可穿戴设备的制作方法

本发明涉及一种可穿戴设备。

背景技术：

可穿戴设备是可以作为附件穿戴在身体上的设备。在可穿戴设备的领域中，将设备固定到用户身体的连接结构通常包括用于环绕用户身体的一部分的环，并且通过使用连接结构该环是选择性地可打开的或者(永久地)闭合的。

可打开的连接结构连接设备的两个部分，当设备未被佩戴时，这两个部分通常不会被连接。开放结构的一个例子是带子的两端通过连接带扣连接。带可以由柔性材料形成，例如皮革，其在长时间内可以舒适地穿戴。然而，在使用中带扣可能难以使用，因为它们需要双手来操作。

闭合连接结构形成(永久)闭合的环，但是一些允许环的周长变化以允许用户将设备戴上，使得设备可以被穿戴。闭合连接结构的例子包括手镯、具有蝴蝶扣的环和由弹性材料形成的环。

手镯是固定尺寸的环，使用者的手腕必须通过它被施力。手镯直径可以大约为使用者手掌的宽度，因此手镯可能难以戴上，但是它们在手腕上保持松弛。

蝴蝶扣通常用于连接不锈钢表带上的链节。然而，它们具有复杂的结构，并且在不使用专门工具的情况下难以调节带扣的长度。

由弹性材料例如弹性橡胶带形成的环与使用者的身体部位相一致。然而，它们的弹性随着时间降低，并且它们可能穿着不舒适。因此，弹性材料不适合于可穿戴设备的长期使用。此外，它们不容易与柔性材料的覆盖层相容，该柔性材料的覆盖层在环的周长变化时不具有足够的弹性以拉伸。例如，皮革不能伸展到这种程度。

因此，期望具有更合适的可穿戴设备，尤其是用于延长使用的可穿戴设备。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种腕戴式设备，其直接用一只手佩戴并且可容易地调节以适应不同的身体部位尺寸。此外，本发明的目的在于提供一种在径向方向上具有相对细长轮廓的腕戴式设备。

根据本发明的第一方面，提供了一种具有连续环形式的腕戴式设备。该设备包括多个细长链节，每个链节包括至少一个磁体，链节被连接以形成链条，相邻链节可围绕相对于所述环基本上径向的枢转轴线相对于彼此枢转。相邻链节的磁体具有相应的定位和极性，以在该对相邻链节处于并排布置时在该对相邻链节之间提供吸引力，由此链节链条具有第一构造和第二构造，在第一构造中，链节通过吸引力保持在并排布置，在第二构造中，链条的长度大于第一构造。

磁体可以由皮革或合成皮革的覆盖层围绕。覆盖层可以是单个连续套筒，磁体位于该套筒内。当链节链条处于第二延伸构造时，套筒延伸成使得相邻磁体的相反磁极间隔开。当链节链条处于第一缩短构造时，套管是折叠的，使得相邻磁体的相反磁极紧密靠近，从而将链条保持在第一构造。

该设备可包括具有第一端部和第二端部的细长材料条，所述连续套筒固定到第一端部和第二端部以形成所述连续环。细长材料条也可以是皮革或合成皮革材料。

概括地，本发明提出了一种腕戴式设备，其具有连续环的形式并且包括成对连接以形成链条的链节。相邻的链节被每个链节中的磁体吸引在一起，使得链节链条可被置于链节并排的构造中。在这种构造中，链条具有减小的总长度，并且通过磁力保持在这种构造中。相邻链节可围绕枢转轴线相对于彼此枢转，当佩戴在手腕上时，该枢转轴线相对于该设备基本上是径向的。

使用这种链节提供了一种有效的腕戴式设备，其可以直接用一只手佩戴并且可以容易地调节以适应不同的身体部位尺寸。

链节可由诸如皮革或合成皮革的材料的柔性覆盖层覆盖，使得链节链条在长时间内贴靠使用者的皮肤佩戴更舒适。

链路链节可以包括电触点，当腕戴式设备未被穿戴并且链节处于并排布置时，电触点在相邻链节之间导电。因此，可以在腕戴式设备中提供长线圈，其允许对设备进行有效的无线充电。

链路链节可以包括多个电触点(和/或电容元件)，当链节处于并排布置时，所述多个电触点提供直接在相邻链节之间的电(和/或电容)连接，并且当链节不处于并排布置时，所述多个电触点提供不同(例如，更高)阻抗的电气通路。因此，跨链节阻抗可以用于确定多少对相邻链节是并排的，这可以提供诸如设备是否被穿戴的信息的指示。

附图说明

现在将参考以下附图仅为了示例的目的描述本发明的实施例，在附图中：

图1由图1a、图1b和图1c组成，是分别处于第一构造、第二构造和第三构造的作为本发明的实施例的可穿戴设备的图；

图2是通过图1的可穿戴设备的链节的横截面；

图3是作为本发明的第二实施例的可穿戴设备的示意图，其处于链节并排布置的构造中；

图4是图3的可穿戴设备的示意图，其中链节处于部分延伸布置中；

图5是作为本发明的第三实施例的可穿戴设备的示意图，其中链节处于并排布置中；

图6是图5的可穿戴设备的示意图，其中链节处于部分延伸布置中；

图7是作为本发明的第四实施例的可穿戴设备的示意图，其中链节处于并排布置中；以及

图8是示出作为本发明的实施例之一的可穿戴设备的充电的图。

具体实施方式

首先参考图1，示出了作为本发明的第一实施例的可穿戴设备1，其包括成对连接以形成链条的多个细长链节2。术语"细长"是指链节在一个方向上比在另一个方向上具有更大的延伸范围，例如它们在一个方向上可具有的延伸范围为在另一个横向方向上长的至少两倍、至少3倍、至少5倍或甚至至少8倍。例如，链节可以是矩形或基本上为杆状。每个链节可以基本是刚性的。

每个链节2具有两个端部，并且每个端部附接到不同的对应相邻链节。该附接优选地是永久性的(即，在可穿戴设备的典型使用中其不被破坏)，但是允许相邻链节在至少两个维度上相对于彼此旋转。相邻链节之间的附接例如可由相应链节的刚性元件之间的铰链或枢轴提供，和/或由围绕链节并从一个链节延伸到相邻链节的柔性覆盖层提供。特别注意到，该布置允许相邻链节围绕基本上沿相对于带的径向方向延伸的枢转轴线相对于彼此枢转，其中径向方向相对于穿过带的中心的轴线限定，并且当与佩戴者手腕的细长区域一起佩戴时该轴线大致对准。这种布置允许在该径向方向上更紧凑或更纤细的设备。此外，径向范围(即，带在该径向方向上的厚度)基本上不变，而不管带是处于缩短的收缩构造还是处于延伸构造。这与枢转轴线平行于设备轴线延伸的布置相反，在该布置中，带的径向厚度在缩短构造中将比在延伸构造中更大。

可穿戴设备1在图1中以单个连续环的形式示出。在替代方案中，可穿戴设备可以是细长的，具有用于附接到普通主体的相应端部，使得环由可穿戴设备和主体共同形成。在这种情况下，主体可以是细长材料条，磁性连接物位于类似材料的连续套筒内，并且其固定到细长条的两端，例如，我的扣环、螺钉、胶水等，以形成闭环。磁性链节可以依次放置在套筒内，套筒围绕链节形成相对紧密的配合以防止链节在套筒内滑动。在相邻链节之间的区域中可以提供或不提供缝合。

图1中示出的可穿戴设备1被穿戴在用户的手腕上。可穿戴设备可以被生产为具有合适周长的环以适合围绕特定典型范围的用户的手腕。可穿戴设备1还可以包括不可延伸的部分11，并且该部分在任一端连接到链节链条的相应端以形成环。部分11可以例如由塑料、织物、硅树脂或皮革形成。

图1a示出了处于第一构造的设备，其中链节具有第一"并排"布置，其中链节各自的长度方向基本平行。在这种构造中，链节通过吸引力(下面说明)保持并排布置。图1b示出了处于第二"延伸"构造的设备，其中链节不是并排的，使得链节链条的长度延伸，并且设备的周长也是如此，使得设备能够容易地在用户的手上滑动。图1c示出了处于第三"部分延伸"构造的设备，其中一些链节2处于并排布置，而一些链节不处于并排布置，使得该设备具有介于第一构造和第二构造之间的周长。

图2是包括三个链节2的设备1的一部分的剖视图。吸引力由每个链节中的至少一个磁体3提供。每个磁体3由柔性覆盖层4包围。覆盖层4沿着链节链条的整个长度基本连续地延伸，并在横向于链节长度方向的方向上围绕该链。每对相邻链节的磁体3具有相应的定位和极性，以在该对相邻链节处于并排布置时在该对相邻链节之间提供吸引力。具体地，连续的链节具有极性交替的相应磁体，并且在并排布置中，每个链节的相应磁极在链节的长度方向上与两个相邻链节的相反磁极基本上对齐。磁体3中的一个可以是磁性电池。

覆盖层4可以是适合于可穿戴设备的任何柔性材料，例如塑料、织物或硅树脂。覆盖层4优选由皮革制成。可穿戴设备中的磁体和连接的链节的布置允许可穿戴设备由不同尺寸的用户穿戴在各种身体部位上，即使覆盖层4不是由可拉伸材料制成。

图3示出了作为本发明的第二实施例的可穿戴设备。本发明的第二实施例具有与图1所示相同的外观和使用方式，并且具有相同含义的元件由相同的附图标记表示。第一实施例在图3中示出为图1a的"第一构造"，其中链节为并排布置。图3中所示的并排链节布置通常是当可穿戴设备未被用户穿戴时设备采用的状态(即，图1a的构造)。与第一实施例相反，在第二实施例中，每个链节2包括横向于链节2的长度方向延伸的细长导电元件5。导电元件5的每一端穿过覆盖层4，并形成与相邻链节的相应电触点5a对准的相应电触点5a。因此，图3的设备中的每对相邻链节2还包括至少两个相应的电触点5a，当该对链节并排放置时，该电触点电接触。电触点5a与每个链节2的连接到相应相邻链节的部分(如图2和3所示，这是链节的端部)间隔开。在图3所示的构造中，由于所有的链节2处于并排布置，因此每对链节2的相应电触点5a接触。然而，为了便于理解，链节2被示出为在图的水平方向上彼此略微间隔开，其中相邻的触头5a略微间隔开(当链节处于并排布置时，实际上它们并不间隔开)。

图3的设备中的每对相邻链节2还包括位于该对链节中的一个的导电元件5的电触点5a和该对链节中的另一个的导电元件5的相应电触点5a之间的电气通路。电气通路包括在该对链节之间的连接处的部分6。可以可选地包括电阻器或其它部件的电通路在电触点5a接触时具有与电触点5a之间的电连接不同的阻抗。在图3所示的实施例中，阻抗差由与电气通路串联的阻抗7提供。阻抗7可以是例如电阻器和/或电容器。可选地，阻抗7可以由磁性元件3提供，并且因此磁性元件未在图3中单独示出。

带的不可延伸部分11包括一个或多个嵌入的电线12，其在链条的端部处电连接到链节2，从而形成电路。图3的可穿戴设备还可以包括被配置为测量跨链节(图中未示出)的阻抗测量单元(例如，连接到导线12)。在图3所示的结构中，相邻链节2的所有电触点5a都接触。因此，相邻链节2之间的电气通路通过电触点而不通过电阻抗7。由于电触点5a具有比阻抗7低的阻抗，因此图3中所示的并排构造表示链节上的最低可能阻抗。

图4示出了处于部分延伸构造的图3的可穿戴设备，这是可穿戴设备被穿戴并且环的周长对应于用户的手腕的周长时的典型状态。在图4的构造中，两对相邻的链节2具有不接触的相应导电元件5。这样，通过具有分开的电触点的相邻链节的电气通路通过阻抗7而不是电触点5a。因此，图4的部分延伸构造导致比图3的并排链节构造更高的跨链节阻抗。跨链节的阻抗是对非并排的链节的数量的度量，并且因此是对链节链条的总长度l和可穿戴设备1的周长的度量。跨链节阻抗随着可穿戴设备的总周长而增加。

可穿戴设备还可以包括处理器，其连接到阻抗测量单元，并且被布置为基于由阻抗测量单元测量的阻抗来确定可穿戴设备当前是否正被穿戴。可以基于在测量的阻抗处于最小值的情况下所有链节都在接触并且因此设备没有被佩戴来做出确定。当设备被佩戴时，至少一对链节将不接触，并且因此跨链节阻抗将大于设备未被佩戴时。处理器还可以使用链节之间的测量阻抗来确定可穿戴设备的周长，因为未连接的电触点的数量表示不是并排的链节的数量。可以随时间推移测量穿戴了可穿戴设备的用户身体部分的周长。以这种方式，可穿戴设备可以用于跟踪例如用户生理变化，诸如体重减轻。处理器可以使用可穿戴设备的所确定的周长来确定可穿戴设备正由用户穿戴在身体的哪个部分上。例如，处理器可以确定可穿戴设备正被穿戴在用户的手腕、手掌、颈部、手指、脚或腿上。基于佩戴位置的确定，处理器可以打开或关闭连接的计算模块。处理器可以设置在印刷电路板(pcb)上，可选地具有其它部件。它可以是简单的微控制器或更强大的处理器。例如，处理器可以被启用以控制和/或接收来自可穿戴设备中提供的相机的图像，并且微处理器还能够执行图像处理。

注意，在第二实施例的变型中，导电元件5可以用相应的电容元件(其可选地完全在盖4内)代替。当链节处于并排布置时，相邻链节的相应电容性元件彼此电容性地相互作用。因此，再次，链节链条的阻抗取决于相邻链节是否是并排的。

图5示出了作为本发明的第三实施例的可穿戴设备，其中链节处于并排布置。此外，与第一实施例具有相同含义的元件由相同的附图标记表示。如在第一实施例中，每个链节2包括磁性元件，但是在图5中为了简单起见省略了磁性元件。本发明的第三实施例具有与图1所示相同的外观和使用方式。并排布置表示可穿戴设备未被穿戴的状态。图3的设备中的每对相邻链节2包括至少两个导电元件8，其穿透盖4到达链节的任一横向侧，以在导电元件8暴露的位置处为每个链节提供至少四个电触点8a(即，每个导电元件8两个)。第三实施例的电触点8a以与第二实施例的电触点5a相同的方式起作用。然而，与第二实施例不同，不存在包括在该对链节之间的连接处的部分的电通路，当第一电接触5a接触时，该电气通路具有与导电元件5之间的电连接不同的阻抗。相反，第三实施例中的相邻链节仅通过电触点8a彼此电连接，并且仅当相邻链节是并排时。为了便于理解，在图5中，相邻链节的导电元件8被示出为彼此稍微间隔开，但是实际上在第一构造中，相邻链节的导电元件8接触。

当可穿戴设备处于第一构造(即，链节全部处于并排布置)时，第三实施例中的电触点的构造形成感应线圈9的一部分。当任何一对链节不处于第一布置时，线圈9被中断。

图5的可穿戴设备还可以包括充电单元(未示出)。当链节处于并排布置时，充电单元可以(通常电气地，尽管可替代的是连接是感应的)连接到线圈9。替代地，充电单元可以连接到在至少一对链节之间延伸穿过连接部分的线圈环，线圈环在可穿戴设备的任何构造中不被中断。充电单元可位于部分11中。充电单元优选地是无线充电单元，诸如感应充电单元。当由于从外部施加到可穿戴设备的磁场的时间变化而导致电流在感应线圈9中流动时，感应充电单元被充电。这样，当可穿戴设备被放置在使用电磁(例如，无线)辐射的充电站10附近时，线圈可以对可穿戴设备充电。图8中示出了这种构造。因此，可以提供一种易于对可穿戴设备充电的设备。

图6示出了处于部分延伸构造的图5的可穿戴设备，表示可穿戴设备正被穿戴的状态。在图6的构造中，至少一对相邻的链节具有不接触的电触点8a。因此，线圈9被中断，并且可穿戴设备的充电也被中断。图5和6的布置允许在第一构造中接收电磁辐射的可穿戴设备的面积增加而不增加设备的尺寸。在提供的情况下，充电单元可以被配置为检测何时感应线圈被中断。该检测可以基于线圈阻抗的测量。

图7示出了作为本发明第四实施例的可穿戴设备，其同样具有与第一实施例相同的外观和使用方式。同样，相应的元件由相同的附图标记表示。在图7中，可穿戴设备的第四实施例被图示为具有并排布置的链节。第四实施例是第二和第三实施例的组合，因为它包括与第二实施例的导电元件5和阻抗元件7相对应的导电元件和阻抗元件，以及与第三实施例的导电元件8和感应线圈9相对应的导电元件和线圈元件。

所公开的实施例中的任一个的可穿戴设备还可以包括被布置为与外部设备通信的通信单元。通信单元可以使用以下通信技术中的一种或多种：蓝牙、wifi、edge、3gpp、hsdpa、lte、5g。通信单元可以位于部分11中。

所公开的实施例中的任一个的可穿戴设备还可以包括输出单元和用于感测可穿戴设备外部物品存在的控制单元。输出单元和/或控制单元可位于部分11中。在感测到物品的存在时，控制单元可以使输出单元发出警报。

控制单元还可以测量以下中的一个或多个：用户dna、用户心率、用户血氧、用户血糖和用户温度。控制单元还可以使输出单元响应于经由通信单元从外部设备接收的数据而发出警报。外部设备可以是例如包含用户的dna和相关的潜在遗传健康问题的数据库。外部数据可以是例如基于用户的dna概况和潜在的遗传健康问题的用户特定的购买推荐。或者，可穿戴设备可以接收用户的dna的部分，并分析所接收的dna以提供基因优化的购买推荐。这样，可穿戴设备可以向用户警告基于其dna而可能对个体用户特别有益的特定商品，诸如食物。

输出单元可以向用户提供听觉、视觉或触觉通知。例如，通知单元可以是显示器或led。通知单元可以被配置为基于由控制单元测量的数据向用户提供通知。通知单元可以例如在用户的生命体征在特定范围之外时通知用户。

在第一构造中(即，当链节全部处于并排布置时)，任何所公开实施例的可穿戴设备可具有在图1a的构造中的在20mm至250mm范围内、更优选地在100mm至200mm范围内的周向长度。

虽然前面的描述已经描述了示例性实施例，但是本领域技术人员将理解，在本发明的范围和精神内可以对实施例进行许多变化。