CN111813217A - 具有带有致动构件和复原机构的触觉设备的电子设备 - Google Patents

具有带有致动构件和复原机构的触觉设备的电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN111813217A
CN111813217A CN202010280829.7A CN202010280829A CN111813217A CN 111813217 A CN111813217 A CN 111813217A CN 202010280829 A CN202010280829 A CN 202010280829A CN 111813217 A CN111813217 A CN 111813217A
Authority
CN
China
Prior art keywords
actuation member
haptic
housing
cases
electronic device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010280829.7A
Other languages
English (en)
Inventor
B·G·杰克逊
B·A·鲍
M·A·麦克莱恩
S·J·泰勒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Apple Inc
Original Assignee
Apple Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Apple Inc filed Critical Apple Inc
Publication of CN111813217A publication Critical patent/CN111813217A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/332Portable devices specially adapted therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802Sensor mounted on worn items
    • A61B5/681Wristwatch-type devices
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/7455Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means characterised by tactile indication, e.g. vibration or electrical stimulation
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C21/00Producing acoustic time signals by electrical means
    • G04C21/02Constructional details
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04GELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G13/00Producing acoustic time signals
    • G04G13/02Producing acoustic time signals at preselected times, e.g. alarm clocks
    • G04G13/021Details
    • G04G13/023Adjusting the duration or amplitude of signals
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04GELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G17/00Structural details; Housings
    • G04G17/02Component assemblies
    • G04G17/04Mounting of electronic components
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04GELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G21/00Input or output devices integrated in time-pieces
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04GELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G21/00Input or output devices integrated in time-pieces
    • G04G21/08Touch switches specially adapted for time-pieces
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/163Wearable computers, e.g. on a belt
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/015Input arrangements based on nervous system activity detection, e.g. brain waves [EEG] detection, electromyograms [EMG] detection, electrodermal response detection
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412Digitisers structurally integrated in a display
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0447Position sensing using the local deformation of sensor cells
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0487Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser
    • G06F3/0488Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using a touch-screen or digitiser, e.g. input of commands through traced gestures
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/01Indexing scheme relating to G06F3/01
    • G06F2203/011Emotion or mood input determined on the basis of sensed human body parameters such as pulse, heart rate or beat, temperature of skin, facial expressions, iris, voice pitch, brain activity patterns
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04106Multi-sensing digitiser, i.e. digitiser using at least two different sensing technologies simultaneously or alternatively, e.g. for detecting pen and finger, for saving power or for improving position detection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

本公开涉及具有带有致动构件和复原机构的触觉设备的电子设备。本公开涉及一种用于电子设备的触觉设备,所述触觉设备包括由形状记忆合金(SMA)材料形成的致动构件,所述致动构件响应于所施加的电流而改变形状(例如,伸展或收缩)。在一些情况下,本文所论述的所述触觉设备还包括复原机构,所述复原机构将所述致动构件复原至其初始形状或至类似形状。所述致动构件的所述形状的所述改变和所述致动构件的所述形状的所述复原可在所述电子设备处产生触觉输出。

Description

具有带有致动构件和复原机构的触觉设备的电子设备
相关申请的交叉引用
本申请为2019年4月11日提交的且标题为“Electronic Device Having a HapticDevice with an Actuation Member and a Restoration Mechanism”的美国临时专利申请No.62/832,860的非临时申请并要求其权益,该临时专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
所描述的实施方案整体涉及电子手表或其他电子设备。更具体地讲,所描述的实施方案涉及使用由形状记忆合金形成的致动构件来提供触觉反馈。
背景技术
现代电子设备具有广泛的功能,并且已变得更便携和紧凑。一些便携式电子设备可适用于接收用户输入并且提供输出或其他响应作为回应。一些便携式电子设备包括扬声器或适用于向用户提供输出的其他类型的输出设备。然而,一些传统的输出设备体积庞大,并且可能无法针对各种用户反馈场景进行优化。本文所述的系统和技术可用于为便携式电子设备提供紧凑的输出设备,该输出设备可提供优于一些传统系统的优点。
发明内容
本公开所述的系统、设备、方法和装置的实施方案涉及具有触觉设备的电子手表或其他电子设备以及使用该触觉设备来提供触觉输出的方法,该触觉设备具有由形状记忆合金形成的致动构件以及复原机构。
本文所述的实施方案包括电子手表,该电子手表具有壳体、触敏显示器、处理单元和触觉设备。该触敏显示器可至少部分地定位在该壳体内。该处理单元可以可操作地耦接到触敏显示器。该触觉设备可至少部分地定位在该壳体内并被配置为沿该壳体的外表面提供触觉输出。该触觉设备可包括致动构件,该致动构件由形状记忆合金材料形成并被配置为响应于由处理单元生成的信号而收缩并产生触觉输出的至少一部分。该触觉设备还可包括复原机构,该复原机构耦接到致动构件并且被配置为在该致动构件的收缩之后伸长该致动构件。
在一些实施方案中,致动构件为由第一形状记忆合金材料形成的第一致动构件,并且信号为第一信号。该复原机构可包括由第二形状记忆合金材料形成的第二致动构件。该第二致动构件可被配置为响应于由处理单元生成的第二信号而收缩。
在一些情况下,壳体包括限定该壳体的前外表面的至少一部分的覆盖件和限定该壳体的后外表面的至少一部分的接触构件。触敏显示器的图形输出可沿该前外表面可见。该后外表面可被配置为接触用户的身体部位。该触觉设备可被配置为通过相对于覆盖件移动接触构件来沿后外表面产生触觉输出。在一些情况下,该触觉输出可与图形输出的改变相协调。在一些情况下,该触觉设备被配置为旋转接触构件。在一些情况下,该触觉设备被配置为沿平行于前外表面的路径或垂直于前外表面的路径平移接触构件。
在一些情况下,电子手表另外包括被配置为接收旋转输入的冠部,并且响应于该旋转输入而提供触觉输出。在一些情况下,致动构件被配置为产生触觉输出的第一部分,并且复原机构被配置为产生触觉输出的第二部分。在一些情况下,该信号为第一信号,并且该处理单元被进一步配置为在复原机构伸长致动构件之后产生第二信号,并且该致动构件被配置为响应于该第二信号而产生触觉输出的第三部分。
本文所述的实施方案还包括电子手表,该电子手表具有壳体、显示器、致动构件、复原机构和处理单元。该显示器可至少部分地定位在该壳体内。该致动构件可包括形状记忆合金并可定位在该壳体内。该致动构件可被配置为响应于电流或电信号而从第一形状改变为第二形状。该复原机构可耦接到该致动构件并可被配置为能够将该致动构件从第二形状复原至第一形状。该处理单元可以可操作地耦接到该致动构件并被配置为将电流或电信号施加到该致动构件。将该致动构件从第一形状改变为第二形状可沿壳体的外表面产生触觉输出的第一部分。将该致动构件从第二形状复原至第一形状可沿壳体的外表面产生触觉输出的第二部分。
在一些情况下,该壳体包括定位在显示器上方的覆盖件、限定开口的外壳构件以及定位在该开口中并耦接到致动构件的后覆盖件。该致动构件可使该后覆盖件相对于该覆盖件或该外壳构件中的至少一者移动以产生触觉输出。在一些情况下,将该致动构件从第一形状改变为第二形状使后覆盖件在第一方向上移动,并且将该致动构件从第二形状复原至第一形状使后覆盖件在与第一方向相反的第二方向上移动。在一些情况下,该致动构件使后覆盖件相对于覆盖件或外壳构件中的至少一者旋转。在一些情况下,该后覆盖件包括用于测定心电图的电极,并且响应于测定心电图而提供触觉输出。
在一些情况下,该致动构件为第一致动构件,并且复原机构包括第二致动构件。在一些情况下,复原机构包括弹簧。
本文所述的实施方案还包括使用包括形状记忆合金的致动构件来产生触觉输出的方法。该方法包括以下步骤:在电子设备处检测输入,以及响应于该输入而由电子设备的处理单元确定待由该电子设备产生的输出。该方法还包括以下步骤:由处理单元输出输出信号以提供对应于所确定的输出的触觉输出,以及响应于该输出信号而将电流或电信号施加到电子设备的致动构件以使该致动构件收缩。该方法还包括以下步骤:使用电子设备的复原机构来伸长致动构件。使致动构件收缩产生触觉输出的第一部分并且伸长致动构件产生触觉输出的第二部分。
在一些情况下,该电流为第一电流,并且该方法还包括在致动构件伸长之后,通过将第二电流施加到该致动构件来使该致动构件收缩,以产生触觉输出的第三部分。
在一些情况下,该方法还包括使用触敏显示器来显示图形输出并且检测输入包括沿该触敏显示器检测触摸输入。
在一些情况下,检测输入包括使用在电子设备处检测到的一个或多个电压来测定心电图,并且响应于测定心电图而提供触觉输出。
除了上述示例性方面和实施方案之外,参考附图并通过研究以下描述,更多方面和实施方案将为显而易见的。
附图说明
通过以下结合附图的具体实施方式,将容易理解本公开,其中类似的附图标号指代类似的结构元件,并且其中:
图1示出了示例电子设备的功能框图,该示例电子设备包含具有SMA致动构件和复原机构的触觉设备;
图2A至图2B示出了电子手表的示例,该电子手表可包含具有由形状记忆合金材料形成的致动构件以及复原机构的触觉设备;
图3A至图3C示出了安装在示例电子设备中的示例触觉设备的功能框图,该示例触觉设备具有SMA致动构件和复原机构;
图4A至图4C示出了安装在示例电子设备中的示例触觉设备的功能框图,该示例触觉设备具有SMA致动构件和复原机构;
图5A至图5C示出了安装在示例电子设备中的示例触觉设备的功能框图,该示例触觉设备具有SMA致动构件和复原机构;
图6A至图6F示出了安装在示例电子设备中的示例触觉设备的功能框图,该示例触觉设备具有SMA致动构件和复原机构;
图7A至图7C示出了安装在示例电子设备中的示例触觉设备的功能框图,该示例触觉设备具有SMA致动构件和复原机构;
图8A至图8C示出了安装在示例电子设备中的示例触觉设备的功能框图,该示例触觉设备具有SMA致动构件和复原机构;
图9A至图9B示出了安装在示例电子设备中的示例触觉设备的功能框图,该示例触觉设备具有SMA致动构件和复原机构;
图10A至图10C示出了安装在示例电子设备中的示例触觉设备的功能框图,该示例触觉设备具有SMA致动构件和复原机构;
图11示出了使用具有由形状记忆合金材料形成的致动构件的触觉设备来提供触觉反馈的示例方法;以及
图12示出了可包含如本文所述的触觉设备的电子设备的样本电气框图。
附图中的交叉影线或阴影的用途通常被提供以阐明相邻元件之间的边界并还有利于附图的易读性。因此,存在或不存在无交叉影线或阴影均不表示或指示对特定材料、材料属性、元件比例、元件尺寸、类似图示元件的共同性或在附图中所示的任何元件的任何其他特性、性质、或属性的任何偏好或要求。
此外,应当理解,各个特征部和元件(以及其集合和分组)的比例和尺寸(相对的或绝对的)以及其间呈现的界限、间距和位置关系在附图中被提供,以仅用于促进对本文所述的各个实施方案的理解,并因此可不必要地被呈现或示出以进行缩放并且并非旨在指示对所示的实施方案的任何偏好或要求,以排除结合其所述的实施方案。
具体实施方式
现在将具体地参考在附图中示出的代表性实施方案。应当理解,以下描述不旨在将实施方案限制于一个优选实施方案。相反,其旨在涵盖可被包括在由所附权利要求书限定的所述实施方案的实质和范围内的另选形式、修改形式和等同形式。
以下公开涉及具有触觉设备的电子设备(例如,电子手表),该触觉设备用于向设备的用户提供触觉输出。在各种实施方案中,触觉设备包括至少部分地由形状记忆合金(SMA)材料形成的致动构件,该致动构件响应于所施加的电流或电信号而改变形状(例如,伸展或收缩)。该致动构件(本文中称为“SMA致动构件”)可沿电子设备的表面产生触觉输出。在一些情况下,本文所述的触觉设备还包括复原机构,该复原机构将SMA致动构件复原至其初始形状或至类似形状。SMA致动构件的形状的改变和SMA致动构件的形状的复原可组合以在电子设备处产生触觉输出。
如上所提及,SMA致动构件可响应于所施加的电流或电信号而从第一形状收缩至第二形状。一旦电流停止或降低到低于阈值,SMA致动构件就可从第二形状伸长(例如,伸展)至第一形状或伸长至介于第一形状和第二形状之间的形状。在一些情况下,SMA致动构件可连续地或重复地收缩若干次以产生触觉输出的多个部分。在许多情况下,SMA致动构件的伸长所需的时间足够长,使得限制了在给定时间段内可能发生的连续收缩和伸长的次数。
本文所述的复原机构可向SMA致动构件施加张力以提高伸长速度并减少伸长所需的时间。因此,SMA致动构件可更频繁地收缩和伸长,并且可在给定时间段内提供更多触觉输出或触觉输出的部分。
如本文所用,术语“触觉输出”和“触感输出”可用于指由电子设备产生的可通过用户触摸感知的输出。触觉输出的示例包括设备壳体、设备覆盖件和输入设备或形成电子设备的外表面的一部分的另一设备部件的振动、偏转和其他移动。在一些情况下,触觉设备可振动和/或偏转设备部件(例如,壳体、覆盖件或输入设备)以在由该设备部件限定的设备的外表面的一部分处产生触觉输出。在一些情况下,触觉输出可通过一个或多个设备部件相对于一个或多个附加设备部件的相对移动来产生。作为一个示例,触觉设备可使第一设备部件(例如,覆盖件)相对于另一设备部件(例如,壳体)振动、摆动、旋转和/或平移以产生可被用户感知的触觉输出。
在一些情况下,触觉设备耦接到电子设备的壳体,并且触觉设备提供可由用户沿电子设备的外表面的一个或多个部分触感感知的触觉输出。在一些情况下,触觉设备耦接到接触构件,该接触构件相对于电子设备的其他部件诸如外壳构件移动(例如,摆动、振动、平移或旋转)以提供触觉输出。平移可包括接触构件的向内和向外平移、侧向平移和其他移动。在一些情况下,触觉设备通过偏转电子设备的壳体的一部分来提供触觉输出。可使用不同类型的移动来提供不同的触觉输出。
在一些情况下,本文所述的触觉输出为局部触觉输出。如本文所用,术语“局部触觉输出”可用于指主要沿电子设备的外表面的特定位置或区域感知的触觉输出。该特定位置或区域可对应于电子设备的外部的一部分,该部分可能被用户接触并且从而更易于在不沿电子设备的整个外部产生输出的情况下感知到。本文所述的触觉设备可产生局部触觉输出,这些局部触觉输出在电子设备的外表面的特定位置或区域处引起振动、偏转或移动。在一些情况下,在外表面的一个或多个位置处可强烈地感觉到某个局部触觉输出,但在电子设备的外表面的一个或多个其他位置或区域处可不能察觉或不太察觉某个该局部输出。
如上所表明,可在被配置为被用户接触的一个或多个位置处提供局部触觉输出。例如,可在电子手表的后表面处提供局部触觉输出,该后表面被配置为在佩戴手表时接触用户的手腕。在一些情况下,局部触觉输出可提供关于在电子设备的特定位置处接收到的输入的反馈。例如,可在输入设备(例如,按钮、冠部或触摸屏)处和/或附近提供局部触觉输出以提供与在该输入设备处提供的输入相关的反馈。在其他情况下,局部触觉输出可向用户提供其他类型的反馈或信息。
在一些情况下,本文所述的触觉输出为全局触觉输出。如本文所用,术语“全局触觉输出”可用于指由移动质量或其他惯性效应引起的触觉输出。如本文所述,触觉设备可使质量或配重构件移动并且(在一些情况下)摆动以沿电子设备的外表面产生可感知的振动或触感效果。一般来讲,可在大面积上产生全局触觉输出,并且在一些情况下,可在电子设备的基本上整个外表面或基本上整个外部上产生全局触觉输出。一般来讲,全局触觉输出并不旨在被定位到电子设备的外表面的任何特定位置或区域。在一些情况下,全局触觉输出可提供与电子设备上的特定位置无关的反馈。例如,可为在电子设备处接收到的警示提供全局触觉输出。在其他情况下,全局触觉输出可向用户提供其他类型的反馈或信息。
如本文所用的术语“附接”可用于指两个或更多个元件、结构、物体、部件、零件等物理地固定、紧固和/或彼此保持。如本文所用的术语“耦接”可用于指两个或更多个元件、结构、物体、部件、零件等彼此物理地附接、彼此操作、彼此通信、彼此电连接和/或以其他方式彼此交互。因此,当彼此附接的元件彼此联接时,不需要颠倒。如本文所用,“可操作地耦接”或“电耦接”可用于指两个或更多个设备以任何合适的方式(包括有线、无线或其一些组合)耦接以用于操作和/或通信。
如上所提及,本文所述的致动构件可至少部分地由一种或多种形状记忆合金(SMA)材料形成,这些致动构件响应于所施加的电流而改变形状(例如,伸展或收缩)。SMA材料的示例包括铜合金(例如,铜-铝-镍)、镍合金(例如,镍-钛)、锌合金(例如,铜-锌-铝)、钴合金(例如,钴-镍-镓合金)、银合金(银-镉)、钛合金(例如,钛-铌)、金合金(例如,金-镉)、铁合金和其他合金材料。
以下参考图1至图12来论述这些实施方案和其他实施方案。然而,本领域的技术人员将容易地理解,本文相对于这些附图所给出的详细描述仅出于说明性目的,而不应被理解为是限制性的。
图1示出了示例电子设备100的功能框图,该示例电子设备包含具有SMA致动构件和复原机构的触觉设备150。在一些示例中,设备100可为电子手表。电子设备100可包括设备壳体116、触觉设备150、冠部121、一个或多个输入设备130、一个或多个输出设备132、显示器134以及至少部分地定位在壳体116内的处理单元111。
在一些情况下,电子设备100包括触觉设备150,该触觉设备至少部分地定位在壳体116内并被配置为沿电子设备100的外表面提供触觉输出。如上所提及,触觉设备可包括由形状记忆合金形成的致动构件,该致动构件响应于所施加的电流或其他电信号而改变形状(例如,伸展或收缩)。SMA致动构件可被配置为响应于由处理单元111生成的信号而收缩并产生触觉输出的至少一部分。如本文所述,处理单元可产生电信号,该电信号用于触发驱动SMA致动构件的电流或其他电信号的生成。SMA致动构件通常不由处理单元产生的信号直接驱动。
在一些情况下,触觉设备150还包括复原机构,该复原机构将SMA致动构件复原(例如,伸长)至其初始形状或至类似形状。SMA致动构件的形状的改变(例如,收缩和/或伸长)可组合以在电子设备100处产生触觉输出。例如,SMA致动构件可产生触觉输出的第一部分,并且复原机构可产生触觉输出的第二部分。如本文所述,复原机构可包括弹簧、机械复原构件和/或由相同或另一种SMA材料形成的另一致动构件。
触觉设备150可响应于从处理单元111接收到一个或多个信号而产生触觉输出。在一些情况下,触觉输出可对应于由电子设备100接收到的输入(例如,由冠部121接收到的旋转输入)和/或由电子设备提供的输出(例如,由显示器134提供的图形输出)。触觉输出可对应于在电子设备100处的操作状态、事件或其他状况,包括在该电子设备处接收到的输入(例如,触摸输入、旋转输入、平移输入)、该电子设备的输出(例如,图形输出、音频输出、触觉输出)、在该电子设备上执行的应用程序或流程、预先确定的序列、用户界面命令(例如,音量、缩放或亮度控件、音频或视频控件、列表或页面上的滚动等)等。触觉设备150可经由连接器136a和/或经由电子设备100的一个或多个附加部件可操作地耦接到处理单元111。
在各种实施方案中,触觉设备150耦接到壳体116以沿由壳体116或电子设备100的其他部件限定的电子设备100的一个或多个外表面来提供触觉输出。例如,壳体116可限定设备100的前外表面190a和后外表面190b。在一些情况下,触觉设备150的SMA致动构件和/或复原机构可耦接到壳体116并且可偏转或以其他方式移动壳体116的一个或多个部分以产生触觉输出。
在一些情况下,壳体116包括一个或多个单独的部件。例如,如图1所示,壳体116可包括覆盖件118、外壳构件180和接触构件182。在一些情况下,覆盖件118限定前外表面190a的至少一部分,并且外壳构件180和接触构件182配合以限定后外表面190b的至少一部分。在一些情况下,覆盖件118定位在由外壳构件180限定的开口110上方和/或至少部分地定位在该开口中。在一些情况下,接触构件182定位在由外壳构件180限定的开口181中。
在各种实施方案中,触觉设备150可沿电子设备100的外表面(例如,沿前外表面190a、后外表面190b或沿电子设备100的其他位置的一个或多个位置)提供局部触觉输出。在一些情况下,触觉设备150可沿电子设备的外表面提供全局触觉输出。
在一些情况下,触觉设备150可通过相对于壳体或电子设备100的其他部件移动壳体116的部件来提供触觉输出。例如,触觉设备150可相对于外壳构件180和/或覆盖件118摆动、振动、平移和/或旋转接触构件182以在后外表面190b处提供触觉输出。在一些情况下,接触构件182和/或外壳构件180可被定位成使得当正在使用设备100时它们很可能与用户接触。接触构件182相对于外壳构件180抵靠用户的皮肤的移动可产生可被用户感知的触觉输出。在一些情况下,触觉设备沿平行于电子设备的外表面(例如,前外表面190a或后外表面190b)的路径平移或摆动接触构件182。在一些情况下,触觉设备沿垂直于电子设备的外表面(例如,前外表面190a或后外表面190b)的路径平移或摆动接触构件182。
在一些情况下,接触构件182被配置为相对于外壳构件180或覆盖件118旋转。例如,接触构件182可具有圆形的(例如,圆化的)外缘,并且接触构件182可定位在外壳构件180中的圆形开口中。接触构件182可相对于外壳构件180旋转,例如如相对于图5A至图5C所示。接触构件182相对于外壳构件180抵靠用户的皮肤的旋转可产生可被用户感知的触觉输出。在一些情况下,接触构件180相对于外壳构件182移动(例如,旋转)在用户的皮肤上产生剪切力,该剪切力可被不同地感知或给予与接触构件182的振动或平移不同的感觉。
在一些情况下,触觉设备150可通过偏转壳体116的一部分来提供触觉输出。例如,触觉设备150可向内和/或向外偏转外壳构件180的一部分以在后外表面190b处提供触觉输出。在一些情况下,壳体116不包括接触构件182。例如,图1所示的接触构件182可被替换为外壳构件180的与外壳构件180的其余部分相连的一部分。外壳构件180的该部分可被配置为偏转或以其他方式沿后外表面190b提供触觉输出。外壳构件180抵靠用户的皮肤的偏转或其他移动可产生用户可被用户感知的触觉输出。
在一些情况下,触觉设备150可通过移动壳体116内的质量或配重构件来提供全局触觉输出。例如,图1所示的接触构件182可为定位在壳体116内的质量或配重构件。触觉设备150可使质量或配重构件移动并且(在一些情况下)摆动以沿电子设备100的外表面产生可感知的振动或触感效果。
在一些情况下,触觉设备150可通过相对于壳体116的其他部件诸如外壳构件180平移和/或旋转覆盖件118来在前外表面190a处提供触觉输出。在一些情况下,触觉设备150可沿由一个或多个输入设备诸如冠部121、按钮等限定的电子设备100的外表面的一部分来提供触觉输出。在一些情况下,触觉设备150相对于电子设备100的一个或多个附加部件摆动、振动、旋转和/或平移输入设备或输入设备的一部分。
在各种实施方案中,触觉设备150可直接连接到电子设备100的限定电子设备的外表面的部件,包括壳体116、输入设备或另一部件。在一些情况下,触觉设备150通过连接器151耦接到限定外表面的相关的一个或多个部件。连接器151可将运动从触觉设备150传递到限定外表面的一个或多个部件以沿外表面产生触觉输出。
在一些情况下,电子设备100包括被配置为接收平移输入、旋转输入和/或触摸输入的冠部121。在冠部121处接收到的输入可导致由电子设备100提供的输出诸如显示器134的图形输出的改变,并且/或者以其他方式修改电子设备的操作。在一些情况下,冠部121可沿着壳体116的一侧定位,并且可延伸穿过限定在壳体中的开口123。冠部121可包括用户可旋转的冠部主体120和轴122。冠部主体120可至少部分地定位在设备壳体116的外部并且可耦接到轴122。在一些情况下,轴122从冠部主体120延伸并延伸穿过开口123。
在一些情况下,设备100可包括可用于执行ECG测量的导电部分。冠部主体120或另一输入设备130可限定用于接收触摸输入的导电表面。在一些情况下,导电表面用作电极以感测指示与导电表面接触的用户的一个或多个触摸输入和/或生物参数诸如心电图的电压或信号。壳体116可限定电耦接到处理单元111并且也用作电极的触敏表面或导电表面。处理单元111可使用冠部主体120和壳体116的电极的输出来测定心电图。在各种实施方案中,冠部121与壳体116电隔离,例如以允许在电极处进行单独测量。在各种实施方案中,冠部主体120可例如经由连接器136b和/或轴122电耦接到电子设备100的处理单元111或另一电路。
在各种实施方案中,显示器134可至少部分地定位在壳体116内。显示器134提供例如与电子设备100的操作系统、用户界面和/或应用程序相关联的图形输出。在一个实施方案中,显示器134包括一个或多个传感器并且被配置为触敏显示器(例如,单点触摸、多点触摸)和/或力敏显示器以接收来自用户的输入。显示器134例如通过连接器136c可操作地耦接到电子设备100的处理单元111。在一些情况下,显示器134的图形输出可沿前外表面190a可见。
在各种实施方案中,显示器134的图形输出响应于在冠部121、显示器或另一输入设备130处提供的输入。例如,处理单元111可被配置为响应于确定心电图、接收旋转输入、接收平移输入或接收触摸输入修改显示器134的图形输出。在一些情况下,由触觉设备150提供的触觉输出对应于显示器134的图形输出。在一些情况下,触觉设备150可产生与显示器134的图形输出的改变相协调的触觉输出。例如,可在显示器134的图形输出的改变的同一时间或接近同一时间时产生触觉输出。在一些情况下,产生触觉输出的时间与显示器134的图形输出改变的时间重叠。
显示器134可用任何合适的技术来实现,该技术包括但不限于液晶显示器(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)技术或另一类型的显示器技术。在一些情况下,显示器134定位在覆盖件118下方并且能够透过该覆盖件看见。
一般来讲,输入设备130可检测各种类型的输入,并且输出设备132可提供各种类型的输出。处理单元111可例如通过连接器136d和136e可操作地耦接到输入设备130和输出设备132。处理单元111可响应于输入设备130检测到的输入而从这些输入设备接收输入信号。处理单元111可解释从一个或多个输入设备130接收的输入信号,并将输出信号传输到一个或多个输出设备132。输出信号可使输出设备132提供一个或多个输出。在一个或多个输入设备130处检测到的输入可用于控制设备100的一个或多个功能。在一些情况下,一个或多个输出设备132可被配置为提供取决于由输入设备130中的一个或多个检测到的输入或响应于该输入而被操纵的输出。由输出设备132中的一个或多个提供的输出还可对由处理单元111和/或相关联的伴随设备执行的程序或应用程序作出响应或可由该程序或应用程序启动。下文相对于图12更详细地讨论了合适的处理单元、输入设备和显示器的示例。
图2A至图2B示出了电子手表200的示例,该电子手表可包含具有由形状记忆合金材料形成的致动构件以及复原机构的触觉设备。电子手表200的结构和功能可类似于上文相对于图1讨论的电子手表100的结构和功能。可包含本文所述的触觉设备的其他设备包括其他可穿戴电子设备、其他计时设备、其他健康监测或健身设备、其他便携式计算设备、移动电话(包括智能电话)、平板计算设备、数字媒体播放器、虚拟现实设备、音频设备(包括耳塞和耳机)等。
电子手表200可包括手表主体212和表带214。手表主体212可包括壳体216。如上所提及,在一些情况下,电子手表200的触觉设备提供可沿壳体216的一个或多个部分感觉到的触觉输出。壳体216可包含电子手表200的一个或多个部件并且可限定电子手表的外表面的至少一部分。触觉设备可沿由壳体216限定的外表面的一个或多个部分提供触觉输出。
在一些情况下,壳体216限定前外表面290a(图2A所示)和后外表面290b(图2B所示),当手表200被用户穿戴时,该前外表面背离用户的皮肤,该后外表面面向用户的皮肤(例如,与前外表面290a相对)。在一些情况下,电子手表的触觉设备在沿手表的后外表面290b的区域282处提供触觉输出。
在一些情况下,区域282可由能够相对于电子手表200的其他部件旋转和/或平移的单独部件(例如,类似于上文的接触构件182)限定以提供触觉输出。另选地,区域282可为壳体216的较大部件的一部分,该较大部件偏转或以其他方式移动以提供触觉输出。
在一些情况下,壳体216可包括外壳构件280。在一些情况下,当手表200被佩戴时,外壳构件280的至少一部分面向用户的皮肤。另选地,壳体216可包括两个或更多个外壳构件。例如,壳体216可包括前外壳构件和后外壳构件,当手表200被用户穿戴时,该前外壳构件背离用户的皮肤,该后外壳构件面向用户的皮肤。在一些情况下,触觉输出提供在外壳构件280处并且可被用户的与电子手表200接触的身体部位触感感知。一个或多个外壳构件可以是金属、塑料、陶瓷、玻璃或其他类型的外壳构件(或这些材料的组合)。
在一些情况下,如图2B所示,壳体216可包括接触构件(例如,后覆盖件260)。在一些情况下,触觉设备在后覆盖件260处提供触觉输出。在一些情况下,触觉设备可使后覆盖件260相对于外壳构件280、覆盖件218和/或电子手表200的其他部件移动。
在一些情况下,后覆盖件260定位在限定于外壳构件280中的开口上方和/或该开口之内。后覆盖件260可能够相对于外壳构件280旋转和/或平移以提供触觉输出。
在一些情况下,后覆盖件260定位在电子手表200的一个或多个附加部件上方。例如,在一些情况下,电子手表200包括定位在后覆盖件260下方的无线充电线圈,并且后覆盖件260能够传输来自壳体216外部的无线充电器的无线充电信号并且通过后覆盖件260传输至无线充电线圈。在一些情况下,后覆盖件260由适于传输无线充电信号的材料(包括塑料、陶瓷或玻璃)形成。
在一些情况下,电子手表200包括定位在后覆盖件260下方的一个或多个生物传感器,例如以检测用户的生物参数(例如,心率)。在一些情况下,生物传感器包括光学心率传感器,该光学心率传感器通过后覆盖件260将光信号传输至用户的皮肤并通过后覆盖件接收反射的光信号,所述反射的光信号可被处理以确定一个或多个生物参数。在一些情况下,后覆盖件260由适于传输光信号的材料(包括塑料、陶瓷或玻璃)形成。
在一些情况下,后覆盖件260可具有定位在其上的一个或多个导电电极。附加覆盖件上的一个或多个电极可用于确定生物参数诸如心率、ECG等。在一些情况下,电极与一个或多个附加电极诸如冠部或其他输入设备的表面结合使用。在一些情况下,电子手表200包括沿电子手表200的后表面(例如,沿后覆盖件260的表面)定位的两个电极,并且这些电极可被配置为接触用户的手腕。第三导电电极可沿电子手表200的另一表面(例如,沿壳体216、冠部221和/或按钮230)定位,并且可被配置为被手指或用户身体的其他部分接触以有利于ECG或其他与心脏相关或健康相关的测量。
返回图2A,在一些情况下,壳体216可包括在手表200被穿戴时背离用户的皮肤的覆盖件218。在一些情况下,覆盖件218嵌入到或耦接到外壳构件280。覆盖件218和/或外壳构件280的部分可限定电子手表200的前外表面290a。在一些情况下,触觉设备可耦接到覆盖件218并且可能够在前外表面290a处提供触觉输出。
覆盖件218可定位在嵌入在壳体216内的显示器(例如,图1的显示器134)上方并保护该显示器。用户可能够透过覆盖件218看到显示器。在一些情况下,覆盖件218可为显示器叠层的一部分,该显示器叠层可包括触摸感测或力感测能力。显示器可被配置为描绘手表200的图形输出,并且用户可(例如,使用手指、触笔或其他指针)与该图形输出交互。作为一个示例,用户可通过触摸或按压(例如,提供触摸输入)显示器上的图形位置处来选择在显示器上呈现的图形、图标等(或以其他方式与之交互)。在一些情况下,由触觉设备提供的触觉输出对应于显示器的图形输出和/或经由该显示器接收到的输入。
如本文所用,术语“覆盖件”可用于指由玻璃、结晶材料(诸如蓝宝石或氧化锆)、塑料等制成的任何透明、半透明或半透彻表面。因此,应当理解,如本文所用的术语“覆盖件”包括无定形固体以及结晶固体。在一些示例中,覆盖件218可为蓝宝石覆盖件。覆盖件218还可由玻璃、塑料或其他材料形成。
手表主体212可包括可由手表200的用户操作的至少一个输入设备或选择设备,诸如冠部、滚轮、旋钮、表盘、按钮等。在一些实施方案中,手表200包括冠部221,该冠部包括冠部主体220和轴(图2A中未示出)。壳体216可限定轴延伸穿过其的开口。冠部主体220可附接或耦接到轴,并且可由壳体216外部的用户触及。
冠部主体220可为用户可旋转的,并且可由用户操纵(例如,旋转、按压)以旋转或平移轴。轴可机械地、电地、磁性地和/或光学地耦接到壳体216内的部件。用户对冠部主体220和轴的操纵可依次用于操纵或选择显示在显示器上的各种元件、调节扬声器的音量、打开或关闭手表200等。冠部主体220可以可操作地电耦接到壳体216内的电路(例如,处理单元),但是与壳体216电隔离。如上所讨论,冠部221可包括用于测量ECG或其他健康相关的测量的导电电极。
壳体216还可包括开口,按钮230通过该开口突出。在一些实施方案中,输入设备(例如,冠部主体220、滚轮、旋钮、表盘、按钮230等)可为触敏的、导电的并且/或者具有导电表面,并且信号路径可设置在输入设备的导电部分与手表主体212内的电路之间。在一些情况下,触觉设备可耦接到输入设备并且可能够在由该输入设备限定的手表200的外表面的一个或多个部分处提供触觉输出。在一些情况下,由触觉设备提供的触觉输出对应于经由输入设备接收到的输入。
壳体216可包括用于将表带214附接到手表主体212的结构。在一些情况下,这些结构可包括细长凹陷部或开口,表带214的端部可通过这些凹陷部或开口插入并附接到手表主体212。在其他情况下(未示出),结构可包括壳体216中的凹痕(例如,凹坑或凹口),这些凹痕可接收弹簧销的端部,这些弹簧销的端部附接到或穿过表带的端部以将表带附接到手表主体。
表带214可用于将手表200固定到用户、另一设备、保持机构等。在一些情况下,触觉设备可耦接到表带214并且可能够在由该表带限定的手表200的外表面的一个或多个部分处提供触觉输出。
在一些情况下,电子手表200的触觉设备可通过移动壳体216内的质量或配重构件来提供全局触觉输出。触觉设备可使质量或配重构件移动并且(在一些情况下)摆动以沿电子手表200的外表面产生可感知的振动或触感效果。
在一些示例中,手表200可没有覆盖件218、显示器、冠部221或按钮230中的任何一者或全部。例如,手表200可包括音频输入或输出接口、触摸输入接口、力输入或触觉输出接口、或者不需要显示器、冠部221或按钮230的其他输入或输出接口。除了显示器、冠部221或按钮230之外,手表200还可包括前述的输入或输出接口。当手表200没有显示器时,手表200的前侧可被覆盖件218覆盖或者被金属或其他类型的外壳构件覆盖。
如上所提及,本文所讨论的触觉设备可包括至少部分地由SMA材料形成的响应于所施加的电流而改变形状(例如,伸展或收缩)的致动构件和将SMA致动构件复原至其初始形状或至类似形状的复原机构。SMA致动构件的形状的改变和SMA致动构件的形状的复原可组合以在电子手表200处产生触觉输出。
图3A至图3C示出了安装在示例电子设备300中的示例触觉设备350的功能框图,该示例触觉设备具有SMA致动构件352a和复原机构356。图3A至图3C的示例电子设备300可具有与本文所讨论的其他电子设备类似的结构、部件和功能。图3A示出了定位在外壳构件380的开口381中的接触构件382。接触构件382和/或外壳构件380可限定电子设备的外表面。在一些情况下,触觉设备350使接触构件382相对于外壳构件380横向平移或摆动(例如,相对于图3A从左到右和从右到左)。在一些情况下,该横向平移或摆动是沿平行于电子设备的外表面(例如,前外表面或后外表面)的路径进行。该平移或摆动可沿电子设备300的外表面产生振动或触感效果。
在一些情况下,触觉设备350包括SMA致动构件352a和复原机构356。SMA致动构件352a和复原机构356可将接触构件382耦接到电子设备的其他部件。在一些情况下,SMA致动构件352a定位在接触构件382的第一侧和外壳构件380之间并且耦接到该第一侧和该外壳构件。在一些情况下,复原机构356定位在接触构件382的第二侧(相对侧)和外壳构件380之间并且耦接到该第二侧和该外壳构件。
在一些情况下,SMA致动构件352a响应于从处理单元311接收到的信号而从具有第一长度的第一形状收缩至具有第二长度(较短长度)的第二形状,并且在收缩之后,复原机构356将SMA致动构件352a伸长至第一形状或类似形状(例如,具有介于第一形状的长度和第二形状的长度之间的长度的第三形状)。
图3A示出了处于第一位置的接触构件382。在一些情况下,该第一位置为接触构件382的默认位置。在一些情况下,在该第一位置,接触构件382在开口381的壁之间均匀地间隔开。接触构件382可与外壳构件380的外表面齐平或者可相对于该外表面凹陷或突出。
在一些情况下,SMA致动构件352a对来自处理单元311的信号作出响应,这可将电流或其他电信号施加到SMA致动构件352a,从而使SMA致动构件352a收缩。如图3B所示,SMA致动构件352a的收缩可使接触构件382从图3A所示的第一位置向右平移至图3B所示的第二位置。弹簧354可伸展以允许接触构件382移动到如图3B所示的第二位置。接触构件382的向右平移可产生触觉输出的第一部分。
如前所讨论,复原机构356可包括SMA构件。在本示例中,复原机构356包括串联耦接在一起的第二SMA致动构件352b和弹簧354。SMA致动构件352a和352b可电耦接到处理单元311(例如,通过连接器336a和336b)并且可被配置为响应于接收到来自处理单元311的信号而收缩。
在本示例和本文所述的许多示例中,复原机构356可包括弹簧354和第二SMA致动构件352b两者。另选地,可省略弹簧354,并且复原机构356可主要依赖于第二SMA致动构件352b来向第一SMA致动构件352a提供复原力。
如上所提及,在许多情况下,SMA致动构件352a的伸长所需的时间足够长,使得限制了在给定时间段内可能发生的连续收缩和伸长的次数。在一些情况下,复原机构356伸长收缩后的SMA致动构件352a以使SMA致动构件352a做好随后收缩的准备。在将电流施加到SMA致动构件352a之后,停止所施加的电流,这允许SMA致动构件352a开始伸长回到第一形状或类似形状。此时,弹簧354也可开始收缩,这在SMA致动构件352a上施加张力。在一些情况下,将附加信号施加到第二SMA致动构件352b,从而使该第二SMA致动构件收缩,这在第一SMA致动构件352a上施加附加的张力。一个或多个张力可加速或以其他方式辅助SMA致动构件352a的伸长,从而使SMA致动构件352a比未施加张力时更快和/或更完全地伸长。
随着复原机构356伸长SMA致动构件352a,接触构件382可相对于图3B从右到左移动。在一些情况下,接触构件382的向左平移可产生触觉输出的第二部分。在一些情况下,复原机构356将接触构件382恢复至图3A所示的第一位置。在其他情况下,复原机构356可将接触构件382移动到第一位置左侧的第三位置,如图3C所示。
在各种实施方案中,一旦SMA致动构件352a已被伸长(部分地或完全地),该SMA致动构件可随后响应于接收到来自处理单元311的另一个信号而收缩并且随后被复原机构356伸长。可重复收缩和伸长以在交替的方向上(例如,相对于图3A至图3C从左到右和从右到左)重复移动接触构件382以产生一个或多个触觉输出和/或其部分。
在各种实施方案中,柔性构件可设置在接触构件382和外壳构件380之间。该柔性构件可在接触构件382和外壳构件380之间形成密封以从电子设备的内部排除污染物,同时仍允许接触构件382相对于外壳构件380移动以产生触觉输出。
在一些情况下,弹簧354或SMA致动构件352b中的任一者可从复原机构356中省略。相对于图3A至图3C所述的移动方向仅为出于示意性说明目的的示例。在各种实施方案中,移动方向可不同于所述的那些方向。
图4A至图4C示出了安装在示例电子设备400中的示例触觉设备450的功能框图,该示例触觉设备具有SMA致动构件452和复原机构456。图4A至图4C的示例电子设备400可具有与本文所讨论的其他电子设备类似的结构、部件和功能。图4A示出了定位在外壳构件480的开口481中的接触构件482。在一些情况下,触觉设备450使接触构件482相对于外壳构件480平移或摆动进入或离开开口481(例如,相对于图4A上下)以提供触觉输出。在一些情况下,该平移或摆动是沿垂直于电子设备的外表面(例如,前外表面或后外表面)的路径进行。该平移可使接触构件482从外壳构件480突出或相对于该外壳构件凹陷。该平移或摆动可沿电子设备400的外表面产生振动或触感效果。
在一些情况下,触觉设备450包括SMA致动构件452和复原机构456。SMA致动构件452和复原机构456可将接触构件482耦接到电子设备的其他部件。在一些情况下,SMA致动构件452和复原机构456定位在接触构件482的第一侧和支撑构件484之间并且耦接到该第一侧和该支撑构件。支撑构件484可为外壳构件480的一部分或可附接到外壳构件480。
在一些情况下,SMA致动构件452对由处理单元411产生的信号作出响应,这将电流施加到SMA致动构件452,从而使SMA致动构件452收缩。如图4B所示,SMA致动构件452的收缩可使接触构件482从图4A所示的第一位置向上平移至图4B所示的第二位置。接触构件482的向上平移可产生触觉输出的第一部分。图4A示出了处于第一位置的接触构件482。在一些情况下,该第一位置为接触构件482的默认位置。
在一些情况下,SMA致动构件452响应于从处理单元411接收到的信号而从具有第一长度的第一形状收缩至具有第二长度(较短长度)的第二形状,并且在收缩之后,复原机构456将SMA致动构件452伸长至第一形状或类似形状(例如,具有介于第一形状的长度和第二形状的长度之间的长度的第三形状)。SMA致动构件452可电耦接到处理单元411(例如,通过连接器436a和436b)并且可被配置为响应于接收到来自处理单元411的信号而收缩。
如上所提及,在许多情况下,SMA致动构件452的伸长所需的时间足够长,使得限制了在给定时间段内可能发生的连续收缩和伸长的次数。在一些情况下,复原机构456伸长收缩后的SMA致动构件452以使SMA致动构件452做好随后收缩的准备。在将电流施加到SMA致动构件452之后,停止所施加的电流,这允许该SMA致动构件开始伸长回到第一形状或至类似形状。
在一些情况下,复原机构456包括弹簧,该弹簧随着接触构件482向上平移而被压缩(例如,如图4B所示)。该弹簧可在接触构件482上施加向下的力,这继而在SMA致动构件上施加张力。在一些情况下,复原机构456包括响应于所施加的电流而伸展或伸长的SMA致动构件。SMA致动构件的伸展可在接触构件482上施加向下的力,这继而在SMA致动构件上施加张力。一个或多个张力可加速SMA致动构件452的伸长,从而使该SMA致动构件比未施加张力时更快和/或更完全地伸长。
在本示例和本文所述的许多示例中,复原机构456可包括弹簧、弹簧和第二SMA致动构件、或没有弹簧的第二SMA致动构件。如前所讨论,可省略弹簧,并且复原机构456可主要依赖于第二SMA致动构件来向(第一)SMA致动构件452提供复原力。类似于(第一)SMA致动构件452,复原机构456的第二SMA致动构件可对由处理单元411产生的信号作出响应,这使驱动电流或其他电信号改变第二SMA致动构件的形状和/或长度。
随着复原机构456伸长SMA致动构件452,接触构件482可相对于图4B向下移动。在一些情况下,接触构件482的向下平移可产生触觉输出的第二部分。在一些情况下,复原机构456将接触构件482恢复至图4A所示的第一位置。在其他情况下,复原机构456可将接触构件482移动到第一位置下方的第三位置,如图4C所示。
在各种实施方案中,一旦SMA致动构件452已被伸长(部分地或完全地),该SMA致动构件可随后响应于接收到来自处理单元411的另一个信号而收缩并且随后被复原机构456伸长。可重复收缩和伸长以重复地上下移动接触构件482以产生一个或多个触觉输出和/或其部分。
在各种实施方案中,柔性构件可设置在接触构件482和外壳构件480之间。该柔性构件可在接触构件482和外壳构件480之间形成密封以从电子设备的内部排除污染物,同时仍允许接触构件482相对于外壳构件480移动以产生触觉输出。
相对于图4A至图4C所述的移动方向仅为出于示意性说明目的的示例。在各种实施方案中,移动方向可不同于所述的那些方向。
图5A至图5C示出了安装在示例电子设备500中的示例触觉设备550的功能框图,该示例触觉设备具有SMA致动构件552a和复原机构556。图5A至图5C的示例电子设备500可具有与本文所讨论的其他电子设备类似的结构、部件和功能。图5A示出了定位在外壳构件580的开口581中的接触构件582。在一些情况下,触觉设备550使接触构件582相对于外壳构件580旋转(例如,相对于图5A顺时针和逆时针)以提供触觉输出。在一些情况下,接触构件582围绕相对于外壳构件580固定的轴583旋转。该旋转可沿电子设备500的外表面产生振动或触感效果。
在一些情况下,触觉设备550包括SMA致动构件552a和复原机构556。SMA致动构件552a和复原机构556可将接触构件582耦接到电子设备的其他部件。在一些情况下,SMA致动构件552a耦接到电子设备的支撑构件588a和接触构件582的连接点589并且定位在该支撑构件和该连接点之间。在一些情况下,复原机构556耦接到在支撑构件588b和接触构件582的连接点589并且定位在该支撑构件和该连接点之间。支撑构件588a和588b可为外壳构件580的部分或可附接到外壳构件580或电子设备的另一部件。
在一些情况下,SMA致动构件552a响应于从处理单元511接收到的信号而从具有第一长度的第一形状收缩至具有第二长度(较短长度)的第二形状,并且在收缩之后,复原机构556将SMA致动构件552伸长至第一形状或类似形状(例如,具有介于第一形状的长度和第二形状的长度之间的长度的第三形状)。图5A示出了处于第一位置的接触构件582。在一些情况下,该第一位置为接触构件582的默认位置。
在一些情况下,SMA致动构件552a对由处理单元511产生的信号作出响应,这可将电流或其他电信号施加到SMA致动构件552a,从而使SMA致动构件552a收缩。如图5B所示,SMA致动构件552a的收缩可使接触构件582从图5A所示的第一位置逆时针旋转至图5B所示的第二位置。弹簧554可伸展以允许接触构件582移动到如图5B所示的第二位置。接触构件582的逆时针旋转可产生触觉输出的第一部分。
复原机构556可包括串联耦接在一起的第二SMA致动构件552b和弹簧554。SMA致动构件552a和552b可电耦接到处理单元511(例如,通过连接器536a和536b)并且可被配置为响应于接收到来自处理单元511的信号而收缩。
在本示例和本文所述的许多示例中,复原机构556可包括弹簧554、弹簧554和第二SMA致动构件552b、或没有弹簧的第二SMA致动构件552b。如前所讨论,可省略弹簧554,并且复原机构556可主要依赖于第二SMA致动构件552b来向第一SMA致动构件552a提供复原力。类似于第一SMA致动构件552a,复原机构556的第二SMA致动构件552b可对由处理单元511产生的信号作出响应,这使驱动电流或其他电信号改变第二SMA致动构件552b的形状和/或长度。
如上所提及,在许多情况下,SMA致动构件552a的伸长所需的时间足够长,使得限制了在给定时间段内可能发生的连续收缩和伸长的次数。在一些情况下,复原机构556伸长收缩后的SMA致动构件552a以使SMA致动构件552a做好随后收缩的准备。在将电流施加到SMA致动构件552a之后,停止所施加的电流,这允许该SMA致动构件开始伸长回到第一形状或类似形状。
此时,弹簧554也可开始收缩,这在SMA致动构件552a上施加张力。在一些情况下,将附加信号施加到第二SMA致动构件552b,从而使第二SMA致动构件552b收缩,这在第一SMA致动构件552a上施加附加的张力。一个或多个张力可加速SMA致动构件552a的伸长,从而使SMA致动构件552a比未施加张力时更快和/或更完全地伸长。
随着复原机构556伸长SMA致动构件552a,接触构件582可顺时针旋转。在一些情况下,接触构件582的顺时针旋转可产生触觉输出的第二部分。在一些情况下,复原机构556将接触构件582恢复至图5A所示的第一位置。在其他情况下,复原机构556可将接触构件582旋转至第三位置,如图5C所示。
在各种实施方案中,一旦SMA致动构件552a已被伸长(部分地或完全地),该SMA致动构件可随后响应于接收到来自处理单元511的另一个信号而收缩并且随后被复原机构556伸长。可重复收缩和伸长以在交替的方向上(例如,顺时针和逆时针)重复移动接触构件582以产生一个或多个触觉输出和/或其部分。
在各种实施方案中,柔性构件可设置在接触构件582和外壳构件580之间。该柔性构件可在接触构件582和外壳构件580之间形成密封以从电子设备的内部排除污染物,同时仍允许接触构件582相对于外壳构件580移动以产生触觉输出。
在一些情况下,弹簧554或SMA致动构件552b中的任一者可从复原机构556中省略。相对于图5A至图5C所述的移动方向仅为出于示意性说明目的的示例。在各种实施方案中,移动方向可不同于所述的那些方向。
图6A至图6F示出了安装在示例电子设备600中的示例触觉设备650的功能框图,该示例触觉设备具有SMA致动构件652a和复原机构656。图6A至图6F的示例电子设备600可具有与本文所讨论的其他电子设备类似的结构、部件和功能。图6A示出了定位在外壳构件680的开口681中的接触构件682。在一些情况下,如图6A至6C所示,触觉设备650使接触构件682相对于外壳构件680横向平移或摆动(例如,相对于图6A从左到右和从右到左)。在一些情况下,该横向平移或摆动是沿平行于电子设备的外表面(例如,前外表面或后外表面)的路径进行。该平移或摆动可沿电子设备600的外表面产生振动或触感效果。
在一些情况下,触觉设备650包括SMA致动构件652a和复原机构656。SMA致动构件652a和复原机构656可将接触构件682耦接到电子设备的其他部件。在一些情况下,SMA致动构件652a耦接到支撑构件688a。在一些情况下,弹簧654a将SMA致动构件652a耦接到支撑构件688a。SMA致动构件652a可耦接到附接到接触构件682的连接器651。
在一些情况下,SMA致动构件652a响应于从处理单元611接收到的信号而从具有第一长度的第一形状收缩至具有第二长度(较短长度)的第二形状,并且在收缩之后,复原机构656将SMA致动构件652a伸长至第一形状或类似形状(例如,具有介于第一形状的长度和第二形状的长度之间的长度的第三形状)。
图6A示出了处于第一位置的接触构件682。在一些情况下,该第一位置为接触构件682的默认位置。在一些情况下,在该第一位置,接触构件682在开口681的壁之间均匀地间隔开。接触构件682可与外壳构件680的外表面齐平或者可相对于该外表面凹陷或突出。
在一些情况下,SMA致动构件652a对来自处理单元611的信号作出响应,这可将电流或其他电信号施加到SMA致动构件652a,从而使SMA致动构件652a收缩。如图6B所示,SMA致动构件652a的收缩可使接触构件682从图6A所示的第一位置向右平移至图6B所示的第二位置。弹簧654b可伸展以允许接触构件682移动到如图6B所示的第二位置。接触构件682的向右平移可产生触觉输出的第一部分。随着接触构件682相对于图6B向右移动,阻挡构件655可接合支撑构件688c和688d以停止或减小向右运动。支撑构件688a-688d可为外壳构件680的部分或可附接到外壳构件680或电子设备的另一部件。
复原机构656可包括串联耦接在一起的第二SMA致动构件652b和第二弹簧654b。在一些情况下,复原机构656包括定位在第二SMA致动构件652b和第二弹簧654b之间的阻挡构件655。SMA致动构件652a和652b可电耦接到处理单元611(例如,通过连接器636a和636b)并且可被配置为响应于来自处理单元611的信号而收缩。如前所论及,SMA致动构件652a和652b可由驱动电路驱动,该驱动电路被配置为产生改变SMA致动构件652a和652b的形状和/或长度所需的电流或其他电信号。因此,SMA致动构件652a和652b不必由处理单元611直接驱动。
在本示例和本文所述的许多示例中,复原机构656可包括弹簧654b、弹簧654b和第二SMA致动构件652b、或没有弹簧654b的第二SMA致动构件652b。如前所讨论,可省略弹簧654b,并且复原机构656可主要依赖于第二SMA致动构件652b来向第一SMA致动构件652a提供复原力。类似于第一SMA致动构件652a,复原机构656的第二SMA致动构件652b可对由处理单元611产生的信号作出响应,这使驱动电流或其他电信号改变第二SMA致动构件652b的形状和/或长度。
如上所提及,在许多情况下,SMA致动构件652a的伸长所需的时间足够长,使得限制了在给定时间段内可能发生的连续收缩和伸长的次数。在一些情况下,复原机构656伸长收缩后的SMA致动构件652a以使SMA致动构件652a做好随后收缩的准备。
在将电流施加到SMA致动构件652a之后,停止所施加的电流,这允许SMA致动构件652a开始伸长回到第一形状或类似形状。此时,弹簧654b也可开始收缩,这在SMA致动构件652a上施加张力。在一些情况下,将附加信号施加到第二SMA致动构件652b,从而使该第二SMA致动构件收缩,这在第一SMA致动构件652a上施加附加的张力。一个或多个张力可加速SMA致动构件652a的伸长,从而使SMA致动构件652a比未施加张力时更快和/或更完全地伸长。
随着复原机构656伸长SMA致动构件652a,接触构件682可相对于图6B从右到左移动。在一些情况下,接触构件682的向左平移可产生触觉输出的第二部分。在一些情况下,复原机构656将接触构件682恢复至图6A所示的第一位置。在其他情况下,复原机构656可将接触构件682移动到第一位置左侧的第三位置,如图6C所示。在一些情况下,弹簧654a定位在SMA致动构件652a和支撑构件688a之间。弹簧654a可随着第二SMA致动构件652b收缩而伸展以允许接触构件682向左移动。在一些情况下,弹簧654a可在SMA致动构件652a和652b上施加张力以伸长这些SMA致动构件。
在各种实施方案中,一旦SMA致动构件652a已被伸长(部分地或完全地),该SMA致动构件可随后响应于接收到来自处理单元611的另一个信号而收缩并且随后被复原机构656伸长。可重复收缩和伸长以在交替的方向上(例如,相对于图6A至图6C从左到右和从右到左)重复移动接触构件682以产生一个或多个触觉输出和/或其部分。
在各种实施方案中,柔性构件可设置在接触构件682和外壳构件680之间。该柔性构件可在接触构件682和外壳构件680之间形成密封以从电子设备的内部排除污染物,同时仍允许接触构件682相对于外壳构件680移动以产生触觉输出。
图6A至图6C示出了横向平移或摆动的接触构件682,但在各种实施方案中,触觉设备650可使接触构件682以其他方式移动以沿电子设备600的外表面产生振动或触感效果,所述其他方式包括在其他方向上旋转、摇动、或平移或摆动。如图6D至图6F所示,触觉设备650可使接触构件相对于外壳构件680枢转或摇动。
转到图6D,接触构件682和/或连接器651可附接到枢转点690,该接触构件和/或连接器围绕该枢转点旋转。如图6E所示,随着SMA致动构件652a收缩,连接器651的下端部651a向右移动,这使连接器651和接触构件682在逆时针方向上围绕枢转点690枢转,从而使接触构件682在向左方向上摇动。如图6F所示,随着SMA致动构件652b收缩,连接器651的底端部651a向左移动,这使连接器651和接触构件682在顺时针方向上围绕枢转点690枢转,从而使接触构件682在向右方向上摇动。
如上相对于图6A至图6C所讨论,可重复SMA致动构件的收缩和伸长以在交替的方向上(例如,相对于图6A至图6C从左到右和从右到左)重复摇动或枢转接触构件682以产生一个或多个触觉输出和/或其部分。
在一些情况下,弹簧654或SMA致动构件652b中的任一者可从复原机构656中省略。相对于图6A至图6F所述的移动方向仅为出于示意性说明目的的示例。在各种实施方案中,移动方向可不同于所述的那些方向。
图7A至图7C示出了安装在示例电子设备700中的示例触觉设备的功能框图,该示例触觉设备具有SMA致动构件752a和复原机构756。图7A至图7C的示例电子设备700可具有与本文所讨论的其他电子设备类似的结构、部件和功能。图7A示出了定位在外壳构件780的开口781中的接触构件782。在一些情况下,触觉设备750使接触构件782相对于外壳构件780横向平移或摆动(例如,相对于图7A上下)。在一些情况下,该横向平移或摆动是沿平行于电子设备的外表面(例如,前外表面或后外表面)的路径进行。该平移或摆动可沿电子设备700的外表面产生振动或触感效果。
在一些情况下,触觉设备750包括SMA致动构件752a和复原机构756。SMA致动构件752a的第一端部可耦接到接触构件782,并且SMA致动构件752a的第二端部可与复原机构756的阻挡构件755接合。例如,支撑构件788d可约束阻挡构件755的向上移动,并且接合构件757可将SMA致动构件752a保持到该阻挡构件,同时允许该阻挡构件相对于接合构件和SMA致动构件滑动(例如,左右)。在一些情况下,接触构件782耦接到支撑构件788a。在一些情况下,弹簧754a将接触构件782耦接到支撑构件788a。弹簧754a可在第一侧上耦接到接触构件782,并且SMA致动构件752a可在第二侧(相对侧)上耦接到该接触构件。
在一些情况下,SMA致动构件752a响应于从处理单元711接收到的信号而从具有第一长度的第一形状收缩至具有第二长度(较短长度)的第二形状,并且在收缩之后,弹簧754a将SMA致动构件752a伸长至第一形状或类似形状(例如,具有介于第一形状的长度和第二形状的长度之间的长度的第三形状)。
图7A示出了处于第一位置的接触构件782。在一些情况下,该第一位置为接触构件782的默认位置。接触构件782可与外壳构件780的外表面齐平或者可相对于该外表面凹陷或突出。
在一些情况下,SMA致动构件752a对来自处理单元711的信号作出响应,这将电流施加到SMA致动构件752a,从而使SMA致动构件752a收缩。如图7B所示,SMA致动构件752a的收缩可使接触构件782从图7A所示的第一位置向下平移至图7B所示的第二位置。弹簧754a可伸展以允许接触构件782移动到如图7B所示的第二位置。接触构件782的向下平移可产生触觉输出的第一部分。
复原机构756可包括定位在第二弹簧754b和第二SMA致动构件752b之间并且耦接到该第二弹簧和该第二SMA致动构件的阻挡构件755。第二弹簧754b可耦接到支撑构件788b,并且第二SMA致动构件752b可耦接到支撑构件788c。SMA致动构件752a和752b可电耦接到处理单元711(例如,通过连接器736a和736b)并且可被配置为响应于接收到来自处理单元711的信号而收缩。
在本示例和本文所述的许多示例中,复原机构756可包括弹簧754b、弹簧754b和附加SMA致动构件、或没有弹簧754b的附加SMA致动构件。如前所讨论,可省略弹簧754b,并且复原机构756可主要依赖于附加SMA致动构件来向(第二)SMA致动构件752b提供复原力。类似于第二SMA致动构件752b,复原机构756的附加SMA致动构件可对由处理单元711产生的信号作出响应,这使驱动电流或其他电信号改变第二SMA致动构件的形状和/或长度。
如上所提及,在许多情况下,SMA致动构件752a的伸长所需的时间足够长,使得限制了在给定时间段内可能发生的连续收缩和伸长的次数。在一些情况下,弹簧754a伸长收缩后的SMA致动构件752a以使SMA致动构件752a做好随后收缩的准备。
在将电流施加到SMA致动构件752a之后,停止所施加的电流,这允许SMA致动构件752a开始伸长回到第一形状或类似形状。此时,弹簧754a也可开始收缩,这在SMA致动构件752a上施加张力。一个或多个张力可加速SMA致动构件752a的伸长,从而使SMA致动构件752a比未施加张力时更快和/或更完全地伸长。
随着弹簧754a伸长SMA致动构件752a,接触构件782可相对于图7B向上移动。在一些情况下,将附加信号施加到第二SMA致动构件752b,从而使该第二SMA致动构件收缩。这可使弹簧754b伸展并且使阻挡构件755相对于图7B向右移动,这允许接合构件757沿阻挡构件755的倾斜表面滑动,从而允许接触构件782向上移动。
在一些情况下,接触构件782的向上平移可产生触觉输出的第二部分。在一些情况下,复原机构756和/或弹簧754a将接触构件782恢复至图7A所示的第一位置。在其他情况下,复原机构756和/或弹簧754a可将接触构件782移动到第一位置上方的第三位置,如图7C所示。
在各种实施方案中,一旦SMA致动构件752a已被伸长(部分地或完全地),该SMA致动构件可随后响应于接收到来自处理单元711的另一个信号而收缩并且随后被复原机构758伸长。可重复收缩和伸长以在交替的方向上(例如,相对于图7A至图7C上下)重复移动接触构件782以产生一个或多个触觉输出和/或其部分。
在各种实施方案中,柔性构件可设置在接触构件782和外壳构件780之间。该柔性构件可在接触构件782和外壳构件780之间形成密封以从电子设备的内部排除污染物,同时仍允许接触构件782相对于外壳构件780移动以产生触觉输出。
在一些情况下,弹簧754b或SMA致动构件752b中的任一者可从复原机构756中省略。相对于图7A至图7C所述的移动方向仅为出于示意性说明目的的示例。在各种实施方案中,移动方向可不同于所述的那些方向。
图8A至图8C示出了安装在示例电子设备800中的示例触觉设备的功能框图,该示例触觉设备具有SMA致动构件852和复原机构856。图8A至图8C的示例电子设备800可具有与本文所讨论的其他电子设备类似的结构、部件和功能。图8A示出了定位在外壳构件880的开口881中的接触构件882。在一些情况下,触觉设备850使接触构件882相对于外壳构件880旋转(例如,相对于图8A顺时针和逆时针)以提供触觉输出。在一些情况下,接触构件882围绕相对于外壳构件880固定的轴883旋转。该旋转可沿电子设备800的外表面产生振动或触感效果。
在一些情况下,触觉设备850包括SMA致动构件852和复原机构856。SMA致动构件852的第一端部可耦接到支撑构件888a,并且SMA致动构件852的第二端部可耦接到支撑构件888b。在一些情况下,SMA致动构件852响应于从处理单元811接收到的信号而从具有第一长度的第一形状收缩至具有第二长度(较短长度)的第二形状,并且在收缩之后,复原机构856可将SMA致动构件852伸长至第一形状或类似形状(例如,具有介于第一形状的长度和第二形状的长度之间的长度的第三形状)。
复原机构856可包括阻挡构件857a和857b以及弹簧854a和854b。SMA致动构件852a可部分地围绕阻挡构件857a和857b延伸并接触这些阻挡构件,这些阻挡构件通过弹簧854a和854b耦接到支撑构件888d。图8A示出了处于第一位置的接触构件882。在一些情况下,该第一位置为接触构件882的默认位置。
在一些情况下,SMA致动构件852对由处理单元811产生的信号作出响应,这将电流施加到SMA致动构件852,从而使SMA致动构件852收缩。在一些情况下,弹簧854a的弹簧常数远低于弹簧854b的弹簧常数,因此SMA致动构件852的收缩使弹簧854a的压缩显著大于弹簧854b。如图8B所示,SMA致动构件852的收缩和由此产生的弹簧854a的压缩使接触构件882从图8A所示的第一位置逆时针旋转至图8B所示的第二位置。接触构件882的逆时针旋转可产生触觉输出的第一部分。
弹簧854a可继续压缩直到其到达支撑构件888c,该支撑构件阻止阻挡构件857的移动。此时,SMA致动构件852的收缩开始压缩弹簧854b。如图8C所示,SMA致动构件852的收缩和由此产生的弹簧854b的压缩使接触构件882顺时针旋转。在一些情况下,接触构件882的顺时针旋转可产生触觉输出的第二部分。在一些情况下,顺时针旋转将接触构件882恢复至图8A所示的第一位置。在其他情况下,顺时针旋转可将接触构件882旋转至第三位置,如图8C所示。
如上所提及,在许多情况下,SMA致动构件852的伸长所需的时间足够长,使得限制了在给定时间段内可能发生的连续收缩和伸长的次数。在一些情况下,复原机构856伸长收缩后的SMA致动构件852以使SMA致动构件852做好随后收缩的准备。在将电流施加到SMA致动构件852之后,停止所施加的电流,这允许SMA致动构件开始伸长回到第一形状或类似形状。
此时,弹簧854a和854b可在SMA致动构件852上施加张力。一个或多个张力可加速SMA致动构件852的伸长,从而使该SMA致动构件比未施加张力时更快和/或更完全地伸长。
在各种实施方案中,一旦SMA致动构件852已被伸长(部分地或完全地),该SMA致动构件可随后响应于接收到来自处理单元811的另一个信号而收缩并且随后被复原机构856伸长。可重复收缩和伸长以在交替的方向上(例如,顺时针和逆时针)重复移动接触构件882以产生一个或多个触觉输出和/或其部分。
在各种实施方案中,柔性构件可设置在接触构件882和外壳构件880之间。该柔性构件可在接触构件882和外壳构件880之间形成密封以从电子设备的内部排除污染物,同时仍允许接触构件882相对于外壳构件880移动以产生触觉输出。
相对于图8A至图8C所述的移动方向仅为出于示意性说明目的的示例。在各种实施方案中,移动方向可不同于所述的那些方向。
图9A至图9B示出了安装在示例电子设备900中的示例触觉设备的功能框图,该示例触觉设备具有SMA致动构件952和复原机构956。图9A至图9B的示例电子设备900可具有与本文所讨论的其他电子设备类似的结构、部件和功能。图8A示出了定位在外壳构件980的开口981中的接触构件982。在一些情况下,触觉设备950使接触构件982相对于外壳构件980旋转(例如,相对于图9A顺时针和逆时针)以提供触觉输出。在一些情况下,接触构件982围绕相对于外壳构件980固定的轴983旋转。该旋转可沿电子设备900的外表面产生振动或触感效果。
在一些情况下,触觉设备950包括SMA致动构件952和复原机构956。SMA致动构件952的第一端部可耦接到支撑构件988,并且该SMA致动构件的第二端部可耦接到接触构件982的连接点955。在一些情况下,SMA致动构件952响应于从处理单元911接收到的信号而从具有第一长度的第一形状收缩至具有第二长度(较短长度)的第二形状,并且在收缩之后,复原机构956可将SMA致动构件952伸长至第一形状或类似形状(例如,具有介于第一形状的长度和第二形状的长度之间的长度的第三形状)。图9A示出了处于第一位置的接触构件982。在一些情况下,该第一位置为接触构件982的默认位置。
在一些情况下,SMA致动构件952对来自处理单元911的信号作出响应,这将电流施加到SMA致动构件952,从而使SMA致动构件952收缩。如图9B所示,SMA致动构件952的收缩可使接触构件982从图9A所示的第一位置顺时针旋转至图9B所示的第二位置。接触构件982的顺时针旋转可产生触觉输出的第一部分。
如上所提及,在许多情况下,SMA致动构件952的伸长所需的时间足够长,使得限制了在给定时间段内可能发生的连续收缩和伸长的次数。在一些情况下,复原机构956伸长收缩后的SMA致动构件952以使该SMA致动构件做好随后收缩的准备。在将电流施加到SMA致动构件952之后,停止所施加的电流,这允许SMA致动构件开始伸长回到第一形状或类似形状。
随着接触构件982响应于SMA致动构件952的收缩而顺时针旋转时,复原机构956的扭转弹簧954可被旋转。随着SMA致动构件952开始伸长,扭转弹簧954可展开并在接触构件982上施加逆时针扭矩,从而在SMA致动构件952上施加张力。该张力可加速SMA致动构件952的伸长,从而使该SMA致动构件比未施加张力时更快和/或更完全地伸长。
随着复原机构956伸长SMA致动构件952,接触构件982可逆时针旋转。在一些情况下,接触构件982的逆时针旋转可产生触觉输出的第二部分。在一些情况下,复原机构956将接触构件982恢复至图9A所示的第一位置。
在各种实施方案中,一旦SMA致动构件952已被伸长(部分地或完全地),该SMA致动构件可随后响应于接收到来自处理单元911的另一个信号而收缩并且随后被复原机构956伸长。可重复收缩和伸长以在交替的方向上(例如,顺时针和逆时针)重复移动接触构件982以产生一个或多个触觉输出和/或其部分。
在各种实施方案中,柔性构件可设置在接触构件982和外壳构件980之间。该柔性构件可在接触构件982和外壳构件980之间形成密封以从电子设备的内部排除污染物,同时仍允许接触构件982相对于外壳构件980移动以产生触觉输出。
相对于图9A至图9B所述的移动方向仅为出于示意性说明目的的示例。在各种实施方案中,移动方向可不同于所述的那些方向。
图10A至图10C示出了安装在示例电子设备1000中的示例触觉设备1050的功能框图,该示例触觉设备具有SMA致动构件1052a和复原机构1056。图10A至图10C的示例电子设备1000可具有与本文所讨论的其他电子设备类似的结构、部件和功能。图10A示出了定位在外壳构件1080的开口1081中的接触构件1082。在一些情况下,触觉设备1050使接触构件1082相对于外壳构件1080旋转(例如,相对于图10A顺时针和逆时针)以提供触觉输出。在一些情况下,接触构件1082围绕相对于外壳构件1080固定的轴1083旋转。该旋转可沿电子设备1000的外表面产生振动或触感效果。
在一些情况下,触觉设备1050包括SMA致动构件1052a和复原机构1056。SMA致动构件1052a和复原机构1056可将接触构件1082耦接到电子设备的其他部件。在一些情况下,SMA致动构件1052的第一端部经由弹簧1054a和阻挡构件1055a耦接到支撑构件1088a,并且第二端部耦接到接触构件1082的连接点1057。在一些情况下,复原机构1056的第一端部耦接到支撑构件1088b,并且第二端部耦接到接触构件1082的连接点1057。支撑构件1088a和1088b可为外壳构件1080的部分或可附接到外壳构件1080或电子设备的另一部件。
在一些情况下,SMA致动构件1052a响应于从处理单元1011接收到的信号而从具有第一长度的第一形状收缩至具有第二长度(较短长度)的第二形状,并且在收缩之后,复原机构1056将SMA致动构件1052伸长至第一形状或类似形状(例如,具有介于第一形状的长度和第二形状的长度之间的长度的第三形状)。图10A示出了处于第一位置的接触构件1082。在一些情况下,该第一位置为接触构件1082的默认位置。
在一些情况下,SMA致动构件1052a对来自处理单元1011的信号作出响应,这将电流施加到SMA致动构件1052a,从而使SMA致动构件1052a收缩。如图10B所示,SMA致动构件1052a的收缩可使接触构件1082从图10A所示的第一位置逆时针旋转至图10B所示的第二位置。SMA致动构件1052a的收缩可使弹簧1054a压缩。接触构件1082的逆时针旋转可产生触觉输出的第一部分。
复原机构1056可包括第二SMA致动构件1052b、第二阻挡构件1055b和第二弹簧1054b。SMA致动构件1052a和1052b可电耦接到处理单元1011(例如,通过连接器1036a和1036b)并且可被配置为响应于接收到来自处理单元1011的信号而收缩。
如上所提及,在许多情况下,SMA致动构件1052a的伸长所需的时间足够长,使得限制了在给定时间段内可能发生的连续收缩和伸长的次数。在一些情况下,复原机构1056伸长收缩后的SMA致动构件1052a以使SMA致动构件1052a做好随后收缩的准备。在将电流施加到SMA致动构件1052a之后,停止所施加的电流,这允许该SMA致动构件开始伸长回到第一形状或类似形状。
此时,弹簧1054a也可开始伸展,这在SMA致动构件1052a上施加张力。在一些情况下,将附加信号施加到第二SMA致动构件1052b,从而使该第二SMA致动构件收缩,这在第一SMA致动构件1052a上施加附加的张力。一个或多个张力可加速SMA致动构件1052a的伸长,从而使SMA致动构件1052a比未施加张力时更快和/或更完全地伸长。
随着复原机构1056伸长SMA致动构件1052a,接触构件1082可顺时针旋转。在一些情况下,接触构件1082的顺时针旋转可产生触觉输出的第二部分。在一些情况下,复原机构1056将接触构件1082恢复至图10A所示的第一位置。在其他情况下,复原机构1056可将接触构件1082旋转至第三位置,如图10C所示。
在各种实施方案中,一旦SMA致动构件1052a已被伸长(部分地或完全地),该SMA致动构件可随后响应于接收到来自处理单元1011的另一个信号而收缩并且随后被复原机构1056伸长。可重复收缩和伸长以在交替的方向上(例如,顺时针和逆时针)重复移动接触构件1082以产生一个或多个触觉输出和/或其部分。
在各种实施方案中,柔性构件可设置在接触构件1082和外壳构件1080之间。该柔性构件可在接触构件1082和外壳构件1080之间形成密封以从电子设备的内部排除污染物,同时仍允许接触构件1082相对于外壳构件1080移动以产生触觉输出。
相对于图10A至图10C所述的移动方向仅为出于示意性说明目的的示例。在各种实施方案中,移动方向可不同于所述的那些方向。
在各种实施方案中,本文所述的触觉设备(例如,触觉设备150、350、450、650、750、850、950和1050)可用于沿电子设备的外表面提供局部和/或全局触觉输出。在一些情况下,本文所述的触觉设备可移动(例如,旋转、平移、摆动或振动)相对于图1至图10C所述的接触构件,并且可通过沿电子设备的外表面的一部分产生振动或触感效果来提供局部触觉输出。在一些情况下,本文所述的触觉设备可通过移动壳体内的质量或配重构件来提供全局触觉输出。例如,本文所述的电子设备中的任一种的接触构件为定位在设备壳体内的质量或配重构件,而不是限定设备的外表面。本文所述的触觉设备可使质量或配重构件移动并且(在一些情况下)摆动以沿电子设备的外表面产生可感知的振动或触感效果。
图11示出了用于使用具有由形状记忆合金材料形成的致动构件的触觉设备来提供触觉反馈的示例方法1100。在框1102处,电子手表检测电子设备处的输入。例如,该输入可为通过感测冠部的旋转移动而检测到的冠部处的旋转输入。又如,该输入可为沿触敏显示器检测到的触摸输入。再如,检测输入可包括使用在电子设备处检测到的一个或多个电压来测定心电图。在一些情况下,处理单元可确定输入是否超过移动的阈值水平(例如,旋转移动的阈值水平、平移的阈值水平等)。在一些情况下,仅当输入超过移动的阈值水平时该方法才继续。
在框1104处,处理单元响应于在框1102处接收到的输入来确定待由电子设备产生的输出。在一些情况下,响应于在框1102处检测到输入而确定该输出。在一些情况下,该输出对应于在框1102处检测到的输入的一个或多个特征。例如,该输出可对应于冠部的旋转速度或位置、与旋转输入相关联的输出、与用户输入相关联的用户界面命令等。处理单元可确定输入的一个或多个特征。
在框1106处,处理单元输出输出信号以提供对应于在框1104处确定的输出的触觉输出。该输出信号可被传输至电子设备的触觉设备以引导触觉设备产生触觉输出。
在一些情况下,在框1104处确定输出可包括确定待产生的触觉输出的强度、时长或其他特征。例如,处理单元可至少部分地基于输入的特征来确定是提供局部触觉输出还是全局触觉输出。
在框1108处,响应于接收到来自处理单元的输出信号,触觉设备将电流或其他电信号施加到SMA致动构件以使该SMA致动构件收缩。在一些情况下,SMA致动构件的收缩产生触觉输出的第一部分。
在框1110处,响应于使SMA致动构件收缩,触觉设备使用复原机构来伸长该SMA致动构件。在一些情况下,SMA致动构件的伸长产生触觉输出的第二部分。如上所提及,在一些情况下,伸长SMA致动构件包括使用复原机构来向该SMA致动构件施加张力。
在一些情况下,SMA致动构件的伸长可使该SMA致动构件做好随后收缩的准备。在各种实施方案中,一旦SMA致动构件已被伸长(部分地或完全地),则可随后通过(例如,响应于接收到来自处理单元的另一个输出信号而)将附加电流施加到该SMA致动构件来使该SMA致动构件收缩以提供触觉输出的第三部分。该SMA致动构件可随后被复原机构伸长,这可提供触觉输出的第四部分。可重复收缩和伸长以重复地在交替的方向上移动接触构件以产生一个或多个触觉输出和/或其部分。
在一些情况下,触觉输出的第一部分可通过使SMA致动构件收缩小于总收缩量来提供,并且触觉输出的第二部分可通过使SMA致动构件收缩附加的量来提供。
方法1100为提供触觉输出的示例方法,并且不旨在进行限制。提供触觉输出的方法可省略和/或添加方法1100的步骤。类似地,方法1100的步骤可以与上文讨论的示例顺序不同的顺序来执行。
图12示出了电子设备1200的样本电气框图,该电子设备可包含具有SMA致动构件和复原机构的触觉设备。该电子设备可在一些情况下采用参考图1至图11所述的任何电子手表或其他可穿戴电子设备或其他便携式或可穿戴电子设备的形式。电子设备1200可包括显示器1212(例如,发光显示器)、处理单元1202、电源1216、存储器1204或存储设备、传感器1208,输入设备1206(例如,冠部)和输出设备1210(例如,冠部、触觉设备)。
处理单元1202可控制电子设备1200的一些或所有操作。处理单元1202可直接或间接地与电子设备1200的一些或所有部件通信。例如,系统总线或其他通信机构1218可提供处理单元1202、电源1216、存储器1204、传感器1208、一个或多个输入设备1206以及一个或多个输出设备1210之间的通信。
处理单元1202可被实现为能够处理、接收或传输数据或指令的任何电子设备。例如,处理单元1202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“处理单元”意在涵盖单个处理器或处理单元、多个处理器、多个处理单元或其他适当配置的一个或多个计算元件。
应当指出的是,电子设备1200的部件可由多个处理单元控制。例如,电子设备1200的选择部件(例如,传感器1208)可由第一处理单元控制,并且电子设备1200的其他部件(例如,显示器1212)可由第二处理单元控制,其中第一处理单元和第二处理单元可相互通信,也可不相互通信。在一些情况下,处理单元1202可确定电子设备的用户的生物参数,例如用户的ECG。
电源1216可用能够向电子设备1200提供能量的任何设备来实现。例如,电源1210可为一个或多个电池或可再充电电池。附加地或另选地,电源1210可为将电子设备1200连接到另一电源诸如壁装电源插座的电源连接器或电源线。
存储器1204可存储可由电子设备1200使用的电子数据。例如,存储器1204可存储电数据或内容,诸如音频和视频文件、文档和应用程序、设备设置和用户偏好、定时信号、控制信号以及数据结构或数据库。存储器1204可被配置为任何类型的存储器。仅以举例的方式,存储器1204可被实现成随机存取存储器、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1200还可包括定位在电子设备1200上的几乎任何位置处的一个或多个传感器1208。一个或多个传感器1208可被配置为感测一个或多个类型的参数,诸如但不限于压力、光、触摸、热、移动、相对运动、生物计量数据(例如,生物参数)等。例如,一个或多个传感器1208可包括热传感器、位置传感器、光或光学传感器、加速度计、压力换能器、陀螺仪、磁力仪、健康监测传感器等。此外,一个或多个传感器1208可利用任何合适的感测技术,包括但不限于电容、超声波、电阻、光学、超声、压电和热感测技术。在一些示例中,传感器1208可包括本文所述的电极中一个或多个(例如,形成电子设备1200的壳体的一部分的覆盖件的外部表面上的一个或多个电极,和/或电子设备1200的冠部主体、按钮或其他外壳构件上的电极)。
在各种实施方案中,显示器1212提供例如与电子设备1200的操作系统、用户界面和/或应用程序相关联的图形输出。在一个实施方案中,显示器1212包括一个或多个传感器并且被配置为触敏显示器(例如,单点触摸、多点触摸)和/或力敏显示器以接收来自用户的输入。例如,显示器12012可与触摸传感器(例如,电容式触摸传感器)和/或力传感器集成以提供触敏显示器和/或力敏显示器。显示器1212可操作地耦接到电子设备1200的处理单元1202。
显示器1212可用任何合适的技术来实现,该技术包括但不限于液晶显示器(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)技术或另一类型的显示器技术。在一些情况下,显示器1212定位在形成电子设备1200的壳体的至少一部分的覆盖件下方并且能够透过该覆盖件看见。
在各种实施方案中,输入设备1206可包括用于检测输入的任何合适的部件。输入设备1206的示例包括音频传感器(例如,麦克风)、光学或视觉传感器(例如,相机、可见光传感器或不可见光传感器)、接近传感器、触摸传感器、力传感器、机械设备(例如,冠部、开关、按钮或键)、振动传感器、方位传感器、运动传感器(例如,加速度计或速度传感器)、位置传感器(例如,全球定位系统(GPS)设备)、热传感器、通信设备(例如,有线或无线通信设备)、电阻传感器、磁传感器、电活性聚合物(EAP)、应变仪、电极等或它们的某种组合。每个输入设备1206可被配置为检测一个或多个特定类型的输入并提供与检测到的输入对应的信号(例如,输入信号)。例如,可将信号提供给处理单元1202。
如上所讨论,在一些情况下,一个或多个输入设备1206包括与显示器1212集成以提供触敏显示器的触摸传感器(例如,电容式触摸传感器)。类似地,在一些情况下,一个或多个输入设备1206包括与显示器1212集成以提供力敏显示器的力传感器(例如,电容式力传感器)。
在一些情况下,输入设备1206包括一组一个或多个电极。电极可为设备1200的导电部分,该导电部分接触用户或被配置为与用户接触。电极可设置在设备1200的一个或多个外部表面(包括输入设备1206(例如冠部)、设备壳体等的表面)上。处理单元1202可监测在电极中的至少一个上接收到的电压或信号。在一些实施方案中,电极中的一个电极可永久地或可切换地联接到设备地面。电极可用于为设备1200提供心电图(ECG)功能。例如,当设备1200的用户接触从用户接收信号的第一电极和第二电极时,可提供2导联ECG功能。又如,当设备1200的用户接触从用户接收信号的第一电极和第二电极以及将用户接地到设备1200的第三电极时,可提供3导联ECG功能。在2导联和3导联ECG两者的实施方案中,用户可将第一电极压靠在他们身体的第一部分上并将第二电极压靠在他们身体的第二部分上。取决于第三电极位于设备1200上的位置,可将第三电极压靠在第一或第二身体部位上。在一些情况下,设备1200的壳体可用作电极。在一些情况下,输入设备诸如按钮、冠部等可用作电极。
输出设备1210可包括用于提供输出的任何合适的部件。输出设备1210的示例包括音频输出设备(例如,扬声器)、视觉输出设备(例如,灯或显示器)、触感输出设备(例如,触觉输出设备)、通信设备(例如,有线或无线通信设备)等或它们的某种组合。每个输出设备1210可被配置为接收一个或多个信号(例如,由处理单元1202提供的输出信号)并提供对应于该信号的输出。
在一些情况下,输入设备1206和输出设备1210一起实现为单个设备。例如,输入/输出设备或端口可经由通信网络诸如无线和/或有线网络连接传输电信号。无线和有线网络连接的示例包括但不限于蜂窝网络、Wi-Fi、蓝牙、IR和以太网连接。
处理单元1202可以可操作地耦接到输入设备1206和输出设备1210。处理单元1202可适用于与输入设备1206和输出设备1210交换信号。例如,处理单元1202可从输入设备1206接收对应于由输入设备1206检测到的输入的输入信号。处理单元1202可解释所接收的输入信号以确定是否响应于该输入信号提供和/或改变一个或多个输出。然后,处理单元1202可向一个或多个输出设备1210发送输出信号,以根据需要提供和/或改变输出。
如上所述,本公开技术的一个方面在于采集和使用得自各种来源的数据以提供触觉输出、心电图等。本公开设想,在一些实例中,此采集的数据可包括唯一识别或可用于接触或定位特定人员的个人信息数据。此类个人信息数据可以包括人口统计数据、基于位置的数据、电话号码、电子邮件地址、推特ID、家庭地址、与用户的健康或健康水平有关的数据或记录(例如,生命体征测量、药物信息、锻炼信息)、出生日期或任何其他识别或个人信息。
本公开认识到在本公开技术中使用此类个人信息数据可用于使用户受益。例如,个人信息数据可用于向用户提供心电图和/或针对用户定制的触觉输出。此外,本公开还预期个人信息数据有益于用户的其他用途。例如,健康和健身数据可用于向用户的总体健康状况提供见解,或者可用作使用技术来追求健康目标的个人的积极反馈。
本公开设想负责采集、分析、公开、传输、存储或其他使用此类个人信息数据的实体将遵守既定的隐私政策和/或隐私实践。具体地,此类实体应当实行并坚持使用被公认为满足或超出对维护个人信息数据的隐私性和安全性的行业或政府要求的隐私政策和实践。此类政策应该能被用户方便地访问,并应随着数据的采集和/或使用变化而被更新。来自用户的个人信息应当被收集用于实体的合法且合理的用途,并且不在这些合法使用之外共享或出售。此外,应在收到用户知情同意后进行此类采集/共享。此外,此类实体应考虑采取任何必要步骤,保卫和保障对此类个人信息数据的访问,并确保有权访问个人信息数据的其他人遵守其隐私政策和流程。另外,这种实体可使其本身经受第三方评估以证明其遵守广泛接受的隐私政策和实践。此外,应当调整政策和实践,以便采集和/或访问的特定类型的个人信息数据,并适用于包括管辖范围的具体考虑的适用法律和标准。例如,在美国,对某些健康数据的收集或获取可能受联邦和/或州法律的管辖,诸如健康保险流通和责任法案(HIPAA);而其他国家的健康数据可能受到其他法规和政策的约束并应相应处理。因此,在每个国家应保持不同的个人数据类型的不同的隐私实践。
不管前述情况如何,本公开还预期用户选择性地阻止使用或访问个人信息数据的实施方案。即本公开预期可提供硬件元件和/或软件元件,以防止或阻止对此类个人信息数据的访问。例如,就触觉反馈或心电图而言,本公开技术可被配置为在注册服务期间或之后的任何时间允许用户选择“选择加入”或“选择退出”参与对个人信息数据的收集。除了提供“选择加入”和“选择退出”选项外,本公开设想提供与访问或使用个人信息相关的通知。例如,可在下载应用时向用户通知其个人信息数据将被访问,然后就在个人信息数据被应用访问之前再次提醒用户。
此外,本公开的目的是应管理和处理个人信息数据以最小化无意或未经授权访问或使用的风险。一旦不再需要数据,通过限制数据收集和删除数据可最小化风险。此外,并且当适用时,包括在某些健康相关应用程序中,数据去标识可用于保护用户的隐私。在适当的情况下,可以通过移除特定标识符(例如,出生日期等)、控制存储的数据的量或特征(例如,在城市级而非地址级收集位置数据)、控制数据的存储方式(例如,在用户之间聚合数据)和/或其它方法来促进去标识。
因此,虽然本公开广泛地覆盖了使用个人信息数据来实现一个或多个各种所公开的实施方案,但本公开还预期各种实施方案也可在无需访问此类个人信息数据的情况下被实现。即,本公开技术的各种实施方案不会由于缺少此类个人信息数据的全部或一部分而无法正常进行。例如,可基于非个人信息数据或绝对最小量的个人信息(诸如与用户相关联的设备处的事件或状态、其他非个人信息或公开可用信息)来提供触觉输出。
上述描述为了进行解释使用了特定命名来提供对所述实施方案的彻底理解。然而,对于本领域的技术人员而言将显而易见的是,不需要具体细节即可实践所述实施方案。因此,出于例示和描述的目的,呈现了对本文所述的具体实施方案的前述描述。这些描述并非旨在是穷举性的或将实施方案限制到所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是,鉴于上面的教导内容,许多修改和变型是可行的。

Claims (20)

1.一种电子手表,包括:
壳体;
触敏显示器,所述触敏显示器至少部分地定位在所述壳体内;
处理单元,所述处理单元可操作地耦接到所述触敏显示器;和
触觉设备,所述触觉设备至少部分地定位在所述壳体内并被配置为沿所述壳体的外表面提供触觉输出,所述触觉设备包括:
致动构件,所述致动构件由形状记忆合金材料形成并被配置为响应于由所述处理单元生成的信号而收缩并产生所述触觉输出的至少一部分;和
复原机构,所述复原机构耦接到所述致动构件并被配置为在所述致动构件收缩之后伸长所述致动构件。
2.根据权利要求1所述的电子手表,其中:
所述致动构件为由第一形状记忆合金材料形成的第一致动构件;
所述信号为第一信号;
所述复原机构包括由第二形状记忆合金材料形成的第二致动构件;以及
所述第二致动构件被配置为响应于由所述处理单元生成的第二信号而收缩。
3.根据权利要求1所述的电子手表,其中:
所述壳体包括限定所述壳体的前外表面的至少一部分的覆盖件和限定所述壳体的后外表面的至少一部分的接触构件;
所述触敏显示器的图形输出沿所述前外表面可见;
所述后外表面被配置为接触用户的身体部位;并且
所述触觉设备被配置为通过相对于所述覆盖件移动所述接触构件来沿所述后外表面产生所述触觉输出。
4.根据权利要求3所述的电子手表,其中所述触觉输出与所述图形输出的改变相协调。
5.根据权利要求3所述的电子手表,其中所述触觉设备被配置为旋转所述接触构件。
6.根据权利要求3所述的电子手表,其中所述触觉设备被配置为沿以下任一者平移所述接触构件:
平行于所述前外表面的路径;或者
垂直于所述前外表面的路径。
7.根据权利要求1所述的电子手表,其中:
所述电子手表包括被配置为接收旋转输入的冠部;并且
响应于所述旋转输入而提供所述触觉输出。
8.根据权利要求1所述的电子手表,其中:
所述致动构件为第一致动构件;
所述信号为第一信号;
所述形状记忆合金材料为第一形状记忆合金材料;
所述第一致动构件被配置为产生所述触觉输出的第一部分;并且
所述复原机构包括第二致动构件,所述第二致动构件被配置为响应于第二信号而产生所述触觉输出的第二部分。
9.一种电子设备,包括:
壳体;
显示器,所述显示器至少部分地定位在所述壳体内;
致动构件,所述致动构件包括形状记忆合金并且被定位在所述壳体内,所述致动构件被配置为响应于电信号而从第一形状改变为第二形状;
复原机构,所述复原机构耦接到所述致动构件并且被配置为将所述致动构件从所述第二形状复原至所述第一形状;以及
处理单元,所述处理单元可操作地耦接到所述致动构件并且被配置为将所述电信号施加到所述致动构件,其中:
将所述致动构件从所述第一形状改变为所述第二形状沿所述壳体的外表面产生触觉输出的第一部分;并且
将所述致动构件从所述第二形状复原至所述第一形状沿所述壳体的所述外表面产生所述触觉输出的第二部分。
10.根据权利要求9所述的电子设备,其中:
所述壳体包括:
覆盖件,所述覆盖件定位在所述显示器上方;
限定开口的外壳构件;以及
后覆盖件,所述后覆盖件定位在所述开口中并耦接到所述致动构件;以及
所述致动构件使所述后覆盖件相对于所述覆盖件或所述外壳构件中的至少一者移动以产生所述触觉输出的所述第一部分。
11.根据权利要求10所述的电子设备,其中:
将所述致动构件从所述第一形状改变为所述第二形状使所述后覆盖件在第一方向上移动;以及
将所述致动构件从所述第二形状复原至所述第一形状使所述后覆盖件在与所述第一方向相反的第二方向上移动。
12.根据权利要求10所述的电子设备,其中所述致动构件使所述后覆盖件相对于所述覆盖件或所述外壳构件中的至少一者旋转。
13.根据权利要求10所述的电子设备,其中:
所述后覆盖件包括用于测定心电图的电极;以及
响应于测定所述心电图而提供所述触觉输出。
14.根据权利要求9所述的电子设备,其中:
所述致动构件为第一致动构件;
所述形状记忆合金为第一形状记忆合金;以及
所述复原机构包括由第二形状记忆合金形成的第二致动构件。
15.根据权利要求9所述的电子设备,其中所述复原机构包括弹簧。
16.一种使用包括形状记忆合金的致动构件来产生触觉输出的方法,所述方法包括:
使用电子设备的处理单元来在所述电子设备处检测输入;
响应于所述输入而产生输出信号;
响应于所述输出信号而将电流施加到致动构件,从而使所述致动构件收缩并产生所述触觉输出的第一部分;以及
使用复原机构来伸长所述致动构件,从而产生所述触觉输出的第二部分。
17.根据权利要求16所述的方法,其中伸长所述电子设备的所述致动构件包括使用所述复原机构来向所述致动构件施加张力。
18.根据权利要求16所述的方法,其中:
所述电流为第一电流;并且
所述方法还包括在所述致动构件伸长之后,通过将第二电流施加到所述致动构件来使所述致动构件收缩,以产生所述触觉输出的第三部分。
19.根据权利要求16所述的方法,其中:
所述方法还包括使用触敏显示器来显示图形输出;并且
检测所述输入包括沿所述触敏显示器检测触摸输入。
20.根据权利要求16所述的方法,其中:
检测所述输入包括使用通过使用所述电子设备检测到的一个或多个电压来测定心电图;以及
响应于测定所述心电图而提供所述触觉输出。
CN202010280829.7A 2019-04-11 2020-04-10 具有带有致动构件和复原机构的触觉设备的电子设备 Pending CN111813217A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962832860P 2019-04-11 2019-04-11
US62/832,860 2019-04-11
US16/820,450 2020-03-16
US16/820,450 US20200326779A1 (en) 2019-04-11 2020-03-16 Electronic Device Having a Haptic Device with an Actuation Member and a Restoration Mechanism

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111813217A true CN111813217A (zh) 2020-10-23

Family

ID=72747870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010280829.7A Pending CN111813217A (zh) 2019-04-11 2020-04-10 具有带有致动构件和复原机构的触觉设备的电子设备

Country Status (2)

Country Link
US (2) US20200326779A1 (zh)
CN (1) CN111813217A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200326779A1 (en) 2019-04-11 2020-10-15 Apple Inc. Electronic Device Having a Haptic Device with an Actuation Member and a Restoration Mechanism

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090125876A (ko) * 2008-06-03 2009-12-08 한국과학기술원 굽힘을 이용한 햅틱피드백 장치 및 이를 이용한 햅틱피드백제공방법
US20140176455A1 (en) * 2012-12-26 2014-06-26 Panasonic Corporation Touch panel device and method of controlling a touch panel device
US20160058375A1 (en) * 2014-09-02 2016-03-03 Apple Inc. Wearable electronic device
US20160195931A1 (en) * 2015-01-05 2016-07-07 Volkswagen Ag Operating device with haptic feedback
US20160255944A1 (en) * 2015-03-08 2016-09-08 Apple Inc. Dynamic Fit Adjustment for Wearable Electronic Devices
CN109074156A (zh) * 2016-09-21 2018-12-21 苹果公司 用于提供局部触觉输出的触觉结构
CN109107146A (zh) * 2017-06-22 2019-01-01 意美森公司 具有用于输出旋转触觉效果的多个区段的设备
US20190004603A1 (en) * 2017-06-30 2019-01-03 Microsoft Technology Licensing, Llc Shape memory alloy actuated haptic feedback
US20190025973A1 (en) * 2017-07-20 2019-01-24 Synaptics Incorporated Method and apparatus for constant response from shape memory alloy

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8051656B1 (en) 2007-12-21 2011-11-08 Rockwell Collins, Inc. Shape-memory alloy actuator
JP2009299487A (ja) 2008-06-10 2009-12-24 Olympus Corp 形状記憶合金アクチュエータ
US8584456B1 (en) 2010-05-21 2013-11-19 Hrl Laboratories, Llc Bistable actuator mechanism
US10409376B2 (en) * 2017-10-04 2019-09-10 Immersion Corporation Haptic actuator having a smart material actuation component and an electromagnet actuation component
US20190124189A1 (en) * 2017-10-23 2019-04-25 Immersion Corporation Systems and methods for multi-degree-of-freedom shape changing devices
US20200326779A1 (en) 2019-04-11 2020-10-15 Apple Inc. Electronic Device Having a Haptic Device with an Actuation Member and a Restoration Mechanism

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090125876A (ko) * 2008-06-03 2009-12-08 한국과학기술원 굽힘을 이용한 햅틱피드백 장치 및 이를 이용한 햅틱피드백제공방법
US20140176455A1 (en) * 2012-12-26 2014-06-26 Panasonic Corporation Touch panel device and method of controlling a touch panel device
US20160058375A1 (en) * 2014-09-02 2016-03-03 Apple Inc. Wearable electronic device
US20160195931A1 (en) * 2015-01-05 2016-07-07 Volkswagen Ag Operating device with haptic feedback
US20160255944A1 (en) * 2015-03-08 2016-09-08 Apple Inc. Dynamic Fit Adjustment for Wearable Electronic Devices
CN109074156A (zh) * 2016-09-21 2018-12-21 苹果公司 用于提供局部触觉输出的触觉结构
CN109107146A (zh) * 2017-06-22 2019-01-01 意美森公司 具有用于输出旋转触觉效果的多个区段的设备
US20190004603A1 (en) * 2017-06-30 2019-01-03 Microsoft Technology Licensing, Llc Shape memory alloy actuated haptic feedback
US20190025973A1 (en) * 2017-07-20 2019-01-24 Synaptics Incorporated Method and apparatus for constant response from shape memory alloy

Also Published As

Publication number Publication date
US20220350411A1 (en) 2022-11-03
US20200326779A1 (en) 2020-10-15
US11803243B2 (en) 2023-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110874053B (zh) 具有触觉可旋转输入的可穿戴电子设备
US20240126219A1 (en) Variable frictional feedback device for a digital crown of an electronic watch
JP6482765B2 (ja) 触覚効果のパラメータを修正するためのシステムおよび方法
JP6411756B2 (ja) 接触子に基づいたハプティックフィードバック生成
CN104375633B (zh) 用于触觉摆弄的系统和方法
EP3147753A1 (en) Haptic captcha
US20210373501A1 (en) Switch module for electronic crown assembly
JP2019036348A (ja) モバイルデバイス上での共有されたフィードバックのための双方向性モデル
KR20170073497A (ko) 다기능 햅틱 출력 디바이스들을 위한 시스템들 및 방법들
KR20140128275A (ko) 햅틱적으로 사용가능한 합치된 다면적 디스플레이를 위한 시스템 및 방법
JP2016219008A (ja) ユーザ・インターフェースと対話するユーザに触覚効果を与えるためのシステムおよび方法
US20190146589A1 (en) Compensated Haptic Rendering for Flexible Electronic Devices
US20180101232A1 (en) Systems and Methods for Providing Electrostatic Haptic Effects via a Wearable or Handheld Device
JP2020013549A (ja) 動的システム識別に基づく適応触覚効果レンダリング
US20180011538A1 (en) Multimodal haptic effects
CN213659407U (zh) 头戴式设备的冠部输入和反馈
US20210398403A1 (en) Portable Electronic Device Having a Haptic Button Assembly
US20220350411A1 (en) Electronic Device Having a Haptic Device with an Actuation Member and a Restoration Mechanism
US11747919B1 (en) Multi-input for rotating and translating crown modules
Tairych et al. Non-verbal communication through sensor fusion
US20230408984A1 (en) Portable electronic device with haptic button
WO2019076459A1 (en) HAPTIC DEVICE AND CORRESPONDING METHOD
CN117590956A (zh) 具有套筒的手持式输入设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination