智能手表的制作方法

本实用新型涉及智能可穿戴技术领域，具体涉及一种智能手表。

背景技术：

随着无线技术的日益发展，智能可穿戴设备逐渐受到人们的青睐，其中智能手表的发展较为成熟，智能手表的主要功能之一是测量心率(脉搏)，为人体健康提供实时检测。

目前，现有智能手表的主体结构包括表盘、表带和用于测量脉搏的测量装置，测量装置设置在表盘的背面，即设置在表盘与手腕皮肤接触的表面上，通过手腕背部的血管来测量使用者的心率。

实际使用表明，现有智能手表测量心率的准确度较低。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种智能手表，以解决现有智能手表测量心率的准确度较低的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种智能手表，包括表盘、表带、血管信息采集装置和处理装置，采集使用者手腕内侧血管信息的所述血管信息采集装置设置在所述表带内，接收所述血管信息并根据所述血管信息获得所述使用者的脉搏信息的所述处理装置与所述血管信息采集装置连接。

可选地，所述血管信息采集装置包括发送光纤、接收光纤和固定装置，所述发送光纤和接收光纤设置在所述表带内，所述发送光纤的输入端与所述处理装置连接，所述发送光纤的输出端与所述固定装置连接，所述接收光纤的接收端与所述固定装置连接，所述接收光纤的发送端与所述处理装置连接。

可选地，所述固定装置包括固定片和固定环，所述固定片设置在所述表带朝向手腕皮肤的表面，其上开设有多个通孔，所述发送光纤的输出端和接收光纤的接收端分别穿设在所述通孔内，并通过所述固定环固定。

可选地，所述固定装置还包括使所述发送光纤输出红外光的出射角度增大的扩散装置，所述扩散装置通过固定块与所述固定片连接，所述扩散装置的位置与所述发送光纤的位置相对应。

可选地，所述扩散装置包括依次叠设的抗静电层、聚对苯二甲酸乙二醇酯层和扩散层。

可选地，所述固定装置还包括使所述接收光纤接收到反射光的角度增加的聚光装置，所述聚光装置通过固定块与所述固定片连接，所述聚光装置的位置与所述接收光纤的位置相对应。

可选地，所述固定装置包括固定片和固定带，所述固定片设置在所述表带内部，发送光纤的输出端和接收光纤的接收端分别由所述固定带固定在所述固定片上，所述发送光纤的输出端与接收光纤的接收端相对设置。

可选地，所述固定装置还包括反射片，所述反射片设置在所述发送光纤的输出端和接收光纤的接收端之间。

可选地，所述发送光纤的输出端和接收光纤的接收端中，远离皮肤一侧的光纤壁长于邻近皮肤一侧的光纤壁。

可选地，所述处理装置包括光发射器、光接收器以及分别与所述光发射器和光接收器连接的处理器，用于生成红外光的光发射器与所述血管信息采集装置的发送光纤连接，接收反射光并将反射光转换为电信号的光接收器与所述血管信息采集装置的接收光纤连接。

本实用新型提供了一种智能手表，通过将血管信息采集装置设置在表带内，采集使用者手腕内侧的血管信息，由于手腕内侧的血管埋藏较浅，且各个血管的血液量均匀，因此本实用新型智能手表能够采集更加准确的血管信息，测量脉搏信息的准确度较高。此外，由于血管信息采集装置设置在表带内，不仅可设置的区域大，便于布局，而且可以采集手腕多个区域的血管信息，进一步提高了脉搏信息测量的准确度。进一步地，本实用新型智能手表通过设置处理装置，可以直接获得使用者的脉搏信息，不需要外部设备辅助，使用方便快捷，适用于各种人群，具有良好的应用前景。

当然，实施本实用新型的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本实用新型内容。

图1为本实用新型智能手表使用状态的结构示意图；

图2为本实用新型智能手表展开状态的结构示意图；

图3为本实用新型第一实施例发送光纤和接收光纤的结构示意图；

图4为本实用新型第一实施例固定装置的结构示意图；

图5为本实用新型第一实施例血管信息采集装置的结构示意图；

图6为本实用新型第一实施例处理装置的结构示意图；

图7为本实用新型第二实施例固定装置的结构示意图；

图8为本实用新型第三实施例固定装置的结构示意图；

图9为本实用新型第四实施例固定装置的结构示意图；

图10a～图10c为本实用新型第五实施例固定装置的结构示意图；

图11a～图11c为本实用新型表带的结构示意图。

附图标记说明:

1—表盘； 2—表带； 3—血管信息采集装置；

4—处理装置； 11—显示屏； 21—第一表带；

22—第二表带； 211—第一带体； 212—第一接口；

213—第一锁扣； 221—第二带体； 222—第二接口；

223—第二锁扣； 31—发送光纤； 32—接收光纤；

33—固定装置； 311—输入端； 312—输出端；

321—接收端； 322—发送端； 331—固定片；

332—固定环； 333—固定块； 334—扩散装置；

335—聚光装置； 336—固定带； 337—反射面；

41—光发射器； 42—光接收器； 43—处理器；

100—皮肤； 200—皮下静脉血管。

具体实施方式

下面结合附图和对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的及中的特征可以相互任意组合。

经本申请发明人研究发现，现有智能手表测量心率准确度较低的原因，是由于手腕背部的血管埋藏较深，且各个血管的血液量差异较大，因此通过检测手腕背部的血管来测量心率存在较大的误差。此外，由于表盘的面积有限，测量装置的布局受到限制，可测量的区域较小，因而误差较大。为此，本实用新型提供了一种将测量装置设置在表带中以检测手腕内侧血管的智能手表。

图1为本实用新型智能手表使用状态的结构示意图，图2为本实用新型智能手表展开状态的结构示意图。如图1和图2所示，本实用新型智能手表的主体结构包括表盘1、表带2、血管信息采集装置3和处理装置4。其中，表带2设置在表盘1的两侧并与表盘1连接，用于使用者将表盘1佩戴在手腕外侧。血管信息采集装置3设置在表带2内，用于采集使用者手腕内侧的血管信息，并将采集到的血管信息传送给处理装置4。处理装置4设置在表盘1上，与血管信息采集装置3连接，用于接收血管信息采集装置3传送的血管信息，并根据血管信息获得使用者的脉搏信息，即心率信息。

本实用新型中，使用者的手腕外侧是指手背一侧的手腕区域，手腕内侧是指除手腕外侧以外的其它手腕区域，包括手心一侧的手腕区域。本实用新型通过将血管信息采集装置设置在表带内，采集使用者手腕内侧的血管信息，由于手腕内侧的血管埋藏较浅，且各个血管的血液量均匀，因此本实用新型智能手表能够采集更加准确的血管信息，测量脉搏信息的准确度较高。此外，由于血管信息采集装置设置在表带内，不仅可设置的区域大，便于布局，而且可以采集手腕多个区域的血管信息，进一步提高了脉搏信息测量的准确度。进一步地，本实用新型通过将处理装置设置在表盘上，可以直接获得使用者的脉搏信息，不需要外部设备辅助，使用方便快捷，适用于各种人群，具有良好的应用前景。

下面通过具体实施例，详细说明本实用新型的技术方案。

第一实施例

图3～图5为本实用新型第一实施例的结构示意图。其中，图3为本实用新型第一实施例发送光纤和接收光纤的结构示意图，图4为本实用新型第一实施例固定装置的结构示意图，图5为本实用新型第一实施例血管信息采集装置的结构示意图。如图3所示，本实施例血管信息采集装置的主体结构包括发送光纤31、接收光纤32和固定装置33，多个发送光纤31和接收光纤32均设置在表带2内部，沿表带2的长度方向延伸。每个发送光纤31的输入端311与处理装置4连接，每个发送光纤31的输出端312与固定装置33连接，每个接收光纤32的接收端321与固定装置33连接，每个接收光纤32的发送端322与处理装置4连接。

如图4所示，本实施例固定装置33的主体结构包括固定片331和固定环332，固定片331安装在表带2朝向手腕皮肤的表面上，其上开设有多个通孔，每个通孔上设置有用于固定光纤端部(发送光纤的输出端和接收光纤的接收端)的固定环332。发送光纤31的输出端312和接收光纤32的接收端321分别穿设在通孔内，并通过固定环332固定，发送光纤31输出端312的端面和接收光纤32接收端321的端面均平行于固定片331平面，即平行于其所在位置的手腕皮肤的表面。实际实施时，固定片可以是1个或多个，根据实际需要分别设置在表带的某个位置或多个不同位置，以采集手腕内侧特定区域或多个区域的血管信息。固定片可以采用矩形、圆形或椭圆形等形状，可以根据实际需要设置通孔的数量和位置。当固定片上开设多个通孔时，多个通孔以矩阵方式排列。为了便于采集，每个固定片开设偶数个通孔，相邻的2个通孔形成一个采集点，其中一个通孔套设发送光纤的输出端，另一个通孔套设接收光纤的接收端。

如图5所示，发送光纤31和接收光纤32分别通过固定环332固定在固定片331上，发送光纤31的输入端(未示出)与处理装置连接，接收光纤32的接收端(未示出)与处理装置连接。处理装置生成的红外光从发送光纤31的输入端进入发送光纤31，经发送光纤31传输，从发送光纤31的输出端312射出并照射到使用者手腕内侧的皮肤100上。经皮肤100返回的反射光从接收光纤32的接收端321进入接收光纤32，经接收光纤32传输，通过接收光纤32的发送端输出给处理装置。处理装置接收到反射光后，对反射光进行处理，获得使用者的脉搏信息。

图6为本实用新型第一实施例处理装置的结构示意图。如图6所示，处理装置4的主体结构包括光发射器41、光接收器42以及分别与光发射器41和光接收器42连接的处理器43，光发射器41与发送光纤31连接，光接收器42与接收光纤32连接。其中，光发射器41用于在处理器43的控制下生成红外光，红外光经发送光纤31传输，在发送光纤的输出端照射到皮肤上。光发射器42用于在处理器43的控制下接收来自接收光纤32传输的反射光，先将反射光转换为电信号，然后将电信号传送给处理器43，处理器43对电信号进行处理，获得使用者的脉搏信息。

如图3～图6所示，本实施例获得脉搏信息的原理是：光发射器41生成的一定强度的红外光照射到皮肤100上，皮下静脉血管200中的血细胞会吸收一部分红外光，这样从皮肤100返回的反射光中，皮下分布有静脉血管200位置的反射光明显减少，这样根据接收到的反射光就可以知道皮下静脉血管200的分布情况，通过血管信息采集装置采集不同区域、不同时刻的一系列皮下静脉血管的分布数据，处理装置即可计算出使用者的脉搏(心率)信息。表盘1上可以设置显示屏11，处理装置4与显示屏11连接，将获得的使用者的脉搏信息发送给显示屏11呈现给使用者。有关通过血管测量获得心率信息的原理和技术实现等均为本领域技术人员所熟知的技术，这里不再赘述。

本实施例中，光发射器、光接收器和处理器的位置可以根据表盘结构灵活设置。例如，处理器既可以设置在表盘的内部，也可以设置在表盘的侧面，只需通过信号线与光发射器和光接收器连接即可。又如，光发射器和光接收器可以设置在表盘的同侧，也可分别设置在表盘的两侧，只要便于表盘与表带连接、便于光发射器和光接收器与光纤连接即可。实际使用中，光发射器可以采用能够将产生红外光的光电器件，如发光二极管、发光三极管或发光二极管和发光三极管的组合；光接收器可以采用能够将光信号转换为电信号的光电器件，如光电二极管、光电三极管或光电二极管和光电三极管的组合；处理器可以采用数字信号处理DSP芯片，本实施例在此不做具体限定。

本实施例通过在表带上设置固定装置，由固定装置固定发送光纤的输入端和接收光纤的接收端，保证了发送光纤向设定位置的皮肤发射红外光以及接收光纤从设定位置的皮肤接收反射光，保证了工作可靠性。现有智能手表结构中，由于测量装置设置在表盘背面，采集位置单一，采集区域小，因而存在较大的误差。相比之下，本实施例可以在表带上设置多个固定装置，可以实现手腕多个区域血管信息的采集，有利于消除不同区域血管埋藏深浅不同、各个血管中血液量不均匀造成的误差。同时，由于手腕内侧的血管埋藏较浅，且各个血管的血液量均匀，可以采集更加准确的血管信息。综合上述技术手段，本实用新型最大限度地提高了脉搏信息测量的准确度。

第二实施例

本实施例是前述第一实施例的一种扩展，智能手表的主体结构与前述第一实施例相同，包括表盘、表带、血管信息采集装置和处理装置，血管信息采集装置包括发送光纤、接收光纤和固定装置。与前述第一实施例不同的是，本实施例固定装置还包括扩散装置。图7为本实用新型第二实施例固定装置的结构示意图。如图7所示，本实施例固定装置包括固定片331、固定环332、固定块333和扩散装置334，固定片331和固定环332的结构与前述第一实施例相同，扩散装置334设置在固定片331朝向皮肤的表面上，通过固定块333与固定片331连接，扩散装置334设置在与发送光纤31相对应的位置。本实施例扩散装置334用于使发送光纤31输出的红外光的出射角度增大，扩大红外光照射在皮肤上的范围，通过增加照射区域面积提高采集效率。

在一个实施例中，扩散装置可以采用扩散片(Diffuser)。通常，扩散片是采用光透过率高的材料作为基材，在基材中加入散射粒子，使光线经过时发生多次折射、反射和散射，实现光线扩散的效果。在另一个实施例中，扩散装置可以采用多层复合结构。例如，扩散装置包括依次叠设的抗静电层、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET层和扩散层。在又一个实施例中，扩散装置也可以采用由玻璃或塑料制成的凹透镜。

本实施例不仅具有前述第一实施例的技术效果，而且通过在血管信息采集装置中设置扩散装置，可以扩大红外光照射在皮肤上的照射区域面积，有效提高了采集效率。进一步地，通过采用多层复合结构的扩散装置，在实现光线扩散的同时，还能够消除皮肤表面的静电干扰，提高了采集质量。

第三实施例

本实施例是前述第一实施例的一种扩展，智能手表的主体结构与前述第一实施例相同，包括表盘、表带、血管信息采集装置和处理装置，血管信息采集装置包括发送光纤、接收光纤和固定装置。与前述第一实施例不同的是，本实施例固定装置还包括聚光装置。图8为本实用新型第三实施例固定装置的结构示意图。如图8所示，本实施例固定装置包括固定片331、固定环332、固定块333和聚光装置335，固定片331和固定环332的结构与前述第一实施例相同，聚光装置335设置在固定片331朝向皮肤的表面上，聚光装置335通过固定块333与固定片331连接，聚光装置335设置在与接收光纤32相对应的位置。本实施例聚光装置335用于使接收光纤32接收到反射光的角度增加，接收反射光的角度增加意味着扩大了采集区域面积，能够提高采集效率。本实施例中，聚光装置可以采用由玻璃或塑料制成的凸透镜。

本实施例不仅具有前述第一实施例的技术效果，而且通过在血管信息采集装置中设置聚光装置，可以扩大采集区域面积，有效提高了采集效率。

第四实施例

本实施例是前述第二实施例和第三实施例的组合，本实施例固定装置包括扩散装置和聚光装置。图9为本实用新型第四实施例固定装置的结构示意图。如图9所示，本实施例固定装置包括固定片331、固定环332、固定块333、扩散装置334和聚光装置335，扩散装置334和聚光装置335均设置在固定片331朝向皮肤的表面上，扩散装置334设置在与发送光纤31相对应的位置，通过固定块333与固定片331连接，聚光装置335设置在与接收光纤32相对应的位置，通过固定块333与固定片331连接。其中，扩散装置334用于使发送光纤31输出的红外光的出射角度增大，扩大红外光照射在皮肤上的范围，聚光装置335用于使接收光纤32接收到反射光的角度增加，扩大采集区域面积。本实施例中，扩散装置和聚光装置可以分别采用前述第二实施例和第三实施例的结构。

本实施例不仅具有前述第一实施例的技术效果，而且通过在血管信息采集装置中设置扩散装置和聚光装置，扩散装置可以扩大红外光照射在皮肤上的照射区域面积，聚光装置可以扩大采集区域面积，最大限度地提高了采集效率。

第五实施例

虽然前述第一～第四实施例以血管信息采集装置中发送光纤和接收光纤并列设置的结构进行了介绍，但实际上，本实用新型血管信息采集装置还可以采用其它结构形式实现，只要保证发送光纤向皮肤发送红外光、接收光纤能够接收到皮肤反射光即可，本实用新型在此不做具体限定。例如，本实施例血管信息采集装置中发送光纤和接收光纤采用相对设置的结构。

图10a～图10c为本实用新型第五实施例固定装置的结构示意图。如图10a所示，本实施例智能手表的主体结构与前述实施例相同，包括表盘、表带、血管信息采集装置和处理装置，血管信息采集装置包括发送光纤、接收光纤和固定装置，多个发送光纤和接收光纤均设置在表带内部，沿表带的长度方向延伸，每个发送光纤的输入端与处理装置连接，输出端与固定装置连接，每个接收光纤的接收端与固定装置连接，发送端与处理装置连接。与前述实施例不同的是，固定装置的主体结构包括固定片331和固定带336，固定片331设置在表带2内部，发送光纤31和接收光纤32设置在固定片331上，发送光纤31的输出端312和接收光纤32的接收端321分别由固定带336固定在固定片331上，且发送光纤31的输出端312和接收光纤32的接收端321相对设置，之间相距设定距离。本实施例中，发送光纤31输出端312的端面和接收光纤32接收端321的端面均垂直于固定片331平面，即垂直于其所在位置的手腕皮肤的表面。实际实施时，固定片可以是1个或多个，根据实际需要分别设置在表带的某个位置或多个不同位置，以采集手腕特定区域或多个区域的血管信息。固定片可以采用矩形、圆形或椭圆形等形状。

本实施例中，处理装置生成的红外光从发送光纤31的输入端进入发送光纤31，经发送光纤31传输，从发送光纤31的输出端312射出照射到使用者手腕内侧的皮肤100上。经皮肤100反射的反射光从接收光纤32的接收端321进入接收光纤32，经接收光纤32传输，通过接收光纤32的发送端传送给处理装置。处理装置接收到反射光后，对反射光进行处理，获得使用者的脉搏信息。

本实施例不仅具有前述第一实施例的技术效果，而且结构简单，便于光纤的布局和固定，同时利用光纤中传输光线的特点，可以增加发送光纤的输出端射出光线的角度范围，扩大光线照射在皮肤上的照射区域面积，有效提高采集效率。

基于本实施例的技术构思，本实施例结构还可以进行结构优化，以进一步提高采集效率。例如，可以将发送光纤的输出端的端面和接收光纤的接收端的端面设置成斜面，远离皮肤表面一侧的光纤壁长于邻近皮肤表面一侧的光纤壁，利用突出的光纤壁部分作为反射面，进一步增加发送光纤的输出端射出光线和接收光纤的接收端接收光线的角度范围，增加光通量，如图10b所示。作为一种实现方式，可以将邻近皮肤表面一侧的光纤壁处理成透光层。又如，可以在固定片上设置反射片337，反射片337设置在发送光纤的输出端和接收光纤的接收端之间，利用反射片337作为反射面，进一步增加发送光纤的输出端射出光线和接收光纤的接收端接收光线的角度范围，增加光通量，如图10c所示。

第六实施例

图11a～图11c为本实用新型表带的结构示意图。如图11a和图11b所示，表带包括第一表带21和第二表带22。第一表带21的主体结构包括第一带体211、第一接口212和第一锁扣213，第一接口212位于第一表带21的一端，用于与表盘的一侧连接，第一锁扣213位于第一表带21的另一端，用于与第二表带22连接。第二表带22的主体结构包括第二带体221、第二接口222和第二锁扣223，第二接口222位于第二带体221的一端，用于与表盘的另一侧连接，第二锁扣223位于第二带体221的另一端，用于与第一表带21连接。前述实施例的血管信息采集装置设置在第一带体211内，或设置在第二带体221内，或设置在第一带体211和第二带体221内。

本实用新型通过在表带上设置第一接口212和第二接口222与表盘连接，使得本实用新型智能手表的表带可更换。由于血管信息采集装置设置在表带内，因此即使不同人群使用不同的表盘或者同一个人在不同时期更换不同的表盘，均不会影响心率监测，增加了兼容性，扩大了使用领域。

如图11c所示，本实用新型第一锁扣213和第二锁扣223采用磁铁结构，佩戴后通过磁力进行连接。磁铁结构可以分别设置在第一锁扣213的凹槽上和第二锁扣223的凸起上。此外，第二锁扣223上还可以设置导向片。本实用新型锁扣结构实现第一表带和第二表带的快速连接，结构简单，使用便利。

本实用新型第一带体211和第二带体221可以采用尼龙、柔性塑料等材料制备，第一带体211和第二带体221的内部开设若干个安装孔，安装孔沿表带长度方向，作为光纤通道，有利于使其包裹光纤。第一接口和第二接口的结构以及第一锁扣和第二锁扣的结构等，均可以采用相关成熟的技术实现，这里不再赘述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“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。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。