一种诸如衣服的织物元件

技术领域

本发明涉及一种织物元件（例如衣服），旨在覆盖身体（例如人体）的一个部位，特别是应用于衣服以向身体的一个部位产生物理效应，例如热或冷。

背景技术

热舒适度取决于人体内的温度和身体表面的温度。人的深层体温一般为37℃，人的平均皮肤温度一般为33℃。当环境发生变化时，例如风增加或晴天增多，或者当一个人搬到较冷的地方时，人们会在热感上变得不舒服。在一般情况下，当用户的皮肤温度发生变化时，用户会感觉到热感的不适，而不是核心体温的变化。

衣服中使用的传统化学或电加热系统很容易以相对较高的水平传递热量。大多数当前可用的设备包括带有加热垫的可穿戴服装，可由用户手动调节。在至少一些装置中，加热垫产生相等的热量输出，并且所有加热垫都被启动以供热。

让我们考虑一个加热手套的例子，其中当感测到的温度低于确定的阈值时，加热元件被启动。如果手套连接到其外部电源，并且满足触发加热的条件，则即使用户未佩戴它，加热元件也会被启动。例如，当手套存放在没有加热的房间中，并且由于用户忘记断开它而仍然连接到其外部电源时，加热元件可能会根据环境温度自动启动，从而导致卸载电源。

这个问题可以通过将手动开/关按钮集成到手套来解决。尽管如此，用户可能会忘记关闭手套。此外，用户在下次戴上手套时必须考虑重新开启手套。最重要的是，在手套中集成这样的按钮对用户有人体工程学的影响。

在其他应用中，例如出于安全原因，仅当用户的手插入手套时才应授权某些其他动作。一些危险工具就是这种情况，如果用户未戴防护手套，则不应使用这些工具。

发明内容

因此，本发明旨在解决上述问题以及其他问题。

为此，本发明提出一种形成封套的织物元件，旨在至少部分地覆盖身体的一个部位，其能够确定身体的一个部位何时插入到封套中。

根据第一方面，本发明的目的是形成封套的织物元件，旨在至少部分地覆盖身体的一个部位，所述织物元件包括织物支撑件和位于所述织物支撑件之上或之内的身体部位检测装置，所述身体部位检测装置被配置为检测封套内的身体的所述部位的存在和/或不存在，并且当检测到封套内的身体的所述部位的存在和/或不存在时，产生检测信号。

在一些实施例中，单独考虑或根据任何技术上可能的组合考虑，织物元件还包括以下特征中的一个或多个：

织物元件包括用于产生物理效应，例如热或冷，并且位于织物支撑件之上或之内的有源元件，有源元件用于连接到电源以及被配置为允许启动/停用所述有源元件，身体部位检测装置用于被连接，并且用于将检测信号传输到所述控制单元，例如以允许控制单元在接收到所述检测信号时启动/停用有源元件;

身体部位检测装置被配置为检测进入和/或离开封套的身体部位；

身体部位检测装置包括感测装置，用于感测与封套内的身体部位的存在和/或不存在相关的物理信息，以及控制器，用于连接到感测装置并被配置为从感测装置接收一个或多个感测信息，以基于一个或多个感测信息来产生检测信号；

感测装置感测到的信息与手与感测装置的接触有关，或与进入感测装置的确定附近的手有关；

身体部位检测装置包括电容式检测装置，感测装置包括电容式感测元件，控制器被配置为当身体部位接触电容式感测元件或在所述电容式感测元件附近时，检测所产生的电场；

电容式感测元件包括一个或多个位于织物支撑件之内或之上的导电元件，控制器被配置为当身体的一个部位接触至少一个所述导电元件，或在其附近时，检测所产生的电场；

感测装置设置在织物支撑件之上或之内，以形成一个或多个感测路径，该路径穿过织物元件的一个或多个预定点，并且旨在接触身体的一个部位的相应预定点，或在身体的一个部位的相应预定点附近；

感测装置形成至少两个不同的感测路径；

身体的一个部位是手，且织物元件是手套，至少一个感测路径从手套的拇指和食指部分之间的手套后部延伸到手套的手掌部分；

身体的一个部位是手，且织物元件是手套，至少一个感测路径在手套的手掌部分上延伸，以穿过由基点形成的线，所述基点是除了拇指部分，手套的每个手指部分加入手套的手掌部分；

感测装置包括用于感测来自封套内的身体部位的压力的压力感测元件；

织物元件包括运动检测装置，例如加速度计，用于连接到电源和控制单元，运动检测装置用于连接所述控制单元，并用于将运动检测信号传输到所述控制单元，以当接收到所述移动检测信号时，允许控制单元启动/停用有源元件；

身体是人体，且织物元件是被配置为容纳所述身体的至少一部位的衣服；

身体是手，且衣服是手套，或者身体的一个部位是脚，且衣服是袜子或鞋子，或者身体的一个部位是头，衣服是帽子或头盔。

因此，这样的织物元件允许确定封套内部的身体部位的存在和/或不存在。这进而允许，例如在上述加热手套的应用中，通过无需用户手动干预而无需无用地启动加热来节省来自电源的能量。在其他应用中，这也允许防止用户在他/她不戴手套时做出动作。

附图说明

本发明及其优点可以通过参考下面的描述（作为示例和仅出于说明的目的给出）以及通过参考图1更好地理解，图1示出了根据本发明的织物元件（即手套）的示例。

具体实施方式

图1示出了将本发明应用于服装技术领域的示例。更具体地，该示例涉及织物元件1是手套并且身体的一个部位是用户的手的应用。

手套1形成封套1，旨在完全或部分覆盖用户的手。

检测装置2集成到手套1中，更具体地，是集成到该手套1的织物支撑件中。这意味着手套1可以由一层或多层织物制成，其中之一是所述织物支撑件。检测装置2集成到织物支撑件中意味着这些检测装置位于织物支撑件之上或之内，例如通过针织、缝合和/或热粘合。

手部检测装置2被配置为检测由手套1形成的封套内用户的手的存在和/或不存在，并且当检测到这种手在封套1内的存在和/或不存在时，产生检测信号。

手分别在手套中和/或从手套中存在和/或不存在，可以理解为手分别进入和/或从手套内取出和/或从手套取出。在这种情况下，检测装置2被配置为检测手进入/或离开由手套1形成的封套。这意味着存在的检测可以根据校准和预设在将手插入手套的阶段的某个特定时刻发生，不一定在手完全插入手套时发生。 类似地，根据校准和预设，可以在将手从手套中取出阶段的某个特定时刻检测不存在，不一定在手完全从手套中取出时进行。

在一个优选实施例中，织物元件，例如图1的手套1，是有源织物元件。这种有源织物元件包括用于产生物理效应，例如热或冷，的有源元件（图1中未示出）。这个有源元件是位于织物支撑件之上或位于织物支撑件之内，并且用于连接到电源和控制单元（均未在图1中示出），控制单元被配置为允许启动/停用所述有源元件。

在WO2018214088或WO2017162131中描述了具有用于在由电源供电并在控制单元的控制下时产生热量的有源元件的织物元件的配置示例。

身体部位检测装置2则用于连接到所述控制单元，并且用于将检测信号传输到所述控制单元，以允许控制单元在接收到所述检测信号时启动/停用活动元件。

因此，在加热手套的特定实施例中，手插入手套中或从手套中取出的检测允许通过从检测装置接收检测信号的控制单元自动启动或停用加热元件。

无论是在加热手套的实施例中还是在其他实施例中，手部检测装置2更准确地包括感测装置2a、2b和控制器3。

感测装置2a、2b用于通过手套感测与手在封套1内部的存在和/或不存在相关的物理信息。

控制器3连接到感测装置2a、2b，并且被配置为从感测装置2a、2b接收一个或多个感测信息，并基于一个或多个感测信息产生检测信号。

由感测装置感测的信息是例如与手与感测装置2a、2b的接触有关的信息，或与进入感测装置2a、2b的确定附近的手有关的信息

作为示例，检测装置2包括电容检测装置2，及感测装置2a、2b，其包括电容式感测元件2a、2b。控制器3则被配置为当手接触电容式感测元件2a、2b或在电容式感测元件2a、2b附近时，检测所产生的电场。

替代地或组合地，检测装置2可包括压力感测装置，该感测装置则包括用于感测来自手套1内部的手的压力的压力感测元件。

在电容检测装置2的情况下，电容式感测装置2a、2b包括一个或多个导电元件2a、2b。这些导电元件2a、2b可以是导电线，例如图1所示，或导电材料内的板，例如铜，直接位于，或经由诸如PCB支撑件位于织物支撑之内或之上。

控制器3则被配置为当手接触导电元件2a、2b中的至少一个或其附近时，检测所产生的电场。

当通过控制器3连接到电源时，导电元件2a、2b产生一个电场，当用户的手靠近这些导电元件2a、2b时，电场的强度会被改变。

感测装置2a、2b设置在织物支撑件之上或之内以形成一个或多个感测路径2a、2b，在图1的示例中恰好是两个不同的感测路径2a、2b。

一个感测路径就足够了，但为了降低误检测的风险，最好选择两个。

根据应用，一个或多个感测路径2a、2b穿过织物元件的一个或多个预定点。这些感测路径2a、2b旨在与身体部位（在我们的示例中是手）的相应预定点接触或在其附近。

在图1所示的手和手套的示例中，两条感测路径 2a、2b 从手套的后部（图1的左侧部分）开始，在手套的拇指和食指部分之间延伸，直到手套的手掌部分（图1的右侧部分）。

在导线2a、2b的情况下，这些导线2a、2b的一端是自由端（图1的右侧部分），另一端连接到控制器3（图1的左侧部分），例如一个微芯片3。

从图1的右侧部分可以看出，感测路径2a、2b 之一，即感测路径2a，在手套的手掌部分上延伸，例如穿过由基点形成的线，其中每个手套的手指部分（除了拇指部分）加入手套的手掌部分。

最初，确定电场的阈值，在该阈值或高于该阈值时，可以认为手在手套1内，在该确定中要考虑噪声。

导电元件2a、2b必须定位成避免交叉任何其他导电元件，例如数据线或电源线。

控制器3被配置为检测产生的电场何时高于第一预定值（存在）和低于第二预定值（不存在），第一预定值和第二预定值可能相同。在一个或多个预定周期内产生的电场的导数和可能的积分也可用于使检测更加精确。

可以使用各种方法来基于所产生的电场来产生检测信号。

在一个特定实施例中，控制器3在感测周期中向这些电容导电元件2a、2b发送一个或多个脉冲，并在该感测周期期间测量脉冲响应，后者取决于导电元件2a、2b的电容，因此就产生了电场。一个周期内的脉冲响应在计数器中累积，后者在每个周期开始时重新初始化。对应于手套内不存在手的基值存储在控制器3的存储器中。在每个感测周期结束时，将计数器中累积的值与基值进行比较，并且累积值和基值之间的正增量或负增量用于确定手是否已插入手套中。

使用电容检测装置2，在一些情况下，例如在高湿度的情况下，电场检测会受到干扰，增加了误检测的风险。在这种情况下，使用也集成到手套中的运动检测装置，例如加速度计，是有利的。

该运动检测装置用于连接到前述的电源和控制单元，具有有源元件，例如加热或冷却元件，的有源织物元件的实施例中提到该电源和控制单元。

该运动检测装置还用于将运动检测信号传输到控制单元，以便在接收到运动检测信号时允许控制单元启动/停用有源元件。

以这种方式，即使主检测装置受到干扰，例如由于高湿度率，在休息一段时间之后，运动检测装置检测到的运动也可以解释为唤醒加热系统。类似地，在活动一段时间之后，运动检测装置检测到的运动缺乏也可以解释为停止加热系统。

以上描述针对本发明的特定实施例，然而，本发明不限于仅为示例目的而描述的这些实施例。

特别地，本发明不限于旨在覆盖人体的一个部位的织物元件或衣服，而是扩展到旨在覆盖动物体或任何种类的非生物体的一个部位的织物元件。

在人体的一个部位的情况下，本发明不限于手套，而是扩展到旨在至少部分地覆盖人体的所述部位的任何种类的衣服，例如袜子或鞋子（则身体的一个部位是脚），或者帽子或头盔（则身体的一个部位是头部）。

此外，本发明不限于用于检测由织物元件形成的封套内的身体部位的存在和/或不存在的任何特定种类的感测技术。在描述中给出了基于电容式感测装置的优选示例，但是可以设想其他类型的感测装置，例如压力感测装置，其中压力传感器布置在如上所述的一个或多个感测路径上。