CN105814510B - 具有触觉响应的带体附接机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种系统，该系统包括带体、附接到该带体的附接机构以及被包括在该附接机构中的一个或多个触觉设备。该附接机构可将带体附接到电子设备。除此之外或另选地，该附接机构可将带体附接到穿戴者。一个或多个触觉设备与处理设备进行通信。一个或多个触觉设备中的至少一个触觉设备基于从处理设备所接收的激活信号来产生触觉响应。

Description

具有触觉响应的带体附接机构

技术领域

本发明整体涉及电子设备，并且更具体地涉及与带体进行通信的电子设备。更具体地，本发明涉及向穿戴者提供触觉响应的带体附接件。

背景技术

触觉反馈可用于通过用户的触觉来向用户提供信息。例如，现代蜂窝电话和其他类似的电子设备可使用振动来表示各种事件，诸如在按下触摸屏或home按钮时。其他电子设备诸如在游戏系统中所使用的操纵杆可在与视频游戏中的屏幕上动作进行用户交互时振动或产生力作为反馈。

然而，许多便携式电子设备在尺寸方面继续减小，而电子设备的用途和功能的数量可保持不变或增多。例如，一些蜂窝电话和数字音乐播放器被包含在小而紧凑的外壳内，该小而紧凑的外壳包括向用户提供各种应用程序和功能的电子电路和部件。因此，在包括附加部件、电路和功能或向便携式电子设备增添附加部件、电路和功能时，空间成为一个问题。

发明内容

在一个方面，附接机构可将带体附接到电子设备。该附接机构包括被设置在附接机构的外壳中并适于在至少一个方向上相对于带体或电子设备移动的一个或多个触觉设备。

在另一个方面，附接机构可被附接到带体。带体可被配置为环绕用户或穿戴者的身体部位。附接机构包括适于在至少一个方向上相对于带体移动的一个或多个触觉设备。

在另一方面，系统包括带体、附接到该带体的附接机构以及被设置在附接机构中的一个或多个触觉设备。附接机构可将带体附接到电子设备。除此之外或另选地，附接机构可将带体附接到穿戴者。一个或多个触觉设备与处理设备进行通信。该一个或多个触觉设备中的至少一个触觉设备可基于从处理设备所接收的激活信号来产生触觉响应。处理设备可被包括在利用附接机构被附接到带体的电子设备中。除此之外或另选地，处理设备可在被附接到带体的电子设备的外部。外部的处理设备可与附接机构中的一个或多个触觉设备进行通信。

在另一个方面中，一种用于从电子设备提供触觉输出的方法可包括接收触觉输出将被生成的指示，以及作为响应，致动耦接到电子设备的柔性部分的触觉元件。该柔性部分可被配置为环绕用户或穿戴者的身体部位。通过对触觉元件的致动来移动柔性部分。

附图说明

图1为可与带体的附接机构中的一个或多个触觉设备进行通信的电子设备的示例性框图；

图2为连接到带体的电子设备的一个示例的顶视图；

图3和图4示出了适于用作图2中所示的附接机构的附接机构的不同示例；

图5为连接到带体的电子设备的另一个示例的顶视图；

图6为可被包括在附接机构中的触觉设备的一个示例的简化视图；

图7为具有触觉设备的图4中所示的附接机构的放大视图；

图8为附接至带体的电子设备的透视图并示出了附接机构的示例性移动；

图9是沿图8中的线9-9截取的附接机构的横截面视图；以及

图10为用于使触觉响应与事件相关联的方法的流程图。

具体实施方式

本文所述的实施方案可利用用于可穿戴带体的一个或多个附接机构来向用户提供触觉警示或响应。该带体可被配置为环绕用户的身体部位。作为一个示例，可穿戴带体可包括附接至腕带的电子设备。触觉响应可涉及将腕带附接到电子设备的一个或多个附接机构相对于电子设备移动。除此之外或另选地，将腕带附接到穿戴者的一个或多个附接机构可相对于电子设备移动。仅以举例的方式，附接机构可相对于电子设备横向移动或左右摇摆地移动、可朝向和远离电子设备移动、可相对于电子设备向上和向下移动、和/或相对于电子设备旋转。又如，电子设备可被集成到带体和/或带体结构中，或者为带体和/或带体结构的一部分。

电子设备可通过有线连接和/或无线连接来与一个或多个触觉设备进行通信。在一些实施方案中，远程电子设备可与附接至可穿戴带体的电子设备进行通信，并且该远程电子设备可激活或去激活与该可穿戴带体相关联的一个或多个附接机构中的触觉响应。

处理设备可被包括在将激活信号传输到一个或多个触觉设备的电子设备中。每个触觉设备可在附接机构中产生所选择的力(例如，压力)、运动和/或振动响应，该附接机构向穿戴带体的人的皮肤提供触觉刺激。可在选定时间处将激活信号发送至单个触觉设备或者两个或更多个触觉设备的组。触觉刺激可充当一个或多个事件的通知，诸如在电子设备中接收到电子邮件、文本消息、新闻故事、股票价格、提醒和/或电源的低功率状态。

电子设备可为任何类型的电子设备，包括但不限于数字音乐播放器、计算设备和可穿戴设备。作为一个示例，电子设备可被配置为可穿戴健康助理的形式，该可穿戴健康助理将与健康相关的信息(实时或者非实时)提供到用户、被授权的第三方和/或相关联的监视设备。该设备可被配置为提供与健康相关的信息或数据，诸如但不限于心率数据、血压数据、温度数据、氧含量数据、饮食/营养信息、医疗提醒、与健康相关的提示或信息，或者其他与健康相关的数据。相关联的监视设备可为例如平板计算设备、电话、个人数字助理、计算机等等。

又如，电子设备可被配置为可穿戴通信设备的形式。可穿戴通信设备可包括与存储器耦接或与存储器进行通信的处理器、一个或多个通信接口、输出设备(诸如显示器和扬声器)以及一个或多个输入设备。一个或多个通信接口可提供通信设备与任何外部通信网络、设备或平台之间的电子通信，该通信接口诸如但不限于无线接口、蓝牙接口、USB接口、Wi-Fi接口、TCP/IP接口、网络通信接口或者任何常规的通信接口。除了通信以外，可穿戴通信设备可提供消息、视频、操作命令、与时间、健康、状态或者外部连接的设备或正在进行通信的设备和/或在该设备上运行的软件相关的信息等等(并且可从外部设备接收上述中的任一者)。

现在参见图1，其示出了可与带体的附接机构中的一个或多个触觉设备进行通信的电子设备的示例性框图。在例示的实施方案中，该附接机构将带体附接到电子设备。在另一个实施方案中，该附接机构可将带体附接到穿戴者。例如，扣环可用于将腕带附接到穿戴者，并且一个或多个触觉设备可被包括在该扣环中。在另一个实施方案中，一个或多个附接机构可将带体附接到穿戴者并且另外一个或多个附接机构可将电子设备附接到带体。

电子设备100可包括处理设备102、网络通信接口104、显示器106、存储器108、一个或多个传感器110和电源112。处理设备102可控制电子设备100的一些或所有操作。处理设备102可直接或间接地与电子设备100的基本上所有部件进行通信。例如，系统总线或信号线114或其他通信机构可提供处理设备102、网络通信接口104、显示器106、存储器108、一个或多个传感器110和/或电源112之间的通信。处理设备102可被实现为能够处理、接收或发送数据或指令的任何电子设备。例如，处理设备102可为微处理器、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或此类设备的组合。如本文所述，术语“处理设备”旨在涵盖单个处理器或处理单元、多个处理器、多个处理单元或一个或多个其他适当配置的计算元件。

网络通信接口104可有助于向或从其他电子设备进行数据传输。例如，网络通信接口可经由无线网络连接和/或有线网络连接来传输并接收电子信号。无线连接和有线连接的示例包括但不限于蜂窝、WiFi、蓝牙、IR、以太网和无线电，诸如近场通信。在一些实施方案中，电子设备100外部的处理设备116可通过有线网络连接或无线网络连接118与电子设备100的部件中的一些或全部部件进行通信。

显示器106可为电子设备100提供图像输出或视频输出。显示器还可为一个或多个输入设备诸如例如触摸感测设备和/或指纹传感器提供输入表面。显示器106可为基本上任何尺寸的并且可基本上被定位在电子设备100上的任何位置处。显示器106可利用任何合适的技术来实现，包括但不限于使用液晶显示器(LCD)技术、发光二极管(LED)技术、有机发光显示器(OLED)技术、有机电致发光(OEL)技术或其他类型的显示器技术的多点触摸感测触摸屏。

存储器108可存储可由电子设备100使用的电子数据。例如，存储器可存储电子数据或内容，诸如音频文件、应用程序、用户偏好、定时信号、视频文件和图像、数据结构或数据库、文档以及设备和应用程序设置。存储器108可被配置作为任何类型的存储器。仅以举例的方式，存储器可被实现为随机存取存储器、只读存储器、闪存存储器、可移动存储器、其他类型的存储元件或此类设备的组合。

电子设备100还可包括基本上被定位在电子设备100上的任何位置处的一个或多个传感器110。(一个或多个)传感器110可被配置为基本上感测任何类型的特性，诸如但不限于图像、压力、光、触摸、热、移动、相对运动、生物特征数据等。例如，传感器110可为图像传感器、热传感器、光传感器或光学传感器、加速度计、压力换能器、陀螺仪、磁体、生物特征传感器等。

电源112可利用能够向电子设备100提供能量的任何设备来实现。例如，电源112可为一个或多个电池或可再充电电池，或将遥控设备连接至另一电源诸如壁式电源插座的连接缆线。

处理设备102和/或外部的处理设备116可与包括在附接机构122中的一个或多个触觉设备120进行通信并且可操作地连接至该一个或多个触觉设备120。如前所述，所示出的附接机构122将电子设备附接到带体124。每个触觉设备120可在附接机构122中产生所选择的力(例如，压力)、运动和/或振动响应，以向穿戴带体124的人的皮肤提供触觉刺激。一个或多个触觉设备120可利用任何合适的触觉技术来实现，包括但不限于电磁技术、压电技术和/或电反应聚合物。除此之外或另选地，触觉设备120可被配置为赋予或产生运动或动作的任何类型的电机。

处理设备102和/或外部处理设备116可通过有线网络连接和/或无线网络连接(例如，信号总线114)来将激活信号传输到一个或多个所选择的触觉设备120。基于所接收的一个或多个信号，每个触觉设备120在触觉设备120中、下方和其周围产生触觉振动。

在一些实施方案中，处理设备102可包括波形发生器126，该波形发生器被配置为动态产生适合于激活所选择的触觉设备120以产生触觉振动的波形。在一些实施方案中，处理设备102可访问存储器108，以检索由波形发生器126所接收的波形数据。波形发生器126可产生用于触觉致动器120中的一个或多个触觉设备的适当的波形。如下文将更加详细描述的，适当的波形可由一个或多个触觉特征诸如频率、定时、方向和/或持续时间来确定。

应当指出的是，图1仅为示例性的。在其他示例中，电子设备100可包括比图1中所示的那些部件更少或更多的部件。例如，电子设备100可包括可从用户或者一个或多个其他电子设备接收数据的一个或多个输入/输出(I/O)设备。I/O设备的一个示例是按钮，诸如home按钮、用于增大或减小音量的按钮和/或开/关按钮。I/O设备可包括触摸传感输入表面诸如触控板、一个或多个按钮、一个或多个麦克风或扬声器、一个或多个端口(诸如麦克风端口)、和/或键盘。

在一些实施方案中，在电子设备100中所示的部件可从电子设备100省略，但被包括在带体124中。除此之外或另选地，电子设备100中的一个或多个部件可在带体124中被复制。例如，处理设备可被包括在带体中并且被连接到网络通信接口104和(一个或多个)触觉设备120。

图2为被连接到带体的电子设备的顶视图。可使用一个或多个附接机构204将电子设备200连接到带体202。附接机构204可被附接到带体202、电子设备200和/或附接到带体202和电子设备200两者。带体202和附接机构204可各自由任何合适的材料制成。例如，带体202和/或附接机构204可由塑料、金属和陶瓷制成。在一些实施方案中，带体202可由皮革或纺织物制成。

图3和图4示出了适于用作图2中所示的附接机构204的附接机构的不同示例。在图3中，附接机构300包括用于将带体304附接到电子设备200的销302。作为一个示例，附接机构300的区段可被附接到带体304，而附接机构300的另一个区段附接到电子设备200或形成该电子设备200的一部分。销302可插入到附接机构300的该两个区段中以将带体304附接到电子设备200。

销302可由任何合适的材料制成，包括但不限于塑料、金属和陶瓷。一个或多个触觉设备308可被包括在至少一个销302中和/或被包括在至少一个销302以及与该销302相邻的带体304和/或电子设备200的节段中。在一个实施方案中，一个或多个信号线(未示出)将每个触觉设备308可操作地连接到电子设备200中的处理设备。结合图6更加详细地描述了触觉设备308的一个示例。

如先前所述，一个或多个触觉设备308可产生使得一个或两个附接机构300相对于电子设备200运动从而将触觉刺激提供到穿戴该带体304的人的皮肤的所选择的力(例如，压力)、运动和/或振动响应。在一个实施方案中，至少一个销302相对于电子设备200运动。可在选定时间处将激活信号发送至单个触觉设备308或者两个或更多个触觉设备308的组。激活信号可由处理设备发送，诸如图1中所示的处理设备102。触觉刺激可充当一个或多个事件的通知，诸如在电子设备200中接收到电子邮件、文本消息、新闻故事、股票价格、提醒和/或电源的低功率状态。

图4示出了另一种类型的附接机构。每个附接机构400包括支架402和销404。在一个实施方案中，带体406可被附接到销404而支架402可被附接到电子设备200或形成电子设备200的一部分。可通过将每个销404附接到相应的支架402来将带体406附接到电子设备200。

支架402和销404可由任何合适的材料制成，包括但不限于塑料、金属和陶瓷。一个或多个触觉设备可被包括在至少一个销404中和/或被包括在至少一个销404以及与该销404相邻的带体406和/或支架402的节段中。在一个实施方案中，一个或多个信号线(未示出)将每个触觉设备可操作地连接到电子设备200的处理设备中。类似于图3的实施方案，一个或多个触觉设备可产生使得至少一个附接机构400(例如，销404)相对于电子设备200移动从而向穿戴该带体406的人的皮肤提供触觉刺激的所选择的力(例如，压力)、运动和/或振动响应。

应当指出的是，图3和图4仅是示例性的。在其他实施方案中，不同类型的附接机构可用于将带体附接到电子设备。

图5为连接到带体的电子设备的另一个示例的顶视图。可使用一个或多个附接机构204将电子设备200连接到带体500。附接机构204可附接到带体500、电子设备200和/或附接到带体500和电子设备200两者。

附接机构502可用于将带体500附接到穿戴者。作为一个示例，附接机构502可被配置作为卡环并结合在一起，以围绕穿戴者的手腕来附接带体500。一个或多个触觉设备可被包括在附接机构204中和/或附接机构502中。每个触觉设备可产生使得至少一个附接机构204或502相对于电子设备200移动从而向穿戴带体500的人的皮肤提供触觉刺激的所选择的力(例如，压力)、运动和/或振动响应。

带体500和附接机构204、502可各自由任何合适的材料制成。例如，带体500和/或附接机构204、502可由塑料、金属和陶瓷制成。在一些实施方案中，带体500可由皮革或纺织物制成。

现在参见图6，其示出了可被包括在附接机构中的触觉设备的一个示例的顶视图。所示出的触觉设备是电磁致动器600。定子602被配置成“C”形状并且线圈604围绕定子602缠绕。可移动的电枢606被定位在“C”形定子602的开口中。定子602和可移动的电枢606可由任何合适的铁磁材料形成。

当电流流过线圈604时，围绕线圈604产生磁场。磁场向电枢606施加力，以在磁场的方向上移动电枢606。在一个实施方案中，电枢606可在箭头608所示的(一个或多个)方向上移动。其他实施方案可在不同方向上移动电枢606，诸如例如横向方向或侧向方向。在一些实施方案中，可移动的电枢606可附接到弹簧或可限制电枢606的移动并充当用于电枢606的恢复力的一些其他元件610。

在其他实施方案中，触觉设备可被不同地配置。线性致动器、具有不同设计的电磁致动器、大齿轮和小齿轮和/或另一种类型的电机可用于产生使得附接机构相对于带体或电子设备移动的力和/或运动。

图7为图4中所示的包括触觉设备的附接机构400的放大视图。支架402附接到带体406。销404可通过开口(未示出)插入支撑体700中，并利用保持元件702被保持在适当的位置。支撑体700可附接到电子设备200的支撑结构704。在所示实施方案中，销404充当可移动的电枢并且支撑体700充当定子。线或线圈706可围绕支撑体700缠绕。当将电流施加到线圈706时，销404相对于电子设备200移动。在一些实施方案中，保险杠708被定位在与销404相邻的支撑体700的外表面上，以抑制销404的移动和/或充当用于销404的恢复元件。在一个实施方案中，保险杠708由弹性体材料制成。

图8为附接到带体的电子设备的透视图并示出了附接机构的示例性移动。在所示实施方案中，电子设备800和带体802是共线的，因为它们位于线804上。附接机构806可在一个或多个方向上移动。例如，附接机构806可横向移动或水平垂直于808线804移动。附接机构806相对于电子设备800和/或带体802左右摇摆地运动。

除此之外或另选地，附接机构806可平行于线804移动。因此，附接机构806可相对于电子设备800和/或带体802进出移动。在一些实施方案中，附接机构806可竖直垂直于812线804移动。因此，附接机构806可相对于电子设备800和/或带体802上下移动。在其他实施方案中，附接机构806可围绕线804旋转。因此，附接机构806可相对于电子设备800和/或带体802旋转。

在其他实施方案中，电子设备800和带体802是不共线的。作为一个示例，电子设备800可相对于带体802垂直地或成对角线地附接到带体802。

在一些实施方案中，附接机构806可产生所示运动中的一个运动、该运动中的一些运动或者该运动中的所有运动。另外，附接机构806可产生另一种类型的运动。例如，附接机构806可在两个或更多个方向的组合方向上移动(例如，运动810和812)。

现在参见图9，其是沿图8中的线9-9截取的计算设备806的横截面图，其示出了沿图8中的线9-9截取的附接机构806的横截面视图。销900跨附接机构806延伸并在每个端部上附接到支撑体902。一系列磁体904围绕销900或相邻于销900缠绕。磁体904可诸如利用粘性材料彼此附接。

一个或多个线或线圈906可围绕该磁体904缠绕。当将电流施加到线或线圈906时，销900移动。在所示实施方案中，销900相对于磁体904横向地或侧向地移动。在一个实施方案中，附接机构806可被附接到带体，使得销900、磁体904和一个或多个线圈906被包括在带体中或被连接到带体。

现在参考图10，其示出了用于使触觉响应与事件相关联的方法的流程图。首先，在框1000处，可将事件的列表呈现给用户。事件的列表可包括可由电子设备生成或接收的事件。事件的列表可与运行在电子设备上或连接至电子设备的应用程序和/或功能相关联。可利用触觉响应来通知带体的穿戴者该一个或多个事件。例如，在接收到电子邮件消息或文本消息时、在接收到语音邮件或呼叫时(在电子设备为移动电话的情况下)、在电源(例如，图1中的112)处于低功率状态时、在导航程序提供逐向导航时、和/或在接收到紧急警报时，可产生触觉响应。触觉响应可用于通知穿戴者在日历程序中所计划的即将来临的会议或活动。通知可基于事件和/或基于位置。例如，用户可接收特定事件诸如运动赛事的新闻提醒或通知。类似地，通知可涉及一个或多个特定地理位置诸如城市或附近位置。当运动传感器在家中被激活时和/或当汽车报警器被激活时，通知可与天气相关联。这些示例性事件仅为示例性的，并且触觉响应可用于通知穿戴者该其他类型的事件。

然后，如框1002所示，根据用户是否已选择事件来进行确定。如果否，则该方法结束。当事件被选择时，过程传递至框1004，在此处可将一个或多个触觉特征呈现给用户。示例性触觉特征包括但不限于是否接收触觉响应、针对触觉刺激而待激活的触觉设备的数量、待激活的一个或多个特定设备、对一个或多个触觉设备的激活的定时、触觉响应的频率或强度、运动的方向或类型和/或触觉响应的持续时间。一个或多个触觉特征可被呈现作为菜单中的列表或通过一组单选按钮或对话框。在一些实施方案中，对触觉特征的呈现可由触觉刺激的类型诸如由力或由运动来管理。用户可通过指定针对一个或多个触觉特征的特定信息来定制触觉响应。例如，用户可指定在特定时间段内以给定强度在一个方向上的移动。

在一些实施方案中，与事件相关联的一个或多个触觉特征可被设定为默认设置。例如，该默认设置可被设定为禁用触觉刺激，或被设定为用于产生最低水平的触觉响应的给定设置。图10中所示的方法可允许用户修改默认设置。

然后，在框1006处，根据用户是否已修改所选择的事件的一个或多个触觉特征来进行确定。如果否，则该方法结束。当用户已修改一个或多个触觉特征时，该方法在框1008处继续，在此处一个或多个所定制的触觉特征被接收并被存储在存储器(例如，图1中的存储器108)中。然后，在将通知发送给用户时，可使用所定制的一个或多个触觉特征。

尽管已具体参考各种实施方案的某些特征对各种实施方案进行了详述，但应当理解，在本发明的实质和范围内变型和修改受到影响。尽管本文已描述了具体实施方案，但应当指出的是，本专利申请并不限于这些实施方案。具体地，在兼容的情况下，相对于一个实施方案所述的任何特征还可用于其他实施方案。同样地，在兼容的情况下，可交换不同实施方案的特征。

Claims (14)

1.一种将带体附接到电子设备的附接机构，所述附接机构包括：

附接到所述带体并且被配置为将所述带体附接到所述电子设备的销；

具有与所述销的每个端部邻近并且附接到所述电子设备的支撑体的外壳；

触觉设备，所述触觉设备适于响应于激活信号相对于所述外壳在至少一个方向上电磁地移动所述销。

2.根据权利要求1所述的附接机构，其中所述触觉设备包括接收所述激活信号的一个或多个电磁致动器。

3.根据权利要求1所述的附接机构，其中所述电子设备包括可穿戴通信设备和可穿戴健康助理中的一者。

4.一种附接到带体的附接机构，所述带体被配置为环绕用户的身体部位，所述附接机构包括销、与所述销的每个端部邻近的支撑体的外壳、以及适于相对于所述外壳在至少一个方向上移动所述销的的触觉设备。

5.根据权利要求4所述的附接机构，其中所述触觉设备包括一个或多个电磁致动器。

6.一种包括附接机构的系统，包括：

带体；

附接机构，所述附接机构包括被配置为将所述带体附接到可穿戴电子设备的销；

处理设备；和

一个或多个触觉设备，所述一个或多个触觉设备被设置在所述附接机构中并与所述处理设备进行通信，所述至少一个触觉设备包括电磁致动器，所述电磁致动器包括：

围绕所述销定位的一个或多个磁体；以及

围绕所述一个或多个磁体定位的一个或多个线圈；

其中所述电磁致动器基于从所述处理设备所接收的激活信号来产生触觉响应，在所述带体通过使用所述销附接到所述可穿戴电子设备的情况下，所述触觉响应相对于所述磁体移动所述销。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述处理设备被包括所述可穿戴电子设备中。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述可穿戴电子设备包括可穿戴通信设备和可穿戴健康助理中的一者。

9.根据权利要求7所述的系统，其中所述附接机构相对于所述可穿戴电子设备横向移动。

10.根据权利要求7所述的系统，其中所述可穿戴电子设备包括计算设备。

11.根据权利要求6所述的系统，其中所述电磁致动器通过相对于所述带体横向移动所述销来产生触觉响应。

12.根据权利要求6所述的系统，其中所述附接机构相对于所述带体横向移动。

13.一种用于从电子设备提供触觉输出的方法，包括：

接收触觉输出将被生成的指示；以及

响应于接收到所述指示，向电磁致动器提供激活信号，所述电磁致动器相对于所述电磁致动器的支撑体至少横向移动销，其中所述支撑体耦接到所述电子设备的主体，所述销耦接到所述电子设备的柔性部分，并且所述支撑体和所述销形成将所述电子设备的主体耦接到所述电子设备的柔性部分的附接机构；

其中，所述柔性部分被配置为环绕用户的身体部位。

14.根据权利要求13所述的方法，其中：

线圈缠绕在所述支撑体周围；并且

所述激活信号：

向所述线圈施加电流；以及

相对于所述电子设备的主体移动所述销。