JP5659349B2 - Tensile deformation detection cloth - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、障害者、人型ロボットの身体挙動を検知するシステムに使用される引張変形検知布に関する。   The present invention relates to a tensile deformation detection cloth used in a system for detecting body behavior of a handicapped person or a humanoid robot, for example.

障害者、人型ロボットなどの身体挙動を検知するシステムとして、身体の動きをCCDカメラで撮影して、それをデータ化するモーションキャプチャーシステムがある。しかし、このシステムは大掛かりなものであり、高価である。
安価な検知システムとして、下記特許文献1に開示されたものが提案されている。この特許文献1の技術は、導電性の繊維と非導電性の繊維を混ぜ合わせた混紡糸から成る編物又は織物を検知対象物に取り付け、検知対象物の動きに伴う編物又は織物の伸縮を電気抵抗の変化として検出するものである。
As a system for detecting physical behaviors of persons with disabilities, humanoid robots, etc., there is a motion capture system that captures body movements with a CCD camera and converts them into data. However, this system is large and expensive.
As an inexpensive detection system, the one disclosed in Patent Document 1 below has been proposed. In the technique of Patent Document 1, a knitted fabric or a woven fabric made of a blended yarn in which conductive fibers and non-conductive fibers are mixed is attached to an object to be detected. This is detected as a change in resistance.

特許第3782951号公報Japanese Patent No. 378951

しかし、上記特許文献1の検知システムは、電気抵抗の変化を検出するものであるため、検出のために導電性の繊維に電流を流す必要があり、検知システムとしての消費電力が大きくなる問題がある。身体挙動を検知するシステムを障害者などの身体に取り付ける場合は、検知システムの電源は、電池の方が便利であるため、消費電力は極力少ないことが望ましい。
本発明は、このような問題に鑑み、編物又は織物の伸縮を静電容量の変化として検出することにより、検知システムとしての消費電力を抑制することを課題とする。
However, since the detection system of Patent Document 1 detects a change in electrical resistance, it is necessary to pass a current through a conductive fiber for detection, and there is a problem that power consumption as the detection system increases. is there. When the system for detecting body behavior is attached to the body of a disabled person or the like, it is desirable that the power source of the detection system is as low as possible because the battery is more convenient.
In view of such a problem, an object of the present invention is to suppress power consumption as a detection system by detecting expansion and contraction of a knitted fabric or a woven fabric as a change in capacitance.

本発明の第1発明は、複数の導電糸を含んで構成された編物又は織物を一方向に伸縮自在にすると共に、その伸縮に伴って前記導電糸の隣接するもの同士の間隔が変化し、その隣接する導電糸同士間は絶縁状態が維持されるように構成され、隣接する各導電糸の端部が静電容量を測定するための一対の電極とされていることを特徴とする引張変形検知布である。
第1発明によれば、編物又は織物の伸縮を静電容量として検出するため、導電糸には電圧は印加されても電流は流れず、この部分での消費電力はゼロとすることができ、検知システム全体としての消費電力を抑制することができる。
The first invention of the present invention makes a knitted or woven fabric comprising a plurality of conductive yarns stretchable in one direction, and the spacing between adjacent ones of the conductive yarns changes along with the expansion and contraction. Tensile deformation characterized in that insulation between the adjacent conductive yarns is maintained, and ends of each adjacent conductive yarn are a pair of electrodes for measuring capacitance It is a detection cloth.
According to the first invention, since the expansion and contraction of the knitted fabric or the woven fabric is detected as an electrostatic capacity, no current flows even when a voltage is applied to the conductive yarn, and the power consumption in this part can be zero. The power consumption of the entire detection system can be suppressed.

本発明の第2発明は、経糸、緯糸としてそれぞれ導電糸、弾性糸が織込まれた織物を、緯糸の方向に弾性糸の伸縮により伸縮自在にすると共に、その伸縮に伴って前記導電糸の隣接するもの同士の間隔が変化し、その隣接する導電糸同士間は絶縁状態が維持されるように構成され、隣接する各導電糸の端部が静電容量を測定するための一対の電極とされていることを特徴とする引張変形検知布である。
第2発明によれば、省電力型の引張変形検知布を織物によって実現できる。
According to a second aspect of the present invention, a woven fabric in which conductive yarns and elastic yarns are woven as warps and wefts, respectively, is made stretchable by stretching and contracting the elastic yarns in the direction of the wefts. The interval between adjacent ones is changed, and an insulation state is maintained between the adjacent conductive yarns. A pair of electrodes for measuring the capacitance of the end portions of the adjacent conductive yarns This is a tensile deformation detecting cloth.
According to the second invention, the power-saving type tensile deformation detecting cloth can be realized by the woven fabric.

本発明の第3発明は、導電性繊維を含む芯と、該芯の周りを絶縁性繊維で覆う鞘とから成る導電糸を複数本を用いて天竺編みとした編物を、編み込まれた導電糸の両端を結ぶ方向が伸縮方向とされ、各導電糸の端部が静電容量を測定するための一対の電極とされていることを特徴とする引張変形検知布である。
第3発明によれば、省電力型の引張変形検知布を編物によって実現できる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a conductive yarn obtained by knitting a knitted fabric knitted using a plurality of conductive yarns comprising a core containing conductive fibers and a sheath covering the core with insulating fibers. The tensile deformation detecting cloth is characterized in that a direction connecting both ends of the wire is an expansion / contraction direction, and an end of each conductive yarn is a pair of electrodes for measuring capacitance.
According to the third aspect of the invention, the power-saving type tensile deformation detection cloth can be realized by the knitted fabric.

本発明の第4発明は、上記第3発明の引張変形検知布において、互いに天竺編みされる導電糸同士の間に絶縁糸を挟んで天竺編みされていることを特徴とする引張変形検知布である。
第4発明によれば、省電力型の引張変形検知布を編物によって実現できると共に、コンデンサを成す導電糸と導電糸との間に絶縁糸が挟まれるため、伸縮に伴う静電容量の変化を大きくして感度を高めることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the tensile deformation detecting cloth according to the third aspect of the invention, wherein the tensile deformation detecting cloth is characterized in that the insulating yarn is sandwiched between the conductive yarns that are knitted together. is there.
According to the fourth aspect of the invention, the power-saving tensile deformation detection cloth can be realized by the knitted fabric, and the insulating yarn is sandwiched between the conductive yarn forming the capacitor and the capacitance changes due to expansion and contraction. It can be increased to increase sensitivity.

本発明の第5発明は、上記第1発明乃至第4発明のいずれかに記載の引張変形検知布において、前記導電糸はフィラメント糸であることを特徴とする引張変形検知布である。
第5発明によれば、上記特許文献1のように導電糸として混紡糸を使用した場合は混紡ムラのため変形個所により検知特性が異なる可能性があるが、フィラメント糸の場合は連続繊維であるため変形個所によるムラの発生を防止することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the tensile deformation detecting cloth according to any one of the first to fourth aspects, the conductive yarn is a filament yarn.
According to the fifth invention, when the blended yarn is used as the conductive yarn as in Patent Document 1, the detection characteristics may vary depending on the deformed portion due to blending unevenness, but in the case of the filament yarn, it is a continuous fiber. Therefore, occurrence of unevenness due to the deformed portion can be prevented.

本発明に係る引張変形検知布の第1の実施形態の説明図である。It is explanatory drawing of 1st Embodiment of the tensile deformation | transformation detection cloth which concerns on this invention. 第1の実施形態における特性図である。It is a characteristic view in a 1st embodiment. 第1の実施形態を使用した検知システムの電気回路ブロック図である。It is an electric circuit block diagram of the detection system using a 1st embodiment. 図3の検知システムの出力例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the example of an output of the detection system of FIG. 図3の検知システムによる人の腕の動作検知例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the example of a motion detection of the person's arm by the detection system of FIG. 第1の実施形態の写真である。It is a photograph of a 1st embodiment. 第1の実施形態の伸張状態の写真である。It is the photograph of the expansion | extension state of 1st Embodiment. 第1の実施形態の機能を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the function of 1st Embodiment. 第1の実施形態の伸張状態の機能を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the function of the expansion | extension state of 1st Embodiment. 第2の実施形態を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining 2nd Embodiment. 第3の実施形態を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining 3rd Embodiment. 第2及び第3の実施形態の伸張状態を説明する説明図Explanatory drawing explaining the expansion | extension state of 2nd and 3rd embodiment 第4の実施形態を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining 4th Embodiment.

次に図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図1は、第1の実施形態を示し、引張変形検知布を織物によって構成した場合である。織物10は、経糸(縦糸)に導電糸11、緯糸(横糸)に弾性糸(不図示)が織り込まれており、導電糸11は1本おきに別の電極に接続され、偶数列の導電糸11は電極A13に接続され、奇数列の導電糸11は電極B14に接続される。
導電糸11は、太さが共通式番手1/7相当の二層構造糸であり、例えば、次の構造から成るカバリング糸が考えられる。
芯:三菱マテリアル社製のシルファイバー(登録商標)(ポリエステル・銀メッキ糸、太さ:167dTex)(本発明におけるフィラメント糸に相当する)
内層鞘:ポリエステル糸(太さ:330dTex)
外層鞘:綿の撚糸(太さ:20/1、撚り方:S476t/m)
導電糸11の芯糸としては、この他に、日本蚕毛染色社製のサンダーロン(登録商標)、クラレトレーディング社製のクラカーボ(登録商標)、一般的なステンレス線のような金属線、炭素繊維などが使用可能である。
また、弾性糸(ストレッチ糸)は、太さが綿番手40/2相当の複合糸であり、例えば、次のような構成が考えられる。
糸1:弾性繊維(東レ社製のライクラ(登録商標)、太さ:33dTex)
糸2:綿(太さ:綿番手40/1)2本
撚糸条件:S撚り850t/m、送り比:2.7
弾性糸としては、この他に、旭化成せんい社製のロイカ(登録商標)などが使用可能である。
更に電極A13,電極B14は、織物10から延出された導電糸11の端部に、導電糸11の芯と同じポリエステル・銀メッキ糸(太さ:167dTex)を用いて平織され、その表面に導電接着剤が塗布されて構成されている。このとき、電極A13,電極B14は、織物10の緯糸の方向への伸縮を妨げないように、織物10がフルに伸びたときの長さと電極A13,電極B14の長さが略等しくされ、織物10が収縮したときには、電極A13,電極B14はひだを持って縮められるようにされている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the first embodiment, and is a case where the tensile deformation detection cloth is made of a woven fabric. In the woven fabric 10, conductive yarns 11 are woven into warps (warp yarns) and elastic yarns (not shown) are woven into weft yarns (wefts). Every other conductive yarn 11 is connected to another electrode, and even rows of conductive yarns 11 is connected to the electrode A13, and the odd-numbered conductive yarns 11 are connected to the electrode B14.
The conductive yarn 11 is a two-layer structured yarn having a thickness equivalent to the common formula count 1/7. For example, a covering yarn having the following structure is conceivable.
Core: Silber Fiber (registered trademark) manufactured by Mitsubishi Materials Corporation (polyester / silver plated yarn, thickness: 167 dTex) (corresponding to the filament yarn in the present invention)
Inner layer sheath: Polyester yarn (Thickness: 330dTex)
Outer layer sheath: Cotton twisted yarn (thickness: 20/1, twisting method: S476 t / m)
In addition to this, the core yarn of the conductive yarn 11 includes Sanderlon (registered trademark) manufactured by Nippon Kashiwa Dyeing Co., Ltd., Kurabobo (registered trademark) manufactured by Kuraray Trading Co., Ltd. Fiber etc. can be used.
The elastic yarn (stretch yarn) is a composite yarn having a thickness equivalent to cotton count 40/2. For example, the following configuration is conceivable.
Thread 1: Elastic fiber (Lycra (registered trademark) manufactured by Toray Industries, Inc., thickness: 33 dTex)
Thread 2: Cotton (thickness: cotton count 40/1) 2 Twisting condition: S twist 850 t / m, feed ratio: 2.7
As the elastic yarn, Roika (registered trademark) manufactured by Asahi Kasei Fibers Co., Ltd. can be used.
Further, the electrode A13 and the electrode B14 are plain-woven using the same polyester / silver plating yarn (thickness: 167 dTex) as the core of the conductive yarn 11 at the end of the conductive yarn 11 extending from the fabric 10, and on the surface thereof. A conductive adhesive is applied and configured. At this time, the electrode A13 and the electrode B14 are formed so that the length when the fabric 10 is fully extended and the lengths of the electrode A13 and the electrode B14 are substantially equal so as not to prevent the fabric 10 from expanding and contracting in the weft direction. When 10 contracts, electrode A13 and electrode B14 are contracted with folds.

このような第1の実施形態の引張変形検知布の写真が図6、7に示されている。図6は引張変形検知布が収縮状態にある場合を示し、写真中、Wは経糸方向の寸法を示し、Lが緯糸の方向の寸法を示す。また、図7は引張変形検知布が伸張状態にある場合を示し、緯糸の方向に伸びて、その寸法がL+ΔLとなっている様子を示している。この実施形態の織物は、導電糸11の密度が12本/cm、弾性糸の密度が29本/cmの平織である。   A photograph of the tensile deformation detection cloth of the first embodiment is shown in FIGS. FIG. 6 shows a case where the tensile deformation detection cloth is in a contracted state. In the photograph, W indicates the dimension in the warp direction, and L indicates the dimension in the weft direction. FIG. 7 shows a case where the tensile deformation detection cloth is in an extended state, and shows a state in which the tensile deformation detection cloth extends in the direction of the weft and has a dimension of L + ΔL. The woven fabric of this embodiment is a plain weave in which the density of the conductive yarn 11 is 12 / cm and the density of the elastic yarn is 29 / cm.

図8、9は、第1の実施形態の引張変形検知布が図6のように収縮した状態と図7のように伸張した状態における電気的特性を説明している。図8において、Dは引張変形検知布が収縮状態にあるときの互いに隣接する導電糸11同士間の間隔を示し、図9においてD+ΔDは、引張変形検知布が伸張状態にあるときの互いに隣接する導電糸11同士間の間隔を示している。ここでは、引張変形検知布が伸張されることにより導電糸11同士の間隔がDからD+ΔDに広がることを示している。
単位長さの平行線の静電容量Cpは一般に次の数式1の関係がある。

但し、D:導電糸11同士の間隔
a:導電糸11の半径
ε:誘電体の誘電率
織物全体の静電容量Cは、平行な導電糸11にキャパシタが並列に接続されていると考え、このキャパシタの総数をMc、織物の幅をWとすると、次の数式2が得られる。

導電糸11同士間の間隔が変化すると、数式2により電極A13,電極B14間の静電容量は変化し、図2はその様子を示している。引張変形検知布に引張力が加えられず、伸度0%のときには、静電容量は約72pFであり、引張力が加えられるのに応じて静電容量は減少し、70%の伸度で約65pFとなり、その後、引張力を取り除いて行くと、引張力を加えるときの静電容量の変化と略同じ軌跡で静電容量は変化する。
8 and 9 illustrate the electrical characteristics in the state where the tensile deformation detection cloth of the first embodiment is contracted as shown in FIG. 6 and the state where it is extended as shown in FIG. In FIG. 8, D indicates the distance between the adjacent conductive yarns 11 when the tensile deformation detection cloth is in the contracted state, and in FIG. 9, D + ΔD is adjacent to each other when the tensile deformation detection cloth is in the extended state. The interval between the conductive yarns 11 is shown. Here, it is shown that the distance between the conductive yarns 11 increases from D to D + ΔD when the tensile deformation detection cloth is stretched.
The capacitance Cp of the parallel line of unit length generally has the relationship of the following formula 1.

However, D: Distance between the conductive yarns 11 a: Radius of the conductive yarns 11 ε 0 : Dielectric constant of the dielectric material The electrostatic capacity C of the entire woven fabric is considered that the capacitors are connected to the parallel conductive yarns 11 in parallel. When the total number of capacitors is Mc and the width of the fabric is W, the following formula 2 is obtained.

When the interval between the conductive yarns 11 changes, the capacitance between the electrode A13 and the electrode B14 changes according to Equation 2, and FIG. When the tensile force is not applied to the tensile deformation detection cloth and the elongation is 0%, the capacitance is about 72 pF, and the capacitance decreases as the tensile force is applied, and the elongation is 70%. When the tensile force is removed after that, the capacitance changes with substantially the same locus as the change in capacitance when the tensile force is applied.

図3は、人体の腕の肘の動きを検出するための検知システムを示し、2人の人の左右の肘の外側に引張変形検知布10A〜10Dを装着して、各引張変形検知布10A〜10Dの電極A13,電極B14をスキャナ21に接続し、スキャナ21を介して各引張変形検知布10A〜10Dが静電容量計22に順次接続されている。各引張変形検知布10A〜10Dを肘に装着する際には、各引張変形検知布10A〜10Dの織物10をサポータに縫い付けて、そのサポータを肘に通すことにより装着することができる。なお、スキャナ21はマルチプレクサとして機能する。
静電容量計22で検出された静電容量は、無線データ転送装置23によって無線LANを介して通信可能とされた無線データ転送装置24にデータ転送される。引張変形検知布10A〜10D、スキャナ21、静電容量計22及び無線データ転送装置23は、人体に装着されるものであり、無線データ転送装置24は固定側にあって監視装置(不図示)に接続されている。
かかる検知システム20によれば、人体の肘の動きを静電容量の変化として検出することができ、人体の肘の動きを監視装置によって監視することができる。
FIG. 3 shows a detection system for detecting the movement of the elbow of the human arm, and the tensile deformation detection cloths 10A to 10D are attached to the outer sides of the left and right elbows of two persons, and the respective tensile deformation detection cloths 10A. 10D electrodes A13 and B14 are connected to the scanner 21, and the tensile deformation detection cloths 10A to 10D are sequentially connected to the capacitance meter 22 via the scanner 21. When each of the tensile deformation detection cloths 10A to 10D is attached to the elbow, the tensile deformation detection cloths 10A to 10D can be attached to the supporter by sewing the fabric 10 to the supporter. The scanner 21 functions as a multiplexer.
The capacitance detected by the capacitance meter 22 is transferred by the wireless data transfer device 23 to the wireless data transfer device 24 that can communicate via the wireless LAN. The tensile deformation detection cloths 10A to 10D, the scanner 21, the capacitance meter 22, and the wireless data transfer device 23 are attached to the human body, and the wireless data transfer device 24 is on the fixed side and is a monitoring device (not shown). It is connected to the.
According to this detection system 20, the movement of the human elbow can be detected as a change in capacitance, and the movement of the human elbow can be monitored by the monitoring device.

このようにして検出された静電容量データの一例が図4に示されている。このデータは、移動平均法によって高周波成分が除去されている。図4において、静電容量が高くなっている時間帯は肘が伸ばされて、引張変形検知布が縮められているときであり、静電容量が低くなっている時間帯は肘が曲げられて、引張変形検知布が伸ばされているときである。
また、図5は、図3で説明したように、引張変形検知布を肘に装着して腕を屈曲した際の静電容量の平均値を示している。ここで、動作ステップ1、3、5、7は、両腕を伸張した状態、動作ステップ2、4は、左腕を屈曲した状態、動作ステップ6、8は、右腕を屈曲した状態をそれぞれ示している。図中、シロ丸は左腕に対応するデータを示し、クロ丸は右腕に対応するデータを示す。
この図から明らかなように、引張変形検知布から得られる静電容量データによって人体の肘の動きを明確に検出することができる。
An example of the capacitance data detected in this way is shown in FIG. This data has high frequency components removed by the moving average method. In FIG. 4, the time zone when the capacitance is high is when the elbow is stretched and the tensile deformation detection cloth is contracted, and the time zone when the capacitance is low is when the elbow is bent. This is when the tensile deformation detecting cloth is stretched.
Further, FIG. 5 shows the average value of the capacitance when the arm is bent with the tensile deformation detection cloth attached to the elbow as described in FIG. Here, the operation steps 1, 3, 5, and 7 show the state where both arms are extended, the operation steps 2 and 4 show the state where the left arm is bent, and the operation steps 6 and 8 show the state where the right arm is bent, respectively. Yes. In the figure, white circles indicate data corresponding to the left arm, and black circles indicate data corresponding to the right arm.
As is clear from this figure, the movement of the human elbow can be clearly detected by the capacitance data obtained from the tensile deformation detection cloth.

図10は、第2の実施形態を示しており、この場合は、導電糸同士を天竺編みした編物によって引張変形検知布が構成されている。互いに天竺編みされた複数の導電糸15a,15bは、一本おきに電極A17と電極B18に接続され、両電極A17、電極B18間の静電容量が検出されるようになっている。両電極A17、電極B18間は、絶縁状態を維持する必要があり、各導電糸15a,15bは、第1の実施形態の導電糸11と同様の二層構造糸とされている。つまり、導電糸15a,15bは、芯鞘構造とされており、芯は導電性を備え、鞘は絶縁性を備える。
かかる編物によって構成された引張変形検知布が導電糸15aの両端を結ぶ方向、つまり図10の左右方向に引張られると、図12のように編物は伸ばされ、別々の電極に接続された導電糸15a,15b間の間隔が実質的に小さくなり、両電極A17、電極B18間の静電容量は大きくなる。このように編物による引張変形検知布は、伸ばされることにより静電容量が大きくなるため、第1の実施形態における図2の引張変形検知布の伸度と静電容量の関係とは逆の関係となる。そのため、編物による引張変形検知布を使って検知対象物の変形を検知する場合は、検出される静電容量が大きくなったとき、変形は大きくなったと検知するように構成することになる。
FIG. 10 shows a second embodiment. In this case, a tensile deformation detecting cloth is constituted by a knitted fabric obtained by knitting conductive yarns. The plurality of conductive yarns 15a and 15b woven together are connected to the electrodes A17 and B18 every other line, and the capacitance between the electrodes A17 and B18 is detected. It is necessary to maintain an insulating state between the electrodes A17 and B18, and the conductive yarns 15a and 15b have a two-layer structure yarn similar to the conductive yarn 11 of the first embodiment. That is, the conductive yarns 15a and 15b have a core-sheath structure, the core has conductivity, and the sheath has insulation.
When the tensile deformation detection cloth constituted by such a knitted fabric is pulled in the direction connecting both ends of the conductive yarn 15a, that is, in the left-right direction in FIG. 10, the knitted fabric is stretched as shown in FIG. 12, and the conductive yarn connected to separate electrodes. The interval between 15a and 15b is substantially reduced, and the capacitance between both electrodes A17 and B18 is increased. As described above, the tensile deformation detection cloth made of a knitted fabric increases in electrostatic capacity when stretched. Therefore, the relationship between the elongation and the electrostatic capacity of the tensile deformation detection cloth in FIG. 2 in the first embodiment is opposite. It becomes. Therefore, when detecting the deformation of the detection object using the tensile deformation detection cloth by the knitted fabric, it is configured to detect that the deformation has increased when the detected capacitance increases.

図11は、第3の実施形態を示し、複数の導電糸15間に絶縁糸16を介在させて天竺編みした編物によって引張変形検知布が構成されている。第2の実施形態の場合は、導電糸15a,15b同士が天竺編みされていたのに対し、第3の実施形態では、導電糸15同士が直接接触しないようにしている。この場合、絶縁糸16を挟んで両側に配置された導電糸15が互いに別の電極に接続されて引張変形検知布が構成されていることにより、導電糸15間に構成されるコンデンサの静電容量が増加され、検出感度が向上するメリットがある。
第3の実施形態において、他の構成は第2実施形態の場合と同一であり、引張変形検知布としての使い方も第2の実施形態の場合と同一である。
FIG. 11 shows a third embodiment, and a tensile deformation detection cloth is constituted by a knitted fabric knitted in a tenter with an insulating yarn 16 interposed between a plurality of conductive yarns 15. In the case of the second embodiment, the conductive yarns 15a and 15b are knitted in a tentacle, whereas in the third embodiment, the conductive yarns 15 are not directly in contact with each other. In this case, the conductive yarns 15 arranged on both sides of the insulating yarn 16 are connected to different electrodes to form a tensile deformation detection cloth, thereby forming the electrostatic capacitance of the capacitor formed between the conductive yarns 15. There is an advantage that the capacity is increased and the detection sensitivity is improved.
In the third embodiment, other configurations are the same as those in the second embodiment, and the usage as a tensile deformation detection cloth is the same as in the second embodiment.

図13は、第4の実施形態を示し、この実施形態は、第1の実施形態で示した引張変形検知布を複数個連結して構成されており、検知対象物の部位による変形量の違いを区別して検出できるようにしたものである。織物10a,10bは第1の実施形態の織物10と同一であり、織物10a,10bは連結布10cによって連結されている。この連結布10cは経糸が絶縁糸、緯糸は織物10a,10bの緯糸がそのまま延長された弾性糸によって構成されている。織物10a,10bの導電糸は第1の実施形態で説明したとおり各電極13a,14a,13b,14bに接続されている。
このように構成された引張変形検知布を比較的広い面積の検知対象物に装着して上述したように静電容量を検出し、織物10aの変形に基づいて電極13a,14a間で検出される静電容量と、織物10bの変形に基づいて電極13b,14b間で検出される静電容量とを比較することにより、各織物10a,10bが装着された部位の変形の違いを検出することができる。
FIG. 13 shows a fourth embodiment, which is configured by connecting a plurality of tensile deformation detection cloths shown in the first embodiment, and the difference in deformation amount depending on the part of the detection object. Can be detected separately. The fabrics 10a and 10b are the same as the fabric 10 of the first embodiment, and the fabrics 10a and 10b are connected by a connecting fabric 10c. The connecting fabric 10c is composed of an insulating yarn as a warp, and an elastic yarn in which the weft of the fabrics 10a and 10b is extended as it is. As described in the first embodiment, the conductive yarns of the fabrics 10a and 10b are connected to the electrodes 13a, 14a, 13b, and 14b.
The tensile deformation detection cloth configured in this manner is attached to a detection object having a relatively large area, and the capacitance is detected as described above, and is detected between the electrodes 13a and 14a based on the deformation of the fabric 10a. By comparing the capacitance and the capacitance detected between the electrodes 13b and 14b based on the deformation of the fabric 10b, it is possible to detect the difference in deformation of the portion where the fabrics 10a and 10b are mounted. it can.

以上の各実施形態によれば、単純な織物や編物で構成されるため、布厚は薄く、人体に装着した場合でも、装着部の形状に合わせて変形し易く、装着し易い。そのため、装着感が良好となる。検知対象物の変形の検知は、静電容量の変化によって行われるため、検知部に電流を流す必要はなく、検知システム全体を省電力型とすることができる。検知システム内で引張変形検知布の量が多い場合には特に省電力の効果が顕著となる。
なお、本発明の引張変形検知布を使った検知システムは次のような場合に活用することができる。
(1)身体障害者のリハビリにおいて、運動量と回復度をチェックするシステム
(2)複雑な曲面形状の機械可動部の監視
(3)家庭用ゲーム機の入力装置
(4)微弱な地震の影響による建物の変形検知やビニールハウスの強風による撓み検知
According to each of the embodiments described above, since it is composed of a simple woven fabric or knitted fabric, the fabric thickness is thin, and even when worn on a human body, it is easily deformed according to the shape of the wearing portion, and is easy to wear. Therefore, a feeling of wearing becomes good. Since the detection of the deformation of the detection target is performed by a change in capacitance, it is not necessary to pass a current through the detection unit, and the entire detection system can be made a power saving type. When the amount of tensile deformation detection cloth is large in the detection system, the power saving effect is particularly remarkable.
The detection system using the tensile deformation detection cloth of the present invention can be used in the following cases.
(1) System for checking momentum and recovery level in rehabilitation of physically handicapped persons (2) Monitoring of moving parts with complicated curved surface shape (3) Input device for home game machine (4) Due to weak earthquake Deformation detection of buildings and deflection due to strong winds of a greenhouse

本発明は、上記実施形態で説明した外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、織物の織り方及び編物の編み方は、実施形態で説明したものに限定されず、各種の織り方及び編み方が採用可能である。   The present invention is not limited to the appearance and configuration described in the above embodiment, and various modifications, additions, and deletions can be made without changing the gist of the present invention. For example, the weaving method of the woven fabric and the knitting method of the knitted fabric are not limited to those described in the embodiment, and various weaving methods and knitting methods can be adopted.

10、10a,10b 織物
11、15、15a,15b 導電糸
16 絶縁糸
13、17 電極A
14,18 電極B
20 検知システム
10, 10a, 10b Woven fabric 11, 15, 15a, 15b Conductive thread 16 Insulating thread 13, 17 Electrode A
14,18 Electrode B
20 Detection system

Claims (5)

複数の導電糸を含んで構成された編物又は織物を一方向に伸縮自在にすると共に、その伸縮に伴って前記導電糸の隣接するもの同士の間隔が変化し、その隣接する導電糸同士間は絶縁状態が維持されるように構成され、隣接する各導電糸の端部が静電容量を測定するための一対の電極とされていることを特徴とする引張変形検知布。   While making a knitted fabric or a woven fabric including a plurality of conductive yarns stretchable in one direction, the spacing between the adjacent conductive yarns changes with the expansion and contraction, and between the adjacent conductive yarns. A tensile deformation detecting cloth configured to maintain an insulating state, and an end portion of each adjacent conductive yarn is a pair of electrodes for measuring capacitance. 経糸、緯糸としてそれぞれ導電糸、弾性糸が織込まれた織物を、緯糸の方向に弾性糸の伸縮により伸縮自在にすると共に、その伸縮に伴って前記導電糸の隣接するもの同士の間隔が変化し、その隣接する導電糸同士間は絶縁状態が維持されるように構成され、隣接する各導電糸の端部が静電容量を測定するための一対の電極とされていることを特徴とする引張変形検知布。   The woven fabric in which conductive and elastic yarns are woven as warps and wefts, respectively, can be expanded and contracted by expanding and contracting the elastic yarn in the direction of the weft, and the distance between adjacent conductive yarns changes with the expansion and contraction. The adjacent conductive yarns are maintained in an insulated state, and the ends of the adjacent conductive yarns are a pair of electrodes for measuring capacitance. Tensile deformation detection cloth. 導電性繊維を含む芯と、該芯の周りを絶縁性繊維で覆う鞘とから成る導電糸を複数本を用いて天竺編みとした編物を、編み込まれた導電糸の両端を結ぶ方向が伸縮方向とされ、各導電糸の端部が静電容量を測定するための一対の電極とされていることを特徴とする引張変形検知布。   A direction in which the ends of the knitted conductive yarn are connected to each other is formed by stretching a knitted fabric using a plurality of conductive yarns composed of a core containing conductive fibers and a sheath covering the core with insulating fibers. A tensile deformation detecting cloth, wherein the ends of each conductive yarn are a pair of electrodes for measuring capacitance. 請求項3に記載の引張変形検知布において、互いに天竺編みされる導電糸同士の間に絶縁糸を挟んで天竺編みされていることを特徴とする引張変形検知布。   4. The tensile deformation detecting cloth according to claim 3, wherein the tensile deformation detecting cloth is knitted with an insulating yarn between conductive yarns knitted together. 請求項1乃至4のいずれかに記載の引張変形検知布において、前記導電糸はフィラメント糸であることを特徴とする引張変形検知布。
5. The tensile deformation detection cloth according to claim 1, wherein the conductive yarn is a filament yarn.
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