CN116962602A - 具有传感器和显示设备的电子设备 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及具有传感器和显示设备的电子设备。电子设备可具有外壳。所述外壳的特征可在于垂直轴线并且可具有外壳结构，诸如具有圆柱形表面的圆柱形外壳结构。扬声器可安装在所述外壳中以穿过所述外壳结构中的开口提供声音。视觉输出设备可安装在所述外壳中以穿过所述外壳结构中的开口提供光。所述视觉输出设备可包括电泳显示器、发光二极管显示器，或具有显示图像的像素阵列的其他显示器，或者可包括用于发射光的其他部件。在操作期间，语音命令可由所述设备中的麦克风接收并且基于所述命令和其他信息来采取行动。所采取的所述行动可包括用所述扬声器播放声音和用所述视觉输出设备提供视觉输出。

Description

具有传感器和显示设备的电子设备
相关申请引用
本申请是国际申请号为PCT/US2018/040647、国际申请日为2018年7月2日、进入中国国家阶段日期为2020年1月13日、中国国家申请号为201880046612.0、发明名称为“具有传感器和显示设备的电子设备”的发明专利申请的分案申请。
本专利申请要求于2017年10月10日提交的美国专利申请15/729,394以及于2017年7月20日提交的美国临时专利申请62/535,161的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。
技术领域
本公开整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有显示器的设备。
背景技术
电子设备可包括发光部件诸如显示器。将部件(诸如这些)结合到电子设备中可能是具有挑战性的。如果不加注意，显示器上的信息将无法对观众可见或者无法使用户感兴趣。
发明内容
电子设备可具有外壳。该外壳的特征可在于垂直轴线并且可具有外壳结构，诸如具有圆柱形表面以及围绕垂直轴线延伸的圆形周边的圆柱形外壳结构，或者其他合适的外壳结构(例如，具有平坦表面和矩形周边的立方体形外壳结构、金字塔形外壳结构、圆锥形外壳结构、截头圆锥形外壳结构、具有倾斜截顶的圆柱形外壳结构等)。扬声器可安装在外壳中并且可穿过外壳结构中的开口提供声音。扬声器可用于为电子设备的用户播放歌曲和呈现其他可听媒体。在一些配置中，可使用扬声器来提供合成语音。如果需要，外壳可为中空的(例如，电子设备可为被配置为装配在另一个设备(诸如主电子单元)的外表面上方的套管或其他附件盖)。
视觉输出设备可安装在独立设备的外壳中或与附件相关联的外壳中。视觉输出设备可穿过外壳结构中的开口发射光。视觉输出设备可包括电泳显示器、液晶显示器、发光二极管显示器，或具有用于显示图像的像素阵列的其他显示器。在一些配置中，视觉输出设备可包括用于发射光的其他部件(例如，一个或多个发光二极管，这些发光二极管为外壳中的图案化开口诸如图标或其他符号等提供直接照明或者提供背光照明)。
在操作期间，语音命令可由所述设备中的麦克风接收并且基于所述命令和其他信息来采取行动。所采取的所述行动可包括用所述扬声器播放声音和用所述视觉输出设备提供视觉输出。所提供的视觉输出可包括文本、视频和/或其他静态图像和动态图像。在一些配置中，视觉输出可在视觉输出设备上水平地或垂直地滚动。例如，视觉输出设备可具有围绕外壳的周长带状延伸的像素阵列，并且文本或其他内容可围绕外壳水平地滚动。
电子设备可包括用于监测环境的传感器和用于与外部电子装置进行通信的电路。语音命令和其他用户输入可由电子设备接收。电子设备还可使用相机和其他部件来采集有关电子设备的操作环境的信息。用户输入和其他信息可用于确定在视觉输出设备上显示信息的方式和/或使用扬声器呈现音频内容的方式。
附图说明
图1为根据实施方案的例示性电子设备的透视图。
图2为根据实施方案的例示性电子设备的示图。
图3为根据实施方案的例示性电子设备的一部分的横截面侧视图。
图4为根据实施方案的例示性发光设备的横截面侧视图，其中该发光设备具有安装在基底(诸如印刷电路)上的光源。
图5为根据实施方案的例示性发光设备的横截面侧视图，其中该发光设备具有波导，诸如光纤波导或光导层。
图6为根据实施方案的例示性发光设备的横截面侧视图，其中该发光设备耦接到导电股线诸如织物层中的导电股线。
图7为根据实施方案的例示性发光设备的横截面侧视图，其中该发光设备具有像素阵列。
图8为根据实施方案的具有开口的织物层的透视图，其中发光设备已经在这些开口中形成。
图9为根据实施方案的例示性电子设备的侧视图，其中该电子设备正在为观众显示内容。
图10为根据实施方案的例示性电子设备的顶视图，其中示出了可在设备的不同侧为不同相应观众同时显示不同内容的方式。
图11为根据实施方案的操作电子设备所涉及的例示性操作的流程图。
具体实施方式
电子设备可设置有用于从用户处和从环境处采集输入的部件。基于该信息，电子设备可为用户提供输出。例如，用户可对设备提供触摸命令、语音命令、按钮按压输入或其他输入，并且设备可提供对应的音频输出和视觉输出。
图1中示出了可采集输入并且提供对应的输出的类型的例示性电子设备。图1的电子设备10可为计算设备诸如语音控制助手、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、蜂窝电话、媒体播放器、其他手持式或便携式电子设备、较小的设备诸如腕表设备(例如，带有腕带的手表)、挂式设备、耳机或听筒设备、嵌入到眼镜中的设备或佩戴在用户头部的其他装置、或其他可穿戴设备或微型设备、电视、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具有显示器的电子装置安装在信息亭或汽车中的系统、实现这些设备中的两种或更多种的功能的装置或者其他电子装置。在图1的例示性配置中，设备10为语音控制助手设备(例如，厨房的工作台面扬声器)。这仅是例示性的。如果需要，其他配置可用于设备10。图1的示例仅为例示性的。
在图1的示例中，设备10包括一个或多个视觉输出设备14。在一些配置中，视觉输出设备14可包括显示图像的像素阵列。在其他配置中，视觉输出设备14充当状态指示灯，为图案化开口(例如，图标形状的开口等)提供照明，并且/或者以其他方式提供光类输出而不一定能够显示图像。由于视觉输出设备14的实施方案可包括用于显示图像的像素阵列，因此视觉输出设备14有时可称为显示器14。这仅是例示性的。如果需要，设备10可包括基于一个或几个发光二极管、灯或不显示图像的其他发光部件的视觉输出设备。
如图1所示，发光设备诸如显示器14可由设备10中的支撑结构(诸如外壳40)支撑。例如，显示器可在外壳40的上表面44上和/或外壳40中的外壳结构的侧壁表面42上形成。有时可称为壳体或箱体的用于外壳40的外壳结构可由塑料、玻璃、陶瓷、织物、纤维复合材料、金属(例如，不锈钢、铝、钛、金等)、其他合适的材料，或者这些材料中任意两者或更多者的组合形成。外壳40可使用一体式配置形成，在该一体式配置中，外壳12的一部分或全部被机加工或模制成单个结构，或者可使用多个结构(例如，内部框架结构、形成外部外壳表面的一个或多个结构等)形成。
显示器14可为触敏显示器或可对触摸不敏感。触敏显示器可包含一层导电电容性触摸传感器电极或其他触摸传感器部件(例如，电阻性触摸传感器部件、声学触摸传感器部件、基于力的触摸传感器部件、基于光的触摸传感器部件等)或者可为非触敏的显示器。电容触摸屏电极可由氧化铟锡焊盘或者其他透明导电结构的阵列形成。如果需要，力传感器可与显示器14重叠(例如，使得用户可通过在显示器上向下按压来提供基于力的输入命令)。
每个显示器14可包括由液晶显示器(LCD)部件形成的像素阵列、电泳像素阵列、等离子体像素阵列、有机发光二极管像素或其他发光二极管(例如，微发光二极管、塑料封装中的发光二极管等)的阵列、电润湿像素阵列，或基于其他显示器技术的像素。
在图1的示例中，电子设备10的外壳40具有圆柱形状并且围绕纵向(垂直)轴线46表现出旋转对称性。如果需要，设备10可具有其他形状。例如，设备10可具有矩形箱体形状、金字塔形状、截头圆锥或截头圆柱形状，所述截头圆柱形状诸如为图1的设备10所示类型的圆柱形状，其中上表面44是倾斜的、球形的、半球形的等。在操作期间，用户可对设备10提供语音命令和其他输入，并且作为响应，设备10可控制家用自动化功能(例如，通过无线连接的家用装置)、可播放内容诸如音频和视频、可处理在线数据库搜索请求(例如，互联网搜索)、可处理产品和服务的订单、可为用户提供日历信息、可接收和处理电子邮件、可运行游戏或其他软件、可处理音频通信(例如，电话呼叫)、视频呼叫(例如，具有伴随音频的实时视频通信)，并且/或者可处理其他任务。
图2中示出了电子设备10的示意图。如图1所示，电子设备10可使用通信链路28与外部装置诸如电子装置30进行通信。通信链路28可为无线局域网链路、蜂窝电话通信链路、其他短程或远程无线链路，可为有线链路(例如，以太网链路等)，并且/或者可为任何其他合适的通信路径。电子装置30可由设备10控制(例如，当装置30为游戏单元、机顶盒、电视、显示器、计算机、平板电脑、蜂窝电话等时)、可为对等设备(例如，另一个语音控制助手设备诸如设备10)，并且/或者可为针对设备10的控制器或其他附件。外部装置30可包括家用自动化装置和其他家用或办公用装置(例如，照明控制器、由设备10控制的加热和空调装置、安全装置、灌溉装置、音频-视频装置等)。
设备10可使用通信电路26来支持经链路28与电子装置30进行通信。通信电路26可包括有线通信电路和无线通信电路(例如，无线收发器诸如无线局域网收发器和/或蜂窝电话收发器、天线等)。通过使用通信电路26，设备10可经互联网从服务器或其他在线装置(例如，装置30)采集信息。例如，设备10可从天气服务器获取有关当前天气的信息，可获取新闻、股票报价、体育得分、出行信息诸如交通时刻表，可将电子邮件下载至由设备10支持的收件箱等。
有关当前天气、当前温度的信息和/或其他传感器信息(例如，空气压力、湿度等)可用于确定调整设备10中的显示器和/或其他发光设备的方式。例如，如果温度是寒冷，则设备10可使用显示器14或其他光源来显示冷色(例如，蓝色)。响应于检测到温度是温暖(例如，通过从在线天气源获取在线温度信息、通过使用温度计等)，设备10可使用显示器14或其他光源来显示暖色(例如，黄色)。设备10还可显示情绪照明、装饰图案、和/或根据其他参数(例如，室内温度、一天中的时间、接收的文本消息计数、电子邮件收件箱消息计数、在线信息诸如体育得分、股票价格、天气、新闻等)不同的其他视觉内容(条形图、图标、文本等)。例如，设备10可随传入消息的数量增加而以增加的亮度发光。又如，如果给定运动队赢得了比赛则可显示其队标，如果股票价格已超过预先确定的阈值价格则可显示该股票价格，如果预报了晴天则可显示阳光图标，并且/或者可在设备10上显示其他信息。用户可预选显示哪些类型的的信息(天气、体育得分、比赛结果、股票价格、传入电子邮件摘要或主题行、文本消息内容等)。
如图2所示，设备10可具有控制电路16。控制电路16可以包括用于支持设备10的操作的存储和处理电路。存储和处理电路可以包括存储装置，诸如硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(例如，被配置为形成固态驱动器的闪存存储器或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)、等等。控制电路16中的处理电路可以被用于控制设备10的操作。该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、电源管理单元、音频芯片、专用集成电路等。在一些配置中，控制电路16可与在线控制电路(例如，一个或多个远程服务器、局域网中的联网计算装置、耦接的对等设备、或其他远程存储装置和处理电路)协作操作。
设备10中的输入-输出电路诸如输入-输出设备12可用于允许将数据提供至设备10，并且允许将数据从设备10提供至外部设备。输入输出设备12可包括发光部件。例如，输入-输出设备可包括视觉输出设备14诸如显示器和/或其他光源。视觉输出设备14可包括一个或多个单独的发光设备诸如发光二极管、激光器和/或灯。视觉输出设备14还可包括用于形成显示器诸如液晶显示器、有机发光二极管显示器、由相应结晶半导体管芯(微LED)上的发光二极管形成的显示器等的像素阵列。像素阵列可包括任何合适数量的像素(例如，至少100、至少1000、至少10,000、至少100,000、少于1,000,000等)。
输入-输出设备12可包括输入部件诸如按钮，触摸传感器(例如，电容式触摸传感器，光学触摸传感器等)，力传感器和/或用于接收输入诸如按钮按压输入和/或触摸或力传感器输入的其他设备。
传感器20可用于采集环境测量值和/或用户输入，并且可包括环境光线传感器(可见光传感器、颜色感光传感器、紫外光传感器等)、光学接近传感器、电容式接近传感器、温度传感器(例如，用于测量环境温度)、力传感器(例如，用于测量生物识别信息)、气压传感器、心率传感器、血氧水平传感器(例如，基于发射和检测到的光)、心电图传感器(例如，用于测量用户身体上的电信号的传感器)、颗粒传感器(例如，使用光测量和/或其他测量来测量空气中的颗粒浓度的传感器)、图像传感器(相机)、气压传感器、二氧化碳传感器和/或测量其他气体浓度的传感器、位置和/或取向传感器(例如，基于一个或多个传感器的惯性测量单元，诸如加速度计、陀螺仪和/或罗盘)、使用回波定位测量距离的超声传感器(例如，通过发射超声信号并且用麦克风检测对应的超声回波)、用于采集用户轻击输入的加速度计、采集手势和其他三维手势输入的传感器(例如，使用光学感测、电容感测等)。当传感器采集到用户输入时，可呈现音频和/或视频反馈。例如，检测到的手势可伴有可听点击声和/或光输出的变化，这些可听点击声和/或光输出的变化充当反馈通知用户这些手势已由设备10成功检测。
设备10可包括音频设备诸如一个或多个扬声器(例如，高音扬声器、中音扬声器、低音扬声器、重低音扬声器等)以及一个或多个音频传感器(例如，用于采集语音命令输入的麦克风、作为噪音消除系统的一部分的测量环境噪音的麦克风、回波定位传感器中的麦克风等)。
如果需要，设备10可包括其他输入-输出设备诸如设备24(例如，视线检测系统、热成像系统、触觉输出设备等)。触觉输出设备可包括压电器件、电磁致动器、和/或用于产生触觉输出的其他致动器。
设备10可包括一个或多个蓄电池，可包括用于将干线电源转换为内部直流电源的电源转换器，并且/或者可包括其他电源电路(例如，用于接收无线传输功率的无线电源电路、用于向附近设备传输无线功率的无线电源电路等)。
在一些配置中，外壳40的外表面的一些或全部可为声音可透过的。例如，具有穿孔或其他开口的织物、金属、玻璃、或聚合物层和/或允许声音穿过的其他结构可用于形成外壳40的侧面42上的侧壁、外壳40的上表面44的壁和/或其他外壳结构。如果需要，声音可透过的多个材料层可用于形成外壳40的壁。例如，设备10可具有声音可透过的外织物层以及具有允许声音穿过的开口的内部塑料框架。这些声音可透过的结构允许来自外壳40内部的扬声器的声音传递到设备10外部，并且允许来自设备10外部的声音传递到在设备10内部的麦克风。
设备10还可被配置为发射光。例如，外壳40可具有一个或多个层诸如图3的例示性层50和层52。这些层可包括例如外部声音可透过织物层(例如，层52)和内部声音可透过层(例如，具有允许声音穿过的穿孔或其他开口的塑料、玻璃或金属结构)。如图3所示，光源56可发射光58，该光穿过层诸如声音可透过层50和层52。例如，光58可穿过层50和/或层52中的开口60。开口60可为穿孔，可填充有透明材料并且/或者可为填充有空气的开口，可为位于机织织物或针织织物中的材料股线之间的开口，可为玻璃层、金属层、聚合物层、或其他材料层中的开口，并且/或者可为其他合适的开口。
开口60可允许光58和声音在设备内部62和设备外部64之间传递，并且/或者可为仅允许光58穿过的开口。在其中开口60为声音不可透过的并且/或者其中声音更可透过的其他开口存在于形成用于外壳40的外壳壁的材料层中的布置中，声音可穿过与开口60分开的声音可透过的开口(参见例如开口66，该开口允许声音68从内部62中的扬声器70传递到外部64)。开口60和/或开口66可通过使织物与开口60和/或开口66进行织造、针织、编织来形成，或者可使用激光切割和/或其他孔形成技术来形成。
图4、图5、图6和图7中示出了可用于形成视觉输出设备(诸如图1的显示器14)的类型的例示性发光设备。在图4的示例中，发光设备56具有发光部件诸如发射光58的部件76。部件76可为发光二极管(封装的或未封装的)，可为激光二极管，可为灯，可为电致发光设备，并且/或者可为用于响应于施加的电流而发射光58的其他合适电路。部件76可具有电子终端，这些电子终端电耦接到基底72上的金属迹线74。基底72可为印刷电路诸如柔性印刷电路或刚性印刷电路板。
图5示出了发光设备56可具有将光80发射到光导波导82的边缘中的发光部件78(例如，发光二极管、激光器等)的方式。波导82可为平面的光导层(例如，由透明聚合物片材形成的光导层)，可为光纤(例如，沿其长度在内部传送光的圆柱形纤维)，并且/或者可为另一个合适的光导结构。在操作期间，由于全内反射的原理在波导82内部传送的光80可由波导82中的光散射结构向外散射，并且可因此充当可见照明58(例如，设备10的用户可见的光)。如果需要，光58可充当用于液晶显示器、电泳显示器、或其他显示器(参见例如图9的背光显示器84)的背光源。光58还可穿过图案化的不透明结构(例如，具有形成图标或包括文字与数字的字符的开口的黑墨层)以为用户提供背光图标、文本等。波导82可与外壳40中的单个开口重叠(例如，以允许光穿过该开口)并且/或者可与外壳40的一些或全部壁重叠。例如，波导82可具有圆柱形状，该圆柱形状为外壳40的圆柱形侧表面提供背光源(例如，以从背后照亮围绕设备10的圆柱形表面缠绕的像素阵列以穿过围绕外壳40周围的开口提供照明等)。如果需要，设备10可包含多个波导诸如波导82，并且这些多个波导中的两个或更多个可重叠。
图6示出了发光设备56可包括发光部件诸如部件61(例如，发光二极管、激光二极管、电致发光部件、灯等)的方式。部件61可具有终端，这些终端电耦接到导电材料股线诸如导电股线59。股线59可为实心金属导线、被金属涂覆的聚合物股线、或其他导电材料股线，并且如果需要，可结合到外壳40中的织物层中。如果需要，部件诸如图6的部件61和图4的部件76可为发光二极管，这些发光二极管沉积(印刷)在浆液中(例如，使得沉积的发光二极管中的一些可与金属迹线和/或导线进行电接触并且使得其他发光二极管不进行电接触)。基于浆液的二极管安装方案可用于减少过程复杂性。如果需要，焊接或焊点可用于将部件61耦接到导电股线。
在图7的示例中，发光设备56具有像素P的阵列，这些像素P被单独控制以产生光58。图7的设备56的像素阵列允许图7的设备56为用户显示图像(例如，图7的设备56可为显示器)。像素P可在通用基底诸如基底55(例如，聚合物层、玻璃层等)上形成，并且/或者可由单独封装的发光二极管和/或包含相应发光二极管的单独的裸晶半导体管芯形成。在其中像素P单独安装在设备10中的布置中，可使用安装布置诸如图4和图6的例示性安装布置(例如，图4部件76和图6的部件61可充当像素的阵列中的像素P)。
图8为可用于形成设备10的织物层的一部分的透视图。如图8所示，织物层86可由材料股线88形成，这些材料股线已经被机织或以其他方式缠结(例如，使用针织技术、编织技术等)。机织织物或其他织物诸如织物层86可具有开口(参见例如图8的示例中容纳发光设备56的开口)。这些开口可形成声学和/或光学开口诸如图3的开口60和开口66。声音(如果需要，以及光)还可穿过在织物层86中的毗邻股线88之间的间隙。
织物层86可形成外壳40中的外部外壳层(例如，图3的层52)并且/或者可形成外壳40中的一个或多个内部外壳层(参见例如图3的层54)。在图8的例示性配置中，开口已经在织物层86中形成，这些开口容纳对应的发光设备56(例如，发光二极管等)。发光设备56诸如发光二极管可形成像素阵列中的像素P(例如，使得设备56可充当显示器中的像素)并且/或者可形成较低分辨率的光类输出设备(例如，状态指示灯、图案化的不透明层中的图标的背光源等)。发光设备56可安装于一个或多个不同基底(例如，一个或多个印刷电路)并且/或者可与基底上的其他电路一体形成。例如，发光设备56可为柔性有机发光二极管显示器基底上的有机发光设备。
在一个例示性配置中，发光设备56为封装的或未封装的矩形设备，并且具有侧向尺寸D1，这些侧向尺寸为约50微米至200微米、至少30微米、至少50微米、至少100微米、小于500微米、小于300微米或其他合适的尺寸。织物层86中的对应开口可具有相同的尺寸或者可更大或更小(例如，层86中的开口可具有侧向尺寸，这些侧向尺寸为至少50微米、至少100微米、至少200微米、至少300微米、小于500微米或其他合适的尺寸)。
为了提供由发光设备56形成的具有足够分辨率以显示图像的像素P的阵列，可能希望设备56的设备至设备间距(间隔距离D2)为D1的约1倍至2倍、D1的至少1倍、D1的至少2倍、D1的至少3倍、小于D1的4倍、小于D1的2倍或小于D1的1倍(作为示例)。发光二极管或其他像素P的阵列可包含至少10个发光二极管或其他像素P、至少100个发光二极管或其他像素P、至少1000个发光二极管或其他像素P、至少10,000个发光二极管或其他像素P、少于1,000,000个发光二极管或其他像素P、或少于1000个发光二极管或其他像素P(作为示例)。
在一些布置中，多个织物层诸如织物层56可形成用于设备10的织物。例如，外壳40中的外壳壁可由织物层形成，该织物层包括多个机织织物层诸如图8的层86。多层织物壁可包括使用粘合剂层合在一起的多个单独的织物层，或者可包括单个多层织物(例如，其中经股和纬股的多个层被机织在一起的织物)。
织物层86中的材料股线可包括聚合物股线、棉和其他天然材料的股线以及包括金属和其他导电材料的股线。导电股线可由以下物质形成：金属导线或被金属层涂覆的聚合物核心物或其他导电材料。导电股线可裸露使得导电材料诸如金属暴露在外，或者可由聚合物绝缘涂层和/或其他涂层覆盖。绝缘股线可由电介质诸如聚合物或玻璃形成。
在一些布置中，设备10中的织物或其他材料层可包括透明材料股线(光纤)。透明股线可充当用于承载光的波导。这些波导可沿其长度在一个或多个位置处被粗糙化以产生光散射结构，这些光散射结构导致光从波导选择性地发射。例如，一个或多个透明聚合物股线或玻璃股线可充当波导诸如图5的波导82，并且可设置有来自耦接的发光二极管或其他发光部件78的光。正在引导来自发光二极管的光的纤维波导或光导层的部分可与在设备10的外壳40中的织物层和/或其他材料层中的一个或多个开口重叠。在一些配置中，发光设备56可包括电致发光导线或其他发光结构，这些发光结构可机织或以其他方式结合到用于外壳40的织物层或其他材料层中。
图9为例示性设备诸如图1的设备10的侧视图。如图1所示，设备外壳40的部分诸如侧壁部分44可设置有视觉输出，该视觉输出使用光类部件诸如发光二极管、像素阵列等(参见例如光源56)。如果需要，外壳壁44的不同部分可设置有不同类型的内容。例如，部分44-1可设置有文本。该文本可自动沿方向90滚动，并且如果需要，可围绕设备10的圆周的大部分或全部水平地滚动(例如，部分44-1可形成围绕设备10的周边的环形带或其他环形区域)。除了沿方向90水平地滚动文本或其他视觉信息之外或作为替代，文本或其他视觉信息可垂直地滚动。外壳40的侧面的部分44-2可设置有包含文本、图标和其他图形元素的静态图像和/或动态图像，视频(具有伴随音频)和/或其他视觉内容。在一些配置中，光的图案(例如，振荡波形以指示语音识别功能激活并且/或者正在处理中)可在适当的时候显示在区域44-2中。侧壁部分44的另外区域和/或设备10的顶部也可设置有静态图像和/或动态图像或其他内容。
由设备10的视觉输出设备(例如，在设备10的侧部分上、在设备10的上部分上等)提供的内容可包括在像素阵列上显示的图像；可包括图标、包括文字与数字的字符和使用背光不透明结构显示的其他符号(这些背光不透明结构具有符号形状的开口和/或符号形状的背光结构诸如符号形状的光导或发光设备阵列)；可包括装饰性修饰图案(例如，沿着外壳40的上边缘延伸的红色圆圈)；并且/或者可包括其他视觉输出信息。
在一些配置中，由设备10中的显示器或其他光源显示的信息可与媒体回放相关联。例如，媒体回放音量指示符可呈现在围绕设备10的周长的带中。例如，该音量指示符可围绕整个设备10缠绕，并且可在设备10所放置的表面之上具有一定高度，该高度与设备10的当前音频回放音量成比例。如果回放音量升高，则设备10的区域44中受照明的带的高度可成比例地增加。如果回放音量静音，则该受照明的带可被移除或改变颜色(作为示例)。
设备10可与显示设备诸如具有显示器的计算机、独立的显示器、电视或具有显示器的其他设备进行通信。例如，一个或多个设备10可无线连接到正在显示电影内容的电视系统。在电影回放期间，可存在明亮的闪光(例如，如果电影包含爆炸，则存在橙色闪光)。为了增强存在于当前正在播放的电影或其他媒体中的橙色光，设备10上的显示器14或其他视觉输出设备可呈现同步内容(例如，显示器14可与电视或其他显示器上的橙色内容同步闪现明亮的橙色光)。设备10可自动感测环境光颜色变化(例如，由于电视上的爆炸而出现的橙色)并且可相应地调整显示器14上的输出光颜色，或者设备10可设置有基于对在电视或其他设备上显示的内容的了解的同步照明计划(例如，70％强度的橙色光持续1分钟，5％强度的黄色光持续17分钟等)。
在一些配置中，设备10可同时由多个用户使用。例如，考虑图10中示出的设备10的例示性顶视图。在该配置中，设备10正在运行游戏或其他软件。该游戏可从用户(诸如用户94和用户98)处接收输入并且可在视觉输出设备(例如，侧壁44和/或外壳40的其他部分上的显示器)上提供对应的输出。由于两个用户位于设备10的相对两侧上(在该示例中)，因此设备10的控制电路可使用设备10中的视觉输出设备在区域44B中显示第一内容以供正以方向96观看设备10的用户94观看，并且同时在区域44A中显示第二内容以供正以方向100观看设备10的用户98观看。第一内容可被隐藏而不能由第二用户观看并且第二内容可被隐藏而不能由第一用户观看，从而允许第一用户和第二用户玩其中向每个用户显示的信息都是私密且不能共享的这种游戏。
设备10中的传感器92(例如，相机、接近传感器等)可用于监测用户94和用户98的位置，使得区域44A和区域44B的位置可动态地调整。如果需要，在显示器10上的视觉内容呈现期间，所显示的图像中的梯形畸变(例如，由于用户的站立位置而产生的畸变)可被动态地校正。例如，如果用户94以坐姿观看区域44B并正对该区域，则可在区域44B中显示不具有梯形畸变校正的图像。然而，如果用户98毗邻设备10站立并以一定角度观看区域44A，则可对正在区域44A中显示的内容执行梯形畸变校正操作，以补偿用户的观看视角。以这种方式受到补偿的图像会看起来比没有受到补偿的图像少一些失真。如果需要，设备10可在游戏期间为多个用户显示共享信息(例如，卡拉OK游戏期间的歌词、常规锻炼期间的瑜伽辅助信息等)。
设备10可用作通信设备。例如，设备10可作为电话(例如，互联网语音协议电话)，可处理视频通信(例如，具有伴随音频的实时视频呼叫)，或者可充当多终端家用内部通信系统中的一个终端。例如，设备10可经家用有线网络或无线网络与家中其他房间中的其他设备10进行通信。这允许在一个房间中的用户与在另一个房间中的用户进行通话。用户可使用指引设备10与另一个房间中的适当的设备10形成语音连接的语音命令呼叫对方。设备10还可用于形成婴儿监控系统(例如，通过用第一设备10拾取婴儿房间中的音频和/或视频并且将该音频和/或视频实时传输至另一个房间中对应的第二设备以用于向其父母呈现)。
如果需要，用户可使用蜂窝电话或其他外部装置(例如，图2的装置30)来向设备10提供触摸屏输入。例如，考虑其中多个用户正在观看设备10的场景。在这种情况下，设备10中的侧壁显示器或其他显示器可用为共享输出设备(例如，数字白板)。用户可使用用户的外部装置中的触摸传感器(例如，蜂窝电话或平板触摸屏、膝上型电脑中的触摸传感器)绘制用来在显示器14上显示的对象。如果需要，用户可使用设备10的显示器来显示存储在装置30上的图形呈现或者可以其他方式指引设备10显示来自装置30的信息。
在一些配置中，装置30可由设备10控制(例如，设备10可充当用于装置30的遥控器)。例如，用户可向设备10提供语音命令、触摸传感器输入或其他输入，这些输入由设备10经链路28传送到装置30。这些命令可指引装置30选择用于在装置30中的显示器和扬声器上回放的媒体以：进行音量调整、进行显示器亮度调整、进行频道改变调整，并且/或者对装置30的操作进行其他改变。如果设备10充当用于媒体回放装置(例如，音频系统、电视、或其他音频-视频装置)的遥控器，则显示器14可用于显示媒体回放信息(例如，当前播放曲目信息诸如歌曲标题和艺术家、下一首曲目信息、另选的电视频道里的节目、在当前活动的电视频道的后续播放时段计划的节目等)。在使用设备10中的扬声器和显示器14呈现音频信息和/或视频信息时，设备10可使用显示器14来呈现关于以下内容的信息：当前播放的媒体曲目、即将播放的曲目、歌词、评分信息、艺术家信息、当前频道或服务名称和/或与正向用户呈现的音频和/或视频相关的其他信息。
如果需要，传感器92可包括回波定位传感器。通过使用回波定位传感器(例如，发出声音并使用麦克风接收反射声音的传感器)和/或其他传感器(例如，相机、接近传感器、颜色环境光传感器、测量环境声音和其他声音的麦克风等)，设备10可确定设备10相对于附近外部对象的位置和取向。附近对象可包括家中的墙壁或其他阻挡物。设备10可感测这些阻挡物的位置并且可使用关于阻挡物位置的信息来确定视觉显示设备(例如，显示器14)的哪些部分没有被阻挡。然后视觉内容可在设备10的未被阻挡部分上显示。设备10还可使用关于设备10的周围环境的信息(例如，设备10所放置的台面的颜色、与设备10毗邻的台面后挡板的颜色等)。基于关于设备10的周围环境的外观(颜色、质地等)的信息，设备10可对显示器14上的内容进行适当的调整。例如，设备10可调整显示器14的部分来模拟外部对象的颜色，并且因此允许设备10在视觉上融入其周围环境。又如，设备10可在显示器14上呈现与设备10周围的外部对象的颜色形成对比的内容。
设备10的视觉输出设备上提供的内容可包括图形确认(例如，图形图案，该图形图案向用户指示已满意地接收到唤醒命令或其他语音命令或输入并且设备10现在正在执行期望任务诸如等待另外的语音输入)。以抽象视觉图案和/或文本为形式的视觉反馈或其他视觉反馈可帮助通知用户设备10当前工作状态(例如，设备10是否准备好接收输入)。这可协助用户与设备10进行交互。
在设备10的显示器14上显示的内容可包括当前说出的语音命令或其他语音输入的文本转录。这可帮助在与设备10进行语音交互期间向用户提供视觉反馈。文本可垂直地和/或水平地滚动，可面对用户和/或背对附近墙壁或其他外部阻挡物等在设备10的侧面上显示。附加的视觉反馈可以动画助手的形式提供。该动画助手可为逼真的或卡通的形象(例如，计算机生成的人类面部的图形表示)，该形象具有与合成语音同步的唇部动作。合成语音可以用于提示用户提供输入、用于确认设备10已经响应于用户语音命令或其他用户输入而采取了行动，并且/或者用于以其他方式向用户提供声音输出。伴随视觉反馈可具有类似人类的视觉形式、可为抽象的光图案(例如，与合成的语音或其他输入同步脉动或以其他方式改变外观的彩色图形图像)，并且/或者可具有其他合适的视觉形式。如果需要，视觉助手(例如，形象等)可在设备10上静态地显示(例如，显示在设备10的侧壁上或具有视觉输出设备的其他表面上)。在一些实施方案中，合成语音可设置有伴随文本(例如，合成语音的文本以协助听觉障碍用户)。该文本可包括互联网搜索结果和响应于用户数据库查询(例如，对在线数据库进行的语音查询，来自触摸传感器、键盘或其他输入设备的输入等)而提供的其他数据库信息。
当为用户播放媒体的时候，设备10可显示表示当前播放媒体(例如，音频曲目、视频等)的文本和/或其他视觉输出。设备10的视觉输出设备也可显示通知(例如，传入电子邮件消息或其他消息的通知、日历事件的通知等)。例如，设备10可与用户的在线账户连接(例如，电子邮件账户、日历账户等)并且/或者可以其他方式接收与该用户相关联的个性化内容。当设备10中的相机或其他传感器识别到用户存在于设备10的附近时，与用户的账户相关联的信息可被自动提取(例如，设备10可自动登录用户的账户)。与用户的账户相关联的个性化内容(通知、消息、日历条目等)可在设备10的侧面上或设备10的其他地方显示。
在不同的操作模式下，设备10可以不同方式处理对用户的内容呈现。例如，当设备诸如设备10位于工作地点时，其可在工作模式下操作，并且当该设备位于家庭环境时，其可在家用模式下操作。基于设备10的当前操作模式，可以不同量的隐私和/或其他属性来显示内容。例如，当设备10在娱乐模式下操作时，关于当前播放媒体的信息可在显示器14上显示，但是私人内容诸如电子邮件消息和文本消息可不显示，除非用户提出明确请求。又如，当设备10在家庭模式下操作，可显示源自家庭成员的消息，而可抑制其他消息。在又一个例示性场景中，设备10可在私人模式下工作，在私人模式下，用户的账户中可用的所有消息和其他内容都可在显示器14上显示。
可基于标准诸如设备10在家中的位置、一天中的时间和日期、个体距设备10的接近度、用于设备10的当前操作模式(家庭模式、娱乐模式等)和/或其他内容呈现标准来定制内容呈现。例如，夜里在起居室环境中可显示平缓的视觉内容并且播放平缓的音乐，早晨在厨房环境中可显示活力的视觉内容并且播放活力的音乐。节日时，可显示节日特定的视觉内容(例如，跟随节日主题的颜色、节日特定的屏幕保护图像)并且可自动播放节日特定的音乐。用户生日时，当检测到用户的存在时可播放生日歌并且可显示祝福生日快乐的问候。当检测到用户已接近设备10时或当满足其他呈现标准时，可呈现内容。
如果需要，设备10的运动(例如，用惯性测量单元(例如，加速度计、陀螺仪和/或罗盘)检测到的运动)可用于确定用设备10向用户呈现视觉和/或音频信息的方式。例如，设备10的运动可(例如，用计算机生成的语音)提示设备10询问用户是否应当更新设备10的外观以反映设备10的新的周围环境。
在一些情况下，多个用户可存在于设备10的附近。在这种类型的场景中，可基于所述多个用户的属性和偏好来选择视觉地呈现在设备10上的信息和/或为用户播放的音频信息。例如，当检测到第一用户比第二用户更靠近设备10时，与第一用户相关联的音乐偏好可优先于与第二用户相关联的音乐偏好。响应于检测到具有听觉障碍或视觉障碍的用户在设备10的附近，设备10可采取适当的纠正措施(例如，通过调大回放音量、通过增加所显示内容的亮度和锐度等)。可通过对在设备10的视觉输出设备上显示的视觉信息执行色盲图像校正操作来适应具有颜色识别缺陷的用户。
可使用接近传感器或其他装置测量用户距设备10的接近度。如果需要，可使用面部识别(例如，通过对用设备10中的相机捕获的图像执行图像处理操作)来确定设备10附近的个体的身份。相机数据也可用于测量用户与设备10之间的距离。如果需要，用户与设备10之间的距离可通过测量用户的设备与设备10之间的距离来测量(例如，通过使用飞行时间或接收信号强度的射频测量来确定第一用户的腕表是否比第二用户的腕表更靠近设备10等)，并且/或者可通过使用其他技术(回波定位、红外相机、视线检测系统、电容式接近传感器、光学接近传感器等)测量用户的位置来测量。
设备10可分析用户的语音(例如，如果用户正在向设备10提供语音命令诸如数据库查询和/或其他命令)。如果在所捕获的语音信息中检测到语音压力，则设备10可对正向用户呈现的内容进行调整。例如，如果语音响度或压力模式指示用户感到压力，则可相应地调整设备10中的视觉输出设备上的照明图案的颜色和/或亮度(例如，以反映升高的压力或者尝试通过营造平静的环境来缓解压力)。在其中设备10正显示表示数字助手的形象的布置中，该形象(例如，人类形象、数字助手的简化的图形表示诸如基于表情符号的形象等)可根据用户的情绪进行调整。例如，如果在用户的语音中检测到悲伤情绪，则该形象可相应地改变(例如，改变为悲伤的表情符号以表示用户的悲伤情绪，或者改变为开心的表情符号来消解检测到的悲伤情绪)。该形象还可根据当前正向用户呈现的内容的性质来改变。例如，如果用户向数字助手请求关于购买生日礼物的信息，则数字助手可使用开心的表情符号来呈现结果。
可用形象向用户呈现消息内容。例如，表示虚拟助手的形象可对接收到的电子邮件的文本执行语音合成操作。语音合成操作可以可听形式(发声文字)呈现电子邮件的文本。显示器14可同时呈现与合成语音同步的面部的运动表示。可基于消息中的发送者选择的情绪设置并且/或者基于对消息的文本中的关键字的分析来选择面部的表情(悲伤的、开心的、生气的等)。
图11为使用设备10所涉及的例示性操作的流程图。
在框102的操作期间，设备10可使用传感器20和其他用户输入设备诸如按钮18来从用户处和从设备10周围的环境采集输入。可在框106的操作期间采集用户输入诸如语音输入和关于环境声音的信息。在框108处，设备10可与外部装置30进行通信(例如，以采集在线信息诸如天气、电子邮件、新闻等)。在框104的操作期间，可采集相机信息(例如，通过用一个或多个相机捕捉图像来检测设备10周围的个体的面部，以采集关于设备10的操作环境的信息等)。
在框110的操作期间，响应于在框102、框106、框108和框104期间采集的信息，设备10可采取合适的行动。例如，设备10可使用扬声器22提供音频输出并且/或者可使用视觉输出设备14来提供视觉输出。还可产生用于远程装置30的控制信号或者设备10可以其他方式与外部装置30进行交互。
根据一个实施方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括具有侧壁的外壳、外壳中的麦克风、围绕外壳缠绕的侧壁上的视觉输出设备、外壳中的扬声器，以及外壳中的控制电路，该控制电路被配置为用麦克风采集语音命令、响应于该语音命令而用扬声器产生声音，并且在视觉输出设备上呈现视觉信息。
根据另一个实施方案，该电子设备包括与侧壁重叠的织物，并且该织物具有第一开口和第二开口，其中声音穿过第一开口并且来自视觉输出设备的光穿过第二开口。
根据另一个实施方案，该视觉输出设备包括发光二极管的阵列并且视觉信息包括文本。
根据另一个实施方案，该文本包括歌曲标题。
根据另一个实施方案，该外壳具有周边，视觉输出设备围绕外壳的周边延伸，并且控制电路被配置为在视觉输出设备上围绕外壳的周边滚动视觉信息。
根据另一个实施方案，发光二极管的该阵列包括至少100个发光二极管。
根据另一个实施方案，该外壳是圆柱形的并且侧壁形成用于该外壳的圆柱形表面。
根据另一个实施方案，该控制电路被配置为在视觉输出设备上显示语音命令的文本转录。
根据另一个实施方案，该视觉输出设备包括光导层和向该光导层提供光的发光二极管，该光导层包括光散射结构，这些光散射结构将光从光导层散射出去，并且该外壳包括具有开口的结构，其中光在该光从光导层散射出去之后穿过这些开口。
根据另一个实施方案，该控制电路被配置为在视觉输出设备上显示在线信息，并且该在线信息包括选自由以下项组成的组的在线信息：天气信息、体育得分和新闻。
根据一个实施方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括具有圆柱形外壳结构的外壳、安装在圆柱形外壳结构中的扬声器、覆盖圆柱形外壳结构的织物、被配置为穿过该织物显示包括文字与数字的字符的发光二极管、麦克风以及被配置为基于用麦克风接收到的语音命令来用扬声器播放媒体的控制电路。
根据另一个实施方案，该电子设备包括采集手势的传感器和无线通信电路，该无线通信电路被配置为支持经无线局域网中的无线链路在控制电路与电视之间进行的通信，并且该控制电路被配置为通过基于用麦克风接收到的语音命令经无线链路将频道改变调整传达给电视来充当用于电视的遥控器。
根据另一个实施方案，该控制电路被配置为使用无线通信电路与包括加热控制器和照明控制器的家用自动化装置进行通信。
根据另一个实施方案，该控制电路被配置为使用发光二极管来显示根据一天中的时间变化的包括文字与数字的字符。
根据另一个实施方案，该电子设备包括发光设备，该发光设备被配置为发射光的图案以确认语音唤醒命令已由麦克风接收。
根据另一个实施方案，采集手势的传感器包括光学接近传感器。
根据另一个实施方案，采集手势的传感器包括电容式接近传感器。
根据另一个实施方案，该电子设备包括无线通信电路，该无线通信电路被配置为支持经无线局域网中的无线链路在控制电路与电视之间进行的通信，并且该控制电路被配置为通过基于用麦克风接收到的语音命令经无线链路将频道改变调整传达给电视来充当用于电视的遥控器。
根据另一个实施方案，该电子设备包括采集手势的传感器。
根据另一个实施方案，该电子设备包括无线通信电路，该无线通信电路被配置为支持经无线局域网中的无线链路在控制电路与加热控制器之间进行的通信。
根据另一个实施方案，该电子设备包括无线通信电路，该无线通信电路被配置为支持经无线局域网中的无线链路在控制电路与家用自动化照明控制器之间进行的通信。
根据一个实施方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括外壳、安装在外壳中的扬声器、覆盖外壳并且被配置为传递来自扬声器的声音的织物、麦克风、被配置为支持经无线局域网中的无线链路与电视进行的通信的无线通信电路，以及控制电路，该控制电路被配置为基于用麦克风接收到的语音命令用扬声器播放媒体，并且该控制电路被配置为通过基于用麦克风接收到的语音命令经无线链路将频道改变调整传达给电视来充当用于电视的遥控器。
根据另一个实施方案，该电子设备包括发光二极管，这些发光二极管被配置为穿过织物显示根据一天中的时间变化的包括文字与数字的字符。
根据另一个实施方案，该外壳具有圆柱形状并且围绕纵向轴线表现出旋转对称性，并且该电子设备包括围绕纵向轴线缠绕的显示器。
根据一个实施方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括外壳、安装在外壳中的扬声器、覆盖外壳的织物、采集手势的传感器、麦克风以及被配置为基于用麦克风接收到的语音命令来用扬声器播放媒体的控制电路。
根据另一个实施方案，该电子设备包括无线通信电路，该无线通信电路被配置为支持经无线局域网中的无线链路在控制电路与家用自动化照明控制器之间进行的通信。
根据另一个实施方案，该无线通信电路被配置为支持使用无线局域网在控制电路与电视之间进行的通信。
根据另一个实施方案，该电子设备包括发光二极管，这些发光二极管被配置为穿过织物显示根据一天中的时间变化的包括文字与数字的字符。
根据另一个实施方案，该电子设备包括发光设备，该发光设备被配置为发射光的图案以确认语音命令已由麦克风接收。
根据另一个实施方案，该电子设备包括发光部件，该发光部件被配置为在受控制电路控制时穿过织物发射光。
前述内容仅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，所述电子设备包括：
外壳，所述外壳具有顶部表面、底部表面以及从所述顶部表面延伸至所述底部表面的侧壁；
传感器电路，所述传感器电路被配置为响应于用户的位置而产生传感器测量值；以及
视觉输出设备，所述视觉输出设备耦接到所述外壳，其中所述视觉输出设备包括多个像素，所述多个像素被配置为在基于所述传感器测量值的方向上显示图像。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述传感器电路包括相机，所述电子设备还包括：
控制电路，所述控制电路被配置为响应于来自所述相机的所述传感器测量值来确定所述用户相对于所述外壳的所述位置。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述控制电路被配置为基于所述用户的所述位置来校正所述视觉输出设备的失真。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述传感器电路包括相机。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述传感器电路包括接近传感器。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述传感器电路包括麦克风。
7.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述传感器电路还被配置为确定所述视觉输出设备的一部分是否被外部对象阻挡。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其中响应于确定所述视觉输出设备的所述一部分被阻挡，所述视觉输出设备被配置为调整以显示未被阻挡的图像。
9.根据权利要求7所述的电子设备，其中所述视觉输出设备被配置为响应于确定所述一部分被阻挡而调整所述图像。
10.根据权利要求1所述的电子设备，还包括：
麦克风，被配置为接收语音命令，其中所述视觉输出设备被配置为响应于所述语音命令而显示所述图像。
11.根据权利要求10所述的电子设备，还包括：
织物层，所述织物层与所述侧壁重叠，其中所述麦克风被配置为通过所述织物层中的开口采集所述语音命令。
12.根据权利要求11所述的电子设备，还包括：
扬声器，其中来自所述扬声器的声音穿过所述织物层中的附加开口。
13.一种电子设备，所述电子设备包括：
外壳；
显示器，所述显示器被耦接到所述外壳并被配置为显示图像；
传感器电路，所述传感器电路被配置为响应于用户的位置而产生传感器测量值；以及
控制电路，所述控制电路被配置为基于所述传感器测量值来确定所述用户的所述位置并基于所述用户的所述位置来调整所述显示器。
14.根据权利要求13所述的电子设备，其中所述控制电路被配置为通过调整所述图像的位置来调整所述显示器。
15.根据权利要求13所述的电子设备，其中所述控制电路被配置为通过调整所述图像的失真来调整所述显示器。
16.根据权利要求13所述的电子设备，其中所述传感器电路包括被配置为产生传感器测量值的传感器，并且其中所述传感器选自由以下各项组成的组：相机、接近传感器和麦克风。
17.根据权利要求13所述的电子设备，其中所述外壳具有顶部表面、底部表面以及从所述顶部表面延伸至所述底部表面的侧壁，并且其中所述显示器被耦接至所述侧壁。
18.根据权利要求17所述的电子设备，其中所述控制电路被配置为通过调整所述图像相对于所述侧壁的位置来调整所述显示器。
19.一种电子设备，所述电子设备包括：
外壳；
触敏显示器，所述触敏显示器耦接至所述外壳，其中所述触敏显示器包括被配置为显示图像的像素阵列；
相机，所述相机被配置为生成图像数据；
所述外壳中的麦克风，其中所述麦克风被配置为接收语音命令；
所述外壳中的扬声器，所述扬声器被配置为通过所述外壳中的开口发出声音；以及
控制电路，所述控制电路被配置为基于所述图像数据来确定用户相对于所述外壳的位置，并基于所述用户的所述位置和接收到的所述语音命令来调整所述触敏显示器。
20.根据权利要求19所述的电子设备，其中所述控制电路被配置为通过确定所述用户相对于所述外壳的方向以及所述用户距所述外壳的距离来确定所述用户的所述位置。
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