传感元件及其传感控制系统的制作方法

本申请涉及一种传感元件，且特别是一种用于感测物体是否接近或触碰的传感元件及其传感控制系统。

背景技术：

多数的智能织物是由控制电路、纱、电线(例如漆包线)与电阻构成，其中电线埋设或编织于在由纱编织成的织物中，并且连接到电阻与控制电路。电线可以连接到外部的电源，并以使外部的电源供电给电阻与控制电路。电阻在被供电时，会将电能转换成热能，以加热智能衣。

智能织物还可以包括用于产生控制信号给控制电路的开关元件。然开关元件可能是一个具有外壳且占据一定体积的电子开关装置，且需经过复杂制造过程方可完成制造。

技术实现要素：

有鉴于上述现有技术，本申请提出一种传感元件及其传感控制系统，以期达到制造简单且成品轻薄不占空间的目的。

为达上述目的及其他目的，本申请实施例提供一种传感元件，其包括导信纱以及单芯线。导信纱形成有导信纱传感部，导信纱传感部包括至少一转折单元以及与至少一转折单元连接的至少二导信单元。单芯线配置于导信纱传感部，并与至少二导信单元相交。借此，本申请实施例的传感元件可以简单完成并具有相对较小的体积。

在一实施例中，至少二导信单元沿第一方向延伸并沿第二方向排列。

在一实施例中，两所述导信单元之间距离为1公厘。

在一实施例中，单芯线沿第二方向延伸。

在一实施例中，传感信号由所述导信纱或所述单芯线的其中一者所输出。

在一实施例中，导信纱包括短织纤以及片状导体。短织纤的强度为26至40支之间。片状导体以螺旋行进方式围绕短织纤的周遭表面。借此，本申请实施例的传感元件根据有一定强度，因此可配置于可挠材料(例如，织物)，并减少发生因为拉扯或洗涤过程而脱离的情况。

在一实施例中，片状导体的材质选自铜镍合金、铜锡合金、铜镍硅合金、铜镍锌合金、铜镍锡合金、铜铬合金、铜银合金、镍黄铜合金、磷青铜合金、铍铜合金、镍铬合金、铜钨合金与不锈钢的其中一者。

为达上述目的及其他目的，本申请提供一种传感元件，其包括单芯线以及多个导信纱。单芯线具有单芯线传感部，单芯线传感部包括至少一转折单元以及与至少一转折单元连接的至少二单芯单元。多个导信纱配置于单芯线传感部，并与至少二单芯单元相交。借此，本申请实施例的传感元件可以简单完成并具有相对较小的体积。

在一实施例中，单芯线用于输出传感信号。

在一实施例中，多个导信纱沿第一方向延伸并沿第二方向排列。

在一实施例中，两所述导信纱之间距离为1公厘。

在一实施例中，至少二单芯单元沿第一方向排列。

在一实施例中，导信纱包括短织纤以及片状导体。短织纤的强度为26至40支之间，并用于作为撑材。片状导体以螺旋行进方式围绕短织纤的周遭表面。借此，本申请实施例的传感元件还具有一定强度，因此可配置于可挠材料(例如，织物)，并减少发生因为拉扯或洗涤过程而脱离的情况。

在一实施例中，片状导体的材质选自铜镍合金、铜锡合金、铜镍硅合金、铜镍锌合金、铜镍锡合金、铜铬合金、铜银合金、镍黄铜合金、磷青铜合金、铍铜合金、镍铬合金、铜钨合金与不锈钢的其中一者。

为达上述目的及其他目的，本申请提供一种传感控制系统，其包括前述的传感元件、传感控制模块以及控制模块。传感控制模块用于接收传感信号，并根据传感信号产生传感结果。控制模块与传感控制模块电连接，用于根据传感结果控制元件。由于本申请实施例的传感元件可以简单完成并具有相对较小的体积，借此可弹性地配置传感元件，增进传感元件以及传感控制系统的应用范畴以及使用的便利性。

在一实施例中，元件为蓝牙通讯模块。

在一实施例中，元件为加热织物。

为使能更进一步了解本申请的特征及技术内容，请参阅以下有关本申请的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅系用来说明本申请，而非对本申请的权利范围作任何的限制。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本申请实施例的传感元件的示意图。

图2为根据本申请另一实施例的传感元件的示意图。

图3为根据本申请实施例的导信纱的立体示意图。

图4为根据本申请实施例的导信纱的剖面示意图。

图5为根据本申请实施例的传感控制系统的架构示意图。

图6为根据本申请实施例的传感控制系统配置于智能织物的示意图。

附图标记

1传感元件

110导信纱

111导信纱传感部

112转折单元

113导信单元

120单芯线

130织物

2传感元件

210导信纱

220单芯线

221单芯线传感部

222转折单元

223单芯单元

230织物

300导信纱

310短织纤

320片状导体

4传感控制系统

410传感元件

420控制模块

421传感控制模块

422中央控制模块

5元件

6智能织物

d1第一方向

d2第二方向

具体实施方式

为充分了解本申请的目的、特征及功效，兹借由下述具体的实施例，并配合所附的图式，对本申请做一详细说明，说明如后：

请参考图1，图1为根据本申请实施例的传感元件1的示意图，传感元件1用于产生传感信号，其包括导信纱110以及单芯线120。

导信纱110形成有导信纱传感部111，导信纱传感部111包括至少一转折单元112以及与至少一转折单元112连接的至少二导信单元113，每一转折单元112与二导信单元113连接，其中至少二导信单元113沿第一方向d1延伸，并沿第二方向d2排列，且第一方向d1垂直于第二方向d2。在此实施例中，导信纱110为单一导信纱，因此导信单元113的数量由转折单元112的数量来决定，而转折单元112的数量根据需求(例如：传感灵敏度)来决定。在一实施例中，两导信单元113之间距离为1公厘(millimeter)，且本申请不以此为限制，两导信单元113之间的距离可根据需求(例如：传感灵敏度)来决定。

单芯线120配置于导信纱传感部111，并与导信单元113相交。在此实施例中，单芯线120沿第二方向d2延伸，并垂直于导信单元113。

在此实施例中，导信纱110以及单芯线120借由缝制而固定于一织物130，其中织物130例如为以一般纱所编织而成的织布。在一实施例中，织物130例如为四边形，且其边长为30公厘(millimeter)，然本申请不以此为限制。

在此实施例中，传感信号可由导信纱110或单芯线120的其中一者来输出。

请参考图2，图2为根据本申请另一实施例的传感元件2的示意图，传感元件2包括多个导信纱210以及单芯线220。

单芯线220形成有单芯线传感部221，单芯线传感部221包括至少一转折单元222以及与至少一转折单元222连接的至少二单芯单元223，转折单元222与二单芯单元223连接，其中至少二单芯单元223于第一方向d1排列且平行于第二方向d2，且第一方向d1垂直于第二方向d2。在此实施例中，单芯线220用于输出传感信号。

多个导信纱210沿第一方向d1延伸并沿第二方向d2排列，并配置于单芯线传感部221，且与至少二单芯单元223相交，例如每一导信纱210可大约垂直于至少二单芯单元223。在一实施例中，两导信纱210之间距离为1公厘(millimeter)，且本申请不以此为限制。

在此实施例中，多个导信纱210以及单芯线220借由缝制而固定于一织物230，其中织物230例如为以一般纱所编织而成的织布。在一实施例中，织物230例如为四边形，且其边长为30公厘(millimeter)，然本申请不以此为限制。

本申请实施例的传感元件1(2)所包括的导信纱110(210)以及单芯线120(220)之间可形成一电容，当一物体(例如：手指)接近或触碰传感元件时(传感事件)，电容值会因为物体的接近或触碰改变电场而产生变化。因此借由传感元件1(2)所接收的扫描信号及对应产生的传感信号，即可根据传感信号判断电容值是否发生变化，以进一步判定是否有传感事件(物体接近或触碰传感元件)发生。

在一实施例中，单芯线120(220)可以用铜锡合金包覆有绝缘层来实现，所述绝缘层可以为绝缘漆的材料为聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、氟塑膜、聚氯乙烯、聚乙烯与其他高分子绝缘材质的其中一者，且本申请不以此为限。

请参考图3以及图4，图3以及图4为根据本申请实施例的导信纱300的示意图，导信纱300包括短织纤310与片状导体320，短织纤310用于作为撑材，以支撑围绕其的片状导体320。片状导体320以螺旋行进方式围绕短织纤310的周遭表面。片状导体320以螺旋行进方式围绕短织纤310的周遭表面的方式可以增加导信纱300的抗拉扯的强度。

可选地，还能够透过对短织纤310的强度的选择与/或片状导体320对应于螺旋行进方式的横向截面的长宽比例的选择来更进一步地增加导信纱300的抗拉扯的强度。在此实施例中，短织纤310的强度选择为30支，以及片状导体320对应于螺旋行进方式的横向截面的长宽比例选择成约为20，但本申请不以此为限制。举例来说，短织纤310的强度可以选为26、28或40支，或者，片状导体320对应于螺旋行进方式的横向截面的长宽比例可选择成约为10至30之间。

在此实施例中，短织纤310的材质为聚酯类、聚酰胺类、聚丙烯腈类、聚乙烯类、聚丙烯类、纤维素类、蛋白质类、弹性纤维类、聚全氟乙烯类、聚对苯撑苯并双口恶唑类、聚醚酮类、碳素类与玻璃纤维类的其中一者，且本申请不以此为限制。短织纤310的材质可以依照实际需求来选择。

在此实施例中，片状导体320的材质可为合金，例如选自铜镍合金、铜锡合金、铜镍硅合金、铜镍锌合金、铜镍锡合金、铜铬合金、铜银合金、镍黄铜合金、磷青铜合金、铍铜合金、镍铬合金、铜钨合金、不锈钢与其他商用的导电合金的其中一者，但本申请不以合金的类型为限制。在不同的应用中，合金的类型可能会有不同选择。

图5为根据本申请实施例的传感控制系统的架构示意图。传感控制系统4包括传感元件410、以及控制模块420，其中控制模块包括传感控制模块421以及中央控制模块422。

传感控制模块421用于产生提供至传感元件410的扫描信号，并接受对应扫描信号所产生的传感信号，且根据传感信号提供传感结果。在一实施例中，传感控制模块421为电容传感晶片，且本申请不以此为限制。

中央控制模块422与传感控制模块421电连接，用于接收传感结果，并根据传感结果决定是否控制电连接的一元件5或进行对应的操作。举例来说，中央控制模块422根据传感结果判断是否有传感事件发生，当中央控制模块422判断有传感事件发生，即据以控制元件5。在一实施例中，中央控制模块422为控制电路，且本申请不以此为限制。

在一实施例中，传感元件410可设置于智能型手机等电子装置，中央控制模块422可根据传感结果进行对应的操作。例如，当中央控制模块422判断有传感事件发生，中央控制模块422使智能型手机显示锁定状态的画面。

在一实施例中，元件5例如为蓝牙通讯模块。因此在此实施例中，中央控制模块422可根据传感结果控制蓝牙通讯模块进行对应的操作。例如，中央控制模块422判断有传感事件发生，中央控制模块422使蓝牙通讯模块发送信号并与一电子装置建立通讯连线，其中电子装置例如为智能型手机，且本创作不以此为限制。

在一实施例中，元件5例如为加热织物，其包括至少一电阻元件。因此在此实施例中，中央控制模块422可根据传感结果控制加热织物使其进行加热。例如，中央控制模块422判断有传感事件发生，中央控制模块422可提供电流至加热织物中的电阻元件，电阻元件借由流经的电流开始升温，以使加热织物开始加热。

在一实施例中，传感控制系统4可配置于智能织物，且本申请不以此为限制。如图6所示，传感元件410可配置于靠近手臂或手掌的智能织物6上，并透过导信纱或其他导电线材与控制模块420电连接，使用者可手指或手掌接近或触碰传感元件的方式，便利的执行上述不同的操作(例如使智能织物借由传感元件410的传感，控制加热织物开始升温加热)，且本申请不以所述操作为限。

在一实施例中，为了避免传感元件410被误触而导致传感控制系统4进行对应操作的事件发生，中央控制模块422在连续判断传感结果为有传感事件发生，且连续判断传感事件发生的时间超过3秒后，中央控制模块422再控制元件5或进行对应的操作，以确保传感控制系统4正确的根据使用者的操作来进行运作，其中所述3秒仅为示例，本申请不已此秒数为限制。

综以上所述，由于本申请实施例的传感元件可仅由导信纱以及单芯线来完成，大幅降低传感元件制造的复杂度以及整体体积。此外由于导信纱具有较佳的抗拉扯能力，因此可配置于可挠材料上，大幅增进传感元件的应用范畴，并可弹性地配置传感元件，更提高其于商业上的价值以及使用的便利性。

以上所述仅为本申请的实施例，其并非用以局限本申请的保护范围。