装置底座及应用其的智能服饰 |
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| 申请号 | CN202210200953.7 | 申请日 | 2022-03-03 | 公开(公告)号 | CN116725268A | 公开(公告)日 | 2023-09-12 |
| 申请人 | 正基科技股份有限公司; | 发明人 | 范文松; 郑凯元; 杜志威; 廖珮雯; 姚明辉; 何宗祐; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种装置底座及应用其的智能服饰，其中装置底座包含有一上壳体及一下壳体，该上壳体与该下壳体之间具有一 电路 基板 ，该电路基板顶面的金属 接触 件穿出该上壳体以形成多个金属接触点，而该电路基板底面的扁平 电缆 接口 穿出该下壳体，且该下壳体底面朝向每一个扁平电缆接口形成有扁平电缆凹槽，用以引导传输线材顺着该扁平电缆凹槽插入该扁平电缆接口，而该装置底座利用一软 垫片 结合于服饰本体上，并搭配防 水 保护层以避免电路组件与传输线材在清洗时损坏，装置底座装上 电子 装置时则可以进行运动状态监测。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种装置底座，与一下表面具有多个金属外接点的电子装置电性连接，其特征在于该装置底座包括： |
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| 说明书全文 | 装置底座及应用其的智能服饰技术领域背景技术[0002] 在现代生活忙碌的环境下，人们面对着各种庞大的压力，间接导致了生理与心理上健康的问题，因此运动健身的观念，则成为纾解压力的重要管道。 [0003] 为了更有效的运动，有相当多的职业运动员在训练时会搭配使用电子运动器材，将运动时的生理状态记录下来，以提供一种现代科学化的训练，提升运动的效率，亦进一步了解自己的身体状况。 [0004] 为了方便起见，近年来许多业者开发出了于服饰上结合感测装置的产品，有些做法是直接将导线是悬吊在衣物之外，然而这样除了配戴不方便，还会妨碍穿戴者行动及舒适度。有些产品则是使用铆钉扣把感测装置直接装扣于布料上再进行拉线与固定，然而这样的做法不但非常难以加工及量产，且一旦因拉扯导致一处损毁接触不良时，整件衣服与其上的感测装置都无法继续使用而必须报废，非常不环保也很可惜。 [0005] 另外，由于这一类的产品大多于运动时使用，故运动后的清洗是必然的。若是直接将感测装置及其导线装扣于布料上，即使有些会经过防水处理，于清洗过程中仍然容易造成感测装置本身的破损或是毁坏。由于感测装置的造价较高，导致这类的智慧服饰售价无法降低。这对于使用者来讲，因使用寿命无法长久又昂贵，会造成很大的购买意愿抵触，对于推广这一类的产品来讲也变得较为困难。因此亟需一种更环保、更经济的设计，使智慧服饰更能贴近使用者的需求。 发明内容[0006] 本发明的目的在于提供一种装置底座及应用其的智能服饰，其结构简单，操作方便，装置底座是一种可装载感测或是运算用的电子装置的底座，设置于智慧服饰上，并可于运动时，将电子装置装配于装置底座上，则能够进行运动状态监测。 [0007] 为实现上述目的，本发明公开了一种装置底座，与一下表面具有多个金属外接点的电子装置电性连接，其特征在于该装置底座包括： [0008] 一上壳体，于表面上开设有多个第一穿孔，而该上壳体边缘处向上延伸形成有至少一个定位边壁，该定位边壁周围具有至少一个第一定位结构，而该电子装置透过该第一定位结构将该电子装置固定于该定位边壁所包围的范围内，且该第一穿孔位置对应于该电子装置的金属外接点位置，另外该上壳体底面周缘处设有一凹状定位部； [0009] 一电路基板，穿设有多个金属接触件，该电路基板的顶面贴附于该上壳体下方，而该些金属接触件穿入该些第一穿孔以形成多个金属接触点，且该些金属接触点与该些金属外接点相接触，另外该电路基板的底面设置有多个扁平电缆接口；以及 [0010] 一下壳体，该下壳体顶面周缘处设有至少一个第一凸状定位部，该些第一凸状定位部定位于该凹状定位部内，以使该下壳体与该上壳体相结合，并将该电路基板包覆于该上壳体与该下壳体之间，而该下壳体表面上开设有多个对应于该扁平电缆接口位置的第二穿孔，用以使该电路基板的扁平电缆接口穿出该第二穿孔，且该下壳体底面由边缘处向该第二穿孔内凹形成一第一扁平电缆凹槽，用以使一传输线材任一端的一转接接头沿着该第一扁平电缆凹槽插入该第二穿孔内的扁平电缆接口。 [0011] 其中，该上壳体或是下壳体周边朝外延伸环绕有一软垫片，而该软垫片底面朝向该第一扁平电缆凹槽内凹形成有一第二扁平电缆凹槽，且该第二扁平电缆凹槽的斜度与该第一扁平电缆凹槽的斜度相同，以使该第二扁平电缆凹槽与该第一扁平电缆凹槽延伸出一连续延伸的平面。 [0012] 其中，该电子装置为一感测装置、一刺激装置、一处理运算装置或其结合。 [0013] 其中，该传输线材为一伸缩弹性带体，而该伸缩弹性带体内部布设有多个波浪形或锯齿形设置的金属导线，其中该金属导线连接于该转接接头上。 [0015] 其中，该软垫片包含一第二凸状定位部并形成一组合孔，该第二凸状定位部与该第一凸状定位部结合于该凹状定位部内，且该下壳体密合于该组合孔中，使该下壳体周边向外延伸该软垫片。 [0016] 其中，该上壳体周边朝外延伸环绕设置有一软垫片。 [0017] 还公开了一种应用装置底座的智能服饰，其特征在于包含： [0018] 至少一个如上所述的装置底座； [0019] 一服饰本体，具有一表布层，该表布层上挖设有至少一个开孔，而该装置底座穿过该开孔，并使该软垫片附贴于该表布层内表面，以使该上壳体外露于该表布层外侧，而该电路基板的扁平电缆接口朝向该表布层内侧；以及 [0020] 至少一个传输线材，该传输线材任一端的一转接接头沿着该第二扁平电缆凹槽及该第一扁平电缆凹槽插入该第二穿孔内的扁平电缆接口，而该传输线材由该表布层内表面朝向任一方向延伸布设，该表布层内表面结合一防水保护层向上覆盖住该下壳体底面及该传输线材延伸范围。 [0021] 其中，进一步包含至少一个具有扁平电缆接口的电池装置或/及至少一个具有扁平电缆接口的电极贴片，而该传输线材由该表布层内表面处延伸连接至另一个装置底座的扁平电缆接口、该电池装置的扁平电缆接口或该电极贴片的扁平电缆接口。 [0022] 其中，该传输线材上表面进一步铺设一防水表层，且该防水保护层以黏合或是缝合方式固定贴合于该表布层内表面。 [0023] 因此，本发明的技术方案提供了具有感测功能、刺激功能或是运算功能的电子装置摆置的底座，而底座结合于服饰上，并透过防水与传输线材的特殊结构，能够将服饰上的底座进行电性串接。因此，当有运动需求时，仅需将电子装置摆置于底座上，就能够将讯号传送至其他底座上的电子装置，以便进行运动状态监测与运算。当需要清洗时，则能够拔除电子装置进行清洗，以避免造成昂贵电子装置的破损或是毁坏，而本案的底座与传输线材有经过防水处理，故能够耐一定次数的清洗，而服饰与底座本身因造价便宜，纵使因清洗而损坏，消费者可以再买一件替换，以作为耗材使用，因此本发明应为一最佳解决方案。附图说明 [0024] 图1A本发明装置底座的第一实施例的底座分解结构侧俯视图。 [0025] 图1B本发明装置底座的第一实施例的底座分解结构侧仰视图。 [0026] 图1C本发明装置底座的第一实施例底座组合剖面结构示意图。 [0027] 图1D本发明装置底座的第一实施例底座组合立体结构示意图。 [0028] 图2本发明装置底座的传输线材结构示意图。 [0029] 图3A本发明装置底座的第二实施例的底座分解结构侧俯视图。 [0030] 图3B本发明装置底座的第二实施例的底座分解结构侧仰视图。 [0031] 图3C本发明装置底座的第二实施例的底座组合剖面结构示意图。 [0032] 图3D本发明装置底座的第二实施例的底座组合立体结构示意图。 [0033] 图4A本发明装置底座的第三实施例的底座分解结构侧俯视图。 [0034] 图4B本发明装置底座的第三实施例的底座分解结构侧仰视图。 [0035] 图4C本发明装置底座的第三实施例的底座组合剖面结构示意图。 [0036] 图4D本发明装置底座的第三实施例的底座组合立体结构示意图。 [0037] 图5A本发明装置底座与服饰本体结合样态剖面示意图。 [0038] 图5B本发明智慧服饰的内表面示意图。 [0039] 图5C本发明智能服饰安装电子装置时的外表面示意图。 具体实施方式[0040] 有关于本发明其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。 [0041] 如本文所用，冠词「一」、「一个」以及「任何」是指一个或多于一个(即至少一个)物品的文法。例如，「一组件」意指一个组件或多于一个组件。 [0042] 如本文所用，描述结构组合关系的「设置」的用语，泛指多个结构在组合后不会轻易的分离或掉落，可以是固定连接，也可以是可拆式的连接、一体成型地连接、机械连接、电连接，或是直接的物理相连，亦也可以通过中间媒介间接相连，例如：使用螺纹、卡榫、扣具、钉子、黏着剂或高周波任一方式结合者。如本文所用，「开设」泛指以钻孔、一体成形、模制成形、3D打印等方式在某个位置形成一开孔。 [0043] 如本文所用，描述结构组合关系的「凸设」、「凹设」、「穿设」、「形成」或「延伸」的用语，泛指其中一个结构或多个结构在制造时结合成同一个本体，或是同一个本体上由于不同位置、形状与功能所产生的对应结构者。 [0044] 如本文所用，描述结构位置的「内侧」、「内部」的用语，指靠近结构本体的中心位置，或使用上非外露的位置；「向内」的用语，指朝向靠近结构本体的中心位置，或朝向使用上非外露的位置；「外侧」、「外部」的用语，指远离结构本体的中心位置，或使用上外露的位置；「向外」的用语，指朝向远离结构本体的中心位置，或朝向使用上外露的位置。 [0045] 如本文所用，描述结构位置的「上」的用语，指结构的任一表面位置，并非俗称具有方向性的「上方」或「上面」。用于描述结构位置的「上方」、「下方」的用语，指常规使用下结构位置的方向性。 [0046] 实施例一的装置底座： [0047] 本发明实施例一的装置底座可以用以设置在服饰上而成为实施例二的智能服饰，且装置底座可与电子装置结合，提供用户在运动时进行心电或肌电讯号量测、肌肉刺激或其他监控或量测的运算控制。电子装置可以为一感测装置、一刺激装置、一处理运算装置或其结合，依照设计者者及制造商的需求封装成一体的装置。 [0048] 在第一实施例中，电子装置可以为肌肉电刺激器(Electrical Muscle Stimulation,EMS)与惯性感测单元(Inertial Measurement Unit,IMU)的封装组合装置(EMS‑IMU)，提供肌肉电刺激并感知肢体的动作。在第二实施例中，电子装置可以为肌电传感器(Electromyography,EMG)与惯性感测单元的封装组合装置(EMG‑IMU)，同时提供肌电感测及肢体动作感测。在第三实施例中，电子装置可以为运算控制装置。装置底座可以配合电子装置的大小、电性接触点的位置与数量，以及电子装置与其他装置的连接需求进行调整，但整体设计理念是一样的，因此合并叙述如下。仅于初次描述该组件时，将三个态样的组件符号示出，后续皆仅以第一实施例的组件符号作为代表表示。差异的部分则以有差异的态样的组件符号代表并另行分述。 [0049] 请参阅图1A～1D的第一实施例、图3A～3D的第二实施例以及图4A～4D的第三实施例，因电子装置1,4,6已将所需的功能及组件封装为一体，故于电子装置的下表面13,43,63设置有与外界电讯连接的多个金属外接点12,42,62，并于电子装置的侧边设置有多个第二定位结构11,41,61(及/或61’)。金属外接点12的数量及位置分布取决于电子装置1内部电路设计所接出的端点。本发明实施例一的装置底座2,5,7用以分别与电子装置1,4,6电性连接。装置底座2可以将该电子装置1所产生的讯号传输出去或是接收讯号并传送至该电子装置1。 [0050] 装置底座2,5,7包含：一上壳体21,51,71、一电路基板22,52,72以及一下壳体23,53,73。装置底座2,5,7还进一步包含一软垫片24,54,74。上壳体21,51,71包含多个第一穿孔211,511,711、定位边壁212,512,712、第一定位结构213,513,713以及凹状定位部214, 514,714。电路基板22,52,72具有顶面221,521,721与底面222,522,722，并包含扁平电缆接口2221,5221,7221以及金属接触件223,523,723。下壳体23,53,73包含第一凸状定位部 231,531,731、第二穿孔232,532,732以及第一扁平电缆凹槽233,533,733。软垫片24,54,74包含第二凸状定位部241,541,741、组合口242,542,742以及第二扁平电缆凹槽243,543, 743。扁平电缆接口2221,5221,7221与转接接头31、31’、31”相接。 [0051] 上壳体21的表面上开设有多个第一穿孔211，第一穿孔211的数目至少等于电子装置1的金属外接点12的数目，使该电子装置1的每个金属外接点12位置皆可以对应到一个第一穿孔211位置。该上壳体21边缘处向上延伸形成有至少一个定位边壁212，该定位边壁212周围具有至少一个第一定位结构213，而该电子装置1置放于该定位边壁212所包围的范围内，并透过该第一定位结构213与该电子装置1的第二定位结构11相互扣合，以将电子装置1固定于该上壳体21表面上(定位结构11,213是属于相对应的旋转卡扣结构，因此能够旋转相扣固定)。 [0052] 电路基板22，穿设有多个金属接触件223(例如导电铜柱)，该电路基板22的顶面221贴附于该上壳体21下方，使该电路基板22与上壳体21底面周缘的边壁之间形成有环状的至少一凹状定位部214。而该电路基板22的金属接触件223穿入该上壳体21的第一穿孔 211以形成多个金属接触点，该些金属接触点用以与该电子装置1的金属外接点12接触以进行电性连接，另外该电路基板22的底面222突出有多个扁平电缆接口2221，包含但不限于软扁平电缆连接器(flexible printed circuit connector)。 [0053] 下壳体23的顶面周缘处设有至少一个第一凸状定位部231，该第一凸状定位部231结合并定位于上壳体21的该凹状定位部214内，以将该电路基板22包覆于该上壳体21与该下壳体23之间。该下壳体23表面上开设有一个或多个对应于该扁平电缆接口2221位置的第二穿孔232，用以使该电路基板22的扁平电缆接口2221穿出该第二穿孔232，且该下壳体23底面由边缘处向该第二穿孔232内凹形成一第一扁平电缆凹槽233，用以使一传输线材任一端的一转接接头31沿着该第一扁平电缆凹槽插入该第二穿孔232中的扁平电缆接口2221。下壳体还可以进一步包含一防呆结构534，使该上壳体与下壳体能正确结合。 [0054] 上壳体21或是下壳体23周边可以进一步朝外延伸环绕有一软垫片24，使软垫片24中央形成一组合口242以露出下壳体23的底面及该第二穿孔232中的扁平电缆接口2221，软垫片24可做为装置底座2与智能服饰的结合组件，例如将软垫片24黏合于智慧服饰上。该软垫片24底面朝向该第一扁平电缆凹槽233内凹形成有一第二扁平电缆凹槽243，且该第二扁平电缆凹槽243的斜度与该第一扁平电缆凹槽233的斜度相同，以使该第二扁平电缆凹槽243与该第一扁平电缆凹槽233延伸出一连续延伸的平面，用以使转接接头31平整地沿着该第一扁平电缆凹槽233及第二扁平电缆凹槽243插入该第二穿孔232内的扁平电缆接口 2221，并使转接接头31设置于第一扁平电缆凹槽233中，不至于凸出而影响后续智慧服饰的制程，也较不易损伤到传输线材。 [0055] 如图2所示，该传输线材3为一伸缩弹性带体33内部布设有多个波浪形或锯齿形设置的金属导线32，而该金属导线32连接于该转接接头31，本发明实施例的转接接头31是使用可软性印刷电路板(Flexible Printed Circuit Board,FPCB)，用于连接插入扁平电缆接口2221，以便将电子装置1所产生的感测讯号或是控制讯号透过传输线材3传输至传输线材3另一端转接接头31所连接的另一个装置底座2的扁平电缆接口2221、一电池装置的扁平电缆接口2221或是一电极贴片的扁平电缆接口2221。 [0056] 定位边壁及定位结构的设置与设计可依照电子装置的形状、大小、重量或接线考虑进行调整，因此相对应与下壳体、软垫片的定位结构也可能进一步略做调整。另外，扁平电缆接口的数量及方向设置也会依照电子装置与智能服饰的连接需要进行调整，因此下壳体的第一扁平电缆凹槽与软垫片的第二扁平电缆凹槽的位置及方向也可能对应进行调整，但皆不影响前述装置底座的主要概念。 [0057] 例如图1A～1D的第一实施例中/图3A～3D的第二实施例中，上壳体21/51设置四个定位边壁212/512，并以四个第一定位结构213/513来旋转卡扣电子装置1/4的四个第二定位结构11/41，使电子装置1/4固定在四个定位边壁212/512所圈定的范围内。为了便利电子装置1/4与其他电子装置彼此连接，可以在四个垂直方向各设置一组扁平电缆接口2221/5221与第一扁平电缆凹槽233/533及第二扁平电缆凹槽243/543。软垫片24/54顶面周缘处设有至少一个环状的第二凸状定位部241/541，而第一凸状定位部231/531与第二凸状定位部241/541则能够一同塞入并定位于该上壳体21/51的凹状定位部214/514内，且该下壳体 23/53密合于该组合孔242/542中，以使该下壳体23/53与该上壳体21/51相结合，且使该下壳体23/53周边进一步向外延伸环绕有该软垫片24/54。 [0058] 例如图4A～4D的第三实施例中，上壳体71边缘处向上延伸成一个环绕状的定位边壁712以形成一个置放底槽，定位边壁712周围形成至少一个第一定位结构713，第一定位结构713可以为开孔或凹槽，用以对应电子装置6的活动定位结构61或固定定位结构61’，其中活动定位结构61可以为按钮卡勾结构。该下壳体73顶面周缘处设有至少一个环状的第一凸状定位部731，而该第一凸状定位部731上更可进一步凸设有一第三定位结构7311(例如孔状的第三定位结构7311或凹槽状的第三定位结构7311’)，因此当下壳体73与上壳体71结合时，第一凸状定位部731会插入该凹状定位部714，且在开孔状的第一定位结构713中露出该第三定位结构7311，以便于电子装置6置放于该定位边壁712所包围的范围内后，该电子装置6的活动定位结构61能够插入凹状定位部714内所露出的第三定位结构7311的开孔73111，另外固定定位结构61’可以卡入凹槽状的第三定位结构7311’，以使电子装置6能稳固于置放底槽中。软垫片74由上壳体71的定位边壁712向外延伸所形成。为了便利电子装置 6与其他电子装置彼此连接，可以在电路基板72两侧相反方向上各设置多组扁平电缆接口 7221与多个相对应的第一扁平电缆凹槽733及第二扁平电缆凹槽743。 [0059] 实施例二的智慧服饰： [0060] 如图5A及5B所示，本发明实施例二提供一种应用实施例一的装置底座的智能服饰，智能服饰包含：实施例一所述的装置底座、服饰本体以及实施例一所述的至少一传输线材，其中服饰本体包含一表布层81及一防水保护层82。将装置底座5结合于一服饰本体8时，需先将表布层81挖开一开孔811后，再将装置底座5由开孔811穿出，而装置底座5的软垫片54则会贴附(使用热压方式黏合)固定于表布层81内表面，而上壳体51则会外露于该表布层 81外侧，而该电路基板52的扁平电缆接口5221朝向该表布层81内侧。 [0061] 该传输线材3任一端的一转接接头31’沿着该第二扁平电缆凹槽及该第一扁平电缆凹槽插入该第二穿孔内的该扁平电缆接口后，该传输线材3另一端则在该表布层81内侧依照传输需求往任一方向延伸布设出去。为了进一步保护电路基板52的电路组件及传输线材3，再于该表布层81内表面结合(缝合或是热压黏合)防水保护层82以向上覆盖住该下壳体53底面及该传输线材3延伸范围。为了增加防水性，表布层81内表面可以进一步铺设一防水表层，该防水表层可与该防水保护层82相对应设置黏贴，以将传输线材3完整包覆；或着，传输线材3的上表面可以进一步铺设一防水表层，且该防水保护层82以黏合或是缝合方式固定贴合于该表布层81内表面。 [0062] 如图5B所示，将不同类型的电子装置的装置底座2,5,7、传输线材3布线、至少一个具有扁平电缆接口的电池装置或/及至少一个具有扁平电缆接口的电极贴片83设置于服饰本体8上，由服饰本体8内侧可观察到该传输线材由该表布层内表面处延伸连接至另一个装置底座的扁平电缆接口、该电池装置的扁平电缆接口或该电极贴片的扁平电缆接口。电子装置可以是EMS‑IMU组合装置的装置底座2、EMG‑IMU组合装置的装置底座5及/或运算控制装置的装置底座7，或是具有电池的电子装置的装置底座，用户依据需求可自行搭配。服饰本体8可以直接清洗，且做为耗材较为经济。 [0063] 如图5C所示，当要进行运动时，则能够于装置底座2,5,7上装上电子装置1,4,6，而电子装置1,4用以进行感测并将感测讯号经由装置底座2,5传送给该装置底座7，并由与装置底座7链接的该电子装置6接收并进行运算与控制，例如控制该电子装置1供电给电极贴片83，以透过该电极贴片83进行肌肉刺激。因此，本发明的智能服饰依照设置的电子装置，不但可以接收心电讯号、肌电讯号、肢体惯性讯号，以了解运动状况，还可以依照运动状况给予肌肉刺激，增进训练成果。 |
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