一种智能穿戴设备及其温控系统

技术领域

本发明属于智能穿戴设备技术领域，具体涉及一种智能穿戴设备及其温 控系统。

背景技术

智能穿戴设备是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计，开发出可 以穿戴的设备的总称，比如手表、眼镜、手套、鞋子等，现有的智能穿戴设 备的设计一般着重于对人体生命体征的采集、对生命体征进行数据分析判断 身体状态，并不能提高设备穿戴的舒适度，更不能对抗严寒的天气；

在寒冷的秋冬季节，人们也常常需要外出暴露在寒冷的外界环境中，常 常会感觉到身体寒冷，严重时身体局部位置会出现冻伤的情况，给室外工作 人员以及外出人员带来了很大的困扰，而现有的保温型智能穿戴设备缺少自 检环节、安全性能差，也并不能做到根据不同人群方便灵活地一键设置温度 区间、长时间保温及便捷充电，因此，现有技术还有待发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能穿戴设备及其温控系统，以解决上述背 景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能穿戴设备及其温 控系统，包括本体和与所述本体固定连接的温控模块，所述温控模块包括依 次连接的供电模块、自检模块、控制模块、蓝牙模块和加热模块；

所述蓝牙模块包括依次连接的通讯检测模块和通讯报警模块；

所述控制模块包括相互网络连接的终端设备和云端服务器，终端设备可 以是手机、手机手表、电脑等电子设备，终端设备上设置有控制温控系统的 应用；

所述加热模块包括依次连接的震动检测模块、发热装置和温度检测模块；

所述温控模块用于控制所述本体的温度，工作模式有加热模式和恒温模 式；

所述供电模块用于电能存储和电能供给；

所述自检模块用于检测所述本体及所述温控模块是否处于正常可工作状 态；

所述蓝牙模块用于连接所述云端服务器和所述加热模块；

所述通讯检测模块用于检测所述蓝牙模块是否可以与所述终端设备正常 通讯；

所述通讯报警模块用于在所述通讯检测模块检测到通讯异常时进行报警 提示；

所述控制模块用于控制加热模块按照指令工作；

所述终端设备用于设置温度区间及工作时间计时，经所述云端服务器处 理后通过所述蓝牙模块将指令发送给所述加热模块；

所述加热模块用于检测温度及加热；

所述震动检测模块用于检测本体的震动状态并转化为信号指令传输给所 述发热装置，当本体在规定时长T＝5s内有震动时，说明本体处于穿戴状态， 需要对本体进行加热，则震动检测模块向所述发热装置传输加热指令，当本 体在规定时长T＝5s内无震动时，则说明本体未穿戴，无需加热，则震动检测 模块向所述发热装置传输停止加热指令；

所述发热装置用于将电能转化为热能；

所述温度检测模块用于检测所述发热装置的温度并通过所述蓝牙模块向 所述云端服务器反馈，经所述云端服务器处理后传输到所述终端设备上；

所述发热装置包括若干个相互独立且分别安装在所述本体不同位置的子 装置，用户通过所述控制模块分别控制各个子装置独立工作或同时工作。

进一步的，每个子装置在加热过程中的温度变化包括两个阶段，所述两 个阶段分别为A1阶段和A2阶段，所述A1阶段和所述A2阶段分别对应温度 值K

在所述温度检测模块反馈的所述发热装置的实时温度K

当所述温度检测模块反馈的所述发热装置的实时温度K

在相同的时间长度内，V

进一步的，每个子装置在加热过程中的温度变化还包括A3阶段；

当所述温度检测模块反馈的所述发热装置的实时温度K

设定一个温度偏差值K

ΔK＝K

当ΔK＝K

进一步的，还包括和所述供电模块相适配的无线充电模块；

所述供电模块还包括依次连接的电量检测模块和第一报警模块，所述第 一报警模块包括第一蜂鸣器和第一指示灯；

所述电量检测模块与所述云端服务器相连；

其中，所述电量检测模块用于实时检测所述电池剩余电量，所述第一报 警模块在剩余电量低于10％时、电池进入充电状态时、电量充满时进行提示， 所述第一蜂鸣器用于蜂鸣提示，所述第一指示灯用于在所述电量检测模块检 测结果不符合要求时闪烁提示。

进一步的，所述自检模块固定连接有第二报警模块，所述第二报警模块 包括第二蜂鸣器和第二指示灯；

所述第二报警模块在所述自检模块检测到所述本体和所述温控模块出现 问题无法正常工作的时候进行报警提示，所述第二蜂鸣器用于蜂鸣提示，所 述第二指示灯用于在所述自检模块检测结果不符合要求时闪烁提示。

进一步的，所述温度检测模块中包括热电偶，所述热电偶的感温触头与 所述发热装置相连。

进一步的，所述蓝牙模块包括第一蓝牙模块和与所述第一蓝牙模块网络 连接的第二蓝牙模块；

所述通讯检测模块与所述第一蓝牙模块固定连接；

所述第一蓝牙模块用于接收所述云端服务器的指令并同步给所述第二蓝 牙模块；

所述第二蓝牙模块用于同步接收所述第一蓝牙模块所接收到的指令，并 将自身数据传递给所述第一蓝牙模块；

所述通讯检测模块用于检测所述第一蓝牙模块是否可以与所述第二蓝牙 模块及所述终端设备正常通讯。

进一步的，所述本体为一双鞋，每只鞋中均安装有所述温控模块，所述 第一蓝牙模块安装在其中一只鞋中，所述第二蓝牙模块安装在另一只鞋中；

所述第一蓝牙模块与所述第二蓝牙模块分别各自连接有一所述加热模 块。

进一步的，所述本体为一双手套，每只手套中均安装有所述温控模块， 所述第一蓝牙模块安装在其中一只手套中，所述第二蓝牙模块安装在另一只 手套中；

所述第一蓝牙模块与所述第二蓝牙模块分别各自连接有一所述加热模 块。

进一步的，所述本体还固定连接有运动模块，所述运动模块包括计步模 块和定位模块，所述运动模块与所述云端服务器双向网络连接；

所述运动模块用于检测用户的运动状态及轨迹；

所述计步模块用于计算用户行走的步数；

所述定位模块用于进行用户户外定位及运动轨迹记录。

进一步的，所述供电模块包括电池和开关；

所述开关与所述本体固定连接；

所述电量检测模块与所述电池固定连接，所述电池为可充电锂电池；

所述发热装置为发热片，所述发热片为柔性发热材料制成。

所述电量检测模块、所述第一蜂鸣器、所述自检模块、所述第二蜂鸣器、 所述蓝牙模块、所述震动检测模块、所述温度检测模块均设置在控制板上。

与现有技术相比，本发明提供了一种智能穿戴设备及其温控系统，具备 以下有益效果：

1.设置固定在本体的不同位置且彼此相互独立工作的发热装置的子装 置，可独立或配合使用，达到了灵活控制加热位置的技术效果；

2.设定加热模块加热的阶段，在不同阶段给定不同的加热速率，使温度 分阶段变化，实现了节约时间节省能耗的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的智能穿戴设备的温控系统的模块结构示意 图；

图2为本发明实施例提供的智能穿戴设备的温控系统的工作流程图；

图3为本发明实施例提供的智能穿戴设备的侧视局部剖面视图。

图中：1、本体；2、温控模块；3、供电模块；4、自检模块；5、控制模 块；6、蓝牙模块；7、加热模块；8、无线充电模块；9、控制板；31、电池； 32、电量检测模块；33、第一报警模块；34、开关；41、第二报警模块；51、 终端设备；52、云端服务器；61、通讯检测模块；62、通讯报警模块；63、 第一蓝牙模块；64、第二蓝牙模块；71、震动检测模块；72、发热装置；73、 温度检测模块；331、第一蜂鸣器；332、第一指示灯；411、第二蜂鸣器；412、 第二指示灯；721、第一子装置；722、第二子装置；723、第三子装置；724、 第四子装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述。

实施例1：如图1-图3所示，本发明提供了一种智能穿戴设备及其温控 系统，包括本体1和与所述本体1固定连接的温控模块2，所述温控模块2 包括依次连接的供电模块3、自检模块4、控制模块5、蓝牙模块6和加热模 块7，还包括和所述供电模块3相适配的无线充电模块8；

所述供电模块3包括电池31和开关34；

所述开关34与所述本体1固定连接；

所述电量检测模块32与所述电池31固定连接，所述电池31为可充电锂 电池31；

所述供电模块3还包括依次连接的电量检测模块32和第一报警模块33， 所述第一报警模块33包括第一蜂鸣器331和第一指示灯332；

所述电量检测模块32与所述电池31固定连接；

其中，所述电量检测模块32用于检测所述电池31剩余电量，所述第一 报警模块33在剩余电量低于10％时、电池进入充电状态时、电量充满时进行 提示，所述第一蜂鸣器331用于蜂鸣提示，所述第一指示灯332用于在所述 电量检测模块32检测结果不符合要求时闪烁提示；

所述自检模块4固定连接有第二报警模块41，所述第二报警模块41包 括第二蜂鸣器411和第二指示灯412；

所述第二报警模块41在所述自检模块4检测到所述本体1和所述温控模 块2出现问题无法正常工作的时候进行报警提示，所述第二蜂鸣器411用于 蜂鸣提示，所述第二指示灯412用于在所述自检模块4检测结果不符合要求 时闪烁提示；

所述蓝牙模块6包括依次连接的通讯检测模块61和通讯报警模块62；

所述控制模块5包括相互网络连接的终端设备51和云端服务器52，所 述终端设备51是手机手表；

所述电量检测模块32与所述云端服务器52相连；

所述加热模块7包括依次连接的震动检测模块71、发热装置72和温度 检测模块73；

所述发热装置72为发热片，所述发热片为柔性发热材料制成；

所述发热装置72包括4个相互独立且分别安装在所述本体1不同位置的 子装置，用户通过所述控制模块5分别控制各个子装置独立工作或同时工作；

每个子装置在加热过程中的温度变化包括两个阶段，所述两个阶段分别 为A1阶段和A2阶段，所述A1阶段和所述A2阶段分别对应温度值K

在所述温度检测模块73反馈的所述发热装置72的实时温度K

则此阶段温度增长值K

当所述温度检测模块73反馈的所述发热装置72的实时温度K

则此阶段温度增长值K

则可以看出在相同的时间长度内，V

每个子装置在加热过程中的温度变化还包括A3阶段；

当所述温度检测模块73反馈的所述发热装置72的实时温度K

设定一个温度偏差值K

ΔK＝K

当ΔK＝K

所述温度检测模块73中包括热电偶，所述热电偶的感温触头与所述发热 装置72相连；

所述温控模块2用于控制所述本体1的温度，工作模式有加热模式和恒 温模式；

所述供电模块3用于电能存储和电能供给；

所述自检模块4用于检测所述本体1及所述温控模块2是否处于正常可 工作状态；

所述蓝牙模块6包括第一蓝牙模块63和与所述第一蓝牙模块63网络连 接的第二蓝牙模块64；

所述通讯检测模块61与所述第一蓝牙模块63固定连接；

所述第一蓝牙模块63用于接收所述云端服务器52的指令并同步给所述 第二蓝牙模块64；

所述第二蓝牙模块64用于同步接收所述第一蓝牙模块63所接收到的指 令，并将自身数据传递给所述第一蓝牙模块63；

所述通讯检测模块61用于检测所述第一蓝牙模块63是否可以与所述第 二蓝牙模块64及所述终端设备51正常通讯；

所述通讯检测模块61用于检测所述蓝牙模块6是否可以与所述终端设备 51正常通讯；

所述通讯报警模块62用于在所述通讯检测模块61检测到通讯异常时进 行报警提示；

所述控制模块5用于控制加热模块7按照指令工作；

所述终端设备51用于设置温度区间及工作时间计时，经所述云端服务器 52处理后通过所述蓝牙模块6将指令发送给所述加热模块7；

所述加热模块7用于检测温度及加热；

所述震动检测模块71用于检测本体1的震动状态并转化为信号指令传输 给所述发热装置72，当本体1在任意规定时长T＝5s内有震动时，说明本体1 处于穿戴状态，需要对本体1进行加热，则震动检测模块71向所述发热装置 72传输加热指令，当本体1在任意规定时长T＝5s内无震动时，则说明本体1 未穿戴，无需加热，则震动检测模块71向所述发热装置72传输停止加热指 令；

所述发热装置72用于将电能转化为热能；

所述温度检测模块73用于检测所述发热装置72的温度并通过所述蓝牙 模块6向所述云端服务器52反馈，经所述云端服务器52处理后传输到所述 终端设备51上；

所述本体1为一双鞋，每只鞋中均安装有所述温控模块2，所述发热装 置72的4个子装置分别为安装在鞋底前端的第一子装置721、安装在鞋底后 端的第二子装置722、安装在鞋面前端的第三子装置723、安装在鞋面后端的 第四子装置724，所述第一蓝牙模块63安装在其中一只鞋中，所述第二蓝牙 模块64安装在另一只鞋中；

所述第一蓝牙模块63与所述第二蓝牙模块64分别各自连接有一所述加 热模块7；

所述本体1还固定连接有运动模块，所述运动模块包括计步模块和定位 模块，所述运动模块与所述云端服务器双向网络连接；

所述运动模块用于检测用户的运动状态及轨迹；

所述计步模块用于计算用户行走的步数；

所述定位模块用于进行用户户外定位及运动轨迹记录；

所述电量检测模块32、所述第一蜂鸣器331、所述自检模块4、所述第 二蜂鸣器411、所述蓝牙模块6、所述震动检测模块71、所述温度检测模块 73均设置在控制板9上。

工作原理：

首先打开开关34，系统开始运作，开机后电量检测模块32工作，对电 池31电量进行检测，若电池3电量不足起始设置的安全电量，则第一报警模 块33中的第一蜂鸣器331蜂鸣，第一指示灯332亮起，提示用户此时电池 31电量已到危险线，继续使用将影响电池31寿命，应对电池31进行充电；

自检模块4工作，检测鞋子及所述温控模块2是否处于正常可工作状态， 若有异常则第二报警模块41中的第二蜂鸣器411蜂鸣，第二指示灯412亮起， 提示用户检查鞋子的设备状态；

下一步打开手机手表上控制温控系统的应用，尝试与所述蓝牙模块6进 行蓝牙连接，所述通讯检测模块61开始工作，检测所述第一蓝牙模块63是 否可以与所述第二蓝牙模块64及所述终端设备51正常通讯，若不能正常通 讯，则通讯报警模块62发出报警提示，若可以正常通讯，则第一蓝牙模块 63通过云端服务器52与手机手表进行蓝牙连接，实现数据通讯，用户在终 端设备51的应用上设置体感舒适的温度区间，设置完毕后此指令通过云端服 务器52传输给第一蓝牙模块63，第一蓝牙模块63接收指令后与第二蓝牙模 块64同步指令，随后分别控制各自相连的加热模块7按照指令要求进行加热；

在加热过程中：

(1)两只鞋内加热模块7中的震动检测模块71对鞋子的状态进行实时 检测并转化为信号指令传输给所述发热装置72，当本体1在规定时长T＝5s 内有震动时，说明本体1处于穿戴状态，当本体1在规定时长T＝5s内无震动 时，则说明本体1未穿戴；

(2)电量检测模块32对电池31的剩余电量进行实时检测，当电池31 剩余电量不足起始设置的安全电量时，第一报警模块33中的第一蜂鸣器331 蜂鸣，第一指示灯332亮起，提示用户此时电池31电量已到危险线，继续使 用将影响电池31寿命，应对电池31进行充电，电池31进入充电状态时、或 者电量充满后则第一蜂鸣器331发出短暂蜂鸣；

(3)两只鞋内加热模块7中的温度检测模块73对发热片的温度进行实 时检测，判断发热片的温度是否达到用户设定的温度区间；

(4)当震动检测模块71判断本体1处于穿戴状态、电池31电量高于起 始设置的安全电量且发热片的温度不在用户设定的温度区间时，则发送加热 指令给发热片，发热片继续加热，当上述条件任意一项未满足时，发热片停 止加热。

在电池31电量不足时：

采用与供电模块3相适配的无线充电模块8对电池31进行充电，充电过 程中加热模块7停止工作，电量检测模块32对电池31电量进行实时检测， 电池31未充满时持续充电，充满后停止充电，同时，电量检测模块32还将 检测到的剩余电量数据实时通过蓝牙传送到手机手表的应用里，用户可通过 应用及时了解充电进度及剩余电量信息。

实施例2：

所述本体也可设置为手套，当本体为一双手套时，所述电池31为柔性电 池，且开关34、无线充电模块8、电池31、控制板9、第一指示灯332、第 二指示灯412均设置在手套的手腕部位，发热装置72设置在掌心及手背位置。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相 连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连 接或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也 可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普 通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明 的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。