模块化眼戴设备腿的制作方法

模块化眼戴设备腿
相关申请的交叉参考
1.本技术要求2019年2月22日提交的名称为“模块化眼戴设备腿”的美国临时申请62/808,913号的优先权，其内容通过引用全文纳入本技术。
技术领域
2.本主题涉及具有电组件的眼戴设备以及用于更换眼戴设备电组件的技术。背景
3.可穿戴设备是整合到用户服装或配饰中的电子设备。目前，电子产品辅助眼戴设备结合了电子产品和为电子产品供电的电池。眼戴设备通常具有用于给电池充电的电连接器，例如电缆连接器。然而，这些电连接器常常具有较大的外形尺寸，这在集成至某些现代化眼戴设备设计中时会带来挑战，并且需要对眼戴设备进行调整，可能损坏眼戴设备。附图简述
4.附图仅以事例的方式而非限定的方式示出了一个或多个实施例。在附图中相同的附图标记表示相同或类似的元件。
5.图1a是电子产品辅助眼戴设备的侧视图，具有存在于眼戴设备腿可拆卸部分中的电组件。
6.图1b是图1a眼戴设备的侧视图，其中电子连接器隐藏在眼戴设备外部。
7.图1c是图1b眼戴设备的拆解侧视图，其中眼戴设备腿的一部分从眼戴设备上拆卸，眼戴设备腿的拆卸部分具有电设备和具有导体的电连接器。
8.图1d是图1a眼戴设备的局部后视图。
9.图1e是包括电池的电设备示例。
10.图1f是包括光源的电设备示例。
11.图1g是包括扬声器的电子设备示例。
12.图1h是包括摄像头的电子设备示例。
13.图2a、2b和2c是眼戴设备腿的侧视图，描述了眼戴设备腿的一部分插入眼戴设备腿的另一部分中的示例。
14.图3是眼戴设备腿第二部分相对于连接到框架的眼戴设备腿第一部分的枢转连接示例的侧视图。
15.图4是描述对眼戴设备电池充电的步骤示例的流程图。
16.图5是描述用于图1a眼戴设备的电子组件的块图。详细说明
17.在以下详细说明中，为了对相关教示能够有透彻的理解，通过示例的方式阐述了许多具体细节。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些细节的情况下实施本教示。在其它实例中，为了避免不必要地使本教示的各个方面难以理解，本文将以相对较高的水平来说明众所周知的方法、程序、组件和电路，而不阐述细节。
18.以下实施例说明旨在结合附图阅读，附图被认为是整个书面说明的一部分。在说
明中，“下”、“上”、“水平”、“垂直”、“以上”、“以下”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”及其派生词(例如“水平地”、“向下”、“向上”等)等相关术语应当被解释为指如当时描述的或如正在讨论的附图中所示的方向。这些相关术语是为了便于描述，不要求在特定方向上构造或操作仪器。关于连接、耦合等的术语，例如“连接”和“互相连接”，是指这样一种关系，其中各结构通过居间结构直接或间接彼此固定或连接，以及两种结构形成可拆卸或刚性的连接或关系，除非另有明确说明。
19.术语“在
…
上”是指由元件直接支撑，或通过集成到该元件中或由该元件支撑的另一元件由该元件间接支撑。仅为了说明和讨论的目的，附图中示出的非限制性示例给出眼戴设备和相关组件的方向或取向。在对电池充电的操作中，眼戴设备可以定向在适合于眼戴设备特定应用的其它方向上，例如向上、向下、向侧面或任何其它方向。
20.示例的其它目的、优点和新特点将部分地在下面的说明中阐述，并且对于本领域技术人员来说，在查看下面的附图后将部分地变得显而易见，或者可以通过示例的生产或操作而获知。本主题的目的和优点可以通过所附权利要求中特别指出的方法、手段和组合来实现和获得。
21.图1a
‑
1d示出了根据一个示例的眼戴设备10。眼戴设备10包括框架12，框架12具有两个侧面，第一侧面12a和第二侧面12b。框架12支撑至少一个光学元件18，包括第一侧面12a上的光学元件18a。光学元件18a可以是例如镜片、透明玻璃或塑料片、屏幕、投影仪、显示器或用于呈现视觉图像和/或用户可以通过其感知视觉图像的其他设备。虽然示出为具有一个光学元件，但是框架12可以包括其它布置，例如分别在第一侧面12a和第二侧面12b上的两个光学元件18a和18b(图1d)。或者可以不包括任何光学元件18，这取决于眼戴设备10的应用或预期用户。框架12的第一侧面12a的尺寸可设计成容纳各种电子组件24，例如电池25、无线收发器、数据存储设备和处理器(参见图5及随附说明)。
22.眼戴设备10还包括与框架12的第一侧面12a相邻的眼戴设备腿14a。眼戴设备腿14a包括第一部分15a和第二部分17a，第二部分17a可释放地连接到第一部分15a。在一个示例中，第一部分15a与框架12整体形成。在另一示例中，第一部分15a经由铰链16a连接到框架12(图1d)。眼戴设备腿14a的第一部分15a包括连接点13，眼戴设备腿14a的第一部分15a在连接点13处连接到第二部分17a。在一个状态(隐藏状态；图1b)下，第二部分17a在连接点13处连接到眼戴设备腿14a的第一部分15a，使得第二部分17a覆盖嵌入在第一部分15a中的电连接器28。在另一状态(暴露状态；图1c)下，第二部分17a在连接点13处从眼戴设备腿14a的第一部分15a释放/拆卸，以暴露电连接器28。在一个示例中，第二部分17a在沿着连接轴(例如x轴位置坐标)的方向上移动(图1c)，导致暴露状态。
23.在一个示例中，眼戴设备10包括嵌入框架12的第二部分17a中的电子设备30。眼戴设备10还包括电连接器26，具有从眼戴设备腿14a的第二部分17a延伸的机械部分和电部分(图1c)。电连接器26具有两个功能，第一个功能是在连接点13处将眼戴设备腿的第二部分17a机械连接到第一部分15a，从而导致隐藏状态(图1b)，第二个功能是将电子设备30电连接到框架12中的电子组件24。因此，该第二部分17a被认为是电部分和智能部分，与术语非智能相对，非智能是指不具有任何电子组件。
24.电连接器26的机械部分的功能是使眼戴设备腿的第二部分17a能够在连接点13处与第一部分15a断开，从而导致暴露状态(图1c)。在一个示例中，电连接器26配置为通过摩
擦配合与电连接器28配合，将电连接器26的机械部分保持在电连接器28内，从而将第二部分17a连接到第一部分15a。电连接器26机械部分的一些示例包括接头型连接、卡扣特征、扭转以锁定连接器、释放机构、磁体等。
25.电连接器26的电部分包括多个电导体32，其功能是将嵌入第二部分17a中的电子设备30电连接到框架12中的电子组件24。电子设备30可以包括一个或多个有源和/或无源电组件。有源电组件的示例是配置为向电子组件24、闪光灯、摄像头、传感器、麦克风和传感器和/或显示器等增强现实(ar)设备供电的电池。无源电组件的示例是非放大扬声器。
26.当电子设备30包括电池时，可通过从第一部分15a拆卸第二部分17a并经由电连接器26的电导体32将第二部分17a的第二电连接器26连接到充电源(未示出)来对电池进行再充电。附加的第二部分17a可以作为备用件。在该示例中，电导体32提供电源和接地连接。该示例缓解了将电源连接到框架12以最接近光学元件18充电的需要，并且还减少了在充电期间操作框架12时损坏光学元件18或框架12的机会。用户可以具有一个或多个第二部分17a，使得未使用的第二部分17a是备用件，可以例如在充电之间容易地互换以延长框架12的工作寿命。第二部分17a可以具有不同尺寸的电池，使得用户可以选择并使用具有期望的电池容量并且具有用户可接受的重量的第二部分17a。
27.如先前所讨论的，电子设备30可包括任何数目的不同电组件。例如，电子设备30可以包括例如如图1e中30a所示的电池，其中电导体32用作对电子组件24供电的正极导线和负极导线。在另一示例中，电子设备30可以包括光源30b，例如发光二极管(led)，以及在第二部分17a内部相关的电源开关34。光源30b可以由第二部分17a中的电池供电，使得当第二部分17a从第一部分15a拆卸时，第二部分17a可以用作独立的光源，或者由电子组件24经由电连接器26和28供电。在另一实例中，电子设备30可包括扬声器，例如如图1g中30c处所示，其中电导体32用作传递来自电子组件24的声音信号的正极导线和负极导线。电子设备30可以包括摄像头，如图1h中30d处所示，并且配置为捕捉用户侧面的图像并且辅助呈现270度的视角。电子设备30可以包括其他组件，例如支持增强现实(ar)功能的那些组件。因此，不推断对电子设备30的所示示例的限制。
28.卡扣特征的示例包括卡扣式连接器，该卡扣式连接器是耦合机构，包括各自部分上的相应突起和凹槽，以使得能够通过直推实现连接/配合以及通过直拉实现断开/解除配合。扭转以锁定连接器是耦合机构，其中连接器通过直推连接，然后通过扭转将第二部分锁定在适当位置，并且通过沿相反方向扭转断开，以将第二部分从第一部分解锁，然后通过直拉解除配合。释放机构包括连接器，该连接器具有内置的锁定/释放套环，以牢固地锁定配合的连接器，并通过简单地拉动释放套环来实现快速断开。对于磁体连接，眼戴设备腿的第一或第二部分可包括第一磁体，眼戴设备腿的第二或第一部分可包括金属或第二磁体。第二磁体被定向为吸引第一磁体，以便在隐藏状态下将第二部分固定到第一部分，同时允许第二部分从第一部分断开以实现暴露状态。根据本文的说明，各种其它合适的连接技术将得到理解。
29.图1a和1b中的眼戴设备10还具有与框架12的第二侧面12b相邻的第二眼戴设备腿14b(图1c)。在一个示例中，第二眼戴设备腿14b可以是不包括可释放部分并且是非智能的单件。在另一示例中，第二眼戴设备腿14b可以具有与第一眼戴设备腿14a相同的构造，具有第一部分15b和可释放连接到第一部分15b的第二部分17b(图1d)。在一个示例中，第二部分
17b还可以包括相应的电子设备30，该电子设备30可以配置为或者可以不配置为与电组件24通讯且也是智能的。根据该示例，第二眼戴设备腿14b的外部尺寸可以与第一眼戴设备腿14a的外部尺寸相同，使得眼戴设备12具有对称性。在一个示例中，眼戴设备腿14a和14b的第一部分15a和15b中的每一个分别通过第一铰链16a和第二铰链16b分别连接到框架12的相对侧面12a和12b(图1d)。
30.在一个示例中，电连接器26的机械部分的尺寸被设计成与电连接器28配合，并且还在暴露状态下从眼戴设备腿14a的第一部分15a的电连接器28断开，这导致电连接器26暴露在眼戴设备10的外部(图1c)。电连接器26在暴露状态下可由用户接近，而在隐藏状态下不可由用户接近。例如，在暴露状态下(图1c)，用户可以将电源组件(未示出)连接到电连接器26，其功能是向第二部分17a中的电子设备30供电。在另一示例中，电连接器26在隐藏状态下连接到眼戴设备腿14a的第一部分15a的电连接器28，这导致电连接器26和电连接器28都隐藏在眼戴设备10的外部(图1b)。在一个示例中，用户佩戴处于隐藏状态的眼戴设备10。在一个示例中，电连接器26和电连接器28都是电缆型连接器，例如usb类型a、b或c电缆连接器，互相机械配合和电配合。
31.图2a、2b和2c是描述如下文详细描述的将眼戴设备腿14a的第二部分17a插入眼戴设备腿14a的第一部分的各种示例的侧视图。在一个示例中，电连接器26包括卡扣26a和26b以及电接口26c，整体连接到眼戴设备腿14a的第二部分17a(图2a)，并且第一部分15a的电连接器28确定了分别用于接收和容纳卡扣26a和26b的凹槽28a和28b，以及用于接收和连接到电接口28c的电接口26c(图2a)。在图2a的示例中，第二部分17a沿纵向插入轴线直接插入第一部分15a中。具体地，卡扣26a和26b被插入到它们相应的凹槽28a和28b中(图2a)。
32.在另一示例中，第二部分17a首先沿着纵向插入轴线插入到第一部分15a中(图2b)，然后转动第二部分17a以将第二部分17a锁定在适当位置(图2c)以隐藏电连接器28以及电连接器26。具体地，突起23a首先插入凹槽23b中(图2b)。然后转动第二部分17a，使突起23a锁定在槽23b中的适当位置(图2c)，以便将眼戴设备腿14a的第二部分17a牢固地连接到第一部分15a并且电连接电连接器26和28。通过沿相反方向转动第二部分17a/突起23a以将突起23a从凹槽23b解锁，然后将第二部分17a拉出以从眼戴设备腿14a的第一部分15a拆卸第二部分17a，可以颠倒该流程。
33.在另一示例中，眼戴设备腿14的第二部分17a通过铰链34可枢转地连接到第一部分15a(图3)，使得第二部分17a可相对于第一部分15a在隐藏状态和暴露状态之间移动。例如，在暴露状态下，第二部分17a围绕由铰链34确定的旋转轴远离第一部分15a，这将眼戴设备腿的第二部分17a从第一部分15a断开并且暴露电连接器26，使得电设备30可以由电源(未示出)充电。在隐藏状态下，第二部分17a围绕由铰链36确定的旋转轴连接到第一部分15a，以隐藏电连接器26和28。
34.图4是描述互换不同第二部分17a示例的流程图，例如使用具有电池的第二部分来为电子组件24供电，或将第二部分作为独立智能设备进行操作。参考图1a
‑
1h中描述的眼戴设备来说明这些步骤。本领域技术人员将从本文的描述中理解，可以使用具有用于互换第二眼戴设备腿部分17a的不同连接器的其它类型的眼戴设备来实施该方法。
35.在步骤402，通过在第一方向上移动眼戴设备腿14a的第二部分17a以使眼戴设备腿14a的第二部分17a与第一部分15a完全断开而将眼戴设备腿14a置于暴露状态(图1c)。
36.在步骤404，重新连接第二部分17a或用为连接到第一部分15a而配置的另一第二部分替换第二部分17a。在一个示例中，第二部分17a包括电源组件，并且连接第二部分17a将电源组件经由电连接器26连接到电连接器28，以通过电连接器26的电导体32传输电力，向眼戴设备10供电。在另一示例中，用不同的第二部分17a替换第二部分17a，例如具有完全充电的电池和/或具有更大容量电池的第二部分17a。根据该示例，用户可以具有多个第二部分(例如，当关注可用电源时具有大容量电池的大体积第二部分，当不关注可用电源时具有较小容量电池的线条更流畅的第二部分)或者可以通过购买新的第二部分来升级。在另一示例中，用具有led和电池(例如其可作为独立手电筒进行操作)、扬声器、传感器、摄像头和/或ar组件的另一第二部分17a替换第二部分17a。
37.图5描述了用于眼戴设备10的示例电子组件24。所说明的电子组件24包括电池25、无线收发器52、数据存储设备54和处理器56。无线收发器52实现眼戴设备10与外部设备(例如移动设备、wi
‑
fi热点或其它通讯设备)之间的通讯。数据存储设备54可以包括静态和/或动态存储器。数据存储设备54存储从处理器56接收的信息，并且包括由处理器56执行以实现眼戴设备10的功能的指令。处理器56从电池25得到电力并执行存储在数据存储设备54中的指令以执行眼戴设备10的功能，例如控制眼戴设备10的操作并经由收发器52与外部设备通讯。
38.应当理解，除了在本文中另外阐述的特定含义之外，本文使用的术语和表达具有与这些术语和表达相对它们相应的各自研究领域一致的普通含义。例如第一和第二等关系术语可以仅用于区分一个实体或动作与另一个实体或动作，而不必要求或暗示这些实体或动作之间任何实际的这种关系或顺序。术语“包括”、“包含”或其任何其它变型旨在涵盖非排他性包含，使得包括或包含元件或步骤列表的流程、方法、制品或设备不仅包括那些元件或步骤，而且可以包括未明确列出或对这种流程、方法、制品或设备固有的其它元件或步骤。前面有“一”或“一个”的元件，在没有进一步限制的情况下，不排除在包含该元件的流程、方法、制品或设备中存在附加的相同元件。
39.另外，在前面的具体实施方式中，可以看出，为了简化本公开，在各种示例中将各种特征组合在一起。该公开方法不应被解释为反映了要求保护的示例需要比每个权利要求中明确记载的特征更多特征的意图。相反，如以下权利要求所反映的，要保护的主题在不少于任何单个公开示例的所有特征。因此，以下权利要求在此结合到具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独要求保护的主题。
40.尽管已经参考特定示例性实施例说明了概述，但是在不脱离本公开实施例的更广泛范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改和改变。这些实施例可在本文中单独地或共同地由术语“发明”指代，仅为方便起见，且无意自愿将本技术的范围限制于任何单一公开或发明构思，即使实际上公开的多于一个。
41.将本文中的实施例进行充分详细地说明以使本领域技术人员能够实施所公开的教示。可以使用其他实施例并从本文中的实施例派生出其他实施例，从而可以在不脱离本公开的范围的情况下进行结构和合理的替换和改变。因此，详细说明不应被理解为具有限制意义，并且各种实施例的范围仅由所附权利要求书以及这些权利要求书所授权的等同的全部范围来限定。