CN214386380U - 一种腕带设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种腕带设备，包括表壳、环形磁铁和导电体；在表壳的正面安装有表盘，背面安装有底盘，内部封装有电池和PCB板；环形磁铁包括两个，内外间隔布设于表壳中形成内环磁铁和外环磁铁，且内环磁铁和外环磁铁彼此相对的面的磁极相反，形成磁场；导电体安装在底盘上，一端伸入到磁场中，另一端与PCB板接触导通；所述导电体在随底盘转动时，在磁场中切割磁力线，产生感应电流传输至PCB板，通过PCB板对电池充电，实现手动发电功能，继而解决了腕带设备户外充电难的问题。同时，通过在腕带设备中设置光感传感器和雷达传感器，使得腕带设备具备了显示屏背光亮度自动调节及屏显快捷关闭功能，提升了腕带设备使用的便捷性。

Description

一种腕带设备

技术领域

本实用新型属于穿戴类设备技术领域，具体地说，是涉及一种腕带类电子产品。

背景技术

智能手表和智能手环是目前最为流行的一种腕带设备，除具备固有的计时、计步等传统功能外，在某些智能手表和智能手环上还实现了部分生理参数测量功能，例如心电监测、血压检测等，继而给人们的生活带来了极大的便利。

市场上现有的智能手表和智能手环，一般来说耗电量都不会很多。但是，一旦智能手表和智能手环没电了，对于户外活动的用户来说是很难找到适合充电的场所的，因此会给户外活动的用户带来极大的不便。

另外，现有的智能手表和智能手环，其屏幕的背光亮度是无法根据环境光线的强弱变化进行自动调节的。在白天使用时，为了让用户能够看清楚屏幕上显示的内容，背光亮度通常设定得比较高。而在夜间使用时，这种背光亮度往往非常刺眼，从而让用户产生不舒适感。解决的办法目前仅能依靠用户手动调节，使用不便。

此外，现有的智能手表和智能手环，其屏幕从显示状态到自动关闭，需要等待屏息时间或者通过手动操作按键来关闭屏显，这种设计方式无疑也存在着使用不便捷的问题。

随着科技的不断进步，人们对智能产品使用便捷性的要求日渐提升。对于智能手表、智能手环等腕带设备而言，户外充电、背光自动调节以及屏显快捷关闭等功能的实现，是提升腕带设备使用便捷性的重要改进方向，因此，也是很多腕带设备生产商致力于研究的主要课题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种腕带设备，通过在腕带设备上实现手动发电功能，以解决其户外充电难的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种腕带设备，包括表壳、环形磁铁和导电体；其中，所述表壳的正面安装有表盘，背面安装有底盘，内部封装有电池和PCB板；所述环形磁铁包括两个，内外间隔布设于所述表壳中形成内环磁铁和外环磁铁，且所述内环磁铁和外环磁铁彼此相对的面的磁极相反，形成磁场；所述导电体安装在所述底盘上，一端伸入到所述磁场中，另一端与所述PCB板接触导通；所述导电体在随所述底盘转动时，在磁场中切割磁力线，产生感应电流传输至所述PCB板，通过PCB板对所述电池充电。

在本申请的一些实施例中，所述导电体优选设置多个，间隔排布在所述底盘上，以便获得更多的感应电流，提高充电效率。

在本申请的一些实施例中，优选设计所述内环磁铁和外环磁铁均为圆环状，所述底盘优选设计成圆形底盘，多个所述导电体在圆形底盘上呈圆周等间距排布；优选在所述PCB板上布设有一圈电极，多个所述导电体均与所述电极接触导通，以增大发电量，提高发电效率。

在本申请的一些实施例中，优选设计所述导电体包括两条竖直边和一条水平边，将所述水平边连接在两条竖直边之间并安装在所述底盘的内表面上，两条竖直边垂直于底盘的内表面向表壳所围成的腔体内延伸，且其中一条竖直边伸入到所述磁场内，另外一条竖直边与所述PCB板上布设的所述电极接触导通。

在本申请的一些实施例中，优选设置所述PCB板在表壳中位于所述内环磁铁所围成的区域内，使磁场面积可以配置得尽量大；优选将每一个所述导电体的水平边均沿圆形底盘的径线布设，并且在所述两条竖直边中，将位于外侧的竖直边伸入到所述磁场中，将位于内侧的竖直边与所述PCB板上布设的所述电极接触导通。

在本申请的一些实施例中，优选设计所述电极为内外两圈环形电极，与PCB板构成导电滑槽，将所述导电体中位于内侧的竖直边插入到所述导电滑槽中，由此可以提高导电体与电极接触的紧密性和可靠性，确保感应电流稳定输送。

在本申请的一些实施例中，可以在所述底盘的外表面上开设凹槽，凹槽中转动连接有手柄；所述手柄在不使用时可以转动到与所述底盘的外表面平行的位置并落入所述凹槽中，以保持底盘外表面的平整性，避免影响腕带设备佩戴的舒适性；在需要户外充电时，可以将所述手柄从所述凹槽中转出，例如可以转动到与所述凹槽相垂直的位置，以便于用户通过手柄转动底盘，带动导电体在磁场中切割磁力线，产生感应电流为电池充电。利用手柄转动底盘省力、便捷，可以提高底盘的转动速度，以便产生更多的感应电流，实现电池电量的快速补充。

在本申请的一些实施例中，对于在表盘上设置有显示屏的腕带设备而言，可以在所述PCB板上布设背光调节模块，连接所述显示屏；增设光感传感器用于感应环境光的强度，并生成光强信号发送至PCB板上的控制器，以生成背光调节信号发送至所述背光调节模块，通过所述背光调节模块调节所述显示屏的背光亮度。由此，便达到了背光亮度根据环境光线自动调节的目的，解决了用户夜间看屏刺眼的问题，提高了用户使用的舒适性。而且，用户在使用过程中无需手动调节背光亮度，继而提高了腕带设备使用的便捷性。

在本申请的一些实施例中，所述光感传感器可以布设在所述PCB板上，并透过所述表盘上开设的窗口感应环境光的强度；或者，所述光感传感器也可以直接布设在所述表盘上，通过导线连接所述PCB板。这两种布设方式都可以保证光感传感器对外界环境光线强度感应的准确性。

在本申请的一些实施例中，为了在腕带设备上实现屏显快速关闭的功能，在所述PCB板上或表盘上还可以布设雷达传感器，用于发射调频信号，并采集回波信号，生成回波数据发送至所述控制器；所述控制器根据接收到的回波数据便可确定出距离表盘上方的设定距离内是否有人手滑过，如有人手滑过，则控制所述背光调节模块关闭所述显示屏的背光，以提高屏显关闭操作的便捷性。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型通过在腕带设备中增设环形磁铁和导电体，利用电磁感应原理，通过导电体切割磁力线产生的感应电流为腕带设备中的电池充电，由此在腕带设备上实现了手动发电功能，为户外运动的用户提供了一种方便、快速补充电力的新途径，解决了现有腕带设备户外充电难的问题。

同时，通过在腕带设备中设置光感传感器和雷达传感器，从而对腕带设备中的显示屏实现了背光亮度自动调节功能以及屏显快捷关闭功能，在很大程度上提升了腕带设备使用的便捷性，改善了用户体验。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所提出的腕带设备的一种实施例的整体结构示意图；

图2是图1所示腕带设备的一种实施例的爆炸结构图；

图3是图1所示腕带设备的一种实施例的纵向剖视图；

图4是图3的局部放大图；

图5是图1所示腕带设备的一种实施例的背面结构示意图；

图6是图1所示腕带设备的一种实施例的电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“正”、“背”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1-图3，本实施例的腕带设备可以是智能手表，也可以是智能手环，当然也可以是普通的石英表，主要包括表头100和腕带200。表头100作为整个腕带设备的核心部分，包括表壳110、布设在表壳110正面的表盘120、布设在表壳背面的底盘130、封装在表壳110内的PCB板140以及电池150等主要组成部分。其中，表盘120可以是纯液晶显示屏，也可以采用机械表盘（包括刻度盘和指针122的表盘）与液晶显示屏121相结合的形式（如图1所示的表盘形式）。表盘120外侧可以进一步安装透明外罩123，以起到保护表盘120以及封装表壳110的作用。PCB板140作为表头100中的核心部件，负责电源管理、信号采集、数据处理等任务，封装在由表壳110、透明外罩123、底盘130所围成的封闭腔体内。电池150为显示屏121以及PCB板140供电，可以直接布设在PCB板140上，亦可以采用与PCB板140导线连接的方式独立布设于由表壳110、透明外罩123、底盘130所围成的封闭腔体内。腕带200连接表壳110，用于将表头100佩戴在人体的腕部。

现有的智能手表和智能手环，都是采用外配电源适配器的方式为电池150充电。这种传统的充电方式对于户外运动的用户来说很难实施，因此，存在户外充电难的问题。本实施例为了解决此问题，在腕带设备上实现了一种手动发电功能，用户只需转动底盘130，即可为电池150及时补充电力，保持腕带设备的工作状态。

具体而言，本实施例利用电磁感应原理，在表壳110、透明外罩123、底盘130所围成的封闭腔体内布设磁铁160和导电体170，如图3所示，利用磁铁160产生磁场，利用导电体170切割磁场中的磁力线产生感应电流，为电池150充电，以实现腕带设备的自发电功能。

在本实施例中，所述磁铁160优选采用一大一小两个环形磁铁，以内外套装的形式间隔布设于表壳110内，结合图2-图4所示。其中，尺寸大的为外环磁铁162，尺寸小的为内环磁铁161且布设在外环磁铁162所围成的区域内。配置内环磁铁161朝向外环磁铁162的面的磁极与外环磁铁162朝向内环磁铁161的面的磁极刚好相反，例如将内环磁铁161的S极朝向外环磁铁162的N极，由此便在内环磁铁161与外环磁铁162之间形成一圈磁场。将导电体170布设在底盘130上，并将其一端伸入到所述磁场中，另一端与PCB板140接触导通。通过转动底盘130即可带动导电体170在磁场中运动，切割磁力线，产生感应电流，并传输至PCB板140，进而通过PCB板140上布设的线路传输至电池150，为电池150充电蓄能。

作为一种优选实施例，所述内环磁铁161与外环磁铁162在表壳110内的布设位置优选位于最外圈，即，环绕PCB板140布设在其外侧，以获得尽量大的磁场空间。所述导电体170优选设置多个，在底盘130上布设一圈，配置导电体170伸入到磁场的部分垂直于磁力线的方向，以有效切割磁力线，产生尽量多的感应电流，以提升电池150的充电效率。

在某些实施例中，所述内环磁铁161和外环磁铁162优选设计成圆环状，高度略低于表壳110的内高。底盘130采用圆形底盘，并在其内表面上布设一圈导电体170。所述导电体170可以包括一条水平边171和两条竖直边172、173，如图4所示。其中，水平边171平行于底盘130的内表面，并固定安装在底盘130上。多个导电体170在底盘130上圆周等间距排布，且每一个导电体170的水平边171分别位于圆形底盘130的不同径线上，结合图2所示。两条竖直边172、173垂直于底盘130的内表面，且分置于水平边171的两侧。其中一条竖直边172位于水平边171的内侧，即，更接近于底盘130圆心的一侧；另外一条竖直边173位于水平边171的外侧，即，远离底盘130圆心的一侧。位于外侧的竖直边173伸入到内环磁铁161与外环磁铁162形成的磁场中，其高度与内环磁铁161和外环磁铁162的高度基本一致。位于内侧的竖直边172与PCB板140接触导通，其高度低于竖直边173。作为一种优选实施例，可以在PCB板140的底面布设一圈电极143，在导电体170随底盘130转动时，导电体170的竖直边172的转动轨迹为圆形，刚好与电极143的形状一致，由此可以保证导电体170在转动过程中，其竖直边172能够始终与电极143保持接触导通状态，确保感应电流连续地通过PCB板140向电池150输送。

作为一种优选实施例，所述PCB板140可以设计成圆形，布设在其底面的电极143优选设计成内外两圈环形电极，如图4所示。利用内外两圈环形电极与PCB板140的底面构成一圈导电滑槽，将导电体170的竖直边172插入到所述导电滑槽中，由此可以提高竖直边172与电极143接触的紧密度，保证感应电流传输的可靠性。

在表壳110的底面优选形成一圈半圆弧状的凹槽导轨111，如图4所示。将圆形底盘130的外缘安装在所述凹槽导轨111中，在对底盘130起到装配作用的同时，可以使得圆形底盘130的转动更加顺畅。

为了方便用户转动底盘130，本实施例优选在底盘130的外表面增设一个手柄131，并在底盘130的外表面开设一个用于容纳所述手柄131的凹槽132，如图5所示。将所述手柄131可转动地安装在所述凹槽132中，例如通过铰链与凹槽132的底面或侧面相铰接。当不使用时，转动手柄131使其平行于底盘130的外表面，并落入所述凹槽132内。这样可以保持底盘130的外表面为平面，确保用户佩戴的舒适性。当需要手动发电时，转动手柄131使其从凹槽132中旋出，例如旋转到与凹槽132垂直的位置，此时用户可以握持手柄131来转动底盘130，以提高操作的便利性。在用户转动底盘130的过程中，导电体170在磁场中不断切割磁力线，生成感应电流传输至PCB板140，通过PCB板140为电池150充电，补充电量。由此，便在腕带设备上实现了手动充电功能。

为了对腕带设备上的显示屏121实现背光亮度自动调节功能，本实施例在腕带设备中增设光感传感器141，如图2所示，用于感应外界环境光的强度，并生成光强信号发送至PCB板140上布设的控制器，如图6所示。控制器根据接收到的光强信号生成背光调节信号发送至背光调节模块，通过背光调节模块调整显示屏121的背光亮度。

在本实施例中，所述光感传感器141可以直接布设在表盘120上，通过导线连接PCB板140。当然，也可以将光感传感器141布设在PCB板140上，此时需要在表盘120上开设窗口124，结合图1-图3所示。该窗口124的开设位置应与光感传感器141的布设位置上下相对，以使光感传感器141能够透过窗口124和透明外罩123采集到外界的环境光线，继而生成准确的光强信号。背光调节模块根据接收到的光强信号调整显示屏121的背光亮度，在白天环境光线较强时，增大显示屏121的背光亮度，使用户可以看清屏幕上显示的内容。在夜晚环境光线较暗时，减小显示屏121的背光亮度，以解决强光刺眼的问题，提高用户使用的舒适性。

此外，为了对腕带设备上的显示屏121实现屏显快捷关闭功能，本实施例在腕带设备中还增设有雷达传感器142，如图2所示，用于感应距离表盘120上方的设定距离内是否有人手滑过。所述雷达传感器142优选采用毫米波雷达，在显示屏121点亮期间，发射线性调频信号，然后在雷达的接收端采集回波信号，并生成回波数据发送至PCB板140上的控制器，如图6所示。所述控制器根据接收的回波数据判断是否在设定距离内有人手经过，若有，则生成开关控制信号发送至背光调节模块，控制背光调节模块关闭显示屏121的背光，以完成屏显关闭任务。若没有检测到人手在表盘120上滑过，则保持显示屏121当前的工作状态。

在本实施例中，所述雷达传感器142优选布设在PCB板140上，表盘120上与雷达传感器142上下正对的位置优选开设一窗口125，结合图1、图2所示，以确保雷达信号的有效发射和接收。

当然，也可以采用现有的手势识别传感器代替所述雷达传感器142，检测用户手势，实现屏显快捷关闭功能，本实施例并不仅限于以上举例。

应当指出的是，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种腕带设备，其特征在于，包括：

表壳，其正面安装有表盘，背面安装有底盘，内部封装有电池和PCB板；

环形磁铁，其包括两个，内外间隔布设于所述表壳中形成内环磁铁和外环磁铁，且所述内环磁铁和外环磁铁彼此相对的面的磁极相反，形成磁场；

导电体，其安装在所述底盘上，一端伸入到所述磁场中，另一端与所述PCB板接触导通；所述导电体在随所述底盘转动时，在磁场中切割磁力线，产生感应电流传输至所述PCB板，通过PCB板对所述电池充电。

2.根据权利要求1所述的腕带设备，其特征在于，所述导电体包括多个，间隔排布在所述底盘上。

3.根据权利要求2所述的腕带设备，其特征在于，所述内环磁铁和外环磁铁均为圆环状，所述底盘为圆形底盘，多个所述导电体在圆形底盘上呈圆周等间距排布；在所述PCB板上布设有一圈电极，多个所述导电体均与所述电极接触导通。

4.根据权利要求3所述的腕带设备，其特征在于，所述导电体包括两条竖直边和一条水平边，所述水平边连接在两条竖直边之间并安装在所述底盘的内表面上，两条竖直边垂直于底盘的内表面向表壳所围成的腔体内延伸，且其中一条竖直边伸入到所述磁场内，另外一条竖直边与所述PCB板上布设的所述电极接触导通。

5.根据权利要求4所述的腕带设备，其特征在于，

所述PCB板在表壳中位于所述内环磁铁所围成的区域内；

每一个所述导电体的水平边均沿圆形底盘的径线布设，所述两条竖直边中，位于外侧的竖直边伸入到所述磁场中，位于内侧的竖直边与所述PCB板上布设的所述电极接触导通。

6.根据权利要求5所述的腕带设备，其特征在于，所述电极为内外两圈环形电极，与PCB板构成导电滑槽，所述导电体中位于内侧的竖直边插入到所述导电滑槽中。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的腕带设备，其特征在于，在所述底盘的外表面上开设有凹槽，凹槽中转动连接有手柄；所述手柄在不使用时转动到与所述底盘的外表面平行的位置并落入所述凹槽中，在使用时转出所述凹槽。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的腕带设备，其特征在于，还包括：

显示屏，其设置在所述表盘上；

背光调节模块，其布设在所述PCB板上，连接所述显示屏；

控制器，其布设在所述PCB板上，连接所述背光调节模块；

光感传感器，其用于感应环境光的强度，并生成光强信号发送至所述控制器，以生成背光调节信号发送至所述背光调节模块，通过所述背光调节模块调节所述显示屏的背光亮度。

9.根据权利要求8所述的腕带设备，其特征在于，

所述光感传感器布设在所述表盘上，通过导线连接所述PCB板；或者，

在所述表盘上开设有窗口，所述光感传感器布设在所述PCB板上，透过所述表盘上开设的窗口感应环境光的强度。

10.根据权利要求8所述的腕带设备，其特征在于，还包括：

雷达传感器，其布设在所述PCB板上或表盘上，用于发射调频信号，并采集回波信号，生成回波数据发送至所述控制器；所述控制器根据接收到的回波数据检测到距离表盘上方的设定距离内有人手滑过时，控制所述背光调节模块关闭所述显示屏的背光。

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