(57)【要約】  柔軟で、軽量かつ高機能な押圧活性インタフェースを提供する。インタフェースは、繊維毎に異なる特性を犠牲にすることなく、様々な電子デバイス／システム、様々な繊維に対して使用することができる。インタフェースは、少なくとも１つの押し潰し可能な空洞を持つ布地構造を備える。押し潰し可能な空洞は、少なくとも１つの導電接触領域を含み、それは、少なくとも１つの導線に対応付けられる。導電接触領域のうち少なくとも２つは機械的な相互作用を介して電気的に通信可能である。電気的に通信可能なその２つは、少なくとも１つの導線に対して持ち上げられた位置にある。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ又は複数の押し潰し可能な空洞と、１つ又は複数の導線に対応付けられる１つ又は複数の導電接触領域とを備える布地構造を有し、
前記１つ又は複数の導電接触領域の少なくとも２つが前記１つ又は複数の押し潰し可能な空洞にあって、前記１つ又は複数の導線に対して持ち上げられていることを特徴とする押圧活性インタフェース。
【請求項２】
前記１つ又は複数の押し潰し可能な空洞における前記導電接触領域のうち少なくとも２つが、バイアスされて離れていることを特徴とする請求項１に記載の押圧活性インタフェース。
【請求項３】
前記バイアスは、機械的な相互作用により解消されることを特徴とする請求項２に記載の押圧活性インタフェース。
【請求項４】
前記機械的な相互作用により、前記１つ又は複数の押し潰し可能な空洞が縮み、前記１つ又は複数の導電接触領域のうち少なくとも２つが、接続されるか、又は電気的に通信可能になり、スイッチを閉じることを特徴とする請求項３に記載の押圧活性インタフェース。
【請求項５】
前記スイッチは、様々な電子デバイスと共働可能、及び／又は、衣服あるいは室内装飾に組み込み可能であることを特徴とする請求項４に記載の押圧活性インタフェース。
【請求項６】
更に、前記１つ又は複数の押し潰し可能な空洞に対応付けられるインタフェースグラフィックスを、１つ又は複数有することを特徴とする請求項１に記載の押圧活性インタフェース。
【請求項７】
前記１つ又は複数の押し潰し可能な空洞は、比較的剛体の材料で形成されることを特徴とする請求項１に記載の押圧活性インタフェース。
【請求項８】
前記１つ又は複数の押し潰し可能な空洞は、支持部材を介して補強されることを特徴とする請求項１に記載の押圧活性インタフェース。
【請求項９】
前記支持部材は、前記１つ又は複数の押し潰し可能な空洞を支えるように射出成形されることを特徴とする請求項８に記載の押圧活性インタフェース。
【請求項１０】
前記インタフェースは、既存の繊維加工技術のいずれかを用いて形成されることを特徴とする請求項１に記載の押圧活性インタフェース。
【請求項１１】
前記１つ又は複数の導電接触領域は、前記１つ又は複数の導線から形成されることを特徴とする請求項１に記載の押圧活性インタフェース。
【請求項１２】
前記１つ又は複数の導線は、前記１つ又は複数の押し潰し可能な空洞と一体であることを特徴とする請求項１１に記載の押圧活性インタフェース。
【請求項１３】
更に、前記１つ又は複数の押し潰し可能な空洞が閉じられた状態の維持を選択的に行う１つ又は複数の安全機構を有することを特徴とする請求項１に記載の押圧活性インタフェース。
【請求項１４】
１つ又は複数のユーザインタフェースグラフィックスが描かれた布地構造を形成するステップと、
同時に又は連続して、１つ又は複数の導電接触領域を内部に備える、１つ又は複数の押し潰し可能な空洞を形成するステップと、
同時に又は連続して、前記１つ又は複数の押し潰し可能な空洞を補強するステップとを有することを特徴とする押圧活性インタフェースの形成方法。
【請求項１５】
前記１つ又は複数の押し潰し可能な空洞と前記１つ又は複数の導電接触領域とが、機械的な相互作用に対応するために、持ち上げられることを特徴とする請求項１４に記載の押圧活性インタフェースの形成方法。
【請求項１６】
前記１つ又は複数の導電接触領域は、１つ又は複数の導線に対応付けられ、
前記導線は、順に様々な電子デバイス及び／又はシステムを操作可能に接続することができることを特徴とする請求項１４に記載の押圧活性インタフェースの形成方法。
【請求項１７】
更に、前記インタフェースを衣服に組み込むステップを有することを特徴とする請求項１４に記載の押圧活性インタフェースの形成方法。
【請求項１８】
縁又は境界に沿って、１つ又は複数の押し潰し可能な空洞を備える布地構造と、
前記１つ又は複数の持ち上げられた押し潰し可能な空洞に備えられる導電面と、
機械的な相互作用に応じて、前記導電面と導電的に共働する１つ又は複数の導電接触領域を備える１つ又は複数の導線とを有することを特徴とする柔軟なインタフェース。
【請求項１９】
前記機械的な相互作用により、前記押し潰し可能な空洞が圧縮され、
前記圧縮により前記導電面と前記１つ又は複数の導電接触領域とが通電状態になり、
スイッチが閉じられ、
前記スイッチは、様々な電子デバイスと共働可能、及び／又は、衣服あるいは室内装飾に組み込み可能であることを特徴とする請求項１８に記載の柔軟なインタフェース。
【発明の詳細な説明】
【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、少なくとも１つの押圧活性スイッチを有し、好ましくは柔軟な布地構造に一体化されるインタフェースに関する。押圧活性インタフェースは、機械的な操作を介して操作可能であり、様々な電子的なアプリケーション及び／又は操作を介して機能する。
【背景技術】
【０００２】
多様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。導線、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。
【特許文献１】米国特許番号６，３６０，６１５  Ｂ１号明細書
【特許文献２】米国特許番号６，２１０，７７１  Ｂ１号明細書
【特許文献３】米国特許番号５，３７１，３２６号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００２／０１３５４５７  Ａ１号明細書
【特許文献５】国際公開第  ＷＯ  ０２／０５５９２３  Ａ１号パンフレット
【特許文献６】国際公開第  ＷＯ  ０２／３２６６５  Ａ１号パンフレット
【特許文献７】英国特許出願公開第  ＧＢ  ２  ３７３  ８６３号明細書
【発明の開示】
【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と関連付けられる利点がより明らかになるにつれ、直感的なユーザインタフェースであることに加えて、単純で、効果的で、効率的なものに対する要求や必要性が明らかとなってきた。こうして、異なる繊維電子機器により提供される様々な電子的機能／システムに対して及び／又はこのような電子機器を搭載する材料に対して、使用可能な入力装置、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、直感的なユーザインタフェース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、少なくとも１つのスイッチと、対応するインタフェースグラフィックスとを有す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、既存の繊維加工技術を用いて簡易に製造可能なスイッチを少なくとも１つ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、及び／又は、少なくとも１つの繊維電子デバイス若しくは装置と共働される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、様々な電子デバイス／システムへ操作可能に接続できる、又は共働される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、各種の異なる電気的な操作や機能を実現するための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、少なくとも１つの押し潰し可能な空間又は空洞を備えた布地構造を有するインタフェースにより達成される。好ましくは、その少なくとも１つの押し潰し可能な空間は、繊維インタフェースの表面から盛り上がるか、持ち上げられた格好をしている。また好ましくは、少なくとも１つの導電接触領域を備えた、少なくとも１つの帯状物又は導線がそれらに対応付けられる。そして、その帯状物又は導線は、機械的な相互作用を介して、少なくとも１つの導電領域のうちの最低２つが電気的に通信することにより、繊維インタフェースと共働する。
【００１２】
好ましくは、この機械的な相互作用は、少なくとも２つの導電領域が電気的な通信を行うことを可能にし、それにより１つ又は複数の回路又はスイッチを閉じる。このスイッチは順に、対応する電気的な機能／操作を働かせる。こうして、本発明のインタフェースは、好ましくは、少なくとも１つの電気的な機能／操作を直感的に行うことを容易にする。直感的なインタフェースは、好ましくは、布地構造の特性又は特徴に密接に関連する。また、繊維インタフェースにおける少なくとも１つのスイッチは、インタフェースに求められる特定の条件に応じて、防水性を発揮するため不浸透性を持たせたり及び／又は絶縁性を持たせたりすることができる。
【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おけるインタフェースと共に、繊維メッシュ又は布地構造が示され、参照番号として１が振られている。好ましくは、布地構造又は繊維インタフェース１は、少なくとも１つの押し潰し可能な空間又は空洞１０を備える。好ましくは、少なくとも１つの押し潰し可能な空洞１０は、布地構造又は繊維インタフェース１の表面１５から盛り上がるか、持ち上げられた格好をしている。繊維インタフェース１は、少なくとも１つの他の繊維、例えば、衣服や室内装飾材料に使用されるものと、一体化され及び／又は組み合わされる。好ましくは、繊維インタフェース１は、少なくとも１つの帯状物又は導線２０を有する。繊維インタフェース１の表面には、インタフェースグラフィックス２５が模様付けられ、又は印刷されており、そのインタフェースグラフィックス２５は、少なくとも１つの空洞１０に対応付けられる。好ましくは、インタフェースグラフィックス２５は、様々な繊維電子機器や同様のデバイスに対応付けられた多彩な機能／操作を、ユーザが理解するのを助けるのに適している。インタフェースグラフィッククス２５は、繊維に現れる抽象的又は装飾的な模様の一部であっても、その模様と一体化されていてもよい。
【００１４】
図１と図２を参照すれば、少なくとも１つの押し潰し可能な空洞１０は、好ましくは、繊維インタフェース１と一体化されている。しかし、その少なくとも１つの押し潰し可能な空洞１０は、作業を為すため既存の方法／プロセスにより、繊維インタフェース１と別個に接続可能であってもよい。少なくとも１つの押し潰し可能な空洞１０は、どのような材料から形成してもよく、従って、天然材料からでも、人工材料からでも構わない。例えば、少なくとも１つの押し潰し可能な空洞１０は、プラスチックファイバや剛性を備える材料から形成される。また、少なくとも１つの空洞１０は、支持部又は基礎部材１３により補強されてもよい。好ましくは、それらは、強度と安定性を増すために、射出成形される。繊維インタフェース１及び／又は少なくとも１つの押し潰し可能な空洞を形成するには、他の構成及び／又は配置を用いてもよい。
【００１５】
図２と図３を参照すれば、少なくとも１つの導線２０は、好ましくは、少なくとも１つの柔軟な繊維、ケーブル及び／又は電線を伸ばしたものであり、そこに少なくとも１つの導電接触領域３０を有するものである。少なくとも１つの導線２０は、どのような材料から形成してもよく、従って、天然材料からでも、人工材料からでも構わない。十分な柔軟性と、製造時及び／又は取扱い時の負荷への耐性とを備えていれば適した材料といえる。このような材料の一例としては、織物、非織物、ニット、フィラメント、金属箔、ヤーンなどを折り曲げ可能な金属で被膜した材料、導電ポリマコートされた繊維／材料、及び／又は導電ゲルコートされた材料などがある。
【００１６】
少なくとも１つの導線２０及び／又は少なくとも１つの導電接触領域３０は、繊維インタフェース１を介して、様々な電子デバイス、システム及び／又は電源３５間の電気的な通信を可能にするものとして機能する。好ましくは、コネクタ４０は、様々な電子デバイス、システム及び／又は電源３５と、繊維インタフェース１との間の電気的な通信用の媒体を提供するのに使用される。コネクタ４０は、電気的な通信に対する有効な手段として機能するのであれば、どのような構成でも構わない。
【００１７】
図２を参照すれば、好ましくは、少なくとも１つの導電接触領域３０は、少なくとも１つの押し潰し可能な空洞１０内部で、繊維インタフェース１の表面１５に対して持ち上げられて設けられ、流体空間３３が間に挟まれている。好ましくは、少なくとも１つの導線２０及び／又は少なくとも１つの導電接触領域３０が、バイアスされて離れており、少なくとも１つの導電接触領域３０が本質的に非接続状態にある。少なくとも１つの導線２０及び／又は少なくとも１つの導電接触領域３０のバイアスは、機械的な相互作用、例えば、図２に示されるように加えられる力（F）を介して打ち消される。機械的な相互作用は、ユーザにより直接又は間接に加えられる。好ましくは、少なくとも１つの回路あるいはスイッチ５を閉じるため、機械的な相互作用によって、少なくとも１つの押し潰し可能な空洞１０が縮み、少なくとも１つの導電接触領域３０が接続状態になるか、通電状態になる。
【００１８】
図４から６を参照すれば、本発明の第２の実施形態において、好ましくは、少なくとも１つの押し潰し可能な空洞１０が、繊維インタフェース１の縁又は境界に形成される。繊維インタフェース１は、少なくとも１つの他の繊維製品に、一体化されるか及び／又は連携する。他の繊維製品とは、例えば、衣服や室内装飾に使用される繊維である。第２の実施形態における少なくとも１つの押し潰し可能な空洞１０は、好ましくは、既に示した実施形態で説明された要素及び／又は特徴の、すべてではなくとも、そのいずれかを備えていてもよい。しかし、本説明においては、少なくとも１つの導線２０及び／又は少なくとも１つの導電接触領域３０が、導電面５０と共働して、導電接触領域３０間の電気的な通信を達成するものが描かれる。こうして、少なくとも１つの回路又はスイッチ７が閉じられ、関連付けられた電気的な操作／機能が実現される。
【００１９】
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、押圧活性インタフェースを形成する方法又はプロセスは以下のステップを含む。まず、少なくとも１つのユーザインタフェースグラフィックス２５を備える繊維メッシュ又は布地構造１を、このような構造を実現する既存の方法（縫製、編み込み、織り込み等）で形成する。布地構造１の形成と同時に、あるいはその後連続的に、内部に少なくとも１つの導電接触領域３０を含む少なくとも１つの押し潰し可能な空洞１０を形成する。そして、少なくとも１つの押し潰し可能な空洞１０の形成と同時に、あるいはその後連続的にその少なくとも１つの空洞１０に剛性を与え、又は補強する。
【００２０】
なお、少なくとも１つの導電接触領域３０は、追加的に及び／又は選択的に少なくとも１つの導線２０に対応付けられるが、これは、導電性のある材料から形成され、少なくとも１つの押し潰し可能な空洞１０における繊維インタフェース１の壁面に直接配置されてもよく、機械的な相互作用（例えば、力F）が加えられるとき、少なくとも１つの導電接触領域３０が電気的な通信可能になるように接近し、それによりスイッチ又は回路が閉じられるように形成されることに留意されたい。また、繊維インタフェース１は、例えば図７に示されるように、少なくとも１つの押し潰し可能な空洞１０が閉じられた状態の維持を選択的に行う、少なくとも１つの安全機構５５を備えていてもよい。
【００２１】
また、少なくとも１つの押し潰し可能な空洞１０及び／又は流体空間３３には、ガス、流動物及び／又は非流動的な材料又は物質が、少なくとも部分的に、充填されてもよい。それらは、支持部材となり、少なくとも１つの押し潰し可能な空洞１０に求められる特徴を与えることになる。また、充填物によって、少なくとも１つの導電接触領域３０が電気的な通信ができるように、少なくとも１つの押し潰し可能な空洞１０が、流体空間３３を縮むか又は閉じることが可能になることに留意されたい。
【００２２】
さらに、少なくとも１つの押し潰し可能な空洞１０及び／又は全体の繊維インタフェース１は、インタフェースに求められる様々な条件に応じて、防水性を発揮するため不浸透性を持たせたり及び／又は絶縁性を持たせたりすることができることに留意されたい。
【００２３】
こうして、繊維インタフェース１は、好ましくは、十分な柔軟性と耐久力を持ち、製造時や取扱い時における負荷に耐えることができる。こうして、インタフェース１は、好ましくは、非常に柔軟な／弾力的な、軽量高機能の直感的なユーザインタフェースであって、さまざまな異なる繊維電子機器と共働可能なものとなる。異なる繊維、例えば、図７に示される衣服などに、それらの繊維の本来的な特徴を犠牲にすることなく、一体化され及び／又は接続される。
【００２４】
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】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態における押圧活性インタフェースの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態における押圧活性インタフェースの断面図である。
【図３】本発明の実施形態における導線を説明する図である。
【図４】本発明の第２の実施形態におけるインタフェースの斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における導線の斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施形態におけるスイッチの断面図である。
【図７】図１の押圧活性インタフェースが組み込まれた衣服を示す前面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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