專利名稱：用以監(jiān)控嬰兒生命征兆的織物和衣件的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及織物或衣件，而這種織物或衣件包括有用于監(jiān)控嬰兒生命征兆的整體式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
2.技術(shù)背景此前業(yè)已致力于構(gòu)造這樣的織物或衣件，它們之中設(shè)有用以監(jiān)控穿用者的狀態(tài)如心電圖(EKG)的電極或設(shè)有用于電磁屏蔽的導(dǎo)電纖維。例如授予Lowe的美國(guó)專利4668545和授予Dordevic的美國(guó)專利5103504中，公開了包括有用于電磁屏蔽和使穿用者免受電磁輻射的導(dǎo)電纖維的織物。
授予Gronek等的美國(guó)專利4580572公開了用于輸送和接收電脈沖的衣件，這種衣件可以包括針織或機(jī)織到衣物中的導(dǎo)電物質(zhì)、縫合到衣物上的導(dǎo)線或縫合于不導(dǎo)電衣物上的導(dǎo)電織物。
但上述專利并未公開這樣的機(jī)織或針織織物它們包括有取紡織纖維形式的信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)組份，而此種組分能夠包括用于收集或監(jiān)控織物穿用者的身體或生命征兆的此種織物中的導(dǎo)電組份，同時(shí)它們能夠以通常衣物的相同方式穿用與洗滌。
為此，需要有這樣的織物，它們具有的整體式信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)能夠組裝入或形成為可穿用的衣件，且包括有用于收集、處理、傳遞和接收有關(guān)此衣件穿用者信息的柔軟基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的一個(gè)方面正是去提供這種具有整體式信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的織物或衣件。
影響嬰兒的一個(gè)問(wèn)題周知為嬰兒猝死綜合癥(SIDS)。SIDS一般是指嬰兒通常在不到一歲時(shí)死亡而死亡原因則未能由任何事先醫(yī)療診斷與尸體檢驗(yàn)或其他因素說(shuō)明的病癥。在美國(guó)，SIDS是后新生兒死亡的主要原因，死亡的嬰兒中幾乎有40％是在1個(gè)月到1歲之間的年齡。在美國(guó)，每萬(wàn)名出生的嬰兒中約有7個(gè)死于SIDS。被分類到具有較高SIDS可能性風(fēng)險(xiǎn)的嬰兒包括早產(chǎn)嬰兒、SIDS犧牲者的親血緣兄弟姐妹以及經(jīng)歷過(guò)明顯生命威協(xié)過(guò)程的嬰兒，例如出現(xiàn)過(guò)青紫色和/或停止過(guò)呼吸的。
為了檢測(cè)能導(dǎo)致SIDS的問(wèn)題，可以采用特別的家用心臟呼吸監(jiān)控器來(lái)接收有關(guān)嬰兒的數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)是通過(guò)裝附到嬰兒身上，記錄嬰兒的心率與胸壁運(yùn)動(dòng)的家用心臟呼吸監(jiān)控器，而于嬰兒的家中取得。此種心率與呼吸率可以通過(guò)裝附到嬰兒身上的簡(jiǎn)單的心臟呼吸傳感器(例如EKG描記器)來(lái)監(jiān)控。此種監(jiān)控器連續(xù)地記錄有關(guān)嬰兒心率與呼吸的數(shù)據(jù)。要是與有關(guān)暫停呼吸和/或心跳徐緩的某些預(yù)定參數(shù)違背時(shí)，監(jiān)控器便發(fā)出警報(bào)警告這類問(wèn)題的監(jiān)護(hù)人，同時(shí)此監(jiān)控器將記錄下EKG、心率的走勢(shì)結(jié)果與呼吸波形。所記錄的數(shù)據(jù)可以通過(guò)電話調(diào)制解調(diào)器下載到醫(yī)院的專門窒息中心以驗(yàn)證上述結(jié)果。然后這些數(shù)據(jù)可以由?？漆t(yī)生利用，他們由監(jiān)控器接收數(shù)據(jù)以診斷使呼吸或心臟停動(dòng)或減慢到反常水平的發(fā)生原因。潛在的問(wèn)題包括心傳導(dǎo)阻滯、心律失常以及難以為初級(jí)護(hù)理醫(yī)生察覺的疾病發(fā)作。
家用心臟呼吸監(jiān)控器的問(wèn)題是即使可以獲得也不會(huì)被利用。不應(yīng)用心臟呼吸監(jiān)控器有三個(gè)主要原因。第一，用來(lái)記錄生命征兆的絕大多數(shù)電極是涂膠的電極片，它們置放于嬰兒的胸脯上并由加到這種電極片上的Velcro帶保持就位。這種Velcro帶是難以應(yīng)用的。應(yīng)用不適當(dāng)時(shí)，這種帶和/或電極便會(huì)刺激嬰兒皮膚(有時(shí)會(huì)造成水泡點(diǎn)甚至出血點(diǎn))。第二，這種監(jiān)控器也可能觸發(fā)錯(cuò)誤警報(bào)。由于這樣的原因，嬰兒的雙親可能中止應(yīng)用這種設(shè)備。第三，看護(hù)人與雙親都不原意使用監(jiān)控器，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為從身體上傳感器中出來(lái)到達(dá)監(jiān)控器的突伸出的導(dǎo)線有可能在嬰兒滾動(dòng)時(shí)卷繞到其脖子上。
為此，需要有這樣的裝置去解決在應(yīng)用心臟呼吸監(jiān)控器來(lái)監(jiān)控嬰兒以防SIDS而由Velcro帶將傳感器保持于嬰兒身上時(shí)所發(fā)生的問(wèn)題。
本發(fā)明的一個(gè)方面便是去提供能滿足前述兩種需要的織物或衣件。
發(fā)明概述本發(fā)明在其一種實(shí)施形式所包括的用于嬰兒的衣件中具有用作基底的舒適部件、總合到此舒適部件內(nèi)的許多信號(hào)傳輸路徑以及至少一個(gè)能在此衣著一部分的信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)部件與外部裝置間提供傳輸路徑的界面。
在另一實(shí)施形式中，本發(fā)明包括的用于嬰兒的衣件具有用作基底的舒適部件、給穿用者提供“外形配合”的外形配合部件、總合到此舒適部件內(nèi)的許多信號(hào)傳輸路徑以及至少一個(gè)能在此衣著一部分的信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部件與外部裝置間提供傳輸路徑的界面。在另一些實(shí)施形式中，此種衣件可以由另設(shè)靜電消散部件加或在加上外形配合部件(舒適部件和許多信號(hào)通路是需要的)制成。
在又一實(shí)施形式中，本發(fā)明包括的織物具有舒適部件、總合到舒適部件內(nèi)的信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部件以及至少一個(gè)在此信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部件與外部裝置間提供傳輸路徑的界面。
在任一上述實(shí)施形式中，所述衣件還可包括能調(diào)節(jié)其尺寸的裝置、易于裝卸傳感器的裝置以及易于穿上和脫下此衣件的裝置。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是設(shè)有本發(fā)明的帶整體式信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的可穿用織物的衣件的正視圖；圖2是本發(fā)明的衣件中前片的外觀圖，其中示明了用于調(diào)節(jié)衣件尺寸的裝置以及信號(hào)傳輸路徑；圖3是本發(fā)明的衣件前片的內(nèi)視圖，其中示出連接傳感器的裝置和信號(hào)傳輸路徑；圖4是本發(fā)明的衣件后片的內(nèi)視圖，其中示明有信號(hào)傳輸路徑、連接導(dǎo)線(傳感器引線)用的T形接頭以及用于調(diào)節(jié)衣件尺寸和粘合到衣件前片上的裝置；圖5示明的展開圖中，本發(fā)明衣件的兩片(前片與后片)在頂部上相互重疊；圖6是圖1中本發(fā)明衣件一實(shí)施形式的示意圖或整體結(jié)構(gòu)圖；圖7是示明以傳感器裝附于本發(fā)明衣件前片(圖3)內(nèi)側(cè)上的視圖；圖8是示明的傳感器導(dǎo)線或連接線插入圖4中T形接頭的上部裝置中的視圖；圖9是示明將載運(yùn)生命征兆數(shù)據(jù)至監(jiān)控設(shè)備中的連接線插入圖4中T形接頭下部裝置中的視圖；圖10示明本發(fā)明的另一個(gè)方面，即在本發(fā)明一最佳實(shí)施形式的織物或衣件中相交的導(dǎo)電纖維的相互連接；圖11示明本發(fā)明的另一實(shí)施形式；
圖12是圖11的展開圖，其中的T形接頭已用圖10的相互連接工藝連接著導(dǎo)電纖維；圖13是圖11所示實(shí)施形式的后視圖，示明了在此衣件后側(cè)的Velcro連接件以及在此衣著前側(cè)的翼片；圖14示明傳感器與插入圖11的實(shí)施形式中的連接線；圖15示明傳感器與用來(lái)插入總合到本發(fā)明衣著內(nèi)的T形接頭內(nèi)的傳感器導(dǎo)線(連接線)；圖16示明依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施形式的包括整體式信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的衣件的機(jī)織部分；圖17示明依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施形式的包括整體式信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的衣件的機(jī)織部分；圖18示明依據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施形式的包括整體式信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的衣件的機(jī)織部分；圖19示明依據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施形式的包括整體式信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的衣件的機(jī)織部分；圖20示明依據(jù)本發(fā)明復(fù)一實(shí)施形式的包括整體式信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的衣件的機(jī)織部分。
例釋性實(shí)施形式的詳細(xì)描述參看上述各圖，在所有的圖中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部件，本發(fā)明的織物具有總合于其中用于信息的收集、處理、接收與傳送的多功能信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，并易于穿用和可調(diào)節(jié)衣件的尺寸，下面對(duì)其詳述。
本發(fā)明的織物是可穿用的，而且還提供了總合到此織物之內(nèi)的可穿用的信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，這在此之前通常是依靠計(jì)算機(jī)的。當(dāng)裝配有或連接到數(shù)據(jù)收集器，例如但不限于用于監(jiān)控人體物理征兆的傳感器和連接到數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射機(jī)或處理單元時(shí)，為以后所詳述，本發(fā)明的可穿用織物所提供的信息通路允許傳感器給此發(fā)射機(jī)或處理機(jī)提供信息并且反之亦如此。在此情形下，本發(fā)明的織物的信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)能夠管理傳感器與發(fā)射機(jī)或處理裝置間的數(shù)據(jù)傳輸。由于此傳感器可以視作“硬件外圍設(shè)備”，本發(fā)明的可以形成為衣件的可穿用織物，具有整體式的信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，能夠設(shè)想為“可穿用的母板”。在我們用到“可穿用的母板”一詞時(shí)，我們是把它用在剛剛所描述過(guò)的意義上的。A.本發(fā)明的具有整體式柔軟性信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的織物如圖1概示，本發(fā)明的織物可以總合入或加工成衣件，例如汗衫，為此可以采用任何合適的接合技術(shù)為縫合、膠合以及通過(guò)Velcro、鈕扣、拉鏈等的連接。這種織物可以為衣著提供基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，用于收集、監(jiān)控和/或追蹤有關(guān)此衣著穿用者的身體條件為種種生命征兆或聲音，并將這類數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)處。此種織物可以設(shè)置有穿戴到身上的傳感器形式的裝置或是傳感器用接頭，以監(jiān)控人體的物理征兆如心律或EKG、聲音與溫度和血氧含量，以及大氣暴露情形如化學(xué)與生物曝露、大氣煙霧與氧含量、輻射曝露與滲透。具有整體式信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的織物包括下述部件基底織物或“舒適部件”以及信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部件。基底織物可以是二維機(jī)織的或針織的織物而于其中引入信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部件。此外，必要時(shí)還可包括外形配合部件和/或靜電消散部件。最后，這也可以是圓筒形的機(jī)織或針織的織物或令成形衣件，其中總合有信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部件。
上述信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部件可以包括下述的任何無(wú)器件，單個(gè)的、結(jié)合的或全部的，其中有導(dǎo)電部件、傳感器、處理器或無(wú)線發(fā)射器件，以及必要時(shí)還包括滲透探測(cè)器件。
1.針織織物圖1所示本發(fā)明織物(衣件)的一種實(shí)施形式包括棉紗針織成的舒適部件。用于載送傳感器數(shù)據(jù)或其他信息的數(shù)據(jù)總線是以下述兩種方式總合到織物中(i)于相關(guān)結(jié)構(gòu)中鑲嵌入導(dǎo)電紗25(圖25)；以及(ii)將導(dǎo)電纖維獨(dú)立地針織成“總線”50并將基作為翼片52接附到該織物的側(cè)邊(圖4)。相應(yīng)的衣件由兩部分或兩片構(gòu)成圖2所示的前片與圖4所示的后片。這兩片是用Velcro60、64結(jié)合到一起，提供合適程度的外形與配合，使衣件能讓嬰兒舒適同時(shí)提供所需的功能。盡管Velcro較為理想，但其他的結(jié)合方式如縫合、膠合、鉤、拉鏈與按鈕或它們的任意組合形式都可用來(lái)結(jié)合這兩片。
圖2示明位于衣件前片外側(cè)中央的Velcro帶60，其中結(jié)合有在背片的翼片52上的Velcro帶64以給嬰兒提供正確的配合。這樣，本發(fā)明的衣件就可以調(diào)節(jié)尺寸(用可調(diào)的Velcro帶)以適宜嬰兒的生長(zhǎng)。在前片中的Velcro帶62和在后片中的Velcro帶66能調(diào)節(jié)肩部尺寸以更好地與嬰兒配合。此前片與后片能夠用圖2與4中的封閉結(jié)構(gòu)90與92分別結(jié)合于底部，形成圖1所示的良好配合的完整衣件。
上表示明了用來(lái)生產(chǎn)具有圖5所示在內(nèi)總合有信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的本發(fā)明針織織物實(shí)施例的種種參數(shù)。這些參數(shù)可按需要調(diào)節(jié)以影響所形成之針織織物的性質(zhì)。棉制的舒適部件22形成了1×1羅紋結(jié)構(gòu)而用作織物的底部。導(dǎo)電紗25鑲嵌于圖2～4所示結(jié)構(gòu)中。此結(jié)構(gòu)中的電總線50也示明于圖4與5中。在此實(shí)施例中，電總線50已是獨(dú)立地針織成和裝附于此結(jié)構(gòu)中。本發(fā)明一實(shí)施形式的衣件示意性地布局示明于圖6中。
舒適部件22是此種織物的底部，它在一種實(shí)施形式中可以是用作衣服部件的標(biāo)準(zhǔn)織物。這種舒適部件一般是與穿用者的皮膚直接接觸而將為織物/衣件提供所需的舒適性質(zhì)。因此所選材料最好應(yīng)能提供至少比得上用于衣件的典型織物相同水平的舒適與適配感，例如在良好的手感、透氣性、吸潮性與拉伸性方面。
這種舒適部件可以由適用于通常衣料的任何紗線構(gòu)成。此種織線材料的選擇一般取決于織物的最終用途，同時(shí)要全面地根據(jù)紗的舒適性、適配性、手感、透氣性、吸潮性與結(jié)構(gòu)特性。適用的紗料包括但不限于棉、要酯/棉混合物以及微纖度聚酯/棉混合物。
較理想地適用于上述舒適部件的纖維料是棉、聚酯與微纖度聚酯/棉混合物。棉是天然的纖維料，具有優(yōu)越的吸潮性且對(duì)皮膚非常柔軟。它具有所需的機(jī)械與耐磨性質(zhì)，通常用于內(nèi)衣，且特別適用于嬰兒衣服。微纖度聚酯/棉混合物是有廣泛用途的纖維，具有下述特征(a)良好的手感、(b)良好的吸潮性、(c)良好的機(jī)械性質(zhì)與耐磨損、(d)易于加工。但應(yīng)認(rèn)識(shí)到，滿足這類性能需求的其他纖維也是適用的。微纖度聚酯/棉混合物纖維可以購(gòu)自Hamby TextileReseorch of North Corolina。用于這種混合物中的微纖度纖維則可購(gòu)自DuPont。
織物20的信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分可以包括用于探測(cè)一或多種生命征兆的材料25。這類材料25是在織物的舒適部件針織過(guò)程中鑲嵌。它們也可獨(dú)立地針織或總線50而附加于織物中，如圖4所示。在織物加工成衣件后，上述材料可以連接到一監(jiān)控器(稱之為“個(gè)人狀態(tài)監(jiān)控器”或“PSM”)，PSM將從這種傳感材料取得讀數(shù)，監(jiān)控這些讀數(shù)，然后根據(jù)此種讀數(shù)與監(jiān)控器所需的位置發(fā)出警報(bào)，詳見以后所述。PSM也可用于為其佩用者進(jìn)行地理定位(GPS與擴(kuò)展頻譜比)。PSM的例子之一是Respironics，Inc.的心臟呼吸監(jiān)控單元，它已廣泛用于監(jiān)控嬰兒的SIDS傾向?；蛘?，這種PSM也可以是一種尋呼電話接收機(jī)式的裝置，它可以通過(guò)無(wú)線電技術(shù)工藝傳送信息，而毋需此監(jiān)控設(shè)備對(duì)本發(fā)明的衣件作“實(shí)質(zhì)性”連接(用連接線34)。
所述信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部件可以包括高或低電導(dǎo)率的導(dǎo)電材料部件(ECC)25或高和低電導(dǎo)率的兩種纖維。這種導(dǎo)電纖維的電阻率最好為約0.07×10-3～10KΩ/cm。此ECC 25可以用于通過(guò)人體上的和與PSM連接的傳感器監(jiān)控一或多種生命征兆如心率、脈動(dòng)率、溫度與氧飽和度(脈沖OX)。它也可用于監(jiān)控人體環(huán)境中選擇性參數(shù)的水平，如大氣中的化學(xué)、生物與輻射(核輻射)水中以及氧含量。適用的材料包括各種本征導(dǎo)電的聚合物、摻雜纖維與金屬纖維共三類。
未添加導(dǎo)電(無(wú)機(jī))物質(zhì)而能傳導(dǎo)電流的聚合物稱為“本征導(dǎo)電聚合物”(ICP)。導(dǎo)電的聚合物具有共軛結(jié)構(gòu)，即在主鏈的碳原子間交替著單鍵與雙鍵。在二十世紀(jì)70年代末業(yè)已發(fā)現(xiàn)能將多塊制備成高電導(dǎo)率的形式，而通過(guò)化學(xué)氧化還可以進(jìn)一步提高其電導(dǎo)率。這以后已證明具有共軛(交替著單鍵與雙鍵)碳主鏈的許多其他聚合物都表現(xiàn)出與此相同的行為，例如聚噻吩與聚吡咯。最初以為有可能將傳統(tǒng)的聚合物與所發(fā)現(xiàn)的導(dǎo)電性相結(jié)合。但業(yè)已發(fā)現(xiàn)，這種導(dǎo)電性聚合物在空氣中頗不穩(wěn)定，機(jī)械性質(zhì)差，不易加工。同樣，所有本征導(dǎo)電聚合物不為溶劑溶解，具有很高的熔點(diǎn)，幾乎沒有其他的熔化行為。因此，它們不能按與常規(guī)熱塑性聚合物那樣相同的方式加工，而通常是用多種不同的分散法處理。由于這樣一些缺點(diǎn)，由具有良好機(jī)械性質(zhì)的充分導(dǎo)電的聚合物制成的纖維迄今并無(wú)商品出售，從而在當(dāng)前并不能最佳地用于所述織物中。
另有一類導(dǎo)電纖維則是那些摻雜有有機(jī)或金屬粒子的纖維，但這樣可能使纖維的易彎性變差。這樣的纖維要是能適當(dāng)?shù)亟^緣時(shí)，也能用來(lái)將信息從傳感器載運(yùn)到監(jiān)控裝置。
以聚乙烯或聚氯乙烯絕緣的銅與不銹鋼的金屬纖維也能用作所述織物中的導(dǎo)電纖維。銅與不銹鋼以其優(yōu)越的載運(yùn)電流的本領(lǐng)將比任何摻雜的聚合物纖維更為有效。此外，金屬纖維有高強(qiáng)度，能良好地抵抗拉伸、窄縮、蠕變、刻痕與斷裂。因而，甚小直徑(約0.1mm)的金屬纖維就足以將信息從傳感器載運(yùn)到監(jiān)控裝置。即使帶有絕緣，這種纖維的直徑也會(huì)小于0.3mm因而會(huì)非常容易彎曲而便于引入到織物中。此外，金屬纖維相對(duì)PSM單元的安裝與連接也是簡(jiǎn)便的而不需要專用的連接器、工具、化合物與方法。適用于這里所需的高電導(dǎo)率紗的一個(gè)例子是Bekinox，可以購(gòu)自Bekaert Corporction，Marietta，Georgia，它是比利時(shí)(Belgium)Bekintex NV，Wetteren的一家子公司，Bekinx由不銹鋼纖維制成，電阻率為60Ω-m。這種紗的抗彎剛度相當(dāng)于聚酰胺高電阻紗，易于引入本發(fā)有的信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中。
這樣，用于所織物的信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部件中的最佳導(dǎo)電材料是(i)以導(dǎo)電無(wú)機(jī)粒料摻雜并由PVC套絕緣的尼龍纖維；(ii)絕緣的不銹鋼纖維；(iii)帶聚乙烯套的細(xì)銅絲。所有這幾種纖維都易于引入到所述織物中并可以用作可穿用的前述母板的元件，如以下說(shuō)明?？少Y利用的導(dǎo)電纖維的一個(gè)例子是具有PVC絕緣套(T66)的X抗靜電涂層尼龍，能購(gòu)自Sauquoit Industries，Scranton，Pennsylvanca?？少Y利用的細(xì)銅絲例子則是能夠購(gòu)自AckElectronics，Atlonta，Georgia m24號(hào)絕緣銅絲。
導(dǎo)電組份纖維25可以由下述兩種方式引入所述針織織物中(a)按規(guī)則間隔鑲嵌用作傳感元件的紗；(b)精密定位(鑲嵌)用于將信號(hào)從傳感器件載運(yùn)到PSM的紗。此外，這種紗可以獨(dú)立地針織到舒適部件內(nèi)而數(shù)據(jù)總線50則可加到此織物上，如圖4與6所示。
在有需要時(shí)，可由外形配合部件(FFC)26為穿用者提供外形配合。更重要的是，此FFC能在穿用者運(yùn)動(dòng)時(shí)將傳感器保持定位于其身體上。于是，所選的材料應(yīng)具有高度的可拉伸性以提供所需的外形配合，并在同時(shí)應(yīng)使其能與所選的用于織物的其他部件的材料匹配。任何能滿足這類要求的纖維都是合用的。較理想的外形配合部件所用材料是Spondex纖維，一種具有氨基甲酸酯基團(tuán)的嵌段聚合物。它的斷裂伸長(zhǎng)率為500～600％，因而能為衣件提供所需的外形配合。它的彈性回復(fù)率也極高(拉伸25％時(shí)有99％的回復(fù)率)而其強(qiáng)度為0.6～0.9g/den。它對(duì)化學(xué)試劑穩(wěn)定，能經(jīng)受重復(fù)的機(jī)器洗滌以及汗?jié)n的侵蝕。此種纖維可按一系列線性密度范圍購(gòu)到。
圖6所示的Spandex帶便是能提供所需外形配合的FFC。這樣的帶具有“條狀件”的行為，但是不引人注目而能很好地總合到織物內(nèi)，且不需穿用者系上某些裝置就能保證對(duì)衣件的良好配合。此外，Sponelex帶在穿用者的正常呼吸時(shí)將隨其胸腔的擴(kuò)展上收縮而展縮。這種FFC并非總是必需的，特別是對(duì)于織物/衣件的針織形式。
靜電消失部件(SDC)的是用來(lái)快速地消散在這種織物使用過(guò)程中任何積累的靜電荷。這種部件也不總是必須的。但在某些條件下可以產(chǎn)生數(shù)千伏的靜電電壓而可能損害PSM裝置中的電子敏感部件。為此，所選的材料必須在織物中能提供適當(dāng)?shù)撵o電放電保護(hù)(ESD)。
Dapont公司生產(chǎn)的雙組份纖維Nega-Stat是用于靜電消失部件(SDC)的理想材料。它具有三葉形的導(dǎo)電芯，由聚酯或尼龍屏蔽。這種優(yōu)異的三葉形導(dǎo)電芯通過(guò)感應(yīng)中和了平面電荷，同時(shí)通過(guò)空氣的電離化與傳導(dǎo)而消散靜電荷。Nega-Stat纖維的不導(dǎo)電聚酯或尼龍表面控制著從紗線釋放表面電荷，以根據(jù)具體的最終使用要求，在接地或不接地的應(yīng)用中對(duì)材料提供有效的靜電控制。聚酯或尼龍的外套保證了在強(qiáng)洗滌環(huán)境下的長(zhǎng)壽命性能，經(jīng)久耐穿并能抗酸與抗輻射。其他的能有效消散靜電荷并可因?yàn)槟艽┯煤涂上礈煲录牟牧弦部刹捎谩?br> 參看圖3，Velcro帶的可以用來(lái)將人體傳感器連接到本發(fā)明衣件的前片內(nèi)側(cè)上。這可以從圖7中看清，其中示明了裝在前片上的傳感器32。傳感器的連接線可以插入圖5所示衣件后件的T形接頭的上部裝置(類似于衣服中所用鈕扣夾)中。這種情形示明于圖8，在此將連接線34插入T形接頭42的上部裝置中，由傳感器收集的生命征兆通過(guò)進(jìn)到上部T形接頭42內(nèi)的連接線或傳感器引線34，然后通過(guò)總合到衣件內(nèi)的導(dǎo)電部件25與總線50送出(圖5)。此種信息再通過(guò)插入T形連接器44下部裝置中的另一組連接線34分送到監(jiān)控裝置或PSM。這種情形示明于圖9。圖6的示意圖還清楚地表明了本發(fā)明的衣件的一實(shí)施例中的數(shù)據(jù)通路。
通過(guò)使織物20的設(shè)計(jì)模件化(應(yīng)用上述的Velcro帶68與T形接頭42、44)，傳感器32與連接線34本身(見圖15)可以獨(dú)立于織物20制成，這樣就可適應(yīng)不同的體形。上述接頭易使傳感器接附到電線上。使傳感器與衣件相獨(dú)立的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在洗滌衣件時(shí)能不影響到傳感器，這樣就可使其損傷減至最小。但應(yīng)認(rèn)識(shí)到某些類型的傳感器如RespiTrace則可直接針織到衣件結(jié)構(gòu)內(nèi)。此外，代替Velcro帶的或在其外可將T形接頭用于前片上的容納某些類型的傳感器(例如醫(yī)院中用于EKG的)。
用來(lái)生產(chǎn)本發(fā)明的織物/衣件的最佳材料的規(guī)格如下。
以上紗線支數(shù)是根據(jù)內(nèi)衣中通常所用紗線支數(shù)初始試驗(yàn)結(jié)構(gòu)而選定的，也可采用其他紗線支數(shù)?？椢镏亓考s為60Z/yα2或稍小。
圖11是本發(fā)明另一實(shí)施形式的前視圖而圖12是圖11中單件整體式結(jié)構(gòu)的展開圖。在此整體式件的中部開有孔(圖12中未示出)使嬰兒頭部可滑過(guò)此孔面讓衣件穿用到嬰兒身上。此頸孔可從圖11看清。數(shù)據(jù)總線50裝附于半個(gè)衣件(前片)之上，圖中還示明了用來(lái)將其裝附到此衣件另一半(后側(cè))上的Velcor帶64。圖13示明了此衣件的后片，在其所具Velcro帶70中連接著在前側(cè)上的帶72而為嬰兒形成外形配合衣件。圖14示明設(shè)于前片內(nèi)側(cè)上的傳感器32以及插入衣件的T形接頭中的傳感器連接線34。此種單件式的實(shí)施形式與圖1～5中所描述的前一實(shí)施形式的區(qū)別在于，數(shù)據(jù)總線是在衣件前側(cè)，封圍的Velcro帶是在衣件后側(cè)，而衣件是從前到后合圍。此后一實(shí)施形式在衣件的前方具有平緩的外觀。但從易于使用的觀點(diǎn)考慮，前一實(shí)施形式是較好的，它能更好地控制成恰當(dāng)?shù)刂糜趮雰荷砩喜⒖墒箣雰禾幪幐械绞孢m，這是由于衣件的背面沒有會(huì)因Velcro帶造成“脊”而為平滑的。此后一實(shí)施形式也可有選擇地制成兩件式的。而能綜合前一實(shí)施形式(圖2與4)的肩部接合/調(diào)節(jié)特點(diǎn)。
正如前面說(shuō)明過(guò)的，在本發(fā)明的所有實(shí)施形式中，可以用拉鏈、鈕扣、鉤、縫合、膠合或其他方式來(lái)連接前片與后片。此外，用來(lái)裝附傳感器與傳送數(shù)據(jù)的各種接口或界面(Velcor帶、T形接頭、連接線段等)可以根據(jù)所需的和所確信的有利點(diǎn)而變動(dòng)。類似地，可以在衣件的前片作這種設(shè)置，以便容易照顧新生兒的臍帶。
適用的傳感器包括傳統(tǒng)的醫(yī)院EKG傳感器、溫度傳感器如任意的熱敏電阻型傳感器、聲傳感器如用于任何一般目的的佩帶式傳聲器，以及呼吸速率傳感器如RespiTrace傳感器。
2.機(jī)織織物/衣著前已描述過(guò)可把針織用作構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施形式的方法，但也可采用機(jī)織方法來(lái)形成在其中總合有信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部件的織物/衣件。在其織物中有信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的機(jī)織衣件例子以及用于這種衣件織物的機(jī)織方法見于1998年9月21日提交的本申請(qǐng)人等的共同未決美國(guó)專利申請(qǐng)系列No.09/157607，關(guān)于它，已對(duì)本申請(qǐng)人等的共同未決PCT申請(qǐng)PCT/US98/19620(國(guó)際公布No.WO94/15722)提出了優(yōu)先權(quán)，這兩項(xiàng)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容已綜合于此作為參考。
圖16示明了由聚酯/棉紗機(jī)織舒適部件構(gòu)成的本發(fā)明的織物的一種實(shí)施形式。用于載運(yùn)傳感器數(shù)據(jù)或其他信息的數(shù)據(jù)/功率總線，通過(guò)于織物中機(jī)織入在衣件各側(cè)與之分開5mm的十二根絕緣導(dǎo)電紗而總合到此織物中。此外，如圖16所示，在此織物中機(jī)織入一Respitrace傳感器。來(lái)自胸高處的Respitrace傳感器和另一機(jī)織于下腹高度處的傳感器的信號(hào)，直接或通過(guò)下面更詳細(xì)說(shuō)明的PSM送至一監(jiān)控裝置去測(cè)量穿用者的呼吸速率。在溫度傳感器的情形，所用的最好是標(biāo)準(zhǔn)熱敏電阻型傳感器。在聲傳感器情形最好采用佩帶式傳聲器。至于EKG傳感器，最好采用與典型醫(yī)院設(shè)有相結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn)類型傳感器。
圖17～19示明了用于外形配合的機(jī)織結(jié)構(gòu)的所述織物的其他實(shí)施形式，這些設(shè)計(jì)中的經(jīng)紗與緯紗給定于下。
圖20示明本發(fā)明織物的另一種代表設(shè)計(jì)，它是單件式衣物，類似于規(guī)則的無(wú)袖的圓領(lǐng)衫。圖中的示例指的是此織物的各種結(jié)構(gòu)部件在2”部段上的紗的相對(duì)分布。
這種機(jī)織織物的信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部件如圖示包括用于傳感織物20的材料24或用于傳感一或多個(gè)生命征兆的材料25或兩者，這些材料是在機(jī)織此織物的舒適部件過(guò)程中進(jìn)行機(jī)織的。在將此織物形成為衣件后，這些材料可以連至監(jiān)控器(下稱“個(gè)人狀態(tài)監(jiān)控器”或“PSM”)它從上述傳感材料取得讀數(shù)，監(jiān)控這種讀數(shù)，而根據(jù)這些讀數(shù)與此監(jiān)控器所需的調(diào)節(jié)發(fā)生警報(bào)，詳見后述。如同前面涉及到本發(fā)明的針織實(shí)施形式所述，在不需進(jìn)行滲透探測(cè)的情形則不需包括用于滲透探測(cè)的材料。要是需作滲透探測(cè)，它們可以包括于針織的實(shí)施形式中。
適用于提供滲透探測(cè)和警報(bào)的材料包括但不限于石英質(zhì)光纖、塑料光纖與硅橡膠光纖。適用的光纖包括具有填料的光纖，它們所見的帶寬能支持所欲傳送的信號(hào)和所需的數(shù)據(jù)流。石英質(zhì)光纖設(shè)計(jì)供高帶寬與長(zhǎng)距離傳輸用。它們極細(xì)的石英芯和低數(shù)值孔徑(NA)能提供很寬的帶寬(高達(dá)500mhz·km)和低的衰減(低至0.5dβ/km)。但這種纖維當(dāng)前并非最佳的，這是由安裝時(shí)需要很高的勞動(dòng)成本以及會(huì)有使光纖碎裂的危險(xiǎn)。
塑料光纖(POF)能提供與玻璃光纖相同的許多優(yōu)點(diǎn)，但是重量輕且成本低。在光纖的某些應(yīng)用中，例如用在傳感器和醫(yī)療中時(shí)，所用的光纖很短(至多幾米)，因而光纖的損耗與色散可以忽略不計(jì)。相反，良好的光學(xué)透明性、合適的機(jī)械強(qiáng)度以及易彎曲性則是更重要的性質(zhì)。此外，POF不像玻璃光纖那樣易碎裂因而與之相比能更安全地用于織物。
對(duì)于較短的長(zhǎng)度而言，POF有許多超過(guò)玻璃光纖的固有優(yōu)點(diǎn)。POF有較高的數(shù)字孔(N.A.)，這有助于其輸出較大的功率，較高的N.A.還能降低POF因光纖彎曲而易造成光損耗。同時(shí)它在可見波長(zhǎng)范圍的透過(guò)率高于在其他光譜范圍的，這是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樵诮^大多數(shù)醫(yī)用傳感器中，變換器都是用可見光譜范圍中的波長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)的。POF由于其傳光性質(zhì)能同玻璃光纖一樣有相似的高帶寬和相同的抗電磁干擾性。除了較廉價(jià)外，POF還能用熱板方法端接，它將超量的光纖熔回為光學(xué)質(zhì)量的最終光潔度。這種簡(jiǎn)便的終接方法結(jié)合POF連接系統(tǒng)的快速連接設(shè)計(jì)允許在一分鐘內(nèi)終接節(jié)點(diǎn)。這等于說(shuō)是只需極低的組裝費(fèi)用。此外，POF能在較苛刻的環(huán)境中經(jīng)受住較粗厲的機(jī)械處理。對(duì)于在短距離內(nèi)用于傳送可見波長(zhǎng)光所要求的廉價(jià)而耐用的光纖，當(dāng)前主要是由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或苯乙烯基聚合物制的POF。
硅橡膠光纖(SROF)是第三類光纖，能提供優(yōu)異的彎曲性質(zhì)與彈性愎原性，但它們較厚(約為5mm)而且會(huì)造成高度的信號(hào)衰減。此外，它們會(huì)受到高濕度的影響且迄未商品化，因此這類纖維當(dāng)前并不宜用于所述織物中。
圖20中，POF24示明于織物的緯向，但并非必須只限于緯向。為了將滲透?jìng)鞲胁考牧弦胪矤顧C(jī)織織物中，最好是將POF在全成形機(jī)織織物產(chǎn)生過(guò)程(見共同未決美國(guó)專利申請(qǐng)系列No.09/157607中所述，其整體內(nèi)容已全綜合于此)以螺旋形式總合到此結(jié)構(gòu)中，這種POF是連續(xù)地通過(guò)此織而物而無(wú)任何間斷。這樣就形成了只是單一的整體式織物而在衣件中不存在接縫。最佳的POF可購(gòu)自TorayIndustries，N.Y，具體是產(chǎn)品牌號(hào)為PGS-FB 250的光纖軟線。
B.導(dǎo)電纖維的互聯(lián)再返回參看圖10，可以由下列操作將引入織物中的導(dǎo)電纖維互聯(lián)
1.在所欲相交區(qū)軟化并除去導(dǎo)電纖維的絕緣；2.在此相交區(qū)磨除此絕緣；3.于此相交區(qū)涂布導(dǎo)電聚合物膏以在導(dǎo)電纖維之間形成互聯(lián)；4.使這種互聯(lián)區(qū)絕緣以防發(fā)生有害的短路；5.必要時(shí)，裝上傳感器或接頭。
由于自動(dòng)化對(duì)大規(guī)模生產(chǎn)織物/衣而言是必不可少的，因而在發(fā)展互聯(lián)方法中，自動(dòng)化的可能性已成為關(guān)鍵性的驅(qū)動(dòng)因素。此外，對(duì)于重顯性和重復(fù)性的各種步驟，自動(dòng)化是最理想的，這樣能在連續(xù)的基礎(chǔ)上生產(chǎn)均一的產(chǎn)品。下面討論此各個(gè)步驟的細(xì)節(jié)。
1.軟化與除去絕緣為了連接起相交的導(dǎo)電纖維，首先必須除去相交處的絕緣。這可以由許多可行的方法中的任一來(lái)完成。適用的除去技術(shù)包括化學(xué)腐蝕、機(jī)械除去與任何點(diǎn)焊方法如超聲焊、應(yīng)用激光或其他局部加熱技術(shù)。這類互聯(lián)區(qū)最好用化學(xué)方法軟化的有效地除去絕緣層例如聚氯乙烯套。此過(guò)程變量為(i)過(guò)程中所用的化合物；(ii)此種化合物的濃度，(iii)所涂布的化合物量；(iv)化合物涂布的延續(xù)時(shí)間。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，丙酮能相當(dāng)良好地用作化學(xué)軟化劑。涂布上幾滴丙酮后，在此過(guò)程的下一個(gè)步驟之前可保持約10秒鐘。這種處理?xiàng)l件能確保導(dǎo)電紗本身不受傷害。此外，由于聚酯、棉與Spondex不會(huì)與丙酮相互作用，它們?cè)诖颂幚磉^(guò)程中也不會(huì)受損傷。對(duì)于把不銹鋼用作導(dǎo)電纖維的情形，只用加熱就足以實(shí)現(xiàn)所需軟化。
2.絕緣磨除在有必要時(shí)，下一個(gè)步驟便是少于業(yè)已軟化的相交處磨除絕緣。可以采用振動(dòng)刷最好是在3000Hz下振動(dòng)的那種振動(dòng)刷。這樣能有效地除去圖10中所示互聯(lián)區(qū)中的絕緣。此過(guò)程變量為(i)上述刷子的振動(dòng)頻率；(ii)磨除過(guò)程中所加的壓力；(iii)磨除作業(yè)所延續(xù)的時(shí)間。通過(guò)調(diào)節(jié)這些參數(shù)就能除去不同類型的絕緣而不損傷導(dǎo)電紗本身。取決于用于除去絕緣的方法，不一定要實(shí)施這一步驟。某些方法可以除去充分?jǐn)?shù)量的絕緣而不需此磨除步驟。
3.涂布導(dǎo)電膏在導(dǎo)電紗已除去了絕緣處可以通過(guò)涂布導(dǎo)電膏來(lái)接通導(dǎo)電紗之間的電路以于導(dǎo)電紗之間建立互聯(lián)。此過(guò)程變量為(i)用于此過(guò)程的導(dǎo)電膏的性質(zhì)；(ii)互聯(lián)區(qū)上涂布的導(dǎo)電膏量。導(dǎo)電膏應(yīng)選擇成，使給出的電阻最小、能良好地粘合到導(dǎo)電紗上、不與導(dǎo)電紗起化學(xué)反應(yīng)。根據(jù)這些要求，Magnolia 3870這種充銀的環(huán)氧樹脂型室溫固化膏是理想的導(dǎo)電膏。它在75°F時(shí)的剪切強(qiáng)度為2000psi而電阻率為0.004Ω·cm。它還可在室溫室固化而不與聚酰胺導(dǎo)電紗反應(yīng)?？梢杂糜椭瑯尰蝾愃蒲b置將這種膏涂布到互聯(lián)區(qū)上。
4.互聯(lián)區(qū)的絕緣互聯(lián)區(qū)必須絕緣以防短路。可以采用聚酯/聚氨酯基的樹脂為互聯(lián)區(qū)絕緣。此絕緣層不得與導(dǎo)電膏發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、應(yīng)能良好地與導(dǎo)電膏粘合并可提供合適的絕緣。它可以用刷或其他涂布裝置涂布到互聯(lián)區(qū)上。
5.裝附傳感器或傳感器接頭在有需要時(shí)，還可在互聯(lián)區(qū)上接裝傳感器或傳感器接頭如T形接頭。圖4分別示明了互聯(lián)點(diǎn)46與T形接頭42和44所成的組。圖8和9示明了應(yīng)用T形接頭通過(guò)本發(fā)明的衣件將傳感器數(shù)據(jù)載運(yùn)到監(jiān)控設(shè)備上。
另一種改型是利用導(dǎo)電纖維本身或通過(guò)用互聯(lián)技術(shù)安裝在導(dǎo)電纖維的傳感器而給衣件形成鍵盤能力，使得這種鍵盤能用作插入本發(fā)明織物中的信息處理與監(jiān)控裝置的輸入裝置。
C.包芯紡紗工藝包芯紡紗是以旋覆纖維(例如綿或聚酯/棉的)包覆嵌芯紗的工藝。這在本發(fā)明中并非所有情形都有這種需要。當(dāng)信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部件或舒適部件之外的其它部件不具有衣件所需的舒適性質(zhì)時(shí)才有這種需要。存在著兩種為紗包芯兩種為紗包芯的方法，一種是采有改型的環(huán)錠紡紗機(jī)，另一是采用摩擦紡紗機(jī)。環(huán)錠紡紗機(jī)是多用途的，可以用來(lái)包芯紡紗細(xì)與粗支數(shù)的紗，但其生產(chǎn)率低且卷裝尺寸小。摩擦紡紗機(jī)只可以用來(lái)生產(chǎn)粗支數(shù)的紗，但其生產(chǎn)率與卷裝尺寸則遠(yuǎn)高于環(huán)錠紡紗的。對(duì)于所用的紗較粗時(shí)則摩擦紡紗工藝對(duì)于包芯紡紗較為理想。用于生產(chǎn)包芯紡紗的摩擦紡紗機(jī)的最佳結(jié)構(gòu)如下
已生產(chǎn)了本發(fā)明的針織衣件的全尺寸原型。雖然前面討論的兩個(gè)實(shí)施形式都已生產(chǎn)，但前一個(gè)(圖1～5)是優(yōu)先選用的。
當(dāng)前所用的DSM是購(gòu)自Resplronics，Inc.的心臟呼吸監(jiān)控設(shè)備，其中插入有來(lái)自衣件的連接線34以載運(yùn)和記錄傳感器的數(shù)據(jù)(圖6)。或者且最好是，此DSM應(yīng)為一種輕量裝置，最好位于嬰兒的臀部/腰部高度處，即在衣件的底部并離開設(shè)有傳感器連線的胸部高度處。由這種類似尋呼電話接收機(jī)的設(shè)在PSM所獲得的信息(例如心率、呼吸速等)一旦超過(guò)呼吸暫停/心搏徐緩的預(yù)定閾值，就應(yīng)傳送到搖控中心(例如在監(jiān)控站和/或在醫(yī)院的醫(yī)務(wù)人員)，同時(shí)給看護(hù)人發(fā)出警報(bào)。這種信息的傳送可以通過(guò)寬帶碼分復(fù)用或相關(guān)技術(shù)中周知的其他適當(dāng)?shù)臒o(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)送技術(shù)進(jìn)行。發(fā)射機(jī)可以PSM內(nèi)或裝附到PSM上，或可以位于使用者外衣上的外部而用導(dǎo)線或其他適當(dāng)裝置與PSM連接。圖6給出了本發(fā)明衣件的整體結(jié)構(gòu)。
D.設(shè)有整體式信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的織物(衣件)的工作下面討論具有整體式信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的上述織物/衣件的工作，用以說(shuō)明它對(duì)生命征兆的監(jiān)控本領(lǐng)且不會(huì)有任何將導(dǎo)線卷繞嬰兒的風(fēng)險(xiǎn)。
生命征兆監(jiān)控1.以后片鋪設(shè)于某種表面上(例如桌面或嬰兒床面)，將翼片52展開。將嬰兒(胸上無(wú)任何衣物)的背部放在此背片上。
2.將心電呼吸傳感器32裝附到前片的Velcro帶68上，如圖3所示。將連接線接裝到傳感器上。
3.將設(shè)有傳感器與連接線的前片置于嬰兒胸腔上。將傳感器上的連接線34插入背片的翼片52上T形接頭42的上部裝置中。
4.將第二組連接線34插入背片左翼片上T形接頭44的下部裝置中；這組連接線的另一端則通過(guò)衣件的底部松弛下。
5.將兩個(gè)翼片閉合同時(shí)將Velcro 64與前片上的Velcro 60結(jié)合而保證適貼配合，以使傳感器定位成能使錯(cuò)誤報(bào)警的風(fēng)險(xiǎn)減至最小同時(shí)讓嬰兒感到舒適。這一特點(diǎn)有助于隨著嬰兒的成長(zhǎng)而延長(zhǎng)這種衣件的使用壽命。
6.在前片與后片上的肩部Velcro帶62與66可分別用調(diào)節(jié)衣件肩部長(zhǎng)度以保證對(duì)嬰兒有合適的配合。
7.用底部封圍件90與92將此前后兩片于下端結(jié)合以形成整體或衣件。
8.將連接線34的兩個(gè)自由端鉤合到心電呼吸監(jiān)控器上，接通監(jiān)控器。
9.來(lái)自這兩個(gè)傳感器的心率與呼吸速率信號(hào)通過(guò)接在此兩個(gè)傳感器的這組連接線、通過(guò)T形接頭、通過(guò)導(dǎo)電部件、通過(guò)數(shù)據(jù)點(diǎn)線而到達(dá)衣件底部處的T形接頭組，通過(guò)插入這組T形接頭的第二組連接線而到達(dá)心臟呼吸監(jiān)控器。
10.要是來(lái)自傳感器的信號(hào)在正常范圍內(nèi)，除了連續(xù)地記錄和刪除數(shù)據(jù)外，不發(fā)生特別的作用。
11.若是來(lái)自傳感器的信號(hào)是在暫停呼吸和/或心博徐緩的預(yù)設(shè)閾值之外，則產(chǎn)生兩種功能。首先，監(jiān)控器發(fā)生聲響警報(bào)的警告有關(guān)問(wèn)題是看護(hù)人。其次，監(jiān)控器記錄下EKG、心率變化趨勢(shì)與呼吸波形。然后這些數(shù)據(jù)通過(guò)電站調(diào)制解調(diào)器下載，以在遙控點(diǎn)或醫(yī)院由合適的醫(yī)務(wù)人員以核查這種事件。
本發(fā)明的織物/衣件易于利用并能滿足監(jiān)控嬰兒生命征兆的所有功能要求。此外，在設(shè)計(jì)時(shí)消除了導(dǎo)線卷繞嬰兒的危險(xiǎn)。這樣，本發(fā)明有助于減少和防止因SIDS所致的死亡。其他方面的應(yīng)用包括需要對(duì)嬰兒的身體狀態(tài)與定位的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新的安全活動(dòng)。通過(guò)將這種物理傳感器與GPS(全球定位系統(tǒng))結(jié)合，可以監(jiān)控嬰兒的定位與身體信號(hào)，從而能增加?jì)雰旱陌踩浴?br> 由于家庭安全工業(yè)是監(jiān)控與保護(hù)家庭的一項(xiàng)大事業(yè)。因而本申請(qǐng)的具有整體式信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的織物，有可能發(fā)展成一門用于可靠和有效地在家監(jiān)控嬰兒而由此變換家庭保健資料的輸出方式的新型工業(yè)。
此外，這種織物/衣件也能傳送為與數(shù)據(jù)總線或PSM連接的接收器所接收的信號(hào)，還能在所接收的信號(hào)需要某種帶寬時(shí)利用分離的總線來(lái)收發(fā)信號(hào)。
在單一衣件內(nèi)加入收發(fā)功能的優(yōu)點(diǎn)包括能減少嬰兒身上的設(shè)備量。
專用設(shè)計(jì)的傳感器除了能傳送嬰兒的生命征兆數(shù)據(jù)外，還能通過(guò)織物/衣件中的導(dǎo)電部件(數(shù)據(jù)總線)用作外部信號(hào)(例如來(lái)自PSM的信號(hào))的接收機(jī)。例如這一特點(diǎn)能被用來(lái)自動(dòng)模擬(搖動(dòng)/振動(dòng))嬰兒經(jīng)歷的暫停呼吸與心搏徐緩。上述外部信號(hào)可以包括聲信號(hào)、位置信號(hào)以及一組部件的另一些部件上的信息等。這類信息可以用β-CDMA或其他通信協(xié)議發(fā)送。例如，所接收的信號(hào)可以是通過(guò)衣件傳送給使用者所戴耳機(jī)的聲信號(hào)。可以將視頻數(shù)據(jù)提供給衣件相連的監(jiān)控器或裝附在衣件上的平顯示屏。這種織物/衣件可以在需要某種帶寬來(lái)接收信號(hào)時(shí)利用獨(dú)立的總線來(lái)收發(fā)信號(hào)。此外，這一特點(diǎn)也可在有需要時(shí)用來(lái)調(diào)節(jié)靈敏度。這樣，此種織物/衣件開拓了一類自適應(yīng)的和反應(yīng)式的織物結(jié)構(gòu)(ARTS)。這類織物的一項(xiàng)有關(guān)應(yīng)用是與Java或類似的啟動(dòng)裝置或設(shè)備相互作用，以增強(qiáng)對(duì)嬰兒的整體健康情況特別是易患SIDS的嬰兒的整體健康情況的輸出。
這種織物/衣件允許通過(guò)相對(duì)于衣件插入(或除下)芯片/傳感器，由一種新的方式來(lái)定制同穿用者“配合”的信息處理裝置，從而構(gòu)成了可穿用的信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
盡管本發(fā)明業(yè)已通過(guò)其最佳形式作了公開，但應(yīng)認(rèn)識(shí)到，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所述權(quán)利要求書所規(guī)定的本發(fā)明的精神與范圍及其等效內(nèi)容時(shí)，是可以作出種種改型與增刪的。
權(quán)利要求
1.一種嬰兒用衣件，它包括一用作織物基底的舒適部件；總合到此舒適部件內(nèi)的信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)組件；以及至少一能在此信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部件與外部裝置間提供傳輸路徑的界面。
2.權(quán)利要求1所述的衣件，其中所述舒適部件是紗線，它選自棉、聚酯、棉/聚酯混合物、微纖度聚酯/棉混合物及它們的組合物等各種纖維構(gòu)成的組中。
3.權(quán)利要求1所述的衣件，其中所述信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部件選自絕緣的和本征導(dǎo)電的聚合物、摻雜纖維、金屬纖維、光學(xué)纖維以及它們的組合形成構(gòu)成的組中。
4.權(quán)利要求1所述的衣件，其中所述舒適部件選自二維的機(jī)織與針織織物、筒狀機(jī)織與針織織物和全成形機(jī)織與針織衣件構(gòu)成的組中。
5.權(quán)利要求1所述的衣件，其中所述還包括有調(diào)節(jié)衣件尺寸的裝置。
6.權(quán)利要求1所述的衣件，其中所述至少一個(gè)界面包括多個(gè)界面，所述衣件還包括測(cè)量例如心率與呼吸速率的傳感器，而所述傳感器則與此多個(gè)界面分別連接。
7.權(quán)利要求6所述的衣件，其中所述還有與這多個(gè)界面之一連接的心臟呼吸監(jiān)控裝置。
8.權(quán)利要求7所述的衣件，其中使所述心臟呼吸監(jiān)控裝置通過(guò)它與所述衣件相連的界面是位于連接著測(cè)量心率與呼吸速率的所述傳感器端口之下。
9.一種織物，它包括一用作織物底部的輸運(yùn)部件；一總合于此舒適部件內(nèi)的信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)；以及在此信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)組件與外部裝置之間提供傳輸路徑的至少一個(gè)界面。
10.權(quán)利要求9所述的織物，它還包括至少一個(gè)Velcro連接件，用于將這種織物片連接成能為嬰兒穿用的衣著。
11.權(quán)利要求9所述的織物，它還包括用來(lái)將織物連接成可為嬰兒穿用衣件的裝置。
12.權(quán)利要求9所述的織物，其中所述的舒適部件是紗線，它選自棉、聚酯、棉/聚酯混合物、微纖度聚酯/棉混合物及它們的組合物等各種纖維構(gòu)成的組中。
13.權(quán)利要求9所述的織物，其中所述信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部件選自絕緣的和本征導(dǎo)電的聚合物、摻雜纖維、金屬纖維、光學(xué)纖維以及它們的組合形式構(gòu)成的組中。
14.權(quán)利要求9所述的織物，其中所述舒適部件選自二維的機(jī)織與針織織物、筒狀機(jī)織與針織織物構(gòu)成的組中。
15.一種嬰兒用衣件，它包括-用作基底的舒適部件；總合到此舒適部件內(nèi)的系條信號(hào)傳輸路徑；在信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與外部裝置之間提供傳輸路徑的至少一個(gè)界面。
16.權(quán)利要求15所述的衣件，其中所述多條信號(hào)傳輸路徑是機(jī)織到前述舒適部件內(nèi)的。
17.權(quán)利要求15所述的衣件，其中所述系條信號(hào)傳輸路徑是針織到前述舒適部件內(nèi)的。
18.權(quán)利要求15所述的衣件，其中它還包括有用于調(diào)節(jié)所述衣件尺寸的裝置。
19.權(quán)利要求15所述的衣件，其中它還包括許多端口而所述衣件還包括用來(lái)測(cè)量生命征兆如心率與呼吸速率的傳感器，這些傳感器則與這許多端口的不同端口連接；以及與這多個(gè)端口之一連接的監(jiān)控裝置如心臟呼吸監(jiān)控裝置。
20.權(quán)利要求19所述的衣件，其中使所述心臟呼吸監(jiān)控裝置通過(guò)它與所述衣件相連的端口是位于連接所述測(cè)量心率與呼吸速率的傳感器的端口之下。
21.權(quán)利要求1所述用于嬰兒的衣件，它還包括滲透?jìng)鞲衅鞑考?br> 22.權(quán)利要求9所述織物，它還包括滲透?jìng)鞲胁考?br> 23.權(quán)利要求15所述嬰兒用衣件，它還包括滲透?jìng)鞲胁考?br> 全文摘要
一種嬰兒用衣件(20),它包括:用作基底的舒適部件(22);總合到此舒適部件內(nèi)的多條信號(hào)傳輸線路;以及在信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部件與外部裝置之間提供傳輸路徑的至少一個(gè)界面(44)。此外,所述衣件具有保證為嬰兒提供適貼配合的裝置,以使傳感器所在位置將誤發(fā)警報(bào)的風(fēng)險(xiǎn)減至最小同時(shí)使嬰兒安全與舒適。這一特點(diǎn)也有助于延長(zhǎng)衣件隨嬰兒生長(zhǎng)的可使用壽命。
文檔編號(hào)A41D1/00GK1390109SQ00811968
公開日2003年1月8日 申請(qǐng)日期2000年7月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月6日
發(fā)明者S·亞亞拉曼, S·帕克, R·拉亞馬尼坎, C·戈帕爾薩米 申請(qǐng)人:佐治亞科技研究公司