[發明專利]感測和響應織物

有效

• 申請號: 201310711959.1
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103882730B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: D·E·尼科諾夫;V·K·辛格;S·M·利夫
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: D06N7/04
• 分類號: D06N7/04;D06N7/02;G05B19/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 陳松濤,王英

技術領域

本發明涉及織物和服裝領域，具體地，涉及一種感測條件并對這些條件做出響應的織物。

背景技術

在計算性能不斷提高并且環境控制系統變得更為高級和自動化的同時，織物繼續依賴于基礎材料的被動的物理特性。只要環境是靜態的，這可能就足夠了。然而，如果周圍環境變化，那么織物就會變得不適于特定的應用。結果，在進入溫暖或炎熱天氣之前，必須換掉適合于寒冷天氣的衣物，反之亦然。類似地，絕熱的外套可以在寒冷時避免熱損失，但在較高溫度中會造成過熱。取決于如何使用織物，在任何這種環境中更換織物都會是不方便的、有代價的、或者有延遲。

另一方面，計算和信息處理設備在成為人類環境中無處不在的方向上發展。嵌入器具中的可穿戴計算系統以及設備日益普遍并連接到互聯網。

附圖說明

在附圖的圖中示例性而非限制性地示出了發明的實施例，其中，相似的附圖標記指代相似的元件。

圖1是根據本發明實施例的具有感測和響應元件并縫制在一起以形成襯衫的織物的示圖。

圖2是根據本發明實施例的織物的示圖，示出具有結構、傳感器和換能器纖維的編織法。

圖3是根據本發明實施例的溫度感測線的示圖。

圖4是根據本發明實施例的熱換能線的示圖。

圖5是根據本發明實施例的應力感測線的示圖。

圖6是根據本發明實施例的收縮換能線（constrictive transducing thread）的示圖。

圖7是根據本發明實施例的織物中的感測及換能的過程流程圖。

圖8是根據本發明另一個實施例的織物中的感測及換能的過程流程圖。

圖9是根據本發明第三實施例的織物中的感測及換能的過程流程圖。

圖10是根據本發明實施例的計算設備的方框圖。

具體實施方式

本發明涉及基于可穿戴的和嵌入式的織物的電子設備。如本文所述的，可以制造具有感測環境并依據所感測的來調整其特性的能力的織物或紡織品。這個功能可以基于裝入織物裝置中的程序，或基于來自人或控制信息系統的指令。這種織物可以應用于服裝、室內裝潢、構件、和過濾器等中。織物可以制成系統，包括大量的各種傳感器和換能器線。系統可以由與電子線相連的CPU（中央處理單元）控制，并可以包含電池，以便為其操作供電。CPU可以無線連接到主計算系統，例如“智能家庭”系統，或制造控制系統。

可以使織物看起來幾乎是有知覺的，因為它像是統一的系統，感測多個物理量，并基于所述感測調整其響應。嵌入式處理器運行程序，以解釋感測的物理量，并確定響應。處理器可以使用自學AI（人工智能）來控制織物?？椢锟梢栽跊]有人干預或個人用戶接口的情況下動作。

圖1是服裝10（例如襯衫）的示圖，使用專門的織物將其編織或縫制的一起。盡管示出了襯衫，但類似的原理可以應用于其他服裝，例如褲子、鞋、長統襪、裙子、罩衫、便帽和帽子，以及應用于其他類型的織物實施方式，例如幃帳、簾子、管道包覆物、絕熱體等。襯衫10具有處理系統12，例如芯片上系統（SOC），其可以包括處理資源、存儲器程序指令和輸入/輸出（I/O）接口。SOC由耦合到SOC的電池14供電。襯衫的織物具有結構線（未示出）、傳感器線16和換能器線18。

結構線向織物提供結構，保持并承載傳感器和換能器線。結構線還將傳感器和換能器線保持在織物內的特定位置。取決于具體實施方式，它們可以保持傳感器和換能器線的特定距離或位置。

傳感器線耦合到芯片上系統的處理器，并將傳感器輸入提供到處理器中。換能器線18由處理器啟動，在這個實例中顯示為耦合到電池14，使得換能器線可以被供電。然而，換能器線可以耦合到處理器或專用接口，以允許對換能器線供電并控制換能器線。服裝還包括天線20，其可以用于允許SOC出于各種目的而與外部設備通信。

在實施例中，無線連接用于從人、制造控制系統或“智能家庭”發送對織物響應的指令。在另一個實施例中，無線連接向更廣泛的傳感器網絡發送織物的狀態。而且，系統的操作的電力可以從外部源無線地傳送。

傳感器線和換能器線可以編織到具有結構線的服裝中，或者應用到構成服裝的織物結構外部的服裝上。SOC和電池可以攜帶在小袋中或以任意各種不同方式集成到服裝中。

可替換地，電池可以由電流線或纖維構成，將它們編織到服裝中或貼附到服裝上。電流線可以連接到處理器，以便為處理器供電，還可以或可替換地連接到傳感器或換能器纖維，用以向傳感器或換能器供電。電流纖維可以基于周圍環境或基于織物中的其他材料產生電流。