CN111551995A - 可穿戴设备及其佩戴检测装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种可穿戴设备及其佩戴检测装置，其中，佩戴检测装置包括：检测单元，检测单元包括间隔设置在可穿戴设备上的第一导电部件和第二导电部件，第一导电部件和第二导电部件分别与人体接触时，第一导电部件和第二导电部件之间通过人体导电连接；信号触发单元，信号触发单元与第一导电部件连接，用于当第一导电部件和第二导电部件之间通过人体导电连接时，输出第一佩戴信号。该装置无需专门设置传感器芯片即可实现佩戴检测，不仅结构简单，且成本较低。

Description

可穿戴设备及其佩戴检测装置
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域，特别涉及一种可穿戴设备的佩戴检测装置、一种可穿戴设备。
背景技术
目前智能电子设备(例如智能可穿戴设备)越来越普及，可穿戴设备的典型代表是智能手环和智能手表。可穿戴设备由于其穿戴依附于人体的特性，使得其在穿戴检测方面有所需求。比如，在识别到人体穿戴后才开启某些功能；当识别到没有穿戴后，将屏锁定，以实现省电以及隐私保护方面的功能。
可穿戴设备的穿戴检测目前普遍的实现方式有：电容感应式，在智能穿戴设备内部靠近人体接触的位置内置电容按键，当人体靠近时，能感测到电容的变化，进而识别穿戴；红外感应方式，利用红外灯发射红外线，接收端接收反射回来的红外线强度判断人体的穿戴。
然而，上述的电容感应方式需要专门的触控IC(Integrated Circuit，集成电路)来处理电容感应的值变化，成本上比较高。红外感应方式，需要红外发射以及接收装置和处理芯片，成本比较高，且红外发射和接收灯对结构设计以及装配精度要求较高。
发明内容
本申请旨在至少从一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本申请的第一个目的在于提出一种可穿戴设备的佩戴检测装置，该装置能兼容人体的各种电阻范围，且无需专门设置传感器芯片，也无需设置相应的电压测量单元、模/数转换单元，即可实现佩戴检测，不仅结构简单，且成本较低。
本申请的另一个目的在于提出一种可穿戴设备。
为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种可穿戴设备的佩戴检测装置，包括：检测单元，所述检测单元包括间隔设置在可穿戴设备上的第一导电部件和第二导电部件，所述第一导电部件和第二导电部件分别与人体接触时，所述第一导电部件和第二导电部件之间通过人体导电连接；信号触发单元，所述信号触发单元与所述第一导电部件连接，用于当所述第一导电部件和第二导电部件之间通过人体导电连接时，输出第一佩戴信号。
根据本申请实施例的可穿戴设备的佩戴检测装置，第一导电部件和第二导电部件分别与人体接触时，第一导电部件和第二导电部件之间通过人体导电连接，当第一导电部件和第二导电部件之间通过人体导电连接时，信号触发单元输出第一佩戴信号。由此，该装置无需专门设置传感器芯片即可实现佩戴检测，不仅结构简单，且成本较低。
另外，根据本申请上述实施例所述的可穿戴设备的佩戴检测装置还可以具有如下附加技术特征：
根据本申请的一个实施例，所述信号触发单元还用于：当所述第一导电部件和第二导电部件之间未通过人体导电连接时，输出第二佩戴信号。
根据本申请的一个实施例，所述故障信号为方波信号。
根据本申请的一个实施例，所述第一导电部件和所述第二导电部件为金属导电片或导电橡胶。
根据本申请的一个实施例，所述第二导电部件通过第一电阻与第一直流电源连接，所述信号触发单元包括：第一开关管，所述第一开关管的控制极与所述第一导电部件连接，所述第开关管的第一极接地，所述第一开关管的第二极通过第二电阻与所述第一直流电源连接，所述第一开关管的第二极用于输出所述第一佩戴信号或所述第二佩戴信号。可穿戴设备的中央处理器只需根据第一开关管的第二极用于输出佩戴信号即可实现穿戴检测功能，无需检测出第一导电部件和第二导电部件之间的具体阻值，能兼容人体的各种电阻范围，且无需专门设置传感器芯片，也无需设置相应的电压测量单元、模/数转换单元，即可实现佩戴检测，不仅结构简单，且成本较低。
根据本申请的一个实施例，所述第一导电部件和所述第二导电部件设置在所述可穿戴设备的主体靠近连接带的两端或所述主体两端的连接带上。
根据本申请的一个实施例，所述第一导电部件和所述第二导电部件为充电柱状金属管脚，利用可穿戴设备的现成的部件充电PIN即可完成佩戴检测，无需改变可穿戴设备的结构，成本更加低廉，且结构简。
根据本申请的一个实施例，所述第二导电部件接地，所述信号触发单元包括：第二开关管，所述第二开关管的控制极与所述第一导电部件连接，所述第二开关管的第一极与第二直流电源连接，所述第二开关管的第二极通过第三电阻接地，所述第二开关管的第二极用于输出所述第一佩戴信号或所述第二佩戴信号。可穿戴设备的中央处理器只需根据第一开关管的第二极用于输出佩戴信号即可实现穿戴检测功能，无需检测出第一导电部件和第二导电部件之间的具体阻值，能兼容人体的各种电阻范围，且无需专门设置传感器芯片，也无需设置相应的电压测量单元、模/数转换单元，即可实现佩戴检测，不仅结构简单，且成本较低。
根据本申请的一个实施例，所述信号触发单元还包括：第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述第二开关管的控制极连接，所述第四电阻的第二端与所述第二开关管的第一极连接。
本申请另一方面实施例提出一种可穿戴设备，其包括上述的可穿戴设备的佩戴检测装置。所述可穿戴设备为手环或手表。
本申请实施例的可穿戴设备，通过上述的可穿戴设备的佩戴检测装置，无需专门设置传感器芯片即可实现佩戴检测，不仅结构简单，且成本较低。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，
图1是根据本申请一个实施例的可穿戴设备的佩戴检测装置的方框示意图；
图2是根据本申请一个实施例的可穿戴设备的佩戴检测装置的原理示意图；
图3是根据本申请一个实施例的导电部件的设置位置示意图；
图4是根据本申请一个实施例的可穿戴设备的佩戴检测装置的电路拓扑图；
图5是根据本申请另一个实施例的导电部件的设置位置示意图；
图6是根据本申请另一个实施例的可穿戴设备的佩戴检测装置的电路拓扑图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参照附图来描述根据本申请实施例提出的可穿戴设备的佩戴检测装置和可穿戴设备。
图1是根据本申请一个实施例的可穿戴设备的佩戴检测装置的方框示意图。如图1所示，该装置包括：检测单元1和信号触发单元2。检测单元1包括间隔设置在可穿戴设备上的第一导电部件101和第二导电部件102，第一导电部件101和第二导电部件102分别与人体接触时，第一导电部件101和第二导电部件102之间通过人体导电连接；信号触发单元2与第一导电部件101连接，用于当第一导电部件101和第二导电部件102之间通过人体导电连接时，输出第一佩戴信号；当第一导电部件101和第二导电部件102之间未通过人体导电连接时，输出第二佩戴信号。
具体地，如图2所示，当人体佩戴可穿戴设备时，第一导电部件101和第二导电部件102分别与人体接触，第一导电部件101和第二导电部件102之间通过人体导电连接，相当于在两个导电部件之间串联了一个电阻R，电阻R大小从几百千欧姆到几兆欧姆，信号触发单元2输出第一佩戴信号。当第一导电部件101和第二导电部件102之间未通过人体导电连接时，相当于两个导电部件之间悬空(断路)，信号触发单元2输出第二佩戴信号。第一佩戴信号和第二佩戴信号为互斥的两个信号，例如，如果第一佩戴信号为高电平信号，则第二佩戴信号为低电平信号；如果第一佩戴信号为低电平信号，则第二佩戴信号为高电平信号。可穿戴设备的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)根据信号触发单元2 输出的佩戴信号完成穿戴检测功能。由于第一佩戴信号和第二佩戴信号为互斥的两个信号，即可穿戴设备佩戴时和未佩戴时佩戴检测装置检测出的信号为互斥的两个信号，因此只需利用IO((Input/Output)，输入/输出)检测出信号为高电平信号还是低电平信号即可，无需检测信号的具体数值的大小，即无需专门设置传感器芯片。由此，该装置无需专门设置传感器芯片即可实现佩戴检测，不仅结构简单，且成本较低。
根据本申请的一个实施例，第一导电部件101和第二导电部件102可以为金属导电片或导电橡胶。
如图3所示，在一些实施例中，第一导电部件101和第二导电部件102可以设置在可穿戴设备的主体3靠近连接带4的两端(图3中的a、b位置)或主体3两端的连接带4上 (图3中的A、B位置)。
具体地，如图3所示，可穿戴设备包括主体3和连接带4，第一导电部件101和第二导电部件102可以内嵌至主体3的两端(图3中的a、b位置)，或者内嵌至连接带4上(图3 中的A、B位置)。当人体佩戴可穿戴设备时，AB或者ab处的两个导电部件分别接触人体，相当于在两个导电部件之间串联了一个电阻，电阻大小从几百千欧姆到几兆欧姆。
可以理解的是，第一导电部件101和第二导电部件102设置在佩戴时靠近人体皮肤的一侧。
当第一导电部件101和第二导电部件102为金属导电片或导电橡胶时，根据本申请的一个实施例，佩戴检测电路如图4所示，第二导电部件102通过第一电阻R1与第一直流电源VBAT1连接，信号触发单元2可以包括：第一开关管Q1，第一开关管Q1的控制极与第一导电部件101连接，第一开关管Q1的第一极接地，第一开关管Q1的第二极通过第二电阻R2与第一直流电源VBAT1连接，第一开关管Q1的第二极(即图4中的IO端口)用于输出第一佩戴信号或第二佩戴信号。其中，R1可以为10KΩ，R2可以为10KΩ，Q1可以为N型MOS(Metal-OxideSemiconductor，金属-氧化物-半导体管)管。
具体地，如图4所示，第一导电部件101和第二导电部件102可以为金属导电片或导电橡胶，当没有佩戴可穿戴设备时，第一导电部件101和第二导电部件102之间悬空，Q1 管关闭，IO端口输出高电平信号(第二佩戴信号)；当佩戴可穿戴设备时，第一导电部件101和第二导电部件102之间相当于串联了一个电阻，此时Q1导通，此时IO端口的电平被拉低，IO端口输出低电平信号(第一佩戴信号)。可穿戴设备的CPU根据IO端口输出的电平信号即可实现穿戴检测功能，无需检测出第一导电部件和第二导电部件之间的具体阻值，能兼容人体的各种电阻范围，且无需专门设置传感器芯片，也无需设置相应的电压测量单元、模/数转换单元，即可实现佩戴检测，不仅结构简单，且成本较低。
根据本申请的一个实施例，第一导电部件101和第二导电部件102也可以为充电柱状金属管脚，即可穿戴设备的充电PIN(针)。如图5所示，位置CD处为可穿戴设备的充电PIN。当人体佩戴可穿戴设备后，CD处的两个导电部件分别接触人体，相当于在两个导电部件之间串联了一个电阻，电阻大小从几百千欧姆到几兆欧姆。
在此实施例中，佩戴检测电路如图6所示，当第一导电部件101和第二导电部件102为充电柱状金属管脚时，第二导电部件102接地，信号触发单元2可以包括：第二开关管 Q2和第四电阻R4。第二开关管Q2的控制极与第一导电部件101连接，第二开关管Q2的第一极与第二直流电源VBAT2连接，第二开关管Q2的第二极通过第三电阻R3接地，第二开关管Q2的第二极(即图6中的IO端口)用于输出第一佩戴信号或第二佩戴信号。第四电阻R4的第一端与第二开关管Q2的控制极连接，第四电阻R4的第二端与第二开关管 Q2的第一极连接。其中，R3可以为10KΩ，Q2可以为P型MOS管，R4可以为10KΩ。
具体地，如图6所示，第一导电部件101和第二导电部件102可以为充电柱状金属管脚，第一导电部件101为充电柱状金属的+5V管脚，第二导电部件102可以为充电柱状金属的地。当没有佩戴可穿戴设备时，第一导电部件101和第二导电部件102之间悬空，Q2 的控制极为高电平，Q2管关闭，IO端口输出低电平信号(第二佩戴信号)；当佩戴可穿戴设备时，第一导电部件101和第二导电部件102之间相当于串联了一个电阻，此时Q2的控制极被拉低为低电平，Q2开启，IO端口输出高电平信号(第一佩戴信号)。可穿戴设备的CPU根据IO端口输出的电平信号即可实现穿戴检测功能，无需检测出第一导电部件和第二导电部件之间的具体阻值，能兼容人体的各种电阻范围，无需专门设置传感器芯片即可实现佩戴检测，不仅结构简单，且成本较低。
当第一导电部件101和第二导电部件102为充电柱状金属管脚时，利用可穿戴设备的现成的部件充电PIN即可完成佩戴检测，无需改变可穿戴设备的结构，成本更加低廉，且结构简单。本申请的佩戴检测装置不影响正常充电。
综上所述，根据本申请实施例的可穿戴设备的佩戴检测装置，第一导电部件和第二导电部件分别与人体接触时，第一导电部件和第二导电部件之间通过人体导电连接，当第一导电部件和第二导电部件之间通过人体导电连接时，信号触发单元输出第一佩戴信号。由此，该装置无需专门设置传感器芯片即可实现佩戴检测，不仅结构简单，且成本较低。
此外，本申请还提出一种可穿戴设备，其包括上述的可穿戴设备的佩戴检测装置。所述可穿戴设备可以为手环或手表。
本申请实施例的可穿戴设备，通过上述的可穿戴设备的佩戴检测装置，无需专门设置传感器芯片即可实现佩戴检测，不仅结构简单，且成本较低。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种可穿戴设备的佩戴检测装置，其特征在于，包括：
检测单元，所述检测单元包括间隔设置在可穿戴设备上的第一导电部件和第二导电部件，所述第一导电部件和第二导电部件分别与人体接触时，所述第一导电部件和第二导电部件之间通过人体导电连接；
信号触发单元，所述信号触发单元与所述第一导电部件连接，用于当所述第一导电部件和第二导电部件之间通过人体导电连接时，输出第一佩戴信号。
2.根据权利要求1所述的佩戴检测装置，其特征在于，所述信号触发单元还用于：
当所述第一导电部件和第二导电部件之间未通过人体导电连接时，输出第二佩戴信号。
3.根据权利要求2所述的佩戴检测装置，其特征在于，所述第一导电部件和所述第二导电部件为金属导电片或导电橡胶。
4.根据权利要求3所述的佩戴检测装置，其特征在于，所述第二导电部件通过第一电阻与第一直流电源连接，所述信号触发单元包括：
第一开关管，所述第一开关管的控制极与所述第一导电部件连接，所述第一开关管的第一极接地，所述第一开关管的第二极通过第二电阻与所述第一直流电源连接，所述第一开关管的第二极用于输出所述第一佩戴信号或所述第二佩戴信号。
5.根据权利要求3所述的佩戴检测装置，其特征在于，所述第一导电部件和所述第二导电部件设置在所述可穿戴设备的主体靠近连接带的两端或所述主体两端的连接带上。
6.根据权利要求2所述的佩戴检测装置，其特征在于，所述第一导电部件和所述第二导电部件为充电柱状金属管脚。
7.根据权利要求6所述的佩戴检测装置，其特征在于，所述第二导电部件接地，所述信号触发单元包括：
第二开关管，所述第二开关管的控制极与所述第一导电部件连接，所述第二开关管的第一极与第二直流电源连接，所述第二开关管的第二极通过第三电阻接地，所述第二开关管的第二极用于输出所述第一佩戴信号或所述第二佩戴信号。
8.根据权利要求7所述的佩戴检测装置，其特征在于，所述信号触发单元还包括：
第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述第二开关管的控制极连接，所述第四电阻的第二端与所述第二开关管的第一极连接。
9.一种可穿戴设备，其特征在于，包括：如权利要求1-8任一项所述的可穿戴设备的佩戴检测装置。
10.根据权利要求9所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备为手环或手表。
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