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図面 (7)

課題・解決手段

柔軟で、軽量かつ高機能な比例入力インタフェースを提供する。インタフェースは、繊維が持つ快適さ及び/又は耐久性犠牲にすることなく、様々な電子デバイスと同様に、衣服室内装飾共働する。比例入力インタフェースは、導電エラストマー系材料からなる1つ又は複数の領域を持ち、導電エラストマー系材料からなる1つ又は複数の領域に対して比例的に入力されるユーザからの直観的な入力を、翻訳し及び/又は伝達するアクチュエータと共働する。それは、ユーザによる入力が信号に変換されて、さまざまな電子デバイス及び/又はシステム対応付けられた1つ又は複数の複雑な機能及び/又は操作が実現されるように行われる。

概要

背景

様々な製造材料において電子機器が使用されることはよく知られており、例えば、下記特許文献1から7などが挙げられる。導電トレースバイオセンサ電極コンピュータ電子回路などがすべて繊維製品に組み込まれている。
米国特許番号6,360,615 B1号明細書
米国特許番号6,210,771 B1号明細書
米国特許番号5,371,326号明細書
米国特許出願公開第2002/0135457 A1号明細書
国際公開第 WO 02/055923 A1号パンフレット
国際公開第 WO 02/32665 A1号パンフレット
英国特許出願公開第 GB 2 373 863号明細書

概要

柔軟で、軽量かつ高機能な比例入力インタフェースを提供する。インタフェースは、繊維が持つ快適さ及び/又は耐久性犠牲にすることなく、様々な電子デバイスと同様に、衣服室内装飾共働する。比例入力インタフェースは、導電エラストマー系材料からなる1つ又は複数の領域を持ち、導電エラストマー系材料からなる1つ又は複数の領域に対して比例的に入力されるユーザからの直観的な入力を、翻訳し及び/又は伝達するアクチュエータと共働する。それは、ユーザによる入力が信号に変換されて、さまざまな電子デバイス及び/又はシステム対応付けられた1つ又は複数の複雑な機能及び/又は操作が実現されるように行われる。

目的

本発明の目的は、直観的であることに加えて、単純で、効果的で、効率的なインタフェースソリューションに対する要求を満たすインタフェースを提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

相互作用を信号に変換するのに適した導電エラストマー系材料と、直観的なユーザインタフェースを提供するために前記導電エラストマー系材料と共働するアクチュエータとを有することを特徴とする布地構造体

請求項2

前記導電エラストマー系材料が持つ1つ又は複数の特性が、前記相互作用に応じて変化することを特徴とする請求項1に記載の布地構造体。

請求項3

前記導電エラストマー系材料が、圧電性を持つことを特徴とする請求項1に記載の布地構造体。

請求項4

前記導電エラストマー系材料が、ポリピロールライクラ、ポリピロール/ナイロン、ポリピロール/ポリエステル、又は他のいずれかの共役高分子、又はイオン注入ポリマ、又はそれらの化合物であることを特徴とする請求項1に記載の布地構造体。

請求項5

前記導電エラストマー系材料は、次のうちのいずれか、即ち、織物、非織物及び/又はニットを含む繊維を柔軟な金属で被覆したもの、フィラメント金属箔ヤーン導電ポリマコートされた繊維/布地導電黒鉛化された繊維/布地、又は導電ゲルコートされた繊維/布地、及び/又はそれらの組み合わせを有することを特徴とする請求項1に記載の布地構造体。

請求項6

前記アクチュエータは、比較的硬い材料から形成されることを特徴とする請求項1に記載の布地構造体。

請求項7

前記アクチュエータは、プラスチック又はゴム又はそれらの組み合わせから形成されることを特徴とする請求項1に記載の布地構造体。

請求項8

前記アクチュエータは、前記エラストマー系材料と共働することを特徴とする請求項1に記載の布地構造体。

請求項9

前記導電エラストマー系材料が持つ1つ又は複数の特性が、前記相互作用に比例的に応じて変化し、前記相互作用は、前記導電エラストマー系材料の1つ又は複数の領域を変位させることを特徴とする請求項1に記載の布地構造体。

請求項10

直観的なユーザインタフェースを備える導電エラストマー系布地構造体を有し、前記直観的なユーザインタフェースは、1つ又は複数の導電領域と共働するアクチュエータを含むことを特徴とする多方向比入力デバイス

請求項11

前記1つ又は複数の導電領域が持つ1つ又は複数の特性が、前記アクチュエータを介した相互作用に応じて変化することを特徴とする請求項10に記載の多方向比例入力デバイス。

請求項12

前記インタフェースは、布地表面に接続されることを特徴とする請求項10に記載の多方向比例入力デバイス。

請求項13

前記インタフェースは、布地表面に一体化されることを特徴とする請求項10に記載の多方向比例入力デバイス。

請求項14

前記1つ又は複数の導電領域における相対的な動きが、該領域が持つ前記特性の変化を介して検出可能であることを特徴とする請求項11に記載の多方向比例入力デバイス。

請求項15

前記1つ又は複数の導電領域間の変位率が、前記相互作用の程度を定量化するために、及び/又は、前記相互作用の速度若しくは割合を定量化するために使用されることを特徴とする請求項14に記載の多方向比例入力デバイス。

請求項16

請求項15に記載の入力デバイスを備える衣服

請求項17

請求項10に記載の入力デバイスを備える衣服であって、前記入力デバイスは、種々の着衣可能な電子機器における多様な用途への使用に適した、及び/又は比例的な入力を必要とする1つ又は複数の種々の複雑な機能を実現するのに適したものであることを特徴とする衣服。

請求項18

導電エラストマー系材料からインタフェースを形成するステップを有し、前記インタフェースは、該インタフェースにおける1つ又は複数の導電領域と共働するアクチュエータを備えることを特徴とする多方向入力デバイス形成方法

請求項19

更に、1つ又は複数の電子デバイス及び/又はシステムと共働する衣服又は室内装飾に、前記インタフェースを接続するステップを有することを特徴とする請求項18に記載の方法。

請求項20

前記インタフェースは、1つ又は複数の電子デバイス及び/又はシステムと共働するのに適した衣服又は室内装飾に一体化されることを特徴とする請求項18に記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、電子機器が組み込まれる繊維製品に関する。特に本発明は、様々な方向からの比例入力を検出するため、柔軟な繊維電子回路等に一体化され、様々な繊維電子アプリケーション及び/又は操作と共働する入力デバイスに関連する。

背景技術

0002

様々な製造材料において電子機器が使用されることはよく知られており、例えば、下記特許文献1から7などが挙げられる。導電トレースバイオセンサ電極コンピュータ、電子回路などがすべて繊維製品に組み込まれている。
米国特許番号6,360,615 B1号明細書
米国特許番号6,210,771 B1号明細書
米国特許番号5,371,326号明細書
米国特許出願公開第2002/0135457 A1号明細書
国際公開第 WO 02/055923 A1号パンフレット
国際公開第 WO 02/32665 A1号パンフレット
英国特許出願公開第 GB 2 373 863号明細書

発明が解決しようとする課題

0003

多様な種類及び/又は構成の繊維電子機器に関連付けられる利点がより明らかになるにつれ、直観的であることに加えて、単純で、効果的で、効率的なインタフェースソリューションに対する要求や必要性が明らかとなってきた。こうして、種々の繊維電子機器及び/又はこのような電子機器を搭載する材料により提供される様々な電子的機能/システムに対して、補完的な入力装置入力インタフェースが必要となっている。

0004

本発明の目的は、直観的であることに加えて、単純で、効果的で、効率的なインタフェースソリューションに対する要求を満たすインタフェースを提供することにある。

0005

また、本発明の別の目的は、柔軟な布地構造体を有するインタフェースを提供することにある。

0006

また、本発明の別の目的は、比例的に操作されることができるインタフェースを提供することにある。

0007

また、本発明の別の目的は、導電性のある可変抵抗エラストマー素材からなる1つ又は複数の領域と共働するアクチュエータ部を有するインタフェースを提供することにある。

0008

また、本発明の別の目的は、衣服室内装飾及び/又は、様々な電子デバイス/システムと共働可能なインタフェースを提供することにある。

0009

また、本発明の別の目的は、繊維電子機器においてユーザによる直観的な理解を容易にするのに適したインタフェースを提供することにある。

0010

また、本発明の更なる目的は、比較的洗練された多様な操作/機能を実現するのに適したインタフェースを提供することにある。

課題を解決するための手段

0011

本発明におけるこれら上述した目的及び利点は、動きを信号に変換するのに適した、少なくとも導電エラストマー系材料から形成される繊維構造体又は布地構造体と、直観的なユーザインタフェースを提供するようにその導電エラストマー系材料と共働するアクチュエータとを有する入力デバイス又は入力インタフェースにより達成される。

発明の効果

0012

このインタフェースは、異なる繊維電子機器及び/又は関連するデバイス/システム/装置のユーザインタフェースソリューションを提供するのに適したものであれば、任意の数の電子スイッチ及び/又は制御部の形態を取ることができる。導電エラストマー系材料は、少なくとも1つの比較的複雑な機能/操作を容易に実現できるように、選択的に及び/又は比例的に操作されることができる。導電エラストマー系材料に対する操作、例えば相互作用は、導電エラストマー系材料の1つ又は複数の領域における相対的な特性又は特徴を介して検出される。

発明を実施するための最良の形態

0013

図面を、特に図1を参照すれば、本発明の実施形態に対応する繊維メッシュ又は布地構造体が示され、参照番号として1が振られている。好ましくは、布地構造体1には、素材の特性又は特徴を介して機械的な相互作用又は動きを信号に変換するのに適した、導電エラストマー系材料20からなる1つ又は複数の領域を備える入力デバイス又はインタフェース10が形成される。布地構造体1は、好ましくは、導電エラストマー系材料20への相互作用又はユーザによる入力を、翻訳し及び/又は伝達するため、上記導電エラストマー系材料20からなる1つ又は複数の領域と連携するアクチュエータ30を含む。

0014

図1から図3を参照すれば、インタフェース10は、好ましくは、様々な異なる用途に応じて使いやすいように、多様な種々の形態で形成される。インタフェース10は、好ましくは、様々な種々の電子デバイス/システム、例えば、各種着衣可能な電子機器、バイオセンサ、医療機器、そして健康治療器具などにおいて使用することができる。インタフェース10は、多彩電子操作を実現するために独立して動作してもよい。インタフェース10は、導電エラストマー系材料20とアクチュエータ30の他に、1つ又は複数のスイッチ及び/又は制御部を形成するのに適していれば、他の材料及び/又は要素を任意個数含んでいてもよい。更に、インタフェース10は、多数の電子操作/機能を容易にするのに必要な、任意の形状、大きさ及び/又は構成を取ることができる。

0015

好ましくは、上記導電エラストマー系材料20からなる1つ又は複数の領域は、伸長されるかある態様で操作されると、それらに応じて電気的な変化及び/又は物理的な変化が生じるという特徴を有する。例えば、導電エラストマー系材料20は、ポリピロールライクラ素材、ポリピロール/ナイロン素材、ポリピロール/ポリエステル素材共役高分子イオン注入ポリマ、これらの素材の組み合わせなどの既知材料により圧電性を持つことができる。上記導電エラストマー系材料20は、次の種類の材料のいずれか又は、それらの材料を組み合わせて選択される。それは、織物、非織物及び/又はニットなどの繊維を柔軟な金属で被覆したもの、フィラメント金属箔ヤーン導電ポリマコートされた繊維/布地導電黒鉛化された繊維/布地、又は導電ゲルコートされた繊維/布地である。導電エラストマー系材料20は、好ましくは、適切な柔軟性、及び製造に関連する負荷や様々な異なる種類の布地構造体の使用に関連する負荷に耐えうる耐久性を提供するのに適した特徴を持つ。

0016

好ましくは、導電エラストマー系材料20は、布地構造体1を介して、電源60とインタフェース10との間の電気的な通信を容易にすることができる。好ましくは、インタフェース10は、順に、電源が様々な繊維電子機器に提供されることを容易にする。コネクタ70は、好ましくは、電源と布地構造体1との間の電気的な通信に対する媒体を提供する。コネクタ70は、この電気的な通信の手段又は方法を与えるのに適した、いかなる構成を取ってもよい。導電エラストマー系材料20は、インタフェース10が異なる用途に対応することができるように、様々な異なる形状、大きさ、又は構成を取ることができる。

0017

導電エラストマー系材料20は、編む、縫う、及び/又は織るという既存の方法を使用して、導電繊維22と非導電性繊維24を組み合わせて形成されてよいことに留意されたい。好ましくは、各導電繊維22は、様々な形態を取ることができる。例えば、導電繊維22は、導電性のある半流動性(sleeve)に囲まれた導電性のある糸状の芯を含むことができる。芯及び袖は、好ましくは、音波溶接により接続される。他の接続方法が使用されてもよいことにも留意されたい。導電繊維22は、様々な材料のいずれか及び/又はそれらの材料の組み合わせよりなる。例えば、導電繊維22は、金属箔、導電ポリマ、黒鉛化/金属化されたファイバ、もしくは導電ゲル(例えば、導電シリコン)、又はそれらの組み合わせから形成される。好ましくは、それぞれの非導電性繊維が、適度な弾力性及び/又は拡張性に加えて、例えば、ライクラ、スパンデックスネオプレンポリエステル、及び/又はゴムの押し出し繊維のように、肌との快適な接触を容易にする特性を持っていてもよい。非導電性繊維24は、好ましくは、インタフェース10が異なる用途に対応することができるように、様々な異なる形状、大きさ、又は構成を取ることができる。非導電性繊維24のすべてが弾力性を持つ必要はなく、本発明における目的を解決するためには、弾力性のある繊維と非弾力的な材料との合成物が使用されてもよいことにも留意されたい。

0018

図1から図5概観して参照すると、アクチュエータ30は、好ましくは、電子操作/機能に影響を与えたり、及び/又は、有効にするために、動き又は機械的な相互作用を信号に変換するのを容易にする導電エラストマー系材料20からなる1つ又は複数の領域と連携する。好ましくは、アクチュエータ30は、比較的剛性のある材料、例えば、プラスチック、ゴム、プラスチックとゴムの組み合わせ、又は本発明のインタフェースを形成するのに適した同様の材料から形成される。好ましくは、アクチュエータ30は、環状であり、導電エラストマー系材料20からなる1つ又は複数の領域に近接している。アクチュエータ30は、導電エラストマー系材料20からなる1つ又は複数の領域に直接接してもよく、又は一体化されていてもよい。

0019

好ましくは、上記導電エラストマー系材料20からなる1つ又は複数の領域は、インタフェース10を介した相互作用に応じて変化する特性又は特徴(例えば、抵抗や容量)を持つ。この相互作用は、何らかの周辺手段又はアクチュエータ30を介して、ユーザによりもたらされる。こうして、導電エラストマー系材料からなる1つ又は複数の領域25におけるいかなる相対的な動きも、その領域における特性の変化を介して検出可能である。好ましくは、導電エラストマー系材料20からなる1つ以上の領域25間の変位率が、相互作用の程度を定量化するのに、及び/又は相互作用の速度若しくは相互作用の割合を定量化するのに使用される。

0020

こうして、インタフェース10は、種々の着衣可能な電子機器における多様な用途へ使用するのに、及び/又は、比例的な入力を必要とする1つ以上の異なる複雑な機能を実現するのに適している。本発明のインタフェース10は、好ましくは、非常に柔軟な/弾力的な、軽量かつ高機能な直観的ユーザインタフェースであり、様々な繊維電子機器等とも共働可能であるが、同様に繊維とも、その繊維が持つ物理的な特徴(例えば、快適さ及び/又は耐久性)を犠牲にすることなく、共働可能である。

0021

以上、本発明の好ましい特徴におけるいくつかの側面を説明したが、柔軟な繊維インタフェース10を形成する好ましいプロセス又は方法は、まず先に説明したような導電エラストマー系繊維1からインタフェース10を形成する。次に、インタフェース10に、そのインタフェース10に1つ又は複数ある導電領域20と共働するアクチュエータ30を与える。アクチュエータ30は、上記インタフェースに1つ又は複数ある導電領域20に近接するように、導電エラストマー系布地1に、恒常的に埋め込まれるか、又は一体化されることができる。アクチュエータ30及び/又はインタフェース10は、従来技術で知られている任意の適した方法を使用して、導電エラストマー系布地1の表面5に取り付けられることができる。任意の適した方法とは、例えば、編む、刺繍縫いをする、織る、ラミネート加工するなどである。

0022

図6を参照すれば、好ましくは、インタフェース10は、次に、1つ以上ある電子デバイス及び/又はシステム50と共働する衣服40又は室内装飾に、接続されるか、又は一体化される。インタフェース10の衣服40への接続/一体化は、そのような操作を可能にする従来技術のいかなる方法を使用してもよい。

0023

以上において、好ましい実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明と同一の範囲内又は均等の範囲内において様々な変更・修正を加えることが可能であり、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。

図面の簡単な説明

0024

本発明の実施形態における比例入力インタフェースの平面斜視図である。
本発明の第2の実施形態における比例入力インタフェースが、非動作状態又は未使用状態にある場合に対応する平面図である。
本発明の第2の実施形態における比例入力インタフェースが、非動作状態又は未使用状態にある場合に対応する平面図である。
図2に示した比例入力インタフェースが、操作状態又は動作状態にある場合に対応する平面図である。
図3に示した比例入力インタフェースが、操作状態又は動作状態にある場合に対応する平面図である。
本発明の第2の実施形態における比例入力スイッチが組み込まれた衣服の正面図である。

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