CN112219180A - 用于交互式对象的预制传感器组件 - Google Patents
用于交互式对象的预制传感器组件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112219180A CN112219180A CN201980008822.5A CN201980008822A CN112219180A CN 112219180 A CN112219180 A CN 112219180A CN 201980008822 A CN201980008822 A CN 201980008822A CN 112219180 A CN112219180 A CN 112219180A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flexible
- sensor assembly
- electronic module
- section
- fabricated
- 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
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input 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
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
- G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A41—WEARING APPAREL
- A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
- A41D1/00—Garments
- A41D1/002—Garments adapted to accommodate electronic equipment
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D03—WEAVING
- D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
- D03D1/00—Woven fabrics designed to make specified articles
- D03D1/0088—Fabrics having an electronic function
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D03—WEAVING
- D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
- D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
- D03D15/50—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads
- D03D15/533—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads antistatic; electrically conductive
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input 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
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2401/00—Physical properties
- D10B2401/16—Physical properties antistatic; conductive
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
- G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
- G06F2203/04102—Flexible digitiser, i.e. constructional details for allowing the whole digitising part of a device to be flexed or rolled like a sheet of paper
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
- G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
- G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
- G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
- G06F2203/04107—Shielding in digitiser, i.e. guard or shielding arrangements, mostly for capacitive touchscreens, e.g. driven shields, driven grounds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
Abstract
提供了一种用于包括对象基底的交互式对象的预制传感器组件。预制传感器组件包括:触摸传感器,该触摸传感器包括多个柔性感测元件;第一电子模块,该第一电子模块包括与多个柔性感测元件电通信的感测电路;通信接口,该通信接口包括耦合到第一电子模块的第一端部并且包括第二端部;插座,该插座耦合到通信接口的第二端部的插座;以及一个或多个柔性保持层,该一个或多个柔性保持层限定预制传感器组件的第一部分的壳体。预制传感器组件的第一部分可以包括多个柔性感测元件中的每个柔性感测元件的至少一部分。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求于2019年5月10日提交的美国临时申请NO.62/846,463的优先权,该临时申请的公开内容出于所有目的通过引用整体合并于此。
技术领域
本公开总体上涉及用于交互式对象的触摸传感器。
背景技术
交互式对象包括诸如被并入到交互式对象中以形成诸如电容式触摸传感器的传感器的导电纺线(conductive thread)或导线(conductive line)的感测线,该传感器被配置为检测触摸输入。交互式对象可以处理触摸输入以生成触摸数据,该触摸数据可用于在交互式对象处或在无线耦合至交互式对象的各种远程设备处本地初始化功能。交互式对象可以包括用于其它目的的导线,例如用于使用导电纺线的应变传感器以及用于使用线光学器件的可视界面。
例如,可以通过形成编织到交互式纺织品中的导电纺线的网格或阵列来形成交互式对象。每个导电纺线可以包括用一个或多个柔性纺织线(例如,聚酯或棉纺织线)绞合、织造或缠绕的导电电线(conductive wire)(例如,铜电线)。然而,具有这样的导线的传统传感器设计可能难以在对象内实现。
发明内容
本公开的实施例的方面和优点将在以下描述中部分地阐述,或者可以从描述中获知,或者可以通过实施例的实施而获知。
本公开的一个示例方面涉及一种制造交互式对象的方法。该方法可以包括接收包括对象基底的所制造的对象,其中,该所制造的对象为适合于其主要目的的形状并且包括接收特征。该方法可以包括提供预制传感器组件,该预制传感器组件包括一个或多个柔性保持层、电容式触摸传感器、第一电子模块以及通信接口,该通信接口具有耦合到第一电子模块的第一端部和耦合到插座到第二端部,该插座被配置为将第二电子模块可移除地连接到预制传感器组件。电容式触摸传感器可以包括在第一方向上伸长(elongated)并且耦合至第一电子模块的多个柔性感测线。当第二电子模块连接到预制传感器组件时,第一电子模块可以由第二电子模块的电源供电。该方法可以包括在接收到所制造的对象之后将预制传感器组件附接到对象基底。
本公开的一个示例方面涉及一种用于包括对象基底的交互式对象的预制传感器组件。预制传感器组件可包括:电容式触摸传感器,该电容式触摸传感器包括多个柔性感测元件;第一电子模块,该第一电子模块包括与多个柔性感测元件电通信的感测电路;通信接口,该通信接口包括耦合到第一电子模块的第一端部,并且包括第二端部;插座,该插座耦合到该通信接口的第二端部;以及一个或多个柔性保持层,该柔性保持层限定预制传感器组件的第一部分的壳体。预制传感器组件的第一部分可包括多个柔性感测元件中的每个柔性感测元件的至少一部分。插座可以被配置为将第二电子模块可移除地连接到预制传感器组件。
本公开的一个示例方面涉及一种制造交互式对象的方法。该方法可以包括提供预制传感器组件,该预制传感器组件包括一个或多个柔性保持层、电容式触摸传感器、第一电子模块以及通信接口,该通信接口具有耦合到第一电子模块的第一端部和耦合到插座第二端部,该插座被配置为将第二电子模块可移除地连接到预制传感器组件。电容式触摸传感器可以包括在第一方向上伸长并且耦合到第一电子模块的多个柔性感测线。该方法可以包括:提供包括物对象基底的至少部分地制作(fabricated)的对象;以及在提供至少部分地制作的对象之后,将预制传感器组件附接到对象基底。
本公开的一个示例方面涉及一种交互式对象,该交互式对象包括对象基底和至少部分地耦合到该对象基底的预制传感器组件。预制传感器组件可包括多个柔性感测线;与多个柔性感测线电通信的感测电路;通信接口,该通信接口包括耦合到感测电路的第一端部并且包括第二端部,插座耦合到通信接口的第二端部并且被配置为将第二电子模块可移除地连接到预制传感器组件;以及一个或多个柔性保持层,该柔性保持层限定预制传感器组件的第一部分的壳体。预制传感器组件的第一部分可包括多个柔性感测线中的每个柔性感测线的至少一部分。一个或多个柔性保持层可以物理地耦合到目标基底。
本公开的一个示例方面涉及一种用于包括对象基底的交互式对象的预制传感器组件。预制传感器组件包括电容式触摸传感器,该电容式触摸传感器包括在至少第一方向上伸长的多个柔性感测线。多个柔性感测线中的每个柔性感测线可包括在第一方向上延伸的第一区段和在第二方向上延伸的第二区段。第一方向和第二方向可以基本上正交,并且每个柔性感测线的第一区段的宽度可以小于每个柔性感测线的第二区段的宽度。预制传感器组件可以包括:第一电子模块,该第一电子模块包括与多个柔性感测线电通信的感测电路;通信接口,该通信接口包括耦合到第一电子模块的第一端部并且包括第二端部;以及插座,该插座耦合到通信接口的第二端部。插座可以包括用于与第二电子模块电气耦合的一个或多个电接触器。插座可以被配置为将第二电子模块可移除地连接到预制传感器组件。
本公开的一个示例方面涉及一种交互式对象,该交互式对象包括对象基底和电容式触摸传感器,该电容式触摸传感器包括在至少第一方向上伸长的多个导电纺线。所述多个导电纺线中的至少一个导电纺线可以包括与一个或多个非导电纺线集成以形成基于纺织品的基底的第一区段。所述多个导电纺线中的所述至少一个导电纺线可以包括物理地耦合到交互式对象的对象基底的第二区段。第一电子模块可以包括与多个导电纺线电通信的感测电路。预制传感器组件可以包括通信接口,该通信接口包括耦合到第一电子模块的第一端部并且包括第二端部。预制传感器组件可以包括耦合到通信接口的第二端部的插座。插座可以被配置为将第二电子模块可移除地连接到交互式对象。
本公开的一个示例方面涉及一种交互式对象,该交互式对象包括第一电容式触摸传感器,该第一电容式触摸传感器包括多个柔性感测线的第一子集。第一子集的每个柔性感测线可包括在第一方向上伸长的第一区段和在第二方向上伸长的第二区段。交互式对象可以包括第二电容式触摸传感器,该第二电容式触摸传感器包括多个柔性感测线的第二子集。第二子集的每个柔性感测线可以包括在第一方向上伸长的第一区段,并且可以包括第二区段。交互式对象可以包括盖住多个柔性感测线的第一子集中的每个柔性感测线的第一区段的一个或多个屏蔽层,以及物理地耦合到多个柔性感测线的第一子集和多个柔性感测线的第二子集的一个或多个感测电路。多个柔性感测线的第一子集的每个柔性感测线的第二区段可以形成第一电容式触摸传感器的触敏区域。多个柔性感测线的第二子集的每个柔性感测线的第二区段可以形成第二电容式触摸传感器的触敏区域。
本公开的一个示例方面涉及一种用于包括对象基底的交互式对象的预制传感器组件。预制传感器组件包括传感器;电子模块,该电子模块包括与传感器电通信的感测电路;以及一个或多个柔性保持层,该柔性保持层限定用于预制传感器组件的第一部分的壳体。
本公开的其它示例方面针涉及系统、装置、计算机程序产品(诸如有形的,非暂时性的计算机可读介质,但也诸如可通过通信网络下载而不必以非暂时形式存储)、用户界面、存储设备以及用于实现和利用诸如电容式触摸传感器的触摸传感器的电子设备。
参考以下描述和所附权利要求,将变得更好地理解各种实施例的这些和其它特征、方面和优点。结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例,并且与说明书一起用于解释相关原理。
附图说明
在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的参考附图的实施例的详细讨论,其中:
图1描绘其中可以实现根据本公开的示例实施例的预制传感器组件的示例计算环境的框图;
图2描绘根据本公开的示例实施例的包括交互式对象的示例计算环境的框图;
图3是描绘根据本公开的示例实施例的预制传感器组件的示例的前透视图;
图4是根据本公开的示例实施例的图3所描绘的示例预制传感器组件的后透视图;
图5是根据本公开的示例实施例的图3所描绘的示例性预制传感器组件的分解透视图;
图6是根据本公开的示例实施例的图3所描绘的示例性预制传感器组件的感测线的子集的顶部详细视图;
图7是描绘根据本公开的示例实施例的预制传感器组件的另一示例的前透视图;
图8是根据本公开的示例实施例的图7所描绘的示例预制传感器组件的详细视图;
图9是描述根据本公开的示例实施例的预制传感器组件的示例的前透视图,该预制传感器组件包括被实现为用于电容式触摸传感器的一组导线的导电纺线;
图10是根据本公开的示例实施例的图9所描绘的示例预制传感器组件的详细视图;
图11示出了根据本公开的示例实施例的具有多个电子模块的交互式对象的示例;
图12是描绘根据本公开的示例实施例的预制传感器组件的另一示例的前透视图,该预制传感器组件包括被实现为用于电容式触摸传感器的一组导线的导电纺线;
图13是描绘根据本公开的示例实施例的附接到交互式服装配件的带子的预制传感器组件的示例的前透视图;
图14是描绘根据本公开的示例实施例的图13所描绘的示例预制传感器组件和交互式服装附件的侧面透视图;
图15是根据本公开的示例实施例的穿着包括预制传感器组件的交互式背包的人的图示;
图16描绘预制传感器组件的插座,并且示出了包括根据本公开的示例实施例的可移除电子模块,该可移除电子模块经由该插座物理地耦合到交互式对象;
图17是根据本公开的示例实施例的交互式服装的图示,该交互式服装描绘将预制传感器组件插入到交互式服装中;
图18是描绘根据本公开的示例实施例的使用预制传感器组件制造交互式对象的示例过程的框图;以及
图19是描绘根据本公开的示例实施例的包括用于电容式触摸传感器的一组导线的预制传感器组件的另一示例的顶视图;
图20是描绘根据本公开的示例实施例的包括用于电容式触摸传感器的一组导线的预制传感器组件的另一示例的顶视图;以及
图21示出了可以被实现为如本文所述的任何类型的客户端、服务器和/或计算设备的示例计算系统的各种部件。
具体实施方式
现在将详细参考实施例,在附图中示出了实施例的一个或多个示例。通过对实施例的解释而不是对本公开的限制来提供每个示例。实际上,对于本领域技术人员将显而易见的是,在不脱离本公开的范围或精神的情况下,可以对实施例进行各种修改和变型。例如,作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一实施例一起使用以产生又一实施例。因此,本公开的各方面旨在覆盖这样的修改和变型。
总体上,本公开涉及预制传感器组件和相关制造过程,该预制传感器组件和制造过程可以被应用以从在应用预制传感器组件之前已经被至少部分地制作或以其它方式形成的现有对象基底来创建交互式对象。预制传感器组件可以包括诸如电阻式或电容式触摸传感器的触摸传感器以及形成在能够与交互式对象紧密集成的壳体中的感测电路,同时还适合于在交互式对象已经至少部分地组装之后应用于交互式对象。以这种方式,预制传感器组件可以使得触摸传感器能够物理地并入交互式对象中,同时还允许传统的制造过程被用于形成交互式对象的至少一部分。
根据一些示例实施例,预制传感器组件可以包括具有多个感测元件的触摸传感器,该多个感测元件耦合到第一电子模块的感测电路。诸如通信电缆的一个或多个通信接口可以耦合到电子模块,以促进与预制传感器组件本地的和/或诸如智能手机或其它计算设备的远离该组件的其它电子部件的通信。插座可以耦合到通信电缆中的至少一个通信电缆,以将第二电子模块可移除地连接到预制传感器组件。一个或多个柔性保持层可以用于限定至少触摸传感器和可选地诸如第一电子模块的其它部件的壳体。在一些示例中,一个或多个保持层也可以用于将预制传感器组件附接到对象的基底。例如,一个以上的保持层可以被热压、缝合、胶合、粘结或以其它方式附接到现有对象的基底,以便从其形成交互式对象。一个或多个保持层可以是由聚氨酯或其它合适的柔性材料形成的一个或多个封装层。以这种方式,在集成电容式触摸传感器之前,可以利用传统的制造过程来形成对象的至少一部分。通过示例的方式,可以在对用于形成服装等的传统制造过程的最小破坏的情况下来制造包括根据示例实施例的预制传感器组件的交互式服装。可以使用传统的纺织品制造过程来至少部分地制造服装,然后将预制传感器组件附接以形成交互式服装。
根据示例实施例的用于交互式对象的预制传感器组件可以与用于形成交互式对象的先前方法成对比。例如,许多现有技术寻求在形成对象之前将感测元件集成到诸如纺织织物的基底中。例如,一些现有技术将导电纺线编织到织物中以形成电容式触摸传感器。在这些方法中,具有导电纺线的织物经历用于形成对象的任何制造过程,诸如切割、缝合、胶合等。然而,诸如传统的纺织品制造过程的许多传统的制造过程可能不能处理或可能不容易处理诸如具有集成在织物内的导电感测线的纺织品织物的基底。因此,此类技术可能需要对传统纺织机械和过程进行修改,以便能够适应导电纺线。因此,在许多情况下,可能不期望在形成服装或其它交互式对象等的纺织品基底内形成感测线。
根据本公开的示例实施例,预制传感器组件可以包括触摸传感器,该触摸传感器包括多个感测元件,该多个感测元件适于在已经形成了对象的至少一部分之后集成在对象内。以此方式,传统制造过程可用于在集成电容式触摸传感器之前形成对象的至少一部分。
例如,可以通过接收包括对象基底的所制造的对象来制造交互式对象。所制造的对象可以是适合于其主要目的的形状,诸如适合于穿着的服装,适合于携带物品的背包或皮箱等。所制造的对象可以包括对象的子部件,诸如带子或旨在应用于其它材料以形成最终产品的其它对象。然而,带子适合于其附接和提供承载机构的主要目的。所制造的对象可以包括接收特征。制造过程可以包括提供预制传感器组件,该预制传感器组件包括一个或多个柔性保持层、电容式触摸传感器、第一电子模块和通信接口,该通信接口具有耦合到第一电子模块的第一端部和耦合到插座的第二端部,该插座被配置为将第二电子模块可移除地连接到预制传感器组件。电容式触摸传感器可以包括在第一方向上伸长并且耦合到第一电子模块的多个柔性感测线。当第二电子模块连接到预制传感器组件时,第一电子模块能够由第二电子模块的电源供电。制造过程可以包括在接收到所制造的对象之后将预制传感器组件附接到对象基底。
通过示例的方式,交互式对象可以包括至少部分地由柔性基底形成的“软”对象,诸如服装、服装配件或服装容器。柔性基底可由诸如皮革、天然纤维、合成纤维或此类纤维的网络的软材料形成。柔性基材可包括纺织品,诸如编织或非编织织物,或诸如柔性塑料、膜等的其它材料。材料可通过编织、针织、钩编、打结、将纺织线压在一起或以非编织方式将纤维或细丝固结在一起而形成。交互式对象还可以包括“硬”对象,诸如可以由诸如塑料、金属、铝等的非柔性或半柔性材料制成。通过利用具有柔性保持层结构的柔性感测线,根据本公开的实施例的预制传感器组件可以并入或以其它方式应用于至少部分地形成的软对象和/或硬对象。
作为具体示例,考虑可以由基于纺织品的基底制造的服装,诸如衬衫或夹克。在这种情况下,可以使用可以包括缝合、胶合和其它紧固技术的传统的纺织品制造技术来处理编织或非编织织物以形成服装。在已经使用这些传统制造过程形成服装的至少一部分之后,预制传感器组件可以附接到服装。
为了应用根据示例实施例的预制传感器组件,服装的一个或多个部分可以保留可接近,诸如通过在夹克或衬衫的袖口中留下开口。用于形成夹克的袖口部分的一个或多个接缝可以例如保留打开。打开的袖口可包括交互式对象的接收特征。预制传感器组件可以插入到开口中或以其它方式附接到形成交互式服装的现有纺织品基底。预制传感器组件可以被缝合、胶合、热压或以另一种适当的方式附接到夹克。在附接到预制传感器组件之后,可以缝合或以其它方式闭合一个或多个接缝,以完成交互式对象的袖口的制造。以这种方式,可以发生对制造护夹克本身的制造过程的最小破坏。在一些情况下,可以在附接预制电容式传感器组件之后执行制造过程的附加部分。
作为另一示例,预制传感器组件可以附接到服装或其它对象的内部,而没有留下用于插入组件的开口。例如,可使用热压应用、缝合应用或其它机制将预制传感器组件固定到纺织品的内表面,以将预制传感器组件附接到部分形成的对象。
根据一些实施例,一种预制传感器组件可以包括一个或多个电容式触摸传感器以及一个或多个电子模块,该一个或多个电子模块包括电气耦合至所述电容式触摸传感器的感测电路。一个或多个电容式触摸传感器可各自包括多个柔性和导电感测线。感测线可以由各种柔性材料形成并且以各种形状形成,以提供能够在各种类型的交互式对象内灵活集成的电容式触摸传感器。
传统上,由于感测线相对于彼此移动的能力,因此将柔性感测线用作后制作应用一直是有问题的。感测线相对于彼此的移动可能影响感测电路和其它部件正确检测输入的能力。在某些情况下,这种移动甚至可能导致感测线彼此短路。
根据示例实施例,通过应用一个或多个柔性保持层,可以在后制作应用中提供柔性传感器组件,同时保持传感器元件的预限定的布置。柔性感测线可以以预限定的布置定位,包括在并入到对象内之前预制组件的相对于彼此和/或其它部件的尺寸和间距。可以利用一个或多个保持层来将多个感测线固定在预确定的布置中。保持层可以提供结构稳定性,以将多个感测线保持在期望的布置中。由于它们的柔性,一个或多个保持层还可以允许组件随着交互式对象的移动和弯曲而弯曲。在一些示例中,柔性保持层可以提供柔性感测线与对象基底的物理分离。
根据一些实施例,多个感测元件可以由多层柔性膜形成,以促进柔性感测线应用到现有对象上。例如,多层膜可包括一个或多个柔性基层,诸如柔性纺织品、塑料或其它柔性材料。一个或多个金属层可以在柔性基层上延伸。可选地,一个或多个钝化层可以在一个或多个柔性基层和一个或多个金属层上延伸,以推动金属层与基层之间的粘合。根据一些示例,可以形成包括一个或多个柔性基层、一个或多个金属层以及可选地一个或多个钝化层的多层片,并且然后将多层片切割、蚀刻或以其它方式分成单独的感测线。每个感测线可包括在一个或多个柔性基础层的线上形成的一个或多个金属层的线。可选地,感测线可包括盖住一个或多个柔性基层的一个或多个钝化层的线。
根据一些实施例,可将一个或多个粘合层施加到多个感测线,以帮助将感测线保持在预限定的布置中和/或将感测线耦合到其它层。在一些示例中,一个或多个粘合层可以被施加到每个感测线的第一表面或每个感测线的一部分。粘合层可以是在感测线中的每个感测线的表面上延伸的公共粘合层。
在一些示例中,可以在感测线中的一个或多个感测线的至少一部分上施加一个或多个屏蔽层,以选择性地限定电容式触摸传感器的触敏区域。通过示例的方式,用于电容式触摸传感器的多个感测线可以在第一方向上和与第一方向不同的第二方向上延伸。例如,多个感测线可以在纵向方向上和与纵向方向基本上正交的横向方向上延伸。每个导电感测线的纵向部分可以被一个或多个屏蔽层覆盖,以在感测线的在横向方向上延伸的部分处选择性地限定电容式触摸传感器的触敏区域。替代地,每个导电感测线的横向部分可以被一个或多个屏蔽层覆盖,以在感测线的在纵向方向上延伸的部分处选择性地限定触敏区域。可以在一个或多个感测线的上表面上施加一个或多个粘合层,并且可以在一个或多个粘合层的上表面上施加一个或多个屏蔽层。可以使用利用一个或多个屏蔽层选择性地形成触敏区域的其它示例。在一些示例中,单层可以提供电屏蔽以及粘合特性。
根据一些实施例,多个感测线可各自包括在第二方向上具有其间的间隔的第一方向上延伸的第一部分。第二方向可以与第一方向基本上正交。多个感测线也可以在第一方向上具有其间的间隔的第二方向上延伸。每个感测线的第一部分可连接到感测电路,而每个感测线的第二部分可用于形成电容式触摸传感器的触敏区域。第一方向上的间隔可以小于第二方向上的间隔,以使能用于将导线附接到感测电路的紧凑布置。同时,在一些示例中,第二方向上的较大间隔可以促进对触摸输入的更鲁棒的检测。通过使感测线适当地间隔,可以实现对触摸输入的更有效、准确和/或精确的检测。
根据一些示例,多个导电纺线可以形成用于预制传感器组件的电容式触摸传感器的多个感测线。每个导电纺线的至少一部分可以诸如通过编织、刺绣、胶合或以其它方式将导电纺线附接到柔性基底而连接到柔性基底。在一些示例中,导电纺线可以与多个非导电纺线一起编织以形成柔性基底。
在一些示例中,每个导电纺线可以包括不直接附接到柔性基底的第一松开端。每个导电纺线可以包括与导电纺线的第一松开端相对并且也不直接附接到柔性基底的第二松开端。在松开端之间,每个导电纺线可以包括沿着柔性基底延伸并与柔性基底附接的附接部分。每个导电纺线的第一松开端可以附接到预制传感器组件的内部电子模块。每个导电纺线的第二松开端可以相对于柔性基底可移动。在一些示例中,每个导电纺线的第二松开端可以延伸超过柔性基底的外周。在一些实例中,每个导线延伸超出柔性基底的外周的范围可以用作电容式触摸传感器的触敏区域。
在一些实施方式中,每个导电纺线可以包括附接到柔性基底的纵向部分和从柔性基底松开并且可选地延伸超过柔性基底的外周的横向部分。每个导电纺线的横向部分可以在与纵向部分基本上正交的方向上延伸。每个导电纺线的横向部分可以形成电容式触摸传感器的触敏区域。由感测线的横向部分形成的触敏区域可以被配置为接收诸如在纵向方向上提供的滑动(swipe)手势的触摸输入。可以检测到其它手势,诸如感冒、滑动等。
根据一些示例实施例,导电纺线可以包括附接到预制传感器组件的柔性基底的第一部分和附接到不同基底的第二部分。通过示例的方式,可以将预制传感器组件固定到纺织品基底以形成交互式服装。每个导电纺线的第一部分可以附接到预制传感器组件内的柔性基底,诸如第一纺织品织物。每个导电纺线的第二部分可以附接到交互式服装的核心基底,诸如交互式服装自身由其形成的纺织品基底。可以利用各种技术来将每个导电纺线的第二部分附接到交互式服装基底。例如,可以使用刺绣技术来将每个导电纺线的第二部分附接到交互式服装,该刺绣技术可以特别适合于将导电纺线应用到已经制作的对象。可以使用其它技术,诸如胶合、胶粘、粘结等。
在一些实施方式中,一个或多个屏蔽层可以用于从多个柔性感测线形成第一电容式触摸传感器和第二电容式触摸传感器。第一电容式触摸传感器可以包括多个柔性感测线的第一子集,并且第二电容式触摸传感器可以包括多个柔性感测线的第二子集。第一子集的每个柔性感测线可包括在第一方向上伸长的第一部分和在第二方向上伸长的第二部分。第二子集的每个柔性感测线可以包括在第一方向上伸长的第一部分,并且还可以包括第二部分。可以在第一子集的每个柔性感测线的第一部分上形成一个或多个屏蔽层。一个或多个感测电路可以物理地耦合到多个柔性感测线的第一子集和第二子集。以这种方式,第一子集的每个柔性感测线的第二部分可以形成第一电容式触摸传感器的触敏区域。另外,第二子集的每个柔性感测线的第二部分可以形成第二电容式触摸传感器的触敏区域。在一些示例中,一个或多个屏蔽层可以盖住在多个柔性感测线的第二子集的柔性感测线的第一部分。第二子集的每个柔性感测线的第二部分可以是伸长的以及第二方向或第一方向。
尽管相对于电容式触摸传感器描述了本公开的大部分,但是将理解的是,在如所描述的预制传感器组件中可以包括任何类型的传感器。例如,可以以与所描述的电容式触摸传感器类似的方式形成电阻式触摸传感器。可以使用其它类型的传感器,诸如惯性测量单元、应变仪、超声传感器、基于雷达的触摸接口、基于图像的传感器,红外传感器等。
预制传感器组件可以包括一个或多个柔性保持层,该一个或多个柔性保持层限定形成电容式触摸传感器的多个感测线的壳体。壳体附加地可以容纳预制传感器组件的其它部件,诸如内部电子模块。通过在由一个或多个柔性保持层创建的壳体内包括多个感测线,可以以预限定的布局来提供用于电容式触摸传感器的多个感测线。此外,通过利用柔性层,电容式触摸传感器可以保持柔性,以使得能够在各种交互式对象内进行后续集成。此外,预制传感器组件可以以使电容式触摸传感器能够与交互式服装保持柔性的方式集成在诸如交互式服装的柔性对象内。在一些示例中,柔性保持层可以形成水密壳体。在一些示例中,柔性保持层可以形成气密密封的壳体。
根据一些示例实施方式,交互式对象可以包括集成在交互式对象内的内部电子模块。多个感测元件可以直接附接到内部电子模块,或者可以经由一个或多个连接器部件附接到内部电子模块。内部电子模块可以向多个感测线提供功率和/或控制信号。在一些实施例中,内部电子模块可以不包括板载电源。替代地,经由预制传感器组件的插座可移除地耦合的可移除电子模块可以向内部电子模块供电。
在一些示例中,内部电子模块可以包括用于多个感测线的感测电路。内部电子模块可以包括电子部件的第一子集,诸如被配置为向多个感测线提供控制信号和/或电源的一个或多个驱动器。在一些示例中,内部电子模块包括被配置为生成用于多个感测线的控制信号以及基于对象接近或接触多个感测线来检测电容的改变的控制器。在一些示例中,内部电子模块包括柔性印刷电路板(PCB)。印刷电路板可包括接触垫的集合和/或用于附接到一个或多个通信电缆的一个或多个端口。在一些示例中,印刷电路板包括微处理器。PCB的一部分(例如,包括微处理器)可以用聚合物组合物包覆成型。
在一些实施例中,包括电子部件(例如,微处理器,电源或网络接口)的第二子集的可移除电子模块可以经由通信接口可移除地耦合到交互式对象。当可移除电子模块耦合到交互式对象时,通信接口使能内部电子模块和可移除电子模块之间的通信。在示例实施例中,可移除电子模块可以可移除地安装到交互式对象上的刚性构件,诸如插座。插座可以包括用于物理地和电气地耦合到可移除电子模块的连接设备。内部电子模块可以与插座通信。内部电子模块可以配置为在连接到插座时与可移除电子模块通信。可移除电子模块的控制器可以接收信息并将命令发送到内部电子模块。通信接口被配置为当插座耦合至可移除电子模块时使能内部电子模块与控制器之间的通信。例如,通信接口可以包括与可移除电子模块成一体的网络接口。可移除电子模块还可以包括可充电电源。可移除电子模块可以从交互式对象上移除,以为电源充电。一旦电源被充电,就可以将可移除电子模块放回交互式对象中并且电气耦合到连接器。
根据一些实施例,由诸如导电纺线或由一个或多个导电膜形成的线的感测元件的一个或多个集合形成的触摸传感器可以耦合到集成到交互式对象中的内部电子模块。感测元件的集合可以直接附接到内部电子模块,或可以经由一个或多个连接器部件附接到内部电子模块。
内部电子模块可以包括电子部件,诸如被配置为检测到导线的触摸输入的感测电路。在一些示例中,感测电路包括控制器,该控制器被配置为例如在用户压力施加到导电纺线时检测触摸输入。当对象接触或接近感测线时,控制器还可以检测触摸输入。控制器可以被配置为将触摸输入数据传送到计算设备。在一些示例中,控制器包括柔性印刷电路板(PCB)。印刷电路板可以包括电接触器,诸如用于附接到感测线的接触垫的集合。
经由如所描述的电阻式或电容式触摸传感器提供的触摸输入可以包括各种应用和能力。通过示例的方式,触摸传感器可以用作按钮以检测在触摸传感器的位置处的简单触摸输入。在一些示例中,感测线的一维阵列可以用于实现能够检测按钮型输入的触摸传感器。感测线的一维阵列还可以用于检测一维滑动输入(例如,在对应于纺线之间的间隔的单个方向上的运动)。在一些示例中,感测线的二维阵列可以用于实现能够检测轨迹板输入(包括在导电纺线的网格内的触摸的具体位置)的触摸传感器。另外,感测线的二维阵列可以用于检测各种手势输入、认证输入、预限定的击键、移动、用户特定自然行为等。基于使用训练数据训练机器学习模型,可以使用一个或多个机器学习模型来检测用户输入。另外,触摸传感器可以被配置为从由手指距离引起的电容改变中检测模拟和伪力输入。
根据一些方面,预制传感器组件可以响应于经由外部计算设备(例如,智能手机、平板电脑、笔记本电脑等)接收到的输入。可以使用一个或多个无线和/或有线接口将外部计算设备通信地耦合到交互式对象。可以在计算设备上实现手势管理器,以存储手势和计算设备的功能之间的映射。可以响应于在电容式触摸传感器处检测到手势来初始化映射到手势的功能。交互式对象可以响应于由内部电子模块、可移除电子模块、远程计算设备或以上的任何组合检测到的手势。
所公开的技术的实施例提供了许多技术效果和益处,特别是在计算技术、电容式触摸传感器以及包括相关电子的电容式触摸传感器与诸如服装的交互式对象的集成方面。另外,所公开的技术的一个或多个方面可以解决在试图提供一种用于将诸如电容式触摸传感器的输入设备结合到诸如服装等的现有对象中的实用系统和方法时可能出现的问题。根据所公开的技术的示例实施例,预制传感器组件可以独特地提供柔性架构,该柔性架构可以在处理对象的基底的至少一部分之后被利用。以这种方式,感测线不必直接并入对象基底内,而是可以在对基底的至少一些处理之后灵活地施加至对象基底。容纳在一个或多个柔性保持层中的柔性感测线的集合的独特组合使电容式触摸传感器能够紧密集成在对象内,而无需将电容式触摸传感器的感测线与对象的基底集成在一起。此外,柔性保持层使得能够进行电容式触摸传感器的后处理附接,从而从现有结构创建交互式对象。此外,柔性保持层可以将多个感测线保持在预限定的布置或布局中。这可以使得能够使用柔性感测线,同时还可以将感测线保持在已知的和所限定的布置中以提供足够的感测能力。
在一些示例中,导线的集合可以包括多层膜,该多层膜包括柔性基层、一个或多个金属层,以及可选地一个或多个钝化层。例如,可以使用电磁场屏蔽织物。这些织物可以被称为EMI织物。金属层包括铜层、银层或金层中的至少一个。这些导线可以在由一个或多个柔性保持层限定的壳体内形成。在一些示例中,多个导线可以在公共柔性基底上形成,该公共柔性基底在某些情况下可以包括粘合层。多层结构可以使得能够提供柔性金属线,该柔性金属线适于集成在诸如服装、服装配件、服装容器等的交互式对象内。
在一些示例中,导线的集合可以包括一组导电纺线的集合。导电纺线的集合可以附接到柔性基底,诸如通过将导电纺线中的每个导电纺线的至少一个部分与多个非导电纺线一起编织,以形成柔性纺织品基底。可以将包括柔性基底的导电纺线的集合设置在由一个或多个保持层创建的壳体内,以将导电纺线的集合保持在预限定的布置中。在一些示例中,导电纺线的集合可以选择性地附接到柔性基底,使得每个导电纺线的至少一个部分从柔性基底松开。这可以使能电容式触摸传感器的独特的配置和布置,该电容式触摸传感器包括选择性限定的要接收触摸输入的触敏区域。
包括但不限于柔性感测线和柔性保持层的这些独特的布置提供了可以并入到现有制造技术和其它过程内的实用设备。这样的方法可以克服与在现有结构的基底内并入感测线的高成本和破坏性有关的问题。例如,根据示例实施例,现有的纺织品和其它制造过程可与预制传感器组件一起使用。
现在参考附图,将更详细地讨论本公开的示例方面。
图1是示例环境100的图示,其中可以实现具有多个电子模块的交互式对象。环境100包括触摸传感器102(例如,电容式或电阻式触摸传感器)或其它传感器。触摸传感器102被示为被集成在各种交互式对象104内。触摸传感器102可以包括被配置为检测触摸输入的一个或多个感测元件,诸如导电纺线或其它感测线。在一些示例中,电容式触摸传感器可以由交互式纺织品形成,该交互式纺织品是被配置为感测多触摸输入的纺织品。如本文所述,纺织品对应于由通常被称为纺织线或纱的天然或人造纤维的网络组成的任何类型的柔性编织材料。纺织品可通过编织、针织、钩编、打结、将纺织线压在一起或以非编织方式将纤维或细丝固结在一起而形成。电容式触摸传感器可以由任何合适的传导材料并且以其它方式形成,诸如通过使用包括附接到非编织基底的包括金属线、细丝等的柔性导线。
在环境100中,交互式对象104包括“柔性”对象,诸如衬衫104-1、帽子104-2、手提包104-3和鞋104-6。然而,应注意的是,触摸传感器102可集成在由织物或类似柔性材料制成的任何类型的柔性对象中,诸如服装或衣物、服装配件、服装容器、毯子、浴帘、毛巾、床单、床罩或家具的织物外壳,仅举几例。服装配件的示例可以包括戴在头部、腕部或二头肌周围的吸汗弹性带。服装配件的其它示例可以存在于各种腕部、手臂、肩膀、膝盖、腿部和臀部背带(brace)或压缩袖(compression sleeve)中找到。头饰是服装配件的另一示例,例如遮阳帽舌、帽子和隔热巴拉克拉法帽。服装容器的示例可以包括腰袋或髋袋、背包、手提袋、挎包、悬挂式服装袋和手提包。服装容器可以由用户穿戴或携带,如在背包的情况下,或者可以托住其自身的重量,如在滚动皮箱中。触摸传感器102可以以包括编织、缝合、胶合等的各种不同的方式被集成在柔性对象104内。
在该示例中,对象104进一步包括“硬”对象,诸如塑料杯104-4和硬智能手机外壳104-5。然而,应注意的是,硬对象104可包括由诸如塑料、金属、铝等的非柔性或半柔性材料制成的任何类型的“硬”或“刚性”对象。例如,仅举几例,硬对象104也可以包括塑料椅、水瓶、塑料球或汽车零件。在另一示例中,硬对象104还可以包括服装配件,诸如胸板、头盔、护目镜、护胫和护肘。替代地,硬或半柔性服装配件可以由鞋、防滑钉、靴或凉鞋来体现。可以使用各种不同的制造过程将触摸传感器102集成在硬对象104内。在一个或多个实施方式中,注射模制用于将触摸传感器集成到硬对象104中。
触摸传感器102使用户能够控制与触摸传感器102集成在一起的对象104,或者经由网络110控制各种其它计算设备106。利用各种非限制性示例设备示出计算设备106:服务器106-1、智能手机106-2、笔记本电脑106-3、计算眼镜106-4、电视106-5、相机106-6、平板电脑106-7、台式机106-8和智能手表106-9,尽管也可以使用其它设备,诸如家庭自动化和控制系统、声音或娱乐系统、家用电器、安全系统、上网本和电子阅读器。注意,计算设备106可以是可穿戴的(例如,计算眼镜和智能手表),不可穿戴但可移动的(例如,笔记本电脑和平板电脑)或相对不移动的(例如,台式机和服务器)。计算设备106可以是本地计算设备,诸如可以通过蓝牙连接、近场通信连接或其它本地网络连接来访问的计算设备。计算设备106可以是远程计算设备,诸如云计算系统的计算设备。
网络110包括许多类型的无线或部分无线通信网络中的一个或多个,诸如局域网(LAN)、无线局域网(WLAN)、个人区域网络(PAN)、广域网(WAN)、内联网、互联网、对等网络、点对点网络、网状网络等。
触摸传感器102可以通过经由网络110传输触摸数据或其它传感器数据来与计算设备106交互。另外或替代地,触摸传感器102可以传输手势数据、运动数据或从由触摸传感器生成的传感器数据中导出的其它数据。计算设备106可以使用触摸数据来控制计算设备106或计算设备106上的应用。作为示例,考虑集成在衬衫104-1上的触摸传感器102可以被配置为控制用户的口袋中的用户的智能电话106-2、用户家中的电视106-5、用户腕上的智能手表106-9或用户房屋中的其它各种电器,诸如恒温器、灯光、音乐等。例如,用户可能能够在集成在用户衬衫104-1内的触摸传感器102上向上或向下滑动,以使电视机106-5上的音量升高或降低,使用户的房屋中由恒温器控制的温度升高或降低,或打开和关闭用户房屋中的灯。注意,触摸传感器102可以识别任何类型的触摸、轻击、滑动、握持或击打手势。
更详细地,考虑示出包括交互式对象104、可移除电子模块150和计算设备106的示例系统190的图2。在系统190中,触摸传感器102被集成在对象104中,该对象104可以被实现为柔性对象(例如,衬衫104-1、帽子104-2或手提包104-3)或硬对象(例如,塑料杯104-4或智能手机外壳104-5)。
触摸传感器102被配置为在用户的手的一个或多个手指触摸或接近触摸传感器102时感测来自用户的触摸输入。触摸传感器102可以被配置为电容式触摸传感器或电阻性触摸传感器以感测来自用户的单触摸、多触摸和/或全手触摸输入。为了能够检测到触摸输入,触摸传感器102包括感测线108,该感测线108可以形成为网格、阵列或平行图案以检测触摸输入。在一些实施方式中,感测线108不更改触摸传感器102的柔性,这使得触摸传感器102能够容易地集成在交互式对象104内。
交互式对象104包括内部电子模块124,该内部电子模块124嵌入在交互式对象104内并且直接耦合到感测线108。内部电子模块124可以经由通信接口162通信地耦合到可移除电子模块150。内部电子模块124包含用于交互式对象104的电子电路或部件的第一子集,并且可移除电子模块150包含用于交互式对象104的电子电路或部件的第二不同子集。如本文所述,内部电子模块124可以物理地且永久地嵌入在交互式对象104内,而可移除电子模块150可以可移除地耦合到交互式对象104。
在系统190中,内部电子模块124内包含的电子部件包括感测电路126,该感测电路126耦合到形成触摸传感器102的感测线108。在一些示例中,内部电子模块包括柔性印刷电路板(PCB)。印刷电路板可以包括用于附接到导线的接触垫的集合。在一些示例中,印刷电路板包括微处理器。例如,可以使用柔性PCB、起皱、用导电胶胶合、焊接等将来自导电纺线的电线连接到感测电路126。在一个实施例中,感测电路126可以被配置为检测在导电纺线上的用户输入的触摸输入,该触摸输入被预先编程以指示某个请求。在一个实施例中,当导电纺线形成网格或其它图案时,感测电路126可以被配置为还检测触摸输入在感测线108上的位置以及触摸输入的运动。例如,当诸如用户手指的对象触摸感测线108时,可以以感测电路126通过检测感测线108的网格或阵列上的电容改变来确定触摸的位置。然后可以使用触摸输入来生成可用于控制计算设备106的触摸数据。例如,触摸输入可以用于确定各种手势,诸如单指触摸(例如,触摸、轻击和保持)、多手指触摸(例如,两手指触摸、两手指轻击、两手指握持和捏合)、单手指和多手指滑动(例如,向上滑动、向下滑动、向左滑动、向右滑动)和全手交互(例如,利用用户的整个手触摸纺织品,利用用户的整个手覆盖纺织品,利用用户的整个手按压纺织品,手掌触摸以及在触摸纺织品的同时滚动、扭动或旋转用户的手)。
内部电子模块124可以包括各种类型的电子,诸如感测电路126、传感器(例如,编织到服装中的电容式触摸传感器、麦克风或加速度计)、输出设备(例如,LED、扬声器或微型显示器)、电路等。可移除电子模块150可以包括被配置为与内部电子模块124的电子连接和/或接口的各种电子。通常,可移除电子模块150内包含的电子与内部电子模块124内包含的电子不同,并且可以包括诸如微处理器152、电源154(例如电池)、网络接口156(例如蓝牙或WiFi)、传感器(例如加速度计、心率监测器、计步器、IMU)、输出设备(例如扬声器,LED)等电子。
在一些示例中,可移除电子模块150被实现为包含各种电子的带子或标签。例如,带子或标签可由诸如橡胶、尼龙、塑料、金属或任何其它类型的织物的材料形成。然而,值得注意的是,可移除电子模块150可以采用任何类型的形状。例如,可移除电子模块150可以类似于圆形或方形的材料块(例如,橡胶或尼龙),而不是带子。
惯性测量单元(IMU)158可以生成指示交互式对象的位置、速度和/或加速度的传感器数据。IMU 158可以生成描述交互式对象104的一个或多个三维运动的一个或多个输出。IMU可以例如以零自由度可移除地或不可移除地固定到内部电子模块124,使得惯性测量单元随着交互式对象104的平移和重新定向而平移并重新定向。在一些实施例中,惯性测量单元158可以包括陀螺仪或加速度计(例如,陀螺仪和加速度计的组合),诸如被配置为感测沿着和围绕三个大致正交的轴的旋转和加速度的三轴陀螺仪或加速度计。在一些实施例中,惯性测量单元可以包括被配置为检测交互式对象的速度改变或旋转速度的改变的传感器,以及被配置为对来自传感器的信号进行积分使得可以例如由惯性测量单元的处理器基于围绕或沿着多个轴中的每个轴的积分运动来计算净运动的积分器。
通信接口162使得能够在内部电子模块124与可移除电子模块260之间传递功率和数据(例如,由感测电路126检测到的触摸输入)。在一些实施方式中,通信接口162可以被实现为包括连接器插头和连接器插座的连接器。连接器插头可以在可移除电子模块150处实现,并且配置为连接到连接器插座,该连接器插座可以在交互式对象104处实现。
在系统190中,可移除电子模块150包括微处理器152、电源154和网络接口156。电源154可以经由通信接口162耦合到感测电路126,以向感测电路126提供功率以使得能够检测触摸输入,并且可以实现为小型电池。当内部电子模块124的感测电路126检测到触摸输入时,表示触摸输入的数据可以经由通信接口162被传送到可移除电子模块150的微处理器152。微处理器152然后可以分析触摸输入数据以生成一个或多个控制信号,该一个或多个控制信号可以经由网络接口156被传送到计算设备106(例如,智能电话、服务器、云计算基础设施等),以使计算设备初始化特定功能。通常,网络接口156被配置为通过有线、无线或光学网络将诸如触摸数据的数据传送到计算设备。作为示例而非限制,网络接口156可以通过局域网(LAN)、无线局域网(WLAN)、个人区域网(PAN)(例如,蓝牙TM)、广域网(WAN)、内联网、互联网、对等网络、点对点网络、网状网络等(例如,通过图1和图2的网络110)。
对象104还可以包括一个或多个输出设备,该一个或多个输出设备被配置为提供触觉响应、触知响应、音频响应、视觉响应或其某种组合。类似地,可移除电子模块206可以包括一个或多个输出设备,该一个或多个输出设备被配置为提供触觉响应、触知响应以及音频响应、视觉响应或其某种组合。输出设备可以包括诸如一个或多个发光二极管(LED)的视觉输出设备、诸如一个或多个扬声器的音频输出设备、一个或多个触知输出设备、和/或一个或多个触觉输出设备。在一些示例中,一个或多个输出设备被形成为可移除电子模块的一部分,尽管这不是必需的。在一个示例中,输出设备可以包括被配置为提供不同类型的输出信号的一个或多个LED。例如,一个或多个LED可以被配置为诸如通过控制各个LED激活的顺序和/或定时来生成光的圆形图案。其它光和技术可以用于生成包括圆形图案的视觉图案。在一些示例中,一个或多个LED可以产生不同有色光以提供不同类型的视觉指示。输出设备可以包括以不同的振动和/或振动模式的形式提供不同类型的输出信号的触觉或触知输出设备。在又一示例中,输出设备可以包括触觉输出设备,诸如可以相对于用户收紧或放松交互式服装。例如,夹具、扣子、袖口、褶、褶致动器、扎带(band)(例如,收缩带)或其它设备可用于调节服装在用户上的贴合度(例如,收紧和/或放松)。在一些示例中,交互式纺织品可以被配置为诸如通过致动触摸传感器102内的导电纺线来收紧服装。
手势管理器能够与计算设备106和触摸传感器102上的应用进行交互,以有效地在某些情况下通过由触摸传感器102接收到的触摸输入来帮助控制应用。例如,手势管理器可以与应用交互。在图2中,可以在可移除电子模块150、内部电子模块124、远离交互式对象的计算设备106或其某种组合处实现手势管理器。在一些实施例中,姿势管理器可以被实现为独立的应用。在其它实施例中,手势管理器可以与计算设备处的一个或多个应用结合。
可以基于由触摸传感器102和/或惯性测量单元158或其它传感器检测到的触摸数据来确定手势或其它预确定的动作。例如,手势管理器可以基于触摸数据确定手势,诸如单手指触摸手势、双轻击手势、两指触摸手势、滑动手势等。作为另一示例,姿势管理器可以基于诸如如可以由惯性测量单元158确定的速度、加速度的运动数据来确定姿势。
与手势相关联的功能可以由计算设备上的手势管理器和/或的应用来确定。在一些示例中,确定触摸数据是否对应于执行特定功能的请求。例如,手势管理器确定触摸数据是否对应于映射到诸如发动车辆服务、触发文本消息或与车辆服务相关的其它通知、接听电话、创建日记条目等的特定功能的用户输入或手势。如自始至终所述,任何类型的用户输入或手势可用于触发功能,诸如滑动、轻击或握持触摸传感器102。在一个或多个实施方式中,手势管理器使应用开发人员或用户能够配置可以用于触发各种不同类型功能的手势的用户输入或手势的类型。例如,手势管理器可以诸如通过发送文本消息或其它通信、接听电话、创建日记条目、增加电视的音量、打开用户房屋中的灯、打开用户房屋的自动车库门等来使特定功能被执行。
虽然内部电子模块124和可移除电子模块150被示出和描述为包括特定电子部件,但是应当理解的是,可以以各种不同的方式来配置这些模块。例如,在一些情况下,被描述为包含在内部电子模块124内的电子部件可以至少部分地在可移除电子模块150处实现,反之亦然。此外,内部电子模块124和可移除电子模块150可以包括除了图2所示的电子部件之外的电子部件,诸如传感器、光源(例如LED)、显示器、扬声器等。
图3至图5描绘了根据本公开的示例实施例的预制传感器组件200的示例。图3和图4分别描绘了传感器组件200的顶透视图和底透视图。图5描绘了可用于形成预制传感器组件200的示例层集合的分解透视图。图6描绘了用于形成传感器组件200的电容式触摸传感器的感测线的子集的特写视图。
预制传感器组件200包括由多个导线208-1至208-12形成的触摸传感器102。导线208-1至208-12是感测线108的一个示例。导线208-1至208-12在触摸传感器102的触敏区域240沿着平行于横轴203的横向方向延伸。在示例实施例中,触摸传感器102是电容式触摸传感器。导线208-1至208-12包括弯曲区段266,该弯曲区段将每个导线的横向区段262连接到在平行于纵轴201的方向上延伸的每个导线的纵向区段268。导线耦合到连接带214,该连接带214可用于定位导线以连接到内部电子模块124的多个电接触垫(未示出)。可以使用具有与诸如内部电子模块124的部件的电子部件的连接点的对应间距匹配的间距的带214来收集和组织多个导线208-1至208-2。
每个导线的纵向区段268在触摸传感器102的非触敏区域242上在纵向方向上延伸。更具体地,在每个导线的纵向部分上形成一个或多个屏蔽层212,以形成非触敏区域242。可利用一个或多个粘合层216将多个导线耦合到一个或多个屏蔽层212,同时可选地在其间提供绝缘。在一些示例中,一个或多个屏蔽层212可以是由与导线208相同或相似的材料形成的导电屏蔽层。在其它示例中,一个或多个屏蔽层212可以是一个或多个绝缘层。通过利用一个或多个屏蔽层212,可以在触摸传感器102的期望位置处选择性地形成触敏区域240。在该具体示例中,可以利用一个或多个屏蔽层212来形成电容式触摸传感器,该电容式触摸传感器包括在横向方向上延伸在纵向方向上具有在其间的间隔的感测线。每个导线的纵向部分可以被一个或多个屏蔽层212覆盖,使得触摸传感器102在该区域不是触敏的。在一些示例中,一个或多个屏蔽层可以提供接地。例如,由于诸如用户的手指的对象接近,可以为源自与非触敏区域相关联的区域中的电场提供接地。
内部电子模块124可包括与多个导线208-1至208-12电通信的感测电路(未示出)。内部电子模块124可包括一个或多个通信端口。在图3的示例中,内部电子模块124包括第一通信端口226和第二通信端口228。第一通信端口226耦合到通信电缆220的第一端部。通信电缆220是如图2所示的通信接口162的一部分的一个示例。通信电缆220包括耦合到插座230的第二端部。插座230被配置为经由通信电缆220将第二电子模块(未示出)可移除地连接到预制传感器组件200。插座230可以是由塑料、金属、聚合物或其它合适的材料制成。插座230可以包括用于将可移除电子模块电耦合到预制传感器组件200的一个或多个未示出的电接触器。在一些示例中,插座可以至少部分在一个或多个柔性保持层的外部延伸,以使得能够进行电子模块的可移除连接。
参照图5,预制传感器组件200可以包括上柔性保持层210-1和下柔性保持层210-2。在封装层之间可以形成一个或多个屏蔽层212、一个或多个粘合层216、导线208的集合和内部电子模块124。在一些示例中,通信电缆220的一部分可以形成在所示的封装层之间。在一些示例中,可以利用单个柔性保持层210,同时仍然形成用于封闭触摸传感器102和可选地诸如内部电子模块124的其它部件的壳体。例如,单个柔性保持层210可以与触摸传感器102和在它们之间形成的内部电子模块124一起折叠。
一个或多个柔性保持层可以至少部分地围绕第一电子模块和电容式触摸传感器的多个柔性感测线。通信电缆可以从一个或多个柔性保持层的壳体内延伸到一个或多个柔性保持层的外部。插座至少部分地在一个或多个柔性保持层的外部延伸,以使能第二电子模块的可移除连接。
导线208、带214和内部电子模块124的集合可以以预确定的布置或布局定位。粘合层216和屏蔽层212可以定位在要形成非触敏区域242的目标位置。柔性保持层210-1和210-2可以被定位在与一个或多个屏蔽层212接触的上方并在与导线和内部电子模块124的集合接触的下方。可以利用真空密封、热、压力、粘结或其它技术来将顶部柔性保持层210-1粘合到底部柔性保持层210-上,从而将内部元件封闭在由适用的保持层形成的壳体内。更具体地,内部电子模块124和触摸传感器102的导线208的集合可以形成在由柔性保持层210-1和210-2制成的壳体内。
参考图6,示出了在预制传感器组件200的示例中导线208的间隔和布置的更多细节。描绘了触摸传感器的特写视图,其示出了包括导线208-1和导线208-2的导线的子集。每个导线包括在平行于横轴203的方向上延伸的第一横向区段262、在平行于横轴203的方向上延伸的第二横向区段264和在平行于纵轴203的纵向方向上延伸的纵向区段268。纵向区段268通过弯曲区段266连接到第二横向区段264。
每个导线208的第一横向区段262具有宽度252。第二横向区段264具有较小的宽度253。每个感测线的第二横向部分的长度可以与第二横向部分彼此不同。以这种方式,多个柔性感测线中的每个柔性感测线的第二区段的长度可以与多个柔性感测线中的彼此的柔性感测线的第二部分的长度不同。
纵向区段268包括甚至更小的宽度256。第一导线208-1的横向区段262与第二导线208-2的横向区段262分开距离254。第一导线208-1与第二导线208-2的纵向区段268分开距离258。横向区段之间的距离254大于纵向区段之间的距离258。这样的配置可以使得能够在触敏区域中利用足够的间隔以利用导线来接收和区分触摸输入。此外,这样的配置可以使得能够在非触摸敏感区域处可以利用更小的间隔,以便节省空间并最终制成更紧凑的设备。另外,减小的纵向范围的间隔和宽度可以使得在连接到带214并且最终连接到内部电子模块124内的感测电路时,可以利用更紧密的间距。以这种方式,可以利用紧密或小的间隔来节省进行连接的空间,但是可以在期望检测触摸输入的其它区域处利用更大的间隔。
在一些示例中,多个柔性感测线中的每个感测线可包括多层柔性膜。多层柔性膜可至少包括柔性基层和覆盖在柔性基层上的金属层。在一些示例中,多个柔性感测线中的每个感测线包括钝化层,该钝化层盖住柔性基层上并且将柔性基层与金属层分开。例如,可以利用一个或多个钝化层来增加感测线对其它表面的粘合。在一些示例中,电磁场屏蔽织物可以用于形成感测线。
在一些示例中,连续粘合层216可以被耦合到多个柔性感测线中的每个柔性感测线的第一表面。连续粘合层可以设置在由一个或多个柔性保持层限定的壳体内。
在图3至图6中,多个柔性感测线208中的每个柔性感测线包括在预制传感器组件的第一部分处在第一方向上延伸的纵向区段268和在预制传感器组件的第二部分处在第二方向上延伸的第二区段264和/或262。第一方向和第二方向可以基本上正交。每个感测线的第一部分的宽度可以小于每个感测线的第二部分的宽度。
在一些示例中,电容式触摸传感器包括粘合层216,该粘合层216包括耦合到每个感测线的纵向区段268的第一表面。粘合层可包括第二表面。屏蔽层可以耦合到粘合层的第二表面。屏蔽层可以在每个感测线的至少想要的纵向部分上延伸,以为由在每个感测线的第一部分处的触摸输入产生的电场提供接地。在一些示例中,多个柔性感测线中的每个柔性感测线的横向区段262延伸超过屏蔽层的外周。在一些示例中,粘合层216和屏蔽层212可以组合成包括粘合和屏蔽性质的单层。
相似的预制传感器组件可以附加地或替代地包括其它类型的传感器。例如,可以以与所描述的电容式触摸传感器类似的方式形成电阻式触摸传感器。诸如惯性测量单元、应变仪、超声传感器、基于雷达的触摸界面、基于图像的传感器、红外传感器等其它类型的传感器可以集成在如所述的柔性保持层内。
图7和图8描绘了根据所公开技术的另一示例实施例的预制传感器组件270。图7是预制传感器组件270的前透视图,并且图8是示例预制传感器组件270的前详细透视图。
可以使用包括如关于图3至图6所描述的多层膜的多个感测线278-1至278-10。在图7中,多个导线在单个方向(例如,平行于纵轴的方向)上延伸以形成触摸传感器102的触敏区域240。在示例实施例中,触摸传感器102可以被配置为电容式触摸传感器或电阻式触摸传感器。
多个感测线在被配置为接收触摸输入的电容式触摸传感器的第一部分处被第一间隔分开。可以在感测线278在该第二部分处被布线或以其它方式定位以附接到内部电子模块124的电容式触摸传感器的第二部分处利用多个导线之间的更小或更紧密的间隔。在该示例中可以看出,仅在连接到内部电子模块124之前,多个感测线在第二部分处具有更紧密的间距或间隔。以这种方式,即使单个方向被用于电容式触摸传感器,也可以提供更紧密的间隔以将感测线278的集合与内部电子模块124的电接触垫适当地对准。在一些示例中,这种布置可以促进更紧密或更紧凑的设备架构。感测线可以以较小的间隔连接到内部电子设备,同时也可以在被设计为接收触摸输入的电容式触摸传感器的触敏区域处的感测线之间提供较大的间隔。
预制传感器组件300的多个感测线278可以附接到柔性基底。柔性基底可以包括附接到多个导线中的每个导线的连续柔性基底。在一些示例中,柔性基底包括一个或多个粘合层216,该一个或多个粘合层具有耦合到多个导线中的每个导线的柔性基层的下表面的上表面。在其它示例中可以使用其它类型的柔性基底。
通过利用附接到多个感测线的连续柔性基底,可以保持多个感测寿命的预限定的布局。可以保持预限定的布局,同时又提供柔性结构。柔性感测线和附接到其的基底连同柔性保持层等可以提供预制传感器组件300,该预制传感器组件300实现了将无源触摸传感器集成到现有对象的基底中的高效且简单的技术。
通信电缆220包括耦合到内部电子模块124的端口326的第一在内部分和耦合到插座230的第二在内部分。在该示例中,插座230包括或以其它方式附接到柔性附接构件272。在各种实施例中,柔性附接构件272可包括纺织品织物或其它柔性材料。柔性附接构件272可以使插座230能够附接到交互式对象。例如,柔性附接构件272可以被缝合到用于形成交互式对象的基底上,使得插座230能够被固定到交互式对象。在该示例中,插座230在一个或多个支撑构件274中包括连接器276,该连接器276被配置为将可移除电子模块可移除地连接到预制传感器组件。插座230的特定布置使得可拆卸电子模块150能够被插入在插座230的延伸支撑构件274内,使得可移除电子模块可以牢固地附接到插座230,并且从而牢固地附接到包括预制传感器组件300的交互式对象。
图9和图10示出了根据本公开的示例实施例的预制传感器组件300的另一示例。图9是传感器组件300的前透视图,其描绘了触摸传感器102、内部电子模块124和插座230。图10是传感器组件300的特写前透视图,其描绘了触摸传感器102和内部电子模块124的附加细节。在示例实施例中,触摸传感器102可以被配置为电容式触摸传感器或电阻式触摸传感器。
预制传感器组件300包括一个或多个柔性保持层210,该柔性保持层210形成包围如前所述的触摸传感器102和内部电子模块124的壳体。更具体地,在该示例中,一个以上柔性保持层至少部分地围绕触摸传感器102和内部电子模块124,以提供稳定性并保持形成触摸传感器102的导电纺线308-1至308-10的预定布置和定位。在示例实施例中,触摸传感器102可以被配置为电容式触摸传感器或电阻式触摸传感器。
导电纺线308-1至308-10形成在基于纺织品的基底320上或内。通过示例的方式,基于纺织品的基底320可通过编织、刺绣、缝合或以其它方式集成导电纺线308-1至308-10和非导电纺线的集合而形成。在图9的示例中,每个导电纺线308包括在纵向方向上延伸的纵向部分309。每个导电纺线的纵向部分共同地形成用于触摸传感器102的触敏区域340。每个导电纺线可以包括从基于纺织品的基底320松开的松开部分311。每个导电纺线的松开部分311可以在形成基于纺织品的基底320时,通过利用导电纺线不编织、刺绣等来形成松开部分311。松开部分311可以使得导电纺线能够更有效和/或更容易地连接到内部电子设备124内的感测电路。如所示出的,其中导电纺线连接到内部电子模块的导电纺线之间的间距可小于触敏区域340处的导电纺线之间的间距。此类设计可实现其中形成触敏区域的导电纺线的适当间隔和布置,同时提供更紧密的间距以实现其中导电纺线连接到感测电路的紧凑布置。在图9的特定示例中,带214用于以对应于内部电子模块124的电接触垫(未示出)的集合的间距来收集和定位导电纺线。带214可用于收集多个导电纺线308并将其组织成具有与电子部件(诸如内部电子模块124的感测电路)的连接点的对应间距匹配的节距的带。
提供了可选的稳定构件332和334的集合,以选择性地将松开部分311耦合到纺织品基底上,以更好地促进导电纺线相对于带214的定位。注意,稳定构件332和334是可选的。在一些示例中,稳定构件332和334由膜或其它柔性材料形成。
内部电子模块124包括耦合到通信电缆220的第一部分的单个端口328。通信电缆220的第二部分耦合到插座230。在该示例中,插座230包括或以其它方式附接到柔性附接构件272。在各种实施例中,柔性附接构件272可包括纺织品织物或其它柔性材料。柔性附接构件272可以使插座230能够附接至交互式对象。例如,柔性附接构件272可以被缝合到用于形成交互式对象的基底上,使得插座230能够被固定到交互式对象。在该示例中,插座230包括具有电接触垫275和277的集合的连接器276。在其它示例中,可以利用更多或更少的电接触器。插座230的特定布置使得可移除电子模块150能够被插入在插座230的延伸构件内,使得可移除电子模块可以牢固地附接到插座230,并且从而牢固地附接到包括预制传感器组件300的交互式对象。
图11示出了根据一个或多个实施方式的具有多个电子模块的交互式对象104的示例300。在该示例中,交互式对象104的触摸传感器102包括与导电纺线308编织在一起的非导电纺线314,以形成触摸传感器102(例如,交互式纺织品)。非导电纺线可以对应于任何类型的非导电纺线、纤维或织物,诸如棉、羊毛、丝绸、尼龙、聚酯等。在示例实施例中,触摸传感器102可以被配置为电容式触摸传感器或电阻式触摸传感器。非导电纺线314和导电纺线308一起形成纺织品或基于纺织品的基底320。
在304处,示出了导电纺线308的放大图。导电纺线308包括导电电线316或利用柔性纺织线318绞合、织造或缠绕的多根导电细丝。如所示出的,导电纺线308可以被编织或以其它方式与非导电纺线集成以形成织物或基于纺织品的基底320。尽管示出了导电纺线和纺织品,但是应当理解的是,可以使用其它感测线和基底,例如在塑料基底上形成的柔性金属线。
在一个或多个实施方式中,导电纺线308包括细铜电线。然而,应注意的是,导电纺线308也可以使用诸如银、金或涂覆有传导材料的其它材料的其它材料来实现。导电纺线308可以包括通过将非导电纺线织造在一起而形成的外覆盖层。可以将非导电纺线实施为任何类型的柔性纺织线或纤维,诸如棉、羊毛、丝绸、尼龙、聚酯等。
触摸传感器102可以使用任何传统的编织过程(例如,提花编织或3D编织)以来高效且以低成本的方式形成,该传统的编织过程包括将较长的纺织线(称为经线)的集合与交叉纺织线(称为纬线)的集合交织。编织可以在被称为织机的框架或机器上实现,织机存在多种类型。因此,织机可以将非导电纺线322与导电纺线308编织在一起以创建触摸传感器102。
导电纺线308可以以任何适当的图案或阵列编织到触摸传感器102中。例如,在一个实施例中,导电纺线308可以形成单个系列的平行纺线。例如,在一个实施例中,电容式触摸传感器可以包括方便地位于交互式对象上,诸如位于夹克的袖子上的单个多个导电纺线。在替代实施例中,导电纺线308可以形成网格。
在预制传感器组件300的示例中,导电纺线308被编织到触摸传感器102中以形成包括基本平行的导电纺线308的单个集合的网格。在其它示例中,与导电纺线的第一集合交叉的基本平行的导电纺线308的第二集合可以形成网格。
在这样的示例中(未示出),通过a的导电纺线的第一集合被水平地定向,而导电纺线308的第二集合被竖直地定向,使得通过a的导电纺线第一集合与导电纺线308的第二集合基本上正交。然而,应当理解的是,导电纺线308可以被定向为使得交叉的导电纺线308彼此不正交。例如,在某些情况下,交叉导电纺线308可以形成菱形网格。尽管在图11中导电纺线308被示为彼此间隔开,但是应当注意的是,导电纺线308可以非常紧密地编织在一起。例如,在某些情况下,两个或三个导电纺线可以在每个方向上紧密地编织在一起。此外,在某些情况下,导电纺线可以被定向为彼此不交叉或不相交的平行感测线。
在预制传感器组件300的示例中,感测电路126被示为集成在对象104内,并直接连接到导电纺线308。在操作期间,感测电路126可以使用自电容感测或投射电容感测来确定触摸输入在导电纺线308上的位置。例如,感测电路126可以检测与一个或多个导电纺线308相关联的电容的改变。
尽管未示出,但是诸如导电纺线308的感测线可以被实现为感测线的网格。例如,当被配置为自电容传感器时,感测电路126可以通过向每个导电纺线308施加控制信号(例如,正弦信号)来对交叉导电纺线308(例如,水平和垂直导电纺线)进行充电。在诸如用户的手指的对象触摸或接近导电纺线308的平行布置或网格时,被触摸的导电纺线202被接地,这改变了被触摸的导电纺线308上的电容(例如,增大或减小电容)。
感测电路126使用电容的改变来识别对象的存在。如果使用导电纺线的网格,则感测电路126通过通过检测每个相应的导电纺线308的电容的变化来检测哪个水平的导电纺线308被触摸以及哪个竖直的导电纺线308被触摸来检测触摸输入的位置。感测电路126使用被触摸的交叉导电纺线308的交点来确定触摸输入在导电纺线308的网格上的位置。例如,感测电路126可以通过将每个触摸的位置确定为导电纺线308的网格上的X、Y坐标来确定触摸数据。
当被实现为自电容传感器时,在接收到多触摸输入时,可能发生“重影”。例如,考虑用户用两个手指触摸导电纺线308的网格。当这种情况发生时,感测电路126确定两个触摸中的每个触摸的X坐标和Y坐标。然而,感测电路126可能无法确定如何将每个X坐标与其对应的Y坐标匹配。例如,如果第一触摸和第二触摸具有不同的坐标,则感测电路126也可以检测“重影”坐标。
在一个或多个实施方式中,感测电路126被配置为检测与导电纺线308的网格上的两个或更多个触摸输入点相对应的触摸输入的“区域”。导电纺线308可以紧密地编织在一起,使得当对象触摸导电纺线308的网格时,多个水平导电纺线308和/或多个垂直导电纺线308的电容将改变。例如,利用单个手指的单次触摸可以生成坐标。感测电路126可以被配置为如果多个水平导电纺线308和/或多个垂直导电纺线308的电容改变,则检测触摸输入。注意,这消除了重影的影响,因为如果检测到间隔开的两个单点触摸,则感测电路126将不检测触摸输入。
替代地,当被实现为投射电容传感器时,感测电路126通过向导电纺线308的单个集合(例如,水平导电纺线308)施加控制信号(例如,正弦信号)来向导电纺线308的单个集合充电。然后,感测电路126感测导电纺线308的另一集合(例如,竖直导电纺线308)中的电容改变。
在该实施方式中,竖直导电纺线308未被充电,因此充当虚拟接地。然而,当水平导电纺线308被充电时,水平导电纺线电容性地耦合到竖直导电纺线308。因此,当诸如用户的手指的对象触摸导电纺线308的网格时,竖直导电纺线上的电容改变(例如,增加或减少)。感测电路126使用竖直导电纺线202上的电容改变来识别对象的存在。为此,感测电路126通过扫描竖直导电纺线308以检测电容的改变来检测触摸输入的位置。感测电路126将触摸输入的位置确定为具有改变的电容的竖直导电纺线308和在其上传输控制信号的水平导电纺线308之间的交叉点。例如,感测电路系统126可以通过将每个触摸的位置确定为导电纺线308的网格上的X、Y坐标来确定触摸数据。
无论是实现为自电容传感器还是投射电容传感器,导电纺线308和感测电路126被配置为将表示检测到的触摸输入的触摸数据传送到可移除电子模块150,该可移除电子模块150经由通信接口162可移除地耦合到交互式对象104。然后,微处理器152可以使得触摸数据经由网络接口156传送到计算设备106,以使得设备能够基于触摸数据来确定手势,该手势可以用于控制对象104、计算设备106或在计算设备106处实现的应用。在一些实施方式中,手势可以由内部电子模块和/或可移除电子模块确定,并且指示该手势的数据可以传送到计算设备106以控制对象104、计算设备106或在计算设备106处实现的应用。
计算设备106可以被实现为识别各种不同类型的手势,诸如对触摸传感器102进行的触摸、轻击、滑动、握持和覆盖。为了识别各种不同类型的手势,计算设备可以被配置为确定触摸、滑动或握持的持续时间(例如,一秒或两秒),触摸、滑动或握持的数量(例如,单次轻击,双次轻击或三次轻击),触摸、滑动或握持的手指的数量(例如,一个手指触摸或滑动、两个手指触摸或滑动、或三指触摸或滑动),触摸的频率和触摸或滑动的动态方向(例如,向上、向下、向左、向右)。关于握持,计算设备106还可以确定所握持的导电纺线308的网格的区域(例如,顶部、底部、左侧、右侧或顶部和底部)。因此,计算设备106可以识别出各种不同类型的握持,诸如覆盖、覆盖和握持、五个手指握持、五个手指覆盖和握持、三个手指捏合和握持等。
图12示出了根据本公开的示例实施例的预制传感器组件350的示例。图12是传感器组件350的顶视图,其描绘了触摸传感器102、内部电子模块124、插座230、通信电缆220和通信电缆221。图12描绘了其中感测线由多个导电纺线358-1至358-12形成的另一示例。类似于图11所描绘的示例,多个导电纺线358被编织或以其它方式与一个或多个导电纺线或另一柔性材料集成以形成柔性基底354。在示例实施例中,触摸传感器102可以被配置为电容式触摸传感器或电阻式触摸传感器。
更具体地,在该示例中,每个导电纺线358包括从带214在纵向方向上延伸的纵向区段353。在一些示例中,纵向区段353可以诸如通过编织纵向区段353与一个或多个非导电纺线,来与柔性基底354集成,以形成柔性基底354。每个导电纺线还包括弯曲区段355,该弯曲区段355将纵向范围附接到第一横向区段357。在一些实施例中,第一横向区段357还可以诸如通过编织、刺绣等与柔性基底集成。在其它实施例中,第一横向区段357或其一部分可以从柔性基底354松开,使得其相对于柔性基底可移动。每个导电纺线包括延伸超过柔性基底354的外周的第二横向区段359。多个导电纺线的第二横向区段359共同形成触摸传感器102的触敏区域361。
一个或多个柔性保持层210可以用于形成触摸传感器102和内部电子模块124的壳体。通过示例的方式,可以使用真空密封、热密封和/或另一种技术,使得每个导电纺线的第二横向区段359在传感器组件内形成在相对于其它导电纺线的预限定的位置和间隔处。一个或多个柔性保持层可有利于导电纺线的这种定位和间隔,同时允许导电纺线延伸超过其至少部分地形成在其上的柔性基底的外周。
与传感器组件200相似,导电纺线可以彼此间隔开可变距离,以促进紧凑的布置,同时还为电容式触摸传感器提供适当的空间。如图12中所示,例如,每个导电纺线的纵向区段353与另一导电纺线的相邻纵向段353间隔开的距离小于每个导电纺线的横向区段359之间的距离。以这种方式,纵向区段之间的紧密间隔或间距可用于以比在触敏区域240处所使用的间距或间隔更小的间距或间隔来促进与内部电子模块124的连接。在触敏区域240处,可以使横向区段之间的距离更大,以促进适合于接收触摸输入的电容式触摸传感器。
内部电子模块124包括多个端口,该多个端口包括第一端口364和第二端口366。第一端口364耦合到通信电缆220的第一端部。通信电缆220包括耦合到插座230的第二端部连接。第二端口366耦合到通信电缆221的第一端部。通信电缆221的第二端部耦合到视觉输出设备362。视觉输出设备362可以包括一个或多个LED,以提供对在电容式触摸传感器处接收到的触摸输入以及来自一个或多个计算设备106的输入的视觉输出响应。在其它示例中,通信电缆221可以耦合到其它类型的输入和/或输出设备,诸如音频输出设备(例如扬声器)和/或触觉输出设备(例如触觉马达)。对象104还可包括被配置为提供触觉响应、触知响应、音频响应、视觉响应或其某种组合的一个或多个输出设备。通信电缆可以附接到或以其它方式耦合到诸如被配置为提供触觉响应、触知响应、音频响应、视觉响应或其某种组合的一个或多个输出设备的输出设备。输出设备可以包括诸如一个或多个发光二极管(LED)的视觉输出设备、诸如一个或多个扬声器的音频输出设备、一个或多个触知输出设备、和/或一个或多个触觉输出设备。
图13和图14示出了根据所公开技术的示例实施例的交互式对象400的示例。在该示例中,交互式对象400被描绘为带子或其它柔性构件。通过示例的方式,交互式对象400可以包括背包、挎包、钱包、包或其它对象的带子。以这种方式,交互式对象400可以包括适合于其主要目的并且旨在附接到另一对象以形成最终产品的对象。图13是其中集成有根据示例实施例的预制传感器组件的示例交互式对象的一部分的前透视图。图14是其中集成有根据示例实施例的预制传感器组件的示例交互式对象的侧面透视图。
预制传感器组件可以被附接到预制带子基底,该预制带子基底可以由一个或多个柔性对象基底形成。通过示例的方式,带子可以由柔性泡沫材料、柔性编织或非编织织物或其它柔性材料形成。在一些示例中,带子可以由一种或多种刚性材料形成。预制传感器组件的触摸传感器102包括多个感测线408-1至408-24。每个感测线可以包括如先前所述的多层导线结构。在其它示例中,感测线中的每个感测线可包括导电纺线。在示例实施例中,触摸传感器102可以被配置为电容式触摸传感器或电阻式触摸传感器。
在特别描述的示例中,多个导线沿着对象基底402的第一表面形成。多个导线还可以沿着对象基底402的后表面延伸。在一些示例中,一个或多个屏蔽层412可以被施加在对象基底的后表面处的多个感测线上。一个或多个粘合层416可以用于将多个感测线附接到对象基底。一个或多个粘合层可以形成在多个感测线上方或多个感测线下方。在其它示例中,可以使用胶水、热或其它技术将多个感测线附接到对象基底。在一些示例中,基底可以被折叠以封装多个感测线,使得多个感测线的后表面将与可能与带子接触的用户其它对象分离。
图14示出了多个感测线可以被划分成在其间具有空间的区段。例如,感测线408-1至408-12可以形成第一触敏区域,而感测线408-13至408-24可以形成第二触敏区域。在一些示例中,感测线408-1至408-12可形成第一电容式触摸传感器,并且感测线408-13至408-24可形成第二电容式触摸传感器。
图15示出了用户452,该用户452穿着包括带子456和带子458的交互式背包454。已经集成了根据示例实施例的结合有预制传感器组件的带子458。在具体描述的示例中,电容式触摸传感器的多个感测线408形成在如先前描述的条带上。
尽管图15描绘了可见的多个感测线408,但是在其它示例中,多个感测线可以被隐藏。例如,可以在多个感测线上形成一个或多个层,使得多个感测线不可见。
根据一些实施方式,可以将插座230(未示出)耦合到被集成在图13至图15中所示的被交互的对象的带子或其它部分内的触摸传感器102。通过示例的方式,插座230可以集成在背包的一部分中,诸如在背包的内部。在另一示例中,例如,插座230可以被集成在带子的后部内。在示例实施例中,触摸传感器102可以被配置为电容式触摸传感器或电阻式触摸传感器。
图16示出了根据示例实施例的预制传感器组件470的示例插座230。在图16所描绘的示例中,插座230被集成在诸如交互式服装、交互式服装容器或交互式服装配件的交互式对象的带子462的后部内。
在一些示例中,对象基底的一部分或交互式对象的其它部分可以被模制以将插座固定在交互式对象中。在其它示例中,插座230可以胶合、粘结或以其它方式耦合到交互式对象的对象基底。
图16示出了可移除电子模块150可以通过将可移除电子模块插入到插座中而可移除地连接到插座。插座230可包括被配置为在可移除电子模块150和预制传感器组件之间提供电通信的一个或多个电接触器460。
图17示出了诸如包括袖子502的交互式服装的交互式对象的示例,根据一个或多个实施例的预制传感器组件300被附接到该袖子502中。图17示出了根据示例实施例的将预制传感器组件附接到至少部分预先形成的对象的示例。图17描绘了包括交互式服装的示例,该交互式服装具有预制传感器组件300要被集成在其中的袖子502。注意,仅通过示例的方式提供了预制传感器组件300的使用。可以使用如本文所述的任何预制传感器组件。
在一些示例中,可以将预制传感器组件300应用于袖口504的内部。例如,可以将预制传感器组件300定位成使得多个感测线与形成交互式对象的纺织品基底的内表面相邻。在一些示例中,屏蔽层可用于抑制用户的手臂或可在袖子的内表面上的其它部分之间的触摸输入。在一些示例中,可以施加热压或其它热应用以将一个或多个保持层连接到纺织品基底。在其它示例中,可以使用其它紧固技术,诸如胶合、缝合、粘结或其它技术。
预制传感器组件300可以插入开口中。交互式对象的袖口504可以包括开口506。袖口中的开口506是交互式对象的接收特征的一个示例。预制传感器组件300可以插入开口506中。在插入预制传感器组件之后,可以使用一个或多个过程来将预制传感器组件附接到纺织品基底上。在附接了预制传感器组件之后,可以通过缝合或其它技术来闭合开口506。然而,应注意的是,在某些示例中,预制传感器可以简单地直接插入袖口内而无需利用开口。多个感测线可以围绕袖口的至少一部分周向地延伸。以这种方式,穿着交互式夹克的用户可以在沿着袖子的方向的方向上提供滑动或其它运动,以使用交互式服装提供滑动手势和其它手势。注意,可以使用多个感测线的其它布置。
图18是描绘根据本公开的示例实施例的可以利用的制造过程600的框图。预制传感器组件可以应用于已经至少部分地形成为对象的对象基底。
在602处,过程600包括提供具有对象基底的所制作的对象。所制作的对象可以是包括对象基底的所制造的对象。可以通过连接系统接收所制造的对象。所制造的对象可以是适合其主要目的的形状。例如,制造商对象可以是适合于穿着的服装或适合于使用的服装配件。作为具体示例,服装中的一个或多个接缝可以保持开放,从而可以将预制传感器组件插入开口中。以这种方式,所制造的对象可以包括接收特征。接收特征可以是开口或预制传感器组件可以插入的其它机构。可以使用多种类型的接收功能。在604处,过程600可以包括提供预制传感器组件。在示例实施例中,预制传感器组件可以具有触摸传感器(例如,电容式或电阻式)、内部电子模块和插座。预制传感器组件可以包括通信接口,该通信接口具有耦合到第一电子模块的第一在内部分和耦合到插座的第二与部分,该插座被配置为将第二电子模块可移除地连接到预制传感器组件。触摸传感器可以包括多个柔性感测元件,诸如在第一方向上伸长的柔性感测线,该柔性感测线耦合到第一电子模块。当第二电子模块连接到预制传感器组件时,第一电子模块可以由第二电子模块的电源供电。可以将所制作的对象和预制传感器组件提供给连接系统606。
连接系统606可以包括加热部件608、缝纫部件610、粘合部件612、粘结部件614和/或可用于将预制传感器组件连接到具有对象基底的所制作的对象的其它部件。
连接系统606可用于创建具有616处所示的集成的电容式触摸传感器的交互式对象。在一些示例中,第一连接部件可用于将预制传感器组件的一部分附接到交互式对象,并且第二连接相关部件可以用于将预制传感器组件的第二部分连接到交互式对象。通过示例的方式,诸如一个或多个封装膜的一个或多个柔性保持层可以被热压,以将电容式传感器组件的电容式触摸传感器部分附接到交互式对象。在另一示例中,可以利用缝纫部件或其它粘结部件将电容式触摸传感器附接到交互式对象。
第二连接部件可用于将预制传感器组件的第二部分附接到交互式对象。例如,在使用加热部件608将容纳电容式触摸传感器的一个或多个保持层附接之后,可以利用缝纫部件610将插座230附接至交互式对象。可以使用其它示例和组合。
根据示例实施例,可以提供一种用于包括对象基底的交互式对象的预制传感器组件。预制传感器组件可以包括电容式触摸传感器,该电容式触摸传感器包括在至少第一方向上伸长的多个柔性感测线。预制传感器组件可以包括第一电子模块,该第一电子模块包括与多个柔性感测线电通信的感测电路。预制传感器组件可以包括通信接口,该通信接口包括耦合到第一电子模块的第一端部并且包括第二端部。预制传感器组件可包括耦合到通信接口的第二端部的插座。插座可包括一个或多个用于电耦合到第二电子模块的电接触器。插座可以被配置为将第二电子模块可移除地连接到预制传感器组件。预制传感器组件可以包括一个或多个柔性保持层,该一个或多个柔性保持层限定预制传感器组件的第一部分的壳体。预制传感器组件的第一部分可包括多个柔性感测线中的每个柔性感测线的至少一部分。
图19示出了传感器组件的示例,该传感器组件包括由单组导电感测线形成的多个触摸传感器,该单组导电感测线耦合到包括感测电路126的内部电子模块。可以提供如前所述的一组感测线108-1至108-8。尽管示出了八个感测线,但是在图19的实施例或本文描述的任何其它实施例中可以使用任何数量的感测线。一组感测线可以是由多层膜形成的一组导线,一组导电纺线或任何其它合适的导线。
一个或多个屏蔽层212盖住多个感测线108-1至108-8中的每个感测线的第一部分。在该示例中,感测线108-1至108-4的横向部分未被一个或多个屏蔽层212覆盖。感测线108-5至108-8的纵向部分未被一个或多个屏蔽层212覆盖。在交互式对象或预制传感器组件的第一区域处,感测线108-1至108-4的未覆盖部分来自第一触摸传感器102-1。第一触摸传感器包括感测线的集合的第一子集。第一子集的每个柔性感测线可以包括在第一方向(平行于纵轴201的方向)上伸长的第一区段和在第二方向(例如平行于横轴203的方向)上伸长的第二区段。包括在横轴203的方向上延伸的未覆盖的感测线的第一触摸传感器102-1可适于接收触摸输入,诸如包括在平行于纵轴201的方向上具有运动分量的滑动的手势。在示例实施例中,传感器102-1可以被配置为电容式触摸传感器或电阻式触摸传感器。
感测线108-5至108-8的未覆盖部分在交互式对象或预制传感器组件的第二区域处形成第二触摸传感器102-2。第二触摸传感器可以包括感测线的集合的第二子集。第二子集的每个感测线可包括在第一方向上伸长的第一区段,并且可包括在第一方向或另一方向上伸长的第二区段。包括在纵轴201的方向上延伸的未覆盖的感测线的第二触摸传感器102-2可以适合于接收触摸输入,诸如包括在平行于横轴203的方向上具有运动分量的滑动的手势。可以使用其它布局、手势和布置。在示例实施例中,第二触摸传感器102-2可以被配置为电容式触摸传感器或电阻式触摸传感器。
在一些示例中,屏蔽层212可以盖住感测线的第一子集的每个感测线的第一区段。在一些示例中,屏蔽层212可以可选地盖住感测线的第二子集的每个感测线的第一区段。
在一些示例中,屏蔽层212可以不盖住多个柔性感测线的第二子集的每个柔性感测线的第一区段。
多个柔性感测线的第一子集的每个柔性感测线的第二区段形成第一电容式触摸传感器的触敏区域。多个柔性感测线的第二子集的每个柔性感测线的第二区段可以形成第二电容式触摸传感器的触敏区域。在一些示例中,多个柔性感测线中的每个感测线可以包括导电纺线。每个导电纺线的至少一部分可以附接到基于纺织品的基底。
在图19中,多个柔性感测线的第二子集的每个柔性感测线的第二区段在平行于纵轴201的第一方向上伸长。在其它示例中,多个柔性感测线的第二子集的每个柔性感测线的第二区段在平行于横轴203的第一方向上伸长。
图20示出了包括具有感测线的集合的触摸传感器的预制传感器组件702的示例,其中每个感测线的第一区段耦合到预制传感器组件的组件基底,并且每个感测线的第二区段耦合到交互式对象的基底,预制传感器组件附接到该基底。例如,每个感测线的第二区段可以附接到纺织品或其它基底。
如前所述,可以提供导电纺线308-1至308-8的集合。在其它示例中,可以使用其它类型的感测线。感测线的集合可以是由多层膜形成的导线的集合、导电纺线的集合或任何其它合适的导线的集合。尽管在图20的实施例中示出了八个感测线,但是可以使用任何数量的感测线。
在一些示例中,每个导电纺线可以包括第一区段和第二区段。每个导电纺线的第一区段可以附接到预制传感器组件的基底(例如,基底320),诸如基于纺织品的基底。每个导电纺线的第二区段最初可以是松开的或以其它方式从基于纺织物的基底悬挂,并且可以延伸超过基于纺织物的基底的外周。每个导电纺线的第一区段可以附接到组件基底(例如,基底320)。在一些示例中,每个导电纺线的第一部分可以用基于纺织品的基底编织。每个导电纺线的第二区段最初可以是松开的或以其它方式从基底悬挂,并且可以延伸超过基底的外周。
第二区段可以被附接到交互式对象的对象基底704。例如,第二区段可以附接已经制造的对象的对象基底。在一些示例中,第二区段可以被刺绣到交互式对象的对象基底上。可以使用利用第一制造过程和/或连接部件将每个导线的第一部分附接到预制传感器组件的基底并且利用第二制造过程和/或连接部件将每个导线的第二部分附接到对象基底的其它示例。
在一些示例中,每个导电纺线可以包括在第一方向上延伸的第一区段和在第二方向上延伸的第二部分。第一方向可以与第二方向基本上正交。
图21示出了示例计算系统1002的各种部件,该可以示例计算系统1002实现本文描述的任何类型的客户端、服务器和/或计算设备。在实施例中,计算系统1002可以被实现为有线和/或无线可穿戴设备、片上系统(SoC)中、和/或另一类型的设备或其一部分中的一个或组合。计算系统1002还可与用户(例如,人)和/或操作该设备的实体相关联,使得设备描述包括用户、软件、固件和/或设备组合的逻辑设备。
计算系统1002包括通信接口1014,该通信接口1014使得能够进行数据1008(例如,接收到的数据、正在接收的数据、调度以用于广播的数据、数据的数据包等)的有线和/或无线通信。数据1008可以包括设备的配置设置、存储在设备上的媒体内容和/或与设备的用户相关联的信息。存储在计算系统1002上的媒体内容可以包括任何类型的音频、视频和/或图像数据。计算系统1002包括一个或多个数据输入,经由该数据输入,可以接收任何类型的数据、媒体内容和/或输入,诸如人的言语、由触摸传感器102生成的触摸数据、用户可选的输入(显式或隐式)、消息、音乐、电视媒体内容、所录制的视频内容以及从任何内容和/或数据源接收到的任何其它类型的音频、视频和/或图像数据。
通信接口可以被实现为串行和/或并行接口、无线接口、任何类型的网络接口、调制解调器以及任何其它类型的通信接口中的任何一个或多个。通信接口提供计算系统1002与通信网络之间的连接和/或通信链路,其它电子、计算和通信设备通过该连接或通信链路与计算系统1002通信数据。
计算系统1002包括一个或多个处理器1004(例如,微处理器、控制器等中的任何一个),该一个或多个处理器1004处理各种计算机可执行指令以控制计算系统1002的操作并启用用于或其中可以体现的交互式绳(cord)的技术。替代地或另外地,计算系统1002可以用结合处理和控制电路实现的硬件、固件或固定逻辑电路中的任何一种或组合来实现。尽管未示出,但是计算系统1002可以包括耦合设备内的各个部件的系统总线或数据传递系统。系统总线可以包括不同总线结构中的任何一种或组合,诸如存储器总线或存储器控制器、外围总线、通用串行总线和/或利用多种总线体系结构中的任何一种的处理器或本地总线。
计算系统1002还包括存储器1006,该存储器可以包括计算机可读介质,诸如使得能够进行持久和/或非暂时性数据存储(即,与仅信号传输相反)的一个或多个存储设备,其示例包括随机存取存储器(RAM)、非易失性存储器(例如,只读存储器(ROM)、闪存、EPROM、EEPROM等中的任何一个或多个)和磁盘存储设备。磁盘存储设备可以被实现为诸如硬盘驱动器、可记录和/或可重写光盘(CD)的任何类型的磁或光存储设备、任何类型的数字多功能光盘(DVD)等。存储器1006还可包括计算系统1002的海量存储介质设备。
计算机可读介质提供用于存储设备数据的数据存储机制,以及可以实现各种设备应用和与计算系统1002的操作方面相关的任何其它类型的信息和/或数据的计算机可读指令1010。例如,可以将操作系统维护为具有计算机可读介质的计算机应用,并在处理器1004上执行。设备应用可以包括设备管理器,诸如任何形式的控制应用,软件应用,信号处理和控制模块,特定设备的本机代码,特定设备的硬件抽象层等。
存储器1006还可以包括手势管理器1012。手势管理器1012能够通过由触摸传感器102接收到的触摸输入(例如,手势)与应用和触摸传感器102交互,以有效地激活与计算设备106和/或应用相关联的各种功能。手势管理器1012可以在对象120本地或远离对象120的计算设备106处实现。手势管理器1012是控制器的一个示例。
本文讨论的技术参考服务器、数据库、软件应用和其它基于计算机的系统,以及所采取的动作和发送到这样的系统和从这样的系统发送的信息。本领域的普通技术人员将认识到,基于计算机的系统的固有灵活性允许部件之间以及在部件中的任务和功能的多种可能的配置、组合和划分。例如,可以使用单个服务器或组合工作的多个服务器来实现本文讨论的服务器过程。数据库和应用可以在单个系统上实现,或分布在多个系统上。分布式部件可以顺序或并行操作。
尽管已经关于特定示例实施例对本主题进行了详细描述,但是应当理解的是,本领域技术人员在理解前述内容之后,可以容易地产生对这样的实施例的替代、变型和等同物。因此,本公开的范围是作为示例而不是作为限制,并且本公开不排除包括对本主题的这种修改、变型和/或添加,如对于本领域普通技术人员而言将是显而易见的。
本文讨论的技术参考服务器、数据库、软件应用和其它基于计算机的系统,所采取的动作和发送到这样的系统和从这样的系统发送的信息。本领域的普通技术人员将认识到,基于计算机的系统的固有灵活性允许部件之间以及在部件中的任务和功能的多种可能的配置、组合和划分。例如,可以使用单个服务器或组合工作的多个服务器来实现本文讨论的服务器过程。数据库和应用可以在单个系统上实现,或者分布在多个系统上。分布式部件可以顺序或并行运行。
尽管已经关于特定示例实施例对本主题进行了详细描述,但是应当理解的是,本领域技术人员在理解前述内容之后,可以容易地产生对这样的实施例的替代、变型和等同物。因此,本公开的范围是作为示例而不是作为限制,并且本公开不排除包括对本主题的这种修改,变型和/或添加,如对于本领域普通技术人员而言将是显而易见的。
Claims (39)
1.一种制造交互式对象的方法,包括:
接收包括对象基底的所制造的对象,其中,所述所制造的对象为适合于其主要目的的形状,并且包括接收特征;以及
提供预制传感器组件,所述预制传感器组件包括一个或多个柔性保持层、电容式触摸传感器、第一电子模块以及通信接口,所述通信接口具有被耦合到所述第一电子模块的第一端部和被耦合到插座的第二端部,所述插座被配置为将第二电子模块可移除地连接到所述预制传感器组件,其中,所述电容式触摸传感器包括在第一方向上伸长并且被耦合到所述第一电子模块的多个柔性感测线,其中,当所述第二电子模块连接到所述预制传感器组件时,所述第一电子模块由所述第二电子模块的电源供电;以及
在接收到所述所制造的对象后,将所述预制传感器组件附接到所述对象基底上。
2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
将所述第二电子模块连接到所述预制传感器组件。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,将所述预制传感器组件附接到所述对象基底包括使用第一制造过程将所述电容式触摸传感器附接到所述对象基底。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,将所述预制传感器组件附接到所述对象基底包括:
使用第二制造过程将所述插座附接到所述所制造的对象。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,将所述预制传感器组件附接到所述对象基底包括将所述一个或多个保持层缝合到所述交互式对象的所述对象基底。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,进一步包括:
在将所述预制传感器组件附接到所述对象基底后,闭合所述接收特征。
7.根据权利要求6所述的方法,其中:
所述所制造的对象是服装、服装配件或服装容器;
所述对象基底包括纺织品;以及
闭合所述接收特征包括完成所述纺织品的接缝以闭合所述接收特征。
8.一种用于包括对象基底的交互式对象的预制传感器组件,所述预制传感器组件包括:
电容式触摸传感器,所述电容式触摸传感器包括多个柔性感测元件;
第一电子模块,所述第一电子模块包括与所述多个柔性感测元件电通信的感测电路;
通信接口,所述通信接口包括被耦合到所述第一电子模块的第一端部并且包括第二端部;
插座,所述插座被耦合到所述通信接口的所述第二端部,所述插座被配置为将第二电子模块可移除地连接到所述预制传感器组件;以及
一个或多个柔性保持层,所述一个或多个柔性保持层限定所述预制传感器组件的第一部分的壳体,所述预制传感器组件的第一部分包括所述多个柔性感测元件中的每个柔性感测元件的至少一部分。
9.根据权利要求8所述的预制传感器组件,其中:
所述通信接口包括从所述一个或多个柔性保持层的所述壳体内延伸到所述一个或多个柔性保持层的外部的通信电缆;以及
所述插座至少部分地在所述一个或多个柔性保持层的外部延伸,以使得所述第二电子模块能够进行可移除地连接。
10.根据权利要求8或9所述的预制传感器组件,其中:
所述多个柔性感测元件包括在至少第一方向上伸长的多个柔性感测线;
所述一个或多个柔性保持层至少部分地围绕所述第一电子模块和所述电容式触摸传感器的所述多个柔性感测线。
11.根据权利要求9或10所述的预制传感器组件,其中:
所述多个柔性感测线中的每个感测线包括多层柔性膜,所述多层柔性膜至少包括柔性基层和覆盖住所述柔性基层的金属层。
12.根据权利要求11所述的预制传感器组件,其中:
所述金属层包括铜层、银层或金层中的至少一个。
13.根据权利要求11或12所述的预制传感器组件,其中:
所述多个柔性感测线中的每个感测线包括钝化层,所述钝化层盖住所述柔性基层,在所述柔性基层和所述金属层之间延伸。
14.根据权利要求10到13中的任一项所述的预制传感器组件,其中:
所述多个柔性感测线中的每个感测线包括在所述预制传感器组件的第一部分处在第一方向上延伸的第一区段和在所述预制传感器组件的第二部分处在第二方向上延伸的第二区段;
所述第一方向和所述第二方向基本上正交;以及
每个柔性感测线的所述第一区段的宽度小于每个柔性感测线的所述第二区段的宽度。
15.根据权利要求14所述的预制传感器组件,其中:
所述电容式触摸传感器包括粘合层,所述粘合层包括被耦合到每个柔性感测线的所述第一区段的第一表面并且包括第二表面;
所述电容式触摸传感器包括屏蔽层,所述屏蔽层被耦合到所述粘合层的所述第二表面;以及
所述屏蔽层至少在每个柔性感测线的所述第一区段上延伸,以在每个柔性感测线的所述第一区段处为电场提供接地。
16.根据权利要求14或15所述的预制传感器组件,其中:
所述多个柔性感测线中的每个柔性感测线的所述第一区段延伸超过所述屏蔽层的外周。
17.根据权利要求14、15或16中的任一项所述的预制传感器组件,其中:
所述多个柔性感测线中的每个柔性感测线的所述第二区段的长度与所述多个柔性感测线中的每个其他柔性感测线的所述第二区段的长度不同。
18.根据权利要求8或9所述的预制传感器组件,其中:
所述多个柔性感测元件中的每个感测元件包括导电纺线;以及
每个导电纺线的至少一部分被附接到基于纺织品的基底。
19.根据权利要求18所述的预制传感器组件,其中:
每个导电纺线包括在第一方向上延伸的第一区段和在第二方向上延伸的第二区段;
所述第一方向与所述第二方向基本上正交;
每个导电纺线的所述第一区段被附接到所述基于纺织品的基底;以及
每个导电纺线的所述第二区段从所述基于纺织品的基底松开并且延伸超过所述基于纺织品的基底的外周。
20.根据权利要求19所述的预制传感器组件,其中:
所述第一区段是利用所述基于纺织品的基底编织的;以及
所述第二区段被刺绣到所述交互式对象的所述对象基底。
21.根据权利要求8至20中的任一项所述的预制传感器组件,其中:
所述第一电子模块包括壳体和印刷电路板,所述印刷电路板包括所述感测电路。
22.一种制造交互式对象的方法,包括:
提供预制传感器组件,所述预制传感器组件包括一个或多个柔性保持层、电容式触摸传感器、第一电子模块以及通信接口,所述通信接口具有耦合到所述第一电子模块的第一端部和耦合到插座的第二端部,所述插座被配置为将第二电子模块可移除地连接到所述预制传感器组件,其中,所述电容式触摸传感器包括在第一方向上伸长并且耦合到所述第一电子模块的多个柔性感测线;
提供至少部分地制作的对象,所述至少部分地制作的对象包括对象基底;以及
在提供所述至少部分地制作的对象之后,将所述预制传感器组件附接到所述对象基底。
23.根据权利要求22所述的方法,其中,将所述预制传感器组件附接到所述对象基底包括将所述一个或多个保持层热压到所述交互式对象的所述对象基底。
24.根据权利要求22或23所述的方法,其中,将所述预制传感器组件附接到所述对象基底包括:
通过将插座缝合到所述交互式对象的所述对象基底来附接所述插座。
25.根据权利要求22所述的方法,其中,将所述预制传感器组件附接到所述对象基底包括将所述一个或多个保持层缝合到所述交互式对象的所述对象基底。
26.一种交互式对象,包括:
对象基底;以及
预制传感器组件,所述预制传感器组件至少部分地耦合到所述对象基底,所述预制传感器组件包括:
多个柔性感测线;
感测电路,所述感测电路与所述多个柔性感测线电通信;
通信接口,所述通信接口包括耦合到所述感测电路的第一端部并且包括第二端部;
插座,所述插座耦合到所述通信接口的第二端部,并且被配置为将第二电子模块可移除地连接到所述预制传感器组件;以及
一个或多个柔性保持层,所述一个或多个柔性保持层限定所述预制传感器组件的第一部分的壳体,所述预制传感器组件的第一部分包括所述多个柔性感测线中的每个柔性感测线的至少一部分;
其中,所述一个或多个柔性保持层物理地耦合到所述对象基底。
27.一种用于包括对象基底的交互式对象的预制传感器组件,所述预制传感器组件包括:
电容式触摸传感器,所述电容式触摸传感器包括在至少第一方向上伸长的多个柔性感测线,所述多个柔性感测线中的每个柔性感测线包括在第一方向上延伸的第一区段和在第二方向上延伸的第二区段,其中,所述第一方向和所述第二方向基本上正交,并且每个柔性感测线的第一区段的宽度小于每个柔性感测线的第二区段的宽度;
第一电子模块,所述第一电子模块包括与所述多个柔性感测线电通信的感测电路;
通信接口,所述通信接口包括耦合到所述第一电子模块的第一端部并且包括第二端部;以及
插座,所述插座耦合到所述通信接口的所述第二端部,所述插座包括用于电耦合到第二电子模块的一个或多个电接触器,所述插座被配置为将所述第二电子模块可移除地连接到所述预制传感器组件。
28.一种交互式对象,包括:
对象基底;
电容式触摸传感器,所述电容式触摸传感器包括在至少第一方向上伸长的多个导电纺线,其中,所述多个导电纺线中的至少一个导电纺线包括与一个或多个基于纺织品的基底集成的第一区段,其中,所述多个导电纺线中的所述至少一个导电纺线包括第二区段,所述第二区段物理地耦合到所述交互式对象的所述对象基底;
第一电子模块,所述第一电子模块包括与所述多个导电纺线电通信的感测电路;
通信接口,所述通信接口包括耦合到所述第一电子模块的第一端部并且包括第二端部;以及
插座,所述插座耦合到所述通信接口的所述第二端部,所述插座被配置为将第二电子模块可移除地连接到所述交互式对象。
29.根据权利要求28所述的交互式对象,其中:
所述多个导电纺线中的所述至少一个导电纺线的所述第一区段与一个或多个非导电纺线编织以形成所述基于纺织品的基底;以及
所述多个导电纺线中的所述至少一个导电纺线的所述第二区段被刺绣到所述对象基底。
30.一种交互式对象,包括:
第一电容式触摸传感器,所述第一电容式触摸传感器包括多个柔性感测线的第一子集,所述第一子集的每个柔性感测线包括在第一方向上伸长的第一区段和在第二方向上伸长的第二区段;
第二电容式触摸传感器,所述第二电容式触摸传感器包括所述多个柔性感测线的第二子集,所述第二子集的每个柔性感测线包括在所述第一方向上伸长的第一区段并且包括第二区段;
一个或多个屏蔽层,所述一个或多个屏蔽层盖住所述多个柔性感测线的所述第一子集的每个柔性感测线的所述第一区段;以及
一个或多个感测电路,所述一个或多个感测电路物理地耦合到所述多个柔性感测线的所述第一子集和所述多个柔性感测线的所述第二子集;
其中,所述多个柔性感测线的所述第一子集的每个柔性感测线的所述第二区段形成所述第一电容式触摸传感器的触敏区域;
其中,所述多个柔性感测线的所述第二子集的每个柔性感测线的所述第二区段形成所述第二电容式触摸传感器的触敏区域。
31.根据权利要求30所述的交互式对象,其中:
所述一个或多个屏蔽层盖住所述多个柔性感测线的所述第二子集的每个柔性感测线的所述第一区段。
32.根据权利要求31所述的交互式对象,其中:
所述多个柔性感测线的所述第二子集的每个柔性感测线的所述第二区段在所述第二方向上伸长。
33.根据权利要求31所述的交互式对象,其中:
所述多个柔性感测线的所述第二子集的每个柔性感测线的所述第二区段在所述第一方向上伸长。
34.一种用于包括对象基底的交互式对象的预制传感器组件,所述预制传感器组件包括:
传感器;
电子模块,所述电子模块包括与所述传感器电通信的感测电路;以及
一个或多个柔性保持层,所述一个或多个柔性保持层限定所述预制传感器组件的第一部分的壳体。
35.根据权利要求34所述的预制传感器组件,其中,所述电子模块是第一电子模块,所述预制传感器组件进一步包括:
通信接口,所述通信接口包括耦合到所述第一电子模块的第一端部并且包括第二端部;以及
插座,所述插座耦合到所述通信接口的所述第二端部,所述插座被配置为将第二电子模块可移除地连接到所述预制传感器组件;
其中,所述第二电子模块包括被配置为向所述第一电子模块供电的电源。
36.根据权利要求34或35所述的预制传感器组件,其中:
所述传感器包括陀螺仪或加速度计中的至少一个。
37.根据权利要求34至36中的任一项所述的预制传感器组件,其中:
所述传感器包括触摸传感器,所述触摸传感器包括多个柔性感测元件。
38.根据权利要求34至37中的任一项所述的预制传感器组件,其中:
所述一个或多个柔性保持层至少部分地围绕所述电子模块和所述多个柔性感测元件。
39.根据权利要求34至38中的任一项所述的预制传感器组件,其中:
所述传感器包括超声传感器、应变仪或基于雷达的触摸界面中的至少一种。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201962846463P | 2019-05-10 | 2019-05-10 | |
US62/846,463 | 2019-05-10 | ||
PCT/US2019/047717 WO2020231452A1 (en) | 2019-05-10 | 2019-08-22 | Pre-fabricated sensor assembly for interactive objects |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112219180A true CN112219180A (zh) | 2021-01-12 |
Family
ID=68000061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201980008822.5A Pending CN112219180A (zh) | 2019-05-10 | 2019-08-22 | 用于交互式对象的预制传感器组件 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11755157B2 (zh) |
EP (1) | EP3756076A1 (zh) |
CN (1) | CN112219180A (zh) |
WO (1) | WO2020231452A1 (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USD945294S1 (en) | 2019-08-26 | 2022-03-08 | Google Llc | Sensor assembly receptacle |
USD945295S1 (en) | 2019-08-26 | 2022-03-08 | Google Llc | Sensor system |
USD945296S1 (en) | 2019-08-26 | 2022-03-08 | Google Llc | Sensor system receptacle |
USD945293S1 (en) | 2019-08-26 | 2022-03-08 | Google Llc | Sensor assembly |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020076948A1 (en) * | 2000-10-16 | 2002-06-20 | Brian Farrell | Method of manufacturing a fabric article to include electronic circuitry and an electrically active textile article |
US20100283749A1 (en) * | 2007-09-11 | 2010-11-11 | Peratech Limited | Interfacing Sensors to a Processing Device |
US20160058076A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | Clothing Plus Mbu Oy | Module installable with a garment, the garment and the method |
US20170325337A1 (en) * | 2016-05-03 | 2017-11-09 | Google Inc. | Connecting an Electronic Component to an Interactive Textile |
CN107390776A (zh) * | 2016-05-16 | 2017-11-24 | 谷歌公司 | 具有多个电子模块的交互式物体 |
US20180260052A1 (en) * | 2017-03-09 | 2018-09-13 | Google Llc | Connector Integration for Smart Clothing |
US20180338544A1 (en) * | 2017-05-26 | 2018-11-29 | Taiwan Textile Research Institute | Fabric module and smart fabric using the same |
Family Cites Families (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7559902B2 (en) * | 2003-08-22 | 2009-07-14 | Foster-Miller, Inc. | Physiological monitoring garment |
US7439962B2 (en) | 2005-06-01 | 2008-10-21 | Synaptics Incorporated | Touch pad with flexible substrate |
US20060281382A1 (en) | 2005-06-10 | 2006-12-14 | Eleni Karayianni | Surface functional electro-textile with functionality modulation capability, methods for making the same, and applications incorporating the same |
CN1870881A (zh) | 2006-05-25 | 2006-11-29 | 七二国际股份有限公司 | 电磁波屏蔽薄膜及其制造方法 |
JP2009139919A (ja) | 2007-12-05 | 2009-06-25 | Lg Electronics Inc | 電磁波遮蔽シート、フィルタ及びプラズマディスプレイ装置 |
US8350451B2 (en) | 2008-06-05 | 2013-01-08 | 3M Innovative Properties Company | Ultrathin transparent EMI shielding film comprising a polymer basecoat and crosslinked polymer transparent dielectric layer |
US8642873B2 (en) * | 2010-02-12 | 2014-02-04 | ThinkGeek, Inc. | Interactive electronic apparel incorporating a drum kit image |
AU2011250968B2 (en) * | 2010-05-10 | 2014-06-05 | Pure Imagination Llc | One sided thin film capacitive touch sensors |
TW201332782A (zh) | 2011-10-25 | 2013-08-16 | Unipixel Displays Inc | 使用膠版輪轉式印刷之製造電容式觸控感測電路之方法 |
KR101908501B1 (ko) * | 2011-12-07 | 2018-10-17 | 엘지디스플레이 주식회사 | 터치 스크린 일체형 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법 |
US8969730B2 (en) | 2012-08-16 | 2015-03-03 | Apple Inc. | Printed circuit solder connections |
WO2014041032A1 (en) * | 2012-09-11 | 2014-03-20 | L.I.F.E. Corporation S.A. | Wearable communication platform |
US8945328B2 (en) * | 2012-09-11 | 2015-02-03 | L.I.F.E. Corporation S.A. | Methods of making garments having stretchable and conductive ink |
US10462898B2 (en) * | 2012-09-11 | 2019-10-29 | L.I.F.E. Corporation S.A. | Physiological monitoring garments |
US9817440B2 (en) * | 2012-09-11 | 2017-11-14 | L.I.F.E. Corporation S.A. | Garments having stretchable and conductive ink |
WO2016023027A1 (en) * | 2014-08-08 | 2016-02-11 | Orn, Inc. | Garment including integrated sensor components and feedback components |
US9588625B2 (en) * | 2014-08-15 | 2017-03-07 | Google Inc. | Interactive textiles |
US9913611B2 (en) * | 2014-11-10 | 2018-03-13 | MAD Apparel, Inc. | Garment integrated sensing system and method |
US9692474B2 (en) * | 2015-02-13 | 2017-06-27 | James Vincent Sullivan | Mobile phone glove |
US9983747B2 (en) * | 2015-03-26 | 2018-05-29 | Google Llc | Two-layer interactive textiles |
US10228806B2 (en) * | 2016-04-15 | 2019-03-12 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Flexible touch sensor and method of manufacturing the same |
WO2017200949A1 (en) * | 2016-05-16 | 2017-11-23 | Google Llc | Interactive fabric |
US10318080B2 (en) * | 2017-01-19 | 2019-06-11 | Hannstouch Solution Incorporated | Touch panel |
US20180255842A1 (en) * | 2017-03-09 | 2018-09-13 | Google Llc | Interactive Object with Multiple Electronics Modules |
WO2018200798A1 (en) * | 2017-04-27 | 2018-11-01 | Google Llc | Connector integration for smart clothing |
US10490507B1 (en) * | 2018-05-31 | 2019-11-26 | Loomia Technologies, Inc. | Electronic components for soft, flexible circuitry layers and methods therefor |
US10990185B2 (en) * | 2018-10-01 | 2021-04-27 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Smart hat device for interacting with remote devices and displays |
US10963106B2 (en) * | 2019-08-26 | 2021-03-30 | Google Llc | Pre-fabricated sensor system including removable electronics device |
US10908732B1 (en) * | 2019-08-26 | 2021-02-02 | Google Llc | Removable electronics device for pre-fabricated sensor assemblies |
-
2019
- 2019-08-22 US US16/772,271 patent/US11755157B2/en active Active
- 2019-08-22 WO PCT/US2019/047717 patent/WO2020231452A1/en unknown
- 2019-08-22 CN CN201980008822.5A patent/CN112219180A/zh active Pending
- 2019-08-22 EP EP19773215.9A patent/EP3756076A1/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020076948A1 (en) * | 2000-10-16 | 2002-06-20 | Brian Farrell | Method of manufacturing a fabric article to include electronic circuitry and an electrically active textile article |
US20100283749A1 (en) * | 2007-09-11 | 2010-11-11 | Peratech Limited | Interfacing Sensors to a Processing Device |
US20160058076A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | Clothing Plus Mbu Oy | Module installable with a garment, the garment and the method |
US20170325337A1 (en) * | 2016-05-03 | 2017-11-09 | Google Inc. | Connecting an Electronic Component to an Interactive Textile |
CN107390776A (zh) * | 2016-05-16 | 2017-11-24 | 谷歌公司 | 具有多个电子模块的交互式物体 |
US20180260052A1 (en) * | 2017-03-09 | 2018-09-13 | Google Llc | Connector Integration for Smart Clothing |
US20180338544A1 (en) * | 2017-05-26 | 2018-11-29 | Taiwan Textile Research Institute | Fabric module and smart fabric using the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020231452A1 (en) | 2020-11-19 |
EP3756076A1 (en) | 2020-12-30 |
US11755157B2 (en) | 2023-09-12 |
US20220350444A1 (en) | 2022-11-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111788547B (zh) | 具有与刺绣图案共形的定制放置的导电纤维 | |
US11755157B2 (en) | Pre-fabricated sensor assembly for interactive objects | |
US10908732B1 (en) | Removable electronics device for pre-fabricated sensor assemblies | |
US11644930B2 (en) | Removable electronics device for pre-fabricated sensor assemblies | |
WO2018200798A1 (en) | Connector integration for smart clothing | |
WO2018164731A1 (en) | Connector integration for smart clothing | |
US20210110717A1 (en) | Vehicle-Related Notifications Using Wearable Devices | |
US11494073B2 (en) | Capacitive touch sensor with non-crossing conductive line pattern | |
US20220056762A1 (en) | Interactive Objects Including Touch-Sensitive Cords | |
CN112673373B (zh) | 用于验证计算装置之间的信任的用户移动检测 | |
US20180255842A1 (en) | Interactive Object with Multiple Electronics Modules | |
US11830356B2 (en) | Interactive cord with improved capacitive touch sensing | |
CN214098377U (zh) | 预制传感器组件、可移除电子设备及电子系统 | |
JP7451698B2 (ja) | 入力面で区別されるインタラクティブオブジェクトのためのタッチセンサ | |
US20230279589A1 (en) | Touch-Sensitive Cord | |
WO2018208891A1 (en) | Connector integration for objects including foot apparel | |
US20240151557A1 (en) | Touch Sensors for Interactive Objects with Multi-Dimensional Sensing |
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 |