CN114002934B - 一种智能手表及智能手表的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能手表及智能手表的控制方法，智能手表包括：壳体，其设有内腔，内腔的端口密封连接有嵌件；滚轮按键组件，其可转动地设于嵌件，且滚轮按键组件可沿滚轮按键组件的转动轴线移动，嵌件将内腔与滚轮按键组件分隔于不连通的两个空间；转动感应器和移动感应器，均设于壳体的内腔，用于分别感应滚轮按键组件的转动状态和移动状态；控制器，其连接转动感应器和移动感应器以获取输入信号，并根据输入信号输出控制信号。本申请缩小了按键的空间尺寸，将按键和滚轮融合在一个结构中，实现开关键与功能键两个作用；还利用嵌件将内腔密封，从而可以降低对滚轮按键组件的防水要求，无需提升防水结构的要求。

Description

一种智能手表及智能手表的控制方法

技术领域

本发明涉及穿戴设备技术领域，更具体地说，涉及一种智能手表以及智能手表的控制方法。

背景技术

目前市场上的智能手表大多数都是双按键设计，即包括一个开关按键和一个功能按键。随着市场的发展趋势的改变，一般开关在按键上增加旋转功能，要求实现对多个APP进行选择，此类的设计在市场上比较普遍，但是，上述类型的结构设计其缺点有以下几点：

两个按键成本较高，实际制造时导致零件数量多，另外，此类的按键对5ATM防水的挑战较大，需要在按键的设置位置设置防水结构，并能够通过压力测试。

综上所述，如何提供一种成本低且制造难度低的手表，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种智能手表，该智能手表的制造成本相对较低，且制造的方式简便，对于按键位置的防水要求相对较低，便于制造。

此外，本发明的另一目的使提供一种智能手表的控制方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能手表，包括：

壳体，其设有内腔，所述内腔的端口密封连接有嵌件；

滚轮按键组件，其可转动地设于所述嵌件，且所述滚轮按键组件可沿所述滚轮按键组件的转动轴线移动，所述嵌件将所述内腔与所述滚轮按键组件分隔于不连通的两个空间；

转动感应器和移动感应器，均设于所述壳体的内腔，用于分别感应所述滚轮按键组件的转动状态和移动状态；

控制器，其连接所述转动感应器和移动感应器以获取输入信号，并根据所述输入信号输出控制信号。

可选的，所述移动感应器为霍尔传感器，所述滚轮按键组件包括滚轮和设于所述滚轮的磁性件，所述移动感应器设置于所述滚轮的端面的一侧，且正对设置有磁性件的侧面。

可选的，所述滚轮按键组件还包括销轴，

所述滚轮通过所述销轴可转动且可沿所述销轴的轴线方向移动地连接于所述嵌件。

可选的，所述销轴上套接弹性件，所述弹性件位于所述滚轮的端面的两侧，

当所述滚轮受外力作用沿所述转轴移动时，所述弹性件受力被压缩；当所述外力撤销时，所述滚轮在所述弹性件的作用下复位。

可选的，所述弹性件为硅胶垫，所述硅胶垫穿设于所述滚轮的中孔，且位于所述销轴的外部。

可选的，所述智能手表还包括外壳，所述滚轮按键组件安装于所述外壳，所述外壳与嵌件卡接固定，所述销轴固定于所述外壳；

可选的，所述滚轮设有用于安装所述磁性件的凹槽，所述滚轮还设有用于将所述磁性件固定于所述凹槽中的磁铁盖板。

可选的，所述控制器获取的所述移动状态为所述磁性件的磁感应强度；

若所述磁感应强度大于预设上限值，则所述控制器触发上按键操作；

若所述磁感应强度小于预设下限值，则所述控制器触发下按键操作。

可选的，所述滚轮按键组件的周向面设置有沿周向具有变化的凹凸面，所述转动感应器为光电传感器，且正对所述滚轮按键组件的转动的周向面，所述嵌件位于所述滚轮按键组件与所述转动感应器之间的部分为透光部，以使所述转动感应器能够感应所述滚轮按键组件的周向面的反光状态。

一种智能手表的控制方法，所述智能手表的控制方法包括：

分别利用转动感应器、移动感应器获取滚轮按键组件的转动状态、移动状态；

根据所述转动状态和/或移动状态获取输入信号，并根据所述输入信号输出用于控制信号。

本申请提供的智能手表利用滚轮按键组件可以转动、可以移动的结构形式，其优点为缩小设计时使用的空间尺寸，将按键和滚轮融合在一个结构中，实现开关键与功能键两个作用；另外，设置嵌件将壳体的内腔与滚轮按键组件隔开，位于内腔的转动感应器和移动感应器能够感应位于外部的滚轮按键组件的转动、移动，嵌件将内腔密封，从而可以降低对滚轮按键组件连接壳体连接位置的防水要求，滚轮按键组件位置可以不设置防水，无需提升防水要求。本申请还提供了一种智能手表的控制方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的智能手表的爆炸图；

图2为本发明所提供的滚轮按键组件的爆炸图；

图3为本发明所提供的智能手表的局部位置的纵剖图；

图4为本发明所提供的智能手表的局部位置的横剖图；

图5为本发明所提供的智能手表的控制方法的流程图。

图1-图5中，附图标记包括：

1为屏幕组件、2为壳体、3为嵌件、4为滚轮按键组件、5为内部器件；

4-1为外壳、4-11为卡接部、4-2为滚轮、4-3为磁铁盖板、4-4为磁性件、4-5为硅胶垫、4-6为销轴；

5-1为光电传感器、5-2为霍尔传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种智能手表，该智能手表的制造成本相对较低，且制造的方式简便，对于按键位置的防水要求相对较低，便于制造。

此外，本发明的另一核心使提供一种智能手表的控制方法。

请参考图1至图5，图1为本发明所提供的智能手表的爆炸图；图2为本发明所提供的滚轮按键组件的爆炸图；图3为本发明所提供的智能手表的局部位置的纵剖图；图4为本发明所提供的智能手表的局部位置的横剖图；图5为本发明所提供的智能手表的控制方法的流程图。

本申请提供了一种智能手表，包括壳体2、滚轮按键组件4、转动感应器、移动感应器和控制器。

本申请中的壳体2可以为常见的手表的壳体，其设有内腔，腔体内部设置有若干个具有功能的内部器件5，内腔的端口密封连接有嵌件3。

滚轮按键组件4，其可转动地设于嵌件3，且滚轮按键组件4可沿滚轮按键组件4的转动轴线移动，嵌件3将内腔与滚轮按键组件4分隔于不连通的两个空间；

转动感应器，其设于壳体2的内腔，用于感应滚轮按键组件4的转动状态；

移动感应器，其设于壳体2的内腔，用于感应滚轮按键组件4的移动状态；

控制器，其连接转动感应器和移动感应器以获取输入信号，并根据输入信号输出控制信号，以便实现对智能手表的控制。具体可以为控制位于壳体2外侧安装的屏幕组件1的显示效果，或者控制智能手表的系统操作。

需要说明的是，滚轮按键组件4可以采用常见的滚轮结构，其与嵌件形成可转动连接，且嵌件3具有隔断作用，将滚轮按键组件4隔断在内腔的外部，使得滚轮按键组件4与内腔的主体形成两个独立、不连通的结构。

滚轮按键组件4可以绕转轴转动或者沿转轴轴线的移动，沿转轴轴线的移动是为了形成对滚轮按键组件4的横移按压效果，需要注意的是移动的距离较小，一般小于等于5mm。

转动感应器和移动感应器分别用于感应滚轮按键组件4的转动和移动，具体地，二者可以采用多种方式实现感应。

在一个具体的实施例中，在滚轮按键组件4设置有磁性件，形成在滚轮按键组件4周向面上的磁场强度的变化，或者，形成在滚轮按键组件4端面上沿周向的磁场强度的变化，并且在内腔内设置有磁感应装置，以便感应磁场强度的变化。

例如，滚轮按键组件4为圆柱体，在其一端面的边缘设置若干个磁性件，使得周向上的磁场具有差异，可以将转动感应器设置正对滚轮按键组件4的周向面，将移动感应器设置在滚轮按键组件4的轴向移动方向上。在滚轮按键组件4转动时，因周向磁场具有变化，转动感应器能够感应到滚轮按键组件4的转动状态，同样，在滚轮按键组件4沿轴线移动时，磁性件沿轴向移动，移动感应器能够感应轴向的移动状态，也就是滚轮按键组件4的移动状态。两个感应器连接控制器，控制器根据二者的感应信号进行分析并输出控制信号，控制智能手表的系统和显示。

可选的，控制器可以将感应信号与预设的状态进行对比，当超出预设数值时，可以判定滚轮按键组件4在进行转动或移动。

在另一个实施例中，可以采用光电传感器5-1采集滚轮按键组件4的运动状态，例如将嵌件3设置为透明件，且滚轮按键组件4的周向面设置有沿周向具有变化的凹凸面，从而光电传感器5-1能够感应滚轮按键组件4的周向面的反光状态。可选的，可以将移动感应器设置为红外测距传感器，用于直接获取与滚轮按键组件4端面的距离，从而得到滚轮按键组件4的移动状态。

可选的，上述转动感应器和移动感应器可以分别采用磁性感应、光电感应等方式，并任意组合。

本申请提供的智能手表利用滚轮按键组件4可以转动、可以移动的结构形式，并设置嵌件3将壳体2的内腔与滚轮按键组件4隔开，位于内腔的转动感应器和移动感应器能够感应位于外部的滚轮按键组件4的转动、移动，从而可以降低对滚轮按键组件4连接壳体2连接位置的防水要求，即壳体2和嵌件3正常做防水结构，由于嵌件3将内腔密封，滚轮按键组件4位置可以不设置防水，无需提升防水要求。

在一个具体的实施例中，移动感应器为霍尔传感器5-2，滚轮按键组件4包括滚轮4-2和设于滚轮4-2的磁性件4-4，移动感应器设置于滚轮4-2的端面的一侧，且正对设置有磁性件4-4的侧面。

需要说明的是，霍尔传感器5-2设置于滚轮按键组件4的端面侧，优选为正对磁性件4-4设置，磁性件4-4产生的磁场在空间内的磁场强度是变化的，在磁性件4-4沿轴线移动过程中，霍尔传感器5-2感应到的磁场强度也会相应发生变化，为了最大程度反应滚轮按键组件4的轴向移动状态，霍尔传感器5-2设置在滚轮按键组件4的端面位置，形成与磁性件4-4正对的状态。

滚轮按键组件4包括滚轮4-2和磁性件4-4。

滚轮4-2通过销轴4-6可转动且可沿销轴4-6的轴线方向移动地连接于嵌件3。

磁性件4-4设于滚轮4-2。需要说明的是，滚轮4-2为圆柱体，优选为高度小于直径的矮圆柱体，因此端面面积较大，能够方便设置磁性件4-4。

可选的，滚轮4-2转动至预设位置时，磁性件4-4与移动感应器正对设置，请参考图4，可以是在端面设置局部磁性件，即磁性件4-4对应的圆心角度数小于90度，或者磁性件4-4为环形磁性件，中心与转轴轴线重合，且位于朝向移动感应器的一侧。

可选的，在滚轮4-2的端面处设置有磁铁盖板4-3，用于限定磁性件4-4的位置，避免其脱落。

可选的，本装置中还包括外壳4-1，滚轮按键组件4安装于外壳4-1，外壳4-1与嵌件3卡接固定，具体可以通过凸起的卡接部4-11卡接于嵌件3的侧部凹槽中。

滚轮4-2通过销轴4-6转动连接于外壳4-1，从而转动连接于嵌件3。上述销轴4-6的轴线即为上述实施例中的转轴轴线。

本实施例中，采用磁感应方式实现对滚轮4-2轴向移动状态的获取，磁性件4-4的感应效果明显，能够为控制器提供准确的状态信号。

在实际使用过程中，为了避免滚轮4-2沿轴向移动范围过大，损伤滚轮4-2，为了使滚轮4-2沿轴向移动后能够恢复到初始位置，可以在滚轮4-2上设置复位结构。

在上述实施例的基础之上，销轴4-6上套接弹性件，弹性件位于滚轮4-2的端面的两侧，当滚轮4-2不受外力作用时，滚轮4-2在弹性件的作用下位于与转轴的中部位置；当滚轮4-2受外力作用沿转轴移动时，弹性件受力被压缩；当外力撤销时，滚轮4-2在弹性件的作用下复位。

可选的，若滚轮4-2与销轴4-6为公差较大的间隙配合，在按动滚轮4-2时，滚轮4-2的轴线可以与销轴4-6的轴线发生偏转(即不重合)，但无沿轴线的移动，滚轮4-2可以与销轴4-6形成较小的角度，上述弹性件也可以对于发生上述偏转的状态形成复位的作用，并不局限于复位沿轴线移动的滚轮4-2。

可选的，弹性件的类型较多，可以为弹簧、扭簧或者塑胶弹性结构等。

在一个具体的实施例中，弹性件为硅胶垫4-5，硅胶垫4-5穿设于滚轮4-2的中孔，且位于销轴4-6的外部。

请参考图2和图3，其中，硅胶垫为轴套结构，套接于销轴4-6的外部，且其中部位于滚轮4-2的内孔中，其两端部伸出于滚轮4-2的内孔，并位于滚轮4-2的端面与嵌件3之间，或者位于滚轮4-2的端面与外壳4-1之间，形成对滚轮4-2轴向移出状态的挤压复位作用。

在上述实施例的基础之上，滚轮按键组件4的外部设置有外壳4-1，外壳4-1与嵌件3卡接固定，滚轮4-2通过销轴4-6转动连接于外壳4-1；

外壳4-1设有用于安装磁性件4-4的凹槽，滚轮4-2还设有用于将磁性件4-4固定于凹槽中的磁铁盖板4-3。

在使用上述实施例所提供的智能手表时，控制器实时获取的移动状态为磁性件的磁感应强度，滚轮4-2沿轴向的移动带动磁性件4-4移动，从而磁感应强度发生改变；为了避免因为微动而导致的判断错误，可以在控制器中可以预设误差范围，包括上限值和下限值；

若磁感应强度大于预设上限值，则控制器触发上按键操作；因为磁感应强度大于预设上限值，说明磁性件4-4靠近霍尔传感器5-2，且超过了误差值；

若磁感应强度小于预设下限值，则控制器触发下按键操作；因为磁感应强度小于预设下限值，说明磁性件4-4远离霍尔传感器5-2，且超过了误差值；

若磁感应强度大于预设下限值且小于预设上限值，则控制器不操作。因为在上下限值之间，说明在误差范围内，可认为是微动状态，不必进行操作。

请参考图5，可选的，可以对于一段时间(例如1秒)内的磁场强度进行统计和取平均，平均值可以得到稳定的磁场状态，并用于与预设上下限值进行比较。

本实施例中通过对磁场强度与预设限值进行比较，定性、定量的得到滚轮4-2的移动状态。

可选的，上述方式也可以利用到对滚轮4-2的转动状态的获取之中，相应的对获取过程进行调整即可。

在上述任意一个实施例的基础之上，滚轮按键组件4的周向面设置有沿周向具有变化的凹凸面，转动感应器为光电传感器5-1，且正对滚轮按键组件4的转动的周向面，嵌件3位于滚轮按键组件4与转动感应器之间的部分为透光部，以使滚动时光电传感器5-1能够感应滚轮按键组件4的周向面的反光状态，靠滚轮4-2的侧边的粗糙度识别旋转角度。

嵌件3具体为盒状结构，其侧部用于与壳体2连接，可以为卡接，或其他方式的固定连接，嵌件3的底部或侧部设置有透光部，具体可以为透光板、透光膜或其他具有透光效果的结构。

优选为将转动感应器设置在滚轮按键组件4的转动平面，且正对滚轮4-2的周向面，周向面设置有若干个凹槽、锯齿纹或其他凹凸结构，反光状态在周向上具有变化，在滚轮4-2转动时，该结构向外部反光具有变化，位于内腔的转动感应器接收到的滚轮4-2的反光是变化的。从而转动感应器将感应到的变化状态发送给控制器，方便控制器获取滚轮4-2是否转动，和/或转动的方向、速度、加速度等。

可选的，壳体2与嵌件3可以为嵌件注塑连接。若是壳体2为金属件，则需要进行纳米注塑工艺。

可选的，霍尔传感器为三轴霍尔传感器。

本申请提供的智能手表的设计方案，其优点为缩小设计时使用的空间尺寸，将按键和滚轮融合在一个结构中，实现开关键与功能键两个作用，可以为往上拨动是开关键功能，往下拨动是功能键功能，滚轮4-2的滚动可以对应智能手表的APP进行一定的选择作用或翻页作用等操作；同时可以满足现在双按键使用的需求，对设计成本也有优势。

另外，该设计方案的滚轮按键可以只是用于外部，不会影响防水设计，因此，不参与5ATM防水；减少了防水失效的风险。

除了上述各个实施例中所提供的智能手表的主要结构和连接关系外，本发明还提供一种上述智能手表的控制方法，具体地，智能手表的控制方法，主要应用于上述任意一个实施例所提供的智能手表，智能手表的控制方法具体包括以下步骤：

步骤S1、分别利用转动感应器、移动感应器获取滚轮按键组件的转动状态、移动状态；

步骤S2、根据所述转动状态和/或移动状态获取输入信号，并根据所述输入信号输出用于控制信号。

需要说明的是上述控制信号可以控制智能手表的显示内容的变化，具体可以为控制位于壳体2外侧安装的屏幕组件1的显示效果，或者控制智能手表的系统操作，如翻页、声音控制等。

在一个具体的实施例中，智能手表的控制方法具体包括以下步骤：

步骤S10、控制转动感应器、移动感应器分别获取滚轮按键组件的转动状态、移动状态；

步骤S20、若移动状态超出预设范围的上端部，则控制器(MCU)触发上按键功能；移动状态超出预设范围的上端部指的是图3状态中，滚轮按键组件4为朝上移动；

若移动状态超出预设范围的下端部，则控制器(MCU)触发下按键功能；移动状态超出预设范围的下端部，指的是图3中滚轮按键组件为朝下移动；

若移动状态未超出预设范围的上端部且未超出预设范围的下端部，则不进行任何操作。

需要说明的是，其中提供的上端部和下端部可以理解为上述实施例中预设上限值和预设下限值具有相同作用，在不同传感器的使用中，部分通过磁感应强度确定限值，部分通过距离或光强确定限值。

可选的，需要对获取移动状态的频率或时机进行限定，在一个具体的实施例中，可以获取一个时间段(例如2秒)的各个时刻的磁场强度值，然后将各个值进行统计、取平均，从而得到一个时间段内平均磁场强度，然后对平均值与预设上下限值进行比较，以便控制器判断移动状态。

图5中以磁感应强度作为举例，由于本申请并不严格限定传感器的形式和感应方式，因此控制方法与智能手表的结构本身具有决定关系，当采用光电感应的传感器时，本申请中还提供了一种当移动感应器为光电感应器的控制方式，与上述方式较为相似，将对磁感应强度的变化量取平均并进行比较的过程，改为获取光线的变化状态，并将光强度进行取平均，与预设的光强度范围的上下限值进行比较，从而得到滚轮4的移动状态。

本申请所提供的智能手表的控制方法结合智能手表的结构提供控制方法，能够得到滚轮4-2位置改变的准确状态，并能够通过与预设上下限值进行比较后进行判断，从而避免微动状态对智能手表控制产生误差影响。

该智能手表的控制方法的其他各部分的内容请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的智能手表和智能手表的控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能手表，其特征在于，包括：

壳体（2），其设有内腔，所述内腔的端口密封连接有嵌件（3）；

滚轮按键组件（4），其可转动地设于所述嵌件（3），且所述滚轮按键组件（4）可沿所述滚轮按键组件（4）的转动轴线移动，所述滚轮按键组件（4）的转动轴线垂直于所述壳体（2）外侧安装的屏幕组件（1），所述屏幕组件（1）具有显示效果；所述嵌件（3）将所述内腔与所述滚轮按键组件（4）分隔于不连通的两个空间；

转动感应器和移动感应器，均设于所述壳体（2）的内腔，用于分别感应所述滚轮按键组件（4）的转动状态和移动状态；

控制器，其连接所述转动感应器和移动感应器以获取输入信号，并根据所述输入信号输出控制信号。

2.根据权利要求1所述的智能手表，其特征在于，所述移动感应器为霍尔传感器（5-2），所述滚轮按键组件（4）包括滚轮（4-2）和设于所述滚轮（4-2）的磁性件（4-4），所述移动感应器设置于所述滚轮（4-2）的端面的一侧，且正对设置有磁性件（4-4）的侧面。

3.根据权利要求2所述的智能手表，其特征在于，所述滚轮按键组件（4）还包括销轴（4-6），

所述滚轮（4-2）通过所述销轴（4-6）可转动且可沿所述销轴（4-6）的轴线方向移动地连接于所述嵌件（3）。

4.根据权利要求3所述的智能手表，其特征在于，所述销轴（4-6）上套接弹性件，所述弹性件位于所述滚轮（4-2）的端面的两侧，

当所述滚轮（4-2）受外力作用沿所述转动轴线移动时，所述弹性件受力被压缩；当所述外力撤销时，所述滚轮（4-2）在所述弹性件的作用下复位。

5.根据权利要求4所述的智能手表，其特征在于，所述弹性件为硅胶垫（4-5），所述硅胶垫（4-5）穿设于所述滚轮（4-2）的中孔，且位于所述销轴（4-6）的外部。

6.根据权利要求3所述的智能手表，其特征在于，所述智能手表还包括外壳（4-1），所述滚轮按键组件（4）安装于所述外壳（4-1），所述外壳（4-1）与嵌件（3）卡接固定，所述销轴（4-6）固定于所述外壳（4-1）。

7.根据权利要求3所述的智能手表，其特征在于，所述滚轮（4-2）设有用于安装所述磁性件（4-4）的凹槽，所述滚轮（4-2）还设有用于将所述磁性件（4-4）固定于所述凹槽中的磁铁盖板（4-3）。

8.根据权利要求3所述的智能手表，其特征在于，所述控制器获取的所述移动状态为所述磁性件的磁感应强度；

若所述磁感应强度大于预设上限值，则所述控制器触发上按键操作；

若所述磁感应强度小于预设下限值，则所述控制器触发下按键操作。

9.根据权利要求1至8任一项所述的智能手表，其特征在于，所述滚轮按键组件（4）的周向面设置有沿周向具有变化的凹凸面，所述转动感应器为光电传感器（5-1），且正对所述滚轮按键组件（4）的转动的周向面，所述嵌件（3）位于所述滚轮按键组件（4）与所述转动感应器之间的部分为透光部，以使所述转动感应器能够感应所述滚轮按键组件（4）的周向面的反光状态。

10.一种智能手表的控制方法，其特征在于，所述智能手表的控制方法包括：

分别利用转动感应器、移动感应器获取滚轮按键组件的转动状态、移动状态；

根据所述转动状态和/或移动状态获取输入信号，并根据所述输入信号输出用于控制信号。

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