Montaje textil electrónico.

Pista (1) semiconductora elástica y montaje de base (2) flexible de soporte conductor dispuesta sobre un sustrato

(3) de tejido textil, la base (2) flexible de soporte conductor es un textil que comprende fibras conductoras y no conductoras y que tienen al menos uno de sus extremos de forma (2a) redonda. En donde al menos un extremo (1a) de la pista (1) está pisado sobre dicho al menos un extremo (2a) de forma redonda de al menos una base (2) flexible de soporte conductor, y un área (2b) no pisada por la pista de la al menos una base (2) flexible de soporte conductor está en contacto eléctrico con un componente (4) eléctrico rígido.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12174367.

Solicitante: Smart Solutions Technologies, S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: MACIÁ BARBER,AGUSTÍN, LLORCA JUAN,DANIEL, VICENTE RENGEL,CHRISTIAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > VESTIMENTA > ROPA EXTERIOR; ROPA DE PROTECCION; ACCESORIOS (dispositivos... > Prendas de vestir protectoras para el trabajo o los... > A41D13/12 (Batas o ropa de cirujano o para enfermos)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > VESTIMENTA > ROPA EXTERIOR; ROPA DE PROTECCION; ACCESORIOS (dispositivos... > A41D1/00 (Prendas de vestir (para niños A41D 11/00))
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > DIAGNOSTICO; CIRUGIA; IDENTIFICACION (análisis de... > Medidas encaminadas a establecer un diagnóstico... > A61B5/0408 (Electrodos especialmente adaptados al efecto (para cardiografía fetal A61B 5/0448; para señales electroencefalográficas A61B 5/0478; para electromiografía A61B 5/0492))
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > ELECTROTERAPIA; MAGNETOTERAPIA; RADIOTERAPIA; TERAPIA... > Electroterapia; Circuitos correspondientes (A61N... > A61N1/04 (Electrodos)

PDF original: ES-2547205_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Montaje textil electrónico

La presente invención se relaciona con un montaje textil electrónico Técnica Anterior

Actualmente, se conocen en el estado de la técnica telas portables que comprenden al menos un sensor integrado en la tela. El sensor permite obtener las señales fisiológicas a través del contacto con la piel del portador, generalmente un ser humano, las cuales se transportan a través de pistas eléctricamente conductoras a un conectar eléctrico que acopla con un instrumento electrónico para recibir, recolectar, almacenar, procesar y/o transmitir datos. Tales datos se pueden utilizar para vigilar y/o evaluar la señal fisiológica del usuario.

Utilizando los conectares eléctricos suministrados en el sensor, un instrumento electrónico se puede conectar de manera removible a la prenda. El instrumento electrónico se puede utilizar para recibir y/o procesar y/o enviar datos desde los sensores a un segundo instrumento electrónico. Este segundo instrumento electrónico puede ser un teléfono móvil, PDA, ordenador personal o aún un sistema de cómputo en la nube.

Se pueden integrar diferentes sensores en la tela usable, tales como, por ejemplo, un sensor de electrocardiograma (ECG), un sensor de electromiograma (EMG), un sensor galvánico de respuesta de la piel (GSR), un sensor electroquímico, un termómetro, un sensor de impedancia de la piel, un sensor de transpiración, un sensor de respiración, una pluralidad de

estos, o aún otros sensores.

Así, se conocen en el estado de la técnica, ejemplos de aparatos sensores que se incorporan en una prenda, dicho aparato comprende al menos un sensor que en uso de la prenda está en contacto con la piel del usuario, estando el sensor en contacto eléctrico con un dispositivo electrónico a través de una pista eléctricamente conductora que comprende uno o más conectares eléctricos a los cuales está unido el dispositivo electrónico.

Un problema que enfrentan los desarrolladores de textiles electrónicos avanzados es como interconectar los componentes eléctricos y los dispositivos electrónicos los unos con los otros y con los conectares eléctricos por vías de pistas eléctricamente conductoras suministradas en el sustrato de tela del textil electrónico.

Uno de los inconvenientes de los sistemas conocidos cuando la pista se hace de un material elástico semiconductor es la unión del conectar, en razón a que el conectar está directamente dispuesto sobre la pista, es decir, la pista está directamente unida al conectar. La estructura es mecánicamente débil cuando se estira el textil, y usualmente el textil se rasga.

Es conocido en el campo de los circuitos impresos flexibles (FPC), que el área de soldadura entre la pista y otros componentes se debe reforzar con elementos rígidos que incrementen su resistencia al rasgado. Sin embargo, en el campo de los textiles electrónicos, cuando el sustrato es una penda textil elástica y flexible, usable, la integración de los elementos rígidos es débil y la mayoría de las veces el elemento rígido romperá el textil cuando se tensiona la prenda.

Los dispositivos electrónicos se hacen de plásticos rígidos, tarjetas de circuito impresas rígidas (PCB) y conectares rígidos, de tal manera que el dispositivo puede soportar la tensión. Esto significa que la unión entre un dispositivo electrónico rígido y un sensor elástico usable tiene que ser mejorada.

Así, de lo que es conocido en la técnica, se deriva que el desarrollo de una pista semiconductora elástica mejorada y el montaje conectar eléctrico en una tela usable es aun de gran interés.

El documento WO 2009/020274 describe una prenda para medir señales fisiológicas. La prenda incluye al menos un sensor de electrodo, una línea de conexión de señal, una estructura de sujeción, y una unidad de medición. La estructura de sujeción esta acoplada a una porción de la prenda donde el sensor del electrodo no está traslapado y está conectado eléctricamente a la línea de señal.

El documento WO 2012/066056 describe un sensor para adquirir señales fisiológicas utilizando un caucho se silicona mejorado. El sensor se puede incluir en una prenda para portar por una persona involucrada en altos niveles de actividad.

El documento WO 02/30279 describe una prenda que monitoriza la salud que emplea unos medios para conducir electricidad desde la superficie de la piel, a través de las fibras de una tela a otra tela, que se une de manera removible a esta y contiene un microprocesador.

Un documento en Polymers, vol.2, no. 3, del 10 de agosto del 2010 describe cauchos de silicona reforzados con rellenos conductores para uso como sensores en textiles para detectar el cambio de resistencia producido mediante tensión o relajamiento. Las variaciones de la resistencia eléctrica se han investigado al tensionar y liberar las hebras de los cauchos conductores como una función del tiempo. Dos tipos de cauchos de silicona- curados con adición y curados con condensación- estaban compuestos con diferentes rellenos eléctricamente conductores, entre los cuales las fibras de carbono han mostrado los mejores resultados. Las fibras de carbono mejoraron la conductancia eléctrica de los cauchos, aun en porcentajes en peso muy bajos.

Resumen de la Invención.

En vista de lo anteriormente mencionado y otros inconvenientes de la técnica anterior, un objeto general de la presente invención es suministrar una pista elástica semiconductora mejorada y un montaje de base de soporte conductor flexible dispuesto sobre el sustrato de la tejido textil, en particular reduciendo o evitando de manera sustancial el rasgar la unión entre la pista elástica y los componentes eléctricos rígidos conectados a ésta cuando la pista, se tensiona, se entorcha, dobla y/o se estruja mientras se usa.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención se suministra una pista (1) elástica semiconductora y un montaje de base (2) de soporte conductor flexible dispuesto sobre un sustrato (3) de tejido textil, la base (2) de soporte conductor flexible es un textil que comprende fibras conductoras y no conductoras y que tiene al menos uno de sus extremos de forma (2a) redonda, en donde al menos un extremo (1a) de la pista (1) se está pisando sobre dicho al menos un extremo (2a) de forma redonda de al menos una base (2) flexible de soporte conductor, y un área no pisada (2b) por la pista de al menos una base (2) flexible de soporte de conductor está en contacto eléctrico con un componente (4) eléctrico rígido. Ver Figuras 1 y 2.

De acuerdo con un segundo aspecto de la Invención, se suministra un sensor de señal fisiológica adaptado para ser incorporado en una prenda, y en donde dicho sensor comprende un montaje como se definió anteriormente, en donde el electrodo se adapta para obtener señales fisiológicas a través de su contacto con la piel (6) del portador de la prenda.

En otro aspecto, se suministra un dispositivo que comprende el sensor de señal fisiológica como se definió aquí, y un instrumento electrónico para recibir, recolectar, almacenar, procesar y/o transmitir datos desde dicho sensor.

La presente invención suministra el dispositivo tal como se definió anteriormente adaptado para ser integrado en una prenda con el fin de ser colocado en contacto con la piel de un usuario durante el uso de la prenda. Por lo tanto, otro aspecto de la invención se relaciona con una prenda que comprende al menos el dispositivo definido anteriormente.

Adicionalmente, otro aspecto de la presente invención suministra un método para monitorizar una señal fisiológica de un usuario que comprende

a) recibir, recolectar, almacenar procesar y/o transmitir uno o más parámetros indicativos de al menos una señal fisiológica... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Pista (1) semiconductora elástica y montaje de base (2) flexible de soporte conductor dispuesta sobre un sustrato (3) de tejido textil, la base (2) flexible de soporte conductor es un textil que comprende fibras conductoras y no conductoras y que tienen al menos uno de sus extremos de forma (2a) redonda. En donde al menos un extremo (1a) de la pista (1) está pisado sobre dicho al menos un extremo (2a) de forma redonda de al menos una base (2) flexible de soporte conductor, y un área (2b) no pisada por la pista de la al menos una base (2) flexible de soporte conductor está en contacto eléctrico con un componente (4) eléctrico rígido.

2. El montaje de acuerdo a la reivindicación 1, en donde cada extremo de la pista (1 a y 1 b) son pisados sobre dos diferentes bases (2 y 2) flexibles de soporte conductor diferente.

3. El montaje de acuerdo a la reivindicación 2, en donde sobre el área (2b) no pisada de una de las bases (2) flexibles de soporte conductor se dispone un componente (4) eléctrico rígido, y el área (2b) no pisada de la otra base (2) flexible de soporte conductor se adapta para ser utilizada como un electrodo (5).

4. El montaje de acuerdo con la reivindicación 1, en donde un extremo (1a) de la pista (1) es pisado sobre al menos un extremo (2a) de forma redonda de una base (2) flexible de soporte conductor en donde ésta está dispuesta como un componente (4) eléctrico, rígido, y el otro extremo (1b) de la pista (1) se adapta para estar en contacto eléctrico con un electrodo (5).

5. El montaje de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones 1- 4, en donde la base (2) flexible de soporte conductor se une al sustrato (3) de tejido textil con un adhesivo textil.

6. El montaje de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones 1- 5, en donde la pista (1) comprende una capa de caucho de silicona cargado con un material eléctricamente conductor.

7. El montaje de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde la pista (1) comprende una capa de una silicona curada a temperatura ambiente cargada con un material eléctricamente conductor seleccionado de fibras de carbono, negro de humo, grafito recubierto con níquel, fibras de cobre y mezclas de los mismos.

8. El montaje de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones 6-7, en donde la pista (1) está integrada dentro del sustrato (3) de tejido textil y parcialmente en el al menos un extremo (2a) de forma redonda de la base (2) flexible de soporte conductor al anclar la silicona con la estructura de las fibras del sustrato (3) de tejido textil y la base (3) flexible de soporte conductor cuando se cura la silicona a temperatura ambiente después de ser serigrafiadas sobre ellas.

9. El montaje de acuerdo a la reivindicación 8, en donde la silicona es serigrafiada sobre el sustrato (3) de tejido textil y sobre el al menos un extremo (1a) de forma redonda de la base (2) flexible de soporte conductor aplicando una presión

comprendida desde 0.2 a 0.8 Kg/rrr.

10. Un sensor de señal fisiológica adaptado para ser incorporado en una prenda, dicho sensor comprende un montaje tal como se definió en cualquiera de las reivindicaciones 3-9, en donde el electrodo (5) se adapta parta obtener señales fisiológicas a través de su contacto con la piel (6) del portador de la prenda.

11. El sensor de señal fisiológica de acuerdo con la reivindicación 10, en donde la pista (1) esta eléctricamente aislada de su contacto con la piel (6) del portador de la prenda, y el componente (4) eléctrico, rígido es un conector eléctrico adaptado para transmitir una señal fisiológica obtenida a través del electrodo (5) a un instrumento (7) electrónico.

12. Un dispositivo que comprende un sensor como se definió en cualquiera de las reivindicaciones 10-11, y un instrumento (7) electrónico para recibir, recolectar, almacenar, procesar y/o transmitir datos desde dicho sensor.

13. Una prenda que comprende el dispositivo de la reivindicación 12.

14. Un método para monitorizar una señal fisiológica de un usuario que comprende

-recibir, recolectar, almacenar, procesar y/o transmitir uno o más parámetros indicativos de al menos una señal fisiológica de un usuario originada desde al menos un sensorial como se definió en cualquiera de las reivindicaciones 10-11 incorporada en una prenda; y

- evaluar dicha señal fisiológica a lo largo del tiempo.

El

método de acuerdo con

la reivindicación

14 en donde la señal fisiológica es una señal

ECG.