一种利用运动喂养宠物与小程序交互的智能手表

1.本发明涉及电子设备领域，更具体地说，涉及一种利用运动喂养宠物与小程序交互的智能手表。


背景技术：

2.现有的电子宠物主要都是传统的通过电子设备进行控制性的培养，但是会造成接触电子屏幕时间过长，影响视力等问题，而造成以上问题的主要是因为孩子们过多地看电视、手机以及平板等电子产品，越来越少地进行户外活动接触自然光。儿童室内活动时间的增加必然伴随着户外体育运动的减少，《美国医学会杂志
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眼科学卷》月刊上的一份研究报告认为，更多地暴露在中波紫外线下可降低近视风险；澳大利亚昆士兰科技大学的眼科医生提出，增加接触户外光对降低儿童近视发病率很关键，儿童每天需要一个小时以上，最好两个小时的户外活动。
3.此外有统计数据显示，英国小学毕业生的近视率低于10％，而他们在亚洲的同龄人近视率却高达50％。在英国，得益于中小学校户外活动时间多、视力检查普及度较高等因素，青少年近视比例不高。但随着近年来智能手机和平板电脑在日常生活和学习中的普及，儿童与青少年的视力下降也日益成为英国家长、学校和社会关注的问题，有人还呼吁教育部门改善教育实践，避免增加学习压力，保护下一代的视力健康。英国眼科专家认为，孩子与自然光接触的时间被学业、手机、电脑游戏等不断蚕食，是越来越多都市儿童视力不断下降的根本原因。理想状态下，如果每天能保证两个小时户外活动，那么就可以有效预防儿童近视。
4.那么如何在培养电子宠物的同时保证运动量非常关键，现有技术，如中国专利申请，申请号201910044995.4，公开日2019-04-16，公开了一种智能电子宠物，属于宠物玩具技术领域，包括实体电子宠物、设置在实体电子宠物上的虚拟电子宠物载体、相应的虚拟电子宠物终端应用程序、无线通信模块和智能手环；实体电子宠物上设有发光模块、发声模块、运动模块，虚拟电子宠物载体通过无线通信模块与实体电子宠物、智能手环进行通信；虚拟电子宠物载体主要用于存储并运行虚拟电子宠物终端应用程序，根据用户的指令实现人与虚拟电子宠物和/或实体电子宠物的交互。本发明将虚拟电子宠物载体设置在实体电子宠物上，在与虚拟电子宠物的互动的同时，还可以与实体电子宠物互动，有助于人与电子宠物之间感情的培养。其虽然有运动模块，但是其目的是驱动电子宠物的运动，与使用者无关，无法做到既保证使用者的运动量，又实现宠物的培养。


技术实现要素：

5.1.要解决的技术问题
6.针对现有技术中存在的运动与培养宠物不挂钩，造成使用者运动量减少，接触屏幕时间过长的问题，本发明提供了一种利用运动喂养宠物与小程序交互的智能手表，它可以实现通过运动实现宠物的培养，保证使用者运动量，减少屏幕使用时间，维护使用者的视
力。
7.2.技术方案
8.本发明的目的通过以下技术方案实现。
9.一种利用运动喂养宠物与小程序交互的智能手表，包括外壳，设置于外壳上的屏幕以及按键，还设置有表带，用于将表盘绑在手臂上；外壳内部设置有相应的控制模块，控制模块包括控制板以及供电系统，供电系统对屏幕和控制板进行供电；包括主控芯片，主控芯片内部设置有相应的电子宠物喂养程序，用于对电子宠物的培养；
10.控制板上还设置有计步模块和存储模块，计步模块用于计算运动步数，步数信息可以通过计步模块发送到主控芯片；存储模块用于存储主控芯片、计步模块的数据，包括步数数据，宠物程序；
11.电子宠物喂养程序通过计步模块的步数数据生成宠物成长值，用于对电子宠物进行喂养。
12.更进一步的，还包括光学传感器，光学传感器嵌入设置在外壳内部，用于接收外部光线，控制板上设置有光感模块，光学传感器通过光感模块将光线数据发送到主控芯片。
13.更进一步的，主控芯片判断光线数据是否大于阈值，如果大于阈值，判断为户外，主控芯片计算步数的区间为户外状态下的步数数据。
14.更进一步的，控制板上还设置有通信模块，智能手表通过通信模块与外部终端进行交互。
15.更进一步的，所述的智能手表通过通信模块，接收电子宠物同步信息、排名信息、统计的运动数据和视力数据。
16.更进一步的，所述的通信模块为蓝牙模块、wifi模块或者3g/4g/5g模块。
17.更进一步的，智能手表通过3g/4g/5g模块通信与远程终端交互，用于家长用户对智能手表用户的监控。
18.更进一步的，所述的计步模块为三轴重力加速度传感器。
19.更进一步的，所述的排名信息、统计的运动数据和视力数据通过外部终端设置的小程序输入分析获得。
20.更进一步的，所述的屏幕为非触摸屏或者触摸屏。
21.实际使用过程中，用户将智能手机戴在手腕上，当位于户外时，即手表中的光感值大于限值,手表开始进行计步，青少年的户外运动计步数可转换为电子宠物饲料，电子宠物通过喂养后成长，当宠物达到一定的步数值时，将升级长大，宠物在手表和小程序上均有展示，并在不同的等级或阶段展示不同的外形，以达到用户对运动的热爱。在具体应该的时候，手表可以将通过小程序连接选择宠物，并在不同的区域可进行宠物排名，进一步提高运动激励。
22.3.有益效果
23.相比于现有技术，本发明的优点在于：
24.本方案的智能手表用于记录孩子运动数据，比如步数、运动距离等，同时展示用户喂养的电子宠物，包含了形象、级别等，以及曾经收集过的宠物形象。手表可通过交互的形式将运动数据以及上述宠物信息同步给小程序。有效提高孩子的户外运动时间，培养运动兴趣。
附图说明
25.图1为智能手表结构示意图；
26.图2为智能手表内部模块示意图；
27.图3为智能手表与手机的交互示意图。
28.附图序号：1、表带；2、外壳；3、光学传感器；4、屏幕；5、按键。
具体实施方式
29.下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。
30.实施例1
31.针对于基于运动的宠物培养装置，本方案特别的设计了一种智能手表，可以用于与收继的交互，特别是通过小程序的方式进行交互，通过设置的运动方式来进行宠物的培养，特别是通过步数对宠物的培养。
32.如图1、2、3所示，整体上方案包括智能手表，所述的智能手表包括外壳2，设置于外壳2嵌入有屏幕4、光学传感器3以及按键5，对应的位置根据需求进行设置，如图1所示的实施例中，屏幕4设置在外壳2正面的中央，光学传感器3设置在屏幕上方，如果设置有光学传感器3那么外壳上有对应的光线孔，使得光学传感器3可以接收光线。按键5设置在外壳2的侧面，当然也可以设置在其他合适的位置，只要能够满足显示和操作，还设置有表带1，用于将表盘绑在手臂上，这里的表带1的设置与普通手表相同，在此不做赘述。所述的外壳2内部设置有相应的控制模块，如图2所示，包括对应的控制板以及供电系统，对应的供电系统可以是电池，通过电池对屏幕和控制板进行供电，相应的控制板包括主控芯片，在本实施例中为stm32的单片机，stm32单片机是一款超低功耗32位armcortex-l4 cpu，主频高达108mhz，拥有强大的运算能力以及浮点运算。支持各种小尺寸液晶屏驱动及其它扩展功能。当然也可以是其他主控芯片，只要能够满足相应的显示和计步、通信以及存储功能的接口都可以。主控芯片内部设置有相应的电子宠物喂养程序，用于对电子宠物的培养。
33.相应的控制板上还设置有，计步模块、光感模块、通信模块以及存储模块，上述模块与主控芯片双向交互，移动终端通过通信模块与智能手表相互交互，如可以是手机通过通信芯片与智能手表交互，对应的通信模块可以为蓝牙芯片模块、wifi模块或者3g/4g/5g模块，本实施例是为蓝牙芯片模块，蓝牙芯片模块支持蓝牙5.0，其主要负责和手机小程序的蓝牙通讯、通过蓝牙上传计步数据、接收宠物图片处理等。具体选型上可以采用超低功耗的蓝牙soc芯片，内置32位armcortex-m4f cpu，拥有强大的运算能力以及浮点运算，在穿戴设备和工业化设备需要内置非常复杂的算法环境中可以很好的应用。射频方面具有更高的发射功率和接收灵敏度，而在功耗方面相对同类产品是最低的。对应通信的移动终端可以通过设置的小程序或者其他程序来进行显示，3g/4g/5g模块发送到家长的手机小程序或者对应的程序中，以进行儿童户外运动行为的监控。小程序还可以用于录入青少年视力数据、选择电子宠物同步相关信息给手表，同时计录并计算分析处理运动数据、视力数据并生成曲线。
34.计步模块用于计算运动步数，具体的可以为三轴重力加速度传感器，选型可以为14bit高分辨率，内置温度传感器可有效降低温度变化所带来的测量误差，内设32级fifo，可有效提供芯片效率，降低系统功耗。通过此芯片除了可以计步外，还可以实现翻腕检测功
能，可以让设备在翻腕时自动唤醒；这种芯片也可以为现有技术的计步芯片，在此不多做赘述，相应的步数信息可以通过计步模块发送到主控芯片。
35.对应的光感模块可以为光学传感器，用于感应强光，具体的选型上，可以为一种光感芯片采用cmos集成光学传感器ic，在同一个芯片上集成了光电二极管、用于转换和放大的跨阻放大器和输出晶体管，可将环境光强度转化为输出电压，覆盖500nm～1000nm光谱带宽，保证感应的全面性，对应的光感模块将相应的光线信息发送到主控芯片，我们可以设置一个光线强度的阈值，当超过阈值的时候，可以判断是在户外进行运动，以户外运动的步数作为饲养步数，以支持对电子宠物的喂养，达到促进户外运动的效果，当低于阈值那么不计算步数，防止在室内进行步数模拟造成的作弊行为或者其他非户外的走动行为的误判。
36.对应的存储模块用于存储相应的数据，主要负责存储系统图片、字库、宠物图片等，调用速度更快；可以选择qspi高速flash芯片，当然其他的选型也可以使用。
37.相应的数据和宠物的喂养界面可以通过主控芯片发送给屏幕，屏幕可以是非触摸屏幕，也可以是触摸屏，通过屏幕的驱动芯片驱动该屏幕。
38.具体的工作时候，智能手表通过开关按键5进行开启，主控芯片驱动点亮屏幕4，并通过光学传感器3进行光学检测光线亮度，高于阈值时候，判断为户外，此时采集计步数据，这里的计步数据通过计步模块采集，可能开启计步之前在非户外已经有相应的步数，因为手表一直在开启，那么主控芯片通过，光线强度的时间和步数，仅仅计算户外有效步数，将对应的户外有效步数转换为电子宠物饲料或者是电子宠物成长数据，用于对电子宠物等级的升级，相应的可以通过通信模块与手机端或者其他移动终端连接，将相应的宠物数据与移动终端交互，可以近距离的通过蓝牙与自己的手机通信，查看更多的排名等信息，也可以发送给绑定的家长手机，用于对宠物喂养以及户外运动数据的监控，同时还可以通过终端的小程序录入青少年视力数据、选择电子宠物同步相关信息给手表，同时计录并计算分析处理运动数据、视力数据并生成曲线，获得分析数据，以更好的调整户外运动时间，保证孩子的健康。
39.以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，在不背离本发明的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。附图中所示的也只是本发明创造的实施方式之一，实际的结构并不局限于此，权利要求中的任何附图标记不应限制所涉及的权利要求。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利的保护范围。此外，“包括”一词不排除其他元件或步骤，在元件前的“一个”一词不排除包括“多个”该元件。产品权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。