(57)【要約】  様々な電子デバイス／システム（４０）だけでなく、室内装飾及び／又は衣服（６５）に通常使用される様々な種々の布地とも、そのような布地に関連付けられる固有の特徴又は特性を犠牲にすることなく共働する１つ又は複数のタッチセンシティブ・スイッチ（１０）を持つ、柔軟な、軽量高機能なタッチセンシティブ・インタフェース又は布地構造体（１）を提供する。１つ又は複数のタッチセンシティブ・スイッチ（１０）は、３次元のリセス(recess:くぼみ)（２０）と、そこに関連付けられる電磁場を持つ１つ又は複数の導電繊維（３５）とを含む。１つ又は複数の導電繊維（３５）は、導電コイル（３０）内に形成されることができる。
2007528098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リセスを持つ布地構造体と、
前記リセスに関連付けられる電磁場を持つ導電コイルとを有するタッチセンシティブ・インタフェース。
【請求項２】
前記リセスは、前記布地構造体に一体化されている、請求項１に記載のタッチセンシティブ・インタフェース。
【請求項３】
前記リセスは、前記布地構造体に射出成形される、請求項１に記載のタッチセンシティブ・インタフェース。
【請求項４】
前記リセスは、３次元である、請求項１に記載のタッチセンシティブ・インタフェース。
【請求項５】
前記導電コイルは、１つ又は複数の導電繊維から形成される、請求項１に記載のタッチセンシティブ・インタフェース。
【請求項６】
前記１つ又は複数の導電繊維の少なくともいくつかが、前記電磁場を生成する、請求項５に記載のタッチセンシティブ・インタフェース。
【請求項７】
前記電磁場は、前記リセス及び／又は前記導電コイルとの相互作用により影響されることができる、請求項６に記載のタッチセンシティブ・インタフェース。
【請求項８】
前記相互作用は、前記電磁場における検出可能な干渉及び／又は変化をもたらす、請求項７に記載のタッチセンシティブ・インタフェース。
【請求項９】
更に、前記電磁場における前記干渉及び／又は変化を検出する検出器を有する請求項８に記載のタッチセンシティブ・インタフェース。
【請求項１０】
前記検出器は、直接又は間接のいずれかにより前記電磁場における前記干渉及び／若しくは変化を解釈し、並びに／又は、それに応じて、関連付けられた操作を１つ若しくは複数作動させる、請求項９に記載のタッチセンシティブ・インタフェース。
【請求項１１】
室内装飾又は衣服布地と共働するインタフェースであって、
布地構造体と、
前記布地構造体に関連付けられる１つ又は複数の導電繊維とを有し、
前記布地構造体は、３次元のリセスを備え、前記１つ又は複数の導電繊維は、導電コイルを形成する、インタフェース。
【請求項１２】
前記導電コイルは、それに対応付けられる電磁場を持つ、請求項１１に記載のインタフェース。
【請求項１３】
前記１つ又は複数の導電繊維の少なくともいくつかが、電磁場を生成する、請求項１１に記載のインタフェース。
【請求項１４】
前記電磁場は、前記リセス及び／又は前記導電コイルとの相互作用により影響を受けることができる、請求項１２に記載のインタフェース。
【請求項１５】
前記相互作用は、前記電磁場における検出可能な干渉及び／又は変化をもたらす、請求項１４に記載のインタフェース。
【請求項１６】
更に、直接又は間接のいずれかにより１つ又は複数の電子的操作又は機能を作動させるため、直接又は間接のいずれかにより前記電磁場における前記干渉及び／又は変化を検出し、及び／又は解釈する検出器を有する請求項１３に記載のインタフェース。
【請求項１７】
タッチセンシティブ・インタフェースを形成する方法であって、
３次元のリセスを布地構造体から又は布地構造体上に形成するステップと、
導電コイルを形成するため、前記３次元のリセスへ１つ又は複数の導電繊維を一体化するステップとを有する方法。
【請求項１８】
前記３次元のリセスへ１つ又は複数の導電繊維を一体化する前記ステップは、前記３次元のリセスを形成する前記ステップの間及び／又は該形成ステップの後に行われる、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
更に、前記３次元のリセス及び／又は前記１つ若しくは複数の導電繊維を、その強度及び／又は耐久性を改良するため熱成形するステップを有する請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
更に、前記布地構造体内に及び／又は前記布地構造体上へ、インタフェースグラフィックスをパターン化するステップと、
室内装飾又は衣服布地へ前記タッチセンシティブ・インタフェースを一体化するステップとを有する請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、布地電子機器に関する。より詳細には、本発明は１つ又は複数の接触活性スイッチを持ち、好ましくは、柔軟な布地構造体と一体化されるインタフェースに関する。タッチセンシティブ・インタフェース(Touch Sensitive Interface)は、好ましくは、様々な電子デバイス／システムに動作可能なように接続可能である。
【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、電子回路などのデバイス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／又は構成の布地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、効率的なユーザインタフェース・ソリューションに対する要求や必要性がより明らかとなってきた。こうして、種々の布地電子機器及び／又はこのような電子機器を搭載する素材に関連付けられる様々な電子デバイス／システムに対して、補完的な入力装置又は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、効率的なユーザインタフェース・ソリューションに対する上述した必要性に対処するのに適したインタフェースを提供することにある。
【０００５】
本発明の別の目的は、柔軟な布地構造体を持つインタフェースを提供することにある。
【０００６】
本発明の別の目的は、電磁場を持つ１つ又は複数のスイッチを備えるインタフェースを提供することにある。
【０００７】
本発明の別の目的は、１つ又は複数のスイッチに関連付けられる電磁場における変化を検出できるインタフェースを提供することにある。
【０００８】
本発明の別の目的は、１つ又は複数のスイッチに関連付けられる電磁場における変化を解釈することができるインタフェースを提供することにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、衣服／室内装飾に通常使用されるものを含む様々な布地と、そのような布地の固有の特性／特徴を犠牲にすることなく共働し、様々な電子デバイス／システムに動作可能なように接続可能であるインタフェースを提供することにある。
【００１０】
本発明の別の目的は、様々な種々の電子操作又は機能を実現する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】
これらの本発明におけるこれら及び他の目的及び利点は、布地構造体に関連付けられる１つ又は複数のスイッチを持つインタフェースによって実現される。１つ又は複数のスイッチは、少なくとも１つのウェル(well)又はリセス(recess：くぼみ)と、少なくとも１つの導電コイルとを持つ。導電コイルは、それに関連付けられ、リセスに対する相互作用により影響されることができる電磁場を持つ。リセスに対する相互作用を介した電磁場への影響は、検出可能な干渉をもたらす。この検出可能な干渉は、回路又は検出器を介して検出され、順に、関連付けられた電子的機能／操作を作動させることができる。こうして、１つ又は複数のスイッチはタッチセンシティブ(touch-sensitive)であり、１つ又は複数の比較的複雑な電子的機能／操作を実現することを容易にする。また、１つ又は複数のタッチセンシティブ・スイッチは、防水加工のため、及び／又は特定のインタフェースソリューションのために要求される絶縁性のため、不浸透性を持たせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図面を参照すると、特に図１において、本発明の例示となる実施形態による布地メッシュ又は布地構造体が示され、参照番号１として一般的に表現されている。好ましくは、布地構造体１は、ウェル(well)又はリセス(recess:くぼみ)２０と導電コイル３０と共に、１つ又は複数のスイッチ１０を持つインタフェースの形態である。
【００１３】
１つ又は複数のスイッチ１０は、好ましくは、様々な種々の使用用途を容易にする多数の種々の形態において形成されることができる。１つ又は複数のスイッチ１０は、好ましくは、様々な種々の電子デバイス、例えば、様々な布地電子機器、バイオセンサ、医療機器、又は健康治療器具と共働することができる。１つ又は複数のスイッチ１０は、好ましくは、様々な種々の電子的操作を実現するため、独立して動作してもよい。１つ又は複数のスイッチ１０は、直観的なユーザインタフェース及び／又はコントロールを提供することのできる柔らかなタッチセンシティブ・スイッチを形成するのに適した、天然の又は人工の素材及び／又は要素の任意の組み合わせから形成されることができる。更に、１つ又は複数のスイッチ１０は、様々な種々の電子的操作、機能及び／又は使用を容易にするのに必要な任意の所望の形状、大きさ又は構成とすることができる。
【００１４】
１つ又は複数のスイッチ１０は、好ましくは、例えば、図５に示されるような様々な電子デバイス、システム及び／又は電源４０間での電気的通信を、布地構造体及び／又はインタフェース１を介して容易にするよう動作可能である。例えば、図５に示されるコネクタ５０は、好ましくは、様々な電子デバイスと、システムと、及び／又は電源４０と、及び布地構造体及び／又はインタフェース１とのうちの２者及び／又は３者以上間での電気的通信に対する媒体を提供するのに使用されることが可能である。コネクタ５０は、電気的通信の有効な手段を提供するのに適したいかなる構成をも取ることができる。
【００１５】
図２及び図３を参照すれば、ウェル又はリセス２０は、様々な種々の直観的なユーザインタフェースの用途に対応するのに適した、多数の種々の形状、大きさ、及び／又は構成のいずれにも形成されることができる。しかしながら、リセス２０は、環状であり、かつ３次元であることが好ましい。リセス２０は、好ましくは、導電コイル３０を包むか、くるむように形成される。リセス２０は、様々な導電、非導電及び／又は半導電素材のいずれかから形成されてもよい。例えば、織物、非織物及び／又はニット、フィラメント、金属箔、及びヤーンを含む柔軟なメタルコートされた素材、導電ポリマコートされた素材、導電黒鉛化された素材、導電ゲルコートされた素材、綿、ライクラ、スパンデックス、ネオプレン、ポリエステル、ゴムの押し出し素材、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、いずれかの共役高分子、イオン注入ポリマ、又はこれらの素材の組み合わせなどがある。好ましくは、リセス２０は、例えば環状タイプの構造を提供するための既知のいずれかの方法を介して形成される。または、リセス２０は、射出処理を介して形成されることができ、その処理において、リセス２０は、ゴム又は同様な素材から布地の表面１５に直接射出成形される。
【００１６】
導電コイル３０は、リセス２０同様、様々な種々の直観的なユーザインタフェースの用途に対応するのに適した、多数の種々の形状、大きさ、及び／又は構成のいずれにも形成されることができる。しかしながら、リセス２０同様、導電コイル３０は、環状であり、かつ３次元であることが好ましい。導電コイル３０は、好ましくは、図４に示されるような電磁場３７を生成する、又は与えるのに適した１つ又は複数の導電繊維３５から形成される。しかしながら、導電コイル３０は、この繊維タイプの構造に限定されず、本発明の様々な目的を実現するのに適した他の形態及び／又は構造タイプが使用されてよいことに留意されたい。いずれの場合でも、１つ又は複数の導電繊維３５及び／又は導電コイル３０は、好ましくは、電磁場３７との相互作用が回路又は検出器を介して検出されることができるよう、電磁場３７を持つ及び／又は生成する。１つ又は複数の導電繊維３５及び／又は導電コイル３０は、本発明の目的を実現するのに適した、導電及び／又は半導電素材のいずれかから形成されることができ、そのような素材としては、例えば、織物、非織物及び／又はニット、フィラメント、金属箔、及びヤーンを含む柔軟なメタルコートされた素材、導電ポリマコートされた繊維／素材、導電黒鉛化された素材、及び／又は導電ゲルコートされた素材などがあることに留意されたい。
【００１７】
例示となる実施形態の好ましい特徴についていくつか説明してきたが、１つ又は複数のスイッチ１０は、好ましくは、導電コイル３０及び／又は１つ若しくは複数の導電繊維３５における電磁場３７での干渉を検出することにより動作する。実例として、ユーザは、彼の／彼女の指を使い、１つ又は複数のスイッチ１０に対して相互作用を及ぼすことができ、例えば、電磁場３７に干渉を生じさせることができる。この干渉は、直接に又は間接に、電子回路又は検出器４５を介して、認識され及び／又は検出されることが可能で、順に、直接に又は間接にのいずれかにより、１つ又は複数の関連した電子的機能／操作を作動させる。
【００１８】
タッチセンシティブ・ユーザインタフェースを形成する方法又はプロセスは、好ましくは、布地メッシュ又は布地構造体１から、又は布地メッシュ又は布地構造体１へと、３次元のウェル又はリセス２０を、このような構造を実現するための任意の既存の方法（例えば、縫う、編む及び／又は織る）によって形成することを含む。１つ又は複数の導電繊維３５は、好ましくは、このような作業を成すための任意の既存の方法によって、リセス２０に嵌め込まれるか、及び／又は組み込まれる。この嵌め込み処理は、リセス２０の形成中及び／又は形成後に実現されることができる。いったん、１つ又は複数の導電繊維３５が、導電コイル３０を形成するためにリセス２０に組み込まれ又は嵌め込まれると、リセス２０と１つ又は複数の導電繊維３５とは、その強度及び／又は耐久性を改良するために熱成形されることができる。
【００１９】
インタフェースグラフィックス２５は、インタフェース布地構造体１にパターン化され、又はプリントされることもできる。好ましくは、インタフェースグラフィックス２５が、様々なタイプの着衣可能電子機器や同様のデバイスに関連付けられる様々な機能／操作のユーザによる解釈を容易にするのに適している。インタフェースグラフィックス２５は、布地に関連付けられた抽象的又は装飾的なパターンの一部である、及び／又はパターンと一体化しているかのどちらかであることに留意されたい。更に、布地構造体１は、例えば、図５に示されるように、ベルクロ（登録商標）部材(arrangement)６２を備えるカバー６０を持つことに留意されたい。１つ又は複数のスイッチ１０を選択的に覆う及び／又は保護するのに十分な、他のタイプのカバー部材(arrangement)が使用されてもよい。または若しくは更に、１つ又は複数のスイッチ１０は、所望の防水機能及び／又は絶縁効果を実現するために不浸透性を持たせることができる。
【００２０】
こうして、インタフェース又は布地構造体１は、好ましくは、製造及びその処理に関連づけられる負荷に耐えるだけの十分な柔軟性及び耐久性を提供するのに適した特性を持つ。こうして、インタフェース又は布地構造体１は、好ましくは、室内装飾及び／又は衣服布地６５を含む種々の布地に、このような布地の固有の特徴を犠牲にすることなく一体化され及び／又は接続されることができる様々な種々の布地電子機器と共働し、非常に柔軟な／弾力性のある軽量高機能な直観的ユーザインタフェースである。
【００２１】
本発明が、こうしてその好ましい形態に対する特定の参照をして説明されたが、本書で規定される本発明の精神から逸脱することなく、そこに様々な変更や変形がなされてもよいことは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の例示となる実施形態によるタッチセンシティブ・スイッチの斜視図である。
【図２】図１のタッチセンシティブ・スイッチの平面断面図である。
【図３】図１のタッチセンシティブ・スイッチへの相互作用を示した、タッチセンシティブ・スイッチの側面断面図である。
【図４】本発明の例示となる実施形態による導電繊維の電磁場の端面図である。
【図５】図１のタッチセンシティブ・スイッチを持つインタフェースを組み込んだ衣服の正面図である。
【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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【国際調査報告】
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