WO2015137795A1 - Tarjeta madre textil con diseño modular e intercambiable para monitoreo, información y control - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a textile motherboard used in clothing, blankets, towels, tablecloths, robes, etc. with non-exclusive applicability in the medical, commercial, family or sports area.
  • the object of this invention is to make smart textiles that can be carried or used by a user in order to monitor inform or control parameters of interest.
  • Textiles become intelligent by including at least one textile motherboard (TMT), which can work with analog or digital electrical, photonic or combination signals.
  • TMT textile motherboard
  • At least one central processing unit ⁇ UCF) or a peripheral can be connected to the TMT to achieve any of the previously mentioned objectives.
  • the TMT design is modular;
  • both OCP and peripherals can be used interchangeably.
  • the TMT has the ability to monitor.
  • a TMT is able to monitor carrier parameters such as temperature, selection of a menu of options, sun exposure, pulse, etc.
  • the TMT allows to inform the event bearer.
  • a TM is able to report the presence of moisture through the use of visual, vibratory / auditory alarms, etc. Also a TM has the ability to inform a portable device such as Tablet or smartphone about carrier events, for example in a sporting event.
  • the TMT can serve as a platform to manipulate various objects of interest.
  • a TMT is able to control the call to a third party, after selecting options in a menu; as well as it allows to control the lighting in a public establishment.
  • peripherals in the TMT the operation of a certain device can be controlled, achieving the interaction of a user with various devices, such as an application on a device, such as a Tablet or similar.
  • BACKGROUND There are garments with three electrodes for the monitoring of physiological parameters, such as the equipment disclosed by OS 2007/0078324 Al de Ravindra. ijisiriwardana, which consists of a system or garment comprising at least three electrodes to monitor at least one physiological event of the wearer. In particular, an electrode is used to feedback an inverted noise signal to eliminate the noise generated by the carrier. This system is particularly designed to measure electrical characteristics of the carrier such as cardiograms or heart rate.
  • WO 2011/131235 Al de J vi r Guéen Arredondo, et. ai. which consists of a monitoring system.
  • This proposal includes a monitoring system with one or more sensors adapted to measure one or more parameters indicative of the physical state of the carrier. It also includes a system to collect the data and an evaluation system to compare the values with other predetermined ones. At least one of the sensors is incorporated into a garment.
  • the TM substrate presented in this invention is made of textile material. Moreover, the TMT can count on structures of one or multiple layers, as well as perforations for its interconnection. Both layers and perforations
  • the TT layout includes at least two different types of layout: labyrinth-type and ⁇ - ⁇ -type tracing, both types of tracing can be implemented in the TMT, for example using textile printing techniques or incorporating traces textile following the required pattern.
  • Peripherals can be broadly classified as input and output devices.
  • the TMT incorporates terminals in the OCP and peripherals that facilitate modular and interchangeable design when using conventional textile connectors.
  • TMT design including interchangeable input and output peripherals allows the user to manipulate objects of interest; such as lighting in a public establishment, after the selection in a ⁇ textile ⁇ menu of options.
  • objects of interest such as lighting in a public establishment
  • ⁇ textile ⁇ menu of options allow the user to interact with devices that allow him to control it by means of a series of peripherals arranged in the TMT, which can take the form of a garment or clothing.
  • the TMT comprises at least one layer of a conductive textile material to form a textile peripheral that can transmit at least one signal to a controller disposed removably and interchangeably in the TMT.
  • the types of peripherals can have different configurations depending on the specific action to be performed, they could be battery holders, buses (also referred to as layout), connectors, jumpers, contact zones Cpads ⁇ , socket sockets, sockets switches ), layer interconnects ⁇ VIAsJ, etc.
  • the textile peripheral can be a switch, either normally open or normally closed, of at least one pole and one shot ⁇ 1 T ⁇ , one pole and two shots ⁇ 1P2T ⁇ , one pole and three shots (1P3T) comprising Conductive layers, formed by pads or contact regions, further comprises a layer of insulating material disposed between conductive layers or textile pads.
  • the insulator is configured to achieve certain contact areas and prevent accidental contact of the conductive textile layers.
  • the design of the present invention allows the switch to have contact regions where the conductivity is zero and contact regions where the conductivity is maximum in the peripheral.
  • a series of peripherals usable in smart textiles can be made using elements normally used in the textile industry, such as brooches, closures, hooks, pins, etc.
  • a switch of N poles and M shots ⁇ NPHT ⁇ could be configured using common textile elements, such as a metal or conductive zipper closure, where each zipper tooth becomes a pole or a shot »As another example, the pins can function as contact points for the TMT peripherals»
  • the buses are configured as contact or connection ports for different elements, which are configured as snap elements or ios hooks normally used in the textile industry.
  • Pads can be used to ensure solid contact between pins and buses.
  • the number of pins or hooks are used, as well as pads, and they are sorted and joined with normal textile techniques to basic textiles or conductive textiles, such as sewing manual or machine, using conductive textiles to achieve the desired connectivity.
  • a peripheral using textiles is made as connector sockets or sockets, either drawn or printed on a textile substrate, with connector perforations for PIC placement (Photon ⁇ c Integrated Circuits photonic circuits integrated by the acronym in English), integrated electronic circuits or additional elements,
  • PIC placement Photon ⁇ c Integrated Circuits photonic circuits integrated by the acronym in English
  • integrated electronic circuits or additional elements This type of peripheral to have pins is replaceable and modular leaving the TMT ready to place another peripheral that performs another function
  • this comprises the combination of different switches of different types in order to control an electronic or electrical device for a user to interact with it.
  • the invention in a preferred embodiment is configured as a garment, preferably a t-shirt, which allows a user to interact with a device that allows him to control it, and could be used as a learning stimulation system in infants.
  • the invention is configured as a bedding, such as a bed cover or mattress, to monitor the presence of older adults, and may include moisture detectors.
  • this is configured as a garment for infants, which is adapted to monitor and measure vital signs, humidity, movement, among other infant parameters.
  • These devices may additionally contain a radio frequency communication module (using Zigbee technology, Bluetooth, etc.) or an "M-i" communication module and the like * designed with textile components # being this module interchangeable in the TMT,
  • Figure IB Shows the cross-sectional view of a textile motherboard showing multiple layers and tt VXAs * the connection between layers by w VI s "is highlighted;
  • FIG. 2A Shows the use of textile materials to form a THT as shown in Figure 1A;
  • Figure 2B Shows the cross-sectional view of a multi-layer textile motherboard; where layers are incorporated in the front, insulated inside and in the back of a textile;
  • Figure 2C Illustrates the XY type layout in a textile clothing, assuming that the layout is done in the upper layer of the card;
  • Figure 3. Shows the schematic view of an intelligent vest with interchangeable input and output devices;
  • Figure 4. Illustrates the use of conventional textile connectors that facilitate modular and interchangeable design;
  • Figure 5. Shows a smart tablecloth that allows the user to manipulate objects of interest, such as lighting in a public establishment, after a selection in a ⁇ textile) menu of options;
  • Figure €, ⁇ Illustrates a 1 pole and 1 throw textile switch, which can function as a TMT peripheral;
  • Figure 6A « ⁇ Shows a uniform pattern for the insulation of the textile switch of Figure 6, the switch has a uniform active area;
  • FIG. 7 Illustrates a textile switch with 1 pole and 2 shots, which can function as a TMT peripheral;
  • Figure 7 ⁇ , - Shows a pattern divided into two regions for the insulation of the textile switch of the Figure, the switch has two individual active areas;
  • Figure 8 Illustrates a textile switch with 1 pole and 3 shots, which can be used as a peripheral of the TMT;
  • FIG 8A Shows a pattern divided into three sections for the textile switch insulation of Figure 8, the switch has three individual active sections;
  • Figure 9. Shows the design of a TMT for an infant garment for learning stimulation, the TMT implements combinational logic to form textile logic gates;
  • Figure 10. Illustrates the implementation of a communication module with a connection socket based on the TMT
  • Figure HA Shows a socket of connectors or a connection socket for peripherals of the TMT, the illustrated connectors are snaps, known in the art of textile handling;
  • FIG 11B Shows a connector socket or a connection socket for TMT peripherals »the illustrated connectors are hooks, known in the art of handling
  • FIG 11C- Shows a connector socket or a connection socket for TMT peripherals, the illustrated connectors are loop and hook systems, such as V lero®, known in the textile handling technique;
  • Figure 12. Shows the implementation of contact areas or pads made of textile material, the pads are used to join components such as pins or pins with the fouses or the TMT layout;
  • FIG. 13 Illustrates the design of a TM for a bracelet for temperature measurement, the TMT includes a switch of 2 poles and 2 shots implemented with hook loop connectors such as Velero®;
  • FIG. 14 Shows the design of a TMT for a battery holder, which can function as an individual peripheral or embedded in the TMT;
  • FIG. 1? Illustrates the design of a TMT for monitoring and bedding, such as a bed cover or mattress or sheet cover, the TMT can implement combinational logic to form textile logic gates for fluid or presence detection;
  • Figure 16. Shows the design of a TMT for an infant garment that can monitor humidity or temperature or movement.
  • the present invention consists of a device that can be used as clothing, blankets, towels, tablecloths, robes, etc. comprising a first element (100), a second element (200), a third element ⁇ 300 ⁇ , a fourth element (400) and a fifth element ⁇ 500 ⁇ .
  • the first element (100) consists of «na textile motherboard (100), TMT.
  • the design of the TMT is modular and allows to exchange elements in it.
  • the TMT uses connectors to incorporate various components such as central processing units ⁇ 102 ⁇ OCP or peripherals ⁇ 103 ⁇ «
  • a TMT (100) is shown in Figure 1A.
  • a TMT ⁇ 100 ⁇ comprises at least one substrate layer with at least one conductive path (101), at least one terminal connected to the conductive path, where an element such as an OCP (102) or a peripheral element ⁇ 103 ⁇ or a combination of both.
  • the TMT (100) defines an electronic or photonic circuit, which will depend on the type of peripherals (103) and UCP (102) that are available, where information can be monitored and manipulated, as well as emitted for the purpose of signaling or informing or control, according to the purpose of the article that conforms to the TMT.
  • FIG. IB shows how a TMT can have a multilayer structure (104 ⁇ , as well as perforations for its interconnection (109, 110, 111 ⁇ or Vertical Interconnection Accesses, known as "IAs 1 " ⁇ Vertical Interconnect Access ⁇ ,
  • a first layer (105) can function as a platform to guide a first digital or analog signal.
  • a second layer (106) can serve as a platform to guide a second signal digital or analog
  • a third layer (107) can function as a platform to provide a constant electrical or photonic signal.
  • a fourth layer ⁇ 108) can serve as a platform to provide a reference.
  • the previous descriptions of the third and fourth layers could, for example, provide + 5V and ÜV signals, respectively.
  • the layers can be repeated as required by the design. This layer description list does not include all the layers that can be implemented in a TMT.
  • the layers can be interconnected using perforations (109, .110, 111) or Vertical Interconnection Accesses, known as 'VIAs' ⁇ Vertical Interconnect Access) -
  • a first type of VIA that can be used is the VIA of tag or label ⁇ 109 ⁇ .
  • a second type of VIA that can be used is the VIA that crosses ⁇ 110).
  • a third type of VIA that can be used is sequential VIA (111).
  • Other types of VI & s include photodeta type , controlled depth type or embedded type.This VIA description list does not include all types that can be implemented and a TMT.
  • the second element (200) consists of textile material capable of transmitting and isolating digital or analogue electrical signals, ⁇ tonic or combination thereof.
  • a substrate (100) of a TMT is shown in Figure 2A, which is made up of material
  • the locks (200 ⁇ may consist of an electrical conductive textile, a textile arrangement incorporating optical fiber or waveguides, as well as printed or printed textile with the conductive pattern.
  • the TMT ⁇ 100 ⁇ consists of a textile fabric as is known in the art which defines a substrate layer ⁇ 100 ⁇ , where conductive textiles (200) are interleaved in a manner suitable for defining the intended paths for the circuit.
  • a conductive textile (200 ⁇ can extend from a terminal to a ÜCP ⁇ 201 ⁇ or in a desired extension for its specific function which generates the conductive trace (200 ⁇ .
  • a TMT can have multiple fabrics, prints or layer prints (104) that define independent conductor paths (202, 203, 204, 205 ⁇ , where insulating layers are interposed to avoid interference between said paths and where the connection between different conductive paths can be made using textile VIAs ⁇ 206 ⁇ .
  • a TMT may be characterized in that the insulating layer may be the same substrate layer ⁇ 100).
  • the multiple fabrics, prints or prints ⁇ 200), which define the conductive paths can be found adjacent in the same flat, separated by insulating layers.
  • Another textile motherboard may be characterized in that the multiple fabrics / patterns or prints ⁇ 104), which define the conductive paths, are superimposed ⁇ 202, 203, 204, 205 ⁇ alternately with insulating layers.
  • connection between tissues located in a layer can be made through other tissues that define the required interconnections.
  • the connection between impressions located in a layer can be made through other impressions that define the required interconnections.
  • the connection between prints located in a layer can be made by other prints that define the required interconnections.
  • connection between tissues located in multiple layers can be made through textile VIAs between the tissues involved.
  • the connection between prints located in multiple layers can be made through textile VIAs between the prints involved.
  • the connection between prints located in multiple layers can be made through textile VIAs between the prints involved.
  • Both the traces (200), the layers (202, 203, 204, 205) and the VIAs ⁇ 206 ⁇ are made of textile material and with textile handling techniques.
  • a first layer ⁇ 202) can be incorporated into the front of a textile.
  • a second layer (203 ⁇ and a third layer ⁇ 204 ⁇ may be isolated.
  • layer ⁇ 204 ⁇ can be incorporated in the back of a textile.
  • each of the first (202 ⁇ , second ⁇ 203 ⁇ , third (204) and fourth ⁇ 205 ⁇ layers can be made up of individual textiles, Traces ⁇ 200 ⁇ , layers ⁇ 202, 203, 204, 205 ⁇ and VIAs ⁇ 206 ⁇ of a TMT (100 ⁇ are implemented by known textile handling techniques such as fabric, printing, perforation ⁇ can be printed on textiles.
  • the plot of a TMT (100) is shown in Figure 2C.
  • This plot is used to route signals between UCP ⁇ 208 ⁇ and an information recording medium ⁇ 209 ⁇ or the combination with peripherals ⁇ 209 ⁇ .
  • the third element ⁇ 300), fourth element ⁇ 400) and fifth element ⁇ 500 ⁇ consist of a CPU ⁇ 300 ⁇ , input peripherals (400) and output peripherals ⁇ 500 ⁇ connected to a TMT (100), which are shown in Figure 3.
  • THT (100) is characterized in that it allows the exchange of UCP (300) or peripheral elements ⁇ 400, 500 ⁇ to monitor different variables, signal, inform or control.
  • the TMT (100), the layout (2005, the CPU (300 ⁇ and peripherals (400, 500 ⁇ are washable.
  • the UCP ⁇ 300) and each peripheral ⁇ 400, 500) can be mounted on rigid or flexible textile cards or PCBs ⁇ pr nted circuit board).
  • Each card can have discrete electronic elements (such as resistors r integrated circuits, capacitors, etc.) or photonics ⁇ such as Bragg gratings, beam splitters, interferometers, etc.).
  • a CPU ⁇ 300 ⁇ may consist of a photon or electronic device for processing the signals sent by the peripheral elements, as well as the sending of information through suitable peripheral elements.
  • a CPU (300) may include a microcontroller or a microprocessor or a comparable element.
  • the CPU (300) is connected to the peripherals (400, 500) using the textile path (200).
  • the peripherals (400, 500 ⁇ of the TMT (100) can be broadly classified as input (400) and output devices ⁇ 500 ⁇ .
  • the input peripherals (400 ⁇ consist of elements such as textile transducers or photonic transducers or electronic transducers or combination thereof.
  • the input peripherals (400 ⁇ may include capacitive sensors or temperature sensors or accelerometers or respiratory rate sensors or humidity sensors or magnetometer sensors or diaphragm expansion sensors or sensors gyroscopes or pulse sensors or muscle activity sensors or the like.
  • the output peripherals (500) may include elements such as textile transducers or a display or a vibration device or an auditory device or a lighting device or an information emission device or a memory module or a serial communication module or a radio frequency communication module ⁇ using 2igbee f Bluetooth technology, etc.) or an M Stfi ⁇ Fi "communication module and the like.
  • the TMT ⁇ 100 ⁇ incorporates terminals and the CPU (600) and peripherals (601) that facilitate the modular and interchangeable design when using conventional textile connectors that can be clasps, hooks, laso joint systems and hook (Velero® *) or similar elements.
  • This aspect of the invention is shown schematically in Figure 4.
  • the terminals are of suitable characteristics to allow the exchange of ÜCP (600) or peripheral elements ⁇ 601 ⁇ to monitor different variables, signal, inform or control.
  • Each terminal adheres to a layout using textile handling techniques. This allows the conduction of signals between TMT elements.
  • a pin-type terminal of a peripheral (601) can be sewn to the path (602) corresponding to communicate peripheral ⁇ 601 ⁇ with ÜCP (600).
  • Figure 5 shows an implementation of the design of a TMT ⁇ 100) including plot ⁇ 200 ⁇ , ÜCP ⁇ 300 ⁇ , input peripherals ⁇ 400 ⁇ and output (500 ⁇ to allow a user to manipulate objects of interest; such as lighting in a public establishment, after the selection in a (textile) menu of options, the above only illustrates the principles of the present disclosure.Many modifications and alterations to the examples shown in this document will be apparent to everyone Tersada in the art described here.
  • a clothing store may have the ability to monitor, inform and control.
  • a gown in the form of a gown with a peripheral can be used for temperature monitoring and will report on the presence / absence of fever and will control with a button a call for help.
  • the input peripheral can change from a temperature sensing device to a pulse detector, for example. Using TT, CPU and peripherals given, a clothing will inform the bearer of events.
  • a clothing will be able to report the presence of moisture through the use of visual, vibratory, auditory alarms, etc. Also a clothing will have the ability to inform a portable device such as Tafolet or smartphone about bearer events, for example in a sporting event.
  • a clothing can serve as a platform to manipulate various objects of interest. For example, a clothing will be able to control the call to a third party, after selecting options in a menu; as well as allowing control of lighting in a public establishment.
  • TMT is designed on textile substrates
  • the textile substrate can serve as an insulating or support substrate where the necessary peripherals are included as well as additional components
  • combinational logic allows this type of textile technology to be configured to perform certain specific functions, more appropriately, using, for example, 1, 2 or 3-shot switches, with a pole, as shown in the figures, 15c, a circuit can be made that allows to control a device electronic, such as a Tablet to perform certain functions.
  • This system can be used to stimulate the learning of an infant, monitoring certain parameters, such as temperature, presence, sleep conditions, etc.
  • the infant learning stimulation garment comprises at least one 1F1T, 1I? 2T switch, as well as other elements that allow communication with the electronic device, or Tablet, disposed in a removable or modular way connectable in the connectors or terminals of the garment with the T.
  • IP1T switches One of the IP1T switches is connected with a 1P2T switch, and these in turn to the terminals that will be connected with the textile signal communication element or module. If desired, a 1P3T switch can be used.
  • the different switches allow, through combinational logic, to know which switch was activated by the user, and to communicate a specific signal to the communications control and that the electronic device is controlled by means of a computer program based on the received signal.
  • the switch arrangement the shot of a 1P1T switch ⁇ 700J, is connected to the shot of a 1P2T switch (800), and the latter shots are connected to the shots of a 1P3T switch ⁇ 900), in this way
  • the number of switches that can be implemented through the use of such combinational logic grows as ⁇ 2 , v -1 ⁇ , where N is the number of inputs available in the TM.
  • N is the number of inputs available in the TM.
  • the logic gates thus achieved can be assigned or associated with an output signal, for example a binary series, as indicated 001, 010, 100, and thus be able to code and clearly determine which switch was activated by the user.
  • connection buses, interconnection sockets to place the intercom modules or some control module for a controller
  • the buses can be made with locks or clasps or components normally used in the textile industry, which allow communication of the signals to the electronic or electrical components of the TMT or some module thereof
  • the 950 sockets can be as ios illustrated in the lia-lie figures.
  • the brooches or locks 951, 952 conventional in the textile technique can be used in the interconnection with buses and optionally TMT pads.
  • the switches of the present invention are constituted as follows, as illustrated in Figures 6 to 8, an upper or front layer ⁇ 701, 801, 901 ⁇ and a lower or rear layer (702, 802, 902 ⁇ made of a conductive textile, are superimposed, and separated by a layer of insulating material ⁇ 703, 803, 903), which can also be textile, this insulator is also configured to allow communication between the two conductive layers upper and lower, this is achieved by providing perforations (706, 806, 906 ⁇ in a specific pattern, which allows only certain contact d regions between the upper and lower conductive layers.
  • the insulators (703, 803, 903) are designed with perforation patterns ⁇ 706, 806, 906) to achieve contact in specific regions of the determined switch.
  • the perforations 706 can be arranged in a circular pattern, which allows contact in almost the entire region of the conductive layers.
  • the perforation pattern is divided to generate two separate regions 806, coupled to separate regions of the switch.
  • the insulator is configured to have three perforation regions 906.
  • the switches are circular, they can take the form that is necessary and with the number of divisions necessary to achieve the required poles or shots, taking into account that both conductive layers, one, already be the upper or lower one, it includes the entire area of the switch ⁇ indicated in dashed lines ⁇ ⁇ 702, 802, 902 ⁇ and one of the other upper or lower will comprise as many divisions as shots are required (indicated in continuous lines ⁇ ⁇ 701, 801 , 901).
  • both layers will be the same
  • in a 1P2T switch one of the layers will have two sections 801, thus forming the necessary shots.
  • a 1P3T switch one of the layers will have three divisions 901.
  • both layers can also be divided accordingly to generate switches with N poles per layer and N shots per layer to form an NPNT switch.
  • the insulator will have the necessary regions, perforations, in number according to the necessary contact regions of each switch.
  • FIG 10 shows a communication module with an intercom socket 950, with communication or connection points or buses 960.
  • Figure 12 shows the implementation of contact areas or pads made of textile material, the pads are used to join components such as pins or pins or similar components with the layout or fouses of the TMT.
  • Fig. 13 an implementation of a 2P2T switch with a hook and loop coupling element, such as Velero®, made of conductive material, such as adhesion textile material, is mastered. Where one region works as a shot another as a pole.
  • This mode of TMT can serve as an element that can be used as a bracelet by a user and the type of interrupt would correspond to one that is activated by joining the corresponding hook and loop sections to close the circuit.
  • the TMT shown in this figure would correspond to a plot for a temperature meter, of a user when placed on a part of a user's body, this in turn can have an intercom module with a mobile device, such as a Phone or a tablet.
  • a structure of a TMT is illustrated that can be used for monitoring bedding, such as a bed cover or mattress cover, in which a TMT is provided that has an arrangement of 7 switches ⁇ 700, 8QQ, 900 ⁇ which can be configured as previously described or in a different way to achieve the monitoring of predefined parameters such as the presence of moisture, the insulator has perforation patterns 1501 to allow communication Electrical between switches with contact pads 1502, 1503,
  • the TMT shown in Figure 9 can be configured as a system for stimulation of learning in infants, which by having at least one switch, preferably 7 switches, as illustrated, allows the infant, in a configured garment
  • an electronic device such as a Tablet
  • the electronic device it can be commanded from the TMT in the infant's garment / so that the infant can interact with the device and the TMT to be able to develop their cognitive abilities.
  • Figure 16 illustrates the pattern of a TMT to be able to configure a children's monitor, which can be incorporated into a garment, which the monitoring module can have textile transducers of movement, temperature, humidity, to determine if the infant or nursing, has a fever, a diaper change is necessary, is in voluntary or involuntary movement.
  • I could contain the transducer module to determine heart rate. All communicable to a mobile device, so that the parents or caregivers of the infant can monitor the activity of the infant. Where the Sockets or buses needed to make the necessary connections.
  • the devices can be operated with batteries and for this purpose there is a housing for them, which is configured of a MT that incorporates a contact terminal or pad for them as illustrated in Figure 14.

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Abstract

La presente invención concierne a una tarjeta madre textil (TMT) utilizable en indumentaria, manteles, batas, etc. que incorpora como mínimo una unidad central de procesamiento (UCP) o un periférico o una combinación de ambos, con la intención de monitorear, informar y controlar parámetros de quien lo porta. La indumentaria puede ser utilizada o portada por un usuario (humano o no). El textil de la indumentaria funge como sustrato para conformar la TMT. La TMT puede contar con estructuras de múltiples capas y VIAs (Vertical Interconnect Access). Las trazas de la TMT se conforman de material textil capaz de transmitir señales entre UCP y un medio de registro de información o la combinación con periférico(s). Las capas, trazas y VIAs se incorporan mediante técnicas conocidas de manipulación de textiles tales como tejido, estampado o pueden ser impresas en los textiles. Cada componente es modular e intercambiable y se conecta a la TMT utilizando conectores textiles que pueden ser broches, ganchos o elementos similares. La TMT, la UCP y los periféricos son lavables. La UCP y cada periférico se pueden montar en tarjetas textiles o PCBs (printed circuit board) rígidas o flexibles, utilizando elementos discretos electrónicos o fotónicos. La UCP incluye un microcontrolador, un microprocesador o un elemento comparable. Los periféricos incluyen transductores fotónicos o transductores electrónicos o combinación de ambos como: sensores capacitivos, pulso, humedad, temperatura, acelerómetros, giroscopios, etc. Los periféricos también incluyen pantallas, módulos de comunicación serial, por radio frecuencia (incluyendo tecnología Zigbee, Bluetooth, etc.) Wi-Fi y elementos similares.

Description

TARJETA MftDSE TEXTIL CON DISEÑO MODUXAft E IN ERCAMBIABLE S?ftR& MOHITOBEO, INFORMACIÓN ¥ CONTROL
C¾M J TÉCNICO DE L¾ INVENCION
La presente invención se refiere a una tarjeta madre textil utilizafole en indumentaria, cobijas, toallas, manteles, batas, etc. con aplicabilidad no exclusiva en el área médica, comercial, familiar o deportiva.
OBJETIVO DI 1A INVENCIÓN El objeto de esta invención es el de tornar inteligente a textiles que pueden ser portados o empleados por un usuario con la finalidad de monitorear informar o controlar parámetros de interés.
Los textiles se tornan inteligentes al incluir en éstos como mínimo una tarjeta madre textil (TMT), misma que puede trabajar con señales analógicas o digitales eléctricas, fotónicas o combinación de éstas. A la TMT se le pueden conectar como mínimo una unidad central de procesamiento {UCF) o un periférico para lograr alguno de los objetivos previamente mencionados. Con el fin de brindar flexibilidad, el diseño de la TMT es modular; además, tanto l OCP como los periféricos se pueden utilizar d manera intercambiable . i Mediante OCP y periféricos específicos la TMT posee la capacidad de monítorear. Por ejemplo, una TMT es capaz de monitorear parámetros del portador como temperatura, selección de un menú de opciones, exposición solar, pulso, etc. Utilizando ÜCP y periféricos dados, la TMT permite informar al portador de sucesos. Por ejemplo, una TM es capaz de informar sobre la presencia de humedad mediante el uso de alarmas visuales, vibratorias/ auditivas, etc. También una TM cuenta con la capacidad de informar a un dispositivo portabl como Tablet o teléfono inteligent sobre acontecimientos del portador, por ejemplo e un encuentro deportivo.
Finalmente, empleando OCP y periféricos diseñados con el fin de controlar, la TMT puede fungir como plataforma para manipular diversos objetos de interés. Por ejemplo, una TMT es capaz de controlar el llamado a un tercero, luego de seleccionar opciones en un menú; así como también permite controlar la iluminació en un establecimiento público. También con la configuración adecuada de periféricos en l TMT puede controlarse la operación de un determinado dispositivo, logrando l interacción de un usuario con diversos dispositivos, como podría ser alguna aplicación en un dispositivo, tal como una Tablet o similar.
ANTECEDENTES Se tienen prendas con tres electrodos para el monitoreo de parámetros fisiológicos, tal como el equipo divulgado por el documento OS 2007/0078324 Al de Ravindra. ijisiriwardana, que consiste de un sistema o prenda que comprende por lo menos tres electrodos para monítorear por lo menos un evento fisiológico del portador. En especial, un electrodo se utiliza para retroalimentar una señal invertida de ruido para eliminar el ruido generado por el portador. Este sistema está particularmente diseñado para medir características eléctricas del portador como cardiogramas o frecuencia cardiaca.
Otro ejemplo de este tipo de dispositivos se enseña en el documento OS 8,340,740 B2 de Christian Holzer, et, ai., que consiste de una prenda con propiedades de monitoreo fisiológico. Los sensores de medición están integrados en la prenda. El dispositivo para monítorear las propiedades fisiológicas se encuentra en la parte trasera de la prenda y puede estar integrado y fijado a la prenda o puede ser desprendxbie.
Otra propuesta de este tipo de dispositivos se describe en el documento US 2003/0212319 Al de Alan Remy Magill, que consiste de una prenda para el monitoreo fisiológico. Donde se conduce la electricidad d la superficie de la piel del portador a través de las fibras de una prenda hasta otra prenda que tiene un microprocesador, sistema de telemetría y fuente de poder para monítorear y transmitir datos de electrocardiograma. La prenda con el microprocesador se puede desprender, permitiendo lava la prenda en contacto con la piel. También se propone utili mismo sistema en orden inverso para proporcionar señales eléctricas al cuerpo.
Otro ejemplo de este tipo de dispositivos se enseña en el documento US 2012/0136231 Al de Gal Markel, qu consiste de una prenda que provee monitoreo fisiológico, ambiental y de localización. Divulga una prenda o sistema de prendas con capacidad de monitoreo de la salud. La prenda cuenta con una variedad de sensores para electrocardiograma, otros sensores para monitoreo de salud, un procesador, fibras conductivas, asi como una unidad de comunicación para enviar información fisiológica, ambiental y de localización»
Finalmente, una última propuesta de este tipo de dispositivos se describe en el documento WO 2011/131235 Al de J vi r Guillén Arredondo, et. ai., que consiste de un sistema de monitoreo. Esta propuesta comprende un sistema de monitoreo con uno o más sensores adaptados para medir uno o más parámetros indicativos del estado fisico del portador. También incluye un sistema para recolectar los datos y un sistema de evaluación para comparar los valores con otros predeterminados, Por lo menos uno de ios sensores está incorporado a una prenda.
PgtCBLSMft, TÉCNICO A RESOLVER Aun cuando se conocen prendas para el raonitoreo de parámetros fisiológicos, las propuestas no cuentan con un esquema de tarjeta madre textil incorporada al diseño de los dispositivos conocidos en ai estado del arte.
Más aún, si bien algunos dispositivos son desprendióles, éstos no son modulares y ninguno de ellos describe la función de ser intercambiable. Por ejemplo, una vez que el dispositivo es diseñado para monitorear frecuencia cardiaca, ese mismo diseño es incapaz de monitorear otro parámetro como temperatura, por lo que tiene que utilizarse completamente un nuevo dispositivo.
También ausente en el estado del arte es la capacidad d la indumentaria para manipular objetos d interés,- tal como la iluminación en un establecimiento público, la interacción con un dispositivo o aplicación de computadora, luego de la selección en un menú, preferentemente, textil de opciones.
BREVE DESCRIPCIÓN DI ∑_&. INVENCIÓN
Para resolver el problema de estado del arte que ha sido mencionado anteriormente, se ha desarrollado un tipo de dispositivos que proveen una estructura de tarjeta madre textil
{T¾T} , El sustrato de la TM presentada en esta invención está conformado por material textil. Más aún, la TMT puede contar con estructuras de una o múltiples capas, asi como perforaciones para su interconexión. Tanto las capas como las perforaciones
S son hechas de material textil y con técnicas de manipulación de textiles.
£1 trazado de la T T incluye por lo menos dos tipos diferentes de trazado: trazado tipo laberinto y trazado tipo Χ-Ύ, Ambos tipos de trazado se pueden implementar en la TMT, por ejemplo utilizando técnicas de impresión sobre textiles o incorporando textilmente las trazas siguiendo el patrón requerido.
Los periféricos se pueden clasificar ampliamente como dispositivos de entrada y de salida. Con el fin de brindar flexibilidad, la TMT incorpora terminales en la OCP y los periféricos que facilitan el diseño modular e inte cambiable al utilizar conectores textiles convencionales.
Finalmente, la utilización del diseño de la TMT incluyendo periféricos de entrada y salida intercambiables permite al usuario manipular objetos de interés; tal como la iluminación en un establecimiento público, luego de la selección en un menú {textil} de opciones. De la mism manera permiten al usuario interactuar con dispositivos que le permiten controlarlo por medio de una serie de periféricos dispuestos en la TMT, la cual puede adoptar la forma de una prenda o indumentaria.
La TMT comprende al menos una capa de un material textil conductor para formar un periférico textil que pueda trasmitir al menos una señal a un controlador dispuesto de forma desprendible e intercambiable en la TMT. Los tipos de periféricos pueden tener diferentes configuraciones dependiendo de ia acción en específico a realizar, podrían ser porta-baterías, buses (también referid como trazado), conectares, jumpers, zo as de contacto Cpads}, zócalos conectores {sockets), interruptores íswítches), interconectores de capas {VIAsJ, etc.
El periférico textil puede ser un interruptor, ya sea normalmente abierto o normalmente cerrado, de al menos un polo y un tiro {1 T}, de un polo y dos tiros {1P2T} , de un polo y tres tiros (1P3T) que comprende capas conductoras, formado por pads o regiones de contacto, además comprende una capa de material aislante dispuesta entre las capas o pads textiles conductores. El aislante está configurado para lograr determinadas áreas de contacto e impedir el contacto accidental de las capas textiles conductoras. El diseño de la presente invención permite al interruptor contar con regiones de contacto dónde la conductividad es nula y regiones de contacto dónde la conductividad es máxima en el periférico.
Una serie de periféricos utilizables en textiles inteligentes pueden ser realizados utilizando elementos normalmente utilizados en la industria textil, como pueden ser broches, cierres, ganchos, alfileres, etc. De esta manera un interruptor de N polos y M tiros {NPHT} , podría ser configurado utilizando elementos textiles comunes, tal como un cierre con cremallera metálica o conductora, dónde cada diente de la cremallera se convierte en un polo o un tiro» Como otro ejemplo, los alfileres pueden fungir como puntos de contactos para los periféricos de la TMT»
Los buses, son configurados como puertos de contacto o conexión para diferentes elementos, los cuales están configurados como elementos de broche o ganchos de ios normalmente empleados en la industria textil. Pads pueden ser utilizados para asegurar un contacto sólido entre broches y buses. Dependiendo de la configuración y de la cantidad de puertos o buses necesarios se utilizan la cantidad de broches o ganchos, así como pads, y se ordenan y unen con técnicas normales de textiles a los textiles bas o a los textiles conductores, como puede ser con costura manual o a máquina, utilizando textiles conductores para lograr la conectividad deseada.
También un periférico empleando textiles es elaborado como zócalos conectores o sockets ya sea trazados o impresos en un sustrato textil, con perforaciones conectores para colocación de PIC (Photoníc Integrated Circuíts circuitos fotónicos integrados por las siglas en inglés) , circuitos electrónicos integrados o elementos adicionales, este tipo de periférico al contar con broches es remplaaable y modular dejando a la TMT lista para colocar otro periférico que realice otra función
S especifica al solo intercambiar este soeket, o el modulo que lo contiene.
En una modalidad de la invención, ésta comprende la combinación de diferentes interruptores de diferentes tipos para poder controlar un dispositivo electrónico o eléctrico para que un usuario interactúe con él. De esta manera la invención en una modalidad preferida se configura como una prenda de vestir, preferentemente una playera, que permite a un usuario interactuar con un dispositivo que le permita controlarlo, y podría se utilizado como un sistema de estimulación del aprendizaje en infantes.
En otra modalidad la invención se configura como una prenda para cama, tal como un cubre cama o colchón, par monitorear la presencia de adultos mayores, pudiendo incluir detectores de humedad .
En otra configuración de la invención esta se configura como un brazalete que permite medir la temperatura del usuario, entre otros parámetros de interés.
En otra modalidad de la invención, esta se configura como una prenda de vestir para infantes, que se adapta para monitorear y medir signos vitales, humedad, movimiento, entre otros parámetros del infante.
Estos dispositivos adicionalmente pued contener un módulo de comunicación por radio frecuencia (usando tecnología Zigbee, Bluetooth, etc.) o un módulo ele comunicación "M- i" y similares* diseñado con componentes textiles # siendo este módulo intercambiable en la TMT,
B&BVI DESCStX&CIOit DE 3Ú&S FXSORAS .
Figura 1A,~ Muestra un diseño plausible de la estructura de una tarjet madre textil (TMT) de una sola capa
Figura IB.- Muestra la vista en corte transversal de una tarjeta madre textil donde se muestran múltiples capas y ttVXAs* la conexión entre capas mediante wVI s" está resaltada;
Figura 2A.~ Muestra el uso de materiales textiles para conformar una THT como la mostrada en la Figura 1A;
Figura 2B.~ Muestra la vista en corte transversal de una tarjeta madre textil de múltiples capas; donde se incorporan capas en la parte frontal, aisladas por dentro y en la parte trasera de un textil;
Figura 2C- Ilustra el trazado tipo X-Y en una indumentaria textil, asumiendo que el trazado se realiza en la capa superior de la tarjeta; Figura 3.- Muestra la vista esquemática de un chaleco inteligente con dispositivos intercambiables de entrada y salida; Figura 4.- Ilustra la utilización de coneetores textiles convencionales que facilitan el diseño modular e intercambiable;
Figura 5. ~ Muestra un mantel inteligente que permite al usuario manipular objetos de interés, tal como la iluminación en un establecimiento público, después de una selección en un menú {textil) de opciones;
Figura €,~ Ilustra un interruptor textil de 1 polo y 1 tiro, el cual puede funcionar como un periférico de la TMT;
Figura 6A«~ Muestra un patró uniforme para el aislante del interruptor textil de la Figura 6, el interruptor cuenta con un área activa uniforme;
Figura 7.~ Ilustra un interruptor textil de 1 polo y 2 tiros, el cual puede funcionar como un periférico de la TMT;
Figura 7Ά,- Muestra un patrón dividido en dos regiones para el aislante del interruptor textil de la Figura , el interruptor cuenta con dos áreas activas individuales;
Figura 8-- Ilustra un interruptor textil de 1 polo y 3 tiros, el cual puede funcionar coiuo un periférico de la TMT;
Figura 8A.« Muestra un patrón dividido en tres secciones para el aislante del interruptor textil de la Figura 8, el interruptor cuenta co tres secciones activas individuales; Figura 9.- Muestra el diseño de una TMT para una prenda de infante para estimulación de aprendizaje, la TMT implementa lógica combinaeional para conformar compuertas lógicas textiles;
Figura 10.- Ilustra la implementación de un módulo de comunicación con un zócalo de conexión basado en la TMT;
Figura HA.- Muestra un sócalo de conectores o un zócalo de conexión para periféricos de la TMT, los conectores ilustrados son broches de presión, conocidos en la técnica de la manipulación de textiles;
Figura 11B,- Muestra un zócalo de conectores o un zócalo de conexión para periféricos de la TMT» los conectores ilustrados son ganchos, conocidos en ia técnica de la manipulación de
Figura 11C- Muestra un zócalo de conectores o un zócalo de conexión para periféricos de la TMT, ios conectores ilustrados son sistemas de lazo y gancho, como V lero®, conocidos en la técnica de la manipulación de textiles;
Figura 12.- Muestra la implementación de zonas de contacto o pads hechas de material textil, los pads son empleados para unir componentes como broches o alfileres con los fouses o el trazado de la TMT;
Figura 13.- Ilustra el diseño de una TM para un brazalete para medición de temperatura, la TMT incluye un interruptor de 2 polos y 2 tiros ímplementado con conectores de lazo gancho como Velero®;
Figura 14.- Muestra el diseño de una TMT para un porta-batería, el cual puede funcionar como un periférico individual o embebido en la TMT;
Figura 1?¿ . - Ilustra el diseño de una TMT para el monitoreo e ropa de cama, tal como un cubre cama o cubre colchón o sábana, la TMT puede implementar lógica combinacional para conformar compuertas lógicas textiles para la detección de fluidos o presencia;
Figura 16.- Muestra el diseño de una TMT para una prenda de infante que puede monitorear humedad o temperatura o movimiento.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA IHVEHCIÓN
La presente invención consiste de un aparato utilizable como indumentaria, cobijas, toallas, manteles, batas, etc. que comprende un primer elemento (100), un segundo elemento (200), un tercer elemento í 300} , un cuarta elemento (400) y un quinto elemento {500} . El primer elemento (100), consiste de «na tarjeta madre textil (100), TMT. El diseño de la TMT es modular y permite intercambiar elementos en la misma. La TMT emplea conectores para incorporar diversos componentes como por ejemplo unidades centrales de procesamiento {102} OCP o periféricos {103} «
En la Figura 1A se muestra una TMT (100). Una TMT {100} comprende al menos una capa de sustrato con al meno un trazado conductor (101) , al menos una terminal conectada al trazado conductor, en donde se puede instalar un elemento tal como una OCP (102) o un elemento periférico {103} o una combinación de ambos .
La TMT (100) define un circuito electrónico o fotónico, lo cual dependerá del tipo de periféricos (103) y UCP (102) que se dispongan, en donde se puede monitorear y manipular información, así como emitirla con el objetivo de señalizar o informar o controlar, según el propósito del artículo que se conforme con la TMT .
En la Figura IB se muestra como una TMT puede contar con una estructura de múltiples capas (104} , así como con perforaciones para su interconexión (109, 110, 111} o Accesos de Interconexión Vertical, conocidos como " IAs1" {Vertical Interconnect Access} ,
Una primera capa (105) puede fungir como plataforma para guiar a una primera señal digital o analógica. Una segunda capa (106) puede fungir como plataforma para guiar a una segunda señal digital o analógica. Una tercera capa (107) puede fungir como plataforma para proveer de una señal eléctrica o fotónica constante. Una cuarta capa {108) puede fungir como plataforma para proveer una referencia.
Las descripciones anteriores de la tercera y cuarta capas podrían, por ejemplo, proveer señales de +5V y ÜV, respectivamente. Las capas pueden repetirse según lo requiera el diseño. Esta lista de descripción de capas no incluye a todas las capas que se pueden implementar en una TMT.
Como se muestra en la figura IB, las capas pueden interconectarse utilizando perforaciones (109, .110, 111) o Accesos de Interconexión Vertical, conocidos como 'VIAs" {Vertical Interconnect Access) - Un primer tipo de VIA que puede utilizarse es la VIA de tag o etiqueta {109} . Ün segundo tipo de VIA que puede emplearse es la VIA que atraviesa {110) . Un tercer tipo de VIA que se puede emplear es la VIA secuencial (111) . Otros tipos de VI&s incluyen tipo fotode inidas, tipo de profundidad controlada o tipo embebida. Esta lista de descripción de VIAs no incluye a todos los tipos que se pueden implementar e una TMT.
El segundo elemento (200), consiste de material textil capaz de transmitir y aislar señales digitales o analógicas eléctricas, ©tónicas o combinación de éstas. En la Figura 2A se muestra un sustrato (100} de una TMT, el cual está conformado por material
ÍS textil, Ά dicho sustrato (100} se incorporan trazas (200) que pueden servir para rutear componentes {201} .
En la T T {100), las trabas (200} pueden consistir de un textil conductor eléctrico, un arreglo textil que incorpore fibra óptica o guías de onda, así como textil impreso o estampado con l tra ado conductor.
La TMT {100} consiste de un tejido de textiles tal como se conoce en la técnica lo que define una capa de sustrato {100}, en donde se intercalan textiles conductores (200) de maner adecuada para definir las trayectorias pretendidas para el circuito. Un textil conductor (200} puede extenderse desde una terminal hasta una ÜCP {201} o en una extensión deseada para su función específica lo que genera el trazo conductor (200} .
Como se ilustra en la Figura 2B, una TMT puede tener múltiples tejidos, estampados o impresiones de capas (104) que definen trazados conductores independientes (202, 203, 204, 205}, en donde se tienen interpuestas capas aislantes para evita la interferencia entre dichos trazados y en donde la conexión entre diferentes trazados conductores se puede realizar mediante VIAs {206} textiles.
Una TMT puede estar caracterizada porque la capa aislante puede ser la misma capa de sustrato {100) . Además, los múltiples tejidos, estampados o impresiones {200), que definen ios trazados conductores, pueden encontrarse adyacentes en un mismo plano, distanciados por capas aislantes. Otra tarjeta madre textil puede estar caracterizada porque los múltiples tejidos/ estampados o impresiones {104), que definen los trazados conductores, se encuentran superpuestos {202, 203, 204, 205} de manera alternada con capas aislantes.
La conexión entre tejidos localizados en una capa se puede realizar medíante otros tejidos que definan las interconexiones requeridas. La conexión entre impresiones localizadas en una capa se puede realizar mediante otras impresiones que definan las interconexiones requeridas. La conexión entre estampados localizados en una capa se puede realizar mediante otros estampados que definan las interconexiones requeridas.
La conexión entre tejidos localizados en múltiples capas se puede realizar mediante VIAs textiles entre los tejidos involucrados. La conexión entre impresiones localizadas en múltiples capas se puede realizar mediante VIAs textiles entre las impresiones involucradas. La conexión entre estampados localizados en múltiples capas se puede realizar mediante VIAs textiles entre los estampados involucrados.
Tanto las trazas (200), las capas (202, 203, 204, 205) como las VIAs {206} son hechas de material textil y con técnicas de manipulación de textiles. Una primera capa {202) puede ser incorporada en la parte frontal de un textil. Una segunda capa (203} y una tercera capa {204} pueden estar aisladas. Una cuarta
1? capa {204} puede ser incorporada en ia parte traser de un textil. También cada una de las primera (202} , segunda {203}, tercera (204) y cuarta {205} capas pueden conformarse con textiles individuales , Las trazas {200}, capas {202, 203, 204, 205} y VIAs {206} de una TMT (100} se implementan mediante técnicas conocidas de manipulación d textiles tales como tejido, estampado, perforado σ pueden ser impresas en los textiles.
En la Figura 2C se muestra el trazado de una TMT (100) . Éste incluye por lo menos dos tipos diferentes de trazado: trazado tipo laberint y trazado tipo X-Y {207} , Ambos tipos de trazado se pueden implementar en una TMT {100}, por ejemplo utilizando técnicas de impresión sobre textiles o incorporando textilmente las trazas siguiendo el patrón requerido. Este trazado sirve para rutear señales entre UCP {208} y un medio de registro de información {209} o la combinación con periféricos {209} .
El tercer elemento {300), cuarto elemento {400) y quinto elemento {500} consisten de una UCP {300}, periféricos de entrada (400) y periféricos de salida {500} conectados a una TMT (100), los cuales se muestran en la Figura 3. La THT (100) está caracterizada porque permite el intercambio de UCP (300) o de elementos periféricos {400, 500} para monitorear distintas variables, señalizar, informar o controlar. La TMT (100), el trazado (2005, la UCP (300} y los periféricos (400, 500} son lavables.
La UCP {300) y cada periférico {400, 500) se pueden montar en tarjetas textiles o PCBs {pr nted circuit board) rígidas o flexibles. Cada tarjeta puede contar con elementos discretos electrónicos (como resistenciasr circuitos integrados, capacitores, etc.} o fotónicos {como rejillas de Bragg, divisores de haz, interferómetros, etc.).
Una UCP {300} puede consistir de un dispositivo fotóníco o electrónico para procesar las señales enviadas por los elementos periféricos, asi como el envío de información a través de elementos periféricos adecuados. Una UCP (300} puede incluir un microcontrolador o un microprocesador o un elemento comparable.
La UCP (300) se conecta con los periféricos (400, 500) utilizando el trazado textil (200) . Los periféricos (400, 500} de la TMT (100) se pueden clasificar ampliamente como dispositivos de entrada (400) y de salida {500} .
Los periféricos de entrada (400} consisten de elementos tales como transductores textiles o transductores fotónicos o transductores electrónicos o combinación de ellos. Asi, los periféricos de entrada (400} pueden incluir sensores capacitivos o sensores de temperatura o acelerómetros o sensores de frecuencia respiratoria o sensores de humedad o sensores magnetometros o sensores de expansión de diafragma o sensores giroscopios o sensores de pulso o sensores de actividad muscular o similares .
Los periféricos de salida (500) pueden incluir elementos como transductores textiles o una pantalla o un dispositivo de vibración o un dispositivo auditivo o un dispositivo de iluminación o un dispositivo de emisión de información o un módulo de memoria o un módulo de comunicación serial o un módulo de comunicación por radio frecuencia {usando tecnología 2igbeef Bluetooth, etc.) o un módulo de comunicación MStfi~Fi" y similares .
Con el fin de brindar flexibilidad, la TMT {100} incorpora terminales e la UCP (600) y los periféricos (601) que facilitan el diseño modular e intercambiable al utilizar conectares textiles convencionales que pueden ser broches, ganchos, sistemas de unión de laso y gancho (Velero®*) o elementos similares . Este aspecto de la invención se muestra esquemáticamente en la Figura 4.
Más aún, las terminales son de características adecuadas para permitir el intercambio de ÜCP (600) o de elementos periféricos {601} para monitorear distintas variables, señalizar, informar o controlar. Cada terminal se adhiere a un trazado mediante técnicas de manipulación de textiles. Esto permite la conducción de señales entre elementos de la TMT. Por ejemplo, una terminal tipo broche de un periférico (601) puede coserse al trazado (602) correspondiente para comunicar periférico {601} con ÜCP (600) .
Finalmente, en la Figura 5 se muestra una implementación del diseño de una TMT {100) incluyendo trazado {200}, ÜCP {300}, periféricos de entrada {400} y salida (500} para permitir a un usuario manipular objetos de interés; tal como la iluminación en un establecimiento público, luego de la selección en un menú (textil) de opciones. lo anterior, solamente ilustra los principios de la presente divulgación. Varias modificaciones y alteraciones a los ejemplos mostrados en este documento serán aparentes a toda persona Tersada en el arte descrito aquí .
MEJOR MANERA. DE LLEVSR A CABO LA INVENCIÓN Mediante el uso de una tarjeta madre textil {TMT} conformada por ÜCP y periféricos específicos, una indumentaria podrá poseer la capacidad de monítorear, informar y controlar. Por ejemplo, una indumentaria en forma de bata con un periférico, escaneado periódicamente por la OCP, podrá ser utilizada para el roonitoreo de temperatura e informará sobre la presencia/ausencia de fiebre y controlará con un botón una llamada de auxilio. Más aún, gracias ai diseño modular e intercambiable, el periférico de entrada podrá cambiar de ser un dispositivo detector de temperatura a uno detector de pulso, por ejemplo. Utilizando T T, UCP y periféricos dados, una indumentaria permitirá informar al portador de sucesos. Por ejemplo, una indumentaria será capaz de informar sobre la presencia de humedad mediante el uso de alarmas visuales, vibratorias, auditivas, etc. También una indumentaria contará con la capacidad de informar a un dispositivo portable como Tafolet o teléfono inteligente sobre acontecimientos del portador, por ejemplo en un encuentro deportivo .
Finalmente, empleando TW UCP y periféricos diseñados con el fin de controlar,- una indumentaria podrá fungir como plataforma para manipular diversos objetos de interés. Por ejemplo, una indumentaria será capas de controlar el llamado a un tercero, luego de seleccionar opciones en un menú; así como también permitirá controlar la iluminación en un establecimiento público .
La TMT es diseñada en sustratos textiles, el sustrato textil puede servir de sustrato aislante o de soporte donde se incluyen los periféricos necesarios así como los componentes adicionales,
El uso de la lógica combinacional, permite que este tipo de tecnología textil pueda ser configurada para realizar determinadas funciones específicas, de manera más adecuada, utilizando, por ejemplo, interruptores de 1, 2 o 3 tiros, con un polo, como se muestra en las figuras , 15c, se puede realizar un circuito que permite controlar un dispositivo electrónico, tal como una Tableta para que realice determinadas funciones. Este sistema puede ser utilizado para l estimulación del aprendizaje de un infante, el monitoreo de determinados parámetros, tai como temperatura, presencia, condiciones de sueño, etc.
La prenda de estimulación del aprendizaje de infantes comprende al menos un interruptor 1F1T, 1I?2T, asi como otros elementos que permitan la comunicación con el dispositivo electrónico, o Tablet, dispuesto de manera desprendible o modular conectable en los conectores o terminales de la prenda con la T T.
Uno de los interruptores de IP1T, se conecta con un interruptor de 1P2T, y estos a su vez a las terminales que se conectaran con el elemento o modulo textil de comunicación de señales , Si se desea puede utilizarse un interruptor de 1P3T, La conexión de los diferentes interruptores permite, a través de la lógica combinaeíonal saber qué interruptor se activó por el usuario, y comunicar una señal especifica al control de comunicaciones y qu por medio de un programa de cómputo se controle el dispositivo electrónico basado en la señal recibida. Como se puede ver mejor en las figuras 9 y 15c, en una de las capas de una modalidad de la T , el arreglo de interruptores el tiro de un interruptor 1P1T {700J, se conecta con el tiro de un interruptor 1P2T (800), y ios tiros de est último se conectan a los tiros de un interruptor de 1P3T {900), de esta manera se puede lograr colocar por lo menos tres interruptores de 1P1T <700}, tres de IP2T (800), y uno de 1P3T (900), habilitando de esta manera una TMT con 3 entradas que puede controlar hasta 7 interruptores, logrando esto gracias a la lógica eombinacional ya que las señales se pueden determinar fácilmente, funcionado como compuertas lógicas. El número de interruptores que se puede implementar mediante la utilización de dicha lógica combinacional crece como {2,v -1} , donde N es el numero de entradas disponibles en la TM . En el ejemplo anterior N ~ 3, para u total de 7 interruptores disponibles, A las compuertas lógicas asi logradas, se les puede asignar o asociar con una señal de salida, por ejemplo una serie binaria, como se indica 001, 010, 100, y asi poder codificar y determinar claramente cuál interruptor fue el activado por el usuario. En la TMT se puede disponer además buses de conexión 960, zócalos de interconexión, para coloca los módulos de intercomunicación o algún módulo de control para algún controlador, los buses pueden ser realizados con seguros o broches o componentes normalmente empleados en la industria textil, los cuales permitan una comunicación de las señales a los componente electrónicos o eléctricos de la TMT o algún módulo de la misma, los zócalos 950 pueden ser como ios ilustrados en las figuras lia-lie. Los broches o seguros 951, 952 convencionales en la técnica textil pueden ser empleados en la interconexión con los buses y opcionalmente pads de la TMT. La disposición de los interruptores y ios trazados conductores o buses que deben ser utilizados para formar este tipo de arreglo de interruptores, debe ser claro, que debido a las necesidades, el técnico en la materi podría determinar los arreglos específicos partiendo de esta descripción.
Debe tomarse en cuenta que los interruptores de la presente invención están constituidos de la siguiente manera, como se ilustra en las figuras 6 a 8 una capa superior o frontal {701, 801, 901} y una capa inferior o trasera (702, 802, 902} hechas de un textil conductor, son sobrepuestas, y separadas por una capa de material aislante {703, 803, 903) , el cual puede ser igualmente textil, este aislante, está configurado además para poder permitir la comunicación entre las dos capas conductoras superior e inferior, esto se logra proporcionando perforaciones (706, 806, 906} en u patrón especifico, el cual permite sólo determinado contacto d regiones entre las capas superior e inferior conductoras.
Como se puede ver en las figuras 6a, 7a y 8a los aislantes (703, 803, 903) están diseñados con patrones de perforaciones {706, 806, 906) para lograr un contacto en regiones especificas del interruptor determinado. De esta manera en un interruptor de 1P1T, las perforaciones 706 pueden estar dispuestas en un patrón circular, el cual permite el contacto en casi toda la región de las capas conductoras. En un interruptor de 1P2T, el patrón de perforaciones se divide para generar dos regiones separadas 806, acopladas a las regiones separadas del interrupor. De igual forma en un interruptor de 1P3T, el aislante se configura para tener tres regiones de perforaciones 906.
De esta manera, si bien se ilustra que ios interruptores son circulares, estos pueden adoptar la forma que sea necesaria y con el número de divisiones necesarias para lograr los polos o tiros que se requieren, tomando en cuenta que ambas capas conductoras, una, ya sea la superior o inferior, comprende toda el área del interruptor {indicada en líneas discontinuas} {702, 802, 902} y una de la otra superior o inferior comprenderá tantas divisiones como tiros se requiera (indicadas en líneas continuas} {701, 801, 901) . Así en un interruptor 1P1T, ambas capas serán iguales, en un interruptor 1P2T, una de las capas tendrá dos secciones 801, formando así los tiros necesarios. En un interruptor de 1P3T, una de las capas tendrá tres divisiones 901. Como se puede ver en las figuras 6 a 8. Admás, es claro que ambas capas también pueden estar divididas acordemente par generar interruptores con N polos por capa y N tiros por capa para conformar un interruptor NPNT. De manera similar, el aislante tendrá las regiones necesarias, perforaciones, en número de acuerdo a las regiones de contacto necesarias de cada interruptor.
En la figura 10 se ilustra un módulo de comunicación con un zócalo de intercomunicación 950, con puntos de comunicación o conexión o buses 960. En la figura 12 se muestra la implementación de zonas de contacto o pads hechas de material textil, los pads son empleados para unir componentes como broches o alfileres o componentes similares con el trazado o fouses de la TMT. En la Fig. 13 se maestra una implementación de un interruptor de 2P2T con un elemento de acoplamiento de gancho y lazo, tal como Velero®, realizado de material conductor, como el material textil de adhesión. En donde una región funciona como tiro otra como polo. Esta modalidad de TMT puede servir como un elemento utilizable como brazalete por u usuario y el tipo de interrupto correspondería a uno que se activa al unir las secciones de gancho y lazo correspondientes para cerrar el circuito. La TMT mostrada e esta figura correspondería a un trazado para un medidor de temperatura, de un usuario al ser colocado sobre una parte del cuerpo de un usuario, este a su vez puede contar con un módulo de intercomunicación con un dispositivo móvil, tal como un teléfono o una Tablet.
En las figuras 15a a 15d, se ilustra una estructura de una TMT que puede servir para el monitoreo en ropa de cama, tal como un cubre cama o cubre colchón, en el cual se dispone una TMT que cuenta con un arreglo de 7 interruptores {700, 8QQ, 900} los cuales pueden ser configurados como previamente se describió o de una manera diferente para lograr el monitoreo de parámetros predefinidos como presencia de humedad, el aislante cuenta con patrones de perforación 1501 para permitir la comunicación eléctrica entre los interruptores con los pads de contacto 1502, 1503,
La TMT mostrada en la figura 9, puede ser configurada como un sistema para la estimulación de aprendizaje en infantes, el cual al tener al menos un interruptor, de preferencia 7 interruptores, como los ilustrados, permite al infante, en una prenda de vestimenta configurada a su talla, pueda interactuar con un dispositivo electrónico, tal como una Tablet, para poder realizar tareas interactivas dadas entre el dispositivo y los controles de la prenda textil, de manera inalámbrica, por ejemplo el seguir la secuencia de un cuento. De esa manera una instrucción requerida . en el dispositivo electrónico puede ser comandada desde la TMT en la prenda del infante/ de manera que el infante pueda interactuar con el dispositivo y la TMT para poder desarrollar sus habilidades cognitivas.
La figura 16 ilustra el patrón de una TMT para poder configurar un monitor infantil, el cual puede ser incorporado en una prenda de vestir, el cual el módulo de monitoreo pueda contar con transductores textiles de movimiento, temperatura, humedad, para determinar si el infante o lactante, tiene fiebre, es necesario cambio de pañal, está en movimiento voluntario o involuntario. De la misma manera pude contener el módulo transductores para determinar ritmo cardiaco. Todo comunicable a un dispositivo móvil, para que los padres o cuidadores del infante puedan monitorear la actividad del infante. En donde se colocan los fócalos o buses necesarios para realizar las conexiones necesarias.
Los dispositivos pueden funcionar con baterías y para ello se dispone un alojamiento para ellas, el cual está configurado de una MT que incorpora ona terminal de contacto o pad para ellas como la ilustrada en la figura 14.

Claims
-Ona tarjeta madre textil que comprende al menos una capa de sustrato sobre la cual se incorporan al menos un periférico, una unidad central de proceso, en donde el al menos un periférico comprende un interruptor textil, que comprende un sustrato aislante con regiones de conductividad nula y regiones de conductividad máxima,, Tarjeta Madre textil, de conformidad con la reivindicación 1, que comprende un número de interruptores arreglados en un patrón de compuertas lógicas,
, Tarjeta Madre textil según la reivindicación 2 en donde el número y conexión de interruptores textiles se basa en lógica combinatoria.
, Tarjeta madre textil según la reivindicación 3 en donde el número de interruptores se selecciona de la relación 2<v~l, donde N es el número de entradas disponible.
, Tarjeta madre textil de conformidad con la reivindicación 4f en donde las regiones de máxima conductividad del interruptor textil comprenden perforaciones en el sustrato aislante.
, Tarjeta madre textil de conformidad con la reivindicación 4 en donde las regiones de máxima conductividad están arregladas en patrones «
, Sistema para la estimulación del aprendizaje que comprende una tarjeta madre textil de conformidad con alguna de las reivindicaciones 1 a 6, un módulo de intercomunicación textil/ y un dispositivo electrónico configurado para recibir señales provenientes de la tarjeta madre textil, cuando esta es operada por un usuario.
8, Sistema de conformidad con la reivindicación 7 en donde la tarjeta madre textil se incorpora a una prenda de vestir y los interruptores permiten el comando del dispositivo.
9, Sistema para el onitoreo, que comprende una tarjeta madre textil de conformidad con las reivindicaciones 1 a 6, en donde el sustrato se configura COMO una prenda de vestir o ropa de cama.
10, Interruptor textil que comprende al menos un sustrato de material textil conductor y un sustrato de material aislante, en donde el material aislante cuanta con patrones de regiones de máxima conductividad y patrones de regiones de conductividad nula.
11, Interruptor textil de conformidad con la reivindicación 10 en donde el sustrato conductor y las regiones de conductividad máxima del sustrato aislante coinciden en número.
12, Interruptor textil de conformidad con la reivindicación
11 en donde además comprende un sustrato conductor adicional ,
13. Interruptor textil de conformidad con la reivindicación
12 en donde el sustrato aislante está dispuesto entre los sustratos conductores.
14. Interruptor textil de conformidad con la reivindicación
13 en donde el primer sustrato además comprende más de una regió conductora.
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