鞋用近场通讯装置的制作方法

本发明系有关一种鞋用近场通讯装置，尤指一种可应用各种近场通讯功能的鞋用近场通讯装置。

背景技术：

在习知技术中，将一蓝牙通讯装置与鞋子做结合，可以应用在许多方面。其中包括应用在线上游戏、跳舞机、游戏机等。近场通讯(NFC：Near Field Communication)系为一种短距离高频无线通信技术，其工作距离小于20公分(一般最佳距离是在10公分内)。近场通讯近年来迅速发展并普及应用于信用卡、交通卡、门票以及手机等等支付认证工具上。此外，近场通讯也常应用于门禁管制等非支付认证工作的领域。近场通讯系藉由近距离的两天线间的耦合，来达到传递讯息的媒介。天线的设计会影响到天线间的耦合。也因此，天线的设计对近场通讯至关重要。然而市面上并没有人将近场通讯装置应用在鞋子上，使鞋子可具有各种近场通讯功能相关的用途。

有鉴于此，发明人开发出简便组装的设计，能够避免上述的缺点，安装方便，又具有成本低廉的优点，以兼顾使用弹性与经济性等考虑，因此遂有本发明的产生。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，现有技术中使用者需要携带多种身份识别物，并配合肢体动作才可以在多种场合进行身份识别，从而给使用者带来不便也提高了管理复杂度，进而提出一种无需携带多种身份识别物也不需要配合肢体动作就可以在不同场合进行身份识别、使鞋子可具有各种近场通讯功能相关用途，从而可以降低管理复杂度的鞋用近场通讯装置。

为解决前述问题，以达到所预期的功效，本发明提供一种鞋用近场通讯装置，包括一近场通讯晶片模组以及一天线模组，其中天线模组系与近场通讯晶片模组电性连接。

于实施例时，前述的鞋用近场通讯装置，其更包括一供电模组，其中供电模组系与近场通讯晶片模组电性连接。

于实施例时，前述的鞋用近场通讯装置，其中供电模组系为一无电池式能量撷取模组、一具电能储存能量撷取模组、一可充电电池模组或一电池模组。

于实施例时，前述的鞋用近场通讯装置，其中近场通讯晶片模组更包括一蓝牙通讯单元。

于实施例时，前述的鞋用近场通讯装置，其中供电模组系为一无电池式能量撷取模组。

于实施例时，前述的鞋用近场通讯装置，其中天线模组具有一轮廓，轮廓包括至少一感应区。

于实施例时，前述的鞋用近场通讯装置，其中轮廓包括至少两个感应区，系分别设置于鞋的两个不共平面区域。

于实施例时，前述的鞋用近场通讯装置，其中天线模组包括一交错式线圈以及一非交错式线圈中至少一者。

于实施例时，前述的鞋用近场通讯装置，其更包括至少一感测模组，其中至少一感测模组系与近场通讯晶片模组电性连接。

于实施例时，前述的鞋用近场通讯装置，其中至少一感测模组包括一压力感测器、一计步器、一步态感测器、一心率感测器、一温度感测器以及一湿度感测器中至少一者。

采用本发明的技术方案至少具有如下有益效果：使鞋子可具有各种近场通讯功能相关的用途，无需携带多种身份识别物也不需要配合肢体动作就可以在不同场合进行身份识别。

为进一步了解本发明，以下举较佳的实施例，配合图式、图号，将本发明的具体构成内容及其所达成的功效详细说明如下。

附图说明

第1图、第2图系为本发明一种鞋用近场通讯装置的具体实施例。

第3图系为本发明一种鞋用近场通讯装置的一具体实施例的结构示意图。

第4A图、第4B图系为本发明一种鞋用近场通讯装置的具体实施例的结构示意图。

第5A图、第5B图系为本发明一种鞋用近场通讯装置的具体实施例的结构示意图。

第6A图～第6E图系为本发明一种鞋用近场通讯装置的设置位置的示意图。

第7A图～第7D图系为本发明一种鞋用近场通讯装置的天线模组设置位置的示意图。

第8A图、第8B图系为本发明一种鞋用近场通讯装置的天线模组的具体实施例。

第9A图、第9B图系为本发明一种鞋用近场通讯装置的天线模组的具体实施例。

第10图、第11图系为本发明一种鞋用近场通讯装置的天线模组设置位置的具体实施例。

第12图系为本发明一种鞋用近场通讯装置的一具体实施例。

符号说明

1 鞋体 10 鞋面

11 鞋底 12 鞋垫

2 近场通讯装置 3 近场通讯晶片模组

30 蓝牙通讯单元 4 天线模组

40 第一感应区 41 第二感应区

42 第三感应区 5 供电模组

6 感测模组 7 读写地垫

8 手机

具体实施方式

请参阅第1图，其系为本发明一种鞋用近场通讯装置的一具体实施例。其中一近场通讯装置2系设置于一鞋体1上。在此本发明中的鞋体1系可指包括鞋子的本体(包括鞋面、鞋底)、鞋垫、鞋带以及鞋子的配件等。此实施例的近场通讯装置2系可以一被动式无线射频辨识标签模式运作。一读写地垫7，其工作距离系小于20公分(一般最佳距离是在10公分内)，读写地垫7系可在近场通讯装置2距离达到其工作距离(含之内)时读取近场通讯装置2内的资料，也可将资料写入近场通讯装置2。此实施例的近场通讯装置2系可应用于门禁安全上。将读写地垫7设置于门口，一使用者需要穿着具有此实施例的近场通讯装置2的鞋子，经由读写地垫7读取近场通讯装置2内的资料，判断是否可让其通行。也可同时搭配上一般传统的门禁刷卡，相当于要经过两道的安全检验，才能通过门禁。在使用上并不需要使用者去做其他肢体上的动作，不会造成使用者的不便性。此实施例的近场通讯装置2的另一个应用，系可与超市、商店等搭配，超市或商店将读写地垫7设置于结账柜台前，当使用者结账时(此时使用者系站在读写地垫7之上)，超市或商店可直接透过读写地垫7读取近场通讯装置2内的资料，对使用者进行使用者会员身份的辨识，若有任何折扣优惠、集点等等的活动或促销时，即可由系统中看使用者是否有折价券或点数等可以进行折抵或兑换，并可主动提醒使用者是否要使用这些折扣或点数。当使用者还未加入超市或商店的会员时，亦可透过读写地垫7对近场通讯装置2进行资料的写入，以方便下次对使用者的会员身份进行辨识。在此应用上，使用者无须随身带着各个超市或商店的集点卡、点数、折价券等等厚厚一叠的纸或卡片，也减少这些卡片点数遗失的风险，对使用者来说非常便利，对超市或商店来说也方便其管理。

请参阅第2图，其系为本发明一种鞋用近场通讯装置的一具体实施例。此实施例的主要结构系与第1图所示的实施例大致相同，惟，其中一手机8系作为一读写卡机的功能，对鞋体1上的近场通讯装置2进行资料的读取，也可对近场通讯装置2进行资料的写入(目前市面上许多手机8都有支持近场通讯的功能)。在此实施例中，近场通讯装置2同样系作为一被动式无线射频辨识标签模式运作。在应用上使用者可藉由手机8将资料写入近场通讯装置2内，例如门禁安全资料，使得使用者可以通过第1图的实施例中的读写地垫7的身份辨识。即使使用者的具有近场通讯装置2的鞋体1遗失了，使用者也可能重新设定门禁安全资料于读写地垫7以及新的鞋体1上的近场通讯装置2，不用担心遗失的具有近场通讯装置2的鞋体1造成安全上的漏洞。

请参阅第3图，其系为本发明一种鞋用近场通讯装置的一具体实施例的结构示意图。一近场通讯装置2包括一近场通讯晶片模组3以及一天线模组4，其中天线模组4系与近场通讯晶片模组3电性连接。在前述第1图以及第2图的实施例中的近场通讯装置2系具有与第3图的实施例的近场通讯装置2相同的结构。其中天线模组4具有一轮廓。在此实施例中，天线模组4的轮廓只包括一个感应区。在一些实施例中，近场通讯晶片模组3以及天线模组4系可分别设置于鞋体1的不同位置上。

请参阅第4A图，其系为本发明一种鞋用近场通讯装置的另一具体实施例的结构示意图。此实施例的主要结构系与第3图所示的实施例大致相同，惟，其中近场通讯装置2更包括一供电模组5。其中供电模组5系与近场通讯晶片模组3电性连接，以提供近场通讯晶片模组3电力。有了供电模组5的电力供应，近场通讯晶片模组3系可选择同时包括一被动式无线射频辨识标签模式以及一动态式无线射频辨识标签模式功能的晶片，使得近场通讯装置2同时可以作为被动式无线射频辨识标签模式以及动态式无线射频辨识标签模式运作。动态式无线射频辨识标签模式的运作，可使鞋子在运动状态中藉由微小供电量来纪录资料，而在脱鞋或静止无电源状态仍可以手机或读取器读取其中资料或写入资料，这是动态式无线射频辨识标签模式的优点。在一些实施例中，供电模组5系可为一电池模组或一可充电电池模组。在另一些实施例中，供电模组5系可为一具电能储存能量撷取模组或一无电池式能量撷取模组，其中不论是具电能储存或无电池式的能量撷取模组，其能量撷取的能量来源包括动能或是太阳能。例如，供电模组5(具电能储存或无电池式的能量撷取模组)系为一动能转电能(例如具有压电材料的特性)的能量撷取模组，供电模组5系可将使用者步行时的动能能量转换为电能，以提供近场通讯晶片模组3电力所需。又例如，供电模组5(具电能储存或无电池式的能量撷取模组)系为一太阳能板模组，将供电模组5设置于鞋体1的鞋面的外表面上，即可吸收光的能量，并将其转换为电能，以提供近场通讯晶片模组3电力所需。

请参阅第4B图，其系为本发明一种鞋用近场通讯装置的又一具体实施例的结构示意图。此实施例的主要结构系与第4A图所示的实施例大致相同，惟，其中近场通讯晶片模组3更包括一蓝牙通讯单元30。有了供电模组5所提供的电力，蓝牙通讯单元30系用于与外界的一蓝牙装置(例如具蓝牙功能的手机)做较远距(比近场通讯更远距)的通讯传输，且通讯传输系可为一即时同步的通讯传输。当供电模组5为一无电池式能量撷取模组时(如压电材料)，蓝牙通讯单元30系可采用一单向广播模式，只对外界的蓝牙装置(例如具蓝牙功能的手机)作单向广播，不作接收，如此可达到最省电的操作模式，真正达到免电池的状态，可适用于更多用途。当应用于如第1图的实施例时，读写地垫7对鞋体1的近场通讯装置2读取时，即可将读写地垫7所具有的一蓝牙装置与鞋体1的近场通讯装置2的蓝牙通讯单元30进行配对(当应用于如第2图的实施例，以手机8读取时亦同)，这是设置近场通讯装置2的好处。

请参阅第5A图，其系为本发明一种鞋用近场通讯装置的另一具体实施例的结构示意图。此实施例的主要结构系与第4A图所示的实施例大致相同，惟，其中近场通讯装置2更包括一感测模组6。其中感测模组6系与近场通讯晶片模组3电性连接。感测模组6系可包括一压力感测器、一计步器、一步态感测器、一心率感测器、一温度感测器以及一湿度感测器中至少一者。透过感测模组6，可以量测使用者的相关的资讯，例如步行数、压力、步态资讯、心率、温度或湿度等等的资讯，并将这些相关资讯写入近场通讯晶片模组3。

请参阅第5B图，其系为本发明一种鞋用近场通讯装置的又一具体实施例的结构示意图。此实施例的主要结构系与第4A图所示的实施例大致相同，惟，其中近场通讯晶片模组3更包括一蓝牙通讯单元30。有了供电模组5所提供的电力，蓝牙通讯单元30系用于与外界的一蓝牙装置(例如具蓝牙功能的手机)做较远距(比近场通讯更远距)的通讯传输，且通讯传输系可为一即时同步的通讯传输。因此蓝牙通讯单元30系可将感测模组6所量测到的使用者的相关的资讯，例如步行数、压力、步态资讯、心率、温度或湿度等等的资讯，即时同步传输至外界的一蓝牙装置(例如具蓝牙功能的手机)。

请参阅第6A图～第6E图，其系为本发明一种鞋用近场通讯装置的设置位置的示意图。在第6A图～第6E图的实施例中，一鞋体1包括一鞋面10、一鞋底11以及一鞋垫12。在第6A图的实施例中，一近场通讯装置2系设置于鞋底11之内。其中鞋底11系可具有一夹层以设置近场通讯装置2于鞋底11之内，或近场通讯装置2系直接形成于鞋底11之内。在第6B图的实施例中，近场通讯装置2系设置于鞋垫12之内，其中鞋垫12系可具有一夹层以设置近场通讯装置2于鞋垫12之内，或近场通讯装置2系直接形成于鞋垫12之内。在第6C图的实施例中，近场通讯装置2系设置于鞋面10之内，其中鞋面10系可具有一容置空间以设置近场通讯装置2于鞋面10之内，或近场通讯装置2系直接形成于鞋面10之内，其中近场通讯装置2的位置系可在鞋面10的任一位置。在第6D图的实施例中，近场通讯装置2系设置于鞋垫12与鞋底11之间。在第6E图的实施例中，近场通讯装置2系设置于鞋底11的底部上凹处，或设置于鞋底11的底部上凹处的一容置空间内。

请参阅第7A图～第7D图，其系为本发明一种鞋用近场通讯装置的天线模组设置位置的示意图。天线模组4系可与近场通讯晶片模组3设置于不同的位置。在第7A图～第7D图的实施例中，近场通讯晶片模组3系设置于鞋垫12与鞋底11之间(图中未显示)，而天线模组4系可延伸设置于鞋体1的其他位置。在第7A图的实施例中，天线模组4系设置于鞋带位置或其附近位置。在第7B图的实施例中，天线模组4系设置于鞋头位置或其附近位置。在第7C图的实施例中，天线模组4系设置于鞋面侧面位置或其附近位置。在第7D图的实施例中，天线模组4系设置于鞋面后侧或其附近位置。

请参阅第8A图系为本发明一种鞋用近场通讯装置的天线模组的一具体实施例。一天线模组4具有一轮廓。在此实施例中，天线模组4的轮廓包括两个感应区，分别为一第一感应区40以及一第二感应区41。其中第一感应区40以及第二感应区41系可分别设置于鞋体1的两个不共平面区域，也可分别设置于一共平面的区域。其中天线模组4系为一非交错式线圈。请参阅第8B图系为本发明一种鞋用近场通讯装置的天线模组的另一具体实施例。此实施例的主要结构系与第8A图所示的实施例大致相同，惟，其中天线模组4系为一交错式线圈。请参阅第9A图系为本发明一种鞋用近场通讯装置的天线模组的又一具体实施例。此实施例的主要结构系与第8B图所示的实施例大致相同，惟，其中天线模组4的轮廓包括三个感应区，分别为一第一感应区40、一第二感应区41以及一第三感应区42。请参阅第9B图系为本发明一种鞋用近场通讯装置的天线模组的再一具体实施例。此实施例的主要结构系与第8A图所示的实施例大致相同，惟，其中天线模组4的轮廓包括三个感应区，分别为一第一感应区40、一第二感应区41以及一第三感应区42。一般而言，对于不同感应区需分别设计两个独立天线供耦合作用，且须经由开关连至近场通讯装置晶片模组3，且需控制开关(switch)决定使用哪个天线。而使用此种天线设计在鞋体1上则可免除这些成本及控制程序。

请参阅第10图，其系为本发明一种鞋用近场通讯装置的天线模组设置位置的一具体实施例。其中一天线模组4系具有第8A图所示的实施例的一轮廓，天线模组4的轮廓包括一第一感应区40以及一第二感应区41。在此实施例中，第一感应区40系设置于鞋体1的鞋垫与鞋底之间，而第二感应区41则是弯折延伸至鞋体1的鞋面的侧面的内表面，亦即第一感应区40以及第二感应区41系可分别设置于鞋体1的两个不共平面区域。位于第一感应区40的天线模组4对于第1图的实施例的读写地垫7所具有的一天线而言较易耦合感应，使读写地垫7得以进行对近场通讯装置2内的资料的读取或对近场通讯装置2写入资料；而位于第二感应区41的天线模组4则对于第2图的实施例的手机8所具有的一近场通讯天线而言则较易由鞋体1的鞋面的侧面耦合感应，使读写地垫7得以进行对近场通讯装置2内的资料的读取或对近场通讯装置2写入资料。请参阅第11图，其系为本发明一种鞋用近场通讯装置的天线模组设置位置的一具体实施例。此实施例的主要结构系与第10图所示的实施例大致相同，惟，其中第一感应区40系设置于鞋垫与鞋底之间较接近鞋跟的区域，而第二感应区41则是弯折延伸至鞋体1的鞋面后侧的内表面。位于第二感应区41的天线模组4则对于第2图的实施例的手机8所具有的近场通讯天线而言较易由鞋体1的鞋面后侧耦合感应，使读写地垫7得以进行对近场通讯装置2内的资料的读取或对近场通讯装置2写入资料。

请参阅第12图，其系为本发明一种鞋用近场通讯装置的一具体实施例。一近场通讯装置2包括一近场通讯晶片模组3、一天线模组4、一供电模组5以及五个感测模组6。此实施例中的近场通讯晶片模组3、供电模组5以及五个感测模组6都是设置在鞋体1的鞋垫与鞋底之间。其中近场通讯晶片模组3包括一蓝牙通讯单元30。供电模组5系为一无电池式能量撷取模组，系一种具有压电材料特性(动能转电能)的能量撷取模组。此实施例的天线模组4系与第10图的实施例相同，且第一感应区40以及第二感应区41的设置位置亦与第10图的实施例相同，系分别位于鞋体1的鞋垫与鞋底之间以及弯折延伸至鞋体1的鞋面的侧面的内表面。五个感测模组6系分别为五个高线性度的压力感测器，分别设置于五个不同的位置上，系可分别量测不同位置的压力。所量测到的压力的资讯可以(a)直接存放在近场通讯晶片模组3内、(b)透过蓝牙通讯单元30即时同步传输至使用者的手机、(c)直接存放在近场通讯晶片模组3内并同时透过蓝牙通讯单元30即时同步传输至使用者的手机、或(d)先存放在近场通讯晶片模组3内，每隔一小段时间，再透过蓝牙通讯单元30传输至使用者的手机。藉由五个高线性度的压力感测器所量测到的压力资讯，使用者可以分析步行或跑步姿势是否需要调整。对于运动员或是姿势需要矫正的使用者，非常需要这样的功能来协助他们。

以上所述乃是本发明的具体实施例及所运用的技术手段，根据本文的揭露或教导可衍生推导出许多的变更与修正，仍可视为本发明的构想所作的等效改变，其所产生的作用仍未超出说明书及图式所涵盖的实质精神，均应视为在本发明的技术范畴之内，合先陈明。

综上所述，依上文所揭示的内容，本发明确可达到发明的预期目的，提供一种鞋用近场通讯装置，极具产业上利用的价值，爰依法提出发明专利申请。