KR20240039227A - 회전식 드럼 인코더를 구비한 오토레이싱 신발류 모터 - Google Patents

회전식 드럼 인코더를 구비한 오토레이싱 신발류 모터 Download PDF

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KR20240039227A
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홀리 페일
섬머 엘 슈나이더
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나이키 이노베이트 씨.브이.
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Abstract

신발류 물품 및 관련 방법은 중창, 중창에 대해 고정된 갑피, 및 갑피를 통해 연장되는 끈을 포함한다. 중창 내에 위치한 전동식 레이싱 시스템은 끈의 장력을 증가 및 감소시키기 위해 끈과 맞물리도록 구성된다. 전동식 레이싱 시스템은 모터 샤프트를 포함하는 모터, 모터 샤프트에 결합되며 모터 샤프트의 회전에 기초하여 끈이 감기거나 풀어지도록 구성된 스풀, 프로세서 회로, 및 광학 인코더를 포함한다. 광학 인코더는 주축을 획정하며 제 2 복수의 세그먼트 사이에 위치한 제 1 복수의 세그먼트를 구비한 표면을 갖는 3 차원 인코더 및 원통형 인코더의 광학 범위 내에 위치하며 제 1 및 제 2 복수의 세그먼트 중 검출된 세그먼트를 나타내는 신호를 프로세서 회로에 출력하도록 구성된 광학 센서를 포함한다.

Description

회전식 드럼 인코더를 구비한 오토레이싱 신발류 모터{AUTOLACING FOOTWEAR MOTOR HAVING ROTARY DRUM ENCODER}
우선권 출원
본 출원은 2018 년 8 월 31 일자로 출원된 미국 특허 가출원 제 62/725,733 호의 우선권의 이득을 청구하며, 이 가출원의 전체 내용이 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 명세서에 개시된 주제는 개괄적으로, 회전식 드럼에 기초한 광학 인코더를 사용하는 오토레이싱 모터를 구비한 신발류 물품에 관한 것이다.
일부 실시예가 첨부 도면에 비제한적인 예시로서 도시되어 있다.
도 1은 예시적인 일 실시예에 따른 신발류 물품용의 전동식 레이싱 시스템의 구성 요소를 도시한 분해도이다.
도 2에는 예시적인 일 실시예에 따른 전동식 레이싱 시스템의 구성 요소의 블록도가 개괄적으로 도시되어 있다.
도 3은 예시적인 일 실시예에 따른 2 차원 디스크를 포함하는 광학 인코더를 나타낸 도면이다.
도 4는 예시적인 일 실시예에 따른 3 차원 인코더를 나타낸 도면이다.
도 5는 예시적인 일 실시예에 따른 3 차원 인코더를 포함하는 광학 인코더를 나타낸 도면이다.
도 6a 내지 도 6c에는 예시적인 일 실시예에 따른 광학 인코더의 주축에 대해 중심을 벗어난 광학 인코더의 작동이 도시되어 있다.
도 7은 예시적인 일 실시예에 따른 3 차원 인코더의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 8a 내지 도 8c에는 예시적인 일 실시예에 따른 3 차원 인코더용 제조 공정이 도시되어 있다.
예시적인 방법 및 시스템은 회전식 드럼에 기초한 광학 인코더를 사용하는 오토레이싱 모터를 구비한 신발류 물품에 관한 것이다. 예는 단지 가능한 변형예를 나타낸다. 명시적으로 달리 언급되지 않는 한, 구성 요소 및 기능은 선택적이며, 조합되거나 세분화될 수도 있으며, 순서가 변경될 수도 있으며, 또는 조합되거나 세분화될 수도 있다. 아래의 서술에는, 설명의 목적으로, 예시적인 실시예의 철저한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 세부 사항이 기재된다. 그러나, 본 주제가 이러한 특정 세부 사항 없이 실시될 수도 있음이 당업자에게는 명백할 것이다.
신발과 같은 신발류 물품은 통상적이거나 통상적이지 않은 다양한 구성 요소를 포함할 수도 있다. 통상적인 구성 요소에는, 신발류 물품의 내부에서 착용자의 발을 둘러싸 고정하기 위한 갑피, 밑창 및 끈(lace) 또는 다른 고정 기구가 포함될 수도 있다. 통상적이지 않은 구성 요소로는, 끈과 맞물려 끈을 조일 수도 있으며 및/또는 끈을 풀 수도 있는 전동식 레이싱 시스템(motorized lacing system)이 있다. 추가적으로 또는 대안으로서, 전자 기기가 모터 작동 및 구동, 신발류 물품의 특성에 관한 정보 감지, 조명 디스플레이 및/또는 다른 감각 자극 제공 등을 포함한 다양한 기능을 신발류 물품에 제공할 수도 있다.
일반적으로, 특히, 운동 활동의 수행을 지향하는 신발류 물품의 경우, 신발류 물품의 크기, 형태, 견고성 및 중량과 같은 특성이 특히 중요할 수도 있다. 신발류 물품의 구성 요소가, 예를 들어, 신발류 물품이 비교적 높이가 높고, 무겁고 및/또는 손상되기 쉬워지도록 하는 경우에는 신발류 물품의 효과적인 운동 활동의 수행을 돕는 능력이 손상될 수도 있다.
전동식 레이싱 시스템을 포함하여 신발류 물품의 전자 기기의 맥락 내에서 이용될 수도 있는 일 유형의 구성 요소가 광학 인코더이다. 광학 인코더는 모터 및/또는, 예를 들어, 모터에 결합되며 끈이 감기고 풀리는 스풀의 회전 운동을 추적하기 위해 이용될 수도 있다. 모터 및/또는 스풀의 공전을 추적함으로써, 제어부는 원하는 끈 구성을 달성하기 위해 모터 및/또는 스풀이 얼마나 더 많이 회전될 수도 있는지에 대한 정보를 얻을 수도 있다. 그러나, 종래의 광학 인코더는 비교적 높이 적층되며 상대적으로 취약한 점을 포함하여 전술한 바와 같은 신발류 물품 관련 문제를 야기할 수도 있다.
종래의 광학 인코더는 평면형, 예를 들어, 원형일 수도 있다. 광학 인코더는 원의 축선 상에서 회전할 수도 있으며, 원의 위 또는 아래에 위치한 광학 센서가 인코더 부분의 통과를 감지할 수도 있다. 3 차원 광학 인코더가 일반적인 드럼 또는 실린더의 형상으로 개발되어 왔다. 본 명세서에서 상세히 설명되는 바와 같이, 3 차원 광학 인코더는 제조의 용이성뿐만 아니라 종래의 2 차원 광학 인코더보다 더 소형이며 견고성이 더 뛰어난 실시를 제공할 수도 있다.
도 1은 예시적인 일 실시예에 따른 신발류 물품용의 전동식 레이싱 시스템의 구성 요소를 도시한 분해도이다. 시스템이 신발류 물품과 관련하여 설명되지만, 신발류 물품과 관련하여 설명된 원리가 임의의 다양한 착용 가능한 물품에도 동일하게 적용된다는 점을 인지하며 이해하여야 한다. 도 1에 도시된 전동식 레이싱 시스템(100)은 하우징 구조체(103)를 구비한 레이싱 엔진(102), 덮개(104), 액추에이터(106), 중창 플레이트(108), 중창(110) 및 바닥창(112)을 포함한다. 도 1에는 자동화된 레이싱 신발류 플랫폼의 구성 요소의 기본 조립 순서가 도시되어 있다. 전동식 레이싱 시스템(100)의 조립은 중창 플레이트(108)를 중창의 내부에 고정하는 것으로 시작된다. 이어서, 바닥창(112)에 내장될 수 있는 인터페이스 버튼 반대쪽으로 중창 플레이트 측면의 개구에 액추에이터(106)를 삽입한다. 이어서, 중창 플레이트(108) 내로 레이싱 엔진(102)을 떨어트린다. 일 예에서, 레이싱 시스템(100)이 연속적인 레이싱 케이블 고리의 아래에 삽입되며, 레이싱 케이블이 레이싱 엔진(102)의 스풀과 정렬된다(아래에서 논의됨). 마지막으로, 덮개(104)를 중창 플레이트(108)의 홈에 삽입하여, 폐쇄 위치에 고정시켜, 중창 플레이트(108)의 오목부 내로 래치 결합시킨다. 덮개(104)가 레이싱 엔진(102)을 포획할 수 있으며, 작동 동안 레이싱 케이블의 정렬을 유지하는 것을 도울 수 있다.
도 2에는 예시적인 일 실시예에 따른 전동식 레이싱 시스템(100)의 구성 요소의 블록도가 개괄적으로 도시되어 있다. 시스템(100)은, 예를 들어, 인터페이스 버튼(200), 발 감지 센서(202) 및 프로세서 회로(204)를 구비한 인쇄 회로 기판 조립체(PCA), 배터리(206), 수신 코일(208), 광학 인코더(210), 모션 센서(212) 및 구동 기구(214)를 에워싸는 레이싱 엔진 하우징(102)을 포함하는 전동식 레이싱 시스템의 일부 구성 요소를 포함하며, 이들 구성 요소를 전부 포함할 필요는 없다. 광학 인코더(210)는 광학 센서 및 광학 센서에 의해 독립적으로 검출 가능한 별개의 부분을 갖는 인코더를 포함할 수도 있다. 구동 기구(214)는, 무엇보다도, 모터(216), 트랜스미션(218) 및 끈 스풀(220)을 포함할 수 있다. 모션 센서(212)는, 무엇보다도, 단일 또는 다중 축선 가속도계, 자력계, 자이로미터, 또는 하우징 구조체(102)의 또는 하우징 구조체(102) 내부의 또는 하우징 구조체(102)에 결합된 하나 이상의 구성 요소의 움직임을 감지하도록 구성된 다른 센서 또는 장치를 포함할 수 있다. 일 예에서, 전동식 레이싱 시스템(100)은 프로세서 회로(204)에 결합된 자력계(222)를 포함한다.
도 2의 예에서, 프로세서 회로(204)는 인터페이스 버튼(200), 발 감지 센서(202), 배터리(206), 수신 코일(208) 및 구동 기구(214) 중 하나 이상과 데이터 또는 전력 신호 통신 가능하다. 트랜스미션(218)은 모터(216)를 스풀에 결합하여 구동 기구(214)를 형성한다. 도 2의 예에서, 버튼(200), 발 감지 센서(202) 및 환경 센서(224)는 레이싱 엔진(102)의 외부에 또는 부분적으로 외부에 도시되어 있다.
일 예에서, 수신 코일(208)은 레이싱 엔진(102)의 하우징(103) 상에 또는 그 내부에 위치한다. 다양한 예에서, 수신 코일(208)이 하우징(103)의 외부 주 표면, 예를 들어, 상부 또는 하부 표면에, 그리고 특정 예에서는, 하부 표면에 위치한다. 다양한 예에서, 수신 코일(208)이 qi-충전 코일이지만, A4WP 충전 코일과 같은 임의의 적절한 코일이 대신 이용될 수도 있다.
일 예에서, 프로세서 회로(204)는 구동 기구(214)의 하나 이상의 양태를 제어한다. 예를 들어, 프로세서 회로(204)는 버튼(200) 및/또는 발 감지 센서(202)로부터 및/또는 모션 센서(212)로부터 정보를 수신하며, 이에 응답하여, 예를 들어, 발 주위의 신발류를 조이거나 느슨하게 하기 위해 구동 기구(214)를 제어하도록 구성될 수 있다. 일 예에서, 프로세서 회로(204)는, 추가적으로 또는 대안으로서, 다른 기능들 중에서도, 발 감지 센서(202) 또는 다른 센서로부터 센서 정보를 획득하거나 기록하기 위한 명령을 발행하도록 구성된다. 일 예에서, 프로세서 회로(204)는, (1) 발 감지 센서(202)를 사용하여 발의 존재를 검출하며, (2) 모션 센서(212)를 사용하여 특정 제스처를 검출하는 경우 구동 기구(214)의 작동을 조건화한다.
환경 센서(224)로부터의 정보는 발 감지 센서(202)에 대한 기준치 또는 참조 값을 업데이트하거나 조정하는 데 사용될 수 있다. 아래에서 추가로 설명하는 바와 같이, 용량성 발 감지 센서에 의해 측정된 정전 용량 값은, 예를 들어, 센서 근처의 주변 조건에 응답하여 시간 경과에 따라 변할 수 있다. 환경 센서(224)로부터의 정보를 사용하면, 프로세서 회로(204) 및/또는 발 감지 센서(202)가 측정되거나 감지된 정전 용량 값을 업데이트하거나 조정할 수 있다.
도 3은 예시적인 일 실시예에 따른 2 차원 디스크(302)를 포함하는 광학 인코더(300)를 나타낸 도면이다. 광학 인코더(300)는 도 2의 블록도의 광학 인코더(210)로서 작동할 수도 있다. 2 차원 디스크(302)는 주 표면(304)이 모터(216)를 향하며 모터(216)의 샤프트(306)가 디스크(302)의 대략적인 중심(308)을 통해 연장되는 트랜스미션(218)(도시되지 않음)과 맞물리는 상태로 위치한다. 디스크(302)가 샤프트(306)에 고정되므로 샤프트(306)가 회전하면 디스크(302)도 회전한다. 디스크(302)는 복수의 교호하는 어두운 세그먼트(310)와 반사 세그먼트(312)를 포함한다. 광학 센서(314)가 인쇄 회로 기판(PCB)(316) 상에 위치한다. 인쇄 회로 기판(316)은, 디스크(302)에 대한 광학 센서(314)의 배향으로 인해, 프로세서 회로(204) 및 기타 구성 요소가 위치한 PCB와 상이한 PCB일 수도 있다.
모터(216)가 샤프트(306)를 회전시킴에 따라 디스크(302)도 회전하여, 어두운 세그먼트(310)와 반사 세그먼트(312)가 차례로 광학 센서(314)를 통과하게 된다. 광학 센서(314)는 각각의 세그먼트(310, 312)의 통과를 나타내는 신호를 프로세서 회로(204)로 출력한다. 프로세서 회로(204)는 각각의 세그먼트(310, 312)의 통과를 핵심 정보로서 사용하여 샤프트(306)가 얼마나 회전되었는지를, 그리고 확장하여, 각각의 스풀(220)이 얼마나 회전할지를 확인할 수도 있다.
그러나, 2 차원 디스크(302)를 갖는 광학 인코더(210)는, 본 명세서에 개시된 바와 같은 3 차원 디스크(302)를 구비한 광학 인코더(210)와 관련하여, 몇 가지 단점을 가질 수도 있다. 특히, 디스크(302)를 정밀하게 제조하는 문제로 인해 비용이 증가되며 신뢰성이 떨어질 수도 있다. 세그먼트(310, 312) 사이의 부정확하거나 "흐릿한(fuzzy)" 가장자리는 광학 센서(314)의 시야 내에서의 세그먼트(310, 312)의 이행에 따라 각각의 해당 세그먼트(310, 312)를 식별하는 광학 센서(314)를 신뢰할 수 없게 만들 수도 있다.
도 4는 예시적인 일 실시예에 따른 3 차원 인코더(400)를 나타낸 도면이다. 3 차원 인코더(400)는 드럼 부분(402) 및 원통형 부분에 결합되며, 예를 들어, 모터 샤프트(306)에 3 차원 인코더(400)를 고정하도록 구성된 고정 부분(404)을 포함하는 드럼 인코더이다. 고정 부분은 단단할 수도 있으며, 또는 드럼 부분(402)과 샤프트(306), 예를 들어, 스포크(spoke) 등의 사이에서 연장되는 개별적인 부분일 수도 있다.
도시된 바와 같이, 드럼 부분(402)은 원통형이며 원형 단면을 갖지만, 원추형, 팔각형 등을 포함하는 다양한 적합한 기하학적 구조 중 하나가 고려된다. 2 차원 디스크(302)에서와 같이, 드럼(400)은 제 2 복수의 세그먼트(408), 예를 들어, 반사 세그먼트의 사이에 교대로 배치된 제 1 복수의 세그먼트(406), 예를 들어, 어두운 세그먼트를 포함한다. 제 1 및 제 2 복수의 세그먼트(406, 408)는 드럼 부분(402)의 외부 표면(410) 상에 위치한다.
도 5는 예시적인 일 실시예에 따른 3 차원 인코더(400)를 포함하는 광학 인코더(500)를 나타낸 도면이다. 광학 인코더(500)는 도 2의 블록도의 광학 인코더(210)로서 작동할 수도 있다. 3 차원 인코더(400)에 추가하여, 광학 인코더(500)는 각각 3 차원 인코더(400)의 광학 범위(508) 내에 있는 제 1 광학 센서(504) 및 제 2 광학 센서(506)를 포함하는 광학 센서(502)를 포함하며, 광학 범위(508)는 제 1 및 제 2 광학 센서(504, 506)가 제 1 및 제 2 복수의 세그먼트(406, 408)를 구별할 수 있는 거리이다. 이와 같이, 광학 범위(508)는 상이한 유형의 제 1 및 제 2 광학 센서(504, 506)에 따라 달라진다. 외부 설계 요건이 광학 센서(502)와 3 차원 인코더(400)의 사이의 특정 거리를 필요로 할 수도 있는 경우, 제 1 및 제 2 광학 센서(504, 506)는 적어도 이러한 특정 거리만큼 긴 광학 범위(508)를 갖도록 선택될 수도 있다.
제 1 광학 센서(504)는 PCB(316)의 제 1 주 표면(510) 상에 위치하는 반면, 제 2 광학 센서(508)는 PCB(316)의 제 2 주 표면(512) 상에 위치한다. 도시된 예에서, 제 1 광학 센서(504)와 2 광학 센서(504, 506)는 제 1 및 제 2 복수의 세그먼트(406, 408) 중 각각의 개별 세그먼트의 높이(516)와 대략 동일한 수직 간격(514), 예를 들어, 높이(516)의 대략 5% 이내의 수직 간격(514)을 갖는다. 이와 같이, 각각의 제 1 및 제 2 광학 센서(504, 506)는 동일한 유형의 세그먼트를 검출하는 경향이 있으며, 즉, 어두운 세그먼트 또는 반사 세그먼트를 모두 검출한다. 제 1 및 제 2 광학 센서(504, 506)가 각각 동일한 유형의 세그먼트를 검출하지 않는 경우, 예를 들어, 제 1 광학 센서(504)는 제 1 복수의 세그먼트(406) 중 하나를 검출하며 제 2 광학 센서(506)는 제 2 복수의 세그먼트(408) 중 하나를 검출하는 경우(또는 그 반대의 경우), 이러한 불일치가 동일한 유형의 세그먼트(406, 408)를 검출하는 제 1 및 제 2 광학 센서(504, 506) 모두에 유리하게 곧 해결될 것임을 예상할 수도 있다.
광학 센서(502)의 특정 구성이 도시되어 있긴 하지만, 광학 센서의 개수 및 배향이 상이한 구현예 간에 변할 수도 있음이 주목 및 강조된다. 따라서, 일 예에서, 광학 센서(502)의 변형예가 단지 하나의 개별적인 광학 센서를 가질 수도 있는 반면, 광학 센서(502)의 다른 변형예는 세 개 이상의 개별적인 광학 센서를 포함할 수도 있다. 그러나, 다양한 예에서, 각각의 광학 센서는 PCB(316)의 주 표면(510, 512) 중 하나에 위치한다.
도 6a 내지 도 6c에는 예시적인 일 실시예에 따른 광학 인코더(500)의 주축(600)에 대해 중심을 벗어난 광학 인코더(500)의 작동이 도시되어 있다. 도 6a에서, 모터 샤프트(306)(도시되지 않음)가 통과할 수도 있는 고정 섹션(404)의 구멍(604)의 중심(602)이 주축(600)에 대해 거리만큼 오프셋된다. 도 6b의 구멍(604)이 샤프트(306)(도시되지 않음)를 중심으로 고정된 위치에 있는 경우, 외부 표면(410), 그리고 확장하여, 제 1 및 제 2 복수의 세그먼트(406, 408)가 광학 센서(502)로부터 제 1 거리(606) 이내에 있다. 도 6c에서, 도 6b와 비교하여 광학 인코더(500)가 반회전 완료한 경우, 외부 표면(410)이 광학 센서(502)로부터 제 2 거리(608) 이내에 있으며, 중심이 오프셋 되어 있는 구멍(604)이 모터 샤프트(306)의 주위에 고정된 위치에 있음으로 인해 제 2 거리(608)가 제 1 거리(606)보다 더 크다.
주축(600)과 구멍의 중심(602) 사이의 오프셋 배치는 제조 공정의 의도하지 않은 결과물일 수도 있다. 그러나, 유사한 오프셋의 경우 2 차원 광학 센서(300)의 디스크(302)(도 3)의 세그먼트(310, 312)의 겉보기 크기 변화와 대조적으로, 광학 인코더(500)의 특성으로 인해, 제 1 및 제 2 복수의 세그먼트(406, 408) 각각의 겉보기 높이(516)(도 5)가 동일하게 유지될 수도 있다. 결과적으로, 이러한 동심 배치가 단지 광학 센서(502)의 초점 거리 차이를 초래할 수도 있다. 초점 거리 차이는 광학 센서(502)의 광학 범위(508) 이내에서 광학 센서(502)에 의해 해결될 수도 있다. 이와 같이, 광학 인코더(500)는 광학 인코더(300)의 제조 공정에서 허용될 수도 있는 더 큰 제조 공정의 편차를 허용할뿐만 아니라, 사용 중의 정상적인 마모 및 파열에 저항하여 보다 견고할 수도 있다.
도 7은 예시적인 일 실시예에 따른 3 차원 인코더(700)의 변형예를 나타낸 도면이다. 3 차원 인코더(700)가 그렇지 않고 3 차원 인코더(400)와 동일한 특성을 가질 수도 있다. 그러나, 드럼 부분(402)의 외부 표면 상에 제 1 및 제 2 복수의 세그먼트(406, 408)를 구비하는 대신, 3 차원 인코더(700)는 내부 표면(702) 상에 제 1 및 제 2 복수의 세그먼트(406, 408)를 포함한다. 3 차원 인코더(700)는 그렇지 않고 내부 표면(702)을 감지하도록 위치한 광학 센서(502)와 함께, 광학 인코더(500)와 유사한 배열로 이용될 수도 있다.
도 8a 내지 도 8c에는 예시적인 일 실시예에 따른 3 차원 인코더(500, 700)에 대한 제조 공정이 도시되어 있다.
도 8a에서, 세장형의 제 1 및 제 2 복수의 세그먼트(406, 408)로 이루어진 시트(800)가 개별 스트립(802)으로 절단된다. 시트(800)는 마일라(Mylar)와 같은 임의의 적합한 재료로 제조되며, 어두운 세그먼트, 예를 들어, 제 1 복수의 세그먼트(406)가 시트(800)의 주 표면(804) 상에 인쇄된다. 반사 세그먼트, 예를 들어, 제 2 복수의 세그먼트(408)는 미처리되며 또는 실질적으로 미처리 마일라이다.
도 8b에서, 스트립(802)은 원할 경우 주 표면(804), 즉, 인쇄면이 외부 표면(508) 또는 내부 표면(702) 상에 위치하도록 접힌다. 제 1 단부(806)가 제 2 단부(808)에 고정되어 고리를 형성한다.
도 8c에서, 스트립(802)은 원할 경우 프레임(810)에 결합되어 3 차원 인코더(500, 700)를 형성한다. 프레임(810)은 고정 부분(404) 및 드럼 부분(402)을 형성하기 위해 스트립(802)을 고정시키는 드럼(812)을 포함한다..
예
예 1에서, 신발류 물품은 중창, 중창에 대해 고정된 갑피, 끈의 장력을 증가 및 감소시키기 위해 끈과 맞물리도록 구성된, 중창 내부에 위치한 전동식 레이싱 시스템을 포함하며, 전동식 레이싱 시스템은 모터 샤프트를 포함하는 모터, 모터 샤프트에 결합되며 모터 샤프트의 회전에 기초하여 끈이 감기거나 풀어지도록 구성된 스풀, 프로세서 회로, 및 광학 인코더를 포함하며, 광학 인코더는 주축을 획정하며 제 2 복수의 세그먼트 사이에 위치한 제 1 복수의 세그먼트를 구비한 표면을 갖는 3 차원 인코더로서, 제 1 복수의 세그먼트는 제 2 복수의 세그먼트와 상이한 광 반사 특성을 가지며, 모터 샤프트의 회전으로 인해 주축을 중심으로 회전하도록 모터 샤프트에 고정된 3 차원 인코더 및 원통형 인코더의 광학 범위 내에 위치하며, 제 1 및 제 2 복수의 세그먼트 중 검출된 세그먼트를 나타내는 신호를 프로세서 회로에 출력하도록 구성된 광학 센서를 포함하며, 프로세서 회로는 광학 센서로부터 수신된 바와 같은 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 모터를 작동시키도록 구성된다.
예 2에서, 예 1의 신발류 물품은 3 차원 인코더가 실린더를 형성하는 것을 선택적으로 추가로 포함한다.
예 3에서, 예 1 및 예 2 중 어느 하나 이상의 신발류 물품은 전동식 레이싱 시스템이 프로세서 회로 및 광학 센서가 위치하는 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함하는 것을 선택적으로 추가로 포함한다.
예 4에서, 예 1 내지 예 3 중 어느 하나 이상의 신발류 물품은 광학 센서가 PCB의 제 1 주 표면 상의 제 1 광학 센서 및 PCB의 제 2 주 표면 상의 제 2 광학 센서를 포함하는 것을 선택적으로 추가로 포함한다.
예 5에서, 예 1 내지 예 4 중 어느 하나 이상의 신발류 물품은 제 1 광학 센서와 제 2 광학 센서 사이의 간격이 제 1 복수의 세그먼트 중 인접한 세그먼트들 사이의 간격과 대략 동일한 것을 선택적으로 추가로 포함한다.
예 6에서, 예 1 내지 예 5 중 어느 하나 이상의 신발류 물품은 3 차원 인코더의 표면이 주축을 향하는 것을 선택적으로 추가로 포함한다.
예 7에서, 예 1 내지 예 6 중 어느 하나 이상의 신발류 물품은 3 차원 인코더의 표면이 주축으로부터 멀어지는 방향을 향하는 것을 선택적으로 추가로 포함한다.
예 8에서, 신발류 물품의 제조 방법은 갑피에 대해 중창을 고정하는 단계, 갑피를 통해 끈을 연장시키는 단계, 및 끈의 장력을 증가 및 감소시키기 위해 끈과 맞물리도록 구성된 전동식 레이싱 시스템을 중창 내에 배치하는 단계를 포함하며, 전동식 레이싱 시스템은 모터 샤프트를 포함하는 모터, 모터 샤프트에 결합되며, 모터 샤프트의 회전에 기초하여 끈이 감기거나 풀어지도록 구성된 스풀, 프로세서 회로, 및 광학 인코더를 포함하며, 광학 인코더는 주축을 획정하며 제 2 복수의 세그먼트 사이에 위치한 제 1 복수의 세그먼트를 구비한 표면을 갖는 3 차원 인코더로서, 제 1 복수의 세그먼트는 제 2 복수의 세그먼트와 상이한 광 반사 특성을 가지며, 모터 샤프트의 회전으로 인해 주축을 중심으로 회전하도록 모터 샤프트에 고정된 3 차원 인코더 및 원통형 인코더의 광학 범위 내부에 위치하며, 제 1 및 제 2 복수의 세그먼트 중 검출된 세그먼트를 나타내는 신호를 프로세서 회로에 출력하도록 구성된 광학 센서를 포함하며, 프로세서 회로는 광학 센서로부터 수신된 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 모터를 작동시키도록 구성된다.
예 9에서, 예 8의 방법은 3 차원 인코더가 실린더를 형성하는 것을 선택적으로 추가로 포함한다.
예 10에서, 예 8 및 예 9 중 어느 하나 이상의 방법은 전동식 레이싱 시스템이 프로세서 회로 및 광학 센서가 위치하는 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함하는 것을 선택적으로 추가로 포함한다.
예 11에서, 예 8 내지 예 10 중 어느 하나 이상의 방법은 광학 센서가 PCB의 제 1 주 표면 상의 제 1 광학 센서 및 PCB의 제 2 주 표면 상의 제 2 광학 센서를 포함하는 것을 선택적으로 추가로 포함한다.
예 12에서, 예 8 내지 예 11 중 어느 하나 이상의 방법은 제 1 광학 센서와 제 2 광학 센서 사이의 간격이 제 1 복수의 세그먼트 중 인접한 세그먼트들 사이의 간격과 대략 동일한 것을 선택적으로 추가로 포함한다.
예 13에서, 예 8 내지 예 12 중 어느 하나 이상의 방법은 3 차원 인코더의 표면이 주축을 향하는 것을 선택적으로 추가로 포함한다.
예 14에서, 예 8 내지 예 13 중 어느 하나 이상의 방법은 3 차원 인코더의 표면이 주축으로부터 멀어지는 방향을 향하는 것을 선택적으로 추가로 포함한다.
예 15에서, 전동식 레이싱 시스템은 모터 샤프트를 포함하는 모터, 모터 샤프트에 결합되며, 모터 샤프트의 회전에 기초하여 끈이 감기거나 풀어지도록 구성된 스풀, 프로세서 회로 및 광학 인코더를 포함하며, 광학 인코더는 주축을 획정하며 제 2 복수의 세그먼트 사이에 위치한 제 1 복수의 세그먼트를 구비한 표면을 갖는 3 차원 인코더로서, 제 1 복수의 세그먼트는 제 2 복수의 세그먼트와 상이한 광 반사 특성을 가지며, 모터 샤프트의 회전으로 인해 주축을 중심으로 회전하도록 모터 샤프트에 고정된 3 차원 인코더 및 원통형 인코더의 광학 범위 내에 위치하며, 제 1 및 제 2 복수의 세그먼트 중 검출된 세그먼트를 나타내는 신호를 프로세서 회로에 출력하도록 구성된 광학 센서를 포함하며, 프로세서 회로는 광학 센서로부터 수신된 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 모터를 작동시키도록 구성된다.
예 16에서, 예 15의 전동식 레이싱 시스템은 3 차원 인코더가 실린더를 형성하는 것을 선택적으로 추가로 포함한다.
예 17에서, 예 15 및 예 16 중 어느 하나 이상의 전동식 레이싱 시스템은 전동식 레이싱 시스템이 프로세서 회로 및 광학 센서가 위치하는 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함하는 것을 선택적으로 추가로 포함한다.
예 18에서, 예 15 내지 예 17 중 어느 하나 이상의 전동식 레이싱 시스템은 광학 센서가 PCB의 제 1 주 표면 상의 제 1 광학 센서 및 PCB의 제 2 주 표면 상의 제 2 광학 센서를 포함하는 것을 선택적으로 추가로 포함한다.
예 19에서, 예 15 내지 예 18 중 어느 하나 이상의 전동식 레이싱 시스템은 제 1 광학 센서와 제 2 광학 센서 사이의 간격이 제 1 복수의 세그먼트 중 인접한 세그먼트들 사이의 간격과 대략 동일한 것을 선택적으로 추가로 포함한다.
예 20에서, 예 15 내지 예 19 중 어느 하나 이상의 전동식 레이싱 시스템은 3 차원 인코더의 표면이 주축을 향하는 것을 선택적으로 추가로 포함한다.
예 21에서, 예 15 내지 예 20 중 어느 하나 이상의 전동식 레이싱 시스템은 3 차원 인코더의 표면이 주축으로부터 멀어지는 방향을 향하는 것을 선택적으로 추가로 포함한다.
본 명세서 전반에 걸쳐, 복수의 사례가 단일 사례로서 설명된 구성 요소, 작동, 또는 구조를 구현할 수도 있다. 하나 이상의 방법의 개별 동작이 별개의 동작으로서 도시 및 설명되고 있지만, 하나 이상의 개별 동작이 동시에 수행될 수도 있으며, 동작이 도시된 순서로 수행될 필요는 없다. 예시적인 구성에서 별개의 구성 요소로서 제시된 구조 및 기능이 조합된 구조 또는 구성 요소로서 구현될 수도 있다. 유사하게, 단일 구성 요소로서 제시된 구조 및 기능이 별개의 구성 요소로서 구현될 수도 있다. 이러한 그리고 다른 변형, 수정, 추가, 및 개선이 본 명세서의 주제의 범위 내에 속한다.
특정 실시예가 본 명세서에서 로직 또는 다수의 구성 요소, 모듈, 또는 기구를 포함하는 것으로 설명된다. 모듈은 소프트웨어 모듈(예를 들어, 기계 판독 가능 매체 상에 또는 전송 신호에 채용된 코드) 또는 하드웨어 모듈을 구성할 수도 있다. "하드웨어 모듈(hardware module)"은 특정 작동을 수행할 수 있는 유형의 유닛이며, 특정한 물리적 방식으로 구성 또는 배열될 수도 있다. 다양한 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 컴퓨터 시스템(예를 들어, 독립형 컴퓨터 시스템, 클라이언트 컴퓨터 시스템, 또는 서버 컴퓨터 시스템) 또는 컴퓨터 시스템의 하나 이상의 하드웨어 모듈(예를 들어, 프로세서 또는 프로세서 그룹)이 본 명세서에 설명된 바와 같은 특정 작동을 수행하도록 작동하는 하드웨어 모듈로서 소프트웨어(예를 들어, 애플리케이션 또는 애플리케이션 부분)에 의해 구성될 수도 있다.
일부 실시예에서, 하드웨어 모듈이 기계적으로, 전자적으로, 또는 이들의 임의의 적절한 조합으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 하드웨어 모듈이 특정 작동을 수행하도록 영구적으로 구성된 전용 회로 또는 로직을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 하드웨어 모듈이 필드 프로그래밍 가능한 게이트 어레이(FPGA) 또는 ASIC와 같은 특수 목적의 프로세서일 수도 있다. 하드웨어 모듈이 또한, 특정 작동을 수행하기 위해 소프트웨어에 의해 일시적으로 구성되는 프로그래밍 가능한 로직 또는 회로를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 하드웨어 모듈은 범용 프로세서 또는 다른 프로그래밍 가능한 프로세서의 내부에 포함된 소프트웨어를 포함할 수도 있다. 기계적으로, 전용으로 그리고 영구적으로 구성된 회로 또는 일시적으로 구성된 회로(예를 들어, 소프트웨어에 의해 구성됨)의 하드웨어 모듈을 구현하기로 한 결정이 비용 및 시간을 고려하여 이루어질 수도 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
따라서, "하드웨어 모듈"이라는 어구는 유형의 실체를 포함하는 것으로 이해되어야 하며, 물리적으로 구성되어, 영구적으로 구성되어(예를 들어, 고정화되어) 또는 일시적으로 구성되어(예를 들어, 프로그래밍되어) 특정 방식으로 작동하거나 본 명세서에 설명된 특정 작동을 수행하는 독립체인 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "하드웨어 구현 모듈(hardware-implemented module)"은 하드웨어 모듈을 지칭한다. 하드웨어 모듈이 일시적으로 구성되는(예를 들어, 프로그래밍되는) 실시예를 고려하면, 각각의 하드웨어 모듈이 어느 한 순간에 구성되거나 예시되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 하드웨어 모듈이 특수 용도의 프로세서가 되도록 소프트웨어에 의해 구성된 범용 프로세서를 포함하는 경우, 범용 프로세서가 상이한 시간에 각각의 상이한 특수 용도의 프로세서(예를 들어, 상이한 하드웨어 모듈을 포함)로서 구성될 수도 있다. 따라서, 소프트웨어는, 예를 들어, 한 시점에서 특정 하드웨어 모듈을 구성하며 상이한 시점에 상이한 하드웨어 모듈을 구성하도록 프로세서를 구성할 수도 있다.
하드웨어 모듈은 다른 하드웨어 모듈에 정보를 제공하며 또한 다른 하드웨어 모듈로부터 정보를 수신할 수도 있다. 따라서, 설명된 하드웨어 모듈은 통신 가능하게 결합된 것으로 간주될 수도 있다. 다수의 하드웨어 모듈이 동시에 존재하는 경우, 통신은 두 개 이상의 하드웨어 모듈 사이에서의 신호 전송을 통해(예를 들어, 적절한 회로 및 버스를 통해) 달성될 수도 있다. 다수의 하드웨어 모듈이 상이한 시간에 구성되거나 예시되는 실시예에서, 이러한 하드웨어 모듈 사이의 통신은, 예를 들어, 다수의 하드웨어 모듈이 접근한 메모리 구조에서의 정보의 저장 및 검색을 통해 달성될 수도 있다. 예를 들어, 하나의 하드웨어 모듈은 작동을 수행하며 그 작동 출력을 통신 가능하게 연결된 메모리 장치에 저장할 수도 있다. 추가의 하드웨어 모듈이 이후, 메모리 장치에 접근하여 저장된 출력을 검색 및 처리할 수도 있다. 하드웨어 모듈은 또한, 입력 또는 출력 장치와의 통신을 개시할 수도 있으며, 자원(예를 들어, 정보 수집) 상에서 작동할 수도 있다.
본 명세서에 설명된 예시적인 방법의 다양한 작동은 적어도 부분적으로, 관련 작동을 수행하도록 일시적으로 구성되거나(예를 들어, 소프트웨어에 의해) 영구적으로 구성된 하나 이상의 프로세서에 의해 수행될 수도 있다. 일시적으로 구성되었든 영구적으로 구성되었든지 간에, 이러한 프로세서는 본 명세서에 설명된 하나 이상의 작동 또는 기능을 수행하도록 작동하는 프로세서로 구현 모듈을 구성할 수도 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "프로세서 구현 모듈(processor-implemented module)"은 하나 이상의 프로세서를 사용하여 구현된 하드웨어 모듈을 지칭한다.
유사하게, 본 명세서에 기술된 방법은 적어도 부분적으로 프로세서 구현될 수도 있으며, 프로세서는 하드웨어의 일 예이다. 예를 들어, 방법의 동작 중 적어도 일부는 하나 이상의 프로세서 또는 프로세서 구현 모듈에 의해 수행될 수도 있다. 더욱이, 하나 이상의 프로세서는 또한, "클라우드 컴퓨팅(cloud computing)" 환경 또는 "서비스형 소프트웨어(SaaS:Software as a Service)"로서 관련 작동의 성능을 지원하도록 작동할 수도 있다. 예를 들어, 적어도 일부 작동은 컴퓨터 그룹(프로세서를 포함하는 기계의 예로서)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 작동은 네트워크(예를 들어, 인터넷)를 통해 및 하나 이상의 적절한 인터페이스(예를 들어, 응용 프로그램 인터페이스(API))를 통해 접근 가능하다.
특정 작동 성능은 단일 기계 내부에 상주할뿐만 아니라 다수의 기계에 걸쳐 배치된 하나 이상의 프로세서 사이에 분배될 수도 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 프로세서 또는 프로세서 구현 모듈이 하나의 지리학적 위치(예를 들어, 가정 환경, 사무실 환경, 또는 서버 팜 내부)에 위치할 수도 있다. 다른 예시적인 실시예에서는, 하나 이상의 프로세서 또는 프로세서 구현 모듈이 다수의 지리학적 위치에 걸쳐 분산될 수도 있다.
본 명세서의 일부 부분은 기계 메모리(예를 들어, 컴퓨터 메모리)의 내부에 비트 또는 이진 디지털 신호로서 저장된 데이터에 대한 연산의 알고리즘 또는 상징적 표현으로 제시된다. 이들 알고리즘 또는 상징적 표현은 데이터 처리 분야의 당업자가 자신의 작업 내용을 다른 당업자에게 전달하기 위해 사용하는 기술의 예이다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "알고리즘(algorithm)"은 원하는 결과를 초래하는 작동 또는 유사한 처리의 일관된 순서이다. 이와 관련하여, 알고리즘 및 연산은 물리량의 물리적 조작을 포함한다. 전형적으로, 반드시 그런 것은 아니지만, 이러한 양은 기계에 의해 저장, 접근, 전달, 결합, 비교, 또는 달리 조작될 수 있는 전기, 자기, 또는 광학 신호의 형태를 취할 수도 있다. 기본적으로 흔히 사용되는 이유로 조정 시에 "데이터", "콘텐츠", "비트", "값", "요소", "기호", "문자", "용어", "숫자" 등과 같은 단어를 사용하여 이러한 신호를 참조하는 것이 편리하다. 그러나, 이러한 단어는 단지 편리한 표식일 뿐이며 적절한 물리량과 연관되어야 한다.
달리 구체적으로 언급되지 않는 한, "처리", "컴퓨팅", "산출", "결정", "제시", "표시" 등과 같은 단어를 사용한 본 명세서에서의 논의는 하나 이상의 메모리(예를 들어, 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 임의의 적절한 조합), 레지스터, 또는 정보를 수신, 저장, 전송 또는 표시하는 기타 기계 구성 요소 내부에서의 물리적(예를 들어, 전자적, 자기적, 또는 광학적)인 양으로서 표현된 데이터를 조작 또는 변환하는 기계(예를 들어, 컴퓨터)의 작용 또는 공정을 지칭할 수도 있다. 또한, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 단수 표현은 본 명세서에서, 특허 문헌에서 공통적인 바와 같이, 하나 이상의 경우를 포함하도록 사용된다. 마지막으로, 본 명세서에서 사용된 바와 같은 "또는"이라는 용어는 달리 구체적으로 언급되지 않는 한 비배타적인 "또는"을 지칭한다.

Claims (10)

  1. 광학 인코더로서,
    프로세서 회로;
    주축(major axis)을 획정하며 제 2 복수의 세그먼트 사이에 위치한 제 1 복수의 세그먼트를 구비한 표면을 갖는 3 차원 인코더로서, 상기 3 차원 인코더는 샤프트의 회전이 주축을 중심으로 상기 3 차원 인코더의 회전을 야기하도록 샤프트에 고정되는 것인, 3 차원 인코더; 및
    상기 3 차원 인코더의 광학 범위 내에 위치하며, 제 1 및 제 2 복수의 세그먼트 중 검출된 세그먼트를 나타내는 신호를 상기 프로세서 회로에 출력하도록 구성된 광학 센서
    를 포함하며,
    상기 프로세서 회로는, 상기 광학 센서로부터 수신된 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 작동 신호를 출력하도록 구성되고,
    상기 프로세서 회로 및 상기 광학 센서가 위치하는 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함하고, 상기 광학 센서는 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 주(主)표면 상에 제 1 광학 센서를 포함하고 상기 제 1 주표면에 반대측의 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 주표면 상에 제 2 광학 센서를 포함하는 것인, 광학 인코더.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 3 차원 인코더는 실린더를 형성하는 것인, 광학 인코더.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 센서와 제 2 광학 센서 사이의 간격은 제 1 복수의 세그먼트 중 인접한 세그먼트들 사이의 간격과 동일한 것인 광학 인코더.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 3 차원 인코더의 표면이 주축과 마주하는 것인 광학 인코더.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 3 차원 인코더의 표면이 주축으로부터 멀어지는 방향을 향하는 것인 광학 인코더.
  6. 광학 인코더의 제조방법으로서,
    인쇄 회로 기판 상에 프로세서 회로를 위치시키는 단계;
    샤프트를 상기 프로세서 회로에 작동적으로 연결시키는 단계;
    상기 샤프트에 관하여 3 차원 인코더를 위치시키는 단계로서, 상기 3 차원 인코더는 주축을 획정하며 제 2 복수의 세그먼트 사이에 위치한 제 1 복수의 세그먼트를 구비한 표면을 갖고, 상기 3 차원 인코더는 상기 샤프트의 회전이 주축을 중심으로 상기 3 차원 인코더의 회전을 야기하도록 상기 샤프트에 고정되는 것인, 단계; 및
    광학 센서를 상기 인쇄 회로 기판에 그리고 상기 3 차원 인코더의 광학 범위 내에 위치시키는 단계로서, 상기 광학 센서는 제 1 및 제 2 복수의 세그먼트 중 검출된 세그먼트를 나타내는 신호를 상기 프로세서 회로에 출력하도록 구성되는 것인, 단계
    를 포함하고,
    상기 프로세서 회로는, 상기 광학 센서로부터 수신된 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 작동 신호를 출력하도록 구성되고,
    상기 광학 센서는 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 주표면 상에 제 1 광학 센서를 포함하고 상기 제 1 주표면에 반대측의 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 주표면 상에 제 2 광학 센서를 포함하는 것인, 광학 인코더의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 3 차원 인코더는 실린더를 형성하는 것인, 광학 인코더의 제조방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 센서와 제 2 광학 센서 사이의 간격은 제 1 복수의 세그먼트 중 인접한 세그먼트들 사이의 간격과 동일한 것인, 광학 인코더의 제조방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 3 차원 인코더의 표면이 주축과 마주하는 것인, 광학 인코더의 제조방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 3 차원 인코더의 표면이 주축으로부터 멀어지는 방향을 향하는 것인 광학 인코더의 제조방법.
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