JP7029405B2 - 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
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Description
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。
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。
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。
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。
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(including)」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。
Claims (18)
- 自動化されたフットウェア・プラットフォームの中の、フットウェアのレースを駆動させるため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
を含み、
前記予め定義されたトラベル距離は、完全に緩い状態と完全に締め付けられた状態との間で、前記レースが締め付けられる量に関連付けられており、
前記複数のセグメントは、前記予め定義されたトラベル距離に沿った位置に基づいてサイズが異なっており、
前記駆動機構の前記移動は、前記複数のセグメントを用いて、前記予め定義されたトラベル距離に沿って前記レースを締め付ける、又は緩めることである、モータ制御方法。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 前記複数のセグメントは、前記予め定義されたトラベル距離に沿って、前記完全に締め付けられた状態に近づくほど、前記サイズが小さくなる、請求項1に記載のモータ制御方法。
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