用于与电子监控脚镯一起佩戴的舒适带的制作方法

本发明涉及用于电子监控脚镯的配件，尤其是用于这种脚镯的舒适带。

背景技术：

目前，电子监控脚镯常常被用作监禁被定罪的罪犯的替代物或者作为将待候审时的个人还押拘留的替代物。这种脚镯通常围绕小腿或者脚踝佩戴，并利用例如gps(全球定位系统)或gnss(全球导航卫星系统)的卫星定位系统来确定佩戴者的位置。该位置被传达给相关部门。

为了防止未经批准移除脚镯，脚镯通常由提供一定程度的耐切割性的刚性壳构造而成，并且包含各种检测篡改和企图移除的系统。当检测到篡改时，该篡改被指示给相关部门。本申请人名下的专利申请ep2608156中公开了这种电子安全脚镯的示例。

然而，这种刚性的脚镯对于佩戴者来说是不舒适的，尤其是如果佩戴者参加要求附接有脚镯的肢体的有力运动的运动或者锻炼时。具体地，硬的壳会以不舒服的并且甚至可能是痛苦的方式碰撞脚踝或脚。通常向佩戴者提议的标准解决方案是将脚镯缠绕在裤边和同时穿有袜子的腿中，这消除了锻炼期间脚镯的弹跳，但是导致脚镯向脚踝或脚施加压力。

文件de102012203049描述了具有外护套的用于血压计的袖带，外护套包括通常可充气的气垫以便进行血压测量。该外护套内还包含加重部分，加重部分旨在帮助用户在不需要特别注意的情况下能够正确地定位血压计袖带。这种结构是没有衬垫的并且显然不会提供一解决方案以提高围绕脚踝佩戴的刚性监控脚镯的舒适性，尤其是在避免脚镯的下端面和脚或脚踝之间的接触方面的舒适性。

文件us5,669,390描述了一次性防护屏障医疗配件，一次性防护屏障医疗配件用于将血压计袖带与病人隔离，以防止污染袖带。该屏障形成为在两端开口的不透水的套筒，该套筒在施加袖带之前被放置在患者的胳膊上。如果需要，套筒的一端可向下折叠以覆盖袖带。此外，无论如何，这种结构在刚性监控脚镯的佩戴者的舒适性方面是没有帮助的，因为它完全没有衬垫。事实上，这种套筒结合电子监控脚镯的长期佩戴由于袖带的不透水的性质而可能是令人不快的，袖带的不透水的性质会引起使人不愉快的小腿和脚踝出汗以及附带的皮肤不适的风险。

文件us2011/201960描述了一种有衬垫的腕带传感器，该腕带传感器包括用于测量佩戴者的生理参数的传感器。虽然这种结构原则上可被佩戴在刚性电子监控脚镯和佩戴者的腿部之间，但它具有基本恒定的厚度。因此，它只能缓冲在脚镯的内壁的腿，但对于防止脚踝或脚与脚镯的下端面之间的不舒适的接触不能做任何事情，而这是本发明主要关心的。此外，由于恒定的厚度，存在所述带从佩戴者的腿部缩上去并且脱离与脚镯的接触的风险。

因此，本发明的第一目的是提供一种克服了上述缺点的用于这种电子监控脚镯的配件。

另外，将生理传感器结合到这种电子监控脚镯中以用于监测佩戴者的健康状况是有利的。这种传感器例如可测量心率、血氧、不自觉性出汗、皮肤温度等等。然而，通过这种刚性脚镯，很难保持生理传感器与佩戴者的皮肤接触，而生理传感器与佩戴者的皮肤接触对于进行精确的生理测量来说是必要的。就这一点而论，本发明的另一目的是克服该缺点。

技术实现要素：

更确切地，本发明涉及一种用于佩戴在电子监控脚镯和佩戴者的腿部之间的舒适带。该舒适带包括管状的弹性元件和沿着弹性元件的边缘而设置的缓冲垫，所述弹性元件适于将所述舒适带保持在佩戴者的腿部上，所述缓冲垫旨在被设置成朝向佩戴者的脚，所述缓冲垫从弹性元件向外延伸并且被设置成形成用于所述电子监控脚镯的端面的接合部。

因此，电子监控脚镯的端面和佩戴者的脚或脚踝之间的直接接触可通过插入在脚镯和脚或脚踝之间的向外延伸的缓冲垫而消除，以提高佩戴者的舒适性。

有利地，弹性元件具有与电子监控脚镯的高度至少相对应的高度，以消除电子监控脚镯和佩戴者之间的所有直接接触，从而进一步增强了舒适性。

有利地，弹性元件形成在缓冲垫下方延伸的唇部，该唇部被设置成在向外方向上推动缓冲垫。该唇部从而防止弹性元件下方的缓冲垫的下方折叠或者防止弹性元件下方的缓冲垫聚成一团。

有利地，舒适带包括封闭部，以允许所述舒适带被打开并再闭合，所述封闭部优选地包括钩和环扣件。由此，可容易地穿上和脱下舒适带而不需要通过佩戴者的脚，并且可容易地调节舒适带的周长。作为进一步的结果，在不需要脱鞋的情况下可以施加舒适带。

有利地，弹性元件和缓冲垫中的至少一个包括至少一个生理特性传感器，所述至少一个生理特性传感器被设置成与佩戴者的皮肤接触。从而实现了生理特性传感器和佩戴者的皮肤之间的良好接触。生理特性传感器可以包括以下传感器中的至少一个：

-心率传感器；

-血氧传感器；

-皮肤温度传感器；

-汗液传感器；

-用于检测例如(但不限于)酒精、药物或者毒品的外来物质的化学传感器；

-识别传感器，例如(但不限于)超声传感器，超声传感器用于测量佩戴者的脚踝的结构特性。

有利地，舒适带进一步包括至少一个电接触垫，所述电接触垫适于与设置在电子监控脚镯上的相应的电触头配合。因此确保了电子监控脚镯和舒适带中的生理特性传感器之间的通讯。有利地，电接触垫被设置在缓冲垫的被设置成面向电子监控脚镯的端面的表面上，使得重力的作用和佩戴者的腿部的摆动使电子监控脚镯与缓冲垫进行接触，从而确保可靠的电连接。

替代性地或附加地，电接触垫可被设置在弹性元件的向外的表面上，这允许更大表面面积用于电接触垫。

有利地，缓冲垫的形状被设置成实现设置在舒适带上的电接触垫和设置在电子监控脚镯上的相应的电触头之间的对准。由此，促进了可靠的电接触。

替代性地或者附加地，舒适带可以包括至少一个第一天线，至少一个第一天线适于与设置在电子监控脚镯上或电子监控脚镯中的相应的第二天线通讯。优选地，第一天线适于将数据从生理特性传感器传输至电子监控脚镯，和/或对生理特性传感器无线地供电。由此，实现了无线通讯和/或生理特性传感器的无线供电。

有利地，缓冲垫的形状被设置成实现被设置在舒适带上的第一天线和被设置在电子监控脚镯上或电子监控脚镯中的第二天线之间的对准。由此，促进了天线之间的无线接收。

有利地，缓冲垫包括至少一个较厚部分和至少一个较薄部分，至少一个较厚部分和至少一个较薄部分被设置成使得电子监控脚镯实现作为佩戴者的腿部的运动的结果的所述对准。

附图说明

本发明的进一步的特征在参照以下附图的以下描述中更详细地说明，在附图中：

-图1示出了根据本发明的舒适带的示意性透视图；

-图2示出了根据本发明的舒适带的变型的示意性透视图；

-图3示出了从图1的舒适带下方观察的示意性透视图；

-图4示出了穿过图1的舒适带的横截面；

-图5示出了舒适带在使用时的示意性透视图；

-图6a至图6c示出了根据本发明的“被连接的”舒适带结合电子监控脚镯的实施例的截面图；

-图7a示出了穿过舒适带的特定实施例的电话元件的水平截面示意图；以及

-图7b和图7c示出了沿着图7a的a-a的示意性局部剖视图的两个变型。

具体实施方式

在以下描述中，相对于围绕直立的佩戴者的脚踝或者刚好在直立的佩戴者的脚踝上方而佩戴的正常使用时的舒适带的定向，给出了方向的指示。照此，“下”、“向下”和类似的词表示朝向佩戴者的脚的方向，“上”、“向上”和类似的词表示朝向佩戴者的膝盖的方向，“向内”、“内部”和类似的词表示朝向舒适带的内部的方向，反之亦然。

图1示出了根据本发明的舒适带1的示意性透视图。该舒适带1包括弹性元件3，弹性元件形成环并且其尺寸被设置成围绕佩戴者的腿适贴地安装。通常，该弹性元件3由例如在制造例如腰带、裤子翻边等等的衣服时常用的弹性材料的带制成。替代性地，弹性元件3可由氯丁橡胶或任何其他的合适的材料制成。缓冲垫5附接在弹性元件3的边缘处，缓冲垫围绕弹性元件3的边缘延伸，因此也形成环。

缓冲垫5可采用任何合适的形式。例如，缓冲垫可由材料的壳5a形成(参见图4)，壳中放置有泡沫5b的细长件(参见图4)或者具有任何合适的横截面的其他包装材料的细长件，该横截面例如为圆形的、椭圆形的、方形的、矩形的等等。在由氯丁橡胶制成的弹性元件3的情况下，缓冲垫5也可与弹性元件3一体形成为一个部件，或者同样也可以缝合至弹性元件。

在图1中，舒适带1被示出为不可打开的套穿带。这种舒适带1必须被穿在佩戴者的脚上，并且是不可调节的。照此，弹性元件3或者作为管被穿上，或者通过沿着其边缘缝纫或粘合材料的带而形成管。这种套穿带可被制造成极其薄，从而可以提供最高水平的舒适性。

另一方面，图2示出了一种修改的舒适带1，其中，该带借助封闭部7固定，在示出的形式中，封闭部是作为velcro商标名而周知的钩和环型封闭部，该封闭部固定舒适带1的重叠的端部。自然地，尽管钩和环封闭部由于它非常柔软并且因此是舒适的而对于舒适性是优选的，但是也可使用任何其他合适类型的封闭部。此外，通过提供这种封闭部，舒适带1的周长是可变的，这对于套穿型带来说是不可能的，但是与图1的舒适带1相比，封闭部7为带增加了厚度和刚度。另外，这种带可围绕佩戴者的腿放置，而无需移去任何存在的鞋。

图3和图4示出了将缓冲垫5附接至弹性元件3的特定实施例。在如示出的实施例中，缓冲垫5通过将泡沫材料5b的杆封闭在由织带形成的壳5a中而构成。织带的边缘于是通过针脚9沿着弹性元件3的边缘缝合，使得保留弹性元件3的材料的唇部3a。材料的唇部3a在缓冲垫5上施加足够向外的压力以在使用弹性元件3时防止缓冲垫5折叠。实现这个的一个方式是以均指向与泡沫材料5b(泡沫材料被定位成朝向弹性元件3的相对边缘)相同的方向的方式将形成壳5a的织带的两个边缘与弹性元件3的边缘定位在一起，并且使用相对宽的针脚9(诸如z字针法)缝制所有的三条边缘，由z字针法的宽度限定的材料和弹性元件3的多余材料一起突出超过针脚9，由此形成唇部3a。虽然多余材料应当保持最小值，例如超过针脚9达到1、2、3、4或5毫米，但是它可能延伸几厘米，例如延伸2或3厘米。在后一种情况下，缓冲垫5仍被认为沿着弹性元件3的下边缘定位，而无论缓冲垫被缝纫在哪里，因为在使用时缓冲垫5在任何情况下被定位在该下边缘处。

自然地，形成该唇部的其他手段是可行的，而根据所选的材料来缝纫材料并非是必须的，材料可以被粘结、铆接、焊接等等。在氯丁橡胶或其他类似合适的材料的单件结构的情况下，唇部3a可以一体形成。

图5示意性地示出了使用时的舒适带1。正如通常所知道的，安全脚镯11围绕佩戴者的脚踝或小腿佩戴，如所示出的。舒适带1围绕安全脚镯11下面的脚踝或小腿佩戴。如清楚所示地，缓冲垫5因此被插入在安全脚镯11的下部面和佩戴者的脚踝/脚部之间，弹性元件3被插入在安全脚镯11的内部面和佩戴者的皮肤之间。虽然不是完全必要的，但是有利的是，弹性元件3与安全脚镯11至少一样高、优选地比安全脚镯高，使得弹性元件3在安全脚镯上方突出，如图5中可看到的。这使得安全脚镯11与佩戴者的皮肤之间的接触最小，并提供最大的舒适性。

如引言中简要讨论的，通常希望能够结合使用电子安全脚镯来进行生理测量。存在大量的非侵入性生理测量，大量的非侵入性生理测量可通过测量电信号、电阻或者进行光学或超声测量在皮肤处实施。该测量的非限定性示例是用于测量血氧含量、心率、皮肤温度、借助皮肤传导性的出汗、血源性外来物质(例如酒精、药物、毒品等等)的存在的脉冲血氧测量。这种测量可对于远程检查佩戴者的健康和身体状况的方面而言是有用的。例如，酒精或毒品传感器可确定穿戴者是否已经饮酒或吸毒，或者药物探测器可确定佩戴者是否吃了要求他或她吃的某些药，例如心脏药物或者改变情绪的药物。生理传感器的另一示例是使用超声波的生物识别传感器，以用于实现体内图像。这种传感器可以执行佩戴者的脚踝或小腿的骨头特别是胫骨和腓骨的回波描记术，并且可在低分辨率下使用以确定佩戴者并未移除安全脚镯并将安全脚镯放置在一个动物上或其他移动对象上。在高分辨率下，传感器可被用于根据成像的骨骼的独特特征来识别佩戴者。识别传感器的其他形式也是可能的。

但是，在刚性安全脚镯的情况下，为了准确进行测量，很难保持传感器与需要传感器的位置的皮肤接触，因为这种脚镯不能充分贴身。

图6a至图6c提出了这个问题的解决方案，解决方案的每一个被示出为与电子安全脚镯11结合的舒适带1。在图6a中，包括但不限于以上讨论的任何类型的至少一个生理传感器13集成到缓冲垫5中，使得当舒适带1被佩戴时，生理传感器13位于缓冲垫5的向内表面并因此与佩戴者的皮肤进行接触。替代性地，生理传感器13可以仅被附接在缓冲垫5的向内表面上。与期望的一样多的生理传感器13可以被结合到期望的缓冲垫5中。将一个或多个电池结合到缓冲垫5中也是可能的，但是期望从这些变型中对传感器供电。

为了对生理传感器13供电并接收由此产生的信号，缓冲垫5包括与一个或多个生理传感器13进行电子通讯的电接触垫15。电接触垫15位于缓冲垫5的向内的上表面，使得电接触垫可与位于电子安全脚镯11的向下的下端上的相应的电触头17接触。电接触垫15和电触头17因而借助重力保持接触，以保证连接的可靠性。如果需要的话，将一个或多个用于蓄电池的电池结合到缓冲垫5中也是可能的。因此，舒适带1是所谓的“被连接的”舒适带。

电接触垫15可由单片金属的或导电的聚合物垫组成，通过电线与组成缓冲垫5的外部的材料相互交织组成，或者通过任何其他合适的结构组成。自然地，可结合与期望的一样多的电接触垫15。为了最大化电接触，电接触垫15和电触头17中的任一个或每个可被延长并且以例如45°、90°、180°、或者甚至更大的角度的一定角度围绕相应的部件延伸。

图6b示出了一种结构，该结构与图6a的结构的不同之处在于：电接触垫15被设置在弹性元件3的向外表面上，相应的电触头17被设置在电子安全脚镯11的向内表面上。为了使得保持电接触垫15和相应的电触头17之间的良好接触的可能性最大化，电接触垫和相应的电触头中的每个可以以相反的角度成对角地布置在它们相应的部件上。

图6c示出了一种变型，其中，生理传感器13被集成到弹性元件3中而不是缓冲垫5中，以及其中，对生理传感器13供电，和/或通过位于缓冲垫5中的第一天线21从生理传感器无线地接收信号，第一天线与位于电子安全脚镯11上或位于电子安全脚镯中的第二天线23通讯。所需的电路和任何所需的电池或蓄电池(未示出)被集成到缓冲垫5中。替代性地，天线21可被集成到弹性元件3。这种无线电力和数据传输技术是很好理解的(例如在rfid标签领域中)，在此不需要进一步地描述。各种天线21、23可各自被设置成围绕缓冲垫5或弹性元件3和电子安全脚镯11的整个外周，或者该天线中的一个或两个可以是位于较小区域上的较小天线。

应该注意的是，图6a至图6c中示出的变型的特征可以以任何合适的方式结合，生理传感器13、电接触垫15、第一天线21等等也可以以组合或单独的方式被任意地定位在舒适带1的任何合适的部分上。

正如结合图5已经简要讨论的，从图6a至图6c可以更清楚地看到，被认为平行于弹性元件的中心轴线的弹性元件3的高度h2有利地大于电子安全脚镯11的高度h1，使得弹性元件3的上边缘在电子安全脚镯11的上部面上方突出。

在如图6a至图6c所示的“被连接的”带1的情况下，有利地是，保持舒适带1与电子安全脚镯11之间的对准使得尽可能保持各种电触头15、17之间的接触，和/或保持天线21、23之间的无线通讯。为此，在图7a至图7c中可以看到，缓冲垫5的泡沫5b(或在缓冲垫形成为单件的情况下，缓冲垫5自身的全部)包括具有高度h3的(认为平行于弹性元件3的中心轴线)的至少一个较厚区域25，该高度大于插入在较厚区域25之间的直径相反的较薄区域27的高度h4。在所示的变型中，设置了一对直径相反的较厚区域25，该较厚区域之间插入了一对相应的直径相反的较薄区域27。

在图7b中，泡沫5b的高度在h3和h4之间连续变化，而在图7c中，泡沫5b在较厚和较薄区域25、27中的每个中分别具有连续的高度h3、h4c，在这些区域之间具有相对突然的阶跃变化。

这种变化的高度的结果是：如果安全脚镯11是椭圆形的，和/或具有以与泡沫5b的方式互补的方式围绕安全脚镯的圆周变化的高度，和/或安全脚镯11的下端面11a包括至少一个适当设置的突起，佩戴者的腿部的正常运动将导致安全脚镯11习惯于相对于舒适带1的适当对准。在椭圆形的安全脚镯11与包括如图7a所示的泡沫元件5a的安全带结合使用的情况下，安全脚镯11的大直径轴线将使其自身与较厚区域25对准，而安全脚镯11的小直径轴线将使其自身与较薄区域27对准。

相同的原则同样适用于没有电子部件的简单的舒适带1的情况，以确保椭圆的安全脚镯11的对准，以便提高佩戴者的舒适性。

虽然以特定实施例的方式描述了本发明，但是在不偏离如所附权利要求书所限定的本发明的范围的情况下，实施例的变型是可能的。