JP2010538410A - 分離感応区を持つ生地 - Google Patents
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Abstract
本発明は分離感応区を持つ生地について,少なくとも一つ第一層および少なくとも一つ延伸部を含み,第一層は電気を伝導できる第一感応区および第一感応区の周囲に位置する電気を伝導しない非感応区を持ち,延伸部は一つ部品およびこの部品を接続する接続部を持ち,延伸部に形成する一つ第二感応区があり,第一層の第一感応区の位置と対応し,この第一感応区は第二感応区と接続し,感応接続の状態は外力によって変化する。本発明は分離感応区を持つ生地で,使用者が着る生地あるいは皮革と一体となるように結合できるから,使用者の携帯に便利で,しかも使用者の身体動作を妨げることができない。
【選択図】 図2
Description
上記以外に,本発明のまたもう一つ目的は分離感応区を持つ生地を提供し,同時に電極として使用できるようにすることである。
本発明のまたもう一つ目的は分離感応区を持つ生地を提供し,システムは故障がある時,使用者は自分で部品を交換しやすいようにすることである。
このように,上記の目的を達成するため,本発明は分離感応区を持つ生地を提供した。少なくとも一つの第一層および延伸部がある。この第一層は電気伝導できる一つの第一感応区,および電気伝導しない一つの非感応区は第一感応区の周囲に位置し,延伸部は一つ部品,およびこの部品を接続する一つ接続部があり,延伸部に形成する一つ第二感応区と第一層の第一感応区の位置と対応し,第一感応区は第二感応区と感応し接続し,感応接続の状態は外力に従って変化する。これによって,第一感応区は外力作用で第二感応区と接触し,電気回路にオープンさせることができ,外力が消えてなくなる時,電気回路はまたもとの状態に戻す。本発明は分離感応区を持つ生地は使用者が着る生地あるいは皮革と一体となる結合できるから,使用者の携帯に便利で,しかも使用者のいかなる身体動作を妨害しない。
2)デジタル信号は0又は1である,省電力である。
3)本発明は分離感応区を持つ生地は伝統の服飾構造で,普通服のように,あまり目立たず,自身は水で洗うことができ,壊すことがおそれもない。
4)基本的に一つ部品は多種の機能があることができ,スイッチ,電極あるいは圧力センサーの伝導信号になることができる。
12第一層 126図案 13第一感応区
14非感応区 15参照区 16延伸部
17部品 172第二感応区 174図案
18接続部 192制御回路 194出力器
10a分離感応区を持つ生地
12a第一層 13a第一感応区 14a非感応区
16a延伸部 17a部品 172a第二感応区
18a接続部 19a 補強線
10b分離感応区を持つ生地
12b第一層 121b嵌合凹部 13b第一感応区
14b非感応区 16b延伸部 17b部品
172b第二感応区 18b接続部 192b制御回路
194b出力器
10c分離感応区を持つ生地
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14c非感応区 16c延伸部 17c部品
172c第二感応区 18c接続部
10d分離感応区を持つ生地
12d第一層 123d嵌合凸部 13d第一感応区
14d非感応区 16d延伸部 17d部品
172d第二感応区 174d嵌合凸部 18d接続部
10e分離感応区を持つ生地
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14e非感応区 16e延伸部 17e部品
172e第二感応区 18e接続部 192e制御回路
194e出力器
10f分離感応区を持つ生地
12f第一層 125f穴 13f第一感応区
14f非感応区 16f延伸部 17f部品
172f第二感応区 18f接続部
10g分離感応区を持つ生地
12g第一層 13g第一感応区 14g非感応区
16g延伸部 17g部品 172g第二感応区
18g接続部 192g制御回路 194g出力器
10h分離感応区を持つ生地
12h第一層 125h穴 13h第一感応区
14h非感応区 16h延伸部 17h部品
172h第二感応区 18h接続部
10k分離感応区を持つ生地
12k第一層 125穴 13k第一感応区
14k非感応区 16k延伸部 17k部品(第二感応区)
18k接続部
20分離感応区を持つ生地
22第一層 23第一感応区 24非感応区
25延伸部 26部品 262第二感応区
27接続部 28補強線 29第二層
30分離感応区を持つ生地
32第一層 33第一感応区 34非感応区
35延伸部 36部品 362第二感応区
37接続部 39第二層
40分離感応区を持つ生地
42第一層 421穴 43第一感応区(電気伝導の細い線)
44非感応区 45延伸部
46部品(ボタン) 47第二感応区(接続部) 49第二層
50分離感応区を持つ生地
52第一層 521穴 53第一感応区
54非感応区 55延伸部 56部品(第二感応区)
561電子部品 57接続部 59第二層
60分離感応区を持つ生地
62第一層 621穴 63第一感応区
64非感応区 65延伸部 66部品(第二感応区)
667電子部品 67接続部 68トップカバー
69第二層
70分離感応区を持つ生地
72第一層 721穴 73第一感応区
74非感応区 75延伸部 76部品
77接続部 79第二層
80分離感応区を持つ生地
81 第一感応区 82第二層 83バックル
84非感応区 85延伸部 87第一層
88部品(第二感応区)
90分離感応区を持つ生地
92第一層 921嵌合凹部 93第一感応区(電気伝導の細い線)
94非感応区 95延伸部 96部品(嵌合凹部)
97接続部(第二感応区) 99第二層
90a分離感応区を持つ生地
92a第一層 93a第一感応区(鍵部) 94a非感応区
95a延伸部 96a部品(第二感応区) 97a接続部
99a第二層
11分離感応区を持つ生地
112第一層 113第一感応区 114非感応区
115延伸部 116部品 1162第二感応区
117接続部 118 通路 119第二層
電気伝導の金属片を第一層12に埋め込みたり,粘着したり或いは縫いこむことによって形成する。
第一層12に電気伝導の物質を縫ったり,貼ったりすることによって形成する。電気伝導の生地を第一層12に粘着したり,貼ったりすることによって形成する。上記の非電気伝導繊維は綿,麻あるいはナイロンを採用できるが,これに限らない。電気伝導繊維は高分子の電気伝導繊維あるいは電気伝導の金属繊維を採用でき,ステンレス繊維と非電気伝導繊維を混紡でき,或いは非電気伝導繊維に電気伝導物質を塗ったり(ペイント),混ざったり(ペースト)することによって形成し,電気伝導繊維は第一感応区13を占める比例は1%から100%である。
それ以外に,第一層12は下着に製造でき,使用者に身に着られ,そして延伸部16を第一層12の外側に設けられ,異なっている位置の部品17を押しつけることによって,異なっている位置の第一感応区13あるいは参照区15は使用者の皮膚の測られるところと接触させ,これによって,第一感応区13は同時に電極として使用でき,人体の心電図,呼吸,筋電図,脳波,体脂,嚥下,人体表面の抵抗を測り,或いは神経電刺激治療法(Transcutaneous Electrical Nerver Stimulation;TENS)あるいは電極(defibrillator)を提供し,同時に私達も皮膚に近づかなくても,心電図,動悸などの生理信号を測ることができると知る。その他に,分離感応区を持つ生地10は保温衣服が需要の電流を提供でき,つまり,分離感応区を持つ生地10は生理信号を伝送できるだけではなく,外部の電流あるいは信号も伝送でき,信号あるいは電流伝送器として使用できる。この信号あるいは電流伝送器はただ第一感応区と第二感応区172は外力を受けさえすれば,起動する。例えば服を着て,外力がない場合で自動的にオフし,服を脱ぐとき,使用者は切り或いはオフする需要がなく,しかも主に多電流あるいは多信号を伝送できる伝送器である。
この回路の抵抗値は部品17の圧力の大きさによって変化するから,分離感応区を持つ生地10は可変抵抗あるいは圧力センサー(pressure gauge)として使用できる。例えば中敷にいくつの圧力センサーを放置し,使用者の足取りの変化および足の変動圧力の各部変化状況を判ることができる。
分離感応区を持つ生地10は実に多種変化も持ち,図3を参照すると,本発明の第二好ましい実施形態は分離感応区を持つ生地10aを提供し,上記の実施形態と大体に同じで,その相違点は,第一層12aの第一感応区13aは第一層12a表面に形成し,第一層12aを貫かなく,しかもいずれ延伸部16aは全て二つ接続部18a,接続部品17aおよび第一層12aを含み,それによって部品17aを特定位置に固定し,しかも部品17aは弾力性材料で制作し,生地は伸縮性がある。例えば縮め帯,ニット生地。延伸部16aは非電気伝導の補強線19aがあり,部品17aに接続し,この部品17aを更に安定のように特定位置に固定させる。補強線は弾力性材料を含有し,しかも伸縮性がある。
その他に,分離感応区を持つ生地10aも上着となる製造でき,使用者の呼吸,嚥下あるいは各種の身体動作はすべて分離感応区を持つ生地10aに張力の大きさによって,変化を産生させることができるから,分離感応区を持つ生地10aも姿勢変化の探測器,呼吸探測器あるいは嚥下探測器(swallow sensor detector)として使用できる。
図6を参照すると,本発明の第5好ましい実施形態は分離感応区を持つ生地10dを提供し,上記の実施形態と大体に同じで,その相違点は,第一層12d上に一つ嵌合凸部123dを形成し,しかも第一層12dに多数の環状の第一感応区13dを持ち,それは嵌合凸部123dに形成する。部品17dは2つ電気伝導材料で製造する第二感応区172dを持ち,部品17dに一つ嵌合凹部174dを持ち,嵌合凸部123dと密着でき,異なる位置第一,第二感応区13d,172dの相互接触によって,第一,第二感応区13d,172dは異なっている信号を産生し,制御回路に伝送できる。生地10dは圧縮し変形でき,生地は弾力性材質で構成でき,その材料はゴム,発泡材料,スポンジ,スプリング,綿,弾性繊維(spandex),人造弾力繊維(lycra),合成ゴム(SBR,Styrene Butadiene Rubber)および泡綿基など材料で制作できる。第一層12dの第一感応区は嵌合凸部に設けられなくてもよく,平面に,外力で,生地10dを圧縮し,第一感応区13dと第二感応区172dに接触させ,外力が消えてなくなる時,またもとの状態に戻す。
Claims (53)
- 分離感応区を持つ生地において,
前記生地は,少なくとも一つの第一層と,少なくとも一つの第一感応区,少なくとも一つの第二感応区と,少なくとも一つ部品と少なくとも一つ接続部を有する少なくとも一つの延伸部を有し,
前記接続部は,前記部品と第一層を接続し,
前記第二感応区は,前記第一感応区の位置に対応する位置で,前記延伸部に形成され,
前記第一感応区及び前記第二感応区は,外力が作用したときに,感応し,デジタル信号を出力すること
を特徴とする生地。 - 前記第一感応区の周囲に非感応区を有し,
前記非感応区は,前記接続部と接続していること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 前記第二感応区は,前記部品上に位置すること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 前記接続部は,電気伝導材料で形成されていること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 前記接続部は,前記延伸部の前記第二感応区に接続されていること
を特徴とする請求項4に記載の生地。 - 前記接続部の周囲は絶縁材料で覆われていること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 少なくとも一つ制御回路を有し,
前記制御回路は,前記第一感応区或いは前記第二感応区と接続されていること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 少なくとも一つの出力器を有し,
前記出力器は,前記制御回路と接続されていること
を特徴とする請求項7に記載の生地。 - 少なくとも一つ電気伝導可能な参照区を有し,
前記参照区は,前記第一層或いは前記生地の他の層に位置し,
前記第一感応区或いは前記第二感応区は前記参照区として機能しても良いこと
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 2つの前記参照区を,湿度センサーとして用いること
を特徴とする請求項9に記載の生地。 - 前記参照区は,二つ以上であり,かつ,前記制御回路と接続され,
前記制御回路は,前記二つの参照区の間に回路を形成するかどうかによって漏電しているかどうかを判断すること
を特徴とする請求項9に記載の生地。 - 前記制御回路は,一つ抵抗計或いは蓄電器の容量計を含むこと
を特徴とする請求項7に記載の生地。 - 前記制御回路は,第一感応区或いは第二感応区によって発生される起電力を検知すること
を特徴とする請求項7に記載の生地。 - 前記第一層或いは前記部品は,その機能を表示する図案を有すること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 前記接続部は,弾性材料で形成されていること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 前記延伸部の前記部品は,球型,柱型あるいは錐型に形成され,凸部と凹部を有し,
前記部品の材質は,金属或いはガラスであること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 前記第一層の前記第一感応区は,信号或いは電流の伝送器としても用いられ,前記第一層を貫通して形成されること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 前記第一層の前記第一感応区は,信号或いは電流伝送器としても用いられ,前記第一層の内部に形成されること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 前記第一層の前記第一感応区は,前記部品とは別側に形成され,前記第一感応区と前記部品は直接に接触しないことを特徴とする請求項1に記載の生地。
- 前記第一層の前記第一感応区は,ニッティング,ウェービング又は編み込み過程により形成されていること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 前記第一層の前記第一感応区は,電気伝導素材を前記第一層に挿入,接着又は縫合することにより形成されていること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 前記第一層の前記第一感応区は,前記第一層に電気伝導線を縫合することにより形成されていること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 前記第一層の前記第一感応区は,前記第一層上に電気伝導素材をペイント又はペーストすることにより形成されていること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 前記第一層の前記第一感応区は,前記第一層上に電気伝導生地を接着又は縫合することにより形成されていること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 前記延伸部の前記第二感応区は,電気伝導材料,磁性材料或いは磁気伝導材料で形成されていること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 前記延伸部の前記接続部は,複数の細い電気伝導線で編むことで形成されていること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 前記第一層は,弾性材料で形成されていること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 前記延伸部の前記第二感応区は,環状あるいは細長い形で形成されていること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 前記第一層は,凹部を有し,
前記部品の大きさは,前記第一層の凹部に対応していること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 前記第一層は,凸部を有し,
前記第一層の前記第一感応区は,前記凸部に位置すること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 前記部品は,前記第一層の前記第一感応区が位置する前記凸部に対応する凹部を有することを特徴とする
請求項30に記載の生地。 - 前記第一層は,一の穴を有し,
前記第一感応区は,前記穴の周囲に形成されていること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 前記第一感応区は,穴の縁に沿って形成され,前記穴の縁から一定の距離を隔てられていること
を特徴とする請求項32に記載の生地。 - 前記接続部は,前記穴を通っていること
を特徴とする請求項32に記載の生地。 - 前記部品はボタン,スパンコール或いは真珠であること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 前記第二層は,前記接続部を介して前記延伸部に接続されていること
を特徴とする請求項1に記載の生地。 - 前記第一層は,前記第二層と前記部品の間に位置し,
前記第一層及び前記第二層は,同じ服(cloth)或いは同じアクセサリー(garment)の一部であること
を特徴とする請求項36に記載の生地。 - 前記延伸部は,さらに,前記部品に接続する少なくとも一つの補強線を有し,
前記補強線は弾性材料で形成されていること
を特徴とする請求項36に記載の生地。 - 前記延伸部は,さらに,前記部品内に設けられた電子部品を有し,
前記電子部品は,前記接続部と接続し,
前記電子部品はIC,発光ダイオード,感応器,アンテナ,スピーカー,マイク,レジスタ,蓄電器,インダクターあるいは電池を含むこと
を特徴とする請求項36に記載の生地。 - 前記延伸部は,さらに,前記部品に設けられたトップカバーを有し,
前記トップカバーは,絶縁材料で形成されること
を特徴とする請求項36に記載の生地。 - 前記トップカバーは,さらに,電子部品を有し,
前記電子部品は,前記接続部の電気と接続し,
前記電子部品はIC,発光ダイオード,感応器,アンテナ,スピーカー,マイク,抵抗,蓄電器,インダクターあるいは電池を含むこと
を特徴とする請求項40に記載の生地。 - 前記第一層は,前記非感応区に固定された嵌合凹部を含み,
前記電気伝導材料は,前記第一層の前記第一感応区に形成されること
を特徴とする請求項36に記載の生地。 - 前記延伸部の前記部品は,嵌合凸部であり,
前記嵌合凸部は,前記嵌合凹部に固定できること
を特徴とする請求項42に記載の生地。 - 前記第二層は,前記接続部として機能する弾性のバックルを有すること
を特徴とする請求項36に記載の生地。 - 前記延伸部の前記接続部或いは前記部品は,前記延伸部の前記第二感応区を形成する
ことを特徴とする請求項1又は36に記載の生地 - 前記部品は,通路を有し,前記第一感応区或いは前記第二感応区を自由に通過させること
を特徴とする請求項1又は36に記載の生地。 - 前記延伸部は,前記接続部を通じて第二層に接続し,
前記第一層の前記第一感応区は,一つ条線からなり,
前記部品は,通路を有し,前記第一感応区に自由を通過させること
を特徴とする請求項36に記載の生地。 - 前記第一感応区と前記第二感応区の状態の変化によって,加えられた外力の方向を決定することを
特徴とする請求項1又は36に記載の生地。 - 加えられた外力による前記第一感応区と前記第二感応区の状態の変化によって,前記デジタル信号を変化させること
を特徴とする請求項1又は36に記載の生地。 - 前記第一感応区,前記第二感応区或いは前記参照区を電極として使用すること
を特徴とする請求項1又は36に記載の生地。 - スイッチマトリックス(switch matrix),キーボード(keyboard),圧力センサー(pressure gauge),張力センサー(strain gauge),スイッチ,信号あるいは電流発生器,姿あるいは足取りの変化探測器,呼吸モニター,心拍モニター,嚥下モニター(swallowing sensor),抵抗素子,インダクター素子,変位,スピードあるいは加速度の探測器,蓄電器の容量素子あるいはスイッチとして使用すること
を特徴とする請求項1又は36に記載の生地。 - 皮革,プラスチック,ゴムあるいは金属材質により形成されること
を特徴とする請求項1或いは36に記載の生地。 - 請求項1或いは32に記載の分離感応区を持つ生地の信号のジャンプを処理する方法であって,以下の工程を含むことを特徴とする方法。
1 スタート値の確定値を設定し,外力がない場合には,前記部品と前記生地は分離している「高い」状態とし,前記「スタート値の確定値」を最高確定値或いは高確定値に設定し,同時に「探索頻度」(sampling rate)を設定する。
2 探測信号の「閾値」を設定し,「探測値」が「閾値」以上であれば,スタートの確定値に1をプラスし,同時に一の確定を行う。
3 この確定値は予測の最高確定値かどうかを判断し,一定の最高確定値である或いは上回るならば,部品と生地は接触しないと認定し,最高確定値に達さなければ,この確定値は設定の確定値より高いかどうか判断でき,したがって部品と生地はやはり接触しないと認定し,そうでなければ,もう一度プログラムを行い,しかも1をプラスした確定値を確定値とする。
4 探測器は「閾値」より小さいならば,確定値は1をマイナスでき,しかも同時に一つ確定を行い,この確定は確定値が予定の確定値であるかどうかを判断し,であれば或いは低いならば,最低極限値を値として,部品と生地は既に接触したと認定し,最低確定値より大きいならば,この確定値は一定の確定値より低いかどうか判断でき,そうであれば,部品と生地は既に接触したと認定し,そうでなければ,もう一度プログラムを行い,1をマイナスした確定値を確定値とする。
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