CN204557375U - 一种新型低功耗智能穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型低功耗智能穿戴设备，其包括中央处理器、传感器和低功耗处理模块，该低功耗处理模块包括启动单元、采集单元和存储单元，启动单元的输入端接于中央处理器的输出端，启动单元的输出端接于采集单元的输入端；采集单元的输入端还接于传感器的输出端，采集单元的输出端接于存储单元的输入端，存储单元的输出端接于中央处理器的输入端。中央处理器控制启动单元是否启动，如果启动单元启动，则传感器将其数据通过采集单元存储至存储单元里面。

Description

一种新型低功耗智能穿戴设备

技术领域

本实用新型涉及电子通讯领域，具体是一种具有低功耗性能的智能穿戴设备。

背景技术

近年来，科技飞速发展，可穿戴式的智能电子产品逐步流行，如智能手表、智能眼镜、智能手环等，不仅更加方便随身携带，还为人们提供了日益丰富的功能，极大的改变了现代人的生活方式。

其中，目前的可穿戴式的智能电子产品（简称为可穿戴设备），一般是在可穿戴设备中内置智能化系统，智能化系统的常见方案为中央处理器+传感器，传感器采集到数据后直接传输给中央处理器进行处理，中央处理器（AP）和传感器（sensor）要同时运作，传感器采集到的数据才不会被丢失。这种方案的缺点是中央处理器要一直工作，设备的功耗高，待机能力很差。同时，对于可穿戴设备，在有限的电池容量的条件下，要提升设备的待机能力，就必须降低可穿戴设备的整机功耗。

实用新型内容

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种新型低功耗智能穿戴设备，对现有的可穿戴设备的电路结构进行改进，在保证该可穿戴设备的功能不变的前提下实现低功耗的性能。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种新型低功耗智能穿戴设备，包括中央处理器、传感器和低功耗处理模块，该低功耗处理模块包括启动单元、采集单元和存储单元，启动单元的输入端接于中央处理器的输出端，启动单元的输出端接于采集单元的输入端；采集单元的输入端还接于传感器的输出端，采集单元的输出端接于存储单元的输入端，存储单元的输出端接于中央处理器的输入端。中央处理器控制启动单元是否启动，如果启动单元启动，则传感器将其数据通过采集单元存储至存储单元里面。

进一步的，为了加快采集速度以及减少功耗，所述采集单元的输出端还直接接于中央处理器的输入端。这样，中央处理器在正常运转时，将低功耗处理模块关闭，直接与采集单元进行数据交互；而当中央处理器休眠的时候，将低功耗处理模块启动，采集单元的数据暂时放置于存储单元中，当中央处理器再从存储单元中进行读取数据。

作为一个可行的方案，所述启动单元是开关，中央处理器发送一个控制信号给该启动单元，控制其关闭或者打开。

为了进一步减少功耗，作为另一个优选的方案，该智能穿戴设备还包括一红外线传感器，该红外线传单器的输出端接于中央处理器的输入端，当该智能穿戴设备被人体佩戴时，红外线传感器接收到人体的红外线信号，启动中央处理器。这样，中央处理器在初始时可以是休眠状态，当被佩戴时，则启动该中央处理器。

更进一步的，所述低功耗处理模块采用微处理单元MCU实现。为了减少成本，当然低功耗模块也可以采用自行搭建的电路实现，只要给电路单元能实现上述描述的功能即可。

本实用新型采用上述低功耗处理模块，中央处理器休眠的时候不再接收传感器的数据，而采用该低功耗处理模块进行采集，当中央处理器正常工作时，再读取该低功耗处理模块存储的采集数据，使中央处理器不再实时工作，大大降低了整个系统的功耗。另外，本实用新型结构简单，易于实现，具有很好的实用性。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1的智能穿戴设备的模块框图；

图2为本实用新型的实施例2的智能穿戴设备的模块框图；

图3为本实用新型的实施例3的智能穿戴设备的模块框图；

图4为本实用新型的实施例4的智能穿戴设备的模块框图；

图5为实施例4的电路原理图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

实施例1

作为一个具体的实施例，参见图1，本实施例的一种新型低功耗智能穿戴设备，包括中央处理器、传感器和低功耗处理模块，该低功耗处理模块包括启动单元、采集单元和存储单元，启动单元的输入端接于中央处理器的输出端，启动单元的输出端接于采集单元的输入端；采集单元的输入端还接于传感器的输出端，采集单元的输出端接于存储单元的输入端，存储单元的输出端接于中央处理器的输入端。中央处理器控制启动单元是否启动，如果启动单元启动，则传感器将其数据通过采集单元存储至存储单元里面。

其中，该启动单元可以是开关实现，中央处理器发送一个控制信号给该启动单元，控制其关闭或者打开。

实施例2

本实施例中，参见图2，为了加快采集速度以及减少功耗，采集单元的输出端还直接接于中央处理器的输入端。这样，中央处理器在正常运转时，将低功耗处理模块关闭，直接与采集单元进行数据交互；而当中央处理器休眠的时候，将低功耗处理模块启动，采集单元的数据暂时放置于存储单元中，当中央处理器再从存储单元中进行读取数据。

实施例3

为了进一步减少功耗，本实施例中，参见图3，该智能穿戴设备还包括一红外线传感器，该红外线传单器的输出端接于中央处理器的输入端，当该智能穿戴设备被人体佩戴时，红外线传感器接收到人体的红外线信号，启动中央处理器。这样，中央处理器在初始时可以是休眠状态，当被佩戴时，则启动该中央处理器。

实施例4

为了方便制作，本实施例中，参见图4，该低功耗处理模块采用微处理单元MCU实现。下面参照图5的电路原理图来具体介绍本实施例的实现方案。

本实施例中，是在中央处理器和传感器之间加入一个低功耗的微处理单元MCU，来实现传感器数据的采集和存储。设备待机期间，中央处理器不用工作，只有微处理单元MCU和传感器工作，传感器采集到数据存储在微处理单元MCU的ram（存储单元）里面。在设备被唤醒，中央处理器工作起来以后，中央处理器直接从微处理单元MCU的ram上面读取传感器数据，更新系统应用相应的数据，在中央处理器工作的时候，中央处理器可以直接收集传感器上面的数据，此时微处理单元MCU可以进入休眠状态。

本实施例中，该可穿戴设备包括三个模块，中央处理器、微处理单元MCU和传感器。其中，中央处理器（中央处理器Application Processor）：为穿戴设备的主控芯片，具有数据处理和存储能力。MCU是低功耗的8位或者16位微处理单元MCU，主要是实现数据的存储和简单处理。传感器可以是各类通过i2c总线传输数据的传感器。一般的，传感器可以设置多个。

其主要工作原理：微处理单元MCU在其中充当一个数据缓冲和简单处理的角色，可以根据数据处理量的大小和功耗来做选择。在中央处理器进入休眠的情况下完成部分中央处理器的工作，以此降低待机功耗，延长待机时间。

整个工作流程有三个阶段，中央处理器正常工作情况下、中央处理器进入休眠的情况下和中央处理器唤醒的情况下。

其中，参见图5，在中央处理器正常工作的情况下：MCU进入休眠状态，中央处理器和传感器的通信通过i2c0_sda和i2c0_scl来实现数据的传输，通过这组i2c总线来读取传感器的采样数据，传感器的中断可以通过INT0_N来实现。

中央处理器进入休眠的情况下：中央处理器进入休眠前，通过i2c1_sda和i2c1_sck来复位初始化微处理单元MCU，让微处理单元MCU进入工作状态，清空微处理单元MCU内部ram的数据。传感器和微处理单元MCU之间的数据传输通过i2c0_sda和i2c0_scl来实现。采集记录传感器的数据，保存在微处理单元MCU内部的ram中。微处理单元MCU和传感器间的中断也是通过int0_n来实现的。

中央处理器唤醒的情况下：当由于传感器的需要唤醒中央处理器的时候，传感器通过int0_n这个中断引脚给微处理单元MCU信号，微处理单元MCU通过mcu_wakeuo_中央处理器唤醒中央处理器，中央处理器通过i2c1_sda和i2c_sck这组i2c总线读取微处理单元MCU内部保存的数据，同时使能微处理单元MCU进入休眠状态。

为了减少成本，当然上述低功耗模块也可以采用自行搭建的电路实现，只要给电路单元能实现上述描述的功能即可。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种新型低功耗智能穿戴设备，其特征在于：包括中央处理器、传感器和低功耗处理模块，该低功耗处理模块包括启动单元、采集单元和存储单元，启动单元的输入端接于中央处理器的输出端，启动单元的输出端接于采集单元的输入端；采集单元的输入端还接于传感器的输出端，采集单元的输出端接于存储单元的输入端，存储单元的输出端接于中央处理器的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种新型低功耗智能穿戴设备，其特征在于：所述采集单元的输出端还直接接于中央处理器的输入端。

3.根据权利要求1或2所述的一种新型低功耗智能穿戴设备，其特征在于：该智能穿戴设备还包括一红外线传感器，该红外线传单器的输出端接于中央处理器的输入端。

4.根据权利要求1或2所述的一种新型低功耗智能穿戴设备，其特征在于：所述启动单元是开关，中央处理器发送一个控制信号给该启动单元，控制其关闭或者打开。

5.根据权利要求1或2所述的一种新型低功耗智能穿戴设备，其特征在于：所述低功耗处理模块采用微处理单元MCU实现。