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Meine Bemerkungen zu Komponenten der E-Couture:

Stoffe:

Hier ist wie in der Couture alles möglich. Mein Hauptinteresse liegt auf modernen Materialien, die Eigenschaften aufweisen der Transluszenz, der Reflektion, der Leitfähigkeit, der antibakteriellen Eigenschaften, der Feuerfestigkeit, Stich- und Schnittfestigkeit. Bei aller Liebe zum Aussergewöhnlichen soll das Ergebnis immer tragbar belieben, wenngleich ich aus Erfahrung weiss, dass ein wenig Toleranz im Comfort angemessen ist.

Ein Beispiel für die Schwierigkeiten im Detail ist mein Glow-Ärmel in einem Anzugsakko. Hier soll Licht magisch aus dem Ärmel scheinen, ohne dass man die Quelle sieht. Man kann die LED Lichtquelle als Armreifen über dem Handgelenk tragen, das ist einfach an/abzulegen, an/auszuschalten. Jedoch sind die Nachteile die dezentrale Stromversorgung (siehe unten) und vor allem, dass die Position im Ärmel nicht fest ist. Dadurch ändert sich der Gloweffekt je nach Armbeugung, im schlimmsten Fall wird der LEDring sogar sichtbar weil der Ärmel nach hinten rutscht. Also muss die Lichtquelle in den Ärmel eingebaut werden. Rund ist hier schwierig, da der Stoff dann nicht mehr so schön fällt. Das Licht scheint nun durch den Stoff, wenn dieser nicht zu dick ist und muss durch eine Lage Stoff innen abgeschirmt werden.

Stromversorgung:

Die Stromversorgung sollte einfach austauschbar sein, d.h. ein Batteriewechsel oder Akkuwechsel sollte ohne großen Aufwand, ohne Werkzeug(!), schnell möglich sein.

Im einfachsten Fall kann man z.B. einen LED direkt über eine daneben angebrachte Knopfzellenbatterie versorgen. Hier empfiehlt sich ein leichtes Auswechseln der Batterie und eine Möglichkeit des Ein/Ausschaltens.

Trägt man eine Vielzahl von Microcontrollern, LEDs, Sensoren und Aktuatoren und würde diese jeweils einzeln mit Strom versorgen, müsste man die verscheidenen Ersatz-Energiequellen bei sich führen. Besser ist die Versorgung über eine zentrale Energiequelle (z.B. in der Innentasche wenn möglich). Dort liesse sich alles gemeinsam aktivieren und im Bedarfsfall muss man nur diese Quelle tauschen. Der Nachteil ist, dass nun der Strom von der zentralen Quelle zu allen Verbrauchern geführt werden muss, was Leitungen erfordert.

Empfehlenswert wäre ein LiPo Akku und ein Step Down/ oder Step UP Spannungswandler um die Spannung auf das gebrauchte Niveau zu wandeln.

In einer meiner Zukunftsvisionen könnte der Kleiderschrank über den Kleiderbügel zur Kleiderdockingstation werden und die E-Couture wieder aufladen.

Stromleitung:

Um die etwaigen LEDs, Sensoren und Aktuatoren mit Strom zu versorgen, Steuersignale hinzuführen und Sensordaten von Ihnen abzutransportieren, benötigt man Leitungen.

Rundleitungen tragen je nach Dicke auf, es gibt im mediziniaschen Bereich extrem dünne vieladrige Kabel, die ich vor 15-10 Jahren in meinen Datenhandschuhen eingesetzt habe, die sind etwas aufwändig in der Verarbeitung und man muss sie in der Kleidung befestigen. Vorteil ist, dass sie sich aufgrund des runden Querschnitts in alle Richtungen verbiegen lassen und somit bei den Körpergelenken keinen Bewegungswiderstand erzeugen. Das Kabel ist einfach auf Subgruppen aufteilbar um z.B. jeweils hälftig in einen Arm zu führen.

Flachleitungen sind überall erhältlich, für bis zu etwa 6 Adern in der Kleidung einsetzbar, tragen nicht auf. Sie müssen entweder direkt eingenäht werden oder z.B. in einem genähten oder mit Klett befestigten Kabelkanal aus Stoff eingeführt werden, um in der Kleidung zu halten. Sie sind in eine Richtung biegbar, in die andere aber sperrig. Das Kabel ist sehr einfach auf Subgruppen aufteilbar.

Flexpcb Leitungen sind flexible geprintete Leitungen aus dem Elektrogerätebau. In den gebrauchten Längen und Aderzahl sind sie schwierig zu beschaffen. Sie sind kompakter und schmaler als die Flachbandleitungen, es liessen sich bis zu 10 Signale damit transportieren. Kabelführung über Kabelkanäle oder direkt eingenäht.Das Kabel ist nur über Steckkontakte und schwierig aufteilbar. Anschlusskontaktleisten sind sehr klein und für fliegenden Leitungen (nicht für Printmontage) schwer zu beschaffen. Also insgesamt gut für konfektionierte Massenfertigung aber zu komplex für Einzelstücke.

Leitendes Garn kann in der Kleidung waschbar vernäht werden. Aufgrund des geringen Querschnitts kann es nur geringe Lasten transportieren, dürfte aber für alle normalen Anwendungen ausreichen. Wenn nicht kann man ja zwei Nähte parallel legen. DIeses Garn gibt es isoliert und nicht isoliert. Es lässt sich nicht verlöten, was die Anschlussicherheit komplexer macht. Enge Vernähung und Quetschung durch Verklemmung sind wohl die einzigen Verbindungsmöglichkeiten.

Es bietet sich an einen Strom und Massebus (+ und -) durch das gesamte Kleidungsstück zu ziehen, dann kann man die lokalen Verbraucher direkt dort anschliessen und muss nicht jeweils einzeln zuleiten, bedingt aber dass alle Verbraucher dieselbe Spannung verwenden, ansonsten braucht man Spannungswandler am Sensor….

Aufgrund der Dehnbarkeit von Stoffen empfiehlt sich die Vernähung und Verlegung im Zickzackmuster, sodaß Längenveränderungen ausgeglichen werden können ohne das Kabel oder die Anschlüsse unnötig zu strapazieren. Auch ist die Führung der Kabel an den Stellen mit so wenig Knick/Dehnmöglichkeiten wie möglich vorteilhaft für die Betriebssicherheit.

Kontakte:

Kontakte zur Verbindung der Stromversorgung mit den dauerhaften LEDs und mit der Logik zur Verbindung mit den Sensoren, Aktuatoren und abhängigen LEDs sind notwendig, sonst könnte man nicht tauschen, warten oder das Kleidungsstück reinigen. Die Kontaktfrage ist kritisch, da die Kontakte erreichbar, mehrfach benutzbar und möglichst klein sein sollten.

Anschlusskontakte werden bei leitfähigem Garn, falls nicht verlötet werden kann, über Vernähungen (z.B. bei LiliPad u.ä.) oder über kleine genähte oder gequetschte Druckknöpfe gemacht, im Detail muss man für besten Kontakt auch bei bewegtem Stoff sorgen. Die Vernähung darf dem Kontakt zwischen den Druckknopfhälften nicht im Wege sein.

Leitungen lassen sich mit Verbindungssteckern und Buchsen versehen, das ist zum Teil recht klobig und schwer beschaffbar, hier laufen meine Recherchen noch, um mich für ein System zu entscheiden.

Prozessor, Logik:

Arduinos machen sich da gut, falls kein Bluetooth gebraucht wird kann es ein Arduino Nano sein, das ist wohl auch die maximale Größe die nicht auffällt. Selbst ein Arduino Nano mit Bluetooth Modul ist klein genug. Falls er vernäht werden soll, kann es auch ein Arduino Lillypad sein. Falls Midi gebraucht wird, dann ein Teensy Controller, falls WLAN gebraucht wird (aber keine oder nur eine kleine eigene Webseite) dann geht auch der Arduino MKR1000. Ich teste ständig weitere Controller, in Kürze den Arduino Mini.

Sensoren, Aktuatoren, Schalter:

Hier geht alles was nicht zu heiss wird, zuviel Strom verbraucht, nicht nervt. Typisch sind LEDs als Streifen oder einzeln, Entfernungssensoren (Infrarot und Ultraschall, kapazitive Sensoren), Vibrationsmotoren, Memory Metalldraht (Nitinol=Formveränderung, Flexinol=Längenveränderung).

Praktisch ist, wenn die ausgewählten Sensoren mit einer Spannungsquelle (z.B. 5VDC) betrieben werden können und somit Spannungswandler entfallen können.

Schalter sollten leicht zugänglich sein, z.B. an der Batterie. Aus Korrosionsgründen müssen sie entweder abnehmbar sein oder versiegelt oder aus leitendem Stoff. Letzeres lässt die Einarbeitung in das Kleidungsstück und die Reinigung zu.

Sicherheitsbemerkungen:

Da Kleidung üblicherweise höchst beweglich und flexibel ist, muss extrem auf Sicherheit vor Kurzschluss etwaiger Leitungen oder Komponenten Wert geachtet werden.

Überhitzung der Stromversorgung, Leitungen oder Komponenten kann zur Verbrennungen oder Entzündung der Materialen führen und sehr gefährlich werden.

Dritte Personen können sich wegen aus der Kleidung hängenden Kabeln oder exotischen Komponenten irritiert fühlen und aus Angst vor Anschlägen panisch reagieren oder Ordnungskräfte alarmieren.

Helle Lichtblitze oder akustische Signale können in der Umgebung zu Irritation oder Unfällen führen.

Sie selber könnten als Tragender durch die angebrachten Komponenten irgendwo hängen bleiben und stürzen o.ä.

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