CN210019330U - 织物模块及使用其的肌电感测模块 - Google Patents

Abstract

一种织物模块及使用其的肌电感测模块，织物模块包含第一弹性防水膜、多个导电图案、第二弹性防水膜以及织物排线。多个导电图案配置于第一弹性防水膜上，其中导电图案各自具有相连接的感测电极及导电路径。第二弹性防水膜设置于第一弹性防水膜上，并具有多个开口，开口的数量与导电图案的数量相同，其中导电路径被包覆于第一弹性防水膜及第二弹性防水膜之间，而感测电极自开口露出。织物排线具有多个导电通道，其中导电通道的数量与导电图案的数量相同，且导电通道分别电性连接导电路径。透过上述配置，可将多个导电图案整合于一起，因此使用单一织物模块即可量测到目标物的不同电位，从而建构出目标物的肌电讯号。

Description

织物模块及使用其的肌电感测模块

技术领域

本实用新型是有关于一种织物模块及使用其的肌电感测模块。

背景技术

近年来，随着穿戴式装置的发展，许多电子装置已经被设计成可以配戴的样式，例如智能手表、穿戴式计步器、智能手环等。再者，搭配现今智能产品的盛行风潮，这些穿戴式电子装置也已成为消费性市场的主流商品。另一方面，由于这些穿戴式电子装置于消费性市场造成巨大回响，结合电子装置与穿着服饰的产品也陆续问世。除此之外，电子商务与传统纺织也开始结盟，使得以织布为主体的机能性电子产品的发展性也更受看好。

实用新型内容

本实用新型的一实施方式提供一种织物模块，其特征在于，包含第一弹性防水膜、多个导电图案、第二弹性防水膜以及织物排线。多个导电图案配置于第一弹性防水膜上，其中导电图案各自具有相连接的感测电极及导电路径。第二弹性防水膜设置于第一弹性防水膜上，并具有多个开口，开口的数量与导电图案的数量相同，其中导电路径被包覆于第一弹性防水膜及第二弹性防水膜之间，而感测电极自开口露出。织物排线具有多个导电通道，其中导电通道的数量与导电图案的数量相同，且导电通道分别电性连接导电路径。

于部分实施方式中，导电图案的数量为三个，且感测电极分别为互相平行的矩形图案。

于部分实施方式中，感测电极沿第一方向配置，且感测电极各自沿着第二方向延伸，其中第一方向垂直第二方向。

于部分实施方式中，织物排线至少由导电纤维与弹性丝编织构成，且导电通道是由导电纤维构成。

于部分实施方式中，织物模块还包含弹性绝缘膜，贴附在织物排线上。

于部分实施方式中，织物模块还包含多个金属扣接部，其中织物排线的导电纤维连接在金属扣接部上。

于部分实施方式中，感测电极的数量为三个并沿第一方向配置，且感测电极各自为沿着第二方向延伸的矩形图案，第一方向垂直第二方向，其中织物排线至少由导电纤维与弹性丝编织构成，且导电通道是由导电纤维构成。织物模块还包含弹性绝缘膜与金属扣接部，其中弹性绝缘膜贴附在织物排线上，而织物排线的导电纤维连接在金属扣接部上。

本实用新型的一实施方式提供一种肌电感测模块，包含服饰载体、多个织物模块、多个金属扣接部以及控制器。织物模块配置在服饰载体的内侧，其中织物模块各自包含第一弹性防水膜、多个导电图案、第二弹性防水膜以及织物排线。多个导电图案配置于第一弹性防水膜上，其中导电图案各自具有相连接的感测电极及导电路径。第二弹性防水膜设置于第一弹性防水膜上，并具有多个开口，开口的数量与导电图案的数量相同，其中导电路径被包覆于第一弹性防水膜及第二弹性防水膜之间，而感测电极自开口露出。织物排线具有多个导电通道，其中导电通道的数量与导电图案的数量相同，且导电通道分别电性连接导电路径。金属扣接部配置在服饰载体上并贯穿服饰载体，其中织物排线的导电通道是由导电纤维构成，且导电纤维连接在金属扣接部上。控制器配置在服饰载体上并透过金属扣接部与织物排线电性连接导电图案。

于部分实施方式中，服饰载体为裤子，且织物模块的数量为四个，其中织物模块的感测电极分别配置在裤子的右大腿前侧处内表面、右大腿后侧处内表面、左大腿前侧处内表面以及左大腿后侧处内表面。

于部分实施方式中，织物模块各自的感测电极的数量为三个且为互相平行的矩形图案，金属扣接部的数量为九个，且其中一个金属扣接部连接超过一个的导电纤维。

附图说明

图1A依据本揭露内容的部分实施方式绘示织物模块的上视示意图；

图1B绘示图1A的第一弹性防水膜、导电图案及第二弹性防水膜的爆炸图；

图2A依据本揭露内容的部分实施方式绘示肌电感测模块的示意图；

图2B绘示将图2A的肌电感测模块的服饰载体由内向外翻后的示意图；

图2C绘示图2B的区域C的放大示意图。

具体实施方式

以下将以附图揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。

本揭露内容的织物模块可将多个导电图案整合于一起，其中导电图案可用以感测目标物的电位，因此，使用单一织物模块就可以量测到目标物的高电位、低电位及参考电位，从而建构出目标物的肌电讯号。透过将多个感测电极整合在单一织物模块上，可提升织物模块对于小区域进行肌电感测的稳定性，且也可简化加工程序与降低生产成本。

请先看到图1A以及图1B，图1A依据本揭露内容的部分实施方式绘示织物模块100的上视示意图，图1B绘示图1A的第一弹性防水膜110、导电图案130及第二弹性防水膜120的爆炸图。为了方便说明，图1A绘示有互相垂直的第一方向D1以及第二方向D2，其中第一方向D1可以是图1A的横向方向，而第二方向D2可以是图1A的纵向方向。织物模块100包含第一弹性防水膜110、第二弹性防水膜120、三个导电图案130、织物排线140、软性基板150、三个金属扣接部160以及弹性绝缘膜170。

第二弹性防水膜120及三个导电图案130配置于第一弹性防水膜110上，且导电图案130位在第一弹性防水膜110与第二弹性防水膜120之间。第一弹性防水膜110及第二弹性防水膜120的材料可以是热塑性聚氨酯弹性体(thermoplastic urethane；TPU)，而导电图案130可透过将具有银粒子的银胶配置在第一弹性防水膜110上来形成，配置方法例如是印刷或是涂布。然而，本实用新型不限于此，在一些实施方式中，导电图案130的材料也可以是含碳的导电油墨、或者是银/碳混合的导电油墨。在其他实施方式中，也可直接使用导电纤维(例如金属纤维或导电碳纤维等)通过编织方式来形成导电图案130。在又一些实施方式中，亦可通过混合编织导电纤维及印刷或涂布导电油墨的方式来形成导电图案130。

三个导电图案130各自具有相连接的感测电极132及导电路径134，其中感测电极132分别为互相平行的矩形图案。具体来说，在图1A中，三个感测电极132是沿第一方向D1配置，且三个感测电极132各自是沿着第二方向D2延伸。

第二弹性防水膜120设置于第一弹性防水膜110及导电图案130的导电路径134上，使得导电图案130的导电路径134会被包覆于第一弹性防水膜110与第二弹性防水膜120之间。第二弹性防水膜120具有三个开口122，其中开口122的位置是对应导电图案130的感测电极132，使得感测电极132可自开口122露出。

织物排线140自第一弹性防水膜110与第二弹性防水膜120之间的导电图案130的导电路径134连接至金属扣接部160。本实施方式中，织物排线140可由导电纤维142与弹性丝144编织构成。于其他实施方式中，织物排线140可由导电纤维142、弹性丝与非导电纤维编织构成。透过弹性丝144，织物排线140可具有弹性。织物排线140的导电纤维142可分别构成三个导电通道146，其中所构成的导电通道146的数量会与导电图案130的数量相同，且导电通道146分别电性连接导电图案130的导电路径134，其电性连接方式例如可透过配置导电胶或是其他导体达成。

三个金属扣接部160可配置在软性基板150上并贯穿软性基板150，且三个金属扣接部160可一并将织物排线140固定在软性基板150上。织物排线140的导电通道146可分别电性连接金属扣接部160。具体而言，构成导电通道146的导电纤维142可采例如是绑绕的方式连接并固定在金属扣接部160上。当织物模块100贴附在人体皮肤且感测电极132有直接接触人体皮肤的情况下，感测电极132可感测人体皮肤的电位，并将感测到的电位透过导电路径134与织物排线140分别传送至金属扣接部160。

通过上述配置，在织物模块100的结构中，自三个感测电极132至其所对应的三个金属扣接部160可构成三个彼此独立的电讯号传输路径，而单一织物模块100可透过这些彼此独立的电讯号传输路径自人体皮肤撷取到三个电位(例如高电位、低电位以及参考电位)。由于此三个电位可建构出肌电讯号，故使用单一织物模块100即可达到撷取肌电讯号的用途。也就是说，本揭露内容的织物模块100是将多个感测电极132整合于一起，以利进行撷取肌电讯号。再者，透过将多个感测电极132整合在单一个织物模块100，可简化加工程序与降低生产成本，且此配置也可提升织物模块100对小区域进行肌电感测的稳定性。

除此之外，织物模块100可还包含弹性绝缘膜170，其中弹性绝缘膜170贴附在织物排线140与软性基板150上，从而避免这些与电性相关的元件受到外部的影响，例如防止水气或是落尘带来的影响，藉以防止肌电讯号在撷取过程失真。虽图1A所绘的弹性绝缘膜170是贴附在织物排线140与软性基板150的单侧表面，然而于其他实施方式中，弹性绝缘膜170尚可将织物排线140与软性基板150包覆于其中，从而提供更进一步的防护用途。

请参照图2A与图2B，图2A依据本揭露内容的部分实施方式绘示肌电感测模块200的示意图，而图2B绘示将图2A的肌电感测模块200的服饰载体210由内向外翻后的示意图。肌电感测模块200包含服饰载体210、四个织物模块220A、220B、220C、220D、软性基板230、九个金属扣接部240以及控制器250，其中图2B的织物模块220A-220D各自的结构是与图1A的织物模块100的结构相同。

如图2A与图2B所示，服饰载体210为裤子，且四个织物模块220A-220D分别会延伸至服饰载体210的不同位置。具体而言，织物模块220A会延伸至服饰载体210的右大腿前侧处内表面，且织物模块220A所包含的导电图案222A会配置在服饰载体210的右大腿前侧处内表面；织物模块220C会延伸至服饰载体210的左大腿前侧处内表面，且织物模块220C所包含的导电图案222C会配置在服饰载体210的左大腿前侧处内表面；此外，虽未绘示，然而织物模块220C会延伸至服饰载体210的右大腿后侧处内表面，且织物模块220A所包含的导电图案(未绘示)会配置在服饰载体210的右大腿后侧处内表面；织物模块220D会延伸至服饰载体210的左大腿后侧处内表面，且织物模块220D所包含的导电图案(未绘示)会配置在服饰载体210的左大腿后侧处内表面。

请再看到图2B与图2C，图2C绘示图2B的区域C的放大示意图。软性基板230配置在服饰载体210上，九个金属扣接部240共同配置在服饰载体210与软性基板230上，并贯穿服饰载体210与软性基板230。控制器250配置在服饰载体210与软性基板230上。此外，软性基板230可包含走线(未绘示)，以将控制器250电性连接金属扣接部240。然而，本揭露内容不以此为限，于其他实施方式中，控制器250也可透过其他导体电性连接金属扣接部240。

同前所述，织物模块220A-220D各自包含织物排线224A、224B、224C、224D，其中织物排线224A-224D各自包含由导电纤维226构成的三个导电通道228。在配置有四个织物模块220A-220D的情况下，导电通道228的数量共计会有十二个。对于每一个织物模块220A-220D而言，其可透过所包含的三个导电图案(例如导电图案222A)撷取到对应部位的三个电位(例如高电位、低电位以及参考电位)，而这三个电位分别会从导电通道228输出至对应的金属扣接部240。所撷取到的每一个高电位及每一个低电位会分别输出到不同的金属扣接部240，而所撷取到的参考电位则可共同输出到同一个金属扣接部240'，即金属扣接部240'会连接超过一个的导电纤维226。

由于控制器250电性连接金属扣接部240，故控制器250可将所撷取到的电位转换为对应部位的肌电讯号，并将这些肌电讯号以通讯的方式输出。输出的方式可包括透过无线通讯或是透过有线通讯实现。例如，无线通讯可透过蓝牙传输装置、红外线传输装置、WIFI无线网络传输装置、WT无线电波传送装置、NFC近距离无线通讯装置、ANT+近距离无线通讯装置或紫蜂无线通讯装置(Zigbee)实现。有线通讯可透过实体排线实现，其中实体排线的连接方式可包含高画质晰度多媒体介面(high definition multimedia interface；HDMI)、控制器区域网络(controller area network；CANbus)、RS-232或乙太网控制自动化技术(etherCAT)。

此外，肌电感测模块200还包含弹性绝缘膜260，其贴附在织物排线224A-224D与软性基板230上，以将织物排线224A-224D与软性基板230固定在服饰载体210上。另一方面，当使用者穿着肌电感测模块200的时候，由于织物模块220A-220D所各自包含的弹性防水膜是具有高摩擦系数，故可提高自使用者的对应部位撷取电位的稳定性。

综合上述，本揭露内容的织物模块可将多个导电图案整合于一起，因此使用单一织物模块即可量测到目标物的不同电位，从而建构出目标物的肌电讯号。透过将多个感测电极整合在单一织物模块上，可提升织物模块对于小区域进行肌电感测的稳定性，且也可简化加工程序与降低生产成本。此外，由于将多个感测电极被整合一起，故也减少了织物模块在感测电极以外的部位与人体皮肤的接触面积，从而提升使用者的穿著舒适度。

虽然本实用新型已以多种实施方式揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种织物模块，其特征在于，包含：

第一弹性防水膜；

多个导电图案，配置于所述第一弹性防水膜上，其中所述导电图案各自具有相连接的感测电极及导电路径；

第二弹性防水膜，设置于所述第一弹性防水膜上，并具有多个开口，所述开口的数量与所述导电图案的数量相同，其中所述导电路径被包覆于所述第一弹性防水膜及所述第二弹性防水膜之间，而所述感测电极自所述开口露出；以及

织物排线，具有多个导电通道，其中所述导电通道的数量与所述导电图案的数量相同，且所述导电通道分别电性连接所述导电路径。

2.根据权利要求1所述的织物模块，其特征在于，其中所述导电图案的数量为三个，且所述感测电极分别为互相平行的矩形图案。

3.根据权利要求2所述的织物模块，其特征在于，其中所述感测电极沿第一方向配置，且所述感测电极各自沿着第二方向延伸，其中所述第一方向垂直所述第二方向。

4.根据权利要求1所述的织物模块，其特征在于，其中所述织物排线至少由导电纤维与弹性丝编织构成，且所述导电通道是由所述导电纤维构成。

5.根据权利要求4所述的织物模块，其特征在于，还包含弹性绝缘膜，贴附在所述织物排线上。

6.根据权利要求4所述的织物模块，其特征在于，还包含多个金属扣接部，其中所述织物排线的所述导电纤维连接在所述金属扣接部上。

7.根据权利要求1所述的织物模块，其特征在于，其中所述感测电极的数量为三个并沿第一方向配置，且所述感测电极各自为沿着第二方向延伸的矩形图案，所述第一方向垂直所述第二方向，其中所述织物排线至少由导电纤维与弹性丝编织构成，且所述导电通道是由所述导电纤维构成，所述织物模块还包含：

弹性绝缘膜，贴附在所述织物排线上；以及

金属扣接部，其中所述织物排线的所述导电纤维连接在所述金属扣接部上。

8.一种肌电感测模块，其特征在于，包含：

服饰载体；

多个织物模块，配置在所述服饰载体的内侧，其中所述织物模块各自包含：

第一弹性防水膜；

多个导电图案，配置于所述第一弹性防水膜上，其中所述导电图案各自具有相连接的感测电极及导电路径；

第二弹性防水膜，设置于所述第一弹性防水膜上，并具有多个开口，所述开口的数量与所述导电图案的数量相同，其中所述导电路径被包覆于所述第一弹性防水膜及所述第二弹性防水膜之间，而所述感测电极自所述开口露出；以及

织物排线，具有多个导电通道，其中所述导电通道的数量与所述导电图案的数量相同，且所述导电通道分别电性连接所述导电路径；

多个金属扣接部，配置在所述服饰载体上并贯穿所述服饰载体，其中所述织物排线的所述导电通道是由导电纤维构成，且所述导电纤维连接在所述金属扣接部上；以及

控制器，配置在所述服饰载体上并透过所述金属扣接部与所述织物排线电性连接所述导电图案。

9.根据权利要求8所述的肌电感测模块，其特征在于，其中所述服饰载体为裤子，且所述织物模块的数量为四个，其中所述织物模块的所述感测电极分别配置在所述裤子的右大腿前侧处内表面、右大腿后侧处内表面、左大腿前侧处内表面以及左大腿后侧处内表面。

10.根据权利要求9所述的肌电感测模块，其特征在于，其中所述织物模块各自的所述感测电极的数量为三个且为互相平行的矩形图案，所述金属扣接部的数量为九个，且其中一个所述金属扣接部连接超过一个的所述导电纤维。

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