電圧が閾値電圧の範囲を超えて
いるかどうか決定するために、受電バッテリー電圧を閾値電圧と比較すること。受電バッ
テリー電圧が閾値電圧の範囲を超えていると決定すると、第１の動作電圧でのモータの動
作に対応する第１の出力速度を発生させるように、駆動システムの中のモータを制御する
こと。最後に、受電バッテリー電圧が閾値電圧の範囲を超えていないと決定すると、第２
の動作電圧でのモータの動作に対応する第２の出力速度を発生させるように、モータを制
御すること。メモリ・デバイスは、命令であって、モータ制御装置に対して、例１～３７
のうちのいずれか１つにおいて説明された動作を実施させるための命令をさらに含むこと
が可能である。

その他の注意事項
本明細書を通して、複数の事例は、単一の事例として記述される構成要素、操作、また
は構造を実装することができる。１つ以上の方法の個々の操作が別々の操作として図示さ
れ説明されているが、１つ以上の個々の操作が同時に実行されてもよく、操作が図示の順
序で実行される必要はない。例示的な構成において別々の構成要素として提示される構造
および機能は、結合された構造または構成要素として実装されてもよい。同様に、単一の
構成要素として提示される構造および機能は、別個の構成要素として実装されてもよい。
これらおよび他の変形、修正、追加および改良は、本明細書の主題の範囲内に入る。

本発明の主題の概要は、特定の例示的な実施形態を参照して記載されているが、本開示
のより広い範囲から逸脱することなく、これらの実施形態に対して様々な修正および変更
を行うことができる。本発明の主題のそのような実施形態は、便宜上のためだけに、そし
て本出願の範囲を任意の単一の開示または発明の概念に自発的に限定しようとするもので
はなく、実際に開示されている。

本明細書に示す実施形態は、当業者が開示された教示を実施することを可能にするため
に十分詳細に記載されている。本開示の範囲から逸脱することなく、構造的および論理的
な置換および変更を行うことができるように、他の実施形態を使用し、そこから誘導する
ことができる。従って、開示は限定的な意味で解釈されるべきではなく、様々な実施形態
の範囲は、開示される主題が権利を与えられる均等物の全範囲を含む。

本明細書中で使用される場合、用語「または」は、包括的または排他的な意味で解釈さ
れ得る。さらに、複数の例が、本明細書で説明されるリソース、動作、または構造に対し
て単一の例として提供されてもよい。さらに、様々なリソース、操作、モジュール、エン
ジン、およびデータストア間の境界は、いくぶん恣意的であり、特定の動作は、特定の例
示的な構成の状況で示されている。機能の他の割り当てが想定されており、本開示の様々
な実施形態の範囲内に入る可能性がある。一般に、構成例において別個のリソースとして
提示される構造および機能は、結合された構造またはリソースとして実装されてもよい。
同様に、単一のリソースとして提示される構造および機能性は、別個のリソースとして実
装されてもよい。これらおよび他の変形、修正、追加および改良は、添付の特許請求の範
囲によって表される本開示の実施形態の範囲内に含まれる。したがって、明細書および図
面は、限定的ではなく例示的なものとみなされるべきである。

これらの非限定的な例の各々は、それ自体でも有効であるし、１つ以上の他の例との様
々な順列または組み合わせで組み合わせることもできる。
上記の詳細な説明は、詳細な説明の一部を形成する添付の図面の参照を含む。図面は、
例示として、本発明を実施することができる特定の実施形態を示す。これらの実施形態は
、本明細書では「実施例」または「例」とも呼ばれる。そのような実施例は、図示または
説明されたものに加えて要素を含むことができる。しかしながら、本発明者らは、図示ま
たは記載された要素のみが提供される実施例も企図する。さらに、本発明者らは、特定の
例（またはその１つまたは複数の態様）に関して、または示されたまたは記載された要素
（またはその１つまたは複数の態様）の任意の組み合わせまたは置換を使用する例を企図
するか、または他の例（またはその１つまたは複数の態様）を示す。

この文書とこれに参照として組み入れられた文書との間に一貫性のない使用があった場
合、この文書の使用が制御される。
本明細書では、特許文献において一般的であるように、構成要素等を単数で記載する場
合、「少なくとも１つの」または「１以上の」という他の記載または使用とは別に、１つ
または複数を含む。本明細書において、特に断りのない限り、「または」は非排他的に用
いられ、例えば「ＡまたはＢ」というときには、「ＡではあるがＢではない」、「Ｂでは
あるがＡではない」、および「ＡおよびＢ」を含む。本明細書では、「含む（ｉｎｃｌｕ
ｄｉｎｇ）」という用語は、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」と同義で使用される。
以下の請求項において、「含む」「備える」の後に構成を列挙する場合、その他の構成が
加えられてもよい。システム、装置、物品、組成物、配合物、またはプロセスにおいて、
列挙された構成に他の構成が追加されたとしても、それらは依然としてその請求の範囲内
にある。

さらに、以下の特許請求の範囲において、「第１」、「第２」および「第３」などの用
語は単に区別のために使用され、それらが付されたものに順番に係る要件を課すことを意
図しない。

モータ制御の例のような本明細書に記載の方法の例は、少なくとも部分的に機械的にま
たはコンピュータで実施することができる。いくつかの例は、上記の例で説明した方法を
実行するように電子デバイスを構成するように動作可能な命令でコード化された、コンピ
ュータが読み取り可能な媒体または機械で読み取り可能な媒体を含むことができる。その
ような方法の実装には、マイクロコード、アセンブリ言語コード、高水準言語コードなど
のコードを含めることができる。そのようなコードは、様々な方法を実行するためのコン
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
形成することができる。さらに、一例では、コードは、実行中または他の時など、１つま
たは複数の揮発性、非一時的、または不揮発性の有形のコンピュータで読み取り可能な媒
体に有形に格納することができる。これらの具体的なコンピュータで読み取り可能な媒体
の例には、ハードディスク、リムーバブル磁気ディスク、取り外し可能な光ディスク（例
えば、コンパクトディスクおよびデジタルビデオディスク）、磁気カセット、メモリカー
ドまたはスティック、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ
）などが含まれる。

上記の説明は例示的なものであり、限定的なものではない。例えば、上記の例（または
その１つまたは複数の態様）は、互いに組み合わせて使用されてもよい。上記の説明を検
討することにより、当業者によって、他の実施形態を使用することができる。読者が技術
的開示の性質を迅速に確認できるように、要約は、米国特許法施行規則第１．７２条（ｂ
）項に準拠して、読者が技術的開示の性質を迅速に確認できるように提供されている。請
求の範囲または意味を解釈または制限するために使用しないように理解されたい。また、
上記の説明では、様々な特徴をグループ化して、開示を合理化することができる。これは
、クレームされていない開示された特徴がクレームに不可欠であることを意図していると
解釈されるべきではない。むしろ、本発明の主題は、開示された特定の実施形態のすべて
の特徴よりも少なくてもよい。したがって、添付の特許請求の範囲は、実施形態または実
施形態としての詳細な説明に組み込まれ、各請求項は、別個の実施形態として独立して立
証され、そのような実施形態は、様々な組み合わせまたは順列で互いに組み合わせること
ができる。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照して、そのような特許請求の範
囲が権利を与えられる等価物の全範囲とともに決定されるべきである。

Claims (40)

1. 自動化されたフットウェア・プラットフォームの中の駆動機構のためのモータ制御方法
   であって、前記方法は、
   前記駆動機構と関連付けられた予め定義されたトラベル距離を複数のセグメントに分け
   ることと、
   前記駆動機構のための複数の移動を定義することと、
   複数の運動プロファイルを生成することであって、前記複数の運動プロファイルのうち
   のそれぞれの運動プロファイルが、前記複数の移動からの１つまたは複数の移動を含む、
   複数の運動プロファイルを生成することと、
   前記複数の運動プロファイルからの１つまたは複数の運動プロファイルの選択に基づい
   て、前記駆動機構の移動を命令することと
   を含む、モータ制御方法。
2. 前記複数の移動のうちのそれぞれの移動は、加速度パラメータ、速度パラメータ、減速
   度パラメータ、および距離パラメータを含む、請求項１に記載のモータ制御方法。
3. 前記距離パラメータは、前記複数のセグメントのうちのいくつかのセグメントに提供さ
   れる、請求項２に記載のモータ制御方法。
4. 前記距離パラメータは回転角で提供される、請求項２に記載のモータ制御方法。
5. 前記回転角は、それぞれの移動と関連付けられた前記複数のセグメントのうちのいくつ
   かのセグメントの選択を決定するために、前記複数のセグメントに対して適用される、請
   求項４に記載のモータ制御方法。
6. 移動を命令することは、
   前記駆動機構の中のモータに供給されている電圧が閾値電圧を超えているとき、前記モ
   ータを作動させるための第１の目的の速度を決定することと、
   前記モータに供給されている前記電圧が前記閾値電圧未満であるとき、前記モータを作
   動させるための第２の目的の速度を決定することと、
   バッテリーにより供給されている第１の電圧を測定することと、
   前記第１の電圧が前記閾値電圧以上であると決定すると、前記第１の目的の速度に等し
   い前記速度パラメータを設定することと、
   前記第１の電圧が前記閾値電圧未満であると決定すると、前記第２の目的の速度に等し
   い前記速度パラメータを設定することと
   をさらに含む、請求項２に記載のモータ制御方法。
7. 移動を命令することは、
   受電バッテリー電圧を決定するために、前記駆動機構の中のモータに連結されたプロセ
   ッサー回路を使用して、前記モータに供給されているバッテリー電圧を測定することと、
   前記受電バッテリー電圧が閾値電圧を超えるか下回るかどうか決定するために、前記プ
   ロセッサー回路を使用して、前記受電バッテリー電圧を前記閾値電圧と比較することと、
   前記受電バッテリー電圧が前記閾値電圧を超えていると決定すると、第１の倍率を前記
   選択された１つまたは複数の運動プロファイルに適用することと、
   前記受電バッテリー電圧が前記閾値電圧未満であると決定すると、第２の倍率を前記選
   択された１つまたは複数の運動プロファイルに適用することと
   をさらに含む、請求項１に記載のモータ制御方法。
8. 移動を命令することは、
   ユーザ入力を受信することと、
   前記ユーザ入力に基づいて、前記１つまたは複数の運動プロファイルのうちのある運動
   プロファイルを選択することと
   を含む、請求項１～７のいずれか一項に記載のモータ制御方法。
9. 前記運動プロファイルを選択することは、前記予め定義されたトラベル距離に沿った現
   在の場所を認識することを含む、請求項８に記載のモータ制御方法。
10. 前記現在の場所を認識することは、前記現在の場所と関連付けられた前記複数のセグメ
    ントのうちのあるセグメントを認識することを含む、請求項９に記載のモータ制御方法。
11. 前記現在の場所を認識することは、前記駆動機構に連結されたエンコーダから受信され
    たデータを分析することを含み、前記エンコーダは、前記予め定義されたトラベル距離に
    沿った距離または場所に相関があり得る出力を提供するように構成される、請求項９に記
    載のモータ制御方法。
12. 前記１つまたは複数の運動プロファイルは、状態間の移動を表す複数の運動プロファイ
    ルを含む、請求項９に記載のモータ制御方法。
13. 前記状態は、ホーム／緩い状態、快適状態、パフォーマンス状態、および最大締め付け
    状態を含む、請求項９に記載のモータ制御方法。
14. 前記ユーザ入力を受信することは、短いボタン押圧を受信することを含み、前記運動プ
    ロファイルを選択することは、隣接する状態へ移動するためにプロファイルを選択するこ
    とである、請求項１３に記載のモータ制御方法。
15. 前記ユーザ入力を受信することは、ポジティブ・アクチュエータでの短いボタン押圧を
    受信することを含み、前記運動プロファイルを選択することは、次の次第に締め付けられ
    た状態へ移動するためにプロファイルを選択することである、請求項１３に記載のモータ
    制御方法。
16. 前記ユーザ入力を受信することは、ネガティブ・アクチュエータでの二度のボタン押圧
    を受信することを含み、前記運動プロファイルを選択することは、前記ホーム／緩い状態
    へ移動するためにプロファイルを選択することである、請求項１３に記載のモータ制御方
    法。
17. 前記ユーザ入力を受信することは、保持ボタン押圧を受信することを含み、前記運動プ
    ロファイルを選択することは、前記保持ボタン押圧入力が解放されるまで移動するために
    プロファイルを選択することである、請求項１３に記載のモータ制御方法。
18. モータ制御方法であって、
    モータを含む駆動システムに連結されたプロセッサー回路を使用して、前記モータに供
    給されている受電バッテリー電圧を示す信号を受信することと、
    前記受電バッテリー電圧が閾値電圧の範囲を超えているかどうか決定するために、前記
    プロセッサー回路を使用して、前記受電バッテリー電圧を前記閾値電圧と比較することと
    、
    前記受電バッテリー電圧が前記閾値電圧の範囲を超えていると決定すると、第１の動作
    電圧での前記駆動システムの中の前記モータの動作に対応する第１の動作特徴を発生させ
    るように、前記プロセッサー回路を使用して、前記モータを制御することと、
    前記受電バッテリー電圧が前記閾値電圧の範囲を超えていないと決定すると、第２の動
    作電圧での前記モータの動作に対応する第２の動作特徴を発生させるように、前記モータ
    を制御することと
    を含む、モータ制御方法。
19. 前記第１の動作特徴および前記第２の動作特徴は、
    速度と、
    トルクと
    を含む動作特徴の群から選択される、請求項１８に記載のモータ制御方法。
20. 前記駆動システムは定荷重を受ける、請求項１８に記載のモータ制御方法。
21. 前記第１の動作電圧は前記閾値電圧を超える電圧に対応する、請求項１８に記載のモー
    タ制御方法。
22. 前記第１の動作電圧は前記閾値電圧に等しい、請求項１８に記載のモータ制御方法。
23. 前記第２の動作電圧は前記閾値電圧未満の電圧に対応する、請求項１８に記載のモータ
    制御方法。
24. 前記第２の動作電圧は、前記駆動システムに関連付けられた最小有効動作電圧に対応す
    る、請求項２３に記載のモータ制御方法。
25. 前記受電バッテリー電圧が前記第１の動作電圧を超える場合、前記モータを作動させる
    ことは、１００％デューティ・サイクルで前記第１の動作電圧で定荷重での前記モータの
    動作に対応する前記第１の動作特徴で前記モータを作動させるために、前記モータに供給
    される電圧を調整することを含む、請求項１８に記載のモータ制御方法。
26. 前記モータに供給される電圧を調整することは、１００％デューティ・サイクル未満で
    前記電圧をパルス出力することを含む、請求項２５に記載のモータ制御方法。
27. 前記モータの第１の動作特徴は、前記モータにより発生させられた第１の可聴ピッチで
    あり、前記第２の動作特徴は、第２の可聴ピッチであり、前記第１の可聴ピッチは前記第
    ２の可聴ピッチと異なる、請求項１８に記載のモータ制御方法。
28. 前記モータにより発生させられた可聴ピッチは、動作速度に主に基づいており、前記モ
    ータは、バッテリー電圧が前記閾値電圧を超えているときに第１の動作速度で、および、
    バッテリー電圧が前記閾値電圧未満であるときに第２の動作速度で作動させられる、請求
    項２７に記載のモータ制御方法。
29. 前記第１の動作電圧は３．８ボルトであり、前記第２の動作電圧は３．６ボルトである
    、請求項１８に記載のモータ制御方法。
30. 前記第１の動作電圧は、最大電圧動作範囲のおよそ３０％である、請求項１８に記載の
    モータ制御方法。
31. 前記最大電圧動作範囲は４．３ｖ～３．６ｖにわたり、前記最大電圧動作範囲の３０％
    はおよそ３．８ｖである、請求項３０に記載のモータ制御方法。
32. 前記第２の動作電圧は前記最大電圧動作範囲のおよそ０％である、請求項１８に記載の
    モータ制御方法。
33. 前記最大電圧動作範囲は４．３ｖ～３．６ｖにわたり、前記最大電圧動作範囲の０％は
    ３．６ｖである、請求項３２に記載のモータ制御方法。
34. 前記モータが１００％デューティ・サイクルで作動させられると同時に一定動作負荷で
    選択された速度を発生させ得る電圧を決定することにより、前記閾値電圧を算出すること
    をさらに含む、請求項１８～３３のいずれか一項に記載のモータ制御方法。
35. 前記選択された速度は、最大バッテリー電圧を受信するとともに１００％デューティ・
    サイクルで作動させられるときに前記モータが発生させ得る最大速度未満である、請求項
    ３４に記載のモータ制御方法。
36. 前記選択された速度は、前記最大速度の予め決定されたパーセンテージである、請求項
    ３５に記載のモータ制御方法。
37. 前記動作特徴は前記モータの速度であり、
    前記受電バッテリー電圧が前記閾値電圧以上であるとき、前記モータのデューティ・サ
    イクルが、第１の一定速度を発生させるように制御され、
    前記受電バッテリー電圧が前記閾値電圧未満であるとき、前記モータのデューティ・サ
    イクルが第２の一定速度を発生させるように制御される、請求項３４に記載のモータ制御
    方法。
38. モータ制御方法であって、
    モータに供給されている電圧が閾値電圧を超えるときに、前記モータを作動させるため
    の第１の目的の速度を決定することと、
    モータに供給されている前記電圧が前記閾値電圧未満であるときに、前記モータを作動
    させるための第２の目的の速度を決定することと、
    バッテリーにより供給されている第１の電圧を測定することと、
    前記第１の電圧が前記閾値電圧以上であると決定することに基づいて、前記第１の目的
    の速度でモータを作動させることと、
    前記第１の電圧が前記閾値電圧未満であると決定することに基づいて、前記第２の目的
    の速度で前記モータを作動させることと
    を含む、モータ制御方法。
39. システムであって、
    動作電圧範囲を備えたバッテリーと、
    駆動システムを備えたモータと、
    プロセッサーとメモリ・デバイスとを含むプロセッサー回路であって、前記メモリ・デ
    バイスは、命令であって、前記プロセッサー回路により実行されると、前記システムに対
    して、
    前記バッテリーにより前記モータに供給されている受電バッテリー電圧を示す信号を受
    信することと、
    前記受電バッテリー電圧が閾値電圧の範囲を超えているかどうか決定するために、前記
    受電バッテリー電圧を前記閾値電圧と比較することと、
    前記受電バッテリー電圧が前記閾値電圧の範囲を超えていると決定すると、第１の動作
    電圧での前記駆動システムの中のモータの動作に対応する第１の出力速度を発生させるよ
    うに、前記モータを制御することと、
    前記受電バッテリー電圧が前記閾値電圧の範囲を超えていないと決定すると、第２の動
    作電圧での前記モータの動作に対応する第２の出力速度を発生させるように、前記モータ
    を制御することと
    を含む動作を実施させる命令を含むプロセッサー回路と
    を含む、システム。
40. 非一時的コンピュータ可読媒体であって、命令であって、モータ制御装置により実行さ
    れると、前記モータ制御装置に対して、
    バッテリーによりモータに供給されている受電バッテリー電圧を示す信号を受信するこ
    とと、
    前記受電バッテリー電圧が閾値電圧の範囲を超えているかどうか決定するために、前記
    受電バッテリー電圧を前記閾値電圧と比較することと、
    前記受電バッテリー電圧が前記閾値電圧の範囲を超えていると決定すると、第１の動作
    電圧での前記モータの動作に対応する第１の出力速度を発生させるように、駆動システム
    の中の前記モータを制御することと、
    前記受電バッテリー電圧が前記閾値電圧の範囲を超えていないと決定すると、第２の動
    作電圧での前記モータの動作に対応する第２の出力速度を発生させるように、前記モータ
    を制御することと
    を含む動作を実施させる命令を含む、非一時的コンピュータ可読媒体。

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