CN1849683A - 触敏接口 - Google Patents

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Abstract

提供了一种柔性、重量轻、高性能的触敏接口或者纺织品结构(1)，其具有一个或者多个触敏开关(10)，该触敏开关与包括那些一般用于室内装饰和/或衣服(65)中的各种不同的纺织品以及各种电子设备/系统(40)合作，而不破坏与这样的纺织品相关的内在特征或者特性。该一个或者多个触敏开关(10)具有三维凹进(20)和具有与其相关的电磁场(37)的一个或者多个导电纤维(35)。该一个或者多个导电纤维(35)可以形成为导电线圈(30)。

Description

触敏接口
本发明涉及纺织品电子装置。更具体的，本发明涉及具有一个或者多个优选整合到柔性纺织品结构的触摸触发的开关的接口。该触敏接口优选可以可操作地与各种电子设备/系统连接。
在多种制造的材料中使用电子装置是熟知的；参见例如，美国专利No.6360615B1、6210771B1和5371326；美国专利申请公布No.2002/0135457A1；PCT国际专利公布No.WO02/055923A1和WO02/32665A1；和/或UK专利申请No.GB2 373 863。诸如导电迹线、生物传感器、电极、计算机、电子电路等的设备都被结合到纺织品中。随着与各种类型和/或构造的纺织品电子装置相关的好处变得更加明显，对于简单、有效和高效，以及直观的使用者接口方案的愿望和需要变得更加明显。因此，需要一种输入设备或者接口，其补充与不同的纺织品电子装置和/或容纳这样的电子装置的材料相关的各种电子设备/系统。
本发明的一个目的是提供一种适合于解决上述对于简单、有效和高效，以及直观的使用者接口方案的需要的接口。
本发明的另一个目的是提供这样一种接口，其具有柔性的纺织品结构。
本发明的另一个目的是提供这样一种具有一个或者多个开关的接口，该开关具有电磁场。
本发明的另一个目的是提供这样一种接口，其能够检测与一个或者多个开关相关的电磁场中的变化。
本发明的另一个目的是提供这样一种接口，其能够解释与一个或者多个开关相关的电磁场的变化。
本发明的另一个目的是提供这样一种接口，其与包括那些一般用于衣服/室内装饰的各种纺织品合作，而不破坏这样的纺织品的固有的特征/特性，以及可以可操作地与各种电子设备/系统连接。
本发明的还有一个目的是提供这样一种接口，其用于实现各种不同的电子操作或功能。
通过具有与纺织品结构相关的一个或者多个开关的接口，实现了本发明的这些和其它目的和优点。该一个或者多个开关具有至少一个井或者凹进，以及至少一个导电线圈。导电线圈具有与其相关的电磁场，该电磁场可以由与凹进的相互作用影响。通过与凹进的相互作用对电磁场的影响引起可检测的干扰。该可检测的干扰可以通过电路或者检测器检测，这又可以启动相关的电子功能/操作。因此，该一个或多个开关是触敏的，且促进实现一个或多个相对复杂的电子功能/操作。同样，如果对于特定的接口方案要求防水和/或绝缘，可以使该一个或者多个触敏开关不可渗透。
图1是根据本发明的示例性的实施例的触敏开关的透视图；
图2是图1的触敏开关的平面截面图；
图3是图1的触敏开关的侧面截面图，示出了与其相互作用；
图4是根据本发明的示例性的实施例的导电纤维的磁场的端部截面图；以及
图5是包括具有图1的触敏开关的接口的衣服的前视图。
参考附图，特别是图1，示出了根据本发明的示例性的实施例的纺织品网眼或者结构，且其通常由附图标记1表示。优选的，纺织品结构1采用具有一个或者多个开关10的接口的形式，该开关具有井或者凹进20，以及导电线圈30。
一个或者多个开关10优选可以形成为许多不同的图案，促进使用中多种不同的应用。一个或者多个开关10优选可以与多种不同的电子设备合作，诸如多种纺织品电子装置、生物传感器、医疗仪器或者健康治疗装备。一个或者多个开关10优选也可以独立操作，以实现多种不同的电子操作。一个或者多个开关10可以由天然或者人造材料的任何组合，和/或适合于形成能够提供直观使用者接口和/或控制的软的触敏开关的元件构造。而且，一个或者多个开关10可以是促进各种不同的电子操作、功能和/或使用所必须的任何需要的形状、尺寸或构造。
一个或者多个开关10优选是可操作的，以通过纺织品结构和/或接口1来促进各种电子设备、系统和/或电源40之间的电连通，诸如那些在图5中显示的。诸如在图5中显示的连接器50优选也可以用于提供各种电子设备、系统和/或电源40以及纺织品结构和/或接口1之间和/或其中的电连通的媒介。连接器50可以具有适合于提供该电连通的有效装置的任何构造。
参考图2和3，井或者凹进20可以形成为适合于适应各种不同的直观使用者接口应用的许多不同的形状、尺寸和/或构造的任何一种。然而，凹进20是环形和三维的是优选的。凹进20优选构造为包围或者包进导电线圈30。凹进20也可以由多种导电、非导电和/或半导体材料的任何一种构造，诸如柔性金属涂覆的材料，包括织造物、非织造物和/或针织物、丝、箔和纱线、导电聚合物涂覆的材料、导电石墨化的材料、导电凝胶涂覆的材料、棉、莱克拉、斯潘得克斯、氯丁橡胶、聚酯、橡胶挤出的材料、聚吡咯/莱克拉材料、聚吡咯/尼龙材料、聚吡咯/聚酯材料，任何共轭聚合物，离子注入的聚合物，或者其任何组合。优选的，凹进20通过已知的用于提供这样的环形类型的结构的任何方法形成。替代地，凹进20可以通过注射过程形成，其中，凹进20由橡胶或者类似的材料直接注模在纺织品的表面15上。
和凹进20一样，导电线圈30可以形成为适合于适应各种不同的直观使用者接口应用的许多不同的形状、尺寸和/或构造的任何一种。然而，如同凹进20一样，导电线圈30是环形和三维的是优选的。导电线圈30优选由适于产生或者引起如图4所示的电磁场37的一个或者多个导电纤维35构造。然而，注意，导电线圈30不限制于该纤维型结构，且也可以使用适合于实现本发明的各种目的的其它形式和/或结构类型。在任何情况下，一个或者多个导电纤维35和/或导电线圈30优选具有和/或产生围绕其的电磁场37，使得与电磁场37的任何相互作用可以通过电路或者检测器来检测。注意，一个或者多个导电纤维35和/或导电线圈30可以由适合于实现本发明的目的的任何导电和/或半导体材料构造，这样的材料可以包括例如柔性金属涂覆的材料，包括织造物、非织造物和/或针织物、丝、箔和纱线、导电聚合物涂覆的纤维/材料、导电石墨化的材料和/或导电凝胶涂覆的材料。
已经描述了示例性的实施例的优选的特征中的一些，该一个或者多个开关10优选通过检测导电线圈30和/或一个或者多个导电纤维35的电磁场37中的干扰来操作。通过示例，使用者可以使用他的/她的手指与一个或者多个开关10相互作用，以例如引起电磁场37中的干扰。该干扰可以通过电子电路或者检测器45来直接或者间接识别和/或检测，这又可以直接或者间接启动一个或者多个相关的电子功能/操作。
形成触敏使用者接口的方法或者过程优选包括通过用于实现这样的结构的任何已知的方法(例如，缝合、针织和/或织造)来从纺织品网眼或者结构1构造三维井或者凹进20，或者将三维井或者凹进20构造在纺织品网眼或者结构1上。然后，一个或者多个导电纤维35优选通过用于实现这样的任务的任何已知的方法来镶嵌和/或结合在凹进20中。该镶嵌过程可以在凹进20形成期间和/或形成后实现。一旦该一个或者多个导电纤维35结合或者镶嵌到凹进20中，以形成导电线圈30，凹进20和该一个或者多个导电纤维35可以被热模制，以改进其强度和/或持久性。
接口图形25也可以构图或者印刷在接口纺织品结构1上。优选的，接口图形25适合于使使用者容易解释与各种类型的可佩带的电子装置和可能的设备相关的各种功能/操作。注意，接口图形25可以是与纺织品相关的摘要或者装饰图案的一部分和/或与其整合。进一步注意，纺织品结构1可以具有覆盖物60，例如诸如在图5中所示的Velcro配置62。也可以使用其它类型的足以选择性地覆盖和/或保护一个或者多个开关10的覆盖物配置。替代地，或者另外，可以使该一个或者多个开关10不可渗透，以实现需要的防水和/或绝缘效果。
因此，接口或者纺织品结构1优选具有适合于提供足够的柔性和持久性的特性，以承受与其制造和操纵相关的应力。因此，接口或者纺织品结构1优选是高度柔性/弹性的、重量轻的高性能的直观使用者接口，其可以与各种不同的纺织品电子装置合作，该纺织品电子装置可以与包括室内装饰和/或衣服纺织品65的不同的纺织品整合和/或连接，而不破坏这样的纺织品的固有特征。
已经特别参考本发明的优选形式描述了本发明，明显的，在不偏离如这里限定的本发明的精神的情况下，可以在其中进行各种变化和修改。

Claims (20)

1.一种触敏接口，其包括：
具有凹进(20)的纺织品结构(1)，以及
具有与所述凹进(20)相关的电磁场(37)的导电线圈(30)。
2.如权利要求1所述的触敏接口，其中，所述凹进(20)与所述纺织品结构(1)整合。
3.如权利要求1所述的触敏接口，其中，所述凹进(20)注模到所述纺织品结构(1)上。
4.如权利要求1所述的触敏接口，其中，所述凹进(20)是三维的。
5.如权利要求1所述的触敏接口，其中，所述导电线圈(30)由一个或者多个导电纤维(35)构造。
6.如权利要求5所述的触敏接口，其中，所述一个或者多个导电纤维(35)的至少一些产生所述电磁场(37)。
7.如权利要求6所述的触敏接口，其中，所述电磁场(37)可以通过与所述凹进(20)和/或所述导电线圈(30)的相互作用来影响。
8.如权利要求7所述的触敏接口，其中，所述相互作用引起所述电磁场(37)中可检测的干扰和/或变化。
9.如权利要求8所述的触敏接口，还包括用于检测所述电磁场(37)中的所述干扰和/或变化的检测器(45)。
10.如权利要求9所述的触敏接口，其中，所述检测器(45)直接或者间接解释所述电磁场(37)中的所述干扰和/或变化，和/或响应其启动一个或者多个相关的操作。
11.一种与室内装饰或者衣服纺织品(65)合作的接口，其包括：
纺织品结构(1)；以及
与所述纺织品结构(1)相关的一个或者多个导电纤维(35)，
其中，所述纺织品结构(1)具有三维凹进(20)，且所述一个或者多个导电纤维(35)形成导电线圈(30)。
12.如权利要求11所述的接口，其中，所述导电线圈(30)具有与其相关的电磁场(37)。
13.如权利要求11所述的接口，其中，所述一个或者多个导电纤维(35)的至少一些产生电磁场(37)。
14.如权利要求12所述的接口，其中，所述电磁场(37)可以由与所述凹进(20)和/或所述导电线圈(30)的相互作用影响。
15.如权利要求14所述的接口，其中，所述相互作用引起所述电磁场(37)中的可检测的干扰和/或变化。
16.如权利要求13所述的接口，还包括用于直接或者间接检测和/或解释所述电磁场(37)中的所述干扰和/或变化的检测器(45)，以直接或者间接启动一个或者多个电子操作或者功能。
17.一种用于形成触敏接口的方法，其包括的步骤为：
从纺织品结构(1)构造三维凹进(20)，或者将三维凹进(20)构造到纺织品结构(1)上；以及
将一个或者多个导电纤维(35)整合到所述三维凹进(20)，以形成导电线圈(30)。
18.如权利要求17所述的方法，其中，在构造所述三维凹进(20)的步骤期间和/或之后，实现将一个或者多个导电纤维(35)整合到所述三维凹进(20)的所述步骤，
19.如权利要求17所述的方法，还包括的步骤为：热模制所述三维凹进(20)和/或所述一个或者多个导电纤维(35)，以改进其强度和/或持久性。
20.如权利要求17所述的方法，还包括的步骤为：在所述纺织品结构(1)中和/或上构图接口图形(25)；以及
将触敏接口整合到室内装饰或者衣服纺织品(65)中。
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