KR20110004401A - 공진 검출 시스템 및 방법 - Google Patents

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콜린 엠. 티어링
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임머숀 코퍼레이션
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Abstract

공진 검출 시스템 및 방법이 개시된다. 예컨대 하나의 공진 검출 방법은 디바이스의 표면에 연결된 액추에이터에 액추에이터 신호를 송신하는 단계를 포함한다. 액추에이터 신호는 액추에이터가 표면에 힘을 출력하게 하도록 구성된다. 본 방법은 힘에 대한 표면의 응답을 수신하는 단계; 응답에 적어도 부분적으로 기초하여 표면의 공진 주파수를 결정하는 단계; 및 공진 주파수를 나타내는 신호를 출력하는 단계를 더 포함한다.

Description

공진 검출 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR RESONANCE DETECTION}
관련 출원의 상호 인용
본 출원은 미국 특허 출원 제12/057,186호(출원일: 2008년 3월 27일)의 우선권을 주장하며, 이 특허 출원의 전체 내용은 본 명세서에 참조로서 포함된다.
본 발명은 일반적으로 공진 검출 시스템 및 방법에 관한 것이다.
전자 장치 제조업자들은 사용자에게 풍부한 인터페이스를 만들어내기 위해 노력하고 있다. 종래의 디바이스는 시각 및 청각 큐(cue)를 이용하여 사용자에 피드백을 제공한다. 일부 인터페이스 디바이스에서, 사용자에게 (능동적 및 저항적 포스 피드백(force feedback)과 같은) 운동 감각적 피드백 및/또는 (진동, 질감 및 열과 같은) 촉각 피드백이 또한 제공되는데, 이들 피드백은 더 일반적으로 집합적으로 "햅틱(haptic) 피드백"으로서 알려져 있다. 햅틱 피드백은 사용자 인터페이스를 향상시키고 단순화하는 큐를 제공할 수 있다.
일부 종래의 디바이스는 사용자 입력 표면에 햅틱 효과를 출력하지 못할 수 있다. 예컨대 터치 스크린은 사용자에게 촉각 큐를 제공하기 위한 능력을 갖지 못할 수 있다. 그와 같은 디바이스가 햅틱 효과를 출력할 수 있는 장비를 갖춘다면, 햅틱 효과를 생성할 때 터치 스크린의 특성을 고려하지 않는다면 그러한 햅틱 효과는 질이 낮을 수 있다.
<개요>
본 발명의 실시예들은 공진 검출 시스템 및 방법을 제공한다. 예컨대 본 발명의 일 실시예는, 디바이스의 표면에 결합된 액추에이터에 액추에이터 신호를 송신하는 단계 ― 상기 액츄에이터 신호는 상기 액추에이터가 상기 표면에 힘(force)을 출력하게 하도록 구성됨 ―; 상기 힘에 대한 상기 표면의 응답을 결정하는 단계; 상기 응답에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 표면의 공진 주파수를 결정하는 단계; 및 상기 공진 주파수를 출력하는 단계를 포함하는 공진 검출 방법을 포함한다. 다른 실시예는 그러한 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다.
이들 예시적인 실시예는 본 발명을 제한하거나 또는 정의하려는 것이 아니라 본 발명의 이해를 돕기 위한 예를 제공한다. 예시적인 실시예들이 상세한 설명에서 설명되고 본 발명의 추가적인 설명도 거기에 제공된다. 본 발명의 다양한 실시예에 의해 제공되는 이점들은 본 명세서를 검토함으로써 더 이해될 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 피처들, 양태들 및 이점들은 첨부 도면을 참조하여 이하의 상세한 설명을 읽을 때 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 공진 검출 시스템을 보여주는 블록도.
도 2는 일 실시예에 따른, 여기(excitation) 중에 그리고 표면이 정지 상태로 복귀함에 따른 표면의 진동 주파수를 보여주는 그래프.
도 3은 일 실시예에 따른 공진 검출 방법의 플로우차트.
도 4 및 5는 일 실시예에 따른, 액추에이터에 의해 생성될 파형을 예시한 도.
도 6은 일 실시예에 따른, 액추에이터 신호에 대한 응답을 보여주는 그래프.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 액추에이터 신호에 대한 응답을 보여주는 그래프.
도 8은 일 실시예에 따른, 공진 검출 시스템을 보여주는 블록도.
도 9A 및 9B는 각각 제1 실시예와 제2 실시예에 따른 공진 검출 시스템을 보여주는 블록도.
본 발명의 실시예들은 공진 검출 시스템과 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 방법, 시스템 및 제품은 여러 방식으로 구현될 수 있으며, 이들의 비-망라 설명이 이하에 설명된다.
예시적인 공진 검출
일 바람직한 실시예에 따르면, 공장은 햅틱 가능한 터치 스크린을 가진 셀룰러 전화를 제조한다. 셀 폰들은 대략 터치 스크린의 기계적 공진 주파수에서 터치 스크린에 햅틱 효과를 출력하는 압전 액츄에이터로 구성된다. 공진 진동이 터치 스크린상에 큰 규모의 진동을 더 효율적으로 유발할 수 있기 때문에 터치 스크린의 공진 주파수에서 힘을 출력하는 것이 유리할 수 있다.
그러나 제조 공정상 편차가 생기기 쉽기 때문에 셀 폰들의 터치 스크린의 공진 주파수가 변할 수가 있다. 따라서 터치 스크린마다 공진 주파수를 개별적으로 결정하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서 공장에서는 하나 이상의 실시예를 이용하여 셀 폰 상의 터치 스크린과 같은 표면의 공진 주파수를 효율적으로 결정할 수 있다.
일 예시적인 실시예에서 따르면, 공진 검출 시스템은 프로세서, 액추에이터 및 센서를 포함한다. 액추에이터는 프로세서로부터 액추에이터 신호를 수신하여 표면으로 진동을 출력하도록 구성된다. 센서는 표면에 연결되며 표면의 움직임을 나타내는 센서 신호를 프로세서에 송신하도록 구성된다. 그러면 프로세서는 액추에이터에게 표면 진동을 멈추라고 지시한다. 그런 다음에 프로세서는 표면이 정지 상태로 복귀함에 따라 표면의 움직임을 분석하여 표면의 공진 주파수를 결정한다. 공진 주파수를 결정한 후에, 프로세서는 공진 주파수를 표면에 연관된 컴퓨터 판독가능 매체에 저장할 수 있다. 예컨대 표면이 이동 전화의 터치 스크린이라면, 시스템은 이동 전화 내의 메모리 칩에 공진 주파수를 저장하여 터치 스크린의 공진 주파수를 이용하도록 전화를 구성할 수 있다.
이와 같은 예시적인 실시예는, 그것이 특수한 하드웨어 없이 조립 라인 공정에서 상이한 표면의 공진 주파수를 빨리 결정할 수 있게 하기 때문에 제조 공정상 유리할 수 있고, 공정이 하나의 대표적인 샘플보다는 오히려 각 표면의 공진 주파수를 측정할 수 있기 때문에 더욱 정확한 결과를 제공할 수 있다.
이 예는 본원에서 설명되는 일반적인 청구 대상을 독자에게 소개하고자 제공된다. 본 발명은 이 예에 한정되지 않는다. 이하의 섹션은 공진 검출 시스템과 방법의 여러 가지 실시예를 설명한다.
공진 검출 시스템
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공진 검출 시스템(100)을 보여주는 블록도이다. 도 1에 도시된 예시적인 실시예에서, 시스템(100)은 컴퓨터(101), 또는 다른 프로세서 기반 디바이스, 터치 스크린(102), 및 액추에이터(103)를 포함한다. 컴퓨터(101)는 프로세서(110)를 포함하며, 액추에이터(103)와 터치 스크린(102) 양쪽과 통신한다. 프로세서(110)는 액추에이터 신호를 액추에이터(103)에 출력하고, 액추에이터(103)로부터 입력 신호를 수신하도록 구성된다. 터치 스크린(102)은 표면, 및 표면과의 접촉을 감지하는 센서를 포함한다. 본 발명의 일부 실시예에서, 표면은, 터치 스크린의 표면과 같은 접촉 표면 또는 사용자에 의해 접촉되도록 의도되는 표면을 포함한다. 액추에이터(103)는 압전 소자를 포함하며, 터치 스크린(102)과 통신한다. 액추에이터(103)는 힘을 터치 스크린(102)에 출력하도록 구성된다. 이 예시적인 실시예에서 사용된 액추에이터(103)가 압전 액추에이터이지만, 그외의 적당한 액추에이터가 이용될 수 있고, 동일한 또는 상이한 유형의 복수의 액추에이터가 이용될 수도 있다.
당업계에 잘 알려져 있는 바와 같이, 압전 소자는 힘을 출력하며 압전 소자에 가해진 힘을 감지할 수 있다. 압축되거나 또는 늘려지는 경우, 압전 소자는 측정되고 이용될 수 있는 전압을 생성하여 가해진 압축력 또는 장력의 양을 결정한다.
도 1에 도시된 시스템(100)은 터치 스크린(102)의 표면의 공진 주파수를 결정할 수 있다. 이 예시적인 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 액추에이터 신호를 생성하여 액추에이터(103)에 그것을 송신한다. 액추에이터(103)는 터치 스크린(102)의 표면이 진동하게끔 하는 힘을 터치 스크린(102)에 출력한다. 프로세서(110)는, 표면에 의한 움직임에 응답하여 압전 소자에 의해 생성되는, 힘에 대한 표면의 응답을 나타내는 신호를 액추에이터(103)로부터 수신한다. 그러면 컴퓨터(101)는 응답을 분석하여 표면의 공진 주파수를 결정한다.
이 예시적인 실시예에서, 프로세서(110)는 선택된 주파수에서의 구형파를 포함하는 액추에이터 신호를 액추에이터(103)에 송신한다. 액추에이터(103)는 액추에이터 신호와 대략 동일한 주파수를 가진 힘을 표면에 출력하여, 표면이 진동하게끔 한다. 프로세서(110)가 액추에이터 신호 송신을 멈추는 경우, 액추에이터(103)는 힘을 출력하는 것을 멈추어, 표면은 정지 상태로 복귀하게 된다.
표면이 정치 상태로 복귀함에 따라, 그것은 압전 액추에이터를 압축하고 당길 것이고, 이에 따라 프로세서로 송신될 전압이 생성된다. 프로세서는 전압을 측정하고, 적어도 부분적으로 측정된 전압에 기초하여 그것이 정지 상태로 복귀할 때 표면의 진동 주기를 알아낸다. 측정된 주기(T)는 공식 f=1/T에 의해 주파수(f)로 변환될 수 있고, 이는 표면의 대략적인 공진 주파수이다.
예컨대 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 여기 중의 그리고 표면이 정지 상태로 복귀함에 따른 표면의 진동 주파수를 보여주는 그래프(200)이다. 볼 수 있는 바와 같이, 여기 중의 표면의 진동 주기(210)는 표면의 정지 상태 복귀 시의 공진 주기(220)보다 빠르다. 그러나 공진이 아닌 주파수에서의 여기 후에도, 입력되는 힘이 더 이상 표면을 구동하지 않는 경우에 표면은 공진 주파수에서 진동하는 경향을 보인다. 표면이 정지 상태로 복귀함에 따른 표면 진동의 주기를 측정함으로써, 컴퓨터(101)는 표면의 공진 주파수를 결정할 수 있다.
공진 주파수 결정 방법
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공진 검출 방법의 플로우차트(300)이다. 도 3에 나타낸 방법은 도 1에 도시된 시스템에 비추어 설명할 것이나, 후술될 바와 같이, 상이한 시스템을 이용하여 이 방법을 수행할 수 있다.
방법(300)은 프로세서가 캘리브레이션(calibration)에 대한 요구를 수신할 때 블록(310)에서 시작한다. 캘리브레이션에 대한 요구는 프로세서가 표면의 공진 주파수를 결정하여야 한다는 것을 나타낸다. 본 발명의 일 실시예에서, 요구는 프로세서가 공진 주파수를 알아내어야 하는 것이 복수의 표면 중 어느 것인지를 나타낸다. 예컨대 프로세서는 각각이 서로 다른 표면에 연결된 복수의 액추에이터와 통신할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 프로세서는 요구를 메뉴 선택과 같은 사용자 입력으로부터 수신한다. 다른 실시예에서, 프로세서는 요구를 원격 프로세서로부터 수신한다. 예컨대 프로세서는 제조 프로세서의 일부인 원격 프로세서로부터 요구를 수신할 수 있으며, 이에 따라 원격 프로세서는 프로세서가 디바이스 하우징의 표면의 공진 주파수를 결정할 것을 요구한다. 또 다른 실시예는 네트워크 또는 부팅 프로세스의 결과와 같은 다른 소스로부터 캘리브레이션 요구를 수신할 수 있다.
블록(320)에서, 컴퓨터는 진동 주파수를 선택하여 표면에 출력한다. 예컨대 본 발명의 일부 실시예에서, 액추에이터가 선택된 주파수에서 실질적으로 사인파 진동을 출력하게끔 하는 주파수가 선택된다. 이 경우에, 액추에이터는 실질적으로 선택된 주파수만을 포함하는 사인파 진동을 출력하도록 구성된다. 예컨대 130 헤르츠(Hz)의 주파수가 선택될 수 있다.
다른 실시예에서, 주파수 스위프(sweep)(뒤에 자세히 설명함) 또는 구형파와 같은 복수의 주파수를 포함하는 액추에이터 신호를 송신하는 것이 바람직할 수 있다. 예컨대 주파수 스위프는 복수의 선택된 주파수의 순차적 적용을 포함한다. 처음 선택된 주파수는 액추에이터가 실질적으로 선택된 주파수만을 포함하는 진동을 출력하게 하도록 구성된다. 주파수 스위프가 진행됨에 따라, 선택된 주파수는 액추에이터가 새로이 선택된 주파수만을 포함하는 진동을 출력하도록 변경된다. 주파수 스위프는 각각의 원하는 주파수가 출력될 때까지 계속된다. 다른 실시예에서, 임의의 파형이 이용될 수 있다.
블록(330)에서, 컴퓨터는 터치 스크린(102)과 같은 디바이스의 표면에 연결된 액추에이터(103)에 액추에이터 신호를 송신한다. 액추에이터 신호는 액추에이터(103)가 표면에 힘을 출력하게 하도록 구성된다.
컴퓨터는 액추에이터 신호를 액추에이터에 바로 송신하거나, 또는 액추에이터 신호를 다른 프로세서에 송신할 수 있다. 예컨대 본 발명의 일 실시예에서, 컴퓨터는 액추에이터와 직접 통신할 수 있고, 액추에이터를 구동하도록 구성된 신호를 출력하도록 구성될 수 있다. 그러나 다른 실시예에서, 액추에이터, 표면 및 로컬 프로세서가 컴퓨터와 통신하는 디바이스 내에 포함될 수 있다. 그와 같은 실시예에서, 컴퓨터는 액추에이터 신호를 로컬 프로세서에 송신할 수 있으며, 이는 그 후 액추에이터를 구동하도록 구성된 신호를 생성할 수 있다.
또한, 컴퓨터는 하이 레벨 또는 로우 레벨 커맨드를 포함하는 액추에이터 신호를 디바이스에 송신할 수 있다. 일반적으로, 하이 레벨 커맨드는 생성될 힘에 대한 파라미터 정보를 포함하여, 디바이스의 프로세서가 파라미터 정보를 이용하여 파형의 형태를 산출함으로써 원하는 진동을 생성할 수 있게 한다. 로우 레벨 커맨드는, 파형을 따른 샘플링 포인트와 같은, 파형의 형태를 세부적으로 표현하는 정보를 포함할 수 있고, 이것은 디바이스의 프로세서가 파형의 형태를 산출하게 하지않고 액추에이터를 구동하는 신호를 출력하게 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 액추에이터에 의해 생성될 파형을 보여준다. 본 발명의 이 실시예에서, 프로세서(110)는 도 4에 도시된 파형을 출력하기 위한 하이 레벨 커맨드를 생성할 수 있다. 그와 같은 실시예에서, 프로세서는 주파수 파라미터, 크기(magnitude) 파라미터 및 파형 파라미터를 포함하는 액추에이터 신호를 출력할 수 있다. 도 4에 도시된 파형을 생성하기 위해, 하이 레벨 커맨드는 140Hz와 같은 주파수(410), 250볼트와 같은 크기(420), 및 사인파와 같은 파형을 포함할 수 있다. 커맨드는 그 후 액추에이터에 송신될 수 있고, 이는 그 후 250볼트 피크 대 피크(peak-to-peak) 구동 신호에 의해 생성된 140Hz 사인파 진동을 생성할 수 있다.
하이 레벨 커맨드는 또한 그외의 파라미터들 또는 파라미터 값들을 포함할 수 있다. 예컨대 하이 레벨 커맨드는 복수의 주파수 파라미터와 같이, 단일 힘과 연관된 다수의 파라미터를 포함할 수 있다. 하이 레벨 커맨드 내에 포함된 파라미터들은 넓은 범위의 값들을 포함할 수 있다. 제한하지 않는 예로서, 파형 파라미터는 사인 파형, 구형 파형, 톱니 파형, 임펄스 파형 또는 사용자 정의 파형을 규정할 수 있다. 주파수 파라미터는 힘을 생성하는데 이용하기 위한 하나 이상의 주파수 또는 하나 이상의 주기를 정의할 수 있다. 크기 파라미터는 피크 크기, 평균 크기 또는 최소 크기를 규정할 수 있다. 크기 파라미터는 크기를 전압, 전류 또는 표면 변위와 같은(이에 한정되지 않음) 하나 이상의 서로 다른 단위로 규정할 수 있다. 하이 레벨 커맨드 내에는 또 다른 파라미터가 포함될 수 있다.
일부 실시예들은 하이 레벨 커맨드를 가진 액추에이터 신호를 송신할 수 있지만, 다른 실시예들은 로우 레벨 정보를 가진 액추에이터 신호를 송신할 수 있다. 예컨대, 일 실시예에 따르면, 액추에이터 신호는 힘을 나타내는 파형을 따라서 점들을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 액추에이터 신호는 생성될 파형을 나타내는 함수를 포함할 수 있다. 도 5는 일 실시예에 따른, 액추에이터에 의해 생성될 파형(500)을 보여준다. 파형(500)을 생성하는데 있어, 로우 레벨 커맨드로 통합될 수 있는 파형을 따라서 점들(510)을 포함하는 로우 레벨 커맨드를 이용하여 액추에이터 신호가 생성된다.
일부 실시예들에서 로우 레벨 커맨드가 유리할 수 있다. 또한, 로우 레벨 액추에이터 신호는 그들이 커스텀(custom) 파형의 송신을 허용할 수 있기 때문에 유리할 수 있다. 하이 레벨 커맨드도 마찬가지로 커스텀 파형을 포함할 수 있다. 그와 같은 실시예에서, 파형의 형태는, 예를 들면, 파형이 로우 레벨 커맨드에서 규정되는 방식과 유사하게, 파라미터 정보에 의하거나 또는 파형을 따라서 점들을 포함함으로써 규정된다. 다양한 유형의 커맨드가 하이 레벨 및 로우 레벨로 특징지어지지만, 이들은 본원에서 이용되는 간단한 편리한 설명이고 다양한 실시예에서 이용될 수 있는 커맨드의 유형 또는 범주를 한정하려는 것은 아니다. 오히려, 액추에이터가 원하는 파형을 출력하게 하도록 구성된 임의의 액추에이터 신호가 이용될 수 있다.
다른 실시예에서, 프로세서(110)와 같은 프로세서는 액추에이터(103)를 직접 구동하는 액추에이터 신호를 출력할 수 있다. 예컨대 프로세서(110)는 터치 감지 입력 디바이스의 표면 상에 힘을 출력하도록 구성되는 압전 소자에 사인파 액추에이터 신호를 출력할 수 있다. 이 실시예에서, 사인파 액추에이터 신호는 (압전 소자 또는 모터와 같은) 액추에이터에 직접 송신되는 구동 신호가 되도록 구성된다. 하나의 압전 실시예에서, 프로세서(110)는 압전 소자를 구동하도록 구성되는 실질적으로 단일 주파수 사인파 액추에이터 신호를 생성할 수 있다. 압전 소자는 액추에이터 신호를 수신하고, 표면 상에 진동을 전하며, 진동은 액추에이터 신호의 주파수와 거의 같은 주파수를 갖는다. 그와 같은 실시예에서, 프로세서(110)는, 상기 하이 레벨 및 로우 레벨 커맨드 실시예에 관해 설명된 것과 같이 액추에이터를 구동하기 위한 신호를 생성하도록 다른 처리 회로에 신호를 송신하는 것이 아니라 오히려 액추에이터(130)를 구동하는 것에 대한 책임이 있다. 그러나, 일부 실시예에서, 액추에이터 구동 신호는 액추에이터에 의해 수신되기 전에 하나 이상의 회로 성분을 통해 송신될 수 있다. 예컨대 프로세서는 액추에이터 신호가 액추에이터에 송신되기 전에 액추에이터 구동 신호를 증폭기 또는 필터에 송신할 수 있다.
일부 실시예들에서 실질적으로 하나의 주파만을 포함하는 액추에이터 신호들이 송신될 수 있지만, 다른 실시예들에서는 복수의 주파수를 포함하는 액추에이터 신호들이 송신될 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 컴퓨터(101)는, 주파수 스위프(frequency sweep)와 같은, 연속하는 복수의 주파수 출력을 갖는 액추에이터 신호를 출력할 수 있다. 그와 같은 실시예에서, 컴퓨터(101)는 제1 주파수, 제2 주파수, 스텝 사이즈 및 파형의 유형을 포함하는 하이 레벨 커맨드를 출력할 수 있다. 제1 및 제2 주파수는 주파수 스위프에 대한 시작 및 종료 주파수를 규정할 수 있으며, 스텝 사이즈는 제1 주파수와 제2 주파수 간에 이용할 증분 주파수를 규정할 수 있다. 파형의 유형은 주파수 스위프를 나타낼 수 있다.
주파수 스위프를 이용하는 일 실시예에서, 제1 및 제2 주파수들은, 표면의 공진 주파수가 제1 주파수와 제2 주파수 사이에 들 가능성이 있도록 선택되어야 한다. 따라서, 주파수 스위프에서, 컴퓨터(101)는 제1 주파수로 시작하는 선택된 주파수들의 시퀀스를 출력하고, 스텝 사이즈를 이용하여 연속하는 선택된 주파수로 증분시킨다. 제1 및 제2 주파수가 적절히 선택되면, 표면의 공진 주파수는 두 개의 주파수 사이에 들 것이며, 주파수 스위프 동안 선택된 주파수들 중 하나로서 식별될 것이다. 추가 실시예들은 상이한 파라미터들을 포함하는 하이 레벨 커맨드를 출력할 수 있다.
블록(340)에서, 컴퓨터(101)는 표면에 가해진 힘에 관련된 응답을 수신한다. 예컨대, 전술한 바와 같이, 컴퓨터(101)는 표면의 움직임에 응답하여 압전 소자에 의해 생성된 신호를 수신할 수 있다. 액추에이터가 힘을 출력하는 것을 멈춘 후에, 표면은 진동하는 것을 계속할 수 있고, 이는 압전 소자가 힘에 대한 표면의 응답을 나타내는 전류를 출력하게 한다. 응답은 그 후 컴퓨터(101)에 의해 수신된다.
예컨대, 일 실시예에서, 액추에이터는 컴퓨터(101)와 통신하는 압전 소자를 포함할 수 있다. 압전 소자는 전압 또는 전류 신호를, 예를 들면, 압전 소자와 컴퓨터(101) 사이에 연결된 도선을 통해 신호 프로세서에 직접 송신할 수 있다. 관련된 실시예에서, 압전 소자는 증폭기 또는 필터와 같은 추가 회로를 통해 컴퓨터(101)에 연결될 수 있다. 그와 같은 실시예는 컴퓨터(101)에 의해 수신가능한 범위 내의 전압 또는 전류 값을 갖는 입력 신호를 컴퓨터(101)에 제공하는데, 또는 필터링된 전압 또는 전류 값을 컴퓨터(101)에 제공하는데 유리할 수 있다. 다른 실시예에서, 표면 및 액추에이터는 프로세서를 갖는 디바이스 내에 포함될 수 있다. 디바이스의 프로세서는 압전 소자로부터 전압 또는 전류 신호를 수신하고 응답 정보를 컴퓨터(101)에 송신하도록 구성될 수 있다. 예컨대 디바이스의 프로세서는 압전 소자로부터 신호를 수신하고, 신호를 샘플링 레이트에서 샘플링하고, 샘플링된 값을 저장하고, 샘플링된 값을, 예를 들면, 네트워크 접속을 통해 컴퓨터(101)에 송신할 수 있다.
블록(350)에서, 컴퓨터(101)는 적어도 부분적으로 응답에 기초하여 표면의 공진 주파수를 결정한다. 컴퓨터(101)가 힘에 대한 표면의 응답을 나타내는 신호를 수신받은 후에, 컴퓨터(101)는 응답을 분석하여 응답이 표면의 공진 주파수를 나타내는지를 결정한다. 예컨대, 다시 도 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 컴퓨터(101)는 힘에 대한 표면의 응답(200, 300)을 분석하고, 도 3에서 볼 수 있는 것과 같은, 안정 상태(320)의 존재 및 사이즈를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 결정은 반복적 프로세스일 수 있다. 예컨대 컴퓨터(101)는 수신된 응답(200)에서 안정 상태를 검출하지 못할 수 있다. 컴퓨터(101)는 그 후 단계들(320 및 340)을 재수행하고, 수신된 응답(300)을 분석하여 공진 주파수를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 블록(320)으로 되돌아감으로써 표면의 복수의 공진 주파수를 결정하는 것이 가능할 수 있다. 예컨대 어느 것도 표면에 접촉하지 않을 때 표면의 제1 공진 주파수를 결정하는 것이 가능할 수 있다. 손가락과 같은 물체가 표면에 접촉하고 있을 때 제2 공진 주파수를 결정하는 것이 가능할 수 있다. 복수의 물체가 표면에 접촉하고 있을 때, 또는 물체가 상이한 위치들에서 표면에 접촉하는 경우에 추가적인 공진 주파수들을 결정하는 것이 가능할 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 제1 공진 주파수는 표면의 기본 주파수를 포함할 수 있고, 제2 공진 주파수는 기본 주파수의 정수 배를 포함할 수 있다. 기본 주파수는 표면의 최저 공진 주파수를 나타낸다. 그와 같은 실시예를 이용하면, 표면의 상태와 연관된 공진 주파수에서 햅틱 효과를 출력하는 것이 가능할 수 있다. 예컨대 제1 공진 주파수는 표면에 어떤 물체도 접촉하지 않은 경우에 생성될 수 있고, 제2 공진 주파수는 표면에 물체가 접촉하고 있을 때 출력될 수 있다.
일 실시예에서, 컴퓨터는 복수의 힘을 연속하여 생성하도록 일련의 액추에이터 신호들을 송신함으로써 공진 주파수를 결정할 수 있다. 예컨대 컴퓨터는 공진 주파수가 찾아질 때까지 상이한 선택된 주파수를 갖는 연속하는 액추에이터 신호들을 반복하는 것을 계속할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 컴퓨터(101)는 공진 주파수 아래의 주파수에서 실질적으로 하나의 제1 주파수만을 갖는 제1 액추에이터 신호를 생성한다. 액추에이터는 그 후 제1 힘을 생성하여 표면에 출력한다. 그와 같은 실시예에서의 컴퓨터(101)는 제1 힘에 대한 표면의 제1 응답을 수신한다.
컴퓨터는 그 후 수신된 제1 응답의 제1 크기를 결정하고 제1 크기 및 제1 주파수를 저장한다. 컴퓨터는 그 후 제1 주파수보다 큰 제2 주파수를 갖는 제2 액추에이터 신호를 송신한다. 액추에이터는 제2 힘을 표면에 출력하고, 컴퓨터(101)는 제2 힘에 대한 표면의 제2 응답을 수신한다. 컴퓨터는 제2 응답의 제2 크기를 결정하고 이를 제1 응답의 제1 크기와 비교한다. 제2 크기가 제1 크기보다 크면, 컴퓨터는 제1 크기와 제1 주파수를 버리고 제2 크기 및 제2 주파수를 저장할 수 있다. 컴퓨터는 그 후 액추에이터 신호를 송신하고 신호에 대한 응답을 수신하는 것을 계속한다. 수신된 응답 각각에 대하여, 컴퓨터는 그러한 응답 내의 크기를 결정하고 이것을 저장된 응답과 비교하여 가장 큰 응답을 결정한다. 컴퓨터는 수신된 응답의 크기가 계속 증가하는 동안 계속해서 액추에이터 신호를 출력할 수 있고, 하나 이상의 수신된 응답이 저장된 안정 상태보다 작은 크기를 가진 후에 공진 주파수를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 표면은 멀티 터치 스크린과 같은 멀티 터치 입력 표면을 포함할 수 있다. 그와 같은 실시예에서, 공진 검출 시스템은 멀티 터치 입력 표면과 연관된 복수의 공진 주파수를 결정하기 위해 일련의 액추에이터 신호들을 송신할 수 있다. 그와 같은 실시예는 하나 이상의 위치에서 동시에 또는 연속하여 표면과 접촉하는 중에 멀티 터치 입력 표면의 공진 주파수들을 결정하는데 이용될 수 있다.
다른 실시예에서, 표면은 다중 출력 표면을 포함할 수 있다. 이와 같은 표면은 터치 표면의 이산 영역에 국소화된(localized) 힘을 출력하도록 구성된 복수의 액추에이터에 연결될 수 있다. 예컨대 직사각형 형상을 갖는 터치 표면은 4개의 액추에이터에 연결될 수 있고, 여기에서 각각의 액추에이터는 터치 표면의 상이한 4분면에 연결된다. 각 액추에이터는 터치 표면의 대응하는 4분면에 국소화된 힘을 출력하도록 구성될 수 있다. 따라서, 실시예는 액추에이터들 각각과 연관된 표면의 공진 주파수를 결정하도록 구성될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 액추에이터 신호에 대한 전기적 저항 응답(600)을 보여주는 그래프이다. 도 6에 도시된 응답(600)(수직축)은 압전 액추에이터 디바이스에 대한 입력 주파수 스위프(수평축)로 인한 압전 액추에이터 디바이스의 저항의 측정된 결과로부터 발생한다. 볼 수 있는 바와 같이, 응답은 2개의 비교적 높은 크기 부분들(610a, 610b)과 낮은 크기 골(trough)(620)을 포함한다. 높은 크기의 영역들은 압전 액추에이터에 걸친 비교적 높은 전기 저항을 나타내고, 골(620)의 바닥부는 압전 액추에이터에 걸친 비교적 낮은 전기 저항을 나타낸다. 컴퓨터(101)는 응답(600)을 수신하고, 압전 액추에이터가 최소 전기 저항(즉 골(620))을 나타낸 주파수를 결정함으로써 공진 주파수를 결정할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 액추에이터 신호에 대한 응답(700)을 보여주는 그래프이다. 도 7에 도시된 그래프에서, 응답(700)은 액추에이터에 의해 출력된 힘에 기초하여 디바이스의 표면 움직임을 나타낸다. 도 7에 도시된 그래프에서, 수평축은 샘플을 취한 시간을 나타내고, 수직축은 표면의 변위를 나타낸다. 컷오프(cutoff)(740) 전의 시간(720)에서, 액추에이터는 힘을 출력하고 있다. 대략 컷오프(740)에서, 액추에이터는 힘을 출력하는 것을 멈추고 표면은 정지 위치로 복귀하는 것이 허용된다. 표면의 자연 응답(710)은 시간(730)에 따라 감쇄하는 연속된 진동을 나타낸다. 표면이 계속 진동하는 지속 기간(730)은 컴퓨터(101)에 의해 측정되어 저장된다. 시스템(100)은 다른 주파수들에서 표면을 진동시키고 다른 주파수들 각각에 대한 자연 응답(710)의 지속 기간(730)을 측정한다. 자연 응답(710)의 최대 지속 기간(730)을 생성했던 힘의 주파수는 표면의 공진 주파수인 것으로 결정될 수 있다.
블록(360)에서, 컴퓨터(101)는 공진 주파수를 출력한다. 컴퓨터(101)가 표면에 대한 공진 주파수를 결정한 후에, 컴퓨터는 공진 주파수를 비휘발성 컴퓨터 판독가능 매체에 저장함으로써 공진 주파수를 출력할 수 있고, 그것은 주파수를 디스플레이 스크린에 표시할 수 있고, 그것은 공진 주파수를 갖는 액추에이터 신호를 생성할 수 있고, 또는 다르게는 그것은 당업자에게 공지된 방법에 따라 공진 주파수를 출력할 수 있다.
상기 상세한 설명은 공진 검출에 대한 다양한 실시예를 설명하였지만, 본 발명의 일부 실시예들은 추가적인 또는 상이한 단계들을 포함할 수 있다. 예컨대 물체가 표면에 접촉하고 있을 때, 그것의 공진 주파수는 변할 수 있다. 그러므로, 사용자가 표면에 접촉하고 있을 때 표면의 공진 주파수를 결정하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 공진 주파수는 접촉이 표면에 가해진 위치에 기초하여 변할 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서 하나 이상의 위치에서의 표면과의 접촉에 기초하여 하나 이상의 공진 주파수를 산출하는 것이 바람직할 수 있다. 그와 같은 실시예에서, 액추에이터 신호는 적어도 부분적으로 표면과의 감지된 접촉의 위치에 기초할 수 있다.
추가 실시예에서, 컴퓨터(101)는 동적으로 변화하는 공진 주파수를 검출하도록 구성될 수 있다. 예컨대 사용자가 표면을 터치하면(또는 표면을 접촉하는 것을 멈추면), 표면의 공진 주파수가 변할 수 있다. 따라서, 복수의 접촉 압력에 대한 공진 주파수를 결정하는 것이 바람직할 수 있다. 그와 같은 실시예에서, 공진 검출 시스템은 예컨대 사용자가 (예를 들어, 표면에 대하여 손가락을 누름으로써) 표면에의 접촉을 개시하거, 또는 (예를 들어, 표면에서 손가락을 뗌으로써) 표면과의 접촉을 끝내는 것과 연관된 압력과 연관된 복수의 공진 주파수를 결정하도록 구성될 수 있다.
상기 접근 방식의 이점은 햅틱 진동을 출력하는 시스템이 비교적 작은 크기의 입력 신호로 큰 크기의 진동을 출력할 수 있다는 것일 수 있다. 일반적으로, 시스템이 공진에서 구동될 때, 공진 주파수에서의 작은 에너지 입력들이 현저히 증폭되어 매우 큰 출력을 생성할 수 있다. 따라서, 시스템을 공진에서 구동하는 것이 더욱 효율적일 수 있다. 또한, 표면들이 구조에 있어서 다를 수 있기 때문에, 다르게 유사하게 설계된 디바이스의 표면이 상이한 공진 주파수들을 가질 수 있다. 또는, 표면이 사용됨에 따라, 그것은 닳게 될 수 있거나 또는 그것의 공진 주파수가 변할 수 있다. 또한, 표면의 공진 주파수는 그것이, 예를 들어, 손가락 끝에 의해 접촉되고 있는 경우 변할 수 있다. 따라서, 그러한 디바이스들에 대한 캘리브레이션 시스템으로 본원에서 설명된 다양한 실시예들 중 일부 또는 모두를 통합시키는 것이 바람직할 수 있다. 그러한 캘리브레이션 시스템은 디바이스 자신에 통합되거나 또는 제조 공정 중에 사용되거나, 양자 모두일 수 있다.
특정 실시예들은 머신 또는 컴퓨터가 전술한 방법들 중 하나 이상을 수행하도록 명령하는 프로그램 코드를 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있다. 그와 같은 머신 또는 컴퓨터는 햅틱 표면의 공진 주파수를 결정할 수 있다. 예컨대 머신 또는 컴퓨터는 주기적으로, 또는 사용자에 의해 명령될 때 햅틱 표면의 공진 주파수를 결정할 수 있다. 또한, 그와 같은 머신 또는 컴퓨터는 표면이, 예를 들면, 사용자에 의해 접촉되어 있을 때 표면의 공진 주파수를 결정할 수 있다. 표면이 사용자에 의해 접촉되어 있을 때 액추에이터가 햅틱 효과를 표면에 출력할 것 같은 시간에 공진 주파수를 결정하는 것이 바람직할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 공진 검출 시스템(800)을 보여주는 블록도이다. 시스템(800)은 컴퓨터(810) 및 디바이스(820)를 포함한다. 컴퓨터(810)는 프로세서(811)를 포함하고, 디바이스(820)와 통신한다. 프로세서(811)는 액추에이터 신호를 디바이스(820)에 출력하고, 디바이스(820)로부터 입력 신호를 수신하도록 구성된다. 디바이스(820)는 표면(821), 액추에이터(822) 및 프로세서(823)를 포함한다. 프로세서(823)는 액추에이터(822) 및 표면(821)과 통신하며, 컴퓨터(810)로부터 액추에이터 신호를 수신하고, 액추에이터(822)에 액추에이터 구동 신호를 송신하고, 센서 신호를 수신하도록 구성된다.
도 8에 도시된 실시예에서, 액추에이터(822)는 표면에 힘을 생성하기에 적합한 액추에이터를 포함한다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에서, 액추에이터(822)는 압전 액추에이터를 포함한다. 그와 같은 실시예는 압전 소자가 표면(821)의 움직임을 감지하도록 구성된 센서로서 작동할 수 있고; 압전 소자가, 예를 들면, 진동하는 표면에 의해 압축되거나 또는 당겨질 때 전압을 생성할 수 있기 때문에 바람직할 수 있다. 생성된 전압이 측정되어, 표면의 대응하는 움직임을 결정하는데 이용될 수 있다. 그외의 액추에이터가 마찬가지로 사용될 수 있다. 예컨대 액추에이터(822)는 전기 모터, 전자기 액추에이터, 음성 코일, 선형 공진 액추에이터, 형상 기억 합금, 전기 활성 폴리머, 또는 그외의 움직임을 감지할 수 있는 적합한 액추에이터를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 전기 모터는 표면의 움직임을 감지하는 데에 이용될 수 있다. 예컨대 전기 모터는 힘을 출력하고, 또한 표면의 움직임을 감지할 수 있는 변환기를 포함할 수 있다. 그와 같은 변환기는 광 인코더를 포함할 수 있거나, 또는 표면의 움직임에 비례하는 전압 또는 전류를 생성할 수 있다.
도 8에 도시된 표면(821)은 사용자가 접촉할 수 있는 디바이스의 임의의 표면일 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 표면은 터치 스크린의 표면일 수 있다. 다른 실시예에서, 표면은 디바이스를 들고 있는 사용자에게 햅틱 감각을 제공하도록 구성된 셀 폰 또는 PDA의 표면일 수 있다. 다른 실시예에서, 표면은 터치 스크린 또는 버튼과 같은 입력 디바이스의 일부일 수 있다. 일부 실시예에서, 표면은 셀 폰 상의 배터리 커버와 같은 디바이스의 하우징의 표면, 자동차의 계기반(console)의 터치 스크린, 자동차 내의 터치 감지 표면, 랩톱 또는 개인용 컴퓨터 상의 터치 스크린, 자동 입출금기(ATM) 또는 그외의 단말 디바이스 상의 터치 스크린, 또는 투명, 반투명 또는 불투명 터치 감지 표면들 중 임의의 것이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 임의의 적합한 표면이 유리하게 이용될 수 있다.
도 9A는 일 실시예에 따른 공진 검출 시스템(900)을 보여주는 블록도이다. 시스템(900)은 본원에서 설명된 다른 시스템들과 유사하나, 도 9A에 도시된 시스템(900)은 표면(911), 액추에이터(912) 및 프로세서(913)를 포함하는 단일, 자급식(self-contained) 디바이스(910)를 포함한다. 디바이스(910)는 자신의 표면(911)의 공진 주파수를 결정할 수 있다. 프로세서(913)는 액추에이터(912) 및 표면(911)과 통신한다. 도 9A에 도시된 실시예에서, 프로세서는 액추에이터 신호를 송신하고, 센서 신호를 수신하고, 표면의 공진 주파수를 결정하도록 구성된다. 프로세서(913)는 또한 표면(911)으로부터 입력 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 액추에이터(912)는 프로세서(913) 및 표면(911)과 통신하며, 프로세서(913)로부터 액추에이터 신호를 수신하고, 표면(911)에 진동을 출력하고, 프로세서(913)에 센서 신호를 송신하도록 구성된다. 도시된 실시예에서, 액추에이터는 표면(911)에 진동을 출력하며, 또한 진동에 응답하여 표면(911)의 움직임을 측정하도록 센서로서 동작한다. 액추에이터(912)는 적어도 부분적으로 표면(911)의 감지된 움직임에 기초하여 프로세서(913)에 센서 신호를 송신한다.
도 9B는 일 실시예에 따른 공진 검출 시스템(950)을 보여주는 블록도이다. 시스템(950)은 도 9A에 도시된 실시예와 유사하나, 액추에이터(962)로부터 분리된 센서(964)를 또한 포함한다. 본 명세서에서 설명된 다른 실시예들과 같이, 다른 실시예들이 액추에이터와는 다른 센서를 포함할 수 있다.
시스템(950)은, 표면(961), 액추에이터(962), 프로세서(963) 및 센서(964)를 포함하는 디바이스(960)를 포함한다. 프로세서(963)는 액추에이터(962), 표면(961) 및 센서(964)와 통신한다. 프로세서는 액추에이터(962)에 액추에이터 신호를 송신하고, 센서(964)로부터 센서 신호를 수신하고, 표면(961)으로부터 입력 신호를 수신하도록 구성된다. 액추에이터는 프로세서(963)로부터 액추에이터 신호를 수신하고, 표면(961)에 진동을 출력하도록 구성된다. 센서(964)는 액추에이터(962)에 의해 출력된 진동에 대한 표면(961)의 응답을 측정하도록 구성된다. 센서(964)는 또한 사용자에 의한 표면(961)과의 접촉을 검출하도록 구성될 수 있다.
실시예들은 다양한 시나리오에서 유익하게 이용될 수 있다. 예컨대 일 실시예는 유익하게는 햅틱 가능 터치 스크린(haptically-enabled touch screen)과 같은 햅틱 가능 표면들을 갖는 디바이스의 제조 설비에 포함될 수 있다. 그와 같은 설비는 하나 이상의 실시예를 이용하여, 각각의 제조된 디바이스의 표면의 공진 주파수를 결정하고 공진 주파수를, 컴퓨터 판독가능 매체 상에서와 같은, 디바이스 내에서 저장할 수 있다.
대안적으로, 디바이스는 하나 이상의 실시예를 포함할 수 있다. 예컨대 차량의 네비게이션 시스템은 터치 스크린을 포함할 수 있다. 네비게이션 시스템은 또한 터치 스크린의 표면의 공진 주파수를 결정하도록 구성된 실시예를 포함할 수 있다. 실시예는 무엇도 터치 스크린에 접촉하고 있지 않을 때 터치 스크린의 공진 주파수를 결정하기 위해 사용자에 의해 이용될 수 있다. 대안적으로, 네비게이션 시스템은 전원이 켜질 때마다, 또는 주기적으로, 예를 들면 3개월마다 터치 스크린의 공진 주파수를 결정할 수 있다.
다시 도 1, 8, 9A 및 9B를 참조하면, 실시예들은 디지털 전자 회로로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 컴퓨터는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 이 프로세서에 연결된 RAM(random access memory)과 같은 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 프로세서는 이미지 편집을 위한 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 실행시키는 것과 같이, 메모리에 저장된 컴퓨터 실행가능한 프로그램 명령어들을 실행한다. 그와 같은 프로세서들은 마이크로프로세서, DSP(digital signal processor), ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array), 상태 머신 등을 포함할 수 있다. 그와 같은 프로세서들은 PLC(programmable logic controller), PIC(programmable interrupt controller), PLD(programmable logic device), PROM(programmable read-only memory), EPROM 또는 EEPROM(electrically (eraseable) programmable read-only memory), 또는 그외의 유사한 디바이스를 더 포함할 수 있다.
그와 같은 프로세서는, 프로세서에 의해 실행될 때, 프로세서가 프로세서에 의해 수행되거나 또는 지원되는 것으로서 본원에서 설명된 단계들을 수행하게 할 수 있는 명령어들을 저장할 수 있는 매체, 예컨대 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하거나 또는 그와 통신할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체의 실시예들은 웹 서버에서의 프로세서와 같은 프로세서에 컴퓨터 판독 명령어들을 제공할 수 있는 전자적, 광학적, 자기적 또는 그외의 저장 또는 송신 디바이스를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 매체의 다른 예는 플로피 디스크, CD-ROM, 자기 디스크, 메모리 칩, ROM, RAM, ASIC, 구성 프로세서, 모든 광학 매체, 모든 자기 테이프 또는 그외의 자기 매체, 또는 컴퓨터 프로세서가 판독할 수 있는 임의의 그외의 매체를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 다양한 다른 디바이스들이 라우터, 사설 또는 공중망, 또는 그외의 송신 디바이스와 같은 컴퓨터에 명령어들을 송신하거나 또는 전달할 수 있다. 설명된 프로세서 및 처리는 하나 이상의 구조로 되어 있을 수 있으며, 하나 이상의 구조를 통해 분산되어 있을 수 있다. 프로세서는 본원에서 설명된 방법들(또는 방법들 중 일부)의 하나 이상을 수행하기 위한 코드를 포함할 수 있다.
총론
상기 상세한 설명은 예시 및 설명 목적으로만 제공된 것으로 본 발명을 망라하거나 개시된 정확한 형태로 한정하려는 것이 아니다. 따라서 당업자라면 본 발명의 본질과 범위로부터 벗어남이 없이 본 발명을 다양하게 변형하고 개작할 수 있을 것이다.

Claims (41)

  1. 디바이스의 표면에 연결된 액추에이터에 액추에이터 신호를 송신하는 단계 ― 상기 액추에이터 신호는 상기 액추에이터가 상기 표면에 힘을 출력하게 하도록 구성됨 ―;
    상기 힘에 대한 상기 표면의 응답을 수신하는 단계;
    상기 응답에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 표면의 공진 주파수를 결정하는 단계; 및
    상기 공진 주파수를 나타내는 신호를 출력하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공진 주파수는 상기 표면의 기본 주파수를 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 힘은 주파수 및 지속 기간을 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 주파수는 상기 지속 기간 중에 증가하는 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    적어도 하나의 선택된 주파수를 선택하는 단계를 더 포함하고,
    상기 힘은 실질적으로 상기 적어도 하나의 선택된 주파수만을 포함하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 선택된 주파수는 복수의 선택된 주파수를 포함하고, 상기 액추에이터 신호를 송신하는 단계는 각각의 액추에이터 신호가 상기 선택된 주파수들 중 적어도 하나를 포함하는 복수의 액추에이터 신호를 송신하는 단계, 및 상기 복수의 액추에이터 신호 각각을 상기 액추에이터에 연속하여 송신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 선택 주파수들 중 어느 것이 대략 상기 공진 주파수인지를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 액추에이터는 압전 액추에이터를 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 압전 액추에이터는 상기 표면의 상기 응답에 적어도 부분적으로 기초하여 전압을 생성하도록 구성되는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 응답을 측정하는 것은 상기 응답의 크기를 측정하는 것을 포함하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 표면의 상기 공진 주파수를 결정하는 단계는,
    상기 응답의 최대 크기를 결정하는 단계; 및
    상기 최대 크기에서 상기 응답의 주파수를 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    캘리브레이션에 대한 요구(request for calibration)를 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    복수의 공진 주파수를 결정하는 단계, 및 상기 복수의 공진 주파수를 출력하는 단계를 더 포함하고, 상기 복수의 공진 주파수는 상기 표면에 접촉하는 물체와 연관되는 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 표면은 접촉 표면을 포함하는 방법.
  15. 디바이스의 표면에 연결된 액추에이터 ― 상기 액추에이터는 액추에이터 신호를 수신하고 상기 표면에 힘을 출력하도록 구성됨 ―;
    상기 힘에 대한 상기 표면의 응답을 검출하고 상기 응답과 연관된 센서 신호를 송신하도록 구성된 센서; 및
    프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 액추에이터 신호를 송신하고;
    상기 센서 신호를 수신하고;
    상기 센서 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 표면의 공진 주파수를 결정하고;
    상기 공진 주파수를 나타내는 신호를 출력하도록 구성되는 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 공진 주파수는 상기 표면의 기본 주파수를 포함하는 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 힘은 주파수 및 지속 기간을 포함하는 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 주파수는 상기 지속 기간 중에 증가하는 시스템.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 힘은 실질적으로 선택된 주파수만을 포함하는 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 선택된 주파수는 복수의 선택된 주파수를 포함하고, 상기 액추에이터 신호는 복수의 액추에이터 신호를 포함하고, 각각의 액추에이터 신호는 상기 선택된 주파수들 중 적어도 하나를 포함하고 상기 액추에이터에 연속하여 송신되는 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 선택된 주파수들 중 어느 것이 대략 상기 공진 주파수인지를 결정하도록 더 구성되는 시스템.
  22. 제15항에 있어서,
    상기 액추에이터는 압전 액추에이터를 포함하는 시스템.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 압전 액추에이터는 상기 표면의 상기 응답에 적어도 부분적으로 기초하여 전압을 생성하도록 구성되는 시스템.
  24. 제15항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 응답의 크기를 결정하도록 더 구성되는 시스템.
  25. 제15항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 응답의 최대 크기를 결정하고 상기 최대 크기에서 상기 응답의 주파수를 결정함으로써 상기 표면의 공진 주파수를 결정하도록 더 구성되는 시스템.
  26. 제15항에 있어서,
    상기 프로세서는 캘리브레이션에 대한 요구를 수신하도록 더 구성되는 시스템.
  27. 제15항에 있어서,
    상기 프로세서는 복수의 공진 주파수를 결정하도록 더 구성되고, 상기 복수의 공진 주파수는 상기 표면에 접촉하는 물체와 연관되는 시스템.
  28. 제15항에 있어서,
    상기 표면은 접촉 표면을 포함하는 시스템.
  29. 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    디바이스의 표면에 연결된 액추에이터에 액추에이터 신호를 송신하기 위한 프로그램 코드 ― 상기 액추에이터 신호는 상기 액추에이터가 힘을 출력하게 하도록 구성됨 ―;
    상기 힘에 대한 상기 표면의 응답을 수신하기 위한 프로그램 코드;
    상기 응답에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 표면의 공진 주파수를 결정하기 위한 프로그램 코드; 및
    상기 공진 주파수를 나타내는 신호를 출력하기 위한 프로그램 코드
    를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 공진 주파수는 상기 표면의 기본 주파수를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 힘은 주파수 및 지속 기간을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 주파수는 상기 지속 기간 중에 증가하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  33. 제31항에 있어서,
    적어도 하나의 선택된 주파수를 선택하기 위한 프로그램 코드를 더 포함하고,
    상기 힘은 실질적으로 상기 선택된 주파수만을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 선택된 주파수는 복수의 선택된 주파수를 포함하고, 상기 액추에이터 신호를 송신하는 것은 각각의 액추에이터 신호가 상기 선택된 주파수들 중 적어도 하나를 포함하는 복수의 액추에이터 신호를 송신하는 것, 및 상기 복수의 액추에이터 신호 각각을 상기 액추에이터에 연속하여 송신하는 것을 더 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 선택된 주파수들 중 어느 것이 대략 상기 공진 주파수인지를 결정하기 위한 프로그램 코드를 더 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  36. 제29항에 있어서,
    상기 액추에이터는 압전 액추에이터를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 압전 액추에이터는 상기 표면의 상기 응답에 적어도 부분적으로 기초하여 전압을 생성하도록 구성되는 컴퓨터 판독가능 매체.
  38. 제29항에 있어서,
    상기 응답을 측정하는 것은 상기 응답의 크기를 측정하는 것을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 표면의 공진 주파수를 결정하는 것은,
    상기 응답의 최대 크기를 결정하는 것; 및
    상기 최대 크기에서 상기 응답의 주파수를 결정하는 것
    을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  40. 제29항에 있어서,
    상기 표면은 접촉 표면을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  41. 디바이스의 표면에 연결된 액추에이터에 액추에이터 신호를 송신하도록 구성된 회로 ― 상기 액추에이터 신호는 상기 액추에이터가 상기 표면에 힘을 출력하게 하도록 구성됨 ―;
    상기 힘에 대한 상기 표면의 응답을 수신하도록 구성된 회로;
    상기 응답에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 표면의 공진 주파수를 결정하도록 구성된 프로세서; 및
    상기 공진 주파수를 나타내는 신호를 출력하도록 구성된 회로
    를 포함하는 장치.
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