运动手表的制作方法
【专利说明】运动手表
[0001]本申请是申请日为2010年4月26日、申请号为201080023088.9的题为“运动手表”的发明申请的分案申请。
[0002]相关申请
[0003]本申请是于2009年4月26日提交的美国专利申请N0.61/172，769的部分继续申请，且要求该专利申请的权益，该申请被通过引用清楚地并入本文并且形成本文的一部分。此外，本发明的各方面被用于与例如下面同时提交的美国专利申请中描述的其它用户接口特征、全球定位系统(“GPS”)特征以及手表构造结合使用，这些同时提交的美国专利申请为:
[0004](a)美国专利申请N0.，名称为“运动手表”(代理人案号N0.005127.01487)；
[0005](b)美国专利申请N0.，名称为“运动手表系统中的GPS特征和功能”(代理人案号N0.005127.01496);以及
[0006](c)美国专利申请N0.，名称为“运动手表”(代理人案号N0.005127.01497)。
[0007]这些同时提交的美国专利申请通过引用全部并入本文中并且形成本文的一部分。
技术领域
[0008]本发明大致涉及一种运动性能监视设备且，更特别地涉及一种具有增强运动功能性的手表。
【背景技术】
[0009]诸如手表这样的设备，特别是具有允许佩戴者监视运动性能的部件的手表是已知的。例如，跑步者经常配戴手表以保持对时间、距离、速度和圈数等的跟踪。然而，这样的手表往往并非不是用户友好的且用起来很麻烦。经常，佩戴者并不能发挥手表的全部潜力。这样的手表还具有有限的运动性能监视能力。因此，尽管具有运动功能性的手表提供了一些有利特征，然而它们还是具有一些限制。本发明寻求克服现有技术的这些局限和其他缺点中的一些，并且提供之前没有提供过的新特征。
【发明内容】
[0010]本发明涉及一种运动性能监视设备，且更特别地涉及一种具有增强运动功能性的手表。
[0011]根据本发明的一方面，用于监视用户运动的设备具有配置为由用户佩戴的表带。电子模块被可移除地连接到表带。该电子模块具有控制器、屏幕和多个用户输入装置，其可操作地连接到控制器。在示例性实施例中，用户输入装置被配置为三轴配置用于增强用户操作性。第一输入沿X轴线施加。第二输入沿y轴线施加。第三输入沿Z轴线施加。
[0012]根据本发明的另一方面，手表具有控制器和具有用户增强操作性的用户接口。例如，控制器可以在用户体育活动期间、之前或之后产生一个或多个用户接口，显示各种类型的体育活动的统计数值。用户接口可以包括多条数据线，每一条线鲜花似不同的锻炼统计数值或其他信息(例如当天时间，时区，用户位置等)。在一个配置中，用户接口可以包括目标进度跟踪器。该跟踪器可以包括一个或多个进度条，例如示出一个或多个子目标。子目标可以对应于完成总目标所需要的任务。子目标可以被限定和计划以促进总目标的完成。还可以显示指示符以标记当前子目标或一段时期的子目标(例如当天)。根据用户在子目标时期内已执行的运动量，对应的进度条可以被填充相应的量。例如，如果用户已经完成周三要跑的计划距离的50%，周三的进度条可以填充一半。
[0013]根据另一方面，提醒或激励消息可以被显示给用户以鼓励用户保持体育活动方案和/或保持继续按计划完成目标。一个或多个配置中，提醒或激励消息可以包括提示，其询问用户以确认运动将在来自提醒的特定时间量中被执行。此外，一旦用户确认运动将在特定时间量中被执行，确认消息将被显示。确认可以包括进一步激励或鼓励消息。此外，一旦制定运动将在预定时间量内执行，用户可以要求建立运动计划。
[0014]根据又一方面，用户可以通过运动监视设备的借口标记圈数。在一个或多个配置中，圈数信息仅在接收用户圈数标记输入之后预定时间量之后才更新。附加地或替代地，圈数指示符可以仅被增大，或增大的圈数指示符可以仅在特定时间量之后才显示。不同于显示圈数指示符的接口，接口可以在接收到圈数标记输入之后特定时间量过去之前显示。
[0015]根据本发明的另一方面，用户可以经由远程场所发送激励消息给第二用户。一旦连接到远程场所，该通知信息被传送到第二用户的电子模块。当第二用户抵达与该消息相关的特定预定度量时，第二用户接收到该通知消息。第二用户可以通过将电子模块插入到计算机以连接到远程场所而访问激励消息。在另一实施例中，该消息可以直接在第二用户的手边上显示。
[0016]根据本发明的另一方面，电子模块被可移除地连接到表带。在一个实施例中，电子模块具有一个或多个凸起，由表带中的相应孔接收。手表可以使用替代的连接结构。连接结构可以具有柔性配置，可移除钥匙模块配置，以及关节连接器配置。
[0017]根据又一方面，背光被激活的时间量可以基于用户当前执行的功能而被动态地和/或自动地限定。例如，如果用户在观察第一用户接口，或与其交互(例如锻炼图表)，设备可以具有默认背光时间大得多的背光时间(例如背光将在较长的限定时期之后关闭)。在另一实例中，背光时间量可以依赖于在前一用户与相同进程、接口或功能交互使用的背光时间量。
[0018]本发明的其他特征和优点根据结合附图采取的本说明书中的随后实例而变得明显O
【附图说明】
[0019]图1-21公开了本发明的示例性实施例的手表形式的设备的第一实施例的各视图，包括示出了手表的特定用户接口可操作性的视图；
[0020]图22-49公开了本发明的示例性实施例的手表形式的设备的另一实施例的各视图；
[0021]图50-64公开了本发明的示例性实施例的手表形式的设备的另一实施例的各视图；
[0022]图65-69公开了本发明的示例性实施例的手表形式的设备的另一实施例的各视图；
[0023]图70-73公开了本发明的示例性实施例的手表形式的设备的另一实施例的各视图；
[0024]图74-77公开了本发明的示例性实施例的手表形式的设备的另一实施例的各视图；
[0025]图78-85公开了根据本发明的示例性实施例的表带的各部分的视图，该表带具有与其关联的USB连接器；
[0026]图86-117示出了根据本发明的各种实施例的用户可选择显示的由与本发明的手表操作地关联的用户接口所产生的各种屏幕显示；图118-125示出了与本发明的手表的用户接口相关联的其他特征；以及
[0027]图126-140示出了用户接口的附加实例，该用户接口具有各种显示配置，且其中锻炼信息可以根据本文所述的一个或多个方面被传送。
【具体实施方式】
[0028]尽管本发明可以具有很多种不同形式的实施例，本发明的优选实施例将在幅图中示出，并且将在本文中详细描述，应该理解的是，本公开要被认为是本发明的原理的范例而不是要限制本发明的宽广范围到所示出和描述的实施例。
[0029]设备结构
[0030]本发明披露了设备或运动手表的多个实施例。图1-21披露了手表的第一实施例；图22-49披露了手表的第二实施例；图50-64披露了手表的第三实施例；以及图65-85披露了手表的其它替代实施例。如本文中进一步讨论的，每一个实施例可以结合如本文中所述的各种操作特征、用户接口和全球定位系统(“GPS”)特征。每一个实施例的结构将在下面非常详细地描述，且随后为手表的附加功能和特征的说明。
[0031]图1-3大致示出了本发明的手表或设备，大体以参考标号10标出。尽管手表10具有诸如结合用于一般记时的记时计这样的传统用途，如下文中详细描述，手表10具有诸如监视用户的运动表现这样的运动和健身用途的独特功能。手表10—般包括便携式电子模块12，在示例性实施例中其可移除地连接到载体14或表带形式的带构件14。
[0032]手表10的结构将随着对手表10的操作的描述而被首先描述。然而，如下文更详细地说明，应该注意到手表10能够与用户佩戴的各种传感器I无线通讯，以记录和监视用户的运动表现。传感器(一个或多个)可以采用各种形式。例如，传感器可以被安装在用户的鞋上，如图1所示，且包括加速度计。传感器可以具有各种电子部件，包括电源、磁传感器元件、微处理器、存储器、传输系统和其它适当的电子设备。传感器可以结合系统的其它部件使用以记录速度和距离以及其它运动表现参数。在示例性实施例中，传感器可以是在美国公开N0.2007/0006489 ;2007/0011919和2007/0021269中公开的传感器，这些公开文献通过参考在此并入并且形成本文的一部分。附加地，传感器可以是由使用者佩戴的心率监视器I的部件，如图1所示。由此，手表10可以与鞋传感器I和心率传感器I通讯。手表10还可以根据用户的喜好与鞋传感器和心率传感器中的仅一个通讯。如下文中更详细的描述，手表10还可以包括诸如三轴加速度计这样的部件以监视使用者/跑步者的速度和距离，而不需要鞋传感器。还如下所述，手表10具有与远程位置的通讯能力，用于接收和传送关于运动表现监视的数据。
[0033]电子模块
[0034]如图2-8中进一步所示，便携式电子模块12包括由壳体16支撑的各种部件，所述部件包括具有适当处理器和其它已知部件的控制器18、输入设备组件20、输出设备组件22以及通讯连接器24，该通讯连接器24在各实施例中可以被认为是输入设备组件20和/或输出设备组件22的一部分。通讯连接器24可以例如是USB连接器24。控制器18可操作地连接到输入设备组件20、输出设备组件22和通讯连接器24。如在下文中更详细地所述，电子模块12还可以包括可操作地连接到控制器18的GPS( “全球定位系统”)接收器和相关天线，用于结合各种GPS特征。
[0035]如在图2-5中所述，壳体16具有第一端部30、第二端部32、第一侧面34、第二侧面36，前侧面38和后侧面40。前侧面38还可以包括玻璃构件39或水晶39，用于透过它观察控制器18的显示。壳体16在其中限定了腔体42用于容纳控制器18的各种部件。应该理解，壳体端部、侧面和水晶协作以封闭壳体16。如在图中进一步所示，通讯连接器24从壳体16的第一侧30延伸。应理解，通讯连接器24可以被定位在壳体16的各种其他位置处。通讯连接器24通常从壳体16刚性地延伸。如在其它实施例中进一步所示，通讯连接器24可以相对于壳体16是柔性的。在本文的其它实施例中，USB连接器24可以以其它配置刚性地连接到壳体16。如所讨论，通讯连接器24是USB连接器且可以在其中具有多个引线，且其中引线可操作地连接到控制器18。壳体16可以由各种不同的刚性材料支撑，包括金属或大致刚性的聚合物材料。壳体16还可以以二次注模成型工艺形成，其中通讯连接器24可以模制为相对于壳体16是可变形的。还应该理解USB连接器24可以被单独地固定到壳体16，与本文所述的其它实施例一致。USB连接器24通常提供与壳体16和控制器18的防水连接。如图7所示，壳体16具有一对凸起44 (应该理解一个凸起44被隐藏)，从壳体16的后侧面40延伸。应理解单个凸起44或更多凸起44可以被使用。由于手表10可以被用于健身运动，存在手表10可经受水或湿气(譬如汗水)的可能性。壳体16被设计为防水以保护控制器18的部件。这样的结构还备有一定水平的抗冲击性。排出孔被设置在表带14中以引导任意湿气离开模块12。
[0036]如图4中进一步所示，控制器18通常具有处理器46，其可操作地连接到输入设备组件20和输出设备组件22，如本领域技术人员所理解的那样。控制器18包括软件，其与输入设备组件和输出设备组件协作以提供用户接口特征，如将在下文中更详细地说明。控制器18的部件被包含在壳体16中并被壳体16所支撑。控制器18包括各种电子部件，包括可再充电电源(例如可再充电电池或其它电池类型)和系统存储器。控制器18还可以包括天线48，允许控制器和便携式通讯模块与传感器I通讯，记录和存储关于运动表现的数据和其它时间信息。控制器18还用于如现有技术公知的那样上载表现数据到远程位置或站点，但是也可以从远程站点或位置下载附加信息以被控制器18存储用于进一步使用。天线48可以采用各种形式，包括与控制器18关联的片上天线。替代地，天线48可以是片状金属天线。在结合有GPS特征的其它实施例情况下，还可以设置附加GPS天线。由此，手表10可以结合多个天线。控制器可操作地连接到壳体16的通讯连接器24。
[0037]如在图2-4中进一步所述，输入设备组件20包括多个输入设备，譬如为可按下按钮的形式。在一些示例性实施例中，USB连接器24还可以在数据经由连接器24传送到手表10时被认为是输入设备。在一个不例性实施例中，输入设备组件20具有三个输入按钮，其一起限定三轴操作构造(即x-y-z轴)。输入按钮包括侧面按钮50、端部按钮52和冲击传感器，冲击按钮或点击按钮(tap button) 54。
[0038]侧面按钮50定位在壳体16的第一侧面34上。侧面按钮50可以对应于第一输入且可操作地连接到控制器18用于控制便携式电子模块12。如图1所示，侧面按钮50被配置为沿X轴方向操作。用户可以通过按压在壳体16的第一侧面34上的侧面按钮50上而激活第一输入。用户可以沿X轴方向紧握侧面按钮50和相对的壳体16的相对第二侧面36(图2和11)。侧面按钮50也可以与控制器18的附加输入协作用于控制便携式电子模块12。例如，用户可以按下侧面按钮50的一段，譬如顶部段50a，用于第一输入，且可以按下侧面按钮50的第二段，譬如底部段50b，用于不同于第一输入的第二或附加输入。如下文中关于手表10的操作的更详细描述，侧面按钮50可以用作开关按钮或滚动按钮，其中第一输入定位在该侧面按钮的顶部附近而附加输入定位在该侧面按钮的底部附件。侧面按钮50于是可以被用于上下移动在显示器上的指针以便于从列表中选择项目。还应理解侧面按钮50可以定位在壳体16的相对侧面36上，其可以被认为是三点钟位置。图2中示出的侧面按钮50被认为处于九点钟位置。
[0039]端部按钮52可以定位在壳体16的第二端部32上。端部按钮52可以对应于第二输入且可操作地连接到控制器18用于控制便携式电子模块12。如图2所示，侧面按钮52被配置为沿I轴方向操作。用户可以通过按压在壳体16的第二端部32上的端部按钮52上而激活第二输入。用户可以沿y轴方向紧握端部按钮50和相对的壳体16的相对第一端部30 (图12)。如下文中针对手表10的操作更详细地描述，端部按钮可以被用作OK或SELECT功能。
[0040]在示例性实施例中，冲击按钮54或点击按钮54通常对应于冲击传感器，其优选定位在壳体16中，并可操作地连接到控制器18，譬如控制器18的印刷电路板。图8a示出了控制器18的印刷电路板的示意性视图。控制器18包括引线接口 18a，其与USB连接器24协作。板可操作地支撑冲击传感器54在板的周边附近，其还将冲击传感器定位在壳体16的周边处。由此，冲击传感器54被操作地连接到控制器18并且在该实施例中可以是压电冲击传感器。即使当定位在周边附近时，在周边位置处感应到的加速度大致非常接近于在中央位置处的加速度，例如来自在屏幕39中央处的用户点击时。应理解冲击传感器54可以定位在控制器18上或壳体16中的替代位置中。例如，冲击传感器54可以定位为接近图8a中虚线所示的板的中心，其大致对应于壳体16的中心，且位于水晶39的中心点之下。冲击传感器可以采用不是冲击传感器的其他形式，且在一个实施例中还可以是加速度计。例如图Sb示出了控制器18的印刷电路板，其中冲击传感器54是加速度计的形式且定位在板的周边处。如虚线所示，加速度计还可以定位为接近板的中心，且由此接近壳体的中心。如所述，冲击传感器54，以其任何形式，大致定位在壳体16中且位于水晶39之下(图7)。应理解图8a中示出的冲击传感器54可以具有比图Sb所示的加速度传感器更低的电力需求。应理解在图Sb中示出的加速度计54可以是三轴加速度计且具有除了感应点击输入或第三输入之外的附加功能。例如，除了供用户的速度和距离测量之外，加速度计还可以被用于在动作时唤醒设备。
[0041]冲击按钮54也定位在壳体16的前侧面38上。冲击按钮54可以对应于第三输入且可操作地连接到控制便携式电子模块12的控制器18。应理解，冲击按钮54具有需要的灵敏度来感应用户施加到屏幕39的点击或力。如图1所示，冲击按钮54被配置为沿z轴方向操作。用户可以通过在水晶39或显示屏上点击或按压激活第三输入。在显示屏39上的点击或按压将激活冲击按钮54或点击按钮54。由此，冲击按钮54具有灵敏度，使得在水晶39上的点击激活冲击按钮54，并且施加与控制器18相关联的特定输入。在示例性实施例中，z轴方向是大致正交于屏幕39的方向。应理解，不同于正交方向的方向也可以足以激活冲击按钮。
[0042]附加地，冲击按钮54可以配置为响应控制器18的第四输入用于控制便携式电子模块12。例如，冲击按钮54可以感应两个不同的冲击水平或力，例如软水平和硬水平。软水平在用户利用第一量的力(Fl)按压或点击时激活以便于激活传感器54的软水平。硬水平在用户利用较大量的力(F2)按压或点击时激活以便于激活传感器54的硬水平。附加水平也可以被结合到冲击按钮54中。附加点击顺序也可以被操作地与按钮54关联以提供附加输入到手表10。通常，手表10可以被编程以接收多个点击以提供期望输入到手表10。例如，快速双击或三击可以提供预设输入。此外，如下文进一步描述，手表10可以具有各种不同的操作模式。各种点击或点击顺序可以基于具体操作模式被分配到不同输入。点击相关输入还可以在用户计算机上被分配到手表。一旦在用户计算机上被分配，且一旦从计算机到手表10的数据传输被执行，点击相关输入被加载到手表10上。点击传感器也可以与其它力相关的传感器结合，其中点击结合用户手指跨屏幕的拖拽可以提供附加输入(一种或多种)。由此，手表10可以提供冲击按钮与触摸屏的组合用于附加输入能力。作为进一步示例性实施例，点击或点击顺序可以提供其它特定输入，如果用户处于手表10的GPS操作模式中。传感器还可以被配置为感应除屏幕上的大致法向力之外沿不同方向施加到屏幕的力。
[0043]如图4进一步所示，输出设备组件22包括多个输出设备，包括显示器56。USB连接器24还可以在从电子模块12传出数据时被认为是输出设备。还应理解，输出设备组件22可以包括扬声器，如果期望的话。控制器18可以具有用于与其他设备(譬如数字音乐播放器或其他电子设备)通讯的附加能力。
[0044]显示器56定位为大致靠近壳体16的前侧面38，且定位在水晶39或屏幕39之下。显示器56可操作地连接到控制器18，且包括多个不同的显示区域，如要被描述的用户接口显示屏幕所示。与关联到手表10的用户接口协作，信息被显示在各个显示区域中，如下文更详细的描述。如所述，用户可以修改显示什么信息和信息被显示的方式。在一个示例性实施例中，显示器56可以是液晶显示器(IXD)屏。显示器56还可以具有负屏(negativescreen)。负屏可给予使用者将白底黑字的文字外观翻转为黑底白字的选择。该负屏还可以被称为翻转显示或负显示。负屏可有助于减少对很多用户的闪眼。应理解，便携式电子模块12可以具有额外或替代的输入设备和输出设备。
[0045]电子模块具有容纳在壳体中的可再充电电池以为手表10提供电力。可再充电电池在用户将电子模块插入到计算机时被充电，如图10所示。应理解，与控制器相关联的电池可以使用多个电池或电源。第一电池可以被用于一般手表/计时计功能。第二电池可以用于包括例如与传感器通讯这样的控制器功能。第一电池可以是传统电池，其具有长寿命并且支撑基本手表功能。另一第二电池可以是传统可再充电电池，以支撑与监视运动表现相关的附加控制功能，这些功能可对电源有更大需求。在这样的配置中，手表功能将并不会被损害，即使当可再充电电池被运动表现监视功能耗尽或当用户在一段时间内没有锻炼且没有给电子模块充电时也是如此。
[0046]载体
[0047]如图1-7所示，载体14通常为表带14的形式，其具有在第一端部部分和第二端部部分之间的中央部分。表带14包括大体模制或连接到一起的第一构件和第二构件。表带14是柔性的以绕用户的手腕佩戴。在一个示例性实施例中，表带14可以通过柔性聚合物材料注射模制而成。表带14具有接收结构，用于连接到便携式电子模块12。如图6所示，载体14在中央部分附近包括保护套60，且具有与内部通道64联通的开口 62。通讯连接器24通过开口 62被接收进入内部通道64。保护套60具有大致成型的外表面。套筒60可以具有用于辅助固定连接器24的内部结构，譬如在套筒60和连接器24之间提供干涉类配合的脊。如图6中进一步所示，表带14的中央部分可以具有插入件6