CN112435442A - 一种可穿戴设备 - Google Patents

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许小康
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Abstract

本发明公开了一种可穿戴设备，该可穿戴设备包括：至少一对外露的导电触点，所述导电触点与所述可穿戴设备的电路主板连接，在所述可穿戴设备的外部，所述导电触点之间保持绝缘；所述电路主板上设置有检测电路，所述检测电路实时检测所述导电触点间的连接状态，若所述导电触点因浸水而导通，则所述检测电路根据检测到的导通信号发出报警提示。本申请的可穿戴设备包括至少一对外露的导电触点，并具有检测导电触点之间连接状态的检测电路，当佩戴者溺水时，可穿戴设备外露的导电触点由于浸入水中而变为导通状态，此时检测电路就会发出报警信号，从而在第一时间使溺水者得到营救。

Description

一种可穿戴设备
技术领域
本发明涉及可穿戴技术领域，特别涉及一种可穿戴设备。
背景技术
在夏季，游泳的人们变多，由此产生的溺水事件也逐渐增多，尤其是儿童溺水事件时有发生，而及时的发现和营救则可大大增加生存几率。因而，如何发现溺水事件并及时发出求救通知，就成为拯救溺水者的关键手段。
而可穿戴设备，诸如智能手表、智能腕带和头带等，因其便捷的穿戴方式、以及时尚的外观，越来越受到人们的喜欢，佩戴越发广泛。由此，通过可穿戴设备实现人员溺水检测报警，成为一个值得研发的方向。
发明内容
鉴于现有技术人员溺水缺少及时发现和营救的问题，提出了本申请的一种可穿戴设备，以便克服上述问题。
为了实现上述目的，本申请采用了如下技术方案：
一种可穿戴设备，该可穿戴设备包括：
至少一对外露的导电触点，导电触点与可穿戴设备的电路主板连接，在可穿戴设备的外部，导电触点之间保持绝缘；
电路主板上设置有检测电路，检测电路实时检测导电触点间的连接状态，若导电触点因浸水而导通，则检测电路根据检测到的导通信号发出报警提示。
可选地，可穿戴设备的外壳设置有凹槽，导电触点从凹槽区域内露出。
可选地，检测电路包括：分压电阻网络、电压比较器和处理器；
一对导电触点之间的阻值作为检测电阻，检测电路实时检测导电触点间的检测电阻,其中，检测电阻串联接入分压电阻网络，分压电阻网络的信号输出端连接电压比较器的一个输入端，电压比较器的另一输入端输入参考电压，电压比较器的输出端连接处理器。
可选地，检测电路还包括：滤波电路，滤波电路连接在分压电阻网络和电压比较器之间，包括第一电感和第一电容；
第一电感的一端连接分压电阻网络，另一端连接电压比较器的一个输入端，第一电容的一端连接电压比较器的一个输入端，另一端接地；
或者，第一电容的一端连接分压电阻网络，另一端连接电压比较器的一个输入端，第一电感的一端连接电压比较器的一个输入端，另一端接地。
可选地，检测电路还包括：用于静电保护的瞬态二极管，瞬态二极管连接在分压电阻网络的信号输出端与地之间。
可选地，电压比较器的电源端连接有一个或多个滤波电容，滤波电容连接在电压比较器的电源端与地之间。
可选地，电压比较器采用超低功耗电压比较芯片MAX9117。
可选地，一对导电触点之间保持0.8-1.2mm的距离。
可选地，导电触点设置有多对，多对导电触点设置在可穿戴设备的不同位置处，若检测电路检测到所有对导电触点均导通，才发出报警提示。
可选地，检测电路通过可穿戴设备自身的警报装置发出警示信息，或者，检测电路通过与可穿戴设备连接的远程设备发出警示信息。
综上所述，本申请的有益效果是：
本申请的可穿戴设备包括至少一对外露的导电触点，并具有检测导电触点之间连接状态的检测电路，当佩戴者溺水时，可穿戴设备外露的导电触点由于浸入水中而变为导通状态，此时检测电路就会发出报警信号，从而在第一时间使溺水者得到营救。
附图说明
图1为本申请一个实施例提供的一种可穿戴设备的侧面剖视图；
图2为本申请一个实施例提供的一种可穿戴设备的检测电路原理示意图；
图3为本申请一个实施例提供的一种可穿戴设备的整体结构示意图；
图中，可穿戴设备100、导电触点110、检测电路120、凹槽130。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请的技术构思是：通过在可穿戴设备上设置至少一对外露的导电触点、以及用于检测导电触点之间连接状态的检测电路，从而利用佩戴者溺水时的水体导电作用，根据检测到的导通状态发出报警信号，从而在第一时间使溺水者得到营救，提高溺水者生还的可能。
图1为本申请一个实施例提供的一种可穿戴设备的侧面剖视图。如图1所示，该可穿戴设备100包括：
至少一对外露的导电触点110，导电触点110与可穿戴设备100的电路主板连接，在可穿戴设备100的外部，导电触点110之间保持绝缘。
检测电路120，检测电路120设置在可穿戴设备100的电路主板上，用于实时检测导电触点110间的连接状态，若导电触点110因浸水而导通，则检测电路120根据检测到的导通信号发出报警提示，从而可以及时发现人员溺水事件，使溺水人员快速得到救援，提高溺水人员生还的几率。
在本实施例中，如图1所示，该可穿戴设备100的外壳设置有凹槽130，导电触点110从凹槽130区域内露出。通过设置凹槽130，可以控制导电触点110的高度低于可穿戴设备100的外壳表面，这样不仅可以避免导电触点110被磨损，还可以避免因导电触点110接触人体、尤其是运动后出汗的人体皮肤而错误导通，导致误报警的问题。在本申请的一些实施例中，为进一步保护导电触点110，还可以在导电触点110的周围设置橡胶垫等保护结构，并将导电触点110的外露端做成圆滑形状，以减少导电触点110剐蹭损伤。
图2为本申请一个实施例提供的一种可穿戴设备的检测电路原理示意图，如图2所示，在本实施例中，检测电路120包括：分压电阻网络、电压比较器U1和处理器U2。
分压电阻网络包括连接在电源VCC和地之间的电阻R1，一对导电触点110之间的阻值作为检测电阻R2，串联接入分压电阻网络，检测电路120通过实时检测导电触点110间的电阻值，来判断二者是否导通，从而发现人员溺水事件。
其中，分压电阻网络的信号输出端连接电压比较器U1的一个输入端，电压比较器U1的另一个输入端输入参考电压，电压比较器U1的输出端连接处理器U2。参考电压可以根据实际情况预先设定，本实施例中，参考电压为1.25V。
图3为本申请一个实施例提供的一种可穿戴设备的整体结构示意图，如图3所示，该可穿戴设备为手表，触点A和触点B之间预留约1cm的距离进行绝缘，并排设置在手表后壳的凹槽区域中。
当可穿戴设备100不在水中时，触点A与B之间为空气，电阻R2可视为无穷大，根据欧姆定律，分压电阻网络的信号输出端输出电压近似VCC，本实施例VCC电压为1.8V的常用电压，由于电压比较器U1的管脚3(IN+)输入电压为1.8V大于电压比较器U1的参考电压1.25V，所以电压比较器管脚1(OUT)输出高电平(1.8V)，此时处理器U2不报警。
当可穿戴设备100泡在水中时，触点A与B之间为水，由于日常生活中遇到的水通常含有杂质离子因而是导体，以自来水为例，用万用表测试水的电阻，表针相距1cm浸入水中测试水的电阻大约为220kΩ(模拟两个触点AB相距1cm时候水的电阻)，此时水的电阻可等效为R2＝220kΩ，则根据欧姆定律计算，分压电阻网络的信号输出端电压(IN点的对地电压)为：[VCC/(R1+R2)]*R2＝[1.8/(300k+220k)]*220k＝0.76V，因此电压比较器U1的管脚3(IN+)输入电压为0.76V小于电压比较器U1的参考电压1.25V，所以电压比较器的管脚1(OUT)输出低电平，因此，图2中圆圈OUT处电压为0V，处理器U2根据该低电平信号报警。
在本实施例中，如图2所示，检测电路120还包括：滤波电路，滤波电路连接在分压电阻网络和电压比较器U1之间，本实施例中，滤波电路为LC电路，包括第一电感L1和第一电容C1，滤波电路起到防电磁干扰作用。
以图2所示，第一电感L1的一端连接分压电阻网络，另一端连接电压比较器U1的一个输入端，第一电容C1的一端连接电压比较器U1的一个输入端，另一端接地。
或者，该LC滤波电路还可以将第一电容C1的一端连接分压电阻网络，另一端连接电压比较器U1的一个输入端，第一电感L1的一端连接电压比较器U1的一个输入端，另一端接地。当然，其他形式的滤波电感也可以应用于本申请，在此不一一赘述。
在本实施例中，如图2所示，检测电路120还包括：用于静电保护的瞬态二极管D1，瞬态二极管D1连接在分压电阻网络的信号输出端与地之间。瞬态二极管D1起到静电放电保护作用。
在本申请的一些实施例中，电压比较器U1的电源端连接有一个或多个滤波电容，滤波电容连接在电压比较器的电源端与地之间。如图2所示实施例中，电压比较器U1的电源端连接有一个滤波电容C2，滤波电容C2提供更好的稳压滤波效果。
在本实施例中，电压比较器U1采用超低功耗电压比较芯片MAX9117，MAX9117的芯片供电端耗电仅600nA，可以让芯片一直处于工作状态而不必担心功耗的增加，同时该芯片的成本低，占用空间小，特别适合用在可穿戴设备100上。
在本申请的一些实施例中，组成一对的导电触点110之间保持0.8-1.2mm的距离。
在本申请的一些实施例中，导电触点110设置有多对，多对导电触点110设置在可穿戴设备100的不同位置处，当检测电路120检测到所有对导电触点110均导通时，才发出报警提示，使用多对导电触点110同时判断，可以减少因人体出汗、洗手等因素干扰产生的假警，提高可穿戴设备100的溺水检测准确性。
在本申请的一个实施例中，检测电路120通过可穿戴设备100自身的警报装置发出警示信息，或者，检测电路120也可以通过与可穿戴设备100连接的远程设备发出警示信息，实现本地报警或远程报警，提高报警效率。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种可穿戴设备，其特征在于，该可穿戴设备包括：
至少一对外露的导电触点，所述导电触点与所述可穿戴设备的电路主板连接，在所述可穿戴设备的外部，所述导电触点之间保持绝缘；
所述电路主板上设置有检测电路，所述检测电路实时检测所述导电触点间的连接状态，若所述导电触点因浸水而导通，则所述检测电路根据检测到的导通信号发出报警提示。
2.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备的外壳设置有凹槽，所述导电触点从所述凹槽区域内露出。
3.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述检测电路包括：分压电阻网络、电压比较器和处理器；
一对所述导电触点之间的阻值作为检测电阻，所述检测电路实时检测所述导电触点间的检测电阻,其中，所述检测电阻串联接入所述分压电阻网络，所述分压电阻网络的信号输出端连接所述电压比较器的一个输入端，所述电压比较器的另一输入端输入参考电压，所述电压比较器的输出端连接所述处理器。
4.根据权利要求3所述的可穿戴设备，其特征在于，所述检测电路还包括：滤波电路，所述滤波电路连接在所述分压电阻网络和所述电压比较器之间，包括第一电感和第一电容；
所述第一电感的一端连接所述分压电阻网络，另一端连接所述电压比较器的一个输入端，所述第一电容的一端连接所述电压比较器的一个输入端，另一端接地；
或者，所述第一电容的一端连接所述分压电阻网络，另一端连接所述电压比较器的一个输入端，所述第一电感的一端连接所述电压比较器的一个输入端，另一端接地。
5.根据权利要求3所述的可穿戴设备，其特征在于，所述检测电路还包括：用于静电保护的瞬态二极管，所述瞬态二极管连接在所述分压电阻网络的信号输出端与地之间。
6.根据权利要求3所述的可穿戴设备，其特征在于，所述电压比较器的电源端连接有一个或多个滤波电容，所述滤波电容连接在所述电压比较器的电源端与地之间。
7.根据权利要求3所述的可穿戴设备，其特征在于，所述电压比较器采用超低功耗电压比较芯片MAX9117。
8.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，一对所述导电触点之间保持0.8-1.2mm的距离。
9.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述导电触点设置有多对，多对所述导电触点设置在所述可穿戴设备的不同位置处，若所述检测电路检测到所有对导电触点均导通，才发出报警提示。
10.根据权利要求1-9任一项所述的可穿戴设备，其特征在于，所述检测电路通过所述可穿戴设备自身的警报装置发出警示信息，或者，所述检测电路通过与所述可穿戴设备连接的远程设备发出警示信息。
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