CN113162130B - 触点式充电装置、穿戴式设备及触点式充电系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种触点式充电装置、穿戴式设备及触点式充电系统。该触点式充电装置，应用于穿戴式设备，其中，该装置包括：至少两组输入端子，每组输入端子包括一个第一端子和一个第二端子，第一端子和第二端子分别用于与充电芯片连接；第一端子上的触点用于与充电底座上的电源输入弹簧弹针接触导通，第二端子上的触点用于与充电底座上的接地弹簧弹针接触导通。通过设置至少两组输入端子，以利用并联输入的方式，提高穿戴式设备充电的通流能力，相较现有的单路输入，可以做到倍数的通流能力，还可以减缓各个支路上端子以及充电底座上弹簧弹针的电化学腐蚀，并且可以有效地避免由于弹簧弹针受到污染而发生概率性接触不良问题。
Description
技术领域
本申请实施例涉及通信设备技术，尤其涉及一种触点式充电装置、穿戴式设备及触点式充电系统。
背景技术
近年来，智能穿戴类产品得到了非常大的发展，而随着穿戴式设备越来越广泛的应用，其充电问题也逐渐凸显了出来。
目前，对于穿戴式设备的常用充电方式，主要包括：无线充电方式，触点式充电方式以及传统接口类充电方式。其中，对于无线充电方式，实现成本较高，并且由于穿戴式设备体积有限，无线充电线圈较小，该种方式的充电效率较低且发热也比较严重。而对于传统接口类充电方式，虽然可以进行较大电流的充电，但是无法实现防水。
此外，对于当前的触点式充电方式，由于触点式接触部分的阻抗大，进而导致了充电电流较小，充电效率较低。
发明内容
本申请提供一种触点式充电装置、穿戴式设备及触点式充电系统，以提高触点式充电效率。
第一方面，本申请实施例提供一种触点式充电装置，应用于穿戴式设备，其中，该装置包括：至少两组输入端子，每组输入端子包括一个第一端子和一个第二端子，第一端子和第二端子分别用于与充电芯片连接；第一端子上的触点用于与充电底座上的电源输入弹簧弹针接触导通，第二端子上的触点用于与充电底座上的接地弹簧弹针接触导通。
在第一方面中，通过设置至少两组输入端子，以利用并联输入的方式，提高穿戴式设备充电的通流能力，相较现有的单路输入，可以做到倍数的通流能力。而对于相同的充电电流工况，由于本实施例中采用了多路并联，各个支路上的电流较现有的单路输入的电流小，进而在相同充电时间下，可以减缓各个支路上端子以及充电底座上弹簧弹针的电化学腐蚀。此外，由于设置了多路并联输入的方式，可以有效地避免由于弹簧弹针受到污染而发生概率性接触不良问题，提高了穿戴式设备充电的可靠性。
在一种可能的设计中，至少两组输入端子包括：第一组输入端子以及第二组输入端子；第一组输入端子包括第一电源端子和第一接地端子，第二组输入端子包括第二电源端子和第二接地端子；第一电源端子上的第一电源触点用于与充电底座上的第一弹簧弹针接触导通，第一接地端子上的第一接地触点用于与充电底座上的第二弹簧弹针接触导通；第二电源端子上的第二电源触点用于与充电底座上的第三弹簧弹针接触导通，第二接地端子上的第二接地触点用于与充电底座上的第四弹簧弹针接触导通。
在第一方面的一种可能的实现方式中，当设置两组输入端子时，可以利用两路并联输入的方式，提高穿戴式设备充电的通流能力，相较现有的单路输入，可以做到两倍的通流能力。而对于相同的充电电流工况，由于本实施例中采用了多路并联，各个支路上的电流较现有的单路输入的电流减少一半，进而在相同充电时间下，可以减缓各个支路上端子以及充电底座上弹簧弹针的电化学腐蚀。此外，由于设置了多路并联输入的方式，可以有效地避免由于弹簧弹针受到污染而发生概率性接触不良问题，提高了穿戴式设备充电的可靠性。并且，对于穿戴式设备无需更改壳体结构，可以完全沿用原有的穿戴式设备的改壳体结构，进而可以继续适配原有的充电底座。即配置有本实施例提供的触点式充电装置的穿戴式设备可以置于原有充电底座(例如，配置VBUS端子、GND端子、D-端子以及D+端子的底座)，也可以是置于新的充电底座(例如，配置VBUS端子、GND端子、VBUS端子以及GND端子的底座)。
在一种可能的设计中，触点式充电装置，还包括：第一开关和第二开关；第一开关与第二开关位于第一位置时，第一端子和第二端子分别用于与充电芯片连接；第一开关与第二开关位于第二位置时，第一端子和第二端子分别用于与处理器连接，第一端子上的触点用于与通信底座上的第一通信弹簧弹针接触导通，第二端子上的触点用于与通信底座上的第二通信弹簧弹针接触。
在第一方面的一种可能的实现方式中，通过设置开关切换的方式，以使得输入端子根据不同的工作模式进行复用，进而既能够实现用户模式下的充电，又能够实现工厂模式下的数据通信。通过设置两组输入端子，以利用并联输入的方式，提高穿戴式设备充电的通流能力，相较现有的单路输入，可以做到倍数的通流能力。而对于相同的充电电流工况，由于本实施例中采用了多路并联，各个支路上的电流较现有的单路输入的电流小，进而在相同充电时间下，可以减缓各个支路上端子以及充电底座上弹簧弹针的电化学腐蚀。此外，由于设置了两路并联输入的方式，可以有效地避免由于弹簧弹针受到污染而发生概率性接触不良问题，提高了穿戴式设备充电的可靠性。此外，通过控制开关切换的方式实现输入端子的复用，也能够满足工厂模式下的数据通信，从而解决产线软件升级，测试命令下发的问题。
在一种可能的设计中，触点式充电装置，还包括：检测端子；当检测端子检测的状态为第一状态时，第一开关与第二开关处于第一位置；当检测端子检测的状态为第二状态时，第一开关与第二开关处于第二位置。
在第一方面的一种可能的实现方式中，通过设置检测端子的方式来获取穿戴式设备当前的工作状态，进而根据穿戴式设备的工作状态进行开关切换，以使得输入端子根据不同的工作模式进行复用，进而既能够实现用户模式下的充电，又能够实现工厂模式下的数据通信。通过设置两组输入端子，以利用并联输入的方式，提高穿戴式设备充电的通流能力，相较现有的单路输入，可以做到倍数的通流能力。而对于相同的充电电流工况，由于本实施例中采用了多路并联，各个支路上的电流较现有的单路输入的电流小，进而在相同充电时间下，可以减缓各个支路上端子以及充电底座上弹簧弹针的电化学腐蚀。此外，由于设置了两路并联输入的方式，可以有效地避免由于弹簧弹针受到污染而发生概率性接触不良问题，提高了穿戴式设备充电的可靠性。此外，通过控制开关切换的方式实现输入端子的复用，也能够满足工厂模式下的数据通信，从而解决产线软件升级，测试命令下发的问题。
在一种可能的设计中，当检测端子上的触点用于与通信底座上的检测弹簧弹针接触导通时，检测端子检测到第一电平。
在第一方面的一种可能的实现方式中，通过检测检测端子的电平以获取穿戴式设备当前的工作状态，进而根据穿戴式设备的工作状态进行开关切换，以使得输入端子根据不同的工作模式进行复用，进而既能够实现用户模式下的充电，又能够实现工厂模式下的数据通信。
第二方面，本申请实施例还提供一种穿戴式设备，包括：壳体、充电芯片、处理器以及电池；壳体上设置有至少两组输入端子，每组输入端子均包括一个第一端子和一个第二端子，第一端子和第二端子分别与充电芯片连接，充电芯片与处理器连接，充电芯片在处理器的控制下对电池进行充电；第一端子上的触点用于与充电底座上的电源输入弹簧弹针接触导通，第二端子上的触点用于与充电底座上的接地弹簧弹针接触导通。
在一种可能的设计中，至少两组输入端子设置在壳体的第一侧，第一侧为用户佩戴穿戴式设备时贴近皮肤的一侧。
在一种可能的设计中，穿戴式设备，还包括：至少两组输入端子包括：第一组输入端子以及第二组输入端子；第一组输入端子包括第一电源端子第一接地端子，第二组输入端子包括第二电源端子第二接地端子；第一电源端子上的第一电源触点用于与充电底座上的第一弹簧弹针接触导通，第一接地端子上的第一接地触点用于与充电底座上的第二弹簧弹针接触导通；第二电源端子上的第二电源触点用于与通信底座上的第三弹簧弹针接触导通，第二接地端子上的第二接地触点用于与通信底座上的第四弹簧弹针接触导通。
在一种可能的设计中，穿戴式设备，还包括：第一开关和第二开关；第一开关与第二开关位于第一位置时，第一端子和第二端子分别用于与充电芯片连接；第一开关与第二开关位于第二位置时，第一端子和第二端子分别用于与处理器连接，第一端子上的触点用于与通信底座上的第一通信弹簧弹针接触导通，第二端子上的触点用于与通信底座上的第二通信弹簧弹针接触。
在一种可能的设计中，穿戴式设备，还包括：输入单元，输入单元与处理器连接；输入单元用于获取选择指令，选择指令用于选择穿戴式设备的工作模式，工作模式包括用户模式以及工厂模式；当工作模式为用户模式时，第一开关与第二开关位于第一位置；当工作模式为工厂模式时，第一开关与第二开关位于第二位置。
在一种可能的设计中，穿戴式设备中的输入单元为触摸屏。
在一种可能的设计中，穿戴式设备，还包括：检测端子，检测端子设置在壳体上；当检测端子检测的状态为第一状态时，穿戴式设备的工作模式为用户模式，第一开关与第二开关处于第一位置；当检测端子检测的状态为第二状态时，穿戴式设备的工作模式为工厂模式，第一开关与第二开关处于第二位置。
在一种可能的设计中，当检测端子上的触点用于与通信底座上的检测弹簧弹针接触导通时，检测端子检测到第一电平。
在一种可能的设计中，所述的穿戴式设备，还包括：检测电阻及模数转换器；检测电阻连接在检测端子与处理器之间；处理器用于输出交流激励信号，模数转换器用于检测端子的电压进行采样检测，其中，在交流激励信号的高电平期间，模数转换器的采样电压为第一电压，在交流激励信号的低电平期间，模数转换器的采样电压为第二电压；若第一电压与第二电压的电压差小于预设门限值，则确定检测端子的触点表面存在导电液体。
在一种可能的设计中，交流激励信号为方波信号。
在一种可能的设计中，若第一电压与第二电压的电压差小于预设门限值，则在穿戴式设备的触摸屏上显示提示信息。
第三方面，本申请实施例还提供一种触点式充电系统，包括：充电底座以及第二方面中提供的任意一种穿戴式设备。
第四方面，本申请实施例还提供一种触点式充电系统，包括：通信底座以及第二方面中提供的任意一种穿戴式设备。
本申请实施例提供的触点式充电装置、穿戴式设备及触点式充电系统，通过设置至少两组输入端子，以利用并联输入的方式，提高穿戴式设备充电的通流能力，相较现有的单路输入，可以做到倍数的通流能力。而对于相同的充电电流工况，由于本实施例中采用了多路并联，各个支路上的电流较现有的单路输入的电流小，进而在相同充电时间下，可以减缓各个支路上端子以及充电底座上弹簧弹针的电化学腐蚀。此外，由于设置了多路并联输入的方式，可以有效地避免由于弹簧弹针受到污染而发生概率性接触不良问题，提高了穿戴式设备充电的可靠性。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种示例性的穿戴式设备结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种示例性的触点式充电接触部分结构示意图；
图3是本申请实施例提供的另一种示例性的穿戴式设备结构示意图；
图4是图3所示实施例中穿戴式设备的一种电路结构示意图；
图5是图3所示实施例中穿戴式设备的另一种电路结构示意图；
图6是图3所示实施例中穿戴式设备的再一种电路结构示意图；
图7是本申请实施例提供的再一种示例性的穿戴式设备结构示意图；
图8是图7所示实施例中穿戴式设备的一种电路结构示意图；
图9是图7所示实施例中穿戴式设备的另一种电路结构示意图；
图10是图7所示实施例中穿戴式设备的有水检测电路结构示意图。
具体实施方式
近年来，智能穿戴类产品得到了非常大的发展，而随着穿戴式设备越来越广泛的应用，其充电问题也逐渐凸显了出来。目前，对于穿戴式设备的常用充电方式，主要包括：无线充电方式，触点式充电方式以及传统接口类充电方式。
其中，对于无线充电方式，实现成本较高，目前比较适合高端穿戴产品，对于中低端产品来说成本太高。同时，由于穿戴式设备的体积有限，无线充电线圈较小，该种方式的充电效率较低且发热也比较严重，通常当充电电流大于500mA时，发热问题会导致充电时间非常长，进而导致用户的充电体验非常差。
而对于传统接口类(例如：Mirco B接口或者TYPE-C接口)充电方式，虽然可以进行较大电流的充电。但是，由于穿戴产品普遍需要支持游泳特性，当游泳后水、尤其是海水进入接口插槽后，如果进行充电，则会导致充电电流不稳定甚至端口烧毁问题，故传统类接口无法解决穿戴产品需要的防水、游泳问题。
此外，对于当前的触点式充电方式，虽然成本较低，使用体验和无线充电相当，并且比较容易的做到比较高等级的防水(例如：50米防水)。但是，对于当前的触点式充电方式仍存在以下问题：
首先，由于触点式接触部分的阻抗大，导致无法支持大电流；
其次，当触点表面存在汗液或水时，在充电时，会发生电化学腐蚀；
再则，触点式充电需要配专用的触点式底座，而触点式底座一般采用弹簧弹针(POGOPIN)作为接触端子，此类POGOPIN受到表体汗液或灰尘的污染后容易存在概率性接触不良问题。
具体的，图1是本申请实施例提供的一种示例性的穿戴式设备结构示意图。如图1所示，现有配备触点式充电的穿戴式设备100(例如：智能手表)，为了穿戴式设备的外表美观，通常都是在贴近皮肤(例如：贴近手腕皮肤)的一侧外壳处设置四个触点。该四个触点分别为两组输入端子对应的外置触点，例如，可以包括电源输入端子和通信输入端子，其中电源输入端子用于在用户模式下对设备进行充电，而通信输入端子用于在工厂模式下传输数据。具体的，电源输入端子可以包括电源端子1210(VBUS端子)和接地端子1220(GND端子)，而通信输入端子可以包括第一USB数据端子1230(D-端子)和第二USB数据端子1240(D+端子)。
图2是本申请实施例提供的一种示例性的触点式充电接触部分结构示意图。如图2所示，对于触点式充电接触部分，通常是在穿戴式设备的壳体101上设置通孔，然后，设备电路板102上的不锈钢柱103穿出该通孔，不锈钢柱103位于通孔外侧部分的表面形成触点。此外，为了实现穿戴式设备100的防水功能，在不锈钢柱103于通孔内壁之间可以设置O型密封圈进行密封。
继续参照图2，对应的，在配备的充电底座上通过设置弹簧弹针。其中，对于弹簧弹针的结构包括：焊接部分201、活动部分202以及弹簧203，其中，活动部分202与弹簧203的一端连接，以使活动部分202能够在焊接部分201的内腔壁中上下活动，并且，焊接部分201焊接于充电底座电路板204上。当不锈钢柱103上的触点与弹簧弹针上的活动部分202接触时，通过活动部分202与焊接部分201的内腔壁之间的接触进行导通充电。
但是，当穿戴设备100上留有汗液、水渍以及灰尘时，汗液、水渍以及灰尘会沿着活动部分202流入焊接部分201的内腔壁中，进而对焊接部分201的内腔壁以及活动部分202进行腐蚀，进而导致活动部分202与焊接部分201的内腔壁之间发生概率性接触不良问题。在一种情况中，当将穿戴设备100置于充电底座上充电时，虽然穿戴设备100上的触点已经和充电底座上弹簧弹针接触，但是，由于活动部分202与焊接部分201的内腔壁之间的污染，无法导通。
综上所述，现有的触点式充电方式，其充电电流因接触阻抗较大而受限，以及因电化学腐蚀而存在腐蚀问题，同时当充电底座的弹簧弹针中进入脏污后存在概率性不导通的问题。并且，目前的触点设置方式中，第一USB数据端子1230(D-端子)和第二USB数据端子1240(D+端子)主要是工厂和软件调试使用，最终用户并无需使用，从而导致两个触点的浪费，其中，用户的数据(例如，照片)主要通过蓝牙或者WIFI等无线手段传输。
针对上述存在的技术问题，本申请实施例提供一种触点式充电装置、穿戴式设备及触点式充电系统，通过设置至少两组输入端子，以利用并联输入的方式，提高穿戴式设备充电的通流能力，相较现有的单路输入，可以做到倍数的通流能力。而对于相同的充电电流工况，由于本实施例中采用了多路并联，各个支路上的电流较现有的单路输入的电流小，进而在相同充电时间下，可以减缓各个支路上端子以及充电底座上弹簧弹针的电化学腐蚀。此外，由于设置了多路并联输入的方式，可以有效地避免由于弹簧弹针受到污染而发生概率性接触不良问题，提高了穿戴式设备充电的可靠性。
图3是本申请实施例提供的另一种示例性的穿戴式设备结构示意图，图4是图3所示实施例中穿戴式设备的一种电路结构示意图。如图3-图4所示，本实施例提供了一种触点式充电装置，应用于穿戴式设备100。其中，触点式充电装置包括：至少两组输入端子，每组输入端子包括一个第一端子和一个第二端子，第一端子和第二端子分别用于与充电芯片连接，第一端子上的触点用于与充电底座上的电源输入弹簧弹针接触导通，第二端子上的触点用于与充电底座上的接地弹簧弹针接触导通。
具体的，触点式充电装置可以包括：第一组输入端子以及第二组输入端子，第一组输入端子包括A端子121和B端子122，其中，A端子121为电源端子，B端子122为接地端子，第二组输入端子包括C端子123和D端子124，其中，C端子123为电源端子和D端子124为接地端子。
其中，A端子121上的A触点1210用于与充电底座200上的第一弹簧弹针210接触导通，B端子122上的B触点1220用于与充电底座200上的第二弹簧弹针200接触导通，其中，A触点1210为电源触点，B触点1220为接地触点。
C端子123上的C触点1230用于与充电底座200上的第三弹簧弹针230接触导通，D端子124上的D触点1240用于与充电底座200上的第四弹簧弹针240接触导通，其中，C触点1230为电源触点，D触点1240为接地触点。
而充电底座200与充电器300连接，当充电器300提供电源时，通过充电底座200上将电源传送到各个弹簧弹针上，再通过弹簧弹针与穿戴式设备的端子上触点的接触，将电源传送给穿戴式设备的端子，从而给充电芯片160供电，以在处理器170或者微控制单元(Microcontroller Unit，简称MCU)的控制下给电池180充电。
在本实施例中，通过设置至少两组输入端子，以利用并联输入的方式，提高穿戴式设备充电的通流能力，相较现有的单路输入，可以做到倍数的通流能力。而对于相同的充电电流工况，由于本实施例中采用了多路并联，各个支路上的电流较现有的单路输入的电流小，进而在相同充电时间下，可以减缓各个支路上端子以及充电底座上弹簧弹针的电化学腐蚀。此外，由于设置了多路并联输入的方式，可以有效地避免由于弹簧弹针受到污染而发生概率性接触不良问题，提高了穿戴式设备充电的可靠性。
其中，当设置两组输入端子时，可以利用两路并联输入的方式，提高穿戴式设备充电的通流能力，相较现有的单路输入，可以做到两倍的通流能力。而对于相同的充电电流工况，由于本实施例中采用了多路并联，各个支路上的电流较现有的单路输入的电流减少一半，进而在相同充电时间下，可以减缓各个支路上端子以及充电底座上弹簧弹针的电化学腐蚀。此外，由于设置了多路并联输入的方式，可以有效地避免由于弹簧弹针受到污染而发生概率性接触不良问题，提高了穿戴式设备充电的可靠性。并且，对于穿戴式设备无需更改壳体结构，可以完全沿用原有的穿戴式设备的改壳体结构，进而可以继续适配原有的充电底座。即配置有本实施例提供的触点式充电装置的穿戴式设备可以置于原有充电底座(例如，配置VBUS端子、GND端子、D-端子以及D+端子的底座)，也可以是置于新的充电底座(例如，配置VBUS端子、GND端子、VBUS端子以及GND端子的底座)。
图5是图3所示实施例中穿戴式设备的另一种电路结构示意图，图6是图3所示实施例中穿戴式设备的再一种电路结构示意图。如图5-图6所示，本实施例提供了一种触点式充电装置，应用于穿戴式设备100。其中，触点式充电装置包括第一组输入端子以及第二组输入端子。具体的，第一组输入端子包括A端子121和B端子122，其中，A端子121为电源端子，B端子122为接地端子，第二组输入端子包括C端子123和D端子124。
此外，触点式充电装置还包括：第一开关1232和第二开关1242。具体的，如图5所示，当第一开关1232与第二开关1242位于第一位置时，C端子123和D端子124分别用于与充电芯片160连接，从而使得C端子123为电源端子，而D端子124为接地端子。其中，A端子121上的A触点1210用于与充电底座200上的第一弹簧弹针210接触导通，B端子122上的B触点1220用于与充电底座200上的第二弹簧弹针200接触导通，其中，A触点1210为电源触点，B触点1220为接地触点。C端子123上的C触点1230用于与充电底座200上的第三弹簧弹针230接触导通，D端子124上的D触点1240用于与充电底座200上的第四弹簧弹针240接触导通，其中，C触点1230为电源触点，D触点1240为接地触点。
如图6所示，而当第一开关1232与第二开关1242位于第二位置时，C端子123和D端子124分别用于与处理器170或者MCU连接，从而使得C端子123为第一通信端子，而D端子124为第二通信端子。其中，C端子123上的C触点1230与通信底座400上的第一通信弹簧弹针250接触导通，D端子124上的D触点1240与通信底座400上的第二通信弹簧弹针260接触导通，此时，C触点1230与D触点1240均为通信触点，此时，可以通过计算机500向穿戴式设备传输数据。
而对于第一开关1232与第二开关1242的位置切换，可以是通过用户选择的方式，用户可以通过屏幕、拨动开关等方式，将穿戴式设备的工作模式设置为用户模式或者工厂模式，当当工作模式为用户模式时，第一开关与第二开关位于第一位置，当工作模式为工厂模式时，第一开关与第二开关位于第二位置。
其中，当本实施例提供的触点式充电装置所应用的穿戴式设备配置有触摸屏190，例如LCD屏时，可以通过操作触摸屏190，MCU可以控制第一开关1232与第二开关1242打到第二位置，从而使用工厂模式专用的通信底座400，从而可以有通信功能，方便工厂升级软件及测试。还可以通过操作触摸屏190，MCU可以控制第一开关1232与第二开关1242打到第一位置，从而使用用户模式专用的充电底座200，进而来实现对于穿戴式设备的两路并联输入充电。
在本实施例中，通过设置开关切换的方式，以使得输入端子根据不同的工作模式进行复用，进而既能够实现用户模式下的充电，又能够实现工厂模式下的数据通信。通过设置两组输入端子，以利用并联输入的方式，提高穿戴式设备充电的通流能力，相较现有的单路输入，可以做到倍数的通流能力。而对于相同的充电电流工况，由于本实施例中采用了多路并联，各个支路上的电流较现有的单路输入的电流小，进而在相同充电时间下，可以减缓各个支路上端子以及充电底座上弹簧弹针的电化学腐蚀。此外，由于设置了两路并联输入的方式，可以有效地避免由于弹簧弹针受到污染而发生概率性接触不良问题，提高了穿戴式设备充电的可靠性。此外，通过控制开关切换的方式实现输入端子的复用，也能够满足工厂模式下的数据通信，从而解决产线软件升级，测试命令下发的问题。
图7是本申请实施例提供的再一种示例性的穿戴式设备结构示意图，图8是图7所示实施例中穿戴式设备的一种电路结构示意图，图9是图7所示实施例中穿戴式设备的另一种电路结构示意图。如图7-图9所示，本实施例提供了一种触点式充电装置，应用于穿戴式设备100。其中，触点式充电装置包括第一组输入端子、第二组输入端子以及检测端子135。具体的，第一组输入端子包括A端子121和B端子122，其中，A端子121为电源端子，B端子122为接地端子，第二组输入端子包括C端子123和D端子124。
此外，触点式充电装置还包括：第一开关1232和第二开关1242。具体的，如图8所示，当第一开关1232与第二开关1242位于第一位置时，C端子123和D端子124分别用于与充电芯片160连接，从而使得C端子123为电源端子，而D端子124为接地端子。其中，A端子121上的A触点1210用于与充电底座200上的第一弹簧弹针210接触导通，B端子122上的B触点1220用于与充电底座200上的第二弹簧弹针200接触导通，其中，A触点1210为电源触点，B触点1220为接地触点。C端子123上的C触点1230用于与充电底座200上的第三弹簧弹针230接触导通，D端子124上的D触点1240用于与充电底座200上的第四弹簧弹针240接触导通，其中，C触点1230为电源触点，D触点1240为接地触点。此时，由于充电底座200上未设置与检测端子135上的检测触点1250接触的弹簧弹针，因此，检测触点1250悬空。
如图9所示，而当第一开关1232与第二开关1242位于第二位置时，C端子123和D端子124分别用于与处理器170或者MCU连接，从而使得C端子123为第一通信端子，而D端子124为第二通信端子。其中，C端子123上的C触点1230与通信底座400上的第一通信弹簧弹针250接触导通，D端子124上的D触点1240与通信底座400上的第二通信弹簧弹针260接触导通，其中，C触点1230与D触点1240均为通信触点，此时，可以通过计算机500向穿戴式设备传输数据。在该种情况下，由于通信底座400上设置有与检测端子135上的检测触点1250接触的检测弹簧弹针，因此，检测触点1250处于第一电平，例如，可以是将检测触点1250拉高。
而对于第一开关1232与第二开关1242的位置切换，可以是通过获取检测端子135的检测状态进行确定，其中，当检测端子检测的状态为第一状态时，第一开关1332与第二开关1342处于第一位置，当检测端子检测的状态为第二状态时，第一开关1332与第二开关1342处于第二位置。
在本实施例中，通过设置检测端子的方式来获取穿戴式设备当前的工作状态，进而根据穿戴式设备的工作状态进行开关切换，以使得输入端子根据不同的工作模式进行复用，进而既能够实现用户模式下的充电，又能够实现工厂模式下的数据通信。通过设置两组输入端子，以利用并联输入的方式，提高穿戴式设备充电的通流能力，相较现有的单路输入，可以做到倍数的通流能力。而对于相同的充电电流工况，由于本实施例中采用了多路并联，各个支路上的电流较现有的单路输入的电流小，进而在相同充电时间下，可以减缓各个支路上端子以及充电底座上弹簧弹针的电化学腐蚀。此外，由于设置了两路并联输入的方式，可以有效地避免由于弹簧弹针受到污染而发生概率性接触不良问题，提高了穿戴式设备充电的可靠性。此外，通过控制开关切换的方式实现输入端子的复用，也能够满足工厂模式下的数据通信，从而解决产线软件升级，测试命令下发的问题。
继续参照图3-图4，本申请还提供一种穿戴式设备100，包括：壳体、充电芯片160、处理器170以及电池180。其中，壳体上设置有至少两组输入端子，每组输入端子包括一个第一端子和一个第二端子，第一端子和第二端子分别用于与充电芯片连接，第一端子上的触点用于与充电底座上的电源输入弹簧弹针接触导通，第二端子上的触点用于与充电底座上的接地弹簧弹针接触导通。
具体的，触点式充电装置可以包括：第一组输入端子以及第二组输入端子，第一组输入端子包括A端子121和B端子122，其中，A端子121为电源端子，B端子122为接地端子，第二组输入端子包括C端子123和D端子124，其中，C端子123为电源端子和D端子124为接地端子。
其中，A端子121上的A触点1210用于与充电底座200上的第一弹簧弹针210接触导通，B端子122上的B触点1220用于与充电底座200上的第二弹簧弹针200接触导通，其中，A触点1210为电源触点，B触点1220为接地触点。
C端子123上的C触点1230用于与充电底座200上的第三弹簧弹针230接触导通，D端子124上的D触点1240用于与充电底座200上的第四弹簧弹针240接触导通，其中，C触点1230为电源触点，D触点1240为接地触点。
而充电底座200与充电器300连接，当充电器300提供电源时，通过充电底座200上将电源传送到各个弹簧弹针上，再通过弹簧弹针与穿戴式设备的端子上触点的接触，将电源传送给穿戴式设备的端子，从而给充电芯片160供电，以在处理器170或者微控制单元(Microcontroller Unit，简称MCU)的控制下给电池180充电。
在本实施例中，通过在穿戴式设备的壳体上设置至少两组输入端子，以利用并联输入的方式，提高穿戴式设备充电的通流能力，相较现有的单路输入，可以做到倍数的通流能力。而对于相同的充电电流工况，由于本实施例中采用了多路并联，各个支路上的电流较现有的单路输入的电流小，进而在相同充电时间下，可以减缓各个支路上端子以及充电底座上弹簧弹针的电化学腐蚀。此外，由于设置了多路并联输入的方式，可以有效地避免由于弹簧弹针受到污染而发生概率性接触不良问题，提高了穿戴式设备充电的可靠性。
其中，当设置两组输入端子时，可以利用两路并联输入的方式，提高穿戴式设备充电的通流能力，相较现有的单路输入，可以做到两倍的通流能力。而对于相同的充电电流工况，由于本实施例中采用了多路并联，各个支路上的电流较现有的单路输入的电流减少一半，进而在相同充电时间下，可以减缓各个支路上端子以及充电底座上弹簧弹针的电化学腐蚀。此外，由于设置了多路并联输入的方式，可以有效地避免由于弹簧弹针受到污染而发生概率性接触不良问题，提高了穿戴式设备充电的可靠性。并且，对于穿戴式设备无需更改壳体结构，可以完全沿用原有的穿戴式设备的改壳体结构，进而可以继续适配原有的充电底座。即配置有本实施例提供的触点式充电装置的穿戴式设备可以置于原有充电底座(例如，配置VBUS端子、GND端子、D-端子以及D+端子的底座)，也可以是置于新的充电底座(例如，配置VBUS端子、GND端子、VBUS端子以及GND端子的底座)。
继续参照图5-图6，本实施例提供了一种穿戴式设备100，包括：壳体、充电芯片160、处理器170以及电池180。其中，壳体上设置有第一组输入端子以及第二组输入端子。具体的，第一组输入端子包括A端子121和B端子122，其中，A端子121为电源端子，B端子122为接地端子，第二组输入端子包括C端子123和D端子124。
此外，穿戴式设备100还包括：第一开关1232和第二开关1242。具体的，如图5所示，当第一开关1232与第二开关1242位于第一位置时，C端子123和D端子124分别用于与充电芯片160连接，从而使得C端子123为电源端子，而D端子124为接地端子。其中，A端子121上的A触点1210用于与充电底座200上的第一弹簧弹针210接触导通，B端子122上的B触点1220用于与充电底座200上的第二弹簧弹针200接触导通，其中，A触点1210为电源触点，B触点1220为接地触点。C端子123上的C触点1230用于与充电底座200上的第三弹簧弹针230接触导通，D端子124上的D触点1240用于与充电底座200上的第四弹簧弹针240接触导通，其中，C触点1230为电源触点，D触点1240为接地触点。
如图6所示，而当第一开关1232与第二开关1242位于第二位置时，C端子123和D端子124分别用于与处理器170或者MCU连接，从而使得C端子123为第一通信端子，而D端子124为第二通信端子。其中，C端子123上的C触点1230与通信底座400上的第一通信弹簧弹针250接触导通，D端子124上的D触点1240与通信底座400上的第二通信弹簧弹针260接触导通，此时，C触点1230与D触点1240均为通信触点，此时，可以通过计算机500向穿戴式设备传输数据。
而对于第一开关1232与第二开关1242的位置切换，可以是通过用户选择的方式，用户可以通过屏幕、拨动开关等方式，将穿戴式设备的工作模式设置为用户模式或者工厂模式，当当工作模式为用户模式时，第一开关与第二开关位于第一位置，当工作模式为工厂模式时，第一开关与第二开关位于第二位置。
其中，当本实施例提供的触点式充电装置所应用的穿戴式设备配置有触摸屏190，例如LCD屏时，可以通过操作触摸屏190，MCU可以控制第一开关1232与第二开关1242打到第二位置，从而使用工厂模式专用的通信底座400，从而可以有通信功能，方便工厂升级软件及测试。还可以通过操作触摸屏190，MCU可以控制第一开关1232与第二开关1242打到第一位置，从而使用用户模式专用的充电底座200，进而来实现对于穿戴式设备的两路并联输入充电。
在本实施例中，通过设置开关切换的方式，以使得输入端子根据不同的工作模式进行复用，进而既能够实现用户模式下的充电，又能够实现工厂模式下的数据通信。通过设置两组输入端子，以利用并联输入的方式，提高穿戴式设备充电的通流能力，相较现有的单路输入，可以做到倍数的通流能力。而对于相同的充电电流工况，由于本实施例中采用了多路并联，各个支路上的电流较现有的单路输入的电流小，进而在相同充电时间下，可以减缓各个支路上端子以及充电底座上弹簧弹针的电化学腐蚀。此外，由于设置了两路并联输入的方式，可以有效地避免由于弹簧弹针受到污染而发生概率性接触不良问题，提高了穿戴式设备充电的可靠性。此外，通过控制开关切换的方式实现输入端子的复用，也能够满足工厂模式下的数据通信，从而解决产线软件升级，测试命令下发的问题。
继续参照图7-图9，本实施例提供了一种穿戴式设备100，包括：壳体、充电芯片160、处理器170以及电池180。其中，壳体上设置有第一组输入端子、第二组输入端子以及检测端子135。具体的，第一组输入端子包括A端子121和B端子122，其中，A端子121为电源端子，B端子122为接地端子，第二组输入端子包括C端子123和D端子124。
此外，触点式充电装置还包括：第一开关1232和第二开关1242。具体的，如图8所示，当第一开关1232与第二开关1242位于第一位置时，C端子123和D端子124分别用于与充电芯片160连接，从而使得C端子123为电源端子，而D端子124为接地端子。其中，A端子121上的A触点1210用于与充电底座200上的第一弹簧弹针210接触导通，B端子122上的B触点1220用于与充电底座200上的第二弹簧弹针200接触导通，其中，A触点1210为电源触点，B触点1220为接地触点。C端子123上的C触点1230用于与充电底座200上的第三弹簧弹针230接触导通，D端子124上的D触点1240用于与充电底座200上的第四弹簧弹针240接触导通，其中，C触点1230为电源触点，D触点1240为接地触点。此时，由于充电底座200上未设置与检测端子135上的检测触点1250接触的弹簧弹针，因此，检测触点1250悬空。
如图9所示，而当第一开关1232与第二开关1242位于第二位置时，C端子123和D端子124分别用于与处理器170或者MCU连接，从而使得C端子123为第一通信端子，而D端子124为第二通信端子。其中，C端子123上的C触点1230与通信底座400上的第一通信弹簧弹针250接触导通，D端子124上的D触点1240与通信底座400上的第二通信弹簧弹针260接触导通，其中，C触点1230与D触点1240均为通信触点，此时，可以通过计算机500向穿戴式设备传输数据。在该种情况下，由于通信底座400上设置有与检测端子135上的检测触点1250接触的检测弹簧弹针，因此，检测触点1250处于第一电平，例如，可以是将检测触点1250拉高。
而对于第一开关1232与第二开关1242的位置切换，可以是通过获取检测端子135的检测状态进行确定，其中，当检测端子检测的状态为第一状态时，第一开关1332与第二开关1342处于第一位置，当检测端子检测的状态为第二状态时，第一开关1332与第二开关1342处于第二位置。
在本实施例中，通过设置检测端子的方式来获取穿戴式设备当前的工作状态，进而根据穿戴式设备的工作状态进行开关切换，以使得输入端子根据不同的工作模式进行复用，进而既能够实现用户模式下的充电，又能够实现工厂模式下的数据通信。通过设置两组输入端子，以利用并联输入的方式，提高穿戴式设备充电的通流能力，相较现有的单路输入，可以做到倍数的通流能力。而对于相同的充电电流工况，由于本实施例中采用了多路并联，各个支路上的电流较现有的单路输入的电流小，进而在相同充电时间下，可以减缓各个支路上端子以及充电底座上弹簧弹针的电化学腐蚀。此外，由于设置了两路并联输入的方式，可以有效地避免由于弹簧弹针受到污染而发生概率性接触不良问题，提高了穿戴式设备充电的可靠性。此外，通过控制开关切换的方式实现输入端子的复用，也能够满足工厂模式下的数据通信，从而解决产线软件升级，测试命令下发的问题。
图10是图7所示实施例中穿戴式设备的有水检测电路结构示意图。如图10所示，本实施例提供的穿戴式设备，还包括：检测电阻171及模数转换器172，其中，检测电阻171连接在检测端子1350与处理器170之间。处理器170用于输出交流激励信号，例如，可以为方波信号，而模数转换器172用于检测端子1350的电压进行采样检测，其中，在交流激励信号的高电平期间，模数转换器172的采样电压为第一电压，在交流激励信号的低电平期间，模数转换器的采样电压为第二电压。若第一电压与第二电压的电压差小于预设门限值，则确定检测端子1350的触点表面存在导电液体，例如存在水。此外，为了提高充电时的安全性，若第一电压与第二电压的电压差小于预设门限值，则在穿戴式设备的触摸屏上显示提示信息，例如，显示“请擦拭后再充电”，进而提醒用户在对穿戴式设备进行充电时，擦干触点表面的液体。
值得说明的，上述检测方式是利用水介电常数显著大于空气的特性，当浸水时，各个端子之间的电容值增大，激励信号经过串联电阻和和电容组成的电阻-电容电路会滤除检测端子1350上的交流成分。直流电平则取决于VBUS和GND的分压(分压值随机)，因为通过判断交流峰峰值判断进水与否，避免了VBUS电压对检测电路的影响。
而当浸入的水导电性较强时，由于检测电阻171的存在，水的电阻远小于检测电阻171，此时检测端子1350直接被拉到Vbus和GND分压的固定的直流电平上，交流峰峰仍然很小，仍可检出浸水。
此外，本申请还提供触点式充电系统，包括：充电底座以及上述任意实施例中提供的穿戴式设备。
并且，本申请实施例还提供一种触点式充电系统，包括：通信底座以及上述任意实施例中提供的穿戴式设备。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种穿戴式设备，其特征在于，包括：壳体、充电芯片、处理器、电池以及检测端子；
所述壳体上设置有至少两组输入端子，每组输入端子均包括一个第一端子和一个第二端子，所述第一端子和所述第二端子分别与所述充电芯片连接，所述充电芯片与所述处理器连接，所述充电芯片在所述处理器的控制下对电池进行充电；
所述第一端子上的触点用于与充电底座上的电源输入弹簧弹针接触导通，所述第二端子上的触点用于与所述充电底座上的接地弹簧弹针接触导通；
所述穿戴式设备还包括：检测电阻及模数转换器；
所述检测电阻连接在所述检测端子与所述处理器之间；
所述处理器用于输出交流激励信号，所述模数转换器用于所述检测端子的电压进行采样检测，其中，在所述交流激励信号的高电平期间，所述模数转换器的采样电压为第一电压，在所述交流激励信号的低电平期间，所述模数转换器的采样电压为第二电压；
若所述第一电压与所述第二电压的电压差小于预设门限值，则确定所述检测端子的触点表面存在导电液体。
2.根据权利要求1所述的穿戴式设备，其特征在于，所述至少两组输入端子设置在所述壳体的第一侧，所述第一侧为用户佩戴所述穿戴式设备时贴近皮肤的一侧。
3.根据权利要求1或2所述的穿戴式设备，其特征在于，还包括：所述至少两组输入端子包括：第一组输入端子以及第二组输入端子；
所述第一组输入端子包括第一电源端子和第一接地端子，所述第二组输入端子包括第二电源端子和第二接地端子；
所述第一电源端子上的第一电源触点用于与所述充电底座上的第一弹簧弹针接触导通，所述第一接地端子上的第一接地触点用于与所述充电底座上的第二弹簧弹针接触导通；
所述第二电源端子上的第二电源触点用于与通信底座上的第三弹簧弹针接触导通，所述第二接地端子上的第二接地触点用于与所述通信底座上的第四弹簧弹针接触导通。
4.根据权利要求1或2所述的穿戴式设备，其特征在于，还包括：第一开关和第二开关；
所述第一开关与所述第二开关位于第一位置时，所述第一端子和所述第二端子分别用于与所述充电芯片连接；
所述第一开关与所述第二开关位于第二位置时，所述第一端子和所述第二端子分别用于与处理器连接，所述第一端子上的触点用于与通信底座上的第一通信弹簧弹针接触导通，所述第二端子上的触点用于与所述通信底座上的第二通信弹簧弹针接触。
5.根据权利要求4所述的穿戴式设备，其特征在于，还包括：输入单元，所述输入单元与所述处理器连接；
所述输入单元用于获取选择指令，所述选择指令用于选择所述穿戴式设备的工作模式，所述工作模式包括用户模式以及工厂模式；
当所述工作模式为所述用户模式时，所述第一开关与所述第二开关位于所述第一位置；
当所述工作模式为所述工厂模式时，所述第一开关与所述第二开关位于所述第二位置。
6.根据权利要求5所述的穿戴式设备，其特征在于，所述输入单元为触摸屏。
7.根据权利要求4所述的穿戴式设备，其特征在于，
当所述检测端子检测的状态为第一状态时，所述穿戴式设备的工作模式为用户模式，所述第一开关与所述第二开关处于所述第一位置；
当所述检测端子检测的状态为第二状态时，所述穿戴式设备的工作模式为工厂模式，所述第一开关与所述第二开关处于所述第二位置。
8.根据权利要求7所述的穿戴式设备，其特征在于，当所述检测端子上的触点用于与所述通信底座上的检测弹簧弹针接触导通时，所述检测端子检测到第一电平。
9.根据权利要求1所述的穿戴式设备，其特征在于，所述交流激励信号为方波信号。
10.根据权利要求1所述的穿戴式设备，其特征在于，若所述第一电压与所述第二电压的电压差小于预设门限值，则在所述穿戴式设备的触摸屏上显示提示信息。
11.一种触点式充电系统，其特征在于，包括：充电底座以及如权利要求1-10任一项中所述的穿戴式设备。
12.一种触点式充电系统，其特征在于，包括：通信底座以及如权利要求1-10任一项中所述的穿戴式设备。
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