CN107835961A - 一种具有压力感应功能的智能手表 - Google Patents

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Abstract

一种具有压力感应功能的智能手表，在底壳(24)上设有压力传感器(25)。当压力施加在触摸屏(22)上时，表体(11)本身将压力传递给接触面(72)，接触面(72)把反作用力施加给底壳(24)上的压力传感器(25)，处理器从触摸屏(22)得到位置坐标，从压力传感器(25)得到压力值(z)，再加上触摸时间、触摸移动速度、触摸移动加速度等参数，结合UI设计、上层应用，给用户提供实用、多样的压力感应功能和人机交互方式；同时，简单、低成本地实现了智能手表压力感应功能，降低了工艺难度。

Description

一种具有压力感应功能的智能手表 技术领域
本发明涉及机械结构领域，具体涉及一种具有压力感应功能的智能手表。
背景技术
压力感应既能更准确地判断用户的行为信息，也能给UI(User interface)设计提供更多的可能性；特别是对于智能手表普遍使用的1.2—1.4寸屏幕，压力感应可以在有限的表盘空间中挖掘出更多功能以提升用户体验。
现有技术中，在屏幕的下方增加电容式的压力传感器，传感器的形状为片状或者圆环状，贴合在显示模组的底部或者承载显示模组的金属中框上，显示模组和金属中框之间存在微小的间隙，来自屏幕的压力会使传感器产生微小形变，从而引起电容的变化；信号处理电路会检测到电容的变化值，从而实现不同等级压力的感应。这种方案对结构上的配合设计有较高要求，特别是对于整机装配的技术要求很高。
另一现有技术中，将压力传感器直接置入显示模组中，比如在玻璃外盖(cover lens)下方增加一层透明的压力传感器，它的原理可以是电阻式或者电容式的。该传感器可以直接感受来自屏幕的压力，从而产生电阻或者电容的变化，信号处理电路会识别电阻/电容的变化值，从而实现不同等级压力的感应。这种方案需要改变现有的显示模组制造过程，会降低显示模组的良品率。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种具有压力感应功能的智能手表，可以克服现有技术中智能手表压力感应制造难度高、工艺复杂的缺点，实现简单实用的压力感应功能。
第一方面，本发明实施例提供一种智能手表，包括表体和腕带，其中，表体包括前壳、触摸屏、底壳，表体内部包括电路板，电路板上有处理器等元件，在底壳上设有压力传感器。可选地，压力传感器可以是压力感应薄膜，贴合在底壳上，从而降低表体的整体厚度。贴合可以通过粘胶、卡扣、螺丝等方式实现。
结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，底壳上有一个通孔，压力传感器的信号连接线可以穿过通孔与电路板的连接点实现电气连接，从而实现压力传感器与处理器的通信。
结合第一方面，在第一方面的第二种实现方式中，底壳的下表面有一个凹槽，凹槽的形状可以与压力传感器的形状相同，也就是说压力传感器可以放置在该凹槽里。凹槽处的底壳厚度小于非凹槽处的底壳厚度。可选地，凹槽上可以有通孔，压力传感器的信号连接线穿过通孔与电路板的连接点实现电气连接，从而实现压力传感器与处理器的通信。可选地，压力传感器放置在凹槽里时，压力传感器所在的平面可以略高于底壳的下表面，即压力传感器可以有一部分突出在凹槽之外，这样既减少了智能手表的整体厚度，同时也保证了检测的灵敏度。
结合第一方面，在第一方面的第三种实现方式中，底壳有一个中空的洞，洞的形状可以与压力传感器的形状相同，也就是说压力传感器可以放置在该洞里。可选地，压力传感器的信号连接线直接通过该洞与电路板的连接点实现电气连接，从而实现压力传感器与处理器的通信。可选地，该洞在底壳的两个面的直径可以不同，上表面的直径可以略小于下表面的直径，以便压力传感器更好地固定。可选地，压力传感器放置在洞里时，压力传感器所在的平面可以略高于底壳的下表面，即压力传感器可以有一部分突出在凹槽之外，这样既减少了智能手表的整体厚度，同时也保证了检测的灵敏度。
在上述所有的实现方式中，压力传感器上可以覆盖有保护盖，起到保护和装饰作用。其中，保护盖可以是绝缘的。
通过上述方案，降低了实现压力感应的难度，给用户提供实用、多样的压力感应功能和人机交互方式。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种智能手表示意图；
图2为本发明实施例提供的一种智能手表结构分解示意图；
图3为本发明实施例提供的底壳有通孔的智能手表结构分解示意图；
图4为本发明实施例提供的底壳下表面有凹槽的智能手表结构分解示意 图；
图5为本发明实施例提供的底壳有洞的智能手表结构分解示意图；
图6为本发明实施例提供的有保护盖的智能手表结构分解示意图；
图7为本发明实施例提供的通过压力传感器检测触摸压力值的示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行详细、清楚的描述。
参见图1，本发明实施例涉及一种智能手表，该智能手表可以通过无线方式与网络侧基站，或者与另一手机进行无线通信。例如，该智能手表可以通过自身的射频电路和天线，发送无线信号给基站，请求基站进行无线网络业务处理；又例如，智能手表通过自身的蓝牙模块与手机进行匹配，匹配成功后与手机通过蓝牙方式进行数据通信，当然也可以通过其他无线通信方式与手机进行数据通信，比如射频识别技术，近距离无线通信技术等。另外，该智能手表也可以通过自身的各种传感器检测外界环境的变化。该智能手表可以包括表体11和腕带12,其中表体11包括前壳、触控面板(又称触摸屏)、底壳，表体11内部包括电路板，电路板上有处理器、天线、WiFi模块、蓝牙模块、扬声器、传声器、振动马达、加速计、陀螺仪等电子元件。
参见图2，本发明实施例提供了一种具有压力感应功能的智能手表，图中从左到右依次包括前壳21，触摸屏22，电路板23，底壳24，底壳24上设有压力传感器25，上述器件依次如图2堆叠在一起。其中，底壳24有两个表面，离电路板23较近的是上表面，离电路板23较远的是下表面。其中，电路板23上具有通过各种工艺而形成的印刷电路的线路，还有各种电器元件。电路板23是执行智能手表的包括无线通信、信息存储、人机交互的核心功能的电路。电路板23上有连接点231，连接点231可以是焊点，可以把电子元件的连接线固定在电路板23上，实现电子元件与电路板23的电气连接。
压力传感器25的信号连接线251可以是FPC线路板(Flexible Printed Circuit board)。具体的，可以通过BTB(Board to Board)连接器或弹片与电路板23的连接点231连接，从而实现压力传感器25与处理器的通信。可选地，压力传感器25可以是压力感应薄膜，贴合在底壳24上，从而进一步降低表体的整体厚 度。具体的，所述贴合可以通过粘胶、卡扣、螺丝等方式实现。
参见图3，在本发明的一个实施例中，底壳24上有一个通孔241，压力传感器25的信号连接线251可以穿过通孔241与电路板23的连接点231实现电气连接，从而实现压力传感器25与处理器的通信。
参见图4，在本发明的另一实施例中，底壳24的下表面有一个凹槽242。凹槽242的形状可以与压力传感器25的形状相同，也就是说压力传感器25可以放置在该凹槽里。凹槽处的底壳厚度小于非凹槽处的底壳厚度。可选地，凹槽242上可以有通孔241，压力传感器25的信号连接线251可以穿过通孔241与电路板23的连接点231实现电气连接，从而实现压力传感器25与处理器的通信。可选地，压力传感器25放置在凹槽里时，压力传感器25所在的平面可以略高于底壳24的下表面，即压力传感器可以有一部分突出在凹槽之外；具体的，高出的范围可以在0.01毫米-2.0毫米之间，例如0.1毫米，0.5毫米、1.0毫米、1.5毫米、2.0毫米等。这样既减少了智能手表的整体厚度，同时也保证了检测的灵敏度。
参见图5，在本发明的又一实施例中，底壳24上有一个中空的洞243。洞243的形状可以与压力传感器25的形状相同，也就是说压力传感器25可以放置在洞243里。可选地，压力传感器25的信号连接线251直接通过洞243与电路板23的连接点231实现电气连接，从而实现压力传感器25与处理器的通信。可选地，压力传感器25的边缘可以通过粘胶、卡扣、螺丝等固定在洞243上；洞243在底壳24的两个面的直径可以不同，上表面的直径可以略小于下表面的直径，以便压力传感器25与洞243更好地固定。可选地，压力传感器25放置在洞243里时，压力传感器25所在的平面可以略高于底壳24的下表面，即压力传感器可以有一部分突出在凹槽之外；具体的，高出的范围可以在0.01毫米-2.0毫米之间，例如0.1毫米，0.5毫米、1.0毫米、1.5毫米、2.0毫米等。这样既减少了智能手表的整体厚度，同时也保证了检测的灵敏度。
参见图6，对于上述所有的实施例，可选地，压力传感器25上可以覆盖一层保护盖26，起到保护和装饰作用。进一步的，保护盖26可以是绝缘的。
本发明实施例的智能手表可以检测用户触摸操作的位置坐标和压力值。触摸操作可以通过手指、触控笔等合适的部位或物件接触触摸屏的动作来完成。触摸屏包括触敏表面(touch-sensitive surface)和显示屏(display)，触敏表面用于执行与接触检测相关的各种操作，诸如确定是否已经发生了接触(例如，检测 手指按下事件)、确定是否存在接触的移动并在整个触敏表面上跟踪该移动(例如，检测一个或多个手指拖动事件)、以及确定接触是否已经终止(例如，检测手指抬起事件或者接触中断)。确定接触点的移动可以包括确定接触点的速率(量值)、速度(量值和方向)、和/或加速度(量值和/或方向的改变)，接触点的移动由一系列接触数据来表示。这些操作可被应用于单点接触(例如，一个手指接触)或者多点同时接触(例如，多点触摸/多个手指接触)。显示屏将视觉输出显示给用户，视觉输出包括文本、图形、图标、视频及其任意组合。
参加图7，智能手表通过压力传感器25检测触摸操作压力值的原理为：当触摸操作的压力施加在触摸屏22上时，例如用手指71按压触摸屏22时，表体本身将压力传递给接触面72，接触面72把反作用力施加给压力传感器25，压力传感器25可以检测到压力并得出压力值。其中，接触面72指任何与表体下表面接触的面，如佩戴手表时接触面就是与底壳接触的手腕，手表放在桌面上则接触面是桌面，等等。
当用户对触摸屏进行触摸操作时，触摸屏可以检测触摸操作的位置坐标信息(x,y)，压力传感器可以检测触摸操作的压力值z，所述位置坐标信息和压力值可以发送给处理器，处理器对接收的所述位置坐标信息和压力值进行处理，可得出触摸操作的位置和轻重；再加上触摸时间、触摸移动速度、触摸移动加速度等参数，结合UI设计、上层应用，给用户提供实用、多样的压力感应功能和人机交互方式，在有限的表盘空间中挖掘出更多功能以提升用户体验。
以上所述，仅为本发明的一部分具体实施方式，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

  1. 一种智能手表，包括表体和腕带,其特征在于，表体包括前壳、触摸屏、底壳、处理器，底壳上设有压力传感器。
  2. 根据权利要求1所述的智能手表，其特征在于，所述压力传感器是压力感应薄膜。
  3. 根据权利要求1所述的智能手表，其特征在于，所述底壳有通孔。
  4. 根据权利要求3所述的智能手表，其特征在于，所述压力传感器的信号连接线穿过所述通孔与所述处理器通信。
  5. 根据权利要求1所述的智能手表，其特征在于，所述底壳的下表面有凹槽，凹槽的形状与压力传感器的形状相同。
  6. 根据权利要求1所述的智能手表，其特征在于，所述底壳有中空的洞，洞的形状与压力传感器的形状相同。
  7. 根据权利要求1-6所述的智能手表，其特征在于，所述压力传感器上覆盖有保护盖。
  8. 根据权利要求7所述的智能手表，其特征在于，所述保护盖是绝缘的。
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