CN205899266U - 儿童智能手表 - Google Patents

Abstract

一种儿童智能手表，包括表带及表体，所述表体内设置有显示屏、按键、喇叭、CPU、电池、单片机和加速度传感器，所述加速度传感器分别连接所述CPU和单片机，所述单片机连接所述CPU，所述CPU、单片机及加速度传感器均连接所述电池；其中，当加速度传感器检测到所述儿童智能手表在移动时，输出中断信号至所述CPU与单片机，当CPU在预设时间内未接收到所述中断信号时，控制断开与所述电池之间的连接，当单片机监测到重新接收到所述中断信号时，输出开机信号至所述CPU，控制所述CPU重新连接所述电池。本实用新型结构简单，成本较低，在用户不使用该儿童智能手表的时候只有单片机和加速度传感器工作，减小了儿童智能手表的整机功耗，解决了儿童智能手表待机时间较短的问题。

Description

儿童智能手表

技术领域

本实用新型涉及智能可穿戴技术领域，特别是涉及一种儿童智能手表。

背景技术

随时科技的进步，智能可穿戴设备发展迅猛，其中，儿童智能手表得到人们的广泛关注，儿童智能手表是一种具有定位、通话、录音监听、数据传输、防止儿童丢失等功能的智能手表，监护人可以通过手机应用程序来查看儿童智能手表的位置、录音监听宝贝周围环境声音，从而可以了解佩戴者是否安全，给家长一种可以远程关怀小孩的一种方式。

由于电池技术的瓶颈和智能手表体积较小的原因，现有的儿童智能手待机时间普遍较短，用户体验较差，而提升儿童智能手待机时间的主要途径是降低手表功耗，通常的做法是在用户不再对手表进行操作时，通过软件使手表CPU休眠，以达到省电和降低功耗的目的，但此时手表仍然会有每小时2.5到3毫安的平均电流的消耗，而由于儿童智能手表的内置电池容量通常为300到400毫安时，因此现有降低功耗的方法无法使儿童智能手表的待机时间超出7天，待机时间较短。

实用新型内容

鉴于上述状况，有必要提供一种儿童智能手表，解决现有技术中儿童智能手表待机时间较短的问题。

一种儿童智能手表，包括表带及与所述表带连接的表体，所述表体内设置有显示屏、按键、喇叭、CPU、电池、单片机和加速度传感器，所述加速度传感器分别连接所述CPU和单片机，所述单片机连接所述CPU，所述CPU、单片机及加速度传感器均连接所述电池；其中，当所述加速度传感器检测到所述儿童智能手表在移动时，输出中断信号至所述CPU与单片机，当所述CPU在预设时间内未接收到所述中断信号时，控制断开与所述电池之间的连接，当所述单片机监测到重新接收到所述中断信号时，输出开机信号至所述CPU，控制所述CPU重新连接所述电池。

本实用新型提出的儿童智能手表，结构简单，成本较低，在用户不使用该儿童智能手表的时候只有单片机和加速度传感器工作，将现有技术中的通过CPU休眠来减小功耗的方法改为通过CPU关机来减小功耗，从而大大减小了用户不在使用儿童智能手表时的整机功耗，解决了儿童智能手表待机时间较短的问题。

上述儿童智能手表，其中，所述CPU的串行输出端口连接所述单片机的串行输入端口，当所述CPU控制断开与所述电池之间的连接时，通过所述串行输出端口输出关机状态信号至所述单片机的串行输入端口，控制所述单片机对所述加速度传感器发出的中断信号进行监测。

上述儿童智能手表，其中，所述加速度传感器的中断输出管脚连接所述CPU的第一中断输入管脚和所述单片机的第二中断输入管脚，当所述加速度传感器检测到所述儿童智能手表在移动时，通过所述中断输出管脚输出所述中断信号至所述第一中断输入管脚和所述第二中断输入管脚。

上述儿童智能手表，其中，所述单片机的GPIO端口连接所述CPU的开机管脚，当所述单片机监测到重新接收到所述中断信号时，通过所述GPIO端口输出开机信号至所述CPU的开机管脚。

上述儿童智能手表，其中，所述CPU包括计时单元，所述计时单元用于从未接收到所述加速度传感器输出的所述中断信号起开始计时，并在计时到预设时间时，通知所述CPU断开与所述电池之间的连接。

上述儿童智能手表，其中，所述CPU还包括预设时间设置单元，所述预设时间设置单元与所述计时单元连接，用于接收用户设置的所述预设时间，并将所述预设时间发送给所述计时单元。

上述儿童智能手表，其中，所述预设时间为十分钟。

上述儿童智能手表，其中，所述单片机内设有监测单元，所述监测单元用于在接收到所述CPU发出的所述关机状态信号后，监测所述第二中断输入管脚是否接收到所述中断信号。

上述儿童智能手表，其中，其特征在于，所述电池为充电锂电池。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例提出的儿童智能手表的结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例提出的儿童智能手表的结构框图；

图3为本实用新型第一实施例提出的儿童智能手表的电气连接示意图；

图4为本实用新型第一实施例提出的儿童智能手表的工作原理示意图。

主要元件符号说明

儿童智能手表 100； 表带 10

表体 20； CPU 201

电池 202； 单片机 203

加速度传感器 204； 计时单元 2011

预设时间设置单元 2012； 监测单元 2031

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1：

请参阅图1，本实用新型第一实施例提出的儿童智能手表100，其包括表带10及与所述表带10连接的表体20，所述表体20内设置CPU 201及电池202，所述表体20内进一步设有单片机203和加速度传感器204。所述CPU 201、单片机203及加速度传感器204均连接所述电池202，所述电池202用于向CPU 201、单片机203及加速度传感器204提供电源。所述加速度传感器204分别连接所述CPU 201和单片机203，所述加速度传感器204用于判断佩戴所述儿童智能手表100是否在移动，并在检测到儿童智能手表100在移动时，输出中断信号至CPU201与单片机203。当所述CPU 201在预设时间内未接收到加速度传感器204输出的中断信号时，判断用户此时已经没有在使用儿童智能手表100了，从而控制CPU 201关机，具体指控制断开CPU 201与电池202之间的连接，使电池202不再向CPU 201供电。此时单片机203开始监测加速度传感器204输出的中断信号，当单片机203监测到重新接收到加速度传感器204输出的中断信号时，输出开机信号至CPU 201，控制CPU 201重新开机，即控制CPU 201重新连接电池202，使电池202重新向CPU 201供电。

本实施例中的儿童智能手表，结构简单，成本较低，在用户不使用该儿童智能手表的时候，电池仅需向单片机和加速度传感器供电，将现有技术中的通过CPU休眠来减小功耗的方法改为通过CPU关机来减小功耗，从而大大减小了用户不在使用儿童智能手表时的整机功耗，解决了儿童智能手表待机时间较短的问题。

进一步地，在本实施例中，CPU 201的串行输出端口还连接单片机203的串行输入端口，当CPU 201在预设时间内未接收到加速度传感器204输出的中断信号，并断开与电池202之间的连接时，通过串行输出端口输出关机状态信号至单片机203的串行输入端口，以将关机的状态告知单片机，从而控制单片机203进入监测状态，此时单片机203开始持续对加速度传感器204发出的中断信号进行监测，以监测加速度传感器204是否重新发出中断信号。当监测到加速度传感器204重新发出中断信号时，便会输出开机信号给CPU 201，重新控制CPU 201开机。

本实施例中，优选地，预设时间可以为十分钟，CPU 201在十分钟持续未接收到加速度传感器204输出的中断信号时，判断用户此时已经没有在使用儿童智能手表100了，从而控制电池202断开与CPU 201的连接。可以理解的，在本实用新型的其他实施例中，该预设时间还可以为十五分钟或二十分钟，可以根据用户的需求而进行设定。

本实施例中，所述电池202可以为充电锂电池，所述加速度传感器204可以为压电式加速度传感器，可以理解的，在本实用新型的其它实施例中，所述加速度传感器204还可以为压阻式加速度传感器、电容式加速度传感器或伺服式加速度传感器的任意一种。

请参阅图2，所述单片机203的GPIO端口(General Purpose Input Output，通用输入/输出)连接所述CPU 201的开机管脚(Power_on)，所述单片机203通过所述GPIO端口向所述CPU 201发送开机信号。所述单片机203的串行输出/输入总线(UART_TXD，UART_RXD)分别连接所述CPU 201的串行输入/输出总线(UART_RXD，UART_TXD)，当CPU 201控制关机时，通过其串行输出端口输出关机状态信号至单片机203的串行输入端口，以控制单片机203开始对加速度传感器204发出的中断信号进行监测。所述加速度传感器204的中断输出管脚连接所述CPU 201的中断输入管脚(INT)和所述单片机203的中断输入管脚(INT)。所述CPU 201和所述单片机203均可以接收到所述加速度传感器204的中断输出管脚发出的中断信号，具体为所述CPU 201的中断输入管脚(INT)和所述单片机203的中断输入管脚(INT)分别接收所述加速度传感器204的中断输出管脚发出的中断信号。

请参阅图3，所述CPU 201包括计时单元2011，所述计时单元2011用于测试所述CPU201用于从未接收到加速度传感器204输出的中断信号起开始计时，并在计时到预设时间时，通知CPU 201关机，即断开与电池202之间的连接。进一步地，所述CPU 201还可以包括预设时间设置单元2012，所述预设时间设置单元2012与计时单元2011连接，用于接收用户设置的预设时间至，并将该预设时间值发送给计时单元2011进行设置。从而用户可以根据需求自定义设置该预设时间值。可以理解的，本实用新型中，该预设时间也可以为出厂默认值，例如优选地为十分钟。

所述单片机203内设有监测单元2031，所述监测单元2031用于在接收到所述CPU201发出的关机状态信号后，监测所述加速度传感器204的中断输出管脚发出的中断信号，即监测单片机203的中断输入管脚的是否接收到中断信号。

本实施例的工作原理如下：

加速度传感器204检测到佩戴所述儿童智能手表100的使用者在移动时，说明此时所述儿童智能手表100处于使用状态，此时，加速度传感器204会通过加速度传感器204的中断输出管脚发出中断信号传递给CPU 201，CPU 201的中断输入管脚(INT)到检测该中断信号后，CPU 201持续工作。

当加速度传感器204检测到佩戴所述儿童智能手表100的使用者未在移动时，说明此时所述儿童智能手表100处于未使用状态，此时，加速度传感器204会不再给CPU 201发出中断信号，计时单元2011对CPU 201未接收到加速度传感器204发出的中断信号的持续时间进行计时，当计时单元2011持续计时的时间大于一预设的时间阈值时，则判定手表处于长期未使用状态，例如该预设的时间阈值为10分钟，当计时单元2011记录的持续时间超过10分钟时，向CPU 201发出关机信号，CPU 201关机。在CPU 201关机时，CPU 201会通过CPU 201的串行输出端口UART_TXD将关机的状态发送给单片机203的串行输入端口UART_RXD，此时，单片机203的监测单元2031开始持续监测加速度传感器204的中断输出管脚发出的中断信号。此时儿童智能手表100处于休眠状态，且CPU 201处于关机状态，整个手表只有单片机203和加速度传感器204在工作，本实施例中，整个手表的平均电流消耗为20到25微安，手表功耗大大降低。

进一步地，当监测单元2031检测到加速度传感器204发出了中断信号时，单片机203判断此时是用户重新开始使用了手表，则会立即进行CPU的开机操作，具体步骤为通过单片机203的GPIO端口给CPU 201的开机管脚(Power_on)发出开机信号，此时CPU 201开机，用户可以正常使用手表。

通过电流测试系统检测，本实施例提出的儿童智能手表100在待机时的整机功耗为20到25微安，而现有技术的儿童智能手表在待机时的整机功耗为2.5到3毫安，对比现有技术，本实施例的功耗降低明显。

实施例2：

本实用新型第二实施例提出的儿童智能手表，作为本实用新型第一实施例的一种改进，表体20的内部增加了GPS定位电路，所述GPS定位电路与所述CPU 201连接，所述GPS定位电路用于定位佩戴者的位置，防止佩戴者走丢。当CPU 201关机时，GPS定位电路也处于断电状态。

实施例3：

本实用新型第三实施例提出的儿童智能手表，作为本实用新型第二实施例的一种改进，表体20的内部还包括触控显示器，所述触控显示器与所述CPU 201连接，触控显示器用于便于佩戴者操作，提升使用体验，具体的，所述触控显示器为电容式触控显示器。当CPU201关机时，所述触控显示器也处于断电状态。

实施例4：

本实用新型第四实施例提出的儿童智能手表，作为本实用新型第三实施例的一种改进，表体20的内部进一步包括蓝牙组件，所述蓝牙组与所述CPU 201连接，所述蓝牙组件用于通过蓝牙无线连接的方式连接其它外部设备，进一步提升用户体验。当CPU 201关机时，所述蓝牙组件也处于断电状态。

需要说明的是，在实际应用中，上述所有可选实施方式可以采用结合的方式任意组合，形成本实用新型的可选实施例。

本实用新型提出的儿童智能手表，结构简单，成本较低，在用户不使用该儿童智能手表的时候只有单片机和加速度传感器工作，将现有技术中的通过CPU休眠来减小功耗的方法改为通过CPU关机来减小功耗，从而大大减小了用户不在使用儿童智能手表时的整机功耗，解决了儿童智能手表待机时间较短的问题。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种儿童智能手表，包括表带及与所述表带连接的表体，其特征在于，所述表体内设置有显示屏、按键、喇叭、CPU、电池、单片机和加速度传感器，所述加速度传感器分别连接所述CPU和单片机，所述单片机连接所述CPU，所述CPU、单片机及加速度传感器均连接所述电池；其中，当所述加速度传感器检测到所述儿童智能手表在移动时，输出中断信号至所述CPU与单片机，当所述CPU在预设时间内未接收到所述中断信号时，控制断开与所述电池之间的连接，当所述单片机监测到重新接收到所述中断信号时，输出开机信号至所述CPU，控制所述CPU重新连接所述电池。

2.根据权利要求1所述的儿童智能手表，其特征在于，所述CPU的串行输出端口连接所述单片机的串行输入端口，当所述CPU控制断开与所述电池之间的连接时，通过所述串行输出端口输出关机状态信号至所述单片机的串行输入端口，控制所述单片机对所述加速度传感器发出的中断信号进行监测。

3.根据权利要求2所述的儿童智能手表，其特征在于，所述加速度传感器的中断输出管脚连接所述CPU的第一中断输入管脚和所述单片机的第二中断输入管脚，当所述加速度传感器检测到所述儿童智能手表在移动时，通过所述中断输出管脚输出所述中断信号至所述第一中断输入管脚和所述第二中断输入管脚。

4.根据权利要求1或2所述的儿童智能手表，其特征在于，所述单片机的GPIO端口连接所述CPU的开机管脚，当所述单片机监测到重新接收到所述中断信号时，通过所述GPIO端口输出开机信号至所述CPU的开机管脚。

5.根据权利要求1所述的儿童智能手表，其特征在于，所述CPU包括计时单元，所述计时单元用于从未接收到所述加速度传感器输出的所述中断信号起开始计时，并在计时到预设时间时，通知所述CPU断开与所述电池之间的连接。

6.根据权利要求5所述的儿童智能手表，其特征在于，所述CPU还包括预设时间设置单元，所述预设时间设置单元与所述计时单元连接，用于接收用户设置的所述预设时间，并将所述预设时间发送给所述计时单元。

7.根据权利要求5或6所述的儿童智能手表，其特征在于，所述预设时间 为十分钟。

8.根据权利要求3所述的儿童智能手表，其特征在于，所述单片机内设有监测单元，所述监测单元用于在接收到所述CPU发出的所述关机状态信号后，监测所述第二中断输入管脚是否接收到所述中断信号。

9.根据权利要求1任意一项所述的儿童智能手表，其特征在于，所述电池为充电锂电池。