DE102017214286A1 - Textile and / or clothing device - Google Patents

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Paul Hund
Friedhelm Guenter
Philipp Scheiner
Rainer Holz
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung mit zumindest einem textilen Gewebe (12), mit zumindest einer in und/oder auf dem textilen Gewebe (12) verlaufenden elektrische Leiterbahn (14) und mit zumindest einer in und/oder auf zumindest einer Oberfläche des textilen Gewebes (12) angeordneten elektronischen Funktionseinheit (16), welche zumindest ein elektronisches Funktionselement (18) und zumindest eine Kontakteinheit (20) aufweist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Kontakteinheit (20) dazu vorgesehen ist, zumindest einen elektrischen Kontakt (22) des zumindest einen elektrischen Funktionselements (18) elektrisch leitend mit der zumindest einen elektrischen Leiterbahn (14) zu verbinden.

Figure DE102017214286A1_0000
The invention relates to a textile and / or clothing device with at least one textile fabric (12), with at least one in and / or on the textile fabric (12) extending electrical conductor track (14) and at least one in and / or on at least one surface of the textile fabric (12) arranged electronic functional unit (16), which has at least one electronic functional element (18) and at least one contact unit (20).
It is proposed that the contact unit (20) is provided for electrically conductively connecting at least one electrical contact (22) of the at least one electrical functional element (18) to the at least one electrical conductor track (14).
Figure DE102017214286A1_0000

Description

Stand der TechnikState of the art

Es ist bereits eine Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung mit zumindest einem textilen Gewebe, mit zumindest einer in und/oder auf dem textilen Gewebe verlaufenden elektrischen Leiterbahn und mit zumindest einer in und/oder auf zumindest einer Oberfläche des textilen Gewebes angeordneten elektronischen Funktionseinheit, welche zumindest ein elektronisches Funktionselement und zumindest eine Kontakteinheit aufweist, vorgeschlagen worden.It is already a textile and / or clothing device with at least one textile fabric, with at least one extending in and / or on the textile fabric electrical conductor and at least one arranged in and / or on at least one surface of the textile fabric electronic functional unit, which at least one electronic functional element and at least one contact unit has been proposed.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung geht aus von einer Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung mit zumindest einem textilen Gewebe, mit zumindest einer in und/oder auf dem textilen Gewebe verlaufenden elektrischen Leiterbahn und mit zumindest einer in und/oder auf zumindest einer Oberfläche des textilen Gewebes angeordneten elektronischen Funktionseinheit, welche zumindest ein elektronisches Funktionselement und zumindest eine Kontakteinheit aufweist.The invention is based on a textile and / or clothing device with at least one textile fabric, with at least one electrical conductor running in and / or on the textile fabric and with at least one electronic functional unit arranged in and / or on at least one surface of the textile fabric which has at least one electronic functional element and at least one contact unit.

Es wird vorgeschlagen, dass die Kontakteinheit dazu vorgesehen ist, zumindest einen elektrischen Kontakt des zumindest einen elektrischen Funktionselements elektrisch leitend mit der zumindest einen elektrischen Leiterbahn zu verbinden.It is proposed that the contact unit is provided for electrically conductively connecting at least one electrical contact of the at least one electrical functional element to the at least one electrical conductor track.

Unter einer „Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest als ein Teil eines Textils ausgebildet ist und/oder dazu vorgesehen ist, vorzugsweise dauerhaft, mit einem Textil verbunden zu werden. Vorzugsweise weist die Textileinheit ein Gewebe und/oder eine Gewebestruktur auf. Unter einer „Bekleidungsvorrichtung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest als ein Teil einer Bekleidung, eines Kleidungsstücks und/oder eines Kleidungs-Accessoires ausgebildet ist. Das Kleidungs-Accessoire ist beispielsweise als ein Gürtel, ein Riemen, ein Ansteckelement, ein Geschirr, eine Weste oder als ein anderes dem Fachmann geeignet erscheinendes Kleidungs-Zubehörteil ausgebildet. Unter einem „textilen Gewebe“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein mittels textilem Fügen bzw. Flächenbilden, beispielsweise mittels Weben, Wirken, Nähwirken, Kettenwirken, Stricken, Knüpfen und/oder Vlieslegen, aus zumindest einem textilen Werkstoff, insbesondere aus zumindest einem Garn, aus zumindest einem Zwirn und/oder aus textilen Fasern, erzeugtes Gewebe verstanden werden. Unter einer „Leiterbahn“ soll in diesem Zusammenhang eine elektrisch leitfähige Verbindung mit zweidimensionalem Verlauf, das heißt in einer Ebene, der sogenannten Leiterbahn- oder Metallisierungsebene, verstanden werden. Insbesondere ist die zumindest eine Leiterbahn zu einer Verbindung von elektronischen Bauelementen auf dem textilen Gewebe vorgesehen. Vorzugsweise weist die Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung eine Mehrzahl von in und/oder auf dem textilen Gewebe verlaufenden elektrischen Leiterbahnen auf. Insbesondere kann die Leiterbahn zumindest teilweise von einem leitfähigen Garn gebildet sein. Unter einem „leitfähigen Garn“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Garn verstanden werden, welches zumindest teilweise und/oder vollständig aus elektrisch leitfähigen Fasern besteht und/oder mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen ist.A "textile and / or clothing device" is to be understood in this context, in particular a unit which is at least formed as a part of a textile and / or is intended to be preferably permanently connected to a textile. The textile unit preferably has a tissue and / or a tissue structure. A "clothing device" is to be understood in this context, in particular a unit that is at least designed as a part of a clothing, a garment and / or a clothing accessories. The clothing accessory is designed, for example, as a belt, a belt, an attachment element, a harness, a vest or as another clothing accessory suitable for the person skilled in the art. In this context, a "textile fabric" is to be understood, in particular, as a textile joining or surface forming, for example by means of weaving, knitting, stitching, warp knitting, knitting, knotting and / or fleece laying, of at least one textile material, in particular of at least one yarn at least one thread and / or made of textile fibers, fabric to be understood. In this context, a "conductor track" is to be understood as meaning an electrically conductive connection having a two-dimensional course, that is to say in a plane, the so-called track or metallization plane. In particular, the at least one conductor track is provided for connecting electronic components to the textile fabric. Preferably, the textile and / or clothing device has a plurality of running in and / or on the textile fabric electrical conductor tracks. In particular, the conductor track may be at least partially formed by a conductive yarn. In this context, a "conductive yarn" is to be understood as meaning, in particular, a yarn which consists at least partially and / or completely of electrically conductive fibers and / or is provided with an electrically conductive coating.

Unter einer „Funktionseinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine eigenständige, vorzugsweise eine elektrische und/oder elektronische Funktionseinheit verstanden werden, wie beispielsweise eine Anschlusseinheit, eine Energieversorgungseinheit, eine Leuchteinheit, eine Sensoreinheit, eine visuelle, akustische und/oder haptische Ausgabeeinheit, insbesondere eine Signaleinheit, eine Kommunikationseinheit, die beispielsweise ein Mikrofon und/oder einen Lautsprecher umfasst, und/oder eine andere dem Fachmann sinnvoll erscheinende Einheit. Vorzugsweise ist die Funktionseinheit als eine Elektronikeinheit ausgebildet und umfasst zumindest ein elektronisches Funktionselement, vorzugsweise ein Halbleiterbauelement, beispielsweise ein Gleichrichtelement, ein Verstärkerelement, ein Speicherelement, ein Leuchtelement, ein Sensorelement oder ein anderes dem Fachmann sinnvoll erscheinendes Element.In this context, a "functional unit" should be understood to mean in particular a separate, preferably an electrical and / or electronic functional unit, such as a connection unit, a power supply unit, a lighting unit, a sensor unit, a visual, acoustic and / or haptic output unit, in particular a Signal unit, a communication unit, which includes, for example, a microphone and / or a speaker, and / or another unit appearing reasonable to those skilled. The functional unit is preferably embodied as an electronic unit and comprises at least one electronic functional element, preferably a semiconductor component, for example a rectifying element, an amplifier element, a memory element, a luminous element, a sensor element or another element which appears reasonable to the person skilled in the art.

Unter einer „Kontakteinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit zu einer elektrischen Energieübertragung und/oder einer elektrischen Signalübertragung verstanden werden. Vorzugsweise umfasst die Kontakteinheit eine Kontaktschnittstelle zu einer elektrischen Kopplung der Leiterbahn der Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung mit zumindest einem Kontakt eines Funktionselements der elektronischen Funktionseinheit.In this context, a "contact unit" is to be understood as meaning, in particular, a unit for electrical energy transmission and / or electrical signal transmission. Preferably, the contact unit comprises a contact interface to an electrical coupling of the conductor track of the textile and / or clothing device with at least one contact of a functional element of the electronic functional unit.

Durch eine derartige Ausgestaltung kann eine gattungsgemäße Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer elektrisch leitfähigen Verbindung einer Funktionseinheit mit Leiterbahnen in und/oder auf einem textilen Gewebe bereitgestellt werden. Es kann eine Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung mit einer elektrischen und/oder elektronischen Zusatzfunktion bereitgestellt werden. Es kann eine Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung, insbesondere als eine Grundeinheit für ein modular aufgebautes System, bereitgestellt werden.By means of such a configuration, a generic textile and / or clothing device having advantageous properties with regard to an electrically conductive connection of a functional unit to printed conductors in and / or on a textile fabric can be provided. A textile and / or clothing device with an additional electrical and / or electronic function can be provided. A textile and / or clothing device, in particular as a basic unit for a modular system, can be provided.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Kontakteinheit zumindest teilweise als ein Interposer ausgebildet ist, welcher dazu vorgesehen ist, ein Raster von elektrischen Kontakten des elektrischen Funktionselements auf ein Raster von elektrischen Leiterbahnen in und/oder auf dem textilen Gewebe umzusetzen. Insbesondere ist der Interposer dazu vorgesehen, sehr fein strukturierte Kontakte und/oder Anschlüsse eines elektrischen Funktionselements auf die für die Verbindung mit Leiterbahnen in und/oder auf dem textilen Gewebe benötigten größeren Strukturen umzusetzen. Vorzugsweise ist die Kontakteinheit zumindest teilweise als eine Leiterplatte, insbesondere eine flexible Leiterplatte ausgebildet. Insbesondere weist die Kontakteinheit leitfähige Kontaktflächen auf, welche auf einem Trägersubstrat der Kontakteinheit ausgebildet sind. Insbesondere weist die Kontakteinheit elektrisch leitfähige Bahnen und/oder Flächen auf, welche, beispielsweise mittels eines Aufdruckens von leitfähiger Tinte und/oder Paste und/oder photochemisch auf das Trägersubstrat aufgebracht sind. Das Funktionselement ist insbesondere elektrisch leitend, beispielweise mittels eines Lots und/oder eines leitfähigen Klebers, mit den leitfähigen Bahnen und/oder Flächen der Kontakteinheit verbunden. Hierdurch kann eine vorteilhaft einfache elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung und der zumindest einen Funktionseinheit erreicht werden.It is further proposed that the contact unit be at least partially as an interposer is formed, which is intended to implement a grid of electrical contacts of the electrical functional element on a grid of electrical conductors in and / or on the textile fabric. In particular, the interposer is intended to implement very finely structured contacts and / or connections of an electrical functional element to the larger structures required for connection to printed conductors in and / or on the textile fabric. Preferably, the contact unit is at least partially designed as a printed circuit board, in particular a flexible printed circuit board. In particular, the contact unit has conductive contact surfaces which are formed on a carrier substrate of the contact unit. In particular, the contact unit has electrically conductive tracks and / or surfaces which are applied to the carrier substrate, for example by means of printing of conductive ink and / or paste and / or photochemically. The functional element is in particular electrically conductive, for example by means of a solder and / or a conductive adhesive, connected to the conductive tracks and / or surfaces of the contact unit. In this way, an advantageously simple electrically conductive connection between the textile and / or clothing device and the at least one functional unit can be achieved.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Kontakteinheit zumindest einen elektrischen Kontakt aufweist, welcher mittels zumindest eines Bonddrahts mit zumindest einer elektrischen Leiterbahn in und/oder auf dem textilen Gewebe verbunden ist. Insbesondere kann das Herstellen der Verbindung mittels Laserbondens erfolgen. Insbesondere verläuft der Bonddraht zumindest im Wesentlichen bogenförmig zwischen zumindest einem elektrischen Kontakt der Kontakteinheit und einer Leiterbahn in und/oder auf dem textilen Gewebe. Des Weiteren kann die Kontaktfläche der Kontakteinheit mit einem Durchgangsloch versehen sein, die eine elektrisch leitende Verbindung zu einer unter der Kontakteinheit verlaufenden elektrischen Leiterbahn in und/oder auf dem textilen Gewebe durch Füllen der Bohrung mit Lot oder Leitklebstoff erlaubt. Alternativ kann durch das Durchgangsloch mittels Sticken/Nähen ein leitfähiges Garn geführt werden, das beim Aufsticken/Vernähen mit der Bekleidungseinheit die darin/darauf liegenden Leiterbahnen kontaktiert und gleichzeitig die Funktionseinheit auf der Bekleidungseinheit fixiert. Hierdurch kann eine vorteilhaft robuste elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung und der zumindest einen Funktionseinheit erreicht werden.Furthermore, it is proposed that the contact unit has at least one electrical contact, which is connected by means of at least one bonding wire to at least one electrical conductor track in and / or on the textile fabric. In particular, the connection can be made by means of laser bonding. In particular, the bonding wire extends at least substantially arcuately between at least one electrical contact of the contact unit and a conductor track in and / or on the textile fabric. Furthermore, the contact surface of the contact unit may be provided with a through hole, which allows an electrically conductive connection to an electrical conductor running under the contact unit in and / or on the textile fabric by filling the bore with solder or conductive adhesive. Alternatively, a conductive yarn can be passed through the through-hole by means of embroidering / sewing, which contacts with the clothing unit during embroidering / sewing with the conductor tracks therein and at the same time fixes the functional unit on the clothing unit. In this way, an advantageously robust electrically conductive connection between the textile and / or clothing device and the at least one functional unit can be achieved.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die Kontakteinheit zumindest ein Fixierelement aufweist, welches dazu vorgesehen ist, die Kontakteinheit an dem textilen Gewebe zu befestigen. Unter einem „Fixierelement“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Element verstanden werden, welches zu einer haltbaren Verbindung von zumindest zwei textilen Elementen untereinander und/oder zu einer haltbaren Verbindung von zumindest einem nicht-textilen Element mit zumindest einem textilen Element vorgesehen ist. Vorzugsweise ist das Textilverbindungselement zur Herstellung einer zumindest im Wesentlichen unlösbaren Befestigung der zumindest einen Funktionseinheit mit dem textilen Gewebe der Textil- und/oder Bekleidungseinheit vorgesehen. Vorzugsweise ist das Fixierelement zu einer form- und/oder kraftschlüssigen Befestigung der zumindest einen Funktionseinheit an dem textilen Gewebe der Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung, beispielsweise zu einer Rast-, Schnapp-, Haft-, Klett-, Magnet-, Näh-, Niet- und/oder Einschubverbindung und/oder zu einer weiteren, dem Fachmann sinnvoll erscheinenden Verbindung vorgesehen. Insbesondere kann die Kontakteinheit zumindest ein Durchgangsloch aufweisen, mittels welchem die Kontakteinheit mit dem textilen Gewebe vernähbar und/oder vernietbar ist. Hierdurch kann eine vorteilhaft einfache und/oder zuverlässige Befestigung der Funktionseinheit an dem textilen Gewebe ermöglicht werden.In addition, it is proposed that the contact unit has at least one fixing element, which is intended to fasten the contact unit to the textile fabric. In this context, a "fixing element" is to be understood as meaning, in particular, an element which is provided for a durable connection of at least two textile elements to one another and / or to a durable connection of at least one non-textile element with at least one textile element. The textile connection element is preferably provided for producing an at least substantially non-detachable attachment of the at least one functional unit to the textile fabric of the textile and / or clothing unit. Preferably, the fixing element for a positive and / or non-positive attachment of the at least one functional unit to the textile fabric of the textile and / or clothing device, for example, a snap, snap, adhesive, Velcro, magnetic, sewing, Rivet and / or insertion connection and / or provided for another, the expert appear reasonable connection. In particular, the contact unit can have at least one through-hole, by means of which the contact unit can be sewed and / or riveted to the textile fabric. In this way, an advantageously simple and / or reliable attachment of the functional unit to the textile fabric can be made possible.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Funktionseinheit zumindest in einem Bereich des Funktionselements und insbesondere über eine Gesamtfläche gekapselt ist. Unter einer „Kapselung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Beschichtung und/oder eine Abdeckung verstanden werde, welche dazu vorgesehen ist, zumindest das Funktionselement zumindest weitgehend insbesondere vor mechanischer Beanspruchung, Feuchtigkeit und/oder Schmutz zu schützen. Insbesondere kann die Kapselung zumindest im Wesentlichen von einer Vergussmasse, beispielsweise einer Silikonvergussmasse, gebildet sein. Hierdurch kann ein vorteilhafter Schutz der Funktionseinheit insbesondere vor mechanischer Beanspruchung, Feuchtigkeit und/oder Schmutz erreicht werden.Furthermore, it is proposed that the functional unit is encapsulated at least in one area of the functional element and in particular over a total area. In this context, an "encapsulation" is to be understood in particular to mean a coating and / or a cover which is intended to protect at least the functional element at least largely in particular from mechanical stress, moisture and / or dirt. In particular, the encapsulation may be formed at least substantially by a potting compound, for example a silicone potting compound. In this way, an advantageous protection of the functional unit, in particular against mechanical stress, moisture and / or dirt can be achieved.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die elektrische Leiterbahn auf das textile Gewebe aufgestickt ist und/oder von einer thermoplastischen Faser umhüllt ist, welche mit dem textilen Gewebe verschweißt ist. Insbesondere ist die Leiterbahn zumindest im Wesentlichen von einem metallischen Leiter, beispielsweise einem Draht oder einer Litze, gebildet. Hierdurch kann eine vorteilhaft einfache und/oder sichere Anordnung von Leiterbahnen an einem textilen Gewebe erreicht werden.In addition, it is proposed that the electrical conductor track is embroidered on the textile fabric and / or is covered by a thermoplastic fiber which is welded to the textile fabric. In particular, the conductor track is at least essentially formed by a metallic conductor, for example a wire or a stranded wire. In this way, an advantageously simple and / or secure arrangement of conductor tracks on a textile fabric can be achieved.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung eine Mehrzahl von elektronischen Funktionseinheiten, welche einseitig oder beidseitig an dem textilen Gewebe angeordnet sind und welche mittels der zumindest einen elektrischen Leiterbahn, idealerweise mehreren Leiterbahnen, die ein Bus-System darstellen, miteinander verbunden sind, aufweist. Insbesondere sind die Funktionseinheiten jeweils mittels zumindest eines Textilverbindungselements mit dem textilen Gewebe der Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung verbunden. Vorzugsweise ist zumindest eine elektronische Funktionseinheit als eine flexible Batterie ausgebildet, welche dazu vorgesehen ist, eine elektrische Energie zur Versorgung zumindest einer weiteren elektronischen Funktionseinheit bereitzustellen. Dadurch kann ein besonders robustes und/oder flexibles modular aufgebautes System von Funktionseinheiten bereitgestellt werden. Das System kann auf besonders einfache Weise um Funktionseinheiten erweitert werden.Furthermore, it is proposed that the textile and / or clothing device has a plurality of electronic functional units, which are arranged on one or both sides of the textile fabric and which by means of the at least one electrical conductor, ideally a plurality of interconnects, which represent a bus system, connected to each other. In particular, the functional units are each connected to the textile fabric of the textile and / or clothing device by means of at least one textile connecting element. Preferably, at least one electronic functional unit is designed as a flexible battery, which is provided to provide an electrical energy for supplying at least one further electronic functional unit. As a result, a particularly robust and / or flexible modular system of functional units can be provided. The system can be extended by functional units in a particularly simple manner.

Vorteilhaft ist die Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung als ein Zwischenprodukt ausgebildet. Dadurch kann ein besonders flexibler Herstellungsprozess erreicht werden. Unter einem „Zwischenprodukt“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Produkt verstanden werden, das zu einer Weiterverarbeitung vorgesehen ist. Vorzugsweise bildet das Zwischenprodukt ein Teilprodukt eines Endprodukts, beispielsweise eines Kleidungsstücks und/oder einer persönlichen Schutzausrüstung.Advantageously, the textile and / or clothing device is designed as an intermediate product. This allows a particularly flexible manufacturing process can be achieved. In this context, an "intermediate product" is to be understood in particular to mean a product which is intended for further processing. Preferably, the intermediate product is a partial product of a final product, for example a garment and / or personal protective equipment.

Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung einer Textil- und/oder Bekleidungseinheit, mit zumindest einem textilen Gewebe, mit zumindest einer in und/oder auf dem textilen Gewebe verlaufenden elektrischen Leiterbahn und mit zumindest einer in und/oder auf zumindest einer Oberfläche des textilen Gewebes angeordneten elektronischen Funktionseinheit, welche zumindest ein elektronisches Funktionselement und zumindest eine Kontakteinheit aufweist, vorgeschlagen, wobei mittels der Kontakteinheit zumindest ein elektrischer Kontakt des zumindest einen elektrischen Funktionselements elektrisch leitend mit der zumindest einen elektrischen Leiterbahn verbunden wird. Auf diese Weise kann ein besonders kostengünstiges Herstellungsverfahren und/oder ein besonders sicheres und/oder komfortables Arbeiten sowie eine einfache und zuverlässige Pflege des Systems erreicht werden.Further, a method for producing a textile and / or clothing unit, comprising at least one textile fabric, arranged with at least one extending in and / or on the textile fabric electrical conductor and at least one in and / or on at least one surface of the textile fabric electronic functional unit, which has at least one electronic functional element and at least one contact unit proposed, wherein by means of the contact unit at least one electrical contact of the at least one electrical functional element is electrically connected to the at least one electrical conductor. In this way, a particularly cost-effective manufacturing process and / or a particularly safe and / or comfortable working and a simple and reliable maintenance of the system can be achieved.

Die erfindungsgemäße Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können die erfindungsgemäße Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten und/oder Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen.The textile and / or clothing device according to the invention and the method according to the invention should not be limited to the application and embodiment described above. In particular, the textile and / or clothing device according to the invention and the method according to the invention for performing a function described herein can have a number deviating from a number of individual elements, components and units and / or method steps mentioned herein.

Figurenlistelist of figures

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawings, an embodiment of the invention is shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Es zeigen:

  • 1 eine Draufsicht einer Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung mit einem textilen Gewebe und einer Mehrzahl von mit dem textilen Gewebe verbundenen elektronischen Funktionseinheiten,
  • 2 eine Seitenansicht der Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung,
  • 3 eine Draufsicht einer Funktionseinheit,
  • 4 eine Seitenansicht einer Funktionseinheit,
  • 5 eine aufgestickte Leiterbahn und
  • 6 eine aufgeschweißte Leiterbahn und
  • 7 die um ein Rohr herumgelegte Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung.
Show it:
  • 1 a top view of a textile and / or clothing device with a textile fabric and a plurality of connected to the textile fabric electronic functional units,
  • 2 a side view of the textile and / or clothing device,
  • 3 a top view of a functional unit,
  • 4 a side view of a functional unit,
  • 5 an embroidered trace and
  • 6 a welded conductor track and
  • 7 the textile and / or clothing device wrapped around a pipe.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

1 zeigt eine Draufsicht einer Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung 10. 2 zeigt die Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung 10 in einer Seitenansicht. Die Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung 10 weist ein textiles Gewebe 12 auf. Ferner weist die Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung 10 zumindest eine in und/oder auf dem textilen Gewebe 12 verlaufende elektrische Leiterbahn 14 auf. Die Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung 10 weist vorzugsweise eine Mehrzahl von in und/oder auf dem textilen Gewebe 12 verlaufenden elektrischen Leiterbahnen 14 auf. Zudem weist die Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung 10 zumindest eine in und/oder auf zumindest einer Oberfläche des textilen Gewebes 12 angeordnete elektronische Funktionseinheit 16 auf, welche zumindest ein elektronisches Funktionselement 18 umfasst (vgl. 3). Die Funktionseinheiten 16 können beispielsweise als Sensoren, Mikrocontroller, Bluetooth-Chips o.dgl. ausgebildet sein. Die Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung 10 weist eine Mehrzahl von elektronischen Funktionseinheiten 16 auf, welche beidseitig an dem textilen Gewebe 12 angeordnet sind und welche mittels der elektrischen Leiterbahnen 14 miteinander verbunden sind. Alternativ ist es ebenso denkbar, dass die Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung 10 eine Mehrzahl von elektronischen Funktionseinheiten 16 aufweist, welche einseitig an dem textilen Gewebe 12 angeordnet sind und welche mittels der elektrischen Leiterbahnen 14 miteinander verbunden sind. 1 shows a plan view of a textile and / or clothing device 10 , 2 shows the textile and / or clothing device 10 in a side view. The textile and / or clothing device 10 has a textile fabric 12 on. Furthermore, the textile and / or clothing device 10 at least one in and / or on the textile fabric 12 running electrical trace 14 on. The textile and / or clothing device 10 preferably has a plurality of in and / or on the textile fabric 12 extending electrical conductors 14 on. In addition, the textile and / or clothing device 10 at least one in and / or on at least one surface of the textile fabric 12 arranged electronic functional unit 16 on which at least one electronic functional element 18 includes (cf. 3 ). The functional units 16 For example, as sensors, microcontrollers, Bluetooth chips or the like. be educated. The textile and / or clothing device 10 has a plurality of electronic functional units 16 on which on both sides of the textile fabric 12 are arranged and which by means of the electrical conductors 14 connected to each other. Alternatively, it is also conceivable that the textile and / or clothing device 10 a plurality of electronic functional units 16 having, which on one side of the textile fabric 12 are arranged and which by means of the electrical conductors 14 connected to each other.

3 zeigt eine Draufsicht auf eine Funktionseinheit 16. 4 zeigt die Funktionseinheit 16 in einer Seitenansicht. Die Funktionseinheit 16 weist neben dem Funktionselement 18 zumindest eine Kontakteinheit 20 auf. Die Funktionseinheit 16 ist vorzugsweise zumindest in einem Bereich des Funktionselements 18 und insbesondere über eine Gesamtfläche gekapselt. Die Kontakteinheit 20 ist dazu vorgesehen, zumindest einen elektrischen Kontakt 22 des zumindest einen elektrischen Funktionselements 18 elektrisch leitend mit der zumindest einen elektrischen Leiterbahn 14 auf dem textilen Gewebe 12 zu verbinden. Vorzugsweise ist die Kontakteinheit 20 dazu vorgesehen, jede elektrische Leiterbahn 14 auf dem textilen Gewebe 12 mit zumindest einem elektrischen Kontakt 22 des zumindest einen elektrischen Funktionselements 18 elektrisch leitend zu verbinden. Die Kontakteinheit 20 ist zumindest teilweise als eine Leiterplatte, insbesondere eine flexible Leiterplatte, ausgebildet. Die Kontakteinheit 20 weist zumindest einen elektrischen Kontakt 26 auf, welcher mittels zumindest eines Bonddrahts 28 mit zumindest einer elektrischen Leiterbahn 14 in und/oder auf dem textilen Gewebe 12 verbunden ist. Vorzugsweise entspricht eine Anzahl von elektrischen Kontakten 26 der Kontakteinheit 20 zumindest im Wesentlichen einer Anzahl von mit zumindest einer Leiterbahn 14 zu verbindenden Kontakten 22 des Funktionselements 18. Bei Ausgestaltung der Leiterbahnen 14 als Bus-Struktur kann die Anzahl der elektrischen Kontakte 22 des Funktionselements von der Anzahl der Kontakte 26 und der Leiterbahnen 14 abweichen, in diesem Fall dient der Interposer der entsprechenden Verschaltung der darauf befindlichen Funktionselemente und Bereitstellung einer Schnittstelle für das Bus-System. Die Kontakteinheit 20 ist als ein Interposer 24 ausgebildet, welcher dazu vorgesehen ist, ein Raster von elektrischen Kontakten 22 des elektrischen Funktionselements 18 auf ein Raster von elektrischen Leiterbahnen 14 in und/oder auf dem textilen Gewebe 12 umzusetzen. Insbesondere weist die Kontakteinheit 20 elektrisch leitfähige Bahnen 42 auf, welche, beispielsweise mittels eines Aufdruckens von leitfähiger Tinte und/oder Paste und/oder photochemisch auf ein Trägersubstrat 44 der Kontakteinheit 20 aufgebracht sind. Das Funktionselement 18 ist insbesondere elektrisch leitend, beispielweise mittels eines Lots und/oder eines leitfähigen Klebers, mit den leitfähigen Bahnen 42 und/oder Kontakten 26 der Kontakteinheit 20 verbunden. Die Kontakteinheit 20 weist ferner zumindest ein Fixierelement 30 auf, welches dazu vorgesehen ist, die Kontakteinheit 20 an dem textilen Gewebe 12 zu befestigen. Insbesondere weist die Kontakteinheit 20 zwei Durchgangslöcher 46 auf, mittels welchen die Kontakteinheit 20 mit dem textilen Gewebe 12 vernähbar und/oder vernietbar ist. 3 shows a plan view of a functional unit 16 , 4 shows the functional unit 16 in a side view. The functional unit 16 points next to the functional element 18 at least one contact unit 20 on. The functional unit 16 is preferably at least in a region of the functional element 18 and in particular encapsulated over a total area. The contact unit 20 is intended to provide at least one electrical contact 22 of the at least one electrical functional element 18 electrically conductive with the at least one electrical conductor track 14 on the textile fabric 12 connect to. Preferably, the contact unit 20 provided for each electrical trace 14 on the textile fabric 12 with at least one electrical contact 22 of the at least one electrical functional element 18 electrically conductive to connect. The contact unit 20 is at least partially designed as a printed circuit board, in particular a flexible printed circuit board. The contact unit 20 has at least one electrical contact 26 on, which by means of at least one bonding wire 28 with at least one electrical conductor 14 in and / or on the textile fabric 12 connected is. Preferably, a number of electrical contacts correspond 26 the contact unit 20 at least substantially a number of with at least one trace 14 contacts to be connected 22 of the functional element 18 , In embodiment of the conductor tracks 14 As a bus structure can be the number of electrical contacts 22 of the functional element of the number of contacts 26 and the tracks 14 In this case, the interposer serves the corresponding interconnection of the functional elements located thereon and provides an interface for the bus system. The contact unit 20 is as an interposer 24 formed, which is intended to a grid of electrical contacts 22 of the electrical functional element 18 on a grid of electrical conductors 14 in and / or on the textile fabric 12 implement. In particular, the contact unit 20 electrically conductive tracks 42 on, which, for example by means of a printing of conductive ink and / or paste and / or photochemically on a carrier substrate 44 the contact unit 20 are applied. The functional element 18 is in particular electrically conductive, for example by means of a solder and / or a conductive adhesive, with the conductive tracks 42 and / or contacts 26 the contact unit 20 connected. The contact unit 20 also has at least one fixing element 30 which is intended to the contact unit 20 on the textile fabric 12 to fix. In particular, the contact unit 20 two through holes 46 on, by means of which the contact unit 20 with the textile fabric 12 can be sewed and / or riveted.

Die 5 und 6 zeigen jeweils eine Möglichkeit zur Anordnung einer Leiterbahn 14 auf dem textilen Gewebe 12. 5 zeigt eine Draufsicht auf eine auf das textile Gewebe 12 aufgestickte Leiterbahn 14. Die Leiterbahn 14 ist zumindest im Wesentlichen von einem elektrischen Leiter, beispielsweise einem Draht, einer Litze, einem metallischen Band o.dgl, gebildet. Die Leiterbahn 14 ist mittels eines konventionellen, insbesondere nicht elektrisch leitenden, Garn 48 auf dem textilen Gewebe 12 fixiert. 6 zeigt eine Schnittdarstellung einer Leiterbahn 14, welche von einer thermoplastischen Faser 32 umhüllt, beispielsweise umflochten oder umwoben, ist, welche mit dem textilen Gewebe 12, beispielsweise mittels Laser-Kunststoffschweißens, verschweißt ist. Alternativ kann auf einer Unterseite des Verbunds aus Leiterbahn 14 und thermoplastischer Faser 32 ein Schmelzkleber aufgebracht sein, welcher eine Fügung auf verschiedensten Substraten erlaubt.The 5 and 6 each show a possibility for the arrangement of a conductor track 14 on the textile fabric 12 , 5 shows a plan view of one on the textile fabric 12 embroidered trace 14 , The conductor track 14 is at least substantially of an electrical conductor, such as a wire, a strand, a metal band or the like formed. The conductor track 14 is by means of a conventional, in particular non-electrically conductive, yarn 48 on the textile fabric 12 fixed. 6 shows a sectional view of a conductor track 14 that of a thermoplastic fiber 32 wrapped, for example, braided or woven, which is with the textile fabric 12 , For example by means of laser plastic welding, is welded. Alternatively, on a bottom of the composite conductor 14 and thermoplastic fiber 32 be applied to a hot melt adhesive, which allows a joining on a variety of substrates.

7 zeigt eine beispielhafte Anwendung der Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung 10. Die Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung 10 ist hier um ein Rohr 36, beispielsweise ein Wasser- oder Gasrohr, herumgelegt und beispielsweise mittels eines Klettverschlusses 38 zu einem Ring geschlossen. Eine beispielhaft als Temperatursensor 40 ausgebildete Funktionseinheit 16 liegt unmittelbar an dem von der Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung 10 umschlossenen Rohr 36, wodurch eine Temperaturmessung unmittelbar an dem Rohr 36 erfolgen kann. 7 shows an exemplary application of the textile and / or clothing device 10 , The textile and / or clothing device 10 is here around a pipe 36 , For example, a water or gas pipe, laid around and for example by means of a hook and loop fastener 38 closed to a ring. An example as a temperature sensor 40 trained functional unit 16 lies directly on that of the textile and / or clothing device 10 enclosed pipe 36 , whereby a temperature measurement directly on the pipe 36 can be done.

Claims (10)

Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung mit zumindest einem textilen Gewebe (12), mit zumindest einer in und/oder auf dem textilen Gewebe (12) verlaufenden elektrische Leiterbahn (14) und mit zumindest einer in und/oder auf zumindest einer Oberfläche des textilen Gewebes (12) angeordneten elektronischen Funktionseinheit (16), welche zumindest ein elektronisches Funktionselement (18) und zumindest eine Kontakteinheit (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinheit (20) dazu vorgesehen ist, zumindest einen elektrischen Kontakt (22) des zumindest einen elektrischen Funktionselements (18) elektrisch leitend mit der zumindest einen elektrischen Leiterbahn (14) zu verbinden.Textile and / or clothing device with at least one textile fabric (12), with at least one in and / or on the textile fabric (12) extending electrical conductor track (14) and with at least one in and / or on at least one surface of the textile fabric (12) arranged electronic functional unit (16), which has at least one electronic functional element (18) and at least one contact unit (20), characterized in that the contact unit (20) is provided to at least one electrical contact (22) of the at least one electrical functional element (18) electrically conductively connected to the at least one electrical conductor track (14). Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinheit (20) zumindest teilweise als ein Interposer (24) ausgebildet ist, welcher dazu vorgesehen ist, ein Raster von elektrischen Kontakten (22) des elektrischen Funktionselements (18) auf ein Raster von elektrischen Leiterbahnen (14) in und/oder auf dem textilen Gewebe (12) umzusetzen und/oder eine Verschaltung der Kontakte (22) eines oder mehrerer Funktionselemente (18) zu gewährleisten und eine Schnittstelle für ein Bus-System bereitzustellen.Textile and / or clothing device according to Claim 1 , characterized in that the contact unit (20) is at least partially formed as an interposer (24), which is provided to a grid of electrical contacts (22) of the electrical functional element (18) on a grid of electrical conductor tracks (14) and / or on the textile fabric (12) implement and / or an interconnection of the contacts (22) of one or to ensure a plurality of functional elements (18) and to provide an interface for a bus system. Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinheit (20) zumindest einen elektrischen Kontakt (26) aufweist, welcher mittels zumindest eines Bonddrahts (28) oder über ein Durchgangsloch in der Kontakfläche mittels Lot, Leitklebstoff oder leitfähiges Garn mit zumindest einer elektrischen Leiterbahn (14) in und/oder auf dem textilen Gewebe (12) verbunden ist.Textile and / or clothing device according to Claim 1 or 2 , characterized in that the contact unit (20) has at least one electrical contact (26), which by means of at least one bonding wire (28) or via a through hole in the contact surface by means of solder, conductive adhesive or conductive yarn with at least one electrical conductor track (14) and / or on the textile fabric (12) is connected. Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinheit (20) zumindest teilweise als eine Leiterplatte, insbesondere eine flexible Leiterplatte, ausgebildet ist.Textile and / or clothing device according to one of the preceding claims, characterized in that the contact unit (20) is at least partially designed as a printed circuit board, in particular a flexible printed circuit board. Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinheit (20) zumindest ein Fixierelement (30) aufweist, welches dazu vorgesehen ist, die Kontakteinheit an dem textilen Gewebe (12) zu befestigen.Textile and / or clothing device according to one of the preceding claims, characterized in that the contact unit (20) has at least one fixing element (30) which is provided to fasten the contact unit to the textile fabric (12). Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionseinheit (16) zumindest in einem Bereich des Funktionselements (18) und insbesondere über eine Gesamtfläche gekapselt ist.Textile and / or clothing device according to one of the preceding claims, characterized in that the functional unit (16) is encapsulated at least in a region of the functional element (18) and in particular over a total area. Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leiterbahn (14) auf das textile Gewebe (12) aufgestickt ist und/oder von einer thermoplastischen Faser (32) umhüllt ist, welche mit dem textilen Gewebe (12) verschweißt ist.Textile and / or clothing device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical conductor track (14) is embroidered onto the textile fabric (12) and / or is enveloped by a thermoplastic fiber (32) which is in contact with the textile fabric ( 12) is welded. Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von elektronischen Funktionseinheiten (16), welche einseitig oder beidseitig an dem textilen Gewebe (12) angeordnet sind und welche mittels der zumindest einen elektrischen Leiterbahn (14) miteinander verbunden sind.Textile and / or clothing device according to one of the preceding claims, characterized by a plurality of electronic functional units (16), which are arranged on one or both sides of the textile fabric (12) and which are interconnected by means of the at least one electrical conductor track (14) , Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine elektronische Funktionseinheit (16) als eine flexible Batterie (34) ausgebildet ist, welche dazu vorgesehen ist, eine elektrische Energie zur Versorgung zumindest einer weiteren elektronischen Funktionseinheit (16) bereitzustellen.Textile and / or clothing device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one electronic functional unit (16) is designed as a flexible battery (34) which is provided to supply an electrical energy for supplying at least one further electronic functional unit (16 ). Verfahren zur Herstellung einer Textil- und/oder Bekleidungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit zumindest einem textilen Gewebe (12), mit zumindest einer in und/oder auf dem textilen Gewebe verlaufenden elektrischen Leiterbahn (14) und mit zumindest einer in und/oder auf zumindest einer Oberfläche des textilen Gewebes (12) angeordneten elektronischen Funktionseinheit (16), welche zumindest ein elektronisches Funktionselement (18) und zumindest eine Kontakteinheit (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Kontakteinheit (20) zumindest ein elektrischer Kontakt (22) des zumindest einen elektrischen Funktionselements (18) elektrisch leitend mit der zumindest einen elektrischen Leiterbahn (14) verbunden wird.Method for producing a textile and / or clothing device (10) according to one of the Claims 1 to 9 , with at least one textile fabric (12), with at least one electrical conductor track (14) running in and / or on the textile fabric and with at least one electronic functional unit (16) arranged in and / or on at least one surface of the textile fabric (12) ), which has at least one electronic functional element (18) and at least one contact unit (20), characterized in that at least one electrical contact (22) of the at least one electrical functional element (18) is electrically conductively connected to the at least one by means of the contact unit (20) electrical conductor (14) is connected.
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