本發(fā)明實施例涉及智能穿戴領域,特別涉及一種用于智能穿戴中的元件與導線的連接結構及衣物。
背景技術:
現有技術中,設置在服裝上的電氣元件的集成度較高,通常元件被設計為涵蓋所有功能單元,包括:數據采集、處理、傳輸、供電等功能于一體的元件結構,無需通過導線與其他元件互聯(lián)。相對密封性保護也是針對元件整體結構進行設計,易于實現。
但是元件一體化的設計會使得穿戴設備的體積和重量增加,設置在衣服上,會給穿戴者帶來明顯的累贅和異物感,降低了舒適度。將元件拆分成多個元件后在衣服上分立設置,以減少局部累贅感,正逐步成為穿戴設備的設計主流,例如,將采集數據的傳感器與進行數據處理的控制器相分離設置,各電氣元件和導線本身仍采用密封材料進行封密封保護,這樣可提高穿戴者的舒適度。
發(fā)明人在實現本發(fā)明的過程中,發(fā)現現有技術至少存在如下缺陷:
雖然元件在被分散設置在衣服上時,各元件以及連接各元件的導線均設置有密封保護,但元件與導線之間的密封問題就突顯出來。由于各元件與導線的連接接口通常設置在元件的外側,這時候元件和導線的接口處很容易受到如汗液等雜質的沾污。
技術實現要素:
本發(fā)明實施例提供一種元件與導線的連接結構及衣物,通過將元件與導線的連接位置設置在元件的內部,以避免連接處外露,達到連接處密封的效果。
為達到上述目的,本發(fā)明實施例提供了一種元件與導線的連接結構,包括元件本體和導線,在所述元件本體內部形成有空腔連接區(qū)域,在所述空腔連接區(qū)域中設置有至少一個電信號端,所述電信號端與所述元件本體的內部電路電連接;在所述空腔連接區(qū)域與所述元件本體外壁之間設置有用于供導線穿過的導線通道;所述導線連接在所述電信號端上,且所述導線通過所述導線通道通向元件外部。
如上所述的連接結構中,在所述至少一個電信號端中,至少存在一個與多條導線連接的公共電信號端,與所述公共電信號端連接的多條導線分別通過多條所述導線通道通向元件外部。
如上所述的連接結構中,與所述公共電信號端連接的多條導線穿過的多條導線通道向不同方向延伸。
如上所述的連接結構中,所述電信號端具有第一插接結構,所述導線穿入所述空腔連接區(qū)域的一端具有第二插接結構,所述第一插接結構與所述第二插接結構插接后形成電連接。
如上所述的連接結構中,所述第一插接結構為導電插孔,所述第二插接結構為導電插針,所述導電插針插入所述導電插孔后實現電連接;或者,所述第一插接結構為第一導電卡合部,所述第二插接結構為第二導電卡合部,所述第一導電卡合部與所述第二導電卡合部卡合連接后,實現電連接。
如上所述的連接結構中,所述元件本體包括:沿所述空腔連接區(qū)域以及所述導線通道的任一公共橫截面分開的兩個本體單元。
如上所述的連接結構中,所述元件本體的一個所述本體單元上設置有所屬所述元件本體的全部內部電路和導線,以及構成所述空腔連接區(qū)域、所述導線通道的第一凹槽結構;所述元件本體的另一個所述本體單元上設置有第二凹槽結構,所述第一凹陷結構與所述第二凹槽結構正對設置,形成所述元件本體的所述空腔連接區(qū)域和所述導線通道。
如上所述的連接結構中,所述連接結構還包括:連接所述兩個本體單元的連接件;所述連接件與一個所述本體單元固定連接,并與另一個所述本體單元可插拔式連接;或者,所述連接件分別與所述兩個所述本體單元可插拔式連接。
本發(fā)明實施例還提供了一種帶有元件與導線的連接結構的衣物,包括:衣物本體和如上所述的元件與導線的連接結構。
如上所述的衣物中,所述導線通路的開口方向與人體汗液的流向不平行;和/或,所述導線通路的開口方向與人體汗液的流向相同。
本發(fā)明實施例的元件與導線的連接結構及衣物,通過在元件本體內部設置空腔連接區(qū)域,并在該空腔連接區(qū)域中,實現將與元件本體的內部電路連接的電信號端與導線電連接,導線通過導線通道通向元件外部。本方案通過將元件與導線的連接處設置在元件本體內部,從而避免連接處外露,使接口處不容易受到如汗液等雜質的沾污,達到連接處密封的效果。
上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述,為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段,而可依照說明書的內容予以實施,并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂,以下特舉本發(fā)明的具體實施方式。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例提供的元件與導線的連接結構的示意圖一;
圖2為本發(fā)明實施例提供的元件與導線的連接結構的示意圖二;
圖3為本發(fā)明實施例提供的元件與導線的連接結構的示意圖三;
圖4為本發(fā)明實施例提供的元件與導線的連接結構的示意圖四;
圖5a為現有技術中常見插接結構的示意圖一;
圖5b為現有技術中常見插接結構的示意圖二;
圖6為本發(fā)明實施例提供的元件與導線的連接結構的示意圖五;
圖7為本發(fā)明實施例提供的帶有元件與導線的連接結構的衣物的示意圖。
具體實施方式
下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例,然而應當理解,可以以各種形式實現本公開而不應被這里闡述的實施例所限制。相反,提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開,并且能夠將本公開的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。
實施例一
圖1為本發(fā)明實施例提供的元件與導線的連接結構的示意圖一,該連接結構可作為穿戴設備設置在衣物上。如圖1所示,該元件與導線的連接結構包括:
元件本體1和導線2,在元件本體1內部形成有空腔連接區(qū)域3,在空腔連接區(qū)域3中設置有至少一個電信號端4,電信號端4與元件本體1的內部電路電連接;在空腔連接區(qū)域3與元件本體1外壁之間設置有用于供導線2穿過的導線通道5;導線2連接在電信號端4上,且導線2通過導線通道5通向元件外部。
其中,元件本體1為具有一定功能的獨立元件,包括獨立元件通常所具有的內部電路、支撐這些內部電路的基材和外部封裝等結構。在元件本體1內部所形成的空腔連接區(qū)域3,用于為元件與外部導線連接時,提供容納連接處的空間區(qū)域。空腔連接區(qū)域3可以是由元件本體1內部的電路在完成布局后直接所形成的具有一定空間的空隙區(qū)域,也可以是在支撐內部電路的基材上直接設計的空腔結構。利用該空腔連接區(qū)域3可將元件與導線的連接處設置在元件本體1的內部。同時,將元件與導線的連接處設置在空腔連接區(qū)域3內,可方便對連接處進行加工處理。
具體地,在空腔連接區(qū)域3中設置的至少一個電信號端4與元件本體1的內部電路電連接,用于在空腔連接區(qū)域3中引出元件本體1需要與外部元件有互聯(lián)關系的電信號端。導線2穿過導線通道5進入到空腔連接區(qū)域3中,與空腔連接區(qū)域3中的電信號端4連接,同時導線2通過導線通道5通向元件外部,從而將元件本體1的內部電路的電信號端引出,以與其他元件實現互聯(lián)。
在導線外圍仍可包裹設置絕緣材料進行密封保護。
本發(fā)明實施例的元件與導線的連接結構,由于將元件與導線的連接處設置在元件本體的內部,使得連接處不會直接暴露在元件外部,特別能夠避免連接處與人體直接接觸。因此,當人體運動出汗時,汗液很難流入到元件內部去沾污連接接口,從而增強了連接處的密封性。
實施例二
圖2和圖3為本發(fā)明實施例提供的另外兩種元件與導線的連接結構的示意圖,這兩種連接結構可視為圖1所示結構實施例的具體實現方式。在包含圖1所示所有結構特征的基礎上,圖2和圖3以導線在導線通道內的布局的角度,對本實施例的連接結構進行具體說明。
通常情況下,當元件之間的互聯(lián)關系較簡單,每個元件本體1的被引出的電信號端僅與一個外部元件有互聯(lián)關系時,可采用圖2所示的連接結構實現元件之間的互聯(lián)。圖2的結構可以視為一種最基本的連接結構。
圖2中,每個電信號端4僅與一條導線2連接,且每條導線2通過導線通道5通向元件外部。當元件本體1中的電信號端4的個數較少時,與每個電信號端4連接的導線2可各自占用一個導線通道5通向元件外部,以保證各信號線之間不相互造成干擾;當元件本體1中的電信號端4的個數較多時,與每個電信號端4連接的導線2中,可存在至少兩條導線2占用一個導線通道5通向元件外部,如此可減少導線通道5的數量,降低連接結構設計復雜度。當然,在實際結構設計中,還需要權衡同一導線通道5內信號線之間的相互干擾,以及連接結構設計的復雜度之間的利弊關系。
當元件之間的互聯(lián)關系較復雜,每個元件本體1的被引出的電信號端需要與大于一個外部元件有互聯(lián)關系時,可采用圖3所示的連接結構實現元件之間的互聯(lián)。
圖3中,在元件本體1中引出的至少一個電信號端4中,至少存在一個與多條導線連接的公共電信號端41,與公共電信號端41連接的多條導線分別通過多條導線通道5通向元件外部。
其中,公共電信號端41與互聯(lián)關系較簡單的電信號端4相比,每個電信號端與多條導線2連接,且這些導線2分別通過多條導線通道5通向元件外部,以與外部的多個有互聯(lián)關系的元件實現連接。每條導線2所通過的具體導線通道5,取決于與元件本體1和與其互聯(lián)的元件之間的位置關系。
在實際結構設計中,當元件本體1中的公共電信號端41的個數較少,和/或與元件本體1互聯(lián)的外部元件較為分散時,與公共電信號端41連接的多條導線2可各自占用一個導線通道5通向元件外部,以與外部元件實現互聯(lián)。
當元件本體1中的公共電信號端41的個數較多,和/或與元件本體1互聯(lián)的外部元件中,有位置相對聚集的元件時,可將整體傳導方向一致的導線通過占用一個導線通道5通向元件外部,如此可減少導線通道5的數量,降低連接結構設計復雜度。
當然,在實際結構設計中,還需要權衡同一導線通道5內信號線之間的相互干擾,以及連接結構設計的復雜度之間的利弊關系。
進一步地,為了保證元件本體1與外部元件實現互聯(lián)時,元件之間的相對位置能夠被靈活布局,設置在元件本體1上的導線通道5可沿著不同的方向進行延伸。
相對應地,本實施例提供的連接結構中,與公共電信號端41連接的多條導線穿過的多條導線通道5可向不同方向延伸,以適應元件本體1與不同位置處的外部元件實現靈活互聯(lián)的需求。
本發(fā)明實施例的元件與導線的連接結構,在圖1所示結構實施例的基礎上,以電信號端與導線之間的連接關系,以及導線在導線通道內的布局角度出發(fā),對連接結構進行了詳細說明。特別是在電信號端中,存在一個與多條導線連接的公共電信號端時,與公共電信號端連接的多條導線可分別通過多條導線通道通向元件外部,且這些導線通道向不同方向延伸,從而滿足元件本體與不同位置處的外部元件實現靈活互聯(lián)的需求。
實施例三
圖4為本發(fā)明實施例提供的元件與導線的連接結構的示意圖,可視為圖1所示結構實施例的具體實現方式。在包含圖1所示所有結構特征的基礎上,結合圖4中從元件與導線的具體連接方式的角度,對本實施例的連接結構進行具體說明。
如圖4中,元件與導線的連接可以通過類似焊接方式一次性固定連接。這種連接方式不需要設置用于插拔導線到電信號端4上的中間接口,只需在空腔連接區(qū)域3內暴露電信號端4的電氣引腳,以及在空腔連接區(qū)域3中預留導線2進入元件本體1內部與引腳連接后所占用的位置空間即可。
采用固定連接方式可省略在導線2與電信號端4之間設置額外的接口部件就可實現電連接。通常,接口部件的作用是先分別與導線2、電信號端4固定連接,然后以接口部件作為橋梁,將導線2和電信號端4電連接。這種借助接口部件連接的方式,增加了空腔連接區(qū)域3內的結構布局的復雜度,實現成本較高,而采用圖4中的固定連接方式,可有效避免這些缺陷。
在實際應用中,可能會存在需要導線2和電信號端4之間反復連接或斷開的需求,而考慮到固定連接方式的一次成形連接的不靈活性,導線2和電信號端4的連接還可采用類似如圖5a和圖5b中所示的可插拔的導線連接。圖5中示出了現有技術中常用的可插拔的連接裝置,如用于網線連接的水晶插頭、元器件芯片中常用的插針等,本發(fā)明中導線和電氣元件之間也可采用類似可插拔連接方式。
例如,可在電信號端4上設置第一插接結構,導線2穿入空腔連接區(qū)域3的一端設置第二插接結構,第一插接結構與第二插接結構插接后形成電連接。本實施例中采用但不限定于類似網線連接的水晶插頭、元器件芯片中常用的插針等形式的插接結構??衫斫獾模@些插接結構作為與電信號端4、導線2連接的部分即對應為上述第一插接結構和第二插接結構。
例如,電信號端4上設置的第一插接結構可為導電插孔,設置在導線2一端的第二插接結構為導電插針,導電插針插入導電插孔后實現電連接;或者,
電信號端4上設置的第一插接結構為第一導電卡合部,設置在導線2一端的第二插接結構為第二導電卡合部,第一導電卡合部與第二導電卡合部卡合連接后,實現電連接。
進一步地,上述列舉的插接結構可以實現反復插拔,進而使導線2和電信號端4反復連接和斷開。當然,也可以設計插接結構為一次性插接后,不可再分離,即可視為另一種較焊接方式較為靈活的固定連接方式。在插接結構的外圍還可采用絕緣材料包裹,避免連接處受其他導線的干擾。
采用可插拔插接方式可靈活實現導線2與電電信號端4之間的插拔過程,并且導線2與電氣元件無需同時加工,加工過程可分開進行,靈活性較強。
本發(fā)明實施例的元件與導線的連接結構,在圖1所示結構實施例的基礎上,以電信號端與導線之間的具體連接方式的角度出發(fā),對連接結構進行了詳細說明。本實施例中,提供了一次性固定連接和可插拔連接兩種導線與元件的連接方式,以滿足不同應用環(huán)境下,元件與導線的連接需求。
實施例四
圖6為本發(fā)明實施例提供的元件與導線的連接結構的示意圖,可視為圖1所示結構實施例的具體實現方式。在包含圖1所示所有結構特征的基礎上,以元件本體的具體結構角度出發(fā),對本實施例的連接結構進行具體說明。
如圖6所示,元件本體1可包括:沿空腔連接區(qū)域3以及導線通道5的任一公共橫截面分開的兩個本體單元11。當將兩個本體單元11正對拼接后可形成空腔連接區(qū)域3和導線通道5。
區(qū)別于現有技術中,導線與元件的連接位置設置在元件的外側壁的技術方案,本實施例將連接處設置在元件本體1的內部的空腔連接區(qū)域3中。為了方便在元件本體1內部實現元件和導線的連接,本實施例采用將元件本體1設計為兩個獨立的本體單元11,且在兩個本體單元11的拼接面上設計出空腔連接區(qū)域3和導線通道5。實際加工時,將導線2鋪設在導線通道5內,并將導線2與電信號端4連接。最后,將兩個獨立的本體單元11拼接合并,構成一個完整的元件本體1。
具體地,元件本體1的一個本體單元11上可設置有所屬元件本體1的全部內部電路和導線,以及構成空腔連接區(qū)域3、所述導線通道5的第一凹槽結構6;元件本體1的另一個本體單元11上可設置有第二凹槽結構7,第一凹陷結構6與第二凹槽結構7正對設置,形成元件本體1的空腔連接區(qū)域3和導線通道5。將所屬元件本體1的全部內部電路和導線設置在一個本體單元11上,可方便對元件進行加工。
進一步地,上述連接結構還包括:連接兩個本體單元11的連接件8。根據實際需要,連接件8可以為一個或多個。
具體地,連接件8可與一個本體單元11固定連接,并與另一個本體單元11可插拔式連接;或者,連接件8分別與兩個本體單元11可插拔式連接,以滿足不同工藝條件下的設計需求。
進一步地,為了進一步提高導線2與電信號端4連接處的密封效果,還可在導線通路5的出口處設置封堵結構,防止污染物浸入。
本發(fā)明實施例的元件與導線的連接結構,在圖1所示結構實施例的基礎上,將元件本體設計成兩部分本體單元,且兩部分本體單元的拼接面為沿空腔連接區(qū)域以及導線通道的任一公共橫截面,如此可方便導線的鋪設和導線與電信號端的連接,便于元件加工。
實施例五
圖7為本發(fā)明實施例提供的帶有元件與導線的連接結構的衣物的示意圖,包括:衣物本體9和如圖1-6中任一種所示的元件與導線的連接結構10。本實施例中所說的衣物不限于上衣、褲子等物品,還包括襪子、護膝等可穿戴在身體上的類似衣物的物品都可以應用本發(fā)明實施例的技術方案。
本方案中,元件與導線的連接處設置在元件本體內部,因此在將連接結構10設置在衣物上時,也不會因人體汗液浸濕衣服而對導線2與元件本體1的連接處造成沾污。
進一步地,為了增強連接處的密封性,在設計導線通道5在元件本體1外側壁的開口方向時,可盡量避免人體汗液的流向正對導線通路5的開口方向。具體地,導線通路5的開口方向可設置與人體汗液的流向不平行;和/或,導線通路5的開口方向與人體汗液的流向相同。
在常規(guī)的情況下,人體的大部分區(qū)域流汗方向是沿著身體豎直向下的,因此,導線通道5的開口方向避免豎直朝上即可。不過,由于人體的肌肉結構、骨骼結構還有人體的各部分的運動狀態(tài)等,流汗方向會存在一定的變化。例如,汗液可能會沿著一些明顯的肌肉曲線以傾斜的方向向下流,在例如,人在抬起手臂的時候,流汗的方向可能會與放下手臂時正好相反,此外,由于肌肉結構等影響,部分區(qū)域的汗液還可能是呈螺旋狀態(tài)流動。因此,本實施例的宗旨是導線通道5的開口方向盡量避開這些流汗的方向,實際的流汗方向的確定,可以通過具體實驗觀察來完成,導線通道5的開口方向可以根據其所處的人體部位的不同,而靈活設計。
這里需說明的是,本方案中描述的導線通路5的開口方向與人體汗液的流向不平行是指兩個方向整體上盡可能不要一致(當兩方向夾角較小時,也認為是整體方向一致),以避免汗液流入。在實際設置時,還是要盡可能保證導線通路5的開口方向與人體汗液的流向之間的存在較為明顯的夾角,例如夾角大于30度等。
當然,當導線通路5的開口方向與人體汗液的流向相同(兩個方向整體上一致),汗液流向是沿著導線通道伸出元件本體的方向,不會流入到導線通道5內部,因此汗液不會沾污到空腔連接區(qū)域3。
本發(fā)明實施例的帶有元件與導線的連接結構的衣物,采用了如上所述的元件與導線的連接結構,該連接結構不會受到汗液等因素的沾污,密封性強。
本領域普通技術人員可以理解:實現上述各方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬件來完成。前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質中。該程序在執(zhí)行時,執(zhí)行包括上述各方法實施例的步驟;而前述的存儲介質包括:ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。
最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。