一种智能穿戴设备的制作方法

本实用新型涉及一种智能穿戴设备。

背景技术：

目前，市面上出现一些具备体脂检测功能的运动手环。具有这种功能的手环，往往需要装备多个检测电极，用于与人体皮肤直接接触实现其检测功能。同时手环必须具备至少两个的充电电极。理论上，需要配置的电极的数量为检测电极和充电电极的之和才能完成上述功能。但是受到手环表面积的限制，无法同时装备那么多电极，因此需要牺牲一些功能以减少电极的配置数量，导致手环的功能受限。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有运动手环随着功能的增加相应电极使用量也增加，电极数量多占用空间大，导致手环体积增加或者无法实现部分功能的技术问题，提出了一种只能穿戴设备，可以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种智能穿戴设备，包括充电芯片、体脂分析芯片以及主控芯片，还包括与所述主控芯片连接的开关电路，所述开关电路包括若干个信号输入端和若干个信号输出端，所述信号输入端一一对应连接有电极，所述电极至少为充电功能和体脂测量功能所复用，所述信号输出端至少包括充电端和体脂测量端，所述充电端与所述充电芯片连接，所述体脂测量端与所述体脂分析芯片连接，所述主控芯片产生选通信号控制所述开关电路将体脂测量功能所对应的电极与所述体脂测量端选通，或者将充电功能所对应的电极与所述充电芯片选通。

进一步的，所述电极的数量为四个，分别为第一电极、第二电极、第三电极以及第四电极，所述第一电极至第四电极均用作体脂检测功能使用，所述第三电极和第四电极复用作为充电功能使用。

进一步的，所述主控芯片具有电压侦测端，所述电压侦测端与第三电极或者第四电极连接，所述主控芯片根据其电压侦测端侦测的电压信号产生选通信号。

进一步的，与所述电压侦测端连接的电极还通过一电阻与地端连接。

进一步的，所述充电芯片、体脂分析芯片以及主控芯片封装在外壳内，所述电极设置在所述外壳的外表面，分别通过信号线与所述开关电路连接。

进一步的，所述第三电极和第四电极设置在所述外壳的下表面，所述第一电极和第二电极设置在所述外壳的上表面。

进一步的，所述电极为片状电极。

进一步的，所述第三电极与第四电极之间具有透光孔隙。

进一步的，所述电极为扇环状。

进一步的，所述智能穿戴设备为智能手环、智能臂环、智能手表的任一种。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的智能穿戴设备，所设置的电极由多个功能所复用，通过设置开关电路，用于将某功能所对应的电极与该功能所对应的处理芯片所选通，完成该功能的实现或者功能之前的切换，本方案通过电极复用的方式，可以最大化的节约电极使用数量，减小了电极占用的空间，在无需增大可穿戴设备体积的同时，能够扩展可穿戴设备可实现的功能，不仅可使可穿戴设备外表美观，而且降低了成本。由于电极用量减少，可以增大各个电极的面积，通过将电极做成片状的形式，扩大了散热面积，在实现充电功能时，能够提高充电质量，并减小了电离杂质和污垢隔断充电通路的风险。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，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是本实用新型所提出的智能穿戴设备的一种实施例电路原理图；

图2是本实用新型所提出的智能穿戴设备的一种实施例上表面结构示意图；

图3是本实用新型所提出的智能穿戴设备的一种实施例下表面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，本实施例提出了一种智能穿戴设备，如图1所示，包括充电芯片charger、体脂分析芯片biachip以及主控芯片mcu，还包括与主控芯片mcu连接的开关电路，开关电路包括若干个信号输入端和若干个信号输出端，信号输入端一一对应连接有电极，电极至少为充电功能和体脂测量功能所复用，信号输出端至少包括充电端和体脂测量端，充电端与充电芯片连接，体脂测量端与体脂分析芯片连接，主控芯片产生选通信号控制开关电路将体脂测量功能所对应的电极与体脂测量端选通，或者将充电功能所对应的电极与充电芯片选通。本实施例的智能穿戴设备，所设置的电极由多个功能所复用，如至少为充电功能和体脂测量功能所复用，通过设置开关电路，用于将某功能所对应的电极与该功能所对应的处理芯片所选通，完成该功能的实现或者功能之前的切换，本方案通过电极复用的方式，可以最大化的节约电极使用数量，减小了电极占用的空间，在无需增大可穿戴设备体积的同时，能够扩展可穿戴设备可实现的功能，不仅可使可穿戴设备外表美观，而且降低了成本。本实施例中的多个功能复用数量有限的电极的方式，所能复用的功能不限于充电功能和体脂检测功能，还可以复用usb调试功能（共需要5v/gnd/d+/d-共四个电极）、心电图检测功能等，只需在选择开关电路时，开关电路的信号输出端的数量满足所有功能需求即可，且本方案电路搭建结构简单，可以方便的进一步扩展其他功能。

下面将以充电功能和体脂测量功能复用该电极为例进行详细说明，为了实现体脂测量功能，一般需要4个电极，为了实现充电功能，需要2个电极实现，因此，本实施例中一共设置4个电极，分别为第一电极11、第二电极12、第三电极13以及第四电极14，相应开关电路至少具有4个信号输入端，分别是a1、a2、a3、a4，该4个信号输入端与第一电极～第四电极一一对应连接，至少具有6个信号输出端，分别是b1、b2、c1、c2、c3、c4，其中，b1、b2为充电端，与充电芯片charger连接，c1～c4为体脂测量端，与体脂分析芯片biachip连接，当执行体脂检测功能时，需要使用第一电极11至第四电极14，开关电路接受主控芯片的控制将4个信号输入端a1～a4分别与体脂测量端c1～c4一一对应连接，进而将4个电极与体脂分析芯片biachip连接，实现体脂的采集测量，当需要执行充电功能时，需要使用第三电极13和第四电极14，开关电路接受主控芯片的控制将a3、a4分别与充电端b1、b2连接，进而将第三电极13和第四电极14与充电芯片charger连接，体脂检测功能和充电功能不能同时进行。

开关电路可以采用模拟开关芯片实现，其能够接受主控芯片mcu的控制实现将不同的输入、输出端选通。

作为一个优选的方案，主控芯片mcu具有电压侦测端，电压侦测端与第三电极或者第四电极连接，主控芯片根据其电压侦测端侦测的电压信号产生选通信号。具体电压侦测端连接哪一个电极，在于在执行充电功能时，哪一个电极与充电座的+5v连接，电压侦测端就与该电极连接，当压侦测端检测到高电平时，即判断该智能穿戴设备接入充电插座，需要进行充电，因此执行充电功能通路的选通。本实施例的智能穿戴设备在充电时第四电极14与充电插座的+5v连接，因此，电压侦测端与第四电极14连接。

为了实现主控芯片能够在充电时侦测到稳定的高电平信号，第四电极14还通过一电阻r1与地端连接。

在本智能穿戴设备的产品装配时，为了起到防尘、防水功能，一般需要将充电芯片charger、体脂分析芯片biachip以及主控芯片mcu封装在外壳15内，在执行体脂检测时，需要四个电极分别与人体接触，为了方便检测，电极需要设置在外壳15的外表面，且该四个电极分别通过信号线与所述开关电路连接。

由于第三电极13以及第四电极14同时能够作为充电电极使用，在充电时将与充电座配合实现充电功能，如图2、图3所示，考虑到该智能穿戴设备的上表面可能会设置显示屏16，为了方便用户在充电时观察屏幕，以及结合用户的放置习惯，优选将第三电极13和第四电极14设置在外壳15的下表面，以防止充电座遮挡屏幕妨碍查看，且作为体脂测量电极使用时，由于第三电极13以及第四电极14位于外壳的下表面，用户在佩戴时第三电极13以及第四电极14与用户的皮肤自然接触，还需要用户其他部位的皮肤与第一电极11和第二电极接触（如用户将该智能穿戴设备佩戴在其中一只手臂上，由另外一只手触摸第一电极11和第二电极），优选第一电极11和第二电极设置在外壳的上表面，方便用户执行检测操作。

本实施例中的电极优选采用片状电极实现，首先，片状电极充电会使充电座的设计更方便，更有利于快充设计。其次，片状电极的面积较大，阻抗较低的充电通路有利于提高电能的利用率，减小热量损失的同时增大了散热面积，减小了大电流充电易导致火灾的风险，提高了充电质量，且由于散热性好，其更利于大电流充电。再次，大面积的充电电极设计减少了污垢积攒腐蚀的可能，减小了电离杂质和污垢隔断充电通路的风险。

从健康角度出发，并考虑到体脂分析的小阻抗通路，低成本和耐腐蚀要求，电极材料可采用不锈钢，表面镀金或镀银工艺处理。

目前主流智能穿戴设备一般具有心率检测功能，由于该功能为了检测光线能够照射到皮肤表面上需要预留透光孔，因此，第三电极13与第四电极14之间具有透光孔隙，用于透过心率检测光线。

理论上电极的面积在不影响智能穿戴设备的其他功能的前提下越大越好，考虑到智能穿戴设备的上表面一般设置显示屏，下表面需要预留心率检测透光孔，因此，优选电极为扇环状，但不限于扇环装，其可根据智能穿戴设备的外观和功能设计相适应的改变形状，如扇环状的电极更加与圆形的机壳相适配，当机壳为矩形时，电极可设计成矩形或者u形等。

其中，本实施例中的智能穿戴设备可以为智能手环、智能手表、智能臂环，但不限于上述智能穿戴设备。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。