活动鞋类系统的触摸接口的制作方法

活动鞋类系统的触摸接口
1.优先权要求
2.本技术要求于2019年3月14日提交的美国专利申请序列号16/353,739的优先权，其全部内容通过引用并入本文。


背景技术：

3.已经提出了各种基于鞋的传感器来监测各种状况。例如，brown在题为“sensor shoe for monitoring the condition of a foot”的美国专利no.5,929,332中提供了基于鞋的传感器的若干示例。brown提到了，一种脚力传感器可以包括由相对薄的、平面的、柔性的、有弹性的介电材料层制成的内底。脚力传感器可包括导电互连装置，其可具有基于施加的压缩力而变化的电阻。
4.布朗进一步讨论了糖尿病人或患有各种脚部疾病的人穿的鞋，对脚的一部分施加过大的压力往往会引起溃疡。鞋身可包括力感电阻器(fsr)，并且与电阻器耦接的开关电路可启动警报单元以警告穿着者达到或超过阈值压力水平。
5.先前已经提出了用于自动收紧鞋类物品的装置。liu在题为“automatic tightening shoe”的美国专利no.6,691,433中提供了安装在鞋的上部的第一紧固件，以及第二紧固件，该第二紧固件连接到闭合构件并且能够与第一紧固件可拆卸地接合以保持闭合件处于收紧状态。liu教导了安装在鞋底的脚后跟部分中的驱动单元。驱动单元包括外壳、可旋转地安装在外壳中的线轴、一对拉线和电机单元。每个线具有连接到线轴的第一端和对应于第二紧固件中的线孔的第二端。电机单元耦接到线轴。liu教导了，电机单元可操作为驱动线轴在外壳中的旋转以将拉线缠绕在线轴上，以朝向第一紧固件拉动第二紧固件。liu还教导了拉线可以延伸穿过的导管单元。
附图说明
6.在不一定按比例绘制的附图中，相同的数字可以在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相同数字可以代表相似部件的不同实例。附图通过示例而非限制的方式概括地示出了本文件中讨论的各种实施例。
7.图1大致示出了根据示例实施例的活动鞋类物品的部件的分解图。
8.图2a
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2c大致示出了根据一些示例实施例的传感器系统和机动化系带引擎。
9.图3大致示出了根据示例实施例的机动化系带系统的部件的框图。
10.图4是示出当鞋类物品的用户站立时鞋类物品中的标称或平均脚部(左)和高足弓脚部(右)的压力分布数据的图示。
11.图5a和5b大致示出了根据示例性实施例的鞋类物品的内底中的基于电容的脚部存在传感器的图示。
12.图6大致示出了根据示例实施例的用于脚部存在检测的电容传感器系统。
13.图7大致示出了根据示例实施例的第一基于电容的脚部存在传感器的示意图。
14.图8大致示出了根据示例实施例的第二基于电容的脚部存在传感器的示意图。
15.图9a、9b和9c大致示出了根据一些示例实施例的基于电容的脚部存在传感器电极的示例。
16.图10示出了流程图，该流程图示出了使用来自鞋类传感器的脚部存在信息的示例。
17.图11示出了流程图，该流程图示出了使用来自鞋类传感器的脚部存在信息的第二示例。
18.图12大致示出了来自电容式脚部存在传感器的第一随时间变化的信息的图表。
19.图13大致示出了来自电容式脚部存在传感器的第二随时间变化的信息的图表。
20.图14大致示出了来自电容式脚部存在传感器的第三随时间变化的信息的图表。
21.图15大致示出了来自电容式脚部存在传感器的第四随时间变化的信息的图表。
22.图16大致示出了根据示例实施例的来自电容式脚部存在传感器的随时间变化的信息和信号形态限制的图表。
23.图17大致示出了鞋类物品的中底中且位于介电堆叠体下面的基于电容的脚部存在传感器的图示的示例。
24.图18大致示出了包括图表的示例，该图表示出了介电填料对来自电容式脚部存在传感器的电容指示信号的影响。
25.图19大致示出了图表的示例，该图表示出了来自鞋类中的基于电容的脚部存在传感器的指示电容的第三信号的一部分。
26.图20大体示出了经过多个坐立周期的脚部存在信号信息的示例。
27.图21a
‑
21d大致示出了不同的平面电极配置的示例。
28.图22大致示出了图表的示例，该图表示出了传感器灵敏度和传感器形状之间的关系。
29.图23大致示出了图表的示例，该图表示出了传感器灵敏度和矫正插入件的类型之间的关系。
30.图24大致示出了图表的示例，该图表示出了传感器响应和模拟汗水之间的关系。
31.图25大致示出了图表的示例，该图表示出了在平均信号情况下的传感器响应和模拟汗水之间的关系。
32.图26大致示出了汗水补偿方法的状态图的示例。
33.图27大致示出了图表的示例，该图表示出了脚部存在传感器数据。
34.图28a和28b大致示出了具有座后盖鞋床组件的示例图。
35.图29a
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29d大致示出了具有用于系带引擎的第一钩环盖的鞋床组件的示例。
36.图30a
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30d大致示出了具有用于系带引擎的第二钩环盖的鞋床组件的示例。
37.图31大致示出了鞋类系统状态机的示例。
38.图32大致示出了图表，该图表示出了脚部存在传感器信号随时间的值且包括鞋类穿戴事件。
39.图33大致示出了图表，该图表示出了随时间的第二脚部存在传感器信号的值且包括地面效应。
40.图34大致示出了散点图，该散点图示出了穿戴持续时间和脚部存在传感器信号幅度之间的关系。
41.图35大致示出了具有电容式接口的外壳结构的透视图。
42.图36大致示出了具有电容式接口的外壳结构的侧视图。
43.图37大致示出了输入体的位置和电容信号之间的关系的示例。
44.图38大致示出了输入体的位置和线轴位置之间的关系的示例。
45.图39大致示出了输入手势和线轴位置之间的关系的示例。
具体实施方式
46.自紧鞋带的概念首先由马蒂
·
麦克弗莱(marty mcfly)在1989年上映的电影《回到未来ii》中所穿的虚构动力系带运动鞋而广为普及。虽然已经发布了至少一款外观与《回到未来ii》中的电影道具版相似的动力系带运动鞋，但所采用的内部机械系统和环绕鞋类平台并不一定使其适合量产或日常使用。此外，机动化系带系统的先前设计相对受到诸如制造成本高、复杂性、组装挑战、缺乏适用性以及机械机构薄弱或易碎等问题的困扰，仅强调了许多问题中的几个。本发明人开发了模块化鞋类平台以适应机动化和非机动化系带引擎，该平台解决了上述讨论的部分或全部问题，等等。下面讨论的部件提供了各种益处，包括但不限于可维修的部件、可互换的自动化系带引擎、鲁棒的机械设计、鲁棒的控制算法、可靠的操作、简化的组装流程和零售级定制。下面描述的部件的各种其他优点对于相关领域的技术人员来说将是显而易见的。
47.在示例中，模块化自动系带鞋类平台包括固定到鞋类物品中的中底以用于接收系带引擎的中底板。中底板的设计使得系带引擎可以在购买时添加到鞋类平台。中底板，以及模块化自动化鞋类平台的其他方面，允许不同类型的系带引擎互换使用。例如，下面讨论的机动化系带引擎可以换成人力系带引擎。替代地，具有脚部存在感测或其他特征的全自动机动化系带引擎可以容纳在标准中底板内。
48.这里讨论的自动化鞋类平台可以包括外底致动器接口，以为最终用户提供收紧控制以及视觉反馈，例如，使用通过半透明保护性外底材料投射的led照明。致动器可以向用户提供触觉和视觉反馈，以指示系带引擎或其他自动化鞋类平台部件的状态。
49.在示例中，鞋类平台包括脚部存在传感器，用于检测何时有脚部存在于鞋中。当检测到脚部时，可以启动一个或多个鞋类功能或过程，例如自动地，而无需进一步的用户输入或命令。例如，当检测到脚部正确地坐置于鞋类中抵靠内底，控制电路可以自动启动鞋带收紧、数据收集、鞋类诊断或其他过程。
50.过早地激活或启动自动系带或鞋类收紧机构会影响用户对鞋类的体验。例如，如果在脚部完全坐置抵靠内底之前启动系带引擎，那么用户可能很难将他或她的脚部的其余部分放入鞋类中，或者用户可能不得不手动调整系带张力。本发明人因此认识到要解决的问题包括确定脚部是否正确或完全坐置于鞋类物品中，例如脚趾、中底和脚后跟部分与内底的对应部分正确地对准。本发明人进一步认识到，问题包括使用尽可能少的传感器来准确地确定脚部位置或脚部取向，例如降低传感器成本和组装成本，以及降低设备复杂度。
51.这些问题的解决方案包括在鞋类的足弓和/或脚后跟区域中提供传感器。在示例中，传感器是电容传感器，它配置为感测附近电场的变化。当脚部进入或离开鞋类时，可以实现电场的变化或电容的变化，包括脚部的某些部分与传感器的距离比脚部的其他部分更远。在示例中，电容传感器与系带引擎壳体集成或容纳在系带引擎壳体内。在示例中，电容
传感器的至少一部分设置在系带引擎壳体的外部且包括一个或多个导电互连，到壳体内部的电力或处理电路。
52.适用于脚部存在检测的电容传感器可以有各种配置。电容传感器可以包括板电容器，其中一个板配置为相对于另一个移动，例如响应于施加在一个或多个板上的压力或压力变化。在示例中，电容传感器包括多个迹线，例如基本上布置在与内底的上表面平行或重合的平面中。这样的迹线可以通过气隙(或其他材料，例如泡沫聚苯乙烯)横向分隔，并且可以由激励电路提供的ac驱动信号选择性地或周期性地驱动。在示例中，电极可以具有交错的、梳妆的配置。这种电容传感器可以提供变化的电容信号，该变化的电容信号基于电极自身相对于彼此的运动，并且基于由于脚部或其他对象的存在或不存在或运动而引起的电极附近的电场的干扰。
53.在示例中，基于电容的传感器可以比机械传感器更可靠，例如，因为基于电容的传感器不需要包括移动部件。基于电容的传感器的表面可以涂覆或覆盖耐用的、电场可渗透的材料，从而可以保护电极免受环境变化、潮湿、溢出、污垢或其他污染物的直接暴露，并且人类或其他材料不会直接接触传感器的电极。
54.在示例中，电容传感器提供由传感器检测到的模拟输出信号，其指示电容的幅度或指示电容的变化。当脚部存在于传感器附近时，输出信号可以具有第一值(例如，对应于低电容)，而当不存在脚部时，输出信号具有不同的第二值(例如，对应于高电容)。
55.在示例中，输出信号在存在脚部时可以提供进一步的信息。例如，在与步进事件相关的电容信号中可以存在可检测的变化。此外，可能存在电容信号的可检测到的长期漂移，该漂移可指示鞋部件(如内底、矫形器或其他部件)的磨损和/或剩余寿命。
56.在示例中，电容传感器包括或耦接到电容数字转换器电路，该电路配置为提供指示由传感器感测的电容的幅度的数字信号。在示例中，电容传感器包括处理器电路，该电路配置为提供中断信号或逻辑信号，其指示感测的电容值是否满足指定的阈值电容条件。在示例中，电容传感器测量相对于基线或参考电容值的电容特性，并且可以更新或调整基线或参考以适应环境变化或其他可能影响感测的电容值的变化。
57.在示例中，电容传感器设置在鞋的内底的足弓或脚后跟区域附近的脚下。电容传感器可以是基本上平面的或扁平的。电容传感器可以是刚性的或柔性的，且配置为顺应于脚部的轮廓。在一些情况下，气隙(例如可能具有相对低的介电常数或低的相对电容率)可能在穿鞋时存在于电容传感器的一部分和脚部之间。可以在电容传感器上方提供间隙填料(例如具有比空气大的相对高的介电常数或更大的相对电容率)，以便桥接电容传感器和脚部表面之间的任何空域。间隙填料可以是可压缩的或不可压缩的。在示例中，选择间隙填料以在介电值和在鞋类中使用的适用性之间提供合适的折衷，以便提供具有足够的灵敏度的传感器和用户在脚下的舒适度。
58.下面讨论自动化鞋类平台的各种部件，包括机动化系带引擎、脚部存在传感器、中底板和平台的各种其他部件。虽然本公开的大部分内容集中在脚部存在感测作为机动化系带引擎的触发器，但所讨论的设计的许多方面适用于人力系带引擎，或可以与脚部存在传感器交互的其他电路或特征，例如使其他鞋类功能自动化，比如数据收集或生理监测。术语“自动化”，例如“自动化鞋类平台”中使用的，并非旨在仅涵盖在没有指定用户输入的情况下运行的系统。而是，术语“自动化鞋类平台”可以包括各种电动和人力、自动激活和人工激
活、用于收紧鞋类的系带或保持系统或者用于控制活动鞋类的其他方面的机构。
59.图1大致示出了根据示例实施例的活动鞋类物品的部件的分解图。图1的示例包括机动化系带系统100，其具有系带引擎110、盖子120、致动器130、中底板140、中底155和外底165。系带引擎110可以包括系统100中的用户可更换部件，且可以包括或可以耦接到一个或多个脚部存在传感器。在示例中，系带引擎110包括或耦接到电容式脚部存在传感器。未在图1的示例中示出的电容式脚部存在传感器可以包括布置在系带引擎110的面向脚部侧的多个电极。在示例中，电容式脚部存在传感器的电极可以容纳在系带引擎110内，可以与系带引擎110的外壳集成，或可以设置在系带引擎110附近的其他地方并使用一个或多个电导体耦接到系带引擎110的内部的电力或处理电路。
60.组装图1的示例中的机动化系带系统100开始于将中底板140固定在中底155内。接下来，致动器130可以插入中底板140的外侧的开口中，例如与嵌入外底165中的接口按钮相对。接下来，系带引擎110可以插入中底板140中。在示例中，系带引擎110可以与设置在鞋类中的其他地方的一个或多个传感器耦接。可以类似地执行其他组装方法来构造机动化系带系统100。
61.在示例中，系带系统100被插入在系带线缆的连续环下，并且系带线缆与系带引擎110中的线轴对准。为了完成组装，可以将盖子120插入中底板140中的中底板140固定装置中，固定在闭合位置，并闩锁在中底板140中的凹部中。盖子120可以捕获系带引擎110且可以在操作期间帮助保持系带线缆的对准。
62.中底板140包括系带引擎腔141、内侧和外侧系带引导件142、前凸缘143、后凸缘144、上(顶)和下(底)表面，以及致动器切口145。系带引擎腔141配置为接收系带引擎110。在该示例中，系带引擎腔141在外侧和前/后方向上保持系带引擎110，但是不包括将系带引擎110锁定在腔141中的特征。可选地，系带引擎腔141沿着一个或多个侧壁包括棘爪、凸部或其他机械特征，以将系带引擎110强制地保持在系带引擎腔141内。
63.系带引导件142可以帮助将系带线缆引导到与系带引擎110的位置。系带引导件142可以包括倒角边缘和下斜面，以帮助将系带线缆相对于系带引擎110引导到所需位置。在该示例中，系带引导件142在中底板140的侧面中包括开口，开口比典型的系带线缆直径宽许多倍，但是可以使用其他尺寸。
64.在图1的示例中，中底板140包括雕刻的或轮廓化的前凸缘143，其在中底板140的内侧上进一步延伸。示例前凸缘143设计为在鞋类平台的足弓下面提供附加的支撑。然而，在其他示例中，前凸缘143可以在内侧上较不明显。在该示例中，后凸缘144包括在内侧和外侧均具有延伸部分的轮廓。所示的后凸缘144可以为系带引擎110提供增强的外侧稳定性。
65.在示例中，一个或多个电极可以嵌入中底板140中或设置在中底板140上，且可以形成脚部存在传感器的一部分，例如电容式脚部存在传感器的一部分。在示例中，系带引擎110包括传感器电路，其电耦接到中底板140上的一个或多个电极。传感器电路可以配置为使用从电极感测到的电场或电容信息，来确定在与中底板140相邻的区域中是否存在脚部。在示例中，电极从前凸缘143的最前边缘延伸到后凸缘144的最后边缘，并且在其他示例中，电极仅在一个或多个凸缘的一部分上延伸。
66.在示例中，鞋类或机动化系带系统100包括与一个或多个传感器的接口，其可以监测或确定脚部在鞋类中的存在、鞋类中不存在脚部、或鞋类内的脚部位置特性。基于来自一
个或多个这样的脚部存在传感器的信息，包括机动化系带系统100的鞋类可以配置为执行各种功能。例如，脚部存在传感器可以配置为提供关于脚部是否存在于鞋类中的二进制信息。在示例中，耦接到脚部存在传感器的处理器电路接收并解释数字或模拟信号信息，并且提供关于脚部是否存在于鞋类中的二进制信息。如果来自脚部存在传感器的二进制信号指示存在脚部，那么机动化系带系统100中的系带引擎110可以被激活，例如自动增加或减少系带线缆上的张力，或其他鞋类紧缩手段，如围绕脚部收紧或放松鞋类。在示例中，系带引擎110，或鞋类物品的其他部分，包括处理器电路，其可以接收或来自脚部存在传感器的信号。
67.在示例中，脚部存在传感器可以配置为提供关于脚部进入鞋类时的位置的信息。仅当脚部适当地定位或坐置在鞋类中时，机动化系带系统100通常可以被激活，例如以收紧系带线缆，例如抵靠鞋类物品的内底的全部或部分。感测关于脚部行程或位置的信息的脚部存在传感器可以提供关于脚部是否完全或部分坐置的信息，例如相对于内底或相对于鞋类物品的一些其他特征。自动系带程序可以被中断或延迟，直到来自传感器的信息指示脚部处于正确位置。
68.在示例中，脚部存在传感器可以配置为提供关于脚部在鞋类的内部的相对位置的信息。例如，脚部存在传感器可以配置为感测鞋类是否良好地“贴合”给定的脚部，例如通过他确定脚部的足弓、足跟、脚趾或其他部位中的一个或多个相对于鞋类的配置为接收这样的脚部部位的对应部分的相对位置。在示例中，脚部存在传感器可以配置为感测脚部或脚部部位的位置是否随时间相对于指定的或先前记录的参考位置发生变化，例如由于系带线缆随时间的松动，或由于脚部本身的自然膨胀和收缩。
69.在示例中，a脚部存在传感器可以包括电、磁、热、电容、压力、光或其他传感器装置，其可以配置为感测或接收关于身体的存在的信息。例如，电传感器可以包括阻抗传感器，其配置为测量至少两个电极之间的阻抗特性。当诸如脚部的身体位于靠近或邻接电极时，电传感器可以提供具有第一值的传感器信号，且当身体远离电极时，电传感器可以提供具有不同的第二值的传感器信号。例如，第一阻抗状况可以与空鞋类状况相关联，而较小的第二阻抗状况可以与被占据的鞋类状况相关联。
70.电传感器可以包括ac发生器电路和天线，该天线配置为发射或接收高频信号信息，例如包括射频信息。基于身体相对于天线的接近度，一个或多个电信号特性，例如阻抗、频率或信号幅度，可以被接收和分析以确定是否存在身体。在示例中，接收信号强度指示器(rssi)提供关于接收无线电信号中的功率水平的信息。rssi的变化，例如相对于一些迹线或参考值，可以用于识别身体的存在或不存在。在示例中，可以使用wifi频率，例如在2.4ghz、3.6ghz、4.9ghz、5ghz和5.9ghz频带中的一个或多个中。在示例中，可以使用千赫兹范围内的频率，例如约400khz。在示例中，可以检测毫瓦或微瓦范围内的功率信号变化。
71.脚部存在传感器可以包括磁传感器。第一磁传感器可以包括磁体和磁力计。在示例中，磁力计可以位于系带引擎110中或附近。磁体可以远离系带引擎110，例如在辅助底或内底中，其配置为佩戴在外底165上方。在示例中，磁体嵌入辅助底的泡沫中或另一可压缩材料中。当用户在站立或行走时按压辅助底时，可以经由传感器信号感测和报告磁体相对于磁力计的位置的变化。
72.第二磁传感器可以包括磁场传感器，其配置为感测磁场中的变化或中断(例如，经
由霍尔效应)。当身体靠近第二磁传感器时，传感器可以生成指示周围磁场的变化的信号。例如，第二磁传感器可以包括霍尔效应传感器，其响应于检测到的磁场的变化而改变电压输出信号。输出信号处的电压变化可能是由于在电信号导体两端产生了电压差，例如横向于导体中的电流和垂直于电流的磁场。
73.在示例中，第二磁传感器配置为从身体接收电磁场信号。例如，varshavsky等人在题为“devices，systems and methods for security using magnetic field based identification”的美国专利no.8,752,200中，教导使用人体的唯一电磁签名进行认证。在示例中，鞋类物品中的磁传感器可用于经由检测到的电磁签名来认证或验证当前用户是鞋的所有者，并且物品应自动系带，例如根据所有者的一个或多个指定的系带偏好(例如，松紧度)。
74.在示例中，脚部存在传感器包括热传感器，其配置感测鞋类的一部分中或附近的温度变化。当穿戴者的脚部进入鞋类物品时，物品的内部温度在穿戴者自身的体温与鞋类物品的环境不同时会发生变化。因此，温度传感器可以基于温度变化提供脚部可能存在或不存在的指示。
75.在示例中，脚部存在传感器包括电容传感器，其配置为感测电容的变化。电容传感器可以包括单个板或电极，或者电容传感器可以包括多板或多电极配置。本文进一步描述了电容型脚部存在传感器的各种示例。
76.在示例中，脚部存在传感器包括光传感器。光传感器可以配置为确定视线是否中断，例如在鞋类腔的相对侧之间。在示例中，光传感器包括光线传感器，其在脚部插入鞋类中时被脚部覆盖。当传感器指示感测到的光线或亮度条件发生变化时，可以提供脚部存在或位置的指示。
77.这里讨论的任何不同类型的脚部存在传感器可以独立使用，或者，来自两个或更多个不同传感器或传感器类型的信息可以一起使用以提供关于脚部存在、不存在、取向、与鞋类的贴合度的信息，或关于脚部和/或及其与鞋类的关系的其他信息。
78.图2a
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2c大致示出了根据一些示例实施例的传感器系统和机动化系带引擎。图2a介绍了示例系带引擎110的各种外部特征，包括外壳结构150、机壳螺钉108、系带通道112(也称为系带引导件浮凸112)、系带通道过渡部114，线轴凹部115，按钮开口122、按钮121、按钮膜密封件124、编程头128、线轴131和线轴131中的系带凹槽132。可以类似地使用其他设计。例如，可以使用其他类型的开关，例如密封的圆顶开关，或者可以取消膜密封件124，等等。在示例中，系带引擎110可以包括一个或多个互连或电触头，以将系带引擎110内部的电路与系带引擎110外部的电路对接，例如外部脚部存在传感器(或其部件)，外部致动器(比如开关或按钮)，或者其他装置或部件。
79.系带引擎110可以通过一个或多个螺钉保持在一起，例如机壳螺钉108。机壳螺钉108可以位于主驱动机构附近，以增强系带引擎110的结构完整性。机壳螺钉108还用于辅助组装过程，例如将外壳结构150保持在一起以进行外部焊缝的超声波焊接。
80.在图2a的示例中，系带引擎110包括系带通道112，一旦将引擎组装到自动化鞋类平台中，系带通道112接收系带或系带线缆。系带通道112可以包括具有倒角边缘的通道壁，以提供光滑的引导表面，在操作期间，系带线缆可以抵靠该引导表面或在该引导表面内行进。系带通道112的光滑的引导表面的一部分可以包括通道过渡部114，其可以是系带通道
112的引入线轴凹部115的加宽部分。线轴凹部115从通道过渡部114过渡成大致圆形的部分，其紧密地顺应于线轴131的轮廓。线轴凹部115可以帮助保持绕在线轴上的系带线缆，以及帮助保持线轴131的位置。设计的其他方面可以保持线轴131的其他手段。在图2a的示例中，线轴131的形状类似于悠悠球的一半，系带凹槽132穿过从相对侧向下延伸的线轴轴(未在图2a中示出)的平坦的顶表面。
81.系带引擎110的外侧包括容纳按钮121的按钮开口122，按钮121可以配置为激活或调节自动化鞋类平台的一个或多个特征。按钮121可以提供外部接口，用于激活包含在系带引擎110中的各个开关。在一些示例中，外壳结构150包括按钮膜密封件124以提供防水和防尘保护。在该示例中，按钮膜密封件124是高达几密耳(千分之一英寸)厚的透明塑料(或类似的材料)，其可以从外壳结构150的上表面粘附，例如在脚部上或在外侧下。在另一示例中，按钮膜密封件124是约2密耳厚的乙烯基粘合剂背衬膜，其覆盖按钮121和按钮开口122。可以类似地使用其他类型的按钮和密封剂。
82.图2b是包括顶部102和底部104的外壳结构150的图示。在该示例中，顶部102包括诸如机壳螺钉108、系带通道112、系带通道过渡部114、线轴凹部115、按钮开口122和按钮密封件凹部126的特征。在示例中，按钮密封件凹部126是顶部102的一部分，其被释放以提供按钮膜密封件124的插入。
83.在图2b的示例中，底部104包括诸如无线充电器接入口105、接头106和油脂隔离壁109的特征。还示出了，但未具有标识的是，用于接收机壳螺钉108的机壳螺钉基部，以及油脂隔离壁109内的用于保持驱动机构的部分的各个特征。油脂隔离壁109被设计成保持油脂或围绕驱动机构的类似化合物以远离系带引擎110的各种电气部件。
84.外壳结构150可以在顶部102和底部104中的一者或两者中包括嵌入结构表面或施加在结构表面上的一个或多个电极170。在图2b的示例中，电极170被示出为耦接到底部104。在示例中，电极170包括基于电容的脚部存在传感器电路的一部分(例如，参见本文讨论的脚部存在传感器310)。附加地或替代地，电极170可以耦接到顶部102。耦接到顶部102或底部104的电极70可以用于无线电力传输和/或作为基于电容的脚部存在传感器电路的一部分。在示例中，电极170包括设置在外壳结构150的外表面上的一个或多个部分，在另一示例中，电极170包括设置在外壳结构150的内表面上的一个或多个部分。
85.图2c是根据示例实施例的系带引擎110的各种内部部件的图示。在该示例中，系带引擎110还包括线轴磁体136、o型环密封件138、蜗杆驱动器140、衬套141、蜗杆驱动键、齿轮箱148、齿轮电机145、电机编码器146、电机电路板147、蜗杆齿轮151、电路板160、电机头161、电池连接162和有线充电头163。线轴磁体136通过磁力计(未在图2c中示出)的检测帮助跟踪线轴131的运动。o型环密封件138用于密封可能迁移到线轴轴周围的系带发动机110中的灰尘和湿气。电路板160可以包括用于脚部存在传感器的一个或多个接口或互连，例如下文讨论的电容式脚部存在传感器310。在示例中，电路板160包括一个或多个迹线或导电板，其提供脚部存在传感器310的一部分。
86.在该示例中，系带引擎110的主要驱动部件包括蜗杆驱动器140、蜗杆齿轮151、齿轮电机145和齿轮箱148。蜗杆齿轮151设计为抑制蜗杆驱动器140和齿轮电机145的反向驱动，这意味着，经由线轴131从系带线缆传入的主要输入力可以在相对较大的蜗杆齿轮和蜗杆驱动器齿上分解。这种布置保护齿轮箱148免于需要包括足够强度的齿轮以承受来自鞋
类平台的主动使用的动态载荷或来自收紧系带系统的收紧载荷。蜗杆驱动器140包括附加特征以帮助保护驱动系统的各种脆弱部分，例如蜗杆驱动键。在该示例中，蜗杆驱动键是蜗杆驱动器140的电机端中的径向槽，其通过从齿轮箱148出来的驱动轴与销对接。这种布置通过允许蜗杆驱动器140在轴向方向上自由移动(远离齿轮箱148)，将这些轴向载荷传递到衬套141和外壳结构150，来防止蜗杆驱动器140在齿轮箱148或齿轮电机145上施加不适当的轴向力。
87.图3大致示出了根据示例实施例的机动化系带系统300的部件的框图。系统300包括机动化系带系统的以下部件，但不一定是全部，例如包括接口按钮301、电容式脚部存在传感器310和围封印刷电路板组件(pca)的外壳结构150，印刷电路板组件具有处理器电路320、电池321、充电线圈322、编码器325、运动传感器324和驱动机构340。驱动机构340包括电机341、传动装置342和系带线轴343等。运动传感器324可以包括单轴或多轴加速度计、磁力计、陀螺仪、或者配置为感测外壳结构150的运动(或者外壳结构150内或耦接到外壳结构150的一个或多个部件的运动)的其他传感器或装置，等等。
88.在图3的示例中，处理器电路320与接口按钮301、脚部存在传感器310、电池321、充电线圈322和驱动机构340中的一个或多个数据或电力信号通信。传动装置342将电机341耦接至线轴343以形成驱动机构340。在图3的示例中，按钮301、脚部存在传感器310和环境传感器350被示出为在外壳结构150的部分或部分地在外部。
89.在替代实施例中，按钮301、脚部存在传感器310和环境传感器350中的一个或多个可以围封在外壳结构150中。在示例中，脚部存在传感器310设置在外壳结构150内部，以保护传感器免受汗水和污垢或碎屑的影响。最小化或消除穿过外壳结构150的壁的连接有助于提高组件的耐用性和可靠性。
90.在示例中，处理器电路320控制驱动机构340的一个或多个方面。例如，处理器电路320可以配置为从按钮301和/或从脚部存在传感器310和/或从运动传感器324接收信息，并且作为响应，控制驱动机构340，例如以围绕脚部收紧或松开鞋类。在示例中，处理器电路320附加地或替代地配置为从脚部存在传感器310或其他传感器发布命令以获得或记录传感器信息，以及其他功能。在示例中，处理器电路320根据使用脚部存在传感器310检测脚部的存在、使用脚部存在传感器310检测脚部取向或位置、或使用运动传感器324检测指定手势中的一个或多个来调节驱动机构340的操作。
91.在示例中，系统300包括环境传感器350。来自环境传感器350的信息可以用于更新或调节脚部存在传感器310的基线或参考值。如下文进一步解释的，由电容式脚部存在传感器测得的电容值会随时间变化，例如响应于传感器附近的环境条件。使用来自环境传感器350的信息，处理器电路320和/或脚部存在传感器310因此可以配置为更新或调节测得的或感测到的电容值。
92.在示例中，在各种条件下，脚部存在传感器310可以被禁用，或者来自脚部存在传感器310的信号可以被处理器电路320忽略。例如，如果驱动机构340被激活且被主动地绕线轴或解线轴，则处理器电路320可以配置为忽略来自脚部存在传感器310的中断或其他信号。在示例中，如果鞋类在充电，例如使用充电线圈322或有线充电头163，则处理器电路320可以配置为忽略来自脚部存在传感器310的中断或其他信号。
93.图4是示出当鞋类物品的用户站立时鞋类物品400中的标称或平均脚部(左)和高
足弓脚部(右)的压力分布数据的图示。在该示例中，可以看出，脚下压力相对较大的区域包括在脚后跟区域401处，在球区域402处(例如，在足弓和脚趾之间)，以及在拇趾区域403处(例如，“大拇趾”区域)。然而，如上所述，将各种活动部件(例如，包括脚部存在传感器310)包括在集中区域中可能是有利的，例如在足弓区域处或附近。在示例中，在足弓区域中，当穿戴包括外壳结构150的鞋类物品时，外壳结构150通常对用户不那么可见或引人注目。
94.在图4的示例中，系带引擎腔141可以设置在足弓区域中。对应于脚部存在传感器310的一个或多个电极可以位于第一位置405处或附近。使用位于第一位置405处的电极测得的电容值可以根据脚部相对于第一位置405的接近度而不同。例如，平均脚部和高足弓脚部将获得不同的电容值，因为脚部本身的表面与从第一位置405的距离不同。在示例中，脚部存在传感器310和/或系带引擎110的位置可以相对于鞋类进行调节(例如，由用户或销售点的技术人员)，例如适应不同用户的不同脚部特征，并增强从脚部存在传感器310获得的信号质量。在示例中，可以调节脚部存在传感器310的灵敏度，例如通过增加驱动信号电平或改变位于脚部存在传感器310和脚部之间的介电材料。
95.图5a和5b大致示出了根据示例性实施例的鞋类物品的内底中的基于电容的脚部存在传感器的图示。当穿戴包含传感器的物品时，基于电容的脚部存在传感器可以设置在对象或身体550(例如脚部)的表面下方。
96.在图5a中，基于电容的脚部存在传感器可以包括耦接到电容感测控制器电路502的第一电极组件501a。在示例中，控制器电路502被包括在处理器电路320中或包括由处理器电路320执行的功能。在图5a的示例中，第一电极组件501a和/或控制器电路502可以包括在外壳结构150的内部部分中或安装到内部部分，或可以耦接到外壳结构150内部的pca。在示例中，第一电极组件501a可以设置在外壳结构150的面向脚部的表面处或附近。在示例中，第一电极组件501a包括跨越外壳结构150的内部、上表面区域分布的多个迹线。
97.在图5b中，基于电容的脚部存在传感器可以包括耦接到电容感测控制器电路502的第二电极组件501b。第二电极组件501b可以安装至外壳结构150的外部部分或安装在外部部分附近，且可以电耦接到外壳结构150内部的pca，例如使用柔性连接器511。在示例中，第二电极组件501b可以设置在外壳结构150的面向脚部的表面处或附近。在示例中，第二电极组件501b包括柔性电路，其固定到外壳结构150的内表面或外表面，并且经由一个或多个导体耦接到处理器电路320。
98.在示例中，控制器电路502包括atmel atsaml21e18b
‑
mu，st microelectronics stm32l476m，或其他类似的装置。控制器电路502可以配置为，向第一电极组件501a或第二电极组件501b中的至少一对电极提供ac驱动信号，并且作为响应，基于对象或身体550与该对电极的接近度的对应的变化来感测电场的变化，等等，如下文更详细解释的。在示例中，控制器电路502包括或使用脚部存在传感器310或处理器电路320。
99.各种材料可以设置在电极组件501和要感测的对象或身体550之间。例如，电极绝缘体、外壳结构150的材料、内底材料、插入材料510、袜子或其他脚套、身体带、人体运动学带、或其他材料可以插设在身体550和电极组件501之间，例如改变鞋类的介电特性，从而影响包含或使用该电极组件501的传感器的电容检测灵敏度。控制器电路502可以配置为基于插设的材料的数量或类型来更新或调节激励或感测参数，例如以增强使用电极组件501感测的电容值的灵敏度或信噪比。
100.在图5a/b的示例中，第一电极组件501a/第二电极组件501b可以通过控制器电路502中的信号发生器来激发，从而可以从电极组件的顶部、面向脚部侧投射电场。在示例中，电极组件下方的电场可以至少部分地使用位于感测电极下方的驱动屏蔽件来阻挡。驱动屏蔽件和电极组件可以彼此电绝缘。例如，如果第一电极组件501a在pca的一个表面上，则驱动屏蔽件可以在pca的底层上，或在多层pca上的多个内层中的任何一个上。在示例中，驱动屏蔽件可以具有与第一电极组件501a相等或更大的表面积，且可以直接居中在第一电极组件501a下方。
101.驱动屏蔽件可以接收驱动信号，并且作为响应，生成电场。由驱动屏蔽件生成的场可以与由第一电极组件501a生成的场具有基本上相同的极性、相位和/或幅度。驱动屏蔽件的场可以排斥第一电极组件501a的电场，从而将传感器场与各种寄生效应隔离，例如与pca的接地平面的不期望的耦接。由驱动屏蔽件生成的场可以帮助直接和聚焦检测到特定的区域，可以帮助减少环境影响，并且可以帮助减少寄生电容效应。在示例中，包括驱动屏蔽件，且可以帮助减少温度变化对传感器组件的影响。温度会影响寄生偏移特性，例如，温度变化会导致寄生接地平面电容发生变化。使用屏蔽件，例如插入在传感器电极和接地之间，可以帮助缓解来自传感器测量的寄生接地平面电容的影响。
102.驱动屏蔽件可以类似地设置为与第二电极组件501b一起使用。例如，第二电极组件501b可以设置在外壳结构150的上方或附近，例如图5b中的示例所示。在示例中，外壳结构150的一部分可以包括或可以部分地覆盖有用作驱动屏蔽件的导电薄膜。附加地或替代地，当第二电极组件501b设置在除了外壳结构15的顶部或附近的位置处时，驱动屏蔽件可以设置在鞋类物品中的其他地方。
103.外壳结构150所处的优选位置是在鞋类的足弓区域，因为这是不太可能被穿戴者感觉到并且不太可能引起穿戴者不适的区域。使用电容感测来检测鞋中脚部存在的一个优点包括，即使在足弓区域中放置类电容传感器并且用户的足弓相对或异常高时，电容传感器也能正常工作。例如，传感器驱动信号幅度或形态特性可以基于从电容传感器接收到的检测到的信号的信噪比来改变或选择。在示例中，传感器驱动信号可以在每次使用鞋类时进行更新或调节，例如以适应设置在第一电极组件501a或第二电极组件501b与身体550之间的一种或多种材料(例如，袜子、内底等)的变化。
104.在示例中，电容传感器的电极组件，例如第一电极组件501a或第二电极组件501b，可以配置为感测多个电极之间的信号的差异，例如在x和y轴取向的电极之间。在示例中，合适的采样频率可以在约2和50hz之间。在一些示例中，基于电容的脚部感测技术可以相对于内底上或脚部周围的袜子中的汗水(湿气)相对不变。这种湿气的影响会降低检测的动态范围，因为湿气的存在会增加测得的电容。然而，在一些示例中，动态范围足以在鞋类中的湿气水平内适应这种影响。
105.图6大致示出了根据示例实施例的用于脚部存在检测的电容传感器系统600。系统600包括身体550(例如，表示活动鞋类物品中或附近的脚部)以及第一电极601和第二电极602。电极601和602可以形成图5a/b的示例的第一电极组件501a或第二电极组件501b的全部或一部分，例如包括脚部存在传感器310的一部分。在图6的示例中，第一电极601和第二电极602被示出为竖直地彼此且与身体550间隔开，然而，电极可以类似地水平地间隔开，例如，如图7
‑
9c的示例详述的。即，在示例中，电极可以设置在平行于身体550的下表面的平面
中。在图6的示例中，第一电极601配置为发送电极，并且耦接到信号发生器610。在示例中，信号发生器610包括图3的示例的处理器电路320的一部分。即，处理器电路320可以配置为生成驱动信号并且将其施加至第一电极601。
106.由于用来自信号发生器610的驱动信号激发第一电极601，电场615可以主要在第一电极601和第二电极602之间生成。即，所生成的电场615的各个分量可以在第一电极601和第二电极602之间延伸，并且所生成的电场615的边缘分量可以在其他方向上延伸。例如，边缘分量可以从发射器电极或第一电极601远离外壳结构150延伸(未在图6的示例中绘出)并且回来终止于接收器电极或第二电极602。
107.关于电场615的信息，包括关于由于身体550的接近度引起的电场615的变化的信息，可以由第二电极602接收或感测到。从第二电极602感测到的信号可以使用各种电路来处理，并且用于提供指示身体550的存在或不存在的模拟或数字信号。
108.例如，电场615的强度可以由第二电极602接收，并使用sigma
‑
delta模数转换器电路(adc)620测量，该模数转换器电路配置为将模拟电容指示信号转换为数字信号。当身体550等对象侵入电场615，包括其边缘分量时，电极附近的电环境发生变化。当身体550进入场时，电场615的一部分被分流到接地，而不是在第二电极602处被接收和终止，或者在第二电极602处被接收之前穿过身体550(例如，而不是穿过空气)。这可导致可以由脚部存在传感器310和/或由处理器电路320检测到的电容变化。
109.在示例中，第二电极602可以基本上连续地接收电场信息，并且可以由adc 620连续地或周期性地对信息进行采样。来自adc 620的信息可以根据偏移量621处理或更新然后可以提供数字输出信号622。在示例中，偏移量621是可以被指定或编程的电容偏移量(例如，在处理器电路320内部)，或者可以基于用于跟踪随时间、温度和环境的其他可变特性的环境变化的另一电容器。
110.在示例中，数字输出信号622可以包括关于身体550是否存在的二进制信息，例如通过将测量的电容值与指定的阈值进行比较。在示例中，数字输出信号622包括关于测得的电容的定量信息，例如可以用于(例如，由处理器电路320)提供身体550存在或不存在的可能性的指示。
111.周期性地，或每当脚部存在传感器310不活动时(例如，使用来自运动传感器324的信息所确定的)，可以将电容值测量并存储为参考值、基线值或环境值。当脚部或身体接近脚部存在传感器310以及第一电极601和第二电极602时，测得的电容会减小或增加，例如相对于存储的参考值。在示例中，可以存储一个或多个阈值电容水平，例如在具有处理器电路320的片上寄存器中。当测得的电容超过指定的阈值时，则身体550可以被确定为存在于(不存在于)包含脚部存在传感器310的鞋类中。
112.脚部存在传感器310，以及构成脚部存在传感器310的一部分的电极601和602，可以采取采用多种不同的形式，如以下几个非限制性示例所示。在示例中，脚部存在传感器310配置为感测或使用关于多个电极或板之间的互电容的信息。
113.在示例中，电极601和602布置在电极网格中。使用网格的电容传感器可以在网格的每行和每列的交叉点处包括可变电容器。可选地，电极网格包括布置成多个行或列的电极。可以向行或列施加电压信号，靠近传感器的表面的身体或脚部会影响局部电场，进而会降低互电容效应。在示例中，可以测量网格上多个点的电容变化以确定身体位置，例如通过
测量每个轴中的电压。在示例中，互电容测量技术可以同时提供来自网格周围多个位置的信息。
114.在示例中，互电容测量使用发射和接收电极的正交网格。在这样的基于网格的传感器系统中，可以检测多个离散x
‑
y坐标对中的每一个的测量值。在示例中，来自多个电容器的电容信息可用于确定鞋类中的脚部存在或脚部取向。在另一个示例中，可以随时间获取来自一个或多个电容器的电容信息，并进行分析以确定脚部存在或脚部取向。在示例中，关于x和/或y检测坐标的变化率信息可用于确定脚部何时或是否相对于鞋类中的内底正确或完全坐置。
115.在示例中，基于自电容的脚部存在传感器可以与互电容传感器具有相同的x
‑
y网格，但列和行可以独立运行。在自电容传感器中，可以独立检测每行或每列处的身体的电容载荷。
116.图7大致示出了根据示例实施例的第一基于电容的脚部存在传感器的示意图。在图7的示例中，第一电容传感器700包括多个平行电容板。多个板可以布置在外壳结构150上或中，例如，当穿戴包括第一电容传感器700的鞋类物品时，位于脚部的底侧处或附近。在示例中，电容式脚部存在传感器310包括或使用第一电容传感器700。
117.在图7的示例中，四个导电电容器板被示出为701
‑
704。板可以由诸如导电箔的导电材料制成。箔可以是柔性的且可以可选地嵌入外壳结构150本身的塑料中，也可以独立于外壳结构150。应当理解，可以使用任何导电材料，例如薄膜、油墨、沉积金属或其他材料。在图7的示例中，板701
‑
704布置在公共平面内并且彼此间隔开以形成离散的导电元件或电极。
118.电容器的电容值与形成电容器的两个板之间的材料的介电常数在功能上相关。在第一电容传感器700内，电容器可以形成在两个或更多个电容器板701
‑
704中的每一对之间。因此，如图7所示，由电容器板701
‑
704的六个唯一组合对形成六个有效电容器为电容器a、b、c、d、e和f。可选地，两个或更多个板可以电耦接以形成单个板。即，在示例中，电容器可以使用以下来形成：电耦接以提供第一导体的第一电容器板701和第二电容器板702，以及电耦接以提供第二导体的第三电容器板703和第四电容器板704。
119.在示例中，第一电容器板701和第二电容器板702之间的电容效应在图7中由字母a标识的虚线电容器表示。第一电容器板701和第三电容器板703之间的电容效应由字母b标识的虚线电容器表示。第而电容器板702和第四电容器板704之间的电容效应由字母c标识的虚线电容器表示，以此类推。本领域普通技术人员将理解，每个虚线电容器代表在相应的一对电容器板之间延伸的静电场。下文中，为便于识别，每对电容板所形成的电容器均以图7中所用的字母(如“a”、“b”等)来表示，以标识虚线电容器。
120.对于图7示例中的每对电容器极板，板之间的有效电介质包括设置在板之间的气隙(或其他材料)。对于每对电容器板，靠近相应的一对电容板的身体或脚部的任何部分都可以成为给定的一对电容板的有效电介质的一部分，或者可以影响有效电介质。即，可以根据身体与相应的一对板的接近度在每对电容器板之间提供可变电介质。例如，身体或脚部越靠近给定的一对板，有效电介质的值会越大。随着介电常数值的增加，电容值增加。这种电容值变化可由处理器电路320接收，并用于指示在第一电容传感器700处或附近是否存在对象。
121.在包括第一电容传感器700的脚部存在传感器310的示例中，多个电容传感器驱动/监测电路可以耦接到板701
‑
704。例如，分开的驱动驱动/监测电路可以与图7的示例中的每对电容器板相关联。在示例中，驱动/监测电路可以向电容器板对提供驱动信号(例如，随时间变化的激励信号)，并且作为响应，可以接收指示电容的值。每个驱动/监测电路可以配置为测量相关联的电容器(例如，电容器“a”对应于第一板710和第二板702)的可变电容值，并且可以进一步配置为提供指示测得的电容值的信号。驱动/监测电路可以具有用于测量电容的任何合适的结构。在示例中，两个或更多个驱动/监测电路可以一起使用，例如提供使用不同的电容器测得的电容值之间的差异的指示。
122.图8大致示出了根据示例实施例的第二基于电容的脚部存在传感器的示意图。图8的示例包括第二电容传感器800，其包括第一电极801和第二电极802。脚部存在传感器310可以包括或使用第二电容传感器800。在图8的示例中，第一电极801和第二电极802沿着基本上平面的表面布置，例如以梳子配置。在示例中，驱动电路(例如处理器电路320)可以配置为生成激励或刺激信号以施加至第一电极801和第二电极802。相同或不同的电路可以配置为感测指示第一电极801和第二电极802之间的电容的变化的响应信号。电容会被相对于身体或脚部的存在的影响。例如，第一电极801和第二电极802可以布置在外壳结构150的表面上或附近，例如当脚部存在于包括外壳结构150的鞋类内时靠近脚部。
123.在示例中，第二电容传感器800包括蚀刻的导电层，例如在x
‑
y网格中以形成电极的图案。附加地或替代地，第二电容传感器800的电极可以通过蚀刻多个导电材料的多个分开的、平行的层来提供，例如用垂直的线路或迹线来形成网格。在该或其他电容传感器中，在身体或脚部与导电层或电极之间不需要直接接触。例如，导电层或电极可以嵌入外壳结构150中，或可以涂覆有保护或绝缘层。替代地，要检测的身体或脚部可以与电极附近的电场特性对接或影响电场特性，并且可以检测到电场中的变化。
124.在示例中，单独的电容值可以针对第一电极801相对于接地或参考来测量，且针对第二电极802相对于接地或参考来测量。用于脚部存在检测的信号可以基于针对第一电极801和第二电极802测量的单独的电容值之间的差异。即，脚部存在或脚部检测信号可以基于使用第一电极801和第二电极802测量的离散的电容信号之间的差异。
125.图9a和9b大致示出了根据一些示例的第三电容传感器900的示例。图9c大致示出了第四电容传感器902的示例。图9a示出了第三电容传感器900的示意性俯视图。图9b示出了包括第三电容传感器900的传感器组件901的透视图。图9c示出了第四电容传感器902的示意性俯视图。
126.在图9a的示例中，第三电容传感器900包括具有第一电极迹线911和第二电极迹线912的电极区域。第一电极迹线911和第二电极迹线912通过绝缘体迹线913分开。在示例中，第一电极迹线911和第二电极迹线912可以是铜、碳、银，以及其他导电材料，且可以设置由fr4、聚酰亚胺、pet，以及其他材料制成的基板上。第三电容传感器900的基板和迹线可以包括一个或多个柔性部分。
127.第一电极迹线911和第二电极迹线912可以基本上跨越第三电容传感器900的表面区域分布。当安装第三电容传感器900时，电极迹线可以定位成抵靠外壳结构150的上表面或顶表面。在示例中，第一电极迹线911和第二电极迹线912中的一个或两个可以为约2mm宽。绝缘体迹线913可以具有大约相同的宽度。在示例中，迹线宽度可以基于鞋类大小或内
底类型等来选择。例如，可以针对第一电极迹线911和第二电极迹线912和/或针对绝缘体迹线913来选择不同的迹线宽度，例如取决于迹线与要感测的身体之间的距离、内底材料、间隙填料、外壳结构150材料,或在鞋类中使用的其他材料，例如以最小化使用第三电容传感器900测得的电容值的信噪比。
128.第三电容传感器900可以包括连接器915。连接器915可以与配合连接器耦接，例如耦接到外壳结构150中的pca。配合连接器可以包括一个或多个导体，以使第一电极迹线911和第二电极迹线912与处理器电路320电耦接。
129.在示例中，第三电容传感器900包括输入信号导体920a和920b。输入信号导体920a和920b可以配置为与一个或多个输入装置耦接，例如圆顶按钮或其他开关，例如对应于图2a的示例中的按钮121。
130.图9b示出了传感器组件901，包括第三电容传感器900、按钮121a和121b，以及膜密封件124a和124b。在示例中，输入信号导体920a和920b的对应的导电表面与按钮121a和121b耦接。膜密封件124a和124b被粘附在按钮121a和121b上，例如以保护按钮121a和121b免受碎屑影像，并将它们保持为与导体表面对准。
131.在图9c的示例中，第四电容传感器902包括具有第一电极迹线921和第二电极迹线922的电极区域。第一电极迹线921和第二电极迹线922通过绝缘体迹线923分开。电极迹线可以包括各种导电材料，且第四电容传感器902可以包括一个或多个柔性部分。第四电容传感器902可以包括连接器925，且可以与配合连接器耦接，例如耦接至外壳结构150中的pca。
132.本发明人已经认识到，要解决的问题包括获得电容式脚部存在传感器的合适的灵敏度或响应，例如，当脚部传感器的全部或部分与要检测的脚部或身体隔开时，例如通过气隙或其他介入材料。本发明人已经认识到，解决方案可以包括使用多个特定形状、大小和取向的电极来增强电极在通电时产生的电场的取向和相对强度。即，本发明人已经确定了用于电容式脚部存在感测的最佳电极配置。
133.在示例中，第四电容传感器902的多个电极包括第一电极迹线921和第二电极迹线922，并且第一电极迹线921和第二电极迹线922中的每一个包括基本上彼此平行地延伸的离散的指或迹线。例如，第一电极迹线921和第二电极迹线922可以包括多个交错的导电指部分，如图9c所示。
134.在示例中，第二电极迹线922可以包括海岸线或周边部分，其基本上绕着第四电容传感器902的外周边边缘或表面部分延伸，并且基本上围绕第一电极迹线921。在图9c的示例中，包括第二电极迹线922的海岸线基本上绕着第四电容传感器902组件的所有顶表面延伸，然而，在一些其他示例中，海岸线可以绕着传感器的较少部分延伸。本发明人进一步认识到，当第一电极迹线921和第二电极迹线922的大部分或全部指基本彼此平行地布置时，产生用于检测脚部存在的最佳电场，例如不是包括不平行的一个或多个迹线或指部分。例如，与第四电容传感器902相比，图9a的第三电容传感器900包括不平行的指，例如在第一电极迹线911的上部，其包括竖直延伸的指部分，以及在第一电极迹线911的下部，其包括水平延伸的指部分。可以调节第一电极迹线921和第二电极迹线922的相对厚度以进一步增强传感器的灵敏度。在示例中，第二电极迹线922比第一电极迹线921厚三倍或更多。
135.在示例中，由脚部存在传感器310测量的电容值，例如使用第一、第二、第三和第四电容传感器700、800、900和902中的一个或多个，可以提供给控制器或处理器电路，例如图3
的处理器电路320。响应于测量的电容，处理器电路320可以致动驱动机构340，例如以调节围绕脚部的鞋类张力。调整操作可以可选地至少部分地由离散的“硬连线”部件来执行，可以由执行软件的处理器来执行，或者可以由硬连线部件和软件的组合来执行。在示例中，致动驱动机构340包括(1)使用一个或多个驱动/监测电路监测来自脚部存在传感器310的信号，例如使用处理器电路320，(2)确定哪个(如果有的话)接收到的电容信号指示满足或超过指定阈值(例如，存储在处理器电路320的存储器寄存器中和/或在与处理器电路320数据通信的存储器电路中)的电容值，(3)表征脚部存在传感器310附近的身体或脚部的位置、大小、取向或其他特性，例如基于被超过的各种指定的阈值，以及(4)根据表征来允许、启用、调节、或抑制驱动机构340的致动。
136.图10示出了流程图，该流程图示出了包括使用来自鞋类传感器的脚部存在信息的方法1000的示例。在操作1010，示例包括从脚部存在传感器310接收脚部存在信息。脚部存在信息可以包括关于鞋类中是否存在脚部的二进制信息(参见，例如图12
‑
14示例中讨论的中断信号)，或者可以包括脚部存在于鞋类物品中的可能性的指示。该信息可以包括从脚部传感器310提供给处理器电路320的电信号。在示例中，脚部存在信息包括关于脚部相对于鞋类中的一个或多个传感器的位置的定量信息。
137.在操作1020，示例包括确定脚部是否完全坐置在鞋类中。如果传感器信号指示脚部完全坐置，则示例可以继续操作1030以致动驱动机构340。例如，当在操作1020将脚部确定为完全坐置时，例如基于来自脚部存在传感器310的信息，驱动机构340可以经由线轴131接合以收紧鞋类系带，如上文所述。如果传感器信号指示脚部未完全坐置，则示例可以通过延迟或闲置某个指定间隔(例如，1
‑
2秒，或更多)而在操作1022继续。在经过指定的延迟之后，示例可以返回操作1010，且处理器电路可以对来自脚部存在传感器310的信息再次取样，以确定脚部是否完全坐置。
138.在操作1030处致动驱动机构340之后，处理器电路320可以配置为在操作1040处监测脚部位置信息。例如，处理器电路可以配置为周期性地或间歇地监测来自脚部存在传感器310的关于脚部在鞋类中的绝对或相对位置的信息。在示例中，在操作1040处监测脚部位置信息和在操作1010处接收脚部存在信息可以包括从相同或不同的脚部存在传感器310接收信息。例如，不同的电极可以用于在操作1010和1040处监测脚部存在或位置信息。
139.在操作1040，示例包括监测来自与鞋类相关联的一个或多个按钮(例如按钮121)的信息。基于来自按钮121的信息，驱动机构340可以被指示为放松或松开鞋带，例如当用户希望取下鞋类时。
140.在示例中，鞋带张力信息可以附加地或替代地被监测，或用作用于致动驱动机构340或用于张紧鞋带的反馈信息。例如，可以通过测量提供给电机341的驱动电流来监测鞋带张力信息。张力可以制造点表征或可以由用户预设或调节，且可以与监测或测量的驱动电流水平相关联。
141.在操作1050，示例包括确定脚部位置是否已经在鞋类中改变。如果脚部存在传感器310和处理器电路320没有检测到脚部位置的变化，则示例可以在操作1052处继续延迟。在操作1052处的指定的延迟间隔之后，示例可以返回到操作1040以对来自脚部存在传感器310的信息重新采样，以再次确定脚部位置是否改变。操作1052处的延迟可以在毫秒到若干秒的范围内，且可以可选地由用户指定。
142.在示例中，操作1052处的延迟可以由处理器电路320自动地确定，例如响应于鞋类使用特性。例如，如果处理器电路320确定穿戴者从事剧烈运动(例如，跑步、跳跃等)，则处理器电路320可以减少在操作1052处提供的延迟持续时间。如果处理器电路确定穿戴者从事非剧烈运动(例如，走路或坐着)，则处理器电路可以增加在操作1052处提供的延迟持续时间。通过增加延迟持续时间，可以通过推迟由处理器电路320和/或脚部存在传感器310进行的传感器采样事件和对应的功率消耗来保存电池寿命。在示例中，如果在操作1050处检测到位置变化，则示例可以通过返回操作1030来继续，例如以致动驱动机构340围绕脚部收紧或松开鞋类。在示例中，处理器电路320包括或结合用于驱动机构340的滞后控制器，以在例如检测到脚部位置的微小变化的情况下帮助避免不需要的系带绕线轴。
143.图11示出了流程图，该流程图示出了使用来自鞋类传感器的脚部存在信息的示例1100的示例。在示例中，图11的示例可以指状态机的操作，例如使用处理器电路320和脚部存在传感器310来实现。
144.状态1110可以包括“运输”状态，其表示活动鞋类物品的默认或基线状态，该物品包括可以由来自脚部存在传感器310的信息影响的一个或多个特征。在运输状态1110下，可以关闭或停用鞋类的各种活动部件以保存鞋类的电池寿命。
145.响应于“通电”时间1115，示例可以转换到“禁用”或不活动状态1120。驱动机构340，或活动鞋类的其他特征，可以在禁用状态1120下保持待机。各种输入可以用于触发时间以退出禁用状态1120。例如，来自按钮121之一的用户输入可以用于指示脱离禁用状态1120的转换。在示例中，来自运动传感器324的信息可以用作唤醒信号。来自运动传感器324的信息可以包括关于鞋类的运动的信息，例如对应于用户将鞋类放置在预备位置，或者用户可以将脚部插入鞋类中。
146.状态机可以在通电时间1115之后保持在禁用状态1120，直到遇到或接收到自动系带启用事件1123。自动系带启用事件1123可以由用户手动触发(例如，使用用户输入或驱动机构340的接口装置)，或可以自动触发，例如响应于从运动传感器324接收的手势信息。在自动系带启用事件1123之后，会发生校准事件1125。校准事件1125可以包括为脚部存在传感器310的电容设置参考或基线值，例如考虑对传感器的环境影响。校准可以基于脚部存在传感器310自身感测到的信息进行，也可以基于编程或指定的参考信息进行。校准可以推迟，例如，如果校准结果超出指定范围或环境影响过大。
147.在自动系带启用事件1123之后，状态机可以进入保持状态1130以“等待脚部存在信号”。在状态1130，状态机可以等待来自脚部存在传感器310和/或来自运动传感器324的中断信号。当接收到中断信号时，例如指示脚部存在，或指示脚部存在的充分可能性，事件寄存器可以在事件1135处指示“找到脚部”。
148.当发生找到脚部事件1135时，状态机可以转换启动各种功能。例如，鞋类可以配置为响应于找到脚部事件1135使用驱动机构340收紧或调节张力特性。在示例中，处理器电路320响应于找到脚部事件1135致动驱动机构340以将系带张力调节初始量，并且处理器电路320延迟进一步张紧鞋类，除非或直到检测到进一步的控制手势或接收到用户输入。即，状态机可以转换到“等待移动”状态1140。在示例中，处理器电路320在找到脚部事件1135之后启用驱动机构340但不致动驱动机构。在状态1140，在启动任何初始或进一步的张力调节之前，状态机可以保持或暂停额外感测到的鞋类运动信息。在等待移动状态1140之后，可能检
测到跺脚/行走/站立事件1145，作为响应，处理器电路320可以进一步调节鞋类的张力特性。
149.跺脚/行走/站立事件1145可以包括各种离散的、感测到的输入，例如来自活动鞋类中的一个或多个传感器。例如，跺脚事件可以包括来自运动传感器324的信息，其指示肯定的加速度(例如，在指定或通用方向上)以及“上”或“直立”取向。在示例中，跺脚事件包括“高膝”或踢腿类型事件，其中用户基本上竖直和向前抬起一个膝盖。可以分析来自运动传感器324的加速度特性，例如以确定加速度是否达到或超过指定阈值。例如，缓慢的抬膝事件可能不触发跺脚事件响应，而快速或快速的抬膝事件可能触发跺脚事件响应。
150.行走事件可以包括来自运动传感器324的信息，其指示肯定的步行模式和“上”或“直立”取向。在示例中，运动传感器324和/或处理器电路320配置为识别步行事件，当步行事件被识别并且当加速度计(例如，包括在运动传感器324中或与运动传感器324分开)指示鞋类是直立的时，可以识别出行走事件。
151.站立事件可以包括来自运动传感器的信息，其指示上”或“直立”取向，例如没有来自运动传感器的关于鞋类的加速度或方向变化的进一步的信息。在示例中，可以使用关于来自电容式脚部存在传感器310的电容信号的变化的信息来辨别站立事件，如下文进一步描述的。即，来自脚部存在传感器310的电容信号可以包括可以指示用户是否站立的信号变化，例如当用户的脚部向鞋类施加向下的压力时。
152.跺脚/行走/站立事件1145的具体示例不应被视为限制性的，并且可以提供各种其他手势、基于时间的输入或用户输入控制来进一步控制或影响鞋类的行为，例如在找到脚部事件1135处检测到脚部之后。
153.在跺脚/行走/站立事件1145之后，状态机可以包括“等待解开系带”状态1150。等待解开系带状态1150可以包括监测用户输入和/或手势信息(例如，使用运动传感器324)以指示对鞋类进行放松、松开、解线轴或解开系带。在等待解开系带状态1150下，诸如处理器电路320的状态管理器可以指示的是，系带引擎或驱动机构340被解开系带并且应当返回到等待脚部存在信号状态1130。即，在第一示例中，可以发生解开系带事件1155(例如，响应于用户输入)，状态机可以将鞋类转换到解开系带状态，并且状态机可以返回到等待脚部存在信号状态1130。在第二示例中，可以发生自动系带禁用事件1153并将鞋类转换到禁用状态1120。
154.在示例中，可以感测到其他手势信息，并且作为响应，可以启动各种动作。可以相对于常规穿戴或使用模式识别手势输入。例如，可以使用指定的手势触发，例如可以包括特定序列或数量的手势以“唤醒”处理器电路320并指示需要响应动作。例如，在包含运动传感器324的鞋类中，“暂停
‑
双击
‑
暂停”的手势序列本身可以是命令，也可以用于唤醒系统并指示要遵循另一个手势指令。在示例中，双击输入，例如从一只脚的脚跟双击另一只脚的脚趾，可以足以指示响应。例如，双击输入可以用于触发以解开系带或对系带解线轴以放松鞋类物品。
155.图12大致示出了来自电容式脚部存在传感器的第一随时间变化的信息的图表1200。图12的示例包括电容对时间的图表和绘制在图表上的第一随时间变化的电容信号1201。在示例中，可以使用本文所述的脚部存在传感器310来获得第一随时间变化的电容信号1201。第一随时间变化的电容信号1201可以对应于脚部存在传感器310中的多个电极之
间的测量的电容，或身体对电场的影响的指示，如上文所述。在示例中，第一随时间变化的电容信号1201表示绝对或相对电容信号值，并且在另一示例中，信号表示信号值和参考信号值之间的差异。
156.在示例中，第一电容信号1201可以与特定的第一阈值电容值1211进行比较。脚部存在传感器310可以配置为进行比较，或者处理器电路320可以配置为从脚部存在传感器310接收电容信息并进行比较。在图12的示例中，第一阈值电容值1211表示为恒定非零值。当第一电容信号1201满足或超过第一阈值电容值1211时，例如在时间t1，脚部存在传感器310和/或处理器电路320可以提供第一中断信号int1。第一中断信号int1可以保持足够高，只要由脚部存在传感器310指示的电容值满足或超过第一阈值电容值1211。
157.在示例中，第一中断信号int1可以在图10的示例中使用，例如在操作1010或1020处。在操作1010，从脚部存在传感器310接收脚部存在信息可以包括接收第一中断信号int1，例如在处理器电路320处。在示例中，操作1020可以包括使用中断信号信息来确定脚部是否或可能完全坐置在鞋类中。例如，处理器电路320可以监测第一中断信号int1的持续时间，以确定脚部存在传感器310在多长的时间提供超过第一阈值电容值1211的电容值。如果持续时间超过指定参考持续时间，则处理器电路320可以确定脚部完全坐置或可能完全坐置。
158.在示例中，第一中断信号int1可以在图11的示例中使用，例如在状态1130或事件1135处。在状态1130，状态机可以配置为等待来自处理器电路320或来自脚部存在传感器310的中断信号，例如int1。在时间1135，状态机可以接收第一中断信号int1，并且作为响应，可以启动一个或多个后续状态。
159.在示例中，第一阈值电容值1211是可调节的。阈值可以基于测量的或检测到的电容基线或参考的变化而变化，例如由于环境变化。在示例中，第一阈值电容值1211可以由用户指定。用户对阈值的指定会影响鞋类的灵敏度。在示例中，第一阈值电容值1211可以响应于脚部存在传感器310中或周围的感测到的环境或材料变化而自动地调节。
160.图13大致示出了来自电容式脚部存在传感器的第二随时间变化的信息的图表1300。图13的示例示出了如何处理或使用第二电容信号1202在第一阈值电容值1211附近的波动来确定关于鞋类中的脚部存在或取向的更多信息。
161.在示例中，从脚部存在传感器310接收第二电容信号1202，并将第二电容信号1202与第一阈值电容值1211进行比较。可以类似地根据用户、用户偏好、鞋类类型，或者环境或环境特性等类似地使用其他阈值。在图13的示例中，第二电容信号1202可以在时间t2、t3和t4与第一阈值电容值1211交叉。在示例中，多个阈值交叉可以用于由脚部存在传感器310肯定地识别脚部存在，例如通过指示脚部在进入鞋类时的行进路径。例如，由时间t2和t3处的第一和第二阈值交叉界定的时间间隔可以指示脚部的脚趾或趾骨位于或靠近脚部存在传感器310的电极的持续时间。当感测的电容小于第一阈值电容值1211时，t3和t4之间的间隔可以对应于脚部的跖骨关节或跖骨在脚部存在传感器310的电极上或附近行进的时间。当趾骨进入鞋类时，跖骨关节和骨与脚部存在传感器310的间隔距离可以大于趾骨到脚部存在传感器310的距离，因此所产生的测量的t3和t4之间的电容可以更小。在时间t4，脚部的脚后跟或距骨可以滑入到位，且足弓可以坐置在脚部存在传感器310的电极上，从而使感测的电容恢复并超过第一阈值电容值1211。相应地，脚部存在传感器310或处理器电路320可
以配置为在时间t2和t3之间呈现第二中断信号int2，并且在时间t4之后呈现第三中断信号int3。
162.在示例中，处理器电路320可以配置为基于中断信号的序列肯定地识别脚部存在。例如，处理器电路320可以使用关于接收到的中断信号以及关于接收到的中断信号之间的一个或多个间隔或持续时间的信息。例如，处理器可以配置为寻找由指定的持续时间分开的一对中断信号以提供脚部存在的肯定指示。例如，在图13中，t3和t4之间的持续时间可以用于提供脚部存在的指示，例如具有一些可调节的或指定的误差范围。在示例中，处理器电路320可以接收中断信号作为数据并将该数据与其他用户输入信号一起处理，例如作为基于手势的用户输入的一部分。在示例中，关于中断信号是否存在的信息可以用于验证或忽略一个或多个其他信号。例如，当接收到中断信号或最近接收到中断信号时，加速度计信号可由处理器电路320验证和处理，或者当不存在对应于脚部存在传感器的中断信号时，处理器电路320可以忽略加速度计信号。
163.图12和图13的示例示出了实施例，其中来自脚部存在传感器310的测量的电容值随时间可靠地恒定或可再现，包括存在环境条件变化的情况。然而，在许多鞋类用例中，嵌入式电子器件中的环境电容变化可能会不断或不可预测地发生，例如由于温度、湿度或其他环境因素的变化。环境电容的显著变化会对脚部存在传感器310的激活产生不利影响，例如通过改变传感器的基线或参考电容特性。
164.图14大致示出了来自电容式脚部存在传感器的第三随时间变化的信息的图表1400。图14的示例示出了如何考虑参考电容变化，例如由于各种环境条件的变化，使用场景的变化，或者由于鞋类部件磨损或退化而引起的变化。示例包括绘制在图表1400上的第三电容信号1203，其具有第二阈值电容1212和随时间变化的参考电容1213。在图14的示例中，随时间变化的参考电容1213随时间增加。在其他示例中，参考电容可以随时间减少或可以波动，例如在鞋类使用事件的过程中(例如，在一天的过程中，一个游玩的游戏中，一个用户的设置或偏好，等等)。在示例中，参考电容可以在鞋类本身的各种部件的生命周期内发生变化，例如内底、外底、鞋垫、矫正插入件或鞋类的其他部件。
165.在示例中，从脚部存在传感器310接收第三电容信号1203，并且将第三电容信号1203与第二阈值电容1212进行比较，例如使用脚部存在传感器310上的处理电路或使用处理器电路320。在不考虑或使用随时间变化的参考电容1213的示例中，可以在时间t5、t6和t8观察到第三电容信号1203的阈值交叉。然而，可以调节第二阈值电容1212，例如实时地使用来自脚部存在传感器310的感测的信息。对第二阈值电容1212的调节可以基于随时间变化的参考电容1213。
166.在示例中，第二阈值电容1212被连续地调节，并且调节量对应于随时间变化的参考电容1213的变化。在替代示例中，第二阈值电容1212以阶梯式增量调节，例如响应于随时间变化的参考电容1213的指定的阈值变化量。阶梯式调节技术在图14中通过第二阈值电容1212随所示间隔的阶梯式增加来说明。例如，第二阈值电容1212响应于在随时间变化的参考电容1213中的电容的指定的阈值增加δc而在时间t7和t10增加。在图14的示例中，第三电容信号1203在时间t5、t6和t9与参考补偿的第二阈值电容1212交叉。因此，可以根据阈值是否被参考补偿来提供不同的中断信号或中断信号时序。例如，可以在时间t5和t6之间生成和提供第四中断信号int4。如果在没有参考补偿的情况下使用第二阈值电容1212，则可
以在时间t8生成并提供第五中断信号int5。然而，如果使用参考补偿的第二阈值电容1212，则在时间t9生成并提供第五中断信号int5，如当第三电容信号1203与补偿的第二阈值电容1212交叉时所示出的。
167.可以使用逻辑电路来监测和更新阈值电容值。这样的逻辑电路可以与脚部存在传感器310或与处理器电路320合并。可以自动地提供更新的阈值水平并将其存储的片上ram中。在示例中，不需要来自用户的输入或确认以进行阈值更新。
168.图15大致示出了来自电容式脚部存在传感器的第四随时间变化的信息的图表1500。图15的示例出了如何考虑参考电容变化，例如由于各种环境条件的变化，使用场景的变化，或者由于鞋类部件磨损或退化而引起的变化。示例包括绘制在图表1500上的第四电容信号1204，其具有自适应的阈值电容1214。第四电容信号1204可以通过脚部存在传感器310提供。自适应的阈值电容1214可以用于帮助补偿由脚部存在传感器310测量的电容的环境或用例相关的变化。
169.在示例中，脚部存在传感器310或处理器电路320配置为监测第四电容信号1204的信号幅度变化，例如大于指定阈值幅度量的变化。即，当第四电容信号1204包括满足或超过指定的阈值电容幅度δc的幅度变化时，则脚部存在传感器310或处理器电路320可以提供中断信号。
170.在示例中，第四电容信号1204的感测的或测量的电容值与参考电容或基线进行比较，并且参考或基线可以以指定的或随时间变化的间隔更新。在图15中，如图所示，参考更新在时间t11、t12、t13周期性地发生。可以附加或替代地使用其他间隔或响应于其他触发时间的更新。
171.在图15的示例中，初始参考电容可以是0，或可以由x轴表示。在第四电容信号1204相对于先前指定的参考增加大于指定的阈值电容幅度δc之后，可以在时间t11提供第六中断信号int6。在图15的示例中，可以以周期性间隔提供中断，然而，在其他示例中，可以在识别电容的阈值变化的同时提供中断。
172.在识别的阈值变化之后，例如在时间t11，参考或基线电容可以更新为第一电容参考c1。在时间t11之后，脚部存在传感器310或处理器电路320可以配置为监测第四电容信号1204的后续变化至少δc的信号，即，寻找c1+δc或c1
‑
δc的电容值。
173.在包括第一次识别电容增加的示例中，可以响应于在随后的时间识别电容减少而改变中断信号状态。然而，如果在随后的时间识别出进一步的电容增加，则可以更新参考电容并且可以基于更新的参考电容进行随后的比较。该场景在图15中示出。例如，在时间t12，检测到第四电容信号1204中的电容增加，并且参考可以更新至第二电容参考c2。由于第一和后续的第二电容变化表示增加，第六中断信号int6的状态可以不变。在时间t13，检测到第四电容信号1204中的电容减少，且参考可以更新至第三电容参考c3。由于时间t13的电容变化是大于指定阈值电容幅度δc的减少，第六中断信号int6的状态可以改变(例如，从中断声明状态到未声明状态)。
174.在示例中，在时间t11首先检测到的变化和对应的中断信号int6表示被脚部存在传感器310感测到并确定为存在于鞋类中的脚部。参考电容的后续增加表示由脚部存在传感器310测量的基线电容的变化，例如由于传感器处或附近的环境变化。在时间t13检测到的变化可以表示从鞋类取下并且不再在脚部存在传感器310附近感测到的脚部。后续的电
容变化(例如，在时间t16)可以表示脚部重新插入鞋类中。
175.图16大致示出了根据示例实施例的来自电容式脚部存在传感器的随时间变化的信息和信号形态限制的图表1600。示例包括绘制在图表1600上的第五电容信号1205和第六电容信号1206.图表1600还包括形态限制1601。形态限制1601可以与来自脚部存在传感器310的电容信号的采样段进行比较。可以使用脚部存在传感器310或处理器电路320进行比较，以确定特定的采样段是否符合形态限制1601。在图16的示例中，形态限制限定了下限，如果超过该下限，则指示电容信号段不表示或很可能不表示脚部存在于脚部存在传感器310附近。
176.第五电容信号1205的所示采样部分符合形态限制1601。在图16的示例中，形态限制1601限定了包括电容信号幅度变化、或倾角、驻留和恢复的形态。在识别出第五电容信号1205符合形态限制1601的全部或部分之后，可以提供中断信号以指示脚部存在或成功的检测。
177.第六电容信号1206的所示采样部分不符合形态限制1601。例如，第六电容信号1206的急剧下降和长驻留时间落在形态限制1601限定的界限之外，因此可以保留中断信号，例如以指示脚部未被脚部存在传感器310检测到。
178.形态限制1601可以是固定的或可变的。例如，形态限制可以基于关于参考电容、环境、鞋类用例、用户、灵敏度偏好的信息，或其他信息来调节。例如，形态限制1601可以根据所用的鞋类的类型而不同。即，篮球鞋的形态限制1601可以与跑鞋不同，至少部分是因为鞋子的几何形状或材料不同，或者用户穿戴或脱下特定鞋类物品的预期时间量。在示例中，形态限制1601可以由用户编程，例如对应于用户唯一的鞋类穿脱偏好或程序。
179.如上文所解释的，脚部存在传感器310可以具有相关联的固定的或可变的基线或参考电容值。参考电容值可以是以下的函数：电极表面积、或相对于鞋类部件的电极放置、或鞋类取向、或使用传感器或鞋类本身的环境。即，在脚部不存在于鞋类中的情况下，传感器可以具有一些相关联的电容值，并且该值可以是传感器处或附近的一种或多种材料或环境因素的介电效应的函数。在示例中，鞋类中的矫正插入件(例如，内底)会改变电容传感器处或附近的鞋类的介电特性。
180.在示例中，脚部存在传感器310可以在工厂校准以包括或使用固定或静态参考电容。在示例中，脚部存在传感器310的参考电容特性可以在鞋类的使用寿命期间不时调整，例如以适应不同的使用模式、不同的环境、或不同的用户偏好，等等。
181.在示例中，来自环境，或者来自部件的随时间退化或部件更换的寄生电容会损害脚部存在传感器310的精度。处理器电路320可以可选地配置为，当鞋类的基线或参考特性改变时(例如当内底改变时)，校准脚部存在传感器310。在示例中，处理器电路320可以配置为自动地检测基线或参考电容变化，或者可以配置为响应于用户输入或命令更新基线或参考电容。在示例中，脚部存在传感器310可以在每次从脚部取下鞋类时进行校准，也可以在鞋类每次充电时进行校准。通过定期校准基线或参考电容特性，脚部存在传感器310可以随着时间的推移保持其有效性。
182.图17大致示出了鞋类物品的中底中且位于介电堆叠体下面的基于电容的脚部存在传感器的图示1700的示例。示例1700包括外壳结构150，例如可以包括或使用系带引擎或驱动机构340，其至少部分地基于来自电容式脚部存在传感器1701的信息被致动。电容式脚
部存在传感器1701可以配置为基于身体550存在或不存在于传感器附近来提供电容或电容指示信号。
183.一种或多种材料可以设置在身体550和电容式脚部存在传感器1701之间，且一种或多种材料可以影响传感器的灵敏度，或可以影响来自传感器的信号的信噪比。在示例中，一种或多种材料形成介电堆叠体。一种或多种材料可以包括袜子1751、气隙(例如由于传感器处或附近的身体550的足弓高度引起)、袜子衬垫1750、紧固件1730(例如尼龙搭扣)或介电填料1720，等等。在示例中，当电容式脚部存在传感器1701设置在外壳结构150的内部时，外壳结构150本身的顶壁是介电堆叠体的一部分。在示例中，矫正插入件可以是介电堆叠体的一部分。
184.本发明人认识到，提供具有高相对电容率或高k值的介电堆叠体，可以增强电容式脚部存在传感器1701的输入灵敏度。测试并评估了各种高k值材料在鞋类中的有效性和适用性。介电堆叠体可以包括一个或多个构件，其指定为具有硬度或硬度计特性，在鞋类中在脚下使用舒适，并提供足够的介电效应以增加电容式脚部存在传感器1701的灵敏度，例如相对于在其位置具有气隙或其他低k值材料。在示例中，合适的材料包括具有良好的耐候性或耐久性、耐低温和高温、以及抗应力开裂的材料。
185.在示例中，介电填料1720可以包括氯丁橡胶构件。氯丁橡胶构件包括具有约30肖氏a硬度值的闭孔泡沫材料。在示例中，介电填料1720可以包括橡胶、塑料或其他聚合物基构件。例如，介电填料1720可以包括乙烯
‑
醋酸乙烯酯(eva)构件。eva构件可具有约10％至40％重量百分比的乙酸乙烯酯，其余为乙烯。可以使用其他比例。在示例中，介电填料1720可以包括具有增强导电特性的材料，例如包括掺杂的塑料或橡胶。在示例中，介电密封1720包括掺杂有碳的eva构件，例如具有比具有相同或相似乙烯与乙酸乙烯酯百分比的非掺杂eva构件更大的k值。
186.图18大致示出了包括图表1800的示例，该图表示出了介电填料1720对来自电容式脚部存在传感器1701的电容指示信号的影响。在图表1800中，x轴表示数字样本的数量并且对应于经过的时间，y轴表示电容式脚部存在传感器1701检测到的电容的相对量度。图表1800包括指示电容的第一信号1801和指示电容的第二信号1802的时间对齐的叠加，指示电容的第一信号1801对应于第一类型的介电填料1720材料，指示电容的第二信号1802对应于第二类型的介电填料1720。
187.在示例中，第一信号1801对应于具有提供为介电填料1720的第一介电构件的鞋类。第一介电构件可以包括例如具有第一介电k值的聚氨酯泡沫。图表1800示出了身体被插入鞋类物品然后从鞋类物品中取出的多个实例，该鞋类物品包括第一介电构件和脚部存在传感器1701。例如，第一信号1801的第一部分1820包括电容式脚部存在传感器1701测量的参考或基线电容。在图18的示例中，参考或基线被归一化为零值。参考或基线条件可以对应于鞋类中不存在脚部。即，第一信号1801的第一部分1820指示鞋类中不存在脚部。在对应于大约样本600的时间，身体550可以插入鞋类中且可以位于电容式脚部存在传感器1701和第一介电构件处或附近。在插入之后，第一信号1801的幅度发生变化，例如变化第一量1811，并且指示脚部(或其他身体)存在于鞋类中。在图18的示例中，身体550在对应于第一信号1801的第二部分1821的持续时间内存在于鞋类中，例如对应于大约样本600至1400。在对应于大约样本1400的时间，身体550可以从鞋类中取出。当取出身体550时，第一信号1801可以
返回到其参考或基线值。
188.在图18的示例中，第二信号1802对应于具有提供为介电填料1720的第二介电构件的鞋类。第二介电构件可以包括除第一介电构件以外的各种材料。在示例中，第二介电构件包括氯丁橡胶泡沫，其具有超过上述第一介电构件的第一介电k值的第二介电k值。在示例中，第二介电构件包括eva构件(例如，掺杂碳或其他材料以增强构件的介电特性或k值)，其具有超过第一介电构件的第一介电k值的第三介电k值。
189.图表1800示出了身体被插入鞋类物品然后从鞋类物品中取出的多个实例，该鞋类物品包括第二介电构件和脚部存在传感器1701。第二信号1802的第一部分1820指示由电容式脚部存在传感器1701测量的参考或基线电容，并且在图18的示例中，第二信号1802的第一部分1820指示鞋类中不存在脚部。在对应于大约样本600的时间，身体550可以插入鞋类中且可以位于电容式脚部存在传感器1701和第二介电构件处或附近。在插入之后，第二信号1802的幅度发生变化，例如变化第二量1812，并且指示脚部(或其他身体)存在于鞋类中。在示例中，第二量1812超过第一量1811。幅度变化的差异归因于用于介电填料1720的材料的类型。即，当使用不同的介电堆叠体时，指示电容的第一信号1801和第二信号1802的幅度可以不同。当介电堆叠体包括高k值介电填料1720时，则幅度的差异，或与基线的差异，比当介电堆叠体包括低k值介电填料1720时大。
190.在示例中，矫正插入件包括鞋类中的介电堆叠体的一部分。本发明人进行了各种测试以评估各种矫正插入件对电容式脚部感测技术的影响。一些测试结果在图23中概括说明并在下面讨论。测试了全长和部分长度矫正内底。向鞋类添加规则的(部分长度)矫正件增加了堆叠体的整个介电效应并且减少了对脚部存在的电场灵敏度。在矫正件存在的情况下，感测到的信号幅度(例如，对应于感测到的电容变化)也减少。然而，无论是否使用矫形器，本底噪声的rms幅度都是相似的。加载和卸载条件下的响应也是类似的。
191.基于矫正件测试的结果，在规则的全长矫正件的情况下，使用用于检测脚部存在的电容式感测对于信噪比分辨率是可行的。使用部分或全长矫正件，超过约6db的所需最小值的snr可以用于解析脚部存在，并且可以在轻型和重型载荷条件下使用。在示例中，脚部存在传感器310可以包括使用电容偏移量范围来补偿矫正件的添加的介电效应。
192.全长矫正件与脚部存在传感器310的电极之间的气隙的变化可以对应于作为施加的负载的函数的snr的可测量的变化。例如，如图18的示例所示，当高k值介电材料设置在电容式脚部存在传感器处或附近时，则snr可以相对于包括或使用低k值介电材料的示例得到改善。
193.发现不同的脚部区域在低载荷条件下表现相似，例如在矫形件下，间隙距离没有显著变形。然在，在高负载条件下，例如当用户站立时，矫形件的足弓区域会被压缩，且气隙可以显著地最小化或消除。因此，在感测条件，在存在矫形件的情况下测试的电场的幅度可以类似于使用生产或oem内底测量的电场。在矫形件或oem生成内底在脚部存在传感器310与要检测的身体之间形成气隙的示例中，可以提供或添加各种材料以补偿或填充气隙。例如，可以在全长矫正件的底侧提供填充间隙的泡沫，例如氯丁橡胶或掺杂的eva。
194.在示例中，在内底中包括矫正件增加了介电堆叠体的总体介电厚度，并且降低了电容传感器对脚部的存在的电场灵敏度。换言之，当使用矫正插入件时，从电容传感器得到的信号幅度总体上减小。无论是否使用矫形器，噪声特性的rms幅度被观察为大致相似的。
还确定了，占据了电容传感器的感测电极与矫正件的下表面之间的介电构件会对电容传感器的灵敏度具有很大影响。与使用介电常数或k值约为5.6的氯丁橡胶泡沫相比，聚氨酯泡沫(例如k值为1.28)的信号幅度可降低约70％。在噪声幅度相等的情况下，这相当于大约4.6db的snr差异。因此，在碳纤维矫正件的情况下，使用用于检测脚部存在的电容式感测对于信噪比是可行的。例如，snr超过了解析脚部存在所需的6db的最小值。
195.图19大致示出了图表1900的示例，该图表示出了来自鞋类中的基于电容的脚部存在传感器的指示电容的第三信号1803的一部分。在图表1900中，x轴表示数字样本的数量并且对应于经过的时间，y轴表示电容式脚部存在传感器1701检测到的电容的相对量度。来自第三信号1803的信息可用于确定用户是否正在对鞋类施加向下的力，例如可用于识别用户是坐着还是站着，或确定步数，或确定用户步态特征，等等。在图19的示例中，使用互电容感测模式。在互电容感测模式中，如图所示，传感器检测到的增加的电容对应于信号的减少。另一示例中，可以使用自电容感测模式。在自电容模式中，传感器检测到的增加的电容(例如，对应于传感器上的泡沫插入件的压缩)将对应于信号的增加。
196.在图19的示例中，在初始时间，例如对应于x轴上的样本“0”，第三信号1803可以在相对电容标度上具有约为0的参考或基线值。在1901，或在x轴上的大约样本175，第三信号1803包括鞋类穿戴事件，其例如对应于身体550被插入鞋类中。第三信号1803在1910包括鞋类脱下事件，或在约样本10000，之后第三信号1803返回基线值。
197.图19的示例还包括指定的阈值1920。阈值1920可以对应于指示身体550存在于鞋类中的相对电容值。例如，当脚部或身体550存在于鞋类中时，第三信号1803指示的相对电容超过阈值1920，而当脚部或身体550不存在于鞋类中时，相对电容可以降到阈值1920以下。可以使用各种方法或技术来动态调整阈值1920，例如本文进一步描述的，例如考虑环境变化或鞋类材料变化。
198.在1901和1910处的鞋类穿脱事件之间，相应地例如对应于样本175和10250之间的间隔，鞋类物品的穿戴者可以在坐姿和站姿之间多次转换。坐和站之间的转换可以对应于第三信号1803的波动，例如由于鞋类材料的压缩和放松，该材料在提供第三信号1803的电容传感器上形成介电堆叠体。即，当用户站起来并对介电堆叠体施加向下的力时，介电堆叠体中的一种或多种材料可以压缩，并且用户的脚部可以移动靠近电容传感器，从而改变使用传感器测量的相对电容。当用户坐下并且减少对介电堆叠体的向下的力时，则介电堆叠体材料可以放松或伸展，并且用户的脚部可以移动远离电容传感器。
199.穿上事件1901包括第三信号1803的湍流部分。即，第三信号1803不是显示平滑或温和的过渡，而是随着用户将他或她的脚在鞋类内放置在位而快速且不规律地波动。在示例中，穿上事件1901包括系带，例如自动或手动系带，其可以对应于用户在鞋类材料(包括介电堆叠体)上施加各种力，以及用户调节鞋类的围绕用户的脚部的张力，因此相应地调节用户的脚部相对于电容传感器的位置。在图19的示例中，在1901处的穿上事件之后，用户可以就坐持续第一持续时间1931，例如对应于样本200至275。在第一持续持续时间1931内，第三信号1803可以具有约220个相对电容单位的平均值。
200.在第一持续时间1931之后，用户可以站立，使得介电堆叠体的(多种)材料压缩并允许用户的脚部接近堆叠体下面的电容传感器。当用户完全站立并压缩介电堆叠体时，第三信号1803可以在第二持续时间1932内具有约120个相对电容单位的平均值。即，当用户从
坐姿转换到站姿时，或当用户从对介电堆叠体施加最小力过渡到对介电堆叠体施加更大或最大力时，第三信号1803的幅度可以变化第一幅度变形量1951，从而改变介电堆叠体本身的介电特性。在示例中，第一幅度变形量1951可以对应于施加在介电堆叠体上的力的幅度。即，第一幅度变形量1951可用于确定用户的体重或用户是否正在跑步或步行，例如因为当用户跑步时会预期比步行时对介电堆叠体施加更大的力。
201.在图19的示例中，在大约样本375处，当用户返回到坐姿时，第三信号1803返回到约220个相对电容单位的值。在下一次相对电容变化之前，用户坐下持续第三持续时间1933。
202.第三信号1803的虚线部分(在图19的示例中在大约样本500之后)表示时间流逝和x轴的尺度变化。在示例中，样品0至500对应于当包含电容传感器的鞋类是新的或当新的介电堆叠体与鞋类一起使用时的时间。大约样本9800后的样本可以对应于鞋类较旧或部分磨损的时间，或者在放松或不使用的情况下介电堆叠体的一部分被压缩而无法完全回缩或膨胀的时间。
203.在图19的示例中，第三信号1803指示在坐姿和站姿之间的若干次用户转换。在示例中，第四持续时间1934和第六持续时间1936对应于在最小的力或压力施加到鞋类中的介电堆叠体的情况下的坐姿。第五持续时间1935对应于提升的力施加到介电堆叠体的情况下的站姿。在示例中，第四持续时间1934和第六持续时间1936可以对应于约240个相对电容单位的平均值。即，第四持续时间1934和第六持续时间1936的平均值可以超过第一持续时间1931和第三持续时间1933的平均值(其约为220个单位)。在示例中，平均值之间的差异可以归因于介电类堆叠体或其他鞋类材料一个或多个部分的磨损，这些材料会随着鞋类的使用而随着时间的推移而发生变化。在示例中，第五持续时间1935可以对应于约150个相对电容单位的平均值，这超过第三持续时间1933的约120个单位的平均值。此外，坐姿和站姿之间的差异，即介电堆叠体受力或不受力之间的差异会对于新鞋类和旧鞋类的情况而有所不同。第一幅度变形量1951指示站姿和坐姿之间的对于新鞋类的相对电容的约200单位的变化，第二幅度变形量1952指示站姿和坐姿之间的对于旧鞋类的相对电容的约150单位的变化。在图19的示例中，第四至第六持续时间1934
‑
1936进一步指示了与第一至第三持续时间1931
‑
1933相比相对嘈杂的信号，这可以归因于鞋类或传感器部件的磨损。
204.因此，图19实时了来自第三信号1803的信息可以用于指示鞋类生命周期状态或鞋类使用特性，等等。例如，该信息可用于通过向用户报告或警告用户一个或多个鞋类部件已磨损或耗尽，并且可能不再提供最佳或足够的缓冲或脚部保持力来帮助防止用户受伤。例如，来自第三信号1803的信息可以用于确定鞋类部件的生命周期状态，例如内底部件、矫正插入件或鞋类的其他部件。
205.在示例中，来自电容式脚部传感器的信息可以用于推导或确定步频信息，进而可用作计步器或步程计，例如当用户的步幅已知或可确定时。再次参考图19，第三信号1803的波动可以对应不同的步行事件。例如，第二持续时间1932可以对应包含用户步伐的第一部分的间隔，例如当用户的第一脚部着地并且用户的身体重量对用户的鞋类施加力时，并且鞋类包括提供第三信号1803的基于电容的脚部存在传感器。继第二持续时间1932之后，用户可以将他或她的重量从用户的第一脚部转移到他或她的第二脚部。结果，可以减少用户施加在鞋类上的压力或力，并且可以观察到第三信号1803的相应变化。例如，第三信号1803
的幅度可以增加，例如增加第一幅度变形量1951。当用户再次迈步并回到第一脚部时，则第三信号1803的幅度会减小，例如与第一幅度变形量1951相同或类似。在示例中，幅度变化可以取决于用户施加在鞋类上的力，或者可以与之相关，该力进而可以对应于用户步行或跑步的速度。例如，较大的幅度变形量可以对应跑步配速，而较小的变化量可以对应步行配速。因此，可以使用幅度变化量和幅度变化事件的频率或速率中的一者或两者来确定用户的配速。
206.在示例中，可以使用第三信号1803的指定部分的持续时间、间隔或样本计数来确定脚步间隔或步数。例如，第一持续时间1931可以有大约75个样本的样本计数，第二持续时间1932可以有大约50个样本的样本计数。如果第一持续时间1931对应于第一脚部离地时的用户的步行或踏步周期的第一部分，而第二持续时间1932则对应于第一脚部着地时用户的步行或踏步周期的后续第二部分，则用户可以有大约125个样本的脚步间隔。根据样本率，脚步间隔可以与步行或跑步配速相关联，例如使用处理器电路320处理样本计数信息。
207.在示例中，第三信号1803的信号幅度变化之间的持续时间、间隔或样本计数可用于确定脚步间隔或步数。幅度变化，例如大于指定的阈值幅度变化量，可以由处理器电路320识别，然后处理器电路320可以计算或识别所识别出的幅度变化之间的间隔长度。例如，处理器电路320可以将第二持续时间1932的开始识别为大约样本325，例如对应于在第三信号1803中观察到的大于指定阈值变化的幅度变化。处理器电路320可以将第二持续时间1932的结束识别为大约样本375，例如对应于在第三信号1803中观察到的并且大于指定的阈值变化的随后的幅度变化。处理器电路320可以计算样本计数之间的差值，并确定第二持续时间1932的持续时间约为50个样本。处理器电路320可以类似地确定第三信号1803的任何一个或多个段的持续时间或样本长度。处理器电路320然后可以确定脚步间隔，并且脚步间隔可以用于确定行进距离或用户移动的速率。在示例中，有关用户步幅的信息可以与脚步间隔信息一起使用来确定行进的距离。
208.在示例中，未指定或不知道用户的步幅。用户的步幅可以可选地使用来自一个或多个其他传感器的信息来确定，例如加速度计或位置传感器(例如，gps传感器)并与脚部传感器信息相协调。例如，来自位置传感器的信息可以指示用户在指定持续时间内移动的总距离。处理器电路320，或附属于鞋类的其他处理器，可以接收第三信号1803并且将信号幅度变化事件的数量与步数和行进距离相关联以确定平均用户步数或步幅。例如，如果用户在30秒内行进了100米，并且来自脚部传感器的电容指示信号在相同的30第二间隔内指示100个信号幅度变化事件，那么处理器电路320或其他处理器可以确定用户的步幅约为100米/100个幅度变化事件＝每个幅度变化事件1米。
209.在示例中，来自第三信号1803的信息可用于确定用户步态特征，或用户步态的变化。例如，处理器电路320可以配置为随时间监测电容指示信号，例如识别信号的变化。例如，处理器电路320可以在检测到穿戴事件后监测第一(或其他)持续时间或第一步行事件。通常，用户每次穿上鞋类时，都预期会以类似的方式开始步行或跑步，例如使用类似的步态。如果处理器电路320在穿上鞋类之后检测到偏离既定基线或平均信号特性，则可以提醒用户。类似地，处理器电路320可以配置为检测可能与用户疲劳或情绪相关联的使用特性或偏差，这可能进而导致受伤。例如，与既定基线或参考信号特性的偏差可以指示脚部或脚踝在鞋类内旋转或滑动，例如因为脚部位置变化可以相应地改变基于电容的脚部存在传感器
处或上方的介电特性。在包含自动系带引擎的示例中，关于脚部位置变化的信息可用于围绕用户的脚部自动收紧鞋类，以帮助防止对用户造成伤害。
210.图20大致示出了经过多个坐立周期的脚部存在信号信息的示例。示例包括图表2000，它示出了时间(x轴)和“计数”(y轴)之间的关系。计数对应于电容式脚部传感器的输出。例如，计数可以对应于来自模拟到数字转换器的数字信号，该转换器接收来自电容传感器的模拟输出。
211.在图20的示例中，零计数指示参考条件，例如对应于包括传感器的鞋类中不存在脚部。大于零的计数指示电容式脚部存在传感器感测到无脚步条件以外的某物，例如存在于传感器且因此鞋类中或附近的脚部或其他身体或对象。计数的幅度对应传感器的目标(例如脚部)相对于传感器的电极的位置。在一些示例中，计数的幅度对应于脚部施加到鞋类的底的力，例如上面图19的示例中所述。例如，当脚部存在于鞋类中且穿戴者坐着时，因此不会对鞋类的底施加很大的力，那么传感器可以记录第一、较少数量的计数。当脚部存在于鞋类中并且穿戴者站立，因此对鞋类的底施加相对较大的力时，那么传感器可以记录第二、更多数量的计数。这些和其他计数幅度变化条件在图20中总体地示出。在图20的示例中，使用自电容感测模式。因此，如图所示，检测到的电容的增加对应于信号的增加。
212.在图20的示例中，在从时间零到约时间900的第一间隔2001处指示无脚部条件间隔。在第一间隔2001的无脚部条件期间，传感器记录约零个计数。在无脚部条件第一间隔2001之后，第一穿戴间隔2002被指示为从约时间900至约时间1250。在第一穿戴间隔2002期间，当穿戴者的脚部进入鞋并坐置抵靠鞋床时，并且当穿戴者调节鞋类时，例如包括展平支承脚部的插入件中的任何褶皱，计数会波动。
213.在第一穿戴间隔2002之后，第一坐下间隔2003被指示为从约时间1250到时间1750。在第一坐下间隔2003期间，计数稳定在约150个计数的基线值。在第一坐下间隔2003期间，穿戴者基本上静止并且保持在放松姿态。只要穿戴者保持静止，计数幅度就保持在基本上恒定的值。在第一坐下间隔2003之后，第一抬脚间隔2004被指示为从约时间1750到时间2200。在第一抬脚间隔2004，穿戴者保持坐姿，但将他或她的脚抬离地面，从而移除施加至具有传感器的鞋类的任何向下的力。由于在第一抬脚间隔2004期间，穿戴者的脚部仍然物理地存在于鞋类中，计数幅度保持大于零，但是小于在第一坐下间隔2003期间观察到的幅度，因为较小的力施加到传感器上。在图20的示例中，传感器在第一抬脚间隔2004期间记录约100个计数。
214.在第一抬脚间隔2004之后，第一站立间隔2005被指示为从约时间2200到时间2750。在第一站立间隔2005期间，穿戴者将他或她的脚部置于地面上并且直立，从而在鞋类和传感器上施加向下的力。如从图20所观察到的，计数幅度在第一站立间隔2005期间增加至约300个计数。计数幅度可以大于在第一坐下间隔2003和第一抬脚间隔2004期间观察到的幅度，因为在第一站立间隔2005期间，穿戴者在鞋类上施加了相对较大的力，其压缩电容传感器的(多个)电极上方的介电构件，从而增加了传感器所检测到的电容。在第一站立间隔2005之后，第一步行/行走间隔2006被指示为从约时间2750到时间3200。在第一步行/行走间隔2006期间，穿戴者穿着鞋类进行步行或行走。计数幅度在第一步行/行走间隔2006期间波动，并且波动对应于穿戴者的脚步周期。例如，第一步行/行走间隔2006期间的计数幅度峰值或最大值对应于穿戴者向包括传感器的鞋类施加力时的实例，例如当穿戴者的脚部
接触地面时。第一步行/行走间隔2006期间的计数幅度谷值或最小值对应于穿戴者抬起脚部的实例。峰值幅度值一般超过在第一站立间隔2005期间观察到的计数值的幅度，并且最小幅度值一般对应于在第一抬脚间隔2004期间观察到的值。在示例中，计数平坦区域对应于脚部在地面上的时间的持续时间(例如，对应于步行事件)或脚部抬离地面的时间的持续时间。因此，可以基于每个平坦区域的相对长度来辨别或确定用户的行进速率。
215.在第一步行/行走间隔2006之后，第二坐下间隔2007被指示为从约时间3200到时间3600。在图20的示例中，第二坐下间隔2007期间的计数幅度小于在第一坐下间隔2003期间观察到的计数幅度。除其他因素外，该变化可归因于：传感器的基线或参考电容的变化、环境效应、或第一步行/行走间隔2006之后的穿戴者的姿态。
216.在第二坐下间隔2007之后，第一脱下间隔2008被指示为从约时间3600到约时间3750。在第一脱下间隔2008期间，当穿戴者的脚部离开并从鞋类取下时，计数会波动。在第一脱下间隔2008之后，计数幅度返回其约零个计数的基线值，对应于无脚部条件。
217.在约时间3750返回零计数之后，图20的示例包括开始于约时间4500的第二循环，其包括另一穿戴间隔、坐下间隔、抬脚间隔、站立间隔、步行/行走间隔、第二坐下间隔和脱下间隔，按此顺序。
218.在示例中，脚部存在阈值可以用于确定脚部是否存在于包括电容式脚部存在传感器的鞋类中。对于用于生成图20的示例的传感器配置，例如，脚部存在阈值可以选择为来自传感器的约30个信号计数。当观察到大于指定数量的计数时，脚部存在阈值可以指示脚部存在于鞋类中(或有脚部有很大的可能性存在于鞋类中)。类似地，当观察到小于指定数量的计数时，脚部存在阈值可以指示脚部不存在于鞋类中(或有脚部有很大的可能性不存在于鞋类中)。
219.在示例中，脚部存在阈值可以进行调整或更改，例如响应于传感器特性的变化、环境对传感器的影响的变化和用户偏好的变化。例如，如果传感器电极损坏或改变，则传感器的基线电容值会改变，相应地传感器的参考测量会改变。在示例中，各种电场和/或磁场会影响传感器的行为，这会导致传感器的基线电容值发生变化。在示例中，用户可以调节传感器的脚部存在感测灵敏度，例如使传感器(及其触发的功能)对脚部检测事件的响应更大或更小。可以调整脚部存在阈值以适应这些或其他变化中的任何一个或多个，而不会丢失其脚部存在感测功能。
220.图21a
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21d大致示出了不同的平面电极组件配置的示例。每个组件的形状或轮廓大致顺应于配置为容纳电极组件的系带引擎壳体或外壳的形状，但可以类似地使用其他形状。在图21a
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21d的示例中，电极组件是大致平面的并且包括围绕周边(大致示出为阴影区域)的第一导电区域或电极和大致居中地定位并由第一导电区域环绕的第二非导电区域。其他示例可以具有多个导电和非导电区域，例如可以并排或同心地布置。
221.图21a包括第一电极组件2101，其包括具有第一表面积a1的中心第一非导电区域2131和具有平均第一厚度t1的第一电极区域2121。在示例中，平均第一厚度t1约为2毫米，并且包括约2mm宽的导电带或环，其基本上围绕第一电极组件2101的周边延伸。在示例中，组件包括第一电极区域2121的外部的第一非导电边界2111。
222.图21b包括第二电极组件2102，包括中心第二非导电区域2132，其第二表面积a2小于a1。第二电极组件2102包括第二电极区域2122，其平均第二厚度t2大于t1。在示例中，平
均第二厚度t2约为4毫米，并且包括约4mm宽的导电带或环，其基本上围绕第二电极组件2102的周边延伸。在示例中，组件包括第二电极区域2122的外部的第二非导电边界2112。
223.图21c包括第三电极组件2103，包括中心第三非导电区域2133，其第三表面积a3小于a2。第三电极组件2103包括第三电极区域2123，其平均第三厚度t3大于t2。在示例中，平均第三厚度t3约为6毫米，并且包括约6mm宽的导电带或环，其基本上围绕第三电极组件2103的周边延伸。在示例中，组件包括第三电极区域2123的外部的第三非导电边界2113。
224.图21d包括第四电极组件2104，包括中心泛溢(flood)电极区域2124，其表面积大于图21a
‑
21c中的第一至第三电极区域2121
‑
2123中的任何一个。在示例中，组件包括中心泛溢电极区域2124外部的第四非导电边界2114。即，第四电极组件2104包括占据基本上所有的可用表面积的电极，但不包括中心非导电区域。
225.脚部存在传感器310在本文中一般讨论为包括使用一个电极组件，例如包括设置在脚下的一个或多个电极。然而，可以使用多个电极。多个电极可以彼此相邻地设置，或者可以分布或设置在鞋类中或上的不同位置。例如，脚部存在传感器310的第一电极组件可以设置在足弓区域中，且脚部存在传感器310的第二电极组件可以设置在鞋类的脚趾区域中。不同的电极组件可以由处理器电路320共同控制并共享信息。来自多个不同电极组件的信息可以一起用于确定脚部在鞋类内的位置或状态。例如，使用沿着鞋类的长度或沿着脚趾行进路径间隔开的至少两个不同的电极组件，信息可以随时间从电极组件收集，并且用于准确地确定鞋类内的脚部位置。例如，当脚部进入或离开鞋类时，来自第一个组件的信号可以在来自第二个组件的信号之前转换状态。关于状态变化之间的持续时间的信息可以用于确定脚部是否存在于鞋类中或者脚部是否完全坐置在鞋类内。在示例中，电极组件可以设置在鞋类的脚后跟部分或脚趾部分中，且可以例如用于评估鞋类与特定脚部的贴合度。
226.图22大致示出了图表的示例，该图表示出了电容式传感器灵敏度和传感器形状之间的关系。每个所示的曲线对应于使用来自图21a
‑
21d的示例的不同的电极组件之一获得的数据。例如，第一曲线2201对应于第一电极组件2101(例如，具有2mm宽的第一电极区域2121)，第二曲线2202对应于第二电极组件2102(例如，具有4mm宽的第二电极区域2122)，第三曲线2203对应于第三电极组件2103(例如，具有6mm宽的第三电极区域2123)，并且第四曲线2204对应于第四电极组件2104(例如，具有泛溢电极区域2124)。
227.在图22的示例中，第一至第四曲线2201
‑
2204指示一个特定的电容传感器上的脚部冲击力与来自传感器的所得计数的数量之间的关系(参见上文关于“计数”的讨论，其作为来自电容传感器的输出，或来自处理器的输出，例如耦接到电容传感器的adc电路)。例如，第一曲线2201指示了，当约20磅的重量施加在包括第一电极组件2101的电容传感器上时，则来自传感器的所得的计数的数量约为20。第一曲线2201还指示了，当约100磅的重量施加到相同的电容传感器上时，则来自传感器的所得的计数的数量约为70。在从20至80磅的力的所示间隔上，包括第一电极组件2101的传感器指示约50个计数的差异。
228.在图22的示例中，第二曲线2202指示了，当约20磅的重量施加在包括第二电极组件2102的电容传感器上时，则来自传感器的所得的计数的数量约为60。第二曲线2202还指示了，当约100磅的重量施加到相同的电容传感器上时，则来自传感器的所得的计数的数量约为170。在从20至80磅的力的所示间隔上，包括第二电极组件2102的传感器指示约110个计数的差异。
229.在图22的示例中，第三曲线2203指示了，当约20磅的重量施加在包括第三电极组件2103的电容传感器上时，则来自传感器的所得的计数的数量约为75。第三曲线2203还指示了，当约100磅的重量施加到相同的电容传感器上时，则来自传感器的所得的计数的数量约为190。在从20至80磅的力的所示间隔上，包括第三电极组件2103的传感器指示约115个计数的差异。
230.在图22的示例中，第四曲线2204指示了，当约20磅的重量施加在包括第四电极组件2104的电容传感器上时，则来自传感器的所得的计数的数量约为80。第四曲线2204还指示了，当约100磅的重量施加到相同的电容传感器上时，则来自传感器的所得的计数的数量约为255。在从20至80磅的力的所示间隔上，包括第四电极组件2104的传感器指示约175个计数的差异。
231.每个不同的传感器电极组件或配置指示所示的重量间隔上的基本上线性的关系。然而，第一至第四曲线2201
‑
2204的不同斜率指示对重量变化的不同传感器灵敏度。例如，第一曲线2201指示第一电极组件2101对重量变化的灵敏度相对较小，示出了在60磅力的摆动下的50计数差异。与之相比，第四曲线2204指示第四电极组件2104对重量变化的灵敏度相对较大，并且示出了在60磅力的相同摆动下的175计数差异。因此，在一些示例中，包含或使用第四电极组件2104的传感器可以提供更大的分辨率和更多关于重量变化相关事件的信息，例如站立、坐下或步行/行走事件。
232.图23大致示出了图表的示例，该图表示出了传感器灵敏度和各种类型的矫正插入件之间的关系。如上文所述解释的，矫正插入件可以包括鞋类中的介电堆叠体的一部分。本发明人使用上面讨论的平面电极配置进行了各种测试以评估各种矫正插入件对电容式脚部感测技术的影响。在图23的示例中，第三电极组件2103(例如，具有6mm宽的导体)在测试期间使用。测试了全长和部分长度矫正内底。向鞋类添加规则的(部分长度)矫正件增加了堆叠体的整个介电效应并且减少了对脚部存在的电场灵敏度。在矫正件存在的情况下，感测到的信号幅度(例如，对应于感测到的电容变化)也减少。然而，无论是否使用矫形器，本底噪声的rms幅度都是相似的。加载和卸载条件下的响应也是类似的。在图23的示例中，对每个测试的插入件建立基线或参考电容或偏移量，以将测试系统归零。
233.在图23的示例中，第一矫正件曲线2301对应于玻璃纤维插入件，第二矫正件曲线2302对应于刚性聚合物插入件，第三矫正件曲线2303对应于聚氨酯插入件(例如，“标准”或工厂提供的内底材料)，第四矫正件曲线2304对应于碳纤维插入件。第一至第四矫正件曲线2301
‑
2304中的每一个指示，当使用矫正插入件时，力和传感器输出或计数之间的大致线性关系(参见，例如图22)基本保持不变。
234.在图23的示例中，基线或参考电容值可以在对于每个插入件不同。在示例中，碳纤维插入件相对于其他插入件具有更大的传感器电容。在图23的示例中，只要插入件不导电，给定插入件的传感器响应(如斜率所示)随着刚度的增加而减少。换言之，更刚性或刚度更大的插入件通常对应于更平的响应曲线。由于碳纤维是导电的，曲线反而是测试中最陡峭的。由于与使用其他插入件时相比，导电插入件经由更短、更高的电容路径将电场从传感器引导回信号接地，因此这种带有压缩的电容增加是最大的。
235.图24大致示出了图表2400的示例，该图表示出了电容传感器响应与包括电容传感器的鞋类的一个或多个部件的流体饱和度的变化之间的关系。图表2400的示例示出了应用
于穿了袜子并且置于包括电容传感器的鞋类物品内的脚部的脚踝的模拟汗水的效果。示例对应于进行的测试，其中，当将汗水代理添加到测试组件时，随时间且随多个坐/站循环监测电容传感器。
236.测试组件包括配备有袜子和鞋类的脚部，该鞋类包括根据本文讨论的一个或多个实施例的脚部存在传感器。通过向脚的脚踝区域引入盐水溶液来模拟汗水。在每个测试间隔添加大约10毫升的盐水溶液，例如在图24的图表2400中所示的间隔。体积标签指示添加的溶液的累积总量。
237.图24的示例以简短的第一间隔2401开始，其中没有脚部存在于鞋类中。在第一间隔2401期间，电容传感器输出基本上为零计数。在第二间隔2402期间，脚部存在于鞋类中且基本上是干的，并且来自传感器的计数输出记录记录非零基线或参考值(例如，约140个计数)。在第三间隔2403期间，穿戴者站立，从而进一步增加来自传感器的计数输出(例如，至约200个计数)。在第三间隔2403之后，连续进行多次坐/站循环，在每个循环添加模拟汗水或生理盐水。
238.图24的示例大致指示汗水或湿气会影响来自电容传感器的输出计数。例如，测试组件干燥且测试对象坐置时的(例如，对应于第二间隔2402)基线或参考计数值可以小于测试组件潮湿(例如，部分饱和)且测试对象坐置时的基线或参考计数值。在图24的示例中，加入约60毫升的模拟汗水之后，测试组件基本饱和。因此，可以观察到在添加约零和60毫升之间的流体时，基线或参考计数值的相对倾斜，然而，当添加超过60毫升的更多液体是，基线或参考计数相对不变。
239.尽管基线或参考条件对于经过不同水平的流体饱和度的坐立配置发生变化，但相邻的坐下持续时间(例如，示出为平坦的谷)和站立持续时间(例如，示出为平坦的峰)之间的计数差异对于任何量的模拟汗水或饱和基本相同。例如，从图24观察到，第二间隔2402和第三间隔2403之间或在干燥条件下的第一计数差异约为60个计数。饱和条件下的坐下和站立间隔之间的计数差异，例如在图表2400上的70ml的指示处，被观察为约75个计数，或与在干燥或未饱和条件下观察到的仅相差约15个计数。因此，在存在变化的基线或参考电容条件的情况下，可以从传感器确定关于鞋类使用的信息，包括关于脚部的存在或不存在的信息，或关于施加在传感器上的力(例如脚部冲击力)的信息，该信息可以用于区分坐姿和站姿。
240.图25大致示出了图24的图表的示例，该图表示出了在平均信号情况下的传感器响应和模拟汗水之间的关系。在图25的示例中，平均曲线2410，计算为传感器计数的慢速移动平均值，施加在图24的示例的图表2400上。平均曲线2410可以对应于随时间变化的参考电容值，并且可以用作识别脚部是否存在于鞋类中的参考。例如，如果穿戴者从鞋类取出他或她的脚部，则可以使用由平均曲线2410指示的绝对参考来进行后续的传感器输出比较，例如而不是依赖或使用相对传感器信息，例如来自相同或不同的穿戴者的先前的鞋类占据。即，关于电容传感器的变化的参考条件的信息(例如对应于传感器或其目标中或周围的湿气的变化)可以用于调节阈值，以用于确定鞋类是否存在于鞋类中，等等。
241.图26大致示出了脚部存在传感器状态图2600的示例，其可以可选地包括或使用汗水补偿方法。脚部存在传感器状态图2600包括状态的第一框2610和状态的第二框2620。第一框2610表示系统的基本脚部存在检测功能。第二框2620包括补偿功能，其可以可选地用
于增加自动鞋类操作，例如通过更新鞋类中的脚部存在传感器的基线或参考特性。
242.图26的示例说明了状态机如何与来自脚部存在传感器310和处理器电路320的信息进行交互或使用这些信息，例如控制鞋类的一个或多个功能。在示例中，脚部存在传感器状态图2600示出了可以生成中断信号的条件，例如响应于用户命令。在示例中，用户命令包括脚部进入鞋类物品，且鞋类包括脚部存在传感器310。在示例中，脚部存在传感器310可以提供中断，其可以在图31的鞋类系统状态图3100中作为事件foot_ingress_egress接收，如下面讨论的。
243.脚部存在传感器状态图2600大致示出了示例，该示例包括监测来自脚部存在传感器310的信号信息并确定信号信息是否包括或代表可行动的变化。脚部存在传感器状态图2600大致示出了脚部存在传感器310在低功率下随时间漂移如何应用补偿，例如不唤醒或使用鞋类系统状态机3100。在示例中，脚部存在传感器状态图2600大致示出了如何调节脚部存在传感器310响应或系统响应以改变鞋类的特性，例如由于鞋类的用户汗水或湿气含量而发生的变化，由于鞋类材料压缩或减压而发生的变化，或因诸如温度或地板表面材料等环境而发生的变化。
244.图26的示例可以开始于状态2601，其中包括脚部存在传感器的鞋类系统可以处于静止、休眠或非活动状态，例如当脚部不存在于鞋类中时，或脚部不在鞋类中的脚部存在传感器310附近时。传感器活动可以由处理器电路来监控，例如处理器电路320，例如根据指定的占空比或响应于来自用户的命令。当传感器指示非零或非基线响应时，则处理器电路可以唤醒其他电路来确定非零响应是否指示脚部存在或噪声。例如，当穿上鞋类并且电容传感器记录非参考或基线电容时，可以满足或超过指定的电容阈值，从而唤醒进一步的处理以验证脚部是否存在于鞋类中。
245.在状态2602，示例包括用传感器数据填充存储器缓冲区。收集到的数据足以确定脚部的存在与否，或从噪声中辨别脚部存在信号。当缓冲区有指定数量的数据(例如，对应于指定数量的样本，或计数，或指定的持续时间)，那么在状态2603，系统可以进行“去抖动”分析以确定脚部是否存在。去抖动分析可以包括信号平滑化、平均化、时间延迟或其他处理等，以帮助从可用的脚部存在信息中区分信号噪声。
246.去抖动分析可以包括监测电容指示信号变化并从电容指示信号中辨别速度特性。在示例中，去抖分析包括监测速度特性以确定脚何时相对于鞋类的鞋床部分或完全地坐置。当电容指示信号稳定到基本恒定或稳定状态值时，则脚部可以被视为充分坐置，从而系统可以触发自动鞋类的一个或多个其他功能，例如自动系带功能或数据收集功能。
247.在图26的示例中，去抖动分析包括“电容感测值高于阈值，且斜率低于阈值”。“电容感测值高于阈值”指示来自电容式脚部存在传感器的电容指示信号记录超过参考值或基线电容值的值。“斜率低于阈值”指示来自传感器的电容指示信号的变化率小于指定的参考或基线变化率值，例如指示脚部存在于鞋类中，但是基本上相对于传感器静止。当满足两个条件时，可以将中断提供给一个或多个其他处理器或装置，从而触发鞋类的一个或多个其他功能。在示例中，中断包括图31的鞋类系统状态图3100中的foot_ingress_egress命令，如下面所讨论的。
248.即，从状态2603，系统可以确定以下之一：(1)非零传感器响应表示肯定的脚部存在指示之前的噪声或超时，以及(2)非零响应指示有效的脚部存在信号。对(1)，系统返回状
态2601并且恢复低功率监测状态。对于(2)，系统继续到状态2604。在继续到状态2604时，系统验证传感器响应超过指定阈值，并且在一些示例中，信号斜率特性满足或超过指定的斜率标准。如图26所示，可以将基于脚部存在确定的中断发送到一个或多个处理器、电路或装置，例如以当确定脚部存在时启动另一活动或过程。例如，中断可以由系带引擎用于启动自动系带程序或硬件过程，例如根据图31的鞋类系统状态图3100。在状态2604，系统保持包括肯定的脚部存在指示的状态，并且系统可以配置为等待另一信号或中断，以启动或进行后续的过程。
249.从状态2604，系统可以进入相对低功率或休眠状态2605，其中系统可以保持进一步的数据或传感器信号中的检测到的变化。在示例中，状态2605表示状态，其中脚部存在于鞋中，并且鞋在积极使用或被磨损。例如，如果鞋类在状态2603基于来自去抖动分析的脚部存在确定而被自动系带并固定到脚部，则在状态2605，鞋类可以保持在围绕脚部的固定状态，同时周期性地监测传感器状态或等待另一中断以改变鞋类的状态。在示例中，在状态2605监测来自脚部存在传感器的电容指示信号包括以相对较低的频率监测信号，例如1
‑
2hz或更小，以识别电容指示信号是否变化超过阈值量。
250.在示例中，从状态2605，如果信号指示超过阈值变化量，则状态机继续到状态2606，其中可以清除脚部存在指示中断。在示例中，继续到状态2606可以包括硬件或软件检查，以确定是否应当更新传感器的基线或参考特性。例如，符号“hw anti
‑
touch recal threshold passed”指示自动重新校准过程。如果取出脚部，且在状态2606中，指示电容的脚部存在信号低于指定阈值，则可以建立新的参考或基线。新的参考或基线可以用于进一步的检测活动，例如从状态2601。在示例中，在状态2606，每当从鞋类取出脚部，可以启动校准或重新校准。
251.鞋类本身的各种变化，例如在鞋类的使用过程中，会导致传感器信号指示脚部存在，而实际上鞋类中不存在脚部。例如，鞋类的一个或多个部件的流体饱和度或潮湿度(例如由于出汗)会影响来自电容传感器的电容指示信号且会影响脚部存在于鞋类中的伪指示。因此，在状态2605，系统可以配置为周期性地唤醒或进行分析和补充例程以验证脚部是否存在于鞋类中。
252.在图26的示例中，补偿例程可以包括来自电容传感器的定时数据收集和分析。例如，在状态2605之后，状态2607处的补偿例程可以周期性或间歇性地触发。在一些示例中，每隔几分钟或几小时进行补偿例程。补偿例程收集传感器信号数据并监视信号的变化。如果信号包括满足或超过指定的阈值变化或变化量的变化，则系统可以确定鞋类中可能存在脚部并且可以保持状态2605。补偿例程可以在指定的持续时间后重复。然而，如果传感器信号在被监测的间隔内相对无声或不变，则系统可以确定鞋类中可能不存在于脚部，并且系统可以返回到状态2601。在该示例中，返回状态2601包括重新校准以确定基线或参考电容指示信号是否需要更新。
253.在示例中，脚部位移信息(例如相对于鞋类内部的传感器)可以使用来自鞋类中的电容传感器(例如脚部存在传感器310)的计数信息来确定。位移信息的斜率可以表示鞋类内部的脚部的速度特性，进而，在一些用例中可以表示鞋类本身的速度。在示例中，关于脚部的速度特性的信息可以用于触发鞋类的一个或多个特征。例如，速度分布可以用于识别鞋类穿戴脱下事件，这额困成分别触发自动系带或解开系带程序。
254.图26示出了不同的补偿和校准技术，这些技术可以用于管理用户出汗和鞋类材料变化(例如压缩和减压)等的影响。例如，用户启动的或命令的校准可以用于响应于用户输入重新校准鞋类或重置基线电容值。在示例中，漂移补偿可以用于偶尔调节基线电容值。漂移补偿可以周期性地或响应于触发(例如来自另一个传感器)来执行，如本文别处所讨论的。
255.在示例中，图26示出了在包括系带引擎110的活动鞋类物品中用于校准和操作系统的方法的一部分。在图26的示例中，脚部存在传感器310可以是系统输入，其配置为接收用户命令，例如脚部存在或脚部不存在。响应于用户命令，即，脚部存在或脚部不存在，脚部存在传感器310可以生成或提供控制系带引擎110的操作的命令信号。在示例中，处理器电路320可以基于命令信号的特性或值以及参考值向系带引擎提供指令。例如，处理器电路320可以基于命令信号的值和参考值之间的幅度差异来提供指令。在示例中，命令信号的值包括电容或数字计数，其表示电容，如本文别处所讨论的。
256.在示例中，图26可以包括或使用包括接收校准指示的状态，例如在从状态2606到状态2601的示例中的[calibrate capsense]。校准指示可以包括用于校准的用户指令，或者可以由鞋类系统的另一部分生成或响应于鞋类系统的另一部分。响应于接收到校准指示，系统可以配置为测量来自脚部存在传感器310的当前指示电容的值并基于测量的当前值更新或改变参考值。之后，状态机可以使用改变的参考值来判断脚部的存在与否，例如从状态2601过渡到2602。
[0257]
图27大致示出了图表的示例，该图表示出了脚部存在传感器数据。图27的示例包括第一曲线2701(示出为实线)，其指示从电容式脚部存在传感器采样的原始数据。图27的示例还包括第二曲线2702(示出为短虚线)，其为第一曲线2701的滤波版本。在示例中，通过将其幅度与指定的阈值幅度进行比较,第二曲线2702用于脚部存在检测。对于第二曲线2702的超过指定阈值的值，脚部可以被指示为存在于鞋类中，对于第二曲线2702的不超过指定阈值的值，脚部可以被指示为不存在于鞋类中。来自传感器的阈值和/或基线电容值可以如本文所讨论地更新或变化。
[0258]
图27的示例包括第三曲线2703(以长虚线示出)。第三曲线2703可以指示第一曲线2701的斜率，例如在指定的之前持续时间内的第一曲线2701的斜率。可以基于传感器或系统的所需性能特性(例如，出动时间或灵敏度，或者对噪声或快速信号变化或信号反弹的免疫性)来调节之前持续时间的长度。
[0259]
在示例中，第三曲线2703的幅度可以指示包括传感器的鞋类的相对速度，或当脚部穿戴鞋类时鞋类内部的脚部的相对速度。第三曲线2703的大幅度可以对应于脚部相对于传感器在竖直(z)和水平(x/y)方向上的大速度或位移，而第三曲线2703的小幅度可以对应于小速度。
[0260]
图27的示例还包括第四曲线2704(示出为交替的短/长虚线)。第四曲线2704指示脚部是否存在于鞋类中。因此，第四曲线2704在图27的示例中是二进制信号，具有两个状态，高和低。
[0261]
在示例中，可以使用来自第二曲线2702和第三曲线2703的信息(例如，通过处理器电路)来判断鞋类中是否存在脚部。例如，如果来自第二曲线2702的信号信息小于指定的阈值信号(例如，小于30个计数)并之后是检测到的速度变化，则可以指示脚部存在。在示例
中，检测到的速度变化可以是大于指定阈值速度量的速度变化。在另一个示例中，检测到的速度变化可以包括速度分布比较，例如将速度变化或波形形态与对应于脚部存在的已知的速度变化或形态进行比较。
[0262]
在示例中，鞋类的速度或位移信息可以从单独的传感器获得，例如安装在鞋类中或鞋类上的加速度计或陀螺仪。这样的速度或位移信息可以可选地与关于相对于鞋类内部的传感器的脚部速度的信息一起使用。例如，脚部速度信息可用于确定鞋类使用期间(如运动或活动期间)的最佳鞋类张力特性。在示例中，脚部速度信息可用于优化张力特性，使其成为指定的松紧度，例如刚好足够紧以阻止在硬停止或冲刺期间(如由加速度计或陀螺仪检测)脚部和鞋类之间的相对运动(如由电容传感器检测)。反之，如果没有检测到脚部或鞋类速度或加速度，则可以确定张力特性过度或不必要，且可以放松鞋类张力。例如，如果脚部在活动过程中肿胀，则可以放松鞋类(例如，可以松开系带)，直到检测到某个指定的小速度。
[0263]
在示例中，在示例中，包含自动系带特征的鞋类可以通过多种方式从脚部取下。例如，鞋类可以包括按钮，穿戴者可以按下该按钮以减少系带中的张力，从而使鞋类更容易取下。在一些示例中，一个或多个传感器的基线或参考值可以在鞋类使用期间变化或更新(例如，由于保留在穿戴者的袜子中的湿气，或由于其他环境条件)。当按下按钮时，鞋类的一个一个或多个传感器或者基线或参考值可以重置或归零，例如以便于后续的脚部存在感测。
[0264]
在另一示例中，鞋类可以被撬开。本文所述的自动系带系统可以检测鞋类何时被撬开，例如，通过使用来自电容式脚部存在传感器的子阈值计数来检测脚部不存在。在示例中，脚部不存在可以部分地使用来自电容传感器的计数信息以及速度信息来检测，该速度信息指示对应于已知的鞋脱下速度分布的速度变化和/或速度分布或形态。
[0265]
图28a
‑
30d大致示出了具有系带引擎组件2803的鞋床组件的示例，以及用于将系带引擎组件2803安装或保持在鞋床中的系带引擎腔2801中的各种技术或示例。图28a、29a、29b、29c、30b、30c和30d从用户的角度大致示出了用户接取系带引擎组件2803和/或系带引擎腔2801的示例。图中描绘的用户的手不是必需的，不是任何实施例所需要的，并且不构成本发明的一部分。
[0266]
图28a和28b大致示出了具有座后盖2802的鞋床组件的示例。鞋床组件可以包括系带引擎腔2801，在系带引擎腔2801中可以安装系带引擎组件2803。在图28a的示例中，座后盖2802被示出为处于升高位置，以提供其中设置有系带引擎组件的系带引擎腔2801的视图。在图28b中，安装座后盖2802并使其基本上覆盖系带引擎腔2801的全部。
[0267]
在示例中，系带引擎组件2803可以包括电容传感器的电极(例如，参见图图21a
‑
21d中的电极组件的示例，以及本文中讨论的其他示例)。在示例中，介电构件(例如，氯丁橡胶或者其他封闭或开孔橡胶或泡沫、eva或其他材料)可以设置在系带引擎组件上方，并且座后盖2802可以设置在介电构件上方。在示例中，座后盖2802的轮廓可以设置为穿戴者的脚部的足弓的轮廓。在示例中，座后盖2802是弓形的或伞形的以帮助将湿气从系带引擎组件2803转移开。座后盖2802可以包括各种刚性或柔性材料，例如包括碳纤维、eva或氯丁橡胶，且可以配置为相对导电，从而增强下面的电容传感器的身体感测灵敏度。因此，座后盖2802可以为系带引擎组件2803提供保护覆盖，并且在一些示例中可以增强脚部感测能力。
[0268]
图29a
‑
29d大致示出了具有用于系带引擎腔2801的第一钩环盖的鞋床组件的示
例。盖设置在系带引擎组件2803和鞋类的脚部接收表面之间。盖提供各种功能，例如将系带引擎组件2803保持在系带引擎腔2801中，以及将系带引擎组件2803上方的介电堆叠体的一部分中或附近的一种或多种其他材料机械偏置到未压缩或减压的状态，特别是当鞋类空置时。在示例中，钩环盖提供了悬挂机构，其可以用于减少对设置在系带引擎组件2803上方的介电堆叠体的压力或对其减压。即，盖可以介电堆叠体朝向未压缩状态偏置。
[0269]
在图29a的示例中，第一钩环盖包括钩周边部分2901，其遵循鞋床中的系带引擎腔2801的周边。钩周边部分2901的外侧边缘可以固定到系带引擎腔2801的一个或多个边缘，并且钩周边部分2901的内侧边缘可以是柔性的，并且可以手动升高以适应将系带引擎组件2803插入腔中。系带引擎组件2803可以使用环材料盖2902来覆盖。环材料盖2902可以帮助将系带引擎组件2803保持在鞋类中的系带引擎腔2801的内部。在一些示例中，环材料盖2902包括疏水的面向外的侧面，且配置为帮助将湿气从系带引擎转移开。
[0270]
图30a
‑
30d大致示出了具有用于系带引擎组件的第二钩环盖的鞋床组件的示例。在图30a的示例中，钩环材料盖3001和3002覆盖鞋床中的系带引擎腔2801。在图30b中，钩盖3001遵循鞋床中的系带引擎腔2801的第一侧边缘。钩材料盖3001的侧边缘可以在系带引擎腔2801的第一侧耦接到鞋床，并且可以是柔性的且可以手动升高以适应将系带引擎组件2803插入系带引擎腔2801中(例如，参见图30c)。环材料盖3002的侧边缘可以在系带引擎腔2801的相对的第二侧耦接到鞋床，使得钩环材料盖3001和3002至少部分地彼此重叠和耦接。
[0271]
介电堆叠体3004的一个或多个构件可以设置在系带引擎组件2803的一部分附近或之上。在图30d的示例中，介电堆叠体3004包括设置在系带引擎组件2803的外壳内部的电极组件附近的氯丁橡胶层或掺杂eva层。具有介电堆叠体3004的系带引擎组件2803可以使用钩环材料盖3001和3002来覆盖，如图30a所示。钩环材料盖3001和3002可以配置为将系带引擎组件2803保持在鞋床中的系带引擎腔2801的内部。在一些示例中，钩环材料盖3001和3002的上面的一个包括外(面向脚部)侧，其是疏水的且配置为帮助将湿气从系带引擎组件2803转移走。
[0272]
在图30d的示例中，介电堆叠体3004叠盖系带引擎组件2803的外壳的一部分。间隙填料(例如聚氨酯或其他泡沫或可压缩构件)可以插入以覆盖外壳的剩余或其他部分，例如以为用户提供相对无缝且舒适的脚下表面。间隙填料可以对于由系带引擎组件2803中的电容式脚部存在传感器所监测的电场是基本上透明的。换言之，间隙填料材料可以选择为最小化对来自在系带引擎组件2803中或耦接到系带引擎组件2803的电容式脚部存在传感器的指示脚部存在信号的冲击或影响。
[0273]
图29a
‑
29d和图30a
‑
30d的示例中的钩环组件可以配置为帮助吸收和分配脚部冲击力，例如远离系带引擎组件2803，并且还对系带引擎组件2803内部(或附近)的电容传感器使用的场是基本上透明的，以监测或检测脚部是否存在于鞋类中。在示例中，本文讨论的各种钩环组件或座后盖可配置为提供远离介电堆叠体3004的向外或向上的机械偏置，从而减少由于鞋类使用引起的重复压缩介电堆叠体3004的影响，从而在重复或长期使用鞋类的过程中保持脚部存在感测信号灵敏度、保真度和动态范围。
[0274]
图31大致示出了鞋类系统状态机3100的示例。鞋类系统状态机3100可以例如使用处理器电路320来实现，处理器电路320与以下中的一个或多个数据或电力信号通信：接口
按钮301、脚部存在传感器310、电池321、充电线圈322和驱动机构340，以及活动鞋类系统的其他部件。图31的示例示出了部件如何向鞋类系统的电机、按钮、电池、脚部存在传感器310或其他部件提供指令或从其接收信息。在图中，圆圈表示不同的状态，包括状态配备(状态[0])，状态等待站立(状态[1])，状态未系带(状态[2])和状态运动中(状态[3])。
[0275]
在图31的示例中，状态之间的每个转换用precondition/event/[action]来注释。precondition指示从特定状态改变的要求或先决条件。例如，从状态[0]变化到状态[1]的precondition可以包括系统电机具有最小阈值电荷(batt_ok)和(&&)系带引擎110处于原始或解线轴位置(at
‑
home)，使得鞋类系带放松而不系紧。可以施加最小阈值电荷限制以确保系统在绕线轴动作后有足够的剩余电池寿命来解线轴。
[0276]
再次参考从状态[0]变化到状态[1]的示例，event可以包括脚部进入或离开鞋类(foot_ingress_egress)，例如可以使用脚部存在传感器310来检测。在示例中，foot_ingress_egress事件可以包括从脚部存在传感器状态机接收信号，例如上文在图26的示例中描述的。
[0277]
再次回到从状态[0]到状态[1]的变化，[action]可以包括启动或开启定时器或采样器(start accel_sample_timer)以监测来自运动传感器324(例如可以包括加速度计)的信息。在示例中，来自运动传感器324的信息可以用于在启动系带动作之前确认鞋类的取向和/或脚部的存在。
[0278]
在图31的示例中，包括arm的even可以是对状态机的用户输入。例如，arm可以响应于使用一个或多个接口按钮301的按钮按下来声明，或可以响应于对与处理器电路320通信的移动装置的输入来声明，或可以响应于对与处理器电路320通信的另一接口的输入来声明。在示例中，arm可以响应于来自下面讨论的电容式触摸传感器或电容式接口3500的信号来声明。在示例中，arm可以指示用户指令以解线轴或放松鞋类，使得可以从脚部取下鞋类。在示例中，解线轴状态在本文中称为控制系带的驱动机构340的线轴或电机的原始位置。
[0279]
在图31的示例中，包括laced的event可以是鞋类系带被绕线或收紧的状态或条件。即，laced事件可以包括这样的条件，其中驱动机构340被或已被激活，并且系带被绕线远离原始位置。包括autolace的event可以是指令或命令，以操作驱动机构340将系带绕线轴到预设位置，例如系带中的指定数量的鞋类松紧度或张力。
[0280]
在图31的示例中，包括[cs_restart]的[action]可以包括命令，该命令可以触发或启动脚部存在传感器310的校准事件。例如，[cs_restart]可以在鞋类从状态[3]运动中转换时被声明。即，鞋类可以配置为每当取下或脱下鞋类时重新校准脚部存在传感器310的参考条件。在示例中，当在解系带或解线轴之后取下鞋类时，鞋类可以配置为重新校准脚部存在传感器310的参考条件，或者当鞋类通过蛮力取下时(例如，当系带仍然张紧或绕线时，通过将鞋类拉离脚部)，鞋类可以配置为重新校准脚部存在传感器310的参考条件。
[0281]
在图31的示例中，包括disable_sensor的[action]可以包括禁止处理器电路320接收或使用来自图26的脚部存在传感器状态机的foot_ingress_egress指令。当鞋类确信脚部在鞋类中时，并且系带系统被绕线或张紧以将脚部保持在鞋类的内部时，例如在状态[3]，可以禁止处理器电路320从脚部存在传感器310接收进一步的指令。换言之，在运动中状态下，或在图31的示例的状态[3]下，在系统响应来自脚部存在传感器310的脚部存在于鞋类中的肯定的识别之后，系统可以停止监听来自脚部存在传感器310的命令或中断。在示
例中，除了脚部存在的另一个用户命令可以用于解线轴或释放系带并且取下鞋类，例如使用arm命令。arm命令可以以各种方式来声明，例如从检测到的鞋类手势、按下按钮，或通过从不同的有线或无线接口接收到的指令。
[0282]
在示例中，脚部存在传感器310配置为如上所述产生电场，并且识别或感测电场的变化。在示例中，脚部存在传感器310将电场变化识别为由传感器测量的电容值的变化。
[0283]
在示例中，从脚部存在传感器310的电极发出的电场终止于pca的接地平面(例如，参见图5a、5b和6的示例和讨论)。然而，感兴趣的传感器信号路径可以基本上在相反的方向上，例如朝向脚部或要感测的其他身体。在示例中，例如图5a、5b和/或6所示，传感器或感兴趣的电场信号路径可以基本上穿过衬垫材料或内底，例如插入件材料510，朝向脚部或要检测的身体，然后可以返回传感器或pca。另一势或场路径可以更直接地存在于传感器的(多个)电极与pc之间a，例如穿过包括系带引擎110和pca的外壳结构150。
[0284]
各种势或场路径可能引入地面效应，即，除非被减轻，否则会导致脚部存在传感器310的错误读数。例如，场路径可以从脚部存在传感器310的(多个)电极穿过外底延伸，然后返回pca。在系带引擎110和电极设置在脚下的示例中，场路径可以从鞋类的底向外横向地或侧向地延伸，伸向地面，然后在向上方向上返回pca。换言之，附加的场路径可以存在于与传感器的目标感测方向相反的方向上。在电极和pca设置在脚下的示例中，鞋类外部的这种寄生场会与环境相互作用，例如与地板，或当鞋类被围绕鞋类的底部或足弓区域抓取时与手部相互作用。取决于鞋类材料，寄生场会影响由脚部存在传感器310测量的电容。在示例中，寄生场会导致传感器电容的变化，该变化大于由一些肯定信号(例如鞋类中的脚部)产生的最低信号电容。进而，寄生场会导致错误的脚部存在检测事件，并且可能导致异常或不可预测的系带引擎触发或行为。
[0285]
在示例中，地面效应的幅度，或寄生场，可以与电容式脚部存在传感器310的灵敏度基本上成正比，例如当传感器包括或使用平面电极组件配置时，例如图21a
‑
21d的示例中所示的那些。在示例中，其他电极配置可以包括或使用外围接地迹线来塑造生成的场且从而最小化不需要的或寄生场路径(例如穿过外底)，且可以替代地将传感器场集中在特定的方向或区域。在示例中，可以通过调整与脚部存在传感器310一起使用的介电堆叠体(例如，介电堆叠体3004)的形状或材料特性，可供对场或场焦点的其他调节。
[0286]
在示例中，可以通过分析来自脚部存在传感器310的输出信号来识别不利的地面效应，并且可以用处理器实现的响应来减轻这种不利的地面效应。例如，可以使用各种算法来将地面效应事件与真实的脚部存在或鞋类穿戴事件区分开，例如使用来自脚部存在传感器310的电容指示信号，使用来自运动传感器324的信息，或使用其他技术。
[0287]
在示例中，可以使用来自脚部存在传感器310的信号的信息来将穿上事件与不利的地面效应或寄生场区分开。例如，可以使用关于传感器信号幅度和/或关于传感器信号上升时间的信息。
[0288]
图32大致示出了图表3200，该图表示出了第一脚部存在传感器信号3201随时间的值且包括鞋类穿戴事件。图32的示例包括第一脚部存在指示器信号3202，其从低状态转换到高状态。高状态指示脚部存在于鞋类中，而低状态指示脚部不存在。在示例中，第一脚部存在指示器信号3202的值对应于本文讨论的各种状态图中的中断信号的值。
[0289]
在图32的示例中，穿上事件开始于大约样本数1100，具有短暂时间的噪音，同时用
户在穿鞋之前移动鞋类并定位鞋类。脚部存在传感器310的脚部插入和检测发生在大约样本1300，如由第一脚部存在传感器信号3201从约零的归一化基线值到约140个单位或计数的显著上升所表示的。如本文别处所解释的，计数可以对应于电容式脚部存在传感器的输出。例如，计数可以对应于来自模拟到数字转换器的数字信号，该转换器接收来自电容传感器(例如脚部存在传感器310)的模拟输出。
[0290]
在图32的示例中，随着用户将脚部置于鞋类的内部并将脚部坐置抵靠鞋类的鞋床或底，穿上事件在约170个样本内发生(约3秒)。通过大约样本1430，第一脚部存在传感器信号3201可以被认为足够稳定，且第一脚部存在指示器信号3202改变状态。在示例中，中断信号，例如来自图31的示例的foot_ingress_egress，可以基于第一脚部存在指示器信号3202的状态来生成或声明。
[0291]
图33大致示出了图表3300，该图表示出了第二脚部存在传感器信号3301随时间的值。图33的示例包括没有鞋类穿上的地面效应。图33的示例包括第二脚部存在指示器信号3302，其从低状态转换到高状态。高状态指示脚部存在于鞋类中，而低状态指示脚部不存在。
[0292]
在图33示例中，地面事件在约样本410开始。地面事件由脚部存在传感器310检测，并且导致第二脚部存在传感器信号3301从约零的归一化基线值到约80个单位或计数的上升。在图33的示例中，地面事件导致第二脚部存在传感器信号3301在的约81个样本内(或小于2秒)到达基本上稳定的状态。相应地，第二脚部存在指示器信号3302在约样本490改变状态，并且可以生成中断信号，例如来自图31的示例的foot_ingress_egress。
[0293]
从图32的示例，穿鞋和脚部存在传感器310记录基本上稳定的状态输出的时间可以约为3秒。与之相比，从图33的示例，如果发生地面事件，则脚部存在传感器310记录基本上稳定的状态输出的示例可以小于两秒。另外，在图32和33的示例中，第一脚部存在传感器信号3201和第二脚部存在传感器信号3301的峰值和稳定可以不同。例如，第一脚部存在传感器信号3201达到约160个计数的峰值幅度和约140个计数的稳定状态幅度。第二脚部存在传感器信号3301达到80个计数的峰值幅度和约80个计数的基本上类似的稳定状态幅度。因此，在包括脚部进入的示例中，脚趾和脚部在传感器电极上滑动，直到脚部坐置在鞋类中，并且转换需要约170个样本或三秒，从初始穿戴到完全坐置并且稳定，且对应的传感器信号可以具有约140
‑
160个计数的幅度。在包括地面事件的示例中，另一方面，信号上升约81个样本，小于两秒，从启动到中断生成，并且对应的传感器信号的幅度约为80个计数。
[0294]
可以对多个样本分析脚部存在传感器信号时序和幅度，例如以识别趋势。图34大致示出了散点图，该散点图示出了穿戴持续时间和脚部存在传感器信号幅度之间的关系。图34的示例包括图表3400，其表示来自25个不同个体的51个穿戴事件。在示例中，时序开始于高于感测阈值的脚部存在传感器信号的先前转换，并且终止于中断的生成(例如，在传感器信号稳定状态)。在示例中，在发布中断之前，在包括12个样本的数据窗口中取平均幅度。该取平均对应于例如图32中的140个计数和图33的示例中的80个计数。
[0295]
在图34的示例中，单个地面效应样本被示出为开口圆，并且非地面效应样本被示出为实心点。与其他样本相比，地面效应样本表示相对短的持续时间和低的幅度。在示例中，为了确定地面效应样本的唯一程度，可以假设正态分布，并且可以计算平均值和标准偏差值。在图34的示例中，垂直轴设置在对应于应于平均值减去一个标准偏差的时间处，或在
100个样本(2秒)处。水平轴位于对应于平均幅度减去一个标准偏差的幅度处。坐标轴将图表3400划分为标记为i、ii、iii和iv的象限。在图34的示例中，地面效应样本是象限iii中的唯一的样本。
[0296]
鉴于图34的示例，后续的脚部传感器信号信息可以从脚部存在传感器310接收并被处理以识别穿戴时间和幅度。后续的脚部传感器信号信息可以使用图表3400来采样和分析，以确定信号是否包括地面效应类型的错误或包括合法信号(例如由于脚部进入鞋类)。
[0297]
在示例中，地面效应时间识别可以使用鞋类系统状态机3100来进行。在示例中，地面效应时间识别算法或分析可以在状态[1]期间执行。例如，在状态[1]，可以接收并分析来自运动传感器324的信息以确定鞋类取向。进一步的，在状态[1]，系统可以分析来自脚部存在传感器310的电容指示信号以识别幅度特性和上升时间特性，并且可以将特性相对于图34的示例中提供的坐标轴来绘制或比较。如果富恶化上升时间特性将样本置于象限iii，则鞋类系统状态机3100可以返回状态0，例如通过发布cs_restart。s_restart命令可以去除(tare out)寄生场，并且可以中止系带命令。
[0298]
在示例中，穿戴时间和平均幅度的计算可以在状态[1]期间执行，并且可以将计算出的值存储在传感器控制器的寄存器或缓冲器电路中。当生产中断时，鞋类系统状态机3100可以读取存储的值并确定后续的动作。例如，如果时间和幅度特性将样本置于象限i、ii或iv中，则对地面效应识别的逻辑响应可以为假。然而，如果特性将样本置于象限iii中，则逻辑响应可以为真。地面效应结果(例如，真或假)可以与来自运动传感器324的信息组合(例如，经由逻辑and)，以确定前进到状态[2]或返回状态[0]的条件。
[0299]
在示例中，来自图3的示例的一个或多个接口按钮301可以使用基于电容的输入装置或触摸传感器来提供。触摸传感器可以设置在外壳结构150上或附属于外壳结构150，并且耦接到其中的电路，或者触摸传感器可以远离外壳结构150，并且使用导电耦接到外壳结构150内部的电路。例如，触摸传感器可以设置在鞋类鞋舌、外底、脚趾区域、脚后跟区域或其他地方上。在示例中，电容式触摸传感器可以设置在外壳结构150上或中，并且接口设置在鞋类的另一表面上，并提供致动装置以将接口与触摸传感器耦接。致动装置可以将接口电耦接到触摸传感器。
[0300]
在示例中，基于电容的输入装置或触摸传感器可以包括电容式接口，例如可以包括具有一个或多个导体或电极的电容带。图35大致示出了外壳结构150的示例的透视图，在外壳结构150的第一侧上设置有第一电容式接口3500。图36大致示出了外壳结构150的包括电容式接口3500的部分的侧视图。电容式接口3500包括第一电极3501和第二电极3502。
[0301]
第一电极3501和第二电极3502可以是长形的导电结构或迹线.例如，电极可以是基本上平坦的平面结构，或可以是弯曲结构，例如可以顺应于侧壁、支撑件、底、鞋舌，或鞋类物品的其他部分。在示例中，一个或多个电极可以包括柔性导电材料，例如薄膜、导电聚合物或纤维，或者其他材料。电极可以包括沉积在柔性或刚性基板材料(例如织物或聚合物基板)上或与其集成的材料。
[0302]
在示例中，第一电极3501和第二电极3502可以彼此电隔离。即，第一电极3501和第二电极3502可以间隔开，例如至少固定距离。电极可以间隔足够小的距离，使得电极可以被指尖或手指的远端部分桥接或分流。换言之，电极可以间隔开，使得用户手指(或其他身体部分)可以在指尖抵靠电容式接口3500时接触第一电极3501和第二电极3502两者。
[0303]
在示例中，电容式接口3500的第一电极3501和第二电极3502可以具有类似或不同的形状。在示例中，如图所示，第一电极3501和第二电极3502是具有类似大小和形状的三角形结构。在示例中，三角形结构可以由矩形结构形成或提供，该矩形结构沿其对角线之一切割或分成两个直角三角形结构，然后直角三角形结构沿其各自的斜边或斜侧间隔开。在示例中，不同形状的导电结构可以一起吃使用。例如，三角形结构可以与矩形结构一起使用。
[0304]
在示例中，电极可以是矩形结构，其可以具有类似或不同的大小，例如在长度或面积方面。在示例中，电极可以在横向方向上彼此偏移，使得一个电极远离另一个电极的侧边缘延伸。在该示例中，用户可以接触一个电极的一部分，而不接触另一个电极。在示例中，第一电极3501和第二电极3502可以形状互为镜像的结构。图35
‑
39的示例大致示出了具有两个电极的触摸传感器，然而，可以类似地使用附加的电极，例如用于进一步的控制或粒度。例如，可以提供三个或更多个长形的矩形结构并且可以可选地在横向方向上偏移，使得指尖可以根据指尖的位置接触结构中的一个、两个或三个(或更多)。
[0305]
在示例中，第一电极3501和第二电极3502可以具有不同的导电属性。例如，第一电极3501可以包括或可以由具有第一导电特性的第一材料制成，并且第二电极3502可以包括或可以由具有不同的第二导电特性制成的第二材料。
[0306]
第一电极3501和第二电极3502可以耦接到外壳结构150内部或其他地方的驱动电路。驱动电路，例如可以包括处理器电路、信号发生器或其他电路，可以周期性地或间歇性地轮询或测量来自电极的电容以识别电容的变化，例如可以指示对处理器电路320的用户输入或指令。在示例中，驱动电路配置为向第一电极3501和第二电极3502提供ac驱动信号并测量来自相同的电极的响应。基于响应，可以测量电容或电容指示信号。
[0307]
从电极测量的电容会受到用户身体在电极处、附近或旁边的影响或改变，并且可以进一步受到用户身体相对于电极的位置的影响或改变。在示例中，可以测量基线或参考电容，例如当用户没有触摸电极时，或者当用户触摸接口的指定参考部分时。
[0308]
在示例中，电容式接口3500配置为映射到自动系带系统的不同设置或松紧度特性。映射可以例如包括用户输入或“滑动”区域，该区域可以用于调节系带绕线轴特性的系带状态，例如响应于用户在接口的一部分上拖动手指。在示例中，电容式接口3500可以附加地或替代地配置为响应“触摸”输入，例如在电容式接口3500的表面上的一个或多个位置的瞬时手指按压。对接口的用户输入的速度、位置、力或其他特性可以由系统使用或解释为不同的输入。
[0309]
例如，图37大致示出了输入体3701的位置与电容信号3703(例如可以从电容式接口3500接收)之间的关系3700的示例。在示例中，当输入体3701的位置从左向右移动跨越电容式接口3500时，来自第一电极3501的第一信号的幅度可以减少，例如对应于输入体3701与第一电极3501的一部分之间的接触面积。即，当输入体3701位于第一电极3501的最左侧时，输入体3701比当输入体3701位于第一电极3501的最右侧时接触第一电极3501的更大的表面积。在图37的示例中，当输入体3701位于第一电极3501的最右侧时，触摸传感器或电容式接口3500记录或测量由电容信号3703指示的最小电容。相反，示例示出了，当相同的输入体3701从左向右移动时，增加的第二信号可以通过与第二电极3502的接触来提供，其进而可以对应于减小的第二电容信号3702。
[0310]
在示例中，来自电容式接口3500的一个或多个电极的信息可以用于基于输入体
3701的位置来确定线轴位置。例如，图38大致示出了输入体3701的位置与线轴位置3801之间的关系的示例3800。在示例3800中，当输入体3701位于电容式接口3500的左侧时，线轴位置3801可以对应于解线轴或释放配置。当输入体3701位于电容式接口3500的右侧时，线轴位置3801可以对应于完全绕线或收紧配置。输入体3701的中间位置可以对应于中间绕线轴和对应的鞋类松紧度。
[0311]
图39大致示出了电容式接口3500处的输入手势与线轴位置3901之间的关系的示例3900。在示例3900中，当输入体3701提供在图1中从左到右的诸如滑动的输入手势时，系带引擎110可以配置为以指定的第一量绕线轴或收紧鞋类。第二扫描可以使系带引擎110进一步绕线轴或收紧，并且以此类推，直到达到最大松紧度特性。在示例中，在相反方向上滑动可以使系带引擎110例如以离散的量减少松紧度，或者例如，单个从右向左滑动可以用于完全解线轴或使系带引擎110返回到原始位置。因此，输入体3701在电容式接口3500处的滚动式输入动作可以在系带引擎110处启动类似的“滚动”绕线轴或解线轴。在示例中，滚动输入或绕线轴响应的灵敏度可调节或可与输入体3701移动穿过电容式接口3500的速度相关。
[0312]
在示例中，电容式接口3500包含或包括与鞋类系统一起使用的触摸传感器。触摸传感器可以包括第一电极3501和第二电极3502，例如可以包括长形的电极或导电结构，其沿传感器第一长度或宽度基本相邻并间隔开。第一电极3501和第二电极3502可以配置为接收用户身体输入，该用户身体输入经由用户身体和电极之间的接触电分流电极。例如，电极可以设置为彼此足够接近，使得用户手指或指尖可以电气或电容地桥接电极，以影响电极之间测量或感测的电特性。
[0313]
触摸传感器可以配置为在不同的时间沿着传感器的第一长度在不同的位置接收用户身体输入，并且作为响应，提供指示用户身体输入的位置的相应的对应的传感器信号值。例如，当在传感器上的第一位置提供用户身体输入时，用户身体输入接触的第一电极的表面积大于第二电极，结果，可以测量第一电特性或信号值。当在传感器上的不同的第二位置提供用户身体输入时，用户身体输入接触的第一电极的表面积小于第二电极，结果，可以测量第二电特性或信号值。第一和第二电特性或信号值可用于区分或识别用户输入相对于触摸传感器接口的相对或绝对位置，从而控制鞋类系统的一个或多个方面。
[0314]
注意事项和方面
[0315]
本公开的各个方面可以帮助提供对本文确定的与活动鞋类接口相关的问题的解决方案。
[0316]
在示例中，方面1可以包括或使用诸如设备、系统或装置的主题，其可以包括或使用用于校准或操作活动鞋类物品中的一个或多个系统的方法。在示例中，方面1可以包括具有系带引擎的活动鞋类，系带引擎配置为响应于用户输入处的用户命令来收紧或放松鞋类，其中用户命令设置或提供命令信号，该命令信号基于命令信号值和参考值之间的关系来控制系带引擎的操作。在示例中，方面1可以包括以下步骤：例如，接收校准指示，并且响应于接收到校准指示，测量命令信号的当前值并基于命令信号的当前值来提供更新的参考值，以及接收用户输入处的后续的用户命令，并且作为响应，测量命令信号的后续值。方面1还可以包括基于命令信号的后续值和更新的参考值之间的关系来控制系带引擎。
[0317]
方面2可以包括或使用，或可以可选地与方面1的主题结合，以可选地包括接收用户命令或接收后续的用户命令，包括接收关于耦接到活动鞋类的传感器处的用户身体的存
在的信息。
[0318]
方面3可以包括或使用，或可以可选地与方面2的主题结合，以可选地包括接收关于用户身体的存在的信息，包括接收关于活动鞋类内部的脚部的存在的信息。
[0319]
方面4可以包括或使用，或可以可选地与方面1至3中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括或使用接收用户命令或接收后续的用户命令，包括接收关于脚部与活动鞋类物品内部的脚部存在传感器的接近度的信息。
[0320]
方面5可以包括或使用，或可以可选地与方面1至4中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括基于命令信号的后续值与更新的参考值之间的关系来控制系带引擎，包括确定命令信号的后续值与更新的参考值之间的幅度差异，可基于幅度差异来控制系带引擎。
[0321]
方面6可以包括或使用，或可以可选地与方面1至5中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括接收校准指示，包括经由耦接到系带引擎的硬件接口或经由在与系带引擎数据通信的远程装置中的软件接口从用户接收校准指示。
[0322]
方面7可以包括或使用，或可以可选地与方面1至6中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括从处理器电路接收校准指示，其中处理器电路配置为周期性地或根据指定的校准调度来提供校准指示。
[0323]
方面8可以包括或使用，或可以可选地与方面1至7中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括从处理器电路接收校准指示，其中处理器电路配置为响应于活动鞋类的湿气含量的检测的变化来提供校准指示。
[0324]
方面9可以包括或使用，或可以可选地与方面1至8中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括从处理器电路接收校准指示，其中处理器电路配置为响应于活动鞋类的检测的用户模式来提供校准指示。
[0325]
方面10可以包括或使用，或可以可选地与方面1至9中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括从处理器电路接收校准指示，其中处理器电路配置为响应于活动鞋类的结构部件的压缩或膨胀来提供校准指示。
[0326]
方面11可以包括或使用，或可以可选地与方面1至10中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括从处理器电路接收校准指示，其中处理器电路配置为响应于当鞋类放松或未受限制时活动鞋类内部的用户身体的检测的存在来提供校准指示。
[0327]
方面12可以包括或使用，或可以可选地与方面1至11中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括更新参考值，包括将更新的参考值设置为与命令信号的测量的当前值相同的值。
[0328]
方面13可以包括或使用，或可以可选地与方面1至12中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括测量命令信号的当前值，包括测量来自活动鞋类中的电容传感器的电容值，其中电容传感器基于检测的用户身体的存在、不存在或与传感器的接近度来提供命令信号。
[0329]
方面14可以包括或使用，或可以可选地与方面1至13中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括经由电容式触摸传感器从用户输入接收校准指示，其中电容式触摸传感器包括多个电极且配置为检测用户输入在传感器的表面上的位置。
[0330]
在示例中，方面15可以包括或使用诸如设备、系统或装置的主题，其可以包括活动
鞋类物品。方面15可以包括用户输入，其配置为接收用户命令，并且作为响应提供表示用户命令的命令信号，以及系带引擎，其配置为基于命令信号的值与参考值之间的关系收紧或放松鞋类，以及处理器电路。处理器电路可以配置为接收校准指示，并且响应于接收到的校准指示，测量命令信号的当前值，并且基于命令信号的当前值提供更新的参考值，接收用户输入处的后续的用户命令，并且作为响应，测量命令信号的后续值，以及基于命令信号的后续值与更新的参考值之间的关系来控制系带引擎。
[0331]
方面16可以包括或使用，或可以可选地与方面15的主题结合，以可选地包括用户输入，包括传感器，其配置为检测传感器附近的用户身体的存在或不存在。
[0332]
方面17可以包括或使用，或可以可选地与方面15或16中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括用户输入，包括电容式脚部存在传感器，其配置为检测鞋类内部的用户脚部的存在或不存在。
[0333]
方面18可以包括或使用，或可以可选地与方面15至17中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括或使用处理器电路来基于命令信号的后续值与更新的参考值之间的幅度差异来控制系带引擎。
[0334]
方面19可以包括或使用，或可以可选地与方面15至18中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括或使用处理器电路来从以下中的一个或多个来接收校准指示：耦接到系带引擎的硬件接口、在与系带引擎数据通信的远程装置中的软件接口、配置为周期性地或根据指定的校准调度提供校准指示的时钟电路、配置为响应于鞋类中的湿气含量的变化提供校准指示的湿气传感器、响应于活动鞋类中的检测的用户模式提供校准指示的活动传感器、以及配置为响应于活动鞋类的结构部件的检测的压缩或膨胀提供校准指示的材料传感器。
[0335]
在示例中，方面20可以包括或使用诸如设备、系统或装置的主题，其可以包括使用用于避免来自鞋类物品的电容传感器的假触发的方法，其中电容传感器配置为基于用户身体的存在、不存在或相对于电容传感器的接近度来生成鞋类控制信号。在方面20中，方法可以包括随时间通过电容传感器基于户身体的存在、不存在或相对于电容传感器的接近度生成鞋类控制信号，随时间确定指定的传感器行为模型与以下中的一个或多个之间的对应性：鞋类控制信号的幅度特性、形态特性或变化率特性，以及基于所确定的对应性来禁止或启用鞋类的自动系带或解系带功能。
[0336]
方面21可以包括或使用，或可以可选地与方面20的主题结合，以可选地确定对应性，包括确定鞋类控制信号在第一持续时间内是否包括大于指定的最小变化率和小于指定的最大幅度。
[0337]
方面22可以包括或使用，或可以可选地与方面20或21中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括从耦接到鞋类物品的加速度计接收鞋类取向信息，并且禁止或启用鞋类的自动系带或解系带功能可以基于鞋类取向信息和所确定的对应性。
[0338]
方面23可以包括或使用，或可以可选地与方面20至22中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括基于关于用户特定的鞋类穿戴或鞋类脱下事件的信息提供指定的传感器行为模型。
[0339]
方面24可以包括或使用，或可以可选地与方面20至23中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括基于用户身体在鞋类的外部并靠近传感器的存在来生成鞋类控制信
号。
[0340]
在示例中，方面25可以包括或使用诸如设备、系统或装置的主题，其可以包括或使用用于鞋类的接口系统，例如可以可选地单独提供与方面1至24中的一个或任何组合的主题结合地提供。在示例中，方面25可以包括用于活动鞋类物品的接口系统，并且接口系统可以至少包括触摸传感器，其包括两个或更多个电极，它们间隔开且配置为接收用户触摸输入，用户触摸输入在至少两个电极处进行桥接，并且传感器可以配置为沿着传感器的长度在多个位置处接收用户触摸输入。方面25可以包括测量电路，其配置为测量来自两个或更多个电极的电容指示信号，并且电容指示信号可以包括关于用户触摸输入在传感器上的位置的信息。
[0341]
方面26可以包括或使用，或可以可选地与方面25的主题结合，以可选地包括或使用处理器电路，其配置为接收电容指示信号，并且作为响应，向活动鞋类物品的系带引擎提供相应的控制信号以收紧或松开活动鞋类物品。
[0342]
方面27可以包括或使用，或可以可选地与方面25或26中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括或使用处理器电路，其配置为接收电容指示信号，并且作为响应，校准活动鞋类物品的脚部位置传感器。
[0343]
方面28可以包括或使用，或可以可选地与方面25至27中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括触摸传感器的两个或更多个电极，其包括间隔开的基本上平面的电极。
[0344]
方面29可以包括或使用，或可以可选地与方面28的主题结合，以可选地包括基本上平面的电极，其大小相似且具有直角三角形形状。在方面29中，电极可以沿着其相应的斜边的全部或一部分彼此相邻地设置。
[0345]
方面30可以包括或使用，或可以可选地与方面25至29中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括电极中的至少两个具有不同导电特性的电极。
[0346]
方面31可以包括或使用，或可以可选地与方面25至30中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括或使用设置在柔性基板上的相应的柔性导体作为至少两个电极。
[0347]
方面32可以包括或使用，或可以可选地与方面25至31中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括或使用测量电路来测量来自至少两个电极的电容指示信号的变化，并且变化指示沿着或邻近触摸传感器的用户触摸输入的手势或移动。
[0348]
方面33可以包括或使用，或可以可选地与方面32的主题结合，以可选地包括电容指示信号的变化，其指示用户沿着传感器的长度进行的滑动手势。
[0349]
方面34可以包括或使用，或可以可选地与方面32的主题结合，以可选地包括测量电路，其配置为测量电容指示信号的变化率，并且变化率指示所需的鞋类松紧度变化的幅度。
[0350]
方面35可以包括或使用，或可以可选地与方面25至34中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括用户触摸输入在传感器上的位置，其对应于鞋类的松紧度特性的所需的增加或减少的幅度。
[0351]
方面36可以包括或使用，或可以可选地与方面25至35中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括至少两个电极，其固定地间隔开，并且用户触摸输入使用用户的身体的一部分电耦接或分流至少两个电极。换言之，用户的身体的该部分(例如，手指或指尖)可以用于将电极电耦接在一起。
[0352]
在示例中，方面37可以包括或使用诸如设备、系统或装置的主题，其可以包括或使用鞋类系统，包括：系带引擎，配置为响应于控制信号收紧或松开鞋类物品；处理器电路，配置为生成控制信号；外壳，配置为围封系带引擎和处理器电路的至少一部分；以及触摸传感器，包括两个或更多个电极、与处理器电路通信地耦接并且配置为接收用户输入的传感器，其中用户输入经由用户身体电耦接两个或更多个电极。在方面37中，处理器电路可以配置为基于用户输入生成控制信号。
[0353]
方面38可以包括或使用，或可以可选地与方面37的主题结合，以可选地包括两个或更多个电极作为相应的长形的基本上平面的结构，其设置为至少部分地彼此相邻且彼此间隔开。
[0354]
方面39可以包括或使用，或可以可选地与方面38的主题结合，以可选地包括处理器电路，其配置为基于用户输入到触摸传感器的位置生成控制信号。
[0355]
方面40可以包括或使用，或可以可选地与方面37至39中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括处理器电路，其配置为响应于用户输入启动脚部传感器校准程序。
[0356]
方面41可以包括或使用，或可以可选地与方面37至40中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括两个或更多个电极作为基本上平面的电极，其具有类似的大小和三角形形状。
[0357]
方面42可以包括或使用，或可以可选地与方面37至41中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括具有相应的不同导电特性的两个或更多个电极。
[0358]
方面43可以包括或使用，或可以可选地与方面37至42中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括触摸传感器，其设置在鞋类物品的鞋舌、外底、脚趾区域或脚后跟区域中的一个或多个处，并且触摸传感器可以电耦接到处理器电路。
[0359]
方面44可以包括或使用，或可以可选地与方面37至43中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括耦接到外壳的侧壁的触摸传感器。
[0360]
方面45可以包括或使用，或可以可选地与方面37至44中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括两个或更多个电极作为设置在柔性基板上的柔性电极。
[0361]
方面46可以包括或使用，或可以可选地与方面37至45中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括触摸传感器，其包括电容传感器，配置为测量两个或更多个电极之间的电容，并且电容的幅度根据用户输入变化。
[0362]
方面47可以包括或使用，或可以可选地与方面37至46中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括触摸传感器，其配置为接收用户输入，包括滑动手势，该滑动手势使用用户的身体通过传感器的一段或一定长度电耦接两个或更多个电极。
[0363]
在示例中，方面48可以包括或使用诸如设备、系统或装置的主题，其可以包括或使用用于控制鞋类系统的用户接口。在示例中，方面48包括用于控制鞋类系统的电容式用户接口。方面48可以包括触摸传感器，其包括第一和第二长形的电极，它们沿着传感器的长度基本上相邻且间隔开，其中第一和第二电极配置为接收用户身体输入，该输入经由用户身体和电极之间的接触电分流电极，并且其中传感器配置为在不同的时间沿着传感器的第一还是在不同的位置接收用户身体输入，并且作为响应，提供指示用户身体输入的位置的相应的对应的传感器信号值。
[0364]
方面49可以包括或使用，或可以可选地与方面48的主题结合，以可选地包括第一
和第二长形的电极作为基本上直角三角形的、平面电极，它们在它们的斜边处或沿着它们的斜边彼此相邻。
[0365]
方面50可以包括或使用，或可以可选地与方面48和49中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括具有不同的导电特定的第一和第二长形的电极。
[0366]
方面51可以包括或使用，或可以可选地与方面48至50中的一个或任何组合的主题结合，以可选地包括，当身体输入设置在传感器上的第一位置时，用户身体输入接触的第一电极的表面积大于第二电极，并且当身体输入设置在传感器上的第二位置时，用户身体输入接触的第一电极的表面积小于第二电极。
[0367]
这些非限制性方面中的每一个可以独立存在，或者可以与本文别处讨论的一个或多个其他方面、示例或特征以各种排列或组合来结合。
[0368]
以上描述包括对附图的引用，这些附图构成了具体实施方式的一部分。附图通过说明的方式示出了可以实践本发明的特定实施例。这些实施例在本文中也称为“示例”。此类示例可以包括除所示或描述的那些之外的元素。然而，本发明人还考虑仅提供所示或描述的那些元素的示例。此外，本发明人还考虑使用所示或描述的那些元素的任何组合或排列的示例(或其一个或多个方面)，关于特定示例(或其一个或多个方面)，或关于本文所示或描述的其他示例(或其一个或多个方面)。
[0369]
在本文件中，如在专利文件中常见的，术语“一”或“一个”用于包括一个或多个，独立于“至少一个”或“一个或多个”的任何其他实例或用法。在本文件中，除非另有说明，否则术语“或”用于指代非排他性，或使得“a或b”包括“a但不是b”、“b但不是a”和“a和b”。在本文件中，术语“包括”和“其中”用作相应术语“包含”和“在其中”的简明英语等价物。此外，在所附的权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放式的，即系统、装置、物品、组合物、制剂或过程，其包括权利要求中此类术语之后列出的元素之外的元素，仍被视为属于该权利要求的范围。此外，在随附的权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅被用作标签，并且不旨在对其对象施加数字要求。
[0370]
除非上下文另有说明，几何术语，例如“平行”、“垂直”、“圆形”或“方形”，并不旨在要求绝对的数学精度。相反，此类几何术语允许因制造或等效功能而发生变化。例如，如果元件被描述为“圆形”或“大致圆形”，那么该描述仍然包含不是精确圆形的部件(例如，稍微长椭圆形或多边形的元件)。
[0371]
本文描述的方法示例可以至少部分地是机器或计算机实现的。一些示例可以包括用指令编码的计算机可读介质或机器可读介质，所述指令可操作以配置电子设备以执行如以上示例中所述的方法。这类方法的实现可以包括代码，例如微代码、组件语言代码、高级语言代码等。这种代码可以包括用于执行各种方法的计算机可读指令。代码可以形成计算机程序产品的部分。此外，在示例中，代码可以有形地存储在一个或多个易失性、非暂时性或非易失性有形计算机可读介质上，例如在执行期间或其他时间。这些有形计算机可读介质的示例可以包括但不限于硬盘、可移动磁盘、可移动光盘(例如，光盘和数字视频磁盘)、磁带、存储卡或记忆棒、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)等。
[0372]
以上描述旨在说明，而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。可以使用其他实施例，例如本领域普通技术人员在阅读以上描述后。提供摘要以允许读者快速地确定技术公开的性质。它的提交应理解为，它不会被用来解释或限制
权利要求的范围或含义。此外，在上述具体实施方式中，可以将各种特征组合在一起以简化本公开。这不应被解释为意在未要求保护的公开特征对于任何权利要求是必不可少的。相反，发明主题可能在于比特定公开的实施例的所有特征更少的特征。因此，所附权利要求特此作为示例或实施例并入具体实施方式中，每个权利要求独立作为单独的实施例，并且预期这些实施例可以以各种组合或排列彼此结合。因此，本发明的范围应该参照所附的权利要求以及这些权利要求的等同物的全部范围来确定。