CN104303135B - 用于力感测的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的示例实施例，公开了一种设备。所述设备包括壳体(12)和传感器系统(56)。所述壳体(12)包括显示组件(52)和空腔(54)。所述空腔(54)靠近所述显示组件(52)。所述传感器系统(56)位于所述空腔(54)处。所述传感器系统(56)配置为响应于所述空腔(54)内部的压力变化来确定施加在所述显示组件(52)上的力的大小。

Description

用于力感测的方法和设备
技术领域
本发明涉及触摸力感测，更具体地，涉及使用传感器进行触摸力感测。
背景技术
电子装置一般包括各种使用户能够与电子装置互动的用户接口部件。便携式电子装置中的用户接口部件一般满足多种要求，诸如紧凑性、适合大规模生产、耐久性和易用性。便携式装置的计算能力的提高使其变为通用的便携式计算机，可用于多种不同的用途。因此，为了充分利用移动装置的能力，便需要多用途的用户接口部件。
许多移动电子装置厂商为基本用户接口(UI)控制(例如，图标选择、屏幕滚动等)提供了触屏。由于消费者对电子装置的功能需求越来越多，因此需要提供具有触屏能力提高了的改进型装置。
发明内容
在权利要求书中阐述了本发明的示例的各个方面。
根据本发明的第一方面，公开了一种设备。所述设备包括壳体和传感器系统。所述壳体包括显示组件和空腔。所述空腔靠近所述显示组件。所述传感器系统位于所述空腔处。所述传感器系统配置为响应于所述空腔内部的压力变化来确定施加在所述显示组件上的力的大小。
根据本发明的第二方面，公开了一种方法。对在装置的空腔处的气压进行测量。所述空腔靠近所述装置的显示组件。基于在所述空腔处的气压变化，确定施加在所述显示组件上的力的大小。
根据本发明的第三方面，公开了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品包括：承载计算机程序代码的计算机可读介质，所述计算机程序代码体现在所述计算机可读介质中与计算机一起使用，所述计算机程序代码包括：测量在装置的空腔处的气压的代码。所述空腔靠近所述装置的显示组件。基于在所述空腔处的气压变化，确定施加在所述显示组件上的力的大小的代码。用于至少部分地基于确定的在所述显示组件上的力来执行操作的代码。
附图说明
为了更彻底地理解本发明的示例实施例，现在参见结合附图所做的详细说明，在图中：
图是包含了本发明的特征的电子装置的前视图；
图2是图1所示电子装置的后视图；
图3是图1所示电子装置的示例性部件的框图；
图4是图1所示电子装置的示例性剖视图；
图5是图1所示电子装置的另一示例性剖视图；
图6是具有另一传感器的图1所示电子装置的另一示例性剖视图；
图7是具有一个或多个麦克风的图1所示电子装置的另一示例性剖视图；
图8是具有磁场感测系统的图1所示电子装置的另一示例性剖视图；
图9是图8所示磁场感测系统的放大图；以及
图10是图1所示装置的示例性方法的框图。
具体实施方式
本发明的示例实施例及其潜在优点通过参见附图的图1至图10得以理解。
参见图1，示出了合并了本发明的特征的电子装置(或用户设备[UE])10的前视图。虽然将参见附图中示出的示例性实施例对本发明进行描述，但应理解，本发明可体现为许多替代的实施例形式。此外，可使用任何适当大小、形状或类型的元件或材料。
根据本发明的一个示例，装置10为多功能便携式电子装置。然而，在替代实施例中，本发明的各种实施例的特征可用于任何适当类型的电子装置，例如，诸如移动电话、具有无线通信能力的游戏装置、具有无线通信能力的音乐播放器、具有无线通信能力的便携式计算机、具有无线通信能力的个人数字助理、允许无线互联网接入和浏览的互联网应用工具以及包含这类功能的组合的便携式产品或终端。此外，如本领域所知的，装置10可包括多个特征或应用，例如，诸如照相机、音乐播放器、游戏机或互联网浏览器。应注意，在替代实施例中，装置10可具有本领域所知的任何适当类型的装置。
装置10一般包括壳体12、图形显示接口20、用户接口22(图示为小键盘，但应指出，用户接口还囊括了在图形显示接口20处的触屏技术和在麦克风24处接收的语音识别技术(以及，例如，诸如在通话期间的总语音/声音接收)。然而，应指出，在替代实施例中，可提供不止一个麦克风。电致动器26对由用户启动和关闭的装置进行控制。示例性UE10可具有前置摄像头28(例如，用于视频通话)和/或后置摄像头29(例如，用于捕捉图像或视频进行本地存储，见图2)。摄像头28、29由快门致动器30控制并且视情况可由变焦致动器32控制，当摄像头28、29不处于活动模式时，变焦致动器32可替代地起到扬声器34的音量调节作用。虽然上面结合在装置10上的物理按钮或开关(例如，诸如快门致动器和变焦致动器)对各种示例性实施例进行了描述，但是本领域的技术人员要了解，本发明的实施例并不限于此，并且各种实施例可在触屏上包括图形用户接口或虚拟按钮代替物理按钮或开关。
虽然上面结合图形显示接口20和用户接口22对本发明的各种示例性实施例进行了描述，但是本领域的技术人员要了解，本发明的示例性实施例并不限于此，某些实施例可仅包括显示接口20(无用户接口22)，其中，显示器20形成触屏用户输入部分。
UE10包括电子电路(诸如，控制器)，其可为例如计算机或数据处理器(DP)10A、体现为存储计算机指令程序(PROG)10C的存储器(MEM)10B的计算机可读存储介质、以及配置为例如经由一个或多个天线与基站双向无线通信的适当射频(RF)发射器14和接收器16。
假设PROG10C包括当由相关联的DP10A执行时使装置能够根据本发明的示例性实施例执行操作的程序指令，下文将对此进行更详细的论述。
即，本发明的示例性实施例可至少部分地由计算机软件(其可由UE10的DP10A执行)、或硬件、或软件和硬件(以及固件)的组合实现。
计算机可读MEM10B可为适用于本技术环境的任何类型，并且可通过使用任何合适的数据存储技术实现，诸如：基于半导体的存储装置、闪速存储器、磁存储装置和系统、光学存储装置和系统、固定存储器和移动式存储器。DP10A可为适用于本技术环境的任何类型，并且可包括作为非限制示例的一个或多个通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)和基于多核处理器架构的处理器。
现仍参见图3的剖视图，可见通常用于蜂窝通信的多个传送/接收天线36。天线36可为多频带，以与在UE中的其他无线电一起使用。用于天线36的可操作接地层通过阴影表示，横跨由UE壳体包封的整个空间，虽然在某些实施例中接地层可局限于一个更小的区域，诸如设置在印刷布线板上，功率芯片38形成在该印刷布线板上。功率芯片38对被传输信道上的和/或在使用空间分集的情况下通过同时传输的天线的功率放大进行控制，并且对接收到的信号进行放大。功率芯片38向射频(RF)芯片40输出放大后的接收信号，射频(RF)芯片40对该信号进行解调并下变频，进行基带处理。基带(BB)芯片42检测该信号，该信号然后被转换为位流，最后解码。对在设备10中生成的并且从该设备10传出的信号也按照相反顺序进行类似处理。
输送至摄像头28、29和从摄像头28、29输出的信号通过图像/视频处理器44，该图像/视频处理器44对各个图像帧进行编码和解码。还可具有用于控制输送至扬声器34和麦克风24以及从扬声器34和麦克风24输出的信号的单独音频处理器46。由用户接口芯片50控制的帧存储器48对图形显示接口20进行刷新，该用户接口芯片50可对输送至显示接口20和从显示接口20输出的信号进行处理和/或另外对从小键盘22和其他装置处出的用户输入进行处理。
UE10的某些实施例还可包括一个或多个辅助无线电装置，诸如无线局域网无线电WLAN37和蓝牙无线电装置39，其可包含片上天线或可耦合至片外天线。贯穿该设备，存在各种存储器，诸如随机存取存储器RAM43、只读存储器ROM45、以及(在某些实施例中)可移除存储器(诸如，图示的存储卡47)。各种程序10C存储在一个或多个这类存储器中。在UE10内的所有这些部件正常情况下均由便携式电源(诸如，电池49)供电。
如果前述的处理器38、40、42、44、46、50体现为UE10中的单独实体，则可相对于主处理器10A以从属关系运行，该主处理器10A相对于这类处理器为主。如示出或设置在结合图3所述某些功能的另一处理器内一样，本发明的实施例可设置在多种芯片和存储器中。图3的任何或所有这些各种处理器访问一个或多个各种存储器，各种存储器可与该处理器一起在片上或与该处理器隔开。
要注意，上述的各种芯片(例如，38、40、42等)可组合为少于所描述数量的数量，并且，在最紧凑的情况下，可全部物理并入一个芯片内。
壳体12可包括前壳体部分(或前盖部分)13和后壳体部分(或后/背盖部分)15。然而，在替代实施例中，壳体可包括任何数量的壳体部分。
现仍参见图4，示出了装置10的剖视图。装置10进一步包括连接至壳体12的显示组件52、内部装置空腔54和传感器系统56。根据本发明的各种示例性实施例，传感器系统在空腔54处包括气压传感器58，其中，传感器58连接至印刷电路板。然而，在替代实施例中，可提供任何合适类型的传感器系统配置。
应注意，气压传感器58可为任何合适的传感器，例如，诸如由英飞凌科技公司(Infineon Technologies AG)(德国)制造的KP235模拟绝对压力传感器(Analog AbsolutePressure Sensor)。KP235模拟绝对压力传感器为气压提供了约+/-1.2kPa的精确度。
显示组件52包括显示器20和连接在显示组件52与壳体12之间的显示器悬架60。根据本发明的各种示例性实施例，显示器20包括前窗。然而，在替代实施例中，也可不提供前窗。显示器悬架60可包括：配置为相对于装置壳体移动支持显示组件的任何合适的柔性构件(例如，诸如柔性膜)。根据本发明的某些实施例，显示器悬架可包括：例如，柔性膜或由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚酯薄膜所构成的板悬膜。此外，柔性膜60可附接显示器20并且可以任何合适的方式附接至壳体12。
根据本发明的各种示例性实施例，显示器20可包括如本领域所知的任何合适的触屏和/或显示配置。例如，显示器20可包括一层或多层配置为提供触屏接口的层并且可包括配置为感应在触屏接口上方或上的手指的电容传感器。在本发明的某些其他实施例中，显示器可配置为提供具有电阻式传感器的触屏接口，该电阻式传感器包括多层，其中有两层是由窄间隙隔开的薄金属导电层。然而，应理解，可提供任何合适的触屏技术和/或配置。此外，根据本发明的某些实施例，显示元件层可位于触摸输入层下方并且通过触摸输入层映射供用户观看的图像。显示器20的显示元件层可包括任何合适的显示技术，诸如液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、等离子显示单元、场发射显示器(FED)、表面电导电子发射显示器(SED)和电泳显示器(也称为电子纸、E-纸或电子墨水显示器)。然而，可提供任何合适的触屏和/或显示配置。
现仍参见图5，示出了本发明的另一示例性实施例。在该实施例中，显示组件152、显示器120和显示器悬架160与图4所示的显示组件152、显示器120和显示器悬架160大体相同。然而，在图5所示的示例性实施例中，可进一步利用显示组件152在触觉音频显示器中提供音频、显示和振动功能(包括触觉反馈)。
仍参见图5，示出了显示组件152，该显示组件152包括显示器120和显示器悬架160。此外，在显示器悬架160处提供了压电致动器180，该压电致动器180与显示组件相邻。
根据本发明的各种示例性实施例，显示器120包括面板部分170和前窗(或窗板)172。与显示器20相似，面板部分170可包括任何合适数量的触屏用户接口层和显示元件层以在显示器20处提供触屏和/或显示面板配置。
显示器悬架160可包括：例如，柔性膜或由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚酯薄膜所构成的板悬膜。根据本发明的某些实施例，柔性膜160夹在壳体部分13与壳体部分15之间的膜的外围处。然而，可提供任何合适的将显示器悬架160附接至壳体12的方法。
压电致动器180一般配置为响应于通过压电致动器180的电流产生物理力矩或力。根据某些实施例，压电致动器180可配置为弯曲并产生相对于显示器120的运动。换言之，在显示器视为处于由X-Y轴指定的平面中的情况下，压电致动器的致动是在“Z”维或方向上致动或产生力。虽然相对于压电致动器的使用对本发明的各种实施例进行了描述，但是要理解，在某些其他实施例中，可实现任何合适的能够向显示器产生平移力的致动器。在某些其他实施例中，显示器可直接承受从压电致动器传输至显示组件152的力，由此允许显示组件进行平面运动。
通过使用柔性膜，提供了显示组件152的“音频显示”性能，该柔性膜将显示器连接至装置的盖或本体并且能够通过弯曲并产生感知或触觉反馈和音频扬声器功能将由致动器提供的力传递至用户。此外，柔性膜和/或显示组件配置为响应于该力生成音频波。该配置一般实现生成触屏装置，该触屏装置能够通过屏幕创建更富互动性的用户体验和音频生成。
根据本发明的某些实施例，压电致动器180经由显示器悬架160耦合至显示组件152。压电致动器180配置为以如下方式振动：使压电致动器180的弯矩经由显示器悬架160将力传递至显示组件152，从而使显示器在大致垂直于装置的前表面并且垂直于膜层的方向上(或者在相对于限定了显示平面或进出设备10的x和y方向的“Z”方向上)移动。
柔性膜160配置为：在某些实施例中，实现显示组件的位移，从而使显示组件可调谐为提供有益的音频响应。由此，显示组件152可产生充足的排气量以利用充足的振幅生成音频信号，从而不仅实现了耳机操作还提供了扬声器操作，例如，诸如集成免提扬声器(或免提电话/扩音器)操作。
然而，应理解，虽然结合具有“音频显示”能力的显示组件对本发明的各种示例性实施例进行了描述，但是本领域的技术人员要了解，本发明的实施例不一定限于“音频显示”配置，并且，本发明的实施例可包括任何合适类型的显示器，其中，显示组件或显示堆栈是可移动的(诸如，大致上比得上用于触觉音频显示的显示器的可“向下”[或向里]按的“松散(loose)”显示器)。
本发明的各种示例性实施例通过使用对装置内部的气压进行测量的气压传感器实现了触摸事件力感测。在本发明的某些实施例中，装置的背腔54密封，并且气压传感器合适地设置在背腔54中。当在通常“向下”的方向上(诸如，大体与显示屏的平面正交的方向)推动显示堆栈52、152时，背腔54中的压力增加，并通过使用传感器系统56对该压力进行测量。由于传感器系统56(以及传感器58)连接至装置的印刷布线板，因此传感器58所提供的信息可易于传至装置的主处理器。在背腔54完全密封的本发明实施例中，传感器54可对绝对压力进行测量，由此对用于‘向下’按压显示堆栈52、152的绝对力进行测量。
例如，如果假设在装置10内部的压力为常压(100Kpa)并且在装置内的空气体积从约74.25mm3(1.5mm*5.5mm*9mm)减少至约69.3mm3(1.4mm*5.5mm*9mm)[这些为具有约4.3英寸无框显示器的装置的音频显示器背腔的大概尺寸，并且显示器最多可向下移动0.1mm，这些数据作为非限制示例而提供]，然后，将体积减少约7％会使在装置10内部的气压增加约7％。如上所提及的，传感器58可包括约+/-1.2kPa气压的测量精确度，通过该精确度至少可测量两个或三个不同的压力步骤(或压力阈值/值)。应注意，利用精确度增加的传感器，可测量更多的压力步骤。此外，传感器部件58的大概面积可为约49mm2(7mm*7mm)，这为像移动电话这样的嵌入式装置提供了适用性。
在背腔54未完全封闭的本发明实施例中，传感器系统58还可检测空腔的气压变化。这可提供在触摸事件期间所用力的信息。由于在空腔处存在泄露的缘故，压力会在一定时间之后标准化。然而，在触摸事件期间的初始压力变化(由此产生力)还提供了可用于改进触摸用户体验的信息。
在本发明的某些实施例中，可能需要定期(例如，每秒一次)对装置内部的参考气压进行测量，以确保力感测在所有气压条件下都有效。例如，在飞机中，气压等于约2千米的高度(约94kPa)。一般而言，无论空腔密封得有多紧，实际上周围的气压随着时间最后都会进入装置内。因此，在本发明的某些实施例中，测得的气压不可与固定100Kpa相比，相反，应与在未按压显示器的情况下的压力相比，其中，在该示例实施例中，可提供定期轮询(或空气感测)。作为替代方案，如果装置具有对在装置外部的气压进行测量的另一气压传感器68(见图6)，那么外部气压可作为参考。
由于用来自角落的相同力按压显示器会在装置内部产生与用来自中间的力按压显示器所导致的气压不同的气压，所以当计算力时必须将触摸点考虑进去。例如，这可为使用参数(例如，诸如窗的硬度、使用的音频显示器悬架和装置尺寸)进行特定计算的结果。
由于测量精确度的影响，因此测得的绝对力不可如此使用，但使用的有效力应为例如过去100ms内的平均力。如果使用了平均值，由于一些应用可能会立即需要瞬时力，而一些应用即便是以一定延迟为代价也需要更高的可靠性，所以可为应用提供决定测量周期的选择。
本发明的某些示例性实施例可在空腔54中包括一个或多个麦克风。例如，现参见图7，传感器系统56可包括一个或多个麦克风124。使用一个或多个麦克风124和音频信号分析能够允许对密封空腔内的气压变化或空气移动进行检测。例如，当通过在空腔内使用麦克风时，可对装置内的‘风’或‘空气移动’特性进行测量。同样，根据本发明的某些实施例，例如，当使用多于一个麦克风时，可对显示器的哪个部/部分已被用户触摸进行测量，从而为气压变化评估提供更高的精确度，并未触摸输入提供更高的精确度。
根据本发明的某些其他实施例，一个或多个麦克风124可进一步包括膜126。膜126配置为响应于空腔54内的气压或气压变化而弯曲。例如，传感器系统可进一步包括配置为对在膜126处的“弯曲”量/“弯曲度”进行测量的传感器，其中，然后，“弯曲”量/“弯曲度”与空腔中的气压变化相对应。利用“弯曲”/“弯曲度”的测量及其与气压变化的关系，可对在显示器处的触摸力进行测量。
本发明的某些其他示例性实施例可包括在空腔54处的磁场感测系统256。例如，现参见图8和图9，磁场感测系统256配置为通过将磁铁或复数个磁铁258附接至显示堆栈52、152，来对在显示器上的力进行感测。然后，装置的底盘或壳体(例如，在后/背盖部分15上)可具有一个或多个磁场传感器260，以检测显示器在z轴上的移动，从而最后测量用户所施加的力。例如，在某些实施例中，由于可在显示器的不同区域/位置处对显示器进行按压，并且，根据触摸点的不同，相同的力会产生不同的测量结果，所以一个磁铁配置不能提供足够的精确度。此外，应指出，在某些实施例中，磁场传感器的数量可少于磁铁的数量(例如，诸如4个磁铁和3个传感器)，并且仍然能在测量中提供精确度。然而，在替代实施例中，可提供任何合适类型的磁铁/传感器配置。
本发明的各种示例性实施例可以多种方式和/或在多种使用情况下使用感测能力。例如，可提供如下所阐释的用于感测在显示器上的力的一些非限制性使用实例。
对于摄像头应用，当装置包括虚拟摄像头按钮(例如，诸如无HW键)时，“轻”按在显示器上的虚拟按钮可激活自动聚焦，然后“重(strong)”按(产生更大的力)捕捉图像。该功能类似于，例如，HW键功能。
对于“汽车”或“赛车”游戏应用：“轻”按显示器(例如，“轻”按汽车方向盘的右侧)，使方向盘稍稍向右转动。以“中等”力量按显示器，会使方向盘向右转动更多一点。“重”按显示器，使方向盘最大程度地向右转动。在这样的使用实例下，即使仅有少数力步骤，但是效果也是‘无级的’，这是因为反馈是即时的并且用户可对力量进行调节。
对于“绘图”应用：在显示器上按得越重，则绘图的颜色/阴影越暗/越亮(例如，如果从调色板选择蓝色(或其他颜色))。
对于“音乐播放器”应用：“轻”按显示器上的“快进”按钮可使快进以正常的速度运行(或第一速度)；以及，“重”按显示器上的“快进”按钮可使快进以更快的速度运行(例如，诸如正常速度的三倍。)
对于“图片浏览器”应用：按在显示器上的力度可等效于缩放，例如，在图像上按得越重，则拉得越近。
对于“鼓(Drum)”应用：在显示器上按得越重，则鼓在应用中打击得越重(由此越响)。
对于“图标”：“轻”按显示在显示器上的图标可打开帮助提示(其可例如对图像的功能进行描述)；以及，“重”按显示在显示器上的图标可激活实际功能。
对于“滚动”操作：当开始“滚动滑动”时，按得越重，则滚动越快(例如，对于在浏览器中当在浏览长网页时是实用的)。
对于“超链接”：“轻”按显示器可打开新标签中的新页面；以及，“重”按显示器可打开新窗口情况下的页面。
对于“后退”按钮操作：“轻”按显示在显示屏上的后退按钮可返回上一页面或网站；以及，“重”按显示器可返回文档或浏览历史记录的开头。
对于‘键入’：“轻”按虚拟键盘上的键可键入小写字母；以及，“重”按虚拟键盘上的键可键入大写字母。
长时间“轻”按虚拟键盘上的键可使用户接口显示许多示出了可通过使用该键键入的字母的扩展集(或者例如，相关的字符、符号)的替代选择；以及，长时间“重”按虚拟键盘上的键可使用户接口显示许多示出了可通过使用该键键入的字母的不同扩展集(或者例如，相关的字符、符号)的替代选择，例如，长时间“轻”按提供的大写版本的扩展集。在本发明的某些示例性实施例中，可通过虚拟键盘上的键键入的字母的不同扩展集可为：例如，对于字母带分音符号的字母‘A’(A)、带颚化符号的字母‘A’(A)、或者上面带圈的字母‘A’(A)。然而，应指出，这些仅提供为非限制性示例，并且任何合适的字符、字母或符号均可在如上所述的键上设有长时间“轻”/“重”按。
除了上述的力感测能力使用实例之外，可提供其他“新”功能。例如，持续长时间“重”按主屏幕可打开预定义的应用，例如，一些示出了连接性和电池状态的状态应用或配置文件选择应用。
任何一个或多个示例性实施例的技术效果提供了“音频显示”技术，其中，当显示器受力时，定位在显示器后面的传感器监测并测量气压。当与传统的配置相比时，该集成为检测在显示器模块上的力的机构提供了新的改进机会。
在不以任何方式限制下文出现的权利要求书的范围、阐释或应用的情况下，本文所公开的一个或多个示例实施例的技术效果为适用于便携式装置的“音频显示”类型模块集成，其中，对与音频显示用途相关联的显示器后面的气压进行测量，其中，这类测得的数据与相关联的使用实例协作。本文所公开的一个或多个示例实施例的另一技术效果结合“音频显示”提供了内部传感器。本文所公开的一个或多个示例实施例的另一技术效果为与“音频显示”相关的使用实例提供了性能改进。本文所公开的一个或多个示例实施例的另一技术效果为触摸用户接口提供了用户功能的新维度。本文所公开的一个或多个示例实施例的另一技术效果克服了触摸用户接口功能仅在二维中操作的局限性，其中，当可对施加到显示器上的“触摸事件”的力进行可靠测量时，在显示器上的‘触摸事件’将获得新的‘维度’。本文所公开的一个或多个示例实施例的另一技术效果在密封的音频显示器“扬声器后腔”中提供对气压进行测量的气压传感器，由此，用于按压显示堆栈所施加在显示器上的力下降。
图10图示了方法300。方法300包括：对在装置的空腔处的气压进行测量，其中，空腔位于装置的显示组件和装置的壳体部分之间(框302)。基于测得的在空腔处的气压，确定施加在显示组件上的力的大小(框302)。至少部分地基于确定的在显示组件上的力执行操作(框306)。应指出，这些框的特定顺序的说明并不意味着这是这些框所要求或优选的顺序，这些框的顺序和排列可发生改变。此外，可以省略某些框。
参见图3，装置10一般包括控制器10A，例如，诸如微处理器。电子电路系统包括：例如，诸如在印刷电路板上的耦合至控制器10A的存储器45。存储器可包括多个存储器，这些存储器包括：例如，可移除存储器模块。装置具有用户可使用的应用10C，诸如软件。这些应用可包括：例如，电话应用、互联网浏览应用、游戏应用、数字摄像头应用、地图/GPS应用等。这些仅为一些示例，不应将其视为限制性质。一个或多个用户输入20、120耦合至控制器10A。传感器系统56和传感器58也耦合至控制器10A(和/或芯片50)。装置10可编程为自动对在显示器处的力进行感测。然而，在替代实施例中，可以是非自动的。用户可能需要主动地对力感测能力进行选择。
应理解，可在操作上耦合或连接本发明的部件，并且，可存在任何数量的中间元件或中间元件的组合(包括：无中间元件)。这些连接可为直接或间接连接，此外，在部件之间可仅仅是功能关系。
如本申请中所使用的，术语“电路系统”指代：(a)仅硬件的电路实现(植入，仅模拟电路和/或数字电路的实现方式)；(b)电路和软件(和/或固件)的组合，诸如(如果适用)：(i)处理器的组合或(ii)处理器/软件(包括数字信息处理器)的部分、软件和存储器，它们一起工作使设备(诸如，移动电话或服务器)执行各种功能；以及(c)电路，例如，微处理器或者微处理器的一部分，即使软件或者固件在物理上不存在，这些电路仍然需要用于操作的软件或者固件。
“电路系统”的定义适用于本申请中该术语的所有使用，包括在任何权利要求中的使用。作为进一步的示例，如在本申请中所使用的，术语“电路系统”还涵盖仅仅一个处理器(或多个处理器)或处理器一部分及其(或它们)的随附软件和/或固件。术语“电路系统”还可涵盖(例如，并且如果对特定权利要求元素适用)：用于移动电话的基带集成电路或应用处理器集成电路、或在服务器、蜂窝网络装置或其他网络装置中的相似集成电路。
本发明的实施例可在软件、硬件、应用逻辑、或者在软件、硬件和应用逻辑的组合中实现。软件、应用逻辑和/或硬件可位于装置本身或可移除装置上。若需要，软件、应用逻辑和/或硬件的一部分可位于装置上，并且软件、应用逻辑和/或硬件的一部分可位于可移除装置上。在示例实施例中，应用逻辑、软件或指令集保持在各种传统计算机可读介质中的任何一种计算机可读介质上。在本文件的背景下，“计算机可读介质”可为可包含、存储、通信、传播或传送由指令执行系统、设备或装置(诸如，计算机，如图3所描述和描绘的计算机的一个示例)所使用的或结合上述系统、设备或装置使用的指令的任何介质或装置。计算机可读介质可包括计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可为可包含或存储由指令执行系统、设备或装置(诸如，计算机)所使用的或结合上述系统、设备或装置使用的指令的任何介质或装置。
下面对各种非限制的示例性实施例进行进一步描述。下文所描述的示例性实施例可结合一个或多个其他方面或示例性实施例进行实行。即，本发明的示例性实施例，诸如下文所描述的示例性实施例，可以任何组合(例如，任何合适的、可行的、和/或行得通的组合)进行实现、实践或利用，不仅限于本文所描述的和/或包括在所附权利要求书中的组合。
在一个示例性实施例中，一种设备，其包括：壳体，其包括显示组件和空腔，其中，空腔靠近显示组件；以及传感器系统，其位于空腔处，其中，传感器系统配置为响应于空腔内部的压力变化来确定施加在显示组件上的力的大小。
如上所述的设备，其中，传感器系统为气压传感器系统。
如上所述的设备，其中，传感器系统包括至少一个麦克风。
如上所述的设备，其中，显示组件为音频显示组件，音频显示组件包括音频、显示器和触觉反馈功能。
如上所述的设备，其中，设备进一步包括一个或多个压电致动器。
如上所述的设备，其中，显示组件包括触屏用户接口，以及其中，传感器系统配置为：当在触屏用户接口上施加力时，响应于显示器的位置变化，来确定施加在显示组件上的力的大小
如上所述的设备，其中，空腔位于显示组件和设备的后盖部分之间。
如上所述的设备，其中，空腔与显示组件的中心部相对。
如上所述的设备，其中，力与在显示组件的触屏处的触摸相对应。
如上所述的设备，其中，设备包括显示器悬架系统，显示器悬架系统连接在壳体和显示组件之间。
如上所述的设备，其中，空腔基本密封。
如上所述的设备，其中，其进一步包括：至少一个处理器；以及，至少一个存储器，其包括计算机程序代码；至少一个存储器和计算机程序代码配置为与至少一个处理器一起使设备至少进行：感测在空腔处的气压变化；以及，确定施加在显示组件的触屏上的力的大小。
如上所述的设备，其中，设备为移动电话。
在另一示例性实施例中，一种设备，其包括：壳体，其包括显示组件和空腔，其中，空腔位于显示组件和壳体的部之间；以及传感器系统，其位于空腔处，其中，传感器系统配置为响应于空腔内部的压力变化来确定施加在显示组件上的力的大小。
如上所述的设备，其中，传感器系统配置为响应于在空腔处的压力变化来确定施加在显示组件上的力的大小。
如上所述的设备，其中，传感器系统配置为响应于空腔内部的压力变化来确定施加在显示组件上的力的大小。
如上所述的设备，其中，传感器系统配置为：当施加力时，响应于显示器的位置变化，来确定施加在显示组件上的力的大小。
在另一示例性实施例中，一种方法，其包括：测量在装置的空腔处的气压，其中，空腔靠近装置的显示组件；以及，基于在空腔处的气压变化，确定施加在显示组件上的力的大小。
如上所述的方法，其中，显示组件为音频显示组件，音频显示组件包括音频、显示器和触觉反馈功能。
如上所述的方法，其中，显示组件包括触屏用户接口。
如上所述的方法，其中，空腔位于装置的显示组件和装置的壳体部分之间。
如上所述的方法，其中，空腔位于显示组件和装置的后盖部分之间。
如上所述的方法，其进一步包括：至少部分地基于确定的在显示组件上的力执行操作。
如上所述的方法，其中，执行的操作基于确定的力的值。
在另一示例性实施例中，一种计算机程序产品，其包括：承载计算机程序代码的非暂时性的计算机可读介质，计算机程序代码体现在计算机可读介质中与计算机一起使用，计算机程序代码包括：测量在装置的空腔处的气压的代码，其中，空腔靠近装置的显示组件；以及，基于在空腔处的气压变化，确定施加在显示组件上的力的大小的代码；以及，用于至少部分地基于确定的在显示组件上的力来执行操作的代码。
如上所述的计算机程序产品，其中，操作包括用于测量的代码，代码进一步包括用于测量在装置的密封空腔处的气压的代码，其中，空腔位于装置的音频显示组件和装置的壳体部分之间。
若需要，本文所论述的不同功能可以按照不同的顺序和/或同时进行。此外，若需要，可选择或组合上述的一个或多个功能。
虽然在独立权利要求项中陈述了本发明的多个方面，但是本发明的其他方面包括了所述实施例和/或附属权利要求项中的特征与独立权利要求项中的特征的组合，并不仅仅包括权利要求书中明确陈述的组合。
本文中还要指出的是，虽然上述内容对本发明的示例性实施例进行了描述，但是这些说明不应该视为具有任何限制意义。
应理解，前述说明仅仅是对本发明的举例说明。在不背离本发明的情况下，本领域中的技术人员可以想出多种替代例和修改例。因此，本发明旨在包含落入所附权利要求书内的所有这类替代、修改和变化。

Claims (18)

1.一种用于力感测的设备，其包括：
壳体，其包括显示组件和空腔，其中，所述空腔在所述显示组件的后面；
显示器悬架，其连接在所述显示组件与所述壳体之间，其中，所述显示器悬架包括柔性膜，所述柔性膜被配置为相对于所述壳体来移动地支持所述显示组件；
一个或多个压电致动器，其被配置为促使所述显示组件移动；
传感器系统，其位于所述空腔处，其中，所述传感器系统配置为响应于所述空腔内部的压力变化来确定施加在所述显示组件上的力的大小；
其中，所述显示组件包括触屏用户接口，并且其中，所述传感器系统被配置为：当在所述触屏用户接口上施加所述力的大小时，响应于所述显示组件的位置变化以及所施加的力的位置，确定施加在所述显示组件上的所述力的大小。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传感器系统为气压传感器系统。
3.根据前述权利要求任一项所述的设备，其中，所述传感器系统包括至少一个麦克风。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其中，所述显示组件为音频显示组件，所述音频显示组件包括音频、显示器和触觉反馈功能。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其中，所述空腔位于所述显示组件和所述设备的后盖部分之间。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其中，所述空腔与所述显示组件的中心部相对。
7.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其中，所述力的大小与在所述显示组件的所述触屏用户接口处的触摸相对应。
8.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其中，所述壳体包括前壳体部分和后壳体部分，并且所述柔性膜夹在所述前壳体部分与所述后壳体部分之间的膜的外围处。
9.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其中，所述空腔基本密封。
10.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其进一步包括：
至少一个处理器；以及
至少一个存储器，其包括计算机程序代码；
所述至少一个存储器和所述计算机程序代码配置为与所述至少一个处理器一起使所述设备至少执行：
确定在所述空腔处的气压变化；以及
确定施加在所述显示组件的触屏用户接口上的所述力的大小。
11.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其中，所述设备为便携式电子装置。
12.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其中，所述设备被配置为至少部分地基于确定的在所述显示组件上的力的大小来执行操作。
13.一种用于力感测的方法，其包括：
测量在根据权利要求1至12中任一项所述的设备的空腔处的气压，其中，所述空腔在所述设备的显示组件的后面；以及
基于在所述空腔处的气压变化，确定施加在所述显示组件上的力的大小。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述显示组件为音频显示组件，所述音频显示组件包括音频、显示器和触觉反馈功能。
15.根据权利要求13或权利要求14任一项所述的方法，其中，所述显示组件包括触屏用户接口。
16.根据权利要求13至14中任一项所述的方法，其中，所述空腔位于所述显示组件和所述设备的后盖部分之间。
17.根据权利要求13至14中任一项所述的方法，其进一步包括：至少部分地基于确定的在所述显示组件上的力来执行操作。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述执行的操作基于所述确定的力的阈值。
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