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CN112168162B - 一种智能可穿戴设备 - Google Patents

一种智能可穿戴设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种智能可穿戴设备，其具备壳体，所述壳体包括上壳和下壳；所述壳体的内部设置有电路板，所述电路板上设置有供电电路；心率监测模块，用于获取用户心率；GPS模块，用于获取用户的运动轨迹；控制单元，连接到所述心率检测模块以及所述GPS模块，根据检测到的用户心率以及用户的运动轨迹获取到用户的运动参数，所述控制单元还用于获取电源的剩余电量，并根据所述运动参数和所述剩余电量，输出控制信号，调整所述供电电路的供电状态，使得供电状态匹配运动参数和所述剩余电量。

Description

一种智能可穿戴设备
技术领域
本发明属于可穿戴技术领域，特别涉及一种智能可穿戴设备。
背景技术
近年来，随着智能可穿戴设备的迅速发展，要求智能可穿戴设备集成的功能越来越多的同时，还要求其体积越来越小。另外，对于智能可穿戴设备的电池续航时间的要求也是越来越严苛。这就导致智能可穿戴设备中功能实现设备所占据的结构空间逐渐减小，且智能穿戴设备的功能越来越多，在运动时，如果剩余电量不够，如何满足设备的运动参数的记录，这是一个难点。
发明内容
本发明涉及一种智能可穿戴设备，其具备壳体，所述壳体包括上壳和下壳；所述壳体的内部设置有电路板，所述电路板上设置有供电电路；心率监测模块，用于获取用户心率；GPS模块，用于获取用户的运动轨迹；控制单元，连接到所述心率检测模块以及所述GPS模块，根据检测到的用户心率以及用户的运动轨迹获取到用户的运动参数，所述控制单元还用于获取电源的剩余电量，并根据所述运动参数和所述剩余电量，输出控制信号，调整所述供电电路的供电状态，使得供电状态匹配运动参数和所述剩余电量。
所述的智能可穿戴设备，所述控制单元包括：偏好设置单元、控制信号生成单元和运动参数计算单元，所述偏好设置单元用于接收用户的偏好设置，选择心率监测和运动轨迹其中之一为第一优先级，另一个为第二优先级，第一优先级优先匹配供电电路，第二优先级在所述第一优先级之后匹配供电电路；所述运动参数计算单元用于根据监测的心率和运动轨迹进行运动参数的确认和计算，当只有第一优先级能够满足供电时，根据第二优先级对应的历史数据进行模拟计算，通过模拟计算的第二优先级数据和获取的实时第一优先级数据计算得到运动参数；所述控制信号生成单元用于根据偏好设置、运动参数和剩余电量生成控制供电电路的控制信号，控制供电电路的供电。
所述的智能可穿戴设备，所述供电电路具体包括：开关管M1-M23、电容C1-C3、电阻R1-R4，所述开关管M1-M2的第一非可控端连接输入电源Vin，开关管M1的可控端连接开关管M2的可控端，开关管M1的第二非可控端连接开关管M3的第一非可控端和开关管M3的可控端，开关管M3的第二非可控端接地，开关管M2的第二非可控端连接开关管M2的可控端、开关管M4的第一非可控端和电容C1的第一端，开关管M4的可控端连接控制单元的第一输出端，开关管M4的第二非可控端连接开关管M6的第二非可控端和开关管M5的第一非可控端，开关管M5的第二非可控端接地，开关管M5的可控端连接控制单元的第二输出端；开关管M7-M8的第一非可控端连接输入电源Vin，开关管M7的可控端连接开关管M8的可控端和、关管M7的第二非可控端和开关管M6的第一非可控端，开关管M6的可控端连接电阻R1的第二端，开关管M6的第二非可控端连接开关管M4的第二非可控端和开关管M5的第一非可控端；开关管M8的第二非可控端连接开关管M9的第一非可控端、开关管M10的可控端和开关管M18的可控端，开关管M9的可控端连接开关管M3的可控端和开关管M13的可控端，开关管M9的第二非可控端接地；开关管M11-M12的第一非可控端连接输入电源Vin，开关管M11的可控端连接开关管M12的可控端和开关管M11的第二非可控端，开关管M11的第二非可控端连接开关管M10的第一非可控端，开关管M10的第二非可控端接地，开关管M12的第二非可控端连接开关管M13的第一非可控端，开关管M13的第二非可控端接地；电阻R3的第一端连接输入电源Vin，电阻R3的第二端连接开关管M15的可控端和开关管M14的第一非可控端，开关管M14的可控端连接控制单元的第三输出端，开关管M14的第二非可控端连接电流源I2的第一端，电流源I1的第一端连接输入电源Vin，电流源I2的第二端连接开关管M15的第一非可控端、开关管M16的第一非可控端和开关管M17的可控端，开关管M15的可控端连接电阻R3的第二端，开关管M15的第二非可控端连接电阻R4的第一端和开关管M16的可控端，电阻R4的第二端接地，开关管M17的第一非可控端连接输入电源Vin，开关管M17的第二非可控端连接开关管M18的第一非可控端、电阻R1的第一端、电容C2的第一端、电容C3的第一端和开关管M23的第一非可控端，开关管M18的第二非可控端连接电流源I2的第一端，电流源I2的第二端接地，电容C1的第二端连接电阻R1的第一端，电阻R1的第二端连接电容C2的第二端、开关管M20的可控端和电阻R2的第一端，电阻R2的第二端接地；开关管M19的第一非可控端连接输入电源Vin，开关管M19的可控端连接控制单元的第四输出端，开关管M19的第二非可控端连接开关管M20的第一非可控端、开关管M21的可控端和开关管M22的可控端，开关管M20的第二非可控端接地，开关管M21的第一非可控端连接输入电源Vin，开关管M21的第二非可控端连接开关管M23的可控端和开关管M22的第一非可控端，开关管M22的第二非可控端接地，开关管M23的第二非可控端接地，电容C3的第二端接地。
所述的智能可穿戴设备，所述控制单元的第一输出端用于调整供电电路的参考电压，所述第二输出端、第三输出端和第四输出端用于生成PWM信号，调整开关管M5、开关管M14和开关管M19的可控端的信号。
本发明提出一种智能可穿戴设备，能够根据设备的不同运行模块设置运行的优先级，并根据优先级和偏好设置以及设备的剩余电量，进行模拟计算，通过模拟计算获取运动参数，并根据偏好设置改变控制单元输出给供电电路的控制信号。作为本发明的主要改进点在于设置能够进行控制调节的供电电路，用于满足智能可穿戴设备的不同状态下的供电需求，满足智能可穿戴设备的运行状态需求。作为本发明的另一改进点，在于设置模块优先级，通过优先级进行模拟计算，获取虚拟运动参数，避免电量不足时无法记录运动参数。
附图说明
图1为本发明智能可穿戴设备的示意图。
图2为本发明供电电路的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
如图1所示，为本发明涉及一种智能可穿戴设备的示意图，其具备壳体，所述壳体包括上壳和下壳；所述壳体的内部设置有电路板，所述电路板上设置有供电电路；心率监测模块，用于获取用户心率；GPS模块，用于获取用户的运动轨迹；控制单元，连接到所述心率检测模块以及所述GPS模块，根据检测到的用户心率以及用户的运动轨迹获取到用户的运动参数，所述控制单元还用于获取电源的剩余电量，并根据所述运动参数和所述剩余电量，输出控制信号，调整所述供电电路的供电状态，使得供电状态匹配运动参数和所述剩余电量。
所述的智能可穿戴设备，所述控制单元包括：偏好设置单元、控制信号生成单元和运动参数计算单元，所述偏好设置单元用于接收用户的偏好设置，选择心率监测和运动轨迹其中之一为第一优先级，另一个为第二优先级，第一优先级优先匹配供电电路，第二优先级在所述第一优先级之后匹配供电电路；所述运动参数计算单元用于根据监测的心率和运动轨迹进行运动参数的确认和计算，当只有第一优先级能够满足供电时，根据第二优先级对应的历史数据进行模拟计算，通过模拟计算的第二优先级数据和获取的实时第一优先级数据计算得到运动参数；所述控制信号生成单元用于根据偏好设置、运动参数和剩余电量生成控制供电电路的控制信号，控制供电电路的供电。
如图2所示，为本发明供电电路的示意图。所述的智能可穿戴设备，所述供电电路具体包括：开关管M1-M23、电容C1-C3、电阻R1-R4，所述开关管M1-M2的第一非可控端连接输入电源Vin，开关管M1的可控端连接开关管M2的可控端，开关管M1的第二非可控端连接开关管M3的第一非可控端和开关管M3的可控端，开关管M3的第二非可控端接地，开关管M2的第二非可控端连接开关管M2的可控端、开关管M4的第一非可控端和电容C1的第一端，开关管M4的可控端连接控制单元的第一输出端，开关管M4的第二非可控端连接开关管M6的第二非可控端和开关管M5的第一非可控端，开关管M5的第二非可控端接地，开关管M5的可控端连接控制单元的第二输出端；开关管M7-M8的第一非可控端连接输入电源Vin，开关管M7的可控端连接开关管M8的可控端和、关管M7的第二非可控端和开关管M6的第一非可控端，开关管M6的可控端连接电阻R1的第二端，开关管M6的第二非可控端连接开关管M4的第二非可控端和开关管M5的第一非可控端；开关管M8的第二非可控端连接开关管M9的第一非可控端、开关管M10的可控端和开关管M18的可控端，开关管M9的可控端连接开关管M3的可控端和开关管M13的可控端，开关管M9的第二非可控端接地；开关管M11-M12的第一非可控端连接输入电源Vin，开关管M11的可控端连接开关管M12的可控端和开关管M11的第二非可控端，开关管M11的第二非可控端连接开关管M10的第一非可控端，开关管M10的第二非可控端接地，开关管M12的第二非可控端连接开关管M13的第一非可控端，开关管M13的第二非可控端接地；电阻R3的第一端连接输入电源Vin，电阻R3的第二端连接开关管M15的可控端和开关管M14的第一非可控端，开关管M14的可控端连接控制单元的第三输出端，开关管M14的第二非可控端连接电流源I2的第一端，电流源I1的第一端连接输入电源Vin，电流源I2的第二端连接开关管M15的第一非可控端、开关管M16的第一非可控端和开关管M17的可控端，开关管M15的可控端连接电阻R3的第二端，开关管M15的第二非可控端连接电阻R4的第一端和开关管M16的可控端，电阻R4的第二端接地，开关管M17的第一非可控端连接输入电源Vin，开关管M17的第二非可控端连接开关管M18的第一非可控端、电阻R1的第一端、电容C2的第一端、电容C3的第一端和开关管M23的第一非可控端，开关管M18的第二非可控端连接电流源I2的第一端，电流源I2的第二端接地，电容C1的第二端连接电阻R1的第一端，电阻R1的第二端连接电容C2的第二端、开关管M20的可控端和电阻R2的第一端，电阻R2的第二端接地；开关管M19的第一非可控端连接输入电源Vin，开关管M19的可控端连接控制单元的第四输出端，开关管M19的第二非可控端连接开关管M20的第一非可控端、开关管M21的可控端和开关管M22的可控端，开关管M20的第二非可控端接地，开关管M21的第一非可控端连接输入电源Vin，开关管M21的第二非可控端连接开关管M23的可控端和开关管M22的第一非可控端，开关管M22的第二非可控端接地，开关管M23的第二非可控端接地，电容C3的第二端接地。
所述的智能可穿戴设备，所述控制单元的第一输出端用于调整供电电路的参考电压，所述第二输出端、第三输出端和第四输出端用于生成PWM信号，调整开关管M5、开关管M14和开关管M19的可控端的信号。
本发明提出一种智能可穿戴设备，能够根据设备的不同运行模块设置运行的优先级，并根据优先级和偏好设置以及设备的剩余电量，进行模拟计算，通过模拟计算获取运动参数，并根据偏好设置改变控制单元输出给供电电路的控制信号。作为本发明的主要改进点在于设置能够进行控制调节的供电电路，用于满足智能可穿戴设备的不同状态下的供电需求，满足智能可穿戴设备的运行状态需求。

Claims (3)

1.一种智能可穿戴设备，其具备壳体，其特征在于，所述壳体包括上壳和下壳；所述壳体的内部设置有电路板，所述电路板上设置有供电电路；心率监测模块，用于获取用户心率；GPS模块，用于获取用户的运动轨迹；控制单元，连接到所述心率检测模块以及所述GPS模块，根据检测到的用户心率以及用户的运动轨迹获取到用户的运动参数，所述控制单元还用于获取电源的剩余电量，并根据所述运动参数和所述剩余电量，输出控制信号，调整所述供电电路的供电状态，使得供电状态匹配运动参数和所述剩余电量；所述供电电路具体包括：开关管M1-M23、电容C1-C3、电阻R1-R4，所述开关管M1-M2的第一非可控端连接输入电源Vin，开关管M1的可控端连接开关管M2的可控端，开关管M1的第二非可控端连接开关管M3的第一非可控端和开关管M3的可控端，开关管M3的第二非可控端接地，开关管M2的第二非可控端连接开关管M2的可控端、开关管M4的第一非可控端和电容C1的第一端，开关管M4的可控端连接控制单元的第一输出端，开关管M4的第二非可控端连接开关管M6的第二非可控端和开关管M5的第一非可控端，开关管M5的第二非可控端接地，开关管M5的可控端连接控制单元的第二输出端；开关管M7-M8的第一非可控端连接输入电源Vin，开关管M7的可控端连接开关管M8的可控端和、关管M7的第二非可控端和开关管M6的第一非可控端，开关管M6的可控端连接电阻R1的第二端，开关管M6的第二非可控端连接开关管M4的第二非可控端和开关管M5的第一非可控端；开关管M8的第二非可控端连接开关管M9的第一非可控端、开关管M10的可控端和开关管M18的可控端，开关管M9的可控端连接开关管M3的可控端和开关管M13的可控端，开关管M9的第二非可控端接地；开关管M11-M12的第一非可控端连接输入电源Vin，开关管M11的可控端连接开关管M12的可控端和开关管M11的第二非可控端，开关管M11的第二非可控端连接开关管M10的第一非可控端，开关管M10的第二非可控端接地，开关管M12的第二非可控端连接开关管M13的第一非可控端，开关管M13的第二非可控端接地；电阻R3的第一端连接输入电源Vin，电阻R3的第二端连接开关管M15的可控端和开关管M14的第一非可控端，开关管M14的可控端连接控制单元的第三输出端，开关管M14的第二非可控端连接电流源I2的第一端，电流源I1的第一端连接输入电源Vin，电流源I2的第二端连接开关管M15的第一非可控端、开关管M16的第一非可控端和开关管M17的可控端，开关管M15的可控端连接电阻R3的第二端，开关管M15的第二非可控端连接电阻R4的第一端和开关管M16的可控端，电阻R4的第二端接地，开关管M17的第一非可控端连接输入电源Vin，开关管M17的第二非可控端连接开关管M18的第一非可控端、电阻R1的第一端、电容C2的第一端、电容C3的第一端和开关管M23的第一非可控端，开关管M18的第二非可控端连接电流源I2的第一端，电流源I2的第二端接地，电容C1的第二端连接电阻R1的第一端，电阻R1的第二端连接电容C2的第二端、开关管M20的可控端和电阻R2的第一端，电阻R2的第二端接地；开关管M19的第一非可控端连接输入电源Vin，开关管M19的可控端连接控制单元的第四输出端，开关管M19的第二非可控端连接开关管M20的第一非可控端、开关管M21的可控端和开关管M22的可控端，开关管M20的第二非可控端接地，开关管M21的第一非可控端连接输入电源Vin，开关管M21的第二非可控端连接开关管M23的可控端和开关管M22的第一非可控端，开关管M22的第二非可控端接地，开关管M23的第二非可控端接地，电容C3的第二端接地。
2.如权利要求1所述的智能可穿戴设备，其特征在于，所述控制单元包括：偏好设置单元、控制信号生成单元和运动参数计算单元，所述偏好设置单元用于接收用户的偏好设置，选择心率监测和运动轨迹其中之一为第一优先级，另一个为第二优先级，第一优先级优先匹配供电电路，第二优先级在所述第一优先级之后匹配供电电路；所述运动参数计算单元用于根据监测的心率和运动轨迹进行运动参数的确认和计算，当只有第一优先级能够满足供电时，根据第二优先级对应的历史数据进行模拟计算，通过模拟计算的第二优先级数据和获取的实时第一优先级数据计算得到运动参数；所述控制信号生成单元用于根据偏好设置、运动参数和剩余电量生成控制供电电路的控制信号，控制供电电路的供电。
3.如权利要求1所述的智能可穿戴设备，其特征在于，所述控制单元的第一输出端用于调整供电电路的参考电压，所述第二输出端、第三输出端和第四输出端用于生成PWM信号，调整开关管M5、开关管M14和开关管M19的可控端的信号。
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