CN210609112U - 一种腕戴设备及其按键 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种按键，包括：按键本体，由导电材料制成；依次设置于按键本体端部的力传导体以及力传感器；柔性电路板，位于力传感器里侧，与力传感器电连接，与主控芯片以及ECG检测芯片电连接；按键本体外表面被按压后，力传导体将其受力信息传递至力传感器，力传感器将受力信息转换为电信号并通过柔性电路板传输至主控芯片，主控芯片根据接收到的电信号执行相应控制操作；按键本体的外表面被触后，其产生的电极信号通过柔性电路板传输至ECG检测芯片。本实用新型提供的按键既具有电极的功能又具有按键的功能，避免了电极与按键的单独设置，使功能更加集中。本实用新型还公开了一种包括上述按键的腕戴设备。

Description

一种腕戴设备及其按键

技术领域

本实用新型涉及穿戴类电子设备技术领域，更具体地说，涉及一种按键。此外，本实用新型还涉及一种包括上述按键的腕戴设备。

背景技术

随着科技的进步以及产品功能的多样化，越来越多的穿戴类电子产品开始具有集成实时心电图的功能，但是现有的电子产品中电极与按键需要分别单独进行设置，使电子产品的结构复杂，且电极与按键均需占用一定空间，不利于产品实现小型化。

综上所述，如何提供一种按键，能够减小电极与按键占用的空间，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种按键，将电极与按键的功能进行结合，使按键既具有按键功能又具有电极功能，使电极与按键结构所占空间减小。

本实用新型的另一目的是提供一种包括上述按键的腕戴设备。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种按键，包括：按键本体，由导电材料制成；依次设置于所述按键本体端部的力传导体以及力传感器；柔性电路板，位于所述力传感器里侧，与所述力传感器电连接，与主控芯片以及ECG检测芯片电连接；所述按键本体外表面被按压后，所述力传导体将其受力信息传递至所述力传感器，所述力传感器将受力信息转换为电信号并通过所述柔性电路板传输至所述主控芯片，所述主控芯片根据接收到的电信号执行相应控制操作；所述按键本体的外表面被触后，其产生的电极信号通过所述柔性电路板传输至ECG检测芯片。

优选的，还包括用于固定柔性电路板的支撑架，所述柔性电路板里侧粘接于所述支撑架，所述按键本体固定设置于所述支撑架。

优选的，所述按键本体的横截面为U形结构，所述U形结构的底面作为所述用户按压表面，所述U形结构的开口侧与所述支撑架固定贴合。

优选的，所述力传导体、所述力传感器及所述柔性电路板均设置于所述U形结构与所述支撑架围成的空间内；

所述力传导体的里侧与所述U形结构的凹槽内底面贴合、外侧与所述力传感器贴合。

优选的，所述力传感器为压电陶瓷或压敏电阻。

优选的，所述按键本体与所述ECG检测芯片通过柔性导线电连接。

一种腕戴设备，包括壳体结构、设置于所述壳体结构的按键以及与所述按键电连接的主控芯片及ECG检测芯片，所述壳体结构外表面设置至少两个与所述ECG检测芯片电连接的电极，所述按键为上述任一项所述的按键。

优选的，所述壳体结构设置于所述按键本体的外周部，且所述壳体结构与所述按键本体之间设置有用于密封防水的密封圈。

优选的，所述壳体结构为绝缘材料的壳体结构；

或所述壳体结构包括外壳以及用于隔离所述外壳与所述按键本体的中壳，所述外壳采用导电材料，所述中壳采用绝缘材料。

优选的，所述壳体结构与所述按键本体一体成型。

本实用新型提供的按键，包括：具有导电功能且外表面作为用户按压表面的按键本体、力传导体、力传感器、主控制芯片、柔性电路板以及ECG检测芯片；力传导体、力传感器依次设置于按键本体的端部，柔性电路板位于力传感器里侧，与力传感器电连接，与主控芯片以及ECG检测芯片电连接；按键本体外表面被按压后，力传导体将按键本体的受力信息传递至力传感器，力传感器将受力信息转换为电信号并将电信号通过柔性电路板传递至主控芯片；主控芯片根据接收到的电信号执行相应控制操作；按键本体的外表面被触后，其产生的电极信号通过柔性电路板传输至ECG检测芯片。

相比于现有技术，本实用新型提供的按键，当用手按压按键本体时，由于人体为导体，按键本体由导电材料制成，具有导电功能，人体可以通过按键本体与ECG检测芯片导通，方便形成检测回路，使按键具有电极功能；同时由于按压按键本体的过程中会使按键本体发生形变，使按键本体有作用力作用于力传导体，因此会使主控芯片接收到相应的电信号，判断按键本体是否被触发，以便主控芯片进行相应的控制操作。因此本实用新型提供的按键既具有电极的功能又具有按键的功能，避免了电极与按键的单独设置，实现了按键结构的复用，使功能更加集中。

此外，本实用新型还提供了一种包括上述按键的腕戴设备，有利于简化腕戴设备的结构，使腕戴设备实现小型化。

附图说明

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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的腕戴设备的具体实施例一的外观结构示意图；

图2为图1中腕戴设备的纵截面剖面示意图；

图3为图2中按键的结构放大图；

图4为图1中腕戴设备的横截面剖面示意图；

图5为图4中按键的结构放大图；

图6为图1中腕戴设备的壳体结构与按键采用一体成型方式加工的纵截面剖面示意图；

图7为本实用新型所提供的腕戴设备的具体实施例二的外观结构示意图；

图8为图7中腕戴设备的纵截面剖面示意图；

图9为图8中按键的结构放大图；

图10为图7中腕戴设备的壳体结构与按键采用一体成型方式加工的纵截面剖面示意图。

图1-10中：

1为壳体结构、11为外壳、12为中壳、2为按键本体、3为力传导体、4为力传感器、5为柔性电路板、51为双面胶、6为支撑架、7为密封圈。

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。

本实用新型的核心是提供一种按键，可以将电极功能与按键功能组合在一起，使按键的功能更加集中。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述按键的腕戴设备，结构简单，方便实现小型化。

请参考图1-10，图1为本实用新型所提供的腕戴设备的具体实施例一的外观结构示意图；图2为图1中腕戴设备的纵截面剖面示意图；图3为图2中按键的结构放大图；图4为图1中腕戴设备的横截面剖面示意图；图5为图4中按键的结构放大图；图6为图1中腕戴设备的壳体结构与按键采用一体成型方式加工的纵截面剖面示意图；图7为本实用新型所提供的腕戴设备的具体实施例二的外观结构示意图；图8为图7中腕戴设备的纵截面剖面示意图；图9为图8中按键的结构放大图；图10为图7中腕戴设备的壳体结构与按键采用一体成型方式加工的纵截面剖面示意图。

本具体实施例提供的按键，包括：按键本体2，由导电材料制成；依次设置于按键本体2端部的力传导体3以及力传感器4；柔性电路板5，位于力传感器4里侧，与力传感器4电连接，与主控芯片以及ECG检测芯片电连接；按键本体2外表面被按压后，力传导体3将其受力信息传递至力传感器4，力传感器4将受力信息转换为电信号并通过柔性电路板5传输至主控芯片，主控芯片根据接收到的电信号执行相应控制操作；按键本体2的外表面被触后，其产生的电极信号通过柔性电路板5传输至ECG检测芯片。

需要进行说明的是，按键本体2可以通过导线与主控芯片实现电连接，也可以通过与力传导体3、力传感器4连接实现电连接。

需要进一步进行说明的是力传导体3的作用主要是将按键本体2由于形变而作用于力传导体3的力传递至力传感器4，力传导体3可以为导电的金属材质，也可以为其它满足要求的材料；优选的，力传导体3为材质较软的薄板状结构，以使按键本体2的形变信息可以传递至力传导体3。

优选的，力传感器4可以是压电陶瓷也可以是压敏电阻，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。

相比于现有技术，本具体实施例提供的按键，当用手按压按键本体2时，由于人体为导体，按键本体2具有导电功能，人体可以通过按键本体2与ECG检测芯片导通，方便形成回路，使按键具有电极功能；同时由于按压按键本体2的过程中会使按键本体2发生形变，因此会使主控芯片接收到相应的电信号，判断按键本体2是否被触发，以便主控芯片做出相应的控制操作，使按键具有按键功能。

因此本具体实施例提供的按键既具有电极的功能又具有按键的功能，避免了电极与按键的单独设置，使功能更加集中。

需要进行说明的是，当本具体实施例提供的按键作为按键使用时，主控芯片可以根据施加于按键本体2的力的大小判断按键本体2是否被触发，并且可以根据电极按键被触发的时间或者是被连续触发的次数等信息，做出不同的控制操作。

需要进行说明的是，主控芯片可以是与柔性电路板5电连接的主芯片，主芯片集成于主板上或者以其他方式固定于主板上，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。

另外，力传感器4的设置数量及设置位置需要根据按键本体2的尺寸及形状确定，在此不做赘述。

优选的，力传导体3具有使按键本体2由于形变而产生的力均匀分布的作用，以使力传感器4更好的感受到按键本体2的形变力信息。

优选的，为了提高按键本体2的导电性，可以将按键本体2由导电性较好的材料加工而成，如铜镀金，或铜镀银，或不锈钢镀镍，或不锈钢镀金等材质。

在上述实施例的基础上，为了方便柔性电路板5的固定安装，可以还包括用于固定柔性电路板5的支撑架6，柔性电路板5的里侧粘接于支撑架6，按键本体2固定设置于支撑架6。

优选的，可以还包括PCB，柔性电路板5粘接设置于支撑架6，且柔性电路板5与PCB电连接，主控芯片电连接于PCB；也可以是安装有FPC的PCB粘接于支撑架6，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。

优选的，柔性电路板5通过双面胶51粘接设置于支撑架6。

在安装的过程中，可以使支撑架6相对于腕戴设备的壳体结构1固定设置，以固定柔性电路板5。

在上述实施例的基础上，可以将按键本体2的横截面设置为U形结构，U形结构的底面作为用户按压表面，U形结构的开口侧与支撑架6固定贴合。

如图4、图5所示，按键本体2沿水平方向的截面为U形结构，U形结构的底面露在外面作为用户按压表面，U形结构的开口侧可以粘接于支撑架6，也可以通过紧固设备可拆卸的设置于支撑架6，具体根据实际情况确定。

为了进一步减小按键所占空间，可以将力传导体3、力传感器4及柔性电路板5均设置于U形结构与支撑架6围成的空间内；

力传导体3的里侧与U形结构的凹槽内底面贴合、外侧与力传感器4贴合。

如图3和图9所示，优选的，为了使力传导体3能够更好的传递按键本体2的形变信息，可以尽可能增加力传导体3与按键本体2的接触面积，并使力传导体3关于按键本体2的中心轴线对称设置；按键本体2的中心轴线是指垂直于按键本体2中用户按压表面且经过用户按压表面中心的直线。

在上述实施例的基础上，为了避免按键在按压过程中对连接导线的可靠性造成影响，可以使按键本体2与ECG检测芯片通过柔性导线电连接。

除了上述按键，本实用新型还提供一种包括上述实施例公开的按键的腕戴设备，该腕戴设备包括壳体结构1、设置于壳体结构1的按键以及用于与按键电连接的主控芯片及ECG检测芯片，壳体结构1的外表面设置有至少两个与ECG检测芯片电连接的电极，按键为上述任一项提到的按键。

腕戴设备可以是智能手环、智能手表等，该腕戴设备的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

需要进行说明的是，由于按键具有电极功能，因此除了按键以外，只需在壳体结构1设置1个电极。

在使用的过程中，可以在腕戴设备设置用于与人体接触的电极，佩戴腕戴设备之后，电极与人体接触，此时如果用另一只手按压按键，由于按键本体2与ECG检测芯片连接，因此人体可以与ECG检测芯片一起形成回路，回路经过人体的心脏，可以用于测量人体的心率，主控芯片可以控制ECG检测芯片的工作情况。

为了使腕戴设备具有防水的效果，可以将壳体结构1设置于按键本体2的外周部，且壳体结构1与按键本体2之间设置有用于密封防水的密封圈7。

密封圈7在设置的过程中，可以在按键本体2的外周部设置用于放置密封圈7的凹槽，也可以在壳体结构1设置用于放置密封圈7的凹槽，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。

为了具有更好的防水效果，可以沿按键本体2中所受按压力的方向设置至少两个密封圈7。

在上述实施例的基础上，为了避免按键本体2的电流传导至壳体结构1，可以将壳体结构1设置为绝缘材料的壳体结构；或者可以使壳体结构1包括外壳11以及用于隔离外壳11与按键本体2的中壳12，外壳11为导电材料的外壳，中壳12为绝缘材料的中壳，具体设置方式，如图1、图7所示。

为了使腕戴设备的加工更加方便，可以将壳体结构1与按键本体2一体成型，采用一体成型工艺加工成一体式结构；壳体结构1可以是绝缘材质，也可以是包括外壳11和中壳12。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本实用新型所提供的所有实施例的任意组合方式均在此实用新型的保护范围内，在此不做赘述。

以上对本实用新型所提供的腕戴设备及其按键进行了详细介绍。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方法及其核心思想。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 (10)

1.一种按键，其特征在于，包括：

按键本体(2)，由导电材料制成；

依次设置于所述按键本体(2)端部的力传导体(3)以及力传感器(4)；

柔性电路板(5)，位于所述力传感器(4)里侧，与所述力传感器(4)电连接，与主控芯片以及ECG检测芯片电连接；

所述按键本体(2)外表面被按压后，所述力传导体(3)将其受力信息传递至所述力传感器(4)，所述力传感器(4)将所述受力信息转换为电信号并通过所述柔性电路板(5)传输至所述主控芯片，所述主控芯片根据接收到的所述电信号执行相应控制操作；

所述按键本体(2)的外表面被触后，其产生的电极信号通过所述柔性电路板(5)传输至所述ECG检测芯片。

2.根据权利要求1所述的按键，其特征在于，还包括用于固定所述柔性电路板(5)的支撑架(6)，所述柔性电路板(5)里侧粘接于所述支撑架(6)，所述按键本体(2)固定设置于所述支撑架(6)。

3.根据权利要求2所述的按键，其特征在于，所述按键本体(2)的横截面为U形结构，所述U形结构的开口侧与所述支撑架(6)固定贴合。

4.根据权利要求3所述的按键，其特征在于，所述力传导体(3)、所述力传感器(4)及所述柔性电路板(5)均设置于所述U形结构与所述支撑架(6)围成的空间内；

所述力传导体(3)的里侧与所述U形结构的凹槽内底面贴合、外侧与所述力传感器(4)贴合。

5.根据权利要求1-4任一项所述的按键，其特征在于，所述力传感器(4)为压电陶瓷或压敏电阻。

6.根据权利要求1-4任一项所述的按键，其特征在于，所述按键本体(2)与所述ECG检测芯片通过柔性导线电连接。

7.一种腕戴设备，其特征在于，包括壳体结构(1)、设置于所述壳体结构(1)的按键以及与所述按键电连接的主控芯片及ECG检测芯片，所述壳体结构(1)外表面设置至少两个与所述ECG检测芯片电连接的电极，所述按键为权利要求1-6任一项所述的按键。

8.根据权利要求7所述的腕戴设备，其特征在于，所述壳体结构(1)设置于所述按键本体(2)的外周部，且所述壳体结构(1)与所述按键本体(2)之间设置有用于密封防水的密封圈(7)。

9.根据权利要求8所述的腕戴设备，其特征在于，所述壳体结构(1)为绝缘材料的壳体结构；

或所述壳体结构(1)包括外壳(11)以及用于隔离所述外壳(11)与所述按键本体(2)的中壳(12)，所述外壳(11)采用导电材料，所述中壳(12)采用绝缘材料。

10.根据权利要求7-9任一项所述的腕戴设备，其特征在于，所述壳体结构(1)与所述按键本体(2)一体成型。

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