KR102016306B1 - 디바이스 측벽을 통한 터치 입력 검출 - Google Patents

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Abstract

터치 입력이 검출된다. 전파 매체에 접속된 복수의 송신기로부터, 전파 신호들이 전파 매체를 통해 방출된다. 전파 매체에 접속된 복수의 수신기들에서, 터치 입력에 의해 교란된 하나 이상의 전파 신호들이 수신된다. 복수의 송신기들 및 복수의 수신기들은 디바이스 측벽의 내부 측면 상의 전파 매체에 접속된다. 터치 입력에 의해 교란된 하나 이상의 검출된 전파 신호들은 분석되어 디바이스 측벽의 외부 표면 상의 터치 입력을 식별한다.

Description

디바이스 측벽을 통한 터치 입력 검출{TOUCH INPUT DETECTION ALONG DEVICE SIDEWALL}
본 발명은 디바이스 측벽을 통한 터치 입력 검출에 관한 것이다.
스마트폰들 및 태블릿 컴퓨터들과 같은 전자 디바이스들은 디바이스들에 보호 및 구조를 제공하기 위하여 전형적으로 금속 및/또는 플라스틱 하우징에 내장된다. 하우징은 물리적 버튼들을 수용하기 위한 개구부들을 종종 포함하고, 이들 버튼들은 디바이스와 인터페이스하기 위하여 사용된다.
그러나 물리적, 구조적 및 유용성 제약들로 인해, 일부 디바이스들에 포함될 수 있는 물리적인 버튼들의 수와 유형들에는 제한이 존재한다. 예를 들어, 물리적인 버튼들은 너무 많은 귀중한 내부 디바이스 공간을 소비할 수 있고, 물 및 먼지가 디바이스에 진입하여 손상을 야기할 수 있는 통로들을 제공할 수 있다.
본 발명은, 장치; 시스템; 물질의 조성; 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체상에서 구현되는 컴퓨터 프로그램 제품; 및/또는 프로세서에 접속된 메모리에 저장된 및/또는 이러한 메모리에 의해 제공된 명령들을 실행하도록 구성된 프로세서와 같은 프로세서를 하나의 프로세스로서 포함하는 다양한 방식들로 구현될 수 있다. 본 명세서에서, 이들 구현들, 또는 본 발명이 취할 수 있는 임의의 다른 형태는 기술들로서 언급될 수 있다. 일반적으로, 개시된 프로세스들의 단계들의 순서는 본 발명의 범주 내에서 변경될 수 있다. 달리 언급되지 않으면, 업무를 수행하도록 구성되는 것으로 기술된 프로세서 또는 메모리와 같은 구성요소는, 주어진 시간에 업무를 수행하도록 일시적으로 구성되는 범용 구성요소로서, 또는 업무를 수행하도록 제작되는 특수 구성요소로서 구현될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "프로세서"는 하나 이상의 디바이스들, 회로들, 및/또는 컴퓨터 프로그램 명령들과 같은 데이터를 처리하도록 구성된 처리 코어들을 언급한다.
본 발명의 하나 이상의 실시예들의 상세한 설명은 본 발명의 원리들을 도시하는 첨부 도면들과 함께 아래에 제공된다. 본 발명은 이러한 실시예들과 관련하여 기술되지만, 본 발명은 임의의 실시예에 국한되지 않는다. 본 발명의 범주는 오로지 청구항들에 의해 제한되고, 본 발명은 다양한 대안들, 수정들 및 등가물들을 포함한다. 다양한 특정 세부사항들은 본 발명의 철저한 이해를 제공하기 위하여 다음의 설명에서 설명된다. 이들 세부사항들은 예시의 목적으로 제공되고, 본 발명은 이들 특정 세부사항들의 일부 또는 전부 없이 청구항들에 따라 실시될 수 있다. 명확성을 위해, 본 발명에 관련된 기술분야에서 알려진 기술 자료들은 본 발명이 불필요하게 모호하게 되지 않도록 상세하게 기술되지 않았다.
1차원 축을 따라 터치 입력을 검출하는 것이 개시되었다. 예를 들어, 터치 위치 및 터치 압력 입력들은, 검출 구성요소 또는 디바이스 표면의 물리적 움직임/편향을 요구하지 않고 디바이스 하우징의 표면의 1차원 축(예, 길이 방향 구역)을 따라 검출된다. 이것은, 검출 구성요소 또는 디바이스 표면의 물리적 움직임/편향을 검출할 필요없이 터치 입력들을 검출할 수 있는 터치 입력 검출기들에 대해, 디바이스의 하나 이상의 물리적 버튼들이 요구되지 않거나 또는 보강되지 않도록 허용할 수 있다.
일부 실시예들에서, 복수의 송신기들은 전파 하우징 매체에 접속되고, 각 송신기는 전파 하우징 매체를 통해 전파 신호를 방출하도록 구성된다. 복수의 수신기들은 전파 하우징 매체에 접속되고, 수신기들은 터치 입력에 의해 교란된 전파 신호들를 검출한다. 복수의 송신기들 및 복수의 수신기들은 전파 하우징 매체의 1차원 축(예, 길이 방향)을 따라 전파 매체에 인라인 방식으로 접속된다. 예를 들어, 전파 하우징 매체가 1차원 축을 따르는 한 점에서 접촉될 때, 전파 하우징 매체를 통해 전파하는 방출된 신호는 교란된다(예, 터치는 전파된 신호와 간섭을 일으킨다). 수신된 신호들을 처리함으로써, 터치 입력과 관련된 하우징의 표면상의 위치 및 힘이 적어도 부분적으로 식별된다. 터치 입력의 재료와 전파된 신호 사이의 상호 작용이 신호를 검출하는데 사용되므로, 센서의 기계적 편향은 터치 입력의 위치 또는 힘을 검출하데 요구되지 않는다. 예를 들어, 터치 입력의 위치와 힘은 물리적인 버튼 또는 물리적 스트레인 게이지의 사용 없이 스마트폰의 단단한 금속 측면에서 검출될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 터치 입력은 사람의 손가락, 펜, 포인터, 스타일러스 및/또는 표면을 접촉 또는 교란하는데 사용될 수 있는 임의의 다른 신체 부위들 또는 물체들을 사용하는 표면에 대한 물리적 접촉을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 터치 입력은 입력 제스처 및/또는 다중-터치 입력을 포함한다. 일부 실시예들에서, 수신된 신호는 터치 입력과 관련된 다음의 것들: 제스처, 좌표 위치, 시간, 시간 프레임, 방향, 속도, 힘의 크기, 근접도의 크기, 압력, 크기, 및 다른 측정 가능하거나 유도된 파라미터들 중 하나 이상을 결정하는데 사용된다.
본 명세서에서 설명된 터치 입력 검출은 금속과 같은 비-전통적 표면들 상에서 터치 입력들을 검출하는데 사용될 수 있어서, 터치 스크린 디스플레이들 이상의 적용 가능성을 갖도록 허용한다. 디스플레이 영역 상의 터치 입력을 검출하기 위해 다양한 기술들이 전통적으로 사용되어 왔다. 오늘날 가장 인기 있는 기술들은 용량성 및 저항성 터치 검출 기술을 포함한다. 저항성 터치 기술을 사용하여, 종종 유리 패널은 다수의 전도성 층들로 코팅되고, 이러한 층들은 물리적 압력이 층들에 인가되어 층들이 물리적 접촉을 하도록 힘을 가할 때 터치들을 등록한다. 용량성 터치 기술을 사용하여 종종 유리 패널은 사람의 손가락에 감응하는 전하를 유지할 수 있는 물질로 코팅된다. 터치에 의한 전하의 변화를 검출함으로써, 터치 위치가 검출될 수 있다. 그러나, 저항성 및 용량성 터치 검출 기술들을 통해, 유리 스크린은 유리 스크린의 투명도를 감소시키는 재료로 코팅될 필요가 있다. 추가적으로, 전체 유리 스크린이 재료로 코팅될 필요가 있기 때문에, 대형 스크린을 요구될 때 제조 및 구성요소 비용들이 엄청나게 비쌀 수 있다.
터치 검출 기술의 다른 유형은 벤딩 웨이브 기술을 포함한다. 한 가지 예는 Elo Touch Systems 음향 펄스 인식(일반적으로 APR로 불리고, 미국 캘리포니아주 94025, 멘로 파크, 콘스티튜션 드라이브 301에 소재하는 Elo Touch Systems에 의해 제작된)을 포함한다. APR 시스템은, 터치로 인해 유리에 방출되는 음향을 추출하는, 터치 스크린 유리의 가장자리들에 부착된, 트랜스듀서들을 포함한다. 그러나, 표면 유리는 다른 외부 음향들 및 진동들을 추출할 수 있고, 이는 터치 입력을 효과적으로 검출하기 위한 APR 시스템의 정확성과 효율성을 감소시킨다. 다른 예는 Elo Touch System의 Elo IntelliTouch Plus(TM)와 같은, 일반적으로 SAW로 불리는 표면 탄성파-기반 기술을 포함한다. SAW 기술은 터치를 검출하기 위해 터치 스크린의 표면 상의 반사기들을 사용하여 유도된 패턴으로 초음파들을 전송한다. 그러나, 유도된 패턴의 초음파들을 전송하는 것은 비용들을 증가시키고, 달성하기 어려울 수 있다. 또한, SAW가 표면상에서 전파되어야 하기 때문에, SAW 송신기들 및 수신기들은 일반적으로 터치 입력이 수신될 동일한 표면상에 장착된다. 다중-터치 입력들과 같은 추가 유형들의 입력들을 검출하는 것은 가능하지 않을 수 있거나, SAW 또는 APR 기술을 사용하는데 어려울 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면들에 개시된다.
도 1a는 터치 입력 가능한 하우징을 갖는 디바이스의 상이한 도면들을 도시하는 도면.
도 1b는 터치 입력 표면 교란을 검출하기 위한 시스템의 일 실시예를 나타내는 블록도.
도 1c는 터치 입력이 가능한 측면들을 갖는 디바이스 하우징의 일 실시예를 도시하는 도면.
도 1d는 공동/포켓의 확대도.
도 1e는 유동 케이블의 핑거들 상에 장착된 송신기들 및 수신기들을 도시하는 도면.
도 2는 터치 입력을 검출하기 위한 시스템의 일 실시예를 나타내는 블록도.
도 3은 터치 검출을 교정 및 평가하는 프로세스의 일 실시예를 도시하는 흐름도.
도 4는 사용자 터치 입력을 검출하기 위한 프로세스의 일 실시예를 도시하는 흐름도.
도 5는 표면상의 교란과 관련된 위치를 결정하기 위한 프로세스의 실시예를 도시하는 흐름도.
도 6은 터치 입력에 의해 야기된 교란의 시간 영역 신호의 포착을 결정하기 위한 프로세스의 일 실시예를 도시하는 흐름도.
도 7은 터치 입력의 터치 접촉 위치(들)를 결정하기 위해 공간 영역 신호들을 하나 이상의 예상된 신호들과 비교하는 프로세스의 일 실시예를 도시하는 흐름도.
도 8은 터치 접촉 위치(들)의 선택된 가설 세트를 선택하기 위한 프로세스의 실시예를 도시하는 흐름도.
도 9는 사용자 입력과 관련된 힘을 결정하는 프로세스의 일 실시예를 도시하는 흐름도.
도 10은 힘 세기 식별자를 결정하는데 사용되는 데이터 구조의 엔트리를 결정하기 위한 프로세스의 일 실시예를 도시하는 흐름도.
도 11은 측정된 교란의 정규화된 진폭 값과 인가된 힘 사이의 관계의 예들을 도시하는 그래프들.
도 12는 결합된 힘을 제공하기 위한 프로세스의 일 실시예를 도시하는 흐름도.
도 13은 사용자 터치 입력을 처리하기 위한 프로세스의 일 실시예를 도시하는 흐름도.
도 1a는 터치 입력 가능 하우징을 갖는 디바이스의 상이한 도면들을 도시하는 도면이다. 디바이스의 정면도(130)는 디바이스의 전면 디스플레이 표면을 도시한다. 디바이스의 좌측면도(134)는 터치 입력이 검출될 수 있는 디바이스의 측벽 상의 예시적인 터치 입력의 외부 표면 영역(140)을 도시한다. 예를 들어, 사용자 터치 입력의 위치 및 힘은 영역(140)에서 송신된 신호들에 대한 교란들을 검출함으로써 영역(140)에서 검출될 수 있다. 디바이스의 측면을 터치 가능하게 함으로써, 물리적인 버튼들에 의해 전통적으로 서빙되는 하나 이상의 기능들은 물리적인 버튼들의 사용 없이 제공될 수 있다. 예를 들어, 볼륨 제어 입력들은 물리적 볼륨 제어 버튼들의 사용 없이 측면에서 검출될 수 있다. 디바이스의 우측면도(132)는 사용자 터치 입력이 검출될 수 있는 디바이스의 다른 측벽 상의 터치 입력의 외부 표면 영역(142)을 도시한다. 비록 영역(140 및 142)이 평탄한 영역들로 도시되었지만, 다양한 다른 실시예들에서, 하나 이상의 물리적 버튼들, 포트들 및/또는 개구들(예, SIM/메모리 카드 트레이)가 존재할 수 있거나, 이 영역들은 감지 영역의 표시를 제공하기 위하여 조직화될 수 있다. 터치 입력 검출은, 디바이스의 구성요소의 물리적 움직임/편향의 검출을 요구하지 않고 터치 입력 검출을 허용하기 위해 전송된 신호 교란들을 검출함으로써, 물리적인 버튼들, 트레이들, 플랩들, 스위치들, 등의 표면들 위에 제공될 수 있다(예, 물리적인 버튼의 표면 위로 손가락 스와이핑을 검출). 일부 실시예들에서, 측면들 상의 터치 입력 영역들은 상이한 기능들에 대응하는 상이한 영역들로 분할될 수 있다. 영역(140)(마찬가지로 영역(142))에 제공된 터치 입력은 1차원 축을 따라 검출된다. 예를 들어, 터치 위치는 감지 영역을 터치하는 물체의 폭을 구별하지 않고 길이 방향 축 위의 하나의 위치로서 검출된다. 다른 실시예에서, 감지 영역을 터치하는 물체의 폭이 또한 검출된다. 영역들(140 및 142)은 터치 입력 송신기들 및 센서들 아래에 위치하는 영역들에 대응한다. 디바이스의 하우징 상의 2개의 터치 입력 영역들이 도 1a에 도시되어 있지만, 하우징 상의 다른 터치 입력 영역들이 다양한 다른 실시예들에서 존재할 수 있다. 예를 들어, 디바이스의 상부(예, 평면도(136) 상의 표면) 및/또는 하부(예, 저면도(138) 상의 표면) 상의 표면들은 터치 입력이 가능하다. 디바이스 측벽들 상의 터치 입력 표면들/영역들(예, 영역들(140 및 142))의 형상들은 적어도 부분적으로 편평하고, 적어도 부분적으로 만곡되며, 적어도 부분적으로 각을 이루고, 적어도 부분적으로 조직화될 수 있고, 및/또는 이들의 임의의 조합이 될 수 있다.
도 1b는 터치 입력 표면 교란을 검출하기 위한 시스템의 일 실시예를 도시하는 블록도이다. 일부 실시예들에서, 도 1b에 도시된 시스템은 도 1a에 도시된 디바이스에 포함된다. 예를 들어, 도 1b는 도 1a의 측벽 외부 표면(140) 상의 터치 입력을 검출하기 위하여 사용되는 구성요소들을 도시한다. 일부 실시예들에서, 도 1b에 도시된 시스템은 컴퓨팅 디바이스, 오락 디바이스, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, POS 단말기, 음식 및 음식점 장치, 게임 디바이스, 카지노 게임 및 애플리케이션, 가구 일부, 차량, 산업 애플리케이션, 금융 애플리케이션, 의료 디바이스, 기구, 및 터치 입력 표면을 갖는 임의의 다른 물체들 또는 디바이스들 내에 포함된다. 전파 신호 매체(102)는 송신기들(104, 113, 106, 116 및 110) 및 수신기들/센서들(105, 108, 112, 114 및 118)에 접속된다. 송신기들(104, 113, 106, 116 및 110) 및 센서들(105, 108, 112, 114 및 118)이 도 1b에 도시된 바와 같이 전파 신호 매체(102)에 대해 그리고 서로에 대해 위치하는 위치들은 단지 예일 뿐이다. 마찬가지로 송신기들과 수신기들의 수가 같을 필요는 없다. 일부 실시예들에서, 전파 신호 매체(102)는 디바이스의 하우징의 일부이다. 예를 들어, 송신기들 및 수신기들은 스마트폰 디바이스의 하우징의 측벽에 접속되어 디바이스의 측면 상의 터치 입력들을 검출한다. 일부 실시예들에서, 전파 신호 매체(102)의 도시된 부분은 도 1a의 터치 입력 영역(140)에 대응한다. 예를 들어, 매체(102)의 도시된 연장 영역은 터치 입력이 제공될 수 있는 스마트폰 디바이스의 측면의 영역에 대응한다.
송신기 및 센서 위치들의 다른 구성들은 다양한 실시예들에 존재할 수 있다. 도 1b가 인라인으로 배치된 교대되는 송신기들 및 수신기들을 도시하지만, 송신기들 및 센서들의 위치들은 다양한 다른 실시예들에서 임의의 구성으로 서로 뒤얽히고, 이격되고, 배열될 수 있다. 송신기(110)와 센서(112) 사이의 갭은 SIM/메모리 카드 개구가 위치될 위치에 대응할 수 있다. 임의의 수의 송신기들 및/또는 센서들은 다양한 실시예들에서 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 전용 송신기 및 전용 센서를 사용하는 것보다, 송신기들 및 센서들 모두로 작용하는 트랜스듀서가 사용된다. 다양한 실시예들에서, 전파 매체는 다음의 재료들: 중합체, 플라스틱, 목재, 강철, 금속 및 음향 또는 초음파 신호를 전파할 수 있는 임의의 매체 중 하나 이상을 포함한다. 예를 들어, 매체(102)는 사용자가 디바이스를 휴대할 스마트폰 또는 태블릿 컴퓨터 디바이스의 금속 측벽/측면 가장자리의 일부이다. 도 1b는 일 예로서 디바이스의 한 측면에 대한 송신기들 및 센서들을 오로지 도시하고, 송신기들 및 센서들의 다른 세트는 디바이스의 다른 측면에 배치될 수 있어, 디바이스의 이러한 다른 측면(예, 또한 터치 검출기(120)에 연결된) 상의 입력들을 검출한다. 도 1b의 물체들은 축척에 맞춰 도시된 것은 아니다.
매체(102)는 명령 입력을 제공하기 위해 사용자가 터치할 수 있는 표면 영역을 포함한다. 다양한 실시예들에서, 매체(102)의 터치 입력 표면은 편평하거나, 만곡되거나, 또는 이들의 조합이다. 터치 입력은 길이 방향 영역(예, 1차원 축을 따라 오로지 식별될 영역 내의 위치들)을 따라 검출될 것이다. 디바이스의 외부 측벽 표면을 따른 터치 입력의 1차원 위치 및 힘은 물리적 버튼의 작동 또는 디바이스의 구성요소의 물리적 편향/이동을 요구하는 임의의 다른 센서의 사용 없이 검출될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 매체(102)의 대향 내부 표면/측면 상에 장착된(예, 디바이스 내부의 디바이스 측벽의 내부 측면에 장착되고, 터치 입력은 디바이스 측벽의 외부 표면인 디바이스 측벽의 다른 측면 상에 제공되는) 도시된 송신기들 및 수신기들을 덮는 매체(102)의 외부 표면상에 입력을 제공하고, 이 입력은 (예, 도시된 송신기들 중 적어도 하나에 의해) 매체(102) 내를 이동하는 송신된 신호를 간섭하고, 이 신호는 입력이 제공된 매체(102)의 외부 표면상의 위치를 식별하기 위하여 (예, 도시된 센서들 중 적어도 하나에 의해) 검출되고, 분석된다. 이는 가상 버튼들이 평탄한 측벽 표면상에 제공되게 허용하고, 가상 버튼 누름의 표시는 사용자가 측면 표면 영역 위의 가상 버튼의 특정 위치에서 충분한 힘의 압력을 가할 때, 검출된다. 일부 실시예들에서, 터치 입력이 검출될 수 있는 축의 길이는 송신기(104)의 장착 위치 위의 외부 표면으로부터 시작하여 센서(118)의 장착 위치 위의 외부 표면에 이른다.
송신기들(104, 106, 110, 113 및 116)의 예들은 압전 트랜스듀서들, 전자기 트랜스듀서들, 송신기들, 센서들, 및/또는 매체(102)를 통해 신호를 전파할 수 있는 임의의 다른 송신기들 및 트랜스듀서들을 포함한다. 센서들(105, 108, 112, 114 및 118)의 예들은 압전 트랜스듀서들, 전자기 트랜스듀서들, 레이저 진동계 송신기들, 및/또는 매체(102)상의 신호를 검출할 수 있는 임의의 다른 센서들 및 트랜스듀서들을 포함한다. 5개의 송신기들 및 5개의 센서들이 도시되었지만, 임의의 수의 송신기들 및 임의의 수의 센서들이 다른 실시예들에서 사용될 수 있다. 도시된 예에서, 송신기들(104, 106, 110, 113 및 116)은 각각 신호를 매체(102)를 통해 전파 시킬 수 있다. 송신기에 의해 방출된 신호는 다른 송신기에 의해 방출된 다른 신호와 구별될 수 있다. 신호들을 구별하기 위해, 신호들의 위상(예, 코드 분할 다중화), 신호들의 주파수 범위(예, 주파수 분할 다중화), 또는 신호들의 타이밍(예, 시분할 다중화)은 변할 수 있다. 하나 이상의 센서들(105, 108, 112, 114 및 118)은 전파된 신호들을 수신한다.
터치 검출기(120)(예컨대, 내부 회로 기판에 포함되고 장착된)는 적어도 도 1b에 도시된 송신기들 및 센서들에 연결된다. 일부 실시예들에서, 검출기(120)는 다음의 것들: 집적 회로 칩, 인쇄 회로 기판, 프로세서, 및 다른 전기 구성요소들 및 커넥터들 중 하나 이상을 포함한다. 검출기(120)는 송신기들(104, 106, 110, 113 및 116)에 의해 전파될 신호들을 결정하고 송신한다. 또한, 검출기(120)는 센서들(105, 108, 112, 114 및 118)에 의해 검출된 신호들을 수신한다. 사용자 입력과 관련된 교란이 교란과 관련된 매체(102)의 표면상의 한 위치에서 검출되었는지의 여부를 결정하기 위하여, 수신된 신호들은 검출기(120)에 의해 처리된다. 검출기(120)는 애플리케이션 시스템(122)과 통신한다. 애플리케이션 시스템(122)은 검출기(120)에 의해 제공된 정보를 사용한다. 예를 들어, 애플리케이션 시스템(122)은 검출기(120)로부터 애플리케이션 시스템(122)에 의해 사용되는 사용자 터치 입력과 관련된 위치 식별자 및 힘 식별자를 수신하여, 디바이스의 구성, 설정 또는 기능, 애플리케이션 시스템(122)의 운영 체제 및/또는 애플리케이션을 제어한다. 예를 들어, 볼륨을 증가시키기 위한 사용자 표시는, 충분한 압력의 터치 입력이 1차원 축을 따른 위치들의 하나의 범위 내에서 검출될 때 검출되고, 반면에 볼륨을 감소시키기 위한 사용자 표시는 충분한 압력의 입력이 위치들의 다른 범위 내에서 검출될 때 검출된다. 이러한 영역들은 고정되거나, 또는 소프트웨어로 한정될 수 있다. 예를 들어, 오른손잡이 사용자는 케이스 왼쪽 측면 위의 검출 영역에 할당된 볼륨 변경 영역을 가질 수 있는 반면, 왼손잡이 사용자는 이러한 지정을 반대로할 수 있다.
일부 실시예들에서, 애플리케이션 시스템(122)은 프로세서 및/또는 메모리/저장 장치를 포함한다. 다른 실시예에서, 검출기(120) 및 애플리케이션 시스템(122)은 적어도 부분적으로 단일 프로세서에 포함/처리된다. 검출기(120)에 의해 애플리케이션 시스템(122)에 제공되는 데이터의 예는 사용자 표시와 관련된 다음의 것들: 1차원 축을 따르는 위치 좌표, 제스처, 동시 사용자 표시들(예, 다중 터치 입력), 시간, 상태, 방향, 속도, 힘 크기, 근접도 크기, 압력, 크기 및 다른 측정 가능하거나 유도된 정보 중 하나 이상을 포함한다.
도 1c는 터치 입력이 가능한 측면들을 갖는 디바이스 하우징의 일 실시예를 도시하는 도면이다. 하우징(152)은 전자 디바이스의 일체형(unibody) 배면 및 측면 하우징을 도시한다. 예를 들어, 하우징(152)은 전기 구성요소들을 수용하고 디스플레이 유리 표면으로 덮인 스마트폰 디바이스를 위한 하우징의 일부로서 사용될 수 있다. (또한 도 1b에 도시된) 송신기들(104, 106, 110, 113 및 116) 및 센서들(105, 108, 112, 114 및 118)은 하우징(152)의 측벽의 내부 측면/표면(예, 전자 디바이스 내부에서 대향하는 측벽 내부 표면/측면) 위에 장착되었다. 하우징(152)은 금속(예컨대, 알루미늄), 플라스틱, 세라믹, 탄소 섬유, 또는 도 1b의 전파 매체(102)의 임의의 다른 재료로 제작될 수 있다. 송신기들 및 센서들은 유동 케이블(154) 위에 장착된다. 유동 케이블(154)은 송신기들 및 센서들/수신기들을 커넥터(156) 상의 핀들에 연결하는 패턴화된 도체들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 커넥터(156)는 송신기들/수신기들에/로부터 신호들을 제공/수신하는 터치 검출기(예컨대, 터치 검출기(120))를 포함하는 회로 기판(미도시)에 연결한다. 유동 케이블(154)의 송신기들 및 센서들/수신기들은, 유동 케이블(154)의 송신기들 및 센서들/수신기들 바로 위 및 그 사이의 영역 위의 하우징(152)의 외부 측면 표면상의 터치 입력을 검출하기 위하여(예, 외부 측면 표면상의 길이 방향 위치를 식별하는 1차원 축을 따라 위치 힘을 검출하기 위하여) 사용된다. 이는 하우징(152)의 측면 표면이 사용자 입력들에 대해 터치 감응하게 허용한다. 하우징(152)이 터치 입력 표면 내의 임의의 물리적 버튼들을 도시하지는 않지만, 다양한 다른 실시예들에서, 하나 이상의 물리적 버튼들이 존재할 수 있다. 예를 들어, 물리적인 버튼의 표면상에 터치 입력 검출이 제공될 수 있어(예, 물리적 버튼 뒤/주변에 장착된 송신기들/센서들), 사용자가 물리적인 버튼의 물리적인 작동 없이, 물리적인 버튼의 표면상에 터치 표시를 제공하는 것(예, 물리적 버튼 위의 스와이프 제스처를 검출하는 것)을 허용한다.
유동 케이블(154)과 매우 유사하게, 유동 케이블(158)은 제 2 측벽의 제 2 내부 표면/측면(예, 전자 디바이스의 내부 공동과 대향하는 측벽 내부 표면/측면)상에 장착된 송신기들 및 센서들을 커넥터(160)에 연결한다(예, 도 1b의 터치 검출기(120)를 포함하는 회로 기판에 연결한다). 유동 케이블(158)의 송신기들 및 센서들/수신기들은 유동 케이블(158)의 송신기들 및 센서들/수신기들 바로 위 및 그 사이의 영역 위의 하우징(152)의 외부 측면 표면(162)상의 터치 입력을 검출하기 위하여 사용된다. 이것은 측벽 표면(162)이 사용자 입력들에 대해 터치 감응이 되도록 허용한다. 다양한 실시예들에서, 다른 송신기들 및 센서들/수신기들은 하우징(152)의 다른 외부 벽들 및 표면들 상의 장착될 수 있어, 하우징(152)의 다른 외부 표면들 위의 터치 입력들을 허용한다.
비록 도시된 송신기들 및 센서들/수신기들이 유동 케이블(154)의 스트립/바를 따라 직선으로 유동 케이블(154) 상에 직접 장착되었지만, 센서들/수신기들 및 송신기들은 다양한 다른 실시예들에서 유동 케이블 상에 장착될 수 있다. 예를 들어, 도 1e는 유동 케이블(162)의 핑거들 상에 장착된 송신기들 및 수신기들을 도시한다. 이는 유동 케이블을 디바이스의 다른 내부 구성요소들 주위로 라우팅할 때 가요성을 허용할 수 있다. 예를 들어 핑거들은 스위치, 버튼, SIM/메모리 카드 트레이 등을 수용하기 위하여 유동 케이블이 개구부들 및 구성요소들 주위로 라우팅되도록 허용한다.
도 1c에 도시된 구성을 제조할 때, 개별적인 송신기들/센서들를 유동 케이블 상에 개별적으로 부착하는 것은 비효율적일 수 있다. 일부 실시예들에서, 송신기들 및 센서들은 송신기들 및 센서들의 위치 및 정렬을 돕는 보강재 바(stiffener bar)(예, 장착 템플릿 바) 상에 위치지정/배치되고, 보강재 바 상의 모든 송신기들 및 센서들은 보강재 바를 사용하여 동시에 유동 케이블에 함께 부착된다. 송신기들/센서들이 일단 유동 케이블에 부착되면, 유동 케이블 상의 각 송신기들/센서들은 접착제(예, 에폭시)를 통해 전파 매체/하우징에 부착된다. 도 1c의 예에 도시된 송신기들 및 센서들은 하우징(152)의 측벽의 내부 측면/표면상에 에칭된 공동들/포켓들 내부에 위치되었다. 도 1d는 공동/포켓(예, 0.3 밀리미터의 깊이)의 확대도를 도시한다. 공동에 각 송신기들/센서들를 배치함으로써, 하우징 내부의 귀중한 내부 공간이 유지되고 송신기들 및 수신기들을 갖는 유동 케이블 조립체가 측벽에 동일 높이로 장착될 수 있다.
도 2는 터치 입력을 검출하기 위한 시스템의 일 실시예를 나타내는 블록도이다. 일부 실시예들에서, 터치 검출기(202)는 도 1b의 터치 검출기(120)에 포함된다. 일부 실시예들에서, 도 2의 시스템은 집적 회로 칩에 통합된다. 터치 검출기(202)는 동기 시스템 시간 소스를 검출기(202)의 하나 이상의 다른 구성요소들에 제공하는 시스템 클록(204)을 포함한다. 컨트롤러(210)는 마이크로프로세서(206), 인터페이스(208), DSP 엔진(220) 및 신호 생성기(212) 사이에서 데이터 흐름 및 명령들을 제어한다. 일부 실시예들에서, 마이크로프로세서(206)는 소프트웨어/펌웨어를 프로그램하고, 및/또는 검출기(202)의 데이터를 처리하기 위하여 사용될 수 있는 명령들 및/또는 계산들을 처리한다. 일부 실시예들에서, 메모리는 마이크로프로세서(206)에 접속되고, 마이크로프로세서(206)에 명령들을 제공하도록 구성된다.
신호 생성기(212)는 도 1b의 송신기들(104, 106, 110, 113 및 116)에 의해 전파된 신호들과 같은 신호들을 전파하는데 사용될 신호들을 생성한다. 예를 들어, 신호 생성기(212)는 디지털 신호로부터 아날로그 신호들로 변환되는 의사랜덤 2진 시퀀스 신호들을 생성한다. 상이한 신호들(각 송신기들을 위한 상이한 신호)은, 신호들의 위상(예, 코드 분할 다중화), 신호들의 주파수 범위(예, 주파수 분할 다중화), 또는 신호들 신호의 타이밍(예, 시분할 멀티플렉싱)을 변화시킴으로써 신호 생성기(212)에 의해 생성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 신호 생성기(212)에 의해 생성된 신호의 스펙트럼 제어(예, 신호 주파수 범위 제어)가 수행된다. 예를 들어, 마이크로프로세서(206), DSP 엔진(220), 및/또는 신호 생성기(212)는, 신호 생성기(212)에 의해 생성된 신호의 주파수들을 제어하기 위해 사용될 윈도우 함수 및/또는 진폭 변조를 결정한다. 윈도우 함수의 예들은 해닝 윈도우(Hanning window) 및 올림 코사인 윈도우(raised cosine window)를 포함한다. 진폭 변조의 예들은 신호 측파대 변조 및 잔류 측파대 변조를 포함한다. 일부 실시예들에서, 결정된 윈도우 함수는 반송파 주파수로 변조될 신호를 생성하기 위해 신호 생성기(212)에 의해 사용될 수 있다. 반송파 주파수는 송신된 신호가 초음파 신호가 되도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 전파 매체를 통해 전파될 송신 신호는 음파 잡음과의 원하지 않는 간섭을 최소화하고 전파 매체의 바람직하지 않은 전파 모드들의 여기를 최소화하기 위해 초음파 신호인 것이 바람직하다. 신호의 변조는 신호의 스펙트럼 제어를 수행하기 위한 신호 측파대 변조 및 잔류 측파대 변조와 같은 진폭 변조 유형을 사용하여 수행될 수 있다. 이러한 변조는 신호 생성기(212) 및/또는 드라이버(214)에 의해 수행될 수 있다. 드라이버(214)는 생성기(212)로부터 신호를 수신하고, 도 1b의 송신기(104, 106, 110, 113 및 116)와 같은 하나 이상의 송신기를 구동하여 매체를 통해 신호를 전파시킨다.
도 1b의 센서(105)와 같은 센서/수신기에 의해 검출된 신호는 검출기(202)에 의해 수신되고, 신호 조절기(216)는 추가 처리를 위해 수신된 아날로그 신호를 조절(예, 필터링)한다. 예를 들어, 신호 조절기(216)는 드라이버(214)에 의해 출력된 신호를 수신하고, 신호 조절기(216)에 의해 수신된 신호의 에코 소거를 수행한다. 조절된 신호는 아날로그-디지털 변환기(218)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 변환된 신호는 디지털 신호 처리기(DSP) 엔진(220)에 의해 처리된다. 예를 들어, DSP 엔진(220)은 수신된 신호로부터 상이한 송신기들에 의해 전파된 상이한 신호들에 대응하는 성분들을 분리하고, 각각의 성분은 기준 신호에 대해 상관된다. 상관의 결과는 사용자 터치 입력과 관련된 위치를 결정하기 위하여 마이크로프로세서(206)에 의해 사용될 수 있다. 예를 들어, 마이크로프로세서(206)는 상이한 송신기들로부터 발신되고 및/또는 상이한 수신기들/센서들에서 수신된 신호들에서 검출된 교란들의 상대적인 차이들을 비교하여 위치를 결정한다.
일부 실시예들에서, DSP 엔진(220)은 송신기와 센서 사이의 전파 매체 내의 어느 신호 경로(들)가 터치 입력에 의해 영향을 받았는지에 기초하여 터치 입력의 위치를 결정한다. 예를 들어, 송신기(104)에 의해 송신되고 센서(105)에서 직접 수신된 신호가 교란된 것으로 DSP 엔진(220)에 의해 검출된 경우, 송신기(104)가 전파 매체에 접속되는 바로 위의 전파 매체의 제 1 표면 위치와 센서(105)가 전파 매체에 접속되는 바로 위의 전파 매체의 제 2 표면 위치 사이의 위치에서 터치 입력이 수신되었다고 결정된다. 터치 입력들이 검출될 영역들에서 송신기들과 수신기들을 충분히 가깝게(예, 송신기들/수신기들 사이의 공간이 터치 입력을 제공하는 물체의 크기보다 작음) 함께 이격시킴으로써, 터치 입력의 위치는 송신기들/수신기들 사이의 간격 내의 축을 따라 검출될 수 있다.
일부 실시예들에서, DSP 엔진(220)은 변환된 신호를 기준 신호와 상관시켜 전파된 신호 상의 터치 입력에 의해 야기되는 시간 지연을 나타내는 시간 영역 신호를 결정한다. 일부 실시예들에서, DSP 엔진(220)은 분산 보상을 수행한다. 예를 들어, 상관으로부터 기인한 시간 지연 신호는 터치 입력 표면 매체 내의 분산에 대해 보상되고, 터치 입력에 의해 교란되는 전파된 신호에 의해 이동된 물리적 거리를 나타내는 공간 영역 신호로 변환된다. 일부 실시예들에서, DSP 엔진(220)은 기본 펄스 상관을 수행한다. 예를 들어, 공간 영역 신호는 신호 내의 잡음을 줄이기 위하여 매치 필터를 사용하여 필터링된다. DSP 엔진(220)의 결과는 사용자 터치 입력과 관련된 위치를 결정하기 위하여 마이크로프로세서(206)에 의해 사용될 수 있다. 예를 들어, 마이크로프로세서(206)는 터치 입력이 수신되었을 수 있는 가설 위치를 결정하고, 터치 입력이 가설 위치에서 수신되었다면 생성될 것으로 예상되는 예상 신호를 계산하고, 예상 신호는 터치 입력이 가설 위치에 제공되었는지를 결정하기 위하여, DSP 엔진(220)의 결과와 비교된다.
인터페이스(208)는 외부 구성요소가 검출기(202)에 액세스 및/또는 제어하는 것을 허용하는 마이크로프로세서(206) 및 제어기(210)를 위한 인터페이스를 제공한다. 예를 들어, 인터페이스(208)는 검출기(202)가 도 1b의 애플리케이션 시스템(122)과 통신하는 것을 허용하고, 애플리케이션 시스템에 사용자 터치 입력과 관련된 위치 정보를 제공한다.
도 3은 터치 검출을 교정하고 평가하는 프로세스의 일 실시예를 도시하는 흐름도이다. 일부 실시예들에서, 도 3의 프로세스는 적어도 부분적으로도 도 1a 내지 도 1e의 시스템 및/또는 도 2의 시스템을 교정하고 평가하는데 사용된다. 302에서, 표면에 대한 신호 송신기들 및 센서들의 위치들이 결정된다. 예를 들어, 도 1b에 도시된 송신기들 및 센서들의 위치들은 매체(102)의 표면상의 그들의 위치에 대해 결정된다. 일부 실시예들에서, 위치들을 결정하는 것은 위치 정보를 수신하는 것을 포함한다. 다양한 실시예들에서, 하나 이상의 위치들은 고정적이거나 변할 수 있다.
304에서, 신호 송신기들 및 센서들이 교정된다. 일부 실시예들에서, 송신기들을 교정하는 것은 신호 드라이버 및/또는 송신기의 특성(예, 강도)을 교정하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 센서를 교정하는 것은 센서의 특성(예, 감도)을 교정하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 304의 교정은 커버리지를 최적화하고 검출될 매체 및/또는 교란을 통해 전파될 신호(예, 음향 또는 초음파)의 신호-대-잡음 송신/검출을 향상시키기 위해 수행된다. 예를 들어, 도 1a 내지 도 1e의 시스템 및/또는 도 2의 시스템의 하나 이상의 구성요소들은 신호-대-잡음 요건을 충족시키도록 동조된다. 일부 실시예들에서, 304의 교정은 송신/전파 매체의 크기 및 유형 및 송신기들/센서들의 기하학적 구성에 의존한다. 일부 실시예들에서, 단계(304)의 교정은 송신기 또는 센서의 고장 또는 노화를 검출하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 단계(304)의 교정은 송신기 및/또는 수신기를 순환시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 압전 송신기 및/또는 수신기의 안정성 및 신뢰성을 증가시키기 위해, 번인(burn-in) 사이클은 번인(burn-in) 신호를 사용하여 수행된다. 일부 실시예들에서, 단계(304)는 감지 디바이스를 사용하여 교란과 관련된 표시를 포착하기 위해 미리 결정된 공간 영역 부근 내에서 적어도 하나의 감지 디바이스를 구성하는 단계를 포함한다. 교란은 미리 결정된 공간 영역의 선택 부분에 대응하는 입력 신호의 선택된 부분에서 야기된다.
306에서, 표면 교란 검출이 교정된다. 일부 실시예들에서, 테스트 신호는, 어떠한 교란도 인가되지 않았을 때 예상된 감지 신호를 결정하기 위해, 도 1b의 매체(102)와 같은 매체를 통해 전파된다. 일부 실시예들에서, 테스트 신호는 하나 이상의 미리 결정된 교란들(예, 미리 결정된 터치)이 미리 결정된 위치에 인가될 때 감지 신호를 결정하기 위해 매체를 통해 전파된다. 감지된 신호를 사용하여, 하나 이상의 구성요소들이 교란 검출을 교정하도록 조정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 테스트 신호는, 터치 입력에 의해 교란되는 검출된 신호를 처리/필터링하기 위하여 나중에 사용될 수 있는 신호를 결정하는데 사용된다.
일부 실시예들에서, 도 3의 하나 이상의 단계들을 사용하여 결정된 데이터는 데이터(예, 공식, 변수, 계수들, 등)를 결정하기 위하여 사용되고, 이러한 데이터는 터치 입력이 터치 입력 표면의 특정 위치에 제공될 때 초래할 예상된 신호를 계산하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 미리 결정된 테스트 터치 교란들은 터치 입력 표면상의 하나 이상의 특정 위치에 인가되고, 테스트 터치 교란에 의해 교란된 테스트 전파 신호는 데이터(예, 송신기들/센서의 파라미터들)를 결정하는데 사용되고, 이러한 데이터는 터치 입력이 하나 이상의 특정 위치들에서 제공될 때 초래할 예상 신호를 계산하는데 사용될 것이다.
308에서, 터치 검출 시스템의 평가가 수행된다. 예를 들어,도 1a 내지 도 1e 및/또는 도 2의 시스템은 검출 정확도, 검출 해상도, 다중-터치 검출, 및/또는 응답 시간을 결정하기 위해 미리 결정된 교란 패턴들을 사용하여 테스트된다. 평가가 실패하면, 도 3의 프로세스는 적어도 부분적으로 반복될 수 있고, 및/또는 다른 평가를 수행하기 전에 하나 이상의 구성요소들이 조정될 수 있다.
도 4는 사용자 터치 입력을 검출하는 프로세스의 일 실시예를 도시하는 흐름도이다. 일부 실시예들에서, 도 4의 프로세스는 도 1b의 터치 검출기(120) 및/또는 도 2의 터치 검출기(202) 상에서 적어도 부분적으로 구현된다.
단계(402)에서, 표면 영역을 통해 능동 신호를 전파하는데 사용될 수 있는 신호가 전송된다. 일부 실시예들에서, 신호를 송신하는 것은 표면 영역을 갖는 전파 매체를 통해 능동 신호(예, 음향 또는 초음파)를 전파시키기 위한 트랜스듀서(예, 도 1b의 송신기(104))와 같은 송신기를 구동하는 것(예, 도 2의 드라이버(214)를 사용하여)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 신호는 신호의 자동상관(예, 좁은/짧은 피크들을 초래하는)을 최적화하도록 선택된 시퀀스를 포함한다. 예를 들어, 신호는 재드오프-추(Zadoff-Chu) 시퀀스를 포함한다. 일부 실시예들에서, 신호는 변조를 갖거나 갖지 않는 의사랜덤 2진 시퀀스를 포함한다. 일부 실시예들에서, 전파된 신호는 음향 신호이다. 일부 실시예들에서, 전파된 신호는 초음파 신호(예, 사람의 청각 범위 밖에 있는)이다. 예를 들어, 전파된 신호는 20kHz이상의 신호(예, 80kHz 내지 1000kHz 범위 내의 신호)이다. 다른 실시예들에서, 전파된 신호는 사람의 청각 범위 내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 능동 신호를 사용함으로써, 표면 영역 상의 또는 그 근처의 사용자 입력은, 능동 신호가 전파 매체상의 센서에 의해 수신될 때 능동 신호의 교란들을 검출함으로써 검출될 수 있다. 표면상의 사용자 터치 표시를 단순히 수동적으로 청취하는 것보다는 능동 신호를 사용함으로써, 사용자 터치 표시와 관련되지 않을 수 있는 다른 진동들 및 교란들이 보다 쉽게 식별/필터링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 능동 신호는 사용자 입력을 결정하기 위해 사용자 입력으로부터 수동 신호를 수신하는 것에 덧붙여 사용된다.
매체상의 터치 입력들을 검출하기 위해 유리와 같은 매체를 통해 신호를 전파하려고 시도할 때, 송신된 신호에서 사용될 수 있는 주파수들의 범위는 신호뿐만 아니라 신호 및 신호의 잡음에 의해 여기된 매체의 전파 모드에 대해 요구되는 대역폭을 결정한다.
대역폭에 대해, 신호가 원하는 기능을 달성하는데 필요한 것보다 많은 주파수 성분들을 포함하는 경우, 신호는 필요한 것보다 더 많은 대역폭을 소비하여, 낭비되는 자원 소비 및 더 느린 처리 시간을 초래한다.
매체의 전파 모드들에 대해, 금속과 같은 전파 매체는 특정 전파 모드들에서의 신호(예, 초음파/음파 신호)를 전파하기 좋다. 예를 들어 유리의 A0 전파 모드에서, 전파된 신호는 (예, 유리를 구부림으로써) 파동들 내에서 유리 표면에 수직으로 위 및 아래로 진행하는 반면, 유리의 S0 전파 모드에서, 전파된 신호는 (예, 유리를 압축 및 확장함으로써) 파동들 내에서 유리에 평행하게 위 및 아래로 진행한다. A0 모드가 터치 검출에서 S0 모드보다 바람직한데, 왜냐하면 유리 표면 상의 터치 입력 접촉이 A0 모드의 수직 굽힘 파동을 교란시키고, 터치 입력이 S0 모드의 평행 압축 파동들을 크게 교란시키지 않기 때문이다. 예시적인 유리 매체는 전파된 신호들의 상이한 주파수들로 여기되는 A1 모드 및 S1 모드와 같은 고차 전파 모드들을 갖는다.
신호의 잡음에 대해, 전파된 신호가 인간의 오디오 주파수 범위에 있다면, 인간 사용자는 전파된 신호를 들을 수 있고, 이는 사용자의 사용자 경험을 손상시킬 수 있다. 전파된 신호가 전파 매체의 고차 전파 모드들을 여기시킨 주파수 성분들을 포함하였다면, 신호는 전파 매체 내에 바람직하지 않은 잡음을 생성할 수 있고, 이 잡음은 전파된 신호의 터치 입력 교란들의 검출을 달성하기 어렵게 한다.
일부 실시예들에서, 신호를 송신하는 것은 신호의 스펙트럼 제어를 수행하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 신호에 대한 스펙트럼 제어를 수행하는 것은 신호에 포함된 주파수들을 제어하는 것을 포함한다. 스펙트럼 제어를 수행하기 위해, 윈도우 함수(예, 해닝 윈도우, 올림 코사인 윈도우, 등) 및/또는 진폭 변조(예, 신호 측파대 변조, 잔류 측파대 변조, 등)가 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 스펙트럼 제어는 전파 매체의 A0 전파 모드만의 여기를 시도하도록 수행된다. 일부 실시예들에서, 스펙트럼 제어는 전파된 신호의 주파수 범위를 50kHz 내지 1000kHz 내로 제한하기 위해 수행된다.
일부 실시예들에서, 전송된 신호는 의사랜덤 2진 시퀀스를 포함한다. 2진 시퀀스는 정사각 펄스를 사용하여 표현될 수 있다. 그러나, 정사각 펄스의 변조된 신호는 정사각형 펄스의 예리한 정사각형 에지들로 인해 넓은 범위의 주파수 성분들을 포함한다. 의사랜덤 2진 시퀀스를 효율적으로 전송하기 위해, 성형된 펄스를 사용함으로써 2진 시퀀스 신호의 예리한 에지를 "평활"시키는 것이 바람직하다. 윈도 우(windowing) 기능은 예리한 에지들을 "평활"시키고, 신호의 주파수 범위를 줄이기 위해 사용될 수 있다. 해닝 윈도우 및/또는 올림 코사인 윈도와 같은 윈도우 함수가 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 윈도우 함수의 타입 및/또는 하나 이상의 파라미터들은 도 1b의 매체(102)와 같은 전파 매개체의 특성에 적어도 부분적으로 기초하여 결정된다. 예를 들어, 전파 매체의 전파 모드들 및 관련 주파수들에 관한 정보는 윈도우 함수의 타입 및/또는 파라미터(들)를 선택하기 위해 (예, 원하는 전파 모드를 여기하고, 원치 않는 전파 모드를 여기시키지 않기 위해) 사용된다. 일부 실시예들에서, 전파 매체의 타입은 윈도우 함수의 타입 및/또는 파라미터(들)를 선택하기 위해 사용된다. 일부 실시예들에서, 전파 매체의 분산 계수, 크기, 치수 및/또는 두께는 윈도잉 함수의 타입 및/또는 파라미터(들)를 선택하기 위하여 사용된다. 일부 실시예들에서, 송신기의 특성은 윈도잉 함수의 타입 및/또는 파라미터(들)를 선택하기 위해 사용된다.
일부 실시예들에서, 신호를 전송하는 것은 신호를 변조(예, 진폭 변조를 사용)하는 것을 포함한다. 예를 들어, 원하는 기저 대역 신호(예, 의사랜덤 2진 시퀀스 신호)는 반송파 주파수(예, 초음파 주파수)로 송신되는 것이 바람직하다. 이 예에서, 반송파 주파수에서의 신호의 진폭은 원하는 기저 대역 신호를 (예, 진폭 변조를 사용하여) 전송하도록 변화될 수 있다. 그러나, 종래의 진폭 변조는 (예, 양측 파대 변조를 사용하여) 원래의 기저 대역 신호의 2배의 주파수 대역폭을 갖는 출력 신호를 생성한다. 이러한 출력 신호를 송신하는 것은 그렇지 않을 경우 사용되지 않아야 하는 자원들을 소비한다. 일부 실시예들에서, 단측파대 변조가 사용된다. 일부 실시예들에서, 단측파대 변조에서, 출력 신호는 양측파대 변조 신호에 포함된 여분의 제 2 측파대를 사용하지 않음으로써, 양측파대 변조의 주파수 대역폭의 절반을 사용한다. 일부 실시예들에서, 잔류 측파대 변조가 사용된다. 예를 들어, 여분의 측파대들 중 하나의 일부는 대응하는 양측파대 변조 신호로부터 효과적으로 제거되어 잔류 측파대 신호를 형성한다. 일부 실시예들에서, 양측파대 변조가 사용된다.
일부 실시예들에서, 신호를 전송하는 것은, 그 신호가 다른 송신기에 의해 송신된 다른 신호(들)와 구별되도록 송신기에 의해 송신될 신호를 결정하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 신호를 전송하는 것은 (예, 코드 분할 다중화/CDMA를 사용하는) 송신될 신호의 위상을 결정하는 것을 포함한다. 예를 들어, 송신될 의사랜덤 2진 시퀀스 내의 오프셋이 결정된다. 이 예에서, 각각의 송신기(예, 도 1b의 송신기들(104, 106, 110, 113 및 116))는 동일한 의사랜덤 2진 시퀀스를 갖지만 상이한 위상/오프셋을 갖는 신호를 송신한다. 송신기들에 의해 송신된 신호들 사이의 신호 오프셋/위상차는 동일하게 이격될 수 있거나(예, 각각의 연속 신호에 대해 64비트 오프셋으로), 또는 동일하게 이격되지 않을 수 있다(예, 상이한 오프셋 신호들). 신호들 간의 위상/오프셋은 상이한 송신기들에 의해 송신된 상이한 신호들 사이를 신뢰성 있게 구별하기에 충분히 길도록 선택될 수 있다. 일부 실시예들에서, 신호는 신호가 매체를 통해 송신 및 전파되는 다른 신호들과 구별될 수 있도록 선택된다. 일부 실시예들에서, 신호는 신호가 매체를 통해 송신 및 전파되는 다른 신호들(예, 서로 직교하는 각각의 신호)과 직교하도록 선택된다.
일부 실시예들에서, 신호를 전송하는 것은 (예, 주파수 분할 다중화/FDMA를 사용하는) 송신될 신호의 주파수를 결정하는 것을 포함한다. 예를 들어, 신호를 위해 사용되는 주파수 범위가 결정된다. 이 예에서, 각각의 송신기(예, 도 1b의 송신기들(104, 106, 110, 113 및 116))는 다른 송신기들에 의해 송신된 신호들과 비교하여 상이한 주파수 범위의 신호를 송신한다. 송신기에 의해 송신된 신호들에 의해 사용될 수 있는 주파수들의 범위는 송신기들 사이에서 나누어진다. 일부 경우들에서, 신호들에 의해 사용될 수 있는 주파수들의 범위가 작으면, 모든 송신기들의 원하는 상이한 신호들 모두를 송신하는 것이 어려울 수 있다. 따라서, 주파수 분할 다중화/FDMA와 함께 사용될 수 있는 송신기들의 수는 코드 분할 다중화/CDMA와 함께 사용될 수 있는 것보다 더 작을 수 있다.
일부 실시예들에서, 신호를 전송하는 것은 (예, 시간 분할 다중화/TDMA를 사용하는) 송신될 신호의 타이밍을 결정하는 것을 포함한다. 예를 들어, 신호가 송신되어야 하는 시간이 결정된다. 이 예에서, 각각의 송신기(예, 도 1b의 송신기들(104, 106, 110, 113 및 116))는 다른 송신기들에 의해 송신된 신호들과 비교하여 상이한 타임 슬롯들에서 신호를 송신한다. 이것은 송신기들이 오로지 하나의 송신기만이 한 번에 방출/송신하도록 라운드-로빈(round-robin) 방식으로 신호들을 송신하는 것을 허용할 수 있다. 이전 송신기의 신호가 다음 송신기의 새로운 신호를 송신하기 전에 충분히 소비되도록 허용하기 위해 상이한 송신기들의 송신의 기간들 사이에 지연 기간이 삽입될 수 있다. 일부 경우들에서, 시분할 다중화/TDMA는 터치 입력의 빠른 검출이 필요한 경우들에 사용하기 어려울 수 있는데, 왜냐하면 시분할 다중화/TDMA가 코드 분할 다중화/CDMA와 비교하여 송신/검출 속도를 늦추기 때문이다.
404에서, 표면 영역의 교란에 의해 교란된 능동 신호가 수신된다. 이러한 교란은 사용자 터치 표시와 관련될 수 있다. 일부 실시예들에서, 교란은 매체를 통해 전파하는 능동 신호가 감쇠 및/또는 지연되도록 야기한다. 일부 실시예들에서, 능동 신호의 선택된 부분에서의 교란은 사용자에 의해 지시(예, 터치)된 표면상의 위치에 대응한다.
406에서, 수신된 신호는 적어도 부분적으로 교란과 관련된 위치를 결정하도록 처리된다. 일부 실시예들에서, 위치를 결정하는 것은 터치 입력을 검출하는데 유용하지 않은 외부의 잡음 및 진동들에 의해 야기되는 교란과 같은 수신된 신호의 원하지 않는 성분들을 제거 또는 감소시킴으로써 적어도 부분적으로 수신된 신호로부터 원하는 신호를 추출하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 상이한 송신기들의 상이한 신호들과 관련된 수신된 신호의 성분들은 분리된다. 예를 들어, 상이한 송신기들로부터 발생하는 상이한 신호들은 개별 처리를 위해 다른 송신기들의 다른 신호들로부터 분리된다. 일부 실시예들에서, 위치를 결정하는 것은 수신된 신호의 적어도 일부분(예, 단일 송신기로부터의 신호 성분)을 교란에 의해 영향받지 않은 기준 신호(예, 송신기 신호에 대응하는 기준 신호)와 비교하는 것을 포함한다. 비교 결과는 기준 신호 및 복수의 센서들에서 수신된 다른 신호(들)를 사용하여 수행된 다른 비교들의 결과와 함께 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 수신된 신호를 수신하고 수신된 신호를 처리하는 것은 주기적인 간격으로 수행된다. 예를 들어, 수신된 신호는 5ms 간격들로 포착되어 처리된다. 일부 실시예들에서, 위치를 결정하는 것은 터치 입력을 검출하는데 유용하지 않은 외부의 잡음 및 진동들에 의해 야기되는 교란과 같은 수신된 신호의 원하지 않는 성분을 제거 또는 감소시킴으로써 적어도 부분적으로 수신된 신호로부터 원하는 신호를 추출하는 것을 포함한다.
일부 실시예들에서, 위치를 결정하는 것은 송신기와 센서 사이의 전파 매체 내의 어느 신호 경로(들)가 터치 입력에 의해 교란되었는지를 결정하기 위해 수신된 신호를 처리하는 것을 포함한다. 예를 들어, 송신기와 센서 쌍 사이에서 전파된 수신된 신호는 대응하는 기준 신호(예, 터치가 없는 상태에 대응하는)와 비교되어, 수신된 신호가 교란되었음(예, 수신된 신호와 대응하는 기준 신호 사이의 차이가 임계 값을 초과하였음)을 수신된 신호가 나타내는지를 결정한다. 어느 신호 경로(들)가 교란되었는지를 인식함으로써, 교란된 신호 경로에 대응하는 송신기와 센서 사이의 위치는 터치 입력의 위치로서 식별될 수 있다.
일부 실시예들에서, 이러한 위치를 결정하는 것은, 터치 접촉이 계산된 예상 신호의 가설 위치에서 수신되었는지를 결정하기 위하여, 수신된 신호를 처리하는 것과 처리된 수신된 신호를 가설 터치 접촉 위치와 관련된 계산된 예상 신호와 비교하는 것을 포함한다. 다중 비교들은, 처리된 수신 신호와 가장 잘 일치하는 예상 신호가 발견되고 일치된 예상 신호의 가설 위치가 터치 입력의 터치 접촉 위치(들)로서 식별될 때까지, 상이한 가설 위치들과 관련된 다양한 예상 신호들로 수행될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 송신기들(예, 도 1b의 송신기들(104, 106, 110, 113 및 116) 중 하나 이상)로부터의 센서들(예, 도 1b의 센서들(105, 108, 112, 114 및 118))에 의해 수신된 신호들은 대응하는 예상 신호와 비교되어, 모든 각각의 수신된 및 예상된 신호들 사이의 전체적인 차이를 최소화하는 터치 입력 위치(예, 단일 또는 다중-터치 위치들)을 결정한다.
일부 실시예들에서, 위치는 사용자가 터치 입력을 제공한 표면 영역 상의 위치(예, 1차원 축을 따라 식별된 위치)이다. 위치 결정에 추가하여, 교란과 관련된 다음 정보: 제스처, 동시 사용자 표시들(예, 다중-터치 입력), 시간, 상태, 방향, 속도, 힘의 크기, 근접도 크기, 압력, 크기 및 다른 측정 가능한 또는 유도된 정보 중 하나 이상이 406에서 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 위치가 수신된 신호를 사용하여 결정될 수 없고 및/또는 교란이 사용자 입력과 관련되지 않는 것으로 결정되는 경우, 위치는 406에서 결정되지 않는다. 406에서 결정된 정보는 제공 및/또는 출력될 수 있다.
도 4는 교란된 능동 신호를 수신 및 처리하는 것을 도시하지만, 일부 실시예들에서, 수신된 신호는 터치 입력에 의해 교란되지 않았고, 수신된 신호는 터치 입력이 검출되지 않았음을 결정하기 위해 처리된다. 터치 입력이 검출되지 않았다는 표시가 제공/출력될 수 있다.
도 5는 한 표면상의 교란과 관련된 위치를 결정하는 프로세스의 실시예를 도시하는 흐름도이다. 일부 실시예들에서, 도 5의 프로세스는 도 4의 406에 포함된다. 도 5의 프로세스는 도 1b의 터치 검출기(120) 및/또는 도 2의 터치 검출기(202)에서 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 5의 프로세스의 적어도 일부분은 송신기 및 센서 쌍의 하나 이상의 조합들에 대해 반복된다. 예를 들어, 송신기에 의해 송신된(예, 도 1b의 송신기(104, 106, 110, 113 또는 116)에 의해 송신된) 각각의 능동 신호에 대해, 도 5의 프로세스의 적어도 일부는 능동 신호를 수신하는 하나 이상의 센서들(예, 도 1b의 센서들(105, 108, 112, 114, 또는 118))에 대해 반복된다. 일부 실시예들에서, 도 5의 프로세스는 주기적으로(예, 5ms주기 간격으로) 수행된다.
502에서, 수신된 신호가 조절된다. 일부 실시예들에서, 수신된 신호는 사용자 입력을 수신하는데 사용될 수 있는 표면을 갖는 매체를 통해 자유롭게 전파된 의사랜덤 2진 시퀀스를 포함하는 신호이다. 예를 들어, 수신된 신호는 도 4의 404에서 수신된 신호이다. 일부 실시예들에서, 신호를 조절하는 것은, 수신된 신호 및/또는 사용자 터치 입력에 포함된 의사랜덤 2진 시퀀스의 검출을 위한 신호 품질(예, 신호-대-잡음비)을 개선하기 위하여, 수신된 신호를 필터링하는 것 또는 달리 변경하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 수신된 신호를 조절하는 것은 사용자 터치 표시와 관련되지 않을 가능성이 있는 외부의 잡음 및/또는 진동들을 신호로부터 필터링하는 것을 포함한다.
504에서, 502에서 조절된 신호에 대해 아날로그-디지털 신호 변환이 수행된다. 다양한 실시예들에서, 임의의 수의 표준 아날로그-디지털 신호 변환기들이 사용될 수 있다.
506에서, 터치 입력 교란에 의해 야기된 수신된 신호 시간 지연을 포착하는 시간 영역 신호가 결정된다. 일부 실시예들에서, 시간 영역 신호를 결정하는 것은 기준 신호(예, 매체를 통해 송신된 기준 의사랜덤 2진 시퀀스)에 대응할 가능성이 있는 신호 부분이 위치하는 변환된 신호에서 시간 오프셋을 찾기 (예, 의사 랜덤 2 진 시퀀스의 디컨볼루션을 수행하기) 위해 수신된 신호(예, 504로부터 초래되는 신호)를 상관시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 상관의 결과는 수신되고 변환된 신호 내의 시간(예, 신호들 사이의 시간-지체) 대 유사성의 측정치의 그래프로서 도시될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상관을 수행하는 것은 복수의 상관들을 수행하는 것을 포함한다. 예를 들어, 대략적 상관이 먼저 수행된 후, 제 2 레벨의 미세 상관이 수행된다. 일부 실시예들에서, 터치 입력 교란에 의해 교란되지 않은 기준선 신호는 최종 시간 영역 신호에서 제거된다. 예를 들어, 터치 입력 교란에 의해 교란되지 않은 수신된 능동 신호와 관련된 측정된 신호(예, 기저 시간 영역 신호)를 나타내는 기준선 신호(예, 도 3의 306에서 결정된)는, 터치 입력 교란에 영향을 받지 않는 정상 상태 기준선 신호의 성분들을 제거함으로써 터치 입력 교란의 영향들을 추가로 분리시키기 위하여, 상관의 결과로부터 감산된다.
508에서, 시간 영역 신호는 공간 영역 신호로 변환된다. 일부 실시예들에서, 시간 영역 신호를 변환하는 것은, 506에서 결정된 시간 영역 신호를 공간 영역 신호로 변환하는 것을 포함하고, 이러한 공간 영역 신호는 시간 영역 신호에서 표현된 시간 지연을 터치 입력 교란으로 인해 전파 매체 내에서 수신 신호가 이동한 거리로 변환한다. 예를 들어, 수신 및 변환된 신호 내의 시간 대 유사성의 측정치로서 그래프로 그려질 수 있는 시간 영역 신호는 매체 내에서 이동된 거리 대 유사성의 측정치로서 그래프로 그려질 수 있는 공간 영역 신호로 변환된다.
일부 실시예들에서, 변환을 수행하는 것은 분산 보상을 수행하는 것을 포함한다. 예를 들어, 전파 매체를 특성화하는 분산 곡선을 사용하여, 시간 영역 신호의 시간 값들은 공간 영역 신호 내의 거리 값들로 변환된다. 일부 실시예들에서, 터치 입력 교란으로 인해 수신 신호가 이동할 가능성이 있는 거리를 나타내는 시간 영역 신호의 결과적인 곡선은, 터치 입력 교란에 의해 야기될 가능성이 있는 시간 지연을 나타내는 시간 영역 신호에 포함된 곡선보다 더 좁다. 일부 실시예들에서, 시간 영역 신호는 신호 내의 원하지 않는 잡음을 감소시키기 위하여 매칭 필터를 사용하여 필터링된다. 예를 들어, 공간 영역 신호의 이상적인 형상을 나타내는 템플릿 신호를 사용하여, 변환된 공간 영역 신호(예, 템플릿 신호와 상관된 공간 영역 신호)는 템플릿 신호의 대역폭에 포함되지 않은 잡음을 줄이기 위해 매치 필터링(match filtering)된다. 템플릿 신호는 샘플 터치 입력을 터치 입력 표면에 적용하고 수신된 신호를 측정함으로써 미리 결정(예, 도 3의 306에서 결정)될 수 있다.
510에서, 공간 영역 신호는 수신된 신호에 의해 포착된 터치 입력을 결정하기 위해 하나 이상의 예상 신호들과 비교된다. 일부 실시예들에서, 공간 영역 신호를 예상 신호와 비교하는 것은 터치 접촉이 가설 위치들에서 수신된 경우에 초래할 예상되는 신호들을 생성하는 것을 포함한다. 예를 들어, 터치 입력이 터치 입력 표면상에서 수신되었을 수 있는 하나 이상의 위치들(예, 단일 터치 또는 다중-터치 위치들)의 가설 세트가 결정되고, 터치 접촉들이 위치(들)의 가설 세트에서 수신되었다면 508에서 초래할 예상된 공간 영역 신호가 결정된다(예, 도 3의 306에서 측정된 데이터를 사용하여 특정 송신기 및 센서 쌍에 대해 결정된다). 예상된 공간 영역 신호는 508에서 결정된 실제 공간 신호와 비교될 수 있다. 하나 이상의 위치들의 가설 세트는 위치들의 복수의 가설 세트들(예, 터치 입력 표면을 분할하는 좌표 그리드 상에서 가능한 터치 접촉 위치들의 완전한 세트) 중 하나일 수 있다.
수신된 신호에 의해 포착된 실제 터치 접촉 위치(들)에 대한 가설 세트의 위치(들)의 근접도는 가설 세트의 예상 신호와 508에서 결정된 공간 신호 사이의 유사성의 정도에 비례할 수 있다. 일부 실시예들에서, 송신기들로부터의 센서들에 의해 수신된 신호는, 모든 각 검출된 및 예상된 신호들 사이의 전체적인 차이를 최소화하는 가설 세트를 선택하기 위해, 각각의 센서/송신기 쌍에 대해 대응하는 예상 신호들과 비교된다. 일부 실시예들에서, 일단 가설 세트가 선택되면, 결정된 공간 영역 신호들과, 선택된 가설 세트의 위치(들) 근처의 더 미세한 해상도 가설 터치 위치(들)(예, 선택된 가설 세트에 의해 사용된 좌표 그리드보다 더 높은 해상도를 갖는 새로운 좌표 그리드 상의 위치들)과 관련된 하나 이상의 새로운 예상된 신호들 사이의 다른 비교가 결정된다.
도 6은 터치 입력에 의해 야기되는 교란의 시간 영역 신호 포착을 결정하기 위한 프로세스의 일 실시예를 도시하는 흐름도이다. 일부 실시예들에서, 도 6의 프로세스는 도 5의 506에 포함된다. 도 6의 프로세스는 도 1b의 터치 검출기(120) 및/또는 도 2의 터치 검출기(202)에서 구현될 수 있다.
602에서, 제 1 상관이 수행된다. 일부 실시예들에서, 제 1 상관을 수행하는 것은 수신 신호(예, 도 5의 504에서 결정된 최종 변환된 신호)를 기준 신호와 상관시키는 것을 포함한다. 상관을 수행하는 것은, 시간-지체가 신호들 중 하나에 적용될 때 두 신호들의 유사성을 측정하기 위해, 기준 신호에 대해 변환된 신호의 컨볼루션(예, 간섭계)을 교차-상관 또는 결정하는 것을 포함한다. 상관을 수행함으로써, 기준 신호에 가장 많이 대응하는 변환된 신호의 부분의 위치가 찾아질 수 있다. 예를 들어, 상관의 결과는 수신되고 변환된 신호 내의 시간(예, 신호들 사이의 시간-지체) 대 유사성의 측정치의 그래프로서 도시될 수 있다. 유사성의 측정치의 가장 큰 값의 관련 시간 값은 2개의 신호들이 가장 잘 대응하는 위치에 대응한다. 이 측정된 시간 값을 터치 표시 교란과 관련되지 않은 기준 시간 값과 비교함으로써(예, 도 3의 306에서), 터치 입력에 의해 야기된 교란으로 인해 수신 신호에 야기된 시간 지연/오프셋 또는 위상 차이가 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기준 신호 대 결정된 시간에서 수신 신호의 진폭/강도 차이를 측정함으로써, 터치 표시와 관련된 힘이 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기준 신호는 매체를 통해 전파된 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 (예, 전파된 소스 의사랜덤 2진 시퀀스 신호에 기초하여) 결정된다. 일부 실시예들에서, 기준 신호는 도 3의 306에서의 교정 도중에 결정된 정보를 사용하여 적어도 부분적으로 결정된다. 기준 신호는 상관 도중에 수행될 필요가 있는 계산들이 단순화될 수 있도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 기준 신호는, 수신된 및 변환된 신호와 기준 신호 사이의 비교적 큰 시간 차이(예, 지연-시체)에 걸쳐 기준 신호를 효율적으로 상관시키는데 사용될 수 있는 단순화된 기준 신호이다.
604에서, 제 2 상관은 제 1 상관의 결과에 기초하여 수행된다. 제 2 상관을 수행하는 것은 수신된 신호(예, 도 5의 504에서 결정된 최종 변환된 신호)를 제 2 기준 신호와 상관(예, 단계(602)와 유사한 교차-상관 또는 컨볼루션)시키는 것을 포함한다. 제 2 기준 신호는 602에서 사용된 제 1 기준 신호와 비교하여 더 복잡한/상세한(예, 보다 계산 집약적) 기준 신호이다. 일부 실시예들에서, 602에서 제 2 기준 신호를 사용하는 것이 602에서 상관되는데 필요한 시간 간격 동안 너무 계산집약적일 수 있으므로, 제 2 상관이 수행된다. 제 1 상관의 결과에 기초하여 제 2 상관을 수행하는 것은 제 1 상관의 결과로서 결정된 하나 이상의 시간 값들을 사용하는 것을 포함한다. 예를 들어, 제 1 상관의 결과를 사용하여, 수신 신호와 제 1 기준 신호 사이에서 가장 상관되는 가능한 시간 값들(예, 시간-지체)의 범위가 결정되고, 제 2 상관은 시간 값들의 결정된 범위에 걸쳐 오로지 제 2 기준 신호만을 사용하여 수행되어, 제 2 기준 신호(및 관련에 의해, 또한 제 1 기준 신호)가 수신 신호와 매칭되는 곳에 가장 잘 대응하는 시간 값을 미세하게 조정하고 결정한다. 다양한 실시예들에서, 제 1 및 제 2 상관들은 전파 매체의 표면상의 한 위치에서 터치 입력에 의해 야기되는 교란에 대응하는 수신 신호 내의 한 부분을 결정하는데 사용되었다. 다른 실시예들에서, 제 2 상관은 선택적이다. 예를 들어, 오로지 단일 상관 단계만이 수행된다. 임의의 수의 상관의 레벨들이 다른 실시예들에서 수행될 수 있다.
도 7은 터치 입력의 터치 접촉 위치(들)를 결정하기 위해 공간 영역 신호들을 하나 이상의 예상 신호들과 비교하는 프로세스의 일 실시예를 도시하는 흐름도이다. 일부 실시예들에서, 도 7의 프로세스는 도 5의 510에 포함된다. 도 7의 프로세스는 도 1b의 터치 검출기(120) 및/또는 도 2의 터치 검출기(202)에서 구현될 수 있다.
702에서, 터치 입력에 포함된 다수의 동시 터치 접촉들의 가설이 결정된다. 일부 실시예들에서, 터치 접촉의 위치를 검출할 때, 터치 입력 표면(예, 도 1b의 매체(102)의 표면)에 대해 이루어지는 동시 접촉들의 수가 결정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 터치 입력 표면을 터치하는 손가락들의 수(예, 단일 터치 또는 다중-터치)를 결정하는 것이 바람직하다. 일부 실시예들에서, 동시 터치 접촉들의 수를 결정하기 위해, 가설 수가 결정되고, 가설 수가 정확한지를 결정하기 위해 가설 수가 테스트된다. 일부 실시예들에서, 가설 수는 초기에 0으로 결정된다(예, 어떠한 터치 입력도 제공되지 않는 것과 관련된다). 일부 실시예들에서, 동시 터치 접촉들의 가설 수를 결정하는 것은 가설 수를 터치 접촉들의 미리 결정된 수가 되도록 초기화하는 것을 포함한다. 예를 들어, 도 7의 프로세스의 이전 실행은 2개의 터치 접촉들이 동시에 제공되고 가설 수가 2로 설정되는 것으로 결정하였다. 일부 실시예들에서, 가설 수를 결정하는 것은 터치 접촉들의 이전에 결정된 가설 수를 증가 또는 감소시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 이전에 결정된 가설 수는 2이고, 가설 수를 결정하는 것은 이전에 결정된 수를 증가시키고, 가설 수를 증가된 수(즉, 3)로 결정하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 새로운 가설 수가 결정될 때마다, 미리 결정된 가설 수는 임계 최대(예, 10) 및/또는 임계 최소(예, 0) 값에 도달하지 않으면 반복적으로 증가 및/또는 감소된다.
704에서, 동시 터치 접촉들의 가설 수와 관련된 하나 이상의 터치 접촉 위치들의 하나 이상의 가설 세트들이 결정된다. 일부 실시예들에서, 터치 입력 표면을 터치하는 손가락들 좌표 위치들을 결정하는 것이 바람직하다. 일부 실시예들에서, 터치 접촉 위치들을 결정하기 위해, 하나 이상의 가설 세트들이 터치 접촉(들)의 잠재적인 위치(들)에서 결정되고, 각각의 가설 세트는 어느 가설 세트가 검출된 데이터와 가장 일치하는지를 결정하기 위해 테스트된다.
일부 실시예들에서, 잠재적인 터치 접촉 위치들의 가설 세트를 결정하는 것은 터치 입력 표면을 터치 접촉이 검출될 수 있는 제한된 수의 위치들로 분할하는(예, 위치 구역들로 분할하는) 것을 포함한다. 예를 들어, 테스트될 가설 세트들의 수를 초기에 제한하기 위해, 터치 입력 표면은 가능한 좌표들 사이의 비교적 큰 간격을 갖는 좌표 그리드로 분할된다. 각 가설 세트는 702에서 결정된 가설 수와 일치하는 다수의 위치 식별자들(예, 위치 좌표들)을 포함한다. 예를 들어, 702에서 2가 가설 수로 결정되면, 각각의 가설 세트는 수신된 터치 입력의 터치 접촉들의 잠재적인 위치들에 대응하는 결정된 좌표 그리드상의 2개의 위치 좌표들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 가설 세트들을 결정하는 것은 동시 터치 접촉들의 결정된 가설 수에 대해 결정된 좌표 그리드 상의 가능한 모든 터치 접촉 위치 조합들을 빠짐없이 포함하는 빠짐없는 가설 세트들을 결정하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 이전에 결정된 터치 입력의 미리 결정된 터치 접촉 위치(들)는 가설 세트의 터치 접촉 위치(들)로서 초기화된다.
706에서, 선택된 가설 세트는 터치 접촉 위치(들)의 하나 이상의 가설 세트들 중에서 검출된 신호(들)에 의해 포착된 터치 접촉 위치들에 가장 잘 대응하는 것으로 선택된다. 일부 실시예들에서, 터치 입력 표면상의 터치 입력에 의해 교란된 하나 이상의 전파된 능동 신호들(예, 도 4의 402에서 전송된 신호)은 도 1b의 센서들(105, 108, 112, 114 및 118)과 같은 하나 이상의 센서들에 의해 수신된다(예, 도 4의 404에서 수신된다). 각각의 송신기로부터 송신된 각각의 능동 신호(예, 도 1b의 송신기들(104, 106, 110, 113 및 116)에 의해 각각 송신된 상이한 능동 신호들)는 각각의 센서에 의해 수신되고, 터치 입력에 의해 야기된 신호 교란을 특징짓는 검출된 신호(예, 도 5의 508에서 결정된 공간 영역 신호)를 결정하도록 처리될 수 있다. 일부 실시예들에서, 터치 접촉 위치(들)의 각 가설 세트에 대해, 예상 신호는 하나 이상의 센서들에서 수신될 것으로 예상된 각각의 신호에 대해 결정된다. 예상 신호는 하나 이상의 미리 결정된 계수들(예, 센서에서 수신될 신호를 송신하는 특정 센서 및/또는 송신기에 대해 결정된 계수) 및 터치 접촉 위치(들)의 대응하는 가설 세트를 사용하는 미리 결정된 기능을 사용하여 결정될 수 있다. 예상 신호(들)는 특정 가설 세트에 대한 모든 예상 신호(들)와 대응하는 검출 신호들 사이의 차이의 표시자를 결정하기 위해 대응하는 검출 신호(들)와 비교될 수 있다. 하나 이상의 가설 세트들 각각에 대한 표시자들을 비교함으로써, 선택된 가설 세트가 선택될 수 있다(예, 표시된 가장 작은 차이를 갖는 가설 세트가 선택된다).
708에서, 추가적인 최적화가 수행될지가 결정된다. 일부 실시예들에서, 추가적인 최적화가 수행될지를 결정하는 것은 더 양호하게 선택된 가설 세트를 결정하기 위해 터치 접촉 위치(들)의 임의의 새로운 가설 세트(들)가 분석되어야 하는지 여부를 결정하는 것을 포함한다. 예를 들어, 단계(706)의 제 1 실행은 터치 입력 표면상에 중첩된 더 큰 거리 증가 좌표 그리드 상의 위치들을 사용하여 결정된 가설 세트를 사용하고, 추가적인 최적화는 더 작은 거리 증분들을 갖는 좌표 그리드로부터의 위치들을 포함하는 새로운 가설 세트들을 사용하여 수행될 것이다. 추가적인 최적화는 임의의 횟수만큼 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 추가적인 최적화가 수행되는 횟수는 미리 결정된다. 일부 실시예들에서, 추가적인 최적화가 수행되는 횟수는 동적으로 결정된다. 예를 들어, 추가적인 최적화는, 선택된 가설 세트에 대한 비교 임계 표시자 값에 도달할 때까지 및/또는 선택된 가설 세트에 대한 비교 표시자가 임계 양만큼 개선되지 않을 때까지, 수행된다. 일부 실시예들에서, 각각의 최적화 반복에 대하여, 최적화는 선택된 가설 세트의 단일 터치 접촉 위치에 대해서만 오로지 수행될 수 있고, 선택된 가설 세트의 다른 터치 접촉 위치들은 최적화의 후속적인 반복에서 최적화될 수 있다.
708에서 추가적인 최적화가 수행되어야 한다고 결정되면, 710에서 터치 접촉들의 가설 수와 관련된 하나 이상의 터치 접촉 위치들의 하나 이상의 새로운 가설 세트들이 선택된 가설 세트에 기초하여 결정된다. 일부 실시예들에서, 새로운 가설 세트들을 결정하는 것은, 선택된 가설 세트의 터치 접촉 위치들 중 하나를 정제하기 위한 시도에서, 선택된 가설 세트의 터치 접촉 위치들 중 하나 근처의 위치 포인트들(예, 더 작은 거리 증분들을 갖는 좌표 그리드 상의 더 상세한 해상도 위치들)을 결정하는 것을 포함한다. 새로운 가설 세트들은 새로 결정된 위치 포인트들 중 하나를 각각 포함할 수 있고, 새로운 가설 세트의 다른 터치 접촉 위치(들)는, 만약 있다면, 이전에 선택된 가설 세트와 동일한 위치일 수 있다. 일부 실시예들에서, 새로운 가설 세트는 선택된 가설 세트의 모든 터치 접촉 위치들을 정제하려 시도할 수 있다. 이러한 프로세스는, 새롭게 선택된 가설 세트(예, 이전에 선택된 가설 세트가 여전히 검출 신호(들)에 가장 잘 대응한다면, 이전에 선택된 가설 세트는 새로운 선택된 가설 세트로서 유지된다)가 터치 접촉 위치(들)의 새로 결정된 가설 세트들 중에서 선택되는지의 여부에 관계없이, 706으로 다시 진행한다.
708에서 추가적인 최적화가 수행되지 않아야 한다고 결정되면, 712에서 임계 값에 도달했는지가 결정된다. 일부 실시예들에서, 임계값에 도달했는지를 결정하는 것은, 다른 수의 접촉 포인트들이 터치 입력에 대해 수신되었는지를 테스트하기 위해 접촉 포인트들의 결정된 가설 수가 수정되어야 하는지를 결정하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 임계 값에 도달했는지를 결정하는 것은, 선택된 가설 세트에 대한 비교 임계 표시자 값에 도달했는지 및/또는 선택된 가설 세트에 대한 비교 표시자가 이전에 선택된 가설 세트에 대한 비교 표시자의 이전의 결정 이후 임계 양만큼 개선되지 않았는지를 결정하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 임계 값에 도달했는지를 결정하는 것은, 선택된 가설 세트의 예상된 신호를 결산한 후에 에너지의 임계 양이 검출된 신호에 여전히 남아 있는지를 결정하는 것을 포함한다. 예를 들어, 추가적인 터치 접촉이 선택된 가설 세트에 포함될 필요가 있다면, 에너지의 임계 양이 여전히 남아 있다.
712에서, 임계값에 도달하지 않았다고 결정되면, 프로세스는 터치 입력들의 새로운 가설 수가 결정되는 702로 진행한다. 새로운 가설 수는 이전의 가설 수에 기초할 수 있다. 예를 들어, 이전 가설 수는 새로운 가설 수로서 1만큼 증가된다.
712에서, 임계 값에 도달되었다고 결정되면, 714에서, 선택된 가설 세트는 터치 입력의 터치 접촉(들)의 검출된 위치(들)로서 표시된다. 예를 들어, 터치 접촉(들)의 위치 좌표(들)가 제공된다.
도 8은 터치 접촉 위치(들)의 선택된 가설 세트를 선택하는 프로세스의 일 실시예를 도시하는 흐름도이다. 일부 실시예들에서, 도 8의 프로세스는 도 7의 706에 포함된다. 도 8의 프로세스는 도 1b의 터치 검출기(120) 및/또는 도 2의 터치 검출기(202)에서 구현될 수 있다.
802에서, 각 가설 세트(예, 도 7의 704에서 결정된)에 대해, 터치 접촉이 가설 세트의 접촉 위치(들)에서 수신되었다면 초래할 예상 신호는 각 검출된 신호에 대해, 및 가설 세트의 각 터치 접촉 위치에 대해 결정된다. 일부 실시예들에서, 예상 신호를 결정하는 것은, 예상 신호를 생성/시뮬레이션하기 위하여 함수 및 하나 이상의 함수 계수들을 사용하는 것을 포함한다. 이러한 함수 및/또는 하나 이상의 함수 계수들은 미리 결정될 수 있고(예, 도 3의 306에서 결정될 수 있고), 및/또는 동적으로 결정될 수 있다(예, 하나 이상의 제공된 터치 접촉 위치들에 기초하여 결정될 수 있다). 일부 실시예들에서, 이러한 함수 및/또는 하나 이상의 함수 계수들은 특히 검출된 신호의 특정 송신기 및/또는 센서에 대해 결정/선택될 수 있다. 예를 들어, 예상 신호는 검출된 신호와 비교될 것이고, 예상 신호는 특히 검출된 신호의 송신기 및 센서의 쌍에 대해 결정된 함수 계수를 사용하여 생성된다. 일부 실시예들에서, 이러한 함수 및/또는 하나 이상의 함수 계수들은 동적으로 결정될 수 있다.
일부 실시예들에서, 가설 세트가 하나보다 많은 터치 접촉 위치(예컨대, 다중-터치 입력)를 포함하는 경우, 각 개별 터치 접촉 위치에 대한 예상 신호는 개별적으로 결정되고 함께 결합된다. 예를 들어, 터치 접촉이 단일 터치 접촉 위치에 제공되었다면 초래할 예상 신호는, 다른 단일 터치 접촉 예상 신호들에 더해져(예, 다중 동시 터치 접촉들로부터의 영향들이 선형적으로 더해져), 더해진 신호들의 터치 접촉들이 동시에 제공되었다면 초래할 단일 예상 신호를 생성한다.
일부 실시예들에서, 단일 터치 접촉에 대한 예상 신호는 다음의 함수로서 모델링된다:
Figure 112017097310158-pat00001
위 식에서, C는 함수 계수(예, 복소 계수)이고, P(x)는 함수이고, d는 송신기(예, 시뮬레이션되는 것이 바람직한 신호의 송신기)와 터치 입력 위치 사이의, 및 터치 입력 위치와 센서(예, 시뮬레이션되는 것이 바람직한 신호의 수신기) 사이의 총 경로 거리이다.
일부 실시예들에서, 하나 이상의 터치 접촉들에 대한 예상 신호는 다음의 함수로서 모델링된다:
Figure 112017097310158-pat00002
위 식에서, j는 어느 터치 접촉인지를 나타내고, N은 모델링되는 총 동시 터치 접촉들의 수(예, 도 7의 702에서 결정된 가설 수)이다.
804에서, 대응하는 검출된 신호들은 상응하는 예상 신호들과 비교된다. 일부 실시예들에서, 검출된 신호들은 도 5의 508에서 결정된 공간 영역 신호들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 신호들을 비교하는 것은 신호들 사이의 평균 제곱 오차를 결정하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 신호를 비교하는 것은 신호들 사이의 유사성/차이를 나타내는 비용 함수를 결정하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 단일 송신기/센서 쌍에 대해 분석된 가설 세트(예, 도 7의 704에서 결정된 가설 세트)에 대한 비용 함수는 다음과 같이 모델링된다:
Figure 112017097310158-pat00003
위 식에서,
Figure 112017097310158-pat00004
는 비용 함수, q(x)는 검출된 신호,
Figure 112017097310158-pat00005
는 예상 신호이다. 일부 실시예들에서, 하나보다 많은(예, 모든) 송신기/센서 쌍들에 대해 분석된 가설 세트에 대한 전역 비용 함수는 다음과 같이 모델링된다:
Figure 112017097310158-pat00006
위 식에서, ε는 전체 비용 함수이고, Z는 총 송신기/센서 쌍들의 수이고, i는 특정 송신기/센서 쌍을 나타내고,
Figure 112017097310158-pat00007
는 특정 송신기/센서 쌍의 비용 함수이다.
806에서, 터치 접촉 위치(들)의 선택된 가설 세트는 검출된 신호(들)에 가장 잘 대응하는 터치 접촉 위치(들)의 하나 이상의 가설 세트들 중에서 선택된다. 일부 실시예들에서, 선택된 가설 세트는 도 7의 704 또는 710에서 결정된 가설 세트들 중에서 선택된다. 일부 실시예들에서, 선택된 가설 세트를 선택하는 것은 가설 세트들 그룹 내의 각 가설 세트에 대한 전역 비용 함수(예, 위에서 설명된 함수 ε)를 결정하는 것, 및 가장 작은 전역 비용 함수 값을 초래하는 가설 세트를 선택하는 것을 포함한다.
도 9는 사용자 입력과 관련된 힘을 결정하는 프로세스의 일 실시예를 도시하는 흐름도이다. 도 9의 프로세스는 도 1b의 터치 검출기(120) 및/또는 도 2의 터치 검출기(202)상에서 구현될 수 있다.
902에서, 터치 입력 표면상의 사용자 입력과 관련된 위치가 결정된다. 일부 실시예들에서, 도 4의 프로세스의 적어도 일부는 단계(702)에 포함된다. 예를 들어, 도 4의 프로세스는 사용자 터치 입력과 관련된 위치를 결정하는데 사용된다.
단계(904)에서, 하나 이상의 수신된 신호들이 평가되기 위해 선택된다. 일부 실시예들에서, 평가될 신호(들)를 선택하는 것은 사용자 입력과 관련된 위치를 검출하는데 사용되는 복수의 수신된 신호들로부터 하나 이상의 원하는 신호들을 선택하는 것을 포함한다. 예를 들어, 도 4의 단계(404)에서 수신된 하나 이상의 신호들이 선택된다. 일부 실시예들에서, 선택된 신호(들)는 신호들과 관련된 신호-대-잡음비에 적어도 부분적으로 기초하여 선택된다. 일부 실시예들에서, 가장 높은 신호대 잡음비를 갖는 하나 이상의 신호들이 선택된다. 예를 들어, 터치 입력 표면 매체를 통해 전파되는 능동 신호가 터치 입력에 의해 교란될 때, 교란된 신호는 매체에 접속된 다양한 검출기들/센서들/수신기들에서 검출/수신된다. 수신된 교란 신호들은 능동 신호를 또한 교란하는 다른 사소한 진동 소스들(예, 외부 오디오 진동, 디바이스 움직임 등으로 인한)과 같은 다른 바람직하지 않은 교란들을 겪을 수 있다. 이러한 바람직하지 않은 교란들의 영향들은 터치 입력 위치로부터 더 멀리에서 수신된 수신 신호들에서 더 클 수 있다.
일부 실시예들에서, 수신기/센서에서 수신된 능동 신호에서 검출된 변동(예, 진폭 변화와 같은 교란)은 다른 수신기들에 비해 특정 수신기들(예, 터치 입력의 위치에 가장 근접하여 위치된 수신기들)에서 더 클 수 있다. 예를 들어, 도 1b의 예에서, 송신기(106)와 센서(105) 위 및 그 사이의 표면에 제공된 터치 입력은 그들 사이의 신호 경로에 영향을 미치고, 송신기(106)로부터 센서(105)에서 수신된 신호가 선택된다. 센서/수신기(105)가 터치 입력 위치에 가장 근접하여 위치되기 때문에, 터치 입력의 힘에 비례하는 최대 진폭 변동을 갖는 교란 신호를 수신한다. 일부 실시예들에서, 선택된 신호는 검출된 교란의 진폭을 검사함으로써 적어도 부분적으로 선택될 수 있다. 예를 들어, 검출된 터치 입력 교란과 관련된 가장 높은 진폭을 갖는 하나 이상의 신호가 선택된다. 일부 실시예들에서, 902에서 결정된 위치에 적어도 부분적으로 기초하여, 터치 입력 위치에 가장 근접하여 위치된 하나 이상의 수신기들에서 수신된 하나 이상의 신호들이 선택된다. 일부 실시예들에서, 복수의 능동 신호는 터치 입력 위치 및/또는 터치 입력 힘의 세기를 검출하는데 사용된다. 힘의 세기를 결정하는데 사용될 하나 이상의 수신된 신호들은 각 능동 신호들에 대해 선택될 수 있다. 일부 실시예들에서, 힘의 세기를 결정하는데 사용될 하나 이상의 수신된 신호들은 모든 능동 신호들의 수신된 신호들에 걸쳐 선택될 수 있다.
906에서, 하나 이상의 선택된 신호들이 정규화된다. 일부 실시예들에서, 선택된 신호를 정규화하는 것은 선택된 신호와 관련된 거리 값에 기초하여 선택된 신호의 진폭을 조정(예, 스케일링)하는 것을 포함한다. 예를 들어, 터치 입력의 힘의 세기/양이 터치 입력의 힘에 의해 교란된 수신된 능동 신호의 진폭을 측정함으로써 검출될 수 있지만, 교란 신호를 수신한 수신기에 대한 터치 입력의 위치 및/또는 능동 신호를 송신하는 송신기의 위치와 같은 다른 인자들이 또한 힘의 세기를 결정하는데 사용된 수신된 신호의 진폭에 영향을 줄 수 있다. 일부 실시예들에서, 선택된 신호를 스케일링하는데 사용되는 스케일링 인자를 결정하기 위하여, 다음의 거리들: 터치 입력의 위치 및 선택된 신호를 수신한 수신기의 위치 사이의 거리, 터치 입력의 위치 및 터치 입력에 의해 교란되고 선택된 신호로서 수신되는 능동 신호를 송신한 송신기의 위치 사이의 거리, 선택된 신호를 수신한 수신기의 위치 및 터치 입력에 의해 교란되고 선택된 신호로서 수신되는 능동 신호를 송신한 송신기의 위치 사이의 거리, 및 터치 입력의 위치 및 선택된 신호를 수신한 수신기의 위치 사이의 제 1 거리 및 터치 입력의 위치 및 터치 입력에 의해 교란되고 선택된 신호로서 수신되는 능동 신호를 송신한 송신기의 위치 사이의 제 2 거리의 결합된 거리 중 하나 이상과 관련된 거리 값/식별자가 사용된다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 선택된 신호들의 각각은 상이한 양(예, 상이한 진폭 스케일링 인자들)에 의해 정규화된다.
908에서, 하나 이상의 정규화된 신호들과 관련된 힘 세기 식별자가 결정된다. 힘 세기 식별자는 수치 값 및/또는 힘 세기를 식별하는 다른 식별자를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 복수의 정규화된 신호들이 사용되는 경우, 관련된 힘은 각각의 정규화된 신호에 대해 결정될 수 있고, 결정된 힘들은 힘의 양을 결정하기 위하여 평균 및/또는 가중-평균될 수 있다. 예를 들어, 힘 값들의 가중 평균의 경우, 각각의 결정된 힘 값은, 관련된 신호-대-잡음비, 관련된 진폭 값, 및/또는 정규화된 신호의 수신기와 터치 입력의 위치 사이의 관련된 거리 값에 기초하여 가중된다.
일부 실시예들에서, 힘의 양은 정규화된 신호의 교란된 부분과 관련된 측정된 진폭을 사용하여 결정된다. 예를 들어, 정규화된 신호는, 터치 입력이 능동 신호를 전파하는 매체의 표면상에 제공될 때 교란된 수신된 능동 신호를 나타낸다. 기준 신호는 능동 신호가 터치 입력에 의해 교란되지 않으면 수신된 능동 신호의 기준 진폭을 나타낼 수 있다. 일부 실시예들에서, 터치 입력의 힘 세기에 의해 야기된 정규화된 신호에 대한 진폭 변화와 관련된 진폭 값이 결정된다. 예를 들어, 진폭 값은 정규화된 신호에서 검출된 교란의 측정된 진폭 또는 정규화된 신호에서 검출된 교란의 측정된 진폭과 기준 진폭 사이의 차이일 수 있다. 일부 실시예들에서, 진폭 값은 힘의 양/세기를 얻기 위하여 사용된다.
일부 실시예들에서, 진폭 값의 사용은, 데이터 구조(예, 표, 데이터베이스, 차트, 그래프, 조사 표, 리스트 등)에서 대응하는 관련된 힘 세기를 조사하기 위하여 진폭 값을 사용하는 것을 포함한다. 예를 들어, 데이터 구조는 신호 교란 진폭 값과 대응하는 힘 세기 식별자를 관련시키는 입력사항들을 포함한다. 데이터 구조는 미리 결정되거나/미리 계산될 수 있다. 예를 들어, 주어진 디바이스에 대해, 제어된 양의 힘이 가해지고, 제어된 힘의 양으로 인한 능동 신호에 대한 교란 영향이 측정되어 데이터 구조에 대한 입력사항을 결정한다. 힘 세기는 데이터 구조의 다른 입력사항들을 결정하기 위해 변할 수 있다. 일부 실시예들에서, 데이터 구조는 정규화된 신호에 포함된 신호를 수신한 특정 수신기와 관련된다. 예를 들어, 데이터 구조는 특정 수신기의 특성들에 대해(예, 도 1b의 센서들/수신기들(114)에 대해) 구체적으로 결정된 데이터를 포함한다. 일부 실시예들에서, 데이터 구조에 저장된 대응하는 힘 세기 식별자를 조사하기 위한 진폭 값의 사용은, 특정 데이터 구조 및/또는 정규화된 신호에 대응하는 데이터 구조의 특정 부분 및/또는 정규화된 신호에 포함된 신호를 수신한 수신기를 선택하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 데이터 구조는 복수의 수신기들과 관련된다. 예를 들어, 데이터 구조는 복수의 수신기들 내의 각 수신기의 특성들에 대해 결정된 데이터의 평균들과 관련된 입력사항들을 포함한다. 이 예에서, 동일한 데이터 구조가 다양한 수신기들과 관련된 복수의 정규화된 신호들에 대해 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 진폭 값의 사용은 대응하는 힘 세기를 시뮬레이션 및/또는 계산하는데 사용될 수 있는 공식에서 진폭 값을 사용하는 것을 포함한다. 예를 들어, 진폭 값은 대응하는 힘 세기를 계산하기 위해 사용된 미리 결정된 공식에 대한 입력으로서 사용된다. 일부 실시예들에서, 공식은 정규화된 신호의 신호를 수신 한 특정 수신기와 관련된다. 예를 들어, 공식은 특정 수신기의 특성들에 대해(예, 도 1b의 센서들/수신기들(114)에 대해) 구체적으로 결정된 하나 이상의 파라미터들(예컨대, 계수들)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 공식 계산에서의 진폭 값의 사용은 정규화된 신호에 대응하는 특정 공식 및/또는 정규화된 신호에 포함된 신호를 수신한 수신기를 선택하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 단일 공식은 복수의 수신기들과 관련된다. 예를 들어, 공식은 복수의 수신기들 내의 수신기들 각각에 대한 특성들에 대해 구체적으로 결정된 파라미터 값들의 평균 파라미터 값을 포함한다. 이 예에서, 동일한 수식이 상이한 수신기들과 관련된 복수의 정규화된 신호들에 대해 사용될 수 있다.
910에서, 결정된 힘 세기 식별자가 제공된다. 일부 실시예들에서, 힘 세기 식별자를 제공하는 것은 도 1b의 애플리케이션 시스템(122)의 애플리케이션과 같은 애플리케이션에 식별자(예, 수치 값, 스케일 내의 식별자, 등)를 제공하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 제공된 힘 세기 식별자는 도 4의 단계(406)에서 결정된 대응하는 터치 입력 위치 식별자와 함께 제공된다. 일부 실시예들에서, 제공된 힘 세기 식별자는 사용자 인터페이스 상호작용을 제공하기 위해 사용된다.
도 10은 힘 세기 식별자를 결정하는데 사용되는 데이터 구조의 입력사항을 결정하는 프로세스의 일 실시예를 도시하는 흐름도이다. 일부 실시예들에서, 도 10의 프로세스는 도 3의 단계(304)에 포함된다. 일부 실시예들에서, 도 10의 프로세스는 도 9의 단계(908)에서 사용될 수 있는 데이터 구조를 생성하기 위해 적어도 부분적으로 사용된다. 일부 실시예들에서, 도 10의 프로세스는 도 1b의 시스템 및/또는 도 2의 시스템을 교정하기 위해 적어도 부분적으로 사용된다. 일부 실시예들에서, 도 10의 프로세스는, 수신된 능동 신호에서 검출된 교란의 진폭 값에 대응하는 힘 세기 식별자/값을 결정하기 위해 제조될 하나 이상의 디바이스들에 포함될 수 있는 데이터 구조를 결정하기 위하여, 적어도 부분적으로 사용된다. 예를 들어, 데이터 구조는 제조될 복수의 유사한 디바이스들에 대해 결정될 수 있거나, 또는 데이터 구조는 디바이스의 제조 변동을 고려하여 특정 디바이스에 대해 결정될 수 있다.
1002에서, 제어된 양의 힘이 터치 입력 표면상의 선택된 위치에 인가된다. 일부 실시예들에서, 힘은 터치 입력이 제공될 수 있는 도 1b의 매체(102)의 표면의 한 위치에 제공된다. 일부 실시예들에서, 물리적 인간 손가락 모델의 팁(tip)이 제어 가능한 양의 힘으로 표면에서 누른다. 예를 들어, 능동 신호가 터치 입력 표면의 매체를 통해 전파되는 동안 제어된 양의 힘이 터치 입력 표면에 인가된다. 1002에 인가된 힘의 양은 터치 입력 표면상에 인가될 다수의 상이한 힘의 양 중 하나 일 수 있다.
1004에서, 인가된 힘의 영향은 하나 이상의 센서/수신기들을 사용하여 측정된다. 일부 실시예들에서, 이러한 영향을 측정하는 것은, 힘이 1002에서 인가되었을 때 교란되고, 하나 이상의 수신기들에 의해 수신된 능동 신호의 교란된 부분과 관련된 진폭을 측정하는 것을 포함한다. 진폭은 직접 측정된 진폭 값 또는 기준 진폭과 검출된 진폭 사이의 차이일 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 수신기들에 의해 수신된 신호는 진폭이 측정되기 전에 정규화된다. 일부 실시예들에서, 수신된 신호를 정규화하는 것은 선택된 신호와 관련된 거리 값에 기초하여 신호의 진폭을 조정(예, 스케일링)하는 것을 포함한다.
기준 신호는 터치 입력에 의해 교란받지 않은 수신된 능동 신호의 기준 진폭을 나타낼 수 있다. 일부 실시예들에서, 터치 입력의 교란에 의해 야기된 진폭 변화와 관련된 진폭 값이 결정된다. 예를 들어, 진폭 값은 정규화된 신호에서 검출된 교란의 측정된 진폭 값 또는 정규화된 신호에서 검출된 교란의 측정된 진폭 값과 기준 진폭 사이의 차이일 수 있다. 일부 실시예들에서, 진폭 값은 힘 세기의 식별자를 얻기 위하여 사용된다.
일부 실시예들에서, 수신된 신호를 사용하여 교란의 영향이 측정되기 전에 수신된 신호를 스케일링하는데 사용되는 스케일링 계수를 결정하기 위하여, 다음의 거리들: 터치 입력의 위치 및 선택된 신호를 수신한 수신기의 위치 사이의 거리, 힘 입력의 위치 및 힘 입력에 의해 교란되고 수신기에 의해 수신된 능동 신호를 송신한 송신기의 위치 사이의 거리, 수신기의 위치 및 힘 입력에 의해 교란되고 수신기에 의해 수신된 능동 신호를 송신한 송신기의 위치 사이의 거리, 및 힘 입력의 위치 및 수신기의 위치 사이의 제 1 거리와 힘 입력의 위치 및 힘 입력에 의해 교란되고 수신기에 의해 수신된 능동 신호를 송신한 송신기의 위치 사이의 제 2 거리의 결합된 거리 중 하나 이상과 관련된 거리 값이 사용된다. 일부 실시예들에서, 상이한 수신기들에 의해 수신된 하나 이상의 신호들의 각각은 상이한 양(예, 상이한 진폭 스케일링 인자들)에 의해 정규화된다.
1006에서, 측정된 영향과 관련된 데이터가 저장된다. 일부 실시예들에서, 데이터를 저장하는 것은 도 9의 단계(908)에서 사용될 수 있는 데이터 구조와 같은 데이터 구조의 입력사항을 저장하는 것을 포함한다. 예를 들어, 1004에서 결정된 진폭 값과 1002에서 인가된 힘의 양과 관련된 식별자를 관련시키는 입력사항은 데이터 구조에 저장된다. 일부 실시예들에서, 데이터를 저장하는 것은 1004에서 결정된 진폭 값에 의해 데이터를 인덱싱(indexing)하는 것을 포함한다. 예를 들어, 저장된 데이터는 진폭 값을 사용하여 저장 장치로부터 검색될 수 있다. 일부 실시예들에서, 데이터 구조는 특정 신호 수신기들에 대해 결정된다. 일부 실시예들에서, 데이터 구조는 복수의 신호 수신기들에 대해 결정된다. 예를 들어, 복수의 수신기들의 각 수신기에서 수신된 신호들에 대해 측정된 영향과 관련된 데이터가 평균화되어 저장된다. 일부 실시예들에서, 데이터를 저장하는 것은 도 11의 그래프와 같은 그래프를 생성하기 위하여 사용될 수 있는 포맷으로 데이터를 저장하는 것을 포함한다.
일부 실시예들에서, 도 10의 프로세스는 상이한 인가된 힘 세기들, 상이한 수신기들, 상이한 힘 인가 위치들, 및/또는 상이한 유형들의 인가된 힘들(예, 상이한 힘 인가 팁)에 대해 반복된다. 도 10의 단계들의 반복된 실행으로부터 저장된 데이터는 도 9의 단계(908)에서 사용될 수 있는 데이터 구조를 채우기 위하여 사용될 수 있다.
도 11은 측정된 교란의 정규화된 진폭 값과 인가된 힘 사이의 관계의 예들을 도시하는 그래프들을 포함한다. 그래프(1100)는 단일 수신기에 대해 터치 입력의 인가된 힘 세기(힘의 그램 단위) 대 인가된 힘에 의해 야기되는 교란의 측정된 진폭을 도시한다. 그래프(1102)는 상이한 수신기들에 대해 터치 입력의 인가된 힘 세기 대 인가된 힘에 의해 야기된 교란의 측정된 진폭을 도시한다. 상이한 수신기들의 그래프들은 평균화되어 단일 그래프로 결합될 수 있다. 일부 실시예들에서, 그래프(1100) 및/또는 그래프(1102)는 도 9의 단계(908)에서 사용될 수 있는 데이터 구조에 저장된 데이터로부터 도출될 수 있다. 일부 실시예들에서, 그래프(1100) 및/또는 그래프(1102)는 도 10의 단계(11006)에서 저장된 데이터를 사용하여 생성될 수 있다. 그래프(1100) 및 그래프(1102)는 측정된 진폭과 인가된 힘 사이에 증가하는 함수 관계가 존재함을 나타낸다. 미리 결정된 그래프, 데이터 구조, 및/또는 이러한 관계를 모델링하는 공식을 사용하여, 관련된 힘 세기 식별자가 주어진 진폭 값에 대해 결정될 수 있다(예, 도 9의 단계(908)에서와 같이).
도 12는 결합된 힘을 제공하는 프로세스의 일 실시예를 도시하는 흐름도이다. 도 12의 프로세스는 도 1b의 터치 검출기(120) 및/또는 도 2의 터치 검출기(202) 상에서 구현될 수 있다.
1202에서, 복수의 터치 입력 위치 포인트들의 각각의 터치 입력 위치 포인트와 관련된 힘들이 결정된다. 일부 실시예들에서, 사용자 터치 입력은 복수의 터치 입력 위치들(예, 다중-터치 입력, 상대적으로 넓은 영역을 포함하는 터치 입력, 등)에 의해 표현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 터치 입력 위치 포인트에 대해, 도 9의 프로세스의 적어도 일부는 관련된 힘을 결정하기 위하여 사용된다. 예를 들어, 힘 세기 식별자는 복수의 터치 입력 위치들에서 각각의 입력 위치에 대해 결정된다.
단계(1204)에서, 결정된 힘은 결합되어 결합된 힘을 결정한다. 예를 들어, 결합된 힘은 터치 입력 표면에 가해진 힘의 총 양을 나타낸다. 일부 실시예들에서, 힘들을 결합하는 것은 결합된 힘을 결정하기 위해 힘들의 수치 표현을 함께 더하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 각 결정된 힘의 수치 표현은 함께 더해지기 전에 가중된다. 예를 들어, 결정된 힘의 각각의 수치 값은 관련된 신호-대-잡음비, 관련된 진폭 값, 및/또는 수신기와 터치 입력의 위치 사이의 관련된 거리 값에 기초하여 가중된다(예, 스칼라 값에 의해 곱해진다). 일부 실시예들에서, 가중되는 힘들의 가중치들은 결합되는 힘들의 수와 합산되어야 한다.
1206에서, 결합된 힘이 제공된다. 일부 실시예들에서, 결합된 힘을 제공하는 것은 도 1b의 애플리케이션 시스템(122)의 애플리케이션과 같은 애플리케이션에 힘 세기 식별자를 제공하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 제공된 결합 힘은 사용자 인터페이스 상호작용을 제공하기 위해 사용된다. 다른 실시예에서, 결합된 힘을 제공하는 것보다, 복수의 터치 입력 위치 포인트들의 각 터치 입력 위치 포인트에 대해 결정된 힘들이 제공된다.
도 13은 사용자 터치 입력을 처리하기 위한 프로세스의 일 실시예를 도시하는 흐름도이다. 도 13의 프로세스는 도 1b의 애플리케이션 시스템(122)상에서 구현될 수 있다.
1302에서, 사용자 터치 입력의 위치 및 힘 세기와 관련된 하나 이상의 표시자들이 수신된다. 일부 실시예들에서, 표시자(들)는 도 9의 단계(910) 및/또는 도 12의 단계(1206)에서 제공된 데이터를 포함한다. 위치는 디바이스의 한 측면의 표면상의 한 위치(예, 1차원 위치)를 나타낼 수 있다. 일부 실시예들에서, 일련의 위치들과 관련된 힘 세기들과 관련된 표시자들이 수신된다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 표시자들은 도 1b의 터치 검출기(120)에 의해 제공된다.
단계(1304)에서, 수신된 표시자들과 관련된 사용자 명령은, 만약 있다면, 검출된다. 예를 들어, 사용자는 사용자 명령을 제공하기 위하여 충분한 힘으로 터치 입력 표면상의 특정 위치를 누른다. 사용자 터치 입력이 디바이스의 측벽상에 표시될 수 있기 때문에, 디바이스의 측면 표면에서 검출된 터치가 사용자 명령인지, 또는 사용자가 사용자 명령의 제공을 바라지 않고 단순히 디바이스를 휴대/터치하는지를 결정하는 것이 필요할 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자 명령과 비-명령 터치를 구별하기 위해, 검출된 터치가 충분한 힘 및/또는 속도로 제공되는 경우에만 명령이 등록된다. 예를 들어, 임계 힘 및/또는 속도 미만의 검출된 터치들은 사용자 명령 입력이 아닌 것으로 결정되어 무시된다.
일부 실시예들에서, 하나 이상의 터치 입력 표면들의 하나 이상의 상이한 영역들은 상이한 사용자 명령들과 관련되고, 터치 입력의 위치는 어떤 명령이 지시되었는지를 식별하기 위해 사용된다. 예를 들어, 디바이스의 하나 이상의 측면들을 따른 위치들/영역들은 디바이스의 한 측면 상의 버튼들을 가상으로 모방하기 위한 다른 대응하는 기능들/명령들에 매핑되었다. 일 예에서, 제 1 영역/구역에 인가된 힘은 볼륨을 증가시키고, 제 2 영역/구역에 인가된 힘은 볼륨을 감소시키고, 제 3 영역에 인가된 힘은 "뒤로" 명령을 나타내고, 제 4 영역에 인가된 힘은 "홈" 명령을 나타내고, 제 5 영역에 인가된 힘은 "멀티태스킹" 명령을 나타낸다. 특정 기능/명령을 나타내기 위하여, 사용자는 특정 기능/명령과 관련된 위치에서 충분한 힘으로제스처 입력(예, 누름, 스와이프-업, 스와이프-다운, 핀치-인, 핀치-아웃, 2중 탭(tap), 3중 탭, 길게 누름, 짧게 누름, 문지름, 등)을 제공할 수 있다.
일부 실시예들에서, 터치 입력 영역의 주어진 영역/구역에 대해, 동일한 구역에 제공된 상이한 유형들의 제스처들(예컨대, 누름, 스와이프-업, 스와이프-다운, 핀치-인, 핀치-아웃, 2중 탭, 3중 탭, 길게 누름, 짧게 누름, 문지름, 등)은 상이한 사용자 명령들에 대응할 수 있다. 예를 들어, 터치 입력 영역에서 스와이핑-업은 볼륨이 증가시키고, 동일한 터치 입력 영역에서 스와이핑-다운은 볼륨을 감소시킨다.
일부 실시예들에서, 사용자 표시의 힘의 양은 상이한 사용자 명령들에 대응할 수 있다. 예를 들어, 힘의 양이 사용자 명령을 나타내기 위해 임계 값보다 커야만 할지라도, 힘의 양(예, 일단 임계 값을 만족하면)은 추가적인 힘 임계값들에 기초하여(예, 제 1 임계값 초과 및 제 2 임계 값 미만의 힘은 제 1 클릭을 나타내고 제 2 임계값보다 큰 힘은 제 2 클릭을 나타낸다), 및/또는 사용자 명령의 크기 값에 기초하여 다른 명령들에 대응(예, 볼륨 증가의 속도는 힘의 양에 대응한다)할 수 있다.
일부 실시예들에서, 터치 입력 표면상의 사용자 표시의 속도는 상이한 사용자 명령들을 나타내기 위해 변할 수 있다. 예를 들어, 스와이프 터치 제스처의 속도는 스크롤 속도를 나타낸다. 일부 실시예들에서, 동시 사용자 터치 표시들의 수(예, 손가락들의 수) 및 그 위치들(예컨대, 사용자 표시들의 각각의 위치들/영역들/구역들)의 수는 상이한 사용자 명령들을 나타내기 위해 변할 수 있다. 예를 들어, 디바이스가 비활성 상태에 있을 때, 사용자는 디바이스의 한 측벽에 한 손가락을, 동시에 디바이스의 다른 측벽에 다른 손가락으로 디바이스의 측면들을 쥐어, 디바이스를 활성 상태로 할 수 있고(예, 디스플레이 턴온), 반면에 오로지 한 측면에만 인가된 힘은 볼륨 제어 명령을 나타낸다. 일부 실시예들에서, 다중-터치 입력의 위치들 및 크기들을 검출하고, 이를 알려진 패턴과 매칭시킴으로써, 사용자의 왼손 또는 오른손이 디바이스를 잡고 있는지가 결정되고, 결정된 정보는 디바이스의 기능에 영향을 미치기(예, 어느 손이 디바이스를 잡고 있는지에 기초하여 화면의 왼쪽 또는 오른쪽에 메뉴를 디스플레이) 위하여 사용된다.
일부 실시예들에서, 일단 사용자 명령이 성공적으로 식별되면, 사용자 명령이 성공적으로 검출되었음을 사용자에게 나타내기 위한 확인 표시가 제공된다. 예를 들어, 사용자 명령을 성공적으로 검출할 때 시각적(예, 시각적 플래시), 오디오(예, 종소리) 및/또는 촉각(예, 진동/햅틱 피드백) 표시가 제공된다.
1306에서, 검출된 사용자 명령이 실행된다. 예를 들어, 식별된 사용자 명령은 실행/구현을 위해 애플리케이션 및/또는 운영 체제에 제공된다.
상술한 실시예들이 이해의 명확성을 위해 일부 상세히 기술되었지만, 본 발명은 제공된 상세사항에 제한되지 않는다. 본 발명을 구현하는 많은 대안적인 방식들이 존재한다. 개시된 실시예들은 예시적이고 제한적인 것이 아니다.

Claims (20)

  1. 터치 입력을 검출하기 위한 시스템에 있어서,
    전파 매체에 연결된 복수의 송신기들로서, 상기 복수의 송신기들의 각각은 상기 전파 매체를 통해 전파하는 전파 신호를 방출하도록 구성된, 상기 복수의 송신기들;
    상기 전파 매체에 연결된 복수의 수신기들로서, 상기 복수의 수신기들의 각각은 상기 터치 입력에 의해 교란된 하나 이상의 상기 전파 신호들을 검출하도록 구성되고, 상기 복수의 송신기들 및 상기 복수의 수신기들은 디바이스 측벽의 내부 측면 상의 상기 전파 매체에 연결되는, 상기 복수의 수신기들; 및
    상기 디바이스 측벽의 외부 표면상의 상기 터치 입력을 식별하기 위해 상기 터치 입력에 의해 교란된 하나 이상의 검출된 전파 신호들을 분석하도록 구성된 프로세서를 포함하고,
    상기 하나 이상의 검출된 전파 신호들의 분석은, 상기 터치 입력에 의해 교란되고 상기 디바이스 측벽을 통해 전파되는 상기 하나 이상의 검출된 전파 신호들의 부분을 식별하고 상기 터치 입력 전에 방출되고 상기 터치 입력에 의해 교란된 상기 전파 신호의 상기 식별된 부분과 관련된 신호 진폭의 크기를 기준값과 비교하여 상기 터치 입력의 힘 세기의 양을 결정하도록 구성되는 것을 포함하고, 상기 식별된 부분과 관련된 상기 신호 진폭의 크기가 상기 터치 입력 전에 방출되고 상기 디바이스 측벽을 통해 전파되는 하나 이상의 전파 신호에 대한 교란의 양을 나타내는, 터치 입력을 검출하기 위한 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 입력을 식별하는 것은 상기 디바이스 측벽의 외부 표면상의 1차원 축상에서 상기 터치 입력의 위치를 식별하는 것을 포함하는, 터치 입력을 검출하기 위한 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전파 매체는 금속인, 터치 입력을 검출하기 위한 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신기들에 의해 방출된 상기 전파 신호들 중 적어도 2개는 상이한 신호 콘텐트를 포함하는, 터치 입력을 검출하기 위한 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 시스템의 제 2 디바이스 측벽은 제 2 터치 입력을 수용하도록 구성된, 터치 입력을 검출하기 위한 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전파 매체는 디바이스 하우징의 적어도 일부이고, 상기 디바이스 측벽의 상기 내부 측면은 상기 디바이스 하우징 내에 있는, 터치 입력을 검출하기 위한 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 송신기들 중 하나 이상은 상기 디바이스 측벽 내의 포켓의 상기 전파 매체에 연결되는, 터치 입력을 검출하기 위한 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 송신기들 및 상기 복수의 수신기들은 유동 케이블 상에 인라인(inline)으로 장착되는, 터치 입력을 검출하기 위한 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 송신기들 및 상기 복수의 수신기들 중 하나 이상은 선형 유동 케이블 부분으로부터 연장하는 핑거들 상에 장착되는, 터치 입력을 검출하기 위한 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 입력을 식별하는 것은, 상기 터치 입력의 힘을 식별하기 위하여 상기 터치 입력에 의해 교란된 상기 하나 이상의 검출된 전파 신호들을 분석하는 것을 포함하는, 터치 입력을 검출하기 위한 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 터치 입력의 상기 힘은 상기 터치 입력과 관련된 사용자 명령을 검출하기 위해 이용되는, 터치 입력을 검출하기 위한 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 사용자 명령은 상기 힘이 임계 값보다 큰 경우에 검출되는, 터치 입력을 검출하기 위한 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 입력의 검출된 지속 기간은 상기 터치 입력과 관련된 사용자 명령을 식별하기 위하여 이용되는, 터치 입력을 검출하기 위한 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 입력의 검출된 제스처는 상기 터치 입력과 관련된 사용자 명령을 식별하기 위하여 이용되는, 터치 입력을 검출하기 위한 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 입력은 물리적 버튼 상에 제공되고, 상기 터치 입력은 상기 물리적 버튼을 물리적으로 작동시키지 않고 검출되는, 터치 입력을 검출하기 위한 시스템.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 입력들에 의해 교란된 상기 검출된 전파 신호들을 분석함으로써 복수의 터치 입력들이 검출되는, 터치 입력을 검출하기 위한 시스템.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 전파 매체는 디스플레이 표면의 일부가 아닌, 터치 입력을 검출하기 위한 시스템.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 송신기들 및 상기 복수의 수신기들은 트랜스듀서들인, 터치 입력을 검출하기 위한 시스템.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 전파 신호들는 초음파 신호들인, 터치 입력을 검출하기 위한 시스템.
  20. 터치 입력을 검출하는 방법에 있어서,
    전파 매체에 연결된 복수의 송신기들로부터 상기 전파 매체를 통해 전파 신호들을 방출하는 단계;
    상기 전파 매체에 연결된 복수의 수신기들에서, 상기 터치 입력에 의해 교란된 상기 전파 신호들 중 하나 이상을 수신하는 단계로서, 상기 복수의 송신기들 및 상기 복수의 수신기들은 디바이스 측벽의 내부 측면 상에서 상기 전파 매체에 연결되는, 상기 수신 단계; 및
    상기 디바이스 측벽의 외부 표면상의 상기 터치 입력을 식별하기 위해 프로세서를 사용하여 상기 터치 입력에 의해 교란된 하나 이상의 검출된 전파 신호들을 분석하는 단계를 포함하고,
    상기 하나 이상의 검출된 전파 신호들을 분석하는 단계는, 상기 터치 입력에 의해 교란되고 상기 디바이스 측벽을 통해 전파되는 상기 하나 이상의 검출된 전파 신호들의 부분을 식별하고 상기 터치 입력 전에 방출되고 상기 터치 입력에 의해 교란된 상기 전파 신호의 상기 식별된 부분과 관련된 신호 진폭의 크기를 기준값과 비교하여 상기 터치 입력의 힘 세기의 양을 결정하도록 구성되는 단계를 포함하고, 상기 식별된 부분과 관련된 상기 신호 진폭의 크기가 상기 터치 입력 전에 방출되고 상기 디바이스 측벽을 통해 전파되는 하나 이상의 전파 신호에 대한 교란의 양을 나타내는, 터치 입력을 검출하는 방법.
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