CN206459754U - 一种可穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可穿戴设备，包括：至少一个温度传感器、微处理器和测温结果提示装置；所述温度传感器能够将外界入射的光信号转换为电信号；所述微处理器与所述温度传感器连接，对所述温度传感器输出的电信号进行处理得到能够判断测温结果是否符合预设要求的指标；所述微处理器与所述测温结果提示装置连接，根据所述能够判断测温结果是否符合预设要求的指标控制所述测温结果提示装置开始/停止工作。本方案实现了可穿戴设备的测温以及测温结果的状态提示功能，即外界物体温度的智能化监测功能，供用户在多种场景下直接利用便携的可穿戴设备来发挥该温度监测功能，十分便捷可靠，符合用户需求。

Description

一种可穿戴设备

技术领域

本实用新型涉及可穿戴智能设备领域，尤其涉及一种可穿戴设备。

背景技术

随着移动互联网技术的快速发展，可穿戴设备日新月异，在互联网领域不断掀起新高潮，其关注度、需求度都在不断提升。现有技术中，可穿戴设备往往忽略了对于外界物体的温度监测功能的设置，当用户在日常生活中遇到需要进行温度测量的场景时，不能利用随身便携的可穿戴设备来实现温度监测效果是当前可穿戴设备在发展过程中的缺陷之一。

因此，如何实现可穿戴设备的温度监测功能并对用户加以提示，是当前亟待解决的问题。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提供了一种可穿戴设备，以解决上述问题或者至少部分地解决上述问题。

本实用新型提供了一种可穿戴设备，包括：至少一个温度传感器、微处理器和测温结果提示装置；

温度传感器能够将外界入射的光信号转换为电信号；

微处理器与温度传感器连接，对温度传感器输出的电信号进行处理得到能够判断测温结果是否符合预设要求的指标；

微处理器与测温结果提示装置连接，根据能够判断测温结果是否符合预设要求的指标控制测温结果提示装置开始/停止工作。

可选地，所述测温结果提示装置包括：设置于可穿戴设备的外壳上的第一发光二极管和第二发光二极管；所述第一发光二极管与所述微处理器连接，所述第二发光二极管与所述微处理器连接；所述微处理器根据所述能够判断测温结果是否符合预设要求的指标控制所述第一发光二极管和所述第二发光二极管的亮灭。

可选地，所述测温结果提示装置还包括：扬声器；所述扬声器与所述微处理器连接；所述微处理器根据所述能够判断测温结果是否符合预设要求的指标控制所述扬声器的发声；

和/或，

所述测温结果提示装置还包括：振动马达；所述振动马达与所述微处理器连接；所述微处理器根据所述能够判断测温结果是否符合预设要求的指标控制所述振动马达的振动。

可选地，可穿戴设备上还设置有显示屏；

微处理器对温度传感器输出的电信号进行处理得到测温结果；

微处理器还与显示屏连接，控制显示屏显示测温结果。

可选地，第一发光二极管与第二发光二极管均为单色发光二极管，第一发光二极管与第二发光二极管具有不同的发光颜色；

第一发光二极管和第二发光二极管分别设置于可穿戴设备的显示屏的上下两侧；

或者，

第一发光二极管和第二发光二极管分别设置于可穿戴设备的显示屏的左右两侧。

可选地，温度传感器为红外温度传感器；

红外温度传感器将外界入射的红外光信号转换为电信号并输出。

可选地，红外温度传感器包括：光学系统和光电探测器；

光学系统设置于可穿戴设备的外壳上，光学系统将外界入射的红外光会聚入射至光电探测器上；

光电探测器将入射到其上的光信号转换为电信号并输出。

可选地，当可穿戴设备包括多个红外温度传感器时，多个红外温度传感器对应的多个光学系统设置于可穿戴设备的外壳的同一区域内。

可选地，可穿戴设备还包括：运算放大器和模数转换器；

红外温度传感器与运算放大器连接，运算放大器与模数转换器连接，模数转换器与微处理器连接；

红外温度传感器输出的电信号经过运算放大器的放大处理以及模数转换器的模数转换后输入至微处理器。

可选地，可穿戴设备还包括：补偿电路；

补偿电路与微处理器连接，补偿电路能够对红外温度传感器输出的电信号进行信号补偿。

可选地，可穿戴设备为智能手表或智能手环。

由上述可知，本实用新型提供的这种可穿戴设备通过温度传感器接收入射的光信号并转换为电信号以反映外界物体的热辐射强度，微处理器对温度传感器输出的电信号进行处理可以得到外界物体的测温结果，进而可以得到能够判断测温结果是否符合预设要求的指标，微处理器根据该指标控制测温结果提示装置的工作状态，即通过测温结果提示装置的工作状态来向佩戴可穿戴设备的用户传达外界物体的测温结果的状况，以使得用户可以根据该状况来进行后续的操作，实现了可穿戴设备的测温以及测温结果的状态提示功能，即外界物体温度的智能化监测功能，供用户在多种场景下直接利用便携的可穿戴设备来发挥该温度监测功能，十分便捷可靠，符合用户需求。

附图说明

图1示出了根据本实用新型一个实施例的一种可穿戴设备的原理框图；

图2示出了根据本实用新型一个实施例的一种可穿戴设备的示意图；

图3示出了根据本实用新型一个实施例的可穿戴设备的工作原理图；

图4示出了根据本实用新型另一个实施例的可穿戴设备的工作原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

图1示出了根据本实用新型一个实施例的一种可穿戴设备的原理框图。如图1所示，可穿戴设备100包括：微处理器110、温度传感器120(可以有一个或多个温度传感器120，图1仅示出一个为例)和测温结果提示装置130。

温度传感器120能够将外界入射的光信号转换为电信号。本方案中的温度传感器120是非接触式的温度传感器，其原理是：通过接收物体所辐射的光信号来获知物体的热辐射强度，依据物体的热辐射强度进而获知物体温度。其优点是能够不接触被测物体而测量物体温度、能够测量运动物体的温度且在测量过程中不破坏被测物体的温度场，温度响应范围较广。

微处理器110与温度传感器120连接，对温度传感器120输出的电信号进行处理得到能够判断测温结果是否符合预设要求的指标。在本实施例中，温度传感器120输出的电信号的信息能够与热辐射强度相关联，则微处理器 110通过对温度传感器120输出的电信号的处理能够得到相应的热辐射强度，进而能够得到相应的测温结果，在得到测温结果的基础上，根据预设策略能够得到能够判断测温结果是否符合预设要求的指标。其中，预设策略是指微处理器110内部预存的符合需求的算法逻辑，例如，在连续多次测量后得到多个测温结果后，微处理器110可以对多个测温结果进行平滑处理或均值处理等得到一个处理后的测温结果，再通过将该处理后的测温结果与预设阈值进行比较得出测温结果是否满足预设要求的判断结果，该判断结果可以用数字信号进行表示，即得到能够判断测温结果是否符合预设要求的指标。同理地，其他为了提高精度的算法逻辑均可以作为微处理器110中的预设策略。

微处理器110与测温结果提示装置130连接，根据能够判断测温结果是否符合预设要求的指标控制测温结果提示装置130开始/停止工作。微处理器 110对温度传感器120输出的电信号进行处理之后得到了能够判断测温结果是否符合预设要求的指标，根据该指标微处理器110控制测温结果提示装置 130开始或停止工作，以通过测温结果提示装置130来向用户反映当前测温结果的实际状况。

可见，图1所示的可穿戴设备通过温度传感器接收入射的光信号并转换为电信号以反映外界物体的热辐射强度，微处理器对温度传感器输出的电信号进行处理可以得到外界物体的测温结果，进而可以得到能够判断测温结果是否符合预设要求的指标，微处理器根据该指标控制测温结果提示装置的工作状态，即通过测温结果提示装置的工作状态来向佩戴可穿戴设备的用户传达外界物体的测温结果的状况，以使得用户可以根据该状况来进行后续的操作，实现了可穿戴设备的测温以及测温结果的状态提示功能，即外界物体温度的智能化监测功能，供用户在多种场景下直接利用便携的可穿戴设备来发挥该温度监测功能，十分便捷可靠，符合用户需求。

图2示出了根据本实用新型一个实施例的一种可穿戴设备的示意图，在本实施例中，可穿戴设备为智能手表，如图2所示，智能手表的外壳上设置有第一发光二极管131、第二发光二极管132和显示器140。

其中，可穿戴设备的测温结果提示装置包括：第一发光二极管131和第二发光二极管132，第一发光二极管131和第二发光二极管132的发光模式表征了测温结果提示装置的工作状态。为了能够让用户方便地通过查看第一发光二极管131和第二发光二极管132的发光模式来初步地获知温度监测状况，第一发光二极管131与第二发光二极管132均为单色发光二极管，第一发光二极管131与第二发光二极管132具有不同的发光颜色；第一发光二极管131和第二发光二极管132分别设置于智能手表的显示屏140的上下两侧；或者，第一发光二极管131和第二发光二极管132也可以分别设置于智能手表的显示屏140的左右两侧，这样的设置方式使得用户查看第一发光二极管 131和第二发光二极管132如同查看显示屏140一样直接方便。

在本实用新型的其他实施例中，可穿戴设备中的测温结果提示装置可以是扬声器；扬声器与微处理器连接；微处理器根据能够判断测温结果是否符合预设要求的指标控制扬声器的发声，以对用户进行测温结果的状态的提示。或者，可穿戴设备中的测温结果提示装置也可以是振动马达；振动马达与微处理器连接；微处理器根据所述能够判断测温结果是否符合预设要求的指标控制振动马达的振动，以对用户进行测温结果的状态的提示。可以根据场景需求选择能够起到提示作用的部件来作为测温结果提示装置，在此不做限制。

智能手表内部还设置有微处理器(图中未示出)，智能手表中还包括温度传感器(图中未示出)。在本实施例中，智能手表包括两个温度传感器，具体地，温度传感器为红外温度传感器，在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时，由于它内部热运动的存在,就会不断地向四周辐射电磁波，其中就包含了波段位于0.75～100μm的红外线，红外温度传感器就是利用这一原理制作而成的。每个红外温度传感器包括光学系统121和光电探测器，光学系统121 用于接收外界入射的红外光，并将接收到的红外光会聚入射至光电探测器中，由光电探测器将接收到的红外光信号转换为能够反映外界物体热辐射强度的电信号。从图2可以看出，两个红外温度传感器对应的两个光学系统121设置在智能手表的外壳上，每个光学系统121由多种光学元件组成，能够选择性地接收并透射红外波长的入射光。优选地，两个红外温度传感器对应的两个光学系统121设置于可穿戴设备的外壳上的同一区域，如图2所示，两个光学系统121均设置于智能手表的表头的同一侧面，使得两个光学系统121 所接收的红外光来自于同一光源。

智能手表中的微处理器分别与第一发光二极管131和第二发光二极管 132连接，微处理器还与显示器140连接。每个光学系统121接收到红外光并将红外光会聚至相应的光电探测器上，光电探测器将接收到的红外光信号转换为电信号并输出，智能手表中的微处理器对两个光电探测器输出的电信号进行处理，得到相应的测温结果，微处理器控制显示器140显示该测温结果，微处理器在得到测温结果的基础上并进一步可以根据预设策略得到能够判断测温结果是否符合预设要求的指标，微处理器根据该指标控制第一发光二极管131和第二发光二极管132的亮灭。其中，相较于通过一个红外温度传感器来反映外界物体的热辐射强度的方案来说，通过多个红外温度传感器来反映外界物体的热辐射强度的方案更为精确可靠，微处理器对多个红外温度传感器输出的电信号进行处理时，可以先通过对多个电信号的比较来剔除无效数据，在进行平均化处理得到较为准确的测温结果。

具体地，图3示出了根据本实用新型一个实施例的可穿戴设备的工作原理图，如图3所示，可穿戴设备中包括：光学系统121、光电探测器122、运算放大器123、模数转换器124、微处理器110和显示屏140。光电探测器122 与运算放大器123连接，运算放大器123与模数转换器124连接，模数转换器124与微处理器110连接，微处理器110与显示屏140连接。

外界物体发出的红外光入射到光学系统121中，光学系统121将入射的红外光会聚至光电探测器122，光电探测器122将接收到的光信号转换为电信号并输出至运算放大器123，运算放大器123对接收到的电信号进行放大处理并输出至模数转换器124，模数转换器124对接收到的电信号进行模数转换，将转换得到的数字信号输出至微处理器110，微处理器110对该数字信号进行处理，得到相应的测温结果；微处理器110控制显示屏140显示所得到的测温结果，以向佩戴可穿戴设备的用户展示外界物体的温度测量结果。

进一步地，图3中还示出可穿戴设备中还包括补偿电路125，补偿电路 125与微处理器110连接，补偿电路125能够对微处理器110接收到的数字信号进行信号补偿。

补偿电路就是让温度传感器的自由端的参考温度能做到更加的适当。在一些电子产品中,会用到一些正温度系数和负温度系数的电子元件,以电阻为例正温度系数的随温度升高,电阻值升高,负温度系数的正好相反。应用中比如做一块传感器,如果单用一种温度系数的元件,误差相对会比较大,如果用正负温度系数的元件相结合,正好正负相平衡,误差相对会比较小。

补偿电路是用一个压敏电阻来进行信号补偿，并且压敏电阻对电路还有以下几个特点：(1)保护特性，当冲击源的冲击强(或冲击电流Isp＝Usp/Zs) 不超过规定值时，压敏电阻的限制电压不允许超过被保护对象所能承受的冲击耐电压(Urp)。(2)耐冲击特性，即压敏电阻本身应能承受规定的冲击电流，冲击能量，以及多次冲击相继出现时的平均功率。(3)寿命特性有两项，一是连续工作电压寿命，即压敏电阻在规定环境温度和系统电压条件应能可靠地工作规定的时间(小时数)。二是冲击寿命，即能可靠地承受规定的冲击的次数。(4)压敏电阻介入系统后，除了起到"安全阀"的保护作用外，还会带入一些附加影响，这就是所谓"二次效应"，它不应降低系统的正常工作性能。这时要考虑的因素主要有三项，一是压敏电阻本身的电容量(几十到几万PF)，二是在系统电压下的漏电流，三是压敏电阻的非线性电流通过源阻抗的耦合对其他电路的影响。

本实施例中，通过微处理器110中所处理的信号与补偿电路125的叠加，使得最终的实测温度显示在显示屏140上。

进一步地，图4示出了根据本实用新型另一个实施例的可穿戴设备的工作原理图，如图4所示，可穿戴设备中包括：光学系统121、光电探测器122、运算放大器123、模数转换器124、微处理器110、第一发光二极管131和第二发光二极管132。光电探测器122与运算放大器123连接，运算放大器123 与模数转换器124连接，模数转换器124与微处理器110连接，微处理器110 分别与第一发光二极管131和第二发光二极管132连接。

与图3相同的部分不再赘述，第一发光二极管131和第二发光二极管132 构成测温结果提示装置130，第一发光二极管131为红色LED，第二发光二极管为绿色LED，微处理器110接收到模数转换器124输出的数字信号并进行处理，得到相应的测温结果，微处理器110中预设了温度上限阈值，将测温结果与该温度上限阈值进行比较，如果测温结果超出了温度上限阈值，说明测温结果不符合预设条件，微处理器110控制第一发光二极管131亮，即红色LED发光，如果测温结果未超出温度上限阈值，说明测温结果符合预设条件，微处理器110控制第二发光二极管132亮，即绿色LED发光。依据此方案，当用户看到可穿戴设备上红灯亮，获知用户附近的物体的温度过高，需要加以注意，当用户看到可穿戴设备上绿灯亮，获知用户附近的物体的温度正常，可以正常活动。

其中，当可穿戴设备为智能手表或智能手环时，第一发光二极管131和第二发光二极管132可以设置在智能手表或智能手环的主控部的外壳上，也可以设置在连接带上，只要方便用户查看就可以。微处理器110中的预设条件可以是默认设置多种选项中由用户进行不同场景需求所选定的，也可以是用户直接输入设置的，在此不做限制。

目前的可穿戴设备具有打电话，浏览网页，测压等等功能，而本方案在可穿戴设备的原有功能的基础上，增加温度监测功能，可穿戴设备可以通过红外感应外界物体的温度,并直观地测温结果提示通过可穿戴设备外壳上的测温结果提示装置直观的显示测温结果是否符合预设条件，用户可根据显示结果，判断温度是否适合人体需要或是否做出相应动作。例如，可以通过此装置测量人的体温是否正常，喝水时不至于烫口，机器运转时的温度过高烧坏器件等等。

在本实用新型的其他实施例中，可穿戴设备中的温度传感器也可以是其他类型的非接触的辐射式温度传感器，辐射式温度传感器是通过被测对象发出的热辐射强度来测量其温度的。其优点是能够测量运动物体的温度并且不破坏其被测温度场，又可以在中温或低温领域进行测量。常用的辐射式温度传感器包括光学高温计、光电高温计、辐射高温计、比色温度计、红外温度计或热像仪等。在此不做限制。

综上所述，本实用新型提供的这种可穿戴设备通过温度传感器接收入射的光信号并转换为电信号以反映外界物体的热辐射强度，微处理器对温度传感器输出的电信号进行处理可以得到外界物体的测温结果，进而可以得到能够判断测温结果是否符合预设要求的指标，微处理器根据该指标控制测温结果提示装置的工作状态，即通过测温结果提示装置的工作状态来向佩戴可穿戴设备的用户传达外界物体的测温结果的状况，以使得用户可以根据该状况来进行后续的操作，实现了可穿戴设备的测温以及测温结果的状态提示功能，即外界物体温度的智能化监测功能。依据该方案，可穿戴设备便携式可以改变传统的温度校验模式，其应用领域之广泛，遍及各领域温度测量和标定的每一环节，并提供了一个可调的模拟温度源，对提高工艺流程控制水平、产品质量保证以及防止工业过程自动保护定值的误动和寻找故障提供了重要的检查手段，其应用领域包括：电力：燃煤发电厂、燃气供热电厂、水电站、核电站、地区供热管网、大型电力变压器的温度保护和信号传送等；石化：采油、输油管路、石化厂、炼油厂；一般工业：冷冻机厂、空调厂、冰箱厂、啤酒厂、制药厂、汽车厂；温度元件制造厂：铂电阻、热电偶及补偿导线电缆、温度开关、温度传感器制造厂；交通运输：机场的飞机维修、大型运输动力系统维修、远洋海运作为在役维修测量手段；可供用户在多种场景下直接利用便携的可穿戴设备来发挥该温度监测功能，十分便捷可靠，符合用户需求。

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。

Claims (10)

1.一种可穿戴设备，其特征在于，包括：至少一个温度传感器、微处理器和测温结果提示装置；

所述温度传感器能够将外界入射的光信号转换为电信号；

所述微处理器与所述温度传感器连接，对所述温度传感器输出的电信号进行处理得到能够判断测温结果是否符合预设要求的指标；

所述微处理器与所述测温结果提示装置连接，根据所述能够判断测温结果是否符合预设要求的指标控制所述测温结果提示装置开始/停止工作。

2.如权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述测温结果提示装置包括：设置于可穿戴设备的外壳上的第一发光二极管和第二发光二极管；

所述第一发光二极管与所述微处理器连接，所述第二发光二极管与所述微处理器连接；所述微处理器根据所述能够判断测温结果是否符合预设要求的指标控制所述第一发光二极管和所述第二发光二极管的亮灭。

3.如权利要求2所述的可穿戴设备，其特征在于，

所述测温结果提示装置还包括：扬声器；所述扬声器与所述微处理器连接；所述微处理器根据所述能够判断测温结果是否符合预设要求的指标控制所述扬声器的发声；

和/或，

所述测温结果提示装置还包括：振动马达；所述振动马达与所述微处理器连接；所述微处理器根据所述能够判断测温结果是否符合预设要求的指标控制所述振动马达的振动。

4.如权利要求2所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备上还设置有显示屏；

所述微处理器对所述温度传感器输出的电信号进行处理得到测温结果；

所述微处理器还与所述显示屏连接，控制所述显示屏显示所述测温结果。

5.如权利要求4所述的可穿戴设备，其特征在于，所述第一发光二极管与所述第二发光二极管均为单色发光二极管，所述第一发光二极管与所述第二发光二极管具有不同的发光颜色；

所述第一发光二极管和所述第二发光二极管分别设置于所述可穿戴设备的显示屏的上下两侧；

或者，

所述第一发光二极管和所述第二发光二极管分别设置于所述可穿戴设备的显示屏的左右两侧。

6.如权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述温度传感器为红外温度传感器；

所述红外温度传感器将外界入射的红外光信号转换为电信号并输出。

7.如权利要求6所述的可穿戴设备，其特征在于，

所述红外温度传感器包括：光学系统和光电探测器；所述光学系统设置于可穿戴设备的外壳上，所述光学系统将外界入射的红外光会聚入射至所述光电探测器上；所述光电探测器将入射到其上的光信号转换为电信号并输出；

当所述可穿戴设备包括多个红外温度传感器时，所述多个红外温度传感器对应的多个光学系统设置于所述可穿戴设备的外壳的同一区域内。

8.如权利要求6所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备还包括：运算放大器和模数转换器；

所述红外温度传感器与所述运算放大器连接，所述运算放大器与所述模数转换器连接，所述模数转换器与所述微处理器连接；

所述红外温度传感器输出的电信号经过所述运算放大器的放大处理以及所述模数转换器的模数转换后输入至所述微处理器。

9.如权利要求6所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备还包括：补偿电路；

所述补偿电路与所述微处理器连接，所述补偿电路能够对所述红外温度传感器输出的电信号进行信号补偿。

10.如权利要求1-9之一所述的可穿戴设备，其特征在于，

所述可穿戴设备为智能手表或智能手环。