CN115176219A - 动作检测系统 - Google Patents
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Abstract
动作检测部通过装设于被装设体的动作检测用部件来检测被装设体的动作信息,通信部将通过动作检测部检测的动作信息向服务器发送,动作判定部判定动作信息是什么动作。
Description
技术领域
本公开涉及一种动作检测系统。
背景技术
以往公知有一种动作检测系统,其使用了如下的动作检测用部件,该动作检测用部件例如用于检测人体的部位(肘部、膝部、腰部、手指等)等的动作。
作为动作检测用部件,例如在专利文献1中公开了:“一种手套型输入装置,其装设于使用者的手,用于检测手的动作、形状,其中,在由可伸缩的原材料构成的手套的外侧和/或内侧,使用具有伸缩性的导电性墨剂形成有用于检测指关节的动作的传感装置。”。
另外,专利文献2公开了:“一种带形变传感器的手套,其具备:手套主体,其能够装设于佩戴者的手;一个或多个呈片状的形变传感器,其附设于所述手套主体掌侧的面以外的部位且设在相当于关节的部位,并追随所述手套主体的变形而伸缩;以及伸缩性的配线部,其一体地设置于所述手套主体,并设置为追随所述手套主体的变形而变形。”。
专利文献1:日本特开2016-130940号公报
专利文献2:日本特开2017-061770号公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
但是,对于专利文献1和专利文献2的方法而言,虽然能够检测指关节活动了,但是不能准确地检测被装设体进行了什么动作。
因此,本公开的技术问题在于,提供一种动作检测系统,其能够准确地检测被装设体进行了什么动作。
(二)技术方案
本公开的动作检测系统包含:动作检测部,其通过装设于被装设体的动作检测用部件来检测被装设体的动作信息;通信部,其将通过所述动作检测部检测的所述动作信息向服务器发送;以及动作判定部,其判定所述动作信息是什么动作。
(三)有益效果
根据本公开,能够提供一种动作检测系统,其能够准确地检测被装设体进行了什么动作。
附图说明
图1是表示本实施方式的动作检测系统的结构的图。
图2是表示本实施方式的动作检测用部件的示意性的俯视图。
图3是表示本实施方式的动作检测用部件的示意性的剖视图。
图4A是表示本实施方式的动作检测用部件的伸缩部位(设置有配线部的装设部的伸长部的一例)的示意性的俯视图。
图4B是表示本实施方式的动作检测用部件的指部的伸缩部位(设置有配线部的装设部的伸长部一例)的伸长状态的示意性的俯视图。
图5是表示本实施方式的动作检测用部件的框图。
图6是表示在本实施方式的动作检测用部件中织入了导电性线状体的一例的概要俯视图。
图7是表示在本实施方式的动作检测用部件中编入了导电性线状体的一例的概要俯视图。
图8是表示在本实施方式的动作检测用部件中刺绣了导电性线状体的一例的概要俯视图。
图9是表示重复实施了五次到最大伸长率为止的伸缩部位(设置有配线部的装设部的伸长部的一例)的伸长及收缩时的、“第一电极部及第二电极部之间的电阻值与测量时间的关系、以及伸长率与测量时间的关系”的一例的图。
图10是表示基于图9的结果的、第一次伸缩的“第一电极部及第二电极部之间的电阻值与伸长率的关系”的一例的图。
图11是表示本实施方式的服务器的硬件结构的例子的框图。
图12是表示本实施方式的服务器的功能结构的例子的框图。
图13是表示本实施方式的服务器的动作检测处理流程的进行的流程图。
图14A是表示第一变形例的配线电极部的示意性的俯视图。
图14B是表示第一变形例的配线电极部的伸长状态的示意性的俯视图。
图15A是表示第二变形例的配线电极部的示意性的俯视图。
图15B是表示第二变形例的配线电极部的第一伸长状态的示意性的俯视图。
图15C是表示第二变形例的配线电极部的第二伸长状态的示意性的俯视图。
图16A是表示第三变形例的配线电极部的示意性的俯视图。
图16B是表示第三变形例的配线电极部的第一伸长状态的示意性的俯视图。
图16C是表示第三变形例的配线电极部的第二伸长状态的示意性的俯视图。
图17A是表示第四变形例的配线电极部的示意性的俯视图。
图17B是表示第四变形例的配线电极部的第一伸长状态的示意性的俯视图。
图17C是表示第四变形例的配线电极部的第二伸长状态的示意性的。
图18A是表示第五变形例的配线电极部的示意性的俯视图。
图18B是表示第五变形例的配线电极部的伸长状态的示意性的俯视图。
图19是表示第六变形例的动作检测用部件的示意性的剖视图。
图20是表示第七变形例的动作检测用部件的示意性的剖视图。
图21是表示变形例1的服务器的功能结构的例子的框图。
图22是表示变形例1的服务器的动作检测处理流程的进行的流程图。
图23是表示变形例2的服务器的功能结构的例子的框图。
具体实施方式
(本公开的实施方式的动作检测系统的结构)
以下参照附图对公开的技术的实施方式的例子进行说明。此外,在各图中对于相同或者等价的结构要素及部分标注相同的附图标记。另外,对于附图的尺寸比率而言,为了便于说明而存在夸张表示即与实际的比率不同的情况。
图1是表示本实施方式的动作检测系统1000的结构的图。如图1所示,动作检测系统1000包含:动作检测用部件150、服务器300。动作检测用部件150和服务器300执行无线通信。
(动作检测用部件)
以下对动作检测用部件的概要进行说明。此外,在本公开中,对于使用了“~”的数值范围而言,是指将在“~”的前后示出的数值分别作为最小值及最大值包含在内的数值范围。
动作检测用部件是用于检测被装设体的动作的部件。作为动作检测用部件,能够采用根据手的伸缩来检测动作的伸缩传感器、加速度传感器、角速度传感器、磁传感器等根据手的倾斜、位置来检测动作的时间轴检测型的传感器。在本实施方式中,以动作检测用部件是伸缩传感器的情况为例进行说明。
本实施方式的动作检测用部件具备:装设部,其装设于被装设体,具有因所述被装设体的动作而伸缩的伸缩部位;以及配线电极部,其具有:配线部,其设置于所述装设部的伸缩部位的至少一部分,具有包含导电性线状体的第一配线部及包含导电性线状体的第二配线部;以及电极部,其具有电连接于所述第一配线部的第一电极部及电连接于所述第二配线部的第二电极部,当因所述被装设体的动作而使设置有所述配线部的所述装设部的伸缩部位伸缩时,所述第一配线部及所述第二配线部的接触状态发生变化,从而所述第一电极部与所述第二电极部之间的电阻值发生变化。
关于本实施方式的动作检测用部件,当因被装设体的动作而使伸缩部位伸缩(即伸长和收缩)时,第一配线部及第二配线部的接触状态发生变化,从而第一电极部与第二电极部之间的电阻值发生变化。通过检测该电阻值的变化,从而能够检测被装设体的动作。
并且,关于本实施方式的动作检测用部件,用于检测动作的配线电极部由导电性线状体构成。因此耐久性也较高。
此外,在由伸缩性布料构成的装设部的伸缩部位设置了由导电性线状体构成的配线部。因此,当装设于被装设体时,不易感觉不协调,并且装设感优良。
另外,对于专利文献1的手套型输入装置、带形变传感器的手套等而言,在张开手的状态和收缩手的状态下需要进行校准,如果持续使用手套,则传感器位置会逐渐偏移,有可能降低检测精度。另一方面,本实施方式的动作检测用部件不需要进行校准,能够在装设后立即使用,位置偏移的容许范围较宽。
这里,在本公开中,“第一电极部与第二电极部之间的电阻值发生变化”是指:1)在第一电极部与第二电极部之间导通的状态下,电阻值发生增减;或者,2)第一电极部与第二电极部之间从导通变为不导通的状态或者从不导通变为导通的状态。此外,该电阻值的变化不包括由于电极部、配线部、以及电极部与配线部的接合部的破损而引起的电阻值的变化。
所谓“第一配线部与第二配线部的至少一部分接触”,也包括:在具有第一配线部及第二配线部以外的其他的配线部(例如第三配线部)的情况下,第一配线部与第二配线部的至少一部分夹着其他的配线部接触的方式。
“配线部设置于伸缩部位”是指:“配线部设置于伸缩性部件的表面”或者“配线部设置于伸缩性布料的内部”。
并且,“配线部设置于伸缩性布料的表面”是指:在构成伸缩性布料的正反面的布料层(也包括局部地构成正反面的布料层)设置有配线部(即导电性线状体)。换言之,“配线部设置于伸缩性布料的表面”是指:在构成配线部的导电性线状体的至少一部分从伸缩性布料露出的状态下,设置有电极部或配线部(即导电性线状体)。
另一方面,“配线部设置于伸缩性布料的内部”是指:在伸缩性布料的内层,例如,在作为伸缩性布料内层的布料层中或者布料层间,设置有配线部(即导电性线状体)。
所谓“装设部具有由伸缩性布料构成的伸缩部位”,包括:装设部的相当于伸缩部位的位置由伸缩性布料构成,并在该伸缩性布料设置有配线部的方式;以及在装设部的相当于伸缩部位的位置的表面另行贴合了具有配线部的伸缩性布料的方式。此外,对于伸缩部位的设置方式而言,可例示:使用粘合剂进行贴合、通过缝合进行安装等。
(动作检测用部件的结构)
以下参照附图来说明本实施方式的动作检测用部件的一例。本实施方式的动作检测用部件150是带电极配线的布料。在本实施方式中,以动作检测用部件150是如图2所示那样的手套状的部件的情况为例进行说明。具体而言,动作检测用部件150例如具有:手套状装设部10(装设部的一例)、配线电极部100、通信模块202。
(手套状装设部)
手套状装设部10是装设于作为被装设体的人体的手的手套状的装设部。
手套状装设部10具有:手腕部1,其装设于人体的手腕;指部2,其装设于人体的指部;以及主体部3,其将手腕部1与指部2连结。
此外,手腕部1、指部2与主体部3的连结部(与掌指间关节对应的部位)、指部2(与远位指节间关节及近位指节间关节对应的部位)相当于“因被装设体的动作而伸缩的伸缩部位”的一例。
另外,指部2的与近位指节间关节的手背侧对置的部位相当于“设置有配线部的装设部的伸缩部位”的一例。
在此,手套状装设部10例如与各指对应地具有五个指部2。具体而言,手套状装设部10例如具有作为指部2的如下各部:装设于拇指的拇指部2A、装设于食指的食指部2B、装设于中指的中指部2C、装设于无名指的无名指部2D、以及装设于小指的小指部2E。
但是,指部2的结构并不限于上述结构。也可以是,手套状装设部10例如具有作为指部2的如下两个部位:装设于拇指的拇指部;以及装设于食指、中指、无名指及小指的指部。
手套状装设部10例如由如下的三重(三层)的布料层构成,即:构成表面的表面布料层10A、构成里面的里面布料层10B、以及处在表面布料层10A与里面布料层10B之间的中间布料层10C。
除了三重的布料层以外,手套状装设部10例如也可以由单一(单层)、双重(两层)、或者四重(四层)以上的布料层构成。
此外,对于由两层以上的布料层构成的多重的装设部而言,例如可以采用在制作了各布料层之后进行缝合的方法来制作,也可以利用编织机来一并制作多重的手套状装设部10。
手套状装设部10例如由伸缩性布料构成。但是,手套状装设部10只要是由柔软性布料构成、并且至少指部2的与近位指节间关节的手背侧对置的部位(设置有配线部的装设部的伸缩部位的一例)由伸缩性布料构成即可。
作为伸缩性布料,例如代表性地可举出编织物。手套状装设部10也可以是无纺布。
作为编织物,可举出:平织、斜纹织、缎纹织、公知的应用织制等的织物;纬编、经编、花边编制、公知的应用编制等的编制物。
构成伸缩性布料的线(线状体)为绝缘性的线。绝缘性的线是指:线电阻为1.0×106Ω/cm以上的线。绝缘性的线的线电阻是利用与后述的导电性线状体的线电阻相同的方法测量的线电阻。
伸缩性布料优选采用使用了弹性线的编织物。
作为弹性线,例如可举出:在弹性线的外周呈线圈状缠绕了非弹性线的包覆纱线(单层包覆纱线或者双层包覆纱线)、对弹性线和非弹性线进行了精纺交捻的包芯纱、使用压缩空气喷嘴在弹性线的外周缠绕了非弹性线的气络包覆纱线、以及对弹性线和非弹性线加捻而成的合股纱等。
作为弹性线,可举出聚氨酯弹性纤维、聚酯弹性纤维、聚酰胺弹性纤维等呈现所谓橡胶状弹性的纤维的线。
作为非弹性线,可举出合成纤维(聚酯纤维、聚酰胺纤维、丙烯酸纤维、聚丙烯纤维、人造丝纤维)、天然纤维(棉、绢丝、麻、羊毛等纤维)的线。
(配线电极部)
配线电极部100具有:电极部20、配线部30以及配线部50。
电极部20具有第一电极部20A和第二电极部20B,并与通信模块202电连接。
配线部30具有第一配线部30A和第二配线部30B,当因手指的近位指节间关节的弯曲(被装设体的动作的一例)而使指部2的与手指的近位指节间关节的手背侧对置的部位伸缩时(以下也称为“指部2的伸缩部位伸缩时”),第一配线部30A及第二配线部30B的接触状态发生变化(以下将配线部30称为“检测用配线部30”)。
配线部50具有第一配线部50A和第二配线部50B,作为连接用的配线部用于将电极部20与配线部30电连接(以下将配线部50称为“连接用配线部50”)。
此外,连接用配线部50是根据需要设置的配线部,也可以是电极部20与检测用配线部30直接连接的方式。
-电极部-
在电极部20中,第一电极部20A与第二电极部20B例如分别设置于手套状装设部10的手腕部1的手背侧。但是,电极的配置位置没有特别限制,例如也可以是:手套状装设部10的手腕部1的掌侧、手套状装设部10的主体部3的掌侧。
此外,电极部20也可以根据目的而设置为三个以上。例如,也可以使一个电极部成为共用电极,并在一个电极部连接两个以上的配线部50。作为本方式,例如可举出如下方式:将与配置于无名指部2D的检测用配线部30连接的两个配线部50中的一个、和与配置于小指部2E的检测用配线部30连接的两个配线部50中的一个,连接于作为共用电极的一个电极部。
如图3所示,电极部20例如设置于手套状装设部10的表面布料层10A。也就是说,电极部20设置于手套状装设部10的表面。
此外,电极部20也可以设置于手套状装设部10的中间布料层10C。也就是说,电极部20可以设置于手套状装设部10的内部。这是因为,即使在手套状装设部10的内部设置有电极部20,也能够利用销状的电极等进行连接。
-检测用配线部-
检测用配线部30设置于指部2的与手指的近位指节间关节的手背侧对置的部位(拇指部2A、食指部2B、中指部2C、无名指部2D、以及小指部2E各部位)。
但是,检测用配线部30的配置位置不限于上述方式,根据目的,也可以是下述方式。
·检测用配线部30设置于指部2的与手指的近位指节间关节的手背侧及掌指间关节的手背侧的至少一方对置的部位的方式。
·检测用配线部30设置于指部2的与手指的近位指节间关节的掌侧及掌指间关节的掌侧的至少一方对置的部位的方式。
·多个检测用配线部30中的一部分设置于与对置于手指的手背侧的指部2的部位对置的位置,此外的一部分设置于与对置于手指的掌侧的指部2的部位对置的位置的方式。例如,在与对置于拇指的掌侧的拇指部2A的部位对置的位置设置检测用配线部30,在与对置于食指部、中指部、无名指部以及小指部的手背侧的食指部2B、中指部2C、无名指部2D、以及小指部2E的部位对置的位置设置检测用配线部30的方式。
·检测用配线部30设置于拇指部2A、食指部2B、中指部2C、无名指部2D、以及小指部2E的至少一个的方式。
在检测用配线部30中,第一检测用配线部30A电连接于第一电极部20A。另外,第二检测用配线部30B电连接于第二电极部20B。
第一检测用配线部30A与第二检测用配线部30B非一体,且设置为在指部2的伸缩部位伸长前的状态下至少一部分接触。
但是,在将检测用配线部30的一部分设置于与对置于手指的掌侧的拇指部2A的部位对置的位置的情况下(例如,在与对置于拇指的掌侧的拇指部2A的部位对置的位置设置检测用配线部30,在与对置于食指部、中指部、无名指部以及小指手指的手背侧的食指部2B、中指部2C、无名指部2D、以及小指部2E的部位对置的位置设置检测用配线部30的情况下),在与对置于拇指的掌侧的拇指部2A的部位对置的位置,在检测用配线部30中,第一检测用配线部30A与第二检测用配线部30B非一体,且设置为在指部2的伸缩部位伸长前的状态下分离。
此外,在第一变形例中说明第一检测用配线部30A与第二检测用配线部30B非一体且设置为在指部2的伸缩部位伸长前的状态下分离的方式。
第一检测用配线部30A例如沿着指部2的长度方向延伸。第一检测用配线部30A具有呈波状设置了导电性线状体40A2的波状部32A。
第二检测用配线部30B例如沿着指部2的长度方向延伸。第二检测用配线部30B也具有呈波状设置了导电性线状体40B2的波状部32B。
并且,在指部2的伸缩部位伸长前的状态下,第一检测用配线部30A的波状部32A与第二检测用配线部30B的波状部32B点接触或者线接触。
此外,第一检测用配线部30A及第二检测用配线部30B都可以是没有呈波状设置导电性线状体40A2及导电性线状体40B2的波状部而仅具有呈直线设置的直线部的结构。另外,第一检测用配线部30A及第二检测用配线部30B都可以具有导电性线状体40A2及导电性线状体40B2折曲而成的折曲部。
检测用配线部30设置于手套状装设部10的内部。具体而言,如图3所示,例如,通过在由三层布料层构成的手套状装设部10的内层的布料层(也包含局部作为内层的布料层)即中间布料层10C上设置有检测用配线部30,从而能够在手套状装设部10的内部设置检测用配线部30。另外,例如,也可以在由两层布料层构成的手套状装设部10的布料层之间设置检测用配线部30。
此外,检测用配线部30也可以设置于手套状装设部10的表面。例如,检测用配线部30也可以设置于由三层布料层构成的手套状装设部10的表面布料层10A或者里面布料层10B。但是,检测用配线部30从利用手套状装设部10实现与外部的绝缘化的观点出发优选设置于手套状装设部10的内部。
-连接用配线部50-
在连接用配线部50中,第一连接用配线部50A将第一电极部20A与第一配线部30A电连接。第二连接用配线部50B将第二电极部20B与第二配线部30B电连接。
连接用配线部50设置于与手的手背侧对置的、手套状装设部10的主体部3。
但是,连接用配线部50的配置位置不限于上述方式,也可以根据电极部20及检测用配线部30的配置位置来设定。
连接用配线部50设置于手套状装设部10的内部。具体而言,例如,通过在由三层布料层构成的手套状装设部10的内层的布料层(也包含局部作为内层的布料层)即中间布料层10C上设置有连接用配线部50,从而能够在手套状装设部10的内部设置连接用配线部50。另外,例如,也可以在由两层布料层构成的手套状装设部10的布料层之间设置连接用配线部50。
此外,连接用配线部50也可以设置于手套状装设部10的表面。例如,连接用配线部50也可以设置于由三层布料层构成的手套状装设部10的表面布料层10A或者里面布料层10B。但是,连接用配线部50从利用手套状装设部10实现与外部的绝缘化的观点出发优选设置于手套状装设部10的内部。
-导电性线状体-
电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50分别包含导电性线状体40。也就是说,将配置有导电性线状体40的区域设为电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50。
具体而言,例如,第一电极部20A包含导电性线状体40A1。
第一连接用配线部50A包含第一电极部20A的导电性线状体40A1延伸而成的导电性线状体40A3。
第一检测用配线部30A包含第一连接用配线部50A的导电性线状体40A3延伸而成的导电性线状体40A2。
也就是说,第一电极部20A和第一检测用配线部30A至少由相同的一根导电性线状体40构成。
另外,例如,第二电极部20B包含导电性线状体40B1。
第二连接用配线部50B包含第二电极部20B的导电性线状体40B1延伸而成的导电性线状体40B3。
第二检测用配线部30B包含第二连接用配线部50B的导电性线状体40B3延伸而成的导电性线状体40B2。
也就是说,第二电极部20B和第二检测用配线部30B至少由相同的一根导电性线状体40构成。
第一电极部20A及第一检测用配线部30A、第二电极部20B及第二检测用配线部30B分别由相同的一根导电性线状体40构成,从而抑制电极部20与检测用配线部30的连接不良。
此外,所谓的相同的一根导电性线状体40也包含不使用线状体以外的其他的连接材料(焊锡、导电性糊料等)或者连接部件(铆接、连接器等)而通过打结或者捻接等使导电性线状体40的端部彼此结合而成的线状体。
但是,电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50也可以分别包含多根导电性线状体40。另外,第一电极部20A、第一检测用配线部30A以及第一连接用配线部50A、和第二电极部20B、第二检测用配线部30B以及第二连接用配线部50B也可以不是分别由相同的一根导电性线状体40构成。
例如,第一电极部20A、第一检测用配线部30A以及第一连接用配线部50A、和第二电极部20B、第二检测用配线部30B以及第二连接用配线部50B各自的相互的导电性线状体40的端部彼此也可以通过线状体以外的其他的连接材料(焊锡、导电性糊料等)或者连接部件(铆接、连接器等)连结。
在电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50的至少一个中,例如,导电性线状体40的至少一部分被手套状装设部10的线约束。
这样的方式,从也能够用作将作为导电材料发挥功能的导电性线状体40作为电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50固定于手套状装设部10的手段的观点出发而优选。
被手套状装设部10约束的导电性线状体40可以是包含于电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50的相同的一根导电性线状体40,也可以是仅包含于电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50的任意一个的不同的导电性线状体40。
此外,在电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50的至少一个中,导电性线状体40可以不用手套状装设部10的线约束。
例如,在电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50的至少一个通过粘合剂固定于手套状装设部10的情况下,当电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50的至少一个通过绝缘性的线缝制于手套状装设部10时,即使导电性线状体40不被手套状装设部10的线约束,也能够将电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50的至少一个固定于手套状装设部10。
例如,形成了将导电性线状体40重复地折曲或弯曲180°配置的矩形的区域。该矩形的区域使导电性线状体40的一部分约束于手套状装设部10的表面布料层10A的线而形成。并且,将该矩形的区域设为面状的电极部20。
此外,也可以将呈涡卷状配置了导电性线状体40的区域设为电极部20。另外,也可以将折曲或弯曲导电性线状体40配置的任意的面形状(多边形、圆形等)设为电极部20。
另一方面,形成了使导电性线状体40从电极部20呈直线状、波状折曲或者以它们的组合延伸而成的区域。该区域使导电性线状体40的一部分约束于手套状装设部10的中间布料层10C的线而形成。并且,将该区域作为检测用配线部30以及连接用配线部50。
具体而言,在手套状装设部10是织物的情况下,如图7所示,在用经线及纬线织造的织物的织造组织中,织入导电性线状体40而构成电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50,该方式从在通过织造来形成手套状装设部10时能够同时形成手套状装设部10、电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50的观点;提高手套状装设部10、电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50的一体性的观点出发而优选。
在手套状装设部10是织物的情况下,如图7所示,在编入了环状的线的编织物的编织组织中,以上述形状编入导电性线状体40而构成电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50,该方式从在通过编织而形成手套状装设部10时能够同时形成手套状装设部10、电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50的观点;提高手套状装设部10、电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50的一体性的观点出发而优选。
在向编织物的网组织中编入导电性线状体40的情况下,例如,可采用拉齐编织、添纱编织、嵌花编织等。图7表示采用嵌花编织编入了导电性线状体40的例子。
另外,如图8所示,对手套状装设部10以上述形状刺绣导电性线状体40,构成电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50,该方式从在形成电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50时,也能够同时进行电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50向手套状装设部10的固定的观点出发而优选。
刺绣的方法例如可采用平针绣、钉线缝、回式针脚缝法、链状绣、凹凸花纹针迹等公知的针迹。图8表示采用链状绣刺绣了导电性线状体40的例子。
另外,对手套状装设部10用导电性线状体40缝制电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50进行固定,该方式从能够使构成电极部20的导电性线状体40、固定检测用配线部30的导电性线状体40、固定连接用配线部50的导电性线状体40成为共用的部件的观点出发而优选。
例如,作为用导电性线状体40缝制电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50进行固定的方式,可举出从织入了导电性线状体40的织物或者编入了导电性线状体40的织物起连续地形成电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50,并将该电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50用导电性线状体40缝制于手套状装设部10的方式。
在图6中,12表示构成手套状装设部10(织物)的经线,14表示构成手套状装设部10(织物)的纬线。在图7中,16表示构成手套状装设部10(织物)的线。
此外,在作为构成手套状装设部10的线而采用弹性线的情况下,优选在伸长了弹性线的状态下形成编织物,并且将导电性线状体40织入或者编入手套状装设部10。
(导电性线状体)
构成电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50的导电性线状体只要具有导电性,则没有特别限制,可举出包含金属线的线状体、包含导电性线的线状体等。导电性线状体40也可以是包含金属线及导电性线的线状体(捻合了金属线和导电性线而成的线状体等)。
包含金属线的线状体、以及包含导电性线的线状体都具有较高的导电性,因此当作为导电性线状体40应用时,容易降低电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50的电阻。
作为金属线,可举出包含铜、铝、钨、铁、钼、镍、钛、银、金等金属、或者含有两种以上金属的合金(例如,不锈钢、碳钢等钢铁、黄铜、磷青铜、锆铜合金、铍铜、铁镍、镍铬耐热合金、镍钛、康塔尔合金、哈斯特洛依耐蚀耐热镍基合金、铼钨等)的线。另外,对于金属线而言,可以利用锡、锌、银、镍、铬、镍铬合金、焊锡等进行镀敷,也可以使表面被后述的碳材料、聚合物包覆。
作为金属线,也可举出被碳材料包覆的金属线。金属线如果被碳材料包覆,则可抑制金属腐蚀。
作为包覆金属线的碳材料,可举出碳黑、活性炭、硬碳、软碳、中孔碳、碳纤维等非晶体碳;石墨;富勒烯;石墨烯;碳纳米管等。
另一方面,包含导电性线的线状体可以是由一根导电性线构成的线状体,也可以是捻合了多根导电性线的线状体。另外,也可以是捻合了导电性线和绝缘性的线而成的线状体。包含导电性线的线状体与包含金属线的线状体相比,柔软性较高,具有不易产生由于向手套状装设部10织入、编入或者刺绣或者向手套状装设部10缝制所引起的断线的优点。
作为导电性线,可举出包含导电性纤维(金属纤维、碳纤维、离子导电性聚合物的纤维等)的线、包含导电性微粒(碳纳米颗粒等)的线(以下称为碳纳米管纱)、在表面镀敷或者蒸镀了金属(铜、银、镍等)的线、浸渍了金属氧化物的线等。
作为包含导电性线的线状体,特别地优选举出包含碳纳米管纱的线状体(以下也称为“碳纳米管线状体”)。
碳纳米管线状体例如通过以下步骤获得,即:从碳纳米管簇(使碳纳米管以向相对于基板垂直方向取向的方式在基板上生长多个生长体,也有称为“阵列”的情况)的端部呈片状抽出碳纳米管,并将抽出的碳纳米管片集束,之后捻合碳纳米管的束而获得。在这样的制造方法中,在加捻时不施加扭转的情况下,获得带状的碳纳米管线状体,在施加了扭转的情况下,获得纱状的线状体。带状的碳纳米管线状体是不具有扭转了多个碳纳米管的集合而成的结构的线状体。此外,也能够通过纺线等从碳纳米管的分散液中获得碳纳米管线状体。利用纺线的碳纳米管线状体的制造能够通过例如美国公开公报US 2013/0251619(日本特开2011-253140号公报)公开的方法来进行。从获得碳纳米管线状体的直径均匀性的观点出发,优选使用纱状的碳纳米管线状体,从获得纯度较高的碳纳米管线状体的观点出发,优选通过捻合碳纳米管片来获得纱状的碳纳米管线状体。碳纳米管线状体也可以是将两根以上碳纳米管线状体彼此捻合而成的线状体。
碳纳米管线状体也可以是包含碳纳米管和金属、导电性高分子、石墨烯等碳纳米管以外的导电性材料的线状体(以下也称为“复合线状体”)。复合线状体维持碳纳米管线状体的上述特征并且容易提高线状体的导电性。
作为复合线状体,例如,以包含碳纳米管和金属的线状体为例,可举出:(1)从碳纳米管簇的端部呈片状抽出碳纳米管,并将抽出的碳纳米管片集束,之后获得使碳纳米管束捻合而成的碳纳米管线状体,在此过程中,通过蒸镀、离子镀、溅镀、湿式镀敷等,使碳纳米管的簇、片或束、或者捻合成的线状体的表面承载了金属单体或金属合金而形成的复合线状体;(2)将碳纳米管束与金属单体的线状体或金属合金的线状体或者复合线状体一起捻合而成的复合线状体;(3)将金属单体的线状体或者金属合金的线状体或者复合线状体、与碳纳米管线状体或者复合线状体捻合而成的复合线状体等。此外,对于(2)的复合线状体而言,也可以在捻合碳纳米管的束时,与(1)的复合线状体同样地使金属承载于碳纳米管。另外,(3)的复合线状体是编入了两根线状体时的复合线状体,但是只要包含至少一根金属单体的线状体或者金属合金的线状体或者复合线状体即可,也可以编入三根以上的碳纳米管线状体或者金属单体的线状体或者金属合金的线状体或者复合线状体。
作为复合线状体的金属,例如可举出金、银、铜、铁、铝、镍、铬、锡、锌等的金属单体、包含这些金属单体的至少一种的合金(铜-镍-磷合金、铜-铁-磷-锌合金等)。
在这些导电性线状体40中,也优选包含碳纳米管纱的导电性线状体(尤其是,仅包含碳纳米管纱的导电性线状体、或者包含碳纳米管纱和非金属类导电性材料的导电性线状体)。
例如,对于在表面镀敷或者蒸镀了金属(铜、银、镍等)的线、使金属氧化物浸渍的线而言,如果反复进行伸缩则容易在金属或者金属氧化物上产生裂纹,耐久性较低。关于这一点,碳纳米管线状体对折曲的耐性较强,即使指部2的伸缩部位反复进行伸缩,配线部的电阻值也不易变化。另外,碳纳米管线状体也具有耐腐蚀性高的优点。
在此,导电性线状体40的线电阻优选为5.0×10-3Ω/cm~1.0×103Ω/cm,更优选为1.0×10-2Ω/cm~5.0×102Ω/cm。
导电性线状体40的线电阻的测量如下述那样进行。首先,在导电性线状体40的两端涂敷银糊料,测量银糊料间的部分的电阻,求出导电性线状体40的电阻值(单位:Ω)。并且,将得到的电阻值除以用银糊料间的距离(cm),算出导电性线状体40的线电阻。
(通信模块)
通信模块202例如设置于手套状装设部10的手腕部1的手背侧。但是,通信模块202的配置位置没有特别限制,例如,也可以是手套状装设部10的手腕部1的掌侧、手套状装设部10的主体部的掌侧。
并且,通信模块202经由未图示的连接端子与电极部20电连接。
通信模块202例如利用面扣等方式以能够装卸的方式设置于手套状装设部10。通过从手套状装设部10中取出通信模块202,从而不对通信模块实施防水处理就能够选择动作检测用部件150。
通信模块202具有电阻检测部204和通信部206(图5)。此外,通信模块202也具有未图示的电源部。
电阻检测部204是用于检测电阻值的传感器。电阻检测部204的功能是检测第一电极部20A和第二电极部20B的电阻值。并且,电阻检测部204将检测的电阻值向通信部206传递。这样,电阻检测部204利用装设于被装设体的动作检测用部件150来检测被装设体的动作信息。
通信部206是用于与服务器300进行无线通信的通信设备。通信部206在与服务器300直接通信时,依据IEEE802.15.1、IEEE802.15.4等标准。此外,通信部206在与服务器300经由无线基站、无线路由器通信时,例如依据Wi-Fi(注册商标)、LTE等标准,并与该无线基地局、无线路由器直接通信。另外,通信部206也可以是将检测的电阻值的数据通过有线方式向服务器300发送的结构。通信部206的功能是将通过电阻检测部204检测的电阻值的数据向服务器300发送。
(动作检测用部件的作用)
关于本实施方式的动作检测用部件150,在手套状装设部10中的指部2的伸缩部位伸长前的状态下,第一检测用配线部30A与第二检测用配线部30B的至少一部分(在本实施方式中是波状部32A、32B)接触(参照图4A)。具体而言,构成第一检测用配线部30A的导电性线状体40A2与构成第二检测用配线部30B的导电性线状体40B2的至少一部分接触。
另一方面,当通过手指的弯曲(近位指节间关节的弯曲)而使手套状装设部10中的指部2的伸缩部位伸长时,在达到一定的伸长率的时刻,接触的第一检测用配线部30A与第二检测用配线部30B分离(参照图4B)。具体而言,构成第一检测用配线部30A的导电性线状体40A2与构成第二检测用配线部30B的导电性线状体40B2分离。
更具体而言,当指部2的伸缩部位伸长时,第一检测用配线部30A的波状部32A与第二检测用配线部30B的波状部32B的周期变长且振幅变小。由此,第一检测用配线部30A与第二检测用配线部30B分离。
当因该动作而使指部2的伸缩部位伸长时,第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值发生变化。也就是说,电阻值增加。具体而言,第一电极部20A与第二电极部20B之间从导通变为不导通。
并且,通过检测伴随着伸长的第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值变化,从而能够检测手指的动作(手指的近位指节间关节的弯曲)。
另一方面,当手指的弯曲(近位指节间关节的弯曲)解除且指部2的伸缩部位的伸长解除时(也就是收缩时),在达到一定的伸长率的时刻,分离的第一检测用配线部30A与第二检测用配线部30B的至少一部分接触(参照图4A)。也就是说,电阻值降低。具体而言,第一电极部20A与第二电极部20B之间从不导通变为导通。
这样,通过检测伴随着伸缩的第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值变化,从而能够检测手指的动作(手指的近位指节间关节的弯曲的解除)。
在此,对于具有最大伸长率(=约80%)的指部2的伸缩部位(也就是设置有检测用配线部的装设部的伸缩部位)而言,在图9中示出了重复实施五次以伸缩速度1mm/s使指部2的伸缩部位伸长到伸长率70%之后进行收缩的动作时的、“第一电极部20A及第二电极部20B之间的电阻值与测量时间的关系、伸长率与测量时间的关系”的一例。另外,在图10中示出基于图9的测量结果的、第一次伸缩时的“第一电极部20A及第二电极部20B之间的电阻值与伸长率的关系”的一例。
如图9~图10所示,关于指部2的伸缩部位(也就是设置有检测用配线部的装设部的伸缩部位),当伸缩时,第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值以一定的伸长率为边界变化。具体而言,第一电极部20A与第二电极部20B之间从导通变为不导通,并且从不导通变为导通。
如图9~图10所示,动作检测用部件150通过检测指部2的伸缩部位(也就是设置有检测用配线部的装设部的伸缩部位)的伸缩引起的第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值变化,从而能够检测手指的动作(手指的近位指节间关节的弯曲及其解除)。
此外,根据图9~图10所示的电阻值变化的测量结果可知,在伸长率平均为43.7%±5%左右的范围内,可见在伸长时电阻值上升、在收缩时电阻值下降。
(服务器)
接着对服务器300进行说明。服务器300基于动作检测用部件150所检测的电阻值来显示手的状态(例如猜拳的石头、剪刀、布等)。即能够利用动作检测用部件150来检测手指的动作,因此在本实施方式的动作检测系统1000中,动作检测用部件150作为用于显示手的状态的输入装置发挥功能。此外,服务器300不仅显示手的状态,也能够输出说明手的状态的声音。
(服务器的结构)
图11是表示本实施方式的服务器300的硬件结构的框图。如图11所示,服务器300具有:CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)301、ROM(Read Only Memory:只读存储器)302、RAM(Random Access Memory:随机访问存储器)303、存储装置304、输入部305、显示部306以及天线307。各结构经由总线309以相互可通信的方式连接。作为服务器300,不仅能够采用通用计算机,也能够采用例如智能手机、平板型设备等各种信息处理装置。
CPU301是中央运算处理单元,执行各种程序并控制各部。即,CPU301从ROM302或者存储装置304读取程序,并将RAM303作为工作区域来执行程序。CPU301按照在ROM302或者存储装置304中存储的程序,来进行上述各结构的控制以及各种运算处理。在本实施方式中,在ROM302或者存储装置304中存储有动作检测程序。
ROM302存储各种程序及各种数据。RAM303作为工作区域暂时地存储程序或数据。存储装置304由HDD(Hard Disk Drive:硬盘驱动器)或者SSD(Solid State Drive:固态硬盘)等存储装置构成,存储包含操作系统的各种程序以及各种数据。
输入部305包含鼠标等指示设备、以及键盘,用于进行各种输入。
显示部306例如是液晶显示器,显示各种信息。显示部306采用触控面板方式,可以作为输入部305发挥功能。
天线307是用于与包含动作检测用部件150的其他设备进行无线通信的天线,在与其他设备进行直接通信时,依据IEEE802.15.1、IEEE802.15.4等标准。此外,天线307在与其他设备经由无线基站、无线路由器进行通信时,例如能够采用Wi-Fi(注册商标)、LTE等标准。
接着,对服务器300的功能结构进行说明。图12是表示服务器300的功能结构的例子的框图。如图12所示,服务器300作为功能结构而具有:通信部311、动作判定部312、图像生成部313、显示部314。各功能结构可通过CPU301读取在ROM302或者存储装置304中存储的动作检测程序并在RAM303中展开执行来实现。
通信部311从动作检测用部件150接收电阻值。并且,通信部311将接收的电阻值向动作判定部312传递。
动作判定部312基于从通信部206接收的电阻值来判定被装设体有无动作。
具体而言,当规定的电阻值与通过电阻检测部204检测的电阻值的差为规定的阈值以上时,动作判定部312判定为手指有动作。
在此,动作判定部312判定各手指有无动作,至于是哪个手指,只要采用如下结构即可,也就是说:预先从动作检测用部件150一并接收电阻值的数据和表示是哪个手指的信息。动作判定部312基于按照手指设置有多个且由电阻检测部204检测的电阻值来判定各手指有无动作,并基于判定结果的组合来判定人手的动作。例如,动作判定部312分别判定:近位指节间关节是否有动作、掌指间关节是否有动作。并且,动作判定部312将判定结果传递至图像生成部313。
图像生成部313基于动作判定部312的判定结果来生成与判定结果的动作对应的图像。具体而言,图像生成部313在对近位指节间关节判定为有动作时,生成弯曲了近位指节间关节的图像。此外,也可以采用如下结构,即:从预先确定的表示手的动作的多个图像中选择对应的图像。并且,图像生成部313将生成的图像向显示部314传递。
显示部314显示与图像生成部313生成的动作对应的字符串、图像、或者动态图像,播放声音,或者输出控制信号,该控制信号用于控制根据动作进行操作的设备。具体而言,显示部314在显示部306中显示与动作对应的字符串、图像、动态图像、或者声音、或者用于控制根据动作进行操作的设备的控制信号。显示部314在输出字符串或者声音时,输出与该动作对应的字符串或者将该字符串转换为声音的结果。另外,作为控制信号,例如包含:用于进行基于IoT的控制的IFTTT等的输入信息、针对车辆方向盘或者机器人的控制信号等。在这种情况下,服务器300与其他设备通信连接或者直接连接。
(服务器的作用)
对服务器300的作用进行说明。图13是表示服务器300的动作检测处理流程的进行的流程图。CPU301从ROM302或者存储装置304读取动作检测程序并在RAM303中展开执行来进行服务器300的处理。
在步骤S101中,CPU301作为通信部311从动作检测用部件150接收电阻值。
在步骤S102中,CPU301作为动作判定部312基于从通信部206接收的电阻值来判定被装设体有无动作。
在步骤S103中,CPU301作为图像生成部313基于动作判定部312的判定结果来生成与判定结果的动作对应的图像。
在步骤S104中,CPU301作为显示部314显示与图像生成部313生成的动作对应的图像,并结束处理。并且,每次接收电阻值时重复该流程。此外,也可以采用如下结构,即:以规定周期判定是否接收了电阻值,并在接收了的情况下进行该处理。
如上所述,本公开的动作检测系统包含:动作检测部、通信部、以及动作判定部,所述动作检测部通过装设于被装设体的动作检测用部件来检测被装设体的动作信息,所述通信部将通过动作检测部检测的动作信息向服务器发送,所述动作判定部判定动作信息是什么动作,从而能够提供一种动作检测系统,其能够准确地检测被装设体进行了什么动作。
另外,动作检测用部件包含:装设部,其装设于被装设体,具有因被装设体的动作而伸缩的伸缩部位;以及配线电极部,其在装设部的伸缩部位伸缩时检测表示发生了伸缩的伸缩信息,因此,动作检测用部件装设感优良,从而在有动作时被装设者不会感觉不协调,因此动作检测用部件对动作的影响小。从而能够更准确地检测动作。
另外,服务器基于从通信部接收的电阻值来判定被装设体有无动作,因此能够检测任意的动作范围。通过准备多个阈值,也能够检测多阶段的动作。
另外,通过显示与动作对应的图像或者动态图像,从而能够实时把握被装设体的状态。即,能够应用于康复训练、机械臂的动作确认等。
另外,由于能够显示与动作对应的字符串、图像、或者动态图像,播放声音,或者输出用于控制根据动作进行操作的设备的控制信号,因此例如也能够将手语等转换成文字、声音来进行识别。也能够应用于手语等的训练。
另外,通过使用上述的伸缩传感器,从而能够使用耐久性高、装设感优良的动作检测用部件来进行动作检测。即,能够提供一种动作检测系统,其装设感优良且能够准确地检测手的动作本身。
(配线电极部的变形例)
在本实施方式的动作检测用部件150中,配线电极部不限于图4所示的配线电极部100的结构,可以进行变形或者改良。
以下,对本实施方式的动作检测用部件中的配线电极部的变形例进行说明。
此外,在以下的说明中,配线电极部如果与对上述方式说明的部件相同,则在图中标记相同的附图标记并省略或者简略其说明。
另外,在以下的说明中,省略连接用配线部进行说明。
-第一变形例-
配线电极部例如可以是图14A所示的配线电极部101。
具体而言,如图14A所示,关于配线电极部101,在设置有检测用配线部30的装设部的伸缩部位(以下简称为“装设部的伸缩部位”)伸长前的状态下,第一检测用配线部30A与第二检测用配线部30B分离设置。并且,第一检测用配线部30A的波状部32A与第二检测用配线部30B的波状部32B大致平行对置且分离设置。
当因被装设体的动作而使装设部的伸缩部位伸长时,在达到一定的伸长率的时刻,分离的第一检测用配线部30A与第二检测用配线部30B的至少一部分接触(参照图14B)。具体而言,构成第一检测用配线部30A的导电性线状体40A2与构成第二检测用配线部30B的导电性线状体40B2的至少一部分接触。
更具体而言,当装设部的伸缩部位伸长时,第一检测用配线部30A的波状部32A与第二检测用配线部30B的波状部32B的周期变长且振幅变小,并且接近并接触。
当因该动作而使装设部的伸缩部位伸长时,第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值发生变化。也就是说,电阻值降低。具体而言,第一电极部20A与第二电极部20B之间从不导通变为导通。
并且,通过检测伴随着伸长的第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值变化,从而能够检测被装设体的动作。
另一方面,当因该被装设体的动作而使装设部的伸缩部位伸长解除时(也就是收缩时),在达到一定的伸长率的时刻,接触的第一检测用配线部30A与第二检测用配线部30B分离(参照图14A)。也就是说,电阻值增加。具体而言,第一电极部20A与第二电极部20B之间从导通变为不导通。
这样,通过检测伴随着收缩的第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值变化,从而能够检测被装设体的动作。
-第二变形例-
配线电极部例如可以是图15A所示的配线电极部102。
具体而言,如图15A所示,配线电极部102作为第一检测用配线部30A的波状部32A而具有第一波状部32A1和第二波状部32A2,该第二波状部32A2与第一波状部32A1相比,与第二检测用配线部30B的波状部32B的接触长度不同。
并且,配线电极部102作为第一检测用配线部30A的波状部32A,而具有第一波状部32A1和第二波状部32A2,该第二波状部32A2与第一波状部32A1的周期和/或振幅不同。
此外,在本例中,示出第二波状部32A2相较第一波状部32A1而言与第二检测用配线部30B的波状部32B的接触长度较短的例子。并且,示出第二波状部32A2比第一波状部32A1周期短且振幅小的例子。
当因被装设体的动作而使设置有检测用配线部30的装设部的伸缩部位(以下简称为“装设部的伸缩部位”)伸长时,在达到一定的伸长率的时刻,接触的第一检测用配线部30A与第二检测用配线部30B的一部分发生分离(参照图15B)。具体而言,第一检测用配线部30A的第二波状部32A2与第二检测用配线部30B的波状部32B分离。
当进一步伸长时,在达到一定的伸长率的时刻,第一检测用配线部30A的第二波状部32A2与第二检测用配线部30B的波状部32B分离(参照图15C)。
也就是说,第一检测用配线部30A的第二波状部32A2与第二检测用配线部30B的波状部32B先分离,第一检测用配线部30A的第一波状部32A1与第二检测用配线部30B的波状部32B后分离。
当因该动作而使装设部的伸缩部位伸长时,第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值阶段性地变化。也就是说,电阻值阶段性地增加了相应于第一检测用配线部30A与第二检测用配线部30B部分地分离所引起的接触电阻增加的量。具体而言,在第一电极部20A与第二电极部20B之间导通的状态下,在电阻值增加了一定值之后,从导通变为不导通。
并且,通过检测伴随着伸长的第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值的阶段性的变化,从而能够检测阶段性的被装设体的动作。
另一方面,当因被装设体的动作而使装设部的伸缩部位的伸长解除时(也就是收缩时),在达到一定的伸长率的时刻,分离的第一检测用配线部30A的第一波状部32A1与第二检测用配线部30B的波状部32B接触(参照图15B)。
并且,当收缩时,在达到一定的伸长率的时刻,分离的第一检测用配线部30A的第二波状部32A2与第二检测用配线部30B的波状部32B接触(参照图15A)。也就是说,电阻值阶段性地降低。
具体而言,当第一电极部20A与第二电极部20B之间从不导通变为导通后,在导通的状态下,电阻值降低。
这样,通过检测伴随着收缩的第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值的阶段性的变化,从而能够检测阶段性的被装设体的动作。
在此,关于第二变形例,可以根据作为目的的、第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值的阶段性的变化,在第一检测用配线部30A的波状部32A与第二检测用配线部30B的波状部32B的接触部上,具有多个彼此的接触长度不同的区域。并且,可以在第一检测用配线部30A及第二检测用配线部30B的至少一方具有周期和/或振幅不同的多个波状部。
此外,所谓的电阻值的阶段性的变化(也就是阶段性地增加或者降低)是指:在装设部的伸缩部位伸长的过程中,电阻值发生变化,当该电阻值变化一旦结束后,电阻值再次变化。
-第三变形例-
配线电极部例如可以是图16A所示的配线电极部103。具体而言,如图16A所示,配线电极部103作为电极部20还具有第三电极部20C,作为检测用配线部30还具有第三检测用配线部30C。
第三电极部20C包含导电性线状体40C1。第三检测用配线部30C包含第三电极部20C的导电性线状体40C1延伸而成的导电性线状体40C2。也就是说,第三电极部20C和第三检测用配线部30C至少由相同的一根导电性线状体40构成。
第三检测用配线部30C电连接于第三电极部20C。
第三检测用配线部30C设置为,与第一检测用配线部30A及第二检测用配线部30B非一体,且在设置有检测用配线部30的装设部的伸缩部位(以下简称为“装设部的伸缩部位”)伸长前的状态下,夹在第一检测用配线部30A与第二检测用配线部30B之间,且与第一检测用配线部30A和第二检测用配线部30B的至少一部分接触。
第三检测用配线部30C例如具有呈波状设置了导电性线状体40C2的波状部32C。
并且,在装设部的伸缩部位伸长前的状态下,第三检测用配线部30C的波状部32C与第一检测用配线部30A的波状部32A以及第二检测用配线部30B的波状部32B点接触或者线接触。
但是,第三检测用配线部30C的波状部32C和第一检测用配线部30A的波状部32A的接触长度与第三检测用配线部30C的波状部32C和第二检测用配线部30B的波状部32B的接触长度不同。并且,第三检测用配线部30C的波状部32C、第一检测用配线部30A的波状部32A以及第二检测用配线部30B的波状部32B的周期和/或振幅不同。
此外,在本例中示出第三检测用配线部30C的波状部32C与第一检测用配线部30A的波状部32A的接触长度比第三检测用配线部30C的波状部32C与第二检测用配线部30B的波状部32B的接触长度短的例子。并且,示出第三检测用配线部30C的波状部32C比第一检测用配线部30A的波状部32A及第二检测用配线部30B的波状部32B振幅小的例子。
当装设部的伸缩部位伸长时,在达到一定的伸长率的时刻,接触的第一检测用配线部30A与第三检测用配线部30C分离(参照图16B)。具体而言,第一检测用配线部30A的波状部32A与第三检测用配线部30C的波状部32C分离。
当进一步伸长时,在达到一定的伸长率的时刻,接触的第二检测用配线部30B与第三检测用配线部30C分离(参照图16C)。具体而言,第二检测用配线部30B的波状部32B与第三检测用配线部30C的波状部32C分离。
也就是说,第一检测用配线部30A与第三检测用配线部30C先分离,第二检测用配线部30B与第三检测用配线部30C后分离。
当因该动作而使装设部的伸缩部位伸长时,第一电极部20A与第三电极部20C之间的电阻值发生变化。也就是说,电阻值增加。具体而言,第一电极部20A与第三电极部20C之间从导通变为不导通。
当进一步伸长时,第二电极部20B与第三电极部20C之间的电阻值发生变化。也就是说,电阻值增加。具体而言,第二电极部20B与第三电极部20C之间从导通变为不导通。
并且,通过检测伴随着伸长的、第一电极部20A与第三电极部20C之间的电阻值的变化、以及第二电极部20B与第三电极部20C之间的电阻值的变化,从而能够检测被装设体的动作。
另一方面,当因被装设体的动作而使装设部的伸缩部位的伸长解除时(也就是收缩时),在达到一定的伸长率的时刻,分离的第二检测用配线部30B与第三检测用配线部30C接触(参照图16B)。具体而言,第二检测用配线部30B的波状部32B与第三检测用配线部30C的波状部32C接触。
当进一步收缩时,在达到一定的伸长率的时刻,分离的第一检测用配线部30A与第三检测用配线部30C接触(参照图16A)。具体而言,第一检测用配线部30A的波状部32A与第三检测用配线部30C的波状部32C接触。
也就是说,第二检测用配线部30B与第三检测用配线部30C先接触,第一检测用配线部30A与第三检测用配线部30C后接触。
这样,通过检测伴随着收缩的、第一电极部20A与第三电极部20C之间的电阻值的变化、以及第二电极部20B与第三电极部20C之间的电阻值的变化,从而能够检测阶段性的被装设体的动作。
此外,第三变形例也可以是如下方式:第二检测用配线部30B与第三检测用配线部30C先分离,第一检测用配线部30A与第三检测用配线部30C后分离。
-第四变形例-
配线电极部例如可以是图17A所示的配线电极部104。
具体而言,如图17A所示,关于配线电极部104,在设置有检测用配线部30的装设部的伸缩部位(以下简称为“装设部的伸缩部位”)伸长前的状态下,第一检测用配线部30A与第二检测用配线部30B分离设置。并且,第一检测用配线部30A的波状部32A与第二检测用配线部30B的波状部32B呈角度(例如各波状部的延伸方向所成的角度是3°~30°)对置且分离设置。
当因被装设体的动作而使装设部的伸缩部位伸长时,在达到一定的伸长率的时刻,分离的第一检测用配线部30A与第二检测用配线部30B的至少一部分接触(参照图17B)。具体而言,构成第一检测用配线部30A的导电性线状体40A2与构成第二检测用配线部30B的导电性线状体40B2的至少一部分接触。
更具体而言,当装设部的伸缩部位伸长时,第一检测用配线部30A的波状部32A和第二检测用配线部30B的波状部32B的周期变长且振幅变小,并且从第二检测用配线部30B的波状部32B的前端侧(未与第二电极部20B连接的一方的前端侧)接近第一检测用配线部30A的波状部32A并接触。
当进一步伸长时,第一检测用配线部30A与第二检测用配线部30B的接触区域增加(参照图17C)。具体而言,构成第一检测用配线部30A的导电性线状体40A2与构成第二检测用配线部30B的导电性线状体40B2的接触区域增加。
更具体而言,当装设部的伸缩部位伸长时,第一检测用配线部30A的波状部32A与第二检测用配线部30B的波状部32B的周期变长且振幅变小,并且接近而增加了接触区域。
当因该动作而使装设部的伸缩部位伸长时,第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值阶段性地变化。也就是说,当第一检测用配线部30A与第二检测用配线部30B第一次接触时,第一电极部20A与第二电极部20B之间从不导通的状态成为导通的状态。接着,当第一检测用配线部30A与第二检测用配线部30B的接触区域增加时,接触电阻降低,第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值阶段性降低。
并且,通过检测伴随着伸长的第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值的阶段性的变化,从而能够检测阶段性的被装设体的动作。
另一方面,当因被装设体的动作而使装设部的伸缩部位的伸长解除时(也就是收缩时),第一检测用配线部30A与第二检测用配线部30B的接触区域减少(图17B)。并且,当收缩时,在达到一定的伸长率的时刻,接触的第一检测用配线部30A的第一波状部32A1与第二检测用配线部30B的波状部32B分离(参照图17A)。也就是说,电阻值阶段性地增加。
具体而言,在第一电极部20A与第二电极部20B之间导通的状态下,电阻值降低,之后,变为不导通的状态。
这样,通过检测伴随着收缩的第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值的阶段性的变化,也能够检测阶段性的被装设体的动作。
-第五变形例-
配线电极部例如可以是图18A所示的配线电极部105。具体而言,如图18A所示,在配线电极部105中,作为检测用配线部30而一体地设置有第一检测用配线部30A和第二检测用配线部30B。具体而言,例如,作为检测用配线部30的、第一检测用配线部30A和第二检测用配线部30B由一根导电性线状体40构成,该一根导电性线状体40由构成第一电极部20A及第二电极部20B的导电性线状体40延伸而成。
也就是说,在配线电极部105中,第一电极部20A与第二电极部20B利用一个检测用配线部30电连接。
此外,检测用配线部30可以由多根导电性线状体40构成。
在检测用配线部30的途中具有如下的接触部34,对于该接触部34而言,在设置有检测用配线部30的装设部的伸缩部位(以下简称为“装设部的伸缩部位”)伸长前的状态下,检测用配线部30重复地折曲或弯曲180°且折曲部或者弯曲部之间的检测用配线部30彼此的至少一部分接触而形成接触部34。
也就是说,在检测用配线部30的途中具有如下的接触部34,对于该接触部34而言,在装设部的伸缩部位伸长前的状态下,导电性线状体40重复地折曲或弯曲180°且折曲部或者弯曲部之间的导电性线状体40彼此的至少一部分接触而形成接触部34。
当装设部的伸缩部位沿着检测用配线部30的延伸方向伸长时,对于检测用配线部30的接触部34而言,在折曲部或者弯曲部之间接触的检测用配线部30彼此分离(参照图18B)。由此,第一电极部20A与第二电极部20B的导通路径变长。
当因该动作而使装设部的伸缩部位伸长时,第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值发生变化。也就是说,电阻值增加了相应于导通路径增加的量。
并且,通过检测伴随着伸长的第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值变化,从而能够检测被装设体的动作。
另一方面,当因被装设体的动作而使装设部的伸缩部位的伸长解除时(也就是收缩时),在检测用配线部30的途中形成接触部34,对于该接触部34而言,检测用配线部30重复地折曲或弯曲180°且折曲部或者弯曲部之间的检测用配线部30彼此的至少一部分接触而形成接触部34(参照图18A)。
当因该动作而使装设部的伸缩部位收缩时,第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值发生变化。也就是说,电阻值降低了相应于导通路径减少的量。
并且,通过检测伴随着收缩的第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值变化,也能够检测被装设体的动作。
此外,第五变形例通过增减检测用配线部30的接触部中的检测用配线部30彼此的接触面积,从而能够控制第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值的变化量。
-第六变形例-
电极配线部例如可以是图19所示的配线电极部106。也就是说,可以是如下方式:设置有检测用配线部的手套状装设部的伸缩部位配置于手套状装设部的相应位置的表面。
具体而言,如图19所示,配线电极部106(电极部20、检测用配线部30以及连接用配线部50)设置于伸缩性布料60。
伸缩性布料60由如下的三重(三层)的布料层构成,即:构成表面的表面布料层60A、构成里面的里面布料层60B、以及处在表面布料层60A与里面布料层60B之间的中间布料层60C。此外,伸缩性布料60的结构与构成手套状装设部10的布料相同。
电极部20例如设置于伸缩性布料60的表面布料层60A。
检测用配线部30例如设置于伸缩性布料60的中间布料层60C。
配线用配线部50例如设置于伸缩性布料60的中间布料层60C。
并且,设置有配线电极部106的伸缩性布料60通过缝合、粘接等公知的固定方法配置于手套状装设部10的相应位置的表面。
在第六变形例中,由于使设置有配线电极部106的伸缩性布料60在手套状装设部10的相应位置的表面配置,因此手套状装设部10除了布料以外还能够由树脂、纸、皮革等公知的材质构成。
-第七变形例-
电极配线部例如可以是图20所示的配线电极部107。也就是说,可以是如下方式:设置有检测用配线部的手套状装设部的伸缩部位配置于手套状装设部的相应位置的表面。
具体而言,如图20所示,作为电极部20,按钮电极(按扣等)通过缝合、粘接等公知的固定方法配置于手套状装设部10的相应位置的表面。
检测用配线部30设置于伸缩性布料70。
伸缩性布料70由如下的三重(三层)的布料层构成,即:构成表面的表面布料层70A、构成里面的里面布料层70B、以及处在表面布料层70A与里面布料层70B之间的中间布料层70C。此外,伸缩性布料70的结构与构成手套状装设部10的布料相同。
并且,设置有检测用配线部30的伸缩性布料70设置于手套状装设部10的表面。
连接用配线部50在手套状装设部10的表面设置,并将电极部20与检测用配线部30连接。另外,连接用配线部50用布料、树脂材料等公知的绝缘片72包覆。
在第七变形例中,也由于在手套状装设部10的相应位置的表面配置配线电极部107,因此手套状装设部10除了布料以外还能够由树脂、纸、皮革等公知的材质构成。
(特性)
此外,为了检测被装设体的动作,对于设置有检测用配线部30的装设部的伸缩部位(以下简称为“装设部的伸缩部位”)而言,优选具有如下的伸长率的范围,即:在伸长率的变化为±5%的范围内,第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值变为2倍以上或者1/2以下(优选为10倍以上或者1/10以下,更优选为100倍以上或者1/100以下),(参照图7~图8)。也就是说,对于装设部的伸缩部位,优选,在伸长的过程中,在伸长率变化10%的期间,第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值变为2倍以上或者1/2以下。
具体而言,可以是,当将装设部的伸缩部位的最大伸长率设定为X(其中,10≦X)、并将使装设部的伸缩部位伸长时的、一定位置的伸长率设定为Y(其中,5≦Y≦(X-5))时,在Y-5%~Y+5%的范围内,具有最大电阻值为最小电阻值的2倍以上或者1/2以下(优选为10倍以上或者1/10以下,更优选为100倍以上或者1/100以下)的区域。
对于该电阻值变化,利用伸长率达到目标的时刻和从该时刻起伸长率变化了10%的时刻的电阻值的比来计算。
此外,在伸长率的变化为±5%的范围内,第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值变为2倍以上或者1/2以下的伸长率的范围可以存在两处以上。
另外,在伸长率的变化为±5%的范围内,第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值变为2倍以上或者1/2以下的伸长率与最大伸长率的比(伸长率/最大伸长率)的范围可以是0.1~0.9(优选为0.2~0.8)的范围。如果该比值是上述范围,则能够防止误动作,并且能够高效地检测被装设体的动作。
对于伴随着装设部的伸缩部位的伸缩的、第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值的变化,如下述那样进行测量。
一边测量第一电极部20A与第二电极部20B之间的电阻值一边以速度1mm/s使装设部的伸缩部位伸长到最大伸长,之后以相同的速度收缩复原。此时,对电阻值按1秒进行标定,并测量电阻值的变化。此外,装设部的伸缩部位的伸长方向为希望检测伸长伸缩引起的电阻值的变化的方向。
在此,装设部的伸缩部位的伸长率能够通过如下式子来计算,即:
((伸长时的伸长方向的长度)-(伸长前的伸长方向的长度))/(伸长前的伸长方向的长度)×100。
另一方面,装设部的伸缩部位的最大伸长率能够通过如下式子来计算,即:((最大伸长时的伸长方向的长度)-(伸长前的伸长方向的长度))/(伸长前的伸长方向的长度)×100。
此外,装设部的伸缩部位的最大伸长是指:当用适当的张力伸长装设部的伸缩部位时,不再进一步伸长时的长度。也就是说,将利用伸长停止的张力使装设部的伸缩部位伸长时的长度设定为装设部的伸缩部位的最大伸长。
(动作检测用部件(其装设部)的形状等)
在上述实施方式中,以动作检测用部件150的装设部的形状是手套状的情况为例进行了说明,但是不限于此。根据动作检测的目的,可以使装设部的形状为筒状、片状、带状等各种形状。
作为筒状的装设部,可采用护膝、腕带等的形状。作为片状的装设部,可采用在两端设置扣并缠绕于被装设体的形式的、护膝、腕带等的形状。此外,在片状的装设部的情况下,可以是利用粘接剂将片状的装设部粘贴于被装设体的方式。作为带状的装设部,可采用吊带等的形状。此外,装设部的形状可以根据在被装设体上装设的位置来选择。
在此,作为在被装设体上装设的位置,例如可举出作为被装设体的人体的可动部(颈部、手腕部、肘部、肩部、膝部、腰部、足颈部、足部等)。但是不限于此。如果不是人体,则可以是工业用机器人的手臂、人型机器人等。
这样,本实施方式的动作检测用部件可以根据装设部的形状而装设于被装设体上的各种位置。
由此,例如能够检测被装设体的可动部的动作(肘部、膝部等可动部以规定的角度可动的动作等)及其可动次数等。并且,也能够测量手腕、腰围的大小。另外,也能够通过多个测量进行动作检测(例如能够通过综合测量颈部、手腕部、肘部、肩部、膝部、腰部、足颈部、足部等来预测、检测人的动作。)。
(检测用配线部的变形例)
对于本实施方式的动作检测用部件而言,可以设置检测用配线部30以外的公知的传感器(例如压力传感器、加速度传感器、角速度传感器、磁传感器等)。通过设置其他的传感器,能够进行更高程度的动作检测。
例如,能够使用压力传感器来测量对伸缩部件的压力,判定测量的压力是否超过规定的阈值。另外,例如能够使用压力传感器来检测:接触物体时的压力、手指彼此接触等发生了接触的情况、或者触了什么的情况。
另外,能够采用加速度传感器、角速度传感器、磁传感器等时间轴检测型的传感器,来测量被装设体的当前的形状。也能够将时间轴检测型的传感器与上述的伸缩传感器组合。
(服务器的变形例1)
对于本实施方式的动作检测用部件150而言,例如能够检测手指的动作,因此可用于游戏等的操作用的输入装置等。以下,作为变形例来说明将动作检测系统用于如下游戏的情况,在该游戏中判定是否为与显示画面相同的手状态。此外,针对与上述实施方式的服务器300同样的处理,标注相同的附图标记并省略说明。
如图21所示,变形例的服务器310构成为包含:通信部311、动作判定部312、图像生成部313、显示部314、处理部315、正误判定部316。
显示部314使从处理部315传递的人体的手动作的样本图像显示于显示部306。另外,显示部314显示从处理部315传递的与正误判定部316的判定结果对应的图像。
处理部315执行游戏的处理,即判定是否为与显示画面相同的手状态。具体而言,首先,处理部315从预先准备的由人体的手动作的样本图像和正确动作构成的多个对组中随机选择一个对组。接着,处理部315将选择的对组的样本图像向显示部314传递。处理部315将选择的对组的正确动作向正误判定部316传递。
另外,处理部315当从正误判定部316收到判定结果时,则将预先准备的与判定结果对应的图像向显示部314传递。
正误判定部316判定通过动作判定部312判定的动作是否与显示部314显示的样本图像的动作即正确动作一致。具体而言,正误判定部316判定动作判定部312的判定结果是否与从处理部315传递的正确动作一致。即,当人的手指是否弯曲的情况对于各手指而言完全一致时,正误判定部316将动作与正确动作一致判定为正确。在不一致的情况下,正误判定部316判定为不正确。并且,正误判定部316将判定结果向处理部315传递。
(变形例1的服务器的作用)
接着,对变形例1的服务器310的作用进行说明。图22是表示服务器310的动作检测处理流程的进行的流程图。CPU301从ROM302或者存储装置304读取动作检测程序并在RAM303中展开执行来进行动作检测处理流程。此外,针对与服务器300同样的处理,标注相同的附图标记并省略说明。
在步骤S201中,CPU301作为处理部315从预先准备的由人体的手动作的样本图像和正确动作构成的多个对组中随机选择一个对组。
在步骤S200中,CPU301作为显示部314而在显示部306上显示通过上述步骤S201选择的人体的手动作的样本图像。
在步骤S203中,CPU301作为正误判定部316来判定通过上述步骤S102判定的动作是否与通过上述步骤S200显示的样本图像的动作即正确动作一致。
在步骤S204中,CPU301作为显示部314显示与上述步骤S203的判定结果对应的图像,并结束处理。并且,每次接收电阻值时重复该流程。此外,也可以采用如下结构,即:以规定周期判定是否接收了电阻值,并在接收了的情况下进行该处理。此外,也可以采用如下结构,即:服务器310将样本图像等显示于其他外部终端。
此外,虽然在本变形例中以图像的情况为例进行了说明,但是也可以不使用图像而使用动态图像。
这样,对于本变形例的动作检测系统而言,显示人体的手动作的样本图像或者样本动态图像,判定通过动作判定部判定的动作是否与显示的样本图像或者样本动态图像的动作一致,并显示该判定结果,从而也能够应用于游戏。另外,通过准备多个动作检测系统并使它们协作,从而能够应用于猜拳游戏等、与多人的动作检测结果对应的游戏。
(服务器的变形例2)
通过变形例2来说明预先将动作信息与动作关联存储并据此来进行动作判定的情况。如图23所示,变形例2的服务器320构成为包含:通信部311、动作判定部312、图像生成部313、显示部314、处理部315、正误判定部316、注册部317、存储部318。此外,针对与上述实施方式的服务器300、变形例1同样的处理,标注相同的附图标记并省略说明。
注册部317将与各动作对应的动作信息注册于存储部318。例如,针对“猜拳的剪刀的形状的动作”而言,在对于五根手指分别通过动作检测用部件150检测的动作信息中,注册部317将“食指和中指的动作信息超过规定阈值且其他手指的动作信息为规定的阈值以下”这样的动作、与动作信息关联注册于存储部318。
存储部318预先存储有与各动作对应的动作信息。具体而言,在存储部318中注册有与动作信息对应的动作。
动作判定部312基于动作信息来判定是人体的手是什么动作。具体而言,当通过动作检测用部件150检测的动作信息与存储部318中存储的动作信息一致时,动作判定部312判定为是与动作信息对应的动作。
正误判定部316判定通过动作判定部312判定的动作是否与显示部314显示的样本图像的动作即正确动作一致。具体而言,正误判定部316判定动作判定部312的判定结果是否与从处理部315传递的正确动作一致。即,正误判定部316将动作判定部312的判定结果所表示的动作与正确动作一致判定为正确。在不一致的情况下,正误判定部316判定为不正确。并且,正误判定部316将判定结果向处理部315传递。
如上所述,在本变形例的动作检测系统中,预先注册与各动作对应的动作信息,当检测的动作信息与注册的动作信息一致时,判定为是与动作信息对应的动作,从而能够更准确地检测动作。
(服务器的变形例3)
通过变形例3来说明采用了加速度传感器、角速度传感器、磁传感器等时间轴检测型的传感器的情况。此外,针对与上述实施方式的服务器300、变形例1、变形例2同样的处理,标注相同的附图标记并省略说明。
在本变形例中,以动作信息是通过加速度传感器得到的加速度信息的情况为例进行说明。
注册部317将动作判定模型存储于存储部318,所述动作判定模型将动作信息作为输入,并输出与动作信息对应的动作。
具体而言,动作判定模型是任意的模型,能够采用如下的机器学习模型,该机器学习模型将动作信息、和与动作信息对应的动作作为教师数据预先进行了学习。
例如,在动作判定模型是神经网络的情况下,注册部317例如采用逆误差传播法等将动作信息、和与动作信息对应的动作作为教师数据预先进行了学习。在这种情况下,作为动作信息,例如可以将从初始位置起到因动作而移动后的位置的时间所对应的加速度信息表示为一系列的向量并用于输入。并且,注册部317将进行了学习的动作判定模型存储于存储部318。
在存储部318中存储有动作判定模型。
动作判定部312将基于通过动作检测用部件150检测的动作信息、和动作判定模型而得到的动作作为判定结果。
如上所述,在本变形例的动作检测系统中,使用通过动作检测用部件150检测的动作信息、和动作判定模型来进行动作判定,从而能够更准确地检测动作,所述判定模型将动作信息作为输入并输出与动作信息对应的动作。
此外,在上述实施方式中,以将在服务器300中构成动作判定部312的情况为例进行了说明,但是不限于此。也可以将动作判定部312构成于动作检测用部件150。此时可以采用如下结构,即:通信部206将动作判定部312的判定结果向服务器300发送。并且可以采用如下结构,即:通信部311将接收的判定结果向图像生成部313传递。
另外,在上述实施方式中,电阻检测部204作为利用装设于被装设体的动作检测用部件150来检测被装设体的动作信息的动作检测部发挥功能,但是不限于此。也可以采用如下结构,即:取代电阻检测部204而作为动作检测部将电信号直接用作动作信息并向通信部206传递。此时,动作检测部利用动作检测用部件来检测被装设体有无动作即有无电信号,作为动作信息。动作检测部也可以构成为上述的各传感器。
另外,也可以构成为将在实施方式及各变形例中示出的功能结构组合。
另外,不限于上述实施方式的例子,也能够自由地设定动作和输出的对象。例如,对于仅伸出食指的动作而言,设定为数字1并通过字符串等进行输出,可以设定为打开电视的动作并作为控制信号进行输出。
另外,虽然以被装设体是手的情况为例进行了说明,但是不限于此。不限于手套、手,只要是能够检测动作的部位即可装设。例如,只要是进行弯曲的部位、可折弯的部位、进行膨胀收缩的部位等,即可装设。
另外,虽然以被装设体是人手的情况为例进行了说明,但是不限于此。例如也可以将动物、机器人的手臂等工作器等其他的物体作为为动作检测对象。
此外,本说明书通过参照而引入日本专利申请第2020-053263号的全部公开内容。另外,对于本说明书中记载的全部的文献、专利申请和技术标准而言,通过参照将各文献、专利申请和技术标准引入本说明书的情况与具体且单独地记载的情况为相同程度。
附图标记说明
10A-表面布料层;10B-里面布料层;10C-中间布料层;20-电极部;20A-第一电极部;20B-第二电极部;20C-第三电极部;30-配线部(检测用配线部);30A-第一配线部(第一检测用配线部);30B-第二配线部(第一检测用配线部);30C-第三配线部;32A-波状部(第一检测用配线部);32A1-第一波状部;32A2-第二波状部;32B-波状部;32C-波状部;34-接触部;40、40A1~3、40B1~3、40C1、40C2-导电性线状体;50-配线部(连接用配线部);50A-第一配线部(第一连接用配线部);50B-第二配线部(第二连接用配线部);100~107-配线电极部;150-动作检测用部件;202-通信模块;204-电阻检测部;300、310、320-服务器;301-CPU;302-ROM;303-RAM;304-存储装置;305-输入部;306-显示部;307-天线;309-总线;311-通信部;312-动作判定部;313-图像生成部;314-显示部;315-处理部;316-正误判定部;317-注册部;318-存储部;1000-动作检测系统。
Claims (22)
1.一种动作检测系统,其包含:
动作检测部,其通过装设于被装设体的动作检测用部件来检测被装设体的动作信息;
通信部,其将通过所述动作检测部检测的所述动作信息向服务器发送;以及
动作判定部,其判定所述动作信息是什么动作。
2.根据权利要求1所述的动作检测系统,其特征在于,
所述动作检测部利用所述动作检测用部件来检测被装设体有无动作,作为所述动作信息。
3.根据权利要求1所述的动作检测系统,其特征在于,
所述动作检测用部件包含加速度传感器、角速度传感器、磁传感器、以及压力传感器中的至少一种,
所述动作检测部检测通过所述加速度传感器得到的加速度、通过所述角速度传感器得到的角速度、通过所述磁传感器得到的磁信息、以及通过所述压力传感器得到的压力信息中的至少一项,作为所述动作信息。
4.根据权利要求2或3所述的动作检测系统,其特征在于,
当通过所述动作检测部检测的所述动作信息超过规定的阈值时,所述动作判定部判定为是根据所述动作信息的种类预先确定的动作。
5.根据权利要求1~4任一项所述的动作检测系统,其特征在于,
所述动作检测用部件包含:
装设部,其装设于被装设体,具有因所述被装设体的动作而伸缩的伸缩部位;
以及配线电极部,其在所述装设部的伸缩部位伸缩时检测表示发生了伸缩的伸缩信息。
6.根据权利要求5所述的动作检测系统,其特征在于,
所述配线电极部具备:配线部,其设置于所述装设部的伸缩部位的至少一部分,具有包含导电性线状体的第一配线部及包含导电性线状体的第二配线部;以及电极部,其具有电连接于所述第一配线部的第一电极部及电连接于所述第二配线部的第二电极部,当因所述被装设体的动作而使设置有所述配线部的所述装设部的伸缩部位伸缩时,所述第一电极部及所述第二电极部的接触状态发生变化,从而所述第一电极部与所述第二电极部之间的电阻值发生变化。
7.根据权利要求6所述的动作检测系统,其特征在于,
所述伸缩部位由因所述被装设体的动作而伸缩的伸缩性布料构成。
8.根据权利要求6或7所述的动作检测系统,其特征在于,
还包含电阻检测部,该电阻检测部检测所述第一电极部与所述第二电极部之间的电阻值,
所述通信部将通过所述电阻检测部检测的所述电阻值向服务器发送。
9.根据权利要求2或3所述的动作检测系统,其特征在于,
还包含存储部,该存储部预先存储与各动作对应的动作信息,
当通过所述动作检测部检测的所述动作信息与所述存储部中存储的动作信息一致时,所述动作判定部判定为是与所述动作信息对应的动作。
10.根据权利要求2或3所述的动作检测系统,其特征在于,
还包含模型存储部,该模型存储部存储动作判定模型,该动作判定模型将所述动作信息作为输入,并输出与所述动作信息对应的动作,
所述动作判定部将基于通过所述动作检测部检测的所述动作信息、和所述动作判定模型而得到的动作作为判定结果。
11.根据权利要求10所述的动作检测系统,其特征在于,
所述动作判定模型是将所述动作信息、和与所述动作信息对应的动作作为教师数据预先进行了学习的机器学习模型。
12.根据权利要求1~11任一项所述的动作检测系统,其特征在于,
还包含输出部,该输出部输出与通过所述动作判定部判定的所述动作对应的字符串、图像、动态图像或声音、或者控制信号,该控制信号用于控制根据所述动作进行操作的设备。
13.根据权利要求12所述的动作检测系统,其特征在于,
所述动作检测用部件包含装设于作为被装设体的人体的手的装设部,
所述动作判定部基于所述动作信息来判定所述人体的手是什么动作,
所述输出部输出与通过所述动作判定部判定的所述人体的手的动作对应的字符串、图像、动态图像或声音、或者所述控制信号。
14.根据权利要求8所述的动作检测系统,其特征在于,
所述服务器包含动作判定部,该动作判定部基于从所述通信部接收的所述电阻值来判定所述被装设体有无动作。
15.根据权利要求8所述的动作检测系统,其特征在于,
还包含动作判定部,该动作判定部基于所述电阻值来判定所述被装设体有无动作,
所述通信部将所述动作判定部的判定结果向所述服务器发送。
16.根据权利要求14或15所述的动作检测系统,其特征在于,
所述装设部是装设于作为所述被装设体的人体的手的手套状的装设部,
在所述手套状的装设部的伸缩部位中,设置所述配线部的伸缩部位是与所述手的指部的近位指节间关节的手背或者掌指间关节的手背对置的部位,
当规定的电阻值与通过所述电阻检测部检测的所述电阻值的差为规定的阈值以上时,所述动作判定部判定为所述手的指部有动作。
17.根据权利要求8所述的动作检测系统,其特征在于,
所述动作检测用部件设置有多个且分别连接于所述电阻检测部,
所述动作判定部由多个所述动作检测用部件分别基于通过所述电阻检测部检测的所述电阻值来判定多个所述动作检测用部件各自所装设的所述被装设体的部位的有无动作,并基于所述多个动作检测用部件各自的有无动作的判定结果的组合来判定所述被装设体的动作。
18.根据权利要求6~8或17任一项所述的动作检测系统,其特征在于,
所述第一配线部与所述第二配线部非一体地设置,
在设置有所述配线部的所述装设部的伸缩部位伸长前所述第一配线部与所述第二配线部的至少一部分接触设置的情况下,当因所述被装设体的动作而使设置有所述配线部的所述装设部的伸缩部位伸长时,所述第一配线部与所述第二配线部分离,
在设置有所述配线部的所述装设部的伸缩部位伸长前所述第一配线部与所述第二配线部分离设置的情况下,当因所述被装设体的动作而使设置有所述配线部的所述装设部的伸缩部位伸长时,所述第一配线部与所述第二配线部的至少一部分接触。
19.根据权利要求6~8或17、18任一项所述的动作检测系统,其特征在于,
所述第一配线部与所述第二配线部非一体地设置,
在设置有所述配线部的所述装设部的伸缩部位伸长前所述第一配线部与所述第二配线部的至少一部分接触设置的情况下,当因所述被装设体的动作而使设置有所述配线部的所述装设部的伸缩部位伸长时,所述第一配线部与所述第二配线部的接触区域阶段性地减少,
在设置有所述配线部的所述装设部的伸缩部位伸长前所述第一配线部与所述第二配线部分离设置的情况下,当因所述被装设体的动作而使设置有所述配线部的所述装设部的伸缩部位伸长时,所述第一配线部与所述第二配线部的接触区域阶段性地增加。
20.根据权利要求6~8或17~19任一项所述的动作检测系统,其特征在于,
所述第一配线部与所述第二配线部一体地设置,
当因所述被装设体的动作而使设置有所述配线部的所述装设部的伸缩部位伸长时,所述第一配线部与所述第二配线部的导通路径变长。
21.根据权利要求6~8或17~19任一项所述的动作检测系统,其特征在于,
具有如下的伸长率的范围:当使设置有所述配线部的所述装设部的伸缩部位伸长到最大伸长率时,在伸长率的变化为±5%的范围内,所述第一电极部与所述第二电极部之间的电阻值变为2倍以上或者1/2以下。
22.根据权利要求6~8或17~20任一项所述的动作检测系统,其特征在于,
所述第一电极部、所述第二电极部、所述第一配线部以及所述第二配线部的至少一方包含的导电性线状体是包含碳纳米管纱的导电性线状体。
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