TW202202975A - 穿戴式裝置與耳機 - Google Patents

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Abstract

一種穿戴式裝置包括本體、偵測模組以及控制器。偵測模組設置於本體上，並包括相對之上殼體與下殼體以及距離感測器。下殼體具有彈性材料。距離感測器設置於上殼體，以量測距離感測器至彈性材料的距離。控制器電性連接至偵測模組。彈性材料具有接觸面，供使用者於配戴穿載式裝置時接觸，藉以切換穿載式裝置的主動模式與待機模式。本揭露還進一步包括一種耳機。

Description

穿戴式裝置與耳機
本揭露有關於穿戴式裝置與耳機。
隨著科技進步，各種能夠穿戴於使用者身上的穿戴式裝置逐漸普遍，例如智慧手錶、智慧眼鏡等等。這些穿戴式裝置，都必須要能夠感測使用者是否正在使用穿戴式裝置，以便即時地切換不同運作模式，或是智能的進入待機模式來節省電力。
因此，如何提供一種穿戴式裝置，其能夠在低耗能下即時感測到使用者是否穿戴，同時也不易被誤觸發，是相關領域技術人員所欲解決的問題之一。
本揭露之一態樣有關於一種穿戴式裝置。
根據本揭露之一實施方式，一種穿戴式裝置包括本體、偵測模組以及控制器。偵測模組設置於本體上，並包括相對之上殼體與下殼體以及距離感測器。下殼體具有彈性材料。距離感測器設置於上殼體，以量測距離感測器至彈性材料的距離。控制器電性連接至偵測模組。彈性材料具有接觸面，供使用者於配戴穿載式裝置時接觸，藉以切換穿載式裝置的主動模式與待機模式。
在一或多個實施方式中，彈性材料之彈性系數不同於下殼體其他部份的彈性系數。
在一或多個實施方式中，當使用者配戴穿戴式裝置時，彈性材料被擠壓而朝距離感測器靠近，使得彈性材料與距離感測器之間的距離縮短。
在一或多個實施方式中，偵測模組進一步包括光反射層。光反射層設置於彈性材料上。距離感測器正對光反射層。
在一或多個實施方式中，距離感測器具有正對彈性材料的光發射器與光偵測器。
在一些實施方式中，偵測模組還包含計時單元。計時單元用以在一間隔時間下測量多個測量歷程所花費的多個測量時間並對應轉換為多個測量數據。單一個測量歷程定義為光從光發射器發射並通過彈性材料反射至光偵測器。
在一些實施方式中，偵測模組設置第一閥值以及大於第一閥值的第二閥值，藉以界定出穿載式裝置的主動模式與待機模式。當在待機模式下所測量到的測量數據至少其中之一大於第二閥值，穿載式裝置切換到主動模式下運作。當在主動模式下所測量到的測量數據至少其中之一小於第一閥值，穿載式裝置切換到待機模式下運作。
在一些實施方式中，控制器設置第一連續時段以及第二連續時段。當在待機模式下於第一連續時間內的測量數據都大於第二閥值，穿載式裝置才切換到主動模式。當在主動模式下於第二連續時段的測量數據都小於第一閥值，穿載式裝置才切換到待機模式。
在一些實施方式中，控制器設置間隔時間為一第一測量間隔與小於第一測量間隔的一第二測量間隔。當穿載式裝置在待機模式下，控制器選擇第一測量間隔作為間隔時間。當在待機模式下些測量數據其中之一大於第二閥值，控制器選擇第二測量間隔作為間隔時間，直到穿載式裝置從主動模式切換到待機模式。
在一或多個實施方式中，其中主體進一步包括眼鏡架。眼鏡架配戴於使用者。眼鏡架具有設置於使用者之臉部兩側的二鏡腿，以及從二鏡腿分別延伸而抵靠使用者的耳朵的二鏡腳。偵測模組位於二鏡腿與二鏡腳其中之一，以使接觸面接觸使用者的皮膚。
在一些實施方式中，偵測模組的整體厚度小於等於鏡腿或鏡腳的厚度。
在一些實施方式中，控制器設置於鏡腿內並通過軟性電路板電性連接偵測模組。
本揭露之另一態樣有關於一種耳機。
根據本揭露之一實施方式，一種耳機包括殼體、揚聲器、偵測模組以及控制器。揚聲器配置於殼體內用以輸出音頻訊號。偵測模組設置於殼體上。偵測模組包括彈性材料以及距離感測器。彈性材料設置於殼體上。距離感測器設置於殼體內的支撐件上，以量測距離感測器至彈性材料的距離。控制器電性連接至偵測模組。彈性材料具有接觸面，供使用者於配戴耳機時接觸，藉以切換耳機的主動模式與待機模式。
在一或多個實施方式中，殼體包括相連的主體部與插入部。偵測模組位於殼體內且設置於主體部與插入部的交界處。
在一或多個實施方式中，當使用者配戴耳機，彈性材料被擠壓而朝距離感測器靠近，使得彈性材料與距離感測器之間的距離縮短。
在一或多個實施方式中，其中距離感測器具有正對彈性材料之光發射器與光偵測器。
在一些實施方式中，偵測模組還包含計時單元，計時單元用以在間隔時間下測量多個測量歷程所花費的多個測量時間並對應轉換為多個測量數據。單一一個測量歷程定義為光從光發射器發射並通過彈性材料反射至光偵測器。
在一些實施方式中，偵測模組設置一第一閥值以及大於第一閥值的一第二閥值，藉以界定出耳機的主動模式與待機模式。當在待機模式下些測量數據至少其中之一大於第二閥值，耳機切換到主動模式下運作。當在主動模式下些測量數據至少其中之一小於第一閥值，耳機切換到待機模式下運作。
綜上所述，本揭露提供了新的穿戴式裝置與耳機，以通過新式的偵測模組來切換主動模式與待機模式，有效節省電量消耗。而通過第一閥值與第二閥值的設置，可以避免穿戴式裝置與耳機因行走或其他振動所造成的誤觸發情況發生。
應理解到，以上的一般說明與以下的詳細描述都是通過示例做進一步說明，旨在為本揭露提供做進一步的解釋，而不應以此限制本揭露。
下文列舉實施例配合所附圖式進行詳細說明，但所提供之實施例並非用以限制本揭露所涵蓋的範圍，而結構運作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本揭露所涵蓋的範圍。另外，圖式僅以說明為目的，並未依照原尺寸作圖。為使便於理解，下述說明中相同元件或相似元件將以相同之符號標示來說明。
除非另有定義，本文所使用的所有詞彙（包括技術和科學術語）具有其通常的意涵，其意涵是能夠被熟悉此領域者所理解。更進一步的說，上述的詞彙在普遍常用的字典中的定義，在本說明書的內容中應被解讀為與本揭露相關領域一致的意涵。除非有特別明確定義，這些詞彙將不被解釋為理想化的或過於正式的意涵。
在本文中所使用的用詞『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等，均為開放性的用語，即意指包含但不限於。
於本文中，除非內文中對於冠詞有所特別限定，否則『一』與『該』可泛指單一個或多個。將進一步理解的是，本文中所使用之『包含』、『包括』、『具有』及相似詞彙，指明其所記載的特徵、區域、整數、步驟、操作、元件與/或組件，但不排除其所述或額外的其一個或多個其它特徵、區域、整數、步驟、操作、元件、組件，與/或其中之群組。
本揭露的穿戴式裝置，係包括本體與偵測模組。本體包括可供使用者穿戴之物件，包括手環、手錶、眼鏡、耳機等等，但並不以此為限。通過將本揭露的偵測模組設置於這些供使用者穿戴的物件上，便可以即時感測使用者是否將這些物件穿戴在身上，從而將穿戴式裝置切換為主動模式，藉以啟用穿戴式裝置發揮其主要的功能。
第1A圖根據本揭露之一實施方式繪示一偵測模組110之一示意剖面圖。如第1A圖所示，在本實施方式中，偵測模組110包括上殼體115與相對的下殼體118、設置於下殼體118的彈性材料119、位於上殼體115並對準彈性材料119設置的電路板130、以及設置於電路板130上的距離感測器140。距離感測器140實質對準彈性材料119。相對之上殼體115與下殼體118共同定義出腔室120。電路板130與距離感測器140均設置於腔室120之內。
電路板130可以是一種柔性電路板，並可以設置有距離感測器140以外其他功能的元件。此外，本揭露之偵測模組110，還進一步包括電性連接距離感測器140的控制器165(請見後續之第2圖)。
距離感測器140係用以量測距離感測器140至彈性材料119的距離。在本實施方式中，距離感測器140為一組整合在電路板130上的紅外線發射器145與紅外線感測器150，並且紅外線發射器145對準彈性材料119，以向彈性材料119發射出紅外線L，而彈性材料119將紅外線L反射至對準彈性材料119的紅外線感測器150。
如第1A圖所示，在本實施方式中，於彈性材料119上，進一步設置有光反射層125，用以反射紅外線L。
在本實施方式中，分別選用紅外線發射器145與紅外線感測器150作為光發射器與光偵測器，對應發射出的光為紅外線L，但本揭露並不以此限定光發射器與光偵測器的類型。相關領域人員當視自身需求，可以選擇紅外線以外的光，以通過反射來感測距離的變化。進一步地，本揭露亦不限定距離感測器140的類型，僅需能夠實現與彈性材料119之間距離的感測，皆包含於本揭露中。
而在本實施方式中，光反射層125則為一有色材料，藉以有效地反射紅外線。有色材料的光反射層125舉例而言，包括白色膠帶或暗色膠帶，但不限於此，以通過貼附的方式設置於腔室120內的彈性材料119之上。而如第1A圖所示，由於光反射層125為膠帶，光反射層125緊貼彈性材料119，並能夠因應彈性材料119的變化而彎曲。
在一些實施方式中，也可以選擇不設置光反射層125，而直接選用有利於反射的彈性材料119，藉以直接反射由紅外線發射器145所發射的紅外線L。舉例而言，可以選擇顏色為暗色系或深色系的彈性材料119，例如選擇接近黑色的彈性材料119。
在一些實施方式中，若未有其他光源干擾，則距離感測器140(例如包括紅外線發射器145與紅外線感測器150)不一定要是設置在腔室120內，而也可以是設置在開放空間。換言之，若無其他光源干擾，上殼體115與下殼體118並不一定要形成封閉的腔室120。
彈性材料119之彈性系數不同於下殼體118其他部份的彈性系數。在本實施方式中，彈性材料119相較於下殼體118具有較低之彈性系數，因而容易受力變形。在一些實施方式中，彈性材料119與下殼體118為不同材料，而具有不同彈性系數。在一些實施方式中，彈性材料119與下殼體118為不同厚度的相同材料，而具有不同彈性系數。更詳細說明請見後續之第1B圖。
如第1A圖所示，在本實施方式中，彈性材料119係自下殼體118底部凸出，彈性材料119具有接觸面119S，並且接觸面119S外露以供使用者於配戴時接觸，隨後可以通過由外向腔室120內對彈性材料119施力，藉以使彈性材料119形變而縮短與距離感測器140的距離。在一些實施方式中，下殼體118上的彈性材料119的形狀為一平面而未外凸，待使用者施力後，彈性材料119才變形而往腔室120內凹，使得彈性材料119與距離感測器140的距離縮短。應留意到，其他會因配戴而縮短距離的設置方式，也皆為本揭露範圍內。在一些實施方式中，彈性材料119與下殼體118是一體成形。在一些實施方式中，可以於下殼體118設置一開孔，再將彈性材料119置於下殼體118的開孔內。
為進一步說明偵測模組110的運作，請參照第1B圖。第1B圖繪示第1A圖的偵測模組110偵測到力訊號之一示意圖。
如第1B圖所示，對於本揭露之一偵測模組110來說，由於彈性材料119自下殼體118底部凸出，一旦使用者從下殼體118接觸到偵測模組110，則勢必會先接觸到彈性材料119的接觸面119S，並於接觸面119S施加力F，使得彈性材料119因力F而變形。與此同時，由於彈性系數的不同，下殼體118則變形較少甚至不會變形，如第1B圖所示。
一旦彈性材料119因力F而變形，將使得距離感測器140與彈性材料119的距離產生變化。這對應到，第1B圖中由紅外線發射器145所發射並反射至紅外線感測器150之紅外線L’走的路徑相較第1A圖的紅外線L走的路徑會花費較少的時間。既然如此，便能夠藉以判斷出使用者是否有施加力F在本揭露之一穿戴式裝置的偵測模組110。當使用者配戴穿戴式裝置，則彈性材料119被擠壓而朝距離感測器140靠近，使得彈性材料119與距離感測器140之間的距離縮短。因此，可以判斷出使用是否有穿戴本揭露的穿戴式裝置。
在一些實施方式中，上殼體115與下殼體118可以包括聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)與丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile-butadiene-styrene, ABS)的混合材料，對應到具有較大之硬度與彈性系數。彈性材料119則可以選自熱塑性彈性體(Thermoplastic elastomer﹐TPE)、熱塑性聚氨酯(Thermoplastic polyurethane, TPU)、熱塑性橡膠(Thermoplastic rubber, TPR)或是其他能夠具有較大彈性形變的材料。
請回到第1A圖。在本實施方式中，偵測模組110的上殼體115與下殼體118可以分別具有約為1毫米的厚度，對應偵測模組110的整體厚度H可以大於2毫米以上。上殼體115與下殼體118之間的距離(對應到距離感測器140與彈性材料119之間的距離)則相關於偵測模組110的精確度，較大的距離應可較佳的偵測到彈性材料119的變形，但也會使得偵測模組110整體的厚度H增加。因此，偵測模組110整體的厚度H，當視所設置之主體的類型而定。
另一方面，如第1A圖所示，在本實施方式中，彈性材料119的厚度小於下殼體118的厚度，例如下殼體118的厚度為1毫米，彈性材料119可選為0.6至1.0毫米。此外，對於穿戴式裝置的本體為眼鏡架的情況，可以設置彈性材料119的寬度WF 為約3毫米，但不限於此。這對應到，下殼體118設置彈性材料119的寬度為約3毫米，能夠於配戴時確實接觸使用者的耳朵。這對應在一些實施方式中，偵測模組110整體的寬度W大於3毫米，但不以此為限。
第2圖根據本揭露之一實施方式繪示一偵測模組110上之一電路板130與一微控制板160連接之一方塊圖。如第1A圖所示，電路板130設置於偵測模組110的上殼體115上。而在第2圖中，電路板130實質連接微控制板160，以電性連接微控制板160上的控制器165。
如第2圖所示，在本實施方式中，電路板130上進一步設置有彼此連接的快閃記憶體134與計時單元132。計時單元132分別連接紅外線發射器145與紅外線感測器150。如此，便可以通過計時單元132，來記錄從紅外線發射器145發射紅外線(例如紅外線L或L’)到紅外線感測器150接收整個歷程所花費的時間，並記錄在快閃記憶體134。在一些實施方式中，快閃記憶體134與計時單元132可以實質整合於一個微控制晶片(microcontroller unit)。
一旦彈性材料119受力而產生變化，對應彈性材料119與距離感測器140之間的距離也產生變化(例如，第1A圖之紅外線L與第1B圖的紅外線L’路徑不同)，使得計時單元132所記錄時間也將不同，因而能夠反映出彈性材料119與距離感測器140之間距離的變化。
如此一來，計時單元132能用以在一間隔時間下，測量多個測量歷程所花費的多個測量時間，並對應轉換為多個測量數據。在本實施方式中，單一一個測量歷程定義為一紅外線從紅外線發射器145發射並通過彈性材料119反射至紅外線感測器150。計時單元132獲得的測量數據，則是一個倒數計數的紅外線反射數據。當紅外線發射器145發射紅外線，計時單元132從一個預設值開始倒數計數，直到紅外線感測器150接收到反射回來的紅外線，即停止倒數計數，以獲得相應的紅外線反射數據。
每一個測量歷程可以間隔一個間隔時間來發生。舉例而言，若設置間隔時間為一秒，則在第一秒的時候，紅外線發射器145發射紅外線，供紅外線感測器150接收並記錄為第一紅外線反射數據。之後，在經歷一秒的間隔到第二秒後，紅外線發射器145才發射下一次的紅外線，以供紅外線感測器150接收，以獲得第二紅外線反射數據。
因此，如第1A圖所示，距離感測器140與彈性材料119之間具有較大的距離，則紅外線L的路徑較長，計時單元132會倒數較為多次，而獲得較小之紅外線反射數據。相似的，在第1B圖中，彈性材料119受力F而形變，使得距離感測器140與彈性材料119之間距離減少，紅外線L’的路徑較短，計時單元132會倒數較少，從而獲得較大之紅外線反射數據。
在本實施方式中，微控制板160上設置包括控制器165、充電模組167、提示燈169、快閃記憶體171、天線模組173以及控制介面175。控制器165通過偵測模組接口以電性連接偵測模組110，藉以接收例如計時單元132所提供的測量數據 (紅外線反射數據)，藉以感知使用者是否穿戴本揭露的穿戴式裝置。在本實施方式中，控制器165是一個藍牙晶片，但並不以此為限。
控制器165通過充電接口連接充電模組167，以通過外接電源等方式來獲取電力。控制器165通過提示燈接口來連接提示燈169，提示燈169用以向使用者展示本揭露的穿戴式裝置目前的狀態，例如充電中、處於待機模式、處於主動模式等等。控制器165通過記憶體接口來連接快閃記憶體171，以接收來自於偵測模組110的一或多筆受力所產生的時間變化訊號。控制器165通過天線接口來連接天線模組173，以接收其他外部訊號。舉例而言，天線模組173包括藍牙天線，例如2.4G的藍牙天線。控制器165還通過控制介面接口來連接控制介面175。控制介面175上可以設置有多個實體按鈕或觸碰控制表面，使用者能夠通過控制介面175主動地來控制本揭露的穿戴式裝置。
為進一步說明控制器165如何接收偵測模組110的時間變化訊號並加以控制本揭露的穿戴式裝置，請參照第3圖。第3圖根據本揭露之一實施方式繪示用於一穿戴式裝置之一控制方法300的一流程圖。並且同時參考第4圖至第6圖。第4圖至第6圖分別繪示本揭露之一偵測模組110偵測不同力訊號對應之不同紅外線反射數據與時間的關係圖。
在進入控制方法300具體控制本揭露的穿戴式裝置前，使用者可以於偵測模組110與控制器165預先設置多個參數。隨後，控制方法300可以根據這些控制參數，通過控制器165來切換穿戴式裝置在主動模式或是待機模式。具體而言，這些控制參數包括：第一測量間隔TM1 與第二測量間隔TM2 、第一閥值TH1 與第二閥值TH2 、第一連續時段T1 與第二連續時段T2 。
如前所述，本揭露之穿戴式裝置的計時單元132是用以在一間隔時間下，針對多個測量歷程計時來獲得多測量數據。在本實施方式中，單一個測量歷程定義為紅外線從紅外線發射器145發射後反射而被紅外線偵測器150接收，而測量數據是通過預設值倒數計數來計算的紅外線反射數據。
因此，在本實施方式中，控制器165設置的間隔時間可以為第一測量間隔TM1 或第二測量間隔TM2 。其中第二測量間隔TM2 小於第一測量間隔TM1 ，對應到較為密集的測量。如此，控制器165得適時從第一測量間隔TM1 與第二測量間隔TM2 切換，以節省電量的消耗。
針對偵測模組110測量到的紅外線反射數據，則可以於偵測模組110與控制器165設置第一閥值TH1 以及大於第一閥值TH1 的第二閥值TH2 。如前所述，由於紅外線反射數據是通過預設值倒數計數來獲得，在偵測模組110中，距離感測器140與彈性材料119距離越近，則對應的紅外線反射數據數值越大。因此，較大的紅外線反射數據對應到使用者已穿戴，較小的紅外線反射數據對應到使用者未穿戴。當紅外線反射數據大於第二閥值TH2 ，則對應使用者已穿戴，而紅外線反射數據小於第一閥值TH1 ，則對應使用者未穿戴，第一閥值TH1 與第二閥值TH2 之間的範圍，則可以用來避免使用者誤觸發。
為避免誤觸發，控制器165還可以設置第一連續時段T1 ，使得紅外線反射數據在第一連續時段T1 下都大於第一閥值TH1 與第二閥值TH2 ，才辨識為對應使用者已穿戴。相似地，控制器165還可以設置第二連續時段T2 ，使得紅外線反射數據在第二連續時段T2 下都小於第一閥值TH1 ，才辨識為對應使用者為未穿戴的情況。
在本實施方式中，第一測量間隔TM1 設置為1秒，第二測量間隔TM2 設置為0.1秒，第一閥值TH1 設置為14040(單位為計數)，大於第一閥值TH1 的第二閥值TH2 設置為14120，第一連續時段T1 設置為2秒，第二連續時段T2 則設置為2分鐘。但本揭露並不以此為限。
如第3圖所示，控制方法300包括流程310至流程350。在流程310，啟動本揭露之穿戴式裝置的電源，包括啟動如前所述之偵測模組110以及微控制板160上的控制器165。
啟動後，進入到流程315，穿戴式裝置進入待機模式。
在待機模式下，進入到流程320，使偵測模組110以第一測量間隔TM1 (1秒)作為時間間隔，持續獲得紅外線反射數據(測量數據)。具體而言，即是以1秒為間隔，使偵測模組110的紅外線發射器145發射紅外線，紅外線為彈性材料119反射而被紅外線感測器150接收。
在持續以第一測量間隔TM1 (1秒)作為時間間隔獲得紅外線反射數據(測量數據)的過程中，進入到流程325，確認紅外線反射數據(測量數據)是否大於較大的第二閥值TH2 。如否，回到流程315，穿戴式裝置保持待機模式。如是，則進入到流程330，使偵測模組110以第二測量間隔TM2 (0.1秒)為時間間隔，以較為密集地獲得紅外線反射數據(測量數據)。關於流程320到流程330。具體請參照第4圖。
如第4圖所示，縱軸為計時單元132記錄的預設值倒數計數的紅外線反射數據，單位為計數；橫軸則為時間，單位為秒。
在時間為第0秒的時候，並未有大於第一閥值TH1 或第二閥值TH2 的紅外線反射數據，因此保持穿戴式裝置為待機模式，並仍以較長的第一測量間隔TM1 (1秒)作為時間間隔。這對應到流程325為否的情況。
在經過1秒的第一測量間隔TM1 後，於第1秒的時候，偵測到紅外線反射數據大於第二閥值TH2 ，因此偵測模組110切換時間間隔為第二測量間隔TM2 (0.1秒)，以較密集地獲得不同時間點的紅外線反射數據。這對應到流程325為是的情況。
在待機模式下，仍保持控制器165以低耗電方式啟動。直到進入到流程330，才切換控制器165為正常耗電方式運作。如此，能夠節省控制器165的耗電。
同時參照第3圖與第4圖。於流程335，在第一連續時段T1 (2秒)下，控制器165持續確認紅外線反射數據是否都大於第二閥值TH2 。如否，則識別為使用者誤觸發，回到流程315，仍保持穿戴式裝置處於待機模式。如是，在進入到流程340，切換穿戴式裝置進入主動模式。
在主動模式下，進入流程345，確認紅外線反射數據(測量數據)是否大於第二閥值TH2 。若一直都大於第二閥值TH2 ，則回到流程340，穿戴式裝置保持主動模式。若否，則進入流程350，確認在第二連續時段T2 (2分鐘)下，紅外線反射數據(測量數據)是否都小於第一閥值TH1 。請參照第5圖與第6圖，對應到二種不同的情況。
在第5圖中，於第二連續時段T2 (2分鐘)內，雖然有部分的紅外線反射數據小於第二閥值TH2 ，但仍保持紅外線反射數據都大於第一閥值TH1 。控制器165據此可以識別為使用者可能因為移動而導致紅外線反射數據的跳動，故判斷仍在穿戴中，而維持主動模式。在一些實施方式中，於第二連續時段T2 有部分的紅外線反射數據小於第一閥值TH1 ，但僅需保持第二連續時段T2 內並非所有紅外線反射數據都小於第一閥值TH1 ，控制器165仍識別為使用者是穿戴中。這對應到流程350為否，回到流程340保持主動模式。
相反的，在第6圖中，於第二連續時段T2 (2分鐘)內，所有紅外線反射數據都小於第一閥值TH1 ，則控制器165才識別為使用者未穿戴。這對應到流程350為是，回到流程315而重新進入待機模式，控制器165切換為低耗電模式，並且偵測模組110重新以第一測量間隔TM1 為時間間隔來獲得紅外線反射數據(流程320)。
如此一來，通過上述的控制方法300，本揭露的穿戴式裝置可以通過偵測模組110與控制器165來識別使用者是否正在穿戴中，藉以自動的切換主動模式與待機模式，從而減少電力的消耗。
為進一步說明本揭露穿戴式裝置的具體實施例，請參照第7圖。第7圖根據本揭露之一實施方式繪示一穿戴式裝置100的一示意圖。
如第7圖所示，在本實施方式中，設置有偵測模組110或偵測模組110’的本體為一眼鏡架180。眼鏡架180用以提供使用者配戴。
在第7圖中，眼鏡架180具有設置於使用者之臉部兩側的二鏡腿183，以及從二鏡腿183分別延伸而可以抵靠使用者的耳朵的二鏡腳186。而偵測模組則可以設置於二鏡腿183與二鏡腳186其中之一，並以彈性材料119的接觸面119S(請參照第1A圖)來接觸使用者的皮膚。應留意到，第7圖僅示意地繪示可以設置有偵測模組110或偵測模組110’的位置，為了簡單說明的目的，未繪示有偵測模組110或偵測模組110’之彈性材料119的接觸面119S。也應留意到，第7圖僅是示意地繪示偵測模組110或偵測模組110’的位置，其他能夠與使用者接觸的位置，也都包括在本揭露中。
在本實施方式中，眼鏡架180可以僅設置有偵測模組110或偵測模組110’其中之一，並且微控制板160設置於鏡腿183內，使得設置於微控制板160的控制器165能夠與偵測模組110電性耦合。換言之，控制器165可以設置於鏡腿183內的微控制板160上，並通過軟性電路板電性連接偵測模組110。如第2圖所示微控制板160的其他元件(包括提示燈169與控制介面175的按鈕等等)，也可以從鏡腿183裸露而為使用者確認及使用。
偵測模組110位於鏡腿183與鏡腳186的交界。當使用者配戴眼鏡架180時，使用者的耳朵將抵靠鏡腿183與鏡腳186的交界，從而與偵測模組110接觸。為此，偵測模組110之彈性材料119的接觸面119S應設置面朝下，以使接觸面119S自交界底部裸露而與使用者的耳朵接觸，從而令彈性材料119受力形變而得以偵測到較大的紅外線反射數據。
偵測模組110’則位於鏡腿183內。當使用者配戴眼鏡架180時，使用者的臉部將與鏡腿183接觸。為此，偵測模組110之彈性材料119的接觸面119S應設置面朝使用者臉部，藉以使接觸面119S能夠接觸使用者的皮膚。
為了能夠將偵測模組110或偵測模組110’設置於眼鏡架180內，如第7圖所示，偵測模組110或偵測模組110’的整體厚度H應小於鏡腿183之厚度H1，或是厚度H應小於鏡腳186之厚度H2 。
如此一來，穿戴式裝置100能夠作為智慧型眼鏡或無線音訊眼鏡，並藉由偵測模組110或偵測模組110’通過控制方法300來確認使用者是否穿戴，以便自動切換主動模式與待機模式。在主動模式下，穿戴式裝置100能夠發揮眼鏡的其他主要功能，例如開啟藍芽、播放音訊等。在待機模式下，穿戴式裝置100則能夠例如關閉藍芽、停止播放音訊等，以節省電力消耗。
第8圖根據本揭露之一實施方式繪示一耳機200的一示意圖。耳機200是本揭露穿戴式裝置的一種，並設置有偵測模組110’’。 在一些實施方式中，偵測模組110’’也可以是類似如第1A圖至第2圖所示的偵測模組110，以直接整合在耳機200內。應留意到，第8圖僅是示意地繪示偵測模組110’’位置的設置，其他能夠與使用者接觸的位置，也都包括在本揭露中。
如第8圖所示，耳機200包括殼體230、揚聲器210以及偵測模組110’’。殼體230包括相連的主體部235以及插入部240。揚聲器210設置於插入部240，偵測模組110’’的控制器250與耳機200的電池220則均設置於主體部235。
在第8圖中，偵測模組110’’位於殼體230內且設置於主體部235與插入部240的交界處。在本實施方式中，偵測模組110’’包括彈性材料119，以及對準彈性材料119的距離感測器140。為與使用者接觸，偵測模組110’’的彈性材料119設置於殼體230上。彈性材料119的接觸面119S(如第1A圖所示)裸露於殼體230之外，而能夠與使用者接觸。偵測模組110’’的距離感測器140可以設置於殼體230內的一個支撐件上，在一些實施方式中，支撐件為可裝載電路板130及距離感測器140的硬質材料，與第1A圖所示的上殼體115作用相同。在一些實施方式中，支撐件也可以是從殼體230延伸出的一部分。為了簡單說明的目的，支撐件與接觸面119S等未繪示於第8圖，而僅示意地標示偵測模組110’’於第8圖上的位置。總結而言，在本實施方式中，耳機200內偵測模組110’’的支撐件可以是在殼體230內裝載電路板130與距離感測器140的一硬質材料，彈性材料119則可以一體成形地設置於耳機200之殼體230本身，距離感測器140正對彈性材料119。
如此，當使用者配戴耳機200，彈性材料119被擠壓而朝距離感測器140靠近，使得彈性材料119與距離感測器140之間的距離縮短。如前所述，距離感測器140可以具有正對彈性材料119之光發射器(如紅外線發射器145)與光偵測器(如紅外線感測器150)。如此，便可以通過控制方法300，來實現耳機200在主動模式與被動模式的切換。
在本實施方式中，耳機200包括無線耳機、真無線耳機(True Wireless Stereo)、頭戴式耳機等，但不限於此。當切換至主動模式時，耳機200便可以執行開啟藍芽或播放音訊等主要功能，當切換至待機模式時，耳機200便可以關閉藍芽或停止播放音訊等，以節省電力消耗。
在一些實施方式中，穿戴式裝置或耳機僅要有可以分別設置距離感測器140與彈性材料119的位置的相對二表面，即落入本案的揭露範圍中。
綜上所述，本揭露提供穿戴式裝置，例如包括眼鏡與無線耳機。穿戴式裝置設置有改良的偵測模組，通過整合距離感測器以及受力形變的彈性材料，能夠簡便地獲知使用者穿戴與否。此外，通過設計的控制方法，能夠即時地切換穿戴式裝置的主動模式與待機模式，有效節省耗電。通過設置第一與第二閥值，還能夠有效地避免使用者誤觸發。
雖然本揭露已以實施例說明如上，但並不以此限定本揭露，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭露的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本揭露的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100:穿戴式裝置 110,110’,110’’:偵測模組 115:上殼體 118:下殼體 119:彈性材料 119S:接觸面 120:腔室 125:光反射層 130:電路板 132:計時單元 134:快閃記憶體 140:距離感測器 145:紅外線發射器 150:紅外線感測器 160:微控制板 165:控制器 167:充電模組 169:提示燈 171:快閃記憶體 173:天線模組 175:控制介面 180:眼鏡架 183:鏡腿 186:鏡腳 200:耳機 210:揚聲器 220:電池 230:殼體 235:主體部 240:插入部 250:控制器 300:控制方法 310~350:流程 L,L’:紅外線 F:力 H,H1 ,H2 :厚度 W,WF :寬度 TH1 :第一閥值 TH2 :第二閥值 T1 :第一連續時段 T2 :第二連續時段 TM1 :第一測量間隔 TM2 :第二測量間隔
本揭露的優點與圖式，應由接下來列舉的實施方式，並參考附圖，以獲得更好的理解。這些圖式的說明僅僅是列舉的實施方式，因此不該認為是限制了個別實施方式，或是限制了揭露申請專利範圍的範圍。 第1A圖根據本揭露之一實施方式繪示一偵測模組之一示意剖面圖； 第1B圖繪示第1A圖的偵測模組偵測到力訊號之一示意圖； 第2圖根據本揭露之一實施方式繪示一偵測模組上之一電路板與一微控制板連接之一方塊圖； 第3圖根據本揭露之一實施方式繪示用於一穿戴式裝置之一控制方法的一流程圖； 第4圖至第6圖分別繪示本揭露之一偵測模組偵測不同力訊號對應之不同紅外線反射數據與時間的關係圖； 第7圖根據本揭露之一實施方式繪示一穿戴式裝置的一示意圖；以及 第8圖根據本揭露之一實施方式繪示一耳機的一示意圖。
110:偵測模組
115:上殼體
118:下殼體
119:彈性材料
119S:接觸面
120:腔室
125:光反射層
130:電路板
140:距離感測器
145:紅外線發射器
150:紅外線感測器
L:紅外線
H:厚度
W,WF :寬度

Claims (18)

  1. 一種穿載式裝置，包括： 一本體； 一偵測模組，設置於該本體上，包括： 一相對之一上殼體與一下殼體，其中該下殼體具有一彈性材料； 一距離感測器，設置於該上殼體，用以量測該距離感測器至該彈性材料的一距離，其中該距離感測器正對該彈性材料；以及 一控制器，電性連接至該偵測模組； 其中該彈性材料具有一接觸面，供使用者於配戴該穿載式裝置時接觸，藉以切換該穿載式裝置的一主動模式與一待機模式。
  2. 如請求項1所述之穿載式裝置，其中該彈性材料之彈性系數不同於該下殼體其他部份的彈性系數。
  3. 如請求項1所述之穿載式裝置，其中當使用者配戴該穿戴式裝置時，該彈性材料被擠壓而朝該距離感測器靠近，使得該彈性材料與該距離感測器之間的該距離縮短。
  4. 如請求項1所述之穿載式裝置，其中該偵測模組進一步包括一光反射層，該光反射層設置於該彈性材料上，該距離感測器正對該光反射層。
  5. 如請求項1所述之穿載式裝置，其中該距離感測器具有正對該彈性材料之一光發射器與一光偵測器。
  6. 如請求項5所述之穿載式裝置，其中該偵測模組還包含一計時單元，該計時單元用以在一間隔時間下測量多個測量歷程所花費的多個測量時間並對應轉換為多個測量數據，其中單一個測量歷程定義為一光從該光發射器發射並通過該彈性材料反射至該光偵測器。
  7. 如請求項6所述之穿載式裝置，其中該偵測模組設置一第一閥值以及大於該第一閥值的一第二閥值，藉以界定出該穿載式裝置的該主動模式與該待機模式， 其中當在該待機模式下該些測量數據至少其中之一大於該第二閥值，該穿載式裝置切換到該主動模式下運作，當在該主動模式下該些測量數據至少其中之一小於該第一閥值，該穿載式裝置切換到該待機模式下運作。
  8. 如請求項7所述之穿載式裝置，其中該控制器設置一第一連續時段以及一第二連續時段，當在該待機模式下於該第一連續時間內的該些測量數據都大於該第二閥值，該穿載式裝置才切換到該主動模式，當在該主動模式下於該第二連續時段的該些測量數據都小於該第一閥值，該穿載式裝置才切換到該待機模式。
  9. 如請求項7所述之穿載式裝置，其中該控制器設置該間隔時間為一第一測量間隔與小於該第一測量間隔的一第二測量間隔， 其中當該穿載式裝置在該待機模式下，該控制器選擇該第一測量間隔作為該間隔時間， 其中當在該待機模式下該些測量數據其中之一大於該第二閥值，該控制器選擇該第二測量間隔作為該間隔時間，直到該穿載式裝置從該主動模式切換到該待機模式。
  10. 如請求項1所述之穿載式裝置，其中該主體進一步包括一眼鏡架，該眼鏡架配戴於該使用者，且該眼鏡架具有設置於該使用者之臉部兩側的二鏡腿，以及從該二鏡腿分別延伸而抵靠該使用者的耳朵的二鏡腳，該偵測模組位於該二鏡腿與該二鏡腳其中之一，以使該接觸面接觸該使用者的皮膚。
  11. 如請求項10所述之穿載式裝置，其中該偵測模組的整體厚度小於等於該二鏡腿或該二鏡腳其中之一的厚度。
  12. 如請求項10所述之穿載式裝置，其中該控制器設置於該二鏡腿內並通過一軟性電路板電性連接該偵測模組。
  13. 一種耳機，包括： 一殼體； 一揚聲器，配置於該殼體內，用以輸出音頻訊號； 一偵測模組，設置於該殼體上，包括： 一彈性材料，設置於該殼體上；以及 一距離感測器，設置於該殼體內的一支撐件上，用以量測該距離感測器至該彈性材料的一距離，其中該距離感測器正對該彈性材料， 一控制器，配置於該殼體內，且電性連接至該偵測模組； 其中該彈性材料具有一接觸面，供使用者於配戴該耳機時接觸，藉以切換該耳機的一主動模式與一待機模式。
  14. 如請求項13所述之耳機，其中該殼體包括相連的一主體部與一插入部，該偵測模組位於該殼體內且設置於該主體部與該插入部的一交界處。
  15. 如請求項13所述之耳機，其中當使用者配戴該耳機，該彈性材料被擠壓而朝該距離感測器靠近，使得該彈性材料與該距離感測器之間的該距離縮短。
  16. 如請求項13所述之耳機，其中該距離感測器具有正對該彈性材料之一光發射器與一光偵測器。
  17. 如請求項16所述之耳機，其中該偵測模組還包含一計時單元，該計時單元用以在一間隔時間下測量多個測量歷程所花費的多個測量時間並對應轉換為多個測量數據，其中單一一個測量歷程定義為一光從該光發射器發射並通過該彈性材料反射至該光偵測器。
  18. 如請求項16所述之耳機，其中該偵測模組設置一第一閥值以及大於該第一閥值的一第二閥值，藉以界定出該耳機的該主動模式與該待機模式， 其中當在該待機模式下該些測量數據至少其中之一大於該第二閥值，該耳機切換到該主動模式下運作，當在該主動模式下該些測量數據至少其中之一小於該第一閥值，該耳機切換到該待機模式下運作。
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