一种可穿戴设备及其触觉反馈系统的制作方法

本实用新型涉及可穿戴智能设备领域，尤其涉及一种可穿戴设备及其触觉反馈系统。

背景技术：

目前智能消费类移动终端电子产品普及程度越来越高，特别是智能手机、智能手表等市场逐渐成熟，当前这类移动终端产品的讯息反馈方式主要有三种：铃声、震动和LED灯光，其中铃声和震动是最为传统和成熟的方案，市场上大多移动终端都具备这两种模式，LED灯光模式比较少见，该种模式观赏性居多，实用价值低，因其只能通过视觉直观得到反馈，在很多场合并不适合使用，如公众场合；铃声的固有缺陷众所周知，其不适合需要保持安静的公共场合，如图书馆、课室、会议室等；震动功能虽能解决部分铃声的噪音问题，但震动也不完全是没有声音，其本身是由高速转动的偏心马达电机产生的偏心震动，还是有一定声音，如当设备接触桌面则震动声音非常明显，而放在手提袋或包中又不容易听到，容易漏接讯息，其次作为震动发生源的直流偏心电机马达，目前为止市面上此种偏心电机马达最小尺寸也在8mm*3mm左右，占用空间比较明显，由于手机的绝对空间尺寸还比较大，负面效应不明显，但智能穿戴设备如智能手表则由于空间布局大大缩小，偏心电机的占用空间就显得比较大，导致电池的安放受到大大限制，在本身当前电子产品的续航能力普遍不令人满意的情况下，偏心电机马达又挤占了电池的布局空间，从而使得智能穿戴设备的续航能力受到限制。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种可穿戴设备及其触觉反馈系统，可以实现提醒功能和电灸功能，其中作为提醒功能不会让用户漏接到提醒，也不会影响他人，而且该触觉反馈系统的占用空间小，为智能可穿戴设备的电池预留较大空间，提高其续航能力。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型公开了一种可穿戴设备的触觉反馈系统，包括通信模块、电压脉冲电路模块和两个电极模块，所述通信模块连接所述电压脉冲电路模块，两个所述电极模块分别与所述电压脉冲电路模块连接，所述通信模块用于接收信号并传递所述信号给所述电压脉冲电路模块，所述电压脉冲电路模块用于在接收到所述信号时产生电压脉冲并通过两个所述电极模块传导，两个所述电极模块的至少部分暴露在所述可穿戴设备的外部。

优选地，两个所述电极模块中的至少一个为移动电极模块。

优选地，所述电压脉冲电路模块还用于读取两个所述电极模块之间的脉冲电流值，并将所述脉冲电流值传输给所述通信模块，所述通信模块还用于将所述脉冲电流值传输给所述可穿戴设备或外接电子设备。

优选地，所述触觉反馈系统还包括存储模块，所述存储模块连接所述电压脉冲电路模块和所述通信模块，用于存储所述脉冲电流值并将所述脉冲电流值传输给所述通信模块。

优选地，两个所述电极模块是半径不等的同心圆结构或相互平行的圆环结构。

优选地，所述通信模块是有线通信模块或无线通信模块，所述无线通信模块是蓝牙模块、WIFI模块、GPS模块中的一种。

本实用新型还公开了一种可穿戴设备，包括电源模块和上述的触觉反馈系统，所述电源模块连接所述触觉反馈系统以用于给所述触觉反馈系统供电。

优选地，所述可穿戴设备包括软件控制模块，所述软件控制模块与所述通信模块通讯连接。

优选地，所述可穿戴设备是手环、手带、手表或戒指。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的可穿戴设备及其触觉反馈系统，通过脉冲电路模块作用于两个电极模块，两个电极模块至少部分暴露在外分别与人体接触，可以实现提醒功能和电灸功能，其中作为提醒功能不会让用户漏接到提醒，也不会影响他人，可以满足公众场合的提醒，避免铃声的噪音；而且该触觉反馈系统的占用空间小，为智能可穿戴设备的电池预留较大空间，提高其续航能力。

在进一步的方案中，至少有一个电极模块为可移动的电极模块，可以实现对身体不同部位进行电灸的功能；另外还可以通过电压脉冲电路模块读取两个电极模块之间的脉冲电流值，并通过通信模块传输给可穿戴设备或外接电子设备，同时结合可移动的电极模块，可以读取身体不同部位的脉冲电流值，从而可以通过该可穿戴设备及其触觉反馈系统实现人体穴位位置的探测及穴位健康状况的监测，并可建立基于穴位健康的数据库，为用户的健康状况提供参考数据。更优选的方案，触觉反馈系统还包括存储模块，可以存储该数据，用户可以先将数据存储在存储模块中，再阶段性地是将数据上传至外接电子设备，而无需实时与外接电子设备连接。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的可穿戴设备的触觉反馈系统的模块示意图；

图2是本实用新型实施例二的可穿戴设备的触觉反馈系统的模块示意图；

图3是本实用新型实例一的智能手表的结构示意图；

图4是本实用新型实例二的智能手带的结构示意图；

图5是本实用新型实例三的智能手环的结构示意图。

具体实施方式

下面对照附图并结合优选的实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型实施例一的可穿戴设备的触觉反馈系统1的模块示意图，触觉反馈系统1包括通信模块11、电压脉冲电路模块12、两个电极模块13和14，通信模块11连接电压脉冲电路模块12，两个电极模块13和14分别与电压脉冲电路模块12连接，通信模块11用于接收软件控制模块21的信号并传递该信号给电压脉冲电路模块12，电压脉冲电路模块12用在接收到信号时产生电压脉冲并通过两个电极模块13和14传导，两个电极模块13和14至少部分暴露在可穿戴设备的外部，以便使得两个电极模块13和14分别可以与人体接触形成回路，使得电压脉冲可以作用于人体。

其中软件控制模块21可以是可穿戴设备的或者是外接电子设备的，当软件控制模块21是可穿戴设备的，通信模块11可以采用有线通信模块，与软件控制模块21是通过有线连接；当软件控制模块21是外接电子设备的，通信模块11需采用无线通信模块，与软件控制模块21是通过无线连接，无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GPS模块中的一种。

在一些实施例中，两个电极模块13和14可以均为固定电极模块；在另一些实施例中，两个电极模块13和14中至少一个为可移动的电极模块，即两个电极模块13和14可以均为移动电极模块，也可以其中之一为固定电极模块，另一个为移动电极模块；而移动电极模块可以通过电极插座与电压脉冲电路模块连接。

通过如图1所示的可穿戴设备的触觉反馈系统1，可以实现被动触觉反馈和主动触觉反馈。其中被动触觉反馈是当可穿戴设备或外接电子设备接到电话或信息时，通过软件控制模块21发出信号给通信模块11以控制电压脉冲电路模块12产生对应的电压脉冲通过两个电极模块13和14作用于皮肤上，使人体感应到对应的讯息，从而达到提醒的功能，即为被动触觉反馈。主动触觉反馈是通过软件控制模块21设置人为启动电压脉冲电路模块12，产生一定频率和电压的信号作用于人体皮肤上，一方面可以对人体进行电灸，另一方面通过公式I＝U/R，两个电极模块13和14将实时测得的电流数据反馈给电压脉冲电路模块12，再通过电压脉冲电路模块12将电流数据反馈给通信模块11，以反馈回可穿戴设备或外接电子设备的软件控制模块21，用户通过软件控制模块21可以获知两个电极模块13和14实时测得的电流数据；而基于人体不同部位，尤其是人体穴位与其他非穴位处的电阻差异很大(穴位处电阻偏小)，其中两个电极模块13和14可以将其中一个电极模块固定在皮肤某处，另一个电极模块可在其他皮肤上移动，当电流陡然增大时，此时移动的电极模块所在的位置即为某个穴位，从而可以准确找出人体的多出穴位，并可以在软件控制模块21建立穴位电流数据库，以通过多次测量某处穴位的电流数据，统计处穴位正常电流值大小波动范围，当某次实测数据超出正常波动范围，则可能说明该处穴位对应的身体状况出现了异常，可提醒用户及时到医院进一步查明原因，即通过该触觉反馈系统可以建立基于穴位健康的数据库，为用户的健康状况提供参考数据。

需要说明的是，本实施例中的两个电极模块13和14分别为正极和负极，需同时接触人体皮肤，但两极不能有直接接触，否则造成短路，为电压脉冲电路模块12产生的脉冲电压作用于人体皮肤的终端媒介，一般为金属材质，其形状需根据实际情况作调整，与皮肤接触处可为点状，线状，面状甚至无规则形状。电压脉冲电路模块12受软件控制模块21的信号驱使产生一个脉冲电压，其频率和强度可通过软件控制模块21设置，频率可作为不同讯息关联，如低频代表电话、高频代表短信等，电压强度可调是为了方便不同的人对电压强度的敏感程度不同而设。通信模块11可以是有线通信模块和无线通信模块，如软件控制模块21就在可穿戴设备上，则采用有线通信模块就可以，如软件控制模块21在外界电子设备上，则需采用无线通信模块，而无线通信模块可以是蓝牙、WIFI、GPS中的任一种。软件控制模块21是安装于可穿戴设备或外接电子设备上的APP软件，通过该软件可视化设置脉冲电压的强度和频率对应的含义，如电话提醒或短信提醒等，还可设置算法通过电压值和皮肤电阻值得出对应的电流，可直观实时显示电流数值。

其中可穿戴设备可以是手环、手带、手表或戒指，当可穿戴设备是智能手表时，可以在可穿戴设备中设置软件控制模块21；外接电子设备可以是智能手机、移动电脑等。

如图2所示，是本实用新型实施例二的可穿戴设备的触觉反馈系统1的模块示意图，本实施例与实施例一的区别仅在于，触觉反馈系统1还包括存储模块15，存储模块15连接电压膜脉冲电路模块12和通信模块11，存储模块15可以在触觉反馈系统1执行主动触觉反馈时存储电压脉冲电路模块12的电流数据，并在通信模块11与外接电子设备通信连接时将该电流数据传输给通信模块11，以使通信模块11将电流数据传输给外接电子设备，而无需每次检测时都实时传输数据。

下述结合具体实例来对本实用新型的可穿戴设备及其触觉反馈系统进行详细说明。

实例一：智能手表

如图3所示，首先一对正负电极31和32设计在智能手表3的后盖33上，为保证一对电极能时刻与手腕皮肤保持有接触，电极31和32的形状设计为半径不等的同心圆结构(也可根据不同结构的智能手表外形及后盖而设计对应的结构匹配的电极)，即在360度范围上都存在与皮肤接触可能性，智能手表3内部还设有电源模块(图中未示)，电源模块可以用于给智能手表内的触觉反馈系统供电。

如果智能手表本身不具备通话功能，则其可作为智能手机4的讯息提醒终端，需在智能手表3和智能手机4之间通过通信模块(图中未示)建立无线通信连接；首先在智能手机4的控制软件APP中设置好每个人的可承受脉冲电压(由于不同人之间承受电压的幅度有比较大的差异，故需有此项电压调整设置功能)，再设置频率A代表来电提醒，频率B代表信息提醒，以此类推，设置完毕后，如有电话进入，则通过通信模块建立无线通信连接，智能手表3的通信模块将信号传递给电压脉冲电路模块(图中未示)，产生对应频率A的电压脉冲，通过一对接触皮肤的电极31和32使人感觉到刺激，从而知悉电话来电或有信息进来。

如果智能手表本身具有通话功能，则不需额外的无线通信模块，只需将电压脉冲电路模块集成于智能手表的主板上即可，控制软件APP也将安装于智能手表3的操作系统，通过控制软件对脉冲进行设置，达到预定提醒效果。采用本实用新型的触觉反馈系统之后，如果为了节省智能手表3的内部空间，可取消内部偏心震动马达，即取消震动功能，完全以电脉冲刺激替代震动提醒功能，从而可以为智能手表3的电池模块预留较大空间，提高其续航能力。

实例二：智能手带

如图4所示，该智能手带5可作为智能手机6讯息的提醒终端作用，电源模块51连接触觉反馈系统，电源模块51可以采用3.7V纽扣电池以最大化减少其体积；触觉反馈系统包括蓝牙模块52、电压脉冲电路模块53、正电极54和负电极55，蓝牙模块52连接电压脉冲电路模块53，电压脉冲电路模块53连接正电极54和负电极55，其中正电极54和负电极55设计为相互平行的圆环结构，正电极54和负电极55作成环状环绕手带，增加接触皮肤的可靠性。

首先智能手带5需与智能手机6进行无线连接，再在智能手机6的控制软件APP中设置可承受电压以及脉冲频率对应的提醒模式(电话、短信、微信等)，当智能手机6有电话进入时，蓝牙模块52接收到信号并将信号传递给电压脉冲电路模块53以产生电压脉冲，电压脉冲通过正电极54和负电极55作用于人体皮肤上，从而达到提醒功能。

智能手带的材质可以是多种，塑胶、金属或陶瓷，其中如果采用金属材质，需要对电极做好防止正负电极短路措施，如果采用塑胶或陶瓷材质，则设计弹性较大。如果将智能手带设计为弹性的塑胶材质，并且在智能手机的控制软件APP中人为设置开与关，无需电话或短信激发，则可以作为电灸手带使用，此时将智能手带穿戴于手腕、胳膊或身体其他位置，启动后通过电极脉冲对接触位置的皮肤进行脉冲电击刺激，能达到刺激血液循环、提神醒脑、舒缓放松的功效。

实例三：智能手环

如图5所示，智能手环7的结构与智能手带5的结构基本相同，区别之处仅在于，智能手环7的一对电极分为固定电极71和移动电极72，其中移动电极72通过伸缩导线73、电极插头74与电极插座75相连对接。当无需检测穴位时，其功能就是被动触觉反馈模式，电极插座75可作为固定电极使用，起到反馈作用；而当有穴位检测需求时，将电极插头74插入到电极插座75中，首先将智能手环佩戴好在身体的某一位置，尽量不要移动，再手持移动电极72滑动接触皮肤的其他位置，当智能手机8的控制软件APP中显示动态脉冲电流值突然增大时，说明目前移动电极72接触的位置是身体的某处穴位。通过该智能手环7可定期检测同一穴位处的电流值，建立基于穴位健康的数据库，为用户的健康状况提供参考数据。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型的保护范围。