BR112015007256B1 - Aparelho, método, e meio de armazenamento legível por computador não transitório - Google Patents

Abstract

APARELHO, MÉTODO, E MEIO DE ARMAZENAMENTO LEGÍVEL POR COMPUTADOR NÃO TRANSITÓRIO. Uma modalidade da presente invenção proporciona um aparelho, compreendendo: um único eletrodo configurado para receber passivamente um deslocamento de carga, e uma mudança em características dos sinais eletromagnéticos em um ambiente; e um sensor de toque, acoplado ao eletrodo único, configurado para detectar uma primeira entrada com base no deslocamento de carga, e uma segunda entrada com base na mudança nas características dos sinais eletromagnéticos no ambiente.

Description

Campo Técnico

[0001] Esta revelação se refere em geral aos dispositivos eletrônicos que detectam interações com objetos e, mais especificamente, aos dispositivos que utilizam sensores de contato de superficie ou sensores de proximidade para detectar as interações.

Fundamentos da Técnica

[0002] Um sensor de toque pode detectar a presença e localização de um toque ou objeto ou a proximidade de um objeto (tal como um dedo do usuário ou uma caneta) dentro de uma área sensivel ao toque do sensor de toque sobreposto a uma tela de exibição, por exemplo. Em uma aplicação de exibição sensivel ao toque, o sensor de toque pode possibilitar a um usuário interagir diretamente com o que é exibido na tela, mais propriamente do que indiretamente com um mouse ou elemento de toque. Um sensor de toque pode ser fixado a, ou fornecido como parte de um computador de mesa, computador laptop, computador tablet, assistente pessoal digital (PDA), smartphone, dispositivo de navegação por satélite, aparelho de reprodução de midia portátil, console portátil de jogos, computador de quiosque, dispositivo de ponto de venda ou outro dispositivo adequado. Um painel de controle em uma residência ou outro aparelho pode incluir um sensor de toque.

[0003] Há alguns tipos diferentes de sensores de toque, tal como, por exemplo, telas de toque resistivas, telas de toque de onda acústica de superficie, e telas de toque capacitivas. Aqui, referência a um sensor de toque pode abranger uma tela de toque, e vice-versa, onde apropriado. Quando um objeto toca ou fica em proximidade da superfície da tela de toque capacitiva, uma mudança em capacitância pode ocorrer dentro da tela de toque no local do toque ou nas proximidades. Um controlador de sensor de toque pode processar a mudança em capacitância para determinar sua posição na tela de toque.

[0004] Toque capacitivo opera mediante envio de um sinal a partir de um eletrodo, e então medindo a variação causada pela presença de materiais interferentes. A emissão ativa de um campo elétrico acrescenta à utilização de energia do dispositivo e diminui a velocidade da resposta. Adicionalmente, escalação do sensor de toque capacitivo para áreas muito grandes pode ser proibitiva em termos de custo.

Revelação da Invenção Solução para o Problema

[0005] Uma modalidade da presente invenção proporciona um aparelho, compreendendo: um único eletrodo configurado para receber passivamente um deslocamento de carga, e uma mudança nas características dos sinais eletromagnéticos em um ambiente; e um sensor de toque, acoplado a um único eletrodo, configurado para detectar uma primeira entrada, com base no deslocamento de carga; e uma segunda entrada com base na mudança em características dos sinais eletromagnéticos no ambiente.

Efeitos Vantajosos da Invenção

[0006] A técnica aqui revelada é usada para detectar efeitos de movimento e contato de superfície mais propriamente do que mitigar o efeito causado pela interação de nuvens de elétrons em torno dos átomos de superfície. Podem-se detectar diretamente os isoladores assim como os condutores ou dielétricas fortes para possibilitar modos de interação com as superficies de detecção.

Breve Descrição dos Desenhos

[0007] As Figuras, IA e 1B, ilustram um sistema TriboTouch exemplar, o qual pode determinar as posições de um objeto com base em tribo atividade.

[0008] As Figuras 2A-2E ilustram uma interação exemplar entre um dedo e um sensor TriboTouch.

[0009] A Figura 3 ilustra uma arquitetura exemplar de um sistema TriboTouch.

[00010] A Figura 4 ilustra um front-end analógico alternativo.

[00011] A Figura 5 ilustra princípios de operação TriboTouch.

[00012] A Figura 6 ilustra um processo exemplar para determinar tipos de contatos com base nos perfis de sinal.

[00013] A Figura 7 ilustra um exemplo de combinação das capacidades de detecção capacitiva e TriboTouch.

[00014] A Figura 8 ilustra um exemplo de acoplamento capacitivo de um transmissor com um eletrodo enquanto utilizando o mesmo sistema de receptor para ambas, detecção capacitiva e detecção TriboTouch.

[00015] A Figura 9 ilustra uma superfície tribo-ativa coberta com um arranjo de diferentes materiais.

[00016] As Figuras 10A-10C ilustram diferentes padrões de carga, positiva e negativa, gerados quando diferentes objetos fazem contatos com o mesmo arranjo padronizado de sensores.

[00017] A Figura 11 ilustra uma configuração exemplar de um sistema NoiseTouch relativa a um usuário e ao ambiente.

[00018] A Figura 12 ilustra uma arquitetura de sistema NoiseTouch exemplar.

[00019] A Figura 13 ilustra um processo exemplar que determina poses ou posições da mão.

[00020] A Figura 14 ilustra um método exemplar de separar dados de agulha e toque.

[00021] A Figura 15 ilustra a detecção da modificação de sinal caracterizando a modificação de ruido ambiente por intermédio do contato por uma caneta ou agulha.

[00022] A Figura 16 ilustra um processo exemplar para detectar passivamente o ambiente e contexto de um usuário.

[00023] A Figura 17 ilustra exemplos de contextos de ruido que podem ser detectados passivamente.

[00024] A Figura 18 ilustra um processo exemplar de uso do sistema de detecção de contexto para se comunicar com um dispositivo que tem um sensor NoiseTouch.

[00025] A Figura 19 ilustra uma arquitetura exemplar de um sistema TriboNoiseTouch.

[00026] A Figura 20 ilustra um método exemplar de separar os dados tribo ativos a partir dos dados de ruido.

[00027] As Figuras 21-23 ilustram exemplos de processos TriboNoiseTouch para identificar eventos relacionados a tribo eletricidade e eventos relacionados ao ruido.

[00028] A Figura 24 ilustra um subsistema tribo ativo produzindo dados exemplares de alta resolução com base em micro contatos individuais com uma superficie de um sensor de toque, enquanto que um subsistema de detecção baseado em ruido produz uma bolha exemplar em torno da área de contato ou suspensão assim como uma "sombra" de uma mão suspensa sobre a superficie.

[00029] A Figura 25 ilustra um método exemplar aperfeiçoando a exatidão do contato de dedo.

[00030] A Figura 26 ilustra um método exemplar para detectar um contato de dedo e isolar o mesmo a partir de um contato de caneta não condutivo.

[00031] A Figura 27 ilustra estimação exemplar de uma pose de mão ou caneta mediante detecção de uma sombra de suspensão da mão fazendo contato ou segurando a caneta.

[00032] A Figura 28 ilustra detecção TriboTouch exemplar para proporcionar detecção de caneta de alta resolução e detecção TriboNoise exemplar para detectar uma caneta especificamente projetada que apresenta botões para acionar menus e funções.

[00033] A Figura 29 ilustra um método exemplar para aperfeiçoar uma faixa dinâmica para detecção de ação de pairar.

[00034] A Figura 30 ilustra componentes exemplares de eletrodo de toque único.

[00035] A Figura 31 ilustra dois eletrodos em um padrão intercalado exemplar.

[00036] A Figura 32 ilustra uma grade de eletrodos de fileiras-colunas que pode ser usada para detectar a posição de dois pontos de toque.

[00037] As Figuras, 33 e 34, ilustram configurações de múltiplos toques de arranjo utilizando eletrodos de toque único em uma grade.

[00038] A Figura 35 ilustra um exemplo de detecção de posição passiva continua utilizando um eletrodo de folha resistiva.

[00039] As Figuras, 36 e 37, ilustram um exemplo de detecção de posição passiva bidimensional continua.

[00040] As Figuras 38-40 ilustram configurações de folha de eletrodo exemplar.

[00041] A Figura 41 ilustra um exemplo de detecção de posição passiva codificada dielétrica.

[00042] As Figuras, 42 e 43, ilustram um exemplo de detecção de posição passiva continua utilizando um arranjo de elementos não lineares.

[00043] A Figura 44 ilustra um exemplo de codificação coordenada espacialmente distribuído.

[00044] A Figura 45 ilustra uma combinação exemplar de TriboTouch com sensores de toque resistive.

[00045] As Figuras, 46 e 47, ilustram combinação exemplar de TriboTouch com sensores de toque indutivo.

[00046] A Figura 48 ilustra um sistema de computação exemplar 4300.

Melhor Modo para a Realização da Invenção

[00047] Uma modalidade da presente invenção proporciona um aparelho, compreendendo: um único eletrodo configurado para receber passivamente um deslocamento de carga, e uma mudança em características de sinais eletromagnéticos em um ambiente; e um sensor de toque, acoplado a um único eletrodo, configurado para detectar uma primeira entrada com base no deslocamento de carga, e uma segunda entrada baseada na mudança em características dos sinais eletromagnéticos no ambiente.

[00048] O aparelho pode compreender ainda: uma unidade de processamento, acoplada ao sensor de toque, configurada para ativar um programa de aplicação que é otimizado para o contexto que é detectado, em que o programa de aplicação detecta o contato a partir de qualquer tipo de material com base no deslocamento de carga.

[00049] O aparelho pode compreender ainda: uma unidade de processamento, acoplada ao sensor, configurada para: detectar uma postura de uma mão utilizando a ação de pairar; detectar contato a partir de um objeto que é não condutivo; ou detectar um formato e uma textura do objeto; em que a postura da mão e o formato e a textura do objeto são usados para proporcionar exatidão aumentada do contato e rejeitar um contato inadvertido.

[00050] Uma modalidade da presente invenção proporciona um método, compreendendo: mediante um único eletrodo, receber passivamente um deslocamento de carga, e uma mudança nas características dos sinais eletromagnéticos em um ambiente; e por intermédio de um sensor de toque, acoplado ao eletrodo único, detectar uma primeira entrada com base no deslocamento de carga e uma segunda entrada com base na mudança em características dos sinais eletromagnéticos no ambiente.

[00051] Uma modalidade da presente invenção proporciona um aparelho compreendendo: meio para receber passivamente um deslocamento de carga, e uma mudança nas características dos sinais eletromagnéticos em um ambiente; e meio para detectar uma primeira entrada com base no deslocamento de carga, e uma segunda entrada com base na mudança em características dos sinais eletromagnéticos no ambiente.

[00052] Uma modalidade da presente invenção proporciona um método, compreendendo: receber um primeiro sinal a partir de um eletrodo de um sensor de toque de ruido e tribo elétrico; detectar um primeiro contato, separação, ou entrada de movimento do sensor de toque de ruido e tribo elétrico; receber um segundo sinal a partir do eletrodo do sensor de toque de ruido e tribo elétrico um segundo sinal eletromagnético; e detectar uma segunda entrada de proximidade ou contato para o sensor de toque de ruído e tribo elétrico.

[00053] O primeiro sinal pode ser o segundo sinal.

[00054] O segundo sinal pode ser recebido após o primeiro sinal.

[00055] O método pode compreender ainda: analisar o primeiro sinal; e quando uma entrada de contato para o sensor de toque for detectado com base na análise do primeiro sinal, analisar o segundo sinal.

[00056] O primeiro e o segundo sinal podem ser recebidos simultaneamente.

[00057] 0 método pode compreender ainda: analisar o primeiro sinal, em que a análise do primeiro sinal compreende classificar a primeira entrada detectada como um contato, separação, ou evento de movimento com base ao menos em parte em uma forma de onda do primeiro sinal.

[00058] O método pode compreender ainda: analisar o segundo sinal, em que a análise do segundo sinal compreende: caracterizar o segundo sinal em uma ou mais faixas de frequência; e determinar um contexto atual mediante comparação da caracterização do segundo sinal para um ou mais perfis de ruído armazenados associados a um ou mais contextos predeterminados.

[00059] 0 segundo sinal eletromagnético pode compreender uma mudança em capacitância em um nó capacitivo compreendendo o eletrodo.

[00060] Uma modalidade da presente invenção proporciona um meio de armazenamento legível por computador não transitório incorporando uma lógica que é operável quando executada para: receber um primeiro sinal a partir de um eletrodo de um sensor de toque de ruído e tribo elétrico; detectar um primeiro contato, separação, ou entrada de movimento para o sensor de toque de ruido e tribo elétrico; receber um segundo sinal a partir do eletrodo do sensor de toque de ruido e tribo elétrico um segundo sinal eletromagnético; e detectar uma segunda entrada de contato ou proximidade para o sensor de toque de ruido e tribo elétrico.

[00061] Uma modalidade da presente invenção proporciona um aparelho compreendendo: um eletrodo de um sensor de toque de ruido e tribo elétrico; e um meio de armazenamento legivel por computador não transitório incorporando uma lógica que é operável quando executada para: receber um primeiro sinal a partir do eletrodo; detectar uma primeira entrada de contato, separação ou movimento para o sensor de toque de ruido e tribo elétrico; receber um segundo sinal a partir do eletrodo do sensor de toque de ruido e tribo elétrico um segundo sinal eletromagnético; e detectar uma segunda entrada de proximidade ou contato para o sensor de toque de ruido e tribo elétrico.

[00062] Uma modalidade da presente invenção proporciona um aparelho compreendendo: meio para receber um primeiro sinal a partir de um eletrodo de um sensor de toque de ruido e tribo elétrico; meio para detectar uma primeira entrada de contato, separação ou movimento para o sensor de toque de ruido e tribo elétrico; meio para receber um segundo sinal a partir do eletrodo do sensor de toque de ruido e tribo elétrico um segundo sinal eletromagnético; e meio para detectar uma segunda entrada de proximidade ou contato para o sensor de toque de ruido e tribo elétrico;

Modo para a Invenção

[00063] As Figuras, IA e 1B, ilustram um sistema TriboTouch exemplar, o qual pode determinar as posições de um objeto com base na tribo atividade. A Figura IA mostra uma superficie de isolador adjacente a um eletrodo. 0 eletrodo é conectado ao hardware TriboTouch, o qual determina as posições de um objeto 130 tal como um dedo quando o contato do objeto com o isolador produz um deslocamento de carga local, conforme mostrado na Figura 1B. 0 deslocamento de carga não é um fluxo liquido de corrente, mas mais propriamente um deslocamento de carga que é revertido quando o contato com o objeto é removido. Essa distorção do campo elétrico interno do isolador pode ser captada pelo hardware TriboTouch, e interpretada como eventos de contato e de separação. Adicionalmente, a distorção se espalha por uma região a partir do ponto de contato, permitindo uma estimativa continua da posição.

[00064] As Figuras 2A-2E ilustram uma interação exemplar entre um dedo e um sensor TriboTouch que pode ser usada para determinar a posição do dedo com base na tribo atividade. Quando dois objetos entram em contato, a carga pode ser transferida entre os mesmos devido à interação de nuvens de elétrons em torno dos átomos de superficie. Esse efeito é conhecido por vários nomes, incluindo: tribo eletricidade, diferença potencial de contato e função de trabalho. Na indústria de semicondutores esses fenômenos conduzem a eventos de descarga eletrostática (ESD) que podem danificar os dispositivos eletrônicos sensiveis. Mais propriamente do que tentar aliviar esses efeitos, as técnicas aqui reveladas referidas pelo nome "TriboTouch" utilizam esse mecanismo de carga para detectar os efeitos de movimento e contato de superficie. TriboTouch pode detectar diretamente os isoladores (por exemplo, luvas, pincéis, etc.) assim como condutores ou dielétrica forte (por exemplo, dedos, apagador condutiva, etc.) para possibilitar os modos de interação com as superficies de detecção tais como aquelas descritas aqui. Em um aspecto, TriboTouch utiliza transferência de carga local causada pelo contato e não precisa emitir um campo elétrico a ser medido.

[00065] Aspectos de um sistema TriboTouch são ilustrados nas Figuras 2A-2E utilizando um dedo, mas qualquer objeto condutivo ou não condutivo pode ter o mesmo efeito. Em um aspecto, TriboTouch funciona mediante medição da carga deslocada quando dois objetos entram em contato ou se separam. Nenhum mecanismo secundário é necessário para induzir a carga no objeto sendo detectado. Não há necessidade de transmitir um sinal a ser medido. Em vez disso, a carga é gerada e recebida quando um objeto contata a superficie de detecção. A Figura 2A mostra um dedo acima de uma superficie isolante. Na Figura 2B, quando o dedo contata a superficie, a carga flui e a corrente é detectada. Na Figura 2, a corrente cessa em equilibrio. Na Figura 2D, a separação de dedo causa a redistribuição de carga e uma corrente oposta. Na Figura 2E, o equilibrio foi restaurado.

[00066] A transferência de carga pode ocorrer entre combinações de isoladores, semicondutores, e condutores com propriedades de superficie não semelhantes (por exemplo, composição, microestrutura de superficie, etc.). A polaridade, densidade de carga de superficie, e taxa de transferência de carga ("corrente de contato") dependem dos materiais específicos envolvidos. A quantidade de carga transferida entre dois materiais pode ser estimada a partir de suas posições relativas em uma "série tribo elétrica" empiricamente determinada. Uma série comumente aceita, ordenada a partir da mais positiva para a mais negativa, é: ar, pele humana ou couro, vidro, cabelo humano, náilon, lã, pelo de gato, seda, aluminio, papel, algodão, aço, madeira, acrilico, poliestireno, borracha, niquel ou cobre, prata, acetato ou raiom, Styrofoam, poliuretano, polietileno, polipropileno, vinil (PVC), silicic e Teflon (PTFE). TriboTouch permite a detecção de contato por essencialmente qualquer material sólido.

[00067] A Figura 3 ilustra uma arquitetura exemplar de um sistema TriboTouch. O amplificador de alta impedância 306 amplifica os sinais de chegada 305 recebidos a partir de um eletrodo de entrada 304 em resposta a um contato de superficie 302, e um conversor de analógico para digital (ADC) subsequente converte esse sinal 305 para a forma digital. 0 eletrodo de entrada 304, amplificador de alta impedância 306 e ADC 308 convertem o sinal 305 como visto no eletrodo 304 de modo preciso para a forma digital. Outras modalidades podem usar abordagens sigma-delta, contagem de carga, equilíbrio de carga ou outros meios de medir pequenos deslocamentos de carga, conforme mostrado na Figura 4. Um sistema de controle de ganho 310 opcionalmente pode ser usado para manter os valores dentro da faixa prescrita do sistema. Em uma ou mais modalidades, os componentes que recebem e convertem o sinal de entrada para a forma digital são referidos aqui como um front-end analógico. O front-end analógico pode incluir o eletrodo de entrada 304, amplificador 306, ADC 308 e controle de ganho 310, ou um subconjunto desses componentes. Um sistema de processamento 312 recebe o sinal digital e gera os dados de posição 332. O sistema de processamento 312 pode ser implementado utilizando hardware, software ou uma combinação de hardware e software. 0 sistema de processamento 312 inicia no bloco 314 e realiza calibragem inicial no bloco 316. Então a linha de base pode ser determinada por um método adaptativo 318. 0 método adaptativo pode ser, por exemplo, uma média corrente, uma medição diferencial com relação a um eletrodo de blindagem, ou uma medida composta computada a partir de um agregado de locais de medição, ou outros métodos. Isso pode ser acionado quando o sistema é inicializado pela primeira vez, ou quando o sistema detectar que existe uma alteração no sinal, conforme indicado por um deslocamento constante dos valores por um longo periodo. Quando essa linha de base é subtraida no bloco 320, o ruido no sinal (por exemplo, para detectar ruido de 50/60 Hz comum, e frequências acima e abaixo da faixa esperada do sistema) é modelado e rejeitado no bloco 322, deixando um sinal devido aos efeitos de carga de contato. Os efeitos de carga de contato são então detectados e classificados, no bloco 326, como contato, separação ou movimento por intermédio de seu perfil de dominio de tempo- dominio, utilizando métodos tais como filtros equiparados, transformadas de ondaleta, ou classificadores de tempo-dominio (por exemplo, máquinas de vetor de suporte). Esses eventos são então integrados por uma máquina de estado no bloco 328 para criar um mapa de estados de contato na superficie de detecção, que permite que o sistema rastreie quando e onde ocorrem os eventos de contato e de liberação. Finalmente, esse mapa é usado para estimar os tipos de evento e coordenadas no bloco 330. Observar que TriboTouch não produz comumente um sinal continuo quando um contato está estacionário. Contudo, o mesmo não produz sinais de polaridade oposta no contato e remoção. Esses sinais de polaridade oposta podem ser usados para rastrear a forma como os contatos adicionais são formados e removidos nas proximidades de um ponto de contato existente. 0 padrão dos contatos pode ser entendido por uma analogia aos efeitos de arrastar um dedo através da areia, no qual um rastro é formado antes e após o dedo. Similarmente, um "rastro de carga" é visto pelo sistema, e o rastro de carga é usado para determinar o movimento. A saida final é um fluxo de eventos de alto nivel 333 descrevendo as ações do usuário. A saida pode incluir os dados de posição 332. Em uma ou mais modalidades, objetos grandes, por exemplo, um dedo, podem ser distinguidos de um grupo de múltiplos locais de toque porque os objetos grandes tendem a produzir uma "impressão" maior de contato que é recebida substancialmente ao mesmo tempo. Mediante correlação dos contatos em tempo, o sistema TriboTouch pode rastrear quais os contatos que pertencem ao mesmo grupo. Mesmo quando dois objetos estão em proximidade estreita, como em um gesto de apertar, por exemplo, o sensor efetivamente detecta dois "picos" de contato muito próximos entre si. Portanto as relações de contato podem ser mantidas.

[00068] A Figura 4 ilustra um front-end analógico alternativo exemplar. Embora a descrição da Figura 3 seja relacionada ao uso de um amplificador de alta impedância 306 seguido por um conversor analógico/digital 308, TriboTouch também pode empregar um conversor sigma-delta de equilibrio de carga, ou pode combinar as duas abordagens. Na configuração mostrada na Figura 4, um capacitor 406 é comutado por um comutador 404 entre uma fonte de voltagem de referência (Vref) 408 e um eletrodo de entrada 402 para transferir os pacotes de carga, desse modo mantendo o potencial de eletrodo de entrada dentro da faixa do amplificador de entrada 410 (ou comparador no caso de um ADC sigma-delta de 1 bit) . A cadeia de processamento de sinais subsequentes combina a saida 315 do ADC 412 e a saida do controle de ganho automático (AGC) 414 para reconstruir a corrente de entrada com uma faixa dinâmica superior àquela que seria possivel com o amplificador de entrada e o ADC isoladamente. A corrente de entrada reconstruída é fornecida para processamento de sinal TriboTouch 416, o qual pode ser o sistema de processamento 312 ou outro sistema de processamento de sinal.

[00069] Conforme descrito acima, TriboTouch pode detectar os sinais diretamente gerados pelo contato fisico e não precisa transmitir os sinais a serem detectados. Portanto, o sistema não emite sinais espúrios como um resultado de suas atividades fora do que pode ser normalmente esperado a partir de qualquer circuito eletrônico, simplificando a compatibilidade com as normas EMI e modelo de eletrônica sensivel ao ruido posicionada próxima. Um beneficio adicional é aquele relacionado à economia de energia a partir desse modelo. Há economia direta a partir do fato de não se ter que transmitir um campo. Adicionalmente, o sistema se beneficia de uma arquitetura simplificada, o que significa que existem poucos dispositivos eletrônicos a serem energizados. Além disso, uma vez que não existe a necessidade de realizar rejeição de ruido extensiva em hardware, pode haver economia adicional a partir da redução da complexidade.

[00070] A Figura 5 ilustra os princípios da operação TriboTouch. A tribo carga causada pelo contato com a superfície isolante é acoplada de forma capacitiva ao eletrodo por intermédio de polarização dielétrica. TriboTouch assim é capaz de detectar contato, movimento, e separação de objetos na superficie do isolador. Como tal, é possivel usar qualquer objeto (dedo, luva, caneta plástica, pincel de tinta, papel, etc.) para interagir com a superficie de detecção. Um sistema de processamento de dados pode determinar o tipo de objeto que interage com a superficie utilizando um componente de detecção e classificação de eventos 506. O componente de detecção e classificação de eventos 506 utiliza as características de classificação 504 para determinar os dados de tipo de contato 508, que identifica o tipo do objeto. As características de classificação 504 podem incluir um ou mais padrões de sinal 502 que correspondem a diferentes tipos de objetos. Por exemplo, um primeiro padrão de sinal 512 pode corresponder a um dedo, um segundo padrão de sinal 504 a uma luva, um terceiro padrão de sinal 506 a uma caneta de plástico, um quarto padrão de sinal 518 a um pincel de tinta, e assim por diante. O componente de detecção e classificação de eventos 506 pode, por exemplo, comparar o sinal de tribo carga detectado com os padrões de sinal 502 e selecionar um dos padrões de sinal 502 que melhor combine com o sinal detectado. O componente de detecção e classificação de eventos 506 pode também estimar a posição 510 do sinal detectado, conforme descrito acima com referência à Figura 3.

[00071] A Figura 6 ilustra um processo exemplar para determinar os tipos de contatos com base nos perfis de sinal. Como TriboTouch pode detectar o contato com um objeto, movimento através de um objeto, e separação de um objeto a partir da superficie de detecção, não é necessário derivar de modo algorítmico esses eventos a partir das medições de capacitância. TriboTouch pode, portanto, produzir identificação mais exata desses eventos do que pode a detecção capacitiva comumente proporcionar. Adicionalmente, devido à natureza localizada de tribo carga, os algoritmos de estimação de posição podem produzir resolução espacial e temporal superior aos métodos de detecção capacitiva. Essa resolução mais elevada pode ser usada, por exemplo, para realizar rejeição de palma ou outra rejeição de contato inadvertido utilizando o processo na Figura 6. 0 processo da Figura 6 detecta e classifica os eventos no bloco 602. 0 bloco 604 integra os eventos, por exemplo, mediante uso de uma máquina de estado para criar um mapa de estados de contato na superficie de detecção, conforme descrito acima com referência à Figura 3. O mapa pode ser usado para rastrear quando e onde ocorrem os eventos de contato e de liberação, e para estimar o tipo de evento e as coordenadas. O bloco 608 estima as posições de evento para gerar dados de posição 612. 0 bloco 610 detecta as posturas para gerar dados de postura de mão e de caneta 614. Conforme mostrado na Figura 5, diferentes tipos de contatos podem ter diferentes perfis de sinais característicos (os exemplos mostrados não são indicativos de dados de materiais efetivos) e as características do sinal recebido podem ser usadas para detectar, por exemplo, contato de palma inadvertido enquanto traçando com uma caneta. Em uma ou mais modalidades, diferentes tipos de objeto podem ser detectados com base nos perfis de contato dos objetos sem um modelo de captação especial. Esses perfis podem ser expressos tanto em termos de formas de onda exemplares ou em termos de abordagens algorítmicas que capturam características distintas da forma de onda.

[00072] O sistema TriboTouch pode usar uma instância do hardware mencionado acima para cada posição de toque, ou pode usar um eletrodo maior continuo, e estimar a posição com base na mudança dependente de distância em sinal através do eletrodo. A mudança pode ser causada por propriedades do material de cobertura, resistência do corpo de eletrodo, impedância reativa do eletrodo ou qualquer outro método. TriboTouch pode, portanto, distinguir a posição em uma resolução maior do que aquela de sua estrutura de eletrodo. Em uma ou mais modalidades, quando uma instância do hardware é usada para cada posição de toque, as instâncias de hardware operam em paralelo, de modo que cada eletrodo é manejado individualmente. 0 arranjo em paralelo permite velocidades maiores de leitura, mas aumenta a complexidade do hardware. Alternativamente, escaneamento através de cada eletrodo em sequência oferece diferentes equilíbrios, porque o sistema de digitalização deve ser mais rápido (e assim consome mais energia) , mas o sistema global é mais compacto (o que pode reduzir o consumo de energia).

[00073] TriboTouch pode ser configurado para um ou múltiplos pontos de toque, e adicionalmente pode ser configurado para detecção continua de posição (tal como um telefone ou tablet), ou detecção discreta de posição (tal como um botão). Isto é, a posição e o movimento podem ser detectados, como em uma tela de toque, ou comutadores discretos podem ser usados. Em um exemplo, pode ser usado um sistema de captação resistiva de quatro contatos. Alternativamente, um sistema de fileiras- colunas que detecta dois contatos simultâneos pode ser usado. Como outra alternativa, captações podem ser adicionadas a um sistema resistivo. Em outro exemplo, um arranjo de captadores pode ser usado para detectar cinco contatos. A configuração de captação especifica é uma opção de projeto para os captadores e meios eletrônicos. Nas aplicações de detecção de posições distintas, as capacidades do sistema permanecem em vigor, e tornam o sistema prático para utilização em muitos cenários onde ruido ambiental ou contaminação pode constituir um problema, tal como em usos automotivos ou maritimos, em pisos de fábrica, etc. Em tais casos, TriboTouch pode proporcionar o beneficio de entrada robusta sem a necessidade de precauções adicionais necessárias para detecção capacitiva tradicional.

[00074] A Figura 7 ilustra um exemplo da combinação das capacidades de detecção capacitiva e TriboTouch (por exemplo, detecção direta de contato com objetos condutivos e não condutivos). Como as duas estratégias utilizam medições sensiveis de deslocamento de carga, é possivel combinar as mesmas utilizando essencialmente o mesmo hardware de front-end analógico. A Figura 7 ilustra o principio básico através do qual um eletrodo 702 pode ser compartilhado entre esses dois métodos de detecção. A detecção capacitiva funciona mediante transmissão de um sinal de CA equilibrado em frequências elevadas (tipicamente > 125 kHz) utilizando um transmissor 706 em um eletrodo, e medindo a carga de transmissão ou o sinal recebido em outros eletrodos. A Medição capacitiva pode ser realizada por um receptor capacitivo 708. TriboTouch, contudo, funciona mediante medição do deslocamento de carga local utilizando um receptor 712 em baixas frequências (comumente < 1 kHz). Desacoplamento capacitivo do eletrodo 702 a partir do circuito de detecção capacitiva 708 utilizando um capacitor 704, o deslocamento de carga tribo elétrica pode ser mantido e medido separadamente, quer seja mediante multiplexação em tempo dos dois modos de detecção ou mediante filtragem do sinal de transmissão no front-end analógico TriboTouch ou em processamento de sinal subsequente. Quando multiplexando em tempo, o sistema capacitivo 710 suspende o acesso ao eletrodo 702 enquanto o sistema TriboTouch 714 mede, e vice-versa. Ao filtrar, o sistema TriboTouch 714 utiliza um filtro e conhecimento do sinal sendo enviado pelo sistema capacitivo 710 para remover os efeitos das medições capacitivas durante a fase de rejeição de ruido do processamento. Exemplos adicionais de combinação de outros tipos de sensores de toque, tal como sensores resistivos, capacitivos e indutivos, são descritos abaixo com referência às Figuras 45-47.

[00075] A Figura 8 ilustra um exemplo de acoplamento capacitivo de um transmissor 804 com um eletrodo 802 enquanto utilizando o mesmo sistema de receptor 806 para detecção tanto capacitiva como TriboTouch. 0 software capacitivo e o software TriboTouch podem ser combinados em um único sistema 808. Nesse caso, o software capacitivo utiliza o mesmo hardware que o software TriboTouch, realizando turnos para usar os recursos compartilhados.

[00076] A Figura 9 ilustra uma superficie tribo ativa coberta com um arranjo 900 de diferentes materiais. A modalidade mostrada na Figura 9 possibilita a distinção entre diferentes materiais de contato (por exemplo, pele, grafite, borracha, náilon, etc.) mediante padronização de materiais com diferente tribo negatividade através de locais de detecção 902, 904, 906 na superficie TriboTouch. O principio é similar àquele de um sensor de imagem CMOS de cor, no qual uma máscara de filtro de cor é sobreposta aos sensores de pixel. Na Figura 9, a superficie tribo ativa é coberta com um arranjo 900 de quatro materiais diferentes, variando a partir de materiais fortemente tribo positivos (++) 902 até materiais fortemente tribo negativos (—) 906. Quando um objeto interage com um grupo desses sensores, um padrão característico de carga é gerado que permite a determinação das propriedades materiais do objeto (isto é, tribo espectroscopia) . Em uma ou mais modalidades, o arranjo pode ser colocado sobre diferentes eletrodos. Esses eletrodos podem ser agrupados estreitamente em conjunto, de tal modo que um pequeno movimento seja suficiente para cruzar múltiplos eletrodos. A diferenciação entre tipos diferentes de material pode ser realizada em um número menor de tipos de material para acelerar a detecção de tipo.

[00077] As Figuras 10A-10C ilustram diferentes padrões de carga, positiva e negativa, gerados quando diferentes objetos fazem contato com o mesmo arranjo padronizado 1008 de sensores. Na Figura 10A, contato com o dedo 1002 gera padrões de carga negativa nos sensores —, + e -, e um padrão de carga neutra no sensor ++. Portanto, o dedo 1002 é caracterizado por um padrão de carga fortemente positiva, global. Na Figura 10B, contato com o lápis 1004 gera padrões de carga positiva nos sensores + e ++, e padrões de carga negativa nos sensores - e —. Portanto, o lápis 1004 é caracterizado por um padrão de carga neutra, global. Na Figura 10C, contato com o apagador 1006 gera padrões de carga positiva nos sensores +, - e ++, e um padrão de carga neutra no sensor —. O apagador 1006, portanto é caracterizada por um padrão de carga fortemente positiva. Esses padrões de carga característicos podem ser usados para identificar um objeto desconhecido que faça contato com o arranjo de sensor 1008.

[00078] TriboTouch permite a detecção de um único contato, de contato duplo (por exemplo, detectar dois dedos fazendo contato simultaneamente), múltiplos toques (por exemplo, detecta três ou mais dedos fazendo contato simultaneamente), a ordem de toque (por exemplo, detecta a ordem onde o dedo indicador faz contato primeiro e então o dedo médio), o estado do objeto/dedo onde o primeiro objeto/dedo está em um primeiro estado e o segundo objeto/dedo está em um segundo estado (por exemplo, ao girar, o primeiro dedo pode estar estacionário enquanto que o segundo dedo gira em torno do primeiro dedo), detecta dedos adjacentes versus dedos não adjacentes, detecta polegar versus dedos, e detecta entrada a partir de dispositivos proféticos. TriboTouch também permite detectar movimento, e também detectar a posição do toque/movimento.

[00079] Quando contato é detectado, TriboTouch permite a determinação do formato do objeto fazendo contato, o tipo de materiais do objeto fazendo contato, ativando os controles com base no tipo de materiais que são detectados, ativando modalidades com base no formato e tipo de materiais detectados (por exemplo, pincel versus apagador), utilizando formato de contato para ilustrar o contato de forma realista, utilizando formato de contato para detectar o objeto para mudar as modalidades da aplicação, e utilizando o formato do contato para aperfeiçoar a exatidão da posição.

[00080] A detecção de toque duplo permite detectar gesto de zoom, gesto de deslocamento panorâmico, e gesto ritmico para criar atalhos ou códigos. Além disso, a detecção de múltiplos toques permite gestos de deslocamento panorâmico para controlar comutação de aplicação ou controles de múltiplos dedos para os jogos.

[00081] TriboTouch também permite que a ordem do toque seja detectada de modo que, por exemplo, entrada ritmica possa ser usada para criar atalhos ou códigos. A detecção de dedos adjacentes versus dedos não adjacentes pode ser usada para detectar entrada a partir de teclado cabeado onde múltiplas teclas em conjunto formam uma letra. A detecção de polegar versus dedos pode ser usada para proporcionar modo modificado de entrada de teclado, permite entrada por fios, e permite que a impressão dos dedos seja usada como um código. Além disso, o movimento pode ser detectado de modo que, por exemplo, os seguintes gestos podem ser detectados: aproximação, afastamento, deslocamento panorâmico, arrasto, rolamento, varredura, giro, deslizamento, giro no sentido horário, ou giro no sentido anti-horário. Os diferentes tipos de contato, movimento/gestos, e posição, descritos acima também podem ser detectados utilizando NoiseTouch e TriboNoiseTouch.

[00082] Em cenários industriais, as características de sinal distinto e resistência ao ruido do TriboTouch (e NoiseTouch) permitem a operação em ambientes ruidosos, úmidos ou sujos. Essas condições geralmente proibem o uso de sensores capacitivos, e como resultado os sistemas atualmente usados são relativamente primitivos (embora robustos) tais como botões fisicos, comutadores de membrana, telas de toque IR, etc. As técnicas de TriboTouch permitem que o mesmo tipo de interfaces disponíveis aos usuários consumidores sejam usados em cenários industriais, tal como controles de toque de vidro rigido fácil de limpar, e assim por diante.

[00083] TriboTouch pode ser usado para proporcionar botões auto energizados, por exemplo, para mudar do modo inativo para o modo de despertar sem detecção capacitiva. Quando um contato ocorre em um captador de controle tribo elétrico, uma redistribuição de carga pequena é acionada. Desde que os meios eletrônicos conectados ao dispositivo sejam de energia suficientemente baixa, essa corrente de deslocamento pode ser usada para enviar diretamente uma mensagem curta com relação ao evento. Alternativamente, o dispositivo pode coletar energia a partir da eletricidade estática produzida durante o movimento em massa, e posteriormente usar essa energia para operar durante eventos relevantes de contato. Isso pode ser acoplado com um transmissor de rádio ou dispositivo similar para permitir controle remoto completamente sem fio e sem bateria dos dispositivos.

[00084] TriboTouch pode proporcionar recursos de toque indireto os quais podem, por exemplo, possibilitar a colocação de um papel em cima de uma tela de toque e escrever no papel com um dedo, caneta, pincel ou semelhante. Superficies TriboTouch (e NoiseTouch) operam com um isolador entre o eletrodo e o objeto de contato. Contudo, o efeito de deslocamento de carga pode ocorrer em qualquer material. Portanto, a superficie de toque pode ser coberta por um material adicional tal como uma folha de papel ou pano, e a operação não será necessariamente impedida como um resultado. Como o contato de quaisquer dos materiais pode produzir um efeito tribo elétrico, a composição dos dois materiais fazendo contato (enquanto em contato com a superficie de toque), seja papel e lápis ou pincel e tela, não é um problema na detecção de contato.

[00085] A detecção do contato tribo ativo pode ser usada para detectar apagamento, por exemplo, mediante detecção do movimento de uma borracha em cima do papel, desse modo reproduzindo em espelho o conteúdo digital para o que é traçado no próprio papel. Anexações também podem ser feitas à tela para acelerar entrada especifica. Por exemplo, para aplicações de jogos, um joystick passivo suave que faz contato com a tela quando pressionada em diferentes direções pode ser usado para fornecer ao usuário melhor retorno háptico. Similarmente, um gabarito de teclado pode ser usado para proporcionar telas fisicas passivas que podem ser usadas para rapidamente acionar ações em aplicações tais como desenhos ou gráficos 3D, onde a comutação entre diferentes modos e ferramentas em sucessão rápida é comum. Como a detecção de contato tribo ativo pode detectar contato a partir de materiais não condutivos, a escolha de materiais para as anexações é muito aumentada, e componentes condutivos ou eletricamente ativos não são exigidos. Isso possibilita uma classe muito mais ampla de experiências de entrada com custo muito inferior, e uso de um maior conjunto de materiais tais como plástico, papel ou madeira para os anexos.

[00086] Entrada de gesto pode ser fornecida utilizando as técnicas TriboTouch. Como discutido em outra parte aqui, o deslocamento de carga tribo elétrica é análogo ao deslocamento da areia quando um dedo é passado pela mesma. Uma mudança no ângulo do dedo (seja inclinando para a esquerda ou para a direita, ângulo de inclinação, e assim por diante) pode afetar a forma na qual areia é desarranjada. Similarmente, uma mudança no ângulo do dedo pode afetar o deslocamento de carga. Essa mudança no deslocamento pode ser medida para se avaliar a postura da mão, incluindo o ângulo, habilidade, e semelhante.

[00087] A Figura 11 ilustra uma configuração exemplar de um sistema NoiseTouch relativo a um usuário e o ambiente. Uma pessoa pode ser circundada por um campo elétrico emitido pelos dispositivos no ambiente. Esse campo normalmente é considerado como parte da interferência eletromagnética (EMI) no ambiente. Esse campo é conduzido por todo o corpo, e pode ser acoplado de forma capacitiva aos eletrodos no dispositivo. Mais propriamente do que tentar rejeitar esse ruido, uma técnica aqui referida como "NoiseTouch" utiliza o ruido que é conduzido pelo corpo e captado pelos eletrodos do sensor de toque para detectar a posição de toque do usuário. Paridade de recursos com os sensores capacitivos é mantida (suporte à ação de pairar, múltiplos toques, etc.). NoiseTouch utiliza o ruido ambiental e assim é imune a EMI, e não precisa emitir um campo elétrico para detectar as interações de usuário. NoiseTouch é escalável, isto é, pode ser aplicado às superficies de qualquer formato e tamanho, responsive, e tem complexidade reduzida.

[00088] Com referência à Figura 11, fontes EMI ambiental 1106 podem ser acopladas ao terra 1102 por intermédio da impedância Zin 1104 e ao corpo humano 1110 por intermédio de impedância Zair 1108. O corpo 1110 também é conectado ao terra 1102 por intermédio de uma impedância Zb 1112. O EMI 1106 é acoplado ao eletrodo 1118 através de um isolador opcional 1116, e é então recebido pelo hardware NoiseTouch 1120, que é ele próprio acoplado ao terra 1102 por intermédio da impedância Zh 1114. As diferenças entre valores de impedância para o terra dos diferentes componentes no sistema, e sua exposição ao campo elétrico induzido por EMI muda, resultando em uma pequena diferença potencial detectada pelo hardware 1120 a partir de qualquer fonte nas proximidades. Em outras palavras, quando uma antena grande, tal como o corpo humano 1110, está próximo do eletrodo 1118, a característica do ruido é diferente em comparação com quando o corpo humano 1110 não está nas proximidades. 0 sistema NoiseTouch 1120 pode detectar o toque mediante detecção dessa mudança nas características do ruido recebido pelo eletrodo 1118.

[00089] A Figura 12 ilustra uma arquitetura do sistema NoiseTouch exemplar. 0 ruido ambiental (a partir de linhas de energia, de aparelhos, de dispositivos móveis e de computação, etc.) emite continuamente campos elétricos que contribuem para a interferência eletromagnética ambiental (EMI), isto é, ruido eletrônico. 0 corpo humano é um ligeiro condutor, e assim atua como uma antena para esses sinais. Quando o corpo se aproxima muito do eletrodo, por exemplo, quando o corpo estiver pairando sobre ou tocando um painel de toque, esse sinal é acoplado de forma capacitiva a um eletrodo de entrada 1206. Um amplificador de elevada impedância 1208 amplifica os sinais que chegam, e um conversor analógico/digital subsequente (ADC) 1214 converte esse sinal para a forma digital.

[00090] Em uma ou mais modalidades, o sistema de processamento 1216 (por exemplo, software de processamento executando em um sistema de computador) tem duas funções. Inicialmente, o sistema de processamento 1216 caracteriza o ruido no bloco 1220 e adapta o ganho no bloco 1218 de modo que o sinal não subjuga o amplificador 1208. O sistema de processamento de dados 1224 continua então com a adaptação de ganho no bloco 1226, enquanto rejeitando os sinais indesejados no bloco 228 e estimando as posições no bloco 1230. A informação de adaptação de ganho é alimentada de volta para um controlador de ganho 1210, o qual pode ser uma porção do hardware de front-end, para controlar o amplificador de alta impedância 1208. A adaptação de ganho mantém o sinal a partir do amplificador 1208 dentro da faixa do ADC 1214.

[00091] O sistema de caracterização de ruido 1220 pode ser usado para fracionar o sinal de ruido em bandas e caracterizar a confiabilidade dessas bandas com base em quão constantemente elas estão disponíveis, e qual é a variabilidade exibida pelas mesmas. Por intermédio dessa análise, um perfil de cada banda é criado, o qual pode ser então usado pelo sistema de seleção de fonte de ruido 1222 para selecionar uma banda apropriada (ou conjunto de bandas) para estimação de posição. O processo de seleção também pode decidir mudar a seleção em uma base variável com o tempo e a localização de usuário e o ambiente de ruido em torno do usuário muda. Por exemplo, quando o usuário senta em frente a uma TV, uma banda especifica pode ser particularmente proveitosa. Ao sair da residência, essa banda pode não mais ser tão útil quanto aquela banda (ou conjunto de bandas) que é produzida pelo automóvel.

[00092] Durante operação, adaptação de ganho conforme descrito anteriormente continua a ocorrer conforme necessário para manter o sinal dentro do alcance do hardware. Utilizando os dados de caracterização, o bloco 1228 remove as bandas de ruido indesejadas, e alimenta os dados ao bloco 1230, o qual utiliza os sinais para estimar onde e como o usuário está se aproximando da superficie. O bloco 1230 também carrega nossa linearização, de tal modo que a posição do usuário é expressa como valores uniformes com relação às bordas da superficie. Quando usada com um arranjo de captadores, a linearização em TriboTouch é essencialmente de remoção de ruido dos dados de posição gerados pelo arranjo. Como as posições são detectadas em cada sensor, os dados de posição são limpos e ajustados para um movimento mais suave. Quando usado com os sistemas de captação de eletrodo aqui descritos (vide, por exemplo, as Figuras 32-47), o sistema de linearização mapeia matematicamente as posições a partir da faixa continua de valores produzidos pelo sistema para as coordenadas cartesianas da superficie de toque. Em uma ou mais modalidades, o processo pode se basear em um mapeamento individual das posições de toque para coordenadas cartesianas.

[00093] Na Figura 12, o ruido a partir do ambiente pode ser captado pelo corpo do usuário. Esse ruido é acoplado de forma capacitiva pelo campo elétrico do corpo para o eletrodo de entrada 1206. 0 sinal a partir do eletrodo é então digitalizado. A digitalização pode ser feita por alguns métodos, incluindo o amplificador de ganho elevado 1208 seguido pelo ADC 1214, conforme mostrado na Figura 12. 0 sinal também pode ser convertido por outras técnicas, tal como amplificadores de instrumentação, conversores sigma-delta, contadores de carga, abordagens de medição de corrente, e assim por diante. O ganho do amplificador de alta impedância 1208 pode ser opcionalmente controlado pelo componente de adaptação de ganho 1218 do sistema de processamento 1216, embora o amplificador de alta impedância 1208 e o ADC 1214 possam alternativamente ter resolução suficiente de tal modo que o controle de ganho não seja necessário. Após a digitalização, os dados são alimentados ao sistema de processamento 1216, o qual pode ser implementado em hardware ou software. Uma calibragem inicial é realizada para definir o ganho se necessário. 0 bloco 1220 caracteriza o ruido em faixas de frequência. 0 sistema também pode determinar a periodicidade das várias faixas de ruido. Essa determinação permite a seleção de uma faixa confiável (ou faixas) no bloco 1222, com base na disponibilidade continua e na intensidade de sinal. Essa informação pode ser usada para rejeição de sinais indesejados no bloco 1228. 0 bloco 1230 realiza a estimativa de posição. Durante o curso do processamento, as características de sinal podem mudar. No caso de tal mudança, o sistema pode acionar adaptação de ganho adicional 1226 ou caracterização de ruido 1220 para proporcionar operações ininterruptas. Dependendo da estrutura de eletrodo, a linearização pode ser realizada no bloco 1230 para compensar a natureza não linear de um eletrodo de folha continua, ou uma posição pode ser estimada diretamente a partir do centróide da ativação vista em um arranjo de eletrodo de matriz ou de fileira-coluna. O bloco 1230 produz então os dados resultantes de posição 1232.

[00094] Em uma ou mais modalidades, o sistema NoiseTouch não inclui instalações para transmissão de sinais. As instalações de transmissão de sinal podem ser omitidas porque o NoiseTouch detecta os sinais ambientais, e não precisa transmitir os sinais para detectar os sinais ambientais. Como o hardware de recepção é projetado para aceitar EMI, ele é resistente à interferência a partir das fontes EMI. Além disso, o sistema não emite sinais espúrios como um resultado de suas atividades fora do que pode ser normalmente esperado a partir de qualquer circuito eletrônico, simplificando a conformidade com as normas EMI e modelo dos meios eletrônicos sensiveis ao ruido posicionados nas proximidades. Um beneficio adicional é o de economia de energia a partir desse modelo. Por um lado, há economia direta pelo fato de não ter que transmitir um campo. Adicionalmente, o sistema se beneficia de uma arquitetura simplificada, o que significa que simplesmente existem menos meios eletrônicos a serem energizados. Adicionalmente, uma vez que não há a necessidade de realizar rejeição extensiva de ruido em hardware, há economia adicional a partir da redução da complexidade também naquela frente.

[00095] A Figura 13 ilustra um processo exemplar que determina posturas ou posições da mão. O EMI conduzido pelo corpo é acoplado de forma capacitiva ao eletrodo por intermédio do campo elétrico envolvendo o corpo. Como um exemplo, o processo pode determinar quando o usuário está segurando ou tocando a tela a partir do lado esquerdo ou direito, o que é informação de postura. Um ADC 1306 converte o sinal analógico de entrada a partir do amplificador 1302 em um sinal digital. Mediante ajuste apropriado do ganho do sistema nos blocos 1308 e 1304, NoiseTouch pode detectar a aproximação de uma parte do corpo a uma distância. Como tal, é possivel distinguir quando o usuário estiver pairando sobre a superficie de toque sem fazer contato fisico. Adicionalmente, devido à velocidade propiciada pelo sistema NoiseTouch, os eletrodos podem ser continuamente escaneados em múltiplos cenários de ganho no bloco 1310, permitindo a detecção simultânea de ação de pairar e tocar. Varredura de cenário de ganho múltiplo pode ser usada, por exemplo, para permitir rejeição de contato inadvertido ou da palma da mão, detecção de manutenção de postura (uma das mãos vs. as duas mãos, mão direita vs. mão esquerda, etc.), e semelhante. O bloco 1312 compara os sinais lidos em diferentes ganhos. O bloco 1314 utiliza a heuristica de postura para determinar os dados de postura, tal como a postura de uma mão. O bloco 1318 utiliza os resultados da comparação de sinal 1312 para determinar a posição de pairar.

[00096] A varredura de superficie de ganho múltiplo pode detectar a postura da mão quando o usuário segura um dispositivo que contém um sensor NoiseTouch. A varredura de ganho múltiplo proporciona diferentes profundidades de detecção, com a resolução diminuindo com o aumento do ganho. Em ganho elevado, se podem detectar mais objetos distantes, mas não determinar a posição tão exatamente como quando ganho inferior é utilizado. Por exemplo, varredura de ganho múltiplo pode possibilitar ao sistema distinguir entrada de caneta da direita a partir da entrada de caneta da esquerda mediante localização da posição da mão sob ação de pairar em relação à posição de contato. A localização pode ser determinada utilizando-se uma configuração de varredura de superficie de ganho superior para detectar a posição aproximada da mão que está fazendo contato. Varredura de ganho múltiplo também pode ajudar a detectar se uma ou se as duas mãos estão realizando ação de pairar, o que da perspectiva de detecção produzirá, respectivamente, uma ou duas "bolhas" detectadas no ganho médio, ou uma pequena ou grande (bolha) em ganho elevado. Como o campo de detecção em ganhos elevados se estende a partir do dispositivo até determinada distância, também é possivel detectar como um dispositivo com uma tela NoiseTouch está sendo mantido em relação à localização da tela.

[00097] Em uma ou mais modalidades, gestos que constituem parte do "toque" (por exemplo, ação de pairar de ganho múltiplo e semelhante) podem ser separados a partir de como a máquina pode reagir à presença da ação de pairar. Por exemplo, se um usuário está segurando o telefone com a mão direita, o teclado pode automaticamente mudar seus pontos de toque para a esquerda de modo que o usuário possa digitar mais facilmente. Além disso, controles podem aparecer em um tablet, mais próximos da mão que segura o tablet (ou, alternativamente, no outro lado do tablet, de modo que ação de tocar o tablet com a mão livre é mais fácil) . Em um aspecto, a ação de pairar pode ser uma sugestão contextuai para o software.

[00098] A Figura 14 ilustra um método exemplar de separar dados de caneta e de toque. Similar às técnicas NoiseTouch descritas acima na Figura 12, um sinal de entrada pode ser recebido por um ADC 1420 e caracterizado por um bloco de caracterização de ruido 1422. A separação de ruido é realizada por um bloco de separação de ruido modificado 1424, e os dados de posição 1428 são determinados por um bloco de linearização e estimação de posição 1426. Embora a descrição acima se concentre em suplementos de um usuário, deve-se observar que NoiseTouch pode funcionar igualmente bem com objetos condutivos ou parcialmente condutivos. Como tal, é possivel formar canetas de ponta, canetas ou outros dispositivos 1410 que possam ser detectados pelo NoiseTouch. Em tais casos, o modelo da caneta 1410 pode incluir elementos reativos passivos, tais como indutores ou capacitores (ou uma combinação de elementos passivos), que imprimem o sinal de ruido com uma assinatura especifica que pode ser detectado pelos blocos de estimação de posição 1426 e de caracterização de ruido 1422. A detecção da assinatura especifica possibilita ao NoiseTouch discernir entre a presença de uma agulha 1410 e um dedo. Portanto, dados de posição de dedo 1428 e dados de posição de agulha 1430 separados podem ser gerados pelo bloco de linearização e estimação de posição 1426.

[00099] A Figura 15 ilustra a detecção da modificação de sinal caracterizando a modificação de ruido ambiente por intermédio do contato por uma agulha ou caneta 1510. A Figura 15 ilustra sinais exemplares em diferentes pontos da porção de front-end analógica do sistema mostrado na Figura 14. As fontes EMI emitem um sinal EMI. A agulha 1510 emite um sinal, e outro sinal é recebido pelo eletrodo 1418. O sinal recebido pelo eletrodo 1418 é diferente do EMI recebido pelo eletrodo em Zair quando a agulha não estiver em contato com o isolador 1416.

[000100] Uma implementação alternativa do dispositivo pode produzir certa quantidade de EMI generalizado controlado a partir do dispositivo que é então usado para detectar a posição nas áreas onde EMI ambiental suficiente pode não estar disponivel. Essa capacidade pode ser ativada automaticamente pelos sistemas de controle de ganho, automatizados quando os niveis do EMI ambiental cair abaixo de um limiar pré- programado ou dinamicamente selecionado. O sistema NoiseTouch pode ser sintonizado para especificamente utilizar as emissões de EMI permitidas pelas normas do dispositivo exclusivamente, rejeitando assim outras fontes de ruido. Isso aumenta a robustez do dispositivo uma vez que o perfil EMI não precisa ser caracterizado dinamicamente.

[000101] O sistema NoiseTouch pode usar uma instância do hardware mencionado acima para cada posição de toque, ou pode usar um eletrodo maior continuo e estimar a posição com base na mudança dependente de distância em sinal através do eletrodo. A mudança pode ser causada pelas propriedades materiais do material de cobertura, resistência do corpo de eletrodo, impedância reativa do eletrodo, ou qualquer outro método. Desse modo, NoiseTouch pode distinguir a posição em uma resolução superior a da resolução de sua estrutura de eletrodo.

[000102] NoiseTouch pode ser configurado para único ou múltiplos pontos de toque, e adicionalmente pode ser configurado para detecção de posição continua (tal como um telefone ou tablet), ou detecção de posição distinta (tal como um botão). Na aplicação mencionada por último, as capacidades do sistema permanecem em vigor, e tornam o sistema prático para uso em muitos cenários onde o ruido ambiental ou a contaminação pode constituir um problema, tal como na utilização automotiva ou maritima, em pisos de fábrica, etc. Em tais casos, NoiseTouch pode proporcionar o beneficio de uma solução de entrada robusta sem a necessidade de precauções adicionais necessárias para detecção capacitiva tradicional.

[000103] A Figura 16 ilustra um processo exemplar de detecção passiva do ambiente e contexto de um usuário. NoiseTouch pode detectar continuamente e caracterizar o EMI ambiental, e essa capacidade pode ser usada para detectar de forma passiva o ambiente e o contexto do usuário. Por exemplo, em casa o usuário pode estar circundado por EMI a partir da TV, telefone móvel e refrigerador, enquanto que no escritório o usuário pode estar circundado pelo EMI a partir do computador de mesa, iluminação do escritório e sistema de telefonia do escritório. Quando o usuário faz contato com o sistema NoiseTouch, por exemplo, para despertar ou desbloquear o seu dispositivo, o sistema NoiseTouch pode capturar esses dados característicos e comparar os mesmos com um banco de dados interno de ruido e ambiental, utilizando similaridades relevantes para deduzir a localização do usuário.

[000104] No processo da Figura 16, um sinal de entrada é alimentado a partir de um sistema de aquisição de sinal 1602 para um módulo de Caracterização de Ruido 1604. O bloco 1604 realiza caracterização de ruido para determinar um perfil de ruido atual 1610. 0 bloco 1604 fraciona o sinal em bandas (por exemplo, utilizando FFT ou semelhante), e analisa as magnitudes dos sinais em diferentes bandas de sinal, assim como a mudança de tempo-dominio nessas magnitudes. Os sinais a serem usados para posicionamento são alimentados ao bloco 1606. O bloco 1616 realiza estimativa e linearização para gerar os dados de posição 1608, conforme descrito em outro local aqui. A partir da entrada de usuário 1606, assim como detecção automática 1618, tal como GPS, posicionamento de WiFi, etc., o bloco 1620 determina se o dispositivo está em um ambiente de interesse. Se esse for o caso, o perfil de ruido atual é armazenado no Banco de Dados de Ambiente e Contexto 1622. 0 perfil atual e < as entradas no banco de dados são usados pelo reconhecedor de Ambiente e Contexto 1612 para detectar quando o ambiente ou contexto é outra vez encontrado, e quando outra vez reconhecido, os eventos são gerados em conformidade.

[000105] A Figura 17 ilustra exemplos de contextos de ruido que podem ser detectados passivamente. Ambientes diferentes em uma residência ou escritório podem ter diferentes contextos de ruido. Por exemplo, um ambiente de descanso pode incluir EMI a partir da máquina de café, enquanto que um ambiente de reunião pode incluir EMI a partir de uma TV ou projetor grande, conforme mostrado na Figura 17. O dispositivo pode então utilizar as estimativas de contexto para tornar determinada funcionalidade facilmente acessivel. Por exemplo, o dispositivo pode automaticamente imprimir documentos enfileirados a partir do usuário quando o usuário se aproxima da impressora, ou permitir o controle do projetor quando o usuário estiver no mesmo ambiente. 0 usuário pode adicionalmente configurar as capacidades em uma base por área ou por contexto para ajudar a dinamizar as tarefas. A caracterização de ruido pode ser realizada com base na atividade externa de dispositivo 1702, tal como se uma TV ou as luzes estão ligadas ou desligadas. O contexto de interesse pode se basear em reconhecimento automatizado de contexto 1704 ou entrada de usuário 1706. O reconhecimento de contexto automático 1704 pode determinar gue o contexto esteja "saindo da cozinha", "no quarto de dormir", ou "dirigindo", por exemplo. A entrada de usuário pode ser "assistindo TV", "lendo na cama", ou "lavando roupas", por exemplo. Com base nesses fatores, os dados de contexto e de ambiente 1708 são gerados, e usados como entrada para serviços de automação de contexto relevante e dependentes de contexto 1710.

[000106] A Figura 18 ilustra um processo exemplar de uso do sistema de detecção de contexto para se comunicar com um dispositivo que tem um sensor NoiseTouch. Um dispositivo desejando se comunicar pode emitir um sinal capacitivo 1804 mediante aplicação de uma voltagem a uma superficie condutiva, incluindo a armação de metal ou blindagem do próprio dispositivo. Esse sinal 1804 é combinado no campo EMI ambiental 1802 e recebido pelo NoiseTouch. O sinal pode ser codificado por um usuário ou agulha no bloco 1808, e recebido por um eletrodo e ADC no bloco 1808. A caracterização de ruido pode ser realizada no bloco 1810, e a estimação e a linearização de posição podem ser realizadas no bloco 1812 para gerar os dados de posição 1814. Um sistema de detecção de sinal 1818 pode ser usado para procurar tais sinais, possivelmente com informação adicional 1816 em relação ao contexto que permite um estreitamento dos parâmetros de busca. Em seguida, o sinal de ruido é filtrado no bloco 1820 para incluir apenas as faixas onde a transmissão estiver ocorrendo, e o sinal é demodulado no bloco 1822 para receber 1824 os dados. Tais dados podem ser usados para identificar singularmente um dispositivo (por exemplo, para permitir controle imediato e direto de um aparelho próximo), ou para enviar dados contextuais (tal como o tempo restante para um forno aquecer, ou que a porta de uma geladeira foi deixada aberta). Tal comunicação pode ser feita de forma bidirecional, de tal modo que um dispositivo que não inclua a capacidade de envio de posição apesar disso pode incluir um eletrodo NoiseTouch com o propósito de receber dados de contexto e de chegada. Portanto, um dispositivo não habilitado para toque (tal como um micro-ondas) pode receber comunicação baseada em NoiseTouch a partir de um dispositivo próximo com o propósito de controle ou consulta de funcionalidade.

[000107] Cenários exemplares nos quais a detecção ambiental pode ser usada incluem a mudança de uma tela inicial do telefone dependendo do contexto detectado, mudança da tela inicial do telefone dependendo de um contexto detectado, envio de localização de usuário para dispositivos externos utilizando o contexto detectado pelo telefone, detecção visada de atividade dos dispositivos externos, e monitoração do consumo de energia. O sistema de sensor pode estar localizado em um dispositivo tal como um relógio ou um dispositivo do tipo Fitbit que é usado pelo usuário. O sistema de sensor também pode estar em um laptop ou em uma TV. Por exemplo, quando um usuário entra em uma residência, o telefone detecta a assinatura de ruido da residência e fornece um conjunto de aplicações na tela inicial que são dedicadas ao controle da residência, por exemplo, controle de alarme, TV, sistema de áudio, etc. Uma tela inicial do telefone pode ser mudada dependendo do contexto detectado. Quando o usuário entra na residência, o telefone detecta a assinatura de ruido da residência e fornece um conjunto de aplicações na tela inicial que são dedicadas ao controle da residência, por exemplo, controle de alarme, TV, sistema de áudio, etc. Por exemplo, um tablet ou smartphone pode exibir uma página de tela inicial que contenha aplicativos de música quando um fone de ouvido é plugado. Similarmente, quando o usuário estiver na residência, os controles para vários aparelhos, sistemas de iluminação, TV e outros dispositivos eletrônicos, controles HAVC de residência, etc., podem ser trazidos para uma página especial da interface que torna o acesso muito mais conveniente. Em outro exemplo, a residência pode ser habilitada para prover aplicação dedicada ao controle dos dispositivos em cada ambiente, privilegiando os controles de TV quando na sala de estar, e temporizador quando na cozinha, por exemplo. Quando um usuário se desloca de ambiente para ambiente na residência, a tela da residência pode ser mudada dependendo do contexto ambiental detectado. Essa técnica pode ser aplicada em uma base por ambiente. Por exemplo, o usuário pode personalizar a página que exibe os aplicativos relacionados a negócio tal como software de documento comercial e email quando o usuário está na sala de estudo, o programa de TV atual e controle remoto de TV na sala de estar, e um monitor de bebê, sistema de segurança, e controles de CA no quarto de dormir. Essas associações podem ser projetadas para ser personalizadas e gerenciadas pelo usuário.

[000108] A localização do usuário pode ser enviada para dispositivos externos utilizando o contexto detectado pelo telefone. Por exemplo, o telefone detecta o ambiente atual no qual se encontra o usuário, e envia a informação para os dispositivos no ambiente atual. Luzes podem ser ligadas quando o usuário carregando o seu telefone entra em um determinado ambiente, e desligadas ao sair do mesmo; um perfil preestabelecido, por exemplo, determinada música e condições de iluminação podem ser iniciadas automaticamente quando o usuário entra na sala de estar; alarme poderia ser desativado ao entrar na residência, e assim por diante. Por exemplo, o sistema pode notificar a TV quando detectar que o usuário se afastou. Nesse ponto, a TV pode desligar um painel de exibição de consumo de energia, mas deixar o som ativo, economizando energia. O ar condicionado pode entrar em um modo de economia de energia similarmente quando o usuário estiver ausente, e rapidamente resfriar um ambiente quando o usuário entrar. O usuário pode configurar os dispositivos para agir de uma forma especifica com base na sua presença ou ausência a partir das proximidades. Em uma ou mais modalidades, se a TV estiver ligada, o telefone pode apresentar programas favoritos que o usuário selecionou previamente, e informar ao usuário que um canal especifico está mostrando a sua apresentação favorita.

[000109] A detecção de usuário também pode ser usada para detecção de atividade alvo de dispositivos externos específicos, tais como TV, luzes, sistema de áudio, etc. Por exemplo, um telefone pode detectar que as luzes foram deixadas ligadas quando no corredor antes de sair do local, e notificar o usuário. Como outro exemplo, um telefone pode detectar que uma televisão está ligada e pode fornecer recomendações, e semelhantes. Para realizar a monitoração de consumo de energia, detecção de ruido pode detectar o nivel de ruido global de uma residência para monitorar a atividade dos dispositivos eletrônicos e fornecer uma sensação de consumo de energia global. Utilizando o processamento de sinal no nivel de ruido global, a monitoração de energia também pode ser visada e de dispositivo especifico. Todos os meios eletrônicos, quando ativos, podem produzir mais EMI do que quando desligados. Mediante detecção das mudanças globais em EMI em massa, o sistema pode determinar quando o usuário está geralmente utilizando mais ou menos energia, e fornecer retorno global sem necessariamente detectar dispositivos específicos ou sem ter conhecimento de algo especifico sobre esses dispositivos. Portanto, quando o usuário estiver em um ambiente, o sistema de detecção pode detectar se as luzes estão ou não ligadas. Quando o usuário se desloca para uma área diferente conforme observado pelo sistema com base em uma mudança no ambiente EMI, o sistema pode notificar ao usuário de que ele deixou as luzes ligadas. Isso pode ser adicionalmente controlado por locais específicos, de tal modo que isso se aplica apenas à residência, escritório ou de outro modo. Observar que uma ou mais modalidades dessa técnica não requerem instrumentação especial das luzes ou outra infraestrutura, e assim pode ser facilmente usada com locais não aumentados legados.

[000110] Além disso, NoiseTouch e ação de pairar podem ser usados para detectar uma leve batida/toque de ar único, leve batida/toque de ar duplo, leve batida/toque de ar de múltiplos dedos, ação de pairar os dedos adjacentes, ou ação de pairar polegar versus dedos. Além disso, movimento utilizando ação de pairar pode ser detectado tal como, por exemplo, aproximação, afastamento, deslocamento panorâmico, arrasto, rolamento, varredura, giro, deslizamento, rotação no sentido horário ou rotação no sentido anti-horário. Além disso, porções do conteúdo sob o objeto que paira podem ser ampliadas ou pré- visualizadas. Além disso, os objetos podem ser reconhecidos mediante detecção das partes condutivas do objeto. Além disso, ao segurar objetos isolantes, NoiseTouch permite a detecção do ângulo de ferramenta, e a posição da mão em relação ao objeto.

[000111] A Figura 19 ilustra uma arquitetura exemplar de um sistema TriboNoiseTouch. Em uma ou mais modalidades, as técnicas TriboNoiseTouch reveladas aqui se baseiam em uma combinação das técnicas de TriboTouch e NoiseTouch. Em uma ou mais modalidades, NoiseTouch utiliza o ruido que é conduzido pelo corpo humano e captado pelos eletrodos do sensor de toque para detectar a posição do toque do usuário. Em uma ou mais modalidades, TriboTouch utiliza o deslocamento de carga que ocorre quando dois objetos entram em contato um com o outro. Mediante medição desse deslocamento, TriboTouch pode detectar o contato da superficie sensivel com qualquer material. Isso é feito utilizando uma superficie de detecção similar ao dos sensores capacitivos em uso atualmente e não requer deslocamento fisico (conforme necessário para as telas resistivas).

[000112] Em uma ou mais modalidades, TriboNoiseTouch combina as capacidades de TriboTouch e NoiseTouch utilizando o mesmo hardware, geometria de eletrodo, e arquitetura de processamento. Portanto, o sistema TriboNoiseTouch tem as características de toque capacitivo de NoiseTouch, e também é capaz de detectar o contato com uma ampla variedade de materiais utilizando TriboTouch. TriboNoiseTouch utiliza de forma oportunista cada metodologia para oferecer capacidades aperfeiçoadas, melhorando adicionalmente a velocidade de detecção de contato através de NoiseTouch, enquanto proporcionando detecção de não contato e de contato em massa (por exemplo, contato de palma de mão) . TriboNoiseTouch utiliza ruido ambiental e interação de superficie. TriboNoiseTouch pode assim ser imune a EMI, e não precisa emitir um campo elétrico. TriboNoiseTouch pode detectar o contato de materiais não condutivos. Adicionalmente, TriboNoiseTouch utiliza uma combinação de dois fenômenos fisicos para detectar toque e proporcionar robustez, velocidade e diferenciação de contatos por diferentes materiais (por exemplo, dedo vs. agulha). A combinação das tecnologias v e TriboTouch em um único painel pode reduzir a complexidade e proporciona economia em energia, e reduz a utilização de recursos de hardware.

[000113] Embora as fontes de sinais para medição tribo ativa e de ruido sejam diferentes, as características dos sinais têm similaridades. Ambos os sinais são comumente acoplados ao eletrodo de forma capacitiva por intermédio de um campo elétrico, e são, portanto, ampliados comumente por um amplificador de impedância elevada. Isso permite que o hardware para detecção de posição baseada em ruido e tribo ativa seja combinado economicamente em um único sistema TriboNoiseTouch. As técnicas TriboTouch e NoiseTouch podem ser combinadas utilizando multiplexação de tempo ou multiplexação de espaço. Por exemplo, uma leitura de painel integral pode ser realizada com TriboTouch, e então com NoiseTouch, ou alguns dos eletrodos em um painel podem ser usados para TriboTouch, e outros para NoiseTouch, com comutação opcional de eletrodos entre TriboTouch e NoiseTouch para cobertura mais continua.

[000114] Com referência ao sistema TriboNoiseTouch exemplar mostrado na Figura 19, fontes de ruido ambiental 1902, tal como linhas de energia, aparelhos, dispositivos móveis e de computação, e semelhantes, emitem campos elétricos que contribuem para a interferência eletromagnética ambiental (EMI, ou coloquialmente, ruido eletrônico). O corpo humano 1904 é um ligeiro condutor, e assim atua como uma antena para esses sinais. Quando o corpo 1904 se aproxima muito do eletrodo 1906, por exemplo, quando o corpo 1904 estiver pairando sobre ou tocando um painel de toque, esse sinal é acoplado de forma capacitiva ao eletrodo de entrada 1906. Ao mesmo tempo, o contato do corpo ou de outro objeto com a superficie de toque faz com que um sinal tribo elétrico 1908 seja produzido. Os dois sinais são acoplados de forma capacitiva ao eletrodo. Um amplificador de alta impedância ou eletrômetro 1910 detecta os sinais que chegam, e um conversor analógico/digital (ADC) 1912 subsequentemente converte esse sinal para a forma digital. Esses componentes podem ter características comutáveis adicionais que auxiliam na separação dos dois sinais.

[000115] O sinal é processado por um sistema de processamento 1916, o qual pode ser implementado como hardware, software, ou uma combinação dos mesmos. O sistema de processamento 1916 pode incluir uma calibragem, que pode ser feita na partida, e sempre que a heurística interna determinar que o sinal está se tornando intermitente ou ruidoso. Isso é feito, por exemplo, mediante cálculo da média e variância, e garantindo que esses valores permaneçam dentro de uma faixa. Desvios do valor médio podem conduzir a adaptação de ganho, enquanto variância excessiva pode causar a seleção de uma faixa de ruido diferente.

[000116] O sistema de processamento 1916 tem dois estágios de execução. Para o sinal tribo ativo, o sistema de processamento 1916 caracteriza o ruido no bloco 1920 e adapta o ganho no bloco 1918 de modo que o sinal não anula o amplificador. Esse estágio pode ser feito separadamente para os sinais de ruido e tribo ativos, em cujo caso o sistema de processamento 1916 caracteriza o ruido no bloco 1926 e adapta o ganho no bloco 1924 para os sinais de ruido. Adicionalmente, desvios nas leituras causados por cargas aderidas aos isoladores ou objetos próximos podem ser compensados para sinais tribo ativos no bloco 1922. As condições iniciais são calculadas durante a fase de inicialização. A seleção de fonte de ruido é realizada no bloco 1928.

[000117] Após a inicialização ser concluida, a porção de processamento de dados do sistema começa no bloco 1930. O bloco 1032 seleciona a medição a ser feita, e o bloco 1934 separa os sinais mediante aplicação de filtros iniciais específicos para os sinais exigidos. As características dos filtros são adequadas para a seleção de sinais de ruído, assim como o meio de intercalar os dois tipos de medições. Para os sinais de ruído, o processo continua com adaptação de ganho no bloco 1926 e rejeita os sinais indesejados no bloco 1938. Para os sinais tribo ativos o ganho e o deslocamento são adaptados para compensar a variação ambiental nos blocos 1940 e 1942, respectivamente. A informação de adaptação de ganho é realimentada para o bloco de controle de ganho 1914 para controlar o amplificador de alta impedância 1910, de modo que o sinal a partir do amplificador 1910 permaneça dentro da faixa do bloco ADC 1912. As saidas nos dois percursos de sinal são alimentadas ao bloco de linearização e estimação de posição oportunista 1944, que utiliza os característicos mais confiáveis e relevantes em termos de tempo de ambas as medidas para calcular as estimativas de posição 1946.

[000118] A Figura 20 ilustra um método exemplar de separar os dados tribo ativos a partir dos dados de ruido. Conforme mostrado, durante a inicialização um perfil característico de ruido e de sinais tribo ativos é criado nos blocos 202 e 208, respectivamente. No tempo de execução, o bloco de separação de sinal 2014 caracteriza o sinal tribo ativo em dominios de frequência e tempo, indicando quais sinais são provenientes de tribo atividade. 0 sinal restante é então analisado mediante faixa e faixas apropriadas são selecionadas para análise de ruido no bloco 2016.

[000119] 0 sistema inicia com a inicialização do sistema onde são determinadas (possivelmente fora de linha) as faixas de sinais iniciais especificas. A separação de sinais pode operar no dominio de tempo ou frequência, e pode ser feita mediante filtragem de faixas de frequências especificas a partir do sinal combinado. Em tempo de execução, os sinais são separados de acordo com as características de inicialização determinadas, e os dados são separados em fluxos independentes para processamento. A seleção de faixa pode ser mudada dinamicamente com base na localização, intensidades de sinal, etc.

[000120] Em uma ou mais modalidades, o sistema TriboNoiseTouch não inclui instalações para transmissão de sinais. As instalações de transmissão de sinais podem ser omitidos porque o TriboNoiseTouch detecta os sinais no ambiente assim como para o próprio contato, e não precisa transmitir sinais para detectar os sinais ambientais. Como o hardware de recepção é projetado para aceitar EMI, ele é resistente à interferência a partir das fontes EMI. Além disso, o sistema não emite sinais espúrios como um resultado de suas atividades fora do que pode ser normalmente esperado a partir de qualquer circuito eletrônico, simplificando a compatibilidade com as normas EMI e modelo dos meios eletrônicos sensiveis ao ruido posicionados nas proximidades. Um beneficio adicional é o de economias de energia a partir desse modelo. Por exemplo, pode haver economia direta a partir de não ter que transmitir um campo. 0 sistema se beneficia de uma arquitetura simplificada, o que significa antes de tudo que há simplesmente menos eletrônica a ser energizada. Adicionalmente, como não há a necessidade de realizar rejeição de ruido extensiva em hardware, há economia adicional a partir da redução de complexidade de hardware.

[000121] As Figuras 21-23 ilustram processos exemplares de TriboNoiseTouch para identificar os eventos relacionados à tribo eletricidade e eventos relacionados ao ruido. Três processos exemplares para seqüenciar a detecção de eventos de TriboNoise são descritos aqui. O processo da Figura 21 identifica eventos relacionados à tribo eletricidade, então identifica os eventos relacionados a ruido (isto é, TriboTouch em primeiro lugar). Em uma ou mais modalidades, o sistema pode acionar o subsistema NoiseTouch quando a porção TriboTouch do sistema não tiver recebido sinais após um periodo de tempo se esgotar. Cada evento TriboTouch transmite um evento de toque ou evento de classificação de material quando detectado.

[000122] O processo da Figura 22 identifica os eventos de ruido, então classifica os eventos de tribo eletricidade (isto é, NoiseTouch em primeiro lugar) . Em uma ou mais modalidades, na primeira configuração do NoiseTouch, um temporizador pode ser utilizado para reinicializar as configurações de ganho de ruido após nenhuma interrupção ter sido enviada por uma canalização de reconhecimento de TriboTouch após o decurso de um determinado periodo de tempo.

[000123] O processo da Figura 23 é um processo de varredura exemplar que adquire um sinal de banda larga e paraleliza a detecção de tribo eletricidade e o envio de ruido. O processo de varredura da Figura 23 pode ser usado, por exemplo, quando priorização deve ser definida em um nivel superior, por exemplo, no nivel de aplicação. Por exemplo, um aplicativo de pintura pode ser mais estreitamente relacionado à detecção baseado em tribo eletricidade, enquanto que aplicativos dependentes de localização/contexto podem ser relacionados mais estreitamente à detecção baseada em ruido.

[000124] A escolha com relação às priorizações relativas de TriboTouch e TriboNoise pode ser dependente de dispositivo e de aplicativo. A primeira abordagem de tribo eletricidade é bem adequada para aplicações onde as superficies de toque são usadas intensamente pelo usuário, enquanto que a abordagem de "ruido em primeiro lugar" é bem adequada para dispositivos de aplicação geral, tais como dispositivos móveis, onde a detecção de contexto ativa e interação acima da superficie podem ser usadas simultaneamente. Similarmente, aplicações dependentes de contexto provavelmente privilegiam a detecção de ruido, enquanto que desenho, pintura e outros aplicativos de manipulação direta provavelmente privilegiam a detecção de tribo eletricidade.

[000125] Mediante combinação das medições tribo ativas e ruido, é possivel detectar materiais que não sejam suficientemente condutivos para ser visiveis para as medições capacitivas ou baseadas em ruido. Além disso, a leitura de contato característica envolvida na medição tribo ativa evita a necessidade de estimativas de limiar extensivo para detectar toque. Isso significa que o sistema é capaz de reagir aos eventos de curto contato tal como o usuário utilizando uma agulha para colocar o ponto na letra "i" minúscula. A combinação dos sistemas também permite a detecção de partes do corpo e instrumentos manualmente manejados tais como agulhas. Em tais casos, a agulha pode ser feita simplesmente de um isolador que é "invisível" às medições baseadas em ruido, que permite que o sistema detecte se um contato é feito, por exemplo, mediante ação de apoiar o pulso na superficie de toque, ou mediante a agulha segura na mesma mão.

[000126] A Figura 13, descrita em parte acima, ilustra um processo de detectar simultaneamente informação de postura da mão e posição de pairar. Os sistemas TriboNoiseTouch podem determinar quando contato verdadeiro tiver ocorrido desse modo evitando as leituras espectrais a partir dos dedos mantidos próximo à superficie de toque invocando acidentalmente os comandos. Esse é um efeito lateral do fato de que os sinais tribo ativos são gerados apenas mediante contato direto. Contudo, também é possivel detectar simultaneamente ação de pairar, desse modo apresentando meio adicional de interação. Como o EMI sendo conduzido pelo corpo é acoplado de forma capacitiva ao eletrodo por intermédio do campo elétrico circundando o corpo, mediante ajuste apropriado do ganho do sistema, NoiseTouch é capaz de detectar a aproximação de uma parte do corpo em uma distância. Devido à velocidade do sistema TriboNoiseTouch, o mesmo pode realizar a varredura continuamente dos eletrodos em várias configurações de ganho, permitindo detecção simultânea de ação de pairar e de toque. Isso pode ser usado, por exemplo, para permitir a rejeição de contato inadvertido ou da palma da mão, detecção de postura de retenção (uma das mãos vs. duas mãos, mão esquerda vs. mão direita, e assim por diante).

[000127] O processo mostrado na Figura 13 pode realizar leituras a partir dos eletrodos com uma variedade de configurações de ganho, normalmente acima da configuração nominal usada para detectar o contato. Em ganho superior, campos elétricos mais fracos e mais distantes são detectados. Mediante empilhamento dessas imagens mais fracas em diferentes ganhos, o sistema pode detectar qual esteja mais próxima da superficie de detecção. Por exemplo, dado uma configuração de ganho de toque G, um dedo pairando acima seria detectado na configuração G+l, algumas das articulações na configuração G+2, alguma da mão e palma da mão na configuração de ganho G+3, e assim por diante. Evidentemente, objetos mais afastados também não poderiam ser "vistos" pelo sensor, porém podemos agrupar alguma informação que informa se um usuário está na ação de pairar, qual mão está segurando o dispositivo, etc.

[000128] Em uma ou mais modalidades, o hardware TriboNoiseTouch possibilita a detecção de contexto, a ação de pairar, contato, e identificação material. Aplicações de toque dependente de contexto podem ser providas. Após o contexto ser detectado, aplicações de toque especificas e aplicações de múltiplos materiais podem ser acionadas, por exemplo, um aplicativo de controle remoto ao entrar na sala de estar, ou um aplicativo de desenho ao entrar no escritório. Além disso, o contexto pode ser usado enquanto o dispositivo está em espera para detectar quais aplicativos e controles devem estar disponiveis para o usuário. Além disso, quando TriboTouch é usado para detectar contato, o NoiseTouch pode ser usado como apoio ou desligar completamente para economizar energia. TriboNoiseTouch também pode proporcionar entrada de elevada precisão. Utilizando a integração de TriboTouch e NoiseTouch, coordenadas de detecção de contato podem ser usadas para entrada de alta precisão, por exemplo, em aplicativos de desenho técnico, ou em interação em dispositivos de exibição de definição muito elevada.

[000129] Uma implementação alternativa do dispositivo pode produzir certa quantidade de EMI generalizado controlado a partir do dispositivo que é então usado para detectar a posição em áreas onde EMI ambiental suficiente pode não estar disponivel. Essa capacidade pode ser automaticamente ativada pelos sistemas de controle de ganho automatizado quando os niveis de EMI ambiental cairem abaixo de um limiar pré- programado ou dinamicamente selecionado. Essa lógica pode considerar as demandas impostas ao sistema, de tal modo que quando a funcionalidade de pairar não for necessária, o sistema pode mudar para o uso do modo tribo ativo exclusivamente, mantendo a sensibilidade enquanto excluindo a detecção do tipo de contato. O componente sensivel ao ruido do sistema pode ser sintonizado para usar especificamente as emissões EMI permitidas pelas normas do dispositivo exclusivamente, rejeitando assim outras fontes de ruido. Isso aumenta a robustez do dispositivo uma vez que o perfil EMI não precisa ser caracterizado dinamicamente.

[000130] O sistema TriboNoiseTouch pode usar uma instância do hardware mencionado acima para cada posição de toque, ou pode usar um eletrodo maior continuo e estimar a posição com base na mudança em sinal dependente de distância através do eletrodo. A mudança pode ser causada pelas propriedades de material do material de cobertura, resistência do corpo de eletrodo, impedância reativa do eletrodo, ou qualquer outro método. Mediante isso, o TriboNoiseTouch pode ser capaz de distinguir a posição em uma resolução superior do que a resolução de sua estrutura de eletrodo.

[000131] TriboNoiseTouch pode ser configurado para ponto de toque único ou múltiplos pontos de toque, e adicionalmente pode ser configurado para detecção de posição continua (tal como um telefone ou tablet), ou detecção distinta (tal como um botão ou cursor). Na aplicação mencionada por último, as capacidades do sistema permanecem em vigor, e tornam o sistema prático para uso em muitos cenários onde o ruido ambiental e a contaminação podem ser um problema, tal como no uso automotivo ou maritimo, em pisos de fábrica, etc. Em tais casos, TriboNoiseTouch pode proporcionar o beneficio de uma solução de entrada robusta sem a necessidade de precauções adicionais necessárias para detecção capacitiva tradicional. Adicionalmente, o sistema permanece sensivel mesmo quando o usuário estiver usando uma luva volumosa ou utilizando uma ferramenta não condutiva para acionar o controle, permitindo maior flexibilidade em termos do método de uso e combinação ambiental ou interferência.

[000132] As características do TriboNoiseTouch que detectam continuamente e caracterizam o EMI ambiental podem ser usadas para detectar passivamente o ambiente e contexto do usuário. Por exemplo, na residência o usuário pode estar envolto pelo EMI a partir da TV, telefone móvel e geladeira, enquanto no escritório o usuário pode estar envolto pelo EMI a partir do computador de mesa, iluminação de escritório, e sistema de telefonia de escritório. Quando o usuário faz contato com o sistema TriboNoiseTouch, talvez para despertar ou desbloquear seu dispositivo, o sistema TriboNoiseTouch pode capturar esses dados de característica e comparar os mesmos com um banco de dados interno de ruido e ambientes, utilizando similaridades relevantes para deduzir a localização do usuário. Esse processo é ilustrado na Figura 16. Observar que diferentes ambientes em uma residência ou escritório podem ter contextos de ruido muito diferentes. Por exemplo, a sala de descanso pode incluir EMI a partir da máquina de café, enquanto que a sala de reuniões pode incluir EMI a partir de uma grande TV ou projetor. 0 dispositivo pode usar as estimativas de contexto para tornar determinada funcionalidade facilmente acessível. Por exemplo, ele pode automaticamente imprimir documentos enfileirados a partir do usuário quando o usuário se aproximar da impressora, ou permitir controle do projetador quando o usuário estiver no mesmo ambiente. 0 usuário pode adicionalmente configurar as capacidades em uma base por área ou por contexto para ajudar a dinamizar as tarefas.

[000133] A porção tribo ativa do sistema produz dados de alta resolução com base em micro contatos individuais com a superficie do sensor de toque, enquanto o subsistema de detecção baseado em ruido produz uma bolha em torno da área de contato ou ação de pairar assim como uma "sombra" da mão pairando sobre a superficie (vide Figura 24). Esses três tipos de dados podem ser combinados para criar capacidades adicionais que não estão disponíveis para qualquer uma das modalidades de detecção isoladamente.

[000134] A exatidão do contato de dedo pode se aperfeiçoada mediante uso de uma combinação de detecção do tipo TriboTouch e do tipo NoiseTouch. O tipo TriboTouch normalmente produzirá uma nuvem de contatos em torno de um contato de dedo devido à micro textura do dedo interagindo com os eletrodos de detecção. Os dados de ruido podem ser usados ao mesmo tempo para proporcionar uma posição exata para o centróide do contato, permitindo assim que os tribo dados sejam segmentados de forma limpa para o interior da bolha de ruido. As posições exatas de tribo contato podem então ser usadas para estimar o formato, tamanho e posição de contato exata pretendida. A Figura 5 mostra o método de realizar esse refinamento.

[000135] Mesmo se a superficie de detecção de toque não tiver sido tratada para detectar materiais, ou se tais algoritmos não estiverem ativos, um contato de dedo pode ser detectado e isolado de um contato de caneta não condutivo. Como a caneta não é condutiva, ela não registrará a detecção baseada em ruido, enquanto o contato de dedo produzirá ambos os tipos de dados de contato. Isso pode ser usado para controlar diferentes algoritmos de refinamento com base em contato de caneta ou de dedo, e para permitir uso simultâneo dos dedos e de canetas. 0 algoritmo é mostrado na Figura 26. O sistema proporciona posição aperfeiçoada com base no tipo de contato, assim como notificação do tipo de evento de contato.

[000136] A postura de caneta ou mão pode ser estimada mediante detecção da sombra da ação de pairar a mão fazendo contato ou segurando a caneta. O formato global da mão formato da mão enquanto segurando uma caneta pode ser detectado através do uso de um algoritmo de equiparação de padrão ou heuristica, e isso pode ser usado para detectar se um contato é feito pela mão esquerda ou pela mão direta, assim como estimativa da inclinação da caneta ou dedo. A inclinação é calculada mediante estimativa do ponto onde a agulha ou caneta é mantida, e o ponto atual de contato. A mesma medição aproximada pode ser feita sobre o contato de dedo e o ângulo de dedo. 0 algoritmo é mostrado na Figura 27.

[000137] Dados adicionais podem ser disponibilizados aos programas de cliente para detectar gestos sobre a tela, assim como não ambiguidade de contato da mão esquerda e direita. Isso pode permitir, por exemplo, controle do tipo de ferramenta com uma mão enquanto a outra é usada para manipulação, sem que dois contatos acionem acidentalmente a heuristica de gesto de apertar.

[000138] Conforme observado anteriormente, o sistema TriboTouch pode ser usado para detectar o material fazendo contato mediante exame das diferenças em deslocamento de carga causado por vários materiais. Os sinais de ruido são transmitidos através do objeto condutivo e resistivo. Como um resultado, se pode ajudar a classificação dos materiais feitos pelo hardware TriboNoiseTouch mediante rápida discriminação dos materiais dependendo de sua condutividade. Por exemplo, ao interagir com o dispositivo de exibição habilitado para TriboNoiseTouch, a ponta do lápis poderia ser detectada para acionar automaticamente a ferramenta de desenho, enquanto que a utilização da borracha do lápis acionaria a função de apagar. Nesse cenário, o hardware NoiseTouch será capaz de detectar o uso da ponta do lápis porque ele é condutivo e acionará ambos os tribo sinais, e sinais de ruido. Por outro lado, a borracha gerará apenas os sinais tribo elétricos.

[000139] TriboNoiseTouch pode ser configurado de tal modo que NoiseTouch seja acionado apenas após o contato ser detectado pelo hardware TriboTouch. Esse sistema se concentrará na interação baseada em contato, tal como interação de caneta e toque, e não será capaz de detectar interação acima da superficie tal como a ação de pairar. Contudo, isso possibilitará economia de energia e impedirá que hardware de TriboTouch e de NoiseTouch (e suas canalizações de processamento de sinal, respectivas) esperem ativamente pelos eventos de interação. Embora o mesmo front-end seja usado para ambos, a redução nos cálculos reduz a utilização de energia dinâmica da lógica digital usada para executar os cálculos de posição baseados em ruido e tribo ativos.

[000140] Embora a detecção TriboTouch possa proporcionar detecção de agulha de alta resolução, TriboNoise pode ser usado para detectar uma agulha especificamente projetada que apresenta botões para acionar os menus e as funções. A agulha utilizará sinais de ruido e tribo sinais em conjunto para detectar a posição, onde os sinais tribo elétricos exemplares possibilitarão o contato de detecção, estados de liberação e arrasto, enquanto ruido de detecção ajudará a recuperar a posição durante estados de arrasto, retenção, assim como obter informação a partir das ações de aperta botão (vide Figura 28). 0 núcleo da agulha consiste em uma antena que transmite sinal de ruido para o painel quando a caneta estiver em contato com a superficie. O botão possibilita que se acrescente ao percurso de antena um circuito de filtragem que afetará o sinal de ruido de uma forma previsivel, mediante adição de uma impedância complexa ou comportamento não linear (como um diodo) ao percurso de sinal. Mediante análise do sinal injetado no painel pela caneta, o sistema pode detectar se o botão foi ou não pressionado. No caso de uma mudança para impedância causada por um botão, uma mudança em fase ou amplitude em determinada frequência será o indicador de uma ação de pressionar o botão. No caso de um diodo ou outro elemento não linear, harmônica de certa frequência será detectada quando o botão for pressionado devido ao corte ou formato do sinal de ruido que chega.

[000141] Devido ao fato de que carga tribo elétrica ocorre quando os objetos fazem contato ou interrompem o contato, é possivel detectar esses eventos com mais exatidão utilizando TriboTouch isoladamente ou em combinação com NoiseTouch ou outros métodos de detecção. Em comparação, TriboTouch isoladamente utiliza um valor de limiar (que pode ser adaptativo) para determinar quando ocorre o contato. Como a distribuição de tribo carga e a polaridade dependem da direção de movimento (no sentido, se afastando de, e ao longo da superficie), esses eventos podem ser distinguidos dos eventos de quase contato ou de ação de pairar. Isso permite um controle mais exato pela faixa de valores considerados para ação de pairar, e assim melhora a faixa dinâmica para detecção da ação de pairar (vide Figura 9).

[000142] Embora TriboTouch seja adequado na detecção de contato, separação e movimento, ele não pode detectar objetos estáticos. Portanto, ele é complementado pelo uso de NoiseTouch para detectar posição e formato de objetos condutivos durante longos contatos estáticos.

[000143] Outro cenário é o uso simultâneo de uma agulha não condutiva, pincel ou outro objeto detectado apenas por TriboTouch em combinação com gestos de dedo detectados por ambos, TriboTouch e NoiseTouch. Uma aplicação pode distinguir entre os dedos e a agulha devido às diferenças em suas características de TriboTouch e NoiseTouch e, portanto, processar os seus eventos correspondentes de forma diferente. Por exemplo, entrada de agulha pode ser usada para traçar e entrada de pincel para pintar, enquanto que entrada de dedo pode ser usada para manipular a imagem. Por exemplo, isso permite que o usuário realize zoom utilizando a ação de pairar e simultaneamente utilize agulha plástica para desenhar; para ajustar o espaço de desenho à medida que o usuário está desenhando; para escalar com os dedos enquanto desenhando com agulha; ou para controlar um parâmetro de desenho tal como a intensidade de cor de pincel com ação de pairar enquanto desenhando simultaneamente com uma agulha.

[000144] Mediante padronização de materiais condutivos e não condutivos em um objeto, a informação pode ser codificada para permitir o reconhecimento do objeto. Por exemplo, a parte inferior de uma peça de jogo pode ser codificada com um padrão de materiais que permite que sua identidade e orientação sejam detectadas.

[000145] A Figura 30 ilustra componentes exemplares de eletrodo de toque único, que são um tipo de configuração de eletrodo que pode ser usada com técnicas de TriboTouch, NoiseTouch e TriboNoiseTouch aqui reveladas. Outras configurações de eletrodo também podem ser usadas. Especificamente, os tipos de eletrodo aqui revelados incluem (1) eletrodos de toque único, (2) eletrodos de toque duplo, (3) eletrodos de múltiplos toques de arranjo, incluindo a configuração de múltiplos eletrodos mostrada na Figura 34, (4) detecção de posição passiva continua, (5) detecção de posição passiva bidimensional continua, (6) detecção de posição passiva codificada dielétrica, (7) detecção de posição passiva continua utilizando um arranjo de elementos não lineares, e (8) codificação coordenada espacialmente distribuída. Os tipos (l)-(7) podem ser usados com qualquer um de TriboTouch, NoiseTouch e TriboNoiseTouch. 0 tipo (8) pode ser usado com TriboTouch ou TriboNoiseTouch. Qualquer uma dessas combinações válidas de detecção de eletrodo (por exemplo, uma combinação de um ou mais dos eletrodos (l)-(8) e uma das técnicas de detecção TriboTouch, TriboNoise e TriboNoiseTouch) pode ser usada com o mesmo front-end analógico, tal como o front-end analógico descrito acima com referência à Figura 3.

[000146] Com referência outra vez à Figura 30, um eletrodo de toque único pode ser projetado para atuar como um interruptor, ou pode ser arranjado em um arranjo como um elemento de uma superficie maior. Um eletrodo de toque único com esses componentes é mostrado na Figura 30. Os componentes incluem uma camada de isolador e eletrodos de detecção. 0 eletrodo de blindagem e os eletrodos de blindagem de terra podem ser omitidos à custa de desempenho degradado, embora o desempenho possa permanecer suficiente para detecção de toque. O eletrodo de blindagem pode ser inter-digitalizado com o eletrodo de detecção de tal modo que a distância entre as linhas dos dois eletrodos seja minimizada. Isso pode ser feito com inter- digitalização simples, ou por intermédio do uso de uma curva de preenchimento de espaço. Uma instanciação especifica é o uso de uma curva Hilbert inter-digitalizada. O uso dos eletrodos inter-digitalizados é usado para reduzir a capacitância parasitica do eletrodo em relação ao ambiente mediante acionamento ativo do eletrodo durante a saida do amplificador de alta impedância do sistema de detecção. Um eletrodo de blindagem adicional pode ser usado para rejeitar entrada para o sistema a partir da direção oposta à frente da superficie. Isso impede a detecção espúria de contato devido ao EMI produzido pelos meios eletrônicos próximos, tal como o dispositivo de exibição no caso de uma aplicação de superficie de toque transparente tal como um tablet.

[000147] A Figura 31 ilustra dois eletrodos (2602 e 2604) em um padrão intercalado exemplar. No eletrodo intercalado, apenas os eletrodos de blindagem e de captação são mostrados. Os eletrodos podem ser usados de forma intercambiável para captação ou blindagem. Esse é o exemplo simples de padrões intercalados, e as porções condutivas dos eletrodos podem ser mais complexamente entrelaçadas.

[000148] A Figura 32 ilustra uma grade de eletrodo de fileira- coluna que pode ser usada para detectar a posição de dois pontos de toque. Observar que ao contrário dos sensores de toque capacitivo, as configurações de fileira-coluna não oferecem diretamente a capacidade de detectar múltiplas posições de toque, uma vez que os eletrodos são usados como eletrodos de detecção, e nos sensores tribo ativos e baseados em ruido, os eletrodos de transmissão podem não estar presentes. Nessa configuração, dois pontos de toque podem ser distinguidos, embora suas posições exatas possam ser perdidas. Contudo, é suficiente para os gestos comuns tais como leve batida de dois dedos ou gestos de apertar/expandir. Outros gestos exemplares podem ser um movimento de acenar ou de varredura feita através da tela sem contato, ou um movimento de pairar sobre um controle (o que pode induzir uma realimentação de realce).

[000149] As Figuras, 33 e 34, ilustram configurações de múltiplos toques de arranjo utilizando eletrodos de toque único em uma grade. Cada eletrodo capta individualmente o contato próximo a ele. Contudo, uma vez que os campos elétricos assim como a nuvem de carga produzida pela tribo atividade se expandem no sentido para fora a partir da deflexão de carga de origem, o campo pode ser detectado também pelos eletrodos próximos, conforme mostrado na Figura 34. Como um resultado, a posição do contato pode ser interpolada entre os eletrodos que recebem o sinal. Similarmente, como o acoplamento capacitivo ocorre alguma distância, o sensor baseado em ruido pode detectar a presença de um corpo condutivo pairando tal como o dedo do usuário, permitindo a detecção da ação de pairar.

[000150] A Figura 35 ilustra um exemplo de detecção de posição passiva continua utilizando um eletrodo de folha resistiva. Para detecção de posição passiva continua, um eletrodo de folha com alguma resistência uniforme conhecida por unidade de área pode ser usado em conjunto com os eletrodos de captação que são colocados nessa folha resistiva 3002. A configuração mostrada na Figura 35 envolve um sensor linear com dois eletrodos de captação. A detecção de posição passiva continua é realizada mediante detecção de distribuição de deslocamento de carga a partir de um contato. Quando a impedância da folha combina (aproximadamente) com a impedância do sistema, o valor detectado em cada captador é alguma função da distância para a nuvem de carga de contato. Mediante caracterização e linearização das leituras a partir dos captadores, é possivel detectar a posição do contato continuamente em qualquer posição para a exatidão e precisão dos meios eletrônicos de digitalização e características de ruido do próprio sistema. Essa abordagem conduz a meios eletrônicos mais simples e a uma padronização mais simples da folha resistiva de toque principal, que por sua vez conduz a um custo menor e menor complexidade. A posição de contato pode ser calculada com base na proporção de saida de cada captador em relação ao sinal total capturado. Inversamente, uma camada de captação de ruido global pode ser assentada sobre a camada resistiva para detectar a quantidade total de carga injetada na superficie, desse modo permitindo uma comparação direta.

[000151] As Figuras, 36 e 37, ilustram um exemplo de detecção de posição passiva bidimensional continua. A técnica de detecção de posição passiva mostrada na Figura 35 pode ser estendida para duas dimensões, conforme mostrado na Figura 36. A técnica bidimensional pode detectar n pontos de toque 3104 a partir dos sinais induzidos em uma folha resistiva 3102 com distribuição conhecida de m pontos de captação 3106. As entradas para a superficie de toque no tempo t são n voltagens independentes Vi(t) nas coordenadas (xi, yi) 3212 para cada ponto de toque, como mostrado na Figura 37. As voltagens são medidas em m pontos de captação conhecidos 3204, 3206, 3208, 3210, 3212 nas bordas da folha resistiva 3102. Mediante aproximação da folha resistiva como rede M x N de resistores e o uso de métodos já conhecidos, a resistência entre um ponto de captação e um ponto de toque pode ser encontrada. A relação entre a resistência entre um ponto de captação dado e um ponto de toque é usada para determinar a voltagem em um determinado ponto de captação. A equação resultante representa a dependência do nivel de voltagem em um local de captação nas coordenadas e voltagens de entrada nos pontos de toque. A partir desse sistema de equações para niveis de voltagem em pontos de captação, as coordenadas de ponto de toque (xi, yi) e voltagens de entrada Vi(t) são encontrados. 0 número de locais de ponto de captação, exigidos m é de pelo menos 3n; um número maior de captadores pode ser usado para reduzir erros devido às aproximações numéricas e erro de medição. A distribuição conhecida de pontos de captação e a não linearidade da folha resistiva permitem separação dos pontos de toque e sua distribuição. Esse método pode ser adicionalmente generalizado a partir dos pontos de contato (xi, yi) para os pontos de ação de pairar (xi, yi, zi) mediante resolução para uma terceira coordenada desconhecida. Essa generalização para os pontos de ação de pairar aumenta o número minimo de captadores m a partir de 3n para 4n.

[000152] As Figuras 38-40 ilustram configurações exemplares de folha de eletrodo. Os eletrodos podem ser projetados com captadores e folha resistiva em diferentes camadas, ou na mesma camada, como mostrado na Figura 38 e Figura 39, respectivamente. A Figura 38 mostra os captadores 3306 e folha resistiva 3302 como camadas diferentes, separadas pelos contatos de captação 3304. Adicionalmente, para aumentar a resolução das leituras de contato, vários desses trechos podem ser dispostos próximos uns aos outros com lacunas minimas entre os mesmos para que os eletrodos de captação criem uma superficie de toque de alta resolução de camada única. A Figura 39 mostra os contatos de captação 3402 na mesma camada que a folha resistiva 3404. Alternativamente, conforme mostrado na Figura 40, os contatos 3502 podem ser colocados no interior mais propriamente do que na borda da folha resistiva 2504 utilizando uma abordagem de duas camadas, permitindo efetivamente que alguns eletrodos tal como o contato 3502 seja usado para múltiplos trechos 3506, 3508.

[000153] A Figura 41 ilustra um exemplo de detecção de posição passiva codificada dielétrica. Uma posição de contato 3602, 3612 pode ser codificada para um único eletrodo de captação por intermédio de um código elétrico impresso na superficie de toque. Como o sinal a partir do contato é transferido de forma capacitiva para o eletrodo, é possivel codificar um padrão dielétrico na superficie que modifica o sinal quando ele é transferido para os eletrodos de captação. Esse padrão dielétrico pode ser produzido mediante gravura, impressão de tela, litografia subtrativa, mecânica ou outros meios. Sabendo-se o padrão dielétrico, é possivel recuperar a posição a partir de um único eletrodo pelos resultados de convolução inversa ou outras transformadas inversas 3610, 3614. Dependendo da área de contato necessária e resolução, múltiplos dos tais trechos 3606, 3608 podem ser colocados próximos entre si para produzir uma superficie de toque completa, simplificando o código e aumentando o tamanho do código em relação ao tamanho do trecho em cada trecho.

[000154] As Figuras, 42 e 43, ilustram um exemplo de detecção de posição passiva continua utilizando um arranjo 3702 de elementos não lineares 3704. A abordagem de detecção de posição passiva continua pode ser combinada com detecção de posição baseada em grade de fileira-coluna para calcular a posição dos dedos. Devido à resposta não linear do sistema à posição de toque, múltiplos toques na mesma fileira ou coluna podem ser distinguidos. Portanto, torna-se possivel utilizar uma grade de fileira-coluna para calcular a posição de múltiplos toques de alta resolução. Em vez de usar uma folha resistiva continua, é possivel substituir a folha resistiva com uma treliça de elementos reativos não lineares ou um material de folha que tenha uma reatância não linear. A Figura 42 mostra uma treliça unidimensional para simplicidade; principios semelhantes se aplicam às treliças bidimensionais. Um sinal injetado nesse meio decompõe em um grupo de solitons (excitações solitárias) que apresentam uma mudança de fase relativa dependente de distância e de frequência à medida que se deslocam através do meio. Na Figura 43, cada padrão de linha mostra distância crescente a partir do captador. As mudanças de fase soliton podem ser então usadas para calcular a distância a partir de cada ponto de captação até o evento, permitindo a determinação da localização do evento. Em uma ou mais modalidades, uma linha de transmissão não linear (treliça de elementos reativos não lineares) pode ser usada com diversos pontos de captação. Em tal caso, a superficie pode ser interrompida em zonas ou tiras, com um arranjo cobrindo cada tira. 0 arranjo também pode ser unido linearmente, ou em uma configuração de matriz com mais do que duas conexões para elementos próximos.

[000155] A Figura 44 ilustra um exemplo de codificação coordenada espacialmente distribuída. Em uma ou mais modalidades, a posição de um evento de movimento ou contato na superficie de detecção pode ser determinada mediante coordenadas de codificação em variações fisicas da superficie que são então decodificadas a partir do sinal gerado pelo evento. Um exemplo disso é mostrado em seção transversal na Figura 44: quando um dedo 3902 se desloca através de uma superficie 3904 com um perfil de peso variável 3906, o sinal detectado 3908 reflete as variações de perfil ao longo da direção de movimento. A informação de posição pode ser codificada nessas variações utilizando um código de sincronização automática bidimensionais, e processamento de sinal subsequente por intermédio de um decodificador de coordenadas 3910 se pode reconstruir a posição e a velocidade dos pontos ao longo da trajetória 3912. Essa técnica substitui vantajosamente um arranjo de eletrodos e meios eletrônicos associados com um eletrodo único e amplificador, mais uma superficie com textura para capturar movimento de entrada, resultando em superficies de entrada gestual de baixo custo.

[000156] A Figura 45 ilustra uma combinação exemplar de TriboTouch com sensores de toque resistive. TriboTouch pode ser combinado com abordagens de detecção adicionais para usar os modelos fisicos existentes, enquanto aperfeiçoando as capacidades do sistema com os beneficios oferecidos pela tecnologia TriboTouch, ou usar os beneficios das duas abordagens. Sensores resistivos usam comumente duas camadas 4002, 4004 revestidas com um material resistive, e separadas por uma pequena distância. Pode haver eletrodos 4006, 4008 ao longo das bordas opostas de cada camada, nas direções verticais e horizontais, respectivamente. Quando as camadas fazem contato devido à pressão do toque, uma posição de toque é detectada. Os eletrodos podem ser usados, alternativamente, como receptor e como uma fonte de voltagem para determinar a posição vertical e horizontal do toque. O TriboTouch pode ser combinado com sensores resistivos mediante colocação de captadores 4010 na folha resistiva superior 4002 usada em um sensor resistivo. Os captadores 4010 podem ser usados para derivar a posição dos contatos na superficie superior 4002. Observar que como os sensores resistivos normalmente utilizam uma borda completa como um conector, contatos adicionais ou separáveis podem ser necessários. A capacidade de detecção resistiva pode ser mantida mediante intercalação do processamento dos sinais. Alternativamente, em um estado quiescente, a camada inferior 4004 pode ser conectada a uma fonte de voltagem, enquanto que a camada superior 4002 é usada para TriboTouch. Se um contato for de força suficiente para contatar a camada inferior, o sistema TriboTouch pode detectar o súbito deslocamento grande causado pelo contato com a camada inferior, transferir para o sistema resistivo para detecção de posição resistiva, e ser intercalado naquele momento para usar os dois sistemas. Tal abordagem permite comutação reduzida e gasto reduzido de energia.

[000157] TriboTouch também pode ser combinado com sensores de toque capacitivo. Conforme mostrado nas Figuras 7 e 8, sensores capacitivos operam mediante detecção da mudança em um campo elétrico transmitido. Para permitir a cooperação entre os dois sistemas, é possivel conectar um sensor capacitivo ASIC diretamente aos mesmos elementos como um sistema TriboTouch e obter coexistência mediante detecção intercalada. Como TriboTouch é capaz de operação de alta velocidade, é possivel utilizar tecnologia capacitiva existente sem mudança significativa. Observar que os sinais capacitivos são de forma e frequência conhecidas. Portanto, é possivel operar eletrodos não transmissores no modo TriboTouch enquanto eles recebem simultaneamente o sinal sendo transmitido por outros eletrodos. Em tal caso, filtros podem ser usados para rejeitar os sinais capacitivos a partir do sistema de processamento TriboTouch, quer seja utilizando filtração de dominio de frequência tradicional, ou mediante uso de filtração sincrona em cooperação com o sinal de excitação produzido pelo sensor capacitivo.

[000158] As Figuras, 46 e 47, ilustram combinação exemplar de TriboTouch com sensores de toque indutivo. Sensores indutivos operam mediante excitação de uma agulha ativa com um pulso de corrente utilizando uma matriz de fios. Quando uma linha não estiver sendo usada para prover excitação, é possivel utilizar essas linhas como linhas receptoras de TriboTouch. Como TriboTouch não transmite quaisquer sinais, as linhas podem ser conectadas diretamente ao sistema TriboTouch. Observar que se uma extremidade da linha for ligada permanentemente a um trilho potencial fixo 3902, o trilho deve ser desconectado de modo que o sinal TriboTouch possa ser lido. Essa desconexão pode ser obtida através de um comutador eletrônico 3904. Alternativamente, conforme mostrado na Figura 47, se o sistema indutivo estiver sendo operado com pulsos de corrente, o sistema indutivo pode ser acoplado de forma capacitiva, por exemplo, por intermédio de capacitores 4202, 4204, à superficie de toque de tal modo que uma conexão continua com um trilho de energia não existe. Um beneficio de incorporar tecnologia TriboTouch é a redução em uso de energia. Como a detecção indutiva utiliza fluxo de corrente para formar um campo magnético, ela tem carência de energia. Mediante detecção de contato inicial com a tecnologia TriboTouch de baixa energia, o sensor indutivo pode ser desabilitado quando não houver contato, levando à economia significativa de energia quando o sistema estiver quiescente.

[000159] Em uma ou mais modalidades, TriboTouch, TriboNoise, TriboNoiseTouch, ou combinações dos mesmos podem ser combinadas com outros tipos de sensor de toque, tal como onda acústica de superficie, infravermelho, ou sensores acústicos de toque, assim como com quaisquer dos sensores resistivos, capacitivos e indutivos descritos acima. TriboTouch, TriboNoise e TriboNoiseTouch também podem usar os tipos de eletrodo descritos aqui, exceto para os eletrodos de codificação coordenados espacialmente distribuídos, os quais podem ser usados com TriboTouch e TriboNoiseTouch, como discutido acima com referência à Figura 3.

[000160] Sensores de toque de onda acústica de superficie (SAW) utilizam transdutores para produzir uma onda ultrassónica que é absorvida quando um dedo faz contato. A superficie é normalmente de vidro ou de um material duro semelhante. Essa superficie pode ser padronizada com um material condutivo transparente para proporcionar captadores para o sistemas TriboTouch. Nenhuma intercalação é necessária, uma vez que os sistemas SAW não utilizam sinais elétricos transitando pela própria superficie para detectar a posição.

[000161] Os sensores de toque infravermelho produzem luz infravermelha que é absorvida quando um dedo faz contato. Essa superficie pode ser padronizada com um material condutivo transparente para proporcionar captadores para o sistema TriboTouch. Nenhuma intercalação é necessária, uma vez que os sistemas de infravermelho não utilizam sinais elétricos transitando pela própria superficie para detectar a posição.

[000162] Sensores acústicos de toque detectam os sons específicos produzidos quando um objeto toca a superficie detectada para detectar a posição. Essa superficie pode ser padronizada com um material condutivo transparente para proporcionar captadores para o sistema TriboTouch. Nenhuma intercalação é necessária, uma vez que os sistemas acústicos não utilizam sinais elétricos transitando pela própria superficie para detectar a posição.

[000163] A Figura 48 ilustra um sistema de computador exemplar 4300. Em modalidades especificas, um ou mais sistemas de computador 4300 realizam uma ou mais etapas de um ou mais métodos aqui descritos ou ilustrados. Os processos e sistemas aqui descritos, tal como o sistema de processamento 312 da Figura 3, o sistema de processamento de ruido 1216 da Figura 12 ou o sistema de processamento TriboNoiseTouch 1916 da Figura 19, podem ser implementados utilizando um ou mais sistemas de computador 4300. Em modalidades especificas, um ou mais sistemas de computador 4300 proporcionam funcionalidade aqui descrita ou ilustrada. Em modalidades especificas, software executando em um ou mais sistemas de computador 4300 realizam uma ou mais etapas de um ou mais métodos descritos ou ilustrados aqui ou proporciona funcionalidade descrita ou ilustrada aqui. Por exemplo, o sistema de processamento 312 da Figura 3, o sistema de processamento de ruido 1216 da Figura 12 ou o sistema de processamento TriboNoiseTouch 1916 da Figura 19 pode ser implementado como um ou mais métodos realizados por software executando em um ou mais sistemas de computador 4300. Modalidades especificas incluem uma ou mais porções de um ou mais sistemas de computador 4300. Aqui, referência a um sistema de computador pode abranger um dispositivo de computação, e vice-versa, onde apropriado. Além disso, referência a um sistema de computador pode abranger um ou mais sistemas de computador, onde apropriado.

[000164] Essa revelação considera qualquer número adequado de sistemas de computador 4300. Essa revelação considera o sistema de computador 4300 assumindo qualquer forma fisica adequada. Como exemplo, e não como limitação, o sistema de computador 4300 pode ser um sistema de computador integrado, um sistema em chip (SOC) , um sistema de computador de placa única (SBC) (tal como, por exemplo, um computador em módulo (COM) ou sistema em módulo (SOM)), um sistema de computador de mesa, um sistema de computador laptop ou notebook, um quiosque interativo, um computador de grande porte, uma rede de sistemas de computador, um telefone móvel, um assistente pessoal digital (PDA), um servidor, um sistema de computador tablet ou uma combinação de dois ou mais dos mesmos. Onde apropriado, o sistema de computador 4300 pode incluir um ou mais sistemas de computador 4300; ser unitário ou distribuído; cobrir múltiplos locais; cobrir múltiplas máquinas; cobrir múltiplos centros de dados; ou residir em uma nuvem, o que pode incluir um ou mais componentes de nuvem em uma ou mais redes. Onde apropriado, um ou mais sistemas de computador 4300 podem realizar sem limitação espacial ou temporal substancial uma ou mais etapas de um ou mais métodos aqui descritos ou ilustrados. Como um exemplo e não como limitação, um ou mais sistemas de computador 4300 podem realizar em tempo real ou em um modo por lotes uma ou mais etapas de um ou mais métodos aqui descritos ou ilustrados. Um ou mais sistemas de computador 4300 podem realizar em tempos diferentes ou em locais diferentes uma ou mais etapas de um ou mais métodos aqui descritos ou ilustrados, onde apropriado.

[000165] Em modalidades especificas, o sistema de computador 4300 inclui um processador 4302, memória 4304, meio de armazenamento 4306, uma interface de entrada/saida (I/O) 4308, uma interface de comunicação 4310, e um barramento 4312. Embora essa revelação descreva e ilustre um sistema de computador especifico que tem um número especifico de componentes específicos em um arranjo especifico, essa revelação considera qualquer sistema de computador adequado tendo qualquer número adequado de quaisquer componentes adequados em qualquer arranjo adequado.

[000166] Em modalidades especificas, o processador 4302 inclui hardware para executar instruções, tais como aquelas compondo um programa de computador. Como um exemplo e não como limitação, para executar as instruções, o processador 4302 pode recuperar (ou buscar) as instruções a partir de um registrador interno, um cache interno, memória 4304, ou meio de armazenamento 4306; decodificar e executar os mesmos; e então gravar um ou mais resultados em um registrador interno, um cache interno, memória 4304, ou meio de armazenamento 4306. Em modalidades especificas, o processador 4302 pode incluir um ou mais caches internos para dados, instruções ou endereços. Essa revelação considera o processador 4302 incluindo qualquer número adequado de quaisquer caches internos adequados, onde apropriado. Como um exemplo e não como limitação, o processador 4302 pode incluir um ou mais caches de instrução, um ou mais caches de dados, e um ou mais armazenadores temporários de conversão (TLBs). As instruções nos caches de instrução podem ser cópias de instruções em memória 4304 ou meio de armazenamento 4306, e os caches de instrução podem acelerar a recuperação dessas instruções por intermédio do processador 4302. Os dados nos caches de dados podem ser cópias de dados na memória 4304 ou meio de armazenamento 4306 para instruções executando no processador 4302 para operação; os resultados de instruções anteriores executadas no processador 4302 para acesso pelas instruções subsequentes executando no processador 4302 ou para gravação na memória 4304 ou meio de armazenamento 4306; ou outros dados adequados. Os caches de dados podem acelerar as operações de leitura ou gravação pelo processador 4302. Os TLBs podem acelerar a conversão de endereço virtual para o processador 4302. Em modalidades especificas, o processador 4302 pode incluir um ou mais registradores internos para dados, instruções ou endereços. Essa revelação considera o processador 4302 incluindo qualquer número adequado de quaisquer registradores internos adequados, onde apropriado. Onde apropriado, o processador 4302 pode incluir uma ou mais unidades lógicas aritméticas (ALUs); ser um processador de múltiplos núcleos; ou incluir um ou mais processadores 4302. Embora essa revelação descreva e ilustre um processador especifico, essa revelação considera qualquer processador adequado.

[000167] Em modalidades especificas, a memória 4304 inclui memória principal para armazenar instruções para o processador 4302 executar ou dados a serem operados pelo processador 4302. Como um exemplo e não como limitação, o sistema de computador 4300 pode carregar instruções a partir do meio de armazenamento 4306 ou outra fonte (tal como, por exemplo, outro sistema de computador 4300) para a memória 4304. 0 processador 4302 pode então carregar as instruções a partir da memória 4304 para um registrador interno ou cache interno. Para executar as instruções, o processador 4302 pode recuperar as instruções a partir do registrador interno ou cache interno e decodificar as mesmas. Durante ou após a execução das instruções, o processador 4302 pode gravar um ou mais resultados (os quais podem ser resultados intermediários ou finais) no registrador interno ou no cache interno. 0 processador 4302 pode então gravar um ou mais desses resultados na memória 4304. Em modalidades especificas, o processador 4302 executa apenas as instruções em um ou mais registradores internos ou caches internos ou na memória 4304 (ao contrário do meio de armazenamento 4306 ou em outro local) e opera apenas em dados em um ou mais registradores internos ou caches internos ou na memória 4304 (ao contrário do meio de armazenamento 4306 ou em outro local) . Um ou mais barramentos de memória (os quais podem incluir individualmente um barramento de endereço e um barramento de dados) podem acoplar o processador 4302 à memória 4304. O barramento 4312 pode incluir um ou mais barramentos de memória, conforme descrito abaixo. Em modalidades especificas, uma ou mais unidades de gerenciamento de memória (MMUs) residem entre o processador 4302 e memória 4304 e facilitam acesso à memória 4304 solicitado pelo processador 4302. Em modalidades especificas, a memória 4304 inclui memória de acesso aleatório (RAM). Essa RAM pode ser memória volátil, onde apropriado, e essa RAM pode ser RAM dinâmica (DRAM) ou RAM estática (SRAM) , onde apropriado. Além disso, onde apropriado, essa RAM pode ser RAM de porta única ou de múltiplas portas. Essa revelação considera qualquer RAM adequada. A memória 4304 pode incluir uma ou mais memórias 4304, onde apropriado. Embora essa revelação descreva e ilustre memória especifica, essa revelação considera qualquer memória adequada.

[000168] Em modalidades especificas, o meio de armazenamento 4306 inclui meio de armazenamento em massa para dados ou instruções. Como um exemplo e não como limitação, o meio de armazenamento 4306 pode incluir uma unidade de disco rigido (HDD), uma unidade de disquete, memória flash, um disco ótico, um disco magneto-ótico, fita magnética, ou unidade de Barramento Serial Universal (USB) ou uma combinação de dois ou mais dos mesmos. 0 meio de armazenamento 4306 pode incluir meios removiveis ou não removiveis (ou fixos), onde apropriado. 0 meio de armazenamento 4306 pode ser interno ou externo ao sistema de computador 4300, onde apropriado. Em modalidades especificas, o meio de armazenamento 4306 é memória não volátil, de estado sólido. Em modalidades especificas, o meio de armazenamento 4306 inclui memória de leitura (ROM). Onde apropriado, essa ROM pode ser ROM de máscara programada, ROM programável (PROM), PROM apagável (EPROM), PROM eletricamente apagável (EEPROM), ROM eletricamente alterável (EAROM), ou memória flash ou uma combinação de duas ou mais das mesmas. Essa revelação considera meio de armazenamento em massa 4306 assumindo qualquer forma fisica adequada. 0 meio de armazenamento 4306 pode incluir uma ou mais unidades de controle de armazenamento facilitando a comunicação entre o processador 4302 e o meio de armazenamento 4306, onde apropriado. Onde apropriado, o meio de armazenamento 4306 pode incluir um ou mais meios de armazenamento 4306. Embora essa revelação descreva e ilustre meio de armazenamento especifico, essa revelação considera qualquer meio de armazenamento adequado.

[000169] Em modalidades especificas, a interface E/S 4308 inclui hardware, software ou ambos, proporcionando uma ou mais interfaces para comunicação entre o sistema de computador 4300 e um ou mais dispositivos E/S. 0 sistema de computador 4300 pode incluir um ou mais desses dispositivos E/S, onde apropriado. Um ou mais desses dispositivos E/S pode possibilitar a comunicação entre uma pessoa e um sistema de computador 4300. Como um exemplo e não como limitação, um dispositivo E/S pode incluir um teclado, bloco de teclas, microfone, monitor, mouse, impressora, escâner, altofalante, câmera estática, agulha, tablet, tela de toque, trackball, câmera de video, outro dispositivo E/S adequado ou uma combinação de dois ou mais dos mesmos. Um dispositivo E/S pode incluir um ou mais sensores. Essa revelação considera quaisquer dispositivos E/S adequados e quaisquer interfaces E/S adequadas 4308 para os mesmos. Onde apropriado, a interface E/S 4308 pode incluir um ou mais dispositivos ou acionadores de software possibilitando que o processador 4302 acione um ou mais desses dispositivos E/S. A interface E/S 4308 pode incluir uma ou mais interfaces E/S 4308, onde apropriado. Embora essa revelação descreva e ilustre uma interface E/S especifica, essa revelação considera qualquer interface E/S adequada.

[000170] Em modalidades especificas, a interface de comunicação 4310 inclui hardware, software ou ambos proporcionando uma ou mais interfaces para comunicação (tal como, por exemplo, comunicação baseada em pacotes) entre o sistema de computador 4300 e um ou mais de outros sistemas de computador 4 300 ou uma ou mais redes. Como um exemplo e não como limitação, a interface de comunicação 4310 pode incluir um controlador de interface de rede (NIC) , ou adaptador de rede para comunicação com uma Ethernet ou outra rede baseada em fio ou uma NIC sem fio (WNIC) ou adaptador sem fio para comunicação com uma rede sem fio, tal como uma rede WiFi. Essa revelação considera qualquer rede adequada e qualquer interface de comunicação adequada 4310 para a mesma. Como um exemplo e não como limitação, o sistema de computador 4300 pode se comunicar com uma rede ad hoc, uma rede de área pessoal (PAN), uma rede de área local (LAN) , uma rede de área remota (WAN), uma rede de área metropolitana (MAN), uma rede de área de corpo ( BAN) , ou uma ou mais porções da Internet ou uma combinação de duas ou mais das mesmas. Uma ou mais porções de uma ou mais dessas redes pode ser cabeada ou sem fio. Como um exemplo, o sistema de computador 4300 pode se comunicar com uma PAN sem fio (WPAN) (tal como, por exemplo, uma BLUETOOTH WPAN) , uma rede Wi-Fi, uma rede WI-MAX, uma rede de telefone celular (tal como, por exemplo, uma rede de Sistema Global para Comunicação Móvel (GSM)), ou outra rede sem fio adequada ou uma combinação de duas ou mais das mesmas. O sistema de computador 4300 pode incluir qualquer interface de comunicação adequada 4310 para qualquer uma dessas redes, onde apropriado. A interface de comunicação 4310 pode incluir uma ou mais interfaces de comunicação 4310, onde apropriado. Embora essa revelação descreva e ilustre uma interface de comunicação especifica, essa revelação considera qualquer interface de comunicação.

[000171] Em modalidades especificas, o barramento 4312 inclui hardware, software ou ambos, acoplando entre si os componentes do sistema de computador 4300. Como um exemplo e não como limitação, o barramento 4312 pode incluir uma Porta Gráfica Acelerada (AGP) ou outro barramento gráfico, um barramento Arquitetura Padrão da Indústria Aperfeiçoada (EISA), um barramento de lado frontal (FSB), uma interconexão HYPERTRANSPORT (HT), um barramento de Arquitetura Padrão da Indústria (ISA), uma interligação INFINIBAND, um barramento de baixa contagem de pinos (LPC), um barramento de memória, um barramento de Arquitetura de Micro Canal (MCA), um barramento de Interligação de Componentes Periféricos (PCI), um barramento PCI Express (PCIe), um barramento de ligação de tecnologia avançada (SATA), um barramento Local de Associação de Padrões Eletrônicos de Video (VLB) ou outro barramento adequado ou combinação de dois ou mais dos mesmos. 0 barramento 4312 pode incluir um ou mais barramentos 4312, onde apropriado. Embora essa revelação descreva e ilustre um barramento especifico, essa revelação considera qualquer barramento ou interligação adequada.

[000172] Aqui, um meio ou meios de armazenamento legivel por computador, não transitório pode incluir um ou mais circuitos baseados em semicondutor ou outros circuitos integrados (ICs) (tal como, por exemplo, arranjos de portas programáveis no campo (FPGAs), ou ICs de aplicação especifica (ASICs)), unidades de disco rigido (HDDs), unidades hibridas de disco rigido (HHDs), discos óticos, unidades de discos óticos (ODDs), discos magneto-óticos, unidades magneto-óticas, disquetes, unidades de disquete (FDDs), fitas magnéticas, unidades de estado sólido (SSDs), unidades RAM, cartões ou unidades SECURE DIGITAL, quaisquer outros meios de armazenamento legiveis por computador não transitórios adequados, ou qualquer combinação de dois ou mais dos mesmos, onde apropriado. Um meio de armazenamento legivel por computador não transitório pode ser volátil ou não volátil, ou uma combinação de volátil e não volátil, onde apropriado.

[000173] Aqui, "ou" é inclusivo e não exclusivo, a menos que expressamente indicado de outro modo ou indicado de outro modo pelo contexto. Portanto, aqui, "A ou B" significa "A, B ou ambos", a menos que expressamente indicado de outro modo ou indicado de outro modo pelo contexto. Além disso, "e" significa em conjunto e separado, a menos que expressamente indicado de outro modo ou indicado de outro modo pelo contexto. Portanto, aqui "A e B" significa "A e B, conjuntamente ou de forma separada", a menos que expressamente indicado de outro modo ou indicado de outro modo pelo contexto.

[000174] O escopo dessa revelação abrange todas as mudanças, substituições, variações, alterações e modificações nas modalidades exemplares descritas ou ilustradas aqui que aqueles de conhecimento comum na técnica compreenderão. O escopo dessa revelação não é limitado às modalidades exemplares aqui descritas ou ilustradas. Além disso, embora essa revelação descreva e ilustre modalidades respectivas como incluindo componentes, elementos, aspectos, funções, operações ou etapas especificas, quaisquer dessas modalidades podem incluir qualquer combinação ou permutação de quaisquer dos componentes, elementos, aspectos, funções, operações ou etapas aqui descritos ou ilustrados em outra parte que aqueles de conhecimento comum na técnica compreenderiam. Além disso, referência nas modalidades anexas a um aparelho ou sistema ou a um componente de um aparelho ou sistema sendo adaptado para, arranjado para, capaz de, configurado para, habilitado para, operável para, ou operativo para realizar uma função especifica abrange aquele aparelho, sistema, componente, esteja ou não aquela função especifica ativada, ligada, ou desbloqueada desde que aquele aparelho, sistema ou componente seja assim adaptado, arranjado, capaz, configurado, habilitado, operável ou operativo.

Claims (15)

1. MÉTODO, caracterizado por compreender: receber passivamente um primeiro sinal em um eletrodo de um sensor triboelétrico e um sensor de interferência eletromagnética (EMI) configurado para detectar contato, separação, proximidade ou movimento com base em mudanças em EMI no ambiente do sensor de EMI; analisar o primeiro sinal usando o sensor de EMI ou o sensor triboelétrico; detectar, com base no primeiro sinal, uma primeira entrada de contato, separação, proximidade ou movimento para o sensor triboelétrico e o sensor de EMI; receber um segundo sinal a partir do eletrodo do sensor triboelétrico e do sensor de EMI; realizar qualquer um de: quando o primeiro sinal é analisado usando o sensor de EMI e determinado representar a primeira entrada de contato, separação, proximidade ou movimento, analisar o segundo sinal usando o sensor triboelétrico; ou quando o primeiro sinal é analisado usando o sensor triboelétrico e determinado representar a primeira entrada de contato, separação, proximidade ou movimento, analisar o segundo sinal usando o sensor de EMI; e detectar com base na análise do segundo sinal, uma segunda entrada de contato, separação, movimento ou proximidade para o sensor triboelétrico e o sensor de EMI.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o primeiro sinal ser o segundo sinal.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o segundo sinal ser recebido após o primeiro sinal.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por: analisar o primeiro sinal usando o sensor de EMI ou o primeiro sinal usando o sensor de EMI; e a etapa de execução compreende analisar o segundo sinal usando o sensor triboelétrico.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o primeiro e o segundo sinal serem recebidos simultaneamente.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a análise do primeiro sinal compreender classificar a primeira entrada detectada como um evento de contato, separação, proximidade ou movimento com base ao menos em parte em uma forma de onda do primeiro sinal.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a análise do segundo sinal compreende: caracterizar o segundo sinal em uma ou mais faixas de frequência; e determinar um contexto atual mediante comparação da caracterização do segundo sinal com um ou mais perfis de ruído armazenados associados com um ou mais contextos predeterminados.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: a análise do primeiro sinal usando o sensor de EMI ou o sensor triboelétrico compreende analisar o primeiro sinal usando o sensor triboelétrico; e a etapa de execução compreende analisar o segundo sinal usando o sensor de EMI.

9. MEIO DE ARMAZENAMENTO LEGÍVEL POR COMPUTADOR NÃO TRANSITÓRIO, caracterizado por incorporar lógica que é operável quando executada para: detectar um primeiro sinal recebido passivamente em um eletrodo de um sensor triboelétrico e um sensor de interferência eletromagnética (EMI) para detectar contato, separação, proximidade ou movimento com base em mudanças em EMI no ambiente do sensor de EMI; analisar o primeiro sinal usando qualquer do sensor triboelétrico ou do sensor de EMI e detectar, com base na análise, uma primeira entrada de contato, separação, proximidade ou movimento para o sensor triboelétrico e o sensor de EMI; e detectar um segundo sinal recebido no eletrodo do sensor triboelétrico e do sensor de EMI; realizar qualquer um de: quando o primeiro sinal é analisado usando o sensor de EMI e determinado representar a primeira entrada de contato, separação, proximidade ou movimento, analisar o segundo sinal usando o sensor triboelétrico; ou quando o primeiro sinal é analisado usando o sensor triboelétrico e determinado representar a primeira entrada de contato, separação, proximidade ou movimento, analisar o segundo sinal usando o sensor de EMI; e detectar com base na análise do segundo sinal, uma segunda entrada de contato, separação, movimento ou proximidade para o sensor triboelétrico e o sensor de EMI.

10. APARELHO, caracterizado por compreender: um eletrodo de um sensor triboelétrico e sensor de interferência eletromagnética (EMI) configurados para detectar contato, separação, proximidade ou movimento com base em mudanças em EMI no ambiente do sensor de EMI; e um meio de armazenamento legível por computador não transitório incorporando lógica que é operável quando executada para: detectar um primeiro sinal passivamente recebido no eletrodo do sensor triboelétrico e no sensor de EMI; analisar o primeiro sinal usando qualquer do sensor triboelétrico ou do sensor de EMI e detectar, com base na análise, uma primeira entrada de contato, separação, proximidade ou movimento para o sensor triboelétrico e o sensor de EMI; detectar um segundo sinal recebido no eletrodo do sensor triboelétrico e do sensor de EMI; realizar qualquer um de: quando o primeiro sinal é analisado usando o sensor de EMI e determinado representar a primeira entrada de contato, separação, proximidade ou movimento, analisar o segundo sinal usando o sensor triboelétrico; ou quando o primeiro sinal é analisado usando o sensor triboelétrico e determinado representar a primeira entrada de contato, separação, proximidade ou movimento, analisar o segundo sinal usando o sensor de EMI; e detectar com base na análise do segundo sinal, uma segunda entrada de contato, separação, movimento ou proximidade para o sensor triboelétrico e o sensor de EMI.

11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o primeiro sinal ser o segundo sinal.

12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o segundo sinal ser recebido após o primeiro sinal.

13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por: a análise do primeiro sinal usando o sensor de EMI ou o sensor triboelétrico compreende analisar o primeiro sinal usando o sensor de EMI; e a etapa de execução compreende analisar o segundo sinal usando o sensor triboelétrico.

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o primeiro e o segundo sinal serem recebidos simultaneamente.

15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a análise do primeiro sinal compreender classificar a primeira entrada detectada como um evento de contato, separação, proximidade ou movimento com base ao menos em parte em uma forma de onda do primeiro sinal.

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