JP6753980B2 - Wearable sensor and sensor system - Google Patents
Wearable sensor and sensor system Download PDFInfo
- Publication number
- JP6753980B2 JP6753980B2 JP2019088867A JP2019088867A JP6753980B2 JP 6753980 B2 JP6753980 B2 JP 6753980B2 JP 2019088867 A JP2019088867 A JP 2019088867A JP 2019088867 A JP2019088867 A JP 2019088867A JP 6753980 B2 JP6753980 B2 JP 6753980B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resonance
- wearable sensor
- sensor
- conductive
- base cloth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、任意の物理量を検出するセンサデバイスであって、人が身に着けて持ち歩くことができるウェアラブルセンサに関する。 The present invention relates to a wearable sensor that is a sensor device that detects an arbitrary physical quantity and that can be worn and carried by a person.
近年のセンサネットワークの進展に伴って、いつでも、誰でも利用できるセンサ素子への注目が高まっている。特にセンサ類や処理演算機能の衣服への集積化は「ウェアラブル・コンピューティング」と呼ばれ注目が集まっている。
これまでに、ウェアラブルなセンサデバイスとしては、例えば、歪ゲージを衣服に装着するものなどが提案されている(特許文献1)。
With the development of sensor networks in recent years, attention has been paid to sensor elements that can be used by anyone at any time. In particular, the integration of sensors and processing calculation functions into clothing is called "wearable computing" and is attracting attention.
So far, as a wearable sensor device, for example, a device in which a strain gauge is attached to clothes has been proposed (Patent Document 1).
一方、近年、微小な共振構造を利用したメタマテリアル技術が着目されている。本技術は共振器の形状や材料を選択することで、電磁波が感じる実効的な透磁率や誘電率を制御できるものである。実効的な誘電率や透磁率は微小な共振構造の形状や電気特性に大きく影響されるので、共振器の形状変化や電気特性の変化を利用してセンシング応用が可能である。このようなセンサについては、フレキシブル基板上に形成した歪みセンサなどが報告されている(非特許文献1)。 On the other hand, in recent years, attention has been paid to metamaterial technology using a minute resonance structure. This technology can control the effective magnetic permeability and dielectric constant felt by electromagnetic waves by selecting the shape and material of the resonator. Since the effective permittivity and magnetic permeability are greatly affected by the shape and electrical characteristics of the minute resonant structure, sensing applications can be made by utilizing the changes in the shape and electrical characteristics of the resonator. As for such a sensor, a distortion sensor formed on a flexible substrate and the like have been reported (Non-Patent Document 1).
しかしながら、このような従来技術では、半導体デバイスやフレキシブル基板を衣服に纏う必要があるため、衣服とセンサとの一体感の欠落による美観上・外見上の抵抗感が強く、また生体の行動を制限するなどの課題が存在するため、普及が進んでいないのが現状である。 However, in such a conventional technique, since it is necessary to wear a semiconductor device or a flexible substrate on clothes, there is a strong sense of aesthetic and appearance resistance due to lack of unity between the clothes and the sensor, and the behavior of the living body is restricted. The current situation is that the spread is not progressing because there are issues such as.
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、衣服の美観・外見を大きく損なうことなく、繊維のみでウェアラブルなセンサデバイスを実現できるウェアラブルセンサを提供することを目的としている。 An object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a wearable sensor capable of realizing a wearable sensor device using only fibers without significantly impairing the appearance and appearance of clothes.
このような目的を達成するために、本発明にかかるウェアラブルセンサは、送受信した電磁波の比較結果に基づいて特定の物理量を測定するセンサシステムで用いられるウェアラブルセンサであって、非導電性の基布に導電性媒質により形成されて、入射した電磁波と共振することにより入射された前記電磁波を変化させるとともに、前記物理量に応じた変形により前記電磁波に対する変化度合を変化させる共振構造を備えている。 In order to achieve such an object, the wearable sensor according to the present invention is a wearable sensor used in a sensor system that measures a specific physical quantity based on a comparison result of transmitted and received electromagnetic waves, and is a non-conductive base cloth. It is formed of a conductive medium to includes a control system which changes the electromagnetic waves incident by resonating the input and shines electromagnetic wave, a resonant structure for changing the degree of change with respect to the electromagnetic wave by deformation in accordance with the physical quantity ..
また、本発明にかかる上記ウェアラブルセンサの一構成例は、前記共振構造のうち、導電性媒質により形成された共振構造が、スプリットリング構造、ダイポール構造、クロスダイポール構造、フィッシュネット構造、またはマッシュルーム構造をなすものである。
Further, examples of the configuration of such the wearable sensor in the present invention, among the resonant structure, the resonant structure formed of a conductive medium, split ring structure, dipole structure, cross-dipole structure, fishnet structure or mushrooms, It is a structure.
また、本発明にかかる上記ウェアラブルセンサの一構成例は、前記共振構造のうち、導電性繊維により形成された共振構造が、前記基布に対して導電性繊維を織り込むことにより形成されているものである。 Further, in one configuration example of the wearable sensor according to the present invention, among the resonance structures, the resonance structure formed by the conductive fibers is formed by weaving the conductive fibers into the base cloth. Is.
また、本発明にかかる上記ウェアラブルセンサの一構成例は、前記共振構造のうち、導電性媒質により形成された共振構造が、前記基布に対して導電性媒質を塗布することにより形成されているものである。 Further, in one configuration example of the wearable sensor according to the present invention, among the resonance structures, the resonance structure formed by the conductive medium is formed by applying the conductive medium to the base cloth. It is a thing.
また、本発明にかかる上記ウェアラブルセンサの一構成例は、前記共振構造のうち、導電性基布の切り抜きにより形成された共振構造が、スプリットリング構造、ダイポール構造、クロスダイポール構造、フィッシュネット構造、またはオープンリング構造をなすものである。 Further, in one configuration example of the wearable sensor according to the present invention, among the resonance structures, the resonance structure formed by cutting out the conductive base cloth is a split ring structure, a dipole structure, a cross dipole structure, a fishnet structure, and the like. Or it has an open ring structure.
また、本発明にかかるセンサシステムは、前述したいずれかのウェアラブルセンサに対して電磁波を送受信し、送信電磁波と受信電磁波との比較結果に基づいて、特定の物理量を測定するものである。 Further, the sensor system according to the present invention transmits and receives electromagnetic waves to any of the above-mentioned wearable sensors, and measures a specific physical quantity based on a comparison result between the transmitted electromagnetic waves and the received electromagnetic waves.
本発明によれば、非導電性の基布に形成した導電性繊維もしくは導電性媒質、あるいは導電性布に形成した切り欠きにより、ウェアラブルなセンサデバイスを実現できる。このため、半導体デバイスやフレキシブル基板を衣服に纏う必要がなくなり、衣服の美観・外見を大きく損なうことなく、また生体の行動を制限することなく、生体にセンサデバイスを装着することができる。したがって、センサデバイスさらにはこれを利用したセンサシステムを、より広く普及させることが可能となる。 According to the present invention, a wearable sensor device can be realized by a conductive fiber or a conductive medium formed on a non-conductive base cloth, or a notch formed on the conductive cloth. Therefore, it is not necessary to wear the semiconductor device or the flexible substrate on the clothes, and the sensor device can be attached to the living body without significantly impairing the aesthetic appearance and appearance of the clothes and without restricting the behavior of the living body. Therefore, the sensor device and the sensor system using the sensor device can be widely used.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[第1の実施の形態]
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかるウェアラブルセンサ10について説明する。図1は、第1の実施の形態にかかるウェアラブルセンサ(スプリットリング構造)の構成を示す説明図である。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
First, the
このウェアラブルセンサ10は、非導電性の基布12の表面、裏面、または内層に、導電性繊維により形成されて、入射した電磁波と共振することにより電磁波を変化させる共振構造11から構成されている。図1の例では、共振構造11は、全体としてスプリットリング構造、より具体的には平面視略C字形状をなしており、基布12に複数の配列されている。この共振構造11は、電磁波の波長より短い大きさに形成されている。
The
基布12を構成する非導電性繊維の具体例としては、例えばポリエステルやアクリルなどの合成繊維があげられる。共振構造11は、例えば基布12に導電性繊維の糸を縫い込むことで形成してもよい。また、導電性の溶液や樹脂からなる導電性媒質を基布12に選択的に塗布することにより、共振構造11を形成してもよい。
Specific examples of the non-conductive fibers constituting the
共振構造11は、電気的には微細なLC共振器と等価であるため、共振点付近で実効的な透磁率の値が大きく変動する。ウェアラブルセンサ10は、1つの共振構造11で構成することができるが、複数の共振構造11で構成してもよく、共振構造11の数が増えるほど測定感度が増大する。
Since the resonance structure 11 is electrically equivalent to a fine LC resonator, the effective magnetic permeability value fluctuates greatly in the vicinity of the resonance point. Although the
一般的に共振器長は波長を超えることはないため、共振構造は波長以下のサイズであることが望ましい。具体的な共振構造11の大きさは、入力する電磁波の波長で共振が生じるように決定すればよい。たとえば、図1のようなC型の共振構造の場合、その共振周波数frは共振器の実効的なリアクタンスLと実効的なキャパシタンスCを用いて、次の式(1)のように記述される。
一般的に共振器サイズを大きくするとL値が大きくなるため、共振器のC値を下げる(つまりCの字の分離幅を広げる、誘電率の小さな寄付を利用するなど)と共振器のサイズを増加させつつ、共振周波数は一定に出来る。共振器サイズを小さくする場合も同様である。ただし、材料の誘電率や高精度に製造可能な共振器のサイズには制限があるため、上記を加味して適した共振器サイズを選定する必要がある。 In general, increasing the resonator size increases the L value, so lowering the C value of the resonator (that is, widening the separation width of the C-shape, using a donation with a small dielectric constant, etc.) will increase the size of the resonator. The resonance frequency can be made constant while increasing. The same applies when the size of the resonator is reduced. However, since there are restrictions on the dielectric constant of the material and the size of the resonator that can be manufactured with high accuracy, it is necessary to select a suitable resonator size in consideration of the above.
図2は、共振構造の歪みを示す説明図である。共振構造11は、導電性繊維により形成されているため、基布12の伸縮により歪みが発生する。例えば、生体の動作により基布12が引っ張られた場合、共振構造11は、図2(a)から図2(b)のように、引っ張り歪みが印加されて、共振構造11の形状が変化して、例えば誘電率、透磁率、電気抵抗など、導電性繊維の電気的特性が変化する。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing distortion of the resonance structure. Since the resonance structure 11 is formed of conductive fibers, distortion occurs due to expansion and contraction of the
図3は、基布の誘電率の変化を示す説明図である。基布12の誘電率εは、真空の誘電率ε0を基準として、電気感受率χと基布12の周囲温度Tにより変化し、ε=ε0+χTで求められる。このため、周囲温度Tが変化して基布12の誘電率が変化した場合、導電性繊維の電気的特性も変化する。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a change in the dielectric constant of the base fabric. The permittivity ε of the
図4は、共振構造の透過特性を示すグラフである。ここでは、図1に示した平面視略C字形状をなす共振構造11について、引っ張り歪みの有無の場合の透過パラメータ(S12)を測定した結果がグラフ表示されている。歪みあり・なしのいずれの特性においても、透過パラメータにピークが見られるが、そのピークに相当するLC共振周波数が歪みあり・なしに応じてシフトしていることが分かる。 FIG. 4 is a graph showing the transmission characteristics of the resonance structure. Here, with respect to the resonance structure 11 having a substantially C-shaped plan view shown in FIG. 1, the result of measuring the transmission parameter (S12) in the case of the presence or absence of tensile distortion is displayed in a graph. A peak is seen in the transmission parameter in both the characteristics with and without distortion, and it can be seen that the LC resonance frequency corresponding to the peak shifts depending on whether there is distortion or not.
したがって、例えば引っ張り歪みなどによる共振構造11の変形に応じて、共振構造11で反射し、または共振構造11を透過した電磁波の強度、位相、偏光状態が変化する。このような、電磁波の変化と共振構造11の歪みとの関係を予め計測・計算しておくことにより、計測された電磁波変化から共振構造11の歪みを推定することが可能となる。 Therefore, the intensity, phase, and polarization state of the electromagnetic wave reflected by the resonance structure 11 or transmitted through the resonance structure 11 changes according to the deformation of the resonance structure 11 due to, for example, tensile strain. By measuring and calculating the relationship between the change in the electromagnetic wave and the distortion of the resonance structure 11 in advance, it is possible to estimate the distortion of the resonance structure 11 from the measured change in the electromagnetic wave.
なお、ここでは、ウェアラブルセンサ10を、歪みを検出する歪みセンサとして使用した場合を例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、温度を検出する場合には、温度による収縮変化が大きい基布12や導電性繊維を選択するなど、測定したい物理量に合わせて、基布12や導電性繊維の材質、共振構造11の形状、共振構造11の配列方向や間隔などのパラメータを任意の選択すればよい。
Here, the case where the
また、共振構造11の形状としてスプリットリング構造、すなわち平面視略C字形状を選択した場合、開口部が存在するため形状が点対照ではないが、測定結果から、電磁波の入射方向に対する開口部の向きはいずれの方向であってもよいことが分かった。なお、共振構造11の形状は、平面視略環形状の一部を切欠いたスプリットリング構造を有していればLC共振器と等価な電気的特性が得られる。したがって、平面視略C字形状は、全体として曲線から構成されるが、曲線を直線で構成してもよく、例えば平面視略コの字形状であってもよい。 Further, when a split ring structure, that is, a substantially C-shaped shape in a plan view is selected as the shape of the resonance structure 11, the shape is not a point control because there is an opening, but from the measurement result, the opening of the opening with respect to the incident direction of the electromagnetic wave. It was found that the orientation could be any direction. If the shape of the resonance structure 11 has a split ring structure in which a part of the substantially ring shape in a plan view is cut out, electrical characteristics equivalent to those of an LC resonator can be obtained. Therefore, the substantially C-shaped shape in plan view is composed of a curved line as a whole, but the curved line may be formed in a straight line, for example, a substantially U-shaped shape in plan view.
図5は、センサシステム(反射型)の構成例である。このセンサシステム1は、高周波信号を発生させる高周波発振器21と、高周波発振器21からの高周波信号からなる電磁波をウェアラブルセンサ10へ向けて送信する送信アンテナ22と、ウェアラブルセンサ10で反射された電磁波を受信する受信アンテナ23と、受信アンテナ23で受信された電磁波を示す高周波信号により、ウェアラブルセンサ10での電磁波の変化を測定する測定装置24とから構成されている。
FIG. 5 is a configuration example of a sensor system (reflection type). The
図6は、センサシステム(アンテナ共用型)の構成例である。このセンサシステム1は、電磁波の送受信を1つの送受信アンテナ25で共用しており、送信用の高周波信号と受信用の高周波信号とを分離するためのアイソレータ26を介して、送受信アンテナ25が高周波発振器21と測定装置24とに接続されている。
FIG. 6 is a configuration example of a sensor system (antenna shared type). In this
図7は、センサシステム(透過型)の構成例である。このセンサシステム1は、受信アンテナ23がウェアラブルセンサ10を透過した電磁波を受信する位置に配置されている以外は、図4の反射型の構成と同様である。
FIG. 7 is a configuration example of a sensor system (transmissive type). The
[第2の実施の形態]
次に、図8および図9を参照して、本発明の第2の実施の形態にかかるウェアラブルセンサ10について説明する。図8は、第2の実施の形態にかかるウェアラブルセンサ(ダイポール構造)の構成を示す説明図である。図9は、第2の実施の形態にかかるウェアラブルセンサ(クロスダイポール構造)の構成を示す説明図である。
[Second Embodiment]
Next, the
共振構造11の形状として、第1の実施の形態で説明したスプリットリング構造(図1)を選択した場合、基布12に対して特定の方向から電磁波を入射すると、共振が発生しない場合がある。これは、電磁波の入射方向によっては、電磁波の磁場成分が共振構造11を貫くあるいは共振構造11と交差するように形成されない場合があるからである。
When the split ring structure (FIG. 1) described in the first embodiment is selected as the shape of the resonance structure 11, resonance may not occur when an electromagnetic wave is incident on the
図8の例では、共振構造11が、基布12の布平面に沿って、直線状すなわち平面視略I字形状に形成されている。これにより、例えば基布12に対して垂直な方向から電磁波を入射しても、共振が生じるという優れた効果が得られる。これは、電磁波の電場がダイポールの延在方向に存在していれば共振が生じるためである。
In the example of FIG. 8, the resonance structure 11 is formed in a straight line, that is, in a substantially I-shape in a plan view, along the cloth plane of the
図8に示した構造は、入射偏波に対する依存性が存在するが、例えば図9のようにダイポール構造を交差させるようなクロスダイポール構造、すなわち平面視略十字形状をとることで、偏波依存性を解消できるという優れた効果が得られる。 The structure shown in FIG. 8 has a dependency on incident polarization, but it depends on polarization by taking a cross-dipole structure in which the dipole structures intersect as shown in FIG. 9, that is, a substantially cross shape in a plan view. An excellent effect of eliminating sex can be obtained.
[第3の実施の形態]
次に、図10〜図11を参照して、本発明の第3の実施の形態にかかるウェアラブルセンサ10について説明する。図10は、第3の実施の形態にかかるウェアラブルセンサ(フィッシュネット構造)の構成を示す説明図である。図11は、第3の実施の形態にかかるウェアラブルセンサ(マッシュルーム構造)の構成を示す説明図である。
[Third Embodiment]
Next, the
共振構造11の形状として、第1の実施の形態で説明したスプリットリング構造(図1)や、第2の実施の形態で説明したダイポール構造(図8)やクロスダイポール構造(図9)を選択した場合、透過した電磁波が生体に入射されるといった課題がある。
これを防ぐためには、共振構造11に入射した電磁波が全て反射され、かつ反射波の位相や偏光状態が変化するようにすることが望ましい。
As the shape of the resonance structure 11, the split ring structure (FIG. 1) described in the first embodiment, the dipole structure (FIG. 8) and the cross dipole structure (FIG. 9) described in the second embodiment are selected. In that case, there is a problem that the transmitted electromagnetic wave is incident on the living body.
In order to prevent this, it is desirable that all the electromagnetic waves incident on the resonance structure 11 are reflected and the phase and polarization state of the reflected waves change.
図10のような、網目状に導電性繊維を配置したフィッシュネット構造や、図11のようなマッシュルーム構造は、共振構造11に入射した電磁波を全て反射し、かつ反射波の位相や偏光状態を変化させることができる。 The fishnet structure in which conductive fibers are arranged in a mesh pattern as shown in FIG. 10 and the mushroom structure as shown in FIG. 11 reflect all electromagnetic waves incident on the resonance structure 11 and change the phase and polarization state of the reflected wave. Can be changed.
特に、図10のフィッシュネット構造は、裏面に導電性布13が張り付けられた基布12の表面、裏面、または内層に、平面視略矩形状(正方形状)の導電性繊維が複数形成されており、線状の導電性繊維により縦横網目状に接続された構造をなしている。
また、図11のマッシュルーム構造は、図11(a)のAA断面図である図11(b)に示すように、裏面に導電性布13が張り付けられた基布12の表面に、平面視略矩形状(正方形状)の導電性繊維が複数形成されており、これらがそれぞれの平面視略中央位置で直線状の導電性繊維により基布12を介して導電性布13に接続された構造をなしている。
In particular, in the fishnet structure of FIG. 10, a plurality of conductive fibers having a substantially rectangular shape (square shape) in a plan view are formed on the front surface, the back surface, or the inner layer of the
Further, as shown in FIG. 11B, which is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 11A, the mushroom structure of FIG. 11 is substantially plan-viewed on the surface of the
これらの形状は、EBG(Electromagnetic Band Gap)を持ち、共振構造11に入射した電磁波が共振周波数付近で位相が180°反転するからである。周波数は、基布12の誘電率や透磁率、導電性繊維の形状や導電率に強く依存するため、これらによる位相変化を予め測定または計算しておくことによって物理量の推定が可能である。
This is because these shapes have an EBG (Electromagnetic Band Gap), and the phase of the electromagnetic wave incident on the resonance structure 11 is inverted by 180 ° near the resonance frequency. Since the frequency strongly depends on the dielectric constant and magnetic permeability of the
[第4の実施の形態]
次に、図12〜図14を参照して、本発明の第4の実施の形態にかかるウェアラブルセンサ10について説明する。図12は、第4の実施の形態にかかるウェアラブルセンサ(切り欠きスプリットリング構造)の構成を示す説明図である。図13は、第4の実施の形態にかかるウェアラブルセンサ(切り欠きクロスダイポール構造)の構成を示す説明図である。図14は、第4の実施の形態にかかるウェアラブルセンサ(切り欠きオープンリング構造)の構成を示す説明図である。
[Fourth Embodiment]
Next, the
前述した第1〜第3の実施の形態では、共振構造11が、基布12に対する導電性繊維の縫い付けなどによるパタニングで形成される。しかし、これらの場合、回路構造が3次元になるため予期せぬリアクタンス成分、キャパシタンス成分が発生しやすく、設計からのずれが大きくなるといった課題が生じる。
これを解決するためには、導電性基布14を切り抜くことによって共振構造11を形成すればよい。
In the first to third embodiments described above, the resonance structure 11 is formed by patterning by sewing conductive fibers to the
In order to solve this problem, the resonance structure 11 may be formed by cutting out the
特に、図12の切り欠きスプリットリング構造は、導電性基布14の一部を、スプリットリング構造、より具体的には平面視略C字形状に切り抜くことによって、共振構造11が複数形成された構造をなしている。
また、図13の切り欠きクロスダイポール構造は、導電性基布14の一部を、クロスダイポール構造、より具体的には平面視略十字形状に切り抜くことによって、共振構造11が複数形成された構造をなしている。
In particular, in the notched split ring structure of FIG. 12, a plurality of resonance structures 11 are formed by cutting out a part of the
Further, the notched cross dipole structure of FIG. 13 is a structure in which a plurality of resonance structures 11 are formed by cutting out a part of the
また、図14の切り欠きオープンリング構造は、導電性基布14の一部を、オープンリング構造、より具体的には平面視略枠形状に切り抜くことによって、共振構造11が複数形成された構造をなしている。この際、枠形状の内側部分の導電性基布14を保持するため、導電性基布14の裏面に基布12が張り付けられている。
このほか、図8と同様の切り抜きダイポール構造や、図10と同様の切り抜きフィッシュネット構造を適用してもよい。
Further, the notched open ring structure of FIG. 14 is a structure in which a plurality of resonance structures 11 are formed by cutting out a part of the
In addition, a cutout dipole structure similar to that shown in FIG. 8 or a cutout fishnet structure similar to that shown in FIG. 10 may be applied.
このような導電性基布14の切り抜きによって共振構造11を形成することで、導電性繊維の縫い付けなどの3次元構造が形成されやすい工程を省くことができ、設計通りの特性が得られやすいという優れた効果が発現する。
By forming the resonance structure 11 by cutting out the
[第5の実施の形態]
次に、図15を参照して、本発明の第5の実施の形態にかかるウェアラブルセンサ10について説明する。図15は、第5の実施の形態にかかるウェアラブルセンサ(複合型)の構成を示す説明図である。
[Fifth Embodiment]
Next, the
前述した第1〜第4の実施の形態で説明した共振構造11については、1つのウェアラブルセンサ10に配置する共振構造11をすべて同一形状に限定する必要はなく、図15に示すように、任意の共振構造11を組み合わせ配置することにより、複合型のウェアラブルセンサ10を形成してもよい。また、同一形状の共振構造11であって、サイズなどの形状パラメータを変更したものを組み合わせ配置してもよい。
Regarding the resonance structure 11 described in the first to fourth embodiments described above, it is not necessary to limit all the resonance structures 11 arranged in one
これにより、特性の異なる共振構造11を同一平面内に集積化でき、電磁波の入射方向への対応や、異なる物理量の測定など、1つのウェアラブルセンサ10で複数の機能を実現できるという優れた効果が得られる。
As a result, the resonance structures 11 having different characteristics can be integrated in the same plane, and there is an excellent effect that one
[実施の形態の拡張]
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
[Extension of Embodiment]
Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the structure and details of the present invention within the scope of the present invention. In addition, each embodiment can be implemented in any combination within a consistent range.
1…センサシステム、10…ウェアラブルセンサ、11…共振構造、12…基布、13…導電性布、14…導電性基布、21…高周波発振器、22…送信アンテナ、23…受信アンテナ、24…測定装置、25…送受信アンテナ、26…アイソレータ。 1 ... sensor system, 10 ... wearable sensor, 11 ... resonant structure, 12 ... base cloth, 13 ... conductive cloth, 14 ... conductive base cloth, 21 ... high frequency oscillator, 22 ... transmit antenna, 23 ... receive antenna, 24 ... Measuring device, 25 ... transmission / reception antenna, 26 ... isolator.
Claims (4)
非導電性の基布に導電性媒質により形成されて、入射した電磁波と共振することにより入射された前記電磁波を変化させるとともに、前記物理量に応じた変形により前記電磁波に対する変化度合を変化させる共振構造を備える
ことを特徴とするウェアラブルセンサ。 A wearable sensor used in a sensor system that measures a specific physical quantity based on the comparison result of transmitted and received electromagnetic waves.
It is formed of a conductive medium to the non-conductive base fabric, together with changing the electromagnetic waves incident by resonating the input and shines electromagnetic waves, to vary the degree of change with respect to the electromagnetic wave by deformation in accordance with the physical quantity A wearable sensor characterized by having a resonance structure.
前記共振構造のうち、導電性媒質により形成された共振構造は、スプリットリング構造、ダイポール構造、クロスダイポール構造、フィッシュネット構造、またはマッシュルーム構造をなすことを特徴とするウェアラブルセンサ。 In the wearable sensor according to claim 1,
Among the resonance structures, the resonance structure formed by the conductive medium is a wearable sensor having a split ring structure, a dipole structure, a cross dipole structure, a fishnet structure, or a mushroom structure.
前記共振構造のうち、導電性媒質により形成された共振構造は、前記基布に対して導電性媒質を塗布することにより形成されていることを特徴とするウェアラブルセンサ。 In the wearable sensor according to claim 1,
Among the resonance structures, the resonance structure formed by the conductive medium is a wearable sensor characterized in that it is formed by applying the conductive medium to the base cloth.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019088867A JP6753980B2 (en) | 2019-05-09 | 2019-05-09 | Wearable sensor and sensor system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019088867A JP6753980B2 (en) | 2019-05-09 | 2019-05-09 | Wearable sensor and sensor system |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016155280A Division JP6546132B2 (en) | 2016-08-08 | 2016-08-08 | Wearable sensor and sensor system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019148599A JP2019148599A (en) | 2019-09-05 |
JP6753980B2 true JP6753980B2 (en) | 2020-09-09 |
Family
ID=67850493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019088867A Active JP6753980B2 (en) | 2019-05-09 | 2019-05-09 | Wearable sensor and sensor system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6753980B2 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001336910A (en) * | 2000-05-26 | 2001-12-07 | Hitachi Cable Ltd | Radio type distortion sensor |
JP2014228507A (en) * | 2013-05-27 | 2014-12-08 | 日本電信電話株式会社 | Extension sensor and measuring apparatus |
US9858611B2 (en) * | 2014-05-29 | 2018-01-02 | Like A Glove Ltd. | Self-measuring garment |
JP6546132B2 (en) * | 2016-08-08 | 2019-07-17 | 日本電信電話株式会社 | Wearable sensor and sensor system |
-
2019
- 2019-05-09 JP JP2019088867A patent/JP6753980B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019148599A (en) | 2019-09-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Monti et al. | Fabrication techniques for wearable antennas | |
KR101762913B1 (en) | Metamaterial based Electromagnetic wave Polarization Converter | |
Paggi et al. | Sub-millimeter displacement sensing by passive UHF RFID antennas | |
Dhupkariya et al. | A review of textile materials for wearable antenna | |
CN105633588B (en) | A kind of adjustable Meta Materials resonance device of polarization insensitive guided mode resonance quality factor | |
Li et al. | A handbag zipper antenna for the applications of body-centric wireless communications and Internet of Things | |
KR20100058894A (en) | Wearable magnetic resonator for mri resolution improvement, and application device of the same magnetic resonator | |
Purohit et al. | Wearable-textile patch antenna using jeans as substrate at 2.45 GHz | |
Singh et al. | Compact and wearable yagi-like textile antennas for near-field UHF-RFID readers | |
Kellomäki et al. | Shirt collar tag for wearable UHF RFID systems | |
JP6753980B2 (en) | Wearable sensor and sensor system | |
Ahbe et al. | Dual-band antennas for frequency-doubler-based wireless strain sensing | |
JP6546132B2 (en) | Wearable sensor and sensor system | |
Khan et al. | A silver-coated conductive fibre HC12 sewed chipless RFID tag on cotton fabric for wearable applications | |
Corchia et al. | Wearable antennas for applications in remote assistance to elderly people | |
Pinapati et al. | Detuning effects of wearable patch antennas | |
WO2015004897A1 (en) | Object detection system, object detection method, and non-transitory computer-readable storage medium in which object detection program is stored | |
Bai et al. | Crumpled textile antennas | |
JP4923221B2 (en) | Magnetic element | |
Burgnies et al. | Experimental phase-advance in woven textile metasurface | |
Khan et al. | A fibre embroidered chipless RFID tag on cotton fabrics for wearable applications | |
Sheeba et al. | Analysis and implementation of Flexible Microstrip Antenna of soft substrates with different Feeding Techniques for ISM Band | |
JP5103579B2 (en) | Method for improving characteristics of a broadband waveguide type optical electric field sensor | |
Kaur et al. | Wearable antennas for on-body communication systems | |
Komeya et al. | Studies on a cavity-backed slot antenna made of a conductive textile bent along a spherical surface |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190509 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200326 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132 Effective date: 20200407 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200605 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200818 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200820 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6753980 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |