CN105813804A - 无线电子设备和使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于将电子设备电磁连接到安装系统的磁耦合系统,包括:第一接口,其包括第一多个磁性元件和界定第一中心轴线的第一感应线圈,该第一接口连接到电子设备;以及第二接口,其包括第二多个磁性元件和界定第二中心轴线的第二感应线圈,该第二接口连接到所述安装系统,其中,在第一多个磁性元件和第二多个磁性元件之间的磁吸引力使第一接口朝向第二接口偏置,并且使第一感应线圈和第二感应线圈瞬态保持大体上同轴的关系。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年10月11日提交的申请号为61/889,858的美国临时申请的利益,其通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及可穿戴设备领域,并且更具体地涉及在可穿戴设备领域中的新的和有用的无线电子设备。
附图简述
图1是磁耦合系统的变体的透视图,该磁耦合系统包括第一接口和第二接口,所述第一接口和第二接口各自包括感应线圈和多个磁性元件,其中在第一多个磁性元件和第二多个磁性元件之间的电磁吸引力使第一接口朝向第二接口偏置,并且使第一感应线圈和第二感应线圈瞬态保持大体上同轴的关系。
图2是磁耦合系统的应用的变体的透视图,其中第一接口被包括在电子设备中,并且第二接口被包括在安装系统中。
图3-图6是磁耦合系统的第一变体、第二变体、第三变体和第四变体的剖面示意图。
图7A-图12B是磁性元件组的第一变体、第二变体、第三变体、第四变体、第五变体和第六变体的端视示意图,其中,A图分别示出了第一接口的磁性元件组,并且B图分别示出了互补的第二接口的磁性元件组。
图13A和图13B是磁耦合系统的变体的端视示意图,其中第一接口和第二接口分别包括第一感应线圈和第二感应线圈。
图14A-图15B是包括电气连接器的磁耦合系统的第一变体和第二变体的端视示意图,其中,A图分别示出了第一接口,并且B图分别示出了第二接口。
图16是磁耦合系统的变体的剖面示意图,该磁耦合系统包括垂直于耦合表面布置的磁性元件组,其中第一感应线圈中心轴线大体上与第二感应线圈中心轴线同轴对齐。
图17是磁耦合系统的应用的变体的剖面示意图,其中第一接口被包括在电子设备中且第二接口被包括在安装系统中,其中第一感应线圈中心轴线大体上与第二感应线圈中心轴线同轴对齐。
图18是磁耦合系统的应用的变体的剖面示意图,其中,第一接口还包括一套电气连接器且被包括在电子设备中,并且第二接口还包括一套电气连接器且被包括在安装系统中。
图19和图20是电子设备的第一变体和第二变体的剖面示意图。
图21A、图21B和图21C是包括安装点的电子设备的变体、包括电力适配器的充电器和耦合到充电器的电子设备的示意图,如从充电器耦合表面所看见的。
图22是电子设备的剖面示意图,该电子设备配置成耦合到手表底座,该手表底座进而配置成耦合到充电器,该充电器配置成使电子设备感应充电。
图23A、图23B、图23C和图23D是在第一定向上显示的电子设备、在第二定向上显示的电子设备、手表底座和耦合到手表底座的电子设备的变体的端视图。
图24是磁耦合系统的变体的剖面示意图,该磁耦合系统包括一套对齐机构。
图25是电子设备的变体的示意图,该电子设备耦合到外围设备的变体。
图26是电子设备的第二变体的示意图,该电子设备耦合到外围设备的第二变体。
图27和图28磁耦合系统的第一变体和第二变体的示意图,这些磁耦合系统分别包括对齐机构的第一变体和第二变体。
图29是电子设备的变体的分解图,该电子设备包括第一接口。
图30是磁性元件的变体的透视图。
优选实施方案描述
本发明的优选实施方案的以下描述并不旨在将本发明限于这些优选的实施方案,而是使本领域的任何技术人员能够做出和使用本发明。为了以下公开的目的,大体上可以在大多数情况下意思是基本上,和/或在预定的误差幅度内,例如在制造误差幅度内,在用户确定的误差幅度内,或在任何其它合适的误差幅度内。
1.磁耦合系统
如图1中所示,磁耦合系统100优选地包括第一接口200,该第一接口用于瞬态耦合到第二接口300。第一接口和第二接口可以另外地或可选地用于耦合到辅助接口。第一接口和第二接口耦合可以另外地用于相对于第二接口上的参考点瞬态保持第一接口位置。更优选地,第一接口和第二接口耦合用于使分别在第一接口和第二接口上的第一参考点202和第二参考点302对齐。可选地,第一接口和第二接口耦合可以使第一参考点202对齐到相对于第二参考点302的预定位置或以其他方式定位第一参考点202。
此磁耦合系统与常规系统相比可以给出数个优点。第一,磁耦合系统产生大量相对于耦合表面的法向的保持力,该保持力可以相对于第二接口牢固地保持第一接口,并且防止第一接口响应于施加的法向力和/或弯曲力矩而移位。第二,磁耦合系统使第一接口能够响应于相对于保持力的相对较小的剪切力或角向力从第二接口移除。第三,磁耦合系统产生吸引力,该吸引力可以为用户提供用于正确对齐、定向和/或耦合的触觉指令。第四,磁耦合系统可以使得能够对称耦合(例如,径向或旋转对称耦合、反射对称耦合、点对称耦合等等),使得第一接口可以在一个或多个定向上耦合到第二接口。第五,通过控制第一接口和第二接口上的磁性单元集合的径向和/或弧度地布置,磁耦合系统可以使第一接口上的点与第二接口上的点径向对齐。第六,磁耦合系统可以通过使用具有交替极性或相反极性的磁性元件的布置方式来用于使第一接口上的点与第二接口上的点弧度地定向。第七,通过使用具有交替极性或相反极性420的磁性元件的布置方式,磁耦合系统可以产生高度集中的磁场,该高度集中的磁场可以用于增加保持力、减少与相邻的电磁设备(例如,信用卡)的电磁干扰,或以其它方式影响合作地产生的磁场。
磁耦合系统优选地在保持模式和移除模式之间是可操作的。在保持模式时,磁耦合系统可以保持第一接口和第二接口的相对耦合的位置。磁耦合系统优选地响应于达到预定的力阈值的在法向方向上施加到第一接口和第二接口的耦合表面的分离力的施加而在保持模式是可操作的,但是可以可选地响应于任何其它合适的作用力而在保持模式是可操作的。预定的力阈值优选地约1N,但是可以可选地在0.8N和2.2N之间(例如,在0.18磅力和0.5磅力之间),或者可以是任何其它合适的力。在移除模式时,第一接口和第二接口可以响应于在垂直于耦合表面法向矢量的方向上施加到第一接口或第二接口的扭转力(旋转力)、响应于在第一接口和第二接口之间的相对转动、响应于超过预定的力阈值的分离力,或响应于任何其它合适的作用力而解耦。将系统操作从保持模式转换到移除模式的最小扭转力优选地小于0.8N,但是可以可选地在0.8N和2.2N之间(例如,1N),在2.2N以上,或是任何其它合适的力。
在一个变体中,接口是电子设备、安装系统(例如,感应充电器、外围设备等等)或任何其它超级系统(supersystem)的子部件,但是可以可选地是独立的部件。在此变体中,接口可以布置在超级系统的宽大面的近侧(例如,与超级系统的宽大面平行,沿着超级系统的宽大面,等等),沿着超级系统的侧面,沿着超级系统的边缘,或沿着超级系统的任何其它合适的表面。在第二变体中,接口还界定第一宽大面和第二宽大面,其中,磁性元件可以布置在接口的宽大面的近侧(例如,与接口的宽大面平行,沿着超级系统的宽大面,等等),沿着接口的第一宽大面和第二宽大面之间延伸的侧面(例如,如图16中所示),沿着接口的边缘,或沿着接口的任何其它合适的表面。
每个接口优选地包括磁性元件402的集合,该磁性元件用于瞬态保持、对齐和定向接口。每个接口可以另外包括感应线圈500或可以受益于大体上准确对齐的任何其它合适的部件。每个接口优选地界定耦合表面204、304,所述耦合表面配置成耦合到互补的接口。耦合表面可以是大体上平面的、弯曲的或具有任何其它合适的构造。耦合表面优选地是大体上光滑的,但是可以可选地或另外地包括抓握特征(例如,附着摩擦力、橡胶等等)、对齐特征或任何其它合适的特征。接口可以另外界定中心轴线。接口可以包括一个或多个对称的轴线,但是可以可选地是非对称的。例如,接口可以反射对称、径向对称、点对称或以其它方式对称。在具体的示例中,接口可以具有大体上圆形宽大面或周边、卵圆形(ovular)宽大面或周边、多边形宽大面或周边、非对称的宽大面或周边,或者任何其它合适的宽大面或周边。
磁耦合系统的磁性元件402用于合作地产生电磁耦合力(例如,吸引力),该电磁耦合力可移除地保持第一接口(例如,电子设备)与第二接口(例如,安装系统)。磁性元件可以另外地用于使第一接口的第一参考点与第二接口的第二参考点径向对齐。磁性元件可以另外地用于使第一接口的第三参考点208与第二接口的第四参考点308弧度地定向。第一参考点和第三参考点以及第二参考点和第四参考点可以是不同的或相同的。第一参考点和第二参考点可以是中央接口轴线、诸如感应线圈中心轴线的中央部件轴线(例如,线圈绕组轴线,等等)、接口周边上的键点(keyingpoint)、暴露的电极、终端或其它的电气连接,和/或是任何其它合适的参考点。中心轴线优选地沿着大体上法向的轴线延伸到接口耦合表面,但是可以可选地以任何其它合适的角度延伸到接口耦合表面。第三参考点和第四参考点可以是对称轴线、沿着接口周边的点、预定的显示方位或任何其它合适的参考点。在一个示例中,第一参考点和第二参考点可以沿着接口的本体布置,并且第三参考点和第四参考点可以沿着接口的周边布置。
磁性元件优选地按集合布置,其中,每一集合优选地包括多个磁性元件,但是可以可选地包括单个磁性元件。每个接口可以包括一个或多个集合的磁性元件。可选地,每个接口可以包括多个磁性元件,其中,所述多个磁性元件可以被划分成一个或多个子集。然而,磁性元件可以以其他方式被组织成组400。
磁性元件402可以是永磁体403、电永磁体404、电磁体或任何其它合适的含铁的元件。永磁体可以由软铁磁材料或硬铁磁材料制成。永磁体材料的示例包括铁、镍、钴、稀土金属合金、退火铁、铝镍钴合金和铁氧体,但是任何其它合适的铁磁材料可以被使用。电永磁体可以包括静态磁体、可逆磁体和电气螺线管集合,该电气螺线管集合相对于可逆磁体设置(例如,设置成垂直于静态或可逆磁体磁场方向围绕可逆磁体)且配置成动态调节可逆磁体极性。静态磁体可以由硬铁磁材料(例如,铁氧体)制成,并且可逆磁体可以由软铁磁材料(例如,铝镍钴合金)制成。然而,静态磁体和可逆磁体可以由任何其它合适的材料制成。静态磁体和可逆磁体可以被布置成使得相应的磁场以第一操作模式在相同的方向上定向,并且以第二操作模式在不同的方向上定向。在第二操作模式时,静态磁体和可逆磁体可以布置成具有相反的磁场、垂直的磁场或以任何其它合适布置方式的磁场。在第一操作模式时的合成磁场强度优选地大于在第二操作模式时的合成磁场强度,但是可以可选地是等于的或小于的。静态磁体的磁场强度可以大于、大体上等于或小于可逆磁体的磁场强度。
磁性元件的强度(例如,合成磁场强度)可以大体上相等,可以在组内变化,可以在接口的组之间变化,可以在接口之间变化,或者可以以任何其它合适的方式变化。磁性元件可以被选择成使得每个磁性元件产生电磁场180,该电磁场具有小于一特斯拉(例如12.5kG)的强度,例如在毫特斯拉的数量级(例如,5毫特斯拉或50高斯),但是可以可选地产生具有更高或更低强度的磁场。可选地,在组内的磁性元件可以被选择以具有小于一特斯拉(例如12.5kG)的净电磁场,例如在毫特斯拉的数量级(例如,5毫特斯拉或50高斯),但是可以可选地被选择以产生具有更高或更低强度的净电磁场。磁体强度和配置可以另外地选择以与感应充电器互相作用,以增加电力接收效率,调节由充电器操作造成的磁化场,或在其它方面与感应充电器性能互相作用。在系统的一个变体中,每个组的磁性元件被选择以产生在第一接口和第二接口之间的预定的合成耦合力。预定的耦合力可以是约1N(0.25磅力),在0.8N和2.2N之间(例如,在0.18磅力和0.5磅力之间),或者可以是任何其它合适的力。
每个磁性元件组400优选地包括偶数个磁性元件,这比减少潜在的或局部的耦合状态的数量更加可取,但是可以可选地包括奇数个磁性元件。在一个变体中,每个磁性元件组仅包括两个磁体。在第二变体中,每个磁性元件组仅包括三个磁体。然而,磁性元件组可以包括任何合适数量的磁性元件。在相同接口上的磁性元件组优选地具有相同数量的磁性元件,但是可以可选地包括不同数量的磁性元件。在第一接口和第二接口上的磁性元件组优选地具有相同数量的磁性元件(例如,第一多个磁性元件和第二多个磁性元件两者都具有相同数量的磁性元件),但是可以可选地具有不同数量的磁性元件(例如,第一多个磁性元件具有第一数量的磁性元件,而第二多个磁性元件具有不同于第一数量的第二数量的磁性元件)。然而,所述组可以包括任何合适数量的磁性元件。
在组400内的磁性元件402优选地彼此相邻布置,但是可以可选地在接口各处分布。组中的磁性元件优选地与该组内的一个或多个其它磁性元件大体上邻接(例如,物理连接、部分连接,或以数毫米或数厘米的数量级的短距离隔开),但是可以以大间隙隔开或以其他方式布置。磁性元件可以按序列(例如,按直线布置,其中所有组中的磁性元件沿着共用的轴线或弦对齐;按曲线布置,其中所有组中的磁性元件沿着曲线对齐,等等)、按三角形、正方形、圆形或任何其它合适的构造布置。当磁性元件按序列布置时(例如,如图6A和图6B中所示),磁性元件可以沿矢量布置,该矢量延伸通过相对于从相应的接口的中心轴线延伸的半径成预定的角度对齐的序列中心。例如,磁性元件可以按直线布置,并且沿垂直于从相应的感应线圈或相应的接口的中心轴线延伸的半径的直线(例如,沿着该半径的切线)布置。
磁性元件402的每个组400(例如,集合,多个,子集,等等)优选地布置成使得相邻的磁性元件具有不对齐的极性,其中,第一磁性元件可以定向成使得相应的磁场指向不同于相邻磁性元件的磁场定向的方向。可选地,该组可以包括其中磁场在相同的方向上定向的一个或多个相邻的磁性元件(例如,如图11B中所示),或包括任何其它合适的极性模式。可选地,该组可以被划分成磁性元件子集(例如,如图11A中所示),每个子集包括一个或多个磁性元件,其中,每个磁性元件子集内的磁性元件可以共同地被看作为单个的磁性元件。磁性元件组可以布置成使得净电磁场垂直于耦合表面,更优选地,朝向耦合表面(例如,接口或超级系统的外部)定向,但是可以可选地平行于耦合表面定向,以与耦合表面成一定的角度定向,或以任何其它合适的方向定向。
在第一变体中,组400中的磁性元件可以布置有交替的磁场,其中,组中的每个连续的磁性元件布置成与相邻的磁性元件的磁场极性相反,以形成交替模式的磁化(例如,如图7A和7B中所示)。第一磁性元件的磁场优选地指向第一方向,并且邻近第一磁性元件的第二磁性元件的第二磁场优选地在指向与第一方向相反的第二方向。第一方向和第二方向优选地垂直于在第一磁性元件和第二磁性元件之间共用的轴线,但是可以可选地平行于该共用的轴线或以任何其它合适的角度相对于该共用的轴线布置。在具体的示例中,第一方向和第二方向垂直于相应的接口的宽大面。然而,第一方向和第二方向可以平行于相应的接口的宽大面,与宽大面成一定的角度,或以任何其它合适的方向相对于相应的接口布置。
在第二变体中,如图12A和12B所示,组400的磁性元件形成Halbach阵列,其中,该阵列中的相邻的磁性元件形成空间旋转模式的磁化。合成磁场可以朝向接口的外表面指向,使得当耦合时第一接口的磁性元件的磁场朝向第二接口指向,并且当耦合时第二接口的磁性元件的磁场朝向第一接口指向。然而,合成磁场可以指向成沿着垂直于接口宽大面的矢量,与该接口宽大面成一定角度,或者在任何其它合适的方向上。组的磁性元件可以可选地以任何其它合适的模式布置成感应(induce)任何其它合适的磁场。
组400可以由大体上相同类型(例如,均为永磁体、均为电永磁体,等等)、材料、强度和/或任何其它合适的参数的磁性元件组成。在系统的一个变体中,组由围绕反射轴线布置在第一方向和第二方向上的大体上相同的磁性元件组成,以形成交替的极性模式。在此变体中,磁性元件优选地在垂直于磁场的平面中不对称,以能够更简单地制造和组装(例如,如图30中所示),但是可以可选地在任何其它合适的平面中是不对称的,或是大体上对称的。磁性元件优选地沿平行于相应的接口的耦合表面的非对称的平面布置(例如,如图7A和7B中所示),使得磁场垂直于耦合表面定向,但是可以可选地在任何其它合适的方向上布置。在非对称磁性元件的具体示例中,磁性元件包括大体上垂直于磁场方向布置的第一宽大面和相反的第二宽大面,其中该第一宽大面和该第二宽大面大体上平行于非对称平面。该第一宽大面和该第二宽大面可以具有等距轮廓(isometricprofile),其中,第一宽大面轮廓可以是第二宽大面轮廓的反射。轮廓可以包括第一边缘、第二边缘和弯曲的轮廓,该第一边缘分别在在第一边缘的第一端部和第二端部处大体上法向地毗连第二边缘,该弯曲的轮廓连接边缘的相反的端部。然而,磁性元件可以以其它方式来配置。
可选地,组400可以由不同类型、不同的材料、不同的强度和/或具有任何其它合适的变化参数的磁性元件组成。当组由具有不同参数的磁性元件形成时,不同的磁性元件可以在组的各处均匀地分布,或者在组的各处非均匀地分布。在一个变体中,集合中的磁体的相对大小和/或强度优选地随着离开该集合的中央磁体的距离减少,但是可以全部是相同的大小或者以任何其它合适的方式变化。在第二变体中,组包括电永磁体,该电永磁体大体上在相邻的永磁体之间均匀地散布。在第三变体中,如图11A中所示,组包括沿着在中心具有永磁体的序列的远端布置的电永磁体。在第四变体中,组包括电永磁体,该电永磁体在接口外表面的远侧布置,越过永磁体,使得电永磁体在永磁体后面。然而,组内的磁性元件可以以其它方式布置和分布。
相同接口的磁性元件组400优选地大体上相似,具有相似的磁性元件类型、布置、极性模式、磁性元件的数量、净磁场强度或任何其它合适的参数,但是可以可选地大体上是不同的。在一个变体中,接口可以包括多个磁性元件组,其中,每个磁性元件组包括相同数量的磁性元件(例如,两个),所述相同数量的磁性元件具有相同磁场强度,以相同的布置方式(例如,按与从参考点延伸的半径相切的直线布置)和极性模式(例如,相反的极性,其中产生具有第一方向的磁场的第一磁性元件布置在左侧上,并且产生具有第二相反的方向的磁场的第二磁性元件布置在右侧)布置。在此变体中,在接口上的磁性元件组布置可以使得接口径向对称(旋转对称,例如当相同的极性模式方向被使用且该组围绕参考点弧度上均匀分布时),或不径向对称(例如,当弧度上不均匀分布时,当不同的极性模式方向被使用时,等等)。在第二变体中,接口可以包括多个磁性元件组,其中,每个磁性元件组包括不同数量的永磁体(例如,第一组和第二组分别具有两个磁性元件和三个磁性元件),能够合作地产生不同强度和/或方向的电磁场(例如,分别在第一方向和第二方向上的第一强度和第二强度),以不同的布置方式(例如,其中第一组按与从参考点延伸的半径相切的直线布置,而第二组按菱形布置)和极性模式(例如,分别是相反的极性和Halbach阵列)布置。然而,每个接口的磁性元件组可以具有任何其它合适的构成。
每个接口的磁性元件组可以大体上在接口耦合表面各处均匀地分布,或不均匀地分布。每个接口的磁性元件组可以沿相对于从参考点延伸的切线成相同的角度的相应的共同的磁性元件轴线布置,可以沿相对于从参考点延伸的切线成不同的角度的相应的共同的磁性元件轴线布置,或沿以任何其它合适的配置的相应的共同的磁性元件轴线布置。每个接口的磁性元件组可以定位成距参考点大体上相同的径向距离,或定位成距参考点不同的径向距离。
在一个示例中,接口的磁性元件组可以沿着弦径向相对(例如,关于参考点直径地相对),其中,磁性元件组可以布置成距参考点是等距的(例如,d1),或距参考点成不同的径向距离(例如,d2,d3)。在第二示例中,接口的磁性元件组可以围绕参考点弧度上均匀地分布,其中,磁性元件组可以布置成距参考点是等距的,或距参考点成不同的径向距离。在第三示例中,接口的磁性元件组可以相对于彼此以一定的角度布置,其中,第一磁性元件组大体上平行于耦合表面,并且第二磁性元件组沿着从耦合表面延伸的壁布置。然而,磁性元件组可以以其它方式布置在接口上。在包括线圈的接口的具体的示例中,磁性元件组可以径向地布置成在线圈外,如图13A和图13B所示。可选地,磁性元件组可以径向地布置在线圈内,可以在线圈内径向地布置有一个或多个磁性元件组并且在线圈外径向地布置有一个或多个磁性元件组(例如,如图14A和图14B所示),或可以以任何其它合适的配置布置。
如图7-图15所示,第一接口和第二接口的磁性元件组优选地以互补的布置方式(例如,两者都按直线布置,其中在相邻的磁性元件之间具有大体上相同的分隔距离)来布置到另一个接口上的对应的磁性元件组,但是可以可选地以不同的布置方式来布置。第一接口和第二接口可以包括相同数量的磁性元件组或不同数量的磁性元件组。磁性元件组优选地相对于第一参考点和第二参考点按互补的位置来布置,以在第一接口和第二接口上对齐(例如,在相同的弧度和/或径向位置,在反射互补的组位置,在径向对称位置,等等),但是可以可选地布置在不同的位置。第一接口和第二接口的磁性元件组可以布置成距参考点是等距的,或布置成距参考点成不同的距离。第二接口的一个或多个磁性元件组的定位可以优选地相对于参考点是第一接口的一个或多个磁性元件组的位置镜像,但是可以可选地大体上是不同的。在具体的示例中,第一接口包括第一磁性元件组并且第二接口包括第二磁性元件组,其中,第一磁性元件组和第二磁性元件组距分别在第一接口和第二接口上的第一参考点和第二参考点是径向等距的。第一磁性元件组和第二磁性元件组可以另外地距分别在第一接口和第二接口上的第三参考点和第四参考点是弧度地等距的,其中,第三参考点和第四参考点响应于第一接口和第二接口耦合优选地对齐。
第一接口和第二接口的磁性元件组优选地具有互补的模式,使得第一接口的一个或多个磁性元件组与第二接口的一个或多个磁性元件合作地产生吸引的电磁力,但是可以可选地具有不同的模式。第一接口的磁性元件组优选地与第二接口的每个磁性元件组合作地产生大体上相同的吸引的电磁力,但是可以可选地在第二接口的第一磁性元件组子集和第二磁性元件组子集之间合作地产生不同的吸引和/或排斥的电磁力。
在如图8A和图8B所示的系统的一个变体中,第一接口和第二接口各自包括单个磁性元件组,其中,磁性元件组各自布置成距离相应的参考点成等距距离。在具体的示例中,第一参考点和第二参考点分别是感应线圈的第一中心轴线和第二中心轴线,其中,第一磁性元件组和第二磁性元件组布置成距离相应的中心轴线成预定的半径,并且相对于中心轴线或次级参考点在预定的角度位置处。
在如图6所示的系统的第二变体中,第一接口200包括单个磁性元件组400,并且第二接口300包括多个磁性元件组400。可选地,第二接口可以包括单个磁性元件组,并且第一接口可以包括多个磁性元件组。可选地,第一接口和第二接口两者都可以包括多个磁性元件组,其中,第一接口和第二接口可以包括相同数量的磁性元件组或不同数量的磁性元件组。当接口包括多个磁性元件组时,该接口的磁性元件组可以围绕参考点角度上均匀地分布,在参考点各处不均匀地分布,距参考点等距,布置成距参考点成可变的径向距离,或以任何其它合适的配置布置。当接口包括多个磁性元件组时,该磁性元件组可以分布成使得接口包括对称的轴线(例如,反射轴线),是径向对称的,点对称的或以其它方式对称的。然而,磁性元件组可以分布成使得接口是非对称的。第一接口中的每个磁性元件组优选地与第二接口中的各个磁性元件组是互补的(例如与第二接口中的各个磁性元件组产生吸引力),但是可以可选地与第二接口中的磁性元件组中的子集(例如,多个中的一个)是互补的。第一接口的每个磁性元件组优选地产生与第二接口的每个磁性元件组相同的耦合力,但是可以可选地产生与第二接口的第一磁性元件组子集和第二磁性元件组子集不同的耦合力。在具体的示例中,第一接口和第二接口的磁性元件组具有以相同的配置或模式布置的相同数量的相同的磁体,并且布置成使得第一接口和第二接口径向对称。
在第二变体的示例中,第一接口200包括单个磁性元件组,并且第二接口300包括第二磁性元件组和第三磁性元件组,其中该第二磁性元件组和该第三磁性元件组布置成距离第二参考点成等距距离。然而,多个磁性元件组可以布置成距离第二参考点成不同的距离,或距离第二参考点成任何合适的距离。第二磁性元件和第三磁性元件可以用作用于第一接口的键或对齐点。例如,如果第一接口是径向对称的,第二磁性元件和第三磁性元件可以以不同的角度位置布置。第一接口可以在第一角度位置耦合到第二接口,该第一角度位置由第一磁性元件组耦合到第二磁性元件组界定,并且,第一接口可以在第二角度位置耦合到第二接口,该第二角度位置由第一磁性元件组耦合到第三磁性元件组界定。第二磁性元件组和第三磁性元件组可以在关于参考点直径地相对(例如沿着第二接口180°分离),但是可以可选地隔开任何其它合适的角距离。这可以用于限制第一接口可以耦合到第二接口的定向或以其他方式界定第一接口可以耦合到第二接口的定向,如果第一接口或第二接口包括依赖定向的部件(例如,显示器),这可以是有用的。在具体的示例中,如果第一接口包括在第一和第二相对的方向上可操作的显示器并且第一磁性元件组相对于第一和第二相对的方向静态耦合到已知的位置,使得与第三磁性元件组相反布置的第二磁性元件组可以将耦合定向的数量限制到相对于外部参考点对齐显示器的数量(例如,垂直于重力向量,垂直于在两个手表凸耳(watchlugs)之间延伸的轴线,等等)。
在第二变体的第二示例中,第一接口200包括关于第一接口的第一参考点径向相对的第一磁性元件组和第二磁性元件组,并且第二接口300包括关于第二接口的第二参考点径向相对的第三磁性元件组和第四磁性元件组,其中,第一磁性元件组和第二磁性元件组两者都各自与第三磁性元件组和第四磁性元件组是互补的。
在系统的第三变体中,如图10A和图10B中所示,第一接口200包括具有相反极性的第一磁性元件和第二磁性元件,并且第二接口300包括具有相反极性的第三磁性元件和第四磁性元件,第一磁性元件可以与第三磁性元件合作地产生吸引的电磁力,并且与第四磁性元件合作地产生排斥的电磁力。第二磁性元件可以与第四磁性元件合作地产生吸引的电磁力,并且与第三磁性元件合作地产生排斥的电磁力。第一磁性元件可以布置成关于第一接口上的参考点与第二磁性元件相对,并且第三磁性元件可以布置成关于第二接口上的参考点与第四磁性元件相对,使得第一接口耦合和第二接口在单一定向上耦合。然而,第一接口和第二接口可以具有以任何合适的配置布置的合适数量的磁性元件组。
第一接口和第二接口的磁性元件组可以另外地包括一个或多个分流板(shuntplate)420,该一个或多个分流板用于集中或以其它方式成形由每个磁性元件组产生的电磁场(例如,如图4和图20中所示)。可选地,接口可以排除分流板。在一个变体中,每个组可以包括单独的分流板。在第二变体中,每个接口包括用于多个组的分流板。在第三变体中,每个磁性元件包括单独的分流板。然而,系统可以包括任何合适数量的分流板。分流板优选地是铁磁的,但是可以可选地是导电的,非铁的,或具有任何其它合适的特性。分流板可以是金属的(例如,铁、铝镍钴合金、钢、铜,等等)、聚合的或由任何其它合适的材料制成。分流板优选地布置在远侧,并且关于磁性元件与耦合表面相对(例如,大体上平行于耦合表面),但是可以可选地布置在任何其它合适的位置。分流板优选地布置成磁性元件组磁场大体上垂直于分流板宽大面,但是可以可选地布置成磁性元件组磁场大体上垂直于分流板宽大面或相对于分流板宽大面成任何其它合适的角度。分流板可以是大体上平面的、弯曲的、有角度的或具有任何其它合适的构造。
接口或超级系统的感应线圈500用于通过感应耦合传递(例如,发送或接收)能量。感应线圈优选地包括围绕中心轴线(感应线圈轴线、缠绕轴线、线圈轴线)缠绕的一个或多个线圈。线圈优选地是大体上平面的,并且按线圈平面缠绕,但是可以可选地按圆柱体缠绕或以其它方式配置。线圈优选地布置成线圈平面大体上平行于耦合表面,但是可以可选地布置成线圈平面垂直于耦合表面或相对于耦合表面成任何其它合适角度。线圈优选地邻近耦合表面布置,更优选地,毗连耦合表面(如图3中所示,例如,其中在线圈和耦合表面之间插入了诸如玻璃或塑料的密封材料),但是可以可选地沿着耦合表面布置(例如,如图5所示),或者相对于耦合表面布置在任何其它合适的位置。线圈可以与接口或超级系统同轴对齐,可以偏离接口或超级系统中心轴线或纵向轴线布置,或以任何其它合适的配置布置。
感应线圈500可以被包括在第一接口200中,可以被包括在第二接口300中,可以第一接口200和第二接口300两者都不包括或都包括。在其中第一接口和第二接口包括感应线圈的变体中,该感应线圈优选地以大体上相同的频率调整到谐振,以感应谐振感应耦合。然而,感应线圈可以是非谐振耦合感应器,其中一个或多个感应线圈可以另外包括磁芯或任何其它合适的耦合电路。
感应线圈500可以具有线径(wiregauge)、绕组数、长度、导程、材料、感应系数、电阻率、电容或任何其它的合适的变量的任何合适的组合。在具体的示例中,一个或多个感应线圈可以是铜线圈,该铜线圈具有28mm外半径、16mm内半径、19匝、0.25mm片材厚度、0.53mm总厚度、约19μH感应系数(例如,18.78μH)、0.72欧姆电阻和16.64C充电容量。然而,一个或多个感应线圈可以具有变量的任何合适的组合。
当多个感应线圈500被包括在接口或超级系统中时,该多个感应线圈可以是大体上类似的或不同的。多个线圈可以具有大体上相似或不同的线圈变量的组合。多个线圈可以是同轴的、偏移的(例如,如由相应的线圈轴线所确定的),布置在大体上相同的平面,布置在不同的平面(例如,分层的),或以其它方式布置。在接口中包括多个线圈可以用于适应不同的感应线圈谐振频率,不同的互补的线圈位置,或具有任何其它合适的功能。可选地,接口或超级系统可以包括单个线圈,该单个线圈具有与该线圈相连的可变的感应器,或以任何其它合适的方式适应不同谐振频率或布置。
感应线圈500可以另外地电气连接到电力转换电路520,该电力转换电路用于将第一电力输入转换成第二电力输出。在第一变体中,感应线圈用于提供电磁场。在此变体中,感应线圈可以另外地包括电力适配器,该电力适配器电气连接到电力转换电路并且配置成接收来自诸如电网、可再生能量系统(例如,太阳能系统、燃料电池,等等)或任何其它合适的系统的电源的电力。电力转换电路用于将由电力适配器接收到的电力转换成用于感应线圈的电力。在第二变体中,感应线圈用于接收电力。在此变体中,电力转换电路可以用于将由感应线圈接收到的电力转换成适合于电子设备或电力存储设备(例如,电池单元)的电力。然而,感应线圈可以另外包括任何其它合适的部件。
感应线圈500可以另外包括通量集中器540(通量增强器、分流器、控制器),该通量集中器电磁屏蔽超级系统(例如,电子设备)的电子器件(例如,处理模块)免受感应充电器的磁通量,在图20中示出了通量集中器的示例。通量集中器材料包括叠片结构、纯铁氧体、铁基组合物和铁氧体基组合物或任何其它合适的铁的或其它方面的磁性材料。通量集中器优选地是屏蔽器,该屏蔽器大体上与电子设备外壳合作地围绕感应充电器,但是可以可选地是涂层、薄片、封皮,或具有任何其它合适的配置。通量集中器优选地布置在感应充电器和电子部件之间(例如,在耦合表面的远侧且关于线圈与该耦合表面相对),但是可以可选地布置在任何其它合适的位置。
磁耦合系统100的每个接口可以可选地包括对齐机构120(剪切防止机构),该对齐机构用于防止接口未对齐或相对于互补的接口剪切运动。更优选地,对齐机构在耦合到互补的接口时防止平行于耦合表面的接口运动。对齐机构优选地是大体上静态的,但是可以可选地在伸展模式和缩回模式之间是可操作的,或在任何其它合适的状态之间是可操作的。当接口没有耦合到互补的接口时,对齐机构优选地在缩回模式中,并且当接口耦合到互补的接口时,对齐机构优选地在伸展模式中。对齐机构优选地响应于伸展力(例如,在对齐机构和互补接口之间产生的吸引力,例如磁力)从缩回模式转变成伸展模式,并且优选地响应于伸展力的移除(例如,当恢复弹簧力超过吸引的磁力时缩回)从伸展模式转变成缩回模式。在一个变体中,对齐机构可以包括第一组弱磁性元件,该第一组弱磁性元件用于使第一接口相对于第二接口对齐,其中第一接口可以另外包括沿着耦合表面的第二组强磁性元件,该第二组强磁性元件用于保持第一接口和第二接口(例如,如图27中所示)。接口的对齐装置优选地与互补接口的对齐装置互补,但是可以可选地独立于互补接口。对齐装置可以是凹槽,该凹槽接纳互补接口上的互补的突出部(例如,如图28中所示)。凹槽优选地沿着接口背板或宽大面的周边的全部或一部分,但是可以可选地位于沿着接口宽大面的一个或多个离散点处。凹槽优选地大体上是光滑的,但可以可选地是带螺纹的、带凹坑的,或包括任何其它的合适的耦合特征。对齐机构可以可选地是突出部,该突出部插入到互补接口上的互补的凹槽中。该突出部优选地沿着接口背板或宽大面的周边的全部或一部分,但是可以可选地位于接口上的一个或多个离散点处。例如,突出部可以居中地在接口宽大面上,可以关于接口宽大面直径地相对,可以围绕接口边缘均匀地分布,或以其它方式布置。突出部优选地大体上是光滑的,但是可以可选地是带螺纹的、带凹坑的,或者包括任何其它合适的耦合特征。然而,接口可以可选地具有非对称轮廓,配置成配合到互补的接口室或内腔中(例如,其中接口整个地或部分地装入互补的接口内),或者包括使接口位置相对于互补的接口对齐且保持接口位置相对于互补的接口对齐的任何其它合适的特征。可选地,对齐机构可以可选地是夹子、螺丝、凸缘或其它突出部、凹槽或其它凹痕、或任何其它合适的电子设备耦合机构。然而,对齐机构可以包括前述对齐机构变体的任何合适的组合,或者可以包括任何其它合适的对齐机构。
2.具体示例
在磁耦合系统使用的具体示例中,如图2所示,磁耦合系统100将电子设备600电磁连接到安装系统700,其中磁耦合系统可以包括连接到电子设备600的第一接口200和连接到安装系统700的第二接口300。第一接口200包括第一多个磁性元件400和界定第一线圈中心轴线502的第一感应线圈500,并且第二接口300包括第二多个磁性元件400。磁耦合系统用于相对于安装系统瞬态地保持、对齐和定向电子设备。更优选地,在第一多个磁性元件和第二多个磁性元件之间的磁吸引力使第一接口朝向第二接口偏置,并且相对于安装系统的参考点瞬态保持线圈中心轴线。第二接口可以另外包括界定中心轴线502的第二感应线圈500,其中在第一磁性元件和第二磁性元件之间的磁吸引力使第一接口朝向第二接口偏置,并且以大体上同轴的关系瞬态保持第一感应线圈和第二感应线圈。然而,磁耦合系统可以以任何其它合适的方式瞬态地保持、对齐和/或定向电子设备。
磁耦合系统优选地用于将电子设备可移除地耦合到安装系统,但是可以可选地用于任何其它合适的对齐应用。安装系统可以是具有感应线圈的感应充电器,但是可以可选地或另外地是包括第一手表凸耳和第二手表凸耳的手表底座、外围设备或任何其它合适的安装系统。当安装系统是包括感应线圈的感应充电器时,磁耦合系统用于大体上使电子设备的感应线圈与感应线圈的感应线圈同轴对齐(例如,在诸如数个毫米的误差幅度内),使得在两个线圈之间的电力转换率可以是最大化的、优化的或以其它方式增加的。可选地,安装系统可以使第一感应线圈的第一角度部分和第二感应线圈的第二角度部分大体上对齐。当安装系统是手表底座时,磁耦合系统可以用于使电子设备与手表底座上的参考点有角度地对齐,使得随后显示的图像的轴线可以相对于手表凸耳可靠地对齐。当安装系统是外围设备时,磁耦合系统可以用于使电子设备上随后显示的图像的轴线与外围设备上的参考点(例如,纵向轴线、重力轴线,等等)有角度地对齐。当电子设备和/或安装系统具有一个或多个对称轴线时,这可以是特别有用的。当安装系统和电子设备分别包括第一电气连接和第二电气连接时,磁耦合系统可以用于使第一电气连接和第二电气连接大体上对齐。
a.电子设备
如图29中所示,电子设备600包括外壳610(壳体)和第一接口200。第一接口200可以包括一组或多组磁性元件400,并且可以另外包括充电机构。磁性元件组可以是以上公开的磁性元件中的任一个,并且可以是无源或有源的。充电机构优选地是第一感应线圈500,但是可以可选地是一套电气连接器140或是任何其它合适的充电机构。电子设备600可以另外包括电源620、通信模块630、处理模块640、显示模块660、传感模块670和/或任何其它合适的部件。电子设备可以用作用户的个人识别码,用作辅助设备的连接触发器,用作辅助设备的第二显示器,用作便携式计算设备或用作任何其它合适的计算系统。
电子设备可以无线耦合(例如,配对)到用户的便携式计算设备,其中电子设备可以从该便携式计算设备接收操作数据。电子设备可以另外或可选地无线或物理连接到辅助设备,其中辅助设备可以具有超出电子设备能力的附加功能。
电子设备600提供超过常规的第二屏幕系统的数个优点,例如智能手表。第一,电子设备容易通过用户解耦,并且可以是无线充电的(例如,感应充电而没有电接触,通过表面接触充电,等等),无线充电便于快速且容易地再充电。此充电习性还通过将第二功能(例如流媒体音乐)合并到充电停靠部(辅助设备)来进一步加强,这可以增加用户的意愿去从底座移除电子设备,并且将电子设备放置在充电停靠部上。第二,电子设待机作独特的用户识别码并且用作到用户的便携式设备(例如,电话)中的端口,从而使用户能够接听电话、进行支付、控制连接设备或控制任何其它合适的便携式设备功能而不需要取出便携式设备。第三,电子设备优选地大体上完全封闭且没有端口,使得通过隔离使安全性成为可能。第四,因为电子设备依赖用于大多数电子设备的电子功能的便携式设备,所以电子设备和便携式设备对可以用作两步验证系统。在一个变体中,电子设备优选地在从配对的便携式设备断开后的阈值的时间段之后是不可操作的。在另一个变体中,电子设备简单地用作用于便携式设备的识别码。如果电子设备超出便携式设备的阈值距离(例如,当电子设备被偷走时),电子设备将会是可操作的,但是连接到电子设备的任何辅助设备将会不能访问便携式设备。
在使用时,用户通过将电子设备耦合到可穿戴的底座来穿戴电子设备600,其中电子设待机作用于计算设备的第二屏幕。响应于用户将电子设备耦合到附属设备,电子设待机作用户的指示器,更优选用作计算设备的指示器,以启动附属设备上的用户优选的功能。用户优选地从可穿戴的底座移除电子设备以将电子设备物理耦合到附属设备,但是可以可选地接触安装的电子设备或促使安装的电子设备邻近附属设备,以将电子设备数字耦合到附属设备。当物理耦合到辅助设备时,电子设备可以充电。此外,当电子设备物理耦合到辅助设备、电气接触配对或通过任何其它合适的数据通信方式时,数据可以通过低功率、短程的通信来在电子设备和辅助设备之间通信。
电子设备600可以在一组模式之间是可操作的,取决于该电子设备是否耦合到安装系统。电子设备可以另外地在基于电子设备安装到何种安装系统的一组模式之间是可操作的。电子设备优选地在至少待机模式和工作模式之间是可操作的,并且当电子设备连接到辅助设备时,可以另外在一种或多种辅助模式可操作。当电子设备耦合到安装系统时,电子设备优选地在待机模式或工作模式可操作,但是当电子设备从可穿戴的底座解耦或在任何其它合适的耦合状态时,电子设备可以在待机模式或工作模式可操作。待机模式可以包括低功率运行的功能,仅运行需要检测调整事件的功能,关闭或以任何其它合适的方式在相对于工作模式的低功率的消耗状态下操作。工作模式可以包括给显示模块提供电力,从便携式设备和/或辅助设备接收数据,以增加的频率从传感器记录测量值,将数据(例如,传感器测量值,等等)发送到便携式设备和/或辅助设备,或在相对于待机模式高功率的消耗状态下操作。然而,待机模式和工作模式可以包括运行任何合适的功能。电子设备优选地响应于调节事件的检测而从待机模式切换到工作模式。调节事件优选地基于传感器的测量值,但是电子设备操作模式可以可选地当接收到来自便携式容器或辅助设备的调节信号时被切换。电子设备操作模式可以基于加速计测量值来切换,其中,电子设备在工作模式响应于表示电子设备宽大面的法向矢量落入重力矢量的预定的角度范围内(例如,当法向矢量和重力矢量之间的角度小于60°时)的加速计信号来操作。电子设备操作模式可以基于接触传感器测量值来切换,其中,电子设备可以响应于检测到的接触(例如,在屏幕电容或电阻率方面的改变,等等)例如触碰(tap)而被操作成工作模式。电子设备可以响应于预定的接触模式(例如,两次触碰的模式)的接收而被操作成工作模式。在一个示例中,电子设备可以包括产生电流的压电芯片,该电流响应于施加的力(例如,用户在电子设备上按压)而启动唤醒序列。电子设备操作模式可以基于换能器测量值来切换,其中,电子设备响应于表示预定的音频模式的换能器信号而被操作成工作模式。音频模式可以是通过用户产生的音频模式(例如,口哨声),可以是通过与电子设备(例如,触碰)机械接触产生的音频模式,或通过任何其它合适的方式产生的音频模式。
电子设备600可以另外地在用于每个不同的安装系统的不同的辅助操作模式是可操作的。电子设备可以基于在安装系统和电子设备之间的信息或电力传输或没有信息或电力传输,基于电气耦合到安装系统的部件(例如,仅感应线圈、仅电气接触件、感应和电气线圈,等等),或基于任何其它安装系统识别码来自动确定其连接到哪个安装系统。在一个示例中,电子设备可以响应于耦合到第一安装系统的电子设备而在第一辅助操作模式可操作,响应于耦合到第二安装系统的电子设备而在第二辅助操作模式可操作,并且响应于耦合到第三安装系统的电子设备而在第三辅助操作模式可操作。第一安装系统、第二安装系统和第三安装系统可以是多个安装系统类型(例如,可穿戴的底座、外围设备或充电器),或可以是同类的安装系统(例如,第一可穿戴的底座和第二可穿戴的底座,等等)。待机模式和工作模式在不同的辅助操作模式上可以是共享的或不同的。在一个示例中,电子设备可以响应于耦合到可穿戴底座(例如,手表带)的电子设备而在第一辅助操作模式可操作,响应于耦合到充电设备的电子设备而在第二辅助操作模式可操作,并且响应于耦合到外围设备的电子设备而在第三辅助操作模式可操作,其中,每个辅助操作模式可以与电子设备功能的不同的设置相关联。在此示例中,电子设备可以在第一辅助操作模式用作智能手表和/或个人设备的接口,在第二辅助操作模式用作电子设备电力存储单元的充电状态的指示器,并且在第三辅助操作模式用作外围设备控制接口。然而,电子设备可以在任何其它合适的操作模式设置可操作。
电子设备的壳体610(外壳)用于机械保护和封闭电子设备的部件。壳体可以界定第一和第二相对的宽大面和中心轴线,该中心轴线大体上垂直于第一宽大面和第二宽大面延伸。第一宽大面和第二宽大面可以具有相同的尺寸,或者具有不同的尺寸。第一宽大面和第二宽大面可以旋转对称,可以反射对称,可以包括一个或多个对称轴线,可以是不对称的,或者具有任何其它合适的对称性。第一宽大面和/或第二宽大面可以是圆形、卵圆形、多边形,或具有任何其它合适的轮廓。壳体可以是圆柱形、棱形、金字塔形、球形,或具有任何其它合适的形状。然而,壳体可以包括任何其它合适的构造。
壳体610优选地与显示器盖合作地大体上封闭全部的电子设备部件。可选地,电极或电子连接器可以延伸通过壳体,并且优选地与壳体外部齐平,但是可选地可以从壳体突出或凹进。壳体优选地由侧部(siding)和背部(backing)形成,但是可以可选地包括整件壳体,其中壳体界定电子设备侧面和背面。可选地,壳体可以包括任何合适数量的片。壳体优选地是金属的,但是可以可选地是塑料的(例如,聚合物)、布料、石材、木材、碳纤维或任何其它合适的材料。在具体的示例中,壳体包括第一电磁半透的宽大面和第二电磁半透的宽大面,其中一组电磁不透壁在第一宽大面和第二宽大面之间延伸。第一宽大面和第二宽大面可以包括玻璃或塑料,并且壁可以包括金属或任何其它合适的材料。壳体可以另外包括安装点,例如手表凸耳、环、夹子或任何其它合适的安装点。
在壁和宽大面(例如,第二宽大面)之间的过渡部可以是光滑的(例如,弯曲的)、有角度的(例如,包括直角、钝角,等等)、阶梯式的(例如,包括在壁和宽大面之间的多个有角度的过渡部),如图22和图29所示,或具有任何其它合适的过渡部。过渡部可以另外用作用于第一接口的对齐机构。壳体可以另外包括对齐机构,其中对齐机构可以沿着支撑第一接口的宽大面来布置,但是可以可选地沿着任何其它合适的壳体表面来布置。壳体可以另外界定用于磁性元件组对齐的参考点。壳体可以另外包括用于使磁性元件相对于壳体对齐和保持的接纳座。
电磁设备的第一接口200用于大体上使感应线圈与安装系统上的参考点302对齐。参考点302优选地是第二感应线圈,但是可以可选地是对称的轴线或任何其它合适的参考点。在具体的示例中,第一接口使第一感应线圈与第二感应线圈大体上同轴地对齐。第一接口优选地是如上所描述的第一接口,其中,第一接口可以包括一个或多个磁性元件组。第一接口可以另外包括感应线圈,其中该感应线圈可以与壳体中心轴线同轴地对齐,或者从壳体中心轴线偏离。第一接口优选地沿着壳体的第二宽大面布置,但是可以可选地沿着壳体的壁布置,或者沿着壳体的任何其它合适的表面布置。第一接口可以形成壳体的第二宽大面,使得耦合表面是第二宽大面,邻近壳体的第二宽大面布置(例如,使得第一接口被插入在第二宽大面和安装系统之间),或以任何其它合适的构造布置。第一接口的部件可以封闭在壳体内,与壳体隔开,延伸通过壳体厚度并且从第二宽大面突出或与第二宽大面齐平,或者以其它方式相对于第二宽大面布置。
电源620用于给电子设备的部件提供动力。电源优选地是次级电池(可充电电池),但是可以可选地是初级电池。电源优选地通过充电模块来充电。电源可以是CR2032电池、LR44电池,或者具有任何其它合适的形成参数。电源优选地是锂离子电池,但是可以可选地是镍镉电池、聚合物基电池、可充电碱性电池、锌溴电池或任何其它合适的电池化学原理。电子设备优选地包括单个电池,但是可以可选地包括多个电池,其中多个电池中的每一个可以合作地给单个电力耗散器(powersink)提供电力,或者可以单独地给不同的电力耗散器(例如,芯片)提供动力。电源优选地电气连接到感应线圈,并且可以另外电气连接到电子设备的被供电部件(例如,通信模块、处理器、显示器,等等)中的全部或子集。
通信模块630用于在电子设备和便携式设备和/或辅助设备之间发送和接收数据。通信模块优选地包括短程通信技术,但是可以可选地或另外包括远程通信技术。通信模块可以包括一种或多种通信技术。通信模块优选地包括接收器,并且可以另外包括发射器。接收器和发射器可以用于相同的技术(例如,配对的),或可以用于不同的技术。通信模块技术可以是蓝牙技术(Bluetooth)、ANT+、移动电话、红外线、场通信(NFC)、无线射频识别(RFID)、Wi-Fi、Z-Wave或任何其它合适的通信技术。电子设备可以另外包括一个或多个芯片(例如,BodyComTM芯片),该芯片能够通过耦合到用户身体(例如,通过电容耦合)并且使用身体作为传送介质来进行体内(intra-body)和体间(inter-body)通信。通信模块可以包括一个或多个天线632,该一个或多个天线用于信息交流。在具体的变体中,如图20所示,天线相对于感应线圈大体上同中心地布置,其中天线可以径向布置在感应线圈外或径向布置在感应线圈内。在此变体中,电子设备可以包括在显示器和壁之间的电磁间隙,其中天线可以大体上与间隙对齐并且通过间隙传输信息。然而,天线可以布置在电子设备的外表面上,或在电子设备的任何其它合适的位置。
显示模块660用于呈现图像。图像可以从便携式设备接收,从电子设备上自带的存储器获取,通过电子设备产生,或从辅助设备接收。可以显示的图像的示例包括图片(例如,时钟呈现的瞬态时间)、视频、文本(例如,电子邮件)、导航指示器(例如,箭头、方向列表,等等)、皮肤(例如,背景)或任何其它合适的图像。显示模块优选地包括显示器662、显示器盖和图像处理器。显示器可以是LED显示器、OLED显示器、LCD显示器、等离子体显示器或任何其它合适的数字显示器。显示器盖优选地是半透明的,更优选地是透明的,并且可以是玻璃、塑料、矿物成分(例如,蓝宝石)或任何其它合适的材料。显示器优选地是触摸显示器,更具体地是电容式触摸显示器,但是可以可选地是任何其它合适的显示器或数据输入系统。图像处理器优选地集成在处理模块内,但是可以可选地是单独的图像芯片。显示器优选地沿着壳体的第一宽大面布置,与第一接口相对。然而,显示器可以相对于壳体布置在任何合适的位置。
在第一变体中,显示器662在相对于壳体的单个位置是可操作的,其中,第一接口和第二接口的磁性元件组可以配置成将壳体相对于安装系统保持在预定的位置,使得当电子设备耦合到安装系统时显示器在预定的位置定向。在此变体中,显示器位置用作第三参考点。在此变体的具体示例中,显示器在相对于壳体的单个弧度的位置是可操作的,使得显示器图像的顶部相对于在第一参考点的径向外侧(例如在壳体周边)的第三参考点是固定的(例如,与第三参考点对齐,距离第三参考点成预定的角距离)。第一接口的磁性元件组布置成距显示器弧度位置或第三参考点成预定的弧度距离。安装系统可以包括在第二参考点的径向外侧(例如在安装系统的周边上)的第四参考点,其中,电子设备优选地耦合到安装系统,使得显示图像的顶部距第四参考点成固定的距离(例如,与第四参考点对齐,距离第四参考点成预定的角距离,等等)。在第二接口的磁性元件组和在安装系统上的预定的显示器对齐部或第四参考点之间的弧度距离可以大体上与在第一接口的磁性元件组和显示器弧度位置或第三参考点之间的预定的弧度距离相同,使得在第一接口和第二接口的磁性元件之间的耦合使显示器大体上角度地对齐在安装系统上的期望位置处。在具体的示例中,显示器位置的顶部形成第三参考点666,以与安装系统上的第四参考点对齐,并且壳体和安装系统的中心轴线分别形成第一参考点和第二参考点。第一接口和第二接口可以各自包括单个互补的磁性元件组,其中,第一接口的磁性元件组布置成沿着在第一参考点和第三参考点之间延伸的半径距第一参考点成第一径向距离,并且第二接口的磁性元件组布置成沿着在第二参考点和第四参考点之间延伸的半径距第二参考点成第一径向距离。在第二具体示例中,第一接口和第二接口包括第一和第二相对的磁性元件组,其中第一磁性元件组互相吸引并且排斥第二磁性元件组。第一磁性元件组布置成分别沿着在第一参考点和第三参考点之间以及在第二参考点和第四参考点之间延伸的半径距第一参考点和第二参考点成第一径向距离。第二磁性元件组布置成分别沿着在第一参考点和与第三参考点在直径上相对的点之间延伸的半径以及在第二参考点和与第三参考点在直径上相对的点之间延伸的半径距第一参考点和第二参考点成第二径向距离。然而,磁性元件可以以其它方式布置成相对于安装系统参考点保持显示器位置。
在第二变体中,在图23A和图23B示出了第二变体的示例,显示器在第一和第二相对的位置是可操作的,其中第一和第二相对的位置是关于对称轴线相对的。第一和第二相对的位置相对于壳体是弧度地固定的,并且对称轴线或第一位置和第二位置沿着其是相对的轴线可以用作第三参考轴线。安装系统包括第四参考轴线,其中,当电子设备和安装系统耦合时,第三参考轴线优选地与第四参考轴线对齐。第一接口和第二接口的磁性元件优选地布置成分别距第三参考轴线和第四参考轴线大体上成相同的径向和弧度距离。在具体的示例中,第一接口和第二接口可以包括成对的旋转对称的磁性元件组,其中,这些对分别沿着第三参考轴线和第四参考轴线对齐。在第二具体的示例中,第一接口可以包括沿着第三参考轴线对齐的单个磁性元件组,并且第二接口可以包括成对的旋转对称的磁性元件组,该成对的旋转对称的磁性元件组与第一接口的磁性元件组是互补的,沿着第四参考轴线对齐。然而,磁性元件可以相对于设备显示器位置以其它方式布置。
电子设备600可以另外包括定向机构,该定向机构控制显示器相对于壳体上的第三参考点或外部参考点(例如,重力)的定向。定向机构可以包括加速计、陀螺仪或任何其它合适的定向机构。对于大体上对称的电子设备,用于显示内容的方向可以由加速计或用户来确定(例如,响应于电子设备屏幕的用户映射)。可选地,电子设备可以基于哪个电子连接器被耦合,哪个磁性元件组被耦合,或基于任何其它合适的方向指示器,自动选择显示器方位。
处理模块640用于实现电子设备的功能。示例功能包括将来自便携式设备和/或辅助设备的数据处理成适合于显示或由电子设备使用的数据,将接收数据处理成适合于显示或由辅助设备使用的数据,接收、处理和存储传感器数据,获取和发送用于播放的存储的数据(例如,媒体),并且接收、处理用户输入的数据且将用户输入的数据发送到便携式设备和/或辅助设备。电子设备的功能或操作模式优选地基于接收的辅助设备识别码来自动选择,但是可以可选地基于来自便携式设备的信号或基于从用户接收的信号来选择。处理模块优选地包括中央处理单元(CPU)和数字存储器(例如,随机存储器和/或闪存)。
传感模块670用于测量环境参数。更具体地,传感模块用于通过环境参数测量值中的变化来确定用户输入。传感模块可以并入到处理模块中,或者可以是单独的系统。传感器模块可以包括一个或多个传感器,例如加速计、陀螺仪、罗盘仪、光传感器、换能器(例如,麦克风)、接触传感器(例如,压电传感器)、相机、气压计、温度计、磁强计或任何其它合适的传感器。传感模块可以另外包括音频模块,该音频模块优选地包括麦克风(例如声换能器)和音频输出(例如,音频输出插口或扬声器)。传感模块可以另外包括马达,该马达用于响应于确定的通知事件而产生振动。
在电子设备的一个变体中,感应线圈布置在壳体内,邻近背面。感应线圈优选地包括通量集中器,该通量集中器大体上靠着背面的内部封闭感应线圈。电子设备耦合机构、磁体组的集合大体上在感应线圈充电器和电子设备边缘之间均匀地围绕背面周边分布。电源(例如,电池)邻近感应线圈布置,处理模块邻近电源和远离感应线圈布置,并且显示模块邻近处理模块和远离电源布置,其中显示器邻近处理模块且显示器盖在处理模块的远侧。感应模块、音频模块或任何其它合适的电路优选地布置在与处理模块相同的电路板上。
b.安装系统。
电子设备600优选地可移除地耦合到多个安装系统700中的每一个,其中安装系统700各自包括互补的接口(第二接口300)。多个安装系统可以各自包括相同的第二接口,或可以包括不同的互补的接口(例如,基于安装系统功能、期望的电子设备方向、期望数量的不同电子设备方向等等选定的)。安装系统优选地包括第二接口,其中,第二接口包括与第一接口的磁性元件组互补的一个或多个磁性元件组,并且可以另外包括充电机构。
安装系统700可以界定第一宽大面和第二宽大面,其中,第二接口可以沿着安装系统的第一宽大面布置,可以在侧面上布置,或者可以沿着安装系统的任何其它合适的表面布置。第二接口可以在安装系统内封闭,可以沿着安装系统的表面布置,可以形成安装系统的宽大面,或者相对于安装系统以其它方式布置。
磁性元件组400可以是以上所公开的磁性元件中的任一个,并且可以是无源或有源的。磁性元件组可以布置成大体上使电子设备的定向是不确定的(agnostic)(例如,围绕底座对称),但是可以可选地使电子设备在一组离散方向上定向(例如,四个不同的旋转定向,一个定向,等等)。
充电机构用于为电子设备提供电力。充电机构优选地是第二感应线圈500,其中安装系统和电子设备的耦合使第一感应线圈和第二感应线圈大体上轴向对齐,但是可选地是一套电气连接器或是任何其它合适的充电机构。充电机构可以电气连接到电源或电力适配器,其中,电力适配器配置成可移除地耦合到电源。电源可以是电力发电机、电力网、可再生能源(例如,燃料电池、太阳能板系统,等等)或任何其它合适的电源。充电机构可以另外包括电力转换电路,该电力转换电路配置成将电源电力转换成适合于电子设备的电力。
安装系统可以另外包括布置在第一宽大面上的一组耦合特征。耦合特征的示例包括接纳电子设备的内腔、接纳电子设备突出部的凹槽、插入到电子设备凹槽中的突出部、接纳夹子的条形部或任何其它合适的耦合机构。耦合特征可以另外或可选地包括高摩擦表面702,该高摩擦表面配置成耦合到电子设备的宽大面,更优选地,耦合到电子设备的背面(例如,第二宽大面)。高摩擦表面包括橡胶化的涂层、砂纸涂层、对电子设备表面而言具有高亲和力的涂层、在可穿戴的底座表面和电子设备表面之间产生范德华力的涂层或任何其它合适的涂层。
底座耦合机构可以另外包括底座对齐机构720。底座耦合机构可以与电子设备对齐机构互补,但是可以可选地独立于电子设备对齐机构之外。底座耦合机构优选地是无源的,但是可以可选地是有源的。对齐特征的示例包括与电子设备上的凹槽互补的突出部、与电子设备上的突出部互补的凹槽、配置成沿着第一轴线约束和限制电子设备的第一和第二相对的壁、限制电子设备宽大面的壳体(例如,沿着电子设备宽大面的周边耦合以将电子设备限制靠在用户的身体上)和封闭电子设备的整体的壳体。然而,耦合特征可以包括前述对齐机构变体的任何合适的组合,或者可以包括任何其它合适的耦合特征。
安装系统可以另外包括通信模块,该通信模块用于在安装系统和电子设备之间的信息交流。通信模块可以是WiFi模块、NFC模块、Bluetooth模块、信标模块、IR模块或任何其它合适的通信模块。在一个变体中,通信模块将安装系统识别码传递到电子设备。电子设备优选地响应于收到的安装系统识别码来改变电子设备操作模式,但是可以可选地保持先前的操作模式。例如,当电子设备安装到手表底座时,电子设备可以在手表模式操作,并且当电子设备安装到项链底座时,电子设备可以在项链模式操作。
安装系统可以另外包括一个或多个被供电部件,该一个或多个被供电部件用于为电子设备提供另外的功能。当安装系统仅用于某些类型的活动,并且通过电子设备实现的功能对于这些活动是特定的时,被供电部件可以是特别地被期望的。例如,压力传感器仅可以被期望用于潜水的目的,其中,将电子设备转换成潜水手表的安装系统可以包含压力传感器。此外,这对于下列应用可能是被期望的,用于对电子设备穿戴是不方便的应用,或对于其中电子设备从安装系统分离的应用(例如,在充电时段的期间)。例如,安装系统可以包括用于睡眠跟踪或跑步的加速计。在安装系统中包括辅助被供电部件可以具有减小电子设备大小和复杂性的效果。被供电部件可以通过电子设备来提供动力(例如,利用电子设备的电池),或者可以通过内部电源(例如,电力发电机或电池)。被供电部件可以包括传感器(例如,湿度传感器、温度传感器、光传感器、压力传感器,等等)、处理器、显示元件、有源发射器、有源接收器或任何其它合适的被供电部件。由被供电部件产生的信号可以通过电力传输和/或接收机构来传达给电子设备,但是可以可选地是无线通信的或通过物理连接。电子设备优选地基于从底座接收的信号来调节电子设备的功能。可选地,被供电部件可以包括用于通知用户的用户指示器。被供电部件可以包括马达、加热元件、扬声器、压力产生机构(例如,泵)、灯、显示器或任何其它合适的通知机构。
在一个示例中,多个安装系统可以包括可穿戴的底座740(例如,手表带、项链,等等),该可穿戴的底座配置成将电子设备耦合到用户身体的外部。可穿戴的底座可以配置成耦合到用户的手腕,但是可以可选地耦合到用户的颈部、服装(例如,腰带、裤子、皮带、衬衫,等等)、手腕、脚踝、躯干或任何其它合适的身体部分或用户的延伸部。可穿戴的底座可以包括一个或多个安装点,例如可移除地可耦合到手表带的凸耳742、可移除地可耦合到链子的挂钩或圈、弹形挡圈、发夹夹子或任何其它合适的安装点。在具体的示例中,如图23A-23D所示,可穿戴的底座是手表底座,其中电子设备可以用作手表盘或手表本体。手表底座可以包括本体,该本体包括:大体上平面的基体,其界定第一和第二相对的宽大面;以及第一和第二手表凸耳742,其耦合到该本体的直径上相对的或径向相对的侧面。手表本体可以另外包括以非零角从第一宽大面延伸的壁。手表底座可以包括:第一对称轴线744,其延伸穿过第一和第二表耳;以及第二对称轴线745,其垂直于第一对称轴线延伸。在具体的示例中,电子设备的显示器可以在第一和第二相对的定向上是可操作的,其中,第一和第二定向关于第三对称轴线664是相对的。电子设备可以配置成耦合到手表底座,使得第三对称轴线大体上与第一对称轴线平行或对齐。电子设备可以包括沿着第一弦206对齐的第一和第二径向相对的磁性元件组,并且手表底座可以包括沿着第二弦306对齐的第三和第四径向相对的磁性元件组。在第一和第二磁性元件组之间的距离可以大体上类似于在第三和第四磁性元件组之间的距离。第一和第二磁性元件组可以布置成使得第一弦定位成在第一旋转方向上距第三对称轴线成预定的角距离(例如,垂直于第三轴线,距第三轴线30°,等等)。第三和第四磁性元件组可以布置成使得第二弦定位成在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上距第一对称轴线成预定的角距离(例如,垂直于第三轴线,距第三轴线150°,等等),使得第二接口是第一接口的镜像。然而,磁性元件可以以其它方式布置。此外,手表底座可以足够薄使得第二接口的磁性元件组的磁场穿透第二宽大面,使得手表底座可以另外将电子设备耦合到辅助设备,例如感应充电器。然而,可穿戴的底座可以以任何其它合适的方式来配置。
在第二示例中,多个安装系统700可以包括感应充电器760。感应充电器可以包括第二感应线圈和一个或多个磁性元件组。感应充电器可以包括基体和与该基体相对的充电表面,其中第二接口沿着充电表面布置。感应充电器可以另外包括电力适配器762。电力适配器可以沿着感应充电器的侧面布置,与充电表面成非零角。在具体的示例中,如图21A-图21C中所示,电力适配器垂直于充电表面布置。电力适配器可以是线缆、包括沿着感应充电器表面界定的开口的凹式适配器,或者是任何其它合适的电力适配器。电力适配器可以电气连接到电力转换电路,该电力转换电路电气连接到感应线圈。感应充电器可以界定充电器对称轴线764,该充电器对称轴线延伸穿过电力适配器的纵向轴线。电子设备和/或手表底座可以配置成耦合到感应充电器,其中电子设备感应线圈和感应充电器感应线圈同轴对齐并且第一对称轴线744(例如,延伸穿过手表凸耳的对称轴线)垂直于充电器的对称轴线,使得手表凸耳742不干扰电力适配器。在具体示例中,第一和第二磁性元件组可以布置成使得第一弦206定位成在第一旋转方向上距第一对称轴线成预定的角距离(例如,垂直于第一轴线,距第一轴线30°,等等)。感应充电器可以包括第三和第四径向相对的磁性元件组,两者都与第一和第二磁性元件组互补,并且沿着第二弦306对齐。第三和第四磁性元件组可以布置成使得第二弦定位成在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上距弦对称轴线成预定的角距离(例如,垂直于第三轴线,距第三轴线150°,等等)。使得第二接口是第一接口的镜像。然而,感应充电器可以以任何其它合适的方式来配置。
在第三示例中,多个安装系统700可以包括外围设备780(外围计算设备),该外围设备配置成当电子设备数字连接到相应的外围设备时基于从电子设备收到的数据而在第一模式操作。当电子设备与外围设备断开时,电子设备可以另外在第二模式操作。外围设备可以包括处理器、用户输出(例如,显示器、扬声器等等)、用户输入(例如,触摸屏、麦克风等等)、传感器或任何其它合适的部件。外围设备可以包括诸如以上所公开的电力适配器,和/或可以包括电力存储单元,例如电池。外围设备可以包括安装表面782,该安装表面大体上与电子设备第二宽大面互补,其中第二接口布置在该安装表面内或形成该安装表面。外围设备可以另外包括搁置表面784,该搁置表面配置成在基板表面(例如,桌子表面)上搁置。安装表面可以布置成距搁置表面成非零角,或者配置成在基板表面上搁置使得安装表面大体上与重力矢量平行或成一定角度。可选地,耦合表面可以配置成大体上垂直于重力矢量搁置。外围设备可以包括垂直于安装表面-搁置表面的接口延伸的轴线、通过重力矢量在安装表面上的反射形成的轴线,或者包括任何其它合适的外围设备对齐轴线786。在具体的示例中,如图25中所示,电子设备的显示器可以在第一和第二相对的定向上可操作,其中,第一和第二定向关于第一对称轴线602是相对的。电子设备可以配置成耦合到外围设备,其中第一对称轴线布置成垂直于外围设备对齐轴线。电子设备可以包括沿着第一弦206对齐的第一和第二径向相对的磁性元件组,其中该第一弦可以定位成在第一旋转方向上距第一对称轴线成预定的角距离(例如,平行于第一轴线,垂直于第一轴线,距第一轴线30°,等等)。外围设备可以包括沿着第二弦306对齐的第三和第四磁性元件组,其中该第二弦定位成在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上距外围设备对齐轴线的法向轴线成预定的角距离(例如,垂直于第三轴线,距第三轴线150°,等等)。使得第二接口是第一接口的镜像。外围设备可以另外包括第二感应线圈,其中第三和第四磁性元件组距离第二感应线圈中心轴线的径向距离与第一和第二磁性元件组距离第一感应线圈中心轴线的径向距离相同。在第二具体示例中,如图26所示,外围设备可以包括槽,该槽配置成接纳电子设备的边缘,其中该槽最小处包括第二接口。在此示例中,电子设备可以包括第一磁性元件组,该第一磁性元件组与沿着壳体的边缘布置的第二接口中的那些磁性元件组互补,使得在第一磁性元件组和壳体中心轴线之间延伸的矢量垂直于第一对称轴线。然而,外围设备可以以任何其它合适的方式来配置。
虽然为了简洁起见进行了省略,但是优选的实施方案包括各种系统部件和各种方法流程的任何组合和变换。
如本领域中的技术人员从前面的详细描述中和从附图和权利要求中将认识到的,可对本发明的优选实施方案进行修改和改变而不偏离在所附的权利要求中限定的本发明的范围。
Claims (20)
1.一种能够瞬态连接到安装系统的电子设备,所述电子设备包括:
·外壳,其具有第一对称轴线和大体上平行于所述第一对称轴线的相对的第一宽大面和第二宽大面;
·感应线圈,其布置成邻近所述第二宽大面并且大体上平行于所述第二宽大面,所述感应线圈包括中心轴线;
·第一磁性元件对,其布置成邻近所述第二宽大面;以及
·第二磁性元件对,其布置成邻近所述第二宽大面,并且与所述第一磁性元件关于所述中心轴线对径向相对并且旋转对称,其中连接所述第一磁性元件对和所述第二磁性元件对的假想的弦距所述第一对称轴线成预定的角距离,其中每个磁性元件对包括第一磁性元件和第二磁性元件,所述第一磁性元件具有指向所述第二宽大面的法向的第一极性,所述第二磁性元件具有指向所述第二宽大面的法向的第二极性,其中所述第一极性与所述第二极性相反,其中所述第二宽大面配置成瞬态连接到所述安装系统的宽大面,所述安装系统包括第三磁性元件集合,所述第三磁性元件集合布置成邻近所述安装系统的所述宽大面,并且配置成在大体上平行于所述中心轴线的方向上产生与所述第一磁性元件对和所述第二磁性元件对的吸引力,并且其中,在所述第一磁性元件对或所述第二磁性元件对和所述第三磁性元件集合之间的磁吸引力使所述第二宽大面朝向所述第二接口偏置,并且将所述中心轴线瞬态保持在相对于所述安装系统上的参考点的预定的位置。
2.如权利要求1所述的电子设备,其中所述第一磁性元件对和所述第二磁性元件对与所述第一对称轴线大体上对齐。
3.如权利要求1所述的电子设备,其中所述安装系统还包括第二感应线圈,所述第二感应线圈平行于所述安装系统的所述宽大面布置,其中所述参考点包括所述第二感应线圈的第二中心轴线,其中在所述第一磁性元件对或所述第二磁性元件对和所述第三磁性元件集合之间的磁吸引力使所述第一中心轴线和所述第二中心轴线保持同轴的关系。
4.如权利要求1所述的电子设备,其中所述外壳还包括与所述第一对称轴线大体上对齐的径向相对的第一手表凸耳和第二手表凸耳。
5.如权利要求4所述的电子设备,其中所述第一假想的弦大体上垂直于所述第一对称轴线。
6.如权利要求5所述的电子设备,其中所述第二接口还包括电力连接器,所述电力连接器布置成沿着所述安装系统的壁与所述安装系统的所述宽大面成非零角,其中所述安装系统界定第二对称轴线,所述第二对称轴线平行于所述安装系统的所述宽大面延伸,其中所述第三磁性元件集合布置成大体上沿着所述第二对称轴线,其中所述第三磁性元件集合包括磁性元件对,所述第三磁性元件集合的所述磁性元件对包括具有指向所述安装系统的所述宽大面的法向的第一极性的第一磁性元件和具有指向所述安装系统的所述宽大面的法向的第二极性的第二磁性元件,其中所述第一极性与所述第二极性相反。
7.一种用于将电子设备电磁连接到安装系统的磁耦合系统,包括:
·第一接口,其包括第一多个磁性元件和界定第一中心轴线的第一感应线圈,所述第一接口连接到所述电子设备;以及
·第二接口,其包括第二多个磁性元件和界定第二中心轴线的第二感应线圈,所述第二接口连接到所述安装系统;以及
·其中,在所述第一多个磁性元件和所述第二多个磁性元件之间的磁吸引力使所述第一接口朝向所述第二接口偏置,并且使所述第一感应线圈和所述第二感应线圈瞬态保持大体上同轴的关系。
8.如权利要求7所述的电子设备,其中每个多个磁性元件按大体上连续的磁体的序列布置,其中相邻的磁体具有不对齐的极性。
9.如权利要求8所述的电子设备,其中所述第一多个磁性元件和所述第二多个磁性元件包括相等数量的磁体。
10.如权利要求9所述的电子设备,其中每个多个磁性元件基本上包括偶数个磁体。
11.如权利要求10所述的电子设备,其中多个磁体中的每个连续的磁体布置成极性与所述相邻的磁体的极性相反。
12.如权利要求8所述的电子设备,其中所述第一接口还包括第三多个磁性元件,所述第三多个磁性元件与所述第一多个磁性元件关于所述第一中心轴线径向相对,并且与所述第一多个磁性元件旋转对称,其中,所述第三多个磁性元件和所述第二多个磁性元件之间的磁吸引力使所述第一接口朝向所述第二接口偏置,并且使所述第一感应线圈和所述第二感应线圈瞬态保持大体上同轴的关系。
13.如权利要求12所述的电子设备,其中所述第一多个磁性元件和所述第二多个磁性元件分别距所述第一中心轴线和所述第二中心轴线是等距的。
14.如权利要求13所述的电子设备,其中所述第一多个磁性元件和所述第三多个磁性元件距所述第一感应线圈的所述第一中心轴线是等距的。
15.如权利要求13所述的电子设备,其中所述第二接口还包括第四多个磁性元件,所述第四多个磁性元件与所述第二多个磁性元件关于所述第二中心轴线径向相对,并且与所述第二多个磁性元件旋转对称,其中,所述第一多个磁性元件和所述第四多个磁性元件之间的磁吸引力使所述第一接口朝向所述第二接口偏置,并且使所述第一感应线圈和所述第二感应线圈瞬态保持大体上同轴的关系。
16.如权利要求15所述的电子设备,其中所述第三多个磁性元件和所述第四多个磁性元件距第一多个磁性元件和第二多个磁性元件是等距的。
17.如权利要求7所述的电子设备,其中所述系统的每个磁体包括永磁体。
18.如权利要求17所述的电子设备,其中所述系统的每个磁体具有沿着第一轴线和第二轴线的非对称的轮廓,其中,所述第一轴线垂直于所述第二轴线。
19.如权利要求18所述的电子设备,其中每个磁体包括第一和第二相对的宽大面,其中所述磁体布置成使得相应的宽大面大体上垂直于相应的中心轴线,其中每个磁体配置成具有指向所述宽大面的法向的磁场,并且其中,所述磁体轮廓围绕垂直于所述第一中心轴线和所述第二中心轴线的第三轴线是对称的,其中所述第三轴线平行于所述宽大面。
20.如权利要求7所述的电子设备,其中所述第一接口和所述第二接口是大体上平面的,其中由所述第一多个磁性元件和所述第二多个磁性元件产生的磁场分别指向所述第一平面的接口和所述第二平面的接口的法向,其中所述第一接口还包括分流板,所述分流板在所述第一接口的远端耦合到所述第一多个磁性元件的宽大面。
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