CN114296569A - 具有压敏输入的环输入设备 - Google Patents

Abstract

本发明题为“具有压敏输入的环输入设备。”本发明公开了一种环输入设备，并且更具体地涉及该环输入设备内的压敏输入机构，这些压敏输入机构检测压力以发起操作。由于指环通常较小且是日常佩戴的，因此电子指环可用作容易获得以与能够接收那些无线通信的其他设备进行无线通信的不引人注目的通信设备。根据本公开的示例的环输入设备可检测其带上的按压输入以生成输入，这些输入然后可无线地传送到配套设备。

Description

具有压敏输入的环输入设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年9月24日提交的美国临时申请No.63/083,082、于2020年9月24日提交的美国临时申请No.63/083,084、于2020年9月24日提交的美国临时申请No.63/083,092和于2020年9月24日提交的美国临时申请No.63/083,088的权益，这些临时申请的内容全文以引用方式并入本文以用于所有目的。

技术领域

本发明涉及一种环输入设备，并且更具体地涉及该环输入设备内的压敏输入机构，这些压敏输入机构检测压力以发起操作。

背景技术

目前可获得能够接收输入以发起操作的许多类型的电子设备。此类设备的示例包括台式计算机、膝上型计算机和平板计算设备、智能电话、媒体播放器、可佩戴设备诸如手表和健康监测设备、智能家居控制和娱乐设备、耳机和耳塞，以及用于计算机生成的环境诸如增强现实、混合现实或虚拟现实环境的设备。这些设备中的许多设备可通过物理触摸按钮或按键、鼠标、轨迹球、操纵杆、触摸面板、触摸屏等来接收输入。一些设备还可检测和接收来自紧邻设备但不物理触摸设备的对象诸如手指或触笔的输入。为了提供能够在较大距离处接收输入而不必紧邻对象的便利性，这些设备中的许多设备还可例如经由蓝牙或Wifi与其他电子设备进行无线通信。

发明内容

本发明涉及一种环输入设备，并且更具体地涉及该环输入设备内的压敏输入机构，这些压敏输入机构检测压力以发起操作。由于指环通常较小且是日常佩戴的，因此电子指环可用作容易获得以与能够接收那些无线通信的其他设备进行无线通信的不引人注目的通信设备。根据本公开的示例的环输入设备可检测其带上的按压输入以生成输入，这些输入然后可无线地传送到配套设备。尽管为了便于解释而在本文中可能主要地将环输入设备描述和示出为电子指环，但应当理解，本公开的示例不限于此，而是还包括作为项链、环箍耳环、围绕手腕佩戴的电子手镯带、电子趾环等的一部分佩戴的环输入设备。

附图说明

图1A至图1C示出了根据本公开的示例的环输入设备的不同配置。

图1D是根据本公开的示例的环输入设备的分解图。

图2是根据本公开的示例的环输入设备的系统框图。

图3A是根据本公开的示例的固定内带和旋转外带的一部分的象征性侧视图。

图3B示出了根据本公开的示例的固定内带和旋转外带的一部分的象征性侧视图，其中可变阻力发生器被支撑在内带上。

图3C示出了根据本公开的示例的具有包含磁流变流体的可变阻力发生器的固定内带和旋转外带的一部分的象征性侧视图。

图3D示出了根据本公开的示例的固定内带和旋转外带的一部分的象征性侧视图，其中可变阻力发生器被支撑在外带上。

图4A是根据本公开的示例的同心对准的固定内带和旋转外带的两个部分的象征性侧视图。

图4B是根据本公开的示例的处于偏心关系的固定内带和旋转外带的两个部分的象征性侧视图。

图5A是根据本公开的示例的具有电磁旋转阻力发生器的固定内带和旋转外带的一部分的象征性侧视图。

图5B是根据本公开的示例的具有电磁旋转阻力发生器的固定内带和旋转外带的一部分的象征性侧视图，该电磁旋转阻力发生器具有可移动制动器。

图6A是根据本公开的示例的固定内带、旋转外带、防护轨和被配置用于轴向阻力的可变阻力发生器的象征性端视图。

图6B是根据本公开的示例的固定内带、旋转外带、防护轨和被配置用于轴向电磁力的电磁阻力发生器的象征性端视图。

图7A是根据本公开的示例的旋转外带和磁力仪的象征性端视图。

图7B示出了根据本公开的示例的位于彼此旋转90度的两个不同位置的旋转外带和位于外带附近的磁力仪的两个象征性侧视图。

图8A是根据本公开的一个示例的沿着Y轴和沿着Z轴的旋转角度对磁场强度的归一化曲线图。

图8B是根据图8A的示例的沿着Z轴的磁场强度对沿着Y轴的磁场强度的归一化曲线图。

图8C是根据图8A至图8B的示例的旋转角度真实位置(以度为单位)与计算位置(以度为单位)的曲线图。

图9A是根据本公开的示例的包括具有诸如沟槽的物理指示器的旋转外带的环输入设备的象征性透视图。

图9B是根据本公开的示例的在配套设备的触摸屏上显示的具有图标的用户界面的象征性视图。

图10A是根据本公开的示例的包括低摩擦接触点和按钮轴承的环输入设备的带机构的侧视图。

图10B是根据本公开的示例的呈如图10A中的虚线所示的弹片开关按钮轴承形式的压敏输入机构的放大侧视图。

图11A至图11B是根据本公开的示例的旋转外带和固定内带的简化象征性侧视图(未按比例绘制)，其中内带具有不同的刚度水平。

图11C是根据本公开的示例的旋转外带和固定内带的简化象征性侧视图(未按比例绘制)，其中内带在弹片开关按钮轴承的任一侧上具有止动件。

图12A是根据本公开的示例的包括固定内带和旋转外带的带机构的一部分的象征性侧视图，该带机构具有滑动接触件以提供触摸感测。

图12B是根据本公开的示例的带机构的一部分的透视图，其示出了固定内带上的片簧滑动接触件。

图13A是根据本公开的示例的带机构的截面的象征性侧视图，其示出了附连到内带的按钮轴承，其中按钮轴承也可用作滑动接触件。

图13B是根据本公开的示例的带机构的截面的象征性侧视图，其示出了附连到内带的弹片开关按钮轴承，其中按钮轴承也可用作具有减少数量的迹线的滑动接触件。

图13C是根据本公开的示例的带机构的截面的象征性侧视图，其示出了滑动接触件和附连到内带的按钮轴承，该按钮轴承具有减少数量的迹线。

图13D是根据本公开的示例的用于检测环输入设备上的有效触摸或按压输入的方法的流程图。

图13E是根据本公开的示例的带机构的截面的象征性侧视图，其示出了附连到内带的两个弹片开关按钮轴承，其中按钮轴承可用作具有减少数量的迹线的滑动接触件。

图14A是根据本公开的示例的包括滚动球和触摸传感器的环输入设备的电子晶石系统的系统框图。

图14B是根据本公开的示例的包括具有滚动球和触摸传感器的电子晶石系统的环输入设备的象征性透视图。

具体实施方式

在以下对示例的描述中将参考形成以下描述的一部分的附图并且在附图中以举例的方式示出了可被实施的具体示例。应当理解，在不脱离所公开的示例的范围的情况下，可使用其他示例并且可进行结构性变更。

本公开的示例涉及一种环输入设备。由于指环是日常佩戴的且通常较小，因此电子指环可用作容易获得以与能够接收那些无线通信的其他设备进行无线通信的不引人注目的日常通信设备。尽管为了便于解释而在本文中可能主要地将环输入设备描述和示出为电子指环，但应当理解，本公开的示例不限于此，而是还包括作为项链、环箍耳环、围绕手腕佩戴的电子手镯带、电子趾环等的一部分佩戴的环输入设备。本公开的一些示例涉及环输入设备内的压敏输入机构(例如，按钮)，这些压敏输入机构检测压力以发起操作。本公开的其他示例涉及环输入设备上的导电外带，该导电外带可检测触摸以发起操作。本公开的又其他示例涉及调节环输入设备上的旋转外带的旋转摩擦以改善用户体验。本公开的又其他示例涉及检测旋转外带的旋转位置或检测环输入设备的位置/取向以提供附加输入能力。

图1A至图1C示出了根据本公开的示例的环输入设备100的不同配置。在图1A的示例中，环输入设备100可包括带机构102，该带机构可包括固定内带104、旋转外带106和接触垫108(例如，用于与用户的手指进行电接触)。在一些示例中，带机构102可以可移除地耦接到电子晶石系统，该电子晶石系统在本文中可简称为“晶石”110，其在图1A中被象征性地示出为盒子，但是在各种示例中，可以多种不同的形状和尺寸来生产。图1B示出了根据本公开的示例的具有更紧凑的、不太引人注目的晶石110配置的环输入设备100。为了容纳如图1B中的更平坦的晶石110，与图1A相比，带机构102可加宽(例如，8mm而不是4mm)。图1C示出了具有位于增厚固定内带104的一部分内侧的晶石110的功能的环输入设备100。应当理解，图1A至图1C的图示是未按比例绘制的示例性配置，并且图1A至图1C的任何部件可采用不同的形状、尺寸和厚度。

图1A至图1C的环输入设备100可用于为广泛多种设备提供无线输入。例如，环输入设备100可用于向配套可佩戴设备诸如智能手表、健康监测设备、耳机、耳塞等提供输入。环输入设备100还可用于向手持设备提供输入，手持设备诸如智能电话(例如，使用旋转外带106滚动通过列表)、平板计算机和膝上型计算设备、媒体播放器、触笔、用于计算机生成的环境的棒或手套等。此外，环输入设备100还可用于向固定设备诸如台式计算机、智能家居控制和娱乐设备提供输入(例如，打开灯、改变TV频道)等。在一些示例中，环输入设备100可从配套设备接收无线输入并向环的佩戴者提供信息(例如，环可从智能电话接收通知并生成振动警报)。

图1D是根据本公开的示例的环输入设备100的分解图。在图1D的示例中，带机构102被示出为在轴向方向上分解，从而暴露示例性固定内带104和旋转外带106。还示出了防护轨134，该防护轨可耦接到固定内带104以保持旋转外带106，同时允许外带旋转。防护轨134还可包括用于提供与晶石110的电连接的弹簧针136(下文更详细地描述)，尽管也可采用除弹簧针136之外的连接件。在一些示例中，并且在一些情况下，根据弹簧针136(或一般来讲，连接件)的配置，晶石110可使用螺钉、突片、舌槽结构等可移除地耦接到防护轨134。图1A至图1C(以虚线)示出了在各种示例中，晶石110可垂直地移除或安装，或者水平地滑进和滑出。

图2是根据本公开的示例的环输入设备200的系统框图。在图2的示例中，带机构202可通过连接件212电耦接到晶石210，这些连接件在一些示例中可为所谓的“弹簧针”，这些弹簧针是压入导电区域(地区或目标)中并与该导电区域电接触的弹簧加载的电连接器。带机构202可包括固定内带204和旋转外带206。在一些示例中，固定内带204可包括压敏输入机构214和触摸感测机构216，尽管在其他示例中，这些块可组合到一个功能块中。固定内带204还可包括可变阻力发生器232。在一些示例中，压敏输入机构214和触摸感测机构可经由滑动连接件电耦接到旋转外带206，并且可变阻力发生器232可对旋转外带206施加摩擦或磁影响。

电子晶石系统或“晶石”210可包括耦接到存储器和/或存储设备220的控制器218。控制器218可包括能够执行存储在存储器220中的程序以执行各种功能的一个或多个处理器。在本公开的示例中，控制器218可连接到无线发射器或收发器224，以及惯性测量单元(IMU)226、磁力仪228和触觉发生器230中的一者或多者。存储器220可包括但不限于随机存取存储器(RAM)或其他类型的存储器或存储设备、监视定时器等。控制器218可包括但不限于用于驱动和/或感测一个或多个触摸电极(包括在各种频率和/或相位处生成可选择性地施加到触摸电极的一个或多个激励信号)的触摸感测电路。控制器218还可通信地耦接到磁力仪228以处理来自磁力仪的信号以确定旋转外带206的旋转量，并且可通信地耦接到IMU226以处理来自IMU的信号以确定参数诸如环输入设备200的角速率、取向、位置和速度。在一些示例中，控制器218可通信地耦接到触觉发生器230以发起触觉反馈。控制器218还可通信地耦接到无线发射器或收发器224以无线地发送输入，并且在一些示例中，发送和接收数据和其他信息。在一些示例中，无线发射器或收发器224可与台式计算机、膝上型计算机和平板计算设备、智能电话、媒体播放器、可佩戴设备诸如手表和健康监测设备、智能家居控制和娱乐设备、耳机和耳塞、以及用于计算机生成的环境诸如增强现实、混合现实或虚拟现实环境的设备等进行无线通信。

显而易见的是，图2所示的架构仅是晶石210的一个示例性架构，并且系统可具有比所示更多或更少的部件或者不同的部件配置。图2中所示的各种部件可在硬件、软件、固件或它们的任何组合(包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路)中实现。

需注意，可通过存储在存储器220中并由控制器218中的处理器执行的固件来执行本文所述的功能中的一个或多个功能。该固件也可以存储和/或输送于任何非暂态计算机可读存储介质内，以供指令执行系统、装置或设备诸如基于计算机的系统、包括处理器的系统或可以从指令执行系统、装置或设备获取指令并执行指令的其他系统使用或与其结合。在本文档的上下文中，“非暂态计算机可读存储介质”可以是可包含或存储程序以供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合的任何介质(不包括信号)。在一些示例中，存储器220是非暂态计算机可读存储介质。存储器220中可存储有指令，这些指令在由控制器218中的处理器执行时，可致使环输入设备200执行本公开的一个或多个示例的一个或多个功能和方法。计算机可读存储介质可包括但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、装置或设备，便携式计算机磁盘(磁性)、随机存取存储器(RAM)(磁性)、只读存储器(ROM)(磁性)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)(磁性)、便携式光盘诸如CD、CD-R、CD-RW、DVD、DVD-R或DVD-RW，或闪存存储器诸如紧凑型闪存卡、安全数字卡、USB存储设备、记忆棒等。

该固件也可传播于任何传输介质内以供指令执行系统、装置或设备诸如基于计算机的系统、包括处理器的系统或可从指令执行系统、装置或设备获取指令并执行指令的其他系统使用或与其结合。在本文的上下文中，“传输介质”可以是可传送、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合的任何介质。传输介质可包括但不限于电子、磁性、光学、电磁或红外有线或无线传播介质。

图3A是根据本公开的示例的固定内带304和旋转外带306的一部分的象征性侧视图。应当注意，图3A未按比例绘制，并且固定内带304和旋转外带306之间的间隙可为大约数百微米。在一些示例中，可使用编码器(例如，光学编码器)检测外带306的旋转，但是在下文所述的其他示例中，可使用其他设备诸如磁力仪。如上所述，固定内带304可包括可变阻力发生器，该可变阻力发生器可对旋转外带306施加摩擦或磁影响，以有效地产生对外带旋转的调节阻力的感觉。在图3A的示例中，示出了象征性地表示可施加于旋转外带306的摩擦或磁影响的箭头。在一些示例中，这种摩擦或磁影响可以是固定内带304(至少是在内带的部分中)的直径的有效增加的结果。在本公开的示例中，可调节这种摩擦或磁影响，使得旋转外带306可变得更易或更难旋转，冻结在适当位置，产生带上的止动器(凸耳、卡扣等)的感觉，产生硬止动件等。

调节旋转外带306的旋转阻力可提供许多优点。一般来讲，由环输入设备操纵的用户界面可影响外带306的旋转阻力以改善用户体验。例如，外带306的旋转可能变得更难，并且最终在输入结束时停止(例如，当旋转导致到达虚拟显示的滑动条的结束时)。在一些示例中，摩擦或磁影响可取决于正在操纵的项目(例如，参数或用户界面(UI))。在其他示例中，当待滚动的列表长并且期望快速滚动时，可减小旋转阻力，或者当列表短或者当期望更精确的滚动时，可增大旋转阻力。在又其他示例中，旋转阻力可根据正在操纵的项目应当缓慢(例如，配套设备的音量)还是快速(例如，滚动通过冗长的文档)改变而增大或减小。

当移动通过页面视图中的文档、以离散增量移动、从一个图标跳跃到另一个图标等时，由增大的旋转阻力的脉冲引起的止动器的感觉可为有利的。然而，由于止动器可能是时间敏感的，因此接收止动器的延迟可使得反馈无用或更坏，从而导致错误。延迟可能是在外带306处接收输入、将信号无线传输到配套设备、从配套设备接收回复、然后生成止动器的往返通信路径的结果。因此，在一些示例中，止动器处理和生成可在本地诸如在晶石内处置。

在其他示例中，可采用到使旋转外带306不移动的点的强旋转阻力以确保不会无意地生成旋转输入。此外，强旋转阻力可仅在旋转开始时施加，并且可在用户施加足够的旋转力以克服该强初始旋转阻力时减小。这种强初始旋转阻力可感觉像扳动开关或点按旋钮的初始阻力，并且可确保不会意外地触发事件。类似地，强旋转阻力可仅在旋转结束时施加，并且可增加以需要用户施加足够的旋转力以克服该强末端旋转阻力。这种强末端旋转阻力可感觉像扳动开关或点按旋钮的最终结束阻力，从而需要强的肯定动作来结束活动。应当理解，前述用途描述是非限制性的并且仅仅是示例性的，并且调节旋转外带306的旋转阻力也被设想用于其他目的。

图3B示出了根据本公开的示例的固定内带304和旋转外带306的一部分的象征性侧视图，其中可变阻力发生器332被支撑在内带上。在本公开的一些示例中，可变阻力发生器332可以是在由电场激励时可改变尺寸和形状的电活性聚合物(EAP)。所施加电场的强度可确定对旋转外带306施加的阻力的量，并且以特定占空比使所施加电场脉动可在旋转外带中产生止动器的感觉。在一些示例中，可变阻力发生器332可以是机电制动器，其中使用电磁力来将可变阻力发生器(在该示例中，呈制动衬块的形式)压靠在旋转外带306上。所施加电磁力的强度可确定对旋转外带306施加的阻力的量，并且以特定占空比使所施加电磁力脉动可在旋转外带中产生止动器的感觉。在一些示例中，可变阻力发生器332可以是形状记忆合金(SMA)，该形状记忆合金可根据其温度改变尺寸和形状，其温度如由电流控制。电流可确定对旋转外带306施加的阻力的量，并且以特定占空比使电流脉动可在旋转外带中产生止动器的感觉。在一些示例中，可变阻力发生器332可以是气囊，该气囊可根据其空气(或其他气体)含量改变尺寸和形状。空气量可确定对旋转外带306施加的阻力的量，并且以特定占空比使空气体积脉动可在旋转外带中产生止动器的感觉。在一些示例中，可变阻力发生器332可以是压电材料，该压电材料可在施加电压时改变尺寸和形状。电压电平可确定对旋转外带306施加的电阻的量，并且以特定占空比使电压电平脉动可在旋转外带中产生止动器的感觉。在一些示例中，可变阻力发生器332可以是电粘垫。电粘垫可包括电极，这些电极以交替的正电压和负电压偏置，从而在电极之间产生电场。然后可在旋转外带306上感应出正电荷和负电荷，这可导致在电极和外带之间产生静电粘附，从而在它们之间产生旋转阻力。

图3C示出了根据本公开的示例的具有包含磁流变流体338的可变阻力发生器332的固定内带304和旋转外带306的一部分的象征性侧视图。在图3C的示例中，磁流变流体338可保留在将流体保持在固定内带304和旋转外带306之间的膜或其他接收器中。由于磁流变流体338在存在磁场的情况下粘度可增加至有效变成固体的点，所施加磁场的强度可确定粘度并因此确定对旋转外带306施加的阻力的量，并且以特定占空比使所施加磁场脉动可在旋转外带中产生止动器的感觉。

图3D示出了根据本公开的示例的固定内带304和旋转外带306的一部分的象征性侧视图，其中可变阻力发生器332被支撑在外带上。图3D的示例类似于图3B的示例，不同的是可变阻力发生器被支撑在旋转外带306上。在图3D的示例中，示出了象征性地表示可施加到固定内带304的摩擦或磁影响的箭头。以上在图3A至图3C中描述的可变阻力发生器332的各种示例也可用于图3D中。在图3D的示例中，固定内带304和旋转外带306之间需要一个或多个附加电连接件，以将电场、电磁力、电流等施加到可变阻力发生器332。在一些示例中，这些连接件可由片簧或其他可滑动接触件形成。

图4A是根据本公开的示例的同心对准的固定内带404和旋转外带406的两个部分的象征性侧视图。在上述可变阻力发生器432的示例中，如果固定内带404和旋转外带406如图4A的示例中那样被配置为同心带，则可变阻力发生器432可能需要在带机构402的相对侧上以施加互补的相反力并保持内带和外带的同心关系。应当理解，尽管为了便于说明图4A仅示出了在底部位置和顶部位置处的可变阻力发生器432，但可在沿着带机构的任何数量的相对位置中采用多个可变阻力发生器。

图4B是根据本公开的示例的处于偏心关系的固定内带404和旋转外带406的两个部分的象征性侧视图。在上述可变阻力发生器432的示例中，如果固定内带404和旋转外带406如图4B的示例中那样被配置为偏心带，则可变阻力发生器432不需要在带机构402的相对侧上，以便保持内带和外带的偏心关系。应当理解，尽管为了便于说明图4B仅示出了在底部位置处的一个可变阻力发生器432，但可在沿着带机构的多个位置中采用多个可变阻力发生器，尽管图4B所示的偏心带的几何形状可限制可变阻力发生器的位置，并且每个可变阻力发生器的有效“直径增加”可能需要是不同的，这取决于可变阻力发生器沿着带机构的位置。

图5A是根据本公开的示例的具有电磁旋转阻力发生器540的固定内带504和旋转外带506的一部分的象征性侧视图。在图5A的示例中，电磁旋转阻力发生器540可包括形成在固定内带504上的线圈542的阵列和形成在旋转外带506上的磁极544的阵列。磁极544可被形成为具有交替的相反极(例如，一系列北-南-北-南等极)，尽管在其他示例中，可采用相反极的不同图案。在图5A的示例中，电流通过每个线圈542的方向可吸引或排斥磁化极544。在一些示例中，各个线圈542可根据磁极544的磁化图案经由定向电流磁化，以产生足以抵抗旋转外带506的旋转的相对于磁极544的吸引力(参见箭头)，从而有效地产生制动效果。由线圈542形成的电磁体的强度可根据其电流变化，以产生可变有效阻力。在一些示例中，当磁极经过线圈的吸引力时在旋转外带506上可感觉到的旋转阻力可产生模仿带机构上的止动器的感觉的力分布。如果吸引力足够强，则旋转外带506可感觉锁定在适当位置。

图5B是根据本公开的示例的具有电磁旋转阻力发生器540的固定内带504和旋转外带506的一部分的象征性侧视图，该电磁旋转阻力发生器具有可移动制动器546。在图5B的示例中，磁旋转阻力发生器532可包括形成在制动器546上的线圈542的阵列和形成在旋转外带506上的磁极544的阵列，该制动器可以可移动地耦接到固定内带504。在一些示例中，各个线圈542可根据磁极544的磁化图案经由定向电流来磁化，以产生足以抵抗旋转外带506的旋转的相对于磁极544的吸引力。然而，与图5A的示例不同，线圈542可附连到制动器546，该制动器可朝向旋转外带506移动直到其接触外带，从而提供阻力并有效地产生制动效果。由线圈542形成的电磁体的强度并且因此制动器546的移动以及相对于旋转外带506产生的摩擦或阻力的量可根据其电流变化，以产生可变有效阻力。如果阻力足够强，则旋转外带506可感觉锁定在适当位置。

在其他示例中，各个线圈542可以各种定时顺序经由定向电流磁化，以在旋转外带506中产生旋转运动，而不需要用户的触摸。在其他示例中，旋转外带506的手动旋转(诸如通过手指)可在线圈542中感应出电流。然后可诸如通过对晶石内的电池充电来收获和储存该能量以供稍后使用。

图6A是根据本公开的示例的固定内带604、旋转外带606、防护轨634和被配置用于轴向阻力的可变阻力发生器632的象征性端视图。与在径向方向上施加可变阻力的与图5A相关联的可变阻力发生器的描述不同，图6A的示例中的可变阻力发生器632可附连到固定内带604的侧轨并在轴向方向上向旋转外带606的侧壁施加可变阻力。在一些示例中，可变阻力发生器632可另选地或除此之外附连到防护轨634，如图6A中的虚线所示。上述可变阻力发生器示例中的任一个可用于图6A的示例中。

图6B是根据本公开的示例的固定内带604、旋转外带606、防护轨634和被配置用于轴向电磁力的电磁阻力发生器640的象征性端视图。与在径向方向上施加电磁力的与图5B相关联的电磁阻力发生器的描述不同，图6B的示例中的电磁阻力发生器640可附连到固定内带604的侧轨和旋转外带606的侧壁，并且在轴向方向上产生吸引电磁力和排斥电磁力。在一些示例中，电磁阻力发生器640可另选地或除此之外附连到防护轨634和旋转外带606的相对侧壁，如图6B中的虚线所示。

除了如上所述调节旋转外带606的旋转阻力之外，本公开的示例还可确定位置信息诸如外带的旋转位置(例如，旋转位置的绝对角度)。确定旋转位置可提供多个优点。例如，外带606从一个确定的旋转位置到另一个确定的旋转位置的旋转可用于计算旋转方向、旋转量或旋转角度以及绝对位置(例如，15度到绝对45度位置的顺时针相对旋转)。仅举数例，外带606的旋转的方向、量和绝对位置可确定滚动通过列表的方向和量、图像平移的方向和量、光标移动的方向和量以及正在操纵的参数的改变的方向和量(例如，音量改变的量)。在一些示例中，可记录一系列旋转(例如，一系列旋转角度)以识别手势并发起某些动作。例如，两个位置之间(例如，4点钟位置和6点钟位置之间)的一系列来回旋转可被识别为发起特定操作(例如，擦除操作)的手势。在其他示例中，随时间捕获的旋转位置可用于确定旋转外带606的速度或加速度。应当理解，前述用途描述是非限制性的并且仅仅是示例性的，并且确定外带606的旋转位置也被设想用于其他目的。然而，确定旋转位置可能是困难的，因为旋转外带606可以无限方式(在不存在所施加旋转阻力的情况下)在任一方向上自由移动，而没有任何起点或终点或其他清晰的参照系。

图7A是根据本公开的示例的旋转外带706和磁力仪748的象征性端视图。在图7A的示例中，旋转外带706可被磁化以形成单个偶极子，优选地具有可预测且均匀的磁场线750。在一些示例中，旋转外带707可由低矫顽磁、高剩磁材料制成以保持其磁化。在一些示例中，可使用17-4钢(大约17％的铬、4％的镍)，尽管也可采用其他类型的金属。磁力仪748可在存在来自旋转外带706的磁场线750的区域中邻近外带定位。在一些示例中，磁力仪748可位于环输入设备的晶石中。磁力仪748可用于获得旋转输入数据并且测量和/或从其位置计算磁场的方向、强度或相对变化。因为磁力仪748的位置充当从其获得校准测量结果的参考点，所以不需要将磁力仪精确地放置在电场内。

图7B示出了根据本公开的示例的位于彼此旋转90度的两个不同位置的旋转外带706和位于外带附近的磁力仪748的两个象征性侧视图。在上部视图中，旋转外带706被取向成使得其北极(N)位于12点钟位置，并且其南极(S)位于6点钟位置。在下部视图中，外带706已顺时针旋转90度，使得N位于3点钟位置并且S位于9点钟位置。需注意，磁场线750也已顺时针旋转90度，这改变了每个轴上的磁场的强度。在本公开的一些示例中，磁力仪748可以是多轴磁力仪，该多轴磁力仪可测量至少Y和Z正交轴上的磁场强度，并且这些测量结果随后可用于通过比较初始位置和旋转位置处的磁场强度的测量结果来计算外带706的旋转位置。尽管图7A至图7B示出了被磁化以形成单个偶极子的旋转外带706，但在其他示例中，外带可被磁化以形成多个偶极子。虽然图7A的单个偶极子示例可提供确定绝对旋转位置的优点，但多个偶极子可提供更高空间分辨率的优点，因为每个偶极子可用于在更小的旋转范围(例如，0度-90度)内获得更精确的旋转位置信息。然而，多个偶极子可使得更难以消除磁力仪磁场强度测量结果的歧义并计算绝对旋转位置信息。

磁力仪748可在计算旋转外带706的旋转位置之前进行校准。校准可在递送最终产品之前执行，或者由用户通过将外带旋转一次或多次来执行。在这些旋转期间，磁力仪748可测量沿Y轴和Z轴的磁场强度，并且可忽略地球磁场的影响，因为它可为由磁化外带产生的磁场的大约1％。在一些示例中，然后可将这些磁场强度值归一化为例如介于-1.0和+1.0之间的值。然而，如果要校准磁力仪748以补偿地球的磁场，则可能需要磁力仪沿着所有三个轴(X轴、Y轴和Z轴)测量磁场强度。

图8A是根据本公开的一个示例的沿着Y轴的旋转角度对磁场强度的归一化曲线图(曲线图852)和沿着Z轴的旋转角度对磁场强度的归一化曲线图(曲线图854)。图8B是根据图8A的示例的沿着Z轴的磁场强度对沿着Y轴的磁场强度的归一化曲线图856。理想的是，图8B的曲线图将是点在(0.0,1.0)、(1.0,0.0)、(0.0,-1.0)和(-1.0,0.0)(从12点钟位置顺时针)处的圆，并且图8A的Y和Z曲线图在形状上将更规则且更正弦，但是由于外旋转带的不完美、不均匀的磁化(这可能导致磁场线中的可预测性较低)，曲线图可能失真，如图8A至图8B所示。

图8C是根据图8A至图8B的示例的旋转角度真实位置(以度为单位)与计算位置(以度为单位)的曲线图858。计算(绝对)位置可计算为θ＝arctan2(Y,Z)，其中Y为沿Y轴的测量(归一化)磁场强度，并且Z为沿Z轴的测量(归一化)磁场强度。理想的是，图8C的曲线图将是线性的，但由于不完美的磁化，该曲线图可包含一些扰动。在本公开的一些示例中，校准查找表可用于对所计算位置施加偏移，使得所得的校准位置可产生比图8C所示的曲线图更线性的曲线图。该校准查找表可以基于在递送最终产品之前取得的经验数据的偏移值填充，或者该校准查找表可在由用户发起的或根据自动校准计划周期性地发起的现场校准期间填充。在其他示例中，代替校准查找表，可使用分段估计或使用基于预先存储的校准信息的特定公式来计算偏移值。

在本公开的一些示例中，可使用霍尔效应传感器来代替磁力仪。多个霍尔效应传感器(例如，三个霍尔效应传感器)可附连到内带，并且用于在旋转外带706被磁化以形成单个偶极子时确定外带的绝对旋转位置。在一些情况下，当空间问题妨碍磁力仪位于晶石内部时，可有利地在内带上使用霍尔效应传感器来检测外带旋转。

尽管磁力仪可用于确定旋转外带的旋转位置，但在一些情况下，用户可能难以实际旋转带，或者难以确定实际上正在发生带的旋转，尤其是当视觉确认旋转不方便或不可能时。

图9A是根据本公开的示例的包括具有诸如沟槽960的物理指示器的旋转外带906的环输入设备900的象征性透视图。在图9A的示例中，旋转外带906可包括沟槽960，以使得用户能够感觉带并且确定带实际上是否正在旋转，或者确定带是否是固定的或几乎固定的并且用户的手指只是在带上滑动。尽管在图9A中示出了沟槽960，但在其他示例中，也可在旋转外带906上形成诸如凸起的脊、腔、凸耳等的物理指示器，以向用户提供触觉反馈作为视觉反馈的替代。在一些示例中，沟槽960或其他指示器可以特定间隔隔开，以给予用户旋转量的感觉。例如，如果沟槽960以30度的间隔隔开，则以手指反复擦过外带906以旋转带的用户能够感觉到多个沟槽的通过，并且可在实现期望旋转量时停止。

在一些示例中，环输入设备900可包括线性谐振致动器(LRA)962或其他触觉反馈设备。LRA 962可包括线性移动以生成触觉反馈的质量块。在图9A的示例中，LRA 962位于晶石910中，但是在其他示例中，它可位于环形输入设备900中的其他地方。在一些示例中，作为沟槽960的替代，LRA 962可在旋转外带906已旋转一定数量的度数(如使用先前描述的磁力仪所确定的)时生成振动或其他力。在其他示例中，LRA 962(或其他触觉反馈发生器)可基于旋转外带906的旋转量、计算角速度和/或加速度和/或正在操纵的UI以均匀或不均匀的方式在特定时间生成触觉反馈。例如，如果确定正在滚动包括短(例如，10个项目)列表的UI，则可在突出显示列表中的每个项目时均匀地生成触觉反馈。另一方面，如果列表长(例如，100个项目)，则可在突出显示每第10个项目时生成触觉反馈。在一些示例中，如果检测到的角速度低(例如，小于每秒90度的旋转)，则可在突出显示列表中的每个项目时生成触觉反馈。然而，如果检测到的角速度高(例如，大于每秒90度的旋转)，则可例如在突出显示每第10个项目时或者在每第10秒时生成触觉反馈。触觉反馈也可不均匀地生成。例如，基于旋转外带906的初始角加速度和/或速度确定，可执行UI的“动量”滚动，其中UI可滚动通过项目列表，其速度急剧增加、达到稳态、然后速度衰减直到其停止。可通过增大频率、达到稳态、然后减小频率直到其停止来不均匀地生成触觉反馈以跟踪UI的移动，无论外带906的运动在初始角加速度和/或速度确定之后是否继续。然而，如果保持或以其他方式阻尼外带906以减慢或停止带的旋转，则触觉反馈在频率上可不均匀地减小以跟随带的减速。

在一些示例中，LRA 962(或其他触觉反馈发生器)可基于旋转外带906的旋转量、计算角速度和/或加速度和/或正在操纵的UI以均匀或不均匀的方式生成不同类型的触觉反馈。例如，如果检测到的旋转外带906的角速度低，则可生成触觉反馈以模拟在较高摩擦和粗略纹理下旋转带的感觉。在另一个示例中，如果检测到的旋转外带906的角速度高，则可生成触觉反馈以模拟在较低摩擦和较平滑纹理下旋转带的感觉。在另一个示例中，当环形输入设备900中的惯性测量单元(下文描述)用于在计算机生成的环境中移动3D对象时，可生成不同纹理的触觉反馈。

在其他示例中，LRA 962可与沟槽960结合使用，使得每当外带906的旋转导致沟槽通过某个位置时生成振动，在该位置处，可使用光学传感器等检测到沟槽。LRA 962还可用于独立于外带906的任何旋转而生成触觉反馈。例如，即使当外环906固定时，LRA 962也可基于由惯性测量单元(下文讨论)检测到的移动、声音输入(例如，音频命令)、传感器输入和/或在环输入设备900处无线接收的信号(例如，通知)来生成触觉反馈以向用户提供警报。

除了旋转外带906以发起或执行如上所述的操作之外，本公开的示例还可确定位置信息，诸如环输入设备900自身在自由空间中的取向和移动。确定环输入设备900在自由空间中的取向和移动可提供许多优点。例如，环输入设备900的佩戴者可以在自由空间中来回移动环以生成旋转或取向信号，或者执行可触发命令到配套设备的无线传输的手势，诸如手部轻扫或挥动。在一个特定示例中，环输入设备900从一个位置到另一个位置的取向和移动可用于移动用户界面上的光标或正在显示的3D对象。在一些示例中，手势可在环输入设备900中识别，并且在其他示例中，数据可被无线传输以供另一设备进行手势处理。应当理解，前述用途描述是非限制性的并且仅仅是示例性的，并且确定环输入设备900的取向和移动也被设想用于其他目的。

惯性测量单元(IMU)964可用于确定环输入设备900的取向和移动。在图9A的示例中，IMU 964位于晶石910中，但是在其他示例中，它可位于环形输入设备900中的其他地方。在一些示例中，IMU 964可包括用于检测线性加速度的一个或多个加速度计和用于检测旋转速率的陀螺仪。在一些示例中，IMU 964可包括用于主轴：俯仰、翻滚和偏航中的每一个的加速度计和陀螺仪。在一些示例中，IMU 964可将位置信息传输到晶石910内的处理器，以使得晶石能够计算环输入设备900的取向、位置和移动。在其他示例中，可在IMU 964内执行这些计算中的一个或多个。

图9B是根据本公开的示例的在配套设备968的触摸屏上显示的具有图标966的用户界面的象征性视图。在图9B的示例中，可检测环输入设备的旋转外带906上的触摸输入(下文解释)，并且可向配套设备968无线传输信号以显示用户界面并在初始位置970处(例如，在用户界面的中心)显示光标，或者在已经显示用户界面的情况下显示光标。此后，可检测环输入设备900的移动，并且光标可根据所检测到的环的移动在用户界面上移动。在图9B的示例中，光标已经移动到当前位置972。在一些示例中，按压输入(下文解释)可选择出现在光标下方的图标。在其他示例中，当光标在图标上方移动时，LRA 962可生成触觉反馈，从而向用户提供附加的有利反馈。应当理解，图9B的示例仅仅是如何可利用IMU 964以及环输入设备900的移动来发起和/或执行配套设备上的操作的一个示例。

当环形输入设备900中的IMU 964用于控制正在显示的对象诸如3D对象时，在一些示例中，虚拟对象可沿着所有三个轴(X、Y和Z)旋转。然而，在其他示例中，可锁定轴中的一个或两个以限制对象的旋转。例如，可锁定Y轴，使得环输入设备900的移动只能导致对象关于X轴和/或Z轴旋转。在一些示例中，将光标移动到轴上方、之后在外带906上进行按压输入可导致锁定该轴。锁定轴可消除非预期的运动，并且使得环输入设备900能够检测到更精确的移动。

除了在具有或不具有如上所述的调节阻力的情况下检测环输入设备900的位置或检测外环906的旋转位置之外，检测旋转外带906上的按压可提供附加优点。例如，在外带906旋转到期望位置之后，带上的一个或多个检测到的按压可发起进一步的动作，诸如对项目的选择。即使在不存在旋转的情况下，旋转外带906上的按压也可发起操作，诸如触发左鼠标点击输入(单击)或右鼠标点击输入(双击)、在离散步骤中移动通过列表、使用页面视图移动通过文档、跳转到不同的项目或图标、递增或递减参数、或终止操作。还可检测按压并保持输入或按压并旋转输入以执行或发起其他操作。应当理解，前述用途描述是非限制性的并且仅仅是示例性的，并且检测旋转外带906上的按压也被设想用于其他目的。

图10A是根据本公开的示例的包括低摩擦接触点1074和按钮轴承1076的环输入设备的带机构1002的侧视图。如本文所定义，按钮轴承是既充当按钮又充当低摩擦轴承的机构。低摩擦接触点1074和按钮轴承1076可允许外带1006以减小的摩擦关于固定内带1004旋转。在一些示例中，低摩擦接触点1074和按钮轴承1076均可为滚珠轴承。在其他示例中，低摩擦接触点1074可以是沿着固定内带1004的大部分或全部宽度延伸的固定接触点，而按钮轴承1076可以是滚珠轴承。在又其他示例中，低摩擦接触点1074可以是固定接触点，而按钮轴承1076可以是压敏输入机构，诸如弹片开关或其他类型的开关或能够产生“打开”状态和“闭合”状态的机构。这些压敏输入机构可包括电阻随压力变化的电阻式应变仪传感器、反射光特性随压力变化的光学应变仪传感器、以及更一般地能够响应于不同水平的压力而生成模拟输出值的模拟力传感器。压敏输入机构的其他示例可包括电容式力传感器，其跨两个板的电容随压力导致两个板之间的可变形材料压缩并改变板之间的距离而改变。将压敏输入机构用于按钮轴承1076创建多功能元件，其中压敏输入机构既用作旋转外带1006的轴承，又用作生成按压输入的机构。

图10B是根据本公开的示例的呈如图10A中的虚线所示的弹片开关按钮轴承1076形式的压敏输入机构的放大侧视图。在一些示例中，弹片开关按钮轴承1076可包括由非导电材料诸如橡胶或聚氨酯制成的可压缩弹片(在图10B的示例中向下指)，该可压缩弹片可在压力下压缩但在不存在压力的情况下返回到其原始形状。可压缩弹片内有一对或多对接触件，当弹片被充分压缩时，该一对或多对接触件形成电接触(例如，短路)，但在没有充分压缩的情况下保持断开。尽管本文主要公开了两级弹片开关(断开或闭合)，但应当理解，根据本公开的示例的弹片开关可包括多级弹片开关。

再次参见图10A，当低摩擦接触点1074被形成为固定接触点时，在接触点的位置处或附近施加到旋转外带1006的压力应当导致很少或者几乎不导致压缩或移动。因此，固定接触点可用于不预期按压输入的位置，诸如在晶石下方。然而，在弹片开关按钮轴承1076的位置处或附近施加到旋转外带1006的压力可导致弹片开关的压缩或移动，并且可能导致开关的激活。弹片开关的激活区域可取决于弹片开关的配置(例如，弹片的高度，和/或弹片所在的基座的尺寸和形状)、固定内带1004和旋转外带1006之间的间隙、以及内带的材料。在一些示例中，在弹片开关的任一侧上的约45度内施加的压力仍可激活(即，闭合)开关。尽管图10A中示出了两个弹片开关按钮轴承1076，但在其他示例中，可仅采用单个弹片开关，或者也可利用三个或更多个弹片开关。通过两个或更多个弹片开关，可根据按压哪个弹片开关来启动不同的功能，或者无论按压哪个弹片开关，都可启动相同的功能。在一些示例中，在两个相邻弹片开关之间施加的压力可激活两个开关，这可启动其他功能。

如上所述，弹片开关的激活区域可变化。弹片开关的激活区域(并且因此环形输入设备的带机构内的按钮的激活区域)的变化可提供许多优点。例如，宽激活区域可允许用户激活按钮，而不必精确地知道该按钮在旋转外带内的位置。这在用户想要按下按钮但未看着环时可能特别有用。另一方面，窄激活区域可使得能够将多个按钮放置在带机构内，其中每个按钮能够被独立地激活。窄激活区域也可减少无意的按钮按压。

图11A至图11B是根据本公开的示例的旋转外带1106和固定内带1104的简化象征性侧视图(未按比例绘制)，其中内带具有不同的刚度水平。图11A是具有宽激活区域的弹片开关的示例，其中固定内带1104可由具有高刚度的材料形成。当在从弹片开关按钮轴承1176偏移的位置处在旋转外带1106上施加压力时，因为外带或固定内带1104都不经历显著变形，所以可抵靠弹片开关施加足够的压力以激活它。在一些示例中，可在弹片开关按钮轴承1176的任一侧的多达60度或更多处施加压力以激活开关。

相比之下，图11B是具有更窄激活区域的弹片开关的示例，其中固定内带1104可由更柔软、更挠曲的材料形成。当在从弹片开关按钮轴承1176偏移的位置处在旋转外带1106上施加压力时，外带可接触弹片开关而不激活它。随着弹片开关上的压力的继续(没有足够的压力来激活开关)，固定内带1104可开始变形，并且可继续变形直到其在位置1178处接触旋转外带1106。此时，固定内带1104的进一步变形可停止，使得弹片开关按钮轴承1176没有足够的压力来激活它。在图11B的示例中，激活可仅在足够靠近弹片开关按钮轴承1176施加压力时发生，使得开关在变形的固定内带1104与旋转外带1106接触之前被激活。在一些示例中，在内带1104接触外带1106并防止开关激活之前，可在弹片开关按钮轴承1176的任一侧的不超过约5度处施加压力。

图11C是根据本公开的示例的旋转外带1106和固定内带1104的简化象征性侧视图(未按比例绘制)，其中内带在弹片开关按钮轴承1176的任一侧上具有止动件1180。在图11C的示例中，利用止动件1180缩窄弹片开关按钮轴承1176的激活区域。止动件1180可以是按钮轴承或固定接触点，其允许弹片开关按钮轴承1176上的直接压力激活开关，但也限制旋转外带1106的径向行进，以防止其在从开关的位置偏移的位置处施加压力时激活开关。当最初在从弹片开关按钮轴承1176偏移的位置处在旋转外带1106上施加压力时，外带可接触弹片开关而不激活它。随着弹片开关上的压力的继续(没有足够的压力来激活开关)，旋转外带1106可与止动件1180接触。此时，弹片开关按钮轴承1176上的进一步压力可停止，使得开关没有足够的压力来激活它。在图11C的示例中，激活可仅在足够靠近弹片开关按钮轴承1176施加压力时发生，使得开关在止动件1180与旋转外带1106接触之前被激活。

除了如上所述的检测外带1106上的按压之外，检测外带上的触摸还可提供附加优点。例如，触摸感测可帮助将(例如，由用户的手指引起的)有效按压输入与无意的按压输入(例如，意外地将外带1106压靠在书桌或其他未接地的对象上)区分开。在另一个示例中，在外带1106旋转到期望位置之后，带上的一个或多个检测到的触摸或轻击(没有检测到的按压)可发起进一步的动作。即使在不存在旋转的情况下，外带1106上的一个或多个检测到的触摸或轻击也可发起操作，诸如引出用户界面或“窥视”以暂时查看内容。还可检测触摸并保持输入或触摸并旋转输入(与轻扫以旋转输入不同)以执行或发起其他操作。应当理解，前述用途描述是非限制性的并且仅仅是示例性的，并且检测旋转外带1106上的触摸也被设想用于其他目的。

图12A是根据本公开的示例的包括固定内带1204和旋转外带1206的带机构1202的一部分的象征性侧视图，该带机构具有滑动接触件1282以提供触摸感测。在一些示例中，触摸感测可通过利用整个导电外带1206作为自电容触摸电极来实现，其中可测量电极的对地自电容，并且可检测该自电容的变化并将其识别为触摸的结果。在图12A的示例中，滑动接触件1282可附连到固定内带1204并且可在外带1206(充当自电容电极)固定时与外带电接触，并且可在外带旋转时继续与外带保持滑动接触，从而提供从外带1206到内带1204的电连接。尽管图12A示出了两个滑动接触件1282，但在其他示例中，可使用仅一个滑动接触件，或者可使用两个以上的滑动接触件。此外，内带1204的内部上的一个或多个接地接触件(未示出)可为环输入设备提供参考接地，当用户佩戴环并与接地接触件接触时，该环输入设备可耦接到接地。在到自电容电极和在内带1204处可用的参考接地的电连接的情况下，可测量外带1206的自电容并且可检测触摸。

图12B是根据本公开的示例的固定内带1204的透视图，其示出了固定内带1204上的片簧滑动接触件1282。在图12B的示例中，片簧滑动接触件1282被取向成垂直于外带(图12B中未示出)的旋转方向。尽管图12B将滑动接触件1282示出为片簧，但在其他示例中，可利用不同类型的滑动接触件，包括电刷、固定或旋转导电轴承等。此外，在其他示例中，滑动接触件的取向可平行于外带的旋转方向。在另外的示例中，外带1206可由两个平行导电(但隔离的)周向条形成，滑动接触件1282可被形成为平行于外带的旋转方向取向的两个隔离接触件，以用于单独接触周向条，并且可在两个周向条之间执行互电容感测。

图13A是根据本公开的示例的带机构1302的截面的象征性侧视图，其示出了附连到内带1304的按钮轴承1376，其中按钮轴承也可用作滑动接触件。在图13A的示例中，代替利用单独滑动接触件来提供与外带1306的电接触，可将导电表面1384添加到先前描述的弹片开关按钮轴承1376以提供滑动接触件。

弹片开关按钮轴承1376可包括非导电(例如，橡胶)弹片，并且按钮迹线1386可连接到弹片开关中的开关或双极机构(在图13A中象征性地表示为单极单掷开关)。然而，在图13A的示例中，导电表面1384可添加到非导电弹片，并且触摸迹线1388可连接到导电表面。此外，内带1304的内部上的接地接触件1390可为环输入设备提供参考接地，当用户佩戴环并与接地接触件接触时，该环输入设备可耦接到接地。在一些示例中，开关机构的“掷”接触件也可连接到接地接触件1390。在按钮迹线1386、触摸迹线1388和接地接触件1390在内带1304处可用的情况下，可检测到对弹片开关按钮轴承1376的按压和沿着外带1306的任何位置处的触摸两者。因此，弹片开关按钮轴承1376可用于三种功能：其可充当内带1304和外带1306之间的轴承，其可提供用于触摸感测的触摸迹线1388，并且其可提供用于按压输入感测的按钮迹线1386。

图13B是根据本公开的示例的带机构1302的截面的象征性侧视图，其示出了附连到内带1304的弹片开关按钮轴承1376，其中按钮轴承也可用作具有减少数量的迹线的滑动接触件。图13B的示例类似于图13A，不同的是按钮迹线1386和触摸迹线1388可电耦接在一起并作为单个双功能迹线1392从按钮轴承1376引出。迹线的这种减少可有利地减少将迹线路由到环输入设备的晶石所需的导电线、接触件、焊盘和引脚的数量，减少成本，节省空间，并增加可靠性。迹线的这种减少是可能的，因为双功能迹线1392(其将按钮迹线1386和触摸迹线1388连接在一起)可在不同时间用于不同目的。如图13B所示，当弹片开关按钮轴承1376未被激活(即，开关断开)时，双功能迹线1392仅经由导电表面1384连接到外带1306，并且该迹线可用于以通常的方式读取导电表面上的自电容(即，检测触摸)。当已施加足够的压力来激活弹片开关按钮轴承1376(即，开关闭合)时，闭合的开关可迫使迹线1392达到固定电势(例如，接地1390)，这可指示已接收到有效按压输入。此时，因为迹线1392被保持在固定电势，该迹线不再能够用于检测触摸。然而，因为有效按压输入暗示触摸，不再需要触摸检测，并且迹线1392上的固定电势可被解释为有效触摸。

图13C是根据本公开的示例的带机构1302的截面的象征性侧视图，其示出了滑动接触件1382和附连到内带1304的按钮轴承1376，该按钮轴承具有减少数量的迹线。图13C的示例类似于图13B，不同的是代替提供与导电外带1306的电接触的弹片开关按钮轴承1376的导电表面，使用单个滑动接触件1382(上文讨论)用于该目的。然而，按钮迹线1386和触摸迹线1388可电耦接在一起并作为单个双功能迹线1392从按钮轴承1376引出。与图13B的示例一样，迹线的这种减少提供了优点并且是可能的，因为双功能迹线1392(其将按钮迹线186和触摸迹线1388连接在一起)可在不同时间用于不同目的。如图13B所示，当弹片开关按钮轴承1376未被激活(即，开关断开)时，双功能迹线1392仅经由滑动接触件1382连接到外带1306，并且该迹线可用于以通常的方式读取导电表面上的自电容(即，检测触摸)。当已施加足够的压力来激活弹片开关按钮轴承1376(即，开关闭合)时，闭合的开关可迫使双功能迹线1392达到固定电势(例如，接地1390)，这可指示已接收到有效按压输入。此时，因为双功能迹线1392被保持在固定电势，该迹线不再能够用于检测触摸。然而，因为有效按压输入暗示触摸，不再需要触摸检测，并且双功能迹线1392上的固定电势可被解释为有效触摸。

图13D是根据本公开的示例的用于检测环输入设备上的有效触摸或按压输入的方法的流程图。在图13D的示例中，在1394处，可确定外带1306是否保持在固定电势(例如，接地)，从而指示弹片开关已经被激活(即，弹片开关闭合)。当确定外带1306未保持在固定电势(即，弹片开关断开)时，则在1396处，可确定外带1306的自电容。在1398处，可确定自电容是否大于预定阈值(其指示来自接地对象诸如手指的有效触摸)。当自电容大于预定阈值时，则在1399处，可确定已经接收到有效触摸输入而无有效按压输入，然后可在1394处重新启动该方法。当自电容不大于预定阈值时，则在1397处，可确定未接收到有效触摸输入并且未接收到有效按压输入，然后可在1394处重新启动该方法。预定阈值可被选择为使得未接地或接地不良的对象抵靠外带1306的非预期触摸(例如，将外带1306撞在桌子上)不应当将外带1306的自电容增加到预定阈值以上并致使识别有效触摸输入。

在1394处，确定外带1306保持在固定电势并不一定意味着已经接收到有效按压输入，因为意外的按压输入也可激活(闭合)弹片开关按钮轴承1376并迫使外带1306达到固定参考电势(例如，接地)。然而，如上所述，触摸感测可帮助将有效按压输入(例如，由用户的手指引起)与无意按压输入(例如，由意外地将外带1306压靠在未接地的对象诸如桌子上引起)区分开。因为有效触摸输入应当始终在有效按压输入之前，以消除来自无意按压输入的有效按压输入的歧义，所以当在1394处确定外带1306保持在固定电势时，然后在1395处可进一步确定外带1306的自电容恰好在确定外带被驱动到固定电势之前是否大于预定阈值(其指示有效触摸输入)。在一些示例中，这可通过以周期性间隔(例如，100毫秒间隔)保存所确定的外带状态来实现。有效按压输入(例如，由用户的手指引起)将在固定电势读数之前产生一系列有效触摸输入读数(即，高于预定阈值的自电容水平)。无效按压输入(例如，由未接地或接地不良的对象引起)将在固定电势读取之前产生一系列无效触摸输入读数(即，低于预定阈值的自电容水平)。当捕获到有效按压输入序列时，则在1391处可推断出已经接收到有效按压输入，然后可在1394处重新启动该方法。另一方面，当捕获到无效按压输入序列时，则在1393处可推断出尚未接收到有效按压输入(例如，仅接收到来自非导电对象的按压输入)，然后可在1394处重新启动该方法。

图13E是根据本公开的示例的带机构1302的截面的象征性侧视图，其示出了附连到内带1304的两个弹片开关按钮轴承1376，其中按钮轴承可用作具有减少数量的迹线的滑动接触件。在图13E的示例中，两个弹片开关按钮轴承1376的按钮迹线1386和触摸迹线1388全部电连接在一起并作为单个迹线1392引出。三条迹线的这种减少可有利地减少将迹线路由到环输入设备的晶石所需的导电线、接触件、焊盘和引脚的数量，减少成本，节省空间，并增加可靠性。迹线的这种减少是可能的，因为迹线1392可在不同时间用于不同目的。如图13E所示，当两个弹片开关按钮轴承1376未被激活(即，开关断开)时，迹线1392仅经由触摸迹线1388和两个弹片开关的导电表面1384连接到外带1306，并且迹线1392可用于以通常的方式读取外带1306上的自电容(即，检测触摸)。当已施加足够的压力来激活图13E中的中心弹片开关按钮轴承1376(即，开关闭合)时，闭合的开关可迫使迹线1392达到第一固定电势(例如，接地1390)，这可指示在中心弹片开关处已接收到有效按压输入。另一方面，当已施加足够的压力来激活图13E中的左弹片开关按钮轴承1376(即，开关闭合)时，闭合的开关可迫使迹线1392达到第二固定电势(例如，Vcc 1389)，这可指示已在左弹片开关处接收到有效按压输入。因此，迹线1392处的固定电势的电压电平可确定正在按压哪个弹片开关按钮轴承1376。在任一种情况下，因为当按压两个弹片开关按钮轴承1376中的任一个时迹线1392都保持在固定电势，所以它不再能够用于检测触摸。然而，因为有效按压输入暗示触摸，不再需要触摸检测，并且迹线1392上的固定电势可被假设为有效触摸。应当理解，在图13E的示例中，两个弹片开关按钮轴承1376不应当同时被激活，否则例如VCC与接地之间可能发生短路。

图14A是根据本公开的示例的包括滚动球1489和触摸传感器1487的环输入设备的电子晶石系统1410的系统框图。图14A的示例类似于图2的系统，不同的是其包括滚动球1489和触摸传感器1487。在一些示例中，触摸传感器1487可为光学传感器，但在其他示例中可为电容触摸传感器、电阻触摸传感器、超声触摸传感器等。在一些示例中，滚动球1489或触摸传感器1487可包括在晶石1410中，但两者并不同时包括在晶石中。在其他示例中，可采用滚动球1489和触摸传感器1487两者。尽管滚动球1489和触摸传感器1487的虚线指示其可选性质，但应当理解，整个附图中的虚线和实线并非旨在最终传达可选的或所需的特征。例如，图14A中的IMU1426、磁力仪1428、触觉发生器1430、滚动球1489和触摸传感器1487都可以任何数量的组合和排列使用或省略，如通过在整个公开中使用字词“示例”或“多个示例”以确保没有数字或描述被解释为要求所证实的。

图14B是根据本公开的示例的包括具有滚动球1489和触摸传感器1487的电子晶石系统1410的环输入设备1400的象征性透视图。如上讨论，在一些示例中，电子晶石系统1410可包括滚动球1489。滚动球1489可用作旋转外带1406的替代或旋转外带的补充，以在两个维度上提供定向输入。尽管图14B中未示出，但在一些示例中，滚动球1489还可包括触觉开关以检测滚动球上的按压输入。触觉开关可用作旋转外带上的按压输入的替代或旋转外带上的按压输入的补充。滚动球1489可使得用户能够在两个维度上提供定向输入以执行操作，诸如移动光标、滚动通过列表、平移图像等。触觉开关可用于选择项目、执行鼠标点击、移动或采取离散的步骤或增量等。类似的操作可由触摸传感器1487执行，该触摸传感器在一些示例中还可包括触觉开关(未示出)。

在一些示例中，来自滚动球1489和/或触摸传感器1487的输入可与来自一个或多个其他设备(诸如旋转外带1406(以及其上可检测到的按压输入)、IMU 1464和/或磁力仪1428)的输入结合使用，以生成不同类型的手势输入以执行或发起不同的操作。为了仅出于说明的目的提供(许多可能示例中的)仅一个示例，可检测滚动球1489上的二维移动以及环形输入设备1400的上下移动(来自IMU 1426)，以在计算机生成的环境中在三个维度上移动对象。

如上讨论，根据本公开的示例的环输入设备可包括具有固定内带和旋转外带的带机构。在本公开的一些示例中，旋转外带可由导电材料诸如钢制成。带机构的其他部分可由金属、陶瓷、皮革、织物等制成以提供时尚选择。带机构可以是宽的或窄的。

如上所述，旋转外带可产生可变旋转阻力，感测外带的旋转位置，检测环本身的取向和移动，无论外带是旋转还是固定都提供触觉反馈，并且可提供按压和触摸输入感测。环输入设备可用于向配套可佩戴设备诸如智能手表、健康监测设备、耳机和耳塞提供输入，向手持设备诸如智能电话、平板计算机和膝上型计算设备、媒体播放器、触笔、用于计算机生成的环境的棒或手套提供输入，并且向固定设备诸如台式计算机、智能家居控制和娱乐设备提供输入。在一些示例中，环输入设备可从配套设备接收输入并向环的佩戴者提供信息(例如，警报)。

由于外带的触摸和按压输入能力，外带可能易受来自佩戴者的其他手指的无意触摸或按压输入的影响。例如，如果环输入设备佩戴在无名指或中指上，则环的任一侧上的手指可意外地在环的任一侧上生成触摸或按压输入，而如果环佩戴在食指上，则仅中指可意外地在环的一侧上生成触摸或按压输入。因此，在一些示例中，环部分可由一个或多个防护件保护以防止相邻手指或其他对象产生意外触摸。在一些示例中，环输入设备可具有永久性防护件以及用于可附接(例如，卡扣配合)防护件的位置。这些防护件可被配置成保护外带的不同区域，这取决于环佩戴在哪个手指上。

如上所述，根据本公开的示例的环输入设备可包括可包含环的大部分电子器件的晶石。在一些示例中，晶石能够使用弹簧针或其他电连接件或磁连接件可移除地连接到带机构。晶石可被制成或配置成具有不同的形状、样式和/或颜色以提供时尚选择。将不同的晶石附接到不同的带机构的能力可有利地使得单个晶石设计能够与不同尺寸的带机构一起工作(针对不同的手指尺寸)，以使得一个晶石能够用另一个晶石替换，并且提供混合和匹配时尚选择的机会。此外，附接不同晶石的能力可使得具有不同能力的晶石能够连接到带机构。例如，不同的晶石设计可包括用于不同感测能力的不同部件、更大或更小的电池、不同的特征和不同的价格点，以使得用户能够利用最适合用户需求的晶石。

在一些示例中，可移除晶石可有利地允许在带机构保持在佩戴者的手指上的同时移除和在单独的坞站、充电垫中或通过使用连接器来充电。在其他示例中，环输入设备可从佩戴者移除并且作为单个单元充电。环输入设备的带机构的闭环配置可允许将线圈放置在带机构内部，并且环可在充电设备上的柱形柱之上滑动以进行感应充电。

尽管上文可能已经在不同的段落中描述了环输入设备的各种示例和特征，并且为了便于解释而在不同的附图中示出，但是应当理解，在本公开的不同示例中设想了这些特征的不同排列和组合。

因此，根据上文，本公开的一些示例涉及一种能够检测按压输入的环输入设备，该环输入设备包括具有外带和内带的带机构、形成在内带上并且设置在内带和外带之间的第一压敏输入机构，以及通信地耦接到带机构的电子晶石系统，其中第一压敏输入机构被配置用于在第一压敏输入机构被激活时向电子晶石系统提供第一信号以用于生成第一按压输入。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，第一压敏输入机构被配置为除了生成第一按压输入之外还充当用于外带的轴承。

作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，第一压敏输入机构被配置为在接收到外带上的第一激活区域内的压力时被激活。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，内带的至少围绕第一压敏输入机构的材料被选择为具有特定刚度，以在外带上提供在第一压敏输入机构的任一侧的约60度的第一激活区域。

作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，第一压敏输入机构为按钮轴承。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，按钮轴承为弹片开关。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，内带的至少围绕第一压敏输入机构的材料被选择为具有特定刚度，使得在从第一压敏输入机构偏移的位置处的外带上的压力导致内带变形并在第一压敏输入机构的激活之前接触外带。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，内带的至少围绕第一压敏输入机构的材料被选择为具有特定刚度以产生特定激活区域。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，环输入设备还包括多个止动件，该多个止动件在内带上形成在第一压力感测机构的任一侧上，该多个止动件被配置为使得在从第一压敏输入机构偏移的位置处的外带上的压力导致外带在第一压敏输入机构的激活之前接触止动件中的一个止动件。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，环输入设备还包括一个或多个接触点，该一个或多个接触点形成在内带上并且设置在内带和外带之间，该一个或多个接触点位于带机构的对外带上的压力不敏感的区域处。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，环输入设备还包括第二压敏输入机构，该第二压敏输入机构形成在内带上并且设置在内带和外带之间，其中该第二压敏输入机构被配置用于在第二压敏输入机构被激活时向电子晶石系统提供第二信号以用于生成第二按压输入。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，外带被配置为相对于内带旋转，电子晶石系统被配置用于计算外带的旋转位置，并且电子晶石系统被配置用于基于第一按压输入和外带的旋转位置发起操作。

本公开的一些示例涉及一种用于检测环输入设备上的按压输入的方法，包括：在环输入设备的外带和内带之间提供第一轴承以用于使得外带能够相对于内带旋转；以及当在外带上在第一轴承处施加的第一压力导致超过第一轴承处的第一压力阈值时生成第一按压输入。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在本公开的一些示例中，该方法还包括：在外带上提供第一激活区域，其中在第一激活区域内施加第一压力导致超过第一轴承处的第一压力阈值，并且其中在第一激活区域之外施加第一压力防止超过第一轴承处的第一压力阈值。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在本公开的一些示例中，该方法还包括：将内带的至少围绕第一轴承的材料选择为具有特定刚度，以在外带上提供在第一轴承的任一侧的约60度的第一激活区域。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在本公开的一些示例中，该方法还包括：将内带的至少围绕第一轴承的材料选择为具有特定挠性，使得在从第一轴承偏移的位置处的外带上的压力导致内带变形并在超过第一轴承处的第一压力阈值之前接触外带。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在本公开的一些示例中，该方法还包括：将内带的至少围绕第一轴承的材料选择为具有特定刚度以产生特定激活区域。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在本公开的一些示例中，该方法还包括：当在从第一轴承偏移的位置处在外带上施加压力时，物理地阻止外带激活第一轴承。

本公开的一些示例涉及一种能够检测按压输入的环输入设备，该环输入设备包括：轴承装置，该轴承装置设置在环输入设备的外带和内带之间以用于使得外带能够相对于内带旋转；用于检测在第一轴承处在外带上施加第一压力的装置；以及用于在第一压力超过第一轴承处的第一压力阈值时生成第一按压输入的装置。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，该环输入设备还包括：用于当在从第一轴承偏移的位置处在外带上施加压力时物理地阻止外带激活第一轴承的装置。

本公开的一些示例涉及一种能够检测触摸输入的环输入设备，该环输入设备包括：带机构，该带机构具有导电外带和内带，该导电外带被配置用于相对于内带旋转；第一滑动接触件，该第一滑动接触件形成在内带上并且被配置为与导电外带滑动接触；以及电子晶石系统，该电子晶石系统通信地耦接到带机构，其中第一滑动接触件被配置为在触摸导电外带时用于向电子晶石系统提供第一触摸信号以用于检测第一触摸输入。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，电子晶石系统被配置用于接收第一触摸信号并确定导电外带的自电容以检测第一触摸输入。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，第一滑动接触件为第一片簧。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，第一滑动接触件为具有第一导电表面的第一按钮轴承，该第一导电表面被配置为与导电外带滑动接触。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，第一滑动接触件为具有第一导电表面的第一弹片开关，该第一导电表面被配置为与导电外带滑动接触。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，第一弹片开关包括第一弹片，该第一弹片上形成有第一导电表面，该第一导电表面连接到第一触摸迹线；以及第一开关机构，该第一开关机构被配置用于在向第一弹片施加足够的压力时被激活，该第一开关机构连接到第一按钮迹线。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，电子晶石系统被配置用于接收第一触摸迹线以检测第一触摸输入，并且接收第一按钮迹线以检测第一按压输入。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，第一触摸迹线和第一按钮迹线连接在一起以形成第一双功能迹线，并且其中电子晶石系统被配置用于使用第一双功能迹线来检测第一触摸输入和第一按压输入。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，电子晶石系统被进一步配置用于：从第一双功能迹线确定导电外带是否保持在固定电势；根据确定导电外带未保持在固定电势，从双功能迹线确定导电外带的自电容；根据确定导电外带的自电容大于预定阈值，确定已经接收到有效触摸输入并且没有接收到有效按压输入；以及根据确定导电外带的自电容小于或等于预定阈值，确定未接收到有效触摸输入并且未接收到有效按压输入。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，电子晶石系统被进一步配置用于：根据确定导电外带保持在固定电势，确定是否已经接收到有效按压输入序列；根据确定已经接收到有效按压输入序列，确定已经接收到有效按压输入；以及根据确定尚未接收到有效按压输入序列，确定尚未接收到有效按压输入。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，环输入设备还包括第二滑动接触件，该第二滑动接触件形成在内带上并且被配置为与导电外带滑动接触，其中第二滑动接触件被配置用于在触摸导电外带时向电子晶石系统提供第二触摸信号以用于检测第一触摸输入。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，第二滑动接触件为具有第二导电表面的第二弹片开关，该第二导电表面被配置为与导电外带滑动接触。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，第二弹片开关包括第二弹片，该第二弹片上形成有第二导电表面，该第二导电表面连接到第二触摸迹线；以及第二开关机构，该第二开关机构被配置用于在向第二弹片施加足够的压力时被激活，该第二开关机构连接到第二按钮迹线。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，电子晶石系统被配置用于接收第二触摸迹线以检测第二触摸输入，并且接收第二按钮迹线以检测第二按压输入。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，第二触摸迹线和第二按钮迹线连接在一起以形成第二双功能迹线，并且电子晶石系统被配置用于使用第二双功能迹线来检测第一触摸输入或第二按压输入。

本公开的一些示例涉及一种用于检测环输入设备上的触摸输入的方法，该方法包括：在环输入设备的内带和导电外带之间提供第一接触件，该第一接触件在外带相对于内带旋转时保持与导电外带的滑动电接触；以及在触摸导电外带时在第一接触件上生成第一触摸信号以用于检测第一触摸输入。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在本公开的一些示例中，该方法还包括：除了生成第一触摸信号之外，还使用第一接触件作为外带和内带之间的第一轴承。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在本公开的一些示例中，该方法还包括：从第一轴承接收第一触摸迹线以提供第一触摸信号来检测第一触摸输入，以及从第一轴承接收第一按钮迹线以用于检测第一按压输入。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在本公开的一些示例中，该方法还包括：将第一触摸迹线和第一按钮迹线连接在一起以形成第一双功能迹线，并且使用第一双功能迹线来检测第一触摸输入和第一按压输入。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在本公开的一些示例中，该方法还包括：从第一双功能迹线确定导电外带是否保持在固定电势；根据确定导电外带未保持在固定电势，从双功能迹线确定导电外带的自电容；根据确定导电外带的自电容大于预定阈值，确定已经接收到有效触摸输入并且没有接收到有效按压输入；以及根据确定导电外带的自电容小于或等于预定阈值，确定未接收到有效触摸输入并且未接收到有效按压输入。

本公开的一些示例涉及一种能够提供并控制旋转输入的环输入设备，该环输入设备包括：带机构，该带机构具有外带和内带，该外带能够相对于内带旋转；第一可变阻力发生器，该第一可变阻力发生器形成在内带和外带中的一者或两者上；以及电子晶石系统，该电子晶石系统通信地耦接到带机构，其中电子晶石系统被配置用于根据正在操纵的项目控制第一可变阻力发生器以调节外带相对于内带的旋转阻力。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，电子晶石系统被进一步配置为调节旋转阻力以在旋转外带中产生止动器的感觉。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，电子晶石系统被进一步配置用于控制第一可变阻力发生器以防止外带旋转。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，电子晶石系统被进一步配置用于控制第一可变阻力发生器以在旋转输入开始或结束时增大外带的旋转阻力。作为上文所公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，第一可变阻力发生器是电活性聚合物、形状记忆合金、气囊和磁流变流体中的一者。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，项目为参数。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，项目为用户界面(UI)。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，第一可变阻力发生器附连到外带并且抵靠内带施加调制旋转阻力。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，内带和外带被布置为同心带，并且环输入设备还包括第二可变阻力发生器，该第二可变阻力发生器设置在内带和外带之间并且相对于第一可变阻力发生器位于环输入设备的相对侧上，其中电子晶石系统被进一步配置用于控制第一可变阻力发生器和第二可变阻力发生器以在环输入设备内施加互补的相反力。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，内带和外带被布置为偏心带。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，第一可变阻力发生器为电磁旋转阻力发生器，该电磁旋转阻力发生器具有形成在内带上的线圈阵列和形成在外带上的磁极阵列。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，电磁旋转阻力发生器附连到制动器，该制动器在受到电磁旋转阻力发生器的磁影响时向外带施加摩擦阻力。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，内带具有用于保持外带的侧轨，并且外带具有与侧轨相邻的侧壁，其中第一可变阻力发生器形成在内带的侧轨上，并且其中电子晶石系统被配置用于控制第一可变阻力发生器以调节内带的侧轨相对于外带的侧壁的旋转阻力。

本公开的一些示例涉及一种控制环输入设备上的旋转输入的方法，该方法包括：在环输入设备的内带和旋转外带之间提供第一可变阻力，以及根据正在操纵的项目控制第一可变阻力以调节外带相对于内带的旋转阻力。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，该方法还包括：调节旋转阻力以在旋转外带中产生止动器的感觉。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，该方法还包括：调节旋转阻力以防止外带旋转。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，该方法还包括：调制旋转阻力以在旋转输入开始或结束时增大外带的旋转阻力。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，项目为参数。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，项目为用户界面(UI)。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，第一可变电阻为电磁旋转电阻。

本公开的一些示例涉及一种用于生成环位置信息的环输入设备，该环输入设备包括：带机构，该带机构具有外带和内带，外带被配置用于相对于内带旋转，外带被磁化以形成单个偶极子；磁力仪，该磁力仪位于外带附近，该磁力仪被配置用于测量外带沿着多个轴的磁场强度；以及电子系统，该电子系统通信地耦接到带机构和磁力仪，其中电子系统被配置用于从沿着多个轴的测量磁场强度计算外带的旋转位置的绝对角度。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，磁力仪被进一步配置用于随时间推移沿着多个轴捕获外带的磁场强度的多个测量结果，并且电子系统被进一步配置用于从多个所捕获的磁场强度测量结果计算外带的旋转量和方向。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，磁力仪被进一步配置用于随时间推移沿着多个轴捕获外带的磁场强度的多个测量结果，并且电子系统被进一步配置用于从多个磁场强度测量结果计算外带的旋转速度。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，电子系统被进一步配置用于通过将预定偏移值应用于外带的所计算的旋转位置的绝对角度来校准所计算的旋转位置的绝对角度。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，环输入设备还包括查找表，该查找表包含用于多个所计算的旋转位置的绝对角度的预定偏移值。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，磁力仪进一步被配置用于测量沿着Y轴的磁场强度(Y)并且测量沿着Z轴的磁场强度(Z)，电子系统被进一步配置用于将外带的旋转位置的绝对角度计算为θ＝arctan2(Y,Z)。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，外带包括多个均匀间隔的物理指示器，该多个均匀间隔的物理指示器被配置为由用户感测以提供对外带的旋转量和方向的触觉确认。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，环输入设备还包括触觉反馈设备，该触觉反馈设备通信地耦接到电子系统并且被配置用于每当在旋转期间感测到物理指示器时生成触觉反馈。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，环输入设备还包括触觉反馈设备，该触觉反馈设备通信地耦接到电子系统并且被配置用于每当检测到外带的特定旋转量时生成触觉反馈。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，环输入设备还包括惯性测量单元(IMU)，该惯性测量单元通信地耦接到电子系统并且被配置用于生成用于确定环输入设备的取向的位置信息。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，电子系统被进一步配置用于基于环输入设备的所确定的取向生成光标信号并无线传输光标信号以用于操纵光标。

本公开的一些示例涉及一种用于确定环输入设备上的位置信息的方法，该方法包括：磁化环输入设备的外带以形成单个偶极子；测量相对于环输入设备的内带旋转的外带沿着多个轴的磁场强度；以及从沿着多个轴的测量磁场强度计算外带的旋转位置的绝对角度。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，该方法还包括：随时间推移沿着多个轴捕获外带的磁场强度的多个测量结果，以及从多个所捕获的磁场强度测量结果计算外带的旋转量和方向。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，该方法还包括：随时间推移沿着多个轴捕获外带的磁场强度的多个测量结果，以及从多个磁场强度测量结果计算外带的旋转速度。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，该方法还包括：通过将预定偏移值应用于外带的所计算的旋转位置的绝对角度来校准所计算的旋转位置的绝对角度。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，该方法还包括：测量沿着Y轴的磁场强度(Y)并且测量沿着Z轴的磁场强度(Z)，以及将外带的旋转位置的绝对角度计算为θ＝arctan2(Y,Z)。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，该方法还包括：提供对外带的旋转量和方向的触觉确认。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，该方法还包括：每当检测到外带的特定旋转量时生成触觉反馈。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，该方法还包括：生成用于确定环输入设备的取向的位置信息。作为上文公开的示例中的一个或多个示例的替代或补充，在一些示例中，该方法还包括：基于环输入设备的所确定的取向生成光标信号并无线传输光标信号以用于操纵光标。

虽然参照附图对公开的示例进行了全面的描述，但应注意，各种改变和修改对于本领域内的技术人员而言将变得显而易见。应当理解，此类改变和修改被认为包括在由所附权利要求所限定的所公开的示例的范围内。

Claims (20)

1.一种能够检测按压输入的环输入设备，包括：

带机构，所述带机构具有外带和内带；

第一压敏输入机构，所述第一压敏输入机构形成在所述内带上并且设置在所述内带和所述外带之间；以及

电子晶石系统，所述电子晶石系统能够通信地耦接到所述带机构；

其中所述第一压敏输入机构被配置用于在所述第一压敏输入机构被激活时向所述电子晶石系统提供第一信号以用于生成第一按压输入。

2.根据权利要求1所述的环输入设备，其中所述第一压敏输入机构被配置为除了生成所述第一按压输入之外还充当用于所述外带的轴承。

3.根据权利要求1所述的环输入设备，其中所述第一压敏输入机构被配置为在接收到所述外带上的第一激活区域内的压力时被激活。

4.根据权利要求3所述的环输入设备，其中所述内带的至少围绕所述第一压敏输入机构的材料被选择为具有特定刚度，以在所述外带上提供在所述第一压敏输入机构的任一侧的约60度的所述第一激活区域。

5.根据权利要求1所述的环输入设备，其中所述第一压敏输入机构为按钮轴承。

6.根据权利要求5所述的环输入设备，其中所述按钮轴承为弹片开关。

7.根据权利要求1所述的环输入设备，其中所述内带的至少围绕所述第一压敏输入机构的材料被选择为具有特定刚度，使得在从所述第一压敏输入机构偏移的位置处的所述外带上的压力导致所述内带变形并在所述第一压敏输入机构的激活之前接触所述外带。

8.根据权利要求1所述的环输入设备，其中所述内带的至少围绕所述第一压敏输入机构的材料被选择为具有特定刚度以产生特定激活区域。

9.根据权利要求1所述的环输入设备，还包括：多个止动件，所述多个止动件在所述内带上形成在所述第一压力感测机构的任一侧上，所述多个止动件被配置为使得在从所述第一压敏输入机构偏移的位置处的所述外带上的压力导致所述外带在所述第一压敏输入机构的激活之前接触所述止动件中的一个止动件。

10.根据权利要求1所述的环输入设备，还包括：一个或多个接触点，所述一个或多个接触点形成在所述内带上并且设置在所述内带和所述外带之间，所述一个或多个接触点位于所述带机构的对所述外带上的压力不敏感的区域处。

11.根据权利要求1所述的环输入设备，还包括：

第二压敏输入机构，所述第二压敏输入机构形成在所述内带上并且设置在所述内带和所述外带之间；

其中所述第二压敏输入机构被配置用于在所述第二压敏输入机构被激活时向所述电子晶石系统提供第二信号以用于生成第二按压输入。

12.根据权利要求1所述的环输入设备：

其中所述外带被配置为相对于所述内带旋转；

其中所述电子晶石系统被配置用于计算所述外带的旋转位置；以及

其中所述电子晶石系统被配置用于基于所述第一按压输入和所述外带的旋转位置发起操作。

13.一种用于检测环输入设备上的按压输入的方法，包括：

在所述环输入设备的外带和内带之间提供第一轴承以用于使得所述外带能够相对于所述内带旋转；以及

当在所述外带上在所述第一轴承处施加的第一压力导致超过所述第一轴承处的第一压力阈值时，生成第一按压输入。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括：

在所述外带上提供第一激活区域，其中在所述第一激活区域内施加所述第一压力导致超过所述第一轴承处的所述第一压力阈值，并且其中在所述第一激活区域之外施加所述第一压力防止超过所述第一轴承处的所述第一压力阈值。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括：将所述内带的至少围绕所述第一轴承的材料选择为具有特定刚度，以在所述外带上提供在所述第一轴承的任一侧的约60度的所述第一激活区域。

16.根据权利要求14所述的方法，还包括：将所述内带的至少围绕所述第一轴承的材料选择为具有特定挠性，使得在从所述第一轴承偏移的位置处的所述外带上的压力导致所述内带变形并在超过所述第一轴承处的所述第一压力阈值之前接触所述外带。

17.根据权利要求13所述的方法，还包括：将所述内带的至少围绕所述第一轴承的材料选择为具有特定刚度以产生特定激活区域。

18.根据权利要求13所述的方法，还包括：当在从所述第一轴承偏移的位置处在所述外带上施加压力时物理地阻止所述外带激活所述第一轴承。

19.一种能够检测按压输入的环输入设备，包括：

轴承装置，所述轴承装置设置在所述环输入设备的外带和内带之间以用于使得所述外带能够相对于所述内带旋转；

用于检测在所述第一轴承处在所述外带上施加第一压力的装置；以及

用于在所述第一压力超过所述第一轴承处的第一压力阈值时生成第一按压输入的装置。

20.根据权利要求19所述的环输入设备，还包括：用于当在从所述第一轴承偏移的位置处在所述外带上施加压力时物理地阻止所述外带激活所述第一轴承的装置。

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