DE212015000214U1

DE212015000214U1 - Am Körper tragbare elektronische Vorrichtung

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Publication number: DE212015000214U1
Application number: DE212015000214.4U
Authority: DE
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2014-09-02
Filing date: 2015-09-01
Publication date: 2017-05-12
Anticipated expiration: 2025-09-02
Also published as: US20210181692A1; US20210181690A1; US10627783B2; US20160378069A1; KR102544557B1; KR20170001187U; US11567457B2; US20160378071A1; US10599101B2; KR102414569B1; US20220413446A1; KR20210042178A; TW201626121A; CN205121417U; TWI596455B; US20160378070A1; KR102340088B1; WO2016036747A1; KR102239316B1; KR20200080343A

Abstract

Am Körper tragbare elektronische Vorrichtung, umfassend: ein Gehäuse, umfassend: einen flachen, unteren Abschnitt; einen oberen Abschnitt, der einen Hohlraum bestimmt; und einen gekrümmten Seitenabschnitt, der sich vom unteren Abschnitt zum oberen Abschnitt erstreckt; ein Band, das am Gehäuse befestigt und so gestaltet ist, dass es die am Körper tragbare elektronische Vorrichtung an einem Benutzer sichert; eine Anzeige, die mindestens teilweise innerhalb des Hohlraums angeordnet ist und einen sichtbaren Bereich aufweist; und eine Abdeckung, die oberhalb der Anzeige angeordnet ist und Folgendes umfasst: einen flachen, mittleren Abschnitt, der größer ist als der sichtbare Bereich der Anzeige; und einen gekrümmten Randabschnitt, der den flachen, mittleren Bereich umgibt und mit dem gekrümmten Seitenabschnitt entlang eines Umfangs des Hohlraums zusammenfällt, um eine kontinuierliche, konturierte Oberfläche zu bilden.

Description

GEBIET
Die folgende Offenbarung betrifft allgemein eine elektronische Vorrichtung und genauer eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung mit einem Bereich von Merkmalen, einschließlich Berührungseingabe, Krafteinleitung, einem austauschbaren Befestigungssystem, Gesundheitsüberwachungsfunktionalität, drahtloser Energieaufladung, drahtlosen Authentifizierungs- und Transaktionsfunktionen und weiteren Merkmalen und Funktionen.
HINTERGRUND
Tragbare elektronische Vorrichtungen werden immer beliebter, und die Merkmale und die Funktionsbreite, die von tragbaren elektronischen Vorrichtungen bereitgestellt werden, werden ständig ausgeweitet, um den Bedürfnissen und Erwartungen vieler Verbraucher gerecht zu werden. Jedoch können manche herkömmlichen, tragbaren elektronischen Vorrichtungen, insbesondere am Körper tragbare elektronische Vorrichtungen, eine relativ beschränkte Funktionalität haben oder nur in der Lage sein, einen ganz bestimmten Satz von Funktionen oder Aufgaben durchzuführen. Zum Beispiel können manche herkömmlichen elektronischen Armbanduhren dafür ausgelegt sein, dass sie einen relativ begrenzten Satz von Funktionen durchführen, einschließlich des Anzeigens von Zeit und Datum und des Durchführens von grundlegenden Zeitnahmefunktionen. Die hierin beschriebenen Ausführungsformen sind auf eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung gerichtet, die im Vergleich zu einigen herkömmlichen, am Körper tragbaren elektronischen Vorrichtungen einen breiten Bereich von Funktionen ermöglicht.
ZUSAMMENFASSUNG
Die hierin einbezogenen Ausführungsformen sind auf ein Verbraucherprodukt gerichtet, das eine tragbare bzw. portable oder am Körper tragbare elektronische Vorrichtung umfassen kann, die so gestaltet ist, dass sie einen umfangreichen Satz von Funktionen bietet, welche in einer kompakte Form integriert oder vereinigt sind. In einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann ein Verbraucherprodukt mehrere Teilsysteme in einer einzigen Vorrichtung integrieren oder kombinieren, um einen breiten Funktionsbereich zu bieten, einschließlich biometrischer Sensorik, berührungsbasierter Benutzereingabe, Nahfeldkommunikation und anderer erwünschter Merkmale. In einigen Aspekten werden zahlreiche Teilsysteme in den relativ kompakten Raum einer um das Handgelenk zu tragenden Vorrichtung integriert.
Manche beispielhaften Ausführungsformen sind auf am Körper tragbare elektronische Vorrichtungen mit einem Gehäuse gerichtet, das einen flachen unteren Abschnitt, einen den oberen Hohlraum festlegenden Abschnitt und einen sich vom unteren Abschnitt zum oberen Abschnitt erstreckenden gekrümmten Seitenabschnitt aufweist. Ein Band kann am Gehäuse befestigt und dafür ausgelegt sein, dass es die am Körper tragbare elektronische Vorrichtung am Benutzer sichert. Eine Anzeige kann mindestens teilweise innerhalb des Hohlraums liegen und kann einen sichtbaren Bereich aufweisen. Die Vorrichtung kann auch eine Abdeckung oberhalb der Anzeige mit einem flachen mittleren Abschnitt, der größer ist als der sichtbare Bereich der Anzeige und einen gekrümmten Umfangsabschnitt umfassen, der den flachen mittleren Bereich umgibt und entlang eines Umfangs des Hohlraums mit dem gekrümmten Seitenabschnitt zusammenfällt, um eine kontinuierliche, konturierte Oberfläche zu bilden.
In einigen Ausführungsformen liegt die kontinuierliche, konturierte Oberfläche tangential zum flachen, unteren Abschnitt des Gehäuses an einem ersten Ende der Kontur. Die kontinuierliche, konturierte Oberfläche kann auch tangential zum flachen, mittleren Abschnitt der Abdeckung an einem zweiten Ende der Kontur liegen. In einigen Ausführungsformen weist die kontinuierliche, konturierte Oberfläche einen konstanten Radius auf.
In einigen Ausführungsformen weist der Hohlraum eine rechteckige Form auf. Der gekrümmte Randabschnitt des Gehäuses kann vier Seiten aufweisen, die den Hohlraum umgeben, wobei jede Seite orthogonal zu den zwei angrenzenden Seiten liegt. Jede Seite kann durch eine gerundete Ecke mit einer angrenzenden Seite verbunden sein. In einigen Ausführungsformen haben die gerundeten Ecken eine Krümmung, die einer Krümmung der kontinuierlichen, konturierten und vom gekrümmten Randabschnitt der Abdeckung und dem gekrümmten Seitenabschnitt des Gehäuses gebildeten Oberfläche entspricht.
Manche Ausführungsformen umfassen ein Einstellradmodul, das mindestens teilweise innerhalb des gekrümmten Seitenabschnitts des Gehäuses geformten Aussparung liegt. Das Einstellradmodul kann eine Außenoberfläche umfassen, die eine Drehungseingabe des Benutzers ermöglicht. Das Einstellradmodul kann hinsichtlich der Mittellinie des Gehäuses zwischen dem oberen Teil und dem flachen, unteren Teil versetzt sein. Der Versatz kann zum oberen Teil des Gehäuses hin liegen. Das Einstellradmodul kann eine Wähleinrichtung mit einem Teil umfassen, der höher ist als der Zwischenraum zwischen der Abdeckung und dem Gehäuse.
In einigen beispielhaften Ausführungsformen ist ein Anschluss am gekrümmten Seitenabschnitt des Gehäuses ausgestaltet. Ein akustisches Modul kann innerhalb des Gehäuses angeordnet und dafür ausgelegt sein, dass es durch den Anschluss hindurch einen akustischen Output erzeugt. Das akustische Modul kann ein akustisches Element und einen akustischen Hohlraum umfassen, der das akustische Element akustisch mit dem Anschluss koppelt. Der Anschluss kann eine Öffnung umfassen, die in Bezug auf den akustischen Hohlraum versetzt ist, um das direkte Eindringen von Flüssigkeit in das akustische Modul zu verhindern.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung eine Dichtscheibe, die zwischen dem Gehäuse und der Abdeckung liegt. Das Gehäuse kann auch einen Vorsprung umfassen, der entlang eines Umfangs des Hohlraums ausgebildet ist. Die Dichtscheibe kann entlang des Vorsprungs liegen, der entlang des Umfangs des Hohlraums ausgefomt ist. Die Dichtscheibe, die Abdeckung und das Gehäuse können dafür ausgelegt sein, dass sie zusammenwirken, um eine im Wesentlichen wasserdichte Abdichtung zu bilden.
In einigen beispielhaften Ausführungsformen schließt die Vorrichtung ein Biosensormodul ein, das in einer Öffnung im flachen, unteren Teil des Gehäuses liegt. Das Biosensormodul kann einen Rahmen umfassen, der in der Öffnung des Gehäuses liegt und eine Anordnung von Fenstern bestimmt. Eine Reihe von Lichtquellen kann am Rahmen befestigt und dafür ausgelegt sein, dass sie durch die Anordnung der Fenster hindurch Licht zum Benutzer aussenden. Das Biosensormodul kann auch eine optisch transparente hintere Abdeckung umfassen, die über dem Rahmen und über der Anordnung von Fenstern liegt und die Funktion hat, von der Lichtquellenanordnung emittiertes Licht an den Benutzer durchzulassen. In einigen beispielhaften Ausführungsformen weist die hintere Abdeckung eine konvexe Außenkontur auf.
Manche beispielhaften Ausführungsformen sind auf eine elektronische Vorrichtung mit einem Gehäuse gerichtet, das einen unteren Abschnitt, der eine Öffnung bestimmt, und ein an der Öffnung befestigtes Band aufweist, das die elektronische Vorrichtung an einem Benutzer sichert. Ein Biosensormodul kann innerhalb der Öffnung des Gehäuses liegen. Eine hintere Abdeckung kann über dem Biosensormodul liegen und einen vom unteren Abschnitt des Gehäuses nach außen vorstehenden Rand und eine Außenoberfläche mit einer konvexen, gekrümmten Kontur aufweisen. In einigen Ausführungsformen bestimmt die Außenoberfläche der hinteren Abdeckung ein oder mehrere Fenster für einen funktionsbezogenen Zugang zu einer oder mehreren optischen Komponenten des Biosensormoduls. Das einzelne oder die mehreren Fenster können eine zu der konvexen, gekrümmten Kontur der Außenoberfläche passende Krümmung aufweisen.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Biosensormodul eine Anordnung von Lichtquellen, die Licht in einen Körper des Benutzers emittieren kann. Das Biosensormodul kann auch einen Photodetektor umfassen, der aus einer Lichtquelle der Lichtquellenanordnung emittiertes und vom Körper reflektiertes Licht auffängt und ein Sensorsignal erzeugt. In einigen Fällen ist das Biosensormodul abnehmbar mit dem Gehäuse gekoppelt.
In einigen Ausführungsformen schließt die Vorrichtung auch eine Verarbeitungseinheit ein, die auf Basis des Sensorsignals eine mit dem Benutzer assoziierte Gesundheitsmetrik berechnet. Die Vorrichtung kann auch eine Anzeige umfassen, die innerhalb des Gehäuses angeordnet und so gestaltet ist, dass sie die Gesundheitsmetrik anzeigt.
Manche Ausführungsbeispiele sind auf eine am Körper tragbare Vorrichtung gerichtet, die ein Gehäuse mit einem oberen Abschnitt, einem Hohlraum im oberen Abschnitt und einem gekrümmten, den Hohlraum umgebenden Seitenabschnitt umfasst. Die Vorrichtung kann auch eine transparente Abdeckung umfassen, die über dem Hohlraum des Gehäuses angeordnet ist und die Folgendes umfassen kann: einen flachen, mittleren Abschnitt in der Mitte der transparenten Abdeckung, einen gekrümmten, äußeren Abschnitt, der vom flachen, mittleren Abschnitt ausgeht, und diesen umgibt und sich auswärts bis zu einem Rand der transparenten Abdeckung erstreckt, und eine Maske, die mit Bezug zu einer inneren Oberfläche der transparenten Abdeckung liegt. Die Maske kann eine äußere Begrenzung, die nahe am Rand der transparenten Abdeckung angeordnet ist, und eine innere Begrenzung umfassen, die innerhalb des gekrümmten, äußeren Abschnitts der transparenten Abdeckung angeordnet ist.
In einigen Ausführungsformen schließt die Vorrichtung eine Anzeige ein, die unterhalb der transparenten Abdeckung angeordnet ist. Ein Außenrandabschnitt eines sichtbaren Bereichs der Anzeige kann unterhalb der Maske liegen. Die Vorrichtung kann auch eine Antenne mit einer Form umfassen, die einer Form des Hohlraums entspricht, der im Gehäuse ausgestaltet ist. Die Antenne kann in einer Rille liegen, die in der inneren Oberfläche der transparenten Abdeckung ausgestaltet ist. Die Rille kann zwischen der äußeren Begrenzung und der inneren Begrenzung der Maske ausgeformt sein. In einigen Ausführungsformen ist die Abdeckung aus einem Saphirmaterial gebildet. Die Antenne kann dafür ausgelegt sein, dass sie eine drahtlose Kommunikation zwischen der tragbaren elektronischen Vorrichtung und einer externen Vorrichtung ermöglicht.
Manche beispielhafte Ausführungsformen sind auf eine elektronische Vorrichtung gerichtet, die ein Gehäuse mit einem ersten Ende, einem zweiten, dem ersten Ende entgegen gesetzten Ende, einer ersten Seite, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Ende erstreckt, und einer zweiten Seite, die sich gegenüber der ersten Seite zwischen dem ersten und dem zweiten Ende erstreckt, umfasst. Das erste Ende kann eine erste Rille festlegen, die sich zwischen der ersten und der zweiten Seite erstreckt, und kann dafür ausgelegt sein, dass es einen ersten Ansatzabschnitt eines ersten Bandes aufnehmen kann. Das zweite Ende kann eine zweite Rille festlegen, die sich zwischen der ersten und der zweiten Seite erstreckt, und kann dafür ausgelegt sein, dass es einen zweiten Ansatzabschnitt eines zweiten Bandes aufnehmen kann. Die erste und die zweite Rille können eine einwärts gekrümmte, konkave Form mit einem Unterschnittmerkmal aufweisen, das den ersten und den zweiten Ansatzabschnitt festhält. In einigen Ausführungsformen erstreckt sich die erste Rille durch einen massiven Abschnitt des Gehäuses, um eine kontinuierliche, innere Form zu bilden.
In einigen Ausführungsformen schließt die Vorrichtung eine Anzeige ein, die mindestens teilweise innerhalb eines Hohlraums des Gehäuses angeordnet ist. Eine Abdeckung kann oberhalb der Anzeige liegen, und mindestens ein Abschnitt der ersten Rille ist unterhalb der Abdeckung angeordnet. Die erste und die zweite Rille können in Bezug auf eine Mittellinie des Gehäuses abgewinkelt sein. Die erste und die zweite Rille können aufwärts zu einer Oberseite des Gehäuses und einwärts zur Mitte des Gehäuses abgewinkelt sein. Die erste und die zweite Rille können die Mittellinie des Gehäuses kreuzen.
Manche Ausführungsbeispiele sind auf eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung gerichtet, die ein Gehäuse und ein am Gehäuse befestigtes Band umfasst, das so gestaltet ist, dass es die am Körper tragbare elektronische Vorrichtung an einem Benutzer sichert. Ein Einstellrad kann mit Bezug zum Gehäuse angeordnet und dafür ausgelegt sein, dass es eine Rotationsinput erhält. Ein Kodiergerät kann funktionsmäßig mit dem Einstellrad gekoppelt und gestaltet sein, dass es ein Gebersignal erzeugt, das der Rotationsinput entspricht. Ein Lautsprechermodul kann innerhalb des Gehäuses angeordnet und dafür ausgelegt sein, dass es einen akustischen Output erzeugt, die dem Encoderausgang entspricht. Eine haptische Vorrichtung kann innerhalb des Gehäuses angeordnet und dafür ausgelegt sein, dass sie einen haptischen Output erzeugt, die dem Encoderausgang entspricht. In einigen Ausführungsformen ist der haptische Output mit dem akustischen Output synchronisiert. Das Einstellrad kann ferner dafür ausgelegt sein, dass es entlang einer Achse verschiebbar ist und einen taktilen Schalter betätigt.
In einigen Ausführungsformen schließt die Vorrichtung auch ein Anzeigeelement innerhalb des Gehäuses ein. Die Vorrichtung kann dafür ausgelegt sein, dass sie eine Themenliste auf dem Anzeigeelement anzeigt und die Themenliste als Reaktion auf den Encoderausgang scrollt. Die Vorrichtung kann auch dafür ausgelegt sein, dass sie den akustischen und den haptischen Output mit dem Scrollen der Themenliste synchronisiert. In einigen Ausführungsformen ist das Einstellrad ferner so gestaltet, dass es entlang einer Achse verschiebbar ist und einen taktilen Schalter betätigt. Das Einstellrad kann dazu dienen, ein Thema aus der Themenliste auszuwählen, wenn der taktile Schalter betätigt wird.
Manche Ausführungsbeispiele sind auf eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung gerichtet, die ein Gehäuse aufweist, das einen unteren Abschnitt und eine im unteren Abschnitt ausgestaltete Aussparung umfasst. Ein Band kann am Gehäuse befestigt und dafür ausgelegt sein, dass es die am Körper tragbare elektronische Vorrichtung an einem Benutzer sichert. Ein Biosensormodul kann in der Aussparung des Gehäuses liegen. Das Biosensormodul kann Folgendes umfassen: eine Anordnung von Lichtquellen, die so gestaltet sind, dass sie Licht in den Körper eines Benutzers emittieren, und einen Photodetektor, der so gestaltet ist, dass er von einer Lichtquelle der Anordnung von Lichtquellen erzeugtes und vom Körper reflektiertes Licht auffängt und ein Sensorsignal erzeugt. Die Vorrichtung kann auch eine Verarbeitungseinheit umfassen, die auf Basis des Sensorsignals eine mit dem Benutzer assoziierte Gesundheitsmetrik berechnen kann. Eine Anzeige kann innerhalb des Gehäuses angeordnet und dafür ausgelegt sein, dass sie die Gesundheitsmetrik anzeigt.
In einigen Ausführungsformen sind die Anordnung von Lichtquellen und der Photodetektor so gestaltet, dass sie als multiple Photoplethysmographiesensoren (PPG-Sensoren) fungieren. Jeder PPG-Sensor kann dafür ausgelegt sein, dass er zur Berechnung einer jeweils anderen Gesundheitsmetrik verwendet werden kann. In einigen Ausführungsformen umfasst eine erste Lichtquelle aus der Anordnung von Lichtquellen eine grüne LED, um die Körperdurchblutung zu erfassen. Eine zweite Lichtquelle der Anordnung von Lichtquellen kann eine Infrarot-LED umfassen, die den Körperwasseranteil erfassen kann. Die Gesundheitsmetrik kann eines oder mehrere der folgenden Faktoren umfassen: Herzfrequenz, Atemfrequenz, Sauerstoffgehalt des Blutes und geschätztes Blutvolumen.
In einigen Ausführungsformen schließt die Vorrichtung auch mindestens ein Elektrodenpaar ein, das an einer äußeren Oberfläche des Gehäuses angeordnet ist. Das mindestens eine Elektrodenpaar kann dafür ausgelegt sein, dass es ein Signal erzeugt, wenn das mindestens eine Elektrodenpaar mit dem Körper in Kontakt steht. In einigen Fällen wird das Signal verwendet, um eine zusätzliche Gesundheitsmetrik zu berechnen, die eines oder mehrere der folgenden Punkte umfasst: eine Herzfunktion, einen geschätzten Körperfettanteil und einen geschätzten Körperfettanteil.
Manche Ausführungsbeispiele sind auf eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung gerichtet, die ein Gehäuse und ein am Gehäuse befestigtes Band umfasst, das die am Körper tragbare elektronische Vorrichtung an einem Benutzer sichern kann.
Die Vorrichtung kann auch eine Anordnung von Leuchtdioden (LEDs) umfassen, die innerhalb des Gehäuses angeordnet sind, wobei die Anordnung von LEDs so gestaltet ist, dass sie Licht emittiert. Ein Photodetektor kann innerhalb des Gehäuses angeordnet und dafür ausgelegt sein, dass er von einer LED der LED-Anordnung erzeugtes und vom Körper des Benutzers reflektiertes Licht auffängt und als Reaktion auf das aufgefangene Licht ein erstes Sensorsignal sendet. Die Vorrichtung kann auch mindestens ein Elektrodenpaar umfassen, das auf einer äußeren Oberfläche der am Körper tragbaren elektronischen Vorrichtung angeordnet ist. Die Elektroden können dafür ausgelegt sein, dass sie ein zweites Sensorsignal erzeugen, wenn die Elektroden mit einem entsprechenden Abschnitt des Körpers in Kontakt stehen. Die Vorrichtung kann auch eine Verarbeitungseinheit umfassen, die auf Basis des ersten und des zweiten Sensorsignals eine oder mehrere Gesundheitsmetriken berechnen kann. Die Vorrichtung kann auch eine Anzeige umfassen, die mindestens teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und eine oder mehrere Gesundheitsmetriken anzeigen kann.
Manche Ausführungsbeispiele sind auf eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung gerichtet, die ein Gehäuse und ein am Gehäuse befestigtes Band umfasst, das die am Körper tragbare elektronische Vorrichtung an einem Benutzer sichern kann. Eine Abdeckung kann mit Bezug zum Gehäuse liegen, und eine Anzeige kann an einer unteren Oberfläche der Abdeckung befestigt sein. Ein Kraftsensor kann zwischen der Abdeckung und dem Gehäuse liegen und die Abdeckung am Gehäuse befestigen. Der Kraftsensor kann dafür ausgelegt sein, dass er die Kraft einer Berührung an der Abdeckung erfasst. Der Kraftsensor kann auch eine Barriere bilden, um zu verhindern, dass Flüssigkeit in die am Körper tragbare elektronische Vorrichtung eindringt. In einigen Ausführungsformen kann die Antenne mit Bezug zur Abdeckung und außerhalb des Gehäuses liegen. Die Antenne kann dafür ausgelegt sein, dass sie eine drahtlose Kommunikation mit einer externen Vorrichtung ermöglicht.
In einigen Ausführungsbeispielen kann eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung ein Gehäuse und ein am Gehäuse befestigtes Band umfassen, das die am Körper tragbare elektronische Vorrichtung an einem Benutzer sichern kann. Ein Anzeigeelement kann innerhalb des Gehäuses liegen, und eine wieder aufladbare Batterie kann innerhalb des Gehäuses angeordnet und funktionsmäßig mit der Anzeigeeinheit gekoppelt sein. Die Vorrichtung kann auch eine Empfangsspule innerhalb des Gehäuses umfassen, die induktiv mit einer externen Senderspule gekoppelt sein kann. Eine Energiekonditionierungsschaltung kann dafür ausgelegt sein, dass sie die wieder aufladbare Batterie unter Verwendung von Energie, aus der Empfangsspule wieder auflädt. Die Energiekonditionierungsschaltung kann dafür ausgelegt sein, dass sie Energie zum Anzeigeelement liefert. Die Vorrichtung kann auch einen ersten Ausrichtungsmagneten umfassen, der innerhalb der Empfangsspule positioniert und so gestaltet ist, dass er die Vorrichtung in Bezug auf einen zweiten Ausrichtungsmagneten innerhalb der externen Sendespule ausrichtet.
Manche Ausführungsbeispiele sind auf eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung gerichtet, die ein Gehäuse und ein am Gehäuse befestigtes Band umfasst, das die am Körper tragbare elektronische Vorrichtung an einem Benutzer sichern kann. Eine Abdeckung kann mit Bezug zum Gehäuse liegen, und eine Anzeige kann innerhalb des Gehäuses und unterhalb der Abdeckung liegen. Ein Kraftsensor kann innerhalb des Gehäuses angeordnet und dafür ausgelegt sein, dass er eine Kraft einer Berührung an der Abdeckung erfasst. Ein Berührungssensor kann zwischen der Anzeige und der Abdeckung liegen. Der Berührungssensor kann dafür ausgelegt sein, dass er erfasst, wo die Abdeckung berührt wird. In einigen Ausführungsformen ist der Kraftsensor entlang eines Anzeigenperimeters angeordnet. Die Vorrichtung kann auch eine Verarbeitungseinheit und einen Speicher umfassen, die innerhalb des Gehäuses angeordnet sind. Die Verarbeitungseinheit kann dafür ausgelegt sein, dass sie eine Berührungsgeste an einer Oberfläche der Abdeckung mit einem Kraftimpuls des Kraftsensors und einem Berührungsimpuls des Berührungssensors interpretiert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Offenbarung ist durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen leicht verständlich, in denen gleiche Bezugsziffern gleiche strukturelle Elemente bezeichnen.
1 zeigt ein Beispiel für eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung mit einem Vorrichtungskörper und einem Band.
2 zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels für eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung.
3 zeigt ein Beispiel für ein Funktionsdiagramm einer am Körper tragbaren elektronischen Vorrichtung.
4 zeigt ein Beispiel für eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung als Teil eines Systems von Vorrichtungen.
5 zeigt ein System von austauschbaren Komponenten für eine am Körper tragbare Vorrichtung.
6 zeigt ein Beispiel für eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung mit einem Vorrichtungskörper und einem Band.
7 zeigt eine Explosionsansicht von Komponenten eines Beispiels für eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung.
8 zeigt ein Beispiel für ein Gehäuse einer am Körper tragbaren elektronischen Vorrichtung.
9 zeigt ein Beispiel für einen Kraftsensor, der so gestaltet ist, dass er eine kapazitive Messung nutzt.
10A–B zeigen Planansichten von Beispielen für Kraftsensoren.
11 zeigt ein Beispiel für einen Kraftsensor, der so gestaltet ist, dass er eine Widerstandsmessung nutzt.
12 zeigt ein Beispiel für einen verpixelten Kraftsensor, der so gestaltet ist, dass er eine Widerstandsmessung nutzt.
13A–B zeigen Beispiele für Kraftsensorstrukturen.
14A–C zeigen ein Beispiel für einen Berührungssensor auf Basis einer Gegenkapazität.
15A–B zeigen ein Beispiel für einen Berührungssensor auf Basis einer Eigenkapazität.
16 zeigt ein Beispiel für eine Vorrichtung mit Biosensoren.
17 zeigt ein Beispiel für eine Vorrichtung für drahtlose Kommunikation mit einer externen Vorrichtung.
18 zeigt ein Beispiel für eine elektronische Vorrichtung und ein Beispiel für einen Ladeplatz eines induktiven Ladesystems.
19 zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels für ein induktives Ladesystem.
20 zeigt ein Beispiel für ein akustisches Modul.
21A–B zeigen Beispiele für eine Abdeckung und eine Antenne.
22A–B zeigen ein Beispiel für ein haptisches Modul.
23 zeigt ein Beispiel für eine Vorrichtung mit einem Einstellradmodul mit einem Kodiergerät.
24A–B zeigen ein Beispiel für eine Vorrichtung mit einem Einstellradmodul mit einem taktilen Schalter.
25A–C zeigen ein Beispiel einer Aufnahmefunktion für ein Band.
26 zeigt Beispiele für Elemente einer Anzeige.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Hierin werden Beschreibungen und Beispiele für ein Verbraucherprodukt angegeben, die eine tragbare elektronische Vorrichtung, eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung oder eine andere Art von Vorrichtung umfassen können. Nur als Beispiel und nicht zur Beschränkung kann das Verbraucherprodukt eine elektronische Vorrichtung, eine mechanische Vorrichtung oder eine elektromechanische Vorrichtung sein. Konkrete Beispiele für Vorrichtungen umfassen Mobiltelefone, Minicomputer, Musikabspielgeräte, Zeitmessvorrichtungen, Gesundheitsüberwachungsvorrichtungen, Tablet-Computer, Laptop-Computer, (elektronische oder andere) Brillen, tragbare Speichervorrichtungen und dergleichen.
In einer konkreten Ausführungsform ist das Verbraucherprodukt ein tragbares und genauer ein am Körper tragbares Verbraucherprodukt. Ein am Körper tragbares Verbraucherprodukt ist eines, das von einem Benutzer am Körper getragen oder auf andere Weise gesichert werden kann. Zum Beispiel kann das Verbraucherprodukt eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung sein, unter anderem beispielsweise ein am Körper tragbarer Computer, eine am Körper tragbare Uhr, eine am Körper tragbare Kommunikationsvorrichtung, ein am Körper tragbares Medienwiedergabegerät, eine am Körper tragbare Gesundheitsüberwachungsvorrichtung und dergleichen. Ein am Körper tragbares Verbraucherprodukt kann von einem Benutzer auf verschiedene Weise am Körper getragen werden. In einigen Beispielen ist das Verbraucherprodukt ein am Handgelenk zu tragendes Produkt und kann ein Band umfassen, das um ein Handgelenk eines Benutzers gebunden werden kann, um das Verbraucherprodukt am Körper des Benutzers zu sichern. Die Vorrichtung kann eine oder mehrere andere Arten von Befestigungen umfassen, beispielsweise ein Armband, ein Umhängeband, einen Hüftgurt, einen Brustgurt und dergleichen.
Manche Aspekte der Offenbarung sind auf eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung mit einer im Vergleich zu einigen herkömmlichen, am Körper tragbaren Vorrichtungen verbesserten Funktionalität und/oder Vielseitigkeit gerichtet. Zum Beispiel sind manche Aspekte der Offenbarung auf ein Verbraucherprodukt gerichtet, beispielsweise eine tragbare elektronische Vorrichtung, das bzw. die einen umfangreichen Satz von in einen kompakten Formfaktor integrierten oder aufgenommen Merkmalen aufweist. In einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann ein Verbraucherprodukt mehrere Teilsysteme in einer einzigen Vorrichtung integrieren oder kombinieren, um einen breiten Funktionsbereich zu bieten, einschließlich biometrischer Wahrnehmung, berührungsbasierter Benutzereingabe, Nahfeldkommunikation und anderer erwünschter Merkmale. In einigen Aspekten werden zahlreiche Teilsysteme in den relativ kompakten Raum einer um das Handgelenk zu tragenden Vorrichtung integriert. Manche Aspekte der folgenden Offenbarung sind auf die Integration einer Vielfalt von Teilsystemen oder Modulen gerichtet, um eine Funktionalität zu bieten, die unter Verwendung mancher herkömmlicher Vorrichtungsplattformen nicht möglich sein könnte. In einigen Fällen kann die Gestaltung und/oder Funktionalität der verschiedenen Teilsysteme vom Endverbraucher, vom Hersteller und/oder von einem Verkäufer der Vorrichtung konfiguriert werden. Beispiele für Teilsysteme oder Module eines Verbraucherprodukts und ihrer jeweiligen Funktionen werden nachstehend unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben.
Manche Aspekte der Offenbarung sind auf ein Verbraucherprodukt gerichtet, das drahtlos mit einer beliebigen Zahl von anderen Vorrichtungen kommunizieren kann, beispielsweise mit einem Mobiltelefon, einem Computer, mit Tablet-Rechenvorrichtungen, Personal Media Players, Fernsehgeräten, vernetzten Haushaltsgeräten, vernetzten Haussteuerungen, elektronischen Systemen in Fahrzeugen und so weiter. Durch die drahtlose Kommunikation mit anderen Vorrichtungen kann das Verbraucherprodukt verschiedene Benachrichtigungen, Meldungen oder andere Informationen zwischen Vorrichtungen senden und/oder empfangen. Die drahtlose Kommunikation kann auch die Weitergabe von Warnungen oder anderen Vorrichtungssignalen zum Benachrichtigen des Benutzers von einem Ereignis oder einer Aktion ermöglichen. In einigen Aspekten kann das Verbraucherprodukt drahtlos mit einer beliebigen Zahl von elektronischen Zubehöreinrichtungen kommunizieren, einschließlich von Headset-Vorrichtungen, tragbaren Lautsprechervorrichtungen, tragbaren Mikrofonvorrichtungen, tragbaren Bildschirmen und so weiter. Ein Beispiel für ein Kommunikationssystem wird nachstehend unter Bezugnahme auf 4 und unter Bezugnahme auf andere hierin angegebene Beispiele beschrieben.
In einigen Aspekten kann das Verbraucherprodukt ein System austauschbarer Komponenten umfassen, um das Verbraucherprodukt am Benutzer zu befestigen oder zu sichern. Das System von austauschbaren Komponenten kann einen Satz austauschbarer Bänder oder Befestigungsvorrichtungen umfassen, die mit einem Aufnahmemerkmal des Körpers des Produkts verbunden oder daran befestigt werden können. Das Aufnahmemerkmal kann innerhalb des Systems austauschbarer Komponenten standardisiert sein und die Verwendung mehrerer Arten von Bändern oder Befestigungsvorrichtungen mit ein und demselben Gehäuse oder Körper gestatten. Das System austauschbarer Komponenten kann auch einen Austausch unterschiedlicher Körper gestatten, die unterschiedliche Arten von elektronischen Vorrichtungen oder anderen Verbraucherprodukten umfassen können. Jeder Körper mit unterschiedlichen Vorrichtungen oder Produkten kann ein ähnliches Aufnahmemerkmal umfassen, das innerhalb des Systems austauschbarer Komponenten standardisiert ist. Ein Beispiel für ein System austauschbarer Komponenten wird nachstehend unter Bezugnahme auf 5 und unter Bezugnahme auf andere hierin angegebene Beispiele beschrieben.
Manche Aspekte der vorliegenden Offenbarung sind auf ein Verbraucherprodukt gerichtet, das einen Körper mit einer Außenhülle oder einem Gehäuse umfasst, das bzw. die verwendet wird, um die inneren Komponenten des Produkts zu schützen und in ihrer zusammengesetzten Position zu stützen. Das Gehäuse kann verschiedene Komponenten umschließen und stützen, beispielsweise integrierten Schaltungen, Modulen und anderen internen Komponenten der Vorrichtung. In einigen Aspekten bildet das Gehäuse eine wasserabweisende oder wasserfeste Barriere und sorgt auch für strukturelle Rigidität, die nötig ist, um interne Komponenten zu schützen. Das Gehäuse kann in einem Stück ausgeformt sein, wodurch die strukturelle Rigidität, Wasserundurchlässigkeit und Herstellbarkeit des Gehäuses verbessert werden können. Ein Beispiel für ein Gehäuse und Beispiele für interne Komponenten eines Verbraucherprodukts werden nachstehend unter Bezugnahme auf 6–8 und unter Bezugnahme auf andere hierin gegebene Beispiele bereitgestellt.
In einigen Aspekten umfasst das Verbraucherprodukt einen Kraftsensor, der die Stärke einer Kraft oder eines Druckes auf einer Oberfläche des Produkts erfassen und messen kann. In einigen Einrichtungen umfasst der Kraftsensor einen auf Kapazität basierenden Sensor, der die Kraft auf Basis einer Ablenkung oder einer Bewegung zwischen vom Maß einer durch eine Berührung bewirkten Kraft und mit dieser korrelierenden kapazitiven Platten bestimmen kann. In einigen Einrichtungen ist der Kraftsensor ein auf Widerstand oder auf Ladung basierender Sensor, der die Kraft auf Basis der Ablenkung eines Flächengebildes oder einer Folie mit Bezug zur berührungsempfindlichen Oberfläche des Produkts bestimmen kann. In einigen Einrichtungen ist der Ausgang des Kraftsensors mit dem Ausgang eines Berührungssensor kombiniert, der eigenkapazitiv oder gegenkapazitiv oder eine Kombination aus beidem sein kann. Beispiele für Kraft- und Berührungssensoren werden nachstehend unter Bezugnahme auf 9–15B und unter Bezugnahme auf andere, hierin angegebene Beispiele beschrieben.
In einigen Aspekten schließt das Verbraucherprodukt einen oder mehrere Biosensoren ein. Die Biosensoren können optische und/oder elektronische Biometriesensoren umfassen, die verwendet werden können, um eine oder mehrere Gesundheitsmetriken zu berechnen. Beispiele für Gesundheitsmetriken umfassen unter anderem Herzfrequenz, Atemfrequenz, Sauerstoffsättigung des Blutes, geschätztes Blutvolumen, Blutdruck oder eine Kombination daraus. In einigen Ausführungsformen umfassen die Biosensoren einen elektrischen Sensor, um elektrokardiographische Kennwerte (EKG-Kennwerte), galvanischen Hautwiderstand und andere elektrische Eigenschaften des Körpers des Benutzers zu messen. Ein Beispiel für ein Verbraucherprodukt mit mehreren Biosensoren wird nachstehend unter Bezugnahme auf 16 und unter Bezugnahme auf andere hierin gegebene Beispiele beschrieben.
In einigen Aspekten kann das Verbraucherprodukt eine drahtlose Kommunikation mit einer externen Vorrichtung durchführen. In einigen Einrichtungen kann die drahtlose Kommunikation eine Nahfeldkommunikationsschnittstelle (NFC-Schnittstelle) umfassen. Die NFC-Schnittstelle kann zur Identifikation der Vorrichtung und Einrichtung einer sicheren Datenverbindung verwendet werden, um Transaktionen, Einkäufe oder andere Formen eines elektronischen Handels zu tätigen. Ein Beispiel für ein Verbraucherprodukt mit mehreren Biosensoren wird nachstehend unter Bezugnahme auf 17 und unter Bezugnahme auf andere hierin gegebene Beispiele beschrieben.
In einigen Aspekten kann das Verbraucherprodukt eine interne Batterie unter Verwendung eines drahtlosen Ladesystems aufladen. In einigen Einrichtungen umfasst das Verbraucherprodukt eine oder mehrere induktive Empfangsspulen, die mit einer oder mehreren in einer Ladestation oder einer anderen externen Vorrichtung angeordneten induktiven Sendespulen zusammenarbeiten können. Das drahtlose Ladesystem kann die Übertragung von Energie zum und/oder eine drahtlose Kommunikation mit dem Verbraucherprodukt ohne die Verwendung eines externen Anschlusses oder einer Klemmenverbindung gestatten. Ein Beispiel für ein Verbraucherprodukt mit der Fähigkeit zur drahtlosen Aufladung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 18–19 und unter Bezugnahme auf andere, hierin angegebene Beispiele näher beschrieben.
In einigen Aspekten schließt das Verbraucherprodukt ein oder mehrere akustische Module ein, die so gestaltet sind, dass sie als Lautsprecher und/oder Mikrofon für das Produkt dienen. Der Lautsprecher und/oder das Mikrofon kann Merkmale umfassen, welche die Beständigkeit oder Undurchlässigkeit des Verbraucherprodukts gegenüber Wasser/Flüssigkeit verbessern. Das Verbraucherprodukt kann auch ein haptisches Modul oder Stellglied umfassen, das ein vom Benutzer wahrnehmbares haptisches Signal erstellt. In einigen Einrichtungen können die Outputs eines akustischen Moduls, beispielsweise eines Lautsprechers und des haptischen Moduls für eine Rückmeldung oder eine Warnung an den Benutzer verwendet werden. In einigen Fällen liefern ein akustisches Modul und haptisches Modul eine Rückmeldung für den Benutzer und können mit einer Eingabe des Benutzers, beispielsweise einer Auswahl auf einer Bedienoberfläche, einem Scrollen der Bedienoberfläche oder einem anderen vom Benutzer eingegebenen Befehl koordiniert werden. Ein Beispiel für ein akustisches Modul wird nachstehend unter Bezugnahme auf 20 beschrieben, und ein Beispiel für ein haptisches Modul wird nachstehend unter Bezugnahme auf 22A–B beschrieben.
In einigen Aspekten umfasst das Verbraucherprodukt eine Wähleinrichtung oder ein Einstellrad, die mit einem Kodiergerät oder anderem Drehsensor zur Erfassung einer Drehungseingabe gekoppelt sind. In einigen Einrichtungen wird der Output vom optischen Kodiergerät verwendet, um einen Aspekt einer Bedienoberfläche anzusteuern, oder um eine andere Funktion des Produkts zu steuern. Außerdem kann die Wähleinrichtung oder das Einstellrad einen taktilen Schalter umfassen, der durch Einwärtsdrücken auf der Wähleinrichtung oder des Einstellrads betätigt werden kann. Ein Beispiel für ein Verbraucherprodukt, das ein Einstellrad aufweist, wird nachstehend unter Bezugnahme auf 23–24B und unter Bezugnahme auf andere, hierin angegebene Beispiele beschrieben.
Die nachfolgende Beschreibung umfasst Beispiele für Vorrichtungen, Komponenten, Module, Systeme, Verfahren und Geräte, die verschiedene Elemente der vorliegenden Offenbarung verkörpern. Es sollte jedoch davon ausgegangen werden, dass verschiedene Elemente der beschriebenen Offenbarung kombiniert und/oder in zahlreichen Ausführungen zusätzlich zu den hierin beschriebenen umgesetzt werden können. Insbesondere werden die Module und Komponenten in einer konkreten Kombination in Bezug auf einige nachstehend beschriebene Beispiele beschrieben. Jedoch sind auch andere Kombinationen möglich, die durch Hinzufügen, Entfernen und/oder Neuanordnen von Modulen erreicht werden können, um eine Vorrichtung oder ein System mit den gewünschten Eigenschaften zu erhalten.
1 zeigt ein am Körper tragbares Verbraucherprodukt 10. Zum Beispiel kann das Verbraucherprodukt 10 eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung sein. In einem Beispiel kann das Verbraucherprodukt 10 eine am Körper tragbare, multifunktionale elektronische Vorrichtung sein, die mehrere Funktionen umfasst, wie Zeitmessung, Gesundheitsüberwachung, Sportüberwachung, medizinische Überwachung, Kommunikation, Navigation, Rechenoperationen und/oder dergleichen. Die Funktionen können unter anderem umfassen: Zeitmessung; Überwachung von physiologischen Signalen eines Benutzers und Bereitstellen von gesundheitsbezogenen Informationen auf Basis dieser Signale; Kommunizieren (auf drahtlose oder drahtgebundene Weise) mit anderen elektronischen Vorrichtungen oder Diensten, bei denen es sich um andere Arten von Vorrichtungen mit anderen Funktionen handeln kann; Bereitstellen von Warnungen an einen Benutzer, die akustische, haptische, visuelle und/oder andere Wahrnehmungssignale umfassen können, von denen manche oder alle untereinander synchronisiert sein können; visuelles Darstellen von Daten auf einer Anzeige; Abrufen von Daten von einem oder mehreren Sensoren, um Operationen der Vorrichtung zu initiieren, zu steuern oder zu modifizieren; Bestimmen eines Berührungspunkts an der eine Oberfläche der Vorrichtung, und/oder einer Kraftmenge, das an der Vorrichtung aufgewendet wird, und Verwenden von einem oder beiden davon als Eingabe; Entgegennehmen einer Spracheingabe, um eine oder mehrere Funktionen zu steuern; Entgegennehmen einer taktilen Eingabe, um eine oder mehrere Funktionen zu steuern; Aufnahme und Versenden von Bildern; und so weiter. Diese und andere Funktionen und Merkmale werden hierin ausführlicher beschrieben.
Das am Körper tragbare Verbraucherprodukt 10 kann verschiedene Formen haben. In einem Beispiel kann das Verbraucherprodukt 10 eine um das Handgelenk zu tragende elektronische Vorrichtung sein. Die Vorrichtung kann verschiedene Arten von Formfaktoren umfassen, wie Armbänder, Manschetten, Armreifen, Schmuck und/oder dergleichen.
In der dargestellten Ausführungsform schließt das Verbraucherprodukt 10 einen Vorrichtungskörper 11 ein. Der Vorrichtungskörper 11 kann ein Gehäuse umfassen, das sowohl extern als auch intern verschiedene Komponenten (beispielsweise integrierte Schaltungen in Form von Chips und anderen Schaltungen) trägt, umschließt und stützt, um Rechen- und Funktionsoperationen für das Verbraucherprodukt 10 zu ermöglichen. Die Komponenten können unter anderem an der Außenseite des Gehäuses, teilweise im Gehäuse, durch das Gehäuse hindurch, ganz innerhalb des Gehäuses und dergleichen liegen. Das Gehäuse kann beispielsweise einen Hohlraum zum Halten von Komponenten im Inneren, Löcher oder Fenster für einen Zugriff auf interne Komponenten, sowie verschiedene Merkmale zum Befestigen anderer Komponenten umfassen. Das Gehäuse kann auch dafür ausgelegt sein, dass es eine wasserbeständige oder wasserfeste Umhüllung für den Körper 11 bildet. Zum Beispiel kann das Gehäuse aus einem einzigen Körper aus einem Stück gebildet sein, und die Öffnungen dieses Körpers können dafür ausgelegt sein, dass sie mit anderen Komponenten zusammenwirken, um eine wasserbeständige oder wasserfeste Barriere zu bilden.
Beispiele für Komponenten, die sich innerhalb des Vorrichtungskörper 11 befinden können, schließen Verarbeitungseinheiten, Speicher, Anzeige, Sensoren, Biosensoren, Lautsprecher, Mikrofone, haptische Stellglieder, Batterien und so weiter ein. In einigen Fällen kann der Vorrichtungskörper 11 einen kleinen Formfaktor aufweisen. In Fällen wie diesen können die Komponenten gepackt sein und/oder die größtmögliche Funktionalität auf kleinstmöglichem Raum liefern. Die Komponenten können auch dafür ausgelegt sein, dass sie minimalen Raum einnehmen, wodurch ein Vorrichtungskörper 11 mit einen kleinen Formfaktor ermöglicht wird. Außerdem können die Integration und der Zusammenbau der verschiedenen Komponenten dafür ausgelegt sein, dass die Zuverlässigkeit des Verbraucherprodukts 10 verbessert wird.
Der Aufbau des Gehäuses des Vorrichtungskörpers 11 kann stark variieren. Zum Beispiel kann das Gehäuse aus einer Reihe verschiedener Materialien geformt werden, einschließlich Kunststoff, Gummi, Holz, Silikon, Glas, Keramik, Faserverbundstoffen, Metall oder Metalllegierungen (z. B. Edelstahl, Aluminium), Edelmetallen (z. B. Gold, Silber) oder anderen geeigneten Materialien oder Kombinationen dieser Materialien.
Ebenfalls in der dargestellten Ausführungsform schließt die am Körper tragbare elektronische Vorrichtung ein Band 12 oder einen Gurt oder eine andere Einrichtung zur Befestigung an einem Benutzer ein. Das Band 12 kann beispielsweise dafür ausgelegt sein, dass es am Körper befestigt werden kann und eine Schlaufe zum Sichern am Handgelenk eines Benutzers ermöglicht. Das Band 12 kann in das Gehäuse integriert oder ein separates Teil sein. Falls es integriert ist, kann das Band 12 eine Fortsetzung des Gehäuses sein. In einigen Fällen kann das integrierte Band aus dem gleichen Material wie das Gehäuse bestehen. Falls das Band 12 separat ist, kann das Band am Gehäuse fixiert oder davon lösbar gekoppelt sein. In beiden Fällen kann das Band 12 aus ähnlichen oder aus anderen Materialien als das Gehäuse gebildet sein. In den meisten Fällen wird das Band 12 aus einem flexiblen Material erstellt, sodass es sich am Körper eines Benutzers anpassen kann. Ferner kann das Band 12 ein einziges integrales Teil sein, oder es kann Befestigungsenden mit einer offenen und einer geschlossene Konfiguration ermöglichen. Die Befestigungsenden können beispielsweise als Klammer oder ähnlichen Befestigungsmechanismen oder -vorrichtungen ausgeführt sein. Diese konkrete Gestaltung gestattet einem Benutzer das Öffnen des Bandes 12, um es am Arm anzulegen, und das Schließen des Bandes 12, um das Band und den Körper am Arm zu sichern. Das Band 12 kann viele Varianten umfassen. Zum Beispiel können sie aus Gummi, Silikon, Leder, Metall, Netz, Gliedern und/oder dergleichen bestehen.
2 zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels für eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung. Zum Beispiel kann die Vorrichtung 100 von 2 dem in 1 vorgestellten Verbraucherprodukt 10 entsprechen. Auch wenn mehrere Funktionen, Operationen und Strukturen als Teil der Vorrichtung 100, als hierin integriert oder als von der Vorrichtung 100 betrieben gezeigt werden, sei klargestellt, dass verschiedenen Ausführungsformen manche oder alle dieser beschriebenen Funktionen, Operationen und Strukturen fehlen können. So können unterschiedliche Ausführungsformen der Vorrichtung 100 manche, keine oder alle der hierin erörterten verschiedenen Fähigkeiten, Geräte, physischen Merkmale, Modi und Betriebsparameter umfassen.
Wie in 2 gezeigt wird, schließt die Vorrichtung 100 eine oder mehrere Verarbeitungseinheiten 102 ein, die so gestaltet sind, dass sie auf einen Speicher 104 zugreifen können, in dem Anweisungen gespeichert sind. Die Anweisungen oder Computerprogramme können dafür ausgelegt sein, dass sie eine oder mehrere der in Bezug auf die Vorrichtung 100 beschriebenen Operationen oder Funktionen durchführen. Zum Beispiel können die Anweisungen dafür ausgelegt sein, dass sie den Betrieb einer Anzeige 120, eine oder mehrerer Eingabe-/Outputkomponenten 106, eines oder mehrerer Kommunikationskanäle 108, eines oder mehrerer Sensoren 110, eines Lautsprechers 122, eines Mikrofons 124 und/oder einer oder mehrerer haptischer Rückmeldungsvorrichtungen 112 steuern oder koordinieren.
Die Verarbeitungseinheiten 102 von 2 können als eine beliebige elektronische Vorrichtung eingerichtet sein, die Daten oder Anweisungen verarbeiten, empfangen oder versenden kann. Zum Beispiel können die Verarbeitungseinheiten 102 einen oder mehrere der folgenden Teile umfassen: einen Mikroprozessor, eine zentrale Verarbeitungseinheit (central processing unit (CPU)), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (application-specific integrated circuit (ASIC)), einen digitalen Signalprozessor (digital signal processor (DSP)) oder Kombinationen dieser Vorrichtungen. Wie hierin beschrieben, soll der Begriff „Prozessor” einen einzelnen Prozessor oder eine einzelne Verarbeitungseinheit, mehrere Prozessoren, mehrere Verarbeitungseinheiten oder ein oder mehrere andere, geeignet gestaltete Rechenelemente umfassen.
Im Speicher 104 können elektronische Daten gespeichert werden, die von der Vorrichtung 100 verwendet werden können. Zum Beispiel können in einem Speicher elektronische Daten oder Inhalte, wie beispielsweise Audio- und Videodateien, Dokumente und Anwendungen, Vorrichtungseinstellungen und Benutzerpräferenzen, Zeitgeber und Steuersignale oder Daten für die verschiedenen Module, Datenstrukturen oder Datenbanken und so weiter gespeichert werden. Der Speicher 104 kann als eine beliebige Art von Speicher konfiguriert sein. In lediglich beispielhafter Weise kann der Speicher als Speicher mit wahlfreiem Zugriff, Nur-Lese-Speicher, Flash-Speicher, Wechselspeicher oder andere Typen von Datenspeicherelementen oder Kombinationen solcher Vorrichtungen eingerichtet sein.
In dem schematischen Diagramm von 2 sind eine oder mehrere Eingabekomponenten 106 als einzelne Posten innerhalb des schematischen Diagramms dargestellt. Jedoch können die Eingabekomponenten 106 eine Anzahl verschiedener Eingabekomponenten, einschließlich Schaltflächen, Schaltern und Wähleinrichtungen darstellen, um eine Eingabe eines Benutzers usw. entgegenzunehmen. Insbesondere können die Eingabekomponenten 106 den Schaltflächen, Wähleinrichtungen, Einstellrädern oder anderen Vorrichtungen zum Entgegennehmen einer Eingabe entsprechen. Im Allgemeinen sind die Eingabekomponenten 106 so gestaltet, dass sie eine von einem Benutzer bereitgestellte Eingabe in ein Signal oder eine Anweisung übersetzen, auf die unter Verwendung von Anweisungen der Verarbeitungseinheiten 102 zugegriffen werden kann. Im vorliegenden Beispiel können die Eingabekomponenten 106 die Hardware umfassen, welche die Eingabe des Benutzers empfangen kann (z. B. als Schaltfläche, Schalter, Einstellrad und Kodiergerät), und die funktionsmäßig mit Schaltung und Firmware gekoppelt ist, um Signale oder Daten zu generieren, auf die über Prozessoranweisungen zugegriffen werden kann. Jede Eingabekomponente 106 kann eine spezialisierte Schaltung zur Generierung von Signalen oder Daten umfassen, und zusätzlich oder alternativ dazu können Schaltung und Firmware zur Generierung von Signalen oder Daten von mehreren Eingabekomponenten 106 gemeinsam genutzt werden. In einigen Fällen erzeugen die Eingabekomponenten 106 ein vom Benutzer bereitgestelltes Feedback für eine anwendungsspezifische Eingabe, die einer Eingabeaufforderung oder einem Bedienoberflächenobjekt auf der Anzeige 120 entspricht. Zum Beispiel kann das Einstellrad (Posten 642 von 6) verwendet werden, um vom Benutzer einen Rotationsinput zu empfangen, der in eine Anweisung zum Scrollen einer Liste oder eines Objekts auf der Anzeige 120 übersetzt werden kann. Die Eingabekomponenten 106 können auch eine Benutzereingabe für Operationen auf Systemebene erzeugen. Zum Beispiel können die Eingabekomponenten 106 dafür ausgelegt sein, dass sie für Operationen auf Systemebene direkt mit der Hardware oder Firmware an der Vorrichtung 100 ausgeführt wird, unter anderem den Einschalt-, Ausschalt-, Ruhe-, Wach- und Nicht-stören-Operationen.
Wie in 2 dargestellt ist, kann die Vorrichtung 100 auch ein oder mehrere akustische Elemente umfassen, einschließlich eines Lautsprechers 122 und eines Mikrofons 124. Der Lautsprecher 122 kann eine Ansteuerungselektronik oder -schaltung umfassen und dafür ausgelegt sein, dass er als Reaktion auf einen Befehl oder eine Eingabe einen hörbaren Ton oder ein akustisches Signal erzeugt. Ebenso kann das Mikrofon 124 Ansteuerungselektronik oder -schaltung umfassen und ist so gestaltet, dass es als Reaktion auf einen Befehl oder eine Eingabe einen hörbaren Ton oder ein akustisches Signal empfängt. Der Lautsprecher 122 und das Mikrofon 124 können akustisch mit den jeweiligen Anschlüssen oder Öffnungen im Gehäuse gekoppelt sein, die akustische Energie durchlassen, aber das Eindringen von Flüssigkeit und anderen Verschmutzungen verhindern. Wie in 2 gezeigt, sind die Lautstärke 122 und das Mikrofon 124 auch funktionsmäßig mit den Verarbeitungseinheiten 102 gekoppelt, die den Betrieb des Lautsprechers 122 und des Mikrofons 124 steuern können. In einigen Fällen sind die Verarbeitungseinheiten 102 so gestaltet, dass sie den Lautsprecher 122 betätigen, um einen akustischen Output zu erzeugen, der einer Operation auf Anwendungs- oder Systemebene an der Vorrichtung 100 entspricht. In einigen Fällen ist der Lautsprecher 122 funktionsmäßig mit anderen Modulen gekoppelt, beispielsweise den Eingabekomponenten 106, einem Einstellrad oder einer Schaltfläche. In einigen Einrichtungen ist die Vorrichtung 100 so gestaltet, dass sie unter Verwendung des Lautsprechers 122 einen akustischen Output erzeugt, der der Betätigung des Einstellrads oder von Schaltflächen entspricht. Das Mikrofon 124 kann dafür ausgelegt sein, dass es als Reaktion auf einen akustischen Stimulus einen Output oder ein Signal erzeugt. Zum Beispiel kann das Mikrofon 124 funktionsmäßig mit dem Speicher 104 gekoppelt und dafür ausgelegt sein, dass es eine akustische Eingabe aufzeichnet, einschließlich der menschlichen Sprache, Musik oder anderen Tönen. In einigen Fällen kann das Mikrofon 124 dafür ausgelegt sein, dass es Sprachsignale empfängt, die von der Verarbeitungseinheit 102 als Sprachbefehle interpretiert werden können.
Der eine oder die mehreren Kommunikationskanäle 108 können eine oder mehrere drahtlose Schnittstellen umfassen, die für eine Kommunikation zwischen der einen oder den mehreren Verarbeitungseinheiten 102 und einer externen Vorrichtung ausgelegt sind. Im Allgemeinen können der eine oder die mehreren Kommunikationskanäle 108 dafür ausgelegt sein, dass sie Daten und/oder Signale empfangen, die durch Anweisungen an den Verarbeitungseinheiten 102 interpretiert werden können. In einigen Fällen ist die externe Vorrichtung Teil eines externen Kommunikationsnetzes, das Daten mit drahtlosen Vorrichtungen austauschen kann. Im Allgemeinen kann die drahtlose Schnittstelle unter anderem Funkfrequenz, optische, akustische und/oder magnetische Signale umfassen und über einer drahtlosen Schnittstelle oder einem Drahtlosprotokoll operieren. Beispiele für drahtlose Schnittstellen umfassen Funkfrequenzmobilschnittstellen, faseroptische Schnittstellen, akustische Schnittstellen, Bluetooth-Schnittstellen, Infrarotschnittstellen, USB-Schnittstellen, Wi-Fi-Schnittstellen, TCP/IP-Schnittstellen, Netzkommunikationsschnittstellen oder beliebige herkömmliche Kommunikationsschnittstellen.
In einigen Einrichtungen können ein oder mehrere Kommunikationskanäle 108 einen zweckgebundenen Drahtloskommunikationskanal zwischen der Vorrichtung 100 und einer anderen Benutzervorrichtung, beispielsweise einem Mobiltelefon, einem Tablet, einem Computer oder dergleichen umfassen. In einigen Fällen wird ein Outputsignal, einschließlich von akustischen Tönen oder visuellen Anzeigeelementen, direkt an die andere Benutzervorrichtung gesendet, um sie an den Benutzer weiterzugeben. Zum Beispiel kann eine akustische Warnung oder eine visuelle Warnung an ein Mobiltelefon eines Benutzers gesendet werden, um sie an dieser Vorrichtung weiterzugeben. Ebenso können ein oder mehrere Kommunikationskanäle 108 dafür ausgelegt sein, dass sie die Eingabe eines Benutzers von einer anderen Benutzervorrichtung empfangen. In einem Beispiel kann der Benutzer unter Verwendung einer Bedienoberfläche an einem externen Mobiltelefon, einem Tablet, einem Computer oder dergleichen eine oder mehrere Operationen an der Vorrichtung 100 steuern.
Wie nachstehend ausführlicher unter Bezugnahme auf 17 beschrieben wird, können die Kommunikationskanäle 108 außerdem eine Nahfeldkommunikationsscqhnittstelle (NFC-Schnittstelle) umfassen. Mit der NFC-Schnittstelle kann die Vorrichtung identifiziert und eine sichere Datenverbindung aufgebaut werden, um Transaktionen, Käufe oder andere Formen eines elektronischen Handels zu tätigen.
Wie in 2 gezeigt wird, umfasst die Vorrichtung 100 außerdem einen oder mehrere Sensoren 110, die als einzelner Posten innerhalb des schematischen Diagramms dargestellt werden. Jedoch können die Sensoren 110 eine Anzahl unterschiedlicher Sensoren darstellen, einschließlich von Vorrichtungen und Komponenten, die Umweltbedingungen und/oder andere Aspekte der Betriebsumgebung erfassen können. Zu den Beispielen für Sensoren 110 gehören Umgebungslichtsensor (ambient light sensor, ALS), Näherungssensor, Temperatursensor, Barometerdrucksensor, Feuchtigkeitssensor und dergleichen. Somit können die Sensoren 110 auch verwendet werden, um Umgebungstemperatur, Luftdruck und/oder Eindringen von Wasser in die Vorrichtung zu berechnen. In einigen Ausführungsformen können die Sensoren 110 einen oder mehrere Bewegungssensoren zur Erfassung einer Bewegung und Beschleunigung der Vorrichtung 100 umfassen. Der eine oder die mehreren Bewegungssensoren können einen oder mehrere der folgenden Vorrichtungen umfassen: Beschleunigungsmesser, Gyroskop, Neigungssensor oder andere Arten von Trägheitsmessvorrichtungen.
Die Vorrichtung 100 umfasst außerdem einen oder mehrere Biosensoren 118 und kann optische und/oder elektronische Biometriesensoren umfassen, um eine oder mehrere Gesundheitsmetriken zu berechnen. Wie nachstehend ausführlicher unter Bezugnahme auf 16 beschrieben ist, können einer oder mehrere Biosensoren 118 eine Lichtquelle und einen Photodetektor umfassen, um einen Photoplethysmographiesensor (PPG-Sensor) zu bilden. Der eine oder die mehreren optischen (z. B. PPG-Sensoren) Sensoren können zum Berechnen verschiedener Gesundheitsmetriken, unter anderem der Herzfrequenz, Atemfrequenz, Blutsauerstoffsättigung, geschätzten Blutvolumen, Blutdruck oder einer Kombination davon verwendet werden. Einer oder mehrere der Biosensoren 118 können auch dafür ausgelegt sein, dass sie eine elektrische Messung unter Verwendung einer oder mehrerer Elektroden durchführen. Der eine oder die mehreren elektrischen Sensoren können zur Messung elektrokardiographischer (EKG) Kennwerte, des galvanischen Hautwiderstands und anderer elektrischer physischer Eigenschaften eines Benutzers verwendet werden. Außerdem oder alternativ dazu können einer oder mehrere der Biosensoren 118 dafür ausgelegt sein, dass sie Körpertemperatur, Einwirkung von UV-Strahlen und andere gesundheitsbezogene Informationen messen.
Die Vorrichtung 100 kann auch eine oder mehrere haptische Vorrichtungen 112 umfassen. Die haptische Vorrichtung 112 kann eine oder mehrere einer Reihe haptischer Technologien umfassen, einschließlich, aber nicht unbedingt beschränkt auf rotierende haptische Vorrichtungen, lineare Stellglieder, piezoelektrische Vorrichtungen, Vibrationselemente und so weiter. Im Allgemeinen kann die haptische Vorrichtung 112 so gestaltet werden, dass sie eine punktuelle und eindeutige Rückmeldung für einen Benutzer der Vorrichtung ermöglicht. Insbesondere kann die haptische Vorrichtung 112 dazu ausgelegt sein, eine Klopf- oder Tipp- und/oder eine Vibrationssensation auszulösen. Wie in 2 dargestellt ist, kann die haptische Vorrichtung 112 betriebsmäßig mit der Verarbeitungseinheit 102 und dem Speicher 104 gekoppelt sein. In einigen Ausführungsformen kann die haptische Vorrichtung 112 direkt von der Verarbeitungseinheit 102 gesteuert werden. In einigen Ausführungsformen kann die haptische Vorrichtung 112 mindestens teilweise durch die Betätigung einer Eingabekomponente 106 gesteuert werden, die beispielsweise unter anderem eine Schaltfläche, eine Wähleinrichtung, ein Einstellrad oder dergleichen umfasst. Der Betrieb der haptischen Vorrichtung 112 kann auch mit der Betätigung einer oder mehrerer anderer Outputvorrichtungen gepaart oder verknüpft sein, beispielsweise einschließlich der Anzeige 120 oder dem Lautsprecher 122.
Wie in 2 gezeigt wird, kann die Vorrichtung 100 eine Batterie 114 umfassen, die verwendet wird, um Energie zu speichern und den anderen Komponenten der Vorrichtung 100 zu bieten. Die Batterie 114 kann eine wiederaufladbare Energiequelle sein, die so gestaltet ist, dass sie Energie an der Vorrichtung 100 ermöglicht, während sie vom Benutzer am Körper getragen wird. Die Vorrichtung 100 kann auch dafür ausgelegt sein, dass sie die Batterie 114 unter Verwendung eines drahtlosen Ladesystems auflädt. Demgemäß kann die Vorrichtung in einigen Fällen ein Drahtlosenergiemodul 116 umfassen, das Energie von einer externen Vorrichtung oder einem Ladeplatz empfangen kann. Das Drahtlosenergiemodul 116 kann dafür ausgelegt sein, Energie an Komponenten der Vorrichtung, einschließlich der Batterie 114, zu liefern. Das Drahtlosenergiemodul 116 und eine externe Ladestation oder einen externen Ladeplatz können auch dafür ausgelegt sein, Daten zwischen der Vorrichtung und einer Basis- oder Host-Vorrichtung zu versenden. In einigen Fällen kann das Drahtlosenergiemodul 116 über eine Schnittstelle mit der Drahtlosladestation oder dem Drahtlosladeplatz verbunden sein, die bzw. der in der Lage ist, spezifische Hardware, Firmware oder Software an der Vorrichtung zu erkennen, um die Instandhaltung der Vorrichtung oder Produktaktualisierungen zu erleichtern. Eine ausführlichere Beschreibung eines Beispiels für eine Drahtlosladestation wird nachstehend unter Bezugnahme auf 18–19 bereitgestellt.
Die Vorrichtung 100 kann eine Reihe verschiedener anderer Komponenten umfassen, beispielsweise einschließlich einer Kamera oder von Kameramodulen. Die Kamera kann dafür ausgelegt sein, dass sie ein Bild einer Szene oder eines Subjekts, die sich innerhalb eines Sichtfelds der Kamera befinden, aufnimmt. Das Bild kann in einer digitalen Datei in einer beliebigen Anzahl digitaler Formate gespeichert werden. In einigen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 100 eine Kamera mit einem Bildsensor, der aus einer ladungsgekoppelten Vorrichtung (CCD) und/oder einer komplementären Metall-Oxid-Halbleiter-Vorrichtung (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor CMOS) besteht. Die Kamera kann auch eine oder mehrere optische Komponenten umfassen, die mit Bezug zum Bildsensor angeordnet sind, beispielsweise eine Linse, einen Filter, eine Blende und so weiter.
3 zeigt funktionale Elemente der Vorrichtung 100 gemäß einigen Ausführungsformen. Insbesondere zeigt 3 die Eingaben, die an einer beispielhaften Vorrichtung 100 empfangen und die Outputs, die von dieser erzeugt werden können. Zum Beispiel kann die Vorrichtung 100 den in 1 und 2 gezeigten Vorrichtungen entsprechen. Wie in 3 gezeigt wird, kann die Vorrichtung 100 eine Krafteinleitung 302 umfassen, die unter Verwendung eines Kraftsensors erzeugt werden kann, der so gestaltet ist, dass er die Kraftstärke einer Berührung an einer Oberfläche der Vorrichtung erfasst und misst. Die Krafteinleitung 302 kann einen nicht-binären Output umfassen, der als Reaktion auf eine Berührung generiert wird. Zum Beispiel kann die Krafteinleitung 302 einen Bereich von Werten oder einen analogen Wert umfassen, der der Höhe der auf eine Oberfläche der Vorrichtung ausgeübten Kraft entspricht. Außerdem oder alternativ dazu kann die Krafteinleitung 302 einen binären (z. B. Einschalt-, Ausschalt-)Output als Reaktion auf die Kraft einer Berührung umfassen. Die Krafteinleitung 302 kann verwendet werden, um verschiedene Aspekte der Vorrichtung zu steuern. Zum Beispiel kann die Krafteinleitung 302 verwendet werden, um einen Aspekt, beispielsweise eine Cursor- oder Elementeauswahl auf der Anzeige an einer Bedienoberfläche der Vorrichtung zu steuern. Die Krafteinleitung 302 kann verwendet werden, um den akustischen Output 308, den haptischen Output 312 und eine andere Funktion der Vorrichtung zu steuern. Die Krafteinleitung 302 kann auch verwendet werden, um zwischen verschiedenen Arten von Eingaben des Benutzers zu unterscheiden. Zum Beispiel kann eine leichte Berührung durch den Benutzer als Scroll-Befehl interpretiert und verwendet werden, um durch eine Liste von Elementen auf der Anzeige zu scrollen. Eine festere Berührung durch den Benutzer kann als Auswahl oder Bestätigung eines Elements auf der Anzeige interpretiert werden. In einigen Ausführungsformen wird die Krafteinleitung 302 verwendet, um eine absichtliche Berührung durch den Benutzer von einer zufälligen oder versehentlichen Berührung zu unterscheiden, die ignoriert werden kann.
Wie in 3 gezeigt wird, kann die Vorrichtung 100 auch eine Berührungseingabe 306 umfassen, die unter Verwendung eines Berührungssensors erzeugt werden kann, der die Stelle, wo eine Oberfläche der Vorrichtung berührt wird, erfassen und messen kann. In einigen Einrichtungen ist der Berührungssensor ein auf Kapazität basierender, mit Bezug auf die Anzeige oder einem Anzeigestapel der Vorrichtung angeordneter Berührungssensor. Der Berührungssensor kann ein separater, nicht integrierter Sensor mit Bezug auf den Kraftsensor sein. In alternativen Ausführungsformen kann der Berührungssensor auch physisch oder logisch eine Einheit mit dem Kraftsensor bilden, um einen kombinierten Output zu erzeugen. Die Berührungseingabe 306 kann verwendet werden, um verschiedene Aspekte der Vorrichtung zu steuern. Zum Beispiel kann die Berührungseingabe 306 verwendet werden, um einen auf der Anzeige der Vorrichtung gezeigten Aspekt der Bedienoberfläche zu steuern. Die Berührungseingabe 306 kann verwendet werden, um den akustischen Output 308, den haptischen Output 312 und eine andere Funktion der Vorrichtung zu steuern.
In einigen Fällen verstärkt die logische Integration der Krafteinleitung 302 und der Berührungseingabe 306 die Vielseitigkeit oder Anpassungsfähigkeit der Vorrichtung 100 dadurch, dass sie eine höher entwickelte Bedienoberfläche als derzeit auf einigen herkömmlichen, am Körper tragbaren Vorrichtungen ermöglicht. Insbesondere können die Krafteinleitung 302 und die Berührungseingabe 306 zur Interpretation eines breiteren Bereichs von Gesten und Eingabebefehlen als beispielsweise unter Verwendung von nur einer Berührungseingabe zu kombinieren. Zum Beispiel kann die Krafteinleitung 302 ein Maß für die Stärke einer Berührung liefern, um zwischen zwei Berührungseingabebefehlen zu unterscheiden, die eine ähnliche Stelle oder einen ähnlichen Bewegungsablauf einer Geste umfassen. Eine verbesserte Berührungsschnittstelle, die sowohl eine Krafteinleitung 302 als auch eine Berührungseingabe 306 nutzt, kann besonders dann von Vorteil sein, wenn Berührungsbefehle auf einer Oberfläche mit einer relativ kleinen Fläche interpretiert werden, beispielsweise auf einem Anzeigebildschirm oder Abdeckglas einer am Körper tragbaren elektronischen Vorrichtung.
Wie in 3 gezeigt, kann die Vorrichtung 100 auch eine Schaltflächen-/Wähleinrichtungseingabe 310 unter Verwendung einer Eingabevorrichtung umfassen, die eine Eingabe vom Benutzer empfangen kann. Wie bereits beschrieben, kann die Vorrichtung 100 eine oder mehrere auf oder in der Nähe einer äußeren Oberfläche des Gehäuses angeordnete Schaltflächen umfassen, die eine Eingabe von einem Benutzer empfangen können. Die Vorrichtung kann auch eine Wähleinrichtung oder ein Einstellrad umfassen, die einen Rotationsinput vom Benutzer entgegennehmen können. Wie nachstehend ausführlicher unter Bezugnahme auf 24A–B beschrieben wird, kann die Wähleinrichtung oder das Einstellrad auch ein Druckmerkmal umfassen, das eine Eingabe vom Benutzer entgegen nehmen kann.
Die Vorrichtung 100 kann auch eine akustische Eingabe 314 unter Verwendung eines Mikrofons oder einer anderen Akustik wahrnehmenden Vorrichtung entgegennehmen. Die akustische Eingabe 314 kann dafür ausgelegt sein, eine Eingabe vom Benutzer einschließlich Sprachbefehlen und anderen akustischen Signaleingaben entgegenzunehmen. Die akustische Eingabe 314 kann auch dafür ausgelegt sein, akustische Umgebungsbedingungen zu erfassen und zu messen, um die Lautstärke des akustischen Outputs 308 oder die Betätigung des haptischen Outputs 312 anzupassen. Die akustische Eingabe 314 kann auch verwendet werden, um einen Audiostream oder eine Sprachnachricht gemäß einer Audioaufzeichnungsanwendung oder einem Softwareprogramm aufzuzeichnen.
Wie in 3 gezeigt wird, kann die Vorrichtung 100 gemäß einigen Ausführungsformen eine Anzeigeausgabe 304 umfassen. Die Anzeigeausgabe 304 schließt einen visuellen oder grafischen Output ein, der unter Verwendung des Anzeigeelements der Vorrichtung erzeugt werden kann. In einigen Ausführungsformen schließt die Anzeigeausgabe 304 eine grafische Bedienoberfläche ein, die unter Verwendung einer Betriebssystem- oder Software-Anwendung erzeugt wird, die an einer oder mehreren Verarbeitungseinheiten der Vorrichtung ausgeführt wird. In einem Beispiel umfasst die Anzeigeausgabe 304 eine grafische Darstellung, die dem Ziffernblatt einer Uhr oder einer anderen Zeitmessvorrichtung ähnelt. In anderen Beispielen beinhaltet die Anzeigeausgabe 304 eine grafische Schnittstelle für ein E-Mail-, Textnachrichten- oder anderes Kommunikationsprogramm. Die Anzeigeausgabe 304 kann auch visuelle Informationen liefern, die einem der anderen funktionalen Aspekte der Vorrichtung 100 entsprechen.
Zum Beispiel kann die Anzeigeausgabe 304 Informationen umfassen, die der Biosensoreingabe 320, der Sensoreingabe 318, der Krafteinleitung 302, der Berührungseingabe 306 und anderen entsprechen.
Wie in 3 gezeigt wird, kann die Vorrichtung 100 einen akustischen Output 308 umfassen, der mit einem Lautsprecher oder akustischen Modul erzeugt wird. Der akustische Output 308 kann Töne oder akustische Signale umfassen, die mit dem Betrieb der Vorrichtung assoziiert sind. Zum Beispiel kann der akustische Output 308 dem Betrieb einer Eingabevorrichtung entsprechen, um einem Benutzer eine akustische Rückmeldung zu bieten. Zum Beispiel kann der akustische Output 308 einer Eingabe entsprechen, die in Form einer Krafteinleitung 302, einer Berührungseingabe 306 und/oder einer Schaltflächen-/Wähleinrichtungseingabe 310 empfangen wird. In einigen Fällen kann der akustische Output 308 auch einen Teil eines akustischen Alarms umfassen, der allein oder in Kombination mit einem haptischen Output 312 und/oder einer Anzeigeausgabe 304 der Vorrichtung 100 erzeugt werden kann.
Die Vorrichtung 100 kann auch eine Sensoreingabe 318 umfassen, die unter Verwendung eines oder mehrerer Sensoren erzeugt wird, die verschiedene Umgebungsbedingungen überwachen und erfassen können. Zum Beispiel kann die Sensoreingabe 318 Signale oder Daten umfassen, die unter Verwendung eines Umgebungslichtsensors, eines Näherungssensors, eines Temperatursensors, eines Barometerdrucksensors oder eines anderen Sensors zur Überwachung von Umgebungsbedingungen im Umfeld oder in der Nähe der Vorrichtung erzeugt werden. Im Allgemeinen kann die Sensoreingabe 318 verwendet werden, um die Funktionalität der Vorrichtung 100 so zu adaptieren, dass sie sich an die eine oder die mehreren Umgebungsbedingungen anpasst. Zum Beispiel können die Helligkeit der Anzeigeausgabe 304, die Lautstärke des akustischen Outputs 308 und/oder die Betätigung der Eingabe in die Vorrichtung 100 auf der Sensoreingabe 318 basieren.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Sensoreingabe 318 eine Eingabe, die von einem oder mehreren Bewegungssensoren erzeugt wird. Die Bewegungssensoren können einen oder mehrere der Folgenden umfassen: einen Beschleunigungsmesser, ein Gyroskop, einen Neigungssensor oder eine andere Art von Trägheitsmessvorrichtung. Eine Sensoreingabe 318, die unter Verwendung eines oder mehrerer Bewegungssensoren erzeugt wird, kann verwendet werden, um Änderungen an der Bewegung der Vorrichtung 100 zu überwachen und zu messen. Änderungen an einer linearen und einer Winkelbewegung können verwendet werden, um eine Ausrichtung der Vorrichtung in Bezug auf einen bekannten Ort oder ein festes Datum zu bestimmen oder zu schätzen. Die Sensoreingabe 318, die aus dem einen oder den mehreren Bewegungssensoren erzeugt wird, kann auch verwendet werden, um die Bewegung des Benutzers nachzuverfolgen. Die Bewegung des Benutzers kann verwendet werden, um eine Navigation oder kartengesteuerte Funktion der Vorrichtung zu erleichtern. Außerdem kann eine Eingabe, die mit der Bruttobewegung des Benutzers in Beziehung steht, als Schrittmesser oder Aktivitätsmesser verwendet werden, der gespeichert und im Zeitverlauf nachverfolgt wird, um Gesundheitsmetriken oder andere gesundheitsbezogene Informationen festzustellen. Außerdem kann in einigen Ausführungsformen eine Sensoreingabe 318 von dem einen oder den mehreren Bewegungssensoren verwendet werden, um Bewegungsgesten zu erkennen. Zum Beispiel können die Bewegungssensoren verwendet werden, um das Heben eines Armes oder die Position des Körpers eines Benutzers (innerhalb einer vorgegebenen Vertrauensstufe) zu erfassen.
Die Vorrichtung 100 kann auch eine Biosensoreingabe 320 umfassen, die unter Verwendung eines oder mehrerer Biosensoren oder Biosensormodule erzeugt wird, um den physiologischen und/oder den Gesundheitszustand eines Benutzers zu überwachen. Wie oben unter Bezugnahme auf 2 erörtert wurde, kann die Vorrichtung einen oder mehrere optische Sensoren zum Messen der Herzfrequenz, des Blutdrucks, der Sauerstoffsättigung oder einer Kombination davon umfassen. Die Vorrichtung kann auch einen oder mehrere Sensoren mit elektrischen Kontakten umfassen, die so angeordnet sind, dass sie den Körper des Benutzers berühren. Die elektrischen Sensoren können dafür ausgelegt sein, dass sie elektrokardiographische (EKG) Kennwerte, den galvanischen Hautwiderstand und andere elektrische Eigenschaften des Körpers eines Benutzers messen. Außerdem oder alternativ dazu können die Sensoren dafür ausgelegt sein, die Körpertemperatur, Einwirkung von UV-Strahlen und andere gesundheitsbezogene Informationen zu messen. Die Biosensoreingabe 320 kann mit anderen Aspekten der Vorrichtung kombiniert werden, um eine Gesundheitsüberwachungsfunktion zu bieten. Zum Beispiel kann die Biosensoreingabe 320 verwendet werden, um Daten zu berechnen, die unter Verwendung der Anzeigeausgabe 304 vorgestellt werden. Die Betätigung der Biosensoreingabe 320 kann auch unter Verwendung der Krafteinleitung 302, der Berührungseingabe 306 oder einer anderen Benutzereingabe 310 gesteuert werden, um eine interaktive Gesundheitsüberwachungsfunktion oder -anwendung zu bieten.
Wie in 3 gezeigt wird, kann die Vorrichtung einen haptischen Output 312 umfassen, der unter Verwendung einer oder mehrerer haptischer Vorrichtungen erzeugt werden kann, die eine haptische Rückmeldung für den Benutzer liefern können. Insbesondere kann der haptische Output 312 unter Verwendung einer oder mehrerer elektromechanischer Teilbaugruppen eingesetzt werden, die eine Bewegung oder Vibration in der Vorrichtung hervorrufen können und die vom Benutzer gespürt oder wahrgenommen werden kann. In einigen Fällen ist der haptische Auslöser oder die haptische Vorrichtung so abgestimmt, dass sie auf Basis einer Resonanz oder nahe an einer Resonanz in Bezug auf die Vorrichtung operiert, wodurch der haptische Output verstärkt wird. In einigen Fällen sind der haptische Auslöser oder die haptische Vorrichtung so abgestimmt, dass sie auf Basis einer Resonanz oder nahe an einer Resonanz in Bezug auf die etwaige Komponenten der Vorrichtung, wie dem Band oder der Klammer, funktionieren.
In einigen Ausführungsformen kann der haptische Output 312 dem Betrieb eines oder mehrerer Module oder Teilsysteme entsprechen. Zum Beispiel kann der haptische Output 312 eine Vibrations- oder haptische Rückmeldung umfassen, die einem akustischen Alarm oder einem visuellen Alarm oder Signal entspricht und die vom akustischen Modul bzw. der Anzeige erzeugt werden. Außerdem oder alternativ dazu kann der haptische Output 312 in Verbindung mit einer Eingabe vom Benutzer betrieben werden. Der haptische Output 312 kann eine haptische oder Kraftrückmeldung umfassen, die bestätigt, dass die Benutzereingabe empfangen wurde oder gerade empfangen wird. Zum Beispiel kann ein haptischer Output 312 ein Klicken oder eine Vibration umfassen, wenn das Einstellrad der Vorrichtung gedreht wird oder eine Schaltfläche gedrückt wird. Der haptische Output 312 kann auch mit einer anderen Funktion der Vorrichtung koordiniert werden, beispielsweise den Nachrichtenübertragungs-, Energieverwaltungs-, Kraftsensor- oder Biosensorfunktionen für eine Benachrichtigung, einen Alarm und so weiter.
Wie in 3 gezeigt wird, kann die Vorrichtung 100 auch eine Kommunikationsinput/-output (E/A) 316 umfassen, die eine Kommunikation mit einer externen Vorrichtung oder einem externen System erleichtern. Der Kommunikations-E/A 316 kann unter Verwendung einer oder mehrerer drahtloser Schnittstellen, einschließlich Funkfrequenzmobil-, faseroptischen, akustischen, Bluetooth-, Nahfeldkommunikations-, Infrarot-, USB-, Wi-Fi-, TCP/IP-, Netzkommunikations- oder beliebigen herkömmlichen Kommunikationsschnittstellen erzeugt werden. In einigen Fällen kann der Kommunikations-E/A 316 von einer externen Vorrichtung empfangene Signale und Daten umfassen, die mit der Vorrichtung 100 gepaart wurde, oder die auf andere Weise mit dieser in elektronischer Kommunikation steht. Die externen Daten, die im Kommunikations-E/A 316 enthalten sind, umfassen beispielsweise Nachrichtendaten im Zusammenhang einer elektronischen Kommunikation, Benachrichtigungsdaten, die mit einem Ereignis assoziiert sind, und/oder Daten, die auf akustische oder visuelle Inhalte bezogen sind. Der Kommunikations-E/A 316 kann auch eine Autorisierung oder Identifizierung von externen Vorrichtungen, die mit der Vorrichtung 100, oder Benutzern einer oder mehrerer externer Vorrichtungen kommunizieren. Ebenso kann der Kommunikations-E/A 316 verwendet werden, um verschiedene Formen von Daten oder Signalen an eine oder mehrere Vorrichtungen oder Systeme zu übertragen, die außerhalb der Vorrichtung 100 liegen. Zum Beispiel kann der Kommunikations-E/A 316 Daten oder Berechnungen umfassen, die unter Verwendung der Biosensoreingabe 320 und/oder der Sensoreingabe 318 erzeugt werden.
4 zeigt ein Beispiel für eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung 100 als Teil eines Systems von Vorrichtungen. Zum Beispiel kann die am Körper tragbare elektronische Vorrichtung 100 von 4 den in einer der vorangehenden Figuren gezeigten Vorrichtungen entsprechen. Im Allgemeinen kann die am Körper tragbare elektronische Vorrichtung 100 drahtlos mit einer beliebigen Zahl von anderen Vorrichtungen kommunizieren, beispielsweise mit einem Mobiltelefon 420, einem Computer 430, Tablet-Rechenvorrichtungen, Personal Media Players, Fernsehgeräten, vernetzten Haushaltsgeräten, vernetzten Haussteuerungen, elektronischen Systemen in Fahrzeugen und so weiter. Außerdem kann die am Körper tragbare elektronische Vorrichtung 100 drahtlos mit einer beliebigen Anzahl elektronischer Zubehöreinrichtungen kommunizieren, einschließlich Headset-Vorrichtungen, tragbaren Lautsprechervorrichtungen, tragbaren Mikrofonvorrichtungen, tragbaren Bildschirmen und so weiter. Eine Kommunikation kann über eine drahtgebundene oder eine drahtlose Verbindung erfolgen, einschließlich jeder hierin genannten Technologie.
In einigen Ausführungsformen kann die tragbare elektronische Vorrichtung 100 eine Reihe verschiedener Bänder, Gurte oder anderer Haltemechanismen (Oberbegriff „Bänder”) aufnehmen. Diese Bänder können durch ein Merkmal, das im Band oder einer Bandbaugruppe ausgestaltet ist, und das in einer Vertiefung oder einer anderen Aussparung innerhalb der Vorrichtung aufgenommen und damit verrastet wird, lösbar mit der elektronischen Vorrichtung verbunden werden. Ein Beispiel für eine Bandschnittstelle wird nachstehend unter Bezugnahme auf 25A–C ausführlicher beschrieben.
Im Allgemeinen kann ein Benutzer Kombinationen aus Bändern und elektronischen Vorrichtungen ändern, wodurch ein Mischen und Zusammenstellen der beiden Kategorien möglich ist. Man beachte, dass Vorrichtungen mit anderen Formen und/oder Funktionen ähnliche Vertiefungen umfassen können und lösbar mit einem Ansatz und/oder einem Band, in das ein Ansatz eingearbeitet ist, gepaart werden können. Auf diese Weise kann ein System aus Bändern und Vorrichtungen erdacht werden, die jeweils miteinander kompatibel sind. Als ein weiteres Beispiel kann ein einzelnes Band für eine Verbindung mit Vorrichtungen verwendet werden; in solchen Ausführungsformen kann das Band elektrische Verbindungen umfassen, die es den beiden Vorrichtungen ermöglichen, sich gegenseitig Signale zu senden und dadurch miteinander zu interagieren.
Insofern die elektronische Vorrichtung 100 entweder physisch oder über eine Datenkommunikationsstrecke mit anderen Rechenvorrichtungen verbindbar ist, kann die Kombination aus Vorrichtungen und Bändern als Ökosystem betrachtet werden, das mehrere Teile aufweist, die miteinander interagieren und auf intelligente Weise miteinander kommunizieren, die gleiche Funktionen nutzen können und/oder die sich gegenseitig im Hinblick auf Operationen, Output, Eingabe und dergleichen ersetzen können. Es folgen Beispiele für Vorrichtungen, die in einem solchen Ökosystem existieren, aber diese sollen nur der Veranschaulichung dienen und nicht beschränkend sein.
Als Beispiel kann eine Anzahl elektronischer Vorrichtungen 100, 420, 430 jeweils identische oder ähnliche Befestigungsstrukturen umfassen, die es ihnen ermöglichen, das gleiche Band oder die gleichen Verbindungsvorrichtung zu nutzen. Ein Benutzer kann daher das Band und die Vorrichtung(en), die miteinander verbunden sind, in Bezug aufeinander verändern, wodurch eine Anzahl anderer physischer Verbindungen zwischen verschiedenen Komponenten des Ökosystems möglich sind. In einigen Ausführungsformen kann ein Band, das nur dazu dient, eine elektronische Vorrichtung zu halten, gegen Bänder ausgetauscht werden, die zusätzliche Funktionen haben, beispielsweise Senden von Daten zwischen Vorrichtungen, die mit dem Band verbunden sind, Hinzufügen einer Funktion zu einer angeschlossenen Vorrichtung, die der Vorrichtung fehlt, Bereitstellen zusätzlicher Energie für eine angeschlossene Vorrichtung und so weiter. Ferner können andere Bänder anders aussehen, sodass sich das Aussehen der einen oder mehreren elektronischen Vorrichtungen in Kombination mit einem oder mehreren Bändern ändern kann, indem das eine oder die mehreren Bänder und/oder die eine oder die mehreren Vorrichtungen in Bezug aufeinander gewechselt werden.
Als weiteres Beispiel können die elektronischen Vorrichtungen 100, 420, 430 miteinander als Teil des Gesamtökosystems kommunizieren. Daten können von einer Vorrichtung 420 an eine andere 100 weitergegeben werden. Dies kann nützlich sein, wenn der Benutzer 410 eine elektronische Vorrichtung 100 am Körper trägt, aber sich nicht in der Nähe einer anderen Vorrichtung 430 befindet, die dem Benutzer eine Nachricht zukommen lassen oder auf eine beliebige Weise mit ihm interagieren will. Führt man dieses Beispiel fort, so kann der Computer 430 eine Erinnerung oder Nachricht an die am Körper tragbare Vorrichtung 100 senden, um die Aufmerksamkeit des Benutzers zu erregen. Als weiteres Beispiel kann der Computer 430 (oder eine andere elektronische Vorrichtung im Ökosystem) einen Zustand einer Anwendung oder sogar der Vorrichtung an sich an die am Körper tragbare Vorrichtung 100 senden. Wenn eine Anwendung, die am Computer betrieben wird, die Aufmerksamkeit des Benutzers benötigt, kann diese somit beispielsweise über einen Alarm erregt werden, der von der am Körper tragbaren Vorrichtung ausgegeben wird.
Eine Datenkommunikation zwischen Vorrichtungen in einem Ökosystem kann den Vorrichtungen auch erlauben, Funktionen gemeinsam zu nutzen. Als ein nicht beschränkendes Beispiel können elektronische Vorrichtungen Daten miteinander teilen, um einer Vorrichtung zu erlauben, auf Daten von einem physisch nicht in ihr enthaltenden Sensor zuzugreifen, die ihr normalerweise nicht zur Verfügung stehen würden. Somit kann jede Vorrichtung 100, 420, 430 auf die Fähigkeiten der anderen Vorrichtungen im Ökosystem zurückgreifen, um einem Benutzer 410 eine verbesserte und relativ nahtlose Erfahrung zu ermöglichen.
5 zeigt ein System 500 aus austauschbaren Komponenten für eine am Körper tragbare Vorrichtung. Zum Beispiel können eine oder mehrere der Vorrichtungen von 5 den in einer der vorangehenden Figuren gezeigten Vorrichtungen entsprechen.
5 zeigt ein System 500 mit einer Reihe verschiedener, untereinander austauschbarer Komponenten, einschließlich mehrerer Vorrichtungskörper 515, 525, 535, die über eine Standardschnittstelle mit einem beliebigen Anzahl unterschiedlicher Bänder 551a–b, 552a–b, 553a–b, 554a–b und 555a–b verbindbar sind. Außerdem kann jede der drei Vorrichtungen dafür ausgelegt sein, dass sie über eine Standardschnittstelle mit einer anderen Nicht-Band-Komponente, beispielsweise einer Lasche 556a–b, einer Nicht-Band-Komponente oder einer anderen Vorrichtung verbindbar ist.
Wie in 5 gezeigt wird, kann das System 500 einen Körper oder eine Vorrichtung zur Befestigung an einem oder mehreren Bändern, Gurten oder anderen ähnlichen Komponenten umfassen, die verwendet werden können, um die Vorrichtung am Körper eines Benutzers zu befestigen. In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung austauschbar sein oder gegen einen anderen Satz von Funktionen oder Merkmalen ausgetauscht werden. In einigen Ausführungsformen können die Bänder oder Befestigungskomponenten austauschbar sein oder ausgetauscht werden, um gewünschte Funktionen oder Merkmale zu bieten.
In dem in 5 dargestellten Beispiel umfasst jede der Vorrichtungen mindestens ein Aufnahmemerkmal 504, das mit einem entsprechenden am Ende der Bänder befestigten oder als Einheit damit ausgestalteten Merkmal 502 oder anderen Partnerteilen verbindbar ist. In einigen Ausführungsformen umfasst das Aufnahmemerkmal 504 eine Rille oder einen Kanal, die an einem Ende des Vorrichtungskörpers ausgeformt sind. Das Partnermerkmal 502 eines entsprechenden Bandes oder einer entsprechenden Komponente kann dafür ausgelegt sein, dass es gleitend in die Aufnahme 504 eines entsprechenden Vorrichtungskörpers eingreift, um die Bänder oder Komponenten zu befestigen. Ein Beispiel für eine Aufnahme wird nachstehend unter Bezugnahme auf 25A–C ausführlicher beschrieben. In einigen Ausführungsformen sind die Aufnahme 504 und das Partnermerkmal 502 im System 500 standardisiert, und somit kann jedes der Bänder (551a–b, 552a–b, 553a–b, 554a–b und 555a–b) mit jedem der Vorrichtungskörper 515, 525, 535 ausgetauscht werden.
Wie in 5 dargestellt ist, kann jedes der Bänder aus einem anderen Material oder unter Verwendung eines anderen Aufbaus ausgestaltet sein. Im vorliegenden Beispiel können die Bänder 551a–b aus einem textilen Material geformt sein, das aus einem Muster aus Faden- oder Fasermaterial aufgebaut ist. Das textile Material kann eine Reihe verschiedener Materialien umfassen, einschließlich Naturfasern, synthetischen Fasern, metallischen Fasern und so weiter. Die Bänder 552a–b können aus einem Gewebe bestehen und können aus einer Anordnung von Kettfasern oder -fäden bestehen, die mit einer bzw. einem oder mehreren Schussfasern oder -fäden verwoben sind. Ebenso können die Kett- und Schussfasern eine Reihe verschiedener Materialien umfassen, einschließlich Naturfasern, synthetischen Fasern, metallischen Fasern und so weiter. Die Bänder 553a–b können aus einem Ledermaterial 553a–b bestehen. In einem Beispiel bestehen die Bänder 553a–b aus einer Stück oder einem Streifen aus Rindsleder; jedoch können die Bänder 553a–b aus einer beliebigen einer beliebigen Anzahl von Arten von Tierhäuten bestehen. Das Ledermaterial 553a–b kann auch ein synthetisches Ledermaterial, beispielsweise Vinyl oder Kunststoff umfassen. Die Bänder 554a–b können aus einer metallischen Netz- oder Gliederkonstruktion bestehen. Zum Beispiel können die Bänder 554a–b aus einem Milanaisegeflecht oder einer anderen ähnlichen Art von Konstruktion bestehen. Die Bänder 555a–b können aus einem Silikon oder einem anderen elastomeren Material bestehen.
In einigen Fällen ist das Band eine Verbundkonstruktion aus verschiedenen Materialien, die auf Basis des Verwendungszwecks oder der Endanwendung ausgewählt werden können. In einigen Ausführungsformen kann ein erstes Befestigungsband oder ein erster Teil des ersten Befestigungsbands aus einem ersten Material bestehen, und ein zweites Befestigungsband oder ein zweiter Teil des zweiten Befestigungsbands kann aus einem zweiten, anderen Material bestehen. Das Band kann auch aus mehreren Gliedern bestehen, und somit kann das Band in der Größe verändert werden, beispielsweise durch Hinzufügen oder Wegnehmen von Gliedern. Beispiele für Bänder und Bandkonstruktionen sind nachstehend in Abschnitt 12 dargestellt.
Im System 500 kann ein austauschbares Band eine individuelle Anpassung der Vorrichtung oder eine bessere Adaption der Vorrichtung für einen Bereich von Verwendungen oder Anwendungen erlauben. In einigen Fällen kann die Art des Bandes, das ausgewählt und installiert wird, eine bestimmte Aktivität des Benutzers ermöglichen. Zum Beispiel kann das Band 551a–b aus einem textilen Material gebildet sein und eine robuste Klammer umfassen, die sich besonders gut für Fitness- oder Outdoor-Aktivitäten eignet. Alternativ dazu und wie oben erörtert kann das Band 554a–b aus einem metallischen Material gebildet sein und eine dünne oder flache Klammer umfassen, die sich gut für formellere Aktivitäten oder solche eignet, bei denen es mehr auf Mode ankommt.
In einigen Ausführungsformen kann das Band mit einer separaten Komponente gekoppelt sein, die das Partnermerkmal 502 aufweist. Das Band kann unter Verwendung von Stiften, Löchern, Klebstoffen, Schrauben und so weiter angekoppelt werden. In noch anderen Ausführungsformen kann das Band mit mindestens einem Teil der Komponente, die das Partnermerkmal 502 aufweist, gemeinsam geformt oder überformt werden. In einigen Ausführungsformen ist das Band über einen Stift, der eine Drehung der Gurte in Bezug auf die Komponente zulässt, an die Komponente gekoppelt. Der Stift kann als Einheit mit einer im Ende des Bandes ausgestalteten Schlaufe ausgeformt sein oder darin liegen.
In dem Beispielssystem 500 weist jedes gezeigte Band eine eigene Bandklammer auf. Jedoch kann die Art der verwendeten Bandklammer bei den Ausführungsformen verschieden sein. Ein Beispiel für eine Bandklammer kann ein erstes Befestigungsband mit einer Schnallen- oder Bügelanordnung umfassen, die so gestaltet ist, dass sie mit einem zweiten Befestigungsband, bei dem eine Reihe von Durchlässen oder Löchern im Gurt ausgestaltet sind, verbindbar ist. Außerdem oder alternativ dazu können die Bänder eine magnetische Klammer umfassen, die ein oder mehrere magnetische Elemente an einem ersten Befestigungsband aufweist, die so gestaltet sind, dass sie mit einem oder mehreren magnetischen oder ferromagnetischen Elementen an einem zweiten Befestigungsband zusammenpassen.
Wie in 5 gezeigt wird, kann das System mehrere Vorrichtungskörper 515, 525, 535 umfassen, die in Größe, Form und Zusammensetzung variieren können. Der Vorrichtungskörper 515, 525, 535 kann eine oder mehrere der hierin beschriebenen Ausführungsformen umfassen und kann unter anderem einen am Körper tragbaren Computer, eine am Körper tragbare Uhr, eine am Körper tragbare Kommunikationsvorrichtung, ein am Körper tragbares Medienabspielgerät, eine am Körper tragbare Gesundheitsüberwachungsvorrichtung und/oder dergleichen umfassen. Insbesondere kann der Vorrichtungskörper dem mit Bezug auf den Vorrichtungskörper 610 von 100 beschriebenen Vorrichtungskörper (der in 6 gezeigt wird) entsprechen.
1. Beispiel für eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung
6 zeigt ein Beispiel für eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung, die verschiedene Aspekte der oben beschriebenen Vorrichtung(en) umfassen kann. In einigen Ausführungsformen sind mehrere Module oder Teilsysteme physisch oder funktionsmäßig zu einer Einheit verbunden, um bestimmte Funktionen oder Vorrichtungsmerkmale zu bieten. Insbesondere kann die Interaktion zwischen den Teilsystemen oder können die Teilsysteme an sich vom Benutzer, vom Hersteller oder vom Verkäufer konfigurierbar sein, um die Vorrichtung so anzupassen, dass sie bestimmte Funktionen ermöglicht. Manche Beispielkombinationen und -interaktionen zwischen den mehreren Modulen und Teilsystemen sind in der vorliegenden Erfindung ausdrücklich angegeben. Jedoch sind die hierin angegebenen Kombinationen und Interaktionen lediglich veranschaulichender Art und sollen den Bereich der Offenbarung nicht beschränken.
6 zeigt ein Beispiel für eine Gestaltung einer am Körper tragbaren elektronischen Vorrichtung 100. Genauer zeigt 6 eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung 100, die einen Vorrichtungskörper 610 umfasst, der dafür ausgelegt sein kann, dass er unter Verwendung einer Bandbaugruppe 620 am Handgelenk eines Benutzers befestigt wird. Diese Gestaltung kann hierin auch als am Körper tragbare Vorrichtung, als Vorrichtung, als elektronische Armbanduhr oder als elektronische Uhr bezeichnet werden. Auch wenn diese Begriffe mit Bezug auf bestimmte Ausführungsformen verwendet werden können, können die Funktionen, die von dem Beispiel für eine elektronische, am Körper tragbare Vorrichtung 100 bereitgestellt werden, gegenüber vielen herkömmlichen elektronischen Uhren oder Zeitmessern wesentlich mehr oder vielfältiger sein.
Im vorliegenden Beispiel wird die äußere Oberfläche des Vorrichtungskörpers 610 teilweise von der äußeren Oberfläche des Gehäuses 601 und der äußeren Oberfläche der Abdeckung 609 bestimmt. In dem Beispiel, das in 6 dargestellt ist, ist der Vorrichtungskörper 610 im Wesentlichen rechteckig mit runden oder gekrümmten Seitenabschnitten. Die Außenoberflächen der Abdeckung 609 und das Gehäuse 601 überschneiden sich an einer Grenzfläche und wirken zusammen, um eine kontinuierliche, konturierte Oberfläche zu bilden. Die kontinuierliche, konturierte Oberfläche kann einen konstanten Radius umfassen und tangential zu einem flachen, mittleren Abschnitt der Abdeckung 609 und/oder einem flachen, unteren Abschnitt des Gehäuses 601 liegen. In einigen Ausführungsformen weist die Abdeckung 609 im Wesentlichen die gleiche Form auf wie ein flacher, unterer Abschnitt und mindestens ein Abschnitt der gekrümmten Seitenabschnitte des Gehäuses 601. Eine ausführlichere Beschreibung der Geometrie der Abdeckung 609 und des Gehäuses 601 wird nachstehend mit Bezug auf 7 und 8 dargestellt.
In dem Beispiel von 6 schließt die Vorrichtung 100 eine Anzeige (Posten 120 von 2) ein, die mindestens teilweise innerhalb einer Öffnung oder eines Hohlraums angeordnet ist, der innerhalb eines oberen Abschnitts des Gehäuses 601 des Vorrichtungskörpers 610 bestimmt ist. Die Anzeige kann aus einer Flüssigkristallanzeige (LCD), einer Anzeige auf Basis einer organischen Leuchtdiode (OLED), einer Anzeige auf Basis von organischer Elektrolumineszenz (OEL) oder einer anderen Art von Anzeige ausgestaltet sein. Die Anzeige kann verwendet werden, um dem Benutzer visuelle Informationen zu präsentieren, und kann gemäß einem oder mehreren Anzeigemodi oder den Softwareanwendungen der Vorrichtung 100 betrieben werden. Zum Beispiel kann die Anzeige dafür ausgelegt sein, dass sie die aktuelle Zeit und das aktuelle Datum vorgestellt, ähnlich wie bei einer herkömmlichen Uhr oder einem herkömmlichen Zeitmesser. Die Anzeige kann auch eine Reihe verschiedener anderer visueller Informationen präsentieren, die den anderen Modulen in der Vorrichtung 100 entsprechen oder die unter Verwendung von diesen erzeugt werden. Zum Beispiel kann die Anzeige dafür ausgelegt sein, dass sie eine von einer Reihe verschiedener Benachrichtigungsmeldungen anzeigt, die auf der Grundlage von Daten generiert werden können und die von dem einen oder den mehreren Sensoren, dem Drahtloskommunikationssystem oder einem anderen Teilsystem der Vorrichtung 100 empfangen werden. Die Anzeige kann auch dafür ausgelegt sein, dass sie visuelle Informationen über Daten vorgestellt, die auf dem Output einer oder mehrerer Sensorausgänge basieren. Die Anzeige kann auch Status oder Informationen in Bezug auf einen Drahtlosladeprozess oder Batterieleistung liefern. Die Anzeige kann auch einen visuellen Output oder Informationen in Bezug auf Medien präsentieren, die unter Verwendung eines Lautsprechers oder akustischen Moduls der Vorrichtung 100 erzeugt werden. Demgemäß kann eine Reihe unterschiedlicher Arten visueller Outputs oder Informationen unter Verwendung der Anzeige vorgestellt werden.
Im aktuellen Beispiel schließt die Anzeige eine Abdeckung 609 ein, die dabei hilft, die Anzeige vor physischen Stößen oder Kratzern zu schützen, oder bildet eine Einheit mit dieser. Auf dem Gebiet der am Körper tragbaren Vorrichtungen kann die Abdeckung 609 auch generisch als Kristall- oder Deckglas bezeichnet werden, und zwar unabhängig von dem Material, das verwendet wird, um die Abdeckung 609 zu bilden. In einigen Fällen besteht die Abdeckung 609 aus einer Platte oder einem Block aus Saphirmaterial. Saphir kann im Vergleich zu anderen Materialien hervorragende optische und Oberflächenhärteeigenschaften liefern. In einigen Fällen weist das Saphirmaterial eine Härte von ungefähr 9 auf der Mohs-Skala auf. In alternativen Ausführungsformen ist die Abdeckung 609 aus einem Glas, Polycarbonat oder anderem optisch transparenten Material gebildet. Die Abdeckung 609 kann auch mit einem oder mehreren die optischen oder mechanischen Eigenschaften verbessernden Materialien oder Oberflächenbehandlungen beschichtet sein. Zum Beispiel können die inneren und/oder die äußeren Oberflächen der Abdeckung 609 mit einer antireflektiven (AR), oleophoben oder anderen Beschichtung beschichtet sein, um die sichtbaren oder funktionsbezogenen Eigenschaften der Anzeige zu verbessern. Außerdem kann die Abdeckung 609 in einigen Fällen dafür ausgelegt sein, dass sie mit einer Antenne zusammenwirkt, die verwendet wird, um eine Drahtloskommunikation mit einer externen Vorrichtung zu erleichtern. 21A–B, die nachstehend ausführlicher beschrieben sind, liefern ein Ausführungsbeispiel für eine Abdeckung, die so gestaltet ist, dass sie mit der Antenne zusammenwirkt.
In dem in 6 dargestellten Beispiel ist die Abdeckung 609 aus einem transparenten Material gebildet und weist nach dem Zusammenbauen eine äußere Oberfläche und eine innere Oberfläche auf. Die Abdeckung 609 ist oberhalb der Anzeige angeordnet und umschließt einen Hohlraum oder eine Öffnung, der bzw. die im oberen Abschnitt des Gehäuses 601 ausgestaltet ist. In einigen Ausführungsformen wirkt die äußere Oberfläche der Abdeckung 609 mit der äußeren Oberfläche des Gehäuses zusammen, um eine im Wesentlichen kontinuierliche, äußere Umfangsfläche der elektronischen Vorrichtung zu bilden. Wie in 6 gezeigt wird, weist die äußere Oberfläche der Abdeckung 609 einen flachen, mittleren Abschnitt in der Mitte der Abdeckung auf, der sich auswärts erstreckt. Die Abdeckung 609 weist außerdem einen gekrümmten Randabschnitt auf, der vom flachen, mittleren Abschnitt ausgeht, diesen umgibt und sich auswärts zu einem Rand auf der Seite der Abdeckung 609 erstreckt. In einigen Ausführungsformen weist die Abdeckung 609 auch eine lichtundurchlässige Maske auf, die in Beziehung zur inneren Oberfläche der transparenten Abdeckung angeordnet ist. Die lichtundurchlässige Maske entspricht dem sichtbaren Bereich der Anzeige 120 oder bestimmt diesen anderweitig. Die Maske kann eine äußere Begrenzung auf der Seite der Abdeckung 609 umfassen, die nahe am Rand angeordnet ist, und weist eine innere Begrenzung auf, die innerhalb des gekrümmten Randabschnitts der Abdeckung 609 angeordnet ist.
Wie in 6 gezeigt wird, ist die Abdeckung 609 in Beziehung zu einem oberen Abschnitt des Gehäuses 601 angeordnet. Das Gehäuse 601 schließt einen oberen Abschnitt ein, der eine Öffnung bestimmt, die von einem gekrümmten Seitenabschnitt umgeben ist. Im vorliegenden Beispiel überlagert der gekrümmte Randabschnitt der Abdeckung 609 den gekrümmten Seitenabschnitt des Gehäuses 601, um eine kontinuierliche, äußere Oberfläche der elektronischen Vorrichtung 100 zu bilden. In einigen Fällen kann die Abdeckung 609 eine Kontur umfassen, die einer ähnlichen Kontur des Gehäuses 601 folgt oder anderweitig entspricht, um eine im Wesentlichen kontinuierliche Oberfläche an der Grenzfläche zwischen den beiden Komponenten zu bilden. Wie in 6 gezeigt wird, ragt die Abdeckung 609 über das Gehäuse 601 vor.
In machen Fällen ist die Abdeckung 609 in Beziehung zu einem Berührungssensor (Posten 702 von 7) angeordnet. In einigen Ausführungsformen kann der Berührungssensor in die Anzeige oder ein anderes Element der Vorrichtung 100 integriert sein. Der Berührungssensor kann aus einer/einem oder mehreren kapazitiven Sensorelektroden oder -knoten bestehen, die so gestaltet sind, dass sie das Vorhandensein und/oder die Stelle eines Objekts oder des Fingers des Benutzers erfassen, der die Oberfläche der Anzeige berührt oder fast berührt. In einigen Fällen schließt der Berührungssensor eine Anordnung von Wahrnehmungsknoten ein, die gemäß einem Gegenkapazitätswahrnehmungsschema gebildet sind.
In einem Beispiel kann der Berührungssensor eine Anordnung von Gegenkapazitätsberührungsknoten umfassen, die aus einer zweischichtigen Struktur gebildet werden können, die durch ein dielektrisches Material getrennt werden. Eine Elektrodenschicht kann eine Vielzahl von Ansteuerungslinien umfassen, und eine andere Elektrodenschicht kann mehrere Wahrnehmungslinien umfassen, und wo die Ansteuerungslinien und die Wahrnehmungslinien einander kreuzen, sind Gegenkapazitätswahrnehmungsknoten ausgestaltet (auch als Kopplungskapazität bezeichnet). In einigen Einrichtungen können die Ansteuerungslinien und die Wahrnehmungslinien einander in unterschiedlichen Ebenen kreuzen, die durch ein Dielektrikum voneinander getrennt sind. Alternativ dazu können in anderen Ausführungsformen die Ansteuerungslinien und die Wahrnehmungslinien im Wesentlichen auf einer einzigen Schicht ausgestaltet sein. Beispiele für einen Berührungssensor und einen Berührungswahrnehmungsknoten sind nachstehend unter Bezugnahme auf 14A–C und 15A–C ausführlicher beschrieben.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Berührungssensor einen oder mehrere Eigenkapazitätsknoten oder -elektroden umfassen, die so gestaltet sind, dass sie eine Entladung von elektrischem Strom oder einer Ladung erfassen, wenn ein Objekt, beispielsweise der Finger eines Benutzers, eine Oberfläche des Gehäuses 601 oder eine andere Oberfläche der Vorrichtung 100 berührt oder fast berührt. Andere Arten von elektronischen Wahrnehmungsknoten, einschließlich solchen, die auf Widerstand, auf Induktion oder dergleichen basieren, können ebenfalls in eine Oberfläche der Vorrichtung 100 integriert sein.
In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 100 auch einen Kraftsensor (Posten 705 von 7) umfassen. Der Kraftsensor kann in Beziehung zur Anzeige 120 liegen oder in andere Elemente der Vorrichtung 100 integriert sein. In einigen Fällen schließt der Kraftsensor eine oder mehrere Kraftwahrnehmungsstrukturen oder Kraftwahrnehmungsknoten zur Erfassung und zum Messen der Stärke einer Kraft oder eines Drucks aufgrund einer Berührung an einer Oberfläche der Vorrichtung 100 ein. Der Kraftsensor kann aus einer oder mehreren Arten von Sensorkonfigurationen gebildet oder von diesen eingerichtet werden. Zum Beispiel können kapazitive und/oder auf Belastung bzw. Dehnung basierende Sensorkonfigurationen allein oder in Kombination verwendet werden, um die Stärke einer Kraft oder eines Drucks aufgrund einer Berührung zu erfassen und zu messen. Wie nachstehend ausführlicher beschrieben ist, kann ein kapazitiver Kraftsensor dafür ausgelegt sein, dass er die Stärke einer Berührung auf Grundlage der Verlagerung einer Oberfläche oder eines Elements an der Vorrichtung erfasst. Zusätzlich oder alternativ dazu kann ein auf Belastung bzw. Dehnung basierender Kraftsensor dafür ausgelegt sein, dass er die Stärke einer Berührung an der Abdeckung erfasst. Beispiele für einen Kraftsensor und für Krafterfassungsmodule sind nachstehend unter Bezugnahme auf 9–12 ausführlicher beschrieben.
Wie in 6 gezeigt wird, schließt die Vorrichtung 100 auch einen Vorrichtungskörper 610 ein, der ein Gehäuse 601 umfasst, an dem bzw. mit dem verschiedene Komponenten der Vorrichtung 100 montiert oder integriert werden können. Das Gehäuse 601 dient dazu, eine Außenrandregion zu umgeben sowie die inneren Komponenten des Produkts in ihrer zusammengesetzten Position zu stützen. In einigen Ausführungsformen kann das Gehäuse 601 verschiedene Komponenten (beispielsweise einschließlich von integrierten Schaltungen in Form von Chips und anderen Schaltungen) umschließen und intern stützen, um Rechen- und funktionsbezogene Operationen für die Vorrichtung 100 zu bieten. Das Gehäuse 601 kann auch dabei helfen, die Form oder Ausbildung der Vorrichtung zu bestimmen. Das heißt, die Kontur des Gehäuses 601 kann das äußere Erscheinungsbild der Vorrichtung verkörpern. Somit kann sie verschiedene dekorative und mechanische Merkmale umfassen, die das Aussehen und die Haptik der Vorrichtung verbessern. Zum Beispiel kann das Gehäuse 601 eine konturierte Oberfläche umfassen, die geradlinige Konturen, krummlinige Konturen oder Kombinationen davon umfasst. Das Gehäuse 601 kann auch verschiedene Oberflächenmerkmale umfassen, die Texturen, Muster, dekorative Elemente und so weiter umfassen.
Im vorliegenden Beispiel ist das Gehäuse 601 aus einem einzigen Stück gebildet, was auch als Einzelkörper-, einheitliche(s) oder Einkörper-Design oder -konstruktion bezeichnet werden kann. Durch die Verwendung einer Einzelkörperkonstruktion kann die strukturelle Integrität der Vorrichtung im Vergleich zu einer mehrteiligen Konstruktion verbessert sein. Zum Beispiel kann ein einzelner Körper in Vergleich zu einer mehrteiligen Kapsel leichter gegen Verunreinigungen abgedichtet werden. Außerdem kann eine Einzelkörperumhüllung teilweise aufgrund des Fehlens von Fugen oder Nähten steifer sein. Die Rigidität des Gehäuses 601 kann durch Erhöhen der Materialdicke in Bereichen, in denen die mechanische Spannung am höchsten sein kann, weiter verbessert werden, während andere Bereiche, in denen die mechanische Spannung niedriger oder verringert sein kann, auch beibehalten oder ausgedünnt werden. Variationen der Dicke des Gehäuses 601 können durch maschinelles Bearbeiten oder durch Gießen des Gehäuses 601 zu einem einzigen Stück möglich sein. Außerdem kann ein Einzelkörpergehäuse 601 ein oder mehrere Merkmale zum Montieren oder Integrieren der internen Komponenten der Vorrichtung 100 umfassen, was die Herstellung und/oder den Zusammenbau der Vorrichtung 100 erleichtern kann.
Ein Beispiel für ein Gehäuse 601 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 8 ausführlicher beschrieben. Das Gehäuse 601 kann aus einer Reihe verschiedener Materialien gebildet sein, unter anderem aus Kunststoff, Glas, Keramik, Faserverbundwerkstoffen, Metall (z. B. rostfreiem Stahl, Aluminium, Magnesium), anderen geeigneten Materialien oder einer Kombination dieser Materialien. Ferner kann das Gehäuse 601 eine Oberflächenbehandlung oder Beschichtung umfassen, die aus einer Reihe verschiedener Materialien gebildet sein kann, unter anderem aus Aluminium, Stahl, Gold, Silber und anderen Metallen, Metalllegierungen, Keramik, Holz, Kunststoff, Gläsern und dergleichen.
Wie oben erörtert, können die Anzeige, der Berührungssensor und der Kraftsensor innerhalb des Gehäuses 601 liegen. In diesem Beispiel können eine oder mehrere Schaltflächen 644 und ein Einstellrad 642, die verwendet werden, um eine Benutzereingabe zu empfangen, ebenfalls innerhalb des Gehäuses 601 oder in Beziehung dazu liegen. Andere Arten von Benutzereingaben, beispielsweise eine oder mehrere Wähleinrichtungen, Schieber oder ähnliche Benutzereingabevorrichtungen oder -mechanismen können ebenfalls innerhalb des Gehäuses 601 oder in Beziehung dazu liegen. Wie ausführlicher mit Bezug auf 7 und 8 beschrieben ist, kann das Gehäuse 601 verschiedene Merkmale zum Befestigen und Montieren der Teilbaugruppen und Module der Vorrichtung 100 umfassen. Insbesondere kann das Gehäuse 601 eine oder mehrere Öffnungen zum Aufnehmen der Abdeckung 609, der Anzeige, des Kraftsensors oder anderer Komponenten umfassen. Das Gehäuse 601 kann auch ein(e) oder mehrere Löcher oder Öffnungen zum Aufnehmen der Schaltfläche 644 und des Einstellrads 642 umfassen, die um den Außenrand der Vorrichtung 100 herum angeordnet sind. In einigen Ausführungsformen schließt das Gehäuse 601 auch interne Merkmale ein, beispielsweise Naben und Gewindeabschnitte, die verwendet werden können, um Module oder Komponenten innerhalb des Gehäuses 601 zu befestigen.
Die Vorrichtung 100 kann auch einen Umgebungslichtsensor (Ambient Light Sensor, ALS) umfassen, der so gestaltet ist, dass er Änderungen an Umgebungslichtbedingungen erfasst und misst. Der ALS kann eine Photodiode und ein oder mehrere optische Elemente oder Linsen zum Auffangen von Licht umfassen. Ein ALS kann an einer nach außen weisenden Oberfläche liegen, die weniger wahrscheinlich blockiert wird, wenn die Vorrichtung am Körper getragen wird oder in Gebrauch ist. Der ALS kann verwendet werden, um abhängig von den Gesamtlichtbedingungen Einstellungen, einschließlich der Bildschirmhelligkeit und anderer visueller Outputs, anzupassen.
Das Gehäuse 601 kann auch ein oder mehrere Bewegungsabtastungselemente oder Vorrichtungen zur Erfassung einer Bewegung der Vorrichtung 100 umfassen. Zum Beispiel kann die Vorrichtung 100 einen oder mehrere Beschleunigungsmesser umfassen, die so gestaltet sind, dass sie eine Beschleunigung oder Bewegungsänderung wahrnehmen. Außerdem oder alternativ dazu kann die Vorrichtung 100 einen oder mehrere gyroskopische Sensoren umfassen, die so gestaltet sind, dass sie Richtungsänderungen erfassen. In einigen Fällen können der eine oder die mehreren gyroskopischen Sensoren eine Rotationsmasse umfassen, die verwendet werden kann, um Änderungen einer Winkelgeschwindigkeit zu erfassen. Es können mehrere Bewegungsabtastelemente verwendet werden, um eine Bewegung entlang mehrerer Richtungen oder Achsen zu erfassen. Die Bewegungssensoren können auch verwendet werden, um Bewegungsgesten zu erkennen. Zum Beispiel können die Bewegungssensoren verwendet werden, um das Heben eines Armes oder die Position des Körpers eines Benutzers (innerhalb einer vorgegebenen Vertrauensstufe) zu erfassen. Das eine oder die mehreren Bewegungsabtastelemente können verwendet werden, um eine Ausrichtung der Vorrichtung in Bezug auf ein bekanntes oder festes Datum zu bestimmen. Zum Beispiel kann die Vorrichtung einen Kompass und/oder ein globales Positionsbestimmungssystem (GPS) umfassen, das verwendet werden kann, um eine absolute Position zu identifizieren. Das eine oder die mehreren Bewegungsabtastungselemente können dann eine Abweichung oder Bewegung in Bezug auf die absolute Position messen, um eine Bewegung der Vorrichtung oder des Benutzers, der die Vorrichtung am Körper trägt, nachzuverfolgen. In einigen Einrichtungen werden das eine oder die mehreren Bewegungsabtastelemente verwendet, um eine Bruttobewegung der Vorrichtung oder des Benutzers zu erfassen. Die Bruttobewegung kann als Schrittzähler oder Aktivitätsmesser verwendet werden, der im Zeitverlauf nachverfolgt und verwendet werden kann, um eine Gesundheitsmetrik oder andere gesundheitsbezogene Informationen zu berechnen.
Wie ausführlich unter Bezugnahme auf 8 beschrieben wird, kann das Gehäuse 601 auch eine oder mehrere Öffnungen oder Ausgänge umfassen, die mit einem akustischen Modul oder Lautsprecher 122 gekoppelt sein können, das/der einen Lautsprecher und/oder eine Mikrofonunterbaugruppe umfassen kann. Auch wenn das Gehäuse 601 eine oder mehrere Öffnungen oder Ausgänge umfassen kann, kann das Gehäuse 601 trotzdem im Wesentlichen wasserfest/wasserbeständig sein und im Wesentlichen undurchlässig für Flüssigkeiten sein. Zum Beispiel kann die Öffnung oder der Ausgang im Gehäuse oder in der Kapsel eine Membran oder ein Gitter umfassen, das/die im Wesentlichen undurchlässig für eindringende Flüssigkeiten ist. Außerdem oder alternativ dazu kann die Geometrie der Öffnung oder des Ausgangs und anderer interner Merkmale des Gehäuses 601 dafür ausgelegt sein, dass das Eindringen von Flüssigkeit oder Feuchtigkeit in die Vorrichtung 100 verringert oder erschwert wird. In einem Beispiel wird die Öffnung von einem oder mehreren Ausgängen gebildet, die in Bezug auf eine innere akustische Kammer oder einen Hohlraum versetzt sind, was einen direkten Weg von der Außenseite des Gehäuses 601 in das akustische Modul verhindert.
Wie in 6 dargestellt ist, schließt die Vorrichtung 100 einen Vorrichtungskörper 610 ein, der unter Verwendung eines Bandes 620 am Handgelenk eines Benutzers befestigt werden kann. Im vorliegenden Beispiel schließt das Band 620 ein erstes Befestigungsband 621 ein, das an einem ersten Aufnahmemerkmal 623 befestigt wird, und ein zweites Befestigungsband 622, das an einem zweiten Aufnahmemerkmal 624 befestigt wird. In einigen Ausführungsformen schließen das erste und das zweite Befestigungsband 621, 622 ein Ansatzmerkmal ein, das so gestaltet ist, dass es am ersten bzw. am zweiten Aufnahmemerkmal 623, 624 befestigt werden kann. Wie in 6 dargestellt ist, sind die freien Enden der Befestigungsbänder 621, 622 mit einer Klammer 625 verbunden.
Die Befestigungsbänder 621, 622 sind aus einem flexiblen oder anpassungsfähigen Material gebildet, das speziell für eine bestimmte Anwendung gestaltet sein kann. Die Befestigungsbänder 621, 622 können aus einer Reihe verschiedener Materialien gebildet sein, beispielsweise einschließlich Leder, textilen Geweben oder metallischen Netzmaterialien. Das Material und der Aufbau der Befestigungsbänder 621, 622 können von der Anwendung abhängen. Zum Beispiel können die Befestigungsbänder 621, 622 aus einem Textilgewebematerial gebildet sein, das für Stöße und Feuchtigkeit ausgelegt ist, wie sie typischerweise mit Outdoor-Aktivitäten assoziiert sind. In einem anderen Beispiel können die Befestigungsbänder 621, 622 aus einem metallischen Netzmaterial gebildet sein, das dafür ausgelegt sein kann, dass es eine Oberflächenveredelung und einen Aufbau aufweist, die für berufliche oder soziale Aktivitäten besser geeignet sind.
Ebenso kann die Klammer 625 des Bandes 620 für eine bestimmte Anwendung oder dafür ausgelegt sein, dass sie zu einem bestimmten Stil des Bandes passt. Wenn die Befestigungsbänder 621, 622 beispielsweise aus einem metallischen Netzmaterial gebildet sind, kann die Klammer 625 einen magnetischen Klammermechanismus umfassen. Im vorliegenden Beispiel ist die Vorrichtung 100 so gestaltet, dass sie am Handgelenk eines Benutzers befestigt werden kann. In alternativen Ausführungsformen kann die Vorrichtung jedoch dafür ausgelegt sein, dass sie am Arm, am Bein oder einem anderen Körperteil des Benutzers befestigt werden kann.
Das Gehäuse 601 schließt ein oder mehrere Merkmale zur Befestigung der Befestigungsbänder 621, 622 ein. Im vorliegenden Beispiel schließt das Gehäuse 601 ein erstes Aufnahmemerkmal 623 und ein zweites Aufnahmemerkmal 624 zum Befestigen des ersten Befestigungsbands 621 bzw. des zweiten Befestigungsbands 622 ein. In diesem Beispiel schließen die Befestigungsbänder 621, 622 einen Ansatzabschnitt ein, der dafür ausgelegt ist, mechanisch in die Aufnahmemerkmale 623, 624 einzugreifen. Eine ausführlichere Beschreibung der Aufnahmemerkmale und Ansätze wird nachstehend unter Bezugnahme auf 25A–C geliefert. Wie in 6 dargestellt ist, können das erste 623 und das zweite Aufnahmemerkmal 624 als Einheit mit dem Gehäuse 601 ausgestaltet sein. In alternativen Ausführungsformen können die Aufnahmemerkmale aus separaten Teilen gebildet sein und während der Herstellung am Gehäuse 601 befestigt werden. In einigen Ausführungsformen können die Aufnahmemerkmale 623, 624 dafür ausgelegt sein, dass sie die Befestigungsbänder 621, 622 vom Vorrichtungskörper 610 (z. B. dem Gehäuse 601) lösen können. Zum Beispiel können eines oder beide von den Aufnahmemerkmalen 623, 624 einen Knopf oder einen Schieber umfassen, der vom Benutzer betätigt werden kann, um ein entsprechendes Befestigungsband 621 und 622 zu lösen. Ein Vorteil eines lösbaren Ansatzes ist, dass der Benutzer zwischen einer Reihe verschiedener Bänder wechseln kann, die speziell für ein bestimmtes Einsatzszenario gestaltet sein können. Zum Beispiel können manche Bänder speziell für Sport oder sportliche Aktivitäten gestaltet sein, und andere Bänder können für formellere oder berufliche Aktivitäten gestaltet sein.
Die Vorrichtung 100 kann auch eine hintere Abdeckung 608 umfassen, die auf der rückwärts gewandten Oberfläche des Gehäuses 601 des Vorrichtungskörpers 610 angeordnet ist. Die hintere Abdeckung 608 kann die Festigkeit und/oder Kratzfestigkeit der Oberfläche der Vorrichtung 100 verbessern. Zum Beispiel kann die hintere Abdeckung 608 in einigen Ausführungsformen aus einem Saphirplatten-, Zirconiumdioxid- oder Aluminiumoxidmaterial gebildet sein, die eine hervorragende Kratzfestigkeit und hervorragende Oberflächenveredelungsqualitäten aufweisen. In einigen Fällen weist das Saphirmaterial eine Härte von mehr als 6 auf der Mohs-Skala auf. In einigen Fällen weist das Saphirmaterial eine Härte von ungefähr 9 auf der Mohs-Skala auf. Aufgrund der hervorragenden Festigkeit des Saphirmaterials kann ein Deckglas, das aus einer Saphirplatte gebildet ist, sehr dünn sein. Zum Beispiel kann die Dicke der Saphirabdeckplatte weniger als 300 Mikrometer betragen. In einigen Fällen kann die Dicke der Saphirabdeckplatte weniger als 100 Mikrometer betragen. In einigen Fällen kann die Dicke der Saphirabdeckplatte weniger als 50 Mikrometer betragen. In einigen Ausführungsformen weist die hintere Abdeckung 608 eine konturierte Form auf. Zum Beispiel kann die hintere Abdeckung 608 eine konvex gekrümmte Form umfassen.
7 zeigt eine Explosionsansicht von Beispielen verschiedener Module und Unterbaugruppen der Vorrichtung 100. Wie in 7 gezeigt wird, sind mehrere Komponenten so gestaltet, dass sie innerhalb des Gehäuses 601 angeordnet und/oder daran befestigt sind. Die in 7 bereitgestellte Explosionsansicht zeigt eine beispielhafte Anordnung für die Komponenten der Vorrichtung 100. Jedoch können in anderen Ausführungsformen die Anordnung, die Platzierung und/oder die Gruppierung der Unterbaugruppen und der Komponenten der Unterbaugruppen variieren.
Im vorliegenden Beispiel beherbergt ein Haupthohlraum des Gehäuses 601 eine Elektronikunterbaugruppe 720 und die Batterie 114 der Vorrichtung. Die Elektronikunterbaugruppe 720 schließt eine oder mehrere elektrische Schaltungsbaugruppen zum Verkoppeln der verschiedenen elektronischen Komponenten der Vorrichtung 100 miteinander und mit Energie ein, die von der Batterie 114 geliefert wird. Die Elektronikunterbaugruppe 720 kann auch strukturelle Elemente oder Komponenten umfassen, die der Elektronikunterbaugruppe 720 strukturelle Rigidität und/oder anderen Komponenten, die innerhalb des Gehäuses 601 angeordnet sind, eine strukturelle Befestigungsmöglichkeit oder Unterstützung liefern. Wie in 7 gezeigt wird, sind innerhalb des Hohlraums des Gehäuses 601 sowohl der Lautsprecher 122 als auch das Einstellradmodul 642 und die Batterie 114 oberhalb der Elektronikunterbaugruppe 720 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform weisen die Oberseite des Lautsprechers 122, das Einstellradmodul 642 und die Batterie 114 im Wesentlichen die gleiche Höhe auf. In einigen Ausführungsformen festlegen der Lautsprecher 122, das Einstellradmodul 642 und die Batterie 114, wenn sie im Gehäuse 601 eingebaut sind, einen Bereich für die Anzeige 120 innerhalb des Hohlraums. Wie in 7 gezeigt wird, kann die Anzeige 120 somit über dem Lautsprecher 122, dem Einstellradmodul 642 und der Batterie 114 liegen, die oberhalb der Elektronikunterbaugruppe 720 liegen.
Wie in 7 gezeigt wird, ist die Abdeckung 609 so gestaltet, dass sie in eine entsprechende Vertiefung passt, die innerhalb des Gehäuses 601 ausgeformt ist. Insbesondere schließt die Abdeckung 609 einen vertikalen Abschnitt mit einer Höhe ein, die der Tiefe der Vertiefung entspricht, die innerhalb des Gehäuses 601 ausgestaltet ist. In diesem Beispiel schließt die Vorrichtung 100 einen Kraftsensor 705 ein, der zwischen dem Gehäuse 601 und einer Abdeckungsunterbaugruppe 704 angeordnet ist. Wie nachstehend ausführlicher unter Bezug auf 9 und 10A–B beschrieben ist, kann der Kraftsensor 705 dafür ausgelegt sein, dass er durch Erfassen einer relativen Ablenkung zwischen der Abdeckung 609 (oder der Abdeckungsunterbaugruppe 704) und dem Gehäuse 601 eine Kraft erfasst, die an eine Oberfläche der Abdeckung 609 angelegt wird. Im vorliegenden Beispiel bildet der Kraftsensor 705 auch eine Dichtscheibe oder Dichtung zwischen der Abdeckungsunterbaugruppe 704 und dem Gehäuse 601. In einigen Einrichtungen ist die Dichtung eine wasserfeste oder wasserbeständige Dichtung, die dazu beiträgt, das Eindringen von Wasser oder Flüssigkeit in den inneren Hohlraum des Gehäuses 601 zu verhindern. Der Kraftsensor 705 kann auch verwendet werden, um die Abdeckungsunterbaugruppe 704 unter Verwendung eines Haftmittels oder einer Haftfolie mit dem Gehäuse 601 zusammenzufügen.
In einigen Ausführungsformen schließt die Abdeckungsunterbaugruppe 704 die Abdeckung 609 ein, die oberhalb des Berührungssensors 702 und der Anzeige 120 angeordnet ist. Im vorliegenden Beispiel sind der Berührungssensor 702 und die Anzeige 120 mit einer optisch durchsichtigen Haftmittelschicht (OCA) aneinander befestigt. Ebenso wird eine OCA-Schicht verwendet, um den Berührungssensor 702 an der Abdeckung 609 zu befestigen. Andere Haftmittel oder Klebetechniken können ebenfalls verwendet werden, um die Anzeige 120 und den Berührungssensor 702 an der Abdeckung 609 zu befestigen. In einigen Ausführungsformen ist der Berührungssensor 702 in die Anzeige 120 integriert und die Anzeige 120 (und der integrierte Berührungssensor 702) sind an der Abdeckung 609 befestigt.
Wie in 7 gezeigt wird, ist der Lautsprecher 122 ebenfalls in dem Hohlraum des Gehäuses 601 angeordnet. Der Lautsprecher 122 ist dafür ausgelegt, mechanisch und akustisch eine Schnittstelle mit einem Anschluss zu bilden, der in der Seite des Gehäuses 601 ausgestaltet ist. In einigen Ausführungsformen ist der Anschluss so gestaltet, dass er einen direkten Weg für Wasser oder Flüssigkeit in eine akustische Kammer oder einen Hohlraum des Lautsprechers 122 verhindert. In einigen Ausführungsformen schließt die Vorrichtung 100 auch ein Mikrofon ein, das auf ähnliche Weise mit einem anderen Anschluss gekoppelt ist, der in der Seite des Gehäuses 601 ausgestaltet ist. Eine ausführlichere Beschreibung des Lautsprechers 122 und des Mikrofons wird nachstehend mit Bezug auf das akustische Modul von 20 geliefert.
Im vorliegenden Beispiel ist die haptische Vorrichtung 112 auch innerhalb des Hohlraums des Gehäuses 601 in der Nähe des Lautsprechers 122 angeordnet. In einigen Ausführungsformen ist die haptische Vorrichtung 112 starr an einem Abschnitt des Gehäuses 601 montiert. Ein starrer Zusammenbau des Gehäuses 601 und der haptischen Vorrichtung 112 kann die Übertragung von Vibrationen oder anderer Energie, die von der haptischen Vorrichtung 112 erzeugt wird, auf den Benutzer erleichtern. Im vorliegenden Beispiel schließt die haptische Vorrichtung 112 eine bewegliche Masse ein, die so gestaltet ist, dass sie in einer Richtung, die im Wesentlichen parallel zu einer rückseitigen Fläche des Gehäuses 601 liegt, oszilliert oder verschoben wird. In einigen Einrichtungen erleichtert diese Ausrichtung die Wahrnehmung eines haptischen Outputs von der haptischen Vorrichtung 112 durch den Benutzer, der die Vorrichtung 100 am Körper trägt. Auch wenn diese Gestaltung als ein Beispiel angegeben ist, kann die haptische Vorrichtung 112 in anderen Einrichtungen in einer anderen Ausrichtung angeordnet werden oder dafür ausgelegt sein, dass sie unter Verwendung einer Drehmasse oder anderen Art von beweglicher Masse eine haptische Reaktion hervorruft.
Wie in 7 dargestellt ist, schließt die Vorrichtung auch eine Antennenunterbaugruppe 722 ein. In diesem Beispiel ist ein Teil der Antennenunterbaugruppe 722 innerhalb des Gehäuses 601 angeordnet, und ein Teil der Antennenunterbaugruppe 722 ist innerhalb der Abdeckungsunterbaugruppe angeordnet. In einigen Einrichtungen ist ein Abschnitt der Antennenunterbaugruppe 722 in Beziehung zu einem innerhalb der Abdeckung 609 geformten Merkmal angeordnet. Ein Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf 21A–B ausführlicher beschrieben.
In dem in 7 dargestellten Beispiel weist die Vorrichtung 100 auch ein Einstellradmodul 642 auf, das in einer Aussparung oder einem Loch im Gehäuse 601 angeordnet ist. Nach dem Einbau ist ein Abschnitt des Einstellradmoduls 642 außerhalb des Gehäuses 601 angeordnet, und ein Abschnitt des Einstellradmoduls 642 ist innerhalb des Gehäuses 601 angeordnet. Das Einstellradmodul 642 kann dafür ausgelegt sein, dass es mechanisch und/oder elektrisch mit der Elektronikunterbaugruppe 720 zusammenwirkt. Eine ausführlichere Beschreibung eines Beispiels für ein Einstellradmodul wird nachstehend unter Bezugnahme auf 23 und 24A–B geliefert. Das Gehäuse 601 weist außerdem eine Schaltfläche 644 auf, die in einer Öffnung des Gehäuses 601 angeordnet ist und dafür ausgelegt sein kann, dass sie mechanisch und/oder elektrisch mit der Elektronikunterbaugruppe 720 zusammenwirkt.
In dem Beispiel, das in 7 dargestellt ist, ist ein Biosensormodul 710 in einer Öffnung angeordnet, die in der hinteren Oberfläche des Gehäuses 601 ausgestaltet ist. In einigen Ausführungsformen schließt das Biosensormodul 710 die hintere Abdeckung 608 ein und kann außerdem einen Rahmen oder eine Platte umfassen, der/die eine Befestigung des Biosensormoduls 710 am Gehäuse 601 erleichtert. Der Rahmen oder die Platte oder das Abdeckungsflächengebilde 608 kann auch Merkmale oder Elemente umfassen, die einen wasserdichten Abschluss zwischen dem Biosensormodul 710 und dem Gehäuse 601 erleichtern. Zum Beispiel kann die hintere Abdeckung 608 ein Sims oder einen Flansch umfassen, das/der verwendet werden kann, eine Dichtung zwischen dem Biosensormodul 710 und dem Gehäuse 601 zu bilden. Wie nachstehend ausführlicher unter Bezugnahme auf 16 beschrieben ist, kann das Biosensormodul 710 eine oder mehrere Lichtquellen, einen oder mehrere Photodetektoren und eine oder mehrere Elektroden oder leitfähige Elemente umfassen, die so gestaltet sind, dass sie einen physiologischen Zustand oder Eigenschaft des Benutzers erfassen und messen.
In einigen Ausführungsformen weist die hintere Abdeckung 608 einen Rand auf, der von der hinteren Abdeckung des Gehäuses 601 nach außen vorsteht. Die hintere Abdeckung 608 kann auch einen konvex gekrümmten Bereich umfassen, der zwischen den Rändern der hinteren Abdeckung 608 angeordnet ist. Der konvex gekrümmte Bereich der hinteren Abdeckung 608 kann ein oder mehrere Fenster oder Blenden umfassen, die einen funktionsbezogenen Zugriff auf eine oder mehrere interne Komponenten bietet, die innerhalb des Gehäuses 601 angeordnet sind. In einigen Ausführungsformen weisen die Fenster eine Krümmung auf, die zu der Krümmung des konvex gekrümmten Bereichs der hinteren Abdeckung passt.
2. Beispiel für ein Gehäuse
Wie oben beschrieben, kann eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung einen Vorrichtungskörper umfassen, der ein Gehäuse oder eine Ummantelung umfasst. Wie bereits beschrieben, kann das Gehäuse als Rahmen dienen, der die verschiedenen Komponenten der Vorrichtung physisch integriert. Das Gehäuse kann auch einen Schutzmantel oder ein schützendes Gehäuse für die Komponenten bilden und als Barriere gegen Feuchtigkeit oder Schmutz dienen. In den vorliegenden Beispielen ist das Gehäuse als Einkörper, einheitliche(r) oder Einzelkörper oder -komponente ausgestaltet. Eine Einzelkörperkonstruktion kann von Vorteil sein, da sie Befestigungsmerkmale direkt im Gehäuse ermöglicht, was im Vergleich zu einigen alternativen Gestaltungen Platz sparender sein kann, die Anzahl der Bauteile verringern und die strukturelle Rigidität erhöhen kann. Außerdem kann eine Einzelkörperkonstruktion die Fähigkeit des Gehäuses, das Eindringen von Feuchtigkeit oder Schmutz zu verhindern, durch Verringern oder Eliminieren von Nähten oder Fugen zwischen äußeren Komponenten verbessern.
8 zeigt ein Beispiel für ein Gehäuse 601 gemäß einigen Ausführungsformen. Im vorliegenden Beispiel ist das Gehäuse 601 als Einzelkörper oder -komponente ausgestaltet. Wie in 8 dargestellt ist, ist das Gehäuse 601 als einzelnes Teil oder einzelner Körper ausgestaltet. Das Gehäuse 601 kann beispielsweise durch maschinelle Bearbeitung oder Formung eines massiven oder gegossenen Rohlings mit der ungefähren Form des Gehäuses 601 ausgestaltet werden. In einigen Einrichtungen kann das Gehäuse 601 dafür ausgelegt sein, dass es eine strukturelle Integrität für möglicherweise empfindliche interne Komponenten ermöglicht und außerdem einem realistischen Stoß standhält.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das Gehäuse 601 als Einkörper-, einheitliche oder Einzelkörperkonstruktion mit einem flachen, unteren Abschnitt 801 und einem oberen Abschnitt, der einen Flansch 812 umfasst, ausgestaltet. Der obere Abschnitt bestimmt einen inneren Hohlraum 805, der von vier Seiten 802a–d umgeben ist, die als Einheit mit dem unteren Abschnitt 801 ausgestaltet sind. Der innere Hohlraum 805 kann auch so beschrieben werden, dass er vom oberen Abschnitt, den vier Seiten 802a–d und dem unteren Abschnitt 801 bestimmt wird. In diesem Beispiel weist der innere Hohlraum 805 eine rechteckige (quadratische) Form auf, auch wenn die spezifische Form mit unterschiedlichen Einrichtungen variieren kann. Im vorliegenden Beispiel festlegen die vier Seiten 802a–d einen gekrümmten Seitenabschnitt des Gehäuses 601, der sich vom unteren Abschnitt 801 bis zum oberen Abschnitt des Gehäuses 601 erstreckt. Jede Seite 802a–d ist orthogonal zu einer angrenzenden Seite, und jede Seite 802a–d ist durch eine gerundete Ecke mit einer angrenzenden Seite verbunden. Zum Beispiel ist die Seite 802a orthogonal zu zwei angrenzenden Seiten 802b und 802d und durch entsprechende gerundete Ecken mit diesen Seiten verbunden. Die Form oder Kontur der gerundeten Ecken kann der Krümmung des gekrümmten Abschnitts des Gehäuses 601 entsprechen. Insbesondere kann die Krümmung der gerundeten Ecken zu der Krümmung der kontinuierlichen externen Fläche, die vom Gehäuse 601 und von der Abdeckung 609 gebildet wird, passen oder dieser entsprechen, wie oben mit Bezug auf 6 beschrieben wurde.
Die Seiten 802a–d können in der Dicke variieren, um die strukturelle Rigidität für die Vorrichtung zu bieten. Im Allgemeinen können Bereiche mit hoher Spannung eine Materialdicke aufweist, die im Vergleich zu Bereichen mit geringer Spannung, die eine verringerte Materialdicke aufweisen können, erhöht ist. Insbesondere können Abschnitte der Seiten 802a–d in der Nähe des unteren Abschnitts 801 eine Materialdicke aufweisen, die im Vergleich zu Abschnitten der Seiten 802a–d, die weiter weg vom unteren Abschnitt 801 angeordnet sind, erhöht ist. Diese Gestaltung kann die strukturelle Rigidität und die Gesamtrigidität des Gehäuses 601 verbessern.
Wie in 8 gezeigt wird, können ein oder mehrere Merkmale direkt im Gehäuse 601 ausgestaltet sein, wodurch die Anzahl der Bauteile verringert und außerdem die strukturelle Rigidität der Vorrichtung verbessert werden kann. Wie in 8 gezeigt wird, können die Aufnahmemerkmale 623, 624 als Rillen oder Öffnungen ausgestaltet sein, die so gestaltet sind, dass sie ein Ende eines Bandes (z. B. einen Ansatz) mit einem Partnermerkmal aufnehmen können. Wie oben unter Bezugnahme auf 5 beschrieben ist, können die Aufnahmemerkmale 623, 624 standardisiert und dafür ausgelegt sein, dass sie mit einem System untereinander austauschbarer Komponenten funktionieren. Das Ausbilden der Aufnahmemerkmale 623, 624 direkt im Gehäuse 601 kann die Bauteile verringern und außerdem die strukturelle Rigidität der Vorrichtung verbessern.
In dem in 8 dargestellten Beispiel kann das Gehäuse 601 als eines mit zwei Enden (einem ersten Ende und einem dem ersten Ende entgegen gesetzten zweiten Ende) und einer ersten Seite und einer der zweiten Seite entgegen gesetzten ersten Seite beschrieben werden, wobei die Seiten in die Enden übergehen. In diesem Beispiel weisen das erste und das zweite Ende und die erste und die zweite Seite eine auswärts gekrümmte, dreidimensionale Form auf. In diesem Beispiel ist das Aufnahmemerkmal 623 aus einer ersten Rille ausgeformt, die im ersten Ende angeordnet ist. Ebenso ist das Aufnahmemerkmal 624 aus einer zweiten Rille ausgestaltet, die im zweiten Ende angeordnet ist. Im vorliegenden Beispiel weisen die Rillen Öffnungen an der Schnittstelle der ersten und der zweiten Seite und des ersten und des zweiten Endes auf. Wie in 8 gezeigt wird, weist die Rille auch eine einwärts gekrümmte, konkave, dreidimensionale Form mit einem Unterschnittsmerkmal auf. Zum Beispiel kann der mittlere Abschnitt der Rille der Aufnahmemerkmale 623, 624 eine Breite aufweisen, die größer als die Öffnung der Aufnahmemerkmale 623, 624 ist. In einigen Ausführungsformen überragt der obere Abschnitt des Gehäuses an der Rilleöffnung den unteren Abschnitt des Gehäuses. In dem Beispiel, das in 8 dargestellt ist, ist die Rille in einen massiven Abschnitt des Gehäuses eingeschnitten, sodass die Rille eine kontinuierliche Innenform aufweist.
Die Geometrie der Aufnahmemerkmale kann in Beziehung zu anderen Merkmalen oder Komponenten der Vorrichtung liegen. In dem Beispiel, das in 8 dargestellt ist, kann mindestens ein Abschnitt der Rille der Aufnahmemerkmale 623, 624 unterhalb der Abdeckung (Posten 609 von 6–7) liegen. Mit Bezug auf 6 ist die Rille der Aufnahmemerkmale 623, 624 unterhalb der Öffnung für die Abdeckung angeordnet, die vom Abschlussvorsprung 810 und vom Flansch 812, der im oberen Abschnitt des Gehäuses 601 ausgestaltet ist, bestimmt wird. In einigen Ausführungsformen erstreckt sich die Länge der Rille über die Breite der Öffnung hinaus, die so gestaltet ist, dass sie die Abdeckung aufnimmt (und somit als die Abdeckung nach dem Zusammenbau). In einigen Ausführungsformen sind die Rillen in einem Winkel in Bezug auf die Mittellinie des Gehäuses ausgestaltet. In einigen Fällen beträgt der Winkel ungefähr 5 Grad. In einigen Ausführungsformen ist die Rille unterhalb der Mittellinie des Gehäuses 601 angeordnet. In einigen Ausführungsformen ist die Rille aufwärts zur Oberseite des Gehäuses 601 und einwärts zur Mitte des Gehäuses 601 abgewinkelt. Die Rille 601 kann nach oben abgewinkelt sein und die Mittellinie des Gehäuses schneiden. In einigen Fällen schneidet die Rille die vertikale Mittellinie des Gehäuses 601.
In der vorliegenden Ausführungsform schließt das Gehäuse 601 auch eine Aussparung 821 ein, die in der Seite 802c des Gehäuses 601 ausgestaltet ist, um ein Einstellrad oder Einstellradmodul (Posten 642 von 6–7) zu befestigen. In einigen Ausführungsformen ist die Aussparung 821 für das Einstellrad von der Mittellinie des Gehäuses 601 nach oben versetzt. In einigen Ausführungsformen ist die Aussparung 821 für das Einstellrad so positioniert, dass ein oberer Abschnitt eines Einstellrads (nach dem Einbau) höher ist als die Schnittstelle der Abdeckung 609 und des Gehäuses 601. Mit Bezug auf 6 kann die Schnittstelle dem oberen Rand des Flansches 812 entsprechen.
Das Gehäuse 601 schließt auch eine Öffnung 822 ein, die zum Befestigen der Schaltfläche in der Seite 802c des Gehäuses 601 ausgestaltet ist (Posten 644 von 6–7). In einigen Ausführungsformen sind die Aussparung 821 für das Einstellrad und die Öffnung 822 für die Schaltfläche innerhalb der Länge angeordnet, die von einem flachen Teil der Abdeckung gebildet wird. In einigen Ausführungsformen ist die Aussparung 821 für das Einstellrad oberhalb der Mittellinie des Gehäuses 601 angeordnet, und die Öffnung 822 für die Schaltfläche ist unterhalb der Mittellinie des Gehäuses 601 angeordnet. In einigen Ausführungsformen sind die Aussparung 821 für das Einstellrad und die Öffnung 822 für die Schaltfläche an einer gekrümmten Oberfläche des Gehäuses 601 angeordnet. Das Gehäuse 601 kann auch verschiedene andere, interne Merkmale, einschließlich Gewindemerkmalen und Naben, zum Befestigen anderer interner Komponenten der Vorrichtung umfassen.
In einigen Fällen kann das Gehäuse 601 als einstückige oder integrale Ummantelung ausgestaltet sein, um die strukturelle Rigidität und/oder Flüssigkeitsabschlusseigenschaften der Vorrichtung zu verbessern. Wie oben unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben ist, kann das Gehäuse mit einer Abdeckung (z. B. einem Deckglas) und oder anderen externen Komponenten 601 eine Einheit bilden, um ein im Wesentlichen abgedichtetes Gehäuse bereitzustellen. In der vorliegenden Ausführungsform schließt das Gehäuse 601 einen Dichtungsvorsprung 810 ein, der um den Außenrand des Haupthohlraums 805 ausgestaltet ist, der innerhalb des Gehäuses 601 ausgeformt ist. In einigen Ausführungsformen ist der Dichtungsvorsprung 810 (und somit die Abdeckung nach dem Zusammenbau) in der Mitte des Gehäuses 601 angeordnet. Der Dichtungsvorsprung 810 kann von einem im Wesentlichen flachen Abschnitt 811 bestimmt werden, der dafür ausgelegt ist, eine Dichtung zwischen dem Gehäuse 601 und einer anderen Komponente (z. B. dem Kraftsensor 705 oder der Abdeckung 609 von 6–7) zu bilden. Der Dichtungsvorsprung 810 kann in einer Tiefe ausgestaltet sein, die der Dicke der passenden Abdeckung im Wesentlichen gleich ist oder dieser entspricht.
Wie in 8 gezeigt wird, kann der Dichtungsvorsprung 810 auch einen Flansch 812 umfassen, der von dem flachen Abschnitt vorsteht und eine kontinuierliche Oberfläche mit den Seitenwänden 802a–d bildet. In einigen Fällen ist der Flansch 812 so gestaltet, dass er mit der Abdeckung (Posten 609 von 6–7) zusammenwirkt, um eine im Wesentlichen kontinuierliche Oberfläche zu bilden. In einigen Einrichtungen sind die Seiten 802a–d und die Abdeckung oder das Deckglas so gestaltet, dass sie zusammenwirken oder eine mechanische Schnittstelle bilden, sodass sie die Festigkeit und die Wasserdichtigkeit der Vorrichtung verbessern.
Wie ebenfalls in 8 gezeigt wird, kann eine Öffnung oder eine Aussparung 815 im unteren Abschnitt 801 des Gehäuses 601 ausgestaltet sein. In einigen Ausführungsformen ist die Öffnung oder die Aussparung 815 in der Mitte des Gehäuses 601 angeordnet. Wie oben unter Bezugnahme auf 7 beschrieben ist, kann die Aussparung 815 verwendet werden, um eine Sensoranordnung oder ein anderes Modul zu integrieren, die/das verwendet wird, um Messwerte zu sammeln, die verwendet werden können, um eine Gesundheitsmetrik oder andere gesundheitsbezogene Informationen zu berechnen. Die vorliegende Ausführungsform kann dadurch Vorteile bieten, dass sie mehrere Komponenten in einer einzigen Öffnung 815 integriert, was eine Wasserdichtigkeit oder Wasserbeständigkeit der Vorrichtung erleichtern kann. Außerdem kann ein und dasselbe Gehäuse 601 durch Integrieren einer Sensoranordnung in ein Modul, das über die Öffnung 815 befestigt wird, mit einer Reihe verschiedener Sensorkonfigurationen oder -anordnungen verwendet werden. Zum Beispiel kann die Anzahl der Sensoren oder Komponenten erhöht oder verringert werden, ohne das Gehäuse 601 zu modifizieren. Dies kann eine Flexibilität bei der Produktentwicklung ermöglichen und Upgrades erleichtern, wenn neue Sensorkonfigurationen verfügbar werden.
Wie bereits vorstehend unter Bezugnahme auf 6–7 erörtert wurde, kann das Gehäuse 601 auch dafür ausgelegt sein, als schützendes Gehäuse für ein oder mehrere akustische Elemente zu dienen, beispielsweise für ein Mikrofon oder einen Lautsprecher. Außerdem kann das Gehäuse 601 in einigen Ausführungsformen auch dafür ausgelegt sein, das Eindringen von Fremdstoffpartikeln oder Feuchtigkeit zu hemmen. Insbesondere kann das Gehäuse 601 einen Lautsprecheranschluss mit Ausgängen 831, 832 umfassen, die dafür ausgelegt sein können, dass sie akustische Signale übertragen, aber das Eindringen von Flüssigkeit oder anderen Fremdstoffpartikeln ebenfalls verhindern. Im vorliegenden Beispiel schließt der Lautsprecher die Ausgänge 831, 832 ein, die in Bezug auf eine akustische Kammer oder einen Hohlraum versetzt sind, um das direkte Eindringen von Flüssigkeit in die Lautsprecherunterbaugruppe oder das akustische Modul zu verhindern. Im vorliegenden Beispiel ist ein Abschirmungs- oder Schirmabschnitt des Gehäuses, der im Wesentlichen frei von Öffnungen ist, zwischen den Ausgängen 831, 832 ausgestaltet, was dazu beiträgt, das direkte Eindringen von Flüssigkeit zu verhindern. Ebenso schließt das Gehäuse 601 einen Mikrofonanschluss mit den Ausgängen 833, 834 ein, die von einer entsprechenden akustischen Kammer oder einem entsprechenden Hohlraum versetzt sind, um das direkte Eindringen von Flüssigkeit in die Mikrofonunterbaugruppe oder das akustische Modul zu verhindern.
In dem in 8 dargestellten Beispiel sind die Ausgänge 831, 832 des Lautsprecheranschlusses daher auf einer Seite der Aussparung 821 für das Einstellrad angeordnet, und die Ausgänge 833, 834 für das Mikrofon sind auf der anderen Seite der Aussparung 821 angeordnet. Sowohl die Ausgänge 831, 832 des Lautsprecheranschlusses als auch die Ausgänge 833, 834 für das Mikrofon sind an einem gekrümmten Abschnitt des Gehäuses 601 angeordnet.
3. Beispiele für einen Kraftsensor und einen Berührungssensor
Wie oben erörtert, kann eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung einen oder mehrere Sensoren zur Erfassung der Stelle und der Kraft einer Berührung umfassen. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung des Kraftsensors und des Berührungssensors ist die beschriebene Vorrichtung 100 ein Beispiel von dem, was oben unter Bezugnahme auf 2–7 gezeigt und erörtert wurde. Jedoch können bestimmte Merkmale der Vorrichtung 100, einschließlich der Geometrie der äußeren Oberfläche, gegenüber Aspekten der oben erörterten Vorrichtung 100 vereinfacht sein oder variieren.
In einigen Ausführungsformen können ein Kraftsensor und ein Berührungssensor in Beziehung zur Anzeige einer am Körper tragbaren elektronischen Vorrichtung liegen, um eine berührungsempfindliche Oberfläche zu bilden. Die folgende Beschreibung wird mit Bezug auf einzelne Kraft- und Berührungssensoren geliefert, die verwendet werden können, um die Kraft bzw. die Stelle einer Berührung zu bestimmen. Jedoch kann in einigen Ausführungsformen ein einzelner, integrierter Sensor verwendet werden, um sowohl die Kraft als auch die Stelle einer Berührung an der Vorrichtung zu erfassen.
In einer Ausführungsform kann ein Ausgang von einem Kraftsensor mit einem Berührungssensor kombiniert werden, um sowohl eine Stelle als auch eine Kraft einer einzelnen Berührung oder mehrerer Berührungen an der Oberfläche einer Vorrichtung zu bieten. In einer alternativen Ausführungsform kann ein hybrider oder integrierter Kraft- und Berührungssensor verwendet werden, um sowohl die Berührungskraft als auch die Stelle einer einzelnen Berührung oder von mehreren Berührungen wahrzunehmen. In jeder Ausführungsform können durch Wahrnehmen sowohl der Kraft als auch der Stelle einer Berührung mehrere Arten von Benutzereingaben generiert und interpretiert werden. In einem Beispiel kann eine erste Berührung mit einer ersten Kraft und einer ersten Berührungsstelle oder -bewegung korrelieren. Auf Grundlage der Stärke der Kraft kann die erste Berührung als erste Art einer Eingabe oder eines Befehls interpretiert werden. Eine zweite Berührung kann als eine mit einer zweiten, anderen Kraft und einer ähnlichen Stelle oder Geste wie die erste Berührung wahrgenommen werden. Auf Grundlage der Stärke der zweiten Kraft kann die zweite Berührung als zweite Art einer Eingabe oder eines Befehls interpretiert werden. Somit kann ein Kraftsensor (allein oder in Kombination mit einem anderen Berührungssensor) verwendet werden, um je nach der Kraft der Berührung unterschiedliche Reaktionen zu erzeugen.
Der eine oder die mehreren Kraftsensoren können aus einer oder mehreren Arten von Sensorkonfigurationen gebildet oder als solche eingerichtet werden. Zum Beispiel können kapazitive und/oder auf Dehnung basierende Sensorkonfigurationen allein oder in Kombination verwendet werden, um die Stärke einer Berührung zu erfassen und zu messen. Wie nachstehend ausführlicher beschrieben ist, kann ein kapazitiver Kraftsensor dafür ausgelegt sein, dass er die Stärke einer Berührung auf Grundlage der Verlagerung einer Oberfläche oder eines Elements an der Vorrichtung erfasst. Zusätzlich oder alternativ dazu kann ein auf Dehnung basierender Kraftsensor dafür ausgelegt sein, dass er die Stärke einer Berührung auf Grundlage einer Ablenkung der Oberfläche, beispielsweise des Deckglases, erfasst.
Zum Beispiel kann der Kraftsensor einen kapazitiven Kraftsensor umfassen, der aus einer oder mehreren kapazitiven Platten oder leitenden Elektroden gebildet ist, die durch ein komprimierbares Element oder ein anderes anpassungsfähiges Bauteil getrennt sind. Wenn eine Kraft an eine Oberfläche der Vorrichtung angelegt wird, kann das komprimierbare Element ausgelenkt werden, was zu einer vorhersagbaren Änderung der Kapazität zwischen den Platten oder Elektroden führt. In einigen Einrichtungen kann ein kapazitiver Kraftsensor aus transparenten Materialien gebildet und über der Anzeige liegen. In anderen Einrichtungen kann ein kapazitiver Kraftsensor aus nicht-transparenten Materialien gebildet und unterhalb einer Anzeige oder um deren Außenrand herum liegen.
9 zeigt detailliert eine Querschnittsansicht eines Abschnitts eines Kraftsensors 900, der um den Außenrand einer Anzeige 120 herum liegen kann. Wie in 9 gezeigt wird, kann eine Kraftwahrnehmungsstruktur 901 des Kraftsensors 900 unterhalb der Abdeckung 609 und entlang der Seite eines Randes oder des Außenrandes der Anzeige 120 liegen. In diesem Beispiel ist der Kraftsensor 900 so gestaltet, dass er die Kraft einer Berührung an der Oberfläche 911 der Abdeckung 609 erfasst und misst. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine erste kapazitive Platte 902 in Beziehung zur Abdeckung 609 fixiert. Eine zweite, untere kapazitive Platte 904 ist in Beziehung zum Gehäuse 601 fixiert und kann an einem Sims oder einer Montagefläche, das/die entlang des Außenrands der Vorrichtung liegt, positioniert sein. Die erste kapazitive Platte 902 und die zweite kapazitive Platte 904 sind durch ein komprimierbares Element 906 getrennt.
In der Gestaltung, die in 9 dargestellt ist, kann eine Berührung der Oberfläche 911 der Vorrichtung bewirken, dass eine Kraft durch die Abdeckung 609 der Vorrichtung und zum Kraftsensor 900 übertragen wird. In einigen Fällen bewirkt die Kraft, dass das komprimierbare Element 906 komprimiert wird, wodurch die erste kapazitive Platte 902 und die zweite kapazitive Platte 904 einander angenähert werden. Die Änderung des Abstands zwischen der ersten und der zweiten kapazitiven Platte 902, 904 kann zu einer Änderung der Kapazität führen, die erfasst und gemessen werden kann. Zum Beispiel kann in einigen Fällen eine Kraftwahrnehmungsschaltung diese Änderung der Kapazität messen und ein Signal ausgeben, das der Messung entspricht. Ein Prozessor, eine integrierte Schaltung oder ein anderes elektronisches Element können die Outputs mit einem Schätzwert für die Kraft der Berührung korrelieren. Auch wenn der Ausdruck „Platte” verwendet werden kann, um bestimmte Elemente zu beschreiben, beispielsweise die kapazitiven Platten oder die leitenden Elektroden, sei klargestellt, dass das Element nicht starr sein muss, sondern stattdessen flexibel sein kann (wie im Falle einer Leiterbahn oder eines Kabels).
10A zeigt ein Beispiel für eine Konfiguration des Kraftsensors 1000, der vier einzelne Kraftwahrnehmungsstrukturen 1001a–d aufweist, die um den Außenrand einer Anzeige in einer Vorrichtung angeordnet sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind das Deckglas, die Anzeige und andere Elemente der Vorrichtung aus der Darstellung von 10A weggelassen worden. Jede der Kraftwahrnehmungsstrukturen 1001a–d kann aus zwei kapazitiven Platten gebildet sein, die durch ein komprimierbares Element voneinander getrennt sind. Außerdem kann jede Kraftwahrnehmungsstruktur 1001a–d durch eine kleine Lücke an den Ecken der Öffnung im Gehäuse 601 oder in der Nähe separiert sein. In dem in 10A dargestellten Beispiel können die vier einzelnen Kraftwahrnehmungsstrukturen 1001a–d jeweils betriebsmäßig mit einer Kraftwahrnehmungsschaltung gekoppelt sein, die so gestaltet ist, dass sie eine Änderung der Kapazität der einzelnen Kraftwahrnehmungsstrukturen 1001a–d erfasst. Unter Verwendung der Beispielsanordnung, die in 10A dargestellt ist, kann die ungefähre Stelle der Berührung durch Vergleichen der relativen Änderung der Kapazität für jede Kraftwahrnehmungsstruktur 1001a–d bestimmt werden. Zum Beispiel kann eine Änderung der Kapazität der Struktur 1001b, die im Vergleich zu einer Änderung der Kapazität der Struktur 1001d größer ist, darauf hindeuten, dass die Berührung näher an der Struktur 1001b liegt. In einigen Ausführungsformen kann der Grad der Differenz bei der Änderung der Kapazität verwendet werden, um eine genauere Schätzung der Stelle zu ermöglichen.
Obwohl die in 10A gezeigte Konfiguration die Kraftwahrnehmungsstrukturen als einzelne Elemente darstellt, die durch eine kleine Lücke separiert sind, kann die Kraftwahrnehmungsstruktur in einigen Ausführungsformen auch als einzelnes, zusammenhängendes Stück ausgestaltet sein. 10B zeigt einen Kraftsensor 1050, der als einzelne Kraftwahrnehmungsstruktur 1051 ausgestaltet ist, die als zusammenhängendes Teil entlang des Außenrands der Anzeige ausgestaltet ist. Ähnlich wie bei dem oben beschriebenen Beispiel kann die Kraftwahrnehmungsstruktur 1051 betriebsmäßig mit einer Kraftwahrnehmungsschaltung gekoppelt sein, die so gestaltet ist, dass sie eine Änderung der Kapazität eines oder mehrerer kapazitiver Elemente der Kraftwahrnehmungsstruktur 1051 erfasst. Obwohl die Kraftwahrnehmungsstruktur 1051 als kontinuierliche Struktur ausgestaltet ist, kann es mehrere Erfassungselemente (z. B. kapazitive Platten) geben, die innerhalb der Struktur an verschiedenen Stellen angeordnet sind und die dafür ausgelegt sein können, dass sie eine Ablenkung oder Komprimierung der Struktur über einem Abschnitt eines gesamten Bereichs der Kraftwahrnehmungsstruktur 1051 erfassen. In einigen Ausführungsformen kann die Kraftwahrnehmungsstruktur 1051 auch als Abdichtung oder Dichtscheibe dienen, um das Eindringen von Feuchtigkeit oder anderen Fremdstoffen in den Haupthohlraum des Gehäuses zu verhindern. Außerdem kann die Kraftwahrnehmungsstruktur 1051 eine Einheit bilden mit einer oder mehreren Dichtungs- oder Klebstoffschichten, die auch als Barriere gegen Fremdstoffe dienen.
Wie bereits angegeben, kann der Kraftsensor außerdem oder alternativ dazu eine auf Dehnung basierende Sensorgestaltung umfassen. Die auf Dehnung basierende Sensorkonfiguration kann beispielsweise eine auf Ladung oder Widerstand basierende Sensorkonfiguration umfassen. 11 zeigt eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung mit einem Beispiel für einen Kraftsensor 1100, der eine oder mehrere kraftempfindliche Folien verwendet, um die Kraft einer Berührung an einer Oberfläche 1111 der Abdeckung 609 zu erfassen und zu messen. In diesem Beispiel sind die kraftempfindlichen Folien 1102 und 1104 aus einem transparenten Material gebildet und in Beziehung zu einem sichtbaren Abschnitt der Anzeige 120 angeordnet. Wie in 11 gezeigt wird, schließt der Kraftsensor 1100 eine erste kraftempfindliche Folie 1102 und eine zweite kraftempfindliche Folie 1104 ein, die durch eine oder mehrere Zwischenschichten 1106 getrennt sind. Die kraftempfindlichen Folien 1102, 1104 können dafür ausgelegt sein, dass sie als Reaktion auf eine Dehnung oder Ablenkung der Abdeckung 609 unterschiedliche elektrische Outputs erzeugen. In einigen Fällen ist die Zwischenschicht 1106 komprimierbar, wodurch die erste kraftempfindliche Folie 1102 in Bezug auf die zweite kraftempfindliche Folie 1104 abgelenkt werden kann. In einigen Fällen kann es sein, dass die Zwischenschicht 1106 nicht komprimierbar ist und die erste kraftempfindliche Folie 1102 auf vorhersagbare Weise in Bezug auf die zweite kraftempfindliche Folie 1104 abgelenkt wird. Auch wenn 11 ein Beispiel für einen Kraftsensor 1100 zeigt, der zwei kraftempfindliche Folien aufweist, können alternative Ausführungsformen nur eine einzige kraftempfindliche Folie umfassen oder alternativ dazu mehr als zwei kraftempfindliche Folien umfassen.
Im Allgemeinen kann eine transparente, kraftempfindliche Folie ein anpassungsfähiges Material umfassen, das eine elektrische Eigenschaft zeigt, die als Reaktion auf eine Verformung oder Ablenkung der Folie variabel ist. Die transparente, kraftempfindliche Folie kann aus einem piezoelektrischen, piezoresistiven, resistiven oder aus anderen dehnungssensiblen Materialien gebildet sein. Transparente Folien können durch Beschichten eines Substrats mit einem transparenten, leitfähigen Material gebildet werden. In Frage kommende transparente, leitfähige Materialien schließen beispielsweise Polyethylendioxythiophen (PEDOT), Indium-Zinnoxid (ITO), Kohlenstoffnanoröhren, Graphen, Silbernanodraht, andere metallische Nanodrähte und dergleichen ein. Potenzielle Substratmaterialien schließen beispielsweise Glas oder transparente Polymere ein, wie zum Beispiel Polyethylenterephthalat (PET) oder Cyclo-Olefin-Polymer (COP). Wenn eine piezoresistive oder resistive Folie belastet bzw. gedehnt wird, ändert sich der Widerstand der Folie als Funktion der Dehnung. Der Widerstand kann mit einer elektrischen Schaltung gemessen werden. Auf diese Weise kann eine transparente, piezoresistive oder resistive Folie auf ähnliche Weise wie ein Dehnungsmessstreifen verwendet werden.
Falls keine Transparenz erforderlich ist, können andere Folien verwendet werden, einschließlich beispielsweise Constantan- und Karma-Legierungen für die leitfähige Folie, und ein Polyimid kann als Substrat verwendet werden. Nicht-transparente Anwendungen schließen die Krafterfassung auf Trackpads oder auf der Rückseite der Anzeigeelemente ein. Transparente und nicht-transparente, kraftempfindliche Folien werden hierin allgemein als „kraftempfindliche Folien” oder einfach als „Folien” bezeichnet.
Bei einigen Ausführungsformen ist die kraftempfindliche Folie strukturiert in einem Array aus Linien, Pixeln oder anderen geometrischen Elementen, die hierin als Folienelemente bezeichnet sind. Die Regionen der kraftempfindlichen Folien oder der Folienelemente können auch unter Verwendung von elektrisch leitfähigen Leiterbahnen oder Elektroden mit Wahrnehmungsschaltung verbunden sein. 12 zeigt eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung mit einem auf Dehnung basierenden Kraftsensor 1200, der aus einem oder mehreren Dehnungspixelelementen 1202 und 1204 gebildet ist, die durch eine Zwischenschicht 1206 getrennt sind. Die einzelnen Pixelelemente 1202, 1204 können durch eine Lücke 1210 getrennt sein. Im vorliegenden Beispiel kann jedes Pixelelement 1202, 1204 als Reaktion auf die Anlegung einer Kraft an die Vorrichtung eine messbare Änderung einer elektrischen Eigenschaft zeigen. Beispielsweise werden eines oder mehrere von den Pixelelementen 1202, 1204 abgelenkt oder verformt, wenn eine Kraft an eine Oberfläche 1211 an der Abdeckung 609 angelegt wird. Eine Wahrnehmungsschaltung, die mit einem oder mehreren Pixelelementen 1202, 1204 in elektrischer Kommunikationsverbindung steht, kann dafür ausgelegt sein, dass sie die Änderung der elektrischen Eigenschaft der Folie aufgrund der Ablenkung erfasst und misst. Auf Grundlage der gemessenen elektrischen Eigenschaft der Pixelelemente 1202, 1204 kann ein Schätzwert für die Kraft berechnet werden. In einigen Fällen kann die geschätzte Kraft die Stärke einer Berührung an der Oberfläche 1211 der Vorrichtung darstellen und kann als Eingabe in eine grafische Benutzeroberfläche oder ein anderes Element der Vorrichtung verwendet werden. Außerdem kann in einigen Ausführungsformen die relative Belastung der einzelnen Pixelelemente verglichen werden, um eine Stelle der Berührung zu bestimmen. Auch wenn 12 ein Beispiel für einen Kraftsensor 1200 zeigt, der zwei Schichten von Pixelelementen aufweist, können alternative Ausführungsformen nur eine einzige Schicht von Pixelelementen umfassen oder alternativ dazu mehr als zwei Schichten von Pixelelementen umfassen.
Die Pixelelemente 1202, 1204 können spezifisch gestaltet sein, um eine Belastung in einer oder mehreren Richtungen zu erfassen. In einigen Fällen schließt jedes Pixelelement 1202, 1204 eine Anordnung von Leiterbahnen ein, die allgemein entlang einer Richtung ausgerichtet sind. Diese Konfiguration kann als eine piezoresistive oder resistive Dehnungsmesskonfiguration bezeichnet werden. Im Allgemeinen ist die kraftempfindliche Folie ein Material, dessen Widerstand sich als Reaktion auf eine Belastung ändert. Die Änderung im Widerstand kann auf eine Änderung der Geometrie durch die angelegte Belastung zurückgehen. Zum Beispiel kann eine Verlängerung in Kombination mit einer Verkleinerung der Querschnittsfläche gemäß einem Poisson-Effekt eintreten. Die Änderung im Widerstand kann auch auf eine Änderung der inhärenten Widerstandsfähigkeit des Materials durch die beaufschlagte Belastung zurückgehen. Zum Beispiel kann es die angelegte Belastung für die Elektronen leichter oder schwerer machen, sich durch das Material zu bewegen. Insgesamt besteht die Wirkung darin, dass sich der Gesamtwiderstand bei einer Dehnung aufgrund der angelegten Kraft ändert.
Ferner können in einer piezoresistiven oder resistiven Dehnungsmesstreifenkonfiguration die einzelnen Pixel aus einem Muster der kraftempfindlichen Folie gebildet sein, das so ausgerichtet ist, dass es auf eine Dehnung entlang einer bestimmten Achse anspricht. Wenn beispielsweise eine Dehnung entlang einer X-Achse gemessen werden soll, sollte das Pixel den größten Teil seiner Leiterbahnenlänge an der X-Achse ausgerichtet haben. Als Beispiel zeigt 13A ein Pixelelement 1302 mit Leiterbahnen, die allgemein entlang der X-Achse angeordnet sind und die dafür ausgelegt sein können, dass sie eine Dehnungsreaktion hervorrufen, die im Wesentlichen auf eine Dehnung in der X-Richtung beschränkt ist. Ebenso zeigt 13B ein Pixelelement 1304 mit Leiterbahnen, die allgemein entlang der Y-Achse angeordnet sind und dafür ausgelegt sein können, dass sie eine Dehnungsreaktion hervorrufen, die im Wesentlichen auf eine Dehnung in der Y-Richtung beschränkt ist.
In einigen Ausführungsformen kann die kraftempfindliche Folie aus einem Flächengebilde aus massivem Material gebildet sein und mit einem Muster aus Elektroden, die auf einer oder mehreren Flächen der kraftempfindlichen Komponente angeordnet sind, in elektrischer Kommunikationsverbindung stehen. Die Elektroden können beispielsweise verwendet werden, um eine Region des Flächengebildes aus festem Material elektrisch mit einer Wahrnehmungsschaltung zu verbinden. Diese Konfiguration kann als Piezo-Dehnungskonfiguration bezeichnet werden. Bei dieser Konfiguration kann die kraftempfindliche Folie eine Ladung hervorrufen, wenn sie gedehnt wird. Die kraftempfindliche Folie kann in Abhängigkeit vom Grad der Dehnung auch unterschiedliche Ladungsmengen hervorrufen. In einigen Fällen ist die Gesamtladung eine Überlagerung der durch Dehnung entlang verschiedener Achsen erzeugten Ladung.
Wie bereits erwähnt, kann ein Kraftsensor mit einem Berührungssensor kombiniert werden, der so gestaltet ist, dass er die Stelle einer Berührung auf der Oberfläche der Vorrichtung erfasst und misst. 14A zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung eines Beispiels für einen Gegenkapazitätsberührungssensor. Wie in 14A gezeigt wird, kann ein Berührungssensor 1430 von einer Anordnung von Knoten 1402 gebildet werden, die an dem Schnittpunkt einer Anordnung von Ansteuerungslinien 1404 und Wahrnehmungslinien 1406 ausgestaltet sind. In diesem Beispiel kann die Streukapazität C_stray an jedem Knoten 1402 vorhanden sein (auch wenn 14A nur eine C_stray pro Spalte darstellt, um die Figur zu vereinfachen). In dem Beispiel von 14A können AC-Stimuli V_stim 1414, V_stim 1415 und V_stim 1417 unterschiedliche Frequenzen und Phasen umfassen. Jedes Stimulierungssignal in einer Zeile kann über die Gegenkapazität, die an den betroffenen Knoten 1402 vorhanden ist, die Einführung einer Ladung Q_sig = C_sig V_stirn in die Spalten bewirken. Eine Änderung der eingeführten Ladung (Q_{sig_sense}) kann erfasst werden, wenn sich ein Finger, eine Handfläche oder ein anderes Objekt an einem oder mehreren der betroffenen Knoten 1402 befindet. V_stim-Signale 1414, 1415 und 1417 können eine oder mehrere Bursts von Sinuswellen umfassen. Man beachte, dass 14A zwar Zeilen 1404 und Spalten 1406 zeigt, die im Wesentlichen senkrecht sind, diese aber nicht ausgerichtet sein müssen, wie oben beschrieben. Jede Spalte 1406 kann operativ mit einem Empfangskanal einer Ladungsüberwachungseinheit gekoppelt sein.
14B zeigt eine Seitenansicht eines Beispielknotens unter einer Gleichgewichtsbedingung (berührungsfreien Bedingung) gemäß Beispielen der Offenbarung. In 14B sind am Knoten 1402 elektrische Feldlinien 1408 zwischen einer Spalte 1406 und einer Zeile 1404 gezeigt, die von einem Dielektrikum 1410 getrennt sind.
14C zeigt eine Seitenansicht eines Beispielspixels unter einer dynamischen Bedingung (Berührungsbedingung). Ein Objekt, beispielsweise ein Finger 1412 kann in die Nähe des Knotens 1402 gebracht werden. Der Finger 1412 kann bei Signalfrequenzen ein niederohmiges Objekt sein und eine AC-Kapazität C_finger von der Spaltenleiterbahn 1406 zum Körper aufweisen. Der Körper kann eine Eigenkapazität zur Masse_body von etwa 200 pF aufweisen, wobei C_body viel größer sein kann als C_finger. Wenn der Finger 1412 einige elektrische Feldlinien 1408 zwischen den Zeilen- und Spaltenelektroden blockiert (solche Saumfelder, die aus dem Dielektrikum 1410 hinaus verlaufen und oberhalb der Zeilenelektrode durch die Luft laufen), können diese elektrischen Feldlinien über den Kapazitätsweg, der im Finger und im Körper von Natur aus vorhanden ist, mit Masse nebengeschlossen werden, und infolgedessen kann die Gleichgewichtszustandssignalkapazität C_sig um DC_sig verkleinert werden. Anders ausgedrückt kann die kombinierte Kapazität des Körpers und des Fingers so wirken, dass C_sig über einen Betrag DC_sig (der hierin auch als C_{sig_sense} bezeichnet werden kann) verringert wird, und kann als Nebenschluss oder dynamischer Rückflussweg zur Masse wirken, wodurch manche von den elektrischen Feldlinien als Folge einer verringerten Nettosignalkapazität blockiert werden. Die Signalkapazität am Pixel wird C_sig-DC_sig, wobei DC_sig die dynamische Komponente (Berührungskomponente) darstellt. Man beachte, dass C_sig-DC_sig immer ungleich null sein kann, weil ein Finger, eine Handfläche oder das andere Objekt nicht in der Lage ist, sämtliche elektrischen Felder, insbesondere diejenigen elektrischen Felder, die ganz innerhalb des dielektrischen Materials bleiben, zu blockieren. Außerdem sei klargestellt, dass eine Tendenz dazu besteht, dass der Finger 1412 abgeflacht wird, wenn der Finger 1412 fester oder breiter aufgedrückt wird, und dadurch immer mehr von den elektrischen Feldlinien 1408 blockiert, und somit DC_sig variabel sein kann und repräsentativ dafür sein kann, wie vollständig der Finger 1412 auf dem Feld nach unten drückt (d. h. in einem Bereich von „berührungslos” bis „voller Kontakt”).
Außerdem oder alternativ dazu kann der Berührungssensor von einer Anordnung eigenkapazitiver Pixel oder Elektroden gebildet werden. 15A zeigt ein Beispiel für eine Berührungssensorschaltung, die einer eigenkapazitiven Berührungspixelelektrode und Wahrnehmungsschaltung entspricht. Die Berührungssensorschaltung 1509 kann eine Berührungspixelelektrode 1502 umfassen mit einer damit assoziierten, inhärenten Eigenkapazität zur Masse und ebenso einer zusätzlichen Eigenkapazität zur Masse, die gebildet werden kann, wenn ein Objekt, beispielsweise der Finger 1512, der Berührungspixelelektrode 1502 nahe ist oder diese berührt. Die Gesamteigenkapazität der Berührungspixelelektrode 1502 zur Masse kann als Kapazität 1504 dargestellt werden. Die Berührungspixelelektrode 1502 kann mit einer Wahrnehmungsschaltung 1514 gekoppelt sein. Die Wahrnehmungsschaltung 1514 kann einen Operationsverstärker 1508, einen Rückkopplungswiderstand 1516, einen Rückkopplungskondensator 1510 und eine Eingangsspannungsquelle 1506 umfassen, aber es können auch andere Konfigurationen verwendet werden. Zum Beispiel kann der Rückkopplungswiderstand 1516 durch einen Schaltkondensatorwiderstand ersetzt werden. Die Berührungspixelelektrode 1502 kann mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 1508 gekoppelt sein. Eine AC-Eingangsspannungsquelle 1506 kann mit dem nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 1508 gekoppelt sein. Die Berührungssensorschaltung 1509 kann dafür ausgelegt sein, dass sie Änderungen der Gesamteigenkapazität 1504 der Berührungspixelelektrode 1502 wahrnimmt, die vom Finger 1512 induziert werden, der das Berührungssensorfeld entweder berührt oder diesem nahekommt. Ein Output 1520 kann von einem Prozessor verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein Näherungs- oder Berührungsereignis gegeben ist, oder die Output kann in ein diskretes Logikelement eingegeben werden, um zu bestimmen, ob ein Berührungs- oder Näherungsereignis gegeben ist.
15B zeigt ein Beispiel für einen Eigenkapazitätsberührungssensor 1530. Der Berührungssensor 1530 kann mehrere Berührungspixelelektroden 1502 umfassen, die an einer Oberfläche angeordnet sind und die mit Wahrnehmungskanälen in einer Berührungssteuereinrichtung gekoppelt sind, durch Stimulationssignale von Wahrnehmungskanälen durch eine Ansteuerungs-/Wahrnehmungsschnittstelle 1525 angesteuert und ebenso von Wahrnehmungskanälen durch die Ansteuerungs-/Wahrnehmungsschnittstelle 1525 wahrgenommen werden können. Nachdem die Berührungssteuereinrichtung eine Stärke einer an den einzelnen Berührungspixelelektroden 1502 erfassten Berührung bestimmt hat, kann man sich das Muster der Berührungspixel in dem Feld des Touchscreens, an dem die Berührung stattgefunden hat, als „Bild” einer Berührung denken (z. B. als Muster von Fingern, die den Touchscreen berühren). Die Anordnung der Berührungspixelelektroden 1502 in 15B ist nur als Beispiel angegeben; jedoch können die Anordnung und/oder die Geometrie der Berührungspixelelektroden abhängig von der Ausführungsform variieren.
Wie bereits angegeben kann ein Kraftsensor allein oder in Kombination mit einer anderen Art von Berührungssensor eingerichtet werden, um sowohl eine Berührungskraft als auch eine Berührungsstelle wahrzunehmen, wodurch eine ausgefeiltere Eingabe einer Benutzereingabe möglich ist, als wenn die Berührungsstelle allein verwendet wird. Zum Beispiel kann ein Benutzer ein computergeneriertes Objekt auf einer Anzeige unter Verwendung einer ersten Art von Interaktion unter Verwendung einer relativ geringen Berührungskraft an einer bestimmten Berührungsstelle steuern. Der Benutzer kann auch unter Verwendung einer zweiten Art von Interaktion unter Verwendung einer relativ größeren oder ausgeprägteren Berührungskraft an einer bestimmten Stelle mit dem Objekt interagieren. Als konkretes Beispiel kann ein Benutzer ein computergeneriertes Objekt, beispielsweise ein Fenster, unter Verwendung einer relativ geringen Berührungskraft steuern oder bewegen. Außerdem oder alternativ dazu kann der Benutzer auch unter Verwendung einer relativ größeren oder ausgeprägteren Berührungskraft einen Befehl auswählen oder aufrufen, der mit dem Fenster assoziiert ist. In einigen Fällen können mehrere Arten von Interaktionen mit mehreren Stärken einer Berührungskraft assoziiert sein.
Außerdem kann es von Vorteil sein, wenn der Benutzer in der Lage ist, unter Verwendung eines variierenden Maßes an Kraft eine analoge Eingabe zu bieten. Eine variable, nicht-binäre Eingabe kann nützlich sein, um innerhalb eines Bereichs von Eingabewerten eine Auswahl zu treffen. Das Maß der Kraft kann in einigen Fällen verwendet werden, um eine Scrolling-Operation, eine Zooming-Operation oder eine andere Operation an der grafischen Bedienoberfläche zu beschleunigen. Es kann auch von Vorteil sein, die Berührungskraft in einer mehrere Berührungen wahrnehmenden Umgebung zu verwenden. In einem Beispiel kann die Kraft einer Berührung verwendet werden, um eine komplexe Benutzereingabe zu interpretieren, die unter Verwendung mehrerer Berührungen durchgeführt wird, wobei jede Berührung eine andere Stärke oder ein anderes Maß an Kraft aufweist. Als konkretes, aber nicht beschränkendes Beispiel können Berührung und Kraft in einer Mehrfachberührungsanwendung verwendet werden, die es dem Benutzer ermöglicht, einen variierenden Ton oder ein einfaches Musikinstrument unter Verwendung der Oberfläche der Vorrichtung zu spielen. In einem solchen Gehäuse kann die Kraft jeder Berührung verwendet werden, um eine Interaktion eines Benutzers mit den Schaltflächen oder mit Tasten eines virtuellen Instruments zu interpretieren. Ebenso kann die Kraft mehrerer Berührungen verwendet werden, um mehrere Berührungen eines Benutzers in einer Spieleanwendung zu interpretieren, die mehrere nicht-binäre Eingaben an unterschiedlichen Stellen entgegennehmen kann.
4. Sensor- oder Biosensormodul
Wie oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben wurde, kann eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung einen oder mehrere Sensoren umfassen, die verwendet werden können, um eine Gesundheitsmetrik oder andere gesundheitsbezogene Informationen zu verarbeiten. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung des Biosensormoduls ist die beschriebene Vorrichtung 100 ein Beispiel von dem, was oben unter Bezugnahme auf 2–7 gezeigt und erörtert wurde. Jedoch können bestimmte Merkmale der Vorrichtung 100, einschließlich der Geometrie der äußeren Oberfläche, gegenüber Aspekten der oben erörterten Vorrichtung 100 vereinfacht sein oder variieren.
In einigen Ausführungsformen kann eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung als am Körper tragbarer Gesundheitsassistent dienen, der gesundheitsbezogene Informationen (ob in Echtzeit oder nicht) für den Benutzer, autorisierte Dritte und/oder eine assoziierte Überwachungsvorrichtung ermöglicht. Der am Körper tragbare Gesundheitsassistent kann dafür ausgelegt sein, dass er gesundheitsbezogene Informationen oder Daten wie unter anderem Herzfrequenzdaten, Blutdruckdaten, Temperaturdaten, Daten zum Niveau einer Sauerstoffsättigung des Blutes, medizinische Erinnerungen, gesundheitsbezogene Tipps oder Informationen oder andere gesundheitsbezogene Daten ermöglicht. Die dazugehörige Überwachungsvorrichtung kann beispielsweise ein Tablet-Computer, ein Telefon, ein Personal Digital Assistant, ein Computer und dergleichen sein.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann die elektronische Vorrichtung in Form einer am Körper tragbaren elektronischen Vorrichtung gestaltet sein, die so gestaltet oder konfigurierbar ist, dass sie einen breiten Bereich von Funktionen liefern kann. Wie oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben wurde, kann die am Körper tragbare elektronische Vorrichtung 100 eine Verarbeitungseinheiten 102, die mit einem Speicher 104 in Kommunikationsverbindung stehen, einen oder mehrere Kommunikationskanäle 108, Outputvorrichtungen, wie eine Anzeige 120 und einen Lautsprecher 122, eine oder mehrere Eingabekomponenten 106 und andere Module oder Komponenten umfassen. Ein Beispiel für eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung 100 kann dafür ausgelegt sein, dass sie Informationen in Bezug auf Zeit, Gesundheitsinformationen, Biostatistiken und/oder Status an extern angeschlossenen oder kommunizierenden Vorrichtungen und/oder Software, die an solchen Vorrichtungen ausgeführt wird, ermöglicht. Die Vorrichtung 100 kann auch dafür ausgelegt sein, dass sie Nachrichten, Video, Betriebsbefehle und andere Kommunikationen sendet und empfängt.
Wie in 16 gezeigt wird, kann eine Beispielsvorrichtung 100 verschiedene Sensoren zum Messen und Sammeln von Daten, die verwendet können, um eine Gesundheitsmetrik oder andere gesundheitsbezogene Informationen zu berechnen, umfassen. Als ein Beispiel kann die am Körper tragbare Kommunikationsvorrichtung eine Anordnung von Lichtquellen 1611–1613 und einen Detektor 1614 umfassen, die so gestaltet sind, dass sie als optischer Sensor oder optische Sensoren fungieren. In einem Beispiel kann ein optischer Sensor oder können optische Sensoren als Paarung aus einer oder mehreren Lichtquellen 1611–1613 und dem Detektor 1614 eingerichtet sein. In einer BeispielEinrichtung ist der Detektor 1614 so gestaltet, dass er Licht auffängt und das aufgefangene Licht in ein elektrisches Sensorsignal umwandelt, das der Lichtmenge entspricht, die auf eine Oberfläche des Detektors 1614 fällt. In einer Ausführungsform kann der Detektor ein Photodetektor, beispielsweise eine Photodiode, sein. In anderen Ausführungsformen kann der Detektor 1614 eine Photozelle, ein Photosensor oder eine andere lichtempfindliche Vorrichtung sein.
In einigen Fällen können der eine oder die mehreren optischen Sensoren als Photoplethysmographiesensoren (PPG-Sensoren) fungieren. In einigen Fällen ist ein PPG-Sensor so gestaltet, dass er Licht misst und ein Sensorsignal erzeugt, das verwendet werden kann, um Änderungen im Volumen eines Teils des Körpers des Benutzers zu bestimmen. Wenn Licht von einer oder mehreren Lichtquellen durch die Haut eines Benutzers und in das darunterliegende Gewebe dringt, wird im Allgemeinen ein Teil des Lichtes reflektiert, ein Teil wird gestreut und ein Teil des Lichtes wird absorbiert, je nachdem, was dem Licht begegnet. Das Licht, das vom Detektor 1614 empfangen wird, kann verwendet werden, um ein Sensorsignal zu erzeugen, das verwendet werden kann, um eine Gesundheitsmetrik oder andere physiologische Phänomene zu bestimmen oder zu berechnen.
Die Lichtquellen können im gleichen Lichtwellenbereich arbeiten oder die Lichtquellen können in unterschiedlichen Lichtwellenbereichen arbeiten. Als ein Beispiel kann bei zwei Lichtquellen eine Lichtquelle Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich übertragen, während die andere Lichtquelle Licht im Infrarotwellenlängenbereich emittieren kann. In einigen Fällen kann ein Modulationsmuster oder eine Modulationssequenz verwendet werden, um die Lichtquellen ein- und auszuschalten, und um das reflektierte Licht abzutasten oder wahrzunehmen. Wie in 16 gezeigt wird, kann die erste Lichtquelle 1611 beispielsweise eine grüne LED umfassen, die dafür ausgelegt sein kann, die Durchblutung des Körpers des Trägers zu erfassen. Die zweite Lichtquelle 1612 kann beispielsweise eine Infrarot-LED umfassen, die dafür ausgelegt sein kann, Änderungen des Wassergehalts oder andere Eigenschaften des Körpers zu erfassen. Die dritte Lichtquelle 1613 kann ein LED-Element von ähnlicher Art oder von anderer Art sein, je nach Wahrnehmungskonfiguration.
Der eine oder die mehreren optischen Sensoren (z. B. PPG-Sensoren) können verwendet werden, um verschiedene Gesundheitsmetriken zu berechnen, unter anderem einschließlich Herzfrequenz, Atemfrequenz, Sauerstoffsättigung des Blutes, geschätztem Blutvolumen, Blutdruck oder einer Kombination davon. In einigen Fällen kann Blut Licht stärker absorbieren als das umgebende Gewebe, sodass weniger reflektiertes Licht vom Detektor des PPG-Sensors wahrgenommen wird, wenn mehr Blut vorhanden ist. Das Blutvolumen des Benutzers nimmt mit jedem Herzschlag zu und ab. Somit kann ein PPG-Sensor in einigen Fällen dafür ausgelegt sein, dass er Änderungen des Blutvolumens auf Grundlage des reflektierten Lichtes erfasst, und ein oder mehrere physiologische Parameter des Benutzers können durch Analysieren des reflektierten Lichtes bestimmt werden. Beispiele für physiologische Parameter schließen unter anderem Herzfrequenz, Atemfrequenz, Wassergehalt des Blutes, Sauerstoffsättigung, Blutdruck, Durchblutung und Anderes ein.
Während 16 nur ein Ausführungsbeispiel zeigt, kann die Anzahl der Lichtquellen und/oder Detektoren in verschiedenen Ausführungsformen variieren. Zum Beispiel kann eine andere Ausführungsform mehr als einen Detektor verwenden. Eine andere Ausführungsform kann auch weniger oder mehr Lichtquellen, als in dem Beispiel von 16 dargestellt, verwenden. Insbesondere wird in dem Beispiel, das in 16 dargestellt ist, der Detektor 1614 von mehreren Lichtquellen 1611–1613 gemeinsam verwendet. In einer alternativen Ausführungsform können zwei Detektoren mit zwei entsprechenden Lichtquellen gepaart werden, um zwei optische Sensoren zu bilden. Die beiden Sensoren (Lichtquelle/Detektor-Paare) können im Tandem betrieben und verwendet werden, um die Zuverlässigkeit der Wahrnehmungsfunktion zu verbessern. Zum Beispiel kann die Output von zwei Detektoren verwendet werden, um eine Impulswelle von Flüssigkeit (z. B. Blut) zu erfassen, wenn diese unterhalb der jeweiligen Detektoren vorbeiläuft. Zwei Messwerte, die an verschiedenen Stellen entlang der Impulswelle genommen werden, können es möglich machen, dass die Vorrichtung Rauschen kompensiert, das beispielsweise durch eine Bewegung des Benutzers, durch Streulicht und andere Effekte bewirkt wird.
In einigen Einrichtungen können eine oder mehrere Lichtquellen 1611–1613 und der Detektor 1614 auch für eine optische Datenübertragung mit einer Basis- oder anderen Vorrichtung verwendet werden. Zum Beispiel kann der Detektor 1614 dafür ausgelegt sein, dass er Licht, das von einer externen Partnervorrichtung erzeugt wird, erfasst, das interpretiert oder in ein digitales Signal übersetzt werden kann. Ebenso können eine oder mehrere von den Lichtquellen 1611–1613 dafür ausgelegt sein, dass sie Licht aussenden, das von einer externen Vorrichtung interpretiert oder in ein digitales Signal übersetzt werden kann.
Es wird erneut auf 16 Bezug genommen, in der gezeigt wird, dass die Vorrichtung 100 auch eine oder mehrere Elektroden umfassen kann, um elektrische Eigenschaften des Körpers eines Benutzers zu messen. In diesem Beispiel sind eine erste Elektrode 1601 und eine zweite Elektrode 1602 an der Rückseite der Vorrichtung 100 angeordnet. Die erste und die zweite Elektrode 1601 und 1602 können dafür ausgelegt sein, dass sie mit der Haut am Handgelenk des Benutzers in Berührung kommen, wenn die Vorrichtung angelegt ist. Wie in 16 gezeigt wird, können eine dritte Elektrode 1603 und eine vierte Elektrode 1604 entlang eines Außenrands des Vorrichtungskörpers 610 liegen. In der Gestaltung von 16 sind die dritte und die vierte Elektrode 1603 und 1604 so gestaltet, dass sie mit der Haut an der anderen Hand des Benutzers (das heißt, wo die Vorrichtung 100 nicht angelegt ist) in Berührung kommen. Zum Beispiel können die dritte und die vierte Elektrode 1603 und 1604 berührt werden, wenn der Benutzer die Vorrichtung 100 zwischen zwei Fingern (z. B. Zeigefinger und Daumen) hält.
16 zeigt ein Beispiel für eine Elektrodenanordnung. Jedoch kann bzw. können in anderen Ausführungsformen eine oder mehrere von den Elektroden an Stellen liegen, die sich von der Konfiguration von 16 unterscheiden. Zum Beispiel können eine oder mehrere Elektroden an einer Oberseite oder anderen Oberfläche der Vorrichtung 100 platziert sein. Außerdem können je nach Konfiguration weniger Elektroden oder mehr Elektroden verwendet werden, um die Haut des Benutzers zu berühren.
Unter Verwendung der Elektroden der Vorrichtung können verschiedene elektrische Messungen vorgenommen werden, die verwendet werden können, um eine Gesundheitsmetrik oder andere gesundheitsbezogene Informationen zu berechnen. Zum Beispiel können die Elektroden verwendet werden, um eine elektrische Aktivität des Körpers des Benutzers zu erfassen. In einigen Fällen können die Elektroden dafür ausgelegt sein, dass sie eine elektrische Aktivität erfassen, die vom Herzen des Benutzers erzeugt wird, um eine Herzfunktion zu messen oder um ein Elektrokardiogramm (EKG) zu erzeugen. Als weiteres Beispiel können die Elektroden der Vorrichtung verwendet werden, um eine Leitfähigkeit des Körpers zu erfassen und zu messen. In einigen Fällen kann die gemessene Leitfähigkeit verwendet werden, um eine galvanische Hautreaktion (galvanic skin response, GSR) zu berechnen, die auf eine emotionale Verfassung des Benutzers oder eine andere physiologische Gegebenheit hinweisen kann. Als weiteres Beispiel können die Elektroden auch dafür ausgelegt sein, dass sie andere Gesundheitskennwerte messen, beispielsweise einschließlich eines geschätzten Körperfettanteils, eines Wassergehalts des Körpers oder des Blutes und des Blutdrucks.
In einigen Ausführungsformen können die optischen Sensoren und Elektroden, die vorstehend unter Bezugnahme auf 16 erörtert worden sind, operativ mit einer Wahrnehmungsschaltung und den Verarbeitungseinheiten 102 gekoppelt sein, um ein Gesundheitsüberwachungssystem zu festlegen. In dieser Hinsicht können die Verarbeitungseinheiten 102 jede Art von geeigneter Verarbeitungseinheit sein. In einer Ausführungsform schließen die Verarbeitungseinheiten 102 einen Digitalsignalprozessor ein. Die Verarbeitungseinheiten 102 können Signale von dem einen oder mehreren optischen Sensoren und/oder von den Elektroden empfangen und die Signale verarbeiten, um die Signalwerte mit einem physiologischen Parameter des Benutzers zu korrelieren. Zum Beispiel können die Verarbeitungseinheiten 102 eine oder mehrere Demodulationsoperationen an die vom optischen Sensor empfangenen Signale anlegen. Außerdem können die Verarbeitungseinheiten 102 die Modulation (d. h. das Ein- und Ausschalten) der Lichtquellen gemäß einem bestimmten Modulationsmuster oder einer bestimmten Modulationssequenz steuern. Die Verarbeitungseinheiten 102 können auch verwendet werden, um eine oder mehrere Biometriken oder andere gesundheitsbezogene Informationen zu berechnen.
In einigen Einrichtungen kann die am Körper tragbare elektronische Vorrichtung auch Sensordaten oder einen Output von einer externen Vorrichtung empfangen. Zum Beispiel kann eine externe Mobilvorrichtung mit einem globalen Positionsbestimmungssystem (Global Positioning System, GPS) Ortsinformationen an die am Körper tragbare Vorrichtung weitergeben, die verwendet werden können, um eine Aktivitätsmetrik, beispielsweise einen Schrittzähler oder einen Streckenrechner zu kalibrieren. Ebenso kann ein Sensorsignal der am Körper tragbaren elektronischen Vorrichtung an eine externe Vorrichtung gesendet werden, um gesundheitsbezogene Informationen zu berechnen. Zum Beispiel kann ein Output von einem Beschleunigungsmesser in der am Körper tragbaren elektronischen Vorrichtung verwendet werden, um eine Körperhaltung oder Geste zu bestimmen, die an eine externe Vorrichtung weitergegeben werden und verwendet werden kann, um gesundheitsbezogene Informationen, beispielsweise ein Aktivitätsniveau, zu berechnen.
In einigen Ausführungsformen können manche oder alle Biosensoren in ein Modul integriert sein, das separat vom Gehäuse 601 der Vorrichtung 100 liegt und daran befestigt ist. Wie oben unter Bezugnahme auf 6 beschrieben wurde, sind die Biosensoren in einigen Ausführungsformen in Beziehung zu einer hinteren Abdeckung 608 angeordnet oder befestigt, die aus einem optisch transparenten Material gebildet und so gestaltet ist, dass sie mit der Öffnung des Gehäuses 601 liegt. In einigen Ausführungsformen ist die hintere Abdeckung 608 vollständig innerhalb des Bereichs der Abdeckung angeordnet, sodass die beiden Komponenten einander vollständig überlagern, wenn sie von oben betrachtet werden. In einigen Ausführungsformen weist die hintere Abdeckung 608 einen Rand auf, der von der hinteren Oberfläche des Gehäuses 601 nach außen vorsteht. In einigen Ausführungsformen erstreckt sich ein Rand der hinteren Abdeckung 608 über einen flachen Abschnitt der hinteren Oberfläche des Gehäuses 601 hinaus. Die hintere Abdeckung 608 kann auch eine konvexe, gekrümmte Außenkontur aufweisen. Die hintere Abdeckung 608 kann eine konvexe Form aufweisen, die innerhalb der Mitte angeordnet und von den Rändern der hinteren Abdeckung 608 umgeben ist. Der konvex gekrümmte Bereich der hinteren Abdeckung 608 kann ein oder mehrere Fenster oder Aussparungen umfassen, die einen funktionsbezogenen Zugriff auf eine oder mehrere interne Komponenten bietet, die innerhalb des Gehäuses angeordnet sind. Zum Beispiel kann die hintere Abdeckung 608 eine Anordnung von Fenstern umfassen, wobei jedes Fenster eine Aussparung oder eine Öffnung für eine entsprechende Lichtquelle 1611–1613 und/oder den Detektor 1614 umfasst. In einigen Ausführungsformen weisen die Fenster eine Krümmung auf, die der Krümmung des konvex gekrümmten Bereichs der hinteren Abdeckung 608 entspricht. In einigen Ausführungsformen schließt die hintere Abdeckung 608 einen abgeschrägten Rand und eine gekrümmte untere Oberfläche ein, wobei das Fenster innerhalb der gekrümmten Oberfläche angeordnet ist. In einigen Ausführungsformen sind zwei Öffnungen der hinteren Abdeckung 608 entlang einer ersten Achse (z. B. einer X-Achse) angeordnet, und zwei Öffnungen sind entlang einer zweiten Achse (z. B. einer Y-Achse) angeordnet, die quer zur ersten Achse verläuft.
5. Beispiel für drahtlose Kommunikationen mit externen Vorrichtungen
Eine tragbare elektronische Vorrichtung kann eine Funktionalität zur Durchführung von drahtloser Kommunikation mit einer externen Vorrichtung umfassen. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung ist die beschriebene Vorrichtung 100 ein Beispiel dafür, was oben unter Bezugnahme auf 2–7 gezeigt und erörtert wurde. Jedoch können bestimmte Merkmale der Vorrichtung 100, einschließlich der Geometrie der äußeren Oberfläche, gegenüber Aspekten der oben erörterten Vorrichtung 100 vereinfacht sein oder variieren.
In einigen Ausführungsformen wird die drahtlose Kommunikation gemäß einem Nahfeldkommunikationsprotokoll (NFC-Protokoll) durchgeführt. Die Kommunikation kann ein Identifizierungsprotokoll und eine sichere Datenverbindung umfassen, die verwendet werden können, um den Benutzer zu identifizieren, eine Aktivität zu autorisieren, Transaktionen oder andere Aspekte im elektronischen Handel durchzuführen.
17 zeigt ein Beispielsystem 1700, das eine Vorrichtung 100 umfasst, die in der Nähe einer Station 1710 angeordnet ist. Die Station 1710 kann eine Reihe verschiedener Vorrichtungen umfassen, unter anderem einen Bezahlkiosk, eine Verkaufsmaschine, einen gesicherten Zugangspunkt, eine Terminalvorrichtung oder andere ähnliche Vorrichtung. In einigen Fällen ist die Station 1710 in ein größeres System oder eine größere Vorrichtung integriert. Zum Beispiel kann die Station 1710 in ein Sicherheitstor eines Gebäudes oder ein Zahlungszentrum eines Verkaufssystems integriert sein.
Wie in 17 gezeigt wird, ist die Vorrichtung 100 eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung, die in die Nähe der Station 1710 gebracht werden kann. In diesem Beispiel wird eine zweite Vorrichtung 1720 von einem Benutzer getragen und kann ebenfalls nahe der Station 1710 platziert werden. In einigen Ausführungsformen umfassen die Vorrichtung 100 und/oder die zweite Vorrichtung 1720 ein Funkfrequenzidentifizierungssystem (Radio Frequency Identification-System, RFID-System), das so gestaltet ist, dass es Einweg- oder Zweiwege-Funkfrequenz-Kommunikation (RF-Kommunikation) mit der Station 1710 ermöglicht. Die Einweg- oder Zweiwegekommunikation kann eine Identifizierung der Vorrichtung 100 und der Station 1710 umfassen, um eine sichere Datenverbindung zwischen den beiden Vorrichtungen zu initiieren. Die sichere Datenverbindung kann verwendet werden, um eine Transaktion zwischen dem Benutzer und einer Instanz, die mit der Station 1710 assoziiert ist, zu autorisieren.
In einigen Ausführungsformen kann der Benutzer eine Kommunikation mit der Station 1710 dadurch initiieren, dass er die Vorrichtung 100 in die Nähe einer aktiven Region an der Station 1710 bringt. In einigen Einrichtungen ist die Station 1710 so gestaltet, dass sie die Anwesenheit der Vorrichtung 100 automatisch erfasst und einen Erkennungsprozess oder eine Erkennungsroutine initiiert. Das RFID-System der Vorrichtung kann eine eindeutige Kennung oder Signatur umfassen, die verwendet werden kann, um die Identität des Benutzers zu authentifizieren. Wie bereits angegeben wurde, kann der Erkennungsprozess oder die Erkennungsroutine verwendet werden, um eine sichere Datenverbindung zwischen der Vorrichtung 100 und der Station 1710 einzurichten. Die sichere Datenverbindung kann verwendet werden, um einen Kauf oder einen Download von Daten zu oder von der Vorrichtung 100 zu autorisieren. In einigen Fällen kann die sichere Datenverbindung verwendet werden, um den Transfer von Geldmitteln von einer Kreditkarte oder einem Geldinstitut im Austausch gegen ein Produkt, das mit der Station 1710 assoziiert ist, zu autorisieren. Andere Transaktionen oder Formen elektronischen Handels können ebenfalls unter Verwendung einer drahtlosen Kommunikation zwischen der Vorrichtung 100 und der Station 1710 durchgeführt werden.
6. Beispiel für ein drahtloses Energieversorgungssystem
Wie oben erörtert, kann eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung eine interne Batterie umfassen, der unter Verwendung einer externen Energiequelle wiederaufladbar ist. Für die Zwecke der folgenden Beschreibung ist die beschriebene Vorrichtung 100 ein Beispiel dafür, was oben unter Bezugnahme auf 2–7 gezeigt und erörtert wurde. Jedoch können bestimmte Merkmale der Vorrichtung 100, einschließlich der Geometrie der äußeren Oberfläche, gegenüber Aspekten der oben erörterten Vorrichtung 100 vereinfacht sein oder variieren.
Eine Herausforderung, die mit kleinen Vorrichtungen assoziiert ist, besteht darin, dass es schwierig ist, einen elektrischen Anschluss für die Kopplung der Vorrichtung mit einer externen Energiequelle zu integrieren. Da am Körper tragbare elektronische Vorrichtungen begrenzten Platz für einen externen Steckverbinder aufweisen, kann eine elektrische Verbindung mit einer Vorrichtung ohne Kabel oder einen externen Steckverbinder von Vorteil sein. In mindestens einigen Ausführungsformen kann die hierin beschriebene, am Körper tragbare elektronische Vorrichtung dafür ausgelegt sein, dass sie als Empfänger in einem drahtlosen Energieübertragungssystem operiert.
Ein drahtloses Energieübertragungssystem, wofür ein Beispiel ein induktives Energieübertragungssystem ist, weist in der Regel eine Energieübertragungsstruktur zum Übertragen von Energie und eine Energieempfangsstruktur zum Empfangen von Energie auf. In einigen Beispielen umfasst eine energieempfangende elektronische Vorrichtung ein induktives Energieempfangselement oder bezieht ein solches auf andere Weise ein, welches so gestaltet ist, dass es drahtlose Energie empfängt und/oder eine oder mehrere interne Batterien lädt. Ebenso kann eine Ladevorrichtung ein induktives Energieübertragungselement umfassen oder auf andere Weise einbeziehen, welches so gestaltet ist, dass es Energie drahtlos an die elektronische Energieempfangsvorrichtung überträgt. Die Ladevorrichtung kann als Basisstation oder als Ladeplatz gestaltet sein, auf der/dem die elektronische Energieempfangsvorrichtung ruht oder mit der/dem sie in einigen Ausführungsformen physisch verbunden ist. In anderen Ausführungsformen kann sich die Ladevorrichtung in der Nähe der elektronischen Vorrichtung befinden, muss diese aber nicht unbedingt berühren bzw. muss nicht physisch mit dieser verbunden sein.
In vielen Beispielen kann die batteriebetriebene elektronische Vorrichtung an einer äußeren Oberfläche der Energieübertragungsvorrichtung, die ansonsten auch als Ladeplatz bezeichnet wird, positioniert werden. In diesen Systemen kann eine elektromagnetische Spule innerhalb des Ladeplatzes (z. B. eine Sendespule) einen zeitvarianten elektromagnetischen Fluss erzeugen, um einen Strom innerhalb einer elektromagnetischen Spule innerhalb der elektronischen Vorrichtung (z. B. einer Empfangsspule) zu induzieren. In vielen Beispielen kann die Sendespule Energie mit einer ausgewählten Frequenz oder einem ausgewählten Frequenzband übertragen. In einem Beispiel ist die Sendefrequenz im Wesentlichen festgelegt, aber dies ist nicht notwendig. Zum Beispiel kann die Sendefrequenz angepasst werden, um die Effizienz der induktiven Energieübertragung für bestimmte Betriebsbedingungen zu verbessern. Insbesondere kann eine hohe Sendefrequenz ausgewählt werden, wenn mehr Energie von der elektronischen Vorrichtung benötigt wird, und eine geringe Sendefrequenz kann ausgewählt werden, wenn weniger Energie von der elektronischen Vorrichtung benötigt wird. In anderen Beispielen kann eine Sendespule ein statisches elektromagnetisches Feld erzeugen und sich physisch bewegen, verschieben oder ihre Position anderweitig verändern, um einen räumlich variierenden elektromagnetischen Fluss zu erzeugen, um einen Strom in der Empfangsspule zu induzieren.
Die elektronische Vorrichtung kann den empfangenen Strom verwenden, um die Ladung einer wiederaufladbaren Batterie aufzufüllen, oder um Energie für Betriebskomponenten zu bieten, die mit der elektronischen Vorrichtung assoziiert sind. Wenn die elektronische Vorrichtung an dem Ladeplatz liegt, kann der Ladeplatz Energie auf drahtlose Weise mit einer bestimmten Frequenz über die Sendespule an die Empfangsspule der elektronischen Vorrichtung übertragen.
Eine Sendespule und eine Empfangsspule können jeweils in Gehäusen des Ladeplatzes und der elektronischen Vorrichtung liegen, sodass sie entlang einer gemeinsamen Achse ausgerichtet werden, wenn die elektronische Vorrichtung an dem Ladeplatz angeordnet wird. Falls sie falsch ausgerichtet werden, kann die Effizienz der Energieübertragung zwischen der Sendespule und der Empfangsspule umso schlechter werden, je größer die Fehlausrichtung ist. Somit kann das drahtlose Energieübertragungssystem in vielen Beispielen ein oder mehrere Ausrichtungsunterstützungsmerkmale umfassen, um eine Ausrichtung der Sende- und Empfangsspulen entlang der gemeinsamen Achse zu bewirken.
18 zeigt eine perspektivische Vorderansicht eines Beispiels für ein drahtloses Energieübertragungssystem 1800 in einer ungesteckten Konfiguration. Die dargestellte Ausführungsform zeigt einen induktiven Energieübertragungsladeplatz 1802, der so gestaltet ist, dass er sich mit einem Zubehörteil eines Empfängers induktiver Energie verbindet und auf drahtlose Weise Energie dorthin überträgt, in diesem Fall zur Vorrichtung 100. Das drahtlose Energieübertragungssystem 1800 kann ein oder mehrere Ausrichtungsunterstützungsmerkmale umfassen, um eine Ausrichtung der Vorrichtung 100 am Ladeplatz 1802 entlang einer gemeinsamen Achse zu bewirken. Zum Beispiel können die Gehäuse des Ladeplatzes 1802 und der Vorrichtung 100 die Ausrichtung unterstützen. In einer Einrichtung kann ein Abschnitt des Gehäuses der Vorrichtung 100 in einen Abschnitt des Gehäuses des Ladeplatzes 1802 eingreifen und/oder einrasten, um die gewünschte Ausrichtung zu bewirken. In einigen Ausführungsformen kann ein unterer Abschnitt der Vorrichtung 100 im Wesentlichen konvex sein, und eine Oberseite des Ladeplatzes 1802 kann im Wesentlichen konkav sein. In anderen Beispielen können die Grenzflächen des Ladeplatzes 1802 und der Vorrichtung 100 im Wesentlichen flach sein oder ein oder mehrere zusätzliche Gehäusemerkmale umfassen, um ein Erreichen der gegenseitigen Ausrichtung zu unterstützen.
In einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere Stellglieder im Ladeplatz 1802 und/oder in der Vorrichtung 100 zum Ausrichten der Übertragungs- und Empfangsvorrichtungen verwendet werden. In einem weiteren Beispiel können Ausrichtungsunterstützungsmerkmale, wie z. B. Vorsprünge und dazugehörige Vertiefungen in den Gehäusen der Übertragungs- und Empfangsvorrichtungen, zum Ausrichten der Übertragungs- und Empfangsvorrichtungen verwendet werden. Das Design oder die Konfiguration der Grenzflächen, ein oder mehrere Ausrichtungsunterstützungsmechanismen und ein oder mehrere Ausrichtungsmerkmale können individuell oder in verschiedenen Kombinationen daraus verwendet werden.
Eine Ausrichtungsunterstützung kann auch mit einer oder mehreren Magnetfeldquellen bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann ein Dauermagnet innerhalb des Ladeplatzes 1802 einen Dauermagneten innerhalb der Vorrichtung 100 anziehen. In einem anderen Beispiel kann ein Dauermagnet innerhalb der Vorrichtung 100 von einem Magnetfeld angezogen werden, das vom Ladeplatz 1802 erzeugt wird. In weiteren Beispielen können mehrere Ausrichtungsunterstützungsmerkmale zusammenwirken, um eine Ausrichtung der Sende-und Empfangsspulen zu bewirken. Die Effizienz der Energieübertragung kann auch sinken, wenn sich der Energieverbrauch der elektronischen Vorrichtung während der drahtlosen Energieübertragung ändert (wenn die elektronische Vorrichtung z. B. von einem Erhaltungslademodus in einen Modus mit konstanter Stromaufladung übergeht).
Wie vorstehend unter Bezugnahme auf 2 erörtert wurde, kann die Vorrichtung 100 einen Prozessor umfassen, der mit einem Speicher, einer oder mehreren Kommunikationsschnittstellen, Outputvorrichtungen, wie z. B. Anzeigen und Lautsprechern, einer oder mehreren Eingabevorrichtungen, wie Schaltflächen, Wähleinrichtungen, Mikrofonen oder auf Berührung basierenden Schnittstellen gekoppelt ist oder in Kommunikationsverbindung steht. Die Kommunikationsschnittstelle(n) können eine elektronische Kommunikation zwischen der Kommunikationsvorrichtung und einem externen Kommunikationsnetzwerk, einer Vorrichtung oder einer Plattform liefern, wie z. B. aber ohne diesbezügliche Einschränkung, zu drahtlosen Schnittstellen, Bluetooth-Schnittstellen, Nahfeldkommunikationsschnittstellen, Infrarotschnittstellen, USB-Schnittstellen, Wi-Fi-Schnittstellen, TCP/IP-Schnittstellen, Netzwerkkommunikationsschnittstellen oder beliebigen konventionellen Kommunikationsschnittstellen. Die Vorrichtung 100 kann zusätzlich zur Kommunikation Informationen zu Zeit, Gesundheit, Status oder extern verbundenen oder in Kommunikation befindlichen Vorrichtungen und/oder Software, die auf derartigen Vorrichtungen ausgeführt wird, Meldungen, Videos, Betriebsbefehle usw. liefern (und sie kann beliebige der vorstehenden Informationen von einer externen Vorrichtung empfangen).
In dem in 18 dargestellten Beispiel kann der Ladeplatz 1802 durch ein Stromkabel 1808 mit einer externen Energiequelle, beispielsweise einem Wechselstromausgang, verbunden werden. In anderen Ausführungsformen kann der Ladeplatz 1802 batteriebetrieben sein. In noch weiteren Beispielen kann der Ladeplatz 1802 zusätzlich zu einer internen oder externen Batterie ein Stromkabel 1808 umfassen. Obwohl die Ausführungsform mit dem Stromkabel 1808 dargestellt ist, das mit dem Gehäuse des Ladeplatzes 1802 gekoppelt ist, kann das Stromkabel 1808 ebenso mittels beliebiger, geeigneter Mittel angeschlossen werden. Beispielsweise kann das Stromkabel 1808 abnehmbar sein und eine Steckverbindung umfassen, deren Größe so bemessen ist, dass sie in eine Aussparung oder eine Buchse passt, die sich im Gehäuse des Ladeplatzes 1802 öffnet.
Auch wenn die Vorrichtung 100 in 18 größer dargestellt ist als der Ladeplatz 1802, muss das dargestellte Größenverhältnis nicht für alle Ausführungsformen gelten. Beispielsweise kann der Ladeplatz 1802 in einigen Ausführungsformen größer sein als die Vorrichtung 100. In noch weiteren Ausführungsformen können beide von im Wesentlichen gleicher Form und Größe sein. In anderen Ausführungsformen können der Ladeplatz 1802 und die Vorrichtung 100 separate Formen aufweisen.
19 zeigt ein vereinfachtes Blockschema von relevanten Aspekten der Vorrichtung 100 und des Ladeplatzes 1802. Man beachte, dass bestimmte Ausführungsformen sowohl des Ladeplatzes 1802 als auch der Vorrichtung 100 der Übersichtlichkeit halber aus der Figur weggelassen wurden. Ebenso sind die Positionen der gezeigten Elemente veranschaulichend gemeint und geben nicht unbedingt eine bestimmte Größe oder Form, ein bestimmtes Größenverhältnis, eine bestimmte Position, Ausrichtung oder Beziehung zueinander wieder, auch wenn manche Ausführungsformen Elemente mit einem oder mehreren der dargestellten Faktoren aufweisen können.
Wie bereits unter Bezugnahme auf 2 beschrieben wurde, kann die Vorrichtung 100 eine oder mehrere elektronische Komponenten umfassen, die im Gehäuse 601 angeordnet sind. Der Übersichtlichkeit halber sind manche von den Komponenten oder Modulen, die in verschiedenen Ausführungsformen beschrieben oder dargestellt werden, in der Abbildung von 19 weggelassen worden. Wie in 19 gezeigt wird, kann die Vorrichtung 100 eine interne Batterie 114 umfassen, die verwendet werden kann, um den verschiedenen internen Komponenten der Vorrichtung 100 Energie zu bieten. Wie bereits beschrieben, kann die interne Batterie 114 durch eine externe Energiequelle wiederaufladbar sein. Im vorliegenden Beispiel ist die interne Batterie 114 betriebsmäßig über die Energiekonditionierungsschaitung 1810 mit einer Empfangsspule 1869 verbunden.
Im vorliegenden Beispiel schließt die Vorrichtung 100 eine Empfangsspule 1869 mit einer oder mehreren Windungen zur induktiven Kopplung mit einer Sendespule 1832 des Ladeplatzes 1802. Die Empfangsspule 1869 kann Energie auf drahtlose Weise vom Ladeplatz 1802 empfangen und kann die empfangene Energie über eine Energiekonditionierungsschaltung 1810 an eine Batterie 114 innerhalb der Vorrichtung 100 weitergeben. Die Energiekonditionierungsschaltung 1810 kann dafür ausgelegt sein, dass sie den Wechselstrom, den sie von der Empfangsspule 1869 empfängt, in Gleichstrom zur Verwendung durch andere Komponenten der Vorrichtung umwandelt. In einem Beispiel können die Verarbeitungseinheiten 102 die Energie über eine oder mehrere Routing-Schaltungen lenken, um eine oder mehrere Funktionen der Vorrichtung 100, die typischerweise durch die Batterie 114 mit Energie versorgt wird, durchzuführen oder zu koordinieren.
Wie in 19 gezeigt wird, schließt der Ladeplatz 1802 eine Sendespule 1832 ein, die eine oder mehrere Windungen aufweist. Die Sendespule 1832 kann Energie über elektromagnetische Induktion oder Magnetresonanz zur Vorrichtung 100 senden. In vielen Ausführungsformen kann die Sendespule 1832 mit einem Abschirmelement, das um Abschnitte der Sendespule 1832 herum angeordnet oder ausgestaltet sein kann, geschirmt sein. Ebenso kann auch die Empfangsspule 1869 ein Abschirmelement umfassen, das um einen Abschnitt der Empfangsspule 1869 herum angeordnet oder ausgestaltet sein kann.
Wie in 19 gezeigt wird, schließt der Ladeplatz 1802 auch einen Prozessor 1834 ein, der verwendet werden kann, um den Betrieb des Ladeplatzes 1802 zu steuern oder eine oder mehrere Funktionen desselben zu koordinieren. In einigen Ausführungsformen kann der Ladeplatz 1802 auch einen oder mehrere Sensoren 1836 umfassen, um zu bestimmen, ob die Vorrichtung 100 vorhanden und bereit ist, Energie zu empfangen, die vorn Ladeplatz 1802 gesendet wird. Zum Beispiel kann der Ladeplatz 1802 einen optischen Sensor, beispielsweise einen Infrarot-Näherungssensor umfassen. Wenn die Vorrichtung 100 am Ladeplatz 1802 platziert wird, kann der Infrarot-Näherungssensor ein Signal erzeugen, das der Prozessor 1834 verwendet, um das Vorhandensein der Vorrichtung 100 zu bestimmen. Der Prozessor 1834 kann optional ein anderes Verfahren oder einen anderen Aufbau verwenden, um das Vorhandensein der elektronischen Vorrichtung über einen Sensor 1836 zu verifizieren. Beispiele für verschiedene Sensoren, die geeignet sein können, um das Vorhandensein der Vorrichtung 100 zu erfassen oder zu verifizieren, können einen Massensensor, eine mechanische Verriegelung, einen Schalter, eine Schaltfläche oder dergleichen, einen Hall-Effekt-Sensor oder einen anderen elektronischen Sensor umfassen. Führt man dieses Beispiel fort, so kann der Prozessor 1834, nachdem der optische Sensor meldet, dass die Vorrichtung 100 vorhanden sein kann, einen Kommunikationskanal aktivieren, um zu versuchen, mit der Vorrichtung 100 zu kommunizieren.
Wie in 19 dargestellt ist, kann eine untere Oberfläche des Gehäuses der Vorrichtung 100 eine obere Oberfläche des Ladeplatzgehäuses teilweise berühren. In einigen Einrichtungen können die Grenzflächen der Vorrichtung 100 und des Ladeplatzes 1802 mit komplementären Geometrien ausgestaltet sein. Wie in 19 dargestellt ist, ist die untere Oberfläche der Vorrichtung 100 beispielsweise konvex, und die obere Oberfläche des Ladeplatzes 1802 ist konkav und folgt der gleichen Krümmung wie die untere Oberfläche der Vorrichtung 100. Auf diese Weise können die komplementären Geometrien eine Ausrichtung der elektronischen Vorrichtung und des Ladeplatzes für eine effiziente drahtlose Energieübertragung erleichtern.
In einigen Ausführungsformen können der Ladeplatz 1802 und die Vorrichtung 100 andere Ausrichtungsunterstützungsmerkmale umfassen. Zum Beispiel kann die Vorrichtung 100 einen Ausrichtungsmagneten 1838 umfassen, der so positioniert und ausgerichtet ist, dass er einen entsprechenden Ausrichtungsmagneten 1840 innerhalb des Ladeplatzes 1802 anzieht. In einigen Fällen, wenn die Vorrichtung 100 nahe am Ladeplatz 1802 liegt, können sich die Ausrichtungsmagnete 1838, 1840 gegenseitig anziehen, wodurch sie eine Ausrichtung der tragbaren elektronischen Vorrichtung 100 und des Ladeplatzes 1802 entlang einer gemeinsamen Achse bewirken. In anderen Beispielen kann der Ladeplatz 1802 ein ferromagnetisches Material anstelle der Ausrichtungsmagnete 1840 umfassen. In diesen Beispielen kann der Ausrichtungsmagnet 1838 vom ferromagnetischen Material angezogen werden. In noch anderen Fällen kann die Empfangsspule 1869 oder die Sendespule 1832 ein statisches Magnetfeld erzeugen, das einen oder beide Ausrichtungsmagneten 1838, 1840 entweder anzieht oder abstößt.
Wie in 19 gezeigt wird, können die Ausrichtungsmagnete 1838, 1840 innerhalb einer entsprechenden Spule 1869, 1832 liegen. Wenn die Ausrichtungsmagnete 1838, 1840 aneinander gezogen werden, können die Spulen 1869, 1832 in Ausrichtung gebracht werden. Außerdem können die komplementären Geometrien der Vorrichtung 100 und des Ladeplatzes 1802 die Ausrichtung weiter erleichtern, wenn die Ausrichtungsmagnete 1838, 1840 aneinander gezogen werden.
7. Beispiel für ein akustisches Modul
Wie oben beschrieben, kann die Vorrichtung eine oder mehrere Vorrichtungen zum Übertragen und Empfangen von akustischer Energie umfassen. Für die Zwecke der folgenden Beschreibung des akustischen Moduls ist die beschriebene Vorrichtung 100 ein Beispiel von dem, was oben unter Bezugnahme auf 2–7 gezeigt und erörtert wurde. Jedoch können bestimmte Merkmale der Vorrichtung 100, einschließlich der Geometrie der äußeren Oberfläche, gegenüber Aspekten der oben erörterten Vorrichtung 100 vereinfacht sein oder variieren. Wie bereits erörtert, kann die Vorrichtung in einigen Ausführungsformen einen Lautsprecher, um akustische Energie zu übertragen, und/oder ein Mikrofon umfassen, um akustische Energie zu empfangen. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung werden eine Lautsprechervorrichtung und ein Mikrofon generisch als akustisches Modul bezeichnet, das abhängig von der konkreten Einrichtung dafür ausgelegt sein kann, dass es akustische Energie übertragen und/oder empfangen kann.
20 zeigt eine vereinfachte schematische Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung mit einem akustischen Modul 2006. Die in 20 gezeigte Darstellung ist nicht maßstabsgetreu gezeichnet und kann der Übersichtlichkeit halber einige Elemente auslassen. Das akustische Modul 2006 kann entweder einen Abschnitt eines Lautsprechers und/oder einer Mikrofonvorrichtung darstellen, die oben unter Bezugnahme auf die elektronische Vorrichtung 100 von 2 beschrieben wurde.
Wie in 20 gezeigt wird, kann ein akustischer Anschluss 2020 im Gehäuse 601 der elektronischen Vorrichtung ausgestaltet sein. Im vorliegenden Beispiel schließt der akustische Anschluss 2020 die ersten und zweiten Ausgänge 2031, 2032 ein, die im Gehäuse 601 ausgestaltet sind und den akustischen Hohlraum 2011 des akustischen Moduls 2006 mit der Außenumgebung (außerhalb der elektronischen Vorrichtung) akustisch koppeln. In der vorliegenden Ausführungsform sind der erste und der zweite Ausgang 2031, 2032 in Bezug auf die Öffnung des akustischen Hohlraums 2011 versetzt. Diese Gestaltung trägt dazu bei, das direkte Eindringen von Flüssigkeit 2001 in den akustischen Hohlraum 2011 des akustischen Moduls 2006 zu verringern. Wie in 20 gezeigt wird, blockiert außerdem eine Abschirmung 2021 oder Schirmstruktur, die zwischen den Öffnungen 2031, 2032 ausgestaltet ist, das direkte Eindringen von Flüssigkeit 2001 in den akustischen Hohlraum 2011. Wie in 20 gezeigt wird, umfasst das akustische Modul 2006 auch ein Gitterelement 2015, das an einem Ende des akustischen Hohlraums 2011 angeordnet ist und das Eindringen von Flüssigkeit oder anderen Verunreinigungen in den akustischen Hohlraum 2011 ebenfalls verhindern kann. Das akustische Modul 2006 umfasst außerdem eine Dichtung 2016, die zwischen dem Gehäuse 601 und dem Steckverbinderelement 2012 des Moduls angeordnet ist und ebenfalls dafür ausgelegt sein kann, dass sie das Eindringen von Wasser in die Vorrichtung und/oder das Modul verhindert.
In dem in 20 gezeigten, vorliegenden Beispiel kann das akustische Modul 2006 dem mit Bezug auf manche Ausführungsformen beschriebenen Lautsprecher 122 entsprechen. Wie in 20 gezeigt wird, schließt das akustische Modul 2006 verschiedene Komponenten zur Erzeugung und Übertragung von Tönen ein, einschließlich eines Diaphragmas 2010, einer Schwingspule 2009, eines mittleren Magneten 2008 und seitlicher Magneten/Spulen 2007. Diese Komponenten können zusammenwirken, um ein akustisches Lautsprecherelement zu bilden. In einer Einrichtung ist das Diaphragma 2010 so gestaltet, dass es als Reaktion auf ein Stimulussignal im mittleren Magneten 2008 Schallwellen oder ein akustisches Signal erzeugt. Zum Beispiel bewirkt ein moduliertes Stimulussignal im mittleren Magneten 2008 eine Bewegung der Schwingspule 2009, die mit dem Diaphragma 2010 verbunden ist. Die Bewegung des Diaphragmas 2010 erzeugt die Schallwellen, die sich durch den akustischen Hohlraum 2011 des akustischen Moduls 2006 und schließlich aus dem akustischen Anschluss 2020 in eine Region außerhalb der Vorrichtung fortpflanzen. In einigen Fällen fungiert der akustische Hohlraum 2011 als akustischer Resonator mit einer Form und Größe, die so gestaltet sind, dass sie Schallwellen, die durch eine Bewegung des Diaphragmas 2010 erzeugt werden, verstärken oder dämpfen.
Wie in 20 gezeigt wird, schließt das akustische Modul 2006 auch eine Gabel 2014, einen Träger 2013, ein Steckverbinderelement 2012 und eine Hohlraumwand 2017 ein. Diese Elemente sorgen für die physische Unterstützung der Lautsprecherelemente. Außerdem bilden das Steckverbinderelement 2012 und die Hohlraumwand 2017 zusammen mindestens einen Teil des akustischen Hohlraums 2011. Die spezifische strukturelle Konfiguration von 20 soll nicht beschränkend sein. Zum Beispiel kann der akustische Hohlraum in alternativen Ausführungsformen aus zusätzlichen Komponenten oder aus einer einzigen Komponente gebildet sein.
Das in 20 dargestellte, akustische Modul 2006 wird als ein Beispiel für eine Art von akustischem Lautsprechermodul bereitgestellt. In anderen, alternativen Einrichtungen kann das akustische Modul andere akustische Elemente zur Erzeugung und Übertragung von Schall umfassen, unter anderem beispielsweise eine vibrierende Membran, einen piezoelektrischen Signalwandler, ein vibrierendes Band oder dergleichen. Außerdem kann das akustische Modul in anderen alternativen Ausführungsformen ein akustisches Mikrofonmodul mit einem oder mehreren Elementen zum Umwandeln von akustischer Energie in einen elektrischen Impuls sein. Zum Beispiel kann das akustische Modul alternativ ein piezoelektrisches, akustisches Mikrofonelement zum Erzeugen einer Ladung als Reaktion auf akustische Energie oder Schall umfassen.
Wie bereits erwähnt, verbindet der akustische Anschluss 2020 das akustische Modul 2006 mit der Außenumgebung, und daher kann es sein, dass sich Flüssigkeit im Inneren des Moduls sammelt oder darin eindringt. In einigen Fällen kann es sein, dass das Abschirmelement oder andere Schutzmerkmale nicht alle Flüssigkeit daran hindert, in den akustischen Hohlraum 2011 des Moduls einzudringen. Wenn die Vorrichtung beispielsweise einer unter Druck stehenden Flüssigkeit oder einem gerichteten Flüssigkeitsstrom ausgesetzt wird, kann es passieren, dass etwas Flüssigkeit eindringt. Außerdem kann natürlicherweise vorkommende Feuchtigkeit in der Luft kondensieren und sich im Verlauf der Zeit ansammeln, was dazu führt, dass Flüssigkeit im Modul vorhanden ist. In einigen Einrichtungen kann das akustische Modul 2006 daher ein oder mehrere Elemente umfassen, die so gestaltet sind, dass sie Wasser oder Flüssigkeit, das bzw. die sich beispielsweise im akustischen Hohlraum 2011 des Moduls sammelt, austreiben. Der Flüssigkeitsaustreibungsprozess kann das Modifizieren einer Ladung an einem Teil der Wand des akustischen Hohlraums 2011, um die Oberflächenenergie der Wand zu ändern, und/oder das Erzeugen eines akustischen Impulses unter Verwendung des Diaphragmas 2010, um dazu beizutragen, Flüssigkeit aus dem akustischen Hohlraum 2011 zu treiben, umfassen. In einigen Ausführungsformen kann das Gitter 2015 auch hydrophile oder hydrophobe Eigenschaften umfassen, die eine Entfernung von Flüssigkeit, die im akustischen Hohlraum 2011 gehalten wird, zu erleichtern.
8. Beispiel für Antenne und Abdeckung
Wie bereits beschrieben, kann eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung dafür ausgelegt sein, dass sie drahtlos mit verschiedenen externen Vorrichtungen und Kommunikationsnetzen kommuniziert. Für die Zwecke der folgenden Beschreibung ist die beschriebene Vorrichtung 100 ein Beispiel von dem, was oben unter Bezugnahme auf 2–7 gezeigt und erörtert wurde. Jedoch können bestimmte Merkmale der Vorrichtung 100, einschließlich der Geometrie der äußeren Oberfläche, gegenüber Aspekten der oben erörterten Vorrichtung 100 vereinfacht sein oder variieren.
Wie oben unter Bezugnahme auf 2 erörtert wurde, kann die Vorrichtung in einigen Ausführungsformen einen oder mehrere Kommunikationskanäle umfassen, die dafür ausgelegt sind, Daten und/oder Signale über ein Drahtloskommunikationsnetz oder eine entsprechende Schnittstelle zu senden und zu empfangen. Beispiele für drahtlose Schnittstellen umfassen Funkfrequenzmobilschnittstellen, Bluetooth-Schnittstellen, Wi-Fi-Schnittstellen oder eine beliebige andere, bekannte Kommunikationsschnittstelle.
In einigen Einrichtungen kann eine Antenne mit Beziehung zur Abdeckung (z. B. einem Kristallglas) einer Vorrichtung angeordnet sein, um eine drahtlose Kommunikation mit einer externen Vorrichtung oder einem Kommunikationsnetz zu erleichtern. In einigen Fällen kann es von Vorteil sein, eine Antenne in die Abdeckung zu integrieren, um das Senden und Empfangen von Drahtlossignalen von der Vorrichtung zu verbessern. Insbesondere kann die Abdeckung der Vorrichtung dielektrische Eigenschaften haben, die das Senden von Funkfrequenzsignalen erleichtern, während sie die Antenne außerdem vor physischem Schaden oder Interferenz schützen. Wenn die Antenne in einen Außenrandabschnitt der Abdeckung integriert ist, kann außerdem das äußere Erscheinungsbild oder die Durchsichtigkeit der Abdeckung minimiert sein. Ferner können die nachstehend unter Bezugnahme auf 21A–B beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden, um eine Antenne, die außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, zu integrieren, ohne die Dicke des Vorrichtungskörpers zu erhöhen.
21A zeigt eine perspektivische Explosionsansicht einer Abdeckung 2100 und einer Antennenbaugruppe 2130. Die in 21A gezeigte Abdeckung 2100 wird von einer inneren Oberfläche 2124 aus betrachtet, die so gestaltet ist, dass sie an der Öffnung des Gehäuses (oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben) befestigt oder eine Schnittstelle damit bilden kann. Wie in 21A gezeigt wird, kann eine Rille 2128 in der inneren Oberfläche 2124 ausgestaltet sein. In diesem Beispiel ist die Rille 2128 um den Außenrand der Abdeckung 2100 herum ausgestaltet. Wie bereits angegeben, kann es von Vorteil sein, die visuelle Auffälligkeit der Antennenbaugruppe 2130, die in die Abdeckung 2100 integriert ist, zu minimieren.
Wie in 21A gezeigt wird, schließt die Antennenbaugruppe 2130 einen Antennenring 2134 und eine Klemme 2140 ein, die mit einem elektrischen Steckverbinder 2150 eine Schnittstelle bilden kann. In der vorliegenden Ausführungsform kann die Rille 2128, die in der Oberfläche der Abdeckung 2100 ausgestaltet ist, dafür ausgelegt sein, dass sie den Antennenring 2134 aufnimmt. Insbesondere kann die Rille 2128 den gesamten Antennenring 2134 aufnehmen, ohne dass ein Abschnitt des Antennenrings 2134 über die innere Oberfläche 2124 vorsteht, wenn der Antennenring 2134 installiert ist. In einigen Fällen ist die Rille 2128 so ausgestaltet, dass sie eine Spielpassung oder eine nahe Spielpassung mit dem Durchmesser des Antennenrings 2134 ist. In einigen Fällen kann der Antennenring 2134 daher die Rille 2128 im Wesentlichen ausfüllen, wenn der Ring installiert ist. In einigen Fällen kann die Rille 2128 dafür ausgelegt sein, dass sie den Antennenring 2134 aufgrund einer geringfügigen Übermaßpassung oder aufgrund eines Merkmals, das entweder innerhalb der Abdeckung 2100 und/oder der Antennenbaugruppe 2130 ausgestaltet ist, festhält. In der vorliegenden Ausführungsform kann die Antennenbaugruppe 2130 in der Abdeckung 2100 installiert und dann über die Klemme 2140 und den Steckverbinder 2150, der in eine Öffnung der Außenhülle oder des Gehäuses vorsteht, mit anderer Elektronik verbunden werden.
21B zeigt eine Querschnittsansicht der Abdeckung und der Antenne am Verbindungspunkt. Insbesondere zeigt 21B eine detaillierte Querschnittsansicht der Abdeckung 2100, die innerhalb des Gehäuses 601 installiert ist, an einer Region in der Nähe der Klemme 2140. In diesem Beispiel ist die Abdeckung 2100 über ein komprimierbares Element 2122 an einem Sims des Gehäuses 601 befestigt. Das komprimierbare Element 2122 kann eine Abdichtung gegen Wasser oder andere Verunreinigungen liefern und außerdem für eine Konformität zwischen Abdeckung 2100 und Gehäuse 601 sorgen. Das komprimierbare Element 2122 kann aus einem Nitril- oder Silikonkautschuk gebildet werden und auch ein Klebemittel oder ein anderes Bindemittel umfassen.
Wie in 21B dargestellt ist, ist der Antennenring 2134 vollständig innerhalb der Rille 2128 angeordnet. In diesem Fall ragt der Antennenring 2134 nicht über die innere Oberfläche 2124 hinaus. Der Antennenring 2134 ist elektrisch mit einer Klemme 2140 verbunden, die in eine Öffnung des Gehäuses 601 hineinragt. Wie in 21B gezeigt wird, umfasst die Klemme 2140 leitfähige Pads 2142 zur elektrischen Verbindung mit dem Antennenring 2134. In diesem Beispiel sind Federklammern 2152 so gestaltet, dass sie sich mechanisch und elektrisch mit dem leitfähigen Pads 2142 an der Klemme 2140 verbinden. Ein Vorteil der Gestaltung, die in 21B dargestellt ist, besteht darin, dass die Antennenbaugruppe 2130 in der Abdeckung 2100 installiert werden kann, bevor die Abdeckung 2100 im Gehäuse 601 installiert wird. Die Klemme 2140 und der Steckverbinder 2150 erleichtern eine Blindverbindung, die bei einer elektrischen Verbindung helfen kann, wenn die Abdeckung 2100 installiert wird. Außerdem kann die in 21B dargestellte Gestaltung eine gewisse Bewegung zwischen der Abdeckung 2100 und dem Gehäuse 601 erlauben, ohne die elektrische Verbindung mit dem Antennenring 2134 zu stören.
9. Beispiel für ein haptisches Modul
Wie oben beschrieben, kann die Vorrichtung ein oder mehrere haptische Module umfassen, um eine haptische Rückmeldung für den Benutzer zu bieten. Die hierin beschriebenen Ausführungsformen können sich auf haltbare und dünne Elemente für haptische Rückmeldungen beziehen oder deren Form annehmen, die geeignet sind, um eine haptische Rückmeldung als einzelnen wahrnehmbaren Impuls zu bieten. Im Allgemeinen kann eine haptische Vorrichtung dafür ausgelegt sein, dass sie eine mechanische Bewegung oder Vibration erzeugt, die durch das Gehäuse und/oder eine andere Komponente der Vorrichtung hindurch übertragen werden kann. In einigen Fällen kann die Bewegung oder Vibration auf die Haut des Benutzers übertragen werden und vom Benutzer als Stimulus oder haptische Rückmeldung wahrgenommen werden. In einigen Einrichtungen kann die haptische Rückmeldung mit einem oder mehreren Outputs der Vorrichtung gekoppelt werden, um den Benutzer auf ein Ereignis oder eine Aktivität aufmerksam zu machen. Zum Beispiel kann ein haptischer Output in Kombination mit einem vom Lautsprecher erzeugten, akustischen Output und/oder einer unter Verwendung der Anzeige erzeugten visuellen Output erzeugt werden.
Die Platzbeschränkungen, die mit einer kleinen, am Handgelenk getragenen Vorrichtung assoziiert sind, können besondere Herausforderungen an die Integrierung eines haptischen Mechanismus in am Körper tragbare Elektronik stellen. Insbesondere kann ein haptischer Mechanismus eine bewegliche Masse verwenden, um die Bewegung oder Vibration des haptischen Outputs zu erzeugen. Je größer die Masse ist, die bewegt wird, desto leichter kann es sein, unter Verwendung des haptischen Mechanismus einen wahrnehmbaren Stimulus zu erzeugen. Jedoch kann es sein, dass eine große bewegliche Masse und der tragende Mechanismus beispielsweise nur schwer in den kompakten Raum eines Gehäuses einer am Körper tragbaren elektronischen Armbanduhr integrierbar sind.
Somit kann das haptische Modul, das in einigen Ausführungsformen eingerichtet wird, dafür ausgelegt sein, dass es die mechanische Energie maximiert, die in einem sehr kompakten Formfaktor erzeugt wird. 22A–B zeigen ein Beispiel für einen haptischen Mechanismus, der sich besonders gut für die Verwendung in einer am Körper tragbaren elektronischen Vorrichtung eignen kann. Auch wenn die mit Bezug auf 22A–B beschriebene Ausführungsform als ein Beispiel angegeben wurde, ist das haptische Modul nicht auf diese spezielle Gestaltung beschränkt.
22A beschreibt eine perspektivische Dreiviertelansicht einer haptischen Vorrichtung 112 von der eine Ober-, eine Vorder- und eine linke Seitenwand des Gehäuses 2220 weggelassen sind, um interne Komponenten freizulegen. 22B zeigt eine perspektivische Querschnittsansicht der haptischen Vorrichtung 112, die in zwei Teile geschnitten ist, um die internen Komponenten freizulegen. In diesem Beispiel wird eine Spule 2200 verwendet, um eine Bewegung eines Rahmens 2260 hervorzurufen, der eine mittlere Magnetbaugruppe 2210 beherbergt. Wie in 22A–B gezeigt wird, wird die Bewegung des Rahmens 2260 von einer Welle 2250 gelenkt, die in Bezug auf das Gehäuse 2220 fixiert ist.
In dem vorliegenden Beispiel kann die Spule 2200 durch Senden eines Stroms (z. B. von der Batterie) entlang eines Drahtstücks, das die Spule 2200 bildet, angeregt werden. Eine Richtung des Stroms entlang des Drahtes der Spule 2200 bestimmt eine Richtung eines Magnetfelds, das aus der Spule 2200 hervorgeht. Die Richtung des Magnetfelds bestimmt wiederum eine Bewegungsrichtung des Rahmens 2260, in dem die mittlere Magnetbaugruppe 2210 untergebracht ist. Eine oder mehrere Federn spannen den Rahmen 2260 zur mittleren Region des Bewegungswegs vor. In diesem Beispiel dienen der Rahmen 2260 und die mittlere Magnetbaugruppe 2210 durch die Betätigung der Spule 2200 als bewegliche Masse, die ein Klopfen oder eine Vibration generiert. Der Output der haptischen Vorrichtung 112, der von der beweglichen Masse des Rahmens 2260 und von der mittleren Magnetbaugruppe 2210 erzeugt wird, kann vom Benutzer, der die Vorrichtung am Körper trägt, als haptische Rückmeldung oder Stimulus wahrgenommen werden.
Wenn beispielsweise die Spule 2200 angeregt wird, kann die Spule 2200 ein Magnetfeld erzeugen. Die entgegen gesetzten Polaritäten der Magnete in der Magnetbaugruppe 2210 erzeugen ein radiales Magnetfeld, das mit dem Magnetfeld der Spule 2200 interagiert. Die Lorentz-Kraft, die aus der Interaktion der Magnetfelder resultiert, bewirkt, dass sich der Rahmen 2260 entlang der Welle 2250 in einer ersten Richtung bewegt. Eine Umkehr des Stromflusses durch die Spule 2200 kehrt die Lorentz-Kraft um. Infolgedessen wird das Magnetfeld oder die Magnetkraft an der mittleren Magnetbaugruppe 2210 ebenfalls umgekehrt, und der Rahmen 2260 kann sich in einer zweiten Richtung bewegen. Somit kann sich der Rahmen 2260 abhängig von der Richtung des Stromflusses durch die Spule 2200 in beiden Richtungen entlang der Welle 2250 bewegen.
Wie in 22A gezeigt wird, umgibt die Spule 2200, die in der Nähe des Zentrums des Rahmens 2260 angeordnet ist, die mittlere Magnetbaugruppe 2210. Wie oben beschrieben wurde, kann die Spule 2200 durch Senden von Strom entlang des Drahtstücks, das die Spule 2200 bildet, Energie erhalten, und die Richtung des Stromflusses bestimmt die Richtung des Magnetflusses, der als Reaktion auf den Strom aus der Spule 2200 hervorgeht. Das Durchleiten eines Wechselstroms durch die Spule 2200 kann bewirken, dass sich die Magnetbaugruppe 2210 (und der Rahmen 2260) entlang einer Welle 2250 hin und her bewegt. Um zu verhindern, dass die mittlere Magnetbaugruppe 2210 von der Welle 2250 angezogen wird, was eine Reibung zwischen den beiden verstärken und dadurch die Kraft erhöhen könnte, die nötig ist, um die mittlere Magnetbaugruppe 2210 und den Rahmen 2260 zu bewegen, wobei die Welle 2250 aus einem Nichteisenwerkstoff, wie Wolfram, Titan, Edelstahl oder dergleichen gebildet werden kann.
Wie in 22A–B dargestellt ist, ist die Spule 2200 innerhalb eines Rahmens 2260 positioniert, der die mittlere Magnetbaugruppe 2210 hält, aber nicht an der Spule 2200 befestigt ist. Stattdessen trennt ein Luftspalt die Spule 2200 von der mittleren Magnetbaugruppe 2210, und der Rahmen 2260 hat Bewegungsfreiheit in Bezug auf die Spule 2200, die allgemein stationär ist. Ferner bewegt sich der Rahmen 2260 allgemein mit der mittleren Magnetbaugruppe 2210 mit. Wie in 22A–B dargestellt ist, kann im Rahmen 2260 eine Aussparung von ausreichender Größe ausgestaltet sein, um die Spule 2200 aufzunehmen. Auch wenn der Rahmen und die mittlere Magnetbaugruppe innerhalb des Gehäuses 2220 maximal verlagert werden (z. B. zu einem Ende oder zum anderen Ende der Welle 2250), berührt die Spule 2200 keinen Teil des Rahmens 2260. Man beachte, dass die Spule 2200 im Gehäuse 2220 stationär bleibt, während sich der Rahmen 2260 und die mittlere Magnetbaugruppe 2210 bewegen, aber dass die Spule 2200 in anderen Ausführungsformen stattdessen oder zusätzlich dazu auch den Rahmen und/oder die mittlere Magnetbaugruppe bewegen kann. Dadurch, dass die Spule 2200 stationär bleibt, kann es jedoch einfacher sein, Verbindungen für die Spule zu bieten, beispielsweise zwischen der Spule und dem Kabel, und dadurch die Komplexität der Herstellung zu verringern.
Wie in 22A–B gezeigt wird, kann die mittlere Magnetbaugruppe 2210 aus mindestens zwei Magneten 2211, 2212 mit einander entgegen gesetzten Polaritäten gebildet werden. Eine mittlere Schnittstelle 2270 kann abhängig von der Ausführungsform aus einem Eisen- oder Nichteisenmaterial gebildet werden. Ein Eisenmaterial für die mittlere Schnittstelle 2270 kann das Magnetfeld, das insgesamt von der mittleren Magnetbaugruppe 2210 gebildet wird, verstärken, während ein Nichteisenmaterial mindestens einen Teil eines Rückwegs für Magnetfluss liefern kann und somit zur Lokalisierung des Flusses innerhalb des Gehäuses 2220 beitragen kann. In einigen Ausführungsformen sind die Magnete 2211, 2212 aus Neodym gebildet, während der Rahmen aus Wolfram besteht. Diese Kombination kann ein starkes Magnetfeld und eine dichte Masse liefern, wodurch man ein hohes Gewicht pro Volumen der Struktur erhält, das als bewegliches Teil der haptischen Vorrichtung 112 verwendet werden kann.
10. Beispiel für ein Einstellradmodul
Wie oben beschrieben kann die Vorrichtung ein Einstellrad umfassen, das verwendet werden kann, um eine Eingabe eines Benutzers in die Vorrichtung entgegenzunehmen. Für die Zwecke der folgenden Beschreibung ist die beschriebene Vorrichtung 100 ein Beispiel dafür, was oben unter Bezugnahme auf 2–7 gezeigt und erörtert wurde. Jedoch können bestimmte Merkmale der Vorrichtung 100, einschließlich der Geometrie der äußeren Oberfläche, gegenüber Aspekten der oben erörterten Vorrichtung 100 vereinfacht sein oder variieren.
In einigen Ausführungsformen kann ein Einstellrad verwendet werden, um eine Drehungseingabe vom Benutzer entgegenzunehmen, die verwendet werden kann, um Aspekte der Vorrichtung zu steuern. Das Einstellrad kann gerändelt oder anderweitig texturiert sein, damit ein Benutzer es besser zwischen Zeigefinger und Daumen greifen kann. In einigen Ausführungsformen kann das Einstellrad vom Benutzer gedreht werden, um eine Anzeige zu scrollen oder aus einem Bereich von Werten auszuwählen. In anderen Ausführungsformen kann das Einstellrad gedreht werden, um einen Cursor oder eine andere Art von Auswahlmechanismus von einer ersten angezeigten Stelle zu einer zweiten angezeigten Stelle zu bewegen, um ein Symbol auszuwählen, oder um den Auswahlmechanismus zwischen verschiedenen Symbolen, die an der Anzeige ausgegeben werden, zu bewegen. In einer Zeitmessungsanwendung kann das Einstellrad auch verwendet werden, um die Position von Uhrzeigern oder Indexstellen, die auf der Anzeige der Vorrichtung angezeigt werden, anzupassen. Das Einstellrad kann auch verwendet werden, um die Lautstärke eines Lautsprechers oder die Helligkeit des Anzeigebildschirms einzustellen oder andere Hardware-Einstellungen zu steuern.
In einigen Ausführungsformen kann das Einstellrad auch dafür ausgelegt sein, dass es sowohl eine lineare als auch eine Drehungseingabe entgegennimmt. Zum Beispiel kann das Einstellrad dafür ausgelegt sein, dass es entlang einer Achse verschoben wird, wenn vom Benutzer Druck oder Zug darauf ausgeübt wird. In einigen Fällen kann die lineare Betätigung als zusätzliche Benutzereingabe verwendet werden. Die Betätigung kann einen binären Output (betätigt/nicht betätigt) oder auch einen nicht-binären Output liefern, die dem Maß der Verschiebung entlang der Bewegungsachse entsprechen. In einigen Fällen kann die lineare Eingabe am Einstellrad mit der Drehungseingabe kombiniert werden, um einen Aspekt der Vorrichtung zu steuern.
Die hierin beschriebenen Ausführungsformen können für mindestens einen Abschnitt des Einstellradmoduls verwendet werden, das in eine tragbare elektronische Vorrichtung integriert ist. Die Ausführungsformen werden als Beispiele angegeben und müssen nicht alle Komponenten oder Elemente umfassen, die in einer bestimmten Einrichtung verwendet werden. Außerdem soll das Einstellradmodul nicht auf die nachstehend beschriebenen, konkreten Beispiele beschränkt sein und kann in einigen Aspekten abhängig von der Einrichtung variieren.
In einigen Ausführungsformen kann ein optischer Kodiergerät verwendet werden, um die Drehbewegung des Einstellrads zu erfassen. Insbesondere kann das nachstehend unter Bezugnahme auf 23 angegebene Beispiel einen optischen Kodiergerät verwenden, um eine Drehbewegung, eine Drehrichtung und/oder Drehgeschwindigkeit einer Komponente der elektronischen Vorrichtung zu erfassen. Sobald die Drehbewegung, die Drehrichtung und/oder die Drehgeschwindigkeit bestimmt worden sind, können diese Informationen verwendet werden, um Informationen und Bilder auszugeben oder zu ändern, die an einer Anzeige oder Bedienoberfläche der elektronischen Vorrichtung vorgestellt werden.
Eine Integration eines optischen Kodiergeräts in den begrenzten Raum einer typischen, am Körper tragbaren elektronischen Vorrichtung kann eine besondere Herausforderung darstellen. Insbesondere können manche herkömmlichen Kodiergerätkonfigurationen zu groß oder zu empfindlich sein, um sie in einer tragbaren elektronischen Vorrichtung verwenden zu können. Der nachstehend beschriebene, optische Kodiergerät kann bestimmte Vorteile gegenüber einigen herkömmlichen Kodiergerätkonfigurationen bieten und sich besonders gut zur Verwendung mit einem Einstellradmodul einer am Körper tragbaren elektronischen Vorrichtung eignen.
Wie in dem Ausführungsbeispiel von 23 gezeigt wird, schließt der optische Kodiergerät der vorliegenden Offenbarung eine Lichtquelle 2370, eine Photodiodenanordnung 2380 und eine Welle 2360 ein. Anders als bei typischen optischen Kodiergeräten wird bei dem optischen Kodiergerät der vorliegenden Offenbarung jedoch ein Kodierungsmuster verwendet, das direkt an der Welle 2360 angeordnet ist. Zum Beispiel schließt das Kodierungsmuster eine Anzahl heller und dunkler Markierungen oder Streifen ein, die entlang der Welle 2360 axial angeordnet sind. Jeder Streifen oder jede Kombination von Streifen auf der Welle 2360 kann verwendet werden, um eine Position der Welle 2360 zu identifizieren. Zum Beispiel können eine Position, eine Drehung, eine Drehrichtung und eine Drehgeschwindigkeit der Welle 2360 bestimmt werden, wenn Licht von der Lichtquelle 2370 ausgeht und von der Welle 2360 weg und in die Photodiodenanordnung 2380 reflektiert wird. Sobald Drehrichtung und -geschwindigkeit bestimmt worden sind, können diese Informationen verwendet werden, um Informationen oder Bilder, die an der Anzeige oder Bedienoberfläche der elektronischen Vorrichtung vorgestellt werden, auszugeben oder zu ändern.
In anderen Ausführungsformen kann die Form der Welle des Kodiergeräts verwendet werden, um eine Position, Drehung, Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit der Welle zu bestimmen. Zum Beispiel kann die Welle gerillt sein oder eine Anzahl von Kanälen umfassen, die bewirken, dass das Licht in einer Anzahl unterschiedlicher Richtungen reflektiert wird. Somit kann ein Beugungsmuster verwendet werden, um die Drehung, Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit der Welle zu bestimmen.
23 zeigt eine vereinfachte Darstellung der Vorrichtung 100 und des Einstellradmoduls 642 gemäß einigen Ausführungsformen. Wie in 23 dargestellt ist, kann das Einstellradmodul 642 in das Gehäuse 601 der Vorrichtung 100 integriert sein und aus einer Wähleinrichtung 2340 bestehen, die am Ende einer Welle 2360 ausgestaltet ist. In der vorliegenden Ausführungsform bildet das Einstellradmodul 642 auch einen Teil des optischen Kodiergeräts. Wie oben erörtert wurde, schließt das Einstellradmodul 642 einen optischen Kodiergerät ein, der eine Welle 2360, eine Lichtquelle 2370 und eine Photodiodenanordung 2380 umfasst. Auch wenn die Photodiodenanordnung konkret genannt wird, können hierin offenbarte Ausführungsformen verschiedene Arten von Sensoren verwenden, die in unterschiedlichen Konfigurationen verwendet werden, um die hierin beschriebene Bewegung zu erfassen. Zum Beispiel kann die Bewegung der Welle 2360 von einem Bildsensor, einem Lichtsensor, wie einem CMOS-Lichtsensor oder Bildgeber, einer photovoltaischen Zelle oder einem photovoltaischen System, einer photoresistiven Komponente, einem Laserscanner oder dergleichen erfasst werden.
Der optische Kodiergerät kann eine Encoderausgang hervorbringen, die verwendet wird, um Positionsdaten des Einstellradmoduls 642 zu bestimmen. Insbesondere kann der optische Kodiergerät einen Output hervorbringen, der verwendet wird, um die Bewegung der Wähleinrichtung 2340 einschließlich der Bewegungsrichtung, der Bewegungsgeschwindigkeit und so weiter zu erfassen. Die Bewegung kann eine Drehbewegung, eine translationale Bewegung, eine Winkelbewegung und so weiter sein. Der optische Kodiergerät kann auch verwendet werden, um den Grad der Drehverstellung der Wähleinrichtung 2340 und/oder den Drehwinkel der Wähleinrichtung 2340 ebenso wie die Geschwindigkeit und die Richtung der Drehung der Wähleinrichtung 2340 zu erfassen.
Die Signale oder die Output des optischen Kodiergeräts können verwendet werden, um verschiedene Aspekte anderer Komponenten oder Module der Vorrichtung zu steuern. Führt man das oben erörterte Beispiel für die Zeitmessungsanwendung weiter, so kann beispielsweise die Wähleinrichtung 2340 im Uhrzeigersinn gedreht werden, um die angezeigte Zeit vorzustellen. In einer Ausführungsform kann der optische Kodiergerät verwendet werden, um die Drehbewegung der Wähleinrichtung 2340, die Drehrichtung und die Geschwindigkeit, mit welcher die Wähleinrichtung 2340 gedreht wird, zu erfassen. Unter Verwendung der Output des optischen Kodiergeräts können sich die angezeigten Zeiger der Zeitmessungsanwendung drehen oder anderweitig gemäß dem vom Benutzer bereitgestellten Rotationsinput bewegen.
Es wird erneut auf 23 Bezug genommen, in der gezeigt wird, dass das Einstellradmodul 642 aus einer Wähleinrichtung 2340 gebildet sein kann, die mit der Welle 2360 gekoppelt ist. In einigen Fällen können die Welle 2360 und die Wähleinrichtung 2340 einstückig ausgestaltet sein. Wenn sich die Wähleinrichtung 2340 in einer bestimmten Richtung und mit einer bestimmten Geschwindigkeit dreht, dreht oder bewegt sich die Welle 2360 in der gleichen Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit, da die Welle 2360 mit der Wähleinrichtung 2340 gekoppelt oder anderweitig ein Teil derselben ist.
Wie in 23 gezeigt wird, umfasst die Welle 2360 des optischen Kodiergeräts ein Kodierungsmuster 2365. Wie oben erörtert wurde, kann das Kodierungsmuster 2365 verwendet werden, um Positionsinformationen über die Welle 2360 zu bestimmen, einschließlich einer Drehbewegung, einer Winkelverschiebung und einer Bewegungsgeschwindigkeit. Wie in 23 dargestellt ist, kann das Kodierungsmuster 2365 eine Vielzahl von hellen und dunklen Streifen umfassen.
Auch wenn helle und dunkle Streifen ausdrücklich genannt und gezeigt sind, kann das Kodierungsmuster 2365 aus verschiedenen Arten von Streifen mit verschiedenen Schattierungen oder Farben bestehen, die Oberflächenkontraste liefern. Zum Beispiel kann das Kodierungsmuster 2365 unabhängig von der Farbe oder Schattierung der Streifen oder Markierungen einen Streifen oder eine Markierung umfassen, der bzw. die eine stark reflektierende Oberfläche aufweist, und einen anderen Streifen, der eine wenig reflektierende Oberfläche aufweist. In einer anderen Ausführungsform kann ein erster Streifen des Kodierungsmusters 2365 eine Spiegelreflexion bewirken, während ein zweiter Streifen des Kodierungsmusters 2365 eine diffuse Reflexion bewirken kann. Wenn das reflektierte Licht von der Photodiodenanordnung 2380 aufgefangen wird, kann eine Bestimmung über die Position und Bewegung der Welle getroffen werden, wie nachstehend beschrieben. In Ausführungsformen, in denen ein holografisches oder Beugungsmuster verwendet wird, kann das Licht von der Lichtquelle 2370 von der Welle 2360 weg gebeugt werden. Auf Grundlage des gebeugten Lichts kann die Photodiodenanordnung 2380 die Position, die Bewegung und die Richtung der Bewegung der Welle 2360 bestimmen.
In einigen Ausführungsformen erstrecken sich die Streifen des Kodierungsmusters 2365 axial entlang der Welle 2360. Die Streifen können sich über die gesamte Länge der Welle 2360 oder teilweise über der Länge der Welle 2360 erstrecken. Außerdem kann das Kodierungsmuster 2365 auch um den gesamten Umfang der Welle 2360 herum angeordnet werden. In anderen Ausführungsformen kann das Kodierungsmuster 2365 eine radiale Komponente umfassen. In noch anderen Ausführungsformen kann das Kodierungsmuster 2365 sowohl eine radiale Komponente als auch eine axiale Komponente umfassen.
In einigen Ausführungsformen kann das Einstellradmodul auch einen taktilen Schalter zum Entgegennehmen einer translationalen Eingabe des Benutzers umfassen. 24A–B zeigen ein weiteres Beispiel für ein Einstellradmodul 642a mit einer taktilen Schalterbaugruppe 2410. Wie in 24A gezeigt wird, kann die taktile Schalterbaugruppe 2410 eine Wähleinrichtung 2448 (oder eine Schaltfläche), eine Kupplung 2418, eine Schubplatte 2456 und einen taktilen Schalter 2414 umfassen.
In der in 24A–B dargestellten Ausführungsform ist die Wähleinrichtung 2448 in Bezug auf das Gehäuse verschiebbar und/oder drehbar. Die Fähigkeit der Wähleinrichtung 2448, in Bezug auf das Gehäuse verschoben und verdreht werden zu können, ermöglicht einem Benutzer die Bereitstellung einer rotierenden Kraft und/oder einer translationalen Kraft an der taktilen Schalterbaugruppe. Insbesondere kann die Wähleinrichtung 2448 des vorliegenden Beispiels gemäß dem oben unter Bezugnahme auf 23 beschriebenen Beispiel operativ mit einem optischen Kodiergerät gekoppelt sein oder einen Teil desselben bilden.
Im vorliegenden Beispiel schließt die Wähleinrichtung 2448 eine Außenoberfläche 2432, die so gestaltet ist, dass sie eine Drehungs- bzw. Rotationsinput vom Benutzer empfängt, und einen Schaft 2450 ein, der von einer Innenfläche 2434 der Wähleinrichtung 2448 ausgeht. Der Schaft 2450 kann eine Kupplungsaussparung festlegen, die sich in der Längsrichtung entlang einer Länge oder eines Teils einer Länge des Schaftes 2450 erstreckt. In dem dargestellten Beispiel kann der Schaft 2450 hohl oder teilweise hohl sein.
In dem in 24A–B dargestellten Beispiel kann die Kupplung 2418 eine Stange sein, beispielsweise ein Schaft, der die Wähleinrichtung 2448 mit dem taktilen Schalter 2414 koppelt. Die Kupplung 2418 kann als Einheit mit der Wähleinrichtung 2448 ausgestaltet oder eine separate Komponente sein, die operativ damit verbunden ist. Zum Beispiel kann der Schaft 2450 der Wähleinrichtung 2448 das Kupplungselement bilden, das als Einheit mit der Wähleinrichtung 2448 ausgestaltet ist. Die Kupplung 2418 kann aus leitfähigem Material, beispielsweise aus einem oder mehreren Metallen oder einer oder mehreren Metalllegierungen bestehen. Aufgrund der Leitungseigenschaften kann die Kupplung 2418 ferner dazu dienen, die Wähleinrichtung 2448 elektrisch mit dem taktilen Schalter 2414 und der Schubplatte 2456 zu koppeln. In dem in 24A–B dargestellten Beispiel ist die Schubplatte 2456 zwischen der Kupplung 2418 und dem taktilen Schalter 2414 positioniert. In einigen Ausführungsformen kann die Schubplatte 2456 die Übertragung von Scherkräften von der Kupplung auf den taktilen Schalter verhindern oder verringern. Die Schubplatte 2456 ermöglicht auch eine Übertragung einer linearen Krafteinleitung von der Wähleinrichtung 2448 auf den Schalter 2414.
Die in 24A–B dargestellte Konfiguration kann verwendet werden, um sowohl eine rotierende als auch eine translationale Eingabe vom Benutzer entgegenzunehmen. Wenn ein Benutzer zum Beispiel eine rotierende Kraft an die Wähleinrichtung 2448 anlegt, können sich die Kupplung 2418 und die Wähleinrichtung 2448 in der Richtung der Kraft drehen. Die Kupplung 2418 kann an einem oder mehreren Sensoren, die so gestaltet sind, dass sie eine Drehbewegung erfassen, befestigt oder darin integriert sein. Zum Beispiel kann die Kupplung 2418 in einen optischen Kodiergerät integriert sein, ähnlich wie in dem Beispiel, das oben unter Bezugnahme auf 23 beschrieben wurde. Wenn ein Benutzer eine translationale Kraft an die Wähleinrichtung 2448 anlegt, kann die Kraft außerdem durch die Wähleinrichtung 2448 und die Kupplung 2418 übertragen werden, um den Schalter 2414 zu betätigen. In einigen Fällen schließt der Schalter 2414 einen Metallbuckelschalter ein, der so gestaltet ist, dass er eine taktile Rückmeldung ermöglicht, wenn er betätigt wird. In einigen Fällen kann eine Betätigung des Metallbuckelschalters vom Benutzer als Klicken oder Auslösung wahrgenommen werden, wenn der Schalter 2414 betätigt wird. Sobald die Kraft von der Wähleinrichtung 2448 gelöst wurde, kehrt der Buckel federnd in seine Ausgangsposition zurück und stellt dadurch eine Vorspannkraft gegen die Kupplung 2418 bereit, um sowohl die Wähleinrichtung 2448 als auch die Kupplung 2418 in ihre Ausgangspositionen zurückzubringen. In einigen Ausführungsformen kann der taktile Schalter 2414 ein separates Vorspannelement, beispielsweise eine Feder, umfassen, das eine Kraft (entweder direkt oder indirekt über die Schubplatte) auf die Kupplung ausübt. 24A zeigt die taktile Schalterbaugruppe 2410, wenn keine Kraft angelegt wird (unbetätigt). 24B zeigt die taktile Schalterbaugruppe 2410, wenn eine translationale Kraft auf die Wähleinrichtung 2448 angewendet (betätigt) wird.
11. Beispiel für einen Befestigungsmechanismus
Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung ist die beschriebene Vorrichtung 100 ein Beispiel dafür, was oben unter Bezugnahme auf 2–7 gezeigt und erörtert wurde. Jedoch können bestimmte Merkmale der Vorrichtung 100, einschließlich der Geometrie der äußeren Oberfläche, gegenüber Aspekten der oben erörterten Vorrichtung 100 vereinfacht sein oder variieren.
Wie oben beschrieben, kann eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung ein Band umfassen, das an einem Vorrichtungskörper mit einem oder mehreren Aufnahmemerkmalen befestigt ist. Insbesondere kann das Gehäuse ein Aufnahmemerkmal umfassen oder bilden, das einen Austausch oder eine Ersetzung mit anderen Bändern erleichtert, die verwendet werden, um die Vorrichtung am Handgelenk des Benutzers zu sichern. Durch Ersetzen oder Austauschen von Bändern kann die Vorrichtung an verschiedene Verwendungen angepasst werden, die im Bereich von sportlichen Aktivitäten bis hin zu beruflichen oder sozialen Aktivitäten liegen.
In einigen Ausführungsformen sind die Aufnahmemerkmale so gestaltet, dass sie ohne die Verwendung von speziellen Instrumenten oder Geräten betätigt werden können. Zum Beispiel können die Bänder von Hand oder mithilfe eines einfachen Werkzeugs, beispielsweise eines spitzen Objekts, ausgetauscht werden. Außerdem oder alternativ dazu kann ein Werkzeug oder eine andere Komponente, beispielsweise eine Komponente der Vorrichtung, mit der das Befestigungssystem gekoppelt ist, dafür ausgelegt sein, dass es bzw. sie einen Knopf oder eine andere Komponente des Befestigungssystems betätigt, um das Band zu sichern und/oder von der Vorrichtung zu lösen. In einer Ausführungsform kann der Ansatzabschnitt eines Bandes dafür ausgelegt sein, dass er in eine Öffnung oder einen Kanalabschnitt des Aufnahmemerkmals eingeführt werden kann. Sobald der Ansatz des Bandes in die Öffnung eingeführt wurde, kann der Ansatz innerhalb der Öffnung der Vorrichtung gleiten, bis das Band an der Vorrichtung gesichert oder anderweitig damit gekoppelt ist. Die Kopplung zwischen dem Band und dem Aufnahmemerkmal kann für eine sichere Befestigung des Bandes am Gehäuse oder am Vorrichtungskörper sorgen. Ebenso wie das Band gestaltet ist, um in den Kanal des Aufnahmemerkmals gleiten zu können, kann der Ansatz auch aus dem Kanal des Aufnahmemerkmals herausgleiten, was eine Lösung des Bandes vom Vorrichtungskörper ermöglicht.
In einer Ausführungsform schließt das Aufnahmemerkmal einen Verrastungsmechanismus ein, der in Abschnitte des Bandes oder des Aufnahmemerkmals integriert sein kann. In einem Beispiel bildet der Verrastungsmechanismus eine Schnittstelle mit einem Abschnitt des Aufnahmemerkmals, um das Band innerhalb eines Aufnahmemerkmals zu verrasten oder anderweitig zu sichern, wenn das Band in das Aufnahmemerkmal der Vorrichtung eingeführt wird. Der Verrastungsmechanismus kann auch dafür ausgelegt sein, dass er eine Schnittstelle mit einem Lösemechanismus bildet, der mit dem Aufnahmemerkmal assoziiert ist. Zum Beispiel kann ein Lösemechanismus dafür ausgelegt sein, dass er den Verrastungsmechanismus ausrückt oder löst. In einigen Einrichtungen bewirkt eine Betätigung des Lösemechanismus, dass der Verrastungsmechanismus gelöst wird, und ermöglicht das Abnehmen des Bandes durch Verschieben innerhalb des Aufnahmemerkmals.
25A zeigt eine Baugruppe aus Aufnahmemerkmal und Band von der Unterseite des Vorrichtungskörpers aus gesehen. Wie in 25A gezeigt wird, umfasst ein Aufnahmemerkmal 623a eine Öffnung oder einen Kanal 2501, die bzw. der im Körper oder im Gehäuse der Vorrichtung ausgestaltet ist. Der Kanal 2501 ist so gestaltet, dass er den Ansatz 2510 aufnehmen kann, der an einem Ende des Befestigungsbands 621a befestigt ist. Das Aufnahmemerkmal 623a kann auch einen Verrastungsmechanismus 2530 umfassen, der so gestaltet ist, dass er das Befestigungsband 621a innerhalb des Kanals 2501 hält, nachdem es eingesetzt wurde. Wie oben erörtert wurde, kann der Verrastungsmechanismus 2530 vom Benutzer lösbar sein, was die Ersetzung des Bandes erleichtern kann. In diesem Beispiel schließt der Verrastungsmechanismus 2530 einen federbelasteten Rückhaltemechanismus ein, der in den Ansatz 2510 eingreift, um den Ansatz 2510 im Kanal 2501 zu halten und die Befestigung des Befestigungsbands 621a an der Vorrichtung aufrecht zu erhalten. Wie in 25A gezeigt wird, schließt der Verrastungsmechanismus 2530 auch einen Knopf ein, der auf der Unterseite des Gehäuses angeordnet ist, und der vom Benutzer gedrückt werden kann, um den Verrastungsmechanismus zu lösen, und um eine Entfernung des Ansatzes 2510 und des Befestigungsbands 621a vom Kanal 2501 zu ermöglichen. Im vorliegenden Beispiel ist der Knopf des Verrastungsmechanismus 2530 an einem gekrümmten Abschnitt der Außenhülle oder des Gehäuses angeordnet. In einigen Ausführungsformen ist der Knopf des Verrastungsmechanismus 2530 entlang der Mittellinie der Außenhülle oder des Gehäuses angeordnet.
In einigen Ausführungsformen schließt die Öffnung oder der Kanal 2501 des Aufnahmemerkmals 623a einen Anschluss oder Steckverbinder zum Aufnehmen einer passenden elektrischen Komponente ein. In einigen Ausführungsformen ist der Steckverbinder oder Anschluss von einem Schild oder Aufkleber bedeckt, sodass die innere Oberfläche der Öffnung oder des Kanals 2501 kontinuierlich erscheint. Der Steckverbinder oder Anschluss kann entlang der vertikalen Mittellinie der Außenhülle oder des Gehäuses liegen.
25B zeigt ein Beispiel für eine Explosionsansicht des Aufnahmemerkmals 623a und des Ansatzes 2510 des Befestigungsbands 621a. Wie in 25B gezeigt wird, kann das Befestigungsband 621a aus einem separaten Teil gebildet sein und über einen Drehzapfen oder eine andere Art von Gelenk am Ansatz 2510 befestigt werden. In anderen Ausführungsformen kann das Befestigungsband 621a ein Endmerkmal umfassen, das integral als Teil des Befestigungsbands 621a ausgestaltet ist. Wie in 25B gezeigt wird, kann der Ansatz 2510 durch Ausrichten der Achse des Ansatzes 2510 an der Achse des Kanals 2501 und dann Schieben des Ansatzes 2510 in den Kanal 2501 am Aufnahmemerkmal 623a befestigt werden.
25C zeigt ein Beispiel für eine Montageabfolge, bei welcher der Ansatz 2510 in den Kanal 2501 des Aufnahmemerkmals 623a eingeführt wird. Wie in 25C gezeigt wird, kann der Ansatz 2510 entlang der Seite des Aufnahmemerkmals 623a positioniert werden, wodurch der Ansatz 2510 am Kanal 2501 des Aufnahmemerkmals 623a ungefähr ausgerichtet wird. Der Ansatz 2510 (und das Befestigungsband 621a) kann dann durch Schieben des Ansatzes 2510 entlang der Länge des Kanals 2501 in den Kanal 2501 des Aufnahmemerkmals 623a eingeführt werden. Sobald der Ansatz 2510 im Kanal 2501 des Aufnahmemerkmals 623a ungefähr zentriert wurde, kann der Verrastungsmechanismus 2530 oder ein anderes Sicherungsmerkmal eingreifen, wodurch der Ansatz 2510 (und das Befestigungsband 62la) innerhalb des Kanals 2501 gehalten werden kann. Wie bereits erörtert wurde, kann der Ansatz 2510 (und das Befestigungsband 621a) durch Niederdrücken des Knopfes des Verrastungsmechanismus 2530 vom Aufnahmemerkmal 623a entfernt werden, wodurch die Verrastung gelöst und eine Bewegung des Ansatzes 2510 innerhalb des Kanals 2501 ermöglicht wird.
Das oben beschriebene Beispiel wird in Bezug auf ein Ausführungsbeispiel bereitgestellt. Die Geometrie des Endes des Befestigungsbands und/oder die Geometrie des Kanals können abhängig von der Einrichtung variieren. Außerdem kann der Eingriffsmechanismus abhängig vom Design des Befestigungsbands und des Vorrichtungskörpers variieren. Die Geometrie oder das Layout der Merkmale kann variieren und innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung bleiben. Außerdem werden die oben bereitgestellten Beispiele zwar unter Bezugnahme auf das Befestigen eines Befestigungsbands an einem Vorrichtungskörper beschrieben, aber das Aufnahmemerkmal (623a) kann verwendet werden, um eine Reihe verschiedener anderer Teile am Vorrichtungskörper zu befestigen. Zum Beispiel kann eine Kordel, eine Schnur oder anderes Zubehör unter Verwendung des Vorrichtungskörpers und anderer, ähnlicher Merkmale am Vorrichtungskörper befestigt werden.
12. Beispiel für Bänder
Wie oben beschrieben, kann eine am Körper tragbare elektronische Vorrichtung ein Band umfassen, das verwendet wird, um die Vorrichtung am Handgelenk eines Benutzers zu sichern. In einigen Ausführungsformen kann das Band aus zwei Befestigungsbändern gebildet sein, die am Gehäuse des Vorrichtungskörpers befestigt sind. Die Befestigungsbänder können durch einen Klammer- oder Schnappmechanismus um das Handgelenk eines Benutzers gesichert werden. Wie oben beschrieben, kann die Vorrichtung dafür ausgelegt sein, dass sie eine Ersetzung des Bandes erleichtert. Dieses Merkmal kann die Verwendung einer Reihe verschiedener Arten von Bändern ermöglichen, welche die Vorrichtung an mehrere Verwendungszwecke anpassen können, die von sportlichen Aktivitäten bis hin zu beruflichen oder sozialen Aktivitäten reichen.
In einigen Fällen kann das Band aus einem gewebten Textilmaterial gebildet sein. In einem Beispiel ist das Band aus einem gewebten Material gebildet, das einen oder mehrere Stränge oder Fäden umfasst, die aus natürlichem oder synthetischem Material gebildet sind. Das gewebte Material kann beispielsweise aus einer Vielzahl von Kettfäden gebildet sein, die um einen oder mehrere Schussfäden gewebt sind. Insbesondere kann das gewebte Material eine Vielzahl von Kettfäden, die entlang der Länge des Bandes angeordnet sind, und mindestens einen Schussfaden umfassen, der senkrecht zu den mehreren Kettfäden positioniert, gekoppelt, gewebt oder verschränkt ist. In einigen Fällen können die mehreren Kettfäden über die gesamte Länge des gewebten Abschnitts des Befestigungsbands verlaufen. Außerdem kann der mindestens eine Schussfaden in einigen Fällen einen einzelnen Faden umfassen, der kontinuierlich zwischen die mehreren Kettfäden gewebt ist, oder kann alternativ dazu mehrere Fäden umfassen, die zwischen die mehreren Kettfäden gewebt sind. Ein Schussfaden, der zwischen mehrere Kettfäden gewebt ist, kann aufeinander folgende Kreuzungsschichten in Bezug auf die mehreren Kettfäden bilden, um das Band zu formen.
In einigen Fällen können einer oder mehrere der Stränge oder Fäden aus einem metallischen oder leitfähigen Material bestehen. Dies kann die Festigkeit des Bandes verbessern und auch die Kopplung mit magnetischen Elementen, beispielsweise einer metallischen Klammer, erleichtern. In einigen Fällen können andere Elemente in das Band gewebt werden, beispielsweise Produktidentifizierungselemente, dekorative Elemente oder funktionale Komponenten.
In anderen Ausführungsformen kann das Band aus einen metallischen Netzmaterial gebildet sein. In einem Beispiel ist das metallische Netz aus einer Anordnung von Gliedern gebildet, die miteinander verschränkt sind, um ein textiles Flächengebilde zu bilden. Manche oder alle Glieder in dem Netz können aus ferromagnetischem Material gebildet sein, was die magnetische Verbindung mit einer magnetischen Klammer erleichtern kann. In einigen Fällen ist jedes Glied des Netzes aus einem Teilstück eines Metallfadens geformt, das zu einer geschlossenen Form gebogen oder gebildet ist. Jede geschlossene Form kann mit einem oder mehreren angrenzenden Gliedern verschränkt sein, um einen Abschnitt des Flächengebildes oder Textils zu bilden. In einigen Fällen wird ein Metallfaden um eine Reihe von Stäben oder Stiften herum ausgestaltet, die mit regelmäßigem Abstand innerhalb des Netzes angeordnet sind. In einigen Fällen sind ein oder mehrere Stränge oder Fäden, die aus einem ferromagnetischen Material gebildet sein können, mit den Gliedern des Netzes verwoben oder bilden eine Einheit mit diesen.
In anderen Beispielen kann das Band aus einem Flächengebilde bestehen. Zum Beispiel kann das Band aus einem synthetischen Leder, aus Leder oder anderer Tierhaut bestehen. Außerdem oder alternativ dazu kann das Band aus einem Polymermaterial, einem elastomeren Material oder einer anderen Art von Kunststoff oder Synthetik bestehen. In einigen Fällen kann das Band aus einem Flächengebilde aus Silikon bestehen.
Die Klammer, die verwendet wird, um die freien Enden der Befestigungsbänder zu befestigen, kann abhängig von dem verwendeten Material und der Konstruktion des Bandes variieren. Wie oben angegeben, kann ein metallisches Netzmaterial eine metallische Klammer verwenden, um die Enden des Bandes miteinander zu verbinden. Außerdem können magnetische und/oder ferromagnetische Komponenten in ein Lederband integriert sein und eine magnetische Klammer umfassen. In einigen Ausführungsformen werden die freien Enden der Befestigungsbänder unter Verwendung einer Schnalle oder eines Bügels an einem ersten Befestigungsband, das so gestaltet ist, dass es mit einem Loch oder einer Aussparung in einem zweiten Befestigungsband eine Schnittstelle bildet, gesichert. Es kann auch eine Reihe verschiedener anderer Konfigurationen verwendet werden.
13. Beispiel für eine Anzeige
Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung ist die beschriebene Vorrichtung 100 ein Beispiel dafür, was oben unter Bezugnahme auf 2–7 gezeigt und erörtert wurde.
Jedoch können bestimmte Merkmale der Vorrichtung 100, einschließlich der Geometrie der äußeren Oberfläche, gegenüber Aspekten der oben erörterten Vorrichtung 100 vereinfacht sein oder variieren. Wie oben beschrieben, schließt die Vorrichtung eine Anzeige ein, die innerhalb des Gehäuses oder der Kapsel angeordnet ist. Die Vorrichtung kann aus einer Flüssigkristallanzeige (LCD), einer Anzeige auf Grundlage einer organischen Leuchtdiode (OLED), einer Anzeige auf Grundlage von organischer Elektrolumineszenz (OEL) oder einer anderen Art von Anzeige ausgestaltet sein. Die Anzeige kann verwendet werden, um dem Benutzer visuelle Informationen zu bieten, beispielsweise einschließlich einer grafischen Bedienoberfläche, Meldungen, Gesundheitsstatistiken und dergleichen. In einigen Fällen kann die Anzeige dafür ausgelegt sein, dass sie die aktuelle Zeit und das aktuelle Datum vorgestellt, ähnlich wie bei einer herkömmlichen Uhr oder einem herkömmlichen Zeitmesser.
In einigen Ausführungsformen ist die Anzeige aus einem Anzeigeelement auf Grundlage einer organischen Leuchtdiode (OLED) geformt. Eine aktive Region der Anzeige kann eine Anordnung lichtemittierender Anzeigepixel 2604 umfassen, beispielsweise eine Anordnung 2602, die in 26 gezeigt wird. Die Pixel 2604 können in Reihen und Spalten in der Anordnung 2602 liegen und unter Verwendung eines Musters von Steuerleitungen gesteuert werden. Jedes Pixel kann ein lichtemittierendes Element, beispielsweise eine organische Leuchtdiode 2612 und eine assoziierte Steuerschaltung 2610 umfassen. Die Steuerschaltung 2610 kann mit der Datenleitung 2606 und mit Gate-Leitungen 2608 gekoppelt sein, sodass Steuersignale von einer Treiberschaltung empfangen werden können, die als integrierte Schaltung eingerichtet sein kann. Auch wenn eine OLED-Anzeige beschrieben wurde, können bestimmte Ausführungsformen eine andere Anzeigetechnologie implementieren, beispielsweise LCD-Anzeigen und dergleichen.
Auch wenn beschrieben wird, dass mehrere Funktionen, Operationen und Strukturen Teil der Vorrichtung 100 sind, in diese integriert sind oder von dieser durchgeführt werden, sei klargestellt, dass verschiedenen Ausführungsformen einige oder alle der beschriebenen Funktionen, Operationen und Strukturen fehlen können. So können unterschiedliche Ausführungsformen der Vorrichtung 100 einige, keine oder alle der hierin erörterten verschiedenen Fähigkeiten, Geräte, physischen Merkmale, Modi und Betriebsparameter aufweisen.
Obwohl die vorstehende Offenbarung anhand verschiedener beispielhafter Ausführungsformen und Einrichtungen beschrieben ist, versteht es sich, dass die verschiedenen in einer oder mehreren der individuellen Ausführungsformen beschriebenen Merkmale, Aspekte und Funktionsumfänge nicht hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit auf die besondere Ausführungsform, mit der sie beschrieben wurden, beschränkt sind, sondern stattdessen allein oder in verschiedenen Kombinationen auf eine oder mehrere der anderen Ausführungsformen der Erfindung angewandt werden können, und zwar unabhängig davon, ob derartige Ausführungsformen beschrieben sind oder nicht, und ob derartige Merkmale als Teil einer beschriebenen Ausführungsform vorgestellt werden oder nicht. Die Breite und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung sollen daher nicht durch beliebige, vorstehend beschriebene beispielhafte Ausführungsformen eingeschränkt sein, sondern sind stattdessen durch die hierin vorgelegten Ansprüche bestimmt.

Claims

Am Körper tragbare elektronische Vorrichtung, umfassend: ein Gehäuse, umfassend: einen flachen, unteren Abschnitt; einen oberen Abschnitt, der einen Hohlraum bestimmt; und einen gekrümmten Seitenabschnitt, der sich vom unteren Abschnitt zum oberen Abschnitt erstreckt; ein Band, das am Gehäuse befestigt und so gestaltet ist, dass es die am Körper tragbare elektronische Vorrichtung an einem Benutzer sichert; eine Anzeige, die mindestens teilweise innerhalb des Hohlraums angeordnet ist und einen sichtbaren Bereich aufweist; und eine Abdeckung, die oberhalb der Anzeige angeordnet ist und Folgendes umfasst: einen flachen, mittleren Abschnitt, der größer ist als der sichtbare Bereich der Anzeige; und einen gekrümmten Randabschnitt, der den flachen, mittleren Bereich umgibt und mit dem gekrümmten Seitenabschnitt entlang eines Umfangs des Hohlraums zusammenfällt, um eine kontinuierliche, konturierte Oberfläche zu bilden.
Am Körper tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die kontinuierliche, konturierte Oberfläche tangential zum flachen, unteren Abschnitt des Gehäuses an einem ersten Ende der Kontur liegt; und die kontinuierliche, konturierte Oberfläche tangential zum flachen, mittleren Abschnitt der Abdeckung an einem zweiten Ende der Kontur liegt.
Am Körper tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die kontinuierliche, konturierte Oberfläche einen konstanten Radius aufweist.
Am Körper tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Hohlraum eine rechteckige Form aufweist; der gekrümmte Randabschnitt des Gehäuses vier Seiten aufweist, die den Hohlraum umgeben; jede Seite orthogonal zu zwei angrenzenden Seiten liegt; und jede Seite durch eine gerundete Ecke mit einer angrenzenden Seite verbunden ist.
Am Körper tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei: die gerundeten Ecken eine Krümmung aufweisen, die einer Krümmung der kontinuierlichen, konturierten Oberfläche entspricht, die vom gekrümmten Randabschnitt der Abdeckung und dem gekrümmten Seitenabschnitt des Gehäuses gebildet wird.
Am Körper tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Einstellradmodul, das mindestens teilweise innerhalb einer Aussparung liegt, die innerhalb des gekrümmten Seitenabschnitts des Gehäuses ausgestaltet ist, wobei: das Einstellradmodul eine Außenoberfläche aufweist, die so gestaltet ist, dass sie eine Drehungseingabe des Benutzers empfängt.
Am Körper tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei: das Einstellradmodul in Bezug auf eine Mittellinie des Gehäuses zwischen dem oberen Abschnitt und dem flachen, unteren Abschnitt versetzt ist; und der Versatz zum oberen Abschnitt des Gehäuses hin erfolgt; und das Einstellradmodul eine Wähleinrichtung mit einem Abschnitt umfasst, der höher als eine Grenzfläche zwischen der Abdeckung und dem Gehäuse liegt.
Am Körper tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Anschluss, der im gekrümmten Seitenabschnitt des Gehäuses ausgestaltet ist; ein akustisches Modul, das innerhalb des Gehäuses angeordnet und so gestaltet ist, dass es durch den Anschluss hindurch eine akustische Ausgabe erzeugt, wobei das Modul umfasst: ein akustisches Element; und einen akustischen Hohlraum, der das akustische Element akustisch mit dem Anschluss koppelt; wobei: der Anschluss einen Ausgang umfasst, der in Bezug auf den akustischen Hohlraum versetzt ist, um das direkte Eindringen von Flüssigkeit in das akustische Modul zu verhindern.
Am Körper tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Dichtscheibe, die zwischen dem Gehäuse und der Abdeckung liegt; und einen Vorsprung, der entlang eines Außenrands des Hohlraums ausgestaltet ist, wobei: die Dichtscheibe entlang des Vorsprungs liegt, der entlang des Außenrands des Hohlraums ausgestaltet ist; und die Dichtscheibe, die Abdeckung und das Gehäuse so gestaltet sind, dass sie zusammenwirken, um einen im Wesentlichen wasserdichten Verschluss zu bilden.
Am Körper tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Biosensormodul, das in einer Öffnung angeordnet ist, die im flachen, unteren Abschnitt des Gehäuses ausgestaltet ist, wobei das Biosensormodul umfasst: einen Träger, der in der Öffnung des Gehäuses liegt und eine Anordnung von Fenstern bestimmt; eine Anordnung von Lichtquellen, die am Träger befestigt und so gestaltet sind, dass sie durch die Anordnung von Fenstern hindurch Licht in den Benutzer emittieren; und eine optisch transparente, hintere Abdeckung, die über dem Träger und über der Anordnung von Fenstern angeordnet ist und die Funktion hat, Licht, das von der Anordnung von Lichtquellen emittiert wird, in den Benutzer durchzulassen.
Am Körper tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die hintere Abdeckung eine konvexe Außenkontur aufweist.
Elektronische Vorrichtung, umfassend: ein Gehäuse, das einen unteren Abschnitt umfasst, der eine Öffnung bestimmt; ein Band, das am Gehäuse befestigt und so gestaltet ist, dass es die elektronische Vorrichtung an einem Benutzer sichert; ein Biosensormodul, das innerhalb der Öffnung angeordnet ist; eine hintere Abdeckung, die über dem Biosensormodul angeordnet ist und Folgendes umfasst einen Rand, der vom unteren Abschnitt des Gehäuses nach außen hervorsteht; und eine Außenoberfläche mit einer konvex gekrümmten Kontur.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei: die Außenoberfläche der hinteren Abdeckung ein oder mehrere Fenster bestimmt, die einen funktionsbezogenen Zugang zu einer oder mehreren optischen Komponenten des Biosensormoduls liefern; und das eine oder die mehreren Fenster eine Krümmung aufweisen, die der konvex gekrümmten Kontur der Außenoberfläche entspricht.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei das Biosensormodul Folgendes umfasst: eine Anordnung von Lichtquellen, die so gestaltet sind, dass sie Licht in einen Körper des Benutzers emittieren; und einen Photodetektor, der so gestaltet ist, dass er Licht, das von einer Lichtquelle der Anordnung von Lichtquellen hervorgebracht wird, und das vom Körper reflektiert wird, auffängt und ein Sensorsignal erzeugt.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 14, ferner Folgendes umfassend: eine Verarbeitungseinheit, die so gestaltet ist, dass sie auf Grundlage des Sensorsignals eine Gesundheitsmetrik berechnet, die mit dem Benutzer assoziiert ist; und eine Anzeige, die innerhalb des Gehäuses angeordnet und so gestaltet ist, dass sie die Gesundheitsmetrik anzeigt.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei das Biosensormodul abnehmbar mit dem Gehäuse gekoppelt ist.
Am Körper tragbare elektronische Vorrichtung, umfassend: ein Gehäuse, umfassend: einen oberen Abschnitt; einen Hohlraum, der im oberen Abschnitt angeordnet ist; und einen gekrümmten Seitenabschnitt, der den Hohlraum umgibt; und eine transparente Abdeckung, die über dem Hohlraum des Gehäuses angeordnet ist und Folgendes umfasst: einen flachen, mittleren Abschnitt in einer Mitte der transparenten Abdeckung; einen gekrümmten, äußeren Abschnitt, der vom flachen, mittleren Abschnitt ausgeht und diesen umgibt und sich auswärts zu einem Rand der transparenten Abdeckung erstreckt; und eine Maske, die in Beziehung zu einer inneren Oberfläche der transparenten Abdeckung angeordnet ist, wobei die Maske eine äußere Begrenzung, die nahe am Rand der transparenten Abdeckung angeordnet ist, und eine innere Begrenzung, die innerhalb des gekrümmten, äußeren Abschnitts der transparenten Abdeckung angeordnet ist, aufweist.
Am Körper tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 17, ferner umfassend: eine Anzeige, die unterhalb der transparenten Abdeckung angeordnet ist, wobei ein Außenrandabschnitt eines sichtbaren Bereichs der Anzeige unterhalb der Maske angeordnet ist.
Am Körper tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Vorrichtung ferner umfasst: eine Antenne mit einer Form, die einer Form des Hohlraums entspricht, der im Gehäuse ausgestaltet ist, wobei: die Antenne in einer Rille angeordnet ist, die in der inneren Oberfläche der transparenten Abdeckung ausgestaltet ist; und die Rille zwischen der äußeren Begrenzung und der inneren Begrenzung der Maske ausgestaltet ist.
Am Körper tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei: die Abdeckung aus einem Saphirmaterial gebildet ist; und die Antenne so gestaltet ist, dass sie eine drahtlose Kommunikation zwischen der am Körper tragbaren elektronischen Vorrichtung und einer externen Vorrichtung erleichtert.