TWI336738B - Fabric for detecting electrical signals from body skins - Google Patents

Description

1336738 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種紡織品’且特別是有關於一種具 有偵測體表電生理功能的織物。 【先前技術】 習知偵測電生理訊號（ECG ’ electrocardiogram signal )、眼震電圖（EOG ’ Eye on Gambling)、腦波圖（EEG， 鲁 Electroencephalogram)或肌電訊號（electromyogram，EMG ) 等訊號，常利用不透氣的電極貼片貼觸於人體表面取得電 訊號，其缺點為長時間黏貼於肌膚上不透氣、無法排汗， 容易使受測者產生不舒服的感覺，因此會產生排斥而影響 受測品質❶有鑑於此’如何更舒適使電極黏貼於肌膚上且 量測品質更好，是目前需要努力的地方。 【發明内容】 • 因此本發明的目的就是在提供一種具有偵測體表電生 理功能的織物。 根據本發明之上述目#，提出一種具有摘測體表電生 理功能的織物。一層織物由複數絕緣紗線的經緯交織而 成。複數導電紗線大致平行該些絕緣紗線且彼此間隔地交 織於該層織物。每-導電紗線具有一波浪形的俄測區該 些導電紗線之❹m的波峰均凸出於該層織物的一面，該 些導電鈔線之偵測區的波谷均交織於該層織物内。每一導 電紗線之波峰係與緊鄰的導電紗線之波岭不冑齊。每一導 5 1336738 電紗線之波谷係與緊鄰的導電紗線之波谷不對齊。 由上述可知，應用本發明之具有偵測體表電生理功能 的織物，利用導電紗線與織物間特殊的織法，使得織物的 偵測區能夠穩定的收集人體體表的電訊（ECG、EOG、 EMG、EEG…等）。此外’織物本身具有透氣、柔軟、可水 洗、可撓曲的特性，使得受測者的肌膚於受測時能更舒服。 【實施方式】 如上所述，本發明提供一種具有偵測體表電生理功能 的織物’將偵測體表電生理的導體交織於織物上，並藉織 物結構上的設計’使得摘測體表電生理時，更舒適使電極 黏貼於肌膚上且量測品質更好。此織物同時能夠被洗滌因 而能夠被重複使用。 請參照第1圖’其繪示依照本發明一較佳實施例的一 種具有偵測體表電生理功能的織物的戴面圖。織物10〇具 有三層織物：第一層織物102、第二層織物1〇4以及第三層 織物106。三層織物（1 〇2、104、106 )皆主要以絕緣紗線 (122、124)經緯交織而成，且以絕緣紗線126將三層織 物織在一起。為了要能夠偵測體表電生理，需要以導電紗 線120交織於織物1〇〇上。導電紗線12〇包含偵測區12〇a 與傳導區120b兩部分《導電紗線120之偵測區12〇a交織 於第一層織物102後大致呈波浪形》偵測區12〇a的波峰 120c凸出於第一層織物1〇2的一面以作為接觸肌膚之用， 偵測區120a的波谷I20d係交織於第一層織物1〇2内。傳 導區12〇b係交織於第二層織物104内。因第二層織物1〇4 6 1336738 位於第一層織物1〇2與第三層織物1〇6之間，使得導電紗 線120之傳導區12〇b能夠絕緣於外界，將偵測區120a所 獲取的體表電生理傳輸至量測儀器（未繪示於圖面）。 在本實施中，導電紗線120之偵測區120a交織於第一 層織物102的方式為「一沉三浮」，也就是偵測區12〇a的 波谷120d每與一條絕緣紗線124交織後，偵測區12〇a就 凸出第一層織物102的表面，跨越三條絕緣紗線124後， 再度父織於第一層織物1 〇2。因此，偵測區12〇a的緊鄰的 瞻 兩波谷120d之間具有三條絕緣紗線124。「一沉三浮」的目 的是為了控制導電紗線120凸出於第一層織物1〇2表面的 長度，導電紗線120凸出於第一層織物1〇2的長度越長， 雖有可能增加接觸肌膚的面積，但導電紗線丨2〇内的纖維 因接觸肌膚或洗滌時的斷裂機率也越高。「一沉三浮」是目 前試驗過較好的織法，它能夠使凸出第一層織物1〇2的表 面的導電紗線120不致於過長而容易斷裂。這並不意謂著 其他比例的織法不適用於本發明，例如「一沉一浮」、「一 沉五浮」也可以適用。 此外，為使織物100之偵測區120a能夠更穩固的接觸 肌膚，織物100的三層織物（1〇2、1〇4、1〇6)中平行導 電紗線120的絕緣紗線122較不平行導電紗線12〇的絕緣 紗線丨22具有較好的彈性。在本實施中，絕緣紗線122的 彈性回復力較好，有助於維持導電紗線12〇凸出於第一層 織物102的表面。 請參照第2圖，其繪示依照本發明另一較佳實施例的 一種具有偵測體表電生理功能的織物的截面圖。本實施例 7 1336738 由二層織物（102、104)加上一絕緣層l〇8所構成。本實 施例的結構特徵大都與第1圖之實施例相同，除了第三層 織物106被換成絕緣層108。第三層織物106的功能就只是 要導電紗線120與外界絕緣，因此也可以被置換成非織物 的絕緣層。絕緣層1〇8也可以設計有孔隙，使空氣能夠穿 透，使其也具有織物透氣的優點。 請參照第3圖，其繪示第1或2圖之織物的俯視圖。 為了讓織物100偵測體表電生理的功能最佳化，複數條導 • 電紗線120之偵測區120a最好不要彼此重疊（或覆蓋）， 尤其是兩緊鄰的導電紗線120。因為彼此重疊的偵測區12〇a 並不會增加接觸肌膚的表面積，兩緊鄰的導電紗線12〇的 偵測區120a交錯重疊部份並無法收集更多的體表電生理。 在本實施中’藉兩緊鄰導電紗線12〇的偵測區120a之波峰 與波谷的錯位以減少偵測區12〇a彼此重疊的機率。例如， 兩緊鄰導電紗線的偵測區12〇a之波峰120c彼此不對齊， 兩緊鄰導電紗線的偵測區120a之波谷120d彼此不對齊。 • 在第3圖中’兩緊鄰導電紗線的偵測區120a之波峰i2〇c 與波合120d是彼此對齊的。此外，兩緊鄰導電紗線12〇之 間至少夹有一絕緣紗線122使導電紗線120之間產生間隔。 請參照第4〜6圖，其繪示本發明之具有偵測體表電生 理功能的織物配合其電極的三種態樣。上述織物1〇〇經偵 測區120a收集體表電生理後，需經傳導區i2〇b傳導至量 測的儀器（未繪示於圖面）。然而，傳導區120b與量測儀 器之間還需要一連接電極。在第4圖中，連接電極132是 一個金屬材質的鈕扣。在第5圖中，連接電極13〇是一金 8 1336738 屬條。在第6圖中，連接電極134是一個與偵測1伽相 同結構的電極區’藉量測儀器之連接器壓接在連接電極134 上’即可量測所收集體表電生理。 請參照第7圖，其繪示依照本發明一較佳實施例的一 種導電紗線的纖維的剖面圖◦上述的每一導電紗線1都 由複數條導電纖維123所構成。為了增加導電纖維123與 肌膚接觸的電傳導性，導電纖維123可以鍍上貴重金屬（例 如金、銀、鉑）在外纖維形成一鍍層123〇在本實施例中， 導電纖維123的外徑d介於10〜25/zm的範圍。此外，當 一整束的導電纖維123被彎折如第1、2圖所示時，有助於 使複數的導電纖維123被攤開成較寬的面積，因而增加整 束的導電纖維123 (或一條導電紗線120)與肌膚接觸的表 面積。 請參照第8圖，其繪示依照本發明一較佳實施例的一 種導電紗「一沉三浮」的組織圖與平紋圖（深色點為經紗 浮起；淺色點為緯紗浮起）。本圖的組成與織造條件如下： I經紗：（A)鍍銀纖維150d/72f (B) PET 150d/144f (C )彈性紗 840d 2.緯紗：（a) pet 150d/72f 3·經紗者g 列：B2，Cl，B14，A1，B5，A1，Cl，B5， A卜 B5，A卜 B3，CM，B2 , A卜 B5 , A卜 B12，C卜 B1 4.緯紗排列：A1 5·穿综序列：1.2.3.4.5.6.7. 1.8.4.5.6.9. 1.2 4 Π· !2. 1. 13. 4. 14. 15. 6. 16. 1. 2. 4. 10. H. 12. ι. 13 4 9

Claims (1)

1336738 ' 99 年if 月-3cr 白-- ' 丨年月η修(¾正替換頁 十、申請專利範圍： 一 --- 1. 一種具有偵測體表電生理功能的織物，至少包含： ’ 一第一層織物’由複數絕緣紗線經緯交織而成；以及 複數導電紗線，大致平行該些絕緣紗線且彼此間隔地 交織於該第一層織物，每一該導電紗線具有一波浪形的偵 測區’該些導電紗線之偵測區的波峰均凸出於該第一層織 • 物的一面，該些導電紗線之偵測區的波谷均交織於該第一 層織物内， 其t每一該導電紗線之波峰係與緊鄰的該導電紗線之 波峰不對齊，每一該導電紗線之波谷係與緊鄰的該導電紗 線之波谷不對齊。 2. 如申請專利範圍第1項所述之織物，更包含二第二 層織物位於該第一層織物的另一相對面，且與該第一層織 物織在一起。 3 ·如申請專利範圍第2項所述之織物，其中該每一該 導電紗線具有一傳導區交織於該第一層織物與該二第二層 織物所組成的三層織物之中間層。 4.如申請專利範圍第2項所述之織物，其中每兩緊鄰 的該導電紗線之間具有至少一該絕緣紗線。 14 99年11月30曰修正替換賢一- _ι·，^ 、：如申請專利範圍第2項所述之 、.·、線的該些絕緣紗線較不平行該些導電紗線的該些絕 緣鈔線具有較好的彈性。 6.如申請專利範圍第2項所述之織物，其中每一該導 電、V線包含複數導電纖維，該些導電纖維的外徑為10〜25 β 1Ώ。 7’如申請專利範圍第6項所述之織物，其中每一該導 電纖維係鍍金、銀或鉑的纖維。 8. 如申請專利範圍第2項所述之織物，其中每一該導 電紗線之緊鄰的波谷之間具有三條該絕緣紗線。 9. 如申請專利範圍第丨項所述之織物，更包含一第二 層織物與-絕緣層位於該第一層織物的另一相對面，該第 二層織物位於該第一層織物與該絕緣層之間。 1〇·如申請專利範圍第9項所述之織物，其中該每一 該導電紗線具有一傳導區交織於該第二層織物。 11.如申清專利範圍第9項所述之織物，其中每兩緊 鄰的該導電紗線之間具有至少一該絕緣紗線。 U.如申請專利範圍第9項所述之織物，其中平行該 1336738 99年11月30曰修正簪瘓頁 Ά 些導電紗線的該些絕緣紗線較不平行該-昼-導_電紗二線‘的該些 絕緣紗線具有較好的彈性。 13.如申請專利範圍第9項所述之織物，其中每一該 導電紗線包含複數導電纖維，該些導電纖維的外徑為1〇〜 25 μ m。 14. 如申請專利範圍第13項所述之織物，其中每一該 導電纖維係鑛金、銀或始的纖維。 15. 如申請專利範圍第9項所述之織物，其中每一該 導電紗線之緊鄰的波谷之間具有三條該絕緣紗線。 16. —種具有偵測體表電生理功能的織物，至少包 含： 雙層織物，由複數絕緣紗線經緯交織而成；以及 複數導電紗線，大致平行該些絕緣紗線且彼此間隔地 交織於該雙層織物，每一該導電紗線具有一波浪形的偵測 區，該些'導電紗線之偵測區的波峰均凸出於該雙層織物的 一面，該些導電紗線之偵測區的波谷均交織於該雙層織物 内， 其中每一該導電紗線之波峰係與緊鄰的該導電紗線之 波峰不對齊，每一該導電紗線之波谷係與緊鄰的該導電紗 線之波谷不對齊。 16 ]7 ]71^J0738 .如申請專利範圍第μ項所述k織物，其二J 該導電紗線具有—傳導區交織於該雙層織物内。 18*如申請專利範圍第16項所述之織物，其中每兩緊 鄰的該導電紗線之間具有至少一該絕緣紗線。 19·如申請專利範圍第16項所述之織物，其中平行該 些導電紗線的該些絕緣紗線較不平行該些導電紗線的該些 絕緣紗線具有較好的彈性。 2〇·如申請專利範圍第16項所述之織物，豆中每一咳 導電紗線之緊鄰的波谷之間具有三條該絕緣紗線。

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