JP6500054B2 - センサシステムを有する衣類 - Google Patents
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Description
本出願は、2012年12月13日出願の米国特許出願第13/713,967号の優先権および利益を主張し、その出願は参照によって全体として本書に援用されその一部をなす。
本発明は一般に、センサシステムを有する衣類、より詳しくは、衣類と動作可能に関係づけられた通信ポートに接続されたセンサ部材および導線を有する押出センサシステムを有する衣料品に関する。
センサシステムが組込まれた衣料品は周知である。センサシステムは、動きを追跡し履行データを収集し、その動きおよび履行データは、例えば分析目的での以後の使用のためにアクセスできる。特定のシステムにおいて、センサシステムは、着用者の関節における衣類の屈曲のために複雑であるか時として信頼できない。加えて、データは特定のオペレーティングシステムを用いてしかアクセスまたは使用できない。このように、収集したデータの使用は必要以上に制限され得る。従って、センサシステムを有する特定の衣料品は多くの有利な特徴を提供するにもかかわらず、それらは特定の限界を有する。本発明は、従来技術のこれらの限界および他の欠点の一部を克服し、これまで利用できなかった新しい特徴を提供しようとするものである。
本発明は一般に、センサシステムを有する衣料品に関する。本発明の態様は、導電性粒子材料を分散させたポリマー材料で形成された一つまたは複数のセンサおよびセンサと接続された導電性リード線を含むセンサシステムに関する。リード線もまた導電性粒子材料を分散させたポリマー材料で形成され得る。センサおよびリード線は同一または異なるポリマー材料および/または導電性粒子材料を有し得る。一実施形態において、導電性材料は第1の分散密度で(少なくとも一つの)センサに分散され、導電性材料は第1の分散密度よりも高い第2の分散密度でリード線に分散される。センサの各々は圧力を受けて変形した時に抵抗が増大するべく構成されており、言い換えると、センサは非変形状態における第1の抵抗および変形状態における第2の抵抗を有しており、第2の抵抗は第1の抵抗よりも高い。リード線が分散導電性材料を含む構成において、第2の分散密度は、リード線がいずれの変形状態においても各センサとポートとの間で電子信号を伝えるべく構成される十分な導電率をリード線の各々が有するようなものである。
この発明は多くの異なる形態での実施形態が可能であるが、本開示は本発明の原理の例証とみなすべきであって本発明の幅広い態様を図示説明された実施形態に制限する意図はないということを理解したうえで、本発明の好ましい実施形態を図面に示すとともに、ここに詳細に説明する。
10 衣服部材
11 ハーネス部材
12 センサシステム
13 コネクタまたは接続ピン
14 ポート
16 電子モジュール
17、18 インタフェース
19 フレーム部材
20 センサ
21 絶縁被覆
22 センサリード線
23 柔軟性ポリマーマトリックス材料
24 導電性材料
25 柔軟性絶縁性マトリックス材料
26 導電性粒子材料
27 センサ部
28 導線部
30 胴体部
31 袖
32 背部領域
33 胸部領域
34 肘領域
35 肩部領域
36 腋下領域
40 ハウジング
41 陥凹部
44 受信器
45A 内側部材
45B 外側部材
46 連結分岐
47 ブリッジ
50 パンツ、衣服部材
51 腰部
52 脚部
53 背面領域
54 膝領域
60 ボディスーツ、衣服部材
61 胴体部、腰部
62 脚部
63 袖
64 下背領域
65 上背領域
66 膝領域
67 肘領域
68 肩部領域
69 腋下領域
70 衣服部材
80 履物物品
81 ポート
82 センサシステム
83 センサ
84 モジュール
106、108 データ送信/受信システム
110 外部装置
110A 外部ゲーム装置
202 処理システム
204 メモリシステム
206 電源
302 プロセッサ
303 付属装置
304 メモリ
305 リモートコントローラ
306 電源
307 ゲーム媒体
308 ディスプレイ
310 ユーザ入力装置
Claims (25)
- センサシステムであって、
第1の分散密度で導電性粒子材料を分散させたポリマー材料で形成された複数のセンサと、
第2の分散密度で前記導電性粒子材料を分散させた前記ポリマー材料で形成された複数の導電性リード線であって、前記センサに接続されて前記センサから外側に延びる導電性リード線と、
を備え、
前記センサの各々は圧力を受けて変形した時に抵抗が増大するべく構成され、
前記第2の分散密度は前記第1の分散密度よりも高く、それにより前記導電性リード線の各々は、前記導電性リード線がいずれの変形状態においても、各センサへ、または、前記各センサから電子信号を伝えるべく構成される十分な導電率を有する、センサシステム。 - 各導電性リード線は導電性芯線の周りに配設された絶縁被覆を備えており、前記絶縁被覆および前記導電性芯線は両方とも前記ポリマー材料で形成されており、前記絶縁被覆は前記導電性粒子材料がほぼ無く、前記導電性芯線は前記第2の分散密度で分散させた前記導電性粒子材料を含み、
各センサは芯線の周りに配設された絶縁被覆を備えており、前記絶縁被覆および前記芯線は両方とも前記ポリマー材料で形成されており、前記絶縁被覆は前記導電性粒子材料がほぼ無く、前記芯線は前記第1の分散密度で分散させた前記導電性粒子材料を含む、請求項1に記載のセンサシステム。 - 前記各導電性リード線の前記絶縁被覆および前記導電性芯線は同時押出され、前記各センサの前記絶縁被覆および前記導電性芯線は同時押出される、請求項2に記載のセンサシステム。
- 前記センサのうちの少なくとも一つは、複数の概ね平行な分岐を備え、前記分岐は前記分岐を一緒に接続するために当該分岐に対し横方向に延在する一つ以上のブリッジを有する、請求項1に記載のセンサシステム。
- 前記少なくとも一つのセンサは、互い違いの構成で配置された3つ以上の分岐を備える、請求項4に記載のセンサシステム。
- 前記導電性リード線に接続されたインタフェースであって、電子モジュールが前記インタフェースを介して前記導電性リード線と前記センサと通信するように、前記電子モジュールに接続すべく構成されたインタフェースをさらに備えている、請求項1に記載のセンサシステム。
- 前記電子モジュールを、その内部に保持するべく構成されたハウジングをさらに備え、前記インタフェースは、前記電子モジュールが前記ハウジング内に収容された時に前記電子モジュールと接続されるように構成されている、請求項6に記載のセンサシステム。
- 各センサは、前記各センサから外側に延びる2つの導電性リード線を備え、前記各センサおよび前記各センサに接続された前記2つの導電性リード線は、前記センサを形成するセンサセグメントと前記導電性リード線を形成する導電材セグメントを有する単一の押出部材として一体的に形成され、前記センサセグメントは、前記第1の分散密度で前記導電性粒子材料を分散させた前記ポリマー材料によって形成され、前記導電材セグメントは、前記第2の分散密度で前記導電性粒子材料を分散させた前記ポリマー材料によって形成されている、請求項1に記載のセンサシステム。
- センサシステムであって、
第1の導電性粒子材料を分散させた第1のポリマー材料で形成されたセンサと、
第2の導電性材料を含有させた第2のポリマー材料で形成された導電性リード線であって、前記センサに接続されて前記センサから外側に延びる導電性リード線と、
を備え、
前記センサは、非変形状態における第1の抵抗および変形状態における第2の抵抗を有しており、前記第2の抵抗は前記第1の抵抗よりも高く、
前記第2の導電性材料は、前記導電性リード線がいずれの変形状態においても前記各センサへ、または、前記センサから電子信号を伝えるべく構成されるような十分な導電率を与えるような分散濃度で前記導電性リード線に含有され、
前記第1のポリマー材料は、前記第2のポリマー材料と同じである、センサシステム。 - センサシステムであって、
第1の導電性粒子材料を分散させた第1のポリマー材料で形成されたセンサと、
第2の導電性材料を含有させた第2のポリマー材料で形成された導電性リード線であって、前記センサに接続されて前記センサから外側に延びる導電性リード線と、
を備え、
前記センサは、非変形状態における第1の抵抗および変形状態における第2の抵抗を有しており、前記第2の抵抗は前記第1の抵抗よりも高く、
前記第2の導電性材料は、前記導電性リード線がいずれの変形状態においても前記各センサへ、または、前記センサから電子信号を伝えるべく構成されるような十分な導電率を与えるような分散濃度で前記導電性リード線に含有され、
前記導電性リード線は、前記第2のポリマー材料で形成され導電性芯線の周りに配設された絶縁被覆を備える、センサシステム。 - 前記第2の導電性材料は、前記第2のポリマー材料内に分散した導電性粒子材料であり、前記絶縁被覆は前記第2の導電性材料がほぼ無く、前記導電性芯線は、前記導電性リード線がいずれの変形状態においても前記各センサへ、または、前記センサから電子信号を伝えるべく構成されるような十分な導電率を付与する分散密度で分散させた前記第2の導電性材料を含む、請求項10に記載のセンサシステム。
- 前記センサは、芯線の周りに配設された絶縁被覆を備えており、前記絶縁被覆および前記芯線は、両方とも前記第1のポリマー材料で形成されており、前記絶縁被覆は前記第1の導電性粒子材料がほぼ無く、前記芯線は、分散させた前記第1の導電性粒子材料を含む、請求項9に記載のセンサシステム。
- 前記導電性リード線に接続されたインタフェースであって、電子モジュールが前記インタフェースを介して前記導電性リード線と前記センサと通信するように、前記電子モジュールに接続すべく構成されたインタフェースをさらに備えている、請求項9に記載のセンサシステム。
- 前記電子モジュールを、その内部に保持するべく構成されたハウジングをさらに備え、前記インタフェースは、前記電子モジュールが前記ハウジング内に収容された時に前記電子モジュールと接続されるように構成されている、請求項13に記載のセンサシステム。
- 衣料品であって、
使用者の身体に着用するべく構成された衣服部材と、
第1の場所において前記衣服部材に接続されたセンサであって、第1の分散密度で導電性粒子材料を分散させたポリマー材料で形成され、前記衣服部材を着用中に前記使用者の動きに応じて変形するべく構成されたセンサと、
前記衣服部材に接続され、前記センサに接続されて前記衣服部材に沿って前記センサの外側に延在し、前記第1の分散密度よりも高い第2の分散密度で前記導電性粒子材料を分散させた前記ポリマー材料で形成された導電性リード線であって、それにより、前記導電性リード線がいずれの変形状態においても、前記センサへ、または、前記センサから電子信号を伝えるべく構成される十分な導電率を有している、導電性リード線と、
を備え、
前記センサは圧力を受けて変形した時に抵抗が増大するべく構成されている、衣料品。 - 前記衣料品はシャツであり、前記センサは前記シャツの肘領域に配置されており、前記肘領域は前記使用者の肘を少なくとも部分的に被覆するべく構成されている、請求項15に記載の衣料品。
- 前記衣料品はパンツであり、前記センサは前記パンツの膝領域に配置されており、前記膝領域は前記使用者の膝を少なくとも部分的に被覆するべく構成されている、請求項15に記載の衣料品。
- 前記衣服部材とは異なる場所で前記使用者の身体に着用するべく構成された第2の衣服部材と、前記第2の衣服部材に接続された第2の導電性リード線と、をさらに備え、前記第2の衣服部材は、前記第2の衣服部材に接続された第2のセンサを有し、前記第2のセンサは、前記導電性粒子材料を分散させた前記ポリマー材料で形成され、前記第2のセンサは、前記第2の衣服部材を着用中に前記使用者の動きに応じて変形するべく構成されており、前記第2の導電性リード線は、前記導電性粒子材料を分散させた前記ポリマー材料で形成され、前記第2の導電性リード線は、前記第2のセンサに接続され前記センサから外側に向かって前記第2の衣服部材から前記衣服部材まで延在する、請求項15に記載の衣料品。
- 前記導電性リード線は、導電性芯線の周りに配設された絶縁被覆を備え、前記絶縁被覆および前記導電性芯線は両方とも前記ポリマー材料で形成され、前記絶縁被覆は前記導電性粒子材料がほぼ無く、前記導電性芯線は、分散させた前記導電性粒子材料を含み、
前記センサは、芯線の周りに配設された絶縁被覆を備え、前記絶縁被覆および前記芯線は両方とも前記ポリマー材料で形成され、前記絶縁被覆は前記導電性粒子材料がほぼ無く、前記芯線は、分散させた前記導電性粒子材料を含む、請求項15に記載の衣料品。 - 前記導電性リード線に接続されたインタフェースであって、電子モジュールが前記インタフェースを介して前記導電性リード線と前記センサと通信するように、前記電子モジュールに接続すべく構成されたインタフェースをさらに備えている、請求項15に記載の衣料品。
- 前記衣服部材に接続され、前記電子モジュールを、その内部に保持するべく構成されたハウジングをさらに備え、前記インタフェースは、前記電子モジュールが前記ハウジング内に収容された時に前記電子モジュールと接続されるように構成されている、請求項20に記載の衣料品。
- 前記第1および第2の場所から離れた第3の場所において前記衣服部材に接続された第2のセンサであって、前記第1の分散密度で前記導電性粒子材料を分散させた前記ポリマー材料で形成され、前記衣服部材を着用中の前記使用者の動きに応じて変形するべく構成された第2のセンサと、
前記衣服部材に接続された第2の導電性リード線であって、前記第2のセンサに接続され、前記第2のセンサの外側へ前記衣服部材に沿って延在している、第2の導電性リード線と、
をさらに備え、
前記第2のセンサは、圧力を受けて変形した時に抵抗が増大するべく構成され、
前記第2の導電性リード線は、いずれの変形状態においても前記第2のセンサへ、または前記第2のセンサから第2の電子信号を伝えるべく構成されている、請求項15に記載の衣料品。 - 運動履行監視システムであって、
使用者の身体に着用するべく構成された衣服部材を含む衣料品と、
前記衣服部材に接続されたセンサシステムであって、請求項1に記載のセンサシステムと、
前記衣服部材に接続されたハウジングと、
前記ハウジング内に取外し可能に取付けられた電子モジュールであって、外部電子装置と通信するべく構成された電子モジュールと、
前記電子モジュールが前記ハウジングに収容されているときに前記電子モジュールと接続されるように構成されたインタフェースと、
を備え、
前記導電性リード線は、電子モジュールが前記インタフェースを介して前記導電性リード線と前記複数のセンサと通信するように、前記複数のセンサと前記インタフェースとの間で接続されて前記センサと前記インタフェースとの間で前記衣服部材に沿って延在しており、
前記導電性リード線は前記導電性リード線がいずれの変形状態においても前記インタフェースを通じて各センサから前記電子モジュールへ電子信号を伝えるべく構成される十分な導電率を有し、
前記電子モジュールは前記電子信号を受信し、前記複数のセンサの増大した抵抗の検出によって前記使用者の動きを検出し、前記使用者の動きを示すデータを前記外部電子装置に通信するべく構成されている、運動履行監視システム。 - 前記衣料品はシャツであり、前記複数のセンサのうち第1のセンサは前記シャツの肘領域に配置され、前記肘領域は前記使用者の肘を少なくとも部分的に被覆するべく構成されている、請求項23に記載のシステム。
- 前記衣料品はパンツであり、前記複数のセンサのうち第1のセンサは前記パンツの膝領域に配置され、前記膝領域は前記使用者の膝を少なくとも部分的に被覆するべく構成されている、請求項23に記載のシステム。
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