本實用新型涉及電路技術領域,具體涉及一種智能衣服及智能控制系統。
背景技術:
隨著科技的發展,智能手機在生活中的使用范圍越來越廣泛。現實生活中,人們在從事其他活動、工作的同時又需要對手機進行直接操作,這給人們帶來了不便,例如,當有重要電話或者短信時,騎行者往往會在繁忙的街道騎行途中掏出手機處理事務,在騎行者低頭看手機時,通常會分散騎行者的注意力,無形中增加了發生交通事故的概率,是非常危險的。服裝是人們日常生活的必需品,目前市場上充斥著各種各樣的衣服,雖然能夠滿足使用者對舒適性及美觀裝飾的需求,但對于衣服的智能性考慮不足。
技術實現要素:
本實用新型提供一種智能衣服及智能控制系統,用于解決現有技術中,用戶需要直接操控移動終端而導致不便的問題。
本實用新型提供一種智能衣服,包括:衣服本體、觸摸感應模塊和電路處理模塊;
觸摸感應模塊,位于衣服本體上,用于感測外部壓力,并根據外部壓力輸出感應電信號;
電路處理模塊,位于衣服本體上,與觸摸感應模塊相連,用于對感應電信號進行處理,生成控制信號,以控制移動終端執行相應的操作。
進一步地,觸摸感應模塊包括至少一條摩擦壓力感應電纜,至少一條摩擦壓力感應電纜具有第一輸出端和第二輸出端。
進一步地,摩擦壓力感應電纜為多條,其中,多條摩擦壓力感應電纜組成至少一層交叉排布的摩擦壓力感應電纜陣列;摩擦壓力感應電纜陣列由M條橫向設置的摩擦壓力感應電纜和N條縱向設置的摩擦壓力感應電纜交叉排列組成;其中,橫向設置的摩擦壓力感應電纜具有M組輸出端口,縱向設置的摩擦壓力感應電纜具有N組輸出端口。
進一步地,觸摸感應模塊包括:設置在衣服本體上的至少一層摩擦發電機和/或壓電發電機陣列;其中,摩擦發電機和/或壓電發電機陣列由多個摩擦發電機和/或壓電發電機按照M行和N列排列組成,用于感測外部壓力并輸出感應電信號;其中,摩擦發電機和/或壓電發電機具有第一輸出端和第二輸出端;每行的多個摩擦發電機和/或壓電發電機的第一輸出端相連接,引出第一端子;每列的多個摩擦發電機和/或壓電發電機的第二輸出端相連接,引出第二端子;所有M個第一端子與N個第二端子為摩擦發電機和/或壓電發電機陣列的輸出端子。
進一步地,摩擦發電機為三層結構、四層結構或者五層結構;摩擦發電機至少包含構成摩擦界面的兩個表面。
進一步地,觸摸感應模塊和電路處理模塊為可拆卸部件。
進一步地,觸摸感應模塊包括:導電布料區和觸控板;
導電布料區為由傳導線編織而成的布料;
觸控板,位于導電布料區內部,用于感測外部壓力,并根據外部壓力輸出感應電信號。
進一步地,觸控板為可拆卸部件。
進一步地,電路處理模塊包括:微處理器、射頻收發器和天線;
微處理器,與觸摸感應模塊相連,用于對感應電信號進行處理,生成控制信號,通過射頻收發器和天線將控制信號發送至移動終端,以控制移動終端執行相應的操作。
進一步地,微處理器進一步用于:將感應電信號與預定閾值進行比較,并根據比較結果確定是否生成控制信號。
進一步地,電路處理模塊還包括:電源模塊和/或接口電路,其中,電源模塊和/或接口電路分別與微處理器相連,用于給微處理器供電。
本實用新型提供一種智能控制系統,包括上述智能衣服和移動終端。
本實用新型提供的方案,可以供騎行者、保安、保潔等任何需要的用戶使用,實現用戶安全便捷的操控移動終端,降低了對用戶當前所從事的活動影響,例如,用戶無需停止騎行即可快速便捷的實現對移動終端的操控,降低了用戶一邊使用移動終端一邊騎行而發生交通事故的概率,進一步提升了安全性,同時還能避免因使用移動終端而對其他用戶所造成的不良影響。
附圖說明
圖1示出了本實用新型一個實施例提供的智能衣服的結構示意圖;
圖2示出了本實用新型一個實施例提供的智能衣服的功能框圖;
圖3示出了觸摸感應模塊的一種結構示意圖;
圖4示出了觸摸感應模塊的另一種結構示意圖;
圖5示出了觸摸感應模塊的又一種結構示意圖;
圖6示出了本實用新型一個實施例提供的智能控制系統的功能框圖。
具體實施方式
為充分了解本實用新型之目的、特征及功效,借由下述具體的實施方式,對本實用新型做詳細說明,但本實用新型并不僅僅限于此。
圖1示出了本實用新型一個實施例提供的智能衣服的結構示意圖。如圖1所示,該智能衣服100包括:衣服本體110、觸摸感應模塊120和電路處理模塊130。其中,衣服本體可以根據實際需要設計為夾克、羽絨服、襯衫等服裝版型,這里不做具體限定。
觸摸感應模塊120,位于衣服本體上,用于感測外部壓力,并根據外部壓力輸出感應電信號,具體地,當穿著有智能衣服的用戶需要操控移動終端時,可以通過觸發衣服本體上的觸摸感應模塊,使觸摸感應模塊受力,觸摸感應模塊感測到用戶通過手指所施加的外部壓力后,根據上述外部壓力輸出感應電信號,其中,觸摸感應模塊可以設置于衣服本體的內部或表面,在本實用新型優選實施例中,為了方便用戶在使用過程中進行觸控操作,可以將觸摸感應模塊設置在衣服本體的袖口處。
電路處理模塊130,位于衣服本體上,與觸摸感應模塊相連,用于對感應電信號進行處理,生成控制信號,以控制移動終端執行相應的操作。具體地,觸摸感應模塊將感應電信號輸出至電路處理模塊,電路處理模塊對觸摸感應模塊輸出的感應電信號進行處理,生成控制信號,以控制移動終端進行相應的操作。
在本實用新型實施例中,觸摸感應模塊可以由多種部件實現,下面通過下列具體的實施例對本實用新型提供的智能衣服進行詳細的介紹。
圖2和圖3分別示出了本實用新型一個實施例提供的智能衣服的功能框圖和觸摸感應模塊的一種結構示意圖。結合圖2和圖3,對智能衣服的工作原理進行進一步介紹:
該智能衣服200包括:衣服本體(未示出)、觸摸感應模塊220和電路處理模塊230。其中,衣服本體可以根據實際需要設計為夾克、羽絨服、襯衫等服裝版型,這里不做具體限定。
觸摸感應模塊220,位于衣服本體上,用于感測外部壓力,并根據外部壓力輸出感應電信號。
在本實用新型實施例中,觸摸感應模塊可以包括至少一條摩擦壓力感應電纜,至少一條摩擦電壓力感應電纜位于衣服本體的內部或表面,且至少一條摩擦電壓力感應電纜的感應信號輸出端與電路處理模塊的輸入端相連,其中,至少一條摩擦壓力感應電纜具有第一輸出端和第二輸出端,組成一組輸出端口。
進一步地,摩擦壓力感應電纜可以為多條,其中,多條摩擦壓力感應電纜組成至少一層交叉排布的摩擦壓力感應電纜陣列,摩擦壓力感應電纜陣列由M條橫向設置的摩擦壓力感應電纜和N條縱向設置的摩擦壓力感應電纜交叉排列組成,即交叉排列成M行和N列,如圖3所示;其中,橫向設置的摩擦壓力感應電纜具有M組輸出端口,縱向設置的摩擦壓力感應電纜具有N組輸出端口,一般情況下,用戶可以對移動終端進行多種操控,例如,接聽電話、拒接電話、調整音量等,為了能夠準確地區分這些操控,預先設定交叉點所表示的操作控制,當監測到交叉點受到外部壓力時,則輸出相應的感應電信號,例如,預先設定交叉點321受壓表示接聽電話,交叉點322受壓表示拒接電話,交叉點321、322同時受壓表示調整音量,這里僅僅是舉例說明,不具有任何限定作用。
具體地,可以采用如下方法確定摩擦壓力感應電纜的受壓位置:如果監測到M1組端口和N1組端口的輸出信號,根據M1組端口和N1組端口的信號輸出可以確定是摩擦壓力感應電纜311和313有輸出信號,進而確定受壓位置是交叉點321。以此類推,可以準確地獲得摩擦壓力感應電纜陣列310中的每個交叉點的受壓情況。
電路處理模塊230,位于衣服本體上,與觸摸感應模塊相連,用于對感應電信號進行處理,生成控制信號,以控制移動終端執行相應的操作。
其中,電路處理模塊230包括:微處理器231、射頻收發器232和天線233。
其中,微處理器231與觸摸感應模塊220相連,用于對感應電信號進行處理,生成控制信號,通過射頻收發器232和天線233將控制信號發送至移動終端,以控制移動終端執行相應的操作,從而實現了對移動終端的無線操控。
具體地,微處理器可以準確分析摩擦壓力感應電纜陣列的交叉點的受力情況,根據不同位置交叉點的受力情況輸出相應控制信號,例如,檢測到交叉點321受壓,則生成接聽電話的控制信號,檢測到交叉點322受壓,則生成拒接電話的控制信號,檢測到交叉點321、322受壓,則可以生成調整音量的控制信號,通過射頻收發器和天線將控制信號發送至移動終端,以控制移動終端執行相應的操作,從而實現了對移動終端的無線操控。
為了防止手臂擺動導致摩擦壓力感應電纜輸出感應電信號,而錯誤的操控移動終端,微處理器進一步用于:將感應電信號與預定閾值進行比較,并根據比較結果確定是否生成控制信號,具體地,當感應電信號未超過預定閾值時,微處理器不生成控制信號;當感應電信號超過預定閾值時,微處理器生成控制信號,然后通過射頻收發器和天線將控制信號發送至移動終端,以控制移動終端執行相應的操作。
其中,微處理器可以采用常用的微處理器芯片實現,例如,TI的低功耗芯片MSP430、51系列單片機、ARM系列單片機等,或者采用多種電路共同實現微處理器的功能,或以上的結合,本領域技術人員可以根據需求的方式進行選擇,其無需借助任何程序控制,本實用新型對此不做限制。
可選地,在本實用新型的一個可能的實現方式中,電路處理模塊230還包括:電源模塊234和/或接口電路235,電源模塊和/或接口電路分別與微處理器相連,用于給微處理器供電。
其中,接口電路優選為USB接口電路,方便用戶給微處理器供電,例如,用戶可以利用計算機所提供的USB接口向微處理器供電,無需實時配備有電源。
優選地,本實用新型實施例中的觸摸感應模塊和電路模塊均設置為可拆卸式,從而方便用戶洗滌,且不會對觸摸感應模塊和電路處理模塊造成影響。
本實施例提供的智能衣服的工作原理為:當用戶需要操控移動終端時,可以通過觸發衣服本體上的觸摸感應模塊,使摩擦壓力感應電纜陣列受力輸出感應電信號,微處理器可以準確分析摩擦壓力感應電纜陣列的交叉點的受力情況,根據不同位置交叉點的受力情況生成相應的控制信號,通過射頻收發器和天線將控制信號發送至移動終端,以控制移動終端執行相應的操作,從而實現了對移動終端的無線操控。
圖4示出了觸摸感應模塊的另一種結構示意圖。與圖3所示的觸摸感應模塊的區別在于,圖4所示的觸摸感應模塊包括:設置在衣服本體上的至少一層摩擦發電機和/或壓電發電機陣列;其中,摩擦發電機和/或壓電發電機陣列由多個摩擦發電機和/或壓電發電機按照M行和N列排列組成,用于感測外部壓力并輸出感應電信號;其中,摩擦發電機和/或壓電發電機具有第一輸出端和第二輸出端;每行的多個摩擦發電機和/或壓電發電機的第一輸出端相連接,引出第一端子;每列的多個摩擦發電機和/或壓電發電機的第二輸出端相連接,引出第二端子;所有M個第一端子與N個第二端子為摩擦發電機和/或壓電發電機陣列的輸出端子。
這里以摩擦發電機陣列為例進行介紹:摩擦發電機陣列410由9個摩擦發電機按照3行和3列排列組成,用于感測外部壓力并輸出感應電信號。摩擦發電機陣列410所包括的9個摩擦發電機分別為摩擦發電機401-409。每個摩擦發電機都具有第一輸出端和第二輸出端。在摩擦發電機陣列410中,第一行的摩擦發電機407、404和401的第一輸出端相連接,引出第一端子A1;第二行的摩擦發電機408、405和402的第一輸出端相連接,引出第一端子A2;第三行的摩擦發電機409、406和403的第一輸出端相連接,引出第一端子A3。第一列的摩擦發電機407、408和409的第二輸出端相連接,引出第二端子B1。第二列的摩擦發電機404、405和406的第二輸出端相連接,引出第二端子B2;第三列的摩擦發電機401、402和403的第二輸出端相連接,引出第二端子B3。第一端子A1-A3與第二端子B1-B3為摩擦發電機陣列410的輸出端子。
針對摩擦發電機401而言,只需通過監測第一端子A1與第二端子B3之間的電信號,就可以準確地獲得摩擦發電機401的受壓情況。針對摩擦發電機402而言,只需通過監測第一端子A2與第二端子B3之間的電信號,就可以準確地獲得摩擦發電機402的受壓情況。以此類推,可以準確地獲得摩擦發電機陣列410中的每個摩擦發電機的受壓情況,進而對用戶的衣服本體具體觸控部位進行監測,進而確定用戶對移動終端所要進行的操控。
上述實施例中的摩擦發電機為三層結構、四層結構或者五層結構;摩擦發電機至少包含構成摩擦界面的兩個表面。
當摩擦發電機為三層結構的摩擦發電機時,摩擦發電機包括:第一電極層、第一高分子聚合物絕緣層和第二電極層,其中,第一高分子聚合物絕緣層和第二電極層構成摩擦界面的兩個表面。
當摩擦發電機為四層結構的摩擦發電機時,摩擦發電機包括:第一電極層、第一高分子聚合物絕緣層、第二高分子聚合物絕緣層和第二電極層,其中,第一高分子聚合物絕緣層和第二高分子聚合物絕緣層構成摩擦界面的兩個表面。
當摩擦發電機為五層結構的摩擦發電機時,摩擦發電機包括:第一電極層、第一高分子聚合物絕緣層、居間薄膜層或居間電極層、第二高分子聚合物絕緣層和第二電極層,其中,居間薄膜層或者居間電極層與第一高分子聚合物絕緣層,和/或,居間薄膜層或者居間電極層與第二高分子聚合物絕緣層構成摩擦界面。當摩擦發電機包含兩層高分子聚合物絕緣層時,其中的第一高分子聚合物絕緣層可以為電正性高分子聚合物絕緣層,第二高分子聚合物絕緣層可以是電負性高分子聚合物絕緣層。
其中,第一電極層、第二電極層和居間電極層的材料選自銦錫氧化物、石墨烯、銀納米線膜、金屬或合金。其中金屬是金、銀、鉑、鈀、鋁、鎳、銅、鈦、鉻、錫、鐵、錳、鉬、鎢或釩;合金是鋁合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金、銅合金、鋅合金、錳合金、鎳合金、鉛合金、錫合金、鎘合金、鉍合金、銦合金、鎵合金、鎢合金、鉬合金、鈮合金或鉭合金。
其中,第一高分子聚合物絕緣層、第二高分子聚合物絕緣層或居間薄膜層的材料分別選自聚酰亞胺薄膜、苯胺甲醛樹脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纖維素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纖維素薄膜、纖維素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚鄰苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纖維海綿薄膜、聚氨酯彈性體薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纖維薄膜、聚甲基薄膜,甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚異丁烯薄膜、聚氨酯柔性海綿薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇縮丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡膠薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡膠薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸鹽薄膜中的一種。
上述實施例中的壓電發電機包括由氧化鋅、PZT或PVDF等壓電材料制成的壓電發電機。
本實施例提供的智能衣服的工作原理為:當用戶需要操控移動終端時,可以通過觸發衣服本體上的觸摸感應模塊,使摩擦發電機和/或壓電發電機陣列受力輸出感應電信號,微處理器可以準確分析摩擦發電機和/或壓電發電機陣列的交叉點的受力情況,根據不同位置交叉點的受力情況生成相應的控制信號,通過射頻收發器和天線將控制信號發送至移動終端,以控制移動終端執行相應的操作,從而實現了對移動終端的無線操控。
圖5示出了觸摸感應模塊的又一種結構示意圖。與圖3所示的觸摸感應模塊的區別在于,圖5所示的觸摸感應模塊220包括:導電布料區221和觸控板222;其中,導電布料區為由傳導線編織而成的布料,例如,衣服布料的紗線組織結構中編制有銀纖維。
觸控板,位于導電布料區內部,用于感測外部壓力,并根據外部壓力輸出感應電信號。具體地,可以預先定義用戶的手勢動作對應的控制信號,從而在觸摸感應模塊監測到相應的手勢動作時,輸出對應的感應電信號。例如,定義雙擊觸摸感應模塊表示接聽電話,三連擊觸摸感應模塊表示拒接電話,輕拂一下觸摸感應模塊表示切換移動終端上的歌曲,這里僅是舉例說明,不做具體限定。
其中,觸控板為可拆卸部件,例如觸控板嵌入到導電布料區內部,并可以根據需要取出,例如需要對衣服本體進行洗滌時,用戶可以將觸控板取出,從而不對觸控板造成影響。
本實施例提供的智能衣服的工作原理為:當用戶需要操控移動終端時,可以通過觸發衣服本體上的觸摸感應模塊,使觸控板受力輸出感應電信號,微處理器可以準確分析用戶在觸控板的輸入的手勢動作,根據對應的手勢動作生成相應的控制信號,通過射頻收發器和天線將控制信號發送至移動終端,以控制移動終端執行相應的操作,從而實現了對移動終端的無線操控。
本實用新型提供的智能衣服,可以供騎行者、保安、保潔等任何需要的用戶使用,實現用戶安全便捷的操控移動終端,降低了對用戶當前所從事的活動影響,例如,用戶無需停止騎行即可快速便捷的實現對移動終端的操控,降低了用戶一邊使用移動終端一邊騎行而發生交通事故的概率,進一步提升了安全性,同時還能避免因使用移動終端而對其他用戶所造成的不良影響。
圖6示出了本實用新型一個實施例提供的智能控制系統的功能框圖。如圖6所示,該智能控制系統600包括:智能衣服200和移動終端610。
其中,用戶可以通過觸發智能衣服的觸摸感應模塊,由觸摸感應模塊感測外部壓力,并根據外部壓力輸出感應電信號;電路處理模塊對感應電信號進行處理,生成控制信號,以控制移動終端執行相應的操作。
本實用新型中所提到的各種模塊、電路均為由硬件實現的電路,雖然其中某些模塊、電路集成了軟件,但本實用新型所要保護的是集成軟件對應的功能的硬件電路,而不僅僅是軟件本身。
本領域技術人員應該理解,附圖或實施例中所示的裝置結構僅僅是示意性的,表示邏輯結構。其中作為分離部件顯示的模塊可能是或者可能不是物理上分開的,作為模塊顯示的部件可能是或者可能不是物理模塊。
最后,需要注意的是:以上列舉的僅是本實用新型的具體實施例子,當然本領域的技術人員可以對本實用新型進行改動和變型,倘若這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內,均應認為是本實用新型的保護范圍。