CN111989549B - 使用谐振相位传感系统的人机接口交互的高效检测 - Google Patents

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Abstract

一种系统可以包括用于提供触觉反馈的触觉致动器和谐振相位传感系统。谐振相位传感系统可以包括电阻‑电感‑电容传感器和测量电路，该测量电路通信地耦合到电阻‑电感‑电容传感器和触觉致动器。电阻‑电感‑电容传感器可以被配置为测量与电阻‑电感‑电容传感器相关联的相位信息，基于所述相位信息，检测与电阻‑电感‑电容传感器附近的系统的人类交互的指示，并且响应于检测到人类交互的指示，触发触觉致动器以产生触觉反馈。

Description

使用谐振相位传感系统的人机接口交互的高效检测
相关申请
本公开要求以下专利申请的优先权：2019年3月6日提交的美国非临时专利申请第16/294,347号、2018年10月2日提交的美国临时专利申请第62/739,970号、2018年3月29日提交的美国临时专利申请第62/649,857号、2018年8月22日提交的美国临时专利申请第62/721,134号、以及2018年10月2日提交的美国临时专利申请第62/740,107号，所有这些专利申请都整个地通过引用并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及具有用户接口的电子装置(例如，移动装置、游戏控制器、仪器面板等)，更具体地涉及用于移动装置中的机械按钮更换的系统中的、用于对于电感传感器和电容传感器的触感反馈中的、和/或其它合适的应用的集成触感系统。
背景技术
线性谐振致动器(LRA)和其它振动致动器(例如，旋转致动器、振动马达等)越来越多地被用于移动装置(例如，移动电话、个人数字助理、视频游戏控制器等)中以产生对于与这样的装置的用户交互的振动反馈。通常，力/压力传感器检测与装置的用户交互(例如，装置的虚拟按钮上的手指按压)，并且响应于此，线性谐振致动器振动以向用户提供反馈。例如，线性谐振致动器可以响应于力振动以对用户模仿机械按钮点击的感觉。
现有的触感系统的一个缺点是，现有的处理力传感器的信号并且产生响应于其的触感的方法通常具有比期望延时长的延时，使得触感响应相对于用户与力传感器的交互可能有显著的延迟。因此，在其中触感系统被用于机械按钮更换的应用中，电感或电容传感器反馈、或其它应用和触感响应可能不能有效地模仿机械按钮点击的感觉。因此，使用户与力传感器的交互和对于交互的触感响应之间的延时最小化的系统和方法是期望的。
另外，为了为用户创建适当的且令人愉快的触感感觉，驱动线性谐振致动器的信号可能需要被小心地设计和产生。在机械按钮更换应用中，可取的触感响应可以是这样的一个响应，在该响应中，由线性谐振致动器产生的振动脉冲应该足够强以给予用户作为对于他/她的手指按压和/或松开的响应的突出的通知，并且振动脉冲从谐振尾部应该是短、快且干净的，以为用户提供“敏捷的”且“轻脆的”感觉。可选地，不同的控制算法和刺激可以被应用于线性谐振致动器，以改变性能从而提供替代的触觉反馈——可能表示装置中的某些用户模式——给予更“软的”触觉响应。
发明内容
根据本公开的教导，可以减少或者消除与移动装置中的人机接口交互的感测相关联的缺点和问题。
根据本公开的实施例，一种系统可以包括用于提供触觉反馈的触觉致动器和谐振相位传感系统。谐振相位传感系统可以包括电阻-电感-电容传感器和测量电路，测量电路通信地耦合到电阻-电感-电容传感器和触觉致动器。电阻-电感-电容传感器可以被配置为测量与电阻-电感-电容传感器相关联的相位信息，基于所述相位信息，检测与电阻-电感-电容传感器的系统的人类交互的指示，并且响应于检测到人类交互的指示，触发触觉致动器以产生触觉反馈。
根据本公开的这些及其它实施例，一种方法可以包括：测量与电阻-电感-电容传感器相关联的相位信息；基于所述相位信息，检测与所述电阻-电感-电容传感器的人类交互的指示；并且响应于检测到人类交互的指示，触发触觉致动器以产生触觉反馈。
本公开的技术优点对于本领域的普通技术人员来说从其中包括的附图、描述和权利要求可以是显而易见的。实施例的目的和优点将至少通过权利要求中具体指出的元素、特征和组合来实现和达到。
要理解，前面的概况描述和下面的详细描述这二者都是例子和说明性的，而非限制本公开中阐述的权利要求。
附图说明
目前的实施例和它们的优点的更完整的理解可以通过参照结合附图进行的以下描述来获取，在附图中，相似的标号指示相似的特征，并且其中：
图1例示说明根据本公开的实施例的示例移动装置的选定组件的框图；
图2例示说明根据本公开的实施例的与感应线圈相隔一定距离的机械构件；
图3例示说明根据本公开的实施例的可以用谐振相位传感系统实现的感应传感系统的选定组件；以及
图4例示说明根据本公开的实施例的示例谐振相位传感系统和示例触感系统的选定组件的示图。
具体实施方式
图1例示说明根据本公开的实施例的示例移动装置102的选定组件的框图。如图1所示，移动装置102可以包括外壳101、控制器103、存储器104、机械构件105、麦克风106、线性谐振致动器107、无线电发射器/接收器108、扬声器110、触感系统112和谐振相位传感系统113。
外壳101可以包括任何合适的壳体、外罩或用于容纳移动装置102的各种组件的其它外壳。外壳101可以由塑料、金属和/或任何其它的合适的材料构成。另外，外壳101可以被改造(例如，大小被制定和/或成形)为使得移动装置102易于在移动装置102的用户的人上运送。因此，移动装置102可以包括，但不限于，智能电话、平板计算装置、手持计算装置、个人数字助理、笔记本计算机、视频游戏控制器、或可以易于在移动装置102的用户的人上运送的任何其它的装置。
控制器103可以被容纳在外壳101内，并且可以包括被配置为解释和/或执行程序指令和/或处理数据的任何系统、装置或设备，并且可以包括，但不限于，微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、或被配置为解释和/或执行程序指令和/或处理数据的任何其它的数字或模拟电路系统。在一些实施例中，控制器103解释和/或执行存储在存储器104和/或控制器103可访问的其它计算机可读介质中的程序指令和/或处理数据。
存储器104可以被容纳在外壳101内，可以通信地耦合到控制器103，并且可以包括被配置为保持程序指令和/或数据一个时间段的任何系统、装置或设备(例如，计算机可读介质)。存储器104可以包括随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)卡、闪存、磁性储存器、光磁储存器、或在供给移动装置102的电力被关断之后保留数据的任何合适的选集和/或阵列的易失性或非易失性存储器。
麦克风106可以至少部分被容纳在外壳101内，可以通信地耦合到控制器103，并且可以包括被配置为将入射在麦克风106处的声音转换为可以被控制器103处理的电信号的任何系统、装置或设备，其中这样的声音通过使用隔膜或膜片而被转换为电信号，所述隔膜或膜片具有基于在该隔膜或膜片处接收的声振动变化的电容。麦克风106可以包括静电麦克风、电容式麦克风、驻极体麦克风、微机电系统(MEM)麦克风或任何其它的合适的电容性麦克风。
无线电发射器/接收器108可以被容纳在外壳101内，可以通信地耦合到控制器103，并且可以包括被配置为在天线的帮助下产生并发射射频信号、并且接收射频信号并将这样的接收的信号承载的信息转换为控制器103可用的形式的任何系统、装置或设备。无线电发射器/接收器108可以被配置为发射和/或接收各种类型的射频信号，包括，但不限于，蜂窝通信(例如，2G、3G、4G、LTE等)、短距离无线通信(例如，BLUETOOTH)、商用无线电信号、电视信号、卫星无线电信号(例如，GPS)、无线保真等。
扬声器110可以至少部分被容纳在外壳101内，或者可以在外壳101的外部，可以通信地耦合到控制器103，并且可以包括被配置为响应于电音频信号输入生成声音的任何系统、装置或设备。在一些实施例中，扬声器可以包括利用经由约束线圈轴向移动通过圆柱形磁隙的柔性悬架机械地耦合到刚性框架的轻量级隔膜的动态扩音器。当电信号被施加于线圈时，线圈中的电流创建磁场，使得它成为可变的电磁体。线圈和驱动器的磁性系统相互作用，产生使线圈(因此，附连的圆锥体)来回移动的机械力，从而在施加的来自放大器的电信号的控制下再现声音。
机械构件105可以被容纳在外壳101内或上，并且可以包括被配置为使得机械构件105的全部或一部分响应于施加于机械构件105上或附近的力、压力或触摸移置到位的任何合适的系统、装置或设备。在一些实施例中，机械构件105可以被设计为表现出外壳101的外部的机械按钮。
线性谐振致动器107可以被容纳在外壳101内，并且可以包括用于在单个轴上生成振荡机械力的任何合适的系统、装置或设备。例如，在一些实施例中，线性谐振致动器107可以依赖于交流电流或电压来驱动压在连接到弹簧的移动块上的线圈。当线圈被以弹簧的谐振频率驱动时，线性谐振致动器107可以利用可感知的力振动。因此，线性谐振致动器107对于特定频率范围内的触感应用可以是有用的。虽然为了清晰和阐述的目的，本公开是关于线性谐振致动器107的使用进行描述的，但是理解任何其它的一种类型或多种类型的振动致动器(例如，偏心旋转质量致动器)可以被用来代替或补充线性谐振致动器107。另外，还理解被布置为在多个轴上生成振荡机械力的致动器可以被用来代替或补充线性谐振致动器107，并且使用多个致动器来呈现触感效果。如本公开中的其它地方所描述的，线性谐振致动器107基于从触感系统112接收的信号，可以向移动装置102的用户呈现触感反馈以用于机械按钮更换和电容或电感传感器反馈中的至少一个。
机械构件105和线性谐振致动器107、连同控制器103的合适的控制功能、存储器104、触感系统112和/或谐振相位传感系统113可以共同形成人类-接口装置，诸如对于移动装置102的用户、具有移动装置102的机械按钮的外观和感觉的虚拟按钮。
触感系统112可以被容纳在外壳101内，可以通信地耦合到谐振相位传感系统113、线性谐振致动器107和控制器103，并且可以包括被配置为从谐振相位系统113或控制器103接收指示通过机械构件105和线性谐振致动器107实现的与人机接口的人类交互的信号、并且响应于人类交互的指示、产生用于驱动线性谐振致动器107的电子信号的任何系统、装置或设备。图4中描绘了根据本公开的实施例的示例的集成触感系统112的细节。
谐振相位传感系统113可以被容纳在外壳101内，可以通信地耦合到机械构件105，并且可以包括被配置为检测机械构件105的位移的任何系统、装置或设备，所述位移指示与移动装置102的人机接口的物理交互(例如，由移动装置102的用户进行)(例如，人的手指施加于移动装置102的虚拟按钮的力)。如下面更详细地描述的，谐振相位传感系统113可以通过执行如下的电阻-电感-电容传感器的谐振相位感测来检测机械构件105的位移，对于该电阻-电感-电容传感器，该电阻-电感-电容传感器的阻抗(例如，电感、电容和/或电阻)响应于机械构件105的位移而改变。因此，机械构件105可以包括其全部或一部分可以移置的任何合适的系统、装置或设备，并且这样的移置可以引起与谐振相位传感系统113构成整体的电阻-电感-电容传感器的阻抗的变化。谐振相位传感系统113还可以响应于与机械构件105所关联的人机接口相关联的物理交互，产生用于驱动线性谐振致动器107的电子信号。下面更详细地描绘根据本公开的实施例的示例的谐振相位传感系统113的细节。另外，谐振相位传感系统113可以在许多方面与2019年2月4日提交的、标题为“Resonant PhaseSensing of Resistive-Inductive-Capacitive Sensors”的美国专利申请第US16/267,079号(Cirrus 1016；P3615US00)中公开的谐振相位传感系统类似或相同，该申请通过引用并入本文。
尽管特定的示例组件在上面、在图1中被描绘为与移动装置102构成整体(例如，控制器103、存储器104、机械构件105、麦克风106、无线电发射器/接收器108、扬声器(一个或多个)110、线性谐振致动器107等)，但是根据本公开的移动装置102可以包括以上没有具体枚举的一个或多个组件。例如，尽管图1描绘某些用户接口组件，但是除了图1中描绘的那些组件之外，移动装置102还可以包括一个或多个其它的用户接口组件，包括，但不限于，键盘、触摸屏和显示器，从而使得用户可以与移动装置102及其相关联的组件交互和/或以其它方式操纵移动装置102及其相关联的组件。另外，尽管图1为了清晰和阐述的目的只描绘了包括机械构件105和线性谐振致动器107的单个虚拟按钮，但是在一些实施例中，移动装置102可以具有多个虚拟按钮，每个虚拟按钮包括各自的机械构件105和线性谐振致动器107。
图2例示说明根据本公开的实施例的被实施为与感应线圈202相隔距离d的金属板的机械构件105。图3例示说明根据本公开的实施例的可以通过谐振相位传感系统112实现的感应传感系统300的选定组件。如图3所示，感应传感系统300可以包括被建模为可变电阻304和可变电感306的机械构件105，并且可以包括与机械构件物理相邻的感应线圈202，以使得感应线圈202具有由可变耦合系数k限定的、与机械构件105的互感。如图3所示，感应线圈202可以被建模为可变电感308和可变电阻310。
在操作中，随着电流I流过感应线圈202，这样的电流可以引起磁场，该磁场继而可以在机械欧构件105的内部引起涡流。当力被施加于机械构件105和/或从机械构件105被移除(这改变机械构件105和感应线圈202之间的距离d)时，耦合系数k、可变电阻304和/或可变电感306也可以根据距离的变化而改变。各种电参数的这些变化继而可以修改感应线圈202的有效阻抗ZL。
图4例示说明根据本公开的实施例的示例的谐振相位传感系统113的选定组件的示图。在一些实施例中，谐振相位传感系统113可以用于实现图1的谐振相位传感系统113。如图4所示，谐振相位传感系统113可以包括电阻-电感-电容传感器402和处理集成电路(IC)412。
如图4所示，电阻-电感-电容传感器402可以包括感测电感器302(来自图3)、电阻器404和电容器406。尽管在图4中被示为相互平行布置，但是理解感测电感器302、电阻器404和电容器406可以以使得电阻-电感-电容传感器402可以充当谐振槽的任何其它的合适的方式布置。例如，在一些实施例中，感测电感器302、电阻器404和电容器406可以相互串联布置。在一些实施例中，电阻器404可以不用独立的电阻器来实现，而是可以改为用感测电感器302的寄生电阻、电容器406的寄生电阻和/或任何其它的合适的寄生电阻来实现。
处理IC 412可以通信地耦合到电阻-电感-电容传感器402，并且可以包括被配置为实现以下测量电路的任何合适的系统、装置或设备，该测量电路测量与电阻-电感-电容传感器402相关联的相位信息，并且基于该相位信息，确定机械构件105相对于电阻-电感-电容传感器402的位移。因此，处理IC 412可以被配置为基于相位信息来确定与机械构件105所关联的人机接口相关联的物理交互(例如，虚拟按钮的按压或松开)的发生。此外，处理IC 412可以进一步被配置为将一个或多个输出信号传送给触感系统112以便触发对于与人机接口相关联的物理交互的触感响应。
如图4所示，处理IC 412可以包括相位检测器414、电压控制的振荡器(VCO)416、DSP 432、回路滤波器434和计时器电路436。在一些实施例中，相位检测器414可以包括用如参考申请中详述的同相信道和正交信道实现的相干的同相/正交解调器。在操作中，相位检测器414可以对传感器信号φ进行处理以确定与电阻-电感-电容传感器402相关联的相位信息。VCO 416可以产生将被用作驱动电阻-电感-电容传感器402的信号的基础的振荡信号、以及相位检测器414的混合器用来提取放大的传感器信号φ的的同相分量和正交分量的振荡信号。可以基于电阻-电感-电容传感器402的谐振频率来选择VCO 416产生的振荡信号的振荡频率(例如，可以大致等于电阻-电感-电容传感器402的谐振频率)。
回路滤波器434可以包括被配置为对相位检测器414产生的一个或多个输出信号进行低通滤波的低通滤波器，并且这样的滤波的输出信号可以被施加于VCO 416以修改VCO416产生的振荡信号的频率，以便驱动传感器信号φ朝向指示零相移。结果，传感器信号φ可以包括响应于与谐振相位传感系统113相关联的虚拟按钮的“按压”的瞬时衰落信号、以及响应于该虚拟按钮的随后的“松开”的瞬时衰落信号。因此，与VOC 416连接的回路滤波器434可以实现可以通过修改VCO 416的驱动频率来跟踪谐振相位传感系统113的操作参数的变化的反馈控制回路。
DSP 432可以包括被配置为解释和/或执行程序指令和/或处理数据的任何系统、装置或设备。具体地说，DSP 432可以从相位检测器414和/或回路滤波器434接收相位信息，并且基于这样的相位信息，确定机械构件105相对于电阻-电感-电容传感器402的位移，该位移可以指示基于该相位信息的、与机械构件105所关联的人机接口相关联的物理交互(例如，虚拟按钮的按压或松开)的发生。DSP 432还可以产生指示所述相位信息和/或位移的一个或多个输出信号(例如，在图4中被示为控制信号GPIO、控制数据和传感器数据)。
为了使与操作的谐振相位传感系统113相关联的功耗最小化，谐振相位传感系统113可以包括计时器电路436。计时器电路436可以包括被配置为周期性地激活谐振相位传感系统113或谐振相位传感系统113的单个的组件以使得谐振相位传感系统113周期性地检测人类交互的指示的任何合适的系统、装置或设备。另外，谐振相位传感系统113的各种组件(例如，电阻-电感-电容传感器402、相位检测器414、VCO 416、回路滤波器434、DSP 432)可以被认为是谐振相位传感系统113的各级，计时器电路436可以被配置为基于在所述至少一个级之前的多个级中的一个或多个级的一个或多个输出来激活所述多个级中的至少一个级。例如，如果从电阻-电感-电容传感器402检测到显著的信号变化，则计时器电路436可以激活相位检测器414和回路滤波器434的模数转换器。然后，DSP 432可以在电阻-电感-电容传感器402已经完成数据获取、并且VCO 416和回路滤波器434的反馈回路已经稳定时被激活。随后，触感系统112和线性谐振致动器107可以响应于DSP 432确定与移动装置102的人机接口的人类交互已经发生而被激活。
如图4所示，触感系统112可以包括触感波形选择器422、存储器424和放大器426。
触感波形选择器422可以包括如下配置的任何合适的系统、装置或设备，该系统、装置或设备被配置为从谐振相位传感系统113和/或应用处理器420接收一个或多个信号(例如，在图4中被示为控制信号GPIO、控制数据和传感器数据)，并且基于这样的一个或多个信号，从存储器424选择触感反馈波形，并且将这样的触感反馈波形传送给放大器426以用于回放给线性谐振致动器107。触感波形选择器422可以用处理器、控制器、专用集成电路、现场可编程门阵列或任何其它的合适的电路来实现。
存储器424可以通信地耦合到触感波形选择器422，并且可以包括被配置为保持程序指令和/或数据一个时间段的任何系统、装置或设备(例如，计算机可读介质)。存储器424可以包括随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)卡、闪存、磁性储存器、光磁储存器、或在供给移动装置102的电力被关断之后保留数据的任何合适的选集和/或阵列的易失性或非易失性存储器。存储器424可以存储一个或多个触感反馈波形。在一些实施例中，所述一个或多个触感反馈波形中的每个可以将触感响应定义为线性谐振致动器(例如，线性谐振致动器107)随着时间的变化的期望的加速度。
放大器426可以电耦合到触感波形选择器422，并且可以包括被配置为增大输入信号VIN的功率(例如，时变的电压或电流)以产生输出信号VOUT的任何合适的电子系统、装置或设备。例如，放大器426可以使用来自电源(没有明确地示出)的电力来增大信号的振幅。放大器426可以包括任何合适的放大器类，包括，但不限于，D类放大器。
在操作中，触感波形选择器422可以从谐振相位传感系统113(或应用处理器420)接收指示与用机械构件105和线性谐振致动器107实现的人机接口的人类交互的一个或多个控制信号。响应于指示与用机械构件105和线性谐振致动器107实现的人机接口的人类交互的所述一个或多个控制信号，触感波形选择器422可以从存储器424检索触感反馈波形，并且对这样的触感反馈波形进行处理以确定处理的触感回放信号VIN。在一些实施例中，触感波形选择器422可以忽略存储器424的内容和直接来自应用处理器420的触感回放波形。在放大器426是D类放大器的实施例中，处理的触感回放信号VIN可以包括脉宽调制的信号。响应于指示与用机械构件105和线性谐振致动器107实现的人机接口的人类交互的所述一个或多个控制信号，触感波形选择器422可以使处理的触感回放信号VIN输出到放大器426，放大器426可以放大处理的触感回放信号VIN以产生用于驱动线性谐振致动器107的触感输出信号VOUT。
在一些实施例中，触感系统112和谐振相位传感系统113可以形成在单个集成电路上，从而使得延时能够低于现有的触感反馈控制方法。通过将触感系统112和谐振相位传感系统113作为单个单片集成电路的一部分提供，可以缩短或者消除集成触感系统112和谐振相位传感系统113的各种接口和系统组件之间的延时。
如图4所示，触感系统112可以通信地耦合到应用处理器420，并且可以被配置为从应用处理器420接收一个或多个控制信号。在一些实施例中，应用处理器420可以用控制器103实现。然而，尽管应用处理器420能够处理来自谐振相位传感系统113的信号以便产生用于触感系统112的控制信号，但是绕开应用处理器420以使得触感系统112可以基于来自谐振相位传感系统113的一个或多个控制信号进行操作的能力可以缩短延时、降低功耗，并且具有与应用处理器420控制触感系统113相比的其它的正面效果。例如，通过卸载触感驱动器信号DSP 432的控制，可以针对用于产生触感反馈响应的低功率、低延时性能，对移动装置102进行优化。
作为另一个例子，在努力使移动装置102用于常开操作的功耗最小化时，触感系统112可以被配置为监视来自谐振相位传感系统113的用于指示用户输入的控制信号。然而，一旦初始的用户输入已经被检测到，应用处理器420的功率和资源就可以被用于提供更详细的信号分析和响应。因此，谐振相位传感系统113可以被配置为在绕开移动装置102的一个或多个其它的处理元件(例如，应用处理器420)的同时，响应于检测到人类交互的指示，触发线性谐振致动器107以产生触感反馈，该一个或多个其它的处理元件需要附加的处理延时和/或功耗以便处理人类交互。
在一些实施例中，谐振相位传感系统113可以被配置为确定感测到的人类交互的力和/或感测到的人类交互的持续时间。基于这样的感测到的力和/或持续时间，谐振相位传感系统113和/或触感系统112可以被配置为改变所产生的触觉反馈的图案和/或强度。
前述内容设想经由线性谐振致动器向用户提供触感反馈。然而，本文中公开的系统和方法可以被应用于任何合适的触觉致动器，包括，但不限于，线性谐振致动器或任何其它的振动致动器。
如本文中所使用的，当两个或更多个元件被称为相互“耦合”时，这样的术语指示这样的两个或更多个元件视情况，在有或没有介于中间的元件的情况下，处于电子通信或机械通信中，不管是间接连接，还是直接连接。
本公开包含本领域的普通技术人员将了解的对于本文中的示例实施例的所有的改变、替换、变更、更改和修改。类似地，在适当的情况下，所附权利要求包含本领域的普通技术人员将了解的对于本文中的示例实施例的所有的改变、替换、变更、更改和修改。而且，所附权利要求中对于被改造为、被布置为、能够、被配置为、被使得能够、可操作为或者操作为执行特定功能的设备或系统、设备或系统的组件的论述包含该设备、系统或组件，不管它或者该特定功能是否被激活、被开启、或者被解锁，只要该设备、系统或组件被如此改造、布置、能够、配置、使得能够实现、可操作或者操作。因此，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对本文中描述的系统、设备或方法进行修改、添加或省略。例如，所述系统和设备的组件可以被集成或者被分开。而且，本文中公开的系统和设备的操作可以用更多的、更少的或者其它的组件来实现，并且所描述的方法可以包括更多的、更少的或其它的步骤。另外，可以按任何合适的次序执行步骤。如本文档中所使用的，“每个”是指集合的每个构件或集合的子集的每个构件。
尽管附图中例示说明了并且在下面描述了示例性实施例，但是本公开的原理可以使用任何数量的技术来实现，不管当前是否是已知的。本公开绝不应限于附图中例示说明的并且在上面描述的示例性实现和技术。
除非另有具体的注释，否则附图中描绘的物品不一定按比例绘制。
本文中记载的所有例子和条件语言意图用于教育对象以帮助读者理解本公开和发明人推动本领域所贡献的构思，并且被解释为不限于这样的具体记载的例子和条件。尽管本公开的实施例已经被详细地描述，但是应理解在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行各种改变、替换和更改。
尽管以上已经枚举了特定的优点，但是各种实施例可以包括枚举的优点中的一些或全部，不包括枚举的优点中的任何一个。另外，在审阅了前述附图和描述之后，其它的技术优点对于本领域的普通技术人员来说可以变得显而易见。
为了帮助专利局和本申请上发布的任何专利的任何读者解释附于其的权利要求，申请人希望指出他们并不意图所附权利要求或权利要求元素中的任何一个援引35U.S.C.§112(f)，除非词语“用于……的手段”或“用于……的步骤”在特定权利要求中被明确地使用。

Claims (14)

1.一种用于人机接口交互的检测系统，包括：
触觉致动器，所述触觉致动器用于提供触觉反馈；以及
谐振相位传感系统，所述谐振相位传感系统包括：
电阻-电感-电容传感器；以及
测量电路，所述测量电路通信地耦合到所述电阻-电感-电容传感器和所述触觉致动器，并且被配置为：
测量与所述电阻-电感-电容传感器相关联的相位信息；
基于所述相位信息，检测与所述电阻-电感-电容传感器附近的系统的人类交互的指示，其中基于所述电阻-电感-电容传感器的谐振频率来选择电压控制的振荡器产生的振荡信号的振荡频率，通过低通滤波器滤波的输出信号能够被施加于所述电压控制的振荡器以修改所述电压控制的振荡器产生的振荡信号的频率，以便驱动所述人类交互的指示朝向指示零相移，所述人类交互的指示包括响应于与谐振相位传感系统相关联的瞬时衰落信号；并且
响应于检测到人类交互的指示，触发所述触觉致动器以产生触觉反馈。
2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括计时器电路，所述计时器电路被配置为周期性地激活所述谐振相位传感系统以检测人类交互的指示。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述谐振相位传感系统具有多个级，并且其中所述计时器电路被配置为基于在所述至少一个级之前的多个级中的一个或多个级的一个或多个输出来激活所述多个级中的至少一个级。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述谐振相位传感系统被配置为在绕开所述系统的一个或多个其它的处理元件的同时，响应于检测到人类交互的指示，触发所述触觉致动器以产生触觉反馈，所述一个或多个其它的处理元件需要附加的处理延时和/或功耗以便处理所述人类交互。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述一个或多个其它的处理元件包括应用处理器。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述谐振相位传感系统进一步包括本地数字信号处理器，所述本地数字信号处理器对所述人类交互的检测进行处理，并且触发所述触觉致动器以产生触觉反馈。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述触觉致动器被配置为基于感测到的人类交互的力和感测到的人类交互的持续时间中的至少一个来产生具有变化的图案或强度的触觉反馈。
8.一种用于人机接口交互的检测方法，包括：
测量与电阻-电感-电容传感器相关联的相位信息；
基于所述相位信息，检测与所述电阻-电感-电容传感器的人类交互的指示，其中基于所述电阻-电感-电容传感器的谐振频率来选择电压控制的振荡器产生的振荡信号的振荡频率，通过低通滤波器滤波的输出信号能够被施加于所述电压控制的振荡器以修改所述电压控制的振荡器产生的振荡信号的频率，以便驱动所述人类交互的指示朝向指示零相移，所述人类交互的指示包括响应于与谐振相位传感系统相关联的瞬时衰落信号；并且
响应于检测到人类交互的指示，触发触觉致动器以产生触觉反馈。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括利用计时器电路周期性地激活谐振相位传感系统，所述谐振相位传感系统包括所述电阻-电感-电容传感器，以检测人类交互的指示。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述谐振相位传感系统具有多个级，并且其中所述方法进一步包括基于在至少一个级之前的所述多个级中的一个或多个级的一个或多个输出，利用所述计时器电路激活所述多个级中的至少一个级。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，触发包括在绕开所述系统的一个或多个其它的处理元件的同时，响应于检测到人类交互的指示，触发所述触觉致动器以产生触觉反馈，所述一个或多个其它的处理元件需要附加的处理延时和/或功耗以便处理所述人类交互。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述一个或多个其它的处理元件包括应用处理器。
13.根据权利要求8所述的方法，进一步包括利用包括所述电阻-电感-电容传感器的谐振相位传感系统的本地数字信号处理器对所述人类交互的检测进行处理，并且触发所述触觉致动器以产生触觉反馈。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述触觉致动器被配置为基于感测到的人类交互的力和感测到的人类交互的持续时间中的至少一个来产生具有变化的图案或强度的触觉反馈。
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