可穿戴计算设备的制造方法_2

文档序号:9756816阅读:来源:国知局
算设备20。柔性触摸板22被配置为被用户穿戴。可穿戴计算设备20还包括在柔性传输线21A的末端处的第一检测器24A。
[0042]可穿戴计算设备20还包括安装到柔性触摸板22的集成电路23。集成电路23通过经由第一传输线21A发送第一电信号并且通过使用时域反射法(作为示例)确定第一传输线2IA中的阻抗的局部改变来解释与柔性触摸板22的接触。触摸传输线2IA并使其变形(例如,在点P处)导致其线阻抗的局部改变。
[0043]传输线21A的位于柔性触摸板22之上的蜿蜒结构可以允许部分定位。如图7所示,由传输线21A提供的部分定位可以在区域Al内。
[0044]如图8所示,柔性触摸板22还可以包括第二柔性传输线21B。集成电路23通过经由第二传输线21B发送第二电信号并且通过使用时域反射法(作为示例)确定第二传输线21B中的阻抗的局部改变来解释与柔性触摸板22的接触。可穿戴计算设备20还包括在第二柔性传输线21B末端处的第二检测器24B。
[0045]将来自两个交叠的传输线21A、21B的信息结合可以允许更准确的接触定位。传输线21A、21B在柔性触摸板22之上从一侧到另一侧来回的蜿蜒结构可以允许进一步的定位。作为示例,将来自传输线21A、21B的信息结合,定位可以被进一步窄化到区域A2中。
[0046]在图8所图示的示例性形式中,在第一传输线21A和第二传输线21B与彼此相交的多个点中的每个点处,第二传输线21B被定向为垂直于传输线21A。应该注意,在其它形式中,传输线21A、21B可以以其它角度相交。
[0047]可穿戴计算设备20的一个潜在优点是检测器的数目不随着触摸板22的尺寸增大而增大。作为示例,可穿戴计算设备20可以只需要两个检测器24A、24B,而不是常规触摸板所需要的许多检测器。因此,柔性触摸板22的分辨率与柔性触摸板22的面积不相关,使可穿戴计算设备20适合于在柔性触摸板22尺寸的宽范围内使用。
[0048]此外,如果可穿戴计算设备20集成到衣服中,则没有由于与穿戴可穿戴计算设备20的人的身体的电容式耦合而产生的噪声。没有电容式耦合可以提高可穿戴计算设备20的性能。
[0049]在可穿戴计算设备20的一些形式中,传输线21A、21B为集成在柔性触摸板22中的同轴线或双绞线。传输线21A、21B中的每个传输线的布局可以覆盖整个触摸板22区域(例如,以图8所示的蜿蜒样的几何形状)。
[0050]如上文所讨论,触摸传输线21A、21B中的每个传输线并使其变形导致每个传输线21A、21B的阻抗的局部改变。在一些形式中,射频脉冲被馈送到相应的传输线21A、21B中。相应的射频脉冲被由触摸和变形所产生的阻抗不连续性反射。
[0051]可以从原始脉冲与反射的脉冲之间的时间计算出沿着每个传输线的变形的位置(例如,用时域反射法)。此外,第一检测器24A和第二检测器24B可以用于每个相应的传输线21A、21B以检测沿着每个传输线21A、21B的变形的位置。
[0052]可穿戴计算设备20的分辨率可以部分地取决于传播脉冲与反射的脉冲之间的延时可以多么准确地被测量。分辨率不取决于传输线21A、21B的绝对长度,使可穿戴计算设备20可以容易地扩展到较长的线长度以及对应地较大的柔性触摸板22面积。
[0053]图9示出了包括被配置为被用户穿戴的柔性触摸板32的可穿戴计算设备30的替代形式。与可穿戴计算设备20相比,两个传输线21A、21B可以被第一光纤31A和第二光纤31B代替。可穿戴计算设备30还包括在第一光纤31A的末端处的第一检测器33A和在第二光纤31B的末端处的第二检测器33B。
[0054]可穿戴计算设备30还包括安装到柔性触摸板32的集成电路34。集成电路34通过经由第一光纤31A和第二光纤31B发送辐射到相应的第一检测器33A和第二检测器33B来解释与柔性触摸板32的接触。当由于与柔性触摸板32的接触而使第一光纤3IA和第二光纤31B被迫靠近彼此时,辐射在第一光纤31A与第二光纤31B之间传播。通过分析经由第一光纤31A和第二光纤31B到相应的第一检测器33A和第二检测器33B的辐射传播时间来确定与柔性触摸板32的接触的位置。
[0055]当两个光纤31A、31B被按压到彼此上时,辐射(S卩,电磁辐射、光、可见光、红外光)可以在两个光纤31A、31B之间传播。可以通过分析信号传播时间来获取到触摸板32的接触(即,施加的压力)的位置。
[0056]在图9所示的示例性形式中,两个光纤31A、31B在每个相应的末端具有检测器33A、33B。两个光纤31A、3IB以在两个光纤31A、3IB被按压到彼此上(S卩,由于与柔性触摸板的接触)时允许光在两个光纤31A、31B之间传播的方式被配置。
[0057]在一些形式中,第一光纤3IA在柔性触摸板32之上从一侧到另一侧来回地蜿蜒而不相交。此外,第二光纤31B在柔性触摸板32之上从一侧到另一侧来回地蜿蜒而不相交。第一光纤31A和第二光纤31B在几个位置处与彼此相交。
[0058]现在将关于图10描述在使用两个光纤31A、31B之间的辐射(即,光)传播时的位置检测的原则。两个蜿蜒的光纤31A、31B已经被只具有一个交叉点35的直的光纤34A、34B代替。
[0059]从输入端到检测器33A、33B的传播时间的测量给出了距离xl+yl、x2+y2、xl+x2和yl+y2。根据这些确定的距离,可以计算出xl、x2、yl、y2,以确立交叉点35的位置。
[0060]可以通过测量以下过程所花费的时间量来确定辐射传播时间:(i)第一辐射在辐射从第一光纤34A传播到第二光纤34B后经由第一光纤34A行进到第二检测器33B ;以及
(ii)第二辐射在辐射从第二光纤34B传播到第一光纤34A后经由第二光纤34B行进到第一检测器33A。在一些形式中,第一辐射处于与第二辐射的频率不同的频率处。
[0061]应该注意,在蜿蜒的光纤31A、31B的多个交叉点的情况下,脉冲被馈送到一个光纤(例如,光纤31A)中,其导致几个脉冲到达另一光纤(例如,光纤31B)的检测器33B。检测器33B所接收的每个脉冲与交叉点对应并且可以如上文所描述被分析。
[0062]图11-13示出了将图9所示的光纤31A、31B放在一起以在光纤31A、31B之间传递光的演进。在一些形式中,光纤31A、31B均可以包括光传播所通过的纤芯37A、37B。光纤31A、31B还可以包括具有较低折射率的包层38A、38B,较低折射率确保在纤芯37A、37B与相应的包层38A、38B之间的界面处的几乎全反射。
[0063]如图11-13所示,当将光纤3认、3川按压到彼此上时,纤芯374、378变得非常靠近彼此(见图12)并且可以最终接触(见图13)。如果纤芯37A、37B变得足够靠近彼此,则光将在纤芯37A、37B之间传播。
[0064]如图12所示,包层38A、38B可以是可压缩的包层(例如,包括有机硅材料)。此夕卜,纤芯37A、37B可以是可压缩的以在接触柔性触摸板32时增大纤芯37A、37B之间的表面面积接触(见图13)。
[0065]在一些形式中,可以通过使用柔软的、可变形的纤芯材料来增大纤芯37A、37B几乎接触或接触的面积。在替代的形式中,只有纤芯37A、37B的外层可以包括较柔软的材料。
[0066]图14示出了包括柔性触摸板42的可穿戴计算设备40的另一示例。示例性可穿戴计算设备40包括检测导电纤维41A、41B上的压力的导电纤维41A、41B。
[0067]如图14所示,导电纤维41A、41B包括被布置成在柔性触摸板42之上的交叉构造的多个导电纤维。应该注意,导电纤维41A、41B中的每个导电纤维可以是单根纤维或纤维的组合。
[0068]示例性可穿戴计算设备40还包括安装到柔性触摸板42的集成电路44。集成电路44通过检测交叉的导电纤维41A、41B之间的电阻的改变来解释与柔性触摸板42的接触。
[0069]导电纤维41A、41B可以运载电信号。此外,每个导电纤维可以与所有其它导电纤维电隔离,直到存在与柔性触摸板42的接触。作为示例,导电纤维41A、41B可以被布置为并且可以用于以从DRAM设备中的单元位置得知的方式来检测接触位置。
[0070]用于可穿戴计算设备40的可能的操作原则之一涉及由于导电纤维41A、41B的触摸而引起的漏电值的改变。作为示例,由于与导电纤维的接触而导致的电阻值减小到特定水平之下产生了逻辑O或1,这使集成电路44用于确定与柔性触摸板42的接触的位置。作为另一示例,当导电纤维41A、41B被用低电流电隔离时,导电纤维41A、41B可以产生逻辑O或I。
[0071]用于可穿戴计算设备40的可能的操作原则中的另一操作原则涉及由于导电纤维41A、41B的触摸所引起的电阻值的改变。由于导电纤维41A、41B的触摸而引起的电阻值的该改变产生电流信号或电压降。
[0072]当有压力输入时(可比于按钮的压力),可以在交叉的导电纤维41A、41B之间生成节点45。图14示出了产生三个节点45的两个压力输入43A、43B。水平的导电纤维41A与垂直的导电纤维41B之间的交叉点的电阻的改变产生确定与柔性触摸板42的接触的位置的节点45。触摸敏感显示器42上的这些节点45的物理位置确定到可穿戴计算设备40的用户输入。
[0073]可穿戴计算设备40的形式被预期为其中信息可以不被限定为逻辑O和I。作为示例,在逻辑O和I之间中的状态是
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