CN205285286U - 一种智能手环 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种智能手环,包括:手环本体;内置于手环本体内,检测智能手环是否被穿戴的第一传感器;内置于手环本体内,检测手腕运动的角速度的陀螺仪;接收第一传感器检测的信息和陀螺仪检测的信息,并根据预设判定信息判断是否切换智能手环状态的控制器;内置于手环本体内的充电电池。通过第一传感器来检测智能手环是否被穿戴,陀螺仪来检测用户运动的角速度,根据上述两个检测信息和预设的判定条件,控制器直接来切换智能手环的状态,即由工作状态切换为休眠状态或由休眠状态切换为工作状态,从而避免了通过按键等手段来切换智能手环的状态,方便了用户的操作,使得用户在不需要使用智能手环时方便地切换到休眠状态,从而节省电能。

Description

一种智能手环
技术领域
[0001]本实用新型涉及穿戴设备领域,特别是涉及一种智能手环。
背景技术
[0002]随着科学技术的发展,智能手机等智能产品走进了千家万户,近年来,和智能手机等设备配合使用的智能穿戴设备逐渐流行起来。
[0003]现阶段的智能穿戴设备可用于与智能手机等设备无线连接,获取后台智能设备的支持,独立或协作为使用者提供以下服务:日志提醒、睡眠信息、锻炼信息和心率信息等的检测和保存等,由于众多功能的集成,使得穿戴设备具有耗电量大导致的频繁充电的缺点,这严重地影响了用户的体验,为了节省电能,在穿戴设备不工作时通过电源键使其休眠,但是,用户需要经常用到穿戴设备,这就需要频繁地唤醒穿戴设备,这容易损坏电源按键。
[0004]因而,如何方便地切换智能穿戴设备的状态,使其能够节省电能,是目前本领域技术人员需要解决的技术问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种智能手环,可以方便地切换智能穿戴设备的状态,使其能够节省电能。
[0006]为解决上述技术问题,本实用新型提供了如下技术方案:
[0007] —种智能手环,包括:
[0008] 手环本体;
[0009]内置于所述手环本体内,检测智能手环是否被穿戴的第一传感器;
[0010]内置于所述手环本体内,检测手腕运动的角速度的陀螺仪;
[0011]与所述第一传感器和所述陀螺仪连接,接收所述第一传感器检测的信息和所述陀螺仪检测的信息,并根据预设判定信息判断是否切换智能手环状态的控制器;
[0012]内置于所述手环本体内的充电电池。
[0013]优选地,所述第一传感器包括:
[0014]向所述手环本体的外界输出红外光线的红外发射二极管;
[0015]接收由所述手环本体的外界反射回来的红外光线的红外接收器;
[0016]控制所述红外发射二极管发射红外光线,并根据所述红外接收器的输出信息判断智能手环是否被穿戴的第一控制器。
[0017]优选地,所述红外接收器包括:
[0018]在接收到不小于预设光强阈值的所述红外光线时,输出低电平的第一红外子单元;
[0019]在接收到小于预设光强阈值的所述红外光线时,输出高电平的第二红外子单元。
[0020]优选地,所述第一控制器包括:
[0021]在检测到所述第一红外子单元输出低电平时,判断所述智能手环被穿戴的第一判决器;
[0022]在检测到所述第二红外子单元输出高电平时,判断所述智能手环未被穿戴的第二判决器。
[0023]优选地,所述控制器包括:
[0024]存储当所述第一传感器检测到智能手环被穿戴的信息,且所述陀螺仪检测到的角速度超过预设阈值时,判定切换智能手环状态的判定信息的存储器。
[0025]优选地,还包括:控制所述充电电池供电的电容感应开关。
[0026]优选地,所述电容感应开关包括:
[0027]感应用户手指触碰的感应电极;
[0028]与所述感应电极连接的参考电容和感应电容,所述感应电容背离所述感应电极的一端接地;
[0029]向所述参考电容和感应电容重复充放电,并记录达到饱和状态时的充放电次数的第二控制器。
[0030] 优选地,还包括:显示智能手环信息的显示器。
[0031]优选地,还包括:与所述充电电池连接的充电接口。
[0032]与现有技术相比,上述技术方案具有以下优点:
[0033]本实用新型实施例所提供的智能手环,包括:手环本体;内置于所述手环本体内,检测智能手环是否被穿戴的第一传感器;内置于所述手环本体内,检测手腕运动的角速度的陀螺仪;接收所述第一传感器检测的信息和所述陀螺仪检测的信息,并根据预设判定信息判断是否切换智能手环状态的控制器;内置于所述手环本体内的充电电池。通过第一传感器来检测智能手环是否被穿戴,陀螺仪来检测用户运动的角速度,根据上述两个检测信息和预设的判定条件,控制器直接来切换智能手环的状态,即由工作状态切换为休眠状态或由休眠状态切换为工作状态,从而避免了通过按键等手段来切换智能手环的状态,方便了用户的操作,使得用户在不需要使用智能手环时方便地切换到休眠状态,从而节省电能。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本实用新型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,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1为本实用新型一种具体实施方式所提供的智能手环的结构示意图;
[0036]图2为本实用新型一种具体实施方式所提供的智能手环的第一传感器的结构示意图;
[0037]图3为本实用新型一个实施例所提供的智能手环的电容感应开关的结构示意图。
具体实施方式
[0038]本实用新型的核心是提供一种智能手环,可以方便地切换智能穿戴设备的状态,使其能够节省电能。
[0039]为了使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
[0040]在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
[0041]请参考图1,图1为本实用新型一种具体实施方式所提供的智能手环的结构示意图。
[0042]本实用新型的一种具体实施方式提供了一种智能手环,包括:手环本体100,手环本体100优选由塑料和金属材质向结合制成;内置于所述手环本体100内,检测智能手环是否被穿戴的第一传感器105;内置于所述手环本体100内,检测手腕运动的角速度的陀螺仪107;接收所述第一传感器105检测的信息和所述陀螺仪107检测的信息,并根据预设判定信息判断是否切换智能手环状态的控制器102;内置于所述手环本体内的充电电池104,充电电池优选为可重复充电的锂电池,优选还包括:与所述充电电池104连接的充电接口 1I,进一步地优选充电接口 101为微型USB接口。
[0043]在本实施方式中,所述控制器102包括:存储当所述第一传感器检测到智能手环被穿戴的信息,且所述陀螺仪检测到的角速度超过预设阈值时,判定切换智能手环状态的判定信息的存储器。也就是说,所谓的预设判定信息指的是:当检测到智能手环被穿戴后,且陀螺仪检测到的运动角速度大于预设阈值时,判定切换智能手环的状态。智能手环的状态在此处指的是工作状态和休眠状态。
[0044] 其中,图1中标示的XYZ坐标系,是以智能手环的中心点为原点0,并以垂直于手环本体的任意方向建立OXY坐标系,Z轴即智能手环的中心线;智能手环的穿戴也是沿着Z轴穿戴上的。智能手环的逆时针旋转运动方向108是指智能手环沿着Z轴被穿戴上手臂后,以OZ轴为旋转轴,逆时针旋转;智能手环顺时针旋转运动方向109是指智能手环沿着Z轴被穿戴上手臂后,以OZ轴为旋转轴,顺时针旋转。
[0045]陀螺仪107是一种用于检测手腕运动的角速度的传感器。假定当智能手环沿着OZ轴被穿戴到手臂上后,按图1所示的逆时针旋转运动的角速度为Q1,按顺时针旋转运动的角速度为《2。
[0046]通常情况下,人的手臂在日常活动中的角速度一般都小于5弧度/秒,在本实施方式中,当智能手环被穿戴后,通过陀螺仪107实时监测手臂的旋转角速度,若在500ms内,瞬间检测出足下式(I)和(2),则判定该手势为手腕的快速抖动动作。
[0047] ωι>10--------------------------------(I);
[0048] ω2>10--------------------------------(2)。
[0049]其中,若智能手环处于休眠状态,则手腕的快速抖动动作被识别后,手环会立刻被唤醒;若手环处于工作状态,手腕的快速抖动动作被识别后,手环会自动进入休眠状态。
[0050]通过第一传感器来检测智能手环是否被穿戴,陀螺仪来检测用户运动的角速度,根据上述两个检测信息和预设的判定条件,控制器直接来切换智能手环的状态,即由工作状态切换为休眠状态或由休眠状态切换为工作状态,从而避免了通过按键等手段来切换智能手环的状态,方便了用户的操作,使得用户在不需要使用智能手环时方便地切换到休眠状态,从而节省电能。此外,只有判断智能手环在穿戴状态下陀螺仪检测的角速度达到预设阈值才出发切换智能手环状态,避免了在未穿戴的情况下,误将休眠状态切换为工作状态而增加耗能。
[0051]请参考图2,图2为本实用新型一种具体实施方式所提供的智能手环的第一传感器的结构示意图。
[0052]在上述实施方式的基础上,本实用新型一种实施方式所提供的智能手环中,所述第一传感器具体为红外传感器,其包括:向所述手环本体的外界输出红外光线的红外发射二极管201;接收由所述手环本体的外界反射回来的红外光线的红外接收器202;控制所述红外发射二极管201发射红外光线,并根据所述红外接收器202的输出信息判断智能手环是否被穿戴的第一控制器204,在本实施方式中,红外发射二极管201不直接向红外接收器202发射红外光线。
[0053]其中,所述红外接收器包括:在接收到不小于预设光强阈值的所述红外光线时,输出低电平的第一红外子单元;在接收到小于预设光强阈值的所述红外光线时,输出高电平的第二红外子单元。所述第一控制器包括:在检测到所述第一红外子单元输出低电平时,判断所述智能手环被穿戴的第一判决器;在检测到所述第二红外子单元输出高电平时,判断所述智能手环未被穿戴的第二判决器。
[0054]在本实施方式中,优选红外发射二极管发射波长为940nm的红外光;红外接收器202为一带模拟输出接口的红外接收传感器,当红外接收器202接收到光强超过一定幅度的红外光时,会被触发输出低电平O伏,否则会输出高电平,优选高电平为3伏。红外发射二极管201和红外接收器202共同构成本装置的红外传感器105;
[0055]如图2所示,障碍物203能够阻挡红外传感器105向外界发射红外光,可以是人的手臂或任意可遮挡、反射红外光线的物质,但障碍物203与红外传感器105的垂直间距必须小于10cm,否则,反射回的红外光线不足以触发红外接收器202;第一控制器204每隔一段时间触发一次红外发射二极管201发射红外光线,并监测红外接收器202的输出状态;若红外接收器202输出状态为高电平,则判定手环未被穿戴;若红外接收器202输出状态为低电平0V,则判定手环已经被穿戴。
[0056]在本实施方式中,优选红外发射二极管的红外光线发射方向垂直于智能手环的中心线,即当人的手臂佩戴上智能手环后,红外光线被手臂所阻挡。进一步地,设置障碍物和红外传感器的垂直距离小于I cm时的光强为触发红外接收器输出低电平的红外光强阈值,这样可以有效避免红外传感器的误判。
[0057]需要说明的是,在本实施方式中,第一控制器204可以集成在控制器102中,也可以集成在红外传感器中,本实施方式对此并不做限定,具体视情况而定。
[0058]请参考图3,图3为本实用新型一个实施例所提供的智能手环的电容感应开关的结构示意图。
[0059]本实施方式所提供的智能手环还包括:控制所述充电电池供电的电容感应开关106。所述电容感应开关106包括:感应用户手指触碰的感应电极301;与所述感应电极301连接的参考电容Cl和感应电容C2,所述感应电容C2背离所述感应电极301的一端接地,其中,参考电容Cl的取值范围为1nF到80nF,感应电容C2的典型值为IpF到1pF;向所述参考电容Cl和感应电容C2重复充放电,并记录达到饱和状态时的充放电次数的第二控制器303。
[0060] 第二控制器303每隔一段时间,会通过端口 1l和102对参考电容C1和感应电容C2进行重复充放电,并记录达到饱和状态时的充放电次数;当用户的手指302触摸电容感应开关的感应电极301时,手指302与地之间形成一个与感应电容C2并联的寄生电容C3,其中寄生电容的典型值为IpF到2pF,会导致感应电容容量变大;此时,第二控制器303对电容器参考电容Cl、感应电容C2和寄生电容C3进行重复充放电,并记录达到饱和状态时的充放电次数,此时达到饱和状态时的充放电次数会变小。假设充放电达到饱和状态时,电容感应开关的感应电极301被触摸前的充放电次数为N1,电容感应开关的感应电极301被触摸后的充放电次数为N2,当设定充放电次数的变化量超过3%,即满足公式犯〈(1-3%)*见时,即可判定出该电容感应开关被触摸,根据电容感应开关的触碰,实现控制充电电池的供电、将智能手环与其他设备进行连接通信实现交互等功能。
[0061]需要说明的是,在本实施方式中,第二控制器可以集成在控制器中,也可以集成在电容感应开关中,本实施方式对此并不做限定,具体视情况而定。
[0062] 在本实用新型一种实施方式中,智能手环还包括:显示智能手环信息的显示器103,所述显示器优选低功耗的,具有一定柔性的OLED显示器。
[0063]综上所述,本实用新型实施例所提供的智能手环,通过红外传感器来检测智能手环是否被穿戴,采用陀螺仪来检测手环的运动状态。在检测到智能手环处于穿戴的情况下,当陀螺仪检测到的智能手环的运动的角速度达到预设的阈值时,将智能手环由工作状态切换到休眠状态或由休眠状态切换到工作状态,无需使用按键来进行状态的切换,操作简单,避免了频繁使用按键,保证了智能手环根据需要随时进入休眠状态以节省电能。
[0064]以上对本实用新型所提供一种智能手环进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型的核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种智能手环,其特征在于,包括: 手环本体; 内置于所述手环本体内,检测智能手环是否被穿戴的第一传感器; 内置于所述手环本体内,检测手腕运动的角速度的陀螺仪; 与所述第一传感器和所述陀螺仪连接,接收所述第一传感器检测的信息和所述陀螺仪检测的信息,并根据预设判定信息判断是否切换智能手环状态的控制器; 内置于所述手环本体内的充电电池。
2.根据权利要求1所述的智能手环,其特征在于,所述第一传感器包括: 向所述手环本体的外界输出红外光线的红外发射二极管; 接收由所述手环本体的外界反射回来的红外光线的红外接收器; 控制所述红外发射二极管发射红外光线,并根据所述红外接收器的输出信息判断智能手环是否被穿戴的第一控制器。
3.根据权利要求2所述的智能手环,其特征在于,所述红外接收器包括: 在接收到不小于预设光强阈值的所述红外光线时,输出低电平的第一红外子单元; 在接收到小于预设光强阈值的所述红外光线时,输出高电平的第二红外子单元。
4.根据权利要求3所述的智能手环,其特征在于,所述第一控制器包括: 在检测到所述第一红外子单元输出低电平时,判断所述智能手环被穿戴的第一判决器; 在检测到所述第二红外子单元输出高电平时,判断所述智能手环未被穿戴的第二判决器。
5.根据权利要求1至4任一项所述的智能手环,其特征在于,所述控制器包括: 存储当所述第一传感器检测到智能手环被穿戴的信息,且所述陀螺仪检测到的角速度超过预设阈值时,判定切换智能手环状态的判定信息的存储器。
6.根据权利要求5所述的智能手环,其特征在于,还包括:控制所述充电电池供电的电容感应开关。
7.根据权利要求6所述的智能手环,其特征在于,所述电容感应开关包括: 感应用户手指触碰的感应电极; 与所述感应电极连接的参考电容和感应电容,所述感应电容背离所述感应电极的一端接地; 向所述参考电容和感应电容重复充放电,并记录达到饱和状态时的充放电次数的第二控制器。
8.根据权利要求7所述的智能手环,其特征在于,还包括:显示智能手环信息的显示器。
9.根据权利要求8所述的智能手环,其特征在于,还包括:与所述充电电池连接的充电接口。
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