CN102261923A

CN102261923A - 用以感测环境变化的布料传感器

Info

Publication number: CN102261923A
Application number: CN2010101993808A
Authority: CN
Inventors: 李镇樟; 苏以祯
Original assignee: TEX-RAY INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: TEX-RAY INDUSTRIAL Co Ltd
Priority date: 2010-05-31
Filing date: 2010-05-31
Publication date: 2011-11-30

Abstract

本发明提供一种用以感测环境变化的布料传感器，该布料传感器与一控制装置呈电性连接，该布料传感器包含一电极、一电容式开关电路以及一绝缘层，该电容式开关电路与该电极以及该控制装置呈电性连接，用以提供一电压至该电极，以形成一电场于该电容式开关电路与该电极之间，该绝缘层是由一绝缘布料制成，用以覆盖该电极，该电容式开关电路还用以根据该环境变化，感测该电场的一改变，以产生一感测信号至该控制装置，以便该控制装置可根据该感测信号动作。

Description

用以感测环境变化的布料传感器

技术领域

本发明是关于一种布料传感器。更具体而言，本发明是关于一种用以感测环境变化的布料传感器。

背景技术

随着科技的进步，各种电子产品(例如：手机、PDA、MP3等)日益轻薄以及其电池续航力亦日益增加，此不但使电子产品方便人们随身携带，更使其成为人们日常生活中不可或缺的物品。另一方面，由于衣服是人们每日必须穿戴以及最方便携带的物品，因此，为更优化电子产品的可移植性，将各式各样的电子产品整合至衣服中的想法因此酝育而生，也造就了智能型衣物(smart clothing)的诞生。

一般而言，智能型衣物皆会嵌入布料传感器，并使布料传感器与整合至衣物中的电子产品的控制装置呈电性连接，进而方便使用者通过布料传感器控制电子产品。具体说，现有的布料传感器包含电性连接至电子产品的导电饰钮(conductivestud)，其作用类似一开关，举例而言，若导电饰钮电性连接至一发光二极管(lightemitting diode；LED)灯，于导电饰钮未受使用者按压的情况下，LED灯的电路将呈现断路的状态且LED灯是关闭状态。但当使用者以一足够力量按压导电饰钮时，将使得LED灯的电路进入导通状态，进而使LED灯将成为开启状态。由此可知，布料传感器对于智能型衣物而言，是相当重要的元件。

然而，现有的按压式布料传感器需要通过使用者施加足够的力量，方可使LED灯的电路进入导通状态，这样子的作法在操作上颇为不便。此外，按压式布料传感器通常具有一设置于导电饰钮的弹性元件，以于使用者的按压力量去除时，提供一恢复力予导电饰钮，以便LED灯的电路可由按压时的导通状态恢复为断路的状态，但随着导电饰钮被按压次数的增加，弹性元件将无可避免的会渐渐失去弹性，进而影响布料传感器的效能。

有鉴于此，提供一种易于操作并且其使用效能能够较现有的布料传感器为高的布料传感器，这是布料传感器制造厂商亟待达成的目标。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种布料传感器，该布料传感器与一控制装置呈电性连接，且用以感测一环境变化进而产生一感测信号，以便该控制装置可根据该感测信号动作。

为达上述目的，该布料传感器包含一电极、一电容式开关电路以及一绝缘层。该电容式开关电路与该电极呈电性连接，用以提供一电压至该电极，以形成一电场于该电容式开关电路与该电极之间，该绝缘层是由一绝缘布料制成，用以覆盖该电极，此外，该电容式开关电路更与该控制装置成电性连接，用以根据该环境变化，感测该电场的改变，以产生该感测信号至该控制装置，以便该控制装置可根据该感测信号动作。

本发明的有益技术效果是：本发明的布料传感器通过电容式开关电路以及电极以的结合，可于布料传感器周围形成一电场，于一物体(例如使用者的手指)接近时，此电场将受该物体本身电荷的干扰而改变，电容式开关电路将可根据该电场的改变得知周围环境已变化，进而产生一感测信号，以便控制装置可根据感测信号动作。此外，为增加布料传感器的感测灵敏度，本发明还将一绝缘层覆盖于电极上，如此一来，只要布料传感器周围环境的湿度及温度等环境条件发生变化，电容式开关电路亦可相对应地产生感测信号。换言之，本发明的布料传感器在不需实质接触的情况下，即可感测到使用者的操作或所处环境条件的变化，藉此，现有的技术的缺点将可被有效克服，进而增加智能型衣物的整体价值。

附图说明

在参阅附图及随后描述的实施方式后，该技术领域具有通常知识者便可了解本发明的其它目的，以及本发明的技术手段及实施态样，其中：

图1是本发明的一实施例的示意图；

图2是该实施例的布料传感器的剖面图；

图3A-图3C是该实施例的纱线导电材料示意图；以及

图4是该实施例的布料传感器的绝缘材料的示意图。

具体实施方式

以下将通过实施方式来解释本发明内容，然而，关于实施方式的说明仅为阐释本发明的目的，而非用以直接限制本发明。须说明的是，以下实施例以及附图中，与本发明非直接相关的元件已省略而未绘示；且图标中各元件间的尺寸关系仅为求容易了解，非用以限制实际比例。

本发明的一较佳实施例如图1所示，是一种用于感测环境变化的布料传感器1的俯视图。布料传感器1是与一控制装置2呈电性连接且包含一电极11、一电容式开关电路13、一绝缘层15、一第一纱线17、一第二纱线19以及一保护层1a。

首先，将先说明布料传感器1所包含的硬件元件的构成关系，请一并参阅图2，其是沿图1A-A剖面线的布料传感器1的剖面图，本实施例的电容式开关电路13通过第一纱线17与电极11呈电性连接，另再通过第二纱线19与控制装置2呈电性连接。电容式开关电路13可通过第一纱线17提供一电压130至电极11，以于电容式开关电路13与该电极11间形成一电场，至于第二纱线19的其它用途将于下文中说明。

此外，第一纱线17以及第二纱线19皆由一导电材料制成，该导电材料则如图3A所绘示，可由多个导电纤维31编织而成。更进一步而言，导电纤维是具有导电性的金属纤维，例如：铜纤维、不锈钢纤维、碳纤维或溅镀银(sputtered silver)；应注意的是，第一纱线17及第二纱线19可由任何具导电性的材料制成。举例而言，第一纱线17及第二纱线19，除了如图3A所绘示，由多个导电纤维31编织而成以外，导电材料亦可如图3B所绘示，分别由导电纤维31和绝缘纤维33混织而成，再如图3C所示，第一纱线17及第二纱线19还可由混合导电纤维31和绝缘纤维33的纱线编织而成。应强调的是，上述材料仅用于举例说明，而非用以限制本发明。

另一方面，如图2所示，保护层1a是设置于电极11以及电容式开关电路13上，而绝缘层15是相对于保护层1a设置且用以覆盖电极11，以增加布料传感器1的感测灵敏度。具体说，就衣物的角度辅以图2的揭露可知，保护层1a是布料传感器1中最接近人们皮肤的一层，接下来是设置于保护层1a上的电极11、电容式开关电路13、第一纱线17以及第二纱线19(未绘示于图2)，而绝缘层15是最靠近外界环境的一层。

绝缘层15以及保护层1a皆由绝缘布料(或其它绝缘材料、膜及薄膜)制成。绝缘布料则如图4所绘示，由多个绝缘纤维33编织而成。更进一步而言，绝缘纤维是无导电性的传统纤维，例如：聚酯(polyester)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate；PET)、棉纱纤维或聚氯基甲酸酯聚合物纤维(polyurethane；PU)等等，于其它实施例中，绝缘纤维更可为其它以无导电性材质制成的传统纤维，其可为此项技术领域具有通常知识者所轻易理解，在此不加赘述。

请回参图1，于布料传感器1所处环境变化时，例如使用者手指靠近或者温度以及湿度改变，前述产生于电容式开关电路13与该电极11间的电场，将产生相对应的改变，电容式开关电路13用以感测该电场的改变，进而产生一感测信号132，且通过第二纱线19将感测信号132传导至控制装置2，以便控制装置2可根据感测信号132动作。

举例而言，控制装置2是可为一MP3以及LED装置等等，当该环境产生变化，电容式开关电路13是感测到电场变化并传送感测信号132至MP3或LED装置，以便MP3可根据感测信号132进行播放或停止等操作，或LED装置根据感测信号132进行开启照明或关闭照明等操作。

应注意的是，本发明的布料传感器1皆可被广泛地使用，而非仅限用于智能型衣物。举例而言，布料传感器1可被嵌入于沙发扶手内以控制灯以及电视机，布料传感器1甚至可与其它具有布料材料的结合。

综上所述，本发明的布料传感器通过电容式开关电路以及电极以的结合，可于布料传感器周围形成一电场，于一物体(例如使用者的手指)接近时，此电场将受该物体本身电荷的干扰而改变，电容式开关电路将可根据该电场的改变得知周围环境已变化，进而产生一感测信号，以便控制装置可根据感测信号动作。此外，为增加布料传感器的感测灵敏度，本发明更将一绝缘层覆盖于电极上，如此一来，只要布料传感器周围环境的湿度及温度等环境条件发生变化，电容式开关电路亦可相对应地产生感测信号。换言之，本发明的布料传感器在不需实质接触的情况下，即可感测到使用者的操作或所处环境条件的变化，藉此，现有的技术的缺点将可被有效克服，进而增加智能型衣物的整体价值。

上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以申请专利范围为准。

Claims

1.一种用以感测环境变化的布料传感器，与一控制装置呈电性连接，该布料传感器包含：

一电极；

一电容式开关电路，与该电极呈电性连接，用以提供一电压至该电极，以于该电容式开关电路与该电极间形成一电场；以及

一绝缘层，由一绝缘布料制成，用以覆盖该电极；

其中，该电容式开关电路还与该控制装置呈电性连接，且还用以根据该环境变化，感测该电场的改变，以产生一感测信号至该控制装置，以便该控制装置可根据该感测信号动作。

2.根据权利要求1所述的布料传感器，其特征在于，还包含：

一第一纱线，由一导电材料制成，用以电性连接该电容式开关电路以及该电极。

3.根据权利要求2所述的布料传感器，其特征在于，还包含：

一第二纱线，由该导电材料制成，用以电性连接该电容式开关电路以及该控制装置。

4.根据权利要求3所述的布料传感器，其特征在于，该第一纱线以及该第二纱线的导电材料是铜纤维、不锈钢纤维、碳纤维、溅镀银及其组合。

5.根据权利要求1所述的布料传感器，其特征在于，还包含：

一保护层，相对于该绝缘层设置于该电极以及该电容式开关电路上；

其中，该保护层是由该绝缘布料制成。

6.根据权利要求1所述的布料传感器，其特征在于，该绝缘布料是由多个绝缘纤维编织而成，且这些绝缘纤维的材料为聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、棉纱或聚氯基甲酸酯聚合物及其组合。