TWI613973B - 衣物多節點電路架構 - Google Patents

Abstract

一種衣物多節點電路架構，是以可撓性的導線組在衣物上形成一電路網路，該導線組至少包括三導線，三導線分為一對電源線以及至少一訊號控制線的用途，在該電路網路上至少設有兩個節點，利用各節點分布在衣物的不同位置，使衣物上的電路網路可分別電連接一控制模組、電池、無線模組、手持行動裝置或智慧手環，使不同的裝置能透過衣物上的電路網路相連，共享同一電池或其他裝置的資源，並在不需要使用時由各節點拔除裝置，在衣物與裝置之間形成可溝通、整合不同裝置的電路架構。

Description

衣物多節點電路架構

一種電路架構，尤其涉及一種設置在衣物並能整合不同裝置共享資源的衣物多節點電路架構。

現在穿戴式設備發展越來越迅速，智慧衣物也是發展的一個方向。前述的穿戴式設備，例如能與智慧手機之間進行無線傳輸的智慧手環或能獨立使用的血氧偵測器，能將所偵測到的人體心跳、體溫、血氧等生理參數，傳輸到智慧手機分析或以本身具有的顯示器向外顯示，供使用者讀取。

上述的穿戴式設備之間的整合與如何互相連接溝通是一大需要克服的問題，通常上述的穿戴式設備與其他設備之間的溝通，是利用本身具備的無線傳輸模組與另一設備的無線傳輸模組進行溝通，但若裝置之間進行溝通都要靠無線傳輸模組，勢必每一裝置都要添加無線模組及獨立電源，使得裝置的成本較為昂貴，再者，無線傳輸模組僅能傳輸訊號，無法傳輸電源，不能解決各裝置使用電源的問題也不能共用同一組電源。

若穿戴式設備之間以有線的方式連接，或許能解決上述的無線傳輸缺點，但由於此種連線方式的導線沒有與衣物整合，因此裝置與裝置之間的電線會跨越使用者的衣物上，如此結合會造成使用者的不舒服，並且如此的構造容易因為使用者手腳動作時拉扯到衣物外部的導線，產生導線鬆脫掉落或連接器脫離的問題。

由於現有穿戴式設備具有不能共享同一電源、無線傳輸模組，以及裝置之間有線連接時容易使導線、連接器脫落的問題。為解決上述問題，發明人提出一種衣物與裝置之間的電路架構，可利用現行導線成品快速的與衣物結合，主要解決衣物整合電子線路與不能共享電源的問題，並進一步解決共享無線傳輸模組的問題。

為達到上述目的，本發明提供一種衣物多節點電路架構，設有一衣物，在該衣物上以一導線組形成一電路網路，該導線組結合在該衣物並且至少包括三導線，三導線分為一對電源線以及至少一訊號控制線，在該電路網路上至少設有兩個節點，各節點是連接器。

進一步，本發明在所述的電路網路上設有多個節點，至少在一節點電連接一控制模組，該控制模組包含一處理器，該處理器用以控制每一節點的運作，在其餘節點中的至少兩節點分別電連接一具唯一識別碼的裝置。

進一步，本發明所述多個節點分布在所述衣物上的不同位置，在任一未連接所述的控制模組以及所述的裝置的節點電連接一電池。

進一步，本發明在多個節點中的至少一節點電連接一無線傳輸模組，該無線傳輸模組與一手持行動裝置無線連接，使所述的控制模組或所述各裝置能透過該該無線傳輸模組而與該手持行動裝置雙向傳輸資料。

更進一步，本發明在多個節點中的至少一節點電連接一電源管理晶片。

較佳的，本發明所述的導線組的各導線是絕緣線，該導線組的各導線編織在所述的衣物以形成所述的電路網路。

較佳的，本發明所述的導線組是軟性排線，所述各導線是設於該軟性排線內的導電箔，該導線組縫合固定在所述的衣物以形成所述的電路網路。

較佳的，本發明配合所述電路網路的形狀在所述的衣物上形成一夾層，所述的導線是軟性排線並且穿置在該夾層固定，所述各導線是設於該軟性排線內的導電箔。

較佳的，本發明所述裝置是智慧手環、電熱護腰、耳機、心跳偵測器、LED燈模組或血氧偵測器。

進一步，本發明所述各節點是在所述的衣物鉚合固定一第一盤形扣，在各第一盤形扣底緣的周圍至少穿設一第一導線穿口，所述的導線組由各第一導線穿口穿入各第一盤形扣內，在各第一盤形扣內設有一第一電路板，各第一電路板與各導線組結合固定在各第一盤形扣內的底部，在該第一電路板的表面至少設有三個彈性電子接點，所述各導線分別與各彈性電子接點電連接。

進一步，本發明至少在一所述的節點以可插入、拔除的形態電連接一裝置，該裝置在一布片上結合一第二導線組，該第二導線組至少包括三第二導線，在該布片鉚合固定一第二盤形扣，該第二盤形扣與該第一盤形扣相互扣合，在該第二盤形扣底緣的周圍至少穿設一第二導線穿口，所述的第二導線組由該第二導線穿口穿入該第二盤形扣內，在該第二盤形扣內設有一第二電路板，該第二電路板與該第二導線組結合固定在該第二盤形扣內的底部，在該第二電路板的表面以同心排列的方式至少設有三個圓環形導電箔，所述各第二導線與各圓環形導電箔電連接，各圓環形導電箔與所述各彈性電子接點接觸並電連接。

本發明使用時，是讓使用者穿著該衣物，由於構成該電路網路的導線組與該衣物結合，因此不會有電線懸空橫跨該衣物的外部，不會造成穿著者不舒服，也不會有穿著者撥動橫跨的導線而造成連接器與裝置脫離的問題。整合在衣物上的電路網路的各節點可以連接不同的裝置，當其中一節點連接電池時，連接其他節點的裝置可進行充電或直接由電池供應所需要的電源，達到每個裝置可共享同一電池的功效。

由於本發明的各節點是連接器，因此各裝備可隨時從衣物上拔取下來，不使用時無需固定在衣物上，不會影響到衣物的外觀，並且可將導線組設計得很小結合在衣物上，以導線連成不同的電路網路，適合不同的衣物外形。當所有的設備從各節點上拔除時，結合在衣物上的導線組可隨衣物一同清洗，待晾乾即可再度使用，若選用容易取得的絕緣線組成導線組，或將導線組設為軟性排線，則具有成本低與易於整合在衣物的功效。

本發明進一步在不同節點電連接一控制模組以及其他分別具有唯一識別碼的裝置，例如智慧手環、耳機或無線傳輸模組，由於控制模組能辨識其他裝置的唯一識別碼，因此當有兩個以上的裝置與節點電連接時，能以控制模組辨識出不同的裝置並且控制各節點的運作，使不同的裝置能共享同一無線傳輸模組，使電連接在該電路網路的不同設備具有能與外部的手持裝置進行無線傳輸的功能，可降低特各裝置的體積以及製造的成本。

為能詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實施，進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如下。

如圖1至圖7所示的第一較佳實施例，是一種衣物多節點電路架構，請參看圖1至圖4，設有一衣物10，如本較佳實施例中該衣物10是長袖T恤，以一導線組30結合在該衣物10上的手段在該衣物10上形成一電路網路31，如本較佳實施例，是將該電路網路31形成在該衣物10的前面，且該電路網路31的一端延伸至該衣物10右側的袖子末端，在該電路網路31上至少設有兩個節點32，如本較佳實施例，是在該電路網路31設有六個節點32，各節點32是連接器且分布在該衣物10上的不同位置，且其中一個節點32位於該衣物10的右側袖子的末端。

該導線組30包含四導線301，四導線301都是絕緣線且其中兩導線301是成對的電壓線與接地線，此對導線301是作為電源線的用途，其餘兩導線301都是訊號控制線的用途，在本發明的設計中，該導線組30至少要包含兩條導線301作為電源線，至少一條導線301作為訊號控制線。該導線組30的四導線301編織在該衣物10以形成該電路網路31。

在該電路網路31上的六個節點32分別以可插入、拔除的手段各電連接一智慧手環40、一控制模組41、一電熱護腰42、一耳機43、一無線傳輸模組44以及一電池45，其中該控制模組41包含一處理器411，該處理器411用以控制每一節點32的運作，上述連接各節點32的裝置除了電池45以及控制模組41以外，其餘的智慧手環40、電熱護腰42、耳機43以及無線傳輸模組44等裝置都分別具有唯一辨識碼，供該控制模組41的處理器411辨識各裝置並藉此控制各節點32的運作，因此上述各裝置改變為電連接在不同位置的節點32時，例如無線傳輸模組44與電熱護腰42交換彼此電連接的節點32後，也能發揮相同的功能。該無線傳輸模組44能與一外部的手持裝置46無線連接，藉此使控制模組41、智慧手環40、電熱護腰42或耳機43能透過該無線傳輸模組44而與該手持裝置46雙向傳輸資料。

如前所述，設於該電路網路31的各節點32是連接器，如圖5、圖6所示，本較佳實施例各節點32與各裝置之間電連接的手段是採用一種衣物用連接器A，包括結合在該衣物10作為各節點32的第一連接器B，以及結合在外部裝置而能與第一連接器B扣合、電連接的第二連接器C。

該衣物用連接器A的第一連接器B是在所述的衣物10的表面設有一第一盤形扣20，該第一盤形扣20在該衣物10的表面貼靠設有一第一底片201，該第一底片201是圓形片體並且在中央穿設一第一底扣穿孔202，在該第一底片201的外周緣朝其垂直方向往上凸設一圓環狀的第一扣環203，該第一扣環203的外端緣向內彎曲；配合該導線組30與本節點32連接的位置，在該第一扣環203底緣的周圍至少穿設一第一導線穿口204，例如由於本節點32是與該導線組30串連，因此要在該第一扣環203底緣的相反兩側穿設兩第一導線穿口204，該導線組30穿過該第一盤形扣20的兩第一導線穿口204，該導線組30位於該第一盤形扣20內的部分斷開，使該導線組30能由該第一盤形扣20兩側的第一導線穿口204穿入該第一盤形扣20。

配合該第一盤形扣20設有一底扣21，該底扣21由該衣物10的內側穿過該衣物10與該第一盤形扣20的第一底扣穿孔202，該底扣21的末端鉚合在該第一底扣穿孔202的周緣，藉此將該第一盤形扣20固定在該衣物10的表面；在該第一盤形扣20的內部設有一第一電路板22，該第一電路板22是圓環形的電路板，並且以同心的形態設置在該第一盤形扣20內部，該第一電路板22與導線組30位於該第一盤形扣20內的部分以黏合或勾扣的手段一同結合固定在該第一底片201上，配合該導線組30的導線301數量，在該第一電路板22的表面設有相同數量的彈性電子接點221，例如本較佳實施例是在第一電路板22設有四個彈性電子接點221，各彈性電子接點221距離該第一電路板22中心的距離各不相同，該導線組30與第一電路板22電連接，其中各導線301的斷開處與同一彈性電子接點221電連接，使各導線301形成導通狀態並與各彈性電子接點221電連接。

上述衣物用連接器A的第二連接器C，如圖4至圖7所示，是設於上述以可插入、拔除的手段電連接各節點32的裝置，例如智慧手環40、控制模組41、電熱護腰42、耳機43、無線傳輸模組44或電池45，由該些裝置分別伸設一第二導線組50，配合該導線組30的導線301的數量，該第二導線組50包含四第二導線501，四第二導線501編織在一布片51上。

該衣物用連接器A的第二連接器C，是在該布片51的表面設有一第二盤形扣25，該第二盤形扣25在該布片51的表面貼靠設有一第二底片251，該第二底片251是圓形片體並且在中央穿設一第二底扣穿孔252，在該第二底片251的外周緣朝其垂直方向往下凸設一圓環狀的第二扣環253，該第二扣環253的外端緣向內彎曲，該第二扣環253的直徑大於該第一扣環203的直徑，當該第二盤形扣25朝該第一盤形扣20扣合時，該第一盤形扣20的第一扣環203會彈性地嵌入該第二盤形扣25的第二扣環253的內側定位。

配合該第二導線組50，在該第二扣環253底緣的周圍至少穿設一第二導線穿口254，例如由於第二導線組50並非與衣物用連接器A的第二連接器C串連，而是藉由一端連接該衣物用連接器A的第二連接器C而達到與其第一連接器B的節點32電連接的功能，因此只要在該第二扣環253底緣的一側穿設一第二導線穿口254即可，該第二導線組50由該第二導線穿口254穿入該第二盤形扣25內。配合該第二盤形扣25設有一面扣26，該面扣26由該布片51的內側穿過該布片51與該第二盤形扣25的第二底扣穿孔252，該面扣26的末端鉚合在該第二底扣穿孔252的周緣，藉此將該第二盤形扣25固定在該布片51的表面。

在該第二盤形扣25的內部設有一第二電路板27，該第二電路板27是圓環形的電路板，並且以同心的形態設置在該第二盤形扣25內部，該第二電路板27與第二導線組50位於該第二盤形扣25內的部分以黏合或勾扣的手段一同結合固定在該第二底片251上，配合該第二導線組50的第二導線501數量，在該第二電路板27的表面設有相同數量的圓環形接點271，各圓環形接點271是分別與該第二電路板27同心的圓環形導電箔，且各圓環形接點271的直徑各不相同，該第二導線組50與第二電路板27電連接，其中各第二導線501與各圓環形接點271電連接，各圓環形接點271的半徑尺寸與配合的各彈性電子接點221距離該第一電路板22中心的尺寸相同，當該第二盤形扣25與該第一盤形扣20扣合時，各圓環形接點271會與各彈性電子接點221接觸而電連接，使各裝置能與各節點32電連接。

本發明使用時如前述的第一較佳實施例，能讓使用者穿著該衣物10，由於構成該電路網路31的導線組30與該衣物10結合，因此不會有電線懸空橫跨該衣物10的外部，不會造成穿著者不舒服，也不會有穿著者的動作撥動橫跨的導線而造成連接器與裝置脫離的問題。再者，本發明構成電路網路31的導線組30能選用具有可撓性的軟性排線或導線，本身符合電性以及安全規定的要求，能很快地與衣物整合製造，形成與多個裝置連接的電路架構。

當本發明選擇性地將需要使用的裝置，例如智慧手環40、控制模組41、電熱護腰42、耳機43、無線傳輸模組44或電池45與各節點32電連接時，由於控制模組41能辨識其他裝置的唯一識別碼，因此當有兩個以上的裝置插入節點32而連接在該電路網路31時，能以控制模組41辨識出不同的裝置並且控制各節點32的運作，使不同的裝置進行資料交換與協同處理，例如，使不同的裝置能共享同一無線傳輸模組44，使電連接在該電路網路31的不同設備具有能與外部的手持裝置46進行無線傳輸的功能。此外，連接在該電路網路31的電池45也能對所有連接在該電路網路31的設備進行充電或供電，使得各個設備本身能夠不需要自帶電源或者無線傳輸模組，可降低特各裝置的體積以及製造的成本。

本發明除前述的第一較佳實施例，是在第一盤形扣20內設有第一電路板22，以該第一電路板22上的各彈性電子接點221配合連接該第二盤形扣25內的第二電路板27的各圓環形接點271以外，也可以將第一電路板22與第二電路板27設置的位置互換，如此的構造在第一盤形扣20與第二盤形扣25扣合時，仍能達到各彈性電子接點221與各圓環形接點271電連接的功效。

本發明除前述較佳實施例，是將該導線組30設為包括四導線301並編織在該衣物10以形成所述電路網路31的構造以外，如圖8所示的第二較佳實施例，可將導線組30設為軟性排線，並在軟性排線內並排設有四導線301，其中各導線301可以是銅、鋁或石墨材質的導電箔，該軟性排線形態的導線組30縫合固定在所述的衣物10以形成所述的電路網路31。又如圖9所示的第三較佳實施例，配合所述的電路網路31形狀，在所述的衣物10形成一夾層101，可將該導線組30設為軟性排線並穿置在該夾層101固定而形成該電路網路31，在軟性排線內並排設有四導線301，其中各導線301可以是銅、鋁或石墨材質的導電箔。

本發明除前述第一較佳實施例，是在該電路網路31上設有六個節點32以外，該電路網路31可以設為不同的網路形狀以及具有不同數量的節點32。如圖10所示的第四較佳實施例，該電路網路31設有七個節點32，並在七個節點32分別以可插入、拔除的手段各電連接一控制模組41、一電池45、一無線傳輸模組44、一心跳偵測器47、一LED燈模組48、一血氧偵測器49以及一電源管理晶片451，前述連接各節點32的裝置除了控制模組41以及電池45以外，其餘的無線傳輸模組44、心跳偵測器47、LED燈模組48、血氧偵測器49以及電源管理晶片451等裝置都分別具有唯一辨識碼。

本發明除前述第一較佳實施例，是將該衣物10設為長袖T恤，並在該衣物10的前面形成所述的電路網路31與節點32以外，如圖11至圖14所示第五至第八較佳實施例，可將該衣物10分別設為短袖T恤、褲子、內衣或者背心，並在各不相同的衣物10上形成所述的電路網路31，在各電路網路31分別設有不等數量的節點32。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並非用以限定本發明主張的權利範圍，凡其它未脫離本發明所揭示的精神所完成的等效改變或修飾，均應包括在本發明的申請專利範圍內。

A衣物用連接器 B第一連接器 C第二連接器 10衣物 101夾層 20第一盤形扣 201第一底片 202第一底扣穿孔 203第一扣環 204第一導線穿口 21底扣 22第一電路板 221彈性電子接點 25第二盤形扣 251第二底片 252第二底扣穿孔 253第二扣環 254第二導線穿口 26面扣 27第二電路板 271圓環形接點 30導線組 301 導線 31電路網路 32節點 40智慧手環 41控制模組 411處理器 42電熱護腰 43耳機 44無線傳輸模組 45電池 451電源管理晶片 46手持裝置 47心跳偵測器 48LED燈模組 49血氧偵測器 50第二導線組 501第二導線 51布片

圖1是本發明第一較佳實施例衣物結合電路網路的示意圖。 圖2是本發明第一較佳實施例導線組編織在衣物的示意圖。 圖3是本發明第一較佳實施例提供使用者穿戴的實施示意圖。 圖4是本發明第一較佳實施例電路網路配合不同裝置的方塊示意圖。 圖5是本發明第一較佳實施例節點配合裝置處的剖面示意圖。 圖6是本發明第一較佳實施例第二電路板與第二導線組連接的仰視示意圖。 圖7是本發明第一較佳實施例的節點結合裝置處的剖面示意圖。 圖8是本發明第二較佳實施例導線組的平面示意圖。 圖9是本發明第三較佳實施例導線組設於衣物的剖面示意圖。 圖10是本發明第四較佳實施例電路網路配合不同裝置的方塊示意圖。 圖11至14圖是本發明第五至第八較佳實施例衣物結合電路網路的示意圖。

10 衣物 30導線組 31電路網路 32節點

Claims (2)

1. 一種衣物多節點電路架構，設有一衣物，在該衣物上以一導線組形成一電路網路，該導線組結合在該衣物並且至少包括三導線，三導線分為一對電源線以及至少一訊號控制線，在該電路網路上至少設有兩個節點，各節點是在所述的衣物鉚合固定一第一盤形扣，在各第一盤形扣底緣的周圍至少穿設一第一導線穿口，所述的導線組由各第一導線穿口穿入各第一盤形扣內，在各第一盤形扣內設有一第一電路板，各第一電路板與各導線組結合固定在各第一盤形扣內的底部，在該第一電路板的表面至少設有三個彈性電子接點，所述各導線分別與各彈性電子接點電連接；至少在一所述的節點以可插入、拔除的形態電連接一裝置，該裝置在一布片上結合一第二導線組，該第二導線組至少包括三第二導線，在該布片鉚合固定一第二盤形扣，該第二盤形扣與該第一盤形扣相互扣合，在該第二盤形扣底緣的周圍至少穿設一第二導線穿口，所述的第二導線組由該第二導線穿口穿入該第二盤形扣內，在該第二盤形扣內設有一第二電路板，該第二電路板與該第二導線組結合固定在該第二盤形扣內的底部，在該第二電路板的表面以同心排列的方式至少設有三個圓環形導電箔，所述各第二導線與各圓環形導電箔電連接，各圓環形導電箔與所述各彈性電子接點接觸並電連接。
2. 如請求項1之衣物多節點電路架構，其中在所述的電路網路上設有多個節點，在其中三個節點分別以可插入、拔除的形態電連接三個所述的裝置，其中一裝置是控制模組，該控制模組包含一處理器，該處理器用以控制每一節點的運作，在其餘節點中的兩個節點分別電連接其餘的兩個裝置，該其餘的兩個裝置分別具有唯一識別碼。