CN106388806A - 布膜生理感测器及智能织物 - Google Patents
布膜生理感测器及智能织物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106388806A CN106388806A CN201510666427.XA CN201510666427A CN106388806A CN 106388806 A CN106388806 A CN 106388806A CN 201510666427 A CN201510666427 A CN 201510666427A CN 106388806 A CN106388806 A CN 106388806A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- physiological sensor
- cloth film
- fabric body
- conductive paint
- fabric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004744 fabric Substances 0.000 title claims abstract description 148
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title abstract 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 52
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 10
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229920000049 Carbon (fiber) Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000004917 carbon fiber Chemical group 0.000 claims description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 4
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical group C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 4
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000006229 carbon black Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 239000002322 conducting polymer Chemical group 0.000 claims description 2
- 229920001940 conductive polymer Chemical group 0.000 claims description 2
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001922 gold oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 7
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 abstract description 5
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 27
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 13
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 10
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 3
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 3
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 3
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001166 anti-perspirative effect Effects 0.000 description 2
- 239000003213 antiperspirant Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000019771 cognition Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 2
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 2
- GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydrothieno[3,4-b][1,4]dioxine Chemical compound O1CCOC2=CSC=C21 GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 230000002547 anomalous effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000003862 health status Effects 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007602 hot air drying Methods 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MRNHPUHPBOKKQT-UHFFFAOYSA-N indium;tin;hydrate Chemical compound O.[In].[Sn] MRNHPUHPBOKKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- FJQXCDYVZAHXNS-UHFFFAOYSA-N methadone hydrochloride Chemical compound Cl.C=1C=CC=CC=1C(CC(C)N(C)C)(C(=O)CC)C1=CC=CC=C1 FJQXCDYVZAHXNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004118 muscle contraction Effects 0.000 description 1
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- 238000009965 tatting Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/053—Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
- A61B5/0531—Measuring skin impedance
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
- A61B5/6804—Garments; Clothes
- A61B5/6805—Vests
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
- A61B5/251—Means for maintaining electrode contact with the body
- A61B5/256—Wearable electrodes, e.g. having straps or bands
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
- A61B5/263—Bioelectric electrodes therefor characterised by the electrode materials
- A61B5/27—Conductive fabrics or textiles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
- A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
- A61B5/296—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electromyography [EMG]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
- A61B5/6804—Garments; Clothes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
- A61B5/7278—Artificial waveform generation or derivation, e.g. synthesising signals from measured signals
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
- A61B2562/0209—Special features of electrodes classified in A61B5/24, A61B5/25, A61B5/283, A61B5/291, A61B5/296, A61B5/053
- A61B2562/0215—Silver or silver chloride containing
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/12—Manufacturing methods specially adapted for producing sensors for in-vivo measurements
- A61B2562/125—Manufacturing methods specially adapted for producing sensors for in-vivo measurements characterised by the manufacture of electrodes
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Public Health (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Physiology (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Knitting Of Fabric (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)
Abstract
本发明揭露一种布膜生理感测器及智能织物。布膜生理感测器包括一织物本体及一导电涂料层。该导电涂料层至少其中一部分是自该织物本体的一侧嵌合于该织物本体中，并平贴于其上，且该导电涂料层的厚度不大于该织物本体的厚度。该导电涂料层包含一疏水性黏结剂及多个导电粒子分布于其中。本发明布膜生理感测器适用于接收一使用者皮肤表层的一体表电位变化的信息。再经由一远程信号接收器接受后，由监视系统上显示，借以达到远程监控的目的。
Description
技术领域
本发明有关于一种生理感测元件；特别有关于一种可用于整合于织物上的生理感测元件，借以形成一种可量测使用者生理状态的功能性织物。
背景技术
随着社会经济、科学技术及生活水平的提升，人们对健康的认知，已有了更深的体会。现代人对健康的衡量标准已不单单由身躯上具体呈现出的无病痛状态的方式来表达，更希望能进一步通过生理监视系统量测生理状态的数值，以预先测得这些数值是否发生异常变化，借以提前了解健康状况是否发生异常。
为此，中国台湾专利公告第528593号中，揭示一种用以监测生理机能状态的装置及该装置的监测处置的方法，其利用人体内、外部所产生的生理状况作为讯息资料，通过贴身的量测装置进行侦测，并将侦测资料由近程或远程撷取做安全防护。该专利中所揭示的各种量测装置，皆为金属量测元件，致使用以接触使用者皮肤者，均为冰冷的感测介面。然，这却会使得使用者感到不适，特别是在冷天气使用时。再者，这些量测装置为金属制电子元件，具有一定的体积与大小，使用在穿戴时易因明显的异物感而感到不适。此外，这些量测电子元件装设于织物上后，该织物若有脏污时并无法用水清洗，若要清洗只能将这些电子元件全数拆除，待清洗完后再重新装设回去，此于使用上并不具便利性。
为克服前述的问题，中国台湾专利公告第I274576号中，揭示一种生理感测织物与生理监视系统，其是使用织物电极替代已知金属制感测元件。该专利中所揭示的织物电极与织物本体，由一导电纱线与一非导电纱线以梭织、针织或不织方式一体加工而成。虽然以导电纱线所制成的织物电极，可以改善已知金属制电子元件的硬物感，以及减少部分冰凉不适感，但导电纱线本体较为脆弱，于使用一段时日后，易因穿着时衣物间或衣服与身体间的摩擦，或是汗水的侵蚀而造成导电纱线的断裂，或电阻值大幅提升，而失去所需的导电性。再者，该专利中虽宣称其导电电极可以进行水洗，然确无提供任何实施例足以证明。已知技艺者通过该专利所揭示的内容当可轻易了解到的是，该导电纱线的直径仅有数微米至数十微米，披覆于其上的表面导电层厚度更薄，极易受外力而发生破损，进而失其导电能力。故而，以该专利所揭示的导电纱线纵可通过一、两次泡水测试，也难以通过业界所要求的水洗测试。
因此，开发出一种具穿着舒适感，且具有一定结构强度，使其可以通过业界要求的水洗测试条件与耐磨耗测试的导电电极，便成为本发明领域重要的事务。
发明内容
据此，本发明的目的即在于提供一种布膜生理感测器，用以感测使用者体表电位变化的信息。
本发明的另一目的，在于提供一种装设有前述布膜生理感测器所制成的智能织物，除可达成感测使用者体表电位变化的信息的功用外，亦可提供使用者较为舒适的穿著感。
为达成前述的目的，本发明提出一种布膜生理感测器，其适用于接收一使用者皮肤表层的一体表电位变化的信息。本发明布膜生理感测器，包括一织物本体及一导电涂料层。前述的该导电涂料层至少其中一部分是自该织物本体的一侧嵌合于该织物本体中，并平贴于其上，且该导电涂料层的厚度不大于该织物本体的厚度。前述的导电涂料层包含一疏水性黏结剂及多个导电粒子分布于其中。
根据本发明部分实施例，导电涂料层完全没入并嵌合于织物本体内，且导电涂料层的一侧与织物本体的一侧切齐。
根据本发明部分实施例，导电涂料层有部分厚度凸设于织物本体表面。
根据本发明部分实施例，疏水性黏着剂是选自聚氨酯、硅氧烷树酯、聚对苯二甲酸乙二酯及聚丙烯酸酯所组成的族群至少其中之一。
根据本发明部分实施例，疏水性黏着剂为聚氨酯。
根据本发明部分实施例，多个导电粒子为金属导电粒子。
根据本发明部分实施例，金属导电粒子的主要成分是选自金、银、铜及金属氧化物所组成的族群至少其中之一。
根据本发明部分实施例，多个导电粒子为非金属导电粒子。
根据本发明部分实施例，非金属导电粒子的主要成分是选自纳米碳管、碳黑、碳纤维、石墨烯及导电高分子所组成的族群至少其中之一。
根据本发明部分实施例，导电涂料层中多个导电粒子所占的比例为20～70wt％。
根据本发明部分实施例，导电涂料层中多个导电粒子所占的比例为30～50wt％。
根据本发明部分实施例，导电涂料层嵌合于织物本体内的厚度为10～50微米。
根据本发明部分实施例，导电涂料层凸设于织物本体上的厚度不大于40微米。
根据本发明部分实施例，导电涂料层上设有多个通孔。
根据本发明部分实施例，导电涂料层为一实质上连续性的图案层。
为达成前述的目的，本发明提出一种智能织物，其内侧上装设有一如上所述的布膜生理感测器。
根据本发明部分实施例，智能织物进一步包含一与布膜生理感测器电性连接的控制元件，用以将一体表电位变化信息转换成一生理信息。
本发明的布膜生理感测器可用于结合于衣物内侧面上，借以感测使用者皮肤表层的体表电位变化。接着，将这些体表电位变化的信息，通过已知信号传导线路传至信号发射器上，再由信号发射器将信号传出。最后，由一远程信号接收器接受后，将信号从监视系统上显示，借以达到远程监控的目的。
附图说明
图1本发明布膜生理感测器的一实施方式的截面示意图；
图2本发明布膜生理感测器另一实施方式的截面示意图；
图3装设有本发明布膜生理感测器的智能织物的一实施方式示意图。
具体实施方式
为使熟悉本技术领域中的技艺者，更易于通过本发明说明书的说明而了解本发明，以下配合附图进一步说明。已知技艺者当可了解的是，以下的说明内容仅用以示例说明本发明技术，并说明较佳的实施条件范围，并非用以限制本发明的范围。
参阅图1，为本发明布膜生理感测器的一实施方式的截面示意图。本发明布膜生理感测器1，基本上是由一织物本体10及一与其嵌合的导电涂料层16所构成。于此实施方式中，织物本体10为一梭织织物(或称平织织物)，其是由多条纬纱12与多条经纱14所交错编织而得。借此，织物本体10即具有一由纱线交错编织所形成的厚度h1。导电涂料层16自织物本体10的一侧嵌入其内，填入织物本体10交错纱线间的空隙，并整合成一体。
于此实施方式中，导电涂料层16完全没入织物本体10内，并与其嵌合，且导电涂料层16上方侧与织物本体10上方侧实质上切平，而导电涂料层16下方侧则位于织物本体10内。借此，导电涂料层16呈现实质上平贴于织物本体10上方侧的外观型态。于此实施方式中，导电涂料层16的厚度h2不大于织物本体10的厚度h1。
参阅图2，为本发明布膜生理感测器的另一实施方式的截面示意图。于此实施方式中，本发明布膜生理感测器1，基本上亦是由一织物本体10及一与其嵌合的导电涂料层16所构成。差异点在于，导电涂料层16是部分嵌合于织物本体10内。亦即，导电涂料层16有部分厚度范围是凸设于织物本体10上。
前述导电涂料层16凸设于织物本体10上的厚度，于本发明中并无特别的限制，但为考量本发明布膜生理感测器1于接触使用者皮肤的舒适感，较佳为不大于40微米，更佳为不大于30微米，最佳为不大于20微米。
前述实施方式中的织物本体10虽仅用梭织物进行事例说明，但熟悉技艺者通过本发明的说明当可了解的是，亦可以针织织物做为本发明中的织物本体10。但为考量本发明布膜生理感测器1不易变形性与整体厚度考量，织物本体10较佳是使用梭织织物。可应用于本发明中的梭织织物其种类与形式，于本发明中并无特别的限制，只要是能使导电涂料层16嵌合于其内，并提供布膜生理感测器1所需结构强度者，均可被应用于本发明中。
根据本发明所指出布膜生理感测器1，如上所述导电涂料层16是全部或大部分嵌合于织物本体10内。借此，织物本体10将进一步赋予导电涂料层16一物理性支撑与保护，使导电涂料层16的结构强度因而获致强化。借此，本发明布膜生理感测器1即呈现类似复合材料的结构强化效果。前述导电涂料层16嵌合于织物本体10内的厚度，较佳为10～50微米，更佳为20～40微米。若少于10微米，易使导电涂料层16自织物本体10表面剥离。反之，若大于50微米，则易发生电阻值不均匀的状况。
前述导电涂料层16是由一疏水性黏结剂及多个分布于其中的导电粒子所构成。可应用于本发明中做为疏水性黏结剂用的材料，包含但并不仅限于，聚氨酯(Polyurethane,PU)、硅氧烷树酯(silicone resin)、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)及聚丙烯酸酯(polyacrylates)等。可应用于本发明中做为导电粒子的材料，包含非金属材料、金属材料，或其组合。前述的非金属材料，包含但并不仅限于，纳米碳管(Carbon nanotubes,CNT)、碳黑(Carbon black)、碳纤维(Carbon fiber)、石墨烯(Graphene)及导电高分子(例如，聚3,4-二氧乙基噻吩(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene),PEDOT)、聚丙烯腈(Polyacrylonitrile,PAN)…等)等。其中，以纳米碳管为最佳。前述的金属材料，包含但并不仅限于，金、银、铜及金属氧化物(例如，氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO))等。
为获致有较佳的体表电位变化感测效果，前述导电涂料层16中导电粒子所占的比例，较佳为20～70wt％，更佳为30～50wt％。本发明布膜生理感测器1的表面电阻率较佳为100～300Ω/米平方，更佳为150～250Ω/米平方。
前述导电涂料层16可通过任何已知的方法与织物本体10嵌合。例如，将疏水性黏结剂溶于溶剂中，并将导电粒子分散于其中，借以形成一导电涂布液。接着，将此导电涂布液涂布于织物本体上，并使其渗入织物本体中，以形成一导电涂料层。最后将导电涂料层烘干，并使其完全干燥。借此，即可获得本发明所述的布膜生理感测器。前述的涂布方式于本发明中，并无特别的限制，但为求涂布均匀且表面平整，可通过已知的印刷技术执行，例如凹版印刷技术、网版印刷技术、凸版印刷及狭缝式涂布技术等，但并不仅于此。或是，将导电涂布液先涂布于一离形纸上，以形成一导电涂料层，随后使其进行初步干燥。接着，于导电涂料层未完全干燥前，通过滚轮压合于织物本体上。最后将离形纸剥除，再使导电涂料层完全干燥。借此，亦可获致本发明的布膜生理感测器。
本发明布膜生理感测器于应用时，可将其结合于织物(或衣物)的内侧，使导电涂料层未裸露侧与织物结合，借以使导电涂料层的裸露侧得以与使用者皮肤直接接触。前述的结合方式于本发明中并无特别的限制，只要是可将本发明布膜生理感测器装设于织物的内侧的任何已知方法，皆可被应用于本发明中，包含但并不限于，以黏着剂贴合或缝合。
为进一步增加本发明布膜生理感测器接触使用者皮肤时的舒适感，本发明布膜生理感测器上可进一步设置有多个通孔。这些通孔是实质上贯穿本发明布膜生理感测器。这些通孔的设置数量与大小，于本发明中并无特别的限制，只要能使汗气、体表热气得以排出的设计，均可被应用于本发明中。或是，将导电涂料层设计成一实质上连续性的图案层嵌合于织物本体，亦即导电涂料层非覆盖于织物本体的全部表面。抑或是，于导电涂料层上设置多个通孔等。借此，使用者体表所产生的汗气得经由这些通孔排出而不致蓄积于本发明布膜生理感测器与皮肤接触的位置。
为使本发明布膜生理感测器所感测到的使用者体表电位变化的信息可以传递出，本发明布膜生理感测器上进一步设置有一导电端子。此导电端子设置的形式与数量，可依需要选用与设置，于本发明中并无特别的限制。
参阅图3，为装设有本发明布膜生理感测器的智能织物的一实施方式示意图。本发明布膜生理感测器1是装设于衣物2内侧，并通过一导电线20与一控制元件22电性连接。
前述的导电线20使用的材料，于本发明中并无特别的限制，只要是可使感测器所感测到的体表电位变化信息有效传递至控制元件者，均可被应用于本发明中。例如，可使用与本发明布膜生理感测器相同的结构设计，但需使用更低阻值的设计，例如表面电阻值为不大于10Ω，更佳为0.01～1Ω。
前述的控制元件22种类与形式，于本发明中并无特别的限制，只要是任何已知可将体表电位变化信息转换成生理信息的电子装置，皆可被应用于本发明中。控制元件22中可进一步整合一无线信号发射单元，借以使电子信号可以传送出。前述无线信号发射单元亦可独立于控制元件外单独设置的，且与控制元件电性连接。
由于导电涂料层16是全部或大部分嵌合于织物本体10内，因此本发明布膜生理感测器1可提供一较薄厚度，其厚度大致上与使用的织物本体10相同或相当，且其柔软度亦不致于相较织物本体10降低太多。借此，当本发明布膜生理感测器1装设于衣物2内侧时，使用者将不致明显感觉到异物感，故可提供使用者较佳的舒适感。
当使用者穿戴前述智能织物时，使用者体表所产生的体表电位变化信息，例如因心搏所产生的体表电位变化、肌肉收缩舒张所产生的体表电位变化…等，便会为本发明布膜生理感测器1所感测，接着通过导电线20传递至控制元件22。控制元件22则会将体表电位变化信息进一步转换成一生理信息，最后以无线信号传输方式传送至一接收装置，例如已知的各种智能携带装置，如手机、手表、手环及平板等装置。
具体实施例
样品制备
实施例一
将聚氨酯(购自朝登公司，型号CD-5030)以醋酸丁酯(n-Butyl acetate,nBAC)配制成聚氨酯涂布液(固含量30wt％)。再将纳米碳管(购自东大胜公司，型号双多壁纳米碳管-01)加入聚氨酯涂布液中，添加重量比为1:5(纳米碳管：聚氨酯涂布液)，并使其均匀混合，借以制得导电涂布液。将导电涂布液以200目的网版(购自集湰科技，型号多特龙)，通过网版印刷技术印刷于一平织布上(购自宏远兴业，30丹尼平织布)，再于150℃下热风干燥，以去除溶剂，以形成一嵌合于平织布中的导电涂料层。借此即可制得本发明布膜生理感测器(导电涂料层厚度40微米，其中嵌合于平织布中厚度为10微米)。于此状况下纳米碳管于导电涂料层中所占的比例为40wt％，所制得的布膜生理感测器的表面电阻率为250Ω/米平方(环境温度26℃，环境相对湿度60～65％)。
实施例2
制备条件同实施例1，仅将网版更换为150目的网版。借此可制得表面电阻率为150Ω/米平方的布膜生理感测器。(网目愈小的网版，孔隙愈大，涂布厚度愈厚)
比较例1
利用已知技术的金属导电纱(购自中国龙志公司，型号混纺金属纱)，以已知纺织机台织造成一平织布。测其表面电阻率为250Ω/米平方。
比较例2
利用已知技术的金属导电纱(购自中国龙志，型号混纺金属纱)，但金属纱用量较比较例1为高，并以已知纺织机台织造成一平织布。经测其表面电阻率为150Ω/米平方。
水洗测试
水洗测试是参考AATCC135水洗测试条件进行测试(水洗50次)。样品经水洗测试后以电阻计(购自三菱电子，型号MCP-T610)测试其表面电阻率。前述样品经水洗测试后的结果示于下表：
由上述结果显示，本发明布膜生理感测器经水洗测试后，其表面电阻率并未增加太多，仍在可供使用的数值内。然而，比较例所代表的已知导电纱，经水洗测试后，其表面电阻率大幅增加，且已超过可供使用的数值范围。
样品弯折测试
样品弯折测试方式，是将样品对折，并于对折处以2Kg的砝码重压1分钟，如此重复弯折500次。样品经弯折测试后以电阻计(购自三菱电子，型号MCP-T610)测试其弯折处电阻率。前述样品经弯折测试后的结果示于下表：
由上述结果显示，本发明布膜生理感测器经弯折测试后，其弯折处电阻率并未增加太多，仍在可供使用的数值内。然而，比较例所代表的已知导电纱，经弯折测试后，其弯折处电阻率大幅增加，且已超过可供使用的数值范围，几乎呈断路状态(阻值>1M)。
耐磨耗测试
样品耐磨耗测试是参考JIS-L-1096测试法，以马丁代尔耐磨耗试验机评价织物的耐磨耗性，测试条件为摩擦次数1,000次。样品经耐磨耗测试后以电阻计(购自三菱电子，型号MCP-T610)测试其磨耗处表面电阻率。前述样品经耐磨耗测试后的结果示于下表：
由上述结果显示，本发明布膜生理感测器经耐磨耗测试后，其磨耗处电阻率并未增加太多，仍在可供使用的数值内。然而，比较例所代表的已知导电纱，经耐磨耗测试后，其磨耗处电阻率大幅增加，且已超过可供使用的数值范围。
经由前述测试足以证明，本发明布膜生理感测器显较于已知技术更为优越，可有效通过水洗测试、弯折测试及耐磨耗测试，更适用于产业上利用。
但以上所述者，仅为本发明的一较佳实施例，当不能以的限定本发明实施的范围，凡与本发明申请专利范围所作的等效变化、均等实施或修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (18)
1.一种布膜生理感测器，其特征在于，用以感测一使用者皮肤表层的一体表电位变化的信息，其包括：
一织物本体；及
一导电涂料层，其包含一疏水性黏结剂及多个导电粒子分布于其中，
其中，该导电涂料层是自该织物本体的一侧嵌合于该织物本体中，并平贴于其上，且该导电涂料层的厚度不大于该织物本体的厚度。
2.如权利要求1所述的布膜生理感测器，其特征在于，所述导电涂料层完全没入并嵌合于所述织物本体内，且所述导电涂料层的一侧与所述织物本体的一侧切齐。
3.如权利要求1所述的布膜生理感测器，其特征在于，所述导电涂料层有部分厚度凸设于所述织物本体表面。
4.如权利要求1所述的布膜生理感测器，其特征在于，所述织物本体为一梭织织物。
5.如权利要求1所述的布膜生理感测器，其特征在于，所述疏水性黏着剂是选自聚氨酯、硅氧烷树酯、聚对苯二甲酸乙二酯及聚丙烯酸酯所组成的族群至少其中之一。
6.如权利要求5所述的布膜生理感测器，其特征在于，所述疏水性黏着剂为聚氨酯。
7.如权利要求1所述的布膜生理感测器，其特征在于，所述多个导电粒子为金属导电粒子。
8.如权利要求7所述的布膜生理感测器，其特征在于，所述金属导电粒子的主要成分是选自金、银、铜及金属氧化物所组成的族群至少其中之一。
9.如权利要求1所述的布膜生理感测器，其特征在于，所述多个导电粒子为非金属导电粒子。
10.如权利要求9所述的布膜生理感测器，其特征在于，所述非金属导电粒子的主要成分是选自纳米碳管、碳黑、碳纤维、石墨烯及导电高分子所组成的族群至少其中之一。
11.如权利要求1所述的布膜生理感测器，其特征在于，所述导电涂料层中多个导电粒子所占的比例为20～70wt％。
12.如权利要求11所述的布膜生理感测器，其特征在于，所述导电涂料层中多个导电粒子所占的比例为30～50wt％。
13.如权利要求1所述的布膜生理感测器，其特征在于，所述导电涂料层嵌合于所述织物本体内的厚度为10～50微米。
14.如权利要求3所述的布膜生理感测器，其特征在于，所述导电涂料层凸设于所述织物本体上的厚度不大于40微米。
15.如权利要求1所述的布膜生理感测器，其特征在于，所述导电涂料层上设有多个通孔。
16.如权利要求1所述的布膜生理感测器，其特征在于，所述导电涂料层为一连续性的图案层。
17.一种智能织物，其特征在于，其内侧上装设有一如权利要求1所述的布膜生理感测器。
18.如权利要求17所述的智能织物，其特征在于，其进一步包含一与所述布膜生理感测器电性连接的控制元件，用以将一体表电位变化信息转换成一生理信息。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW104124566 | 2015-07-29 | ||
| TW104124566A TWI581758B (zh) | 2015-07-29 | 2015-07-29 | 布膜生理感測器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106388806A true CN106388806A (zh) | 2017-02-15 |
Family
ID=56737863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510666427.XA Pending CN106388806A (zh) | 2015-07-29 | 2015-10-15 | 布膜生理感测器及智能织物 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20170027473A1 (zh) |
| EP (1) | EP3123933A1 (zh) |
| CN (1) | CN106388806A (zh) |
| TW (1) | TWI581758B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018196445A1 (zh) * | 2017-04-25 | 2018-11-01 | 博迪加科技(北京)有限公司 | 连接组件及智能服装 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101768665B1 (ko) * | 2016-03-02 | 2017-08-17 | 주식회사 엠셀 | 웨어러블 센서 및 그 제조방법 |
| US10892588B2 (en) * | 2016-12-01 | 2021-01-12 | Dupont Electronics, Inc. | Electrical connections for wearables and other articles |
| CN206576310U (zh) * | 2017-03-13 | 2017-10-24 | 博迪加科技(北京)有限公司 | 智能服装的传感器组件及智能服装 |
| TWI640258B (zh) * | 2017-07-20 | 2018-11-11 | 遠東新世紀股份有限公司 | 感測織物 |
| JP2019033778A (ja) * | 2017-08-10 | 2019-03-07 | 日本電信電話株式会社 | 導電性高分子電極、及び導電性高分子電極の製造方法 |
| JP6770493B2 (ja) * | 2017-08-10 | 2020-10-14 | 日本電信電話株式会社 | 導電性高分子電極、及び導電性高分子電極の製造方法 |
| TWI639516B (zh) | 2018-01-18 | 2018-11-01 | 遠東新世紀股份有限公司 | 電性連接結構 |
| JP7001948B2 (ja) * | 2021-02-12 | 2022-01-20 | 日本電信電話株式会社 | 導電性高分子電極、及び導電性高分子電極の製造方法 |
| WO2023145565A1 (ja) * | 2022-01-26 | 2023-08-03 | 住友ベークライト株式会社 | 柔軟性シート電極、ウェアラブル生体電極および生体センサ |
| WO2023181631A1 (ja) * | 2022-03-24 | 2023-09-28 | 東レ株式会社 | 生体電極およびその製造方法 |
| JP7302761B1 (ja) * | 2022-03-24 | 2023-07-04 | 東レ株式会社 | 生体電極およびその製造方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4008721A (en) * | 1975-04-14 | 1977-02-22 | Medtronic, Inc. | Tape electrode for transmitting electrical signals through the skin |
| CN102247135A (zh) * | 2010-04-27 | 2011-11-23 | 特克斯特龙尼克斯公司 | 包括渐变图案的基于织物的电极 |
| CN103476333A (zh) * | 2011-04-12 | 2013-12-25 | 智能解决方案技术公司 | 用于获取生理信号的织物 |
| CN104582517A (zh) * | 2012-06-29 | 2015-04-29 | 智能解决方案技术公司 | 传感器 |
| CN104664936A (zh) * | 2013-12-01 | 2015-06-03 | 黄文平 | 带温度检测装置的病人用棉织物超疏水涂层面料拼接衣服 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3911906A (en) * | 1974-04-24 | 1975-10-14 | Survival Technology | Dry applied and operably dry electrode device |
| TW528593B (en) | 2002-05-17 | 2003-04-21 | Jang-Min Yang | Device for monitoring physiological status and method for using the device |
| US7136691B2 (en) * | 2002-09-04 | 2006-11-14 | 3M Innovative Properties Company | Biomedical electrodes |
| TWI274576B (en) | 2005-10-12 | 2007-03-01 | Taiwan Textile Res Inst | Physiology detecting textile and physiology monitoring system |
| CN2925153Y (zh) * | 2006-04-24 | 2007-07-25 | 昆山奈子净化科技有限公司 | 可消除静电、电磁波、释放负离子的穿戴物 |
| TWI341889B (en) * | 2006-09-06 | 2011-05-11 | Formosa Taffeta Co Ltd | Color-coated, fouling-resistant conductive clothes and manufacturing method thereof |
| WO2009013704A2 (en) * | 2007-07-26 | 2009-01-29 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Electrode for acquiring physiological signals of a recipient |
| JP4865883B2 (ja) * | 2010-04-27 | 2012-02-01 | シャープ株式会社 | 光源装置、およびこれを備えた擬似太陽光照射装置 |
| DK2640262T3 (en) * | 2010-11-17 | 2015-07-06 | Smart Solutions Technologies S L | SENSOR TO DETECT PHYSIOLOGICAL SIGNALS |
| TWM422556U (en) * | 2010-12-15 | 2012-02-11 | Lian Yi Ping | Conductive yarn threads and fiber product and yarn-like antenna |
| US20130162404A1 (en) * | 2011-12-27 | 2013-06-27 | Grant Edward Striemer | Apparatus and Method for Providing Product Information |
-
2015
- 2015-07-29 TW TW104124566A patent/TWI581758B/zh not_active IP Right Cessation
- 2015-10-15 CN CN201510666427.XA patent/CN106388806A/zh active Pending
-
2016
- 2016-04-12 US US15/096,295 patent/US20170027473A1/en not_active Abandoned
- 2016-06-21 EP EP16175447.8A patent/EP3123933A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4008721A (en) * | 1975-04-14 | 1977-02-22 | Medtronic, Inc. | Tape electrode for transmitting electrical signals through the skin |
| CN102247135A (zh) * | 2010-04-27 | 2011-11-23 | 特克斯特龙尼克斯公司 | 包括渐变图案的基于织物的电极 |
| CN103476333A (zh) * | 2011-04-12 | 2013-12-25 | 智能解决方案技术公司 | 用于获取生理信号的织物 |
| CN104582517A (zh) * | 2012-06-29 | 2015-04-29 | 智能解决方案技术公司 | 传感器 |
| CN104664936A (zh) * | 2013-12-01 | 2015-06-03 | 黄文平 | 带温度检测装置的病人用棉织物超疏水涂层面料拼接衣服 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018196445A1 (zh) * | 2017-04-25 | 2018-11-01 | 博迪加科技(北京)有限公司 | 连接组件及智能服装 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20170027473A1 (en) | 2017-02-02 |
| TWI581758B (zh) | 2017-05-11 |
| EP3123933A1 (en) | 2017-02-01 |
| TW201703723A (zh) | 2017-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106388806A (zh) | 布膜生理感测器及智能织物 | |
| TWI548398B (zh) | 生體信號檢測衣料 | |
| US10945663B2 (en) | Smart sensing systems and related methods | |
| RU2449069C2 (ru) | Гибкая печатная проводящая ткань и способ ее изготовления | |
| JP4923038B2 (ja) | テキスタイルを基体とする電極 | |
| CN114762543A (zh) | 服装型电子设备及服装型电子设备的制造方法 | |
| CN109688915A (zh) | 生物信号检测衣料 | |
| CN106996796B (zh) | 穿戴式动作感知装置 | |
| JP7352839B2 (ja) | 衣服型電子機器およびその製造方法 | |
| KR20200044842A (ko) | 생체 접촉형 전극 및 생체 정보 계측용 의복 | |
| KR101092645B1 (ko) | 다층구조를 가지는 전자 원단 및 이의 제조방법 | |
| KR101471271B1 (ko) | 온도감응형 섬유구조체 | |
| CN205729355U (zh) | 一种人体生物电及运动姿态智能监控服装 | |
| KR102548124B1 (ko) | 전자섬유 온도센서 및 이를 이용하는 의류 | |
| KR20110109716A (ko) | 전도성 원단 및 이의 제조방법 | |
| JP6168506B1 (ja) | 導電性生地及びその製造方法 | |
| CN113873943B (zh) | 生物体电极以及附带生物体电极的装配用具 | |
| CN113820049A (zh) | 一种织物压力传感器及其制备方法及织物压力传感器阵列 | |
| DE102016113065A1 (de) | Gestrick | |
| CN106137179A (zh) | 生物信息采集装置及智能服及智能手套 | |
| CN205512411U (zh) | 后背式人体生物电及运动姿态智能监控服装 | |
| Xiao et al. | Research progress of fabric electrodes in wearable electronic clothing | |
| Choudhry | Advanced Fabrication of Wearable Piezoresistive Sensors for Smart Textile Applications | |
| KR20110109715A (ko) | 발열원단 및 이의 제조방법 | |
| KR102136257B1 (ko) | 전기신호의 왜곡 없이 전달 가능한 신축성 전기전도 직물밴드 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170215 |