用于检测运动的系统和服装的利记博彩app

专利名称：用于检测运动的系统和服装的利记博彩app
用于检测运动的系统和服装
4支术领域
本发明涉及用于检测或监视人、动物或诸如机器之类的物体的运 动(特别是其部位的运动)的系统和服装。例如，本发明可以用于监 视或检测运动员或病人的臂部和腿部的运动。类似地，本发明也可以 用于监视或检测机器人或机器的运动。
作为本发明的主题的技术可以得到非常广泛的应用，包括但决不 限于，训练或恢复骨关节或肌肉伤害、生物医学监视、医用纺织品、 受伤士兵的分类服务、以及其他军队和安全应用。根据另一个示例， 本发明可以被用作调节诸如紡织品(具体来说，游艇的帆的形状和配 置)之类的介质的形状或配置的工具。根据再一个示例，本发明可以 应用于乐器中，在乐器中，产生的声音是人或物体的运动的函数，或 受人或物体的运动的控制。
背景技术：
在美国专利6701296中描述了测量人的手的运动的系统示例。该 系统包括一 系列测角器，用于检测人的手中的铰链状的运动或关节运 动。使用一系列张力计来监视关节运动，张力计的导电率随着对张力 计施加应力而发生变化。每一个张力计都构成了人佩带的手套的一部 分，张力计位于掌上或手套的上表面上。当人弯曲他们的手指时，接 收到电信号的变化，然后，可以解释电信号，以使用计算机接口执行 特定功能。
另一个示例是Peter Gibbs和Harry Asada所著的标题为"A WEARABLE CONDUCTIVE FIBER SENSORS FOR MULTI-AXIS HUMAN JOINT ANGLE MEASURE MENTS，，的论文(发表于 Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation2005， 2:7)中所描述的设备。该论文描述了以常规膝关节支持器的形式存在的设备，包括 针织套筒，其中包含人造丝、棉花，以及橡胶。导电纤维在一个导电 点永久地附着于膝关节上面的膝关节支持器中，在膝关节支持器织物 的外面横跨整个关节。导电纤维没有缝合或编织到套筒中，因为它需 要自由地在关节上滑动。有松紧线连接到导电纤维的相对的末端，当 在佩带时，该松紧线在一个低于膝盖的位置永久地附着于套筒中，在 使用过程中，给导电纤维施加了张力。随着关节的移动，松紧线会改 变长度，将导电纤维拉过另一个永久地缝合到织物中的导电点，以便 在多个导电点之间形成电路。随着关节的弯曲，导电纤维在多个导电 点之间的长度延长，使用分压器或桥式电路来测量两个导电点之间的 电阻。最终，可以解释和分析电阻的变化，以提供关于关节运动的信 息。为了维持可靠的工作，设备始终依赖于保持导电纤维的张力的松 紧线。在松紧线发生故障的情况下，导电纤维在导电点之间的长度将 不会代表膝关节的弯曲度数。此外，在我们看来，该设计不特别适合于 导电纤维位于关节的内部(如在膝盖的后面或肘部的里面)的情况。发明内容本发明的目的是提供可以用于监视关节或变形的表面的运动的替 代系统。根据本发明，提供了一种用于检测运动的系统，例如但不仅限于用 于检测人体的一个部位，诸如四肢或四肢的一部分，或可变形表面的运动的系统，该系统包括a) 两个或多个可以直接或间接地安装到人体或物体的、相对于彼 此移动的部位的接触器，以便在使用时，这些连接器之间的间隔可以随 着人体或物体的移动而变化；以及b) 伸长的电子部件，在使用时，传导电流，并与接触器进行电连 接，其中该部件沿着其纵向轴基本上是不可伸长的，该部件要么i)在横 切于其纵向轴的方向至少部分地可有弹性地变形，和/或ii)被具有弹性的导引结构直接或间接地支撑，该导引结构被配置为最小化部件在橫切 于其纵向轴的方向的变形，以便最小化部件的定义了接触器之间的最小 电阻的路径的有效长度，以及接触器的相对运动可以导致部件在接触器 之间的有效长度发生变化，以致于可以随着接触器之间的电阻的变化来 测量或检测运动。本发明所提供的一个优点是，可以通过监视接触器之间的电阻的 变化来方便地检测和分析物体的运动。本发明所提供的另 一个优点 是，由于部件的反弹特性，该系统具有相对直观、简单的结构。优选情况下，部件的有弹性的可变形的特性和/或导引结构的弹 性特征使接触器之间的部件的弯曲度最小化。部件的电阻是其长度的 函数，因此，通过最小化部件在接触器之间的弯曲度，部件的有效长 度和最小电阻的路径也被最小化，虽然接触器可以是可以通过皮带、粘合剂或任何其他合适的装置 直接固定于物体或人体(正在检测或监视其运动)的单个组件，但是 优选地，该系统包括在其上面安装接触器的可变形的基座，基座能够 安装到正在被监视的部位。具体来说，基座可以被安装到物体上，以 便接触器与正在被监视的部位对准。更好的是，基座能够呈物体的形状，以便接触器在运动过程中基 本上保持在物体上的同 一个位置。还要更好的是，基座是纺织品，并可以包括弹性材料，例如但是决不仅限于尼龙、橡胶、弹力纤维，以及lycraTM。优选情况下，系统进一步包括与部件进行电连接的电源。 还是在优选情况下，系统包括用于记录接触器之间的电阻变化的装置。更好的是，所述用于记录电阻的变化的装置包括用于分析电阻以 及分析物体的运动的计算机。现在将详细描述本发明的三个备选实施例，每一个实施例都涉及 如何最小化部件的有效长度，如此定义了最小电阻的路径。根据第一个实施例，优选情况下，部件可滑动地连接到至少一个接触器，以便当接触器离开部件时，在张力作用下滑过所述接触器， 当接触器彼此靠近地移动时，部件的有弹性的可变形的特性使得部件 滑过接触器。部件的有弹性的可变形的特性使得部件滑过接触器，部 件不会弯曲，特别是，同时最小化部件的弯曲度。根据此实施例，部件也可以可滑动地连接到两个接触器，当两个 接触器彼此离开时，给部件施加了张力，当两个接触器彼此靠近地移 动时，给部件施加了压缩力。不管部件是否可滑动地连接到一个或多 个接触器，部件的有弹性的可变形的特性确保任何弯曲度在两个接触 器之间尽可能光滑。结果，最小化有效长度，从而最小化接触器之间的最小电阻的路径。此外，可以预见的是，当接触器彼此靠近地移动时或彼此远离时， 接触器的运动是在平面上进行的。关于这一点，虽然部件可以被设置成横切于接触器在其上移动的平面，但是，优选情况下，部件被^:置 成基本上平行于接触器在其上移动的平面或与其共面。在此情况下， 可以说，部件在接触器之间基本上是i形或线性的配置。部件具有不位于接触器之间的弯曲的尾部部分也是可以的。在此 情况下，可以说，部件基本上呈J形配置。根据第二个实施例，优选情况下，部件固定地连接到至少两个接触器，电子部件被配置成使得接触器之间的部件包括部件的非线性部 分，短路装置将非线性部分与部件的定义了最小电阻的路径的有效长 度绝缘，在使用过程中，非线性部分包含的部件的长度随着接触器之 间的距离变化而变化，又会改变部件的定义了最小电阻的路径。优选情况下，非线性部分是方向可以至少180度地变化的部分。优选情况下，短路装置是部件接触其本身所在的点，非线性部分在部件中包括至少一个360度的环路，该环路大小可以变化，以便部件在接触器之间的有效长度也会随着环路的大小的变化而变化。在此情况下，可以说，部件的非线性部分以及部件的相邻部分具有e形状， 并可以包括部件方向的超过360度的变化。例如，当接触器彼此靠近地移动时，部件的有弹性的特性使环路的大小增大，从而缩小了部件在接触器之间的定义了最小电阻的路径 的长度。相反，当接触器彼此离开时，环路的大小缩小，从而增大部 件在接触器之间的定义了最小电阻的路径的长度。
优选情况下，短路装置包括连接到部件的非线性部分并横跨该非 线性部分的桥路部分。
更好的是，部件的非线性部分包括部件中的至少一个u形，桥
路将部件的非线性部分排除在部件的有效长度之外。在部件包括两个
u形和两个桥路部分的情况下，部件实际上具有非线性部分，可以说，
部件具有一个s形。
根据第三个实施例，优选情况下，所述部件包括两个或多个子部 件，每一个子部件都与一个或多个子部件中的至少一个另外的子部件 进行接触，互连点的相对运动使互连点偏移，接着使部件的定义了最 小电阻的路径的有效长度发生变化。
子部件可以被布置成使得部件的轴基本上彼此平行或彼此横切。 在子部件彼此平行地布置的情况下，优选情况下，子部件可滑动地互 连在一起，以便允许一个子部件沿着至少一个另外的子部件可滑动地 互连在一起。
更好的是，子部件在两个互连点互连在一起，部件连接在一起， 似乎它们并行地连接在一起。
更好的是，每一个子部件都包括一个端钩，该端钩啮合相邻的子 部件，从而定义了互连点。
在子部件彼此横向地布置的情况下，子部件在互连点进行接触， 沿着子部件的与其他子部件进行连接的部分和互连点，定义各个子部 件之间的最小电阻的路径。
作为对接触器之间的相对运动的响应，互连点能够沿着至少一个 子部件移动。
在子部件彼此以X形方式横向地布置，子部件的相邻的末端固定
地与接触器连接在一起，并且互连点处于x形的中心的情况下，子部件 的有效长度基本上形成一个v形。根据本发明，提供了一种用于检测人体的一个部位，例如四肢或四肢的一部分的运动的服装，该服装包括a) 两个或多个直接或间接地安装到服装上的选定位置的接触器， 以便当穿着该服装时，连接器之间的间隔可以由于人体的移动而变化； 以及b) 伸长的电子部件，在使用时，传导电流，并与接触器进行电连 接，其中该部件沿着其纵向轴基本上是不可伸长的，该部件要么O在横 切于其纵向轴的方向至少部分的可有弹性地变形，和/或ii)被具有弹性 的导引结构直接或间接地支撑，该导引结构被配置为最小化部件在横切 于其纵向轴的方向的变形，以便最小化部件的定义了接触器之间的最小 电阻的路径的有效长度，以及接触器的相对运动可以导致部件在接触器 之间的有效长度发生变化，以致于可以随着接触器之间的电阻的变化来 测量或检测运动。本发明的服装也可以包括本发明的系统的任何一个特征或这些 特征的组合。该服装可以用于检测或监视任何身体的关节(如，肘、手腕、手 指、肩、颈部、背部、臀部、膝、踝或脚趾)的运动。在服装是人穿 的衬衫或戴的帽子的情况下，可以使用本发明监视人体的肘的相对角 位置，以控制诸如吉他的声音之类的输出。有关如何使用人的肘的相 对角位置来控制和模拟诸如吉他之类的乐器的声音的比较详细的说 明，请参阅我们的待审的澳大利亚临时专利申请no.2006903501以及 对此提出的后续申请。通过快速的相交引用，在此说明书中引用了该 临时申请的说明书的全文以及基于该申请的任何以后提出的申请作 为参考。


现在将参考附图描述本发明的优选实施例，其中图l和2是根据本发明的第一个实施例的适于安装在纺织品基座 上的运动检测器的示意图；图3和4是根据本发明的第二个实施例的适于安装到纺织品基座 上的交替运动检测器的示意图；以及
图5和6是根据本发明的第三个实施例的适于安装到纺织品基座 上的另一个交替运动检测器的示意图。
具体实施例方式
实施例包括许多相同或基本上类似的特征，因此，为方便起见， 在整个详细描述和幅图中使用了相同的附图标记，以标识这些特征。
每一个图都显示了运动检测器或运动检测系统，包括伸长的电子 部件IO，该电子部件在横切于其纵向轴的方向可有弹性地变形。换句 话说，当变形或在横切于其轴方向弯曲时，电子部件IO有反冲的能 力。此外，电子部件10在平行于其轴的方向基本上是不可伸长的， 因而该部件不能临时或永久地被伸展以基本上改变该部件的长度。
对每一个实施例都通用的另 一个特征是电源，该电源包括与该部 件进行电连接的两个或可能更多的接触器。每一个接触器都可以是下 列情况之一i)固定连接点11，其中电源固定地连接到该部件；或 ii)浮动连接点12,其中部件10和电源之间的连接点能够沿着部件 IO滑动，从而，提供了用来改变部件10的定义了电源连接点之间的 最小电阻路径的有效长度的手段。
由导电线，例如，缝合、编织在纺织品基座中的镀了白银的尼龙 导电纱，例如Shieldex镀银尼龙纱125/172ply，提供浮动连接点l2， 形成了环路或口子，部件10穿过一个或多个环路。在理想情况下， 环路是从其正常的无应力的位置盘绕的。如此盘绕环路促进了部件10 和连接点ll之间的连续的电连接。
电源向连接点ll、 12提供电势差，导致部件10传导电流。由连 接点ll、 12之间的电阻确定沿着部件IO传导的电流的大小，部件10 的电阻是部件10的有效长度的函数，该有效长度等于部件10沿着其 传导电流的长度。虽然图中未显示，但是，可以使用合适的计算机石更 件和软件来分析沿着部件10传导的电流，以测量、监视、记录、以及评估人或机器的运动。计算机软件可以使用任何合适的算法，并根 据系统的特定应用，可以使用已知技术对计算机软件进行校准。在使用时，连接点11、 12被安装到到正在监视其运动的人或机 器上，具体来说，由于用于确定在连接点之间传导的电流的部件10 的有效长度的变化，连接点ll、 12的相对运动能够被监视。图中所显示的实施例显示了三种不同的机制，它们能使部件10 的定义了最小电阻的路径的有效长度响应于诸如膝或肘弯曲之类的 运动而变化。现在将详细描述实施例。图l显示了第一个实施例，包括两个连接点11，以便使部件可 以滑过每一个连接点。连接点11可以要么直接要么间接地安装到正 在被监视的人或机器中。在如图1所示的实施例情况下，连接点被设 置在可拉伸的织物13中的固定位置，在使用时，纺织品基座13被对 准，以便固定在人的诸如膝或肘之类的关节上，或诸如活节联轴器或 球形接头之类的机器的接头上。随着接头在弯曲的和缩回的或松弛的位置之间移动，织物13作 为响应而伸展和缩回，因此，连接点11之间的距离随接头弯曲而变 化。随着连接点ll彼此离开，部件IO在张力作用下滑过所述连接点 11，当连接点11彼此靠近地移动时，部件10的有弹性的特性能使部 件10在压缩时滑过连接点11。部件10位于织物的外面，并在一端锚 定到织物中。部件10的有弹性的可变形的特性确保部件IO基本上线性地保持 在连接点11之间，这会最小化部件10的长度，从而最小化连接点10 之间的电阻。如图2所示的实施例基本上与如图1所示的实施例相同，只是包 括了 J或U形尾部部分14，其末端被锚定到织物13。部件的与J或 U形尾部部分相对的末端包括连接点12，该连接点12固定地连接到 该部件，并锚定到纺织品基座13。然后，集成到或安装到纺织品基座 13的浮动连接点11可滑动地连接到部件10。在使用时，接头的运动 使纺织品基座13伸展，纺织品基座13又增大或缩小连接点11和12之间的距离。响应连接点之间的距离的变化，部件的尾部部分14的 弯曲度也将变化。
图3显示了一个备选实施例，其中连接点12被固定地连接到部 件10的相对的末端，连接点12被锚定到基座13。从图3可以看出， 部件10在点16重叠和接触其本身，以便形成e形状的环路15。在点 16，形成短路，以便环路15中包含的部件10的长度不影响部件10 的有效长度，因为沿着部件IO传导的电流绕过环路15。在使用时， 实施例所针对的接头的运动使连接点12彼此离开或彼此靠近，这又 会使环路15的大小发生变化，因此，部件10的沿着其传导电流的总 长度也会发生变化。随着环路15的大小发生变化，部件10重叠并接 触其本身所在的点16也会发生变化。
此实施例的功能的一个重要方面在于，部件10可以有弹性地变 形，以便最大化环路15的大小，如此，最小化部件10在连接点12 之间的有效长度。关于这一点，导引缝17的布局和位置在部件10自 主地最小化部件10的有效长度的过程中起着重要作用。虽然图中未 显示，但是，可以预见，导引缝17可以至少部分地，并可能完全地 被替换为支撑并沿着特定路径引导部件10的导引结构。例如，导引 结构可以呈现部分地或完全地封闭部件的管路、导管或套筒的形状。
图4显示了如图3所示的实施例的变型，其中两个连接点12固 定于部件10中，并锚定到纺织品基座13。部件IO也被配置为包括两 个或多个U形部分18，其中U形的腿部通过具有低电阻的导电桥路 19互连在一起，并在每一个U形18中有效地形成短路。部件10能 够滑过桥路19，以便从部件的有效长度中排除的部件的长度可以发生 变化。
在使用时，实施例所适用的接头的运动使连接点12彼此离开或 彼此靠近，在连接点12彼此离开的情况下，部件将滑过桥路19，缩 小U形的大小，从而增大部件10的有效长度。
图5显示了一个备选实施例，其中部件10包括两个分开的子部 件10a和10b，它们线性地形成X形，在互连的中心点20彼此进行接触。互连点20可以位于，也可以不位于基座织物13上的特定点处。 电源连接点12固定于每一个子部件10a和10b的相邻末端，并锚定 到纺织品基座13。因此，部件10的总的有效长度，是V形。在使用时，实施例所适用的接头的运动导致在子部件10a和10b 之间形成的角度发生变化，因此，沿着部件的互连点20也将发生变 化。在互连点20位于织物13上特定点处的情况下，在图5中的箭头 所显示的方向伸展织物13将使互连点20相对而言沿着子部件10a和 10b朝远离电源连接点12的方向移动。例如，在互连点和电源连接点 12彼此离开的情况下，V形的长度增大，部件10的定义了最小电阻 的路径的有效长度也会增大。图6显示了如图5所示的实施例的变型，包括两个具有基本上平 行的轴的子部件10a和10b。子部件10a和10b的相对的末端具有固 定地与其连接的电源，并安装或锚定到纺织品基座13。每一个子部件 10a和10b的另一个端还包括钩状结构21，能使两个相邻子部件彼此 啮合，以便在子部件10a和10b重叠子部件10a和10b的部分形成平 行电阻器。在使用时，实施例所针对的接头的运动将使电源连接点12彼此 离开或彼此靠近。响应连接点12的相对运动，钩状结构21将允许每 一个子部件在彼此的上方滑动，并改变子部件10a和10b形成平行电 阻器的程度。换句话说，部件10的定义最小电阻的路径的有效长度 将响应于连接点之间的运动而变化。上文所描述的每一个实施例都可以包括柔软的基座，优选地为可 拉伸的织物，包括诸如尼龙、橡胶、弹力纤维或lycraTM之类的弹性 材料。基座可以直接或间接地固定到机器上，或由人穿戴，可以也可 以不构成服装的一部分。基座的一个典型示例是基座构成膝盖或肘部 支架的一部分。在理想情况下，上文所提及的部件或子部件将是加碳的聚酰胺丝 或镀了白银的尼龙线。这些以及任何其他类型的健壮的并且可以用机 器清洗的导电部件可以被用作该部件。此外，该部件还可以嵌入在织物内，并由内部道路引导，或作为替代，如图1到6所示，置于织物的顶部，并在所需的方向由导引缝 引导。图7a直到7c用图形方式显示了使用常规弹性膝形拉条执行的试 验的结果，该试验已经经过修改，包括可以有弹性地变形的部件，以 及两个电源连接点，这些电源连接点一般是根据如图4所示的实施例 进行配置的。图7a是显示了部件的电阻是膝盖的弯曲度的函数的图形。图7b 是显示了部件的电阻是部件的有效长度的线性函数的图形，最后，图 7c是显示了部件的有效长度从当膝盖没有弯曲时的大致45mm增大 到当膝盖弯曲到大致110度时的大致60mm的图形。图7a直到7c中提供的结果可以用来对系统进行校准，以便它可 以进一步用于记录或分析穿戴了拉条的人的膝盖弯曲。此外，还应认 识到，部件在连接器点之间的有效长度也依赖于系统的设计，具体来 说，依赖于连接点相对于彼此的位置，以及部件在运动过程中的形状 和配置的变化。部件的有效长度的电阻也依赖于电阻部件的选择和部 件的导电特性。电阻特性可以是线性的，也可以是非线性的。在任何 情况下，根据我们的经验，优选情况下，在连接点之间测量到的电阻 介于10到300k欧姆之间，介于10到100k欧姆之间比较合适。图8用图形方式显示了部件的电阻，部件的结构采用松散的编织 结构，安装到机械周期应变试验台，该试验台以1赫兹的频率在平直 的位置以循环方式延长(极少弯曲)。根据如图l所示的实施例一般 配置有弹性地变形的部件。在这种情况下，代替被测量并被用作校准 的基础的弯曲角度，图8显示了以施加于松散地针织物套筒的张力度 量的伸长或拉深度的情况。具体来说，织物被部分地拉伸，以便对于10秒的周期，给传感 器施加大致20%、 30%和40%的最大应变。也测量了跨部件的电阻。 如图8所示的结果提供了备选的图集，依据这些图，可以对系统进行 校准，以便进行弯曲应变感应。那些精通本发明的技术的人员将认识到，在不偏离本发明的精神 和范围的情况下，可以对优选实施例和所描述的示例进行许多修改和 变化。
例如，优选实施例是在用于检测人或物体的运动的运动检测器或 运动检测系统的上下文中描述本发明的。应该认识到，由本发明检测 到的或监视的运动可以用于任何用途。例如，可以分析运动，以便用 于训练或恢复骨关节或肌肉伤害、生物医学监视、医用纺织品、受伤 士兵的分类服务、以及其他军队和安全应用。根据另一个示例，系统 可以应用于诸如游艇的帆之类的介质，其中部件的有效长度以及由此 产生的系统电阻，也依赖于帆的形状和配置。换句话说，最终可以基 于由系统测量到的电阻，调节帆的平衡和性能，其是帆的形状和配置 的函数。
由本发明检测到的运动的变化也可以用于控制电吉它的诸如声 音之类的输出。具体来说，本发明可以被配置为监视或检测人的肘部 的的运动，人的肘部的运动反映人的手的运动，好像人将他们的手放
在fretboard中，或弹拨吉它的弦。
此外，上文所提及的优选实施例是其中部件基本上是奇异组件部 件的示例，该部件既导电，又可在横切于其轴的方向有弹性可变形。 虽然图中未显示，但是，可以预见，导引缝17可以至少部分地，并 可能完全地被替换为支撑并沿着特定路径引导部件10的导引结构。 导引结构可以呈现部分地或完全地封闭部件的管路、导管的形状，并 可以基本上是非弹性的或弹性的。在导引结构是非弹性的情况下，优 选情况下，导引结构被配置为管路、导管或套筒，通过它们，部件以 最少的摩擦滑动。在导引结构是弹性的情况下，优选情况下，导引结 构被配置为管路、导管或套筒，可以最小化部件在横切于该部件的纵 向轴的方向的变形，以便该部件的有效长度定义最小电阻的路径。
在该部件嵌入在纺织品或基座内的情况下，由在纺织品或基座中 形成的通路提供导引结构也是可以的。纺织品的弹性特征要么完全 地，要么部分地最小化该部件的变形。
权利要求
1、 一种用于检测运动的系统，例如但不仅限于用于检测人体的一个部位，诸如四肢或四肢的一部分的运动的系统，所述系统包括a) 可以直接或间接地安装到人体或物体的、相对于彼此移动的部 位的两个或多个接触器，以便在使用时，所述接触器之间的间隔可以由 于人体或物体的移动而变化；以及b) 伸长的电子部件，在使用时，传导电流，并与所述接触器进行 电连接，其中所述部件沿着其纵向轴基本上是不可伸长的，所述部件要 么i)在横切于其纵向轴的方向至少部分可有弹性地变形，和/或ii)被 具有弹性特征的导引结构直接或间接地支撑，所述导引结构被配置为最 小化所述部件在横切于其纵向轴的方向的变形，以便最小化用于定义所 述接触器之间的最小电阻的路径的所述部件的有效长度，以及，其中所述接触器的相对运动可以导致所述部件在所述接触器之间 的有效长度发生变化，以致于可以随着所述接触器之间的电阻的变化来 测量或检测运动。
2、 根据权利要求1所述的系统，其中所述部件的有弹性的变形的 特性和/或所述导引结构的弹性特征使所述接触器之间的部件的弯曲度 最小化。
3、 根据权利要求1或2所述的系统，进一步包括与所述部件进行电 连接的电源。
4、 根据权利要求1到3中的任何一个所述的系统，进一步包括用 于记录或监视所述接触器之间的电阻变化的装置。
5、 根据权利要求4所述的系统，其中所述用于记录电阻的变化的 装置包括用于分析电阻以及分析物体的运动的计算机。
6、 根据权利要求1到6中的任何一个所述的系统，进一步包括在 其上面安装或粘接接触器的柔软的基座。
7、 根据权利要求7所述的系统，其中当所述基座被人佩戴或安装 到物体上时，所述基座能够呈现人体或物体的形状，以便所述接触器 在运动过程中基本上保持在物体上的同一个位置。
8、 根据权利要求7或8所述的系统，其中所述基座是可拉伸的， 所述连接器安装到所述基座，以便当所述基座被伸展或折叠时，所述 连接器彼此分开或远离对方。
9、 根据权利要求6到9中的任何一个所述的系统，其中所述基座 是织物，并可以包括弹性材料，诸如但是不仅限于尼龙、橡胶、弹 力纤维，以及lycraTM。
10、 根据权利要求1到9中的任何一个所述的系统，其中所述部件 可滑动地连接到至少一个所述接触器，以便当所述接触器相对于彼此 移动时，所述部件相对于它在张力作用下可滑动地连接到的所述接触 器而移动，当所述接触器彼此靠近地移动时，所述部件的有弹性的变 形的特性在压缩时使得所述部件相对于所述接触器移动。
11、 根据权利要求9所述的系统，其中所述部件和所述接触器之 间的滑动连接呈现所述接触器部分地或完全包围所述部件的形式。
12、 根据权利要求10所述的系统，其中所述部件可滑动地连接到 两个接触器。
13、 根据权利要求1到9中的任何一个所述的系统，其中所述部件固定地连接到至少两个接触器，所述电子部件被配置为使得所述部件 包括所述部件的非线性部分，短路装置将所述非线性部分与用于定义 最小电阻的路径的所述部件的有效长度绝缘，在使用过程中，所述非线性部分中包含的所述部件的长度随着所 述接触器之间的距离变化而变化，随后改变用于定义最小电阻的路径 的所述部件的有效长度。
14、 根据权利要求13所述的系统，其中所述非线性部分是方向可 以至少180度地变化的部分。
15、 根据权利要求13所述的系统，其中所述短路装置是所述部件 接触其本身所在的点，所述非线性部分在所述部件中包括至少一个 360度的环路，所述环路大小可以变化，以便所述部件在所述接触器 之间的有效长度也会随着所述环路的大小的变化而变化。
16、 根据权利要求15所述的系统，其中当所述接触器彼此靠近地 移动时，所述部件的有弹性的特性使所述环路的大小增大，从而缩小 所述部件在所述接触器之间的用于定义最小电阻的路径的有效长度， 当所述接触器彼此离开时，所述环路的大小缩小，从而增大所述部件 在所述接触器之间的用于定义所述最小电阻的路径的有效长度。
17、 根据权利要求13所述的系统，其中所述短路装置包括连接到 所述部件的非线性部分并横跨所述非线性部分的桥路。
18、 根据权利要求17所迷的系统，其中所述部件的非线性部分包 括所述部件中的至少一个U形，所述桥路将所述部件的非线性部分排 除在所述部件的有效长度之外。
19、 根据权利要求1到9中的任何一个所述的系统，其中所述部件包括两个或多个子部件，每一个子部件都与至少一个另外的子部件进 行接触，以形成一个或多个互连点，所述子部件的相对运动使互连点 移动，接着使所述部件的用于定义最小电阻的路径的有效长度发生变 化。
20、 根据权利要求19所述的系统，其中每一个子部件都连接到所 述接触器的其中一个。
21、 根据权利要求19或20所述的系统，其中所述子部件彼此平行 地布置，并可滑动地互连在一起，以便允许一个子部件沿着至少一个 另外的部件可滑动地互连在一起，
22、 根据权利要求20所述的系统，其中所述子部件在两个互连点 上互连在一起，所述部件并行地连接在一起。
23、 根据权利要求21或22所述的系统，其中每一个子部件都包括 一个端钩，所述端钩啮合相邻的子部件，从而定义所述互连点。
24、 根据权利要求20所述的系统，其中所述子部件彼此横向地布 置，并在互连点上相交或接触，沿着所述子部件的与其他子部件进行 连接的部分和互连点定义各个子部件之间的最小电阻的路径。
25、 根据权利要求24所迷的系统，其中作为对所述接触器之间的 相对运动的响应，互连点能够沿着至少一个所述子部件移动。
26、 根据权利要求1到25中的任何一个所述的系统，其中所述导 引结构是导管、管路或套筒，所述部件可以在其中可滑动地移动。
27、 根据权利要求1到26中的任何一个所述的系统，其中所述系统包括以导管、管路或套筒的形式存在的基本上非弹性的导引结构， 所述部件可以在其中可滑动地移动。
28、 根据权利要求1到27中的任何一个所述的系统，其中在使用时，测 量到的所述接触器之间的电阻介于10到300k欧姆之间。
29、 根据权利要求1到27中的任何一个所述的系统，其中在使用时，测 量到的所述接触器之间的电阻介于IO到100k欧姆之间.
30、 一种用于检测人体的一个部位，诸如四肢或四肢的一部分的运动 的服装，所述服装包括a) 直接或间接地安装到所述服装上的选定位置的两个或多个接触器， 以便当穿着所述服装时，所述连接器之间的间隔可以由于人体的移动而变 化；以及b) 可连接到电源和所述接触器的伸长的电子部件，其中所述部件沿着 其纵向轴基本上是不可伸长的，所述部件要么0在横切于其纵向轴的方向 至少部分地可有弹性地变形，和/或ii)被具有弹性特征的导引结构直接或 间接地支撑，所述导引结构被配置为最小化所述部件在橫切于其纵向轴的方 向的变形，以便最小化所述部件的用于定义所述接触器之间的最小电阻的路 径的有效长度，以及，其中述接触器的相对运动，由此穿着所述服装的人可以导致所述部件 在所述接触器之间的有效长度发生变化，并且可以随着所述接触器之间的电 阻的变化来测量或检测运动。
31、 根据权利要求30所述的服装，其中所述部件的可有弹性的变形 的特性和/或所述导引结构的弹性特征使所述接触器之间的所述部件的弯曲 度最小化。
32、 根据权利要求30或31所述的服装，其中所述服装包括可拉伸的和/或柔软的纺织品，所述连接器粘接到所述纺织品中，以便当所 述基座被伸展或折叠时，所述连接器可以彼此远离对方。
33、 根据权利要求32所述的服装，其中所述纺织品可以包括弹 性材料，诸如但不仅限于尼龙、橡胶、弹力纤维，以及lycraTM。
34、 根据权利要求30到33中的任何一个所述的服装，其中所述 部件可滑动地连接到至少一个接触器，以便当所述接触器相对于彼此 远离时，所述部件相对于它在张力作用下可滑动地连接到的所述接触 器而移动，当所述接触器彼此靠近地移动时，所述部件的有弹性的可 变形的特性使得所述部件相对于所述接触器移动。
35、 根据权利要求32或33所述的服装，其中附着于所述纺织品 中的其中一个所述连接器被固定于所述部件中，附着于所述纺织品中 的另一个连接器可滑动地连接到所述部件，从而在使用时，穿着所述 服装的人的运动又可以导致所述部件滑过它可滑动地连接到的所述 连接器，并改变所述部件的有效长度。
36、 根据权利要求35所述的服装，其中所述部件可滑动地连接 到两个所述接触器。
37、 根据权利要求30到33中的任何一个所述的服装，其中所述 部件固定地连接到至少两个接触器，所述电子部件被配置为使得所述 部件包括所述部件的非线性部分，短路装置将所述非线性部分与所述 部件的用于定义最小电阻的路径的有效长度绝缘，在使用过程中，所 述非线性部分包含的所述部件的长度随着所述接触器之间的距离变 化而变化，随后改变所述部件的用于定义最小电阻的路径。
38、 根据权利要求37所述的服装，其中所述非线性部分是方向可以变化至少180度地的部分。
39、 根据权利要求38所述的服装，其中所述短路装置是所述部 件接触其本身所在的点，所迷非线性部分在所述部件中是一个360度 的环路，所述环路大小可以变化，以便所述部件在所述接触器之间的 有效长度也会随着所述环路的大小的变化而变化。
40、 根据权利要求39所述的服装，其中当所述接触器彼此靠近 地移动时，所述部件的有弹性的特性使所述环路的大小增大，从而缩 小所述部件在所述接触器之间的、用于定义最小电阻的路径的有效长 度，当所述接触器彼此离开时，所述环路的大小缩小，从而增大所述 部件在接触器之间的、用于定义最小电阻的路径的有效长度。
41、 根据权利要求39所述的服装，其中所述短路装置包括连接 到所述部件的非线性部分并横跨所述非线性部分的桥路。
42、 根据权利要求41所述的服装，其中所述部件的非线性部分 包括所述部件中的至少一个U形，所述桥路将所述部件的非线性部分 排除在所述部件的有效长度之外。
43、 根据权利要求30到33中的任何一个所述的服装，其中所述部 件包括两个或多个子部件，每一个子部件都与至少一个的另外子部件进 行接触，以形成一个或多个互连点，所述子部件的相对运动使互连点移 动，接着使所述部件的用于定义最小电阻的路径的有效长度发生变化。
44、 根据权利要求43所述的服装，其中所述子部件连接到一个连接器。
45、 根据权利要求43或44所述的服装，其中所述子部件彼此平行地布置，并可滑动地互连在一起，以便允许一个子部件沿着至少一个另 外的部件可滑动地互连在一起。
46、 根据权利要求45所述的服装，其中所述子部件在两个互连点 互连在一起，所述部件并行地连接在一起。
47、 根据权利要求45或46所述的服装，其中每一个子部件都包括 一个端钩，所述端钩啮合相邻的子部件，从而定义其中一个互连点。
48、 根据权利要求45所述的服装，其中所述子部件彼此横向地布 置，并在互连点相交或进行接触，沿着所述子部件的与其他子部件进行 连接的部分和互连点，定义各个子部件之间的最小电阻的路径。
49、 根据权利要求49所述的服装，其中作为对接触器之间的相 对运动的响应，互连点能够沿着至少一个所述子部件移动。
50、 根据权利要求30到49中的任何一个所述的服装，其中所述 导引结构是导管、管路或套筒，所述部件在其中可滑动地移动。
51、 根据权利要求30到50中的任何一个所述的服装，其中所述 服装包括以导管、管路或套筒的形式存在的基本上非弹性的导引结 构，所述部件在其中可滑动地移动。
52、 根据权利要求30到51中的任何一个所述的服装，其中所述 服装被配置为监视人的肘部的运动。
53、 根据权利要求30到52中的任何一个所述的服装，其中测量 到的所述接触器之间的电阻介于10到300k欧姆之间。
54、根据权利要求30到52中的任何一个所述的服装，其中测量 到的所述接触器之间的电阻介于10到100k欧姆之间。
全文摘要
本发明是运动检测系统。所述系统可以用来检测人的诸如它们的四肢之类的部位的运动。优选情况下，所述系统包括a)电源；b)两个或多个可以直接或间接地安装到人体或物体的相对于彼此移动的部位的接触器；以及c)与接触器进行电连接的不能纵向地伸展的电子部件。所述电子部件在横切于其纵向轴的方向可有弹性地变形。所述电子部件可以直接或间接地由导引结构进行支撑。导引结构被配置为最小化部件在横切于其纵向轴的方向的变形。多个接触器之间的相对运动导致接触器之间的距离改变。可以随着接触器之间的电阻的变化来测量或检测此运动。
文档编号G01L1/22GK101313194SQ200680043521
公开日2008年11月26日 申请日期2006年10月13日 优先权日2005年10月13日
发明者M·A·梅斯特洛维奇, R·J·N·赫尔默 申请人:联邦科学和工业研究组织