CN117148951A - 优化可穿戴设备中的功率消耗的方法和腕式可穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本文描述了使用基于传感器的位置和使用确定来优化功率消耗的方法和可穿戴设备。一个示例方法在包括第一传感器和第二传感器的设备上执行，该第一传感器被配置为以第一功率消耗速率操作，该第二传感器被配置为以第二功率消耗速率操作。该方法包括：当与第二传感器相关联的部件处于非活动状态时，接收第一传感器数据；以及确定该第一传感器数据是否指示该设备的移动。该方法还包括：当指示该设备移动时，将第二传感器以活动状态操作。该方法还包括：在激活该第二传感器之后，当来自该第二传感器的第二传感器数据指示该设备已经被置于用户的身体上时，继续将第二传感器以活动状态操作。

Description

优化可穿戴设备中的功率消耗的方法和腕式可穿戴设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年4月22日递交的、美国临时申请第63/334,030号的优先权，以及于2023年4月18日递交的、美国非临时申请第18/302,730号的优先权，上述美国申请的全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本申请总体上涉及可穿戴设备，并且更具体地，涉及基于对可穿戴设备的一部分(例如，腕式可穿戴设备的胶囊部分(包括显示器)，该胶囊部分被确定处于各种基于位置或基于使用的状态，这些状态包括与手腕上、手腕外和正在进行的活动等对应的状态)的状态(例如，基于位置和基于使用的状态)的基于传感器的确定，(例如通过激活和禁用各种传感器、以及确定何时激活其他硬件部件(例如摄像头))来优化可穿戴设备的能量消耗和处理器利用率。

背景技术

传统的可穿戴设备通常具有小电池和某些耗电的传感器，这些传感器以比终端用户通常预期的速度更快地耗尽电池的电量。一些可穿戴设备减少了设备上的传感器数量，以延长电池寿命。然而，使用这种方法会降低可穿戴设备的功效，使得它的功能并不像其应有的功能那样丰富。一些可穿戴设备还或替代地放弃了某些类型的耗电传感器，这可能会限制在这些设备上可用的交互和手势。传感器以外的耗电硬件部件(例如，摄像头以及相关联的图像处理电路和/或软件)也会迅速耗尽电池电量，因此需要有效地启用和禁用耗电硬件部件(尤其是对于可穿戴设备)的技术。

此外，电子设备(包括可穿戴设备)也可以包括用于单个(或少量)功能的各种部件，并且当不需要该单个功能时，这些部件经常长时间空闲。这会导致这些部件的低效利用(并且还可能导致包括冗余部件，如果这些部件被改变用途以服务于其他功能，则这些冗余部件可能是不必要的，从而允许替换一些冗余部件)。

发明内容

本文讨论的实施例(例如通过基于设备的确定状态(例如，充电、手腕外、手中、手腕上、睡眠时在手腕上、锻炼时在手腕上等)来激活和禁用不同传感器(以及传感器的部件子集))解决了上文讨论的一个或多个问题。例如，仅当可穿戴设备戴在用户的手腕上时，才需要为高功耗传感器供电，这些高功耗传感器例如为光电容积脉搏波(photoplethysmography，PPG)传感器和/或神经肌肉信号传感器(例如，用于检测与用户手腕和手指处的肌肉活动相关联的信号的传感器，例如肌电传感器)；并且当将可穿戴设备从手腕上取下时，保持PPG传感器和/或神经肌肉信号传感器通电(或至少部分接通，例如通过接通与传感器相关联的硬件和/或软件部件的全部或一部分)将浪费宝贵的电力。因此，需要具有基于可穿戴设备上的需求来禁用和激活传感器的过程。还需要使用位置状态和使用状态的基于传感器的确定来确定何时启用和禁用某些硬件部件(例如，腕式可穿戴设备的摄像头)。

转向上述未充分利用的部件的问题，本文描述的技术通过使可穿戴设备的未充分利用的部件服务于多种目的来解决该问题，这(例如通过允许使用改变用途的部件而非现有冗余的部件)进一步降低了复杂性和功耗，并由此允许改变这些部件的用途，否则这些部件将保持未充分利用的状态。例如，NFC线圈可以被配置为服务于其正常的通信功能，但是在某些时间点(例如当其不需要进行通信功能时)，可以改变NFC线圈的用途以操作作为传感器，例如用于检测附近表面或对象的电容(例如来自用户手的一根或多根手指的电容)。在一些实施例中，使用改变用途的部件来检测电容可以帮助设备确定(作为在此描述的其他技术的替代或补充使用)可穿戴设备是戴在用户的手腕上、从用户的手腕退下、还是在用户的手中。

现在将分别简要总结本文描述的几种发明技术。在下面以(A1)开始的段落中总结的第一方面中，描述了用于优化具有至少两个传感器的可穿戴设备中的功率消耗的技术，这些技术包括：用于使用来自至少两个传感器中的第一个传感器(例如，惯性测量单元(inertial measurement unit，IMU)，其是低功率传感器)的数据来确定何时将该至少两个传感器中的第二个传感器(例如，神经肌肉信号传感器，其用于检测与可穿戴设备的用户的肌肉运动相关联的信号)转换到活动状态的技术。该至少两个传感器中的第二个传感器可以是耗电传感器，因此使用该技术通过确保第二耗电传感器仅在其需要激活时才激活，确保了在可穿戴设备处更好地管理有限的功率和计算资源。在下文以(G1)开始的段落中总结的第二方面中，描述了用于优化何时使用可穿戴设备的三个不同传感器以帮助确定可穿戴设备的托架、手腕和活动状态的技术。在下面以(L1)开始的段落中总结的第三方面中，提供了用于改变通常与数据通信功能结合使用的金属数据传输部件的用途的技术，这些技术允许改变金属数据传输部件的用途以执行传感器功能(例如，用于检测附近表面或对象的电容)。

下面从第一个方面开始，依次总结这三个方面。

(A1)根据一些实施例，一种优化可穿戴设备中的功率消耗的方法在可穿戴设备(或可穿戴设备的至少一部分，例如可穿戴设备的包括显示器的胶囊部分)处执行，该可穿戴设备包括被配置为以第一功率消耗速率操作的第一传感器和被配置为以大于第一功率消耗速率的第二功率消耗速率操作的第二传感器(例如，具有第二功率消耗速率的第二传感器相对于第一传感器可以被称为耗电传感器，因为第二传感器比第一个传感器需要更多的功率才能工作，所以比第一个传感器更耗电)。在本文论述的一个示例中，第一传感器是惯性测量单元的一部分，第二传感器是神经肌肉信号传感器或神经肌肉信号传感器组的一部分。该方法包括：当与第二传感器相关联的部件处于非活动状态时(例如，与第二传感器相关联的硬件和/或软件可以是非活动的，这些硬件和/软件包括以下中的一项或多项：感测电极、用于处理来自感测电极的模拟数据的部件、以及用于接收处理后的数据并确定用户做出的手势的机器学习模型)：从第一传感器接收第一传感器数据，并确定第一传感器数据是否指示可穿戴设备的移动(例如，图1A至图1B的示例场景示出了来自IMU的数据可以是第一传感器数据，并且第一传感器数据可以指示可穿戴设备从静止的桌上位置移动到可穿戴设备被握在用户手中的位置，并且从可穿戴设备被握在用户手中的位置移动到可穿戴设备被戴在用户手腕上的位置，如图1B至图1C所示)。该方法还包括：根据确定了第一传感器数据指示可穿戴设备的移动，将第二传感器的部件以活动状态操作，在活动状态下，与第二传感器相关联的部件用于主动感测或处理传感器数据(例如，图1C示出了第二传感器的部件已经基于对所描述的可穿戴设备的基于传感器的状态确定而转换到活动状态；虽然图1C示出了一旦确定发生腕上状态，第二传感器的部件就转换到活动状态，但是在一些实施例中，一旦确定可穿戴设备不再静止，该部件就可以转换到活动状态，这将在下面更详细地解释)。该方法包括：在激活与第二传感器相关联的部件之后，从第二传感器接收第二传感器数据(例如，第二传感器数据可以是神经肌肉信号数据)。该方法还包括：根据确定了第二传感器数据指示可穿戴设备已被置于用户的身体上，继续使与第二传感器相关联的部件以活动状态操作。

(A2)在A1的一些实施例中，第一传感器为惯性测量单元(IMU)传感器(例如，加速计和/或陀螺仪)，该惯性测量单元传感器被配置为检测指示可穿戴设备的移动的数据(例如，包括用于测量或近似估计空间位置、角速率和加速度的数据)，并且第二传感器为肌电(electromyography，EMG)传感器，该肌电传感器被配置为检测指示用户肌肉运动的神经肌肉信号。

(A3)在A1的一些实施例中，第一传感器为霍尔效应传感器(hall effect sensor，HES)，该霍尔效应传感器被配置为用于检查可穿戴设备的显示部分是否附接到该可穿戴设备的托架部分或从所述可穿戴设备的托架部分分离，并且第二传感器为光电容积脉搏波(PPG)传感器，该光电容积脉搏波传感器被配置为用于检测用户的血流变化。

(A4)在A1的一些实施例中，第一传感器为霍尔效应传感器(HES)，该霍尔效应传感器被配置为用于检查可穿戴设备的显示部分是否附接到托架或从该托架分离，并且第二传感器为惯性测量单元(IMU)传感器，该惯性测量单元传感器被配置为检测指示可穿戴设备的移动的数据(例如，包括用于测量或近似估计空间定位、角速率和加速度的数据)。

(A5)在A1至A4中的任一者的一些实施例中，第一传感器具有在2mW/s(毫瓦/秒)至5mW/s之间的第一功率消耗速率。

(A6)在A1至A5中的任一者的一些实施例中，第二传感器具有在7mW/s至17mW/s之间的第二功率消耗速率(例如，比第一传感器的功率消耗速率更高，因此至少与第一传感器相比，第二传感器是相对耗电的传感器)。

(A7)在A1至A6中的任一者的一些实施例中，与第二传感器相关联的部件以活动状态操作一时间段，并且在该时间段之后，该方法还包括，当与第二传感器相关联的部件处于非活动状态时：从第一传感器接收新的第一传感器数据，并且确定新的第一传感器数据是否指示可穿戴设备的移动。该方法还包括：根据确定了第一传感器数据指示可穿戴设备未移动，继续将第二传感器的部件以非活动状态操作。换言之，为了保存可穿戴设备处的有限功率和计算资源，当不需要第二传感器时(例如，因为本文描述的基于传感器的状态确定指示可穿戴设备没有从静止状态转换到手腕佩戴状态)，则第二传感器的部件可以保持不活动，并且避免在不需要其传感服务的情况下耗尽有限的功率和计算资源。这样，来自较低功率传感器(第一传感器)的数据被用来确定何时应该激活较高功率传感器(第二传感器)。

(A8)在A1至A7中的任一者的一些实施例中，继续使与第二传感器相关联的部件以活动状态操作包括：继续使与第二传感器相关联的部件以活动状态操作，直到检测到停用触发。

(A9)在A8的一些实施例中，当来自第一传感器的数据指示可穿戴设备已经从用户的身体取下时，检测到停用触发。

(A10)在A8的一些实施例中，当来自第二传感器的数据指示可穿戴设备已从用户的身体取下时，检测到停用触发。

(A11)在A1至A10中的任一者的一些实施例中，确定第二传感器数据指示可穿戴设备已被置于用户的身体上包括：确定与来自第二传感器的后续传感器数据相比，第二传感器数据反映了由第二传感器感测到的数据的变化。

(A12)在A11的一些实施例中，第二传感器数据指示第二传感器的一个或多个感测通道正在接收达到或高于噪声阈值的数据，并且后续传感器数据指示第二传感器的一个或多个感测通道正在接收低于噪声阈值的数据。

(A13)在A1至A12中的任一者的一些实施例中，将第二传感器的部件以活动状态操作包括：使中断信号发送至与第二传感器相关联的部件，以使与第二传感器相关联的部件从非活动状态转换到活动状态。

(A14)在A1至A13中的任一者的一些实施例中，确定第一传感器数据是否指示可穿戴设备的移动包括：确定该移动是否与与用户将可穿戴设备置于用户的身体上相关联的一个或多个已知的移动一致。

(A15)在A1至A14中的任一者的一些实施例中，与第二传感器相关联的部件是被配置为处理第二传感器数据的片上系统。

(A16)在A1至A15中的任一者的一些实施例中，与第二传感器相关联的部件是用于处理和/或分析第二传感器数据的机器学习模型(或其一部分)。

(A17)在A1至A16中的任一者的一些实施例中，该部件为被配置为感测第二传感器数据的电极。

(A18)在A17的一些实施例中，该部件包括被配置为感测第二传感器数据的至少两个电极的通道。

(A19)在A1至A18中的任一者的一些实施例中，该部件包括被配置为感测第二传感器数据的至少一个电极和被配置为处理第二传感器数据的机器学习模型。

(A20)在A1至A19中的任一者的一些实施例中，可穿戴设备为腕式可穿戴设备或头戴式可穿戴设备。

(A21)在A1至A20中的任一者的一些实施例中，当可穿戴设备已经被置于用户的身体上时：根据确定了可穿戴设备的显示部分(在此也被称为胶囊部分)已经从托架上分离，锁定可穿戴设备直到接收到认证输入。类似地，在一些实施例中，尽管腕式可穿戴设备的显示部分在戴在用户的手腕上时被解锁，但是腕式可穿戴设备的显示部分可以被配置为保持在解锁状态，直到确定腕式可穿戴设备作为整体或至少显示部分已经从用户的手腕上取下。

(A22)在A21的一些实施例中，认证输入为生物特征输入(包括面部识别或指纹识别生物特征输入)。

(A23)在A22的一些实施例中，生物特征输入是用户手指在可穿戴设备的摄像头前方的预定义运动图案，或者是由可穿戴设备的摄像头捕捉的用户手指的图像，以检测手指的至少一个独特的生物特征。

(B1)根据一些实施例，提供了一种腕式可穿戴设备，并且该腕式可穿戴设备被配置为执行或使得执行A1-A23中的任一者的方法。

(C1)根据一些实施例，提供了一种胶囊，该胶囊被配置为从A1中所述的第一传感器和第二传感器接收数据(在一些实施例中，第一传感器和第二传感器可以容纳在胶囊中，而在其他实施例中，第一传感器和第二传感器可以与腕式可穿戴设备的带或托架部分耦接，并且被配置为向胶囊部分发送数据，并且还可以设想以下的组合：一些传感器可以容纳在胶囊中，而其他传感器可以耦接到带)。在一些实施例中，胶囊被配置为与带耦接以形成腕式可穿戴设备(例如，通过经由磁铁或其他合适的连接机构可拆卸/可移除地耦接到腕式可穿戴设备的托架部分)，并且胶囊包括一个或多个处理器，该一个或多个处理器被配置为执行或使得执行A1至A23中的任一者的方法。

(D1)根据一些实施例，提供了一种非暂时性的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质包括指令，当由腕式可穿戴设备执行所述指令时，所述指令使得腕式可穿戴设备执行或使得执行A1至A23中的任一者的方法。

(E1)根据一些实施例，提供了一种腕式可穿戴设备，该腕式可穿戴设备包括用于执行或使得执行A1至A23中的任一者的方法的装置。

在总结了第一方面之后，现在将总结与优化何时使用可穿戴设备的三个不同传感器以帮助确定可穿戴设备的托架、手腕和活动状态的技术有关的第二方面。

(G1)根据一些实施例，提供了一种使用三种类型的传感器来确定腕式可穿戴设备的托架、手腕和活动状态的方法。该方法可以在腕式可穿戴设备上执行(该方法也可以在可包括可拆卸显示部分的其他类型的可穿戴设备上执行，该其他类型的可穿戴设备例如为头戴式设备、脚踝佩戴式设备、手指佩戴式设备等)，该腕式可穿戴设备包括胶囊部分，该胶囊部分被配置为可拆卸地耦接到腕式可穿戴设备的托架部分，该腕式可穿戴设备包括第一传感器类型的第一传感器以及不同于第一传感器类型的第二传感器类型的第二传感器。该方法包括：使用来自第一传感器类型的第一传感器的传感器数据来确定腕式可穿戴设备的胶囊部分是否与腕式可穿戴设备的托架部分耦接。该方法包括：根据确定了来自第一传感器类型的第一传感器的数据指示腕式可穿戴设备的胶囊部分与腕式可穿戴设备的托架部分耦接，从第二传感器类型的第二传感器获得数据。该方法还包括：根据确定了来自第二传感器类型的第二传感器的数据指示腕式可穿戴设备被戴在用户的手腕上，监测来自与第一传感器类型和第二传感器类型不同的第三传感器类型的第三传感器的数据，以确定当腕式可穿戴设备被戴在用户的手腕上时由用户进行的活动。换言之，利用了使用三种类型的传感器进行分层顺序的确定，以执行关于腕式可穿戴设备的基于位置和基于使用的状态的各种基于传感器的确定；将三种类型的传感器分配到每个确定可以有效地利用腕式可穿戴设备的有限的功率和计算资源。图2A至图2G中所示的序列描述了一个示例。

(G2)在G1的一些实施例中，第一传感器为霍尔效应传感器(HES)，该霍尔效应传感器提供用于检查腕式可穿戴设备的胶囊部分是否与腕式可穿戴设备的托架部分耦接或分离的数据，并且第二传感器是(i)光电容积脉搏波(PPG)传感器，该光电容积脉搏波传感器提供用于检测用户的血流变化的数据，(ii)肌电(EMG)传感器，该机电传感器提供用于确定用户的肌肉活动的数据，或(iii)红外(IR)传感器，该红外传感器提供用于检测与对象的接近程度的数据。

(G3)在G1至G2中的任一者的一些实施例中，该方法包括：在确定腕式可穿戴设备的胶囊部分是否在用户的手腕上之后，使用第三传感器的部件来确定腕式可穿戴设备是在睡眠期间还是在锻炼期间使用。

(G4)在G1至G3中的任一者的一些实施例中，第三传感器为惯性测量单元(IMU)传感器，该惯性测量单元传感器被配置为提供用于近似估计或测量与腕式可穿戴设备的运动相关联的惯性参数的数据，该数据包括例如腕式可穿戴设备的角速度和加速度，以及(在一些情况下)腕式可穿戴设备的方向信息以及来自磁力计的信息(IMU可以具有多个传感器，包括加速计、陀螺仪和磁力计)。

(G5)在G1至G4中的任一者的一些实施例中，该方法包括：根据确定了第三传感器指示正在锻炼期间使用腕式可穿戴设备，以第一频率操作第二传感器；以及根据确定了第三传感器指示正在睡眠期间使用腕式可穿戴设备，以高于第一频率的第二频率操作第二传感器。

(G6)在G1至G5中的任一者的一些实施例中，第一频率在15Hz至50Hz之间，第二频率在100Hz至150Hz之间。

(G7)在G1至G6中的任一者的一些实施例中，该方法包括：根据确定了第三传感器指示正在睡眠期间使用腕式可穿戴设备，激活第二传感器的第一部件子集；以及根据确定了第三传感器指示正在锻炼期间使用腕式可穿戴设备，激活第二传感器的第二部件子集，第二传感器的第二部件子集与第二传感器的第一部件子集不同。

(G8)在G1至G7中的任一者的一些实施例中，第二传感器的第一部件子集包括红外(IR)传感器、红色发光二极管(light emitting diode，LED)和绿色LED，并且第二传感器的第二部件子集包括IR传感器和绿色LED。

(G9)在G1至G8中的任一者的一些实施例中，腕式可穿戴设备包括至少两个摄像头。该方法还包括：根据确定了第三传感器指示正在锻炼期间使用腕式可穿戴设备，启用该至少两个摄像头中的第一摄像头，并且根据确定了第三传感器指示正在睡眠期间使用腕式可穿戴设备，该方法包括放弃启用该至少两个摄像头。

(G10)在G1至G9中的任一者的一些实施例中，该至少两个摄像头包括前置摄像头和后置摄像头。

(G11)在G1至G10中的任一者的一些实施例中，该方法包括：根据确定了来自第一传感器类型的第一传感器的数据指示腕式可穿戴设备的胶囊部分未耦接到腕式可穿戴设备的托架部分，腕式可穿戴设备启用后置摄像头，并且根据确定了来自第一传感器类型的第一传感器的数据指示腕式可穿戴设备的胶囊部分与可穿戴设备的托架部分耦接，腕式可穿戴设备启用前置摄像头。

(H1)根据一些实施例，提供了一种腕式可穿戴设备，并且该腕式可穿戴设备被配置为执行或使得执行G1-G11中的任一者的方法。

(I1)根据一些实施例，在G1中叙述的胶囊部分被设置为独立部件，其中，胶囊部分被配置为与带的托架部分耦接以形成腕式可穿戴设备，并且胶囊部分包括一个或多个处理器，该处理器被配置为执行或使得执行G1至G11中的任一者的方法。

(J1)根据一些实施例，提供了一种非暂时性计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质包括指令，当由腕式可穿戴设备执行所述指令时，所述指令使得腕式可穿戴设备执行或使得执行G1至G11中的任一者的方法。

(K1)根据一些实施例，提供了一种腕式可穿戴设备，该腕式可穿戴设备包括用于执行或使得执行G1至G11中的任一者的方法的装置。

在总结了第二方面之后，现在将概述第三方面，第三方面涉及改变金属数据传输部件的用途以用作通信设备和用于检测附近表面或其他对象的电容的设备。

(L1)根据一些实施例，提供了一种改变包括在电子设备(例如，腕式可穿戴设备、头戴式设备或另一类型的可穿戴设备，但也可以包括其他类型的设备，包括智能电话)中的金属数据传输部件用途的方法。该电子设备包括一个或多个处理器。该方法包括：通过金属数据传输部件接收指示金属数据传输部件的当前操作状态的操作数据。该方法还包括：基于该操作数据确定是否存在数据传输条件(或单个数据传输条件)。该方法还包括：根据确定了存在数据传输条件，以第一模式操作金属数据传输部件。在一些实施例中，当处于第一模式时，金属数据传输部件被配置为用作天线，与此同时使用金属数据传输部件(例如，为了使用近场通信协议传递信息的目的，例如用于激活智能锁设备或用于非接触式支付服务)在电子设备与至少一个其他电子设备之间传输数据。该方法还包括：根据确定了不存在数据传输条件，以第二模式操作金属数据传输部件，在第二模式中，金属数据传输部件用作电容式传感器(例如，用于触摸传感目的，电容式传感器也可用于辅助确定腕式可穿戴设备的一部分的位置状态，例如腕式可穿戴设备的胶囊部分是否附接到腕式可穿戴设备的托架部分或从腕式可穿戴设备的托架部分分离)。

(L2)在L1的一些实施例中，电子设备包括一个或多个传感器。该方法还包括：通过一个或多个传感器接收指示金属数据传输部件相对于电子设备的位置的传感器数据，以及部分地基于传感器数据来确定是否存在数据传输条件。

(L3)在L1至L2中的任一者的一些实施例中，该一个或多个传感器包括另一个电容式传感器，并且该方法还包括：当该金属数据传输部件以第二模式操作时，该电子设备通过电容式传感器接收第一电容值，并且电子设备通过该另一个电容式传感器接收第二电容值。该方法还包括：当金属数据传输部件以第二模式操作时，电子设备基于第一电容值与第二电容值的比较来确定真实电容值，并且电子设备将真实电容值提供给电子设备以基于真实电容值执行动作。

(L4)在L1至L3中的任一者的一些实施例中，该一个或多个传感器包括另一个电容式传感器，当所述金属数据传输部件以所述第二模式操作时，该另一电容式传感器被禁用。一些实施例仅将金属数据传输部件用于电容式传感，因此根本不具有另一电容式传感器。

(L5)在L1至L4中的任一者的一些实施例中，金属数据传输部件耦接到开关。在一些实施例中，基于是否存在数据传输条件的确定，电子设备向开关提供开关信号，以选择性地将金属数据传输部件耦接到：(i)当金属数据传输部件以第一模式操作时的数据通信电路以及(ii)当金属数据传输部件以第二模式操作时的传感器处理电路。

(L6)在L1至L5中的任一者的一些实施例中，当金属数据传输部件以第二模式操作时，通过金属数据传输部件检测到的电容与A1至A23或G1至G11中的任一者的方法结合使用。

(L7)在L1至L6中的任一者的一些实施例中，电子设备为包括胶囊和附件的腕式可穿戴设备，该附件被配置为与胶囊耦接，并且确定是否存在数据传输条件包括：确定胶囊耦接到该附件。

(L8)在L1至L7中的任一者的一些实施例中，该电子设备包括用于与至少一个其他设备通信的通信部件，并且确定是否存在数据传输条件还基于在该电子设备与该至少一个其他设备之间传输的一个或多个通信信号。

(L9)在L1至L8中的任一者的一些实施例中，数据传输条件包括以下中的一者或多者：预定义的空闲时间、预定义的间隔距离、预定义的电容值和预定义的耦接尝试次数。

(L10)在L9的一些实施例中，预定义的间隔距离等于或小于5mm。

(L11)在L9至L10中的任一者的一些实施例中，预定义的电容值在100pF至200pF之间范围内。

(L12)在L9至L11中的任一者的一些实施例中，预定义的空闲时间为等于或小于5ms的非零值。

(L13)在L9至L12中的任一者的一些实施例中，预定义的耦接尝试次数为等于或小于三次耦接尝试的非零值。

(L14)在L1至L13中的任一者的一些实施例中，腕式可穿戴设备的无线通信部件(例如，蓝牙无线电)以第一频率操作，并且金属数据传输部件以低于第一频率的第二频率操作。

(L15)在L1至L14中的任一者的一些实施例中，当以第二模式操作金属数据传输部件时，在第一时间点和第二时间点接收电容值，其中，第一时间点和第二时间点之间的时间等于或小于300ms。换言之，由金属数据传输部件感测到的电容值以等于或小于300ms的非零值的采样间隔被接收。

(M1)根据一些实施例，提供了一种腕式可穿戴设备，并且该腕式可穿戴设备被配置为执行或使得执行L1至L15中的任一者的方法。

(N1)根据一些实施例，提供了包括L1中所述的金属数据传输部件的胶囊部分。在一些实施例中，该金属数据传输部件被配置为与带耦接以形成腕式可穿戴设备，并且该胶囊部分包括一个或多个处理器，所述处理器被配置为执行或使得执行L1至L15中的任一者的方法。

(O1)根据一些实施例，提供了一种非暂时性计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质包括指令，当由腕式可穿戴设备执行所述指令时，所述使得该腕式可穿戴设备执行或使得执行L1至L15中的任一者的方法。

(P1)根据一些实施例，提供了一种腕式可穿戴设备，该腕式可穿戴设备包括用于执行或使得执行L1至L15中的任一者的方法的装置。

在总结了上述方面之后，现在将呈现对附图的简要描述。

附图说明

为了更好地理解所描述的各种实施例，应结合以下附图参考以下具体实施方式，在所有这些附图中，相同的附图标记指相应的部分。

图1A至图1C示出了根据一些实施例的场景，在该场景中，可穿戴设备的传感器(例如，所示示例中的第二传感器)的部件根据基于传感器的状态，确定从非活动状态转换到活动状态。

图1D和图1E示出了根据一些实施例的场景，在该场景中，基于指示可穿戴设备已经从用户手腕上取下的基于传感器的确定，传感器的部件从活动状态转换回到非活动状态(这可以在取下发生时发生，或者在例如当确定可穿戴设备已被放回到桌子上的稍后时间发生)。

图2A至图2G示出了根据一些实施例的包括三个传感器(例如，选自如下项的三个传感器：惯性测量单元(inertial measurement unit，IMU)传感器、肌电(electromyography，EMG)传感器、霍尔效应传感器(hall effect sensor，HES)、光电容积脉搏波(photoplethysmography，PPG)传感器、红外(infrared，IR)传感器等)的可穿戴设备，并且这些图还示出了在将这些传感器的部件置于活动或非活动模式的条件下的场景。

图3示出了根据一些实施例的可穿戴设备基于来自可穿戴设备的不同传感器的数据的状态转换的状态转换图。

图4示出了根据一些实施例的可穿戴设备如何响应于可穿戴设备从用户的手腕上取下而使用状态确定逻辑将传感器的部件置于活动或非活动状态的流程图。

图5A至图5D涉及根据一些实施例的改变金属数据传输部件的用途以满足多种用途，包括使用金属数据传输部件的腕式可穿戴设备系统和板上逻辑的框图。具体地，图5A示出了根据一些实施例的金属数据传输部件(例如，NFC线圈)的框图，该金属数据传输部件被配置为传输数据并且还被配置为检测附近表面或对象的电容。图5B至图5D示出了根据一些实施例的将金属数据传输部件用于电容感测目的的场景。

图6A至图6C示出了根据一些实施例的示例腕式可穿戴设备。

图7为根据一些实施例的腕式可穿戴设备系统的框图。

图8示出了根据一些实施例的可用于实现本公开的代表性计算系统的框图。

图9A至图9D示出了根据一些实施例的用于激活和禁用可穿戴设备的传感器的方法的示例流程图。

图10A至图10C示出了根据一些实施例的用于将可穿戴设备的包括三种不同传感器的传感器的部件置于活动状态和非活动状态的方法的示例流程图。

图11A至图11C示出了根据一些实施例的重新调整可穿戴设备中的金属数据传输部件(例如，NFC线圈)的用途以执行附加功能(例如，电容式传感功能)的方法的示例流程图。

图12A至图12E示出了根据一些实施例的使用手势解锁可穿戴设备的方法。

按照惯例，附图中所示的各种特征不一定按比例绘制。因此，为了清楚起见，可以任意扩展或缩小各种特征的尺寸。此外，一些附图可能没有描绘给定系统、方法或设备的所有部件。最后，在整个说明书和附图中，相似的附图标记可以用于表示相似的特征。

具体实施方式

现将详细地参考实施例，这些实施例的示例在附图中示出。在以下详细描述中，阐述了许多具体的细节以提供对所描述的各种实施例的透彻理解。对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下对所描述的各种实施例进行实践。在一些情况下，未详细描述公知的方法、过程、部件、电路和网络，以避免不必要地模糊实施例的各方面。

本领域技术人员在阅读本公开后将变得显而易见的是，各种实施例提供了基于可穿戴设备的确定的状态来提供可穿戴设备的优化功率(根据需要激活和禁用传感器以节省功率)消耗的系统和方法。

一种优化可穿戴设备中的功率消耗的示例方法在可穿戴设备(或可穿戴设备的至少一部分)处执行，该可穿戴设备包括第一传感器和第二传感器，第一传感器被配置为以第一功率消耗速率操作，第二传感器被配置为以大于第一功率消耗速率的第二功率消耗速率操作。该方法包括：当与第二传感器相关联的部件处于非活动状态时，从第一传感器接收第一传感器数据，并且可穿戴设备确定第一传感器数据是否指示可穿戴设备的移动。该方法还包括：根据确定了第一传感器数据指示可穿戴设备的移动，将第二传感器的部件以活动状态操作，在该活动状态下，与第二传感器相关联的部件用于主动感测或处理传感器数据。该方法包括：在激活与第二传感器相关联的部件之后，从第二传感器接收第二传感器数据。该方法还包括：根据确定了第二传感器数据指示该可穿戴设备已经被戴在用户的身体上，继续将与第二传感器相关联的部件以活动状态操作。

另一种示例方法使用三种类型的传感器来确定腕式可穿戴设备的托架状态、手腕状态和活动状态，并且该示例方法在腕式可穿戴设备处执行，该腕式可穿戴设备包括胶囊部分，该胶囊部分被配置为可拆卸地耦接到腕式可穿戴设备的托架部分，该腕式可穿戴设备包括第一传感器类型的第一传感器和第二传感器类型的第二传感器，该第二传感器类型不同于第一传感器类型。该方法包括：使用来自第一传感器类型的第一传感器的传感器数据，来确定腕式可穿戴设备的胶囊部分是否与腕式可穿戴设备的托架部分耦接。该方法包括：根据确定了来自第一传感器类型的第一传感器的数据指示腕式可穿戴设备的胶囊部分与腕式可穿戴设备的托架部分耦接，从第二传感器类型的第二传感器获得数据。该方法还包括：根据确定了来自第二传感器类型的第二传感器的数据指示腕式可穿戴设备被戴在用户的手腕上，监测来自第三传感器类型的第三传感器的数据，以确定当腕式可穿戴设备被戴在用户的手腕上时由用户进行的活动，该第三传感器类型与第一传感器类型和第二传感器类型不同。

在又一示例方法中，该方法包括：改变包括在电子设备中的金属数据传输部件的用途，并且该电子设备包括一个或多个处理器。该方法包括：电子设备通过金属数据传输部件接收操作数据，该操作数据指示金属数据传输部件的当前操作状态。该方法包括：基于该操作数据，确定是否存在数据传输条件。该方法包括：根据确定了数据传输条件存在，以第一模式操作金属数据传输部件。在一些实施例中，金属数据传输部件在处于第一模式时被配置为用作天线，与此同时使用金属数据传输部件在电子设备与至少一个其他电子设备之间传输数据。该方法还包括：根据确定了数据传输条件不存在，以第二模式操作金属数据传输部件，在第二模式下，金属数据传输部件用作电容式传感器。

小型便携设备(例如，可穿戴设备)需要优化其功率使用，以提供最佳的用户体验，即，在不需要充电的情况下长时间连续使用。以下附图示出了可穿戴设备如何激活和禁用各种传感器以延长小型可穿戴设备的电池寿命。

图1A至图1E示出了根据一些实施例的基于确定的不同活动状态来激活和禁用传感器。图1A示出了放置在桌子102(例如，非生物表面)上的可穿戴设备100与用户104之间的交互。图1A示出了具有至少两个传感器(例如，惯性测量单元(IMU)传感器、肌电(EMG)传感器、霍尔效应(HES)传感器、光电容积脉搏波(PPG)传感器、红外(IR)传感器等)的可穿戴设备100，如由与来自第一传感器的数据相对应的图表106和与来自第二传感器的数据相对应的图表108所指示的。如图表106所示，第一传感器当前处于通电状态，并且正在记录如下数据：该数据指示可穿戴设备处于非活动状态。该非活动状态由状态确定逻辑110确定，状态确定逻辑110(仅)使用第一传感器数据至少确定：可穿戴设备100脱离了用户104的手腕，即可穿戴设备100是静止的。当满足这些条件时，可穿戴设备100保持在低功率模式。在一些实施例中，低功率模式包括：不对一个或多个传感器通电(例如，关闭第二传感器，这由图表108中未记录数据来指示)。在一些实施例中，当可穿戴设备100通电时，第一传感器始终保持通电。

图1B示出了用户104已经拿起可穿戴设备100，但尚未将可穿戴设备100戴在其手腕上。状态确定逻辑110被配置为(仅)使用如图表106所示的第一传感器数据，确定可穿戴设备100脱离了用户104的手腕，且可穿戴设备100正在移动。可穿戴设备100基于第一传感器数据，仍保持在低功率模式。在一些实施例中，低功率模式包括：不对一个或多个传感器通电(例如，对第二传感器断电，这由图表108中未记录数据来指示)。在一些实施例中，该设备在激活第二传感器之前观察第一传感器数据的活动达预定时长，以确认该设备已经戴在用户的手腕上。换言之，状态确定逻辑110可以确定设备不再是静止的，但不能确认可穿戴设备是否戴在用户的手腕上，直到已经激活了另一个传感器(例如，用于检测手表是否与生物源接触的传感器)。

图1C示出了用户104已经将可穿戴设备100戴在其手腕上。在经过预定时长和/或达到移动阈值之后，由图表108指示，激活第二传感器。

状态确定逻辑110被配置为使用第一传感器数据和第二传感器数据的组合，确定可穿戴设备100是否戴在用户104的手腕上。可穿戴设备100根据状态确定逻辑110确定可穿戴设备戴在用户104的手腕上，继续保持第二传感器被激活。在一些实施例中，激活第二传感器称为高功率模式。在一些实施例中，高功率模式包括：激活比其他传感器消耗更多功率的一个或多个传感器。在一些实施例中，低功率传感器(例如第一传感器)可以被配置为在较高功率传感器(例如第二传感器)正在使用时关闭，否则将提供冗余数据。

然而，尽管图1A至图1C示出了如下过程：使用第二传感器数据来确认第一传感器数据指示可穿戴设备100戴在用户手腕上，但是也可以在不同的时间激活第二传感器。例如，在其他实施例中，从第一传感器接收的任何类型的数据(例如，在一段时间内)可以足以激活第二传感器，该第二传感器用于确定可穿戴设备100是否戴在用户的手腕上。

图1D至图1E示出了根据一些实施例的用于将可穿戴设备100从用户104的手腕上取下并将其放回桌子102上的过程。图1D示出了用户104已经将可穿戴设备100从其手腕上取下，但将可穿戴设备握在其手中。结果，第二传感器不再能够检索到其先前接收的相同数据(例如，生物特征信息)，如图表108所示的平坦线所示。在一些实施例中，设备在禁用第二传感器之前观察第二传感器数据的不活动达预定时长。换言之，当没有来自第二传感器的数据(例如，指示可穿戴设备脱离用户104的手腕)时，在确定第二传感器不再被使用之前，该第二传感器保持通电达预定时长。例如，用户104可能正调整其手腕上的可穿戴设备100，但并未完全取下它。因此，状态确定逻辑110被配置为使用第一传感器数据和第二传感器数据的组合，确定可穿戴设备100脱离用户104的手腕，可穿戴设备100正在移动。

图1E示出了用户104已经将可穿戴设备100置于桌子102上并且用户不再移动。图表108还示出第二传感器已经被置于低功率模式，因为可穿戴设备100已经确定：在其被放置在桌子102上(例如，离开用户的手腕)时，第二传感器不再需要被激活。状态确定逻辑110被配置为使用第一传感器数据和/或第二传感器数据的组合，确定可穿戴设备100脱离用户104的手腕并且是静止的。可穿戴设备100根据确定了可穿戴设备脱离用户的手腕并且是静止，切换到低功率模式，该低功率模式包括：关闭第二传感器以节省可穿戴设备100的电池。在一些实施例中，低功率模式以2mW/s至5mW/s之间的消耗速率运行，而高功率模式以5mW/s至17mW/s之间的消耗速率运行。

虽然图1D至图1E示出了在将可穿戴设备放在桌面上时对第二传感器断电，但也可以在不同的时间禁用第二传感器。例如，当可穿戴设备100从用户的手腕上取下时，可以禁用第二传感器。换句话说，当第二传感器在用户手中，但还没有放置在非生物表面(例如，桌子)上时，可以禁用第二传感器。

图2A至图2D示出了根据一些实施例的包括三个传感器(例如，这三个传感器选自：惯性测量单元(IMU)传感器、肌电(EMG)传感器、霍尔效应(HES)传感器、光电容积脉搏波(PPG)传感器、红外(IR)传感器等)的可穿戴设备100以及这三个传感器在何种条件下被激活或禁用。图2A示出了可穿戴设备100包括两个部分，即托架(也称为托架部分)200和手表胶囊(也称为胶囊部分)202，二者统称为可穿戴设备100。如图2A所示，手表胶囊202与当前戴在用户手腕上的托架200断开连接。当手表胶囊202未连接到托架200时，手表胶囊202可以放置于充电板204上。如图2A所示，当手表胶囊202在充电板204上时，手表胶囊202使用其状态确定逻辑206来确定手表胶囊202脱离用户208的手腕，手表胶囊202是静止的，手表胶囊202在充电板204上。根据确定了手表胶囊脱离用户208的手腕，(i)手表胶囊202是静止的，(ii)和/或手表胶囊202在充电板204上，手表胶囊以低功率模式操作(例如，手表胶囊和/或托架中的一个或多个传感器不处于通电状态)。图2A还示出了，在图表210中，手表胶囊202正在记录恒定数据点(或特定图案)，这指示手表胶囊202被放置于充电板204上(例如，霍尔效应传感器指示手表胶囊202附近存在恒定磁场)。

图2B示出了用户208拿起了手表胶囊202，但还没有将手表胶囊附着到托架200上。图表210指示，响应于手表胶囊从充电板移除，正通过第一传感器记录的数据已经改变。手表胶囊使用状态确定逻辑，至少基于来自第一传感器的数据来确定手表胶囊202脱离了充电板204。手表胶囊响应于确定手表胶囊202脱离充电板204，启用第二传感器，如图表212所示，该第二传感器可以被配置为确定手表胶囊202是否被置于用户208的手腕上。如图表212所示，第二传感器通电(例如，中等功率模式)并且正在输出数据(例如，移动数据、接近数据或生物特征数据之一)。状态确定逻辑206使用至少来自第一传感器和/或第二传感器的数据，能够确定(i)手表胶囊脱离了用户208的手腕，(ii)手表胶囊202正在移动，以及(iii)手表胶囊100脱离了充电板204。

图2C示出了用户已经将手表胶囊202连接到托架200。如图表210所示，第一传感器被配置为提供如下数据：状态确定逻辑110可以使用该数据来确定手表胶囊202是否已被放置于托架上。图2C示出了，状态确定逻辑110根据确定了第一传感器提供指示手表胶囊202连接到托架200的数据，来提供用于激活第二传感器的指令以确认手表胶囊202和托架200是否戴在用户208的手腕上。

在一些实施例中，图表210示出了正由霍尔效应传感器检测的另一个磁场。在一些实施例中，霍尔效应传感器通过在磁场不再存在(例如，当可穿戴设备的胶囊部分从可穿戴设备的托架部分分离时)时锁定设备，来提高可穿戴设备的安全性。霍尔效应传感器通过立即锁定，确保了如果有人窃取了胶囊部分，他们将无法访问数据，除非他们通过提供身份验证信息解锁胶囊设备。

图2D示出了用户208已经将手表胶囊202连接到托架200，并且图表212指示了与手表胶囊202连接到正处于用户手腕上的托架200相关联的图案。换句话说，图表212示出了第二传感器记录了，手表胶囊202在用户208的手腕上和/或连接到托架200时的、与手表胶囊202不在用户208的手腕和/或连接到托架200时的图案不同的图案。状态确定逻辑206使用至少来自第一传感器和/或第二传感器的数据，确定：(i)手表胶囊202在用户208的手腕上，(ii)手表胶囊202正在移动，以及(iii)手表胶囊202离开充电板204。响应于状态确定逻辑206确定手表胶囊在用户的手腕上，状态确定逻辑206提供用于激活第三传感器的指令，如图表214中被记录的数据所指示的。在一些实施例中，第三传感器被配置为检测用户正在进行的活动(例如，锻炼、睡眠等)。在一些实施例中，第三传感器为惯性运动单元(inertialmovement unit，IMU)。

图2E示出了替代配置，其中，第三传感器为测量用户产生的电信号的肌电(EMG)传感器。如图表214中的数据所示，可以具有多个传感器(例如，多个电极)并将其数据汇编在一起。

图2F至图2G示出了在一些实施例中，第三传感器提供用于确定用户是否正在进行行特定活动(例如，锻炼或睡眠)的数据。

图2F示出了状态确定逻辑206已经至少基于来自三个传感器的数据，确定用户已开始锻炼。图2F还示出了第二传感器根据确定了用户正在锻炼，以第一频率(例如，15Hz和50Hz)操作。

图2G示出了状态确定逻辑206已经至少基于由一个或多个传感器记录的数据，确定用户正处于睡眠状态。在一些实施例中，第二传感器和第三传感器提供用于确定用户是否正在进行特定活动(例如，锻炼或睡眠)的数据。图2G还示出了第二传感器根据确定了用户正处于睡眠状态，以第二频率(例如，100Hz和150Hz)操作。

图3示出了根据一些实施例的基于设备活动状态、何时启用可穿戴设备(例如，可穿戴设备100或托架200和手表胶囊202)上的传感器的流程图300。图3示出了在步骤302中，当可穿戴设备位于充电板上时，使用状态确定逻辑的可穿戴设备已经了关闭后置摄像头，开启了前置摄像头，并关闭了可选的模拟前端(analog front-end，AFE)。

图3还示出了可穿戴设备使用来自可选的霍尔效应传感器(HES)的数据来确定设备(例如，手表胶囊202)是在托架(例如，托架200)上还是在托架外。当霍尔效应传感器提供指示该HES离开托架的数据时，如步骤304所示，控制可穿戴设备的逻辑激活后置摄像头，禁用前置摄像头，并启用可选的AFE传感器，特别是AFE中的环境光传感器和红外传感器。

当霍尔效应传感器提供指示HES位于托架上的数据时，如步骤306所示，控制可穿戴设备的逻辑禁用后置摄像头，启用前置摄像头，并且保持AFE(AFE的环境光传感器和红外传感器保持启用)。

替代地，当可穿戴设备没有配备HES时，该可穿戴设备可以依靠来自惯性测量单元的惯性测量结果来确定可穿戴设备是在托架上还是在托架外。

步骤308A和308B示出了基于可穿戴设备的配置，可穿戴设备的状态确定逻辑可以遵循的两条可能路径。步骤308A示出了当可穿戴设备配备有IMU传感器和EMG传感器，但没有配备AFE或HES时，状态确定逻辑遵循的第一路径。步骤308B示出了包括AFE和HES的可穿戴设备的状态确定状态确定逻辑的另一路径。

在步骤308A中，状态确定逻辑使用IMU传感器信息来检测可穿戴设备的主动移动，以确定手表胶囊是在用户手腕上还是未在手腕上。在一些实施例中，IMU数据对应于指示离开手腕状态和/或非充电状态的预定图案。在状态确定逻辑已经使用来自IMU传感器的数据确定可穿戴设备不在用户手腕上之后，状态确定逻辑激活EMG。如步骤310所示，状态确定逻辑使用来自激活的EMG的数据，确定可穿戴设备在用户的手腕上。

步骤308B示出了包括AFE和HES的可穿戴设备的状态确定状态确定逻辑的另一路径。如步骤308B所示，当来自HES的数据指示手表胶囊脱离托架时，状态确定逻辑启用红外(IR)传感器以确定手表是否靠近用户的手腕。

步骤312示出，当状态确定逻辑使用来自IR传感器的数据确定可穿戴设备接近某物时，状态确定逻辑使得PPG和/或EMG传感器激活。PPG和/或EMG传感器能够提供可用于确定可穿戴设备是否在用户手腕上的数据。

在步骤312之后，状态确定逻辑可以根据来自PPG和/或EMG传感器的数据所指示的，遵循两个分支。步骤314指示第一逻辑分支，当状态确定逻辑使用来自PPG和/或EMG传感器的数据来确定可穿戴设备是否接近手腕或其他对象(例如，桌面、地板、桌垫(例如，可被解释为手腕的表面，除非使用生物特征传感器来确认)等)时，遵循该第一逻辑分支。一旦状态确定逻辑使用来自PPG和/或EMG传感器的数据确定可穿戴设备在用户手腕以外的表面上，则状态确定逻辑放弃任何进一步的操作，直到状态确定逻辑检测到可穿戴设备在用户手腕上。

步骤316指示第二逻辑分支，当状态确定逻辑使用来自PPG和/或EMG传感器的数据确定可穿戴设备戴在用户的手腕上时，遵循该第二逻辑分支。当可穿戴设备戴在用户的手腕上时，PPG和/或EMG传感器保持操作，并跟踪生物特征数据。在一些实施例中，这些传感器以25Hz的频率运行。在一些实施例中，该频率根据所确定的活动状态而变化，并且运行在20Hz至200Hz之间。

在已经确定了可穿戴设备已经戴在用户的手腕上之后，则状态确定逻辑使用来自IMU传感器的数据来确定用户正在进行的活动。如步骤318所示，当IMU传感器提供指示用户处于睡眠状态的数据(例如，由IMU提供的数据对应于指示穿戴着可穿戴设备的用户正处于睡眠状态的预定图案)时，禁用后置摄像头，禁用前置摄像头，启用红色LED、绿色LED和AFE上的IR，并且传感器被配置为以128Hz操作。步骤320指示使用IMU传感器的另一逻辑分支。当IMU传感器提供指示用户正在锻炼的数据(例如，由IMU提供的数据对应于指示穿戴着可穿戴设备的用户正在锻炼的预定图案)时，一个或多个传感器以25Hz的频率操作，绿色LED和AFE上的IR被启用。

图4示出了根据一些实施例的、可穿戴设备使用状态确定逻辑响应于可穿戴设备从用户的手腕上取下、如何激活和禁用传感器的流程图400。图4开始于使用一个或多个传感器(例如，IMU传感器)的第一检测运动402。图4示出了在步骤404，根据确定了未检测到运动(或运动水平未超过移动阈值)，可穿戴设备保持睡眠。步骤406示出，根据确定了检测到了运动(例如，运动满足或超过最小运动阈值)，可穿戴设备激活其接近模式以确定可穿戴设备是否接近可能的手腕和/或另一表面。然后，步骤408检查可穿戴设备是否已经接近可能的手腕和/或其他表面达阈值时长。步骤410指示了当可穿戴设备尚未接近可能的手腕和/或其他表面达阈值时长时，状态确定逻辑要遵循的过程。可穿戴设备被配置为要么(i)恢复到睡眠模式，要么(ii)重新启动接近模式。在一些实施例中，当在接近模式中未检测到表面时使设备睡眠，并且当可穿戴设备检测到一表面达某个时长、但未达到或超过阈值时长时，设备重新启动接近模式。

图4在步骤412处示出了，响应于可穿戴设备接近手腕和/或其他表面达阈值时长，状态确定逻辑启动ScD算法以检测活组织(例如，用户的手腕)。在一些实施例中，ScD算法由图3中所示的流程图示出。步骤414示出了当检测到活组织时要遵循的可能步骤。首先，如果未检测到活组织，如步骤416所示，则状态确定逻辑返回到步骤408(如上所述)。在一些实施例中，如果检测到活组织，但没有达到或超过最小时间阈值，则可穿戴设备被配置为再次检查活组织(即，重复步骤414)。步骤418示出了，根据确定了检测到了活组织(例如，检测到活组织以达足够长的时间段，该时间段满足或超过时间阈值)，状态确定逻辑被配置为启动PPG心率监视器传感器和ScD模式。

图4中的以下步骤描述了可穿戴设备如何检测以及处理其从用户手腕上取下。步骤420示出了可穿戴设备依靠ScD来检测可穿戴设备是否脱离了用户的手腕。步骤420还示出了，根据确定了可穿戴设备未脱离用户的手腕，可穿戴设备继续操作PPG心率传感器(即，返回到步骤418)。

步骤422指示使用接近传感器来确认从生物特征传感器接收生物特征信息的中断是否是脱腕事件。根据确定了中断发生，并且接近感应器指示可穿戴设备未接近表面(例如，超出距离表面的阈值距离)，状态确定逻辑确认可穿戴设备脱离用户的手腕。步骤422还示出了，根据确定了中断发生，并且接近感应器指示可穿戴设备接近表面(例如，未超过距离表面的阈值距离)，状态确定逻辑确认可穿戴设备仍然可能位于用户的手腕上，并且返回到步骤418。

图5A至图5C示出了根据一些实施例的使用金属数据传输部件(例如，NFC线圈)，该金属数据传输部件被配置为传输数据并且还被配置为检测附近表面的电容。

图5A为根据本公开至少一个实施例的使用金属数据传输部件的腕式可穿戴设备100和板上逻辑的框图。设备100包括金属数据传输部件900(例如，参照图7讨论的通信设备，例如NFC 715)。金属数据传输部件900可以被配置为提供双重用途。第一用途是作为近场通信部件进行通信，第二用途是用于检测周围对象的电容的部件(例如，图5A至图5C示出了可穿戴设备如何使用金属数据传输部件900来检测电容以确定可穿戴设备是戴在手腕上、脱离手腕还是在用户手上的示例)。

图5A还包括开关902，该开关用于将传感器处理模块904连接到待用作电容式传感器的金属数据传输部件900。替代地，开关902还连接到NFC子系统906，以使用金属数据传输部件900作为近场通信无线电。

图5B示出了显示了由NFC线圈感测到的电容随时间变化的曲线图502。图5B示出了可穿戴设备的胶囊部分202耦接到托架200。当可穿戴设备的胶囊部分202耦接到托架200并且在用户的手腕上时，可穿戴设备的NFC线圈504(在图5A中也称为金属数据传输部件900)检测到低水平的电容。

图5C示出了胶囊部分202从托架部分200上分离，并且位于用户104的手中。如图5C的图表502所示，当用户将胶囊部分202握在其手中时，感测到的电容增大。由于相比于将胶囊部分202戴在用户的手腕上，胶囊部分202握在手中时皮肤接触增加，因此电容增大。

图5D示出了胶囊部分202正置于充电板204上并且不再与用户104接触。如图5D的图表502所示，当用户不再将胶囊部分202握在其手中时，感测到的电容减小。由于与将胶囊部分202戴在用户104的手腕上或置于用户104的手中相比，用户不再将胶囊部分202握在其手中时没有皮肤接触，因此电容降低。

图6A至图6C示出了根据一些实施例的示例腕式可穿戴设备650。参考图1A至图5C所示和描述的可穿戴设备100可以是可穿戴设备650(也称为腕式可穿戴设备650)的实例，可穿戴设备100包括胶囊部分202和托架部分200，使得胶囊部分202和托架部分200(也称为带部分200)应当理解为具有可穿戴设备650的胶囊部分(也称为表体)654和带部分(也称为表带)662的特征，反之亦然。图6A示出了包括与带部分662分离的胶囊部分654的腕式可穿戴设备650的立体图。胶囊部分654和带部分662可以具有大致矩形或圆形，并且可以被配置为允许用户在身体部位(例如，手腕)上穿戴腕式可穿戴设备650。腕式可穿戴设备650可以包括保持机构663(例如，带扣、钩和环扣等)，该保持机构663用于将带部分662固定到用户的手腕上。腕式可穿戴装置650还可以包括联接机构(也称为表带联接机构)660(例如，托架)，该联接机构660用于将胶囊部分654(经由表体654的耦接表面656)可拆卸地耦接到带部分662。

由腕式可穿戴设备650执行的功能可以包括但不限于，向用户显示可视内容(例如，显示在显示屏115上的可视内容)、感测用户输入(例如，感测对按钮658的触摸、感测传感器664上的生物特征数据、感测神经肌肉传感器665上的神经肌肉信号等)、发送消息(例如，文本、语音、视频等)、图像捕获、无线通信(例如，蜂窝、近场、WiFi、个人局域网等)、位置确定、金融交易、提供触觉反馈、警报、通知、生物特征识别，健康监测、睡眠监测等。腕式可穿戴设备650被配置为执行以上参考图1A至图5C所述的功能，但不限于此，使得腕式可穿戴设备能够基于来自至少两个不同传感器(如上文参考图1A至图5C所述)的传感器数据来确定是否对操作特性进行修改，并且如果确定需要对操作特性进行修改，则腕式可穿戴设备可以进而基于这些方法和技术来修改操作特性。这些功能可以在表体654中独立地执行、在表带662中独立地执行、和/或在表体654与表带662之间通信地执行。在一些实施例中，可以在腕式可穿戴设备650上结合人工现实环境来执行这些功能，该人工现实环境包括但不限于，虚拟现实(virtual-reality，VR)环境(包括非沉浸式、半沉浸式和完全沉浸式VR环境)、增强现实环境(包括基于标记的增强现实环境、无标记的增强现实环境、基于位置的增强现实环境和基于投影的增强现实环境)、混合现实和其他类型的混合现实环境。如本领域技术人员将理解的，在阅读完本文提供的描述之后，本文所描述的新型的可穿戴设备可以与这些类型的人工现实环境中的任何一起使用。

表带662可以被配置为由用户佩戴，使得表带662的内表面与用户的皮肤接触。当用户佩戴时，传感器664与用户的皮肤接触。传感器664可以是感测用户的心率、饱和氧水平、温度、汗液水平、肌肉意图或其组合的生物传感器(这些传感器中的任何一个都可以是上述生物特征传感器的示例并与本文描述的位置状态确定结合使用，并且还可以与胶囊部分而不是带部分相关联)。表带662可以包括多个传感器664，这些传感器可以分布在表带662的内表面和/或外表面上。附加地或替代地，表体654可以包括与表带662相同或不同的传感器(或者在一些实施例中，表带662可以根本不包括任何传感器)。例如，多个传感器可以分布在表体654的内表面和/或外表面上。表体654(例如，胶囊部分)可以包括但不限于，磁场传感器120(如图7所示)、天线回波损耗传感器124、前置图像传感器625A和/或后置图像传感器625B、生物特征传感器(例如，如图7所示的生物特征传感器126)、IMU、心率传感器、饱和氧传感器、一个或多个神经肌肉传感器、高度传感器、温度传感器、生物阻抗传感器、计步器传感器、光学传感器、触摸传感器(例如，图7中所示的电容式传感器722)、汗液传感器、被配置为检测电容的传感器或部件等。传感器664还可以包括提供关于用户环境的数据的传感器，用户环境包括用户的运动(例如，IMU)、高度、位置、方位、步态或其组合。传感器664还可以包括被配置为跟踪表体654和/或表带662的位置和/或运动的光传感器(例如，红外光传感器、可见光传感器)。表带662可以使用有线通信方法(例如，UART、USB收发器等)和/或无线通信方法(例如，近场通信、蓝牙^TM等)来将传感器664采集的数据传输到表体654。表带662可以被配置为独立于表体654是耦接到表带662还是与表带662分离，而操作(例如，使用传感器664来收集数据)。

表带662和/或表体654可以包括触觉设备666(例如，振动触觉致动器)，该触觉设备被配置为向用户的皮肤提供触觉反馈(例如，皮肤和/或动觉知觉等)。传感器664和/或触觉设备666可以被配置为结合多种应用来操作，这些应用包括但不限于健康监测、社交媒体、玩游戏和人工现实(例如，与人工现实相关联的应用)。

在一些示例中，表带662可以包括神经肌肉传感器665(例如，肌电(EMG)传感器、机械肌图(mechanomyogram，MMG)传感器、声肌图(sonomyography，SMG)传感器等)。神经肌肉传感器665可以感知用户进行某些运动动作的意图(该传感器665可以是如下传感器的另一示例：该传感器用作与本文描述的位置状态确定结合使用的生物特征传感器)。所感知的肌肉意图可用于控制在设备100的显示器115上显示的某些用户界面，和/或可以被传输到负责渲染人工现实环境的设备(例如，头戴式显示器)，以在相关联的人工现实环境中执行动作，例如以控制向用户显示的虚拟设备的运动。

来自神经肌肉传感器665的信号可用于向用户提供与物理对象和/或由人工现实系统生成的人工现实应用中的虚拟对象(例如，在显示器115或另一计算设备(例如，头戴式显示器)上呈现的用户界面对象)的增强交互。来自神经肌肉传感器665的信号可以由表带662的一个或多个神经肌肉传感器665获得(例如，感测和记录)。尽管图6A示出了一个神经肌肉传感器665，但是表带662可以包括在表带662的内表面上周向布置的多个神经肌肉传感器665，使得该多个神经肌肉传感器665接触用户的皮肤。表带662可以包括在表带662的内表面上周向布置的多个神经肌肉传感器665。当用户进行肌肉激活(例如，运动、手势等)时，神经肌肉传感器665可以感测并记录来自用户的神经肌肉信号。用户进行的肌肉激活可以包括：静态手势，例如，将用户的掌心朝下放在桌子上；动态手势，例如，抓住物理或虚拟对象；以及另一个人察觉不到的隐蔽手势，例如，通过同步收缩相对的肌肉或使用子肌肉激活来轻微地绷紧关节。用户进行的肌肉激活可以包括符号手势(例如映射到其他手势、交互或命令的手势，该映射基于指定手势到命令的映射的手势词汇)。

腕式可穿戴设备650可以包括用于可拆卸地将表体654耦接到表带662的耦接机构(也称为托架)。用户可以将表体654从表带662上分离，以减少腕式可穿戴设备650对用户的负担。腕式可穿戴设备650可以包括表体654上的耦接表面656和/或一个或多个联接机构660(例如，托架、跟踪器带、支撑座、扣环)。用户可以进行任何类型的动作，以将表体654耦接到表带662，以及将表体654与表带662分离。例如，用户可以相对于表带662对表体654进行扭转、滑动、转动、推、拉、旋转或其组合，以将表体654连接到表带662，以及将表体654从表带662分离。

如图6A的示例中所示，表带联接机构660可以包括一种框架或外壳，该框架或外壳允许表体654的耦接表面656保持在表带联接机构660内。表体654可以通过摩擦配合、磁性耦接、基于旋转的连接器、剪切销联轴器、保持弹簧、一个或多个磁铁、夹子、销轴、钩和环紧固件或其组合而可拆卸地耦接到表带662。在一些示例中，表体654可以通过驱动释放机构670而与表带662分离。释放机构670可以包括但不限于，按钮、旋钮、柱塞、手柄、杠杆、紧固件、扣环、刻度盘、闩锁或其组合。

腕式可穿戴设备650可以包括单个释放机构670或多个释放机构670(例如，位于腕式可穿戴设备650的相对侧上的两个释放机构670，例如弹簧加载的按钮)。如图6A所示，释放机构670可以位于表体654和/或表带联接机构660上。尽管图6A示出了释放机构670位于表体654的一角和表带联接机构660的一角，但是释放机构670可以位于表体654和/或表带联接机构660上方便腕式可穿戴设备650的用户操作的任何位置。腕式可穿戴设备650的用户可以通过推动、转动、抬起、按下、移动或在释放机构670上进行其他动作来驱动释放机构670。释放机构670的驱动可以将表体654从表带联接机构660和表带662释放(例如，分离)，从而允许用户独立于表带662使用表体654。例如，将表体654与表带662分离可以允许用户使用后置图像传感器625B来捕捉图像。

图6B为腕式可穿戴设备650的另一示例的侧视图，图6C为其立体图。图6B和图6C的腕式可穿戴设备650可以包括表体接口680(用于设备100的胶囊部分的托架的另一示例)。表体654可以可拆卸地耦接到表体接口680。表体654可以通过摩擦配合、磁性耦接、基于旋转的连接器、剪切销联轴器、保持弹簧、一个或多个磁铁、夹子、销轴、钩和环紧固件或其组合可拆卸地耦接到表体接口680。

在一些示例中，表体654可以通过驱动释放机构与表体接口680分离。释放机构可以包括但不限于，按钮、旋钮、柱塞、手柄、杠杆、紧固件、扣环、刻度盘、闩锁或其组合。在一些示例中，腕带系统功能可以独立地在表体654中执行、独立地在表体接口680中执行、和/或在表体654与表体接口680之间通信地执行。表体接口680可以被配置为独立于表体654操作(例如，独立执行功能)。附加地或替代地，表体654可以被配置为独立于表体接口680操作(例如，独立地执行功能)。表体接口680和/或表体654可以各自包括独立执行功能所需的独立资源。例如，表体接口680和/或表体654可以各自包括电源(例如，电池)、存储器、数据存储装置、处理器(例如，CPU)、通信、光源和/或输入/输出设备。

在该示例中，表体接口680可以包括表带662的所有电子部件。在其他示例中，一个或多个电子部件可以容纳于表体接口680中，并且一个或多个其他电子部件可以容纳于表带662的远离表体接口680的部分中。

图7为根据本公开至少一个实施例的腕式可穿戴设备系统700的框图。上文详细描述的设备100为示例腕式可穿戴设备系统700，因此设备100将被理解为包括针对下文的系统700所示和所述的部件。腕式可穿戴设备系统700可以具有表体704(例如，胶囊部分654/胶囊部分202)与表带712(例如，带部分662/托架部分200)之间的分离式结构(例如，分离式机械结构、分离式电子结构)，该分离式结构在上文参考图6A至图6C进行了描述。表体704和表带712中的每一者可以具有电源、处理器、存储器、传感器、充电设备和通信设备，上述设备使表体704和表带712中的每一者能够独立地在表体704中、独立地在表带712中和/或在表体704与表带712之间通信地执行计算、控制、通信和传感功能。

例如，表体704可以包括电容式传感器722(或诸如在一些实施例中可以用作电容式传感器的NFC传感器715等装置)、磁场传感器120、天线回波损耗(return-loss，RL)传感器124、生物特征传感器126、电池728、CPU(中央处理单元)726、存储装置702、心率传感器758、EMG传感器746、SpO₂传感器754、高度计748、IMU 742、随机存取存储器(RAM)703、充电输入端730和通信设备NFC 715、LTE 718和WiFi/蓝牙720。类似地，表带712可以包括电池738、微控制器单元(MCU)752、存储器750、心率传感器758、EMG传感器746、SpO₂传感器754、高度计748、IMU 742、充电输入端734和无线收发机740。存储器750(和/或存储装置702)可以进一步包括设备状态表，设备状态表的示例如图1A至图2G和图5A至图5C所示。在一些示例中，当表体704与表带712分离时，可以修改表带712或表体704中的至少一者的功能级别。可以修改的功能级别可以包括至少一个传感器(例如，心率传感器758、EMG传感器746等)的功能。表体704和表带712中的每一者可以执行分别存储于存储装置702和存储器750中的指令，所述指令在表带712从表体704分离时以及当表带712连接到表体704时启用表带712中的至少一个传感器(例如，心率传感器758、EMG传感器746等)以获取数据。

表体704和表带712还可以执行分别存储在存储装置702和存储器750中的指令，所述指令使得表带712能够使用有线通信727和/或无线收发机740将采集的数据传输到表体704(或其他计算设备，例如头戴式显示器或其他计算设备)。例如，表体704可以在触摸屏显示器713(例如，显示器115的实例)上向用户显示可视内容，并在扬声器125上播放音频内容。表体704可以接收用户输入，例如来自传声器127的音频输入和来自按钮724的触摸输入。表体704还可以接收与用户的位置和/或环境相关联的输入。例如，表体704可以从GPS716和/或表带712的高度计748接收位置信息。

表体704可以接收来自至少一个图像传感器135(例如，摄像头)的图像数据。图像传感器135可以包括前置图像传感器625A(图6A)和/或后置图像传感器625B(图6B)。前置图像传感器625A和/或后置图像传感器625B可以捕获前置图像传感器625A和/或后置图像传感器625B周围区域的广角图像，例如半球图像(例如，至少半球形、基本球形等)、180度图像、360度区域图像、全景图像、超广域图像或其组合。在一些示例中，前置图像传感器625A和/或后置图像传感器625B可以被配置为捕获范围在45度与360度之间的图像。由表体704接收的某些输入信息(例如，用户输入等)可以被传送到表带712。类似地，由表带712接收的某些输入信息(例如，获取的传感器数据、神经肌肉传感器数据等)可以被传送到表体704。

表体704和表带712可以使用各种技术接收充电。在一些实施例中，表体704和表带712可以使用有线充电组件(例如，电源线)来接收充电。替代地或附加地，表体704和/或表带712可以被配置用于无线充电。例如，可以设计便携式充电设备来与表体704和/或表带712的一部分相匹配，并向表体704和/或表带712的电池无线输送可用电力。

表体704和表带712可以具有独立的电源和充电源，以使各自能够独立操作。表体704和表带712还可以经由表体704中的电源管理IC(PMIC)732和表带712中的电源管理IC(PMIC)736共享功率(例如，一个可以为另一个充电)。电源管理IC 732和电源管理IC 736可以在电源和接地线上和/或在无线充电天线上共享电力。

腕式可穿戴设备系统700可以与获取与用户相关联的生物特征和活动信息的健康监测应用相结合地操作。健康监测应用可以被设计成向用户提供与该用户的健康相关的信息。例如，腕式可穿戴设备系统700可以通过从IMU 742获取数据来监控用户的身体活动，同时通过心率传感器758监控用户的心率，并通过SpO₂传感器754监控饱和血氧水平。CPU 726可以处理所获取的数据，并在触摸屏显示器713上向用户显示健康相关信息。

腕式可穿戴设备系统700可以检测表体704与表带712何时彼此连接(例如，机械连接和/或电或磁连接)或彼此分离。例如，一个或多个引脚、电源/接地连接760、无线收发机740和/或有线通信727可以检测表体704与表带712是否彼此机械连接和/或电连接或磁连接(例如，检测到电源/接地连接760和/或有线通信727的一个或多个电触点之间的断开)。在一些示例中，当表体704和表带712彼此机械和/或电断开(例如，参考图6A至图6C所述，表体712已经与表带712分离)时，与表体704和表带712彼此机械和/或电连接时相比，表体704和/或表带712可以以修改的功能级别(例如，简化功能)操作。当腕式可穿戴设备系统700确定表体704和表带712分别机械和/或电彼此断开以及彼此连接时，修改的功能级别(例如，从全功能切换到简化功能以及从简化功能切换到全功能)可以自动发生(例如，无需用户干预)。

修改功能级别(例如，减少表体704和/或表带712中的功能)可以降低电池728和/或电池738中的功率消耗。例如，当表体704与表带712彼此机械和/或电断开时，如下各项中的任何项可以减少功能和/或功率消耗(例如，进入睡眠模式)：传感器(例如，心率传感器758、EMG传感器746、SpO₂传感器754、高度计748等)、处理器(例如，CPU 726、微控制器单元752等)、通信元件(例如，NFC 715、GPS 716、LTE 718、WiFi/蓝牙TM 720等)或致动器(例如，触觉722、749等)。当表体704和表带712彼此机械和/或电连接时，表体704和表带712可以恢复到全功能。传感器、处理器、致动器和存储器中的每一者的功能级别都可以独立控制。

如上所述，腕式可穿戴设备系统700可以检测表体704和表带712何时彼此耦接(例如，机械连接和/或电连接)或彼此分离。在一些示例中，表体704可以基于表体704是否与表带712耦接来修改功能级别(例如，激活和/或禁用某些功能)。例如，CPU 726可以执行检测表体704与表带712何时彼此耦接并激活前置图像传感器625A的指令。CPU 726可以基于接收到用户输入(例如，来自触摸屏显示器713的用户触摸输入、来自传声器127的用户语音命令、来自EMG传感器746的用户手势识别输入等)来激活前置图像传感器625A。

当CPU 726检测到表体704与表带712彼此分离时，CPU 726可以修改功能级别(例如，激活和/或禁用附加功能)。例如，CPU 726可以检测表体704与表带712何时彼此分离并且激活后置图像传感器625B。CPU 726可以自动地(例如，无需用户输入)和/或基于接收到用户输入(例如，触摸输入、语音输入、意图检测等)来激活后置图像传感器625B。自动激活后置图像传感器625B可以允许用户在无需提供用户输入来激活后置图像传感器625B的情况下，拍摄广角图像。

在一些示例中，可以基于图像捕获标准(例如，图像质量、图像分辨率等)来激活后置图像传感器625B。例如，后置图像传感器625B可以接收图像(例如，测试图像)。CPU 726和/或后置图像传感器625B可以分析所接收的测试图像数据，并确定测试图像数据是否满足图像捕获标准(例如，图像质量超过阈值、图像分辨率超过阈值等)。当测试图像数据满足图像捕获标准时，可以激活后置图像传感器625B。附加地或替代地，当测试图像数据未能满足图像捕获标准时，可以禁用后置图像传感器625B。

在一些示例中，CPU 726可以检测表体704何时耦接到表带1012并禁用后置图像传感器625B。CPU 726可以自动地(例如，无需用户输入)和/或基于接收到用户输入(例如，触摸输入、语音输入、意图检测等)来禁用后置图像传感器625B。禁用后置图像传感器625B可以自动地(例如，无需用户输入)降低表体704的功率消耗并增加表体704中的电池放电时间。在一些示例中，腕式可穿戴设备系统700可以包括耦接传感器707，该耦接传感器707感测表体704是否与表带712耦接或分离。耦接传感器707可以被包括在图6A至图6C的表体704、表带712或表带联接机构660中的任何一者中。耦接传感器707(例如，接近传感器)可以包括但不限于，电感式接近传感器、限位开关、光学接近传感器、电容式接近传感器、磁接近传感器、超声波接近传感器或其组合。CPU 726可以通过读取耦接传感器707的状态来检测表体704何时耦接到表带712或与表带712分离。

这里描述的各种操作可以在计算机系统上实现。图8示出了可用于实现本公开的代表性计算系统814的框图。在一些实施例中，可穿戴设备100由计算系统814实现。计算系统814可以例如被实现为消费性设备，例如智能手机、其他移动电话、平板计算机、可穿戴计算设备(例如，智能手表、眼镜、头部可穿戴显示器)、台式计算机、膝上型计算机，或者计算系统814可以利用分布式计算设备来实现。计算系统814可以被实现为提供VR、AR、MR体验。在一些实施例中，计算系统814可以包括常规计算机部件，例如处理器(也称为处理单元)816、存储设备(也称为存储装置)818、网络接口820、用户输入设备822和用户输出设备824。

网络接口820可以提供到广域网(例如，因特网)的连接，远程服务器系统的广域网接口也连接到该广域网。网络接口820可以包括实现各种RF数据通信标准(例如，Wi-Fi、蓝牙或蜂窝数据网络标准(例如，3G、4G、5G、60GHz、LTE等))的有线接口(例如，以太网)和/或无线接口。

用户输入设备822可以包括用户可以经由其向计算系统814提供信号的任何设备(或多个设备)；计算系统814可以将信号解释为指示特定用户请求或信息。用户输入设备822可以包括键盘、触摸板、触摸屏、鼠标或其他定点设备、滚轮、点击轮、刻度盘、按钮、开关、小键盘、传声器、传感器(例如，运动传感器、眼球跟踪传感器等)等中的任何或全部。

用户输出设备824可以包括计算系统814可以通过其向用户提供信息的任何设备。例如，用户输出设备824可以使用显示器显示由计算系统814生成或传输给计算系统814的图像。显示器可以结合各种图像生成技术，例如液晶显示器(liquid crystal display，LCD)、包括有机发光二极管(organic light-emitting diode，OLED)的发光二极管(light-emitting diode，LED)、投影系统、阴极射线管(cathode ray tube，CRT)等，以及支持电子器件(例如，数模或模数转换器、信号处理器等)。可以使用既用作输入设备又用作输出设备的诸如触摸屏的设备。输出设备824可以作为显示器的补充或替代来提供。输出设备824的示例包括指示灯、扬声器、触觉“显示”设备、打印机等。

一些实施方式包括将计算机程序指令存储在计算机可读存储介质(例如，非暂时性计算机可读介质)中的电子部件，例如微处理器、存储装置和存储器。本说明书中描述的许多特征可以被实现为如下过程：该过程被指定为编码在计算机可读存储介质上的一组程序指令。当这些程序指令由一个或多个处理器执行时，它们使处理器执行程序指令中指示的各种操作。程序指令或计算机代码的示例包括机器代码和文件，机器代码例如由编译器生成，文件包括由计算机、电子部件或微处理器使用解释器执行的高级代码。通过适当的编程，处理器816可以为计算系统814提供各种功能，包括本文所述的由服务器或客户端执行的任何功能，或与消息管理服务相关联的其他功能。

可以理解的是，计算系统814是说明性的，并且多种变化和修改是可能的。结合本公开使用的计算机系统可以具有本文未具体描述的其他功能。此外，虽然计算系统814是参考特定块(block)来描述的，但是可以理解的是，这些块是为了便于描述而定义的，并不旨在暗示部件部分的特定物理布置。例如，不同的块可以位于同一设施、同一服务器机架或同一母板上。此外，这些块不需要对应于物理上不同的部件。块可以被配置为(例如通过对处理器编程或提供适当的控制电路)执行各种操作，并且根据如何获得初始配置，各种块可能是可重构的或不可重构的。本公开的实施方式可以在各种设备中实现，这些设备包括使用电路和软件的任何组合实现的电子设备。

图9A至图9D示出了根据一些实施例的用于激活和禁用可穿戴设备的传感器的方法的示例流程图。方法1000旨在优化可穿戴设备中的功率消耗。方法1000发生于可穿戴设备处，该可穿戴设备包括被配置为以第一功率消耗速率操作的第一传感器、以及被配置为以大于第一功率消耗速率的第二功率消耗速率操作的第二传感器(1002)(例如，图1A至图1E示出了具有两个传感器的可穿戴设备100)。该方法包括：当与第二传感器相关联的部件处于非活动状态(例如，EMG电极本身、用于处理EMG信号的电路(例如，模拟前端)、和/或用于处理EMG信号的片上系统(system-on-a-chip，SoC)可以处于非活动状态(例如，图1A示出第二传感器处于断电状态，这由图表108中未记录数据指示))时(1004)：从第一传感器接收第一传感器数据(1006)，并确定第一传感器数据是否指示了可穿戴设备的移动(1008)(例如，图1A至图1E示出了状态确定逻辑110，该状态确定逻辑指示了用于基于传感器数据确定设备的状态的部件)。该方法还包括：根据确定了第一传感器数据指示可穿戴设备的移动(1010)(例如，该确定可以包括检查第一传感器数据与用户移动佩戴在其前臂或手腕上的可穿戴设备相关联的预定运动图案匹配)：将第二传感器的部件以活动状态操作(1012)，在活动状态下，与第二传感器相关联的部件用于主动感测或处理传感器数据(例如，与图1B相关联的叙述描述了可穿戴设备100在激活第二传感器之前观察第一传感器数据)。该方法包括：在激活与第二传感器相关联的部件之后，从第二传感器接收第二传感器数据(1014)。该方法包括：根据确定了第二传感器数据指示可穿戴设备已经被戴在用户身上，继续将与第二传感器相关联的部件以活动状态操作(1016)(例如，图1C示出了当确定可穿戴设备戴在用户的手腕上时，可穿戴设备100继续保持第二传感器处于活动状态)。

操作1018和图9B至图9D上所示的其他操作示出了结合图9A的操作可以在不同点处包括的各种可选特征。例如，第一传感器可以选自一组许多不同的传感器，并且第二传感器也可以选自一组许多不同的传感器。

在一些实施例中，第一传感器是惯性测量单元(IMU)传感器，该IMU传感器被配置为检测指示可穿戴设备的移动的数据，并且第二传感器是肌电(EMG)传感器，该EMG传感器被配置为检测指示用户的肌肉运动的神经肌肉信号(1018)。在一些实施例中，第一传感器是与第二传感器不同(即，不相同)的传感器，并且在一些其他实施例中，第一传感器和第二传感器是同一传感器的不同部件。

在一些实施例中，第一传感器是霍尔效应传感器(HES)，该HES被配置为用于检查可穿戴设备的显示部分是否附接到可穿戴设备的托架部分或与其分离，并且第二传感器是光电容积脉搏波(PPG)传感器，该PPG传感器被配置为用于检测用户的血流变化(1020)。

在一些实施例中，第一传感器是霍尔效应传感器(HES)，该HES被配置为用于检查可穿戴设备的显示部分是否附接到托架或与其分离，并且第二传感器是惯性测量单元(IMU)传感器，该IMU传感器被配置为检测指示可穿戴设备的移动的数据(1022)。

在一些实施例中，第一传感器具有2mW/s(毫瓦/秒)至5mW/s之间的第一功率消耗速率(1024)。

在一些实施例中，第二传感器具有7mW/s至17mW/s之间的第二功率消耗速率(1026)。

在一些实施例中，与第二传感器相关联的部件以活动状态操作一时间段，并且在该时间段之后，该方法还包括(1028)：当与第二传感器相关联的部件处于非活动状态时：从第一传感器接收新的第一传感器数据；以及可穿戴设备确定新的第一传感器数据是否指示可穿戴设备的移动。在一些实施例中，该方法包括：根据确定了第一传感器数据指示可穿戴设备未移动，继续将第二传感器的部件以非活动状态操作(例如，图1E示出了可穿戴设备脱离用户的手腕并且是静止的，并且当来自第一传感器的数据指示没有移动时，可穿戴设备100切换到低功率模式)。

在一些实施例中，继续将与第二传感器相关联的部件以活动状态操作包括：继续将与第二传感器相关联的部件以活动状态操作，直到检测到停用触发(1030)。

在一些实施例中，当来自第一传感器的数据指示可穿戴设备已经从用户的身体取下时，检测到停用触发(1032)(例如，图1E示出了可穿戴设备脱离用户的手腕并且是静止的，并且当来自第一传感器的数据指示没有移动时，可穿戴设备100切换到低功率模式)。

在一些实施例中，当来自第二传感器的数据指示可穿戴设备已经从用户的身体取下时，检测到停用触发(1034)(例如，图1E示出了可穿戴设备脱离用户的手腕并且是静止的，并且基于没有从第二传感器接收到数据，可穿戴设备100切换到低功率模式)。

在一些实施例中，确定第二传感器数据指示可穿戴设备已经被戴在用户身上包括：确定与来自第二传感器的后续传感器数据相比，第二传感器数据反映了由第二传感器感测到的数据的变化(1036)。

在一些实施例中，第二传感器数据指示第二传感器的一个或多个感测通道正在接收达到或高于噪声阈值的数据(例如，噪声可以包括以下中的一者或多者：电子设备中的固有噪声、环境噪声、运动伪影、信号的固有不稳定性、ECG伪像、串扰、电极接触、换能器噪声或基线漂移)(在一些实施例中，接收高于噪声阈值的数据包括：识别被标识为非噪声的图案达预定时长)，并且随后的传感器数据指示第二传感器的一个或多个感测通道正在接收低于噪声阈值的数据(1038)(例如，一个或多个感测通道反映了与噪声信号(当设备正移动并且附接到手腕时)相比稳定的信号(当设备在手腕上时)。例如，图2E示出了多通道传感器，例如，如图表214中的数据所示，可以有多个传感器(例如，多个电极)将其数据汇编在一起。

在一些实施例中，将第二传感器的部件以活动状态操作包括：使中断信号发送到与第二传感器相关联的部件，以使该部件从非活动状态转变到活动状态(1040)。

在一些实施例中，确定第一传感器数据是否指示可穿戴设备的移动包括：确定该移动是否与和用户将可穿戴设备置于其身上相关联的一个或多个已知移动一致(1042)。例如，与图1B相关联的描述讨论了状态确定逻辑110被配置为确定可穿戴设备100脱离用户104的手腕以及可穿戴设备100是否正在移动。图2D也在图表212中示出了，传感器记录了当手表胶囊202在用户208的手腕上和/或连接到表带200时的、与当手表胶囊202不在用户208的手腕上和/或没有连接到表带200时的图案不同的图案。在一个示例中，基于第一传感器数据中存在的信号图案来检测一个或多个已知移动。

在一些实施例中，与第二传感器相关联的部件是被配置为处理第二传感器数据的片上系统(1044)。

在一些实施例中，与第二传感器相关联的部件是机器学习模型，该机器学习模块用于处理和/或分析第二传感器数据(1046)(例如，图1A至图1E中的状态确定逻辑110)。在一些实施例中，第二传感器可以被配置为使用多种不同类型的机器学习模型，其中一些机器学习模型可以处理许多类型的手势，而另一些机器学习模型可以处理有限的手势集合。在前一种类型的机器学习模型的情况下，考虑到操作可以检测许多不同类型手势的模型的额外计算复杂性和相关的功率要求，这些机器学习模型可能在更高的功率消耗水平下操作。因此，在一些实施例中，一个或多个低功率消耗模型可以总是开启以检测有限的手势集合，但是仅在需要一个或多个高功率消耗模型的情况下(例如，当腕式可穿戴设备从脱离手腕状态转换到如下状态时：在该状态下，可以使用来自第一传感器的数据来确定设备正在移动，但该数据不能用于在足够高的确定性水平下确定(例如，在大约85％的置信度之上)该设备是否已被置于手腕上)才激活该一个或多个高功率消耗模型是有利的(为了适当地保存有限的功率和计算资源，尤其是对于腕式可穿戴设备)。因此，第一传感器数据可以用作触发器，以确定何时激活第二传感器的耗电部件，从而使系统有效地利用有限的计算和电力资源。

在一些实施例中，该部件是被配置为感测第二传感器数据的电极(1048)。在一些实施例中，该部件包括被配置为感测第二传感器数据的至少两个电极的通道(1050)。例如，图2E示出了多通道传感器，如图表214中的数据所示，可以有多个传感器(例如，多个电极)将其数据汇编在一起。

在一些实施例中，该部件包括被配置为感测第二传感器数据的至少一个电极和被配置为处理第二传感器数据的机器学习模型(1052)。例如，这类似于不同类型的机器学习模型的不同功率消耗水平，用于感测信号本身(与在感测到信号之后处理信号相比)的底层部件也可以在适当的时间被激活，以有效地利用有限的功率和计算资源。这些部件包括单独的电极以及操作作为传感器通道的多个电极的组(例如，对)，使得可以根据使用第一传感器数据作出的移动确定，而在不同的时间点激活单独的传感器或传感器组。例如，系统可以操作为，预定数量(例如，4个或6个)的传感器组始终处于开启/活动状态，并且系统可以确定何时激活剩余数量的传感器组(例如，剩余的2至10个附加组)以帮助检测更复杂的手势集合。

在一些实施例中，可穿戴设备为腕式可穿戴设备或头戴式可穿戴设备(1054)。

在一些实施例中，当可穿戴设备已经离开用户身上时：根据确定了可穿戴设备的显示部分已经从托架上分离，锁定可穿戴设备，直到接收到认证输入(1056)(例如，如图12B至图12C所示，由后置摄像头检测到的手指挥动使得可穿戴设备解锁)。在一些实施例中，在可穿戴设备处显示提示，通知用户需要认证来解锁该设备(例如，图12A至图12C中所示的用户界面1302)。在一些实施例中，认证输入是生物特征输入(1058)。在一些实施例中，生物特征输入是用户手指在可穿戴设备的摄像头前面的预定义运动模式，或由可穿戴设备的摄像头捕捉的用户手指的图像，以检测手指的至少一个独特的生物特征(1060)(例如，如图12B至图12C所示)。

图10A至图10C示出了根据一些实施例的用于激活和禁用可穿戴设备的包括三个不同的传感器的传感器的方法的示例性流程图。方法1100涉及优化可穿戴设备中的功率消耗。方法1100发生在腕式可穿戴设备处，该腕式可穿戴设备包括被配置为可拆卸地耦接到腕式可穿戴设备的托架部分的胶囊部分(在一些实施例中，胶囊部分磁性地连接到托架部分)，该腕式可穿戴设备包括第一传感器类型的第一传感器和第二传感器类型的第二传感器，该第二传感器类型不同于第一传感器类型(并且腕式可穿戴设备包括第三传感器类型的第三传感器，第三传感器类型的第三传感器与第一传感器类型的第一传感器和第二传感器类型的第二传感器不同)(1102)。

该方法包括：(例如，在腕式可穿戴设备的胶囊部分或单独的第三连接设备(例如，电话)处)使用来自第一传感器类型的第一传感器的传感器数据来确定腕式可穿戴设备的胶囊部分是否与腕式可穿戴设备的托架部分耦接(1104)(例如，图2C示出了如图表210所示的第一传感器被配置为提供如下数据：状态确定逻辑206可以使用该数据来确定手表胶囊202是否已经被置于托架200上)。

该方法包括：根据确定了来自第一传感器类型的第一传感器的数据指示腕式可穿戴设备的胶囊部分与腕式可穿戴设备的托架部分耦接，(从断电状态激活第二传感器，然后)从第二传感器类型的第二传感器获取数据(1106)(例如，图2D示出了用户208已经将手表胶囊202连接到托架200，并且图表212指示了与托架202连接的胶囊202位于用户的手腕上相关联的图案)。

该方法包括：根据确定了来自第二传感器类型的第二传感器的数据指示腕式可穿戴设备戴在用户的手腕上，(从断电状态激活第三传感器，然后)监测来自与第一传感器类型和第二传感器类型不同的第三传感器类型的第三传感器的数据，以确定当腕式可穿戴设备戴在用户手腕上时由用户进行的活动(1108)(例如，图2D示出了响应于状态确定逻辑206确定手表戴在用户的手腕上，状态确定逻辑206提供用于激活第三传感器的指令，如图表214中正记录的数据所指示的)。

在一些实施例中，第一传感器类型的第一传感器集成到腕式可穿戴设备的胶囊部分中。在一些实施例中，第一传感器类型的第一传感器集成到腕式可穿戴设备的托架部分(包括托架部分的表带)中。在一些实施例中，第二传感器类型的第二传感器集成到腕式可穿戴设备的胶囊部分中。在一些实施例中，第二传感器类型的第二传感器集成到腕式可穿戴设备的托架部分(包括托架部分的表带)中。在一些实施例中，第三传感器类型的第三传感器集成到腕式可穿戴设备的胶囊部分中。在一些实施例中，第三传感器类型的第三传感器集成到腕式可穿戴设备的托架部分(包括托架部分的表带)中。

操作1110和图10A至图10C上所示的其他操作示出了可以结合图10A的操作在不同点处包括的各种可选特征。例如，第一传感器可以选自一组许多不同的传感器，第二传感器也可以选自一组许多不同的传感器，并且第三传感器也可以选自一组许多不同的传感器。

在一些实施例中，第一传感器是霍尔效应传感器(HES)，该霍尔效应传感器提供如下数据：该数据用于检查腕式可穿戴设备的胶囊部分是否与腕式可穿戴设备的托架部分耦接或分离(例如，HES用于感测可穿戴设备的托架部分的磁场的存在)，并且第二传感器是：(i)光电容积脉搏波(PPG)传感器，PPG传感器提供用于检测用户的血流变化的数据；(ii)肌电(EMG)传感器，EMG传感器提供用于确定用户的肌肉活动的数据；或(iii)红外(IR)传感器，IR传感器提供用于检测与对象的接近程度的数据(1110)。

在一些实施例中，该方法包括：在确定腕式可穿戴设备的胶囊部分是否在用户的手腕上之后，使用第三传感器的部件来确定在睡眠或锻炼期间是否正在使用腕式可穿戴设备(1112)(例如，图2F示出了状态确定逻辑206已经至少基于来自三个传感器的数据，确定用户已开始锻炼，并且图2G示出了状态确定逻辑206已经至少基于由一个或多个传感器记录的数据确定用户正处于睡眠状态)。

在一些实施例中，第三传感器是惯性测量单元(IMU)传感器，该IMU传感器被配置为提供如下数据：该数据用于近似估计或测量与腕式可穿戴设备的运动相关联的惯性参数(1114)(例如，图2D示出了响应于状态确定逻辑206确定手表戴在用户的手腕上，状态确定逻辑206提供用于激活第三传感器的指令，在一些实施例中，第三传感器为IMU传感器)。

在一些实施例中，根据确定了第三传感器指示正在锻炼期间在使用腕式可穿戴设备，以第一频率操作第二传感器(例如，图2F还示出，根据确定了用户正在锻炼，第三传感器以第一频率(例如，15Hz和50Hz)操作)，并且根据确定了第三传感器指示正在睡眠期间使用腕式可穿戴设备，以第二频率操作第二传感器，第二频率高于第一频率(1116)(例如，图2G还示出了根据用户正处于睡眠状态的确定，第三传感器以高于第一频率的第二频率(例如，100Hz和150Hz)操作)。

在一些实施例中，第一频率在15Hz与50Hz之间(例如，图2F还示出了，根据确定了用户正在锻炼，第三传感器以第一频率(例如，15Hz和50Hz)操作)，而第二频率在100Hz与150Hz之间(1118)(例如，图2G还示出了，根据确定了用户正处于睡眠状态，第三传感器以第二频率(例如，100Hz和150Hz)操作)。

在一些实施例中，该方法包括：根据确定了第三传感器指示正在睡眠期间使用腕式可穿戴设备，激活第二传感器的第一部件子集(1120)(例如，如图3的步骤318所示，当IMU传感器提供指示用户正处于睡眠状态的数据(例如，由IMU提供的数据对应于指示佩戴可穿戴设备的用户正处于睡眠状态的预定图案)时，禁用后置摄像头，禁用前置摄像头，启用红色LED、绿色LED和AFE上的IR，并且传感器被配置为以128Hz操作)。在一些实施例中，该方法包括：根据确定了第三传感器指示正在锻炼期间使用可穿戴设备，激活第二传感器的第二部件子集，第二部件子集是与第一部件子集不同的部件子集(例如，如图3的步骤320所示，当IMU传感器提供指示用户正在锻炼的数据(例如，由IMU提供的数据对应于指示佩戴可穿戴设备的用户正在锻炼的预定图案)时，一个或多个传感器以25Hz操作，启用绿色LED、和AFE上的IR)。

在一些实施例中，第二传感器的第一部件子集包括IR传感器、红色发光二极管(LED)和绿色LED(例如，如图3的步骤318所示，当IMU传感器提供指示用户正处于睡眠状态的数据(例如，由IMU提供的数据对应于指示佩戴可穿戴设备的用户正处于睡眠状态的预定图案)时，禁用后置摄像头，禁用前置摄像头，启用红色LED、绿色LED和AFE上的IR，并且传感器被配置为以128Hz操作)；并且第二传感器的第二部件子集包括IR传感器和绿色LED(1122)(例如，如图3的步骤320所示，当IMU传感器提供指示用户正在锻炼的数据(例如，由IMU提供的数据对应于指示佩戴可穿戴设备的用户正在锻炼的预定图案)时，一个或多个传感器以25Hz操作，启用绿色LED和AFE上的IR)。

在一些实施例中，腕式可穿戴设备包括至少两个摄像头(例如，参见图3，其示出了何时激活和禁用前置摄像头“Fcam”和后置摄像头“Rcam”)。在一些实施例中，该方法包括：根据确定了第三传感器指示正在锻炼期间使用腕式可穿戴设备，启用至少两个摄像头中的第一摄像头(例如，图3在步骤320中示出了后置摄像头被关闭，前置摄像头被启用)；以及根据确定了第三传感器指示正在睡眠期间使用腕式可穿戴设备，放弃启用该至少两个摄像头(1124)(例如，图3在步骤318中示出了后置摄像头和前置摄像头被关闭)。

在一些实施例中，该至少两个摄像头包括前置摄像头和后置摄像头(1126)(例如，前置摄像头与显示器位于同一表面上，而后置摄像头位于相对表面上(例如，与托架配合的表面))。

在一些实施例中，该方法包括，根据确定了来自第一传感器类型的第一传感器的数据指示腕式可穿戴设备的胶囊部分未与腕式可穿戴设备的托架部分耦接，启用后置摄像头(例如，图3的步骤304示出了当胶囊部分离开托架部分时，启用后置摄像头“Rcam”而不启用前置摄像头“Fcam”)，并且根据确定了来自第一传感器类型的第一传感器的数据指示腕式可穿戴设备的胶囊部分与可穿戴设备的托架部分耦接，启用前置摄像头(1128)(例如，图3的步骤306示出了，当胶囊部分不在托架部分上时，未启用后置摄像头“Rcam”，而启用前置摄像头“Fcam”)。在一些实施例中，可穿戴设备包括环境光传感器(例如，环境光传感器与显示器位于同一表面上)。尽管图3中的示例指示环境光传感器保持激活以(例如通过过滤掉环境光噪声)改善PPG数据，但是在一些实施例中，该方法包括：根据确定了来自第一传感器类型的第一传感器的数据指示腕式可穿戴设备的胶囊部分与可穿戴设备的托架部分耦接，禁用环境光传感器。

以上讨论的各种示例涉及使用来自霍尔效应传感器的数据来确定胶囊部分是否附连到可穿戴设备的带上的托架部分。替代地或附加地，关于用户的手指相对于胶囊部分的电容式传感信息也可以用于辅助托架开/关确定。在一个示例中，金属数据传输部件(例如，NFC线圈)可以被改变用途以用于该电容式传感应用。本领域技术人员还将认识到，改变用途的金属数据传输部件可以用作电容式传感器，而与其是否用于托架开/关示例应用无关。下文提供了更多详细信息。在一些实施例中，摄像头位于相对表面上(1126)(例如，与托架配合的表面)。

图11A至图11C示出了根据一些实施例的在可穿戴设备中使用的金属数据传输部件(例如，NFC线圈)也用于该电容式传感的方法的示例流程图。方法1200涉及优化可穿戴设备中的功率消耗，并减少使用有价值资源的设备中的部件的数量(例如，使用单个部件来完成另一个部件的工作)。方法1200是一种改变包括在电子设备中的金属数据传输部件的用途的方法，该电子设备包括一个或多个处理器(1202)。

方法1200包括：通过金属数据传输部件接收指示金属数据传输部件的当前操作状态的操作数据(1204)。方法1200包括：基于操作数据，确定是否存在数据传输条件(1206)。

方法1200还包括：根据确定了存在数据传输条件，电子设备以第一模式操作金属数据传输部件，其中，当处于第一模式下时，金属数据传输部件被配置为用作天线，与此同时使用金属数据传输部件在电子设备与至少一个其他电子设备之间传输数据(1208)。在一些实施例中，该第一模式是金属数据传输部件执行第一功能的模式，并且如下文所述，当金属数据传输部件以第二模式操作时，则金属数据传输部件执行与第一功能不同的第二功能。

方法1200包括：根据确定了不存在数据传输条件，以第二模式操作金属数据传输部件，在第二模式下，金属数据传输部件用作电容式传感器(1210)。

操作1212和图11B和图11C上所示的其他操作示出了可结合图11A的操作在不同点处包括的各种可选特征。例如，数据传输条件包括以下中的一项或多项：预定义的空闲时间、预定义的间隔距离、预定义的电容值和预定义的耦接尝试次数。

在一些实施例中，电子设备包括一个或多个传感器。在一些实施例中，该方法包括：通过该一个或多个传感器接收指示金属数据传输部件相对于电子设备的位置的传感器数据；以及部分地基于该传感器数据来确定是否存在数据传输条件(1212)。

在一些实施例中，该一个或多个传感器包括另一个电容式传感器。在一些实施例中，该方法包括：当金属数据传输部件以第二模式操作时，通过电容式传感器接收第一电容值(1214)。在一些实施例中，该方法包括：当金属数据传输部件以第二模式操作时，通过该另一电容式传感器接收第二电容值。在一些实施例中，该方法包括：当金属数据传输部件以第二模式操作时，基于第一电容值与第二电容值的比较来确定真实电容值。在一些实施例中，该方法包括：当金属数据传输部件以第二模式操作时，向电子设备提供该真实电容值，以基于该真实电容值执行动作(例如，触摸屏输入)。

在一些实施例中，该一个或多个传感器包括另一电容式传感器，当该金属数据传输部件以第二模式操作时，该另一电容式传感器被禁用(1216)。

在一些实施例中，金属数据传输部件耦接到开关。在一些实施例中，该方法包括：基于确定是否存在数据传输条件，(i)当金属数据传输部件以第一模式操作时，向开关提供开关信号以选择性地将金属数据传输部件与数据通信电路耦接；(ii)当金属数据传输部件以第二模式操作时，向开关提供开关信号以选择性地将金属数据传输部件与传感器处理电路耦接(1218)。

在一些实施例中，当金属数据传输部件以第二模式操作时，通过金属数据传输部件检测到的电容与A1至A23或G1至G11中的方法结合使用。

在一些实施例中，电子设备为腕式可穿戴设备，该腕式可穿戴设备包括胶囊以及被配置为与胶囊耦接的附件，并且确定是否存在数据传输条件包括：确定胶囊耦接到附件(1222)。

在一些实施例中，电子设备包括通信部件，该通信部件被配置为与至少一个其他设备通信耦接。在一些实施例中，通信部件提供信标信号。在一些实施例中，确定是否存在数据传输条件还基于：在电子设备与该至少一个其他设备之间传输的一个或多个通信信号(1224)。在一些实施例中，由金属数据传输部件传输的第一信号具有第一波长，由通信部件传输的第二信号具有第二波长，第二波长与第一波长不同。

在一些实施例中，数据传输条件包括以下中的一项或多项：预定义的空闲时间、预定义的间隔距离、预定义的电容值和预定义的耦接尝试次数(1226)。

在一些实施例中，预定义的间隔距离等于或小于5毫米(mm)(1230)。在一些实施例中，金属数据传输部件可以检测相距至少1厘米(cm)、2cm、3cm处的电容。

在一些实施例中，预定义的电容值在100pF至200pF之间的范围内(1232)。

在一些实施例中，预定义的空闲时间是等于或小于5ms的非零值(1234)。

在一些实施例中，预定义的耦接尝试次数是等于或小于三次耦接尝试的非零值(1236)。

在一些实施例中，腕式可穿戴设备的无线通信部件(例如，蓝牙无线电)以第一频率操作，并且金属数据传输部件以低于第一频率的第二频率操作(1238)。在一些实施例中，金属数据传输部件具有13.5MHz的操作频率。在一些实施例中，由于频差，不存在干扰。

在一些实施例中，该方法包括：当将金属数据传输部件以第二模式操作时，在第一时间点和第二时间点接收电容值，其中，第一时间点与第二时间点之间的时间小于300ms(1240)。在一些实施例中，该方法包括：在小于200ms的时间内接收电容值，并且在一些其他实施例中，在小于150ms的时间内接收电容值。在一些实施例中，具有SMA致动器的摄像头的预热花费约300ms至500ms，金属数据传输部件快速地提供电容值，从而减少解耦与激活摄像头之间的滞后时间。

图12A至图12E示出了根据一些实施例的使用手势来解锁可穿戴设备的方法。图12A示出了胶囊部分202正被握在用户的手1300中。当胶囊部分从托架部分取下时，或者胶囊部分已经确定设备由于其他安全原因需要锁定时，用户界面1302进行显示以通知用户如何解锁设备。如图所示，提示用户在胶囊的显示器1304上输入密码或提供手指手势。手指手势由后置摄像头1306(被遮挡)检测，该后置摄像头1306可以被配置为识别手指的生物特征输入(例如，指纹、手指的运动、和/或血管结构或另一识别特征)。

图12B和图12C示出了设备的用户以挥动方式1310移动其中指1308，以使用手势解锁设备。当显示挥手手势时，可以使用任意数量的其他手势(例如，卷曲手指、连接(articulate)多个手指等)来解锁设备。在一些实施例中，后置摄像头或前置摄像头可以用于检测未握住胶囊202的手执行的手势。

图12D示出了根据确定了该手势与存储在可穿戴设备上的手势匹配，解锁该设备，如用户界面1311所指示的。在解锁状态下，用户可以访问与所解锁的设备的用户相关联的所有文件，并且可以访问以前无法访问的特征。

图12E示出了响应于设备被解锁，前置摄像头1312被打开并拍摄用户的照片1314。在一些实施例中，该照片1314用于进一步验证用户是解锁设备的正确用户(例如，两步认证)。

应当理解的是，尽管术语“第一”、“第二”等可以在本文用于描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分不同的元件。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并不旨在限制权利要求。如在实施例和所附权利要求书的描述中所使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式。还应当理解的是，本文所使用的术语“和/或”指的是并包括一个或多个相关联的列表项目中的任何和所有可能的组合。还应当理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”指定了所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。

如在本文所使用的，术语“如果”可被解释为“当……时”或“一经”或“响应于确定了”或“根据确定了”或“响应于检测到”所陈述的条件先例为真，视上下文而定。同样，短语“如果确定[所述条件先例为真]”或“如果[所述条件先例为真]”或“当[所述条件先例为真]时”可被解释为“一经确定”或“响应于确定”或“根据确定”、“一经检测到”或“响应于检测到”所述条件先例为真，视上下文而定。

出于解释的目的，前文的描述已经参考特定实施例进行了描述。然而，上文的说明性讨论并不旨在是穷尽的或将权利要求限定到所公开的确切形式。考虑到上述教导，许多修改和变化是可能的。选择和描述实施例是为了最好地解释操作原理和实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够对其进行实施。

Claims (15)

1.一种优化可穿戴设备中的功率消耗的方法，所述方法包括：

在可穿戴设备处，所述可穿戴设备包括被配置为以第一功率消耗速率操作的第一传感器和被配置为以大于所述第一功率消耗速率的第二功率消耗速率操作的第二传感器：

当与所述第二传感器相关联的部件处于非活动状态时：

从所述第一传感器接收第一传感器数据；

确定所述第一传感器数据是否指示所述可穿戴设备的移动；根据确定了所述第一传感器数据指示所述可穿戴设备的移动：

将所述第二传感器的所述部件以活动状态操作，在所述活动状态下，与所述第二传感器相关联的所述部件用于主动感测或处理传感器数据；

在激活与所述第二传感器相关联的所述部件之后，从所述第二传感器接收第二传感器数据；以及

根据确定了所述第二传感器数据指示所述可穿戴设备已经被置于用户的身体上，继续将与所述第二传感器相关联的所述部件以活动状态操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述第一传感器为惯性测量单元传感器，所述惯性测量单元传感器被配置为检测指示所述可穿戴设备的移动的数据；以及

所述第二传感器为肌电传感器，所述肌电传感器被配置为检测指示所述用户的肌肉运动的神经肌肉信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述第一传感器为霍尔效应传感器，所述霍尔效应传感器被配置为用于检查所述可穿戴设备的显示部分是否附接到所述可穿戴设备的托架部分或从所述可穿戴设备的托架部分分离；以及

所述第二个传感器为光电容积脉搏波传感器，所述光电容积脉搏波传感器被配置为用于检测所述用户的血流变化。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述第一传感器为霍尔效应传感器，所述霍尔效应传感器被配置为用于检查所述可穿戴设备的显示部分是否附接到托架或从所述托架分离；以及

所述第二传感器为惯性测量单元传感器，所述惯性测量单元传感器被配置为检测指示所述可穿戴设备的移动的数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一传感器具有在2mW/s至5mW/s之间的第一功率消耗速率；和/或

其中，所述第二传感器具有在7mW/s至17mW/s之间的第二功率消耗速率。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，与所述第二传感器相关联的所述部件以活动状态操作一时间段，并且在所述时间段之后，所述方法还包括：

当与所述第二传感器相关联的所述部件处于非活动状态时：

从所述第一传感器接收新的第一传感器数据；

确定所述新的第一传感器数据是否指示所述可穿戴设备的移动；

根据确定了所述第一传感器数据指示所述可穿戴设备未移动，继续将所述第二传感器的部件以所述非活动状态操作。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，继续将与所述第二传感器相关联的所述部件以所述活动状态操作包括：继续将与所述第二传感器相关联的所述部件以所述活动状态操作，直到检测到停用触发。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，当来自所述第一传感器的数据指示所述可穿戴设备已经从所述用户的身体取下时，检测到所述停用触发；或

其中，当来自所述第二传感器的数据指示所述可穿戴设备已经从所述用户的身体取下时，检测到所述停用触发。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述第二传感器数据指示所述可穿戴设备已经被置于所述用户的身体上包括：确定与来自所述第二传感器的后续传感器数据相比，所述第二传感器数据反映了由所述第二传感器感测到的数据的变化；以及可选地，

其中，

所述第二传感器数据指示所述第二传感器的一个或多个感测通道正在接收达到或高于噪声阈值的数据；以及

所述随后的传感器数据指示所述第二传感器的所述一个或多个感测通道正在接收低于所述噪声阈值的数据。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述第二传感器的部件以所述活动状态操作包括：使中断信号发送至与所述第二传感器相关联的所述部件，以使与所述第二传感器相关联的所述部件从所述非活动状态转换到所述活动状态；和/或

其中，确定所述第一传感器数据是否指示所述可穿戴设备的移动包括：确定所述移动是否与所述用户将所述可穿戴设备置于所述用户的身体上相关联的一个或多个已知的移动一致。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可穿戴设备为腕式可穿戴设备或头戴式可穿戴设备。

12.根据权利要求1所述的方法，包括：

当所述可穿戴设备已经置于所述用户的身体上时：

根据确定了所述可穿戴设备的显示部分已经从托架分离，锁定所述可穿戴设备直到接收到认证输入。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述认证输入为生物特征输入；以及

其中，所述生物特征输入是所述用户的手指在所述可穿戴设备的摄像头前方的预定义运动图案，或者是由所述可穿戴设备的摄像头捕捉的所述用户的手指的图像，以检测所述手指的至少一个独特的生物特征。

14.一种腕式可穿戴设备，所述腕式可穿戴设备包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器被配置为以第一功率消耗速率操作，所述第二传感器被配置为以大于所述第一功率消耗速率的第二功率消耗速率操作，并且，所述腕式可穿戴设备被配置为执行或使得执行：

当与所述第二传感器相关联的部件处于非活动状态时：

从所述第一传感器接收第一传感器数据；

确定所述第一传感器数据是否指示所述可穿戴设备的移动；

根据确定了所述第一传感器数据指示所述可穿戴设备的移动：

将所述第二传感器的所述部件以活动状态操作，在所述活动状态下，与所述第二传感器相关联的所述部件用于主动感测或处理传感器数据；

在激活与所述第二传感器相关联的所述部件之后，从所述第二传感器接收第二传感器数据；以及

根据确定了所述第二传感器数据指示所述可穿戴设备已经被置于用户的身体上，继续将与所述第二传感器相关联的所述部件以所述活动状态操作。

15.一种非暂时性计算机可读存储介质，所述非暂时性计算机可读存储介质包括指令，所述指令在由包括被配置为以第一功率消耗速率操作的第一传感器和被配置为以大于所述第一功率消耗速率的第二功率消耗速率操作的第二传感器的腕式可穿戴设备执行时，使得所述腕式可穿戴设备：

当与所述第二传感器相关联的部件处于非活动状态时：

从所述第一传感器接收第一传感器数据；

确定所述第一传感器数据是否指示所述可穿戴设备的移动；

根据确定了所述第一传感器数据指示所述可穿戴设备的移动：

将所述第二传感器的所述部件以活动状态操作，在所述活动状态下，与所述第二传感器相关联的所述部件用于主动感测或处理传感器数据；

在激活与所述第二传感器相关联的所述部件之后，从所述第二传感器接收第二传感器数据；以及

根据确定了所述第二传感器数据指示所述可穿戴设备已经被置于用户的身体上，继续将与所述第二传感器相关联的所述部件以所述活动状态操作。