CN107533413A - 输入设备触觉和压力感测 - Google Patents

Abstract

描述了输入设备触觉和压力感测技术。输入设备包括外表面、压力传感器和触觉反馈机构、以及压力感测和触觉反馈模块。所述外表面被配置成接收由对象施加的压力。所述压力传感器和触觉反馈机构具有一个或多个压电，所述压电被配置成检测并量化所述对象对所述外表面施加的压力的量，所述一个或多个压电被配置成输出指示所量化的压力的量的信号。所述压力感测和触觉反馈模块被配置成从所述一个或多个压电接收指示所量化的压力的量的信号，并且控制所述压力传感器和触觉反馈机构的触觉反馈。

Description

输入设备触觉和压力感测

背景

用于支持光标控制的轨迹板可在各种各样的不同设备上找到，诸如在膝上型计算机上、平板的可移除键盘盖上等等。在一些示例中，轨迹板还包括可用于发起选择(例如“点击”)并进而移动光标的功能，并且该选择可由用户在无需用户将手指从触摸板移开以按压分开的按键的情况下作出。

被用来实现这一功能的传统技术通常涉及装铰链的结构以及穹顶开关。由于这些实现通常从顶部装铰链，因此响应是不均匀的，并且轨迹板的上部区域难以“点击”。这些传统轨迹板还努力拒绝用户在键入时的无意致动，由此导致光标以随机方式跳动，并因此干扰了用户与计算设备的交互，这既不高效又令人沮丧。

概述

描述了输入设备触觉和压力感测技术。在一个或多个示例中，输入设备包括外表面、压力传感器和触觉反馈机构、以及压力感测和触觉反馈模块。所述外表面被配置成接收由对象施加的压力。所述压力传感器和触觉反馈机构具有一个或多个压电，所述压电被配置成检测并量化由所述对象对所述外表面施加的压力的量，所述一个或多个压电被配置成输出指示所量化的压力的量的信号。所述压力感测和触觉反馈模块被配置成从所述一个或多个压电接收指示所量化的压力的量的信号，并且通过至少部分地基于所量化的压力的量来赋能所述一个或多个压电来控制所述压力传感器和触觉反馈机构的触觉反馈。

在一个或多个示例中，一种轨迹板系统包括外表面，所述外表面被配置成接收由对象施加的压力并检测所述对象相对于所述外表面的移动，所检测到的移动能用于控制计算设备的光标；具有一个或多个压电的压力传感器和触觉反馈机构，所述压电悬浮起所述外表面并且被配置成检测并量化由所述对象对所述外表面施加的压力的量，所述压力传感器和触觉反馈机构被配置成输出指示所量化的压力的量的一个或多个信号；以及压力感测模块，所述压力感测模块被配置成从所述压力传感器接收的指示由所述一个或多个压电所量化的压力的量的一个或多个信号，并且通过至少部分地基于所量化的压力的量来赋能所述一个或多个压电来控制所述触觉反馈机构的触觉反馈。

在一个或多个示例中，一种输入设备包括被配置成接收由对象施加的压力的外表面，压力传感器，所述压力传感器被配置成检测并量化由所述对象对所述外表面施加的压力的量，所述压力传感器被配置成输出指示所量化的压力的量的信号，被配置成使用至少一个压电来提供触觉反馈的触觉反馈机构，以及压力感测模块，所述压力感测模块被配置成从所述压力传感器接收指示所量化的压力的量的信号，并且通过至少部分地基于所量化的压力的量来赋能所述至少一个压电来控制所述触觉反馈机构的触觉反馈。

提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并非旨在标识出要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨在用作辅助确定要求保护的主题的范围。

附图简述

结合附图来描述具体实施方式。在附图中，附图标记最左边的数字标识该附图标记首次出现的附图。在说明书和附图的不同实例中使用相同的附图标记可指示相似或相同的项目。附图中所表示的各实体可指示一个或多个实体并且因而在讨论中可互换地作出对各实体的单数或复数形式的引用。

图1是可用于采用本文描述的输入设备触觉和压力感测技术的示例实现中的环境的图示。

图2描绘了在更详细地示出柔性铰链和轨迹板时的图1的输入设备的示例实现。

图3描绘了图2的压力传感器和触觉反馈机构的示例，该示例被描绘为采用压电来检测压力和/或提供和触觉反馈。

图4描绘了图3的压电的示例电路模型。

图5描绘了图2的压力传感器和触觉反馈机构的截面视图。

图6描绘了图2的压力传感器和触觉反馈机构在包含负电压时的截面视图。

图7描绘了被配置成读取双极电压的示例实现中的电路。

图8描绘了可用于使用桥电路来赋能压电的电路的示例实现。

图9描绘了用于驱动电路的波形的示例。

图10是描绘其中压电被用来检测压力以及提供触觉反馈的示例实现中的过程的流程图。

图11示出了可被实现为参考图1-10来描述的任何类型的计算设备来实现本文描述的技术的各实施例的示例设备的各个组件的示例系统。

详细描述

概览

被用来支持“点击”轨迹板时的触觉反馈的传统技术受到无意致动、响应缺乏均匀性等问题的困扰。因此，这些传统技术可能影响与轨迹板交互以使用轨迹板自身甚至与轨迹板相关联的键盘输入数据时的用户体验。

描述了输入设备触觉和压力感测技术。在一个或多个实现中，诸如轨迹板、键盘的键等之类的输入设备被配置成支持触觉和/或压力感测。例如，压电可被布置在轨迹板的拐角处，并因此悬浮起轨迹板。当压力被检测到时(例如，用户正用手指按压轨迹板的表面)，压电被赋能以提供可被用户感受到的触觉反馈。

另外，压电还可被用来检测压力本身，诸如监视由于对压电的压力导致的压迫而生成的压电的输出电压。以此方式，无意点击可被避免，并且在整个轨迹板表面上获得均匀的响应。各种其它示例也被构想，诸如解决电压衰退、双极电压等，就像在以下章节中所描述的并且在对应的附图中示出的。

在以下讨论中，首先描述了可采用本文描述的技术的示例环境。随后描述可在该示例环境以及其他环境中执行的示例过程。因此，各示例过程的执行不限于该示例环境，并且该示例环境不限于执行以下进一步描述的各示例过程。

示例环境

图1是可用于采用本文描述的输入设备触觉和压力感测技术的示例实现中的环境的图示。所示环境100包括经由柔性铰链106物理地且通信地与输入设备104耦合的计算设备102的示例。计算设备102可以各种各样的方式被配置。例如，计算设备102可被配置用于移动使用，诸如移动电话、所示平板计算机等。由此，计算设备102的范围可以从具有大量存储器和处理器资源的全资源设备到具有有限存储器和/或处理资源的低资源设备。计算设备102还可与致使计算设备102执行一个或多个操作的软件相关。

例如，计算设备102被例示为包括输入/输出模块108。输入/输出模块108表示与处理计算设备102的输入以及呈现计算设备102的输出相关的功能。输入/输出模块108可处理各种不同的输入，诸如涉及与输入设备104的键相对应的功能的输入、涉及与显示设备110所显示的虚拟键盘的键相对应的、标识姿势并导致与通过输入设备104和/或显示设备110的触摸屏功能可识别的姿势相对应的操作被执行的功能的输入等等。因此，输入/输出模块108可通过识别并利用包括键压、手势等在内的各种类型的输入之间的区分来支持各种不同的输入技术。

在所示的示例中，输入设备104被配置成具有输入部分，该输入部分包括具有QWERTY键布置的键盘112和轨迹板114，但也构想了其它键布置。此外，还构想了其它非常规配置，如游戏控制器、模仿乐器的配置等等。因此，输入设备104以及输入设备104所包含的键可采用各种不同的配置来支持各种不同的功能。

如先前所描述的，在该示例中，输入设备104通过使用柔性铰链106物理地且通信地耦合到计算设备102。柔性铰链106是柔性的，在于该铰链所支持的旋转移动是通过形成该铰链的材料的挠曲(例如，弯曲)来实现的，这与如由销所支持的机械旋转相对照(但也构想了该实施例)。此外，该柔性旋转可被配置成支持在一个或多个方向上的(例如，在该图中为垂直地)移动，而限制在其它方向上的移动，诸如输入设备104相对于计算设备102的横向移动。这可用于支持输入设备104相对于计算设备102的一致对准，诸如以将用于改变电源状态、应用状态等的传感器对准。

例如，柔性铰链106可使用一层或多层织物形成并包括被形成为柔性迹线的导体，以将输入设备104通信地耦合到计算设备102并反之亦然。该通信例如可用于将键压的结果传达至计算设备102、从计算设备接收电力、执行认证、向计算设备102提供补充电力等等。可按各种方式配置可弯曲铰链106，其进一步的讨论可参考图2找到。

输入设备还被示为包括代表检测压力以及响应于检测到的压力提供触觉反馈的功能的压力感测和触觉反馈模块116。例如，用户可用手指按压轨迹板，并且作为响应，接收触觉反馈。这可以各种方式来执行，其中的一个示例以下被描述并被示出在相应的附图中。

图2描绘了图1的输入设备104的示例实现200，该示例实现被描绘为更详细地示出柔性铰链106和轨迹板114。在该示例中，示出了输入设备的被配置成提供输入设备104与计算设备102之间的通信和物理连接的连接部分202。所例示出的连接部分202具有被配置为被容纳在计算设备102的外壳中的通道中的高度和横截面，但这一布置也可反转而不背离其精神和范围。

连接部分202通过使用柔性铰链106而柔性地连接到包括键的输入设备104的一部分。因而，在连接部分202物理上连接到计算设备时，连接部分202与可弯曲铰链106的组合支持输入设备104相对于计算设备102的移动，这类似于书脊。通过这一旋转移动，输入设备114相对于计算设备102的各种不同朝向可被支持，诸如用于盖住图1的显示设备110、被放置在计算设备102的外壳后面等等。

在这一示例中，连接部分202被示为包括磁耦合设备204、206，机械耦合突出部208、210，以及多个通信触点212。虽然在这一示例中示出了物理接触212，但是无线通信技术也被构想，例如NFC、等等。磁耦合设备204、206被配置成通过使用一个或多个磁体来磁耦合到计算设备102的互补磁耦合设备。以此方式，通过使用磁吸引力可将输入设备104物理地固定到计算设备102。

连接部分202还包括形成输入设备104与计算设备102之间的机械物理连接的机械耦合突起208、210。机械耦合突起208、210被配置成准许输入设备114沿顺着该突起的高度的平面移除，而限制通过沿其它平面的机械绑定的移除。内脊214也被包括以支持柔性铰链106的机械刚度和最小弯曲半径。

输入设备114还包括之前所描述的键盘112和轨迹板114。虽然压力感测和触觉反馈技术在以下结合轨迹板114来描述，但是这些技术同样适用于键盘112的键。

例示示例中的轨迹板114被形成为具有四个角的矩形，但是其它形状也被构想。压力传感器和触觉反馈机构216、218、220、222被放置在各个拐角处以悬浮起轨迹板114的外表面224。压力传感器和出具反馈机构216－222被配置成至少部分基于感测到的压力的量来提供出具反馈。由此，压力传感器和触觉反馈机构216-222可以各种方式来配置，其中的一个示例以下被描述并被示出在相应的附图中。

图3描绘了图2的压力传感器和触觉反馈机构216的示例300，该示例被描绘为采用压电来检测压力和/或提供和触觉反馈。这一示例使用第一、第二和第三阶段302、304、306来示出。压力传感器和触觉反馈机构216包括外表面308，诸如轨迹板的外表面308、键盘的键等等。外表面308可由各种不同材料及其组合形成，诸如玻璃、塑料、层压结构、包括织物外层等等。

外表面308机械地耦合到垫片310，垫片310机械地耦合到衬料312。垫片310被配置成将施加于垫片310的压力引导到衬料312的中心区域并且因此引导到连接到衬料312的压电314。以此方式，衬料312和对应的压电314的偏折的量即使在“不在中心”的按压下也响应于压力而增加，由此支持对于检测压力和触觉响应的量的更大的灵敏度。

衬料312由刚性材料(例如，钢、塑料等)形成并且物理地耦合到压电314。相应地，当压力未被施加到外表面308(并因此没有压力被施加到衬料312)时，压电314不被压迫并由此不输出如第一阶段302处示出的电压。在第二阶段304，诸如用户的手的手指(未按比例示出)之类的对象316作为在外表面316上按下的一部分施加了导致衬料312偏折的压力，以及由此的在压电314上的压迫，该压迫导致可由压力感测和触觉反馈模块116检测到的输出电压。

由于压电314输出的电压随施加的压力的量而改变，压电314被配置成不仅检测压力存在或不存在，还检测压力的量，例如压力的多个水平中的相应的一个。压电314可以各种方式配置，诸如至少部分由压电陶瓷材料、PZT、电活性聚合物、或电机械聚合物形成。用于检测压力的其它技术也被构想，诸如FSR、电容的改变、检测接触大小的改变、压迫量程、压阻元件等等。

压电314还可用于提供如第三阶段306处所示出的触觉反馈。继续之前第二阶段304中的示例，压电314检测到由用户的手的手指对外表面308施加的压力的量。如果检测到的压力高于一阈值，则压力感测和触觉反馈模块116对压电314赋能。这导致压电314向反方向拉衬料312，由此向外朝向施加压力的对象316偏折，从而提供触觉响应。

以此方式，压电314被利用来提供116压力感测和触觉反馈两者。还构想了其他示例。例如，压力可由不是压电的压力传感器感测，随后压电可被用来提供触觉反馈。在另一示例中，第一压电可被用于检测压力，而另一压电可被用于提供触觉反馈。

图4描绘了图3的压电314的示例电路模型400。当压电314像图3的第二阶段304中所示的那样偏折时，电流被生成，该电流随后对其内在电容以及任何外部施加的电容充电。跨电容402的电压可随后被压力感测和触觉反馈模块116读取为偏折以及由此所施加压力的指示。

图5描绘了图2的压力传感器和触觉反馈机构216、218的截面视图500。当存在多个如图2中所示的压力传感器和触觉反馈机构216－222时，可以按各种不同方式获取这些机构所生成的信号的测量值。例如，每一个机构可被单独测量，测量值可被用于(例如通过三角测量)计算施加压力的对象相对于外表面308的位置(例如，形心)。

在另一示例中，信号可通过将来自所有压力传感器和触觉反馈机构216－222(即这些机构的压电)的信号累加来推导。例如，如图5中所示，对象216施加由相应的压力传感器和触觉反馈机构216、218的相应的压电502、504检测的压力。在这一示例中，压力由对象316施加在这些机构的垫片506、508之间。箭头被用来指示对象316施加的压力以及由压电502、504所感测到的压力的量。如所例示的，最接近压力被施加的位置的压电504比位于较远处的压电502接收更大量的压力。在这一示例中，通过累加压电的响应，对象316所施加的压力的量被检测。

图6描绘了图2的压力传感器和触觉反馈机构216、218在包含负电压时的截面视图600。在这一示例中，对象316将压力施加于外表面308的不位于压力传感器和触觉反馈机构216、218的垫片506、508之间的区域。这导致压电502“升起”并展现负电压，而压电504测得正电压。在这一示例中，来自压电502、504的电压仍然被累加以检测对象316所施加的压力的量，因为压电504检测到的压力的量足以补偿压电502检测到的负的压力的量。

再次回到图4，各技术被采用来减轻电荷泄露的效果。一旦被充电，电容器402缓慢地泄露走电荷。相应地，如果用户想要执行“按下并保持”手势，则电压可缓慢流出直到系统能够认为用户已将他们的手指从外表面抬离，即使手指正施加相对恒定的压力的量。通过周期性地对电容402放电并(例如，通过压力感测和触觉反馈模块116)存储压力偏移量，这一衰退的问题可被避免。

例如，当压电不移动时，电流不流动且电压被保持。在任意时间，电路400的电容器402可由外部电路(例如由压力感测和触觉反馈模块116)放电。对于压电的任何附加的偏折(无论是正的还是负的)随后将从电容器的放电状态开始对电容器充电。

这一顺序的一个示例是手指施加压力给压电并保持，这导致压电生成“X”伏的信号，该信号被存储作为偏移量。电容器402随后由外部电路(例如压力感测和触觉反馈模块116)放电，使得压电电压现在为“0”。相应地，压电电压现在为零伏，但是“X”偏移量被记忆并且以“Y”来存储，使得压力现在等于当前读取的电压加上存储在“Y”中的电压。因此，如果手指停止压力的施加(即释放压电)，则压电放松至休息偏折，压电电压现在为“-X”伏。然而，通过分开存储的偏移量，压力被压力感测和触觉反馈模块116读取为零。电容器402被再次放电，并且零被存储为新的

在一个或多个实现中，电容402的放电被管理以发生在高于阈值电压时以及电压已经相对静止达一定义的时间量时。以此方式，将噪声注入压力信号的风险被最小化。

为了如之前所描述的提供触觉反馈，压力感测和触觉反馈模块116对压电充电(例如通过施加+/-一百伏特)。然而，在压电被赋能后，留在压电中的电压的量是随机的。相应地，为了在触觉事件之后继续使用压电用于压力感测，压力的量被检测并以偏移量存储，如上文描述的，该偏移量包括压电电压“X”和累积的偏移量“Y”的累加。

触摸事件通过压力感测和触觉反馈模块116对压电赋能来执行。压电被清除并且经过一定时间量的等待时间段以便处置压电的电压。电压随后被读取，并且偏移量“Y”被设定为使得读回压力匹配触觉事件之前的压力。相应地，在这一示例中，假设进入触觉事件的压力匹配从触觉事件中出来的压力，使得在触觉事件之后，压力被重新校准以匹配事件前的先前压力。

为了保持系统被校准，压力感测和触觉反馈模块116可通过定义读回电压为零压力来将压电归零，这可选地包含在感测到压力移除(例如对象被从外表面抬起)时清除压电。这一抬举可使用被用来检测移动和位置的轨迹板的传感器(例如，电容传感器)来检测。

图7描绘来被配置成读取双极电压的示例实现中的电路700。如上文结合图6描述的，在一些示例中，正和负电压可由压力传感器和触觉反馈机构216、218检测。为了将零点建立为实际发生在零电压时，该电压如图7的电路700中所示的使用二极管来差分地测量。ADC可被连接到任意一端，这可被表示为对地电容。

图8描绘了可用于使用桥电路来赋能压电的电路800的示例实现。被用于驱动电路800的波形900的示例示出在图9中。发生在波形900的在时间“t₂”和“t₃”处的快速上升部分902。以此方式，压电可被用来检测施加的压力以及提供触觉反馈，这些的进一步讨论被包括在以下的过程中。

示例过程

以下讨论描述了可利用先前描述的系统和设备来实现的触觉和压力感测技术。可以硬件、固件或软件或其组合来实现每一个过程的各方面。过程被示为指定由一个或多个设备执行的操作的一组框，不一定仅限于所示出的用于由相应的框执行操作的顺序。在以下讨论的各部分中，将参考以上所描述的各附图。

结合图1－9的各示例描述的功能、特征和概念可被用于此处所描述的过程的上下文中。此外，结合以下不同过程的功能性、特征和概念可在不同过程中互换并且不限于单个过程的上下文。此外，与本文的不同代表性过程以及相应附图相关联的框可以不同方式被一起应用和/或组合。此外，结合此处的不同示例环境、设备、组件和过程所描述的单个功能性、特征和概念可以任何适当的组合使用且不限于所枚举的示例所代表的特定组合。

图10描绘了其中压电被用来检测压力以及提供触觉反馈的示例实现中的过程1000。施加到外表面的压力的量由一个或多个压电检测并量化(块1002)。一个或多个压电被至少一个模块赋能以至少部分基于监测到的和量化的压力的施加的量来提供触觉反馈(块1004)。也构想了各种其他示例。

示例系统和设备

图11在1100概括地例示了包括示例计算设备1102的示例系统，该示例计算设备表示可以实现本文描述的各个技术的一个或多个计算系统和/或设备。该示例系统通过包括压力感测和触觉反馈模块116来例示。计算设备1102可以是，例如，服务提供方的服务器、与客户端相关联的设备(例如，客户端设备)、片上系统、和/或任何其它合适的计算设备或计算系统。

所例示的示例计算设备1102包括处理系统1104、一个或多个计算机可读介质1106、以及相互通信地耦合的一个或多个I/O接口1108。尽管没有示出，计算设备1102可进一步包括系统总线或将各种组件相互耦合的其他数据和命令传输系统。系统总线可以包括不同总线结构中的任一个或其组合，诸如存储器总线或存储器控制器、外围总线、通用串行总线和/或利用各种总线体系结构中的任一种的处理器或局部总线。也构想了各种其它示例，诸如控制和数据线。

处理系统1104表示使用硬件执行一个或多个操作的功能。因此，处理系统1104被例示为包括可被配置为处理器、功能块等的硬件元件1110。这可包括在作为专用集成电路或使用一个或多个半导体构成的其它逻辑设备的硬件中的实现。硬件元件1110不受形成它们的材料或者其中利用的处理机制的限制。例如，处理器可以由半导体和/或晶体管(例如，电子集成电路(IC))构成。在这一上下文中，处理器可执行指令可以是可电子地执行的指令。

计算机可读存储介质1106被例示为包括存储器/存储1112。存储器/存储1112表示与一个或多个计算机可读介质相关联的存储器/存储容量。存储器/存储组件1112可包括易失性介质(诸如随机存取存储器(RAM))和/或非易失性介质(诸如只读存储器(ROM)、闪存、光盘、磁盘等等)。存储器/存储组件1112可包括固定介质(例如，RAM、ROM、固定硬盘驱动器等)以及可移动介质(例如闪存、可移动硬盘驱动器、光盘等等)。计算机可读介质1106可以下面进一步描述的各种方式来配置。

(诸)输入/输出接口1108表示允许用户向计算设备1102输入命令和信息的功能，并且还允许使用各种输入/输出设备向用户和/或其它组件或设备呈现信息。输入设备的示例包括键盘、光标控制设备(例如，鼠标)、话筒、扫描仪、触摸功能(例如，电容性的或被配置来检测物理触摸的其它传感器)、照相机(例如，可采用可见或诸如红外频率的不可见波长来将移动识别为不涉及触摸的姿势)，等等。输出设备的示例包括显示设备(例如，监视器或投影仪)、扬声器、打印机、网卡、触觉响应设备，等等。因此，计算设备1102可以下面进一步描述的各种方式来配置以支持用户交互。

本文可以在软件、硬件元件或程序模块的一般上下文中描述各种技术。一般而言，此类模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、元件、组件、数据结构等。本文使用的术语“模块”、“功能”和“组件”一般表示软件、固件、硬件或其组合。本文描述的技术的各特征是平台无关的，从而意味着该技术可在具有各种处理器的各种商用计算平台上实现。

所描述的模块和技术的实现可以被存储在某种形式的计算机可读介质上或跨某种形式的计算机可读介质传输。计算机可读介质可包括可由计算设备1102访问的各种介质。作为示例而非限制，计算机可读介质可包括“计算机可读存储介质”和“计算机可读信号介质”。

“计算机可读存储介质”可以指相对于仅信号传输、载波、或信号本身而言，启用对信息的持久和/或非瞬态存储的介质和/或设备。因此，计算机可读存储介质是指非信号承载介质。计算机可读存储介质包括以适合于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块、逻辑元件/电路、或其它数据等的方法或技术来实现的诸如易失性和非易失性、可移动和不可移动介质和/或存储设备的硬件。该计算机可读存储介质的示例包括但不限于，RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其它光存储、硬盘、磁带盒、磁带、磁盘存储或其它磁存储设备、或者可适用于存储所需信息并可由计算机访问的其它存储设备、有形介质或制品。

“计算机可读信号介质”可以指被配置为诸如经由网络向计算设备1102的硬件传输指令的信号承载介质。信号介质通常用诸如载波、数据信号、或其他传输机制等经调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。信号介质还包括任何信息传送介质。术语“经调制数据信号”是指使得以在信号中编码信息的方式来设定或改变其一个或多个特征的信号。作为示例而非限制，通信介质包括有线介质，诸如有线网络或直接线路连接，以及无线介质，诸如声学、RF、红外线和其它无线介质。

如前面所描述的，硬件元件1110和计算机可读介质1106表示以硬件形式实现的模块、可编程设备逻辑和/或固定设备逻辑，其可被某些实施例采用来实现本文描述的技术的至少某些方面，诸如执行一个或多个指令。硬件可包括集成电路或片上系统、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)，和以硅或其它硬件实现的组件。在此上下文中，硬件可操作为通过指令和/或由硬件实现的逻辑来执行程序任务的处理设备，以及被用来存储用于执行的指令的硬件(例如上面描述的计算机可读存储介质)。

前面的组合也可被采用来实现在此描述的各种技术。因此，软件、硬件，或可执行模块可被实现为在某种形式的计算机可读存储介质上和/或由一个或多个硬件元件1110实现的一个或多个指令和/或逻辑。计算设备1102可被配置成实现对应于软件和/或硬件模块的特定指令和/或功能。因此，可作为软件由计算设备1102执行的模块的实现可至少部分以硬件完成，例如，通过使用计算机可读存储介质和/或处理系统1110的硬件元件1104。指令和/或功能可以是一个或多个制品(例如，一个或多个计算设备1102和/或处理系统1104)可执行/可操作的，以实现本文描述的技术、模块、以及示例。

如在图11中进一步示出，示例系统1100实现了用于当在个人计算机(PC)、电视机设备和/或移动设备上运行应用时的无缝用户体验的普遍存在的环境。服务和应用在所有三个环境中基本相似地运行，以便当使用应用、玩视频游戏、看视频等时在从一个设备转换到下一设备时得到共同的用户体验。

在示例系统1100中，多个设备通过中央计算设备互连。中央计算设备对于多个设备可以是本地的，或者可以位于多个设备的远程。在一个实施例中，中央计算设备可以是通过网络、因特网或其他数据通信链路连接到多个设备的一个或多个服务器计算机的云。

在一个实施例中，该互连架构使得功能性能够跨多个设备来递送以向多个设备的用户提供共同且无缝的体验。多个设备的每一个可具有不同的物理要求和能力，且中央计算设备使用一平台来使得为设备定制且又对所有设备共同的体验能被递送到设备。在一个实施例中，创建目标设备的类，且使体验适应于设备的通用类。设备类可由设备的物理特征、用途类型或其它共同特性来定义。

在各种实现中，计算设备1102可采取各种各样不同的配置，诸如用于计算机1114、移动设备1116和电视机1118用途。这些配置中的每一个包括可具有一般不同的配置和能力的设备，并且因而计算设备1102可根据不同的设备类中的一个或多个来配置。例如，计算设备1102可被实现为计算机1114类的设备，该类包括个人计算机、台式计算机、多屏幕计算机、膝上型计算机、上网本等。

计算设备1102还可被实现为移动设备1116类的设备，该类包括诸如移动电话、可穿戴设备(例如，腕带、垂饰、戒指等)、便携式音乐播放器、便携式游戏设备、平板计算机、多屏幕计算机等移动设备。计算设备1102还可被实现为电视机1118类的设备，该类包括在休闲观看环境中具有或连接到通常更大的屏幕的设备。这些设备包括电视机、机顶盒、游戏控制台等。其它设备也被构想，诸如家电、温度调节装置等等，作为“万物互联”的一部分。

本文所描述的技术可由计算设备1102的这些各种配置来支持，且不限于在本文描述的各具体示例。这个功能性也可被全部或部分通过分布式系统的使用(诸如如下的经由平台1120通过“云”1122)来实现。

云1120包括和/或代表资源1122的平台1124。平台1122抽象云1120的硬件(如，服务器)和软件资源的底层功能性。资源1124可包括可在计算机处理在位于计算设备1102远程的服务器上执行时使用的应用和/或数据。资源1124也可包括在因特网上和/或通过诸如蜂窝或Wi-Fi网络之类的订户网络上提供的服务。

平台1122可抽象资源和功能性以将计算设备1102与其它计算设备相连接。平台1122还可用于抽象资源的缩放以向经由平台1124实现的资源1122所遇到的需求提供对应的缩放级别。因此，在互联设备的实施例中，本文描述的功能性的实现可分布在系统1100上。例如，该功能性可部分地在计算设备1102上以及经由抽象云1122的功能性的平台1120来实现。

结论和示例实现

此处所描述的示例实现包括但不限于以下示例中的一种或多种中的一个或任意组合：

在一个或多个示例中，输入设备包括外表面、压力传感器和触觉反馈机构、以及压力感测和触觉反馈模块。所述外表面被配置成接收由对象施加的压力。所述压力传感器和触觉反馈机构具有一个或多个压电，所述压电被配置成检测并量化所述对象对所述外表面施加的压力的量，所述一个或多个压电被配置成输出指示所量化的压力的量的信号。所述压力感测和触觉反馈模块被配置成从所述一个或多个压电接收指示所量化的压力的量的信号，并且通过至少部分地基于所量化的压力的量来赋能所述一个或多个压电来控制所述压力传感器和触觉反馈机构的触觉反馈。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，所述压力传感器和触觉反馈机构包括衬料，所述衬料响应于所述一个或多个压电的赋能而导致的所述一个或多个压电的牵拉运动而偏折。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，还包括被配置成引导施加在所述外表面以施加在所述衬料的大致中心区域的压力的量的垫片。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，所述外表面被形成为轨迹板的一部分，所述轨迹板包括布置于其上的一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被配置成检测所述对象相对于所述外表面的接近度和移动。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，所述一个或多个压电至少部分由压电陶瓷材料、PZT、电活性聚合物、或电机械聚合物形成。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，所述压力感测模块包括将来自所述一个或多个压电的信号作为输入的电容器，所述电容器被配置成使用由压力感测和触觉反馈模块存储的电压偏移量来被重置以解决所述信号的电压衰退。

在一个或多个示例中，一种轨迹板系统包括

外表面，所述外表面被配置成接收由对象施加的压力并检测所述对象相对于所述外表面的移动，所检测到的移动能用于控制计算设备的光标；

具有一个或多个压力传感器的压力传感器和触觉反馈机构，所述压电悬浮起所述外表面并且被配置成检测并量化所述对象对所述外表面施加的压力的量，所述压力传感器和触觉反馈机构被配置成输出指示所量化的压力的量的一个或多个信号；以及

压力感测模块，所述压力感测模块被配置成从所述多个压力传感器接收指示由所述一个或多个压电所量化的压力的量的信号，并且通过至少部分地基于所量化的压力的量来赋能所述一个或多个压电来控制所述触觉反馈机构的触觉反馈。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，所述一个或多个压力传感器使用所述一个或多个压电来检测并量化施加的压力的量。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，所述一个或多个信号从所述多个压力传感器累加。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，所述一个或多个信号被由所述压力感测模块从所述多个压力传感器中的各个的压力传感器单独地接收。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，所述单独接收的信号能被所述压力感测模块用于确定所述对象相对于所述外表面的相对位置。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，所述单独接收的信号包括使用所述压力感测模块的二极管差分地测量的双极电压。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，所述压力感测模块包括将来自所述多个压力传感器的信号作为输入的电容器，所述电容器被配置成使用存储的电压偏移量来作为压力感测模块的一部分被重置以解决所述信号的电压衰退。

在一个或多个示例中，一种轨迹板系统包括外表面，所述外表面被配置成接收由对象施加的压力并检测所述对象相对于所述外表面的移动，所检测到的移动能用于控制计算设备的光标；具有一个或多个压电的压力传感器和触觉反馈机构，所述压电悬浮起所述外表面并且被配置成检测并量化所述对象对所述外表面施加的压力的量，所述压力传感器和触觉反馈机构被配置成输出指示所量化的压力的量的一个或多个信号；以及压力感测模块，所述压力感测模块被配置成从所述压力传感器接收指示由所述一个或多个压电所量化的压力的量的信号，并且通过至少部分地基于所量化的压力的量来赋能所述一个或多个压电来控制所述触觉反馈机构的触觉反馈。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，所述外表面具有多个拐角并且所述多个压电被设置在所述多个拐角的各个相应的拐角处。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，所述一个或多个信号从所述多个压电累加。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，所述一个或多个信号被由所述压力感测模块从所述多个压电中的各个相应的压电单独地接收。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，所述单独接收的信号能被所述压力感测模块用于确定所述对象相对于所述外表面的相对位置。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，所述单独接收的信号包括使用所述压力感测模块的二极管差分地测量的双极电压。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，所述压力感测模块包括将来自所述压力传感器的信号作为输入的电容器，所述电容器被配置成使用存储的电压偏移量来作为压力感测模块的一部分被重置以解决所述信号的电压衰退。

在一个或多个示例中，一种输入设备包括被配置成接收由对象施加的压力的外表面，压力传感器，所述压力传感器被配置成检测并量化所述对象对所述外表面施加的压力的量，所述压力传感器被配置成输出指示所量化的压力的量的信号，被配置成使用至少一个压电来提供触觉反馈的触觉反馈机构，以及压力感测模块，所述压力感测模块被配置成从所述压力传感器接收指示由所量化的压力的量的信号，并且通过至少部分地基于所量化的压力的量来赋能所述至少一个压电来控制所述触觉反馈机构的触觉反馈。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，所述压力传感器使用所述触觉反馈机构的至少一个压电来检测并量化施加的压力的量。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，所述触觉反馈机构包括衬料，所述衬料响应于所述至少一个压电的赋能而导致的所述至少一个压电的牵拉运动而偏折。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，还包括被配置成引导施加在所述外表面以施加在所述衬料的大致中心区域的压力的量的垫片。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，所述外表面被形成为轨迹板的一部分，所述轨迹板包括布置于其上的一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被配置成检测所述对象相对于所述外表面的接近度和移动。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，所述至少一个压电至少部分由压电陶瓷材料、PZT、电活性聚合物、或电机械聚合物形成。

根据单独或与以上或以下描述的其它示例组合描述的示例，其特征在于，所述压力感测模块包括将来自所述压力传感器的信号作为输入的电容器，所述电容器被配置成使用存储的电压偏移量来作为压力感测模块的一部分被重置以解决所述信号的电压衰退。

尽管用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了各个示例实现，但可以理解，所附权利要求书中定义的各实现不必限于上述具体特征或动作。相反，这些具体特征和动作是作为实现所要求保护的特征的示例形式而公开的。

Claims (15)

1.一种输入设备，包括：

被配置成接收由对象施加的压力的外表面；

具有一个或多个压电的压力传感器和触觉反馈机构，所述压电被配置成检测并量化所述对象对所述外表面施加的压力的量，所述一个或多个压电被配置成输出指示所量化的压力的量的信号；以及

压力感测和触觉反馈模块，所述压力感测和触觉反馈模块被配置成从所述一个或多个压电接收指示所量化的压力的量的信号，并且通过至少部分地基于所量化的压力的量来赋能所述一个或多个压电来控制所述压力传感器和触觉反馈机构的触觉反馈。

2.如权利要求1所述的输入设备，其特征在于，所述压力传感器和触觉反馈机构包括衬料，所述衬料响应于由于对所述一个或多个压电赋能而导致的所述一个或多个压电的牵拉运动而偏折。

3.如权利要求2所述的输入设备，其特征在于，还包括垫片，所述垫片被配置成引导施加在所述外表面以施加在所述衬料的大致中心区域的压力的量。

4.如权利要求1所述的输入设备，其特征在于，所述外表面被形成为轨迹板的一部分，所述轨迹板包括布置于其上的一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被配置成检测所述对象相对于所述外表面的接近度和移动。

5.如权利要求1所述的输入设备，其特征在于，所述一个或多个压电至少部分由压电陶瓷材料、PZT、电活性聚合物、或电机械聚合物形成。

6.如权利要求1所述的输入设备，其特征在于，所述压力感测模块包括将来自所述一个或多个压电的信号作为输入的电容器，所述电容器被配置成使用由压力感测和触觉反馈模块存储的电压偏移量来被重置以解决所述信号的电压衰退。

7.一种轨迹板系统，包括：

外表面，所述外表面被配置成接收由对象施加的压力并检测所述对象相对于所述外表面的移动，所检测到的移动能用于控制计算设备的光标；

具有一个或多个压电的压力传感器和触觉反馈机构，所述压电悬浮起所述外表面并且被配置成检测并量化所述对象对所述外表面施加的压力的量，所述压力传感器和触觉反馈机构被配置成输出指示所量化的压力的量的一个或多个信号；以及

压力感测模块，所述压力感测模块被配置成从所述压力传感器接收指示由所述一个或多个压电所量化的压力的量的一个或多个信号，并且通过至少部分地基于所量化的压力的量来赋能所述一个或多个压电来控制所述触觉反馈机构的触觉反馈。

8.如权利要求7所描述的轨迹板系统，其特征在于，所述外表面具有多个拐角并且所述多个压电被设置在所述多个拐角的各个相应的拐角处。

9.如权利要求7所描述的轨迹板系统，其特征在于，所述一个或多个信号被从所述多个压电累加。

10.如权利要求7所描述的轨迹板系统，其特征在于，所述一个或多个信号被由所述压力感测模块从所述多个压电中的各个相应的压电单独地接收。

11.如权利要求10所描述的轨迹板系统，其特征在于，所述单独接收的信号能被所述压力感测模块用于确定所述对象相对于所述外表面的相对位置。

12.如权利要求10所描述的轨迹板系统，其特征在于，所述单独接收的信号包括使用所述压力感测模块的二极管差分地测量的双极电压。

13.如权利要求7所述的输入设备，其特征在于，所述压力感测模块包括将来自所述压力传感器的信号作为输入的电容器，所述电容器被配置成作为所述压力感测模块的一部分使用存储的电压偏移量来被重置以解决所述信号的电压衰退。

14.一种输入设备，包括：

被配置成接收由对象施加的压力的外表面；

压力传感器，所述压力传感器被配置成检测并量化所述对象对所述外表面施加的压力的量，所述压力传感器被配置成输出指示所量化的压力的量的信号；

被配置成使用至少一个压电来提供触觉反馈的触觉反馈机构；以及

压力感测模块，所述压力感测模块被配置成从所述压力传感器接收指示由所量化的压力的量的信号，并且通过至少部分地基于所量化的压力的量来赋能所述至少一个压电来控制所述触觉反馈机构的触觉反馈。

15.如权利要求14所述的输入设备，其特征在于，所述压力传感器使用所述触觉反馈机构的至少一个压电来检测并量化所施加的压力的量。