实用新型内容
本实用新型实施例的目的在于提供一种电池续航能力较强的穿戴设备。
本实用新型实施例提供了一种穿戴设备,包括:设备主体、按钮、第一固定带、第二固定带和电路板;其中,
所述设备主体内设置有主体电池安装位,所述第一固定带和/或所述第二固定带上设置有辅助电池安装位,所述主体电池安装位安装有主体电池,所述辅助电池安装位用于安装可插拔的辅助电池;
所述第一固定带的一端与所述设备主体的第一端面相连接,所述第二固定带的一端与所述设备主体的第二端面相连接,所述第一固定带的另一端与所述第二固定带的另一端位置可调地相连接,所述第一固定带和所述第二固定带用于将所述设备主体固定于人体的手臂部位,其中,所述第一端面和所述第二端面为所述设备主体相对的两个端面;
所述设备主体的第三端面设置有按钮安装孔,所述按钮的一部分安装于所述按钮安装孔内,所述按钮的另一部分位于所述按钮安装孔外侧,所述按钮用于启动所述设备主体或关闭所述设备主体,其中,所述第三端面为:与所述第一端面和所述第二端面相邻且远离人体手背的端面;
所述电路板设置在所述设备主体内,所述电路板包括检测装置和处理器,所述处理器分别与所述按钮、所述检测装置、所述主体电池安装位和所述辅助电池安装位电连接,所述检测装置还与所述主体电池安装位和所述辅助电池安装位电连接,所述检测装置用于检测所述辅助电池安装位的辅助电池的安装状态、获取所述主体电池的电压和当前处于插入状态的辅助电池的电压,并将所述电压值发送给所述处理器,所述处理器用于根据所述电压值,从所述主体电池和当前处于插入状态的辅助电池中选取电压值最大的第一电池,并控制所述第一电池向所述设备主体供电。
进一步地,上述穿戴设备还包括:寄存器;其中,
所述寄存器与所述处理器电连接,所述寄存器用于存储所述主体电池和当前处于插入状态的辅助电池中至少两个电池的标记位信息;
当所述检测装置检测到当前的供电电池为第一辅助电池,且所述第一辅助电池被拔出时,所述处理器根据所述寄存器内存储的信息,从所述主体电池和当前处于插入状态的辅助电池中选取第三电池,通过所述第三电池向所述设备主体供电。
进一步地,上述穿戴设备中,
所述处理器、所述主体电池安装位和所述辅助电池安装位与充电装置电连接;
所述处理器还用于根据所述电压值,从所述主体电池和当前处于插入状态的辅助电池中选取电压值最小的第四电池,并控制所述充电装置向所述第四电池充电。
进一步地,上述穿戴设备还包括:投影器和触摸屏;其中,
所述投影器和所述触摸屏均与所述处理器电连接;
所述触摸屏覆盖于所述设备主体的上表面,所述触摸屏用于接收触摸指令;
所述设备主体的第四端面上设置有投影器安装孔,所述投影器安装于所述投影器安装孔内,并且,所述投影器用于发射投影光束,其中,所述第四端面为与所述第三端面相对的端面。
进一步地,上述穿戴设备中,所述设备主体为手表型穿戴设备的表盘,所述第一固定带和所述第二固定带为手表型穿戴设备的表带。
进一步地,上述穿戴设备中,
所述辅助电池安装位均匀分布于所述第一固定带;和/或,
所述辅助电池安装位均匀分布于所述第二固定带。
进一步地,上述穿戴设备中,所述辅助电池安装位的数量为多个。
进一步地,上述穿戴设备中,所述第一固定带沿长度方向设置有多个第一连接部,所述第二固定带设置有第二连接部,所述第二连接部可与不同位置的所述第一连接部相插接。
进一步地,上述穿戴设备中,所述第一连接部为设置于所述第一固定带上的通孔,所述第二连接部为设置于所述第二固定带的凸起,所述凸起可插接于所述通孔内。
进一步地,上述穿戴设备中,所述凸起与所述通孔为过盈配合。
本实用新型实施例了一种穿戴设置。该穿戴设备包括:设备主体、按钮、第一固定带、第二固定带和电路板。其中,设备主体内设置有主体电池安装位,第一固定带和/或第二固定带上设置有辅助电池安装位,主体电池安装位安装有主体电池,辅助电池安装位用于安装可插拔的辅助电池。电路板设置在设备主体内,电路板包括检测装置和处理器,处理器分别与按钮、检测装置、主体电池安装位和辅助电池安装位电连接,检测装置还与主体电池安装位和辅助电池安装位电连接,检测装置用于检测辅助电池安装位的辅助电池的安装状态、获取主体电池的电压和当前处于插入状态的辅助电池的电压,并将电压值发送给处理器,处理器用于根据该电压值,从主体电池和当前处于插入状态的辅助电池中选取电压值最大的第一电池,并控制第一电池向设备主体供电。可以看出,本实用新型实施例中,穿戴设备可以安装有一块主体电池和多块可插拔的辅助电池,并且,该设备主体可以由主体电池和当前处于插入状态的辅助电池中电压值最大的第一电池来供电,这样可以较好地保证供电电池的选取方案始终为最优的方案,即向设备主体供电的电池始终为可用的电池中电量最为充足的电池,最终较好地保证了设备主体的正常工作。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
参见图1、图2,图中示出了本实用新型实施例提供的穿戴设备的优选结构。如图1、图2所示,该穿戴设备可以包括:设备主体1、按钮(由于遮挡未示出)、第一固定带3、第二固定带4和电路板。其中,设备主体1内设置有主体电池安装位(由于遮挡未示出),第一固定带3和/或第二固定带4上设置有辅助电池安装位2,主体电池安装位安装有主体电池,辅助电池安装位2用于安装可插拔的辅助电池。本实施例中,辅助电池可以随时从辅助电池安装位2中拔出或者随时插入到辅助电池安装位2中。辅助电池安装位2的数量可以为一个、两个或者多个,其具体数量可以根据实际情况来确定,本实施例对此不做任何限定。具体实施时,第一固定带3的一端(图1中所示的右端)与设备主体1的第一端面相连接,第二固定带4的一端(图1中所示的左端)与设备主体1的第二端面相连接,第一固定带3的另一端(由于遮挡未示出)与第二固定带4的另一端(由于遮挡未示出)位置可调地相连接,第一固定带3和第二固定带4用于将设备主体1固定于人体的手臂部位,其中,第一端面和第二端面为设备主体1上相对的两个端面。具体地,第一固定带3的一端与设备主体1的第一端面,以及第二固定带4的一端与设备主体1的第二端面之间可以为可拆卸的连接,例如卡接等,以方便第一固定带3和第二固定带4的更换。第一固定带3的另一端与第二固定带4的另一端之间位置可调地相连接的实现方式多样。如图1所示,第一固定带3上可以沿长度方向设置有多个第一连接部31,第二固定带4可以设置有第二连接部41,第二连接部41可以与不同位置的第一连接部31相插接。
下面列举第一连接部31和第二连接部41之间的一种具体的插接方式。
如图1所示,第一连接部31可以为设置于第一固定带3上的通孔,第二连接部41可以为设置于第二固定带4上的凸起,该凸起可以为柱状凸起,该凸起可以插接于该通孔内。在佩戴该穿戴设备时,只需要将第一固定带3和第二固定带4绕设在人体的手臂位置,同时使凸起插接到对应位置的通孔内,即可将该穿戴设备可靠地固定于人的手臂上,故该穿戴设备佩戴起来非常方便。优选地,上述凸起与上述通孔之间可以为过盈配合,这样可以较好地保证第一连接部31和第二连接部41之间的可靠连接,大大地降低了由于第一连接部31和第二连接部41在使用过程中脱离开来而造成该穿戴设备从人的手臂上滑落下来甚至是遗失的风险。
本实施例中,设备主体1的第三端面设置有按钮安装孔(由于遮挡未示出),按钮的一部分安装于该按钮安装孔内,按钮的另一部分位于按钮安装孔外侧,该按钮用于启动设备主体1或者关闭设备主体1,其中,第三端面为与第一端面和第二端面相邻且远离人体手背的端面。具体实施时,该穿戴设备可以为手表型穿戴设备,这时,设备主体1即为该手表型穿戴设备的表盘,第一固定带3和第二固定带4为该手表型穿戴设备的表带。若按钮置于使设备主体1启动的档位,该设备主体1即正常工作,以对当前时间进行显示,若按钮置于使设备主体1关闭的档位,该设备主体1就停止工作,以停止对当前的时间进行显示。当然,该穿戴设备也可以为其他类型的穿戴设备,具体可以根据实际情况来确定,本实施例对此不做任何限定。
本实施例中,电路板可以设置在设备主体1内,电路板可以包括检测装置和处理器。其中,处理器分别与按钮、检测装置、主体电池安装位和辅助电池安装位2电连接,检测装置还与主体电池安装位和辅助电池安装位2电连接,检测装置用于检测辅助电池安装位2的辅助电池的安装状态、获取主体电池的电压和当前处于插入状态的辅助电池的电压,并将电压值发送给处理器,处理器用于根据电压值,从主体电池和当前处于插入状态的辅助电池中选取电压值最大的第一电池,并控制第一电池向设备主体1供电。
其中,当辅助电池插入或拔出辅助电池安装位2时,该辅助电池安装位2的ID引脚的电平信号将会发生变化。具体地,当辅助电池插入到某一辅助电池安装位2时,该辅助电池安装位2的ID引脚的电平信号将会由高到低;相反,当辅助电池从某一辅助电池安装位2拔出时,该辅助电池安装位2的ID引脚的电平信号将会由低到高。这样,检测装置根据辅助电池安装位2的ID引脚的电平信号的变化即可获知辅助电池安装位2的辅助电池的安装状态,从而确定当前状态下哪些辅助电池安装位2中安装有辅助电池,哪些辅助电池安装位2未安装辅助电池,进而确定了当前有哪些辅助电池处于插入状态。接下来,检测装置会获取主体电池和当前处于插入状态的辅助电池的电压值,并将这些电压值发送给处理器,处理器会选出电压值最大的第一电池,并控制第一电池向设备主体1供电。
可以看出,现有技术中,穿戴设备,例如手表型穿戴设备通常仅具有一块电池,即使该电池的电量非常低,该穿戴设备中的设备主体1也只能由这块电池来供电,这样很有可能会由于该电池的续航能力不足而影响到该穿戴设备的正常使用。相比较而言,本实用新型实施例中,穿戴设备可以安装有一块主体电池和多块可插拔的辅助电池,并且,该设备主体1可以由主体电池和当前处于插入状态的辅助电池中电压值最大的第一电池来供电,这样可以较好地保证供电电池的选取方案始终为最优的方案,即向设备主体1供电的电池始终为可用的电池中电量最为充足的电池,最终较好地保证了设备主体1的正常工作。
上述实施例中,当选出第一电池来为设备主体1供电后,在辅助电池安装位2中的辅助电池的安装状态不发生变化的情况下,随着供电过程的持续进行,第一电池内的电压将会逐渐减小,当第一电池的电压减小到某一程度时,通过第一电池来进行供电可能就不是最优的供电方案了,故为了使供电方案最优,检测装置可以周期性地获取主体电池的电压和当前处于插入状态的辅助电池的电压,并将电压值发送给处理器,处理器从主体电池和当前处于插入状态的辅助电池中选取电压值最大的第二电池。其中,检测装置获取主体电池的电压和当前处于插入状态的辅助电池的电压的具体周期值可以为10秒,当然,上述周期值的具体取值并限于10秒,具体可以根据实际情况来确定,本实施对此不做任何限定。当第一电池的供电时间较短,电量消耗较少时,第一电池和第二电池为同一块电池,这时,当前的供电电池仍为第一电池;当第一电池的供电时间较长,电量消耗较多时,第一电池与第二电池并不是同一块电池,接着,处理器会判断第二电池与第一电池的电压差值是否大于预设的供电压差阈值,例如0.3V,若是,处理器就会终止第一电池向设备主体1的供电,而控制第二电池向设备主体1进行供电。
可以看出,本实施例较好地保证了向设备主体1供电的电池始终为电压值较大的电池,从而可靠地保证了该穿戴设备的正常工作。
上述实施例中,由于辅助电池均为可插拔的电池,各辅助电池可以随时从辅助电池安装位2拔出或者插入到辅助电池安装位2中,因此,在整个供电过程中,可能会存在着一种情况:当前的供电电池为一辅助电池,且该辅助电池在供电过程中突然被拔出,这时该辅助电池就无法继续为设备主体1供电了,处理器需要根据其内部定义的软件程序从主体电池和当前处于插入状态的辅助电池中选取另一电池来为设备主体1供电,而该过程需要耗费较长的时间,在选择供电电池的这段时间内,设备主体1将无法正常地工作。
为了较好地解决上述问题,该穿戴设备还可以包括:寄存器。其中,寄存器与处理器电连接,寄存器用于存储主体电池和当前处于插入状态的辅助电池中至少两个电池的标记位信息。具体地,寄存器可以置于一集成电路内部。寄存器内存储的标记位信息可以为两个,这两个标记位信息可以为电压值最大的两个电池的信息,即电压值最大的第一电池的信息和电压值仅次于第一电池的第三电池的信息。当检测装置检测到当前的供电电池为第一辅助电池,且第一辅助电池被拔出时,处理器会根据寄存器内存储的信息,从主体电池和当前处于插入状态的辅助电池中选取第三电池,通过第三电池向设备主体1供电。同时,处理器还可以对寄存器内存储的信息进行更新,以使寄存器内存储的信息始终为当前状态下可用的电池中电压值最大的两个电池的信息。
可以看出,由于第一辅助电池被拔出时,处理器可以直接根据寄存器内存储的信息,直接选择第三电池来向设备主体1供电,该过程是以纯硬件的方式实现的,不需要通过软件操作来实现,故该过程所需花费的时间非常短,远小于通过处理器内部的软件定义的程序来选择另一供电电池所需花费的时间,从而有效地保证了设备主体1的正常工作。
在供电过程中,若一辅助电池被从辅助电池安装位2中拔出或者插入到辅助电池安装位2中,并且,该辅助电池非当前的供电电池时,第一电池仍然可以向设备主体1正常供电,不过此时寄存器内存储的信息可能就不是当前状态下电压值最大的两个电池的信息了。因此,检测装置可以获取主体电池的电压和当前处于插入状态的辅助电池的电压,并从主体电池和当前处于插入状态的辅助电池中选取电压值最大的第五电池和电压值仅次于第五电池的第六电池,并将寄存器内存储的信息替换为第五电池的信息和第六电池的信息,以实现对寄存器内存储的信息的更新。
上述实施例中,当主体电池和当前处于插入状态的辅助电池的电压值均较小时,这些电池的电压可能不足以向设备主体1正常供电,为了保证在设备主体1工作时,这些电池能够正常地供电,需要向这些电池进行充电。
为了实现对电池的充电,处理器、主体电池安装位和辅助电池安装位2还可以与充电装置电连接。具体实施时,处理器还可以根据其获取到的主体电池和当前处于插入状态的辅助电池的电压值,从主体电池和当前处于插入状态的辅助电池中选取电压值最小的第四电池,并控制充电装置向第四电池充电。这样,随着充电过程的进行,第四电池的电压值将会逐渐增加,当第四电池的电压值增加到某一值时,第四电池的电压即可达到向设备主体1正常供电的最低电压值。
上述实施例中,在选取第四电池,并通过充电装置向第四电池充电后,随着充电过程的持续进行,第四电池内的电压将会逐渐增加。这时,检测装置也可以周期性地获取主体电池的电压和当前处于插入状态的辅助电池的电压,并将电压值发送给处理器,处理器从主体电池和当前处于插入状态的辅助电池中选取电压值最小的第七电池。其中,检测装置获取主体电池的电压和当前处于插入状态的辅助电池的电压的具体周期值可以为10秒,当然,上述周期值的具体取值并限于10秒,具体可以根据实际情况来确定,本实施对此不做任何限定。当第四电池的充电时间较短时,第四电池的电量仍较小,这时第四电池和第七电池为同一块电池,当前的充电电池仍为第四电池;当第四电池的充电时间较长时,第四电池的电压会有较大程度的增加,此时第四电池和第七电池并不是同一块电池,处理器会判断第四电池与第七电池的电压差值是否大于预设的充电压差阈值,例如0.3V,若是,处理器就会控制充电装置停止向第四电池充电,转而向第七电池进行充电。
可以看出,本实施例可以较好地保证当前可以被充电的各电池的电压较为均衡,不会出现一个电池一直被充电,而其余电池一直处于未充电状态的情况。
需要说明的是,在整个充电过程中,寄存器内也可以存储电压值最小的两个电池的标记位信息,并且,寄存器可以实时地更新其内部存储的信息,使其内部存储的信息始终为当前状态下电压值最小的两个电池的信息。
进一步地,上述实施例中,该穿戴设备还可以包括:投影器和触摸屏。其中,该投影器可以为激光扫描式投影器。投影器和触摸屏均与处理器电连接,触摸屏覆盖于设备主体1的上表面(相对于该穿戴设备的正常使用状态而言),触摸屏用于接收触摸指令,设备主体1的第四端面上设置有投影器安装孔,投影器安装于投影器安装孔内,并且,投影器用于发射投影光束,其中,第四端面为与第三端面相对的端面。具体地,该投影光束可以投影到任何可显示投影的装置上。这样,当触摸屏接收到触摸指令时,处理器可以向投影器发送一控制信号,以使该投影器向外发射投影光束,从而将原本在设备主体1上进行显示的信息在可显示投影的装置上进行显示。
优选地,辅助电池安装位2可以均匀分布于第一固定带3;和/或,辅助电池安装位2可以均匀分布于第二固定带4,这样,辅助电池安装位2加工起来非常方便。
下面以穿戴设备内部的电路结构为图3中所示的情况为例对该穿戴设备的的充电过程与放电过程的具体工作原理进行说明。
如图3所示,该电路中具有电路板51和多个电路单元。其中,电路板51内集成有检测装置和处理器。每个电路单元中都具有电池安装位53、二极管54、第一开关55和第二开关56,电池安装位53、二极管54和第一开关55依次串联,第二开关56与二极管54并联,并且,可以认为最靠近电路板51的电路单元中的电池安装位53为主体电池安装位,该主体电池安装位中安装有主体电池,其余的电路单元中的电池安装位53均为辅助电池安装位,该辅助电池安装位用于安装可插拔的非主体电池,即辅助电池,当然也可以认为最靠近电路板51的电路单元中的电池安装位53为辅助电池安装位,其余电路单元中的某一个电池安装位53为主体电池安装位,本实施例对此不做任何限定。具体实施时,二极管4可以为肖特基二极管。
一般而言,对于图3中的电路来说,各电路单元中的第一开关55通常处于闭合状态。具体实施时,当整个电路处于放电状态时,电路板51在获取了主体电池的电压和当前处于插入状态的辅助电池的电压后,电路板51会选取电压值最大的第一电池,将第一电池作为当前的供电电池。当通过第一电池向设备主体供电时,第一电池有两种可选的供电方案:一种供电方案是第二开关56断开,电流依次流经第一电池所在的电池安装位53、二极管54和第一开关55以向设备主体供电,此时二极管54上会存在着0.3V左右的压降,这种情况可以简单理解为:还未真正开始供电的情况下电路单元的电压已有了损失;另一种供电方案是第二开关56闭合,这时第二开关56将二级管54短路,电流依次流经安装有第一电池的电池安装位53、第二开关56和第一开关55以向设备主体供电,第二开关56上不存在压降。很明显,对于各电路单元而言,以上两种供电方式中,由于后者不存在二极管4上的压降,故后者是较佳的供电方案,其供电效率更高。因此,当电路板51选取第一电池之后,电路板51会将第一电池所在的电路单元上的第二开关56置于闭合状态,而其他可用的电路单元(即除了第一电池所在的电路单元外,电池安装位53中安装有电池的电路单元)上的第二开关56则置于断开状态。
假如图3中最靠近电路板51的电路单元中的电池安装位53为主体电池安装位,且该主体电池安装位安装有主体电池,另外两个电路单元中的电池安装位为辅助电池安装位,且电路板51已经检测到这两个辅助电池安装位中均安装有辅助电池。接下来,电路板51会获取主体电池的电压和两个辅助电池的电压,假设主体电池的电压为3.5V,离电路板51最远的辅助电池的电压为3.4V,另一个辅助电池的电压为3.8V,这时,电路板51会选出电压值为3.8V的辅助电池,将该辅助电池作为当前的供电电池,电路板51会控制电压值为3.8V的辅助电池所在的电路单元上的第二开关56闭合,而另外两个电路单元上的第二开关56处于断开状态,这样电压值为3.8V的辅助电池向设备主体供电,同时,由于电压值为3.8V的辅助电池的电压值最大,故该辅助电池所在的电路单元将会抑制另外的两个电路单元,从而使另外的两个电路单元无法向设备主体供电。随着电压值为3.8V的辅助电池的不断供电,该辅助电池的电压可能会由3.8V减少到3.05V,由于二极管54上存在着0.3V左右的压降,主体电池所在的电路单元可以向设备主体提供3.2V的电压,而另一个辅助电池所在的电路单元可以向设备主体提供3.1V的电压,可以看出,主体电池所在的电路单元和另一个辅助电池所在的电路单元可以向设备主体提供的电压均大于当前供电电池的电压,此时三个电池可以一同向设备主体供电,以保证设备主体的正常工作。
当整个电路处于充电状态时,整个电路的工作原理与充电过程的工作原理类似,电压值最小的电池所在的电路单元上的第二开关6也会处于闭合状态,而其余电池所在的电路单元上的第二开关6则置于断开状态,具体充电原理参照上述说明即可,在此不再赘述。
综上,本实用新型实施例提供的穿戴设备可以保证向设备主体供电的电池始终为可用的电池中电量最为充足的电池,最终较好地保证了该穿戴设备的正常工作。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本实用新型的保护范围内。