一种智能手表的表冠检测装置的制作方法

本技术涉及智能手表，具体而言，涉及一种智能手表的表冠检测装置。

背景技术：

1、目前具有实体指针的手表的指针的在调整时，通常采用带有槽沟的表冠，用拇指与食指将表冠拉倒不同的位置，例如按压表冠或拔出表冠，然后顺时针或者逆时针转动表冠，驱动与表冠在该位置连接的传动机构，使得运动传递到齿轮箱，然后带动指针顺时针或逆时针转动。

2、在手表智能化的时代，存在两个方向，一个是完全智能化，倾向于电子手表，甚至用电子指针模拟实体指针；一种是半智能化，即保留实体指针，添加智能化模块。从用户体验来讲，实体指针的手表看起来更加高端、体验更好。为了向手表里面设计包括各种传感器的智能模块，需要精简手表的指针传动单元的齿轮箱，现有技术通常通过编码器来实现齿轮箱的功能，即将旋转检测通过一颗独立的机械编码器实现，然而，仍然存在机械编码器的占用体积大，机械编码器对于旋转的角度识别精度低的问题。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的在于提供一种智能手表的表冠检测装置，用以解决现有技术将旋转检测通过机械编码器实现，存在机械编码器的占用体积大，机械编码器对于旋转的角度识别精度低的问题。

2、本技术实施例提供的一种智能手表的表冠检测装置，包括：用于检测表冠的表轴旋转角度的光学检测模块；

3、光学检测模块包括：

4、发光单元，用于向表轴侧面发射检测光线，该检测光线经表轴侧面反射至收光单元；

5、收光单元，用于接收经表轴侧面反射的检测光线，并根据光线特征变化得到表轴旋转角度；其中，经表轴侧面反射的检测光线的光线特征与表轴的旋转位置相关。

6、上述技术方案中，智能手表的表冠具有表轴和按键，通过旋转表轴可进行翻页、上下、指针调节等，表冠检测装置的光学检测模块用来检测表冠的表轴旋转角度，光学检测模块又包括发光单元和收光单元。发光单元向表轴侧面发射检测光线，之后，经表轴侧面反射的检测光线将被收光单元检测到。发光单元可以是垂直腔面发射激光器(vcsel)或led的芯片等，发射的检测光线可以是蓝光、红光、绿光、红外光中的一种或者几种。收光单元接收由发光单元发射并经表轴侧面反射的检测光线，并根据光线特征变化得到表轴旋转角度。本实施例的表冠检测装置通过光学检测来进行旋转角度的识别，识别精度较高，并且检测光线所用到的光学传感器相较于机械编码器，占用体积较小。

7、其中，检测光线的光线特征可以通过在表轴侧面涂抹黑白条纹得到，表轴转动时，反射光与不反射光交替出现，收光单元相应地间断接收检测光线，并输出间断的电信号，根据间断的电信号得到表轴旋转角度。

8、在一些可选的实施方式中，光学检测模块，还包括：封装壳体和pcb基板；

9、封装壳体与pcb基板形成第一空腔和第二空腔；

10、第一空腔容纳发光单元，第二空腔容纳收光单元。

11、上述技术方案中，发光单元和收光单元布置于pcb基板上，再利用封装壳体与pcb基板形成的第一空腔和第二空腔，将发光单元置于第一空腔内，收光单元置于第二空腔内，利用封装壳体来保护发光单元和收光单元。

12、在一些可选的实施方式中，第一空腔具有第一开孔，第二空腔具有第二开孔；

13、发光单元发射的检测光线通过第一开孔至表轴侧面，表轴侧面反射的检测光线通过第二开孔至收光单元。

14、上述技术方案中，在第一空腔和第二空腔的对应位置分别设置第一开孔和第二开孔，使得发光单元发射的检测光线通过第一开孔到达表轴侧面时，表轴侧面反射的检测光线又通过第二开孔达到收光单元。

15、在一些可选的实施方式中，封装壳体包括围绕封装壳体的不透光材料，用于屏蔽光线。

16、上述技术方案中，封装壳体采用不透光的塑料、陶瓷等材料，以屏蔽所有光线，外界光线无法影响收光单元，并且发光单元发射的检测光线能够沿预设的路径(发光单元-第一开孔-表轴侧面-第二开孔-收光单元)传输。

17、在一些可选的实施方式中，光学检测模块，还包括：

18、第一滤光单元，其设置于发光单元与第一开孔之间，用于屏蔽外界光线，以及，使发光单元发射的检测光线透过。

19、上述技术方案中，在第一开孔的位置放置第一滤波单元，第一滤波单元可以是带滤光膜的玻璃或其它材料也可以为具有特性形状的透镜，能够让发光单元发射的光透过，其它外界的光线不能透过。并且，本实施例将第一滤光单元设置在第一腔体内，利用封装壳体保护第一滤光单元。

20、在一些可选的实施方式中，光学检测模块，还包括：

21、第二滤光单元，其设置于收光单元与第二开孔之间，用于屏蔽外界光线，以及，使发光单元发射并经表轴侧面反射的检测光线透过。

22、上述技术方案中，在第二开孔的位置放置第二滤波单元，第二滤波单元可以是带滤光膜的玻璃或其它材料也可以为具有特性形状的透镜，能够让发光单元发射并经表轴侧面反射的检测光线透过，其它外界的光线不能透过。并且，本实施例将第二滤光单元设置在第二腔体内，利用封装壳体保护第二滤光单元。

23、在一些可选的实施方式中，收光单元，包括：

24、光传感器电路，用于接收经表轴侧面反射的检测光线，并感测得到光线特征；

25、光传感器电路连接旋转检测电路；

26、旋转检测电路，用于根据光线特征变化得到表轴旋转角度。

27、上述技术方案中，发光单元发射检测光线到表轴侧表面，该检测光线反射到收光单元，由收光单元的光传感器电路感测到，光传感器电路进行感测并输出检测光线的光线特征至旋转检测电路，由于光线特征与表轴的旋转位置相关，旋转检测电路根据光线特征的变化得到表轴的旋转位置变化，即得到了表轴旋转角度。将表轴旋转角度存储在表冠检测装置的存储器中，智能手表的主控制器就可以通过接口总线读出使用。当检测到表轴的旋转角度变化时，表冠检测装置也可以通过接口总线上的中断管脚产生电平或者脉冲变化告诉主控制器，以使主控制器及时根据表轴旋转角度进行翻页、上下、指针调节等控制。

28、在一些可选的实施方式中，还包括用于检测表冠的按键状态的按键检测电路，按键检测电路用于在按键按压和不按压时输出不同电平的信号。

29、上述技术方案中，光学检测模块仅进行表轴旋转角度的识别，对于表冠上的按键则单独设置按键检测电路进行检测，使表轴旋转角度识别和按键检测的过程各自独立进行，从而可以达到以下效果：

30、若配置为先检测到按压按键的动作时，在按压按键过程中(例如在检测到按键状态变化的0.5秒内)不进行表轴旋转角度的识别，则可以避免按压按键过程中对表轴造成的误旋转被识别出。

31、若配置为先检测到表轴旋转的动作时，在表轴连续旋转过程时不进行按键检测，则可以避免表轴旋转过程中误按压按键的动作被识别出。

32、具体地，按键检测电路利用按键按压后，在对应的管脚上发生电平变化从而检测到按键状态的变化。例如，按键一端接电源，按键另一端为按键检测电路的输出端，在按键按压动作未发生时，按键开关为断开状态，按键检测电路输出强度较弱的下拉电平(如零电平)，当按键按压动作发生时，按键开关为闭合状态，按键检测电路的输出端被拉到电源电平，通过检测此时的电平值或者电平变化即可识别按键按压动作。

33、同理，另一种情形为：按键第一端接地，按键第二端接一个强度较弱的上拉电平(如电源电平)，并且按键第二端为按键检测电路的输出端，在按键按压动作未发生时，按键开关为断开状态，按键检测电路输出上拉电平，当按键按压动作发生时，按键开关为闭合状态，按键检测电路的输出端降至零电平，通过检测此时的电平值或者电平变化即可识别按键按压动作。

34、并且，按键状态的变化被存储在表冠检测装置的存储器中，智能手表的主控制器通过接口总线读出使用。当检测到按键状态的变化时，表冠检测装置也可以通过接口总线上的中断管脚产生电平或者脉冲变化告诉主控制器，以使主控制器及时响应按键状态变化进行控制。

35、在一些可选的实施方式中，还包括：

36、接口总线控制电路，接口总线控制电路分别连接光传感器电路、旋转检测电路和按键检测电路，接口总线控制电路用于接收主控制器的控制信号，以及向主控制器发送旋转检测电路和/或按键检测电路的检测结果信号。

37、在一些可选的实施方式中，接口总线控制电路还用于通过i2c或spi总线与主控制器连接。

38、上述技术方案中，关于表轴旋转检测的器件和按键检测的器件均连接至接口总线控制电路，再由接口总线控制电路连接到智能手表的主控制器，省去了按键检测电路与主控制器之间的连接线，从而节约了主控制器的检测管脚，也节省了主控制器进行按键检测的运算资源，也避免了按键检测和表轴旋转检测的时间差。