具有集成的传感器系统的服装技术方案

根据本发明专利技术，一个或两个可沿纵向方向拉伸的带子以横向于身体中的支撑纵轴的方式布置。延长测量带布置在这些带子中。用来获得心脏电脉冲或用来测量皮肤阻抗的电极位于带子与身体相接触的外侧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有集成的传感器系统的服装。
技术介绍
在许多的疾病或情境中，为了诊断和治疗的目的，持续地监测特定的人或患者是有利的。这种监测包括呼吸作用、皮肤阻抗、隐性出汗、体温等等的心脏机能。根据监测的疾病或情境的形式，可取不同的参数组合。该监测应当持续一段长的时间，而不是只有几分钟。这需要置于身体上的传感器不显著地影响舒适性和运动的正常自由性。在一生的所有阶段期间都可能会出现要监测生命参数的情境。例如，在医疗特护情形中，必须检测不规则呼吸或心脏缺陷，或者支援康复程序(照顾老年人、电视医疗等)。在工作安全环境中，监测有必要排除劳倦或无法接受的风险。在健身、运动或保健应用中，可借助于监测保存训练结果的记录或支持训练。由于婴儿和小孩不断地活动，所以特别难以监测婴儿和小孩。在任何情形下，传感器必须保持与身体恒定接触，以排除测量错误。在另一方面，传感器的电导线必须不能对监测的人或小患者产生危险。
技术实现思路
依上所述，因此，本专利技术的问题是创造一种通过其传感器能够固定在人体正确位置上的装置。该问题根据本专利技术由具有权利要求1的特征的服装解决。根据本专利技术，使用一种其材料能够至少沿一个方向拉伸的服装。由于其拉伸能力，相对地未削弱运动，并且在另一方面，拉伸能力确保传感器与身体保持适当的接触。服装的裁剪使得当其置于身体上时保持固定在适当的位置。该服装包括至少一个用来检测生命机能的传感器，例如皮肤阻抗、隐性出汗、呼吸、脉搏、心脏的动作电流、体温等等。传感器产生电信号，或者作为用来将身体的电流转进测量仪器的接口装置，其中所述电信号为未更改的输入电信号。另外，为此，设置有从服装引出、固定于服装内侧的连接电缆。该服装特别优选地为所谓的覆住胸膛和腹部的贴身连衣裤，并且设置有脖领口、两个臂伸出口以及腿伸出口。为便于给婴儿或小孩穿上这种贴身连衣裤，该贴身连衣裤可沿纵向方向打开。另外，该贴身连衣裤有利地具有胯部片料，其与服装裁剪为一片，横过胯部。特别地，还是为婴儿和小孩，有利地为贴身连衣裤设置袖子，使得其不仅是携带传感器，还形成一完整的服装，防止身体受凉。但是，还可将服装以T恤或具有带子的汗衫的方式构造成背心。如果服装的材料是沿所有的方向弹性可拉伸的，那么服装可非常好地适应穿衣者的形状，当穿衣者移动时，不引起明显的约束或褶皱。在非常有利的方式中，当材料为多层织物时，实现了这些需求。所述多层织物优选地为针织物，针织物自身提供了必要的弹性。针织物的材料可为普通的棉，有可能包括少量斯潘德克斯弹性纤维丝，例如，少于5％。棉线充分改善了穿着的舒适性。可使用人造纤维、合成纤维或微纤维，并且在一些情形中，它们可充分地扩展纺织品的功能，如它们具有气候控制作用，可减轻皮肤疾病例如神经性皮炎等。传感器可例如在拉伸时改变其阻值。优选地，传感器的电阻率为25ohm·cm，或者该值位于5ohm·cm至30ohm·cm的范围内，而位于该范围内的任何区域也要求为新定义区域。通过这种拉伸式传感器，由于流过传感器的电流根据阻值增加或减少，所以改变了原始的电信号。当向传感器提供恒定电流，改变的是压降而非电流，使得将压降认为是信号。拉伸式传感器可使用不导电的弹性基底材料制造，其中嵌入有导电颗粒。导电颗粒可为碳或导电金属颗粒，即，没有在其表面由于氧化形成不导电表层，或者即使嵌入弹性体中，也没有在非常短的时间内形成这种不导电表层的金属颗粒。拉伸式传感器的另一种形式基于水凝胶。弹性体优选地为与皮肤相容的(skin-tolerated)弹性体，其至少很大程度上是不会引起过敏反应的。该条件只有在传感器直接置于皮肤上时特别重要，例如将心脏的动作电流引出(tapping)或测量皮肤阻抗的传感器或者电极。优选地，弹性体可比安装传感器的衬底更易拉伸。这样，传感器的拉伸容量不会限制衬底的拉伸容量，在该情形下，不会限制服装或服装的一部分的拉伸容量。适合衬底的材料为氟橡胶、聚亚安酯或硅树脂。根据应用，可有利地给传感器至少在一侧提供优选可拉伸的绝缘层。例如，其可为中间层，在实际作用表面与呈服装形式的衬底之间，或者在为延长传感器的情况下，其可为绝缘层，在传感器的作用部分与皮肤之间。在为延长传感器的情况下，为了湿气不影响测量信号，这些传感器的作用层优选地由绝缘层在所有侧面上环绕。总之，绝缘层可由与作用层相同的基底材料组成。为了得到电信号，传感器通过至少一根导线电连接。在为延长传感器的情况下，当然，两根导线是必须的。在为延长传感器的情况下，当延长传感器构造为条状(web)，即，其横向尺寸小于纵向尺寸时，得到好的电信号。如果传感器条以U形延伸至少一次，那么可进一步提高其灵敏度，而Z形也被认为是多重U形。这样，延长传感器的纵向范围与只有一个条并具有相同的灵敏度的延长传感器相比，沿纵向方向更短。在传感器用来将心脏的动作电流引出的情况下，主要作为接触表面并位于面对身体一侧的二维结构是有利的。其形状可为圆的或弧形的，这依赖于需求。其应当获得大的接触表面，而不产生显著影响传感器阻值的延长。传感器必须是柔性和悬垂的，以便很好地适应身体表面。其表面可为光滑的或者有结构的。该结构可由棱锥体或四面体组成，使得汗水能更容易地从其排出。其顶端增加了皮肤上的局部接触压力，从而产生了更好的局部皮肤接触。但是，该结构不应当过于突出，因为当穿上时，这会导致皮肤的永久性损害和不适的感觉。传感器应当由对身体汗水和隐性出汗不敏感的材料组成。该不敏感性应当至少存在于表面层，如果它们可恰当地保护其核心。为了使传感器不妨碍服装的清洁和/或其消毒和/或灭菌，传感器应当由在一般条件下耐洗的材料组成，以允许易于维护、热水快速冲洗来允许大范围的消除，或者甚至耐热足以经受住在高压锅中消毒。为了保持传感器与身体尽可能紧密地接触，传感器可置于至少可部分地拉伸的带子中或带子上，优选地为可弹性拉伸的带子。该带子可为平放的管子。该管子可制成平的或针织类管状针织物。这具有无缝隙的优点，缝隙会削弱穿着舒适性，例如，摩擦皮肤，或降低可拉伸性。另外，只要无需直接的皮肤接触，管状带子就可容纳和保护传感器。所述带子优选地由能够沿着带子的纵向方向拉伸的针织物组成。这样，所述带子不是束紧的。既不影响被监测的患者或人的胸部呼吸，也不影响其腹部呼吸。当如监测呼吸时，该带子横向于身体的纵轴在服装中延伸。当在服装中有两个带子时，则能够既监测胸部呼吸，也监测腹部呼叫。也可使用可拉伸的织物或非纺织物作为所述带子的材料。可将可拉伸的丝线设置在、缝合在或嵌入织物或非纺织物中。该带子也可与纺织品一起在单独的制造步骤中生产(适用于这里的特殊的缝纫、针织或纺织技术，即，所谓的整件成型(fullyfashioned)技术)，其中可形成纺织品的区域，其带子部分具有适合的拉伸性能。背部区域的拉伸能力可以弱于胸部和腹部区域的拉伸能力。平面针织技术或者尤其是综框与提花机纺织技术使得能够联合类似于改变硬度和局部改变插入表面的不同材料插入物的功能。在针织的情况下，可能会有带有顶部垫或底部垫的浮针。在纺织的情况下，纺织如亚麻布、斜纹织布或断开的，也可能产生浮针。“整件成型”意味着允许在单个加工步骤中制成服装，不需要后续的缝合步骤的平面针织技术。由于针脚的改挂和其它技术，在“整件成型”技术中，除了总体布置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种服装，该服装至少一部分可沿至少一个方向拉伸，并且该服装的设计／剪裁使得其保持固定在人体上适当的位置中，具有至少一个传感器（２５，２６，２７，２８，２９，３０）检测至少一种身体机能，例如皮肤阻抗、呼吸、脉搏、心脏的动作电流、体温、隐性出汗等等，其中所述传感器（２５，２６，２７，２８，２９，３０）紧固到所述服装（１）上，并设计成输出电信号，并且具有连接电缆（３８），其紧固在所述服装（１）中，以形成到所述传感器（２５，２６，２７，２８，２９，３０）的电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：C林蒂，H普兰克，H霍尔特，U古特克尼克特，
申请(专利权)人：德国纺织及纤维研究所，
类型：发明
国别省市：DE[德国]