本發(fā)明涉及一種藍(lán)牙手表技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種低功耗智能藍(lán)牙手表。

背景技術(shù)：

手表是穿戴設(shè)備中的一種，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用，手表的功能與性能也隨之?dāng)U展；現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的智能藍(lán)牙手表大致分為兩類(lèi)：一類(lèi)功能簡(jiǎn)單，待機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)，除時(shí)間功能外，僅具有運(yùn)動(dòng)檢測(cè)功能，使用低功耗藍(lán)牙(BLE：Bluetooth Low Energy)與手機(jī)連接，僅支持短小數(shù)據(jù)包交互，功耗極低，如小米手環(huán),in-watch等；另一類(lèi)功能豐富，但待機(jī)時(shí)間很短，正常使用待機(jī)時(shí)間約1天；通常具有語(yǔ)音、電話、短心率功能，如apple watch等；一般同時(shí)支持BLE和經(jīng)典藍(lán)牙(classic Bluetooth)，經(jīng)典藍(lán)牙雖然功耗較高，但支持語(yǔ)音通話等較為復(fù)雜的程序。

現(xiàn)有技術(shù)中缺點(diǎn)與不足是：1.第一類(lèi)智能手表雖然待機(jī)較長(zhǎng)，但功能單一，一般不能滿足用戶(hù)的需求；2.第二類(lèi)智能手表雖然功能豐富，但待機(jī)時(shí)間較短，一般僅能維持1天，用戶(hù)體驗(yàn)較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種低功耗智能藍(lán)牙手表，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，根據(jù)手表用戶(hù)的使用場(chǎng)景，本發(fā)明采用雙芯片設(shè)計(jì)方案，通過(guò)預(yù)置軟件對(duì)用戶(hù)的使用場(chǎng)景進(jìn)行分析、識(shí)別、轉(zhuǎn)換；雙芯片采用高、低功耗不同類(lèi)型、控制不同的功能；兩顆控制芯片根據(jù)實(shí)際用戶(hù)場(chǎng)景配合工作，一方面豐富了智能手表具有的功能，另一方面也大大提高了設(shè)備待機(jī)及正常使用的時(shí)間。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種低功耗智能藍(lán)牙手表， 包括芯片A、電源模塊A、總線模塊A、穩(wěn)壓電源、經(jīng)典藍(lán)牙模塊、eMMC模塊、內(nèi)存A、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、攝像頭、顯示屏、電池、芯片B、BLE模塊、電源模塊B、總線模塊B、內(nèi)存B、重力傳感器、磁力傳感器、播放器、射頻外電路、供電線路、通訊總線、表殼體，其特征在于：

所述表殼體內(nèi)集成固定設(shè)置有芯片A和芯片B，所述芯片A和芯片B之間設(shè)置有射頻外電路、供電線路和通訊總線；所述芯片A為主控制芯片，是具有較高性能和功耗較高的處理器，其中運(yùn)行android或者windows或者linux多任務(wù)操作系統(tǒng)；所述芯片B為從控制芯片，并實(shí)時(shí)響應(yīng)和處理系統(tǒng)后臺(tái)常駐任務(wù)，所述芯片B采用性能相對(duì)較低，功耗極低并內(nèi)部集成BLE模塊，所述BLE模塊是低功耗藍(lán)牙功能的處理器；所述BLE模塊其內(nèi)部硬件核為51核或者arm核，用于運(yùn)行相對(duì)簡(jiǎn)單的程序；依據(jù)智能手表用戶(hù)的作息規(guī)律、使用場(chǎng)景變化、使用時(shí)間及功耗特點(diǎn)，將各個(gè)功能以及相應(yīng)的功耗分別集成在芯片A或者芯片B上；所述芯片A內(nèi)部集成有電源模塊A、總線模塊A、穩(wěn)壓電源、經(jīng)典藍(lán)牙模塊；所述芯片A配套連接設(shè)置有eMMC模塊、內(nèi)存A、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、攝像頭、顯示屏、電池；所述芯片A使用eMMC模塊、內(nèi)存A和電池，并控制揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、攝像頭和顯示屏工作；所述芯片B內(nèi)集成有BLE模塊、電源模塊B、總線模塊B和內(nèi)存B；所述芯片B上配套連接設(shè)置有重力傳感器、磁力傳感器和播放器；所述經(jīng)典藍(lán)牙模塊和BLE模塊之間設(shè)置有共用的射頻外電路。

所述總線模塊A與芯片B通過(guò)通訊總線連接，所述通訊總線采用uart、i2c、spi方式進(jìn)行通訊連接；所述穩(wěn)壓電源為芯片B及其外圍電路供電；經(jīng)典藍(lán)牙模塊集成有wifi和傳統(tǒng)藍(lán)牙數(shù)字控制電路；所述eMMC模塊為嵌入式多媒體組合集成塊；所述電池為芯片A提供電源，并通過(guò)內(nèi)部穩(wěn)壓電源和供電線路為電源模塊B、芯片B提供電源。

所述BLE模塊為低功耗藍(lán)牙數(shù)字部集成塊；所述電源模塊B通過(guò)供電線路與穩(wěn)壓電源連接；所述總線模塊B通過(guò)通訊總線與總線模塊A連接。

所述芯片A控制界面交互的功能，特別是處理器要求高、使用時(shí)間短、不常用的功能，如電話，短信，語(yǔ)音類(lèi)；所述芯片B控制處理器要求低、使用時(shí)間長(zhǎng)、常駐后臺(tái)用的功能、不需要界面互動(dòng)的功能；如計(jì)步器、姿勢(shì)識(shí)別、同手機(jī)間的部分?jǐn)?shù)據(jù)交互類(lèi)。

芯片A和芯片B之間使用UART、SPI、I2C類(lèi)通訊連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步、任務(wù)協(xié)調(diào)、使用場(chǎng)景切換功能；根據(jù)用戶(hù)的使用場(chǎng)景及模式的變化而動(dòng)態(tài)地切換運(yùn)行或并行通訊；芯片A和芯片B不僅可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備的各種功能，而且還可以大大地減少使用功耗，其使用或/和待機(jī)時(shí)間至少在3天以上；所述芯片A負(fù)責(zé)與用戶(hù)的界面互動(dòng)，需要大量計(jì)算或處理的其它任務(wù)，包括但不限于接掛電話、語(yǔ)音交互、查看時(shí)間、天氣、短信、通知、傳感器數(shù)據(jù)、設(shè)置類(lèi)；芯片B不僅控制但不限于BLE模塊運(yùn)行，還控制手機(jī)數(shù)據(jù)交互、各種傳感器數(shù)據(jù)采集和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)。

所述芯片B處理部分后臺(tái)服務(wù)時(shí)工作電流平均為2mA；睡眠待機(jī)時(shí)的電流小于3uA；所述芯片B采用實(shí)時(shí)系統(tǒng)，具有快速處理、快速睡眠、更加節(jié)能；并通過(guò)對(duì)重量傳感器和磁力傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將系統(tǒng)的運(yùn)行狀況控制并劃分為3級(jí)：1級(jí)，執(zhí)行復(fù)雜或界面交互類(lèi)任務(wù)時(shí)，芯片A與芯片B正常運(yùn)行，對(duì)應(yīng)于用戶(hù)直接使用手表時(shí)的情形；2級(jí)，執(zhí)行部分后臺(tái)任務(wù)或處理傳感器中斷時(shí)，芯片A進(jìn)入待機(jī)模式，芯片B正常工作，對(duì)應(yīng)一般手表在腕的情形；3級(jí)，無(wú)任務(wù)或執(zhí)行部分后臺(tái)任務(wù)但無(wú)BLE模塊數(shù)據(jù)和傳感器中斷時(shí)，芯片A與芯片B都進(jìn)入睡眠模式，對(duì)應(yīng)用于用戶(hù)睡眠情形。

本發(fā)明的工作原理為：

現(xiàn)有技術(shù)中，由于智能手表的使用場(chǎng)景一般分為界面交互、滅屏待機(jī)、用戶(hù)睡眠等，其中滅屏待機(jī)與用戶(hù)睡眠的情形占實(shí)際用戶(hù)使用時(shí)間達(dá)到90％以上；界面交互類(lèi)任務(wù)包括查看時(shí)間、短信、修改設(shè)置、接掛電話等，一般智能手表的處理器芯片在處理界面交互類(lèi)任務(wù)時(shí)，其系統(tǒng)電流都約在100-500mA范圍內(nèi)；滅屏待機(jī)與用戶(hù)睡眠的情況下，一般僅運(yùn)行部分后臺(tái)服務(wù)即可，如后臺(tái)計(jì)步、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、通知、定時(shí)和維持與手機(jī)的藍(lán)牙連接等，此類(lèi)服務(wù)系統(tǒng)電流平均為30mA左右；其它只有單純待機(jī)、不運(yùn)行任何功能時(shí)，其系統(tǒng)電流通常達(dá)到2mA左右。

如果通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能把占用戶(hù)90％時(shí)間的系統(tǒng)功耗降下來(lái)，就可達(dá)到降低整個(gè)系統(tǒng)功耗，延長(zhǎng)待機(jī)的目的；為此，采用功耗較低的芯片B，其在處理部分后臺(tái)服務(wù)時(shí)工作電流平均2mA；睡眠待機(jī)時(shí)的電流更是小于3uA，并且芯片B采用實(shí)時(shí)系統(tǒng)，具有快速處理、快速睡眠、更加節(jié)能；為 此通過(guò)對(duì)重量傳感器和磁力傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將系統(tǒng)的運(yùn)行狀況控制并劃分為3級(jí)：1.執(zhí)行復(fù)雜或界面交互類(lèi)任務(wù)時(shí)，芯片A與芯片B正常運(yùn)行，對(duì)應(yīng)用戶(hù)直接使用手表時(shí)的情形；2.執(zhí)行部分后臺(tái)任務(wù)或處理傳感器中斷時(shí)，芯片A進(jìn)入待機(jī)模式，芯片B正常工作，對(duì)應(yīng)一般手表在腕的情形；3.無(wú)任務(wù)或執(zhí)行部分后臺(tái)任務(wù)但無(wú)BLE數(shù)據(jù)和傳感器中斷時(shí)，芯片A與芯片B都進(jìn)入睡眠模式，對(duì)應(yīng)用戶(hù)睡眠情形。

通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是：根據(jù)手表用戶(hù)的使用場(chǎng)景，本發(fā)明采用雙芯片設(shè)計(jì)方案，通過(guò)預(yù)置軟件對(duì)用戶(hù)的使用場(chǎng)景進(jìn)行分析、識(shí)別、轉(zhuǎn)換；雙芯片采用高、低功耗不同類(lèi)型、控制不同的功能；兩顆控制芯片根據(jù)實(shí)際用戶(hù)場(chǎng)景配合工作，一方面豐富了智能手表具有的功能，另一方面也大大提高了設(shè)備待機(jī)及正常使用的時(shí)間；具有接掛電話、語(yǔ)音通話、短信提醒及內(nèi)容閱讀、指南針、血壓計(jì)、計(jì)步器功能；在相同容量電池供電情況下，大大提高待機(jī)時(shí)間，達(dá)到相比具有類(lèi)似功能手表的三倍以上。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所公開(kāi)的一種低功耗智能藍(lán)牙手表示意圖。

圖中數(shù)字和字母所表示的相應(yīng)部件名稱(chēng)：

100.芯片A 101.電源模塊A 102.總線模塊A

103.穩(wěn)壓電源 104.經(jīng)典藍(lán)牙模塊 105.eMMC模塊

106.內(nèi)存A 107.揚(yáng)聲器 108.麥克風(fēng)

109.攝像頭 110.顯示屏 111.電池

200.芯片B 201.BLE模塊 202.電源模塊B

203.總線模塊B 204.內(nèi)存B 205.重力傳感器

206.磁力傳感器 207.播放器 300.射頻外電路

301.供電線路 302.通訊總線 303.表殼體

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

根據(jù)圖1，本發(fā)明提供了一種低功耗智能藍(lán)牙手表，包括芯片A100、電源模塊A101、總線模塊A102、穩(wěn)壓電源103、經(jīng)典藍(lán)牙模塊104、eMMC模塊105、內(nèi)存A106、揚(yáng)聲器107、麥克風(fēng)108、攝像頭109、顯示屏110、電池111、芯片B200、BLE模塊201、電源模塊B202、總線模塊B203、內(nèi)存B204、重力傳感器205、磁力傳感器206、播放器207、射頻外電路300、供電線路301、通訊總線302、表殼體303。

所述表殼體303內(nèi)集成固定設(shè)置有芯片A100和芯片B200，所述芯片A100和芯片B200之間設(shè)置有射頻外電路300、供電線路301和通訊總線302；所述芯片A100為主控制芯片，是具有較高性能和功耗較高的處理器，其中運(yùn)行android和/或者windowst和/或者linux多任務(wù)操作系統(tǒng)；所述芯片B200為從控制芯片，并實(shí)時(shí)響應(yīng)和處理系統(tǒng)后臺(tái)常駐任務(wù)，所述芯片B200采用性能相對(duì)較低，功耗極低并內(nèi)部集成BLE模塊201，所述BLE模塊201是低功耗藍(lán)牙功能的處理器；所述BLE模塊201其內(nèi)部硬件核為51核或者arm核，用于運(yùn)行相對(duì)簡(jiǎn)單的程序；依據(jù)智能手表用戶(hù)的作息規(guī)律、使用場(chǎng)景變化、使用時(shí)間及功耗特點(diǎn)，將各個(gè)功能以及相應(yīng)的功耗分別集成在芯片A100或者芯片B200上；所述芯片A100內(nèi)部集成有電源模塊A101、總線模塊A102、穩(wěn)壓電源103、經(jīng)典藍(lán)牙模塊104；所述芯片A100配套連接設(shè)置有eMMC模塊105、內(nèi)存A106、揚(yáng)聲器107、麥克風(fēng)108、攝像頭109、顯示屏110、電池111；所述芯片A100使用eMMC模塊105、內(nèi)存A106和電池111，并控制揚(yáng)聲器107、麥克風(fēng)108、攝像頭109和顯示屏110工作；所述芯片B200內(nèi)集成有BLE模塊201、電源模塊B202、總線模塊B203和內(nèi)存B204；所述芯片B200上配套連接設(shè)置有重力傳感器205、磁力傳感器206和播放器207；所述經(jīng)典藍(lán)牙模塊104和BLE模塊201之間設(shè)置有共用 的射頻外電路300。

所述總線模塊A102與芯片B200通過(guò)通訊總線302連接，所述通訊總線302采用uart、i2c、spi方式進(jìn)行通訊連接；所述穩(wěn)壓電源103為芯片B200及其外圍電路供電；經(jīng)典藍(lán)牙模塊104集成有wifi和傳統(tǒng)藍(lán)牙數(shù)字控制電路；所述eMMC模塊105為嵌入式多媒體組合集成塊；所述電池111為芯片A100提供電源，并通過(guò)內(nèi)部穩(wěn)壓電源103和供電線路301為電源模塊B202、芯片B200提供電源。

所述BLE模塊201為低功耗藍(lán)牙數(shù)字部集成塊；所述電源模塊B202通過(guò)供電線路301與穩(wěn)壓電源103連接；所述總線模塊B203通過(guò)通訊總線302與總線模塊A102連接。

所述芯片A100控制界面交互的功能，特別是處理器要求高、使用時(shí)間短、不常用的功能，如電話，短信，語(yǔ)音類(lèi)；所述芯片B200控制處理器要求低、使用時(shí)間長(zhǎng)、常駐后臺(tái)用的功能、不需要界面互動(dòng)的功能；如計(jì)步器、姿勢(shì)識(shí)別、同手機(jī)間的部分?jǐn)?shù)據(jù)交互類(lèi)。

芯片A100和芯片B200之間使用UART、SPI、I2C類(lèi)通訊連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步、任務(wù)協(xié)調(diào)、使用場(chǎng)景切換功能；根據(jù)用戶(hù)的使用場(chǎng)景及模式的變化而動(dòng)態(tài)地切換運(yùn)行或并行通訊；芯片A100和芯片B200不僅可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備的各種功能，而且還可以大大地減少使用功耗，其使用或/和待機(jī)時(shí)間至少在3天以上；所述芯片A100負(fù)責(zé)與用戶(hù)的界面互動(dòng)，需要大量計(jì)算或處理的其它任務(wù)，包括但不限于接掛電話、語(yǔ)音交互、查看時(shí)間、天氣、短信、通知、傳感器數(shù)據(jù)、設(shè)置類(lèi)；芯片B200不僅控制但不限于BLE模塊201運(yùn)行，還控制手機(jī)數(shù)據(jù)交互、各種傳感器數(shù)據(jù)采集和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)。

所述芯片B200處理部分后臺(tái)服務(wù)時(shí)工作電流平均為2mA；睡眠待機(jī)時(shí)的電流小于3uA；所述芯片B200采用實(shí)時(shí)系統(tǒng)，具有快速處理、快速睡眠、更加節(jié)能；并通過(guò)對(duì)重量傳感器205和磁力傳感器206的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將系統(tǒng)的運(yùn)行狀況控制并劃分為3級(jí)：1級(jí)，執(zhí)行復(fù)雜或界面交互類(lèi)任務(wù)時(shí)，芯片A100與芯片B200正常運(yùn)行，對(duì)應(yīng)于用戶(hù)直接使用手表時(shí)的情形；2級(jí)，執(zhí)行部分后臺(tái)任務(wù)或處理傳感器中斷時(shí)，芯片A100進(jìn)入待機(jī)模式，芯片B200正常工作，對(duì)應(yīng)一般手表在腕的情形；3級(jí)，無(wú)任務(wù)或執(zhí)行部分后臺(tái)任務(wù)但無(wú)BLE模塊201數(shù)據(jù)和傳感器中斷時(shí)，芯片A100與芯片B200 都進(jìn)入睡眠模式，對(duì)應(yīng)用于用戶(hù)睡眠情形。

本發(fā)明的具體實(shí)施操作步驟是：設(shè)定一個(gè)智能手表用戶(hù)最常見(jiàn)的使用場(chǎng)景為：智能手表設(shè)置為24小時(shí)與手機(jī)通過(guò)BLE互連，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)功能常開(kāi)，且有共1個(gè)小時(shí)的時(shí)間在與智能手表做界面交互，如查看時(shí)間，通知，打電話等。其它23小時(shí)僅作后臺(tái)的動(dòng)作檢測(cè)及與手機(jī)的鏈路維持，含8小時(shí)睡眠。

依據(jù)上述設(shè)定，一般智能手表方案下的系統(tǒng)能耗為：

200mA x 1h+30mA x 23h＝890mAh

采用本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案后，其系統(tǒng)能耗為：

(200mA+2mA)x 1h+(2mA+2mA)x 15h+(2mA+0.003mA)x 8h<280mAh

雖然從硬件上看，本發(fā)明增加了一個(gè)芯片的供電負(fù)擔(dān)，但鑒于其功耗極低，工作電流平均2mA，待機(jī)電流更是小于3uA，實(shí)際增加的系統(tǒng)功耗有限；而從使用場(chǎng)景上看，把占用戶(hù)絕大多數(shù)時(shí)間的功能，放到了低功耗芯片B上，從實(shí)際上極大地節(jié)省了系統(tǒng)能耗，且其所節(jié)省的能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所增加的能耗。

通過(guò)上述具體實(shí)施例，本發(fā)明的有益效果是：根據(jù)手表用戶(hù)的使用場(chǎng)景，本發(fā)明采用雙芯片設(shè)計(jì)方案，通過(guò)預(yù)置軟件對(duì)用戶(hù)的使用場(chǎng)景進(jìn)行分析、識(shí)別、轉(zhuǎn)換；雙芯片采用高、低功耗不同類(lèi)型、控制不同的功能；兩顆控制芯片根據(jù)實(shí)際用戶(hù)場(chǎng)景配合工作，一方面豐富了智能手表具有的功能，另一方面也大大提高了設(shè)備待機(jī)及正常使用的時(shí)間；具有接掛電話、語(yǔ)音通話、短信提醒及內(nèi)容閱讀、指南針、血壓計(jì)、計(jì)步器功能；在相同容量電池供電情況下，大大提高待機(jī)時(shí)間，達(dá)到相比具有類(lèi)似功能手表的三倍以上。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。