CN111602938A - 穿戴式电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及一种穿戴式电子设备，包括：设备主体，所述设备主体上设置有控制电路板和红外传感器，所述红外传感器与所述控制电路板电连接；环形带，所述环形带连接在所述设备主体上，所述环形带内设置有形状记忆合金，所述形状记忆合金与所述控制电路板电连接，所述形状记忆合金具有伸展状态和收缩状态，所述红外传感器朝向所述设备主体或环形带的内侧；在所述红外传感器检测到所述穿戴式电子设备为佩戴状态的情况下，所述控制电路板对所述形状记忆合金供电，以控制所述形状记忆合金由伸展状态变为收缩状态，所述形状记忆合金带动所述环形带收缩。穿戴式电子设备可通过收缩变形实现自动穿戴，提高用户体验。

Description

穿戴式电子设备

技术领域

本申请实施例涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种穿戴式电子设备。

背景技术

近年来消费类电子产品的技术发展迅速，其中可穿戴设备受到消费者的青睐。智能手表、智能眼睛、VR头戴设备等产品可以佩戴在消费者身上，从而实现特定的使用体验。可穿戴设备的人机交互体验更好。在此基础上，可穿戴设备的外形、穿戴方式等特点也是吸引消费者的重要因素。

现有的可穿戴设备对于如何实现佩戴于消费者身上，通常采用了与传统佩戴装备的相同的机械结构。以手表为例，手表通常在表带上配置机械卡扣、穿孔和别针的组合机构等，以实现手表的佩戴。现有的可穿戴智能手表通常也会采用这种传统的佩戴方式，节省研发和加工成本。

然而，此类传统的用于实现佩戴的机构存在结构复杂、佩戴不便的问题，对使用者造成了使用不便。传统的佩戴机构难以满足智能可穿戴设备的设计需要，有必要对佩戴机构进行改进。

发明内容

本申请实施例提供一种穿戴式电子设备，能够解决现有穿戴式电子设备佩戴不方便的问题。

为了解决上述问题，本申请采用下述技术方案：

一种穿戴式电子设备，包括：

设备主体，所述设备主体上设置有控制电路板和红外传感器，所述红外传感器与所述控制电路板电连接；

环形带，所述环形带连接在所述设备主体上，所述环形带内设置有形状记忆合金，所述形状记忆合金与所述控制电路板电连接，所述形状记忆合金具有伸展状态和收缩状态，所述红外传感器朝向所述设备主体或环形带的内侧；在所述红外传感器检测到所述穿戴式电子设备为佩戴状态的情况下，所述控制电路板对所述形状记忆合金供电，以控制所述形状记忆合金由伸展状态变为收缩状态，所述形状记忆合金带动所述环形带收缩。

在本申请的实施例中，通过在可以产生变形的环形带中设置形状记忆合金，利用电子设备为形状记忆合金供电加热，对环形带进行收缩、舒张变形。本申请能够实现消费者在佩戴穿戴式电子设备时，环形带通过收缩变形固定于消费者身上，佩戴方式简便，无需复杂的佩戴操作。

附图说明

图1为根据本申请实施例的穿戴式电子设备结构示意图；

图2为根据本申请实施例的压力传感器的安装示意图；

图3为根据本申请实施例的形状记忆合金的状态变化示意图。

附图标记说明：

100-设备主体；200-环形带；201-环形带的内表面；202-环形带的外表面；2021-凸起；2022-凹陷；300-红外传感器；400-形状记忆合金；500-压力传感器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

根据本申请的穿戴式电子设备的一个实施例，如图1所示，其包括设备主体100。在设备主体100上设置有控制电路板和红外传感器300。其中红外传感器300与控制电路板之间形成电连接，以使红外传感器300与控制电路板之间能够实现电信号传输。本实施例所述的控制电路板可以包括控制芯片、电路板等与电子控制相关的电器部件，用于实现设备主体的功能。控制电路板可以根据红外传感器的信号判断电子设备是否处在佩戴状态。

图1中所示的穿戴式电子设备还包括环形带200。环形带200连接在设备主体100上，两者共同构成穿戴式电子设备的主要结构。红外传感器被用于检测穿戴式电子设备的穿戴状态(即被穿戴或未穿戴)。所述红外传感器300设置成朝向所述设备主体100或环形带200的内侧。也即，所述红外传感器朝向环形带所包围的空间，以便环形带以环绕的形式被佩戴于用户身上时，红外传感器能够检测到用户，进而向控制电路板发送传感信号。

在实际应用中，可选地，设备主体上可以设置有红外线发射器，红外线发射器用于向设备主体的内侧发射红外线。在穿戴式电子设备被佩戴于人体的状态下，即处在佩戴状态下，红外线会照射到人体皮肤、衣物上，红外线被皮肤、衣物反射，进而被所述红外传感器检测到，代表着电子设备处在佩戴状态。控制电路板能够根据红外传感器的检测信号判断穿戴式电子设备的状态，并作出相应控制。

如图3所示，所述环形带200内设置有形状记忆合金400。可选地，形状记忆合金400可以是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应的由两种以上金属元素所构成的材料。作为本申请的一个例子，形状记忆合金可以采用钛镍合金。形状记忆合金400嵌于环形带200的内部。可选地，形状记忆合金不从环形带的表面露出。用户使用时，由弹性材料制成的环形带直接与用户接触，提高穿戴式电子设备的美观性和舒适性。形状记忆合金产生变形时，可以带动环形带变形，实现绑紧或松开的效果。可选地，形状记忆合金400可沿环形带200的长度方向延伸设置。

设置在环形带200内的形状记忆合金400与控制电路板形成电连接，控制电路板可以向形状记忆合金400供电。根据形状记忆合金的特性，本申请涉及的形状记忆合金400具有伸展状态和收缩状态。如图3示出了根据本申请实施例的形状记忆合金400的伸展状态和收缩状态。形状记忆合金400处于伸展状态时，环形带200的长度较长，而形状记忆合金400处于收缩状态时，环形带200的长度较短。

本申请提供的穿戴式电子设备的穿戴原理是：在环形带200未环绕佩戴于用户的状态下，红外传感器300不会检测到反射回的红外线，代表穿戴式电子设备未被用户佩戴；控制电路板断开对形状记忆合金400的供电通路，形状记忆合金处于伸展状态；在环形带200被环绕佩戴于用户的状态下，红外传感器300能够检测到被用户反射回的红外线，这代表着穿戴式电子设备为佩戴状态；红外传感器300将检测信号传输给控制电路板，控制电路板向形状记忆合金400供电；形状记忆合金导通升温，由伸展状态变为收缩状态，形状记忆合金带动环形带200产生收缩变形，使环形带200的内径减小，用户完成穿戴式电子设备的佩戴。所述形状记忆合金400优选能够沿其长度方向产生收缩变形，以便更好的锁销环形带200的内径。

在本申请的实施例中，通过在可以产生变形的环形带200中设置形状记忆合金400，利用控制电路板为形状记忆合金供电加热，对环形带进行收缩、舒张变形。本申请能够实现消费者在佩戴穿戴式电子设备时，环形带200通过收缩变形固定于消费者身上，佩戴方式简便，无需复杂的佩戴操作，改善使用体验。本申请提供的的穿戴式电子设备佩戴方式新颖，结构简单。

作为本申请的一种可选实施例，穿戴式电子设备还包括压力传感器500，压力传感器与控制电路板电连接，实现两者之间的信号传输。压力传感器500用于检测穿戴式电子设备受到的压力。例如，用于检测环形带、设备主体中至少之一受到的压力。在形状记忆合金400处于收缩状态的情况下，控制电路板通过压力传感器500检测穿戴式电子设备受到的压力，在被测压力达到预设压力阈值的状态下，控制电路板调节对形状记忆合金400的供电电流，以使环形带200保持在当前的收缩变形量。

本实施例通过在电子设备上配置压力传感器，来判断穿戴式电子设备佩戴于用户身上时由环形带收缩产生的佩戴压力，也即佩戴的松紧程度。电子设备受到的压力代表了电子设备佩戴在用户身上的松紧程度。该实施例能够根据检测到的压力适应于不同用户的身体特点，避免出现收缩过紧或过松的情况。，可以在电子设备中设置一个适当的预设压力阈值，该预设压力阈值代表了适当的佩戴松紧程度。

预设压力阈值可以是预先在控制电路板中设定好的定值，也可以配置成可供用于在设备主体上自由设置的形式，用户可以根据自己所喜好的松紧程度进行调节。本申请对此不作限制。当预设压力阈值为定值时，可由厂家直接设定。当预设压力阈值可调时，用户可以根据佩戴的松紧喜好设置。通过比较压力传感器的压力检测结果与预设压力阈值的大小来调节环形带的收缩变形量，有利于进一步简化用户的佩戴过程，克服不同用户佩戴部位粗细不同带来的影响。这种设计方式使得佩戴的松紧程度能够更灵活的被用户设置，方便了客户的使用，提高了佩戴舒适度。

可选地，穿戴式电子设备的压力传感器500设置在环形带200内。图2中示出了压力传感器500在环形带200上的安装结构。环形带具有变形能力，压力传感器设置在环形带内更容易实现压力检测功能，并且不易对用户产生压迫、垫搁感。利用环形带能够产生变形的特点，在环形带与人体产生压力的情况下，环形带会与人体相互压缩变形，而将压力直接传递至压力传感器。另外，也可以提高环形带的美观性。可选地，压力传感器也可以设置在环形带的表面，提高压力检测的灵敏度。本申请也可以选择在其它位置设置压力传感器。例如，可以直接在所述设备主体的内侧设置压力传感器。

作为本申请的一种实施例，在形状记忆合金400处在收缩状态的情况下，控制电路板能够结束对形状记忆合金的供电，形状记忆合金400由收缩状态变为伸展状态，形状记忆合金带动环形带200伸长。用户可以通过这种设计方式摘除穿戴式电子设备。这种摘除、结束佩戴的方式便于用户使用，提高了使用便捷度。该实施方式的摘除原理是：当用户需要摘除穿戴式电子设备时，可以通过控制按钮、虚拟控制开关等选择摘除，控制电路板可以停止向形状记忆合金400的供电通路，此时形状记忆合金由收缩状态逐渐转变为伸展状态，环形带200的环向尺寸延长，用户可以直接摘除穿戴式电子设备。通过控制电路板停止向形状记忆合金400供电，增大环形带200的环向尺寸，便于用户摘除穿戴式电子设备，简化了摘除过程，利于优化用户体验。

作为本申请的一种可选实施例，环形带200可由一条条形绑带通过弯折呈环形方式形成，也就是环形带具有互不相连的两端。穿戴式电子设备组装过程中，条形绑带的两端分别固定连接在所述设备主体100上，环形带与设备主体构成完整闭合的环形。形状记忆合金通过环形带的两端与设备主体中的控制电路板电连接。将环形带设置成条形绑带，一方面可以减少环形带材料用量，降低成本；另一方面，便于环形带中的形状记忆合金与设备主体形成电连接，形状记忆合金可以通过环形带的两端随环形带一同连接到设备主体上。

可选地，作为另一种实施方式，环形带200本身即呈完整的环形带。即，环形带为一体成型的环形结构。穿戴式电子设备组装时，环形带200的至少一部分与设备主体100形成固定连接。例如，环形带200可以从所述设备主体100中穿过，穿过设备主体100的部分与设备主体100形成固定连接。可选地，设备主体可以包括可分离的下壳和上壳，上下壳扣合在一起，将环形带的一段结构夹在其中。环形带中的形状记忆合金从环形带的被设备主体夹住的部分伸出，与控制电路板电连接。

在另一种可选实施方式中，设备主体100上具有卡扣结构，环形带200的一部分卡接固定在卡扣结构上。

将环形带设置成完整的环形带可以为穿戴式电子设备的美观性助益，并且环形带与设备主体的连接方式可以明显提高两者之间的连接强度，保证连接可靠性。

作为本申请的一种可选实施例，如图1所示，环形带的外表面202具有凸起2021和凹陷2022，凸起2021和凹陷2022间隔分布构成了凹凸结构表面。可选地，凸起2021和凹陷2022均匀分布于环形带的外表面202。在环形带的外表面202设置凸起2021和凹陷2022间隔的纹路能够对环形带200起良好的外观装饰作用，而且有利于环形带的伸缩变形。

可选地，可以使凸起2021和凹陷2022构成齿条状的凹凸结构表面。可选地，所述齿条状纹路的各条凸起2021沿着环形带200的长度方向并排分布。将齿条状纹路的各条凸起沿环形带的长度方向并排分布有利于环形带200的弹性伸缩，有益于减小形状记忆合金400舒展与收缩变形两种状态转变时的变形阻力，降低能量损耗，同时并排分布的各条凸起可以提高环形带200的设计美观性。可选地，所述凸起和凹陷还可以形成鳞片状的凹凸结构表面。

作为本申请的一种可选实施例，如图1所示，环形带的内表面201为平整表面。也就是环形带的内表面的粗糙度较小。该表面状况能够减少环形带内表面201与用户皮肤或衣物之间的摩擦，有益于提高用户佩戴的舒适度，改善用户体验。

作为本申请的一种可选实施例，所述环形带200采用弹性材料制成，以便更容易产生伸长、缩短的弹性变形，便于佩戴于用户身上，起到将穿戴式电子设备固定于用户身上的作用。特别地，将弹性材料应用于环形带，并且结合以上采用凸起、凹陷的结构特征，能够使得环形带具有更好的变形能力，使得佩戴更方便，且佩戴舒适。

可选地，本申请也可以采用具有机械变形能力的装置构成所述环形带。这种环形带能够通过内设的机械装置实现伸长、缩短的变形能力。本申请不排除这种实施方式。需要说明的是，在采用具备机械变形特点的环形带或者采用非弹性材料制成的环形带的实施方式中，也可以配合上述在环形带上形成凸起凹陷的技术特征，以提高环形带变形的顺畅程度，降低环形带的机械结构发生故障的风险。

可选地，所述环形带200使用硅橡胶材料制成。由于硅橡胶具有优异的绝缘性，将其用于制成环形带，在形状记忆合金400可电导通的情况下，环形带200的安全性较高。同时硅橡胶的气体透过性较好，制成的环形带200具有良好的透气性，有效提高用户穿戴的舒适性。另外，硅橡胶无毒，无味，无嗅，利用其制成环形带200可以保证穿戴式电子产品的安全性。

作为本申请的一种可选实施例，如图3所示，所述形状记忆合金400以呈正弦波的形式沿着所述环形带200的长度方向延伸。或者，形状记忆合金400也可以角波的形式沿环形带200的长度方向延伸。这种实施方式的优点在于，沿着环形带的长度方向弯折延伸的形状记忆合金能够在环形带的长度方向上产生更大程度的变形，而在宽度方向上产生的变形非常小。这样，环形带能够更好的表现为伸长和缩短，宽度方向上的变化几乎可以忽略。应用时的舒适度和美观程度得到优化。本领域技术人员也可以其他形式设置形状记忆合金400，只要能够在形状记忆合金舒展过程中减小其断裂几率均属于本申请的实施方式。

作为本申请的一种实施方式，所述穿戴式电子设备为腕表。腕表的环形带通过收缩变形固定于消费者身上，佩戴方式简单，无需复杂的佩戴操作，有利于优化使用体验。当然，本申请的穿戴式电子设备也可以是手环或其他电子设备，本申请对此不作限制。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (12)

1.一种穿戴式电子设备，其特征在于，包括：

设备主体(100)，所述设备主体(100)上设置有控制电路板和红外传感器(300)，所述红外传感器(300)与所述控制电路板电连接；

环形带(200)，所述环形带(200)连接在所述设备主体(100)上，所述环形带(200)内设置有形状记忆合金(400)，所述形状记忆合金(400)与所述控制电路板电连接，所述形状记忆合金(400)具有伸展状态和收缩状态，所述红外传感器(300)朝向所述设备主体(100)或环形带(200)的内侧；在所述红外传感器(300)检测到所述穿戴式电子设备为佩戴状态的情况下，所述控制电路板对所述形状记忆合金(400)供电，以控制所述形状记忆合金(400)由伸展状态变为收缩状态，所述形状记忆合金(400)带动所述环形带(200)收缩。

2.根据权利要求1所述的穿戴式电子设备，其特征在于，所述穿戴式电子设备还包括压力传感器(500)，所述压力传感器(500)与所述控制电路板电连接，所述压力传感器(500)用于检测所述环形带、设备主体中的至少一者受到的压力；

在所述形状记忆合金(400)处于收缩状态的情况下，且所述压力传感器(500)检测到压力大于或等于预设压力阈值的情况下，所述控制电路板调节对所述形状记忆合金(400)的供电电流，以使所述环形带(200)保持当前的收缩变形量。

3.根据权利要求2所述的穿戴式电子设备，其特征在于，所述压力传感器(500)设置在所述环形带(200)内。

4.根据权利要求1所述的穿戴式电子设备，其特征在于，在所述形状记忆合金(400)处于收缩状态的情况下，所述控制电路板停止对所述形状记忆合金(400)的供电，以控制所述记忆合金由收缩状态变为伸展状态，所述形状记忆合金(400)带动所述环形带(200)伸展。

5.根据权利要求1所述的穿戴式电子设备，其特征在于，所述环形带(200)由条形绑带弯折形成，所述条形绑带的两端分别固定连接在所述设备主体(100)上；

或者，所述环形带(200)为一体成型的环形结构，所述环形带(200)的至少部分与所述设备主体(100)固定连接。

6.根据权利要求1所述的穿戴式电子设备，其特征在于，所述环形带的外表面(202)为具有凸起(2021)和凹陷(2022)的凹凸结构表面。

7.根据权利要求6所述的穿戴式电子设备，其特征在于，所述环形带的外表面(202)具有齿条状纹路，所述齿条状纹路的各条凸起(2021)沿着环形带(200)的长度方向并排分布。

8.根据权利要求1所述的穿戴式电子设备，其特征在于，所述环形带的内表面(201)为平整表面。

9.根据权利要求1所述的穿戴式电子设备，其特征在于，所述环形带采用弹性材料制成。

10.根据权利要求9所述的穿戴式电子设备，其特征在于，所述环形带(200)的材料为硅橡胶。

11.根据权利要求1所述的穿戴式电子设备，其特征在于，所述形状记忆合金(400)以正弦波或角波状沿着所述环形带(200)的长度方向延伸。

12.根据权利要求1所述的穿戴式电子设备，其特征在于，所述穿戴式电子设备为腕表。

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