电气接口和智能衣物的制作方法

本发明涉及智能穿戴技术，尤其涉及一种电气接口和智能衣物。

背景技术：

智能衣物中集成了多个传感器、处理器等电子器件，这些电子器件在运行时，需要电气接口来收发数据，以及获取电能。目前，尽管电子器件的电气接口类型多样，比如通常有USB口，3.5mm接口等等，但这些接口很难直接在智能衣物中使用，这是因为，若将这些传统的电气接口应用到智能衣物中，则会存在一些问题，比如不利于电子器件小型化、接口较硬导致穿着不够舒适等，从而降低了智能衣物的性能，下面将就不利于电子器件小型化的问题进行简要介绍。

传统的电气接口不利于电子器件的小型化，主要是由于传统的电气接口需要将插头插入到电子器件内部，才能实现电气连接，进行电力和数据的传输。为了实现插头插入到电子器件内部，电子器件至少应大于插头的尺寸。由于无论是USB口还是3.5mm，插头均为对应的标准固定尺寸，因而插头的尺寸也就限定了电子器件的最小尺寸。尽管在追求器件小型化的智能衣物领域，已经可以极大提高电子器件的集成度，减小电子器件的电路板尺寸，但由于电气接口的限制，导致电子器件无法进一步小型化。

技术实现要素：

本发明提供一种电气接口和智能衣物，用于解决现有技术中由于需要将插头插入到电子器件内部才能实现电气连接，导致电子器件无法小型化的技术问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供了一种感应式电气接口，所述电气接口用于电子器件与外围电路之间的电气连接，所述电气接口位于所述电子器件外部，包括：接头和接口；

所述接口的表面包括至少一个毛面，所述毛面分布有多个环状结构；

所述接头的表面包括至少一个钩面，所述钩面分布有与所述多个环状结构相对应的多个弹性弯钩，所述弯钩与对应的所述环状结构可分离地钩合；

所述接口的毛面与所述接头的钩面内部分别设置有非接触式感应电路；

在所述接口的毛面与所述接头的钩面之间，具有所述弯钩与所述环状结构钩合所形成的间隙，所述间隙的宽度不大于所述感应电路的最大感应距离。

作为第一方面的第一种可能的实现方式，所述接口的毛面与所述接头的钩面分别对应划分为至少一个感应区域，每一个感应区域内设置至少一个用于传输所述感应区域对应通路的所述感应电路。

作为第一方面的第二种可能的实现方式，所述感应电路采用电磁耦合方式传输数据或能量；所述感应区域外周，在所述接口的毛面与所述接头的钩面分别设置具有交叠部分的电磁屏蔽体。

作为第一方面的第三种可能的实现方式，所述感应电路采用光耦合方式传输数据或能量；所述感应区域外周，在所述接口的毛面与所述接头的钩面分别设置具有交叠部分的光吸收体。

作为第一方面的第四种可能的实现方式，所述弯钩与所述环状结构钩合状态下，所述接口的毛面内的感应电路与所述接头的钩面内的感应电路对准。

第二方面，提供了一种接触式电气接口，所述电气接口用于电子器件与外围电路之间的电气连接，所述电气接口位于所述电子器件外部，包括：接头和接口；

所述接口的表面包括至少一个毛面，所述毛面分布有多个环状结构；

所述接头的表面包括至少一个钩面，所述钩面分布有与所述多个环状结构相对应的多个弹性弯钩，所述弯钩与对应的所述环状结构可分离地钩合；

在钩合状态下，所述弯钩与对应的所述环状结构之间电性导通；

在所述接口的毛面内部，设置有与所述环状结构相导通的传输电路，以及在与所述接头的钩面内部，设置有与所述弯钩相导通的传输电路。

作为第二方面的第一种可能的实现方式，所述接口的毛面与所述接头的钩面分别对应划分为至少一个传输区域，每一个传输区域内设置至少一个用于传输所述传输区域所对应通路的所述传输电路。

作为第二方面的第二种可能的实现方式，所述传输区域外周，在所述接口的毛面与所述接头的钩面分别设置具有交叠部分的绝缘体。

作为第二方面的第三种可能的实现方式，所述弯钩的材料为弹性合金。

第三方面，提供了一种智能衣物，所述智能衣物上设置有电子器件，以及对所述电子器件进行供电和/或数据处理的外围电路；所述电子器件，通过第一方面所述的感应式电气接口，和/或第二方面所述的接触式电气接口与外围电路电气连接。

本发明实施例提供的电气接口和智能衣物，通过将电气接口的接口和接头设置在电子器件外部，且接口的表面包括分布有多个环状结构的毛面，同时，接头的表面包括分布有多个弹性弯钩的钩面，通过弯钩与对应的环状结构可分离地钩合，实现接口与接头的物理连接；在电气连接方面，接头与接口可以通过弯钩与对应的环状结构之间的电性导通实现能量与数据的传输，也可以通过接头与接口之间的非接触式感应实现能量与数据的传输。由于将电气接口的接口和接头设置在电子器件外部，从而电子器件的电路板尺寸不会受到电气接口尺寸的限制，解决了现有技术中由于需要将插头插入到电子器件内部才能实现电气连接，导致电子器件无法小型化的技术问题。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例一所提供的一种感应式电气接口10的结构示意图；

图2为本发明实施例一所提供的一种感应式电气接口10的内部结构示意图；

图3为本发明实施例二所提供的一种感应区域14划分的示意图；

图4为感应电路13的示意图之一；

图5为感应电路13的示意图之二；

图6为本发明实施例三所提供的一种电气接口40的结构示意图；

图7为本发明实施例四所提供的一种传输区域44划分的示意图；

图8为本发明实施例五提供的一种电气接口的排布示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明实施例所公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

下面结合附图对本发明实施例提供的电气接口和智能衣物进行详细描述。

实施例一

图1为本发明实施例一所提供的一种感应式电气接口10的结构示意图，如图1所示，电气接口10用于电子器件20与外围电路之间的电气连接，电气接口10位于电子器件20的外部，具体包括有相互之间可分离的接头11和接口12。

在使用过程中，作为一种可能的实现方式，可以将接头11与电子器件20相固定，同时，接口12与外围电路之间相固定；作为另一种可能的实现方式，可以将接口12与电子器件20相固定，同时，接头11与外围电路之间相固定。

图1中所示意的电子器件20与接口12固定连接，仅示意了前述两种实现方式中的一种，即接口12与电子器件20相固定，接头11与外围电路之间相固定的方式。

根据图1所示，接口12具有一个毛面121，在毛面121上分布有多个环状结构122，环状结构122与毛面121相固定；而接头11具有一个钩面111，在钩面111上分布有多个弹性弯钩112。弯钩112与对应的环状结构122可分离地钩合。

具体来说，如图1所示，接口12呈扁平状，其设置在电子器件20表面，接口12与接头11相对的外表面称为毛面121，毛面121上所分布的环状结构122中，每一个环状结构122具有两个端点，这两个端点均与接口12的毛面121固定连接，且环状结构122与接口12的毛面121之间为中空。接头11同样呈扁平状，其具有一个钩面111，在钩面111上分布多个具有一定弹性的弯钩112，每个弯钩112的一端与接头11的钩面111固定连接，而另一端用于与毛面121上的环状结构122相钩合。

当接头11与接口12之间进行电气连接时，将钩面111按压在毛面121上，使得两者紧密接触，从而钩面111上的弯钩112与毛面121上的环状结构122钩合；当接头11与接口12之间需要断开电气连接时，对钩面111或毛面121施加拉力，在拉力的作用下，富有弹性的弯钩112被拉直，从环状结构122上松掉，因而，钩面111和毛面121之间能够相互分离，在分离后，弹性弯钩111又恢复原有的钩形。

作为电气接口，一方面需要实现接头11与接口12之间相互之间可分离地钩合，另一方面，还需要实现电气连接的作用。

本实施例中所提供的电气接口10采用了感应式的电气连接方式，具体来说，通过感应场的作用，在接口12和接头11之间实现非接触式电气连接。

如图2所示，在接口12的毛面121与接头11的钩面111内部分别设置有非接触式感应电路13。为了使得非接触式感应电路13能够在电气接口10内实现数据和能量的传输，接口12的毛面121与接头11的钩面111相钩合具有两个作用：一方面，在接口12的毛面121与接头11的钩面111之间，具有弯钩112与环状结构122钩合所形成的间隙，间隙的宽度不大于感应电路13的最大感应距离；另一方面，弯钩112与环状结构122钩合状态下，接口12的毛面121内的感应电路13与接头11的钩面111内的感应电路13对准。

本实施例中，通过将电气接口10的接口12和接头11设置在电子器件20外部，且接口12的表面包括分布有多个环状结构122的毛面121，同时，接头11的表面包括分布有多个弹性弯钩112的钩面111，通过弯钩112与对应的环状结构122可分离地钩合，实现接口12与接头11的物理连接；在电气连接方面，接头11与接口12可以通过接头11与接口12之间的非接触式感应实现能量与数据的传输。由于将电气接口10的接口12和接头11设置在电子器件20外部，从而电子器件20的电路板尺寸不会受到电气接口10尺寸的限制，解决了现有技术中由于需要将插头插入到电子器件内部才能实现电气连接，导致电子器件无法小型化的技术问题。

实施例二

电气接口10不仅可以实现单路数据或能量的传输，还可以实现多路数据或能量的传输，可以通过将接口12的毛面121与接头11的钩面111分别对应划分为各个感应区域14，感应区域14通过区域内所设置的感应电路13传输对应通路。

图3为本发明实施例二所提供的一种感应区域14划分的示意图，如图3所示，在上一实施例的基础上，具体可以通过在电气接口10中，在接口12的毛面121与接头11的钩面111分别对应划分为至少一个感应区域14。

具体来说，可以在每一个感应区域14内设置用于传输该感应区域14对应通路的感应电路13，从而实现多路或者单路传输。对于多路传输的情况，电气接口10主要是通过非接触方式实现电气连接，因此，容易出现多通路之间存在干扰，导致数据传输不准确，或者能量传输不稳定的情况，因此，针对采用不同种类的非接触式感应电路的情况，需要采用不同的防干扰方式。

针对每一条感应电路13，本实施例提供了感应电路13的两种可能的实现方式，下面分别对这两种方式下的防干扰方式进行说明。

作为一种可能的实现方式，感应电路13采用电磁耦合方式传输数据或能量。图4为感应电路13的示意图之一，如图4所示，感应电路13包括感应线圈，通过感应线圈实现电磁耦合。

在感应区域14外周，在接口12的毛面121与接头11的钩面111分别设置具有交叠部分的电磁屏蔽体。

这里的电磁屏蔽体由于在接口12的毛面121与接头11的钩面111钩合地情况下，具有交叠部分，也就是不存在缝隙，且电磁屏蔽体位于感应区域14外周，使得感应区域14内被电磁屏蔽体所包围，该感应区域14内，通过电磁感应方式所传输的数据或能量不能够穿过电磁屏蔽体对外部信号构成干扰，同时也保证了通过电磁感应方式所传输的外部信号不能够穿过电磁屏蔽体，进入到该感应区域14内，从而也就不会对该感应区域14内所传输的数据或能量构成干扰。

电磁屏蔽体具体可以采用具有电磁屏蔽功能的材料制作，例如金属网，本实施例中对于所选用的材料不做限定。

作为另一种可能的实现方式，感应电路13采用光耦合方式传输数据或能量。图5为感应电路13的示意图之二，如图5所示，感应电路13包括光收/发器，光发射器和光接收器通过光耦合传输信号。

感应区域14外周，在接口12的毛面121与接头11的钩面111分别设置具有交叠部分的光吸收体。

这里的光吸收体由于在接口12的毛面121与接头11的钩面111钩合地情况下，具有交叠部分，也就是不存在缝隙，且光吸收体位于感应区域14外周，使得感应区域14内被光吸收体所包围，该感应区域14内，通过光耦合方式所传输的所传输的数据或能量，不能够穿过光吸收体对外部信号构成干扰，同时也保证了通过光耦合方式所传输的外部信号不能够穿过光吸收体，进入到该感应区域14内，从而也就不会对该感应区域14内所传输的数据或能量构成干扰。

光吸收体具体可以采用具有吸光功能的材料制作，例如深色漫反射材料，本实施例中对于所选用的材料不做限定。

实施例三

在前述实施例中，电气接口10采用了非接触感应方式实现电气连接，本实施例中，提供了一种电气接口40，电气接口40的接口42和接头41之间可以通过弯钩412与环状结构422相钩合实现接触式的电气连接。

图6为本发明实施例三所提供的一种电气接口40的结构示意图，如图6所示，电气接口40用于电子器件20与外围电路之间的电气连接，电气接口40位于电子器件20外部，包括：接头41和接口42。

在使用过程中，作为一种可能的实现方式，可以将接头41与电子器件20相固定，同时，接口42与外围电路之间相固定；作为另一种可能的实现方式，可以将接口42与电子器件20相固定，同时，接头41与外围电路之间相固定。

图6中所示意的电子器件20与接口42固定连接，仅示意了前述两种实现方式中的一种，即接口42与电子器件20相固定，接头41与外围电路之间相固定的方式。

如图6所示，接口42的表面包括至少一个毛面421，毛面421分布有多个环状结构422。接头41的表面包括至少一个钩面411，钩面411分布有与多个环状结构422相对应的多个弹性弯钩412，弯钩412与对应的环状结构422可分离地钩合。

弯钩412与对应的环状结构422可分离地钩合的过程，参见实施例一中弯钩112与对应的环状结构122可分离地钩合的相关描述，本实施例中对此不再赘述。

需要说明的是，为了同时满足弯钩412的导电性和弹性，可以选用弹性合金制造弯钩412。例如：可以选用铍青铜，铍青铜是一种含铍铜基合金(Be0.2～2.75％wt％)，固溶时效处理后具有很高的强度、硬度、弹性极限和疲劳极限，弹性滞后小，并具有耐蚀特性。

在钩合状态下，弯钩412与对应的环状结构422之间电性导通，在接口42的毛面421内部，设置有与环状结构422相导通的传输电路，以及在与接头41的钩面411内部，设置有与弯钩412相导通的传输电路。

在图6所示的应用场景下，与环状结构422相导通的传输电路可以与电子器件20导通，从而实现电气连接；与弯钩412相导通的传输电路可以与外围电路导通，从而实现电气连接。

由于一条传输电路可能会出现与多个环状结构422或弯钩412相导通的情况，而各个环状结构422或弯钩412所传输的数据或能量可能是不同的，还需要传输电路对从多个环状结构422或弯钩412所获取到的数据或能量进行处理，例如：采用取平均方式。

本实施例中，通过将电气接口40的接口42和接头41设置在电子器件20外部，且接口42的表面包括分布有多个环状结构422的毛面421，同时，接头41的表面包括分布有多个弹性弯钩412的钩面411，通过弯钩412与对应的环状结构422可分离地钩合，实现接口42与接头41的物理连接；在电气连接方面，接头41与接口42可以通过接头41与接口42之间的电性导通实现能量与数据的传输。由于将电气接口40的接口42和接头41设置在电子器件20外部，从而电子器件20的电路板尺寸不会受到电气接口40尺寸的限制，解决了现有技术中由于需要将插头插入到电子器件内部才能实现电气连接，导致电子器件无法小型化的技术问题。

实施例四

电气接口40不仅可以实现单路数据或能量的传输，还可以实现多路数据或能量的传输，可以通过将接口42的毛面421与接头41的钩面411分别对应划分为各个传输区域44，传输区域44通过区域内所设置的传输电路传输对应通路。

图7为本发明实施例四所提供的一种传输区域44划分的示意图，如图7所示，在上一实施例的基础上，具体可以通过在电气接口40中，在接口42的毛面421与接头41的钩面411分别对应划分为至少一个传输区域44。

每一个传输区域44内设置至少一个用于传输该传输区域44对应通路的传输电路，实现多路或者单路传输。对于多路传输的情况，电气接口40主要是通过接触方式实现电气连接，因此，容易出现不同传输区域44内的弯钩412和环状结构422相钩合的情况，导致多通路之间出现干扰，数据传输不准确，或者能量传输不稳定的情况，因此，可以在不同传输区域44之间采用防干扰措施。

具体地，传输区域44外周，在接口42的毛面421与接头41的钩面411分别设置具有交叠部分的绝缘体，从而避免了多通路之间相互干扰的情况出现。

同时，该绝缘体还能够实现防触电的功能，增强了电气接口40的使用安全性。

实施例五

为了清楚说明前述实施例，本实施例提供了一种具有前述电气接口的智能衣物，智能衣物上设置有电子器件20，以及对所述电子器件20进行供电和/或数据处理的外围电路。

具体地，电子器件20，可以通过感应式的电气接口10，和/或接触式的电气接口40与外围电路电气连接。

在具有多条电气连接通路的情况下，电子器件20与所述外围电路之间可以具有相邻排布的多条通路，每一条通路采用对应的一个感应式的电气接口10或者接触式的电气接口40进行电气连接，图8为本发明实施例五提供的一种电气接口的排布示意图，如图8所示，感应式的电气接口10与接触式的电气接口40呈交替排布。

这是由于，尽管在每一个通路内，可以采用与相邻通路不同的传输方式，也可以采用与相邻通路相同的数据传输方式，但若出于降低不同传输通路之间的相互干扰的考虑，可以优选与相邻通路不同的数据传输方式。

例如，当目标通路采用接触式电气传输方式时，目标通路的相邻通路可以采用非接触式电气传输。即使接口与接头在插接过程中没有完全对准，从而在接口与接头之间存在一定程度的插接误差，导致目标通路内数据误传输至相邻通路时，由于相邻通路采用了不同的电气传输方式，相邻通路并不会对该数据进行接收和识别，避免了相邻通路对应通路之间的信号干扰，提高的传输精度和稳定性。

本实施例中，通过将电气接口的接口和接头设置在电子器件外部，且接口的表面包括分布有多个环状结构的毛面，同时，接头的表面包括分布有多个弹性弯钩的钩面，通过弯钩与对应的环状结构可分离地钩合，实现接口与接头的物理连接；在电气连接方面，接头与接口可以通过弯钩与对应的环状结构之间的电性导通实现能量与数据的传输，也可以通过接头与接口之间的非接触式感应实现能量与数据的传输。由于将电气接口的接口和接头设置在电子器件外部，从而电子器件的电路板尺寸不会受到电气接口尺寸的限制，解决了现有技术中由于需要将插头插入到电子器件内部才能实现电气连接，导致电子器件无法小型化的技术问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。