WO2003052541A2 - Keypad in textilien mit kapazativer ausleseschaltung - Google Patents

Keypad in textilien mit kapazativer ausleseschaltung Download PDF

Info

Publication number
WO2003052541A2
WO2003052541A2 PCT/EP2002/013748 EP0213748W WO03052541A2 WO 2003052541 A2 WO2003052541 A2 WO 2003052541A2 EP 0213748 W EP0213748 W EP 0213748W WO 03052541 A2 WO03052541 A2 WO 03052541A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
key
input
input device
conductor
devices
Prior art date
Application number
PCT/EP2002/013748
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2003052541A3 (de
Inventor
Stefan Jung
Christl Lauterbach
Original Assignee
Infineon Technologies Ag
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
Priority claimed from DE10220642A external-priority patent/DE10220642A1/de
Application filed by Infineon Technologies Ag filed Critical Infineon Technologies Ag
Priority to EP02799739A priority Critical patent/EP1456739A2/de
Publication of WO2003052541A2 publication Critical patent/WO2003052541A2/de
Priority to US10/868,502 priority patent/US7230610B2/en
Publication of WO2003052541A3 publication Critical patent/WO2003052541A3/de

Links

Classifications

    • 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
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/60—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the warp or weft elements other than yarns or threads
    • D03D15/67—Metal wires
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96—Touch switches
    • H03K17/962—Capacitive touch switches
    • H03K17/9622—Capacitive touch switches using a plurality of detectors, e.g. keyboard
    • 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
    • D10B2101/00—Inorganic fibres
    • D10B2101/20—Metallic fibres
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2203/00—Form of contacts
    • H01H2203/008—Wires
    • H01H2203/0085—Layered switches integrated into garment, clothes or textile
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2239/00—Miscellaneous
    • H01H2239/006—Containing a capacitive switch or usable as such
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96—Touch switches
    • H03K2017/9602—Touch switches characterised by the type or shape of the sensing electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96—Touch switches
    • H03K2217/9607—Capacitive touch switches
    • H03K2217/960755—Constructional details of capacitive touch and proximity switches
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/256—Heavy metal or aluminum or compound thereof

Definitions

  • the invention relates to an input device according to claim 1 and a method for producing an input device according to claim 17.
  • Known attempts to integrate keyboards or input devices into a textile environment include, in particular, the incorporation or sewing of conventional flexible keyboards into a textile fabric carrier. Furthermore, multilayered fabric structures are known in which an electrical contact or mechanical actuation
  • the object of the invention is accordingly to provide an input device which can be easily integrated into a textile environment and which is accessible to a large-scale manufacturing process. Furthermore, it is an object of the invention to provide a method for producing such an input device.
  • an input device comprises at least one textile fabric carrier; at least one flexible, wire and / or thread-like electrical conductor, which comprises at least one weft and / or warp thread of the fabric carrier; at least one electrically conductive, flexible key device which is electrically connected to a key connection of the conductor; the conductor being designed to connect an evaluation device.
  • the wire and / or thread-like electrical conductor, through which the signal line of the input device or keyboard is formed, is an integral part of the textile fabric carrier, in which it comprises at least one electrically conductive weft and / or warp thread of the fabric carrier.
  • the textile fabric carrier is understood to mean a textile fabric made up of two thread systems, in particular intersecting at right angles, which - as usual - are referred to as warp and weft.
  • the chain is in
  • the at least one weft and / or warp thread of the fabric carrier which gives the electrical conductor its conductivity, preferably consists of electrically insulating fibers, in particular synthetic fibers, which are spun with a particularly electrically insulated, thin metal wire.
  • the electrical conductor it is possible to design the electrical conductor as a thread-like, thin metal wire, which represents a weft or warp thread of the fabric carrier.
  • This signal line introduced in the tissue carrier can be formed directly in the manufacturing process of the tissue carrier, so that no subsequent cost-intensive additional process has to be carried out.
  • a conductor designed in this way does not represent a foreign body in the textile environment, as is the case with conventional key devices attached to textile fabric carriers.
  • the conductor is electrically connected to an electrically conductive, flexible key device.
  • the button setup is preferably attached directly to the textile fabric carrier, the electrical contact between the key device and the conductor being made via an electrical connection of the key connection to the key device.
  • the conductor also has an evaluation device which is designed to connect an evaluation device, in particular an integrated circuit. The evaluation device can also be connected to the evaluation connection by interposing additional conductors.
  • the key device preferably comprises a conductive adhesive, in particular a conductive silicone.
  • a polyorganosiloxane is preferably used which has been made electrically conductive by adding electrically conductive components, in particular carbon or carbon black.
  • Such a key device can advantageously be attached to the textile fabric carrier by means of a printing process, in particular a screen printing process.
  • the key device preferably has a key layer, the layer thickness of which is small compared to the dimensions of the key layer in the layer plane and which is fixed flat on the fabric carrier.
  • the button layer is thus a thin, plate-like layer which is preferably attached to the entire surface of the textile fabric carrier.
  • the thickness of the key layer is small compared to its lateral dimensions.
  • the key device thus only applies a little to the textile fabric carrier, so that it does not represent any foreign bodies in the textile environment.
  • the conductor preferably has electrical insulation which can be removed locally for the electrical connection to the key device. In this case, the insulation is preferably removed in a window-like area on or on which the key device or the key layer rests.
  • the removal step can in particular by thermal or chemical action, in particular by an etching step or by means of laser ablation.
  • the input device preferably comprises a multiplicity of key devices arranged in particular in a linear or matrix-like manner.
  • a matrix-like arrangement is particularly preferred, in which the key devices assume a regular, grid-like arrangement.
  • the conductors electrically connected to the key devices are each electrically connected at intersection points with essentially perpendicular contacting conductors, each of which has at least one electrically conductive weft or. Hold the warp thread of the fabric backing.
  • This "re-contacting" of the conductors which serve as signal lines for the key devices, with essentially changing contact-making conductors which are perpendicular thereto, makes it possible to redirect the conductors, which are often relatively far and irregularly spaced from one another, to closely adjacent and regularly arranged contact-changing conductors.
  • the large distance between the conductors which is often necessary to form a textile "keyboard" can thus be adapted to the typically an order of magnitude smaller contact or conductor period of electronic components.
  • the evaluation device is connected to the changeover conductor.
  • a conductor for example, electrically conductive warp threads of the textile
  • the Umffy michmaschinesleiter can be formed by weft threads, which have points of intersection with these warp threads.
  • the contact changeover conductors are preferably arranged at a uniform distance from one another in the tissue carrier. This regular arrangement of the changeover conductors simplifies the connection of external components, in particular external electronic components, to the changeover conductors.
  • the period of the changeover conductor can also be adapted to the typical contact spacing of the evaluation device.
  • the input device preferably comprises an evaluation device for detecting an actuation of at least one of the button devices.
  • a first group of the key devices is preferably used as reference key devices and a second group of the
  • An actuation of a key device is only present if the electrical potential of an input key device differs from that of one
  • Reference key device by external action, e.g. by electrical connection ("short-circuiting") by a
  • the evaluation device is preferably designed to evaluate the electrical potential difference or the electrical resistance between one of the input key devices and at least one of the reference key devices.
  • Each input key device is preferably electrically connected directly to the evaluation device, so that the wiring complexity increases linearly with the number of input key devices.
  • the reference key devices can be set to the same electrical potential, while the electrical potential of the input key devices can be set using a Threshold value decision is determined relative to the potential of the reference key devices.
  • An inevitable leakage current between the input and reference key devices can be countered by executing "refresh" cycles which regenerate the electrical potential of the input key devices.
  • the input key devices are preferably connected in series and with high impedance to an input connection of the evaluation device and the reference key devices with a low connection to a reference connection of the evaluation device by means of a conductor arranged in the tissue carrier. This makes it possible to evaluate the actuation of an input key device by an analog measuring method, the number of measuring lines being independent of the number of
  • Is key devices The high-resistance connected input key devices form a resistive voltage divider, which is designed similarly to the principle of a slide potentiometer. If an input key device with a reference key device is actuated by the approach of a finger, the finger touching the key devices represents the "sliding contact" of the slide potentiometer Reference connection designed.
  • the evaluation device is designed to output a control signal when it detects an actuation of at least two of the button devices in a predetermined time sequence.
  • a "dynamic pattern recognition" can advantageously be used as a measure against unintentional actuation of the key devices become.
  • reinforcements or stiffeners of the textile carrier material are known as protection against folding processes, which could trigger incorrect key presses.
  • input devices have also been positioned in textile environments at places where they can come into contact with foreign objects as little as possible.
  • an inadvertent triggering of switching operations can be prevented or minimized by the evaluation device not waiting for a punctiform activity (for example the actuation of a button device), but for a "dynamic pattern".
  • a switching process or the triggering of a control signal is only activated when a large number of key devices have been actuated in a chronologically predetermined sequence. For example
  • the evaluation device is designed for capacitive detection of an actuation of at least one of the button devices.
  • the evaluation device thus represents a capacitance sensor, which is designed to detect changes in the capacitance of the key device to the environment.
  • the capacity sensor is designed to detect the change in capacity of the key device, which is associated with the approach of an object (e.g. a finger) to it.
  • Evaluation device thus form a capacitive proximity switch, which in particular can detect the contactless actuation of a button device.
  • An evaluation device is particularly preferred which not only evaluates the capacity of the key device to its surroundings, but also the rate of change of this capacity (dC / dt) over time. This enables the realization of a capacitive
  • Proximity switch which has a dynamic detection or switching distance (distance finger - key device). The greater the speed at which the object approaches the key device, the greater the detection distance.
  • Capacitive proximity switches from EDISEN - electronic GmbH, Lauchhammer, Germany, have proven to be particularly suitable, for example the proximity switch "Minitaster MTO .2".
  • Evaluation device is the possibility of being able to actuate key devices without electrical contact between the finger and the key device.
  • the evaluation device is preferably designed such that actuation of a key device can be detected without having to touch it, for example by a finger.
  • the key devices can thus be covered by an electrical insulator.
  • the capacitive detection method of key actuations also works through relatively thick, electrically non-conductive substances which cover the key device (s).
  • the entire input device can be encapsulated, for example, with plastic (e.g. a textile hot-melt adhesive, as is used in the textile sector as a standard) and thus insulated, mechanically stabilized and sealed in a machine-washable / cleaning-resistant manner.
  • the input device preferably comprises an electrical shielding device which is used for electrical shielding at least one of the key devices is designed from one side of the textile fabric carrier.
  • the shielding device is designed to prevent electrical or electromagnetic interference from the side of the textile fabric carrier, from which no actuation of the
  • the shielding device prevents the button device from being inadvertently actuated from the body side of the wearer of the article of clothing. accidental
  • Actuations of the button device which could be triggered by a variation in the distance between the item of clothing and the body of the wearer, can be avoided by a shielding device attached to the body.
  • the shielding device is preferably a thin conductive layer which is arranged at a distance from and essentially parallel to the at least one button device.
  • the shielding device preferably has a thin, electrically conductive layer, which is preferably flexible.
  • the conductive layer is a plastic film coated with metal, a textile fabric with a high proportion of electrically conductive threads, a metal foil or a textile material printed with conductive ink.
  • the conductive layer is preferably arranged in the area of the key device (s) on the textile fabric carrier.
  • the shielding device or the conductive layer is preferably connected to ground.
  • a method for producing an input device comprises the steps: Providing a textile fabric carrier, which has at least " a flexible, wire and / or thread-like electrical conductor, which comprises at least one weft and / or warp thread of the fabric carrier; - Attaching an electrically conductive, flexible
  • Conductor is electrically connected
  • the key device is preferably attached by a printing process, in particular a screen printing process. This enables the simple production of key devices accessible to mass production, which are well embedded in the textile environment and fixed to the textile fabric carrier.
  • Electrical insulation of the conductor is preferably removed locally prior to the step of attaching the key device.
  • 1 shows a schematic plan view of an embodiment of an input device according to the invention, the conductors being fed to an evaluation device by means of reconnection conductors;
  • 2 shows a schematic circuit diagram of a preferred evaluation device and its voltage-time diagram;
  • FIG. 3 shows a schematic plan view of a further preferred embodiment of an input device according to the invention with an equivalent circuit diagram; 4 shows a schematic basic illustration for a preferred pattern recognition according to the invention; and 5 shows a schematic cross-sectional view of a preferred embodiment of an input device according to the invention with a capacitive evaluation device.
  • FIG. 1 shows a first preferred embodiment of an input device according to the invention.
  • 10 denotes a textile fabric carrier which has a large number of warp threads K and weft threads S.
  • the warp and weft threads K, S preferably consist largely of electrically insulating synthetic fibers and are therefore insulators. However, some selected of these synthetic fibers have spun thin metal wires that are electrically insulated. This gives these selected warp and weft threads an electrical conductivity so that they represent wire and / or thread-like electrical conductors 12.
  • the electrically conductive warp and weft threads K, S which each form a conductor 12 in the embodiment shown in FIG. 1, are highlighted in FIG. 1 by a thicker line width.
  • a plurality of electrically conductive warp or weft threads, in particular adjacent to one another, can also be combined to form an electrical conductor 12 for reasons of redundancy.
  • Key means 14 (for example made of conductive silicone), which are each electrically connected to a conductor 12 extending in the warp direction, are fixed on the fabric carrier 10 in a matrix-like manner. In the manufacturing process, the electrical insulation of the conductors 12 was used, which with the associated
  • Key devices 14 are connected, removed in a window-like area highlighted in FIG. 1, so that a button layer of the button device 14 can come into direct contact with the thin conductive metal wire. However, it is also possible to improve the electrical contact between the conductors 12 and the associated button devices 14 to attach electrical auxiliary contact devices to the conductors 12 in the area of the button devices 14.
  • the 3x3 key arrangement shown in FIG. 1 typically has a lateral dimension of 2 to 10 cm, preferably 5 cm, indicated by the arrow. Since the key devices 14 are preferably made of a thin, flexible material which is attached directly to the fabric carrier 10 and no external signal lines are required in addition to the conductors 12, an input device results which is excellently embedded in the textile environment.
  • the nine conductors 12 extending in the warp direction are, as shown in FIG. 1, electrically connected at crossover points 16 to contact-making conductors 18 which extend in the weft direction of the fabric carrier 10.
  • predetermined electrical connections can be made between the horizontally and vertically running conductive threads. This makes it possible to redirect the irregularly spaced conductors 12, some of which are far apart, to more closely spaced, periodically arranged reconnection conductors 18. This significantly simplifies the connection of an evaluation device 20.
  • a shielding device AE is preferably provided which prevents undesired capacitive actuation of the button devices 14 from one side of the tissue carrier 10.
  • the shielding device AE (dashed line in FIG. 1) can comprise a conductive layer which is electrically isolated from the key devices and runs essentially parallel to them. It is sufficient to arrange the shielding device AE in a region of the input device in which the
  • the evaluation device 20 is connected via a conductor 19, preferably via conductive threads, to a voltage supply (not shown) and actuation inputs (not shown) of electronic components.
  • a possible preferred evaluation device 20 is shown schematically in FIG. 2.
  • the conductors 12 are connected directly to the evaluation device 20 without the changeover conductor 18.
  • a first group of the key devices 14 shown in FIG. 2 (a) can be connected to a defined electrical potential, for example to ground potential, via the conductors 12 so as to function as reference key devices 14R.
  • a second group of key devices 14 can be connected directly to the active part of the evaluation electronics and represents so-called input key devices 14E.
  • the input key devices 14E controlled by a periodic signal Vcharge, can be charged to the potential Vdd via a PMOS transistor 22 and a series resistor R. Furthermore, the source contact of the transistor 22 and the series resistor R are connected to a buffer 24 which acts as a threshold value decider and which has a high-resistance input.
  • the input of the buffer 24 is at the potential Vkey, while the buffer output is at the potential Vdata.
  • each button device 14 is directly connected to the
  • Evaluation device 20 connected, so that the wiring and circuitry increases linearly with the number of key devices.
  • the matrix-like arrangement of the key devices 14 can also be evaluated by means of an analog measuring method, the number of Measuring lines is independent of the number of key devices.
  • the embodiment variant shown in FIG. 3 has two measuring lines, the connections of which are designated Vref and Vm.
  • the key devices 14 are as in the embodiment shown in FIG.
  • Reference key means 14R and input key means 14E are divided.
  • the input key devices 14E are electrically contacted by electrically conductive weft threads S and the reference key devices 14R by electrically conductive warp threads K.
  • electrically conductive weft threads S By suitable electrical connections at the crossing points 16 of the electrically conductive warp and weft threads K, S, a circuit is set up which is shown in a simplified equivalent circuit diagram in FIG. 3 (b).
  • the contacting of the conductive weft and warp threads in the fabric carrier 10 is chosen such that a resistive voltage divider is formed similar to the principle of a slide potentiometer.
  • the touching finger serves as a "sliding contact", the position of the
  • Fingers on the matrix of the key devices 14 can be determined by a simple resistance measurement between Vref and Vm, since the input key devices 14E are connected to one another in series.
  • the reference key devices 14R are jointly connected to the potential Vref via electrically conductive warp threads which are designed with a low resistance.
  • the input key devices 14E are connected to one another in series via very high-resistance, electrically conductive weft threads S.
  • the resistance R shown in FIG. 3 (b) is the unit resistance of the high-resistance electrically conductive weft threads S in relation to the length of the distance between the key devices 14E.
  • the electrical resistance resulting from the skin conductance of the touching finger is labeled Rf in Fig. 3 (b).
  • Reference key devices 14E, 14R are thus R f , R f being substantially smaller than the unit resistance R. If the finger touches an input key device 14E together with a reference key device 14R and shorts it with a short-circuit resistor R f , the position of the latter can be actuated
  • FIGS. 4 shows basic diagrams of an embodiment of an evaluation device in which an inadvertent activation or actuation of a switching operation of a key device can be prevented by "dynamic pattern recognition".
  • the evaluation device used here is designed to recognize the chronological order in which the individual key devices 14 of the keypad are activated. Only when the key devices 14 are in a predetermined chronological order, i.e. are actuated and recognized in a certain defined pattern, a corresponding control signal is output or an assigned function is carried out.
  • Each of the key device 14 shown in FIGS. 4 (a) and (b) can each consist of an input key device 14E and a reference key device 14R.
  • FIGS. 4 (a) and (b) show a variant of a dynamic pattern recognition of a 3X3 keypad, which can be used, for example, to control a device for audio playback.
  • the arrows represent the swiping directions of the finger or actuation sequences of the key matrix expected by the system for a specific control action.
  • the volume control (vol- and vol +) and the fast forward and rewind (next, previous) are selected. If the evaluation device detects other, non-predetermined input patterns, for example an input pattern which is shown by the oblique arrow in FIG. 4 (a), no control signal is output. Instead, such non-predetermined patterns are rejected by the evaluation device and interpreted as unintentional actuations.
  • FIG. 5 shows a schematic cross-sectional view through a preferred embodiment of an input device with a capacitive evaluation device 20.
  • the cross-section shows the electrical connection of one of the key devices 14 to the evaluation device 20 by means of electrical connections 16 via an electrically conductive thread 28.
  • the conductive thread 28 is insulated from the key devices 14 and the shielding device AE, which represents a ground plate, by electrical insulation 30.
  • the capacitive evaluation device 20, i.e. the capacitance sensor is connected via conductor 19 to a voltage supply (not shown) and external circuits which process the output signals of the evaluation device 20. For mechanical and chemical protection, the entire
  • the device may be provided with a waterproof encapsulation 32, on the surface of which a textile top layer 34 is preferably arranged. Due to the capacitive coupling between the finger 26 and the button device 14, no electrically conductive connection between the finger 26 and the button device 14 is required to actuate the button device 14.
  • the preferred input devices described above for data input or control in Garments are also conceivable as general touch sensor applications, which can be used, for example, in fabric covers for furnishing, furniture, wall coverings, etc.
  • the keys are preferably made "invisible” in that they are made of a transparent conductive silicone adhesive. Only the dynamic patterns to be actuated are visibly represented, for example, by arrows using color printing on the fabric carrier. In this case, the user does not notice the underlying matrix structure of the key devices.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung mit: zumindest einem textilen Gewebeträger (10); zumindest einem flexiblen, draht- und/oder fadenartigen elektrischen Leiter (12), welcher zumindest einen Schuss- und/oder Kettfaden (S, K) des Gewebeträgers (10) umfasst; zumindest einer elektrisch leitfähigen, flexiblen Tasteneinrichtung (14), welche mit einem Tastenanschluss des Leiters (12) elektrisch verbunden ist; wobei der Leiter (12) zum Anschluss einer Auswerteeinrichtung (20) ausgelegt ist.

Description

Keypad in Textilien mit kapazativer Ausleseschaltung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Eingabevorrichtung gemäß Anspruch 17.
Die Integration von elektronischen Komponenten in textile Gebrauchsgegenstände, wie z.B. Kleidungsstücke, erfordert neben der Implementierung der elektronischen Schaltkreise auch die Implementierung einer Vorrichtung zur Dateneingabe, insbesondere einer taktilen Benutzerschnittstelle. Trotz immer ausgereifterer Möglichkeiten von Sprachsteuersystemen ist in vielen Anwendungsfällen noch immer eine Tasteneingabe erforderlich oder wünschenswert, da zum einen Sprachsteuersysteme in vielen Situationen nur bedingt einsetzbar sind und da zum anderen Tasteneingaben oftmals zuverlässiger, einfacher und schneller durchzuführen sind. Beispielsweise ist eine stufenlose Lautstärkensteuerung mittels Sprachsteuersystemen nicht komfortabel zu realisieren.
Bekannte Versuche, Tastaturen bzw. Eingabevorrichtungen in eine textile Umgebung einzubinden, beinhalten insbesondere das Einarbeiten bzw. Einnähen von herkömmlichen flexiblen Tastaturen in einen textilen Gewebeträger. Ferner sind mehrschichtige Stoffgewebestrukturen bekannt, bei welchen durch mechanische Betätigung ein elektrischer Kontakt oder
Annäherung in dem Mehrschichtaufbau erzeugt und resistiv oder kapazitiv ausgelesen werden kann. Schließlich wurden auch Tastaturen vorgeschlagen, deren Tasten sowie Zuleitungen aufgestickt bzw. aus leitfähigen und nicht-leitfähigen Streifen aufgenäht wurden. Zwar eignen sich Eingabevorrichtungen, welche eine mehrschichtige Stoffgewebestruktur aufweisen, gut zur Realisierung von örtlich hochauflösenden Berührungssensoren (touch pads) , da eine durch die textile Struktur vorgegebene Matrixstruktur ausgelesen wird. Nachteilig ist jedoch, daß diese Systeme aus mehrlagigen Textilien bestehen und daß am Rande der Eingabefläche teilweise eine große Anzahl von Anschlüssen einer elektronischen Auswerteeinrichtung zugeführt werden muß. Die ebenfalls bekannte Möglichkeit, Eingabetasten eines Tastenfeldes insbesondere durch Stickoder Nähverfahren an den textilen Träger anzubringen, ermöglicht zwar einen großen Freiheitsgrad bezüglich der Ausgestaltung und Anordnung der Tasteneinrichtungen, birgt jedoch den Nachteil in sich, daß es sich hierbei um einen dem textilen Herstellungsverfahren nachgeordneten, aufwendigen und damit kostenintensiven Fertigungsschritt handelt.
Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, eine Eingabevorrichtung anzugeben, welche in einfacher Weise in eine textile Umgebung integriert werden kann und welche einem großtechnischen Fertigungsprozeß zugänglich ist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Eingabevorrichtung anzugeben.
Diese Aufgaben werden durch eine Eingabevorrichtung mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen und ein Verfahren mit den in Anspruch 17 genannten Schritten gelöst . Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß umfaßt eine Eingabevorrichtung zumindest einen textilen Gewebeträger; zumindest einen flexiblen, draht- und/oder fadenartigen elektrischen Leiter, welcher zumindest einen Schuß- und/oder Kettfaden des Gewebeträgers umfaßt; zumindest eine elektrisch leitfähige, flexible Tasteneinrichtung, welche mit einem Tastenanschluß des Leiters elektrisch verbunden ist; wobei der Leiter zum Anschluß einer Auswerteeinrichtung ausgelegt ist.
Der draht- und/oder fadenartige elektrische Leiter, durch welchen die Signalleitung der Eingabevorrichtung bzw. Tastatur ausgebildet ist, ist integraler Bestandteil des textilen Gewebeträgers, in dem er zumindest einen elektrisch leitfähigen Schuß- und/oder Kettfaden des Gewebeträgers umfaßt. Unter dem textilen Gewebeträger wird ein textiles Flächengebilde aus zwei sich insbesondere rechtwinklig kreuzenden Fadensystemen verstanden, welche - wie üblich - als Kette und Schuß bezeichnet werden. Die Kette liegt in
Längsrichtung des Webprozesses während die Schußrichtung quer zur Webrichtung verläuft . Der zumindest eine Schuß- und/oder Kettfaden des Gewebeträgers, welcher dem elektrischen Leiter seine Leitfähigkeit verleiht, besteht vorzugsweise aus elektrisch isolierenden Fasern, insbesondere Kunstfasern, welche mit einem insbesondere elektrisch isolierten, dünnen Metalldraht versponnen sind. Alternativ ist es möglich, den elektrischen Leiter als fadenartigen, dünnen Metalldraht auszubilden, welcher einen Schuß- bzw. Kettfaden des Gewebeträgers darstellt. Diese so in dem Gewebeträger eingebrachte Signalleitung kann direkt im Herstellungsprozeß des Gewebeträgers gebildet werden, so daß kein nachträglicher kostenintensiver Zusatzprozeß ausgeführt werden muß. Ferner stellt ein derartig ausgebildeter Leiter auch keinen Fremdkörper in der textilen Umgebung dar, wie dies bei herkömmlichen auf textilen Gewebeträgern angebrachten konventionellen Tasteneinrichtungen der Fall ist.
Der Leiter ist mit einer elektrisch leitfähigen, flexiblen Tasteneinrichtung elektrisch verbunden. Die Tasteneinrichtung ist vorzugsweise unmittelbar an dem textilen Gewebeträger festgelegt, wobei der elektrische Kontakt zwischen Tasteneinrichtung und Leiter über eine elektrische Verbindung des Tastenanschlusses mit der Tasteneinrichtung erfolgt. Der Leiter weist ferner eine Auswerteeinrichtung auf, welche zum Anschluß einer Auswerteeinrichtung, insbesondere eines integrierten Schaltkreises, ausgelegt ist. Die Auswerteeinrichtung kann auch durch Zwischenschaltung von zusätzlichen Leitern mit dem Auswerteanschluß verbunden sein.
Vorzugsweise umfaßt die Tasteneinrichtung einen Leitkleber, insbesondere ein leitfähiges Silikon. Vorzugsweise kommt ein Polyorganosiloxan zum Einsatz, welches durch Zusetzen elektrisch leitfähiger Bestandteile, insbesondere von Kohlenstoff bzw. Ruß, elektrisch leitfähig ausgebildet wurde. Eine derartige Tasteneinrichtung läßt sich vorteilhafterweise mittels eines Druckverfahrens, insbesondere eines Siebdruckverfahrens, an dem textilen Gewebeträger anbringen.
Vorzugsweise weist die Tasteneinrichtung eine Tastenschicht auf, deren Schichtdicke klein gegenüber Abmessungen der Tastenschicht in der Schichtebene ist und welche an dem Gewebeträger flächig festgelegt ist. Die Tastenschicht ist somit eine dünne, plättchenartige Schicht welche vorzugsweise vollflächig an dem textilen Gewebeträger angebracht ist. Die Dicke der Tastenschicht ist gegenüber ihren lateralen Abmessungen klein. Die Tasteneinrichtung trägt somit nur wenig gegenüber dem textilen Gewebeträger auf, so daß sie keinen Fremdkörper in der textilen Umgebung darstellt. Vorzugsweise weist der Leiter eine elektrische Isolierung auf, welche zur elektrischen Verbindung mit der Tasteneinrichtung lokal entfernt werden kann. Vorzugsweise wird hierbei die Isolierung in einem fensterartigen Bereich entfernt, an bzw. auf dem die Tasteneinrichtung bzw. die Tastenschicht anliegt. Der Entfernungsschritt kann insbesondere durch eine thermische oder chemische Einwirkung erfolgen, insbesondere durch einen Ätzschritt oder mittels Laserabiation.
Vorzugsweise umfaßt die Eingabevorrichtung eine Vielzahl von insbesondere linear- oder matrixartig angeordneten Tasteneinrichtungen. Besonders bevorzugt ist eine matrixartige Anordnung, in welcher die Tasteneinrichtungen eine regelmäßige, gitterartig ausgerichtete Anordnung einnehmen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die mit den Tasteneinrichtungen elektrisch verbundenen Leiter jeweils an Kreuzungspunkten mit dazu im wesentlichen senkrecht verlaufenden Umkontaktierungsleitern elektrisch verbunden, welche jeweils zumindest einen elektrisch leitfähigen Schußbzw. Kettfaden des Gewebeträgers umfassen. Dieses "Umkontaktieren" der Leiter, welche als Signalleitungen für die Tasteneinrichtungen dienen, mit im wesentlichen dazu senkrecht verlaufenden Umkontaktierungsleitern ermöglicht es, die oftmals verhältnismäßig weit und unregelmäßig voneinander beabstandeten Leiter auf eng benachbarte und regelmäßig angeordnete Umkontaktierungsleiter umzulenken. Der zur Ausbildung einer textilen "Tastatur" oftmals notwendige große Abstand zwischen den Leitern kann somit an die typischerweise eine Größenordnung kleinere Kontakt- bzw. Leiterperiode elektronischer Bauelemente angepaßt werden. Die Auswerteeinrichtung wird in diesem Fall an dem Umkontaktierungsleiter angeschlossen. Werden als Leiter beispielsweise elektrisch leitfähige Kettfäden des textilen
Gewebeträgers verwendet, so können die Umkontaktierungsleiter durch Schußfäden ausgebildet werden, welche Kreuzungspunkte mit diesen Kettfäden aufweisen. Vorzugsweise sind die Umkontaktierungsleiter gleichmäßig voneinander beabstandet in dem Gewebeträger angeordnet. Diese regelmäßige Anordnung der Umkontaktierungsleiter vereinfacht den Anschluß externer Komponenten, insbesondere externer elektronischer Bauelemente an die Umkontaktierungsleiter. Die Periode der Umkontaktierungsleiter kann ferner an die typischen Kontaktabstände der Auswerteeinrichtung angepaßt werden .
Vorzugsweise umfaßt die Eingabevorrichtung eine Auswerteeinrichtung zur Erfassung einer Betätigung zumindest einer der Tasteneinrichtungen.
Vorzugsweise ist eine erste Gruppe der Tasteneinrichtungen als Referenztasteneinrichtungen und eine zweite Gruppe der
Tasteneinrichtungen als Eingabetasteneinrichtungen ausgelegt.
Eine Betätigung einer Tasteneinrichtung liegt nur dann vor, wenn sich das elektrische Potential einer Eingabetasteneinrichtung von demjenigen einer
Referenztasteneinrichtung durch eine externe Einwirkung, z.B. durch elektrisches Verbinden ("Kurzschließen") durch einen
Finger, verändert.
Vorzugsweise ist die Auswerteeinrichtung zur Auswertung der elektrischen Potentialdifferenz oder des elektrischen Widerstands zwischen einer der Eingabetasteneinrichtungen und zumindest einer der Referenztasteneinrichtungen ausgelegt ist. Jede Eingabetasteneinrichtung ist vorzugsweise direkt mit der Auswerteeinrichtung elektrisch verbunden, so daß der Verdrahtungsaufwand linear mit der Anzahl der Eingabetasteneinrichtungen wächst. Die Referenztasteneinrichtungen können auf ein gleiches elektrisches Potential gelegt werden, während das elektrische Potential der Eingabetasteneinrichtungen mittels eines Schwellwertentscheiders relativ zu dem Potential der Referenztasteneinrichtungen ermittelt wird. Einem unvermeidlichen Leckstrom zwischen den Eingabe- und Referenztasteneinrichtungen kann durch Ausführen von "Refresh" -Zyklen begegnet werden, welche das elektrische Potential der Eingabetasteneinrichtungen regenerieren.
Vorzugsweise sind die Eingabetasteneinrichtungen durch einen in dem Gewebeträger angeordneten Leiter seriell und hochohmig mit einem Eingabeanschluß der Auswerteeinrichtung und die Referenztasteneinrichtungen niederohmig mit einem Referenzanschluß der Auswerteeinrichtung verbunden. Dies ermöglicht es, die Betätigung einer Eingabetasteneinrichtung durch ein analoges Meßverfahren auszuwerten, wobei die Anzahl der Meßleitungen unabhängig von der Anzahl der
Tasteneinrichtungen ist . Die hochohmig verbundenen Eingabetasteneinrichtungen bilden einen resistiven Spannungsteiler, welcher ähnlich dem Prinzip eines Schiebepotentiometers ausgebildet ist. Wird eine Eingabetasteneinrichtung mit einer Referenztasteneinrichtung durch Annähern eines Fingers betätigt, so stellt der die Tasteneinrichtungen berührende Finger den "Schleifkontakt" des Schiebepotentiometers dar. Vorzugsweise ist die Auswerteeinrichtung zu einer Erfassung einer Betätigung einer der Eingabetasteneinrichtungen durch Auswertung des elektrischen Widerstands zwischen dem Eingabe- und dem Referenzanschluß ausgelegt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Auswerteeinrichtung zur Ausgabe eines Steuersignals ausgelegt, wenn sie eine Betätigung von zumindest zwei der Tasteneinrichtungen in vorbestimmter zeitlicher Abfolge erfaßt. Eine derartige "dynamische Mustererkennung" kann vorteilhafterweise als Maßnahme gegen unbeabsichtigte Betätigungsvorgänge der Tasteneinrichtungen herangezogen werden. Herkömmlich sind lediglich Verstärkungen bzw. Versteifungen des textilen Trägermaterials als Schutz gegen Faltvorgänge, welche fehlerhafte Tastenbetätigungen auslösen könnten, bekannt. Auch wurden bislang Eingabevorrichtungen in textilen Umgebungen an derartigen Stellen positioniert, wo diese möglichst wenig mit Fremdgegenständen in Berührung kommen können. Erfindungsgemäß kann eine versehentliche Auslösung von Schaltvorgängen dadurch verhindert bzw. minimiert werden, daß die Auswerteeinrichtung nicht auf eine punktförmige Aktivität (beispielsweise das Betätigen einer Tasteneinrichtung) wartet, sondern auf ein "dynamisches Muster" . Ein Schaltvorgang bzw. das Auslösen eines Steuersignals wird nur dann aktiviert, wenn eine Vielzahl von Tasteneinrichtungen in einer zeitlich vorbestimmten Reihenfolge betätigt wurden. Beispielsweise können
Eingabemethoden ähnlich dem "Graffiti-Alphabet" herkömmlicher elektronischer Organizer (palm PDA) verwendet werden, mit dem Unterschied, daß keine alphanumerischen Daten, sondern Steuerungsbefehle abgefragt werden.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Auswerteeinrichtung zu einer kapazitiven Erfassung einer Betätigung zumindest einer der Tasteneinrichtungen ausgelegt. Die Auswerteeinrichtung stellt somit einen Kapazitätssensor dar, welcher zur Erfassung von Änderungen der Kapazität der Tasteneinrichtung zu der Umgebung ausgelegt ist. Beispielsweise ist der Kapazitätssensor ausgelegt, die Kapazitätsänderung der Tasteneinrichtung, welche mit der Annäherung eines Gegenstandes (z.B. eines Fingers) an diese einhergeht, zu erfassen. Tasteneinrichtung und
Auswerteeinrichtung bilden somit einen kapazitiven Näherungsschalter, welcher insbesondere das berührungslose Betätigen einer Tasteneinrichtung erfassen kann. Besonders bevorzugt ist eine Auswerteeinrichtung, welche nicht nur die Kapazität der Tasteneinrichtung zu ihrer Umgebung auswertet, sondern auch die zeitliche Änderungsgeschwindigkeit dieser Kapazität (dC/dt) . Dies ermöglicht die Realisation eines kapazitiven
Näherungsschalters, welcher einen dynamischen Detektions- bzw. Schaltabstand (Abstand Finger - Tasteneinrichtung) aufweist. Je größer die Annäherungsgeschwindigkeit des Gegenstandes an die Tasteneinrichtung, desto größer ist der Detektionsabstand. Als besonders geeignet haben sich kapazitive Näherungsschalter von EDISEN - electronic GmbH, Lauchhammer, Deutschland, erwiesen, beispielsweise der Näherungsschalter "Minitaster MTO .2 " .
Ein wesentlicher Vorteil einer kapazitiven
Auswerteeinrichtung ist die Möglichkeit, Tasteneinrichtungen ohne elektrischen Kontaktschluß zwischen Finger und Tasteneinrichtung betätigen zu können. Vorzugsweise ist die Auswerteeinrichtung derart ausgelegt, daß eine Betätigung einer Tasteneinrichtung erfaßt werden kann, ohne daß diese - beispielsweise von einem Finger - berührt werden muß. Bei einer kapazitiven Auswertung von Tastenbetätigungen können die Tasteneinrichtungen somit von einem elektrischen Isolator bedeckt sein. Beispielsweise funktioniert das kapazitive Detektionsverfahren von Tastenbetätigungen auch noch durch relativ dicke elektrisch nichtleitende Stoffe, welche die Tasteneinrichtung (en) bedecken. Wie oben bereits beschrieben kann die gesamte Eingabevorrichtung beispielsweise mit Kunststoff (z.B. einem textilen Schmelzkleber, wie er im Textilbereich standardmäßig verwendet wird) eingekapselt und damit isoliert, mechanisch stabilisiert und waschmaschinenfest/reinigungsfest versiegelt werden.
Vorzugsweise umfaßt die Eingabevorrichtung eine elektrische Abschirmeinrichtung, welche zur elektrischen Abschirmung zumindest einer der Tasteneinrichtungen von einer Seite des textilen Gewebeträgers ausgelegt ist. Die Abschirmeinrichtung ist ausgelegt, elektrische bzw. elektromagnetische Störein lüsse von der Seite des textilen Gewebeträgers zu verhindern, von welcher keine Betätigung der
Tasteneinrichtung erfolgen soll. Ist die Eingabevorrichtung beispielsweise in ein Bekleidungsstück integriert, so verhindert die Abschirmeinrichtung eine versehentliche Betätigung der Tasteneinrichtung von der Körperseite des Trägers des Bekleidungsstücks aus. Versehentliche
Betätigungen der Tasteneinrichtung, welche durch eine Variation des Abstands zwischen Bekleidungsstück und Körper des Trägers ausgelöst werden könnten, lassen sich durch eine körperseitig angebrachte Abschirmeinrichtung vermeiden.
Vorzugsweise ist die Abschirmeinrichtung eine dünne leitfähige Schicht, welche beabstandet von und im wesentlichen parallel verlaufend zu der zumindest einen Tasteneinrichtung angeordnet ist. Vorzugsweise weist die Abschirmeinrichtung eine dünne, elektrisch leitfähige Schicht auf, welche vorzugsweise flexibel ist. Beispielsweise ist die leitfähige Schicht eine mit Metall beschichtete Kunststofffolie, ein textiles Gewebe mit einem hohen Anteil von elektrisch leitfähigen Fäden, eine Metallfolie oder ein mit leitfähiger Farbe bedrucktes textiles Material. Die leitfähige Schicht wird vorzugsweise im Bereich der Tasteneinrichtung (en) an den textilen Gewebeträger angeordnet. Vorzugsweise ist die Abschirmeinrichtung bzw. die leitfähige Schicht mit Masse verbunden.
Erfindungsgemäß umfaßt ein Verfahren zur Herstellung einer Eingabevorrichtung, vorzugsweise einer Eingabevorrichtung gemäß den zuvor beschriebenen Ausführungsformen, die Schritte : Bereitstellen eines textilen Gewebeträgers, welcher zumindest" einen flexiblen, draht- und/oder fadenartigen elektrischen Leiter aufweist, der zumindest einen Schuß- und/oder Kettfaden des Gewebeträgers umfaßt; - Anbringen einer elektrisch leitfähigen, flexiblen
Tasteneinrichtung, welche mit einem Tastenanschluß des
Leiters elektrisch verbunden ist; und
Anschließen einer Auswerteeinrichtung an den Leiter.
Vorzugsweise erfolgt das Anbringen der Tasteneinrichtung durch ein Druckverfahren, insbesondere ein Siebdruckverfahren. Dies ermöglicht die einfache, einer Massenproduktion zugängliche Herstellung von Tasteneinrichtungen, welche gut in die textile Umgebung eingebettet an dem textilen Gewebeträger festgelegt sind.
Vorzugsweise wird eine elektrische Isolierung des Leiters vor dem Schritt des Anbringens der Tasteneinrichtung lokal entfernt .
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf begleitende Zeichnungen bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung, wobei die Leiter mittels Umkontaktierungsleitern einer Auswerteeinrichtung zugeführt sind; Fig. 2 ein schematisches Schaltdiagramm einer bevorzugten Auswerteeinrichtung sowie deren Spannungs- Zeitdiagramm;
Fig. 3 eine schematische Aufsicht auf eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung mit Ersatzschaltbild; Fig. 4 eine schematische Prinzipdarstellung für eine bevorzugte erfindungsgemäße Mustererkennung; und Fig. 5 eine schematische Querschnittsansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung mit kapazitiver Auswerteeinrichtung .
In Fig. 1 ist eine erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung dargestellt. Mit 10 ist ein textiler Gewebeträger bezeichnet, welcher eine Vielzahl von Kettfäden K und Schußfäden S aufweist. Die Kett- und Schußfäden K,S bestehen vorzugsweise großteils aus elektrisch isolierenden Kunstfasern und sind somit Isolatoren. Einige ausgewählte dieser Kunstfasern weisen jedoch eingesponnene dünne Metalldrähte auf, welche elektrisch isoliert sind. Hierdurch wird diesen ausgewählten Kett- und Schußfäden eine elektrische Leitfähigkeit verliehen, so daß sie draht- und/oder fadenartige elektrische Leiter 12 darstellen. Die elektrisch leitfähigen Kett- und Schußfäden K,S, welche in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform jeweils einen Leiter 12 bilden, sind in Fig. 1 durch eine dickere Strichbreite hervorgehoben. Es können auch mehrere insbesondere nebeneinanderliegende elektrisch leitfähige Kett- bzw. Schußfäden zu einem elektrischen Leiter 12 aus Redundanzgründen zusammengeschlossen werden.
Auf dem Gewebeträger 10 sind matrixartig angeordnete Tasteneinrichtungen 14 (beispielsweise aus leifähigem Silikon) festgelegt, welche jeweils mit einem sich in Kettrichtung erstreckenden Leiter 12 elektrisch verbunden sind. Im Herstellungsverfahren wurde hierzu die elektrische Isolierung der Leiter 12, welche mit den zugeordneten
Tasteneinrichtungen 14 verbunden sind, in einem in Fig. 1 hervorgehobenen, fensterartigen Bereich entfernt, so daß eine Tastenschicht der Tasteneinrichtung 14 in unmittelbare Berührung mit dem dünnen leitfähigen Metalldraht treten kann. Gleichfalls ist es jedoch möglich, zur Verbesserung des elektrischen Kontakts zwischen den Leitern 12 und den zugeordneten Tasteneinrichtungen 14 elektrische Hilfskontakteinrichtungen an die Leiter 12 im Bereich der Tasteneinrichtungen 14 anzubringen.
Die in Fig. 1 dargestellte 3x3 -Tastenanordnung weist typischerweise eine durch den Pfeil angedeutete laterale Abmessung von 2 bis 10 cm auf, bevorzugt 5 cm. Da die Tasteneinrichtungen 14 bevorzugt aus einem dünnen, flexiblen Material bestehen, welches unmittelbar auf den Gewebeträger 10 angebracht ist und keine externen Signalleitungen zusätzlich zu den Leitern 12 benötigt werden, ergibt sich eine Eingabevorrichtung, welche hervorragend in die textile Umgebung eingebettet ist. Die neun sich in Kettrichtung erstreckenden Leiter 12 sind, wie in Fig. 1 dargestellt ist, an Kreuzungspunkten 16 mit Umkontaktierungsleitern 18 elektrisch verbunden, welche sich in Schußrichtung des Gewebeträgers 10 erstrecken. Durch das gezielte elektrische Verbinden der Leiter 12 mit den Umkontaktierungsleitern 18 an den Kreuzungspunkten 16 können vorbestimmte elektrische Verbindungen zwischen den waagerecht und senkrecht verlaufenden leitfähigen Fäden hergestellt werden. Dies ermöglicht es, die unregelmäßig beabstandeten und zum Teil weit voneinander entfernt liegenden Leiter 12 auf enger benachbarte, periodisch angeordnete Umkontaktierungsleiter 18 umzulenken. Hierdurch wird der Anschluß einer Auswerteeinrichtung 20 deutlich vereinfacht.
Wenn es sich bei der Auswerteeinrichtung 20 um eine kapazitive Auswerteeinrichtung (einen Kapazitätssensor) handelt, wird vorzugsweise eine Abschirmeinrichtung AE vorgesehen, welche eine unerwünschte kapazitive Betätigung der Tasteneinrichtungen 14 von einer Seite des Gewebeträgers 10 verhindert. Die Abschirmeinrichtung AE (gestrichelte Linie in Fig. 1) kann eine leitfähige Schicht umfassen, welche elektrisch gegenüber den Tasteneinrichtungen isoliert ist und im wesentlichen parallel zu diesen verläuft. Es ist ausreichend, die Abschirmeinrichtung AE in einem Bereich der Eingabevorrichtung anzuordnen, in welchem die
Tasteneinrichtungen 14 plaziert sind. Die Auswerteeinrichtung 20 ist über Leiter 19, vorzugsweise über leitfähige Fäden, mit einer (nicht dargestellten) Spannungsversorgung sowie Betätigungseingängen (nicht dargestellter) elektronischer Bauelemente verbunden.
In Fig. 2 ist eine mögliche bevorzugte Auswerteeinrichtung 20 schematisch gezeigt. Bei der in Fig. 2 (a) gezeigten Ausführungsform sind die Leiter 12 ohne Umkontaktierungsleiter 18 unmittelbar mit der Auswerteeinrichtung 20 verbunden. Eine erste Gruppe der in Fig. 2 (a) gezeigten Tasteneinrichtungen 14 können über die Leiter 12 auf ein definiertes elektrisches Potential gelegt werden, beispielsweise auf Massenpotential, um so als Referenztasteneinrichtungen 14R zu fungieren. Eine zweite Gruppe der Tasteneinrichtungen 14 kann direkt mit dem aktiven Teil der Auswerteelektronik verbunden werden und stellt sogenannte Eingabetasteneinrichtungen 14E dar.
Die Eingabetasteneinrichtungen 14E können, gesteuert über ein periodisches Signal Vcharge, über einen PMOS-Transistor 22 und einen Vorwiderstand R auf das Potential Vdd aufgeladen werden. Ferner ist der Sourcekontakt des Transistors 22 sowie der Vorwiderstand R mit einem als Schwellwertentscheider fungierenden Buffer 24 verbunden, welcher einen hochohmigen Eingang aufweist. Der Eingang des Buffers 24 liegt auf dem Potential Vkey, während der Bufferausgang auf dem Potential Vdata liegt. Der Buffer wandelt das analoge Signal Vkey in ein binäres Signal Vdata durch Schwellwertentscheidung um. Erfolgt keine Betätigung der Tasteneinrichtungen 14, d.h. liegt insbesondere kein Finger 26 auf den Tasteneinrichtungen 14, so entladen sich die Eingabetasteneinrichtungen 14E mit der Zeit durch unvermeidliche Leckströme. Solange Vkey jedoch nicht unter eine vorbestimmte Schwelle des Buffers 24 fällt, liegt am Bufferausgang das Signal Vdata = 1 an. Berührt ein Finger 26, welcher eine gewisse elektrische Leitfähigkeit besitzt, die Tasteneinrichtungen 14 und schließt eine Eingabetasteneinrichtung 14E mit einer
Referenzeingabetasteneinrichtung 14R kurz, so wird diese Eingabetasteneinrichtung 14E zeitlich schneller entladen, so daß innerhalb der "Refresh" -Periode, welche in Fig. 2 (b) durch senkrecht verlaufende gestrichelte Linien dargestellt ist, das Potential Vkey unter den gesetzten Schwellenwert des Buffers 24 fällt. Das Signal Vdata am Bufferausgang ändert sich somit von Vdata = 1 auf Vdata = 0, womit eine Betätigung der Eingabetasteneinrichtung 14 angezeigt wird.
Dieser zeitliche Verlauf der Signale Vdata, Vkey und Vcharge ist in einem Spannungs-Zeitdiagramm in Fig. 2 (b) schematisch dargestellt . Die durch das Signal Vcharge gesteuerten periodischen "Refresh" -Vorgänge reichen bei den typischen Leckströmen der ansonsten "floatenden"
Eingabetasteneinrichtungen 14E aus, den Knotenpunkt Vkey über der Schwellwertgrenze des Buffers 24 zu halten. Durch den Kurzschluß zwischen den Tasteneinrichtungen 14E und 14R entlädt sich die Eingabetasteneinrichtung 14E jedoch derartig schnell, daß das Signal Vdata auf den Wert 0 gesetzt wird.
Bei dieser im Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebenen Ausführungsvariante einer möglichen Auswerteeinrichtung ist jede Tasteneinrichtung 14 unmittelbar mit der
Auswerteeinrichtung 20 verbunden, so daß der Verdrahtungsund Schaltungsaufwand linear mit der Tasteneinrichtungsanzahl wächst. Alternativ kann die matrixartige Anordnung der Tasteneinrichtungen 14 jedoch auch mittels eines analogen Meßverfahrens ausgewertet werden, wobei die Anzahl der Meßleitungen unabhängig von der Tasteneinrichtungsanzahl ist . Die in Fig. 3 dargestellte AusführungsVariante weist zwei Meßleitungen auf, deren Anschlüsse mit Vref und Vm bezeichnet sind. Hierbei sind die Tasteneinrichtungen 14 wie bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform in
Referenztasteneinrichtungen 14R und Eingabetasteneinrichtung 14E aufgeteilt.
Die Eingabetasteneinrichtungen 14E werden durch elektrisch leitfähige Schußfäden S und die Referenztasteneinrichtungen 14R durch elektrisch leitfähige Kettfäden K elektrisch kontaktiert. Durch geeignete elektrische Verbindungen an den Kreuzungspunkten 16 der elektrisch leitfähigen Kett- und Schußfäden K, S wird eine Schaltung aufgebaut, welche in einem vereinfachten Ersatzschaltbild in Fig. 3 (b) dargestellt ist. Die Kontaktierung der leitfähigen Schuß- und Kettfäden in dem Gewebeträger 10 wird dabei derart gewählt, daß ein resistiver Spannungsteiler ähnlich dem Prinzip eines Schiebepotentiometers ausgebildet wird. Der berührende Finger dient hierbei als "Schleifkontakt", wobei die Position des
Fingers auf der Matrix der Tasteneinrichtungen 14 durch eine einfache Widerstandsmessung zwischen Vref und Vm ermittelt werden kann, da die Eingabetasteneinrichtungen 14E in Serie miteinander verbunden sind.
Die Referenztasteneinrichtungen 14R sind über elektrisch leitfähige Kettfäden, welche niederohmig ausgestaltet sind, gemeinsam auf das Potential Vref gelegt . Die Eingabetasteneinrichtungen 14E werden über sehr hochohmige elektrisch leitfähige Schußfäden S in Serie miteinander verbunden. Der in Fig. 3 (b) angegebene Widerstand R ist hierbei der Einheitswiderstand der hochohmigen elektrisch leitfähigen Schußfäden S bezogen auf die Länge des Abstandes der Tasteneinrichtungen 14E. Der sich durch den Hautleitwert des berührenden Fingers ergebende elektrische Widerstand ist in Fig. 3 (b) mit Rf bezeichnet. Der "Kurzschlußwiderstand" zwischen benachbarten Eingabe- und
Referenztasteneinrichtungen 14E, 14R beträgt somit Rf, wobei Rf wesentlich kleiner als der Einheitswiderstand R ist. Berührt der Finger eine Eingabetasteneinrichtung 14E gemeinsam mit einer Referenztasteneinrichtung 14R und schließt diese mit einem Kurzschlußwiderstand Rf kurz, so läßt sich die Position dieser betätigten
Eingabetasteneinrichtung 14R durch eine Widerstandsmessung zwischen den Knotenpunkten Vref und Vm messen und zuordnen.
In Fig. 4 sind Prinzipskizzen einer Ausführungsform einer Auswerteeinrichtung gezeigt, bei welcher eine versehentliche Aktivierung bzw. Betätigung eines Schaltvorgangs einer Tasteneinrichtung durch eine "dynamische Mustererkennung" verhindert werden kann. Die hierbei verwendete Auswerteeinrichtung ist zum Erkennen der zeitlichen Reihenfolge ausgelegt, in welcher die einzelnen Tasteneinrichtungen 14 des Tastenfeldes aktiviert werden. Nur wenn die Tasteneinrichtungen 14 in einer vorbestimmten zeitlichen Reihenfolge, d.h. in einem bestimmten festgelegten Muster betätigt und erkannt werden, wird ein entsprechendes Steuersignal ausgegeben bzw. eine zugeordnete Funktion ausgeführt. Jede der in Fig. 4 (a) und (b) dargestellten Tasteneinrichtung 14 kann hierbei jeweils aus einer Eingabetasteneinrichtung 14E und einer Referenztasteneinrichtung 14R bestehen.
Als Beispiel sind in Fig. 4 (a) und (b) eine Variante einer dynamischen Mustererkennung eines 3X3 Tastenfeldes angegeben, welches beispielsweise für die Steuerung eines Gerätes für die Audiowidergabe verwendet werden kann. Die Pfeile stellen jeweils die für eine spezielle Steuerungsaktion vom System erwarteten Streichrichtungen des Fingers bzw. Betätigungsabfolgen der Tastenmatrix dar. Als Beispiel wurde hierbei die Lautstärkeregelung (vol- und vol+) sowie das Vor- und Zurückspulen (next, previous) gewählt. Erkennt die Auswerteeinrichtung andere, nicht vorbestimmte Eingabemuster, beispielsweise ein Eingabemuster, welches durch den schräg verlaufenden Pfeil in Fig. 4 (a) dargestellt ist, erfolgt keine Ausgabe eines Steuersignals. Stattdessen werden derartige, nicht vorbestimmte Muster durch die Auswerteeinrichtung zurückgewiesen und als unbeabsichtigte Betätigungen interpretiert.
Fig. 5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht durch eine bevorzugte Ausführungsform einer Eingabevorrichtung mit kapazitiver Auswerteeinrichtung 20. Im Querschnitt ist die elektrische Verbindung einer der Tasteneinrichtungen 14 mit der Auswerteeinrichtung 20 mittels elektrischer Verbindungen 16 über einen elektrisch leitfähigen Faden 28 gezeigt. Der leitfähige Faden 28 ist durch elektrische Isolierungen 30 gegenüber den Tasteneinrichtungen 14 und der Abschirmeinrichtung AE, welche eine Masseplatte darstellt, isoliert. Die kapazitive Auswerteeinrichtung 20, d.h. der Kapazitätssensor, ist über Leiter 19 mit einer (nicht dargestellten) Spannungsversorgung sowie externen Schaltkreisen, welche die Ausgabesignale der Auswerteeinrichtung 20 verarbeiten, verbunden. Zum mechanischen und chemischen Schutz kann die gesamte
Vorrichtung mit einer wasserfesten Kapselung 32 versehen sein, auf deren Oberfläche vorzugsweise eine textile Oberschicht 34 angeordnet ist. Aufgrund der kapazitiven Kopplung zwischen dem Finger 26 und der Tasteneinrichtung 14 ist keine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Finger 26 und der Tasteneinrichtung 14 zum Betätigen der Tasteneinrichtung 14 erforderlich.
Neben der Anwendung der zuvor beschriebenen bevorzugten Eingabevorrichtungen zur Dateneingabe bzw. Steuerung in Kleidungsstücken sind auch Anwendungen als allgemeine Berührungssensoren denkbar, welche beispielsweise in Stoffüberzügen bei der Raumausstattung, Möbeln, Wandbezügen usw. Verwendung finden können. Die Tasten sind hierbei vorzugsweise "unsichtbar" ausgeführt, indem sie aus einem transparenten leitfähigen Silikonkleber hergestellt sind. Nur die zu betätigenden dynamischen Muster werden beispielsweise durch Pfeile mittels eines Farbdrucks auf dem Gewebeträger sichtbar dargestellt. Der Benutzer bemerkt in diesem Falle die zugrundeliegende Matrixstruktur der Tasteneinrichtungen nicht .
Bezugszeichenliste
10 Gewebeträger
12 Leiter
14 Tasteneinrichtung 14E Eingabetasteneinrichtung
14R Referenztasteneinrichtung
16 Kreuzungspunkt, elektrische Verbindung
18 Umkontaktierungsleiter
19 Leiter von Auswerteeinrichtung zu externen Schaltkreisen
20 Auswerteeinrichtung
22 Transistor
24 Schwellwertentscheider bzw. Buffer
26 Finger 28 elektrisch leitfähiger Faden
30 Isolierung 32 Kapselung
34 textiles Obermaterial
AE Abschirmeinrichtung bzw. leitfähige Schicht R Vorwiderstand
Rf Fingerwiderstand
K Kettfaden
S Schußfaden

Claims

Ansprüche
1. Eingabevorrichtung mit
- zumindest einem textilen Gewebeträger (10) ;
- zumindest einem flexiblen, draht- und/oder fadenartigen elektrischen Leiter (12) , welcher zumindest einen Schuß- und/oder Kettfaden (S, K) des Gewebeträgers (10) umfaßt;
- zumindest einer elektrisch leitfähigen, flexiblen Tasteneinrichtung (14) , welche mit einem Tastenanschluß des Leiters (12) elektrisch verbunden ist; wobei der Leiter (12) zum Anschluß einer Auswerteeinrichtung (20) ausgelegt ist.
2. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Tasteneinrichtung (14) einen Leitkleber, insbesondere ein leitfähiges Silikon umfaßt.
3. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Tasteneinrichtung (14) eine Tastenschicht aufweist, deren Schichtdicke klein gegenüber Abmessungen der Tastenschicht in der Schichtebene ist und welche an dem Gewebeträger (10) flächig festgelegt ist.
4. Eingabevorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Leiter (12) eine elektrische Isolierung aufweist, welche zur elektrischen Verbindung mit der Tasteneinrichtung (14) lokal entfernt ist.
5. Eingabevorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Eingabevorrichtung eine Vielzahl von insbesondere linear oder matrixartig angeordneten Tasteneinrichtungen (14) umfaßt.
6. Eingabevorrichtung nach Anspruch 5, wobei die mit den Tasteneinrichtungen (14) elektrisch verbundenen Leiter (12) jeweils an Kreuzungspunkten (16) mit dazu im wesentlichen senkrecht verlaufenden Umkontaktierungsleiteren (18) elektrisch verbunden sind, welche jeweils zumindest einen elektrisch leitfähigen Schuß- bzw. Kettfaden (S, K) des Gewebeträgers (10) umfassen.
7. Eingabevorrichtung nach Anspruch 6, wobei die
Umkontaktierungsleiter (16) gleichmäßig voneinander beabstandet in dem Gewebeträger (10) angeordnet sind.
8. Eingabevorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Eingabevorrichtung eine
Auswerteeinrichtung (20) zur Erfassung einer Betätigung zumindest einer der Tasteneinrichtungen (14) umfaßt.
9. Eingabevorrichtung nach Anspruch 8, wobei eine erste Gruppe der Tasteneinrichtungen als
Referenztasteneinrichtungen (14R) und eine zweite Gruppe der Tasteneinrichtungen als Eingabetasteneinrichtungen (14E) ausgelegt sind.
10. Eingabevorrichtung nach Anspruch 9, wobei die
Auswerteeinrichtung (20) zur Auswertung der elektrischen Potentialdifferenz oder des elektrischen Widerstands zwischen einer der Eingabetasteneinrichtungen (14E) und zumindest einer der Referenztasteneinrichtungen (14R) ausgelegt ist.
11. Eingabevorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Eingabetasteneinrichtungen (14E) durch einen in dem Gewebeträger (10) angeordneten Leiter (12) seriell und hochohmig mit einem Eingabeanschluß der Auswerteeinrichtung (20) und die Referenztasteneinrichtungen (14R) niederohming mit einem Referenzanschluß der Auswerteeinrichtung (20) verbunden sind.
12. Eingabevorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Auswerteeinrichtung (20) zu einer Erfassung einer Betätigung einer der Eingabetasteneinrichtungen (14E) durch Auswertung des elektrischen Widerstands zwischen dem Eingabe- und dem Referenzanschluß ausgelegt ist.
13. Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die Auswerteeinrichtung (20) zur Ausgabe eines Steuersignals ausgelegt ist, wenn sie eine'' Betätigung von zumindest zwei der Tasteneinrichtungen (14) in vorbestimmter zeitlicher Abfolge erfaßt.
14. Eingabevorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Auswerteeinrichtung (20) zu einer kapazitiven Erfassung einer Betätigung zumindest einer der Tasteneinrichtungen (14) ausgelegt ist .
15. Eingabevorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Eingabevorrichtung eine elektrische Abschirmeinrichtung (AE) umfaßt, welche zur elektrischen Abschirmung zumindest einer der Tasteneinrichtungen (14) von einer Seite des textilen Gewebeträgers (10) ausgelegt ist.
16. Eingabevorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Abschirmeinrichtung (AE) eine dünne leitfähige Schicht ist, welche beabstandet von und im wesentlichen parallel verlaufend zu der zumindest einen Tasteneinrichtung (14) angeordnet ist.
17. Verfahren zur Herstellung einer Eingabevorrichtung mit den Schritten: - Bereitstellen eines textilen Gewebeträgers (10) , welcher zumindest einen flexiblen, draht- und/oder fadenartigen elektrischen Leiter (12) aufweist, der zumindest einen Schuß- und/oder Kettfaden (S, K) des Gewebeträgers (10) umfaßt;
Anbringen einer elektrisch leitfähigen, flexiblen Tasteneinrichtung (14) , welche mit einem Tastenanschluß des Leiters (12) elektrisch verbunden ist; und
Anschließen einer Auswerteeinrichtung (20) an den Leiter (12) .
18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Anbringen der Tasteneinrichtung (14) durch ein Druckverfahren, insbesondere ein Siebdruckverfahren erfolgt.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, wobei eine elektrische Isolierung des Leiters (12) vor dem Schritt des Anbringens der Tasteneinrichtung (14) lokal entfernt wird.
PCT/EP2002/013748 2001-12-14 2002-12-04 Keypad in textilien mit kapazativer ausleseschaltung WO2003052541A2 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP02799739A EP1456739A2 (de) 2001-12-14 2002-12-04 Keypad in textilien mit kapazativer ausleseschaltung
US10/868,502 US7230610B2 (en) 2001-12-14 2004-06-14 Keypad in textiles with capacitive read-out circuit

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10161598.1 2001-12-14
DE10161598 2001-12-14
DE10220642.2 2002-05-08
DE10220642A DE10220642A1 (de) 2001-12-14 2002-05-08 Keypad in Textilien mit kapazativer Ausleseschaltung

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US10/868,502 Continuation US7230610B2 (en) 2001-12-14 2004-06-14 Keypad in textiles with capacitive read-out circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2003052541A2 true WO2003052541A2 (de) 2003-06-26
WO2003052541A3 WO2003052541A3 (de) 2004-06-24

Family

ID=26010782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2002/013748 WO2003052541A2 (de) 2001-12-14 2002-12-04 Keypad in textilien mit kapazativer ausleseschaltung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7230610B2 (de)
EP (1) EP1456739A2 (de)
WO (1) WO2003052541A2 (de)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008056145A1 (en) * 2006-11-08 2008-05-15 Peratech Limited Woven manually operable input device
WO2010052627A1 (en) * 2008-11-06 2010-05-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electronic textile
WO2010063697A2 (de) * 2008-12-04 2010-06-10 Forster Rohner Ag Verfahren zum anbringen flächiger elektronischer bauelemente auf einem flexiblen flächengebilde
US8585606B2 (en) 2010-09-23 2013-11-19 QinetiQ North America, Inc. Physiological status monitoring system
WO2014001843A1 (en) * 2012-06-26 2014-01-03 Orange S.R.L. Tactile control arrangement for electrical or electronic devices integrated in a textile support
DE102013015008A1 (de) 2013-09-10 2014-05-08 Daimler Ag Sicherheitsgurt für ein Fahrzeug
US9028404B2 (en) 2010-07-28 2015-05-12 Foster-Miller, Inc. Physiological status monitoring system
US9211085B2 (en) 2010-05-03 2015-12-15 Foster-Miller, Inc. Respiration sensing system
DE102014222528A1 (de) * 2014-11-05 2016-05-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Rückhaltegurt eines Kraftfahrzeugs mit einer Bedieneinheit

Families Citing this family (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7825346B2 (en) * 2004-08-27 2010-11-02 Jack Chu Low powered activation electronic device
ATE381250T1 (de) * 2005-05-13 2007-12-15 Sefar Ag Leiterplatte und verfahren zu deren herstellung
WO2006133195A2 (en) * 2005-06-06 2006-12-14 Playtex Products, Inc. Interactive cup assembly
US20070139383A1 (en) * 2005-12-16 2007-06-21 E-Lead Electronic Co., Ltd. Touch inductive key
GB2437997B (en) * 2006-04-27 2011-07-27 Eleksen Ltd Manually operable position sensor
DE102006027213A1 (de) * 2006-06-12 2007-12-13 Future-Shape Gmbh Textilschicht-Anordnung, Textilschicht-Array und Verfahren zum Herstellen einer Textilschicht-Anordnung
TW200933651A (en) * 2007-09-21 2009-08-01 Koninkl Philips Electronics Nv Textile-based electronic device and manufacturing method therefore
US20090262492A1 (en) * 2007-10-26 2009-10-22 Seal Shield, Llc Submersible keyboard
US8436816B2 (en) 2008-10-24 2013-05-07 Apple Inc. Disappearing button or slider
TWI381302B (zh) * 2008-11-12 2013-01-01 Tpo Displays Corp 影像顯示系統、電容觸控面板及其電容量測裝置與方法
WO2010142071A1 (en) * 2009-06-08 2010-12-16 Tex-Ray Industrial Co., Ltd. Fabric connector for sensing object proximity
US20120170232A1 (en) * 2009-09-24 2012-07-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electronic textile with local energy supply devices
US9489016B2 (en) 2010-09-08 2016-11-08 Live Lids, Inc. Electronic display wearable item
JP5510302B2 (ja) * 2010-12-15 2014-06-04 トヨタ紡織株式会社 接続部材、その製造方法及び接続構造体
KR102262597B1 (ko) * 2012-04-27 2021-06-09 알센티스, 엘엘씨 터치 입력 자극을 결정하기 위한 정전용량 센서 및 방법
US9582072B2 (en) 2013-09-17 2017-02-28 Medibotics Llc Motion recognition clothing [TM] with flexible electromagnetic, light, or sonic energy pathways
US9588582B2 (en) 2013-09-17 2017-03-07 Medibotics Llc Motion recognition clothing (TM) with two different sets of tubes spanning a body joint
US10602965B2 (en) 2013-09-17 2020-03-31 Medibotics Wearable deformable conductive sensors for human motion capture including trans-joint pitch, yaw, and roll
US10061462B2 (en) * 2012-09-02 2018-08-28 William James McDermid Touch sensor fabric
CN104768455B (zh) 2012-09-11 2018-01-02 L.I.F.E.公司 可穿戴式通信平台
US10462898B2 (en) 2012-09-11 2019-10-29 L.I.F.E. Corporation S.A. Physiological monitoring garments
US11246213B2 (en) 2012-09-11 2022-02-08 L.I.F.E. Corporation S.A. Physiological monitoring garments
US10159440B2 (en) 2014-03-10 2018-12-25 L.I.F.E. Corporation S.A. Physiological monitoring garments
US8948839B1 (en) 2013-08-06 2015-02-03 L.I.F.E. Corporation S.A. Compression garments having stretchable and conductive ink
US10201310B2 (en) 2012-09-11 2019-02-12 L.I.F.E. Corporation S.A. Calibration packaging apparatuses for physiological monitoring garments
US8945328B2 (en) 2012-09-11 2015-02-03 L.I.F.E. Corporation S.A. Methods of making garments having stretchable and conductive ink
US9817440B2 (en) 2012-09-11 2017-11-14 L.I.F.E. Corporation S.A. Garments having stretchable and conductive ink
ES2699674T3 (es) 2014-01-06 2019-02-12 Sistemas y métodos para determinar automáticamente el ajuste de una prenda
CN103794395A (zh) * 2014-02-28 2014-05-14 天津工业大学 一种格栅式织物键盘开关
US9766171B2 (en) 2014-03-17 2017-09-19 Columbia Insurance Company Devices, systems and method for flooring performance testing
US9575560B2 (en) 2014-06-03 2017-02-21 Google Inc. Radar-based gesture-recognition through a wearable device
US9811164B2 (en) 2014-08-07 2017-11-07 Google Inc. Radar-based gesture sensing and data transmission
US9921660B2 (en) 2014-08-07 2018-03-20 Google Llc Radar-based gesture recognition
US9588625B2 (en) * 2014-08-15 2017-03-07 Google Inc. Interactive textiles
US10268321B2 (en) * 2014-08-15 2019-04-23 Google Llc Interactive textiles within hard objects
US9778749B2 (en) 2014-08-22 2017-10-03 Google Inc. Occluded gesture recognition
US11169988B2 (en) 2014-08-22 2021-11-09 Google Llc Radar recognition-aided search
CN107111411B (zh) * 2014-09-30 2022-01-07 苹果公司 织物感测设备
US9600080B2 (en) 2014-10-02 2017-03-21 Google Inc. Non-line-of-sight radar-based gesture recognition
JP2016086239A (ja) * 2014-10-23 2016-05-19 ファナック株式会社 キーボード
WO2016105885A1 (en) 2014-12-22 2016-06-30 Arimtax Technologies Llc Conductive signal paths in woven fabrics
US10016162B1 (en) 2015-03-23 2018-07-10 Google Llc In-ear health monitoring
US20160283101A1 (en) * 2015-03-26 2016-09-29 Google Inc. Gestures for Interactive Textiles
US9983747B2 (en) 2015-03-26 2018-05-29 Google Llc Two-layer interactive textiles
KR102229658B1 (ko) 2015-04-30 2021-03-17 구글 엘엘씨 타입-애그노스틱 rf 신호 표현들
CN107430444B (zh) 2015-04-30 2020-03-03 谷歌有限责任公司 用于手势跟踪和识别的基于rf的微运动跟踪
EP3289434A1 (de) 2015-04-30 2018-03-07 Google LLC Weitfeldradarbasierte gestenerkennung
US9693592B2 (en) 2015-05-27 2017-07-04 Google Inc. Attaching electronic components to interactive textiles
US10088908B1 (en) 2015-05-27 2018-10-02 Google Llc Gesture detection and interactions
EP3324831A1 (de) 2015-07-20 2018-05-30 L.I.F.E. Corporation S.A. Bandverbinder aus flexiblem gewebe für kleidungsstücke mit sensoren und elektronik
US10817065B1 (en) 2015-10-06 2020-10-27 Google Llc Gesture recognition using multiple antenna
EP3371855A1 (de) 2015-11-04 2018-09-12 Google LLC Verbinder zur verbindung von in bekleidungsstücken eingebetteter elektronik mit externen vorrichtungen
WO2017087862A1 (en) 2015-11-19 2017-05-26 Nike Innovate C.V. Apparel with pressure sensor control
DE102016106074A1 (de) * 2016-04-04 2017-10-05 Pilz Gmbh & Co. Kg Gewebe mit mehreren Gewebelagen
DE102016106071A1 (de) * 2016-04-04 2017-10-05 Pilz Gmbh & Co. Kg Gewebe mit mehreren Gewebelagen und Verfahren zu dessen Herstellung
US10492302B2 (en) 2016-05-03 2019-11-26 Google Llc Connecting an electronic component to an interactive textile
US10732728B1 (en) 2016-05-04 2020-08-04 Apple Inc. Keyboard with touch sensor
US10175781B2 (en) 2016-05-16 2019-01-08 Google Llc Interactive object with multiple electronics modules
US10285456B2 (en) 2016-05-16 2019-05-14 Google Llc Interactive fabric
US10154791B2 (en) 2016-07-01 2018-12-18 L.I.F.E. Corporation S.A. Biometric identification by garments having a plurality of sensors
US10514772B1 (en) 2016-09-15 2019-12-24 Apple Inc. Keyboard with touch sensor illumination
CN206061371U (zh) * 2016-10-17 2017-03-29 福州领头虎软件有限公司 一种柔性电路板的安装结构
US10579150B2 (en) 2016-12-05 2020-03-03 Google Llc Concurrent detection of absolute distance and relative movement for sensing action gestures
US11292236B1 (en) 2017-03-17 2022-04-05 Apple Inc. Fabric items with locally thinned fabric
US10788936B1 (en) 2017-07-17 2020-09-29 Apple Inc. Absorption correction for fabric touch sensing layer
US11177804B2 (en) * 2018-12-20 2021-11-16 Sanko Tekstil Isletmeleri San. Ve Tic. A.S. Wearable touch sensitive garment
US11132854B2 (en) * 2019-10-25 2021-09-28 Sensormatic Electronics, LLC Inconspicuous access control device
US11772760B2 (en) 2020-12-11 2023-10-03 William T. Myslinski Smart wetsuit, surfboard and backpack system
CN114089838B (zh) * 2021-11-22 2024-03-12 温州大学 一种可拉伸柔性织物键盘

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4448837A (en) * 1982-07-19 1984-05-15 Oki Densen Kabushiki Kaisha Pressure-sensitive conductive elastic sheet
US4659873A (en) * 1985-07-19 1987-04-21 Elographics, Inc. Fabric touch sensor and method of manufacture

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2723806A1 (fr) * 1994-08-17 1996-02-23 Schlumberger Ind Sa Dispositif de clavier securise
US6191796B1 (en) * 1998-01-21 2001-02-20 Sensable Technologies, Inc. Method and apparatus for generating and interfacing with rigid and deformable surfaces in a haptic virtual reality environment
US6369804B1 (en) 1998-09-26 2002-04-09 Eleksen Limited Detector constructed from fabric having non-uniform conductivity
US6433057B1 (en) * 2000-03-28 2002-08-13 Dow Corning Corporation Silicone composition and electrically conductive silicone adhesive formed therefrom
US6861961B2 (en) * 2000-03-30 2005-03-01 Electrotextiles Company Limited Foldable alpha numeric keyboard
NZ521993A (en) 2000-04-03 2003-03-28 Univ Brunel Single layer pressure sensitive textile with air separated conductive warp and weft threads
GB0011829D0 (en) * 2000-05-18 2000-07-05 Lussey David Flexible switching devices
US20050048279A1 (en) * 2001-08-31 2005-03-03 Ekin Group, Llc Composition and methods for applying a scent to an article

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4448837A (en) * 1982-07-19 1984-05-15 Oki Densen Kabushiki Kaisha Pressure-sensitive conductive elastic sheet
US4659873A (en) * 1985-07-19 1987-04-21 Elographics, Inc. Fabric touch sensor and method of manufacture

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BILLINGHURST M ET AL: "NEW WAYS TO MANAGE INFORMATION" COMPUTER, IEEE COMPUTER SOCIETY, LONG BEACH., CA, US, US, Bd. 32, Nr. 1, Januar 1999 (1999-01), Seiten 57-64, XP000833471 ISSN: 0018-9162 *
FARRINGDON J ET AL: "Wearable sensor badge and sensor jacket for context awareness" WEARABLE COMPUTERS, 1999. DIGEST OF PAPERS. THE THIRD INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SAN FRANCISCO, CA, USA 18-19 OCT. 1999, LOS ALAMITOS, CA, USA,IEEE COMPUT. SOC, US, 18. Oktober 1999 (1999-10-18), Seiten 107-113, XP010360090 ISBN: 0-7695-0428-0 *
POST E R ET AL: "Smart fabric, or wearable clothing" WEARABLE COMPUTERS, 1997. DIGEST OF PAPERS., FIRST INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON CAMBRIDGE, MA, USA 13-14 OCT. 1997, LOS ALAMITOS, CA, USA,IEEE COMPUT. SOC, US, 13. Oktober 1997 (1997-10-13), Seiten 167-168, XP010251560 ISBN: 0-8186-8192-6 *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008056145A1 (en) * 2006-11-08 2008-05-15 Peratech Limited Woven manually operable input device
US8373079B2 (en) 2006-11-08 2013-02-12 Peratech Limited Woven manually operable input device
WO2010052627A1 (en) * 2008-11-06 2010-05-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electronic textile
WO2010063697A2 (de) * 2008-12-04 2010-06-10 Forster Rohner Ag Verfahren zum anbringen flächiger elektronischer bauelemente auf einem flexiblen flächengebilde
CH700060A1 (de) * 2008-12-04 2010-06-15 Forster Rohner Ag Verfahren zum Anbringen flächiger elektronischer Bauelemente, wie Solarzellen, auf einem flexiblen Flächengebilde.
WO2010063697A3 (de) * 2008-12-04 2010-12-23 Forster Rohner Ag Verfahren zum anbringen flächiger elektronischer bauelemente auf einem flexiblen flächengebilde
US9211085B2 (en) 2010-05-03 2015-12-15 Foster-Miller, Inc. Respiration sensing system
US9028404B2 (en) 2010-07-28 2015-05-12 Foster-Miller, Inc. Physiological status monitoring system
US8585606B2 (en) 2010-09-23 2013-11-19 QinetiQ North America, Inc. Physiological status monitoring system
WO2014001843A1 (en) * 2012-06-26 2014-01-03 Orange S.R.L. Tactile control arrangement for electrical or electronic devices integrated in a textile support
US9354703B2 (en) 2012-06-26 2016-05-31 Fondazione Istituto Italiano Di Tecnologia Tactile control arrangement for electrical or electronic devices integrated in a textile support
DE102013015008A1 (de) 2013-09-10 2014-05-08 Daimler Ag Sicherheitsgurt für ein Fahrzeug
DE102014222528A1 (de) * 2014-11-05 2016-05-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Rückhaltegurt eines Kraftfahrzeugs mit einer Bedieneinheit
DE102014222528B4 (de) * 2014-11-05 2016-09-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Rückhaltegurt eines Kraftfahrzeugs mit einer Bedieneinheit

Also Published As

Publication number Publication date
EP1456739A2 (de) 2004-09-15
US7230610B2 (en) 2007-06-12
WO2003052541A3 (de) 2004-06-24
US20050069695A1 (en) 2005-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2003052541A2 (de) Keypad in textilien mit kapazativer ausleseschaltung
DE102011056711B4 (de) Näherungssensor mit einer elastomeren mehrschichtanordnung
DE60122386T2 (de) Elektrischer kapazitätssensor
DE102006062393B4 (de) Bedienanordnung für ein Haushaltsgerät
DE102014210286A1 (de) Kapazitive Mehrzustandstaste
EP2723930B1 (de) Bedien- und anzeigeeinrichtung für ein haushaltsgerät und haushaltsgerät
DE60218749T2 (de) Folientastatur
DE102018133275B4 (de) Textilanordnung mit integrierten mess- und steuerelementen
WO2012117046A1 (de) Eingabeelement zur bedienung eines berührungsbildschirms
EP2455959A1 (de) Schaltvorrichtung für ein medizinisches Gerät und Verfahren zum Betrieb der Schaltvorrichtung
DE102013113772A1 (de) Verfahren zur Bedienerführung, Blendenbauteil, Herstellung eines Blendenbauteils sowie Haushaltsgerät mit einem Blendenbauteil
DE102009017419A1 (de) Kapazitiver Positionssensor
EP0451676A2 (de) Eingabetastatur für ein elektronisches Gerät der Unterhaltungselektronik
DE102010006777A1 (de) Kapazitiver Berührungs- und/oder Annäherungsschalter
WO2018193135A1 (de) Formgestrick und verwendung eines formgestricks
DE3429309A1 (de) Elektronische dateneingabe-tastatur mit galvanische kontakte aufweisenden tasten
DE102016100214A1 (de) Mehrstufiger Schalter
DE10308514A1 (de) OLED mit Berührungssensor
WO2017190900A1 (de) Eingabeeinrichtung mit in abhängigkeit einer kapazitiv gemessenen betätigungskraft erfolgenden funktionsauslösung oder steuerung und anpassung durch kapazitive berührdetektion
EP1617445B1 (de) Bedienfeld für ein elektrisches Gerät sowie Verfahren zur Herstellung eines Bedienfelds
DE102013112651A1 (de) Mehrschichtkörper zur Bereitstellung einer transparenten Tastaturfunktionalität
DE202012103075U1 (de) Bedienflächenelement, Bedieneinheit und Gerät
DE202014104641U1 (de) Multifunktionsschalter
DE102016224278A1 (de) Berührungssteuereinrichtung und verfahren für das steuern der berührungssteuereinrichtung
DE10220642A1 (de) Keypad in Textilien mit kapazativer Ausleseschaltung

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE SI SK TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10868502

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2002799739

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2002799739

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: JP