开关单元以及包括开关单元的智能手套的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种开关单元（100），包括开关单元框架（50）、开关组件（10）；所述开关单元框架（50）设置有收容空间，所述开关组件（10）包括装配的印刷电路板（20）、电子开关（30）、线束（40）；所述电子开关（30）与所述线束（40）设置在所述装配的印刷电路板（20）上；所述开关组件（10）容纳于所述开关单元框架（50）的所述的收容空间中；所述电子开关（30）与所述开关单元框架（50）之间设置有空隙。本开关单元（100）结构简单、体积小、重量轻、放水且不易误操作。本实用新型还提供了一种包含开关单元（100）的智能手套（200），智能手套（200）可以让用户能够设定手势识别的起始点与终止点，使得手势识别的准确率更高；减少了冗余数据的处理量，降低了软件系统的处理负荷，提高了智能手套（200）的整体性能。
【专利说明】
开关单元以及包括开关单元的智能手套
技术领域
[0001]本实用新型涉及智能穿戴设备技术领域，特别地涉及一种用于智能穿戴设备的开关单元、以及相应的智能穿戴设备。
【背景技术】
[0002]随着科技的不断发展，智能穿戴设备逐渐成为当今发展的热点领域。智能穿戴设备是指应用计算机技术、传感器技术以及通讯技术对日常穿戴设备进行智能化设计，开发出可以穿戴的设备的总称。目前常见的如智能手环、智能眼镜、智能手表等。通过这些智能穿戴设备，可以实现采集并监控人体生理数据，提示用户健康状况;便捷获取以及通过互联网交换信息，实现更方便的沟通等效果。
[0003]智能手套是一种新兴的智能穿戴设备，主要用于手势识别，例如为聋哑人提供手语识别，协助与普通人的沟通;或者通过识别手势，实现对于其它电子设备的操作例如操作电话，进行各类设计活动等。
[0004]常见的智能手套主要由手套本体、电路板以及传感器组成。通过在智能手套中与手指指骨对应的位置处放置的方位角传感器，测量各节指骨的方位角发送给用于数据处理的中央计算机。中央计算机根据测量的数据计算出各相邻的指骨之间的弯曲角，以及与掌骨相邻的最后一节指骨和掌骨之间的弯曲角。根据弯曲角信息来识别用户的手势。
[0005]但是，目前并未考虑到使用智能手套识别用户手势的起始与间隔的问题，这样会导致识别准确率不高，以及产生无效的数据量。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种方案，以减少或解决现有技术的缺陷和/或问题。
[0007]根据本实用新型的第一方面，上述目的通过提供一种开关单元(100)来实现，开关单元(100)包括开关单元框架(50)、开关组件(10);所述开关单元框架(50)设置有收容空间，所述开关组件(10)包括装配的印刷电路板(20)、电子开关(30)、线束(40);所述电子开关(30)与所述线束(40)设置在所述装配的印刷电路板(20)上;所述开关组件(10)容纳于所述开关单元框架(50)的收容空间中；所述电子开关(30)与所述开关单元框架(50)之间设置有空隙。
[0008]优选地，所述开关单元框架(50)包括第一腔体(A)和第二腔体(B)，所述第一腔体(A)用于容纳电子开关(30)，所述第二腔体(B)低于所述第一腔体(A);所述第二腔体(B)与所述第一腔体(A)连通;所述第二腔体(B)用于容纳设置在所述装配的印刷电路板(20)上的线束(40)。
[0009]优选地，所述开关单元框架(50)包括第三腔体(C)，所述第三腔体(C)设置在所述第一腔体(A)或者所述第一腔体(A)与所述第二腔体(B)的下方，与所述第一腔体(A)和/或第一腔体(A)与第二腔体(B)连通;所述第三腔体(C)用于容纳所述装配的印刷电路板(20)。
[0010]优选地，所述第三腔体(C)的沿着所述开关单元框架(50)的内侧壁上设置有固定部，所述固定部用于夹持固定所述装配的印刷电路板(20)。
[0011 ]优选地，所述开关单元框架(50)的内侧壁上还包括有向所述第三腔体延伸的缺口(80);所述线束(40)由所述缺口(80)引出;所述线束(40)连接至智能穿戴设备的控制单元。
[0012]优选地，使用密封胶密封所述开关单元框架(50)与开关组件(10)的连接处。
[0013]优选地，在所述第二腔体内使用密封胶密封所述设置在所述装配的印刷电路板(20)上的所述线束(40)。
[0014]本实用新型的另外一个目的是提供一种与现有技术相比较可以提手势识别准确度和识别效率的智能手套。
[0015]根据本实用新型的第二方面，提供了一种智能手套(200)，包括控制单元(400)，还包括权利要求1-7中任意一项所述的开关单元(100)，所述开关单元(100)连接至所述控制单元(400)。
[0016]优选地，所述开关单元(100)通过缝合、粘接、过孔连接的方式固定于所述智能手套(200)。
[0017]优选地，所述开关单元(100)固定设置在智能手套(200)的食指上靠近虎口的位置。
[0018]根据本实用新型提供的开关单元(100)与智能手套(200)，阶梯状的框架结构使得开关单元(100)具备良好的手感，不易误操作;此外体积小、重量轻以及具备防水功能，并且能够适应于固定在不同材质上，容易实现电气连接。使用根据本实用新型的智能手套(200),使得用户能够设定手势识别的起始点与终止点，使得手势识别的准确率更高；也使得传感器采集数据更加有针对性，减少了冗余数据的处理量，降低了软件系统的处理负荷，提高了智能手套200的整体性能。
【附图说明】
[0019]从结合下述附图给出的对本实用新型优选实施例的描述中，本领域内的技术人员能够更好地理解本实用新型的上述和其它特征和优势，其中:
[0020]图1示出了根据本实用新型的智能手套的立体示意图；
[0021]图2示出了根据本实用新型的智能手套的各组件的示意图；
[0022]图3示出了根据本实用新型的开关单元的各组件的示意图；
[0023]图4示出了根据本实用新型的开关单元的剖面结构示意图；
[0024]图5示出了根据本实用新型的开关单元的仰视示意图；以及
[0025]图6示出了根据本实用新型的开关单元的俯视示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面将参照附图更详细地描述本实用新型公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以多种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0027]根据本实用新型的智能手套总体上包括手套本体、传感器组件以及开关单元。传感器组件包裹于手套本体中，用于识别手势;开关单元适于固定设置到手套本体上，用于控制使能智能手套。
[0028]图1和图2示出了依据本实用新型一实施方式的智能手套200的立体示意图与组件示意图。智能手套200首先包括手套本体300、控制盒400、传感器组件500和开关单元100。
[0029]传感器组件500设置在手套本体300中，传感器组件500包括:柔性电路板700、传感器800和线束600。其中柔性电路板700设置为大致人手的形状，包括掌部及手指部分;传感器800设置在柔性电路板700上。根据实际使用的场景和不同精确度的要求，传感器800可以设置在柔性电路板700上对应于例如手指指骨和/或关节的位置。传感器800优选地为:方位角传感器、加速度传感器。柔性电路板700还汇集到线束600，线束600连接至控制盒400。
[0030]传感器组件500和手套本体300还可以通过例如:缝合、包胶、包裹等方式固定在一起。手套本体300的材质根据智能手套200适用的场景可以选择例如:织物材料、橡胶材料等硬质或者软质材料或者这些材料的组合。手套本体300可以为单层、双层或者多层材质。当手套本体300是双层或者多层材质时，传感器组件500可以被包裹在双层或者多层材质中。
[0031]控制盒400优选地设置于手套本体300的手背部，控制盒400可以通过例如缝合、粘贝占、钮扣连接、包裹等方式固定在手套本体300的手背部。控制盒400用于接收并处理各传感器800测量到的物理量以及经转化后的电信号，并据此识别用户操作的手势。同时将手势数据传送至外围设备，例如显示器。
[0032]开关单元100通过线束600连接至控制盒40，用于使能智能手套200进行手势识别。当开关单元100设置为允许时，智能手套200开始进行数据的采集与手势识别；当开关单元100设置为禁止时，智能手套200停止数据采集与手势识别。采用开关单元100，使得在使用智能手套200进行手势识别时能够设定手势识别的起始点与终止点，使得手势识别的准确率更高；因为设置有手势识别的起始点，传感器800采集数据也更加有针对性，减少了冗余数据处理量。开关单元100优选地被固定设置在智能手套200食指上靠近虎口的部位，方便单手拇指操作开关单元100，并且不影响智能手套200的正常使用，同时装配过程中也较为便捷。
[0033]下面参考附图详细描述根据本实用新型的开关单元100。
[0034]图3-6示出开关单元100的优选实施例中，开关单元100包括开关单元框架50和开关组件10。开关组件10收纳于开关单元框架50中。开关单元框架50被固定设置到手套本体300上，例如，开关单元框架50被固定设置到手套本体300食指上靠近拇指的部位。本领域技术人员应当了解，根据使用场景和目的的不同，开关单元框架50也可以被固定设置在手套本体300的任何合适的位置。根据手套本体300材质的不同，开关单元框架50可以通过例如:缝合、钮扣等方式与手套本体300材质进行固定。
[0035]开关组件10包括:装配的印刷电路板20(Printed Circuit Board Assembly ,PCBA)、电子开关30和线束40。电子开关30设置在装配的印刷电路板20上，通过按压电子开关30实现电路的通断，进而实现开关的功能。电子开关30可以是本领域内已知的任何类型电子开关，例如:薄膜开关。线束40焊接固定在装配的印刷电路板20上，线束40连接至线束600，并通过线束600连接至控制盒400。
[0036]开关单元框架50用于容纳开关组件10，开关单元框架50可以由橡胶、硅胶、塑料等容易产生形变的材料或者其组合构成，优选地为橡胶。
[0037]本领域技术人员应该知晓，根据开关组件100的性构和形状可以设置不同数量的突出部，其内形成收容空间。例如如图6所示形成第一突出部103、第二突出部104以及第三突出部105。具体地，开关单元框架50大体为长方体形状，包括基座90，基座90内设置有收容空间，用于容纳开关组件10。第一突出部103自基座90向上突出形成第一腔体A，用于容纳电子开关30;优选地，第一突出部103的顶部还设置有向第一空腔凸出的凸出部101;进一步的，第二突出部104自基座90向上突出形成第二腔体B。第二突出部104与第一突出部103相邻且第二突出部104低于第一突出部103。并且第一腔体A与第二腔体B相通，形成阶梯状的内部腔体结构。第二腔体B优选地用于容纳焊接固定在装配的印刷电路板20上的线束40;更进一步的，开关单元框架50还可以包括自基座90向上突出的第三突出部105，第三突出部105位于第一突出部103或者第一突出部103与第二突出部104下方。第三突出部105与基座90之间形成第三腔体C，用于容纳装配的印刷电路板20。
[0038]为了更好的容纳装配的印刷电路板20，还可以在第三腔体C的内侧壁上设置固定部102。优选地，如图3所示，固定部为沿着第三腔体C的内侧壁向腔体突出的定位挡块102。优选地，例如本实施方式中，在第三腔体C的三个侧壁上各设置一对定位挡块102，用于从三个方向卡位装配的印刷电路板20，达到固定装配的印刷电路板20的效果。
[0039]开关单元框架50的基座90上还设置有供线束40通过的缺口 80，优选地，该缺口 80被设置为由开关单元框架50的基座90向第三腔体C内伸出。
[0040]如图4所示，开关单元框架50和开关组件10经过装配形成开关单元100。第三腔体C内侧壁上的定位挡块102卡扣印刷电路板20，将装配的印刷电路板20固定在第三腔体C中；焊接固定在装配的印刷电路板20上的线束40容纳于第二腔体B中；设置在装配的印刷电路板20上的电子开关30容纳于第一腔体A中。优选地，装配的印刷电路板20的底面与开关单元框架50基座90的底面平齐。优选地，电子开关30的上表面与凸出部101的下表面之间设置有一空隙。当用户按压开关单元框架50的第一突出部103顶部时，第一突出部103向下产生形变，使得电子开关30的上表面与凸出部101的下表面接触。电子开关30受到由第一突出部103传递来的按压力也向下运动，实现电路的导通。
[0041 ]焊接固定在装配的印刷电路板20上的线束40由缺口 80引出，连接到线束600，并通过线束600连接到智能手套200的控制盒400。
[0042]在开关单元100装配完成后，还可以使用密封胶60涂抹在装配的印刷电路板20与第三腔体C的内侧壁接合处(包括定位挡块和涂抹在装配的印刷电路板20的接合处)进行机械粘接实现密封。进一步的，还可以使用使用密封胶60涂抹在线束40在装配的印刷电路板20的焊接处进行机械粘接实现密封。这样使得容纳于第一腔体A内的电子开关30完全密封。
[0043]开关单元100固定设置于智能手套200的手套本体300上，手套本体300的材质根据智能手套200适用的场景可以选择例如:织物材料、橡胶材料等硬质或者软质材料或者这些材料的组合。根据不同的手套本体300材料，开关单元100以缝合、粘贴、包裹、过孔连接、钮扣连接等方式或者其组合固定在智能手套200的手套本体300上。例如:开关单元100通过设置在开关单元框架50上的缝纫线孔70，被缝合固定到手套本体300上。优选地，缝纫线孔70围绕地设置在开关单元框架50的基座90表面上;优选地，缝纫线孔70围绕地设置在基座90的凹部106表面上。
[0044]优选地，在开关单元100固定设置在智能手套200的手套本体300上时，手套本体300留出容纳开关单元100引出的线束40的空隙，线束40穿过并伸入手套本体300，连接到线束600并通过线束600连接至智能手套200的控制盒400。
[0045]本实用新型的开关单元100，阶梯状的框架结构使得开关单元100具备良好的手感，不易误操作;此外体积小、重量轻以及具备防水功能，并且能够适应于固定在不同材质上，容易实现电气连接。
[0046]使用设置有开关单元100的智能手套200，使得用户能够设定手势识别的起始点与终止点，使得手势识别的准确率更高；同时设置手势识别的起始点与终止点，也使得传感器800采集数据更加有针对性，减少了冗余数据的处理量，降低了软件系统的处理负荷，提高了智能手套200的整体性能。同时也提高了用户使用智能手套200的用户体验与满意度。
[0047]上面针对图中示出的实施例进行了详细描述，但本领域内的技术人员应了解本实用新型不限于上面描述和图中示出的细节。相反，在不偏离本实用新型的实质和范围的情况下，可以对上述结构细节做出任何修改和等效替代。例如，开关单元所应用的不同智能穿戴设备、开关单元设置的位置以及具体的结构等细节都可以根据实际需要进行修改。
【主权项】
1.一种开关单元(100)，其特征在于，包括开关单元框架(50)、开关组件(10);所述开关单元框架(50)设置有收容空间，所述开关组件(10)包括装配的印刷电路板(20)、电子开关(30)、线束(40);所述电子开关(30)与所述线束(40)设置在所述装配的印刷电路板(20)上；所述开关组件(10)容纳于所述开关单元框架(50)的收容空间中；所述电子开关(30)与所述开关单元框架(50)之间设置有空隙。2.根据权利要求1所述的开关单元(100)，其特征在于，所述开关单元框架(50)包括第一腔体(A)和第二腔体(B)，所述第一腔体(A)用于容纳电子开关(30)，所述第二腔体(B)低于所述第一腔体(A);所述第二腔体(B)与所述第一腔体(A)连通;所述第二腔体(B)用于容纳设置在所述装配的印刷电路板(20)上的线束(40)。3.根据权利要求2所述的开关单元(100)，其特征在于，所述开关单元框架(50)包括第三腔体(C)，所述第三腔体(C)设置在所述第一腔体(A)或者所述第一腔体(A)与所述第二腔体(B)的下方，与所述第一腔体(A)和/或第一腔体(A)与第二腔体(B)连通;所述第三腔体(C)用于容纳所述装配的印刷电路板(20)。4.根据权利要求3所述的开关单元(100)，其特征在于，所述第三腔体(C)的沿着所述开关单元框架(50)的内侧壁上设置有固定部，所述固定部用于夹持固定所述装配的印刷电路板(20)ο5.根据权利要求4所述的开关单元(100)，其特征在于，所述开关单元框架(50)的内侧壁上还包括有向所述第三腔体延伸的缺口(80);所述线束(40)由所述缺口(80)引出；所述线束(40)连接至智能穿戴设备的控制单元。6.根据权利要求2至5任意一项所述的开关单元(100)，其特征在于，使用密封胶密封所述开关单元框架(50)与开关组件(10)的连接处。7.根据权利要求6所述的开关单元(100)，其特征在于，在所述第二腔体内使用密封胶密封所述设置在所述装配的印刷电路板(20)上的所述线束(40)。8.—种智能手套(200)，包括控制单元(400)，其特征在于，还包括权利要求1-7中任意一项所述的开关单元(100)，所述开关单元(100)连接至所述控制单元(400)。9.根据权利要求8所述的智能手套(200)，其特征在于，所述开关单元(100)通过缝合、粘接、过孔连接的方式固定于所述智能手套(200)。10.根据权利要求9所述的智能手套(200)，其特征在于，所述开关单元(100)固定设置在智能手套(200)的食指上靠近虎口的位置。
【文档编号】A41D19/015GK205585376SQ201521123221
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】黄慧旎, 宋恩亮, 叶晓睿, 张兴朝, 姜小花
【申请人】博世汽车部件(苏州)有限公司, 博世（上海）智能科技有限公司