具有近场通信功能的鞋垫的制作方法

本实用新型涉及智能鞋垫产品技术领域，尤其涉及一种具有近场通信功能的鞋垫。

背景技术：

产品的防伪和溯源技术应用越来越广泛。目前的产品防伪和溯源实现方式，通常是在产品表面或产品包装上贴设防伪标签，防伪标签上印制有防伪溯源码并通过涂层盖住，顾客购买到产品后刮开防伪标签上的涂层就能看到防伪溯源码，然后上网登陆产品商家官方网站输入防伪溯源码进行查询，就能够查询到产品是否正品，甚至还能查询到相应产品的出产地、生产时间、生产批次、技术标准、产品等级、使用环境条件等溯源信息，达到产品防伪验证和溯源信息获取的目的。

但是，在实际应用中，贴设在产品表面或产品包装上的防伪标签会面临容易脱落、易被撕毁等问题。因此，电子防伪标签技术逐渐被应用在产品上。电子防伪标签技术，是在产品中置入近场通信芯片，例如RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）标签芯片、NFC（Near Field Communication，近距离通信）标签芯片或低功耗蓝牙芯片，利用近场通信模块记录防伪溯源码，顾客购买到产品后，可以通过具备近场通信功能的读取设备（例如近场通信阅读器、具备近场通信能力的智能手机等）读取产品内置近场通信模块中记录的防伪溯源码，进行防伪和溯源查询。

然而，对于鞋垫产品而言，由于鞋垫具有轻薄、贴合人体使用等特性，在鞋垫中置入近场通信芯片会导致置入部位出现鞋垫厚度增厚、存在硬块等问题，会影响鞋垫在穿着使用中的舒适性，并且鞋垫在穿着使用过程中会经常发生受压、贴合人体足部发生弯曲等情况，容易导致内置的近场通信芯片发生损坏。这些因素，都导致鞋垫产品应用电子防伪标签技术受到了限制。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是，如何提供不影响穿着使用舒适性且具有近场通信功能的鞋垫。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种具有近场通信功能的鞋垫，包括基底层，所述基底层的上表面铺设有减震层，减震层的上表面铺设有面料层；所述基底层由软木制成，基底层的上表面通过电子电路打印机打印有近场通信电路；所述减震层由绝缘的减震材料制成，且铺设覆盖住基底层上表面上打印有近场通信电路的区域。

上述具有近场通信功能的鞋垫中，作为优选方案，所述近场通信电路为RFID标签电路、NFC标签电路或低功耗蓝牙通信电路。

上述具有近场通信功能的鞋垫中，作为优选方案，所述基底层的上表面上打印有近场通信电路的区域对应于鞋垫的前脚掌位置处或脚后跟位置处。

上述具有近场通信功能的鞋垫中，作为改进方案，所述基底层的上表面还通过电子电路打印机打印有电容器电源电路，以及电容器电源电路向所述近场通信电路供电的供电连接电路；所述减震层还铺设覆盖住基底层上表面上打印有电容器电源电路和供电连接电路的区域。

上述具有近场通信功能的鞋垫中，作为优选方案，所述基底层的上表面上打印有电容器电源电路的区域对应于鞋垫的前脚掌位置处或脚后跟位置处。

另一种具有近场通信功能的鞋垫，包括基底层，所述基底层的上表面铺设有减震层，减震层的上表面铺设有面料层；在基底层和减震层之间还夹设有柔性打印电路层，所述柔性打印电路层包括柔性材料基体，所述柔性材料基体上通过电子电路打印机打印有近场通信电路；所述基底层和减震层均采用绝缘材料制成，且基底层和减震层均铺设覆盖住柔性打印电路层上打印有近场通信电路的区域。

上述具有近场通信功能的鞋垫中，作为优选方案，所述近场通信电路为RFID标签电路、NFC标签电路或低功耗蓝牙通信电路。

上述具有近场通信功能的鞋垫中，作为优选方案，所述柔性打印电路层上打印有近场通信电路的区域对应于鞋垫的前脚掌位置处或脚后跟位置处。

上述具有近场通信功能的鞋垫中，作为改进方案，所述柔性打印电路层的柔性材料基体上还通过电子电路打印机打印有电容器电源电路，以及电容器电源电路向所述近场通信电路供电的供电连接电路；所述基底层和减震层还铺设覆盖住柔性打印电路层上打印有电容器电源电路和供电连接电路的区域。

上述具有近场通信功能的鞋垫中，作为优选方案，所述柔性打印电路层上打印有电容器电源电路的区域对应于鞋垫的前脚掌位置处或脚后跟位置处。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型具有近场通信功能的鞋垫中，在基底层上表面通过电子电路打印机打印有近场通信电路，或者在基底层和减震层之间增加夹设的柔性打印电路层，在柔性打印电路层上通过电子电路打印机打印有近场通信电路，利用打印的近场通信电路来提供近场通信功能，不会产生鞋垫厚度明显增加或形成明显凸起的问题，且打印的近场通信电路自身具备柔性可弯曲特性，能够随鞋垫弯曲，因此完全不会影响鞋垫产品的穿着使用舒适性，解决了鞋垫产品的穿着舒适性和近场通信功能兼顾的问题，并且也不易因受压、弯折而产生电路受损的问题，大幅提升了近场通信电路的使用寿命。

2、本实用新型具有近场通信功能的鞋垫中，在软木制成的基底层上表面打印近场通信电路，软木在进行电子电路打印时不易发生形变，且在其打印局部能够在受热条件下与打印的布线及电子元件较紧密的结合，使得打印电路更不易脱落和损坏，能够更好的保证近场通信电路在使用中的稳定性和工作寿命。

3、本实用新型具有近场通信功能的鞋垫中，采用绝缘的减震材料制成减震层，覆盖住基底层上表面上的打印电路，或者基底层和减震层均采用绝缘材料制成，覆盖住柔性打印电路层上打印有近场通信电路的区域，能够防止人体足底接触而产生电路工作短路、断路等问题，对打印电路形成绝缘保护。

4、本实用新型具有近场通信功能的鞋垫中，打印电路可以设计于鞋垫穿着使用过程中弯折度相对较小的前脚掌位置处、脚后跟位置，有利于避免打印电路因长期弯折变形而发生电路折断等损坏现象，有利于更进一步的延长其电路使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型具有近场通信功能的鞋垫一种实施方案的俯视透视结构示意图。

图2为本实用新型具有近场通信功能的鞋垫一种实施方案的层结构示意图。

图3为本实用新型具有近场通信功能的鞋垫另一种实施方案的俯视透视结构示意图。

图4为本实用新型具有近场通信功能的鞋垫另一种实施方案的层结构示意图。

具体实施方式

针对鞋垫产品中置入近场通信芯片导致鞋垫增厚、穿着舒适性不佳、芯片已损坏的问题，本实用新型提供了新的具有近场通信功能的鞋垫产品解决方案。

实施例一：

本实施例具有近场通信功能的鞋垫结构如图1和图2所示，其包括基底层1，所述基底层1的上表面铺设有减震层2，减震层2的上表面铺设有面料层3；本实施例中，基底层1由软木制成，基底层1的上表面通过电子电路打印机打印有近场通信电路4；减震层2由绝缘的减震材料制成，且铺设覆盖住基底层1上表面上打印有近场通信电路4的区域。

本实施例中具有近场通信功能的鞋垫，在结构方案设计上首先考虑到的是鞋垫的穿着使用舒适性问题，不能再简单依赖于置入近场通信芯片来提供近场通信功能。电子电路打印技术和电子电路打印机，是近年来电子电路设计和应用技术领域中的新兴技术，其能够使用特殊的无毒有机材料（如银纳米粒子、碳、塑料等）在柔性材料（如柔性塑料薄片、铝箔、纸张等）上直接打印电子电路的布线及电子元件，能够打印的电子元件包括电阻、晶体管、电容器、晶体管，甚至目前的技术能够打印电敏变色期间、温度传感器、RFID标签、NFC标签、低功耗蓝牙通信电路等等。而且，通过电子电路打印机在柔性材料上打印的电路布线及电子元件，自身也同样具备柔性可弯曲特性。由此特性，本实施例的鞋垫中，由软木制成的基底层上表面通过电子电路打印机打印有近场通信电路，利用打印的近场通信电路来提供近场通信功能，具体打印的近场通信电路可以是RFID标签电路、NFC标签电路、低功耗蓝牙通信电路等目前电子电路打印技术能够实现打印的电路结构，由于打印的近场通信电路完全贴合在基底层的上表面，不会产生鞋垫厚度增加或形成明显凸起的问题，且打印的近场通信电路自身具备柔性可弯曲特性，能够随鞋垫弯曲，因此完全不会影响鞋垫产品的穿着使用舒适性，并且也不易因受压、弯折而产生电路受损的问题，大幅提升了近场通信电路的使用寿命。

另一方面，要结合使用电子电路打印技术来为鞋垫提供近场通信功能，那么采用怎样的材料作为鞋垫基底也是需要考虑的问题。本实施例的鞋垫中，采用软木材料作为基底层来打印近场通信电路。软木，俗称水松、木栓、栓皮，是非常发达的树木的外皮产物。软木由许多辐射排列的扁平细胞组成。细胞腔内往往含有树脂和单宁化合物，细胞内充满空气，因而软木具有质地轻柔，富有弹性，不透水，不易受化学药品作用的特点，常用于制造塞、垫、地板等，并且逐渐被应用于作为鞋底、鞋垫的生产材料。同时，由于在电子电路打印过程中，会在打印局部形成一定的高温，而软木在进行电子电路打印时，不易像化纤材料那样因受热而发生形变或熔化，能够很好的保持其原有塑形，且在其打印局部能够在受热条件下与打印的布线及电子元件较紧密的结合，使得打印电路更不易脱落和损坏。因此，本实施例的鞋垫中，在软木制成的基底层上表面打印近场通信电路，能够更好的保证近场通信电路在使用中的稳定性和工作寿命。

此外，为了避免鞋垫穿着过程中与人体足底接触而影响近场通信电路的工作特性，因此本实施例的鞋垫中，采用绝缘的减震材料制成减震层，且至少铺设覆盖住基底层上表面上打印有近场通信电路的区域，以防止人体足底接触而产生电路工作短路、断路等问题。当然，如果为了加工方便，可以设计减震层铺设覆盖住整个基底层，这样可以更易于保证绝缘减震材料覆盖住基底层上表面上的全部打印电路。

至于本实施例鞋垫中的面料层，则可以根据鞋店产品类型和穿着舒适性的需求而进行设计，例如面料层可以采用真皮皮革材料层、人造皮革材料层或布面材料层，使得鞋垫能够配合皮鞋、休闲鞋、运动鞋等不同鞋类中使用，也可以采用毛制物保暖材料层来做制作面料层，让鞋垫具备保暖性能，适于冬季穿着使用，等等。

而作为本实施例鞋垫的一种优选实施方式，其基底层的上表面上打印有近场通信电路的区域最好设计对应于鞋垫的前脚掌位置处或脚后跟位置处，因为在鞋垫穿着使用过程中，其前脚掌位置处、脚后跟位置的弯折度相对较小，较为平坦，有利于避免鞋垫中打印的近场通信电路因长期弯折变形而发生电路折断等损坏现象，有利于更进一步的延长近场通信电路的使用寿命。

作为本实施例鞋垫的进一步设计实施方案，如果鞋垫中打印的近场通信电路为有源电路，那么还需要为其提供电源，为此，可以进一步的设计在基底层的上表面通过电子电路打印机打印有电容器电源电路，以及电容器电源电路向所述近场通信电路供电的供电连接电路。之所以采用电容器电源电路，是因为电容器电源电路通过电子电路打印技术来打印非常容易实现。同样的，减震层还需要铺设覆盖住基底层上表面上打印有电容器电源电路和供电连接电路的区域，以防止人体足底接触而产生电路工作短路、断路等问题。当然，如果为了加工方便，可以设计减震层铺设覆盖住整个基底层，这样可以更易于保证绝缘减震材料覆盖住基底层上表面上的全部打印电路。基底层的上表面上打印有电容器电源电路的区域也最好设计对应于鞋垫的前脚掌位置处或脚后跟位置处，有利于更进一步的延长其使用寿命。

实施例二：

本实施例具有近场通信功能的鞋垫结构如图3和图4所示，其包括基底层1，所述基底层1的上表面铺设有减震层2，减震层2的上表面铺设有面料层3；本实施例中，在基底层1和减震层2之间还夹设有柔性打印电路层5，所述柔性打印电路层5包括柔性材料基体5a，所述柔性材料基体5a上通过电子电路打印机打印有近场通信电路4；基底层1和减震层2均采用绝缘材料制成，且基底层1和减震层2均铺设覆盖住柔性打印电路层上打印有近场通信电路的区域。

本实施例中具有近场通信功能的鞋垫，除了考虑到鞋垫的穿着使用舒适性问题，还考虑到打印近场通信电路的生产便利性问题，采用了单独在柔性材料基体上通过电子电路打印机打印近场通信电路形成柔性打印电路层，然后将其夹设在基底层和减震层之间的方式，来构成具有近场通信功能的鞋垫。因为鞋垫基底层有其自身的塑形要求，用于不同鞋类的鞋垫基底层的形状、厚度等都可能不同，相比起在鞋垫基底层上直接打印电路而言，将柔性材料基体为电路打印基体的标准件，在柔性材料基体上通过电子电路打印机打印电路更便于进行批量生产，有助于削减批量生产成本，而且可以使得柔性打印电路层中柔性材料基体的用料选择可以更加的灵活，可以采用纸张、布料、柔性塑料薄片、铝箔、甚至软木薄片作为柔性材料基体；在加工好柔性打印电路层之后，通过鞋垫材料层的复合、粘贴加工工艺，将柔性打印电路层夹设加工在鞋垫的基底层和减震层之间即可。而之所以要将柔性打印电路层夹设在鞋垫的基底层和减震层之间，是希望基底层和减震层均采用绝缘材料制成，且基底层和减震层均铺设覆盖住柔性打印电路层上打印有近场通信电路的区域，以防止人体足底接触而产生电路工作短路、断路等问题，同时利用基底层从下方对柔性打印电路层形成绝缘保护。当然，如果为了更便于加工，可以设计基底层和减震层铺设覆盖住整个柔性打印电路层，这样可以更易于保证绝缘料覆盖住柔性打印电路层上的全部打印电路，形成更好的绝缘保护。

同样的，由于通过电子电路打印机在柔性材料基体上打印的电路布线及电子元件，自身也同样具备柔性可弯曲特性，因此柔性打印电路层能够随鞋垫弯曲，柔性打印电路层上打印的近场通信电路能够为鞋垫提供近场通信功能，具体打印的近场通信电路可以是RFID标签电路、NFC标签电路、低功耗蓝牙通信电路等目前电子电路打印技术能够实现打印的电路结构，由于利用电子电路打印技术，柔性打印电路层中的柔性材料基体可以做得足够薄（可以做到0.5mm以下的厚度），且打印的近场通信电路完全贴合在柔性材料基体上，因此不会造成鞋垫厚度的明显增加或形成明显凸起的问题，且通过电子电路打印机在柔性材料基体上打印的电路布线及电子元件，自身也同样具备柔性可弯曲特性，因此柔性打印电路层能够随鞋垫弯曲，完全不会影响鞋垫产品的穿着使用舒适性，也不易因受压、弯折而产生电路受损的问题，大幅提升了近场通信电路的使用寿命。

本实施例鞋垫中的面料层，也可以根据鞋店产品类型和穿着舒适性的不同需求，而采用真皮皮革材料层、人造皮革材料层或布面材料层，或者采用毛制物保暖材料层来做制作面料层。

此外，同样的，柔性打印电路层上打印有近场通信电路的区域最好设计对应于鞋垫的前脚掌位置处或脚后跟位置处，有利于避免鞋垫中打印的近场通信电路因长期弯折变形而发生电路折断等损坏现象，有利于更进一步的延长近场通信电路的使用寿命。

如果鞋垫中打印的近场通信电路为有源电路，那么还需要在柔性打印电路层的柔性材料基体上通过电子电路打印机打印有电容器电源电路，以及电容器电源电路向所述近场通信电路供电的供电连接电路。相应地，基底层和减震层还需要铺设覆盖住柔性打印电路层上打印有电容器电源电路和供电连接电路的区域，已提供绝缘保护。当然，如果为了更便于加工，可以设计基底层和减震层铺设覆盖住整个柔性打印电路层，这样可以更易于保证绝缘料覆盖住柔性打印电路层上的全部打印电路，形成更好的绝缘保护。柔性打印电路层上打印有电容器电源电路的区域也最好对应于鞋垫的前脚掌位置处或脚后跟位置处，有利于更进一步的延长其使用寿命。

综上所述，本实用新型提供了具有近场通信功能的鞋垫产品解决方案，其在基底层上表面通过电子电路打印机打印有近场通信电路，或者在基底层和减震层之间增加夹设的柔性打印电路层，在柔性打印电路层上通过电子电路打印机打印有近场通信电路，利用打印的近场通信电路来提供近场通信功能，不会产生鞋垫厚度明显增加或形成明显凸起的问题，且打印的近场通信电路自身具备柔性可弯曲特性，能够随鞋垫弯曲，因此完全不会影响鞋垫产品的穿着使用舒适性，解决了鞋垫产品的穿着舒适性和近场通信功能兼顾的问题，并且也不易因受压、弯折而产生电路受损的问题，大幅提升了近场通信电路的使用寿命；同时，鞋垫中采用绝缘的减震材料制成减震层，覆盖住基底层上表面上的打印电路，或者基底层和减震层均采用绝缘材料制成，覆盖住柔性打印电路层上打印有近场通信电路的区域，能够防止人体足底接触而产生电路工作短路、断路等问题，对打印电路形成绝缘保护；此外，打印电路可以设计于鞋垫穿着使用过程中弯折度相对较小的前脚掌位置处、脚后跟位置，有利于避免打印电路因长期弯折变形而发生电路折断等损坏现象，有利于更进一步的延长其电路使用寿命。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。