CN109976136B - 一种感应手表 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种感应手表，该感应手表包括手环式表带和一体镶嵌成型于该表带中的感应手表主体。其中，所述感应手表主体分为三层，分别为显示屏、主板、数据采集板，所述显示屏位于主板的表面，所述数据采集板位于主板的底部，该数据采集板中至少电相连有光电式脉搏传感器以及压电式加速度传感器，且该光电式脉搏传感器以及压电式加速度传感器外露于表带；所述手环式表带为环状且具有开口，于开口的两端分别设置可拆式的第一电极片和第二电极片，所述手环式表带是将银纳米线‑石墨烯薄膜制备出可伸缩电子表带，是一种柔性材料，通过感应器和系统的智能控制，可以自动的控制表带的伸长和恢复，提高佩戴的舒适感。

Description

一种感应手表

技术领域

本发明涉及手表领域技术，尤其是指一种感应手表。

背景技术

感应手表作为一种新型可穿戴设备，其研究热度不断提升，其应用领域也越来越广泛。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能，可穿戴设备将会对我们的生活、感知带来很大的转变。

手表是随身携带的时间工具，大部分的人在日常工作中都会将手表佩戴在手腕上，既美观又实用。从手表的发明出现到现在，手表经历了各种形式的发展，从最初简单的只是看时间的工具，到成为一种美观的时尚品，发展到现在智能表越来越受人青睐。感应手表是具有信息处理能力，符合手表基本技术要求的手表。除指示时间之外，还应具有提醒、导航、校准、监测、交互等其中一种或者多种功能；显示方式包括指针、数字、图像等。鉴于手表发展越来越迅速，人们对于手表表带舒适性的要求也越来越高。

由于表带紧扣在手腕上，夏天天气炎热或者从事运动时，手腕很容易出汗或者感觉不舒适，尤其对于铁链的表带这种感觉尤为强烈，甚至会在手腕上勒出痕迹，舒适度很差，给人们造成困扰。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种感应手表，其表带是柔性材料，并且具有伸缩性，可以提高人们佩戴的舒适性，从而克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种感应手表，包括手环式表带和一体镶嵌成型于该表带中的感应手表主体，

所述感应手表主体分为三层，分别为显示屏、主板、数据采集板，所述显示屏位于主板的表面，所述数据采集板位于主板的底部，该数据采集板中至少电相连有光电式脉搏传感器、压电式加速度传感器、陀螺仪、压力传感器，且该光电式脉搏传感器以及压电式加速度传感器外露于表带；

所述手环式表带为环状且具有开口，于开口的两端分别设置第一电极片和第二电极片，该第一电极片与第二电极片可拆式结合，所述手环式表带是将银纳米线-石墨烯薄膜剪出一定的长条，将两端用银胶粘上银纳米线，再嵌入聚醚聚硅氧烷共聚物中，置于50-60℃鼓风干燥箱中0.5h，制成柔性电子表带，该表带的铜线一端分别相接于第一电极片、第二电极片，另一端接到手表主体的主控制板中。

作为一种优选方案，所述光电式脉搏传感器包括传感器支架、绿光发光二极管、绿光感光三极管以及滤光片，所述传感器支架上开设有第一通孔和第二通孔，该第一通孔和第二通孔是互成角度的斜孔，所述绿光发光二极管和绿光感光三极管分别位于第一通孔和第二通孔中，该滤光片贴合于传感器支架的底面。

作为一种优选方案，所述滤光片是由红外截止滤光片和彩色滤光片叠置而成。

作为一种优选方案，所述压电式加速度传感器包括压敏层、缓冲层和保护层，所述缓冲层叠设于压敏层和保护层之间形成三文治结构，多个压敏电阻相互串联且均匀分布于压敏层。

作为一种优选方案，所述缓冲层为海绵结构，于缓冲层中设置了有助于对接收的压力进行均匀的传递的气泡。

作为一种优选方案，所述保护层为耐磨的PVDF膜。

作为一种优选方案，所述手环式表带末端开口两侧设置卡扣、磁铁或魔术贴。

一种感应手表的材料，其手环式表带是将银纳米线-石墨烯薄膜剪出一定的长条，将两端用银胶粘上银纳米线，再嵌入聚醚聚硅氧烷共聚物中，置于50-60℃鼓风干燥箱中0.5h，制成柔性电子表带。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，本发明的感应手表的表带是柔性材料，通过感应器和系统的智能控制，可以自动的控制表带的伸长和恢复，操作简单而且对人的干扰小，利于长时间的重复使用。本装置将智能控制和柔性电子表带很好的运用到人们的生活中，关注人们的细微感受，改善生活质量，提高生活品质。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之实施例的感应手表的第一视角图。

图2是本发明之实施例的感应手表的第二视角图。

图3是本发明之实施例的感应手表主体的剖面结构简图。

附图标识说明：

10、手环式表带 11、开口

12、第一电极片 13、第二电极片

20、感应手表主体 21、显示屏

22、主板 23、数据采集板

24、光电式脉搏传感器 241、传感器支架

2411、第一通孔 2412、第二通孔

242、绿光发光二极管 243、绿光感光三极管

244、红外截止滤光片 245、彩色滤光片

25、压电式加速度传感器 251、压敏层

252、缓冲层 253、保护层

254、压敏电阻 255、气泡。

具体实施方式

请参照图1至图3所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，是一种感应手表，包括手环式表带10和一体镶嵌成型于该表带中的感应手表主体20。

其中，所述感应手表主体20分为三层，分别为显示屏21、主板22、数据采集板23，所述显示屏21位于主板22的表面，所述数据采集板23位于主板22的底部，该数据采集板23中至少电相连有光电式脉搏传感器24以及压电式加速度传感器25，且该光电式脉搏传感器24以及压电式加速度传感器25外露于表带。以及还进一步包括陀螺仪、压力传感器等。

显示器可以是任何合适类型的显示器。在一些配置中，可使用轻薄、低功耗发光二极管(LED)阵列或液晶显示(LCD)阵列。在一些实现中，LCD阵列可从背后照亮。在其他实现中，反射式LCD阵列(例如，硅上的液晶，LCOS阵列)可经由环境光从正面照亮。弯曲显示器也可被使用。此外，AMOLED或量子点显示器可被使用。

所述主板22集成有多种电子元器件，并且可以写入程序，以形成单片机系统，经由本文所述的传感功能被配置成获取关于感应手机的穿戴者的各种形式的信息，然后展示在该穿戴者的个人电脑或手机终端。因此，该主板22上最好集成蓝牙通讯功能，方便穿戴者无线接收感应数据。

该数据采集板23中的加速计和陀螺仪可提供沿三条正交轴的惯性和/或旋转速率数据以及关于三条轴的旋转数据，作为结合的六个自由度。该传感数据能被使用来提供例如步数计或卡路里计数功能。来自加速计和陀螺仪的数据可与来自磁力计的地磁数据结合以进一步定义按照地理方位的惯性和旋转数据。

如图3所示，从结构上，所述压电式加速度传感器25包括压敏层251、缓冲层252和保护层253，所述缓冲层252叠设于压敏层251和保护层253之间形成三文治结构，多个压敏电阻254相互串联且均匀分布于压敏层251。本实施例中，所述缓冲层252为海绵结构，于缓冲层252中设置了有助于对接收的压力进行均匀的传递的气泡255。所述保护层253为耐磨的PVDF膜。

当发生加速度运动时，缓冲层252接收到压力时发生变形，位于压敏层251中的压敏电阻254将转变为电信号进行测量。当所测量的压力较大时，单个的压敏电阻254的测量范围较小，缓冲层252中的气泡255能够与其相邻的气泡255联动从而向相邻的气泡255传递压力，多个气泡255均发生变形，与气泡255对应的多个压敏电阻254均会对各接收的变形进行反应，压敏层251能够测量较大的压力范围，从而增大了压力测量的范围。当所测量的压力较小时，缓冲层252在压力的作用下也会发生变形，从而压敏层251能进一步对发生变形的缓冲层252所传递的压力进行反应，从而增加了灵敏度。

如图3所示，所述光电式脉搏传感器24可被配置成感测从位于用户的皮肤(例如，手腕)之下的血管反射的光，来检测佩戴者的脉搏以及血氧含量。从结构上，所述光电式脉搏传感器24包括传感器支架241、绿光发光二极管242、绿光感光三极管243以及滤光片。绿光发光二极管242所发出的光可以透过用户的皮肤照亮血管，绿光感光三极管243用来测量来自血管的反射光照，将测量信号输送到数据采集板23，进一步处理该原始信号以确定心率、热量支出、血氧含量等。其中，所述传感器支架241上开设有第一通孔2411和第二通孔2412，该第一通孔2411和第二通孔2412是互成角度的斜孔，所述绿光发光二极管和绿光感光三极管243分别位于第一通孔2411和第二通孔2412中，该滤光片贴合于传感器支架241的底面。本实施例中，所述滤光片是由红外截止滤光片244和彩色滤光片245叠置而成，通过滤光片消除容易穿透人体的干扰光---红外光/红色光，通过彩色滤光片245加强绿色光，从而提高检测精度。

其于滤光片卓越的红外线去除特性，实现高精度检测，采用非常适合脉搏检测的符合绿色光波长的光电二极管，同时绿光感光三极管243的感光部采用绿色光的滤光片和红外(IR)截止滤光片相结合的脉搏传感器专有的滤光片结构。因此，不仅实现了高精度，而且将红外线的影响降低到以往产品的1/10以下，即使在剧烈运动和太阳光等红外线干扰较强的环境下，也可获得稳定的脉搏数据。

如图1和图2所示，所述手环式表带10为环状且具有开口11，于开口11的两端分别设置第一电极片12和第二电极片13。该第一电极片12与第二电极片13可拆式结合，当第一电极片12和第二电极片13相接导通后，一方面表明该手表在佩戴者手上无脱落，另一方面作为开关，用于控制手环式表带10的伸缩控制。为了实现表带的伸缩可控，采用了以下的材料：所述手环式表带10是将银纳米线-石墨烯薄膜剪出一定的长条，将两端用银胶粘上银纳米线，再嵌入聚醚聚硅氧烷共聚物中，置于50-60℃鼓风干燥箱中0.5h，制成柔性电子表带，该表带的铜线一端分别相接于第一电极片12、第二电极片13，另一端接到手表主体的主控制板中。

当手环式表带10佩戴过紧时，压力传感器会感应到更大的压力，从而给银纳米线-石墨烯薄膜通电，使得手环式表带10伸长，从而调节佩戴的松紧度。此外，为了防止佩戴脱落，还在所述手环式表带10末端开口11两侧设置卡扣、磁铁或魔术贴等，此连接结构为常规构造，在此不一一详述。

基于上述手环式表带10的构造，本发明有一种感应手表的材料，是将银纳米线-石墨烯薄膜剪出一定的长条，将两端用银胶粘上银纳米线，再嵌入聚醚聚硅氧烷共聚物中，置于50-60℃鼓风干燥箱中0.5h，制成柔性电子表带。由感应手表的表带是柔性材料，通过感应器和系统的智能控制，可以自动的控制表带的伸长和恢复，操作简单而且对人的干扰小，利于长时间的重复使用。本装置将智能控制和柔性电子表带很好的运用到人们的生活中，关注人们的细微感受，改善生活质量，提高生活品质。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种感应手表，包括手环式表带（10）和一体镶嵌成型于该表带中的感应手表主体（20），其特征在于：

所述感应手表主体（20）分为三层，分别为显示屏（21）、主板（22）、数据采集板（23），所述显示屏（21）位于主板（22）的表面，所述数据采集板（23）位于主板（22）的底部，该数据采集板（23）中至少电相连有光电式脉搏传感器（24）、压电式加速度传感器（25）、陀螺仪、压力传感器，且该光电式脉搏传感器（24）以及压电式加速度传感器（25）外露于表带；

所述手环式表带（10）为环状且具有开口（11），于开口（11）的两端分别设置第一电极片（12）和第二电极片（13），该第一电极片（12）与第二电极片（13）可拆式结合，所述手环式表带（10）是将银纳米线-石墨烯薄膜剪出一定的长条，将两端用银胶粘上银纳米线，再嵌入聚醚聚硅氧烷共聚物中，置于50-60℃鼓风干燥箱中0.5h，制成柔性电子表带，该表带的铜线一端分别相接于第一电极片（12）、第二电极片（13），另一端接到手表主体的主控制板中;所述光电式脉搏传感器（24）包括传感器支架（241）、绿光发光二极管（242）、绿光感光三极管（243）以及滤光片，所述传感器支架（241）上开设有第一通孔（2411）和第二通孔（2412），该第一通孔（2411）和第二通孔（2412）是互成角度的斜孔，所述绿光发光二极管和绿光感光三极管分别位于第一通孔和第二通孔中，该滤光片贴合于传感器支架对应第二通孔的底面；

所述感应手表的表带是柔性材料，通过感应器和系统的智能控制，可以自动控制表带的伸长和恢复。

2.根据权利要求1所述的一种感应手表，其特征在于：所述滤光片是由红外截止滤光片（244）和彩色滤光片（245）叠置而成。

3.根据权利要求1所述的一种感应手表，其特征在于：所述压电式加速度传感器（25）包括压敏层（251）、缓冲层（252）和保护层（253），所述缓冲层（252）叠设于压敏层（251）和保护层（253）之间形成三文治结构，多个压敏电阻（254）相互串联且均匀分布于压敏层（251）。

4.根据权利要求3所述的一种感应手表，其特征在于：所述缓冲层（252）为海绵结构，于缓冲层（252）中设置了有助于对接收的压力进行均匀的传递的气泡（255）。

5.根据权利要求3所述的一种感应手表，其特征在于：所述保护层（253）为耐磨的PVDF膜。

6.根据权利要求1所述的一种感应手表，其特征在于：所述手环式表带（10）末端开口（11）两侧设置卡扣、磁铁或魔术贴。

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