CN113672034A - 具有可调节铰链的电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及具有可调节铰链的电子设备。电子设备可具有外壳，所述外壳具有相对于彼此移动的第一部分和第二部分。外壳可具有被配置为围绕铰链轴弯曲的铰链。电子设备中的控制电路可调节电可调节设备以控制铰链对围绕铰链轴弯曲的阻力。电可调节设备可以是调节两个材料滑动层之间的压力的电活性聚合物，可以是磁流变设备，可以是由形状记忆材料形成的可调节部件，或者可以是另一电可调节设备。电子设备中的一个或多个传感器可采集传感器数据，例如触摸输入、力输入、与外壳的移动相关的输入、外壳位置信息和/或其他数据。在操作期间，控制电路可基于传感器数据来调节铰链对弯曲的阻力。

Description

具有可调节铰链的电子设备

本申请要求于2020年5月14日提交的美国专利申请No.16/874,565的优先权，该专利申请据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明整体涉及电子设备，并且更具体地涉及用于电子设备的外壳。

背景技术

电子设备具有在其中安装显示器和其他部件的外壳。电子设备外壳可具有相对于彼此移动的部分，诸如围绕铰链轴相对于彼此旋转的部分。

发明内容

电子设备可具有外壳，所述外壳具有相对于彼此移动的部分。显示器、键盘和其他部件可由外壳支撑。例如，外壳的一个部分可支撑显示器，并且外壳的另一部分可支撑键盘和触控板。在另一例示性配置中，外壳可具有能够移除地耦接到第一相应设备和第二相应设备的第一部分和第二部分。也可使用其中外壳的一个部分用作基座并且外壳的具有显示器的另一部分相对于基座线性移动的布置。

外壳可具有被配置为围绕铰链轴弯曲的铰链。铰链可具有与外壳的第一部分和第二部分中的外壳壁结构公用的材料层。这些材料层可随着第一部分和第二部分围绕铰链轴相对于彼此旋转而弯曲。

电子设备中的控制电路可调节电可调节设备以控制铰链围绕铰链轴弯曲的阻力。电可调节设备可以是调节两个材料滑动层之间的压力从而调节这两个层之间的滑动摩擦的电活性聚合物层，可以是具有可调节刚度的磁流变设备，可以是由形状记忆材料形成的可调节部件，或者可以是任何其他电可调节设备。

电子设备中的一个或多个传感器可采集信息，诸如用户触摸输入、力测量、与外壳的移动相关的测量、关于外壳的位置的信息和/或其他信息。在操作期间，控制电路可基于这个来自传感器的数据来调节铰链弯曲的阻力。例如，控制电路可动态地调节铰链阻力以实现外壳的软闭合特征，锁定和解锁外壳，将外壳部分相对于彼此保持在期望位置，和/或执行与铰链的弯曲或在设备内的其他移动相关的其他功能。

附图说明

图1为根据一个实施方案的例示性电子设备的侧视图。

图2为根据实施方案的例示性电子设备的示意图。

图3和图4为根据实施方案的例示性铰链结构的横截面侧视图。

图5为根据实施方案的具有柔性增强开口以促进围绕铰链轴弯曲的示例性铰链层的顶视图。

图6为根据实施方案的例示性电控部件诸如电活性聚合物致动器的横截面侧视图。

图7为根据实施方案的例示性电控部件诸如刚度或其他属性通过调节所施加的磁场来调节的磁流变设备的横截面侧视图。

图8为根据实施方案的例示性电控部件诸如由形状记忆材料形成的形状记忆设备的横截面侧视图。

图9为根据实施方案的具有用作电调节离合器的电调节设备的例示性铰链的横截面侧视图。

图10为根据实施方案的例示性电调节离合器的顶视图。

图11为根据实施方案示出可如何改变电调节铰链对弯曲和旋转的阻力的曲线图。

图12根据实施方案示出电可调节铰链可如何用于控制电子设备外壳的打开和闭合。

图13为根据实施方案在控制电子设备中的电可调节部件诸如铰链的操作中涉及的示例性操作的流程图。

图14为根据实施方案的可设置有可调节铰链结构的例示性可弯曲电子设备诸如具有可弯曲显示器的设备的透视图。

图15为根据实施方案的例示性设备诸如可折叠壳体的透视图。

图16为根据实施方案的可设置有电可调节离合器以控制对外壳部分之间的线性运动的阻力的示例性电子设备的透视图。

具体实施方式

电子设备可具有在其中安装显示器和其它部件的外壳。外壳可具有相对于彼此移动的部分。例如，第一外壳部分和第二外壳部分可相对于彼此旋转，可相对于彼此滑动，和/或可以其他方式相对于彼此移动到不同位置中。为了控制电子设备中的外壳结构和其他结构的移动，电子设备可配备有可调节铰链结构和/或其他电可调节结构。在一些实施方案中，电可调节部件诸如电可调节离合器可用于控制用于相对于彼此旋转、弯曲、滑动和/或以其他方式移动结构的旋转力、弯曲力或其他力的大小。例如，电子设备可设置有铰链离合器，该铰链离合器可被调节以改变在铰链打开和闭合时的摩擦。

图1示出了可包括电可调节铰链或其他电可调节结构的类型的例示性电子设备的侧视图。设备10可以是膝上型计算机；包含嵌入式计算机的计算机监视器；平板电脑；台式电脑；蜂窝电话；媒体播放器；或其他手持式或便携式电子设备；较小的设备，诸如腕表设备、腕带设备、挂式设备、耳机或听筒设备；头戴式设备，诸如眼镜、护目镜、头盔或佩戴在用户的头部上的其他装置；或其他可穿戴式或微型设备；电视机；不包含嵌入式计算机的计算机显示器；游戏设备；导航设备；嵌入式系统，诸如其中装置被安装在信息亭、汽车、飞机或其他交通工具中的系统；电子装置的可移除外壳；附件，诸如遥控设备、电脑鼠标、跟踪板、无线或有线键盘或其他附件，和/或实现这些设备中两者或更多者的功能的装置。在图1的例示性配置中，设备10是可折叠设备，诸如膝上型计算机。其他类型的设备可设置有电可调节部件，诸如电可调节铰链和/或电可调节离合器。图1的配置作为一个示例被呈现。

如图1所示，设备10可具有外壳诸如外壳12。外壳12可由诸如聚合物、玻璃、金属、诸如蓝宝石的结晶材料、陶瓷、织物、泡沫、木材、其他材料和/或这些材料的组合形成。设备10可具有任何合适的形状。在图1的示例中，外壳12具有上部12A和下部12B，它们使用可弯曲铰链结构诸如铰链30耦接以允许外壳12围绕铰链轴36弯曲。外壳12的与铰链轴36重叠的部分(例如，上外壳壁和下外壳壁)可形成为铰链30的集成部分。例如，织物、玻璃、聚合物、金属等的柔性层可形成在部分12A、部分12B和铰链30之间公用的外壳壁。此类公用的外壳壁可形成在设备10的相对侧上(作为示例)。铰链30也可包括一个或多个内层(例如，相对于彼此滑动的层、电可调节层等)。

显示器诸如显示器14可安装在上部12A中，并且输入-输出设备诸如触控板32和/或键盘34可安装在下部12B中。在操作期间，用户可通过围绕铰链轴36(有时称为弯曲轴线、折叠轴线、旋转轴线等)相对于下部12B旋转上部12A来打开和闭合设备10。

有时可称为封盖的上部12A可通过将上部12A旋转到下部12B的顶部上的位置中来闭合。在该位置，设备10闭合(例如，设备10的封盖闭合)，并且部分12A相对于部分12B的取向(例如，图1的角度A)为0°。当期望使用设备10时，用户可通过围绕轴线36顺时针旋转部分12A直到角度A具有90-180°的值(例如，105-135°的值)或其他合适的非零角度来打开设备10。这允许用户查看显示器14上的内容，并且允许用户向输入-输出设备诸如触控板32和键盘34提供输入。

图2中示出了诸如图1的设备10的例示性电子设备的示意图。图2的设备10可作为独立设备操作和/或设备10的资源可用于与外部电子装备进行通信。例如，设备10中的通信电路可用于将用户输入信息、传感器信息和/或其他信息传输给外部电子设备(例如，无线地或经由有线连接)和/或可用于从外部电子设备接收此类信息。这些外部设备中的每个外部设备可包括图2的设备10所示类型的部件。

如图2所示，电子设备10可包括控制电路20。控制电路20可包括用于支持设备10的操作的存储和处理电路。该存储和处理电路可包括存储设备，诸如非易失性存储器(例如，闪存存储器或被配置为形成固态驱动器的其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态或动态随机存取存储器)等。控制电路20中的处理电路可用于采集来自传感器(例如相机)和其他输入设备的输入，并且可用于控制输出设备。处理电路可基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器和其他无线通信电路、电源管理单元、音频芯片、专用集成电路等。在操作期间，控制电路20可使用显示器14和其他输出设备为用户提供视觉输出和其他输出。控制电路20也可采集数据(例如，传感器数据)并且可相应地控制设备10中的电子部件。

为了支持设备10和外部装置之间的通信，控制电路20可使用通信电路22进行通信。电路22可包括天线、射频收发器电路以及其他无线通信电路和/或有线通信电路。有时可被称为控制电路和/或控制和通信电路的电路22可支持设备10与外部装备(例如，配套设备诸如计算机、蜂窝电话或其他电子设备，附件诸如定点设备、计算机触笔或其他输入设备、扬声器或其他输出设备等)之间通过无线链路的双向无线通信。例如，电路22可包括射频收发器电路，诸如被配置为支持经由无线局域网链路的通信的无线局域网收发器电路、被配置为支持经由近场通信链路的通信的近场通信收发器电路、被配置为支持经由蜂窝电话链路的通信的蜂窝电话收发器电路，或者被配置为支持经由任何其他适当的有线或无线通信链路的通信的收发器电路。例如，可以经由

链路、

链路、工作于5GHz和10GHz之间频率的无线链路、工作于10GHz和400GHz之间频率的无线链路、60GHz链路或其他毫米波链路、蜂窝电话链路或者其他无线通信链路支持无线通信。设备10(如果需要)可包括用于传输和/或接收有线和/或无线电力的电源电路，并且可包括电池或其他能量存储设备。例如，设备10可包括线圈和整流器以接收提供给设备10中的电路的无线电力。

设备10可包括诸如设备24的输入-输出设备。电子部件诸如输入-输出设备24可用于采集用户输入、用于采集关于用户周围环境的信息和/或用于向用户提供输出。设备24可包括一个或多个显示器，诸如显示器14。显示器14可包括一个或多个显示设备，诸如有机发光二极管显示面板(包含像素控制电路的在聚合物基板或硅基板上形成有有机发光二极管像素的面板)、液晶显示面板、微机电系统显示器(例如，二维镜阵列或扫描镜显示设备)、具有由晶体半导体发光二极管管芯形成的像素阵列的显示面板(有时称为微型LED)和/或其他显示设备。

输入-输出设备24中的传感器16可包括力传感器(例如，应变计、电容式力传感器、电阻式力传感器等)、音频传感器(诸如麦克风)、触摸和/或接近传感器(诸如电容式传感器，诸如形成按钮、触控板或者其他输入设备的触摸传感器)以及其他传感器。如果需要，传感器16可包括光学传感器诸如发射和检测光的光学传感器、超声波传感器、光学触摸传感器、光学接近传感器和/或其他触摸传感器和/或接近传感器，单色和彩色环境光传感器、图像传感器(例如，相机，诸如设备10的正面F和/或背面R上的相机)、指纹传感器、虹膜扫描传感器、视网膜扫描传感器以及其他生物识别传感器，温度传感器，用于测量三维非接触手势(“凌空手势”)的传感器，压力传感器，用于检测位置、取向和/或运动的传感器(例如，加速度计，磁传感器诸如罗盘传感器、陀螺仪和/或包含这些传感器中一些或全部的惯性测量单元)、健康传感器诸如血氧传感器、心率传感器、血流传感器和/或其他健康传感器、射频传感器、三维相机系统诸如深度传感器(例如，结构化光传感器和/或基于捕捉三维图像的立体成像设备的深度传感器)和/或光学传感器诸如自混合传感器和采集飞行时间测量的光探测及测距(激光雷达)传感器(例如，飞行时间相机)、湿度传感器、潮湿传感器、视线跟踪传感器、感测肌肉激活的肌电图传感器、面部传感器、干涉测量传感器、飞行时间传感器、磁传感器、电阻传感器、距离传感器、角度传感器、力传感器诸如检测旋转力的力传感器和/或其他传感器。在一些布置中，设备10可使用传感器16和/或其他输入-输出设备24来采集用户输入。例如，输入-输出设备24诸如按钮可用于采集按钮按压输入，与显示器重叠的触摸传感器可用于采集用户触摸屏输入，触摸板可用于采集触摸输入，麦克风可用于采集音频输入(例如语音命令)，加速度计可用于监测手指何时接触输入表面并且因此可用于采集手指按压输入等。

输入-输出设备24可包括光学部件，诸如相机、深度传感器(例如，结构化光传感器或采集三维图像数据的其他传感器)、光学接近传感器、环境光传感器(例如，彩色环境光传感器)、光学飞行时间传感器(相机)和对可见光和/或红外光敏感并且可发射可见光和/或红外光的其他传感器16(例如，设备24可包含发射和/或检测光的光学传感器)。例如，相机中的可见光图像传感器可具有可见光闪光灯或相关联的红外泛光照明器以在图像传感器捕捉二维和/或三维图像时提供照明。红外相机诸如捕捉三维红外图像的红外结构化光相机可具有发射红外泛光照明的红外泛光照明器和/或可具有发射红外光束阵列的点投影仪。红外接近传感器可发射红外光，并且在红外光已从目标对象反射之后检测红外光。

如果需要，电子设备10可以包括附加部件(参见例如输入-输出设备24中的其他设备18)。附加部件可包括触觉输出设备、用于移动设备10中可移动结构的致动器、诸如扬声器的音频输出设备、用于状态指示器的发光二极管、诸如发光二极管的照射外壳和/或显示器结构的部分的光源、其他光学输出设备以及/或者其他用于采集输入和/或提供输出的电路。设备10还可包括电池或其他能量存储设备、用于支持与辅助设备的有线通信以及用于接收有线电力的连接器端口以及其他电路。

设备10可具有铰链(例如，图1的铰链30)，该铰链由相对于彼此旋转的结构(例如，轴和具有接收该轴以用于旋转运动的开口的周围构件)形成。在一些构型中，铰链30可包括可弯曲材料层。例如，考虑图3的铰链30的例示性铰链构型。如图3所示，铰链30可具有内层(有时称为芯层)，诸如内层42。层42可由碳纤维增强的可弯曲层(例如，包含碳纤维的聚合物层)、其他纤维复合材料(例如，可弯曲的玻璃纤维增强的聚合物等)、不具有嵌入纤维的聚合物层、织物层、金属层、一个或多个其他柔性层和/或这些层中两者或更多者的组合形成。图3的层42夹在上层40和下层44之间。层40和/或44可由金属或其他合适的材料(例如，聚合物、织物、纤维复合材料、其他材料和/或这些材料中两者或更多者的组合等)形成。如果需要，铰链30中可包括一个或多个附加层。例如，在其中层40和44由柔性材料片(聚合物、金属、纤维复合材料等)形成的布置中，可将附加的外织物层或其他可弯曲层添加到铰链30的外表面。为了为设备10创建统一的外观，铰链30中的一些或所有层可贯穿外壳12延伸。例如，外壳12可具有在部分12A、12B和铰链30之间公用的一个或多个公用外壳壁(例如，公共外壳壁可延伸跨部分12A、铰链30和部分12B以提供具有均一外观的外壳12)。铰链30中的层可安装在这些柔性外壳壁(例如，外壳12中的壁)内。如果需要，铰链30可安装在设备10的在那里外壳12的一些或全部壁和/或其他层已被选择性地省略和/或设置有柔性增强开口以增强柔性的区域中。铰链30可沿整个铰链轴36具有相同的结构，或者铰链30可在沿轴线36的长度的不同位置处具有不同的构型。例如，铰链30的部分可具有具有完全或部分围绕的圆形开口的构件，所述圆形开口接纳与轴线36对齐的圆柱形铰链轴，并且位于沿轴线36的长度的不同位置处的铰链30的其他结构可具有在外壳部分12A和12B相对于彼此旋转时通过挠曲(弯曲)来操作的柔性层或其他铰链结构。

当铰链结构诸如图3的铰链30围绕铰链轴36弯曲时，铰链30的一些部分(例如，层40的与铰链轴36重叠的部分)可处于压缩状态(在方向46上经受力)，而铰链30的其他部分(例如，层44的相对部分)可处于张紧状态(在方向48上经受力)。

图4示出了可如何在铰链30附近选择性地移除层40和44的部分(有时可称为包覆层、柔性层、外壳壁层等)。例如，在层40的相邻部分和层44的相邻部分之间可分别存在间隙G1和G2。通过选择性地省略层40和/或44的与铰链轴36重叠的部分，从而减小铰链结构30在轴线36处的厚度和/或刚度，可增强铰链30和外壳12围绕轴线36的可弯曲性。

也可通过为铰链30的一个或多个层(例如，诸如图3和图4的层40、42和/或44的层)提供开口来(例如，局部地在铰链30的与轴线36重叠的部分中)增强柔性。作为示例，考虑图5的铰链层50。铰链层50可由金属、聚合物和/或其他材料的片材形成。铰链层50中的柔性增强开口52可具有平行于铰链轴36伸长的狭槽形状。开口52的存在可帮助增强层50围绕铰链轴36弯曲而不经受不期望的应力量的能力。铰链30的一个或多个层(例如，这些层中一者或多者的与铰链轴36重叠的部分)可具有这种类型的增强柔性布置。

设备10中包括相对于彼此移动的层和/或其他构件的铰链30或其他结构可设置有电可调节部件。例如，铰链30可设置有用作电可调节摩擦式离合器的电可调节部件，该电可调节摩擦式离合器可用于调控铰链30的机械属性，并且因此可用于调控铰链30的弯曲阻力以及设备10中的外壳部分12A和12B之间的相关联的旋转阻力。

图6、图7和图8示出了可用于形成离合器和/或其他可调节结构(例如，产生移动、调节材料特性诸如刚度和/或可弯曲性的结构、调节铰链30和/或设备10的其他部分中的元件的形状和/或位置的结构等)的例示性电可调节部件。

在图6的示例中，电可调节部件54具有从控制电路20接收控制信号(例如，电压)的端子62。电极诸如电极56和60或公共基底上的相邻电极可用于将电场E施加到层58。层58可由电活性聚合物或响应于所施加的电场而改变特性(例如，尺寸和/或形状)的其他材料形成。例如，通过调节在端子62上施加的信号的量值，可调节层58的厚度T。具有可调节厚度的铰链30中的层有时可被称为可调节厚度层。

图7中示出了另一例示性电可调节部件。在图7的示例中，设备54是电可调节的磁流变设备。磁流变材料70包含嵌入在聚合物、凝胶、流体或其他材料中的磁性颗粒72。在操作期间，材料70的粘度并且因此还有设备54的总体刚度可通过使用控制电路20控制穿过材料70的磁场B的量值而由控制电路20来调节。在图7的示例中，材料层70夹在第一层66和第二层68之间。金属迹线64可被配置为形成线圈(电感器)，该线圈产生与来自电路20的所施加电流成比例的磁场B。层66和68可为例如介电层，诸如柔性聚合物层。

在图8的示例中，电可调节设备54具有形状记忆材料层76(例如，形状记忆聚合物片、形状记忆金属片等)。通过施加信号通过层76，可控制层76的形状和尺寸。

如果需要，可在设备10中使用其他电可调节设备54(例如，设备54可包括电磁调节设备，诸如线性致动器、电机等，设备54可包括热调节设备，设备54可包括压电晶体设备，和/或设备54可包括可表现可调节特性的其他结构)。

可由控制电路20调节的设备54的特性可包括刚度、尺寸(例如，厚度、长度、宽度、其他维度)、温度、形状等。这些特性可用于形成可调节离合器、移动结构位置的致动器、改变线性和/或旋转摩擦的结构和/或其他可调节设备。例如，铰链30可设置有一个或多个可调节设备54，使得可调节打开和/或闭合图1的设备10所需的旋转力的大小(例如，用户需要施加到外壳12以调节图1的角度A的力的大小)。

例如，考虑图9的可调节铰链布置。铰链30可具有电可调节设备54，诸如图6的设备54或可用于调节厚度T的其他设备。柔性板80和82具有带有平行于铰链轴36延伸的脊的相对表面，可具有在板80和82之间提供滑动摩擦的纹理，可具有其他表面特征，和/或可具有平滑表面。在铰链30弯曲期间，板80和82可相对于彼此滑动。

柔性板80可耦接到柔性层40(例如，利用粘合剂、焊接件、紧固件和/或其他附接结构)。诸如这些的附接结构也可用于将设备54附接到层44的内表面以及将板82附接到设备54。保持结构诸如螺栓84可穿过铰链30的层中的狭槽，并且可用于将这些层保持在一起并保持铰链30的期望的最大厚度，这帮助确保板80和82不分开。

在操作期间，控制电路20可控制设备54的厚度T，并且因此调节柔性层诸如板82抵靠柔性层诸如板80的力(以及板80抵靠板82的压力)。当板82轻轻抵靠板82或根本不抵靠板82时，板80和82可容易地滑过彼此，从而允许铰链30围绕轴线36自由弯曲。当板82强力抵靠板80时，板80和82经受更大的滑动摩擦，这增大弯曲铰链30所需的旋转力的大小。

当在板80和82之间施加大量的力时，铰链30可有效地锁定在适当位置以防止进一步弯曲。通过锁定铰链30，外壳部分12A相对于外壳部分12B的位置可被锁定。例如，铰链30可在用户使用期间被锁定以期望的角度A诸如120°的角度保持显示器14，即使当趋于打开或闭合外壳12的外力正被施加于外壳12时也是如此。铰链30也可被锁定以保持外壳部分12A抵靠外壳部分12B(例如，以将外壳12保持在其闭合构型，其中角度A为0°)。当未锁定时，铰链30可展现相对低的摩擦和旋转阻力(例如，当期望容易地打开和/或闭合外壳12时，铰链30可解锁)。

图10示出了在板80和82由于设备54的动作导致的相对于彼此的运动方向平行于铰链轴36的布置中设备54可如何迫使相对的构件诸如板80和82朝向或远离彼此。一般来讲，铰链30中相对结构的任何相对运动、铰链30的一个或多个层的刚度的任何增大或减小和/或铰链30中的一个或多个层或其他结构的任何其他电可调节特性的变化可用于控制铰链30的旋转阻力。

图11为示出力F(例如，旋转摩擦、弯曲铰链30所需的力、铰链30内施加的力等)在设备10操作期间可如何随时间变化的曲线图。当期望帮助将外壳部分12A相对于外壳部分12B保持在期望位置(例如，期望的旋转取向)时，控制电路20可向设备54提供增大力F的信号。当期望允许外壳部分12A相对于外壳部分12B移动(例如，闭合或打开设备10)时，力F可减小。这样，外壳部分12A相对于外壳部分12B的移动可被锁定或解锁。如果需要，当铰链30解锁时，力F的值可变化。

在例示性构型中，可实现软闭合功能，其中外壳部分12A(例如，在重力下)缓慢闭合到部分12B上。在该操作期间，传感器16(例如，被配置为测量角度A或被配置为采集关于设备10中的外壳部分相对于彼此的位置的其他信息的光学编码器、电阻编码器、电容传感器、应变仪和/或铰链30中或附近的其他传感器)可监测部分12A的闭合，并且如果需要的话，可实时动态地调节力F的量值以确保部分12A能够在重力作用下闭合而不会突然撞击部分12B。这些对铰链30对弯曲的阻力的动态调节可包括减小弯曲阻力的时间段(例如，以确保重力足以闭合外壳12)和增大弯曲阻力的时间段(例如，以减慢移动过快的外壳部分)。

控制电路20可响应于检测到输入诸如来自用户的所施加力而调节力F的量值。例如，一个或多个传感器16(例如，应变仪、接近传感器、相机等)可以检测用户何时向外壳部分12A施加力以闭合外壳12，并且/或者可以检测用户何时已经施加了足够的力克服铰链30的阻力，从而将外壳部分12A移动超过阈值量(例如，检测用户何时已经将部分12A移动到比图12的位置12A'更闭合的位置)。一旦检测到所施加的闭合力时或之后就立即在已检测到闭合运动后，控制电路20可以(如果需要的话)减小铰链30对旋转运动的阻力，以帮助允许外壳部分12A自由旋转。如果用户停止手动移动部分12A(例如，如果用户在部分12A处于诸如图12的位置12A'的位置或处于更闭合的位置时释放部分12A)，则控制电路20可(如果期望的话)实现软闭合操作。例如，传感器可用于实时测量角度A，使得设备10可调节铰链阻力以允许部分12A在重力作用下平滑地闭合到部分12B上。

在使用设备10中涉及的例示性操作在图13中示出。如结合图12所述，在框88的操作期间，可使用一个或多个传感器16来监测外壳部分12A和12B(以及铰链30)。传感器16诸如力传感器、触摸传感器、光学传感器和/或其他传感器可例如检测用户何时触摸外壳12的部分12A或其他部分，可测量使部分12A在打开方向或闭合方向上旋转所施加的力，可测量铰链30上的弯曲应变(例如，扭矩)，可测量可调节设备54的状态，可采集手动用户输入(例如，语音命令、触摸传感器输入、键盘输入、指纹输入、视线输入等)，和/或可以其他方式采集来自用户、用户在设备10上的动作和/或环境的信息。

基于在框88期间采集的传感器信息，控制电路20可确定是否已检测到需要对铰链30的操作进行调节的调节事件。来自传感器16的信息可以例如揭示用户正在伸向部分12A、已经触摸到部分12A、已经开始向部分12A施加力以打开或闭合部分12A、已将部分12A置于所期望的角取向并且已将部分12A保持在该取向(在+/-5°或其他角范围内)持续超过阈值时间量(例如，0.5s、超过0.3s、小于2s等)，以及/或者已以其他方式发信号通知移动或停止移动部分12A的意图。来自传感器16的信息也可揭示外壳部分12A和/或外壳12的另一部分正展现出应当通过调节铰链30来应对的特征(例如，闭合或打开太快、从期望位置滑离等)。在没有传感器数据指示应调节铰链30的状态的情况下，操作可在框88期间继续，如图13的线90所示。响应于感测到指示应调节铰链30的条件，可在框92的操作期间相应地调节铰链30(或设备10中的其他可调节设备)。例如，可增大或减小力F，可锁定或解锁外壳12，可实施软闭合操作等。设备10可通过调节设备54来对铰链30(或设备10中的其他结构)进行这些调节。

图14是例示性构型中的设备10的透视图，其中外壳部分12A和12B是具有形成铰链30的弯曲部分的一体外壳的一部分。这种类型的布置中的显示器14可以是柔性的，以允许围绕铰链轴36弯曲和伸直。铰链30可被调节以帮助将设备10和外壳12锁定成平面形状或弯曲形状和/或将设备10和外壳12从一种状态释放以允许转变到另一状态(例如，允许设备10和外壳12弯曲)。

图15是例示性构型中的设备10的透视图，其中设备10具有被配置为用作设备100和102的壳体的外壳。外壳12的外壳部分12B和12A可例如具有用于能够移除地耦接到外部设备的磁体或其他附接机构。例如，磁体或其他附接机构(搭扣或其他接合特征部等)可用于将可移除设备诸如设备100和102接收并保持在适当位置。设备100可为例如具有图2所示类型的电路的可移除平板电脑，并且设备102可为固定或可移除键盘、触控板和/或其他输入-输出设备。铰链30可被调节以帮助将外壳12保持在所期望的弯曲位置和/或允许外壳12打开或闭合。

在图16的示例中，设备10具有可调节设备，诸如由一个或多个设备54形成的可调节离合器。设备10的外壳可具有相对于彼此滑动的部分。例如，显示器14可安装在显示器外壳部分12-1中，并且显示器外壳部分12-1可以可滑动地耦接到基部外壳部分12-2。支撑构件104可线性地滑入和滑出基部12-2，以允许用户调节显示器14的高度。设备10中的可调节离合器可被释放(可减小滑动阻力)以有利于部分12-1和12-2相对于彼此的滑动运动，或者可被接合(可增大滑动阻力)以帮助将部分12-1和12-2相对于彼此保持在适当位置。传感器数据诸如关于用户手的位置的信息、用户手相对于设备10的移动、由用户手施加的增大或减小显示器14的高度的力、用户手与设备10的一个或多个表面之间的接触、关于部分12-1和12-2相对于彼此的位置的信息、关于部分12-1和12-2相对于彼此的移动速度的信息、关于被施加以升高或降低外壳部分12-1的力的信息和/或其他传感器数据可被控制电路20用于决定是增大还是减小滑动摩擦。

如上所述，本技术的一个方面在于采集和使用信息，诸如来自输入-输出设备的信息。本公开构想，在一些情况下，可采集包括唯一地识别或可用于联系或定位特定人员的个人信息的数据。此类个人信息数据可包括人口统计数据、基于位置的数据、电话号码、电子邮件地址、twitter ID、家庭地址、与用户的健康或健身等级相关的数据或记录(例如，生命信号测量结果、药物信息、锻炼信息)、出生日期、用户名、口令、生物识别信息或任何其他识别信息或个人信息。

本公开认识到在本发明技术中使用此类个人信息可用于使用户受益。例如，该个人信息数据可用于递送用户较感兴趣的目标内容。因此，使用此类个人信息数据使得用户能够对所递送的内容进行有计划的控制。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，某些健康数据的收集或访问可能受诸如健康保险流通与责任法案(HIPAA)的联邦和/或州法律的约束，而其他国家的健康数据可能受其他法规和政策的约束，并且应相应地加以处理。因此，在每个国家应为不同的个人数据类型保持不同的隐私实践。

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，本技术可被配置为允许用户在注册服务期间或其后随时选择参与采集个人信息数据的“选择加入”或“选择退出”。又如，用户可选择不提供特定类型的用户数据。再如，用户可以选择限制保持用户特定数据的时间长度。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(“app”)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可包括个人信息数据的信息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个人信息数据的情况下被实现。即，本发明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。

根据一个实施方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括：控制电路；外壳，该外壳具有第一部分和第二部分；以及铰链，该铰链耦接第一部分和第二部分以用于围绕铰链轴旋转，该铰链包括由控制电路控制的电可调节铰链离合器，以调节铰链对围绕铰链轴弯曲的阻力。

根据另一实施方案，铰链包括电可调节层，该电可调节层被配置为响应于来自控制电路的控制信号而改变厚度，以调节铰链对围绕铰链轴弯曲的阻力。

根据另一实施方案，电可调节层包括电活性聚合物层。

根据另一实施方案，铰链包括第一柔性层和第二柔性层，并且电活性聚合物层介于第一柔性层和第二柔性层之间。

根据另一实施方案，第一外壳部分和第二外壳部分以及第一柔性层具有共用的外壳壁。

根据另一实施方案，第一外壳部分和第二外壳部分以及第一柔性层形成第一共用的外壳壁，第一外壳部分和第二外壳部分以及第二柔性层形成第二共用的外壳壁，并且第一共用的外壳壁、电活性聚合物层和第二共用的外壳壁被配置为围绕铰链轴弯曲。

根据另一实施方案，控制电路被配置为增大厚度以增大铰链对弯曲的阻力。

根据另一实施方案，铰链包括第一板和第二板，第一板和第二板在第一外壳部分相对于第二外壳部分旋转时相对于彼此滑动，并且控制电路被配置为调节电可调节层的厚度，以调节第一板和第二板彼此压靠的力以调节铰链对弯曲的阻力。

根据另一实施方案，铰链包括与铰链轴重叠的柔性层，并且柔性层包括具有柔性增强开口的材料片。

根据另一实施方案，电子设备包括第一部分中的显示器和第二部分中的键盘。

根据一个实施方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括控制电路、传感器、具有第一部分和第二部分的外壳以及将第一部分和第二部分耦接在一起以用于围绕铰链轴相对于彼此移动的电可调节铰链，控制电路被配置为响应于利用传感器采集的信息而调节电可调节铰链，以调节铰链对围绕铰链轴弯曲的阻力。

根据另一实施方案，电可调节铰链包括具有可调节厚度的电活性聚合物层。

根据另一实施方案，电子设备包括柔性显示器，柔性显示器具有分别耦接到外壳的第一部分和第二部分的第一柔性显示器部分和第二柔性显示器部分，并且柔性显示器与电可调节铰链重叠。

根据另一实施方案，电子设备包括耦接到第一外壳部分的显示器和耦接到第二外壳部分的键盘。

根据另一实施方案，第一外壳部分被配置为能够移除地耦接到具有显示器的设备。

根据另一实施方案，传感器被配置为检测被施加以使铰链围绕铰链轴弯曲的力。

根据另一实施方案，控制电路被配置为当第一部分朝向第二部分移动以闭合外壳时，动态地调节铰链对围绕铰链轴弯曲的阻力。

根据一个实施方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括：传感器，该传感器被配置为采集传感器数据；外壳，该外壳具有第一部分和第二部分；第一层和第二层，该第一层和第二层被配置为在第一部分和第二部分相对于彼此移动时相对于彼此滑动；电可调节层，电可调节层被配置为改变厚度以控制第一层和第二层彼此抵靠的力，从而调节第一层和第二层之间的滑动摩擦；和控制电路，控制电路被配置为响应于传感器数据来控制电可调节层。

根据另一实施方案，该电子设备包括安装在第一外壳部分中的显示器。

根据另一实施方案，电可调节层包括电活性聚合物层。

前述内容为例示性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。

Claims (20)

1.一种电子设备，包括：

控制电路；

外壳，所述外壳具有第一部分和第二部分；以及

铰链，所述铰链耦接所述第一部分和所述第二部分以用于围绕铰链轴旋转，其中所述铰链包括由所述控制电路控制的电可调节铰链离合器，以调节所述铰链对围绕所述铰链轴弯曲的阻力。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述铰链包括电可调节层，所述电可调节层被配置为响应于来自所述控制电路的控制信号而改变厚度，以调节所述铰链对围绕所述铰链轴弯曲的所述阻力。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述电可调节层包括电活性聚合物层。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其中所述铰链包括第一柔性层和第二柔性层，并且其中所述电活性聚合物层介于所述第一柔性层和所述第二柔性层之间。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其中第一外壳部分和第二外壳部分以及所述第一柔性层具有共用的外壳壁。

6.根据权利要求4所述的电子设备，其中第一外壳部分和第二外壳部分以及所述第一柔性层形成第一共用的外壳壁，其中所述第一外壳部分和所述第二外壳部分以及所述第二柔性层形成第二共用的外壳壁，并且其中所述第一共用的外壳壁、所述电活性聚合物层和所述第二共用的外壳壁被配置为围绕所述铰链轴弯曲。

7.根据权利要求4所述的电子设备，其中所述控制电路被配置为增大所述厚度以增大所述铰链对弯曲的所述阻力。

8.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述铰链包括第一板和第二板，所述第一板和所述第二板在第一外壳部分相对于第二外壳部分旋转时相对于彼此滑动，并且其中所述控制电路被配置为调节所述电可调节层的所述厚度，以调节所述第一板和所述第二板彼此压靠的力以调节所述铰链对弯曲的所述阻力。

9.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述铰链包括与所述铰链轴重叠的柔性层，并且其中所述柔性层包括具有柔性增强开口的材料片。

10.根据权利要求2所述的电子设备，还包括：

所述第一部分中的显示器；以及

所述第二部分中的键盘。

11.一种电子设备，包括：

控制电路；

传感器；

外壳，所述外壳具有第一部分和第二部分；以及

电可调节铰链，所述电可调节铰链将所述第一部分和所述第二部分耦接在一起以用于围绕铰链轴相对于彼此移动，其中所述控制电路被配置为响应于利用所述传感器采集的信息而调节所述电可调节铰链，以调节铰链对围绕所述铰链轴弯曲的阻力。

12.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述电可调节铰链包括具有可调节厚度的电活性聚合物层。

13.根据权利要求12所述的电子设备，还包括柔性显示器，其中所述柔性显示器具有分别耦接到所述外壳的所述第一部分和所述第二部分的第一柔性显示器部分和第二柔性显示器部分，并且其中所述柔性显示器与所述电可调节铰链重叠。

14.根据权利要求12所述的电子设备，还包括：

耦接到第一外壳部分的显示器；以及

耦接到第二外壳部分的键盘。

15.根据权利要求12所述的电子设备，其中第一外壳部分被配置为能够移除地耦接到具有显示器的设备。

16.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述传感器被配置为检测被施加以使所述铰链围绕所述铰链轴弯曲的力。

17.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述控制电路被配置为当所述第一部分朝向所述第二部分移动以闭合所述外壳时，动态地调节所述铰链对围绕所述铰链轴弯曲的所述阻力。

18.一种电子设备，包括：

传感器，所述传感器被配置为采集传感器数据；

外壳，所述外壳具有第一部分和第二部分；

第一层和第二层，所述第一层和所述第二层被配置为当所述第一部分和所述第二部分相对于彼此移动时相对于彼此滑动；

电可调节层，所述电可调节层被配置为改变厚度以控制所述第一层和所述第二层彼此抵靠的力，从而调节所述第一层和所述第二层之间的滑动摩擦；以及

控制电路，所述控制电路被配置为响应于所述传感器数据来控制所述电可调节层。

19.根据权利要求18所述的电子设备，还包括安装在第一外壳部分中的显示器。

20.根据权利要求19所述的电子设备，其中所述电可调节层包括电活性聚合物层。

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