旋转检测传感器和可穿戴设备的制作方法

1.本发明涉及旋转检测传感器技术领域，尤其涉及一种旋转检测传感器和可穿戴设备。


背景技术：

2.在典型的数字表冠中，常用机械旋转检测传感器，磁原理计算旋转角度，以及纯光学原理。这几种原理都可以实现旋转表冠，获取到旋转的角度的目的。
3.典型的机械旋转检测传感器大约只有3年的使用寿命，磁原理容易受强磁干扰，而目前的纯光学编码的旋转检测技术成本又比较高。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种旋转检测传感器，包括：轴芯，第一表面反射部件，所述第一表面反射部件固定连接于所述轴芯，并能够随着所述轴芯同步旋转，所述第一表面反射部件包括多个第一反射面；光发射部件，所述光发射部件用于向所述第一反射面发射光，所述光发射部件发射的所述光入射到所述第一反射面的光路距离随着所述轴芯的转动而变化；以及光检测部件，用于检测由所述第一反射面反射的光，并形成第一检测信号，所述第一检测信号用于确定所述轴芯的旋转角度。
5.本发明实施例的旋转检测传感器采用光学原理，通过光检测部件检测由第一表面反射部件反射的光的光强确定轴芯的角度位置，结构简单，且角度检测精准，制造成本低，容易实现量产。
6.可选地，所述第一表面反射部件包括的多个第一反射面形成第一多边形。
7.可选地，所述第一多边形为正多边形，且所述第一多边形的中心轴线与所述轴芯的轴线重合。
8.可选地，旋转检测传感器第二表面反射部件，所述第二表面反射部件固定连接于所述轴芯，并能够随着所述轴芯同步旋转，所述第二表面反射部件包括多个第二反射面，所述第二反射面与所述第一反射面错开预定角度；所述光检测部件还用于检测由所述第二反射面反射的光，并形成第二检测信号，所述第一检测信号和所述第二检测信号用于确定所述轴芯的旋转角度。
9.可选地，所述预定角度为20
°‑
80
°
。
10.可选地，所述第二表面反射部件的多个第二反射面形成第二多边形，所述第二多边形与所述多个第一反射面形成的第一多边形具有相同的形状。
11.可选地，所述第一表面反射部件的多个第一光反射面光学各项同性。
12.可选地，所述第一表面反射部件的多个第一光反射面通过在所述第一表面反射部件的外表面设置反射膜形成。
13.本发明的实施例还提出一种可穿戴设备，包括：壳体，所述壳体上设置有用于接收
旋转输入的输入部件；和上述任一项实施例中的旋转检测传感器，其中，所述旋转检测传感器的轴芯与所述输入部件固定连接。
14.可选地，可穿戴设备还包括ppg传感器和模拟前端模块，所述模拟前端模块分别与所述ppg传感器的输出端和所述旋转检测传感器的输出端连接。
15.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
16.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
17.图1是本发明一实施例中旋转检测传感器的结构示意图；
18.图2是本发明一实施例中第一表面反射部件和第二表面反射部件的相对位置示意图，其中第一表面反射部件和第二表面反射部件均的横截面均为正方形；
19.图3是本发明一实施例中第一表面反射部件和第二表面反射部件端面示意图，其中第一表面反射部件和第二表面反射部件均的横截面均为正方形；
20.图4是本发明一实施例中第一表面反射部件和第二表面反射部件均的横截面均为正方形时第一光探测器和第二光探测器检测到的光强分布波形图；
21.图5是本发明一实施例中第一表面反射部件和第二表面反射部件的相对位置示意图，其中第一表面反射部件和第二表面反射部件均的横截面均为三角形；
22.图6是本发明一实施例中第一表面反射部件和第二表面反射部件均的横截面均为三角形时第一光探测器和第二光探测器检测到的光强分布波形图；
23.图7是本发明一实施例中第一表面反射部件和第二表面反射部件的相对位置示意图，其中第一表面反射部件和第二表面反射部件均的横截面均为正五边形；
24.图8是本发明一实施例中第一表面反射部件和第二表面反射部件均的横截面均为正五边形时第一光探测器和第二光探测器检测到的光强分布波形图；
25.图9是本发明一实施例中第一表面反射部件和第二表面反射部件的相对位置示意图，其中第一表面反射部件和第二表面反射部件均的横截面均为正六边形；
26.图10是本发明一实施例中第一表面反射部件和第二表面反射部件均的横截面均为正六边形时第一光探测器和第二光探测器检测到的光强分布波形图。
27.图11是本发明一实施例中输入值和标定信息匹配的示意图。
28.图12是本发明一实施例中可穿戴设备的结构示意图；
29.图13是本发明一实施例中可穿戴设备的另一结构示意图；
30.图14是本发明另一实施例中可穿戴设备的另一结构示意图。
31.附图标记：
32.100-表冠；
33.10-轴芯；
34.20-第一表面反射部件；
35.30-光发射部件；
36.40-光检测部件；
37.41-第一光探测器；
38.42-第二光探测器；
39.50-第二表面反射部件。
具体实施方式
40.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
41.本实施方式提供一种旋转检测传感器，采用光学原理，但不需要对轴芯编码，成本比较低，容易实现量产。
42.在一些实施例中，参阅图1，旋转检测传感器主要包括：轴芯10、第一表面反射部件20、光发射部件30以及光检测部件40，第一表面反射部件20固定连接于轴芯10，并能够随着轴芯10同步旋转。
43.该轴芯10可以与可旋转部件连接，例如与可旋转输入部件连接，从而使得用户在转动该可旋转输入部件时，通过检测轴芯10的旋转来检测用户输入指令并执行相应功能。作为一个例子，该轴芯10可以与冠部连接，但本技术实施例对此不做限定。
44.第一表面反射部件20具有用于反射光发射部件30发射的光的多个第一反射面，光发射部件30位于第一表面反射部件20一侧，并用于向第一表面反射部件20的第一反射面发射光，光发射部件30发射的光入射到第一表面反射部件20的第一反射面的光路距离与光发射部件30的直线距离随着轴芯10的转动而变化，这里的光路距离也是光发射部件30与第一反射面的最近距离；随着轴芯10的转动，第一表面反射部件20也同步转动，从而使得光发射部件30照射在第一表面反射部件20的第一反射面位置也随时变化，从而第一表面反射部件20反射的光强也随时变化。
45.光检测部件40包括第一光探测器41，第一光探测器41位于与第一表面反射部件20相对的一侧，用于检测由第一反射面反射的光，并形成第一检测信号，第一检测信号用于确定轴芯10的旋转角度。作为一个例子，光检测部件40可以将得到的第一检测信号传输至处理器，处理器可以根据第一检测信号，确定轴芯10的旋转角度。
46.由于利用第一表面反射部件20的第一反射面反射光而生成的检测信号与轴芯10的旋转位置有关，因此可以通过第一检测信号计算轴芯10的旋转角度，这种角度检测结构简单，成本低，容易实现量产。
47.在一些实施例中，控制器可以控制光检测部件和光发射部件，例如，控制部件的启动、休眠和关闭，或者控制部件执行的操作，本技术实施例对此不做限定。
48.在一个例子中，光发射部件30向第一表面反射部件20发射光线，并被第一表面反射部件20的至少一个第一反射面反射后传输至第一光探测器41，若第一光探测器41得到的第一检测信号的参数保持不变，说明轴芯10和第一表面反射部件20没有发生转动，若第一光探测器41得到的第一检测信号的参数发生了变化，则说明轴芯10转动了一定角度，此时，可以根据第一检测信号的参数，得到轴芯10的旋转角度，该参数例如可以包括光强、光量、接收时间等一种或任意多种，本技术实施例对此不做限定。
49.在一个例子中，轴芯10的转动角度计算，可按照以下方式获得：首先进行数据标定，例如，在光发射部件30发射一个或多个波长的光信号，同时控制轴芯10转动一周或特定
角度范围，并在此过程中第一光探测器41实时检测由第一表面反射部件20反射的光信号，得到第一检测信号，对每个采样角度位置均标记第一检测信号的参数，采样角度位置的数量可以根据测量精度而调整，例如，若在轴芯10旋转一周的过程中每旋转1
°
采样一次检测信号，则转动角度的精度就为1
°
，采样角度位置的数量为360个。再例如，若每旋转5
°
采样一次检测信号，则转动角度的精度就为5
°
。该数据标定可以在设备出厂前实施，也可以在旋转检测传感器的使用初期进行并存储相关数据，或者，也可以在确定检测误差满足一定条件的时候重新进行标定，本技术实施例对以上数据标定的执行时机不做限定。
50.然后，可以检测轴芯10的旋转，并且在检测到轴芯10发生旋转的情况下，分别获取旋转前后第一光探测器41得到的第一检测信号，每个第一检测信号对应一个角度位置，对旋转前后两个角度位置作差即得到轴芯10的旋转角度。
51.该第一表面反射部件20的中心轴线可以与轴芯10的轴线重合，且多个第一反射面可以围绕中心轴线设置。例如，多个第一反射面可以设置在第一表面反射部件20的侧壁上，该第一表面反射部件20可以为柱形结构，或者锥形结构，或者为梯形结构，本技术实施例对此不做限定。
52.第一表面反射部件20包括的多个第一反射面可以相邻设置，并且在横向于轴芯10的轴线的方向上的横截面可以为任意形状。在一些实施例中，第一表面反射部件20包括的多个第一反射面形成的横截面为第一多边形。例如，第一多边形为正多边形，且正多边形的中心线与轴芯10的轴线重合。由此，第一光探测器41基于由第一表面反射部件20的第一反射面反射的光信号得到的第一检测信号在360
°
的范围内表现为多个连续的周期，具体表现为在一个周期内逐渐增大，然后到下一个周期逐渐减小，再到下周一个周期逐渐增大，以此方式连续分布。
53.示例地，正多边形为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形、正七边形和正八边形中的任意一种。如图2-图3，第一表面反射部件20的横截面为正四边形，如图5所示，第一表面反射部件20的横截面为正三角形，如图7所示，第一表面反射部件20的横截面为正五边形，如图9所示，第一表面反射部件20的横截面为正六边形。
54.在一些实施例中，第一表面反射部件20的反射面包括围绕轴芯10且连续的平面和/或曲面。也就是说，第一表面反射部件20的反射面沿着轴芯10的周向连续，可以是连续的平面，也可以是连续的曲面，也可以是连续的平面和曲面。
55.第一表面反射部件20的横截面的形状还可以是椭圆形，椭圆形的中心线与轴芯10的中心线重合，这时候第一表面反射部件20的反射面为连续的曲面。
56.在一些实施例中，第一表面反射部件20的多个第一光反射面光学各向同性。
57.在一些实施例中，第一表面反射部件20的多个第一光反射面通过在第一表面反射部件20的外表面设置反射膜形成。这样，通在第一表面反射部件20的侧壁表面设置反射膜形成反射表面，与设置旋转检测传感器相比，实现简单，成本较低。
58.在一些实施例中，旋转检测传感器还包括第二表面反射部件50，第二表面反射部件50固定连接于轴芯10，并能够随着轴芯10同步旋转，第二表面反射部件50包括多个第二反射面，第二反射面与第一反射面错开预定角度。
59.第二表面反射部件50的中心轴线可以与轴芯10的轴线重合，且多个第二反射面可以围绕中心轴线设置。在一些实施例中，第一表面反射部件20和第二表面反射部件50可以
在轴芯10上紧邻设置，例如，第一表面反射部件20的第一底面可以与第二表面反射部件50的第二底面连接，或者第一表面反射部件20和第二表面反射部件50可以共享同一底面的至少一部分，或者，第一表面反射部件20和第二表面反射部件50可以中空且不具有底面，而第一表面反射部件20和第二表面反射部件50的侧壁连接。在另一些实施例中，第一表面反射部件20和第二表面反射部件50可以在轴芯10上间隔一定距离，本技术实施例对此不做限定。
60.光发射部件30可以向第二表面反射部件50发射光，光检测部件40还可以检测由第二表面反射部件50的第二反射面反射的光，并形成第二检测信号，第一检测信号和第二检测信号用于确定轴芯10的旋转角度。
61.作为一个例子，光检测部件40还可以包括第二光探测器42。第二光探测器42位于与第二表面反射部件50相对的一侧，用于检测由第二表面反射部件50反射的光。此时，在确定轴芯10的旋转角度的时候，第二光探测器42和第一光探测器41可以同时检测返回的光信号，在轴芯10旋转前第一光探测器41检测的信号和第二光探测器42检测的信号作为一组数据，对应一个角度位置；在轴芯10旋转后第一光探测器41检测的信号和第二光探测器42检测的信号作为一组数据，对应另一个角度位置，对旋转前后两个角度位置作差即得到旋转角度。
62.作为另一个例子，第一光探测器41可以用于检测第一表面反射部件20和第二表面反射部件50返回的光信号，并得到检测信号，根据检测信号的参数得到旋转角度，但本技术实施例对此不做限定。
63.由此，可以利用第一表面反射部件20和第二表面反射部件50形成不同的光路，提高了角度位置的检测精确性。
64.在一些实施例中，第一和第二表面反射部件可以具有相同或类似的形状。例如，多个第一反射面和多个第二反射面的数量可以相同，且对应设置，其中，对应设置的第一反射面和第二反射面可以错开一定角度。如将对应设置的第一反射面和第二反射面称为一个反射面对，则不同的反射面对可以具有相同的错开角度，也可以具有不同的错开角度，本技术实施例对此不做限定。
65.在一些实施例中，多个第一反射面和多个第二反射面在垂直于轴芯轴向的方向上的横截面具有相同的形状。例如，均为正方形、三角形、六边形等其它形状。此外，多个第一反射面形成的横截面和多个第二反射面形成的横截面的至少一部分重合。例如，多个第一反射面形成的横截面与多个第二反射面形成的横截面重合。再例如，多个第一反射面形成的横截面是多个第二反射面形成的横截面的一部分，例如，第一和第二表面反射部件中的一个部件的多个反射面形成的横截面可以通过对另一个部件的多个反射面形成的横截面进行各边等比例缩小得到，等等，本技术实施例对此不做限定。
66.参阅图2和图3，第二表面反射部件50的反射面与第一表面反射部件20的反射面错开的预定角度为20
°‑
80
°
。参阅图4，其示出了一种实施例中第一表面反射部件20和第二表面反射部件50的横截面均为正方形时第一光探测器41和第二光探测器42检测到的光强分布波形图；每个波形类似于正弦波形，每90
°
一个周期，在每个角度位置，均对应一个第一光探测器41的检测值和一个第二光探测器42的检测值。
67.参阅图6，其示出了一种实施例中第一表面反射部件20和第二表面反射部件50均
的横截面均为正三角形时第一光探测器41和第二光探测器42检测到的光强分布波形图；每个波形类似于正弦波形，每120
°
一个周期，在每个角度位置，均对应一个第一光探测器41的检测值和一个第二光探测器42的检测值。
68.参阅图8，其示出了一种实施例中第一表面反射部件20和第二表面反射部件50均的横截面均为正五边形时第一光探测器41和第二光探测器42检测到的光强分布波形图；每个波形类似于正弦波形，每72
°
一个周期，在每个角度位置，均对应一个第一光探测器41的检测值和一个第二光探测器42的检测值。
69.参阅图10，其示出了一种实施例中第一表面反射部件20和第二表面反射部件50均的横截面均为正六边形时第一光探测器41和第二光探测器42检测到的光强分布波形图；每个波形类似于正弦波形，每60
°
一个周期，在每个角度位置，均对应一个第一光探测器41的检测值和一个第二光探测器42的检测值。
70.在一些实施例中，在一些实施例中，第二表面反射部件50包括的多个第二反射面形成第二多边形。优选地，第二多边形为正多边形，且正多边形的中心线与轴芯10的轴线重合。即第二表面反射部件50的横截面为正多边形。由此，第二光探测器42检测的由第二表面反射部件50反射的光强参数在360
°
的范围内表现为多个连续的周期，具体表现为在一个周期内逐渐增大，然后到下一个周期逐渐减小，再到下周一个周期逐渐增大，依次方式连续分布。
71.示例地，正多边形为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形、正七边形和正八边形中的任意一种。如图2-图3，第二表面反射部件50的横截面为正四边形，如图5所示，第二表面反射部件50的横截面为正三角形，如图7所示，第二表面反射部件50的横截面为正五边形，如图9所示，第二表面反射部件50的横截面为正六边形。
72.在一些实施例中，第二表面反射部件50的反射面包括围绕轴芯10且连续的平面和/或曲面。也就是说，第二表面反射部件50的反射面沿着轴芯10的周向连续，可以是连续的平面，也可以是连续的曲面，也可以是连续的平面和曲面。
73.第二表面反射部件50的横截面的形状还可以是椭圆形，椭圆形的中心线与轴芯10的中心线重合，这时候第一表面反射部件20的反射面为连续的曲面。
74.本技术一些实施方式中，进一步提供一种可穿戴设备，包括上述任一实施例的旋转检测传感器和壳体，壳体上设置有用于接收旋转输入的输入部件，输入部件与旋转检测传感器的轴芯连接。输入部件例如可以为表冠100，也可以为其他输入部件。在用户与输入部件交互时，输入部件的移动或转动可以使得轴芯10旋转，通过旋转检测传感器检测轴芯10的旋转角度，可以得到用户的输入指令，并根据输入指令执行相应操作。如图1所示，旋转检测传感器的轴芯10固定连接表冠100，从而通过旋转表冠100可以使得轴芯10转动。
75.此外，该可穿戴设备还包括模拟前端模块，该模拟前端模块用于根据旋转检测传感器得到的检测信号，确定轴芯的旋转角度，或者用于对旋转检测传感器得到的检测信号进行处理，得到处理信号，该处理信号被传输至处理器，由处理器进行处理，得到轴芯的旋转角度。
76.处理器可以基于模拟前端输出的信号，检测轴芯的旋转，并在检测到轴芯旋转的情况下，进一步利用模拟前端输出的信号，确定轴芯的旋转角度。在一些实施例中，旋转检测传感器可以以一定频率采样，或者，旋转检测传感器可以在默认情况下保持休眠状态，而
只有特定条件满足时才被触发进行旋转检测。例如，旋转检测传感器在用户触发相应功能性开关的时候开启，开始进行旋转检测。例如，当用户按下表冠100，或者当用户触摸表冠100，触发旋转检测传感器，后续可以在用户通过旋转表冠100使得轴芯10转动时，旋转检测传感器检测轴芯10的旋转，等等，本技术实施例对该触发条件不做限定。
77.在一些实施例中，可以基于标定数据以及模拟前端输出的信号，得到轴芯在旋转前后的角度位置，进而得到轴芯的旋转角度。
78.在一些实施例中，处理器还可以基于轴芯的旋转角度，确定用户输入指令，并基于用户输入指令，执行相应操作。
79.在一些实施例中，该旋转检测传感器得到的检测信号为光学信号，而模拟前端模块可以对检测信号进行包括模数转换处理在内的至少一种处理，得到数字信号，并传输至处理器。
80.参阅图12，光发射部件30实时地向第一表面反射部件20照射光线，并被第一表面反射部件20反射至第一光探测器41，第一光探测器41检测反射的光强度的变化，通过模拟前端模块，将光强信号转换为第一数字信号，最后将数字信号送入数据处理模块，由数据处理模块进行算法运算，得到转轴10的旋转角度信号。
81.当旋转检测传感器还包括第二表面反射部件50和第二光探测器42时，第二光探测器42也检测反射的光强度的变化，通过模拟前端模块，将光强信号转换为第一数字信号，最后将数字信号送入数据处理模块，由数据处理模块进行算法运算，得到转轴10的旋转角度信号。
82.下面参阅图12，详细描述本发明实施例提供的可穿戴设备中的旋转检测传感器的角度检测流程以及模拟前端模块和数据处理模块的信号处理过程。
83.在旋转检测传感器包括第一表面反射部件20和第一光探测器41的实施例中，首先进行采样标定：旋转轴芯10一周，通过第一光探测器41检测并标定轴芯10在每一个角度位置时第一表面反射部件20反射的检测信号，并形成标定信息。在实际测量时，分别采集轴芯10旋转前第一光探测器41检测的第一检测信号和轴芯10旋转后第一光探测器41检测的第二检测信号，将第一检测信号和第二检测信号输送至模拟前端模块，模拟前端模块将光强信号转化为数字信号，并将数字信号传输至数据处理模块，数据处理模块基于标定信息与数字信号进行数据匹配，得到轴芯10旋转前和旋转后的角度位置，进而计算得到轴芯10的旋转角度，通常采用作差的方式获得。
84.在旋转检测传感器还包括第二表面反射部件50和第二光探测器42的实施例中，首先进行采样标定：旋转轴芯10一周，通过第一光探测器41检测并标定轴芯10在每一个角度位置时第一表面反射部件20反射的检测信号，通过第二光探测器42检测并标定轴芯10在每一个角度位置时第二表面反射部件50反射的检测信号，并形成标定信息。在实际测量时，分别采集轴芯10旋转前第一光探测器41检测的第一检测信号、轴芯10旋转后第一光探测器41检测的第一检测信号，轴芯10旋转前第二光探测器42检测的第二检测信号和轴芯10旋转后第二光探测器42检测的第二检测信号。将检测信号全部输送至模拟前端模块，模拟前端模块将光强信号转化为数字信号，并将数字信号传输至数据处理模块，数据处理模块基于标定信息与数字信号进行数据匹配，轴芯10旋转前后第一光探测器41检测的两个第一检测信号作为一组数据对应一个角度位置，轴芯10旋转前后第二光探测器42检测的两个第二检测
信号作为一组数据对应一个角度位置，得到轴芯10旋转前和旋转后的角度位置，进而计算得到轴芯10的旋转角度，通常采用作差的方式获得。
85.作为一个例子，参阅图11，两条曲线分别为第一光探测器41(曲线1)和第二光探测器42(曲线2)旋转一周(360
°
)收集到的检测信号数据，曲线1和曲线2在实际测量中作为标定曲线，根据第一光探测器41和第二光探测器42实际检测信号得出对应的旋转角度。例如，如图11所示，在实际测量中，第一光探测器41检测到的检测信号数据值为0.8，做垂直于纵坐标的直线1，第二光探测器42检测到的检测信号数据值为0.6，做垂直于纵坐标的直线2。直线1与曲线1的交点对应的横坐标值为第一表面反射部件20的角度位置参数，直线2与曲线2的交点对应的横坐标值为第二表面反射部件50的角度位置参数。如图11所示，直线1与曲线1的交点对应的横坐标值为多个，直线2与曲线2的交点对应的横坐标值为多个，找出直线1与曲线1的交点对应的横坐标值以及直线2与曲线2的交点对应的横坐标值相同的值，即为第一表面反射部件20和第二表面反射部件50的输出角度位置参数，如图11所示，虚线对应的横坐标值即为输出的对应角度位置参数。可以理解的是，随着轴芯10的继续转动，虚线继续向右移动，其对应的角度位置参数改变，并且第一光探测器41和第二光探测器42的检测信号数据值也随之改变。
86.在一些实施例中，可穿戴设备还包括设置于本体上的心率传感器，例如ppg(photoplethysmography)传感器，ppg传感器反射的光强信号由模拟前端模块转换为第二数字信号，数据处理模块获取第二数字信号，并根据第二数字信号计算得到生物检测数据，例如心率，血氧等。
87.在一些实施例中，ppg传感器和旋转检测传感器可以分别具有各自的模拟前端模块，用于对传感器输出的模拟信号进行处理，得到数字信号。在另一些实施例中，参阅图13，在ppg检测方案中，ppg传感器和旋转检测传感器共用一个模拟前端模块，此时，ppg传感器和旋转检测传感器将检测信号均输送至同一个模拟前端模块进行处理。ppg传感器利用光电传感器,检测经过人体血液和组织吸收后的反射光强度的不同，通过模拟前端模块，将光强度的变化转换为电学信号的变化，形成第二数字信号，然后将第二数字信号送入数据处理模块，由数据处理模块进行算法运算，得到生物检测数据，例如心率，血氧等。由此，本方案将旋转检测传感器的检测和ppg传感器的检测方案合并，并使用同一个模拟前端模块和数据处理模块，故本技术方案在每次采集数据时，通过数据处理模块控制模拟前端模块分别对ppg传感器和旋转检测传感器中的传感器进行采样，并将采样结果送入同一个模拟前端模块，最后由数据处理模块进行统一处理，该方案可以有效节约硬件资源。
88.在一些实施例中，ppg传感器包括至少一个光源和至少一个光探测器，旋转检测传感器包括光发射部件30和光检测部件40，ppg传感器和旋转检测传感器的光源和传感器部分是分别设置的。
89.在一些实施例中，模拟前端模块包括多个输入和/或输出通道，旋转检测传感器和ppg传感器可以对应于不同的输入和/或输出通道。参阅图14所示的例子，旋转检测传感器的光检测部件40包括第一光探测器41和第二光探测器42，ppg传感器包括两个光探测器，每个光探测器均与模拟前端模块电连接，用于将检测到的模拟信号传输至模拟前端模块进行处理。模拟前端模块可以对接收到的每个通道的数据进行包括模数转换处理在内的至少一种处理，并将处理结果传输至处理器进行进一步的处理，得到检测结果。
90.作为一个例子，模拟前端模块可以分时或轮流对旋转检测传感器和ppg传感器输出的数据进行处理，作为另一个例子，模拟前端模块也可以同步对旋转检测传感器和ppg传感器输出的数据进行处理，可选地，可以通过控制器控制模拟前端模块对接收到的数据的处理，但本技术实施例对此不做限定。
91.在一些例子中，模拟前端模块在对旋转检测传感器输出的数据进行处理，得到数字信号之后，可以直接把得到的数字信号传输至处理器，而不做具体的逻辑判断。在另一些例子中，模拟前端模块也可以进一步判断是否检测到旋转，并在确定检测到旋转的情况下才将相关数据传输至处理器，由处理器进行进一步的处理，得到旋转角度和方向。
92.在另一些实施例中，模拟前端模块并不同时与ppg传感器和旋转检测传感器连接，此时，可穿戴设备还可以包括开关组件，开关组件用于切换模拟前端模块与ppg传感器和旋转检测传感器之间的连接。作为一个例子，可以基于当前的设备状态和/或任务状态来控制模拟前端模块的连接。作为另一个例子，可以基于用户指令来控制模拟前端模块的连接，或者基于以上任意两种因素的结合来进行控制，等等，本技术实施例对此不做限定。
93.在一些实施例中，响应于确定可穿戴设备需要进行心率检测，例如确定用户正在进行运动，或者接收到用于指示进行心率检测的用户输入指令，等等，则导通模拟前端模块与ppg传感器之间的连接链路，并切断所述旋转检测传感器与模拟前端模块之间的连接链路，此时，为了节约设备功耗，可以控制旋转检测传感器处于休眠状态，或者也可以控制旋转检测传感器仍然处于激活状态。例如，用户通过触发智能手表表盘上的“心率”、“血氧”等功能性开关，则控制模拟前端模块与ppg传感器的连接链路导通，并对ppg传感器输出的模拟信号进行处理，形成第二数字信号，然后将第二数字信号送入处理器，由处理器对第二数字信号进行进一步的处理，得到相应的生物检测结果。
94.在另一些实施例中，响应于检测到用户皮肤接触表冠，或者检测到用户的抬腕动作，或者检测到用户的特定手势，等等，则导通模拟前端模块与旋转检测传感器之间的连接链路，并切换ppg传感器与模拟前端模块之间的连接链路，此时，为了节约设备功耗，可以控制ppg传感器处于休眠状态，或者也可以控制ppg传感器仍然处于激活状态。例如，检测到用户皮肤接触表冠，则控制模拟前端模块与旋转检测传感器之间的连接链路导通，并对旋转检测传感器输出的模拟信号进行处理，形成第一数字信号，然后将第一数字信号送入处理器，由处理器对第一数字信号进行进一步的处理，得到旋转检测结果。
95.在一些实施例中，可穿戴设备可以是智能手表。此时，作为一个例子，ppg传感器可以设置在智能手表的后盖区域，旋转检测传感器与智能手表的表冠连接，但本技术实施例不限于此。
96.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
97.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三
个等，除非另有明确具体的限定。
98.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
99.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
100.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
101.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。