WO2018199733A1 - Aparato y método para transmisión de señales para textiles inteligentes - Google Patents

Aparato y método para transmisión de señales para textiles inteligentes Download PDF

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WO2018199733A1
WO2018199733A1 PCT/MX2018/000008 MX2018000008W WO2018199733A1 WO 2018199733 A1 WO2018199733 A1 WO 2018199733A1 MX 2018000008 W MX2018000008 W MX 2018000008W WO 2018199733 A1 WO2018199733 A1 WO 2018199733A1
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WO
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textile
socket
electronic
optoelectronic
interface
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Application number
PCT/MX2018/000008
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English (en)
French (fr)
Inventor
Paulino VACAS JAQUES
Original Assignee
Vacas Jaques Paulino
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
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D1/00—Garments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D1/00—Woven fabrics designed to make specified articles

Definitions

  • the present invention concerns an apparatus for transmitting electronic or optoelectronic signals from a device to various parts of an intelligent textile. Additionally, the present invention concerns the corresponding method for forming said apparatus for the transmission of signals in the intelligent textile. Both the device and the associated method can be used to develop various types of smart textiles that can be used in the areas of security, education, automotive, health and services, among others.
  • the object of this invention is to provide an apparatus, as well as the corresponding method of implementation, to facilitate the transmission of electronic or optoelectronic signals from a device to various parts of an intelligent textile.
  • the device consists of four main components: 1. Device with electronic card implementing the adjustments required to be used in smart textiles; 2. Mechanical connectors compatible with both the device and the smart textile; 3. Socket to ensure the independent transmission of signals from the device to the smart textile; and 4. Exclusive textile interface to transmit the individual signals to different sections in the smart textile.
  • the method for shaping the signal transmission apparatus includes four stages of implementation: 1. Preparation of the electronic card of the device to allow its use in smart textiles; 2. Insertion and fixation of the mechanical connectors to the device using techniques established in the state of the art of electronic technology; 3. Mechanical pressing using hydraulic, pneumatic, mechanical or electrical forces using a mechanism, described in the present invention, for the serial incorporation of textile correctors to the textile socket and interface used in smart textile; and 4. Union of the textile interface and socket to the intelligent textile using manufacturing techniques (such as sewing, embroidery, weaving, etc.) following a specific pattern, determined by the configuration of the socket described in the present invention.
  • the apparatus consists of five main components: 1. Electronic or optoelectronic device with the adjustments required to be used in smart textiles; 2. Preferably magnetic clamp connectors compatible with both the device and the smart textile socket; 3. Socket to ensure the independent transmission of signals from the device to the smart textile; 4. Only textile interface to transmit the individual signals to different sections in the smart textile and 5. Device housing to hold device, socket and textile interface.
  • the method for shaping the signal transmission apparatus includes five stages of implementation: 1. Preparation of the device to allow its use in smart textiles; 2. Insertion and fixation of the preferably magnetic fastening correctors, both in the device and in the socket, using techniques established in the state of the art of the electronics industry; 3. Union of the textile interface and socket to the intelligent textile using techniques established in the textile industry (such as sewing, embroidery, etc.) following a pattern determined by the configuration of the socket; 4. Electronic fastening of the socket and textile interface using material transfer techniques; and 5.
  • a knitted, woven or braided textile tape may include fibers and transmission elements that run said belt incorporating the fibers to transmit data and / or power along the length of the tape.
  • Textile interconnection systems have been disclosed, such as the arrangement presented in US 20060128169 A1 by G. Marmaropoulos et al.
  • This proposal implements an interconnection that is lightweight, made of a flexible textile and that works with a variety of different textiles, as well as with a variety of electronic devices and systems without undesirably compromising the innate properties of textiles.
  • the interconnection system consists of a flexible textile structure, in addition to female electronic connectors mechanically and / or electrically connected to one or more male electronic connectors.
  • the corrector described in said document consists of a switch for use in clothing, said switch comprising an arrangement of at least two electrically conductive contact parts, arranged in proximity to each other, each contact portion being arranged in the form of a textile fastener component mounted on a part of the tissue and having elastic separation means acting to tilt the contact portions, moving away from each other such that the contact portions normally reside in a spaced relationship.
  • the state of the art does not have a technique to implement the apparatus proposed in the present invention. More specifically, there is currently no technique that provides: a first step of preparing the electronic card to allow its use in smart textiles; a second step to insert and fix the mechanical correctors to the electronic board; a third step to mechanically press simultaneously the textile connectors to the textile socket and interface used in the smart textile; and a fourth step to link the textile interface and socket to the smart textile. Additionally, in the present invention there is a non-existent mechanism in the state of the art to simultaneously incorporate textile connectors to the textile interface and socket used in the intelligent textile. Said mechanism can be adapted to be used in existing pressing machinery that employ different actuating forces such as mechanical, hydraulic, pneumatic or electrical.
  • none of the proposals existing in the art show an apparatus for transmitting signals in an intelligent textile that exhibits preferably magnetic support and is made up of five components, namely: a first component for generating the signals, in this case an electronic device or optoelectronic, with the appropriate adjustments to transmit the signals to the smart textile; a second preferably magnetic component for holding the device in the smart textile; a third component to seat the device and allow independent transmission of signals in the smart textile; a fourth exclusively textile component to transmit the individual signals to different sections in the smart textile; and a fifth shell-shaped component to hold the previous components in the smart textile.
  • the state of the art does not have a method to implement the preferred configuration of the apparatus that exhibits preferably magnetic fastening and consists of five components.
  • a first phase of preparing the device to allow its use in smart textiles a second phase to insert and fix the preferably magnetic clamp connectors to both the device and the socket; a third phase to link the textile and socket interface to the smart textile following a pattern determined by the socket configuration; a fourth phase to hold textile socket and interface using material transfer techniques; and a fifth phase to incorporate the housing of the apparatus into the smart textile.
  • the state of the art does not have an easy-to-insert and interchangeable device for the development of smart textiles.
  • the apparatus disclosed herein allows the electronic or optoelectronic device of the smart textile to be easily inserted and removed: firstly due to the (preferably magnetic) attachment of the assembly; and second, due to the ease of alignment to insert or remove the smart textile device. If the device has adequate designs of electronic or optoelectronic devices, they can be interchangeable in the smart textile.
  • the present invention describes an apparatus, as well as the corresponding method of implementation, to facilitate the transmission of electronic or optoelectronic signals from a device to various parts of an intelligent textile.
  • This device consists of four main components: 1. Device with electronic card; 2. Mechanical connectors; 3. Socket to ensure independent serial transmission; and 4. Textile interface to transmit the individual serials to different sections in the smart textile.
  • the electronic card has the necessary adaptations to be used as a command control, or as a haptic module, or as a temperature module, or as a processing module, etc., in an intelligent textile.
  • the connectors described in the present invention facilitate the mechanical interconnection of the electronic card of the device with the smart textile. Seven representative dissertations of these connectors are shown, which are differentiated by the scope of their implementation. Certain designs are optimal to be manually implemented by operators. Meanwhile, other connectors are optimal to be incorporated automatically; by, for example, surface mounting technology placement machinery. It should be mentioned that the disclosed mechanical connectors are compatible with textile female connectors known in the state of the art.
  • the socket has the characteristic independent transmission of signals from the device to the smart textile. Two different ways of incorporating the socket are described.
  • a socket that has two individual components.
  • the lower part is used to place female textile correctors, known in the state of the art, which are compatible with the mechanical connectors disclosed in the present invention.
  • the upper part has a structure to ensure the independent transmission of signals.
  • a single component socket which has embedded female textile connectors. Both socket designs include a specific pattern to facilitate their incorporation into smart textiles.
  • the interface of the disclosed apparatus is exclusively textile and aims to facilitate the transmission of individual signals to different sections in the intelligent textile.
  • This interface allows the device to be used anywhere in the smart textile product and can be configured to be part of a textile motherboard, or as a textile peripheral of a textile motherboard. It is worth mentioning that a main objective of the apparatus described here is to allow the generation, sensing and processing of signals in real time.
  • the corresponding method of implementation for the apparatus is disclosed.
  • This method consists of four phases: 1. Preparation of the electronic card of the device; 2. Insertion and fixing of mechanical connectors; 3. Mechanical pressing of the textile connectors to the socket and textile interface; and 4. Union of the textile interface and socket to the intelligent textile.
  • the first step in shaping the apparatus concerns the preparation of the electronic card of the device.
  • the card can have at least five different settings. The selection of the type of configuration depends on the type of assembly, manual or automated, to be used and the complexity of the electronic circuit required. The preparation of the electronic card is closely related to the type of connection to be used and its method of assembly.
  • the second phase concerns the insertion and fixing of the connectors to the electronic card of the device.
  • the seven mechanical connector designs that are disclosed can be manually implemented by operators. In addition, a majority of these can also be incorporated automatically.
  • the implementation of the connectors requires a combination of vertical, horizontal and rotational movements; Depending on the type of connect to use.
  • the optimal combination of electronic card and connectors will be a function of the preferred method (manual, automatic or semi-automatic) to form the device.
  • the third step of the implementation method concerns the serial incorporation of the female textile connectors to the textile socket and interface described in the present invention.
  • the preferred implementation methodology is the mechanical pressing of the female textile connectors to the textile interface and socket.
  • the activation force of the press can be mechanical, hydraulic, pneumatic, electric or any other known in the state of the art.
  • a mechanism for this purpose is disclosed in the present invention.
  • the configuration of the mechanism has two parts and is established depending on the design of the electronic card and the socket.
  • the first part of the mechanism is made up of a specific arrangement of grooves where the textile connectors are placed. It also has the appropriate way to house the socket.
  • the second part of the mechanism consists of a specific arrangement of annular grooves to place the fasteners of: textile connectors, socket and textile interface. It should be mentioned that both parts of the mechanism can be made in one piece or with connecting elements to facilitate its manufacture.
  • the fourth and final phase of the implementation method concerns the union of the textile and socket interface to the smart textile.
  • the socket configuration has a specific pattern that facilitates the use of manufacturing techniques (such as sewing, embroidery, weaving, etc.) to incorporate the assembly of the textile interface and socket into the smart textile.
  • the present invention describes a preferred configuration of the apparatus, as well as its corresponding method of implementation, which exhibits preferably magnetic clamping and consists of five main components: 1. Electronic or optoelectronic device for generating signals; 2. Preferably magnetic clamp connectors; 3. Socket to ensure independent signal transmission; 4. Textile interface to transmit the individual signals to different sections in the smart textile; and 5. Housing for easy insertion and removal of the device, as well as for securing the assembly in the smart textile.
  • the device has the necessary adaptations to be used as a control, or as a haptic module, or as a temperature module, or as a processing module, etc., in an intelligent textile.
  • a representative construction of the device comprising: electronic card, electronic connectors, discrete optoelectronic elements, preferably magnetic clamping connectors and upper and lower covers compatible with the housing of the apparatus is disclosed.
  • the clamping connectors facilitate the interconnection of the electronic or optoelectronic device with the smart textile.
  • Said connectors are preferably magnetic and polarized in such a way as to allow the device and the socket to be secured. Therefore, the connectors are implemented both in the device and in the socket used in the smart textile facilitating the insertion and removal of the smart textile device.
  • the socket consists of a substrate and a base for connecting the electronic or optoelectronic device.
  • the substrate of the socket is composed of a path, an arrangement of perforations, clamping areas (le. Pads) for output lines, slots for independent signal transmission and a configuration suitable for seating the housing.
  • the base for connecting the device has electronic contact points, as well as preferably magnetic holding points for its operation.
  • the substrate of the socket has a specific pattern of perforations that allows incorporating the output lines of the textile interface. These lines of Output settle in the socket holding areas to transmit the signals coming from the device.
  • the textile interface can have glues to facilitate the assembly of the housing.
  • the interface is exclusively textile and aims to facilitate the transmission of individual signals to different sections in the smart textile. This interface allows the device to be used anywhere in the smart textile product and can be configured to be part of a textile motherboard, or as a textile peripheral of a textile motherboard.
  • the last element of the apparatus is the housing.
  • the device housing has the objective of easy insertion and removal of the electronic or optoelectronic device, as well as the fastening of the assembly in the smart textile.
  • the upper part of the housing has a configuration for the socket to embed.
  • the design of the upper part of the housing allows the fastening connectors, preferably magnetic, to be aligned, which makes the housing compatible with the device.
  • the upper part of the housing can also have a channel to facilitate the assembly of the device.
  • the lower part of the housing can have glues that are compatible with the textile interface also facilitating assembly.
  • the corresponding method of implementation for the preferred configuration of the apparatus with five components is disclosed.
  • Said method consists of five parts: 1. Preparation of the device; 2. Insertion and fixation of the preferably magnetic clamping connectors; 3. Union of the textile interface and socket to the intelligent textile; 4. Electronic fastening of the socket and textile interface using material transfer techniques; and 5. Incorporation of the shell into the smart textile.
  • the first phase to form the preferred configuration of the apparatus with five components concerns the preparation of the device.
  • Said device is composed of a card with discrete electronic or optoelectronic elements and preferably magnetic clamping connectors.
  • the magnetic correctors of the device are polarized in such a way that they allow clamping with the base of the socket.
  • the preparation and assembly of the card is carried out using techniques established in the state of the art of the electronics industry. Relevant adjustments are made to the card to seat it at the bottom of the device cover.
  • the lower cover has a configuration that makes it compatible with the upper part to form a closed assembly. It should be mentioned that the top cover can be added connectors or ports using methods of manufacturing plastics, electronics and optoelectronics.
  • the second step in shaping the preferred configuration of the apparatus with five components concerns the insertion and fixing of the preferably magnetic fastening connectors to the socket. This is done at the base of the socket using techniques established in the state of the art of the electronics industry.
  • the magnetic connectors of the socket base are polarized in such a way that they allow the device to be held. It is worth mentioning that the clamping connectors that are disclosed can be implemented automatically or manually by operators. The optimal combination of device and connectors will be a function of the preferred method (manual, automatic or semi-automatic) to form the device.
  • the third phase of the implementation method for the preferred configuration of the five-component apparatus concerns the connection of the textile interface and socket to the intelligent textile using techniques established in the textile industry, such as sewing, or embroidery, or weaving, or the embedded between weft, or the embedded between the fiber, etc.
  • a pattern determined by the configuration of the socket is followed, generating the output lines of the textile interface of the apparatus towards the different parts of the smart textile.
  • the fourth step of the implementation method for the preferred configuration of the apparatus with five components involves the electronic fastening of the textile interface with the socket. The use of this step is optional. Its use will depend on the intended purpose for the product.
  • the electronic fastening of the textile interface with the socket is carried out using material transfer techniques.
  • the material that allows the output lines of the textile interface to be attached to the corresponding perforations of the socket is transferred from a paper base, or of a cloth, or some suitable material, to the areas of attachment of the socket.
  • a thermal method is preferably used to transfer the material, standard in the textile processing industry.
  • the fifth and final step of the method for shaping the preferred configuration of the apparatus with five components disclosed herein concerns the assembly of the housing.
  • the housing is preferably formed by two parts.
  • the lower part of the housing is placed below the textile interface to facilitate the assembly of the device.
  • the upper part is placed above the textile interface and fits with the socket for its support.
  • the upper part of the housing is compatible with the device, specifically with the shape of its cover.
  • other configurations of the housing in one piece can be carried out using other techniques established in the state of the art of the textile industry.
  • Figure 1 Shows a configuration of the device for signal transmission highlighting the four main components: electronic device card, mechanical connectors, socket and textile interface;
  • Figure 2. Illustrates different configurations of the electronic card of the device showing the adaptations required to be used in smart textiles
  • Figure 3. Displays various configurations of the mechanical connectors that facilitate the interconnection of the electronic card of the device with the socket in the smart textile;
  • Figure 4A. Shows a configuration of the socket consisting of two parts for the independent transmission of signals from the electronic device;
  • Figure 4B Displays a socket configuration consisting of a piece in which the female textile connectors are embedded in the material
  • Figure 4C Illustrates an exploded view of the configuration of the socket consisting of two parts for the independent transmission of signals from the electronic device;
  • Figure 5. Exhibits an exclusively textile interface configuration that can be configured to be part of a textile motherboard, or as a textile peripheral of a textile motherboard, to transmit the individual signals to different sections in the smart textile;
  • Figure 6. Illustrates the method to form the apparatus to transmit electronic signals highlighting the four phases involved: preparation of the card, insertion and fixing of connectors, mechanical pressing of textile connectors in socket and textile interface and union of the textile interface and socket to smart textile;
  • Figure 7. Displays the preparation of the electronic card of the device, as well as the insertion and fixing of the connectors for use in an intelligent textile;
  • Figure 8. Shows the mechanical pressing process for the serial incorporation of textile connectors to the textile interface and socket that serve to independently transmit the signals;
  • Figure 9. Illustrates a configuration of the mechanism for the serial incorporation of textile connectors to be used in smart textiles
  • Figure 10.- Exhibits the procedure to perform the union of the assembly of the textile interface and socket to the intelligent textile using manufacturing techniques established in the art.
  • Figure 11.- Shows a preferred configuration of the apparatus with preferably magnetic clamping for signal transmission highlighting the five main components: electronic or optoelectronic device, preferably magnetic clamping connectors, socket, textile interface and housing;
  • Figure 12A Illustrates a representative assembly of an electronic or optoelectronic device of the preferred configuration of the device with five components with a plug or port on the top cover of the device for the transmission of power, communication or a combination of both signals;
  • Figure 12B Displays an exploded view of an electronic device that has an electronic card, electronic connectors, discrete electronic element in the form of a microcontroller, rechargeable power supply, magnetic clamp connectors, upper and lower covers compatible with the device housing and connect or port on the top cover of the device for the transmission of power, communication or a combination of both signals;
  • Figure 13A Shows a representative exploded view of an electronic device that can function to produce movements in an intelligent textile
  • Figure 13B Illustrates a representative exploded view of an opto-electronic device that can function as a transmitter or receiver of optoelectronic signals for an intelligent textile;
  • Figure 14A Displays a representative configuration of the socket and the textile interface for the independent transmission of signals from the device
  • Figure 14B Shows the use of transfer materials for electronic holding of the socket and textile interface
  • Figure 15A Illustrates the upper part of the housing highlighting the main aspects for its operation: guide to introduce the device, areas for easy insertion and removal of the device, channel to form the assembly with the textile interface and incorporation of the socket with connectors preferably magnetic
  • Figure 15B Displays the lower part of the housing highlighting the glues (optional) to assemble with the upper part of the housing;
  • Figure 16. Shows a view of the upper part of the housing highlighting main aspects for its operation: guides (optional) to assemble with the lower part of the housing and areas to hold the socket;
  • Figure 17. Illustrates the method to form the preferred configuration of the apparatus with five components to transmit electronic or optoelectronic signals highlighting the different phases involved;
  • Figure 18 Displays the method of assembling the different elements necessary to conform the preferred configuration of the device with five components, since the electronic, optoelectronic and textile elements have been finished;
  • Figure 19.- Shows a preferred configuration of the apparatus with preferably magnetic clamping to transmit signals in an intelligent textile.
  • the present invention consists of an apparatus for the transmission of electronic signals in garments or textiles of a device to different parts of an intelligent textile.
  • a main objective of the apparatus described here is to allow the generation, sensing and processing of signals in real time.
  • the apparatus shown in Figure 1, comprises a first element (100), a second element (200), a fear element (300) and a fourth element (400).
  • the first element (100) forms the basis of the electronic device of the apparatus and is constituted by a card that has the appropriate adjustments to be able to transmit the electronic signals to the intelligent textile.
  • the electronic device may exhibit different configurations, depending on the intended end use for smart textile.
  • Some illustrative examples of devices include: command control, or haptic module, or temperature module, or data processing module, or communications module, or power module, or power module, or vibration module, or thermal module , or user interface module, or optoelectronic module, or module for audible applications, or health related modules (heart rate measurement, pulse, respiratory rate, abrupt movements, muscle activation, etc.), or module for measuring acceleration , or module to measure atmospheric pressure, as well as other configurations known to those versed in the state of the art.
  • the mechanical connectors constitute the second element (200) of the apparatus.
  • the mechanical connectors are compatible with both the electronic card of the device and with female textile connectors used in the smart textile. The number of connectors depends on the design of the smart textile product and the device associated with it.
  • the third element (300) constitutes the socket of the apparatus.
  • the socket facilitates the incorporation of the device, with the appropriate connectors, to the smart textile and ensures the independent transmission of signals.
  • the textile interface constitutes the fourth element (400) of the apparatus.
  • the textile interface can be configured to be part of a textile motherboard, or as a textile peripheral of a textile motherboard.
  • the main objective of the textile interface is to facilitate the incorporation of the device to any type of textile product.
  • the design of both the socket and the textile interface is interrelated and depends on both the design of the smart textile product and the device associated with it.
  • FIG. 2 shows the electronic card (100) implementing different configurations (110, 120, 130, 140, 150, 160, 163). Each configuration has both slots (111, 121, 131, 141, 151, 161, 164) as well as fastening areas (112, 122, 132, 142, 152, 162, 165), called pads in the state of the art, which can be selected depending on the required application.
  • the electronic card comprises at least one slot and a holding area to incorporate at least one mechanical connector. The number of grooves and clamping areas depends both on the design of the smart textile product, and on the device associated with it.
  • the grooves and clamping areas have specific shapes depending on the type of connector to be used.
  • Certain configurations (111, 141, 161, 163) require mixed manufacturing processes, such as drilling and milling. While other configurations (121, 131, 151) employ simple manufacturing processes.
  • the card configurations are compatible with the processes established in the state of the art for placing and fixing surface mount components, including the mechanical connectors described in the present invention.
  • Figure 3 shows different possible configurations (210, 220, 230, 240, 250, 252, 260) to form the mechanical connectors of the apparatus disclosed in the present invention.
  • the size (211, 221, 231, 241, 251, 254, 261) of the mechanical connectors depends on their shape and the type of connector Female textile to be used in smart textile.
  • Certain configurations (250) have at least one individual pin (251). Other configurations of the mechanical connectors (240) may have elements (242) for embracing the electronic card. Some configurations (252) can implement a ring (253) to specifically seat with the female connection. Some configurations (260) may have variations in their thickness (261) to be incorporated by pressure into corresponding electronic cards. Finally, certain configurations have elements (212, 222, 232, 242, 262) compatible with the clamping areas (ie pads) of electronic cards, which facilitates their implementation by automated methods; using, for example, surface mounting technology placement machinery. All mechanical connectors can be incorporated into the corresponding electronic cards using techniques established in the state of the art of electronic technology.
  • the configurations (300, 301) of the socket for the transmission of signals independently of the device to the smart textile are shown in Figure 4A and in Figure 4B.
  • the main difference between the two is that the first (300), illustrated in Figure 4A, is made up of two pieces, while the second (301), shown in Figure 4B, is made up of only one piece.
  • the first configuration, illustrated in exploded form in Figure 4C, is composed of a lower section (310) and an upper section (330). In the lower section sits a part (500) of the female textile connectors.
  • the complementary part (600) of the female textile connectors below the socket is also shown.
  • the lower section of the socket has guides (320) to assemble with the upper section.
  • the upper section (330) has a perforation configuration (340) that matches the design of the electronic device. It also serves to isolate the signals from each connect.
  • the upper section also has the counterpart of the guides (350) used to facilitate the socket assembly. It is evident that the location of the guides could be reversed, without affecting the functioning of the socket.
  • the upper section of the socket has a channel-shaped pattern (360) to facilitate the attachment of the socket in the smart textile. Fits mention that in one of the possible configurations (301) of the socket, shown in Figure 4B, the female textile connectors are embedded in the material; this being any type of plastic, textile, metal or other appropriate material.
  • the textile interface is essential to connect the signal transmission device to the smart textile.
  • Figure 5 illustrates the conformation of said textile interface.
  • said textile interface can be configured to be part of a textile motherboard, or as a textile peripheral of a textile motherboard.
  • the base material (410) of the interface is exclusively textile.
  • the path (420) shown corresponds to the design of the electronic device and the socket, which makes it possible to incorporate said components.
  • Said layout allows the transmission of serials from the electronic device to different parts of the smart textile.
  • said layout allows the apparatus described in the present invention to be implemented to a textile final product using techniques established in the state of the art of the textile industry.
  • Figure 6 shows the method for shaping the apparatus, object of the present invention. This method involves four phases of implementation.
  • the first step in shaping the device concerns the preparation of the electronic card (100) of the device to allow its use in smart textiles.
  • the second phase includes the insertion and fixing of the connectors (200) to the device, using techniques established in the state of the art of the electronics industry.
  • the third step is mechanical pressing to incorporate the textile connectors (500, 600) into the socket (300) and textile interface (400).
  • the fourth phase concerns the union of the textile interface (400) and socket (300) to the smart textile using sewing techniques (such as sewing, embroidery, weaving, etc.) following a specific pattern, determined by the configuration of the socket described in the present invention.
  • sewing techniques such as sewing, embroidery, weaving, etc.
  • Figure 6 all the processes required for the implementation of the apparatus are shown using arrows of a more tenuous color.
  • the insertion of the connectors (200) implies a vertical and a rotational movement, as shown in Figure 6.
  • Figure 7 shows in greater detail both the first and second steps to form the apparatus, described in the present invention.
  • the first phase concerns the preparation of the electronic card of the device.
  • the card can have at least five different configurations (110, 120, 130, 140, 150, 160, 163).
  • the selection of the type of configuration depends on the type of assembly, manual or automated, to be used and the complexity of the electronic circuit required.
  • the preparation of the electronic card is shown with arrows in the figure.
  • the preparation of the electronic card is closely related to the type of mechanical connector used and its method of assembly.
  • the second step concerns the insertion and fixing of the mechanical connectors to the electronic card of the device.
  • the connector designs (210, 220, 230, 240, 250, 260) illustrated in Figure 7 can be manually implemented by operators. In addition, a majority of these can also be incorporated in an automated manner (210, 220, 230, 240, 260).
  • the implementation of the connectors requires a combination of vertical (210, 220, 230, 240, 250, 260), horizontal (260) and rotational (210, 220, 240) movements; depending on the type of connector to use.
  • the optimal combination of electronic card and mechanical connectors will be a function of the preferred method (manual, automatic or semi-automatic) to form the device.
  • the best way to carry out the insertion of connectors is by using surface mounting technology installation machinery, while for the fixing the use of thermal technology (such as reflux furnaces) used in the state of the art of the industry is preferred electronics.
  • the third phase of the implementation method is shown in Figure 8.
  • This phase concerns the serial incorporation of female textile connectors (500, 600) to the socket (310) and textile interface (400).
  • the preferred implementation methodology is the mechanical pressing of the female textile correctors (500, 600) to the textile interface (400) and socket (310).
  • a mechanism (700, 800) for facilitating pressing is disclosed in the present invention.
  • a specific number of female textile connectors (500) are placed in the corresponding part (700) of the mechanism.
  • the lower section (310) of the socket is placed in the same part (700) of the mechanism.
  • the mechanism has a configuration to accommodate the guides in the lower section of the socket. Furthermore, said configuration is used to align the assembly.
  • the complementary parts (600) of the female textile connectors are inserted into the corresponding part (800) of the mechanism.
  • the textile interface (400) is placed, aligning its layout to the arrangement of the mechanism.
  • the assembly is generated using the mechanism in a press.
  • the activation force of the press can be mechanical, hydraulic, pneumatic, electric or any other known in the state of the art.
  • the movement of the press is shown in Figure 8 with a pair of arrows representing the vertical movement in both directions.
  • the configuration of the mechanism, textile interface and socket can be made as complex as required.
  • the configuration of the mechanism disclosed in the present invention is shown in Figure 9.
  • the objective of the mechanism is to provide a way to generate the assembly of female textile connectors, socket and textile interface.
  • the configuration of the mechanism has two parts and is established depending on the design of the electronic card and the socket.
  • the first part of the mechanism (700) is formed by a specific arrangement of grooves (710) where the textile connectors are placed. Moreover, it is also made up of slots (720) arranged at the points necessary for the socket guides to seat. It also has the appropriate way to house the socket (730). It should be mentioned that this first part of the mechanism can be made in one piece or by means of joining elements (740) to facilitate its manufacture.
  • the second part of the mechanism (800) is formed by a specific arrangement of annular grooves (810) to place the fasteners of: textile connectors, socket and textile interface.
  • This second part of The mechanism has a first connecting element (820) that has a given configuration to embed with the second connecting element (830), which facilitates its manufacture. However, it can also be made in one piece.
  • FIG 10 shows the fourth and final phase of the implementation method, which concerns the union of the textile interface and socket to the smart textile.
  • the socket (300) is finished, placing its upper part using the guides. This generates the final socket assembly (300) and textile interface (400).
  • the socket configuration has a specific channel-shaped pattern (360) that facilitates the use of sewing techniques (such as sewing, embroidery, weaving, etc.) to facilitate joining.
  • sewing techniques such as sewing, embroidery, weaving, etc.
  • Figure 10 shows the process of joining with arrows that start from the central region of the socket (300).
  • a preferred configuration of the apparatus which exhibits preferably magnetic clamping and has five components to effect the transmission of optoelectronic signals in garments or textiles of a device to different parts of an intelligent textile.
  • Said preferred configuration of the apparatus shown in Figure 11, comprises a first element (1100), a second element (1200), a third element (1300), a fourth element (1400) and a fifth element (1500).
  • the first element (1100) conforms to the electronic or optoelectronic device and is constituted by an electronic card that has the appropriate adjustments to be able to transmit the signals to the smart textile.
  • the fastening connectors preferably magnetic, constitute the second element (1200) and are located both in the device and in the socket used in the smart textile.
  • the third element (1300) constitutes the socket.
  • the socket facilitates the incorporation of the device, with the appropriate connectors, to the smart textile and ensures the independent transmission of signals.
  • the interface Textile constitutes the fourth element (1400).
  • the textile interface can be configured to be part of a textile motherboard, or as a textile peripheral of a textile motherboard.
  • the fifth element (1500) constitutes the housing.
  • the housing has as an objective the easy insertion and removal of the device, as well as the fastening of the assembly in the smart textile.
  • Figure 12A shows a representative assembly of an electronic or optoelectronic device (1100) for the apparatus.
  • the device may exhibit different configurations, depending on the intended end use for smart textile.
  • Some illustrative examples of devices include: command control, or haptic module, or temperature module, or data processing module, or communications module, or power module, or power module, or vibration module, or thermal module , or user interface module, or optoelectronic transmission module, or optoelectronic reception module, or optoelectronic temperature detection module, or optoelectronic radiation generation module, or laser optoelectronic module, or masto optoelectronic module, or application module audible, or health-related modules (heart rate measurement, pulse, respiratory rate, abrupt movements, muscle activation, etc.), or module for measuring acceleration, or module for measuring atmospheric pressure, as well as other configurations known for those versed in the state of the art.
  • the assembly of Figure 12A may have a component configuration such as that shown in Figure 12B.
  • Figure 12B shows a first representative example of the elements that can form an electronic or optoelectronic device used as control control in smart textiles.
  • the device in question is made up of at least one electronic card (1110), at least one preferably magnetic clamp connector (1200), preferably at least one lower cover (1120) and preferably at least one upper cover (1130).
  • the lower and upper cover assembly is constructed in such a way that it is compatible with the device housing.
  • the electronic card (1110) can have at least one electronic connector
  • the electronic card (1110) can have at least one discrete electronic element, such as a microcontroller (1113), and preferably at least one power supply (1114), which can be rechargeable or not.
  • the power supply can be placed on the electronic board (1110) or the inner cover (1120) or the upper cover (1130), as required by the device design.
  • the electronic card (1110) incorporates at least one preferably magnetic clamp connector (1200). Said magnetic connector is polarized in such a way that it allows the attachment with the base of the socket.
  • the electronic card (1110) can exhibit at least one adaptation
  • FIG. 12B illustrates an alternative configuration for said connector or port (1133).
  • FIG. 13A Another representative configuration of the electronic device to produce movements in an intelligent textile is shown in Figure 13A.
  • the electronic card (1110) can have at least one vibration motor (1115) and suitable electronic elements to ensure its operation.
  • the device can have at least one power supply (1116), for example in the form of a button battery.
  • the device can have a configuration in which the lower cover (1120) and upper cover (1130) embed.
  • the top cover of Figure 13A illustrates the most austere configuration for the device. It should be mentioned that the cover (1120, 1130) of the device is designed to facilitate its insertion and removal.
  • the electronic card (1110) can have at least one receiver (1117) or radiation transmitter (1117).
  • receivers include: photodiodes of any wavelength, bolometers, pyrometers, phototransistors, heat detectors, infrared radiation detectors, etc.
  • transmitters include: light emitting diodes of any wavelength, thermal light sources, heat sources, infrared radiation sources, lasers, lasers, semiconductor optical amplifiers, etc.
  • any receiver (1117) or radiation transmitter (1117) can have at least one optical fiber coupler (1118), as well as at least one optical fiber (1119) or comparable element to guide the optoelectronic signals in the smart textile.
  • the device can have a configuration in which the lower cover (1120) and upper cover (1130) embed.
  • the upper cover (1130) of Figure 13B illustrates a first configuration (1134) in which the receiver (1117) or transmitter (1117) is coupled (1118) to an optical fiber (1119).
  • a second configuration (1135) is shown for the upper cover (1130) in which the receiver (1117) or transmitter (1117) is not coupled.
  • FIG. 14A A representative configuration of the socket and of the textile interface for the transmission of signals independently of the device to the intelligent textile in the preferred configuration of the apparatus with five components is shown in Figure 14A.
  • the socket is made up of at least one substrate (1310) and at least one base (1311) for connecting at least one electronic or optoelectronic device.
  • the substrate (1310) of the socket is composed of at least one path (1313), at least one arrangement of perforations (1315), at least one holding area or pad (1314, 1316) for output lines ( 1430), at least one slot (1317) for independent signal transmission and proper configuration
  • the base (1311) has at least one electronic connection (1312), also called a contact point, compatible with the device, as well as at least one preferably magnetic connector (1200) for its attachment.
  • FIG. 14A shows two different perforation arrangements (1315) with their clamping areas (1316). The first has a column of perforations (1315), while the second exhibits two. Illustratively, each arrangement has six perforations (1315), each with clamping areas (1316). The number and arrangement of perforations (1315), clamping areas (1316) and layout (1313) will depend on the design of the smart textile product. Finally, the arrangement of perforations (1315) can be optimized to be compatible with machinery of the textile industry.
  • each slot (1317) has at least one corresponding clamping area (1314).
  • the number and arrangement of grooves (1317) and clamping areas (1314) will depend on the design of the smart textile product.
  • the number and arrangement of electronic contact points (1312), as well as preferably magnetic clamp connectors (1200) will depend on the design of the smart textile product and the device associated therewith.
  • Figure 14A shows an arrangement with twelve electronic contact points (1312), as well as four preferably magnetic clamp connectors (1200).
  • the textile interface (1400) and its relationship with the socket are illustrated in Figure 14A.
  • the base material (1410) of the interface is exclusively textile.
  • the basis of the Textile interface (1410) has optional guides (1411) to facilitate the assembly of the housing.
  • the path (1420) shown corresponds to the design of the device and the socket, which allows the incorporation of said components.
  • Said layout allows the transmission of signals from the device to different parts of the smart textile. When the path (1420) arrives at the socket it joins it in the perforation arrangements forming the output lines (1430) of the socket. At least one output line (1430) becomes at least one path (1420) for the transmission of signals to the smart textile.
  • the layout allows the apparatus to be implemented to a textile final product using techniques established in the state of the art of the textile industry.
  • Figure 14B shows the use of transfer materials for electronic holding of the socket and textile interface.
  • the clamping is carried out between at least one transmission line (1430) and at least one clamping area (1314, 1316).
  • transfer materials (1320) such as those known in the state of the art of the textile industry are used.
  • the transfer materials (1320) used have a suitable configuration to facilitate electronic clamping between transmission lines (1430) and clamping areas (1314, 1316). Two arrangements of the transfer material (1320) are illustrated: continuous or determined by the clamping areas (1314, 1316) to be fixed.
  • Figure 15A illustrates the upper part (1510) of the housing highlighting the main aspects for its operation.
  • the upper part (1510) of the housing can have at least one guide (1520) for introducing at least one electronic or optoelectronic device, at least one area (1530) for easy insertion and removal of the at least one device, as well as the least one channel (1540) to form the assembly with at least one textile interface.
  • the incorporation of the socket (1300) with the preferably magnetic connectors (1200) to the upper part (1510) of the housing is also shown.
  • the lower part (1550) of the housing is shown in Figure 15B. This one is compatible with the upper part and can optionally have at least one guide (1560) to assemble with the upper part of the housing.
  • Figure 16 shows a view of the upper part of the housing that highlights certain main aspects for its operation.
  • the upper part of the housing can optionally have at least one guide (1561) to assemble with the lower part (1560) of the housing, as well as with at least one area (1570) to hold the socket (1318).
  • the fastening between the upper part of the housing and the socket can be done mechanically, preferably by interference.
  • Figure 17 shows the method for shaping the preferred configuration of the apparatus with five components. This method involves five steps of implementation.
  • the first phase concerns the preparation of the electronic or optoelectronic device (1100).
  • Said device (1100) is composed of at least one card with discrete electronic or optoelectronic components (1113, 1114, 1115, 1116, 1132, 1133) and preferably magnetic clamping connectors (1200).
  • the magnetic connectors (1200) of the device are polarized in such a way as to allow clamping (1660) with the base of the socket.
  • the preparation and assembly (1600, 1601, 1602, 1603, 1604, 1605, 1606) of the discrete electronic or optoelectronic components (1113, 1114, 1115, 1116, 1132, 1133) and preferably magnetic clamping connectors (1200) to the Card are made using techniques established in the state of the art of the electronics industry. Such techniques include the use of surface mounting technology placement machinery, as well as that fixed using thermal technology (such as reflux furnaces). It should be mentioned that, as shown in Figure 12B, the card (1110) is made appropriate adjustments (1112) to seat it in the lower part (1122) of the device cover.
  • the lower cover (1120) has a configuration (1121) that makes it compatible with the upper part (1131) to form a closed assembly.
  • the upper cover (1130) can be added connectors or ports (1132, 1133) using manufacturing methods (1604, 1605) of plastics, electronics and optoelectronics, illustrated in Figure 17.
  • the second step of the method concerns the insertion and fixing (1610) of the preferably magnetic clamp connectors (1200) to the socket (1300).
  • This is done at the base of the socket using techniques established in the state of the art of the electronics industry. Such techniques include the use of surface mounting technology installation machinery, as well as that fixed using thermal technology (such as reflux furnaces).
  • the magnetic connectors (1200) of the socket base are polarized in such a way as to allow the clamping (1660) of the electronic or optoelectronic device (1100).
  • the clamping connectors that are disclosed can be implemented automatically or manually by operators. The optimal combination of device and connectors will be a function of the preferred method (manual, automatic or semi-automatic) to form the device.
  • the third phase of the method concerns the joining (1620) of the textile interface (1400) and socket (1300) to the smart textile using techniques established in the textile industry, such as sewing, or embroidery, or weaving, or embedding between weft, or embedded between the fiber, etc.
  • a pattern determined by the socket configuration is followed by generating the output lines of the textile interface of the apparatus towards the different parts of the smart textile.
  • the fourth step of the implementation method involves the electronic clamping (1630) of the textile interface (1400) with the socket (1300). The use of this step is optional. Its use will depend on the intended purpose for the product.
  • the electronic fastening (1630) of the textile interface (1400) with the socket (1300) is carried out using material transfer techniques (1630).
  • the material (1320) that allows the output lines (1430) of the textile interface to be attached to the corresponding perforations of the socket is transferred from a paper base, or fabric, or some suitable material, to the clamping areas (1314, 1316) of the socket.
  • thermal methods standard in the textile processing industry, are preferably used.
  • the fifth and final phase of the method for forming the preferred configuration of the apparatus with five components, which concerns the assembly of the housing is also shown.
  • the housing is preferably formed by two parts. First, the lower part (1550) of the housing is placed (1640) below the textile interface (1400) to facilitate assembly. Optionally, for this purpose the guides can be used to facilitate the placement (1640) of the textile interface (1400). Subsequently, the upper part (1510) of the housing is placed (1650) above the textile interface and embeds (1650) with the socket for its attachment. In addition, the upper part (1510) of the housing has at least one channel for generating a final socket assembly, textile interface and housing using techniques established in the textile industry.
  • the housing is compatible (1660) with the device, specifically with the shape of its cover.
  • Other configurations of the housing in a single piece can be performed using techniques established in the textile industry such as: sewing, glued with polymer, embroidery, embedded between weft or fiber, molten or thermoforming, fastening by brooches or rivets, etc.
  • the final assembly (1660) of the preferred configuration of the apparatus with five components is carried out using the preferably magnetic connectors present both in the device and in the housing.
  • Figure 18 shows graphically, as a reference, the steps described schematically in Figure 17.
  • FIG. 19 A preferred configuration of the apparatus with five components disclosed in the present invention is shown in Figure 19. Once this configuration of the apparatus is completed, the accessible components are electronic or optoelectronic device (1100), textile interface (1400) and housing (1500) . It should be mentioned that this is not the only possible mode for the preferred configuration of the device with five components. Certain applications will require that, for example, the socket be available, making it impossible to use the housing.
  • the objective of this invention is to provide an apparatus for the transmission of electronic or opto-electronic signals from a device to various parts of an intelligent textile.
  • the best way to carry out this invention is illustrated in Figure 11.
  • an electronic or optoelectronic device for generating signals an array of clamp connectors, preferably magnetic; a socket to ensure independent transmission of signals; a textile interface for transmitting said signals to different sections in the smart textile; and a housing for easy insertion and removal of the device, as well as for securing the assembly in the smart textile.

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Abstract

La presente invención concierne a un aparato y método para transmitir señales desde un dispositivo hacia diversas partes de un textil inteligente. El aparato consta de cinco componentes: 1. Dispositivo electrónico u optoelectrónico; 2. Conectores de sujeción preferentemente magnéticos; 3. Socket para transmitir independientemente las señales provenientes del dispositivo al textil inteligente; 4. Interfaz exclusivamente textil para transmitir las señales a diferentes secciones del textil inteligente y 5. Carcasa del aparato para sujetar dispositivo, socket e interfaz textil. Correspondiente, el método incluye cinco fases de implementación: 1. Preparación del dispositivo; 2. Inserción y fijado de los conectores de sujeción preferentemente magnéticos; 3. Unión de la interfaz textil y socket al textil inteligente; 4. Sujeción electrónica de socket e interfaz textil empleando técnicas de transferencia de material y 5. Incorporación de la carcasa al textil inteligente. El aparato puede incorporarse a textiles utilizados para seguridad, educación, salud, servicios, etc.

Description

APARATO Y MÉTODO PARA TRANSMISIÓN DE SEÑALES PARA
TEXTILES INTELIGENTES
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN.
La presente invención concierne a un aparato para transmitir señales electrónicas u optoelectrónicas desde un dispositivo hacia diversas partes de un textil inteligente. Adicionalmente, la presente invención concierne al método correspondiente para conformar dicho aparato para la transmisión de señales en el textil inteligente. Tanto el aparato como el método asociado se pueden utilizar para desarrollar diversos tipos de textiles inteligentes utilizables en las áreas de seguridad, educación, automotriz, salud y servicios, entre otras.
OBJETIVO DE LA INVENCIÓN.
El objeto de esta invención es el de proveer un aparato, así como el método correspondiente de implementación, para facilitar la transmisión de señales electrónicas u optoelectrónicas desde un dispositivo hacia diversas partes de un textil inteligente.
El aparato consta de cuatro componentes principales: 1. Dispositivo con tarjeta electrónica implementando las adecuaciones requeridas para ser utilizado en el textil inteligente; 2. Conectares mecánicos compatibles tanto con el dispositivo como con el textil inteligente; 3. Socket para asegurar la transmisión independiente de señales provenientes del dispositivo al textil inteligente; y 4. Interfaz exclusivamente textil para transmitir las señales individuales a diferentes secciones en el textil inteligente.
Correspondientemente, el método para conformar el aparato de transmisión de señales incluye cuatro fases de implementación: 1. Preparación de la tarjeta electrónica del dispositivo para permitir su utilización en textiles inteligentes; 2. Inserción y fijado de los conectares mecánicos al dispositivo empleando técnicas establecidas en el estado del arte de la tecnología electrónica; 3. Prensado mecánico empleando fuerzas hidráulicas, neumáticas, mecánicas o eléctricas utilizando un mecanismo, descrito en la presente invención, para la incorporación en serie de los correctores textiles al socket e interfaz textil usados en el textil inteligente; y 4. Unión de la interfaz textil y socket al textil inteligente usando técnicas de confección (tales como cosido, bordado, tejido, etc) siguiendo un patrón específico, determinado por la configuración del socket descrito en la presente invención.
En otra configuración preferida, el aparato consta de cinco componentes principales: 1. Dispositivo electrónico u optoelectrónico con las adecuaciones requeridas para ser utilizado en el textil inteligente; 2. Conectares de sujeción preferentemente magnéticos compatibles tanto con el dispositivo como con el socket del textil inteligente; 3. Socket para asegurar la transmisión independiente de señales provenientes del dispositivo al textil inteligente; 4. Interfaz exclusivamente textil para transmitir las señales individuales a diferentes secciones en el textil inteligente y 5. Carcasa del aparato para sujetar dispositivo, socket e interfaz textil.
Correspondientemente, para esta configuración preferida, el método para conformar el aparato de transmisión de señales incluye cinco fases de implementación: 1. Preparación del dispositivo para permitir su utilización en textiles inteligentes; 2. Inserción y fijado de los correctores de sujeción preferentemente magnéticos, tanto en el dispositivo como en el socket, empleando técnicas establecidas en el estado del arte de la industria electrónica; 3. Unión de la interfaz textil y socket al textil inteligente usando técnicas establecidas en la industria textil (tales como cosido, bordado, etc.) siguiendo un patrón determinado por la configuración del socket; 4. Sujeción electrónica del socket e interfaz textil empleando técnicas de transferencia de material; y 5. Incorporación de la carcasa al textil inteligente utilizando técnicas establecidas en el estado del arte de la industria textil (tales como cosido, pegado con polímero, bordado, embebido entre trama o fibra, fundido o termoformado, sujeción por broches o remaches, etc.). El objetivo final de proveer el aparato y método aquí descritos es convertir a los textiles convencionales en textiles inteligentes, permitiendo la generación, el sensado y el procesamiento de señales en tiempo real. ANTECEDENTES.
En el estado del arte, se cuenta con métodos de transmisión de señales eléctricas en productos textiles, tal como el sistema divulgado en el documento US 6210771 B1 de R. Post et al. Dicho documento presenta una tela textil que tiene funcionalidad eléctrica, comprendiendo componentes eléctricos situados dentro de una matriz de la propia tela y conectados eléctricamente a al menos algunas de dichas fibras eléctricamente conductoras, estableciendo las fibras conductoras conexiones eléctricas entre dichos componentes.
También en el estado del arte existen dispositivos de transmisión de datos o potencia que comprenden una pluralidad de fibras textiles. Un ejemplo de este tipo de dispositivos se ensena en el documento US 6727197 B1 de P. Wilson et al. En esta propuesta, una cinta textil tricotada, tejida o trenzada puede incluir fibras y elementos de transmisión que recorren dicha cinta incorporando las fibras para transmitir datos y / o potencia a lo largo de la longitud de la cinta.
Se han divulgado sistemas de interconexión textiles, tal como el arreglo presentado en el documento US 20060128169 A1 de G. Marmaropoulos et al. Esta propuesta implementa una interconexión que es ligera, hecha de un textil flexible y que funciona con una variedad de diferentes textiles, así como con una variedad de dispositivos y sistemas electrónicos sin comprometer indeseablemente las propiedades innatas de los textiles. El sistema de interconexión consta de una estructura de textil flexible, además de conectores electrónicos hembras conectados mecánica y / o eléctricamente a uno o más conectores electrónicos machos.
Un ejemplo representativo de los conectores que se emplean en el estado del arte de los textiles inteligentes ha sido descrito en el documento US 6642467 A1 de J. Farringdon. El corrector descrito en dicho documento consiste de un interruptor para su uso en prendas de vestir, comprendiendo dicho interruptor una disposición de por lo menos dos partes de contacto eléctricamente conductivas, dispuestas en proximidad entre sí, estando cada porción de contacto dispuesta en forma de un componente de sujetador textil montado en una parte del tejido y teniendo medios de separación elásticos que actúan para inclinar las porciones de contacto, alejándose unas de otras de tal manera que las porciones de contacto residen normalmente en una relación espaciada.
Finalmente, una método comparable para colocar ciertos conectares en artículos textiles ha sido divulgado en el documento US 4596349 A de E. Herten. Esta propuesta consta de una máquina para aplicar selectivamente componentes anulares macho y hembra con aberturas centrales a los portadores penetrables por medio de conectares del tipo que tiene una cabeza de remache y un fuste deformable.
Además, un conectar y socket que emplea sujeción magnética para facilitar la transmisión de una línea eléctrica ha sido divulgado en el documento US 3,521,216 de M. Tolegian. Esta propuesta consta de un ensamble de plug y socket con imanes en cada parte del ensamble para atraer el plug al socket. El objetivo principal es permitir que se realice contacto eléctrico con una fuente de energía eléctrica.
PROBLEMA TÉCNICO A RESOLVER.
Aún cuando se conocen diversas propuestas para la transmisión de señales en prendas o textiles, actualmente no se cuenta con un aparato y método de implementación del mismo para transmitir señales electrónicas u optoelectrónicas desde un dispositivo, el cual puede funcionar por ejemplo como control de mando, a diversas partes de un textil inteligente. Más específicamente, ninguna de las propuestas existentes muestra: un primer componente para generar las señales, en este caso una tarjeta electrónica de un dispositivo, con las adecuaciones pertinentes para ser utilizado en el textil inteligente; un segundo componente mecánico para transmitir las señales del dispositivo al textil inteligente; un tercer componente para permitir la transmisión independiente de señales en el textil inteligente; y un cuarto componente exclusivamente textil para transmitir las señales individuales a diferentes secciones en el textil inteligente.
Más aún, el estado del arte no cuenta con una técnica para implementar el aparato propuesto en la presente invención. Más concretamente, actualmente no se tiene una técnica que provea: un primer paso de preparación de la tarjeta electrónica para permitir su utilización en textiles inteligentes; un segundo paso para insertar y fijar los correctores mecánicos a la tarjeta electrónica; un tercer paso para prensar mecánicamente de forma simultánea los conectares textiles al socket e interfaz textil usados en el textil inteligente; y un cuarto paso para unir la interfaz textil y socket al textil inteligente. Adicionalmente en la presente invención se presenta un mecanismo inexistente en el estado del arte para incorporar simultáneamente conectores textiles a la interfaz textil y socket usados en el textil inteligente. Dicho mecanismo puede adecuarse para ser utilizado en maquinaria de prensado existente que empleen diferentes fuerzas de actuación tales como mecánicas, hidráulicas, neumáticas o eléctricas.
Más aún, ninguna de las propuestas existentes en el arte muestran un aparato para transmitir señales en un textil inteligente que exhiba sujeción preferentemente magnética y esté conformado por cinco componentes, concretamente: un primer componente para generar las señales, en este caso un dispositivo electrónico u optoelectrónico, con las adecuaciones pertinentes para transmitir las señales al textil inteligente; un segundo componente preferentemente magnético para sujetar el dispositivo en el textil inteligente; un tercer componente para asentar el dispositivo y permitir la transmisión independiente de señales en el textil inteligente; un cuarto componente exclusivamente textil para transmitir las señales individuales a diferentes secciones en el textil inteligente; y un quinto componente en forma de carcasa para sujetar los componentes anteriores en el textil inteligente. En añadidura, el estado del arte no cuenta con un método para implementar la configuración preferida del aparato que exhibe sujeción preferentemente magnética y consta de cinco componentes. Más específicamente, actualmente no se tiene un método que provea: una primera fase de preparación del dispositivo para permitir su uso en textiles inteligentes; una segunda fase para insertar y fijar los conectares de sujeción preferentemente magnéticos tanto al dispositivo como al socket; una tercera fase para unir la interfaz textil y socket al textil inteligente siguiendo un patrón determinado por la configuración del socket; una cuarta fase para sujetar socket e interfaz textil empleando técnicas de transferencia de material; y una quinta fase para incorporar la carcasa del aparato al textil inteligente.
Por último, el estado del arte no cuenta con un aparato de fácil inserción y uso intercambiable para el desarrollo de textiles inteligentes. El aparato aquí divulgado permite insertar y quitar fácilmente el dispositivo electrónico u optoelectrónico del textil inteligente: primero debido a la sujeción (preferentemente magnética) del ensamble; y segundo debido a la facilidad de alineación para insertar o quitar el dispositivo del textil inteligente. Si el aparato cuenta con disertos adecuados de los dispositivos electrónicos u optoelectrónicos, éstos pueden ser intercambiables en el textil inteligente.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN.
Para resolver el problema del estado del arte que ha sido mencionado anteriormente, la presente invención describe un aparato, así como el método correspondiente de implementación, para facilitar la transmisión de señales electrónicas u optoelectrónicas desde un dispositivo hacia diversas partes de un textil inteligente. Dicho aparato consta de cuatro componentes principales: 1. Dispositivo con tarjeta electrónica; 2. Conectares mecánicos; 3. Socket para asegurar la transmisión independiente de seriales; y 4. Interfaz textil para transmitir las seriales individuales a diferentes secciones en el textil inteligente. La tarjeta electrónica cuenta con las adecuaciones requeridas para ser utilizada como control de mando, o como módulo háptico, o como módulo de temperatura, o como módulo de procesamiento, etc., en un textil inteligente. Se divulgan cinco configuraciones distintas de la tarjeta electrónica para facilitar la implementación de circuitos complejos, asf como para facilitar el ensamble de dichos circuitos con maquinaría de colocación de tecnología de montaje superficial. Otras configuraciones plausibles serán evidentes para los expertos en el estado del arte. Los conectares descritos en la presente invención facilitan la interconexión mecánica de la tarjeta electrónica del dispositivo con el textil inteligente. Se muestran siete disertos representativos de dichos conectares, los cuales se diferencian por el ámbito de implementación de los mismos. Ciertos disenos son óptimos para ser implementados manualmente por operarios. Mientras tanto, otros conectares son óptimos para ser incorporados de forma automatizada; mediante, por ejemplo, maquinaria de colocación de tecnología de montaje superficial. Cabe mencionar que los conectares mecánicos divulgados son compatibles con conectares hembra textiles conocidos en el estado del arte. El socket tiene como característica la transmisión independiente de señales provenientes del dispositivo al textil inteligente. Se describen dos formas distintas de incorporar el socket. Primero, un socket que cuenta con dos componentes individuales. La parte inferior se utiliza para colocar correctores textiles hembra, conocidos en el estado del arte, que son compatibles con los conectares mecánicos divulgados en la presente invención. La parte superior cuenta con una estructura para asegurar la transmisión independiente de señales. Segundo, un socket de un solo componente, el cual cuenta con los conectares textiles hembra embebidos. Ambos diseños del socket incluyen un patrón específico para facilitar su incorporación al textil inteligente.
Finalmente, la interfaz del aparato divulgado es exclusivamente textil y tiene como objetivo facilitar la transmisión de las señales individuales a diferentes secciones en el textil inteligente. Dicha interfaz permite que el aparato sea utilizado en cualquier parte del producto textil inteligente y puede configurarse para formar parte de una tarjeta madre textil, o como un periférico textil de una tarjeta madre textil. Cabe mencionar que un objetivo principal del aparato aquí descrito es permitir la generación, el sensado y el procesamiento de señales en tiempo real.
Si bien es deseable contar con un aparato para la transmisión de señales en prendas o textiles, es indispensable contar con un método de implementación del mismo. Por lo tanto, en esta invención se divulga el método correspondiente de implementación para el aparato. Dicho método consta de cuatro fases: 1. Preparación de la tarjeta electrónica del dispositivo; 2. Inserción y fijado de los conectares mecánicos; 3. Prensado mecánico de los conectores textiles al socket e interfaz textil; y 4. Unión de la interfaz textil y socket al textil inteligente. El primer paso para conformar el aparato, descrito en la presente invención, concierne a la preparación de la tarjeta electrónica del dispositivo. La tarjeta puede contar con al menos cinco configuraciones diferentes. La selección del tipo de configuración depende del tipo de ensamble, manual o automatizado, que se vaya a emplear y de la complejidad del circuito electrónico requerido. La preparación de la tarjeta electrónica está estrechamente relacionada con el tipo de conectar a utilizar y su método de ensamble.
La segunda fase concierne la inserción y fijado de los conectores a la tarjeta electrónica del dispositivo. Los siete diseños de conectores mecánicos que se divulgan pueden ser implementados de forma manual por operarios. Además una mayoría de éstos también pueden ser incorporados de forma automatizada. La implementación de los conectores requiere de una combinación de movimientos verticales, horizontales y rotacionales; dependiendo del tipo de conectar a utilizar. La combinación óptima de tarjeta electrónica y conectores será función del método preferido (manual, automático o semiautomático) para conformar el aparato. El tercer paso del método de implementación concierne la incorporación en serie de los conectores textiles hembra al socket e interfaz textil descritos en la presente invención. La metodología preferida de implementación es el prensado mecánico de los conectores textiles hembra a la interfaz textil y socket. La fuerza de activación de la prensa puede ser mecánica, hidráulica, neumática, eléctrica o alguna otra conocida en el estado del arte.
Para lograr el prensado es necesario contar con un mecanismo para ensamblar los conectores textiles hembra, el socket y la interfaz textil. En la presente invención se divulga un mecanismo para este fin. La configuración del mecanismo cuenta con dos partes y se establece dependiendo del diseño de la tarjeta electrónica y del socket. La primera parte del mecanismo está conformada por un arreglo especifico de ranuras donde se colocan los conectores textiles. Además cuenta con la forma adecuada para albergar al socket. La segunda parte del mecanismo está conformada por un arreglo específico de ranuras anulares para colocar los elementos de sujeción de: conectores textiles, socket e interfaz textil. Cabe mencionar que ambas partes del mecanismo pueden hacerse de una sola pieza o con elementos de unión para facilitar su manufactura.
La cuarta y última fase del método de implementación concierne a la unión de la interfaz textil y socket al textil inteligente. Para este fin, la configuración del socket cuenta con un patrón específico que facilita el uso de técnicas de confección (tales como cosido, bordado, tejido, etc) para incorporar el ensamble de la interfaz textil y socket al textil inteligente.
En añadidura, la presente invención describe una configuración preferida del aparato, así como su método correspondiente de implementación, que exhibe sujeción preferentemente magnética y consta de cinco componentes principales: 1. Dispositivo electrónico u optoelectrónico para generar señales; 2. Conectores de sujeción preferentemente magnéticos; 3. Socket para asegurar la transmisión independiente de señales; 4. Interfaz textil para transmitir las señales individuales a diferentes secciones en el textil inteligente; y 5. Carcasa para fácil inserción y quitado del dispositivo, asf como para la sujeción del ensamble en el textil inteligente.
En la configuración preferida del aparato con cinco componentes, el dispositivo cuenta con las adecuaciones requeridas para ser utilizado como control de mando, o como módulo háptico, o como módulo de temperatura, o como módulo de procesamiento, etc., en un textil inteligente. Se divulga una construcción representativa del dispositivo conformado por: tarjeta electrónica, conectares electrónicos, elementos optoelectrónicos discretos, conectares de sujeción preferentemente magnéticos y tapas superior e inferior compatibles con la carcasa del aparato. Se presentan cuatro ejemplos representativos de dispositivos, mostrando la implementación de circuitos complejos. Otras configuraciones factibles serán evidentes para expertos en el estado del arte. En la configuración preferida del aparato con cinco componentes, los conectares de sujeción facilitan la interconexión del dispositivo electrónico u optoelectrónico con el textil inteligente. Dichos conectares son preferentemente magnéticos y están polarizados de tal manera que permitan la sujeción del dispositivo y el socket. Por lo tanto, los conectares se implementan tanto en el dispositivo como en el socket usado en el textil inteligente facilitando la inserción y el quitado del dispositivo del textil inteligente.
En la configuración preferida del aparato con cinco componentes, el socket está conformado por un sustrato y una base para conectar el dispositivo electrónico u optoelectrónico. A su vez, el sustrato del socket está compuesto por un trazado, un arreglo de perforaciones, áreas de sujeción (le. pads) para líneas de salida, ranuras para transmisión independiente de señales y una configuración adecuada para asentar la carcasa. Mientras tanto, la base para conectar el dispositivo cuenta con puntos de contacto electrónico, asf como puntos de sujeción preferentemente magnéticos para su funcionamiento.
El sustrato del socket cuenta con un patrón específico de perforaciones que permite incorporar las líneas de salida de la interfaz textil. Dichas líneas de salida se asientan en las áreas de sujeción del socket para transmitir las señales provenientes del dispositivo. La interfaz textil puede contar con gulas para facilitar el ensamble de la carcasa. La interfaz es exclusivamente textil y tiene como objetivo facilitar la transmisión de señales individuales a diferentes secciones en el textil inteligente. Dicha interfaz permite que el aparato sea utilizado en cualquier parte del producto textil inteligente y puede configurarse para formar parte de una tarjeta madre textil, o como un periférico textil de una tarjeta madre textil.
En la configuración preferida con cinco componentes, el último elemento del aparato es la carcasa. La carcasa del aparato tiene como objetivo la fácil inserción y quitado del dispositivo electrónico u optoelectrónico, así como la sujeción del ensamble en el textil inteligente. Para cumplir con este fin, la parte superior de la carcasa cuenta con una configuración para que el socket embone. Además, el diseño de la parte superior de la carcasa permite alinear los conectares de sujeción, preferentemente magnéticos, lo cual hace a la carcasa compatible con el dispositivo. Cabe mencionar que la parte superior de la carcasa también puede contar con un canal para facilitar el ensamble del aparato. Finalmente, la parte inferior de la carcasa puede contar con gulas que son compatibles con la interfaz textil también facilitando el ensamble.
Si bien es deseable contar con un aparato para la transmisión de señales en prendas o textiles, es indispensable contar con un método de implementación del mismo. Por lo tanto, en esta invención se divulga el método correspondiente de implementación para la configuración preferida del aparato con cinco componentes. Dicho método consta de cinco partes: 1. Preparación del dispositivo; 2. Inserción y fijado de los conectares de sujeción preferentemente magnéticos; 3. Unión de la interfaz textil y socket al textil inteligente; 4. Sujeción electrónica del socket e interfaz textil empleando técnicas de transferencia de material; y 5. Incorporación de la carcasa al textil inteligente. La primera fase para conformar la configuración preferida del aparato con cinco componentes concierne a la preparación del dispositivo. Dicho dispositivo está compuesto por una tarjeta con elementos electrónicos u optoelectrónicos discretos y conectares de sujeción preferentemente magnéticos. Los correctores magnéticos del dispositivo están polarizados de tal manera que permitan la sujeción con la base del socket. El preparado y ensamble de la tarjeta se realiza empleando técnicas establecidas en el estado del arte de la industria electrónica. A la tarjeta se le hacen adecuaciones pertinentes para asentarla en la parte inferior de la tapa del dispositivo. La tapa inferior, a su vez, cuenta con una configuración que la hace compatible con la parte superior para formar un ensamble cerrado. Cabe mencionar que a la tapa superior se le pueden adicionar conectores o puertos empleando métodos de manufactura de plásticos, electrónica y optoelectrónica. El segundo paso para conformar la configuración preferida del aparato con cinco componentes concierne la inserción y fijado de tos conectores de sujeción, preferentemente magnéticos, al socket. Esto se realiza en la base del socket usando técnicas establecidas en el estado del arte de la industria electrónica. Los conectores magnéticos de la base del socket están polarizados de tai manera que permitan la sujeción del dispositivo. Cabe mencionar que los conectores de sujeción que se divulgan pueden ser implementados de forma automatizada o manual por operarios. La combinación óptima de dispositivo y conectores será función del método preferido (manual, automático o semiautomático) para conformar el aparato.
La tercera fase del método de ¡mplementación para la configuración preferida del aparato con cinco componentes concierne la unión de la interfaz textil y socket al textil inteligente usando técnicas establecidas en la industria textil, tales como el cosido, o el bordado, o el tejido, o el embebido entre trama, o el embebido entre la fibra, etc. Para este fin se sigue un patrón determinado por la configuración del socket generando las lineas de salida de la interfaz textil del aparato hacia las diferentes partes del textil inteligente. El cuarto paso del método de implementación para la configuración preferida del aparato con cinco componentes implica la sujeción electrónica de la interfaz textil con el socket. La utilización de este paso es opcional. Su uso dependerá de la finalidad pretendida para el producto. La sujeción electrónica de la interfaz textil con el socket se realiza empleando técnicas de transferencia de material. El material que permite sujetar las líneas de salida de la interfaz textil a las perforaciones correspondientes del socket se transfiere de una base de papel, o de tela, o algún material adecuado, a las áreas de sujeción del socket. Se emplea preferentemente un método térmico para transferir el material, estándar en la industria de la transformación de textiles.
El quinto y último paso del método para conformar la configuración preferida del aparato con cinco componentes aquí divulgado concierne al ensamble de la carcasa. La carcasa está conformada preferentemente por dos partes. La parte inferior de la carcasa se coloca por debajo de la interfaz textil para facilitar el ensamble del aparato. Mientras tanto, la parte superior se coloca por encima de la interfaz textil y embona con el socket para su sujeción. La parte superior de la carcasa es compatible con el dispositivo, en específico con la forma de su tapa. Además otras configuraciones de la carcasa en una sola pieza se pueden realizar empleando otras técnicas establecidas en el estado del arte de la industria textil.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS.
Figura 1.- Muestra una configuración del aparato para la transmisión de señales resaltando los cuatro componentes principales: tarjeta electrónica del dispositivo, conectores mecánicos, socket e interfaz textil;
Figura 2.- Ilustra diferentes configuraciones de la tarjeta electrónica del dispositivo mostrando las adecuaciones requeridas para ser utilizada en textiles inteligentes;
Figura 3.- Exhibe diversas configuraciones de los conectores mecánicos que facilitan la interconexión de la tarjeta electrónica del dispositivo con el socket en el textil inteligente; Figura 4A.- Muestra una configuración del socket conformado por dos piezas para la transmisión independiente de señales provenientes del dispositivo electrónico;
Figura 4B.- Exhibe una configuración del socket conformado por una pieza en la que ios conectares textiles hembra están embebidos en el material;
Figura 4C- Ilustra un despiece de la configuración del socket conformado por dos piezas para la transmisión independiente de señales provenientes del dispositivo electrónico;
Figura 5.- Exhibe una configuración de la interfaz exclusivamente textil que puede configurarse para formar parte de una tarjeta madre textil, o como un periférico textil de una tarjeta madre textil, para transmitir las señales individuales a diferentes secciones en el textil inteligente;
Figura 6.- Ilustra el método para conformar el aparato para transmitir señales electrónicas resaltando las cuatro fases involucradas: preparación de la tarjeta, inserción y fijado de conectares, prensado mecánico de conectares textiles en socket e interfaz textil y unión de la interfaz textil y socket al textil inteligente;
Figura 7.- Exhibe la preparación de la tarjeta electrónica del dispositivo, así como la inserción y el fijado de los conectares para su uso en un textil inteligente;
Figura 8.- Muestra el proceso de prensado mecánico para la incorporación en serie de los conectares textiles a la interfaz textil y socket que sirven para transmitir independientemente las señales;
Figura 9.- Ilustra una configuración del mecanismo para la incorporación en serie de los conectares textiles a utilizar en el textil inteligente;
Figura 10.- Exhibe el procedimiento para realizar la unión del ensamble de la interfaz textil y socket al textil inteligente empleando técnicas de confección establecidas en el arte.
Figura 11.- Muestra una configuración preferida del aparato con sujeción preferentemente magnética para la transmisión de señales resaltando los cinco componentes principales: dispositivo electrónico u optoelectrónico, conectares de sujeción preferentemente magnéticos, socket, interfaz textil y carcasa;
Figura 12A.- Ilustra un ensamble representativo de un dispositivo electrónico u optoelectrónico de la configuración preferida del aparato con cinco componentes con un conectar o puerto en la tapa superior del dispositivo para la transmisión de señales de potencia, de comunicación o una combinación de ambas;
Figura 12B.- Exhibe un despiece de un dispositivo electrónico que cuenta con tarjeta electrónica, conectores electrónicos, elemento electrónico discreto en forma de microcontrolador, fuente de alimentación recargable, conectores de sujeción magnéticos, tapas superior e inferior compatibles con la carcasa del aparato y conectar o puerto en la tapa superior del dispositivo para la transmisión de señales de potencia, de comunicación o una combinación de ambas;
Figura 13A.- Muestra un despiece representativo de un dispositivo electrónico que puede funcionar para producir movimientos en un textil inteligente;
Figura 13B - Ilustra un despiece representativo de un dispositivo optoetectrónico que puede funcionar como transmisor o receptor de señales optoelectrónicas para un textil inteligente;
Figura 14A.- Exhibe una configuración representativa del socket y la interfaz textil para la transmisión independiente de señales provenientes del dispositivo;
Figura 14B - Muestra la utilización de materiales transfer para la sujeción electrónica del socket e interfaz textil;
Figura 15A.- Ilustra la parte superior de la carcasa resaltando los aspectos principales para su funcionamiento: guía para introducir el dispositivo, áreas para fácil inserción y quitado del dispositivo, canal para formar el ensamble con la interfaz textil e incorporación del socket con conectores preferentemente magnéticos;
Figura 15B.- Exhibe la parte inferior de la carcasa resaltando las gulas (opcionales) para ensamblar con la parte superior de la carcasa;
Figura 16.- Muestra una vista de la parte superior de la carcasa resaltando aspectos principales para su funcionamiento: guías (opcionales) para ensamblar con la parte inferior de la carcasa y áreas para sujetar el socket;
Figura 17.- Ilustra el método para conformar la configuración preferida del aparato con cinco componentes para transmitir señales electrónicas u optoelectrónicas resaltando las diferentes fases involucradas;
Figura 18.- Exhibe el método de ensamble de los diferentes elementos necesarios para conformar la configuración preferida del aparato con cinco componentes, ya que los elementos electrónicos, optoelectrónicos y textiles han sido terminados;
Figura 19.- Muestra una configuración preferida del aparato con sujeción preferentemente magnética para transmitir señales en un textil inteligente.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN.
La presente invención consiste en un aparato para la transmisión de señales electrónicas en prendas o textiles de un dispositivo hacia diferentes partes de un textil inteligente. Un objetivo principal del aparato aquí descrito es permitir la generación, el sensado y el procesamiento de señales en tiempo real. El aparato, que se muestra en la Figura 1, comprende un primer elemento (100), un segundo elemento (200), un temer elemento (300) y un cuarto elemento (400).
El primer elemento (100) conforma la base del dispositivo electrónico del aparato y está constituido por una tarjeta que cuenta con las adecuaciones pertinentes para poder transmitir las señales electrónicas al textil inteligente. El dispositivo electrónico puede exhibir diferentes configuraciones, dependiendo del uso final pretendido para el textil inteligente. Algunos ejemplos ilustrativos de dispositivos incluyen: control de mando, o módulo háptico, o módulo de temperatura, o módulo de procesamiento de datos, o módulo de comunicaciones, o módulo de potencia, o módulo de alimentación, o módulo de vibración, o módulo térmico, o módulo de interfaz de usuario, o módulo optoelectrónico, o módulo para aplicaciones audibles, o módulos relacionados con la salud (medición de ritmo cardíaco, pulso, frecuencia respiratoria, movimientos abruptos, activación muscular, etc), o módulo para medir la aceleración, o módulo para medir la presión atmosférica, así como otras configuraciones conocidas por aquellos versados en el estado del arte.
Los conectares mecánicos constituyen el segundo elemento (200) del aparato. Los conectares mecánicos son compatibles tanto con la tarjeta electrónica del dispositivo como con conectares textiles hembra utilizados en el textil inteligente. El número de conectares depende del diseño del producto textil inteligente y del dispositivo asociado al mismo. El tercer elemento (300) constituye el socket del aparato. El socket facilita la incorporación del dispositivo, con los conectares apropiados, al textil inteligente y asegura la transmisión independiente de señales. La interfaz textil constituye al cuarto elemento (400) del aparato. La interfaz textil puede configurarse para formar parte de una tarjeta madre textil, o como un periférico textil de una tarjeta madre textil. El objetivo principal de la interfaz textil es facilitar la incorporación del aparato a cualquier tipo de producto textil. El diserto tanto del socket como de la interfaz textil está interrelacionado y depende tanto del diseño del producto textil inteligente como del dispositivo asociado al mismo.
La aplicación final del producto textil inteligente define la complejidad del dispositivo, lo cual, a su vez, determina el arreglo requerido para la tarjeta electrónica. La Figura 2 muestra la tarjeta electrónica (100) implementando diferentes configuraciones (110, 120, 130, 140, 150, 160, 163). Cada configuración cuenta tanto con ranuras (111, 121, 131, 141, 151, 161, 164) como con áreas de sujeción (112, 122, 132, 142, 152, 162, 165), llamadas pads en el estado del arte, que pueden seleccionarse dependiendo de la aplicación requerida. La tarjeta electrónica comprende al menos una ranura y un área de sujeción para incorporar al menos un conector mecánico. El número de ranuras y áreas de sujeción dependen tanto del diseño del producto textil inteligente, como del dispositivo asociado al mismo. Además, las ranuras y las áreas de sujeción cuentan con formas específicas dependiendo del tipo de conector a utilizar. Ciertas configuraciones (111, 141, 161, 163) requieren de proceso de manufactura mixtos, como el taladrado y fresado. Mientras que otras configuraciones (121, 131, 151) emplean procesos de manufactura simples. Las configuraciones de la tarjeta son compatibles con los procesos establecidos en el estado del arte para colocar y fijar componentes de montaje superficial, incluyendo los conectores mecánicos descritos en la presente invención. La Figura 3 exhibe diferentes configuraciones posibles (210, 220, 230, 240, 250, 252, 260) para conformar los conectores mecánicos del aparato divulgado en la presente invención. El tamaño (211, 221, 231, 241, 251, 254, 261) de los conectores mecánicos depende de la forma de los mismos y del tipo de conector textil hembra que se utilizará en el textil inteligente. Ciertas configuraciones (250) cuentan con al menos un pin (251) individual. Otras configuraciones de los conectares (240) mecánicos pueden contar con elementos (242) para abrazar la tarjeta electrónica. Unas configuraciones (252) pueden implementar un anillo (253) para asentar de forma específica con el conectar hembra. Algunas configuraciones (260) pueden contar con variaciones en su espesor (261) para incorporarse mediante presión a tarjetas electrónicas correspondientes. Finalmente, ciertas configuraciones cuentan con elementos (212, 222, 232, 242, 262) compatibles con las áreas de sujeción (i.e. pads) de las tarjetas electrónicas, lo cual facilita su implementación mediante métodos automatizados; usando, por ejemplo, maquinaria de colocación de tecnología de montaje superficial. Todos los conectares mecánicos pueden incorporarse a las tarjetas electrónicas correspondientes utilizando técnicas establecidas en el estado del arte de la tecnología electrónica.
En la Figura 4A y en la Figura 4B se muestran las configuraciones (300, 301) del socket para la transmisión de señales de manera independiente del dispositivo al textil inteligente. La diferencia principal entre ambas es que la primera (300), ilustrada en la Figura 4A, está conformada por dos piezas, mientras que la segunda (301), mostrada en la Figura 4B, está conformada solamente por una pieza. La primera configuración, ilustrada en forma de despiece en la Figura 4C, está compuesta por una sección inferior (310) y una superior (330). En la sección inferior se asienta una parte (500) de los conectares textiles hembra. También se muestra la parte complementaria (600) de los conectares textiles hembra por debajo del socket. La sección inferior del socket cuenta con guias (320) para ensamblar con la sección superior. La sección superior (330) cuenta con una configuración de perforaciones (340) que concuerda con el diserlo del dispositivo electrónico. Además sirve para aislar las señales provenientes de cada conectar. La sección superior también cuenta con la contraparte de las guías (350) utilizadas para facilitar el ensamble del socket. Es evidente que la ubicación de las guías se podría invertir, sin afectar el funcionamiento del socket. Finalmente, la sección superior del socket cuenta con un patrón (360) en forma de canal para facilitar la sujeción del socket en el textil inteligente. Cabe mencionar que en una de las posibles configuraciones (301) del socket, mostrada en la Figura 4B, los conectares textiles hembra están embebidos en el material; siendo éste cualquier tipo de plástico, textil, metal u otro material apropiado.
La interfaz textil es indispensable para unir el aparato de transmisión de señales al textil inteligente. La Figura 5 ilustra la conformación de dicha interfaz textil. Como es conocido en el estado del arte, dicha interfaz textil puede configurarse para formar parte de una tarjeta madre textil, o como un periférico textil de una tarjeta madre textil. El material base (410) de la interfaz es exclusivamente textil. El trazado (420) que se muestra corresponde al diseño del dispositivo electrónico y del socket, lo cual posibilita la incorporación de dichos componentes. Dicho trazado permite la transmisión de seriales provenientes del dispositivo electrónico a diferentes partes del textil inteligente. Finalmente, dicho trazado permite que se implemento el aparato descrito en la presente invención a un producto final textil empleando técnicas establecidas en el estado del arte de la industria textil.
Una vez que se tienen los diferentes componentes necesarios para proveer el aparato para transmitir señales electrónicas a un textil inteligente, es necesario contar con una metodología de implementación del mismo. La Figura 6 muestra el método para conformar el aparato, objeto de la presente invención. Dicho método implica cuatro fases de implementación. El primer paso para conformar el aparato concierne a la preparación de la tarjeta electrónica (100) del dispositivo para permitir su utilización en textiles inteligentes. La segunda fase incluye la inserción y el fijado de los conectares (200) al dispositivo, empleando técnicas establecidas en el estado del arte de la industria electrónica. El tercer paso es el prensado mecánico para incorporar los conectares textiles (500, 600) al socket (300) e interfaz textil (400). Finalmente, la cuarta fase concierne la unión de la interfaz textil (400) y socket (300) al textil inteligente empleando técnicas de confección (tales como cosido, bordado, tejido, etc) siguiendo un patrón específico, determinado por la configuración del socket descrito en la presente invención. En la Figura 6, todos los procesos requeridos para la implementación del aparato se muestran utilizando flechas de un color más tenue. Por ejemplo, la inserción de los conectares (200) implica un movimiento vertical y uno rotacional, como se muestra en la Figura 6.
En la Figura 7 se muestra a mayor detalle tanto el primer paso como el segundo para conformar el aparato, descrito en la presente invención. La primera fase concierne a la preparación de la tarjeta electrónica del dispositivo. La tarjeta puede contar con al menos cinco configuraciones diferentes (110, 120, 130, 140, 150, 160, 163). La selección del tipo de configuración depende del tipo de ensamble, manual o automatizado, que se vaya a emplear y de la complejidad del circuito electrónico requerido. La preparación de la tarjeta electrónica se muestra con flechas en la figura. Finalmente, cabe mencionar que la preparación de la tarjeta electrónica está estrechamente relacionada al tipo de conector mecánico utilizado y su método de ensamble.
El segundo paso concierne la inserción y fijado de los conectares mecánicos a la tarjeta electrónica del dispositivo. Los diseños de conectares (210, 220, 230, 240, 250, 260) que se ilustran en la Figura 7 pueden ser implementados de forma manual por operarios. Además una mayoría de éstos también pueden ser incorporados de forma automatizada (210, 220, 230, 240, 260). La implementación de los conectares requiere de una combinación de movimientos verticales (210, 220, 230, 240, 250, 260), horizontales (260) y rotacionales (210, 220, 240); dependiendo del tipo de conector a utilizar. La combinación óptima de tarjeta electrónica y conectares mecánicos será función del método preferido (manual, automático o semiautomático) para conformar el aparato. La mejor manera de llevar a cabo la inserción de conectares es utilizando maquinaría de colocación de tecnología de montaje superficial, mientras que para el fijado se prefiere el uso de tecnología térmica (tales como hornos de reflujo) empleada en el estado del arte de la industria electrónica.
En la Figura 8 se muestra la tercera fase del método de implementación. Dicha fase concierne la incorporación en serie de los conectares textiles hembra (500, 600) al socket (310) e interfaz textil (400). La metodología preferida de implementación es el prensado mecánico de los correctores textiles hembra (500, 600) a la interfaz textil (400) y socket (310). Para esto en la presente invención se divulga un mecanismo (700, 800) para facilitar el prensado. Un número especifico de conectares textiles hembra (500) se colocan en la parte correspondiente (700) del mecanismo. Asimismo, la sección inferior (310) del socket se coloca en la misma parte (700) del mecanismo. El mecanismo cuenta con una configuración para que asienten las guías de la sección inferior del socket Además dicha configuración sirve para alinear el ensamble. Las partes complementarías (600) de los conectares textiles hembra se introducen en la parte correspondiente (800) del mecanismo. Posteriormente se coloca la interfaz textil (400) alineando su trazado al arreglo del mecanismo. Finalmente se genera el ensamble utilizando el mecanismo en una prensa. La fuerza de activación de la prensa puede ser mecánica, hidráulica, neumática, eléctrica o alguna otra conocida en el estado del arte. El movimiento de la prensa se muestra en la Figura 8 con un par de flechas representando el movimiento vertical en ambas direcciones. Cabe mencionar que la configuración del mecanismo, interfaz textil y socket se puede hacer tan compleja como se requiera. La configuración del mecanismo divulgado en la presente invención se muestra en la Figura 9. Como se mencionó previamente, el objetivo del mecanismo es el de proveer una forma para generar el ensamble de conectares textiles hembra, socket e interfaz textil. La configuración del mecanismo cuenta con dos partes y se establece dependiendo del diseño de la tarjeta electrónica y del socket. La primera parte del mecanismo (700) está conformada por un arreglo específico de ranuras (710) donde se colocan los conectares textiles. Más aún, también está conformado por ranuras (720) dispuestas en los puntos necesarios para que las guías del socket asienten. Además cuenta con la forma adecuada para albergar al socket (730). Cabe mencionar que esta primera parte del mecanismo puede hacerse de una sola pieza o mediante elementos de unión (740) para facilitar su manufactura. La segunda parte del mecanismo (800) está conformada por un arreglo específico de ranuras anulares (810) para colocar los elementos de sujeción de: conectares textiles, socket e interfaz textil. Esta segunda parte del mecanismo cuenta con un primer elemento de unión (820) que tiene una configuración dada para embonar con el segundo elemento de unión (830), lo cual facilita su manufactura. No obstante, también puede hacerse de una sola pieza.
La Figura 10 muestra la cuarta y última fase del método de implementación, la cual concierne a la unión de la interfaz textil y socket al textil inteligente. En primera instancia se termina de conformar el socket (300), colocando su parte superior utilizando las guías. Esto genera el ensamble final de socket (300) e interfaz textil (400). Para unir dicho ensamble al textil inteligente, la configuración del socket cuenta con un patrón específico en forma de canal (360) que facilita el uso de técnicas de confección (tales como cosido, bordado, tejido, etc) para facilitar la unión. Cabe resaltar que la base de la interfaz textil (410) también queda unida al textile inteligente mediante el mismo proceso. En la Figura 10 se muestra el proceso de unión con flechas que parten de la región central del socket (300).
Adicionalmente, se divulga una configuración preferida del aparato que exhibe sujeción preferentemente magnética y cuenta con cinco componentes para efectuar la transmisión de señales optoelectrónicas en prendas o textiles de un dispositivo hacia diferentes partes de un textil inteligente. Dicha configuración preferida del aparato, que se muestra en la Figura 11, comprende un primer elemento (1100), un segundo elemento (1200), un tercer elemento (1300), un cuarto elemento (1400) y un quinto elemento (1500).
El primer elemento (1100) conforma al dispositivo electrónico u optoelectrónico y está constituido por una tarjeta electrónica que cuenta con las adecuaciones pertinentes para poder transmitir las señales al textil inteligente. Los conectares de sujeción, preferentemente magnéticos, constituyen al segundo elemento (1200) y se encuentran localizados tanto en el dispositivo como en el socket utilizado en el textil inteligente. El tercer elemento (1300) constituye al socket. El socket facilita la incorporación del dispositivo, con los conectares apropiados, al textil inteligente y asegura la transmisión independiente de señales. La interfaz textil constituye al cuarto elemento (1400). La interfaz textil puede configurarse para formar parte de una tarjeta madre textil, o como un periférico textil de una tarjeta madre textil. Finalmente el quinto elemento (1500) constituye la carcasa. La carcasa tiene como objetivo la fácil inserción y quitado del dispositivo, asi como la sujeción del ensamble en el textil inteligente.
La aplicación final del producto textil inteligente define la complejidad del dispositivo. La Figura 12A muestra un ensamble representativo de un dispositivo electrónico u optoelectrónico (1100) para el aparato. El dispositivo puede exhibir diferentes configuraciones, dependiendo del uso final pretendido para el textil inteligente. Algunos ejemplos ilustrativos de dispositivos incluyen: control de mando, o módulo háptico, o módulo de temperatura, o módulo de procesamiento de datos, o módulo de comunicaciones, o módulo de potencia, o módulo de alimentación, o módulo de vibración, o módulo térmico, o módulo de interfaz de usuario, o módulo optoelectrónico de transmisión, o módulo optoelectrónico de recepción, o módulo optoelectrónico de detección de temperatura, o módulo optoelectrónico de generación de radiación, o módulo optoelectrónico láser, o módulo optoelectrónico máser, o módulo para aplicaciones audibles, o módulos relacionados con la salud (medición de ritmo cardíaco, pulso, frecuencia respiratoria, movimientos abruptos, activación muscular, etc.), o módulo para medir la aceleración, o módulo para medir la presión atmosférica, asi como otras configuraciones conocidas por aquellos versados en el estado del arte.
El ensamble de la Figura 12A puede contar con una configuración de componentes como la mostrada en la Figura 12B. La Figura 12B muestra un primer ejemplo representativo de los elementos que pueden conformar un dispositivo electrónico u optoelectrónico usado como control de mando en textiles inteligentes. El dispositivo en cuestión está conformado por al menos una tarjeta electrónica (1110), al menos un conector de sujeción preferentemente magnético (1200), preferentemente al menos una tapa inferior (1120) y preferentemente al menos una tapa superior (1130). El ensamble de tapas inferior y superior se construye de tal manera que sea compatible con la carcasa del aparato. La tarjeta electrónica (1110) puede contar con al menos un conector electrónico
(1111) , también llamado punto de contacto, para transmitir al menos una señal. Además la tarjeta electrónica (1110) puede contar con al menos un elemento electrónico discreto, tal como un microcontrolador (1113), y preferentemente al menos una fuente de alimentación (1114), la cual puede ser recargable o no. La fuente de alimentación puede ubicarse sobre la tarjeta electrónica (1110) o la tapa interior (1120) o la tapa superior (1130), según lo requiera el diseño del dispositivo. La tarjeta electrónica (1110) incorpora al menos un conector de sujeción preferentemente magnético (1200). Dicho conector magnético está polarizado de tal manera que permita la sujeción con la base del socket. Finalmente, la tarjeta electrónica (1110) puede exhibir al menos una adecuación
(1112) para asentar correctamente sobre la tapa inferior (1122) del dispositivo. En la Figura 12B se muestra una configuración representativa para la tapa inferior (1120) y superior (1130) del aparato. La tapa inferior (1120) cuenta con al menos un elemento (1121) diseñado adecuadamente para embonar en la al menos una ranura (1131) correspondiente localizada en la tapa superior (1130). La tapa inferior puede contar con al menos una adecuación (1122) para permitir que embone la tarjeta electrónica (1112). Finalmente, la tapa superior del dispositivo puede implementar al menos un conector (1132) o puerto para la transmisión de señales de potencia, de comunicación o una combinación de ambas. La Fig. 12A ilustra una configuración alternativa para dicho conector o puerto (1133).
En la Figura 13A se muestra otra configuración representativa del dispositivo electrónico para producir movimientos en un textil inteligente. La tarjeta electrónica (1110) puede contar con al menos un motor de vibración (1115) y elementos electrónicos adecuados para asegurar su funcionamiento. De igual manera el dispositivo puede contar con al menos una fuente de alimentación (1116), por ejemplo en la forma de una batería de botón. Finalmente el dispositivo puede contar con una configuración en la que la tapa inferior (1120) y superior (1130) embonen. La tapa superior de la Figura 13A ilustra la configuración más austera para el dispositivo. Cabe mencionar que la tapa (1120, 1130) del dispositivo está diseñada para facilitar su inserción y quitado.
En la Figura 13B se exhibe una última configuración representativa del dispositivo que funciona como transmisor o receptor de señales optoelectrónicas para un textil inteligente. La tarjeta electrónica (1110) puede contar con al menos un receptor (1117) o transmisor (1117) de radiación. Algunos ejemplos ilustrativos de receptores incluyen: fotodiodos de cualquier longitud de onda, bolómetros, pirómetros, fototransistores, detectores de calor, detectores de radiación infrarroja, etc. Por otro lado, algunos ejemplos ilustrativos de transmisores incluyen: diodos emisores de luz de cualquier longitud de onda, fuentes de luz térmica, fuentes de calor, fuentes de radiación infrarroja, láseres, máseres, amplificadores ópticos de semiconductores, etc. Cualquier receptor (1117) o transmisor (1117) de radiación puede contar con al menos un acoplador (1118) de fibra óptica, así como con al menos una fibra óptica (1119) o elemento comparable para guiar las señales optoelectrónicas en el textil inteligente. Finalmente el dispositivo puede contar con una configuración en la que la tapa inferior (1120) y superior (1130) embonen. La tapa superior (1130) de la Figura 13B ilustra una primera configuración (1134) en la que el receptor (1117) o transmisor (1117) está acoplado (1118) a una fibra óptica (1119). Además se muestra una segunda configuración (1135) para la tapa superior (1130) en la que el receptor (1117) o transmisor (1117) no está acoplado.
En la Figura 14A se muestra una configuración representativa del socket y de la interfaz textil para la transmisión de señales de manera independiente del dispositivo al textil inteligente en la configuración preferida del aparato con cinco componentes.
El socket está conformado por al menos un sustrato (1310) y al menos una base (1311) para conectar al menos un dispositivo electrónico u optoelectrónico. A su vez, el sustrato (1310) del socket está compuesto por al menos un trazado (1313), al menos un arreglo de perforaciones (1315), al menos un área de sujeción o pad (1314, 1316) para líneas de salida (1430), al menos una ranura (1317) para transmisión independiente de señales y una configuración adecuada
(1318) para asentar la carcasa. Mientras tanto, la base (1311) cuenta con al menos un conectar electrónico (1312), también llamado punto de contacto, compatible con el dispositivo, asf como con al menos un conector preferentemente magnético (1200) para su sujeción.
En el socket, el arreglo de perforaciones (1315), las áreas de sujeción (1316) correspondientes y el trazado (1313) preferido dependerán del diseño textil, electrónico y optoelectrónico del aparato. En la Figura 14A se muestran dos arreglos de perforaciones (1315) diferentes con sus áreas de sujeción (1316). El primero cuenta con una columna de perforaciones (1315), mientras tanto el segundo exhibe dos. De forma ilustrativa, cada uno de los arreglos cuenta con seis perforaciones (1315), cada una con áreas de sujeción (1316). El número y la disposición de perforaciones (1315), áreas de sujeción (1316) y trazado (1313) dependerá del diseño del producto textil inteligente. Finalmente, el arreglo de perforaciones (1315) puede optimizarse para ser compatible con maquinaría de la industria textil.
La transmisión independiente de señales se facilita al utilizar ranuras (1317) que sirven para separar la información. Además, cada ranura (1317) cuenta con al menos un área de sujeción (1314) correspondiente. El número y la disposición de ranuras (1317) y áreas de sujeción (1314) dependerá del diseño del producto textil inteligente. En la base del socket, el número y la disposición de puntos de contacto electrónicos (1312), así como los conectores de sujeción preferentemente magnéticos (1200), dependerán del diseño del producto textil inteligente y del dispositivo asociado al mismo. De manera ilustrativa, en la Figura 14A se muestran un arreglo con doce puntos de contacto electrónicos (1312), así como cuatro conectores de sujeción preferentemente magnéticos (1200).
En la Figura 14A se ilustra la interfaz textil (1400) y su relación con el socket. El material base (1410) de la interfaz es exclusivamente textil. La base de la interfaz textil (1410) cuenta con guías (1411) opcionales para facilitar el ensamble de la carcasa. El trazado (1420) que se muestra corresponde al diseño del dispositivo y del socket, lo cual posibilita la incorporación de dichos componentes. Dicho trazado permite la transmisión de señales provenientes del dispositivo a diferentes partes del textil inteligente. Cuando el trazado (1420) arriba al socket se une al mismo en los arreglos de perforaciones conformando las lineas de salida (1430) del socket. Al menos una línea de salida (1430) se convierte en al menos un trazado (1420) para la transmisión de señales al textil inteligente. Finalmente, el trazado permite que se implemente el aparato a un producto final textil empleando técnicas establecidas en el estado del arte de la industria textil.
La Figura 14B muestra la utilización de materiales transfer para la sujeción electrónica del socket e interfaz textil. La sujeción se realiza entre al menos una línea de transmisión (1430) y al menos un área de sujeción (1314, 1316). Para habilitar el proceso, se emplean materiales transfer (1320) como los conocidos en el estado del arte de la industria textil. Sin embargo, los materiales transfer (1320) utilizados cuentan con una configuración adecuada para facilitar la sujeción electrónica entre líneas de transmisión (1430) y áreas de sujeción (1314, 1316). Se ilustran dos disposiciones del material transfer (1320): continuo o determinado por las áreas de sujeción (1314, 1316) a fijar.
La Figura 15A ilustra la parte superior (1510) de la carcasa resaltando los aspectos principales para su funcionamiento. La parte superior (1510) de la carcasa puede contar con al menos una guía (1520) para introducir al menos un dispositivo electrónico u optoelectrónico, al menos un área (1530) para fácil inserción y quitado del al menos un dispositivo, así como al menos un canal (1540) para formar el ensamble con al menos una interfaz textil. De manera ilustrativa también se muestra la incorporación del socket (1300) con los conectares preferentemente magnéticos (1200) a la parte superior (1510) de la carcasa. Mientras tanto, la parte inferior (1550) de la carcasa se exhibe en la Figura 15B. Ésta es compatible con la parte superior y puede opcionalmente contar con al menos una guía (1560) para ensamblar con la parte superior de la carcasa.
La Figura 16 muestra una vista de la parte superior de la carcasa que resalta ciertos aspectos principales para su funcionamiento. La parte superior de la carcasa puede opcionalmente contar con ai menos una guía (1561) para ensamblar con la parte inferior (1560) de la carcasa, así como con al menos un área (1570) para sujetar el socket (1318). La sujeción entre la parte superior de la carcasa y el socket puede realizarse mecánicamente, preferentemente por interferencia.
Una vez que se tienen los diferentes componentes necesarios para proveer la configuración preferida del aparato con sujeción preferentemente magnética para transmitir señales electrónicas u optoelectrónicas a un textil inteligente, es necesario contar con una metodología de implementación del mismo. La Figura 17 muestra el método para conformar la configuración preferida del aparato con cinco componentes. Dicho método implica cinco pasos de implementación.
La primera fase concierne a la preparación del dispositivo electrónico u optoelectrónico (1100). Dicho dispositivo (1100) está compuesto por al menos una tarjeta con componentes electrónicos u optoelectrónicos discretos (1113, 1114, 1115, 1116, 1132, 1133) y conectares de sujeción preferentemente magnéticos (1200). Los conectares magnéticos (1200) del dispositivo están polarizados de tal manera que permitan la sujeción (1660) con la base del socket.
El preparado y ensamble (1600, 1601, 1602, 1603, 1604, 1605, 1606) de los componentes electrónicos u optoelectrónicos discretos (1113, 1114, 1115, 1116, 1132, 1133) y conectares de sujeción preferentemente magnéticos (1200) a la tarjeta se realizan empleando técnicas establecidas en el estado del arte de la industria electrónica. Dichas técnicas incluyen la utilización de maquinaria de colocación de tecnología de montaje superficial, así como el fijado mediante el uso de tecnología térmica (tal como los hornos de reflujo). Cabe mencionar que, como se muestra en la Figura 12B, a la tarjeta (1110) se le hacen adecuaciones (1112) pertinentes para asentarla en la parte inferior (1122) de la tapa del dispositivo. La tapa inferior (1120), a su vez, cuenta con una configuración (1121) que la hace compatible con la parte superior (1131) para formar un ensamble cerrado. Finalmente, a la tapa superior (1130) se le pueden adicionar conectares o puertos (1132, 1133) empleando métodos de manufactura (1604, 1605) de plásticos, electrónica y optoelectrónica, ilustrado en la Figura 17.
Como se muestra en la Figura 17, el segundo paso del método concierne la inserción y fijado (1610) de los conectares (1200) de sujeción, preferentemente magnéticos, al socket (1300). Esto se realiza en la base del socket usando técnicas establecidas en el estado del arte de la industria electrónica. Dichas técnicas incluyen la utilización de maquinaría de colocación de tecnología de montaje superficial, así como el fijado mediante el uso de tecnología térmica (tal como los hornos de reflujo). Los conectares magnéticos (1200) de la base del socket están polarizados de tal manera que permitan la sujeción (1660) del dispositivo electrónico u optoelectrónico (1100). Cabe mencionar que los conectares de sujeción que se divulgan pueden ser implementados de forma automatizada o manual por operarios. La combinación óptima de dispositivo y conectares será función del método preferido (manual, automático o semiautomático) para conformar el aparato. La tercera fase del método concierne la unión (1620) de la interfaz textil (1400) y socket (1300) al textil inteligente usando técnicas establecidas en la industria textil, tales como el cosido, o el bordado, o el tejido, o el embebido entre trama, o el embebido entre la fibra, etc. Para este fin, como se muestra en la Figura 14A, se sigue un patrón determinado por la configuración del socket generando las líneas de salida de la interfaz textil del aparato hacia las diferentes partes del textil inteligente. Como se ilustra en la Figura 17, el cuarto paso del método de implementación implica la sujeción electrónica (1630) de la interfaz textil (1400) con el socket (1300). La utilización de este paso es opcional. Su uso dependerá de la finalidad pretendida para el producto. La sujeción electrónica (1630) de la interfaz textil (1400) con el socket (1300) se realiza empleando técnicas de transferencia de material (1630). Como se muestra en la Figura 14B, el material (1320) que permite sujetar las líneas de salida (1430) de la interfaz textil a las perforaciones correspondientes del socket se transfiere de una base de papel, o de tela, o algún material adecuado, a las áreas de sujeción (1314, 1316) del socket. Para transferir el material se emplean preferentemente métodos térmicos, estándar en la industria de la transformación de textiles.
En la Figura 17, se muestra también la quinta y última fase del método para conformar la configuración preferida del aparato con cinco componentes, la cual concierne al ensamble de la carcasa. La carcasa está conformada preferentemente por dos partes. Primeramente, la parte inferior (1550) de la carcasa se coloca (1640) por debajo de la interfaz textil (1400) para facilitar el ensamble. Opcionalmente, para este fin se pueden utilizar las guias para facilitar la colocación (1640) de la interfaz textil (1400). Posteriormente, la parte superior (1510) de la carcasa se coloca (1650) por encima de la interfaz textil y embona (1650) con el socket para su sujeción. Además, la parte superior (1510) de la carcasa cuenta con al menos un canal para generar un ensamble final de socket, interfaz textil y carcasa usando técnicas establecidas en la industria textil.
Cabe mencionar que la carcasa es compatible (1660) con el dispositivo, en específico con la forma de su tapa. Otras configuraciones de la carcasa en una sola pieza se pueden realizar empleando técnicas establecidas en la industria textil como: cosido, pegado con polímero, bordado, embebido entre trama o fibra, fundido o termoformado, sujeción por broches o remaches, etc. Por último, el ensamble (1660) final de la configuración preferida del aparato con cinco componentes se realiza utilizando los conectores preferentemente magnéticos presentes tanto en el dispositivo como en la carcasa. La Figura 18 muestra gráficamente, como referencia, los pasos descritos esquemáticamente en la Figura 17.
Una configuración preferida del aparato con cinco componentes divulgado en la presente invención se muestra en la Figura 19. Una vez finalizada esta configuración del aparato, los componentes accesibles son dispositivo electrónico u optoelectrónico (1100), interfaz textil (1400) y carcasa (1500). Cabe mencionar que esta no es la única modalidad posible para la configuración preferida del aparato con cinco componentes. Ciertas aplicaciones requerirán que, por ejemplo, el socket esté disponible, imposibilitando el uso de la carcasa.
Lo anterior, solamente ilustra los principios de la presente divulgación. Varías modificaciones y alteraciones a los ejemplos mostrados en este documento serán aparentes a toda persona versada en el arte descrito aquí.
MEJOR MANERA DE LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN
El objetivo de esta invención es proveer un aparato para la transmisión de señales electrónicas u optoetectrónicas desde un dispositivo hacia diversas partes de un textil inteligente. La mejor manera de llevar a cabo esta invención se ilustra en la Figura 11. Ahí se muestra la configuración preferida del aparato con cinco componentes: un dispositivo electrónico u optoelectrónico para generar señales; un arreglo de conectares de sujeción, preferentemente magnéticos; un socket para asegurar la transmisión independiente de las señales; una interfaz textil para transmitir dichas señales a diferentes secciones en el textil inteligente; y una carcasa para fácil inserción y quitado del dispositivo, así como para la sujeción del ensamble en el textil inteligente.

Claims

REIVINDICACIONES.
1. Aparato para transmitir señales electrónicas u optoelectrónicas independientemente desde un dispositivo hacia diversas partes de un textil inteligente que comprende:
Al menos un dispositivo electrónico u optoelectrónico con las adecuaciones requeridas para ser empleado en el textil inteligente; Al menos un conectar de sujeción, preferentemente magnético, utilizable en el textil inteligente con compatibilidad con el al menos un dispositivo;
Al menos un socket compatible con el al menos un dispositivo y con el al menos un conecten
Al menos una interfaz exclusivamente textil compatible con el al menos un socket e incorporable al textil inteligente y;
Al menos una carcasa para sujetar el al menos un dispositivo, el al menos un socket y la al menos una interfaz textil.
2. Aparato conforme a la reivindicación 1 donde el al menos un dispositivo electrónico u optoelectrónico está conformado por al menos una tarjeta electrónica, al menos un punto de contacto electrónico compatible con el socket, al menos un elemento discreto electrónico u optoelectrónico, preferentemente al menos una fuente de alimentación, al menos un conector de sujeción preferentemente magnético, asi como preferentemente al menos un ensamble que sirva como tapa y sea compatible con la carcasa del aparato.
3. Dispositivo electrónico u optoelectrónico conforme a la reivindicación 2 donde la configuración de componentes permite al aparato funcionar como control de mando, o para producir movimientos, o como transmisor o receptor de señales optoelectrónicas para su uso en textiles inteligentes.
4. Dispositivo optoelectrónico conforme a la reivindicación 3 donde ei transmisor o receptor de seriales optoelectrónicas puede contar con al menos un acoplador de fibra óptica, al menos una fibra óptica para guiar las señales optoelectrónicas en el textil y al menos una configuración de tapas que permita la utilización de fibras ópticas.
5. Dispositivo electrónico u optoelectrónico conforme a la reivindicación 2 donde la configuración de componentes permite al aparato funcionar como módulo de temperatura, módulo háptico, módulo de procesamiento de datos, módulo de comunicaciones, módulo de potencia, módulo de alimentación, módulo de vibración, módulo térmico, módulo de interfaz de usuario, módulo optoelectrónico de detección de temperatura, módulo optoelectrónico de generación de radiación, módulo optoelectrónico láser, módulo optoelectrónico máser, módulo para aplicaciones audibles, módulos relacionados con la salud (medición de ritmo cardíaco, pulso, frecuencia respiratoria, movimientos abruptos y activación muscular), módulo para medir la aceleración, o módulo para medir la presión atmosférica.
6. Aparato conforme a la reivindicación 1 donde el al menos un conectar de sujeción es magnético y está polarizado de tal manera que posibilite la sujeción del dispositivo con el socket.
7. Aparato conforme a la reivindicación 1 donde el al menos un socket está conformado por al menos un sustrato y preferentemente al menos una base para conectar el al menos un dispositivo.
8. Socket conforme a la reivindicación 7 donde el al menos un sustrato está compuesto por al menos un trazado, al menos un arreglo de perforaciones compatible para su uso con maquinaria de la industria textil, al menos un área de sujeción (o pad) para al menos una Ifnea de salida, al menos una ranura para transmisión independiente de señales y al menos una configuración adecuada para asentar la carcasa.
9. Socket conforme a la reivindicación 7 donde la al menos una base está compuesta por al menos un punto de contacto electrónico compatible con el al menos un dispositivo electrónico u optoelectrónico, así como por al menos un conectar preferentemente magnético para su sujeción.
10. Aparato conforme a la reivindicación 1 donde la al menos una interfaz textil está conformada por al menos una base que puede contar con gulas para facilitar el ensamble de la carcasa, asi como al menos un trazado para generar al menos una línea de salida para facilitar la incorporación del al menos un socket y del al menos un dispositivo.
11. Aparato conforme a la reivindicación 1 donde la al menos una carcasa está conformada por al menos una guía para introducir al menos un dispositivo, al menos un área para fácil inserción y quitado del al menos un dispositivo, al menos un canal para formar el ensamble con la al menos una interfaz textil, preferentemente al menos una guía macho y hembra para dirigir su ensamble con la al menos una interfaz textil, asi como con al menos un área para sujetar el al menos un socket.
12. Aparato conforme a la reivindicación 1 donde la configuración del al menos un dispositivo electrónico u optoelectrónico, el al menos un conectar preferentemente magnético, el al menos un socket la al menos una interfaz textil y la al menos una carcasa permite la generación, el sensado y el procesamiento de señales en tiempo real.
13. Método para conformar un aparato para transmitir señales electrónicas u optoelectrónicas desde un dispositivo hacia diversas partes de un textil inteligente que consiste en:
Preparación del dispositivo electrónico u optoelectrónico para permitir su utilización en el textil inteligente;
Inserción y fijado de los conectares de sujeción, preferentemente magnéticos; 35
Unión de la interfaz textil y socket al textil inteligente;
Sujeción electrónica del socket e interfaz textil empleando técnicas de transferencia de material e;
Incorporación de la carcasa al textil inteligente.
14. Método conforme a la reivindicación 13 que consiste en preparar y ensamblar el dispositivo electrónico u optoelectrónico usando componentes electrónicos u optoelectrónicos discretos y conectores de sujeción preferentemente magnéticos en la tarjeta empleando maquinaría de colocación de tecnología de montaje superficial, así como fijando los componentes mediante el uso de tecnología térmica, tal como hornos de reflujo.
15. Método conforme a la reivindicación 13 que consiste en conformar la tapa del dispositivo empleando al menos un elemento disenado para embonar en al menos una ranura correspondiente para asegurar el ensamble de la tapa, el uso de al menos una adecuación para permitir que asiente la tarjeta electrónica y preferentemente el ensamble de al menos un conectar o puerto para la transmisión de señales de potencia, o de comunicación, o una combinación de ambas.
16. Método conforme a la reivindicación 13 que consiste en unir la interfaz textil y socket al textil inteligente usando técnicas establecidas en la industria textil (tales como cosido, o bordado, o tejido, o embebido entre trama, o embebido entre fibra) siguiendo un patrón determinado por la configuración del socket y generando las lineas de salida de la interfaz textil.
17. Método conforme a la reivindicación 13 que consiste en utilizar técnicas de transferencia de material empleando materiales continuos o discretos que cuenten con una configuración adecuada para permitir la sujeción electrónica de al menos un área de sujeción del socket con al menos una línea de salida o transmisión de la interfaz textil.
18. Método conforme a la reivindicación 13 que consiste en conformar la carcasa del aparato colocando parte de la carcasa por debajo de la interfaz textil y preferentemente utilizando gulas para facilitar su colocación, colocando parte de la carcasa por encima de la interfaz textil y embonando el socket para su sujeción, asi como finalmente generando el ensamble de la carcasa utilizando al menos un canal para conformarlo empleando técnicas establecidas en la industria textil.
19. Método conforme a la reivindicación 13 que consiste en conformar un aparato para transmitir señales colocando un dispositivo electrónico u optoelectrónico en un socket mediante una sujeción preferentemente magnética para su fácil inserción y quitado para textiles inteligentes.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015138515A1 (en) * 2014-03-10 2015-09-17 L.I.F.E. Corporation S.A. Physiological monitoring garments
WO2015195209A1 (en) * 2014-06-17 2015-12-23 MAD Apparel, Inc. System and method for monitoring biometric signals
US20160073701A1 (en) * 2014-09-17 2016-03-17 Penn Engineering & Manufacturing Corp. Wearable Electrical Connectors
WO2017013493A1 (en) * 2015-07-20 2017-01-26 L.I.F.E. Corporation S.A. Flexible fabric ribbon connectors for garments with sensors and electronics

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015138515A1 (en) * 2014-03-10 2015-09-17 L.I.F.E. Corporation S.A. Physiological monitoring garments
WO2015195209A1 (en) * 2014-06-17 2015-12-23 MAD Apparel, Inc. System and method for monitoring biometric signals
US20160073701A1 (en) * 2014-09-17 2016-03-17 Penn Engineering & Manufacturing Corp. Wearable Electrical Connectors
WO2017013493A1 (en) * 2015-07-20 2017-01-26 L.I.F.E. Corporation S.A. Flexible fabric ribbon connectors for garments with sensors and electronics

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