JP2022525720A - 衣類のようなテキスタイル要素 - Google Patents

Abstract

本発明は、人体のような身体の一部を被覆することを目的とする、衣類のようなテキスタイル要素に関し、身体の一部に、熱または冷気などの物理的効果を生じるための衣類を特定用途とする。テキスタイル要素１は、身体の一部を少なくとも部分的に覆うことを目的とするエンベロープ１を形成し、テキスタイル要素は、テキスタイルサポートおよびテキスタイルサポート上またはその内部に配置された身体部分検出手段２を備え、身体部分検出手段２は、エンベロープ１内の身体の部分の存在および／または不在を検出し、エンベロープ１内の身体の部分の存在および／または不在が検出されると検出信号を生成するように構成されている。

Description

本発明は、人体のような身体の一部を被覆することを目的とする、衣類のようなテキスタイル要素に関し、身体の一部に、熱または冷気などの物理的効果を生じるための衣類を特定用途とする。

熱的快適性は、人の体内の温度と体の表面の温度によって決まる。人の深部体温は一般に３７℃であり、また人の平均皮膚温度は一般に３３℃である。例えば、風が強くなったり特別に日照りの日など、環境が変化した場合、あるいは人が涼しい場所に移動した場合、人は温度感覚で不快になる。一般的な状況では、温度感覚での不快感は、核心温度の変化ではなく、ユーザの皮膚温度が変化したときにユーザに感じられる。

衣類に使用される従来の化学または電気加熱システムは、比較的高レベルで簡単に熱を供給することができる。現在利用可能なほとんどのデバイスは、ユーザが手動で調整できる加熱パッド付きのウェアラブル衣服（wearable garments）からなる。少なくともいくつかのデバイスでは、加熱パッドは等しい熱出力を生成し、すべての加熱パッドが作動して熱を提供する。

ここでは、感知した温度が決められた閾値を下回ったときに加熱素子が作動する温熱手袋の例を考えてみる。手袋が外部電源に接続されており、発熱のトリガーとなる条件が満たされている場合、ユーザが着用していなくても加熱素子は作動する。例えば、暖められていない部屋に手袋が保管されており、ユーザが接続を切り忘れたために手袋が外部電源に接続されたままの場合、周囲の温度に応じて加熱素子が自動的に作動し、電源がアンロードされる。

この問題は、手袋に手動のオン／オフボタンを組み込むことで解決できる。それでも、ユーザが手袋のスイッチを切り忘れる可能性がある。その上、ユーザは、次に手袋を装着する際に手袋のスイッチを再び入れることを考えなければならない。さらに、このようなボタンを手袋に組み込むことは、ユーザにとって人間工学的な影響がある。

他の用途では、例えば安全上の理由から、ユーザの手が手袋に挿入されているときにのみ、他のアクションが許可される。これは危険なツールを用いる場合であり、保護手袋を着用していないユーザによって使用されてはならない。

したがって、本発明は、他の問題の中でもとりわけ上記の問題を解決することを目的とする。

この目的のために、本発明は、身体の一部を少なくとも部分的に覆うことを目的としたエンベロープを形成し、身体の一部がエンベロープにいつ挿入されたかを特定することができる、テキスタイル要素を提案する。

第１の態様によれば、本発明の対象は、身体の一部を少なくとも部分的に覆うことを目的としたエンベロープを形成するテキスタイル要素であって、該テキスタイル要素は、テキスタイルサポート、および、該テキスタイルサポート上または内部に配置された身体部分検出手段を備え、該身体部分検出手段は、エンベロープ内の身体の前記部分の存在および／または不在を検出し、エンベロープ内の身体の前記部分の存在および／または不在が検出されると検出信号を生成するように構成されている。

いくつかの実施形態では、テキスタイル要素は、単独で、または任意の技術的に可能な組合せに従って、以下の特徴の１つまたは複数をさらに備える：
－テキスタイル要素は、熱または冷気などの物理的効果を生成するのに適しておりテキスタイルサポート上または内部に配置された能動素子を備え、能動素子は、電源、および前記能動素子をアクティブ化／非アクティブ化するように構成された制御ユニットに接続されるように適合され、身体部分検出手段は、前記制御ユニットが前記検出信号を受信したときに前記能動素子をアクティブ化／非アクティブ化するように、前記制御ユニットに接続され、検出信号を送信するように適合される；
－身体部分検出手段は、前記エンベロープの内部に入るまたはエンベロープから出る身体の部分を検出するように構成される；
－前記身体部分検出手段は、エンベロープ内の前記身体部分の存在および／または不在に関連する物理的情報を感知するように適合された感知手段、および、前記感知手段に接続され、前記感知手段から１つまたは複数の感知された情報を受信しこの１つまたは複数の感知された情報に基づいて検出信号を生成するように構成されたコントローラを備える；
－前記感知手段によって感知された情報は、前記感知手段との手の接触、または、前記感知手段の決められた近傍に手が入ることに関連する；
－身体部分検出手段は容量検出手段を含み、感知手段は容量感知素子を含み、コントローラは、身体の部分が容量感知素子に接触するときまたは容量感知素子の近傍に入るときに発生する電界を検出するように構成される；
－容量感知素子は、テキスタイルサポート内またはその上に配置された１つまたは複数の導電性素子を含み、コントローラは、身体の部分が導電性素子の少なくとも１つに接触するときまたはその近傍に入るときに発生する電界を検出するように構成される；
－感知手段は、テキスタイルサポート上またはその内部に配置されて、テキスタイル要素の１つまたは複数の所定の箇所を通過し、身体の部分の対応する所定の箇所と接触するまたはその近傍にあることを目的とする、１つまたは複数の感知経路を形成する；
－感知手段は、少なくとも２つの別個の感知経路を形成する；
－身体の部分は手であり、テキスタイル要素は手袋であり、感知経路の少なくとも１つは、手袋の背面部分から、手袋の親指と人差し指との間を、手袋の手のひら部分まで通る；
－身体の部分は手であり、テキスタイル要素は手袋であり、感知経路の少なくとも１つは、手袋の手のひら部分の上を通り、親指部分を除く各指部分が手袋の手のひら部分と接続する基点により形成される線を通過する；
－感知手段は、エンベロープ内の身体の部分からの圧力を感知するように適合された圧力感知素子を含む；
－テキスタイル要素は、電源および制御ユニットに接続されるように適合された、加速度計などの動作検出手段を含み、動作検出手段は、制御ユニットに接続され、動作検出信号を送信するように適合されて、動作検出信号を受信したときに制御ユニットが能動素子をアクティブ化／非アクティブ化することを可能にする；
－身体は人体であり、テキスタイル要素は、前記身体の少なくとも一部を受け入れるように構成された衣類である；
－身体は手であり衣類は手袋である、または、身体の部分は足であり衣類は靴下または靴である、または、身体の部分は頭であり衣類は帽子またはヘルメットである。

したがって、このようなテキスタイル要素によって、エンベロープ内の身体の部分の存在および／または不在を決定することが可能となる。これにより、例えば上述の温熱手袋の用途では、ユーザからの手動による介入を必要とせずに加熱を無駄にアクティブ化しないことによって、電源からのエネルギーを節約することができる。これによってまた、他の用途では、手袋を着用していないときにユーザが動作を行うのを防ぐことができる。

本発明およびその利点は、例としておよび例示のみを目的として与えられる以下の説明を参照することによって、および、本発明に従ったテキスタイル要素の一例、すなわち手袋を示す図１を参照することによって、よりよく理解することができる。

衣類の技術分野への本発明の適用の実施例を示す。より詳細には、この実施例は、テキスタイル要素１が手袋であり、身体の部分がユーザの手である用途に対応する。

手袋１は、ユーザの手を全体的にまたは部分的に覆うことを目的としたエンベロープ１を形成している。

検出手段２は、手袋１に、より具体的にはこの手袋１のテキスタイルサポートに組み込まれている。つまり、手袋１は、１つまたは複数のテキスタイル層で作製され、そのうちの１つが前記テキスタイルサポートである。検出手段２のテキスタイルサポートへの統合とは、これらの検出手段が、例えば、編み込み、縫い付けおよび／または熱接着によって、テキスタイルサポート上またはその中に配置されることを意味する。

手の検出手段２は、手袋１によって形成されたエンベロープの内部におけるユーザの手の存在および／または不在を検出し、エンベロープ１の内部における手のそのような存在および／または不在が検出されたときに検出信号を生成するように構成されている。

それぞれ手袋内のおよび／または手袋からの手の存在および／または不在によって、それぞれ手袋内におよび／または手袋から手を入れることおよび／または取り出すことを理解することができる。このような場合、検出手段２は、手袋１によって形成されたエンベロープの内部に入る、および／または、エンベロープから外に出る手を検出するように構成されている。つまり、存在の検出は、必ずしも手が完全に手袋に挿入されたときでなくても、較正およびプリセットに応じて、手袋に手を挿入する段階のある特定の瞬間に行われてもよい。同様に、不在の検出は、必ずしも手が完全に手袋から取り出されたときではなくても、較正およびプリセットに応じて、手袋から手を取り出す段階のある特定の瞬間に行われてもよい。

好ましい実施形態では、図１の手袋１のようなテキスタイル要素は、アクティブなテキスタイル要素である。このようなアクティブなテキスタイル要素は、熱や冷気などの物理的効果を発生させるように適合された能動素子（図１には表されていない）を含んでいる。この能動素子は、テキスタイルサポート上またはその内部に配置され、電源および制御ユニット（いずれも図１には表されていない）に接続されるように適合されており、制御ユニットは、能動素子をアクティブ化／非アクティブ化するように構成されている。

電源から電力を供給され、制御ユニットの制御下にあるときに熱を生成するように適合された能動素子を備えたテキスタイル要素の構成のそのような例は、国際公開第２０１８／２１４０８８号または国際公開第２０１７／１６２１３１号に記載されている。

次いで、身体部分検出手段２は、前記制御ユニットに接続され、検出信号を送信するように適合されており、制御ユニットは、前記検出信号を受信したときに能動素子をアクティブ化／非アクティブ化することができる。

したがって、温熱手袋の具体的な実施形態では、手袋に挿入された手、または手袋から取り出された手の検出により、検出手段から検出信号を受信する制御ユニットを介して、加熱素子を自動的にアクティブ化または非アクティブ化することができる。

温熱手袋の実施形態でも他の実施形態でも、手の検出手段２は、より詳細には、感知手段２ａ、２ｂおよびコントローラ３を含む。

感知手段２ａ、２ｂは、手袋によるエンベロープ１内の手の存在および／または不在に関連する物理的情報を感知するように適合される。

コントローラ３は、感知手段２ａ、２ｂに接続されており、感知手段２ａ、２ｂから１つまたは複数の感知された情報を受信し、１つまたは複数の感知された情報に基づいて検出信号を生成するように構成されている。

感知手段によって感知される情報は、例えば、感知手段２ａ、２ｂとの手の接触に関連する情報、または、感知手段２ａ、２ｂの決められた近傍に入る手に関連する情報である。

一例として、検出手段２は容量検出手段２を含み、次いで感知手段２ａ、２ｂは容量感知素子２ａ、２ｂを含む。次いで、コントローラ３は、手が容量感知素子２ａ、２ｂに接触したときまたはその近傍に入るときに発生する電界を検出するように構成されている。

あるいは、または組み合わせて、検出手段２は、圧力感知手段を含んでいてもよく、感知手段は、手袋１の内部の手からの圧力を感知するように適合された圧力感知素子を含んでいる。

容量検出手段２の場合、容量感知手段２ａ、２ｂは、１つまたは複数の導電性素子２ａ、２ｂを含む。これらの導電性素子２ａ、２ｂは、図１に表されているような導電性ワイヤでもよい、または、テキスタイルサポート内またはその上に直接配置されているまたはＰＣＢ支持体などのような支持体を介して配置されている銅などの導電性材料のプレートでもよい。

そして、コントローラ３は、手が導電性素子２ａ、２ｂの少なくとも１つに接触したときまたはその近傍に入るときに発生する電界を検出するように構成されている。

コントローラ３を介して電源に接続されると、導電性素子２ａ、２ｂは電界を生成し、その強度は、ユーザの手がこれらの導電性素子２ａ、２ｂの近傍に入るときに修正される。

感知手段２ａ、２ｂは、テキスタイルサポート上またはその内部に配置され、１つまたは複数の検知経路２ａ、２ｂ、正確には図１の実施例における２つの別個の感知経路２ａ、２ｂを形成する。

感知経路は１つで十分であるが、誤検知のリスクを減らすためには２つが好ましい。

１つまたは複数の感知経路２ａ、２ｂは、用途に応じて、テキスタイル要素の１つまたは複数の所定の箇所を通っている。これらの感知経路２ａ、２ｂは、身体の部分、つまり本発明の実施例では手の対応する所定の箇所に接触する、またはその近傍にあることを目的としている。

図１に示す手および手袋の実施例では、２つの検知経路２ａ、２ｂは、手袋の背面部分（図１の左側）から、親指と人差し指との間を、手袋の手のひら部分（図１の右側）まで通るようになっている。

導電性ワイヤ２ａ、２ｂの場合、これらのワイヤ２ａ、２ｂのそれぞれの一端は自由（図１の右側）であり、他端はマイクロチップ３などのコントローラ３（図１の左側）に接続されている。

図１の右側に見られるように、感知経路２ａ、２ｂのうちの１つ、すなわち感知経路２ａは、手袋の手のひら部分の上を通り、手袋の親指部分を除く各指部分が手袋の手のひら部分と接続する基点によって形成される線を通過する。

初めに、電界の閾値が決定され、それ以上の値から手が手袋１の内部にあるとみなされ、この決定にはノイズが考慮される。

導電性素子２ａ、２ｂは、データ線や電源線などの任意の他の導電性素子と交差しないように配置する必要がある。

コントローラ３は、発生した電界が第１の所定値より上（存在）かつ第２の所定値より下（不在）になったことを検出するように構成されており、第１および第２の所定値は潜在的に同一である。検出の精度をさらに高めるために、１つまたは複数の所定の期間に亘って発生した電界の微分、場合によっては積分を用いてもよい。

生成された電界に基づいて検出信号を生成するために、様々な方法を使用することができる。

特定の実施形態では、コントローラ３は、感知サイクルにおいてこれらの容量導電素子２ａ、２ｂに１つまたは複数のパルスを送り、この感知サイクル中のパルス応答を測定し、後者は導電素子２ａ、２ｂの電気容量、したがって発生した電界に依存する。１サイクル中のパルス応答はカウンタに蓄積され、カウンタはサイクルの開始ごとに再初期化される。手袋の内部の手の不在に対応する基準値が、コントローラ３のメモリに格納される。各感知サイクルの終わりに、カウンタに蓄積された値が基準値と比較され、蓄積された値と基準値との間の正または負のデルタを用いて、手が手袋に挿入されたかどうかを決定する。

容量検出手段２を用いる場合、いくつかの状態、例えば重量絶対湿度（humidity rate）が高い場合には、電界の検出が乱れて誤検出の危険性が高まる場合がある。このような場合には、手袋に組み込まれた動き検出手段、例えば加速度計を使用することが有利でありうる。

この動き検出手段は、電源、および、加熱素子または冷却素子などの能動素子を有する能動的なテキスタイル要素の実施形態に関して前述した制御ユニットに接続されるように適合されている。

この動き検出手段は、動き検出信号を制御ユニットに送信するようにも適合され、動き検出信号を受信したときに制御ユニットが能動素子をアクティブ化／非アクティブ化することを可能にする。

このようにして、例えば高い重量絶対湿度のために主検出手段が乱された場合でも、休止期間の後に、動き検出手段によって検出された動きは、加熱システムを起こすように判断することができる。同様に、活動期間の後に、動き検出手段によって検出される動きがないことは、加熱システムを停止するように判断することができる。

以上、本発明の特定の実施形態について説明してきたが、本発明は、例示のみを目的として記載されたこれらの実施形態に限定されるものではない。

特に、本発明は、人体の一部を覆うことを目的としたテキスタイル要素、または衣類に限定されず、動物の体またはあらゆる種類の非生物の体の一部を覆うことを目的としたテキスタイル要素にも及ぶ。

人体の一部の場合、本発明は、手袋に限定されず、人体の前記一部を少なくとも部分的に覆うことを目的としたあらゆる種類の衣類、例えば、靴下または靴（その場合身体の一部は足である）、あるいは帽子またはヘルメット（その場合身体の一部は頭である）にも及ぶ。

その上、本発明は、テキスタイル要素によって形成されたエンベローブ内にある身体部分の存在および／または不在を検出するための、いかなる特定の種類の感知技術にも限定されない。本明細書では、容量感知手段に基づく好ましい例を挙げているが、上述のように１つまたは複数の感知経路に圧力センサを配置した圧力感知手段のような、他の種類の感知手段を想定することも可能である。

Claims (15)

1. 身体の一部を少なくとも部分的に覆うことを目的としたエンベロープ（１）を形成するテキスタイル要素（１）であって、
   前記テキスタイル要素は、テキスタイルサポートおよび該テキスタイルサポート上またはその内部に配置された身体部分検出手段（２）を備え、
   前記身体部分検出手段（２）は、前記エンベロープ（１）内の身体の前記部分の存在および／または不在を検出し、前記エンベロープ内の身体の前記部分の存在および／または不在が検出されると検出信号を生成するように構成されている
   ことを特徴とする、テキスタイル要素。
2. 熱または冷気などの物理的効果を生成するのに適しており前記テキスタイルサポート上またはその内部に配置された能動素子を備え、
   前記能動素子は、電源、および、前記能動素子をアクティブ化／非アクティブ化するように構成された制御ユニットに接続されるように適合され、
   前記身体部分検出手段（２）は、前記制御ユニットが前記検出信号を受信したときに前記能動素子をアクティブ化／非アクティブ化するように、前記制御ユニットに接続されて前記検出信号を送信するように適合される
   ことを特徴とする、請求項１に記載のテキスタイル要素。
3. 前記身体部分検出手段（２）は、前記エンベロープ（１）の内部に入るまたは前記エンベロープ（１）から出る身体の部分を検出するように構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載のテキスタイル要素。
4. 前記身体部分検出手段（２）は、前記エンベロープ（１）内の前記身体部分の存在および／または不在に関連する物理的情報を感知するように適合された感知手段（２ａ、２ｂ）、および、前記感知手段（２ａ、２ｂ）に接続され、前記感知手段（２ａ、２ｂ）から１つまたは複数の感知された情報を受信し該１つまたは複数の感知された情報に基づいて前記検出信号を生成するように構成されたコントローラを備える
   ことを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載のテキスタイル要素。
5. 前記感知手段（２ａ、２ｂ）によって感知された情報は、前記感知手段（２ａ、２ｂ）との手の接触、または、前記感知手段（２ａ、２ｂ）の決められた近傍に手が入ることに関連することを特徴とする、請求項４に記載のテキスタイル要素。
6. 前記身体部分検出手段（２）は、容量検出手段を含み、前記感知手段（２ａ、２ｂ）は、容量感知素子（２ａ、２ｂ）を含み、前記コントローラは、前記身体の部分が前記容量感知素子（２ａ、２ｂ）に接触するときまたは前記容量感知素子（２ａ、２ｂ）の近傍に入るときに発生する電界を検出するように構成される
   ことを特徴とする、請求項４または５に記載のテキスタイル要素。
7. 前記容量感知素子（２ａ、２ｂ）は、前記テキスタイルサポート内またはその上に配置された１つまたは複数の導電性素子（２ａ、２ｂ）を含み、前記コントローラは、前記身体の部分が前記導電性素子（２ａ、２ｂ）の少なくとも１つに接触するときまたはその近傍に入るときに発生する電界を検出するように構成される
   ことを特徴とする、請求項６に記載のテキスタイル要素。
8. 前記感知手段は、前記エンベロープ（１）内の前記身体の部分からの圧力を感知するように適合された圧力感知素子を含むことを特徴とする、請求項４～７のいずれか一項に記載のテキスタイル要素。
9. 前記感知手段（２ａ、２ｂ）は、前記テキスタイルサポート上またはその内部に配置されて、前記テキスタイル要素の１つまたは複数の所定の箇所を通過し、前記身体の部分の対応する所定の箇所と接触するまたはその近傍にあることを目的とする、１つまたは複数の感知経路（２ａ、２ｂ）を形成することを特徴とする、請求項４～８のいずれか一項に記載のテキスタイル要素。
10. 前記感知手段（２ａ、２ｂ）は、少なくとも２つの別個の感知経路（２ａ、２ｂ）を形成することを特徴とする、請求項９に記載のテキスタイル要素。
11. 前記身体の部分は手であり、前記テキスタイル要素は手袋であり、前記感知経路（２ａ、２ｂ）の少なくとも１つは、前記手袋の背面部分から、前記手袋の親指と人差し指との間を、前記手袋の手のひら部分まで通ることを特徴とする、請求項８～１０のいずれか一項に記載のテキスタイル要素。
12. 前記身体の部分は手であり、前記テキスタイル要素は手袋であり、前記感知経路（２ａ、２ｂ）の少なくとも１つは、前記手袋の手のひら部分の上を通り、親指部分を除く各指部分が前記手袋の手のひら部分と接続する基点により形成される線を通過することを特徴とする、請求項８～１１のいずれか一項に記載のテキスタイル要素。
13. 電源および制御ユニットに接続されるように適合された、加速度計などの動作検出手段を含み、該動作検出手段は、前記制御ユニットに接続されて動作検出信号を送信するように適合されて、前記動作検出信号を受信したときに前記制御ユニットが前記能動素子をアクティブ化／非アクティブ化することを可能にすることを特徴とする、請求項２～１２のいずれか一項に記載のテキスタイル要素。
14. 前記身体は人体であり、前記テキスタイル要素は、前記身体の一部を少なくとも部分的に覆うように構成された衣類であることを特徴とする、請求項１～１３のいずれか一項に記載のテキスタイル要素。
15. 前記身体の部分は手であり前記衣類は手袋である、または、前記身体の部分は足であり前記衣類は靴下または靴である、または、前記身体の部分は頭であり前記衣類は帽子またはヘルメットであることを特徴とする、請求項１４に記載の衣類。
    

Images