CN215414054U - 穿戴式电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种穿戴式电子设备，包括壳体、热电堆传感器、环境温度感应器件以及主控电路，壳体具有接触面和非接触面，所述接触面上设有透光窗口，热电堆传感器设于壳体的内部，并且热电堆传感器的感应面与透光窗口相对设置，环境温度感应器件设于非接触面，主控电路与热电堆传感器以及环境温度感应器件电连接。本申请实施例提供的穿戴式电子设备通过热电堆传感器获取人体发出的红外能以对体温进行测量，测温的结果不会受到佩戴松紧度的影响，且测量速度较快，同时，通过设于非接触面的环境温度感应器件不会受到用户体表温度的影响，可以准确地获取到环境温度，有效地保证测量最终测量出的体温结果的准确性。

Description

穿戴式电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子装置技术领域，具体涉及一种穿戴式电子设备。

背景技术

随着穿戴式电子设备的普及，在穿戴式电子设备上进行健康监测已经成为一种发展趋势，常见的穿戴式电子设备通常有智能手环、智能手表等。目前市面已有的穿戴式电子设备主要采用接触式测温，接触式测温需要通过热敏电阻与人体皮肤充分接触较长时间，测温效率较低，而且测温的结果容易受到佩戴松紧度的影响。而且，热敏电阻测量的是人体皮肤表面的温度(以下简称“表温”)而不是人体的体温，表温与体温之间的关系与环境温度相关，而热敏电阻与人体接触时无法准确测量环境温度，因此无法根据表温得到较准确的体温。

为了测量人体的体温，少数的穿戴式电子设备采用非接触式温度传感器(例如采用热电堆传感器)测量人体表温，同时通过其他传感器测量电子设备内部的温度，再根据电子设备内部的温度对人体表温进行补偿，得到人体的体温。此方式虽然可以解决接触式测温方式带来的一些缺点，但是由于电子设备内部的温度并非人体所处环境的真实温度，因此测量准确性仍有待提升。

实用新型内容

鉴于以上问题，本申请提供一种穿戴式电子设备，以解决上述的问题。

本申请实施例提供一种穿戴式电子设备，包括壳体、热电堆传感器、环境温度感应器件以及主控电路；所述壳体具有适于与用户体表接触的接触面以及除接触面外的非接触面，所述接触面上设有透光窗口；所述热电堆传感器设于所述壳体的内部，并且所述热电堆传感器的感应面与透光窗口相对设置；所述环境温度感应器件包括导热部，导热部设于所述非接触面；所述主控电路与所述热电堆传感器以及所述环境温度感应器件电连接。

本申请实施例提供的穿戴式电子设备通过热电堆传感器获取人体发出的红外光信号以测量人体的表温，通过环境温度感应器件测量人体所处环境的真实温度，由此可根据表温和真实的环境温度获得准确的人体体温。由于热电堆传感器可以以非接触的方式对人体进行测温，测温的结果不会受到佩戴松紧度的影响，且测量速度较快，同时，设于非接触面的环境温度感应器件不会受到用户体表温度的影响，可以准确地获取到环境温度，有效地保证最终测量出的体温结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例及附图，都属于本发明保护的范围。

图1为本申请实施例提供的一种穿戴式电子设备的正面的局部结构示意图一；

图2为本申请实施例提供的一种穿戴式电子设备的反面的局部结构示意图二；

图3为本申请实施例提供的一种穿戴式电子设备的壳体与导热部在组装状态下的结构示意图三；

图4为本申请实施例提供的一种穿戴式电子设备的壳体与导热部在组装状态下的结构示意图四；

图5为本申请实施例提供的一种穿戴式电子设备的壳体、导热部、以及发热器件的布局结构示意图五；

图6为本申请实施例提供的一种穿戴式电子设备的壳体、导热部、以及发热器件的布局结构示意图六；

图7为本申请实施例提供的一种穿戴式电子设备的正面的局部结构示意图七。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。应当理解，此处描述的具体实施例仅用于解释本申请，并不用于限定本申请。

下面将通过具体实施例对本申请实施例提供的穿戴式电子设备进行详细说明。

如图1和图2所示，本申请实施例提供了一种穿戴式电子设备100，所述穿戴式电子设备100包括壳体110、热电堆传感器120、环境温度感应器件130以及主控电路140，壳体110具有适于与用户体表接触的接触面111以及除接触面111外的非接触面112，接触面111上设有透光窗口1111，热电堆传感器120设于壳体110的内部，并且热电堆传感器120的感应面121与透光窗口1111相对设置，其中两者相对设置时，热电堆传感器120的感应面121与透光窗口111之间可以是间隔设置，或者也可以是相互接触的；环境温度感应器件130包括导热部131，导热部131设于非接触面112；主控电路140与热电堆传感器120以及环境温度感应器件130电连接，主控电路140设置于壳体110内。

其中，热电堆传感器120可以在一定距离外通过检测人体产生的红外(IR)能来测量温度，其中，人体的温度越高，产生的红外能越多。环境温度感应器件130可以是热敏传感器。

所述接触面111是指所述穿戴式电子设备100被穿戴在用户的腕部、腰部、头部、腿部、耳朵等部位时，所述穿戴式电子设备100与用户的体表直接进行接触的表面；非接触面112是指所述穿戴式电子设备100被穿戴在用户的腕部、腰部等部位时，所述穿戴式电子设备100与用户的体表不进行接触的表面。所述穿戴式电子设备100包括手表、手环、佩戴式测温仪、耳机等。

本申请实施例提供的穿戴式电子设备100通过热电堆传感器120获取人体发出的红外能以对体温进行测量，由于热电堆传感器120可以非接触的方式对体表温度进行测量，因此，其测温的结果不会受到佩戴松紧度的影响，而且测量速度较快，同时，设于非接触面112的环境温度感应器件130不会受到用户体表温度的影响，可以准确地获取到环境温度，通过准确地获取人体所处的环境温度再结合测量出的体表温度，以得到人体的真实体温，从而有效地保证最终测量出的体温结果的准确性。

如图1和图2所示，在一实施例中，壳体110包括侧面1122以及相互背离的底面1123和安装面1121，侧面1122连接于底面1123与安装面1121之间，其中，接触面111为底面1123，非接触面112可以包括侧面1122以及安装面1121，透光窗口1111设于底面1123。壳体110设有安装槽，安装槽设于安装面1121，其中安装槽由安装面1121凹陷形成，安装槽用于安装显示屏组，其中显示屏组包括触控显示屏。透光窗口1111可以是孔结构或者透光结构，以使外界的红外能可以穿过透光窗口1111到达设于壳体110内的热电堆传感器120的感应面121。热电堆传感器120的感应面121与透光窗口1111相对设置，其中“相对设置”是指感应面121沿透光窗口1111的中心线方向的正投影至少部分地覆盖于透光窗口1111，这样使得经由透光窗口1111的红外可以直接入射至感应面121。

在一些实施方式中，壳体110可以由硬质材料(例如金属或者非合金)制成，或者也可以由软质材料制成(例如塑胶)，或者也可以由硬质材料以及软质材料组合而成。

在一些实施方式中，侧面1122可以由多个侧壁围合而成，作为一种示例，侧面1122可以由四个侧壁围合而成，例如，侧面1122可以包括相对的第一侧壁1124与第二侧壁1126以及两个连接侧壁1125，两个连接侧壁1125相对设置并连接于第一侧壁1124与第二侧壁1126之间，其中连接侧壁1125与第一侧壁1124以及第二侧壁1126的连接处可以圆弧过渡。

在一些实施方式中，环境温度感应器件130可以设于安装面1121或侧面1122，具体可以根据实际需求设置。由于环境温度感应器件130和热电堆传感器120在工作时，自身也会产生一定的热量，为了避免两者之间相互影响，可以将环境温度感应器件130和热电堆传感器120尽可能地远离，以保证环境温度感应器件130和热电堆传感器120的测量准确度，作为一种示例，热电堆传感器120可以设置于壳体110内部邻近第二侧壁1126的位置，环境温度感应器件130可以设于安装面1121的邻近于第一侧壁1124的位置。通过将环境温度感应器件130和热电堆传感器120分别邻近于侧面1122的相对两个侧壁设置，以尽可能地增加环境温度感应器件130与热电堆传感器120之间的间距，避免两者各自散发的热量相互影响到各自的测温结果。在一些实施方式中，第一侧壁1124和第二侧壁1126可以连接于安装面1121某一对相对的两个侧边。例如，当所述安装面1121为矩形时，所述第一侧壁1124和第二侧壁1126可以沿着安装面1121的宽度或者长度方向延伸设置，这样可以进一步地增加环境温度感应器件130与热电堆传感器120之间的间距。

在一些实施方式中，如图1所示，环境温度感应器件130可以包括导热部131以及热敏电阻132，导热部131设于非接触面112，并与热敏电阻132之间形成热传导，热敏电阻132与主控电路140电连接。其中，导热部131可以是由导热系数高的材料制成，例如铜、银、金、铝等材料制成的金属片、石墨烯导热片等。导热部131可以直接暴露于非接触面112，以感测人体所处的真实环境温度，热敏电阻132可以与导热部131相抵接，导热部131能够直接将外界的热量传导至热敏电阻132，热敏电阻132对温度较为敏感，不同的温度下具有不同的电阻值，主控电路140根据不同的电阻值确定对应的环境温度，结合环境温度和热电堆传感器120获取到的人体表温，最后能够准确地得到的人体温度，并将人体体温显示于温度显示模块。其中，导热部131的结构形状包括长条状、矩形状、椭圆形状以及环形状等，在这里不做限制，具体可以根据实际需求进行设置。在一实施例中，导热部131可以设置于安装面1121的邻近于第一侧壁1124的位置，并外露于安装面1121。

在一些实施方式中，导热部131可以沿非接触面112的边缘延伸设置，导热部131可以沿非接触面112中至少一个面的边缘延伸设置。导热部131可以连续地延伸或者间断地设置。作为一种示例，如图1所示，导热部131可以为长条状结构，导热部131可以沿安装面1121的长侧边缘或者短侧边缘延伸设置，或者也可以沿安装面1121的对角线方向延伸设置。此外，导热部131可以连续或间断地沿着第一侧壁1124以及连接侧壁1125的边缘设置，以使导热部131具有较长的长度，这样可以增加导热部131的导热面积，以将环境中的热量更多地传导至热敏电阻132，以提高环境温度感应器件130测温的准确度。在一实施例中，导热部131可以环绕安装面1121的中心区域设置，并可以邻近于安装面1121的边缘处设置，以进一步地增加导热部131的导热面积。例如，如图3所示，导热部131可以为环状结构，导热部131可以环设于壳体110的安装面1121；或者，如图4所示，导热部131可以环设于壳体110的侧面1122，这样可以进一步地增加导热部131的导热面积。此外，导热部131也可以作为装饰件暴露于非接触面112，其中，装饰件可以以文字、图案等形式设置于非接触面112，这样导热部131既可以起到装设的作用，又能够直接将环境温度传导至热敏电阻132。

请参阅图5，在本实施例中，穿戴式电子设备100还包括一个或多个发热器件150，其中，发热器件150一般是指在运行时能够产生较多热量的电子器件。发热器件150可以包括储能器件、传感器、振动器、麦克风以及主控电路140中的至少一者，其中，储能器件可以是电池。主控电路140可以是芯片，也可以是集成有芯片、电阻、电容等电学器件的电路板。

在一些实施方式中，发热器件150设置于壳体110内部并与热电堆传感器120之间存在间距。通过将发热器件150与热电堆传感器120成间距设置，以减少或者避免发热器件150所产生的热量对热电堆传感器120产生影响，以保证热电堆传感器120实际测量的温度为人体的体温。此外，发热器件150与环境温度感应器件130成间距设置，同样地，将两者尽可能地远离，以减少或者避免发热器件150产生的热量对环境温度感应器件130产生影响，以保证环境温度感应器件130所测量出的温度为环境中的实际温度。

在一些实施方式中，如图5所示，穿戴式电子设备100还包括隔热件160，隔热件160可以由导热系数低或者基本不导热的材料制成，或者也可以由表面涂覆有隔热材料的结构制成，隔热件160设于热电堆传感器120与发热器件150之间，以热隔离热电堆传感器120与发热器件150。设于热电堆传感器120与发热器件150之间的隔热件160可以隔绝两者之间的热量，从而有效地保证发热器件150所产生的热量基本不会传导至热电堆传感器120，以使得热电堆传感器120避免与周围的发热器件150进行热交换，避免周围发热源的热冲击导致热电堆传感器120测得的温度受到影响。

在一些实施方式中，如图6所示，隔热件160可以围绕热电堆传感器120设置，隔热件160可以围绕在热电堆传感器120的部分外周或者环绕于热电堆传感器120的的整个外周设置。在一实施例中，隔热件160可以包括多个相连或者相隔的隔热板，多个隔热板可以分别设置在热电堆传感器120的不同方向。在一实施例中，如图6所示，隔热件160可以为环状结构，其中环状结构可以套设在热电堆传感器120的四周，以隔绝热电堆传感器120的四周所有的发热器件150等，进一步地，避免热电堆传感器120四周的发热器件150对热电堆传感器120的测温结果产生干扰，有效地提高热电堆传感器120的测温结果的准确度。此外，在一些实施方式中，隔热件160还可以设于环境温度感应器件130与发热器件150之间，以热隔离环境温度感应器件130与发热器件150，避免发热器件150的产生的热量对环境温度感应器件130的测量结果造成影响。这样可以有效地保证最终测量出人体的真实体温。

在一些实施方式中，如图1和图7所示，穿戴式电子设备100还可以包括穿戴部170，其中，穿戴部170可以连接于壳体110的外侧，穿戴部170可以通过磁性吸附、卡扣结构等可拆卸的方式与壳体110进行连接，或者也可以以非拆卸的方式与壳体110固定连接。作为一种示例，穿戴部170可以包括第一表带171和第二表带172，其中，第一表带171和第二表带172可以分别连接于壳体110的某一相对的两个侧面。第一表带171和第二表带172中均包括相背离的第一表面和第二背面以及连接侧面，其中连接侧面连接于第一表面与第二表面之间，第一表面适于与用户体表接触，第二表面以及连接侧面适于与用户体表非接触。在一些实施方式中，环境温度感应器件130可以设于第二表面或者连接侧面，这样可以将环境温度感应器件130完全与设于壳体110内的热电堆传感器120以及发热器件150进行远离，完全避免热电堆传感器120以及发热器件150对环境温度感应器件130的测温结果的影响，以及环境温度感应器件130对热电堆传感器120的测温结果的影响。作为一种示例，环境温度感应器件130的导热部131可以设置于第一表带171或者第二表带172，例如，导热部131可以设置于第一表带171的第二表面，这样可以有效地增加导热部131的表面积，以使其充分地与空气进行接触，以使得环境温度感应器件130可以更加准确地感测环境温度。其中，热敏电阻132也可以设置于第一表带171并与导热部131相抵接，导热部131可以为金属结构，第一表带171可以非导热结构，例如，塑胶或硅胶结构，两者可以为一体成型结构，这样可以有效地增加导热部131与第一表带171的连接强度，导热部131的至少一个表面暴露于第一表带171，以感测环境的温度。

本申请实施例提供的穿戴式电子设备100通过热电堆传感器120获取人体发出的红外能以对体温进行测量，由于热电堆传感器120可以以非接触的方式对人体进行测温，其测量的结果不会受到佩戴松紧度的影响，且测量速度较快，同时，通过设于非接触面112的环境温度感应器件130不会受到用户体表温度的影响，可以准确地获取到环境温度，通过准确地获取人体所处的环境温度再结合测量出的人体温度，以得到人体的真实体温，从而有效地保证测量最终测量出的体温结果的准确性。

上面结合附图对本申请各实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施例，上述的具体实施例仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种穿戴式电子设备，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体具有适于与用户体表接触的接触面以及除所述接触面外的非接触面，所述接触面上设有透光窗口；

热电堆传感器，所述热电堆传感器设于所述壳体的内部，并且所述热电堆传感器的感应面与所述透光窗口相对设置；

环境温度感应器件，所述环境温度感应器件包括导热部，所述导热部设于所述非接触面；以及

主控电路，所述主控电路与所述热电堆传感器以及所述环境温度感应器件电连接。

2.根据权利要求1所述的穿戴式电子设备，其特征在于，所述壳体包括侧面以及相互背离的底面和安装面，所述侧面连接于所述底面与所述安装面之间，所述接触面为所述底面，所述非接触面包括所述侧面以及所述安装面，所述透光窗口设于所述底面，所述环境温度感应件设于所述安装面或所述侧面。

3.根据权利要求2所述的穿戴式电子设备，其特征在于，所述侧面包括相对的第一侧壁与第二侧壁，所述热电堆传感器设置于所述壳体内部邻近所述第二侧壁的位置，所述环境温度感应件设于所述安装面的邻近于所述第一侧壁的位置。

4.根据权利要求3所述的穿戴式电子设备，其特征在于，所述第一侧壁和所述第二侧壁沿着所述安装面的长度或者宽度方向延伸设置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的穿戴式电子设备，其特征在于，所述穿戴式电子设备还包括一个或多个发热器件，所述发热器件设置于所述壳体内部且与所述热电堆传感器之间具有间隔。

6.根据权利要求5所述的穿戴式电子设备，其特征在于，所述发热器件包括储能器件和所述主控电路中的至少一者。

7.根据权利要求5所述的穿戴式电子设备，其特征在于，所述穿戴式电子设备还包括隔热件，所述隔热件至少部分设于所述热电堆传感器与所述发热器件之间，以热隔离所述热电堆传感器与所述发热器件。

8.根据权利要求7所述的穿戴式电子设备，其特征在于，所述隔热件围绕所述热电堆传感器设置。

9.根据权利要求1-4任一项所述的穿戴式电子设备，其特征在于，所述环境温度感应器件还包括热敏电阻，所述热敏电阻与所述导热部之间形成热传导，并与所述主控电路电连接。

10.根据权利要求9所述的穿戴式电子设备，其特征在于，所述导热部沿所述非接触面的边缘延伸设置。

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