穿戴式电子设备、穿戴式电子设备控制方法及系统与流程

本发明涉及到穿戴式电子设备领域，特别是涉及到一种穿戴式电子设备、穿戴式电子设备控制方法及系统。

背景技术：

穿戴式电子设备是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如戒指、眼镜、手套、手表、鞋帽等服饰，其中设置有处理器、各种传感器，通讯部分，还可以包括显示模块等。而广义的穿戴式电子设备包括功能全、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能，例如智能手表或智能眼镜等，以及只专注于某一类应用功能，需要和其它设备如智能手机配合使用，如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。随着技术的进步以及用户需求的变迁，穿戴式电子设备的形态与应用热点也在不断的变化。

穿戴式电子设备在使用过程中，可以提高用户的体验，在日常生活中提供人们需要的数据及应用，但是也存在一定困难，电能的供应就是其最大的困难之一，因为穿戴式电子设备的体积不适宜做大，所以其中的电能存储模块的存储容量受到限制，电能存储模块的容量小，导致穿戴式电子设备使用周期短，需要频繁的充电，同时若电量不足可能引起测量数据不准确的情况发生。所以提高穿戴式电子设备的电能供应，使其使用周期变长是需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的为提供一种具有发电装置的穿戴式电子设备、穿戴式电子设备系统及其控制方法。

为了实现上述发明目的，本发明实施中提出一种穿戴式电子设备，该穿戴式电子设备内设置有磁感应线圈、整流电路和储能模块，磁感应线圈连接整流电路，整流电路连接储能模块；

所述磁感应线圈在外部磁体相对其运动时，切割磁力线产生感应电流，整流电路将所述感应电流整流转换为直流电，直流电被存储于储能模块，储能模块供电于所述穿戴式电子设备运行。

进一步地，所述储能模块包括储能电路，该储能电路设置有用于存储电能的超级电容器。

进一步地，所述储能模块包括充电电路和充电电池，充电电路与充电电池电连接；

所述充电电路与所述整流电路电连接，充电电路将整流电路输出的直流电存储于充电电池中。

进一步地，所述储能模块包括储能电路、充电电路和充电电池，储能电路与充电电路电连接，充电电路与充电电池电连接；

所述储能电路设置有用于存储电能的超级电容器，储能电路将整流电路输出的直流电存储于超级电容器中，超级电容器中的电能通过充电电路转存于充电电池中。

进一步地，所述穿戴式电子设备为环状。

本发明实施例中还提供一种穿戴式电子设备的控制方法，包括：

采集穿戴式电子设备的磁感应线圈产生的感应电动势的变化；

根据感应电动势的变化，从预设对比列表中获取对应的操作；

执行所述操作。

进一步地，所述电动势的产生包括：磁感应线圈与永磁体相互运动时，磁感应线圈切割磁力线感测运动。

进一步地，所述根据感应电动势的变化，从预设对比列表中获取对应的操作的步骤包括：

判断所述感应电动势的变化是否构成触发条件；如是，从触发条件与操作的预设对比列表中获取对应的操作；所述触发条件由感应电动势的变化或变化的组合构成。

进一步地，所述感应电动势的变化包括:

感应电动势的强度、方向和/或频率的变化。

本发明实施例中还提供一种穿戴式电子设备系统，其特征在于，包括穿戴式电子设备和至少一个永磁体，

所述穿戴式电子设备内设置有磁感应线圈、整流电路和储能模块，磁感应线圈连接整流电路，整流电路连接储能模块；

所述永磁体与穿戴式电子设备相互运动时，磁感应线圈切割永磁体的磁力线运动产生感应电流，整流电路将所述感应电流整流转换为直流电，直流电被存储于储能模块，储能模块供电于所述穿戴式电子设备运行。

进一步地，所述储能模块包括储能电路，该储能电路设置有用于存储电能的超级电容器。

进一步地，所述储能模块包括充电电路和充电电池，充电电路与充电电池电连接；

所述充电电路与所述整流电路电连接，充电电路将整流电路输出的直流电存储于充电电池中。

进一步地，所述储能模块包括储能电路、充电电路和充电电池，储能电路与充电电路电连接，充电电路与充电电池电连接；

所述储能电路设置有用于存储电能的超级电容器，储能电路将整流电路输出的直流电存储于超级电容器中，超级电容器中的电能通过充电电路转存与充电电池中。

进一步地，所述穿戴式电子设备为环状，所述永磁体为环状或永磁体设置于环状物上。

本发明的有益效果为：在穿戴式电子设备中设置磁感应线圈，使其可以在切割磁力线时产生感应电流，从而给穿戴式电子设备提供电能，无需脱下穿戴式电子设备，直接通过肢体运动驱使感应线圈和永磁体相对运动，线圈切割磁力线进行发电，给穿戴式电子设备充电，提高了穿戴式电子设备的使用周期和减少或避免脱下进行充电，提高用户的使用体验；穿戴式电子设备系统中，提供了永磁体，可以随时的使用永磁体提供永磁场，方便穿戴式电子设备的充电使用；穿戴式电子设备系统的控制方法，根据磁感应线圈产生的感应电动势的变化，进行预设的操作，方便操作，控制灵活。

附图说明

图1是本发明穿戴式电子设备一实施例的结构示意图；

图2是本发明穿戴式电子设备另一实施例的结构示意图；

图3是本发明穿戴式电子设备又一实施例的结构示意图；

图4是本发明穿戴式电子设备系统的结构示意图；

图5是本发明穿戴式电子设备系统的控制方法的示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，本发明实施例中提出了一种穿戴式电子设备1，该穿戴式电子设备1一般包括单片机处理器40、显示模块60和各种功能的传感器50等常规的电子器件，所述穿戴式电子设备1内还设置有磁感应线圈10、整流电路20和储能模块，磁感应线圈10电连接整流电路20，整流电路20电连接储能模块；磁感应线圈10在外部磁体相对其运动时，切割磁力线产生感应电流，整流电路20将所述感应电流整流转换为直流电，直流电被存储于储能模块，储能模块供电于所述穿戴式电子设备1运行。在穿戴式电子设备1中设置磁感应线圈10，使其可以在切割磁力线时产生感应电流，从而给穿戴式电子设备1提供电能，当穿戴式电子设备1在使用中，无需脱下穿戴式电子设备1，而是可以直接通过肢体运动驱使线圈切割磁力线进行发电，从而给穿戴式电子设备1充电，提高了穿戴式电子设备1的使用周期和减少甚至避免脱下进行充电，提高用户的使用体验。

本发明的穿戴式电子设备在一实施例中，上述储能模块包括储能电路，该储能电路设置有用于存储电能的超级电容器31，超级电容器31是一种新型储能装置，它具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点，而且磁感应线圈10中产生快速的、变化的感应电流都可以被超级电容器31收集存储。本实施例中，超级电容器31的容量在0.1法拉至1法拉之间，可以根据具体的穿戴式电子设备1而选择，如穿戴式电子设备1是一种传感戒指，那么可以其消耗功率小，可以选择0.2法拉容量的超级电容器31，如果穿戴式电子设备1是一种音乐或视频播放器等功耗略大的，这可以选择1法拉容量的超级电容器31。

参照图2，本发明的穿戴式电子设备在另一实施例中，上述储能模块包括充电电路32和充电电池33，充电电路32与充电电池33电连接；所述充电电路32与所述整流电路20电连接，充电电路32将整流电路20输出的直流电存储于充电电池33中。在本实施例中，电能的存储工具是充电电池33，充电电池33的使用，方便用户更换及维护，而且充电电池33的放电速度慢，穿戴式电子设备1的使用周期长。

参照图3，本发明的穿戴式电子设备在又一实施例中，上述储能模块包括储能电路、充电电路32和充电电池33，储能电路与充电电路32电连接，充电电路32与充电电池33电连接；所述储能电路设置有用于存储电能的超级电容器31，储能电路将整流电路20输出的直流电存储于超级电容器31中，超级电容器31中的电能通过充电电路32转存于充电电池33中。本实施例中，将超级电容与充电电池33组合在一起，既可以提高充电速度，又可以提高穿戴式电子设备1的使用周期长。在充电过程中，超级电容器31快速完成充电，然后匀速的放电，匀速放出的电量经过充电电路32充入充电电池33中，匀速充电可以提高充电电池33的使用寿命。

上述各实施例中，穿戴式电子设备为环状，可以穿戴在人体的手臂、脚腕、手指上等，如可以检测人体各种生理信号的生理脚环，检测人体心率的传感戒指等。

参照图4，本发明实施例中还提供一种穿戴式电子设备系统，包括穿戴式电子设备1和至少一个永磁体2，所述穿戴式电子设备1内设置有磁感应线圈10、整流电路20和储能模块，磁感应线圈10电连接整流电路20，整流电路20电连接储能模块；所述永磁体2与穿戴式电子设备1相互运动时，磁感应线圈10切割永磁体2的磁力线运动产生感应电流，整流电路20将所述感应电流整流转换为直流电，直流电被存储于储能模块，储能模块供电于所述穿戴式电子设备1运行。本发明实施例中的穿戴式电子设备1系统，在使用过程中，将穿戴式电子设备1和永磁体2分别穿戴在人体的可以相对运动的位置，如一种穿戴在手臂上的计步器或血压计被穿戴在人体的右臂，那么可以将永磁体2对应右臂上的计步器或血压计设置于右肋部的衣服上，或者直接提供一种左右两侧均设置有永磁体2的衣服，人体在日常工作中或跑步中，计步器或血压计随着手臂的摆动，相对永磁体2运动，从而使得血压计或计步器等穿戴式电子设备1中磁感应线圈10切割磁力线运动，产生感应电动势发电。

本发明的穿戴式电子设备系统在一实施例中，上述储能模块包括储能电路，该储能电路设置有用于存储电能的超级电容器31，超级电容器31是一种新型储能装置，它具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点，而且磁感应线圈10中产生快速的、变化的感应电流都可以被超级电容器31收集存储。本实施例中，超级电容器31的容量在0.1法拉至1法拉之间，可以根据具体的穿戴式电子设备1而选择，如穿戴式电子设备1是一种传感戒指，那么可以其消耗功率小，可以选择0.2法拉容量的超级电容器31，如果穿戴式电子设备1是一种音乐或视频播放器等功耗略大的，这可以选择1法拉容量的超级电容器31。

本发明的穿戴式电子设备系统在一实施例中，上述储能模块包括充电电路32和充电电池33，充电电路32与充电电池33电连接；所述充电电路32与所述整流电路20电连接，充电电路32将整流电路20输出的直流电存储于充电电池33中。在本实施例中，电能的存储工具是充电电池33，充电电池33的使用，方便用户更换及维护，而且充电电池33的放电速度慢，穿戴式电子设备1的使用周期长。

本发明的穿戴式电子设备系统在一实施例中，上述储能模块包括储能电路、充电电路32和充电电池33，储能电路与充电电路32电连接，充电电路32与充电电池33电连接；所述储能电路设置有用于存储电能的超级电容器31，储能电路将整流电路20输出的直流电存储于超级电容器31中，超级电容器31中的电能通过充电电路32转存于充电电池33中。本实施例中，将超级电容与充电电池33组合在一起，既可以提高充电速度，又可以提高穿戴式电子设备1的使用周期长。在充电过程中，超级电容器31快速完成充电，然后匀速的放电，匀速放出的电量经过充电电路32充入充电电池33中，匀速充电可以提高充电电池33的使用寿命。

本发明的穿戴式电子设备系统在一实施例中，上述穿戴式电子设备1为环状，所述永磁体2为环状或永磁体2设置于环状物上，在一具体实施例中，穿戴式电子设备为传感戒指，永磁体2同样做成戒指的样式，在使用过程中，将传感戒指和永磁体2戒指佩戴在同一只手上的相邻的手指上的同一区域，手指的相对运动，传感戒指中的磁感应线圈10就会切割磁力线运动进行发电，当然在传感戒指的两侧的手指上都佩戴有永磁体2戒指，提高磁场强度，进而提高磁感应线圈10的发电量。在另一具体实施例中，穿戴式电子设备1为传感脚环，永磁体2为脚环，在使用的时候，分别将传感脚环和永磁体2脚环佩戴在两脚的脚环上，在走路的时候，传感脚环中磁感应线圈10就会切割永磁体2脚环提供的磁场，进而进行发电。

本发明的穿戴式电子设备系统，提供了配套的永磁体2，可以随时的使用永磁体2提供磁场，方便穿戴式电子设备1的充电使用。

在本发明实施例中，穿戴式电子设备1中的磁感应线圈的设置，一般会根据穿戴式电子设备1的使用习惯设计，如传感戒指中的磁感应线圈设置在传感戒指的侧面位置，即传感戒指在穿戴时，磁感应线圈位于两个手指的夹缝中，而磁感应线圈的朝向则需要考虑在磁场中运动时，磁感应线圈可以做大限度的垂直磁力线运动，这样可以得到最大的感应电动势，提供更强的充电能量。

参照图5，本发明实施例中还提供一种穿戴式电子设备的控制方法，该电子设备可设置有磁感应线圈10、整流电路20和储能模块，磁感应线圈10电连接整流电路20，整流电路20电连接储能模块；磁感应线圈10在外部磁体相对其运动时，切割磁力线产生感应电流，整流电路20将所述感应电流整流转换为直流电，直流电被存储于储能模块，储能模块供电于所述穿戴式电子设备1运行。

上述穿戴式电子设备的控制方法可包括步骤：

S1、采集穿戴式电子设备的磁感应线圈10产生的感应电动势的变化，而感应电动势的产生包括：磁感应线圈10与磁体相互运动时，磁感应线圈10切割磁体的磁力线运动产生。感应电动势的变化包括感应电动势的强度、方向和/或频率的变化；采集感应电动势的方式简单，比如感应线圈采集感应电动势的强度，根据线圈的电压的变化确定感应电动势的强度、方向和频率等。

S2、根据感应电动势的变化，从预设对比列表中获取对应的操作，在穿戴式电子设备中预设有触发所述操作的条件，当采集到的感应电动势的变化与预存对比列表中的触发条件相吻合，则触发所述操作；如在一实施例中，穿戴式电子设备为传感戒指，磁场由永磁体戒指提供，在使用过程中，将传感戒指和永磁体戒指佩戴在同一只手上的相邻的手指上的同一区域，在传感戒指中预存有多个触发条件，比如其中某一触发条件是传感戒指的感应电动势在指定时间内连续变换3次，那么使用者可以将佩戴有传感戒指和永磁体戒指的手指在指定时间内相对运动3次，由于磁感应线圈切割磁力线的方向不同，所以感应电动势的正负值会发生相应的变化，那么这个触发条件就会被触发。如果为了防止误操作，还以设计组合的触发条件动作，如频率和强度的组合等，其中，磁场一定的情况下，磁力线圈切割磁力线的速度越快，感应电动势越大，也就是说穿戴式电子设备的运动速度越大，感应电动势越大。

S3、执行所述操作，本实施例中所述的操作可以是将穿戴式电子设备采集到的数据上传给上位机，也可以是启动/关闭穿戴式电子设备，又或者是改变穿戴式电子设备采集数据的时间等。

在一具体实施例中，穿戴式电子设备为传感戒指，传感器戒指上设置磁感应线圈，传感戒指采集磁感应线圈产生的感应电动势，传感戒指内预设有各种操作的触发条件，并建立对比列表，其中触发条件是指传感戒指采集磁感应线圈产生的感应电动势的各种指定的变化；传感戒指将采集到的感应电动势的变化与对比列表中的触发条件进行匹配，若匹配成功，则触发对应的触发条件，使其完成一次操作。如控制穿戴式电子设备上传数据至上位机的操作，对应的触发条件是磁感应线圈产生的感应电动势的强度快速连续的变换五次，那么在对比列表中就会设置该上传数据的触发条件，当传感戒指采集到感应电动势的强度快速连续的变换五次，那么就会在对比列表中查找是否有匹配的触发条件，结果是对比列表中存在匹配的触发条件，那么传感戒指就会触发上传数据的条件，完成数据上传的操作。

上述实施例中所述的穿戴式电子设备的控制方法中的穿戴式电子设备，可以是上述各实施例中任意的一种穿戴式电子设备。

本发明的穿戴式电子设备的控制方法，触发控制指令无需按钮，方便操作，控制灵活。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。