穿戴式設備及穿戴式設備的功能擴展方法
【專利摘要】本發明涉及一種包括模塊化功能模塊的穿戴式設備和利用模塊化功能模塊擴展穿戴式設備的功能的方法。根據本發明的一方面的包括模塊化功能模塊的穿戴式設備，其特征在于，包括多個功能模塊，其以可裝卸的方式緊固于連接在穿戴式設備的主模塊的帶，其中，至少所述主模塊和多個功能模塊中任意一個處理模塊識別其它功能模塊的安裝狀態，并生成由緊固于帶的功能模塊的組合而提供的應用信息。
【專利說明】
穿戴式設備及穿戴式設備的功能擴展方法
技術領域
[0001] 本發明設及一種包括模塊化功能模塊（Mo化lar化nction block)的穿戴式設備 (wear油le device)及利用模塊化功能模塊擴展穿戴式設備功能的方法。
【背景技術】
[0002] 隨著智能手機市場步入一個成熟期，有人提出將穿戴式設備作為代替智能手機的 移動技術。
[0003] 穿戴式設備可分為配飾型、織物/衣物型、身體附著型、身體植入型，其能夠與智 能設備聯動而執行輔助的作用。
[0004] 典型的穿戴式設備的例子有便攜式手表，便攜式手表除了具有報時的固有的功能 之外，還額外具有多種附加功能，使得其實用性增加。 陽〇化]并且，最近出現的便攜式手表不僅具有如計時器、鬧鐘功能等簡單的附加功能，還 通過集成地磁傳感器、全球定位系統（Global化sitioning System,GP巧接收器、氣壓及溫 度傳感器而能夠采集多種外部環境的信息，并還可通過獲取如血壓、脈搏等的生物體信息 而支持保健服務。
[0006] 此外，運種便攜式手表還添加有通信功能，W便能夠與外部的設備或者系統進行 聯動，從而使其加速進化為穿戴式網絡設備。
[0007] 但是，考慮到制作費用和制作時的技術集成水平，根據現有技術的便攜式手表的 附加功能是根據不同的型號確定規格和功能之后，W成品的形態提供給使用者。
[0008] 因此，使用者對于已購買的產品，無法任意改變硬件結構。
[0009] 作為一例，當作為使用者購買不具有測量血壓傳感器的手表時，存在W后該功能 (測量血壓功能）也無法通過該設備實現的問題。
[0010] 相反，當不需要特定傳感器時，對于具有不需要的傳感器的產品而言，由于使用者 還要對該傳感器額外支付費用，因此從使用者的立場考慮，該傳感器成了不需要的浪費因 素。
[0011] 能夠實現便攜式手表的功能擴展的現有智能手表中也同樣存在運些問題。
[0012] 根據現有技術的便攜式手表和表帶相關技術示出了在便攜式手表添加多種功能 的結構、使表帶的物理結合堅固且柔軟的技術、添加如天線等的特殊功能的結構、提供如 USB等的通信功能的結構，然而前述的問題仍然存在。
【發明內容】
柳1引 本發巧要解決的巧術間顆
[0014] 本發明是為了解決如上所述的問題而提出的，其目的在于提供一種包括模塊化功 能模塊的穿戴式設備及利用其的穿戴式設備的功能擴展方法，其中該模塊化功能模炔基于 的穿戴式設備（W便攜式手表為代表）的帶，根據提供固有功能的可裝卸型功能模塊的安 裝狀態，能夠提供由功能模塊的組合實現的新型的功能和服務。 !；〇〇巧]巧術方案
[0016] 根據本發明的一方面的包括模塊化功能模塊的穿戴式設備，其特征在于，包括：多 個功能模塊，其W可裝卸的方式緊固于連接在穿戴式設備的主模塊的帶。其中，至少所述主 模塊和多個功能模塊中任意一個處理模塊識別其它功能模塊的安裝狀態，并生成由緊固于 帶的功能模塊的組合而提供的應用信息。
[0017] 根據本發明的另一方面的利用模塊化功能模塊的穿戴式設備的功能擴展方法，其 特征在于，包括：至少感知在穿戴式設備的帶上安裝功能模塊的事件及移除功能模塊的事 件中的任意一個事件的步驟；根據所述安裝功能模塊的事件或者移除功能模塊的事件識別 功能模塊的安裝狀態的步驟；W及生成由所述安裝的功能模塊的組合提供的應用信息步 驟。 陽酬 有益效果
[0019] 根據本發明具有W下效果：
[0020] 本發明可通過在穿戴式設備的帶上添加或者移除多種功能模塊，能夠對其功能進 行擴展或者改變，從而使其成為適合于使用者的穿戴式設備。
[0021] 并且，本發明能夠與穿戴式設備的外部設備聯動，控制安裝的功能模塊的特定功 能或者獲取狀態信息的效果。
[0022] 能夠向使用者提示通過目前安裝的功能模塊的組合可向使用者提供的應用；并且 附加地，下載由功能模塊的組合而生成的新的應用，向使用者提供適合的功能，提高使用者 的便利性。
[0023] 本發明的效果并不限于W上所提及的，本領域技術人員可通過W下的記載內容清 楚地理解未提及的其它效果。
【附圖說明】
[0024] 圖1是圖示根據本發明實施例的穿戴式設備的主模塊、帶和裝卸區的概念圖。
[00巧]圖2是表示根據本發明實施例的包括模塊化功能模塊的穿戴式設備的概念圖。 [00%]圖3是表示根據本發明實施例的功能模塊的結合關系的示例圖。
[0027] 圖4是表示根據本發明實施例的功能模塊種類的示意圖。
[002引圖5是表示根據本發明實施例的功能模塊之間的邏輯結構和控制過程的示意圖。
[0029] 圖6是表示利用根據本發明實施例的模塊化功能模塊的穿戴式設備的功能擴展 方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0030] 本發明的優點、特征W及實現的方法將會通過參照所附的附圖和后述實施例更加 明確。但是，本發明并不限于W下所闡述的實施例，而是W多種不同的多種形式實現。本實 施例僅是為了使本發明的闡述更加完整，便于本發明所屬技術領域的普通技術人員理解發 明的范疇而提供，且本發明被權利要求書所記載的內容所定義。另外，本說明書中所使用的 術語僅用于說明實施例，而不是用于限定本發明。如沒有特別說明，本說明書中的單數形式 還包括復數形式。說明書中所使用的"包括（comprises)"或者"包括的（comprising)"不 排除所設及的結構要素、步驟、操作及/或者元件W外的一個W上的其它結構要素、步驟、 操作及/或者元件的存在或者添加。
[0031] W下將參照附圖，對本發明的優選實施例進行詳細地說明。在本發明的詳細說明 中，為了有助于本領域技術人員的理解，將W穿戴式設備中代表性的便攜式手表為例子進 行說明。
[0032] 圖1是圖示根據本發明實施例的穿戴式設備的主模塊、帶和裝卸區的概念圖。
[0033] 如圖1所示，根據本發明的穿戴式設備和普通的便攜式手表的結構相類似，并包 括：相當于手表主體的主模塊100 及用于將穿戴式設備帶在手腕等的帶（Strap) 200。普 通的便攜式手表的主模塊為了實現顯示時間的目的，將包括：電源部、周期信號生成部、處 理裝置、畫面顯示部等。此外，帶可根據設計和用途使用布料、皮革、金屬鏈等進行制作，起 到使便攜式手表穩定地附著于身體的作用。
[0034] 根據本發明實施例的帶200為了解決現有技術不能解決的問題，擺脫能提供的有 限的功能，包括：作為能夠安裝或者移除功能模塊的區域的裝卸區210, W便能夠在穿戴式 設備的帶上選擇提供多種附加功能；W及支持電源供給和通信的電路。
[0035] 圖2是表示根據本發明實施例的包括模塊化功能模塊的穿戴式設備的概念圖。
[0036] 如圖2所示，根據本發明實施例的穿戴式設備包括多個功能模塊300,其在連接于 主模塊100的帶200上，W可裝卸的方式緊固。其中，主模塊100和多個功能模塊300中的 至少一個處理模塊識別其它功能模塊的安裝狀態，并生成由緊固于帶200的功能模塊300 的組合提供的應用信息。
[0037] 即根據本發明的實施例，通過安裝于帶200上的裝卸區210的功能模塊300的組 合，可提供新的功能和服務。
[0038] 所述的圖1至圖2中所說明的實施例中，說明了裝卸區210存在于帶200上的結 構，但功能模塊300能夠W使用磁鐵、鉤環、電線、繩、扣等，而與穿戴式設備相互緊固的方 式實現帶的作用。運些事項是可W通過功能模塊300的大小、帶200和穿戴式設備本身的 設計而進行改變的事項，因此本發明的范疇并不限定于對功能模塊的物理結合方法。
[0039] 圖1及圖2所示的主模塊100與功能模塊300相互聯動時，可用作集成中央處理 裝置（喜寶愛敎巧:哥舜對）和主要電源供給源。并且，在運種情況下，主模塊100可W 將從功能模塊300收集的信息顯示于主模塊100的畫面顯示部。主模塊100包括功能模塊 300所具有的一部分或者全部功能，并可用于控制功能模塊300,獲取功能模塊300的狀態 ?目息。
[0040] 但是，由于作為普通的穿戴式設備的便攜式手表能夠被當做藝術品而被收藏，因 此對主模塊100的美學設計和規格為重要的考慮因素。因此，考慮到運些便攜式手表的特 性，本發明中即使主模塊100與安裝于帶上的功能模塊300不相互作用，也能夠實現。即主 模塊100能夠用現有手表的主體代替。
[0041] 為了有助于本領域技術人員的理解，W下將對于多個功能模塊300中任意一個模 塊能夠識別其它功能模塊的安裝狀態，并生成由緊固于帶200的功能模塊300的組合所提 供的應用信息的情況進行詳細說明。
[0042] 圖3是表示根據本發明實施例的功能模塊的結合關系的示例圖。
[0043] 如上所述，根據本發明實施例的帶200包括多個裝卸區210, W便實現功能模塊 300的裝卸。且各個區域包括相互有線連接的電路，W便能夠進行電源供給和通信。
[0044] 作為另一實施例，功能模塊300可帶有太陽能電池等各自獨立的電源而運行，或 者還可無線通信方式相互發送和接收信息。在運種情況下，雖然不需要有線電路，但從 穩定的通信W及電源共享等方面考慮，根據本發明實施例的結合關系優選為有線的方式。 W45]圖3圖示了根據本發明實施例的功能模塊中共同包含的物理結構要素。作為一 例，功能模塊300a構成為物理性地包括電源供給部310a、通信部320a、中央處理部330a和 功能部340曰。
[0046] 當為有線方式的情況時，功能模塊300通過連接于電路的電源供給線從鄰接的主 模塊或電源模塊接收電源，或者從本身所包含的電源供給源接收電源。
[0047] 通信部320a執行穿戴式設備的主模塊和其它功能模塊相互之間的信息通信，可 W為樹形或者一般圖形形式的通信拓撲結構。如上所述，根據本發明的實施例，為了穩定的 通信優選使用有線的方式，但作為另一實施例可適用需要低電力的近距離無線通信方式。
[0048] 中央處理部330a控制電源和通信模塊，W便功能模塊進行工作。并且，中央處理 部330a通過功能部340a處理收集的環境信息W及存儲于內部記憶元件的狀態信息，并且 將其通過通信部320a傳遞給主模塊或者其它功能模塊。此外，中央處理部330a包括執行 從其它功能模塊接收的控制和狀態命令的功能處理部。 W例圖4是表示根據本發明實施例的功能模塊種類的示意圖。
[0050] 如上所述，根據本發明的實施例的功能模塊300安裝于帶的裝卸區，通過其功能 的組合而向使用者提供服務。
[0051] 如圖4所示，運種功能模塊分為多種種類。作為一個實施例，功能模塊分為輸入模 塊300曰、輸出模塊30化、處理模塊300c和電源模塊300d。
[0052] 輸入模塊300a的例子包括：觸摸傳感器，按鈕，GI^接收器，溫度傳感器，濕度傳感 器，氣壓傳感器，光強度傳感器，氣體傳感器，紅外線感知傳感器，視頻圖像傳感器，人體屯、 率傳感器，體溫傳感器等。 陽05引輸出模塊30化的例子包括：如LED的光輸出元件，LED陣列，屯劃管，LCD,如微型 投影顯示器的畫面顯示裝置，輸出聲音的揚聲器裝置，激光點光輸出裝置等。
[0054] 處理模塊300c包括：專口處理特定功能的運算處理裝置或者搭載并執行新算法 的通用運算處理裝置。 陽化5] 電源模塊300d包括：一次性使用的一次電池形式、可進行再充電的二次電池形 式、接受遠程位置的電磁波而依據電磁感應原理收集電力的形式、如太陽能電池或者壓電 元件等的自身產生電力的形式等。
[0056] 圖5是表示根據本發明實施例的功能模塊之間的邏輯結構和控制過程的示意圖。
[0057] 圖5所圖示的功能模塊總共為5個，并包括暴露于外部的一個控制點350。功能模 塊包括0個或1個W上的功能部，運種功能部是用于定義和處理功能模塊所提供的明確的 功能的結構要素。
[0058] 例如，如果是測定周邊溫度的功能模塊時，包含溫度收集功能部作為內部模塊。功 能部的內部至少包括一個W上運種功能處理部，在本發明的實施例中將功能處理部視為是 執行功能的最小處理單位。
[0059] W測定溫度的功能模塊所包含的溫度收集功能部為例，如采集當前溫度、采集最 近1小時平均溫度、溫度計數值校準等多個功能處理部可包含于上位的功能部。 W60] 如果是圖5所示的第1功能模塊300a時，其包括1個第1功能部340a，而第1功 能部340a包括2個功能處理部。
[0061] 其它實施例中各個功能模塊可包括一個W上的功能部，包含于功能模塊的功能部 的數量是可W通過設計進行改變的。例如，相比于在一個功能模塊含有多個功能部，如果功 能模塊可W包括一個含有多個功能處理部的功能部，且可執行相同的功能時，可W按運種 方式構成功能模塊。
[0062] 如果是圖5所示的第2功能模塊30化時，在功能部34化內包括下位功能部。運 種實現方式可W遞歸地（湖子I馬）實現，但根據包含關系的復雜度可能會增加，因此實現 時需要進行限制。
[0063] 如包含于第3功能模塊300c內部的控制點350c所示，功能模塊內部包括控制點。 控制點實際控制功能處理部，通過從功能處理部獲得狀態值或者改變功能處理部的狀態值 來實際控制其執行。
[0064] 作為一例，運種控制點可W包含于功能模塊的內部，控制其它功能模塊。作為另一 個例子，其可存在于功能模塊的外部而控制功能處理部，并還可根據物理層的通信協議支 持其它設備控制功能模塊。 W65] 如圖5所圖示的功能處理部3-1的放大圖所示，功能處理部包括狀態信息和控制 處理部而構成。控制處理部利用與控制點的相互作用和內部的狀態信息進行實際控制或者 執行反饋結果的功能。
[0066] 對于第4功能模塊300d而言，其為僅包括控制點350d的功能模塊，雖然與第5功 能模塊300e -樣，其即不與其它功能模塊進行相互作用，但W美學設計或物理緊固的用途 安裝于帶上。
[0067] 第5功能模塊300e可W不包括電源部、通信部、中央處理部、功能部，或者也可W 包括其中一部分，或者本身能夠進行其它操作。其并不與其它功能模塊進行相互作用，而是 僅提供自身的功能。
[0068] 在根據本發明的實施例的包括模塊化功能模塊的穿戴式設備中，功能模塊300被 選擇性地安裝在帶200上的裝卸區210,并通過安裝的功能模塊300的組合，可向使用者提 供應用信息。
[0069] 此時，根據本發明實施例的穿戴式設備安裝有功能模塊300時，可向使用者提供 當前時刻所提供的應用信息。作為另一個例子，可將安裝的功能模塊300的種類向服務器 進行傳送，并下載應用市場（App market)中提示的通過功能模塊的組合可實現的新開發的 應用信息，并向使用者顯示。
[0070] 即根據本發明的實施例，可W向使用者提供通過各個功能模塊300所具有的固有 功能組合的可利用的服務。對于目前沒有提供的服務，還具有幫助發掘通過功能模塊300 組合的新服務的附加效果。并且，可顯示除了使用者目前安裝的功能模塊300之外，安裝額 外的功能模塊時能夠提供的服務，從而可W引導使用者安裝其它額外的功能模塊。
[0071] 包括根據本發明實施例的模塊化功能模塊的穿戴式設備是向使用者提供通過選 擇安裝的功能模塊300的組合的服務的設備，為了提高使用者的直觀性，在帶200上的主模 塊的外面還可包括旋轉框（Rotating bezel)。當使用者對旋轉框進行旋轉時，安裝的功能 模塊300被根據其組合提供的應用信息選擇性地激活。所述的旋轉框是用于根據使用者想 直觀上執行的應用對各個功能模塊進行選擇性激活的手段，其還可適用按鈕輸入方式、語 音識別方式、動作識別方式等。
[0072] 作為包括根據本發明的模塊化功能模塊的穿戴式設備的一實施例，對基于位置的 運動信息記錄系統進行說明。
[0073] 根據運些實施例，穿戴式設備的便攜式手表包括：供給電源的功能模塊，接收GPS 信息的功能模塊，檢測屯、率的功能模塊，畫面顯示用功能模塊，記錄存儲用功能模塊，震動 感知用功能模塊。
[0074] 畫面顯示功能模塊包括控制點，該控制點是從檢測屯、率的功能模塊得到屯、率信 息、從接收GI^信息的功能模塊得到位置信息、從震動感知用功能模塊得到每秒移動信息、 從供給電源的功能模塊得到剩余電力，并對其進行顯示。
[00巧]此外，畫面顯示用功能模塊是如上所述的處理模塊，其記錄基于位置的運動信息， 向記錄存儲用功能模塊傳送記錄，并進行存儲。
[0076] 根據本發明實施例的功能模塊可在帶的裝卸區進行安裝或移除。檢測屯、率的功能 模塊和接受GI^信息的功能模塊被移除時，處理模塊能夠識別運種安裝狀態而重構基于位 置的運動信息記錄系統，并向使用者提供服務。
[0077] 圖6是表示利用根據本發明實施例的模塊化功能模塊的穿戴式設備的功能擴展 方法的流程圖。
[0078] 利用根據本發明實施例的模塊化功能模塊的穿戴式設備的功能擴展方法包括：步 驟S100,至少感知在穿戴式設備的帶上安裝功能模塊的事件（event)及移除功能模塊的事 件中的任意一個事件；步驟S300,根據功能模塊安裝的事件或者移除的事件識別功能模塊 的安裝狀態；步驟S400,生成由安裝的功能模塊的組合提供的應用信息。 陽0巧]各個功能模塊被施加電源時，使用已設置的接口協議（interhce protocol)傳播 各個功能模塊所具有的功能特性。其中，已被施加電源狀態的功能模塊接收對功能特性進 行傳播的請求時，可傳播相關信息。
[0080] 步驟S100,至少感知在帶上安裝功能模塊的事件及移除功能模塊的事件中的任 意一個事件是否發生；步驟S200,判斷是否能夠感知上述功能模塊的安裝或者移除；步驟 S300,當事件被感知時，識別改變安裝狀態的功能模塊；步驟S400,基于W前安裝的功能模 塊的信息，重構穿戴式設備的功能，從而重構集成系統（integrated system)。
[0081] 相反，在步驟S200中未感知到功能模塊的安裝、移除時，不會發生步驟S400,即對 穿戴式設備的功能的重構。
[0082] 在步驟S400中，功能模塊的集成系統被重構，使得構成該服務所需的特定功能模 塊發揮相應作用，從而提供適合于使用者的系統。
[0083] 此時，功能模塊遵循已設置的接口協議，該接口協議是為了相互提供各個功能而 預先設置的。作為一例，可W使用XMUJS0N、文本字符串、使用二進制格式的描述符而構成 接口協議，且還可遵循除此之外的其它接口協議。
[0084] 在步驟S400中重構集成系統而實現特定的服務時，優選通過處理模塊進行處理 或者由包括控制點的功能模塊所承擔，但并不限于此。
[0085] 并且，步驟S100是體現服務和產生電力消耗的步驟，能夠已設定的周期，周期性 地感知事件是否發生。作為另一個例子，用硬件和軟件中斷處理方式實現對異步信號的服 務程序，從而能夠降低電力消耗或者能夠降低根據功能模塊之間的聯動的復雜性。
[0086] 步驟S400是重構集成系統的步驟，生成由安裝的功能模塊的組合提供的應用信 息，并作為此后的步驟，向使用者顯示運種應用信息。
[0087] 此時，步驟S400通過安裝的功能模塊所具有的功能的組合來生成應用信息，可將 對安裝狀態的信息傳送給服務器，并下載由功能模塊的組合提供的應用信息。
[0088] 并且，為了根據使用者輸入信號和應用信息提供對應的應用，在步驟S400之后優 選還包括：能夠使所需的功能模塊選擇性激活的步驟。
[0089] 舉一例，將發生的旋轉框動作狀態的變換作為使用者輸入信號時，根據運種旋轉 框的動作狀態和應用信息，選擇性地激活功能模塊，從而使得使用者更為直觀的掌握為執 行相關應用而所需的功能模塊。
[0090] 至此，W本發明的實施例為中屯、進行了觀察。本發明所屬的技術領域的普通技術 人員能夠理解在不脫離本發明的本質特征的范圍內，可W通過變形的形式所實現。因此，所 公開的實施例不應W限定的觀點考慮，而是應W說明性的觀點來考慮。本發明的范圍并不 是如上所述的說明，而在專利的權利要求書中體現，并與其相同范圍內的所有不同點應解 釋為包含在本發明中。
[0091] 符號說巧
[0092] 100 :主模塊 200 :帶
[0093] 210:裝卸區 300:功能模塊
[0094] 310:電源供給部 320:通信部 陽0巧]330:中央處理部 340:功能部 陽096] 350 :控制點
【主權項】
1. 一種含有模塊化功能模塊的穿戴式設備，其包括： 多個功能模塊，其以可裝卸的方式緊固于連接在穿戴式設備的主模塊的帶， 其中，至少所述主模塊和多個功能模塊中任意一個處理模塊識別其它功能模塊的安裝 狀態，并生成由緊固于帶的功能模塊的組合而提供的應用信息。2. 根據權利要求1所述的含有模塊化功能模塊的穿戴式設備，其中， 所述處理模塊將所述功能模塊的安裝狀態信息傳送給服務器，并從所述服務器下載由 功能模塊的組合提供的應用信息，并對其進行顯示。3. 根據權利要求1所述的含有模塊化功能模塊的穿戴式設備，其中， 進一步包括配置于所述帶上的旋轉框， 所述緊固的功能模塊根據由所述旋轉框的旋轉和所述緊固的功能模塊的組合提供的 應用信息被選擇性地激活。4. 一種利用模塊化功能模塊的穿戴式設備的功能擴展方法，其包括： 步驟a，至少感知在穿戴式設備的帶上安裝功能模塊的事件及移除功能模塊的事件中 的任意一個事件； 步驟b，根據所述安裝功能模塊的事件或者移除功能模塊的事件識別功能模塊的安裝 狀態；以及 步驟c，生成由所述安裝的功能模塊的組合提供的應用信息。5. 根據權利要求4所述的利用模塊化功能模塊的穿戴式設備的功能擴展方法，其中， 所述步驟c中傳送識別的關于功能模塊的安裝狀態的信息，并下載由這些功能模塊組 合提供的應用信息。6. 根據權利要求4所述的利用模塊化功能模塊的穿戴式設備的功能擴展方法，其中， 所述步驟c之后進一步包括： 根據旋轉框的動作狀態及應用信息，選擇性地激活所述功能模塊的步驟。
【文檔編號】G06F3/01GK105988565SQ201510068118
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月9日
【發明人】樸琮彬, 林泰范, 金景源, 鄭鐘辰, 琴承祐, 文載媛
【申請人】電子部品研究院