本實用新型涉及可穿戴智能設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種可穿戴設(shè)備及其觸覺反饋系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前智能消費類移動終端電子產(chǎn)品普及程度越來越高，特別是智能手機(jī)、智能手表等市場逐漸成熟，當(dāng)前這類移動終端產(chǎn)品的訊息反饋方式主要有三種：鈴聲、震動和LED燈光，其中鈴聲和震動是最為傳統(tǒng)和成熟的方案，市場上大多移動終端都具備這兩種模式，LED燈光模式比較少見，該種模式觀賞性居多，實用價值低，因其只能通過視覺直觀得到反饋，在很多場合并不適合使用，如公眾場合；鈴聲的固有缺陷眾所周知，其不適合需要保持安靜的公共場合，如圖書館、課室、會議室等；震動功能雖能解決部分鈴聲的噪音問題，但震動也不完全是沒有聲音，其本身是由高速轉(zhuǎn)動的偏心馬達(dá)電機(jī)產(chǎn)生的偏心震動，還是有一定聲音，如當(dāng)設(shè)備接觸桌面則震動聲音非常明顯，而放在手提袋或包中又不容易聽到，容易漏接訊息，其次作為震動發(fā)生源的直流偏心電機(jī)馬達(dá)，目前為止市面上此種偏心電機(jī)馬達(dá)最小尺寸也在8mm*3mm左右，占用空間比較明顯，由于手機(jī)的絕對空間尺寸還比較大，負(fù)面效應(yīng)不明顯，但智能穿戴設(shè)備如智能手表則由于空間布局大大縮小，偏心電機(jī)的占用空間就顯得比較大，導(dǎo)致電池的安放受到大大限制，在本身當(dāng)前電子產(chǎn)品的續(xù)航能力普遍不令人滿意的情況下，偏心電機(jī)馬達(dá)又?jǐn)D占了電池的布局空間，從而使得智能穿戴設(shè)備的續(xù)航能力受到限制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出一種可穿戴設(shè)備及其觸覺反饋系統(tǒng)，可以實現(xiàn)提醒功能和電灸功能，其中作為提醒功能不會讓用戶漏接到提醒，也不會影響他人，而且該觸覺反饋系統(tǒng)的占用空間小，為智能可穿戴設(shè)備的電池預(yù)留較大空間，提高其續(xù)航能力。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

本實用新型公開了一種可穿戴設(shè)備的觸覺反饋系統(tǒng)，包括通信模塊、電壓脈沖電路模塊和兩個電極模塊，所述通信模塊連接所述電壓脈沖電路模塊，兩個所述電極模塊分別與所述電壓脈沖電路模塊連接，所述通信模塊用于接收信號并傳遞所述信號給所述電壓脈沖電路模塊，所述電壓脈沖電路模塊用于在接收到所述信號時產(chǎn)生電壓脈沖并通過兩個所述電極模塊傳導(dǎo)，兩個所述電極模塊的至少部分暴露在所述可穿戴設(shè)備的外部。

優(yōu)選地，兩個所述電極模塊中的至少一個為移動電極模塊。

優(yōu)選地，所述電壓脈沖電路模塊還用于讀取兩個所述電極模塊之間的脈沖電流值，并將所述脈沖電流值傳輸給所述通信模塊，所述通信模塊還用于將所述脈沖電流值傳輸給所述可穿戴設(shè)備或外接電子設(shè)備。

優(yōu)選地，所述觸覺反饋系統(tǒng)還包括存儲模塊，所述存儲模塊連接所述電壓脈沖電路模塊和所述通信模塊，用于存儲所述脈沖電流值并將所述脈沖電流值傳輸給所述通信模塊。

優(yōu)選地，兩個所述電極模塊是半徑不等的同心圓結(jié)構(gòu)或相互平行的圓環(huán)結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述通信模塊是有線通信模塊或無線通信模塊，所述無線通信模塊是藍(lán)牙模塊、WIFI模塊、GPS模塊中的一種。

本實用新型還公開了一種可穿戴設(shè)備，包括電源模塊和上述的觸覺反饋系統(tǒng)，所述電源模塊連接所述觸覺反饋系統(tǒng)以用于給所述觸覺反饋系統(tǒng)供電。

優(yōu)選地，所述可穿戴設(shè)備包括軟件控制模塊，所述軟件控制模塊與所述通信模塊通訊連接。

優(yōu)選地，所述可穿戴設(shè)備是手環(huán)、手帶、手表或戒指。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于：本實用新型提出的可穿戴設(shè)備及其觸覺反饋系統(tǒng)，通過脈沖電路模塊作用于兩個電極模塊，兩個電極模塊至少部分暴露在外分別與人體接觸，可以實現(xiàn)提醒功能和電灸功能，其中作為提醒功能不會讓用戶漏接到提醒，也不會影響他人，可以滿足公眾場合的提醒，避免鈴聲的噪音；而且該觸覺反饋系統(tǒng)的占用空間小，為智能可穿戴設(shè)備的電池預(yù)留較大空間，提高其續(xù)航能力。

在進(jìn)一步的方案中，至少有一個電極模塊為可移動的電極模塊，可以實現(xiàn)對身體不同部位進(jìn)行電灸的功能；另外還可以通過電壓脈沖電路模塊讀取兩個電極模塊之間的脈沖電流值，并通過通信模塊傳輸給可穿戴設(shè)備或外接電子設(shè)備，同時結(jié)合可移動的電極模塊，可以讀取身體不同部位的脈沖電流值，從而可以通過該可穿戴設(shè)備及其觸覺反饋系統(tǒng)實現(xiàn)人體穴位位置的探測及穴位健康狀況的監(jiān)測，并可建立基于穴位健康的數(shù)據(jù)庫，為用戶的健康狀況提供參考數(shù)據(jù)。更優(yōu)選的方案，觸覺反饋系統(tǒng)還包括存儲模塊，可以存儲該數(shù)據(jù)，用戶可以先將數(shù)據(jù)存儲在存儲模塊中，再階段性地是將數(shù)據(jù)上傳至外接電子設(shè)備，而無需實時與外接電子設(shè)備連接。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例一的可穿戴設(shè)備的觸覺反饋系統(tǒng)的模塊示意圖；

圖2是本實用新型實施例二的可穿戴設(shè)備的觸覺反饋系統(tǒng)的模塊示意圖；

圖3是本實用新型實例一的智能手表的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型實例二的智能手帶的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實用新型實例三的智能手環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面對照附圖并結(jié)合優(yōu)選的實施方式對本實用新型作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，本實用新型實施例一的可穿戴設(shè)備的觸覺反饋系統(tǒng)1的模塊示意圖，觸覺反饋系統(tǒng)1包括通信模塊11、電壓脈沖電路模塊12、兩個電極模塊13和14，通信模塊11連接電壓脈沖電路模塊12，兩個電極模塊13和14分別與電壓脈沖電路模塊12連接，通信模塊11用于接收軟件控制模塊21的信號并傳遞該信號給電壓脈沖電路模塊12，電壓脈沖電路模塊12用在接收到信號時產(chǎn)生電壓脈沖并通過兩個電極模塊13和14傳導(dǎo)，兩個電極模塊13和14至少部分暴露在可穿戴設(shè)備的外部，以便使得兩個電極模塊13和14分別可以與人體接觸形成回路，使得電壓脈沖可以作用于人體。

其中軟件控制模塊21可以是可穿戴設(shè)備的或者是外接電子設(shè)備的，當(dāng)軟件控制模塊21是可穿戴設(shè)備的，通信模塊11可以采用有線通信模塊，與軟件控制模塊21是通過有線連接；當(dāng)軟件控制模塊21是外接電子設(shè)備的，通信模塊11需采用無線通信模塊，與軟件控制模塊21是通過無線連接，無線通信模塊為藍(lán)牙模塊、WIFI模塊、GPS模塊中的一種。

在一些實施例中，兩個電極模塊13和14可以均為固定電極模塊；在另一些實施例中，兩個電極模塊13和14中至少一個為可移動的電極模塊，即兩個電極模塊13和14可以均為移動電極模塊，也可以其中之一為固定電極模塊，另一個為移動電極模塊；而移動電極模塊可以通過電極插座與電壓脈沖電路模塊連接。

通過如圖1所示的可穿戴設(shè)備的觸覺反饋系統(tǒng)1，可以實現(xiàn)被動觸覺反饋和主動觸覺反饋。其中被動觸覺反饋是當(dāng)可穿戴設(shè)備或外接電子設(shè)備接到電話或信息時，通過軟件控制模塊21發(fā)出信號給通信模塊11以控制電壓脈沖電路模塊12產(chǎn)生對應(yīng)的電壓脈沖通過兩個電極模塊13和14作用于皮膚上，使人體感應(yīng)到對應(yīng)的訊息，從而達(dá)到提醒的功能，即為被動觸覺反饋。主動觸覺反饋是通過軟件控制模塊21設(shè)置人為啟動電壓脈沖電路模塊12，產(chǎn)生一定頻率和電壓的信號作用于人體皮膚上，一方面可以對人體進(jìn)行電灸，另一方面通過公式I＝U/R，兩個電極模塊13和14將實時測得的電流數(shù)據(jù)反饋給電壓脈沖電路模塊12，再通過電壓脈沖電路模塊12將電流數(shù)據(jù)反饋給通信模塊11，以反饋回可穿戴設(shè)備或外接電子設(shè)備的軟件控制模塊21，用戶通過軟件控制模塊21可以獲知兩個電極模塊13和14實時測得的電流數(shù)據(jù)；而基于人體不同部位，尤其是人體穴位與其他非穴位處的電阻差異很大(穴位處電阻偏小)，其中兩個電極模塊13和14可以將其中一個電極模塊固定在皮膚某處，另一個電極模塊可在其他皮膚上移動，當(dāng)電流陡然增大時，此時移動的電極模塊所在的位置即為某個穴位，從而可以準(zhǔn)確找出人體的多出穴位，并可以在軟件控制模塊21建立穴位電流數(shù)據(jù)庫，以通過多次測量某處穴位的電流數(shù)據(jù)，統(tǒng)計處穴位正常電流值大小波動范圍，當(dāng)某次實測數(shù)據(jù)超出正常波動范圍，則可能說明該處穴位對應(yīng)的身體狀況出現(xiàn)了異常，可提醒用戶及時到醫(yī)院進(jìn)一步查明原因，即通過該觸覺反饋系統(tǒng)可以建立基于穴位健康的數(shù)據(jù)庫，為用戶的健康狀況提供參考數(shù)據(jù)。

需要說明的是，本實施例中的兩個電極模塊13和14分別為正極和負(fù)極，需同時接觸人體皮膚，但兩極不能有直接接觸，否則造成短路，為電壓脈沖電路模塊12產(chǎn)生的脈沖電壓作用于人體皮膚的終端媒介，一般為金屬材質(zhì)，其形狀需根據(jù)實際情況作調(diào)整，與皮膚接觸處可為點狀，線狀，面狀甚至無規(guī)則形狀。電壓脈沖電路模塊12受軟件控制模塊21的信號驅(qū)使產(chǎn)生一個脈沖電壓，其頻率和強(qiáng)度可通過軟件控制模塊21設(shè)置，頻率可作為不同訊息關(guān)聯(lián)，如低頻代表電話、高頻代表短信等，電壓強(qiáng)度可調(diào)是為了方便不同的人對電壓強(qiáng)度的敏感程度不同而設(shè)。通信模塊11可以是有線通信模塊和無線通信模塊，如軟件控制模塊21就在可穿戴設(shè)備上，則采用有線通信模塊就可以，如軟件控制模塊21在外界電子設(shè)備上，則需采用無線通信模塊，而無線通信模塊可以是藍(lán)牙、WIFI、GPS中的任一種。軟件控制模塊21是安裝于可穿戴設(shè)備或外接電子設(shè)備上的APP軟件，通過該軟件可視化設(shè)置脈沖電壓的強(qiáng)度和頻率對應(yīng)的含義，如電話提醒或短信提醒等，還可設(shè)置算法通過電壓值和皮膚電阻值得出對應(yīng)的電流，可直觀實時顯示電流數(shù)值。

其中可穿戴設(shè)備可以是手環(huán)、手帶、手表或戒指，當(dāng)可穿戴設(shè)備是智能手表時，可以在可穿戴設(shè)備中設(shè)置軟件控制模塊21；外接電子設(shè)備可以是智能手機(jī)、移動電腦等。

如圖2所示，是本實用新型實施例二的可穿戴設(shè)備的觸覺反饋系統(tǒng)1的模塊示意圖，本實施例與實施例一的區(qū)別僅在于，觸覺反饋系統(tǒng)1還包括存儲模塊15，存儲模塊15連接電壓膜脈沖電路模塊12和通信模塊11，存儲模塊15可以在觸覺反饋系統(tǒng)1執(zhí)行主動觸覺反饋時存儲電壓脈沖電路模塊12的電流數(shù)據(jù)，并在通信模塊11與外接電子設(shè)備通信連接時將該電流數(shù)據(jù)傳輸給通信模塊11，以使通信模塊11將電流數(shù)據(jù)傳輸給外接電子設(shè)備，而無需每次檢測時都實時傳輸數(shù)據(jù)。

下述結(jié)合具體實例來對本實用新型的可穿戴設(shè)備及其觸覺反饋系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。

實例一：智能手表

如圖3所示，首先一對正負(fù)電極31和32設(shè)計在智能手表3的后蓋33上，為保證一對電極能時刻與手腕皮膚保持有接觸，電極31和32的形狀設(shè)計為半徑不等的同心圓結(jié)構(gòu)(也可根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的智能手表外形及后蓋而設(shè)計對應(yīng)的結(jié)構(gòu)匹配的電極)，即在360度范圍上都存在與皮膚接觸可能性，智能手表3內(nèi)部還設(shè)有電源模塊(圖中未示)，電源模塊可以用于給智能手表內(nèi)的觸覺反饋系統(tǒng)供電。

如果智能手表本身不具備通話功能，則其可作為智能手機(jī)4的訊息提醒終端，需在智能手表3和智能手機(jī)4之間通過通信模塊(圖中未示)建立無線通信連接；首先在智能手機(jī)4的控制軟件APP中設(shè)置好每個人的可承受脈沖電壓(由于不同人之間承受電壓的幅度有比較大的差異，故需有此項電壓調(diào)整設(shè)置功能)，再設(shè)置頻率A代表來電提醒，頻率B代表信息提醒，以此類推，設(shè)置完畢后，如有電話進(jìn)入，則通過通信模塊建立無線通信連接，智能手表3的通信模塊將信號傳遞給電壓脈沖電路模塊(圖中未示)，產(chǎn)生對應(yīng)頻率A的電壓脈沖，通過一對接觸皮膚的電極31和32使人感覺到刺激，從而知悉電話來電或有信息進(jìn)來。

如果智能手表本身具有通話功能，則不需額外的無線通信模塊，只需將電壓脈沖電路模塊集成于智能手表的主板上即可，控制軟件APP也將安裝于智能手表3的操作系統(tǒng)，通過控制軟件對脈沖進(jìn)行設(shè)置，達(dá)到預(yù)定提醒效果。采用本實用新型的觸覺反饋系統(tǒng)之后，如果為了節(jié)省智能手表3的內(nèi)部空間，可取消內(nèi)部偏心震動馬達(dá)，即取消震動功能，完全以電脈沖刺激替代震動提醒功能，從而可以為智能手表3的電池模塊預(yù)留較大空間，提高其續(xù)航能力。

實例二：智能手帶

如圖4所示，該智能手帶5可作為智能手機(jī)6訊息的提醒終端作用，電源模塊51連接觸覺反饋系統(tǒng)，電源模塊51可以采用3.7V紐扣電池以最大化減少其體積；觸覺反饋系統(tǒng)包括藍(lán)牙模塊52、電壓脈沖電路模塊53、正電極54和負(fù)電極55，藍(lán)牙模塊52連接電壓脈沖電路模塊53，電壓脈沖電路模塊53連接正電極54和負(fù)電極55，其中正電極54和負(fù)電極55設(shè)計為相互平行的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，正電極54和負(fù)電極55作成環(huán)狀環(huán)繞手帶，增加接觸皮膚的可靠性。

首先智能手帶5需與智能手機(jī)6進(jìn)行無線連接，再在智能手機(jī)6的控制軟件APP中設(shè)置可承受電壓以及脈沖頻率對應(yīng)的提醒模式(電話、短信、微信等)，當(dāng)智能手機(jī)6有電話進(jìn)入時，藍(lán)牙模塊52接收到信號并將信號傳遞給電壓脈沖電路模塊53以產(chǎn)生電壓脈沖，電壓脈沖通過正電極54和負(fù)電極55作用于人體皮膚上，從而達(dá)到提醒功能。

智能手帶的材質(zhì)可以是多種，塑膠、金屬或陶瓷，其中如果采用金屬材質(zhì)，需要對電極做好防止正負(fù)電極短路措施，如果采用塑膠或陶瓷材質(zhì)，則設(shè)計彈性較大。如果將智能手帶設(shè)計為彈性的塑膠材質(zhì)，并且在智能手機(jī)的控制軟件APP中人為設(shè)置開與關(guān)，無需電話或短信激發(fā)，則可以作為電灸手帶使用，此時將智能手帶穿戴于手腕、胳膊或身體其他位置，啟動后通過電極脈沖對接觸位置的皮膚進(jìn)行脈沖電擊刺激，能達(dá)到刺激血液循環(huán)、提神醒腦、舒緩放松的功效。

實例三：智能手環(huán)

如圖5所示，智能手環(huán)7的結(jié)構(gòu)與智能手帶5的結(jié)構(gòu)基本相同，區(qū)別之處僅在于，智能手環(huán)7的一對電極分為固定電極71和移動電極72，其中移動電極72通過伸縮導(dǎo)線73、電極插頭74與電極插座75相連對接。當(dāng)無需檢測穴位時，其功能就是被動觸覺反饋模式，電極插座75可作為固定電極使用，起到反饋作用；而當(dāng)有穴位檢測需求時，將電極插頭74插入到電極插座75中，首先將智能手環(huán)佩戴好在身體的某一位置，盡量不要移動，再手持移動電極72滑動接觸皮膚的其他位置，當(dāng)智能手機(jī)8的控制軟件APP中顯示動態(tài)脈沖電流值突然增大時，說明目前移動電極72接觸的位置是身體的某處穴位。通過該智能手環(huán)7可定期檢測同一穴位處的電流值，建立基于穴位健康的數(shù)據(jù)庫，為用戶的健康狀況提供參考數(shù)據(jù)。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型的保護(hù)范圍。