CN114847892A - 可穿戴设备及佩戴状态检测方法 - Google Patents

Abstract

一种可穿戴设备，包括第一光发射器，用于发送至少一种颜色的光；第一光传感器，用于接收所述至少一种颜色的光；用于发送激光的第二光发射器，可以是垂直腔面激光发射器发光元件；第二光传感器，用于检测第二光发射器发送的激光；处理器，与第一光发射器、第一光传感器、第二光发射器和第二光传感器连接，根据第一光传感器和第二光传感器检测到的光信号确定可穿戴设备的佩戴状态。上述可穿戴设备能够检测用户佩戴的松紧程度，并在佩戴过松的情况下提醒用户保持舒适佩戴。

Description

可穿戴设备及佩戴状态检测方法

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种支持佩戴检测的可穿戴设备。

背景技术

目前的很多可穿戴设备均支持佩戴检测功能。可穿戴设备的佩戴检测主要有两种方式，一种是采用测量心率所使用的红外线(Infra-red，IR)光源及光电二极管(Photo-Diode，PD)模组进行佩戴检测，二是在第一种方式所采用的IR光源及PD模组的基础上增加电容传感器来实现佩戴检测。其中，采用测量心率所使用的IR光源及PD模组方案实现佩戴检测功能，非佩戴状态下无法准确区分材质，松佩戴状态下会发生佩戴状态误判，成为影响用户体验的关键因素。而进一步增加电容传感器实现佩戴检测功能，虽然可以有效提升非佩戴状态下的材质区分准确度，但是对于部分介电常数和人体接近的材质以及松佩戴状态下的佩戴体验并无明显提升，且可穿戴设备体积较小，堆叠空间受限，电容传感器很容易受寄生电容的影响，以上都成为影响用户体验的关键因素。

随着用户对可穿戴设备上测量心率、血压、心电图等体验的要求逐步提高，低功耗、高可靠性的佩戴检测方案日益成为用户的主要需求。

发明内容

本申请实施例提供一种可穿戴设备及佩戴状态检测方法,不会显著增加系统的功耗，可以有效检测可穿戴设备的佩戴状态，以提升心率等生理数据测量的准确度。

为了实现上述目的，本申请实施方式采用如下技术方案：

第一方面，提供了一种可穿戴设备，包括：第一光发射器，用于发送至少一种颜色的光；第一光传感器，用于接收所述至少一种颜色的光；第二光发射器，所述第二光发射器为垂直腔面激光发射器(VCSEL)发光元件，用于发送激光；第二光传感器，用于检测所述第二光发射器发送的激光；处理器，与所述第一光发射器、所述第一光传感器、所述第二光发射器和所述第二光传感器连接，根据所述第一光传感器和所述第二光传感器检测到的光信号确定所述可穿戴设备的佩戴状态，该佩戴状态反映出用户是否已佩戴可穿戴设备以及佩戴的松紧程度，解决了以往松佩戴状态误识别率高、电容易受环境影响、功耗高等问题，从而进一步优化可穿戴设备的心率、血压、心电图等生理数据测量的体验，提升测量的准确度。

作为一种可选实施例，所述可穿戴设备包括至少一个第二光发射器和至少四个所述第二光传感器，至少四个所述第二光传感器围绕所述第二光发射器均匀设置，所述第二光传感器设置于所述第二光发射器和所述第一光传感器之间。在第二光发射器周围均匀设置至少四个第二光传感器，能够至少覆盖上下左右四个方向上的激光检测，提升佩戴状态检测的准确性。

作为一种可选实施例，所述可穿戴设备包括四个所述第一光传感器，四个所述第一光传感器与至少四个所述第二光传感器中的四个一一对应设置。如此设置，能够对上下左右四个方向上漏出的激光进行检测，判断哪个方向佩戴较松，提升佩戴状态检测的准确性。

作为一种可选实施例，所述可穿戴设备包括八个所述第一光传感器和四个所述第二光传感器，所述第一光传感器围绕所述第二光发射器和所述第二光传感器均匀设置，八个所述第一光传感器中的四个与四个所述第二光传感器一一对应设置。如此设置，可以更加全面检测八个方向上漏出的激光，精细判断佩戴松紧度，提升佩戴状态检测的准确性。

作为一种可选实施例，当接收到所述激光的第一光传感器数量为0，且接收到激光的所述第二光传感器数量≥1时，所述处理器确定所述可穿戴设备的佩戴状态为舒适佩戴；当接收到所述激光的第一光传感器数量≥1，且接收到所述激光的第二光传感器数量≥1时，所述处理器确定所述可穿戴设备的佩戴状态为松佩戴。

作为一种可选实施例，当接收到的所述激光第一光传感器数量为0，且接收到激光的所述第二光传感器数量≥2时，所述处理器确定所述可穿戴设备的佩戴状态为舒适佩戴；当接收到所述激光的第一光传感器数量≥1，且接收到所述激光的第二光传感器数量≥1时，所述处理器确定所述可穿戴设备的佩戴状态为松佩戴。

作为一种可选实施例，所述可穿戴设备还包括显示屏，用于显示所述处理器所确定的所述佩戴状态，以便用户查看和了解可穿戴设备的佩戴状态。

作为一种可选实施例，所述可穿戴设备还包括提示器，用于当所述可穿戴设备佩戴状态为松佩戴时提示用户。

作为一种可选实施例，所述可穿戴设备包括电容传感器，所述电容传感器用于检测接触电容，并将检测到的电容值发送至所述处理器；所述处理器根据所述第一光传感器和所述第二光传感器检测到的光信号，以及所述电容值确定所述可穿戴设备的佩戴状态。通过增加电容传感器先检测用户是否佩戴可穿戴设备，在佩戴后再通过VCSEL检测佩戴松紧度，实现VCSEL反射特征检测主要在松佩戴场景开启，这样不会显著增加系统的功耗。

作为一种可选实施例，所述第一光发射器用于发送红外光；所述第一光传感器用于检测经反射后的红外光，并将检测到的红外光信号发送给所述处理器；所述处理器根据所述第一光传感器和所述第二光传感器检测到的激光信号，所述第一光传感器检测到的所述红外光信号以及所述电容值确定所述可穿戴设备的佩戴状态。通过IR反射特征先检测用户是否佩戴可穿戴设备，在佩戴后再通过VCSEL检测佩戴松紧度，实现VCSEL反射特征检测主要在松佩戴场景开启，不会显著增加系统的功耗。

作为一种可选实施例，所述第一光发射器和第一光传感器复用PPG模组中的光发射器和光传感器，所述第二光发射器位于所述PPG模组中心。利用已有的PPG模组进行光的发送和检测，可以减少制造成本和节约堆叠空间。

作为一种可选实施例，在所述第一光发射器和所述第一光传感器之间，所述第二光发射器和所述第二光发射器之间和/或所述第二光传感器和所述第一光发射器之间设置遮光挡墙，从而防止漏光，避免光线相互干扰。

第二方面，提供了一种佩戴状态检测方法，所述方法应用于第一方面的可穿戴设备，所述方法包括：第二光发射器发送激光，所述第二光发射器为垂直腔面激光发射器发光元件；第一光传感器和第二光传感器检测经反射后的所述激光；根据所述第一光传感器和所述第二光传感器检测到的激光信号确定所述可穿戴设备的佩戴状态。通过测量第一光传感器和第二光传感器上增加的光电流，可以更加准确地判断用户佩戴状态，进而提升心率、血压、心电等生理数据检测的准确性。

作为一种可选实施例，在所述第二光发射器发送激光之前，所述方法还包括：第一光发射器发送红外光；所述第一光传感器接收所述红外光；根据所述第一光传感器接收到的所述红外光信号确定所述可穿戴设备的佩戴状态；当所述可穿戴设备的佩戴状态为已佩戴时，所述第二光发射器发送激光；所述第一光传感器和所述第二光传感器检测经反射后的所述激光；根据所述第一光传感器和所述第二光传感器检测到的激光信号确定所述可穿戴设备的佩戴状态。此时，通过IR反射特征先检测用户是否佩戴可穿戴设备，在佩戴后再通过VCSEL检测佩戴松紧度，实现VCSEL反射特征检测主要在松佩戴场景开启，不会显著增加系统的功耗。

作为一种可选实施例，所述可穿戴设备包括电容传感器，所述电容传感器用于检测接触电容；在所述第二光发射器发送激光之前，所述方法还包括：根据所述电容传感器检测到的接触电容确定所述可穿戴设备的佩戴状态；当所述可穿戴设备的佩戴状态为已佩戴时，所述第二光发射器发送激光；所述第一光传感器和所述第二光传感器检测经反射后的所述激光；根据所述第一光传感器和所述第二光传感器检测到的激光信号确定所述可穿戴设备的佩戴状态。此时，通过电容传感器先检测用户是否佩戴可穿戴设备，在佩戴后再通过VCSEL检测佩戴松紧度，实现VCSEL反射特征检测主要在松佩戴场景开启，不会显著增加系统的功耗。

作为一种可选实施例，根据所述第一光传感器和所述第二光传感器检测到的激光信号确定所述可穿戴设备的佩戴状态，具体包括：当接收到所述激光的第一光传感器数量为0，且接收到激光的所述第二光传感器数量≥1时，确定所述可穿戴设备的佩戴状态为舒适佩戴；当接收到所述激光的第一光传感器数量≥1，且接收到所述激光的第二光传感器数量≥1时，确定所述可穿戴设备的佩戴状态为松佩戴。

作为一种可选实施例，根据所述第一光传感器和所述第二光传感器检测到的激光信号确定所述可穿戴设备的佩戴状态，具体包括：

当接收到所述激光的第一光传感器数量为0，且接收到激光的所述第二光传感器数量≥2时，确定所述可穿戴设备的佩戴状态为舒适佩戴；当接收到所述激光的第一光传感器数量≥1，且接收到所述激光的第二光传感器数量≥1时，确定所述可穿戴设备的佩戴状态为松佩戴。

作为一种可选实施例，根据所述第一光传感器和所述第二光传感器检测到的激光信号确定所述可穿戴设备的佩戴状态，具体包括：根据检测到所述激光的所述第一光传感器数量、检测到所述激光的所述第二光传感器数量确定所述可穿戴设备的佩戴状态；当所述可穿戴设备的佩戴状态不是松佩戴时，进一步根据所述第一光传感器接收到的所述红外光信号、所述电容传感器检测到的接触电容、检测到所述激光的所述第一光传感器数量以及检测到所述激光的所述第二光传感器数量确定所述可穿戴设备的佩戴状态。通过接触电容、IR反射特征、VCSEL反射特征检测结果进行综合判断，能够进一步提升佩戴状态检测的准确性。

作为一种可选实施例，当所述可穿戴设备的佩戴状态是已佩戴时，所述方法还包括：第一光发射器发送至少一种颜色的光；所述第一光传感器接收所述至少一种颜色的光；根据所述第一光传感器接收到的至少一种颜色的光信号确定所述可穿戴设备的佩戴状态。通过增加活体检测，可以进一步提高佩戴状态判断的准确度。

作为一种可选实施例，所述方法还包括：当所述可穿戴设备的佩戴状态为舒适佩戴时，显示所述佩戴状态。

作为一种可选实施例，所述方法还包括：当所述可穿戴设备的佩戴状态为松佩戴时，显示第一提示信息，所述第一提示信息用于提示用户当前佩戴过松。

第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第二方面中所述的方法。

第四方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当计算机程序产品的指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述第二方面中所述的方法。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种可穿戴设备的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种腕带的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的智能手表的一种实施方式的俯视图；

图4是图3所示智能手表的一种实施方式的仰视图；

图5A是图4所示智能手表舒适佩戴于用户腕部后沿A-A处的剖视图；

图5B是图4所示智能手表松佩戴于用户腕部后沿A-A处的剖视图；

图6是图5中B处结构的放大示意图；

图7是图3所示智能手表的另一种实施方式的仰视图；

图8A是图7所示智能手表舒适佩戴于用户腕部后沿C-C处的剖视图；

图8B是图7所示智能手表松佩戴于用户腕部后沿C-C处的剖视图；

图9是图2所示的腕带内佩戴状态检测系统架构示意图；

图10是本申请实施例提供的一种佩戴状态检测方法流程示意图；

图11A-11B是图3所示智能手表的一组界面示意图；

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

以下，术语“第一”、“第二”等仅用于描述方便，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

此外，本申请实施例中，“上”、“下”、“左”以及“右”不限于相对附图中的部件示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语可以是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中部件附图所放置的方位的变化而相应地发生变化。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。此外，术语“电连接”可以是直接的电性连接，也可以通过中间媒介间接的电性连接。

随着可穿戴设备的功能越来越多越来越完善，可穿戴设备也日渐成为人们必不可少的一种电子设备之一。一般来说，可穿戴设备在佩戴状态和非佩戴状态时的工作模式是有所区别的，例如，当可穿戴设备处于佩戴状态时，可以支持该设备的所有功能，而当可穿戴设备处于非佩戴状态时，可能会关闭一些非必要的应用以减少可穿戴设备的功耗，延长设备待机时间。在这种情景下，识别可穿戴设备究竟是处于佩戴状态还是非佩戴状态就显得尤为重要。

目前，采用的佩戴检测方法通常是通过测量心率使用的IR光源及PD模组检测可穿戴设备是否被物体遮挡。上述测量心率使用的光源及PD模组也称为光体积扫描器(Photoplethysmograph，PPG)模组(以下简称PPG模组)。该方法的测量原理利用了光的反射特征，当前方有遮挡时，光的反射率高。具体而言，IR光源发出红外光，经过皮肤反射后，由PD接收反射光，然后经由可穿戴设备的处理器处理运算得到佩戴检测的信息。如果检测到被物体遮挡，则认为可穿戴设备当前是处于佩戴状态的。但是，上述方法识别到可穿戴设备被物体遮挡是不能完全等同于可穿戴设备处于佩戴状态的，例如，当用户将可穿戴设备放在其他物体上时，并没有佩戴它，而IR光源及PD模组识别出来却有物体遮挡，那么就会做出错误的判断，进而也会导致可穿戴设备依据佩戴状态所进入的工作模式或者开启/关闭的应用程序发生错误。也就是说，上述佩戴检测方法无法有效区分人体皮肤和其他材质的物体表面，从而产生佩戴的错误判断。

为解决上述错误判断佩戴状态的问题，在上述光学反射方案的基础上结合电容传感器来检测可穿戴设备是否被人体所佩戴，可以有效提升佩戴检测准确度。不同的物质具有不同的介电常数，介电常数是决定平行板电容容值大小的关键因素之一，因此利用电容传感器采集的电容值可以有效区分大部分与人体介电常数不一样的材质。然而，金属和人体的介电常数相差不大，因此在金属上仍然会产生错误的佩戴检测。

不仅如此，光学反射方案对可穿戴设备的佩戴姿势要求高，即使用户正常佩戴了可穿戴设备，但如果佩戴较松，在此松佩戴场景下光路很容易受外界环境光等干扰，也会导致误判。

基于上述问题，本申请实施例提供了一种支持佩戴检测的可穿戴设备，其通过增加垂直腔面激光发射器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，VCSEL)及对应的光传感器，对应的光传感器用于检测VCSEL发出的激光,基于检测到所述激光的光传感器数量及位置来判断用户是否佩戴该可穿戴设备。在本申请的一些实施例中，仅通过VCSEL及其周围的光传感器就能够正确判断用户是否佩戴可穿戴设备。考虑到VCSEL功耗较大，在另一些实施例中，可以在VCSEL及其周围的光传感器的基础上，进一步结合电容传感器或已有的PPG模组，在电容传感器或已有的PPG模组初步判断出用户已佩戴可穿戴设备的基础上，再开启VCSEL，进一步判断用户是舒适佩戴可穿戴设备还是松佩戴。上述VCSEL光发射器(以下简称第二光发射器)和光传感器(以下简称第二光传感器)被置于PPG模组正中间,PPG模组原有的光传感器(以下简称第一光传感器)布局在光源(以下简称第一光发射器)的周围。正常舒适水平佩戴下，因为VCSEL具有完美的光束质量、小的发散角等特征，经由VCSEL打出去的光束经过皮肤反射后，光线全部反射回VCSEL周围的第二光传感器上产生电流，不会有光线打到PPG模组周围的第一光传感器上产生光电流；但是当用户松佩戴场景下，因为PPG模组天然会与手臂形成一定夹角，这样会导致VCSEL打出去的光经由皮肤反射后光线不在仅仅落到VCSEL周围的第二光传感器上，同时也会落在PPG模组的第一光传感器上。通过测量PPG模组的第一光传感器上增加的光电流，可以判断用户佩戴姿势不正确，提醒用户正常佩戴，以提升佩戴体验，进而提升心率、血压、心电等检测准确性。

本申请提供的可穿戴设备可以是智能手表、智能手环等，可由用户佩戴于腕部，用于检测用户的心电、血压、血氧饱和度、心电图等生理数据。

图1为本申请实施例提供的一种可穿戴设备的结构示意图。如图1所示，该可穿戴设备100包括处理器110、存储器120、PPG模组140和电容传感器160，PPG模组140包括光发射器141和光传感器142，处理器110、存储器120、PPG模组140和电容传感器160可以通过总线连接。其中，光发射器141和光传感器142可以分别包括一个或多个；光发射器141用于发送至少一种颜色的光或激光，其中，光发射器141中的至少一个是VCSEL，用于发送激光，其余的光发射器141发送一种或多种颜色的光，例如红色光、绿色光或者红外光；光传感器142用于检测所述至少一种颜色的光或激光，光传感器142与处理器110耦合，以便将检测到的光发送给处理器110，例如，光传感器142与处理器110通过总线连接；电容传感器160用于检测电容值，根据电容值来确定可穿戴设备是否佩戴在人体皮肤表面，电容传感器160与处理器110耦合，以便将检测到的电容值发送给处理器110，例如，电容传感器160与处理器110通过总线连接；存储器120用于存放程序和数据；处理器110用于执行存储器120存储的程序以及读取存储器120存储的数据，根据光传感器142检测到的激光、红外光以及电容传感器160检测到的电容值等中的一个或多个，确定可穿戴设备的佩戴状态。进一步的，处理器110还可以结合可穿戴设备的佩戴状态进行心率、血压、血氧饱和度、心电图的检测。

在一个可选地实施例中，该可穿戴设备100还可以包括收发器130，该收发器用于与其他电子设备进行通信，该其他电子设备包括手机或平板，例如，该可穿戴设备100可以将确定的佩戴状态通过收发器130发送至其他电子设备。

在另一个可选地实施例中，该可穿戴设备100还可以包括提示器150，该提示器150与处理器110连接，用于根据所述处理器的指示生成提示信息，该提示信息用于提示可穿戴设备的佩戴状态。例如，该提示器150可以为显示器，该提示信息可以通过图文的形式提示用户可穿戴设备的佩戴状态。再例如，该提示器150还可以为扬声器，该提示信息可以音频的形式提示用户可穿戴设备的佩戴状态。再例如，该提示器150可以为蜂鸣器，该提示信息可以通过振动的形式提示用户可穿戴设备的佩戴状态。再例如，该提示器150用于当所述可穿戴设备100的佩戴状态为松佩戴时提示用户。

下面以腕带200作为可穿戴设备100的示例，对本申请进行进一步地介绍。图2为本申请实施例提供的一种腕带的结构示意图。

腕带200可以包括处理器210，外部存储器接口220，内部存储器221，通用串行总线(universal serial bus，USB)接口230，充电管理模块240，电源管理模块241，电池242，天线1，天线2，移动通信模块250，无线通信模块260，音频模块270，扬声器270A，受话器270B，麦克风270C，耳机接口270D，传感器模块280，按键290，马达291，指示器292，摄像头293，显示屏294，以及用户标识模块(subscriber identification module，SIM)卡接口295等。其中传感器模块280可以包括电容传感器280G，PPG传感器280H等。

可以理解的是，本申请实施例示意的结构并不构成对腕带200的具体限定。在本申请另一些实施例中，腕带200可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

处理器210可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器210可以包括应用处理器(application processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processingunit，GPU)，图像信号处理器(image signal processor，ISP)，控制器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。

处理器210中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器210中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器210刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器210需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器110的等待时间，因而提高了系统的效率。

USB接口230是符合USB标准规范的接口，具体可以是Mini USB接口，Micro USB接口，USB Type C接口等。USB接口230可以用于连接充电器为腕带200充电，也可以用于腕带200与外围设备之间传输数据。也可以用于连接耳机，通过耳机播放音频。该接口还可以用于连接其他电子设备，例如AR设备等。

充电管理模块240用于从充电器接收充电输入。其中，充电器可以是无线充电器，也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中，充电管理模块240可以通过USB接口230接收有线充电器的充电输入。在一些无线充电的实施例中，充电管理模块240可以通过腕带200的无线充电线圈接收无线充电输入。充电管理模块240为电池242充电的同时，还可以通过电源管理模块241为电子设备供电。

电源管理模块241用于连接电池242，充电管理模块240与处理器210。电源管理模块241接收电池242和/或充电管理模块240的输入，为处理器210，内部存储器221，显示屏294，摄像头293，和无线通信模块260等供电。电源管理模块241还可以用于监测电池容量，电池循环次数，电池健康状态(漏电，阻抗)等参数。在其他一些实施例中，电源管理模块241也可以设置于处理器210中。在另一些实施例中，电源管理模块241和充电管理模块240也可以设置于同一个器件中。

腕带200的无线通信功能可以通过天线1，天线2，移动通信模块250，无线通信模块260，调制解调处理器以及基带处理器等实现。

天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。电子设备100中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用，以提高天线的利用率。例如：可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中，天线可以和调谐开关结合使用。

移动通信模块250可以提供应用在腕带200上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块250可以包括至少一个滤波器，开关，功率放大器，低噪声放大器(lownoise amplifier，LNA)等。移动通信模块250可以由天线1接收电磁波，并对接收的电磁波进行滤波，放大等处理，传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块250还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大，经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中，移动通信模块250的至少部分功能模块可以被设置于处理器210中。在一些实施例中，移动通信模块250的至少部分功能模块可以与处理器210的至少部分模块被设置在同一个器件中。

无线通信模块260可以提供应用在腕带200上的包括无线局域网(wireless localarea networks，WLAN)(如无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙(bluetooth，BT)，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)，调频(frequencymodulation，FM)，近距离无线通信技术(near field communication，NFC)，红外技术(infrared，IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块260可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块260经由天线2接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器210。无线通信模块260还可以从处理器210接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线2转为电磁波辐射出去。

在一些实施例中，腕带200的天线1和移动通信模块250耦合，天线2和无线通信模块260耦合，使得腕带200可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。所述无线通信技术可以包括全球移动通讯系统(global system for mobile communications，GSM)，通用分组无线服务(general packet radio service，GPRS)，码分多址接入(code divisionmultiple access，CDMA)，宽带码分多址(wideband code division multiple access，WCDMA)，时分码分多址(time-division code division multiple access，TD-SCDMA)，长期演进(long term evolution，LTE)，BT，GNSS，WLAN，NFC，FM，和/或IR技术等。所述GNSS可以包括全球卫星定位系统(global positioning system，GPS)，全球导航卫星系统(globalnavigation satellite system，GLONASS)，北斗卫星导航系统(beidou navigationsatellite system，BDS)，准天顶卫星系统(quasi-zenith satellite system，QZSS)和/或星基增强系统(satellite based augmentation systems，SBAS)。

腕带200通过GPU，显示屏194，以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器，连接显示屏294和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器210可包括一个或多个GPU，其执行程序指令以生成或改变显示信息。

显示屏294用于显示图像，视频等。显示屏294包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display，LCD)，有机发光二极管(organic light-emittingdiode，OLED)，有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light emitting diode的，AMOLED)，柔性发光二极管(flex light-emittingdiode，FLED)，Miniled，MicroLed，Micro-oLed，量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diodes，QLED)等。在一些实施例中，腕带200可以包括1个或N个显示屏294，N为大于1的正整数。

在显示屏294上可以在处理器210的程序控制下提供佩戴方式、佩戴状态等的提示信息，检测的心率等生理数据的视觉(数字、表格、图形)或可听(合成语音或音调)形式的历史信息。作为一个非限制例子，可以显示视觉曲线图，该视觉曲线图示出在先前的固定时间间隔(例如，1小时)期间或者在锻炼时间段已经结束(如由来自用户的其指示确定)之后每5分钟计算的心率。在显示屏294上还可以在处理器210的控制下提供先前的一个时间段或多个时间段期间的平均心率信息或心率的统计信息。作为另一例子，在显示屏294上可以将当前心率值提供为在进行中的锻炼计划的过程期间周期性地(例如，每一秒)显示给用户的“实时”心率值。

腕带200可以通过ISP，摄像头293，视频编解码器，GPU，显示屏294以及应用处理器等实现拍摄功能。

ISP用于处理摄像头293反馈的数据。例如，拍照时，打开快门，光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上，光信号转换为电信号，摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理，转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点，亮度，肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光，色温等参数优化。在一些实施例中，ISP可以设置在摄像头293中。

摄像头293用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号，之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB，YUV等格式的图像信号。在一些实施例中，腕带200可以包括1个或N个摄像头293，N为大于1的正整数。

数字信号处理器用于处理数字信号，除了可以处理数字图像信号，还可以处理其他数字信号。例如，当腕带200在频点选择时，数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。

视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。腕带200可以支持一种或多种视频编解码器。这样，腕带200可以播放或录制多种编码格式的视频，例如：动态图像专家组(moving picture experts group，MPEG)1，MPEG2，MPEG3，MPEG4等。

NPU为神经网络(neural-network，NN)计算处理器，通过借鉴生物神经网络结构，例如借鉴人脑神经元之间传递模式，对输入信息快速处理，还可以不断的自学习。通过NPU可以实现腕带200的智能认知等应用，例如：图像识别，人脸识别，语音识别，文本理解等。

外部存储器接口220可以用于连接外部存储卡，例如Micro SD卡，实现扩展腕带200的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口220与处理器210通信，实现数据存储功能。例如将音乐，视频等文件保存在外部存储卡中。

内部存储器221可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。内部存储器221可以包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可存储操作系统，至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能，图像播放功能等)等。存储数据区可存储腕带200使用过程中所创建的数据(比如音频数据，电话本等)等。此外，内部存储器221可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件，闪存器件，通用闪存存储器(universal flash storage，UFS)等。处理器210通过运行存储在内部存储器221的指令，和/或存储在设置于处理器中的存储器的指令，执行腕带200的各种功能应用以及数据处理。

腕带200可以通过音频模块270，扬声器270A，受话器270B，麦克风270C，耳机接口270D，以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放，录音等。

音频模块270用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出，也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块270还可以用于对音频信号编码和解码。在一些实施例中，音频模块270可以设置于处理器210中，或将音频模块270的部分功能模块设置于处理器210中。

扬声器270A，也称“喇叭”，用于将音频电信号转换为声音信号。腕带200可以通过扬声器270A收听音乐，或收听免提通话。

受话器270B，也称“听筒”，用于将音频电信号转换成声音信号。当腕带200接听电话或语音信息时，可以通过将受话器270B靠近人耳接听语音。

麦克风270C，也称“话筒”，“传声器”，用于将声音信号转换为电信号。当拨打电话或发送语音信息时，用户可以通过人嘴靠近麦克风270C发声，将声音信号输入到麦克风270C。腕带200可以设置至少一个麦克风270C。在另一些实施例中，腕带200可以设置两个麦克风270C，除了采集声音信号，还可以实现降噪功能。在另一些实施例中，腕带200还可以设置三个，四个或更多麦克风270C，实现采集声音信号，降噪，还可以识别声音来源，实现定向录音功能等。

耳机接口270D用于连接有线耳机。耳机接口270D可以是USB接口230，也可以是3.5mm的开放移动电子设备平台(open mobile terminal platform，OMTP)标准接口，美国蜂窝电信工业协会(cellular telecommunications industry association of the USA，CTIA)标准接口。

电容传感器280G包括具有两个极板的平行板电容，其中一个极板设置于腕带200的表面，另一个极板可以设置于电路软板(Flexible Printed Circuit,FPC)。设置于腕带200表面的极板与用户皮肤或其他材质的物体接触后，电容传感器280G能够检测到电容值的变化，根据电容值判断腕带200是否被佩戴。例如，检测电容传感器280G的电容值是否位于预设电容值范围，当预设电容值位于预设电容值范围时，判定腕带200被佩戴。由于平行板电容的电容值主要由极板面积和极板间距决定，以上两个极板间距较小，为获得较大的电容输入信号，一般会考虑尽量把设置于腕带200表面的极板面积设计得足够大。

PPG传感器280H包括光发射器和光传感器。通过PPG传感器280H测量心率是基于物质对光的吸收原理，PPG传感器280H中的光发射器照射皮肤的血管，光传感器接收从皮肤透出来的光线。由于血管内不同容积的血液对光吸收不同，在心脏跳动时，血液流量增多，光的吸收量会随之变大；处于心脏跳动的间隙时血流会减少，吸收的光也会随之降低。因此，根据血液的吸光度可以测量心率。在操作中，光发射器可以将光束传送到用户的皮肤，并且该光束可以被用户的皮肤反射并且被光传感器接收。光传感器可以将该光转换为指示其强度的电信号。该电信号可以是模拟形式，并且可以被模/数转换器转换为数字形式。来自模/数转换器的数字信号可以是馈送给处理器210的时域PPG信号。处理器210可以从光传感器接收数字化的信号，并且可以处理这些信号以将心率或佩戴状态输出信号提供给存储器、视觉显示器、可听信号器、触摸屏、或其它输出指示器。在一些实施例中，PPG传感器280H构成前述测量心率等生理数据的PPG模组，发送激光的光发射器可以设置在该PPG传感器280H的中心位置，检测经反射的激光的光传感器可以设置在发送激光的光发射器的周围，上述测量心率等生理数据的光发射器和光传感器布置在检测激光的光传感器的外围。

腕带200还可配置压力传感器、陀螺仪、加速度传感器、环境光传感器、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

按键290包括开机键，音量键等。按键290可以是机械按键。也可以是触摸式按键。腕带200可以接收按键输入，产生与腕带200的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。

马达291可以产生振动提示。马达291可以用于来电振动提示，也可以用于触摸振动反馈。例如，作用于不同应用(例如拍照，音频播放等)的触摸操作，可以对应不同的振动反馈效果。作用于显示屏294不同区域的触摸操作，马达291也可对应不同的振动反馈效果。不同的应用场景(例如：时间提醒，接收信息，闹钟，游戏等)也可以对应不同的振动反馈效果。触摸振动反馈效果还可以支持自定义。

指示器292可以是指示灯，可以用于指示充电状态，电量变化，也可以用于指示消息，未接来电，通知等。

SIM卡接口295用于连接SIM卡。SIM卡可以通过插入SIM卡接口295，或从SIM卡接口295拔出，实现和腕带200的接触和分离。腕带200可以支持1个或N个SIM卡接口，N为大于1的正整数。SIM卡接口295可以支持Nano SIM卡，Micro SIM卡，SIM卡等。同一个SIM卡接口295可以同时插入多张卡。所述多张卡的类型可以相同，也可以不同。SIM卡接口295也可以兼容不同类型的SIM卡。SIM卡接口295也可以兼容外部存储卡。腕带200通过SIM卡和网络交互，实现通话以及数据通信等功能。在一些实施例中，腕带200采用eSIM，即：嵌入式SIM卡。eSIM卡可以嵌在腕带200中，不能和腕带200分离。

下面以智能手表作为腕带200的示例，对本申请进行进一步地介绍。图3为本申请实施例提供的一种智能手表结构示意图。如图3所示，该智能手表300包括表盘310以及表带320。该表盘310的正面包括显示屏311，该显示屏311用于显示信息，例如，时间、运动状态、佩戴者身体指标或者佩戴状态等等。如图4、图7所示，该表盘310的背面设置光发射器和光传感器。通过表带320可以将该智能手表佩戴在腕部，此时该表盘310的背面贴合皮肤。

如图4所示，该智能手表包括1个第一光发射器410和4个第一光传感器420。该第一光发射器410的发光元件包括绿色LED411、红色LED412和红外LED413。该光发射器410可以通过绿色LED411、红色LED412和红外LED413分别发送绿色光、红色光和红外光。其中，该LED仅为发光元件的示例，该LED也可以为其他发光部件例如VCSEL。通过第一光发射器410可以向腕部方向发送绿色光、红色光和红外光中的一种或多种。该光发射器410发送的光经过腕部反射后的反射光，由第一光传感器420接收。示例性地，上述第一光发射器410和第一光传感器420构成了智能手表的PPG模组，以检测佩戴该智能手表的用户的心率、血氧饱和度等生理数据。

进一步参见图4，该智能手表还包括1个第二光发射器430和4个第二光传感器440。该第二光发射器430为VCSEL发光部件，设置于表盘背面中心位置。4个第二光传感器440围绕第二光发射器430均匀设置，且每个第二光传感器440均设置于第二光发射器430和对应的第一光传感器420之间。在该示例中，4个所述第一光传感器420与4个第二光传感器440在上下左右四个方向上分别一一对应设置。如图5A所示，在舒适佩戴的场景下，表盘背面所在平面与人体接触的表面500是平行的，因为VCSEL发光部件具有完美的光束质量、小的发散角等特征，VCSEL发送出去的光束510、520经过皮肤反射后，光线全部反射回VCSEL周围的第二光传感器440上，参见图5A中所示光束530、540，从而在第二光传感器440上产生光电流，而不会有光线反射至第一光传感器420上产生光电流；如图5B所示，当用户松佩戴智能手表300的场景下，因为表盘背面会与手臂形成一定夹角，这样会导致VCSEL发送出去的光束510、520经由皮肤反射后光线不在仅仅反射至VCSEL周围的第二光传感器440上(参见图5B中所示光束530)，同时也会反射至第一光传感器420上(参见图5B中所示光束540)；通过测量第一光传感器420中增加的光电流，可以判断用户配戴姿势不正确，提醒用户正常佩戴，以提升佩戴体验，进而提升心率、血压、血氧饱和度、心电图等检测准确性。进一步地，由于对应4个第二光传感器在上下左右四个方向上设置了4个第一光传感器，则通过测量是哪个方向上的第一光传感器增加了光电流，可以判断哪个方向佩戴较松。

再次参见图4，该智能手表还包括电容传感器450。该电容传感器450可以设计成如图4所示的单个圆环，也可以设计成两个对称的圆环，还可以设计成矩形或者其他形态。该电容传感器450作为平行板电容极板之一，另一个极板可以设置于电路软板(FPC)。由于该电容传感器450的电容值主要由极板面积和极板间距决定，因此一般会考虑尽量把该电容传感器450的面积设计足够大。通过增加电容传感器先检测用户是否佩戴可穿戴设备，在佩戴后再通过VCSEL检测佩戴松紧度，实现VCSEL反射特征检测主要在松佩戴场景开启，这样不会显著增加系统的功耗。

图6是图5A中B处的局部放大结构示意图，第二光传感器440和第一光发射器410之间设置有遮光挡墙460，主要是为了防止漏光。可选地，在第二光发射器430和第二光传感器440之间，在第一光发射器410和第一光传感器420之间，也可以设置遮光挡墙，以避免光从光源直接进入光传感器。从图6可以看出，第二光发射器430(VCSEL)发射出的光束具有较小的发散角(Field of View,FOV)，通常为15°-20°。故而，从第二光发射器430(VCSEL)发射出的光束准直性很好，在用户舒适佩戴智能手表的情况下，从第二光发射器430(VCSEL)发射出的光束经用户身体皮肤反射后，基本上都进入了围绕第二光发射器430设置的第二光传感器440，而不会进入距离第二光发射器430较远的第一光传感器420中。

在另一个示例中，第一光发射器为6个单色光发射器，第一光传感器数量为8个，均匀分布在表盘的背面，以更准确判断智能手表的佩戴状态。

如图7所示，该智能手表包括6个第一光发射器710和8个第一光传感器720。该第一光发射器710中每一个包括一个发光元件，该发光元件可以为绿色LED、红色LED和红外LED中的一种。可选地，该6个光发射器710可以包括两个绿色LED、两个红色LED和两个红外LED，依次间隔排布，分别发送绿色光、红色光和红外光。在一些实施例中，第一光发射器710的数量≥6，本申请实施例对此不做限制。通过第一光发射器710可以向腕部方向发送绿色光、红色光和红外光中的一种或多种。结合图8A示意，该第一光发射器710发送的光经过腕部反射后的反射光，由第一光传感器720接收。示例性地，上述第一光发射器710和第一光传感器720构成了智能手表的PPG模组，以检测佩戴该智能手表的用户的心率、血氧饱和度等生理数据。

进一步参见图7，该智能手表还包括1个第二光发射器730和4个第二光传感器740。第二光发射器730为VCSEL发光部件，设置于表盘背面中心位置，4个第二光传感器740均匀分布在第二光发射器730的周围，介于第二光发射器730和第一光发射器710之间。在该示例中，所述第一光传感器720围绕第二光发射器730、第二光传感器740以及第一光发射器710均匀设置，8个所述第一光传感器720中的4个与4个第二光传感器740在上下左右四个方向上分别一一对应设置。如图8A所示，在舒适佩戴的场景下，表盘背面所在平面与人体接触的表面500是平行的，因为VCSEL发光部件具有完美的光束质量、小的发散角等特征，VCSEL发送出去的光束经过皮肤反射后，光线全部反射回VCSEL周围的第二光传感器740上，从而产生光电流，而不会有光线反射至第一光传感器720上产生光电流；如图8B所示，当用户松佩戴智能手表300的场景下，因为表盘背面会与手臂形成一定夹角a，这样会导致VCSEL发送出去的光束经由皮肤反射后光线不在仅仅反射至VCSEL周围的第二光传感器740上，同时也会反射至第一光传感器720上；通过测量第一光传感器720中增加的光电流，可以判断用户佩戴姿势不正确，提醒用户正确佩戴，以提升佩戴体验，进而提升心率、血氧饱和度等检测准确性。

再次参见图7，该智能手表还包括电容传感器750。该电容传感器750可以设计成如图7所示的两个对称的圆环，也可以设计成单个圆环、矩形或者其他形态，其功能和作用与图4所示的电容传感器450相同，此处不再赘述。

在一些实施例中，第二光传感器740的数量可以大于等于4个，例如5个，6个，只要能够覆盖检测到第二光发射器730的上下左右四个方向的光信息即可，这样的数量设置能够准确检测舒适佩戴状态，避免晃动等引起的状态误判。如图8A所示，在舒适佩戴状态(PPG模组对应的表盘背面跟皮肤贴合，即零距离接触)下，安装有光发射器和光传感器的表盘背面与用户的皮肤500平行，第一光发射器710距离皮肤500的距离为d1。该距离d1可以包括PPG传感器模组本身的厚度，或者在PPG传感器模组上增加透光镜片后的整体厚度。图8A还示出了第二光传感器740与第二光发射器730之间的距离d2，且第二光发射器730的发散角为FOV，d2与d1之间的关系为：d2＝d1*tan(FOV/2)。示例性地，舒适佩戴状态下第一光发射器710距离皮肤500的距离d1＝1.45mm，第二光发射器730的发散角FOV为17°，波长为850nm，则d2＝0.22mm。可见，第二光传感器740距离第二光发射器730很近，第二光发射器730和第二光传感器740组成的器件结构较为紧凑，在复用PPG模组时不会增加可穿戴设备的体积，保持可穿戴设备的轻薄。

第一光传感器720的数量主要取决于心率、血氧饱和度等生理数据检测方案的准确度要求，为实现全面覆盖检测上下左右四个方向漏出的激光，可以如图4设置上下左右4个第一光传感器；可以理解的是，为了更加精确检测各个方向漏出的激光，还可以增设第一光传感器的数量，可以如图7设置8个第一光传感器。因此，在本申请实施例中，为了兼顾松佩戴的时候检测到VCSEL发出的光，第一光传感器720的数量≥4，可以为4个或者8个，例如图4和图7所示的实施例。

下面结合附图9和图10对本申请实施例涉及的佩戴状态检测的方法和流程进行进一步地介绍。

图9是图2所示的腕带内佩戴状态检测系统架构示意图，图10为本申请实施例提供的一种佩戴状态检测方法流程示意图。该佩戴状态检测方法可以应用于具有如图4或图7所布置的光发射器、光传感器、电容传感器结构的可穿戴设备，该可穿戴设备具有如图9所示的佩戴状态检测系统架构。参见图10，该方法具体包括如下步骤：

S1010，通过检测IR光的反射率进行佩戴判断。

在一些实施例中，该IR光可以复用PPG模组中的光发射器，例如图4所示的包括红外LED413的第一光发射器410，又如图7所示的包括红外LED的第一光发射器710。以上红外LED处于常开状态，按照预定的时间间隔采集红外光的反射信号，当红外LED的前方有遮挡时，光的反射率升高。结合图9可知，PPG传感器280H接收处理器210发出的驱动信号，驱动红外LED发光，红外光经过皮肤反射后由光电二极管等光传感器接收，该反射的红外光信号输入处理器210。处理器210经过模拟前端(Analog Front End,AFE)进行信号放大、模数转换等处理，再由DSP根据相关算法对红外光的反射率进行处理运算，进而判断用户是否佩戴该可穿戴设备。如果处理器运算得到的判断结果为是，也就是说通过红外光检测判断可穿戴设备处于已佩戴状态，则进一步执行步骤S1012；如果处理器运算得到判断结果为否，也就是说，通过IR判断出可穿戴设备当前没有被用户佩戴，则执行步骤S1022，输出“未佩戴”的判断结果。可选地，在可穿戴设备的显示屏的用户界面(User Interface,UI)显示“未佩戴”的提示信息。

可以理解的是，该IR光可以不复用PPG模组中的光发射器，而是可穿戴设备中独立设置的红外光发射器和红外光传感器，只要能够检测到红外光反射率的变化即可。

S1012，通过电容传感器进行佩戴判断。

在一些实施例中，采用电容传感器测量可穿戴设备与用户接触后电容值的变化。电容传感器可以是如图4所示的电容传感器450，或者如图7所示的电容传感器750。以上电容传感器处于常开状态，结合图9可知，电容传感器280G按照预设的采样频率采集电容信号，并将检测得到的电容信号发送至处理器，处理器使用预设的电容值或电容值范围作为可穿戴设备是否处于已佩戴状态的判断标准。如果处理器的判断结果为是，也就是说通过电容检测判断可穿戴设备处于已佩戴状态，则进一步执行步骤S1014；如果处理器的判断结果为否，也就是说，通过电容判断出可穿戴设备当前没有被用户佩戴，则执行步骤S1022，输出“未佩戴”的判断结果。可选地，在可穿戴设备的显示屏的用户界面(User Interface,UI)显示“未佩戴”的提示信息。

S1014，通过VCSEL进行松紧佩戴判断。

具体地，当经过步骤S1012、步骤S1014，即I R反射特征和电容值均反映出用户已佩戴可穿戴设备时，处理器发出驱动信号启动PPG模组，例如图4所示的的第二光发射器430、第二光传感器440以及第一光传感器420，又如图7所示的第二光发射器730、第二光传感器740以及第一光传感器720。以上第二光发射器为VCSEL发光部件，结合图9可知，PPG传感器280H启动后发射激光，检测第一光传感器和第二光传感器内的光电流信号，将该光电流信号发送至处理器。该光电流信号经AFE处理、DSP运算后可以确定接收到激光的第一光传感器数量以及第二光传感器数量，处理器根据接收到激光的第一光传感器数量以及第二光传感器数量进行松紧佩戴判断，即判断可穿戴设备的佩戴状态。如果处理器运算得到判断结果为是，也就是说，也就是说通过VCSEL检测判断可穿戴设备处于松佩戴状态，则进一步执行步骤S1024；如果处理器运算得到判断结果为否，也就是说，通过VCSEL检测判断可穿戴设备并非处于松佩戴状态，则执行步骤S1016。

其中，可穿戴设备的佩戴状态可以根据实际需要设置多种情况。例如，所述佩戴状态至少包括松佩戴和舒适佩戴，当接收到激光的第二光传感器数量≥1，且接收到激光的第一光传感器数量≥1时，该可穿戴设备的佩戴状态为松佩戴；当接收到激光的第二光传感器数量≥2，且接收到激光的第一光传感器数量为0时，该可穿戴设备的佩戴状态为舒适佩戴。在另一个示例中，可以将舒适佩戴的算法阈值降低，当接收到激光的第二光传感器数量≥1，且接收到激光的第一传感器数量为0时，该可穿戴设备的佩戴状态为舒适佩戴。可选地，佩戴状态还可以包括佩戴过紧、未佩戴、已佩戴等等。可替换的，佩戴状态还可以包括正确佩戴和未正确佩戴等等。

以上步骤S1010、S1012、S1014可以选择执行其中的一项或多项，其执行顺序也可以相应发生变化。例如，可以不执行步骤S1010、S1012，仅根据VCSEL也能够进行佩戴状态的判断，包括已佩戴、未佩戴、松佩戴、舒适佩戴等多种佩戴状态。又如，也可以仅执行步骤S1010之后就执行S1014，或者，可以不执行步骤S1010，仅执行步骤S1012之后就执行S1014，也就是说，本申请实施例提供的佩戴状态检测方法可以在IR佩戴检测的基础上基于VCSEL进行松紧佩戴判断，也可以基于电容传感器佩戴检测和VCSEL松紧佩戴判断得到判断结果。当然，相对于复用PPG模组中的红外LED先进行已佩戴、未佩戴检测再根据VCSEL进行松紧佩戴判断，仅开启VCSEL发光元件进行全部佩戴状态检测所需功耗会更高，但检测的结果也会更准确。

S1016，通过IR、电容传感器以及VCSEL佩戴判断结果进行融合判断。

在本申请的实施例中，在步骤S1010、步骤1012以及步骤1014的基础上，处理器还可以将以上各个步骤的佩戴判断结果通过融合算法判断可穿戴设备处于何种佩戴状态，例如，可以为检测到的VCSEL反射特征、IR光反射率和接触电容设置不同的加权系数，最终佩戴状态由这三种检测结果乘以其加权系数来决定。如果处理器融合判断的结果为是，也就是说通过IR、电容传感器以及VCSEL检测结果判断出可穿戴设备处于已佩戴状态，则执行步骤S1018；如果处理器融合判断的结果为否，也就是说，可穿戴设备当前没有被用户佩戴，则执行步骤S1022，输出“未佩戴”的判断结果。

S1018，活体检测。

在本申请的实施例中，还可以在步骤S1016处理器融合判断的结果为是的情况下进行活体检测，以确保是用户佩戴了可穿戴设备。例如，通过复用PPG模组中的光发射器发送绿光，绿光照射在物质上会被部分吸收，通过光传感器检测反射回的绿光，能够判断所述物质是否为活体。具体地，可以将光传感器检测到的反射光信号进行处理，获得直流(DC)分量和交流(AC)分量，如果直流(DC)分量和/或交流(AC)分量在预定范围内，可以判断所述物质为活体，即活体检测结果为是；如果获取到的直流(DC)分量和/或交流(AC)分量不在预定范围内，可以判断所述物质不是活体，即活体检测结果为否。如果活体检测的结果为是，则执行步骤S1020；如果活体检测的结果为否，则执行步骤S1022。

可以理解的是，步骤S1018是可选的、附加的步骤，用于进一步提高佩戴检测准确度。

S1020，处理器判断当前的佩戴状态为舒适佩戴。

如果步骤S1018中活体检测结果为是，处理器根据前述S1010、S1012、S1014、S1016以及S1018中的一项或多项检测结果，对可穿戴设备当前处于何种佩戴状态进行判断，得到判断结果为舒适佩戴。

S1022，处理器判断当前的佩戴状态为未佩戴。

如果步骤S1010中IR佩戴判断结果为否，或者步骤S1012中电容传感器佩戴判断结果为否，或者步骤S1016中通过IR、电容传感器以及VCSEL佩戴判断结果进行融合判断的判断结果为否，或者步骤1018活体检测结果为否，处理器根据前述S1010、S1012、S1016以及S1018中的一项或多项检测结果，对可穿戴设备当前处于何种佩戴状态进行判断，得到判断结果为未佩戴。

S1024，处理器判断当前的佩戴状态为松佩戴。

如果步骤S1014中VCSEL松紧佩戴判断结果为是，处理器根据该判断结果，得到可穿戴设备当前佩戴状态判断结果为松佩戴。

在一些实施例中，处理器可以将以上S1020-S1024得到的判断结果输出至显示屏，用户可以通过查看显示屏获知当前的佩戴状态。下面以佩戴状态包括未佩戴、舒适佩戴和松佩戴三种状态为例进行说明。

当确定可穿戴设备的佩戴状态后，当佩戴状态不正常时可以生成提示。可以通过图文的形式提示，例如，通过系统通知的形式、或者在心率测量、运动测量等应用的界面中提供佩戴状态不符合规定，例如图11A所示，当佩戴状态过松时，可以在可穿戴设备的显示屏显示文字信息的佩戴状态“当前佩戴过松，请保持舒适佩戴1101”，进一步地，根据接收到用户的指令后，还可以显示正确佩戴的指导视频或指导图文。还可以在腕带的状态不符合规定时，震动提示，例如通过蜂鸣器进行振动提示。还可以在腕带的状态不符合规定时，语音提示，例如通过扬声器进行语音提示。可选地，由于当前佩戴过松，用户未能保持舒适佩戴，可穿戴设备此时未进行心率、血压的测量，所以未能显示检测到的生理数据值。

当确定可穿戴设备的佩戴状态后，当佩戴状态正常时可以直接进行心率、血压、血氧饱和度、心电图等生理数据的检测，将佩戴状态、生理参数检测值显示在可穿戴设备的显示屏上。可以通过图文的形式提示，例如，通过系统通知的形式、或者在心率测量、运动测量等应用的界面中提供符合规定的佩戴状态以及生理检测值，例如图11B所示，当佩戴状态正常时，可以在可穿戴设备的显示屏显示文字信息的佩戴状态“佩戴状态：舒适佩戴”1102，以及检测到的生理数据值“静息心率：65次/分”1103、“血压：60/90mmHg”1104。还可以在可穿戴设备的状态符合规定时，震动提示，例如通过蜂鸣器进行振动提示。还可以在可穿戴设备的状态符合规定时，语音提示，例如通过扬声器进行语音提示。

在上述各个本发明实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读介质向另一个计算机可读介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如，固态硬盘)等。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。

Claims (23)

1.一种可穿戴设备，其特征在于，包括：

第一光发射器，用于发送至少一种颜色的光；

第一光传感器，用于接收所述至少一种颜色的光；

第二光发射器，所述第二光发射器为垂直腔面激光发射器发光元件，用于发送激光；

第二光传感器，用于检测所述第二光发射器发送的激光；

处理器，与所述第一光发射器、所述第一光传感器、所述第二光发射器和所述第二光传感器连接，根据所述第一光传感器和所述第二光传感器检测到的光信号确定所述可穿戴设备的佩戴状态。

2.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备包括至少一个第二光发射器和至少四个所述第二光传感器，至少四个所述第二光传感器围绕所述第二光发射器均匀设置，所述第二光传感器设置于所述第二光发射器和所述第一光传感器之间。

3.根据权利要求2所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备包括四个所述第一光传感器，四个所述第一光传感器与至少四个所述第二光传感器中的四个一一对应设置。

4.根据权利要求2所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备包括八个所述第一光传感器和四个所述第二光传感器，所述第一光传感器围绕所述第二光发射器和所述第二光传感器均匀设置，八个所述第一光传感器中的四个与四个所述第二光传感器一一对应设置。

5.根据权利要求1-4所述的可穿戴设备，其特征在于，

当接收到所述激光的第一光传感器数量为0，且接收到激光的所述第二光传感器数量≥1时，所述处理器确定所述可穿戴设备的佩戴状态为舒适佩戴；

当接收到所述激光的第一光传感器数量≥1，且接收到所述激光的第二光传感器数量≥1时，所述处理器确定所述可穿戴设备的佩戴状态为松佩戴。

6.根据权利要求1-4所述的可穿戴设备，其特征在于，

当接收到的所述激光第一光传感器数量为0，且接收到激光的所述第二光传感器数量≥2时，所述处理器确定所述可穿戴设备的佩戴状态为舒适佩戴；

当接收到所述激光的第一光传感器数量≥1，且接收到所述激光的第二光传感器数量≥1时，所述处理器确定所述可穿戴设备的佩戴状态为松佩戴。

7.根据权利要求5或6所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备还包括显示屏，用于显示所述处理器所确定的所述佩戴状态。

8.根据权利要求5或6所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备还包括：

提示器，用于当所述可穿戴设备佩戴状态为松佩戴时提示用户。

9.根据权利要求1-4所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备包括电容传感器，所述电容传感器用于检测接触电容，并将检测到的电容值发送至所述处理器；

所述处理器根据所述第一光传感器和所述第二光传感器检测到的光信号，以及所述电容值确定所述可穿戴设备的佩戴状态。

10.根据权利要求9所述的可穿戴设备，其特征在于，

所述第一光发射器用于发送红外光；

所述第一光传感器用于检测经反射后的红外光，并将检测到的红外光信号发送给所述处理器；

所述处理器根据所述第一光传感器和所述第二光传感器检测到的激光信号，所述第一光传感器检测到的所述红外光信号以及所述电容值确定所述可穿戴设备的佩戴状态。

11.根据权利要求1-4任一项所述的可穿戴设备，其特征在于，所述第一光发射器和第一光传感器复用PPG模组中的光发射器和光传感器，所述第二光发射器位于所述PPG模组中心。

12.根据权利要求1-4任一项所述的可穿戴设备，其特征在于，在所述第一光发射器和所述第一光传感器之间，所述第二光发射器和所述第二光发射器之间和/或所述第二光传感器和所述第一光发射器之间设置遮光挡墙。

13.一种佩戴状态检测方法，所述方法应用于权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述方法包括：

第二光发射器发送激光，所述第二光发射器为垂直腔面激光发射器发光元件；

第一光传感器和第二光传感器检测经反射后的所述激光；

根据所述第一光传感器和所述第二光传感器检测到的激光信号确定所述可穿戴设备的佩戴状态。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述第二光发射器发送激光之前，所述方法还包括：

第一光发射器发送红外光；

所述第一光传感器接收所述红外光；

根据所述第一光传感器接收到的所述红外光信号确定所述可穿戴设备的佩戴状态；

当所述可穿戴设备的佩戴状态为已佩戴时，所述第二光发射器发送激光；

所述第一光传感器和所述第二光传感器检测经反射后的所述激光；

根据所述第一光传感器和所述第二光传感器检测到的激光信号确定所述可穿戴设备的佩戴状态。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述可穿戴设备包括电容传感器，所述电容传感器用于检测接触电容；在所述第二光发射器发送激光之前，所述方法还包括：

根据所述电容传感器检测到的接触电容确定所述可穿戴设备的佩戴状态；

当所述可穿戴设备的佩戴状态为已佩戴时，所述第二光发射器发送激光；

所述第一光传感器和所述第二光传感器检测经反射后的所述激光；

根据所述第一光传感器和所述第二光传感器检测到的激光信号确定所述可穿戴设备的佩戴状态。

16.根据权利要求13-15任一项所述的方法，其特征在于，根据所述第一光传感器和所述第二光传感器检测到的激光信号确定所述可穿戴设备的佩戴状态，具体包括：

当接收到所述激光的第一光传感器数量为0，且接收到激光的所述第二光传感器数量≥1时，确定所述可穿戴设备的佩戴状态为舒适佩戴；

当接收到所述激光的第一光传感器数量≥1，且接收到所述激光的第二光传感器数量≥1时，确定所述可穿戴设备的佩戴状态为松佩戴。

17.根据权利要求13-15任一项所述的方法，其特征在于，根据所述第一光传感器和所述第二光传感器检测到的激光信号确定所述可穿戴设备的佩戴状态，具体包括：

当接收到所述激光的第一光传感器数量为0，且接收到激光的所述第二光传感器数量≥2时，确定所述可穿戴设备的佩戴状态为舒适佩戴；

当接收到所述激光的第一光传感器数量≥1，且接收到所述激光的第二光传感器数量≥1时，确定所述可穿戴设备的佩戴状态为松佩戴。

18.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，根据所述第一光传感器和所述第二光传感器检测到的激光信号确定所述可穿戴设备的佩戴状态，具体包括：

根据检测到所述激光的所述第一光传感器数量、检测到所述激光的所述第二光传感器数量确定所述可穿戴设备的佩戴状态；

当所述可穿戴设备的佩戴状态不是松佩戴时，进一步根据所述第一光传感器接收到的所述红外光信号、所述电容传感器检测到的接触电容、检测到所述激光的所述第一光传感器数量以及检测到所述激光的所述第二光传感器数量确定所述可穿戴设备的佩戴状态。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，当所述可穿戴设备的佩戴状态是已佩戴时，所述方法还包括：

第一光发射器发送至少一种颜色的光；

所述第一光传感器接收所述至少一种颜色的光；

根据所述第一光传感器接收到的至少一种颜色的光信号确定所述可穿戴设备的佩戴状态。

20.根据权利要求13-19任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述可穿戴设备的佩戴状态为舒适佩戴时，显示所述佩戴状态。

21.根据权利要求13-19任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述可穿戴设备的佩戴状态为松佩戴时，显示第一提示信息，所述第一提示信息用于提示用户当前佩戴过松。

22.一种计算机可读存储介质，包括计算机可读指令，当计算机读取并执行所述计算机可读指令时，使得计算机执行如权利要求13-19任一项所述的方法。

23.一种计算机程序产品，包括计算机可读指令，当计算机读取并执行所述计算机可读指令，使得计算机执行如权利要求13-19任一项所述的方法。

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