CN211532981U - 定位手环 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种定位手环，包括：壳体，腕带。壳体内部设置有控制模块，第一定位模块，第二定位模块，晶振模块，控制模块分别连接所述第一定位模块，第二定位模块和晶振模块。晶振模块用于向控制模块提供晶振频率，维持控制模块的正常工作，第一定位模块和第二定位模块用于获取当前定位数据，并将当前定位数据发送到控制模块，控制模块内设置有SIM卡，通过SIM卡接入网络将当前定位数据进行上报。由于本申请中的定位手环包括两种定位模块，在第一定位模块无法进行定位时可以通过第二定位模块进行定位，定位模式多样化，使定位手环的定位效果更好。

Description

定位手环

技术领域

本申请涉及便携式电子设备技术领域，尤其涉及一种定位手环。

背景技术

随着人们生活水平的提高，多功能手环越来越普及，在手环上配备定位功能也渐渐成为了使用者的普遍需求。现有技术中，有的定位手环的定位需要近场设备辅助，近场设备安装部署困难，后期维护成本高，不可控因素多，并且使用区域被限制，造成该定位方式普及难度大，无法满足实时定位的需求，另有一种定位手环由于定位方式单一导致定位手环无法有效进行定位。

实用新型内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种定位手环。

本申请的方案如下：

一种定位手环，其特征在于，包括：壳体，腕带；

设置在所述壳体内部的控制模块，第一定位模块，第二定位模块，晶振模块；

所述控制模块分别连接所述第一定位模块，第二定位模块和晶振模块；

所述第一定位模块和所述第二定位模块用于获取当前定位数据，并将所述当前定位数据发送到所述控制模块；

所述控制模块内设置有用户识别(Subscriber Identity Modula，SIM)卡，所述控制模块通过所述SIM卡接入网络将所述当前定位数据进行上报；

所述晶振模块用于向所述控制模块提供晶振频率。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，所述第一定位模块包括：全球定位系统(Global Positioning System，GPS)天线和GPS定位芯片；

所述GPS定位芯片分别连接所述GPS天线和所述控制模块；

所述GPS定位芯片设置有：电源管理单元，模拟基带和无线电电路。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，所述第二定位模块包括：Wi-Fi天线和Wi-Fi定位芯片；

所述Wi-Fi定位芯片分别连接所述Wi-Fi天线和所述控制模块；

所述Wi-Fi定位芯片设置有：MAC地址，电源管理单元，模拟基带，射频单元，功率放大器、低噪声放大器和收发开关。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，还包括：设置在所述壳体内部的扬声器模块和振动器模块；

所述扬声器模块和振动器模块均连接所述控制模块；

所述控制模块用于控制所述扬声器模块进行声音提示，控制所述振动器模块进行振动提示。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，还包括：设置在所述壳体内部的电源模块，电源管理模块和充电接口；

所述充电接口通过所述电源管理模块连接所述电源模块；

所述电源模块还连接所述控制模块，用于向所述控制模块送电；

所述电源管理模块用于管理所述电源模块的充放电和电压输出。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，还包括：设置在所述壳体外部的显示屏和第一按键；

所述显示屏连接所述控制模块；

所述第一按键通过第一按键电路连接所述控制模块；

所述第一按键用于被按压时通过所述第一按键电路向所述控制模块发送第一按键信号；

所述控制模块还用于控制所述显示屏显示时间信息和电量信息，所述时间信息是所述控制模块通过所述晶振模块获取的，所述电量信息是所述控制模块通过所述电源模块获取的；

所述控制模块还用于在接收到所述第一按键信号时进行上电或停止上电。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，还包括：设置在所述壳体外部的第二按键，设置在所述壳体内部的报警模块；

所述报警模块连接所述控制模块；

所述第二按键通过第二按键电路连接所述控制模块；

所述第二按键用于被按压时通过所述第二按键电路向所述控制模块发送第二按键信号；

所述控制模块还用于在接收到所述第二按键信号时控制所述报警模块进行报警。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，还包括：设置在所述壳体内部的心率检测传感器；

所述心率检测传感器连接所述控制模块，用于检测用户的心率血压信息，并将所述心率血压信息通过所述放大电路和滤波整形电路处理后发送到所述控制模块；

所述控制模块，还用于控制所述显示屏显示所述心率血压信息。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，还包括：设置在所述壳体内部的计步传感器；

所述计步传感器连接所述控制模块，用于检测用户的步数信息，并将所述步数信息通过所述放大电路和滤波整形电路处理后发送到所述控制模块；

所述控制模块，还用于控制所述显示屏显示所述步数信息。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，还包括：设置在所述壳体内部的集成电路((Integrated Circuit Card，IC)卡模块；

所述IC卡模块连接所述控制模块，用于存储设备数据信息。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请中的定位手环包括：壳体和腕带，壳体内部设置有控制模块，第一定位模块，第二定位模块，晶振模块，控制模块分别连接所述第一定位模块，第二定位模块和晶振模块。晶振模块用于向控制模块提供晶振频率，维持控制模块的正常工作，第一定位模块和第二定位模块用于获取当前定位数据，并将当前定位数据发送到控制模块，控制模块内设置有SIM卡，通过SIM卡接入网络将当前定位数据进行上报。由于本申请中的定位手环包括两种定位模块，在第一定位模块无法进行定位时可以通过第二定位模块进行定位，定位模式多样化，使定位手环的定位效果更好。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请一个实施例提供的一种定位手环的电路结构图；

图2是本申请一个实施例提供的一种定位手环的正视图；

图3是本申请一个实施例提供的一种定位手环的第一定位模块的电路结构图；

图4是本申请一个实施例提供的一种定位手环的第一定位模块的电路结构图；

图5是本申请一个实施例提供的一种定位手环的第二定位模块的电路结构图；

图6是本申请另一个实施例提供的一种定位手环的电路结构图；

图7是本申请一个实施例提供的一种定位手环的心率检测传感器的电路结构图；

图8是本申请一个实施例提供的一种定位手环的计步传感器的电路结构图。

附图标记：控制模块-1；第一定位模块-2；第二定位模块-3；晶振模块-4；扬声器模块-5；振动器模块-6；电源模块-7；电源管理模块-8；充电接口-9；显示屏-10；第一按键-11；第二按键-12；报警模块-13；心率检测传感器-14；计步传感器-15；IC卡模块-16。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是本申请一个实施例提供的一种定位手环的电路结构图，参照图1，一种定位手环，包括：壳体，腕带；

设置在壳体内部的控制模块1，第一定位模块2，第二定位模块3，晶振模块4；

控制模块1分别连接第一定位模块2，第二定位模块3和晶振模块4；

第一定位模块2和第二定位模块3用于获取当前定位数据，并将当前定位数据发送到控制模块1；

控制模块1内设置有SIM卡，控制模块1通过SIM卡接入网络将当前定位数据进行上报；

晶振模块4用于向控制模块1提供晶振频率。

图2为定位手环的正视图，参照图2中的定位手环，定位手环的壳体即为现有技术中手环的外壳结构，腕带用于将壳体固定在用户腕部。

控制模块1为数据算法及通信单元，主要由MTK2625D芯片及外围电路构成，MTK2625D芯片是一种窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)系统单芯片，配置有业界尺寸最小(16mm X 18mm)的NB-IoT通用模组，支持3GPP NB-IoT(R13 NB1,R14 NB2)的450MHz-2.1GHz全频段运作，适合全球范围内智能家居、物流跟踪、智能抄表等静态或移动型物联网应用。控制模块1内设置有SIM卡，等同于在定位手环内置NB-IoT网络，控制模块1通过SIM卡接入网络，用户无需另外购买通讯卡。

控制模块1承担了NB-IoT通信、中央处理和数据算法等工作。

第一定位模块2包括：GPS天线和GPS定位芯片；

GPS定位芯片分别连接GPS天线和控制模块1；

GPS定位芯片设置有：电源管理单元，模拟基带和无线电电路。

GPS定位芯片可以选用MT2503D芯片，MT2503D芯片可以参照图3-图4，主要实现GPS/BDS定位和蓝牙通信功能。工作时由控制模块1唤醒，并根据指令返回相应的数据。

GPS定位芯片也可以选用UBX-M8130-KT GPS双系统定位芯片。

第二定位模块3包括：Wi-Fi天线和Wi-Fi定位芯片；

Wi-Fi定位芯片分别连接Wi-Fi天线和控制模块1；

Wi-Fi定位芯片设置有：MAC地址，电源管理单元，模拟基带，射频单元，功率放大器、低噪声放大器和收发开关

Wi-Fi定位芯片可以选用MT5931芯片，MT5931芯片可以参照图5，MT5931芯片支持互联网接入及点对点多媒体分享等功能，并且将功率放大器、低噪声放大器和收发开关都集成在封装面积小于9平方毫米的MT5931芯片中，其高集成的设计只需极少数的外接组件，大幅减少电路板尺寸。

MT5931可用于辅助实现可穿戴设备或物联网设备需要的Wi-Fi功能。

Wi-Fi定位芯片也可以选用ESP32-PICO-D4芯片。

GPS定位功能受天气和遮挡较为严重，主要用于室外和空旷地带的定位，Wi-Fi除了偏远地区基本已实现全区域覆盖，大部分地区都能进行Wi-Fi定位。

GPS定位一般用于室外定位，Wi-Fi定位一般用于室内定位，通过将GPS定位和Wi-Fi定位相结合，无论用户在室内还是室外均可对用户进行定位。本实施例中的定位手环，定位模式多样化，使定位手环的定位效果更好

一些实施例中的定位手环，还包括：设置在壳体内部的扬声器模块5和振动器模块6；

扬声器模块5和振动器模块6均连接控制模块1；

控制模块1用于控制扬声器模块5进行声音提示，控制振动器模块6进行振动提示。

振动器模可以为马达和驱动电路的组合。

扬声器模块5和振动器模块6主要实现定位手环震动及音乐提示功能，比如在定位手环开关机时进行振动和音乐提示。

一些实施例中的定位手环，还包括：设置在壳体内部的电源模块7，电源管理模块8和充电接口9；

充电接口9通过电源管理模块8连接电源模块7；

电源模块7还连接控制模块1，用于向控制模块1送电；

电源管理模块8用于管理电源模块7的充放电和电压输出。

充电管理单元，由ETA3560D2G(DC-DC)SGM2036-3V3YUDH4G/TR(LDO)MC2539(充电芯片)等器件构成，主要管理电源模块7的充放电和电压输出。

优选的，定位手环配备有顶针充电底座，充电接口9为顶针底座充电接口9。

一些实施例中的定位手环，还包括：设置在壳体外部的显示屏10和第一按键11；

显示屏10连接控制模块1；

第一按键11通过第一按键11电路连接控制模块1；

第一按键11用于被按压时通过第一按键11电路向控制模块1发送第一按键11信号；

控制模块1还用于控制显示屏10显示时间信息和电量信息，时间信息是控制模块1通过晶振模块4获取的，电量信息是控制模块1通过电源模块7获取的；

控制模块1还用于在接收到第一按键11信号时进行上电或停止上电。

显示屏10可以为OLED屏，通过驱动电路连接控制模块1，主要实现定位手环的数据显示功能，如时间和电量信息。

晶振模块4可以为控制模块1提供晶振频率，控制模块1可以通过晶振模块4获取时间信息，控制模块1可以从电源模块7获取电量信息。，控制模块1控制显示屏10显示时间信息和电量信息。

第一按键11设置在壳体侧面，通过第一按键11电路连接控制模块1，用于在被按压时通过第一按键11电路向控制模块1发送第一按键11信号，控制模块1在接收到第一按键11信号时进行上电或停止上电，用户可以通过按压第一按键11实现定位手环的开关机。

一些实施例中的定位手环，还包括：设置在壳体外部的第二按键12，设置在壳体内部的报警模块13；

报警模块13连接控制模块1；

第二按键12通过第二按键12电路连接控制模块1；

第二按键12用于被按压时通过第二按键12电路向控制模块1发送第二按键12信号；

控制模块1还用于在接收到第二按键12信号时控制报警模块13进行报警。

报警模块13可以为声光报警单元，在用户出现紧急情况时，可以通过按压第二按键12，第二按键12被按压时通过第二按键12电路向控制模块1发送第二按键12信号，控制模块1在接收到第二按键12信号时控制报警模块13进行声光报警，向周围路人寻求帮助。

一些实施例中的定位手环，还包括：设置在壳体内部的心率检测传感器14；

心率检测传感器14连接控制模块1，用于检测用户的心率血压信息，并将心率血压信息通过放大电路和滤波整形电路处理后发送到控制模块1；

控制模块1，还用于控制显示屏10显示心率血压信息。

心率检测传感器14采用VC9S传感器。VC9S传感器参照图7，是一款集成了绿光LED、红外LED、高灵敏度光学传感器、光学滤光片、超低功耗的光学阻隔、兼容I² C和SPI接口的心率检测传感器14。

心率检测传感器14即将非电量(红外光)转换成电量的转换元件，它由红外发射二极管和接收三极管组成，它可以将接收到的红外光按一定的函数关系(通常是线性关系)转换成便于测量的物理量(如电压、电流或频率等)，再通过低频信号的模拟电路(包括放大、滤波、整形等)和处理压力传感器采集到的信号(包括放大、A/D转换等)，然后通过自带的定时中断计数功能对输入的脉冲电平进行算法运算，得出心率和血压，将心率和血压信息发送到控制模块1。

控制模块1，将得到心率血压信息在显示屏10进行显示。

一些实施例中的定位手环，还包括：设置在壳体内部的计步传感器15；

计步传感器15通过放大电路和滤波整形电路连接控制模块1，用于检测用户的步数信息，并将步数信息通过放大电路和滤波整形电路处理后发送到控制模块1；

控制模块1，还用于控制显示屏10显示步数信息。

计步传感器15采用QMA6981传感器，QMA6981传感器参照图8，是一种三轴加速度传感器。

QMA6981传感器包含一个单纯的机械性MEMS传感器和一枚ASIC接口芯片两部分，前者内部有成群移动的电子，主要测量XYZ轴的区域，后者则将电容值的变化转换为电压输出。

当运动物体出现变速运动而产生加速度时，其内部的电极位置发生变化，就会反映到电容值的变化，该电容差值会传送给接口芯片并由其输出电压值。

人体的运动包括三个分量，分别是前向、竖向和侧向。

三轴加速度传感器，能够测量空间中X轴、Y轴、Z轴的加速度，所以能够感应人体在各个方向的振动，在人体行走中，手臂和腿部的摆动可以看作是和钟摆相似的运动，是一种具有正负加速度变化的运动过程。人行走一步，腿出现蹬地、摆动、触地的运动过程，而手臂出现最高点、最低点、最高点的摆动过程。在这个变化过程中，速度和加速度都将随时间变化。

人行走一个步伐，手臂的摆动的过程中，切向加速度先减小后增大，法向加速度先增大后减小。

计步方法：

①查找峰值:

峰值的查找一般都是采用寻找斜率转折点的方法，即求解相邻两次采样数据的斜率(简单的处理就是对相邻数据作差)，根据结果的正负判断波形是处于上升期还是下降期，进而判断是否出现峰值。

②步伐判断:

查找出峰值后，接下来就是判断步伐。求出相邻采样点的斜率，并把斜率值存入数据缓存，当斜率转折点两侧的正斜率数目和负斜率数目大致相等时，认为行走了一步。

计步传感器15内置放大电路，滤波整形电路和电压比较器。

计步传感器15采集模拟量，经过放大电路进行信号放大，再通过滤波整形电路对信号优化，去掉杂波，再通过计算得到步数数据，通过电压比较器将步数数据传入控制模块1。控制模块1通过软件滤波等数据化一体算法处理，获得实际步数和当前运动状态，控制显示屏10显示步数信息。

一些实施例中的定位手环，还包括：设置在壳体内部的IC卡模块16；

IC卡模块16连接控制模块1，用于存储设备数据信息。

IC卡，也称智能卡、智慧卡、微电路卡或微芯片卡等。它是将一个微电子芯片嵌入符合ISO 7816标准的卡基中，做成卡片形式。IC卡与读写器之间的通讯方式可以是接触式，也可以是非接触式。

本实施例中的IC卡模块16，由CIU9872B芯片及其外围电路构成，存储设备数据信息，主要实现公交，地铁一卡通等功能。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种定位手环，其特征在于，包括：壳体，腕带；

设置在所述壳体内部的控制模块，第一定位模块，第二定位模块，晶振模块；

所述控制模块分别连接所述第一定位模块，第二定位模块和晶振模块；

所述第一定位模块和所述第二定位模块用于获取当前定位数据，并将所述当前定位数据发送到所述控制模块；

所述控制模块内设置有SIM卡，所述控制模块通过所述SIM卡接入网络将所述当前定位数据进行上报；

所述晶振模块用于向所述控制模块提供晶振频率。

2.根据权利要求1所述的定位手环，其特征在于，所述第一定位模块包括：GPS天线和GPS定位芯片；

所述GPS定位芯片分别连接所述GPS天线和所述控制模块；

所述GPS定位芯片设置有：电源管理单元，模拟基带和无线电电路。

3.根据权利要求1所述的定位手环，其特征在于，所述第二定位模块包括：Wi-Fi天线和Wi-Fi定位芯片；

所述Wi-Fi定位芯片分别连接所述Wi-Fi天线和所述控制模块；

所述Wi-Fi定位芯片设置有：MAC地址，电源管理单元，模拟基带，射频单元，功率放大器、低噪声放大器和收发开关。

4.根据权利要求1所述的定位手环，其特征在于，还包括：设置在所述壳体内部的扬声器模块和振动器模块；

所述扬声器模块和振动器模块均连接所述控制模块；

所述控制模块用于控制所述扬声器模块进行声音提示，控制所述振动器模块进行振动提示。

5.根据权利要求1所述的定位手环，其特征在于，还包括：设置在所述壳体内部的电源模块，电源管理模块和充电接口；

所述充电接口通过所述电源管理模块连接所述电源模块；

所述电源模块还连接所述控制模块，用于向所述控制模块送电；

所述电源管理模块用于管理所述电源模块的充放电和电压输出。

6.根据权利要求5所述的定位手环，其特征在于，还包括：设置在所述壳体外部的显示屏和第一按键；

所述显示屏连接所述控制模块；

所述第一按键通过第一按键电路连接所述控制模块；

所述第一按键用于被按压时通过所述第一按键电路向所述控制模块发送第一按键信号；

所述控制模块还用于控制所述显示屏显示时间信息和电量信息，所述时间信息是所述控制模块通过所述晶振模块获取的，所述电量信息是所述控制模块通过所述电源模块获取的；

所述控制模块还用于在接收到所述第一按键信号时进行上电或停止上电。

7.根据权利要求1所述的定位手环，其特征在于，还包括：设置在所述壳体外部的第二按键，设置在所述壳体内部的报警模块；

所述报警模块连接所述控制模块；

所述第二按键通过第二按键电路连接所述控制模块；

所述第二按键用于被按压时通过所述第二按键电路向所述控制模块发送第二按键信号；

所述控制模块还用于在接收到所述第二按键信号时控制所述报警模块进行报警。

8.根据权利要求6所述的定位手环，其特征在于，还包括：设置在所述壳体内部的心率检测传感器；

所述心率检测传感器连接所述控制模块，用于检测用户的心率血压信息，并将所述心率血压信息通过所述放大电路和滤波整形电路处理后发送到所述控制模块；

所述控制模块，还用于控制所述显示屏显示所述心率血压信息。

9.根据权利要求6所述的定位手环，其特征在于，还包括：设置在所述壳体内部的计步传感器；

所述计步传感器连接所述控制模块，用于检测用户的步数信息，并将所述步数信息通过所述放大电路和滤波整形电路处理后发送到所述控制模块；

所述控制模块，还用于控制所述显示屏显示所述步数信息。

10.根据权利要求6所述的定位手环，其特征在于，还包括：设置在所述壳体内部的IC卡模块；

所述IC卡模块连接所述控制模块，用于存储设备数据信息。

Images