WO2019025247A1 - Intelligent piece of garment having an energy store - Google Patents

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WO2019025247A1
WO2019025247A1 PCT/EP2018/070110 EP2018070110W WO2019025247A1 WO 2019025247 A1 WO2019025247 A1 WO 2019025247A1 EP 2018070110 W EP2018070110 W EP 2018070110W WO 2019025247 A1 WO2019025247 A1 WO 2019025247A1
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WO
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garment
energy
coupling part
intelligent
magnetic
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PCT/EP2018/070110
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Inventor
Ulrich Klapper
Original Assignee
Adaptive Regelsysteme Gesellschaft M.B.H.
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Classifications

    • H04B5/79—
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D1/00—Garments
    • A41D1/002—Garments adapted to accommodate electronic equipment
    • A41D1/005—Garments adapted to accommodate electronic equipment with embedded cable or connector
    • H04B5/266—
    • H04B5/72—

Definitions

  • the present invention relates to an intelligent garment with integrated electronics and an energy storage device for supplying the integrated electronics with electrical energy, as well as the use of the smart garment as workwear for people who perform work on live parts.
  • intelligent clothing garments are called with integrated, usually not visible from the outside, electronics.
  • electronics With the electronics almost any functions can be realized, such as bright clothing, game functions (eg laser tagging), monitoring of vital parameters (eg heart rate, blood pressure, body temperature, respiratory rate, electrocardiogram (ECG), etc.), safety functions (eg to detect electrical voltages, etc.), communication, multimedia, etc.
  • vital parameters eg heart rate, blood pressure, body temperature, respiratory rate, electrocardiogram (ECG), etc.
  • ECG electrocardiogram
  • safety functions eg to detect electrical voltages, etc.
  • communication multimedia, etc.
  • a difficulty in this is the energy supply of smart clothing with electrical energy, since an energy storage can not readily be integrated into the clothing easily, primarily due to the required size of the energy storage , Even when washing the garment, the size and weight of the energy storage can be problematic.
  • the electrical contacting of the electronics and the energy storage device during washing must be waterproof in order to prevent possible damage to the electronics and / or the energy storage device.
  • the energy storage is magnetically connected to the garment in a defined arrangement to align a first energy coupling part in the energy storage with a second energy coupling part in the garment for non-contact energy transfer of electrical energy in a defined arrangement to each other.
  • the magnetic coupling automatically ensures the correct alignment and position of the energy storage relative to the garment to realize the contactless energy transfer. An electrical contact is no longer necessary for this purpose.
  • the alignment of energy storage to garment by the magnetic coupling is done automatically, so that the handling of the energy storage extremely pronounced easy and failsafe.
  • a transmitting coil and a receiving coil in the garment are arranged in the energy store, which are aligned by the magnetic connection for non-contact energy transfer to each other.
  • Such inductive energy transfer is easy and safe to implement.
  • at least one permanent magnet is arranged in the energy store, or in the garment, which cooperates with at least one magnetic coupling part in the garment, or in the energy store, whereby the magnetic coupling can be realized particularly easily. It is advantageous if the magnetic coupling part is designed as a permanent magnet, which allows a strong magnetic coupling.
  • the at least one permanent magnet is integrated into a magnetic circuit by connecting the permanent magnet to a yoke on which the transmitting coil or receiving coil is arranged and the magnetic coupling part is embodied as a core on which the receiving coil or the transmitting coil, is arranged.
  • the inductive energy transfer can be strengthened and improved.
  • a contactless data transmission can be implemented between the energy store and the garment, which makes it possible to transfer data from the intelligent garment to the energy store, or vice versa. This expands the possible applications of the inventive energy supply of intelligent garments.
  • a transmitting device for non-contact data transmission with an external device could also be provided in the energy store or in the intelligent garment. This allows the connection between smart garment and an external device, to realize additional functions with the smart garment or to control external equipment or components.
  • FIG. 1 shows a magnetic coupling between a smart garment and an energy storage
  • FIG. 1 the basic principle of the inventive energy supply of a smart garment 1, for example, a shirt, pants, a sweater, etc., shown.
  • an energy storage 3 for example, a Li-ion battery, a primary battery (button cell), etc., which is magnetically connected to the garment 1 in a defined position.
  • at least one permanent magnet 4 is arranged either on the energy storage 3 or on the garment 1, which is provided with at least one magnetic coupling part 5 on the respective other part, ie either on the garment 1 or the energy storage 3, cooperates.
  • the magnetic coupling part 5 is either a part made of a ferromagnetic material or also a permanent magnet arranged in the correct polarity.
  • the energy storage 3 can be arranged only in a defined position on the garment 1, or results in the correct position automatically by the magnetic coupling.
  • the at least one permanent magnet 4 and the magnetic coupling part 5 are of course arranged so that they can basically cooperate for the magnetic holding of the energy accumulator 3 on the garment 1.
  • a first energy coupling part 6 of an inductive coupling between see energy storage 3 and garment 1 is arranged for inductive energy transfer.
  • the first energy coupling part 6 comprises an inverter 7 (or oscillator) and a transmitting coil 8 connected thereto, which emits an electromagnetic field.
  • a second energy coupling part 9 is arranged in the garment 1, a second energy coupling part 9 is arranged.
  • the second energy coupling part 9 comprises a receiving coil 10 for receiving the electromagnetic field emitted by the transmitting coil 8 and a rectifier 1 1 connected thereto.
  • the rectifier 11 is connected to the electronics 2 of the garment 1.
  • the rectifier 1 1 could also supply an energy buffer, which supplies the electronics 2.
  • the inverter 7 or the rectifier 11 may also be part of the electronics 2.
  • the magnetic connection between the energy store 3 and garment 1 also ensures in particular that the first energy coupling part (eg the transmitting coil 8) and the second energy coupling part 9 (eg the receiving coil 10) are arranged at the correct distance from one another and in the required relative position to each other enable contactless energy transfer.
  • the magnetic connection "snaps" the energy storage 3 in the correct position and position on the garment 1. The user does not have to worry about the right arrangement, which allows a particularly simple handling.
  • the energy storage 3 can be easily removed, for example, to wash the garment 1, or exchanged, for example, to replace an empty energy storage by a charged.
  • the energy store 3 could, for example, be plugged into a pocket 18 provided therefor on the item of clothing 1, as exemplified in FIG. 4, or attached to another suitable location.
  • the magnetic connection between energy storage 3 and garment 1 can be used in an advantageous embodiment of the invention according to Figure 2 (with only the necessary parts for the explanation) are also used to improve the contactless energy transfer.
  • the at least one permanent magnet 4 is integrated into a magnetic circuit which extends between the energy store 3 and the garment 1.
  • two permanent magnets 4 are provided in the energy store 3 for this purpose, for example, which are connected by a yoke 12 made of ferromagnetic material as a magnetic yoke.
  • the yoke 12 also serves as a core for the transmitting coil 8.
  • a core 13 preferably made of ferromagnetic material, arranged on which the receiving coil 10 is arranged.
  • the core 13 serves as a magnetic coupling part 5 and at the same time closes the magnetic circuit.
  • the at least one permanent magnet 4 in the magnetic circuit thus increases the magnetic flux flowing in the magnetic circuit, which improves the energy transfer from the transmitting coil 8 to the receiving coil 10.
  • a non-contact data transmission between energy storage 3 and garment 1 could be provided.
  • a state of the energy storage 3 State of Charge SoC or State of Health SoH
  • a transmission device 20 for example a radio transmitter
  • Such data may be measured data recorded on the garment 1 with the electronics 2, for example ECG data, movement data, temperatures, electrical voltages between two points on the garment 1.
  • Data obtained from the garment may also be stored in the energy store 3 in a designated storage unit and e.g. be read out later.
  • radio-frequency coils 14, 16 For contactless data transmission, additional cooperating radio-frequency coils 14, 16 (typically in the frequency range between 10 kHz and 1 MHz) could be provided in the energy store 3 and in the garment 1, each connected to a communication unit 15, 17, as indicated in FIG.
  • one of the radio-frequency coils 14, 16 transmits an electromagnetic field, which is detected by the respective other radio-frequency coil 14, 16.
  • the data communication can take place according to any communication protocol.
  • the radio-frequency coils 14, 16 could of course also be arranged on the yoke 12 and on the core 13 in an embodiment according to FIG. A particularly advantageous application of the invention is in a workwear for persons working on live parts.
  • the electronics 2 in the garment 1 may in this case be designed to detect an electrical voltage between at least two points of the garment 1, for example between the wrists of the person.
  • the garment 1 may have incorporated current-conducting electrodes 19a, 19b in cuffs of sleeves of the garment 1 in order to detect an electrical potential, as indicated in Figure 4.
  • the electronics 2 may also include a transmitting device, such as a radio transmitter, which sends an emergency stop signal to an external switching unit in the case of too high a voltage between the points to switch the live parts de-energized.
  • a transmitting device of the energy store 3 could be used for this, as described above. In this way, possible injuries to the person wearing the work clothes can be limited by electric shock, lethal accidents with proper use of this safety function even completely avoided.
  • It can also be provided by a signal device on the garment 1 (also as part of the electronics 2) to indicate whether the safety function is ready for operation, for example, whether the energy storage 3 provides sufficient energy or even present.
  • the correct connection could be determined, for example, with a reed contact, which is arranged in the part in which the magnetic coupling part 5 is arranged. With the reed contact, the magnetic field of the permanent magnet 4 can thus be detected. If the magnetic connection between energy storage 3 and garment 1 is made, the reed contact could be designed and arranged such that it closes by the magnetic field of the permanent magnet 4, whereby the proper connection could be determined.

Abstract

In order to supply an intelligent piece of garment in a simple and safe manner with energy, an energy store (3) is magnetically connected to the piece of garment (1) in a defined arrangement such that a first energy coupling piece (6) in the energy store (3) is aligned in a defined arrangement with a second energy coupling piece (9) in the piece of garment (1) for contactless transfer of electric energy.

Description

Intelligentes Kleidungsstück mit Energiespeicher  Smart garment with energy storage
Die gegenständliche Erfindung betrifft ein intelligentes Kleidungsstück mit integrierter Elektronik und einem Energiespeicher zur Versorgung der integrierten Elektronik mit elektrischer Energie, sowie die Verwendung des intelligenten Kleidungsstück als Arbeitsbekleidung für Personen, die Arbeiten an stromführenden Teilen durchführen.  The present invention relates to an intelligent garment with integrated electronics and an energy storage device for supplying the integrated electronics with electrical energy, as well as the use of the smart garment as workwear for people who perform work on live parts.
Als intelligente Kleidung werden Kleidungsstücke mit integrierter, in der Regel von außen nicht sichtbarer, Elektronik bezeichnet. Mit der Elektronik können nahezu beliebige Funktionen realisiert werden, wie beispielsweise leuchtende Kleidung, Spielfunktionen (z.B. Laser- tagging), Überwachung von Vitalparametern (z.B. Herzfrequenz, Blutdruck, Körpertempera- tur, Atemfrequenz, Elektrokardiogramm (EKG), usw.), Sicherheitsfunktionen (z.B. um elektrische Spannungen zu detektieren, usw.), Kommunikation, Multimedia, etc. Eine Schwierigkeit dabei ist die Energieversorgung der intelligenten Kleidung mit elektrischer Energie, da sich ein Energiespeicher nicht ohne weiteres praktikabel in die Kleidung integrieren lässt, vorrangig aufgrund der benötigten Größe des Energiespeichers. Auch beim Waschen des Klei- dungsstückes kann die Größe und Gewichts des Energiespeichers problematisch sein. Zusätzlich muss die elektrische Kontaktierung der Elektronik und des Energiespeichers beim Waschen wasserfest sein, um eine mögliche Beschädigung der Elektronik und/oder des Energiespeichers zu verhindern.  As intelligent clothing garments are called with integrated, usually not visible from the outside, electronics. With the electronics almost any functions can be realized, such as bright clothing, game functions (eg laser tagging), monitoring of vital parameters (eg heart rate, blood pressure, body temperature, respiratory rate, electrocardiogram (ECG), etc.), safety functions (eg to detect electrical voltages, etc.), communication, multimedia, etc. A difficulty in this is the energy supply of smart clothing with electrical energy, since an energy storage can not readily be integrated into the clothing easily, primarily due to the required size of the energy storage , Even when washing the garment, the size and weight of the energy storage can be problematic. In addition, the electrical contacting of the electronics and the energy storage device during washing must be waterproof in order to prevent possible damage to the electronics and / or the energy storage device.
Es ist daher eine Aufgabe der gegenständlichen Erfindung, eine einfache und sichere Ener- gieversorgung für ein intelligentes Kleidungsstück anzugeben.  It is therefore an object of the subject invention to provide a simple and secure energy supply for a smart garment.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Energiespeicher mit dem Kleidungsstück in definierter Anordnung magnetisch verbunden ist, um einen ersten Energiekopplungsteil im Energiespeicher mit einem zweiten Energiekopplungsteil im Kleidungsstück zur berührungslosen Energieübertragung elektrischer Energie in definierter Anordnung zueinander auszurichten. Die magnetische Kopplung sorgt automatisch für die richtige Ausrichtung und Lage des Energiespeichers relativ zum Kleidungsstück, um die berührungslose Energieübertragung zu realisieren. Eine elektrische Kontaktierung ist hierfür nicht mehr erforderlich. Ebenso erfolgt die Ausrichtung von Energiespeicher zum Kleidungsstück durch die magnetische Kopplung selbsttätig, sodass die Handhabung des Energiespeichers aus- gesprochen einfach und fehlersicher ist.  This object is achieved in that the energy storage is magnetically connected to the garment in a defined arrangement to align a first energy coupling part in the energy storage with a second energy coupling part in the garment for non-contact energy transfer of electrical energy in a defined arrangement to each other. The magnetic coupling automatically ensures the correct alignment and position of the energy storage relative to the garment to realize the contactless energy transfer. An electrical contact is no longer necessary for this purpose. Likewise, the alignment of energy storage to garment by the magnetic coupling is done automatically, so that the handling of the energy storage extremely pronounced easy and failsafe.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist im Energiespeicher eine Sendespule und im Kleidungsstück eine Empfangsspule angeordnet, die durch die magnetische Verbindung zur berührungslosen Energieübertragung zueinander ausgerichtet sind. Eine derartige induktive Energieübertragung ist einfach und sicher zu implementieren. Vorzugsweise ist im Energiespeicher, oder im Kleidungsstück, zumindest ein Permanentmagnet angeordnet, der mit zumindest einem Magnetkoppelteil im Kleidungsstück, oder im Energiespeicher, zusammenwirkt, wodurch sich die magnetische Kopplung besonders einfach realisieren lässt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn auch der Magnetkoppelteil als Permanentmagnet ausgeführt ist, was eine starke magnetische Kopplung ermöglicht. In an advantageous embodiment, a transmitting coil and a receiving coil in the garment are arranged in the energy store, which are aligned by the magnetic connection for non-contact energy transfer to each other. Such inductive energy transfer is easy and safe to implement. Preferably, at least one permanent magnet is arranged in the energy store, or in the garment, which cooperates with at least one magnetic coupling part in the garment, or in the energy store, whereby the magnetic coupling can be realized particularly easily. It is advantageous if the magnetic coupling part is designed as a permanent magnet, which allows a strong magnetic coupling.
Ganz besonders vorteilhaft ist der zumindest eine Permanentmagnet in einen magnetischen Kreis eingebunden, indem der Permanentmagnet mit einem Joch verbunden ist, auf dem die Sendespule, oder Empfangsspule, angeordnet ist und das Magnetkoppelteil als Kern ausgeführt ist, auf dem die Empfangsspule, oder die Sendespule, angeordnet ist. Damit kann die induktive Energieübertragung verstärkt und verbessert werden.  It is particularly advantageous for the at least one permanent magnet to be integrated into a magnetic circuit by connecting the permanent magnet to a yoke on which the transmitting coil or receiving coil is arranged and the magnetic coupling part is embodied as a core on which the receiving coil or the transmitting coil, is arranged. Thus, the inductive energy transfer can be strengthened and improved.
Vorteilhafterweise kann zwischen Energiespeicher und Kleidungsstück eine berührungslose Datenübertragung implementiert sein, was es ermöglicht, Daten vom intelligenten Kleidungsstück auf den Energiespeicher, oder umgekehrt zu übertragen. Das erweitert die möglichen Anwendungen der erfindungsgemäßen Energieversorgung intelligenter Kleidungsstücke. Advantageously, a contactless data transmission can be implemented between the energy store and the garment, which makes it possible to transfer data from the intelligent garment to the energy store, or vice versa. This expands the possible applications of the inventive energy supply of intelligent garments.
Alternativ oder zusätzlich könnte auch im Energiespeicher oder im intelligenten Kleidungsstück eine Sendeeinrichtung für eine berührungslose Datenübertragung mit einem externen Gerät vorgesehen sein. Das ermöglicht die Verbindung zwischen intelligenten Kleidungsstück und einem externen Gerät, um mit dem intelligenten Kleidungsstück weitere Funktionen zu realisieren oder um externe Anlagen oder Komponenten zu steuern. Alternatively or additionally, a transmitting device for non-contact data transmission with an external device could also be provided in the energy store or in the intelligent garment. This allows the connection between smart garment and an external device, to realize additional functions with the smart garment or to control external equipment or components.
Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt  The subject invention will be explained in more detail below with reference to Figures 1 to 4, which show by way of example, schematically and not by way of limitation advantageous embodiments of the invention. It shows
Fig.1 eine magnetische Kopplung zwischen einem intelligenten Kleidungsstück und einem Energiespeicher,  1 shows a magnetic coupling between a smart garment and an energy storage,
Fig.2 die Einbringung eines Permanentmagneten des magnetischen Kopplung in einen magnetischen Kreis,  2 shows the introduction of a permanent magnet of the magnetic coupling into a magnetic circuit,
Fig.3 die Einbindung einer berührungslosen Datenübertragung zwischen intelligentem Kleidungsstück und Energiespeicher und  3 shows the integration of a contactless data transmission between smart garment and energy storage and
Fig.4 die Verwendung des Energiespeichers an einem intelligenten Kleidungsstück. 4 shows the use of energy storage on a smart garment.
In Fig.1 ist das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Energieversorgung eines intelligenten Kleidungsstücks 1 , beispielsweise ein Hemd, eine Hose, ein Pullover, etc., dargestellt. In das intelligente Kleidungsstück 1 ist beliebige Elektronik 2 integriert. Zur Energieversorgung dient ein Energiespeicher 3, beispielsweise ein Li-Ionen Akku, eine Primärbatterie (Knopfzelle), etc., der magnetisch mit dem Kleidungsstück 1 in definierter Lage verbunden wird. Dazu ist entweder am Energiespeicher 3 oder am Kleidungsstück 1 zumindest ein Permanentmagnet 4 angeordnet, der mit zumindest einem Magnetkoppelteil 5 am jeweils anderen Teil, also entweder am Kleidungsstück 1 oder am Energiespeicher 3, zusammenwirkt. Der Magnetkoppelteil 5 ist entweder ein Teil aus einem ferromagnetischen Material oder ebenfalls ein in der richtigen Polarität angeordneter Permanentmagnet. Damit kann der Energiespeicher 3 nur in einer definierten Lage am Kleidungsstück 1 angeordnet werden, bzw. ergibt sich die richtige Lage automatisch durch die magnetische Kopplung. Der zumindest eine Permanentmagnet 4 und der Magnetkoppelteil 5 sind dazu selbstverständlich so angeordnet, dass diese zum magnetischen Halten des Energiespeichers 3 am Kleidungsstück 1 grundsätzlich zusammenwirken können. In Figure 1, the basic principle of the inventive energy supply of a smart garment 1, for example, a shirt, pants, a sweater, etc., shown. Into the intelligent garment 1 any electronics 2 is integrated. For energy supply is an energy storage 3, for example, a Li-ion battery, a primary battery (button cell), etc., which is magnetically connected to the garment 1 in a defined position. For this purpose, at least one permanent magnet 4 is arranged either on the energy storage 3 or on the garment 1, which is provided with at least one magnetic coupling part 5 on the respective other part, ie either on the garment 1 or the energy storage 3, cooperates. The magnetic coupling part 5 is either a part made of a ferromagnetic material or also a permanent magnet arranged in the correct polarity. Thus, the energy storage 3 can be arranged only in a defined position on the garment 1, or results in the correct position automatically by the magnetic coupling. The at least one permanent magnet 4 and the magnetic coupling part 5 are of course arranged so that they can basically cooperate for the magnetic holding of the energy accumulator 3 on the garment 1.
Im Energiespeicher 3 ist ein erster Energiekopplungsteil 6 einer induktiven Kopplung zwi- sehen Energiespeicher 3 und Kleidungsstück 1 zur induktiven Energieübertragung angeordnet. Der erste Energiekopplungsteil 6 umfasst in einer einfachen Ausgestaltung einen Wechselrichter 7 (bzw. Oszillator) und eine damit verbundene Sendespule 8, die ein elektromagnetisches Feld aussendet. Im Kleidungsstück 1 ist ein zweiter Energiekopplungsteil 9 angeordnet. Der zweite Energiekopplungsteil 9 umfasst in einer einfachen Ausgestaltung eine Empfangsspule 10 zum Empfangen des von der Sendespule 8 ausgesendeten elektromagnetischen Feldes und einen damit verbundenen Gleichrichter 1 1. Der Gleichrichter 1 1 ist mit der Elektronik 2 des Kleidungsstückes 1 verbunden. Der Gleichrichter 1 1 könnte aber natürlich auch einen Energiepuffer speisen, der die Elektronik 2 versorgt. Der Wechselrichter 7 oder der Gleichrichter 1 1 kann dabei selbstverständlich auch Teil der Elektronik 2 sein. Die magnetische Verbindung zwischen Energiespeicher 3 und Kleidungsstück 1 sorgt insbesondere auch dafür, dass der erste Energiekopplungsteil (z.B. die Sendespule 8) und der zweiter Energiekopplungsteil 9 (z.B. die Empfangsspule 10) im richtigen Abstand zueinander und in benötigter relativer Lage zueinander angeordnet sind, um die berührungslose Energieübertragung zu ermöglichen. Durch die magnetische Verbindung„schnappt" der Energie- Speicher 3 in der richtigen Lage und Position auf das Kleidungsstück 1 auf. Der Benutzer muss sich damit keine Gedanken über die richtige Anordnung machen, was eine besonders einfache Handhabung ermöglicht.  In the energy storage 3, a first energy coupling part 6 of an inductive coupling between see energy storage 3 and garment 1 is arranged for inductive energy transfer. In a simple embodiment, the first energy coupling part 6 comprises an inverter 7 (or oscillator) and a transmitting coil 8 connected thereto, which emits an electromagnetic field. In the garment 1, a second energy coupling part 9 is arranged. In a simple embodiment, the second energy coupling part 9 comprises a receiving coil 10 for receiving the electromagnetic field emitted by the transmitting coil 8 and a rectifier 1 1 connected thereto. The rectifier 11 is connected to the electronics 2 of the garment 1. Of course, the rectifier 1 1 could also supply an energy buffer, which supplies the electronics 2. Of course, the inverter 7 or the rectifier 11 may also be part of the electronics 2. The magnetic connection between the energy store 3 and garment 1 also ensures in particular that the first energy coupling part (eg the transmitting coil 8) and the second energy coupling part 9 (eg the receiving coil 10) are arranged at the correct distance from one another and in the required relative position to each other enable contactless energy transfer. The magnetic connection "snaps" the energy storage 3 in the correct position and position on the garment 1. The user does not have to worry about the right arrangement, which allows a particularly simple handling.
Durch die berührungslose Energieübertragung ist es nicht notwendig, sich Gedanken über die elektrische Kontaktierung zwischen Energiespeicher 3 und Kleidungsstück 1 zu machen. Ebenso kann der Energiespeicher 3 einfach entfernt werden, beispielsweise zum Waschen des Kleidungsstückes 1 , oder ausgetauscht werden, beispielsweise um einen leeren Energiespeicher durch einen geladenen zu ersetzen.  Due to the non-contact energy transfer, it is not necessary to worry about the electrical contact between energy storage 3 and garment 1. Likewise, the energy storage 3 can be easily removed, for example, to wash the garment 1, or exchanged, for example, to replace an empty energy storage by a charged.
Der Energiespeicher 3 könnte beispielsweise in einer dafür vorgesehenen Tasche 18 am Kleidungsstück 1 gesteckt werden, wie in Fig.4 beispielhaft dargestellt, oder an einer ande- ren geeigneten Stelle angebracht werden. Die magnetische Verbindung zwischen Energiespeicher 3 und Kleidungsstück 1 kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Fig.2 (wobei nur mehr die für die Erklärung notwendigen Teile dargestellt sind) auch genutzt werden, um die berührungslose Energieübertragung zu verbessern. Dazu wird der zumindest eine Permanentmagnet 4 in einen magnetischen Kreis, der sich zwischen Energiespeicher 3 und Kleidungsstück 1 erstreckt, eingebunden. Im Energiespeicher 3 sind dazu in einer vorteilhaften Ausgestaltung beispielsweise zwei Permanentmagnete 4 vorgesehen, die durch ein Joch 12, aus ferromagneti- schem Material als magnetischer Rückschluss, verbunden sind. Das Joch 12 dient gleichzeitig als Kern für die Sendespule 8. Auch im Kleidungsstück 1 ist ein Kern 13, vorzugsweise aus ferromagnetischem Material, angeordnet, auf dem die Empfangsspule 10 angeordnet ist. Der Kern 13 dient als Magnetkoppelteil 5 und schließt gleichzeitig den magnetischen Kreis. Durch die magnetische Verbindung zwischen Energiespeicher 3 und Kleidungsstück 1 werden somit nicht nur die Sendespule 8 und die Empfangsspule 10 zueinander ausgerichtet, sondern es wird gleichzeitig der magnetische Kreis geschlossen. Der zumindest eine Per- manentmagnet 4 im magnetischen Kreis erhöht damit den im magnetischen Kreis fließenden magnetischen Fluss, was die Energieübertragung von der Sendespule 8 auf die Empfangsspule 10 verbessert. The energy store 3 could, for example, be plugged into a pocket 18 provided therefor on the item of clothing 1, as exemplified in FIG. 4, or attached to another suitable location. The magnetic connection between energy storage 3 and garment 1 can be used in an advantageous embodiment of the invention according to Figure 2 (with only the necessary parts for the explanation) are also used to improve the contactless energy transfer. For this purpose, the at least one permanent magnet 4 is integrated into a magnetic circuit which extends between the energy store 3 and the garment 1. In an advantageous embodiment, two permanent magnets 4 are provided in the energy store 3 for this purpose, for example, which are connected by a yoke 12 made of ferromagnetic material as a magnetic yoke. The yoke 12 also serves as a core for the transmitting coil 8. Also in the garment 1 is a core 13, preferably made of ferromagnetic material, arranged on which the receiving coil 10 is arranged. The core 13 serves as a magnetic coupling part 5 and at the same time closes the magnetic circuit. Thus, not only the transmitting coil 8 and the receiving coil 10 are aligned with each other by the magnetic connection between energy storage 3 and garment 1, but it is closed at the same time the magnetic circuit. The at least one permanent magnet 4 in the magnetic circuit thus increases the magnetic flux flowing in the magnetic circuit, which improves the energy transfer from the transmitting coil 8 to the receiving coil 10.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung könnte auch eine berührungslose Datenübertragung zwischen Energiespeicher 3 und Kleidungsstück 1 vorgesehen sein. Beispielsweise könnte so ein Status des Energiespeichers 3 (State of Charge SoC oder State of Health SoH) abgefragt oder übertragen werden. Im Energiespeicher 3 könnte auch eine Sendeeinrichtung 20 (z.B. ein Funksender) vorgesehen sein, um Daten an ein externes Gerät, beispielsweise ein mobiles Endgerät, zu senden, wie in Fig.3 angedeutet. Solche Daten können mit der Elektronik 2 am Kleidungsstück 1 aufgenommene Messdaten sein, beispielsweise EKG Daten, Bewegungsdaten, Temperaturen, elektrische Spannungen zwischen zwei Punkten am Kleidungsstück 1. Vom Kleidungsstück erhaltene Daten können im Energiespeicher 3 auch in einer vorgesehenen Speichereinheit gespeichert werden und z.B. später ausgelesen werden.  In a further advantageous embodiment, a non-contact data transmission between energy storage 3 and garment 1 could be provided. For example, such a state of the energy storage 3 (State of Charge SoC or State of Health SoH) could be queried or transmitted. A transmission device 20 (for example a radio transmitter) could also be provided in the energy storage 3 in order to send data to an external device, for example a mobile terminal, as indicated in FIG. Such data may be measured data recorded on the garment 1 with the electronics 2, for example ECG data, movement data, temperatures, electrical voltages between two points on the garment 1. Data obtained from the garment may also be stored in the energy store 3 in a designated storage unit and e.g. be read out later.
Zur berührungslosen Datenübertragung könnten im Energiespeicher 3 und im Kleidungs- stück 1 zusätzliche zusammenwirkende Hochfrequenzspulen 14, 16 (typischerweise im Frequenzeberich zwischen 10kHz und 1 MHz) vorgesehen sein, die jeweils mit einer Kommunikationseinheit 15, 17 verbunden ist, wie in Fig.3 angedeutet. Zur Datenübertragung sendet eine der Hochfrequenzspulen 14, 16 ein elektromagnetisches Feld, das von der jeweils anderen Hochfrequenzspule 14, 16 erfasst wird. Die Datenkommunikation kann nach einen beliebigen Kommunikationsprotokoll erfolgen. Die Hochfrequenzspulen 14, 16 könnten dabei in einer Ausführung nach Fig.2 natürlich ebenso am Joch 12 und am Kern 13 angeordnet sein. Eine besonders vorteilhafte Anwendung der Erfindung ist in einer Arbeitsbekleidung für Personen, die an stromführenden Teilen arbeiten. Die Elektronik 2 im Kleidungsstück 1 kann hierbei ausgeführt sein, um eine elektrische Spannung zwischen zumindest zwei Punkten des Kleidungsstücks 1 zu erfassen, beispielsweise zwischen den Handgelenken der Person. Das Kleidungsstück 1 kann dazu stromleitende Elektroden 19a, 19b in Bündchen von Ärmeln des Kleidungsstücks 1 eingearbeitet haben, um ein elektrisches Potential erfassen zu können, wie in Fig.4 angedeutet. Die Elektronik 2 kann dazu auch eine Sendeeinrichtung, z.B. ein Funksender, umfassen, die im Falle einer zu hohen Spannung zwischen den Punkten ein Notaus-Signal an eine externe Schalteinheit sendet, um die stromführenden Teile stromlos zu schalten. Ebenso könnte dazu eine Sendeeinrichtung des Energiespeichers 3 genutzt werden, wie oben beschrieben. Auf diese Weise können mögliche Verletzungen der die Arbeitsbekleidung tragenden Person durch Stromschlag eingeschränkt werden, tödliche Unfälle bei richtiger Anwendung dieser Sicherheitsfunktion sogar gänzlich vermieden werden. Es kann dabei auch vorgesehen sein, durch eine Signaleinrichtung am Kleidungsstück 1 (eben- falls als Teil der Elektronik 2) anzuzeigen, ob die Sicherheitsfunktion betriebsbereit ist, beispielsweise ob der Energiespeicher 3 ausreichend Energie liefert oder überhaupt vorhanden ist. For contactless data transmission, additional cooperating radio-frequency coils 14, 16 (typically in the frequency range between 10 kHz and 1 MHz) could be provided in the energy store 3 and in the garment 1, each connected to a communication unit 15, 17, as indicated in FIG. For data transmission, one of the radio-frequency coils 14, 16 transmits an electromagnetic field, which is detected by the respective other radio-frequency coil 14, 16. The data communication can take place according to any communication protocol. The radio-frequency coils 14, 16 could of course also be arranged on the yoke 12 and on the core 13 in an embodiment according to FIG. A particularly advantageous application of the invention is in a workwear for persons working on live parts. The electronics 2 in the garment 1 may in this case be designed to detect an electrical voltage between at least two points of the garment 1, for example between the wrists of the person. The garment 1 may have incorporated current-conducting electrodes 19a, 19b in cuffs of sleeves of the garment 1 in order to detect an electrical potential, as indicated in Figure 4. The electronics 2 may also include a transmitting device, such as a radio transmitter, which sends an emergency stop signal to an external switching unit in the case of too high a voltage between the points to switch the live parts de-energized. Likewise, a transmitting device of the energy store 3 could be used for this, as described above. In this way, possible injuries to the person wearing the work clothes can be limited by electric shock, lethal accidents with proper use of this safety function even completely avoided. It can also be provided by a signal device on the garment 1 (also as part of the electronics 2) to indicate whether the safety function is ready for operation, for example, whether the energy storage 3 provides sufficient energy or even present.
Die korrekte Verbindung könnte beispielsweise mit einem Reedkontakt festgestellt werden, der in dem Teil angeordnet ist, in dem der Magnetkoppelteil 5 angeordnet ist. Mit dem Reed- kontakt kann damit das Magnetfeld des Permanentmagneten 4 erfasst werden. Wenn die magnetische Verbindung zwischen Energiespeicher 3 und Kleidungsstück 1 hergestellt ist, könnte der Reedkontakt so ausgeführt und angeordnet sein, dass dieser durch das Magnetfeld des Permanentmagneten 4 schließt, womit die ordnungsgemäße Verbindung festgestellt werden könnte.  The correct connection could be determined, for example, with a reed contact, which is arranged in the part in which the magnetic coupling part 5 is arranged. With the reed contact, the magnetic field of the permanent magnet 4 can thus be detected. If the magnetic connection between energy storage 3 and garment 1 is made, the reed contact could be designed and arranged such that it closes by the magnetic field of the permanent magnet 4, whereby the proper connection could be determined.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Intelligentes Kleidungsstück mit integrierter Elektronik (2) und einem Energiespeicher (3) zur Versorgung der integrierten Elektronik (2) mit elektrischer Energie, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (3) mit dem Kleidungsstück (1 ) in definierter Anordnung magnetisch verbunden ist, um einen ersten Energiekopplungsteil (6) im Energiespeicher (3) mit einem zweiten Energiekopplungsteil (9) im Kleidungsstück (1 ) zur berührungslosen Energieübertragung elektrischer Energie in definierter Anordnung zueinander auszurichten.1 . Intelligent garment with integrated electronics (2) and an energy store (3) for supplying the integrated electronics (2) with electrical energy, characterized in that the energy store (3) is magnetically connected to the garment (1) in a defined arrangement first energy coupling part (6) in the energy store (3) with a second energy coupling part (9) in the garment (1) for non-contact energy transfer electrical energy in a defined arrangement to each other align.
2. Intelligentes Kleidungsstück nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im2. Intelligent garment according to claim 1, characterized in that in
Energiespeicher (3) als erster Energiekopplungsteil (6) eine Sendespule (8) angeordnet ist und im Kleidungsstück (1 ) als zweiter Energiekopplungsteil (6) eine Empfangsspule (10) angeordnet ist, die durch die magnetische Verbindung zur induktiven Energieübertragung zueinander ausgerichtet sind. Energy storage (3) as the first energy coupling part (6) a transmitting coil (8) is arranged and in the garment (1) as a second energy coupling part (6) a receiving coil (10) is arranged, which are aligned by the magnetic connection for inductive energy transfer to each other.
3. Intelligentes Kleidungsstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Energiespeicher (3), oder im Kleidungsstück (1 ), zumindest ein Permanentmagnet (4) angeordnet ist, der mit zumindest einem Magnetkoppelteil (5) im Kleidungsstück (1 ), oder im Energiespeicher (3), zusammenwirkt.  3. intelligent garment according to claim 1 or 2, characterized in that in the energy store (3), or in the garment (1), at least one permanent magnet (4) is arranged, with at least one magnetic coupling part (5) in the garment (1), or in the energy store (3), cooperates.
4. Intelligentes Kleidungsstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der 4. Intelligent garment according to claim 3, characterized in that the
Magnetkoppelteil (5) als Permanentmagnet (4) ausgeführt ist. Magnetic coupling part (5) is designed as a permanent magnet (4).
5. Intelligentes Kleidungsstück nach Anspruch 2 und 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Permanentmagnet (4) in einen magnetischen Kreis eingebunden ist, indem der Permanentmagnet (4) mit einem Joch (12) verbunden ist, auf dem die Sendespule (8), oder Empfangsspule (10), angeordnet ist und das Magnetkoppelteil (5) als Kern (13) ausgeführt ist, auf dem die Empfangsspule (10), oder die Sendespule (8), angeordnet ist.  5. intelligent garment according to claim 2 and 3 or 4, characterized in that the at least one permanent magnet (4) is integrated into a magnetic circuit by the permanent magnet (4) with a yoke (12) is connected, on which the transmitting coil ( 8), or receiving coil (10), is arranged and the magnetic coupling part (5) is designed as a core (13) on which the receiving coil (10), or the transmitting coil (8) is arranged.
6. Intelligentes Kleidungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Energiespeicher (3) und Kleidungsstück (1 ) eine berührungslose Datenübertragung implementiert ist.  6. intelligent garment according to one of claims 1 to 5, characterized in that between energy storage (3) and garment (1) is implemented a non-contact data transmission.
7. Intelligentes Kleidungsstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im 7. Intelligent garment according to claim 6, characterized in that in
Energiespeicher (3) und im Kleidungsstück (1 ) jeweils eine Hochfrequenzspule (14, 16) angeordnet ist, die durch die magnetische Verbindung zur berührungslosen Datenübertragung zueinander ausgerichtet sind. Energy storage (3) and in the garment (1) each have a high-frequency coil (14, 16) is arranged, which are aligned by the magnetic connection for non-contact data transmission to each other.
8. Intelligentes Kleidungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Energiespeicher (3) oder im Kleidungsstück (1 ) eine Sendeeinrichtung (20) für eine berührungslose Datenübertragung mit einem externen Gerät vorgesehen ist.8. Smart garment according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the energy store (3) or in the garment (1) a transmitting device (20) is provided for a non-contact data transmission with an external device.
9. Verwendung des intelligenten Kleidungsstück (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 als Arbeitsbekleidung für Personen, die Arbeiten an stromführenden Teilen durchführen, wobei die Elektronik (2) eine elektrische Spannung zwischen zwei Punkten am Kleidungsstück (1 ) erfasst und beim Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes für die Spannung durch die Elektronik (2) das Stromlosschalten der stromführenden Teile ausgelöst wird. 9. Use of the smart garment (1) according to any one of claims 1 to 8 as workwear for people who perform work on live parts, the electronics (2) detects an electrical voltage between two points on the garment (1) and when crossing a predetermined limit value for the voltage through the electronics (2) the currentless switching of the live parts is triggered.
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