CN108475150A - 触敏设备外壳 - Google Patents

Abstract

公开了一种设备，包括：设备外壳的至少一个表面，在该至少一个表面上的被配置成反射超声声学信号的至少一个声学间断，被耦合到该至少一个表面的至少一个压电换能器，该至少一个压电换能器被配置成在该至少一个表面内感生该超声声学信号并且接收经反射的超声声学信号，其中，该至少一个表面上的触摸的事件的发生和位置是通过分析由该压电换能器接收的经反射的超声声学信号而被确定的。

Description

触敏设备外壳

背景

各种电子设备可包括包含有面向外的按键和按钮的外壳。这些按键和按钮可取决于设备而具有各种功能。例如，在智能电话中，不同的按键可对应于电源切换、音量控制、相机控制等。在多媒体播放器或遥控器中，除了电源和音量控制之外，不同的按键可对应于诸如下一首、前一首、随机播放、下一个频道等的各种多媒体播放控制。物理按键可能限制设计和向设备添加功能方面的自由。

概述

提供本概述以便以简化的形式介绍将在以下的详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限定所要求保护的主题的范围。

描述了一种设备。在一实施例中，公开了一种设备，包括：设备外壳的至少一个表面，在该至少一个表面上的被配置成反射超声声学信号的至少一个声学间断，被耦合到该至少一个表面的至少一个压电换能器，该至少一个压电换能器被配置成在该至少一个表面内感生该超声声学信号并且接收经反射的超声声学信号，其中，该至少一个表面上的触摸事件的发生和位置是通过分析由该压电换能器接收的经反射的超声声学信号而被确定的。

在其它实施例中，讨论了设备和方法。

许多附带特征将随着参考下面的详细描述并结合附图进行理解而得到更好的认识。

附图简述

根据附图阅读以下详细描述将更好地理解本说明书，在附图中：

图1例示了根据一实施例的用于基于声学信号确定触摸事件的计算设备的外壳的透视图；

图2例示了根据一实施例的换能器及其在发射器和接收器模式之间的切换的示意表示；

图3解说了根据一实施例的用于基于声学信号确定触摸事件的计算设备的示意表示；

图4例示了根据一实施例的计算设备的示意表示，其例示了设备外壳以及各种压电换能器和声学间断；

图5和图6例示了根据一实施例的设备外壳中的压电换能器的各种配置；

图7例示了根据一实施例的包括触敏背侧的设备外壳；

图8例示了根据一实施例的包括触敏背侧的设备外壳的透视图；

图9解说了根据一实施例的检测设备外壳中的触摸的方法的示意流程图。

在各个附图中使用相同的附图标记来指代相同的部件。

详细描述

下面结合附图提供的详细描述旨在作为各实施例的描述，并不旨在表示可以构建或使用各实施例的唯一形式。然而，可以通过不同的实施例来实现相同或等效功能和结构。

虽然各实施例在本文中可被描述和解说为被实现在智能电话中，但这仅仅是一个示例实现而非限制。如本领域技术人员将领会的，本发明的各实施例适合应用于包括外壳和用户界面的各种不同类型的设备，例如移动电话、平板计算机、膝上型计算机、膝上型-平板混合计算机、有源笔、触控笔、媒体播放器、游戏控制台、遥控器、耳机等。

术语“计算机”、“计算设备”、“装置”或“移动装置”在本文中被用于指代有处理能力以便其可以执行指令的任何设备。本领域技术人员将认识到，这样的处理能力被结合到许多不同设备中，并且因此术语“计算机”和“计算设备”各自包括PC(个人计算机)、服务器、移动电话(包括智能电话)、平板计算机、机顶盒、媒体播放器、游戏控制台、有源笔、触控笔、个人数字助理和许多其它设备。

图1例示了根据一实施例的包括设备外壳101以及被定位在该设备外壳上的压电换能器102、104的设备100的示意表示。设备外壳101可包括水平壁1011，四个垂直壁1012、1013、1014以及反射器103、105形式的声学间断和设备外壳101中的角部1190、1191、1192、1193。在壁1011、1012、1013、1014、1015(例如面向内且对用户而言不可见的那些壁)的内侧上可以布置压电换能器，例如102、104。反射器103、105也可被定位在这些表面的内侧上。如此处和下文中提到的声学间断可包括设备外壳101中的任何物理结构和特征或其缺乏的物理结构和特征，其可致使可能在传播期间由于所采用的材料的阻尼特性而遭受到的超过正常衰减的声波传播特性方面的变化。声学间断也可通过引入介质界面来实现，例如通过在外壳101中引入声学上不同的材料的各区域。声学间断可包括设备外壳101中的角部1190、1191、1192、1193；然而，每个声学间断不必非得是设备外壳101中的角部。声学间断可包括被定位在设备外壳101上的反射器103、105。反射器103、105可以是从设备外壳101向内延伸到设备中的材料的短突起。由这些声学间断造成的声学信号方面的变化可包括反射、吸收、相位反转等。根据一实施例，设备外壳101可被制造成使得所有的壁1012、1013、1014、1015由不包含接头的单片材料形成。根据另一实施例，设备外壳101可包括多于一片的材料，例如包含接头。

参考图1，设备外壳101可封装包括设备100的各种组件，如处理器、存储、输入和输出设备等(图1中未例示出)。设备外壳101包括从水平部分1011垂直或基本上垂直地延伸的壁1012、1013、1014、1015。角部1190、1191、1192和1193可分别被形成在垂直壁配对1012和1014、1012和1015、1015和1013、1013和1014之间。根据一实施例，单片材料可包括垂直壁1012、1013、1014、1015。根据一实施例，垂直壁1012、1013、1014、1015可以是物理上分开的片段，要么例如通过焊接或粘合剂而被永久地联结；要么例如通过如接头和/或铰链等的物理连接器而被暂时地联结。压电换能器102、104和反射器103、105可被附接到一个或多个垂直壁1012、1013、1014、1015。参考图1，压电换能器102和104可以在离壁1012的端部等于或约等于总长度的四分之一的距离处被附接到壁1012。根据一实施例，反射器103可基本上被定位在壁1012的中间。压电换能器可被附接在壁1012的内侧上，以便能够在壁1012中感生和/或检测和接收超声波或挠曲声波。此外，压电换能器可被附接到壁，使得它们从外部对用户不可见且察觉不出。设备外壳101的外部设计可以是光滑且平滑而不带间断的。没有必要具有诸如按钮及其开口之类的间断。

根据一实施例，外壳101可包括与水平表面1011相对的表面(图1中未例示出)以形成封装。根据一实施例，该表面可以是玻璃表面。根据另一实施例，该表面可以是导电表面。根据一实施例，设备外壳101可由导电材料(例如金属)组成。根据另一实施例，设备外壳101可包括非导电材料。

参考图1，压电换能器102、104中的每一者可以是时间复用的，使得其在一个时间段期间充当声波的发生器，而在其它时间段期间充当声波的接收器。当声学信号由压电换能器102、104生成时，它们可在壁1012中感生超声波或挠曲声波。跨壁1012的长度行进，这些波可能遇到诸如反射器103或设备外壳101的角部1190、1191之类的声学间断。在声学间断处，这些声波的至少一些部分可朝压电换能器102、104被反射回去，该压电换能器102、104在此阶段可能已经切换到接收器模式且因此接收经反射的信号。反射信号的属性可能在例如人类附肢与壁1012的外侧接触时而改变。例如，可通过比较壁1012被触摸时的反射信号的属性与没有任何触摸时的反射信号的属性来确定人类肢体的这种触摸的发生和位置。根据一实施例，压电换能器102从如由角部1190和反射器103定义的壁1012的一个区段感生和接收超声波挠曲声波。根据一实施例，两个声学间断(例如角部1190和反射器103)之间的区域被定义为一个触摸区域，其中任何事件均被识别但无法区分彼此。根据一实施例，两个声学间断(例如角部1190和反射器103)之间的区域被划分成两个触摸区域，其中触摸事件被识别，而它们的位置被确定为在压电换能器102的任一侧上，例如，要么在角部1190和压电换能器102之间，要么在压电换能器102和反射器103之间。根据一实施例，换能器102和104在此期间接收声学信号的时间段可被定义以便排除杂散信号。杂散信号可以是例如来自除了在任一方向上最靠近换能器的声学间断以外的声学间断的声学信号的反射。杂散信号还可以是例如由其它压电换能器传送的声学信号或其反射。

根据一实施例，如本领域技术人员将领会的挠曲声波或相应信号可指代介质中的波，其中该介质的厚度与波长相比是小的。此类介质可包括板和条(bar)。在挠曲声波传播中，材料的局部位移可垂直于波的传播方向。挠曲波可替代地被称为超声波。此外，挠曲波可替代地被称为弯曲波或非对称兰姆波。随着设备和设备外壳变得越来越薄，挠曲声波可能是设备外壳中的声波传播的主导模式。

根据一实施例，提出了一种基于在外壳101中作为挠曲波(诸如弯曲波)传播的超声波振动的触摸传感器。该传感器的操作基于外壳101被触摸时的振动的选择性衰减。振动被激发且其衰减简档(attenuation profile)使用压电元件102来记录。在60-80kHz的频带中的短促脉冲串波形(burst waveform)可被用作激励。衰减简档通过线性判别分析而受到分类以实现位置分辨率。

作为被利用的一类现象，结构超声波感测包括反射、衰减、传播速度变化以及振动模式的转换。根据一实施例，这些现象可被首先用来引导外壳101中的超声波，并接着用来检测是否存在例如与外壳101接触的人类皮肤。外壳101的垂直壁1012、1013、1014、1015构成超声波波导，其中诸如端点和增厚等几何间断充当反射器。超声波发射器(诸如压电换能器102)可被附接到壁，沿相反方向传播的两个入射波300、301被激发。这两个波都通过适当放置的间断而被反射302、303，且随后由还充当接收器的发射器来拾取。根据一实施例，与壁接触的人类皮肤由于皮肤组织对波能量的吸收而衰减入射波300、301和反射波302、303两者。单个或多个触摸点的位置可通过分析反射波302、303的波形而被确定。例如，如果发射器被偏离中心地放置，则反射波将在时间上交错，且可以与彼此分离。

图2例示了表示压电换能器102及其切换的电路的示意表示。压电换能器102可包括压电晶体1020，信号发生器1021，单向滤波器或开关1022、1023，信号接收器1024和开关1025。压电换能器102可以在发射器模式(在此期间其生成声波并且在壁1012中感生挠曲声波)和接收器模式(在此期间其检测和接收由声学间断103、119反射的挠曲声波)之间交替。单向开关1022可被连接在信号发生器1021和压电晶体1020之间，以确保只有从信号发生器朝压电晶体1020的信号传播。类似地，单向开关1023可被连接在压电晶体1020和接收器1024之间，以确保当压电换能器102处于接收器模式时信号仅从压电晶体1020朝接收器1024行进。

参考图2，在传输模式中，开关1025可将压电晶体1020经由单向滤波器1022连接到发生器1021。由发生器1021生成的声学信号可致使压电晶体1020振动并在壁1012中感生挠曲声波300、301。如此感生的挠曲声波可从晶体1020行进离开，直到它们至少部分地被声学间断103、1190反射。在接收器模式中，开关1025可将压电晶体1020经由单向滤波器1023连接到接收器1024。朝压电晶体行进的挠曲声波302、303可在压电晶体中感生信号，该信号可被传送、传导或发送到接收器1024。挠曲声波302、303可以是挠曲声波300、301的反射部分。切换的定时可被设置为使得只有源自压电换能器102且由声学间断103和119朝该压电换能器反射的声学挠曲波在接收器模式中被接收到。这可被完成以例如排除来自可被定外在外壳上的其它压电换能器的挠曲声波被接收器1024检测到。应该注意的是，图2中所例示的声学波形300、301、302和303仅仅是指示性的，并且可以在形状、量级、模式或任何其它方面不与在设备外壳壁1012上传播的实际波形相对应。

参考图2，根据一实施例，信号发生器1021可生成具有从20kHz至200kHz的频率范围中选择的频率或频率范围的电信号。因此，由压电晶体1020感生的挠曲波可具有相同的频率范围。根据一实施例，接收器1024可以以数MHz量级的频率对接收到的信号进行采样以形成接收到的信号的数字等价物。根据一实施例，采样频率可以是1MHz。根据一实施例，压电换能器102可以在传输模式和数十微秒量级的时间段之后的接收器模式之间切换。根据一实施例，切换之间的时间段可以是50μS。根据一实施例，杂散挠曲声学信号(例如，来自其它压电换能器的挠曲声学信号和来自非最接近的声学间断的反射)可通过限制用于接收的时间段而被滤除。

参考图2中所例示的实施例，壁1012可以是例如由铝或钢制成的金属壁。根据一实施例，如此形成的触敏区域可被配置成用来代替如按键和按钮之类的物理控件。触敏区域可被毛化以包含覆盖该区域的至少一部分的非平整。此外，触敏区域可被着色或以其它方式引起用户的注意。

图3解说了根据一实施例的可被实现为计算和/或电子设备的形式的设备100的各组件的示例。计算设备100包括一个或多个处理器402，这些处理器可以是微处理器、控制器或用于处理计算机可执行指令以控制装置100的操作的任何其它合适类型的处理器。可在装置上提供包括操作系统406或任何其它合适的平台软件在内的平台软件以使得应用软件408能够在设备上被执行。此处所描述的一些或所有组件可被封装在外壳101中。

可使用设备100能够访问的任何计算机可读介质来提供计算机可执行指令。计算机可读介质可包括例如诸如存储器404等计算机存储介质和通信介质。诸如存储器404之类的计算机存储介质包括以用于存储如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据等信息的存储的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括但不限于，RAM、ROM、EPROM、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、磁带盒、磁带、磁盘存储或其它磁存储设备，或者可被用来储存信息以供计算设备访问的任何其它非传输介质。相比而言，通信介质可以以诸如载波或其它传输机制之类的已调数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或者其它数据。如本文所定义的，计算机存储介质不包括通信介质。因此，计算机存储介质本身不应当被理解成是传播信号。传播的信号可存在于计算机存储介质中，但是传播的信号本身不是计算机存储介质的示例。虽然计算机存储介质(存储器404)被示为在设备100内，然而本领域的技术人员应当领会，该存储可以是分布式的或位于远程并经由网络或其它通信链路(例如，使用通信接口412)来访问。

设备100可包括被布置成向可与设备100分开或集成在一起的输出设备416输出信息的输入/输出控制器414。输入/输出控制器414还可被布置成接收和处理来自一个或多个输入设备418的输入，该一个或多个输入设备418可以与设备100分开或者集成到设备100中。在一个实施例中，外壳101可以与输入/输出控制器412对接。在一个实施例中，输出设备416也可充当输入设备。根据一实施例，外壳101可封装与设备100分开的输入/输出设备416，例如耳机的控制器。输入/输出控制器414还可向除输出设备(例如，本地连接的打印设备)之外的设备输出数据。根据一实施例，对反射挠曲声波的分析、触摸检测及其位置确定、和/或如在各实施例中描述的任何其它功能可通过软件或固件来实现；例如，操作系统406和应用软件408一起工作和/或独立地工作，且由处理器402执行。

这里在各实施例中所描述的功能可至少部分地由一个或多个硬件逻辑组件来执行。根据一实施例，计算设备100由程序代码406、408配置，当程序代码406、408被处理器402执行时执行所描述的操作和功能的各实施例。作为替代或补充，本文中所描述的功能可至少部分地由一个或多个硬件逻辑组件来执行。作为示例而非限制，可被使用的硬件逻辑组件的说明性类型包括现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统型系统(SOC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、图形处理单元(GPU)。

图4、5和6例示了根据各种实施例的用于在设备外壳的内表面上配置压电换能器和反射器的各种实施例。参考图4，四个压电换能器102、104、106和108中的两个压电换能器可被定位在壁1012和1013的内侧，基本上处于相应壁的四分之一长度位置处。此外，脊部形式的反射器103基本上被定位在壁1012的中间。反射器105基本上被定位在壁1013的中间。根据一实施例，压电换能器和反射器可被定位成以便将壁划分成具有稍微不同的长度的各部分。例如，压电换能器102、104和反射器103可被定位成使得角部1190和压电换能器102之间的壁1012的分段不等于压电换能器102和反射器103之间的分段的长度。换能器102、104、106、108中的每一个换能器在它们被附接到的壁中感生挠曲声波并且接收由声学间断反射的挠曲声波。触摸事件的发生和位置通过分析接收到的挠曲声波而被确定。根据一实施例，每个压电式换能器支持两个触敏区域，在其每一侧上各支持一个触敏区域；每个区域从壁上的压电换能器延伸到该壁上的下一个声学间断。例如，压电换能器102可支持两个触敏区域201和202。根据一实施例，设备外壳101的垂直壁1012、1013可被划分成其中触摸事件是能检测到的八个唯一区域201、202、203、204、205、206、207、208。因此，传统的按钮或开关可由各实施例来代替。根据一实施例，触敏的区域(例如201)可通过调整感生的挠曲声波的频率和/或压电换能器102的切换的定时(例如，通过改变声波的传输和/或接收的持续时间)而被调整。触敏区域201、202、203、204、205、206、207、208可被毛化以包含覆盖该区域的至少一部分的非平整。此外，触敏区域201、202、203、204、205、206、207、208可被着色或以其它方式引起用户的注意。

参考图5，设备100可包括设备外壳101，使得在每个垂直壁1012、1013上附接三个压电换能器和两个反射器。在壁1012上，压电换能器102、104和110基本上以四分之一长度间隔定位。类似地，在壁1013上，压电换能器106、108和112基本上以四分之一长度间隔被定位在壁1013上。反射器103、107基本上被定位在壁1012的长度的三分之一和三分之二处。类似地，反射器105和109基本上被定位在壁1013的长度的三分之一和三分之二处。根据一实施例，每个压电换能器可在其所附接到的壁上形成两个触敏表面区域。每个触敏区域可从压电换能器延伸到离该压电换能器最近的声学间断。根据一实施例，压电换能器和反射器被定位成使得所形成的触敏区域在长度上彼此不同。

参考图6，设备100可包括设备外壳101，使得在每个垂直壁1012、1013、1014、1015上，至少一个压电换能器被定位在其内侧。在壁1012上，压电换能器102、104被定位在壁1012的总长度的大致三分之一和三分之二处。反射器103基本上被定位在壁1012的中间。在壁1013上，压电换能器106、108被定位在壁1013的总长度的大致三分之一和三分之二处。反射器105被定位在壁1013的大致中间处。进一步在壁1012上，压电换能器112基本上被定位在壁1012的中间。类似地，压电换能器可被定位在壁1015上。根据一实施例，每个换能器可支持触敏区的两个位置/区域。在该换能器的任一侧(即，在压电换能器和声学间断之间)各支持一个位置/区域。

图7和8例示了根据一实施例的设备100，其中设备外壳101的背面的至少一部分可被配置为是触敏的。在图7所例示的实施例中，至少一个压电换能器110、112被附接到设备外壳101的水平壁1011。此外，两个脊部115、113被定位在水平壁1011上，压电换能器110、112的每一侧各有一个。反射器117被定位在两个压电换能器110、112之间的壁1011上。根据一实施例，脊部115和113可沿着在脊部115、113之间形成的通道在壁1011中引导由压电换能器110、112感生的挠曲声波。例如，挠曲声波可由壁1011中的压电换能器110、112感生。如此感生的波可被限制为仅平行于脊部113、115且在其中间行进。每个换能器可接收来自其由反射器117以及壁1015和1014定义的对应分段的反射挠曲波。通过分析接收到的挠曲声波，触摸事件的发生和位置可被确定。图8例示了图7中所例示的一实施例的透视截面图。

图9作为示意流程图解说了根据一实施例的确定触摸事件的发生和位置的方法。参考图9，根据一实施例，该过程包括步骤500、501、502和503。根据一个实施例，图9的过程可被编译成程序代码406、408。

步骤500可包括在表面中感生挠曲声波。根据一实施例，该表面可以是设备外壳，并且挠曲声波可由压电换能器来感生。

步骤501可包括接收在步骤500中感生的挠曲声波的反射。根据一实施例，这些反射可由于适当地定位的声学间断而发生。根据一实施例，这些反射可仅在从挠曲声波的感生时间开始的特定时间段期间被接收到。

步骤502可包括分析接收到的挠曲波。根据一实施例，该分析可由数字处理器执行，该数字处理器由被储存在存储中的适当指令来致使这么做。根据一实施例，该分析可在将接收到的反射波转换成等效数字信号之前或者在将接收到的反射挠曲声波转换成等效数字信号之后由硬件来执行。

步骤503可包括基于在步骤502中完成的分析来确定触摸事件是否已发生。根据一实施例，该确定可通过各种信号处理和机器学习技术来实现。如果触摸事件已发生，则步骤504可被执行。

步骤504可包括确定在步骤503中检测到的触摸事件的位置。根据一实施例，对触摸事件的发生和位置的确定可通过各种信号处理和机器学习技术来实现。根据一实施例，对触摸事件的发生和位置的确定可基于查找表。该查找表可包括与发生或不发生触摸事件相关联的波模式及对应的触摸事件位置。

根据一实施例，算法可被用来检测经反射的挠曲声学信号。信号处理算法可以是通用机器学习算法，其使用记录下的触摸、无触摸以及在期望的触摸区域之外的触摸的训练集以将对触摸区域的触摸及其位置与其它情形区分开来。根据一实施例，设备100可在触摸区域被触摸时输出反馈，且对应的动作被启动。该反馈可以是视觉的、音频的或触觉的。可存在对应于不同的触摸区域的不同类型的反馈。根据一实施例，设备100被配置成校正对区域的意外触摸的错误。如果设备100将触摸识别为非期望的触摸，则其可被忽略。例如，如果用户在握持设备100的同时意外触摸任意区域，则该触摸可在其被识别为非期望之时被忽略。

本文描述的方法和功能可由有形存储介质上的机器可读形式的软件来执行，例如计算机程序的形式，该计算机程序包括在该程序在计算机上运行时适用于执行本文描述的任何方法和功能的一些或所有步骤的计算机程序代码装置并且其中该计算机程序可被包括在计算机可读介质上。有形存储介质的示例包括计算机存储设备，计算机存储设备包括计算机可读介质，诸如盘、拇指型驱动器、存储器等而不包括所传播的信号。传播的信号可存在于有形存储介质中，但是传播的信号本身不是有形存储介质的示例。软件可适于在并行处理器或串行处理器上执行以使得各方法步骤可以按任何合适的次序执行或者同时执行。

这承认，软件可以是有价值的，单独地可交换的商品。其旨在涵盖运行于或者控制哑(“dumb”)或标准硬件以执行期望的功能的软件。其还旨在涵盖诸如用于设计硅芯片，或者用于配置通用可编程芯片的HDL(硬件描述语言)软件之类的“描述”或者定义硬件配置以执行期望功能的软件。

本领域技术人员将认识到，被用来储存程序指令的存储设备可跨网络分布。例如，远程计算机可储存被描述为软件的进程的一部分或全部示例。本地或终端计算机可以访问远程计算机并下载软件的一部分或全部以运行程序。替代地，本地计算机可以根据需要下载软件的片段，或者在本地终端处执行一些软件指令，并在远程计算机(或计算机网络)处执行另一些软件指令。替代地或附加的，本文描述的功能可以至少部分由一个或多个硬件逻辑组件来执行。作为示例而非限制，可使用的硬件逻辑组件的说明性类型包括现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)等。

本文中所给出的任何范围或设备值可被扩展或更改而不损失所寻求的效果。任何实施例也可与另一实施例相组合，除非明确不允许。

尽管已用结构特征和/或动作专用的语言描述了本主题，但可以理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于上述具体特征或动作。相反，上述特定特征和动作是作为实现权利要求书的示例而公开的，并且其它等价特征和动作旨在处于权利要求书的范围内。

根据一实施例，一种设备包括：设备外壳的至少一个壁，在该至少一个壁的内侧上的被配置成反射超声声学信号的至少一个声学间断，被耦合到该至少一个壁的至少一个压电换能器，该至少一个压电换能器被配置成在该至少一个壁中感生该超声声学信号并且接收经反射的超声声学信号；其中，该至少一个表面上的触摸事件的发生和位置是通过分析由该压电换能器接收的经反射的超声声学信号而被确定的。

作为以上的替代或补充，该壁是设备外壳的侧壁。

作为以上的替代或补充，包括在单个壁上隔开基本接近该壁的一半长度的距离的两个压电换能器，进一步包括换能器之间的声学间断。

作为以上的替代或补充，超声声学信号包括挠曲声学信号。

作为以上的替代或补充，该壁是设备外壳的背侧。

作为以上的替代或补充，包括在表面上的包围至少一个声学间断和至少一个压电换能器的两个基本上平行的脊部。

作为以上的替代或补充，外壳至少部分地由金属制成。

作为以上的替代或补充，只有在始于感生时间的时间窗中接收到的反射超声声学信号被用来确定触摸事件的发生和位置。

作为以上的替代或补充，该时间窗具有数十微秒的量级。

作为以上的替代或补充，压电换能器感生来自频率范围为20kHz至200kHz的频率的超声波，其中这些超声波与超声声学信号相对应。

作为以上的替代或补充，每个压电换能器支持至少两个触敏区域。

作为以上的替代或补充，包括处理器和包含指令的存储，其中这些指令致使处理器通过分析经反射的超声声学信号来确定触摸事件的发生和位置。

作为以上的替代或补充，该存储进一步包括致使处理器基于所确定的触摸事件的发生和位置来执行功能的指令。

作为以上的替代或补充，该功能从以下之一中选择：设备音量控制、设备相机控制、设备亮度控制、音乐播放列表控制和设备电源状态。

作为以上的替代或补充，至少一个功能被分配给其中触摸可被标识的每个位置。

作为以上的替代或补充，包括逻辑电路以通过分析经感生和反射的超声声学信号来确定触摸事件的发生和位置。

作为以上的替代或补充，包括处理器和包含指令的存储，其中这些指令致使处理器基于由逻辑电路作出的对触摸事件的发生和位置的确定来执行功能。

根据一实施例，一种移动设备，包括：设备外壳的至少一个壁，在至少一个壁的内表面上的被配置成反射挠曲声学信号的至少一个声学间断，被耦合到该至少一个壁的内表面的至少一个压电换能器，该至少一个压电换能器被配置成在该至少一个表面中感生该挠曲声学信号并且接收经反射的声学信号；其中，该至少一个壁的外表面上的触摸事件的发生和位置是通过分析由该压电换能器接收的经反射的声学信号而被确定的。

作为以上的替代或补充，进一步包括显示器，其中压电换能器被配置在外壳的壁的内表面上，该壁基本上垂直于或基本上平行于显示器。

根据一实施例，一种方法，包括：在设备外壳中感生超声声波；接收从设备的声学间断反射的超声声波；分析接收到的超声声波；基于对超声声波所执行的分析来确定触摸事件是否已经发生；以及如果触碰事件已经发生，则确定其位置。

将会理解，以上所描述的益处及优点可以涉及一个实施例或可以涉及若干实施例。各实施例并不限于解决所阐述的问题中的任何或全部问题的那些实施例、或者具有所阐述的益处和优点中的任何或全部益处和优点的那些实施例。将进一步理解，对“一个”项目的提及是指那些项目中的一个或多个。

本文中所描述的方法的步骤可按任何合适次序执行，或者在合适的情况下被同时执行。附加地，在不偏离本文中所描述的主题的精神和范围的情况下，可以从任何一个方法中删除各单独的框。以上所描述的示例中的任一者的诸方面可以与所描述的其它示例中的任一者的诸方面相结合，以形成进一步的示例而不会丢失所寻求的效果。

本文中使用了术语“包括”以意指包括所标识出的方法、框或元件，但是这样的框或元件不包括排他性列表，并且方法或设备可包含附加的框或元件。

可以理解，上面的描述只是作为示例给出并且本领域的技术人员可以做出各种修改。以上说明、示例和数据提供了对各示例性实施例的结构和使用的全面描述。虽然上文以一定的详细度或参考一个或多个单独实施例描述了各个实施例，但是，在不偏离本说明书的精神或范围的情况下，本领域技术人员可以对所公开的实施例作出很多改变。

Claims (15)

1.一种设备，包括：

设备外壳的至少一个壁；

在所述至少一个壁的内侧上的被配置成反射超声声学信号的至少一个声学间断；以及

被耦合到所述至少一个壁的至少一个压电换能器，所述至少一个压电换能器被配置成在所述至少一个壁中感生所述超声声学信号并且接收经反射的超声声学信号；

其中，所述至少一个表面上的触摸事件的发生和位置是通过分析由所述压电换能器接收的所述经反射的超声声学信号而被确定的。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述壁是所述设备外壳的侧壁。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，包括在单个壁上隔开基本接近所述壁的一半长度的距离的两个压电换能器，所述设备进一步包括所述换能器之间的声学间断。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述超声声学信号包括挠曲声学信号；或者

其中，所述压电换能器感生来自频率范围为20kHz至200kHz的频率的超声波，其中所述超声波与所述超声声学信号相对应。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述壁是所述设备外壳的背侧。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，进一步包括在所述表面上的包围所述至少一个声学间断和所述至少一个压电换能器的两个基本上平行的脊部。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述外壳至少部分地由金属制成。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，只有在始于感生时间的时间窗中接收到的反射超声声学信号被用来确定触摸事件的发生和位置。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述时间窗具有数十微秒的量级。

10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，每个压电换能器支持至少两个触敏区域。

11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括处理器和包含指令的存储，其中所述指令致使所述处理器通过分析所述经反射的超声声学信号来确定触摸事件的发生和位置。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述存储进一步包括致使所述处理器基于所确定的触摸事件的发生和位置来执行功能的指令。

13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述功能被分配给其中触摸可被标识的每个位置。

14.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括显示器，其中所述压电换能器被配置在所述外壳的壁的内表面上，所述壁基本上垂直于或基本上平行于所述显示器。

15.一种方法，包括：

在设备外壳中感生超声声波；

接收从所述设备的声学间断反射的所述超声声波；

分析接收到的超声声波；

基于对所述超声声波所执行的分析来确定触摸事件是否已经发生；

以及如果触碰事件已经发生，则确定其位置。