CN106463852B

CN106463852B - 数据和电能连接器

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Publication number: CN106463852B
Application number: CN201580028790.7A
Authority: CN
Inventors: F·谢里夫; V·L·欣戈拉尼; S·J·米那施; S·德尔迈耶; T·E·小麦丘
Original assignee: Microsoft Technology Licensing LLC
Current assignee: Microsoft Technology Licensing LLC
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2020-01-07
Anticipated expiration: 2035-05-27
Also published as: RU2016146601A; KR102379535B1; CA2947103A1; CN106463852A; EP3149808B1; JP2017517108A; RU2679408C2; ES2739509T3; BR112016026713A2; BR112016026713A8; CA2947103C; JP6591450B2; EP3149808A1; RU2016146601A3; US20150349457A1; US9413087B2; MX2016015431A; BR112016026713B1; WO2015183848A1; AU2015267166A1

Abstract

揭示了针对电能和数据连接器的实施例，该电能和数据连接器包括磁体、附着于该磁体的表面的薄膜以及从该薄膜延伸离开的平台。电能和数据连接器还包括多个被安置在该平台上的电触点，该多个电触点具有镜像的信号引脚。

Description

数据和电能连接器

背景

便携式设备通常由可再充电电池来提供电能。尽管一些便携式设备包括可被移除并在该设备外部充电的可再充电电池，但是其他便携式设备包括用于接纳再充电线缆和/或设备的电能连接器的端口。该端口还可被配置成接受来自再充电线缆和/或设备的数据信号。例如，再充电线缆和/或设备还可连接到计算设备并在便携式设备和计算设备之间传送数据。

附图简述

图1A和1B示出了示例性可穿戴电子设备。

图2示出了图1B的可穿戴电子设备的示例电能和数据端口。

图3示出了示例性的电能和数据连接器。

图4A-4D示出了示例性的电能和数据连接器头。

图5示出了示例电能和数据连接器的电子连接的示例方案。

图6示出了示例电能和数据连接器的内部前视图。

图7示出了示例电能和数据连接器的示例电子连接器的详细视图。

图8A和8B示出了示例性可穿戴充电设备的不同视图。

图9示意地示出了示例计算系统。

详细描述

电能和数据连接器可用数种方式来耦合到相关联的端口。例如，扣合或其他机械安排可被用于提供抵抗断开并允许触觉反馈来确认紧密连接的结构连接。然而，一些纯粹的扣合安排可能要求不好看的、过于复杂的、高昂的维护(例如，难以一直免费获得部件)和/或当被放置在便携式设备(诸如可穿戴设备)上时对于用户而言是不舒服的结构和机械装置。磁性安排可有助于将电能和数据连接器朝相关联的端口引导以协助连接器的对准，而无需精确的视觉上帮助的引导。

根据一实施例，电能和数据连接器包括磁体、附着于该磁体的表面的薄膜以及从该薄膜延伸离开的平台。电能和数据连接器还包括多个被安置在该平台上的电触点，该多个电触点具有镜像的信号引脚。

电能和数据连接器可利用磁吸力表面以及被配置成刚好放入到电能和数据端口的对应井道内的突出的平台。通过这种方式，电能和数据连接器可缓减一些机械安排的美观和操作缺陷，同时依然提供对成功连接的触觉反馈。例如，平台的突起的量(并且由此电能和数据端口的相关联的井道的下压的量)可相对于纯粹的机械安排而言被减少，因为磁吸力表面可协助提供紧固耦合。磁吸力表面(例如，磁吸力元件的磁吸力表面)可没有外壳，以便减少该表面与端口的对应表面之间的连接距离。电能和数据连接器还可包括镜像引脚，从而使得能够实现连接器到相关联的端口的朝向不可知的接合。尽管以下在便携式可穿戴电子设备的上下文中描述，但本公开的电能和数据连接器的示例可用不同类型的传感器和逻辑系统来实现。

图1A和1B显示了具有可穿戴电子设备10的形式的示例传感和逻辑系统。所示的设备是带状的并且可被佩戴在手腕上。设备10包括链接欠弯曲区域14的至少四个弯曲区域12。在一些示例中，设备10的弯曲区域可以是弹性体的。紧固部件16A和16B被安排在设备的两端。弯曲区域和紧固部件使该设备能够被闭合成环并且被佩戴在用户的手腕上。在其他实现中，更加伸长的带状可穿戴电子设备可被穿戴在用户的二头肌、腰、胸、踝、腿、头或身体其他部分上。例如，该设备可采取眼镜、头带、袖标、护踝带、胸带或植入组织中的植入式设备的形式。

可穿戴电子设备10包括集成在区域14内的各种功能组件。具体地，该电子设备包括计算系统18、显示器20、扬声器22、通信套件24以及各种传感器。这些组件从一个或多个能量存储单元26中汲取能量。电池(例如锂离子电池)是适合该目的的一种类型的能量存储单元。替代的能量存储单元的示例包括超级以及究极电容器。如附图所示，在佩戴于用户手腕上的设备中，该能量存储单元可被弯曲以适合手腕。

一般而言，能量存储单元26可以是可替换的和/或可再充电的。在一些示例中，再充电电能可通过通用串行总线(USB)端口30之类的电能和数据端口来提供，该端口包括磁性锁来可释放地固定互补的USB连接器。在其他示例中，能量存储单元可通过无线感应或环境光充电来再充电。在又一些其他示例中，该可穿戴电子设备可包括机电部件以通过用户偶然的或有意的身体运动对能量存储单元再充电。例如，电池或电容器可通过集成在设备10内的机电发电机来被充电。该发电机可被机械电枢驱动，当用户移动并且穿戴设备10时该机械电枢转动。

在可穿戴电子设备10中，计算系统18位于显示器20之下并且可操作地耦合到该显示器，以及扬声器22、通信套件24和各种传感器。该计算系统包括用于保持数据和指令的数据存储机27以及用于执行指令的逻辑机28。参考图9进一步描述计算系统的各个方面。

显示器20可以是任何合适类型的显示器。在一些配置中，可使用轻薄、低功耗发光二极管(LED)阵列或液晶显示(LCD)阵列。在一些实现中，LCD阵列可从背后照亮。在其他实现中，反射式LCD阵列(例如，硅上的液晶，LCOS阵列)可经由环境光从正面照亮。弯曲显示器也可被使用。此外，AMOLED显示器或量子点显示器可被使用。

通信套件24可包括任何适当的有线或无线通信部件。在图1A和1B中，该通信套件包括USB端口30，其可被用于在可穿戴电子设备10和其他计算机系统之间交换数据以及提供再充电电能。该通信部件可进一步包括双向蓝牙、Wi-Fi、蜂窝、近场通信和/或其他无线电设备。在一些实现中，该通信套件可包括额外的针对光通信、视距(例如，红外)通信的收发机。

在可穿戴电子设备10中，触摸屏传感器32与显示器20耦合并且被配置成接收来自用户的触摸输入。该触摸屏可以是电阻式、电容式或基于光学的。按钮传感器可被用于探测可包括摇杆的按钮34的状态。来自按钮传感器的输入可被用于执行主页键或开关特征、控制音频音量、打开或关闭话筒等。

图1A和1B示出了可穿戴电子设备10的各种其他传感器。这样的传感器包括话筒36、可见光传感器38、紫外线传感器40，以及环境温度传感器42。该话筒向计算系统18提供可被用于测量环境声级或接收来自穿戴者的语音命令的输入。来自可见光传感器、紫外线传感器和环境温度传感器的输入可被用于评估穿戴者所处环境的各方面－例如，温度、整体照明水平以及该穿戴者在室内还是在室外等等。

图1A和1B示出了当可穿戴电子设备10被穿戴时接触穿戴者的皮肤的一对接触传感器模块44A和44B。该接触传感器模块可包括独立的或协作的传感器元件来提供多个传感功能。例如，该接触传感器模块可提供测量穿戴者皮肤的电阻和/或电容的电阻和/或电容传感功能。例如，计算系统18可使用此输入来评估该设备是否被穿戴。在一些实现中，该传感功能可被用于确定该可穿戴电子设备正多紧地被穿戴着。在所示的配置中，两个接触传感器模块之间的间隔提供用于对皮肤阻抗的更准确的测量的相对较长的电子路径长度。在一些示例中，接触传感器模块也同样提供对该穿戴者的皮肤温度的测量。在所示配置中的被布置在接触传感器模块44B内部的是光学脉搏率传感器模块46。该光学脉搏率传感器可包括LED发射器和匹配的光电二极管来检测通过皮肤中的毛细血管的血流并从而提供对该穿戴者的脉搏率的测量。

可穿戴电子设备10可还包括诸如加速计48、陀螺仪50以及磁力计51之类的运动传感部件。该加速计和陀螺仪可提供沿三条正交轴的惯性和/或旋转速率数据以及关于三条轴的旋转数据，作为结合的六个自由度。该传感数据能被使用来提供例如计步器或卡路里计数功能。来自加速计和陀螺仪的数据可与来自磁力计的地磁数据结合以进一步定义按照地理方位的惯性和旋转数据。该可穿戴电子设备还可包括全球定位系统(GPS)接收器52来确定穿戴者的地理位置和/或速度。在一些配置中，该GPS接收器的天线可以是相对柔性的并且延伸到弯曲区域12内。

计算系统18经由本文所述的传感功能被配置成获取关于可穿戴电子设备10的该穿戴者的各种形式的信息。当这样的信息被获取时，该信息在绝对尊重穿戴者的隐私的情况下被获取和使用。因此，该传感功能可在该穿戴者的选择参与的约束下被执行。在其中个人数据在设备上被收集并且为了处理而传输至远程系统的实现中，该数据可被匿名化。在其他示例中，个人数据可被限于该可穿戴电子设备，并且只有非个人的汇总数据传输至该远程系统。

图2示出图1B的USB端口30的详细视图。USB端口30可包括围绕井道(well)204的金属框202。金属框202可用任何合适的金属或金属合金来构造，诸如在一个示例中为铝合金。金属框的外表面可被抛光(例如，使用缎面抛光)以提供对于穿戴者的皮肤而言舒服的光滑表面。在一些示例中，该外表面可包括多个突起和/或粗抛光以确保与穿戴者的皮肤接触和/或以促进与电能和数据连接器的连接。如所示出的，金属框202可以具有圆角且在形状上基本为矩形。在一些示例中，金属框202可被包括在感测系统(诸如皮肤电反射传感器)中。在这样的示例中，金属框202可被配置成形成与人类皮肤的电子和/或物理连接。一个或多个磁体可被安置在金属框202下面和/或之内以在一些示例中提供磁吸力表面。在附加或替代示例中，金属框202可由可被磁体吸引的材料(例如，金属或金属合金)来形成。

多个充电触点垫206可被安置在井道204内以用于连接到电能和数据连接器的相关联的电触点，以下关于图3-7被更加详细地描述。充电触点垫206可由导电材料(诸如金)形成并被安置在形成于非导电材料(诸如塑料)的框208上。非导电材料可被用于隔离被提供到充电触点垫206中的每一个充电触点垫以及从充电触点垫206中的每一个充电触点垫提供的电信号。充电触点垫206可被电连接到可穿戴电子设备10内的一个或多个计算系统。例如，被配置成接收电能信号的触点垫可被电连接到电池和/或再充电系统。被配置成接收数据信号的触点垫可被电连接到可穿戴电子设备10的逻辑系统和/或数据存储系统。

在示出的示例中，显示了七个充电触点垫。触点垫可具有镜像的引脚结构。例如，最左和最右端的充电触点垫可被定义为电接地。通过从两端向内移动，下一对充电触点垫可被配置成接收正数据信号。通过进一步向内移动，下一对充电触点垫可被配置成接收负或反数据信号。中心充电触点垫可被配置成(例如，从充电设备的电压源)接收电能信号以对可穿戴电子设备10的电池再充电。被配置成接收相同类型的信号的各对触点垫可在电力上绑定在一起。通过这种方式，触点垫206可对称地与对称轴对准，该对称轴与将中心触点垫刚好平分的中心轴210共轴。金属框202可被配置成为电接地，并且可被连接到充电触点垫的最左端和最右端。

虽然图2中示出了七个充电触点垫，但是可以理解，USB端口30可包括任意合适数量的充电触点垫。例如，可使用五个充电触点垫，其中最左端和最右端触点垫被配置成接收正数据信号。在这样的示例中，从最左和最右端向内移动的下一对充电触点垫可被配置成接收负或反数据信号。中心触点垫可被配置成接收电能信号，而触点垫周围的金属环可被配置成提供接地的接触。虽然在本文中被描述为具有USB引脚，但是可以理解，端口30可包括任意合适安排的触点垫以及用于使用任意兼容协议来进行通信的相关联的电子连接。

井道204的向内突出的壁可向内成角度，使得井道204在充电器触点垫框208处的长度和/或宽度(例如，面积)小于井道204在金属框202的外部表面处的长度和/或宽度。井道204的锥形可帮助相关联的电能和数据连接器在被插入到井道204内时的指引和连接性。

如以上描述的，USB端口30可被配置成连接到电能和数据连接器以便对可穿戴电子设备的电池再充电和/或传送/接收来自另一计算设备的数据。图3示出用于连接到电能和数据端口(诸如图1B和2的USB端口30)的示例电能和数据连接器300。电能和数据连接器300包括在电能和数据线缆304的一端上的连接器头302以及终止于电能和数据线缆304的相对一端上的电能和数据插头(例如，USB插头306)。例如，USB插头306可被配置成与计算设备、壁挂式充电器和/或其他充电设备上的USB端口耦合。可以理解，其他示例可包括附加的或替代的电能和数据插头(例如，以太网、火线、eSATA、雷电接口等)和/或除了所示出的之外的其他类型的USB插头(例如，mini-B USB插头、micro-A/B USB插头等)。连接器头302以及相关联的电子组件可以是被配置成与便携式计算设备(诸如图1A和1B的可穿戴电子设备10)上的阴型端口(例如，USB端口)耦合的阳型连接器。电能和数据线缆304可以是具有任何合适大小/形状的布线并可包括多个捆绑在一起(例如，包括双绞线配置)和/或电子上相互分离的电线。电能和数据线缆中的电线束可被包在非导电的材料中。

连接器头302可形成电能和数据连接器的主体并包括连接器外壳的顶表面308，电能和数据线缆304从该顶表面308延伸。例如，应变消除(strain relief)310可在顶表面308上被居中和/或被放置在一位置中，以确保电能和数据线缆的不同侧上的重量分布的平衡。连接器头302和/或连接器外壳可被接缝309平分，并且应变消除可沿着该接缝被居中。应变消除310还可对电能和数据线缆304限制和/或偏向以在垂直于顶表面308的基本直的线上延伸达线缆的特定长度。在一些示例中，应变消除310可使得电能和数据线缆在靠近连接器头302的区域中相比于线缆的其他区域(例如，连接器头302和USB插头306之间的中心区域)而言较不柔软。在这个端部区域中增加的刚性可允许电能和数据线缆304基本上支撑连接器头302的重量。该刚性可允许用户没有直接握住或触摸连接器头(例如，在用户的手指/手部如果放置在连接器头上或靠近连接器头可能会遮挡连接位置时)的情况下将连接器头引导到一位置。应变消除还可保护线缆免受在电能和数据线缆304与连接器头302之间的接合点处的磨损。

连接器头302的前表面312可邻近于顶表面308。例如，接缝309可将连接头302平分成前部部分和后部部分(例如，平分连接器头和/或连接器外壳的顶、底和侧表面)。前表面312可以是连接器头的前部部分前/外表面。前表面312可以是磁吸力表面并可包括从该表面的中心的、下压区域中突出的平台(stage)314。该平台314可从连接器外壳的前表面和/或从连接器头302的内部组件中突出。多个电触点316可突出通过平台314中的开口并可被配置成与计算设备的相关联的充电触点垫(诸如图2中示出的可穿戴电子设备10的充电触点垫206)对接。前表面312的外围区域317可包括连接器头和/或连接器外壳的相对于前表面312的中心区域突出的一部分。例如，电能和数据连接器的连接器外壳可包括一重叠边缘，该重叠边缘处于与磁吸力表面平行的平面中并围绕磁吸力表面的外围延伸。

前表面312的中心区域可包括附着于放置在连接器头302和/或在一些示例中为连接器外壳中的一个或多个磁吸力元件的薄膜318。放置在连接器头中的一个或多个磁吸力元件可包括永磁体、电磁体和/或在一些示例中可被磁体吸引的材料元件。薄膜318可附加地或替代地附着于连接器外壳的前表面312中相对于外围区域317被下压的一部分。用薄膜而非用连接器外壳的更厚的塑料材料来覆盖磁体允许磁体尽可能的与磁吸力元件靠近，同时依然防止磁体的直接暴露。薄膜可以是薄的柔性材料，诸如迈拉(Mylar)。

图4A-4C示出了图3的连接器头302的若干视图。具体而言，图4A示出了连接器头302的前视图。如示出的，电子连接器可具有对于另一垂直轴402的镜像物理和电子对称，该垂直轴402是对称轴。垂直轴402仅平分中心电子连接器并且垂直于纵向轴404，该纵向轴404沿着平台314和/或连接器头302的前表面的最宽维度来平分全部电子连接器和/或连接器头302的前表面。磁体406可在连接器头302中被放置在薄膜318下，从而产生连接器头的磁性前表面。磁体406可相互对称，并且垂直和/或纵向轴402和404可以是磁体406的对称轴。磁体中的每一个可被定位成突出通过和/或齐平于连接器外壳的前部部分的外表面中的相应开口。在一些实施例中，薄膜318可仅仅接触磁体406并且连接器外壳可不在连接器头302的前表面312的中心、下压的区域内延伸。

在一些示例中，薄膜318可以是被适配于接触图2中示出的USB端口30的金属框202的环形、大体上矩形的柔性粘合材料。薄膜的几何面积可以至少比平台314的几何面积大2.5倍以提供针对磁性元件表面的大面积的覆盖(例如，以提供大的磁力)和/或以使得薄膜能够接触全部或大部分金属框202。薄膜318可被放置在连接器头和/或连接器外壳的前部部分的外表面的下压区域上、或与该区域面对面接触和/或附着于该区域。薄膜318还可被放置在磁体406上、与磁体406面对面接触和/或附着于磁体406以在磁体与磁吸力表面(例如，USB端口30的金属框202)之间提供相比于连接器头302的连接器外壳可提供的更薄的缓冲。磁体所提供的磁力可通过减少缓冲的厚度来增加。

图4B示出了连接器头302的后视图，包括连接器头的连接器外壳的后部部分。图4B中的视图描绘了连接器头302和/或连接器外壳的整体形状，即在示出的示例中为具有圆角的大体矩形的形状。可以理解，连接器头302在其他示例中可以具有任何合适的形状。例如，连接器头302可以大体是椭圆的、大体是多边形的和/或具有任意数量的直的和/或弯曲线段的任意合适的形状。连接器外壳可形成连接器头302的全部或一部分外表面，并且由此连接器外壳可遵循连接器头302的形状。

图4C示出连接器头302的俯视图。图4C中的视图描绘了平台314以及电触点316相对于彼此以及相对于连接器头302的前表面312的外围区域317的突出。例如，如显示的，平台314相对于外围区域317突出达一量，该量小于电触点316相对于平台314所突出的量。图4C还示出了前表面312的外围区域317、平台314以及薄膜318在与纵向轴404平行的水平维度中都是基本平面的。

图4D示出连接器头302的侧视图。图4D中的视图描绘了电触点316的突出的形状、平台314的突出的形状以及连接器头302和/或连接外壳(例如，前表面312)和薄膜318(例如，接触前表面312的下压区域)的曲率。如示出的，电触点316包括从平台314突出的三角形尖端。如关于图6和7更加详细描述的，电触点316可被配置成为弹簧承载的，使得触点被偏向以从平台314中突出，并且可响应于施加到三角形尖端的力被朝着连接器头302下压(例如，到平台314内)。平台314的外表面(例如，平台的与电触点316的尖端最接近的表面)在平行于垂直轴402的维度中是可以是平面的。朝着连接器头延伸的平台314的壁408可以成角度地向外，使得平台的底座(例如，平台中相比于平台的外表面更靠近连接器头的区域)具有比平台的外表面更大的几何面积(例如，更长和/或更宽)。如示出的，连接器头的前表面312以及接触前表面312的下压区域的薄膜318可在与垂直轴402平行的维度中凹地弯曲。由于可穿戴电子设备的USB端口30的金属框可在类似的维度中稍微弯曲来遵循用户的手腕的曲率，所以连接器头和薄膜可被弯曲来使得能够紧密的连接到USB端口。

图5示意性描绘了连接器头302的电连接。来自电能和数据线缆304的线可包括地线(GND)、正的数据信号线(D+)、负的数据信号线(D-)以及电压信号线(Vbus)。每个信号线可被电连接到连接器头302中(例如，在连接器头的外壳内)的基板(例如，印刷电路板)上的相关联的触点垫。每个电触点316可被电连接到基板中与各线相对的一侧上的相关联的触点垫并且从而电连接到地线、数据信号线和电压信号线中的一个。由于电触点316可以是镜像对称的，所以被放置为相对于垂直轴对称的一对电触点可电连接到相同的触点垫以及相关联的信号线。例如，如示出的，一对最外面的电触点可各自连接到地触点垫/信号线。类似地，如示出的，另一对电触点可各自连接到正的数据触点垫/信号线。

图6示出连接器头302的前部的内部视图(例如，连接器头的连接器外壳的内部)。例如，图6示出了连接器头302的前部的内部视图，其中前部连接器头部分(例如，外壳的前部部分)被移除。如示出的，多个磁体406被放置(例如，在后部连接器头部分的内部中形成的凹处或有壁的区域内)在多个电触点316的旁边。

图7示出了当干扰电触点的视图的磁体406和其他元件从连接器头302和/或连接器外壳的内部移除时可看到的电触点316的详细视图。如显示的，每个电触点316包括被安装在基底的一端处的基本上矩形的导电材料(例如，金或任何其他合适的金属或金属合金)带。形成电触点的材料可被变形来创建弹簧承载的触点。例如，形成电触点的矩形带可被变形，从而产生三角形尖端，该三角形尖端被偏向以从平台(以及连接器头302的前部部分)中突出并可响应于施加到三角形尖端的力而朝着平台314(以及连接器头302的后部部分)移动。因此，三角形尖端可被定位在矩形带的与被连接到基底504的一端相对的一端处。

为了在朝向连接器头302的后部部分的方向中提升柔性，电触点316可包括多个弯曲的区域。例如，电触点可在触点的位置处以沿着与基底504共面的第一平面的平面方式延伸离开电能和数据线缆304。电触点可接着从第一平面向上弯曲大约30-60度(例如，45度)并接着继续沿着与第一平面平行并在其上的第二平面继续。电触点可接着沿着与第二平面平行并在其上的第三平面弯曲大约180度来朝着电能和数据线缆304延伸。通过导致三角形尖端，电触点可从第三平面以大约30-60度(例如，55度)的角度延伸并在以上描述的三角形尖端中结束。

图6和7中示出的弹簧承载的电触点316相比于其他类型的电触点而言可具有小的宽度，从而使得所示数量的触点能够在相对小的空间中产生镜像对称的引脚。然而，可以理解，任何合适的电触点或电触点的组合可被使用，而不背离本公开的范围。

以上描述的电能和数据连接器可经由凸起的中央平台以及围绕该凸起的中央平台的磁吸力表面的对准特性来提供机械或触觉反馈。通过这种方式，磁性特征有利地提供了对准和耦合力来维持连接器和设备之间的连接，并且凸起的中央平台随着连接器卡接到位有利地向用户提供了触觉反馈。组合地包括磁性和机械特征以互补地方式来充分利用两者的优势。

附加的或替代的电能和数据连接器可被用于对可穿戴电子设备进行再充电。图8A和8B示出了示例性可穿戴充电设备800的不同视图。例如，如示出的，可穿戴充电设备800可采用可调节腕带的形式。如图8A中显示的，可穿戴充电设备800可包括被放置在腕带804之中、之上、之下和/或周围的一个或多个电池802。腕带804可附加地或替代地包含太阳能面板来从光生成电能。腕带804可由任何合适的柔性、刚性和/或包括但不限于织物、硅树脂、橡胶、金属等的合成材料来构成。在一些示例中，腕带804可包括被放置在覆盖材料的各层之间和/或覆盖材料内的基底。在这样的示例中，电池802可被放置在基底与覆盖材料之间和/或基底内。腕带804可包括一个或多个紧固机制，包括但不限于磁性和/或机械(例如，按钮、卡扣、扣环等)紧固件。腕带804可附加地或替代地使用有铰链的或柔性的护腕配置来可调节地顺应手腕。如图8B中示出的，可以理解，腕带804的形状、材料和配置可采取任何合适的形状，包括以上关于图1A和1B的可穿戴电子设备10所描述的那些。

如图8A中显示的，腕带804可包括被适配于与电能和数据端口(诸如图1A、1B和2的USB端口30)接合的突出的充电表面806。例如，腕带804可被配置成与可穿戴设备(诸如图1A和1B的可穿戴电子设备10)一起佩戴。充电表面806可从而被插入在可穿戴设备与用户的手腕之间来接触可穿戴设备的电能和数据端口。换言之，充电表面806的上和/或外表面可被配置成与电能和数据端口的外表面(例如，可穿戴电子设备的显示器的下侧)面对面接触。充电表面806可包括多个被配置成电连接到电能和数据端口上的相应充电垫(例如，图2的充电触点垫206)的多个充电引脚808。充电引脚808可以是弹簧承载的和/或采用如以上关于图3的电触点316描述的任何合适的形式。例如，在一些示例中，充电引脚808可具有POGO(弹簧)引脚配置。充电表面806可包括一个或多个磁体810(例如，以与电池802类似的方式被放置在某一表面材料之下)以便协助与电能和数据端口的对准和附连。例如，磁体810可相对于充电引脚808被定位在被选择以确保与图2中示出的USB端口30的金属框202接触的位置处。

腕带804可包括指示器812，该指示器812被配置成输出对充电状态、电池消耗水平和/或充电设备(例如，可穿戴充电设备800)和/或被充电的设备(例如，可穿戴电子设备10)的其他状态的视觉指示。例如，指示器812可被配置成输出不同的颜色、图案和/或灯光序列来提供关于不同状态的反馈。在一些示例中，可经由相关联的反馈设备(例如，扬声器、马达等)来提供可听的和/或触觉反馈。腕带804上的一个或多个位置可以是触敏的，从而允许用户能够将输入提供到充电设备和/或被充电的设备(例如，经由通过充电引脚808传送的控制信号)。腕带804可包括无线收发机来使得连接的设备能够使用电信协议(诸如3G、4G以及LTE蜂窝协议)和802.11Wi-Fi协议与其他设备、服务器以及基于云的设备通信。

可穿戴充电设备800可使得可穿戴电子设备能够在操作期间被再充电。通过与可穿戴电子设备的整体形状配合，充电设备可在对于可穿戴电子设备的沉重和/或长时间的使用期间提供舒适且方便的电池提升。

从前述描述中显而易见，本文所描述的方法和过程可被绑定到一个或多个机器的传感和逻辑系统。这样的方法和过程可被实现为计算机应用程序或服务、应用编程接口(API)、库、固件和/或其它计算机程序产品。图1A和1B示出了实施本文所述的方法与过程的传感和逻辑系统的一个非限制性示例。然而，如图9示意性地示出的，这些方法和过程可同样在其他配置和形成因素的传感逻辑系统上执行。

图9示意性地示出了包括操作地耦合到计算系统914的传感器套件912的形状不受限的传感和逻辑系统910。该计算系统包括逻辑机916和数据存储机918。该计算系统被操作地耦合到显示子系统920、通信子系统922、输入子系统924和/或在图9中未示出的其他组件。

逻辑机916包括被配置成执行指令的一个或多个物理设备。该逻辑机可被配置成执行作为以下各项的一部分的指令：一个或多个应用、服务、程序、例程、库、对象、组件、数据结构或其它逻辑构造。这种指令可被实现以执行任务、实现数据类型、转换一个或多个部件的状态、实现技术效果、或以其它方式得到期望结果。

逻辑机916可包括被配置成执行软件指令的一个或多个处理器。作为补充或替换，逻辑机可包括被配置成执行硬件或固件指令的一个或多个硬件或固件逻辑机。逻辑机的处理器可以是单核或多核，且在其上执行的指令可被配置为串行、并行和/或分布式处理。逻辑机的各个组件可任选地分布在两个或更多单独设备上，这些设备可以位于远程和/或被配置用于进行协同处理。逻辑机的各方面可由云计算配置的可远程访问的联网计算设备来虚拟化和执行。

数据存储机918包括被配置成保持可由逻辑机916执行以实现此处描述的方法和过程的指令的一个或多个物理设备。在实现此类方法和过程时，可变换数据存储机的状态(例如，保存不同数据)。数据存储机可包括可移动的和/或内置设备；它可包括光学存储器(例如，CD、DVD、HD-DVD、蓝光碟等)、半导体存储器(例如，RAM、EPROM、EEPROM等)、和/或磁性存储器(例如，硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、MRAM等)、以及其他。该数据存储机可以包括易失性的、非易失性的、动态的、静态的、读/写的、只读的、随机存取的、顺序存取的、位置可定址的、文件可定址的、和/或内容可定址的设备。

将理解，数据存储机918包括一个或多个物理设备。然而，本文描述的指令的各方面可另选地通过不由物理设备在有限时长内持有的通信介质(例如，电磁信号、光信号等)来传播。

逻辑机916和数据存储机918的各方面可以被一起集成到一个或多个硬件逻辑组件中。这些硬件逻辑组件可包括例如现场可编程门阵列(FPGA)、程序和应用专用的集成电路(PASIC/ASIC)、程序和应用专用的标准产品(PSSP/ASSP)、片上系统(SOC)以及复杂可编程逻辑器件(CPLD)。

显示子系统920可用于呈现由数据存储机918所保持的数据的视觉表示。该视觉表示可采用图形用户界面(GUI)的形式。由于此处所描述的方法和过程改变了由存储机保持的数据，并由此变换了存储机的状态，因此同样可以转变显示子系统920的状态以视觉地表示底层数据的改变。显示子系统920可以包括使用实质上任何类型的技术的一个或多个显示子系统设备。可将此类显示子系统设备与逻辑机916和/或数据存储机918组合在共享封装中，或者此类显示子系统设备可以是外围显示子系统设备。图1A和1B的显示器20是显示子系统920的一个示例。

通信子系统922可以被配置成将计算系统914与一个或多个其它计算设备可通信地耦合。通信子系统可以包括与一个或多个不同通信协议兼容的有线和/或无线通信设备。作为非限制性示例，通信子系统可被配置成用于经由无线电话网络、局域或广域网和/或互连网来进行通信。图1A和1B的通信套件24是通信子系统922的一个示例。

输入子系统924可包括诸如键盘、鼠标、触摸屏或游戏控制器等一个或多个用户输入设备或者与这些用户输入设备对接。在一些实施例中，输入子系统可以包括所选择的自然用户输入(NUI)部件或与其对接。这种元件部分可以是集成的或外围的，并且输入动作的转导和/或处理可以在板上或板外被处理。NUI部件的示例可包括用于语言和/或语音识别的话筒；用于机器视觉和/或姿势识别的红外、色彩、立体显示和/或深度相机；用于运动检测和/或意图识别的头部跟踪器、眼睛跟踪器、加速计和/或陀螺仪；以及用于评估脑部活动的电场感测部件。图1A和1B的触摸屏传感器32和按钮34是输入子系统924的示例。

传感器套件912可包括如上参考图1A和1B所描述的一个或多个不同的传感器，例如触摸屏传感器、按钮传感器、话筒、可见光传感器、紫外光传感器、环境温度传感器、接触传感器、光学脉搏率传感器、加速计、陀螺仪、磁力计和/或GPS接收机。

将会理解，此处描述的配置和/或方法本质是示例性的，这些具体实现或示例不应被视为限制性的，因为许多变体是可行的。本文描述的具体例程或方法可以表示处理策略中的一个或多个。如此，所示或所述的各种动作可以被以所示或所述顺序、以其它顺序、并行地执行或者被省略。

本公开的主题包括各种过程、系统和配置以及本文公开的其他特征、功能、动作和/或属性、以及它们的任一和全部等价物的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。

Claims

1.一种电能和数据连接器，包括：

磁体；

附着于所述磁体的表面的薄膜；

延伸离开所述薄膜的平台；以及

被安置在所述平台上的多个电触点，所述多个电触点具有镜像的信号引脚，

其中所述多个电触点与平分所述平台的最宽维度的纵向轴对准，所述多个电触点相对于垂直于所述纵向轴的并穿过中心电触点的垂直轴对称地间隔开，并且

其中所述薄膜沿着垂直于所述纵向轴延伸的垂直维度凹地弯曲而沿着平行于所述纵向轴延伸的水平维度是平坦的。

2.如权利要求1所述的电能和数据连接器，其特征在于，所述多个电触点包括电能触点、两个地触点以及两个或更多个信号触点。

3.如权利要求1所述的电能和数据连接器，其特征在于，还包括以相对于所述纵向轴的垂直方向从所述电能和数据连接器的外壳表面延伸的电能和数据线缆，所述电能和数据线缆终止于与所述外壳表面相对的一端处的通用串行总线(USB)连接器，并且所述外壳表面邻近于并垂直于包括所述平台的表面。

4.如权利要求1所述的电能和数据连接器，其特征在于，所述平台在所述垂直维度和所述水平维度中是平坦的。

5.如权利要求1所述的电能和数据连接器，其特征在于，所述多个电触点包括绑定在一起并电连接到单个数据信号源的第一对触点、绑定在一起并电连接到单个负数据信号源的第二对触点、绑定在一起并电连接到地的第三对触点，以及电连接到电压源的单个触点。

6.如权利要求1所述的电能和数据连接器，其特征在于，所述薄膜包括柔性迈拉粘合剂。

7.如权利要求1所述的电能和数据连接器，其特征在于，所述多个电触点中的每一个电触点都包括被变形来产生弹簧承载引脚的矩形导电材料带。

8.如权利要求7所述的电能和数据连接器，其特征在于，所述矩形导电材料带的一部分被变形，从而产生三角形尖端，所述三角形尖端被偏向来从所述平台中突出并且响应于施加到所述三角形尖端的力可朝着所述平台移动。

9.如权利要求8所述的电能和数据连接器，其特征在于，所述平台包括多个开口，每个开口对应于所述多个电触点中不同的电触点，并且其中所述多个电触点中每个电触点的三角形尖端被偏向来从所述平台的相应开口中突出。

10.如权利要求1所述的电能和数据连接器，其特征在于，所述多个电触点被配置成将数据传送到可穿戴设备和/或将电能提供到可穿戴设备，所述电能和数据连接器被适配为与位于所述可穿戴设备上的通用串行总线(USB)端口来对接。

11.如权利要求1所述的电能和数据连接器，其特征在于，所述薄膜是具有圆角的矩形。

12.一种阳型电子连接器，包括：

主体；

被容纳在所述主体内的一个或多个磁吸力元件；

附着于所述一个或多个个磁吸力元件的薄膜，其中所述薄膜沿着垂直于平分所述阳型电子连接器的最宽维度的纵向轴延伸的垂直维度凹地弯曲而沿着平行于所述纵向轴延伸的水平维度是平坦的；

延伸离开所述薄膜的平台，所述薄膜围绕所述平台，并且所述薄膜的几何面积至少比所述平台的几何面积大2.5倍；以及

其中所述平台相对于所述纵向轴以及垂直于所述纵向轴的垂直轴居中。

13.如权利要求12所述的阳型电子连接器，其特征在于，所述一个或多个磁吸力元件包括永磁体、电磁体或能被磁体吸引的材料元件。

14.如权利要求12所述的阳型电子连接器，其特征在于，所述主体包括一个或多个开口，并且其中所述一个或多个磁吸力元件中的每一个与所述主体中相应的开口对准。

15.一种电能和数据连接器，包括：

被容纳在所述电能和数据连接器的主体内的磁体；

接触所述磁体的薄膜，其中所述薄膜沿着垂直于平分所述电能和数据连接器的最宽维度的纵向轴延伸的垂直维度凹地弯曲而沿着平行于所述纵向轴延伸的水平维度是平坦的；

延伸离开所述薄膜的平台；以及

沿着所述纵向轴被对称地安置在所述平台上的多个电触点，所述多个电触点具有镜像的信号引脚，并且所述电能和数据连接器的前部表面沿着垂直于所述纵向轴延伸的垂直维度凹地弯曲而沿着平行于所述纵向轴延伸的水平维度是平坦的。

16.如权利要求15所述的电能和数据连接器，其特征在于，所述电能和数据连接器的所述主体包括重叠边缘，所述重叠边缘处于与磁吸力表面平行的平面中并围绕磁吸力表面的外围延伸。

17.如权利要求15所述的电能和数据连接器，其特征在于，所述平台沿着所述垂直维度和所述水平维度是平坦的，并且其中所述平台的壁以从所述平台的外表面和所述薄膜延伸的方向成角度地向外，使得所述平台的底座大于所述平台的所述外表面。