JP2019521586A - 複数のアンテナを備えたウェアラブル物品の装置および方法 - Google Patents

Abstract

複数のアンテナを備えたウェアラブル物品のための装置および方法が提供される。当該ウェアラブル物品は、本体と、当該本体の内部に配置された第１構造体と、当該第１構造体に装着された複数の第１電子コンポーネントとを含む。更には、第１構造体の下にあり、かつ、第１構造体から間隔を置いて配置された本体の内部に配置された第２構造体と、当該第２構造体に装着された複数の第２電子コンポーネントとが含まれる。第１アンテナが第１電子コンポーネントのうちの少なくとも１つと電気通信しており、第２アンテナが第２電子コンポーネントのうちの少なくとも１つと電気通信している。

Description

本願は、２０１６年６月８日に出願された「ＷＥＡＲＡＢＬＥ ＡＲＴＩＣＬＥ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＷＩＴＨ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＡＮＴＥＮＮＡＳ」と題する米国非仮特許出願第１５／１７７，２７３号に対する優先権を主張するものであり、当該米国非仮特許出願は、全体が複製されているかの如く参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、アンテナ、より具体的には、ウェアラブル物品用のアンテナに関する。

コンピュータ化されたウェアラブルの形態をした新しい市場区分が、比較的最近になって大きな成長を遂げている。例えば、「スマート」ウォッチが特にスマートフォンユーザの間で人気を集めている。通常、前述のスマートウォッチは、スマートウォッチとスマートフォンとの間で通信を行うための近距離送受信機（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉなど）を備える。これらのスマートウォッチのうちの幾つかはまた、グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）接続機能も有する。

このように、係るスマートウォッチが係る近距離通信に対応するのに必要なインフラストラクチャ（例えば、回路、アンテナなど）を備える一方で、遠距離通信サポートが不足している。係る遠距離通信の例としては、例えば、セルラ通信が挙げられる。セルラユーザ機器（ＵＥ）インフラストラクチャをスマートウォッチに組み込むにあたっては多くの課題があるが、十分なアンテナを組み込むことが特に課題である。これは特に、前述のＵＥインフラストラクチャが、適切に分離された複数のアンテナを必要とするプロトコル、無線規格などをサポートしていると考えられる場合である。

例えば、セルラ信号は、従来の腕時計にありがちな全金属の筐体に置かれると、複数の帯域で共振させるのが非常に困難である。スマートウォッチが非金属の環境にあっても、他の課題（例えば、サイズ制約など）がまた存在する。更に、適切に分離された複数のアンテナをスマートウォッチなどのウェアラブルに組み込もうとする試みは何れも、前述の問題によって更に多くの失敗に帰すことであろう。

複数のアンテナを備えたウェアラブル物品のための装置および方法が提供される。ウェアラブル物品は、本体と、当該本体の内部に配置された第１構造体と、当該第１構造体に装着された複数の第１電子コンポーネントとを含む。更には、第１構造体の下にあり、かつ、第１構造体から間隔を置いて配置された、本体の内部に配置された第２構造体と、当該第２構造体に装着された複数の第２電子コンポーネントとが含まれる。第１アンテナが第１電子コンポーネントのうちの少なくとも１つと電気通信しており、第２アンテナが第２電子コンポーネントのうちの少なくとも１つと電気通信している。

第１実施形態によると、ウェアラブル物品には腕時計が含まれ得る。更に、複数のアンテナの各々は、腕時計本体に取り付けられ得る。例えば、複数のアンテナのうちの少なくとも１つが腕時計のベゼルの少なくとも一部として含まれてよく、複数のアンテナのうちの少なくとも１つが腕時計の背板の少なくとも一部として含まれてよい。なおも更に、腕時計の背板は、腕時計が装着されると哺乳類の皮膚に接するよう当該腕時計の背板に配置された絶縁領域を含み得る。

（第１実施形態と組み合わされてもよいし、組み合わされなくてもよい）第２実施形態によると、複数のアンテナは、ウェアラブル物品の複数の異なる部分に取り付けられ得る。更には、ウェアラブル物品の複数の異なる部分の間に絶縁体が配置され得る。

（第１および／または第２実施形態と組み合わされてもよいし、組み合わされなくてもよい）第３実施形態によると、第２構造体は、第１構造体と第２構造体との間の絶縁体（例えば、空隙など）によって、第１構造体から少なくとも部分的に電気的に分離されるよう本体に取り付けられ得る。なおも更に、第１構造体および第２構造体はそれぞれ、間隔を置いて配置された複数の異なる平行な平面の中に存在するかもしれず、複数の異なるプリント回路基板を含んでさえいるかもしれない。しかも更に、複数のアンテナは、ずらして並べられた複数の異なる接点を用いて励起され得る。

（第１、第２および／または第３実施形態と組み合わされてもよいし、組み合わされなくてもよい）第４実施形態によると、複数のアンテナのうちの少なくとも１つを励起するためにアクティブチューナが提供され得る。更に複数のアンテナは、セルラ無線周波数（ＲＦ）信号を放射するよう構成され得る。なおも更に、複数のアンテナは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）アンテナの形態を取り得る。

この目標を達成すべく、幾つかの任意の実施形態によると、前述の装置および方法では、複数のアンテナを備えた腕時計を提供するために、腕時計のベゼルおよび背板がどちらもアンテナとして動作し得る。オプションとして、係る複数のアンテナは、腕時計の本体から絶縁されてよく、ずらして並べられた接点を用いて別個の絶縁構造体（例えば、プリント回路基板など）から励起され得る。係る構造的特徴のうちの１つまたは複数が、今度は、十分な性能特性を有する、複数の帯域におけるセルラ信号の共振が可能となるようなアンテナを提供し得る。前述の潜在的利点は例示目的でのみ記載されており、いかなる方式によっても限定として解釈されるべきではないことに留意されたい

一実施形態に係る、複数のアンテナを備えたウェアラブル物品を示している。

別の実施形態に係る、複数のアンテナを備えた腕時計の斜視図である。

図２に示されている線３−３に沿った、図２の腕時計の側面図である。

別の実施形態に係る腕時計の分解図である。

図３の線５−５に沿った、図２および図３の腕時計の断面図である。

ユーザの手首に配置されている間の、図２から図５の腕時計のサンプルアンテナ性能を示すシグナリングダイアグラムである。

ユーザの手首に配置されている間の、図２から図５の腕時計に関連するサンプルアンテナ・リターンロス／Ｓ１１（ｄＢ）および分離／連結性能（Ｓ２１／１２）（ｄＢ）を示すシグナリングダイアグラムである。

一実施形態に係るネットワークアーキテクチャを示している。

一実施形態に係るシステムの例を示している。

図１は、一実施形態に係る、複数のアンテナ１０２を備えたウェアラブル物品１００を示している。本明細書の観点から、ウェアラブル物品１００は、限定されるわけではないが、人間を含む哺乳類が装着するのに適した任意の物品を指し得る。単に例として、一実施形態によると、ウェアラブル物品１００には、図１に示されているもののような腕時計が含まれ得る。

他の実施形態によると、ウェアラブル物品１００には、処理能力および通信能力を有する「スマート」ウォッチが含まれ得る。更に他の実施形態によると、ウェアラブル物品１００には、限定されるわけではないが、リング、ヘッドフォン、ウェアラブルスピーカー、帽子、アイグラスまたはサングラス、仮想現実機器、リストバンド、フィットネスウェアラブル、心臓モニター、首輪、および／または、装着に適した任意の他の物品が含まれ得る。しかも更に、ついでに言えば、ウェアラブル物品１００は、限定されるわけではないが、モバイルデバイス［例えば、電話、タブレット、ラップトップ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）など］、コンピュータ、１つまたは複数の他のウェアラブル、および／または、任意の他のデバイスを含む、他のデバイスと通信および相互動作するよう構成されてもよいし、構成されなくてもよい。

図１の腕時計の実施形態で示されているように、ウェアラブル物品１００は本体１０４を含む。本明細書の観点から、本体１０４は、複数のアンテナ１０２のうちの少なくとも１つのアンテナ１０６が取り付けられるよう構成された任意の筐体を含んでよく、更には、他の電子的および／または機械的な構成コンポーネントを収納してよい。本明細書の観点から、「取り付ける」という用語は、任意の直接連結（例えば、一体連結、直接接している個別のコンポーネントの連結など）または間接連結（例えば、個別のコンポーネントと、それらの間にある１つまたは複数の（絶縁体などといった）コンポーネントとの連結など）を指し得る。更に、本実施形態では本体１０４の形状が円形であるように示されているが、程なく明らかとなるように、他の形状（例えば、長方形、楕円形、正方形など）も想定されることに留意されたい。なおも更に、アンテナという用語は、無線周波数（ＲＦ）信号を受信および／または送信するよう構成された任意の導電素子を指し得る。この目標を達成すべく、「複数のアンテナ」という語句は、ＲＦ信号を受信および／または送信するよう構成された２つまたはそれより多くの導電素子の任意の組を指し得る。

あくまでもオプションで、ウェアラブル物品１００を哺乳類（例えば、人間など）と連結するために本体１０４に取り付けられた哺乳類連結具１０７が、ウェアラブル物品１００の一部として更に含まれ得る。本明細書の観点から、係る哺乳類連結具１０７は、任意の所望の取り付けメカニズム（例えば、バックル、面ファスナー、磁石など）を備えたストラップを含み得る。様々な実施形態によると、哺乳類連結具１０７は、美と機能とのバランスに関わる設計因子に応じて、本体１０４および他の腕時計コンポーネントとして同じ材料（例えば、金属、プラスチックまたは他の絶縁材料など）を用いて構築されてもよいし、構築されなくてもよい。

他のタイプのウェアラブルに関わる他の実施形態によると、哺乳類連結具１０７は他の形態を取ってもよい。単に例として、アイグラスまたはサングラスは、最適な哺乳類連結具としてアームまたはブリッジを含んでよく、一方で、イヤフォンは、最適な哺乳類連結具として円形または球根の形状を有してよく、リングは、最適な哺乳類連結具として環状バンドを含んでよい。しかも更に、他のタイプの哺乳類（例えば、ペットなど）により使用されるならば、ウェアラブルは、一部が最適な哺乳類連結具となるような首輪の形態を取り得る。

本明細書の観点から、前述の複数のアンテナ１０２はそれぞれ、無線周波数（ＲＦ）信号を伝達（例えば、伝送および／または受信など）するのに使用され得る任意の導電素子を含んでよい。係るＲＦ信号には、一実施形態によると、マルチバンド・マルチモード・セルラＲＦ信号（または、２Ｇ／３Ｇ／４Ｇ／ＬＴＥ／ＬＴＥアドバンスト信号といった他の遠距離信号など）が含まれ得るが、他の実施形態によると、任意の複数のＲＦ信号（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ、近距離無線通信といった近距離信号など）が単独で利用されてもよいし、互いに組み合わせて利用されてもよいことに留意されたい。更に、複数のアンテナ１０２の各々は、同じ送受信機および／または通信プロトコルにサービスを提供してもよいし、他の実施形態によると、複数の異なる送受信機および／または通信プロトコルへ同時におよび／または所望の多重化技術を用いてサービスを提供してもよいことが想定される。

しかも更に、アンテナ１０２のうちの１つまたは複数が任意の所望の構成を取り得る。例えば、一実施形態によると、アンテナ１０２のうちの１つまたは複数が、多入力多出力（ＭＩＭＯ）アンテナ（例えば、ＮｘＮ ＷｉＦｉまたはセルラＭＩＭＯアンテナ。ここで、Ｎ＝２、３、４または任意の整数）を含み得る。このように、一実施形態によると、アンテナ１０２のうちの２つまたはそれより多くが、発信元（例えば、送信機など）および発信先（例えば、受信機など）の両方として使用され得る。なおも更に、アンテナ１０２のうちの１つまたは複数が、ステアリング可能であってもなくてもよく、および／または、進化型シグナリング用のアクティブチューナと共に使用するために動作可能であってもなくてもよい。加えて、アンテナ１０２のうちの１つまたは複数は、干渉を避けるべく、特定の使用事例に基づいて、複数の異なるアンテナ１０２を選択的および／または動的に作動させるよう構成された制御回路によりサポートされ得る。

例えば、一実施形態によると、係る制御回路は、多重化または任意の他の所望の分離技術を用いて、第１期間にアンテナ１０２のうちの第１のアンテナを励起し、（少なくとも部分的には第１期間と重複しない）第２期間にアンテナ１０２のうちの第２のアンテナを励起し得る。このように、アンテナ１０２のうちの第１のアンテナからのＲＦ信号は、アンテナ１０２のうちの第２のアンテナからのＲＦ信号の影響を受けにくい。本明細書の観点から、励起するという用語は、アンテナ１０２のうちの１つまたは複数にＲＦ信号を放出させるために、当該アンテナに電圧を印加することを全て指し得る。後ほど説明する実施形態の観点から詳しく述べるように、係る励起は、任意の所望の制御回路および／または他のサポートしている電気構成コンポーネントにより引き起こされ得る。

更に、複数の異なる実施形態によると、少なくとも１つのアンテナ１０６は、本体１０４の内側および／または外側に少なくとも部分的に配置されるよう、本体１０４に取り付けられ得る。なおも更に、少なくとも１つのアンテナ１０６は、それが本体１０４のベゼル、背板、プッシャーおよび／または任意の他の部分の少なくとも一部として含まれるよう、本体１０４のコンポーネントの構成要素となってもよいし、ならなくてもよい。この目標を達成すべく、少なくとも１つのアンテナ１０６が、幾つかの実施形態によると、アンテナ機能を超えた機能（例えば、内部構成コンポーネントの包囲／保護、ユーザ入力の受信、出力の伝達など）を実行し得る。

図１に示されているように、少なくとも１つのアンテナ１０６が本体１０４に取り付けられている一方で、１つまたは複数の更なるアンテナ１０８が、係る更なるアンテナ１０８が本体１０４に対して任意の箇所に配置され（例えば、取り付けられる、離隔されるなど）得ることを強調するよう（破線で）示されている。具体的に言うと、更なるアンテナ１０８は、本体１０４に取り付けられてもよいし、他の実施形態によると、他の箇所に取り付けられてもよい（例えば、ストラップ１０７に取り付けられるなど）。更に、図１には限られた数のアンテナ１０２が示されているが、採用されるアンテナ１０２の数は幾つであってもよいことに留意されたい。例えば、幾つかの実施形態によると、４つ、８つまたは更に多くのアンテナがウェアラブル物品１００に取り付けられ得る。

ここで、上述の方法が実装されてもよいし、実装されなくてもよいような様々な任意のアーキテクチャおよび事例に関するより例示的な情報について、ユーザのニーズごとに記載する。具体的に言うと、後述の実施形態の説明において更に詳しく説明するように、ウェアラブル物品は更に、本体の内部に配置された第１構造体と、当該第１構造体に装着された複数の第１電子コンポーネントとを含み得る。更には、第１構造体の下にあり、かつ、第１構造体から間隔を置いて配置された、本体の内部に配置された第２構造体と、当該第２構造体に装着された複数の第２電子コンポーネントとが含まれる。第１アンテナが第１電子コンポーネントのうちの少なくとも１つと電気通信しており、第２アンテナが第２電子コンポーネントのうちの少なくとも１つと電気通信している。以下の情報は例示目的で記載されており、いかなる方式によっても限定として解釈されるべきではないことに留意されたい。以下の特徴は何れも、説明されている他の特徴を除外してもしなくても、任意で組み込まれ得る。

図２は、別の実施形態に係る、複数のアンテナ２０２を備えた腕時計２００の斜視図である。オプションとして、腕時計２００は、任意の前述および／または後述の図および／またはその説明に記載されている実施形態のうちの１つまたは複数の任意の特徴を含むよう構築され得る。更に、現在（および後述）の図では腕時計２００が楕円形状であるように示されているが、腕時計２００は複数の異なる実施形態で任意の形状（例えば、長方形、円形など）を有し得ることに留意されたい。とは言え、腕時計２００は任意の所望の方式から構築され得ることを理解されたい。

示されているように、腕時計２００は、第１アンテナとしても機能するよう少なくとも部分的に導電材料から構築されたベゼル２０４を含む。示されてはいないが、ベゼル２０４は装飾的な指標および／または彫刻を含み得る。更に、円形状腕時計２００に関わる他の実施形態によると、ベゼル２０４は、腕時計２００の中心軸を中心として旋回するよう構成され得る。

ベゼル２０４に取り囲まれた腕時計の文字板２０５も含まれる。一実施形態によると、腕時計の文字板２０５は、計算出力の電子表示を可能とするタッチスクリーン、および、当該タッチスクリーンの操作によるユーザ入力の形態を取り得る。他の実施形態によると、腕時計の文字板２０５は、透明のプラスチックおよび／またはガラスパネルの形態を取り得る。

更に、腕時計２００は、第２アンテナとしても機能するよう少なくとも部分的に導電材料から構築された背板２０６を含み得る。後述の図の説明において明らかとなるように、ベゼル２０４と背板２０６とを少なくとも部分的に分離して係るそれぞれのアンテナの性能を高めるために、様々な絶縁体および他の設計特徴が組み込まれ得る。

アンテナ機能を提供すべく、ベゼル２０４および／または背板２０６は、一実施形態によると、金属などの形態をした導電材料で全面的に構築され得る。１つの考えられる実施形態によると、係る構造のおかげで、「クワッド」アンテナが、そうでなければ広帯域アンテナになるはずのものを分割する円形、正方形または別の形状のループ／構造を形成する１つまたは複数のアンテナ素子を備え得る。他の実施形態によると、ベゼル２０４および／または背板２０６は、任意の所望のプロセスを用いて組み込まれた導電材料で少なくとも部分的に構築され得る。例えば、一実施形態によると、アンテナの当該部分に任意の必要な伝導性を提供すべく、レーザ直接構造化（ＬＤＳ）を用いて、レーザにより活性化された金属−プラスチック添加剤を熱可塑性材料にドーピングし得る。

図３は、図２に示されている線３−３に沿った、図２の腕時計２００の側面図である。示されているように、腕時計２００は、ベゼル２０４と背板２０６との間に配置される本体３０２を含む。本実施形態では、後ほど説明するように、本体３０２とベゼル２０４との間、および、本体３０２と背板２０６との間に絶縁体（図示せず）が配置され得る。他の実施形態によると、本体３０２は、ベゼル２０４および／または背板２０６と一体的に形成され得る。

引き続き図３を参照すると、本体３０２には、ストラップ（図示せず）を取り付けるための一対のサイドアーム３０４が一体的に形成される。本体３０２は、（例えば、選択目的などで）ユーザ入力を行うためのクラウン３０６も含む。他の実施形態によると、クラウン３０６は、プッシャーおよび／または任意の他の所望の入力メカニズムで補完および／または置換され得ることが想定される。

更に示されているように、背板２０６は、腕時計２００が装着されるとユーザの皮膚に接する、当該背板２０６に配置された絶縁領域３０８を有する。一実施形態によると、絶縁領域３０８は、背板２０６の外面の中央に配置され得る。更に、一実施形態によると、絶縁領域３０８は、背板２０６と同じ形状を有し得る。

絶縁目的で、ベゼル２０４と本体３０２との間に第１絶縁リング３１０が配置される。更に、本体３０２と背板２０６との間に第２絶縁リング３１２が配置される。以下、後述の図の説明では、係る絶縁リング３１０、３１２に関するより多くの情報について記載する。

図４は、別の実施形態に係る腕時計２００の分解図である。前述の図では腕時計２００が楕円形状であるように示されているが、図４では腕時計２００が完全に任意の所望の形状を有し得るという事実を強調すべく、腕時計２００が長方形状であるように示されている。

示されているように、下に複数の電子コンポーネント４０４が装着された第１構造体４０２が更に含まれる。別の実施形態によると、複数の電子コンポーネント４０４は、第１構造体４０２の上面（または任意の他の部分）に装着され得る。第１構造体４０２は、第１構造体４０２の上に装着され、かつ、アンテナとして機能するようにベゼル２０４を励起するよう動作する、電子コンポーネント４０４のうちの少なくとも１つと電気通信している接地接点４０６および給電接点４０８を含む。別の実施形態によると、ベゼル２０４は、接地接点４０６を使用することなく励起され得る。示されてはいないが、接地接点４０６および給電接点４０８は、整合回路に接続されてもよい。更に、ベゼル２０４の中には腕時計の文字板２０５が装着される。

程なく明らかとなるように、第１構造体４０２は、接地接点４０６および給電接点４０８が使用中にベゼル２０４と電気通信した状態を保つように、本体３０２の上方領域に装着されるよう構成される。絶縁目的で、第１絶縁リング３１０は、ベゼル２０４と本体３０２との間に配置される。様々な実施形態によると、第１絶縁リング３１０は、限定されるわけではないが、プラスチックまたはゴムなどの形態をしたエラストマー材料を含む任意の所望の絶縁材料からできていると解釈され得る。

第２構造体４１２の上面にも複数の電子コンポーネント４１４が装着される。別の実施形態によると、複数の電子コンポーネント４１４は、第２構造体４１２の底面（または任意の他の部分）に装着され得る。第２構造体４１２は更に、第２構造体４１２の下に装着され、かつ、別のアンテナとして機能するように背板２０６を励起するよう動作する、第２構造体４１２の電子コンポーネント４１４のうちの少なくとも１つと電気通信している接地接点４１６および給電接点４１８を含む。

程なく明らかとなるように、第２構造体４１２は、接地接点４１６および給電接点４１８が使用中にベゼル２０４と電気通信した状態を保つように、本体３０２の下方領域に装着されるよう構成される。絶縁目的で、第２絶縁リング３１２は、本体３０２と背板２０６との間に配置される。

様々な実施形態によると、第１構造体４０２および第２構造体４１２は、別個のプリント回路基板（ＰＣＢ）の形態を取り得る。他の実施形態によると、第１構造体４０２および／または第２構造体４１２の形態は異なり得る。例えば、一実施形態によると、構造体４０２、４１２のうちの一方または両方がフレキシブル回路の形態を取り得る。

なおも更に、構造体４０２、４１２の形状および／またはサイズは、一実施形態によると、同じ（または同様）であってよいが、他の実施形態によると、構造体４０２、４１２は別様に構成され得る。例えば、一実施形態によると、第１構造体４０２は、係る実施形態では二次構造の形態を取り得る第２構造体４１２と比べてより大きく、かつ、より多くの電子コンポーネントを含む、一次構造の形態を取り得る。係る実施形態によると、第１構造体４０２は、ベゼル２０４と背板２０６とを離隔してそれらをアンテナとして使用する結果、（より多くの電子構成コンポーネントを収容し得るような）本体３０２のサイズに整合するよう、または、実質的に整合するようサイズ設定され得る。

同時に、絶縁リング３１０、３１２は、ベゼル２０４および背板２０６のアンテナとしての役割を最適化すべく、当該ベゼル２０４および当該背板２０６を以上に説明した残りのコンポーネントから確実に適切に絶縁するのに役立つ。同様に、ユーザの皮膚との導電接触を防ぎ、更には背板２０６のアンテナとしての使用を最適化するために、背板２０６の下に絶縁領域３０８が配置され得る。更には、構造体４０２、４１２（および、対応するアンテナに給電するためにそこを流れる電流）を離隔／分離することによって、ベゼル２０４および背板２０６の分離が更に促進されて、デュアルアンテナ動作が向上する。更には、上述の特徴（例えば、リング３１０、３１２による絶縁など）のおかげで、構造体４０２、４１２と本体３０２との間に必ずしも隙間が必要とされるわけではない。なぜなら、他のメカニズムにより絶縁が提供されるからである。これによって、今度は更に、より大きな構造体４０２、４１２を提供して、そこに装着されたコンポーネント（例えば、電子コンポーネント４０４、４１４など）間のルーティングを容易にしつつ、設計上の複雑性を減らすことができる。

加えて、第１構造体４０２の接点４０６、４０８は、（アンテナと第１構造体４０２との接点も同様に）対応する共振周波数を設定し、更にはベゼル２０４に関連するアンテナ動作を向上させるために、示されている方式で、互いに離して配置されてよい。背板２０６に関連するアンテナ動作を向上させるために、第２構造体４１２の接点４１６、４１８に関しても同様の措置が取られてよい。なおも更に、構造体４０２、４１２における接点４０６、４０８および４１６、４１８の相対位置は、アンテナ動作が更にもっと向上するよう給電および／または接地が十分に離して配置された状態を維持するためにずらして並べられてよい。

例えば、（ベゼル２０４を励起する）給電接点４０８は、第１構造体４０２の第１側端に近接して配置され得るが、（背板２０６を励起する）給電接点４１８は、第２構造体４１２の第２側端に近接して配置され得る。この目標を達成すべく、給電接点４０８を垂直に通過する軸４２２が、示されているように、給電接点４１８からある一定の距離４２４だけずらして並べられる（例えば、オフセットされるなど）。給電接点４０８と給電接点４１８との係る位置ずれのおかげで、それらの間に更なる距離が提供される。その結果、今度は、ベゼル２０４の励起源と背板２０６の励起源との間に（例えば、空隙などの形態で）更なる分離がもたらされる。このように、係る更なる分離によって、ベゼル２０４および背板２０６をアンテナとして使用している間のあらゆる潜在的干渉が減る。

図５は、図３の線５−５に沿った、図２から図４の腕時計２００の断面図である。示されているように、異なる構造体４０２、４１２はそれぞれ、間隔を置いて配置された複数の異なる平行な平面の中に存在する。当該複数の異なる平行な平面の間には、絶縁体（例えば、空気および／または任意の他の絶縁材料など）がある。更に、異なる構造体４０２、４１２は、複数の絶縁ポスト５０２を介して、ベゼル２０４および背板２０６と間隔を置いた状態に維持される。他の実施形態によると、絶縁ポスト５０２は伝導性があってよい。

この目標を達成すべく、腕時計２００は複数の特定のコンポーネントから形成され、そのそれぞれが、以下の順序、すなわち、（第１アンテナとして機能する）ベゼル２０４、第１構造体４０２、第２構造体４１２、（第２アンテナとして機能する）背板２０６という順序で、順に重ねて層として積層される（一番上から始めて一番下へと進む）。更に、前述の層の各々の間には、絶縁用のフリースペースまたは他の材料が配置されてもよいし、配置されなくてもよい。このように、第２構造体４１２は、示されている方式で、第１構造体４０２の下に配置され、第１構造体４０２から間隔を置いて配置される。

様々な実施形態によると、異なる構造体４０２、４１２は、フレキシブル回路を用いて接続され得る。なおも更に、ベゼル２０４および背板２０６は、複数の電気接続５０４により給電され（例えば、励起されるなど）得る。異なる構造体４０２、４１２、ベゼル２０４、背板２０６が本体３０２にしっかりと固定された状態に維持され、かつ、アンテナとの電気通信が行われるような上述のメカニズムは、必要に応じて変化し得ることに留意されたい。

図６は、ユーザの手首に配置されている間の、図２から図５の腕時計２００のサンプルアンテナ性能を示すシグナリングダイアグラム６００である。示されているように、第１信号６０２がベゼルアンテナ（例えば、図２から図５の腕時計２００のベゼル２０４など）のアンテナ放射性能／システム効率を反映する一方で、第２信号６０４が背面アンテナ（例えば、図２から図５の腕時計２００の背面２０６など）のアンテナ放射性能／システム効率を反映する。示されているように、２つのアンテナの性能／システム効率は、同様の広範囲の周波数にわたって有効である。一実施形態によると、腕時計のベゼルおよび／または背面は、四分の一波長整合モノポールアンテナとして構成され得る。

図７は、ユーザの手首に配置されている間の、図２から図５の腕時計２００に関連するサンプルアンテナ・リターンロス／Ｓ１１（ｄＢ）７０２および分離／連結性能（Ｓ２１／１２）７０４（ｄＢ）を示すシグナリングダイアグラム７００である。示されているように、第１信号７０２Ａがベゼルアンテナ（例えば、図２から図５の腕時計２００のベゼル２０４など）のアンテナリターンロスを反映する一方で、第２信号７０２Ｂが背面アンテナ（例えば、図２から図５の腕時計２００の背面２０６など）のリターンロスを反映する。

更に、第３信号７０４Ａがベゼルアンテナ（例えば、図２から図５の腕時計２００のベゼル２０４など）のシステム分離を反映する一方で、第４信号７０４Ｂが背面アンテナ（例えば、図２から図５の腕時計２００の背面２０６など）の分離を反映する。信号７０４Ａ、７０４Ｂにより示されているように、特に１Ｇｈｚ未満の低周波数で低帯域分離の向上（例えば、−１０ｄＢよりも良好であるなど）が見られる。このことは、進化型シグナリングプロトコル（例えば、４Ｇ／ＬＴＥ／ＬＴＥアドバンストなど）と関連する小規模環境（腕時計など）に大いに役立ち得る。

一実施形態によると、係る性能の向上は、具体的に言うと、別個のアンテナとして機能する、物理的に離して配置された２つの腕時計コンポーネント（例えば、ベゼルおよび背板など）を用いて達成され得る。物理的に離隔された係る特定の腕時計コンポーネントをコンフォーマルに用いることにより、係る複数の異なるコンポーネントの各々は、幾つかの遠隔コミュニケーションプロトコル（例えば、４Ｇ／ＬＴＥ／ＬＴＥアドバンストなど）により必要とされる特定の帯域のみに使用されてよく、必ずしも更なるコンポーネントを必要とするわけではない。その結果、今度は、幾つかの実施形態において設計上の複雑性が減少し得る。

更には、係る性能の向上をサポートするアンテナ同士を更に分離するために、更なる電気絶縁性が提供され得る。具体的に言うと、係る更なる電気絶縁性は、ベゼルと背板との間にある１つまたは複数の絶縁環状リングの形態を取り得る。なおも更に、前述のように、関連するアンテナを励起する接点同士の間に（例えば、それらを別個のサポート構造に配置すること、それらの位置をずらして並べることなどにより）更なる間隔が設けられて、（例えば、空隙絶縁などの形態で）更なる性能向上分離が提供され得る。

図８は、一実施形態に係るネットワークアーキテクチャ８００を示している。一実施形態によると、前述の実施形態のうちの１つまたは複数の腕時計は何れも、ネットワークアーキテクチャ８００に関連して動作するよう構成され得る。示されているように、少なくとも１つのネットワーク８０２が提供される。本ネットワークアーキテクチャ８００の観点から、ネットワーク８０２は、限定されるわけではないが、インターネット、ピアツーピアネットワーク、ケーブルネットワークなどといった遠隔コミュニケーションネットワーク、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、無線ネットワーク、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意の形態を取り得る。示されているネットワークはたった１つであるが、２つまたはそれより多くの同様のまたは異なるネットワーク８０２が提供され得ることを理解されたい。

ネットワーク８０２には複数のデバイスが連結される。例えば、ネットワーク８０２には、サーバコンピュータ８１２およびエンドユーザコンピュータ８０８が通信目的で連結され得る。係るエンドユーザコンピュータ８０８には、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータおよび／または任意の他のタイプのロジックが含まれ得る。なおも更に、ネットワーク８０２には、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）デバイス８１０、携帯電話デバイス８０６、テレビ８０４などを含む様々な他のデバイスが連結され得る。

図９は、一実施形態に係るシステム９００の例を示している。オプションとして、システム９００は、以上に説明した実施形態のうちの１つまたは複数において開示される腕時計を含む、図８のネットワークアーキテクチャ８００のデバイスのうちの何れかの観点から実装され得る。単に例として、図１のウェアラブル物品１００および／または図２の腕時計２００は、システム８００のコンポーネントのうちの１つまたは複数を備え得る。言うまでもなく、システム８００は、任意の所望の環境で実装され得る。

示されているように、バス９１２に接続された少なくとも１つの中央処理装置９０１を含むシステム９００が提供される。システム９００は、メインメモリ９０４［例えば、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）など］も含む。システム９００は、グラフィックス処理装置９０８およびディスプレイ９１０も含む。

システム９００は、二次記憶装置９０６も含み得る。二次記憶装置９０６は、例えば、ハードディスクドライブ、および／または、フロッピーディスクドライブ、磁気テープドライブ、コンパクトディスクドライブなどを表す取り外し可能記憶ドライブを含む。取り外し可能記憶ドライブは、周知の方式で、取り外し可能記憶ユニットからの読み取り、および／または、取り外し可能記憶ユニットへの書き込みを行う。

ついでに言えば、メインメモリ９０４、二次記憶装置９０６および／または任意の他のメモリには、コンピュータプログラムまたはコンピュータ制御ロジックアルゴリズムが記憶され得る。係るコンピュータプログラムは、実行されると、システム９００が（例えば、先ほど記載したような）様々な機能を実行することを可能とする。メモリ９０４、二次記憶装置９０６および／または任意の他の記憶装置は、非一時的コンピュータ可読媒体の考えられる例である。

説明した図に示されているコンポーネントの配置は例であり、他の配置も考えられることを理解されたい。下記の請求項により規定され、かつ、様々なブロックダイアグラムに示されている様々なシステムコンポーネント（および手段）は、本明細書で開示される主題に従って構成された幾つかのシステムにおけるロジカルコンポーネントを表していることも理解されたい。

例えば、これらのシステムコンポーネント（および手段）のうちの１つまたは複数が、説明されている図に示した配置で示されているコンポーネントのうちの少なくとも幾つかにより、全体的または部分的に実現され得る。加えて、これらのコンポーネントのうちの少なくとも１つが少なくとも部分的に電子ハードウェアコンポーネントとして実装され、ひいてはマシンの構成要素となる一方で、他のコンポーネントも、実行環境に含まれるとマシンの構成要素となるソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアとの組み合わせとして実装され得る。

より具体的に言うと、請求項により規定される少なくとも１つのコンポーネントは、少なくとも部分的に、命令実行マシン（例えば、処理装置ベースの、または処理装置を含むマシン）、および／または、特殊な回路もしくは回路機構（例えば、特殊機能を実行するために相互接続された慎重なロジックゲート）などの電子ハードウェアコンポーネントとして実装される。他のコンポーネントも、ソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアとの組み合わせとして実装され得る。更に、これらの他のコンポーネントのうちの幾つかまたは全てが組み合わされてよく、幾つかがまとめて省略されてよく、更なるコンポーネントが、本明細書で説明する機能を依然として達成しつつも追加されてよい。このように、本明細書で説明する主題は、多くの異なる変形例として具現化されてよく、係る変形例は全て、特許請求されるものの範囲内にあることが想定される。

上記では、別段の指示がない限り、１つまたは複数のデバイスにより実行される動作の記号表現および行為を参照しながら主題について説明した。故に、場合によってはコンピュータで実行されるとも言える係る行為および動作は、処理装置による構造化された形態のデータの操作を含んでいることが解るであろう。この操作では、データを変換するか、または、コンピュータのメモリシステム内の場所にデータを維持する。このことによって、デバイスの動作は、当業者によく解る方式で、再構成、またはさもなければ変更される。データは、データの形式により規定された特定のプロパティを有するデータ構造として、メモリの物理的な場所に維持される。ただし、主題は上述の観点から説明されているが、それが限定的であることは想定されていない。なぜなら、当業者であれば、以下に説明する行為および動作のうちの幾つかがハードウェアとして実装されてもよいことが解るからである。

本明細書で説明する主題を理解し易くするために、行いのシーケンスという点から多くの態様について説明する。請求項により規定されるこれらの態様のうちの少なくとも１つが、電子ハードウェアコンポーネントにより実行される。例えば、特殊な回路または回路機構により、１つまたは複数の処理装置によって実行されているプログラム命令により、または、その両方の組み合わせにより、様々な行いが実行され得ることが分かるであろう。本明細書における何れの行いのシーケンスの説明も、そのシーケンスを実行するために説明した特定の順序に従わなければならないと示唆することを意図しているわけではない。本明細書で説明する方法は全て、本明細書で別段の指示がない限り、または、文脈との明確な矛盾が特にない限り、任意の適切な順序で実行され得る。

主題について説明するという観点から（特に、以下の請求項の観点から）見た「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」という用語並びに同様に言及されるものの使用は、本明細書で別段の指示がない限り、または、文脈との明確な矛盾が特にない限り、単数形および複数形の両方を網羅するものと解釈されるべきである。本明細書における値の範囲の記述は、本明細書で別段の指示がない限り、その範囲に含まれるそれぞれ別個の値を個々に参照する簡単な方法として機能することを単に意図したものであり、それぞれ別個の値は、本明細書で個々に列挙されているかのように本明細書に組み込まれる。更に、上述の説明は例示のみを目的としたものであり、限定を目的としているわけではない。なぜなら、求められている保護の範囲は、以下に記載の請求項により、法的権利を持つそれらの何れかの均等物と共に規定されるからである。本明細書に記載されているありとあらゆる例または例示的文言（例えば、「〜などの（ｓｕｃｈ ａｓ）」）の使用は、単に主題をより適切に示すことを意図したものであり、特に主張されない限り、主題の範囲に制限を課すわけではない。結果をもたらすための条件を示す「〜に基づいて」という用語および他の類似語句の使用は、請求項においても明細書においても、その結果をもたらす任意の他の条件を排除することを意図しているわけではない。本明細書中の文言は、特許請求されていない何れかの要素を、特許請求されているのと同じくらい本発明の実施にとって不可欠なものとして示しているとは解釈されるべきではない。

本明細書で説明する実施形態は、本発明者には既知である、特許請求される主題を実行するための様式を１つまたは複数含む。上述の説明を読めばそれらの実施形態の変形例が当業者にとって明らかになることを理解されたい。本発明者は、当業者が係る変形例を適宜採用することを想定しており、本発明者は、特許請求される主題が、本明細書で具体的に説明するのとは別の方法で実施されることを意図している。それに応じて、この特許請求される主題は、準拠法で認められているように、本明細書に添付される請求項で列挙されている主題の変形例および均等物を全て含む。更に、当該実施形態の全ての考えられる変形例における上記要素の組み合わせは何れも、本明細書で別段の指示がない限り、または、文脈との明確な矛盾が特にない限り包含される。

程なく明らかとなるように、第１構造体４０２は、接地接点４０６および給電接点４０８が使用中にベゼル２０４と電気通信した状態を保つように、本体３０２の上方領域に装着されるよう構成される。絶縁目的で、第１絶縁リング３１０は、ベゼル２０４と本体３０２との間に配置される。様々な実施形態によると、第１絶縁リング３１０は、限定されるわけではないが、プラスチックまたはゴムなどの形態をしたエラストマー材料を含む任意の所望の絶縁材料から構築され得る。

より具体的に言うと、請求項により規定される少なくとも１つのコンポーネントは、少なくとも部分的に、命令実行マシン（例えば、処理装置ベースの、または処理装置を含むマシン）、および／または、特殊な回路もしくは回路機構（例えば、特殊機能を実行するために相互接続された個別のロジックゲート）などの電子ハードウェアコンポーネントとして実装される。他のコンポーネントも、ソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアとの組み合わせとして実装され得る。更に、これらの他のコンポーネントのうちの幾つかまたは全てが組み合わされてよく、幾つかがまとめて省略されてよく、更なるコンポーネントが、本明細書で説明する機能を依然として達成しつつも追加されてよい。このように、本明細書で説明する主題は、多くの異なる変形例として具現化されてよく、係る変形例は全て、特許請求されるものの範囲内にあることが想定される。

Claims (20)

1. ウェアラブル物品を備える装置であって、前記ウェアラブル物品は、
   本体と、
   前記本体の内部に配置された第１構造体と、
   前記第１構造体に装着された複数の第１電子コンポーネントと、
   前記第１構造体の下にあり、かつ、前記第１構造体から間隔を置いて配置された、前記本体の内部に配置された第２構造体と、
   前記第２構造体に装着された複数の第２電子コンポーネントと、
   前記複数の第１電子コンポーネントのうちの少なくとも１つと電気通信している第１アンテナと、
   前記複数の第２電子コンポーネントのうちの少なくとも１つと電気通信している第２アンテナと
   を有する、装置。
2. 前記複数のアンテナの各々は、前記本体に取り付けられる、請求項１に記載の装置。
3. 前記ウェアラブル物品は、腕時計を含む、請求項１に記載の装置。
4. 前記複数のアンテナのうちの少なくとも１つが、前記腕時計のベゼルの少なくとも一部として含まれる、請求項３に記載の装置。
5. 前記複数のアンテナのうちの少なくとも１つが、前記腕時計の背板の少なくとも一部として含まれる、請求項３に記載の装置。
6. 前記腕時計の前記背板は、前記腕時計が装着されると前記哺乳類の皮膚に接するよう、前記腕時計の前記背板に配置された絶縁領域を含む、請求項５に記載の装置。
7. 前記複数のアンテナは、前記ウェアラブル物品の複数の異なる部分に取り付けられる、請求項１に記載の装置。
8. 前記ウェアラブル物品の前記複数の異なる部分の間に絶縁体が配置される、請求項７に記載の装置。
9. 前記第２構造体は、前記第１構造体と前記第２構造体との間の空隙によって、前記第１構造体から少なくとも部分的に電気的に分離されるよう前記本体に取り付けられる、請求項１に記載の装置。
10. 前記第２構造体は、前記第１構造体と前記第２構造体との間の絶縁体によって、前記第１構造体から少なくとも部分的に電気的に分離されるよう前記本体に取り付けられる、請求項１に記載の装置。
11. 前記第１構造体および前記第２構造体はそれぞれ、間隔を置いて配置された複数の異なる平行な平面の中に存在する、請求項１に記載の装置。
12. 前記複数のアンテナは、ずらして並べられた複数の異なる接点を用いて励起される、請求項１１に記載の装置。
13. 前記第１構造体および前記第２構造体は、複数の異なるプリント回路基板を含む、請求項１に記載の装置。
14. 前記複数のアンテナのうちの少なくとも１つを励起するためのアクティブチューナを更に備える、請求項１に記載の装置。
15. 前記複数のアンテナは、セルラ無線周波数（ＲＦ）信号を放射するよう構成される、請求項１に記載の装置。
16. 前記複数のアンテナは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）アンテナの形態を取る、請求項１に記載の装置。
17. 前記複数のアンテナのうちの少なくとも１つが、前記ウェアラブル物品の前記本体の内側に配置される、請求項１に記載の装置。
18. 前記複数のアンテナのうちの少なくとも１つが、前記ウェアラブル物品の前記本体の外側に配置される、請求項１に記載の装置。
19. ウェアラブル物品の本体にある第１構造体に装着された複数の第１電子コンポーネントのうちの少なくとも１つを用いて、前記ウェアラブル物品の第１アンテナを励起する段階と、
    前記第１構造体の下にあり、かつ、前記第１構造体から間隔を置いて配置された、前記本体の内部の第２構造体に装着された複数の第２電子コンポーネントのうちの少なくとも１つを用いて、前記ウェアラブル物品の第２アンテナを励起する段階と
    を備える方法。
20. 腕時計を備える装置であって、前記腕時計は、
    本体と、
    前記腕時計を手首に連結するために前記本体に取り付けられたストラップと、
    前記本体に取り付けられ、かつ、複数の第１電子コンポーネントを含む第１構造体と、
    前記第１構造体の下にあり、かつ、前記第１構造体から間隔を置いて配置された、前記本体に取り付けられた第２構造体であって、複数の第２電子コンポーネントを含む第２構造体と、
    前記本体に取り付けられ、かつ、第１アンテナとして動作するよう前記複数の第１電子コンポーネントのうちの少なくとも１つと電気通信している、導電ベゼルと、
    前記本体に取り付けられ、かつ、第２アンテナとして動作するよう前記複数の第２電子コンポーネントのうちの少なくとも１つと電気通信している、導電背面と
    を有する、装置。