專利名稱：用以感測(cè)環(huán)境變化的布料傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種布料傳感器。更具體而言，本發(fā)明是關(guān)于一種用以感測(cè)環(huán)境變化的布料傳感器。
背景技術(shù)：
隨著科技的進(jìn)步，各種電子產(chǎn)品(例如手機(jī)、PDA、MP3等)日益輕薄以及其電池續(xù)航力亦日益增加，此不但使電子產(chǎn)品方便人們隨身攜帶，更使其成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡奈锲贰Ａ硪环矫?，由于衣服是人們每日必須穿戴以及最方便攜帶的物品，因此，為更優(yōu)化電子產(chǎn)品的可移植性，將各式各樣的電子產(chǎn)品整合至衣服中的想法因此醞育而生， 也造就了智能型衣物(smart clothing)的誕生。一般而言，智能型衣物皆會(huì)嵌入布料傳感器，并使布料傳感器與整合至衣物中的電子產(chǎn)品的控制裝置呈電性連接，進(jìn)而方便使用者通過布料傳感器控制電子產(chǎn)品。具體說， 現(xiàn)有的布料傳感器包含電性連接至電子產(chǎn)品的導(dǎo)電飾鈕(conductivestud)，其作用類似一開關(guān)，舉例而言，若導(dǎo)電飾鈕電性連接至一發(fā)光二極管(lightemitting diode ；LED)燈，于導(dǎo)電飾鈕未受使用者按壓的情況下，LED燈的電路將呈現(xiàn)斷路的狀態(tài)且LED燈是關(guān)閉狀態(tài)。 但當(dāng)使用者以一足夠力量按壓導(dǎo)電飾鈕時(shí)，將使得LED燈的電路進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，進(jìn)而使LED 燈將成為開啟狀態(tài)。由此可知，布料傳感器對(duì)于智能型衣物而言，是相當(dāng)重要的元件。然而，現(xiàn)有的按壓式布料傳感器需要通過使用者施加足夠的力量，方可使LED燈的電路進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，這樣子的作法在操作上頗為不便。此外，按壓式布料傳感器通常具有一設(shè)置于導(dǎo)電飾鈕的彈性元件，以于使用者的按壓力量去除時(shí)，提供一恢復(fù)力予導(dǎo)電飾鈕， 以便LED燈的電路可由按壓時(shí)的導(dǎo)通狀態(tài)恢復(fù)為斷路的狀態(tài)，但隨著導(dǎo)電飾鈕被按壓次數(shù)的增加，彈性元件將無可避免的會(huì)漸漸失去彈性，進(jìn)而影響布料傳感器的效能。有鑒于此，提供一種易于操作并且其使用效能能夠較現(xiàn)有的布料傳感器為高的布料傳感器，這是布料傳感器制造廠商亟待達(dá)成的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種布料傳感器，該布料傳感器與一控制裝置呈電性連接，且用以感測(cè)一環(huán)境變化進(jìn)而產(chǎn)生一感測(cè)信號(hào)，以便該控制裝置可根據(jù)該感測(cè)信號(hào)動(dòng)作。為達(dá)上述目的，該布料傳感器包含一電極、一電容式開關(guān)電路以及一絕緣層。該電容式開關(guān)電路與該電極呈電性連接，用以提供一電壓至該電極，以形成一電場(chǎng)于該電容式開關(guān)電路與該電極之間，該絕緣層是由一絕緣布料制成，用以覆蓋該電極，此外，該電容式開關(guān)電路更與該控制裝置成電性連接，用以根據(jù)該環(huán)境變化，感測(cè)該電場(chǎng)的改變，以產(chǎn)生該感測(cè)信號(hào)至該控制裝置，以便該控制裝置可根據(jù)該感測(cè)信號(hào)動(dòng)作。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是本發(fā)明的布料傳感器通過電容式開關(guān)電路以及電極以的結(jié)合，可于布料傳感器周圍形成一電場(chǎng)，于一物體(例如使用者的手指)接近時(shí)，此電場(chǎng)將受該物體本身電荷的干擾而改變，電容式開關(guān)電路將可根據(jù)該電場(chǎng)的改變得知周圍環(huán)境已變化，進(jìn)而產(chǎn)生一感測(cè)信號(hào)，以便控制裝置可根據(jù)感測(cè)信號(hào)動(dòng)作。此外，為增加布料傳感器的感測(cè)靈敏度，本發(fā)明還將一絕緣層覆蓋于電極上，如此一來，只要布料傳感器周圍環(huán)境的濕度及溫度等環(huán)境條件發(fā)生變化，電容式開關(guān)電路亦可相對(duì)應(yīng)地產(chǎn)生感測(cè)信號(hào)。換言之， 本發(fā)明的布料傳感器在不需實(shí)質(zhì)接觸的情況下，即可感測(cè)到使用者的操作或所處環(huán)境條件的變化，藉此，現(xiàn)有的技術(shù)的缺點(diǎn)將可被有效克服，進(jìn)而增加智能型衣物的整體價(jià)值。


在參閱附圖及隨后描述的實(shí)施方式后，該技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者便可了解本發(fā)明的其它目的，以及本發(fā)明的技術(shù)手段及實(shí)施態(tài)樣，其中圖1是本發(fā)明的一實(shí)施例的示意圖；圖2是該實(shí)施例的布料傳感器的剖面圖；圖3A-圖3C是該實(shí)施例的紗線導(dǎo)電材料示意圖；以及圖4是該實(shí)施例的布料傳感器的絕緣材料的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將通過實(shí)施方式來解釋本發(fā)明內(nèi)容，然而，關(guān)于實(shí)施方式的說明僅為闡釋本發(fā)明的目的，而非用以直接限制本發(fā)明。須說明的是，以下實(shí)施例以及附圖中，與本發(fā)明非直接相關(guān)的元件已省略而未繪示；且圖標(biāo)中各元件間的尺寸關(guān)系僅為求容易了解，非用以限制實(shí)際比例。本發(fā)明的一較佳實(shí)施例如圖1所示，是一種用于感測(cè)環(huán)境變化的布料傳感器1的俯視圖。布料傳感器1是與一控制裝置2呈電性連接且包含一電極11、一電容式開關(guān)電路 13、一絕緣層15、一第一紗線17、一第二紗線19以及一保護(hù)層la。首先，將先說明布料傳感器1所包含的硬件元件的構(gòu)成關(guān)系，請(qǐng)一并參閱圖2，其是沿圖IA-A剖面線的布料傳感器1的剖面圖，本實(shí)施例的電容式開關(guān)電路13通過第一紗線17與電極11呈電性連接，另再通過第二紗線19與控制裝置2呈電性連接。電容式開關(guān)電路13可通過第一紗線17提供一電壓130至電極11，以于電容式開關(guān)電路13與該電極 11間形成一電場(chǎng)，至于第二紗線19的其它用途將于下文中說明。此外，第一紗線17以及第二紗線19皆由一導(dǎo)電材料制成，該導(dǎo)電材料則如圖3A 所繪示，可由多個(gè)導(dǎo)電纖維31編織而成。更進(jìn)一步而言，導(dǎo)電纖維是具有導(dǎo)電性的金屬纖維，例如銅纖維、不銹鋼纖維、碳纖維或?yàn)R鍍銀(sputtered silver)；應(yīng)注意的是，第一紗線17及第二紗線19可由任何具導(dǎo)電性的材料制成。舉例而言，第一紗線17及第二紗線19， 除了如圖3A所繪示，由多個(gè)導(dǎo)電纖維31編織而成以外，導(dǎo)電材料亦可如圖;3B所繪示，分別由導(dǎo)電纖維31和絕緣纖維33混織而成，再如圖3C所示，第一紗線17及第二紗線19還可由混合導(dǎo)電纖維31和絕緣纖維33的紗線編織而成。應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，上述材料僅用于舉例說明，而非用以限制本發(fā)明。另一方面，如圖2所示，保護(hù)層Ia是設(shè)置于電極11以及電容式開關(guān)電路13上，而絕緣層15是相對(duì)于保護(hù)層Ia設(shè)置且用以覆蓋電極11，以增加布料傳感器1的感測(cè)靈敏度。 具體說，就衣物的角度輔以圖2的揭露可知，保護(hù)層Ia是布料傳感器1中最接近人們皮膚的一層，接下來是設(shè)置于保護(hù)層Ia上的電極11、電容式開關(guān)電路13、第一紗線17以及第二紗線19 (未繪示于圖幻，而絕緣層15是最靠近外界環(huán)境的一層。絕緣層15以及保護(hù)層Ia皆由絕緣布料(或其它絕緣材料、膜及薄膜)制成。絕緣布料則如圖4所繪示，由多個(gè)絕緣纖維33編織而成。更進(jìn)一步而言， 絕緣纖維是無導(dǎo)電性的傳統(tǒng)纖維，例如聚酯(polyester)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneter印hthalate ；PET)、棉紗纖維或聚氯基甲酸酯聚合物纖維 (polyurethane ；PU)等等，于其它實(shí)施例中，絕緣纖維更可為其它以無導(dǎo)電性材質(zhì)制成的傳統(tǒng)纖維，其可為此項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者所輕易理解，在此不加贅述。請(qǐng)回參圖1，于布料傳感器1所處環(huán)境變化時(shí)，例如使用者手指靠近或者溫度以及濕度改變，前述產(chǎn)生于電容式開關(guān)電路13與該電極11間的電場(chǎng)，將產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的改變，電容式開關(guān)電路13用以感測(cè)該電場(chǎng)的改變，進(jìn)而產(chǎn)生一感測(cè)信號(hào)132，且通過第二紗線19將感測(cè)信號(hào)132傳導(dǎo)至控制裝置2，以便控制裝置2可根據(jù)感測(cè)信號(hào)132動(dòng)作。舉例而言，控制裝置2是可為一 MP3以及LED裝置等等，當(dāng)該環(huán)境產(chǎn)生變化，電容式開關(guān)電路13是感測(cè)到電場(chǎng)變化并傳送感測(cè)信號(hào)132至MP3或LED裝置，以便MP3可根據(jù)感測(cè)信號(hào)132進(jìn)行播放或停止等操作，或LED裝置根據(jù)感測(cè)信號(hào)132進(jìn)行開啟照明或關(guān)閉照明等操作。應(yīng)注意的是，本發(fā)明的布料傳感器1皆可被廣泛地使用，而非僅限用于智能型衣物。舉例而言，布料傳感器1可被嵌入于沙發(fā)扶手內(nèi)以控制燈以及電視機(jī)，布料傳感器1甚至可與其它具有布料材料的結(jié)合。綜上所述，本發(fā)明的布料傳感器通過電容式開關(guān)電路以及電極以的結(jié)合，可于布料傳感器周圍形成一電場(chǎng)，于一物體(例如使用者的手指)接近時(shí)，此電場(chǎng)將受該物體本身電荷的干擾而改變，電容式開關(guān)電路將可根據(jù)該電場(chǎng)的改變得知周圍環(huán)境已變化，進(jìn)而產(chǎn)生一感測(cè)信號(hào)，以便控制裝置可根據(jù)感測(cè)信號(hào)動(dòng)作。此外，為增加布料傳感器的感測(cè)靈敏度，本發(fā)明更將一絕緣層覆蓋于電極上，如此一來，只要布料傳感器周圍環(huán)境的濕度及溫度等環(huán)境條件發(fā)生變化，電容式開關(guān)電路亦可相對(duì)應(yīng)地產(chǎn)生感測(cè)信號(hào)。換言之，本發(fā)明的布料傳感器在不需實(shí)質(zhì)接觸的情況下，即可感測(cè)到使用者的操作或所處環(huán)境條件的變化，藉此， 現(xiàn)有的技術(shù)的缺點(diǎn)將可被有效克服，進(jìn)而增加智能型衣物的整體價(jià)值。上述的實(shí)施例僅用來例舉本發(fā)明的實(shí)施態(tài)樣，以及闡釋本發(fā)明的技術(shù)特征，并非用來限制本發(fā)明的保護(hù)范疇。任何熟悉此技術(shù)者可輕易完成的改變或均等性的安排均屬于本發(fā)明所主張的范圍，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍應(yīng)以申請(qǐng)專利范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種用以感測(cè)環(huán)境變化的布料傳感器，與一控制裝置呈電性連接，該布料傳感器包含一電極；一電容式開關(guān)電路，與該電極呈電性連接，用以提供一電壓至該電極，以于該電容式開關(guān)電路與該電極間形成一電場(chǎng)；以及一絕緣層，由一絕緣布料制成，用以覆蓋該電極；其中，該電容式開關(guān)電路還與該控制裝置呈電性連接，且還用以根據(jù)該環(huán)境變化，感測(cè)該電場(chǎng)的改變，以產(chǎn)生一感測(cè)信號(hào)至該控制裝置，以便該控制裝置可根據(jù)該感測(cè)信號(hào)動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的布料傳感器，其特征在于，還包含一第一紗線，由一導(dǎo)電材料制成，用以電性連接該電容式開關(guān)電路以及該電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的布料傳感器，其特征在于，還包含一第二紗線，由該導(dǎo)電材料制成，用以電性連接該電容式開關(guān)電路以及該控制裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的布料傳感器，其特征在于，該第一紗線以及該第二紗線的導(dǎo)電材料是銅纖維、不銹鋼纖維、碳纖維、濺鍍銀及其組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的布料傳感器，其特征在于，還包含 一保護(hù)層，相對(duì)于該絕緣層設(shè)置于該電極以及該電容式開關(guān)電路上； 其中，該保護(hù)層是由該絕緣布料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的布料傳感器，其特征在于，該絕緣布料是由多個(gè)絕緣纖維編織而成，且這些絕緣纖維的材料為聚酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、棉紗或聚氯基甲酸酯聚合物及其組合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用以感測(cè)環(huán)境變化的布料傳感器，該布料傳感器與一控制裝置呈電性連接，該布料傳感器包含一電極、一電容式開關(guān)電路以及一絕緣層，該電容式開關(guān)電路與該電極以及該控制裝置呈電性連接，用以提供一電壓至該電極，以形成一電場(chǎng)于該電容式開關(guān)電路與該電極之間，該絕緣層是由一絕緣布料制成，用以覆蓋該電極，該電容式開關(guān)電路還用以根據(jù)該環(huán)境變化，感測(cè)該電場(chǎng)的一改變，以產(chǎn)生一感測(cè)信號(hào)至該控制裝置，以便該控制裝置可根據(jù)該感測(cè)信號(hào)動(dòng)作。
文檔編號(hào)G01D5/12GK102261923SQ201010199380
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
發(fā)明者李鎮(zhèn)樟, 蘇以禎 申請(qǐng)人:南緯實(shí)業(yè)股份有限公司