穿戴式设备及穿戴式设备的功能扩展方法
【专利摘要】本发明涉及一种包括模块化功能模块的穿戴式设备和利用模块化功能模块扩展穿戴式设备的功能的方法。根据本发明的一方面的包括模块化功能模块的穿戴式设备，其特征在于，包括多个功能模块，其以可装卸的方式紧固于连接在穿戴式设备的主模块的带，其中，至少所述主模块和多个功能模块中任意一个处理模块识别其它功能模块的安装状态，并生成由紧固于带的功能模块的组合而提供的应用信息。
【专利说明】
穿戴式设备及穿戴式设备的功能扩展方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种包括模块化功能模块（Mo化lar化nction block)的穿戴式设备 (wear油le device)及利用模块化功能模块扩展穿戴式设备功能的方法。
【背景技术】
[0002] 随着智能手机市场步入一个成熟期，有人提出将穿戴式设备作为代替智能手机的 移动技术。
[0003] 穿戴式设备可分为配饰型、织物/衣物型、身体附着型、身体植入型，其能够与智 能设备联动而执行辅助的作用。
[0004] 典型的穿戴式设备的例子有便携式手表，便携式手表除了具有报时的固有的功能 之外，还额外具有多种附加功能，使得其实用性增加。 阳〇化]并且，最近出现的便携式手表不仅具有如计时器、闹钟功能等简单的附加功能，还 通过集成地磁传感器、全球定位系统（Global化sitioning System,GP巧接收器、气压及溫 度传感器而能够采集多种外部环境的信息，并还可通过获取如血压、脉搏等的生物体信息 而支持保健服务。
[0006] 此外，运种便携式手表还添加有通信功能，W便能够与外部的设备或者系统进行 联动，从而使其加速进化为穿戴式网络设备。
[0007] 但是，考虑到制作费用和制作时的技术集成水平，根据现有技术的便携式手表的 附加功能是根据不同的型号确定规格和功能之后，W成品的形态提供给使用者。
[0008] 因此，使用者对于已购买的产品，无法任意改变硬件结构。
[0009] 作为一例，当作为使用者购买不具有测量血压传感器的手表时，存在W后该功能 (测量血压功能）也无法通过该设备实现的问题。
[0010] 相反，当不需要特定传感器时，对于具有不需要的传感器的产品而言，由于使用者 还要对该传感器额外支付费用，因此从使用者的立场考虑，该传感器成了不需要的浪费因 素。
[0011] 能够实现便携式手表的功能扩展的现有智能手表中也同样存在运些问题。
[0012] 根据现有技术的便携式手表和表带相关技术示出了在便携式手表添加多种功能 的结构、使表带的物理结合坚固且柔软的技术、添加如天线等的特殊功能的结构、提供如 USB等的通信功能的结构，然而前述的问题仍然存在。
【发明内容】
柳1引 本发巧要解决的巧术间颗
[0014] 本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于提供一种包括模块化功 能模块的穿戴式设备及利用其的穿戴式设备的功能扩展方法，其中该模块化功能模炔基于 的穿戴式设备（W便携式手表为代表）的带，根据提供固有功能的可装卸型功能模块的安 装状态，能够提供由功能模块的组合实现的新型的功能和服务。 !；〇〇巧]巧术方案
[0016] 根据本发明的一方面的包括模块化功能模块的穿戴式设备，其特征在于，包括：多 个功能模块，其W可装卸的方式紧固于连接在穿戴式设备的主模块的带。其中，至少所述主 模块和多个功能模块中任意一个处理模块识别其它功能模块的安装状态，并生成由紧固于 带的功能模块的组合而提供的应用信息。
[0017] 根据本发明的另一方面的利用模块化功能模块的穿戴式设备的功能扩展方法，其 特征在于，包括：至少感知在穿戴式设备的带上安装功能模块的事件及移除功能模块的事 件中的任意一个事件的步骤；根据所述安装功能模块的事件或者移除功能模块的事件识别 功能模块的安装状态的步骤；W及生成由所述安装的功能模块的组合提供的应用信息步 骤。 阳酬 有益效果
[0019] 根据本发明具有W下效果：
[0020] 本发明可通过在穿戴式设备的带上添加或者移除多种功能模块，能够对其功能进 行扩展或者改变，从而使其成为适合于使用者的穿戴式设备。
[0021] 并且，本发明能够与穿戴式设备的外部设备联动，控制安装的功能模块的特定功 能或者获取状态信息的效果。
[0022] 能够向使用者提示通过目前安装的功能模块的组合可向使用者提供的应用；并且 附加地，下载由功能模块的组合而生成的新的应用，向使用者提供适合的功能，提高使用者 的便利性。
[0023] 本发明的效果并不限于W上所提及的，本领域技术人员可通过W下的记载内容清 楚地理解未提及的其它效果。
【附图说明】
[0024] 图1是图示根据本发明实施例的穿戴式设备的主模块、带和装卸区的概念图。
[00巧]图2是表示根据本发明实施例的包括模块化功能模块的穿戴式设备的概念图。 [00%]图3是表示根据本发明实施例的功能模块的结合关系的示例图。
[0027] 图4是表示根据本发明实施例的功能模块种类的示意图。
[002引图5是表示根据本发明实施例的功能模块之间的逻辑结构和控制过程的示意图。
[0029] 图6是表示利用根据本发明实施例的模块化功能模块的穿戴式设备的功能扩展 方法的流程图。
【具体实施方式】
[0030] 本发明的优点、特征W及实现的方法将会通过参照所附的附图和后述实施例更加 明确。但是，本发明并不限于W下所阐述的实施例，而是W多种不同的多种形式实现。本实 施例仅是为了使本发明的阐述更加完整，便于本发明所属技术领域的普通技术人员理解发 明的范畴而提供，且本发明被权利要求书所记载的内容所定义。另外，本说明书中所使用的 术语仅用于说明实施例，而不是用于限定本发明。如没有特别说明，本说明书中的单数形式 还包括复数形式。说明书中所使用的"包括（comprises)"或者"包括的（comprising)"不 排除所设及的结构要素、步骤、操作及/或者元件W外的一个W上的其它结构要素、步骤、 操作及/或者元件的存在或者添加。
[0031] W下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细地说明。在本发明的详细说明 中，为了有助于本领域技术人员的理解，将W穿戴式设备中代表性的便携式手表为例子进 行说明。
[0032] 图1是图示根据本发明实施例的穿戴式设备的主模块、带和装卸区的概念图。
[0033] 如图1所示，根据本发明的穿戴式设备和普通的便携式手表的结构相类似，并包 括：相当于手表主体的主模块100 及用于将穿戴式设备带在手腕等的带（Strap) 200。普 通的便携式手表的主模块为了实现显示时间的目的，将包括：电源部、周期信号生成部、处 理装置、画面显示部等。此外，带可根据设计和用途使用布料、皮革、金属链等进行制作，起 到使便携式手表稳定地附着于身体的作用。
[0034] 根据本发明实施例的带200为了解决现有技术不能解决的问题，摆脱能提供的有 限的功能，包括：作为能够安装或者移除功能模块的区域的装卸区210, W便能够在穿戴式 设备的带上选择提供多种附加功能；W及支持电源供给和通信的电路。
[0035] 图2是表示根据本发明实施例的包括模块化功能模块的穿戴式设备的概念图。
[0036] 如图2所示，根据本发明实施例的穿戴式设备包括多个功能模块300,其在连接于 主模块100的带200上，W可装卸的方式紧固。其中，主模块100和多个功能模块300中的 至少一个处理模块识别其它功能模块的安装状态，并生成由紧固于带200的功能模块300 的组合提供的应用信息。
[0037] 即根据本发明的实施例，通过安装于带200上的装卸区210的功能模块300的组 合，可提供新的功能和服务。
[0038] 所述的图1至图2中所说明的实施例中，说明了装卸区210存在于带200上的结 构，但功能模块300能够W使用磁铁、钩环、电线、绳、扣等，而与穿戴式设备相互紧固的方 式实现带的作用。运些事项是可W通过功能模块300的大小、带200和穿戴式设备本身的 设计而进行改变的事项，因此本发明的范畴并不限定于对功能模块的物理结合方法。
[0039] 图1及图2所示的主模块100与功能模块300相互联动时，可用作集成中央处理 装置（喜寶爱敎巧:哥舜对）和主要电源供给源。并且，在运种情况下，主模块100可W 将从功能模块300收集的信息显示于主模块100的画面显示部。主模块100包括功能模块 300所具有的一部分或者全部功能，并可用于控制功能模块300,获取功能模块300的状态 ?目息。
[0040] 但是，由于作为普通的穿戴式设备的便携式手表能够被当做艺术品而被收藏，因 此对主模块100的美学设计和规格为重要的考虑因素。因此，考虑到运些便携式手表的特 性，本发明中即使主模块100与安装于带上的功能模块300不相互作用，也能够实现。即主 模块100能够用现有手表的主体代替。
[0041] 为了有助于本领域技术人员的理解，W下将对于多个功能模块300中任意一个模 块能够识别其它功能模块的安装状态，并生成由紧固于带200的功能模块300的组合所提 供的应用信息的情况进行详细说明。
[0042] 图3是表示根据本发明实施例的功能模块的结合关系的示例图。
[0043] 如上所述，根据本发明实施例的带200包括多个装卸区210, W便实现功能模块 300的装卸。且各个区域包括相互有线连接的电路，W便能够进行电源供给和通信。
[0044] 作为另一实施例，功能模块300可带有太阳能电池等各自独立的电源而运行，或 者还可无线通信方式相互发送和接收信息。在运种情况下，虽然不需要有线电路，但从 稳定的通信W及电源共享等方面考虑，根据本发明实施例的结合关系优选为有线的方式。 W45]图3图示了根据本发明实施例的功能模块中共同包含的物理结构要素。作为一 例，功能模块300a构成为物理性地包括电源供给部310a、通信部320a、中央处理部330a和 功能部340曰。
[0046] 当为有线方式的情况时，功能模块300通过连接于电路的电源供给线从邻接的主 模块或电源模块接收电源，或者从本身所包含的电源供给源接收电源。
[0047] 通信部320a执行穿戴式设备的主模块和其它功能模块相互之间的信息通信，可 W为树形或者一般图形形式的通信拓扑结构。如上所述，根据本发明的实施例，为了稳定的 通信优选使用有线的方式，但作为另一实施例可适用需要低电力的近距离无线通信方式。
[0048] 中央处理部330a控制电源和通信模块，W便功能模块进行工作。并且，中央处理 部330a通过功能部340a处理收集的环境信息W及存储于内部记忆元件的状态信息，并且 将其通过通信部320a传递给主模块或者其它功能模块。此外，中央处理部330a包括执行 从其它功能模块接收的控制和状态命令的功能处理部。 W例图4是表示根据本发明实施例的功能模块种类的示意图。
[0050] 如上所述，根据本发明的实施例的功能模块300安装于带的装卸区，通过其功能 的组合而向使用者提供服务。
[0051] 如图4所示，运种功能模块分为多种种类。作为一个实施例，功能模块分为输入模 块300曰、输出模块30化、处理模块300c和电源模块300d。
[0052] 输入模块300a的例子包括：触摸传感器，按钮，GI^接收器，溫度传感器，湿度传感 器，气压传感器，光强度传感器，气体传感器，红外线感知传感器，视频图像传感器，人体屯、 率传感器，体溫传感器等。 阳05引输出模块30化的例子包括：如LED的光输出元件，LED阵列，屯划管，LCD,如微型 投影显示器的画面显示装置，输出声音的扬声器装置，激光点光输出装置等。
[0054] 处理模块300c包括：专口处理特定功能的运算处理装置或者搭载并执行新算法 的通用运算处理装置。 阳化5] 电源模块300d包括：一次性使用的一次电池形式、可进行再充电的二次电池形 式、接受远程位置的电磁波而依据电磁感应原理收集电力的形式、如太阳能电池或者压电 元件等的自身产生电力的形式等。
[0056] 图5是表示根据本发明实施例的功能模块之间的逻辑结构和控制过程的示意图。
[0057] 图5所图示的功能模块总共为5个，并包括暴露于外部的一个控制点350。功能模 块包括0个或1个W上的功能部，运种功能部是用于定义和处理功能模块所提供的明确的 功能的结构要素。
[0058] 例如，如果是测定周边溫度的功能模块时，包含溫度收集功能部作为内部模块。功 能部的内部至少包括一个W上运种功能处理部，在本发明的实施例中将功能处理部视为是 执行功能的最小处理单位。
[0059] W测定溫度的功能模块所包含的溫度收集功能部为例，如采集当前溫度、采集最 近1小时平均溫度、溫度计数值校准等多个功能处理部可包含于上位的功能部。 W60] 如果是图5所示的第1功能模块300a时，其包括1个第1功能部340a，而第1功 能部340a包括2个功能处理部。
[0061] 其它实施例中各个功能模块可包括一个W上的功能部，包含于功能模块的功能部 的数量是可W通过设计进行改变的。例如，相比于在一个功能模块含有多个功能部，如果功 能模块可W包括一个含有多个功能处理部的功能部，且可执行相同的功能时，可W按运种 方式构成功能模块。
[0062] 如果是图5所示的第2功能模块30化时，在功能部34化内包括下位功能部。运 种实现方式可W递归地（湖子I马）实现，但根据包含关系的复杂度可能会增加，因此实现 时需要进行限制。
[0063] 如包含于第3功能模块300c内部的控制点350c所示，功能模块内部包括控制点。 控制点实际控制功能处理部，通过从功能处理部获得状态值或者改变功能处理部的状态值 来实际控制其执行。
[0064] 作为一例，运种控制点可W包含于功能模块的内部，控制其它功能模块。作为另一 个例子，其可存在于功能模块的外部而控制功能处理部，并还可根据物理层的通信协议支 持其它设备控制功能模块。 W65] 如图5所图示的功能处理部3-1的放大图所示，功能处理部包括状态信息和控制 处理部而构成。控制处理部利用与控制点的相互作用和内部的状态信息进行实际控制或者 执行反馈结果的功能。
[0066] 对于第4功能模块300d而言，其为仅包括控制点350d的功能模块，虽然与第5功 能模块300e -样，其即不与其它功能模块进行相互作用，但W美学设计或物理紧固的用途 安装于带上。
[0067] 第5功能模块300e可W不包括电源部、通信部、中央处理部、功能部，或者也可W 包括其中一部分，或者本身能够进行其它操作。其并不与其它功能模块进行相互作用，而是 仅提供自身的功能。
[0068] 在根据本发明的实施例的包括模块化功能模块的穿戴式设备中，功能模块300被 选择性地安装在带200上的装卸区210,并通过安装的功能模块300的组合，可向使用者提 供应用信息。
[0069] 此时，根据本发明实施例的穿戴式设备安装有功能模块300时，可向使用者提供 当前时刻所提供的应用信息。作为另一个例子，可将安装的功能模块300的种类向服务器 进行传送，并下载应用市场（App market)中提示的通过功能模块的组合可实现的新开发的 应用信息，并向使用者显示。
[0070] 即根据本发明的实施例，可W向使用者提供通过各个功能模块300所具有的固有 功能组合的可利用的服务。对于目前没有提供的服务，还具有帮助发掘通过功能模块300 组合的新服务的附加效果。并且，可显示除了使用者目前安装的功能模块300之外，安装额 外的功能模块时能够提供的服务，从而可W引导使用者安装其它额外的功能模块。
[0071] 包括根据本发明实施例的模块化功能模块的穿戴式设备是向使用者提供通过选 择安装的功能模块300的组合的服务的设备，为了提高使用者的直观性，在带200上的主模 块的外面还可包括旋转框（Rotating bezel)。当使用者对旋转框进行旋转时，安装的功能 模块300被根据其组合提供的应用信息选择性地激活。所述的旋转框是用于根据使用者想 直观上执行的应用对各个功能模块进行选择性激活的手段，其还可适用按钮输入方式、语 音识别方式、动作识别方式等。
[0072] 作为包括根据本发明的模块化功能模块的穿戴式设备的一实施例，对基于位置的 运动信息记录系统进行说明。
[0073] 根据运些实施例，穿戴式设备的便携式手表包括：供给电源的功能模块，接收GPS 信息的功能模块，检测屯、率的功能模块，画面显示用功能模块，记录存储用功能模块，震动 感知用功能模块。
[0074] 画面显示功能模块包括控制点，该控制点是从检测屯、率的功能模块得到屯、率信 息、从接收GI^信息的功能模块得到位置信息、从震动感知用功能模块得到每秒移动信息、 从供给电源的功能模块得到剩余电力，并对其进行显示。
[00巧]此外，画面显示用功能模块是如上所述的处理模块，其记录基于位置的运动信息， 向记录存储用功能模块传送记录，并进行存储。
[0076] 根据本发明实施例的功能模块可在带的装卸区进行安装或移除。检测屯、率的功能 模块和接受GI^信息的功能模块被移除时，处理模块能够识别运种安装状态而重构基于位 置的运动信息记录系统，并向使用者提供服务。
[0077] 图6是表示利用根据本发明实施例的模块化功能模块的穿戴式设备的功能扩展 方法的流程图。
[0078] 利用根据本发明实施例的模块化功能模块的穿戴式设备的功能扩展方法包括：步 骤S100,至少感知在穿戴式设备的带上安装功能模块的事件（event)及移除功能模块的事 件中的任意一个事件；步骤S300,根据功能模块安装的事件或者移除的事件识别功能模块 的安装状态；步骤S400,生成由安装的功能模块的组合提供的应用信息。 阳0巧]各个功能模块被施加电源时，使用已设置的接口协议（interhce protocol)传播 各个功能模块所具有的功能特性。其中，已被施加电源状态的功能模块接收对功能特性进 行传播的请求时，可传播相关信息。
[0080] 步骤S100,至少感知在带上安装功能模块的事件及移除功能模块的事件中的任 意一个事件是否发生；步骤S200,判断是否能够感知上述功能模块的安装或者移除；步骤 S300,当事件被感知时，识别改变安装状态的功能模块；步骤S400,基于W前安装的功能模 块的信息，重构穿戴式设备的功能，从而重构集成系统（integrated system)。
[0081] 相反，在步骤S200中未感知到功能模块的安装、移除时，不会发生步骤S400,即对 穿戴式设备的功能的重构。
[0082] 在步骤S400中，功能模块的集成系统被重构，使得构成该服务所需的特定功能模 块发挥相应作用，从而提供适合于使用者的系统。
[0083] 此时，功能模块遵循已设置的接口协议，该接口协议是为了相互提供各个功能而 预先设置的。作为一例，可W使用XMUJS0N、文本字符串、使用二进制格式的描述符而构成 接口协议，且还可遵循除此之外的其它接口协议。
[0084] 在步骤S400中重构集成系统而实现特定的服务时，优选通过处理模块进行处理 或者由包括控制点的功能模块所承担，但并不限于此。
[0085] 并且，步骤S100是体现服务和产生电力消耗的步骤，能够已设定的周期，周期性 地感知事件是否发生。作为另一个例子，用硬件和软件中断处理方式实现对异步信号的服 务程序，从而能够降低电力消耗或者能够降低根据功能模块之间的联动的复杂性。
[0086] 步骤S400是重构集成系统的步骤，生成由安装的功能模块的组合提供的应用信 息，并作为此后的步骤，向使用者显示运种应用信息。
[0087] 此时，步骤S400通过安装的功能模块所具有的功能的组合来生成应用信息，可将 对安装状态的信息传送给服务器，并下载由功能模块的组合提供的应用信息。
[0088] 并且，为了根据使用者输入信号和应用信息提供对应的应用，在步骤S400之后优 选还包括：能够使所需的功能模块选择性激活的步骤。
[0089] 举一例，将发生的旋转框动作状态的变换作为使用者输入信号时，根据运种旋转 框的动作状态和应用信息，选择性地激活功能模块，从而使得使用者更为直观的掌握为执 行相关应用而所需的功能模块。
[0090] 至此，W本发明的实施例为中屯、进行了观察。本发明所属的技术领域的普通技术 人员能够理解在不脱离本发明的本质特征的范围内，可W通过变形的形式所实现。因此，所 公开的实施例不应W限定的观点考虑，而是应W说明性的观点来考虑。本发明的范围并不 是如上所述的说明，而在专利的权利要求书中体现，并与其相同范围内的所有不同点应解 释为包含在本发明中。
[0091] 符号说巧
[0092] 100 :主模块 200 :带
[0093] 210:装卸区 300:功能模块
[0094] 310:电源供给部 320:通信部 阳0巧]330:中央处理部 340:功能部 阳096] 350 :控制点
【主权项】
1. 一种含有模块化功能模块的穿戴式设备，其包括： 多个功能模块，其以可装卸的方式紧固于连接在穿戴式设备的主模块的带， 其中，至少所述主模块和多个功能模块中任意一个处理模块识别其它功能模块的安装 状态，并生成由紧固于带的功能模块的组合而提供的应用信息。2. 根据权利要求1所述的含有模块化功能模块的穿戴式设备，其中， 所述处理模块将所述功能模块的安装状态信息传送给服务器，并从所述服务器下载由 功能模块的组合提供的应用信息，并对其进行显示。3. 根据权利要求1所述的含有模块化功能模块的穿戴式设备，其中， 进一步包括配置于所述带上的旋转框， 所述紧固的功能模块根据由所述旋转框的旋转和所述紧固的功能模块的组合提供的 应用信息被选择性地激活。4. 一种利用模块化功能模块的穿戴式设备的功能扩展方法，其包括： 步骤a，至少感知在穿戴式设备的带上安装功能模块的事件及移除功能模块的事件中 的任意一个事件； 步骤b，根据所述安装功能模块的事件或者移除功能模块的事件识别功能模块的安装 状态；以及 步骤c，生成由所述安装的功能模块的组合提供的应用信息。5. 根据权利要求4所述的利用模块化功能模块的穿戴式设备的功能扩展方法，其中， 所述步骤c中传送识别的关于功能模块的安装状态的信息，并下载由这些功能模块组 合提供的应用信息。6. 根据权利要求4所述的利用模块化功能模块的穿戴式设备的功能扩展方法，其中， 所述步骤c之后进一步包括： 根据旋转框的动作状态及应用信息，选择性地激活所述功能模块的步骤。
【文档编号】G06F3/01GK105988565SQ201510068118
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月9日
【发明人】朴琮彬, 林泰范, 金景源, 郑钟辰, 琴承祐, 文载媛
【申请人】电子部品研究院