CN113721711A - 带有力感测的基于织物的设备 - Google Patents

带有力感测的基于织物的设备 Download PDF

Info

Publication number
CN113721711A
CN113721711A CN202110992043.2A CN202110992043A CN113721711A CN 113721711 A CN113721711 A CN 113721711A CN 202110992043 A CN202110992043 A CN 202110992043A CN 113721711 A CN113721711 A CN 113721711A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fabric
force sensor
force
electrode
substrate
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
Application number
CN202110992043.2A
Other languages
English (en)
Inventor
S·T·霍恩
D·D·萨夏恩
A·N·兹默曼
D·A·珀德哈杰尼
M·P·梅
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.)
Apple Inc
Original Assignee
Apple Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Apple Inc filed Critical Apple Inc
Publication of CN113721711A publication Critical patent/CN113721711A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/014—Hand-worn input/output arrangements, e.g. data gloves
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613—Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/163—Wearable computers, e.g. on a belt
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D1/00—Garments
    • A41D1/002—Garments adapted to accommodate electronic equipment
    • A41D1/005—Garments adapted to accommodate electronic equipment with embedded cable or connector
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D31/00—Materials specially adapted for outerwear
    • A41D31/02—Layered materials
    • 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
    • A61B5/6806—Gloves
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D1/00—Woven fabrics designed to make specified articles
    • D03D1/0082—Fabrics for printed circuit boards
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D1/00—Woven fabrics designed to make specified articles
    • D03D1/0088—Fabrics having an electronic function
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
    • G01L1/146—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors for measuring force distributions, e.g. using force arrays
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/045—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using resistive elements, e.g. a single continuous surface or two parallel surfaces put in contact
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0487—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser
    • G06F3/0488—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using a touch-screen or digitiser, e.g. input of commands through traced gestures
    • G06F3/04883—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using a touch-screen or digitiser, e.g. input of commands through traced gestures for inputting data by handwriting, e.g. gesture or text
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/12—Braided wires or the like
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/0816—Measuring devices for examining respiratory frequency
    • 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
    • A61B5/6843—Monitoring or controlling sensor contact pressure
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/44—Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
    • D02G3/441—Yarns or threads with antistatic, conductive or radiation-shielding properties
    • 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
    • D10B2401/16—Physical properties antistatic; conductive
    • 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
    • D10B2501/00—Wearing apparel
    • D10B2501/04—Outerwear; Protective garments
    • D10B2501/041—Gloves
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04102—Flexible digitiser, i.e. constructional details for allowing the whole digitising part of a device to be flexed or rolled like a sheet of paper

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)
  • Gloves (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

本申请涉及带有力感测的基于织物的设备。更具体而言，涉及一种基于织物的物品，诸如织物手套，该物品可包括力感测电路。力感测电路可包括由可压缩基板(诸如弹性体聚合物基板)上的电极形成的力传感器元件。织物可包括缠结的材料股线，包括导电股线。来自力感测电路的信号可使用导电股线输送到物品中的控制电路。基于织物的物品中的无线电路可用于将力传感器信息输送到外部设备。可压缩基板可具有相对的上表面和下表面。力传感器元件的电极可形成在上表面和下表面上。加强件可与电极重叠，以有助于相邻的力传感器元件彼此脱离。可使用粘合剂将集成电路附接到相应的的力感测元件。

Description

带有力感测的基于织物的设备
本申请是申请日为2018年6月8日、发明名称为“带有力感测的基于织物的设备”的中国专利申请201880003348.2的分案申请。
本专利申请要求于2018年3月29日提交的美国专利申请号15/940,876以及于2017年6月14日提交的临时专利申请号62/519,564的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。
技术领域
本发明整体涉及力感测，并且更具体地，涉及具有力感测能力的物品，诸如基于织物的物品。
背景技术
可能期望使用材料诸如织物来形成物品。例如，可穿戴物品可由织物形成。一些可穿戴物品可包括感测电路。电子设备可使用来自感测电路的信息来控制系统或执行其它任务。
如果不小心，这些基于织物的物品可能无法提供所需的功能。例如，具有感测电路的基于织物的物品可能难以使用，可能不具有吸引人的外观，或者可能无法准确地采集测量结果。
发明内容
基于织物的物品，诸如织物手套，可包括力感测电路。力感测电路可包括由可压缩基板(诸如弹性体聚合物基板)上的电极形成的力传感器元件。织物可包括缠结的材料股线，包括导电股线。来自力感测电路的信号可使用导电股线输送到物品中的控制电路。基于织物的物品中的无线电路可用于将力传感器信息输送到外部设备。
可压缩基板可具有相对的上表面和下表面。力传感器元件的电极可形成在上表面和下表面上。加强件可与电极重叠，以有助于相邻的力传感器元件彼此脱离。在一些构型中，可使用粘合剂将集成电路附接到对应的力感测元件。
力感测元件可具有多组电极，这些电极在可压缩基板上布置成阵列，诸如一维阵列。可压缩基板可由弹性体聚合物的伸长条形成，并且可以足够伸长以用作与织物中的导电股线和其它缠结的材料股线相互缠结的股线。
为了有利于可压缩基板的变形，可压缩基板可设置有围绕每个力传感器元件的电极的开口。力感测电路中的电极、用于输送电容性力传感器信号的信号迹线、屏蔽结构和其它导电信号路径可由在弯曲时抵抗开裂的结构形成，诸如由具有蛇形线段的网状物结构形成。
附图说明
图1为根据实施方案的示例性的基于织物的物品的示意图。
图2为根据实施方案的示例性织造织物的侧视图。
图3为根据实施方案的示例性编织织物的顶视图。
图4为根据实施方案的具有耦合到电子设备的传感器电路的示例性基于织物的物品(诸如手套)的示意图。
图5为根据实施方案的具有诸如力传感器的传感器电路的示例性手套指状物的横截面侧视图。
图6为根据实施方案的示例性电容性力传感器的横截面侧视图。
图7和图8为根据实施方案的电容性力传感器的示例性电极阵列的图示。
图9为根据实施方案的示例性电容性力传感器的横截面侧视图。
图10为根据实施方案的示例性条形基板和相关联的结合到织物中的力传感器元件阵列的顶视图。
图11为根据实施方案的示例性力传感器的顶视图。
图12为根据实施方案的图11的力传感器的横截面侧视图。
图13为根据实施方案的可用于在力传感器电路中形成导电路径的类型的示例性导电网状物结构的图示。
图14为根据实施方案的由弹性体层上的金属迹线形成的示例性力传感器的顶视图，该弹性体层具有通孔或其它开口以有利于弹性体层的变形。
图15为根据实施方案的具有力传感器阵列的示例性织物的顶视图。
图16为根据实施方案的由集成电路形成的示例性力传感器的横截面侧视图，该集成电路耦合到织物层中的诸如导电股线的信号线并且附接到具有由弹性体层分开的电容性电极的弹性体层。
图17为根据实施方案的由集成电路和电容性电极形成的另一种示例性力传感器的横截面侧视图，这些电容性电极由附接到集成电路的弹性体层分开。
图18为根据实施方案的模制成指状物形状的示例性力传感器的横截面侧视图。
图19为根据实施方案的示例性基于纱线的力传感器的横截面侧视图。
具体实施方式
图1中示出了包含力传感器的示例性物品的示意图。物品10可为电子设备或者电子设备的附件，诸如膝上型计算机；包含嵌入式计算机的计算机监视器；平板计算机；蜂窝电话；媒体播放器；或其它手持式或便携式电子设备；较小的设备，诸如手表设备、挂式设备、耳机或听筒设备、被嵌入在眼镜中的设备或者穿戴在用户的头部上的其它设备；或其它可穿戴设备或微型设备；电视机；不包含嵌入式计算机的计算机显示器；游戏设备；遥控器；导航设备；嵌入式系统，诸如其中物品10被安装在信息亭、汽车、飞机或其它交通工具中的系统；其它电子设备或实现这些设备中两者或更多者的功能的设备。如果需要，物品10可为电子设备的可移除外壳，可为带，可为腕带或头带，可为设备的可移除覆盖件，可为具有带或具有用于接收和携带电子设备和其它物品的其它结构的壳或袋，可为项链或臂带，可为电子设备或其它物品可插入其中的钱包、袖套、口袋、或者其它结构，可为椅子、沙发或其它座椅的一部分(例如，坐垫或其它座椅结构)，可为衣物或其它可穿戴物品(例如，帽子、腰带、腕带、头带、袜子、手套、衬衫、裤子等)的物品的一部分，或者可为任何其它合适的物品。其中设备10为手套或其它可穿戴物品的构型在本文中有时可作为示例进行描述。然而，这仅为示例性的。物品10可为任何合适的设备。
物品10可包括形成织物12的缠结的材料股线，因此诸如物品10的物品有时可以被称为基于织物的物品或基于织物的电子设备。织物12可形成电子设备中的外壳壁或其它层的全部或一部分(例如，当物品10为手套或用户穿戴的其它柔性设备时)，可形成外壳壁结构的外覆盖件，可形成电子设备中的内部结构，或者可形成其它基于织物的结构。物品10可为软的(例如，物品10可具有用于产生轻微触摸的织物表面)，可具有刚硬感(例如，物品10的表面可由刚性织物形成)，可为粗糙的，可为平滑的，可具有肋状物或其他图案化纹理，和/或可被形成为具有由塑料、金属、玻璃、晶体材料、陶瓷或其他材料的非织物结构形成的部分的设备的一部分。
织物12中的材料股线可为单丝股线(有时称为纤维或单丝)，可为纱线或通过将多根材料丝(多根单丝)缠结在一起而形成的其它股线，或者可为其它类型的股线(例如，管线)。织物12的单丝可包括聚合物单丝和/或其它绝缘单丝，并且/或者可包括裸线和/或绝缘线。也可以使用由具有金属涂层的聚合物芯形成的单丝和由三层或更多层(芯、中间层和一个或多个外层，每个都可以是绝缘的和/或导电的)形成的单丝。
织物12中的纱线可由聚合物、金属、玻璃、石墨、陶瓷、天然材料(如棉或竹)、或其它有机材料和/或无机材料、以及这些材料的组合而形成。导电涂层诸如金属涂层可被形成在非导电材料上。例如，织物12中的塑料纱线和单丝可涂覆有金属，以使其具有传导性。反射涂层诸如金属涂层可被涂敷，以使纱线和单丝具有反射性。纱线可由一束裸露金属线或与绝缘单丝缠结的金属线形成(作为示例)。
可使用缠结设备(诸如织造设备、编织设备、或辫结设备)来缠结材料股线以形成织物12。交织股线可以例如形成织造织物、编织织物、辫结织物等。导电股线和绝缘股线可以织造、编织、辫结或通过其他方式缠结形成可被电耦接到物品10中的导电结构诸如电子部件的接触垫。电子部件的触件也可以沿着导电纱线或单丝的长度直接耦接到暴露的金属段。
导电股线和绝缘股线也可被织造、编织或以其他方式缠结以形成导电路径。该导电路径可用于形成信号路径(例如，信号总线、电力线等)，可用于形成电容性触摸传感器电极、电阻性触摸传感器电极、力传感器电极或其他输入-输出设备的一部分，或者可用于形成其他图案化导电结构。织物12中的导电结构可用于承载功率信号、数字信号、模拟信号、传感器信号、控制信号、数据、输入信号、输出信号、或其他合适的电信号。
物品10可包括除织物12之外的机械结构，诸如用于将织物12中的股线保持在一起的聚合物粘结剂；支撑结构，诸如框架构件；外壳结构(例如，电子设备外壳)和其它机械结构。
物品10可包括电路30。电路30可包括耦合到织物12的电子部件；容纳在由织物12形成的壳体和/或容纳在使用其它外壳结构(诸如由塑料、金属、玻璃、陶瓷或其它材料形成的外壳壁)形成的壳体内的电子部件；使用焊接、焊点、粘合剂粘结(例如，导电粘合剂粘结，诸如各向异性导电粘合剂粘结或其它导电粘合剂粘结)、卷曲连接或其它电粘结和/或机械粘结附接到织物12的电子部件。电路30可包括用于承载电流的金属结构、电子部件(诸如集成电路)、分立部件(例如，电容器、电阻器和电感器)和/或其它电路。
如图1所示，电路30可包括输入输出电路26和控制电路16。输入输出电路26可包括力传感器14(有时称为压力传感器)和其它传感器以及输入输出设备18。设备18可包括发光二极管、显示器、扬声器、麦克风、按钮、音频发生器、触觉输出设备诸如振动器和传感器(例如，气体传感器、气体压力传感器、温度传感器、应变仪、加速度计、接近传感器、触摸传感器、环境光传感器、数字图像传感器、指纹传感器、凝视检测以及眼睛和面部感测设备、和/或其它传感器)。
控制电路16可由一个或多个集成电路形成，这些集成电路诸如微处理器、微控制器、专用集成电路、数字信号处理器和/或其它电路。控制电路16可用于从用户输入电路、感测电路(诸如触摸传感器、力传感器、接近传感器和其它感测电路)以及其它输入输出设备14采集信息。控制电路16可用于通过控制电路16中的电可控(电可调)部件，基于此采集的信息并且/或者基于其它信息来控制物品10的操作。控制电路可具有无线通信电路和其它通信电路，并且可用于支持与外部设备的通信。如果需要，物品10中的控制电路12可使用无线通信或有线通信将信息(诸如力传感器信息和/或使用输入输出设备18采集的其它信息)提供给外部设备。
与物品10通信的外部设备可包括被构造成能够与彼此一起操作的分开的物品。例如，物品10可为壳，该壳与适配在该壳内的设备一起操作。又如，物品10可为力感测手套或其它可穿戴设备，并且可用于控制使用来自物品10中的力传感器的信息(诸如力传感器测量结果)的电子设备。可使用来自力感测手套或其它物品10的力传感器信息来控制的设备包括游戏单元、计算机、机顶盒、电视和/或其它电子设备。
为了向外部设备供应力传感器测量结果(例如，原始测量结果或者从原始测量结果得出的命令或其它信息)，电路16可包括无线通信电路，诸如天线、无线射频收发器(例如，以2.4GHz、5GHz和/或其它无线通信频率工作的收发器)以及用于支持与外部电子设备的无线通信的其它电子部件。如果需要，无线通信电路可基于用于将红外命令传输到电子设备的红外发射器，诸如红外发光二极管或激光器。
织物12可用于形成力感测手套或其它电子设备。织物可用作手套或其它设备的主体的支撑结构，或者在一些构型中，可用作内衬、外覆盖件或也包括其它结构部件的支撑结构的其它部分。织物12可由使用任何合适的缠结设备缠结的股线形成。利用有时可在本文中作为示例进行描述的一种合适的布置，织物12可为使用织机形成的织造织物。在这种类型的示例性构型中，织物12可具有平织、方平织、缎织、绞织、或这些织法的变型形式，可为三维织造织物，或者可为其它合适的织物。具有其它合适的布置，织物12可为编织的或辫结的。如果需要，由导电纱线和单丝(例如，绝缘线和裸线)形成的信号路径可用于在物品10内引导信号，并且可用于在物品10和外部设备之间引导信号。
图2中示出了示例性织造物12的横截面侧视图。如图2所示，织物12可包括股线20，诸如经股线20A和纬股线20B。在图2的示例性构型中，织物12具有单层的织造股线20。如果需要，可针对织物12来使用多层织物构造。
如图3所示，织物12可为编织织物。在图3的示例性构造中，织物12具有单层的编织股线20，这些编织股线20形成水平延伸的互锁环的横排(横列22)和垂直延伸的纵行24。如果需要，可在物品10中使用其它类型的编织织物。
物品10可包括非织物材料(例如，由塑料、金属、玻璃、陶瓷、诸如蓝宝石的晶体材料、皮革等形成的结构)。这些材料可使用模塑操作、挤出、机加工、激光处理和其它制造技术形成，并且可用于形成物品10中的外壳结构、内部安装结构、按钮、显示部件和其它电子部件的部分和/或其它结构。在一些构型中，物品10可包括一个或多个材料层。物品10中的层可包括聚合物、金属、玻璃、织物、皮革、粘合剂、晶体材料、陶瓷的层，上面已安装有部件的基板，图案化的材料层，包含图案化金属迹线、薄膜设备(诸如晶体管)的材料层，和/或其它层。
如图4所示，物品10可包括织物12的层和/或以手套的形式成型的其它材料层。力感测电路，诸如力传感器14，可位于手套的一个或多个指状物38上(例如，在指状物38的顶部、底部和/或侧面上)和/或手套的其它区域上，诸如在手掌40上或覆盖用户的手背的手套顶表面上。信号路径32可用于将力传感器14电耦合到控制电路16。信号路径32可由织物12中的导电股线20和/或分开的导电股线(印刷电路上的线、迹线等)形成。控制电路16可具有有线通信电路或无线通信电路，用于支持经由通信链路36在物品10和外部电子设备(诸如电子设备34)之间进行的通信。设备34可为计算机、蜂窝电话、头戴式设备、显示器、游戏单元、机顶盒、包括两个或更多个这些设备的系统或其它电子设备。在操作期间，控制电路16可使用力传感器14来采集力传感器测量结果，并且例如，可将此信息提供给电子设备34，用于控制设备34。如果需要，外部设备34中的控制电路可用于处理传感器数据(例如，以最小化物品10中的电路的量)。力传感器测量结果可用于手套或其它输入设备中，用于衣物中，用作心率传感器、血压传感器、呼吸传感器等的一部分。
图5为物品10(例如手套)的示例性部分(诸如指状物部分)的横截面侧视图。如图5所示，手套指状物38可包括织物12，织物12已被织造、编织、辫结和/或缝制以形成适于接收用户手指(例如，手指42)的形状。当用户用手指42将手套指状物38沿方向46朝向表面44按压时，将施加压缩力到织物12以及手指42和表面44之间的力传感器14。表面44可为外表面，诸如桌面，或者可为手套形状的外壳体(外壳)的内表面，用户可抵靠该外壳体按压。控制电路16(图4)可使用力传感器14来测量此力。
图6中示出了示例性力传感器。力传感器14可包括电容性力传感器处理电路，诸如电路48；和电容性力传感器元件，诸如力传感器元件50。电容性力传感器电路48可使用一个或多个集成电路来实现，并且可用于将交流信号(例如，驱动信号D)施加到诸如元件50的元件，同时监测所得的信号(感测信号S)。通过处理D和S信号，电路48可测量元件50的电容，并且可检测由于所施加的力而对此电容造成的任何变化。可使用任何合适的电容感测技术来处理电容测量结果(例如，互电容或自电容)。
元件50可包括电容性力感测电极52和54。织物12中的导电股线和/或其它信号路径可用于将电容性力传感器电路48电耦合到电极52和54。电极52和54可由基板56分开。基板56可由弹性体聚合物(诸如硅树脂或其它可压缩材料)形成。弹性体聚合物基板56可为绝缘的。当未向元件50施加力时，电极52和54将分开距离D1。当沿方向58和59向元件50施加力时，弹性体聚合物基板56将向内变形，并且电极52和54之间的距离将减小到距离D2。这将导致电极52和54之间的电容上升，这可由电容性力传感器电路48检测。
可存在任何合适数量的元件50和任何合适数量的集成电路，用于实现物品10中的电路48。图7为由承载驱动信号D的多个垂直条形电极52和向电路48提供感测信号S的多个水平条形电极54形成的示例性力传感器的图示。电极52和54可彼此垂直地运行，并且可由弹性体层(诸如图6的弹性体聚合物基板56)的相对侧面上金属迹线形成。图7的电极图案允许通过电路16采集二维力测量结果(在X和Y维度中)。在图8的示例性构型中，驱动电极52接收公共驱动信号D，并且每个感测电极54耦合到独立的感测信号线，用于向电路48提供对应的独立感测信号。在诸如这些的构型中，驱动电极和感测电极之间的每个交叉点充当独立元件50。图7和图8的电极52和54可由诸如弹性体材料的可压缩材料(例如，基板56)分开。如果需要，可使用其它电极图案来形成力传感器14。图7和图8的构型仅为示例性的。
图9为示例性电容性力传感器元件的横截面侧视图。如图9所示，元件50可具有可压缩层，诸如分开电极52和54的弹性体聚合物基板56，如结合图6所述。当聚合物基板56被压缩时，电极52和54之间的分开距离T1减小到距离D2，距离D2小于距离T1，如压缩的电极位置52'和54'所示。这改变了电极52和54之间的电容，该电容变化可被测量并用于确定已施加到元件50的力的量。
可选的加强件60可形成在电极52和54的顶部上，以有助于传感器元件50与相邻传感器元件50的脱离(例如，以有助于减少串扰)。如果需要，在每对电极上可存在多个加强件结构(例如，图9的加强件60可以通过形成缝隙61来分段，这些缝隙61将加强件60分开以形成较小的加强件片段)。在一些布置中，仅使用一个加强件60(例如，可省略电极52的下部加强件结构，使得仅存在电极54上的加强件结构)。
元件50中的弹性体聚合物基板56的层厚度T1可为，例如，20-100微米、至少3微米、至少15微米、至少40微米、小于400微米、小于200微米或其它合适的厚度。加强件60的厚度T2可为，例如，50-300微米、至少10微米、至少25微米、小于1000微米、小于500微米或其它合适的厚度。加强件60可由聚合物、金属或比弹性体聚合物基板56更具刚性的其它材料形成。例如，弹性体聚合物基板56可由弹性体聚合物形成，该弹性体聚合物的特征在于第一弹性模量(例如，杨氏模量或其它弹性模量)，并且加强件60的特征在于第二弹性模量，该第二弹性模量大于第一弹性模量。聚合物基板56的杨氏弹性模量可为0.1MPa至10MPa、大于0.2MPa、小于5MPa等。加强件60的杨氏弹性模量可为100MPa至200GPa、大于150MPa、小于150GPa等。电极52和54的厚度可为小于20微米、小于10微米、小于3微米、小于0.5微米、大于0.01微米、大于0.2微米或其它合适的厚度。电极52和54可由金属迹线(例如，使用物理气相沉积、电镀等沉积的金属迹线)形成，并且/或者可由诸如图案化金属油墨的图案化导电结构(例如，印刷的银漆或其它金属漆、石墨烯、石墨、银颗粒或聚合物中的其它导电材料，该聚合物诸如硅氧烷、PEDOT:PSS或聚(3,4-乙烯二氧噻吩)、聚磺苯乙烯导电聚合物等)形成。加强件60以及电极54和52的宽度WD(例如，图9的XY平面中的直径或其它侧向尺寸)可为2-3mm、至少0.1mm、至少0.5mm、至少1mm、小于10mm、小于4mm或其它合适的尺寸。加强件60有助于将施加到加强件60的表面上的压力转换成直接在加强件之间的弹性材料的压缩，从而有助于避免相邻元件50之间的不需要的联接，这种联接可能会降低测量结果准确度。局部刚性区域(例如，加强件60)的使用以及允许单个传感器被压缩而没有串扰的柔性基板的使用有助于适应织物形态和指状物曲率的变型形式，同时使纵向基板应力最小化。
为了有利于将力传感器14结合到织物12中，传感器元件50可形成在伸长条形的柔性基板上，诸如图10的弹性体聚合物基板56上。基板56的长径比(长度比宽度)可为至少10、至少25、至少100、小于1000或其它合适的长径比。一般来讲，传感器元件50可按二维阵列(例如，当传感器14位于XY平面中时跨越X和Y两个维度延伸)或一维阵列布置。图10的传感器14具有一维阵列构型，其中基板56沿Y轴伸长，并且其中传感器元件50被布置成沿Y轴延伸的单排。如果需要，窄条形传感器可使用多个紧密间隔的元件排56形成(例如，2×N布置，其中N是沿传感器基板的纵向轴线延伸的元件50的数量)。使用具有元件50的单个一维阵列和/或元件50的相对窄的二维阵列的窄传感器基板布置，允许传感器14形成可结合到织物12中的材料股线以及其它股线20，如图10所示。由伸长的可压缩基板和力传感器元件50的窄阵列形成的股线可用作织造织物中的经线或纬线，或者可结合到编织织物或辫结织物中。
如果需要，可以将电屏蔽结构结合到传感器14中。例如，接地导电层可形成在传感器信号路径上方和/或下方。这种类型的布置在图11中的传感器元件50的顶视图和图12的相应的侧视图中示出。如图11和12所示，传感器元件50可包括位于基板56的相对表面上的电极54和52。接地屏蔽结构，诸如屏蔽层G2和屏蔽层G1，可有助于屏蔽元件50中的信号路径。例如，屏蔽层G1可形成在基板56的上表面上，并且屏蔽层G2可形成在基板56的相对的下表面上，使得这些屏蔽层与电极52和54的部分重叠。基板56可由诸如层56A和56B的多个弹性体层形成。层56A和层56B可联接在一起(例如，使用粘合剂层)。电极52可形成在层56A和56B之间(作为示例)。可选的加强件60可形成在电极54和基板56的相对侧面两者上(例如，在屏蔽层G2与电极54重叠的屏蔽层G2上)，并且/或者可省略这些加强件中的一者或两者。如果需要，可围绕驱动电极54形成屏蔽层。在一些构型中，织物中的导电股线可形成屏蔽层。
为了防止在传感器14的导电层中形成裂缝，可以使用蛇形线形成这些导电层中的一个或多个。例如，传感器14中的一个或多个导体(诸如电极52和54)以及屏蔽层G1和G2可使用蛇形线(参见，例如，图13的示例中的网状物70的蛇形线72)的网状物形成。也可使用由蛇形线形成的分离(非网状)路径(例如，以在力传感器元件50和力传感器处理电路之间输送信号)。线72可以由使用光刻法在基板56上沉积和图案化的金属迹线形成，并且/或者可为由金属漆或其它导电材料形成的金属层。
为了增强基板56的柔韧性，基板56的一个或多个区域可设置有开口。开口可为部分地通过基板56的凹槽，并且/或者可为穿过基板56的相对表面之间的通孔。如果需要，可围绕电极52和54集中诸如这些的柔韧性增强结构，以有利于压缩基板56与电极52和54重叠的部分。如图14所示，例如，部分或完全穿过基底56的开口74可被布置成环形图案，诸如围绕电极52和54的圆形环。当用户在使用物品10期间压缩力感测元件50时，这可有利于压缩基板56插置在电极52和54之间的部分。
在图15的布置中，织物12包括织造股线，诸如经股线20A和纬股线20B。力感测元件50可形成在股线20A和20B的交叉点76处(例如，在股线20A和20B之间的导电股线的交叉点处)，并且可电耦合到这些股线。这允许力传感器元件的信号被引导通过织物12的导电股线。如果需要，信号也可被引导通过与织物12分开的信号路径(线、柔性印刷电路等)。
图16为包括集成电路的示例性力传感器的横截面侧视图。如图16所示，力感测元件50的电极52和54可形成在基板56的相对侧面上。集成电路80可具有末端，诸如触点82和86。触点82可短接到电极54。孔78可由诸如金属的导体形成，以将电极52短接到触点86。如果需要，可使用粘合剂88(例如，聚合物层)将集成电路80附接到基板56。集成电路80可为裸露的集成电路管芯(例如，硅管芯)，或者可为封装的集成电路(例如，集成电路管芯或安装在由塑料、陶瓷和/或其它材料形成的封装中的管芯)。
集成电路80可包括图6的电容性力传感器电路48，并且可分析使用电极54和52进行的电容性电极测量结果，以产生供控制电路16使用的力传感器读数。可选的加强件结构，诸如结构60，可放置在电极52上。集成电路80可用作电极54的加强件。集成电路80可使用导电路径(诸如，织物12中的导电股线或物品10中的其它导电路径)耦合到物品10中的控制电路(例如，图4的控制电路16)。织物12的导电股线可使用焊料、导电粘合剂或其它他导电材料电耦合到集成电路末端，诸如触点90和92。
将每个集成电路80耦合到控制电路16的织物12中的信号路径或物品10中的其它信号路径可用于将力传感器元件50的力测量结果输送到控制电路16。一个或多个力传感器元件50可耦合到每个集成电路80，以形成用于物品10的力传感器电路。例如，可仅存在耦合到每个集成电路80的单个元件50，或者多个元件50可耦合到给定集成电路80。织物12可形成在力传感器部件(诸如集成电路80和力传感器元件50)的上方和/或下方。例如，力传感器14可嵌入织物12内。
在图17的示例性构型中，电极52和54已被放置在集成电路80上。力传感器电极94可通过基板56电容耦合到电极52，并且可通过基板56电容耦合到电极54。可选的加强件60可形成在电极94上。当电极94与电极52和54之间的基板材料被施加的力压缩时，集成电路80中的电容性力传感器电路可检测所得的电极52和54之间的电容变化以测量所施加的力。
图18示出了如何可将传感器50模制成手指的形状。在基板56上形成传感器元件50之后，可使用指状模具150将热和压力施加到基板56。移除模具150后，基板56保持其模制形状，从而产生力传感器电路，其中基板56和基板56上的元件阵列具有被构造成能够接收用户手指的复合曲率。如果需要，可在将基板56模制成其所需形状(例如，具有复合曲率的表面的手指形状)之后，形成诸如传感器元件50的电路。
图19示出了如何可将力传感器电路集成到纱线中。屏蔽线SH、感测线S和驱动线D可由导电材料股线形成。感测线S和驱动线D的部分和/或弹性体基板56(覆盖有可选的加强件60)上的导电迹线可用于形成用于力感测元件50的电极。屏蔽线SH可用感测线S和驱动线D辫结。在一种示例性构型中，屏蔽线SH可围绕感测线S扭转以屏蔽感测线S免受与驱动线D的干扰，并且驱动线D可松散地缠绕在感测线S和屏蔽线SH两者周围。以此方式，可形成沿其长度具有集成力感测元件50的辫结纱线。
根据一个实施方案，提供了一种装置，包括包含形成信号路径的导电材料股线的织物、耦合到信号路径的控制电路以及耦合到控制电路的力传感器，该力传感器具有力传感器元件和电容性力传感器电路，该电容性力传感器电路通过信号路径电耦合到力传感器元件，并且该力传感器元件包括可压缩基板以及分别位于可压缩基板的第一和第二相对表面上的第一电极和第二电极。
根据另一个实施方案，该可压缩基板为弹性体聚合物层，并且该力传感器元件包括分别在第一电极和第二电极上的第一加强件和第二加强件。
根据另一个实施方案，该弹性体聚合物层的特征在于第一弹性模量，并且加强件的特征在于第二弹性模量，该第二弹性模量大于第一弹性模量。
根据另一个实施方案，该可压缩基板具有伸长形状并且在织物中形成材料股线。
根据另一个实施方案，该力传感器元件包括可压缩基板上的力传感器元件阵列中的多个力传感器元件中的一个。
根据另一个实施方案，该阵列是由一排力传感器元件形成的一维阵列。
根据另一个实施方案，该力传感器元件包括可压缩基板上的金属屏蔽层。
根据另一个实施方案，该力传感器包括可压缩基板上的具有蛇形信号线的金属层。
根据一个实施方案，提供了一种织物力感测手套，包括由具有缠结股线的织物形成的手套指状物、控制电路和耦合到控制电路的力传感器，该力传感器由力传感器元件形成在伸长的条形聚合物基板上，该基板形成缠结股线中的一个。
根据另一个实施方案，该条形聚合物基板由弹性体聚合物形成，并且该力传感器元件沿着条形聚合物基板成排延伸。
根据另一个实施方案，每个力传感器元件包括第一电极和第二电极，并且每个力传感器元件包括该力传感器元件的第一电极上的加强件。
根据另一个实施方案，该聚合物基板中存在围绕每个力传感器元件的第一电极的开口。
根据另一个实施方案，该控制电路包括无线通信电路，并且该控制电路被构造成能够从力传感器采集力传感器测量结果并且用无线通信电路无线传输力传感器测量结果。
根据另一个实施方案，每个力传感器元件在条形聚合物基板的相对表面上具有电极。
根据另一个实施方案，每个力传感器元件在电极上都具有加强件。
根据另一个实施方案，该聚合物基板的特征在于第一弹性模量，并且加强件的特征在于第二弹性模量，该第二弹性模量大于第一弹性模量。
根据一个实施方案，提供了一种基于织物的物品，包括由缠结的包括导电股线在内的材料股线形成的织物，以及耦合到导电股线的织物中的力传感器电路，该力传感器电路包括包含电容性力传感器电路的集成电路，并且包括电耦合到集成电路的对应力传感器元件，每个力传感器元件在弹性体基板上具有电容性力传感器电极，该弹性体基板附接到集成电路。
根据另一个实施方案，这些缠结的材料股线被构造成能够形成手套指状物，并且力传感器元件位于手套指状物上。
根据另一个实施方案，每个力传感器元件具有孔，该孔穿过该力传感器元件的弹性体基板，并且将该力传感器元件的电容性力传感器电极中的一个短接到集成电路，该集成电路附接到该弹性体基板。
根据另一个实施方案，这些导电股线包括第一股线和第二股线，该第二股线在交叉点处与第一股线交叉，并且集成电路在交叉点处耦合到导电股线。
根据一个实施方案，提供了一种基于织物的物品，包括由缠结的材料股线形成的织物、控制电路和力传感器，该力传感器耦合到织物并且电耦合到控制电路，该力传感器具有力传感器元件和电容性力传感器电路，并且该力传感器元件包括弹性体材料、由弹性体材料分开的第一电极和第二电极、弹性体材料上的电屏蔽件以及弹性体材料上的导电迹线，这些导电迹线将第一电极和第二电极耦合到电容性力传感器电路。
根据另一个实施方案，该弹性体材料上的电屏蔽件与第一电极和第二电极电隔离。
根据另一个实施方案，这些导电迹线包括感测线和驱动线，并且电屏蔽件重叠并且电屏蔽感测线。
根据另一个实施方案，该弹性体材料形成具有第一弹性体层和第二弹性体层的基板，第一电极是第一弹性体层和第二弹性体层之间的感测电极，并且第二电极是第一弹性体层上的驱动电极并且通过第一弹性体层与第一电极分开。
根据另一个实施方案，该电屏蔽件包括通过第一弹性体层与第一电极分开的金属迹线。
根据另一个实施方案，该电屏蔽件包括通过第二弹性体层与第一电极分开的附加金属迹线。
根据另一个实施方案，该基于织物的物品包括附加的力传感器元件，这些元件通过弹性体材料上的附加导电迹线耦合到电容性力传感器电路。
根据另一个实施方案，该基于织物的物品包括第一电极上的加强件。
根据另一个实施方案，该基于织物的物品包括第二电极上的附加加强件。
前述内容仅为示例性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。

Claims (20)

1.一种织物力感测手套，包括：
手套指状物，所述手套指状物由具有缠结股线的织物形成；
控制电路；以及
力传感器，所述力传感器耦合到所述控制电路，其中所述力传感器由力传感器元件形成在伸长的条形聚合物基板上，所述伸长的条形聚合物基板形成所述缠结股线中的一个。
2.根据权利要求1所述的织物力感测手套，其中所述条形聚合物基板由弹性体聚合物形成，并且其中所述力传感器元件沿着所述条形聚合物基板成排延伸。
3.根据权利要求2所述的织物力感测手套，其中每个力传感器元件包括第一电极和第二电极，并且其中每个力传感器元件包括所述力传感器元件的所述第一电极上的加强件。
4.根据权利要求3所述的织物力感测手套，其中在所述聚合物基板中存在围绕每个力传感器元件的所述第一电极的开口。
5.根据权利要求4所述的织物力感测手套，其中所述控制电路包括无线通信电路，并且其中所述控制电路被配置成从所述力传感器采集力传感器测量结果并且用所述无线通信电路无线地传输所述力传感器测量结果。
6.根据权利要求1所述的织物力感测手套，其中每个力传感器元件在所述条形聚合物基板的相对表面上具有电极。
7.根据权利要求6所述的织物力感测手套，其中每个力传感器元件在所述电极上具有加强件。
8.根据权利要求7所述的织物力感测手套，其中所述聚合物基板的特征在于第一弹性模量，并且其中所述加强件的特征在于第二弹性模量，所述第二弹性模量大于所述第一弹性模量。
9.一种基于织物的物品，包括：
织物，所述织物由缠结的包括导电股线的材料股线形成；以及
所述织物中的力传感器电路，所述力传感器电路耦合到所述导电股线，其中所述力传感器电路包括包含电容性力传感器电路的集成电路，并且所述力传感器电路包括电耦合到所述集成电路的对应力传感器元件，其中每个力传感器元件在弹性体基板上具有电容性力传感器电极，所述弹性体基板附接到所述集成电路。
10.根据权利要求9所述的基于织物的物品，其中所述缠结的材料股线被构造成形成手套指状物，并且其中所述力传感器元件位于所述手套指状物上。
11.根据权利要求10所述的基于织物的物品，其中每个力传感器元件具有孔，所述孔穿过所述力传感器元件的所述弹性体基板，并且将所述力传感器元件的所述电容性力传感器电极中的一个短接到所述集成电路，所述集成电路附接到所述弹性体基板。
12.根据权利要求11所述的基于织物的物品，其中所述导电股线包括第一股线和第二股线，所述第二股线在交叉点处与所述第一股线交叉，并且其中所述集成电路在所述交叉点处耦合到所述导电股线。
13.一种基于织物的物品，包括：
织物，所述织物由缠结的材料股线形成；
控制电路；以及
力传感器，所述力传感器耦合到所述织物并且电耦合到所述控制电路，其中所述力传感器具有力传感器元件和电容性力传感器电路，其中所述力传感器元件包括弹性体材料、由所述弹性体材料分开的第一电极和第二电极、所述弹性体材料上的电屏蔽件以及所述弹性体材料上的导电迹线，所述导电迹线将所述第一电极和第二电极耦合到所述电容性力传感器电路。
14.根据权利要求13所述的基于织物的物品，，并且其中所述弹性体材料上的所述电屏蔽件与所述第一电极和第二电极电隔离。
15.根据权利要求13所述的基于织物的物品，其中所述导电迹线包括感测线和驱动线，并且其中所述电屏蔽件重叠并且电屏蔽所述感测线。
16.根据权利要求15所述的基于织物的物品，其中所述弹性体材料形成具有第一弹性体层和第二弹性体层的基板，其中所述第一电极是所述第一弹性体层和第二弹性体层之间的感测电极，其中所述第二电极是所述第一弹性体层上的驱动电极并且通过所述第一弹性体层与所述第一电极分开。
17.根据权利要求16所述的基于织物的物品，其中所述电屏蔽件包括通过所述第一弹性体层与所述第一电极分开的金属迹线。
18.根据权利要求17所述的基于织物的物品，其中所述电屏蔽件包括通过所述第二弹性体层与所述第一电极分开的附加金属迹线。
19.根据权利要求13所述的基于织物的物品，还包括附加的力传感器元件，所述附加的力传感器元件通过所述弹性体材料上的附加导电迹线耦合到所述电容性力传感器电路。
20.根据权利要求13所述的基于织物的物品，还包括在所述第一电极上的加强件。
CN202110992043.2A 2017-06-14 2018-06-08 带有力感测的基于织物的设备 Pending CN113721711A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762519564P 2017-06-14 2017-06-14
US62/519,564 2017-06-14
US15/940,876 US10180721B2 (en) 2017-06-14 2018-03-29 Fabric-based devices with force sensing
US15/940,876 2018-03-29
CN201880003348.2A CN109642833B (zh) 2017-06-14 2018-06-08 带有力感测的基于织物的设备

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880003348.2A Division CN109642833B (zh) 2017-06-14 2018-06-08 带有力感测的基于织物的设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113721711A true CN113721711A (zh) 2021-11-30

Family

ID=64658022

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110992043.2A Pending CN113721711A (zh) 2017-06-14 2018-06-08 带有力感测的基于织物的设备
CN201880003348.2A Active CN109642833B (zh) 2017-06-14 2018-06-08 带有力感测的基于织物的设备

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880003348.2A Active CN109642833B (zh) 2017-06-14 2018-06-08 带有力感测的基于织物的设备

Country Status (4)

Country Link
US (3) US10180721B2 (zh)
EP (1) EP3488208B1 (zh)
CN (2) CN113721711A (zh)
WO (1) WO2018231657A1 (zh)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10824282B2 (en) * 2015-11-30 2020-11-03 Drexel University Fabric touch sensor
AU2017288057B2 (en) * 2016-06-30 2023-05-25 776BC International Pty Ltd Garments, systems and methods for sports training
US10180721B2 (en) * 2017-06-14 2019-01-15 Apple Inc. Fabric-based devices with force sensing
WO2019133521A1 (en) * 2017-12-27 2019-07-04 Adesanya Olaoluwa O Wearable computing apparatus for augmented reality, virtual reality and artificial intelligence interactions, and methods relating thereto
TWI642421B (zh) * 2018-01-05 2018-12-01 富伯生醫科技股份有限公司 可固定感應器的手指動作感應手套
EP3518075B1 (en) * 2018-01-24 2023-10-11 C.R.F. Società Consortile per Azioni Sensorized glove and corresponding method for ergonomic analysis of the hand, in particular a worker's hand
US10378975B1 (en) 2018-01-27 2019-08-13 Nextiles Inc. Systems, methods, and devices for static and dynamic body measurements
US10561367B1 (en) * 2018-05-21 2020-02-18 Apple, Inc. Electronic devices having adjustable fabric
US10671163B2 (en) * 2018-07-24 2020-06-02 Microsoft Technology Licensing, Llc Refining virtual mesh models through physical contacts
WO2020026299A1 (ja) * 2018-07-30 2020-02-06 株式会社日立製作所 作業情報管理システム、および作業情報管理方法
US11050452B2 (en) * 2018-12-06 2021-06-29 Apple Inc. Electronic devices having circuitry in housing attachment structures
US11262797B1 (en) * 2019-01-16 2022-03-01 Apple Inc. Computer systems with wearable force sensing devices
CN110196125B (zh) * 2019-04-19 2020-11-06 浙江大学 一种基于多孔结构的岛桥式柔性传感阵列装置
CN110531863B (zh) * 2019-09-17 2024-02-06 河北工业大学 一种基于超级电容感知原理的柔性触觉手套及其制备方法
US11896136B2 (en) 2019-09-19 2024-02-13 Apple Inc. Pneumatic haptic device having actuation cells for producing a haptic output over a bed mattress
EP4034964A1 (en) * 2019-10-28 2022-08-03 Google LLC Touch sensors for interactive objects with input surface differentiation
US11470947B2 (en) 2019-12-20 2022-10-18 Nancy Linday Convertible bag
EP4089385A4 (en) * 2020-01-06 2023-06-21 Sony Group Corporation PRESSURE SENSOR AND ELECTRONIC DEVICE
WO2021212927A1 (zh) * 2020-04-21 2021-10-28 武汉纺织大学 多功能传感集成的柔性织物基传感器及其应用
US11625096B2 (en) 2020-05-27 2023-04-11 Massachusetts Institute Of Technology Wearable glove with hybrid resistive-pressure sensors
US20220061699A1 (en) * 2020-08-31 2022-03-03 Apple Inc. Flexible Capacitive Sensing Mat Including Spacer Fabric
KR20220028901A (ko) 2020-08-31 2022-03-08 삼성전자주식회사 3차원 입력을 제공하는 방법 및 이를 지원하는 전자 장치
US11317230B1 (en) * 2020-12-08 2022-04-26 Vincent Chen Loudspeaker having damper with wire fixed by sewing thread
WO2022125423A1 (en) * 2020-12-08 2022-06-16 Trustees Of Tufts College Thread-based strain sensor and data processing for quantifying head movement
CN112773666A (zh) * 2021-01-22 2021-05-11 上海司羿智能科技有限公司 手部运动检测装置及控制方法、康复装置和自主控制系统
EP4304197A1 (en) * 2022-07-05 2024-01-10 GN Audio A/S Headset with capacitive sensor

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1459021A (zh) * 2001-03-14 2003-11-26 新田株式会社 电容式传感器
WO2007116024A1 (de) * 2006-04-08 2007-10-18 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. Taktiler flächensensor
CN101313194A (zh) * 2005-10-13 2008-11-26 联邦科学和工业研究组织 用于检测运动的系统和服装
WO2014204323A1 (en) * 2013-06-17 2014-12-24 Stretchsense Limited Stretchable fabric sensors
WO2017044617A1 (en) * 2015-09-08 2017-03-16 The Regents Of The University Of California Tactile sensors and methods of fabricating tactile sensors
CN106537623A (zh) * 2014-04-16 2017-03-22 帝人株式会社 使用了纤维的将电信号作为输出或输入的换能器

Family Cites Families (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3025362C2 (de) 1980-07-04 1982-11-04 Ewald Max Christian Dipl.-Phys. 6000 Frankfurt Hennig Kraftaufnehmer
US4715235A (en) * 1985-03-04 1987-12-29 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Deformation sensitive electroconductive knitted or woven fabric and deformation sensitive electroconductive device comprising the same
US5047952A (en) * 1988-10-14 1991-09-10 The Board Of Trustee Of The Leland Stanford Junior University Communication system for deaf, deaf-blind, or non-vocal individuals using instrumented glove
US6701296B1 (en) * 1988-10-14 2004-03-02 James F. Kramer Strain-sensing goniometers, systems, and recognition algorithms
US5212372A (en) * 1991-09-09 1993-05-18 Psc, Inc. Portable transaction terminal for optical and key entry of data without keyboards and manually actuated scanners
WO1997020305A1 (en) 1995-11-30 1997-06-05 Virtual Technologies, Inc. Tactile feedback man-machine interface device
US5983727A (en) 1997-08-19 1999-11-16 Pressure Profile Systems System generating a pressure profile across a pressure sensitive membrane
JP2003500759A (ja) * 1999-05-20 2003-01-07 エレクセン リミテッド 機械的相互作用の検出
EP2324760B1 (en) 2000-04-17 2019-07-24 Adidas AG System for ambulatory monitoring of physiological signs
US6360615B1 (en) 2000-06-06 2002-03-26 Technoskin, Llc Wearable effect-emitting strain gauge device
DE60011445D1 (de) 2000-11-28 2004-07-15 St Microelectronics Srl Textilartiger kapazitiver Drucksensor und Verfahren zum Abbilden des auf Punkte einer Oberfläche eines flexiblen und biegsamen Objekts, insbesondere eines Segels, ausgeübten Drucks
US6589171B2 (en) 2001-06-27 2003-07-08 Eastman Kodak Company Sensor glove for physiological parameter measurement
US20060167564A1 (en) * 2005-01-10 2006-07-27 Flaherty J C Limb and digit movement system
US7862522B1 (en) 2005-08-08 2011-01-04 David Barclay Sensor glove
US7712373B2 (en) * 2006-03-03 2010-05-11 Nagle H Troy Sensor device for real-time monitoring or relative movement using capacitive fabric sensors
US7595788B2 (en) 2006-04-14 2009-09-29 Pressure Profile Systems, Inc. Electronic device housing with integrated user input capability
GB2443208A (en) 2006-10-27 2008-04-30 Studio 1 Ventures Ltd Textile pressure sensor
US8161826B1 (en) * 2009-03-05 2012-04-24 Stryker Corporation Elastically stretchable fabric force sensor arrays and methods of making
US8140143B2 (en) * 2009-04-16 2012-03-20 Massachusetts Institute Of Technology Washable wearable biosensor
EP2600768A2 (en) * 2010-08-05 2013-06-12 The UAB Research Foundation Apparatuses and methods for evaluating a patient
WO2012109277A2 (en) 2011-02-07 2012-08-16 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Limb volume accommodation in people with limb amputation
WO2015175838A1 (en) * 2014-05-15 2015-11-19 Sensoria, Inc. Gloves with sensors for monitoring and analysis of position, pressure and movement
JP6272238B2 (ja) * 2012-01-30 2018-01-31 センソリア・インコーポレイテッド 体表又はその近くの条件の集積された遠隔モニタリングおよびデータ収集に関するセンサ、インタフェースおよびセンサシステム
DE102012103856B4 (de) 2012-02-16 2016-09-29 Peter Seitz Textiler Drucksensor
US9582072B2 (en) * 2013-09-17 2017-02-28 Medibotics Llc Motion recognition clothing [TM] with flexible electromagnetic, light, or sonic energy pathways
US20150370320A1 (en) * 2014-06-20 2015-12-24 Medibotics Llc Smart Clothing with Human-to-Computer Textile Interface
US10143405B2 (en) 2012-11-14 2018-12-04 MAD Apparel, Inc. Wearable performance monitoring, analysis, and feedback systems and methods
US9301563B2 (en) * 2013-02-07 2016-04-05 Nova Diagnostics, Llc Pressure sensing glove
CA2925692C (en) 2013-09-27 2021-09-21 Sensel, Inc. Touch sensor detector system and method
EP2871456B1 (en) 2013-11-06 2018-10-10 Invensense, Inc. Pressure sensor and method for manufacturing a pressure sensor
US10082830B2 (en) 2014-01-05 2018-09-25 Vorbeck Materials Corp. Wearable electronic devices
US9554732B2 (en) * 2014-06-30 2017-01-31 Everyday Olympian, Inc. Modular physical activity monitoring system
ES2911719T3 (es) * 2014-08-22 2022-05-20 Harvard College Robot suave con capa electrónica flexible deformación limitada
US11274382B2 (en) * 2014-09-24 2022-03-15 Apple Inc. Three-dimensional fabric with embedded input-output devices
US9830783B1 (en) * 2014-09-24 2017-11-28 Apple Inc. Output devices for fabric-based electronic equipment
EP4234779A1 (en) * 2014-09-30 2023-08-30 Apple Inc. Fabric with embedded electrical components
CN107111411B (zh) * 2014-09-30 2022-01-07 苹果公司 织物感测设备
US10073522B2 (en) * 2014-12-12 2018-09-11 Regents Of The University Of Minnesota Articles of handwear for sensing forces applied to medical devices
CN111534899B (zh) * 2014-12-22 2021-12-07 苹果公司 织造织物中的导电信号路径
WO2016123316A2 (en) * 2015-01-30 2016-08-04 Nike Innovate C.V. Method for forming a seamless knitted abutment
US10724158B2 (en) * 2015-02-13 2020-07-28 Apple Inc. Woven fabric with conductive paths
EP3297520B1 (en) * 2015-05-18 2022-11-02 Vayu Technology Corp. Devices for measuring human gait and related methods of use
US9974170B1 (en) * 2015-05-19 2018-05-15 Apple Inc. Conductive strands for fabric-based items
WO2016195929A1 (en) * 2015-06-03 2016-12-08 Oletquin Management Llc Insulated conductive strands with polymer cores
EP3314048A1 (en) * 2015-06-29 2018-05-02 Apple Inc. Warp knit fabrics with variable path weft strands
US10910315B2 (en) * 2015-08-20 2021-02-02 Apple Inc. Fabric with embedded electrical components
CN112822840A (zh) * 2015-08-20 2021-05-18 苹果公司 具有电子部件阵列的基于织物的物品
US10145036B1 (en) * 2016-05-04 2018-12-04 Apple Inc. Items with conductive yarn
US10191550B1 (en) * 2016-05-11 2019-01-29 Apple Inc. Fabric devices with shape memory alloy wires that provide haptic feedback
US10199323B2 (en) * 2016-08-30 2019-02-05 Apple Inc. Flexible circuit substrate with temporary supports and equalized lateral expansion
US10400364B1 (en) * 2016-09-20 2019-09-03 Apple Inc. Fabrics with conductive paths
US10180721B2 (en) * 2017-06-14 2019-01-15 Apple Inc. Fabric-based devices with force sensing
US10400366B2 (en) * 2017-06-14 2019-09-03 Apple Inc. Fabric items having strands varying along their lengths
US11180871B2 (en) * 2017-06-14 2021-11-23 Apple Inc. Fabric items having strands of adjustable appearance
US10156029B1 (en) * 2017-06-14 2018-12-18 Apple Inc. Fabric control device
US11269127B2 (en) * 2017-06-23 2022-03-08 Apple Inc. Equipment with keys having trim and illumination
KR102414497B1 (ko) * 2017-09-29 2022-06-29 애플 인크. Imu 기반 장갑

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1459021A (zh) * 2001-03-14 2003-11-26 新田株式会社 电容式传感器
CN101313194A (zh) * 2005-10-13 2008-11-26 联邦科学和工业研究组织 用于检测运动的系统和服装
WO2007116024A1 (de) * 2006-04-08 2007-10-18 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. Taktiler flächensensor
WO2014204323A1 (en) * 2013-06-17 2014-12-24 Stretchsense Limited Stretchable fabric sensors
CN106537623A (zh) * 2014-04-16 2017-03-22 帝人株式会社 使用了纤维的将电信号作为输出或输入的换能器
WO2017044617A1 (en) * 2015-09-08 2017-03-16 The Regents Of The University Of California Tactile sensors and methods of fabricating tactile sensors

Also Published As

Publication number Publication date
US10649528B2 (en) 2020-05-12
US10180721B2 (en) 2019-01-15
US20190354179A1 (en) 2019-11-21
EP3488208A1 (en) 2019-05-29
CN109642833A (zh) 2019-04-16
US20180364804A1 (en) 2018-12-20
EP3488208B1 (en) 2023-11-29
WO2018231657A1 (en) 2018-12-20
US10437331B2 (en) 2019-10-08
US20190113972A1 (en) 2019-04-18
CN109642833B (zh) 2021-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109642833B (zh) 带有力感测的基于织物的设备
EP3752054B1 (en) Fabric-based items with stretchable bands
US11124904B2 (en) Conductive signal paths in woven fabrics
CN107924906B (zh) 具有电子部件阵列的基于织物的物品
CN107923081B (zh) 具有嵌入式电子部件的织物
US10761605B1 (en) Knit data input glove
US11339510B2 (en) Weaving equipment with strand modifying unit
US10530083B2 (en) Printed circuit board biosensing garment connector
KR20090092148A (ko) 자수 기술을 이용한 디지털 가먼트 및 그 제조 방법
US10566151B1 (en) Items with fabric domes
US20230392302A1 (en) Fabric Items Having Strands With Inner and Outer Layers
CN117166112A (zh) 具有带内层和外层的股线的织物物品

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination