CN107621864A - 一种衣物多节点电路架构 - Google Patents

Abstract

一种衣物多节点电路架构，是以可挠性的导线组在衣物上形成一电路网络，该导线组至少包括三导线，三导线分为一对电源线以及至少一信号控制线的用途，在该电路网络上至少设有两个节点，利用各节点分布在衣物的不同位置，使衣物上的电路网络可分别电连接一控制模块、电池、无线模块、手持行动装置或智能手环，使不同的装置能通过衣物上的电路网络相连，共享同一电池或其他装置的资源，并在不需要使用时由各节点拔除装置，在衣物与装置之间形成可沟通、整合不同装置的电路架构。

Description

一种衣物多节点电路架构

技术领域

本发明涉及电路架构技术领域，尤其涉及一种设置在衣物并能整合不同装置共享资源的衣物多节点电路架构。

背景技术

现在穿戴式设备发展越来越迅速，智慧衣物也是发展的一个方向。前述的穿戴式设备，例如能与智慧手机之间进行无线传输的智能手环或能独立使用的血氧侦测器，能将所侦测到的人体心跳、体温、血氧等生理参数，传输到智慧手机分析或以本身具有的显示器向外显示，供用户读取。

上述的穿戴式设备之间的整合与如何互相连接沟通是一大需要克服的问题，通常上述的穿戴式设备与其他设备之间的沟通，是利用本身具备的无线传输模块与另一设备的无线传输模块进行沟通，但若装置之间进行沟通都要靠无线传输模块，势必每一装置都要添加无线模块及独立电源，使得装置的成本较为昂贵，再者，无线传输模块仅能传输信号，无法传输电源，不能解决各装置使用电源的问题也不能共享同一组电源。

若穿戴式设备之间以有线的方式连接，或许能解决上述的无线传输缺点，但由于此种联机方式的导线没有与衣物整合，因此装置与装置之间的电线会跨越使用者的衣物上，如此结合会造成使用者的不舒服，并且如此的构造容易因为使用者手脚动作时拉扯到衣物外部的导线，产生导线松脱掉落或连接器脱离的问题。

发明内容

由于现有穿戴式设备具有不能共享同一电源、无线传输模块，以及装置之间有线连接时容易使导线、连接器脱落的问题。为解决上述问题，发明人提出一种衣物与装置之间的电路架构，可利用现行导线成品快速的与衣物结合，主要解决衣物整合电子线路与不能共享电源的问题，并进一步解决共享无线传输模块的问题。

为达到上述目的，本发明提供一种衣物多节点电路架构，设有一衣物，在该衣物上以一导线组形成一电路网络，该导线组结合在该衣物并且至少包括三导线，三导线分为一对电源线以及至少一信号控制线，在该电路网络上至少设有两个节点，各节点是连接器。

进一步，本发明在所述的电路网络上设有多个节点，至少在一节点电连接一控制模块，该控制模块包含一处理器，该处理器用以控制每一节点的运作，在其余节点中的至少两节点分别电连接一具唯一标识符的装置。

进一步，本发明所述多个节点分布在所述衣物上的不同位置，在任一未连接所述的控制模块以及所述的装置的节点电连接一电池。

进一步，本发明在多个节点中的至少一节点电连接一无线传输模块，该无线传输模块与一手持行动装置无线连接，使所述的控制模块或所述各装置能通过该无线传输模块而与该手持行动装置双向传输数据。

更进一步，本发明在多个节点中的至少一节点电连接一电源管理芯片。

较佳的，本发明所述的导线组的各导线是绝缘线，该导线组的各导线编织在所述的衣物以形成所述的电路网络。

较佳的，本发明所述的导线组是软性扁平电缆，所述各导线是设于该软性扁平电缆内的导电箔，该导线组缝合固定在所述的衣物以形成所述的电路网络。

较佳的，本发明配合所述电路网络的形状在所述的衣物上形成一夹层，所述的导线是软性扁平电缆并且穿置在该夹层固定，所述各导线是设于该软性扁平电缆内的导电箔。

较佳的，本发明所述装置是智能手环、电热护腰、耳机、心跳侦测器、LED灯模块或血氧侦测器。

进一步，本发明所述各节点是在所述的衣物铆合固定一第一盘形扣，在各第一盘形扣底缘的周围至少穿设一第一导线穿口，所述的导线组由各第一导线穿口穿入各第一盘形扣内，在各第一盘形扣内设有一第一电路板，各第一电路板与各导线组结合固定在各第一盘形扣内的底部，在该第一电路板的表面至少设有三个弹性电子接点，所述各导线分别与各弹性电子接点电连接。

进一步，本发明至少在一所述的节点以可插入、拔除的形态电连接一装置，该装置在一布片上结合一第二导线组，该第二导线组至少包括三第二导线，在该布片铆合固定一第二盘形扣，该第二盘形扣与该第一盘形扣相互扣合，在该第二盘形扣底缘的周围至少穿设一第二导线穿口，所述的第二导线组由该第二导线穿口穿入该第二盘形扣内，在该第二盘形扣内设有一第二电路板，该第二电路板与该第二导线组结合固定在该第二盘形扣内的底部，在该第二电路板的表面以同心排列的方式至少设有三个圆环形导电箔，所述各第二导线与各圆环形导电箔电连接，各圆环形导电箔与所述各弹性电子接点接触并电连接。

本发明使用时，是让使用者穿着该衣物，由于构成该电路网络的导线组与该衣物结合，因此不会有电线悬空横跨该衣物的外部，不会造成穿着者不舒服，也不会有穿着者拨动横跨的导线而造成连接器与装置脱离的问题。整合在衣物上的电路网络的各节点可以连接不同的装置，当其中一节点连接电池时，连接其他节点的装置可进行充电或直接由电池供应所需要的电源，达到每个装置可共享同一电池的功效。

由于本发明的各节点是连接器，因此各装备可随时从衣物上拔取下来，不使用时无需固定在衣物上，不会影响到衣物的外观，并且可将导线组设计得很小结合在衣物上，以导线连成不同的电路网络，适合不同的衣物外形。当所有的设备从各节点上拔除时，结合在衣物上的导线组可随衣物一同清洗，待晾干即可再度使用，若选用容易取得的绝缘线组成导线组，或将导线组设为软性扁平电缆，则具有成本低与易于整合在衣物的功效。

本发明进一步在不同节点电连接一控制模块以及其他分别具有唯一标识符的装置，例如智能手环、耳机或无线传输模块，由于控制模块能辨识其他装置的唯一标识符，因此当有两个以上的装置与节点电连接时，能以控制模块辨识出不同的装置并且控制各节点的运作，使不同的装置能共享同一无线传输模块，使电连接在该电路网络的不同设备具有能与外部的手持装置进行无线传输的功能，可降低特各装置的体积以及制造的成本。

附图说明

图1是本发明第一较佳实施例衣物结合电路网络的示意图。

图2是本发明第一较佳实施例导线组编织在衣物的示意图。

图3是本发明第一较佳实施例提供使用者穿戴的实施示意图。

图4是本发明第一较佳实施例电路网络配合不同装置的方块示意图。

图5是本发明第一较佳实施例节点配合装置处的剖面示意图。

图6是本发明第一较佳实施例第二电路板与第二导线组连接的仰视示意图。

图7是本发明第一较佳实施例的节点结合装置处的剖面示意图。

图8是本发明第二较佳实施例导线组的平面示意图。

图9是本发明第三较佳实施例导线组设于衣物的剖面示意图。

图10是本发明第四较佳实施例电路网络配合不同装置的方块示意图。

图11至14图是本发明第五至第八较佳实施例衣物结合电路网络的示意图。

附图标记说明：

A：衣物用连接器，B：第一连接器，C：第二连接器，10：衣物，

101：夹层，20：第一盘形扣，201：第一底片，202：第一底扣穿孔，

203：第一扣环，204：第一导线穿口，21：底扣，22：第一电路板，

221：弹性电子接点，25：第二盘形扣，251：第二底片，

252：第二底扣穿孔，253：第二扣环，254：第二导线穿口，26：面扣，

27：第二电路板，271：圆环形接点，30：导线组，301：导线，

31：电路网络，32：节点，40：智慧手环，41：控制模块，

411：处理器，42：电热护腰，43：耳机，44：无线传输模块，

45：电池，451：电源管理芯片，46：手持装置，47：心跳侦测器，

48：LED灯模块，49：血氧侦测器，50：第二导线组，501：第二导线，

51：布片。

具体实施方式

为能详细了解本发明的技术特征及实用功效，并可依照说明书的内容来实施，进一步以如附图所示的较佳实施例，详细说明如下。

如图1至图7所示的第一较佳实施例，是一种衣物多节点电路架构，请参看图1至图4，设有一衣物10，如本较佳实施例中该衣物10是长袖T恤，以一导线组30结合在该衣物10上的手段在该衣物10上形成一电路网络31，如本较佳实施例，是将该电路网络31形成在该衣物10的前面，且该电路网络31的一端延伸至该衣物10右侧的袖子末端，在该电路网络31上至少设有两个节点32，如本较佳实施例，是在该电路网络31设有六个节点32，各节点32是连接器且分布在该衣物10上的不同位置，且其中一个节点32位于该衣物10的右侧袖子的末端。

该导线组30包含四导线301，四导线301都是绝缘线且其中两导线301是成对的电压线与接地线，此对导线301是作为电源线的用途，其余两导线301都是信号控制线的用途，在本发明的设计中，该导线组30至少要包含两条导线301作为电源线，至少一条导线301作为信号控制线。该导线组30的四导线301编织在该衣物10以形成该电路网络31。

在该电路网络31上的六个节点32分别以可插入、拔除的手段各电连接一智慧手环40、一控制模块41、一电热护腰42、一耳机43、一无线传输模块44以及一电池45，其中该控制模块41包含一处理器411，该处理器411用以控制每一节点32的运作，上述连接各节点32的装置除了电池45以及控制模块41以外，其余的智能手环40、电热护腰42、耳机43以及无线传输模块44等装置都分别具有唯一辨识码，供该控制模块41的处理器411辨识各装置并藉此控制各节点32的运作，因此上述各装置改变为电连接在不同位置的节点32时，例如无线传输模块44与电热护腰42交换彼此电连接的节点32后，也能发挥相同的功能。该无线传输模块44能与一外部的手持装置46无线连接，藉此使控制模块41、智能手环40、电热护腰42或耳机43能通过该无线传输模块44而与该手持装置46双向传输数据。

如前所述，设于该电路网络31的各节点32是连接器，如图5、图6所示，本较佳实施例各节点32与各装置之间电连接的手段是采用一种衣物用连接器A，包括结合在该衣物10作为各节点32的第一连接器B，以及结合在外部装置而能与第一连接器B扣合、电连接的第二连接器C。

该衣物用连接器A的第一连接器B是在所述的衣物10的表面设有一第一盘形扣20，该第一盘形扣20在该衣物10的表面贴靠设有一第一底片201，该第一底片201是圆形片体并且在中央穿设一第一底扣穿孔202，在该第一底片201的外周缘朝其垂直方向往上凸设一圆环状的第一扣环203，该第一扣环203的外端缘向内弯曲；配合该导线组30与本节点32连接的位置，在该第一扣环203底缘的周围至少穿设一第一导线穿口204，例如由于本节点32是与该导线组30串连，因此要在该第一扣环203底缘的相反两侧穿设两第一导线穿口204，该导线组30穿过该第一盘形扣20的两第一导线穿口204，该导线组30位于该第一盘形扣20内的部分断开，使该导线组30能由该第一盘形扣20两侧的第一导线穿口204穿入该第一盘形扣20。

配合该第一盘形扣20设有一底扣21，该底扣21由该衣物10的内侧穿过该衣物10与该第一盘形扣20的第一底扣穿孔202，该底扣21的末端铆合在该第一底扣穿孔202的周缘，藉此将该第一盘形扣20固定在该衣物10的表面；在该第一盘形扣20的内部设有一第一电路板22，该第一电路板22是圆环形的电路板，并且以同心的形态设置在该第一盘形扣20内部，该第一电路板22与导线组30位于该第一盘形扣20内的部分以黏合或勾扣的手段一同结合固定在该第一底片201上，配合该导线组30的导线301数量，在该第一电路板22的表面设有相同数量的弹性电子接点221，例如本较佳实施例是在第一电路板22设有四个弹性电子接点221，各弹性电子接点221距离该第一电路板22中心的距离各不相同，该导线组30与第一电路板22电连接，其中各导线301的断开处与同一弹性电子接点221电连接，使各导线301形成导通状态并与各弹性电子接点221电连接。

上述衣物用连接器A的第二连接器C，如图4至图7所示，是设于上述以可插入、拔除的手段电连接各节点32的装置，例如智能手环40、控制模块41、电热护腰42、耳机43、无线传输模块44或电池45，由该些装置分别伸设一第二导线组50，配合该导线组30的导线301的数量，该第二导线组50包含四第二导线501，四第二导线501编织在一布片51上。

该衣物用连接器A的第二连接器C，是在该布片51的表面设有一第二盘形扣25，该第二盘形扣25在该布片51的表面贴靠设有一第二底片251，该第二底片251是圆形片体并且在中央穿设一第二底扣穿孔252，在该第二底片251的外周缘朝其垂直方向往下凸设一圆环状的第二扣环253，该第二扣环253的外端缘向内弯曲，该第二扣环253的直径大于该第一扣环203的直径，当该第二盘形扣25朝该第一盘形扣20扣合时，该第一盘形扣20的第一扣环203会弹性地嵌入该第二盘形扣25的第二扣环253的内侧定位。

配合该第二导线组50，在该第二扣环253底缘的周围至少穿设一第二导线穿口254，例如由于第二导线组50并非与衣物用连接器A的第二连接器C串连，而是藉由一端连接该衣物用连接器A的第二连接器C而达到与其第一连接器B的节点32电连接的功能，因此只要在该第二扣环253底缘的一侧穿设一第二导线穿口254即可，该第二导线组50由该第二导线穿口254穿入该第二盘形扣25内。配合该第二盘形扣25设有一面扣26，该面扣26由该布片51的内侧穿过该布片51与该第二盘形扣25的第二底扣穿孔252，该面扣26的末端铆合在该第二底扣穿孔252的周缘，藉此将该第二盘形扣25固定在该布片51的表面。

在该第二盘形扣25的内部设有一第二电路板27，该第二电路板27是圆环形的电路板，并且以同心的形态设置在该第二盘形扣25内部，该第二电路板27与第二导线组50位于该第二盘形扣25内的部分以黏合或勾扣的手段一同结合固定在该第二底片251上，配合该第二导线组50的第二导线501数量，在该第二电路板27的表面设有相同数量的圆环形接点271，各圆环形接点271是分别与该第二电路板27同心的圆环形导电箔，且各圆环形接点271的直径各不相同，该第二导线组50与第二电路板27电连接，其中各第二导线501与各圆环形接点271电连接，各圆环形接点271的半径尺寸与配合的各弹性电子接点221距离该第一电路板22中心的尺寸相同，当该第二盘形扣25与该第一盘形扣20扣合时，各圆环形接点271会与各弹性电子接点221接触而电连接，使各装置能与各节点32电连接。

本发明使用时如前述的第一较佳实施例，能让使用者穿着该衣物10，由于构成该电路网络31的导线组30与该衣物10结合，因此不会有电线悬空横跨该衣物10的外部，不会造成穿着者不舒服，也不会有穿着者的动作拨动横跨的导线而造成连接器与装置脱离的问题。再者，本发明构成电路网络31的导线组30能选用具有可挠性的软性扁平电缆或导线，本身符合电性以及安全规定的要求，能很快地与衣物整合制造，形成与多个装置连接的电路架构。

当本发明选择性地将需要使用的装置，例如智能手环40、控制模块41、电热护腰42、耳机43、无线传输模块44或电池45与各节点32电连接时，由于控制模块41能辨识其他装置的唯一标识符，因此当有两个以上的装置插入节点32而连接在该电路网络31时，能以控制模块41辨识出不同的装置并且控制各节点32的运作，使不同的装置进行数据交换与协同处理，例如，使不同的装置能共享同一无线传输模块44，使电连接在该电路网络31的不同设备具有能与外部的手持装置46进行无线传输的功能。此外，连接在该电路网络31的电池45也能对所有连接在该电路网络31的设备进行充电或供电，使得各个设备本身能够不需要自带电源或者无线传输模块，可降低各装置的体积以及制造的成本。

本发明除前述的第一较佳实施例，是在第一盘形扣20内设有第一电路板22，以该第一电路板22上的各弹性电子接点221配合连接该第二盘形扣25内的第二电路板27的各圆环形接点271以外，也可以将第一电路板22与第二电路板27设置的位置互换，如此的构造在第一盘形扣20与第二盘形扣25扣合时，仍能达到各弹性电子接点221与各圆环形接点271电连接的功效。

本发明除前述较佳实施例，是将该导线组30设为包括四导线301并编织在该衣物10以形成所述电路网络31的构造以外，如图8所示的第二较佳实施例，可将导线组30设为软性扁平电缆，并在软性扁平电缆内并排设有四导线301，其中各导线301可以是铜、铝或石墨材质的导电箔，该软性扁平电缆形态的导线组30缝合固定在所述的衣物10以形成所述的电路网络31。又如图9所示的第三较佳实施例，配合所述的电路网络31形状，在所述的衣物10形成一夹层101，可将该导线组30设为软性扁平电缆并穿置在该夹层101固定而形成该电路网络31，在软性扁平电缆内并排设有四导线301，其中各导线301可以是铜、铝或石墨材质的导电箔。

本发明除前述第一较佳实施例，是在该电路网络31上设有六个节点32以外，该电路网络31可以设为不同的网络形状以及具有不同数量的节点32。如图10所示的第四较佳实施例，该电路网络31设有七个节点32，并在七个节点32分别以可插入、拔除的手段各电连接一控制模块41、一电池45、一无线传输模块44、一心跳侦测器47、一LED灯模块48、一血氧侦测器49以及一电源管理芯片451，前述连接各节点32的装置除了控制模块41以及电池45以外，其余的无线传输模块44、心跳侦测器47、LED灯模块48、血氧侦测器49以及电源管理芯片451等装置都分别具有唯一辨识码。

本发明除前述第一较佳实施例，是将该衣物10设为长袖T恤，并在该衣物10的前面形成所述的电路网络31与节点32以外，如图11至图14所示第五至第八较佳实施例，可将该衣物10分别设为短袖T恤、裤子、内衣或者背心，并在各不相同的衣物10上形成所述的电路网络31，在各电路网络31分别设有不等数量的节点32。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明主张的权利范围，凡其它未脱离本发明所揭示的精神所完成的等效改变或修饰，均应包括在本发明的申请专利范围内。

Claims (9)

1.一种衣物多节点电路架构，其特征在于，设有一衣物，在该衣物上以一导线组形成一电路网络，该导线组结合在该衣物并且至少包括三导线，三导线分为一对电源线以及至少一信号控制线，在该电路网络上至少设有两个节点，各节点是连接器。

2.如权利要求1所述的衣物多节点电路架构，其特征在于，其中在所述的电路网络上设有多个节点，至少在一节点电连接一控制模块，该控制模块包含一处理器，该处理器用以控制每一节点的运作，在其余节点中的至少两节点分别电连接一具唯一标识符的装置。

3.如权利要求2所述的衣物多节点电路架构，其特征在于，其中所述多个节点分布在所述衣物上的不同位置，在任一未连接所述的控制模块以及所述的装置的节点电连接一电池。

4.如权利要求2所述的衣物多节点电路架构，其特征在于，其中在多个节点中的至少一节点电连接一无线传输模块，该无线传输模块与一手持行动装置无线连接，使所述的控制模块或所述各装置能通过该无线传输模块而与该手持行动装置双向传输数据。

5.如权利要求3所述的衣物多节点电路架构，其特征在于，其中在多个节点中的至少一节点电连接一电源管理芯片。

6.如权利要求1至5中任一项所述的衣物多节点电路架构，其特征在于，其中所述的导线组的各导线是绝缘线，该导线组的各导线编织在所述的衣物以形成所述的电路网络。

7.如权利要求1至5中任一项所述的衣物多节点电路架构，其特征在于，其中所述的导线组是软性扁平电缆，所述各导线是设于该软性扁平电缆内的导电箔，该导线组缝合固定在所述的衣物以形成所述的电路网络。

8.如权利要求1所述的衣物多节点电路架构，其特征在于，其中所述各节点是在所述的衣物铆合固定一第一盘形扣，在各第一盘形扣底缘的周围至少穿设一第一导线穿口，所述的导线组由各第一导线穿口穿入各第一盘形扣内，在各第一盘形扣内设有一第一电路板，各第一电路板与各导线组结合固定在各第一盘形扣内的底部，在该第一电路板的表面至少设有三个弹性电子接点，所述各导线分别与各弹性电子接点电连接。

9.如权利要求8所述的衣物多节点电路架构，其特征在于，其中至少在一所述的节点以可插入、拔除的形态电连接一装置，该装置在一布片上结合一第二导线组，该第二导线组至少包括三第二导线，在该布片铆合固定一第二盘形扣，该第二盘形扣与该第一盘形扣相互扣合，在该第二盘形扣底缘的周围至少穿设一第二导线穿口，所述的第二导线组由该第二导线穿口穿入该第二盘形扣内，在该第二盘形扣内设有一第二电路板，该第二电路板与该第二导线组结合固定在该第二盘形扣内的底部，在该第二电路板的表面以同心排列的方式至少设有三个圆环形导电箔，所述各第二导线与各圆环形导电箔电连接，各圆环形导电箔与所述各弹性电子接点接触并电连接。