响应式视觉通信系统和方法与流程

优先权声明

本申请要求于2015年8月29日提交的美国临时专利申请no.62/211,726的优先权，其通过引用被整体结合于此。

本发明涉及可穿戴设备。更具体地但非排他地，本发明涉及具有改进的用户界面的可穿戴设备，诸如耳机。

背景技术：

各种变体的可穿戴设备正在变成日益流行的消费设备。但是存在许多可能妨碍或延迟可穿戴设备的广泛采用的问题。其中一个问题涉及与可穿戴设备相关联的用户界面。可穿戴设备可以能够执行多种功能，其中一些功能本质上可能是复杂的。然而，期望具有设计上简单、直观和优雅的用户界面。使可穿戴设备的设计更加复杂的是可穿戴设备可能暴露于与其它类型的消费设备不同的环境和使用条件。如果使用常规的用户界面，这些环境和使用条件中的一些会产生附加的问题。

例如，考虑在这种设备上使用按钮。按钮具有需要在其周围的保护膜的缺点。由于保护膜的限制，这导致按钮的触感反馈减少以及使设计复杂化。例如，在反复暴露于苛性的或腐蚀性化合物(诸如汗或耳垢)的情况下，众所周知这种膜随着时间的推移会变脆和破裂，从而使得其中包含的精密微电子部件受到水污染。因此，包括耳机在内的可穿戴设备仍然存在各种问题。

技术实现要素：

因此，本发明的主要目的、特征或优点是改进现有技术。

本发明的进一步的目的、特征或优点是提供一种支持多种形态的可穿戴设备(诸如耳机或一组耳机)。

本发明仍然还有的目的、特征或优点是提供防水的可穿戴设备(诸如耳机或一组耳机)，使得它们可以用在各种环境中，包括用户在水体中游泳。

本发明的另一个目的、特征或优点是提供一种不易被其暴露的环境损坏的可穿戴设备。

本发明的另一个目的、特征或优点是提供比色光(colorimetriclight)的使用，以给用户视觉数据和/或反馈。

本发明的又一个目的、特征或优点是提供一种可穿戴设备，其向用户提供视觉反馈，包括通过对设备的操作控制向用户提供视觉反馈。

本发明的另一个目的、特征或优点是提供一种可穿戴物，其允许激活可选的特征、确认姿势移动、和/或评估嵌入的设备数据。

本发明还有的目的、特征或优点是提供一种软件应用(诸如在移动设备上操作的移动应用)，其被编程为从可穿戴设备获取视觉数据的图像并解释该视觉数据以提取编码数据。

根据下面的说明书和权利要求，这些和/或其它目的、特征或优点中的一个或多个将变得显而易见。没有单个实施例需要提供每一个和每个对象、特征或优点。可以预期不同的实施例可以具有不同的目的、特征或优点。

根据一个方面，提供了一种提供响应式视觉反馈的可穿戴设备。该可穿戴设备包括可穿戴设备外壳、与外壳相关联的用于提供视觉反馈的至少一个发光元件、布置在可穿戴设备外壳内的处理器，该处理器可操作地连接到该至少一个发光元件，多个传感器可操作地连接到处理器，其中处理器被编程为使用来自这多个传感器的感测数据来确定操作模式，并且其中处理器被编程为基于由处理器确定的操作模式来控制该至少一个发光元件以传达视觉反馈。

根据另一个方面，一种系统包括：提供响应式视觉反馈的可穿戴设备，其包括：可穿戴设备外壳；与外壳相关联的用于提供视觉反馈的至少一个发光元件；布置在可穿戴设备外壳内的处理器，该处理器可操作地连接到该至少一个发光元件；可操作地连接到处理器的多个传感器；其中处理器被编程为控制该至少一个发光元件以对数据进行编码。该系统还包括在计算设备上执行的软件应用，其中软件应用被编程为获取视觉反馈的图像并恢复该数据。

根据另一个方面，一种系统包括第一可穿戴设备和第二可穿戴设备，其中第一可穿戴设备和第二可穿戴设备中的每一个包括：可穿戴设备外壳；与外壳相关联的用于提供视觉反馈的至少一个发光元件；布置在可穿戴设备外壳内的处理器，处理器可操作地连接到该至少一个发光元件；可操作地连接到处理器的多个传感器，并且其中处理器被编程为使用来自这多个传感器的感测数据来确定操作模式，其中处理器被编程为基于由处理器确定的操作模式来控制至少一个发光元件以传达视觉反馈；并且其中第一可穿戴设备和第二可穿戴设备被配置为协同工作以传达视觉反馈。

根据另一个方面，一种提供来自可穿戴设备的响应式视觉反馈的方法包括：由处理器使用来自可穿戴设备的多个传感器的感测数据来确定可穿戴设备的操作模式，并且基于由处理器确定的可穿戴设备的操作模式来控制可穿戴设备的至少一个发光元件。

根据另一个方面，一种从可穿戴设备提供响应式视觉反馈的方法包括提供可穿戴设备，该可穿戴设备包括(a)可穿戴设备外壳，(b)与外壳相关联的用于提供视觉反馈的至少一个发光元件，(c)布置在可穿戴设备外壳内的处理器，该处理器可操作地连接到该至少一个发光元件，以及(d)可操作地连接到处理器的多个传感器。该方法还包括由处理器使用来自可穿戴设备的多个传感器的感测数据来确定可穿戴设备的操作模式，并且基于由处理器确定的可穿戴设备的操作模式来控制可穿戴设备的至少一个发光元件。

附图说明

图1是可穿戴设备的一个实施例的透视图。

图2是可穿戴设备从相对侧的透视图。

图3是示出可穿戴设备的电路系统的一个示例的框图

图4示出不同设备的led的示例。

图5示出使用led设备进行通信的另外的示例。

图6示出在移动设备上的被编程为视觉上解释使用led显示的颜色或图案的应用。

具体实施方式

根据一个方面，提供了用于在多种形态中使用的新耳机。该设备可以提供多个功能，包括用户感兴趣的进行体育活动、对于双向对话传输音频信息以及测量多种生物特征数据集的功能。当然，耳机还可以执行附加功能。

虽然这样的设备优选地执行许多不同的功能，但是优选地，可穿戴设备在操作中是相对简单和/或直观的。此外，因为设备可以在体育活动期间使用，因此设备优选地是防水的或以其它方式适于恶劣环境。在设备是防水的情况下，优选地，设备允许用户在水中时(诸如在游泳池、湖泊或海洋中游泳时)与其交互。

本发明提供了一种用于与用户通信以及便于设备分析的新系统和方法。具体而言，比色光被用于向用户给出视觉数据和/或反馈。设备可以通过设备的操作控制来提供用户反馈、激活可选特征、确认姿势移动、允许对嵌入式设备数据(诸如设备构建、序列号、构建日期等)的评估、以及提供用于软件上传、下载和分析数据的替代方法。这些光也可以用于其它功能，诸如可以用于诊断目的或协助开发人员，包括用于在调试中使用。

图1示出一组耳机10形式的可穿戴设备的一个示例，该组耳机10包括左耳机12a和右耳机12b。耳机12a、12b中的每一个具有外壳14a、14b，其可以是保护壳或壳体的形式。光显示区域16a、16b存在于耳机12a、12b中的每个耳机上。光显示区域16a、16b各自提供用于产生一种或多种颜色的光。诸如led的发光元件可以被用作光源来生成光，并且光导或其它光学器件可以用于将来自光源的光传输到显示区域16a、16b。

可以使用不同颜色的光来视觉地指示要使用的不同信息。例如，可以使用红色的视觉显示来指示电池处于极低的水平，并且很快需要充电。如果电池处于推荐的电量水平，则可以使用黄色的视觉显示。如果电池处于稳定水平，则可以使用绿色的视觉显示。应该理解的是，电池水平仅仅是设备的一种操作模式。可以使用相同的发光来提供关于设备的其它功能或操作模式的视觉反馈。

在另一种操作模式中，视觉指示器可以涉及使用电池的壳体或其它电源为电池充电。例如，当设备恰当地耦合到其充电壳体或其它电源时，led(或多个led)可以显示绿色(或另一种颜色)。随着充电开始，led可以发光。如果设备没有正确地耦合到其充电壳体或在壳体中安装得不好，则led(或多个led)可以显示红色(或另一种颜色)。

设备可以是多形态的，使得相同的视觉指示器基于使用的背景可以承担不同的含义。因此，在以上示例中，红色的视觉显示可以指示电池处于严重低电平，并且它还可以指示设备未恰当耦合到其充电壳体。因此，取决于设备的操作模式，相同的视觉显示可以具有不同的含义。

设备的另一种操作模式涉及姿势移动。例如，在用户执行由设备解释的姿势移动的情况下，设备可以点亮或激活一个或多个发光元件以确认该姿势移动，或者指示该姿势移动不能被解释。

其它操作模式可以包括与提供视觉数据、提供视觉反馈、激活可选特征或对于特定设备可能期望或适合的其它类型的操作相关联的那些操作模式。

可以设想的是，在led用作光源的情况下，可以使用多色led，诸如双色led、三色led或其它类型的led。还可以设想的是，可以使用不同颜色的led的阵列。还可以设想来自一个或多个led的光可以通过光导管或光导被传送，以向用户提供审美上更令人喜欢的显示。

除了所使用的led的特定颜色之外，信息也可以以其它方式传送。这包括led的数量或led被点亮的顺序、led点亮的持续时间或光脉冲的频率。

图2示出一组耳机的另一个视图。示出的每个耳机包括用于第一耳机12a的两个led20a、22a和用于第二耳机12b的两个led20b、22b。可以使用更多或更少的led。

图3是示出设备的框图。设备可以包括电连接到处理器30的一个或多个led。处理器30还可以使用蓝牙、uwb、磁感应或其它通信手段电连接到一个或多个传感器32和收发器34(诸如，短程收发器)。在操作中，处理器30可以被编程为基于设备的操作模式或背景使用(一个或多个)led20中的一个或多个来传达不同的信息。处理器30可以确定设备的相关操作模式的一种方式是根据从(一个或多个)传感器32中的一个或多个收集到的数据。例如，在设备是耳机的情况下，(一个或多个)传感器可以包括惯性传感器、一个或多个接触传感器、骨传导传感器、一个或多个麦克风、脉搏血氧计或其它生物传感器。因此，基于传感器的不同状态，可以确定关于操作模式的附加信息。因此，例如，处理器可以确定耳机是否以恰当的位置定位于耳朵上、耳机是否正在充电、或者其它背景信息。

图4示出不同设备的led的示例。在这个示例中，注意的是，存在多个可穿戴设备，每个可穿戴设备具有一个或多个led。如图4所示，这包括与左耳机相关联的一组led40a和与右耳机相关联的一组led40b。因此，来自多个设备的led可以协同或组合使用以传达信息。

图5示出使用led设备进行通信的另外示例。第一配置的led50示出第一颜色的四个led。第二配置的led52示出第二颜色的四个led。第三配置的led54示出第一颜色的两个led和第二颜色的两个led。第四配置的led56示出第一颜色的一个led、第二颜色的两个led和第三颜色的第三led。所示出的四个led可以在同一耳机或设备上，或者可以在多个耳机和设备之间划分。

图6示出移动设备上的被编程为视觉上解释使用led显示的颜色或图案的应用。第一组led40a与第一设备相关联，并且第二组led40b与第二设备相关联。这些设备中的每一个可以是一组耳机42内的耳机。还示出具有相机65的移动设备60。应用62可以存储在移动设备60的非瞬态机器可读介质上并且在移动设备60的处理器上执行。如前面所解释的，视觉指示器(诸如led或其它发光元件)可以基于操作模式或背景直接向用户提供反馈。还可以设想的是，视觉指示器可以用于向应用或其它软件应用传达信息。应用62可以访问移动设备60的相机65以获取视觉指示器的图像。可以通过打开和关闭led或其它发光元件来传达任何类型的数字数据。数字数据可以以任何数量的不同方式编码，并且可以表示任何数量的类型的信息。

应用62的一个用途是解释从一个或多个设备发送的跟踪数据。应用62的另一个用途是解释用于传达关于调试协议的信息的视觉闪烁。应用62的另一个用途是允许识别用户存储的数据库。以这种方式传达信息的优点之一是它不需要使用串行端口。当耳机是防水的并且可以在游泳时使用时，这可能是重要的优点。它也不需要使用蓝牙发射器和接收器或其它短程收发器。所传达的信息也可以包括嵌入式设备数据，诸如设备构建、序列号、构建日期等，以及为软件上传、下载和分析数据提供替代方法。因此，可以使用一个或多个led从可穿戴设备传达任何数量的不同类型的数据。

因此，已经示出和描述了提供响应式视觉反馈的方法、设备和系统。虽然本文已经阐述了具体示例，但是可以设想许多选项、变化和替代方案。这包括设备的类型、设备的数量、发光元件的类型、发光元件的数量、发光元件的放置、发光元件的颜色、是否使用光管的变化，以及其它变化。