一种将智能硬件模块化用于穿戴设备上的解决方法
【专利摘要】本发明公开了一种将智能硬件模块化用于穿戴设备上的解决方法，包括普通穿戴设备、穿戴心率测量模块、穿戴电池、穿戴卫星定位模块，运动前，把穿戴心率测量模块、穿戴电池、穿戴卫星定位模块分别装入于普通穿戴设备上，且穿戴心率测量模块、穿戴电池、穿戴卫星定位模块分别与普通穿戴设备内的MCU电路板通信构成一个运动型的可穿戴设备，适合运动佩戴；当运动完后可将穿戴心率测量模块、穿戴电池、穿戴卫星定位模块从普通穿戴设备上拆下即当成一个普通穿戴设备进行使用。本发明结构简单、操作简便、很好的解决了目前智能可穿戴设备用户平时佩戴的舒适性和运动时配戴时的对各种功能的要求和长续航的用户需求之间的矛盾。
【专利说明】一种将智能硬件模块化用于穿戴设备上的解决方法
【技术领域】
[0001]本发明属于智能可穿戴设备，除了显示屏显示时间功能外，同时还具有卫星定位轨迹实时运动数据和心率测量实时运动数据采集功能、卫星定位数据采集模块和心率测量数据采集模块可拆卸、附加电池可拆卸的可穿戴设备领域，尤其涉及到一种将智能硬件模块化用于穿戴设备上的解决方法。
【背景技术】
[0002]传统可穿戴设备只能给用户提供装饰功能。随着时代的发展，科学技术的进步，特别是移动互联网大数据时代的来临，传统手表提供的信息已经不能满足消费者对数据的需求。随着半导体应用技术的发展，电子元器件集成度越来越高，封装尺寸越来越小，功耗越来越低。使的在可穿戴设备狭小的空间内集成多种应用功能成为了可能。
[0003]近年来，智能可穿戴设备行业炙手可热，各大硬件厂商纷纷推出各自的产品。智能可穿戴设备是人类科学技术发展到今天，由低功耗的硬件技术、嵌入式软件技术、精密制造技术相结合的产物。智能可穿戴设备也必须具有可穿戴设备的基本属性，那就是用户平时佩戴的舒适性。用户佩戴的舒适性就决定了智能可穿戴设备必须是体积小、重量轻。这样就必须要求产品及电池尺寸小，同时用户在运动时功能足够强大，电池的续航时间足够长，这样在平时佩戴的体验和运动时体验构成了一对矛盾体。有没有办法既让用户平时佩戴的体验和运动时体验达到一个理想的平衡是各大厂商一直在思考的问题。
[0004]专利申请号为201310193187.7，名称为一种健康型穿戴式智能电子产品，其技术方案为包括产品本体和产品壳体，其特征在于:在所述穿戴式智能电子产品中，还设置了电子计步器和磁疗装置，从而具有运动计步和磁疗等保健功能。上述电子计步器具有开关控制，能让用户在随身佩戴的过程中，实时连续地探测佩戴者的行走步数，测量精确，并能通过LED屏幕显示相关运动信息；此专利将运动计步和磁疗模块与穿戴式智能电子产品成一体式，由于一体式，其内置的电源需要同时供运动计步和磁疗功能，其耗电量大，电源的续航能力不强，若要满足运动计步和磁疗的供电，则内置电源的尺寸大，进而导致穿戴式智能电子产品整体也大，使得穿戴式智能电子产品变得笨重，不轻便。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种结构简单、操作方便、将智能硬件模块化用于穿戴设备上的解决方法。
[0006]本发明是通过如下方式实现的:
[0007]—种将智能硬件模块化用于穿戴设备上的解决方法，其特征在于:包括普通穿戴设备1、穿戴心率测量模块2、穿戴电池3、穿戴卫星定位模块4，运动前，把穿戴心率测量模块2、穿戴电池3、穿戴卫星定位模块4分别装入于普通穿戴设备I上，且穿戴心率测量模块
2、穿戴电池3、穿戴卫星定位模块4分别与普通穿戴设备I内的MCU电路板通信构成一个运动型的可穿戴设备，适合运动佩戴；当运动完后可将穿戴心率测量模块2、穿戴电池3、穿戴卫星定位模块4从普通穿戴设备I上拆下即当成一个普通穿戴设备I进行使用。
[0008]所述普通穿戴设备I为电子显示手表，其底盖11上设有卡槽12，所述穿戴电池3设于固定套31上，且所述固定套31上设有卡勾32，所述卡勾32连接于卡槽12上，所述穿戴电池3与电子显示手表内的MCU电路板相连接；
[0009]所述穿戴心率测量模块2连接于手表的短表带13上，且与电子显示手表内的MCU电路板相连接，所述穿戴心率测量模块2相对于普通穿戴设备I可拆卸；所述穿戴卫星定位模块4连接于手表的长表带14上，且与电子显示手表内的MCU电路板相连接，所述穿戴卫星定位模块4相对于普通穿戴设备I可拆卸。
[0010]所述普通穿戴设备I内的MCU电路板包括卫星定位模块电路A、心率测量模块电路B、MCU电路C、按键电路D、时钟电路E、复位电路F、显示屏显示电路G、电池管理电路H，卫星定位模块电路A传送经纬度轨迹信号给MCU电路C，心率测量模块电路B实时采集心率信号传送给MCU电路C，按键电路D将按键信息传送给MCU电路C，时钟电路E传送时钟信号给MCU电路C，复位电路F传送复位信号给MCU电路C，MCU电路C传送信号给显示屏显示电路G显示时间、运动数据，MCU电路C传送信号给电池管理电路H，电池管理电路H给各个电路模块提供电源，切换普通穿戴设备I内的单电池供电状态或普通穿戴设备I内的单电池与穿戴电池3 —起供电状态。
[0011]本发明的优点在于:结构简单、操作简便，通过把各个主要硬件功能部分模块化，而且可拆卸，电池采用一个基本电池和一个可拆卸的穿戴电池，很好的解决了用户平时佩戴的舒适性和运动时配戴时的对各种功能的要求和长续航的用户需求之间的矛盾。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1本发明结构示意图；
[0013]图2本发明的电路框图；
[0014]图3本发明的电路原理图。
【具体实施方式】
[0015]现结合附图，详述本发明【具体实施方式】:
[0016]如图1所示，一种将智能硬件模块化用于穿戴设备上的解决方法，包括普通穿戴设备1、穿戴心率测量模块2、穿戴电池3、穿戴卫星定位模块4，运动前，把穿戴心率测量模块2、穿戴电池3、穿戴卫星定位模块4分别装入于普通穿戴设备I上，且穿戴心率测量模块
2、穿戴电池3、穿戴卫星定位模块4分别与普通穿戴设备I内的MCU电路板通信构成一个运动型的可穿戴设备，适合运动佩戴；当运动完后可将穿戴心率测量模块2、穿戴电池3、穿戴卫星定位模块4从普通穿戴设备I上拆下即当成一个普通穿戴设备I进行使用。
[0017]本发明普通穿戴设备I为电子显示手表，其底盖11上设有卡槽12，所述穿戴电池3设于固定套31上，且所述固定套31上设有卡勾32，所述卡勾32连接于卡槽12上，穿戴电池3与电子显示手表内的MCU电路板相连接；穿戴心率测量模块2连接于手表的短表带13上，且与电子显示手表内的MCU电路板相连接，穿戴心率测量模块2相对于普通穿戴设备I可拆卸；穿戴卫星定位模块4连接于手表的长表带14上，且与电子显示手表内的MCU电路板相连接，穿戴卫星定位模块4相对于普通穿戴设备I可拆卸。[0018]如图2、图3所示，本发明普通穿戴设备I内的MCU电路板包括卫星定位模块电路A、心率测量模块电路B、MCU电路C、按键电路D、时钟电路E、复位电路F、显示屏显示电路G、电池管理电路H，卫星定位模块电路A传送经纬度轨迹信号给MCU电路C，心率测量模块电路B实时采集心率信号传送给MCU电路C，按键电路D将按键信息传送给MCU电路C，时钟电路E传送时钟信号给MCU电路C，复位电路F传送复位信号给MCU电路C，MCU电路C传送信号给显示屏显示电路G显示时间、运动数据，MCU电路C传送信号给电池管理电路H，电池管理电路H给各个电路模块提供电源，切换普通穿戴设备I内的单电池供电状态或普通穿戴设备I内的单电池与穿戴电池3—起供电状态。
[0019]在平常状态，每个单元电路都处于睡眠状态，达到节能目的。MCU电路C只保持时间功能，MCU电路C送出时间信息给显示屏显示电路G显示时间信息。穿戴心率测量模块
2、穿戴电池3、穿戴卫星定位模块4都与普通穿戴设备I分离，使整体尺寸变小，厚度变薄，重量变轻，构成一个时尚型的可穿戴设备，适合平时佩戴，体现出舒适性的一面。
[0020]运动前，用户把穿戴心率测量模块2、穿戴电池3、穿戴卫星定位模块4装入普通穿戴设备I中，穿戴心率测量模块2、穿戴电池3、穿戴卫星定位模块4自动与普通穿戴设备I中的MCU电路板通信，构成一个运动型的可穿戴设备，适合运动佩戴，体现出功能性的一面。
[0021]运动时，当MCU电路C收到按键电路D送出卫星定位指令，MCU电路C随即启动与卫星定位模块电路A，并送出一个指令信号给卫星定位模块电路A，卫星定位模块电路A被激活；卫星定位模块电路A通过卫星定位天线接收空中微弱的电磁波，卫星定位天线把微弱的电磁波信号传送给卫星定位模块电路A，卫星定位模块电路A经过内部的高频放大、滤波、整形、解码出数字电平信号，卫星定位模块电路A把数字电平信号传送给MCU电路C MCU电路C读取；MCU电路C经过计算、加工处理得出位置的经纬度。MCU电路C把经纬度、速度、距离信息传送给显示屏显示电路G，显示屏显示电路G实时显示位置的经纬度、速度、距离信息.如果MCU电路C收到按键电路D送出结束卫星定位指令，MCU电路C立即发送指令给卫星定位模块电路A，让其回到睡眠状态。
[0022]当MCU电路C收到按键电路D送出心率测量指令，MCU电路C随即启动与心率测量模块电路B之间通信，并送出一个指令信号给指心率测量模块电路B，心率测量模块电路B被激活；MCU电路C送出电流信号给心率测量模块电路B内部的LED发射电路，LED发射电路里面的LED被点亮，LED发出固定波长的光线照射皮肤和血管；心率测量模块电路B内部的LED接收电路内部含有光敏感接收单位，能够接收LED发射电路里面LED光的反射信号，由于血液流过时血液中的血红蛋白会吸收特定波长的光线，所以，LED接收电路把血液流过的反射光信号转化为微弱的交变电信号，再传送给心率测量模块电路B内部的心率测量电路，心率测量电路收到微弱的交变电信号，先进行低噪音放大、再进行高通滤波、低通滤波、二次放大、比较整形输出给MCU电路C，MCU电路C收到脉冲信号，先进行软件滤波、数字平滑等处理，然后开始做软件算法处理，处理完成后得出心率值，MCU电路C把心率值传送给显示屏显示电路G显示心率值。如果要停止测量，按键电路D送出停止心率测量指令，MCU电路C立即发送指令给心率测量模块电路B，让其回到睡眠状态。
[0023]电池管理电路H根据附加电池的是否拆卸自动切换到单电池模式和双电池模式，再给各个功能模块供电，在单电池模式下，由于内置电池比较轻薄，既能够满足基本功能的长续航要求，又体现了时尚性的一面。在双电池模式下，由于附加电池比较厚重，可以所有功能的长续航要求，又体现了功能性的一面。
[0024]在各个状态，时钟电路E都为MCU电路C提供稳定的时钟源。复位电路F都为MCU电路C提供稳定的复位源。
【权利要求】
1.一种将智能硬件模块化用于穿戴设备上的解决方法，其特征在于:包括普通穿戴设备(I)、穿戴心率测量模块(2)、穿戴电池(3)、穿戴卫星定位模块(4)，运动前，把穿戴心率测量模块(2)、穿戴电池(3)、穿戴卫星定位模块(4)分别装入于普通穿戴设备⑴上，且穿戴心率测量模块(2)、穿戴电池(3)、穿戴卫星定位模块(4)分别与普通穿戴设备(I)内的MCU电路板通信构成一个运动型的可穿戴设备，适合运动佩戴；当运动完后可将穿戴心率测量模块(2)、穿戴电池(3)、穿戴卫星定位模块(4)从普通穿戴设备(I)上拆下即当成一个普通穿戴设备(I)进行使用。
2.根据权利要求1所述的一种将智能硬件模块化用于穿戴设备上的解决方法，其特征在于:所述普通穿戴设备(I)为电子显示手表，其底盖(11)上设有卡槽(12)，所述穿戴电池(3)设于固定套(31)上，且所述固定套(31)上设有卡勾(32)，所述卡勾(32)连接于卡槽(12)上，所述穿戴电池(3)与电子显示手表内的MCU电路板相连接； 所述穿戴心率测量模块(2)连接于手表的短表带(13)上，且与电子显示手表内的MCU电路板相连接，所述穿戴心率测量模块(2)相对于普通穿戴设备(I)可拆卸；所述穿戴卫星定位模块⑷连接于手表的长表带(14)上，且与电子显示手表内的M⑶电路板相连接，所述穿戴卫星定位模块(4)相对于普通穿戴设备(I)可拆卸。
3.根据权利要求1所述的一种将智能硬件模块化用于穿戴设备上的解决方法，其特征在于:所述普通穿戴设备(I)内的MCU电路板包括卫星定位模块电路(A)、心率测量模块电路⑶、MCU电路(C)、按键电路(D)、时钟电路(E)、复位电路(F)、显示屏显示电路(G)、电池管理电路(H)，卫星定位模块电路(A)传送经纬度轨迹信号给MCU电路(C)，心率测量模块电路(B)实时采集心率信号传送给MCU电路(C)，按键电路(D)将按键信息传送给MCU电路(C)，时钟电路(E)传送时钟信号给MCU电路(C)，复位电路(F)传送复位信号给MCU电路(C), MCU电路(C)传送信号给显示屏显示电路(G)显示时间、运动数据，MCU电路(C)传送信号给电池管理电路(H)，电池管理电路(H)给各个电路模块提供电源，切换普通穿戴设备(I)内的单电池供电状态或普通穿戴设备(I)内的单电池与穿戴电池(3) —起供电状态。
【文档编号】G04G21/04GK103984225SQ201410241811
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年6月3日 优先权日:2014年6月3日
【发明者】陈祖元, 王一军 申请人:福州宜美电子有限公司