DE112021002322T5

DE112021002322T5 - Induktive Kopplungsanordnung für eine elektronische Vorrichtung

Info

Publication number: DE112021002322T5
Application number: DE112021002322.5T
Authority: DE
Inventors: Daniel J. Hiemstra; Erik G. DE JONG; Kevin F. Holz; Michael B. Wittenberg; Timothy D. Koch
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2020-04-15
Filing date: 2021-04-13
Publication date: 2023-03-16
Also published as: JP2023522860A; US11556095B2; CN115427915A; US20210325834A1; JP7361227B2; JP2024020191A; US20230168635A1; KR20220153620A; WO2021211512A1

Abstract

Eine modulare Erfassungsanordnung kann verwendet werden, um Benutzereingaben an einer elektronischen Vorrichtung zu erkennen. Beispielhafte Benutzereingaben schließen Berührungseingaben, Fingerabdruckeingaben, Translationseingaben, Audioeingaben, biometrische Eingaben und dergleichen ein. Eingaben, die unter Verwendung der modularen Erfassungsanordnung empfangen werden, können verwendet werden, um eine grafische Ausgabe einer Anzeige der elektronischen Vorrichtung zu steuern. Eine modulare Erfassungsanordnung kann zum Beispiel als ein Einschaltknopf, eine Taste einer Tastatur, eine Steuertaste (z. B. Lautstärkensteuerung), eine Home-Taste, eine Uhrkrone usw. konfiguriert sein.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese PCT-Patentanmeldung beansprucht die Priorität der am 15. April 2020 eingereichten nicht vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 16/849,548 mit dem Titel „Modular Sensing Assembly for an Electronic Device“, deren Inhalt durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit hierin aufgenommen wird.
GEBIET
Ausführungsformen beziehen sich allgemein auf eine elektronische Uhr oder eine andere elektronische Vorrichtung. Insbesondere beziehen sich die beschriebenen Ausführungsformen auf eine modulare Erfassungsanordnung zum Empfangen mehrerer Arten von Eingaben an einer elektronischen Uhr oder einer anderen elektronischen Vorrichtung.
HINTERGRUND
Viele herkömmliche elektronische Vorrichtungen schließen Knöpfe, Tasten oder andere ähnliche Eingabemechanismen ein. Viele herkömmliche Eingabemechanismen sind schwer abzudichten und können einen oder mehrere Wege einführen, durch die Verunreinigungen in die Vorrichtung eindringen können. Darüber hinaus sind viele herkömmliche Mechanismen strukturell in einer Weise integriert, die eine Prüfung auf Komponentenebene oder eine einfache Reparatur nicht leicht gestaltet. Die hierin beschriebenen Ausführungsformen sind auf elektronische Vorrichtungen gerichtet, die eine modulare Erfassungsanordnung aufweisen, die diese und andere Probleme, die einigen herkömmlichen Eingabemechanismen zugeordnet sind, angehen können.
KURZDARS TELLUNG
Ausführungsformen der in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Systeme, Vorrichtungen, Verfahren und Einrichtungen sind auf eine modulare Erfassungsanordnung zum Empfangen mehrerer Arten von Eingaben an einer elektronischen Vorrichtung gerichtet.
Eine Ausführungsform kann die Form einer elektronischen Uhr annehmen, die ein Gehäuse einschließt, das ein Innenvolumen definiert und eine Seitenwand und eine in der Seitenwand ausgebildete Aussparung aufweist, eine Verarbeitungseinheit, die innerhalb des Innenvolumens positioniert ist, eine Anzeige und eine modulare Erfassungsanordnung, die in der Aussparung angeordnet ist und mit der Verarbeitungseinheit funktional gekoppelt ist. Die modulare Erfassungsanordnung kann eine Montagekapselung einschließen, die eine Abdeckung einschließt, die einen Abschnitt einer Außenfläche der elektronischen Uhr und ein Verkleidungselement, das sich um einen Umfang der Abdeckung erstreckt, definiert. Die modulare Erfassungsanordnung kann ferner eine elektrokardiografische Elektrode einschließen, die auf der Abdeckung angeordnet und dazu konfiguriert ist, ein elektrokardiografisches Signal zu detektieren. Die modulare Erfassungsanordnung kann ferner eine Erfassungsunteranordnung einschließen, die zwischen der Abdeckung und der Seitenwand positioniert ist und mindestens teilweise von dem Verkleidungselement umgeben ist. Die Erfassungsanordnung kann einen Berührungssensor einschließen, der dazu konfiguriert ist, eine Berührungseingabe auf der Abdeckung zu detektieren, und einen Audiosensor, der dazu konfiguriert ist, eine Audioeingabe zu detektieren. Die modulare Erfassungsanordnung kann ferner einen Translationssensor einschließen, der unterhalb der Abdeckung positioniert und dazu konfiguriert ist, eine Translationseingabe an die Abdeckung und ein Dichtungselement zu detektieren, das zwischen dem Verkleidungselement und dem Gehäuse positioniert und dazu konfiguriert ist, Verunreinigungen aus dem Innenvolumen auszuschließen. Die Anzeige kann dazu konfiguriert sein, eine grafische Ausgabe bereitzustellen, die auf das Elektrokardiogrammsignal, die Berührungseingabe, die Audioeingabe und die Translationseingabe reagiert.
Eine andere Ausführungsform kann die Form einer elektronischen Uhr annehmen, die eine Anzeige, eine Verarbeitungseinheit, die mit der Anzeige funktional gekoppelt ist, ein Gehäuse, das die Anzeige zumindest teilweise umgibt und eine Seitenwand aufweist und eine in der Seitenwand ausgebildete Aussparung definiert, einschließt. Die elektronische Uhr kann ferner eine modulare Erfassungsanordnung einschließen, die in der Aussparung angeordnet ist. Die modulare Erfassungsanordnung kann eine Abdeckung einschließen, die eine Eingabeoberfläche definiert, wobei ein kapazitiver Sensor unterhalb der Eingabeoberfläche positioniert und dazu konfiguriert ist, eine Berührungseingabe auf der Eingabeoberfläche zu detektieren und eine Fingerabdruckeingabe auf der Eingabeoberfläche zu detektieren. Die modulare Erfassungsanordnung kann ferner einen Audiosensor einschließen, der unterhalb der Abdeckung positioniert und dazu konfiguriert ist, eine Audioeingabe durch eine Öffnung in der Abdeckung zu detektieren. Die modulare Erfassungsanordnung kann ferner einen Translationssensor einschließen, der unterhalb der Abdeckung positioniert und dazu konfiguriert ist, eine Translationseingabe an der Eingabeoberfläche zu detektieren. Die modulare Erfassungsanordnung kann ferner ein Verkleidungselement einschließen, das die Abdeckung, den kapazitiven Sensor und den Audiosensor zumindest teilweise umgibt. Die Anzeige kann dazu konfiguriert sein, eine grafische Ausgabe bereitzustellen, die auf die Berührungseingabe, die Fingerabdruckeingabe, die Audioeingabe und die Translationseingabe reagiert.
Eine andere Ausführungsform kann die Form einer elektronischen Vorrichtung annehmen, die ein Gehäuse einschließt, das eine Aussparung und eine modulare Erfassungsanordnung definiert, die in der Aussparung angeordnet ist. Die modulare Erfassungsanordnung kann eine Montagekapselung einschließen, die eine Abdeckung einschließt, die eine Eingabefläche definiert und dazu konfiguriert ist, sich als Reaktion auf eine Translationseingabe zu verschieben, und ein Verkleidungselement, das sich um einen Umfang der Abdeckung erstreckt. Die modulare Erfassungsanordnung kann ferner einen Berührungssensor einschließen, der mindestens teilweise innerhalb der Montagekapselung positioniert und dazu konfiguriert ist, eine Berührungseingabe auf der Eingabeoberfläche zu detektieren und eine Fingerabdruckeingabe auf der Eingabeoberfläche zu detektieren. Die modulare Erfassungsanordnung kann ferner einen Audiosensor einschließen, der mindestens teilweise innerhalb der Montagekapselung positioniert und dazu konfiguriert ist, eine Audioeingabe durch eine Öffnung in der Abdeckung zu detektieren. Die modulare Erfassungsanordnung kann ferner eine elektrokardiografische Elektrode einschließen, die auf einer Außenfläche der Abdeckung angeordnet ist und dazu konfiguriert ist, ein elektrokardiografisches Signal zu detektieren. Die modulare Erfassungsanordnung kann ferner einen Kuppelschalter einschließen, der unterhalb der Abdeckung positioniert ist und dazu konfiguriert ist, die Translationseingabe durch Betätigen als Reaktion auf das Verschieben der Abdeckung zu detektieren. Die modulare Erfassungsanordnung kann ferner ein Dichtungselement einschließen, das zwischen dem Verkleidungselement und einer Innenfläche der Aussparung positioniert ist, wobei das Dichtungselement dazu konfiguriert ist, sich als Reaktion auf die Translationseingabe zu verformen.
Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen beispielhaften Gesichtspunkten und Ausführungsformen werden weitere Gesichtspunkte und Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und durch Studie der folgenden Beschreibung offensichtlich.
Figurenliste
Die Offenbarung wird leicht durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verstanden, in denen gleiche Bezugsziffern gleiche strukturelle Elemente bezeichnen und in denen:

1A ein Blockdiagramm einer beispielhaften elektronischen Vorrichtung veranschaulicht, in die eine modulare Erfassungsanordnung integriert sein kann;
1B ein Blockdiagramm der beispielhaften modularen Erfassungsanordnung von 1A veranschaulicht;
2A-2C eine beispielhafte elektronische Uhr veranschaulichen, die eine modulare Erfassungsanordnung einschließt;
3A-3C eine beispielhafte elektronische Uhr veranschaulichen, die eine modulare Erfassungsanordnung einschließt; und
4 ein beispielhaftes elektrisches Blockdiagramm einer elektronischen Vorrichtung veranschaulicht, in die eine modulare Erfassungsanordnung integriert sein kann.

Die Verwendung von Schraffur oder Schattierung in den beigefügten Figuren wird im Allgemeinen bereitgestellt, um die Grenzen zwischen benachbarten Elementen deutlich zu machen und auch die Lesbarkeit der Figuren zu verbessern. Daher sollen weder die Anwesenheit noch die Abwesenheit von Schraffuren oder Schattierungen eine Präferenz oder Anforderung für bestimmte Materialien, Materialeigenschaften, Elementproportionen, Elementdimensionen, Gemeinsamkeiten ähnlich veranschaulichter Elemente oder jegliche andere Charakteristika, Attribute oder Eigenschaft für ein jegliches in den beigefügten Figuren dargestelltes Element andeuten oder veranschaulichen.
Zusätzlich sollte es sich verstehen, dass die (entweder relativen oder absoluten) Proportionen und Dimensionen der verschiedenen Merkmale und Elemente (und deren Ansammlungen und Gruppierungen) sowie die Grenzen, Trennungen und dazwischen dargestellten Positionsbeziehungen in den beiliegenden Abbildungen lediglich zur Erleichterung des Verständnisses der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsformen bereitgestellt werden und folglich nicht notwendigerweise maßstabsgerecht gezeigt oder veranschaulicht werden und keine Präferenz oder Anforderung für eine veranschaulichte Ausführungsform mit Ausschluss von Ausführungsformen zeigen, die unter Bezugnahme darauf beschrieben sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es wird nun detailliert auf repräsentative Ausführungsformen Bezug genommen, die in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht sind. Es sollte verstanden werden, dass die folgende Beschreibung die Ausführungsformen nicht auf eine bevorzugte Ausführungsform beschränken soll. Im Gegenteil ist es beabsichtigt, Alternativen, Modifikationen und Äquivalente abzudecken, wie sie innerhalb des Geistes und Schutzumfangs der beschriebenen Ausführungsformen eingeschlossen sein können, wie sie durch die beiliegenden Ansprüche definiert sind.
Die folgende Offenbarung bezieht sich auf eine modulare Erfassungsanordnung zur Verwendung als Teil einer elektronischen Vorrichtung. Die modulare Erfassungsanordnung kann mehrere verschiedene Arten von Benutzereingaben empfangen. Beispielhafte Benutzereingaben schließen Berührungseingaben, Fingerabdruckeingaben, Translationseingaben, Audioeingaben, biometrische Eingaben und dergleichen ein. Eingaben, die unter Verwendung der modularen Erfassungsanordnung empfangen werden, können verwendet werden, um eine grafische Ausgabe einer Anzeige der elektronischen Vorrichtung zu steuern. Eine modulare Erfassungsanordnung kann zum Beispiel als ein Einschaltknopf, eine Taste einer Tastatur, eine Steuertaste (z. B. Lautstärkensteuerung), eine Home-Taste, eine Uhrkrone usw. konfiguriert sein.
Das Kombinieren mehrerer Komponenten in einer modularen Erfassungsanordnung bietet Vorteile gegenüber herkömmlichen Eingabemechanismen. Zu den Vorteilen gehören die Reduzierung der Komponentenredundanz und der Fertigungskomplexität der Vorrichtung. Zum Beispiel kann eine modulare Erfassungsanordnung ein einzelnes Dichtungselement einschließen, das eine Abdichtung um alle Komponenten der modularen Erfassungsanordnung und/oder zwischen der modularen Erfassungsanordnung und einem Vorrichtungsgehäuse bereitstellt. Dies kann die Gesamtzahl von Teilen verringern, die erforderlich sind, um die elektronische Vorrichtung zusammenzubauen, was die Fertigungskomplexität und -kosten verringern und eine Größe der Vorrichtung minimieren kann. Als weiteres Beispiel können mehrere Komponenten der modularen Erfassungsanordnung mit einer Verarbeitungseinheit unter Verwendung eines oder mehrerer gemeinsamer Verbinder und/oder gemeinsamer Durchgänge in ein Innenvolumen der Vorrichtung funktional verbunden sein.
Die modulare Erfassungsanordnung kann mindestens teilweise innerhalb eines Gehäuses einer elektronischen Vorrichtung positioniert sein. Beispielhafte Eingaben, die von der modularen Erfassungsanordnung empfangen werden, können Berührungseingaben, Translationseingaben, Fingerabdruckeingaben, Audioeingaben, Elektrokardiogrammsignale und dergleichen einschließen. Die modulare Erfassungsanordnung kann eine oder mehrere Ausgaben bereitstellen. Beispielhafte Ausgaben, die durch die modulare Erfassungsanordnung bereitgestellt werden, schließen Audioausgaben, haptische Ausgaben, visuelle Ausgaben und dergleichen ein.
Wie nachstehend ausführlicher erörtert, kann die modulare Erfassungsanordnung mehrere Sensoren, Unteranordnungen und/oder andere Komponenten einschließen, die innerhalb einer Montagekapselung positioniert sind. Das Kombinieren mehrerer Komponenten in einer modularen Erfassungsanordnung bietet Vorteile gegenüber herkömmlichen Eingabemechanismen. Zu den Vorteilen gehören die Reduzierung der Komponentenredundanz und der Fertigungskomplexität der Vorrichtung. Zum Beispiel kann eine modulare Erfassungsanordnung ein einzelnes Dichtungselement einschließen, das eine Abdichtung um alle Komponenten der modularen Erfassungsanordnung und/oder zwischen der modularen Erfassungsanordnung und einem Vorrichtungsgehäuse bereitstellt. Als weiteres Beispiel können mehrere Komponenten der modularen Erfassungsanordnung mit einer Verarbeitungseinheit unter Verwendung eines oder mehrerer gemeinsamer Verbinder und/oder gemeinsamen Durchgänge in das Innenvolumen der elektronischen Vorrichtung funktional verbunden sein.
Die hierin beschriebenen modularen Erfassungsanordnungen können ein Dichtungselement einschließen, das verhindert, dass Verunreinigungen in das Innenvolumen und/oder ein Gehäuse der elektronischen Vorrichtung eindringen. „Verunreinigungen“, wie hierin verwendet, können verwendet werden, um Fremdkörper zu bezeichnen, die nicht in dem Innenvolumen oder der elektronischen Vorrichtung vorhanden sein sollen. Zu beispielhaften Verunreinigungen zählen Flüssigkeiten wie Wasser und Feststoffe wie Flusen, Staub und Lebensmittelpartikel. In einer Ausführungsform ist ein Dichtungselement zwischen einer oder mehreren Komponenten einer modularen Erfassungsanordnung und einer oder mehreren Oberflächen des Gehäuses der elektronischen Vorrichtung positioniert.
Der Begriff „angebracht“, wie hierin verwendet, kann verwendet werden, um auf zwei oder mehr Elemente, Strukturen, Objekte, Komponenten, Teile oder dergleichen Bezug zu nehmen, die physisch aneinander fixiert, festgesetzt und/oder aneinander gehalten werden. Der Begriff „gekoppelt“, wie hierin verwendet, kann verwendet werden, um sich auf zwei Elemente, Strukturen, Objekte, Komponenten, Teile oder dergleichen zu beziehen, die physisch aneinander angebracht sind, miteinander arbeiten, miteinander kommunizieren, miteinander in elektrischer Verbindung stehen und/oder anderweitig miteinander interagieren. Während Elemente, die aneinander angebracht sind, aneinander gekoppelt sind, ist das Gegenteil nicht erforderlich. Wie hierin verwendet, kann „funktional gekoppelt“ oder „elektrisch gekoppelt“ verwendet werden, um auf zwei oder mehr Vorrichtungen Bezug zu nehmen, die auf jede geeignete Weise für den Betrieb und/oder die Kommunikation gekoppelt sind, einschließlich drahtgebunden, drahtlos oder einer Kombination davon.
Diese und andere Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf 1A-4 erörtert. Für Fachleute wird jedoch leicht ersichtlich sein, dass die hierin in Hinblick auf diese Figuren gegebene detaillierte Beschreibung nur erklärenden Zwecken dient und nicht als einschränkend aufgefasst werden soll.
1A veranschaulicht ein Blockdiagramm einer beispielhaften elektronischen Vorrichtung 100, in die eine modulare Erfassungsanordnung 110 integriert sein kann. Die elektronische Vorrichtung 100 kann eine Anzeige 122, eine oder mehrere Eingabevorrichtungen 124, eine oder mehrere Ausgabevorrichtungen 126 und die modulare Erfassungsanordnung 110 einschließen. Jede der Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100 kann funktional mit einer Verarbeitungseinheit 128 gekoppelt sein. Die elektronische Vorrichtung 100 kann ein Gehäuse 120 einschließen. Die Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100 können mindestens teilweise innerhalb eines Innenvolumens 121 des Gehäuses 120 positioniert sein.
Die modulare Erfassungsanordnung 110 kann mindestens teilweise innerhalb des Gehäuses 120 der elektronischen Vorrichtung 100 positioniert sein und kann dazu konfiguriert sein, Eingaben zu empfangen und/oder Ausgaben bereitzustellen. Beispielhafte Eingaben, die von der modularen Erfassungsanordnung 110 empfangen werden, können Berührungseingaben, Translationseingaben, Fingerabdruckeingaben, Audioeingaben, Elektrokardiogrammsignale und dergleichen einschließen. Beispielhafte Ausgaben, die durch die modulare Erfassungsanordnung 110 bereitgestellt werden, können Audioausgaben, haptische Ausgaben, visuelle Ausgaben und dergleichen einschließen. Die modulare Erfassungsanordnung 110 kann funktional mit der Verarbeitungseinheit 128, zum Beispiel durch einen Verbinder 130a, gekoppelt sein.
Wie nachstehend ausführlicher erörtert, kann die modulare Erfassungsanordnung 110 mehrere Sensoren, Unteranordnungen und/oder andere Komponenten einschließen, die innerhalb einer Montagekapselung positioniert sind. Das Kombinieren mehrerer Komponenten in einer modularen Erfassungsanordnung 110 bietet Vorteile gegenüber herkömmlichen Eingabemechanismen. Zu den Vorteilen gehören die Reduzierung der Komponentenredundanz und der Fertigungskomplexität der Vorrichtung. Zum Beispiel kann eine modulare Erfassungsanordnung 110 ein einzelnes Dichtungselement einschließen, das eine Abdichtung um alle Komponenten der modularen Erfassungsanordnung 110 und/oder zwischen der modularen Erfassungsanordnung 110 und einem Vorrichtungsgehäuse 120 bereitstellt. Als weiteres Beispiel können mehrere Komponenten der modularen Erfassungsanordnung 110 mit einer Verarbeitungseinheit unter Verwendung eines oder mehrerer gemeinsamer Verbinder und/oder gemeinsamer Durchgänge in das Innenvolumen 121 der elektronischen Vorrichtung funktional verbunden sein.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die Anzeige 122 mindestens teilweise innerhalb des Innenvolumens 121 des Gehäuses 120 positioniert sein. Die Anzeige 122 stellt eine grafische Ausgabe bereit, die zum Beispiel einem Betriebssystem, einer Benutzerschnittstelle und/oder Anwendungen der elektronischen Vorrichtung 100 zugeordnet ist. In einer Ausführungsform schließt die Anzeige 122 einen oder mehrere Sensoren ein und ist als berührungsempfindliche (z. B. Einzelberührung, Mehrfachberührung) und/oder kraftempfindliche Anzeige konfiguriert, um Eingaben von einem Benutzer zu empfangen. Die Anzeige 122 ist funktional mit der Verarbeitungseinheit 128 der elektronischen Vorrichtung 100 gekoppelt, zum Beispiel durch einen Verbinder 130d. In einigen Fällen ist die grafische Ausgabe der Anzeige 122 entlang mindestens eines Abschnitts einer externen Oberfläche der elektronischen Vorrichtung 100 sichtbar.
In verschiedenen Ausführungsformen reagiert eine grafische Ausgabe der Anzeige 122 auf Eingaben, die auf der Anzeige, einer oder mehreren Eingabevorrichtungen 124 und/oder einer oder mehreren modularen Erfassungsanordnungen 110 bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann die Verarbeitungseinheit 128 dazu konfiguriert sein, die grafische Ausgabe der Anzeige 122 als Reaktion auf das Bestimmen eines Elektrokardiogramms, das Empfangen von Rotationseingaben, das Empfangen von Translationseingaben, das Empfangen von Berührungseingaben, das Empfangen von Fingerabdruckeingaben, das Empfangen von Audioeingaben und dergleichen, zu modifizieren. In einigen Fällen entspricht eine haptische Ausgabe, die durch die modulare Erfassungsanordnung 110 bereitgestellt wird, der grafischen Ausgabe der Anzeige 122. In einigen Fällen kann die modulare Erfassungsanordnung 110 eine haptische Ausgabe erzeugen, die mit einer Änderung der grafischen Ausgabe der Anzeige 122 koordiniert wird. Zum Beispiel kann die haptische Ausgabe zu oder nahe derselben Zeit wie die Änderung der grafischen Ausgabe der Anzeige 122 erzeugt werden. In einigen Fällen überlappt eine Zeit, in der die haptische Ausgabe erzeugt wird, eine Zeit, zu der sich die grafische Ausgabe der Anzeige 122 ändert.
Die Anzeige 122 kann mit jeder geeigneten Technik implementiert werden, darunter eine Technik der Flüssigkristallanzeige (LCD), eine Technik lichtemittierender Dioden (LEDs), eine Technik organischer lichtemittierender Displays (OLED), eine organische elektrolumineszierende Technik (OEL) oder eine andere Art von Anzeigetechnik, ohne darauf beschränkt zu sein. In einigen Fällen ist die Anzeige 122 unterhalb der Abdeckung positioniert und sichtbar.
Grob können die Eingabevorrichtungen 124 verschiedene Arten von Eingaben detektieren, und die Ausgabevorrichtungen 126 können verschiedene Arten von Ausgaben bereitstellen. Die modulare Erfassungsanordnung 110 kann ein Beispiel einer Eingabevorrichtung 124 sein. In ähnlicher Weise kann die modulare Erfassungsanordnung 110 ein Beispiel einer Ausgabevorrichtung 126 sein. Die Verarbeitungseinheit 128 kann funktional mit den Eingabevorrichtungen 124 und den Ausgabevorrichtungen 126 gekoppelt sein, zum Beispiel durch die Verbinder 130c bzw. 130d. Die Verarbeitungseinheit 128 kann Eingabesignale von den Eingabevorrichtungen 124 als Reaktion auf Eingaben empfangen, die von den Eingabevorrichtungen erfasst wurden. Die Verarbeitungseinheit 128 kann Eingabesignale interpretieren, die von einer oder mehreren der Eingabevorrichtungen 124 empfangen werden, und Ausgabesignale an eine oder mehrere der Ausgabevorrichtungen 126 übertragen. Die Ausgabesignale können bewirken, dass die Ausgabevorrichtungen 126 eine oder mehrere Ausgaben bereitstellen. Detektierte Eingaben an einer oder mehreren der Eingabevorrichtungen 124 können verwendet werden, um eine oder mehrere Funktionen der elektronischen Vorrichtung 100 zu steuern.
In einigen Fällen können eine oder mehrere der Ausgabevorrichtungen 126 dazu konfiguriert sein, Ausgaben bereitzustellen, die von den von einer oder mehreren der Eingabevorrichtungen 124 detektierten Eingaben abhängig sind oder als Reaktion darauf manipuliert werden. Die Ausgaben, die von einer oder mehreren der Ausgabevorrichtungen 126 bereitgestellt werden, können auch auf ein Programm oder eine Anwendung reagieren oder von diesem/dieser initiiert werden, das/die von der Verarbeitungseinheit 128 und/oder einer zugeordneten Begleitvorrichtung ausgeführt wird. Beispiele für geeignete Verarbeitungseinheiten, Eingabevorrichtungen, Ausgabevorrichtungen und Anzeigen werden nachstehend in Bezug auf 4 ausführlicher erörtert.
1B veranschaulicht ein Blockdiagramm der beispielhaften modularen Erfassungsanordnung 110 von 1A. Die modulare Erfassungsanordnung 110 kann einen Berührungssensor 140, einen Fingerabdrucksensor 142, einen Translationssensor 144, einen Audiosensor 146, eine Elektrokardiogrammelektrode (EKG-Elektrode) 148 und eine oder mehrere Ausgabevorrichtungen 149 einschließen. Wie vorstehend erwähnt, können die Komponenten der modularen Erfassungsanordnung 110 mindestens teilweise innerhalb einer Montagekapselung 111 positioniert sein.
Der Berührungssensor 140 kann jede geeignete Vorrichtung zum Detektieren von Berührungseingaben der modularen Erfassungsanordnung 110 sein. Wie hierin verwendet, können sich „Berührungseingaben“ auf jeden Kontakt oder Beinahe-Kontakt mit einer oder mehreren Eingabeoberflächen der modularen Erfassungsanordnung 110 durch einen Benutzer (z. B. den Finger eines Benutzers) oder ein anderes Objekt beziehen. Berührungseingaben können Antippen, Pressen, Gesten (z. B. Wischen) und dergleichen sein.
Der Berührungssensor 140 kann als ein kapazitiver Sensor, ein Widerstandssensor, ein Kontaktsensor, ein Magnetsensor, ein optischer Sensor, ein Ultraschallsensor und so weiter implementiert sein. Der Berührungssensor 140 kann ein Signal als Reaktion auf eine Berührungseingabe bereitstellen, das angeben kann, dass die Berührungseingabe stattfindet, eine Art der Eingabe (z. B. Antippen, Pressen, Gesten usw.), wobei eine Eingabe stattfindet, und/oder ein Maß für die Eingabe (z. B. eine Kraftmessung). In einigen Fällen schließt die modulare Erfassungsanordnung 110 eine Abdeckung ein, die eine Eingabeoberfläche auf einer Außenfläche der modularen Erfassungsanordnung definiert, und der Berührungssensor 140 kann unterhalb der Abdeckung der modularen Erfassungsanordnung 110 positioniert sein, um Berührungseingaben auf oder nahe der Eingabeoberfläche zu detektieren.
Von der elektronischen Vorrichtung 100 bereitgestellte Ausgaben können auf Berührungseingaben reagieren, die unter Verwendung des Berührungssensors 140 detektiert werden. Zum Beispiel können grafische Ausgaben, die von der Anzeige 122 bereitgestellt werden, und/oder Audioausgaben die von einer Audioausgabevorrichtung bereitgestellt werden, auf Berührungseingaben reagieren, die unter Verwendung des Berührungssensors 140 detektiert werden.
Der Fingerabdrucksensor 142 kann jede geeignete Vorrichtung zum Detektieren von Fingerabdruckeingaben an der modularen Erfassungsanordnung 110 sein. Wie hierin verwendet, können sich „Fingerabdruckeingaben“ auf jede Darstellung eines Fingerabdrucks eines Benutzers beziehen, einschließlich eines Fingerabdruckbildes, einer Fingerabdruckkarte und dergleichen. Fingerabdruckeingaben können von der Verarbeitungseinheit 128 verwendet werden, um Authentifizierungsoperationen an der elektronischen Vorrichtung 100 durchzuführen.
Der Fingerabdrucksensor 142 kann als ein kapazitiver Sensor, ein Widerstandssensor, ein Kontaktsensor, ein Magnetsensor, ein optischer Sensor, ein Ultraschallsensor, eine Kamera und so weiter implementiert sein. Der Fingerabdrucksensor 142 kann als Reaktion auf eine Fingerabdruckeingabe, die Informationen in Bezug auf die Fingerabdruckeingabe enthalten kann, ein Signal bereitstellen. In einigen Fällen kann der Fingerabdrucksensor 142 unterhalb der Abdeckung der modularen Erfassungsanordnung 110 positioniert sein, um Fingerabdruckeingaben auf oder nahe der Eingabeoberfläche zu detektieren. Der Fingerabdrucksensor 142 kann ein Bereichssensor sein, was bedeutet, dass der Fingerabdrucksensor 142 kein Wischen mit dem Finger des Benutzers benötigt, um genug von einem Fingerabdruck zu erfassen, um den Benutzer eindeutig zu identifizieren. Der Fingerabdrucksensor 142 kann eine ausreichend hohe Auflösung aufweisen, derart, dass sie verwendet werden kann, um ein Individuum unter Verwendung eines relativ kleinen Teilabschnitts des Fingerabdrucks des Benutzers eindeutig zu identifizieren. In einigen Fällen weist die Eingabeoberfläche eine Breite zwischen 2 mm und 5 mm auf, und der Fingerabdrucksensor 142 kann weiterhin ein Individuum unter Verwendung eines an der Eingabeoberfläche erfassten Fingerabdrucks eindeutig identifizieren. In einigen Fällen kann der Fingerabdrucksensor 142 ein Fingerabdrucksensor vom Wischtyp sein.
Von der elektronischen Vorrichtung 100 bereitgestellte Ausgaben können auf Fingerabdruckeingaben reagieren, die unter Verwendung des Fingerabdrucksensors 142 detektiert werden. Zum Beispiel können grafische Ausgaben, die von der Anzeige 122 bereitgestellt werden, und/oder Audioausgaben, die von einer Audioausgabevorrichtung bereitgestellt werden, auf Fingerabdruckeingaben reagieren, die unter Verwendung des Fingerabdrucksensors 142 detektiert werden.
Der Translationssensor 144 kann jede geeignete Vorrichtung zum Detektieren von Translationseingaben an der modularen Erfassungsanordnung 110 sein. Wie hierin verwendet, können sich „Translationseingaben“ auf Eingaben an die modulare Erfassungsanordnung 110 beziehen, die bewirken, dass die modulare Erfassungsanordnung oder ein Abschnitt davon bewegt oder verschoben werden. Die Translation kann Translation nach innen und außen, seitliche Translation und andere Bewegung einer oder mehrerer Komponenten der modularen Erfassungsanordnung 110 (z. B. der Abdeckung) einschließen. Zum Beispiel kann die Abdeckung der modularen Erfassungsanordnung 110 als Reaktion darauf eingedrückt werden, dass ein Benutzer auf die Eingabeoberfläche drückt. Die modulare Erfassungsanordnung 110 oder ein Abschnitt davon kann sich als Reaktion darauf, dass der Benutzer auf die Eingabeoberfläche drückt, nach innen verschieben. Der Translationssensor 144 kann dies als eine Translationseingabe detektieren.
Der Translationssensor 144 kann als ein physischer Schalter (z. B. ein taktiler Kuppelschalter), ein kapazitiver Sensor, ein Widerstandssensor, ein Kontaktsensor, ein Magnetsensor, ein optischer Sensor, ein Ultraschallsensor usw. implementiert sein. Der Translationssensor 144 kann ein Signal als Reaktion auf eine Translationseingabe bereitstellen, das angeben kann, dass die Translationseingabe stattfindet, wobei eine Eingabe stattfindet, und/oder ein Maß für die Eingabe (z. B. eine Kraftmessung). In einigen Fällen kann der Translationssensor 144 unterhalb der Abdeckung der modularen Erfassungsanordnung 110 positioniert sein, um Translationseingaben auf oder nahe der Eingabeoberfläche zu detektieren.
Von der elektronischen Vorrichtung 100 bereitgestellte Ausgaben können auf Translationseingaben reagieren, die unter Verwendung des Translationssensors 144 detektiert werden. Zum Beispiel können grafische Ausgaben, die von der Anzeige 122 bereitgestellt werden, und/oder Audioausgaben die von einer Audioausgabevorrichtung bereitgestellt werden, auf Translationseingaben reagieren, die unter Verwendung des Translationssensors 144 detektiert werden.
Der Audiosensor 146 kann jede geeignete Vorrichtung zum Detektieren von Audioeingaben an der modularen Erfassungsanordnung 110 sein. Wie hierin verwendet, können sich „Audioeingaben“ auf beliebige detektierte oder gemessene Töne beziehen. Zum Beispiel kann der Audiosensor 146 Töne aus der Umgebung um die elektronische Vorrichtung 100 herum für Sprachbefehle und andere Vorrichtungssteuerung, Aufzeichnung, Geräuschpegel-Erfassung, Sprachkommunikation (z. B. Telefonanrufe) und dergleichen detektieren.
Der Audiosensor 146 kann als Mikrofon oder eine beliebige Vorrichtung zum Messen oder Detektieren von Audiosignalen implementiert sein. Der Audiosensor 146 kann ein Signal bereitstellen, das der Audioeingabe an die Verarbeitungseinheit 128 entspricht. In einigen Fällen kann der Audiosensor 146 unterhalb der Abdeckung der modularen Erfassungsanordnung 110 positioniert sein, um Audioeingaben durch die Abdeckung und/oder durch eine Öffnung in der Abdeckung zu detektieren.
Von der elektronischen Vorrichtung 100 bereitgestellte Ausgaben können auf Audioeingaben reagieren, die unter Verwendung des Audiosensors 146 detektiert werden. Zum Beispiel können grafische Ausgaben, die von der Anzeige 122 bereitgestellt werden, und/oder Audioausgaben, die von einer Audioausgabevorrichtung bereitgestellt werden, auf Audioeingaben reagieren, die unter Verwendung des Audiosensors 146 detektiert werden.
Die EKG-Elektrode 148 kann auf einer oder mehreren Außenflächen der modularen Erfassungsanordnung 110 angeordnet sein. Die Verarbeitungseinheit 128 oder eine andere Erfassungsschaltung der elektronischen Vorrichtung 100 kann auf Spannungen oder Signale, die an der EKG-Elektrode 148 empfangen werden, überwachen. Die elektronische Vorrichtung 100 kann eine oder mehrere zusätzliche Elektroden einschließen, die auf Außenflächen der elektronischen Vorrichtung positioniert sind, die verwendet werden können, um eine Elektrokardiogrammfunktion für die elektronische Vorrichtung bereitzustellen.
In einigen Ausführungsformen kann die EKG-Elektrode 148 auf einer Außenfläche der modularen Erfassungsanordnung 110 angeordnet (z. B. PVD abgeschieden) sein. Die EKG-Elektrode 148 kann auf einer Außenfläche der Abdeckung der modularen Erfassungsanordnung 110 positioniert sein. Die Oberfläche kann eine beliebige transparente, halbtransparente, durchscheinende oder lichtundurchlässige Oberfläche sein, die aus einem amorphen Feststoff, Glas, einem Kristall oder kristallinem Material (wie Saphir oder Zirkonoxid), Kunststoff oder dergleichen hergestellt ist. Die EKG-Elektrode 148 kann entlang eines Abschnitts des Umfangs einer Abdeckung der modularen Erfassungsanordnung (z. B. einer Abdeckung, die eine Eingabeoberfläche bildet) positioniert sein. Der Abschnitt des Umfangs der Abdeckung kann gekrümmt sein, und die EKG-Elektrode 148 kann einer Krümmung des Umfangs der Abdeckung entsprechen. Als ein Beispiel kann der Abschnitt des Umfangs der Abdeckung, entlang dem die EKG-Elektrode 148 platziert ist, eine 180-Grad-Kurve definieren. Die EKG-Elektrode 148 kann mindestens teilweise einen Bereich der Abdeckung umgeben, der die EKG-Elektrode nicht einschließt. Die EKG-Elektrode 148 kann eine C- oder U-Form aufweisen und kann mindestens teilweise einen Abschnitt der Abdeckung umgeben, an dem die EKG-Elektrode nicht vorhanden ist. Die EKG-Elektrode 148 kann sich von der Außenfläche der Abdeckung um eine Kante der Abdeckung zu einem Verbinder unterhalb der Abdeckung erstrecken (z. B. einem Verbinder, der mit einer Innenfläche der Abdeckung gekoppelt ist). Dies kann die Fähigkeit der modularen Erfassungsanordnung 110 verbessern, Verunreinigungen auszuschließen, indem die Notwendigkeit vermieden wird, einen Verbinder durch ein Loch in der Abdeckung oder eine andere Komponente der elektronischen Vorrichtung 100 zu leiten.
Von der elektronischen Vorrichtung 100 bereitgestellte Ausgaben können auf Signale reagieren, die an der EKG-Elektrode 148 empfangen werden. Zum Beispiel können grafische Ausgaben, die von der Anzeige 122 bereitgestellt werden, und/oder Audioausgaben die von einer Audioausgabevorrichtung bereitgestellt werden, auf Signale reagieren, die an der EKG-Elektrode 148 empfangen werden.
Die Ausgabevorrichtung(en) 149 kann/können Ausgaben an der modularen Erfassungsanordnung 110 bereitstellen. Die Ausgabevorrichtungen 149 können eine haptische Ausgabevorrichtung (z. B. einen haptischen Aktuator) zum Bereitstellen von haptischen Ausgaben, eine Audioausgabevorrichtung (z. B. einen Lautsprecher) zum Bereitstellen von Audioausgaben und/oder eine visuelle Ausgabevorrichtung (z. B. Leuchten) zum Bereitstellen visueller Ausgaben einschließen.
Wie hierin verwendet, können sich die Begriffe „haptische Ausgabe“ und „taktile Ausgabe“ auf Ausgaben beziehen, die durch die elektronische Vorrichtung erzeugt werden, die durch Benutzerberührung wahrgenommen werden können. Beispiele für haptische Ausgaben schließen Vibrationen, Auslenkungen und andere Bewegungen eines Vorrichtungsgehäuses, einer Vorrichtungsabdeckung oder Eingabevorrichtung oder einer anderen Vorrichtungskomponente ein, die eine Eingabeoberfläche der elektronischen Vorrichtung bildet. In einigen Fällen können haptische Ausgaben eine Rückmeldung bezüglich Eingaben bereitstellen, die an bestimmten Stellen der elektronischen Vorrichtung empfangen werden. Zum Beispiel können haptische Ausgaben an der modularen Erfassungsanordnung 110 bereitgestellt werden, um eine Rückmeldung bezüglich einer Eingabe bereitzustellen, die an der modularen Erfassungsanordnung bereitgestellt ist. In anderen Fällen können haptische Ausgaben andere Arten von Feedback oder Informationen an Benutzer bereitstellen, wie Warnungen, die an der elektronischen Vorrichtung empfangen werden.
Die modulare Erfassungsanordnung 110 kann mehr oder weniger Komponenten als die gezeigten und in Bezug auf 1B beschriebenen enthalten. In einigen Fällen kann eine einzelne Vorrichtung oder Unteranordnung eine Funktionalität bereitstellen, die in Bezug auf mehrere vorstehend genannte Komponenten beschrieben wird. Zum Beispiel kann eine einzelne Audiovorrichtung in der Lage sein, Audioeingaben zu detektieren und Audioeingaben bereitzustellen. Als weiteres Beispiel kann eine einzelne Erfassungsvorrichtung in der Lage sein, Berührungseingaben und Fingerabdruckeingaben zu detektieren. In ähnlicher Weise kann eine einzelne Erfassungsvorrichtung in der Lage sein, Berührungseingaben und Translationseingaben zu detektieren.
2A-2C veranschaulichen eine beispielhafte elektronische Uhr 200, die eine modulare Erfassungsanordnung 210 einschließt. Die elektronische Uhr 200 kann dieselbe oder eine ähnliche Funktionalität und Struktur wie die in Bezug auf 1A und 1B erörterte elektronische Vorrichtung 100 aufweisen. Andere Vorrichtungen, in die die hierin beschriebenen modularen Erfassungsanordnungen integriert sein können, schließen andere tragbare elektronische Vorrichtungen, andere Zeiterfassungsvorrichtungen, andere Gesundheitsüberwachungs- oder Fitnessvorrichtungen, andere tragbare Rechenvorrichtungen, Mobiltelefone (einschließlich Smartphones), Tablet-Rechenvorrichtungen, digitale Medienabspielgeräte, Virtual-Reality-Vorrichtungen, Audiovorrichtungen (einschließlich Ohrhörer und Kopfhörer) und dergleichen ein.
Wie in 2A gezeigt, kann die elektronische Uhr 200 einen Uhrenkörper 220 und ein Uhrband 224 einschließen. Der Uhrenkörper 220 kann ein Gehäuse 222 einschließen. Das Gehäuse 222 kann eine oder mehrere Komponenten der elektronischen Uhr 200 enthalten und mindestens einen Teil einer externen Oberfläche der elektronischen Uhr definieren.
Die modulare Erfassungsanordnung 210 kann in einer Aussparung 228 entlang einer Seitenwand 222a des Gehäuses 222 positioniert sein. Die modulare Erfassungsanordnung 210 kann eine Abdeckung 212 einschließen, die mindestens einen Abschnitt einer Eingabeoberfläche 214 definiert, die einen Teil einer Außenfläche der elektronischen Uhr 200 bildet. Die Eingabeoberfläche 214 kann mehrere Bereiche zum Detektieren verschiedener Arten von Eingaben einschließen. Zum Beispiel kann, wie in 2A gezeigt, die Eingabeoberfläche 214 einen EKG-Bereich 214a, in dem EKG-Signale detektiert werden können, einen Fingerabdruckerfassungsbereich 214b, in dem Fingerabdruckeingaben detektiert werden können, und einen Audioerfassungsbereich 214c, der eine Öffnung 216 einschließt, durch die Audiosignale detektiert werden können, einschließen. In einigen Fällen kann der EKG-Bereich 214a, der Fingerabdruckerfassungsbereich 214b und/oder der Audioerfassungsbereich 214c auch ein Berührungserfassungsbereich sein, in dem Berührungseingaben empfangen werden können.
Die modulare Erfassungsanordnung 210 kann in der Lage sein, Translationseingaben zu empfangen. Zum Beispiel kann ein Benutzer auf der Eingabeoberfläche 214 nach innen drücken, um eine Translationseingabe an die modulare Erfassungsanordnung 210 bereitzustellen. Die Abdeckung 212 kann sich als Reaktion auf die Translationseingabe nach innen verschieben. In einigen Fällen kann die Abdeckung 212 als Reaktion auf die Translationseingabe abgelenkt oder gebogen werden. In einigen Fällen kann die Abdeckung 212 als Reaktion auf eine Translationseingabe unter Umständen nicht verschoben, abgelenkt oder gebogen werden. Die modulare Erfassungsanordnung 210 kann einen oder mehrere Translationssensoren einschließen, um die Translationseingaben zu detektieren.
Der EKG-Bereich 214a kann eine EKG-Elektrode 218 einschließen, die auf einer Außenfläche der Abdeckung 212 angeordnet ist. Die EKG-Elektrode 218 kann dazu konfiguriert sein, EKG-Signale zu detektieren, beispielsweise von einem Finger des Benutzers, der auf der EKG-Elektrode platziert ist. Die EKG-Signale können verwendet werden, um eine Elektrokardiogrammfunktion für die elektronische Uhr 200 bereitzustellen. Wie in 2A gezeigt, kann die EKG-Elektrode 218 entlang eines Abschnitts des Umfangs der Abdeckung 212 positioniert sein. Der Abschnitt des Umfangs der Abdeckung 212 kann gekrümmt sein, und die EKG-Elektrode 218 kann einer Krümmung des Umfangs der Abdeckung 212 entsprechen. Als Beispiel kann der Abschnitt des Umfangs der Abdeckung 212, entlang der die EKG-Elektrode 218 platziert ist, eine 180-Grad-Kurve definieren, wie in 2A gezeigt. Die EKG-Elektrode 218 kann zumindest teilweise einen Bereich der Außenabdeckung umgeben, der die EKG-Elektrode nicht einschließt. Zum Beispiel weist, wie in 2A gezeigt, die EKG-Elektrode 218 eine C- oder U-Form auf und umgibt zumindest teilweise einen Abschnitt des EKG-Bereichs 214a, in dem die EKG-Elektrode nicht vorhanden ist. Wie nachstehend ausführlicher erörtert, kann sich die EKG-Elektrode 218 von der Außenfläche der Abdeckung 212 um eine Kante der Abdeckung zu einem Verbinder unterhalb der Abdeckung erstrecken (z. B. einem Verbinder, der mit einer Innenfläche der Abdeckung gekoppelt ist). Dies kann die Fähigkeit der modularen Erfassungsanordnung 210 verbessern, Verunreinigungen auszuschließen, indem die Notwendigkeit vermieden wird, einen Verbinder durch ein Loch in der Abdeckung 212 oder eine andere Komponente der elektronischen Uhr 200 zu leiten.
Die EKG-Elektrode 218 kann aus jedem geeigneten Material oder einer Kombination von Materialien zum Empfangen von EKG-Signalen, einschließlich Metallen und anderen leitfähigen Materialien, gebildet sein. Die Abdeckung 212 oder ein oder mehrere Abschnitte davon können aus einem nicht leitfähigen Material gebildet sein, um die EKG-Elektrode 218 elektrisch von anderen Komponenten der elektronischen Uhr 200 zu isolieren, um Interferenzen und Signalrauschen in die EKG-Signale zu reduzieren. In einigen Fällen kann die modulare Erfassungsanordnung 210 eine isolierende Komponente einschließen, die zwischen der EKG-Elektrode 218 und einer oder mehreren zusätzlichen Komponenten der modularen Erfassungsanordnung angeordnet ist, um Interferenzen und Signalrauschen zu reduzieren, die in die EKG-Signale eingeführt werden.
Die Abdeckung 212 kann dazu konfiguriert sein zu ermöglichen, dass Eingaben von Komponenten der modularen Erfassungsanordnung 210 detektiert werden, die unterhalb der Abdeckung positioniert sind. Die Abdeckung 212 kann aus nicht leitfähigen und/oder dielektrischen Materialien gebildet sein oder diese einschließen, die es ermöglichen, dass Erfassungssignale, wie z. B. kapazitive Signale, Ultraschallsignale und dergleichen, durch die Abdeckung zu verlaufen. Beispielsweise kann die Abdeckung 212 aus Saphir gebildet sein. Die Abdeckung 212 kann aus einem transparenten oder durchscheinenden Material gebildet sein, um zu ermöglichen, dass optische Erfassungssignale durch die Abdeckung verlaufen. In einigen Fällen ermöglichen es strukturelle Merkmale der Abdeckung 212, dass Signale durch die Abdeckung verlaufen. Zum Beispiel kann die Abdeckung Öffnungen einschließen, die es ermöglichen, dass Erfassungssignale (z. B. optische Signale) durch die Abdeckung verlaufen.
In einigen Fällen kann die elektronische Uhr 200 eine Anzeigenabdeckung 226 einschließen, die beim Tragen der Uhr 200 von der Haut eines Benutzers abgewandt ist. In einigen Fällen ist die Anzeigenabdeckung 226 an dem Gehäuse 222 montiert oder mit diesem gekoppelt. Die Anzeigenabdeckung 226 kann über dem Gehäuse 222 positioniert sein und eine Anzeige schützen, die innerhalb von diesem montiert ist (z. B. Anzeige 122 von 1A). Die Anzeige kann für einen Benutzer durch die Anzeigenabdeckung 226 sichtbar sein. In einigen Fällen kann die Anzeigenabdeckung 226 Teil eines Anzeigestapels sein, der Berührungserfassungs- oder Krafterfassungsfähigkeit einschließen kann. Die Anzeige kann dazu konfiguriert sein, eine grafische Ausgabe der elektronischen Uhr 200 darzustellen, und ein Benutzer kann mit der grafischen Ausgabe (z. B. unter Verwendung eines Fingers, Stifts oder eines anderen Zeigers) interagieren. Als ein Beispiel kann der Benutzer eine Grafik, ein Symbol oder dergleichen, die bzw. das auf der Anzeige dargestellt ist, durch Berühren der oder Drücken (z. B. durch Bereitstellen einer Berührungseingabe) auf die Anzeige an der Stelle der Grafik auswählen (oder auf andere Weise damit interagieren). In einigen Fällen entsprechen die durch die haptische Vorrichtung bereitgestellten haptischen Ausgaben der grafischen Ausgabe der Anzeige und/oder der über die Anzeige empfangenen Eingaben.
Wie hierin verwendet, kann der Begriff „Anzeigenabdeckung“ verwendet werden, um sich auf jede transparente, halbtransparente oder durchscheinende Oberfläche zu beziehen, die aus Glas, einem kristallinen Material (wie Saphir oder Zirkoniumdioxid), Kunststoff oder dergleichen hergestellt ist. Es sei daher zu beachten, dass der Begriff „Anzeigenabdeckung“, wie hierin verwendet, amorphe Feststoffe sowie kristalline Feststoffe umfasst. In einigen Beispielen kann die Anzeigenabdeckung 226 eine Saphirabdeckung sein. Die Anzeigenabdeckung 226 kann auch aus Glas, Kunststoff oder anderen Materialien gebildet sein.
Das Uhrband 224 kann verwendet werden, um die elektronische Uhr 200 an einem Benutzer, einer anderen Vorrichtung, einem Haltemechanismus und so weiter zu befestigen. Das Gehäuse 222 kann Strukturen zum Anbringen des Uhrbands 224 an dem Uhrenkörper 220 einschließen. In einigen Fällen können die Strukturen längliche Vertiefungen oder Öffnungen einschließen, durch die Enden des Uhrenbands 224 eingeführt und an dem Uhrenkörper 220 angebracht werden können. In anderen Fällen (nicht gezeigt) können die Strukturen Kerben (z. B. Mulden oder Absenkungen) in dem Gehäuse 222 einschließen, wobei die Kerben Enden von Federstiften aufnehmen können, die an Enden eines Uhrbands angebracht oder durch diese geschraubt sind, um das Uhrband an dem Uhrenkörper anzubringen.
2B veranschaulicht eine Explosionsteilansicht der beispielhaften elektronischen Uhr 200. 2B zeigt beispielhafte Komponenten der modularen Erfassungsanordnung 210 und einen Abschnitt des Gehäuses 222. Die modulare Erfassungsanordnung 210 kann eine Abdeckungsunteranordnung 250, ein Verkleidungselement 260, eine Erfassungsunteranordnung 270, eine Knopfunteranordnung 280, Translationssensoren 292a, 292b und einen Haltearm 294 einschließen. Die Komponenten der modularen Erfassungsanordnung 210 können unter Verwendung eines oder mehrerer Befestigungselemente (z. B. Befestigungselemente 296a, 296b) miteinander gekoppelt und/oder mit dem Gehäuse 222 gekoppelt sein.
Die modulare Erfassungsanordnung 210 kann in einer Aussparung entlang der Seitenwand 222a des Gehäuses 222 angeordnet sein, wie nachstehend in Bezug auf 2C ausführlicher beschrieben. Die Seitenwand 222a kann einen oder mehrere Durchgänge 290a, 290b definieren, die sich durch die Seitenwand und in das Innenvolumen der elektronischen Uhr 200 erstrecken. Die Durchgänge 290a, 290b können die Anbringung der modularen Erfassungsanordnung 210 an das Gehäuse 222 erleichtern, wie nachstehend in Bezug auf 2C ausführlicher beschrieben. Zusätzlich können die Durchgänge 290a, 290b die Übertragung von Signalen von der modularen Erfassungsanordnung in das Innenvolumen der elektronischen Uhr 200 (z. B. unter Verwendung von Verbindern, die Komponenten der modularen Erfassungsanordnung 210 funktional koppeln, mit einer Verarbeitungseinheit oder einer anderen Schaltlogik der elektronischen Uhr 200) erleichtern.
Wie in 2B gezeigt, kann die Abdeckung 212 der modularen Erfassungsanordnung 210 Teil einer Abdeckungsunteranordnung sein, die eine Membran 256, die EKG-Elektrode 218 und einen EKG-Verbinder 258 einschließt. Die EKG-Elektrode 218 kann sich von der Außenfläche der Abdeckung 212 um eine Kante der Abdeckung zu dem Verbinder 258 unterhalb der Abdeckung erstrecken. Der Verbinder 258 kann mit einer Innenfläche der Abdeckung 212 gekoppelt sein und kann sich durch einen Durchgang 290a, 290b in das Innenvolumen der elektronischen Uhr 200 (z. B. zu einer Verarbeitungseinheit oder einer anderen Schaltlogik der elektronischen Uhr 200) erstrecken. Dies kann das EKG-Signal von der EKG-Elektrode 218 einen eindeutigen Signalpfad zu einer Verarbeitungseinheit liefern, während das Signal von dem Gehäuse und dem Berührungssensor elektrisch isoliert wird. Die EKG-Elektrode 218 und die zugehörige Schaltlogik können von einer anderen Frequenz abgeschirmt werden oder anderweitig dazu konfiguriert sein, parasitäre Effekte mit dem Berührungssensor 272 und/oder anderen Komponenten der modularen Erfassungsanordnung 210 zu reduzieren.
Die Erfassungsunteranordnung 270 kann unterhalb der Abdeckung 212 positioniert sein und kann einen Berührungssensor 272 und einen Audiosensor 274 einschließen. Der Berührungssensor 272 kann Berührungseingaben auf der Eingabeoberfläche 214 der Abdeckung 212 detektieren. Wie vorstehend in Bezug auf 1B erörtert, kann der Berührungssensor 272 als ein kapazitiver Sensor, ein Widerstandssensor, ein Kontaktsensor, ein Magnetsensor, ein optischer Sensor, ein Ultraschallsensor und so weiter implementiert sein. In einigen Fällen ist der Berührungssensor 272 auch ein Fingerabdrucksensor zum Detektieren von Fingerabdruckeingaben auf der Eingabeoberfläche 214. Zum Beispiel kann der Berührungssensor 272 ein kapazitiver Sensor sein, der dazu konfiguriert ist, Berührungseingaben und Fingerabdruckeingaben auf der Eingabeoberfläche zu detektieren. Der Fingerabdrucksensor kann als ein kapazitiver Sensor, ein Widerstandssensor, ein Kontaktsensor, ein Magnetsensor, ein optischer Sensor, ein Ultraschallsensor, eine Kamera und so weiter implementiert sein. In einigen Fällen kann die modulare Erfassungsanordnung 210 einen Berührungssensor und einen Fingerabdrucksensor einschließen, die separate Komponenten sind.
Der Audiosensor 274 kann unterhalb einer Öffnung 216 in der Abdeckung 212 positioniert sein und kann dazu konfiguriert sein, Audioeingaben zu detektieren. Die Membran 256 kann unterhalb der Öffnung 216 in der Abdeckung 212 positioniert sein, um das Eindringen von Verunreinigungen in die modulare Knopfanordnung und/oder das Innenvolumen der elektronischen Uhr 200 über die Öffnung 216 zu verhindern. Die Membran kann mindestens teilweise für Schallwellen durchlässig sein, sodass der Audiosensor 274 Audioeingaben detektieren kann. Die Membran 256 kann aus jedem geeigneten Material gebildet sein, das mindestens teilweise für Schallwellen durchlässig ist und eine Barriere bildet, um Verunreinigungen auszuschließen.
Die Erfassungsunteranordnung 270 kann auch einen oder mehrere Verbinder 276 einschließen, die den Berührungssensor 272 und den Audiosensor 274 mit einer Verarbeitungseinheit oder einer anderen Schaltlogik der elektronischen Uhr 200 funktional koppeln. Der Verbinder 276 kann sich durch einen Durchgang 290a, 290b in das Innenvolumen der elektronischen Uhr 200 erstrecken.
Das Verkleidungselement 260 kann sich mindestens teilweise um einen Umfang der Abdeckung 212 erstrecken und kann die Abdeckung 212, den Berührungssensor 272 und den Audiosensor 274 mindestens teilweise umgeben. Wie nachstehend ausführlicher erörtert, kann das Verkleidungselement 260 Bestandteil einer Montagekapselung der modularen Erfassungsanordnung sein.
Die Knopfunteranordnung 280 kann ein Dichtungselement 282, eine Knopfhalterung 284 und ein Knopfelement 288 einschließen. Das Knopfelement 288 kann innerhalb einer Öffnung positioniert sein, die durch das Dichtungselement 282 und/oder die Knopfhalterung 284 gebildet wird. Die Knopfhalterung 284 kann das Knopfelement 288 zumindest teilweise umgeben, und das Dichtungselement 282 kann sich um die Knopfhalterung 284 herum erstrecken. Wie nachstehend in Bezug auf 2C ausführlicher beschrieben, kann das Knopfelement 288 Kräfte übertragen, die auf die Abdeckung 212 auf die Translationssensoren 292a, 292b ausgeübt werden, um Translationseingaben zu erkennen.
Das Dichtungselement 282 kann eine komprimierbare Dichtung sein, die eine Abdichtung zwischen dem Gehäuse 222 und der modularen Erfassungsanordnung 210 bildet. Zum Beispiel kann, wie in 2C gezeigt, das Dichtungselement 282 entlang einer Innenfläche der Aussparung 228 positioniert sein. Das Dichtungselement 282 kann sich um einen oder mehrere Durchgänge 290a, 290b in das Innenvolumen erstrecken, um zu verhindern, dass Verunreinigungen über die Durchgänge in das Innenvolumen eindringen. Das Dichtungselement 282 kann eine Form aufweisen, die es ihm ermöglicht, als Reaktion auf die Translation der Abdeckung 212, des Verkleidungselements 260 oder anderer Komponenten der modularen Erfassungsanordnung 210 zusammengedrückt zu werden oder sich anderweitig zu verformen. In einigen Fällen ist das Dichtungselement 282 an die Knopfhalterung 284 angespritzt, um den Montageprozess der modularen Erfassungsanordnung 210 zu vereinfachen.
Die Translationssensoren 292a, 292b können als beliebige geeignete Vorrichtungen zum Detektieren von Translationseingaben an der modularen Erfassungsanordnung 210 konfiguriert sein. Jeder Translationssensor 292a, 292b kann als physischer Schalter (z. B. ein taktiler Kuppelschalter), ein kapazitiver Sensor, ein Widerstandssensor, ein Kontaktsensor, ein Magnetsensor, ein optischer Sensor, ein Ultraschallsensor usw. implementiert sein. Die Translationssensoren 292a, 292b können Signale als Reaktion auf Translationseingaben bereitstellen, die angeben können, dass die Translationseingabe stattfindet, wo eine Eingabe stattfindet, und/oder ein Maß für die Eingabe (z. B. eine Kraftmessung).
Der Haltearm 294 kann entlang einer Innenfläche der Seitenwand 222a positioniert sein. Der Haltearm 294 kann zusammen mit den Befestigungselementen 296a, 296b verwendet werden, um die Komponenten der modularen Erfassungsanordnung 210 miteinander zu koppeln. Die Knopfhalterung 284 kann Kopplungsmechanismen einschließen, die es den Befestigungselementen ermöglichen, die Knopfunteranordnung 280 mit dem Haltearm 294 zu koppeln. Zum Beispiel kann die Knopfhalterung 284 Buchsengewindeverbinder 286a, 286b einschließen, die dazu konfiguriert sind, mit Gewinden der Befestigungselemente 296a, 296b zu interagieren.
Der Haltearm 294 und die Befestigungselemente 296a, 296b können verwendet werden, um die modulare Erfassungsanordnung 210 an dem Gehäuse 222 zu befestigen. Durch Koppeln des Haltearms 294 mit der Knopfhalterung 284 kann die modulare Erfassungsanordnung 210 an dem Gehäuse 222 befestigt werden.
In einigen Fällen kann die modulare Erfassungsanordnung 210 eine Montagekapselung einschließen, die durch eine oder mehrere Komponenten gebildet wird. Die Montagekapselung kann verschiedene Komponenten der modularen Erfassungsanordnung 210 mindestens teilweise umgeben und/oder umschließen und ermöglicht es der modularen Erfassungsanordnung 210, die Anzahl der notwendigen Dichtungselemente zu reduzieren. Zum Beispiel können die Komponenten der Erfassungsunteranordnung mindestens teilweise von der Montagekapselung umgeben sein. Die Montagekapselung kann durch eine oder mehrere der Abdeckung 212, des Verkleidungselements 260, des Dichtungselements 282, der Knopfhalterung 284 und des Haltearms 294 gebildet sein.
2C veranschaulicht eine Querschnittsansicht der beispielhaften elektronischen Uhr 200 von 2A durch die Schnittlinie A-A. Wie vorstehend erwähnt, kann die modulare Erfassungsanordnung 210 in einer Aussparung 228 entlang der Seitenwand 222a des Gehäuses 222 angeordnet sein.
Die modulare Erfassungsanordnung 210 kann Translationseingaben empfangen, die bewirken, dass sich die Abdeckung 212 verschiebt oder anderweitig bewegt. Unter Bezugnahme auf 2C kann eine Translationseingabe, die an die Eingabeoberfläche 214 angelegt wird, bewirken, dass sich die Abdeckung 212 nach unten in Richtung des Translationssensors 292a, 292b verschiebt. Das Knopfelement 288 kann zwischen der Abdeckung 212 und den Translationssensoren 292a, 292b positioniert sein und kann dazu konfiguriert sein, sich als Reaktion auf eine Translationseingabe auf der Eingabeoberfläche, die das Verschieben der Abdeckung 212 bewirkt, zu verschieben. Das Knopfelement 288 kann Kräfte übertragen, die auf die Abdeckung 212 auf die Translationssensoren 292a, 292b ausgeübt werden, um Translationseingaben zu erkennen.
Die Translation des Knopfelements 288 kann einen oder beide der Translationssensoren 292a, 292b betätigen. In einigen Fällen kann das Knopfelement 288 in einer Wippbewegung bewegt werden, um einen der Translationssensoren 292a, 292b basierend auf einer Stelle der Translationseingabe einzudrücken. Zum Beispiel kann eine Translationseingabe in einem ersten Bereich der Abdeckung 212 (z. B. einer linken Seite der Abdeckung in Bezug auf die 2C) bewirken, dass ein erstes Ende (z. B. das linke Ende) des Knopfelements eingedrückt wird, wodurch der Translationssensor 292a betätigt wird. In ähnlicher Weise kann eine Translationseingabe auf einen zweiten Bereich der Abdeckung 212 (z. B. eine rechte Seite der Abdeckung in Bezug auf 2C) bewirken, dass ein zweites Ende (z. B. das rechte Ende) des Knopfelements eingedrückt wird, wodurch der Translationssensor 292b betätigt wird. Das Knopfelement 288 kann entlang eines Abschnitts 222b des Gehäuses oder einer anderen Komponente der elektronischen Uhr 200 positioniert sein, um die Wippbewegung des Knopfelements zu erleichtern.
Die Durchgänge 290a, 290b können die Anbringung der modularen Erfassungsanordnung 210 an dem Gehäuse 222 erleichtern. Zum Beispiel kann der Haltearm 294 entlang einer Innenfläche der Seitenwand 222a positioniert sein, und die Befestigungselemente 296a, 296b können durch die Durchgänge 290a, 290b verlaufen und die anderen Komponenten der modularen Erfassungsanordnung 210 mit dem Haltearm 294 koppeln. Durch Koppeln der Komponenten der modularen Erfassungsanordnung 210 mit dem Haltearm 294 kann die modulare Erfassungsanordnung 210 an dem Gehäuse 222 befestigt werden.
3A-3C veranschaulichen eine beispielhafte elektronische Uhr 300, die eine modulare Erfassungsanordnung 310 einschließt. Die beispielhafte elektronische Uhr 300 kann anderen elektronischen Vorrichtungen ähnlich sein (z. B. den elektronischen Vorrichtungen 100, 200) und kann eine ähnliche Struktur und/oder Funktionalität einschließen. Wie in 3A gezeigt, kann die elektronische Uhr 300 eine modulare Erfassungsanordnung 310 einschließen, die in einer Aussparung 328a entlang einer Seitenwand 322a eines Gehäuses 322 positioniert ist. Die modulare Erfassungsanordnung 310 kann eine Abdeckung 312 einschließen, die mindestens einen Abschnitt einer Eingabeoberfläche 314 definiert, die einen Teil einer Außenfläche der elektronischen Uhr 300 bildet. Die Abdeckung 316 kann eine Öffnung einschließen, zum Beispiel zur Verwendung beim Detektieren von Audioeingaben.
Die elektronische Uhr 300 kann mindestens eine Eingabevorrichtung oder Auswahlvorrichtung einschließen, wie etwa eine Krone, ein Scrollrad, einen Knebel, eine Wählscheibe, einen Knopf oder dergleichen, die von einem Benutzer der elektronischen Uhr bedient werden kann. Die elektronische Uhr 300 kann eine Krone 318 einschließen, die entlang der Seitenwand 322a positioniert ist. Die Krone 318 kann dazu konfiguriert sein, Rotationseingaben und/oder Translationseingaben zu empfangen. Eine grafische Ausgabe einer Anzeige der elektronischen Uhr 300 kann auf Eingaben reagieren, die an der Krone 318 und/oder der modularen Erfassungsanordnung 310 empfangen werden.
3B veranschaulicht eine partielle Explosionsansicht der beispielhaften elektronischen Uhr 300. 3B zeigt beispielhafte Komponenten der modularen Erfassungsanordnung 310 und einen Abschnitt des Gehäuses 322. Die modulare Erfassungsanordnung 310 kann eine Abdeckungsunteranordnung 350, eine Erfassungsunteranordnung 370, eine Knopfunteranordnung 380, einen Translationssensor 392 und einen Haltearm 394 einschließen. Die Komponenten der modularen Erfassungsanordnung 310 können unter Verwendung der Befestigungselemente 396a, 396b und 397a, 397b miteinander gekoppelt und/oder mit dem Gehäuse 322 gekoppelt sein.
Die Abdeckungsunteranordnung kann die Abdeckung 312 und ein Verkleidungselement 360 einschließen. Die Erfassungsunteranordnung 370 kann einen Berührungssensor 372, einen Audiosensor 374 und einen Verbinder 376 einschließen. Die Knopfunteranordnung 380 kann ein Dichtungselement 382, eine Knopfhalterung 384 und ein Knopfelement 388 einschließen.
Das Knopfelement 388 kann mit dem Gehäuse 322 beweglich gekoppelt sein, sodass das Knopfelement 388 als Reaktion auf eine Translationseingabe in die Abdeckung 312 verschoben werden kann. Das Knopfelement kann mit einem Durchgang 390c in der Seitenwand 322a ausgerichtet sein, der am Translationssensor 392 ausgerichtet ist. Da das Knopfelement 388 als Reaktion auf eine Translationseingabe verschoben wird, kann es den Translationssensor 392 betätigen. In einigen Fällen bewegen sich die Komponenten der modularen Erfassungsanordnung 310 als Reaktion auf einen Translationseingabe nicht, und der Translationssensor 392 detektiert eine Kraft, die auf die Abdeckung 312 ausgeübt wird.
3C veranschaulicht eine Querschnittsansicht der beispielhaften elektronischen Uhr 300 von 3A durch die Schnittlinie B-A. Wie vorstehend erwähnt, kann die modulare Erfassungsanordnung 310 in einer Aussparung 328a entlang der Seitenwand 322a des Gehäuses 322 angeordnet sein.
Wie in 3C gezeigt, kann die Abdeckung 312 einen vertieften Bereich 312a einschließen, der einen Finger des Benutzers zu einem geeigneten Abschnitt der Eingabeoberfläche 314 führen kann, um eine oder mehrere Eingaben bereitzustellen. Zum Beispiel kann der vertiefte Bereich 312a einen Finger des Benutzers mit einem Fingerabdrucksensor (z. B. einem Fingerabdrucksensor des Berührungssensors 372) ausrichten.
Wie in 3C gezeigt, kann der Krone 318 ein Kronenkörper 318a und eine Welle 318b einschließen. Das Gehäuse 322 kann einen Durchgang 328b definieren, durch den sich der Schaft von einer Außenfläche der Seitenwand 322a und in das Innenvolumen erstreckt. Der Kronenkörper 318a kann an der Welle angebracht und/oder gekoppelt sein und kann für einen Benutzer außerhalb des Gehäuses 322 zugänglich sein.
Der Kronenkörper 318a kann benutzerdrehbar sein und kann von einem Benutzer manipuliert (z. B. gedreht, gedrückt) werden, um die Welle 318b zu drehen oder zu verschieben. Die Welle 318b kann mechanisch, elektrisch, magnetisch und/oder optisch mit Komponenten innerhalb des Gehäuses 322 gekoppelt sein. Eine Benutzermanipulation des Kronenkörpers 318a und der Welle 318b kann wiederum verwendet werden, um verschiedene Elemente, die auf der Anzeige angezeigt werden, zu manipulieren oder auszuwählen, um eine Lautstärke eines Lautsprechers einzustellen, um die Uhr 300 ein- oder auszuschalten und so weiter. Der Kronenkörper 318a kann funktional mit einer Schaltung innerhalb des Gehäuses 322 (z. B. einer Verarbeitungseinheit) gekoppelt sein, aber elektrisch von dem Gehäuse 322 isoliert sein. Die Krone 318 kann eine leitfähige Elektrode einschließen, die zum Messen eines EKG oder für eine andere gesundheitsbezogene Messung verwendet wird.
Der Haltearm 394 kann entlang einer Innenfläche der Seitenwand 322a positioniert sein. Der Haltearm 394 kann zusammen mit den Befestigungselementen 396a, 396b verwendet werden, um die Komponenten der modularen Erfassungsanordnung 310 miteinander zu koppeln. Die Knopfhalterung 384 kann Kopplungsmechanismen zum Koppeln der Knopfunteranordnung 380 mit dem Haltearm 394 unter Verwendung von Befestigungselementen 396a, 396b einschließen. Zum Beispiel kann die Knopfhalterung 384 Buchsengewindeverbinder 386a, 386b einschließen, die dazu konfiguriert sind, mit Gewinden der Befestigungselemente 396a, 396b durch Durchgänge 390a, 390e zu interagieren. Das Knopfelement 388 kann Kopplungsmechanismen zum Koppeln des Knopfelements 388 an das Gehäuse 322 einschließen. Zum Beispiel kann das Knopfelement 388 Buchsengewindeverbinder 387a, 387b einschließen, die dazu konfiguriert sind, mit Gewinden der Befestigungselemente 397a, 397b durch Durchgänge 390b, 390d zu interagieren.
Der Haltearm 394 und die Befestigungselemente 396a, 396b können verwendet werden, um die modulare Erfassungsanordnung 310 an dem Gehäuse 322 zu befestigen. Durch Koppeln des Haltearms 394 mit der Knopfhalterung 384 kann die modulare Erfassungsanordnung 310 an dem Gehäuse 322 befestigt werden.
4 veranschaulicht ein beispielhaftes elektrisches Blockdiagramm einer elektronischen Vorrichtung 400, in die eine modulare Erfassungsanordnung integriert sein kann. Die elektronische Vorrichtung kann in einigen Fällen die Form einer der elektronischen Vorrichtungen annehmen, die unter Bezugnahme auf 1A-3C beschrieben sind, oder von anderen tragbaren oder am Körper tragbaren elektronischen Vorrichtungen. Die elektronische Vorrichtung 400 kann eine Anzeige 412 (z. B. eine lichtemittierende Anzeige), eine Verarbeitungseinheit 402, eine Stromquelle 414, einen Speicher 404 oder eine Speichervorrichtung, eine Eingabevorrichtung 406 (z. B. eine modulare Erfassungsanordnung) und eine Ausgabevorrichtung 410 einschließen.
Die Verarbeitungseinheit 402 kann einige oder alle der Operationen der elektronischen Vorrichtung 400 steuern. Die Verarbeitungseinheit 402 kann entweder direkt oder indirekt mit einigen oder allen der Komponenten der elektronischen Vorrichtung 400 kommunizieren. Zum Beispiel kann ein Systembus oder ein anderer Kommunikationsmechanismus 416 eine Kommunikation zwischen der Verarbeitungseinheit 402, der Stromquelle 414, dem Speicher 404, der/den Eingabevorrichtung(en) 406 und der/den Ausgabevorrichtung(en) 410 bereitstellen.
Die Verarbeitungseinheit 402 kann wie jede elektronische Vorrichtung implementiert werden, die in der Lage ist, Daten oder Befehle zu verarbeiten, zu empfangen oder zu übertragen. Zum Beispiel kann es sich bei der Verarbeitungseinheit 402 um einen Mikroprozessor, einen Zentralprozessor (CPU), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (Application-Specific Integrated Circuit, ASIC), einen Digitalsignalprozessor (DSP) oder Kombinationen solcher Vorrichtungen handeln. Wie hierin beschrieben, soll der Begriff „Verarbeitungseinheit“ einen einzelnen Prozessor oder eine einzelne Verarbeitungseinheit, mehrere Prozessoren, mehrere Verarbeitungseinheiten oder ein anderes geeignet konfiguriertes Rechenelement oder geeignet konfigurierte Rechenelemente umfassen.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Komponenten der elektronischen Vorrichtung 400 durch mehrere Verarbeitungseinheiten gesteuert werden können. Zum Beispiel können ausgewählte Komponenten der elektronischen Vorrichtung 400 (z. B. eine Eingabevorrichtung 406) durch eine erste Verarbeitungseinheit gesteuert werden und können andere Komponenten der elektronischen Vorrichtung 400 (z. B. die Anzeige 412) durch eine zweite Verarbeitungseinheit gesteuert werden, wobei die erste und die zweite Verarbeitungseinheit miteinander in Kommunikation stehen können oder nicht. In einigen Fällen kann die Verarbeitungseinheit 402 einen biologischen Parameter eines Benutzers der elektronischen Vorrichtung, wie beispielsweise ein EKG für den Benutzer, bestimmen.
Die Stromquelle 414 kann mit einer beliebigen Vorrichtung implementiert sein, die in der Lage ist, der elektronischen Vorrichtung 400 Energie bereitzustellen. Zum Beispiel kann die Stromquelle 414 eine oder mehrere Batterien oder wiederaufladbare Batterien sein. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Stromquelle 414 ein Netzverbinder oder Stromkabel sein, der bzw. das die elektronische Vorrichtung 400 mit einer anderen Stromquelle, wie einer Steckdose, verbindet.
Im Speicher 404 können elektronische Daten gespeichert werden, die durch die elektronische Vorrichtung 400 verwendet werden können. Zum Beispiel können in einem Speicher 404 elektrische Daten oder Inhalte, wie beispielsweise Audio- und Videodateien, Dokumente und Anwendungen, Vorrichtungseinstellungen und Benutzerpräferenzen, Zeitgebersignale, Steuersignale und Datenstrukturen oder Datenbanken gespeichert werden. Der Speicher 404 kann wie ein beliebiger Typ von Speicher konfiguriert werden. Nur im Sinne eines Beispiels kann der Speicher 404 als Speicher mit wahlfreiem Zugriff, Nur-Lese-Speicher, Flash-Speicher, Wechselspeicher, andere Typen von Speicherelementen oder Kombinationen solcher Vorrichtungen implementiert sein.
In verschiedenen Ausführungsformen stellt die Anzeige 412 eine grafische Ausgabe bereit, die zum Beispiel einem Betriebssystem, einer Benutzerschnittstelle und/oder Anwendungen der elektronischen Vorrichtung 400 zugeordnet ist. In einer Ausführungsform schließt die Anzeige 412 einen oder mehrere Sensoren ein und ist als berührungsempfindliche (z. B. Einzelberührung, Mehrfachberührung) und/oder kraftempfindliche Anzeige konfiguriert, um Eingaben von einem Benutzer zu empfangen. Zum Beispiel kann die Anzeige 412 in einen Berührungssensor (z. B. einem kapazitiven Berührungssensor) und/oder einem Kraftsensor integriert sein, um eine berührungs- und/oder kraftempfindliche Anzeige bereitzustellen. Die Anzeige 412 ist mit der Verarbeitungseinheit 402 der elektronischen Vorrichtung 400 funktional gekoppelt, zum Beispiel durch einen Verbinder 158d.
Die Anzeige 412 kann mit jeder geeigneten Technik implementiert werden, darunter eine Technik der Flüssigkristallanzeige (LCD), eine Technik lichtemittierender Dioden (LEDs), eine Technik organischer lichtemittierender Displays (OLED), eine organische elektrolumineszierende Technik (OEL) oder eine andere Art von Anzeigetechnik, ohne darauf beschränkt zu sein. In einigen Fällen ist die Anzeige 412 unterhalb einer Abdeckung positioniert und durch sie hindurch sichtbar, die mindestens einen Abschnitt einer Kapselung der elektronischen Vorrichtung 400 bildet.
In verschiedenen Ausführungsformen können die Eingabevorrichtungen 406 beliebige geeignete Komponenten zum Detektieren von Eingaben einschließen. Beispiele für Eingabevorrichtungen 406 schließen Audiosensoren (z. B. Mikrofone), optische oder visuelle Sensoren (z. B. Kameras, Sensoren für sichtbares Licht oder Sensoren für unsichtbares Licht), Näherungssensoren, Berührungssensoren, Kraftsensoren, mechanische Vorrichtungen (z. B. Kronen, Schalter, Knöpfe oder Schlüssel), Schwingungssensoren, Ausrichtungssensoren, Bewegungssensoren (z. B. Beschleunigungsmesser oder Geschwindigkeitssensoren), Standortsensoren (z. B. Global Positioning System-Vorrichtungen (GPS-Vorrichtungen)), thermische Sensoren, Kommunikationsvorrichtungen (z. B. drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsvorrichtungen), Widerstandssensoren, magnetische Sensoren, elektroaktive Polymere (EAPs), Dehnungsmessstreifen, Elektroden usw. oder eine Kombination davon ein. Jede Eingabevorrichtung 406 kann dazu konfiguriert sein, eine oder mehrere bestimmte Arten von Eingaben zu detektieren und ein Signal (z. B. ein Eingabesignal) bereitzustellen, das der detektierten Eingabe entspricht. Das Signal kann zum Beispiel der Verarbeitungseinheit 402 bereitgestellt werden.
Wie vorstehend erörtert, schließt/schließen die Eingabevorrichtung(en) 406 in einigen Fällen einen Berührungssensor (z. B. einen kapazitiven Berührungssensor) ein, der in die Anzeige 412 integriert ist, um eine berührungsempfindliche Anzeige bereitzustellen. In ähnlicher Weise schließt/schließen die Eingabevorrichtung(en) 406 in einigen Fällen einen Kraftsensor (z. B. einen kapazitiven Kraftsensor) ein, der in die Anzeige 412 integriert ist, um eine kraftempfindliche Anzeige bereitzustellen.
Die Ausgabevorrichtungen 410 können beliebige geeignete Komponenten zum Bereitstellen von Ausgaben einschließen. Beispiele für Ausgabevorrichtungen 410 schließen Audioausgabevorrichtungen (z. B. Lautsprecher), visuelle Ausgabevorrichtungen (z. B. Leuchten oder Anzeigen), taktile Ausgabevorrichtungen (z. B. haptische Ausgabevorrichtungen), Kommunikationsvorrichtungen (z. B. drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsvorrichtungen) und so weiter, oder eine Kombination davon ein. Jede Ausgabevorrichtung 410 kann dazu konfiguriert sein, eines oder mehrere Signale (z. B. ein von der Verarbeitungseinheit 402 bereitgestelltes Ausgabesignal) zu empfangen und eine dem Signal entsprechende Ausgabe bereitzustellen.
In einigen Fällen sind Eingabevorrichtungen 406 und Ausgabevorrichtungen 410 zusammen als eine einzige Vorrichtung implementiert. Zusätzlich oder alternativ dazu kann eine E/A-Vorrichtung oder ein E/A-Anschluss elektronische Signale über ein Kommunikationsnetzwerk, wie eine drahtlose und/oder drahtgebundene Netzwerkverbindung, übertragen. Beispiele drahtloser und drahtverbundener Netzwerkverbindungen schließen Mobilfunk-, Wi-Fi-, Bluetooth-, IR- und Ethernet-Verbindungen ein, sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
Die Verarbeitungseinheit 402 kann mit den Eingabevorrichtungen 406 und den Ausgabevorrichtungen 410 funktional gekoppelt sein. Die Verarbeitungseinheit 402 kann dazu angepasst sein, Signale mit den Eingabevorrichtungen 406 und den Ausgabevorrichtungen 410 auszutauschen. Zum Beispiel kann die Verarbeitungseinheit 402 ein Eingabesignal von einer Eingabevorrichtung 406 empfangen, das einer Eingabe entspricht, die von der Eingabevorrichtung 406 detektiert wird. Die Verarbeitungseinheit 402 kann das empfangene Eingabesignal interpretieren, um zu bestimmen, ob eine oder mehrere Ausgaben als Reaktion auf das Eingabesignal bereitgestellt und/oder geändert werden sollen. Die Verarbeitungseinheit 402 kann dann ein Ausgabesignal an eine oder mehrere der Ausgabevorrichtungen 410 senden, um gegebenenfalls Ausgaben bereitzustellen und/oder zu ändern.
Die vorhergehende Beschreibung verwendet zu Zwecken der Erläuterung eine spezifische Nomenklatur, um ein gründliches Verständnis der beschriebenen Ausführungsformen bereitzustellen. Es ist jedoch für den Fachmann ersichtlich, dass die spezifischen Details nicht benötigt werden, um die beschriebenen Ausführungsformen auszuführen. Somit werden die vorstehenden Beschreibungen der spezifischen Ausführungsformen hierin zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt. Sie haben nicht zum Ziel, umfassend zu sein oder die Ausführungsformen auf die präzisen offenbarten Formen zu beschränken. Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass viele Modifikationen und Variationen angesichts der vorstehenden Lehren möglich sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 16849548 [0001]

Claims

Elektronische Uhr, umfassend: ein Gehäuse, das ein Innenvolumen definiert und eine Seitenwand und eine in der Seitenwand ausgebildete Aussparung aufweist; eine Verarbeitungseinheit, die innerhalb des Innenvolumens positioniert ist; eine Anzeige, die mit der Verarbeitungseinheit funktional gekoppelt ist; eine modulare Erfassungsanordnung, die in der Aussparung angeordnet und mit der Verarbeitungseinheit funktional gekoppelt ist, wobei die modulare Erfassungsanordnung umfasst: eine Montagekapselung, umfassend: eine Abdeckung, die einen Abschnitt einer Außenfläche der elektronischen Uhr definiert, und ein Verkleidungselement, das sich um einen Umfang der Abdeckung erstreckt; eine elektrokardiografische Elektrode, die auf der Abdeckung angeordnet ist und dazu konfiguriert ist, ein elektrokardiografisches Signal zu detektieren; eine Erfassungsunteranordnung, die zwischen der Abdeckung und der Seitenwand positioniert und mindestens teilweise von dem Verkleidungselement umgeben ist, wobei die Erfassungsunteranordnung umfasst: einen Berührungssensor, der dazu konfiguriert ist, eine Berührungseingabe auf der Abdeckung zu detektieren; einen Audiosensor, der dazu konfiguriert ist, eine Audioeingabe zu detektieren; einen Translationssensor, der unterhalb der Abdeckung positioniert und dazu konfiguriert ist, eine Translationseingabe in die Abdeckung zu detektieren; und ein Dichtungselement, das zwischen dem Verkleidungselement und dem Gehäuse positioniert und dazu konfiguriert ist, Verunreinigungen aus dem Innenvolumen auszuschließen, wobei: die Anzeige dazu konfiguriert ist, eine grafische Ausgabe bereitzustellen, die auf das elektrokardiografische Signal, die Berührungseingabe, die Audioeingabe und die Translationseingabe reagiert.
Elektronische Uhr nach Anspruch 1, wobei: die Seitenwand ferner einen Durchgang definiert, der sich durch die Seitenwand bis zum Innenvolumen erstreckt; die modulare Erfassungsanordnung ferner umfasst: einen Haltearm, der entlang einer Innenfläche der Seitenwand positioniert ist; ein Knopfelement, das unterhalb der Abdeckung positioniert und dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf die Translationseingabe eingedrückt zu werden, wodurch der Translationssensor betätigt wird; eine Knopfhalterung, die das Knopfelement zumindest teilweise umgibt und über ein Befestigungselement, das sich durch den Durchgang erstreckt, mit dem Haltearm gekoppelt ist; und das Dichtungselement sich um die Knopfhalterung herum erstreckt.
Elektronische Uhr nach Anspruch 2, wobei: der Translationssensor ein erster Translationssensor ist, der unterhalb eines ersten Endes des Knopfelements positioniert ist; die modulare Erfassungsanordnung ferner einen zweiten Translationssensor umfasst, der unterhalb eines zweiten Endes des Knopfelements positioniert ist; eine erste Translationseingabe in einem ersten Bereich der Abdeckung bewirkt, dass das erste Ende des Knopfelements eingedrückt wird, wodurch der erste Translationssensor betätigt wird; und eine zweite Translationseingabe in einem zweiten Bereich der Abdeckung bewirkt, dass das zweite Ende des Knopfelements eingedrückt wird, wodurch der zweite Translationssensor betätigt wird.
Elektronische Uhr nach Anspruch 3, wobei: es sich bei dem Durchgang um einen ersten Durchgang handelt; die Seitenwand ferner einen zweiten Durchgang definiert, der sich durch die Seitenwand bis zum Innenvolumen erstreckt; der erste Translationssensor mindestens teilweise innerhalb des ersten Durchgangs positioniert ist; und der zweite Translationssensor mindestens teilweise innerhalb des zweiten Durchgangs positioniert ist.
Elektronische Uhr nach Anspruch 1, wobei der Berührungssensor ein kapazitiver Berührungssensor ist und ferner dazu konfiguriert ist, eine Fingerabdruckeingabe zu detektieren.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abdeckung Saphir umfasst.
Elektronische Uhr nach Anspruch 1, wobei: die Abdeckung eine Öffnung definiert, die sich durch die Abdeckung erstreckt; der Audiosensor unterhalb der Öffnung positioniert und dazu konfiguriert ist, die Audioeingabe durch die Öffnung zu detektieren.
Elektronische Uhr nach Anspruch 7, wobei die elektronische Uhr ferner eine Membran umfasst, die unterhalb der Öffnung positioniert und dazu konfiguriert ist zu verhindern, dass Verunreinigungen durch die Öffnung hindurchgehen.
Elektronische Uhr, umfassend: eine Anzeige; ein Verarbeitungselement, das mit der Anzeige funktional gekoppelt ist; ein Gehäuse, das die Anzeige zumindest teilweise umgibt, wobei das Gehäuse eine Seitenwand aufweist und eine in der Seitenwand ausgebildete Aussparung definiert, und eine modulare Erfassungsanordnung, die in der Aussparung angeordnet ist, und umfasst: eine Abdeckung, die eine Eingabeoberfläche definiert, einen kapazitiven Sensor, der unterhalb der Eingabeoberfläche positioniert und dazu konfiguriert ist: eine Berührungseingabe auf der Eingabeoberfläche zu detektieren; und eine Fingerabdruckeingabe auf der Eingabeoberfläche zu detektieren; einen Audiosensor, der unterhalb der Abdeckung positioniert und dazu konfiguriert ist, eine Audioeingabe durch eine Öffnung in der Abdeckung zu detektieren; einen Translationssensor, der unterhalb der Abdeckung positioniert und dazu konfiguriert ist, eine Translationseingabe an der Eingabeoberfläche zu detektieren; und ein Verkleidungselement, das die Abdeckung, den kapazitiven Sensor und den Audiosensor zumindest teilweise umgibt; wobei: die Anzeige dazu konfiguriert ist, eine grafische Ausgabe bereitzustellen, die auf die Berührungseingabe, die Fingerabdruckeingabe, den Audioeingabe und die Translationseingabe reagiert.
Elektronische Uhr nach Anspruch 9, wobei: und dazu konfiguriert ist, eine Rotationseingabe zu empfangen; und die grafische Ausgabe ferner auf die Rotationseingabe reagiert.
Elektronische Uhr nach Anspruch 10, wobei: die Seitenwand ferner definiert: einen ersten Durchgang, der sich von der Aussparung in ein Innenvolumen des Gehäuses erstreckt; und einen zweiten Durchgang, der sich von einer Außenfläche der Seitenwand in das Innenvolumen des Gehäuses erstreckt; die modulare Erfassungsanordnung ferner umfasst: einen Haltearm, der entlang einer Innenfläche der Seitenwand positioniert ist; ein Knopfelement, das zwischen der Abdeckung und dem Translationssensor positioniert ist und sich mindestens teilweise durch den ersten Durchgang erstreckt; und die Krone eine Welle einschließt, die sich durch den zweiten Durchgang erstreckt.
Elektronische Uhr nach Anspruch 11, wobei: der Translationssensor an den Haltearm gekoppelt und mit dem ersten Durchgang ausgerichtet ist; und das Knopfelement dazu konfiguriert ist, sich als Reaktion auf das Verschieben der Abdeckung zu verschieben, wodurch der Translationssensor betätigt wird.
Elektronische Uhr nach Anspruch 11, wobei die modulare Erfassungsanordnung ferner ein Dichtungselement umfasst, das entlang einer Innenfläche der Aussparung positioniert und dazu konfiguriert ist, sich als Reaktion auf das Verschieben der Abdeckung zu verformen.
Elektronische Uhr nach Anspruch 13, wobei: die Seitenwand ferner einen dritten Durchgang definiert, der sich von der Aussparung in das Innenvolumen des Gehäuses erstreckt; die modulare Erfassungsanordnung ferner eine Knopfhalterung umfasst, die sich um das Knopfelement herum erstreckt und mit dem Haltearm über ein Befestigungselement gekoppelt ist, das sich durch den dritten Durchgang erstreckt; und das Dichtungselement sich um die Knopfhalterung herum erstreckt und eine Dichtung zwischen der Knopfhalterung und dem Gehäuse bildet.
Elektronische Uhr nach Anspruch 13, wobei: die Seitenwand ferner einen dritten Durchgang definiert, der sich von der Aussparung in das Innenvolumen des Gehäuses erstreckt; die modulare Erfassungsanordnung ferner einen Verbinder umfasst, der den kapazitiven Sensor mit der Verarbeitungseinheit funktional koppelt und sich durch den dritten Durchgang und in das Innenvolumen erstreckt; und das Dichtungselement sich um den ersten Durchgang und den dritten Durchgang erstreckt und dazu konfiguriert ist, zu verhindern, dass Verunreinigungen über den ersten Durchgang oder den dritten Durchgang in das Innenvolumen eindringen.
Elektronische Vorrichtung, umfassend: ein Gehäuse, das eine Aussparung definiert, eine modulare Erfassungsanordnung, die in der Aussparung angeordnet ist, und umfasst: eine Montagekapselung, umfassend: eine Abdeckung, die eine Eingabeoberfläche definiert und dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf eine Translationseingabe verschoben zu werden; und ein Verkleidungselement, das sich um einen Umfang der Abdeckung erstreckt; einen Berührungssensor, der mindestens teilweise innerhalb der Montagekapselung positioniert und dazu konfiguriert ist: eine Berührungseingabe auf der Eingabeoberfläche zu detektieren; und eine Fingerabdruckeingabe auf der Eingabeoberfläche zu detektieren; einen Audiosensor, der mindestens teilweise innerhalb der Montagekapselung positioniert und dazu konfiguriert ist, eine Audioeingabe durch eine Öffnung in der Abdeckung zu detektieren; eine elektrokardiografische Elektrode, die auf einer Außenfläche der Abdeckung angeordnet ist und dazu konfiguriert ist, ein elektrokardiografisches Signal zu detektieren; einen Kuppelschalter, der unterhalb der Abdeckung positioniert und dazu konfiguriert ist, die Translationseingabe durch Betätigen als Reaktion auf das Verschieben der Abdeckung zu detektieren; und ein Dichtungselement, das zwischen dem Verkleidungselement und einer Innenfläche der Aussparung positioniert ist, wobei das Dichtungselement dazu konfiguriert ist, sich als Reaktion auf die Translationseingabe zu verformen.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die elektrokardiografische Elektrode entlang eines Abschnitts des Umfangs der Abdeckung positioniert ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei: der Abschnitt des Umfangs der Abdeckung gekrümmt ist; die elektrokardiografische Elektrode einer Krümmung des Abschnitts des Umfangs der Abdeckung entspricht; und die elektrokardiografische Elektrode zumindest teilweise einen Bereich der Abdeckung umgibt, der die elektrokardiografische Elektrode nicht einschließt.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei der Abschnitt des Umfangs der Abdeckung eine 180-Grad-Kurve definiert.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei sich die elektrokardiografische Elektrode von der Außenfläche der Abdeckung und um eine Kante der Abdeckung herum zu einem Verbinder erstreckt, der mit einer Innenfläche der Abdeckung gekoppelt ist.