技术领域
[0001] 本申请属于可穿戴设备技术领域,具体涉及一种可穿戴设备。
相关背景技术
[0002] 随着智能设备的不断发展,智能戒指逐渐成为人们关注的焦点。这种小巧的设备可以方便地佩戴在手指上,实时采集用户的生理数据,如心率、血压、血氧饱和度等,从而满
足用户实时监控身体状况的需求。
[0003] 相关技术中,通过在手表与用户皮肤接触的一侧设置容置槽,用户可以将摘下的戒指放置在容置槽内,以实现便携收纳。然而,当戒指收纳在容置槽时无法继续采集用户的
生理数据,导致用户的使用体验不佳。
具体实施方式
[0023] 下面将详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考
附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。基于本
申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实
施例,都属于本申请保护的范围。
[0024] 本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或
两个以上。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符
“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0025] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的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发明的限制。
[0026] 在本发明的描述中,需要说明的是,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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本
发明中的具体含义。
[0027] 本申请实施例提供了一种可穿戴设备,下面结合附图对本申请的可穿戴设备进行详细地说明。
[0028] 参照图1,示出了本申请实施例提供的可穿戴设备的手表表体的结构示意图,参照图2至图4,示出了本申请实施例提供的可穿戴设备的戒指的结构示意图,参照图5至图7,示
出了本申请实施例提供的可穿戴设备的三种导光结构的结构示意图,参照图8,示出了本申
请实施例提供的戒指收容于手表情况下的工作原理图;参照图9,示出了本申请实施例提供
的戒指未收容于手表情况下的工作原理图。需要说明的是,图中带箭头的虚线为光线的传
导路径示意,虚线是对用户皮肤A的示意。
[0029] 如图1至图2所示,本申请提供了一种可穿戴设备,包括:手表和戒指2;手表包括表体1,表体1用于与用户皮肤A接触的一侧设置有容置槽;戒指2可拆卸地收容于容置槽,戒指
2包括靠近戒指2中心的内壁211,内壁211设置有生理指标传感器,生理指标传感器用于发
射和接收光线以实现检测;其中,表体1内还设置有导光结构3,在戒指2收容于容置槽的情
况下,导光结构3与生理指标传感器的位置相对,以实现光线的传导。
[0030] 本申请实施例中,由于表体1设置了容置槽,通过将戒指2收容于容置槽内可以实现戒指2的便携收纳,便于用户随时随地进行戒指2的使用或存放。更重要的是,由于表体还
设置了导光结构3,且在戒指2收容于容置槽的情况下,导光结构3与生理指标传感器的位置
相对,从而可以实现光线的传导,即当摘下戒指2并存放在容置槽时,戒指2上的生理指标传
感器仍然可以持续采集用户的生理数据,有利于提升用户的使用体验。此外,可以取消手表
内额外设置的生理指标传感器并与戒指2共用,有利于节省可穿戴设备的成本。
[0031] 需要说明的是,本申请实施例的生理指标传感器包括但不限于光体积变化描记图(photop l ethysmography,PPG)传感器、生物电阻抗传感器、心电图(e l ectrocard i
ography,ECG)传感器、肌电图(e l ectromyography,EMG)传感器等,在此不作限定,本领域
技术人员可以根据实际需要进行调整。以PPG传感器为例,PPG传感器是一种用于测量心率
的传感器,具体来说,PPG传感器包括发光单元22(如发光二极管(l i ght‑emi tt i ng d
i ode,LED))和收光单元23(如光电探测器(Photo Detector,PD))。发光二极管发射光线到
达用户皮肤A中的组织、静脉和动脉等,光线并被吸收和反射回到光电探测器中。在测量部
位没有大幅度的运动的前提下,由于肌肉、骨骼、静脉和其他连接组织等对光的吸收是基本
不变的,但是血液不同,由于动脉里有血液的流动,那么对光的吸收自然也有所变化。当把
光转换成电信号时,正是由于动脉对光的吸收有变化而其他组织光的吸收基本不变,得到
的信号就可以分为直流信号和交流信号,提取其中的交流信号,就能反应出血液流动的特
点,从而实时获取用户的心率参数。
[0032] 在本申请的一些可选实施例中,容置槽内设置有朝向容置槽开口方向凸起的凸台12,凸台12与容置槽的至少部分围合形成环状凹腔11;导光结构3设置于凸台12内;戒指2可
拆卸地收容于环状凹腔11,内壁211与凸台12对应,以使生理指标传感器与导光结构3相对。
这样,当戒指2收容于环状凹腔11时,设置于内壁211的生理指标传感器可以与设置于凸台
12内的导光结构3相对,从而可以实现光线的传导,使得存放在环状凹腔11的戒指2可以持
续采集用户的生理数据,有利于提升用户的使用体验。此外,通过设置与戒指2外形相适配
的环状凹腔11,可以减小戒指2存放所需的空间,有利于可穿戴设备的小型化设计。
[0033] 在本申请的一些可选实施例中,生理指标传感器包括:间隔设置的发光单元22和收光单元23;导光结构3至少覆盖发光单元22和收光单元23,所述导光结构3用于传导发光
单元22发射的光线以及收光单元23接收的光线。其中,图5至图7中,用户皮肤A是指在用户
佩戴该可穿戴设备时,与表体1相对应的局部皮肤,可以理解的是,生理指标传感器检测的
位置不是固定的,而是随用户佩戴位置的改变而发生变化。
[0034] 在本申请实施例中,由于导光结构3至少覆盖发光单元22和收光单元23,即导光结构3可以将发光单元22发射的光线尽可能传导至用户皮肤A,并使接收单元尽可能接收用户
皮肤A反射的光线。这样,可以提高生理指标传感器数据采集的可靠性。
[0035] 需要说明的是,如图3至图4所示,发光单元22和收光单元23可以沿戒指2的轴向间隔设置,也可以沿戒指2的周向间隔设置,在此不作限定,本领域技术人员可以根据实际需
要进行调整。
[0036] 本申请实施例提供了三种导光结构3,以下结合附图5至图7,对三种导光结构3进行详细描述。
[0037] 在其中一个实施例中,如图5所示,凸台12包括第一底壁121,第一底壁121用于与用户皮肤A接触;导光结构3为棱镜31,棱镜31包括呈夹角设置的第一受光面311和第二受光
面312,第一受光面311朝向发光单元22和收光单元23,第二受光面312朝向第一底壁121。
[0038] 在本申请实施例中,由于设置了棱镜31,且棱镜31的第一受光面311朝向发光单元22和收光单元23,棱镜31的第二受光面312朝向第一底壁121。这样,当可穿戴设备佩戴于用
户肢体上时,第一底壁121与用户皮肤A接触,发光单元22发射的光线依次经第一受光面
311、第二受光面312传导至用户皮肤A,用户皮肤A反射的光线依次经第二受光面312、第一
受光面311传导至收光单元23,从而实现生理数据的持续采集。
[0039] 需要说明的是,本申请实施例对于棱镜31的类型以及第一受光面311、第二受光面312夹角的具体数值不作限定,本领域技术人员可以根据实际需要进行调整。示例地,第一
受光面311与第二受光面312的夹角可以是60°、45°、30°或其他数值。在其中一个实施例中,
发光单元22和收光单元23沿戒指2的轴向间隔设置,棱镜31为直角棱镜31,直角棱镜31包括
两个相互垂直的第一面和一个倾斜的第二面,其中,第一受光面311为两个第一面其中之
一,第二受光面312为第二面,第一受光面311与第二受光面312的夹角为45°且第一受光面
311平行戒指2的轴向设置。
[0040] 在其中另一个实施例中,如图6所示,导光结构3包括间隔设置的第一反射镜32和第二反射镜33,第一反射镜32与发光单元22的位置相对,第一反射镜32用于传导发光单元
22发射的光线;第二反射镜33与收光单元23的位置相对,第二反射镜33用于传导收光单元
23接收的光线。
[0041] 在本申请实施例中,通过设置与发光单元22位置相对的第一反射镜32,可以将发光单元22发射的光线传导至用户皮肤A,通过设置与收光单元23位置相对的第二反射镜33,
可以将用户皮肤A反射的光线传导至收光单元23,从而实现生理数据的持续采集。
[0042] 以发光单元22与收光单元23沿戒指2的轴向间隔布置为例,本领域技术人员可以通过调整发光单元22与第一反射镜32的间距、收光单元23与第二反射镜33的间距,以避免
发光单元22发射的光线和收光单元23接收的光线出现交叉的问题。然而,这可能会导致第
一反射镜32与第二反射镜33之间的间距过大,当第一反射镜32与第二反射镜33平行布置
时,可能会使得第二反射镜33接收并传导至收光单元23的光线不足,从而影响数据采集的
可靠性。基于此,在本申请的一些可选实施例中,第一反射镜32具有第一中心线,第二反射
镜33具有第二中心线,第二中心线与第一中心线相交。
[0043] 在本申请实施例中,由于第一反射镜32的第一中心线与第二反射镜33的第二中心线相交,即参照第一底壁121而言,第一反射镜32与第二反射镜33的倾斜角度有所不同。这
样,在其中一个反射镜倾斜角度不变的情况下,可以通过调整另一个反射镜的倾斜角度以
提高第二反射镜33接收并传导至收光单元23的光线量,有利于提高生理指标传感器数据采
集的可靠性。
[0044] 需要说明的是,本申请实施例对于第一反射镜32、第二反射镜33相对第一底壁121的倾斜角度不作限定,本领域技术人员可以根据实际需要进行调整。示例地,在满足第一反
射镜32和第二反射镜33倾斜角度不同的基础上,第一反射镜32、第二反射镜33的倾斜角度
可以是60°、45°、30°或其他数值。
[0045] 在其中再一个实施例中,如图7所示,凸台12包括第一底壁121,第一底壁121用于与用户皮肤A接触;导光结构3包括第一光纤34和第二光纤35,第一光纤34的一端与发光单
元22相对,第一光纤34的另一端延伸至第一底壁121,第一光纤34用于传导发光单元22发射
的光线;第二光纤35的一端与收光单元23相对,第二光纤35的另一端延伸至第一底壁121,
第二光纤35用于传导收光单元23接收的光线。
[0046] 在本申请实施例中,由于设置了第一光纤34和第二光纤35,通过将第一光纤34的一端与发光单元22相对,另一端延伸至第一底壁121,以及第二光纤35的一端与收光单元23
相对,另一端延伸至第一底壁121。这样,当可穿戴设备佩戴于用户肢体上时,第一底壁121
与用户皮肤A接触,发光单元22发射的光线可以经第一光纤34传导至用户皮肤A,用户皮肤A
反射的光线可以经第二光纤35传导至收光单元23,从而实现生理数据的持续采集。
[0047] 在本申请的一些可选实施例中,凸台12包括第一底壁121和沿第一底壁121周向延伸设置的第一周壁122,第一底壁121用于与用户皮肤A接触;凸台12还设置有光线通道4,光
线通道4具有相互背离的两端,光线通道4的一端延伸至第一底壁121,光线通道4的另一端
延伸至第一周壁122且与生理指标传感器相对;其中,导光结构3的至少部分设置于光线通
道4中。
[0048] 在本申请实施例中,由于设置了光线通道4,光线通道4的一端延伸至第一底壁121,另一端延伸至第一周壁122且与生理指标传感器相对。这样,在光线传导过程中,可以
减少光学干扰,提高光线传导的效率,有利于提高生理指标传感器的监测可靠性。此外,由
于导光结构3的至少部分设置于光线通道4中,从而可以改变光线的传导路径,使得光线沿
预设的传导路径在生理指标传感器与用户皮肤A之间传导。
[0049] 需要说明的是,对于导光结构3为棱镜31的情况,导光结构3的至少部分设置在光线通道4中是指,光线通道4包括间隔设置的第一光线通道4和第二光线通道4,棱镜31设置
在第一光线通道4和第二光线通道4之间。对于导光结构3为两个反射镜的情况,导光结构3
的至少部分设置在光线通道4中是指,反射镜设置在光线通道4的转弯处且与光线通道4连
通。对于导光结构3为两个光纤的情况,导光结构3的至少部分设置在光线通道4中是指,光
纤嵌设在光线通道4内。
[0050] 在本申请的一些可选实施例中,生理指标传感器包括间隔设置的发光单元22和收光单元23;光线通道4包括相互独立的发光通道和收光通道,发光通道与发光单元22对应,
收光通道与收光单元23对应。
[0051] 在本申请实施例中,通过设置相互独立的发光通道和收光通道,这样,可以使凸台12内发光单元22发射的光线和收光单元23接收的光线互不干扰,有利于提高生理指标传感
器的测量可靠性。
[0052] 在本申请的一些可选实施例中,戒指2还设置有第一电连接件24;表体1还设置有第二电连接件,在戒指2收容于容置槽的情况下,第二电连接件与第一电连接件24的位置相
对并与第一电连接件24电连接。具体地,第一电连接件24设置于戒指2的本体21上;第二电
连接件可以设置于凸台12和/或环状凹腔11。
[0053] 在本申请实施例中,由于戒指2设置有第一电连接件24,表体1设置有第二电连接件,通过第一电连接件24与第二电连接件的电连接可以实现戒指2与手表之间的电能和/或
数据传输。
[0054] 需要说明的是,本申请实施例对于第一电连接件24、第二电连接件的设置位置不作限定,本领域技术人员可以根据实际需要进行调整。具体地,戒指2包括本体21,本体21包
括由内至外间隔设置的内壁211、外壁212以及位于内壁211和外壁212之间的侧壁213,其
中,内壁211靠近本体21的中心设置。环状凹腔11包括第二底壁111和沿第二底壁111的周向
延伸设置的第二周壁112。在其中一个实施例中,第一电连接件24设置于本体21的内壁211,
对应地,第二电连接件设置于凸台12的第一周壁122。在其中另一个实施例中,第一电连接
件24设置于本体21的外壁212,对应地,第二电连接件设置于环状凹腔11的第二周壁112。在
其中再一个实施例中,第一电连接件24设置于本体21的侧壁213,对应地,第二电连接件设
置于环状凹腔11的第二底壁111。本申请实施例对于第一电连接件24、第二电连接件的设置
位置不作限定,本领域技术人员可以根据实际需要进行调整。
[0055] 此外,本申请实施例对于第一电连接件24、第二电连接件的类型不作限定,本领域技术人员可以根据实际需要进行设计。在其中一个实施例中,第一电连接件24和第二电连
接件是两个相互匹配的电能传输接口,通过第一电连接件24与第二电连接件的电连接,可
以实现戒指2的充电。在其中另一个实施例中,第一电连接件24和第二电连接件是两个相互
匹配的数据传输接口,通过第一电连接件24与第二电连接件的电连接,可以实现戒指2与手
表数据的传输。在其中再一个实施例中,第一电连接件24包括一个电能传输接口和一个数
据传输接口,对应地,第二电连接件包括与第一电连接相匹配的一个电能传输接口和一个
数据传输接口。通过第一电连接件24与第二电连接件的电连接,即两个电能传输接口的电
连接和两个数据传输接口的电连接,不但可以实现戒指2的充电,而且可以实现戒指2与手
表数据的传输。此外,如图3至图4所示,当同时设置电能传输接口和数据传输接口时,各接
口可以沿内壁211的延伸方向依次间隔分布,也可以在内壁211上阵列分布,本申请实施例
对于各接口的排布方式不作限定,本领域技术人员可以根据实际需要进行调整。
[0056] 此外,本申请实施例的戒指2与手表的数据传输也可以通过无线数据传输方式实现。具体地,戒指2和手表还分别设置有两个相互匹配的无线通信模块,通过无线通信模块
的互联即可实现数据的传输。以下结合图8至图9,对本申请实施例的可穿戴设备的工作原
理进行描述。如图8所示,当戒指2收容于手表时(即用户仅佩戴手表时),手表的电源管理模
块输出电能,依次经手表的电能传输接口、戒指2的电能传输接口传输至戒指2的电源管理
模块,从而为戒指2的需电部件,如中央处理器等供电。与此同时,戒指2中PPG传感器采集的
数据经戒指2的中央处理器处理后,依次经戒指2的数据传输接口、手表的数据传输接口传
输至手表的中央处理器,从而实现数据的传输。如图9所示,当戒指2未收容于手表时(即用
户同时佩戴戒指2和手表时),戒指2中PPG传感器采集的数据经戒指2的中央处理器处理后,
依次经戒指2的无线通信模块、手表的无线通信模块传输至手表的中央处理器,从而实现数
据的传输。在此情况下,手表也可以替换为其他电子设备,如手机等。
[0057] 在本申请的一些可选实施例中,戒指2还设置有第一吸合件(附图未示出);表体1还设置有第二吸合件(附图未示出),在戒指2收容于容置槽的情况下,第二吸合件与第一吸
合件的位置相对并与第一吸合件相吸,以对戒指2进行限位。具体地,第一吸合件设置于戒
指2的本体21上;第二吸合件可以设置于凸台12和/或环状凹腔11。
[0058] 在本申请实施例中,由于戒指2设置有第一吸合件,凸台12和/或环状凹腔11设置有第二吸合件,通过第一吸合件与第二吸合件的相互吸合,可以对戒指2进行限位,使得戒
指2可靠地收容在环状凹腔11内。
[0059] 需要说明的是,本申请实施例对于第一吸合件、第二吸合件的类型不作限定。在其中一个实施例中,第一吸合件、第二吸合件为两个磁性相吸的两个磁性件,通过两个磁性件
的相互吸合实现戒指2的限位。在其中另一个实施例中,第一吸合件、第二吸合件其中一者
为磁性件,其中另一者为金属件,通过磁性件吸合金属件实现戒指2的限位。
[0060] 此外,本申请实施例对于第一吸合件、第二吸合件的设置位置不作限定,本领域技术人员可以根据实际需要进行调整。具体地,在其中一个实施例中,第一吸合件设置于本体
21的内壁211,对应地,第二吸合件设置于凸台12的第一周壁122。在其中另一个实施例中,
第一吸合件设置于本体21的外壁212,对应地,第二吸合件设置于环状凹腔11的第二周壁
112。在其中再一个实施例中,第一吸合件设置于本体21的侧壁213,对应地,第二吸合件设
置于环状凹腔11的第二底壁111。本申请实施例对于第一吸合件、第二吸合件的设置位置不
作限定,在避开其他部件的基础上,本领域技术人员可以根据实际需要进行调整。此外,本
申请实施例对于第一吸合件、第二吸合件的设置数量不作限定,本领域技术人员可以根据
实际需要进行调整。可以理解的是,第一吸合件应与第二吸合件的数量一致且位置相同。
[0061] 在本申请的一些可选实施例中,戒指2还设置有定位凸起25或定位凹陷13其中之一;容置槽设置有定位凸起25或定位凹陷13其中另一;在戒指2收容于容置槽的情况下,定
位凸起25嵌设于定位凹陷13。具体地,定位凸起25或定位凹陷13设置于戒指2的本体21上,
定位凸起25或定位凹陷13可以设置于凸台12和/或环状凹腔11。
[0062] 在本申请实施例中,由于戒指2设置有定位凸起25或定位凹陷13其中之一,凸台12和/或环状凹腔11设置有定位凸起25或定位凹陷13其中另一,通过定位凸起25嵌设于定位
凹陷13可以实现戒指2的定位,以便戒指2的生理指标传感器与凸台12内的导光结构3相对
应,使得生理指标传感器可以持续采集用户的生理数据。
[0063] 需要说明的是,本申请实施例对于定位凸起25、定位凹陷13的设置位置不作限定,本领域技术人员可以根据实际需要进行调整。具体地,在其中一个实施例中,定位凸起25或
定位凹陷13其中之一设置于本体21的内壁211,其中另一设置于凸台12的第一周壁122。在
其中另一个实施例中,定位凸起25或定位凹陷13其中之一设置于本体21的外壁212,其中另
一设置于环状凹腔11的第二周壁112。在其中再一个实施例中,定位凸起25或定位凹陷13其
中之一设置于本体21的侧壁213,其中另一设置于环状凹腔11的第二底壁111。此外,本申请
实施例对于定位凸起25和定位凹陷13的形状不作限定,本领域技术人员可以根据实际需要
进行调整,可以理解的是,定位凸起25和定位凹陷13的形状是相适配的。如图1至图2所示,
定位凹陷13设置于凸台12的第一周壁122,其中,凸台12呈圆柱状,定位凹陷13是沿凸台12
的轴向在第一周壁122的至少部分加工一个平面形成的。
[0064] 综上,本申请实施例提供的可穿戴设备至少包括以下优点:
[0065] 本申请实施例中,由于表体设置了容置槽,通过将戒指收容于容置槽内可以实现戒指的便携收纳,便于用户随时随地进行戒指的使用或存放。更重要的是,由于表体还设置
了导光结构,且在戒指收容于容置槽的情况下,导光结构与生理指标传感器的位置相对,从
而可以实现光线的传导,即当摘下戒指并存放在容置槽时,戒指上的生理指标传感器仍然
可以持续采集用户的生理数据,有利于提升用户的使用体验。此外,可以取消手表内额外设
置的生理指标传感器并与戒指共用,有利于节省可穿戴设备的成本。
[0066] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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发明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。
[0067] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本
发明的范围由权利要求及其等同物限定。