可穿戴设备的制作方法

1.本公开涉及可穿戴设备技术领域，具体涉及一种可穿戴设备。


背景技术：

2.随着生活水平的提高和科学技术的进步，越来越多的可穿戴设备集成了手表的功能，尤其是集成了指针手表的结构和功能，这类可穿戴设备在使用过程中会由于卡顿、低电量或关机等原因出现指针停止转动的情况，而在指针重新转动后，需要手动调整到时间对应的位置，而手动调整过程中无法确定物理指针的准确位置。


技术实现要素：

3.为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种可穿戴设备，用以解决相关技术中的缺陷。
4.具体地，本公开是通过如下技术方案实现的：
5.第一方面，提供一种可穿戴设备，包括：
6.物理指针，所述物理指针具有磁性；
7.至少一个地磁传感器，所述至少一个地磁传感器用于采集磁场数据，所述磁场数据用于确定所述物理指针的位置；
8.控制器，所述控制器与所述地磁传感器和所述物理指针电连接，用于获取所述地磁传感器采集到的磁场数据，以及控制所述物理指针的转动。
9.在一个实施例中，还包括表盘，所述物理指针设于所述表盘上，所述至少一个地磁传感器设置于所述表盘背面。
10.在一个实施例中，所述至少一个地磁传感器与所述表盘中心之间的距离小于所述物理指针的长度。
11.在一个实施例中，所述至少一个地磁传感器为多个地磁传感器，所述多个地磁传感器均匀布设，或者所述多个地磁传感器距离所述表盘的中心的距离相等。
12.在一个实施例中，所述至少一个地磁传感器为四个地磁传感器，所述四个地磁传感器位于以所述表盘的中心为中心的矩形的顶点位置。
13.在一个实施例中，所述物理指针包括时针、分针和秒针，其中，所述时针、所述分针和所述秒针的长度依次增加且宽度依次降低。
14.在一个实施例中，所述至少一个物理指针的上表面设有磁屏蔽层。
15.在一个实施例中，还包括与所述控制器电连接的计时器。
16.在一个实施例中，所述至少一个地磁传感器在所述控制器确定进行指针校准的情况下被启动，且在完成所述指针校准后被关闭。
17.在一个实施例中，还包括：与所述控制器电连接的时钟单元，所述时钟单元用于记录标准时间。
18.本说明书的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
19.本公开实施例中的可穿戴设备，通过设置具有磁性的物理指针和用于采集磁场数据的地磁传感器，能够使与二者连接的控制器可以获取地磁传感器采集到的磁场数据，以及控制物理指针的转动，因此可以通过磁场数据确定物理指针的位置，提高了物理指针位置确定的准确性，解决了无法确定物理指针的准确位置的技术问题。
附图说明
20.图1是本公开一示例性实施例示出的可穿戴设备的电路结构示意图；
21.图2是本公开一示例性实施例示出的可穿戴设备的表盘的结构示意图。
具体实施方式
22.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
23.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
24.应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
25.请参照附图1和附图2，本公开提供了一种可穿戴设备，包括：物理指针101，所述物理指针101具有磁性；至少一个地磁传感器102，所述至少一个地磁传感器102用于采集磁场数据，所述磁场数据用于确定所述物理指针的位置；控制器103，所述控制器103与所述地磁传感器102和所述物理指针101电连接，用于获取所述地磁传感器102采集到的磁场数据，以及控制所述物理指针101的转动。
26.其中，可穿戴设备可以为集成了指针手表的结构和功能的智能手环、智能手表等，该可穿戴设备可以是混合型指针手表，同时具有物理指针和电子显示器。该可穿戴设备可以包括主体和腕带，主体包括壳体和壳体内的电池、主板等电器元件，而上述物理指针101、地磁传感器102和控制器103也设置在壳体内或壳体表面。可选的，壳体内可以设有表盘105，物理指针101设于表盘105上，每个地磁传感器102均设置在表盘105的背面。
27.其中，物理指针101可以具有磁性，例如弱磁性。物理指针101可以采用永磁体、超导磁体或电磁体等。物理指针101可以根据设计需求选择不同的数量和设计，物理指针101可以通过旋转进行计时，旋转过程中处于的不同位置可以对应于不同的时间。例如，物理指针101可以包括一个时针1011，也可以包括时针1011和分针1012，还可以包括时针1011、分针1012和秒针1013，等等，本公开实施例对此不做限定。
28.控制器103设于可穿戴设备的主体内，且与地磁传感器102电连接，该控制器103可
以是用于获取地磁传感器102采集的磁场数据的专用控制器103，也可以是可穿戴设备的主控制器103，本公开实施例对此不做限定。
29.地磁传感器102用于采集磁场数据，采集到的磁场数据可以依赖于物理指针的磁性以及物理指针101与地磁传感器102之间的相对位置。例如，物理指针101的面积或体积影响其磁场强弱，即面积或体积越大，磁场越强，面积或体积越小，磁场越弱，再例如，物理指针101距离地磁传感器102越近，地磁传感器102采集到的磁场数据越强，物理指针101距离地磁传感器102越远，地磁传感器102采集到的磁场数据越弱。
30.其中，物理指针101可以为一个或多个，且当物理指针101为多个时，地磁传感器102采集多个物理指针101共同的磁场数据。地磁传感器102可以为一个或多个，且当地磁传感器102为多个时，控制器103能够分别获取每个地磁传感器102采集的磁场数据，并且控制器记录有各个地磁传感器102的位置。物理指针101的位置可以是物理指针101的转动角度，例如，物理指针101此相对于起始位置的转动角度；物理指针101的位置可以用于表征物理指针101指示的时间。
31.由于磁场数据用于确定物理指针101的位置，因此控制器103获取到地磁传感器102采集的磁场数据后，能够确定物理指针101的位置。而且，当物理指针101为多个时，每个物理指针101的磁场数据用于确定该物理指针101的位置，因此控制器103能够分别确定每个物理指针101的位置。
32.本实施例中的可穿戴设备，通过设置具有磁性的物理指针101和用于采集磁场数据的地磁传感器102，能够使与二者连接的控制器103可以获取地磁传感器采集到的的磁场数据，以及控制物理指针的转动，因此可以通过磁场数据确定物理指针的位置，提高了物理指针位置确定的准确性，解决了无法确定物理指针的准确位置的技术问题。
33.在本公开实施例中，地磁传感器102可以一直处于工作状态，其中，可以处于同一种工作模式，或者可以在不同工作模式之间相互切换，例如，在探测方位模式和指针校准模式之间切换，或者在其他模式和指针校准模式之间切换。在一些实施例中，也可以在确定了需要进行自动指针校准或者其他需要确定物理指针的实际位置的情形后，地磁传感器102才进行启动，而在完成物理指针的位置确定后进入休眠或关闭状态，本公开实施例对此不做限定。
34.本公开的一些实施例中，所述至少一个地磁传感器102与所述表盘105中心之间的距离小于所述物理指针101的长度。由于物理指针101的一端固定在表盘105的中心，而且以表盘105的中心为轴进行转动计时，因此地磁传感器102设置在物理指针101扫过的范围内，使得地磁传感器102能够更加准确的获取物理指针101的磁场数据，因此可以提高据此确定的物理指针101的位置的准确性。当物理指针101为多个时，每个地磁传感器102与表盘105中心之间的距离可以小于物理指针101中最短者，也可以小于物理指针101中最长者，例如，多个地磁传感器中的某些地磁传感器与表盘中心之间的距离小于物理指针中的最短指针的长度，而另一些地磁传感器与表盘中心之间的距离大于物理指针中最长指针的长度，这样不同指针对于地磁传感器的影响不同，从而可以利用不同地磁传感器的磁场数据得到不同指针的位置，再例如，多个地磁传感器中的某些地磁传感器与表盘中心之间的距离还可以位于最短指针与最长指针的长度之间，本公开实施例不限于此。
35.本公开的一些实施例中，所述至少一个地磁传感器102为多个地磁传感器102，所
述多个地磁传感器102均匀布设，或者所述多个地磁传感器102距离所述表盘105的中心的距离相等，例如，多个地磁传感器可以围绕表盘中心呈环状布置。由于物理指针101的一端固定在表盘105的中心，而且以表盘105的中心为轴进行转动计时，因此物理指针101无论转动到任何位置，都是以表盘105为中心；而多个地磁传感器102均匀布设，能够使各个地磁传感器102采集到的磁场数据较为均匀，使位于不同位置的物理指针101(例如一个物理指针101位于不同位置时，或者不同的物理指针处于不同位置时)的磁场数据均被准确采集；或者，多个地磁传感器102距离表盘105的中心的距离相等时，与物理指针101相同，多个地磁传感器102同样以表盘105的中心为中心，因此针对物理指针101采集的磁场数据能够更加准确可靠。
36.在一个示例中，所述至少一个地磁传感器102为四个地磁传感器1021、1022、1023和1024，所述四个地磁传感器1021、1022、1023和1024位于以所述表盘的中心为中心的矩形的顶点位置。上述四个地磁传感器能够获取到位于不同位置的物理指针101的磁场数据，而且针对物理指针101采集的磁场数据较为准确可靠；另外，地磁传感器102的数量较为合理，既能够保证对磁场数据的有效采集，又能够避免能耗的浪费。
37.本公开的一些实施例中，所述可穿戴设备的表盘105内设有时间刻度，所述物理指针101的位置是指：所述物理指针101相对所述表盘105上的时间刻度的位置。其中，表盘105可以是可穿戴设备的实体表盘，也可以是可穿戴设备的显示屏上的虚拟表盘，表盘105的时间刻度的精度可以根据需要进行设置，例如，可以设置为每个分度值为1分钟、5分钟或15分钟等。通过确定物理指针101相对于时间刻度的位置，能够进一步增加物理指针101指示时间的准确性。
38.本公开的一些实施例中，所述物理指针101包括时针1011、分针1012和秒针1013，其中，所述时针1011、所述分针1012和所述秒针1013的长度依次增加且宽度依次降低。设置精度最高的指针为秒针1013，能够增加时间指示的精确度，而且时针1011、分针1012和秒针1013的长度和宽度均存在区别，进而各个物理指针101的磁场强度不同，因此地磁传感器102在采集磁场数据时能够予以区分，从而增加每个物理指针101的位置准确性。
39.在一个示例中，至少一个物理指针101的上表面设有磁屏蔽层。可以在每个物理指针101的上表面均设置磁屏蔽层，例如，在时针1011、分针1012和秒针1013的上表面均设置磁屏蔽层。例如可以在物理指针101的上表面涂覆隔磁材料涂层，以形成磁屏蔽层。磁屏蔽层可以避免物理指针101的磁场影响所在环境内的其它设备，而且还可以避免不同的物理指针101的磁场相互干扰。
40.本公开的一些实施例中，所述可穿戴设备主体内还设有与所述控制器103电连接的计时器，所述计时器用于记录所述物理指针101在转动过程中，所述至少一个地磁传感器102采集到的磁场数据所对应的时间。通过记录磁场数据对应的时间，能够形成磁场数据相对时间的变化曲线，而根据磁场数据的变化可以进一步提高物理指针101的位置准确性，例如采用特定的磁场数据处理算法，根据上述变化曲线得到物理指针101的位置。
41.本公开的一些实施例中，所述可穿戴设备还包括与所述控制器103电连接的指针驱动单元104；所述控制器103用于控制所述指针驱动单元104驱动所述物理指针101转动。指针驱动单元104可以是电机或者马达等，指针驱动单元104可以具有输出轴，输出轴可以与物理指针101连接，输出轴可以输出力矩，且进一步将力矩传递至物理指针101，从驱动物
理指针101转动。通过指针驱动单元104驱动物理指针101转动，能够避免用户手动转动物理指针101，从而进一步提高物理指针101调节的精度和效率，而且指针驱动单元104和地磁传感器102都与控制器103电连接，因此指针驱动单元104可以参照地磁传感器102采集的磁场数据对物理指针101进行驱动，即控制器103可以根据其确定的物理指针101的位置控制指针驱动单元104对物理指针101的驱动，从而完成物理指针101的校准。
42.本公开的一些实施例中，还包括与所述控制器103电连接的时钟单元，所述时钟单元用于记录标准时间；所述控制器103用于基于所述时钟单元记录的标准时间，对所述物理指针101的位置进行校准。控制器103可以根据所述时钟单元记录的标准时间确定物理指针101的目的位置，以及根据所述目标位置和所述电磁传感器102采集的磁场数据，控制所述指针驱动单元104将所述物理指针101驱动至所述目的位置。
43.其中，由于时钟单元可以记录标准时间，因此在指针停止转动一段时间又重新转动后，可以依据时钟单元记录的标准时间作为参考时间，对物理指针101的位置进行校正。物理指针101的目的位置，就是用于表征时钟单元记录的标准时间的位置。控制指针驱动单元104驱动物理指针101时，控制器103可以在物理指针101转动过程中实时获取地磁传感器102采集的磁场数据，并实时确定物理指针101的位置，再比较确定的位置与目的位置是否一致，不一致则继续驱动其运动，一致则停止驱动其运动。物理指针101的位置调整完毕后，会按照正常的转动速度进行转动，以指示时间。
44.在一个示例中，控制器103用于根据所述时钟单元记录的标准时间确定物理指针101的目的位置时，可以根据所述时钟单元记录的标准时间以及所述物理指针101的位置和标准时间之间的映射关系，确定物理指针101的目的位置。
45.在该示例中，每个物理指针101的位置均对应于一个标准时间，因此确定物理指针101的目的位置时，可以将标准时间对应的位置作为目的位置。而物理指针101的位置和标准时间之间的映射关系可以在物理指针101正常运行时(即正常指示时间时)进行学习，例如在物理指针101正常运行时，控制器103还可以用于记录所述物理指针101的位置和标准时间之间的映射关系，也就是控制器103实时确定物理指针101的位置，且实时获取时钟单元记录的标准时间，并将对应的物理指针101的位置和时钟单元记录的标准时间进行记录。
46.本公开的一些实施例中，所述地磁传感器102采集的磁场数据为至少一个方向的磁场数据。不同方向的磁场数据本身以及不同方向的磁场数据间的关系可以进一步作为控制器103确定物理指针101的位置的依据，而且每个方向的磁场数据可以作为一个维度的磁场数据，然后还可以根据多个方向的磁场数据确定总的磁场数据，因此增加了磁场数据的利用方式和据此确定的物理指针101的位置的准确性。
47.在一个示例中，所述地磁传感器102采集的磁场数据为三个方向的磁场数据，其中，所述三个方向两两之间相互垂直。例如，磁场数据可以为x、y和z三个坐标轴上的磁场数据，而x轴可以为表盘中9和3所在的直线，y轴可以为表盘中12和6所在的直线，z轴可以为与表盘垂直的直线，总的磁场数据可以按照下式进行计算得到：
48.t2＝x2 y2 z2；
49.其中，x为地磁传感器102采集到的x轴的磁场强度，y为地磁传感器102采集到的y轴的磁场强度，z为地磁传感器102采集到的z轴的磁场强度，t为总的磁场强度。
50.在如图2所示的实施例中，表盘105外侧设置了时针1011、分针1012和秒针1013，且
表盘105内侧设置了四个地磁传感器1021、1022、1023和1024，时针1011、分针1012和秒针1013是电磁体，因此可以通过通电产生磁场，也可以通过断电关闭磁场。其中，地磁传感器1021、1022、1023和1024均可以采集x、y和z三个坐标轴上的磁场数据，而x轴可以为表盘中9和3所在的直线，y轴可以为表盘中12和6所在的直线，z轴可以为与表盘垂直的直线，总的磁场数据可以按照下式进行计算得到：t2＝x2 y2 z2，其中，x为地磁传感器采集到的x轴的磁场强度，y为地磁传感器采集到的y轴的磁场强度，z为地磁传感器采集到的z轴的磁场强度，t为总的磁场强度。地磁传感器1021采集到的x轴的磁场强度为x1，采集到的y轴的磁场强度为y1，采集到的z轴的磁场强度为z1,总的磁场强度为t1；地磁传感器1022采集到的x轴的磁场强度为x2，采集到的y轴的磁场强度为y2，采集到的z轴的磁场强度为z2,总的磁场强度为t2；地磁传感器1023采集到的x轴的磁场强度为x3，采集到的y轴的磁场强度为y3，采集到的z轴的磁场强度为z3,总的磁场强度为t3；地磁传感器1024采集到的x轴的磁场强度为x4，采集到的y轴的磁场强度为y4，采集到的z轴的磁场强度为z4,总的磁场强度为t4。
51.本实施例中可以依次开启时针1011、分针1012和秒针1013的磁场，以分别供四个地磁传感器1021、1022、1023环绕1024采集并定位。
52.时针1011通电产生磁场，分针1012和秒针1013断电关闭磁场时，四个地磁传感器采集到的磁场数据如下：t1＝t2＜t3＝t4，x3 x4＝0，y3＝y4，控制器103可以根据上述数据关系确定时针1011的位置；进而还可以根据时钟单元的时间确定时针1011的目的位置，并进一步控制指针驱动单元104驱动时针1011至目的位置，从而完成时针1011的校准。
53.分针1012通电产生磁场，时针1011和秒针1013断电关闭磁场时，四个地磁传感器采集到的磁场数据如下：t1＝t2＜t3＝t4，x2 x4＝0，y2 y4＝0，控制器103可以根据上述数据关系确定分针1012的位置；进而还可以根据时钟单元的时间确定分针1012的目的位置，并进一步控制指针驱动单元104驱动分针1012至目的位置，从而完成分针1012的校准。
54.秒针1013通电产生磁场，时针1011和分针1012断电关闭磁场时，四个地磁传感器采集到的磁场数据如下：t1＝t4＜t2＝t3，y2 y3＝0，控制器103可以根据上述数据关系确定秒针1013的位置；进而还可以根据时钟单元的时间确定秒针1013的目的位置，并进一步控制指针驱动单元104驱动秒针1013至目的位置，从而完成秒针1013的校准。
55.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
56.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。