MXPA02006221A

MXPA02006221A - Aparato sensible al contacto.

Info

Publication number: MXPA02006221A
Application number: MXPA02006221A
Authority: MX
Inventors: Nicholas Patrick Roland Hill
Original assignee: New Transducers Ltd
Priority date: 1999-12-23
Filing date: 2000-12-18
Publication date: 2003-01-28
Also published as: KR20020064344A; JP2003519422A; EP1240617B1; BR0016706A; DE60008426T2; CZ20022173A3; WO2001048684A2; PE20010906A1; CA2392431C; CN1413335A; AU778231B2; KR100729495B1; DE60008426D1; JP5124071B2; AR029424A1; HK1046052A1; CN100380302C; CA2392431A1; IL149657A0; EP1240617A2

Abstract

Un metodo y aparato que utiliza una vibracion de onda de flexion para calcular la informacion relacionada con un contacto en un aparato sensible al contacto (10). El metodo comprende los pasos de proporcionar un elemento en el aparato sensible al contacto con la capacidad de soportar ondas de flexion, proporcionar medios adheridos al elemento para medir la propagacion de la onda de flexion en el elemento para determinar una senal de onda de flexion medida y procesar la senal de onda de flexion medida para calcular la informacion relacionada con el contacto. El aparato sensible al contacto (10) puede comprender una placa transparente sensible al contacto (12) montada en la parte frontal de un aparato de despliegue (14). Se puede utilizar un estilete (18) en la forma de una pluma para escribir texto (20) u otras cosas en la placa sensible al contacto (12). La placa transparente sensible al contacto (12) tambien puede ser un aparato acustico con la capacidad de soportar la vibracion de la onda de flexion. Estan montados tres transductores (1o) en la placa (12) Al menos dos de los transductores (16) son transductores o sensores de percepcion y por lo tanto son sensibles a y monitorean la vibracion de la onda de flexion en la placa.

Description

APARATO SENSIBLE AL CONTACTO Campo del Invento La presente invención se refiere a aparatos sensibles al contacto.

Antecedentes del Invento Con frecuencia las pantallas visuales incluyen alguna forma de pantalla sensible al contacto. Esto se está volviendo más común con el surgimiento de la siguiente generación de aparatos multimedia portátiles tales como computadoras de bolsillo. La tecnología más establecida utiliza ondas para detectar contacto, la Onda Acústica de Superficie (SAW), la cual genera ondas de alta frecuencia en la superficie de una pantalla de vidrio, y se utiliza su atenuación mediante el contacto de un dedo para detectar la ubicación del contacto. Esta técnica es "tiempo de vuelo", en donde el tiempo para que la distorsión alcance uno o más sensores, se utiliza para detectar la ubicación. Tal método es posible cuando el medio se comporta en una forma no dispersable, por ejemplo, la velocidad de las ondas no varia significativamente en el rango de frecuencia de interés .

SUMARIO DEL INVENTO De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método para determinar la información con relación a un compacto en un aparato sensible al contacto que comprende los pasos de proporcionar un elemento con la capacidad de soportar ondas de flexión, contactar el elemento en una ubicación independiente para producir un cambio en la vibración de la onda de flexión en el elemento, proporcionar al menos un medio de medición adherido al elemento para medir la vibración de la onda de flexión cambiada en el elemento, para determinar una señal de onda de flexión medida y aparte procesar la señal de la onda de flexión medida para calcular la información con relación al contacto. El contacto puede ser en la forma de un toque procedente de un estilete o un dedo. El estilete puede estar en la forma de una pluma manual .

La información calculada, puede ser la ubicación del contacto o puede ser otra información, por ejemplo, presión o tamaño del contacto. La información relacionada con el contacto se puede calcular en un procesador central . La propagación de la onda de flexión puede ser medida por medio de al menos un sensor el cual puede estar montado en o separado de un borde del elemento. El sensor puede estar en la forma de un transductor de percepción el cual puede convertir la vibración de la onda de flexión en una señal de entrada análoga. Puede haber más de un sensor. Por el término vibración de onda de flexión se entiende una excitación, por ejemplo mediante el contacto, la cual se imparte algo fuera del desplazamiento del plano hasta el elemento. Muchos materiales se flexionan, algunos con una flexión pura con una relación de dispersión de raíz cuadrada perfecta y algunos con una mezcla de flexión pura y de corte. La relación de dispersión describe la dependencia de la velocidad en plano de las ondas en la frecuencia de las mismas. La magnitud relativa de la vibración, es determinada por las propiedades del material del elemento y la frecuencia de excitación. Las ondas de flexión son dispersables, por ejemplo, la velocidad de la onda de flexión depende la frecuencia. Esta propiedad hace inadecuado cualquier método de "tiempo de vuelo", ya que la sintonía de la perturbación se difunde en forma progresiva en el tiempo. Por lo tanto, el método comprende además el paso de aplicar una corrección para convertir la señal de onda de flexión medida en una señal de propagación procedente de una fuente de onda no dispersable. Una vez que se aplica la corrección, se pueden aplicar las técnicas utilizadas en los campos de radar y sonar, para detectar la ubicación del contacto . üna ventaja significativa de utilizar la propagación de la onda de flexión es que las ondas de flexión son ondas de volumen, las cuales involucran el movimiento de todo el elemento, y no solo de la superficie. En contraste, la mayoría de las tecnologías de percepción de contacto alternativas, dependen de los efectos en la superficie y como tal, son vulnerables al daño en la superficie. Por lo tanto, un aparato sensible al contacto que utiliza ondas de flexión, debe ser más robusto y menos sensible a ralladuras de la superficie, etc. El aplicar la corrección puede ser el primer paso en el procesamiento de la señal de onda de flexión. La corrección aplicada se basa preferentemente en la relación de dispersión del material del elemento que soporta las ondas de flexión. Esta relación de dispersión puede ser cualquiera que sea modelada utilizando la ecuación de onda de flexión en combinación con parámetros físicos conocidos del material del elemento. De manera alternativa, la relación de dispersión puede ser medida utilizando un medidor de vibración láser para crear una imagen del patrón de vibración en el elemento para un número de frecuencias determinadas, para proporcionar la relación de dispersión en el rango de frecuencia de interés . La medida de la propagación de la onda de flexión se puede realizar muestreando en forma continua el movimiento en el elemento. Al comparar la señal de la onda de flexión medida con una señal de referencia, por ejemplo, la señal antes de que se realice un contacto, puede ser posible identificar cuando se realiza el contacto. Se pueden comparar la magnitud u otras características de la señal. Una vez que se a realizado el contacto, la señal de la onda de flexión medida puede ser registrada y posteriormente procesada. El elemento puede estar en la forma de una placa o panel. El elemento puede ser transparente, o de manera alternativa no transparente, teniendo por ejemplo un patrón impreso. El elemento puede tener un espesor uniforme. De manera alternativa, el elemento puede tener una forma más compleja, por ejemplo una superficie curva y/o espesor variable. Siempre que sea posible que las ondas de flexión viajen de la posición de contacto hacia uno de los sensores (por medio de cualquier trayectoria compleja), el método puede ser adaptado a elementos de forma compleja proporcionando un algoritmo de adaptación tal como una red neural para descifrar la ubicación de contacto de la señal de la onda de flexión recibida por el sensor. Puede ser necesario tener varios sensores. El método puede comprender una percepción puramente pasiva, en otras palabras, el cambio en la vibración de la onda de flexión en el elemento inducido por el contacto, puede ser la excitación para la vibración de la onda de flexión en el elemento. En otras palabras, no existe otra fuente de vibración de onda de flexión para un sensor pasivo. La posición del contacto puede ser calculada registrando el tiempo de llegada de un impulso en cada sensor, comparando los tiempos para determinar las distancias relativas de cada sensor del origen del impulso e interceptar las distancias relativas para proporcionar la posición del contacto. La vibración de la onda de flexión, y por la tanto la señal de la onda de flexión medida, pueden ser generadas mediante un impacto inicial o mediante el movimiento de flexión del contacto. Puede haber un mínimo de tres sensores. Al incrementar el número de sensores utilizados para detectar el contacto o la ubicación del contacto, se proporciona una información extra, y por lo tanto se puede proporcionar una detección más precisa. De manera alternativa o adicional, la señal de onda de flexión recibida en cada sensor puede ser analizada durante un período de tiempo largo, de modo que no únicamente se mida la señal directa, por ejemplo, la señal cuando el impulso alcanza primero al transector, si no que también las reflexiones de los bordes del elemento. Este método es similar a agregar versiones reflejadas del o de cada sensor existente. Utilizando este esquema, se puede utilizar la información extra obtenida para proporcionar una mayor precisión o reducir el número de sensores. Después de calcular la ubicación del contacto, la señal de onda de flexión medida puede ser procesada adicionalmente para determinar información adicional con respecto al contacto. El movimiento de un estilete en el elemento, puede generar una señal continua la cual se ve afectada por la ubicación, presión y velocidad del estilete en el elemento. Los datos de tiempo continuo pueden ser derivados de la señal continua, y pueden ser utilizados para derivar información adicional útil en una variedad de aplicaciones. Una aplicación puede ser el reconocimiento de sintonía, el cual es un subgrupo de la tarea más general de reconocimiento del patrón. Aplicaciones como estas, en donde los patrones son extraídos de datos complejos, se benefician en gran parte de la información independiente extra presente en los datos de tiempo continuo. El método puede comprender por lo tanto, el paso de implementar una red neural para el procesamiento de datos de tiempo continuo. La red neural puede ser guiada por un grupo de ejemplos, por ejemplo, un grupo de sintonías descritas por un sujeto en particular, o un grupo generado a partir del conocimiento de una variedad típica originada por el proceso de escritura de un humano. Una propiedad fundamental de una red neural es que está disponible la información más independiente, la mayor precisión de las conclusiones extraídas. Mucha de la información disponible en los datos de tiempo continuo es completamente independiente de la información de posición, ya que esta conectada a la velocidad y presión del estilete en la superficie del elemento. Por lo tanto, la información extra incrementa el potencial para el reconocimiento de sintonía preciso. El método puede incluir además la guía de una segunda red neural con ejemplos de respuestas de tiempo para las sintonías. Se puede lograr una mejora adicional con la guía, utilizando ejemplos adicionales generados ya sea por el usuario o a partir del conocimiento de las variaciones esperadas en presión y velocidad. De manera alternativa, los datos de tiempo continuo pueden ser utilizados en el reconocimiento de escritura, la detección de un "doble clic" o la detección de la fuerza de un contacto, por ejemplo, que tan duro es un clic. Tanto la detección del "doble clic" como de la fuerza del clic se pueden lograr con la imagen de la forma del impulso en los datos de tiempo continuo. Puede ser posible utilizar un rango de muestreo de posición más lento que otra tecnología más convencional. En contraste, convencionalmente la detección de un contacto, ya sea de una pluma, dedo, etc., se lleva a cabo en un rango de muestra determinado previamente y la información con respecto a la ubicación del contacto es construida a partir de un grupo de puntos. No existe información de tiempo continuo y por lo tanto muchas de las aplicaciones descritas anteriormente pueden no ser realizadas o pueden ser realizadas en forma menos satisfactoria. Se puede utilizar una medida del contenido de frecuencia de la señal de onda de flexión medida para determinar el tipo de contacto, a partir de las frecuencias características generadas por cada tipo de estilete diferente. Por ejemplo, un estilete duro generará frecuencias mayores que un dedo suave. Por lo tanto, un aparato sensible al contacto para utilizarse con un aparato de entrada de pluma manual, puede ser ajustado para no ser activado si la mano del operador toca el aparato sensible al contacto. Las diferencias en la frecuencia generada por diferentes tipos de estilete, implican una diferencia en la resolución espacial absoluta que se puede lograr; la mayor frecuencia se traduce en una mayor resolución. Sin embargo, la diferencia de resolución con frecuencia coincide con los requerimientos del contacto en cuestión. Por ejemplo, la resolución espacial requerida para una entrada por parte de un dedo, normalmente es menor a la resolución espacial esperada por un estilete de punta afilada. Las frecuencias generadas por el contacto son relativamente bajas, por ejemplo, generalmente frecuencias de audio en lugar de ultrasónicas. De manera subsecuente, el elemento tiene preferentemente la capacidad de soportar la vibración de la onda de flexión en el rango de audio. Por lo tanto, también se puede utilizar un elemento similar a los utilizados como un radiador acústico en un alta voz, para actuar como un aparato sensible al contacto. El aparato sensible al contacto puede comprender además un transductor de emisión montado en el elemento para generar vibración de onda de flexión en el elemento para probar la información relacionada con el contacto. El elemento puede ser por lo tanto un radiador acústico y se puede utilizar una vibración de onda de flexión para generar una salida acústica. Tal vibración puede ser considerada como una señal de ruido, aunque existen otros tipos de señal de ruido que pueden llevara a cabo la percepción pasiva. Cuando existe una señal de ruido externa, el método puede además comprender técnicas para aislar la señal de ruido de la señal generada por el contacto, por ejemplo: 1) Filtración de predicción, la cual predice la respuesta de la señal de ruido en una escala de tiempo corta. Es más probable que se generen diferencias del valor predicho por un contacto que por los transductores de emisión. 2) Modelar la señal de ruido utilizando un registro continuo de la señal de audio producida, junto con el reconocimiento de la función de transferencia procedente del transductor de emisión al sensor. Esto permite una predicción más exacta de la señal de ruido que la filtración de predicción . 3) Utilizar los sensores múltiples para determinar la ubicación del transductor de emisión en la misma forma que se utilizó para ubicar el contacto (por ejemplo, método de intersección) . Esta información debe facilitar la separación de las ondas de flexión generadas por el transductor de emisión procedente de las ondas de flexión generadas por el contacto. De manera alternativa, se puede utilizar la señal de ruido como una prueba activa de un contacto en el elemento. Por lo tanto, el método puede comprender además la generación de ondas de flexión en el elemento, de modo que exista una percepción activa, en otras palabras, una percepción que no dependa de la generación de ondas mediante el contacto, si no de la respuesta de las ondas ya presentes en el elemento a una restricción mecánica originada por el contacto.

Las ondas de flexión en el elemento pueden ser generadas por una señal de estímulo procedente de un transductor montado en el elemento. El transductor puede tener una función doble, es decir que actúa como un transductor de emisión y como un sensor. De manera alternativa, puede haber un transductor de emisión y al menos un sensor montado en el elemento. El efecto del contacto puede ser de reflexión, de absorción o una combinación de los dos. Para reflexión, un transductor de emisión genera ondas de flexión, las cuales son reflejadas por el contacto y detectadas ya sea por el mismo transductor o un sensor separado. La señal, ya sea una respuesta de tiempo o frecuencia posteriormente puede ser procesada con la información de relación de dispersión del material para producir la distancia recorrida desde el transductor de emisión o fuente hasta el sensor por medio del contacto. Puede ser suficiente una sola medida para diferenciar entre las ubicaciones del - contacto, las cuales son una distancia substancialmente separada. Sin embargo, se puede requerir más información para determinar la ubicación del contacto en forma más precisa. Esto se puede lograr percibiendo la reflexión con sensores múltiples, en donde la señal de estimulo se puede emanar del transductor de emisión o de una fuente diferente para algunos o todos los sensores. De cualquier forma, cada sensor proporciona una medida independiente de la ubicación del contacto, la cual puede ser combinada para proporcionar una ubicación del contacto progresi amente más precisa y se incremente con un transductor. Una forma alternativa de incrementar la precisión de la ubicación, puede ser medir la vibración de la onda de flexión en el elemento en un tiempo más largo, incrementando de este modo la información en cada medida. En términos de una respuesta de frecuencia, este puede corresponder a una resolución de frecuencia mayor. La señal extendida también puede contener información con respecto tanto a reflexión directa como indirecta procedente del contacto. La reflexión indirecta es una señal que llega al sensor procedente del contacto por medio de una o más reflexiones de limite. Este método puede ser - considerado como equivalente a agregar sensores adicionales en las ubicaciones de espejo del sensor inicial, que pueden ser para determinar una ubicación de contacto precisa únicamente con una fuente/transductor de succión combinados. Se puede incorporar un esquema de automedición en el aparato sensible al contacto, para medir la relación de dispersión de material en el elemento. Cuando no se aplica el contacto, las reflexiones de limite aún están presentes, lo cual para una forma regular se manifiestan como reflexiones fuertes correspondientes a las distancias de cada limite. Para una implementación especifica, se conocen las ubicaciones del transductor de emisión, sensor y limite lo cual proporciona un grupo de puntos de referencia conocidos. Posteriormente, se puede optimizar una función suave que representa la relación de dispersión del material para ladear el eje de frecuencia de modo que se restauren las periodicidades correspondientes a estos puntos de referencia. Se puede llevar a cabo una optimización adicional si es requerida para agregar otros puntos de referencia conocidos tales como un contacto en un lugar determinado previamente .

Este esquema permite una implementación de la técnica de percepción activa si en el conocimiento previo de la relación de dispersión del material. De manera alternativa se puede utilizar para sintonizar en forma fina una corrección de las pequeñas tolerancias de fabricación presentes en las propiedades del panel o variaciones debido al calor, humedad etc. La absorción pura, requiere una implementación diferente para un esquema basado en reflexión. Por lo tanto, el método puede comprender implementar un "esquema de trazo de rayo", en donde el efecto del contacto es interrumpido en incidente de onda en uno o más de los sensores. Un incidente de onda en un sensor puede crear mediante situación directa, por ejemplo, mediante uno o más transductores de emisión en un lugar opuesto, o mediante excitación indirecta procedente de una o más reflexiones de limite. Para excitación indirecta, el transductor de emisión puede estar localizado en cualquier posición, incluyendo una posición adyacente al sensor. Además, la excitación indirecta permite la detección de un contacto de absorción procedente de un solo transductor, el cual actúa como la fuente y el sensor de las reflexiones de límite. La interrupción de la onda incidente también puede dar como resultado una difracción alrededor del punto de absorción. El efecto de la difracción hace al método de absorción sensible a un área mucho más amplia que en el caso de un trazo de rayo puro. La ubicación del contacto puede estar fuera de una trayectoria directa del incidente de la onda de flexión, y aún puede afectar la señal recibida por el sensor. La información obtenida mediante absorción, puede estar en una forma más compleja que estará un contacto de reflexión. De manera subsecuente, se puede requerir un algoritmo de detección más inteligente, tal como una red neural . La señal de estímulo generada por el transductor, tiene preferentemente un buen rechazo al ruido, y no tiene preferentemente un daño audible o .efecto acústicamente obvio. Por lo tanto, la señal de estímulo puede tener una amplitud muy pequeña o puede ser similar al ruido. Para este último, se puede ocultar en el ruido una correlación particular para los cálculos que les serán impuestos. De manera alternativa, la señal de estimulo puede realizarse en forma audible, por ejemplo, ultrasónica implementando la frecuencia arriba de 20kHz. Esto tiene la ventaja de que se puede utilizar una amplitud de señal grande y la alta frecuencia se traduce en una alta resolución espacial. Sin embargo, el elemento debe tener la capacidad de soportar tal señal ultrasónica. Pueden ser adecuados muchos materiales, por ejemplo, vidrio, poliestileno de cristal. La señal de estimulo puede ser elegida de cualesquiera de una de las siguientes señales: 1. Excitación pulsada - se debe observar que esta sufre de una expulsión de ruido y capacidad de audición deficientes, si tiene suficiente amplitud. 2. Ruido de banda limitado - esta señal tiene menos daño audible que la mayoría en cualquier banda de frecuencia determinada, y tiene la ventaja de que puede ser sintonizada con la banda de frecuencia más adecuada. Además puede ser ultrasónica . 3. Ondas sinusoides de estado constante - estas proporcionan una buena señal para el ruido, pero son extremadamente audibles cuando están en la banda de audio . Las mejoras son colocar la frecuencia fuera de la banda de audio y utilizar múltiples ondas sinusoides espaciadas en forma próxima con una fase relativa aleatoria, haciendo de este modo más audible la señal que el ruido. Este es un ejemplo de una señal que es como ruido audible, pero tiene una correlación oculta que mejora la señal para el nivel de ruido. Otro ejemplo de este trazo es una señal MLS (Secuencia de Longitud Máxima) . 4. Una señal de chirrido - esta es una señal ampliamente utilizada para determinar una respuesta de frecuencia de un sistema en un amplio rango de frecuencias. Sin embrago esto puede ser práctico únicamente en frecuencias ultrasónicas, en donde no es audible. 5. Una señal de audio - esta puede ser alimentada en los transductores cuando el elemento esta siendo utilizado como un radiador acústico para un altavoz. En este caso no existe problema con la señal de estimulo que tiene un efecto de daño en forma audible, ya que esta es la señal con la mayor responsabilidad de la salida de audio pretendida . Cuándo un sensor y un transductor de emisión están cercanos o son el mismo transductor, generalmente una señal de fondo producida por el transductor de emisión es mucho mayor que la señal de interés asociada con el contacto. Esto puede generar problemas que pueden ser solucionados en un número de formas. Por ejemplo, para una señal de excitación pulsada, la medida en el sensor puede ser sacada de modo que la medida comience después de que una onda de salida producida por el transductor de emisión a progresado más que el sensor. Sin embargo, es más común la señal de estimulo de tiempo extendida que las señales de excitación pulsada, ya que estas últimas tienen deficientes propiedades de rechazo de ruido. Para una señal de estimulo de tiempo extendido existen técnicas mecánicas u otras que se pueden utilizar para mejorar la magnitud relativa de la sintonía de contacto, por ejemplo: 1) Colocar el sensor en aproximadamente de longitud de onda del transductor de emisión, para que se minimice la magnitud de la onda de salida detectada en la ubicación del sensor. Esta técnica se puede utilizar si la señal de contacto esta limitada a un rango de frecuencias relativamente angosto . 2) Localizar el transductor de emisión y el sensor en un punto de conducción y diseñar el transductor de emisión y el sensor para acoplarse en sus propiedades físicas ortogonales. Por ejemplo, un transductor de flexión y un transductor acoplado en forma de inercia pueden estar localizados en el mismo punto. Una onda de salida generada por cualquier transductor no es detectada por el otro. Sin embargo, se detecta una onda secundaria la cual es reflejada ya sea del contacto o de los límites, maximizando su magnitud relativa. 3) Dirigir el problema en el campo eléctrico. Se puede lograr una medida de la respuesta de frecuencia con una onda sin colgar de arriba y una tapa de desmodulación. La onda de salida del transductor de emisión produce un gran valor de fondo de la respuesta de frecuencia, en el cual se superpone la estructura fina de debido a las reflexiones más pequeñas del contacto. Después de la -desmodulación (por ejemplo, mediante un circuito de desmodulación de chirrido), la salida puede ser una pequeña fluctuación en un gran fondo de variación suave. De manera subsecuente, cuando esta salida pasa a través de- un filtro de paso superior, se puede enfatizar la estructura fina pertinente relativa al fondo grande. 4) Digitalizar la señal medida con suficiente precisión, para que sea sensible a la estructura fina en la parte superior del fondo de bando. La estructura fina posiblemente puede ser procesada con filtración en el campo digital. Dependiendo del uso del transductor, este puede ser un aparato de dos, tres ó cuatro terminales. Los aparatos de dos terminales se pueden utilizar como sensores o transductores de emisión en forma separada. De manera alternativa se pueden utilizar, transductores de función doble, en donde se determina una función de percepción de la impedancia del aparato. Los aparatos de tres y cuatro terminales utilizan un transductor separado como sensor y un transductor de emisión. Para un aparato de tres terminales, el sensor y el transductor de emisión comparten un electrodo en común, en donde el sensor y el transductor de emisión están aislados eléctricamente en el aparato de cuatro terminales.

El o cada transductor de emisión o sensor, pueden ser un transductor de flexión que está unido directamente al elemento, por ejemplo un transductor piezoeléctrico . Los transductores de flexión son direccionales, lo cual puede ser conveniente en algunas aplicaciones. La capacidad de dirección lograda está determinada por su forma física, y por lo tanto puede ser sintonizada en forma correspondiente. Las ventajas adicionales incluyen una alta eficiencia de conversión, a bajo costo y robustez considerable. De manera alternativa, el o cada transductor de emisión o sensor pueden ser un transductor de inercia que está acoplado al elemento en un solo punto. El transductor de inercia puede ser ya sea electrodinámico o piezoeléctrico. Los transductores de inercia generalmente son omni-direccionales, siempre que el punto de contacto sea pequeño comparado con la longitud redonda de flexiones del elemento en la frecuencia de interés . Los transductores y/o sensores pueden ser colocados con un esparcimiento en forma relativamente equitativa alrededor del borde o en la superficie del elemento sujeto a la topología específica de la aplicación. Puede ser posible utilizar transductores de audio que ya están en su lugar, como sensores y/o transductores de emisión. Esta implementación puede agregar la facilidad de una pantalla de contacto con el mínimo de hardware extra. Sin embargo, si este método no es posible, entonces los pequeños piezo elementos deben probar los transductores más adecuados, ya que estos son particularmente adecuados para las frecuencias ultrasónicas que pueden utilizar para una percepción activa. De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato sensible al contacto que comprende un elemento con la capacidad de soportar la vibración de onda de flexión y un sensor montado en el elemento para medir la vibración de la onda de flexión en el elemento para transmitir una señal a un procesador, el cual procesa la información relacionada con un contacto realizado en una superficie en el elemento procedente del cambio en la vibración de la onda de flexión en el elemento creado por el contacto. El aparato sensible al contacto puede ser un sensor pasivo, en donde la vibración de la onda de flexión en el elemento sea excitada únicamente por el contacto y no por cualquier otra fuente. De manera alternativa, el aparato sensible al contacto puede ser un sensor activo. El aparato sensible al contacto, puede comprender además un transductor de emisión para excitar la vibración de onda de flexión en el elemento para probar la información relacionada con el contacto. La información relacionada con el contacto, se calcula comparando la respuesta de las ondas generadas por el transductor de emisión a una restricción mecánica originada por el contacto. El elemento puede tener la capacidad de soportar ondas de flexión en el rango de audio. Por lo tanto, el aparato sensible al contacto puede ser un alta voz, de modo que el radiador acústico del alta voz actúe como el elemento del aparato sensible al contacto, y un excitador montado en el radiador acústico para excitar la vibración de la onda de flexión en el radiador acústico para producir una salida acústica que actúa como el transductor de emisión del aparato sensible al contacto. El aparato sensible al contacto puede comprender además medios de despliegue, para presentar la información relacionada con el contacto la cual es calculada por el procesador.

Por lo tanto, de acuerdo con una tercera modalidad de la presente invención, se proporciona una pantalla de despliegue la cual es un aparato sensible al contacto. La pantalla de despliegue puede ser una pantalla de despliegue de cristal liquido que comprende cristales líquidos que pueden ser utilizados para excitar o percibir ondas de flexión. La pantalla puede tener la capacidad de soportar ondas de flexión en un amplio rango de frecuencia. El contacto directo con la pantalla puede activar el aparato sensible al contacto, esta aplicación, produce por lo tanto la posibilidad de realizar una pantalla LCD estándar sensible al contacto sin partes mecánicas adicionales. Este método puede ser adaptado a formas completas, un aparato sensible al contacto de acuerdo con la presente invención puede estar incluido en un teléfono móvil, una computadora portátil o un asistente de datos personales. Por ejemplo, el teclado convencionalmente adaptado a un teléfono móvil, puede ser reemplazado por un moldeo continuo el cual es sensible al contacto de acuerdo con la presente invención. Este método puede disminuir los costos y proporciona un área extendida para utilizarse en aplicaciones de audio. En una computadora portátil, la almohadilla de contacto que funciona como un controlador de ratón, puede ser reemplazada por un moldeo continuo el cual es un aparato sensible al contacto de acuerdo con la presente invención. El moldeo puede ser implementado como un controlador de ratón u otras alternativas, por ejemplo, un teclado . Las ventajas del aparato sensible al contacto de onda de flexión y método, comparadas con otras tecnologías son: 1) Una tecnología más versátil la cual es sensible tanto a la ubicación como a la presión del contacto; 2) Una forma de aparato sensible al contacto más barata ya que no existe requerimiento de una formación de contactos transparentes o un sensor complejo de punta magnética, etc., 3) El aparato está listo para ser incrementado en tamaño y sensibilidad espacial mediante el control de los parámetros de material del elemento, y 4) Al utilizar un elemento de función doble, se puede lograr una buena calidad de sonido dentro de apretadas restricciones de espacio y peso.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención se ilustra en forma de diagrama, a manera de ejemplo, en los dibujos que la acompañan, en donde: La figura 1, es una ilustración de un alta voz sensible al contacto de acuerdo con la presente invención. La figura 2a y 2b, son ilustraciones de un alta voz de onda de flexión antes y después de que se aplica el contacto; La figura 3, es un primer alta voz que incorpora una percepción al contacto pasiva de acuerdo con una segunda modalidad de la presente invención; La figura 4, es un segundo alta voz que incorpora una percepción al contacto pasiva de acuerdo con una segunda modalidad de la presente invención; La figura 5, es un diagrama de bloque de un algoritmo de procesamiento para la percepción pasiva de acuerdo con la primera modalidad de la presente invención; La figura 6, es un primer alta voz que incorpora una percepción al contacto pasiva de acuerdo con una primera modalidad de la presente invención ; La figura 7, es un primer altavoz que incorpora una percepción al contacto activa de acuerdo con una primera modalidad de la presente invención ; La figura 8, es un diagrama de bloque de una topología de implementación de la presente invención ; La figura 9, es un diagrama de bloque de un algoritmo de procesamiento para percepción activa de acuerdo con una primera modalidad de la presente invención, y Las figuras 10a a la lOd son una ilustración gráfica de un método de corrección de dispersión.

Descripción Detallada del Invento La figura 1, muestra un aparato sensible al contacto (10) que comprende una placa sensible al contacto transparente (12) montada en la parte frontal de un aparato de despliegue (14) . El aparato de despliegue (14) puede estar en la forma de una televisión, una pantalla de computadora u otro aparato de despliegue visual. Se utiliza un estilete (18) en la forma de una pluma para escribir texto (20) u otras cosas en la placa sensible al contacto (12) . La placa sensible al contacto transparente (12) también es un aparato acústico con la capacidad de soportar la vibración de la onda de flexión. Están montados tres transductores (16) en la placa (12) . Al menos dos de los transductores (16) son transductores o sensores de percepción y por lo tanto son sensibles a y monitorean la vibración de la onda de flexión en la placa. Un tercer transductor (16), también puede ser un transductor de percepción de modo que el sistema corresponda al aparato sensible al contacto pasivo de la figura 3 o la figura 4. De manera alternativa, el tercer transductor puede ser un transductor de emisión para excitar la vibración de la onda de flexión en la placa, para que el sistema corresponda al sensor activo de la figura 5. En la figura 6 de la modalidad de la figura 7, el sensor activo puede actuar como un altavoz y aparato sensible al contacto. Las figuras 2a y 2b ilustran los principios generales de un aparato sensible al contacto (22) que utiliza la vibración de la onda de flexión como el elemento de percepción. El aparato sensible al contacto (22) comprende un panel (24) que tiene la capacidad de soportar la vibración de la onda de flexión y un transductor de percepción (26) montado en el panel (24) para percibir la vibración de la onda de flexión en el panel (24) en el punto en donde está montado el transductor de percepción (26) . La figura 2a muestra el patrón de vibración (28) de la vibración de la onda de flexión, en este caso el patrón de vibración ininterrumpido normal, por ejemplo, de estado constante en una frecuencia determinada o pulsación temporal. En la figura 2b, se ha realizado el contacto al panel (24) en el punto de contacto (30) y se altera el patrón de vibración. El contacto puede alterar el patrón de vibración (28) ya sea perturbando la trayectoria de las ondas de flexión que ya están en el panel (24) o generando nuevas ondas de flexión que emanan del punto de contacto (30) . El cambio en el patrón de vibración (28) es percibido por el transductor de percepción (26). La información relacionada con el contacto puede ser determinada a partir de las lecturas del transductor de percepción, por ejemplo, mediante una primera unidad de procesamiento.

La información puede depender de una segunda unidad de procesamiento la cual produce la información en la pantalla de despliegue. La información puede incluir detalles de la ubicación y perfil de presión del impulso de contacto, por ej emplo : 1) Las coordenadas x, y del contacto. 2) El tamaño característico del contacto, por ejemplo, lmm corresponde a una pluma o estilete, lcm corresponde a un dedo. 3) El perfil de presión del contacto como una función de tiempo. Las figuras 3 y 4 son una ilustración más detallada de dos aparatos sensibles al contacto (32, 33) . Los aparatos sensibles al contacto (32, 33) comprenden un panel (24) con la capacidad de soportar la vibración de la onda de flexión y tres transductores de percepción (26) para percibir la vibración de la onda de flexión en sus respectivos puntos de montaje. El patrón de vibración (28) se crea cuando se aplica presión en un punto de contacto (30). Los aparatos pueden ser considerados como aparatos sensibles al contacto pasivos, ya que los aparatos no comprenden un transductor de emisión. Por lo tanto, la vibración del panel de la onda de flexión en el panel, es generado únicamente por el contacto. En un sensor pasivo, un impulso en el cuerpo del panel (24) inicia una onda de flexión que viaja hacia el borde del panel (24) . La onda de flexión es detectada por los tres transductores de percepción (26) montados en forma equidistante alrededor de los bordes tal como la figura 3, o mediante los tres transductores de percepción montados en una superficie del panel (24), aunque separados de los bordes del panel (24), tal como la figura 4. Las señales de la onda de flexión medida son procesadas para determinar el origen de espacio y perfil de fuerza del impulso aplicado. La figura 5, muestra un algoritmo para el procesamiento de la información de onda de flexión percibida en cada transductor de percepción (26) de la figura 3 o figura 4. El algoritmo comprende los siguientes pasos: ?) Optimizar la señal en cada transductor de percepción para minimizar las señales externas no deseadas. Se puede utilizar la predicción lineal de la señal, para predecir y remover el ruido de fondo . ii) Calcular la respuesta de frecuencia en cada transductor. iii) (Opcional) Agregar información con respecto a la ubicación del impulso de contacto, si está disponible a partir de la percepción act iva . iv) Agregar información del parámetro del material . v) Utilizar la información disponible de los pasos (ii), (iii) y (iv); corregir la dispersión del panel para proporcionar una respuesta no dispersiva . vi) Computarizar el fft inverso de la respuesta en el tiempo de contacto que produce la forma de impulso en el punto de contacto. vii) Producir información que detalla la forma del impulso e información de la ubicación, si se requiere . Las ventajas de la percepción pasiva incluyen: 1) el método comprende más de una frecuencia e incluye el suficiente contenido de frecuencia requerido para generar la imagen de la fuerza de impulso, y 2) ya que el método es pasivo, son mínimos los requerimientos de potencia.

Una desventaja de la percepción pasiva, es que el contenido de frecuencia de la señal medida, está limitado por el contenido de frecuencia del impulso. De manera subsecuente, se limita la información de alta frecuencia, lo cual se traduce en una longitud de onda de flexión relativamente larga. Por lo tanto, se limita la resolución de espacio de la señal. Las figuras 6 y 7 son ilustraciones más detalladas de aparatos combinados alternativos de audio y sensibles al contacto (35, 37) . Los aparatos comprenden cada uno un panel (24) con la capacidad de soportar la vibración de onda de flexión y un transductor de emisión (31) para excitar en el panel (24) la vibración de la onda de flexión. El aparato (35) en la figura 6, comprende además dos transductores de percepción adicionales (26) para percibir la vibración de la onda de flexión en sus puntos de montaje respectivos, en donde el aparato (37) de la figura 7, comprende un transductor de percepción adicional (26) . El patrón de vibración 28 es interrumpido cuando se aplica a presión en un punto de contacto (30). Los aparatos pueden ser considerados como aparatos sensibles al contacto activos, ya que los aparatos comprenden un transductor de emisión (31) . En la figura 6, los transductores de percepción y emisión (26, 31) están separados en forma equidistante alrededor de los bordes del panel (24), mientas que en la figura 7, los transductores de percepción y emisión (26, 31) están distanciados de los bordes del panel (24) y están montados a una superficie de los mismos. Los transductores de la figura 7, están espaciados en forma equitativa en la superficie del panel. Las figuras 8 y 9 ilustran posibles implementaciones del aparato sensible al contacto activo. En la figura 8, el procesador central (34) produce una señal de salida digital (36) la cual es convertida por el convertidor de digital a análogo (DAC) (38) a una señal de salida análoga (40) . La señal de salida análoga (40) es alimentada a un amplificador (42), el cual alimenta una señal de salida análoga amplificada (44) al transductor de emisión (31) . El transductor de emisión (31) emite la excitación de la onda de flexión (46) que excita las ondas de flexión en el panel (48) .

Las ondas de flexión en el panel (48) son percibidas en el paso de percepción (50), por dos transductores de percepción (26). Los transductores de percepción (26) convierten la vibración de la onda de flexión en señales de salida análogas (52), las cuales son alimentadas en una entrada del convertidor de análogo a digital (ADC) (54). La señal de entrada digital resultante (56) es transmitida al procesador central (34) del cual, se determina la información (58) relacionada con la ubicación y perfil del impulso de contacto. En la figura 9, se muestra un método para determinar la ubicación del punto de contacto, en donde los pasos son como se indica a continuación y pueden ser llevados a cabo por el procesador central mostrado en la figura 6: a) Medir la respuesta de frecuencia en cada transductor de percepción. b) corregir la relación de dispersión del panel . c) computarizar el fft para producir la respuesta de tiempo para un medio no dispersable. d) Comparar la respuesta de tiempo con una respuesta de referencia, en donde no existe contacto externo con el panel. e) Identificar las reflexiones que se originan del punto de contacto. f) Llevar a cabo la ubicación del eco en las reflexiones relevantes para identificar su origen. g) Producir la información que detalla la ubicación del contacto. Las ventajas de la percepción activa, incluyen : 1) ya que la técnica mide la respuesta para una señal externa, no se limita la información de alta frecuencia y es posible una alta resolución de espacio, y 2) se puede reducir en gran medida la susceptibilidad al ruido externo. Esto se puede lograr percibiendo la respuesta en una banda de frecuencia en donde el ruido externo es poco, tal como arriba del espectro audible. Una alternativa, es proporcionar a la señal una correlación particular, haciendo posible su detección incluso cuando se compara un poco con el ruido de fondo. Las desventajas de la percepción activa incluyen: 1) es probable que la técnica sea menos sensible al perfil del impulso que el esquema pasivo. Sin embargo, un procesamiento más sofisticado puede mejorar esta situación. Por ejemplo, entre mayor es la presión de un dedo o pluma, mayor es el grado de amortiguación extra que será introducida. Esto se puede identificar mediante un procesamiento de datos extra simple y relativo, y 2) es probable que la necesidad de una señal externa requiera más potencia que la medida pasiva. Este inconveniente se puede minimizar elaborando una señal de excitación tan pequeña como sea posible. Asimismo, cuando la señal de excitación está en alta frecuencia se pueden emplear piezo transductores, los cuales tienen la ventaja de una eficiencia muy alta. En muchas aplicaciones la sola implementación del aparato sensible al contacto de onda de flexión puede no ser lo suficientemente general para acoplarse con todas las situaciones. Por ejemplo, un sensor pasivo trabajará bien cuando no exista audio reproduciéndose por medio del aparato. Sin embargo, cuando se esté reproduciendo música a alto volumen, es más adecuado un sensor activo, ya sea en frecuencias fuera de la banda de audio o que utilice la señal musical como el estimulo. Por lo tanto, una combinación de más de una implementación en particular puede probar ser la mejor solución. Además, en la región de transición entre la percepción pasiva y activa, puede existir información útil obtenible de ambas técnicas . Las figuras de la 10a a la lOd, muestran los pasos en un posible método de corrección para convertir la señal de onda de flexión medida en una señal de propagación procedente de un medio no dispersivo. La figura 10a es una gráfica de una respuesta de impulso dispersivo que muestra la respuesta en unidades arbitrarias contra tiempo. La figura 10b, es una gráfica de una respuesta de frecuencia dispersiva que muestra la respuesta en unidades arbitrarias contra frecuencia. La figura 10c es una gráfica de una respuesta de frecuencia no dispersiva que muestra la respuesta en unidades arbitrarias contra frecuencia. La figura lOd es una gráfica de una respuesta de impulso no dispersiva que muestra la respuesta en unidades arbitrarias contra tiempo.

Para la flexión de placa pura, la velocidad de la onda es proporcional a la raiz cuadrada de la frecuencia, por ejemplo, el componente de alta frecuencia de cualquier onda en particular viaja más rápido que los componentes de frecuencia más baja. La figura 10a muestra un impulso en un medio ideal con una relación de dispersión de raiz cuadrada y demuestra que un medio dispersivo no conserva la forma de onda de un impulso. La onda de salida (60) es evidente en el tiempo t=0 la señal de eco (62) es dispersada con el tiempo, lo cual realiza una determinación de una problemática de posición de contacto exacto. Una variación periódica de la respuesta de frecuencia es característica de una reflexión, y con frecuencia es referida como una filtración de peine. Físicamente, la variación periódica en la respuesta de frecuencia se deriva del número de longitudes de onda que se ajustan entre la fuente y el reflector. Ya que la frecuencia es incrementada y se incrementa el número de longitudes de onda que se ajustan en este espacio, la interferencia de la onda reflejada con la onda de salida oscila entre constructiva y destructiva.

El calcular la transformación Fourier de la respuesta de impulso dispersiva de la figura 10a, produce la respuesta de frecuencia mostrada en la figura 10b. La respuesta de frecuencia es no periódica y la variación periódica con la longitud de onda se traduce en una variación en frecuencia que se vuelve menor con la frecuencia en incremento. Esta es una consecuencia de la dispersión de raiz cuadrada en la cual la longitud de onda es proporcional a la raiz cuadrada del inverso de la frecuencia. El efecto del panel en la respuesta de frecuencia, por lo tanto es tensionar la respuesta como una función de la frecuencia de acuerdo con la dispersión del panel. De manera subsecuente, se puede aplicar una corrección de la dispersión del panel, aplicando la tensión inversa en el campo de frecuencia, restaurando de este modo la periodicidad presente en el caso no dispersivo. Al ladear el eje de frecuencia con el inverso de la dispersión del panel, la figura 10b puede ser transformada en la respuesta de frecuencia para el caso no dispersivo (figura 10c) en la cual la frecuencia de excitación es proporcional al inverso de la longitud de onda. Esta simple relación traduce la variación periódica con una longitud de onda en disminución a una variación periódica con una frecuencia en incremento, tal como se muestra en la figura 10c. Al aplicar la Transformación Rápida Fourier inversa (fft) al trazo de la figura 10c, se produce una respuesta de impulso motor en la figura lOd la cual es corregida para dispersión, y se restaura la reflexión limpia. Tal como se muestra en la figura lOd, cualquier forma de onda en particular de un impulso se conserva en el tiempo ya que las ondas que viajan en un medio no dispersivo tienen una velocidad de viaje constante, independientemente de su frecuencia. Por lo pronto, la tarea de la ubicación del eco es relativamente vertical. La onda de salida (66) es evidente en el tiempo t=0, junto con una reflexión limpia (68) a 4ms . La reflexión (68) tiene una magnitud que es aproximadamente un cuarto de la magnitud de la onda de salida (66) .

APLICABILIDAD INDUSTRIAL La presente invención proporciona por lo tanto, un aparato sensible al contacto novedoso y conveniente, y un aparato sensible al contacto combinado con un aparato acústico de panel de onda de flexión.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad y por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES 1. Un método para determinar la información relacionada con un contacto en un aparato sensible al contacto, que comprende los pasos de proporcionar un elemento con la capacidad de soportar ondas de flexión, contactar el elemento en una ubicación independiente para producir un cambio en la vibración en la onda de flexión en elemento, proporcionar al menos un medio de medición adherido al elemento para medir la vibración de la onda de flexión cambiada en el elemento para determinar una señal de onda de flexión medida y procesar la señal de la onda de flexión medida para calcular la información relacionada con el contacto, caracterizado porque el cambio en la vibración de la onda de flexión producida por el contacto es la generación de la vibración de la onda de flexión por un impacto inicial y/o por un movimiento de fricción del contacto.
2. Un método para determinar la información relacionada con un contacto en un aparato sensible al contacto, que comprende los pasos de proporcionar un elemento con la capacidad de soportar ondas de flexión, contactar el elemento en una ubicación independiente para producir un cambio en la vibración de la onda de flexión en el elemento, proporcionar al menos un medio de medición adherido al elemento para medir la vibración de la onda de flexión cambiada en el elemento para determinar una señal de la onda de flexión medida y aparte procesar la señal de la onda de flexión medida para calcular la información relacionada con el contacto, caracterizado porque proporciona un transductor de emisión montado en el elemento, generando el transductor de emisión la vibración de la onda de flexión en el elemento para probar la información relacionada con el contacto con la actuación del contacto como una restricción mecánica para las ondas de flexión presentes en el elemento .
3. Un método de conformidad con la reivindicación 2, que comprende proporcionar un transductor de emisión que tiene una función doble que actúa como el transductor de emisión y un sensor .
4. Un método de conformidad con la reivindicación 2, o con la reivindicación 3, en donde el efecto del contacto es reflectivo, de modo que las ondas de flexión generadas por el transductor de emisión son reflejadas por el contacto y son detectadas por el medio de medición .
5. Un método de conformidad con la reivindicación 2 o con la reivindicación 3, en donde el efecto del contacto es absorber, de modo que las ondas de flexión generadas por el transductor de emisión son absorbidas por el contacto y son detectadas por el medio de medición .
6. Un método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 2 a la 5, en donde el efecto del contacto es detectado por el medio de medición, utilizando excitación indirecta de una o más reflexiones del límite.
7. Un método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 2 a la 6, en donde la vibración de la onda de flexión generada por el transductor de emisión, no es acústicamente obvia.
8. Un método de conformidad con la reivindicación 7, en donde la vibración de la onda de flexión generada por el transductor de emisión está en el rango de frecuencia ultrasónica.
9. Un método de conformidad con la reivindicación 7, en donde la vibración de la onda de flexión es ruido de fondo.
10. Un método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 2 a la 6, en donde la vibración de la onda de flexión generada por el transductor de emisión crea una salida acústica en el elemento que actúa como un radiador acústico del altavoz .
11. Un método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 2 a la 10, que comprende además colocar el transductor de emisión y el medio de medición con un espaciamiento relativamente equitativo alrededor de la periferia del elemento.
12. Un método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 2 a la 10, que comprende además ubicar el transductor y el sensor en el mismo punto y acoplar el transductor de emisión y el medio de medición en propiedades físicas ortogonales.
13. Un método de conformidad con la reivindicación 12, en donde el transductor de emisión es un transductor de inercia y el medio de medición es un transductor de flexión o viceversa.
14. Un método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además el paso de aplicar una corrección para convertir la señal de onda de flexión medida en una señal de propagación procedente de una fuente de onda no dispersiva.
15. Un método de conformidad con la reivindicación 14, en donde la corrección aplicada se basa en una relación de dispersión del material del elemento.
16. Un método de conformidad con la reivindicación 15, en donde la relación de dispersión es modelada utilizando la ecuación de onda de flexión en combinación con parámetros físicos conocidos del material del elemento.
17. Un método de conformidad con la reivindicación 15, en donde la relación de dispersión se mide utilizando un medidor de vibración láser para crear una imagen del patrón de vibración en el elemento para un número de frecuencias determinadas, para proporcionar la relación de dispersión en el rango de frecuencia de interés .
18. Un método de conformidad con la reivindicación 15, en donde la relación de dispersión se mide utilizando un esquema de automedición el cual está incorporado en el aparato sensible al contacto.
19. Un método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el o cada medio de medición está en la forma de un sensor .
20. Un método de conformidad con la reivindicación 19, que comprende además montar el o cada sensor en un borde del elemento.
21. Un método de conformidad con la reivindicación 19, que comprende además montar el ¦ o cada sensor en el elemento separado de un borde del elemento.
22. Un método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además el paso de comparar la señal de onda de flexión medida con una señal de referencia para identificar cuando se realiza el contacto.
23. Un método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la información relacionada con el contacto comprende la ubicación del contacto.
24. Un método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la información relacionada con el contacto comprende la presión del contacto.
25. Un método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la información relacionada con el contacto comprende el tamaño del contacto.
26. Un método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el movimiento del contacto en el elemento genera una señal continua la cual es afectada por la ubicación, presión y velocidad del contacto en el elemento y los datos de tiempo continuo procedentes de la señal continua, se utilizan para derivar información útil adicional relacionada con el contacto.
27. Un método de conformidad con la reivindicación 26, que comprende además el paso de implementar una red neural para procesar datos de tiempo continuo.
28. Un método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el tipo de contacto seleccionado de un toque procedente de un estilete o un dedo.
29. Un método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además medir el contenido de frecuencia de la señal de la onda de flexión medida para determinar el tipo de contacto.
30. Un método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además proporcionar el elemento que será transparente .
31. Un método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además proporcionar el elemento en la forma de un panel .
32. Un método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además proporcionar el elemento para obtener el espesor uniforme.
33. Un método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 31, en donde el elemento tiene una forma compleja y se utiliza un algoritmo de adaptación para derivar la información relacionada con el contacto procedente de la medición de la señal de la onda de flexión.
34. Un método de conformidad con la reivindicación 33, en donde el algoritmo de adaptación es implementado en una red neural.
35. Un método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además técnicas para aislar señales no deseadas procedentes del cambio en la vibración de la onda de flexión generada por el contacto.
36. Un aparato sensible al contacto que comprende un elemento con la capacidad de soportar una vibración de onda de flexión y un sensor montado en el elemento para medir la vibración de la onda de flexión en el elemento, y transmitir una señal a un procesador que procesa información relacionada con un contacto realizado en una superficie en el elemento procedente del cambio en la vibración de la onda de flexión en el elemento creada por el contacto, caracterizado porque el aparato sensible al contacto es un sensor pasivo en donde el cambio en la vibración de la onda de flexión en el elemento creado por el contacto, es la generación de la vibración de la onda de flexión por un impacto inicial y/o por un movimiento de fricci-ón del contacto.
37. Un aparato sensible al contacto que comprende un elemento con la capacidad de soportar la vibración de la onda de flexión y un sensor montado en el elemento para medir la vibración de la onda de fricción en el elemento y para transmitir una señal a un procesador que procesa la información relacionada con un contacto realizado en una superficie en el elemento procedente del cambio en la vibración de la onda de flexión en el elemento creado por el contacto, caracterizado porque el aparato sensible al contacto comprende un transductor de emisión para excitar la vibración de la onda de flexión en el elemento para probar la información relacionada con el contacto y la información relacionada con el contacto se calcula comparando la respuesta de la vibración de la onda de flexión generada por el transductor de emisión para una limitación mecánica originada por el contacto.
38. Un aparato sensible al contacto de conformidad con la reivindicación 37, en donde el aparato sensible al contacto es un altavoz, de modo que un radiador acústico del altavoz actúa como el elemento del aparato sensible al contacto, y un excitador montado en el radiador acústico excita la vibración de la onda de flexión en el radiador acústico para producir una salida acústica que actúa como el transductor de emisión del aparato sensible al contacto.
39. Un aparato sensible al contacto de conformidad con la reivindicación 37 o con la reivindicación 38, en donde el transductor de emisión tiene una función doble y actúa como el transductor de emisión y el sensor.
40. Un aparato sensible al contacto de conformidad con la reivindicación o la reivindicación 38, en donde el transductor de emisión y el sensor están colocados con un espacio relativamente equitativo alrededor de la periferia del elemento.
41. Un aparato sensible al contacto de conformidad con la reivindicación o la reivindicación 38, en donde el transductor de emisión y el sensor están ubicados en el mismo punto y están acoplados en propiedades físicas ortogonales .
42. Un aparato sensible al contacto de conformidad con la reivindicación 41, en donde el transductor de emisión es un transductor de inercia y el sensor es un transductor de flexión o viceversa .
43. Un aparato sensible al contacto de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 36 a la 42, en donde el sensor está montado en un borde del elemento.
44. Un aparato sensible al contacto de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 36 a la 39 y de la 41 a la 42, en donde el sensor está montado en el elemento separado de un borde del elemento. •
45. Un aparato sensible al contacto de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 36 a la 44, que comprende además medios de despliegue.
46. Un aparato sensible al contacto de conformidad con la reivindicación 45, en donde la pantalla de despliegue es una pantalla de despliegue de cristal liquido que comprende cristales líquidos que se utilizan para excitar o percibir la vibración de la onda de flexión en el elemento.
47. Un aparato sensible al contacto de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 36 a la 46, en donde el elemento es transparente.
48. Un aparato sensible al contacto de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 36 a la 47, en donde el elemento está en la forma de panel.
49. Un aparato sensible al contacto de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 36 a la 48, en donde el elemento tiene un espesor uniforme.
50. Un aparato sensible al contacto de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 36 a la 48, en donde el elemento tiene una forma compleja.
51. Un teléfono móvil que comprende un aparato sensible al contacto de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 36 a la 50.
52. Una computador portátil que comprende un aparato sensible al contacto de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 36 a la 50.
53. Un asistente de datos personal que comprende un aparato sensible al contacto de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 36 a la 50. RESUMEN Un método y aparato que utiliza una vibración de onda de flexión para calcular la información relacionada con un contacto en un aparato sensible al contacto (10) . El método comprende los pasos de proporcionar un elemento en el aparato sensible al contacto con la capacidad de soportar ondas de flexión, proporcionar medios adheridos al elemento para ' medir la propagación de la onda de flexión en el elemento para determinar una señal de onda de flexión medida y procesar la señal de onda de flexión medida para calcular la información relacionada con el contacto. El aparato sensible al contacto (10) puede comprender una placa transparente sensible al contacto (12) montada en la parte frontal de un aparato de despliegue (14) . Se puede utilizar un estilete (18) en la forma de una pluma para escribir texto (20) u otras cosas en la placa sensible al contacto (12) . La placa transparente sensible al contacto (12) también puede ser un aparato acústico con la capacidad de soportar la vibración de la onda de flexión. Están montados tres transductores (16) en la placa (12) . Al menos dos de los transductores (16) son transductores o sensores de percepción y por lo tanto son sensibles a y monitorean la vibración de la onda de flexión en la placa.