SK842021A3 - Conducting connection with magnetic coupling - Google Patents
Conducting connection with magnetic coupling Download PDFInfo
- Publication number
- SK842021A3 SK842021A3 SK84-2021A SK842021A SK842021A3 SK 842021 A3 SK842021 A3 SK 842021A3 SK 842021 A SK842021 A SK 842021A SK 842021 A3 SK842021 A3 SK 842021A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- electroconductive
- textile
- conductive
- magnetic coupling
- magnet
- Prior art date
Links
Landscapes
- Outerwear In General, And Traditional Japanese Garments (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
Abstract
Elektrovodivý spoj s magnetickou väzbou na prepojenie odnímateľnej elektroniky a elektrovodivých senzorov pre inteligentné textílie je navrhnutý pomocou minimálne dvoch integrovaných magnetov (2). Jeden magnet (2) je integrovaný do odevu a umiestnený na nosnej nevodivej látke (3), pod ktorou je vyšitá elektrovodivá textilná elektróda (4) elektrovodivou niťou, a je celý fixovaný pomocou textilného puzdra (1). Druhý magnet (2) je integrovaný v elektronickej časti (10) pomocou lepidla alebo elektrovodivej pasty do puzdra (8) z nevodivého materiálu, odkiaľ je magnet (2) prepojený cez vodič (7) do DPS (6) obvodovej dosky. Vďaka magnetickému poľu, ktoré vznikne interakciou týchto magnetov, sa vytvorí spoj, pomocou ktorého je možné ďalej prenášať informácie do DPS (6) a odtiaľ ďalej do externých zariadení, ako sú mobilné telefóny, tablety a pod. Tieto dáta je následne možné v uvedených zariadeniach zobrazovať, prípadne ďalej analyzovať.An electrically conductive joint with magnetic coupling for connecting removable electronics and electrically conductive sensors for smart textiles is designed using at least two integrated magnets (2). One magnet (2) is integrated into the garment and placed on a supporting non-conductive fabric (3), under which an electro-conductive textile electrode (4) is embroidered with an electro-conductive thread, and is completely fixed by means of a textile sleeve (1). The second magnet (2) is integrated in the electronic part (10) using glue or electroconductive paste in a case (8) made of non-conductive material, from where the magnet (2) is connected via a conductor (7) to the PCB (6) of the circuit board. Thanks to the magnetic field created by the interaction of these magnets, a connection is created, with the help of which it is possible to further transfer information to the PCB (6) and from there to external devices such as mobile phones, tablets, etc. These data can subsequently be displayed or further analyzed in the mentioned devices.
Description
Oblasť technikyThe field of technology
Vynález sa týka návrhu elektrovodivého spoja s magnetickou väzbou určeného na prepojenie odnímateľnej elektroniky a elektrovodivých senzorov pre inteligentné textílie. Vynález spadá do oblasti elektrotechnického priemyslu a biomedicínskeho inžinierstva.The invention relates to the design of an electroconductive joint with magnetic coupling intended for connecting removable electronics and electroconductive sensors for smart textiles. The invention falls into the field of electrotechnical industry and biomedical engineering.
Doterajší stav technikyCurrent state of the art
V súčasnej dobe existuje už veľa technických riešení a vynálezov postavených na magnetickom kontakte. Napríklad patentový dokument JP2019131914A opisuje magnetický kontakt, kde elektródový terminál a pripojovací terminál sú odnímateľne upevnené magnetickou silou cez vodivý prvok. Tento patentový dokument je citovaný aj v patentovom dokumente JPH0515907U, ktorého obsahom je izolačná základňa. Montážny vodivý magnetický materiál je tvorený vodivým magnetom spojeným s biomedicínskou indukčnou elektródou z vodivej magnetickej látky a je odnímateľný. Tak isto aj ďalší patentový dokument US2019173301A1 v technickom riešení opisuje využitie magnetického kontaktu, ktorý sa následne využíva pre flexibilne namontované magnetické/elektrické vodiče a konektory, ktoré poskytujú súčasne mechanické aj elektrické pripojenie zdroja elektrickej energie k ľubovoľnému zariadeniu. Úžitkový vzor SK 8218 Y1 ako aj patentová prihláška PP 98-2017 riešia problematiku inteligentného odevu na monitoring biodát človeka, podobne ako patentový dokument JP2019131914A. Avšak tento je zložený z odevu, elektrovodivých vlákien, pasívnych kontaktných textilných EKG elektród a aspoň jedného vývodu do elektronického zariadenia, kde je elektronické zariadenie tvorené riadiacou jednotkou a komunikačnou jednotkou, medzi ktorými je vytvorené vzájomné obojstranné elektrické (mechanické) prepojenie. Patentový dokument CN101031943A zase rieši zapojenie elektronických komponentov pre ľubovoľný počet odevov, ktoré môžu spolupracovať ako sada na definovanie rôznych obvodov schopných vykonávať elektrické alebo elektronické funkcie. Každý odev obsahuje integrovanú vodivú sieť pripojenú k jednému alebo viacerým vodivým spojovacím bodom a jednej alebo viacerým elektronickým komponentom. Každý spojovací bod môže spolupracovať s jedným alebo viacerými magnetmi spojenými v odevoch, pomocou ktorých sa vytvorí jedna veľká sieť tvorená z elektronických komponentov.Currently, there are many technical solutions and inventions based on magnetic contact. For example, patent document JP2019131914A describes a magnetic contact where an electrode terminal and a connection terminal are removably fixed by magnetic force through a conductive element. This patent document is also cited in patent document JPH0515907U, the content of which is an insulating base. The mounting conductive magnetic material consists of a conductive magnet connected to a biomedical induction electrode made of conductive magnetic material and is removable. In the same way, another patent document US2019173301A1 describes in a technical solution the use of a magnetic contact, which is subsequently used for flexibly mounted magnetic/electrical conductors and connectors that provide both mechanical and electrical connection of the power source to any device. Utility model SK 8218 Y1 as well as patent application PP 98-2017 address the issue of intelligent clothing for monitoring human biodata, similar to patent document JP2019131914A. However, this is composed of clothing, electroconductive fibers, passive contact textile ECG electrodes and at least one outlet to the electronic device, where the electronic device consists of a control unit and a communication unit, between which a mutual electrical (mechanical) connection is created. Patent document CN101031943A, in turn, addresses the wiring of electronic components for any number of garments that can work together as a set to define different circuits capable of performing electrical or electronic functions. Each garment contains an integrated conductive network connected to one or more conductive connection points and one or more electronic components. Each connection point can work with one or more magnets connected in the clothing to create one large network of electronic components.
Z doterajšieho stavu techniky vyplýva, že ani jeden z patentov nerieši realizáciu elektrovodivého spojenia formou fixného integrovania magnetu, či už do odevu alebo do elektronického zariadenia, pričom takáto magnetická väzba prináša mnoho výhod.It follows from the current state of the art that none of the patents address the realization of an electrically conductive connection in the form of fixed integration of a magnet, either in clothing or in an electronic device, while such a magnetic connection brings many advantages.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Nedostatky stavu techniky odstraňuje predkladaný vynález elektrovodivého spoja s magnetickou väzbou určeného na prepojenie odnímateľnej elektroniky a elektrovodivých senzorov pre inteligentné textílie pomocou magnetu.The shortcomings of the state of the art are eliminated by the present invention of an electroconductive joint with a magnetic bond intended for the connection of removable electronics and electroconductive sensors for smart textiles using a magnet.
Jeho výhody oproti stavu techniky sú hlavne v tom, že nie je možné pripojiť jedno zariadenie k druhému zariadeniu nesprávne. Vďaka polarite magnetov vždy dôjde k správnemu pripojeniu oboch častí. V prípade pokusu o zapojenie zariadení v nesprávnom smere/orientácii, polarita magnetov zabezpečí, že sa zariadenia od seba budú odpudzovať a k vytvoreniu elektrovodivého spoja nedôjde.Its advantages over the state of the art are mainly that it is not possible to connect one device to another device incorrectly. Thanks to the polarity of the magnets, both parts will always be correctly connected. If you try to connect devices in the wrong direction/orientation, the polarity of the magnets will ensure that the devices will repel each other and no conductive connection will be made.
Podstatou vynálezu je vytvorenie spoja s magnetickou väzbou tvoreného minimálne jedným párom integrovaných magnetov. Elektrovodivý spoj na prepojenie odnímateľnej elektroniky a elektrovodivých senzorov pre inteligentný textil je vytvorený pomocou magnetickej väzby magnetov integrovaných v jednotlivých separátnych častiach. Magnet na strane textilu nie je preto potrebné odnímať, zatiaľ čo snímaciu jednotku je možné podľa potreby kedykoľvek odpojiť alebo pripojiť pomocou magnetu s opačnou polaritou. Elektrovodivý spoj je teda na senzorickej strane tvorený magnetom integrovaným do textilu (v textilnom puzdre), na strane odnímateľnej jednotky je magnet súčasťou elektronického riešenia DPS (dosky plošných spojov).The essence of the invention is the creation of a connection with a magnetic connection formed by at least one pair of integrated magnets. An electrically conductive joint for connecting removable electronics and electrically conductive sensors for smart textiles is created using the magnetic bond of magnets integrated in individual separate parts. The magnet on the textile side therefore does not need to be removed, while the sensing unit can be disconnected or connected at any time as needed using a magnet with the opposite polarity. Thus, on the sensor side, the conductive connection is formed by a magnet integrated into the textile (in a textile case), on the side of the removable unit, the magnet is part of the PCB electronic solution (printed circuit boards).
Ďalšie výhody elektrovodivého spoja s magnetickou väzbou:Other advantages of an electroconductive connection with magnetic coupling:
- vďaka fixne integrovanému magnetu v textilnej časti sa vždy presne pripojí elektronická časť k textilnej časti (nemožnosť zámeny polarity magnetu),- thanks to the permanently integrated magnet in the textile part, the electronic part is always precisely connected to the textile part (impossibility of changing the polarity of the magnet),
- možnosť kedykoľvek pripojiť/odpojiť systémom chyť a prilož,- the possibility to connect/disconnect at any time with the catch and attach system,
- nie je potrebné kontrolovanie umiestnenia magnetov, pre správne pripojenie a prenos údajov,- there is no need to check the location of the magnets, for correct connection and data transfer,
- možnosť textilnú časť prať aj s magnetom, nakoľko je integrovaný do textilného puzdra.- possibility to wash the textile part with a magnet, as it is integrated into the textile case.
SK 84-2021 A3SK 84-2021 A3
Prehľad obrázkov na výkresochOverview of images on drawings
Na obrázku 1 je zobrazený schematický nákres konštrukcie elektrovodivého spoja s magnetickou väzbou určeného na prepojenie odnímateľnej elektroniky a elektrovodivých senzorov pre inteligentné textílie.Figure 1 shows a schematic diagram of the construction of an electroconductive joint with magnetic coupling intended for the connection of removable electronics and electroconductive sensors for smart textiles.
Na obrázku 2 sú zobrazené schematické nákresy usporiadania magnetov elektrovodivého spoja s magnetickou väzbou.Figure 2 shows schematic drawings of the arrangement of magnets of an electroconductive joint with magnetic coupling.
Na obrázku 3 je schematický náčrt elektrovodivého spoja s magnetickou väzbou v priereze, kde je zobrazené ako sú jednotlivé komponenty poprepájané.Figure 3 shows a schematic sketch of an electroconductive connection with a magnetic connection in cross-section, where it is shown how the individual components are interconnected.
Príklady uskutočnenia vynálezuExamples of implementation of the invention
Príklad 1Example 1
Elektrovodivý spoj s magnetickou väzbou určený na prepojenie odnímateľnej elektroniky a elektrovodivých senzorov pre inteligentné textílie podľa obrázku 1 je zložený z dvoch častí - textilnej časti 9 a elektronickej časti 10.The electrically conductive joint with magnetic coupling intended for connecting removable electronics and electrically conductive sensors for smart textiles according to Figure 1 is composed of two parts - textile part 9 and electronic part 10.
Textilná časť 9 sa skladá z minimálne jedného magnetu 2, ktorý je umiestnený v textilnom puzdre 1. Textilné puzdro 1 s magnetom 2 je umiestnené na nosnej nevodivej látke 3, ktorá obsahuje elektrovodivú textilnú elektródu 4 vyšitú elektrovodivou niťou s elektrovodivým textilným kontaktom 5 vyšitým elektrovodivou niťou, pomocou ktorého je možné prenášať signály z textilných elektricky vodivých EKG elektród vyšitých na odeve prostredníctvom magnetického kontaktu až do elektronickej časti 10 alebo môže slúžiť aj ako zdroj napájania. Hlavnou výhodou textilnej časti 9 je, že všetky prvky sú integrované priamo do textílie.The textile part 9 consists of at least one magnet 2, which is placed in a textile case 1. The textile case 1 with a magnet 2 is placed on a supporting non-conductive fabric 3, which contains an electro-conductive textile electrode 4 embroidered with an electro-conductive thread with an electro-conductive textile contact 5 embroidered with an electro-conductive thread , by means of which it is possible to transmit signals from textile electrically conductive ECG electrodes embroidered on clothing through magnetic contact to the electronic part 10 or it can also serve as a power source. The main advantage of textile part 9 is that all elements are integrated directly into the textile.
Elektronická časť 10 je tvorená minimálne jedným magnetom 2, ktorý sa nachádza v puzdre 8 z nevodivého materiálu, doskou 6 plošných spojov a vodičom 7. Pomocou magnetu 2, ktorý je fixovaný v puzdre 8 z nevodivého materiálu lepidlom, je možné pripojiť/odpojiť celú elektronickú časť 10 k/od textilnej časti 9 jednoducho a rýchlo. Celá elektronická časť 10 slúži na zber dát a ich následné spracovanie, tzn. vyhodnocovanie signálov získaných z textilnej časti 9 v doske 6 plošných spojov. Doska 6 plošných spojov je pomocou vodiča 7 spojená s externým zariadením na prenos nasnímaných dát a ich ďalšie spracovanie ako aj podrobnejšiu analýzu v externom zariadení, ktorým môže byť počítač, tablet, mobilný telefón a pod. Vodič 7 slúži aj ako napájací vodič, nakoľko externé zariadenie je využiteľné aj ako vhodný zdroj energie.The electronic part 10 consists of at least one magnet 2, which is located in a case 8 made of non-conductive material, a printed circuit board 6 and a conductor 7. Using the magnet 2, which is fixed in the case 8 made of non-conductive material with glue, it is possible to connect/disconnect the entire electronic part 10 to/from textile part 9 simply and quickly. The entire electronic part 10 is used for data collection and their subsequent processing, i.e. evaluating the signals obtained from the textile part 9 in the circuit board 6. The printed circuit board 6 is connected by means of a conductor 7 to an external device for the transmission of scanned data and their further processing as well as a more detailed analysis in an external device, which can be a computer, tablet, mobile phone, etc. Wire 7 also serves as a power supply wire, as the external device can also be used as a suitable power source.
Magnety 2 umiestnené v textilnej časti 9 sú opačnej polarity, ako magnety 2 v elektronickej časti 10, vďaka čomu je vždy možné ľahko a presne prichytiť elektronickú časť 10 k textilnej časti 9. Pre vytvorenie pevnejšieho a silnejšieho magnetického kontaktu je možné použiť viacero magnetov naraz, kde je potrebné nastaviť správnu kombináciu magnetov, aby nedošlo k nesprávnemu uchyteniu elektronickej časti 10 k textilnej časti 9, prípadne nesprávnemu prepojeniu vodičov 7, ktoré prenášajú informácie z textilnej časti 9 do dosky 6 plošných spojov v elektronickej časti 10, alebo k skratu, následkom ktorého by mohlo dôjsť až k poškodeniu jednotlivých súčiastok v elektronickej časti 10.The magnets 2 placed in the textile part 9 are of the opposite polarity to the magnets 2 in the electronic part 10, thanks to which it is always possible to easily and accurately attach the electronic part 10 to the textile part 9. To create a stronger and stronger magnetic contact, it is possible to use several magnets at once. where it is necessary to set the correct combination of magnets, so that the electronic part 10 does not attach incorrectly to the textile part 9, or the conductors 7 are incorrectly connected, which transmit information from the textile part 9 to the circuit board 6 in the electronic part 10, or to a short circuit, as a result of which could even damage individual components in the electronic part 10.
Príklad 2Example 2
Elektrovodivý spoj s magnetickou väzbou určený na prepojenie odnímateľnej elektroniky a elektrovodivých senzorov pre inteligentné textílie je zostrojený rovnako ako v príklade 1, s tým rozdielom že elektrovodivá textilná elektróda 4 je na nosnú nevodivú látku 3 nanesená elektrovodivou pastou.An electrically conductive joint with a magnetic bond intended for connecting removable electronics and electrically conductive sensors for smart textiles is constructed in the same way as in example 1, with the difference that the electrically conductive textile electrode 4 is applied to the supporting non-conductive substance 3 with an electrically conductive paste.
Priemyselná využiteľnosťIndustrial applicability
V súčasnej dobe sa na trhu nachádza mnoho inteligentných textílií, ktoré dokážu zaznamenávať srdcovú frekvenciu, frekvenciu dýchania, prejdenú vzdialenosť a podobne. Odevy z týchto textílií sú dopytované v zdravotníckych zariadeniach, ako aj vo fitnes centrách. Vo fitnes centrách nachádzajú využitie pri osobných tréningoch vo forme odevu alebo pásov, na ktorých je elektronika pripevnená rôznymi pevnými alebo mechanicky rozoberateľnými elektrickými spojmi. Predkladaný vynález umožňuje pripojiť nositeľnú elektroniku pomocou minimálne jedného páru magnetov, ktoré sú ľahko, jednoducho a efektívne pripojiteľné/odpojiteľné. Využitie nositeľnej elektroniky pripojiteľnej/odpojiteľnej pomocou magnetov je možné aplikovať aj v rôznych wellness centrách, napríklad pri nepretržitom monitorovaní srdcovej, svalovej a inej činnosti ľudského tela. Uplatnenie nájde aj v profesionálnych športoch pri tréningoch, počas zápasov, kde si môžu tréneri kvantifikovať výkony jednotlivých hráčov. Nositeľná elektronika má však uplatnenie aj vCurrently, there are many smart textiles on the market that can record heart rate, breathing rate, distance traveled, and the like. Garments made of these textiles are in demand in medical facilities as well as in fitness centers. In fitness centers, they are used for personal training in the form of clothing or belts, on which electronics are attached by various fixed or mechanically detachable electrical connections. The present invention makes it possible to connect wearable electronics using at least one pair of magnets that can be easily, simply and effectively connected/detached. The use of wearable electronics that can be connected/detached using magnets can also be applied in various wellness centers, for example during continuous monitoring of heart, muscle and other activities of the human body. It can also be used in professional sports during training sessions, during matches, where coaches can quantify the performance of individual players. However, wearable electronics are also used in
SK 84-2021 A3 ďalších smeroch a odvetviach, kde je potrebné využiť externú elektroniku na prenos signálov, ale aj elektrickej energie medzi elektronikou dosky plošných spojov a senzorickou časťou inteligentného textilu. Ako príklad využitia je možné uviesť monitorovanie vitálnych funkcií pacientov v domácom prostredí, alebo ľudí v profesionálnom zamestnaní, ako sú hasiči pri vykonávaní ich práce v teréne, kde sa môže monitorovať 5 vyčerpanosť ľudí.SK 84-2021 A3 in other directions and industries, where it is necessary to use external electronics to transmit signals, but also electrical energy between the electronics of the printed circuit board and the sensory part of the smart textile. As an example of use, it is possible to mention the monitoring of the vital functions of patients in the home environment, or people in professional employment, such as firefighters when performing their work in the field, where the exhaustion of people can be monitored.
SK 84-2021 A3SK 84-2021 A3
Zoznam vzťahových značiekList of relationship tags
- textilné puzdro- textile case
- magnet- magnet
- nosná nevodivá látka- supporting non-conductive substance
- elektrovodivá textilná elektróda- electrically conductive textile electrode
- elektrovodivý textilný kontakt- electrically conductive textile contact
- doska plošných spojov- printed circuit board
- vodič- driver
- puzdro z nevodivého materiálu- case made of non-conductive material
- textilná časť- textile part
- elektronická časť- electronic part
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK84-2021A SK289353B6 (en) | 2021-12-01 | 2021-12-01 | Electrically conductive connection with magnetic coupling |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK84-2021A SK289353B6 (en) | 2021-12-01 | 2021-12-01 | Electrically conductive connection with magnetic coupling |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK842021A3 true SK842021A3 (en) | 2023-06-28 |
| SK289353B6 SK289353B6 (en) | 2025-08-13 |
Family
ID=86903874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK84-2021A SK289353B6 (en) | 2021-12-01 | 2021-12-01 | Electrically conductive connection with magnetic coupling |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SK (1) | SK289353B6 (en) |
-
2021
- 2021-12-01 SK SK84-2021A patent/SK289353B6/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SK289353B6 (en) | 2025-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Linz et al. | Contactless EMG sensors embroidered onto textile | |
| US11996663B2 (en) | Bonding device, bonding structure for wearable device and node device for forming sensing point on signal connecting line thereof | |
| US12053269B2 (en) | Electrode belt device for measuring bio-signal | |
| CN207071088U (en) | A kind of human motion monitoring, analysis and feedback device based on clothes | |
| US11452482B2 (en) | Portable device, system and method for measuring electromyographic signals of a user | |
| CN204207739U (en) | A kind of radio electrocardiographicmonitoring monitoring clothing | |
| CN107920751B (en) | Connector substrate, sensor system and wearable sensor system | |
| US20180008817A1 (en) | Biological electrode and biological electrode-equipped wearing tool | |
| CN107106048A (en) | Apparatus and methods for use with physiological monitoring garments | |
| US7753686B2 (en) | Velcro connector | |
| Noda et al. | Inter-IC for Wearables (I 2 We): Power and data transfer over double-sided conductive textile | |
| CN114206147A (en) | Electric stimulation body-building clothes | |
| CN106232157A (en) | Fabric motherboard with modular swappable design for monitoring, notification and control | |
| CN108634947A (en) | Signal processor mounting device on clothes | |
| US20210219895A1 (en) | Wearable muscle activity sensor and electrode | |
| KR20160149195A (en) | Textile motherboard with modular and interchangeable design to monitor, inform and control | |
| Li et al. | Plug-n-play e-knit: prototyping large-area e-textiles using machine-knitted magnetically-repositionable sensor networks | |
| SK842021A3 (en) | Conducting connection with magnetic coupling | |
| SK9585Y1 (en) | Conductible connection with magnetic coupling | |
| WO2019044083A1 (en) | Bioinformation acquisition apparatus | |
| Dabby et al. | A scalable process for manufacturing integrated, washable smart garments applied to heart rate monitoring | |
| CN106559955A (en) | Stretchable flexible circuit structures for wearable devices | |
| CN105662337A (en) | Signal processing apparatus and smart clothing | |
| JP6235501B2 (en) | Biological signal measurement clothing | |
| Scherf et al. | Wearable Health Monitoring Textile Band with Direct Inkjet-Printed Electronic Island |