CN111671211A - 智能穿戴设备佩戴组件和智能穿戴设备 - Google Patents

Abstract

智能穿戴设备佩戴组件包括：佩戴部件，其用于将智能穿戴设备的设备主体固定在佩戴位置，设备主体中设置有主控芯片；佩戴部件具有第一模块扩展接口，其可操作地连接设置在设备主体上的主体扩展接口，主体扩展接口连接主控芯片；和至少一个第二模块扩展接口，其与第一模块扩展接口电连接，第二模块扩展接口可操作地连接设置在附加功能模块上的功能模块接口；附加功能模块中设置有附加功能芯片，功能模块接口连接附加功能芯片；当第二模块扩展接口连接功能模块接口时，主控芯片与附加功能芯片电连接。通过本发明所提供的智能穿戴设备佩戴组件，用户更换附加功能模块即实现智能穿戴设备功能的切换和扩展，以形成符合其使用习惯的硬件架构。

Description

智能穿戴设备佩戴组件和智能穿戴设备

技术领域

本发明属于可穿戴设备技术领域，尤其涉及一种智能穿戴设备的佩戴组件，以及一种智能穿戴设备。

背景技术

智能腕带或智能手表是一种智能穿戴设备，通过智能腕带或者智能手表可以记录佩戴者日常的睡眠数据、运动数据、饮食数据、提供闹钟和消息推送等实时数据和服务。功能更为完善的智能腕带或者智能手表还可以实现语音信号传输或者语音通信功能。

除基本的数据处理和传输功能之外，以智能腕带和智能手表为代表的智能穿戴设备的附加功能基于其内部配置的传感器或者功能电路实现，例如心率测试模块、陀螺仪等等、然而，智能穿戴设备内部空间是有限的，同时出于成本等因素，单一产品无法覆盖全部的附加功能。而且智能穿戴设备内部的功能模块一旦设计定型，无法再进行更多功能的扩展。即使是对同一款具有既定功能的产品，不同的用户也有不同的使用偏好，举例来说，其中的一部分用户（如儿童或者老年人）可能更为依赖生物数据的检测功能，另一部分可能仅需要使用其中的基本功能（例如来电信息的显示或者时钟等），对于前一种情况，用户可能需要对其功能模块进行不断扩展，而后者则更希望设备中的功能模块在待机或使用状态下尽量少的运行，以提高设备的续航能力。对于智能穿戴设备的生产厂商来说，很难满足所有用户的使用需求。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明针对现有技术中智能穿戴设备内部空间有限，同时处于成本等因素，单一产品无法覆盖全部的附加功能且无法满足不同用户的使用偏好的问题，为实现用户自行进行智能穿戴设备各功能模块的更换和扩展，设计并提供一种智能穿戴设备佩戴组件。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种智能穿戴设备佩戴组件，包括：佩戴部件，所述佩戴部件用于将智能穿戴设备的设备主体固定在佩戴位置，其中，所述设备主体中设置有主控芯片；所述佩戴部件具有：第一模块扩展接口，所述第一模块扩展接口可操作地连接主体扩展接口，所述主体扩展接口设置在所述设备主体上，所述主体扩展接口连接所述主控芯片；和至少一个第二模块扩展接口，所述第二模块扩展接口与所述第一模块扩展接口电连接，所述第二模块扩展接口可操作地连接功能模块接口，所述功能模块接口设置在附加功能模块上；其中，所述附加功能模块中设置有附加功能芯片，所述功能模块接口连接所述附加功能芯片；当所述第二模块扩展接口连接所述功能模块接口时，所述主控芯片与所述附加功能芯片电连接。

为实现多功能同步扩展，在一种优选的实施方式中，佩戴部件包括多个第二模块扩展接口，多个第二模块扩展接口分别与所述第一模块扩展接口电连接，每一个第二模块扩展接口分别可操作地连接一个附加功能模块上的功能模块接口，每一个附加功能模块中均设置有独立的附加功能芯片;当多个第二模块扩展接口连接多个功能模块接口时,所述主控芯片与多个附加功能芯片电连接,所述主控芯片选通其中的一路或多路信号通路。

为实现稳定连接，所述第一模块扩展接口包括：第一电气端子，所述第一电气端子与所述主体扩展接口中的第二电气端子适配；第一连接端子，所述第一连接端子与所述主体扩展接口中的第二连接端子适配。

进一步的，所述第二模块扩展接口包括：第三电气端子，所述第三电气端子与所述功能模块接口中的第四电气端子适配；第三连接端子，所述第三连接端子与所述功能模块接口中的第四连接端子适配。

为提高佩戴舒适性，所述佩戴部件包括：带体，所述带体中设置有柔性电路板，所述第一模块扩展接口和所述第二模块扩展接口通过所述柔性电路板电连接；所述带体上开设有连接口，所述第一模块扩展接口和所述第二模块扩展接口自所述连接口向外伸出，所述带体背离所述连接口一侧设置有加强元件。

为便于用户插拔操作，同时不影响显示功能，所述设备主体还具有显示屏，所述设备主体背离所述显示屏的一侧端面上设置有所述主体扩展接口。

进一步的，还包括：连接部件，所述连接部件用于连接所述设备主体和佩戴部件；所述佩戴部件还具有：第一连接接口，所述第一连接接口可操作地连接第二连接接口，所述第二连接接口设置在所述连接部件上。

进一步的，还包括：固定部件，所述固定部件用于将所述佩戴部件固定为环状；所述佩戴部件还具有：第一固定接口，所述第一固定接口可操作地连接第二固定接口，所述第二固定接口设置在所述固定部件上。

本发明的另一个方面提供一种智能穿戴设备，包括智能穿戴设备佩戴组件，智能穿戴设备佩戴组件，包括：佩戴部件，所述佩戴部件用于将智能穿戴设备的设备主体固定在佩戴位置，其中，所述设备主体中设置有主控芯片；所述佩戴部件具有：第一模块扩展接口，所述第一模块扩展接口可操作地连接主体扩展接口，所述主体扩展接口设置在所述设备主体上，所述主体扩展接口连接所述主控芯片；和至少一个第二模块扩展接口，所述第二模块扩展接口与所述第一模块扩展接口电连接，所述第二模块扩展接口可操作地连接功能模块接口，所述功能模块接口设置在附加功能模块上；其中，所述附加功能模块中设置有附加功能芯片，所述功能模块接口连接所述附加功能芯片；当所述第二模块扩展接口连接所述功能模块接口时，所述主控芯片与所述附加功能芯片电连接。

优选的，智能穿戴设备为智能手表。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

通过本发明所提供的智能穿戴设备佩戴组件，用户通过更换附加功能模块即可以实现智能穿戴设备功能的切换和扩展，形成符合其使用习惯的硬件架构，使得智能穿戴设备可以不再受到内部空间和成本因素的限制。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1 为本发明所提供的智能穿戴设备佩戴组件的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为使用状态下设备主体和佩戴部件的连接结构示意图；

图4为图3的分解图；

图5为使用状态下附加功能模块和佩戴部件的连接结构示意图；

图6为图5的分解图；

图7为第二模块扩展接口的俯视图；

图8为使用状态下连接部件和佩戴部件的连接结构示意图;

图9为设备主体中的电路模块示意框图；

图10为附加功能模块的电路模块示意框图；

图11为使用状态下智能穿戴设备佩戴组件的电路模块示意框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，代表覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本发明中“实施例”代表结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中，各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员可以理解，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

为克服现有技术中智能穿戴设备内部空间是有限的，且同时出于成本等因素，单一产品无法覆盖全部的附加功能，而且智能穿戴设备内部的功能模块一旦设定定型，无法再进行更多功能扩展且不同用户也有不同的使用偏好的问题，一种全新设计的智能穿戴设备佩戴组件如图1至图11所示。智能穿戴设备佩戴组件1主要对佩戴部件12在电路接口和结构两个方面进行改进设计。如图1、2所示，佩戴部件12用于将智能穿戴设备的设备主体10固定在佩戴位置。更具体地说，以智能手表或者智能腕带为例，佩戴部件12即用于将智能穿戴设备的设备主体10固定在人体的手腕部分，以智能足环为例，佩戴部件12即用于将智能穿戴设备的设备主体10固定在人体的足踝部分，以智能头盔为例，佩戴部件12即用于将智能穿戴设备的设备主体10固定在人体的头部。设备主体10中设置有主控芯片37。主控芯片37为智能穿戴设备的处理器，如图9所示，设备主体10中还可选择地设置WIFI和蓝牙模块、NFC模块、射频模块、调制解调器、触控与显示模块和电源管理模块等等，其分别与主控芯片37电连接。

如图3至图6所示，在佩戴部件12上特别设计有第一模块扩展接口13。第一模块扩展接口13用于与设备主体10上的主体扩展接口14适配。主体扩展接口14连接主控芯片37。使用状态下，第一模块扩展接口13可操作地连接主体扩展接口14。为了实现功能扩展，在佩戴部件12上还进一步设计有至少一个第二模块扩展接口21，第二模块扩展接口21与第一模块扩展接口13电连接。第二模块扩展接口21用于与附加功能模块11上的功能模块接口22适配。附加功能模块11中设置有附加功能芯片38，附加功能芯片38可以是一颗MEMS传感器芯片，也可以是其它的可以实现一种或多种功能的功能芯片，其可以实现多种附加功能，包括但不限于生物参数的采样、图像采集、照明等等。附加功能芯片38连接功能模块接口22。当第二模块扩展接口21连接功能模块接口22时，主控芯片37与附加功能芯片38电连接，建立二者之间的信号通路。用户通过更换附加功能模块11即可以实现智能穿戴设备功能的切换和扩展，形成符合其使用习惯的硬件架构，使得智能穿戴设备可以不再受到内部空间和成本因素的限制。

在一种更为优选的结构中，佩戴部件12上设置有多个第二模块扩展接口21。多个第二模块扩展接口21分别与第一模块扩展接口13电连接。每一个第二模块扩展接口21分别可操作地连接一个附加功能模块11上的功能模块接口22，每一个附加功能模块11中均设置有独立的附加功能芯片38。如图10所示，附加功能芯片38连接功能模块接口22。主控芯片37通过第二模块扩展接口21和功能模块接口22的连接，进一步连接多个附加功能芯片38，这样，主控芯片37即可以根据需要选通其中的一路或多路信号通路。如图11的示例所示，在佩戴部件12上可设置两个第二模块扩展接口21（如图所示21-1和21-2），两个第二模块扩展接口21分别与两个不同的附加功能模块11连接。如图11所示，其中第一附加功能模块11-1可以为摄像模块，第二附加功能模块11-2可以为内存模块。其分别封装在附加功能模块11的壳体中，壳体可以采用金属或非金属材料制成。在第一附加功能模块11-1上设置有功能模块接口22-1，第二附加功能模块11-2上设置有功能模块接口22-2。第一附加功能模块11-1上的功能模块接口22-1连接第二模块扩展接口21-1，第二附加功能模块11-2上的功能模块接口22-2连接第二模块扩展接口21-2。主控芯片37则通过主体扩展接口14和第一模块扩展接口13连接，从而建立主控芯片37和摄像模块之间的信号通路以及主控芯片37和内存模块之间的信号通路。主控芯片37选通其中的一路或多路即可实现摄像模块和功能模块的功能扩展，智能穿戴设备的拍照功能不再受到内存的限制。当然，用户也可择一功能使用，以提高产品的总体续航能力。

以下参照图3和图4，对第一模块扩展接口13的结构进行详细介绍。第一模块扩展接口13包括第一电气端子16和第一连接端子。其中第一电气端子16与主体扩展接口14中的第二电气端子15适配。使用状态下，第一电气端子16和第二电气端子15连接以实现电信号的传递。第一电气端子16和第二电气端子15可以选择触点、插针或者弹片等电连接结构。第一连接端子优选成对设置并分别位于第一电气端子16的两侧（如图4中第一连接端子18和第一连接端子20所示），第一连接端子与主体扩展接口14中的第二连接端子适配。第二连接端子也优选成对设置并分别位于第二电气端子15的两侧（如图4中第二连接端子17和第二连接端子19所示）。使用状态下，第一连接端子和第二连接端子连接以实现稳定的物理连接。其中，第一连接端子可以是螺栓、卡柱、磁铁等多种形式，第二连接端子可以是螺孔、卡孔、磁铁等多种形式，二者相互适配以实现稳定连接。

以下参照图5至图7详细介绍第二模块扩展接口21。第二模块扩展接口21包括第三电气端子24和第三连接端子。第三电气端子24与功能模块接口22中的第四电气端子23适配。第三电气端子24和第四电气端子23可以采用包含供电电源接口的电路形式，例如SD（Secure digital）接口，I2C（Inter-integrated circuit）接口，UART通信接口、Universalserial bus（USB）接口、User identity module （UIM）接口、Camera 接口等等。也可以采用触点、插针或者弹片等方式。第三连接端子则与功能模块接口22中的第四连接端子适配。优选的，第三连接端子（如图6中26和28所示）和第四连接端子（如图6中25和27所示）均采用成对设置的方式并分别设置于第三电气端子24和第四电气端子23的两侧。使用状态下，第三连接端子和第四连接端子连接以实现稳定的物理连接。其中，第三连接端子可以是螺栓、卡柱、磁铁等多种形式，第四连接端子可以是螺孔、卡孔、磁铁等多种形式，二者相互适配。优选在第三连接端子和第四连接端子之间设置密封件，例如硅胶O型圈等，以提高各接口处的整体密封性能。

从物理结构上看，佩戴部件12整体还是呈带状。佩戴部件12的两端可以分别与设备主体10的外部壳体连接，佩戴部件12弯曲形成一个固定的佩戴尺寸，直接套设在人体的佩戴位置，也可以是一端与设备主体10的壳体连接，另一端呈自由状，自由状态的端部与另一个佩戴部件12配合连接，或者与传统的橡胶或其它软质材料制成的佩戴部件12配合连接。佩戴部件12具有带体29，带体29由非金属材料制成，优选由硅胶、氟橡胶等材质制成。带体29中设置有柔性电路板30。第一模块扩展接口13和第二模块扩展接口21通过柔性电路板30电连接。带体29上开设有连接口，第一模块扩展接口13和第二模块扩展接口21自连接口向外伸出，带体29背离连接口的一侧设置有加强元件31。加强元件31设计为片状，优选由钢片和FR4等材质制成。

通常，设备主体10需要设置显示屏32，以提供用户指示功能。因此，主体扩展接口14优选设置在设备主体10背离显示屏32的一侧端面上，与之对应的，第一模块扩展接口13即设置在带体29不与人体接触的一侧，一方面便于用户进行插拔操作，另一方面也提高佩戴的舒适度。第二模块扩展接口21与第一模块扩展接口13并列依次设置。

以一端与设备主体10连接，另一端呈自由状态，且设备主体10两端分别设置一个相同且相互配合的佩戴部件12为例，佩戴部件12和设备主体10之间还通过连接部件33相连。为了提高整体地连接可靠性，佩戴部件12还具有第一连接接口35，第一连接接口35可操作地连接第二连接接口34。第二连接接口34设置在连接部件33上。第一连接接口35和第二连接接口34可以是相互配合的螺柱与螺孔、卡槽与卡扣或者两个磁性相反的磁铁。两个佩戴部件12的自由端分别设置有固定部件36，固定部件36用于将佩戴部件12固定为环状，并进一步调节整个佩戴部件12的长度。两个固定部件36可以是相互配合的插接部和插接孔，卡槽和卡扣，或者两个磁性相反的磁铁。固定部件36和佩戴部件12之间的物理连接通过第一固定接口和第二固定接口实现，其中第一固定接口设置在佩戴部件12上，第二固定接口设置在固定部件36上，二者之间可操作地连接。第一固定接口和第二固定接口也可以是相互配合的螺柱与螺孔、卡槽与卡扣或者两个磁性相反的磁铁。

本发明的另一方面提供一种智能穿戴设备。智能穿戴设备包括上述的智能穿戴设备佩戴组件。智能穿戴设备佩戴组件的具体结构请参见上述实施例的详细描述，在此不再赘述。具有上述佩戴组件的智能穿戴设备可以实现同样的技术效果。

智能穿戴设备优选为智能手表，其中的佩戴部件为手表表带。表盘两端的手表表带均可以作为佩戴部件，也可以是表盘一端的手表表带作为佩戴部件，另一端的手表表带采用传统的表带形式。

在上述实施例中，对各个实施例的描述均各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元或模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个物理空间，或者也可以分布到多个网络单元上，可以根据实际需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种智能穿戴设备佩戴组件，其特征在于，包括：

佩戴部件，所述佩戴部件用于将智能穿戴设备的设备主体固定在佩戴位置，其中，所述设备主体中设置有主控芯片；

所述佩戴部件具有：

第一模块扩展接口，所述第一模块扩展接口可操作地连接主体扩展接口，所述主体扩展接口设置在所述设备主体上，所述主体扩展接口连接所述主控芯片；和

至少一个第二模块扩展接口，所述第二模块扩展接口与所述第一模块扩展接口电连接，所述第二模块扩展接口可操作地连接功能模块接口，所述功能模块接口设置在附加功能模块上；

其中，所述附加功能模块中还设置有附加功能芯片，所述功能模块接口连接所述附加功能芯片；当所述第二模块扩展接口连接所述功能模块接口时，所述主控芯片与所述附加功能芯片电连接。

2.根据权利要求1所述的智能穿戴设备佩戴组件，其特征在于，

所述佩戴部件包括：

多个第二模块扩展接口，多个第二模块扩展接口分别与所述第一模块扩展接口电连接，每一个第二模块扩展接口分别可操作地连接一个附加功能模块上的功能模块接口，每一个附加功能模块中均设置有独立的附加功能芯片;当多个第二模块扩展接口连接多个功能模块接口时,所述主控芯片与多个附加功能芯片电连接,所述主控芯片选通其中的一路或多路信号通路。

3.根据权利要求1或2所述的智能穿戴设备佩戴组件，其特征在于，

所述第一模块扩展接口包括：

第一电气端子，所述第一电气端子与所述主体扩展接口中的第二电气端子适配；

第一连接端子，所述第一连接端子与所述主体扩展接口中的第二连接端子适配。

4.根据权利要求1或2所述的智能穿戴设备佩戴组件，其特征在于，

所述第二模块扩展接口包括：

第三电气端子，所述第三电气端子与所述功能模块接口中的第四电气端子适配；

第三连接端子，所述第三连接端子与所述功能模块接口中的第四连接端子适配。

5.根据权利要求1或2所述的智能穿戴设备佩戴组件，其特征在于：

所述佩戴部件包括：

带体，所述带体中设置有柔性电路板，所述第一模块扩展接口和所述第二模块扩展接口通过所述柔性电路板电连接；

所述带体上开设有连接口，所述第一模块扩展接口和所述第二模块扩展接口自所述连接口向外伸出，所述带体背离所述连接口一侧设置有加强元件。

6.根据权利要求5所述的智能穿戴设备佩戴组件，其特征在于：

所述设备主体还具有显示屏，所述设备主体背离所述显示屏的一侧端面上设置有所述主体扩展接口。

7.根据权利要求6所述的智能穿戴设备佩戴组件，其特征在于：还包括：

连接部件，所述连接部件用于连接所述设备主体和佩戴部件；

所述佩戴部件还具有：

第一连接接口，所述第一连接接口可操作地连接第二连接接口，所述第二连接接口设置在所述连接部件上。

8.根据权利要求7所述的智能穿戴设备佩戴组件，其特征在于：还包括：

固定部件，所述固定部件用于将所述佩戴部件固定为环状；

所述佩戴部件还具有：

第一固定接口，所述第一固定接口可操作地连接第二固定接口，所述第二固定接口设置在所述固定部件上。

9.一种智能穿戴设备，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的智能穿戴设备佩戴组件。

10.根据权利要求9所述的智能穿戴设备，其特征在于，所述智能穿戴设备为智能手表。

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