WO2018172701A1 - Vêtement électronique comprenant une pluralité de couches - Google Patents

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electronic
electronic garment
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Marion GOUTHEZ
Thomas Bourgeois
Marc Frouin
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    • H05K2201/10151—Sensor

Definitions

  • the present invention relates to the field of intelligent clothing.
  • the present invention relates to an electronic garment adapted to be worn by a subject and consisting of the combination of several layers of textile that incorporate interconnected electronic components.
  • the present invention also relates to the method of manufacturing such an electronic garment.
  • Smart clothing and textiles require the integration of electronics on media compatible with textile constraints.
  • the textile used must be able to integrate electronic connection networks to convey the recorded information by measuring means.
  • the electronic circuits must be flexible, waterproof, and must not have a thickness that is too great and that may hinder the user.
  • the electronics must also be able to withstand all the stresses experienced by the textile or clothing in its daily use (handling, washing, drying, folding ).
  • One of the issues in the field of intelligent clothing and textiles is the reduction of electronic noise; this represents a fundamental point for the measurement of low intensity physiological signals. This noise is related to the electrical coupling between the electronic circuit integrated in the textile and the body of the user, and the electrical coupling created between the parts constituting the electronic circuit itself.
  • the present invention therefore aims to develop a new electronic garment that incorporates an electronic circuit comprising a plurality of measuring means while reducing the electronic noise and allowing a comfortable wearing.
  • the subject of the present invention is an electronic garment intended to be worn by a subject, such as a undershirt, trousers or hat, formed by the superposition of a first textile part, configured to be made of contact with the skin of the subject, and a second textile portion, wherein:
  • the first textile part comprises at least one sensor configured to receive a physiological signal and at least one first mechanical and electrical connection element, each sensor being electrically connected to a first mechanical and electrical connection element, and
  • the second textile part comprises at least a second mechanical and electrical connection element configured to be mechanically and electrically connected with a first mechanical and electrical connection element, and at least one conductive interconnection track configured to electrically connect the or each second mechanical and electrical connection element to an electronic system,
  • the first textile part being mechanically connected to the second textile part by connection between at least a first electrical and mechanical connection element and at the at least one second electrical and mechanical connection element, which are arranged opposite one another when the first and second textile parts are superposed.
  • the electrical tracks allowing the connection between the measuring means and the other components of the electronic circuit are arranged on two different textile layers, formed by the two superimposed textile parts, which are electrically connected to each other.
  • the use of two interconnected textile parts allows the routing of electrical circuits of greater complexity.
  • the electronic garment is formed by the superposition of the first textile part and the second textile part allows:
  • the first textile part may comprise at least one sensor at the back of a shoulder, and several sensors distributed circumferentially around the bust; each sensor being advantageously located in the vicinity of a first mechanical and electrical connection element;
  • the first textile part and the second textile part each have the overall shape of the garment ready to be worn.
  • the manufacture of the electronic garment is simplified, since it is obtained by simple assembly of the first and second textile parts, without the need to bring or secure, especially by sewing, other textile parts on the first and second textile parts.
  • the first and second textile parts have identical surfaces, so that they are immediately superimposable, without need of rework, to form the electronic garment.
  • each of the first textile portion and the second textile portion has an elongated shape in a longitudinal direction of the body portion of the subject to be covered by the electronic garment, which may be for example the bust subject, the lower part of the subject, or an arm, a hand, a leg, a foot of the subject, etc.
  • the first textile part then comprises at least two sensors located respectively in the vicinity of one and the other end of the first textile part in the longitudinal direction of the textile part, while the second textile part. comprises at least two conductive interconnection tracks, each of which extends substantially along the longitudinal direction of the textile part, from an area facing one of the sensors of the first textile part to a common connection zone with a electronic system.
  • the longitudinal direction of each textile portion is the longitudinal direction of the tube.
  • the arrangement of sensors in the vicinity of two opposite ends of the garment in the longitudinal direction of the textile portions makes it possible to detect signals in several zones distant from one another from the body part of the subject and to cross the information coming from different sensors. It is thus possible, in particular, to deduce information on the movement of the subject, which can make it possible to reduce the noise and to ensure a more complete and more precise medical follow-up of the subject.
  • the electronic garment comprises on at least 80% of its surface, in particular substantially over its entire surface, the superposition of the first textile part and the second textile part.
  • This configuration makes it possible to distribute sensors over the entire surface of the first textile part, so as to make measurements on the entire part of the body of the subject covered by the electronic garment, and to set up the associated electrical circuit over the entire surface. of the second textile part, the large available area reducing the risk of crossing interconnecting tracks or short circuit due for example to the folds of the garment.
  • the superposition of the first and second textile parts substantially over the entire surface of the electronic garment also ensures a uniform thickness of the garment on its surface, which improves the wearing comfort of the garment as well as its aesthetic appearance.
  • the senor (s) of the first textile part and the conductive interconnection track (s) of the second textile part are textile elements, that is to say made of conductive wires or wires coated with a conductive material which are woven, knitted, embroidered, deposited or printed in the corresponding textile part.
  • the first and second textile parts are then manufactured in an automated manner on a machine, in particular by weaving or knitting, with textile sensors and textile interconnecting tracks which are directly integrated during the manufacture of the corresponding textile part. It is thus possible to minimize the human interventions for the manufacture of the electronic garment.
  • the first and second textile parts of the electronic garment are formed from a single textile piece, this single textile piece being folded on itself along a fold line which delimits the first and second textile parts, the first electrical and mechanical connection elements and the second electrical and mechanical connection elements being arranged symmetrically on either side of the fold line.
  • This arrangement makes it possible to manufacture the electronic garment in one piece, and in particular to manufacture the first textile part and the second textile part on the same machine and at the same time, in particular by weaving or knitting, which guarantees a good correspondence between the electrical elements (sensors and interconnecting tracks) of the two textile parts.
  • the first textile part and the second textile part are tabular, the electronic garment being obtained by inserting one into the other so as to superimpose them.
  • the electronic garment can be obtained by simply folding and turning one inside the garment. the other.
  • the or each conductive interconnection track is made by weaving, embroidery, lace, stitching, knitting of conductive threads or printing of a conductive ink.
  • the second textile portion comprises antistatic shielding means.
  • the first textile portion comprises electromagnetic shielding means.
  • the first mechanical and electrical connection element comprises a female element or a male element intended to cooperate respectively with a male element or a female element of the second mechanical and electrical connection element.
  • the electronic garment comprises at least one textile electrode humidifying device interposed between the first textile part and the second textile part, so as to continuously moisten, in the form of water vapor whose diffusion is controlled, each textile electrode of the first textile part of the electronic garment.
  • Each electrode humidifying device comprises a material capable of absorbing and retaining water, this material being disposed between, on the side of the first textile part, a first layer permeable to liquid water in a direction from the outside of the layer towards the material and impervious to liquid water and permeable to water vapor in the opposite direction and, on the side of the second textile part, a second layer which is impermeable to liquid water and to the water vapour.
  • the structure of the garment according to the invention advantageously makes it possible to house electrode humidification devices in the volume defined between the first textile part and the second textile part.
  • the electronic garment further comprises a third insulating textile portion and a fourth electromagnetic shielding textile portion, said third portion being located between the second textile portion and the fourth textile portion.
  • the electronic garment further comprises a fifth textile portion, said fifth textile portion preferably comprising antistatic shielding means.
  • the electronic garment further comprises a flexible electronic circuit mechanically and electrically connected to the mechanical and electrical connection elements of the first textile part and / or the second textile part.
  • the present invention further relates to a method of manufacturing an electronic garment as described above, comprising the following steps:
  • each first mechanical and electrical connection element is electrically connected to at least one sensor of the first textile part
  • each second mechanical and electrical connection element is electrically connected to at least one conductive interconnection track
  • the plurality of first mechanical and electrical connection elements and the plurality of second mechanical and electrical connection elements are arranged so as to allow the mechanical and electrical connection between the first textile part and the second textile part during the contacting of said first textile portion and said second textile portion; and d) the mechanical and electrical connection of the first and second textile parts by the connection between the plurality of first mechanical and electrical connection elements and the plurality of second mechanical and electrical connection elements.
  • the mechanical and electrical connection step d) is performed by folding the first textile portion relative to the second textile portion along a fold line.
  • the electronic garment comprises at least five textile portions, each textile portion being folded over an adjacent portion by folding along at least four fold lines.
  • “Textile electrodes” means electrodes consisting of conductive threads or yarns covered with a conductive material woven, knitted, embroidered, deposited or printed in the garment.
  • the wire is a metal wire or a wire coated with a metal coating, in particular, the wire may be a silver wire or a wire covered with silver.
  • the wire is a carbon wire or a wire comprising conductive particles such as carbon nanotubes or metal nanoparticles.
  • the wire is covered with an intrinsically conductive organic material, such as polyaniline.
  • Physiological signal means a signal that can be measured from a subject.
  • Texttile means a material obtained by assembling yarns, fibers and / or filaments by any method such as for example weaving, or knitting.
  • Thermocollage means the bonding of two textiles by heating, possibly with a thermocouple.
  • Con-type clothing means a textile garment worn on the skin, where appropriate in contact with hair such as hair, covering the scalp of the subject, it includes the cap.
  • Clothing of the undershirt type means a textile garment worn on the skin, where appropriate in contact with hair, covering the bust of the subject, it includes the undershirt, the T-shirt or the tank top indifferently to long sleeves, short-sleeved or sleeveless.
  • “Trouser type clothing” means a textile garment worn on the skin, where appropriate in contact with hair, covering the lower part of the subject, the two legs being covered separately.
  • smart clothing any textile capable of being worn by a subject comprising a plurality of interconnected conductive tracks and configured to transmit or receive an electrical signal.
  • Figure 1 is a drawing illustrating a front view and a rear view of a textile electronic device for forming a garment according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a drawing illustrating the garment according to the invention obtained by folding the textile electronic device of Figure 1 along a fold line.
  • FIG. 3 illustrates the detail of the mechanical and electrical connection between the first textile part and the second textile part of the garment according to the invention of FIG.
  • the present invention relates to an electronic garment 1 comprising at least two textile parts and a plurality of printing means. measured.
  • the present invention also relates to a method of manufacturing said electronic garment 1.
  • the textile device intended to form the electronic garment 1 according to the present invention comprises a first textile part 2 configured to be in contact with the skin of a subject and at least a second textile part 3.
  • the electronic garment 1 is a garment type of undershirt intended to cover the bust of a subject.
  • the first textile part 2 and the second textile part 3 are tubular and formed from a single piece of tubular textile, the electronic garment 1 being obtained by folding and turning one inside the the other.
  • the first textile part 2 comprises a plurality of sensors 4 configured to receive a physiological signal and a plurality of first mechanical and electrical connection elements 5, each sensor 4 being electrically connected to at least a first electrical and mechanical connection element S.
  • the second textile part 3 comprises a plurality of second mechanical and electrical connection elements 6 configured to be mechanically and electrically connected to said first mechanical and electrical connection elements 5.
  • the second textile portion 3 also comprises a plurality of conductive interconnection tracks 7 configured to electrically connect the second mechanical and electrical connection elements 6 to an electronic system.
  • the garment 1, in particular the first textile part 2 is configured so as to position the sensors 4 on the skin, that is to say directly in contact with the skin.
  • each of the first textile part 2 and the second textile part 3 has an elongate shape in a longitudinal direction of the part of the body of the subject intended to be covered by the electronic garment 1, namely the bust in this example.
  • the first textile part 2 comprises a plurality of sensors 4, comprising sensors 4 intended to be located at the rear of the shoulders of the subject, in the vicinity of the upper end of the first textile part 2 in the worn state, and sensors 4 intended to to be distributed circumferentially around the bust of the subject, in the vicinity of the lower end of the first textile portion 2 in the worn state.
  • the second textile part 3 comprises a plurality of conductive interconnection tracks 7 which extend, at least over part of their length, in the longitudinal direction of the second textile part 3, from an area facing one of the sensors 4 of the first textile portion 2 to a common area of connection with an electronic system located as an example near the size of the subject.
  • the sensors 4 are configured to receive different types of physiological signals from the subject wearing the electronic garment 1.
  • the physiological signal received by a sensor 4 is the muscular electrical activity (for example of the cardiac muscle or the respiratory muscles), the oxygen concentration in the blood or the cerebral electrical activity.
  • the senor 4 is a sensor of the cerebral electrical activity. According to one embodiment, the sensor 4 is a sensor of the muscular electrical activity (for example of the cardiac muscle or the respiratory muscles). According to one embodiment, the sensor 4 is an eye movement sensor. According to one embodiment, the sensor 4 is a sensor of the oxygen concentration in the blood. According to one embodiment, the sensor 4 is a body temperature sensor.
  • the senor 4 is a sensor for external electromagnetic disturbances.
  • the sensors 4 are electrodes.
  • the electrodes comprise woven, knitted, embroidered, deposited or printed textile electrodes in or on said first textile portion 2.
  • the electrodes may be arranged to allow measurement of the electrical impedance of the subject wearing the electronic garment 1.
  • the electrodes are conductive electrodes.
  • the second textile portion 3 further comprises sensors, which do not require contact with the skin, such as an actimeter.
  • the second textile portion 3 comprises a plurality of conductive interconnection tracks 7.
  • these conductive interconnection tracks 7 can be obtained by weaving or knitting conductive yarns in the second textile portion 3.
  • these conductive interconnection tracks 7 may be made further by embroidery, lace or sewing conductive son in the second textile portion 3, or any other means known to those skilled in the art.
  • the conductive interconnection tracks 7 are made by heat-sealing.
  • the conductive wires consist of a conductive material such as silver.
  • the conductive yarns consist of textile yarns coated with a conductive material, preferably textile yarns coated with a conductive metal, most preferably textile yarns coated with silver.
  • the conductive interconnecting tracks 7 are obtained by printing a conductive ink or a conductive paint.
  • Said conductive ink or conductive paint is loaded with an electrically conductive material, having properties of flexibility allowing it to be deposited on flexible surfaces.
  • the second textile portion 3 comprises several conductive interconnection tracks 7 separated from one another by one or more insulating zones.
  • a first mechanical and electrical connection element 5 is a female element intended to cooperate with a male element of the second mechanical and electrical connection element 6 passing through the textile.
  • a first mechanical and electrical connection element 5 is a male element intended to cooperate with a female element of the second mechanical and electrical connection element 6 passing through the textile.
  • a first mechanical and electrical connection element 5 and a second mechanical and electrical connection element 6 are a male snap button and a female snap button or vice versa.
  • a first mechanical and electrical connection element 5 and a second mechanical and electrical connection element 6 are mechanically and electrically connected by stitching or heat-sealing. According to one embodiment, a first mechanical and electrical connection element 5 or a second mechanical and electrical connection element 6 is able to connect electrically and mechanically to an external electronic or mechanical element.
  • the electronic garment 1 is electrically and mechanically connected to an external electronic or mechanical element by means of an element of a device of teeth engaged with a cursor.
  • the electronic garment 1 comprises a zipper allowing the mechanical and electronic connection between the first textile part 2 and the second textile part 3.
  • the second textile portion 3 comprises antistatic shielding means, making it possible to reduce the electronic noise that can interfere with the measurements of the sensors 4.
  • said antistatic shielding means are regions of the second textile part 3 manufactured with antistatic fibers, such as for example hydrophilic cotton fibers or polyacrylate fibers, or conductive fibers loaded with carbon, metal or metal oxide or conductive polymer fibers such as polyaniline or polyvinyl alcohol.
  • said antistatic shielding means is made from metal or metallized fibers, or carbon fibers.
  • the antistatic shielding means is manufactured by applying directly to the textile an antistatic coating based on metal, carbon or conductive polymer.
  • the first textile portion 2 comprises electromagnetic shielding means for minimizing external electromagnetic interference.
  • said electromagnetic shielding means is made from conductive materials.
  • said electromagnetic shielding means are obtained by printing metal ink consisting for example of a dispersion of nickel or copper particles in a liquid solution.
  • the second textile portion 3 comprises a first portion and a second portion. The first portion of the second textile portion 3 comprises at least one conductive interconnection track, at least one third mechanical and electrical connection element, and at least one electronic device. Said at least one conductive interconnection track of the first portion of the second textile portion 3 is configured to electrically connect the at least one electronic device to said at least one third mechanical and electrical connection element.
  • the use of said conductive interconnection track makes it possible to space the electronic device of said at least one third mechanical and electrical connection element, making it possible to avoid the superposition between the sensors 4 of the first textile part 2 and the electronic device of the first portion of the second textile portion 3 and therefore to minimize the extra thickness in the electronic garment 1.
  • the second portion of the second textile portion 3 comprises a plurality of second mechanical and electrical connection elements 6 configured to be mechanically connected and Electrically to the first mechanical and electrical connection elements 5.
  • said plurality of second mechanical and electrical connection elements 6 are further configured to be mechanically and electrically connected to third mechanical and electrical connection elements.
  • said at least one third mechanical and electrical connection element is configured to be connected with at least one second mechanical and electrical connection element 6 and / or at least a first mechanical and electrical connection element 5.
  • the at least one electronic device comprised in the first portion of the second textile portion 3 is a measuring means or a thermoregulation means.
  • Said thermoregulation means may be used to perform a heat therapy treatment on a subject suffering from rheumatism.
  • the at least one electronic device makes it possible to measure the electrical activity of the heart muscle, the activity of the respiratory muscles or the movement. According to one embodiment, the at least one electronic device makes it possible to measure external electromagnetic disturbances.
  • the electronic garment further comprises a third insulating textile portion and a fourth electromagnetic shielding textile portion, said third textile portion being located between the second textile portion and the fourth textile portion.
  • the electronic garment further comprises a fifth textile portion, said fifth textile portion preferably comprising antistatic shielding means.
  • the insulating textile of said third textile portion is an antistatic shield.
  • said antistatic shielding is made with antistatic fibers such as, for example, hydrophilic cotton fibers or polyacrylate fibers or conductive fibers loaded with carbon, metal or metal oxide or conductive polymer fibers such as polyaniline or polyvinyl alcohol.
  • the antistatic shield is obtained from metal or metallized fibers, or carbon fibers or by applying directly to the textile an antistatic coating based on metal, carbon or conductive polymers.
  • the fourth electromagnetic shielding textile portion is obtained by weaving metallic or metallized fibers or alternatively by printing with metallic ink.
  • the first textile part 2 is connected to the second textile part 3, and at least one first mechanical and electrical connection element 5 and at least one second mechanical and electrical connection element 6 are arranged symmetrically with respect to a fold line 8 of the electronic textile device intended to form the garment 1 so as to allow the mechanical and electrical connection when the first textile part 2 and the second textile part 3 come into contact by folding along the line Folding 8.
  • the textile device intended to form the electronic garment 1 is made in one piece and all the textile parts are connected. The different textile parts can thus be folded one over the other along a fold line.
  • the electronic garment 1 is a cap-like garment that can be worn on the subject's head, such as a undershirt that can be worn on the bust of the subject or that can be worn on the body. lower part of the subject.
  • the electronic garment 1 is a glove-type garment that can be worn on the subject's hand, a sock-type garment that can be worn on the subject's foot and that can cover part of the calf of the subject. , or a garment type body cloth adapted to be worn on the skin of the subject.
  • the first textile part 2, the second textile part 3, the third textile part, the fourth textile part and the fifth textile part are at least partially elastic and comprise rigid and / or flexible textile zones ensuring positioning correct means of measurement relative to the anatomical landmarks on the body of the subject.
  • the electronic garment 1 further comprises an electronic circuit connected mechanically and electrically to the connection elements. mechanical and electrical of the first textile part 2 and / or the second textile part 3.
  • the electronic circuit is a flexible support electronic circuit, in particular of flexible printed circuit type.
  • a flexible electronic circuit is a technology well known to those skilled in the art, which consists in using a high-performance plastic substrate, such as polyamide.
  • IJ & flexible electronic circuit is thus an electrical and mechanical support of electronic components. It is made on a flexible support of polyamide, polyetheretherketone (PEEK), polyester (PE), or other type. This flexible support makes it possible to fold the electronic garment 1 or to deform it without breaking the flexible electronic circuit.
  • the electronic circuits are not flexible but have a surface and a volume configured not to prevent the flexibility of the electronic garment 1 according to the present invention.
  • FR-4 epoxy resin reinforced with glass fibers
  • the electronic circuits are electrically connected to the other electrical components through the conductive interconnection tracks 7.
  • the set of electrically connected elements form the equivalent of a textile electrical circuit, stretchable and flexible.
  • the invention also relates to a method of manufacturing the electronic garment 1.
  • Said method comprises the steps of producing a first textile portion 2 comprising a plurality of sensors 4 and a second textile portion 3 comprising a plurality of interconnecting tracks conductive 7.
  • the method of manufacturing the electronic garment 1 then comprises a step in which a plurality of first mechanical and electrical connection elements 5 are added to the first textile part 2 and a plurality of second mechanical and electrical connection elements 6 to the second textile part. 3.
  • the first mechanical and electrical connection elements S are added so that each is electrically connected to at least one sensor 4 of the first textile part 2.
  • the second mechanical and electrical connection elements 6 are added so that each is connected. electrically to at least one conductive interconnection track 7.
  • the first mechanical and electrical connection elements 5 and the second mechanical and electrical connection elements 6 are arranged to allow the mechanical and electrical connection of the first textile part 2 with the second textile part 3 contacting the first textile part 2 with the second textile part 3.
  • the method of manufacturing the electronic garment 1 finally comprises a step of mechanical and electrical connection of the first textile part 2 and the second textile part 3 by connection between the plurality of first mechanical and electrical connection elements 5 and the plurality of second elements of mechanical and electrical connection 6.
  • the first textile part 2 is connected to the second textile part 3.
  • the two textile parts 2 and 3 are connected together by sewing, heat-sealing, by insertion of rivets or snaps.
  • the step of mechanical and electrical connection by bringing into contact is performed by folding the first textile portion 2 relative to the second textile portion 3 along a fold line 8.
  • the method of manufacturing the electronic garment 1 further comprises a step of producing a second textile portion 3 comprising a first portion and a second portion, and equipped with at least one conductive interconnection track and at least one device connected to each other.
  • the manufacturing method further comprises a step of integration in said first portion of the second textile portion 3 of at least a third mechanical and electrical connection element, so that said at least one third element mechanical and electrical connection connection is electrically connected to at least one conductive interconnection track, and said at least one third mechanical and electrical connection element is arranged to allow the mechanical and electrical connection with at least a first connection element mechanical and electronic 5 or at least a second mechanical and electronic connection element 6 when the first textile part 2 and the second textile part 3 come into contact.
  • the manufacturing method comprises a final step of mechanical and electrical connection of the first textile portion 2 with the first portion and the second portion of the second textile portion 3 through the connection between the at least one third element mechanical and electrical connection and at least first mechanical and electrical connection element 5 and / or at least second mechanical and electrical connection element 6.
  • the first portion of the second textile portion 3 is placed between the first textile portion 2 and the second portion of the second textile portion 3 during folding along the fold line 8.
  • the electronic garment 1 comprises at least five textile parts.
  • the step of mechanical and electrical connection by contacting the manufacturing process is performed by folding each textile portion on an adjacent portion by folding along at least four fold lines.
  • the flexible electronic circuit is located on at least one of the textile parts of the textile device so as to be positioned between two other textile parts during folding.

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Abstract

La présente invention concerne un vêtement électronique destiné à être porté par un sujet, tel qu'un maillot de corps, un pantalon ou un bonnet, formé par la superposition d'une première partie textile (2), configurée pour être en contact avec la peau du sujet, et d'une deuxième partie textile (3); dans lequel ladite première partie textile (2) comprend une pluralité de capteurs (4) configurés pour recevoir un signal physiologique et une pluralité de premiers éléments de connexion mécanique et électrique (5), chaque capteur (4) étant connecté électriquement à au moins un premier élément de connexion mécanique et électrique (5); et ladite deuxième partie textile (3) comprend une pluralité de deuxièmes éléments de connexion mécanique et électrique (6) configurés pour être connectés mécaniquement et électriquement audits premiers éléments de connexion mécanique et électrique (5), et une pluralité de pistes d'interconnexion conductrices (7) configurées pour connecter électriquement les deuxièmes éléments de connexion mécanique et électrique (6) à un système électronique.

Description

VÊTEMENT ÉLECTRONIQUE
COMPRENANT UNE PLURALITÉ DE COUCHES
DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne le domaine des vêtements intelligents. En particulier, la présente invention concerne un vêtement électronique apte à être porté par un sujet et consistant en l'association de plusieurs couches de textile qui intègrent des composants électroniques interconnectés. La présente invention concerne aussi le procédé de fabrication d'un tel vêtement électronique.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Les vêtements et textiles intelligents nécessitent d'intégrer de l'électronique sur des supports compatibles aux contraintes textiles. Dans certaines applications, comme par exemple des vêtements mesurant des signaux physiologiques à différents endroits du corps humain, le textile utilisé doit être capable d'intégrer des réseaux de connexion électronique pour transporter l'information enregistrée par des moyens de mesure. Pour supporter ces contraintes, les circuits électroniques doivent être flexibles, étanches, et ne doivent pas avoir une épaisseur trop importante susceptible de gêner l'utilisateur. L'électronique doit également être capable de résister à toutes les contraintes subies par le textile ou le vêtement dans son utilisation quotidienne (manipulation, lavage, séchage, pliage...). L'une des problématiques du domaine des vêtements et textiles intelligents est la réduction du bruit électronique ; ceci représente un point fondamental pour la mesure de signaux physiologiques de faible intensité. Ce bruit est lié au couplage électrique entre le circuit électronique intégré dans le textile et le corps de l'utilisateur, et au couplage électrique créé entre les parties constituant le circuit électronique lui-même.
Π convient donc de trouver un moyen de concevoir un circuit électronique comprenant plusieurs moyens de mesure dans un textile tout en réduisant le bruit électronique. Par ailleurs, l'utilisation de connecteurs rigides entre les différents composants du circuit électronique ou la soudure entre fils pour intégrer les fils au textile présente de nombreux inconvénients. En effet, le vêtement textile électronique obtenu est peu confortable pour l'utilisateur du fait des pièces rigides intégrées au vêtement. De plus, lors du contact avec l'eau (par exemple lors du lavage du vêtement), la création de points d'usure, d'oxydation, ou de court-circuit vont compromettre la longévité du textile comprenant un circuit électrique.
La présente invention vise donc à mettre au point un nouveau vêtement électronique qui intègre un circuit électronique comprenant une pluralité de moyens de mesure tout en réduisant le bruit électronique et en permettant un port confortable.
RÉSUMÉ
A cet effet, la présente invention a pour objet un vêtement électronique destiné à être porté par un sujet, tel qu'un maillot de corps, un pantalon ou un bonnet, formé par la superposition d'une première partie textile, configurée pour être en contact avec la peau du sujet, et d'une deuxième partie textile, dans lequel :
- la première partie textile comprend au moins un capteur configuré pour recevoir un signal physiologique et au moins un premier élément de connexion mécanique et électrique, chaque capteur étant connecté électriquement à un premier élément de connexion mécanique et électrique, et
- la deuxième partie textile comprend au moins un deuxième élément de connexion mécanique et électrique configuré pour être connecté mécaniquement et électriquement avec un premier élément de connexion mécanique et électrique, et au moins une piste d'interconnexion conductrice configurée pour connecter électriquement le ou chaque deuxième élément de connexion mécanique et électrique à un système électronique,
la première partie textile étant liée mécaniquement à la deuxième partie textile par connexion entre au moins un premier élément de connexion électrique et mécanique et au moins un deuxième élément de connexion électrique et mécanique, qui sont disposés en regard l'un de l'autre lorsque les première et deuxième parties textiles sont superposées.
Grâce à l'invention, les pistes électriques permettant la connexion entre les moyens de mesure et les autres composants du circuit électronique sont disposées sur deux couches textiles différentes, formées par les deux parties textiles superposées, qui sont connectées électriquement entre elles. L'utilisation de deux parties textiles interconnectées permet le routage de circuits électriques de plus grande complexité.
En particulier, le fait que le vêtement électronique soit formé par la superposition de la première partie textile et de la deuxième partie textile permet :
- d'une part, d'équiper la première partie textile avec une pluralité de capteurs répartis sur la surface du vêtement de manière à correspondre, à l'état porté du vêtement électronique par un sujet, à différentes positions selon une direction longitudinale et/ou selon une direction circonférentielle de la partie du corps du sujet couverte par le vêtement ; par exemple, dans le cas d'un maillot de corps, la première partie textile peut comprendre au moins un capteur à l'arrière d'une épaule, et plusieurs capteurs répartis circonférentiellement autour du buste ; chaque capteur étant avantageusement situé au voisinage d'un premier élément de connexion mécanique et électrique ;
- d'autre part, de mettre en place un routage électrique sur la deuxième partie textile, à partir des deuxièmes éléments de connexion mécanique et électrique et en direction d'une zone de connexion avec un système électronique, à l'aide des pistes d'interconnexion conductrices qui peuvent s'étendre sur toute la surface de la deuxième partie textile.
Selon l'invention, la première partie textile et la deuxième partie textile ont chacune la forme globale du vêtement prêt à être porté. Ainsi, la fabrication du vêtement électronique est simplifiée, puisqu'elle est obtenue par simple assemblage des première et deuxième parties textiles, sans nécessité de rapporter ou solidariser, notamment par couture, d'autres parties textiles sur les première et deuxième parties textiles. Selon une caractéristique avantageuse, les première et deuxième parties textiles ont des surfaces identiques, de sorte qu'elles sont immédiatement superposables, sans nécessité de reprises, pour former le vêtement électronique. Selon un aspect de l'invention, chacune parmi la première partie textile et la deuxième partie textile a une forme allongée selon une direction longitudinale de la partie du corps du sujet destinée à être recouverte par le vêtement électronique, qui peut être par exemple le buste du sujet, la partie inférieure du sujet, ou encore un bras, une main, une jambe, un pied du sujet, etc. Selon une réalisation avantageuse, la première partie textile comprend alors au moins deux capteurs, situés respectivement au voisinage de l'une et de l'autre extrémités de la première partie textile selon la direction longitudinale de la partie textile, tandis que la deuxième partie textile comprend au moins deux pistes d'interconnexion conductrices, qui s'étendent chacune sensiblement selon la direction longitudinale de la partie textile, depuis une zone en regard d'un des capteurs de la première partie textile jusqu'à une zone commune de connexion avec un système électronique. Dans le cas où les première et deuxième parties sont tubulaires, la direction longitudinale de chaque partie textile est la direction longitudinale du tube. L'agencement de capteurs au voisinage de deux extrémités opposées du vêtement selon la direction longitudinale des parties textiles permet de détecter des signaux en plusieurs zones éloignées les unes des autres de la partie du corps du sujet et de croiser les informations issues de différents capteurs. Il est ainsi possible, notamment, de déduire des informations sur le mouvement du sujet, ce qui peut permettre de réduire le bruit et d'assurer un suivi médical plus complet et plus précis du sujet. Selon un aspect de l'invention, le vêtement électronique comprend sur au moins 80% de sa surface, en particulier sensiblement sur toute sa surface, la superposition de la première partie textile et de la deuxième partie textile. Cette configuration permet de répartir des capteurs sur toute la surface de la première partie textile, de manière à faire des mesures sur toute la partie du corps du sujet couverte par le vêtement électronique, et de mettre en place le circuit électrique associé sur toute la surface de la deuxième partie textile, la grande surface disponible réduisant le risque de croisement des pistes d'interconnexion ou de court-circuit dû par exemple à des plis du vêtement. De manière avantageuse, la superposition des première et deuxième parties textiles sensiblement sur toute la surface du vêtement électronique permet également de garantir une épaisseur homogène du vêtement sur sa surface, ce qui améliore le confort de port du vêtement ainsi que son aspect esthétique. Selon un mode de réalisation, le ou les capteurs de la première partie textile et la ou les pistes d'interconnexion conductrices de la deuxième partie textile sont des éléments textiles, c'est-à-dire constitués de fils conducteurs ou de fils recouverts d'un matériau conducteur qui sont tissés, tricotés, brodés, déposés ou imprimés dans la partie textile correspondante. De manière avantageuse, les première et deuxième parties textiles sont alors fabriquées de manière automatisée sur une machine, notamment par tissage ou tricotage, avec les capteurs textiles et pistes d'interconnexion textiles qui sont directement intégrés lors de la fabrication de la partie textile correspondante. Il est ainsi possible de minimiser les interventions humaines pour la fabrication du vêtement électronique. Dans un mode de réalisation de l'invention, les première et deuxième parties textiles du vêtement électronique sont formées à partir d'une pièce textile unique, cette pièce textile unique étant pliée sur elle-même selon une ligne de pliage qui délimite les première et deuxième parties textiles, les premiers éléments de connexion électrique et mécanique et les deuxièmes éléments de connexion électrique et mécanique étant disposés symétriquement de part et d'autre de la ligne de pliage. Cet agencement permet de fabriquer le vêtement électronique en une seule pièce, et en particulier de fabriquer la première partie textile et la deuxième partie textile sur une même machine et au même moment, notamment par tissage ou tricotage, ce qui garantit une bonne correspondance entre les éléments électriques (capteurs et pistes d'interconnexion) des deux parties textiles.
De manière avantageuse, la première partie textile et la deuxième partie textile sont tabulaires, le vêtement électronique étant obtenu par insertion de l'une dans l'autre de manière à les superposer. En particulier, dans le cas où les première et deuxième parties textiles du vêtement électronique sont formées à partir d'une pièce textile unique de forme tabulaire, le vêtement électronique peut être obtenu par simple pliage et retournement de l'une à l'intérieur de l'autre.
Selon un mode de réalisation, la ou chaque piste d'interconnexion conductrice est réalisée par tissage, par broderie, par dentelle, par couture, par tricotage de fils conducteurs ou par impression d'une encre conductrice. Selon un mode de réalisation, la deuxième partie textile comprend des moyens de blindage antistatique.
Selon un mode de réalisation, la première partie textile comprend des moyens de blindage électromagnétique. Selon un mode de réalisation, le premier élément de connexion mécanique et électrique comporte un élément femelle ou un élément mâle destiné à coopérer avec respectivement un élément mâle ou un élément femelle du deuxième élément de connexion mécanique et électrique.
Selon un mode de réalisation, le vêtement électronique comprend au moins un dispositif d'humidification d'électrode textile intercalé entre la première partie textile et la deuxième partie textile, de manière à humidifier en continu, sous la forme de vapeur d'eau dont la diffusion est contrôlée, chaque électrode textile de la première partie textile du vêtement électronique. Chaque dispositif d'humidification d'électrode comporte un matériau apte à absorber et à retenir de l'eau, ce matériau étant disposé entre, du côté de la première partie textile, une première couche perméable à l'eau liquide dans une direction allant de l'extérieur de la couche vers le matériau et étanche à l'eau liquide et perméable à la vapeur d'eau dans la direction opposée et, du côté de la deuxième partie textile, une deuxième couche étanche à l'eau liquide et à la vapeur d'eau. Un tel dispositif d'humidification par son gonflement permet d'assurer un contact mécanique suffisant de l'électrode avec la peau du sujet, de sorte à assurer un contact électrique optimal avec la peau et peu d'artefacts de mouvements. La structure du vêtement selon l'invention, présentant une double épaisseur, permet avantageusement de loger des dispositifs d'humidification d'électrode dans le volume défini entre la première partie textile et la deuxième partie textile. Selon un mode de réalisation, le vêtement électronique comprend en outre une troisième partie textile isolante et une quatrième partie textile de blindage électromagnétique, ladite troisième partie étant située entre la deuxième partie textile et la quatrième partie textile. Selon un mode de réalisation, le vêtement électronique comprend en outre une cinquième partie textile, ladite cinquième partie textile comprenant préférablement des moyens de blindage antistatique.
Selon un mode de réalisation, le vêtement électronique comprend en outre un circuit électronique flexible connecté mécaniquement et électriquement aux éléments de connexion mécanique et électrique de la première partie textile et/ou de la deuxième partie textile.
La présente invention concerne en outre un procédé de fabrication d'un vêtement électronique tel que décrit ci-dessus, comprenant les étapes suivantes :
a) la réalisation d'une première partie textile comprenant une pluralité des capteurs ;
b) la réalisation d'une deuxième partie textile comprenant une pluralité de pistes d'interconnexion conductrices ;
c) l'ajout d'une pluralité de premiers éléments de connexion mécanique et électrique sur la première partie textile et d'une pluralité de deuxièmes éléments de connexion mécanique et électrique sur la deuxième partie textile, de sorte que :
- chaque premier élément de connexion mécanique et électrique soit connecté électriquement à au moins un capteur de la première partie textile ;
- chaque deuxième élément de connexion mécanique et électrique soit connecté électriquement à au moins une piste d'interconnexion conductrice ;
- la pluralité de premiers éléments de connexion mécanique et électrique et la pluralité de deuxièmes éléments de connexion mécanique et électrique soient disposés de sorte à permettre la connexion mécanique et électrique entre la première partie textile et la deuxième partie textile lors de la mise en contact de ladite première partie textile et ladite deuxième partie textile ; et d) la connexion mécanique et électrique de la première et la deuxième partie textile par la connexion entre la pluralité de premiers éléments de connexion mécanique et électrique et la pluralité de deuxièmes éléments de connexion mécanique et électrique. Selon un mode de réalisation, l'étape d) de connexion mécanique et électrique est effectuée par pliage de la première partie textile par rapport à la deuxième partie textile le long d'une ligne de pliage.
Selon un mode de réalisation, le vêtement électronique comprend au moins cinq parties textiles, chaque partie textile étant repliée sur une partie adjacente par pliage le long d'au moins quatre lignes de pliage.
DÉFINITIONS
Dans la présente invention, les termes ci-dessous sont définis de la manière suivante :
- Par « Électrodes textiles », on entend des électrodes constituées de fils conducteurs ou de fils recouverts d'un matériau conducteur tissés, tricotés, brodés, déposés ou imprimés dans le vêtement. Selon un mode de réalisation, le fil est un fil métallique ou un fil recouvert d'un revêtement métallique, en particulier, le fil peut être un fil d'argent ou un fil recouvert d'argent. Selon un mode de réalisation, le fil est un fil de carbone ou un fil comprenant des particules conductrices telles que des nanotubes de carbone ou des nanoparticules métalliques. Selon un mode de réalisation, le fil est recouvert d'un matériau organique intrinsèquement conducteur, tel que la polyaniline.
- Par « Plusieurs » ou « pluralité », on entend au moins deux.
- Par « Signal physiologique » on entend un signal qui peut être mesuré à partir d'un sujet.
- Par « Textile », on entend un matériau obtenu par assemblage de fils, fibres et/ou filaments par un procédé quelconque tel que par exemple le tissage, ou le tricotage.
- Par « Thermocollage », on entend le collage de deux textiles par chauffage, avec éventuellement apport d'une thermocolle. Par « Vêtement de type bonnet » on entend un vêtement textile porté à même la peau, le cas échéant au contact de poils tels que des cheveux, couvrant le cuir chevelu du sujet, il englobe notamment le bonnet.
Par « Vêtement de type maillot de corps » on entend un vêtement textile porté à même la peau, le cas échéant au contact de poils, couvrant le buste du sujet, il englobe le maillot de corps, le tee-shirt ou le débardeur indifféremment à manches longues, à manches courtes ou sans manches.
Par « Vêtement de type pantalon » on entend un vêtement textile porté à même la peau, le cas échéant au contact de poils, couvrant la partie inférieure du sujet, les deux jambes étant couvertes séparément.
Par « Vêtement intelligent », on entend tout textile apte à être porté par un sujet comprenant plusieurs pistes conductrices interconnectées et configurées pour transmettre ou recevoir un signal électrique.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
La Figure 1 est un dessin illustrant une vue de face et une vue arrière d'un dispositif électronique textile destiné à former un vêtement selon un mode de réalisation de la présente invention.
La Figure 2 est un dessin illustrant le vêtement selon l'invention obtenu par pliage du dispositif électronique textile de la figure 1 selon une ligne de pliage.
La Figure 3 illustre le détail de la connexion mécanique et électrique entre la première partie textile et la deuxième partie textile du vêtement selon l'invention de la figure 2.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE Comme illustrée sur les figures 1 et 2, la présente invention concerne un vêtement électronique 1 comprenant au moins deux parties textiles et une pluralité de moyens de mesure. La présente invention concerne également un procédé de fabrication dudit vêtement électronique 1.
Le dispositif textile destiné à former le vêtement électronique 1 selon la présente invention comprend une première partie textile 2 configurée pour être en contact avec la peau d'un sujet et au moins une deuxième partie textile 3.
Dans l'exemple représenté sur les figures, donné à titre d'exemple non limitatif, le vêtement électronique 1 est un vêtement de type maillot de corps destiné à couvrir le buste d'un sujet.
Dans cet exemple, la première partie textile 2 et la deuxième partie textile 3 sont tubulaires et formées à partir d'une pièce textile unique de forme tubulaire, le vêtement électronique 1 étant obtenu par pliage et retournement de l'une à l'intérieur de l'autre.
La première partie textile 2 comprend une pluralité de capteurs 4 configurés pour recevoir un signal physiologique et une pluralité de premiers éléments de connexion mécanique et électrique 5, chaque capteur 4 étant connecté électriquement à au moins un premier élément de connexion électrique et mécanique S.
La deuxième partie textile 3 comprend une pluralité de deuxièmes éléments de connexion mécanique et électrique 6 configurés pour être connectés mécaniquement et électriquement audits premiers éléments de connexion mécanique et électrique 5.
La deuxième partie textile 3 comprend également une pluralité de pistes d'interconnexion conductrices 7 configurées pour connecter électriquement les deuxièmes éléments de connexion mécanique et électrique 6 à un système électronique.
Selon un aspect de l'invention, le vêtement 1, en particulier la première partie textile 2, est configurée de sorte à positionner les capteurs 4 à même la peau, c'est-à-dire directement au contact de la peau. Dans l'exemple représenté sur les figures, chacune parmi la première partie textile 2 et la deuxième partie textile 3 a une forme allongée selon une direction longitudinale de la partie du corps du sujet destinée à être recouverte par le vêtement électronique 1 , à savoir le buste dans cet exemple. La première partie textile 2 comporte plusieurs capteurs 4, comprenant des capteurs 4 destinés à être situés à Γ arrière des épaules du sujet, au voisinage de l'extrémité supérieure de la première partie textile 2 à l'état porté, et des capteurs 4 destinés à être répartis circonférentiellement autour du buste du sujet, au voisinage de l'extrémité inférieure de la première partie textile 2 à l'état porté. LA deuxième partie textile 3 comprend une pluralité de pistes d'interconnexion conductrices 7 qui s'étendent, au moins sur une partie de leur longueur, selon la direction longitudinale de la deuxième partie textile 3, depuis une zone en regard d'un des capteurs 4 de la première partie textile 2 jusqu'à une zone commune de connexion avec un système électronique située a titre d'exemple au voisinage de la taille du sujet.
Selon un mode de réalisation, les capteurs 4 sont configurés pour recevoir différents types de signaux physiologiques du sujet portant le vêtement électronique 1.
Selon un mode de réalisation, le signal physiologique reçu par un capteur 4 est l'activité électrique musculaire (par exemple du muscle cardiaque ou des muscles respiratoires), la concentration en oxygène dans le sang ou l'activité électrique cérébrale.
Selon un mode de réalisation, le capteur 4 est un capteur de l'activité électrique cérébrale. Selon un mode de réalisation, le capteur 4 est un capteur de l'activité électrique musculaire (par exemple du muscle cardiaque ou des muscles respiratoires). Selon un mode de réalisation, le capteur 4 est un capteur du mouvement oculaire. Selon un mode de réalisation, le capteur 4 est un capteur de la concentration en oxygène dans le sang. Selon un mode de réalisation, le capteur 4 est un capteur de la température corporelle.
Selon un mode de réalisation, le capteur 4 est un capteur des perturbations électromagnétiques externes.
Selon un mode de réalisation, les capteurs 4 sont des électrodes. Selon un mode de réalisation, les électrodes comprennent des électrodes textiles tissées, tricotées, brodées, déposées ou imprimées dans ou sur ladite première partie textile 2.
Selon un mode de réalisation, les électrodes peuvent être disposées pour permettre la mesure de l'impédance électrique du sujet portant le vêtement électronique 1. Selon un mode de réalisation, les électrodes sont des électrodes conductrices.
Selon un mode de réalisation, la deuxième partie textile 3 comprend en outre des capteurs, qui ne nécessitent pas de contact avec la peau, comme par exemple un actimètre.
La deuxième partie textile 3 comprend une pluralité de pistes d'interconnexion conductrices 7. Dans un mode de réalisation, ces pistes d'interconnexion conductrices 7 peuvent être obtenues par le tissage ou le tricotage de fils conducteurs dans la deuxième partie textile 3. Dans un mode de réalisation, ces pistes d'interconnexion conductrices 7 peuvent être réalisées en outre par broderie, dentelle ou couture de fils conducteurs dans la deuxième partie textile 3, ou tout autre moyen connu de l'homme de métier. Dans un autre mode de réalisation, les pistes d'interconnexion conductrices 7 sont réalisées par thermocollage.
Dans un mode de réalisation, les fils conducteurs sont constitués d'un matériau conducteur comme par exemple de l'argent.
Dans un mode de réalisation alternatif, les fils conducteurs sont constitués de fils textiles recouverts d'un matériau conducteur, préférentiellement de fils textiles recouverts d'un métal conducteur, très préférentiellement de fils textiles recouverts d'argent.
Dans un autre mode de réalisation, les pistes d'interconnexion conductrices 7 sont obtenues par impression d'une encre conductrice ou par une peinture conductrice. Ladite encre conductrice ou peinture conductrice est chargée avec un matériau électriquement conducteur, possédant des propriétés de souplesse lui permettant d'être déposée sur des surfaces souples.
Dans un mode de réalisation, la deuxième partie textile 3 comprend plusieurs pistes d'interconnexion conductrices 7 séparées les unes des autres par une ou plusieurs zones isolantes. Comme illustré en figure 3, selon un mode de réalisation de la présente invention, un premier élément de connexion mécanique et électrique 5 est un élément femelle destiné à coopérer avec un élément mâle du deuxième élément de connexion mécanique et électrique 6 traversant le textile. Selon un mode de réalisation alternatif, un premier élément de connexion mécanique et électrique 5 est un élément mâle destiné à coopérer avec un élément femelle du deuxième élément de connexion mécanique et électrique 6 traversant le textile.
Selon un mode de réalisation, un premier élément de connexion mécanique et électrique 5 et un deuxième élément de connexion mécanique et électrique 6 sont un bouton pression mâle et un bouton pression femelle ou inversement.
Selon un mode de réalisation, un premier élément de connexion mécanique et électrique 5 et un deuxième élément de connexion mécanique et électrique 6 sont connectés mécaniquement et électriquement par couture ou thermocollage. Selon un mode de réalisation, un premier élément de connexion mécanique et électrique 5 ou un deuxième élément de connexion mécanique et électrique 6 est apte à se connecter électriquement et mécaniquement à un élément électronique ou mécanique extérieur.
Selon un mode de réalisation, le vêtement électronique 1 est connecté électriquement et mécaniquement à un élément électronique ou mécanique extérieur grâce à un élément d'un dispositif de dents engrenées à l'aide d'un curseur.
Selon un mode de réalisation, le vêtement électronique 1 comprend une fermeture éclair permettant la connexion mécanique et électronique entre la première partie textile 2 et la deuxième partie textile 3.
Dans un mode de réalisation, la deuxième partie textile 3 comprend des moyens de blindage antistatique, permettant de diminuer le bruit électronique qui peut interférer avec les mesures des capteurs 4. Dans un mode de réalisation, lesdits moyens de blindage antistatique sont des régions de la deuxième partie textile 3 fabriquées avec des fibres antistatiques, telles que par exemple des fibres hydrophiles de coton ou des fibres de polyacrylates, ou encore des fibres conductrices chargées en carbone, en métal ou en oxyde métallique ou des fibres en polymère conducteur comme la polyaniline ou l'alcool polyvinylique. Dans un mode de réalisation alternatif, lesdits moyens de blindage antistatique sont fabriqués à partir de fibres métalliques ou métallisées, ou de fibres de carbone. Dans un autre mode de réalisation, les moyens de blindage antistatique sont fabriqués en appliquant directement sur le textile une enduction antistatique à base de métal, de carbone ou de polymère conducteur.
Dans un mode de réalisation, la première partie textile 2 comprend des moyens de blindage électromagnétique permettant de minimiser les perturbations électromagnétiques externes. Dans un mode de réalisation, lesdits moyens de blindage électromagnétique sont fabriqués à partir de matériaux conducteurs. Dans un mode de réalisation, lesdits moyens de blindage électromagnétique sont obtenus par impression d'encre métallique constituée par exemple d'une dispersion de particules de nickel ou de cuivre dans une solution liquide. Dans un mode de réalisation, la deuxième partie textile 3 comprend une première portion et une deuxième portion. La première portion de la deuxième partie textile 3 comprend au moins une piste d'interconnexion conductrice, au moins un troisième élément de connexion mécanique et électrique, et au moins un dispositif électronique. Ladite au moins une piste d'interconnexion conductrice de la première portion de la deuxième partie textile 3 est configurée pour connecter électriquement le au moins un dispositif électronique audit au moins un troisième élément de connexion mécanique et électrique. L'utilisation de ladite piste d'interconnexion conductrice permet d'espacer le dispositif électronique dudit au moins un troisième élément de connexion mécanique et électrique, permettant d'éviter la superposition entre les capteurs 4 de la première partie textile 2 et le dispositif électronique de la première portion de la deuxième partie textile 3 et donc de réduire au minimum les surépaisseurs dans le vêtement électronique 1. La deuxième portion de la deuxième partie textile 3 comprend une pluralité de deuxièmes éléments de connexion mécanique et électrique 6 configurés pour être connectés mécaniquement et électriquement aux premiers éléments de connexion mécanique et électrique 5. Selon un mode de réalisation, ladite pluralité de deuxièmes éléments de connexion mécanique et électrique 6 sont en outre configurés pour être connectés mécaniquement et électriquement audits troisièmes éléments de connexion mécanique et électrique.
Selon un mode de réalisation, ledit au moins un troisième élément de connexion mécanique et électrique est configuré pour être connecté avec au moins un deuxième élément de connexion mécanique et électrique 6 et/ou au moins un premier élément de connexion mécanique et électrique 5.
Selon un mode de réalisation, le au moins un dispositif électronique compris dans la première portion de la deuxième partie textile 3 est un moyen de mesure ou un moyen de thermorégulation. Ledit moyen de thermorégulation peut être utilisé pour effectuer un traitement de thermothérapie sur un sujet souffrant de rhumatismes.
Selon un mode de réalisation, le au moins un dispositif électronique permet la mesure de l'activité électrique du muscle cardiaque, de l'activité des muscles respiratoires ou du mouvement. Selon un mode de réalisation, le au moins un dispositif électronique permet la mesure des perturbations électromagnétiques externes.
Dans un mode de réalisation, le vêtement électronique comprend en outre une troisième partie textile isolante et une quatrième partie textile de blindage électromagnétique, ladite troisième partie textile étant située entre la deuxième partie textile et la quatrième partie textile.
Dans un mode de réalisation, le vêtement électronique comprend en outre une cinquième partie textile, ladite cinquième partie textile comprenant préférablement des moyens de blindage antistatique.
Dans un mode de réalisation, le textile isolant de ladite troisième partie textile est un blindage antistatique.
Selon un mode de réalisation, ledit blindage antistatique est réalisé avec des fibres antistatiques telles que par exemple des fibres hydrophiles de coton ou des fibres de polyacrylate ou encore des fibres conductrices chargées en carbone, en métal ou oxyde métallique ou des fibres en polymère conducteur comme la polyaniline ou l'alcool polyvinylique. Dans un mode de réalisation alternatif, le blindage antistatique est obtenu à partir de fibres métalliques ou métallisées, ou de fibres de carbone ou encore en appliquant directement sur le textile une enduction antistatique à base de métal, de carbone ou de polymères conducteurs. Dans un mode de réalisation, la quatrième partie textile de blindage électromagnétique est obtenue par tissage des fibres métalliques ou métallisées ou alternativement par impression avec de l'encre métallique.
Selon un mode de réalisation, la première partie textile 2 est connectée à la deuxième partie textile 3, et au moins un premier élément de connexion mécanique et électrique 5 et au moins un deuxième élément de connexion mécanique et électrique 6 sont disposés symétriquement par rapport à une ligne de pliage 8 du dispositif textile électronique destiné à former le vêtement 1 de sorte à permettre la connexion mécanique et électrique lors de la mise en contact de la première partie textile 2 et de la deuxième partie textile 3 par pliage le long de la ligne de pliage 8.
Selon un mode de réalisation, le dispositif textile destiné à former le vêtement électronique 1 est réalisé en une seule pièce et toutes les parties textiles sont connectées. Les différentes parties textiles peuvent ainsi être repliées l'une sur l'autre le long d'une ligne de pliage. Selon un mode de réalisation, le vêtement électronique 1 est un vêtement de type bonnet apte à être porté sur la tête du sujet, de type maillot de corps apte à être porté sur le buste du sujet ou de type pantalon apte à être porté sur la partie inférieure du sujet. Selon un mode de réalisation, le vêtement électronique 1 est un vêtement de type gant apte à être porté sur la main du sujet, un vêtement de type chaussette apte à être porté sur le pied du sujet et qui peut couvrir une partie du mollet du sujet, ou un vêtement de type linge de corps apte à être porté à même la peau du sujet.
Selon un mode de réalisation, la première partie textile 2, la deuxième partie textile 3, la troisième partie textile, la quatrième partie textile et la cinquième partie textile sont au moins partiellement élastiques et comprennent de zones textiles rigides et/ou flexibles assurant le positionnement correct des moyens de mesure par rapport aux repères anatomiques sur le corps du sujet.
Selon un mode de réalisation, le vêtement électronique 1 comprend en outre un circuit électronique connecté mécaniquement et électriquement aux éléments de connexion mécanique et électrique de la première partie textile 2 et/ou de la deuxième partie textile 3.
Selon un mode de réalisation, le circuit électronique est un circuit électronique sur support flexible, en particulier de type circuit imprimé flexible. Un circuit électronique flexible est une technologie bien connue de l'homme du métier, qui consiste à utiliser un substrat plastique haute-performance, comme par exemple le polyamide. IJ& circuit électronique flexible est donc un support électrique et mécanique de composants électroniques. Il est réalisé sur un support souple de type polyamide, polyétheréthercétone (PEEK), polyester (PE), ou autre. Ce support souple permet de plier le vêtement électronique 1 ou de le déformer sans casser le circuit électronique flexible.
L'homme du métier reconnaîtra qu'il maîtrise la fabrication des circuits électroniques flexibles. Ces derniers sont largement connus et utilisés dans une grande variété d'applications.
Dans un autre mode de réalisation, les circuits électroniques ne sont pas flexibles mais ont une surface et un volume configurés pour ne pas empêcher la flexibilité du vêtement électronique 1 selon la présente invention.
Π peut également être réalisé sur un support rigide comme par exemple une résine époxy renforcée de fibres de verres (FR-4), ou autre.
Les circuits électroniques sont reliés électriquement aux autres composants électriques grâce aux pistes d'interconnexion conductrices 7. L'ensemble des éléments connectés électriquement forme l'équivalent d'un circuit imprimé électrique textile, étirable et flexible.
L'invention concerne également un procédé de fabrication du vêtement électronique 1. Ledit procédé comprend les étapes de réalisation d'une première partie textile 2 comprenant une pluralité de capteurs 4 et d'une deuxième partie textile 3 comprenant une pluralité de pistes d'interconnexion conductrices 7. Le procédé de fabrication du vêtement électronique 1 comprend ensuite une étape dans laquelle on ajoute une pluralité de premiers éléments de connexion mécanique et électrique 5 sur la première partie textile 2 et une pluralité de deuxièmes éléments de connexion mécanique et électrique 6 sur la deuxième partie textile 3. Les premiers éléments de connexion mécanique et électrique S sont ajoutés de sorte que chacun soit connecté électriquement à au moins un capteur 4 de la première partie textile 2. Les deuxièmes éléments de connexion mécanique et électrique 6 sont ajoutés de sorte que chacun soit connecté électriquement à au moins une piste d'interconnexion conductrice 7. Les premiers éléments de connexion mécanique et électrique 5 et les deuxièmes éléments de connexion mécanique et électrique 6 sont disposés de sorte à permettre la connexion mécanique et électrique de la première partie textile 2 avec la deuxième partie textile 3 lors de la mise en contact de la première partie textile 2 avec la deuxième partie textile 3.
Le procédé de fabrication du vêtement électronique 1 comprend enfin une étape de connexion mécanique et électrique de la première partie textile 2 et la deuxième partie textile 3 par connexion entre la pluralité de premiers éléments de connexion mécanique et électrique 5 et la pluralité de deuxièmes éléments de connexion mécanique et électrique 6.
Selon un mode de réalisation, la première partie textile 2 est connectée à la deuxième partie textile 3. Selon un mode de réalisation, les deux parties textiles 2 et 3 sont reliées ensemble par couture, thermocollage, par insertion de rivets ou de boutons pression.
Selon un mode de réalisation, l'étape de connexion mécanique et électrique par mise en contact est effectuée par pliage de la première partie textile 2 par rapport à la deuxième partie textile 3 le long d'une ligne de pliage 8. Selon un mode de réalisation, le procédé de fabrication du vêtement électronique 1 comprend en outre une étape de réalisation d'une deuxième partie textile 3 comprenant une première portion et une deuxième portion, et équipée d'au moins une piste d'interconnexion conductrice et au moins un dispositif électronique connectés entre eux. Selon ce mode de réalisation, le procédé de fabrication comprend en outre une étape d'intégration dans ladite première portion de la deuxième partie textile 3 d'au moins un troisième élément de connexion mécanique et électrique, de sorte que ledit au moins un troisième élément de connexion mécanique et électrique soit connecté électriquement à au moins une piste d'interconnexion conductrice, et que ledit au moins un troisième élément de connexion mécanique et électrique soit disposé de sorte à permettre la connexion mécanique et électrique avec au moins un premier élément de connexion mécanique et électronique 5 ou au moins un deuxième élément de connexion mécanique et électronique 6 lors de la mise en contact de la première partie textile 2 et de la deuxième partie textile 3.
Selon ce mode de réalisation, le procédé de fabrication comprend une étape finale de connexion mécanique et électrique de la première partie textile 2 avec la première portion et la deuxième portion de la deuxième partie textile 3 grâce à la connexion entre le au moins un troisième élément de connexion mécanique et électrique et au moins premier élément de connexion mécanique 5 et électrique et/ou au moins deuxième élément de connexion mécanique et électrique 6.
Selon ce mode de réalisation, la première portion de la deuxième partie textile 3 est placée entre la première partie textile 2 et la deuxième portion de la deuxième partie textile 3 lors du pliage le long de la ligne de pliage 8. Selon un mode de réalisation, le vêtement électronique 1 comprend au moins cinq parties textiles. Dans ce mode de réalisation, l'étape de connexion mécanique et électrique par mise en contact du procédé de fabrication est réalisée en pliant chaque partie textile sur une partie adjacente par pliage le long d'au moins quatre lignes de pliage.
Selon un mode de réalisation, le circuit électronique flexible est localisé sur au moins une des parties textiles du dispositif textile de sorte à être positionné entre deux autres parties textiles lors du pliage. RÉFÉRENCES
1 - Vêtement électronique ;
2 - Première partie textile ;
3 - Deuxième partie textile ;
4 - Capteur ;
5 - Premiers éléments de connexion mécanique et électrique ;
6 - Deuxièmes éléments de connexion mécanique et électrique ;
7 - Pistes d'interconnexion conductrices ;
8 - Ligne de pliage.

Claims

REVENDICATIONS
1. Vêtement électronique (1) destiné à être porté par un sujet, tel qu'un maillot de corps, un pantalon ou un bonnet, formé par la superposition d'une première partie textile (2) configurée pour être en contact avec la peau du sujet et d'une deuxième partie textile (3), dans lequel :
- la première partie textile (2) comprend au moins un capteur (4) configuré pour recevoir un signal physiologique et au moins un premier élément de connexion mécanique et électrique (S), chaque capteur (4) étant connecté électriquement à un premier élément de connexion mécanique et électrique (5), et
- la deuxième partie textile (3) comprend au moins un deuxième élément de connexion mécanique et électrique (6) configuré pour être connecté mécaniquement et électriquement avec un premier élément de connexion mécanique et électrique (5), et au moins une piste d'interconnexion conductrice (7) configurée pour connecter électriquement le ou chaque deuxième élément de connexion mécanique et électrique (6) à un système électronique,
la première partie textile (2) étant liée mécaniquement à la deuxième partie textile (3) par connexion entre au moins un premier élément de connexion électrique et mécanique (5) et au moins un deuxième élément de connexion électrique et mécanique (6), qui sont disposés en regard l'un de l'autre lorsque les première (2) et deuxième (3) parties textiles sont superposées.
2. Vêtement électronique selon la revendication 1, comprenant sur au moins 80% de sa surface, en particulier sensiblement sur toute sa surface, la superposition de la première partie textile (2) et de la deuxième partie textile (3).
3. Vêtement électronique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel la première partie textile (2) et la deuxième partie textile (3) sont tubulaires.
4. Vêtement électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première partie textile (2) comprend une pluralité de capteurs (4) répartis sur sa surface et situés chacun au voisinage d'un premier élément de connexion mécanique et électrique (5), tandis que la deuxième partie textile (3) comprend une pluralité de pistes d'interconnexion conductrices (7) s'étendant chacune à partir d'un deuxième élément de connexion mécanique et électrique (6) en direction d'une zone de connexion avec un système électronique.
5. Vêtement électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les première (2) et deuxième (3) parties textiles sont définies par une pièce textile unique, la pièce textile unique étant pliée sur elle-même selon une ligne de pliage (8), le au moins un premier élément de connexion électrique et mécanique (5) et le au moins un deuxième élément de connexion électrique et mécanique (6) étant disposés symétriquement par rapport à la ligne de pliage (8) de la pièce textile unique.
6. Vêtement électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la ou chaque piste d'interconnexion conductrice (7) est réalisée par tissage, broderie, dentelle, couture ou tricotage de fils conducteurs ou par impression d'une encre conductrice.
7. Vêtement électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième partie textile (3) comprend des moyens de blindage antistatique.
8. Vêtement électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première partie textile (2) comprend des moyens de blindage électromagnétique.
9. Vêtement électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier élément de connexion mécanique et électrique (5) comporte un élément femelle ou un élément mâle destiné à coopérer avec respectivement un élément mâle ou un élément femelle du deuxième élément de connexion mécanique et électrique (6).
10. Vêtement électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une troisième partie textile isolante et une quatrième partie textile de blindage électromagnétique, ladite troisième partie textile étant située entre la deuxième partie textile et la quatrième partie textile.
11. Vêtement électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une cinquième partie textile, ladite cinquième partie textile comprenant préférablement des moyens de blindage antistatique.
12. Vêtement électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un circuit électronique flexible connecté mécaniquement et électriquement aux éléments de connexion mécanique et électrique de la première partie textile et/ou de la deuxième partie textile.
13. Procédé de fabrication d'un vêtement électronique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant les étapes suivantes :
a) la réalisation d'une première partie textile (2) comprenant une pluralité des capteurs (4) ;
b) la réalisation d'une deuxième partie textile (3) comprenant une pluralité de pistes d'interconnexion conductrices (7) ;
c) l'ajout d'une pluralité de premiers éléments de connexion mécanique et électrique (5) sur la première partie textile (2) et d'une pluralité de deuxièmes éléments de connexion mécanique et électrique (6) sur la deuxième partie textile (3), de sorte que :
- chaque premier élément de connexion mécanique et électrique (5) soit connecté électriquement à au moins un capteur (4) de la première partie textile (2) ;
- chaque deuxième élément de connexion mécanique et électrique (6) soit connecté électriquement à au moins une piste d'interconnexion conductrice (7) ;
- la pluralité de premiers éléments de connexion mécanique et électrique (5) et la pluralité de deuxièmes éléments de connexion mécanique et électrique (6) soient disposées de sorte à permettre la connexion mécanique et électrique entre la première partie textile (2) et la deuxième partie textile lors de la mise en contact de ladite première partie textile (2) et ladite deuxième partie textile (3) ; et
d) la connexion mécanique et électrique de la première (2) et la deuxième partie textile (3) par la connexion entre la pluralité de premiers éléments de connexion mécanique et électrique (5) et la pluralité de deuxièmes éléments de connexion mécanique et électrique (6).
14. Procédé de fabrication selon la revendication 13, dans lequel l'étape d) de connexion mécanique et électrique est effectuée par pliage de la première partie textile par rapport à la deuxième partie textile le long d'une ligne de pliage (8).
15. Procédé de fabrication selon la revendication 13 ou la revendication 14, dans lequel le vêtement électronique (1 ) comprend au moins cinq parties textiles, chaque partie textile étant repliée sur une partie adjacente par pliage le long d'au moins quatre lignes de pliage.
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