[发明专利]可穿戴消费类设备

说明书

技术领域

本公开总体上涉及电子设备，并且更特别地涉及可穿戴消费类设备。

背景技术

在过去的几年里诸如智能手表、活动监测器和健康监测器之类的可穿戴消费类设备已经变得流行，这归因于低成本半导体技术的快速进步。这样的可穿戴消费类设备正集成越来越多的特征，同时形状因子保持相同或进一步降低。因此，需要新的接口类型以及与可穿戴消费类设备相互作用的新方式。

在一些可穿戴消费类设备中，采用RF雷达系统来起到接口的作用。在一些雷达系统中，通过发射调频信号、接收该调频信号的反射、以及基于该调频信号的发射和接收之间的时间延迟和/或频率差确定距离来确定雷达和目标之间的距离。因此，一些雷达系统包括发射RF信号的发射天线、接收RF的接收天线、以及用来生成所发射的信号且接收RF信号的相关联的RF电路。在一些情况下，多个天线可以被用于使用相控阵技术来实施定向波束。

发明内容

根据一个实施例，一种可穿戴设备包括框架、该框架内的第一电路板、以及在该第一电路板上面且耦合到该第一电路板的显示器。该可穿戴设备还包括电气耦合到第一电路板的第二电路板和安装在第二电路板上的mm波姿态感测系统。

附图说明

为了更完整地理解本发明以及其优点，现在结合附图来参考下面的描述，在附图中：

图1图示根据一些实施例的可穿戴设备的电路板的平面图；

图2图示根据一些实施例的可穿戴设备的平面图；

图3A和3B图示根据一些实施例的可穿戴设备的平面图和横截面视图；

图4图示根据一些实施例的姿态感测系统的框图；

图5A、5B和5C图示根据一些实施例的RF系统/天线封装以及对应电路板；

图6图示根据一些实施例的连接到消费类设备的可穿戴设备；

图7图示根据一些实施例的操作可穿戴设备的方法的流程图；以及

图8图示根据一些实施例的将可穿戴设备操作为遥控装置的方法的流程图。

不同图中的对应数字和符号一般指代对应部件，除非以其他方式指示。图被绘制成清楚地图示优选实施例的相关方面并且不一定按照比例来绘制。为了更清楚地图示某些实施例，指示同一结构、材料或过程步骤的变化的字母可以跟随图号。

具体实施方式

下面详细讨论当前优选实施例的制造和使用。然而，应该认识到，本发明提供可以在各种各样的具体上下文中具体化的许多可适用发明构思。所讨论的具体实施例仅仅说明制造和使用本发明的具体方式并且不限制本发明的范围。

将关于具体上下文中的优选实施例、具有姿态感测系统的可穿戴消费类设备以及形成这样的可穿戴消费类设备的方法来描述本发明。特别地，将关于具有姿态感测系统的智能手表来描述下面的各种实施例。本发明还可以被应用于其他系统和应用、这样的其他可穿戴/便携式消费类设备和非便携式消费类设备。

在本发明的实施例中，将姿态感测系统集成到可穿戴设备中。在各种实施例中，可以使用mm波RF电路来实施姿态感测系统以产生mm波姿态感测系统。在一个实施例中，该姿态感测系统包括在单个球栅阵列（BGA）封装中实施的高频RF系统，其包括RF电路和天线。RF系统包括集成电路，其具有在芯片的第一边缘上的接收接口和在芯片的相邻或相对边缘上的发射接口。多元件贴片天线被设置在邻近芯片的第一边缘的封装表面上，并且被耦合到在芯片的第一边缘处的多个接收信道接口。类似地，用于发射信号的贴片天线被设置在封装的再分布层上，该封装的再分布层在邻近发射接口的芯片的相邻或相对边缘上。在本发明的其他实施例中，该集成电路可以被直接安装在电路板上，邻近设置在电路板上的多元件贴片天线。已经在2015年11月30日提交的美国申请No. 14/954,198中描述了这样的RF系统，由此通过参考将该申请整体合并于此。

在一个实施例中，在雷达系统中广泛使用的波束成形概念可以被用来将波束控制和方向性给予RF信号的发射和接收。这样的实施例可以被应用于例如汽车雷达系统、相机系统、便携式系统、可穿戴系统、电视机、平板电脑、和其他应用。例如，在相机系统中，雷达系统可以被用于确定到拍摄对象的距离以便确定聚焦和曝光设置。可以使用带宽在大约2GHz和大约8GHz之间（例如大约7GHz带宽）的实施例60GHz雷达系统来以高分辨率且准确地确定该距离。这样的距离信息还可以被用于雷达测距数据与相机数据合并的智能感测系统。