EP3269856A1 - Knitted push button - Google Patents

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Publication number
EP3269856A1
EP3269856A1 EP17179532.1A EP17179532A EP3269856A1 EP 3269856 A1 EP3269856 A1 EP 3269856A1 EP 17179532 A EP17179532 A EP 17179532A EP 3269856 A1 EP3269856 A1 EP 3269856A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
knitted fabric
fabric according
knitted
transmitter
button
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17179532.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Klaus Richter
Jeannine Kynast
Gerd Köhler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Strick Zella & Co KG GmbH
Original Assignee
Strick Zella & Co KG GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Strick Zella & Co KG GmbH filed Critical Strick Zella & Co KG GmbH
Publication of EP3269856A1 publication Critical patent/EP3269856A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B1/00—Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B1/14—Other fabrics or articles characterised primarily by the use of particular thread materials
    • D04B1/16—Other fabrics or articles characterised primarily by the use of particular thread materials synthetic threads
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B1/00—Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B1/22—Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes specially adapted for knitting goods of particular configuration
    • D04B1/24—Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes specially adapted for knitting goods of particular configuration wearing apparel
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00—Physical properties
    • D10B2401/18—Physical properties including electronic components
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2403/00—Details of fabric structure established in the fabric forming process
    • D10B2403/03—Shape features
    • D10B2403/033—Three dimensional fabric, e.g. forming or comprising cavities in or protrusions from the basic planar configuration, or deviations from the cylindrical shape as generally imposed by the fabric forming process
    • D10B2403/0331—Three dimensional fabric, e.g. forming or comprising cavities in or protrusions from the basic planar configuration, or deviations from the cylindrical shape as generally imposed by the fabric forming process with one or more convex or concave portions of limited extension, e.g. domes or pouches
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2501/00—Wearing apparel
    • D10B2501/04—Outerwear; Protective garments
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2203/00—Form of contacts
    • H01H2203/008—Wires
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2203/00—Form of contacts
    • H01H2203/008—Wires
    • H01H2203/0085—Layered switches integrated into garment, clothes or textile
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2203/00—Form of contacts
    • H01H2203/008—Wires
    • H01H2203/01—Woven wire screen

Definitions

  • the invention relates to a knitted fabric of one or more yarns, of which at least one yarn has a sufficient electrical conductivity for the transmission of electrical signals, comprising a knitted button for generating an electrical control signal for controlling an actuator or consumer.
  • a knit fabric is understood to mean all textiles that are knitted or knitted, but not fabrics or other textiles that are produced with a multitude of threads.
  • Textiles are known in which electrically conductive threads are used to display signals. Textiles are also known which transmit electricity to the body for training purposes.
  • smart textiles (smart cloths, I-cloths) a variety of textiles are known that have functional and electronic properties in addition to the privacy and isolation of the body.
  • metallic yarns are woven or embroidered as electrical conductors in fabric. These transmit electrical signals to a consumer, which is also integrated into the textile.
  • An example of known consumers are sensors that absorb body functions.
  • Wristbands for the disabled, children or the elderly are known for placing an emergency signal or monitoring the geoposition.
  • DE 20 2013 101 068 U1 discloses a detection element of various textile layers with structural threads, inter alia, of metal fiber yarn and carbon fiber yarn.
  • the detection element must rest on the skin and is not suitable for use as a probe.
  • US 2016/0048235 A1 discloses interactive textiles with metallic conductors, which are woven into the textile as a capacitive touch sensor.
  • Multifunctional textile matrix pad by N. Schedukat, Th. Gries, in Melliand, Textilberichte 2004, Issue 3, pp. 168-169 discloses a textile stylus among others made of a yarn with silver-plated polyamide. Silver is expensive.
  • a disadvantage of known smart textiles is that the metallic conductors corrode during washing or other contact with liquids (eg sweat). Then the functionality is no longer given.
  • oxides affect the appearance.
  • the production of woven or embroidered ladders is complex and usually requires specially modified machines for this purpose.
  • the object is achieved in that the yarn is made with the sufficient for the transmission of electrical signals electrical conductivity exclusively of non-metallic materials and contains fibers of a non-metallic, electrically conductive polymer.
  • a knitted button can be easily manufactured with conventional machines.
  • the use of a non-metallic yarn with electrically conductive polymer allows frequent washing without corrosion, so that a permanent use is possible without the user has to exercise extra caution.
  • the button can be integrated in almost any size in the fabric. Both particularly large probes for easy usability, as well as particularly small probes for use in conjunction with a variety of other probes on limited areas can be used by integration into the knit.
  • the probe is formed by a three-dimensional knitted fabric, which forms two electrically conductive surfaces, which are arranged substantially parallel to each other.
  • the visual appearance of the knitted fabric and the comfort of wear compared to textiles without a button is not or only slightly changed.
  • the button for example, with a different color design or other yarns, so that it is particularly highlighted.
  • one of the electrically conductive surfaces is connected to a neutral and slightly larger than the other of the two electrically conductive surfaces. As a result, short circuits are avoided.
  • buttons There may be several buttons for different control signals.
  • control signals for wireless control of the actuator or consumer are provided.
  • a receptacle for a transmitter can be provided for the wireless transmission of the control signal to a receiver of the actuator or consumer and means for contacting the transmitter with the button.
  • the wireless transmission of the control signal restricts the fabric integrated electronic components to the transmitter.
  • the transmitter contacts in the form of threads, which are electrically connected to the yarns of the knitted button, wherein the connection is made via a node. It has surprisingly been found that the electrical connection is sufficient for the transmission of simple signals at a node. A solder or crimp connection is not required. If the transmitter remains in the fabric and does not need to be removed, it is not necessary to laboriously loosen the knot.
  • the transmitter is provided with a battery whose energy supply is sufficient for the life of the knitted fabric.
  • the transmitter and other electronic components can be encapsulated washable and permanently inserted into a receptacle in the form of an integrated bag. But it can also be bags or straps or the like for the transmitter subsequently sewn to the fabric or fastened in any other way.
  • the wireless transmission takes place by means of a suitable transmission protocol.
  • FIG. 1 It will be understood that a variety of other knitted textiles may also be used, such as individual sleeves, gloves, leggings, pants, pullovers, scarves, caps, waistcoats, dresses, and the like. Skirts, coats and the like more. Such intelligent textiles are also referred to as "smart textiles”.
  • a consumer 14 can be controlled via a radio link at 2.4 to 2.483 GHz. This is illustrated by radio waves 12.
  • the chosen wireless communication requires very little energy and has a range of typically 30 m. It is understood that shorter or longer ranges can be realized depending on the design of the transmission components.
  • the consumer 14 in the present embodiment is a luminaire which is equipped with a suitable receiver 16. But it is almost every other electrical consumer, hydraulic or pneumatic actuator conceivable having a suitable receiver.
  • Such consumers or actuators may include consumer electronics, TV and music players, lights, bells, emergency call systems, radios, telephones, home appliances, vehicles, lifts, door openers, medical devices, valves and faucets for water supply and disposal, and the like.
  • the consumer or actuator has an energy or pressure source 18, which supplies energy and / or pressure to the consumer 14 and possibly the receiver 16.
  • FIG. 2 shows the arrangement FIG. 1 in detail.
  • the jacket 10 has two buttons 20 and 22. In this example, two buttons are provided. It goes without saying that only one button or more buttons with their own transmitters can be used. With the buttons 20 and 22, an electrical signal can be generated in each case when they are pressed. The signal is transmitted via signal lines to a transmitter 24. Each button 20 or 22 is assigned its own transmitter. The transmitter 24 is arranged on a circuit board 26, which is supplied with electrical energy from a battery 28.
  • the circuit board 26 and the battery 28 are encapsulated in a flexible, watertight housing 30.
  • Signal lines 32 connect the buttons 20 and 22 to the board 26.
  • the signal generated by the transmitter 24 is wirelessly transmitted to a receiver 16 via an antenna. This is represented by an arrow 34.
  • the receiver and a suitable electronic circuit 38 assigns the respective button 20 or 22 to a consumer 14 or 36.
  • a lamp 14 and a motor 36 are provided as a consumer.
  • FIG. 3 shows the example of the jacket 10, how an intelligent textile can be designed. It is understood that each of the specific properties can also be used singly or in different combinations in a smart textile.
  • the jacket 10 is a knitwear with different areas.
  • the region 52 is knitted as a wide rib 40.
  • the area 54 is knitted as a mesh 44.
  • Areas 56 are provided with buttons 46.
  • the areas 58 are designed to be transparent.
  • the jacket 10 further includes a two-way zipper 60.
  • a button 46 is in FIG. 4 shown separately.
  • the button 46 is formed as a three-dimensional knitted fabric.
  • Two conductive surfaces 62 and 64 are spaced from one another.
  • a conductive yarn in the form of a non-metallic yarn with carbon-coated nylon fibers was used.
  • Various carbonaceous or carbon-coated polymer fibers having a conductivity sufficient to transmit an on / off signal may be used.
  • the polymer fibers have the advantage that they are flexible and durable and do not corrode when washed or in contact with perspiration and other liquids.
  • a knit of different yarns in a zig-zag pattern is produced and heated.
  • the yarns have different coefficients of expansion. Accordingly, the yarns align during the heating process and the two knitted surfaces of the button remain as in FIG. 4 shown spaced from each other.
  • the elasticity and flexibility of the knit allow the button to be incorporated directly into the knit in a knitting process.
  • the button is so elastic that it can be slightly compressed by hand on the one hand and on the other hand, the surfaces are moved apart when releasing the pressure again.
  • the polymer material gives a good feel, which makes the contacting noticeable to the user.
  • the thread of one of the surfaces 62 and 64 is connected to the neutral.
  • the yarn of the opposite surface is set to a higher potential.
  • the edge of the surface connected to the neutral is slightly larger than the edge of the higher potential surface. This area is surrounded by a non-conductive thread, such as wool.
  • the threads with which the surfaces 62 and 64 of the probe were knitted are knotted with threads which are soldered to the contacts of the board 26 or otherwise electrically contacted. It has been found that such a node represents a sufficiently electrically conductive connection. A solder connection or other time and cost intensive connection is not required.
  • the board 26 is in FIG. 5 shown separately again.
  • the size relationships of an exemplary board are illustrated by a one-euro piece. It is understood that there are also smaller or larger boards that are suitable for the purpose.
  • the board 26 is provided with a waterproof shell and so encapsulated washable. The capsule is inserted into a pocket in the fabric and sewn there so that it can not fall out. The board remains permanently in the knit. It is therefore not necessary to make contact before wearing the smart textile and then to separate again.
  • the board is equipped with a battery 28, the energy of which is sufficient over the life of the garment.
  • a battery 28 the energy of which is sufficient over the life of the garment.
  • the battery for a supply over 3 years is equipped with about 100 switching operations per day.
  • a battery change or charging a battery is not required accordingly.
  • the intelligent textile can be washed and worn at any time without additional measures. It is understood that depending on the field of application also rechargeable batteries may be provided or as a whole exchangeable boards.
  • the transmitter is equipped with an auto-off function.
  • a switched-off transmitter has no quiescent currents and consumes no energy.
  • Auto-shutdown utilizes the change in impedance between two filaments of electroconductive polymer knitted in the rib cuff in the sleeve. In the presence of the skin, the impedance between the two threads changes. This is detected as a worn state signal and auto-off is disabled.
  • a permanent magnet with a reed contact is used to activate the transmitter.
  • the car shutdown will respond.
  • buttons 20 or 22 are used, the signals are coded.
  • the coding is preferably carried out within the textile and not in the button.
  • the receiver can use the coding to make a suitable assignment to the addressed consumer.
  • the button is coded via a mobile phone, on which an app is installed, by means of NFC transmission.
  • Bluetooth and many other wireless transmission standards have power consumption that is too high for the proposed application. It is therefore further contemplated that the receiver, depending on the application, has a converter with a power supply which converts the wireless transmitted signal into a Bluetooth signal. Then Bluetooth-enabled devices can be controlled without any additional effort.
  • FIGS. 6 to 9 an embodiment is shown in the form of a smart bicycle wristband.
  • a wireless textile button described above is provided for controlling electrical systems such as turn signal LEDs or smartphones while cycling.
  • Figure 6 shows a hand 102 from below.
  • the palm and / or wrist 104 are covered by a textile strap 106.
  • the strap 106 may also form a cuff, the lower end of a sleeve or the input end of a glove.
  • buttons 108, 110, 112 and 114 are integrated in the bottom of the bracelet 106 in the bottom of the bracelet 106 . It is understood that the number of buttons may vary in other application.
  • Each of the probes 108, 110, 112 and 114 consists of two areas knitted with electrically conductive yarns. The surfaces are separated in the manner described above by an electrically insulating spacer fabric from each other. Otherwise, the bracelet 106 is off knit conventional yarns such as cotton.
  • the bracelet 106 may or may not necessarily have contact with the skin.
  • buttons 108, 110, 112 and 114 are assigned switching functions on the receiver side.
  • the user wears a backpack 116.
  • a backpack is also a vest, a jacket, a sweater, an outerwear, a camisole or similar. suitable. It can also be a separate display device attached to the vehicle.
  • the backpack 116 is provided with LED arrays 118, 120 and optionally with an LED array 122.
  • the LED array 118 forms a left arrow FIG. 8
  • the LED array 120 forms an arrow in the opposite direction, that is to the right in FIG FIG. 8 ,
  • an LED array 122 is arranged in the form of an exclamation mark, which represents an "attention" signal.
  • buttons are provided on a textile 106 in the present embodiment. You can also prove the other hand with a textile with buttons or functions, but then requires a second electronics with power supply. The operation is then more intuitive and accordingly more comfortable.
  • buttons 108, 110, 112, 114, a common ground line 124 and one signal line 126, 128, 130, and 132 respectively go to the powered electronics at the top of the bracelet 106 FIG. 7 shown.
  • the electronics include a small circuit board 134 and a battery 136. These are encapsulated in silicone to prevent moisture from entering.
  • the connections are knitted into the bracelet 106 as electrically conductive threads.
  • the printed circuit board 134 includes an antenna 138, via which the control signals are transmitted wirelessly to a receiver 140.
  • the receiver 140 with antenna 142 is located in or on the backpack 116. This is in FIG. 8 to recognize.
  • On the outside of the backpack 116 are the LEDs of the LED assemblies 118, 120 and 122.
  • the LEDs are embedded in a flexible matrix in textile or plastic and wired there. The embedding of LEDs in such matrices is already known from the prior art and therefore need not be explained in detail here.
  • the LEDs are connected via a relay 150 to the receiver electronics 140.
  • the receiver electronics 140 and also the LEDs of the LED arrays 118, 120 and 122 are powered by an accumulator 144.
  • the accumulator 144 is located in the backpack 116.
  • the accumulator 144 can be externally charged via a socket and / or be recharged by flexible solar cells 146.
  • the solar cells 146 are provided on the outside of the backpack 116.
  • An inductive charging system is also possible. It is understood that any mobile power supply known in the art may be used.
  • LEDs that are directed forward and give the driver feedback. For example, a braking operation can be announced with the warning exclamation mark of the LED arrangement 122. These LEDs could also be controlled via an acceleration sensor (not shown).
  • FIG. 9 shown embodiment shows the control of a smartphone 152 via the smart bracelet 106 described above.
  • the control signals which are wirelessly transmitted from the bracelet 106, converted into an NFC signal.
  • the NFC signal is received via an NFC antenna 154 from the smartphone 152.
  • the required receiver electronics 156 with receiving antenna and NFC transmitter and power supply 158 are in a smart phone case 160.
  • This shell 160 may also be made of textile or plastic.
  • An NFC antenna 162 is positioned in the shell 160 so that the NFC chip of the smartphone 152 comes to lie tightly.
  • the electronics are powered from the accumulator 158 of the smartphone.
  • Cell Phone Case 160 and Smart Bracelet 106 are the smallest elements of the system.
  • the functionality of the mobile phone case 160 can also be integrated into the backpack 116.
  • the textile buttons are drapeable, breathable and soft and have a textile feel.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Knitting Of Fabric (AREA)
  • Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)

Abstract

Ein Gestrick aus einem oder mehreren Garnen, von denen wenigstens ein Garn eine für die Übertragung elektrischer Signale ausreichende elektrische Leitfähigkeit aufweist, enthaltend einen Taster zum Erzeugen eines elektrischen Steuersignals zur Steuerung eines Aktors oder Verbrauchers, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Taster gestrickt ist, und das Garn mit der für die Übertragung elektrischer Signale ausreichenden elektrischen Leitfähigkeit Fasern aus einem nicht-metallischen, elektrisch leitenden Polymer enthält.A knit of one or more yarns, of which at least one yarn has a sufficient electrical conductivity for the transmission of electrical signals, comprising a button for generating an electrical control signal for controlling an actuator or consumer, characterized in that the button is knitted, and the yarn with the electrical conductivity sufficient for the transmission of electrical signals contains fibers of a non-metallic, electrically conductive polymer.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Gestrick aus einem oder mehreren Garnen, von denen wenigstens ein Garn eine für die Übertragung elektrischer Signale ausreichende elektrische Leitfähigkeit aufweist, enthaltend einen gestrickten Taster zum Erzeugen eines elektrischen Steuersignals zur Steuerung eines Aktors oder Verbrauchers.The invention relates to a knitted fabric of one or more yarns, of which at least one yarn has a sufficient electrical conductivity for the transmission of electrical signals, comprising a knitted button for generating an electrical control signal for controlling an actuator or consumer.

Unter einem Gestrick werden alle Textilien verstanden, die gestrickt oder gewirkt sind, nicht aber Gewebe oder andere Textilien, die mit einer Vielzahl von Fäden erzeugt werden.A knit fabric is understood to mean all textiles that are knitted or knitted, but not fabrics or other textiles that are produced with a multitude of threads.

Stand der TechnikState of the art

Es sind Textilien bekannt, in denen elektrisch leitende Fäden zur Anzeige von Signalen verwendet werden. Es sind ferner Textilien bekannt, welche Strom zu Trainingszwecken auf den Körper übertragen.There are textiles are known in which electrically conductive threads are used to display signals. Textiles are also known which transmit electricity to the body for training purposes.

Unter dem Begriff "intelligente Textilien" (smart textiles, smart cloths, I-cloths) sind eine Vielzahl von Textilien bekannt, die über den Sichtschutz und die Isolierung des Körpers hinaus funktionelle und elektronische Eigenschaften haben. Üblicherweise werden metallische Garne als elektrische Leiter in Gewebe eingewebt oder aufgestickt. Diese übertragen elektrische Signale an einen ebenfalls in das Textil integrierten Verbraucher. Ein Beispiel für bekannte Verbraucher sind Sensoren, welche Körperfunktionen aufnehmen.The term "smart textiles" (smart cloths, I-cloths) a variety of textiles are known that have functional and electronic properties in addition to the privacy and isolation of the body. Usually, metallic yarns are woven or embroidered as electrical conductors in fabric. These transmit electrical signals to a consumer, which is also integrated into the textile. An example of known consumers are sensors that absorb body functions.

Es sind Armbänder für Behinderte, Kinder oder älteren Menschen mit Tastern zum Absetzen eines Notrufsignals oder zum Überwachen der Geoposition bekannt.Wristbands for the disabled, children or the elderly are known for placing an emergency signal or monitoring the geoposition.

DE 20 2013 101 068 U1 offenbart ein Detektionselement aus verschiedenen textilen Schichten mit Strukturfäden u.a. aus Metall-Faser-Garn und Kohlefasergarn. Das Detektionselement muss auf der Haut aufliegen und ist nicht zur Verwendung als Taster geeignet. DE 20 2013 101 068 U1 discloses a detection element of various textile layers with structural threads, inter alia, of metal fiber yarn and carbon fiber yarn. The detection element must rest on the skin and is not suitable for use as a probe.

US 2016/0048235 A1 offenbart interaktive Textilien mit metallischen Leitern, welche als kapazitiver Touch-Sensor in das Textil eingewebt sind. US 2016/0048235 A1 discloses interactive textiles with metallic conductors, which are woven into the textile as a capacitive touch sensor.

Die Veröffentlichung " Smart Textiles mit leitfähigen Silberfäden" von K. Bertuleit in Technische Textilien 2005, Heft 2, S. 110 offenbart die Verwendung von Silberfäden für textile Matrixtaster.The publication " Smart Textiles with Conductive Silver Threads "by K. Bertuleit in Technische Textilien 2005, No. 2, p. 110 discloses the use of silver threads for textile matrix buttons.

Die Veröffentlichung "Neue Technologie: Gestrickter Schalter" in Melliand Textilberichte 2008, Heft 5, S. 137 offenbart elektrisch leitfähige Fasern, die zu gestrickten Schaltern verarbeitet werden.The publication "New Technology: Knitted Switches" in Melliand Textilberichte 2008, No. 5, p. 137 discloses electrically conductive fibers which are processed into knitted switches.

Die Veröffentlichung " Multifunktioneller textiler Matrixtaster" von N. Schedukat, Th. Gries, in Melliand, Textilberichte 2004, Heft 3, S. 168-169 offenbart einen textilen Taster u.a. aus einem Garn mit versilbertem Polyamid. Silber ist teuer.The publication " Multifunctional textile matrix pad "by N. Schedukat, Th. Gries, in Melliand, Textilberichte 2004, Issue 3, pp. 168-169 discloses a textile stylus among others made of a yarn with silver-plated polyamide. Silver is expensive.

Nachteilig bei bekannten intelligenten Textilien ist es, dass die metallischen Leiter beim Waschen oder anderweitigen Kontakt mit Flüssigkeiten (z. B. Schweiß) korrodieren. Dann ist die Funktionsfähigkeit nicht mehr gegeben. Außerdem beeinträchtigen Oxide die Optik. Die Herstellung von eingewebten oder aufgestickten Leitern ist aufwändig und erfordert in der Regel eigens hierfür modifizierte Maschinen.A disadvantage of known smart textiles is that the metallic conductors corrode during washing or other contact with liquids (eg sweat). Then the functionality is no longer given. In addition, oxides affect the appearance. The production of woven or embroidered ladders is complex and usually requires specially modified machines for this purpose.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein intelligentes Gestrick der eingangs genannten Art zu schaffen, welches eine einfache Herstellung und dauerhafte Nutzung ermöglicht.It is an object of the invention to provide an intelligent knit fabric of the type mentioned, which allows easy production and permanent use.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Garn mit der für die Übertragung elektrischer Signale ausreichenden elektrischen Leitfähigkeit ausschließlich aus nicht-metallischen Materialien gefertigt ist und Fasern aus einem nicht-metallischen, elektrisch leitenden Polymer enthält.According to the invention the object is achieved in that the yarn is made with the sufficient for the transmission of electrical signals electrical conductivity exclusively of non-metallic materials and contains fibers of a non-metallic, electrically conductive polymer.

Ein gestrickter Taster kann problemlos mit herkömmlichen Maschinen hergestellt werden. Die Verwendung eines nicht-metallischen Garns mit elektrisch leitendem Polymer ermöglicht häufiges Waschen ohne Korrosion, so dass eine dauerhafte Nutzung möglich ist ohne dass der Nutzer besondere Vorsicht walten lassen muss. Der Taster kann in quasi beliebiger Größe in das Gestrick integriert werden. Sowohl besonders große Taster für leicht Anwendbarkeit, als auch besonders kleine Taster für den Einsatz gemeinsam mit einer Vielzahl weiterer Taster auf begrenzten Flächen können durch Integration in das Gestrick verwendet werden.A knitted button can be easily manufactured with conventional machines. The use of a non-metallic yarn with electrically conductive polymer allows frequent washing without corrosion, so that a permanent use is possible without the user has to exercise extra caution. The button can be integrated in almost any size in the fabric. Both particularly large probes for easy usability, as well as particularly small probes for use in conjunction with a variety of other probes on limited areas can be used by integration into the knit.

Vorzugsweise ist der Taster von einem dreidimensionalen Gestrick gebildet, welches zwei elektrisch leitende Flächen bildet, die im Wesentlichen parallel zueinander beabstandet angeordnet sind. Dadurch wird das optische Erscheinungsbild des Gestricks und der Tragekomfort gegenüber Textilen ohne Taster nicht oder nur wenig verändert. Es ist aber auch möglich den Taster beispielsweise mit einer anderen Farbgestaltung oder anderen Garnen zu versehen, so dass er besonders hervorgehoben wird.Preferably, the probe is formed by a three-dimensional knitted fabric, which forms two electrically conductive surfaces, which are arranged substantially parallel to each other. As a result, the visual appearance of the knitted fabric and the comfort of wear compared to textiles without a button is not or only slightly changed. But it is also possible to provide the button, for example, with a different color design or other yarns, so that it is particularly highlighted.

Vorzugsweise ist eine der elektrisch leitenden Flächen mit einem Nullleiter verbunden und etwas größer, als die andere der zwei elektrisch leitenden Flächen. Dadurch werden Kurzschlüsse vermieden.Preferably, one of the electrically conductive surfaces is connected to a neutral and slightly larger than the other of the two electrically conductive surfaces. As a result, short circuits are avoided.

Es können mehrere Taster für unterschiedliche Steuersignale vorgesehen sein.There may be several buttons for different control signals.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Steuersignale zur drahtlosen Steuerung des Aktors oder Verbrauchers vorgesehen. Dabei kann insbesondere eine Aufnahme für einen Transmitter vorgesehen sein zur drahtlosen Übertragung des Steuersignals an einen Empfänger des Aktors oder Verbrauchers und Mittel zur Kontaktierung des Transmitters mit dem Taster. Die drahtlose Übertragung des Steuersignals beschränkt die in das Textil integrierten elektronischen Komponenten auf den Transmitter. Dadurch kann das Textil kostengünstig hergestellt werden und die Qualität und die Eigenschaften des Aktors oder Verbrauchers bleiben unverändert.In one embodiment of the invention, the control signals for wireless control of the actuator or consumer are provided. In this case, in particular a receptacle for a transmitter can be provided for the wireless transmission of the control signal to a receiver of the actuator or consumer and means for contacting the transmitter with the button. The wireless transmission of the control signal restricts the fabric integrated electronic components to the transmitter. As a result, the textile can be produced inexpensively and the quality and properties of the actuator or consumer remain unchanged.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Transmitter Kontakte in Form von Fäden auf, welche mit den Garnen des gestrickten Tasters elektrisch verbunden sind, wobei die Verbindung über einen Knoten hergestellt wird. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass die elektrische Verbindung zur Übertragung von einfachen Signalen bei einem Knoten ausreicht. Eine Löt - oder Crimpverbindung ist nicht erforderlich. Wenn der Transmitter im Textil verbleibt und nicht entfernt werden muss, ist es nicht erforderlich den Knoten aufwändig zu lösen.In a particularly preferred embodiment of the invention, the transmitter contacts in the form of threads, which are electrically connected to the yarns of the knitted button, wherein the connection is made via a node. It has surprisingly been found that the electrical connection is sufficient for the transmission of simple signals at a node. A solder or crimp connection is not required. If the transmitter remains in the fabric and does not need to be removed, it is not necessary to laboriously loosen the knot.

Insbesondere ist vorgesehen, dass der Transmitter mit einer Batterie versehen ist, deren Energievorrat für die Lebensdauer des Gestricks ausreicht. Dabei können der Transmitter und weitere elektronische Komponenten waschbar gekapselt und dauerhaft in eine Aufnahme in Form einer integrierten Tasche eingesetzt sein. Es können aber auch Taschen oder Haltebänder oder dergleichen für den Transmitter nachträglich an das Gestrick angenäht oder auf andere Weise befestigt werden.In particular, it is provided that the transmitter is provided with a battery whose energy supply is sufficient for the life of the knitted fabric. The transmitter and other electronic components can be encapsulated washable and permanently inserted into a receptacle in the form of an integrated bag. But it can also be bags or straps or the like for the transmitter subsequently sewn to the fabric or fastened in any other way.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die drahtlose Übertragung mittels eines geeigneten Übertragungsprotokolls.In a particularly preferred embodiment of the invention, the wireless transmission takes place by means of a suitable transmission protocol.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. An embodiment is explained below with reference to the accompanying drawings.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Fig.1Fig.1
ist eine schematische Darstellung des Einsatzgebietes eines intelligenten Textils.is a schematic representation of the field of application of an intelligent textile.
Fig.2Fig.2
ist eine schematische Darstellung der Verschaltung eines intelligenten Textils.is a schematic representation of the interconnection of an intelligent textile.
Fig.3Figure 3
zeigt eine Jacke als Beispiel für ein intelligentes Textil.shows a jacket as an example of a smart textile.
Fig.4Figure 4
zeigt einen Teil eines textilen Tasters.shows a part of a textile button.
Fig.5Figure 5
zeigt einen Transmitter für das intelligente Textil aus Figur 1 und 2.shows a transmitter for the intelligent textile FIG. 1 and 2 ,
Fig.6Figure 6
zeigt eine Hand mit einem Armband mit textilem Taster von unten zur Verwirklichung eines Blinkers an einem Zweiradfahrer.shows a hand with a bracelet with textile button from the bottom to the realization of a turn signal on a two-wheeler.
Fig.7Figure 7
zeigt die Hand mit dem Armband aus Figur 6 von oben.shows the hand with the bracelet FIG. 6 from above.
Fig.8Figure 8
zeigt einen Rucksack für einen Zweiradfahrer mit LED-Blinkern, die mit einem Armband aus Figur 6 und 7 steuerbar sind.shows a backpack for a cyclist with LED turn signals, with a bracelet off FIG. 6 and 7 are controllable.
Fig.9Figure 9
ist eine schematische Darstellung eines Smartphones in einer Hülle, das mit einem Armband aus Figur 6 und 7 steuerbar ist.is a schematic illustration of a smartphone in a sleeve that looks like a bracelet FIG. 6 and 7 is controllable.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

Figur 1 zeigt ein nachfolgende näher beschriebenes, intelligentes Textil in Form einer gestrickten Jacke 10. Es versteht sich, dass auch eine Vielzahl anderer gestrickter Textilien verwendet werden können, etwa einzelne Ärmel, Handschuhe, Gamaschen, Hosen, Pullover, Schals, Mützen, Westen, Kleider, Röcke, Mäntel und dergleichen mehr. Derartige intelligente Textilien werden auch als "smart textiles" bezeichnet. FIG. 1 It will be understood that a variety of other knitted textiles may also be used, such as individual sleeves, gloves, leggings, pants, pullovers, scarves, caps, waistcoats, dresses, and the like. Skirts, coats and the like more. Such intelligent textiles are also referred to as "smart textiles".

Mit Hilfe der Jacke kann über eine Funkverbindung, bei 2,4 bis 2,483 GHz ein Verbraucher 14 angesteuert werden. Dies ist durch Funkwellen 12 illustriert. Die gewählte drahtlose Kommunikation erfordert besonders wenig Energie und hat eine Reichweite von typischerweise 30 m. Es versteht sich, dass je nach Ausgestaltung der Übertragungskomponenten auch kürzere oder längere Reichweiten verwirklicht werden können. Der Verbraucher 14 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Leuchte, die mit einem geeigneten Empfänger 16 ausgestattet ist. Es ist aber quasi jeder andere elektrische Verbraucher, hydraulische oder pneumatische Aktor denkbar, der einen geeigneten Empfänger aufweist. Solche Verbraucher oder Aktoren können Verbraucherelektronik, TV- und Musikabspielgeräte, Leuchten, Klingeln, Notfallrufanlagen, Funkgeräte, Telefone, Haushaltsgeräte, Fahrzeuge, Lifte Türöffner, medizinische Geräte, Ventile und Hähne für die Wasserver- und Entsorgung und dergleichen mehr umfassen. Je nach Ausgestaltung weist der Verbraucher oder Aktor eine Energie- oder Druckquelle 18 auf, die mit den Verbraucher 14 und ggf. den Empfänger 16 mit Energie und/oder Druck versorgt.With the help of the jacket, a consumer 14 can be controlled via a radio link at 2.4 to 2.483 GHz. This is illustrated by radio waves 12. The chosen wireless communication requires very little energy and has a range of typically 30 m. It is understood that shorter or longer ranges can be realized depending on the design of the transmission components. The consumer 14 in the present embodiment is a luminaire which is equipped with a suitable receiver 16. But it is almost every other electrical consumer, hydraulic or pneumatic actuator conceivable having a suitable receiver. Such consumers or actuators may include consumer electronics, TV and music players, lights, bells, emergency call systems, radios, telephones, home appliances, vehicles, lifts, door openers, medical devices, valves and faucets for water supply and disposal, and the like. Depending on the configuration, the consumer or actuator has an energy or pressure source 18, which supplies energy and / or pressure to the consumer 14 and possibly the receiver 16.

Figur 2 zeigt die Anordnung aus Figur 1 im Detail. Die Jacke 10 weist zwei Taster 20 und 22 auf. In diesem Beispiel sind zwei Taster vorgesehen. Es versteht sich, dass auch nur ein Taster oder mehr Taster mit jeweils eigenen Transmittern verwendet werden können. Mit den Tastern 20 und 22 kann jeweils ein elektrisches Signal erzeugt werden, wenn sie gedrückt werden. Das Signal wird über Signalleitungen an einen Transmitter 24 übertragen. Jedem Taster 20 oder 22 ist ein eigener Transmitter zugeordnet. Der Transmitter 24 ist auf einer Platine 26 angeordnet, die mit elektrischer Energie aus einer Batterie 28 versorgt wird. FIG. 2 shows the arrangement FIG. 1 in detail. The jacket 10 has two buttons 20 and 22. In this example, two buttons are provided. It goes without saying that only one button or more buttons with their own transmitters can be used. With the buttons 20 and 22, an electrical signal can be generated in each case when they are pressed. The signal is transmitted via signal lines to a transmitter 24. Each button 20 or 22 is assigned its own transmitter. The transmitter 24 is arranged on a circuit board 26, which is supplied with electrical energy from a battery 28.

Die Platine 26 und die Batterie 28 sind in einem flexiblen, wasserdichten Gehäuse 30 gekapselt. Signalleitungen 32 verbinden die Taster 20 und 22 mit der Platine 26. Das vom Transmitter 24 erzeugte Signal wird über eine Antenne drahtlos an einen Empfänger 16 übertragen. Dies ist durch einen Pfeil 34 repräsentiert. Der Empfänger und eine geeignete elektronische Schaltung 38 ordnet den jeweiligen Taster 20 oder 22 einem Verbraucher 14 oder 36 zu. In Figur 2 sind eine Leuchte 14 und ein Motor 36 als Verbraucher vorgesehen. Figur 3 zeigt am Beispiel der Jacke 10, wie ein intelligentes Textil gestaltet werden kann. Es versteht sich, dass jede der speziellen Eigenschaften auch einzeln oder in unterschiedlichen Kombinationen in einem intelligenten Textil verwendet werden kann. Die Jacke 10 ist ein Gestrick mit verschiedenen Bereichen. Der Bereich 52 ist als breite Rippe 40 gestrickt. Der Bereich 54 ist als Mesh 44 gestrickt. Bereiche 56 sind mit Tastern 46 versehen. Die Bereiche 58 sind transparent gestaltet. Die Jacke 10 weist ferner einen Zweiwegereissverschluss 60 auf.The circuit board 26 and the battery 28 are encapsulated in a flexible, watertight housing 30. Signal lines 32 connect the buttons 20 and 22 to the board 26. The signal generated by the transmitter 24 is wirelessly transmitted to a receiver 16 via an antenna. This is represented by an arrow 34. The receiver and a suitable electronic circuit 38 assigns the respective button 20 or 22 to a consumer 14 or 36. In FIG. 2 a lamp 14 and a motor 36 are provided as a consumer. FIG. 3 shows the example of the jacket 10, how an intelligent textile can be designed. It is understood that each of the specific properties can also be used singly or in different combinations in a smart textile. The jacket 10 is a knitwear with different areas. The region 52 is knitted as a wide rib 40. The area 54 is knitted as a mesh 44. Areas 56 are provided with buttons 46. The areas 58 are designed to be transparent. The jacket 10 further includes a two-way zipper 60.

Ein Taster 46 ist in Figur 4 separat dargestellt. Der Taster 46 ist als dreidimensionales Gestrick ausgebildet. Zwei leitende Flächen 62 und 64 sind beabstandet zueinander angeordnet. Im Bereich der Flächen 62 und 64 wurde ein leitendes Garn in Form eines nicht-metallischen Garns mit Kohlenstoff-beschichteten Nylonfasern verwendet. Es können verschiedene Kohlenstoffhaltige oder Kohlenstoff-beschichtete Polymerfasern verwendet werden, die eine Leitfähigkeit aufweisen, welche ausreicht um ein An/Aus-Signal zu übertragen. Eine höhere Leitfähigkeit, wie sie bei metallischen Leitern, etwa aus Kupfer, vorliegt, ist nicht erforderlich. Die Polymerfasern haben den Vorteil, dass sie flexibel und langlebig sind und beim Waschen oder Kontakt mit Schweiß und anderen Flüssigkeiten nicht korrodieren.A button 46 is in FIG. 4 shown separately. The button 46 is formed as a three-dimensional knitted fabric. Two conductive surfaces 62 and 64 are spaced from one another. In the area of the areas 62 and 64, a conductive yarn in the form of a non-metallic yarn with carbon-coated nylon fibers was used. Various carbonaceous or carbon-coated polymer fibers having a conductivity sufficient to transmit an on / off signal may be used. A higher conductivity, as is the case with metallic conductors, such as copper, is not required. The polymer fibers have the advantage that they are flexible and durable and do not corrode when washed or in contact with perspiration and other liquids.

Zur Herstellung des Tasters wird ein Gestrick aus verschiedenen Garnen im Zick-Zack-Muster hergestellt und erwärmt. Die Garne haben unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten. Entsprechend richten sich die Garne beim Erwärmungsprozess auf und die beiden gestrickten Flächen des Tasters bleiben wie in Figur 4 dargestellt beabstandet zueinander. Die Elastizität und Flexibilität des Gestricks ermöglicht es, dass der Taster in einem Strickprozess direkt in das Gestrick eingearbeitet wird. Der Taster ist so elastisch, dass er einerseits mit der Hand leicht zusammengedrückt werden kann und andererseits die Flächen bei Lösen des Drucks wieder auseinander bewegt werden. Dabei ergibt das Polymermaterial eine gute Haptik, welche die Kontaktierung für den Anwender spürbar macht.To make the button, a knit of different yarns in a zig-zag pattern is produced and heated. The yarns have different coefficients of expansion. Accordingly, the yarns align during the heating process and the two knitted surfaces of the button remain as in FIG. 4 shown spaced from each other. The elasticity and flexibility of the knit allow the button to be incorporated directly into the knit in a knitting process. The button is so elastic that it can be slightly compressed by hand on the one hand and on the other hand, the surfaces are moved apart when releasing the pressure again. The polymer material gives a good feel, which makes the contacting noticeable to the user.

Der Faden einer der Flächen 62 und 64 wird an den Nullleiter angeschlossen. Das Garn der gegenüberliegenden Fläche wird auf ein höheres Potential gelegt. Wenn die Flächen zusammengedrückt werden und sich berühren, fließt ein geringer Signalstrom. Zur Vermeidung eines Kurzschlusses, ist der Rand der Fläche, die an den Nullleiter angeschlossen ist, etwas größer als der Rand der Fläche mit höherem Potential. Diese Fläche ist mit einem nichtleitenden Faden umgeben, etwa aus Wolle.The thread of one of the surfaces 62 and 64 is connected to the neutral. The yarn of the opposite surface is set to a higher potential. When the surfaces are pressed together and touch, a low signal current flows. to Avoiding a short circuit, the edge of the surface connected to the neutral is slightly larger than the edge of the higher potential surface. This area is surrounded by a non-conductive thread, such as wool.

Die Fäden, mit denen die Flächen 62 und 64 des Tasters gestrickt wurden, werden mit Fäden verknotet, welche an die Kontakte der Platine 26 angelötet oder auf andere Weise elektrisch kontaktiert sind. Es hat sich herausgestellt, dass ein solcher Knoten eine ausreichend elektrisch leitende Verbindung darstellt. Eine Lötverbindung oder andere zeit- und kostenintensive Verbindung ist nicht erforderlich.The threads with which the surfaces 62 and 64 of the probe were knitted are knotted with threads which are soldered to the contacts of the board 26 or otherwise electrically contacted. It has been found that such a node represents a sufficiently electrically conductive connection. A solder connection or other time and cost intensive connection is not required.

Die Platine 26 ist in Figur 5 noch einmal separat dargestellt. Die Größenverhältnisse einer beispielhaften Platine sind anhand eines 1-Euro-Stücks illustriert. Es versteht sich, dass es auch kleinere oder größere Platinen gibt, welche für den Zweck geeignet sind. Die Platine 26 ist mit einer wasserdichten Hülle versehen und so waschbar gekapselt. Die Kapsel wird in eine Tasche im Gestrick eingefügt und dort so vernäht, dass sie nicht herausfallen kann. Die Platine bleibt dauerhaft im Gestrick. Es ist daher nicht erforderlich, vor dem Tragen des intelligenten Textils einen Kontakt herzustellen und anschließend wieder zu trennen.The board 26 is in FIG. 5 shown separately again. The size relationships of an exemplary board are illustrated by a one-euro piece. It is understood that there are also smaller or larger boards that are suitable for the purpose. The board 26 is provided with a waterproof shell and so encapsulated washable. The capsule is inserted into a pocket in the fabric and sewn there so that it can not fall out. The board remains permanently in the knit. It is therefore not necessary to make contact before wearing the smart textile and then to separate again.

Die Platine ist mit einer Batterie 28 ausgestattet, deren Energie über die Lebensdauer des Kleidungsstücks ausreicht. Bei einer Jacke mit einer Lebensdauer von beispielsweise 3 Jahren ist die Batterie für eine Versorgung über 3 Jahre mit etwa 100 Schaltvorgängen pro Tag ausgestattet. Ein Batteriewechsel oder ein Aufladen eines Akkumulators ist entsprechend nicht erforderlich. Das intelligente Textil ist zu jedem Zeitpunkt ohne zusätzliche Maßnahmen wasch- und tragbar. Es versteht sich, dass je nach Anwendungsgebiet auch wieder aufladbare Akkumulatoren vorgesehen sein können oder als Ganzes austauschbare Platinen.The board is equipped with a battery 28, the energy of which is sufficient over the life of the garment. For a jacket with a life of, for example, 3 years, the battery for a supply over 3 years is equipped with about 100 switching operations per day. A battery change or charging a battery is not required accordingly. The intelligent textile can be washed and worn at any time without additional measures. It is understood that depending on the field of application also rechargeable batteries may be provided or as a whole exchangeable boards.

Zur Optimierung des Energieverbrauchs ist der Transmitter mit einer Autoabschaltung versehen. Ein abgeschalteter Transmitter weist keine Ruheströme auf und verbraucht keine Energie. Die Autoabschaltung nutzt die Änderung der Impedanz zwischen zwei Fäden des elektrisch leitenden Polymers, die in das Ripp-Bündchen im Ärmel eingestrickt sind. In Gegenwart der Haut ändert sich die Impedanz zwischen den beiden Fäden. Dies wird als Signal für den getragenen Zustand erkannt und die Autoabschaltung deaktiviert.To optimize energy consumption, the transmitter is equipped with an auto-off function. A switched-off transmitter has no quiescent currents and consumes no energy. Auto-shutdown utilizes the change in impedance between two filaments of electroconductive polymer knitted in the rib cuff in the sleeve. In the presence of the skin, the impedance between the two threads changes. This is detected as a worn state signal and auto-off is disabled.

Bei einem alternativen, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein Permanentmagnet mit einem Reed-Kontakt zur Aktivierung des Transmitters verwendet. Wenn die Jacke zusammengefaltet wird, spricht die Autoabschaltung an.In an alternative embodiment, not shown, a permanent magnet with a reed contact is used to activate the transmitter. When the jacket is folded up, the car shutdown will respond.

Werden mehrere Taster 20 oder 22 verwendet, werden die Signale codiert. Die Codierung erfolgt vorzugsweise innerhalb des Textils und nicht im Taster. Der Empfänger kann anhand der Codierung eine geeignete Zuordnung zum angesprochenen Verbraucher vornehmen. Die Codierung des Tasters erfolgt über ein Handy, auf dem eine zugehörige App installiert ist, mittels NFC - Übertragung.If several buttons 20 or 22 are used, the signals are coded. The coding is preferably carried out within the textile and not in the button. The receiver can use the coding to make a suitable assignment to the addressed consumer. The button is coded via a mobile phone, on which an app is installed, by means of NFC transmission.

Grundsätzlich haben Bluetooth und viele andere drahtlose Übertragungsstandards einen Energieverbrauch, der für die vorgeschlagene Anwendung zu hoch ist. Es ist daher ferner vorgesehen, dass der Empfänger je nach Anwendung einen Konverter mit einer Energieversorgung aufweist, der das drahtlose gesendete Signal in ein Bluetooth-Signal umwandelt. Dann können Bluetooth-fähige Geräte ohne zusätzlichen Aufwand gesteuert werden.Basically, Bluetooth and many other wireless transmission standards have power consumption that is too high for the proposed application. It is therefore further contemplated that the receiver, depending on the application, has a converter with a power supply which converts the wireless transmitted signal into a Bluetooth signal. Then Bluetooth-enabled devices can be controlled without any additional effort.

Ausführungsbeispiel: Smartes Fahrrad ArmbandEmbodiment: Smart bicycle bracelet

In den Figuren 6 bis 9 ist ein Ausführungsbeispiel in Form eines smarten Fahrrad-Armbands dargestellt. Ein oben beschriebener, drahtlos arbeitender textiler Taster ist für die Steuerung von elektrischen Systemen wie z.B. Blinker - LEDs oder Smartphones während des Radfahrens vorgesehen.In the FIGS. 6 to 9 an embodiment is shown in the form of a smart bicycle wristband. A wireless textile button described above is provided for controlling electrical systems such as turn signal LEDs or smartphones while cycling.

Fig.6 zeigt eine Hand 102 von unten. Der Handballen und/oder das Handgelenk 104 sind von einem textilen Armband 106 bedeckt. Das Armband 106 kann auch eine Stulpe, das untere Ende eines Ärmels oder das eingangsseitige Ende eines Handschuhs bilden. In die Unterseite des Armbands 106 sind vier gestrickten Taster 108, 110, 112 und 114 integriert. Es versteht sich, dass die Anzahl der Taster bei anderer Anwendung variieren kann. Jeder der Taster 108, 110, 112 und 114 besteht aus zwei mit elektrisch leitfähigen Garnen gestrickten Flächen. Die Flächen sind in oben beschriebener Weise durch ein elektrisch isolierendes Abstandsgestrick von einander getrennt. Im übrigen ist das Armband 106 aus herkömmlichen Garnen wie z.B. Baumwolle gestrickt. Das Armband 106 kann, muss aber nicht unbedingt einen Kontakt mit der Haut haben. Durch Drücken des Handballens oder der Handkante auf den Lenker des Fahrrads oder anderen Fahrzeugs können die Taster 108, 110, 112 und 114 betätigt werden. Figure 6 shows a hand 102 from below. The palm and / or wrist 104 are covered by a textile strap 106. The strap 106 may also form a cuff, the lower end of a sleeve or the input end of a glove. In the bottom of the bracelet 106 four knitted buttons 108, 110, 112 and 114 are integrated. It is understood that the number of buttons may vary in other application. Each of the probes 108, 110, 112 and 114 consists of two areas knitted with electrically conductive yarns. The surfaces are separated in the manner described above by an electrically insulating spacer fabric from each other. Otherwise, the bracelet 106 is off knit conventional yarns such as cotton. The bracelet 106 may or may not necessarily have contact with the skin. By pressing the handball or the hand edge on the handlebars of the bicycle or other vehicle, the buttons 108, 110, 112 and 114 can be operated.

Jedem der Taster 108, 110, 112 und 114 sind empfängerseitig Schaltfunktionen zugeordnet. Neben dem Armband 106 trägt der Nutzer einen Rucksack 116. Dieser ist in Figur 8 schematisch dargestellt. Statt eines Rucksackes ist auch eine Weste, eine Jacke, ein Pullover, eine Oberbekleidung, ein Leibchen o.ä. geeignet. Es kann auch eine eigene Anzeigevorrichtung am Fahrzeug befestigt sein. Der Rucksack 116 ist mit LED-Anordnungen 118, 120 und optional mit einer LED Anordnung 122 versehen. Die LED-Anordnung 118 bildet einen Pfeil nach links in Figur 8. Die LED-Anordnung 120 bildet einen Pfeil in entgegengesetzter Richtung, d.h. nach rechts in Figur 8. Zwischen den LED-Anordnungen 118 und 120 ist eine LED-Anordnung 122 in Form eines Ausrufezeichens angeordnet, welche ein "Achtung"-Signal repräsentiert.Each of the buttons 108, 110, 112 and 114 are assigned switching functions on the receiver side. In addition to the bracelet 106, the user wears a backpack 116. This is in FIG. 8 shown schematically. Instead of a backpack is also a vest, a jacket, a sweater, an outerwear, a camisole or similar. suitable. It can also be a separate display device attached to the vehicle. The backpack 116 is provided with LED arrays 118, 120 and optionally with an LED array 122. The LED array 118 forms a left arrow FIG. 8 , The LED array 120 forms an arrow in the opposite direction, that is to the right in FIG FIG. 8 , Between the LED arrays 118 and 120, an LED array 122 is arranged in the form of an exclamation mark, which represents an "attention" signal.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden mit dem linken Taster 108 die "Links-Abbiegen" - LEDs der LED-Anordnung 118, mit dem rechten Taster 112 die "Rechts-Abbiegen" LEDs der LED-Anordnung 120 und mit dem mittleren Taster 110 die"Achtungs" Ausrufezeichen LEDs der LED-Anordnung 122 angesteuert. Der untere Taster 114 dient zum Ein/Ausschalten des Systems. Die Taster sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel an einem Textil 106 vorgesehen. Man kann auch die andere Hand mit einem Textil mit Tastern bzw. Funktionen belegen, benötigt dann aber eine zweite Elektronik mit Stromversorgung. Die Bedienung ist dann intuitiver und entsprechend komfortabler.In the present exemplary embodiment, with the left-hand button 108 the "left-turn" LEDs of the LED arrangement 118, with the right-hand button 112 the "right-turn" LEDs of the LED arrangement 120 and with the middle button 110 the "attention" Exclamation mark LEDs of the LED array 122 driven. The lower button 114 is used to turn on / off the system. The buttons are provided on a textile 106 in the present embodiment. You can also prove the other hand with a textile with buttons or functions, but then requires a second electronics with power supply. The operation is then more intuitive and accordingly more comfortable.

Von den Tastern 108, 110, 112, 114 geht eine gemeinsame Masseleitung 124 und je eine Signalleitung 126, 128, 130 und 132 zur Elektronik mit Stromversorgung an der Oberseite des Armbands 106. Dies ist in Figur 7 dargestellt. Die Elektronik umfasst eine kleine Leiterplatte 134 und eine Batterie 136. Diese sind in Silikon vergossen, damit keine Feuchtigkeit eindringen kann.Of the buttons 108, 110, 112, 114, a common ground line 124 and one signal line 126, 128, 130, and 132 respectively go to the powered electronics at the top of the bracelet 106 FIG. 7 shown. The electronics include a small circuit board 134 and a battery 136. These are encapsulated in silicone to prevent moisture from entering.

Die Verbindungen sind als elektrisch leitfähige Fäden in das Armband 106 eingestrickt. Die Leiterplatte 134 enthält eine Antenne 138, über die die Steuersignale drahtlos zu einem Empfänger 140 übertragen werden. Der Empfänger 140 mit Antenne 142 befindet sich im oder am Rucksack 116. Dies ist in Figur 8 zu erkennen. Auf der Außenseite des Rucksacks 116 befinden sich die LEDs der LED-Anordnungen 118, 120 und 122. Die LEDs sind in einer flexiblen Matrix im Textils oder aus Kunststoff eingebettet und dort verkabelt. Die Einbettung von LEDs in solche Matrizen ist aus dem Stand der Technik bereits bekannt und braucht daher hier nicht näher erläutert werden. Die LEDs sind über ein Relais 150 mit der Empfängerelektronik 140 verbunden.The connections are knitted into the bracelet 106 as electrically conductive threads. The printed circuit board 134 includes an antenna 138, via which the control signals are transmitted wirelessly to a receiver 140. The receiver 140 with antenna 142 is located in or on the backpack 116. This is in FIG. 8 to recognize. On the outside of the backpack 116 are the LEDs of the LED assemblies 118, 120 and 122. The LEDs are embedded in a flexible matrix in textile or plastic and wired there. The embedding of LEDs in such matrices is already known from the prior art and therefore need not be explained in detail here. The LEDs are connected via a relay 150 to the receiver electronics 140.

Die Empfängerelektronik 140 und auch die LEDs der LED-Anordnungen 118, 120 und 122 werden von einem Akkumulator 144 mit Energie versorgt. Der Akkumulator 144 befindet sich im Rucksack 116. Der Akkumulator 144 kann über eine Buchse extern aufgeladen werden und/oder auch durch flexible Solarzellen 146 nachgeladen werden. Die Solarzellen 146 sind außen am Rucksack 116 vorgesehen. Ein induktives Ladesystem ist ebenfalls möglich. Es versteht sich, dass jede mobile Energieversorgung, die aus dem Stand der Technik bekannt ist, eingesetzt werden kann.The receiver electronics 140 and also the LEDs of the LED arrays 118, 120 and 122 are powered by an accumulator 144. The accumulator 144 is located in the backpack 116. The accumulator 144 can be externally charged via a socket and / or be recharged by flexible solar cells 146. The solar cells 146 are provided on the outside of the backpack 116. An inductive charging system is also possible. It is understood that any mobile power supply known in the art may be used.

Es ist vorteilhaft, wenn sich in den Halteriemen des Rucksacks 116 ebenfalls LEDs befinden, die nach vorne gerichtet sind und dem Fahrer eine Rückmeldung geben. Mit dem Achtungs - Ausrufezeichen der LED-Anordnung 122 kann beispielsweise einen Bremsvorgang angekündigt werden. Diese LEDs könnten auch über einen Beschleunigungssensor (nicht dargestellt) gesteuert sein.It is advantageous if in the strap of the backpack 116 are also LEDs that are directed forward and give the driver feedback. For example, a braking operation can be announced with the warning exclamation mark of the LED arrangement 122. These LEDs could also be controlled via an acceleration sensor (not shown).

Ausführungsbeispiel: Smartes Armband zur Steuerung eines SmartphonesEmbodiment: Smart bracelet for controlling a smartphone

Ein in Figur 9 gezeigtes Ausführungsbeispiel zeigt die Steuerung eines Smartphones 152 über das oben beschriebene smarte Armband 106. Empfängerseitig werden die Steuersignale, die vom Armband 106 drahtlos übertragen werden, in ein NFC-Signal umgesetzt. Das NFC-Signal wird über eine NFC-Antenne 154 vom Smartphone 152 empfangen. Die erforderliche Empfängerelektronik 156 mit Empfangsantenne und NFC-Sender und Stromversorgung 158 befinden sich in einer smarten Handy-Hülle 160. Diese Hülle 160 kann ebenfalls textil oder auch aus Kunststoff ausgeführt sein. Eine NFC-Antenne 162 ist in der Hülle 160 so positioniert, dass der NFC-Chip des Smartphones 152 dicht zu liegen kommt. Die Elektronik wird aus dem Akkumulator 158 des Smartphones versorgt.An in FIG. 9 shown embodiment shows the control of a smartphone 152 via the smart bracelet 106 described above. At the receiver side, the control signals, which are wirelessly transmitted from the bracelet 106, converted into an NFC signal. The NFC signal is received via an NFC antenna 154 from the smartphone 152. The required receiver electronics 156 with receiving antenna and NFC transmitter and power supply 158 are in a smart phone case 160. This shell 160 may also be made of textile or plastic. An NFC antenna 162 is positioned in the shell 160 so that the NFC chip of the smartphone 152 comes to lie tightly. The electronics are powered from the accumulator 158 of the smartphone.

Handy-Hülle 160 und smartes Armband 106 sind die kleinsten Elemente des Systems. Die Funktionalität der Handy - Hülle 160 kann aber auch in den Rucksack 116 integriert werden. In Verbindung mit den Solarzellen 146 ergibt sich die Möglichkeit, den Akkumulator auch des Smartphones 152 nachzuladen.Cell Phone Case 160 and Smart Bracelet 106 are the smallest elements of the system. The functionality of the mobile phone case 160 can also be integrated into the backpack 116. In conjunction with the solar cells 146, it is possible to recharge the accumulator of the smartphone 152 as well.

Weitere Anwendungen ergeben sich neben Fahrradfahrern auch für Motorradfahrer oder auch Ski- und Snowboard Fahrer. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung sind, dass die textilen Taster drapierbar, atmungsaktiv und weich sind und eine textile Haptik aufweisen.Other applications arise in addition to cyclists for motorcyclists or skiers and snowboarders. The advantages of the arrangement according to the invention are that the textile buttons are drapeable, breathable and soft and have a textile feel.

Claims (12)

Gestrick aus einem oder mehreren Garnen, von denen wenigstens ein Garn eine für die Übertragung elektrischer Signale ausreichende elektrische Leitfähigkeit aufweist, enthaltend einen gestrickten Taster zum Erzeugen eines elektrischen Steuersignals zur Steuerung eines Aktors oder Verbrauchers, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn mit der für die Übertragung elektrischer Signale ausreichenden elektrischen Leitfähigkeit ausschließlich aus nicht-metallischen Materialien gefertigt ist und Fasern aus einem nicht-metallischen, elektrisch leitenden Polymer enthält.Knitted fabric of one or more yarns, of which at least one yarn has a sufficient electrical conductivity for the transmission of electrical signals, comprising a knitted button for generating an electrical control signal for controlling an actuator or consumer, characterized in that the yarn with that for the transmission electrical signals of sufficient electrical conductivity is made exclusively of non-metallic materials and contains fibers of a non-metallic, electrically conductive polymer. Gestrick nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Taster von einem dreidimensionalen Gestrick gebildet ist, welches zwei elektrisch leitende Flächen bildet, die im Wesentlichen parallel zueinander beabstandet angeordnet sind.Knitted fabric according to claim 1, characterized in that the probe is formed by a three-dimensional knitted fabric which forms two electrically conductive surfaces which are arranged substantially parallel to each other. Gestrick nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der elektrisch leitenden Flächen mit einem Nullleiter verbunden ist und etwas größer ist, als die andere der zwei elektrisch leitenden Flächen.Knitted fabric according to claim 2, characterized in that one of the electrically conductive surfaces is connected to a neutral conductor and is slightly larger than the other of the two electrically conductive surfaces. Gestrick nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Taster für unterschiedliche Steuersignale vorgesehen sind.Knitted fabric according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of buttons are provided for different control signals. Gestrick nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuersignale zur drahtlosen Steuerung des Aktors oder Verbrauchers vorgesehen sind.Knitted fabric according to one of the preceding claims, characterized in that the control signals for wireless control of the actuator or consumer are provided. Gestrick nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Aufnahme für einen Transmitter zur drahtlosen Übertragung des Steuersignals an einen Empfänger des Aktors oder Verbrauchers und Mittel zur Kontaktierung des Transmitters mit dem Taster.Knitted fabric according to claim 5, characterized by a receptacle for a transmitter for wireless transmission of the control signal to a receiver of Actuator or consumer and means for contacting the transmitter with the button. Gestrick nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Transmitter Kontakte in Form von Fäden aufweist, welche mit den Garnen des gestrickten Tasters elektrisch verbunden sind, wobei die Verbindung über einen Knoten hergestellt wird.Knitted fabric according to claim 6, characterized in that the transmitter has contacts in the form of threads which are electrically connected to the yarns of the knitted button, the connection being made by means of a knot. Gestrick nach einem der vorgehenden Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Transmitter mit einer Batterie versehen ist, deren Energievorrat für die Lebensdauer des Gestricks ausreicht.Knitted fabric according to one of the preceding claims 6 or 7, characterized in that the transmitter is provided with a battery whose energy supply is sufficient for the life of the knitted fabric. Gestrick nach einem der vorgehenden Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Transmitter und weitere elektronische Komponenten waschbar gekapselt sind und dauerhaft in eine Aufnahme in Form einer integrierten Tasche eingesetzt ist.Knitted fabric according to one of the preceding claims 6 to 8, characterized in that the transmitter and further electronic components are washably encapsulated and permanently inserted into a receptacle in the form of an integrated bag. Gestrick nach einem der vorgehenden Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die drahtlose Übertragung mittels NFC erfolgt.Knitted fabric according to one of the preceding claims 6 to 9, characterized in that the wireless transmission takes place by means of NFC. Gestrick nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Taster vorgesehen sind, mit denen LED-Anordnungen (118, 120) oder andere Leuchten ansteuerbar sind, welche ein Blinkersystem für Fahrzeuge bilden.Knitted fabric according to one of the preceding claims, characterized in that at least two buttons are provided, with which LED arrangements (118, 120) or other lights are controllable, which form a turn signal system for vehicles. Blinkeranordnung enthalten ein Gestrick nach Anspruch 11 und einen Rucksack oder ein am Oberkörper tragbares Rückenteil, mit zwei über die Taster des Gestricks ansteuerbaren Blinkern.Blinker arrangement include a knitted fabric according to claim 11 and a backpack or a portable on the upper back part, with two controllable via the buttons of the knitted turn signals.
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