CN221149169U - 一种可穿戴设备 - Google Patents

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何岸
陈海杰
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Shenzhen Xiaoche Technology Co ltd
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Abstract

本实用新型提供一种可穿戴设备,可穿戴设备包括方形壳体以及连接于壳体相对两侧的绑带,壳体上还设置有显示屏以及位于显示屏上方的屏幕盖板,显示屏对应于绑带的一侧边缘具有圆弧形缺口,屏幕盖板对应于缺口设置有传感器窗口,壳体内设置有传感器。从而将传感器设置于可穿戴设备的具有显示屏的正面,传感器不再局限于可穿戴设备与用户接触的背面,提供了更加多样化的传感器布局及监测方式。

Description

一种可穿戴设备
技术领域
本实用新型属于电子设备领域,更具体地说,是涉及一种可穿戴设备。
背景技术
随着技术的发展和生活需求的提高,目前,智能手表、手环等可穿戴电子产品越来越多被人们所喜爱,智能手表、智能手环等可穿戴设备具有传统手表不具有的功能,例如显示、通讯、播放音乐、上网、生理监测等功能。可穿戴设备通常采用各类传感器用于检测人体运动信息、生命体征信息以及环境信息,例如可以采用加速度传感器获取用户的步数,例如采用PPG(photoplethysmography,光电容积脉搏波描记法)传感器或ECG(electrocardiogram,心电图)传感器检测心率、血氧、血压等生命体征信号,例如可以采用温度传感器检测环境温度及人体温度。一般地,此类传感器通常设置在智能手表的背面,某些情况下,采用此传感器布局不能完全适配可穿戴设备的监测场景。
实用新型内容
本公开实施例的目的在于提供一种绑带及可穿戴设备,其能够将传感器设置于可穿戴设备的正面,提供了更加多样化的传感器布局及监测方式。
为实现上述目的,本公开实施例提供一种可穿戴设备,可穿戴设备包括方形壳体以及连接于壳体相对两侧的绑带,壳体上还设置有显示屏以及位于显示屏上方的屏幕盖板,显示屏对应于绑带的一侧边缘具有圆弧形缺口,屏幕盖板对应于缺口设置有传感器窗口,壳体内设置有传感器。
进一步地,传感器为生物传感器,生物传感器包括PPG传感器、温度传感器、ECG传感器、肌电传感器、皮肤电反应传感器或血压传感器中的至少一个。
进一步地,传感器为CCD图像传感器或CMOMS图像传感器。
进一步地,传感器为紫外线传感器。
进一步地,缺口位于显示屏的上方或下方。
进一步地,传感器为包括光接收模块和光发射模块的PPG传感器,壳体内设置有用于容置光接收模块以及光发射模块的容置腔,光发射模块以及光接收模块之间设置有隔光挡墙。
进一步地,容置腔内还设置第一透镜以及第二透镜,第一透镜包括显露于传感器窗口的第一透光面以及位于光发射模块上方的第二透光面;第二透镜包括显露于传感器窗口的第三透光面以及位于光发射模块上方的第四透光面。
进一步地,传感器窗口为圆形,第一透光面与第二透光面拼合构成为与传感器窗口适配的圆形面。
进一步地,第一透镜包括:
位于传感器窗口下方且垂直于显示屏的第一部分,位于光发射模块上方且垂直于显示屏的第二部分,以及连接于第一部分与第二部分之间的第三部分;
第二透镜包括:
位于传感器窗口下方且垂直于显示屏的第四部分,位于光发射模块上方且垂直于显示屏的第五部分,以及连接于第一部分与第二部分之间的第六部分。
进一步地,第一透镜的第一部分具有第一抵接面,第二透镜的第四部分具有第二抵接面,第一抵接面与第二抵接面相互抵接,且第一抵接面与第二抵接面设置有不透光涂层。
本实用新型提供的可穿戴设备包括方形壳体以及连接于壳体相对两侧的绑带,壳体上还设置有显示屏以及位于显示屏上方的屏幕盖板,显示屏对应于绑带的一侧边缘具有圆弧形缺口,屏幕盖板对应于缺口设置有传感器窗口,壳体内设置有传感器。从而将传感器设置于可穿戴设备的具有显示屏的正面,传感器不再局限于可穿戴设备与用户接触的背面,提供了更加多样化的传感器布局及监测方式。
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,下面将对实施例或现有技术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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一种实施例提供的可穿戴设备的立体视图;
图2是本实用新型一种实施例提供的可穿戴设备的壳体的立体视图;
图3是本实用新型一种实施例提供的可穿戴设备的壳体的***视图;
图4是图3中部分结构的放大视图;
图5是本实用新型一种实施例提供的可穿戴设备的第一透镜及第二透镜的立体视图;
图6是本实用新型另一实施例提供的在传感器窗口设置图像传感器的示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“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。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
图1-图5提供了一种可穿戴设备100的实施方式。本公开实施例提供的可穿戴设备100是一种直接穿在身上或是整合到用户的衣服或配件的便携式设备,可穿戴设备100可以包括但不限于为智能手表、智能手环、智能腕带等等。在本实施例中以智能手表为例进行说明。
一并参考图1至图3,可穿戴设备100包括方形壳体10以及连接于壳体10相对两侧的绑带20,绑带20可用于将壳体10绑缚至用户的腕部。壳体10内可以容置可穿戴设备100的功能模块,功能模块可以包括电路板、处理器、存储器、传感器、电池等部件,以实现可穿戴设备100的各种功能。传感器可以包括运动传感器以及生物信号传感器,运动传感器可以包括陀螺仪、加速度传感器、磁力计等,用于检测可穿戴设备100的运动信息;生物信号传感器可以包括PPG传感器、ECG传感器、温度传感器等,用于获取人体生命体征信息,如心率、血氧、血压、摄氧量等。
壳体10呈方形,四个角具有圆弧过渡。壳体10的材质可以有多种,例如壳体10可由塑料、陶瓷、金属(例如,不锈钢、铝、钛合金等)、其他合适的材料,或者这些材料中任意两者或更多者的组合形成。壳体10可以利用一体式配置形成,在一体式配置中,壳体10可以通过机加工或模制成型,壳体10也可以采用多个结构组装成型,例如采用塑料内框与金属外壳组装成型。
绑带20的材质可以为塑胶、金属或者其他材料,绑带20可采用注塑成型,其材料可以是液态硅胶或者氟橡胶。
壳体10上还设置有显示屏30以及位于显示屏30上方的透明屏幕盖板40。显示屏30可以用于显示时间、健康指标、信息等多种信息。显示屏30可以为包括电容性触摸PPG传感器50、电阻性触摸PPG传感器50或其他触摸PPG传感器50部件的触摸屏显示屏30或者可为非触敏的显示屏30。透明屏幕盖板40可以为玻璃或塑料材质。
如图3所示,显示屏30对应于绑带20的一侧边缘具有圆弧形缺口32,屏幕盖板40对应于缺口设置有传感器窗口42,壳体10内设置有传感器。传感器可以为用于检测人体生命体征信息的生物信号传感器,例如生物传感器包括PPG传感器、温度传感器、ECG传感器、肌电(EMG)传感器、皮肤电反应(GSR)传感器或血压传感器中的至少一个。传感器可以为用于检测环境信息的传感器,例如紫外线传感器、环境温度传感器、湿度传感器、风速传感器等等。传感器还可以为CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)图像传感器或CMOMS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,互补金属氧化物半导体)图像传感器,可用于拍照、视频录制、视频通话等等。
在一些实施例中,传感器若为生物信号传感器,用户可以通过将身体部位(例如手指)放置于该传感器窗口42上,以检测人体生命体征信息,例如传感器为PPG传感器,可将手指放置于传感器窗口42以测量心率、血氧等信息;在一些实施例中,传感器为环境信息传感器,无需用户将身体部位放置于传感器窗口42,即可进行环境信息检测;在一些实施例中,传感器为图像传感器,用户仅需将传感器窗口42正对需要拍照或录制的图像区域即可进行拍照或者视频录制。
在本公开的实施例中,显示屏30边缘的圆弧形缺口32可位于显示屏30的上方或下方。可穿戴设备100被佩戴至用户手腕时,可通过该缺口处的传感器检测人体生命体征信息、环境信息或获取图像信息。若传感器为生物信号传感器,可以将圆弧形缺口32以及传感器窗口42布置在显示屏30的下方,在用户将身体部位放置于该传感器窗口42上进行测量时,身体部位不会遮挡显示屏30,可以在测量的同时可以查看显示屏30信息,例如查看开始、暂停或结束测量的提示信息。若传感器为图像传感器,可以将圆弧形缺口32以及传感器窗口42布置在显示屏30的下方,相对于现有技术中的将摄像头放置于显示屏30上方的通话智能手表,用户在使用该图像传感器进行自拍或者进行视频通话时,无需将手腕转动较大的角度,即可拍摄到整个人脸。在一些实施例中,也可以将圆弧形缺口32以及传感器窗口42布置在显示屏30的上方。
在本公开的实施例中,将传感器设置于可穿戴设备100的具有显示屏30的正面,传感器不再局限于可穿戴设备100与用户接触的背面,提供了更加多样化的传感器布局及监测方式。
在图3至图5所示实施例中,传感器窗口42下设置PPG传感器。如图4所示,PPG传感器50包括光接收模块54和光发射模块52,壳体10内设置有用于容置光接收模块54以及光发射模块52的容置腔12a、12b,光发射模块52以及光接收模块54之间设置有隔光挡墙14。PPG传感器的原理是:在人体皮肤覆盖与传感器窗口42时,光发射模块52朝向人体皮肤发出光,光接收模块54接收由人体血管、皮肤或组织反射的光,由于通过人体血管内的血液容量随着心脏跳动呈周期性变化,血管内不同容量的血液对于光的吸收度不同,因此光接收模块54接收到的反射光在一定程度上随着心脏跳动而变化。基于此,可以通过PPG传感器50分析心率、血氧等生命体征信号。该隔光挡墙14可以避免或减少光发射模块52与光接收模块54之间的串光,避免光发射模块52发出的未经过用户身体组织而直接发送到光接收模块54,影响PPG信号质量。
如图4及图5所示,容置腔12a内还设置第一透镜16以及第二透镜18,第一透镜16包括显露于传感器窗口42的第一透光面161以及位于光发射模块52上方的第二透光面162;第二透镜18包括显露于传感器窗口42的第三透光面181以及位于光发射模块52上方的第四透光面182。第一透镜16包括:位于传感器窗口42下方且垂直于显示屏30的第一部分163,位于光发射模块52上方且垂直于显示屏30的第二部分164,以及连接于第一部分163与第二部分164之间的第三部分165;第二透镜18包括:位于传感器窗口42下方且垂直于显示屏30的第四部分183,位于光发射模块52上方且垂直于显示屏30的第五部分,以及连接于第一部分163与第二部分164之间的第六部分185。由于传感器窗口42的面积较小,无法在传感器窗口42下方直接布局光发射模块52和光接收模块54,并且光发射模块52和光接收模块54需要进行隔光,因此本实施例将光接收模块54以及光发射模块52的设置在不同的容置腔12a,然后通过第一透镜16将实现传感器窗口42与光发射模块52之间的光传输,通过第二透镜18实现传感器窗口42与光接收模块54之间的光传输。
在本实施例中,隔光挡墙14对应于传感器窗口42位置设置有缺槽,第一透镜16以及第二透镜18安装于缺槽内。传感器窗口42为圆形,第一透光面161与第三透光面181拼合构成为与传感器窗口42适配的圆形面。传感器窗口42与第一透光面161对应的部分用于传输光发射模块52发射的光,传感器窗口42与第三透光面181对应的部分用于传输皮肤反射的光并传输至光接收模块54,从而光发射和光接收可以共用一个传感器窗口42进行光传输。该第一透镜16和第二透镜18为全反射透镜,从而第一透镜16可以将光发射模块52发出的光传输至传感器窗口42,并经过传感器窗口42与第一透光面161对应的部分传输至用户皮肤;第二透镜18可以将传感器窗口42与第二透光面162对应的部分接收的光传输至光接收模块54。
第一透镜16的第一部分163具有第一抵接面166,第二透镜18的第四部分183具有第二抵接面186,第一抵接面166与第二抵接面186相互抵接,且第一抵接面166与第二抵接面186设置有不透光涂层。从而实现第一透镜16于第二透镜18之间的光隔离,避免光发射模块52发出的光由第一透镜16直接传输至第二透镜18,并传输至光接收模块54。在一些实施例中,也可以在第一抵接面166和第二抵接面186之间设置光隔离件,例如采用吸光材料制作的隔离件,避免串光。
图6是本实用新型另一实施例提供的在传感器窗口设置图像传感器的示意图。在本实施例中,传感器为图像传感器60,图像传感器60容置于壳体10内部的容纳槽19,图像传感器60的镜头62正对屏幕盖板40的传感器窗口42。从而图像传感器60可以通过传感器窗口42获取外界光线以生成图像。
本实用新型提供的可穿戴设备包括方形壳体以及连接于壳体相对两侧的绑带,壳体上还设置有显示屏以及位于显示屏上方的屏幕盖板,显示屏对应于绑带的一侧边缘具有圆弧形缺口,屏幕盖板对应于缺口设置有传感器窗口,壳体内设置有传感器。从而将传感器设置于可穿戴设备的具有显示屏的正面,传感器不再局限于可穿戴设备与用户接触的背面,提供了更加多样化的传感器布局及监测方式。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可穿戴设备,其特征在于,所述可穿戴设备包括方形壳体以及连接于所述壳体相对两侧的绑带,所述壳体上还设置有显示屏以及位于所述显示屏上方的屏幕盖板,所述显示屏对应于所述绑带的一侧边缘具有圆弧形缺口,所述屏幕盖板对应于所述缺口设置有传感器窗口,所述壳体内设置有传感器。
2.根据权利要求1所述的可穿戴设备,其特征在于,所述传感器为生物信号传感器,所述生物信号传感器包括PPG传感器、温度传感器、ECG传感器、肌电传感器、皮肤电反应传感器或血压传感器中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的可穿戴设备,其特征在于,所述传感器为CCD图像传感器或CMOMS图像传感器。
4.根据权利要求1所述的可穿戴设备,其特征在于,所述传感器为紫外线传感器。
5.根据权利要求1-4任一项所述的可穿戴设备,其特征在于,所述缺口位于所述显示屏的上方或下方。
6.根据权利要求1所述的可穿戴设备,其特征在于,所述传感器为包括光接收模块和光发射模块的PPG传感器,所述壳体内设置有用于容置所述光接收模块以及所述光发射模块的容置腔,所述光发射模块以及所述光接收模块之间设置有隔光挡墙。
7.根据权利要求6所述的可穿戴设备,其特征在于,所述容置腔内还设置第一透镜以及第二透镜,所述第一透镜包括显露于所述传感器窗口的第一透光面以及位于所述光发射模块上方的第二透光面;所述第二透镜包括显露于所述传感器窗口的第三透光面以及位于所述光发射模块上方的第四透光面。
8.根据权利要求7所述的可穿戴设备,其特征在于,所述传感器窗口为圆形,所述第一透光面与所述第三透光面拼合构成为与所述传感器窗口适配的圆形面。
9.根据权利要求7所述的可穿戴设备,其特征在于,
所述第一透镜包括:
位于所述传感器窗口下方且垂直于所述显示屏的第一部分,位于所述光发射模块上方且垂直于所述显示屏的第二部分,以及连接于所述第一部分与所述第二部分之间的第三部分;
所述第二透镜包括:
位于所述传感器窗口下方且垂直于所述显示屏的第四部分,位于所述光发射模块上方且垂直于所述显示屏的第五部分,以及连接于所述第一部分与所述第二部分之间的第六部分。
10.根据权利要求9所述的可穿戴设备,其特征在于,所述第一透镜的第一部分具有第一抵接面,所述第二透镜的第四部分具有第二抵接面,所述第一抵接面与所述第二抵接面相互抵接,且所述第一抵接面与所述第二抵接面设置有不透光涂层。
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