CN108051861A - 一种佩戴检测电路及智能穿戴设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种佩戴检测电路及智能穿戴设备。佩戴检测电路包括充电接口、切换开关和佩戴检测芯片，充电接口包括充电柱，切换开关具有连接佩戴检测芯片与充电柱的第一开关位置以使充电柱作为佩戴检测芯片的检测极板。通过设置切换开关将智能穿戴设备的充电接口连接至佩戴检测芯片，使充电接口的充电柱作为佩戴检测芯片的检测极板进行佩戴检测，从而省略了设置专门的金属片进行佩戴检测，简化了智能穿戴设备的部件组装复杂度，降低智能穿戴设备的成本。
Description
技术领域
本发明涉及智能穿戴设备领域，尤其涉及一种佩戴检测电路及智能穿戴设备。
背景技术
为了更好的追踪用户的运动和佩戴习惯，需要在智能穿戴设备内增加佩戴检测功能。目前的佩戴检测实现方法主要是基于电容检测判断智能穿戴设备是否被佩戴，具体地，在智能穿戴设备的底壳内壁放置一个佩戴检测的金属片或者FPC，将金属片或FPC连接到佩戴检测芯片实现佩戴检测。用户佩戴上智能穿戴设备时，智能穿戴设备的底壳接触到人体皮肤，此时人体皮肤与金属片形成电容，引起金属片的电位变化，佩戴检测芯片获取金属片的电位变化从而输出佩戴结果。采用该种方法进行佩戴检测，需要设置专门的金属片或者FPC，导致智能穿戴设备的成本增加，而且加大了部件组装的复杂度。
发明内容
为了解决上述背景技术中提到的智能穿戴设备需要设置专门的金属片或 FPC进行佩戴检测，导致智能穿戴设备的成本增加以及部件组装困难的问题，本发明提供了一种佩戴检测电路及智能穿戴设备。
根据本发明的一个方面，提供一种佩戴检测电路，电路包括充电接口、切换开关和佩戴检测芯片，充电接口包括充电柱，切换开关具有连接佩戴检测芯片与充电柱的第一开关位置以使充电柱作为佩戴检测芯片的检测极板；电路还包括充电芯片，切换开关还具有连接充电芯片与充电柱的第二开关位置。
优选地，切换开关具有控制引脚，控制引脚控制切换开关在第一开关位置和第二开关位置之间切换；电路还包括处理器，处理器具有开关控制引脚，开关控制引脚与控制引脚连接。
优选地，处理器具有与佩戴检测芯片连接的检测引脚，处理器通过检测引脚获取佩戴检测芯片的检测结果；当佩戴检测芯片的检测结果为佩戴时，开关控制引脚输出第一控制信号至控制引脚使切换开关位于第一开关位置；当佩戴检测芯片的检测结果为未佩戴时，开关控制引脚每隔预设时间输出第二控制信号至控制引脚使切换开关位于第二开关位置。
优选地，电路还包括电压检测支路，用于在佩戴检测芯片的检测结果为未佩戴时检测是否有外部电源接入；处理器具有与电压检测支路连接的电压检测引脚；电压检测引脚通过电压检测支路检测并获取充电芯片的充电电压；当充电电压为高电平时，开关控制引脚输出第二控制信号；当充电电压为低电平时，开关控制引脚输出第一控制信号。
优选地，充电柱包括第一充电柱和第二充电柱，第一充电柱与切换开关的公共引脚连接，第二充电柱接地。
优选地，电路还包括第一电阻，第一电阻的第一端接地，第一电阻的第二端与切换开关的控制引脚连接。
优选地，电压检测支路包括第二电阻和第三电阻；第二电阻的第一端与充电芯片的输入端连接，第二电阻的第二端与第三电阻的第一端连接，第三电阻的第二端接地；处理器的电压检测引脚与第二电阻的第二端连接。
根据本发明的另一方面，提供一种智能穿戴设备，智能穿戴设备包括蓄电池，智能穿戴设备还包括上述任一项中的佩戴检测电路，佩戴检测电路的充电接口通过切换开关与蓄电池连接，并利用充电芯片给蓄电池充电。
优选地，切换开关为电控开关。
本发明的有益效果：
根据本发明的技术方案，将智能穿戴设备充电接口的充电柱通过切换开关连接至佩戴检测芯片，将充电柱作为佩戴检测芯片的检测极板进行智能穿戴设备的佩戴检测，从而无需专门设置佩戴检测用的金属片进行佩戴检测，降低了智能穿戴设备的成本，使智能穿戴设备的部件组装更加简单。
附图说明
图1为本发明实施例提供的佩戴检测电路图。
具体实施方式
为了解决背景技术中提出的技术问题，本申请的发明人想到设置一个切换开关，将充电接口的充电柱连接至佩戴检测芯片，使充电柱作为佩戴检测的检测极板进行佩戴检测。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，本发明实施例提供的佩戴检测电路，包括充电接口60，切换开关10和佩戴检测芯片20，充电接口60内包括充电柱，切换开关10的公共引脚即第一引脚1与充电接口60连接。切换开关10具有第一开关位置，在第一开关位置，切换开关10的第一引脚1与第二引脚2连接，第二引脚2 与佩戴检测芯片20的输入端连接，从而切换开关10将充电接口60的充电柱连接至佩戴检测芯片20。当充电柱连接至佩戴检测芯片20时，充电柱充当佩戴检测芯片20的检测极板，用于进行佩戴检测，从而无需设置专门的金属片进行佩戴检测，降低生产的成本和部件组装的复杂度。优选地，充电柱包括第一充电柱和第二充电柱，切换开关10的第一引脚1与第一充电柱连接，第二充电柱接地。通过该设置，可以将第一充电柱作为佩戴检测芯片20的检测极板，用于进行佩戴检测。
在本发明的实施例中，佩戴检测电路还包括充电芯片30，用于给智能穿戴设备的蓄电池充电。切换开关10还具有第二开关位置，在第二开关位置，切换开关10的第一引脚1与第三引脚3连接，第三引脚3与充电芯片30的输入端连接，从而切换开关10将充电接口60的充电柱连接至充电芯片30，进行充电操作。当充电接口60接上外部电源时，切换开关10切换至第二开关位置，此时充电接口60的充电柱连接至充电芯片30，外部电源通过充电芯片30给智能穿戴设备的蓄电池充电。通过切换开关10在第一开关位置和第二开关位置之间的切换，充电柱在智能穿戴设备充电时连接至充电芯片30 进行充电，在不充电时连接至佩戴检测芯片20进行佩戴检测，在保证充电接口的正常充电功能的同时，还可以进行佩戴检测。
在本发明的实施例中，切换开关10还具有控制引脚4，控制引脚4控制切换开关10在第一开关位置和第二开关位置之间进行切换。优选地，佩戴检测电路还包括处理器40，处理器40具有开关控制引脚GPIO2，开关控制引脚GPIO2用于输出切换开关10的切换控制信号。控制引脚4与开关控制引脚GPIO2连接，接收开关控制引脚GPIO2输出的切换控制信号，并根据切换控制信号控制切换开关10的切换动作，例如从第一开关位置切换至第二开关位置。通过处理器40输出切换开关10的切换控制信号，准确控制切换开关10的切换动作，保证切换开关10的正确连接。优选地，处理器40采用微处理器MCU，便于集成在智能穿戴设备内，可适用于体积小的智能穿戴设备，如智能手环或智能手表等。
在本发明的实施例中，切换开关10默认处于第一开关位置，即充电柱与佩戴检测芯片20默认连接，此时佩戴检测芯片20可以利用充电柱进行佩戴检测。优选地，佩戴检测电路还包括第一电阻R1，第一电阻R1的第一端接地，第一电阻R1的第二端与切换开关10的控制引脚4连接。在充电接口60 没有接入外部电源充电，或处理器40的开关控制引脚GPIO2没有输出切换控制信号时，切换开关10的控制引脚4通过第一电阻R1与智能穿戴设备的参考地连接，即控制引脚4的电平被拉低，使得切换开关处于第一开关位置上。切换开关10的默认位置为第一开关位置，佩戴检测芯片20可以随时利用充电柱进行佩戴检测。由于智能穿戴设备的佩戴检测次数要多于充电的次数，若将切换开关10的默认位置设为第二开关位置，则每次需要进行佩戴检测时切换开关10都需要进行切换，这样会增大切换开关10的切换次数，加快切换开关10的损耗，无法保证切换开关10的可靠性。
在智能穿戴设备需要充电时，切换开关10需要从第一开关位置切换至第二开关位置。处理器40根据佩戴检测芯片20的检测结果输出切换控制信号，在用户未佩戴智能穿戴设备时使切换开关10切换到第二开关位置。优选地，处理器40具有与佩戴检测芯片20连接的检测引脚GPIO3，检测引脚GPIO3 与佩戴检测芯片20的输出端GPIO1连接。佩戴检测芯片20的输出端GPIO1 输出智能穿戴设备佩戴检测的两种结果，佩戴或未佩戴。处理器40通过检测引脚GPIO3获取该检测结果，并根据不同的检测结果输出不同的切换控制信号。具体地，当佩戴检测芯片20的检测结果为佩戴时，处理器40的开关控制引脚GPIO2输出第一控制信号至切换开关10的控制引脚4，控制引脚4 控制切换开关10位于第一开关位置。由于切换开关10的控制引脚4的电平为低电平时，切换开关10处于第一开关位置，因此第一控制信号优选为低电平信号。智能穿戴设备为佩戴状态，说明智能穿戴设备正佩戴在用户身上，此时无法进行充电，因此处理器40可输出持续的低电平使切换开关10始终位于第一开关位置上。
当佩戴检测芯片20的检测结果为未佩戴时，开关控制引脚GPIO2每隔预设时间输出第二控制信号至切换开关10的控制引脚4，使切换开关10位于第二开关位置上。智能穿戴设备未佩戴时，用户有可能将智能穿戴设备放置在桌面上，但是用户可能也没有给智能穿戴设备充电，此时切换开关10 也不需要切换至第二开关位置。为保证智能穿戴设备能正常进行充电，切换开关10需要位于第二开关位置，因此处理器40每隔预设时间输出第二控制信号，使切换开关10切换至第二开关位置。例如，处理器40每隔3s输出一个500ms的高电平。在这500ms的时间段，切换开关10切换到第二开关位置，若充电接口60接入了外部电源，则充电芯片30被接通进行充电，处理器40持续输出第二控制信号使切换开关10保持在第二开关位置；若充电接口60没有接入外部电源，则充电芯片30没有输入，无法进行充电，处理器40在500ms结束后输出低电平信号使切换开关10切回第一开关位置。处理器40可以通过获取充电芯片30的输入判断充电接口60是否插入了外部电源，并输出相应的控制信号。第二控制信号优选为高电平信号，当控制引脚 4接收到开关控制引脚GPIO2发送的高电平信号时，切换开关10即时切换到第二开关位置。处理器40根据佩戴检测芯片20的检测结果输出切换控制信号，可以将切换开关10准确的连接到相应的位置，使充电柱的功能得到充分发挥，同时又避免了由于切换开关10的切换动作不正确造成智能穿戴设备无法正常充电或进行佩戴检测等问题。
在本发明的实施例中，佩戴检测电路还包括电压检测支路50，电压检测支路50与充电芯片30的输入端连接，用于检测充电芯片30的充电电压。处理器40具有与电压检测支路50连接的电压检测引脚GPIO4，电压检测引脚 GPIO4通过电压检测支路50检测并获取充电芯片30的充电电压。处理器40 根据充电芯片30的充电电压判断充电接口是否接入外部电源进行充电，并根据判断结果输出相应的切换控制信号控制切换开关10的切换动作。当充电电压为高电平时，说明充电接口60接入了外部电源，充电芯片正在进行充电动作，因此处理器40的开关控制引脚GPIO2输出持续第二控制信号，使切换开关10一直处于第二开关位置上连接充电柱和充电芯片30，给智能穿戴设备充电；当充电电压为低电平时，说明充电接口60没有接入外部电源，充电芯片30无法进行充电动作，因此处理器40的开关控制引脚GPIO2输出持续第一控制信号，使切换开关10切换至第一开关位置上。
具体的，电压检测支路50包括第二电阻R2和第三电阻R3，第二电阻 R2的第一端与充电芯片30的输入端连接，第二电阻R2的第二端与第三电阻R3的第一端连接，第三电阻R3的第二端接地，处理器40的电压检测引脚GPIO4与第二电阻R2的第二端连接。处理器40的电压检测引脚GPIO4 通过第二电阻R2的分压获取充电芯片30的充电电压，当充电芯片30进行充电时，充电芯片30的充电电压为高电平，不充电时则为低电平，处理器 40通过判断充电电压的高低即可得知充电芯片30的工作状态，从而输出相应的切换控制信号。通过设置电压检测支路50，处理器40可以根据充电芯片的充电电压30控制切换开关10的切换动作，从而在充电完成后及时将充电柱连接至佩戴检测芯片20，保证佩戴检测芯片20的正常工作。
本发明还提供了一种智能穿戴设备，智能穿戴设备包括蓄电池，智能穿戴设备还包括上述实施例中的佩戴检测电路，佩戴检测电路的充电接口60 通过切换开关10与蓄电池连接，并利用充电芯片30给蓄电池充电。智能穿戴设备可以是智能手表、智能手环或蓝牙耳机等，具体为佩戴在人体上的电子设备且具有可以进行充电的充电接口60。优选地，切换开关10为电控开关。切换开关10的电源引脚5与智能穿戴设备的电源VSYS连接，保证切换开关10的供电，实现自动切换连接动作，使切换连接能即时进行，避免采用手动切换开关带来的问题，如切换不及时导致智能穿戴设备功能失效等问题。
综上所述，通过设置切换开关将智能穿戴设备的充电接口连接至佩戴检测芯片，使充电接口的充电柱作为佩戴检测芯片的检测极板进行佩戴检测，从而省略了设置专门的金属片进行佩戴检测，简化了智能穿戴设备的部件组装复杂度，降低智能穿戴设备的成本。同时，切换开关还可以进行切换动作将充电柱连接至充电芯片，使充电接口完成充电功能。另外，处理器根据佩戴检测芯片的检测结果和充电芯片的充电电压输出切换控制信号控制切换开关的切换动作，使得切换开关的切换动作更加准确和及时，保证充电接口工作的正确度。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种佩戴检测电路，所述电路包括充电接口、切换开关和佩戴检测芯片，其特征在于，所述充电接口包括充电柱，所述切换开关具有连接所述佩戴检测芯片与所述充电柱的第一开关位置以使所述充电柱作为所述佩戴检测芯片的检测极板；
所述电路还包括充电芯片，所述切换开关还具有连接所述充电芯片与所述充电柱的第二开关位置。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，
所述切换开关具有控制引脚，所述控制引脚控制所述切换开关在所述第一开关位置和第二开关位置之间切换；
所述电路还包括处理器，所述处理器具有开关控制引脚，所述开关控制引脚与所述控制引脚连接。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，
所述处理器具有与所述佩戴检测芯片连接的检测引脚，
所述处理器通过所述检测引脚获取所述佩戴检测芯片的检测结果；
当所述佩戴检测芯片的检测结果为佩戴时，所述开关控制引脚输出第一控制信号至所述控制引脚使所述切换开关位于第一开关位置；
当所述佩戴检测芯片的检测结果为未佩戴时，所述开关控制引脚每隔预设时间输出第二控制信号至所述控制引脚使所述切换开关位于第二开关位置。
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电路还包括电压检测支路，用于在所述佩戴检测芯片的检测结果为未佩戴时检测是否有外部电源接入；
所述处理器具有与所述电压检测支路连接的电压检测引脚；所述电压检测引脚通过所述电压检测支路检测并获取所述充电芯片的充电电压；
当所述充电电压为高电平时，所述开关控制引脚输出第二控制信号；
当所述充电电压为低电平时，所述开关控制引脚输出第一控制信号。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电路，其特征在于，所述充电柱包括第一充电柱和第二充电柱，所述第一充电柱与所述切换开关的公共引脚连接，所述第二充电柱接地。
6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述电路还包括第一电阻，所述第一电阻的第一端接地，所述第一电阻的第二端与所述切换开关的控制引脚连接。
7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述电压检测支路包括第二电阻和第三电阻；
所述第二电阻的第一端与所述充电芯片的输入端连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端接地；
所述处理器的电压检测引脚与所述第二电阻的第二端连接。
8.一种智能穿戴设备，所述智能穿戴设备包括蓄电池，其特征在于，所述智能穿戴设备还包括权利要求1至7任一项中所述的佩戴检测电路，所述佩戴检测电路的充电接口通过所述切换开关与所述蓄电池连接，并利用所述充电芯片给所述蓄电池充电。
9.根据权利要求8所述的智能穿戴设备，其特征在于，所述切换开关为电控开关。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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