[发明专利]用于检测和表征人机接口处的触摸输入的系统和方法

说明书

用于在计算设备处检测输入的系统的一个变型包括：衬底，该衬底包括顶层和底层；布置在底层上的电容传感器阵列；以及相邻于电容传感器的支撑位置阵列；触摸传感器表面，其布置在衬底的顶层之上；耦合到支撑位置的弹簧元件阵列，弹簧元件阵列被配置成将衬底耦合到底盘，并且配置成响应于施加到触摸传感器表面的力而受力使衬底向下朝向底盘位移；耦合板，其被配置成与弹簧元件相邻地耦合到底盘，并响应于衬底朝向耦合板的位移而产生电容传感器的电容值；以及控制器，控制器被配置为基于电容传感器的电容值来解译触摸传感器表面上的输入的力的量值。

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年3月3日提交的美国临时专利申请第62/984,448号、2020年6月17日提交的美国临时专利申请第63/040,433号和2020年8月7日提交的美国临时专利申请第63/063,168号的权益，其中每一个美国临时专利申请都通过引用以其整体并入到本文中。

本申请涉及于2014年9月26日提交的美国专利申请第14/499,001号，和于2019年3月8日提交的美国专利申请第16/297,426号，其中每一个美国专利申请通过引用以其整体并入到本文中。

技术领域

本发明大体上涉及触摸传感器领域，更具体地说，涉及触摸传感器领域中一种新的、有用的人机接口系统。

附图简述

图1是系统的示意表示；

图2是方法的流程图表示；

图3是方法的一个变型的流程图表示；

图4是方法的一个变型的流程图表示；

图5是系统的一个变型的流程图表示；

图6是系统的一个变型的示意表示；

图7是系统的一个变型的示意表示；

图8A-图8F是系统的变型的示意表示；

图9是系统的一个变型的流程图表示；

图10是系统的一个变型的流程图表示；

图11是系统的一个变型的示意表示；

图12是系统的一个变型的示意表示；

图13A和图13B是系统的变型的示意表示；和

图14是系统的一个变型的流程图表示。

实施例的描述

本发明的实施例的以下描述并非旨在将本发明限制于这些实施例，而是使本领域技术人员能够制造和使用本发明。本文描述的变型、配置、实施方式、示例实施方式和示例是可选的，并且不排除它们描述的变型、配置、实施方式、示例实施方式和示例。本文描述的本发明可以包括这些变型、配置、实施方式、示例实施方式和示例的任何组合和所有组合。

1.方法

如图1和图2所示，用于表征计算设备的表面处的输入的方法S100包括：在块S110处检测布置在包括压力传感器元件阵列的压力传感器上方的触摸传感器表面116处的触摸输入；在块S120，从压力传感器元件阵列中的每个压力传感器元件中的驱动电极和感测电极对130读取一组电阻值；在块S130，将该一组电阻值转换为由触摸施加在触摸传感器表面116上的力的一组量值分量(magnitude component)；在块S140，基于该一组量值分量来计算力的量值；在块S150，基于该一组量值分量中的量值分量之间的差，导出触摸传感器表面116上的触摸输入的估计位置；在块S160，生成与触摸输入相关联的压力图像，该压力图像表示跨触摸传感器表面116的力分布和触摸输入的估计位置；并且，响应于超过阈值量值的力的量值，在块S170选择性地驱动振动器组中最接近触摸输入的估计位置的振动器以使触摸传感器表面116振荡。