CN206576870U - 柔性传感器及智能服装 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及传感器技术领域，提供一种柔性传感器及智能服装，柔性传感器包括自上而下依次设置的第一支撑层、第一导电层、第二导电层以及第二支撑层，在第一导电层和第二导电层之间设有若干支撑件，各支撑件将第一导电层与第二导电层隔开，当柔性传感器未发生弯曲时，第一导电层与第二导电层之间处于分隔断路状态，当第一支撑层与第二支撑层发生弯曲时，该弯折处的第一导电层则抵顶于第二导电层实现电路通路，并产生接触信号。这样，该种柔性传感器不仅可通过常规的主动按压触发反馈电信号，而且可通过被动弯折触发反馈信号，实现传感器在触控方式上的多样性。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种柔性传感器以及具有该柔性传感器的智能服装。
背景技术
传感器是一种检测装置，能够感受被测量的信息，并能将感受的信息，按照一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
目前，在生活以及实际生产过程中运用较多的为触控按压式传感器，即传感器的感应层仅受到外力按压时才会发生电势变化，输出相应的电信号，但是该种传感器的感应方式单一，无法满足多种场合的感应需求，特别是感应弯曲状态的需求。
实用新型内容
综上所述，本实用新型的目的在于提供一种柔性传感器，旨在解决现有技术中的传感器的感应方式单一的问题。
本实用新型是这样实现的，柔性传感器，柔性传感器，包括自上而下依次设置的第一支撑层、第一导电层、第二导电层及第二支撑层，在所述第一导电层和所述第二导电层之间设有若干支撑件，各所述支撑件将所述第一导电层与所述第二导电层隔开，所述柔性传感器在弯曲时所述第一导电层与所述第二导电层接触而产生接触信号。
进一步地，所述第一导电层与所述第二导电层接触位置不同而产生不同电流大小的接触信号。
进一步地，所述第一导电层与所述第二导电层的接触面积不同而产生不同电流大小的接触信号。
具体地，各所述支撑件呈矩阵排列于所述第一导电层和所述第二导电层之间。
具体地，所述第一支撑层的柔性大于所述第二支撑层的柔性；
或者，所述第二支撑层的厚度大于所述第一支撑层的厚度。
优选地，所述第一支撑层与所述第二支撑层的材料相同。
进一步地，所述第一支撑层在弯曲时发生延展。
进一步地，所述第二支撑层在弯曲时不发生延展。
与现有技术相比，本实用新型提供的柔性传感器，利用支撑件将第一导电层和第二导电层始终分隔，当第一支撑层与第二支撑层发生弯折时，第一导电层和第二导电层则在弯折处发生抵顶接触，实现连接通路。由此，可以实现对弯曲状态的检测，实现传感器在触控方式上的多样性。
本实用新型还提供一种智能服装，包括主体、终端以及多个上述所述的柔性传感器，各所述柔性传感器设于所述主体上，所述柔性传感器弯曲时产生的接触信号发送至所述终端。
与现有技术相比，本实用新型提供的智能服装，在主体上增设多个柔性传感器，在各柔性传感器可实现主动触控的基础上，当使用者穿上主体时，使用者的各种动态活动可导致柔性传感器发生弯折，柔性传感器则可接收来自使用者被动触控并发出电信号，并将各电信号反馈至终端，从而能够时刻监测使用者的动态活动情况。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的柔性传感器的局部剖面图；
图2是本实用新型实施例提供的柔性传感器弯折状态下的局部剖面图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者间接在另一个元件上。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者间接连接至该另一个元件上。
还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。
请参考图1和图2，本实用新型实施例提供的柔性传感器01，包括自上而下依次设置的第一支撑层11、第一导电层12、第二导电层13以及第二支撑层14，在第一导电层12和第二导电层13之间设有若干支撑件，各支撑件将第一导电层12与第二导电层13隔开，当柔性传感器01未发生弯曲时，第一导电层12与第二导电层13之间处于分隔断路状态，当第一支撑层11与第二支撑层14发生弯曲时，该弯折处的第一导电层12则抵顶于第二导电层13实现电路通路，并产生接触信号。
本实用新型实施例提供的柔性传感器01，利用支撑件2将第一导电层12和第二导电层13分隔，当第一支撑层11与第二支撑层14发生弯曲折时，第一导电层12和第二导电层13则在弯曲处发生抵顶接触，实现连接通路，从而根据第一导电层12和第二导电层13的接通电流位置大小来判断第一支撑层11和第二支撑层14具体的弯曲折位置，这样，该柔性传感器01不仅可通过常规的主动按压触发反馈电信号，而且可通过被动弯曲触发反馈信号，实现传感器在触控方式上的多样性。
需要说明的是，在第一支撑层11与第二支撑层14发生弯曲时，只要能够导致第一导电层12和第二导电层13相抵顶接触即可，第一支撑层11和第二支撑层14在材质和厚度上均不作限定。
进一步地，柔性传感器01包括多个支撑件，从而将第一导电层12及第二导电层13分隔成多个感测模组(图中未示)。每一感测模组相对两端均由两支撑件限制。每一感测模组均可独立地进行感测。柔性传感器01的电路中可以设定一个参考点，在参考点位置第一导电层12及第二导电层13接通时产生的电流为参考电流。由于第一导电层12及第二导电层13均存在一定的电阻值，距离参考点越远，第一导电层12与第二导电层13接通时的电阻值就越大，在电压恒定的情况下，电流就越小。因此，可以通过测量第一导电层12及第二导电层13接通时的电流大小来计算出是哪个感测模组接通，并进而确定是哪个位置发生了弯曲。由此，当某一个感测模组的第一支撑层11与第二支撑层14发生弯曲时，第一导电层12和第二导电层13则在弯曲处发生抵顶接触，实现连接通路，从而可根据接通的电流大小来判断第一支撑层11和第二支撑层14的具体的弯曲位置。
进一步地，由于第一导电层12及第二导电层13均存在一定的电阻值，因而还可以通过测量第一导电层12与第二导电层13的接触面积来确定弯曲的程度。具体地，当某一个感测模组弯曲时，其第一导电层12与第二导电层13接触。弯曲的程度越大，第一导电层12与第二导电层13的接触面积越大。由于接触面积越大，所能流经第一导电层12及第二导电层13的接触区域的电流就越大。因此，可以据此计算出每个感测模组的第一导电层12与第二导电层13的接触面积，从而判断出第一每个感测模组的弯曲程度。
请参考图1和图2，在本实施例中，各支撑件2呈矩阵排列于第一导电层12和第二导电层13之间。这样，将第一导电层12及第二导电层13分隔成多个呈矩阵排布的感测模组。当然，根据具体情况，各支撑件2也可呈其他排列形式，能够实现分隔第一导电层12和第二导电层13即可。
进一步地，当柔性传感器受到外力发生弯曲时，由于第一支撑层11的柔性大于第二支撑层12的柔性，即第一支撑层11的弯曲曲率大于第二支撑层12的弯曲曲率，使得第一支撑层11被弯曲程度高，在弯曲处，第一支撑层11则朝向第二支撑层12运动，最终实现抵顶接触。
或者，第一支撑层11和第二支撑层12也可为同种材料，比如PET(聚对苯二甲酸类塑料)，当第一支撑层11的厚度大于第二支撑层12的厚度时，同样，能够实现在弯曲处，第一支撑层11则朝向第二支撑层12运动，最终实现抵顶接触。
可以理解地，当柔性传感器发生弯曲时，在弯曲处，第一支撑层11在弯曲时发生延展，即第一支撑层11沿弯曲方向发生位移偏量，第二支撑层12也可发生延展，但延展程度小于或等于第一支撑层11，使得第一支撑层11和第二支撑层12发生抵顶接触。同样地，当柔性传感器发生弯曲时，在弯曲处，第二支撑层12在弯曲时不发生延展，即第二支撑层12具有刚性，不发生延展，仅第一支撑层11延展并与第二支撑层12抵顶接触。
具体地，请参考图1和图2，在本实施例中，支撑件2为一绝缘垫片，各绝缘垫片呈圆柱状。绝缘垫片的作用是将第一导电层12和第二导电层13彼此分隔，并使二者始终保持断路状态，因此，绝缘垫片的形状不作具体限定，可为圆柱状，也可为其他形状，只要满足将第一导电层12和第二导电层13分隔即可。
图中未示，本实用新型实施例还提供一种智能服装，包括主体及终端，还包括多个上述的柔性传感器01，各柔性传感器01设于主体上，各柔性传感器01弯曲时产生的接触信号发送至终端。
本实用新型实施例提供的智能服装，在主体上增设多个柔性传感器01，在各柔性传感器01可实现主动触控的基础上，当使用者穿上主体时，使用者的各种动态活动可导致柔性传感器01发生弯曲，柔性传感器01则可接收来自使用者被动触控并发出电信号，并将接触信号反馈至终端，从而能够时刻监测使用者的动态活动情况。
具体地，在本实施例中，在主体对应人体膝盖的部分各设有一柔性传感器01，当使用者的膝盖弯曲时，使得各柔性传感器01整体发生弯曲，即接收到使用者的被动触控，并将接触信号反馈至终端，通过终端记录并显示使用者的活动情况，该活动情况包括使用者活动时长以及强度等信息。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.柔性传感器，其特征在于，包括自上而下依次设置的第一支撑层、第一导电层、第二导电层以及第二支撑层，在所述第一导电层和所述第二导电层之间设有若干支撑件，各所述支撑件将所述第一导电层与所述第二导电层隔开，所述柔性传感器在弯曲时所述第一导电层与所述第二导电层接触而产生接触信号，所述第一支撑层的柔性大于所述第二支撑层的柔性。
2.如权利要求1所述的柔性传感器，其特征在于，所述第一导电层与所述第二导电层接触位置不同而产生不同电流大小的接触信号。
3.如权利要求1所述的柔性传感器，其特征在于，所述第一导电层与所述第二导电层的接触面积不同而产生不同电流大小的接触信号。
4.如权利要求1所述的柔性传感器，其特征在于，各所述支撑件呈矩阵排列于所述第一导电层和所述第二导电层之间。
5.如权利要求1至4任一项所述的柔性传感器，其特征在于，所述第二支撑层的厚度大于所述第一支撑层的厚度。
6.如权利要求5所述的柔性传感器，其特征在于，所述第一支撑层与所述第二支撑层的材料相同。
7.如权利要求1至4任一项所述的柔性传感器，其特征在于，所述第一支撑层在弯曲时发生延展。
8.如权利要求7所述的柔性传感器，其特征在于，所述第二支撑层在弯曲时不发生延展。
9.智能服装，包括主体及终端，其特征在于，还包括多个如权利要求1至8任一项所述的柔性传感器，各所述柔性传感器设于所述主体上，所述柔性传感器弯曲时产生的接触信号发送至所述终端。
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Cited By (1)
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| WO2022104792A1 (zh) * | 2020-11-23 | 2022-05-27 | 原见精机股份有限公司 | 接触感应器与运用其的自动化系统 |
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2016
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