CN105490336A - 穿戴设备及其充电电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种穿戴设备及其充电电路，该穿戴设备包括：穿戴设备本体，其中，穿戴设备本体的双侧端分别设置有容纳充电传输线的凹槽，穿戴设备本体的双侧端还分别设置有充电传输接口母口；多条充电传输线，充电传输线的一端与穿戴设备本体侧端相连接，充电传输线的另一端上垂直连接有充电传输接口公头，在充电传输线完全容纳于该充电传输线所在的穿戴设备本体侧端的凹槽中时，与该充电传输线相连接的公头与该侧端设置的母口相适配并嵌入于该母口中。采用上述技术方案，无需单独携带智能充电适配器，便携性更佳，且支持多种充电接口的穿戴设备充电适配器，让用户方便携带，并可通过日常常见的电子产品充电接口给智能穿戴类硬件完成充电。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及穿戴设备及其充电电路。
背景技术
随着各类型智能硬件产品的日益普及，尤其是以智能手环，手表为代表的智能穿戴类硬件产品获得迅猛发展。穿戴类的智能硬件产品由于受限于产品体积和外观设计，充电接口往往是特殊设计的，需要专门的充电适配器来进行充电。
现有的典型穿戴式智能硬件产品的充电适配器一般由：穿戴设备的适配接口和充电接口构成。充电时，智能硬件连接在适配接口上，充电接口连接支持该接口的电源或可供电设备上，完成对穿戴式智能硬件的充电。
首先，这类智能充电适配器，配合单独的充电器和固定型号的充电接口线。如图1和图2所示的两种典型的智能手环充电适配器，充电接口只能为USBA型公头接口，充电时只能使用支持该型接口的设备或充电器。
其次，这些充电适配器正常形态下的尺寸在150mm以上，便携性仍有改进空间。如果需要频繁充电，用户还需要单独携带这些充电适配器。
因此，提供一种便携性更佳，且支持多种充电接口的穿戴设备充电适配器，是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种穿戴设备及其充电电路，用于解决现有技术中穿戴式设备的智能充电适配器需要单独携带，且充电时大多只能使用支持USBA型公头接口的设备或充电器的问题。
根据本发明的一个方面，提供一种穿戴设备，该穿戴设备包括：穿戴设备本体，其中，上述穿戴设备本体的双侧端分别设置有容纳充电传输线的凹槽，上述穿戴设备本体的双侧端还分别设置有充电传输接口母口；多条上述充电传输线，上述充电传输线的一端与上述穿戴设备本体侧端相连接，上述充电传输线的另一端上垂直连接有充电传输接口公头，在上述充电传输线完全容纳于该充电传输线所在的穿戴设备本体侧端的凹槽中时，与该充电传输线相连接的公头与该侧端设置的母口相适配并嵌入于该母口中。
进一步地，上述穿戴设备本体的双侧端中一侧端的母口为MicroUSB母口，该侧端充电传输线连接的充电传输接口公头为支持OTG功能的MicroUSB公头。
进一步地，当需要连接外部设备充电和/或数据传输时，上述穿戴设备的MicroUSB公头嵌入支持OTG功能的外部设备的MicroUSB母口中；和/或，上述支持OTG功能的外部设备的MicroUSB公头嵌入上述穿戴设备的上述MicroUSB母口中。
进一步地，上述穿戴设备本体的双侧端中一侧端的母口为MicroUSBTypeC母口，该侧端充电传输线连接的充电传输接口公头为MicroUSBTypeC公头。
进一步地，当需要连接外部设备充电和/或数据传输时，上述穿戴设备的MicroUSBTypeC公头嵌入支持OTG功能的外部设备的MicroUSBTypeC母口中；和/或，外部设备的MicroUSBTypeC公头嵌入上述穿戴设备的上述MicroUSBTypeC母口中。
进一步地，上述穿戴设备本体的双侧端中另一侧端的母口为Lightning接口母口，则该侧端充电传输线连接的充电传输接口公头为Lightning接口公头。
进一步地，当需要连接外部设备进行充电和/或数据传输时，上述穿戴设备的Lightning接口公头嵌入外部设备的Lightning接口母口中；和/或，上述外部设备的Lightning接口公头嵌入上述穿戴设备的上述Lightning接口母口中。
进一步地,上述容纳充电传输线的凹槽为U型槽。
根据本发明的另一个方面，提供一种上述穿戴设备的充电电路，并采用如下技术方案：该电路包括：多个充电接口公头和多个充电接口母口、以及供电电池；对于每个接口公头和每个接口母口，均通过单向导通肖特基二极管连接至第一公共点，上述第一公共点与上述供电电池的正输出端相连接，各个上述二极管的正极分别连接上述接口公头或接口母口的Vbus端，各个上述二极管的负极分别连接上述公共点；每个接口公头和每个接口母口的GND端，均与上述供电电池的GND端相连。
进一步地，每个接口公头和每个接口母口的Shield引脚均连接至第二公共点，上述第二公共点通过第一瞬态抑制二极管连接至上述供电电池的GND端，上述供电电池的正输出端与GND端之间连接有第二瞬态抑制二极管。
采用本发明的技术方案，无需单独携带智能充电适配器，便携性更佳，且支持多种充电接口的穿戴设备充电适配器，让用户方便携带，并可通过日常常见的电子产品充电接口给智能穿戴类硬件完成充电。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的穿戴设备的结构示意图；
图2为本发明优选实施例二的充电接口处于收纳状态时的结构框图；
图3为本发明优选实施例一的充电接口处于打开状态时的结构示意图；以及
图4为本发明优选实施例的穿戴设备的充电电路的电路原理图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种穿戴设备及其充电电路，用于解决现有技术中穿戴式设备的智能充电适配器需要单独携带，且充电时大多只能使用支持USBA型公头接口的设备或充电器的问题。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
根据本发明实施例，提供了一种穿戴设备。
图1为本发明实施例的穿戴设备的结构示意图。如图1所示，该穿戴设备包括：穿戴设备本体10，其中，上述穿戴设备本体10的双侧端分别设置有容纳充电传输线的凹槽100，上述穿戴设备本体的双侧端还分别设置有充电传输接口母口102；多条上述充电传输线12，上述充电传输线的一端与上述穿戴设备本体侧端相连接，上述充电传输线的另一端上垂直连接有充电传输接口公头120，在上述充电传输线完全容纳于该充电传输线所在的穿戴设备本体侧端的凹槽100中时，与该充电传输线相连接的公头与该侧端设置的母口相适配并嵌入于该母口中。
本实施例中，充电接口全部集成在穿戴设备本身，同时支持多种类型的充电接口。用户使用该方案的穿戴设备时，不需要携带任何单独的充电数据线，可以使用随处可见的日常充电线材(Microusb充电线和苹果Lightning充电线)，极大地提高了设备便携性。
其中，上述容纳充电传输线的凹槽可以为U型槽。即充电传输线可以以直线延伸的方式收纳于U型槽。具体可以参见图2。
优选地，如图3所示，上述穿戴设备本体的双侧端中一侧端的母口可以为MicroUSB母口，该侧端充电传输线连接的充电传输接口公头为支持OTG功能的MicroUSB公头。上述穿戴设备本体的双侧端中另一侧端的母口为Lightning接口母口，则该侧端充电传输线连接的充电传输接口公头为Lightning接口公头。
在优选实施过程中，当需要连接外部设备进行充电和/或数据传输时，上述穿戴设备的MicroUSB公头嵌入支持OTG功能的外部设备的MicroUSB母口中；和/或，外部设备的MicroUSB公头嵌入上述穿戴设备的上述MicroUSB母口中。同理，当需要连接外部设备进行充电和/或数据传输时，上述穿戴设备的Lightning接口公头嵌入外部设备的Lightning接口母口中；和/或，上述外部设备的Lightning接口公头嵌入上述穿戴设备的上述Lightning接口母口中。上述两个公头和上述两个母口中的至少一个可以与外部设备(例如，手机)相连接，穿戴设备作为外部设备的外接设备，通过外部设备给穿戴式设备充电或者与外部设备之间进行数据传输。
优选地，如图3所示，上述穿戴设备本体的双侧端中一侧端的母口也可以为MicroUSBTypeC母口，该侧端充电传输线连接的充电传输接口公头为MicroUSBTypeC公头。上述穿戴设备本体的双侧端中另一侧端的母口为Lightning接口母口，则该侧端充电传输线连接的充电传输接口公头为Lightning接口公头。
在优选实施过程中，当需要连接外部设备进行充电和/或数据传输时，上述穿戴设备的MicroUSBTypeC公头嵌入支持OTG功能的外部设备的MicroUSBTypeC母口中；和/或，外部设备的MicroUSBTypeC公头嵌入上述穿戴设备的上述MicroUSBTypeC母口中。当需要连接外部设备进行充电和/或数据传输时，上述穿戴设备的Lightning接口公头嵌入外部设备的Lightning接口母口中；和/或，上述外部设备的Lightning接口公头嵌入上述穿戴设备的上述Lightning接口母口中。上述两个公头和上述两个母口中的至少一个可以与外部设备(例如，手机)相连接，穿戴设备作为外部设备的外接设备，通过外部设备给穿戴式设备充电或者与外部设备之间进行数据传输。
例如，外部设备(例如手机)电池容量一般在2000毫安时甚至更高，智能穿戴设备限于产品尺寸，电池容量比较小，常见的不会超过100毫安时，也就是说手机电池5％左右的电量即可满足大部分穿戴设备满电量所需的电量。在人们外出时，当穿戴设备没电的情况下，可以采用随身携带的手机连接穿戴设备，为穿戴设备充电。
以下结合图2和图3的示例进一步描述上述优选实施方式。
如图2和图3所示，该穿戴设备包括：穿戴设备主体1、接口2、接口3、接口4、接口5、充电数据线6、U型槽7。
本实施例中，在穿戴设备主体上集成了4种可用于给设备充电的接口，分别为上图中的2,3,4,5所示的接口；
充电时，打开对应的接口，连接充电电源即可。
不充电式，设备的充电接口处于完全收纳的状态。接口2可以收纳在接口3中，接口4可以接口5中，其中连接设备和接口2,接口4的充电数据线6可收纳在设备侧面对应的U型槽7中，确保穿戴设备主体外观简洁。
需要说明的是，本穿戴设备可以支持多种(例如4种)充电接口，让用户可以用随处可见的日常充电线材(Microusb充电线和苹果Lightning充电线)或手机接口完成充电。具体体现在产品上的时候，接口的位置可灵活布局。具体体现在产品上的时候，集成的接口数量也可以是2种或者3种等。具体体现在产品上的时候，其他类型的充电接口也可以按照本方案布局在穿戴式设备上。
以下进一步描述各个接口的工作方式。
接口2可以设置为MicroUSB型公头，支持OTG，可以直接连接到支持OTG的手机USB母口中，作为手机的外接设备，通过手机给穿戴式设备充电。
同理，接口2也可以设置为MicroUSBTypeC型公头，连接支持OTG的手机USB母口中，作为手机的外接设备，通过手机给穿戴式设备充电。
接口4为苹果iPhone及iPad的Lightning接口公头，可以直接插在iPhone及iPad的Lightning接口母口中，作为iPhone及iPad的外接设备，在ios软件授权的允许的情况下，通过iPhone及iPad给穿戴设备充电。
接口3为标注的MicroUSB母口，可以使用常见的MicroUSB公头充电线插入接口3中为智能穿戴设备充电；
同理，接口3也可以设为MicroUSBTypeC母口，可以使用常见的MicroUSBTypeC公头充电线插入接口3中为智能穿戴设备充电；
接口5为iPhone及iPad的Lightning接口母口，可以使用具有iPhone及iPad的Lightning充电线插入接口5中为智能穿戴设备充电。
根据本发明实施例，还提供了一种上述穿戴设备的充电电路。
图4为本发明优选实施例的穿戴设备的充电电路的电路原理图。如图4所示，充电电路包括：多个充电接口公头和多个充电接口母口(图中J1、J2、J3、J4)、以及供电电池；对于每个接口公头和每个接口母口，均通过单向导通肖特基二极管(D1、D2、D3、D4)连接至第一公共点，上述第一公共点与上述供电电池的正输出端相连接，各个上述二极管的正极分别连接上述接口公头或接口母口的Vbus端，各个上述二极管的负极分别连接上述公共点；每个接口公头和每个接口母口的GND端，均与上述供电电池的GND端相连。
考虑本方案在实际产品的应用中，用户在充电时，有可能出现同时使用多个接口同时充电的情况，为了确保设备和充电过程安全，本实施例在充电电路设计时加入了各充电接口单向导通的设计，D1至D4是单向导通肖特基二极管，压降比较小的0.1V左右。电路各个接口通过单通二极管连接至电池正输出端(V+端)，防止各个接口间的窜流，即防止电流从一个充电接口反向流入另一个充电接口。
优选地，如图4所示，每个接口公头和每个接口母口的Shield引脚均连接至第二公共点，上述第二公共点通过第一瞬态抑制二极管(T5)连接至上述供电电池的GND端，上述供电电池的正输出端与GND端之间连接有第二瞬态抑制二极管(T6)。
D5和D6作为瞬态抑制二极管(TVS)，可以确保输入电压额度。由此可知，加入过压保护电路，可以保证电池的充电电压在安全的范围之内。
综上所述，借助本发明提供的上述实施例，比现有的充电适配器集成了多种常见的充电接口，打破了当前穿戴设备充电适配器只有一种充电接口的局限，极大方便了用户使用各种生活中最常见充电接口给穿戴式设备充电。同时也支持通过各类型外部终端USB接口直接给穿戴式设备充电。本发明实施例集成了多种(例如4种)类型的充电接口，不需要穿戴设备以外的充电适配器，极大地改善了充电的便捷性。整体的便携性设计，各充电接口可以收缩隐藏，外观美观。目前穿戴设备充电适配器基本是的线缆状外观，携带时，易与其他电子设备电源线数据线及耳机线搅缠在一起。而且充电接口一端裸露着金属插头，易划伤其他物件。此外，充电电路有保护设计，防止在用户在同时接入多个充电接口造成的充电不安全。在不充电时，各个充电接口可充分收纳，确保设备外观美观。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (10)
1.一种穿戴设备，其特征在于，包括：
穿戴设备本体，其中，所述穿戴设备本体的双侧端分别设置有容纳充电传输线的凹槽，所述穿戴设备本体的双侧端还分别设置有充电传输接口母口；
多条所述充电传输线，所述充电传输线的一端与所述穿戴设备本体侧端相连接，所述充电传输线的另一端上垂直连接有充电传输接口公头，在所述充电传输线完全容纳于该充电传输线所在的穿戴设备本体侧端的凹槽中时，与该充电传输线相连接的公头与该侧端设置的母口相适配并嵌入于该母口中。
2.如权利要求1所述的穿戴设备，其特征在于，所述穿戴设备本体的双侧端中一侧端的母口为MicroUSB母口，该侧端充电传输线连接的充电传输接口公头为支持OTG功能的MicroUSB公头。
3.如权利要求2所述的穿戴设备，其特征在于，当需要连接外部设备进行充电和/或数据传输时，所述穿戴设备的MicroUSB公头嵌入支持OTG功能的外部设备的MicroUSB母口中；和/或，所述外部设备的MicroUSB公头嵌入所述穿戴设备的所述MicroUSB母口中。
4.如权利要求1所述的穿戴设备，其特征在于，所述穿戴设备本体的双侧端中一侧端的母口为MicroUSBTypeC母口，该侧端充电传输线连接的充电传输接口公头为MicroUSBTypeC公头。
5.如权利要求4所述的穿戴设备，其特征在于，当需要连接外部设备进行充电和/或数据传输时，所述穿戴设备的MicroUSBTypeC公头嵌入支持OTG功能的外部设备的MicroUSBTypeC母口中；和/或，外部设备的MicroUSBTypeC公头嵌入所述穿戴设备的所述MicroUSBTypeC母口中。
6.如权利要求2或4所述的穿戴设备，其特征在于，所述穿戴设备本体的双侧端中另一侧端的母口为Lightning接口母口，则该侧端充电传输线连接的充电传输接口公头为Lightning接口公头。
7.如权利要求6所述的穿戴设备，其特征在于，当需要连接外部设备进行充电和/或数据传输时，所述穿戴设备的Lightning接口公头嵌入外部设备的Lightning接口母口中；和/或，所述外部设备的Lightning接口公头嵌入所述穿戴设备的所述Lightning接口母口中。
8.如权利要求1所述的穿戴设备，其特征在于,所述容纳充电传输线的凹槽为U型槽。
9.一种如权利要求1至8中任一项所述的穿戴设备的充电电路，其特征在于，包括：多个充电接口公头和多个充电接口母口、以及供电电池；
对于每个接口公头和每个接口母口，均通过单向导通肖特基二极管连接至第一公共点，所述第一公共点与所述供电电池的正输出端相连接，各个所述二极管的正极分别连接所述接口公头或接口母口的Vbus端，各个所述二极管的负极分别连接所述第一公共点；
每个接口公头和每个接口母口的GND端，均与所述供电电池的GND端相连。
10.如权利要求9所述的充电电路，其特征在于，每个接口公头和每个接口母口的Shield引脚均连接至第二公共点，所述第二公共点通过第一瞬态抑制二极管连接至所述供电电池的GND端，所述供电电池的正输出端与GND端之间连接有第二瞬态抑制二极管。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |