Виробництво електронних окулярів для плавання з доповненою реальністю та відстеженням руху

Електронні плавальні окуляри містять дисплей, датчики руху, акумулятор, бездротову синхронізацію, а іноді й функції вимірювання серцевого ритму або компаса в гідродинамічному корпусі, прикріпленому до бокової частини голови плавця. На відміну від смарт-годинника, електроніка може бути вбудована в лінзу або дужки та повинна залишатися читабельною, поки користувач рухається у воді. Пристрій також неодноразово піддається впливу хімікатів для басейну, солоної води, вологих контактів для заряджання та покриттів проти запотівання.

Головним завданням PCB/PCBA є поєднання надкомпактного оптичного модуля з надійним водонепроникним датчиком та зручним механічним стеком. Highleap Electronics виробляє розроблені клієнтами розумні окуляри для плавання та супутню електроніку, що носиться, тоді як показники плавання, оптичне калібрування, водонепроникність та заявлені спортивні характеристики залишаються під перевіркою готового продукту виробником оригінального обладнання.

Типи електронних окулярів для плавання та архітектури друкованих плат

Електронні окуляри для плавання включають варіанти для тренувань у басейні, AR/HUD, відкритої води та біометричні варіанти. Кожен клас продукту змінює вимоги до дисплея, датчика, водонепроникності та виробничих випробувань, тому корпус друкованої плати повинен визначати передбачувану конфігурацію, перш ніж буде заморожено макет або постачання.

• Окуляри для тренувань у басейні (друкована плата): Використовує визначення кола, гребка та відпочинку на основі IMU, а також вбудований дисплей.
• Окуляри для плавання AR/HUD PCBA: Підкреслює темп, дистанцію або дані тренування в режимі реального часу на прозорому дисплеї.
• Електроніка окулярів для плавання у відкритій воді: Може додаватися функція цифрового компаса та синхронізуватися з годинником для визначення відстані на поверхні на основі даних GNSS.
• Друкована плата окулярів для плавання з вимірюванням серцевого ритму: Додає оптичний датчик біля скроні або взаємодіє з окремим датчиком серцевого ритму.
• Окуляри для плавання в триатлоні (друкована плата): Пріоритет надає напрямку руху у відкритій воді, показникам тренувань, тривалому часу плавання та швидкій синхронізації після плавання.
• Суміжні продукти: Розумні маски для дайвінгу, спортивні окуляри HUD, годинники для плавання та оптичні датчики серцевого ритму мають певні спільні підсистеми, але різні вимоги до тиску та корпусу.

Чим відрізняються плавальні окуляри AR та розумні плавальні окуляри на рівні друкованої плати?

Плата друкованої плати для плавальних окулярів з доповненою реальністю (AR) зазвичай приділяє більше уваги дисплею біля ока, оптичному вирівнюванню та графічному шляху, тоді як ширша друкована плата розумних плавальних окулярів може надавати пріоритет функціям датчика руху, даних тренувань, бездротової синхронізації або серцевого ритму. Остаточна архітектура друкованої плати повинна відповідати фактичному набору функцій, а не припускати, що обидва продукти ідентичні.

Інтеграція дисплея для ближнього огляду, хвилеводу та надкомпактного технічного пакету

Система відображення повинна надавати розбірливу інформацію, не загороджуючи плавцю огляд. Електроніка може розміщуватися в компактному бічному корпусі з хвилеводом або об'єднувачем, що простягається в лінзу.

• Інтерфейс модуля відображення: Роз'єми FPC з дрібним кроком та мікродисплеї повинні бути підключені до оптичної бази. Highleap може використовувати ту саму виробничу дисципліну, що застосовується до гнучка друкована плата в розумних окулярах архітектури.
• Гнучке з'єднання: A гнучка друкована плата може направляти сигнали дисплея, кнопок або датчиків через оправу окулярів з меншим об'ємом, ніж джгути проводів.
• Оптичне вирівнювання: Слід контролювати отвори для кріплення друкованої плати, розміри елементів жорсткості та розташування дисплея, оскільки невелике зміщення може змістити віртуальне зображення.
• Поточний дисплей: Яскравість повинна бути збалансована з урахуванням часу роботи від батареї та локального нагрівання в герметичному корпусі.
• Розділення води/засобів проти запотівання: Оптичні покриття та електронні клеї слід знімати разом, щоб процес складання не пошкодив лінзу або систему протитуманної обробки.

IMU, компас, барометр та датчик руху під час плавання

Розумні окуляри для плавання можуть визначати тип гребка, повороти та періоди відпочинку за допомогою датчиків руху. Варіанти для відкритої води можуть мати магнітометр для визначення напрямку, а деякі компактні технічні рюкзаки також містять барометричний датчик.

• Орієнтація ІМУ: Осі акселерометра та гіроскопа повинні бути прив'язані до рамки окулярів, щоб програмне забезпечення фіксувало рух голови. Для цього класу продуктів підходять малопотужні носимні IMU, але точне MPN залишається під контролем виробника оригіналу.
• Розташування компаса: Тримайте магнітометр подалі від струму акумулятора, зарядних магнітів та феромагнітних ремінців.
• Барометр/датчик тиску: Якщо використовується для даних про рух/середовище, датчик тиску вимагає визначеного шляху тиску/вентиляції та обмеження очищення.
• Злиття датчиків: Орієнтація друкованої плати, механічна посадка та калібрування прошивки повинні залишатися синхронізованими; помилки обертання складання можуть проявлятися як помилки алгоритму.
• Безвібраційне кріплення: Плата датчика повинна бути механічно стабільною в оправі, щоб гнучкість об'єктива або натяг ремінця не створювали артефактів нестабільного руху.

Чи потрібно мати GPS-навігатор для відкритої води всередині окулярів?

Не обов'язково. Деякі розумні окуляри для плавання отримують дані про відстань, отримані за допомогою GPS, від підключеного годинника, тоді як окуляри обробляють дисплей, дані про пульс та вбудовані дані про рух/компас. Архітектура друкованої плати повинна відображати фактичний дизайн продукту виробника оригінального обладнання, а не припускати наявність інтегрованої GNSS.

Оптичне вимірювання серцевого ритму на скроні або голові

Деякі сучасні плавальні окуляри розміщують оптичний датчик PPG на скроні, де механічний контакт дуже відрізняється від сприйняття на зап'ясті. Постачальник друкованої плати повинен зберігати висоту, орієнтацію та геометрію вікна датчика, навіть якщо перевірка алгоритму залишається за виробником оригінального обладнання (OEM).

• Оптичний AFE та світлодіоди: Пристрої PPG з низьким рівнем шуму часто використовують компактні корпуси WLP та спеціалізовані лінії струму для світлодіодів.
• Вікно датчика: Лінза, світловий бар'єр, прокладка та тиск контакту зі шкірою визначають оптичне зчеплення та пригнічення навколишнього світла.
• Механічна допускність: Надлишок клею або зазору в корпусі може створювати перехресні перешкоди між світлодіодом та фотодіодом.
• Шумоузгодження: Відображення годинників, радіоактивності та перемикання зарядних пристроїв слід відокремити від оптичного аналогового інтерфейсу.
• Виробниче випробування: Базову реакцію світлодіода/фотодіода можна перевірити на рівні друкованої плати (PCBA), тоді як остаточна точність вимірювання серцевого ритму потребує системного тесту, визначеного виробником оригінального обладнання (OEM).

Водонепроникна друкована плата, конструкція для впливу хлору/солі та сухої зарядки

Плавальні окуляри працюють у жорсткіших умовах вологості, ніж більшість фітнес-товарів: електроніка занурюється у воду під час використання, а потім заряджається після контакту з хлором, сіллю або водою для очищення.

• Водонепроникна архітектура: A водонепроникна друкована плата Підхід може включати покриття та захист контактів, але ущільнення корпусу залишаються основним водним бар'єром.
• Селективне покриття: Конформне покриття не повинні охоплювати оптичні вікна, порти тиску або зарядні інтерфейси, якщо вони спеціально не призначені для цього процесу.
• Зарядні контакти: Перед заряджанням виріб повинен вимагати сухого очищення контактів; металургія контактів та інструкції з очищення повинні враховувати наявність залишків солі/басейну.
• Контроль корозії: Залишки флюсу та захоплені іонні забруднення можуть прискорити корозію в умовах повторюваних циклів «вологе/сухе».
• Корпус батареї: Допуск набухання клітин, політика вентиляції та механічне утримання – це рішення на рівні продукту, які повинні бути відображені в забороні на вхід до складу ради директорів.

Збірка та мініатюризація друкованої плати розумних плавальних окулярів

Корпус електроніки може бути набагато меншим, ніж основна плата годинника, тому в конструкції часто використовуються компоненти з дрібним кроком, гнучкі з'єднання та жорсткі обмеження висоти компонентів.

• ІРЛП, де це необхідно: HDI PCB може бути виправдано втратою WLCSP/BGA або об'ємом оптичного модуля, але не кожна плата для плавальних окулярів потребує послідовного ламінування.
• Малі пасивні елементи: Компоненти 0201 можуть зменшити площу радіочастот/потужності; наслідки складання розглядаються в 0201 SMD-компонент виробництво.
• Гнучка збірка: Highleap може підтримувати гнучка збірка друкованої плати використання несучих елементів та ребер жорсткості, що захищають криволінійну або вузьку геометрію.
• AOI: Зона інтересів (AOI) у друкованій платі (PCBA) має відбуватися до того, як електроніка буде прикріплена до оправи окулярів.
• Контрольоване постачання: Дисплей, IMU, оптичний датчик, PMIC та радіочастотні компоненти повинні використовувати затверджені MPN.

Заводські випробування перед остаточним водонепроникним ущільненням

Електричні випробування слід провести до остаточної інтеграції герметичного оптичного блоку. Виробник оригінального обладнання (OEM) може додати випробування на герметичність, занурення або вплив навколишнього середовища на етапі виробництва готового продукту.

• дисплей: Перевірте шаблон зображення, яскравість та зв'язок інтерфейсу.
• Датчики руху: Перевірте ідентичність IMU/компаса/барометра та відгук осі.
• Оптичний датчик: Перевірте світлодіодний привід та реакцію фотодіода, якщо вони встановлені.
• Bluetooth/синхронізація: Підтвердьте затверджений режим виробничого підключення.
• Живлення: Виміряйте стан заряду, активний струм і стан глибокого сну.
• FCT: Highleap може виконувати завдання, визначені клієнтом функціональне тестування з прошивкою та зареєстрованими обмеженнями.

Контрольний список запиту цінових пропозицій на виробництво друкованих плат електронних окулярів для плавання

Надішліть файли друкованої плати/гнучких плат, дисплей/оптичний механізм, MPN датчиків, контакти акумулятора/зарядки, механічний стек окулярів, вимоги до водонепроникності/покриття, прошивку та метод випробування. Якщо продукт використовує інтегрований датчик серцевого ритму, вкажіть оптичне вікно та геометрію контакту зі шкірою; якщо він використовує курс у відкритій воді, вкажіть середовище магнітометра.

Highleap може виготовляти пов'язані конфігурації, такі як друкована плата для розумних окулярів для плавання , плата друкованої плати для окулярів для плавання з доповненою реальністю (AR) , електроніка для окулярів для плавання з проекційним зображенням (HUD) , плати для окулярів для плавання у відкритій воді , друковані плати для окулярів для плавання з датчиком серцевого ритму та збірки друкованих плат для розумних окулярів для триатлону , за умови, що для кожної версії визначені дисплей, датчик та водонепроникні механічні інтерфейси.