TWI564752B

TWI564752B - 穿戴式運算裝置

Info

Publication number: TWI564752B
Application number: TW104140344A
Authority: TW
Inventors: 史提夫毛瑞斯
Original assignee: 惠普發展公司有限責任合夥企業
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2015-12-02
Publication date: 2017-01-01
Also published as: CN107003718A; US20170300133A1; US20180321759A1; EP3234745A4; EP3234745A1; TW201638726A; WO2016099501A1

Description

穿戴式運算裝置

本發明係有關於穿戴式運算裝置。

發明背景

類似傳統計算系統，行動運算裝置可從事多項功能及執行多種應用程式。行動運算裝置可被攜帶或穿戴，偶爾以傳統手錶之方式戴在使用者的手腕上。戴在使用者的手腕上的行動運算裝置可稱作智慧型手錶。欲由智慧型手錶發揮的功能或應用程式可由使用者藉由從智慧型手錶上的顯示器選擇功能或應用程式而予選擇。顯示器偶爾係位在傳統手錶表面上。

依據本發明之一實施例，係特地提出一種穿戴式運算裝置包含：一處理器；一底座部；活動式耦合至該底座部及包括一顯示器配合一圖形使用者介面以顯示一影像給該使用者的一活節部；及活動式耦合該活節部至該底座部及配置於該活節部與該底座部間的一活節感測器，實質上置中於該顯示器後方，該活節感測器用以檢測該活節部之一活節活動方向且基於該檢測得的方向而提供一輸入給該處理器，其中該處理器可對應該被提供的輸入而在該圖形使用者介面上輸出一修正後影像。

100、200、300‧‧‧穿戴式運算裝置

102、202、302‧‧‧底座部

104、204、304‧‧‧活節部

106、206、306‧‧‧顯示器

108、208、308‧‧‧活節感測器

110、210、310‧‧‧單點

112、212、312‧‧‧處理器

214、314‧‧‧運算裝置部

216‧‧‧附接機構

318‧‧‧機器可讀取儲存媒體

320‧‧‧輸入接收指令

322‧‧‧修訂影像輸出指令

324‧‧‧活節感測器輸入

326‧‧‧小圖幟

328‧‧‧視覺游標

330‧‧‧視覺表示型態

後文詳細說明部分係指附圖，附圖中：圖1為一穿戴式運算裝置實例之透視圖。

圖2A為包括一附接機構及一運算裝置部的一穿戴式運算裝置實例之透視圖。

圖2B為一穿戴式運算裝置實例之側視圖。

圖3A為具有以指令編碼的一機器可讀取儲存媒體的一穿戴式運算裝置實例之頂視圖。

圖3B為具有一顯示器顯示多個應用程式或功能的一穿戴式運算裝置實例之頂視圖。

圖3C為具有一顯示器顯示一穿戴式運算裝置的次要功能的視覺表示型態的該穿戴式運算裝置實例之頂視圖。

較佳實施例之詳細說明

行動運算裝置可以類似手錶之方式戴在使用者的手腕上。以此種方式穿戴的運算裝置經常實體上類似傳統手錶的尺寸及形狀。此種穿戴式運算裝置可稱作為智慧型手錶，且超越計時及以類似其它行動運算裝置或傳統計算系統之方式執行應用程式及發揮功能。

使用者可透過顯示器上的圖形使用者介面操作穿戴式運算裝置。顯示器可以錶面上的類似位置及方向性而位在傳統手錶上。顯示器可顯示小圖幟，表示智慧型手錶可執行的應用程式或智慧型手錶可執行的其它功能。使用者可透過智慧型手錶上的實體按鈕的使用而選擇應用程式或功能。又，顯示器可包括一觸控螢幕，允許使用者與圖形使用者介面互動及藉由接觸顯示器本身而選擇應用程式或功能。

需要使用者利用實體按鈕以便與圖形使用者介面互動的智慧型手錶經常在顯示器側邊上或凹槽側邊上有按鈕。在此位置有按鈕可能要求使用者使用至少兩根手指來致動各個按鈕。要求一根手指按壓按鈕的本身，而要求另一根手指施加反作用力在凹槽或顯示器對側上，以防因施力至按鈕上造成智慧型手錶沿著使用者手腕或手臂移動。

此外，智慧型手錶顯示器的表面區域偶爾受限，例如，以便維持智慧型手錶顯示器與傳統錶面約略相同大小。因此，利用觸控螢幕以允許使用者與圖形使用者介面互動的智慧型手錶偶爾受限於在顯示器上一次可看到多少個小圖幟及小圖幟有多大。又，於某些情況下，當使用者與觸控螢幕互動時，顯示器大半被使用者的手指所遮掩。

本文揭示之實施例提出一穿戴式運算裝置其包括在顯示器後方的一活節感測器。活節感測器可決定何時一使用者使用單根手指以提供力輸入到顯示器的邊緣或周邊。力輸入可以在顯示器的周邊上的位置，使得顯示器實質上不被單根手指所遮掩。力輸入可控制圖形使用者介面的移動或操控，而實質上並未遮掩使用者觀看顯示器。又，活節感測器允許穿戴式運算裝置實例使用容易增加，原因在於其可檢測自單根手指的力輸入。因此，只需一根手指來操控該穿戴式運算裝置實例的圖形使用者介面，而非如前述的兩根或更多根。

現在參考圖1，例示一穿戴式運算裝置100實例的透視圖。穿戴式運算裝置100可附接至一人或一使用者，及可以是能夠處理及儲存資料，執行電腦化應用程式，及執行運算裝置功能的一裝置。穿戴式運算裝置100可包括一處理器112(以虛線顯示)及額外運算裝置組件包括，但非限制性，相機、揚聲器、麥克風、媒體播放器、加速度計、溫度計、高度計、氣壓計或其它內部或外部感測器、羅盤、碼表、計算器、胞狀電話、全球定位系統、地圖、日曆、電子郵件、網際網路連結、藍牙連結、近場通訊(NFC)連結、個人活動追蹤器、及蓄電池或充電電池。

除了處理器112之外，穿戴式運算裝置100可進一步包括一底座部102、一活節部104、及活動式耦合活節部104至底座部102的一活節感測器108，活節感測器108係以點線顯示。於進一步實施例中，底座部102可包括一外部殼體或鞘用以罩住活節部104、活節感測器108、處理器112、及額外運算裝置組件的部分或全部。於又進一步實施例中，底座部102可包括配置環繞該穿戴式運算裝置100的周邊的一側邊凹槽。

活節部104可活動式耦合至底座部102，使得活節部104可環繞一單點110相對於底座部102傾斜或活節移動。活節部104可包括一顯示器106，單點110係位在顯示器106的中心後方。顯示器106可包括一圖形使用者介面用以顯示一圖像或一系列之圖像給使用者。於若干實施例中，顯示器106可以是用於資訊的視覺呈現的電子輸出裝置。顯示器106可回應於其接收自處理器112的電子輸入而輸出視覺資訊。顯示器106可包含液晶顯示器(LCD)、發光二極體(LED)、有機LED(OLED)、電子紙或電子墨水、電漿顯示面板、或其它顯示技術中之一或多者。於若干實施例中，圖形使用者介面為視覺資訊的部分。於若干實施例中，顯示器可包括虛擬桌面或行動作業系統介面作為圖形使用者介面的部件。於進一步實施例中，顯示器可包括傳統手錶組件或特性件的機械或圖形表示型態，包括但非限制性，計時器、日期、月相、碼表或定時器、鬧鐘功能、司行輪、陀飛輪、或顯示器的各種特性件的發光塗料或氚照明。

仍然參考圖1，活節感測器108可以是能夠檢測作用在活節感測器108上的外力之電氣或電機感測器。活節感測器108可以是能夠檢測力輸入的幅值。於若干實施例中，活節感測器108能夠檢測作用在活節感測器108上的力輸入的角度或方向成分。於若干實施例中，活節感測器108能夠檢測縱向通過活節感測器108的力輸入。於若干實施例中，活節感測器108可以是搖桿檢測器。於進一步實施例中，活節感測器108可以是鍵盤指示桿感測器。

活節感測器108可配置於活節部104與底座部102 間，且在顯示器106後方實質上置中。活節感測器108可固定至活節部104使得施加至活節部104的力將轉移且施加至活節感測器108。又，活節感測器108可固定至底座部102且可活節活動，使得活節部104可環繞單點110相對於底座部102活節活動。活節部104可環繞單點110以360度活節活動。又，活節部104的活節活動方向可沿整個360度活動範圍連續改變。換言之，一旦環繞單點110活節活動，活節部104可於不同方向活節活動而活節部104無須返回靜止位置。

當活節部104相對於底座部102活節活動時，活節感測器108可檢測活節部104的活節活動方向。然後，活節感測器108可根據或對應活節部104檢測得的活節活動方向而提供一輸入給處理器112。於若干實施例中，當使用者施力輸入沿顯示器周邊的單一位置時，活節部104可環繞單點110活節活動，活節部104於朝向力的輸入方向活節活動。於若干實施例中，力輸入可實質上垂直顯示器106。顯示器的周邊可指在顯示器上任何位置或活節部108頂面的任何位置，其係在顯示器中心的徑向外部，使得施加此力將施加扭力或力矩給活節感測器108。

當活節部104無活節活動時，活節感測器108可進一步於縱向移動，其係實質上垂直底座部102及顯示器106。活節感測器108可於縱向移動，使得當一使用者施加實質上垂直力輸入實質上位在顯示器106的中心的單一位置時，活節部104可於相對於底座部102實質上垂直方向平移。當活節部104於相對於底座部102實質上垂直方向平移時，活節感測器108可檢測得此種平移，及然後基於檢測得的平移而提供一輸入給處理器112。實質上位在顯示器106的中心的單一位置可指在顯示器106周邊內部的任何位置，使得此種力的施加將造成活節感測器108的平移移動，而將不施加扭力或力矩給活節感測器108，該力係夠大而使得活節部104活節活動。

於進一步實施例中，活節感測器108可檢測一使用者施加一實質上垂直力輸入實質上位在顯示器106的中心的單一位置，而沒有活節部104於相對於底座部102實質上垂直方向平移。當檢測得此種力輸入實質上位在顯示器的中心的單一位置時，活節感測器108可根據或對應檢測得的力輸入提供一輸入給處理器112。

處理器112可包括能夠執行邏輯的電氣電路。於若干實施例中，處理器112可以是含有一或多個積體電路的硬體裝置，該硬體裝置能夠取回與執行儲存於機器可讀取儲存媒體的指令。處理器112可接收一外部輸入，取回、解碼與執行儲存於機器可讀取儲存媒體的指令，及提供一輸出。該輸出可對應該給定輸入及由處理器112執行的取回指令。於又進一步實施例中，處理器112可以是以半導體為基之微處理器或微控制器。

此外，處理器112可以是活節部104的部件，使得處理器112配合活節部104移動。於進一步實施例中，處理器112可配置於底座部102上，使得處理器112為固定，及活節部104相對於處理器112活節活動。又，於若干實施例中，處理器112可位在外箱、外殼、或含括於底座部102的側邊凹槽內部。

於進一步實施例中，處理器112可輸出一影像給在顯示器106上的圖形使用者介面。此外，處理器112當接收到自活節感測器108提供的輸入時可在圖形使用者介面上輸出一修正影像。於若干實施例中，該修正影像可包括給圖形使用者介面的視覺改變。於若干實施例中，修正影像可對應由活節感測器108提供的輸入，例如，修正影像可對應活節部104的經檢測得之活節活動方向。於又進一步實施例中，修正影像可對應輸入顯示器106中心的檢測得的垂直力，或因此種力輸入的結果活節部104的平移。

現在參考圖2A-2B，分別例示一穿戴式運算裝置200實例之透視圖及側視圖。穿戴式運算裝置200可類似穿戴式運算裝置100。又，穿戴式運算裝置200之具有相似命名的元件的功能上可類似穿戴式運算裝置100的元件，如前文描述。穿戴式運算裝置200可包括一附接機構216以將穿戴式運算裝置100可取卸地固定至一人或使用者，及一運算裝置部214耦合至或固定至附接機構216。運算裝置部214可包括一底座部202及一活節部204，且可持久地或活動式地耦合至附接機構216，使得運算裝置部214係透過附接機構216可取卸地固定至使用者。於若干實施例中，運算裝置部214可透過底座部202固定至附接機構216。

附接機構216可以是腕帶或手環以將穿戴式運算裝置200可取卸地固定至一使用者。附接機構216可包括搭扣、黏扣帶、或機械或其它機構以允許附接機構216扣接至使用者，也自使用者移開。於若干實施例中，附接機構216可以是腕帶，且可藉由可取卸地固定至本身而扣接穿戴式運算裝置216至一使用者，藉此形成一環圈環繞使用者的手腕、手臂、或其它配件。於進一步實施例中，附接機構216可全部或部分包含皮革、橡膠、鋼、鋁、銀、金、鈦、尼龍或其它紡織物、或其它合宜材料。於又進一步實施例中，附接機構216可包括用以附接穿戴式運算裝置200至使用者的任何合宜機構。

現在參考圖3A，例示一穿戴式運算裝置300實例之前視圖。穿戴式運算裝置300可類似穿戴式運算裝置100。又，穿戴式運算裝置300之具有相似命名的元件的功能上可類似穿戴式運算裝置100的元件，如前文描述。穿戴式運算裝置300的一運算裝置部314可包括以可由處理器312執行的指令編碼的一機器可讀取儲存媒體318。編碼指令可包括輸入接收指令320及修正影像輸出指令322。

機器可讀取儲存媒體318可以是能夠儲存指令的電子、磁學、光學、或其它實體裝置。機器可讀取儲存媒體318可進一步允許一機器或處理器讀取儲存的指令及執行之。於若干實施例中，機器可讀取儲存媒體318可以是非依電性半導體記憶體裝置。於進一步實施例中，機器可讀取儲存媒體318可以是唯讀記憶體(ROM)裝置。機器可讀取儲存媒體318可容納於運算裝置部314內部。又，機器可讀取儲存媒體318可附接至或容納於處理器312內部。此外，於若干實施例中，機器可讀取儲存媒體可配置於活節部304或底座部302上。於又進一步實施例中，機器可讀取儲存媒體318可以被包圍於外箱、外殼、或含括於底座部302的側邊凹槽內部。

機器可讀取儲存媒體318可包括且以可由處理器312執行的輸入接收指令320編碼。輸入接收指令320可以是用以自活節感測器308接收一活節感測器輸入324的指令，該輸入係基於一檢測得的活節活動方向、活節部304的一垂直平移、或一檢測得的實質上垂直力輸入。輸入接收指令320可指令處理器312接收與識別活節感測器輸入324，及根據接收的輸入324執行修正影像輸出指令322。接收的輸入可以是回應於活節感測器308檢測活節部304的一活節活動方向的一輸入。活節活動的方向可識別力輸入的位置，造成活節部304的活節活動。又，接收的輸入可以是回應於活節感測器308檢測垂直力輸入到顯示器306中心的一輸入，或檢測因此種力輸入的結果活節部304的平移。

機器可讀取儲存媒體318可進一步包括且可以由處理器312可執行的修正影像輸出指令322而予編碼。修正影像輸出指令322可以是回應於處理器312自活節感測器308接收的輸入，用於在一圖形使用者介面上輸出一修正影像的指令。當根據輸入接收指令320處理器312自活節感測器308接收與識別輸入時，處理器312可根據所接收的輸入是否為一檢測得的活節活動方向、施加至顯示器306中心的一檢測得的垂直力輸入、或活節部304之一檢測得的垂直平移而執行修正影像輸出指令322。然後，修正影像輸出指令322可使得處理器312在圖形使用者介面上輸出修正影像。修正影像可包括對圖形使用者介面的視覺變化，對應接收自活節感測器308的輸入的視覺變化。換言之，於若干實施例中，修正影像輸出指令322可包括用於輸出一修正影像的分開指令，該修正影像可對應一檢測得的活節活動方向、施加至顯示器306中心的一檢測得的垂直力輸入、或活節部304之一檢測得的垂直平移。

現在參考圖3B，例示該穿戴式運算裝置300實例之一前視圖。於若干實施例中，在圖形使用者介面上由處理器312輸出的影像可包括一視覺游標328。於進一步實施例中，視覺游標328可以是箭頭、指標、手、或其它指示及/或選擇小圖幟、符號、或圖形。在圖形使用者介面上由處理器312輸出的影像可進一步包括一或多個小圖幟326，表示可由穿戴式運算裝置300執行的可執行電腦化應用程式或運算裝置功能。於若干實施例中，一或多個小圖幟326可以不表示分開的可執行電腦化應用程式，反而表示對問題或選擇題的不同的可選擇選項或答案(例如，是/否、確定/取消)。

於若干實施例中，當處理器312自活節感測器308接收一輸入時，在圖形使用者介面上由處理器312輸出的修正影像也可包括視覺游標328及一或多個小圖幟326。於實施例中於該處來自活節感測器308的輸入324對應活節部 304的經檢測得的活節活動方向，修正後影像可包括視覺游標328於與處理器312自活節感測器308接收輸入之前在圖形使用者介面上的新位置或不同位置。視覺游標328的新位置可對應活節活動方向。於進一步實施例中，視覺游標328的新位置可在活節部304之經檢測得的活節活動方向的相同方向。換言之，當力輸入使得活節部304活節活動時，視覺游標328可在圖形使用者介面上移動，視覺游標328的移動係在活節活動的相同方向。使用者可使得視覺游標328的移動係朝向小圖幟326移動以便「懸停」在其上方，或否則在一位置以便「點選」或選取小圖幟326所表示的應用程式或功能，如圖3B顯示。於若干實施例中，視覺游標328的新位置可朝向該力輸入，造成活節部304之活節活動。於又進一步實施例中，視覺游標328的新位置可在活節部304之經檢測得的活節活動方向的反向。更明確言之，當一力輸入造成活節部304之活節活動時，視覺游標328可於「反向瞄準」方式移動。

現在參考圖3C，顯示該穿戴式運算裝置300實例之前視圖。除了圖3B例示之元件之外，穿戴式運算裝置300可進一步包括存圖形使用者介面上的處理器312之次要功能在顯示器306上的一視覺表示型態330。於若干實施例中，當來自活節感測器308之輸入對應施加至顯示器306的實質上垂直力輸入時，修正影像可包括處理器312之一次要功能的視覺表示型態330。於進一步實施例中，當來自活節感測器308之輸入對應活節部304的檢測得的實質上垂直平移時，修正影像可包括一次要功能的視覺表示型態330。於若干實施例中，次要功能本身可對應施加至顯示器306的實質上垂直力輸入或檢測得活節部304的實質上垂直平移。於若干實施例中，次要功能的視覺表示型態330可以是可執行電腦化應用程式或運算裝置功能的選擇。於進一步實施例中，次要功能唯若視覺游標328係同時位在一小圖幟326上方，或視覺游標328以其它方式選取一應用程式或功能時才被致動。於有些應用中，經檢測得施加至顯示器的力輸入或經檢測得活節部304的平移將「點選」一選取的小圖幟326，「點選」或啟用由該經選取的小圖幟326表示的應用程式或功能係為在圖形使用者介面上一次要功能的視覺表示型態330。

200‧‧‧穿戴式運算裝置

202‧‧‧底座部

204‧‧‧活節部

206‧‧‧顯示器

208‧‧‧活節感測器

210‧‧‧單點

212‧‧‧處理器

214‧‧‧運算裝置部

216‧‧‧附接機構

Claims

一種穿戴式運算裝置，其包含：一處理器；一底座部；活動式耦合至該底座部及包括一顯示器配合一圖形使用者介面以顯示一影像給該使用者的一活節部；及活動式耦合該活節部至該底座部及配置於該活節部與該底座部間的一活節感測器，實質上置中於該顯示器後方，該活節感測器用以檢測該活節部之一活節活動方向且基於該檢測得的方向而提供一輸入給該處理器，其中該處理器可對應該被提供的輸入而在該圖形使用者介面上輸出一修正後影像。
如請求項1之穿戴式運算裝置，其中該活節部係用以環繞一單點相對於該底座部活節活動，當該使用者沿該顯示器的該周邊施加一力輸入給一單一位置時，該活節部係用以於朝向該力輸入的該位置之一方向活節活動。
如請求項2之穿戴式運算裝置，其中該圖形使用者介面包括一視覺游標，該修正後影像於對應該活節活動方向之一新位置包括該視覺游標。
如請求項3之穿戴式運算裝置，其中該視覺游標的該新位置係在與該活節活動方向之該相同方向。
如請求項1之穿戴式運算裝置，其中該活節感測器係用以檢測施加一力輸入至實質上在該顯示器的該中心的一單一位置及基於該檢測得的力輸入而提供一輸入給該處理器。
如請求項5之穿戴式運算裝置，其中該修正後影像包括該處理器的一次要功能的一視覺表示型態，該處理器的該次要功能對應該力輸入。
如請求項5之穿戴式運算裝置，其中當該使用者施加該力輸入給實質上在該顯示器的該中心的一單一位置時該活節部係用以相對於該底座部於一實質上垂直方向平移。
如請求項7之穿戴式運算裝置，其中該活節感測器係用以檢測該活節部的該實質上垂直平移及基於該檢測得的平移提供一輸入給該處理器。
如請求項8之穿戴式運算裝置，其中該修正後影像包括該處理器的一次要功能的一視覺表示型態，該次要功能對應該檢測得的平移。
一種穿戴式運算裝置，其包含：一附接機構用以可取卸地固定該穿戴式運算裝置至一使用者；及耦合至該附接機構之一運算裝置及包括：一底座部；一活節部具有一顯示器配合一圖形使用者介面用以顯示一影像給該使用者，該活節部活動式耦合至該底座部；活動式耦合該活節部至該底座部及配置於該活節部與該底座部間的一活節感測器，實質上置中於該顯示器後方；及一處理器用以自該活節感測器接收一輸入及用以輸出對應來自該活節感測器的該輸入的在該圖形使用者介面上的一修正後影像。
如請求項10之穿戴式運算裝置，其中該活節感測器係用以檢測施加一力輸入至實質上在該顯示器的該中心的一單一位置及基於該檢測得的力輸入而提供一輸入給該處理器。
如請求項11之穿戴式運算裝置，其中該修正後影像包括該處理器的一次要功能的一視覺表示型態，該次要功能對應該檢測得的力輸入。
如請求項10之穿戴式運算裝置，其中該附接機構為一腕帶。
一種穿戴式運算裝置，其包含：一腕帶用以可取卸地固定該穿戴式運算裝置至一使用者；及耦合至該腕帶的一運算裝置部及包括：一處理器；一底座部；活動式耦合至該底座部及包括一顯示器配合一圖形使用者介面以顯示附有一視覺游標的影像，當該使用者沿該顯示器的該周邊施加一力輸入給一單一位置時，該活節部用以環繞在該顯示器的該中心後方的一單點相對於該底座部活節活動，該活節部用以於朝向該力輸入的該位置之一方向活節活動；及活動式耦合該活節部至該底座部及配置於該活節部與該底座部間的一活節感測器，實質上置中於該顯示器後方，其中該活節感測器係用以檢測該活節部之一活節活動方向且提供對應該檢測得的方向的一輸入給該處理器。
如請求項14之穿戴式運算裝置，其中該處理器係用以在該圖形使用者介面上提供對應於該所提供的輸入之一修正後影像，該修正後影像包括該視覺游標於對應該活節活動方向之一新位置。