JP6882319B2 - フットウェア用の静電容量式足存在検知装置 - Google Patents

Description

様々な状態を監視するために様々な靴ベースのセンサが提案されている。例えば、「足の状態を監視するセンサー靴（Ｓｅｎｓｏｒ ｓｈｏｅ ｆｏｒ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｆｏｏｔ）」と題する特許文献１で、ブラウン（Ｂｒｏｗｎ）は、靴ベースのセンサの実施例をいくつか提供している。ブラウン（Ｂｒｏｗｎ）は、足力センサ（foot force sensor）が、比較的薄く、平坦で、可撓性で、弾性の、誘電材料の層から作られるインソールを含むことができると述べている。足力センサは、加えられる圧縮力に基づき変化する電気抵抗を有することのできる導電性の相互接続手段を含むことができる。

ブラウン（Ｂｒｏｗｎ）はさらに、足の一部にかかる過度な圧力が潰瘍形成を引き起こす傾向がある場合に、糖尿病の人、または様々な種類の足の病気で悩む人が履くべき靴を述べている。靴ボディは、力検出抵抗器（ＦＳＲ：ｆｏｒｃｅ ｓｅｎｓｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔｏｒ）を含むことができ、抵抗器に連結されているスイッチング回路は、閾値圧力レベルに達するかまたはそれを超えることを着用者に警告するための警報ユニットを起動することができる。

フットウェア製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。「自動締め付け靴（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｔｉｇｈｔｅｎｉｎｇ ｓｈｏｅ）」と題する特許文献２で、リュウ（Ｌｉｕ）は、靴のアッパー部に取り付けられる第１ファスナと、クロージャ部材に接続されて、クロージャ部材を締め付け状態で保持するために第１ファスナと取り外し自在に係合が可能な第２ファスナとを提供する。リュウ（Ｌｉｕ）は、ソールのかかと部に取り付けられる駆動ユニットを教示している。駆動ユニットは、ハウジングと、ハウジング内に回転自在に取り付けられるスプール（spool）と、１対の引きひもと、モータユニットとを含む。各ひもは、スプールに接続されている第１端部と、第２ファスナのひも穴に対応する第２端部とを有する。モータユニットは、スプールに連結されている。リュウ（Ｌｉｕ）は、ハウジング内のスプールの回転を駆動して、第２ファスナを第１ファスナに向かって引くためにスプールに引きひもを巻き取るように、モータユニットが動作可能であることを教示している。リュウ（Ｌｉｕ）は、引きひもが貫通することのできるガイド管ユニットも教示する。

米国特許第５９２９３３２号明細書 米国特許第６６９１４３３号明細書

全体として、例示的な実施形態によるアクティブなフットウェア製品のコンポーネントの分解図を示す。 全体として、例示的な実施形態によるセンサシステムおよび電動ひも締めエンジンを示す。 全体として、例示的な実施形態によるセンサシステムおよび電動ひも締めエンジンを示す。 全体として、例示的な実施形態によるセンサシステムおよび電動ひも締めエンジンを示す。 全体として、例示的な実施形態による電動ひも締めシステムのコンポーネントのブロック図を示す。 フットウェア製品のユーザが立っているときの、フットウェア製品内の呼びまたは平均的な足（左）についての圧力分布データ、および甲高足（右）についての圧力分布データを示す図である。 全体として、例示的な実施形態によるフットウェア製品のインソール内の静電容量型足存在センサの図を示す。 全体として、例示的な実施形態によるフットウェア製品のインソール内の静電容量型足存在センサの図を示す。 全体として、例示的な実施形態による足存在検出のための静電容量式センサシステムを示す。 全体として、例示的な実施形態による第１の静電容量型足存在センサの模式図を示す。 全体として、例示的な実施形態による第２の静電容量型足存在センサの模式図を示す。 全体として、例示的な実施形態による静電容量型足存在センサの電極の実施例を示す。 全体として、例示的な実施形態による静電容量型足存在センサの電極の実施例を示す。 全体として、例示的な実施形態による静電容量型足存在センサの電極の実施例を示す。 フットウェア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示す。 フットウェアセンサからの足存在情報を使用する第２の実施例を示すフローチャートを示す。 全体として、静電容量式足存在センサからの第１時間可変情報のチャートを示す。 全体として、静電容量式足存在センサからの第２時間可変情報のチャートを示す。 全体として、静電容量式足存在センサからの第３時間可変情報のチャートを示す。 全体として、静電容量式足存在センサからの第４時間可変情報のチャートを示す。 全体として、例示的な実施形態による静電容量式足存在センサからの時間可変情報および信号形態限界のチャートを示す。 全体として、フットウェア製品のミッドソール内に、誘電体スタックの下に配置されている静電容量型足存在センサの図の例を示す。 全体として、静電容量式足存在センサからの静電容量指示信号に対する誘電体フィラーの影響を示すチャートを含む例を示す。 全体として、フットウェア内の静電容量型足存在センサからの静電容量指示第３信号の一部を示すチャートの例を示す。

必ずしも縮尺通りには描かれていない図面において、同様の記号は、異なる図における同様なコンポーネントを表すことがある。異なる添字を持つ同様の記号は、同様なコンポーネントの異なる事例を表すことがある。図面は、一般に、限定ではなく例として、本書で述べる様々な実施形態を図示する。

自動的に締まる靴ひものコンセプトは、１９８９年に公開された映画「バック・トゥ・ザ・フューチャー２（Ｂａｃｋ ｔｏ ｔｈｅ Ｆｕｔｕｒｅ Ｐａｒｔ ＩＩ）」でマーティ・マクフライ（Ｍａｒｔｙ ＭｃＦｌｙ）が履いた、架空の電動靴ひも締めＮｉｋｅ（登録商標）スニーカーによって、最初に広く一般に広められた。Ｎｉｋｅ（登録商標）はその後、「バック・トゥ・ザ・フューチャー２」の映画の小道具版に外観が似た、電動靴ひも締めスニーカーのバージョンを少なくとも１つ発売したが、採用した内部メカニカルシステムおよび周辺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的な使用に適していない。さらに、多くの問題のうちのほんのいくつかを挙げると、以前の電動ひも締めシステムの構成は、製造コストの高さ、複雑さ、組立の難しさ、保守性の欠如、およびメカニカル機構の弱さまたは脆弱さなどの問題をかなり抱えている。本発明者らは、特に、上で挙げた問題のいくつかまたは全部を解決する、電動および非電動のひも締めエンジンを収容するためのモジュール式フットウェアプラットフォームを開発した。以下に述べるコンポーネントは、保守可能なコンポーネント、互いに交換可能な自動化ひも締めエンジン、丈夫なメカニカル設計、ロバストな制御アルゴリズム、確実な操作、合理的な組立プロセス、および小売レベルでのカスタマイゼーションを含むが、これだけに限らない、様々な便益を提供する。以下に述べるコンポーネントの様々な他の便益は、関連技術の当業者には明らかであろう。

一実施例において、モジュール式自動ひも締めフットウェアプラットフォームは、ひも締めエンジン（lacing engine）を受け取るためにフットウェア製品のミッドソールに固定されるミッドソールプレートを含む。ミッドソールプレートの構成は、ひも締めエンジンを、購入時点のような遅い時点でフットウェアプラットフォームに追加す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自動フットウェアプラットフォームの他の態様は、異なる種類のひも締めエンジンを互いに交換可能に使用することを可能にする。例えば、以下に述べる電動ひも締めエンジンは、手動ひも締めエンジンと入れ替えることができるであろう。あるいは、足存在検知または他の特徴を備える全自動電動ひも締めエンジンは、標準的なミッドソールプレート内に収容することができる。

本明細書で述べる自動フットウェアプラットフォームは、エンドユーザに締め付け制御と、例えば半透明の保護アウトソール材料を通して投影されるＬＥＤ照明を使用した目視的なフィードバックとを提供するためのアウトソールアクチュエータインタフェースを含むことができる。アクチュエータは、ひも締めエンジンまたは他の自動フットウェアプラットフォームのコンポーネントの状態を示すために、ユーザに触覚的および視覚的なフィードバックを提供することができる。

一実施例において、フットウェアプラットフォームは、靴の中に足が存在するときを検出するように構成される足存在センサを含む。足が検出されると、例えば、自動的に、ユーザのさらなる入力または命令なしに、１つまたは複数のフットウェアの機能またはプロセスを開始することができる。例えば、足がインソールに当たってフットウェアに適切に収まっていることが検出されると、制御回路は自動的に、締めひもの締め付け、データ収集、フットウェア診断または他のプロセスを開始することができる。

自動ひも締めまたはフットウェア締付メカニズムの起動または開始が早すぎると、ユーザのフットウェア体験を損ないかねない。例えば、足がインソールに当たって完全に収まる前にひも締めエンジンが起動すると、ユーザは、足の残りの部分をフットウェアに入れるのが難しくなるかもしれず、または、ユーザは、ひも締めの張力を手動で調整しなければならないかもしれない。そのため、本発明者らは、解決するべき課題に、つま先部、ミッドソール部、およびかかと部がインソールの対応する部分に適切に整合されている状態など、足がフットウェア製品に適切にまたは完全に収まっているかどうかを判別することが含まれることを認識した。発明者らは、さらに、センサコストおよび組立コストを削減するため、ならびにデバイスの複雑さを低減するためなど、できるだけ少ないセンサを使用して足の位置または足の向きを正確に判別することが課題に含まれることを認識した。

これらの問題の解決策は、フットウェアのアーチおよびかかと領域またはアーチもしくはかかと領域にセンサを設けることを含む。一実施例において、センサは、近傍電場の変化を検知するように構成される静電容量式センサである。電場の変化または静電容量の変化は、足のいずれかの部分が足の他の部分よりもセンサから遠いときを含め、足がフットウェアに出入りするときに起きうる。一実施例において、静電容量式センサは、ひも締めエンジン筐体と一体化されるか、またはその中に収容される。一実施例において、静電容量式センサの少なくとも一部分は、ひも締めエンジン筐体の外に設けられて、筐体内部の電源回路または処理回路の１つまたは複数の導電性インタコネクト（conductive interconnect）を含む。

足存在検出に使用するのに適した静電容量式センサは、様々な構成を有することができる。静電容量式センサは、平板コンデンサ（plate capacitor）を含むことができ、例えば平板のうちの１つまたは複数にかかる圧力または圧力の変化に応答して、ある平板が別の平板に対して移動するように構成される。一実施例において、静電容量式センサは、複数のトレース（trace）を含み、例えばインソールの上面に平行な面またはインソールの上面に一致する面に実質的に配列される。該トレースは、エアギャップ（air gap）（またはＳｔｙｒｏｆｏａｍ（商標）などの他の材料）によって側方に分離することができ、励起回路によって提供されるＡＣ駆動信号によって選択的にまたは定期的に駆動することができる。一実施例において、電極は、インターリーブされた櫛形構成（comb configuration）を有することができる。このような静電容量式センサは、互いに対する電極自体の動きに基づくとともに、足または他の物体の有無または動きによる電極付近の電場の干渉に基づいて変化する静電容量信号を提供することができる。

一実施例において、静電容量型センサは可動部品を含む必要がないため、静電容量型センサは、例えばメカニカルセンサよりも信頼性を高くすることができる。静電容量型センサの電極は、耐久性のある電場透過性材料を塗布すること、または該電極を該材料で被覆することができ、そのため、環境の変化、湿気、漏出、汚れまたは他の汚染作用物質への直接的な暴露から電極を保護することができ、人または他の材料がセンサの電極に直接接触することがない。

一実施例において、静電容量式センサは、センサが検出する静電容量の大きさを示す、または静電容量の変化を示す、アナログ出力信号を提供する。出力信号は、足がセンサ付近に存在するときに第１の値（例、低静電容量に対応する）を有することができ、出力信号は、足が存在しないときに別の第２の値（例、高静電容量に対応する）を有することができる。

一実施例において、足が存在するときの出力信号は、さらなる情報を提供することができる。例えば、静電容量信号には、ステップイベントに相関する検出可能な変動が存在することができる。さらに、静電容量信号には、靴のコンポーネント（インソール、足底板（オーソテック）または他のコンポーネントなど）の摩耗および残りの寿命の両方または一方を示すことができる、検出可能な長期ドリフト（long-term drift）が存在することができる。

一実施例において、静電容量式センサは、センサによって検知される静電容量の大きさを示すデジタル信号を提供するように構成される静電容量‐デジタル変換回路を含むかまたは該変換回路に連結されている。一実施例において、静電容量式センサは、指定の閾値静電容量条件を検知された静電容量値が満たすかどうかを示す割り込み信号または論理信号を提供するように構成されるプロセッサ回路を含む。一実施例において、静電容量式センサは、ベースラインまたは基準静電容量値に対する静電容量特性を測定し、ベースラインまたは基準は、検知される静電容量値に影響しかねない環境的な変化または他の変化に適応するように更新または調整されることができる。

一実施例において、静電容量式センサは、靴のインソールのアーチまたはかかと領域の付近の足下に設けられる。静電容量式センサは、実質的に平坦または平らにすることができる。静電容量式センサは、剛性または可撓性にすることができ、足の輪郭に適合するように構成される。いくつかのケースでは、例えば比較的低い誘電率または低比誘電率を有することができるエアギャップが、靴を履いたときに静電容量式センサの一部と足との間に存在することができる。静電容量式センサと足の表面との間の空隙を埋めるために、例えば比較的高い誘電率または空気よりも大きい比誘電率を有することができる隙間充填材を、静電容量式センサの上に設けることができる。隙間充填材は、圧縮性または非圧縮性にすることができる。一実施例において、隙間充填材は、センサに適切な感度を、かつユーザに足下の快適さを提供するために、誘電値とフットウェア内での使用の適性との適切な妥協を提供するように選択される。

以下に、電動ひも締めエンジン、足存在センサ、ミッドソールプレート、およびプラットフォームの様々な他のコンポーネントを含め、自動フットウェアプラットフォームの様々なコンポーネントを述べる。本開示の多くは、電動ひも締めエンジンのトリガとして足存在検知を重点的に扱うが、述べられる構成の多くの態様は、手動ひも締めエンジン、またはデータ収集もしくは生理学的モニタリングなどの他のフットウェア機能を自動化するためなど、足存在センサとインタフェースを取ることのできる他の回路もしくは特徴に適用可能である。「自動フットウェアプラットフォーム」などで使用される場合、「自動」という用語は、指定のユーザ入力なしで動作するシステムのみを含むことを意図されるのではない。むしろ、「自動フットウェアプラットフォーム」は、フットウェアのひも締めもしくは保持システムを締め付けるための、またはアクティブなフットウェアの他の態様を制御するための、様々な電動および手動の、自動的に起動される、および人により起動されるメカニズムを含むことができる。

図１は、全体として、例示的な実施形態によるアクティブなフットウェア製品のコンポーネントの分解図を示す。図１の実施例は、ひも締めエンジン１１０と、蓋１２０と、アクチュエータ１３０と、ミッドソールプレート１４０と、ミッドソール１５５と、アウトソール１６５と、を備える電動ひも締めシステム１００を含む。ひも締めエンジン１１０は、システム１００に、ユーザが交換可能なコンポーネントを含むことができ、１つまたは複数の足存在センサを含むことができ、または該足存在センサに連結することができる。一実施例において、ひも締めエンジン１００は、静電容量式足存在センサを含むかまたは該センサに連結されている。図１の実施例では図示されていない静電容量式足存在センサは、ひも締めエンジン１１０の足側に配列される複数の電極を含むことができる。一実施例において、静電容量式足存在センサの電極は、ひも締めエンジン１１０内に収容することができるか、ひも締めエンジン１１０のハウジングと一体にすることができ、またはひも締めエンジン１１０付近の他の場所に配設して、１つまたは複数の電気導体を使用してひも締めエンジン１１０の内部の電源回路もしくは処理回路に連結することができる。

図１の実施例の電動ひも締めシステム１００の組立は、ミッドソール１５５内にミッドソールプレート１４０を固定することから始まる。次に、アクチュエータ１３０を、アウトソール１６５に埋め込むことのできるインタフェースボタンの反対側など、ミッドソール１４０の外側側部の開口に挿入することができる。次に、ひも締めエンジン１１０をミッドソールプレート１４０に挿入することができる。一実施例において、ひも締めエンジン１１０は、フットウェアの他の場所に配設される１つまたは複数のセンサと連結することができる。電動ひも締めシステム１００を構築するために、他の組立方法も同様に実施することができる。

一実施例において、ひも締めシステム１００は、ひも締めケーブルの連続ループの下に挿入され、ひも締めケーブルをひも締めエンジン１１０のスプールに整列させる。組立を完成させるために、蓋１２０をミッドソールプレート１４０の固定手段に挿入し、閉位置に固定し、ミッドソールプレート１４０の凹部に掛止することができる。蓋１２０は、ひも締めエンジン１１０を捕捉することができ、操作中にひも締めケーブルの整列の維持を補助することができる。

ミッドソールプレート１４０は、ひも締めエンジン用空洞１４１と、内側および外側締めひもガイド１４２と、前方フランジ１４３と、後方フランジ１４４と、上方（上端）および下方（底）面と、アクチュエータ用カットアウト（actuator cutout）１４５とを含む。ひも締めエンジン用空洞１４１は、ひも締めエンジン１１０を受けるように構成される。この実施例では、ひも締めエンジン用空洞１４１は、ひも締めエンジン１１０を外側および前方／後方方向に保持するが、ひも締めエンジン１１０を空洞１４１内にロックするための特徴を含んでいない。任意で、ひも締めエンジン用空洞１４１は、ひも締めエンジン１１０をより確実にひも締めエンジン用空洞１４１内に保持するために、１つまたは複数の側壁に沿って、戻り止め（detent）、タブまたは他の機械的特徴を含む。

締めひもガイド１４２は、ひも締めケーブルをひも締めエンジン１１０に合った位置へ案内することを補助することができる。締めひもガイド１４２は、ひも締めケーブルをひも締めエンジン１１０に対する所望の位置へ案内することを補助するために、面取り縁および下向き傾斜面を含むことができる。この実施例では、締めひもガイド１４２は、ミッドソールプレート１４０の側部に、典型的なひも締めケーブルの直径よりも何倍も広い開口を含むが、他の寸法を使用することもできる。

図１の実施例では、ミッドソールプレート１４０は、ミッドソールプレート１４０の内側側部にさらに延びている造形または成形された前方フランジ１４３を含む。例示的な前方フランジ１４３は、フットウェアプラットフォームのアーチの下に追加のサポートを提供するように構成されている。しかし、他の実施例では、前方フランジ１４３は、内側側部にそれほど突出していなくてもよい。この実施例では、後方フランジ１４４は、内側側部および外側側部の両方に延長部を備える外形を含む。図示する後方フランジ１４４は、ひも締めエンジン１１０に高い側方安定性を提供することができる。

一実施例において、１つまたは複数の電極を、ミッドソールプレート１４０に埋め込むかまたは配設することができ、静電容量式足存在センサの一部など、足存在センサの一部を形成することができる。一実施例において、ひも締めエンジン１１０は、ミッドソールプレート１４０上の１つまたは複数の電極に電気的に連結されているセンサ回路を含む。センサ回路は、電極から検知される電場または静電容量情報を使用して、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しないかを判別するように構成することができる。一実施例において、電極は、前方フランジ１４３の最前方の縁から後方フランジ１４４の最後方の縁まで延びていて、他の例では、電極は、フランジの一方または両方の一部のみに及ぶ。

一実施例において、フットウェアまたは電動ひも締めシステム１００は、フットウェア内の足の存在、フットウェア内における足の不在、またはフットウェア内の足の位置特性を監視または判別することのできる１つまたは複数のセンサを含むかまたはそれとインタフェースを取る。１つまたは複数の該足存在センサからの情報に基づき、電動ひも締めシステム１００を含むフットウェアは、様々な機能を行うように構成することができる。例えば、足存在センサは、フットウェアの中に足が存在するか存在しないかに関するバイナリ情報を提供するように構成することができる。一実施例において、足存在センサに連結されるプロセッサ回路が、デジタルまたはアナログの信号情報を受信して解釈し、フットウェアの中に足が存在するか存在しないかに関するバイナリ情報を提供する。足存在センサからのバイナリ信号が、足が存在することを示す場合、電動ひも締めシステム１００のひも締めエンジン１１０を起動して、例えばひも締めケーブルもしくは他のフットウェア拘束手段の張力を自動的に増減させ、例えば足の周りでフットウェアを締め付けるかまたは緩めることができる。一実施例において、ひも締めエンジン１１０、またはフットウェア製品の他の部分は、足存在センサからの信号を受信または解釈することのできるプロセッサ回路を含む。

一実施例において、足存在センサは、足がフットウェアに入るときに、足の位置に関する情報を提供するように構成することができる。電動ひも締めシステム１００は、一般に、例えば足がフットウェア製品のインソールの全部もしくは一部に当たるように、フットウェアに適切に位置付けられるか、または収められるときにのみ、例えばひも締めケーブルを締め付けるために、起動することができる。足の移動または位置に関する情報を検知する足存在センサは、例えばインソールまたはフットウェア製品の何らかの他の特徴に対して、足が完全にまたは部分的に収まっているかどうかに関する情報を提供することができる。自動ひも締め手順は、センサからの情報が、足が適切な位置にあることを示すまで、中断または遅延させることができる。

一実施例において、足存在センサは、フットウェアの内部の足の相対的な位置に関する情報を提供するように構成することができる。例えば、足存在センサは、足のアーチ、かかと、つま先または他の構成要素のうちの１つまたは複数の相対的な位置（例、足の構成要素を受けるように構成されている、フットウェアの対応する部分に対して）を判別することなどによって、所定の足にとってフットウェアが良好に「フィット」するかどうかを検知するように構成することができる。一実施例において、足存在センサは、経時的なひも締めケーブルの緩み、または足自体の自然なむくみおよび収縮によるなど、指定のまたは以前に記録された基準位置に対して、足または足の構成要素の位置が経時的に変化するかどうかを検知するように構成することができる。

一実施例において、足存在センサは、身体の存在に関する情報を検知または受信するように構成することのできる、電気的、磁気的、熱的、静電容量式、圧力式、光学的または他のセンサデバイスを含むことができる。例えば、電気センサは、少なくとも２つの電極間のインピーダンス特性を測定するように構成されるインピーダンスセンサを含むことができる。身体（足など）が電極の近くにまたはそれに隣接して位置するとき、電気センサは、第１の値を有するセンサ信号を提供することができ、身体が電極から離れた位置にあるとき、電気センサは、別の第２の値を有するセンサ信号を提供することができる。例えば、第１インピーダンス値は、空のフットウェアの状態に関連付けることができ、それより小さい第２インピーダンス値は、使用中のフットウェアの状態に関連付けることができる。

電気センサは、ＡＣ信号発生器回路と、例えば無線周波数情報を含む、高周波数信号情報を発信または受信するように構成されるアンテナとを含むことができる。アンテナに対する身体の近さに基づいて、インピーダンス、周波数または信号振幅などの１つまたは複数の電気信号特性が、受信され、分析されて、身体が存在するかどうかを判別することができる。一実施例において、受信された信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ：ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｓｉｇｎａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）は、受信された無線信号の電力レベルに関する情報を提供する。例えば、あるベースラインまたは基準値に対するＲＳＳＩの変化を、身体の有無を識別するために使用することができる。一実施例において、例えば２．４ＧＨｚ、３．６ＧＨｚ、４．９ＧＨｚ、５ＧＨｚおよび５．９ＧＨｚの帯域のうちの１つまたは複数で、ＷｉＦｉ周波数を使用することができる。一実施例において、例えば４００ｋＨｚあたりでは、キロヘルツ範囲の周波数を使用することができる。一実施例において、電力信号の変化は、ミリワットまたはマイクロワットの範囲で検出することができる。

足存在センサは、磁気センサを含むことができる。第１磁気センサは、磁石および磁力計を含むことができる。一実施例において、磁力計は、ひも締めエンジン１１０に、またはその付近に位置付けることができる。磁石は、アウトソール１６５の上に着用されるように構成される二次ソール内、またはインソール内など、ひも締めエンジン１１０から離れて配置することができる。一実施例において、磁石は、発泡体または二次ソールの別の圧縮性材料に埋め込まれる。立つまたは歩くときなど、ユーザが二次ソールを押し下げると、磁力計に対する磁石の位置に対応する変化が、検知され、センサ信号を介して報告されることができる。

第２磁気センサは、磁場における変化または障害物を（例、ホール効果を介して）検知するように構成される磁場センサを含むことができる。身体が第２磁気センサに近いとき、センサは、周囲磁場への変化を示す信号を発生させることができる。例えば、第２磁気センサは、検出された磁場の変動に応答して、電圧出力信号を変化させるホール効果センサを含むことができる。出力信号における電圧の変化は、例えば導体の電流に直角な、電気信号導体にわたる電圧差と電流に垂直な磁場との積によることができる。

一実施例において、第２磁気センサは、身体からの電磁場信号を受信するように構成される。例えば、「磁場ベースの識別を使用するセキュリティのための装置、システムおよび方法（Ｄｅｖｉｃｅｓ， ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｕｓｉｎｇ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ ｂａｓｅｄ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）」と題する米国特許第８７５２２００号明細書で、バーシャフスキー（Ｖａｒｓｈａｖｓｋｙ）らは、認証のために身体の固有電磁シグネチャを使用することを教示している。一実施例において、フットウェア製品内の磁気センサは、検出された電磁シグネチャ（electromagnetic signature）を介して、現在のユーザが靴の所有者であること、および所有者の１つまたは複数の指定ひも締めの好み（例、締め具合）に従うなど、製品を自動的にひも締めするべきことを認証または検証するために使用することができる。

一実施例において、足存在センサは、フットウェアの一部の、またはその付近の温度変化を検知するように構成される熱センサを含む。着用者の足がフットウェア製品に入ると、着用者自身の体温がフットウェア製品の周囲温度と異なるとき、製品の内部温度が変化する。したがって、熱センサは、温度変化に基づいて、足が存在しそうかしそうでないかの指示を提供することができる。

一実施例において、足存在センサは、静電容量の変化を検知するように構成される静電容量式センサを含む。静電容量式センサは、単一のプレートもしくは電極を含むことができ、または、静電容量式センサは、マルチプレートもしくはマルチ電極構成を含むことができる。静電容量式タイプの足存在センサの様々な実施例を、本明細書でさらに説明する。

一実施例において、足存在センサは、光学センサを含む。光学センサは、フットウェアの空洞の相対する側部間など、視線が遮られるかどうかを判別するように構成することができる。一実施例において、光学センサは、足がフットウェアに差し込まれるときに足によって覆うことのできる光センサを含む。検知された光または明るさの状態の変化をセンサが示すとき、足の存在または位置の指示を提供することができる。

本明細書で述べる様々なタイプの足存在センサのいずれも、独立して使用することができ、または、２つ以上の異なるセンサもしくはセンサタイプからの情報を合わせて使用して、足の存在、不在、向き、フットウェアへのフィット性、または足に関する他の情報および足とフットウェアとの関係に関する他の情報の両方もしくは一方に関するさらなる情報を提供することができる。

図２Ａ〜図２Ｃは、全体として、いくつかの例示的な実施形態によるセンサシステムおよび電動ひも締めエンジンを示す。図２Ａは、ハウジング構造１５０、ケースねじ１０８、締めひも溝１１２（締めひもガイドリリーフ１１２とも呼ばれる）、締めひも溝移行部１１４、スプール凹部１１５、ボタン開口１２２、ボタン１２１、ボタン膜シール１２４、プログラミングヘッダ１２８、スプール１３１、およびスプール１３１内の締めひも溝１３２を含め、例示的なひも締めエンジン１１０の様々な外部特徴を紹介する。他の設計も同様に使用することができる。例えば、密封されたドームスイッチなど、他のスイッチのタイプを使用することができ、または膜シール１２４を省くことなどができる。一実施例において、ひも締めエンジン１１０は、ひも締めエンジン１１０の内部の回路と、外部の足存在センサ（もしくはそのコンポーネント）、スイッチもしくはボタンなどの外部アクチュエータ、または他のデバイスもしくはコンポーネントなど、ひも締めエンジン１１０の外部の回路とのインタフェースを取るために、１つまたは複数のインタコネクトまたは電気接点を含むことができる。

ひも締めエンジン１１０は、ケースねじ１０８など、１つまたは複数のねじによってまとめて保持することができる。ケースねじ１０８は、ひも締めエンジン１１０の構造的な完全性を高めるために、主駆動機構付近に位置付けることができる。ケースねじ１０８は、外部シームの超音波溶接をするために、ハウジング構造１５０をまとめて保持するなど、組立プロセスを補助するようにも機能する。

図２Ａの実施例において、ひも締めエンジン１１０は、エンジンが自動フットウェアプラットフォームに組み付けられると締めひもまたは締めひもケーブルを受ける、締めひも溝１１２を含む。締めひも溝１１２は、操作中にそれに当ててまたはその中で締めひもケーブルを移動させることのできる滑らかな案内面を提供するために、面取り縁付きの溝壁を含むことができる。締めひも溝１１２の滑らかな案内面の一部は、溝移行部１１４を含むことができ、これは、スプール凹部１１５に至る締めひも溝１１２の幅広部分にすることができる。スプール凹部１１５は、溝移行部１１４から、スプール１３１の輪郭にぴったり適合する略円形区画まで移行する。スプール凹部１１５は、巻き取られる締めひもケーブルの保持と、スプール１３１の位置を保持とを補助することができる。他の設計の態様は、スプール１３１を保持する他の手段を提供することができる。図２Ａの実施例では、スプール１３１は、締めひも溝１３２が平らな上端面を通ってスプール軸（図２Ａでは図示せず）が反対側から下方に延びている、ヨーヨー（yo-yo）の半分と同様な形状にされている。

ひも締めエンジン１１０の外側側部は、自動フットウェアプラットフォームの１つまたは複数の特徴を起動または調整するように構成することのできるボタン１２１を収容する、ボタン開口１２２を含む。ボタン１２１は、ひも締めエンジン１１０に含まれている様々なスイッチの起動のために、外部インタフェースを提供することができる。いくつかの実施例では、ハウジング構造１５０は、汚れや水からの保護を提供するために、ボタン膜シール１２４を含む。この実施例では、ボタン膜シール１２４は、ハウジング構造１５０の上方面から、例えば角を越えて外側側部まで、接着することのできる最大で数ミル（１０００分の２．５４ｃｍ（１０００分の１インチ））厚さの透明なプラスチック（または同様な材料）である。別の実施例では、ボタン膜シール１２４は、ボタン１２１およびボタン開口１２２を被覆する約２ミル厚さのビニル粘着膜である。他のタイプのボタンおよびシーラントも同様に使用することができる。

図２Ｂは、上区画１０２および底区画１０４を含むハウジング構造１５０の図である。この実施例では、上区画１０２は、ケースねじ１０８、締めひも溝１１２、締めひも溝移行部１１４、スプール凹部１１５、ボタン開口１２２およびボタンシール凹部１２６などの特徴を含む。一実施例において、ボタンシール凹部１２６は、ボタン膜シール１２４の嵌め込み部を提供するために削り下げられた上区画１０２の一部である。

図２Ｂの実施例では、底区画１０４は、ワイヤレス充電器用アクセス１０５、継目１０６、およびグリース分離壁１０９などの特徴を含む。特に明記されていないが、ケースねじ１０８を受けるためのケースねじベース、および駆動機構の一部を保持するためのグリース分離壁１０９内の様々な特徴も描かれている。グリース分離壁１０９は、ひも締めエンジン１１０の様々な電気コンポーネントから離して、駆動機構を取り囲んでグリースまたは同様な化合物を保持するように構成されている。

ハウジング構造１５０は、上区画１０２および底区画１０４の一方または両方に、構造の表面に埋め込まれるか、または構造の表面に塗布される１つまたは複数の電極１７０を含むことができる。図２Ｂの実施例の電極１７０は、底区画１０４に連結されて示されている。一実施例において、電極１７０は、静電容量型足存在センサ回路の一部を備える（例、本明細書で述べる足存在センサ３１０を参照）。追加で、または代わりに、電極１７０は上区画１０２に連結することができる。上区画１０２または底区画１０４に連結される電極１７０は、ワイヤレス電力伝送のためにかつ静電容量型足存在センサ回路の一部として、または、ワイヤレス電力伝送のためにもしくは静電容量型足存在センサ回路の一部として、使用することができる。一実施例において、電極１７０は、ハウジング構造１５０の外面に配設される１つまたは複数の部分を含み、別の実施例では、電極１７０は、ハウジング構造１５０の内面に配設される１つまたは複数の部分を含む。

図２Ｃは、例示的な実施形態によるひも締めエンジン１１０の様々な内部コンポーネントの図である。この実施例では、ひも締めエンジン１１０は、スプール磁石（spool magnet）１３６、Ｏリングシール１３８、ウォームドライブ１４０、ブッシュ（bushing）１４１、ウォームドライブキー（worm drive key）、ギアボックス１４８、ギアモータ１４５、モータエンコーダ１４６、モータ回路基板１４７、ウォームギア１５１、回路基板１６０、モータヘッダ１６１、バッテリ接続部１６２および有線充電ヘッダ１６３をさらに含む。スプール磁石１３６は、磁力計（図２Ｃには図示せず）による検出により、スプール１３１の動きの追跡を補助する。Ｏリングシール１３８は、スプール軸の周りのひも締めエンジン１１０に侵入するおそれのある埃や湿気を封止するように機能する。回路基板１６０は、以下に説明する静電容量式足存在センサ３１０などの足存在センサの１つまたは複数のインタフェースまたはインタコネクトを含むことができる。一実施例において、回路基板１６０は、足存在センサ３１０の一部を提供する１つまたは複数のトレースまたは導電面を含む。

この実施例では、ひも締めエンジン１１０の主要な駆動コンポーネントは、ウォームドライブ１４０、ウォームギア１５１、ギアモータ１４５およびギアボックス１４８を含む。ウォームギア１５１は、ウォームドライブ１４０およびギアモータ１４５の逆駆動を阻止するように構成されており、スプール１３１を介してひも締めケーブルからくる主要な入力の力を、比較的大きなウォームギアとウォームドライブの歯とで分離できることを意味する。この配列は、フットウェアプラットフォームのアクティブな使用からの動的負荷、またはひも締めシステムの締め付けからの締め付け負荷、の両方に耐えるための十分な力を有するギアを含む必要からギアボックス１４８を保護する。ウォームドライブ１４０は、ウォームドライブキーなど、駆動システムの様々な脆弱な部分の保護を補助するための追加特徴を含む。この実施例では、ウォームドライブキーは、ギアボックス１４８から出てくる駆動軸を通るピンとインタフェースを取る、ウォームドライブ１４０のモータ端部にある放射状スロットである。この配列は、ウォームドライブ１４０が（ギアボックス１４８から離れて）軸方向に自由に移動することを可能にし、その軸方向の負荷をブッシュ１４１およびハウジング構造１５０に移すことによって、ウォームドライブ１４０がギアボックス１４８またはギアモータ１４５に対して不当な軸方向の力をかけるのを防ぐ。

図３は、全体として、例示的な実施形態による電動ひも締めシステム３００のコンポーネントのブロック図を示す。システム３００は、インタフェースボタン３０１、静電容量式足存在センサ３１０、ならびに、プロセッサ回路３２０、バッテリ３２１、充電コイル３２２、エンコーダ３２５、モーションセンサ３２４、および駆動機構３４０を備える印刷回路基板アセンブリ（printed circuit board assembly : ＰＣＡ）を格納するハウジング構造１５０を含むなど、電動ひも締めシステムのいくつかのコンポーネントを含むが、必ずしも全部ではない。駆動機構３４０は、特に、モータ３４１、トランスミッション３４２、および締めひもスプール３４３を含むことができる。モーションセンサ３２４は、特に、ハウジング構造１５０またはハウジング構造１５０内のまたはハウジング構造１５０に連結されている１つまたは複数のコンポーネントのモーションを検知するように構成される単一または複数の軸加速度計、磁力計、ジャイロメータまたは他のセンサもしくはデバイスを含むことができる。

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３２１、充電コイル３２２および駆動機構３４０のうちの１つまたは複数とデータまたは電力信号通信状態にある。トランスミッション３４２は、モータ３４１をスプール３４３に連結して、駆動機構３４０を形成する。図３の実施例では、ボタン３０１、足存在センサ３１０および環境センサ３５０が、ハウジング構造１５０の外に、または部分的に外に示されている。

代替実施形態において、ボタン３０１、足存在センサ３１０および環境センサ３５０のうちの１つまたは複数は、ハウジング構造１５０に格納することができる。一実施例において、足存在センサ３１０は、ハウジング構造１５０の内部に配設されて、センサを汗や汚れまたはデブリから保護する。ハウジング構造１５０の壁を通る接続を最小限にするかまたはなくすことは、アセンブリの耐久性および信頼性の向上に役立ちうる。

一実施例において、プロセッサ回路３２０は、駆動機構３４０の１つまたは複数の態様を制御する。例えば、プロセッサ回路３２０は、ボタン３０１からの、および／または足存在センサ３１０からの、および／またはモーションセンサ３２４からの情報を受信し、これに応答して、足に対してフットウェアを締め付けるかまたは緩めるなど、駆動機構３４０を制御するように構成することができる。一実施例において、プロセッサ回路３２０は、追加でまたは代わりに、他の機能の中でも特に、足存在センサ３１０または他のセンサから、センサ情報を取得または記録するための命令を出力するように構成される。一実施例において、プロセッサ回路３２０は、足存在センサ３１０を使用した足の存在の検出、足存在センサ３１０を使用した足の向きもしくは位置の検出、またはモーションセンサ３２４を使用した指定のジェスチャの検出、のうちの１つまたは複数に、駆動機構３４０の動作を条件付ける。

一実施例において、システム３００は、環境センサ３５０を含む。環境センサ３５０からの情報は、足存在センサ３１０のベースラインまたは基準値を更新または調整するために使用することができる。以下詳しく説明するように、静電容量式足存在センサが測定する静電容量値は、例えばセンサ付近の雰囲気条件に応答して、経時的に変化しうる。そのため、環境センサ３５０からの情報を使用して、プロセッサ回路３２０および足存在センサ３１０の両方または一方は、測定または検知した静電容量値を更新または調整するように構成することができる。

図４は、フットウェア製品のユーザが立っているときの、フットウェア製品４００内での呼び（nominal）または平均的な足（左）についての圧力分布データ、および甲高足（high arch foot）（右）についての圧力分布データを示す図である。この実施例では、足下の圧力の比較的より大きな面積が、かかと領域４０１、母指球領域４０２（例、アーチとつま先との間）、および母指領域４０３（例、「親指」領域）を含むことが分かる。しかし、上で述べたように、アーチ領域またはその付近など、中央集中領域に、（例、足存在センサ３１０を含む）様々なアクティブなコンポーネントを含むことが好都合なことがある。一実施例において、アーチ領域では、ハウジング構造１５０は、ハウジング構造１５０を含むフットウェア製品が着用されたときに、ユーザに対して全体的に目立ちにくいかまたは邪魔になりにくいようにすることができる。

図４の実施例では、ひも締めエンジン用空洞１４１は、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つまたは複数の電極を、第１位置４０５に、またはその付近に位置付けることができる。第１位置４０５に位置付けられた電極を使用して測定される静電容量値は、第１位置４０５に対する足の近さによって異なることがある。例えば、平均的な足と甲高足とでは、足自体の表面が第１位置４０５から距離が異なるところにあるため、異なる静電容量値が得られるであろう。一実施例において、例えば異なるユーザの異なる足特性に対応するため、および足存在センサ３１０から得られる信号の特性を高めるために、足存在センサ３１０およびひも締めエンジン１１０の両方または一方の位置を、（例、ユーザによって、または販売時点で技術者によって）フットウェアに対して調整することができる。一実施例において、足存在センサ３１０の感度は、例えば駆動信号レベルを高めることによって、または足存在センサ３１０と足との間に位置付けられる誘電材料を変えることによって、調整することができる。

図５Ａおよび図５Ｂは、全体として、例示的な実施形態による、フットウェア製品のインソール内の静電容量型足存在センサの図を示す。静電容量型足存在センサは、センサを組み込む製品が着用されたときに、物体または身体５５０（足など）の表面の下に設けることができる。

図５Ａでは、静電容量型足存在センサは、静電容量式検知コントローラ回路５０２に連結されている第１電極アセンブリ５０１Ａを含むことができる。一実施例において、コントローラ回路５０２は、プロセッサ回路３２０によって実行される機能に含まれるかまたはそのような機能を含む。図５Ａの実施例では、第１電極アセンブリ５０１Ａおよびコントローラ回路５０２の両方または一方は、ハウジング構造１５０の内部に含めるかもしくはハウジング構造１５０に取り付けることができ、または、ハウジング構造１５０の内部のＰＣＡに連結することができる。一実施例において、第１電極アセンブリ５０１Ａは、ハウジング構造１５０の足側の面に、またはそれに隣接して配設することができる。一実施例において、第１電極アセンブリ５０１Ａは、ハウジング構造１５０の内部の上面領域に分布させられる複数のトレースを含む。

図５Ｂでは、静電容量型足存在センサは、静電容量式検知コントローラ回路５０２に連結される第２電極アセンブリ５０１Ｂを含むことができる。第２電極アセンブリ５０１Ｂは、ハウジング構造１５０の外部に、またはその付近に取り付けることができ、可撓性コネクタ５１１を使用するなどして、ハウジング構造１５０の内部のＰＣＡに電気的に連結することができる。一実施例において、第２電極アセンブリ５０１Ｂは、ハウジング構造１５０の足側の面に、またはそれに隣接して配設することができる。一実施例において、第２電極アセンブリ５０１Ｂは、ハウジング構造１５０の内面または外面に固定されて、１つまたは複数の導体を介してプロセッサ回路３２０に連結される可撓性回路を含む。

一実施例において、コントローラ回路５０２は、アトメル社（Ａｔｍｅｌ）のＡＴＳＡＭＬ２１Ｅ１８Ｂ−ＭＵ、ＳＴマイクロエレクトロニクス社（ＳＴ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）のＳＴＭ３２Ｌ４７６Ｍ、または他の同様なデバイスを含む。コントローラ回路５０２は、より詳細に以下で説明するように、特に、第１電極アセンブリ５０１Ａまたは第２電極アセンブリ５０１Ｂで、少なくとも１対の電極にＡＣ駆動信号を提供し、これに応答して、その対の電極への物体または身体５５０の近さの対応する変化に基づいて、電場の変化を検知するように構成することができる。一実施例において、コントローラ回路５０２は、足存在センサ３１０またはプロセッサ回路３２０を含むかまたは使用する。

電極アセンブリ５０１と検知されるべき物体または身体５５０との間には、様々な材料を設けることができる。例えば、電極絶縁材、ハウジング構造１５０の材料、インソールの材料、インサートの材料５１０、靴下もしくは他の足カバー、ボディテープ、キネシオロジーテープ、または他の材料を身体５５０と電極アセンブリ５０１との間に介在させて、例えば、フットウェアの誘電特性を変化させ、それによって、電極アセンブリ５０１を含むかまたは使用するセンサの静電容量検出感度に影響を与えることができる。コントローラ回路５０２は、例えば電極アセンブリ５０１を使用して検知する静電容量値の感度または信号対雑音比を高めるために、介在される材料の数または種類に基づいて、励起または検知パラメータを更新または調整するように構成することができる。

図５Ａ／図５Ｂの実施例では、第１電極アセンブリ５０１Ａおよび第２電極アセンブリ５０１Ｂの両方または一方は、コントローラ回路５０２の信号発生器によって励起することができ、その結果、電極アセンブリの上端の足側から電場が放出されうる。一実施例において、電極アセンブリの下の電場は、検知を行う電極の下に位置付けられているドリブンシールド（driven shield）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。ドリブンシールドおよ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の一表面上にある場合、ドリブンシールドは、ＰＣＡの底層の上、またはマルチレイヤＰＣＡの複数の内層のうちのいずれかの上にすることができる。一実施例において、ドリブンシールドは、第１電極アセンブリ５０１Ａの表面積に等しく、またはそれより大きくすることができ、第１電極アセンブリ５０１Ａの真下かつ中心に配置することができる。ドリブンシールドは、駆動信号を受信し、これに応答して、第１電極アセンブリ５０１Ａによって発生する場のＸ軸辺の同じ極性、位相および／または振幅の電場を発生させることができる。ドリブンシールドの場は、第１電極アセンブリ５０１Ａの電場を跳ね返すことができ、それによって、センサ場を、ＰＣＡの接地板への望ましくない連結など、様々な寄生効果から隔離する。ドリブンシールドは、同様に、第２電極アセンブリ５０１Ｂとともに使用するため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に図示するように、ハウジング構造１５０の上に設けることができ、ハウジング構造１５０の一部は、ドリブンシールドとして使用される導電フィルムを含むことができる。追加で、または代わりに、ドリブンシールドは、第２電極アセンブリ５０１Ｂがハウジング構造１５０の上以外の場所に設けられるとき、フットウェア製品の他の場所に設けることができる。

ハウジング構造１５０を配置するべき好適な位置は、フットウェアのアーチ区域である。これは、アーチ区域が、着用者が感じにくい区域であり、しかも着用者に不快感を生じさせにくい区域であるためである。フットウェア内での足の存在を検出するために静電容量式検知を使用する１つの利点は、静電容量式センサがアーチ領域に配置され、ユーザの足が比較的または非常に甲高である場合でも、静電容量式センサが十分に機能できることを含む。例えば、センサの駆動信号の振幅またはモルフォロジー特性は、静電容量式センサから受信される信号の、検出される信号対雑音比に基づいて変更または選択することができる。一実施例において、センサの駆動信号は、例えば第１電極アセンブリ５０１Ａまたは第２電極アセンブリ５０１Ｂと身体５５０との間に配設される１つまたは複数の材料（例、靴下、インソール等）の変化に対応するために、フットウェアが使用される度に更新または調整することができる。

一実施例において、第１電極アセンブリ５０１Ａまたは第２電極アセンブリ５０１Ｂなど、静電容量式センサの電極アセンブリは、Ｘ軸配向電極とＹ軸配向電極との間など、複数の電極間の信号の差を検知するように構成することができる。一実施例において、適切なサンプリング周波数は、約２から５０Ｈｚの間にすることができる。いくつかの実施例において、静電容量型足検知技術は、足の周りのインソール上または靴下内の汗（湿気）に対して比較的不変にすることができる。水分の存在は、測定される静電容量を増やすことがあるため、該水分の影響は動的な検出範囲を減らしかねないことである。しかし、いくつかの実施例では、動的な範囲は、フットウェア内の予想水分レベル内でこの影響に対応するのに十分である。

図６は、全体として、例示的な実施形態による足存在検出のための静電容量式センサシステム６００を示す。システム６００は、身体５５０（例、アクティブなフットウェア製品内の、またはその付近の足を表す）と、第１電極６０１および第２電極６０２とを含む。電極６０１および６０２は、足存在センサ３１０の一部を備えるなど、図５Ａ／図５Ｂの実施例の第１電極アセンブリ５０１Ａまたは第２電極アセンブリ５０１Ｂの全部または一部を形成することができる。図６の実施例において、第１電極６０１および第２電極６０２は、互いにおよび身体５５０に対して垂直に離間しているように描かれているが、電極は、例えば、図７〜図９Ｃの実施例で詳述されるように、同様に水平方向に離間することができる。すなわち、一実施例において、電極は、身体５５０の下面に平行な平面に配設することができる。図６の実施例では、第１電極６０１は、送信電極として構成されて、信号発生器６１０に連結されている。一実施例において、信号発生器６１０は、図３の実施例のプロセッサ回路３２０の一部を備える。すなわち、プロセッサ回路３２０は、駆動信号を発生させて、それを第１電極６０１に適用するように構成することができる。

第１電極６０１を信号発生器６１０からの駆動信号により励起することの結果として、主に第１電極６０１と第２電極６０２との間に電場６１５を発生させることができる。すなわち、発生された電場６１５の様々な成分は、第１電極６０１と第２電極６０２との間に延びることができ、発生された電場６１５の他のフリンジ成分（fringe component）は、他の方向に延びることができる。例えば、フリンジ成分は、送信電極または第１電極６０１からハウジング構造１５０（図６の実施例には図示せず）から離れて延び、受信電極または第２電極６０２に戻って終端することができる。

身体５５０の近さによる電場６１５の変化に関する情報を含め、電場６１５に関する情報は、第２電極によって検知または受信することができる。第２電極６０２から検知される信号は、様々な回路を使用して処理し、身体５５０の有無を示すアナログまたはデジタル信号を提供するために使用することができる。

例えば、第２電極６０２が受信する電場６１５の場の強さは、アナログ静電容量指示信号をデジタル信号に変換するように構成されるシグマデルタ・アナログ‐デジタル変換回路（ＡＤＣ：ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）６２０を使用して測定することができる。身体５５０などの物体がそのフリンジ成分を含む電場６１５に侵入するとき、電極付近の電気的環境が変化する。身体５５０が場に入ると、電場６１５の一部は、第２電極６０２で受信されて終端される代わりに地面に分路されるか、または第２電極６０２で受信される前に（例、空中の代わりに）身体５５０を通過する。この結果、足存在センサ３１０およびプロセッサ回路３２０の両方または一方によって検出することのできる静電容量変化を生じることができる。

一実施例において、第２電極６０２は、実質的に連続して電場情報を受信することができ、情報は、ＡＤＣ６２０によって連続的にまたは定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６２１に従って処理または更新することができ、さらに、デジタル出力信号６２２を提供することができる。一実施例において、オフセット６２１は、指定のもしくはプログラミングすることのできる静電容量オフセットであるか（例、プロセッサ回路３２０の内部で）、または経時的な環境変化、温度、および環境の他の可変特性を追跡するために使用される別のコンデンサに基づくことができる。

一実施例において、デジタル出力信号６２２は、例えば測定された静電容量値を指定の閾値と比較することによって、判別された身体５５０の有無に関するバイナリ情報を含むことができる。一実施例において、デジタル出力信号６２２は、測定された静電容量に関する定性的情報を含み、例えば身体５５０が存在するかしないかの可能性の指示を提供するために（例、プロセッサ回路３２０によって）使用することができる。

定期的に、または（例、モーションセンサ３２４からの情報を使用して判別されるとおり）足存在センサ３１０がアクティブではないときに常に、静電容量値を測定して、基準値、ベースライン値または周囲値として記憶することができる。足または身体が足存在センサ３１０ならびに第１電極６０１および第２電極６０２に近づくと、測定された静電容量は、例えば記憶された基準値に対して、増減することができる。一実施例において、１つまたは複数の閾値静電容量レベルを、例えば、プロセッサ回路３２０を用いて内蔵レジスタに記憶することができる。測定された静電容量値が指定の閾値を超える場合、身体５５０は、足存在センサ３１０を含むフットウェアに存在する（または不在である）と判別することができる。

足存在センサ３１０、ならびに足存在センサ３１０の一部を備える電極６０１および６０２は、以下の非制限的ないくつかの実施例に示されるように、複数の異なる形態をとることができる。一実施例において、足存在センサ３１０は、複数の電極またはプレート間の相互静電容量に関する情報を検知または使用するように構成される。

一実施例において、電極６０１および６０２は、電極グリッドに配列される。グリッドを使用する静電容量式センサは、グリッドの各行および各列の各交差に可変コンデンサを含むことができる。任意で、電極グリッドは、１つまたは複数の行または列に配列される電極を含む。電圧信号を行または列に印加することができ、センサの表面付近の身体または足は、局所的な電場に影響を与えることができ、さらには、相互静電容量の影響を減少させることができる。一実施例において、グリッドの複数の点における静電容量変化を測定して、例えば各軸の電圧を測定することによって、身体の位置を判別することができる。一実施例において、相互静電容量測定技術は、グリッド周りの複数の位置からの情報を同時に提供することができる。

一実施例において、相互静電容量測定は、送信およ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ベースのセンサシステムでは、複数の個別のＸ−Ｙ座標ペアのそれぞれについて測定値を検出することができる。一実施例において、複数のコンデンサからの静電容量情報を使用して、フットウェア内の足の存在または足の向きを判別することができる。別の実施例では、１つまたは複数のコンデンサからの静電容量情報を経時的に取得して分析し、足の存在または足の向きを判別することができる。一実施例において、Ｘ検出座標およびＹ検出座標の両方または一方に関する変化率の情報を使用して、足がフットウェアのインソールに対して適切にもしくは完全に収まっているときを、または足がフットウェアのインソールに対して適切にもしくは完全に収まっているかどうかを、判別することができる。

一実施例において、自己静電容量型の足存在センサは、相互静電容量センサと同じＸ−Ｙグリッドを有することができるが、列および行は独立して動作することができる。自己静電容量センサでは、各列または行における身体の静電容量性負荷を独立して検出することができる。

図７は、全体として、例示的な実施形態による第１静電容量型足存在センサの模式図を示す。図７の実施例において、第１静電容量式センサ７００は、複数の平行な静電容量性プレートを含む。複数のプレートは、例えば、第１静電容量式センサ７００を含むフットウェア製品が着用されているときに、足の下側に、またはその付近に位置付けられているハウジング構造１５０上またはハウジング構造１５０内に配列することができる。一実施例において、静電容量式足存在センサ３１０は、第１静電容量式センサ７００を含むかまたはそれを使用する。

図７の実施例において、４枚の導電性コンデンサプレートが７０１〜７０４として図示されている。プレートは、導電フォイル（conductive foil）などの導電材料で作ることができる。フォイルは、可撓性にすることができ、かつ、任意でハウジング構造１５０自体のプラスチックに埋め込むことができ、またはハウジング構造１５０とは独立させることができる。フィルム、インク、溶着金属または他の材料など、任意の導電材料を使用できるであろうことは理解されるべきである。図７の実施例では、プレート７０１〜７０４は、共通の平面に配列されて、互いに離間して、個別の導電要素または電極を形成している。

コンデンサの静電容量値は、コンデンサを形成する２枚のプレート間の材料の誘電率に関数的に関係付けられる。第１静電容量式センサ７００内に、２枚以上のコンデンサプレート７０１〜７０４の各対の間にコンデンサを形成することができる。したがって、コンデンサＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、ＥおよびＦとして図７に示されるように、コンデンサプレート７０１〜７０４の６つの固有の組み合わせ対によって形成される６つの有効コンデンサがある。任意で、プレートのうちの２枚以上を電気的に連結して、１枚のプレートを形成することができる。すなわち、一実施例において、第１導体を提供するために電気的に連結されている第１のコンデンサプレート７０１および第２のコンデンサプレート７０２、ならびに第２導体を提供するために電気的に連結されている第３のコンデンサプレート７０３および第４のコンデンサプレート７０４を使用して、コンデンサを形成することができる。

一実施例において、第１のコンデンサプレート７０１と第２のコンデンサプレート７０２との間の静電容量効果は、図７に、文字Ａによって識別される仮想コンデンサによって表される。第１のコンデンサプレート７０１と第３のコンデンサプレート７０３との間の静電容量効果は、文字Ｂによって識別される仮想コンデンサによって表される。第２のコンデンサプレート７０２と第４のコンデンサプレート７０４との間の静電容量効果は、文字Ｃによって識別される仮想コンデンサによって表され、以下同様である。当業者は、各仮想コンデンサが、コンデンサプレートの各対の間に延びる静電場を表すことを理解するであろう。以下、識別しやすくするために、静電容量性プレートの各対が形成するコンデンサを、図７で仮想に描かれたコンデンサを識別するために使用される文字（例、「Ａ」、「Ｂ」等）で呼ぶ。

図７の実施例のコンデンサプレートの各対について、プレート間の有効誘電体は、プレート間に配設されるエアギャップ（または他の材料）を含む。各対のコンデンサプレートについて、各対の静電容量性プレートに近い身体または足の任意の部分が、所定の対の静電容量性プレートの有効誘電体の一部になることができ、または該有効誘電体に影響を与えることができる。すなわち、各対のプレートへの身体の近さに従って、各対のコンデンサプレート間に可変誘電体を提供することができる。例えば、身体または足が所定の対のプレートに近いほど、有効誘電体の値は大きくなるであろう。誘電率値が増えるにつれて、静電容量値が増える。このような静電容量値の変化は、プロセッサ回路３２０によって受信されて、身体が第１静電容量式センサ７００に、またはその付近に存在するかどうかを示すために使用される。

第１静電容量式センサ７００を含む足存在センサ３１０の実施例においては、複数の静電容量式センサの駆動／監視回路をプレート７０１〜７０４に連結することができる。例えば、個々の駆動／監視回路は、図７の実施例の各対のコンデンサプレートに関連付けることができる。一実施例において、駆動／監視回路は、駆動信号（例、時間可変電気励起信号）をコンデンサプレート対に提供することができ、これに応えて、静電容量指示値を受信することができる。各駆動／監視回路は、関連付けられているコンデンサ（例、コンデンサ「Ａ」は、第１のプレート７０１と第２のプレート７０２とに対応する）の可変静電容量値を測定するように構成することができ、測定した静電容量値を示す信号を提供するようにさらに構成することができる。駆動／監視回路は、静電容量を測定するための任意の適切な構造を有することができる。一実施例において、２つ以上の駆動／監視回路を一緒に使用すると、例えば異なるコンデンサを使用して測定される静電容量値間の差の指示を提供することができる。

図８は、全体として、例示的な実施形態による第２静電容量型足存在センサの模式図を示す。図８の実施例は、第１電極８０１および第２電極８０２を含む第２静電容量式センサ８００を含む。足存在センサ３１０は、第２静電容量式センサ８００を含むかまたはそれを使用することができる。図８の実施例において、第１電極８０１および第２電極８０２は、櫛形構成など、実質的に平坦な表面に沿って配列されている。一実施例において、プロセッサ回路３２０などの駆動回路は、第１電極８０１および第２電極８０２に印加するための励起または刺激信号（stimulus signal）を発生させるように構成することができる。同じかまたは異なる回路を、第１電極８０１と第２電極８０２との間の静電容量の変化を示す応答信号を検知するように構成することができる。静電容量は、電極に対する身体または足の存在から影響を受けうる。例えば、第１電極８０１および第２電極８０２は、ハウジング構造１５０を含むフットウェア内に足が存在するときの足の近くなど、ハウジング構造１５０の表面に、またはその付近に配列することができる。

一実施例において、第２静電容量式センサ８００は、例えば電極のパターンを形成するＸ−Ｙグリッド内に、エッチングした導電層を含む。追加で、または代わりに、第２静電容量式センサ８００の電極は、例えばグリッドを形成する垂直線またはトラックを用いて、導電材料の複数の個々の平行な層をエッチングすることによって提供することができる。この静電容量式センサおよび他の静電容量式センサでは、身体または足と導電層または電極との直接的な接触が必要ない。例えば、導電層もしくは電極は、ハウジング構造１５０に埋め込むことができ、または、導電層もしくは電極には、保護層もしくは絶縁層を塗布することができる。代わりに、検出するべき身体または足は電極付近の電場特性とインタフェースを取るかまたはそれに影響を与えることができ、かつ、電場の変化を検出することができる。

一実施例において、地面もしくは基準に対する第１電極８０１について、および地面もしくは基準に対する第２電極８０２について、個々の静電容量値を測定することができる。足存在検出で使用するための信号は、第１および第２電極８０１および８０２について測定された個々の静電容量値間の差に基づくことができる。すなわち、足の存在または足検出信号は、第１電極８０１および第２電極８０２を使用して測定される個別の静電容量信号間の差に基づくことができる。

図９Ａおよび図９Ｂは、全体として、いくつかの実施例による第３静電容量式センサ９００の実施例を示す。図９Ｃは、全体として、第４静電容量式センサ９０２の実施例を示す。図９Ａは、第３静電容量式センサ９００の模式的な上面図を示す。図９Ｂは、第３静電容量式センサ９００を含むセンサアセンブリ９０１の斜視図を示す。図９Ｃは、第４静電容量式センサ９０２の模式的な上面図を示す。

図９Ａの実施例では、第３静電容量式センサ９００は、第１電極トレース９１１と第２電極トレース９１２とを備える電極領域を含む。第１電極トレース９１１および第２電極トレース９１２は、絶縁体トレース９１３によって隔てられている。一実施例において、第１電極トレース９１１および第２電極トレース９１２は、他の導電材料の中でも特に、銅、炭素または銀にすることができ、他の材料の中でも特に、ＦＲ４、フレックス、ＰＥＴまたはＩＴＯから作られる基板上に配設することができる。第３静電容量式センサ９００の基板およびトレースは、１つまたは複数の可撓性部分を含むことができる。

第１電極トレース９１１および第２電極トレース９１２は、実質的に、第３静電容量式センサ９００の基板の表面積全体にわたって分布することができる。電極トレースは、第３静電容量式センサ９００が設置されるとき、ハウジング構造１５０の上側または上面に対して位置付けることができる。一実施例において、第１電極トレース９１１および第２電極トレース９１２のうちの一方または両方を約２ｍｍ幅にすることができる。絶縁体トレース９１３は、ほぼ同じ幅にすることができる。一実施例において、トレースの幅は、特に、フットウェアのサイズまたはインソールの種類に基づいて選択することができる。例えば、第１電極トレース９１１および第２電極トレース９１２と、絶縁体トレース９１３と、の両方または一方について、例えば第３静電容量式センサ９００を使用して測定される静電容量値の信号対雑音比を最大化するために、例えばトレースと検知するべき身体との距離、インソールの材料、隙間充填材、ハウジング構造１５０の材料、またはフットウェアで使用される他の材料に応じて、異なるトレース幅を選択することができる。

第３静電容量式センサ９００は、コネクタ９１５を含むことができる。コネクタ９１５は、例えばハウジング構造１５０内のＰＣＡに連結される相手側コネクタと連結することができる。相手側コネクタは、第１電極トレース９１１と第２電極トレース９１２とをプロセッサ回路３２０と電気的に連結するために、１つまたは複数の導体を含むことができる。

一実施例において、第３静電容量式センサ９００は、入力信号導体９２０Ａおよび９２０Ｂを含む。入力信号導体９２０Ａおよび９２０Ｂは、図２Ａの実施例のボタン１２１に対応するものなど、ドームボタンまたは他のスイッチなど、１つまたは複数の入力デバイスと連結されるように構成することができる。

図９Ｂは、第３静電容量式センサ９００と、ボタン１２１Ａおよび１２１Ｂと、膜シール１２４Ａおよび１２４Ｂとを含むセンサアセンブリ９０１を示す。一実施例において、接着剤によって、入力信号導体９２０Ａおよび９２０Ｂの対応する導電面がボタン１２１Ａおよび１２１Ｂに連結される。例えばボタン１２１Ａおよび１２１Ｂをデブリから保護するために、膜シール１２４Ａおよび１２４Ｂをボタン１２１Ａおよび１２１Ｂの上に接着することができる。

図９Ｃの実施例では、第４静電容量式センサ９０２は、第１電極トレース９２１と第２電極トレース９２２とを備える電極領域を含む。第１電極トレース９２１および第２電極トレース９２２は、絶縁体トレース９２３で隔てられている。電極トレースは、様々な導電材料を備えることができ、第４静電容量式センサ９０２は、１つまたは複数の可撓性部分を含むことができる。第４静電容量式センサ９０２は、コネクタ９２５を含むことができ、コネクタ９１５は、例えばハウジング構造１５０内でＰＣＡに連結される相手側コネクタと連結することができる。

本発明者らは、解決するべき課題に、例えば、足存在センサの全部または一部が、例えばエアギャップまたは他の介在物によって、検出するべき足または身体から離間しているとき、静電容量式足存在センサの適切な感度または静電容量式足存在センサからの応答を取得することが含まれることを認識した。本発明者らは、解決策は、電極が通電されるときに生じる電場の向きおよび相対的な強度を高めるために、指定の形状、サイズおよび向きの複数の電極を使用することを含むことができることを認識した。すなわち、本発明者らは、静電容量式足存在検知で使用するのに最適な電極構成を特定した。

一実施例において、第４静電容量式センサ９０２は、第１電極トレース９２１と第２電極トレース９２２とを含み、第１電極トレース９２１および第２電極トレース９２２は、それぞれ互いに実質的に平行に延びている複数の個別のフィンガー（finger）またはトレースを含む。例えば、第１電極トレース９２１および第２電極トレース９２２は、図９Ｃに図示するように、インターリーブされた複数の導電フィンガーを含むことができる。

一実施例において、第２電極トレース９２２は、第４静電容量式センサ９０２の外周縁または表面部の周りに実質的に延びていて、第１電極トレース９２１を実質的に取り囲む境界線または周縁部を含むことができる。図９Ｃの実施例では、第２電極トレース９２２を含む境界線は、第４静電容量式センサ９０２アセンブリの上端面の実質的に全部の周りに延びているが、いくつかの他の実施例では、境界線は、センサのより少ない部分の周りを延びることができる。本発明者らは、例えば平行ではない１つまたは複数のトレースまたはフィンガー部を含む代わりに、第１電極トレース９２１と第２電極トレース９２２とのフィンガーのほとんどまたは全部が互いに実質的に平行に配列されるとき、足の存在を検出するのに最適な電場が発生することをさらに認識した。例えば、第４静電容量式センサ９０２とは対照的に、図９Ａの第３静電容量式センサ９００は、垂直に延びているフィンガー部を含む第１電極トレース９１１の上部、および水平に延びているフィンガー部を含む第１電極トレース９１１の下部など、非平行のフィンガーを含む。第１電極トレース９２１および第２電極トレース９２２の相対的な厚さは、センサの感度をさらに高めるために調整することができる。一実施例において、第２電極トレース９２２は、第１電極トレース９２１の３倍以上厚い。

一実施例において、例えば第１、第２、第３および第４の静電容量式センサ７００、８００、９００および９０２のうちの１つまたは複数を使用して、足存在センサ３１０が測定する静電容量値は、図３のプロセッサ回路３２０などのコントローラまたはプロセッサ回路に提供することができる。測定された静電容量に応答して、プロセッサ回路３２０は、駆動機構３４０を作動させて、例えば足に対するフットウェアの張力を調整することができる。調整操作は、任意で、個別の「ハードワイヤード」コンポーネントによって少なくとも部分的に行うことができ、ソフトウェアを実行するプロセッサによって行うことができ、またはハードワイヤードコンポーネントとソフトウェアとの組み合わせで行うことができる。一実施例において、駆動機構３４０を作動させることは、（１）プロセッサ回路３２０を使用するなど、１つまたは複数の駆動／監視回路を使用して足存在センサ３１０からの信号を監視すること、（２）受信した静電容量信号（存在すれば）のうちのどれが、指定の閾値（例、プロセッサ回路３２０のメモリレジスタと、プロセッサ回路３２０とデータ通信するメモリ回路と、の両方または一方に記憶される）以上の静電容量値を示すかを判別すること、（３）例えば超えられた様々な指定の閾値に基づいて、足存在センサ３１０付近の身体または足の位置、サイズ、向きまたは他の特徴を特徴付けすること、および（４）特徴付けに応じて、駆動機構３４０の作動を許可、有効化、調整、または抑制することが含まれる。

図１０は、フットウェアセンサからの足存在情報を使用することを含む方法１０００の実施例を示すフローチャートを示す。動作１０１０で、この実施例は、足存在センサ３１０から足存在情報を受信することを含む。足存在情報は、足がフットウェア内に存在しているかどうかに関するバイナリ情報を含むことができ（例、図１２〜図１４の実施例で述べる割り込み信号を参照）、またはフットウェア製品に足が存在する可能性の指示を含むことができる。情報には、足存在センサ３１０からプロセッサ回路３２０に提供される電気信号を含むことができる。一実施例において、足存在情報は、フットウェア内の１つまたは複数のセンサに対する足の位置に関する定性的な情報を含む。

動作１０２０で、この実施例は、足がフットウェアに完全に収まっているかどうかを判別することを含む。足が完全に収まっているとセンサ信号が示す場合、この実施例は、動作１０３０に進むことができ、駆動機構３４０を作動させる。例えば、足存在センサ３１０からの情報に基づくなどして、動作１０２０で足が完全に収まっていると判別される場合、駆動機構３４０が係合されて、前述したように、スプール１３１を介してフットウェアの締めひもを締めることができる。足が完全に収まっていないとセンサ信号が示す場合、この実施例は、ある指定の間隔（例、１〜２秒、またはそれ以上）の間遅延またはアイドリングして動作１０２２で継続することができる。指定された遅延が経過した後、この実施例は、動作１０１０に戻ることができ、プロセッサ回路は、足存在センサ３１０から情報を再びサンプリングして、足が完全に収まっているかどうかを再び判別することができる。

動作１０３０で駆動機構３４０が作動された後、プロセッサ回路３２０は、動作１０４０で足の位置情報を監視するように構成することができる。例えば、プロセッサ回路は、足存在センサ３１０から、フットウェア内での足の絶対的または相対的な位置に関する情報を定期的に、または断続的に監視するように構成することができる。一実施例において、動作１０４０で足の位置情報を監視すること、および動作１０１０で足の存在情報を受信することは、同じかまたは異なる足存在センサ３１０から情報を受信することを含むことができる。例えば、動作１０１０および１０４０で、異なる電極を使用して、足の存在または位置情報を監視することができる。

動作１０４０で、この実施例は、ボタン１２１など、フットウェアに関連付けられている１つまたは複数のボタンからの情報を監視することを含む。ボタン１２１からの情報に基づいて、ユーザがフットウェアを脱ぎたいときなど、駆動機構３４０に締めひもを解くまたは緩めるよう指示することができる。

一実施例において、駆動機構３４０を作動させるため、または締めひもを締め付けるためのフィードバック情報として、追加で、または代わりに、締めひも張力情報を監視または使用することができる。例えば、締めひも張力情報は、モータ３４１に供給される駆動電流を測定することによって監視することができる。張力は、製造時点で特徴付けることができ、またはユーザがプリセットもしくは調整することができ、かつ、監視もしくは測定された駆動電流レベルに相関させることができる。

動作１０５０で、この実施例は、足の位置がフットウェア内で変化したかどうかを判別することを含む。足存在センサ３１０およびプロセッサ回路３２０によって足の位置の変化が検出されない場合、この実施例は、動作１０５２の遅延で継続することができる。動作１０５２での指定の遅延間隔後、この実施例は、動作１０４０に戻って、足存在センサ３１０から情報を再びサンプリングして、足の位置が変更されたかどうかを再び判別することができる。動作１０５２での遅延は、数ミリ秒から数秒までの範囲にすることができ、任意で、ユーザが指定することができる。

一実施例において、動作１０５２の遅延は、例えばフットウェア使用特性を判別することに応答して、プロセッサ回路３２０によって自動的に判別することができる。例えば、着用者が激しい活動（例、走っている、ジャンプしている等）の最中であるとプロセッサ回路３２０が判別する場合、プロセッサ回路３２０は、動作１０５２で提供される遅延時間を短縮することができる。着用者が激しくない活動（例、歩いている、または座っている）の最中であるとプロセッサ回路が判別する場合、プロセッサ回路は動作１０５２で提供される遅延期間を増やす。遅延時間を増やすことによって、センサのサンプリングイベントを延期し、プロセッサ回路３２０および足存在センサ３１０の両方または一方による対応する電力消費量を据え置くことによって、バッテリの寿命を温存することができる。一実施例において、動作１０５０で位置の変化が検出される場合、この実施例は、動作１０３０に戻って継続することができ、例えば、駆動機構３４０を作動させて、足の周りでフットウェアを締め付けるまたは緩める。一実施例において、プロセッサ回路３２０は、例えば、足の位置の軽微な変化を検出した場合に、不要な締めひもの巻き取り回避に役立てるため、駆動機構３４０用にヒステリシスコントローラを含むかまたはそれを組み込む。

図１１は、フットウェアセンサからの足存在情報を使用する方法１１００の実施例を示すフローチャートを示す。図１１の実施例は、一実施例において、状態マシンの動作を表すことができ、例えばプロセッサ回路３２０および足存在センサ３１０を使用して実施することができる。

状態１１１０は、アクティブなフットウェア製品のデフォルトまたはベースライン状態を表す「出荷」状態を含むことができ、製品は、足存在センサ３１０からの情報によって影響を受けることのできる１つまたは複数の特徴を含む。出荷状態１１１０では、フットウェアの様々なアクティブなコンポーネントのスイッチが切られるか、または非アクティブにされて、フットウェアのバッテリ寿命を温存することができる。

「電源投入」イベント１１１５に応答して、この実施例は、「無効化」またはインアクティブ状態１１２０に移行することができる。駆動機構３４０、またはアクティブなフットウェアの他の特徴は、無効化状態１１２０では待機状態のままにすることができる。無効化状態１１２０から脱するためのトリガイベントとして、様々な入力を使用することができる。例えば、ボタン１２１のうちの１つからのユーザ入力を使用して、無効化状態１１２０からの移行を示すことができる。一実施例において、モーションセンサ３２４からの情報をウェイクアップ信号として使用することができる。モーションセンサ３２４からの情報は、フットウェアの動きに関する情報を含むことができ、例えばユーザが靴を準備位置に置くこと、またはユーザが足をフットウェアに差し入れ始めたことに対応することができる。

状態マシンは、電源投入イベント１１１５の後、自動ひも締め有効化イベント１１２３が引き起こされるかまたは受信されるまで、無効化状態１１２０に留まることができる。自動ひも締め有効化イベント１１２３は、ユーザが（例、駆動機構３４０へのユーザ入力またはインタフェースデバイスを使用して）手動でトリガすることができ、または例えばモーションセンサ３２４から受信したジェスチャ情報に応答して、自動的にトリガすることができる。自動ひも締め有効化イベント１１２３の後、校正イベント１１２５が生じることができる。校正イベント１１２５は、例えばセンサに対する環境的な影響を考慮するために、足存在センサ３１０の静電容量の基準値またはベースライン値を設定することを含むことができる。校正は、足存在センサ３１０自体から検知される情報に基づいて行うことができ、または、プログラミングもしくは指定された基準情報に基づくことができる。

自動ひも締め有効化イベント１１２３の後、状態マシンは、保留状態１１３０に入り、「足存在信号待ち」になることができる。状態１１３０で、状態マシンは、足存在センサ３１０およびモーションセンサ３２４の両方または一方からの割り込み信号を待つことができる。足が存在することを示すかまたは足が存在する十分な可能性を示すなどの割り込み信号を受信すると、イベント１１３５でイベントレジスタが「足検出」を示すことができる。

状態マシンは、足検出イベント１１３５が発生すると、様々な機能に移行するか、またはそれを開始することができる。例えば、フットウェアは、足検出イベント１１３５に応答して、駆動機構３４０を使用して、張力特性を締め付けるかまたは調整するように構成することができる。一実施例において、足検出イベント１１３５に応答して、プロセッサ回路３２０が駆動機構３４０を作動させて、締めひも張力を初期量分調整し、プロセッサ回路３２０は、さらなる制御ジェスチャが検出されるか、またはユーザ入力が受信されない限り、またはそれまで、フットウェアのさらなる締め付けを遅らせる。すなわち、状態マシンは、「移動待ち」状態１１４０に移行することができる。一実施例において、足検出イベント１１３５の後、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で、状態マシンは、任意の初期またはさらなる張力調整の前に、追加で検知されるフットウェアモーション情報を保留または一時停止することができる。移動待ち状態１１４０の後、足踏み／歩行／立位イベント１１４５を検出することができ、これに応えて、プロセッサ回路３２０はフットウェアの張力特性をさらに調整することができる。

足踏み／歩行／立位イベント１１４５は、アクティブなフットウェアの１つまたは複数のセンサからなど、検知された様々な個別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、肯定的な加速（例、指定された、または一般的な方向の）および「上」または「直立」向きを示す情報を含むことができる。一実施例において、足踏みイベントは、ユーザが片方の膝を実質的に垂直かつ前方に持ち上げる「高膝」またはキック型イベントを含む。モーションセンサ３２４からの加速特性を分析して、例えば加速が指定の閾値以上になるかどうかを判別することができる。例えば、ゆっくりとした膝上げイベントは、足踏みイベント反応をトリガしないかもしれないのに対し、急速または素早い膝上げイベントは、足踏みイベント反応をトリガするかもしれない。

歩行イベントは、モーションセンサ３２４からの、肯定的なステップパターンと「上」または「直立」向きとを示す情報を含むことができる。一実施例において、モーションセンサ３２４およびプロセッサ回路３２０の両方または一方は、ステップイベントを特定するように構成され、歩行イベントは、ステップイベントが特定されたとき、および加速度計（例、モーションセンサ３２４とともに含まれるかまたはそれとは別）がフットウェアが直立であることを示すときに認識することができる。

立位イベントは、例えばモーションセンサからのフットウェアの加速または方向の変化に関するさらなる情報なしに、「上」または「直立」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。一実施例において、立位イベントは、より詳細に以下で説明するように、足存在センサ３１０からの静電容量信号の変化に関する情報を使用して特定することができる。すなわち、足存在センサ３１０からの静電容量信号は、ユーザの足がフットウェアに対して下向きの圧力をかけているときなど、ユーザが立っているかどうかを示すことができる信号変動を含むことができる。

足踏み／歩行／立位イベント１１４５の特別な実施例は、制限的なものと見なすべきではなく、足が足検出イベント１１３５で検出された後など、様々な他のジェスチャ、時間ベースの入力、またはユーザ入力制御を、フットウェアの挙動をさらに制御するか、またはフットウェアの挙動にさらなる影響を与えるために提供することができる。

足踏み／歩行／立位イベント１１４５の後、状態マシンは、「ひも解き待ち」状態１１５０を含むことができる。ひも解き待ち状態１１５０は、フットウェアを緩め、張力解除し、またはひも解きする指示のために、ユーザ入力およびジェスチャ情報の両方または一方を（例、モーションセンサ３２４を使用して）監視することを含むことができる。ひも解き待ち状態１１５０では、プロセッサ回路３２０などの状態マネージャが、ひも締めエンジンまたは駆動機構３４０が解除されて足存在信号待ち状態１１３０に戻るべきであることを示すことができる。すなわち、第１実施例において、（ユーザ入力に応答して）ひも解きイベント１１５５が発生することができ、状態マシンがフットウェアをひも解き状態に移行させることができ、状態マシンは、足存在信号状態１１３０に戻ることができる。第２実施例では、自動ひも締め無効化イベント１１５３が発生し、フットウェアを無効化状態１１２０に移行させることができる。

図１２は、全体として、静電容量式足存在センサからの第１時間可変情報のチャート１２００を示す。図１２の実施例は、静電容量対時間のチャートを含み、第１時間可変静電容量信号１２０１をチャートにプロットしている。一実施例において、第１時間可変静電容量信号１２０１は、本明細書で説明する足存在センサ３１０を使用して取得することができる。第１時間可変静電容量信号１２０１は、測定される静電容量に、または前述したように、足存在センサ３１０の複数の電極間の電場に対する身体の影響の指示に対応することができる。一実施例において、第１時間可変静電容量信号１２０１は、絶対的または相対的な静電容量値を表し、別の実施例では、信号は、複数の異なる静電容量信号間の差を表す。

一実施例において、第１静電容量信号１２０１を、指定の第１閾値静電容量値１２１１と比較することができる。足存在センサ３１０は、比較を行うように構成することができ、またはプロセッサ回路３２０は、足存在センサ３１０からの静電容量情報を受信して、比較を行うように構成することができる。図１２の実施例では、第１閾値静電容量値１２１１は、非ゼロの一定値であることが示されている。時刻Ｔ_１などで、第１静電容量信号１２０１が第１閾値静電容量値１２１以上になると示される場合、足存在センサ３１０およびプロセッサ回路３２０の両方または一方は、第１割り込み信号ＩＮＴ_１を提供することができる。第１割り込み信号ＩＮＴ_１は、足存在センサ３１０が示す静電容量値が第１閾値静電容量値１２１１以上である限り、高いままであることができる。

一実施例において、第１割り込み信号ＩＮＴ_１は、動作１０１０または１０２０など、図１０の実施例で使用することができる。動作１０１０で、足存在センサ３１０から足存在情報を受信することは、プロセッサ回路３２０でなど、第１割り込み信号ＩＮＴ_１を受信することを含むことができる。一実施例において、動作１０２０は、足がフットウェアに完全に収まっているかどうか、または収まっていそうかどうかを判別するために、割り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閾値静電容量値１２１１を超える静電容量値を足存在センサ３１０がどれくらい長く提供しているかを判別するために、第１割り込み信号ＩＮＴ_１の継続時間を監視することができる。継続時間が指定の基準時間を超える場合、プロセッサ回路３２０は、足が完全に収まっているか、または収まっていそうであると判別することができる。

一実施例において、第１割り込み信号ＩＮＴ_１は、状態１１３０またはイベント１１３５などで、図１１の実施例で使用することができる。状態１１３０で、状態マシン（state machine）は、ＩＮＴ_１など、プロセッサ回路３２０からのまたは足存在センサ３１０からの割り込み信号を待つように構成することができる。イベント１１３５で、状態マシンは、第１割り込み信号ＩＮＴ_１を受信し、これに応答して、１つまたは複数の以下の状態を開始することができる。

一実施例において、第１閾値静電容量値１２１１は、調整可能である。閾値は、環境の変化によるなど、測定または検出した静電容量のベースラインまたは基準の変化に基づいて変更することができる。一実施例において、第１閾値静電容量値１２１１は、ユーザが指定することができる。ユーザの閾値指定は、フットウェアの感度に影響を与えることができる。一実施例において、第１閾値静電容量値１２１１は、足存在センサ３１０で、またはその周りで検知される、環境または材料の変化に応答して自動的に調整することができる。

図１３は、全体として、静電容量式足存在センサからの第２時間可変情報のチャート１３００を示す。図１３の実施例は、第１閾値静電容量値１２１１付近の第２静電容量信号１２０２の変動をどのように処理または使用して、フットウェア内の足の存在または向きに関するさらなる情報を判別するかを示す。

一実施例において、第２静電容量信号１２０２は、足存在センサ３１０から受信され、第２静電容量信号１２０２は、第１閾値静電容量値１２１１と比較される。特に、ユーザ、ユーザの好み、フットウェアの種類、または環境もしくは環境特性に応じて、他の閾値も同様に使用することができる。図１３の実施例では、第２静電容量信号１２０２は、第１閾値静電容量値１２１１と時刻Ｔ_２、Ｔ_３およびＴ_４で交差することができる。一実施例において、複数の閾値の交差を使用して、例えば足がフットウェアに入るときの足の移動経路を示すことにより、足存在センサ３１０による足の存在を確実に特定することができる。例えば、時刻Ｔ_２およびＴ_３での第１および第２の閾値交差によって区切られる時間間隔は、足のつま先または指骨が足存在センサ３１０の電極に、またはその付近に位置するときの継続時間を示すことができる。第２静電容量が第１静電容量値１２１１よりも小さいときのＴ_３とＴ_４との間隔は、足の中足関節または中足骨が足存在センサ３１０の電極の上またはその付近に移動するときの時間に対応することができる。中足関節および中足骨は、指骨がフットウェア内に移動するときの足存在センサ３１０までの指骨の距離より大きい距離だけ、足存在センサ３１０から離間することができ、そのため、結果として測定されるＴ_３とＴ_４との間の静電容量は、小さくなることができる。時刻Ｔ_４で、足のかかとまたは距骨は適所に滑り込むことができ、足存在センサ３１０の電極の上にアーチが収まることができ、それによって、検知される静電容量が再び上昇して第１閾値静電容量値１２１１を超える。したがって、足存在センサ３１０またはプロセッサ回路３２０は、第２割り込み信号ＩＮＴ_２を時刻Ｔ_２とＴ_３との間にし、第３割り込み信号ＩＮＴ_３を時刻Ｔ_４の後にするように構成することができる。

一実施例において、プロセッサ回路３２０は、割り込み信号のシーケンスに基づいて、足の存在を確実に特定するように構成することができる。例えば、プロセッサ回路３２０は、受信した割り込み信号に関する情報と、受信した割り込み信号間の１つまたは複数の間隔または継続時間に関する情報とを使用することができる。例えば、プロセッサ回路は、足の存在の確実な指示を提供するために、指定の継続時間分だけ隔てられた、対の割り込み信号を探すように構成することができる。図１３では、例えば、Ｔ_３とＴ_４との間の継続時間を使用して、例えばある調整可能なまたは指定の許容誤差をもって、足の存在の指示を提供することができる。一実施例において、プロセッサ回路３２０は、割り込み信号をデータとして受信し、データを他のユーザ入力信号と一緒に、例えばジェスチャに基づくユーザ入力の一部として、処理することができる。一実施例において、割り込み信号の有無に関する情報は、１つまたは複数の他の信号の妥当性検証または却下を行うために使用することができる。例えば、割り込み信号が最近受信されるかもしくは受信された場合には、加速度計の信号をプロセッサ回路３２０によって妥当性検証して処理することができ、または足存在センサに対応する割り込み信号が存在しない場合には、加速度計の信号をプロセッサ回路３２０によって却下することができる。

図１２および図１３の実施例は、足存在センサ３１０からの測定された静電容量値が、環境条件の変化がある場合を含め、経時的に確実に一定であるかまたは再現可能である実施形態を示す。しかし、多くのフットウェアの使用ケースでは、例えば温度、湿度または他の環境要因の変化により、埋め込まれている電子機器の周囲の静電容量変化が常にまたは予想外に発生することがある。周囲の静電容量の著しい変化は、例えばセンサのベースラインまたは基準静電容量特性を変えることによって、足存在センサ３１０の起動に悪影響を及ぼしかねない。

図１４は、全体として、静電容量式足存在センサからの第３時間可変情報のチャート１４００を示す。図１４の実施例は、様々な周囲状態の変化、使用状況の変化、またはフットウェアコンポーネントの摩耗もしくは劣化による変化など、基準静電容量の変化をどのように考慮できるかを示す。この実施例は、第２閾値静電容量１２１２および時間可変基準静電容量１２１３とともにチャート１４００にプロットされた、第３静電容量信号１２０３を含む。図１４の実施例では、時間可変基準静電容量１２１３は、経時的に増加する。他の実施例では、基準静電容量は、経時的に減少するか、またはフットウェアの使用イベントの過程などで変動することがある（例、１日のうちに、プレーした１試合で、１ユーザの設定または好みで、等）。一実施例において、基準静電容量は、インソール、アウトソール、中敷き、足底板インサート、またはフットウェアの他のコンポーネントなど、フットウェア自体の様々なコンポーネントのライフサイクルにわたって変化することがある。

一実施例において、第３静電容量信号１２０３は、足存在センサ３１０から受信され、第３静電容量信号１２０３は、例えば足存在センサ３１０の処理回路を使用して、またはプロセッサ回路３２０を使用して、第２閾値静電容量１２１２と比較される。時間可変基準静電容量１２１３を考慮しないかまたは使用しない実施例では、第３静電容量信号１２０３の閾値交差（threshold crossings）を、時刻Ｔ_５、Ｔ_６、およびＴ_８で監視することができる。しかし、第２閾値静電容量１２１２は、例えば足存在センサ３１０から検知される情報を用いて、リアルタイムで調整することができる。第２閾値静電容量１２１２の調整は、時間可変基準静電容量１２１３に基づくことができる。

一実施例において、第２閾値静電容量１２１２は、継続的に、かつ時間可変基準静電容量１２１３の変化に対応する量の分、調整される。代替実施例では、第２閾値静電容量１２１２は、例えば時間可変基準静電容量１２１３の指定の閾値変化量に応答して、段階的増分で調整される。段階的調整技術は、図１４では、図示される間隔にわたる第２閾値静電容量１２１２の段階的増加によって示されている。例えば、第２閾値静電容量１２１２は、時間可変基準静電容量１２１３での静電容量の指定の閾値増加ΔＣに応答して、時刻Ｔ_７およびＴ_１０で増加される。図１４の実施例では、第３静電容量信号１２０３は、時刻Ｔ_５、Ｔ_６およびＴ_９で、基準補償された第２閾値静電容量１２１２と交差する。したがって、閾値が基準補償されたかどうかに応じて、異なる割り込み信号または割り込み信号のタイミングを提供することができる。例えば、時刻Ｔ_５とＴ_６との間に第４割り込み信号ＩＮＴ_４を発生させて提供することができる。第２閾値静電容量１２１２を基準補償なく使用する場合、第５割り込み信号ＩＮＴ_５を、時刻Ｔ_８で発生させて提供することができる。しかし、基準補償された第２閾値静電容量１２１２が使用される場合、第５割り込み信号ＩＮＴ_５を、図示されるように、補償された第２閾値静電容量１２１２と第３静電容量信号１２０３が交差する時刻Ｔ_９で発生させて提供する。

論理回路を使用して、閾値静電容量値を監視し、更新することができる。該論理回路は、足存在センサ３１０またはプロセッサ回路３２０に組み込むことができる。更新された閾値レベルは、自動的に内蔵ＲＡＭに提供されて、そこに記憶することができる。一実施例において、閾値の更新を行うために、ユーザからの入力または確認は必要ない。

図１５は、全体として、静電容量式足存在センサからの第４時間可変情報のチャート１５００を示す。図１５の実施例は、様々な周囲状態の変化、使用状況の変化、またはフットウェアコンポーネントの摩耗もしくは劣化による変化など、基準静電容量の変化をどのように考慮できるかを示す。この実施例は、適応閾値静電容量１２１４とともにチャート１５００にプロットされている第４静電容量信号１２０４を含む。第４静電容量信号１２０４は、足存在センサ３１０によって提供することができる。適応閾値静電容量１２１４を使用して、足存在センサ３１０によって測定される静電容量の環境的変化または使用ケース関連の変化の補償を助けることができる。

一実施例において、足存在センサ３１０またはプロセッサ回路３２０は、指定の閾値の大きさ量よりも大きい変化についてなど、信号の大きさの変化について第４静電容量信号１２０４を監視するように構成される。すなわち、指定の閾値静電容量の大きさΔＣ以上である大きさの変化を第４静電容量信号１２０４が含む場合、足存在センサ３１０またはプロセッサ回路３２０は、割り込み信号を提供することができる。

一実施例において、検知または測定した第４静電容量信号１２０４の静電容量値を基準静電容量またはベースラインと比較し、その基準またはベースラインを指定の間隔または時間可変間隔で更新することができる。図１５の実施例では、基準の更新は、図示するように、時刻Ｔ_１１、Ｔ_１２、Ｔ_１３等で定期的に行われる。他の間隔、または他のトリガイベントに応答した更新を、追加で、または代わりに使用することができる。

図１５の実施例では、初期基準静電容量は、０にすることができ、またはｘ軸によって表すことができる。第６割り込み信号ＩＮＴ_６は、第４静電容量信号１２０４が、前に指定された基準に対して指定の閾値静電容量の大きさΔＣよりも大きく増加した後、時刻Ｔ_１１で提供することができる。図１５の実施例では、割り込みは、定期的な間隔で提供することができるが、他の実施例では、割り込みは、静電容量の閾値変化を特定するのと同時に提供することができる。

例えば時刻Ｔ_１１で、特定された閾値変更後、基準またはベースライン静電容量を、第１静電容量基準Ｃ_１に更新することができる。時刻Ｔ_１１の後、足存在センサ３１０またはプロセッサ回路３２０は、その後の信号の少なくともΔＣ分の変更について第４静電容量信号１２０４を監視するように、すなわち、Ｃ_１＋ΔＣまたはＣ_１−ΔＣの静電容量値を探すように、構成することができる。

第１時刻で静電容量の増加を特定することを含む実施例では、割り込み信号ステータスは、後の時刻で静電容量の低下の特定に応答して変化することができる。しかし、後の時刻でさらに静電容量の増加が特定される場合、基準静電容量を更新することができ、更新された基準静電容量に基づいてその後の比較を行うことができる。この状況を図１５に示している。例えば、時刻Ｔ_１２で、第４静電容量信号１２０４の静電容量の増加が検出されて、基準を第２静電容量基準Ｃ_２に更新することができる。第１およびその後の第１の静電容量変化は増加を表すため、第６割り込み信号ＩＮＴ_６のステータスは変えないでおくことができる。時刻Ｔ_１３で、第４静電容量信号１２０４の静電容量の低下が検出されて、基準を第３静電容量基準Ｃ_３に更新することができる。Ｔ_１３での静電容量の変化は、指定の閾値静電容量の大きさΔＣよりも大きく低下しているため、第６割り込み信号ＩＮＴ_６のステータスを（例、割り込みアサート状態から非アサート状態に）変更することができる。

一実施例において、時刻Ｔ_１１で最初に検出された変化および対応する割り込み信号ＩＮＴ_６は、足存在センサ３１０によって検知されてフットウェア内に存在することが判別される足を表す。基準静電容量のその後の増加は、センサまたはその付近での環境的な変化によるなど、足存在センサ３１０によって測定されるベースライン静電容量に対する変化を表す。時刻Ｔ_１３で検出される変化は、フットウェアを脱いでいるとともに足存在センサ３１０の近くで検知されなくなった足を表すことができる。その後の静電容量変化（例、時刻Ｔ_１６）は、フットウェアに再び差し込まれる足を表すことができる。

図１６は、全体として、例示的な実施形態による静電容量式足存在センサからの時間可変情報および信号形態限界のチャート１６００を示す。この実施例は、チャート１６００にプロットされる第５静電容量信号１２０５および第６静電容量信号１２０６を含む。チャート１６００は、形態限界（morphology limit）１６０１をさらに含む。形態限界１６０１は、足存在センサ３１０からサンプリングした静電容量信号のセグメントと比較することができる。比較は、足存在センサ３１０またはプロセッサ回路３２０を使用して行い、サンプリングされた特定のセグメントが形態限界１６０１に適合するかどうかを判別することができる。図１６の実施例では、形態限界は、超えた場合には静電容量信号セグメントが足存在センサ３１０の近くの足の存在を表さないかまたは表しそうにないことを示す下限を画定する。

図示される第５静電容量信号１２０５のサンプリングされた部分は、形態限界１６０１に適合する。図１６の実施例では、形態限界１６０１は、静電容量信号の大きさの変化、またはディップ（dip）、ドウェル（dwell）および回復を含む形態を画定する。第５静電容量信号１２０５が形態限界１６０１の全部または一部に適合することを特定した後、足の存在または検出の成功を示す割り込み信号を提供することができる。

第６静電容量信号１２０６の、図示されるサンプリングされた部分は、形態限界１６０１に適合しない。例えば、第６静電容量信号１２０６の急激な低下および長いドウェル時間は、形態限界１６０１によって画定される境界の外になり、そのため、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ために、割り込み信号を保留にすることができる。

形態限界１６０１は、固定または可変にすることができる。例えば、形態限界は、基準静電容量、環境、フットウェアの使用ケース、ユーザ、感度の好み、または他の情報に関する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、使用されるフットウェアの種類によって異なることができる。すなわち、少なくとも部分的には、靴の幾何学形状もしくは材料、またはユーザが特定のフットウェア製品を着脱するのにかかると予想される時間量が異なるため、バスケットボールシューズはランニングシューズとは異なる形態限界１６０１を有することができる。一実施例において、形態限界１６０１は、例えばユーザの固有のフットウェアの着脱の好みまたは手順に対応するため、ユーザによってプログラミングすることができる。

上で説明したように、足存在センサ３１０は、関連付けられた固定または可変ベースラインまたは基準静電容量値を有することができる。基準静電容量値は、電極の表面積、他のフットウェアコンポーネントに対する電極の配置、またはフットウェアの向き、またはセンサもしくはフットウェア自体が使用される環境に従った値とすることができる。すなわち、センサは、フットウェア内に足が存在しなくても何らかの関連付けられた静電容量値を有することができ、その値は、１つまたは複数の材料の誘電効果またはセンサもしくはその付近の環境要因の関数とすることができる。一実施例において、フットウェアの足底板インサート（例、インソール）は、静電容量センサで、またはその付近でフットウェアの誘電特性を変えることができる。プロセッサ回路３２０は、任意で、ベースラインまたは基準特性が変化するときに、例えばインソールが変更されるときに、足存在センサ３１０を校正するように構成することができる。一実施例において、プロセッサ回路３２０は、ベースラインもしくは基準静電容量値を自動的に検出するように構成することができ、またはユーザ入力または命令に応答して、ベースラインまたは基準静電容量を更新するように構成することができる。

図１７は、全体として、フットウェア製品のミッドソール内に、誘電体スタックの下に配置されている静電容量型足存在センサの図の実施例１７００を示す。実施例１７００は、ハウジング構造１５０を含み、例えば静電容量式足存在センサ１７０１からの情報に少なくとも部分的に基づいて作動させられるひも締めエンジンまたは駆動機構３４０を含むかまたはそれを使用することができる。静電容量式足存在センサ１７０１は、センサの近くの身体５５０の有無に基づいて静電容量または静電容量指示信号を提供するように構成することができる。

身体５５０と静電容量式足存在センサ１７０１との間に１つまたは複数の材料を設けることができ、１つまたは複数の材料は、センサの感度に影響を与えることができ、またはセンサからの信号の信号対雑音比に影響を与えることができる。一実施例において、１つまたは複数の材料は、誘電体スタックを形成する。１つまたは複数の材料は、特に、靴下１７５１、センサまたはその付近での身体５５０のアーチ高さによるなどのエアギャップ、中敷き１７５０、Ｖｅｌｃｒｏ（商標）などのファスナ１７３０、または誘電体フィラー（dielectric filler）１７２０を含むことができる。一実施例において、静電容量式足存在センサ１７０１がハウジング構造１５０の内部に設けられるとき、ハウジング構造１５０自体の上壁が誘電体スタックの一部である。一実施例において、足底板インサートを誘電体スタックの一部にすることができる。

本発明者らは、高い比誘電率または高いｋ値を有する誘電体スタックを提供することで静電容量式足存在センサ１７０１の入力感度を高めることができることを認識した。ｋ値の高い様々な材料を試験し、フットウェアにおける有効性と適性とを評価した。一実施例において、誘電体フィラー１７２０は、ネオプレン部材を含むことができる。ネオプレン部材は、フットウェアにおいて足下で使用するのに快適で、かつ、例えばその代わりにエアギャップまたは他のｋ値の低い材料にすることに比べて、静電容量式足存在センサ１７０１の感度を高めるために十分な誘電効果を提供する硬さまたはデュロメータ特性を有するように指定することができる。一実施例において、ネオプレン部材は、約３０ショアＡ硬さ値を有する独立気泡発泡材を含む。

図１８は、全体として、静電容量式足存在センサ１７０１からの静電容量指示信号に対する誘電体フィラー１７２０の効果を示すチャート１８００を含む実施例を示す。チャート１８００では、ｘ軸は、多数のデジタルサンプルを示し、経過時間に対応し、ｙ軸は、静電容量式足存在センサ１７０１が検出した静電容量の相対尺度を示す。チャート１８００は、第１タイプの誘電体フィラー１７２０の材料に対応する静電容量指示第１信号１８０１と、別の第２タイプの誘電体フィラー１７２０に対応する静電容量指示第２信号１８０２との、時間整合させた重ね合わせを含む。

この実施例において、第１信号１８０１は、誘電体フィラー１７２０として提供される第１誘電部材を備えるフットウェアに対応する。第１誘電部材は、例えば、第１誘電ｋ値を有するポリウレタン発泡体を含むことができる。チャート１８００は、第１誘電部材と足存在センサ１７０１とを含むフットウェア製品に差し入れてから出される身体５５０の複数の事例を示す。例えば、第１信号１８０１の第１部分１８２０は、静電容量式足存在センサ１７０１が測定する基準またはベースライン静電容量を示す。図１８の実施例では、基準またはベースラインは、ゼロの値に正規化される。基準またはベースライン状態は、フットウェア内に足が存在しないことに対応することができる。すなわち、第１信号１８０１の第１部分１８２０は、フットウェアに足が不在であることを示す。サンプル６００のあたりに対応する時点で、身体５５０を、フットウェアに差し入れることができ、静電容量式足存在センサ１７０１および第１誘電部材に、またはその付近に位置付けることができる。差し入れの後、第１信号１８０１の大きさは、例えば第１量１８１１の分だけ変化し、足（または他の身体）がフットウェア内に存在することを示す。図１８の実施例では、サンプル６００から１４００のあたりに対応するなど、身体５５０は、第１信号１８０１の第２部分１８２１に対応する継続時間中、フットウェア内に存在する。サンプル１４００のあたりに対応する時点で、身体５５０はフットウェアを脱ぐことができる。身体５５０が不在になると、第１信号１８０１は、その基準またはベースライン値に復帰することができる。

図１８の実施例では、第２信号１８０２は、誘電体フィラー１７２０として提供される第２誘電部材を備えるフットウェアに対応する。第２誘電部材は、例えば、上で述べた第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ことができる。チャート１８００は、身体５５０が第２誘電部材と足存在センサ１７０１とを含むフットウェア製品に差し入れられてからフットウェア製品を脱ぐまでの多数の事例を示す。第２信号１８０２の第１部分１８２０は、静電容量式足存在センサ１７０１によって測定される基準またはベースライン静電容量を示し、図１８の実施例では、第２信号１８０２の第１部分１８２０は、足がフットウェア内に不在であることを示す。サンプル６００のあたりに対応する時点で、身体５５０はフットウェアに差し入れることができ、静電容量式足存在センサ１７０１および第２誘電材料に、またはその付近に位置付けることができる。差し込みの後、第２信号１８０２の大きさは、例えば第２量１８１２の分だけ変化し、足（または他の身体）がフットウェア内に存在することを示す。この実施例において、第２量１８１２は、第１量１８１１を超える。大きさ変化の差は、誘電体フィラー１７２０のために使用される材料の種類に起因する。すなわち、静電容量指示第１信号１８０１および第２信号１８０２の大きさは、別の誘電体スタックが使用されるときに、異なることができる。誘電体スタックがｋ値の高い誘電体フィラー１７２０を含む場合、大きさの差またはベースラインからの差は、誘電体スタックがｋ値の低い誘電体フィラー１７２０を含む場合よりも大きい。

一実施例において、足底板インサートは、フットウェアの誘電体スタックの一部を含む。本発明者らは、静電容量式足検知技術に対する様々な足底板インサートの効果を評価するために、多様な試験を行った。フットウェアに標準的な（部分長）足底板を追加すると、スタックの全体的な誘電効果が高まり、足の存在に対する電場の感度が低下した。検知した信号の振幅（例、検知した静電容量の変化に対応する）も、足底板の存在で低下した。しかし、ノイズフロアのＲＭＳ振幅は、足底板があってもなくても同様であった。負荷および無負荷条件下での応答も似ていた。

足底板試験の結果に基づき、標準的なまたは全長の足底板を用いて足の存在を検出するために静電容量式検知を使用することは、信号対雑音比に関して実現可能である。部分長または全長の足底板を使用して、望ましい最小の約６ｄＢを超えるＳＮＲを足の存在の決定に使用することができ、低デューティおよび高デューティのどちらの負荷条件でも使用することができる。一実施例において、足存在センサ３１０は、追加される足底板の誘電効果を補償するために、静電容量オフセット範囲を含むかまたは使用することができる。

全長の足底板と足存在センサ３１０の電極との間のエアギャップのばらつきは、加えられる負荷の関数として、測定可能なＳＮＲのばらつきに対応することができる。例えば、図１８の実施例で実証されるように、ｋ値の高い誘電材料を、静電容量式足存在センサに、またはその付近に設けると、ｋ値の低い誘電材料を含むかまたは使用する実施例よりも、ＳＮＲを改善することができる。

足底板下で隙間距離の著しい変形を示さないなど、様々な足ゾーンが低負荷条件下で同様に挙動することが分かった。しかし、ユーザが立っているときなどの高負荷条件下では、足底板のアーチ領域が圧縮されることがあり、エアギャップが実質的に最小限になるかまたはなくなることがある。したがって、検知条件下で、足底板の存在下で測定される電場は、生産用またはＯＥＭ用インソールを使用して測定される電場と同様な大きさにすることができる。足存在センサ３１０と検出するべき身体との間のエアギャップを作る足底板またはＯＥＭ生産用インソールの実施例では、エアギャップを補償または充填するために、様々な材料を設けるかまたは追加することができる。例えば、ネオプレンなどの隙間充填発泡体を、全長の足底板の下側に設けることができる。

一実施例において、インソールに足底板を含むことは誘電体スタックの全体的な誘電厚さを増やし、足の存在に対する電場の感度を低下させる。信号の振幅は、足底板があると低下した。雑音特性のＲＭＳ振幅は、足底板があってもなくても同様であった。静電容量式センサの検知電極と足底板の下面との間の体積を占める誘電部材は、静電容量式センサの感度に対して大きな影響を与えうることも明らかになった。例えば１．２８のｋ値を有するポリウレタン発泡体は、誘電率またはｋ値が約５．６のネオプレン発泡体を使うときに測定されたものより約７０％低い信号振幅を有することができる。雑音振幅が等しい場合、これは約４．６ｄＢのＳＮＲの差に等しい。

このように、足の存在を検出するために炭素繊維足底板を用いて静電容量式検知を使用することは、信号対雑音比に関しては実現可能である。足の存在を決定するために必要な最低６ｄＢを超えるＳＮＲが測定された。

図１９は、全体として、フットウェア内の静電容量型足存在センサからの静電容量指示第３信号１８０３の一部を示すチャート１９００の実施例を示す。チャート１９００では、ｘ軸は、多数のデジタルサンプルを示し、経過時間に対応し、ｙ軸は、静電容量式足存在センサ１７０１によって検出された静電容量の相対尺度を示す。第３信号１８０３からの情報を使用して、ユーザがフットウェアに対して下向きの力を加えているかどうかを判別することができ、例えば、特に、ユーザが座っているのかもしくは立っているのかの特定、または歩数の判別、またはユーザの歩き方の判別、のために使用することができる。

例えばｘ軸のサンプル「０」に対応する初期時間で、第３信号１８０３は、相対静電容量スケールで約０の基準またはベースライン値を有することができる。１９０１で、またはｘ軸のサンプル１７５あたりで、第３信号１８０３は、例えば身体５５０がフットウェアに差し入れられていることに対応するフットウェア着用イベントを含む。第３信号１８０３は、１９１０で、またはサンプル１００００のあたりで、フットウェア脱ぎイベントを含み、その後第３信号１８０３は、ベースライン値に復帰する。

図１９の実施例は、閾値１９２０をさらに含む。閾値１９２０は、身体５５０がフットウェア内に存在していることを示す相対静電容量値に対応することができる。例えば、足または身体５５０がフットウェア内に存在しているとき、第３信号１８０３が示す相対静電容量は、閾値１９２０を超え、足または身体５５０がフットウェア内に不在のときは、相対静電容量は、閾値１９２０未満になることができる。本明細書で詳しく説明するように、環境的な変化またはフットウェアの材料の変化を考慮するためなど、閾値１９２０を動的に調整するために様々な方法または手法を使用することができる。

サンプル１７５と１０００との間の間隔に対応するなど、１９０１および１９１０におけるフットウェアの着用と脱ぎとのイベント間で、フットウェア製品の着用者は、座位と立位との間を複数回移行することができる。座位と立位との間の移行は、例えば第３信号１８０３を提供する静電容量式センサの上に誘電体スタックを形成するフットウェア材料の圧縮および弛緩により、第３信号１８０３の変動に対応することができる。すなわち、ユーザが立っていて、誘電体スタックに対して下向きの力をかけるとき、誘電体スタックの１つまたは複数の材料は圧縮することができ、ユーザの足は静電容量式センサに近づくことができ、それにより、センサを使用して測定される相対静電容量が変化する。ユーザが座っていて、誘電体スタックに対する下向きの力が減少するとき、誘電体スタック材料は弛緩するかまたは延びることができ、ユーザの足は静電容量式センサから遠ざかることができる。

着用イベント１９０１は、第３信号の乱れの部分を含む。すなわち、滑らかまたは緩やかな移行を示す代わりに、ユーザが足をフットウェア内の適所に収めると、第３信号１８０３は、急激かつ不規則に変動する。一実施例において、着用イベント１９０１は、自動または手動ひも締めなどのひも締めを含み、これは、ユーザがフットウェア材料（誘電体スタックを含む）に対して様々な力をかけ、ユーザの足に対するフットウェアの張力をユーザが調整することに対応することができる。図１９の実施例では、１９０１での着用イベントの後、ユーザは、サンプル２００から２７５に対応するなど、第１継続時間１９３１の間、座っていることができる。第１継続期間１９３１において、第３信号１８０３は、約２２０相対静電容量単位の平均値を有することができる。

第１継続時間１９３１の後、ユーザは立つことができ、誘電体スタックの材料を圧縮させ、それによってユーザの足をスタック下の静電容量式センサに近づけることが可能になる。ユーザが完全に立っていて誘電体スタックを圧縮している場合、第３信号１８０３は、第２継続時間１９３２において、約１２０相対静電容量単位の平均値を有することができる。すなわち、第３信号１８０３の大きさは、ユーザが座位から立位に移行するときに、または、ユーザが誘電体スタックに対して最小の力をかけているところから、誘電体スタックに対して最大の力をかけているところまで移行し、それによって誘電体スタック自体の誘電特性が変化するときに、第１の大きさ変化量１９５１の分だけ変化することができる。一実施例において、第１の大きさ変化量１９５１は、誘電体スタックに対してかけられる力の大きさに対応することができる。すなわち、例えば歩いているときと比べて走っているときに、ユーザは誘電体スタックに対してより大きな力をかけていると予想されるので、第１の大きさ変化量１９５１を使用して、特に、ユーザの体重またはユーザが走っているか歩いているかどうかを判別することができる。

図１９の実施例では、サンプル３７５のあたりで、第３信号１８０３は、ユーザが座位姿勢に戻るとき、約２２０相対静電容量単位の値に戻る。ユーザは、次の相対静電容量が変化するまで、第３継続時間１９３３の間、座る。

第３信号１８０３の点線部分（図１９の実施例のサンプル５００あたりの後）は、時間の経過およびｘ軸のスケールの変化を示す。一実施例において、サンプル０から５００は、静電容量式センサを組み込んだフットウェアが新品であるとき、または新たな誘電体スタックがフットウェアに使用されるときに対応する。サンプル９，８００あたりから後のサンプルは、フットウェアが古くなったかもしくは部分的に履き古されているとき、または誘電体スタックの一部が圧縮されて、弛緩状態または使用していない状態でも跳ね返らないかまたは膨張しないときに対応することができる。

図１９の実施例では、第３信号１８０３は、座位姿勢と立位姿勢との間のユーザの数回の移行を示す。この実施例では、第４継続時間１９３４および第６継続時間１９３６が座位姿勢に対応し、フットウェアの誘電体スタックにかかる力または圧力は最小である。第５継続時間１９３５は、立位姿勢に対応し、誘電体スタックに加えられる力が上昇する。この実施例では、第４継続時間１９３４および第６１９３６は、約２４０相対静電容量単位の平均値に対応することができる。すなわち、第４継続時間１９３４および第６１９３６の平均は、約２２０単位であった第１継続時間１９３１および第３１９３３の平均を超えることができる。一実施例において、平均値の差は、誘電体スタックまたはフットウェアの使用で経時的に変化する他のフットウェア材料の１つまたは複数の部分の摩耗に起因することがある。この実施例では、第５継続時間１９３５は、約１５０相対静電容量単位の平均値に対応することができ、これは、第３継続時間１９３３の約１２０単位の平均値を超える。さらに、座位姿勢と立位姿勢との差は、誘電体スタックに力が加えられるか加えられないかの差であるが、新品のフットウェアと中古のフットウェアとの場合で異なることがある。第１の大きさ変化量１９５１は、新品のフットウェアの場合で、立位姿勢と座位姿勢との間で約２００単位の相対静電容量の変化を示し、第２の大きさ変化量１９５２は、古くなったかまたは中古のフットウェアの場合で、立位姿勢と座位姿勢との間で約１５０単位の相対静電容量の変化を示す。図１９の実施例では、第４継続時間１９３４〜第６継続時間１９３６はさらに、第１継続時間１９３１〜第３継続時間１９３３と比べて比較的雑音の多い信号を示すが、これはさらにフットウェアまたはセンサコンポーネントの摩耗に起因することがある。

このように、図１９は、第３信号１８０３からの情報を使用して、特に、フットウェアのライフサイクルのステータスまたはフットウェアの使用特性を示すことができることを示す。この情報は、例えば、１つまたは複数のフットウェアコンポーネントが摩耗または消耗していて、最適または十分なクッション性または足の保持力を提供するのに利用できないかもしれないことをユーザに報告または警告することによって、ユーザの怪我防止に役立てるために使用することができる。

一実施例において、静電容量式足センサからの情報を使用して、ステップ頻度情報を導くかまたは判別することができ、これはさらに、ユーザの歩幅が分かっているかまたは判別可能なときなどに、ステップカウンタまたは歩数計として使用することができる。再び図１９を参照すると、第３信号１８０３の変動は、異なるステップイベントに対応することができる。例えば、第２継続時間１９３２は、ユーザの第１の足が着地していて、ユーザの体重がユーザのフットウェアに力をかけているときなど、ユーザのステップの第１部分を含む間隔に対応することができ、フットウェアは、第３信号１８０３を提供する静電容量型足存在センサを含む。第２継続時間１９３２の後、ユーザは、体重をユーザの第１の足から第２の足に移すことができる。その結果、ユーザがフットウェアにかける圧力または力が減り、第３信号１８０３において対応する変化が観察できる。例えば、第３信号１８０３の大きさは、例えば第１の大きさ変化量１９５１の分、増加することができる。ユーザが再び歩行を進めて、第１の足に戻ると、第３信号１８０３の大きさは、例えば同じかまたは同様な第１の大きさ変化量１９５１の分、減少することができる。一実施例において、大きさの変化は、ユーザがフットウェアにかける力に依存することができ、またはそれに関係付けることができ、これはさらに、ユーザがどれほど早く歩いているかまたは走っているかに対応することができる。例えば、より大きな大きさ変化量は、走る速さに対応することができる一方、より小さな変化量は、歩く速さに対応することができる。

一実施例において、第３信号１８０３の指定部分の継続時間、間隔またはサンプル数を使用して、ステップ間隔または歩数を判別することができる。例えば、第１継続時間１９３１は、約７５サンプルのサンプル数を有することができ、第２継続時間１９３２は、約５０サンプルのサンプル数を有することができる。第１継続時間１９３１が、第１の足が地面から離れているときのユーザの歩行またはステップ周期の第１部分に対応し、第２継続時間１９３２が、第１の足が着地しているときのユーザの歩行またはステップ周期の後の第２部分に対応する場合、ユーザは、約１２５サンプルのステップ間隔を有することができる。サンプルレートに応じて、ステップ間隔は、プロセッサ回路３２０を使用してサンプル数情報を処理するなど、歩く速さまたは走る速さに相関させることができる。

一実施例において、第３信号１８０３の信号の大きさ変化間の継続時間、間隔またはサンプル数を使用して、ステップ間隔または歩数を判別することができる。指定の閾値大きさ変化量より大きいなどの大きさの変化を、プロセッサ回路３２０によって特定することができ、さらに、プロセッサ回路３２０は、特定された大きさ変化間の間隔の長さを計算または特定することができる。例えば、プロセッサ回路３２０によって第２継続時間１９３２の開始がサンプル３２５のあたりであると特定することができ、これは、例えば第３信号１８０３で、指定の閾値変化よりも大きいことが監視された大きさ変化に対応する。プロセッサ回路３２０によって第２継続時間１９３２の終了がサンプル３７５あたりであると特定することができ、これは、例えば第３信号１８０３で監視されるその後の大きさ変化に対応し、指定の閾値変化よりも大きい。プロセッサ回路３２０は、サンプル数間の差を計算して、第２継続時間１９３２が継続時間内に約５０サンプルであると判別することができる。プロセッサ回路３２０は、同様に、第３信号１８０３の任意の１つまたは複数のセグメントについて、継続時間またはサンプル長さを判別することができる。さらに、プロセッサ回路は、ステップ間隔を判別することができ、ステップ間隔を使用して、移動距離またはユーザが動いている速度を判別することができる。一実施例において、ユーザの歩幅の長さに関する情報をステップ間隔情報とともに使用すると、移動距離を判別することができる。

一実施例において、ユーザの歩幅の長さは、指定されていないかまたは分かっていない。ユーザの歩幅の長さは、任意で、足センサ情報と連携して加速度計または位置センサ（例、ＧＰＳセンサ）など、１つまたは複数の他のセンサからの情報を使用して判別することができる。例えば、位置センサからの情報は、ユーザが指定の継続時間中に移動した総距離を示すことができる。プロセッサ回路３２０、またはフットウェアに付属する他のプロセッサは、第３信号１８０３を受信して、多数の信号の大きさ変化イベントをステップと移動距離とに相関させて、平均的なユーザのステップまたは歩幅の長さを判別することができる。例えば、ユーザが３０秒間で１００メートル移動し、足存在センサからの静電容量指示信号が同じ３０秒の間隔内で１００の信号の大きさ変化イベントを示す場合、プロセッサ回路３２０または他のプロセッサは、ユーザの歩幅が、約１００メートル／１００大きさ変化イベント＝大きさ変化イベントあたり１メートルであると判別することができる。

一実施例において、第３信号１８０３からの情報を使用して、ユーザの歩き方またはユーザの歩き方の変化を判別することができる。プロセッサ回路３２０は、例えば、信号の変化を特定するなど、経時的に静電容量指示信号を監視するように構成することができる。例えば、プロセッサ回路３２０は、検出された着用イベント後の第１（もしくは他の）継続時間または第１ステップイベントを監視することができる。一般に、ユーザは、ユーザがフットウェアを着用する度に、同様な歩き方を使用するなど、同様なやり方でウォーキングまたはランニングを始めると予想することができる。フットウェアの着用後に、確立されたベースラインまたは平均信号特性からの逸脱をプロセッサ回路３２０が検出する場合、ユーザに警報を発することができる。同様に、プロセッサ回路３２０は、結果として怪我につながりかねないユーザの疲労に関連付けることのできる、使用特性または逸脱を検出するように構成することができる。例えば、足の位置の変化は、静電容量型足存在センサでの、またはその上での誘電特性を対応して変化させることができるので、確立されたベースラインまたは基準信号特性からの逸脱は、足または足首がフットウェア内で回転しているかまたは滑っていることを示すことができる。自動ひも締めエンジンを含む実施例では、足の位置の変化を使用して、ユーザの怪我防止を助けるため、ユーザの足に対してフットウェアを自動的に締め付けることができる。

以下の態様は、本明細書で述べるフットウェアおよび静電容量式センサの非制限的な概要を提供する。
態様１は、主題（装置、システム、デバイス、方法、行為を実施する手段、またはデバイスで実行されたときにデバイスに行為を実施させることのできる命令を含むデバイス可読媒体など）を含むかまたはそれを使用することができ、例えばフットウェア製品で使用するための自動フットウェアシステムを含むかまたはそれを使用することができ、前記システムは、製品内に配設されるように構成されるデバイスハウジングと、デバイスハウジング内に設けられるプロセッサ回路と、プロセッサ回路とデバイスハウジング内の１つまたは複数のポートとに連結される電気インタコネクトと、静電容量式センサと、を備え、前記静電容量式センサは、少なくとも部分的にデバイスハウジングの外部に設けられているとともに電気インタコネクトを使用してプロセッサ回路に連結される複数の電極を含み、前記静電容量式センサは、電極に対する身体の近さを検知するように構成される。

態様２は、態様１の主題を含むかもしくは使用することができ、または任意でそれと組み合わせることができ、任意で、静電容量式センサによって検知される近さに関する情報を受信して、製品内の足の存在または製品における足の不在の指示を提供するように構成されるプロセッサ回路を含むかまたは使用する。

態様３は、態様２の主題を含むかもしくは使用することができ、または任意でそれと組み合わせることができ、任意で、製品が着用されたときに足に対して製品を締め付けるかまたは緩めるように構成されるひも締めエンジンの少なくとも一部を格納するデバイスハウジングを含むかまたは使用し、プロセッサ回路は、指示に基づいて、ひも締めエンジンの動作を開始または阻止するように構成される。

態様４は、態様１から３のうちの１つまたは任意の組み合わせの主題を含むかもしくは使用することができ、または任意でそれと組み合わせることができ、任意で、共通の平面内で離間している少なくとも２つの電極を含む複数の電極を含むかまたは使用する。

態様５は、態様４の主題を含むかもしくは使用することができ、または任意でそれと組み合わせることができ、任意で、製品のインソールの上面と実質的に平行に延びている複数の電極の少なくとも一部を含む。

態様６は、態様１から５のうちの１つまたは任意の組み合わせの主題を含むかもしくは使用することができ、または任意でそれと組み合わせることができ、任意で、製品のインソールもしくは製品のアウトソールに、または製品のインソールもしくは製品のアウトソールの中に配設されるように構成されるデバイスハウジングを含むかまたは使用する。

態様７は、態様１から６のうちの１つまたは任意の組み合わせの主題を含むかもしくは使用することができ、または任意でそれと組み合わせることができ、任意で、デバイスハウジングの外面に固着される静電容量式センサの一部を含む。

態様８は、態様１から７のうちの１つまたは任意の組み合わせの主題を含むかもしくは使用することができ、または任意でそれと組み合わせることができ、任意で、製品のミッドソール領域の足下に設けられるデバイスハウジングを含み、静電容量式センサは、製品が足に着用されるときに、デバイスハウジングの上面と足との間に設けられる。

態様９は、態様８の主題を含むかもしくは使用することができ、または任意でそれと組み合わせることができ、任意で、静電容量式センサの足側面と足との間に誘電部材を含むかまたは使用する。

態様１０は、態様９の主題を含むかもしくは使用することができ、または任意でそれと組み合わせることができ、任意で、空気よりも比誘電率またはｋ値が高い材料を備える誘電部材を含むかまたは使用する。

態様１１は、態様９の主題を含むかもしくは使用することができ、または任意でそれと組み合わせることができ、任意で、ネオプレンを備える誘電材料を含むかまたは使用する。

態様１２は、態様１から１１のうちの１つまたは任意の組み合わせの主題を含むかもしくは使用することができ、または任意でそれと組み合わせることができ、任意で、共通の可撓性基板上に配設される複数の電極を含む。

態様１３は、態様１から１２のうちの１つまたは任意の組み合わせの主題を含むかもしくは使用することができ、または任意でそれと組み合わせることができ、任意で、複数の電極として、第１および第２の櫛形電極を含み、各櫛形電極は、共通の軸に平行に配列されている離間した複数の延長部材を有する。

態様１４は、主題（装置、システム、デバイス、方法、行為を実施する手段、またはデバイスで実行されたときにデバイスに行為を実施させることのできる命令を含むデバイス可読媒体など）を含むかまたはそれを使用することができ、例えば張力付与部材（tensioning member）と、張力付与部材の張力を制御する電動張力付与デバイスと、フットウェア内の足の有無に関する情報を受信するための静電容量式センサであって、実質的にフットウェアのインソールに平行な共通の平面内で離間している複数の電極を備える少なくとも１つの静電容量式センサと、少なくとも１つの静電容量式センサから情報を受信し、それによって足がフットウェアに存在するか、不在か、入っているか、または出ているかどうかを判別することができる制御ユニットと、を備えるフットウェア製品を含むかまたは使用することができる。

態様１５は、態様１４の主題を含むかもしくは使用することができ、または任意でそれと組み合わせることができ、任意で、少なくとも１つの静電容量式センサからの情報を使用して、電動張力付与デバイスを条件付きで動作させるために制御ユニットを使用する。

態様１６は、態様１４または１５のうちの１つまたは任意の組み合わせの主題を含むかもしくは使用することができ、または任意でそれと組み合わせることができ、任意で、フットウェア内の足下、かつ、電動張力付与デバイスと制御ユニットとの少なくとも一部を収容するデバイスハウジングの上に設けられる、少なくとも１つの静電容量式センサを含む。

態様１７は、態様１６の主題を含むかもしくは使用することができ、または任意でそれと組み合わせることができ、任意で、空気の誘電率よりも高い誘電率を有する誘電部材を含むかまたは使用し、誘電部材は、静電容量式センサの複数の電極に隣接する。

態様１８は、主題（装置、システム、デバイス、方法、行為を実施する手段、またはデバイスで実行されたときにデバイスに行為を実施させることのできる命令を含むデバイス可読媒体など）を含むかまたはそれを使用することができ、例えばフットウェア製品の内部の足の存在または相対的な位置を示す静電容量指示信号を発生させるように構成される静電容量型足存在センサであって、前記静電容量型足存在センサは、足下かつフットウェアのアーチ領域の共通の基板上に配設される１対のインターリーブされた電極を含む静電容量型足存在センサと、
フットウェアのアーチ領域のデバイスハウジングに含まれて、電極の少なくとも一部の下に設けられており、足位置センサからの信号を受信するように構成されるプロセッサ回路と、を備え、信号が足の存在を示す場合、またはフットウェア製品内の足の相対的な位置の変化を示す場合、フットウェア製品を含むかまたは使用することができる。態様１８では、プロセッサ回路は、フットウェア製品内の、またはそれに関連付けられている１つまたは複数の他のセンサからのデータ収集を開始するか、または足に対してフットウェア製品を締め付けるかもしくは緩めるように駆動機構を作動させるように構成することができる。

態様１９は、態様１８の主題を含むかもしくは使用することができ、または任意でそれと組み合わせることができ、任意で、電極に関連付けられている相互静電容量特性の変化を示す信号を発生させるように構成される足存在センサを含むかまたは使用する。

態様２０は、態様１８または１９のうちの１つまたは任意の組み合わせの主題を含むかもしくは使用することができ、または任意でそれと組み合わせることができ、任意で、製品が着用されたときに、足存在センサの少なくとも一部と足との間に設けられる誘電部材を含むかまたは使用し、誘電インサート部材は、空気の比誘電率よりも高い比誘電率を有する。

以上の非制限的な態様のそれぞれは、独立して使用することができ、または本明細書で説明する他の態様もしくは実施例のうちの１つまたは複数との様々な入れ替えもしくは組み合わせと組み合わせることができる。

様々な注記
上記の説明は、添付の図面の参照を含み、これは、詳細な説明の一部を成す。図面は、例として、本発明を実施することのできる具体的な実施形態を示す。これらの実施形態は、本明細書では「実施例」ともいう。該実施例は、図示または説明するものに加えて、要素を含むことができる。しかし、本発明者らは、図示または説明される要素のみが提供される実施例も想定する。さらに、本発明者らは、特定の実施例（またはその１つもしくは複数の態様）、または本明細書で図示または説明される他の実施例（またはその１つもしくは複数の態様）のいずれについても、図示または説明される要素の任意の組み合わせまたは入れ替えを使用した実施例（またはその１つもしくは複数の態様）も想定する。

本書において、特許文書で一般的なように、「少なくとも１つ」または「１つまたは複数」の任意の他の事例または用法とは独立して、１つまたは１つよりも多くを含むために、「１つ（の）」という用語を使用する。本書において、「または（もしくは）」は非排他的であることをいうために使用されるので、「ＡまたはＢ」は、別の指示がない限り、「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。本書において、「〜を含み」および「これは（ｉｎ ｗｈｉｃｈ）」は、それぞれ「〜を備え」および「〜であって（ｗｈｅｒｅｉｎ）」の用語の平易な英語の等価物として使用される。また、以下の請求項では、「〜を含み（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「〜を備え（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、非限定的、すなわち、請求項でそのような用語の後に挙げられるものの他に要素を含むシステム、デバイス、製品、組成、設計またはプロセスは、やはりその請求項の範囲内にあると見なされる。また、以下の請求項において、「第１」、「第２」および「第３」等の用語は単に呼び名として使用され、そのものに対して数的な要求事項を課す意図はない。

「平行」、「垂直」、「丸」または「四角」などの幾何学的な用語は、文脈上別のことを示さない限り、絶対的な数学的厳密さを要求する意図はない。代わりに、該幾何学的な用語は、製造または同等の機能によるばらつきを許容する。例えば、ある要素が「丸」または「略丸」と記述される場合、正確に円形ではないコンポーネント（例、やや長円形または多面多角形のもの）もこの記述により包含される。

本明細書で説明される方法の実施例は、少なくとも一部をマシンまたはコンピュータにより実施されることができる。いくつかの実施例は、上記実施例で説明される方法を実施するために電子デバイスを構成するように動作可能な命令で符号化されたコンピュータ可読媒体またはマシン可読媒体を含むことができる。該方法の実施態様は、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、または同様なものなどのコードを含むことができる。該コードは、様々な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部分を形成してもよい。さらに、一実施例において、コードは、実行中または他のときなど、１つまたは複数の揮発性の非一時的、または不揮発性の有形コンピュータ可読媒体に有形に記憶することができる。これらの有形コンピュータ可読媒体の実施例は、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、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メモリスティック、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）などを含むことができるが、これだけに限定されない。

上記の説明は制限的なものではなく、例示的なものと意図している。例えば、前述の実施例（またはその１つもしくは複数の態様）は、互いに組み合わせて使用してもよい。上記の説明を検討するにあたって、例えば当業者によって、他の実施例を使用することができる。要約書は、読者が技術的な開示の性質を素早く確認できるように提供される。これは、請求項の範囲または意味を解釈または制限するために使用されるものではないという了解のもとに提出される。また、上記詳細な説明において、開示を簡素化するために、様々な特徴を一緒にまとめていることがある。これは、請求されていないが開示されている特徴が任意の請求項に不可欠であるとの意図として解釈されるべきではない。むしろ、発明の主題は、開示されている特定の実施形態の全部の特徴にあるとは限らないことがある。したがって、以下の請求項は、本明細書により実施例または実施形態として詳細な説明に組み込まれ、各請求項は、個別の実施形態として独立しており、該実施形態は、様々な組み合わせまたは入れ替えにおいて互いに組み合わせることができると想定される。本発明の範囲は、添付の請求項を参照して、該請求項に権利が認められる均等物の完全な範囲とともに判断されるべきである。

Claims (16)

1. フットウェア製品で使用する自動フットウェアシステムであって、
   前記フットウェア製品内に配設されるように構成されるデバイスハウジングと、
   前記デバイスハウジング内に設けられるプロセッサ回路と、
   前記プロセッサ回路と前記デバイスハウジング内の１つまたは複数のポートとに連結される電気インタコネクトと、
   少なくとも部分的に前記デバイスハウジングの外部に設けられているとともに、前記電気インタコネクトを使用して前記プロセッサ回路に連結される複数の電極を含む静電容量式センサであって、前記複数の電極に対する身体の近さを検知するように構成される前記静電容量式センサと、
   前記静電容量式センサの足側面と前記足との間に誘電部材と、を備え、
   前記誘電部材は、空気よりも高い比誘電率を有する材料を備える、自動フットウェアシステム。
2. 前記プロセッサ回路は、
   前記静電容量式センサによって検知された近さに関する情報を受信して、前記フットウェア製品内の足の存在または前記フットウェア製品における足の不在の指示を提供するように構成される、請求項１に記載の自動フットウェアシステム。
3. 前記デバイスハウジングは、
   前記フットウェア製品が着用されたときに足に対して前記フットウェア製品を締め付けるかまたは緩めるように構成されるひも締めエンジンの少なくとも一部を格納し、
   前記プロセッサ回路は、
   前記指示に基づいて、前記ひも締めエンジンの動作を開始または禁止するように構成される、請求項２に記載の自動フットウェアシステム。
4. 前記複数の電極は、
   共通の平面内で離間している少なくとも２つの電極を含む、請求項１に記載の自動フットウェアシステム。
5. 前記複数の電極の少なくとも一部は、前記フットウェア製品のインソールの上面と実質的に平行に延びている、請求項４に記載の自動フットウェアシステム。
6. 前記デバイスハウジングは、
   前記フットウェア製品のインソールもしくは前記フットウェア製品のアウトソールに、または前記フットウェア製品のインソールもしくは前記フットウェア製品のアウトソールの中に配設されるように構成される、請求項１に記載の自動フットウェアシステム。
7. 前記静電容量式センサの少なくとも一部は、前記デバイスハウジングの外面に固着される、請求項１に記載の自動フットウェアシステム。
8. 前記デバイスハウジングは、前記フットウェア製品のミッドソール領域の足下に設けられ、
   前記静電容量式センサは、前記フットウェア製品が足に着用されるときに、前記デバイスハウジングの上面と前記足との間に設けられる、請求項１に記載の自動フットウェアシステム。
9. 前記誘電部材は、ネオプレンを備える、請求項１に記載の自動フットウェアシステム。
10. 前記複数の電極は、共通の可撓性基板上に配設される、請求項１に記載の自動フットウェアシステム。
11. 前記複数の電極は、第１および第２の櫛形電極を含み、
    各櫛形電極は、共通の軸に平行に配列されている離間した複数の延長部材を有する、請求項１に記載の自動フットウェアシステム。
12. フットウェアの製品であって、
    張力付与部材と、
    前記張力付与部材の張力を制御する電動張力付与デバイスと、
    前記フットウェア内の足の有無に関する情報を受信する少なくとも１つの静電容量式センサであって、実質的に前記フットウェアのインソールに平行な共通の平面内で離間している複数の電極を備える前記少なくとも１つの静電容量式センサと、
    前記少なくとも１つの静電容量式センサから情報を受信し、該情報によって足が前記フットウェアに存在するか、不在か、入っているか、または出ているかどうかを判別することができる制御ユニットと、
    空気の誘電率よりも高い誘電率を有する誘電部材と、を備え、
    前記誘電部材は、前記少なくとも１つの静電容量式センサの前記複数の電極に隣接する、フットウェアの製品。
13. 前記制御ユニットは、前記少なくとも１つの静電容量式センサからの情報を使用して、前記電動張力付与デバイスを条件付きで動作させる、請求項１２に記載のフットウェアの製品。
14. 前記少なくとも１つの静電容量式センサは、
    前記フットウェア内の足下、かつ、前記電動張力付与デバイスと制御ユニットとの少なくとも一部を収容するデバイスハウジングの上に設けられる、請求項１２に記載のフットウェアの製品。
15. フットウェアの製品であって、
    前記フットウェアの内部の足の存在または相対的な位置を示す静電容量指示信号を生成させるように構成されており、足下かつ前記フットウェアのアーチ領域の共通の基板上に配設される１対の交互の電極を含む静電容量型足存在センサと、
    前記フットウェアの製品が着用されたときに、前記静電容量型足存在センサの少なくとも一部と前記足との間に設けられる誘電部材であって、空気の比誘電率よりも高い比誘電率を有する前記誘電部材と、
    前記フットウェアの前記アーチ領域のデバイスハウジングに含まれて、前記１対の交互の電極の少なくとも一部の下に設けられており、前記静電容量型足存在センサからの前記静電容量指示信号を受信するように構成されるプロセッサ回路と、を備え、
    前記静電容量指示信号が足の存在を示す場合、または前記フットウェアの製品内の前記足の相対的な位置の変化を示す場合、前記プロセッサ回路は、
    前記フットウェアの製品内の、または前記フットウェアの製品に関連付けられている１つまたは複数の他のセンサからのデータ収集を開始すること、
    前記足に対して前記フットウェアの製品を締め付けるかまたは緩めるように駆動機構を作動させること、を行うように構成される、フットウェアの製品。
16. 前記静電容量型足存在センサは、前記１対の交互の電極に関連付けられている相互静電容量特性の変化を示す信号を生成させるように構成される、請求項１５に記載のフットウェアの製品。

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