CN108508610B - 可穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可穿戴设备。该设备包括主体部、绑带和收紧装置，主体部包括主部件和从部件，主部件与从部件通过绑带连接，在绑带内嵌设有导线，主部件与从部件通过导线电连接，在主部件和从部件中的至少一个内设置有收紧装置，收紧装置包括转轴和辅助卷绕机构，转轴与主体部可转动地连接，绑带的一端与转轴连接，辅助卷绕机构被配置为用于带动转轴转动，以使绑带能卷绕在转轴上或者从转轴上释放。

Description

可穿戴设备

技术领域

本发明涉及便携式设备技术领域，更具体地，涉及一种可穿戴设备。

背景技术

现有的可穿戴设备，例如VR设备、AR设备、智能手表等通常为整体式结构，设备通过绑带佩戴在人体上。绑带通常包括沿延伸方向排列的齿条。在设备主体上设置有通孔以及设置在通孔的孔壁上的卡接凸起。卡接凸起卡入齿条中。通过卡接凸起与齿条的配合调节绑带的长度。

可穿戴设备通常是通过连接结构与人体接触，然而，由于连接结构的体积较大，并且连接结构的硬度大，故会影响佩戴的舒适感。

此外，整体式的结构使得可穿戴设备的重量集中，造成佩戴舒适度很差。

因此，需要提供一种新的技术方案以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种可穿戴设备的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种可穿戴设备。该设备包括主体部、绑带和收紧装置，所述主体部包括主部件和从部件，所述主部件与所述从部件通过所述绑带连接，在所述绑带内嵌设有导线，所述主部件与所述从部件通过所述导线电连接，在所述主部件和所述从部件中的至少一个内设置有所述收紧装置，所述收紧装置包括转轴和辅助卷绕机构，所述转轴与所述主体部可转动地连接，所述绑带的一端与所述转轴连接，所述辅助卷绕机构被配置为用于带动所述转轴转动，以使所述绑带能卷绕在所述转轴上或者从所述转轴上释放。

可选地，所述辅助卷绕机构包括弹性扭转元件，所述弹性扭转元件的一端与所述转轴连接，并且另一端与所述主体部形成固定，所述弹性扭转元件具有设定的扭转力，以驱动所述转轴转动。

可选地，所述弹性扭转元件包括发条和扭簧中的至少一种，所述弹性扭转元件套设在所述转轴上，并且与所述绑带相互独立。

可选地，所述辅助卷绕机构还包括保护盖，所述保护盖盖合在所述弹性扭转元件的外侧，所述弹性扭转元件的一端与所述转轴卡接，并且另一端与所述保护盖卡接，所述保护盖与所述主体部连接。

可选地，所述保护盖包括筒状部和设置在所述筒状部的一端的端部，所述端部的中部具有通孔，所述弹性扭转元件被设置在所述筒状部内，在所述筒状部设置有用于卡接所述弹性扭转元件的缺口，所述转轴的一端从所述通孔穿出，在所述端部还设置有贯穿孔。

可选地，所述辅助卷绕机构包括转动马达，所述转动马达被设置在所述主体部内，所述转动马达的驱动轴与所述转轴连接；还包括感测装置，所述感测装置被设置在所述主体部，所述感测装置被配置为用于感测所述绑带的长度和拉紧力中的至少一种。

可选地，所述辅助卷绕机构包括缸体和与所述缸体滑动连接的活塞部，所述缸体被设置在所述主体部，在所述缸体内设置有储能液体或者储能气体，所述活塞部通过摆杆与所述转轴连接，所述缸体通过所述活塞部驱动所述转轴转动。

可选地，所述辅助卷绕机构包括摇柄，所述摇柄与所述转轴的一端连接。

可选地，所述转轴的内部设置有走线孔，所述走线孔的口部位于所述转轴的端面上，所述导线从所述绑带引出后，经由所述走线孔，并从所述口部穿出，以到达所述主体部。

可选地，所述转轴包括本体部和拆卸部，所述本体部包括位于侧部并与所述走线孔连通的开口，所述拆卸部盖合在所述开口上，所述绑带的一端被夹紧在所述本体部和所述拆卸部之间。

可选地，在所述本体部或者所述拆卸部的外表面设置有凸起，在所述绑带上设置有凹槽，所述凸起卡入所述凹槽中。

根据本公开的一个实施例，可穿戴设备包括内置的收紧装置。绑带与收紧装置连接。收紧装置能够使绑带卷绕在转轴上，以缩短有效部分的长度；并且能使绑带从转轴上释放，以增加有效部分的长度。绑带的抽拉、缩回操作十分容易。

此外，收紧装置内置的方式使得人体不会与收紧装置接触，避免了外露的方式造成佩戴不舒适。

此外，通过卷绕绑带能使其至少部分收纳在主体部中，有效地减小了可穿戴设备所占的空间，便于携带。

此外，导线嵌设在绑带中，这样，一方面能够节省空间；另一方面使得导线的布线变得容易，并且导线不易被外部物体损坏，提高了可穿戴设备的可靠性。

此外，主体部包括主部件和从部件。分体式的设置方式使得主体部的重量能够有效地分配，避免了因重量集中导致的佩戴不舒适。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是根据本发明的一个实施例的可穿戴设备的结构示意图。

图2是根据本发明的一个实施例的可穿戴设备的局部示意图。

图3是根据本发明的一个实施例的可穿戴设备的分解图。

图4是根据本发明的一个实施例的收紧装置与绑带的分解图。

图5是根据本发明的一个实施例的保护盖的结构示意图。

图6是图1中A处的剖视图。

图7是图1中B处的剖视图。

图8是根据本发明的一个实施例的收紧装置的结构示意图。

附图标记说明：

11：主部件；12：从部件；13：顶绑带；14：侧绑带；15：导线；16：辅助卷绕机构；17：第一前组件；18：显示模块；19：第一后组件；20：第一电子模块；21：本体部；22：发条；23：拆卸部；24：保护盖；25：缺口；26：通孔；27：贯穿孔；28：螺钉；29：凸起；30：走线孔；31：第二电子模块；32：第二前组件；33：第二后组件；34：筒状部；35：端部；36：凸台；37：凸块；38：缸体；39：活塞部；40：摆杆；41：孔。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

根据本发明的一个实施例，提供了一种可穿戴设备。可穿戴设备可以是但不局限于VR设备、AR设备、智能手表、耳机、智能眼镜和外骨骼等，还可以是辅助治疗设备，例如，呼吸面罩等。

如图1-3所示，该可穿戴设备包括主体部、绑带和收紧装置。主体部是设备的主要功能部件。例如，主体部包括电源、显示模块18、数据处理模块、控制模块、光学模块、声学模块、通讯模块等功能系统。本领域技术人员可以根据实际需要设置主体部的功能。以VR设备为例，主体部能够实VR设备的音频、视频等数字信息处理，虚拟场景显示、声音输出、位置和动作捕捉等，还可以进行对外信息交互。

在该例子中，如图3所示，主体部包括主部件11和从部件12。例如，主部件11包括第一前组件17、第一后组件19、显示模块18、第一电子模块20等。第一前组件17和第一后组件19连接在一起，以在内部形成腔体。显示模块18和第一电子模块20等被设置在腔体中。例如，显示模块18包括显示屏幕。第一电子模块20包括控制模块、处理模块、存储模块、通讯传输模块、声音模块等。

从部件12包括第二前组件32、第二后组件33、第二电子模块31等。第二前组件32和第二后组件33连接在一起，以在内部形成腔体。第二电子模块31等被设置在腔体中。第二电子模块31包括电源模块、通讯传输模块等。

上述各个模块的连接方式为本领域的公知常识，在此不做详细说明。

如图1-2所示，主部件11与从部件12通过绑带连接。例如，绑带的材质为塑料、橡胶、硅胶、布料等柔性材料，以使绑带能够卷绕。绑带横截面可以呈扁平状、圆形、椭圆形等。

以VR设备为例，绑带包括位于设备的顶部的顶绑带13和位于设备的侧部的侧绑带14。

如图2所示，在绑带内嵌设有导线15。主部件11与从部件12通过导线15电连接。主部件11和从部件12通过导线15进行供电或者进行数据传输。例如，在绑带内设置有沿延伸方向的线孔。导线15被设置在线孔中。

也可以是，通过嵌件注塑的方式将导线15注塑在绑带中。

还可以是，绑带由纤维材料编织而成。绑带导线15被编织在绑带中。

在主部件11和从部件12中的至少一个内设置有收紧装置。例如，如图2所示，在主部件11内设置有收紧装置。

在收紧装置包括转轴和辅助卷绕机构16。转轴与主体部可转动地连接。绑带的一端与转轴连接。在该例子中，如图1或3所示，在第一前组件17上设置有孔41。如图6所示，顶绑带13的一端从孔41中穿入主部件11的腔体中，并与转轴连接。导线15的一端与第一电子模块20连接。辅助卷绕机构16被配置为用于带动转轴转动，以使绑带能卷绕在转轴上或者从转轴上释放。如图7所示，顶绑带13的另一端穿入从部件12的腔体中。导线15的另一端与第二电子模块31连接。

收紧装置能够调节绑带的有效长度。例如，从右侧观察，转轴逆时针转动时，绑带卷绕在转轴上，从而缩短绑带的有效长度；顺时针转动时，绑带从转轴上释放出来，从而延长绑带的有效长度。有效长度是指绑带的用于与人体配合的部分的长度。

在其他示例中，侧绑带14的一端与转轴连接。收紧装置能够调节侧绑带14的有效长度。

在本发明实施例中，可穿戴设备包括内置的收紧装置。绑带与收紧装置连接。收紧装置能够使绑带卷绕在转轴上，以缩短有效长度；并且能使绑带从转轴上释放，以增加有效长度。绑带的抽拉、缩回操作十分容易。

此外，收紧装置内置的方式使得人体不会与收紧装置接触，避免了外露的方式造成佩戴不舒适。

此外，通过卷绕绑带能使其至少部分收纳在主体部中，有效地减小了可穿戴设备所占的空间，便于携带。

此外，导线15嵌设在绑带中，这样，一方面能够节省空间；另一方面使得导线15的布线变得容易，并且导线15不易被外部物体损坏，提高了可穿戴设备的可靠性。

此外，主体部包括主部件11和从部件12。分体式的设置方式使得主体部的重量能够有效地分配，避免了因重量集中导致的佩戴不舒适。

在一个例子中，如图4、6所示，转轴的内部设置有走线孔30。走线孔30用于导线15的走线。走线孔30的口部位于转轴的端面上。导线15从绑带引出后，经由走线孔30，并从口部穿出，以到达主体部。例如，走线孔30沿轴向贯穿转轴的两端或者走线孔30具有一个开口端。多股导线15由绑带引出后，从走线孔30中经过，并从口部穿出。最终到达主部件11中，再与第一电子模块20连接。

走线孔30的设置使得导线15内置在转轴中，从而不会占用其他空间，避免了导线15与其他部件相互干涉，提高了可靠性。

需要说明的是，在绑带卷绕和释放过程中，引出的导线15或者成股导线15会发生扭曲变形，以适应绑带转轴的转动。

优选地，导线15与转轴同轴设置。这样，导线15在绑带伸缩过程中的形变小，不易破损。

在一个例子中，如图4所示，转轴包括本体部21和拆卸部23。本体部21包括位于侧部并与走线孔30连通的开口。拆卸部23盖合在开口上。绑带的一端被夹紧在本体部21和拆卸部23之间。

例如，本体部21和拆卸部23均呈弧形结构。本领域技术人员可以根据实际需要设置弧形结构的尺寸。本体部21和拆卸部23通过螺钉28连接在一起，以形成筒状的转轴，例如，圆筒状、方形筒状、椭圆形筒状等。

在安装导线15时，首先将拆卸部23取下；再将导线15的引出绑带的部分放置到走线孔30中；然后将拆卸部23安装到开口上，并且绑带的一端被夹持在本体部21和拆卸部23之间。

转轴设置成可拆卸的方式，使得导线15的安装变得容易。

此外，绑带被夹持在拆卸部23与本体部21之间，使得绑带与转轴的连接强度更高，安装更容易。

此外，绑带与转轴可拆卸地连接，使得可穿戴设备的零部件的更换变得容易。

优选地，如图4所示，在本体部21或者拆卸部23的外表面设置有凸起29。例如，凸起29呈柱形。在绑带上设置有凹槽。凹槽可以是贯穿的槽或者非贯穿的槽。凸起29卡入凹槽中，以形成卡接。卡接的方式使得绑带与转轴的连接更加牢固。

此外，卡接的方式能够防止绑带与转轴之间出现打滑。

进一步地，柱形凸起29为多个。绑带呈扁平结构。在绑带上设置有多个凹槽。多个凸起29分别卡入多个凹槽中，这使得绑带与转轴的连接强度更高。

进一步地，如图3-4所示，在绑带的上设置有凸块37。凸块37位于主体部（例如，主部件11或者从部件12）内。凸块37的局部的尺寸大于孔41的局部的尺寸，以使孔41能够对凸块37形成止挡，这样能够限定绑带的最大释放长度，防止因绑带被过度地释放而拉断导线15。

在一个例子中，如图3-4所示，辅助卷绕机构16包括弹性扭转元件。弹性扭转元件的一端与转轴连接，并且另一端与主体部形成固定。例如，弹性扭转元件的另一端直接固定在主部件11或者从部件12内；也可以是，通过其他连接件间接地与主部件11或者从部件12形成固定，例如，下述的保护盖24等。

在该例子中，弹性扭转元件具有设定的扭转力，以驱动转轴转动。例如，在绑带卷绕时，弹性扭转元件被扭转，以形成设定的回复力；在绑带释放时，弹性扭转元件在回复力作用下回复至初始位置。

也可以是，在绑带释放时，弹性扭转元件被扭转；在绑带卷绕时，弹性扭转元件回复至初始位置。

弹性扭转元件使得绑带的卷绕和释放操作变得容易，只需抽拉、推动绑带即可。

在其他示例中，主体部还包括阻尼元件（未示出）。阻尼元件用于对绑带形成摩擦力，以固定绑带的有效长度。

可选地，如图3、4、6所示，弹性扭转元件包括发条22和扭簧中的至少一种。弹性扭转元件套设在转轴上，并且与绑带相互独立。相互独立是指二者形成间隔，不会相互接触。例如，绑带卷绕时与发条22并列设置，二者之间通过隔板隔开。这样，在绑带卷绕和释放过程中不会与发条22产生相互干涉。

此外，发条22和扭簧的体积小，套设在转轴上占用的空间小。

在一个例子中，如图3、4、6所示，辅助卷绕机构16还包括保护盖24。保护盖24盖合在弹性扭转元件的外侧。弹性扭转元件的一端与转轴卡接，并且另一端与保护盖24卡接，保护盖24与主体部连接。保护盖24能够有效地保护弹性扭转元件。

优选地，如图5所示，保护盖24包括筒状部34和设置在筒状部34的一端的端部35。端部35的中部具有通孔26。弹性扭转元件被设置在筒状部34内。保护盖24的结构使得发条22的安装变得容易。在筒状部34设置有用于卡接弹性扭转元件的缺口25。转轴的一端从通孔26穿出。在端部35还设置有贯穿孔27。

例如，如图5-6所示，保护盖24的整体呈圆形结构。保护盖24被固定在主部件11内，在保护盖24的外表面设置有凸台36。主部件11包括与凸台36相配合的止挡部。止挡部对凸台36形成止挡，以防止保护盖24相对于主部件11转动。

发条22的外端形成钩状结构。该钩状结构钩在缺口25中，以形成卡接。发条22的内端也形成钩状结构。该钩状结构钩在本体部21或者拆卸部23的边缘。转轴的套设有发条22的一端从通孔26穿出。转轴绕通孔26转动，并被限制在通孔26中。

在端部35设置有贯穿孔27。贯穿孔27与筒部的内侧连通。贯穿孔27作为观察孔。在安装时，用户可以通过贯穿孔27观察发条22的相对位置，以便于发条22的安装。

此外，用户通过贯穿孔27伸入安装工具，以使发条22被压缩，从而便于安装到筒状部34内。

可选地，保护盖24是一体成型的。例如，保护盖24的材质为塑料、金属等，通过注塑、冲压等方式一体成型。

在一个例子中，辅助卷绕机构16包括转动马达(未示出)。转动马达被设置在主体部内。转动马达的驱动轴与转轴连接。例如，转动马达为电机。电机带动转轴转动，从而使绑带卷绕或者释放。转动马达实现了绑带的自动卷绕以及释放。

优选地，辅助卷绕机构16还包括感测装置（未示出）。感测装置被设置在主体部。感测装置被配置为用于感测绑带的长度和拉紧力中的至少一种。

例如，感测装置包括拉力传感器或者位置传感器。感测装置与收紧装置一起被设置在主部件11内。当用户佩戴VR设备时，收紧装置对绑带进行释放或者卷绕。拉力传感器对于绑带拉力进行感测。绑带根据用户头部的情况调整至合适的长度，同时绑带的拉力到达设定值。此时，电机停止转动。

或者是，位置传感器感测到绑带的尺寸调整到合适的范围时，电机停止转动。本领域技术人员可以根据实际需要设置拉力、尺寸的范围。

在该例子中，当佩戴可穿戴设备时，不需要用户动手，可穿戴设备就能够自动调节绑带的长度，大大提升了用户的体验感。

在一个例子中，如图8所示，辅助卷绕机构16包括缸体38和与缸体38滑动连接的活塞部39。缸体38被设置在主体部，例如，主部件11或者从部件12内。在缸体38内设置有储能液体或者储能气体。例如，储能液体为液压油。储能气体为氮气或者惰性气体等。活塞部39通过摆杆40与转轴连接。摆杆40的一端与转轴固定连接，并且另一端与活塞部39铰接。缸体38通过活塞部39驱动转轴转动。

例如，在绑带卷绕时，转轴转动，并带动摆杆40摆动。摆杆40推动活塞部39压缩缸体38内的储能液体或者储能气体，以进行储能。在绑带释放时，储能液体或者储能气体的体积膨胀，推动活塞部39反向移动。活塞部39推动摆杆40摆动，摆杆40带动转轴反向转动，从而释放绑带。

在一个例子中，辅助卷绕机构16包括摇柄（未示出）。摇柄与转轴的一端连接。摇柄嵌入主体部中。在需要释放绑带时，用户摇动摇柄，从而带动转轴转动，以使绑带的有效长度增加；在需要缩短绑带的长度时，用户反向摇动摇柄，从而带动转轴反向转动，以使绑带的有效长度减小。

当然，辅助卷绕机构16不限于上述实施例，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种可穿戴设备，其特征在于，包括主体部、绑带和收紧装置，所述主体部包括主部件和从部件，所述主部件与所述从部件通过所述绑带连接，在所述绑带内嵌设有导线，所述主部件与所述从部件通过所述导线电连接，在所述主部件和所述从部件中的至少一个内设置有所述收紧装置，所述收紧装置包括转轴和辅助卷绕机构，所述转轴与所述主体部可转动地连接，所述绑带的一端与所述转轴连接，所述辅助卷绕机构被配置为用于带动所述转轴转动，以使所述绑带能卷绕在所述转轴上或者从所述转轴上释放；

还包括感测装置，所述感测装置被设置在所述主体部，所述感测装置被配置为用于感测所述绑带的长度和拉紧力中的至少一种；

所述辅助卷绕机构包括弹性扭转元件和保护盖，所述弹性扭转元件的一端与所述转轴连接，并且另一端与所述主体部形成固定，所述弹性扭转元件具有设定的扭转力，以驱动所述转轴转动，所述弹性扭转元件套设在所述转轴上，并且与所述绑带相互独立；所述保护盖盖合在所述弹性扭转元件的外侧，所述弹性扭转元件的一端与所述转轴卡接，并且另一端与所述保护盖卡接，所述保护盖与所述主体部连接；

所述保护盖包括筒状部和设置在所述筒状部的一端的端部，所述端部的中部具有通孔，所述弹性扭转元件被设置在所述筒状部内，在所述筒状部设置有用于卡接所述弹性扭转元件的缺口，所述转轴的一端从所述通孔穿出，在所述端部还设置有贯穿孔。

2.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述弹性扭转元件包括发条和扭簧中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述辅助卷绕机构包括转动马达，所述转动马达被设置在所述主体部内，所述转动马达的驱动轴与所述转轴连接。

4.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述辅助卷绕机构包括缸体和与所述缸体滑动连接的活塞部，所述缸体被设置在所述主体部，在所述缸体内设置有储能液体或者储能气体，所述活塞部通过摆杆与所述转轴连接，所述缸体通过所述活塞部驱动所述转轴转动。

5.根据权利要求1-4中的任意一项所述的可穿戴设备，其特征在于，所述转轴的内部设置有走线孔，所述走线孔的口部位于所述转轴的端面上，所述导线从所述绑带引出后，经由所述走线孔，并从所述口部穿出，以到达所述主体部。

6.根据权利要求5所述的可穿戴设备，其特征在于，所述转轴包括本体部和拆卸部，所述本体部包括位于侧部并与所述走线孔连通的开口，所述拆卸部盖合在所述开口上，所述绑带的一端被夹紧在所述本体部和所述拆卸部之间。

7.根据权利要求6所述的可穿戴设备，其特征在于，在所述本体部或者所述拆卸部的外表面设置有凸起，在所述绑带上设置有凹槽，所述凸起卡入所述凹槽中。