DE602004006265T2

DE602004006265T2 - Gewebeverbinder

Info

Publication number: DE602004006265T2
Application number: DE602004006265T
Authority: DE
Inventors: George Briarcliff Manor MARMAROPOULOS; Giang Briarcliff Manor VU; Jack Kyriakos Briarcliff Manor MAMA
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2004-06-15
Publication date: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2024-06-16
Also published as: WO2004110192A1; US7476104B2; CN1809290A; WO2004110192A8; US20070093134A1; KR20060020682A; EP1638421A1; JP2006527799A; EP1638421B1; ATE361005T1; DE602004006265D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gewebeverbindersystem. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Gewebeverbindersystem für tragbare leitende Fasern in verschiedenen genähten oder gewebten Stoffen, die als Leiterbahnen, Biosensoren und Elektroden verwendet werden.
Die Verwendung integrierter elektronischer und leitender Fasern in verschiedenen genähten oder gewebten Stoffen, die als Leiterbahnen, Biosensoren und Elektroden verwendet werden, sowie weitere tragbare elektronische Einrichtungen sind bekannt.
Das Dokument US-A-5 531 601 offenbart Gewebeverbinder, die alle Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 umfassen.
Das Dokument US-A-5 487 759 offenbart ein Elektronikgehäuse zur Verwendung zusammen mit einem Gewebeverbinder in einem Kleidungsstück mit Elektroden, wobei das Elektronikgehäuse Folgendes umfasst: eine Hülle, die einen im Wesentlichen elektrisch leitenden Bereich aufweist, sowie eine mit dem leitenden Bereich gekoppelte Schaltung, wobei der leitende Bereich dafür eingerichtet ist, in einer festgelegten Position in eine nahtlose Kammer des Verbinders eingesetzt zu werden.
Ein Nachteil gegenwärtiger tragbarer elektronischer Anwendungen besteht jedoch darin, dass ein Teil der Elektronik nicht in das Gewebe integriert werden kann. Der Grund dafür liegt vor allem in Problemen mit der Waschbarkeit. Bei einem tragbaren Herzfrequenzmonitor (WHRM) für allgemeine Sportanwendungen können die Elektroden beispielsweise vollständig aus einem Gewebe bestehen und vollständig in ein Kleidungsstück wie ein Laufoberteil integriert werden. Die elektronischen Bauteile, die die Daten von den Elektroden erfassen und drahtlos an eine Uhr oder ähnliche Einrichtung übertragen, sind jedoch in einer separaten kleinen Einheit enthalten, die derart an dem Kleidungsstück befestigt werden kann, dass sie mit den Leiterbahnen, die mit den Gewebeelektroden verbunden sind, einen guten elektrischen Kontakt hat. Aufgrund der Herstellungskosten ist es sehr wünschenswert, dass das gesamte Kleidungsstück zusammen mit den Elektroden, den Leiterbahnen und dem Verbinder alle auf einmal in einer Maschine in einem nahtlosen Verfahren hergestellt werden. Folglich besteht Bedarf an einem Gewebeverbinder ohne die vorstehend genannten Nachteile. Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung erfüllen diese Anforderung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Gewebeverbindungsverfahren bereitzustellen, mit dem eine elektronische Einrichtung, wie verschiedene tragbare elektronische Einrichtungen und/oder Sensoren, an einem Kleidungsstück mit integrierten Gewebeelektroden befestigt werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein derartiges Gewebeverbindungsverfahren bereitzustellen, das eine mechanische und elektrische Verbindung gewährleistet.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein derartiges Gewebeverbindungsverfahren bereitzustellen, mit dem die Herstellung in einer Strickmaschine mit möglichst wenigen Eingriffen nach dem Stricken möglich ist.
Diese und weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch einen Gewebeverbinder gemäß Anspruch 1 und durch ein Elektronikgehäuse gemäß Anspruch 11 gelöst bzw. erreicht.
Die vorliegende Erfindung ist anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den nachfolgenden Zeichnungen besser zu verstehen. Es zeigen:
1 eine Vorderansicht eines Kleidungsstücks mit einem Gewebeverbinder gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine Ansicht des Gewebeverbinders von 1 und einer elektronischen Einrichtung zur Verwendung zusammen mit dem Gewebeverbinder;
3 eine Ansicht des Abschnitts des Gewebeverbinders von 2 mit der eingesetzten elektronischen Einrichtung;
4 eine Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines Gewebeverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung und einer elektronischen Einrichtung zur Verwendung zusammen mit dem Gewebeverbinder;
5 eine Ansicht des Gewebeverbinders von 4 mit eingesetzter elektronischer Einrichtung; und
6 eine Ansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Gewebeverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung und einer elektronischen Einrichtung zur Verwendung zusammen mit dem Gewebeverbinder.
In den Zeichnungen und insbesondere in 1 ist ein verbesserter Gewebeverbinder gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, der allgemein mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet ist. Mit der vorliegenden Erfindung kann ein Elektronikgehäuse 12, beispielsweise von einem Herzfrequenzmonitor (HRM), an einem Kleidungsstück 14 mit Gewebeelektroden befestigt werden. 2 zeigt eine Ansicht des Gewebeverbinders von 1 und eines Elektronikgehäuses 12 zur Verwendung zusammen mit dem Gewebeverbinder. 3 ist eine Ansicht des Abschnitts des Gewebeverbinders von 2 mit dem eingesetzten Elektronikgehäuse 12.
In 1, 2 und 3 umfasst der Gewebeverbinder 10 einen Abschnitt des Kleidungsstücks 14 mit einer nahtlosen Kammer 20, die von einer ersten Innenfläche 22 und einer zweiten Innenfläche 24 gebildet wird. Die erste Innenfläche 22 ist im Wesentlichen elektrisch leitend. Die zweite Innenfläche 24 ist im Wesentlichen elektrisch nicht leitend. Zusätzlich ist mindestens eine Gewebeelektrode 30 mit dem leitenden Abschnitt (erste Innenfläche 22) der Kammer 20 verbunden.
Vorteilhafterweise werden die Herstellungskosten gesenkt, da das gesamte Kleidungsstück zusammen mit den Elektroden, den Leiterbahnen und dem Verbinder alle auf einmal in einer Maschine in einem nahtlosen Verfahren hergestellt werden. Ein Beispiel für eine solche Maschine ist die Santoni-Rundstrickmaschine.
Der Gewebeverbinder 10 umfasst eine nahtlose Röhre oder Kammer mit einer im Wesentlichen röhrenartigen/ovalen Form. Es können für den Gewebeverbinder 10 jedoch auch alternative Formen einschließlich runder oder quadratischer Formen verwendet werden. Der Gewebeverbinder 10 wird vorzugsweise aus einem elastischen Material hergestellt.
Das Elektronikgehäuse 12 umfasst eine die leitenden Bereiche 26 aufweisende Hülle 28. Die Hülle 28 kann beispielsweise aus jedem herkömmlichen Material wie etwa Kunststoff bestehen und die leitenden Bereiche 26 können aus einem leitfähigen karbonisierten Kunststoffbestehen. Die leitenden Bereiche 26 sind im Inneren mit einer (nicht dargestellten) Elektronikschaltung innerhalb des Gehäuses, die ein gezieltes Öffnen und Schließen der Verbindung zu den Elektroden 30 des Kleidungsstücks 14 erfordert, verbunden und sind Teil davon. Wie vorstehend angemerkt, weist die Kammer oder Röhre eine Öffnung auf (ein Eingriff nach dem Stricken), über die das Elektronikgehäuse 12 in die Kammer eingesetzt werden kann.
Das Elektronikgehäuse 12 kann in der Kammer in eine leitende und eine nicht leitende Position ausgerichtet werden, wodurch die elektronische Einrichtung an- und ausgeschaltet wird. Durch Drehen des Elektronikgehäuses 12 in der Kammer kann der Benutzer beispielsweise die leitenden Bereiche des inneren Abschnitts der Kammer mit dem äußeren leitenden Oberflächenbereich der elektronischen Einrichtung in Kontakt bringen und folglich die elektronische Einrichtung anschalten. Auf ähnliche Weise kann das Elektronikgehäuse 12 in die Kammer eingesetzt sein, jedoch ausgeschaltet werden, indem es gedreht wird, sodass zwischen den jeweiligen leitenden Abschnitten oder Bereichen kein elektrischer Kontakt besteht.
Bei dieser Ausführungsform sorgt die Elastizität der Gewebeverbinderwände der Kammer für die erforderliche Kraft, um die elektronische Einrichtung in der Kammer zu halten, sowie für die Kraft, um zwischen den jeweiligen leitenden Bereichen einen guten elektrischen Kontakt aufrechtzuerhalten. Wie der Fachmann erkennt, können jedoch auch andere Verfahren verwendet werden, beispielsweise kann eine Stofflasche oder ein Knopf in das Kleidungsstück eingenäht werden.
In 3 ist der Gewebeverbinder 10 mit dem eingesetzten Elektronikgehäuse 12 dargestellt. Durch das Einsetzen des Elektronikgehäuses 12 kann der leitende Bereich 26 der elektronischen Einrichtung mit der leitenden ersten Innenfläche 22 des Gewebeverbinders 10 in Kontakt kommen. Durch den Kontakt zwischen dem leitenden Bereich 26 und der ersten Innenfläche 22 wird eine Verbindung hergestellt.
In 4 bis 6 ist eine alternative Ausführungsform eines Gewebeverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung sowie eine elektronische Einrichtung zur Verwendung zusammen mit dem Gewebeverbinder dargestellt, der allgemein mit dem Bezugszeichen 100 gekennzeichnet ist. Der Gewebeverbinder 100 umfasst mindestens zwei leitende Innenflächen, wie später ausführlich erörtert wird. Merkmale, die beide Ausführungsformen des Gewebeverbinders 10 und 100 gemeinsam haben, sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
In 4 bis 6 umfasst der Gewebeverbinder 100 einen Abschnitt des Kleidungsstücks 14 mit einer Kammer 20, die von einer Vielzahl erster Innenflächen 22 und einer Vielzahl zweiter Innenflächen 24 gebildet wird. Die ersten Innenflächen 22 sind im Wesentlichen elektrisch leitend. Die zweiten Innenflächen 24 sind im Wesentlichen elektrisch nicht leitend. Zusätzlich ist mindestens eine (nicht dargestellte) Gewebeelektrode 30 mit dem leitenden Abschnitt (erste Innenflächen 22) der Kammer 20 verbunden.
Der Gewebeverbinder 100 ist eine nahtlose Röhre oder Kammer mit einer im Wesentlichen röhrenartigen/ovalen Form. Es können für den Gewebeverbinder 100 jedoch auch alternative Formen einschließlich runder oder quadratischer Formen verwendet werden. Der Gewebeverbinder 100 wird vorzugsweise aus einem elastischen Material hergestellt.
Das Elektronikgehäuse 12 umfasst eine die leitenden Bereiche 26 aufweisende Hülle 28 und eine Anzeigeeinrichtung 102, beispielsweise einen LCD-Bildschirm. Die Hülle 28 kann aus jedem herkömmlichen Material wie etwa Kunststoff bestehen und die leitenden Bereiche 26 können aus einem leitfähigen karbonisierten Kunststoff bestehen. Die leitenden Bereiche 26 sind im Inneren mit einer (nicht dargestellten) Elektronikschaltung innerhalb des Gehäuses, die ein gezieltes Öffnen und Schließen der Verbindung zu den Elektroden 22 des Kleidungsstücks 14 erfordert, verbunden und sind Teil davon. Wie vorstehend angemerkt, weist die Kammer oder Röhre eine Öffnung auf (ein Eingriff nach dem Stricken), über die das Elektronikgehäuse 12 in die Kammer eingesetzt werden kann.
Das Elektronikgehäuse 12 kann in der Kammer in eine Vielzahl von Positionen ausgerichtet werden, wodurch die elektronische Einrichtung verschiedene Funktionalitäten aufweisen kann. Beispielsweise kann der Benutzer den einen oder mehrere leitende Bereiche der ersten Innenfläche 22 der Kammer mit dem äußeren leitenden Oberflächenbereich 26 der elektronischen Einrichtung in Kontakt bringen, indem er das Elektronikgehäuse 12 in der Kammer verschiebt oder an ihm zieht. Folglich kann der Benutzer den verschiedenen Positionen entsprechende unterschiedliche Funktionalitäten auswählen, indem er die elektronische Einrichtung weiter oder weniger weit in die Kammer einsetzt. Auf der Anzeigeeinrichtung 102 werden die verschiedenen Funktionalitäten angezeigt.
In 5 ist der Gewebeverbinder 100 mit dem eingesetzten Elektronikgehäuse 12 dargestellt. Durch das Einsetzen des Elektronikgehäuses 12 kann der leitende Bereich 26 der elektronischen Einrichtung mit der leitenden ersten Innenfläche 22 des Gewebeverbinders 100 in Kontakt kommen. Durch den Kontakt zwischen dem leitenden Bereich 26 und der ersten Innenfläche 22 wird eine Verbindung hergestellt.
Nachdem somit die vorliegende Erfindung unter besonderer Bezugnahme auf ihre bevorzugten Formen beschrieben wurde, wird deutlich sein, dass verschiedene Veränderungen und Abwandlungen möglich sind, ohne dass vom Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abgewichen wird.

Claims

Gewebeverbinder (10) zum Verbinden eines Kleidungsstücks (14), das Gewebeelektroden (30) aufweist, mit einem Elektronikgehäuse (12), das einen leitenden Bereich (26) an seiner nicht leitenden Außenfläche (28) aufweist, der mit einer Schaltung verbunden ist, wobei der Gewebeverbinder (10) Folgendes umfasst: einen Abschnitt des Kleidungsstücks (14), umfassend: eine erste Innenfläche (22), die im Wesentlichen elektrisch leitend und mit den Gewebeelektroden (30) verbunden ist; und eine zweite Innenfläche (24), die im Wesentlichen elektrisch nicht leitend ist, wobei die erste Innenfläche (22) und die zweite Innenfläche (24) nahtlos hergestellt sind, um eine Kammer zu bilden, und wobei das Elektronikgehäuse (12), wenn es in einer festgelegten leitenden Position in die Kammer eingesetzt ist, bewirkt, dass der leitende Bereich (26) des Elektronikgehäuses (12) und die erste Innenfläche (22) miteinander in Kontakt kommen und eine Verbindung zwischen den Gewebeelektroden (30) des Kleidungsstücks (14) und der Schaltung herstellen, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikgehäuse (12), wenn es in einer festgelegten nicht leitenden Position in die Kammer eingesetzt ist, bewirkt, dass zwischen dem leitenden Bereich (26) des Elektronikgehäuses (12) und der ersten Innenfläche (22) kein elektrischer Kontakt besteht.
Gewebeverbinder (10) nach Anspruch 1, wobei auf die Kammer eine Kraft ausgeübt wird, um das Elektronikgehäuse (12) in die festgelegte Position zu bringen.
Gewebeverbinder (10) nach Anspruch 1, wobei auf das Elektronikgehäuse (12) eine Kraft ausgeübt wird, um das Elektronikgehäuse (12) in die festgelegte Position zu bringen.
Gewebeverbinder (10) nach Anspruch 1, bei dem die erste (22) und zweite (24) Innenfläche flexibel sind.
Gewebeverbinder (10) nach Anspruch 1, bei dem die erste und zweite Innenfläche elastisch sind.
Gewebeverbinder (10) nach Anspruch 1, bei dem die Kammer eine röhrenartige Form besitzt.
Gewebeverbinder (10) nach Anspruch 3, wobei die Kraft eine drehende Kraft ist.
Gewebeverbinder (10) nach Anspruch 3, wobei die Kraft eine Einsetz- oder Herausziehkraft zwischen dem Elektronikgehäuse (12) und der nahtlosen Kammer ist.
Gewebeverbinder (10) nach Anspruch 1, bei dem die erste Innenfläche (22) eine Vielzahl von ersten Innenflächen (22) ist, die zweite Innenfläche eine Vielzahl von zweiten Innenflächen (24) ist und jede aus der Vielzahl von ersten Innenflächen (22) nach einer aus der Vielzahl von zweiten Innenflächen (24) ausgerichtet ist.
Gewebeverbinder (10) nach Anspruch 1, bei dem das Elektronikgehäuse ein Abschnitt eines Herzfrequenzmonitors ist.
Elektronikgehäuse (12) zur Verwendung zusammen mit einem Gewebeverbinder (10) nach Anspruch 1 in einem Kleidungsstück (14) mit Gewebeelektroden (30), wobei das Elektronikgehäuse (12) Folgendes umfasst: eine nicht leitende Hülle (28) und einen im Wesentlichen elektrisch leitenden Bereich (26), und eine mit dem leitenden Bereich gekoppelte Schaltung, wobei der leitende Bereich (26) dafür eingerichtet ist, in einer festgelegten leitenden Position in die nahtlose Kammer des Gewebeverbinders (10) eingesetzt zu werden, und bewirkt, dass der leitende Bereich des Elektronikgehäuses (12) und die leitende Innenfläche (22) der nahtlosen Kammer des Gewebeverbinders (10) miteinander in Kontakt kommen und eine Verbindung zwischen den Gewebeelektroden (30) des Klei dungsstücks (14) und der Schaltung herstellen, und dafür eingerichtet ist, in einer festgelegten nicht leitenden Position in die Kammer eingesetzt zu werden, die bewirkt, dass zwischen dem leitenden Bereich (26) des Elektronikgehäuses (12) und der ersten Innenfläche (22) kein elektrischer Kontakt besteht.
Elektronikgehäuse (12) nach Anspruch 11, das des Weiteren eine Anzeige (102) zum Anzeigen einer Funktionalität des Elektronikgehäuses (12) umfasst.
Elektronikgehäuse (12) nach Anspruch 12, bei dem die Anzeige (102) ein Bildschirm ist (102).
Elektronikgehäuse (12) nach Anspruch 11, bei dem der elektrisch leitende Bereich (26) eine Vielzahl von elektrisch leitenden Bereichen (26) ist, und das ferner eine Vielzahl von elektrisch nicht leitenden Bereichen an der Hülle (28) aufweist, und jede aus der Vielzahl von elektrisch leitenden Bereichen (26) nach einer aus der Vielzahl von elektrisch nicht leitenden Bereichen ausgerichtet ist.
Elektronikgehäuse (12) nach Anspruch 13, bei dem die Funktionalität des Elektronikgehäuses (12) einer festgelegten Position in der nahtlosen Kammer entspricht.
Elektronikgehäuse (12) nach Anspruch 15, bei dem die leitende Innenfläche (22) der nahtlosen Kammer eine Vielzahl von leitenden Innenflächen (22) ist und die nahtlose Kammer ferner eine Vielzahl von nicht leitenden Innenflächen (24) umfasst, und jede aus der Vielzahl von leitenden Innenflächen (22) nach einer aus der Vielzahl von nicht leitenden Innenflächen (24) ausgerichtet ist.
Elektronikgehäuse (12) nach Anspruch 15, wobei die Funktionalität des Elektronikgehäuses (12) einer festgelegten Anzahl leitender Innenflächen (22) der nahtlosen Kammer entspricht, die sich mit einer festgelegten Anzahl elektrisch leitender Bereiche (26) des Elektronikgehäuses (12) in Kontakt befindet.