TW201928613A - 用於感測使用者輸入之設備 - Google Patents

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Abstract

本發明描述一種用於感測至一電子裝置之使用者輸入之設備。該設備利用各安置為鄰近裝置外殼之一內表面之多個應變計(「SG」)感測單元。該等SG經組態以基於以下之至少一者來偵測給予該裝置外殼之側之一特定類型之使用者輸入：施加於該等SG之應變之大小、該施加應變之相對位置及該施加應變之持續時間。該等SG經進一步組態以偵測給予該電子裝置之一顯示螢幕之一第二類型之使用者輸入，該第二類型之使用者輸入由該裝置外殼之翹曲引起，該裝置外殼之該翹曲由使用者與該顯示螢幕接觸引起。

Description

用於感測使用者輸入之設備
一些電子裝置包含經組態以接收輸入之組件，諸如觸控螢幕及按鈕。此等觸控螢幕大體上經組態以感測一使用者何時及何處接觸觸控螢幕及使電子裝置能夠執行一或多個回應動作。此等按鈕通常自電子裝置之一外殼之一外表面突出。按鈕一般用作允許使用者改變裝置功能(諸如音量控制、顯示啟動/停用、振動模式啟動/停用等等)之實體輸入。此等按鈕有時位於諸如智慧型電話、其他行動蜂巢式裝置、平板電腦、筆記型電腦及桌上型電腦之電子裝置之側上。
本發明描述一種用於感測至一電子裝置之使用者輸入之設備。該設備利用各安置為鄰近裝置外殼之一內表面之多個應變計(「SG」)感測單元。該等SG經組態以基於以下之至少一者來偵測給予該裝置外殼之側之一特定類型之使用者輸入：施加於該等SG之應變之大小、該施加應變之相對位置及該施加應變之持續時間。該等SG可以特定組態配置以感測沿(例如)該裝置之一縱向維度及/或該裝置之一橫向維度所施加之應變。該電子裝置可進一步包含可或可不具觸敏性之一顯示螢幕。
即使該等SG可經定位以感測沿該裝置外殼之側之輸入，但該等SG亦可經組態以偵測源自壓力施加於該顯示螢幕(作為一使用者與該顯示螢幕互動(例如一使用者使用一手指或觸控筆來觸控或按壓該顯示螢幕)之部分)之應變。為判定一使用者按壓該顯示螢幕之強度，一電子裝置可採用先前藉由將複數個測試壓力施加於該顯示螢幕之不同區域來產生之一查找表。在其中該顯示螢幕係一觸敏顯示螢幕之實施例中，該電子裝置可進一步使用關於該使用者觸控/按壓之位置之資訊來判定該觸控/按壓之壓力，即使該顯示螢幕本身可不經組態而判定一觸控/按壓之壓力(例如僅該觸控/按壓之位置及大小)。
該電子裝置亦可識別該等SG之各者及/或SG之一組合之壓力分佈，其可用於區分沿該電子裝置外殼之側(例如在該等SG之位置處或該等SG之位置附近)所施加之使用者輸入與施加於該顯示螢幕之使用者輸入。在其中該顯示螢幕係一觸敏顯示螢幕之一些實施例中，該電子裝置可使用該觸控螢幕處之輸入(或無輸入)來判定由該等SG感測之應變源自沿該電子裝置外殼之側(例如在該等SG之位置處或該等SG之位置附近)所施加之使用者輸入或施加於該顯示螢幕之使用者輸入。因此，該等SG可具有感測施加於該電子裝置外殼之側之輸入及感測給予該裝置之該顯示螢幕之一使用者觸控/按壓輸入之壓力程度之雙重用途。
在一些實施例中，該電子裝置可使用此資訊來區分該顯示螢幕上之多種程度之輸入(例如觸控、輕壓及重壓輸入)。接著，該電子裝置可回應於該觸控螢幕上之使用者輸入(回應於判定該使用者輸入係一觸摸、輕壓或重壓)而執行不同動作。因此，所描述之感測設備提供用於接收至一電子裝置之使用者輸入且亦替換或限制需要突出超過該裝置之一外表面之實體按鈕之方法及技術。所描述之感測設備亦替換或限制需要感測器，該等感測器量測給予一裝置之一顯示螢幕之壓力且無法偵測不同於提供至該顯示螢幕之輸入之輸入。
在本說明書之一創新態樣中，描述一種用於感測提供於一電子裝置之一外表面上及/或提供至該電子裝置之一顯示螢幕之使用者輸入之設備。該設備經組態以包含於一電子裝置(諸如一智慧型電話、平板裝置或個人電腦)中且可經組態以感測提供於一電子裝置之一外表面上之使用者輸入及提供於該電子裝置之一顯示螢幕上之使用者輸入。一般而言，在一態樣中，該設備可包含：一外殼；複數個應變計，其等耦合至該電子裝置之該外殼；一顯示螢幕，其沿該電子裝置之一前表面定位；一電子電路，其電耦合至該複數個應變計；及一記憶體，其儲存指令，該等指令在由該電子電路執行時引起該電子電路執行操作。該等操作可包含：(i)接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之應變之一第一信號；(ii)分析該所接收之第一信號以判定該所接收之第一信號指示來自複數個候選輸入類型之一選定輸入類型，其中該複數個候選輸入類型包含(1)該顯示螢幕上之一位置處之使用者輸入及(2)該外殼處之使用者輸入；及(iii)引起該電子裝置回應於判定該所接收之第一信號指示該選定輸入類型而執行一第一動作。
此等及其他實施例可各視情況包含以下特徵之一或多者。判定該所接收之第一信號指示該選定輸入類型可包含：判定該所接收之第一信號指示該顯示螢幕上之該位置處之使用者輸入。該等操作可進一步包含：基於該所接收之第一信號之一大小來判定該顯示螢幕上之該位置處之該使用者輸入之一壓力值。可回應於判定該顯示螢幕上之該位置處之該使用者輸入之該壓力值滿足一預定義準則而執行引起該電子裝置執行該第一動作。該等操作可進一步包含：接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之應變之一第二信號；分析該所接收之第二信號以判定該所接收之第二信號指示該顯示螢幕上之一第二位置處之一第二使用者輸入；基於該所接收之第二信號之一大小來判定該顯示螢幕上之該第二位置處之該第二使用者輸入之一第二壓力值，該第二壓力值不同於該壓力值；及引起該電子裝置回應於判定該顯示螢幕上之該第二位置處之該第二使用者輸入之該第二壓力值滿足一第二準則而執行一第二動作，該第二動作不同於該第一動作。
該等操作可進一步包含：接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之應變之一第二信號；判定該所接收之第二信號指示該顯示螢幕上之該位置處之一第二使用者輸入；判定該顯示螢幕上之該位置處之該第二使用者輸入之一第二壓力值，其中該顯示螢幕上之該位置處之該使用者輸入之該壓力值指示使用者輸入之一第一類型，該顯示螢幕上之該位置處之該第二使用者輸入之該第二壓力值指示使用者輸入之一第二類型，且使用者輸入之該第一類型不同於使用者輸入之該第二類型；及引起該電子裝置回應於判定該顯示螢幕上之該位置處之該第二使用者輸入之該第二壓力值而執行一第二動作，該第二動作不同於該第一動作。該第一類型之使用者輸入可為一觸摸使用者輸入且該第二類型之使用者輸入可為一按壓使用者輸入。該第一類型之使用者輸入可為一輕壓使用者輸入且該第二類型之使用者輸入可為一重壓使用者輸入。
該等操作可進一步包含：接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之應變之一第二信號；判定該所接收之第二信號指示與該外殼互動之使用者輸入區別於該顯示螢幕上之一位置處之使用者輸入；及引起該電子裝置回應於判定該所接收之第二信號指示與該外殼互動之使用者輸入區別於該顯示螢幕上之一位置處之使用者輸入而執行一第二動作，該第二動作不同於該第一動作。該顯示螢幕可為一觸控螢幕。判定該所接收之第一信號指示該顯示螢幕上之該位置處之使用者輸入可包含：自該觸控螢幕接收指示使用者與該觸控螢幕接觸之一信號。判定該所接收之第二信號指示與該外殼互動之使用者輸入區別於該顯示螢幕上之一位置處之使用者輸入可包含：由該電子電路判定使用者輸入未由該觸控螢幕偵測。判定該所接收之第一信號指示該選定輸入類型可包含：判定該所接收之第一信號指示與該外殼互動之使用者輸入。該顯示螢幕可為一觸控螢幕。該等操作可進一步包含：由該電子電路及自該複數個應變計之至少一者接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之第二應變之一第二信號；由該電子電路及自該觸控螢幕接收指示使用者在一第二位置處與該觸控螢幕接觸之一第三信號；由該電子電路及使用該第二信號及該第三信號判定由該複數個應變計之該至少一者感測之該第二應變及使用者在該第二位置處與該觸控螢幕接觸至少部分同時發生；回應於判定由該複數個應變計之該至少一者感測之該第二應變及使用者在該第二位置處與該觸控螢幕接觸至少部分同時發生而判定該第二信號指示該顯示螢幕上之該第二位置處之第二使用者輸入；基於該第二信號之一大小來判定該顯示螢幕上之該第二位置處之該第二使用者輸入之一第二壓力值；及引起該電子裝置回應於判定該第二信號指示該顯示螢幕上之該第二位置處之使用者輸入及判定該顯示螢幕上之該第二位置處之該第二使用者輸入之該第二壓力值而執行一第二動作。
判定該所接收之第一信號指示該選定輸入類型可包含：判定該所接收之第一信號指示該顯示螢幕上之一輕壓輸入。可回應於判定該第一信號指示該顯示螢幕上之該輕壓輸入而執行引起該電子裝置執行該第一動作。該等操作可進一步包含：接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之第二應變之一第二信號；判定該所接收之第二信號指示該顯示螢幕上之一重壓輸入；及引起該電子裝置回應於判定該第二信號指示該顯示螢幕上之該重壓輸入而執行一第二動作，該第二動作不同於該第一動作。
判定該所接收之第一信號指示該顯示螢幕上之該觸摸輸入可包含：判定該第一信號之一第一壓力值。判定該所接收之第二信號指示該顯示螢幕上之該按壓輸入可包含：判定該第二信號之一第二壓力值，該第二壓力值大於該第一壓力值。該第一壓力值可歸入一第一壓力類別且該第二壓力值可歸入一第二壓力類別，該第一壓力類別不同於該第二壓力類別。判定該所接收之第一信號指示該顯示螢幕上之該觸摸輸入可包含：存取信號值之一查找表且比較該第一信號與該查找表中之該等信號值以判定該第一信號指示該觸摸輸入。判定該所接收之第二信號指示該顯示螢幕上之該按壓輸入可包含：存取信號值之該查找表且比較該第二信號與該查找表中之該等信號值以判定該第二信號指示該按壓輸入。
本說明書中所描述之標的可實施於特定實施例中且可導致以下優點之一或多者。本說明書中所描述之技術允許裝置製造商生產具有自裝置外殼之一外表面突出之減少數量按鈕之電子裝置。減少按鈕之數目可將大量生產裝置外殼時執行製造及/或加工操作期間所需之步驟降至最低。另外，使用本說明書中描述之SG可減少電路組件(導線、電容器等等)之數量且減少啟用由機械按鈕提供之感測功能通常所需之電力消耗。另外，SG可執行感測沿一電子裝置之側之使用者輸入及感測該電子裝置之一顯示螢幕上之一使用者觸控/按壓輸入之一壓力程度之雙重功能，藉此限制需要單獨不同觸控螢幕壓力感測器且因此允許一較小設計組態(例如因為無需空間收容額外觸控螢幕壓力感測器)。此外，減少移動組件(按鈕)及感測組件(單獨觸控螢幕壓力感測器)之數目減少製造成本及可能破壞或需要維修之組件之數目。將SG嵌入至一裝置之側壁中最小化SG之容積要求，因為SG可位於定義於側壁中及否則可占用閒置空間之一通道中。
附圖及以下描述中闡述本說明書中所描述之標的之一或多項實施例之細節。將自[實施方式]、圖式及申請專利範圍明白標的之其他特徵、態樣及優點。
本發明描述用於感測至一電子裝置之使用者輸入之系統、方法及設備。該設備利用各安置為鄰近該電子裝置之一外殼之一內表面之多個應變計(「SG」)感測單元。該設備包含電耦合至各SG之一電子電路。該電子電路大體上經組態以回應於與該外殼或該電子裝置之其他部分互動且致動該等SG之一或多者之使用者輸入而接收信號。該電子電路可區分指示源自給予該外殼之一側之輸入及給予該電子裝置之一顯示螢幕之輸入之應變之信號。在其中該電子電路判定該使用者輸入給予該顯示螢幕之情況中，該電子電路可進一步利用該等信號來判定由該使用者輸入施加於該顯示螢幕之壓力量。
至該裝置之使用者輸入可包含施加於該外殼之外表面之一區域之壓力。其中施加該使用者輸入之該區域可鄰近或實質上鄰近貼附至該外殼之一內表面之一特定SG。該外殼之該內表面可位於界定該內表面及該外表面之一外殼壁之一第一側上，而該使用者輸入可施加於該外表面。回應於SG感測到施加應變，該裝置基於以下之至少一者來判定至該裝置之一特定類型之使用者輸入：該施加應變之一大小、該施加應變之相對位置或該施加應變之一持續時間。
至該裝置之使用者輸入可進一步包含施加於該電子裝置之該顯示螢幕之觸控及/或按壓輸入。此使用者輸入可引起該外殼之所有或一部分翹曲。該外殼之此翹曲可導致由該等SG之一或多者感測之應變。該電子電路可偵測由該一或多個SG感測之該應變且判定一特定類型之使用者輸入(諸如一觸摸、輕壓或重壓)已被給予該顯示螢幕。該電子電路可基於該一或多個SG處之該偵測應變(單獨或與由該電子裝置之一或多個其他感測器接收之輸入組合)來判定至該顯示螢幕之該使用者輸入之各種態樣，其包含：至該顯示螢幕之該使用者輸入之一大小、至該顯示螢幕之該使用者輸入之相對位置及/或該施加應變之該持續時間。
各SG感測單元一般包含各具有一特定電阻屬性之多個個別應變計。該等SG可配置為一特定組態以形成一單一SG感測單元，且各SG感測單元可接收一預定義電壓值之一電壓信號。接著自各SG感測單元接收之一或多個輸出電壓信號由該電子電路量測且接著被轉換為一實例性信號。該等輸出電壓信號經量測以偵測該施加信號之對應電壓值之任何移位或變化。
將應變施加於該外殼之該外表面或該顯示螢幕可引起一SG感測單元之至少一SG之略微實體變化(例如膨脹或收縮)。該等實體變化可引起一SG之一電阻屬性變化。該電阻屬性變化引起該量測輸出電壓值之一對應變化且因此指示由該電子電路接收及量測之一差動電壓信號。一系列差動輸出電壓信號值可被映射至個別使用者輸入類型。該等映射值可由該電子裝置使用以基於該施加應變之一特性及由該施加應變引起之對應信號值來偵測或判定特定使用者輸入類型，其包含將該應變定性為源自沿該外殼之側之使用者輸入或該顯示螢幕上之使用者輸入。在一些實施例中，由該觸控螢幕之觸敏組件接收之輸入與自該等SG之電壓屬性之變化導出之信號組合使用以識別由該電子裝置接收之使用者輸入之特定類型。
該電子電路可識別用於SG之一基準輸出電壓，使得可比較量測輸出電壓值與該基準輸出電壓以判定是否已發生一量測輸出電壓變化。例如，該電子電路可識別一段時間(例如10分鐘)內之輸出電壓之一移動平均值以建立一基準輸出電壓值。在一些情況中，該電子電路在識別該基準輸出電壓時忽略輸出電壓之突然或短暫尖峰。該電子電路可連續比較當前輸出電壓取樣與基準以判定是否已發生指示一使用者將壓力施加於一SG之一量測輸出電壓變化。
圖1描繪與用於感測至一實例性電子裝置之使用者輸入之一設備100相關聯之圖式。設備100一般包含一外殼102，其可稍後接納多個電子組件以形成使用者裝置104。使用者裝置104一般可包含智慧型電話、行動裝置、蜂巢式裝置、智慧型電視、膝上型電腦、平板電腦、筆記型電腦、桌上型電腦、電子閱讀器、家庭自動化裝置或各種其他類型之運算裝置或消費型電子裝置。
設備100進一步包含耦合板106及多個SG感測單元108 (以下稱為「感測單元108」)。如下文將更詳細討論，各感測單元108可包含多個應變計，其等可形成在單元內以特定組態配置之應變計組。如圖中大體上所展示，外殼102可包含一外殼壁，其具有對應於壁之一第一側之一外表面110及對應於壁之一第二側(其與第一側對置)之一內表面112。類似地，板106可具有一第一側114及與第一側114對置之一第二側116。
在一些實施例中，板106可包含貼附至第一側114之多個感測單元108。如圖中所展示，板106可藉由黏著劑118貼附或結合至內表面112，黏著劑118可大體上安置於第二側116與外殼壁103之間。板106可由各種不同材料形成，諸如鋼、玻璃纖維、硬化塑膠或具有使板106能夠貼附至壁103之性質之其他材料。黏著劑118可為任何黏著劑材料或化合物，諸如膠水、環氧樹脂、結著劑或適合於將板106牢固地貼附/附接至外殼壁103之內表面112之其他材料。另外，儘管被識別為一黏著劑，但亦可利用適合於將板106牢固地貼附/附接或耦合至內表面112之各種基於機械之緊固構件。
外殼102可接納多個電子組件以形成包含玻璃蓋120之使用者裝置104。因此，設備100可包含安置於裝置104內之一實例性電子電路122。(若干)導線/導體124可將感測單元108內之一或多個應變計組電耦合至電路122。在一些實施例中，電子電路122包含用於放大自一或多個應變計接收之電子信號之電壓之一放大器。另外，電子電路122可包含用於將自一或多個應變計接收之電壓轉換為數位量化值之一類比轉數位轉換器(ADC)。在一些實施例中，放大器及/或ADC可與電子電路122分開實施且可沿電線/導體124之電通信路徑定位於電子電路與一或多個應變計之間。在一些實施例中，使用者裝置104包含用於各應變計之一單獨放大器及ADC以個別放大及數位量化來自各應變計之個別電壓信號。
如下文將更詳細討論，一實例性使用者可藉由施加一推力118來向裝置104提供一特定類型之使用者輸入，推力118之推力大小及推力持續時間及/或頻率可變動。推力118提供施加於貼附至外殼壁103之內表面112之各自感測單元108中之一特定SG組之一對應應變力。感測單元108一般可以特定組態配置以感測/偵測沿(例如)裝置104之一縱向(L)維度及/或裝置104之一橫向(W)維度施加之應變。
所施加之應變可由電路122之一或多個組件接收之一信號偵測。偵測信號之一值可對應於使用者輸入之一特定類型。在一些實施例中，可經由一顯示裝置透過玻璃蓋120看到使用者輸入之類型。不同輸入類型可包含(例如)用於調整使用者裝置104之一音訊音量輸出之使用者輸入、用於啟動或停用使用者裝置104之一顯示裝置之使用者輸入、用於啟動或停用使用者裝置104之一振動模式之使用者輸入及/或用於調整使用者裝置104之一鈴聲音量之使用者輸入。在替代實施例中，可至少部分基於偵測信號之一特定值來偵測各種不同使用者輸入類型。
作為一實例，設備100可用於以下實施例中。一使用者Frank想要改變一運算裝置(例如Frank之智慧型電話)上之音量。設備100可實施於Frank之智慧型電話內，使得感測單元108沿(例如) Frank之智慧型電話之一縱向邊緣安置。當Frank按壓與一音量設定相關聯之智慧型電話外殼之一部分時，感應單元108內之一特定應變計受壓。
回應於由Frank施加之按壓，由安置於Frank之智慧型電話內之一電子電路偵測到一差動電壓值變化。智慧型電話可經組態以偵測差動電壓值且因為偵測電壓變化超過一臨限電壓變化而使特定值與(例如)一音量按壓相關聯。量測電壓變化之一持續時間，且電子電路(其可為一微處理器之一部分)輸出一值，該值指示微處理器改變由Frank之智慧型電話之一揚聲器輸出之一音訊信號之音量。
在一些實施例中，電子電路122包含將差動電壓值轉換為一數位量化值之一ADC。例如，可將由感測單元108輸出之自-3 V至3 V範圍內之差動電壓轉換為自0至10,000範圍內之ADC單元或「計數」。可將ADC計數之此範圍分成若干離散範圍(例如各2000計數之5個範圍或各1666計數之6個範圍)。當實例性使用者按壓與音量設定應變計相關聯之智慧型電話外殼之一部分時，由ADC將對應感測單元108之一輸出電壓轉換為一量化計數。可將ADC之輸出值分類為離散計數範圍之一者以識別由使用者指示之一特定輸入。例如，可依基於ADC之一特定輸出值之識別計數範圍之不同速率增加智慧型電話之一音量。
圖2繪示包含可用於設備100之感測單元108中之多個應變計單元之圖式。如圖中所展示，圖2之實施例包含上文參考圖1所描述之多個技術特徵。特定言之，圖2部分繪示：1)隔離(ISO)圖，其大體上描繪附接至板106之多個個別感測單元108，板106貼附至外殼壁103之內表面110；及2)一橫截面(X-sec)圖，其描繪附接/貼附至外殼壁103之內表面110之板106。
各感測單元108可包含多個應變計單元208，其等形成在感測單元108內以一特定組態配置之應變計組。在一些實施例中，至少兩個SG 208可形成一SG組208a/b，且多個SG組208a/b可形成一SG分組210。當抵靠內表面110安置或貼附至內表面110時，多個SG組208a/208b可相對於彼此以特定向配置。例如，一第一SG組208a可以對應於一第一維度之一第一定向配置以偵測或量測沿第一維度所施加之應變。同樣地，一第二SG組208b可以對應於一第二維度之一第二定向配置以偵測或量測沿第二維度所施加之應變。
一般而言，第一定向及第一維度可不同於第二定向及第二維度。在一些實施例中，當使用者裝置104大體上縱向直立定位時(例如當由一使用者握持時)，第一定向可對應於一垂直定向且第一維度可對應於一縱向(L)維度。此外，當處於此縱向直立位置中時，第二定向可對應於一水平定向且第二維度可對應於一橫向(W)維度。
在圖2之實施例中，當安置於使用者裝置104內時，SG分組210可具有一SG組208a，SG組208a包含以一水平定向安置(當裝置直立時)之兩個SG 208以量測在橫向維度上施加於表面112之應變。再者，SG分組210亦可具有一SG組208b，其包含以一垂直定向安置(當裝置直立時)之兩個SG單元208以量測在縱向維度上所施加之應變。如圖中所展示，SG分組210之SG 208可各以相對於彼此之一平行組態配置，且可大體上沿外殼102之一壁103 (例如一側壁)之縱向維度安置。
當安裝於使用者裝置104內時，感測單元108之各SG分組210可用於偵測或感測呈施加於表面112之力之形式之使用者輸入。所施加之力可引起SG 208改變電特性以引起電子電路122感測到一增加應變。使用者裝置104可經組態以將增加應變認定為對應於不同使用者輸入類型，諸如一使用者推動、滑動、輕擊、擠壓或依其他方式觸控使用者裝置104之一側壁或玻璃蓋120上之一特定區域。
例如，當一使用者推壓鄰近一SG 208之外殼102之一邊緣或側壁時，外殼及板106會彎曲或撓曲以引起SG 208改變電特性(例如一特定應變計內之電阻器電阻變化)，其影響施加於SG 208之一電信號之電壓且引起電子電路122 (分析電信號)感測沿(例如)裝置104之縱向維度之一增加應變。因此，使用者裝置104感測到外殼102之邊緣上之一推壓且可經由一實例性顯示裝置(由玻璃蓋120保護)向使用者指示與使用者之推壓/觸控相關聯之特定輸入類型。在一些實施例中，多個感測單元108可沿外殼102之一邊緣或側壁安置或定位以感測或偵測沿裝置104之長度施加之推壓之特定輸入類型及/或大致位置。電子電路122可分析自SG組208a及SG組208b之各者接收之電信號。
作為本文所使用之術語之一概述，使用者裝置104可包含多個感測器或感測單元108。各感測單元108可包含指示為特徵208a及208b之兩個應變計組。作為一實例，應變計組208a可垂直定向且應變計組208b可水平定向。各應變計組208a或208b包含兩個個別應變計單元208。更特定言之且換言之，各感測單元108包含形成兩個應變計組208a/b或電路分支(下文將參考圖3討論)之四個應變計單元208或電阻器208 (下文將參考圖3討論)。參考特徵210係指包含共同形成一單一感測器108之四個個別應變計208之一應變計分組。
圖3繪示包含電阻器組態、一實例性電橋電路302及可用於感測至一電子裝置之使用者輸入之各種其他電子組件之圖式。如上文所討論，各感測單元108包含各具有一特定電阻屬性之多個個別SG 208。因此，如圖3中所展示，在替代實施例中，SG 208可被描繪為電阻器(R1至R4)之一者，其等各具有可在一些實施例中回應於施加壓力而改變之一初始電阻值或電阻屬性。特定言之，感測單元108可被模型化或描繪為包含正(電壓極性)輸出308及負(電壓極性)輸出310之電橋電路302。
如圖中所展示，在一些實施例中，電阻器定向304可包含具有一水平定向之電阻器R2及R4以量測在橫向(W)維度上所施加之應變，而當施加應變時，電阻器R1及R3 (垂直定向)歸因於其定向而保持相對固定且因此無法量測所施加之應變。相比而言，電阻器定向306可包含具有一垂直定向之電阻器R2及R4以量測在縱向(L)維度上所施加之應變，而當施加應變時，電阻器R1及R3 (水平定向)歸因於其定向而保持相對固定且因此無法量測所施加之應變。
一般而言，當一組特定電阻器垂直於一特定應變方向安置時，該特定電阻器組一般不會量測與該特定應變方向相關聯之應變。例如，如電阻器定向304中所展示，對於沿橫向(W)維度/方向施加之一應變力，SG組208a垂直於應變方向且因此一般不會量測所施加之應變。然而，SG組208b平行於應變方向且將量測所施加之應變。此外，如電阻器定向306中所展示，對於沿縱向(L)維度/方向施加之一應變力，SG組208b垂直於應變方向且因此一般不會量測所施加之應變。然而，SG組208a平行於應變方向且將量測所施加之應變。
電橋電路302一般包含兩個分支。一第一分支由R1及R3及R1與R3之間的輸出節點(用於輸出308)指示。一第二分支由R2及R4及R2與R4之間的輸出節點(用於輸出310)指示。電橋電路302可接收一施加電壓(VCC)。電子電路122可回應於電阻器R1至R4之任一者之一電阻屬性變化而接收或偵測一差動電壓信號312。在一些實施例中，電路122提供VCC電壓信號且接著可執行一基本比較器電路以相對於VCC信號分析信號312。分析可使電路122能夠偵測或判定信號312之量測值與最初施加之VCC電壓值之一偏差程度指示。在一些實施例中，差動電壓信號312在到達電子電路122之前通過一放大器314及類比轉數位轉換器(ADC) 316。在一些實施例中，將放大器314及/或ADC 316實施為電子電路122之部分。
ADC 316可為(例如)將輸入電壓量化為ADC單元或「計數」之一24位元ADC。例如，ADC可將輸入電壓量化為自1至10,000計數之一範圍值。另外，ADC 316可具有一可允許輸入電壓範圍。例如，ADC 316之可允許輸入電壓範圍可自-3 V至+3 V。
在操作期間且當沿使用者裝置104內之內表面110安置時，感測單元108可回應於施加於外殼壁103之一特定位置(例如使用者裝置104之一邊緣/側壁)之一觸控力而偵測所施加之應變。例如且如上文所提及，呈施加於裝置104之邊緣之應變之形式之使用者輸入可引起信號由電子電路122接收。信號可回應於由感測單元108 (例如SG分組210)偵測之使用者輸入而接收，且可指示一特定類型之一使用者輸入，例如音量調整、啟動振動模式等等。因此，偵測到使用者輸入可引起來自裝置104之一對應回應，例如顯示裝置上與一音量位準增大或減小相關聯之指示。
例如且參考電橋電路302，感測單元108可包含指示具有一第一電壓值之一信號(經由輸出節點308)之SG組208a (電阻器R1及R3)。感測單元108可進一步包含指示具有一第二電壓值之一信號(經由輸出節點310)之SG組208b (電阻器R2及R4)。可回應於引起來自使用者裝置104之一特定對應回應之一特定類型之使用者輸入而同時指示第一電壓值及第二電壓值。
在一些實例中，在W維度上所施加之應變可引起SG組208b之實體變化，其繼而引起以歐姆量測之電阻器R2及R4之電阻屬性基於施加力之大小來改變(增加或減少)預定義量。因此，假定電路302之所有電阻值大體上相同，R2及R4之一電阻屬性之變化將引起輸出310處所量測之電壓值之一對應變化。因此，相對於輸出308及310之一差動電壓信號312將由電子電路122量測或偵測。在一些實施例中，差動電壓信號312可(例如)在微伏特或毫伏特範圍內。因此，差動電壓信號312可由放大器314放大。如先前所描述，放大器314可被實施為一獨立電路或電子電路122之部分。
在一些實施例中，感測單元108未被按壓時之差動電壓信號312與感測單元108被按壓時之差動電壓信號312之間的差可為(例如) 100 mv或更小。放大器314可放大差動電壓信號312以提高感測單元108被按壓時之差動電壓信號312與感測單元108未被按壓時之差動電壓信號312之間的差之解析度。在一些實施例中，放大器314可調整且放大器314之放大位準由電子電路122控制。電子電路122可控制放大器314放大差動電壓信號312，使得不同狀態中之差動電壓信號312值之間的差之解析度被最大化，同時避免信號之「柵形干擾」(即，超過一最大電壓)。
例如，ADC 316可具有一可允許輸入電壓範圍，使得該範圍外之輸入電壓不被準確轉換為一數位量化值。例如，ADC 316可具有-3 V至+3 V之一可允許輸入範圍。若放大器314之輸出大於+3 V或小於-3 V，則ADC 316無法將輸入信號準確轉換為ADC單元或「計數」之一數目。因此，電子電路122控制放大器314之電壓倍增，使得放大器314之輸出不落於ADC 316之可允許電壓範圍外。在一些實施例中，可允許電壓範圍可由除ADC 316之外之一組件所定義。例如，電子電路122可定義放大器314之輸出電壓之可允許電壓範圍。
在一些實施例中，由電橋電路302產生之差動電壓信號312之值範圍可歸因於諸如感測單元108損壞、耗損、溫度變化、大氣壓力變化或感測單元108之組件隨時間劣化之因數而隨時間變化。電子電路122可隨著差動電壓信號312之值範圍改變而控制放大器314之放大位準，使得放大器314之輸出被最大化，同時仍防止放大器314之輸出超出ADC 316之可接受電壓範圍。
繼續圖3，如上文所討論，當感測單元108處於一未受按壓狀態中時，電橋電路302產生一基準差動電壓信號312。此基準差動電壓信號312由放大器314放大且由ADC 316轉換為一數位量化值，使得ADC 316產生一基準輸出值。基準差動電壓信號312 (且因此ADC 316之基準輸出值)可歸因於諸如感測單元108損壞、耗損、溫度變化、大氣壓力變化或感測單元108之組件隨時間劣化之因數而隨時間變化。電子電路122可判定一時段內之ADC 316之一基準輸出值且使用此基準值來偵測使用者輸入之發生及程度。例如，電子電路122可依一恆定速率對感測單元108處之輸入(即，施加於感測單元108之壓力)取樣。電子電路122可自各取樣之ADC 316之輸出值減去ADC 316之基準輸出值以判定一特定取樣之輸出值與基準輸出值之間的一差。接著，可使用此判定差值來判定一使用者是否已向感測單元108施加壓力且在一些情況中判定施加於感測單元108之壓力之一程度或值。
可使用若干技術來判定ADC 316之基準輸出值。作為一第一實例，電子電路122可將一特定時段內之ADC 316之取樣輸出值平均化以確定基準值。然而，應用一簡單平均值會導致確定ADC 316之一不正確基準輸出值，因為此一平均技術亦會包含感測單元108被按壓時之輸出值。
可用於判定ADC 316之一基準輸出值之另一實例性技術包含濾除在一給定時段內指示一使用者按壓感測單元108之取樣且將剩餘取樣之輸出值平均化。例如，電子電路122可將一低通濾波器(LPF)應用於在10分鐘內取樣之輸出值。LPF可濾除ADC 316之輸出值之突然變化(其指示一使用者按壓感測單元108)。例如，可濾除恢復至一實質上較低輸出值位準之前之持續不到5秒之輸出值增大。接著，將剩餘取樣輸出值平均化以判定ADC 316之基準輸出值。可由電子電路122實施以判定ADC 316之一基準輸出值之另一實例性技術包含長時間使用一高通濾波器來追蹤基準輸出值。
圖4展示具有若干SG 402a至402h之一實例性電子裝置400。在圖4所展示之特定實施例中，電子裝置包含8個SG 402，其中沿電子裝置400之兩側各定位4個SG 402。具有更多或更少SG或具有定位於其他位置中(諸如沿電子裝置400之頂部、底部或背面)之SG之其他組態係可行的且將在實例性電子裝置400中依相同方式發揮作用，如下文將描述。電子裝置400可為(例如)諸如一智慧型電話、平板電腦、電子閱讀器、家庭自動化裝置、遠端控制、個人數位助理、智慧型手錶或膝上型電腦之一行動裝置。
SG 402a至402h經組態以感測呈在接近SG 402a至402h之位置處施加於電子裝置400之側之壓力之形式之使用者輸入，如上文所描述。電子裝置400之一電子控制電路(圖中未展示)接收由SG 402a至402h產生之信號(例如放大及數位化信號)(其指示所感測之使用者輸入)且使用此等接收信號來控制電子裝置400之各種動作，諸如改變電子裝置400之一顯示、啟動一應用程式、執行一應用程式內之一動作、調整諸如一音量設定之一參數設定及熟習技術者將明白之其他動作。控制電路亦可使用所接收之信號來判定所感測之使用者輸入之一壓力值。經判定之壓力值可用作為判定待執行之一動作或所執行之動作之性質之一因數。例如，判定給予SG 402a之壓力之一第一位準可引起控制電路依一第一速率增大一音量設定，而判定給予SG 402a之壓力之一第二較高位準可引起控制電路依一第二較快速率增大音量設定。
控制電路亦可使用自SG 402a至402h接收之信號來識別哪個SG或SG組合已由使用者按壓。例如，使用者可將壓力施加於SG 402c。此可引起SG 402b、402c、402d之各者歸因於電子裝置400之外殼之實體位移而將指示所接收之使用者輸入之信號發送至電子電路。控制電路可判定SG 402c處所接收之力之位準顯著高於SG 402b及402d處所接收之力之位準且可使用此資訊來識別使用者已將壓力施加於接近SG 402c之電子裝置400之外殼。接著，控制電路可引起電子裝置400執行與SG 402c之使用者操縱相關聯之一動作。
電子裝置400進一步包含一顯示螢幕404。控制電路可控制顯示螢幕404向使用者顯示各種使用者介面。由使用者操縱SG 402a至402h之一或多者可引起控制電路改變顯示螢幕404上所展示之顯示之態樣。例如，由使用者選擇SG 402e可引起控制電路在顯示螢幕404上顯示一控制選單，而選擇SG 402g可引起控制電路顯示在電子裝置400上運行之一打開應用程式列表。
在一些實施例中，顯示螢幕404係經組態以偵測使用者與顯示螢幕404之一或多個接觸之位置之一觸控螢幕。各種觸控感測技術可用於識別與觸控螢幕之接觸，其包含電容感測、紅外線感測、光學感測及表面聲波(SAW)技術。在一些實例中，電阻感測可與包含由一窄間隙分離之導電層之觸控螢幕一起使用。當諸如一手指之一物件藉由向下按壓觸控螢幕404來將一力施加於觸控螢幕時，導電層彼此接觸以引起觸控螢幕404充當具有一連接輸出之一對分壓器。此連接引起電流之一變化，其被記錄為與觸控螢幕之一給定點之一接觸。電流之變化可由控制電路處理以判定使用者輸入之位置且回應於使用者輸入之判定位置而執行動作。
在一些實例中，電容感測可與包含具有一微電容器陣列之一電容觸控感測器之觸控螢幕一起使用。在一些實例中，微電容器之狀態可受與觸控螢幕之一接觸影響。與觸控螢幕之一接觸使觸控螢幕之靜電場畸變，其定位接觸之位置。此畸變可由控制電路處理以判定使用者輸入之位置且回應於使用者輸入之判定位置而執行動作。
在一些實例中，紅外線感測可與包含圍繞觸控螢幕之邊緣定位之紅外線LED及光偵測器對之一陣列之觸控螢幕一起使用。LED光束依垂直及水平圖案彼此交叉，垂直及水平圖案由與觸控螢幕之接觸中斷。中斷定位接觸之位置且由一或多個感測器偵測。一控制電路處理中斷以判定使用者輸入之位置且回應於使用者輸入之判定位置而執行動作。在一些實例中，光學感測可與包含(例如)圍繞觸控螢幕之邊緣定位之LED之觸控螢幕一起使用且可基於受抑全內反射之現象，其中穿過觸控螢幕之底面之LED光束在與觸控螢幕之一接觸上被完全反射至一光偵測器。在一些實例中，SAW技術使用穿越觸控螢幕之超音波。當接觸觸控螢幕404時，吸收超音波之一部分。由此產生之超音波變化定位接觸之位置。
繼續圖4之一討論，電子裝置400包含電腦可讀記憶體，其含有指令，指令在由控制電路執行時引起控制電路分析自SG 402a至402h之一或多者接收之信號以判定施加於顯示螢幕404之使用者輸入之一壓力。例如，施加於顯示螢幕404之使用者輸入(諸如一使用者用一手指按壓顯示螢幕404上之一位置406)可引起電子裝置400之外殼之所有或一部分翹曲。由外殼之此翹曲引起之應變可由SG 402a至402h之一或多者偵測。例如，當一使用者在位置406處觸控顯示螢幕404時，此可引起電子裝置400之外殼翹曲，其將可偵測應變施加於沿位置406附近之外殼之側定位之SG 402e、402f及402g。控制電路可偵測由一或多個SG 402a至402h感測之應變且判定位置406處之使用者輸入之一壓力值。壓力值可量化及識別為歸入指示使用者輸入之一特定類型之一特定壓力範圍。例如，不同壓力範圍可與至顯示螢幕404之使用者輸入之不同類型(諸如一觸摸、輕壓或重壓)相關聯。例如，1牛頓或更小之一識別壓力可識別為一觸摸輸入，而1牛頓至5牛頓之間的一識別壓力識別為一輕壓輸入且大於5牛頓之一壓力識別為一重壓輸入。
控制電路可基於一或多個SG 402a至402h處所偵測之應變(單獨或與由電子裝置400之一或多個其他感測器接收之輸入(諸如自觸控螢幕接收之信號)組合)來判定至顯示螢幕之使用者輸入之各種態樣，其包含至顯示螢幕之使用者輸入之一大小、至顯示螢幕之使用者輸入之相對位置及/或施加應變之持續時間。
在一些實施例中，控制電路基於自SG 402a至402h接收之信號藉由比較自SG 402a至402h接收之信號(或自該等信號導出之資訊，諸如壓力值)與儲存於一查找表中之值來判定施加於顯示螢幕404之一觸控輸入之壓力及/或位置。查找表可部分或完全儲存於電子裝置400之記憶體中，部分或完全儲存於與電子裝置400通信之一遠端運算系統之記憶體中，或兩者之一組合。查找表包含對應於由SG 402a至402h偵測之壓力/應變之位準之值及施加於顯示螢幕404之使用者輸入之各種態樣之對應值。例如，SG 402a至402c可分別偵測第一應變、第二應變及第三應變且將指示此等感測應變之信號提供至控制電路。控制電路可判定SG 402a至402c之各者處所感測之壓力值且比較此等值與儲存於查找表中之壓力。查找表可儲存一顯示螢幕使用者輸入壓力值，其指示由對應於SG 402a至402c處所感測之輸入之壓力值之組合之一使用者輸入(例如一使用者用一手指按壓顯示螢幕404)施加於顯示螢幕404之壓力量。接著，控制電路可使用所接收之此使用者顯示螢幕輸入壓力值來判定至顯示螢幕404之使用者輸入之一或多個態樣，諸如判定顯示螢幕404處之使用者輸入係一觸摸輸入、一輕壓輸入或一重壓輸入。
在一些實施例中，控制電路亦可使用查找表或一不同查找表以基於自SG 402a至402h之一或多者接收之信號來判定至顯示螢幕404之一使用者輸入之位置。例如，繼續上述實例，控制電路可比較自SG 402a至402c接收之信號之值(或自SG 402a至402c接收之信號導出之值)與儲存於查找表中之值以判定至顯示螢幕404之使用者輸入之一位置。在一些實施例中，顯示螢幕404係一觸控螢幕且控制電路使用自觸控螢幕接收之信號(其獨立於自SG 402a至402c接收之信號)來判定至顯示螢幕404之一使用者輸入之一位置。在一些實施例中，控制電路使用自觸控螢幕接收之信號來判定顯示螢幕404上之使用者輸入之位置且使用自SG 402a至402h之一或多者接收之信號來判定顯示螢幕404上之相同使用者輸入之一壓力。例如，控制電路可自觸控螢幕接收指示位置406處之使用者接觸之一信號且亦自SG 402f及402g接收指示SG 402f及402g處所偵測之應變之信號。控制電路可使用自觸控螢幕接收之信號來判定使用者已在位置406處接觸顯示螢幕404且使用自SG 402f及402g接收之信號來判定位置406處之使用者接觸之一壓力值(例如藉由比較自信號導出之值與儲存於查找表中之值)。
當使用查找表來識別使用者與顯示螢幕404之互動之壓力值(或使用者與顯示螢幕404之互動之一壓力值及一位置)時，在諸多方案中，由控制電路自SG 402a至402h之一或多者及/或觸控螢幕接收之信號導出之值可不與儲存於查找表中之值精確相關。在其中由控制電路判定之值不精確匹配儲存於查找表中之值之情況中，控制電路採用一或多個技術來使用查找表識別使用者與顯示螢幕404接觸之一壓力值。例如，控制電路可識別查找表中儲存值最接近匹配判定值之一項且選擇該查找表項之相關聯壓力值作為使用者與顯示螢幕404接觸之壓力值。在一些實施例中，若判定值及查找表項值彼此在一臨限值範圍內，則控制電路將僅選擇與最接近匹配判定值之查找表項相關聯之壓力值。若判定值與最接近匹配判定值之查找表項值相差超過臨限值，則控制電路可判定與最接近匹配判定值之查找表項相關聯之壓力值不是使用者輸入之一正確壓力值且作出額外判定，諸如判定所接收之信號指示使用者與SG 402a至402h之一者附近之電子裝置400之外殼之一側接觸或使用者與SG 402a至402h之一者互動及使用者與顯示螢幕404互動之一組合。
作為另一實例，控制電路可識別最接近匹配判定值及/或在判定值之一臨限接近度內之查找表中之兩個或兩個以上項且應用一數學公式來組合與查找表中之識別項相關聯之壓力值以判定使用者與顯示螢幕404接觸之一壓力值。例如，控制電路可僅平均化與查找表中之識別項相關聯之壓力值以判定使用者與顯示螢幕404接觸之一壓力值。作為另一實例，控制電路可將一加權平均技術應用於與查找表中之識別項相關聯之壓力值以判定使用者與顯示螢幕404接觸之一壓力值。加權平均技術可包含基於判定值與查找表中之各識別項之值之接近程度來將不同權重賦予不同壓力值。
在一些實施例中，控制電路使用自顯示螢幕404接收之信號來自查找表選擇包含於判定使用者與顯示螢幕404接觸之壓力值之程序中之項。例如，參閱圖4，一使用者在位置406處接觸顯示螢幕404，在此實例中，顯示螢幕404係一觸控螢幕。位置406處之使用者接觸引起顯示螢幕404將信號發送至控制電路以將位置406識別為使用者接觸之位置。接著，控制電路可將校準位置408a至408d識別為最接近位置406之校準位置。在此實例中，控制電路可接著限制由控制電路視為可能匹配項之查找表中之項僅為與校準位置408a至408d相關聯之項。換言之，控制電路忽略與除校準位置408a至408d之外之位置相關聯之查找表中之項且僅自與校準位置408a至408d相關聯之查找表項識別與判定使用者與顯示螢幕404接觸之壓力值有關之一或多個項。當使用一加權平均技術及最近校準位置識別時，可(例如)使用以下方程式來計算加權平均值：
(其中) 其中「」係賦予各校準位置之權重且「」係針對該校準位置儲存於查找表中之壓力值。權重w由觸控位置與之校準位置之間的距離判定。
在一些實施例中，控制電路使用自SG 402a至402h之一或多者及/或觸控螢幕接收之信號來判定SG 402a至402h之一或多者處所感測之應變歸因於使用者與沿電子裝置400之外殼之側之一或多個位置接觸、使用者與顯示螢幕404接觸或兩者。控制電路使用自SG 402a至402h之一或多者及/或顯示螢幕404接收之信號來將使用者與電子裝置400之互動識別為與電子裝置400之互動之一或多個特定類型，該等互動類型包含使用者與顯示螢幕404接觸、使用者將壓力施加於接近SG 402a至402h之一或多者之電子裝置400之外殼之一部分或使用者與顯示螢幕404接觸及使用者在SG 402a至402h之一或多者接近處操縱電子裝置400之外殼之一組合。
例如，在其中顯示螢幕404係一觸控螢幕之實施例中，當控制電路自SG 402a至402h之一或多者接收指示SG 402a至402h之一或多者處所感測之應變之信號時，控制電路亦可判定是否已自顯示螢幕404接收指示一使用者接觸顯示螢幕404之一信號。控制電路可使用此等信號(其包含此等信號之時序資訊)來判定SG 402a至402h之一或多者處所感測之應變是否與使用者與顯示螢幕404接觸同時發生。若控制電路判定SG 402a至402h之一或多者處所接收之應變與使用者與顯示螢幕404接觸同時(或至少部分同時)發生，則控制電路可將此輸入組合識別為指示與顯示螢幕404之使用者輸入且接著使用自一或多個SG 402a至402h接收之信號來判定使用者與顯示螢幕404接觸之一壓力，例如藉由比較自一或多個SG 402a至402h接收之信號導出之值與查找表中之值以識別一對應壓力值。在一些實施方案中，除比較自一或多個SG 402a至402h接收之信號導出之值與查找表中之值之外，控制器亦比較指示使用者與顯示螢幕404接觸之位置之(若干)值(自顯示螢幕404接收之信號導出)與查找表中之值以識別一對應壓力值。
例如，當使用者在位置406處接觸顯示螢幕404時，此引起顯示螢幕404 (在此實例中，其係一觸控螢幕)將指示使用者與位置406接觸之一或多個信號提供至控制電路。位置406處之使用者接觸亦引起電子裝置400之外殼翹曲，在此實例中，其引起SG 402f及402g將指示由SG 402f及402g感測之應變之信號發送至控制電路。控制電路判定由SG 402f及402g感測之應變與由顯示螢幕404感測之位置406處之接觸同時發生。基於此判定，控制電路將所接收之輸入信號組合識別為指示使用者與顯示螢幕404互動而非使用者與電子裝置400之外殼之側互動。控制電路使用信號來判定指示由SG 402f及402g感測之應變之壓力值且使用指示位置406之信號來判定指示位置406之一或多個位置值且比較此等值與儲存於查找表中之值以識別使用者與顯示螢幕404接觸之一對應壓力值。接著，控制電路使用此資訊來判定電子裝置400已在顯示螢幕404上之位置406處接收一特定壓力處之使用者輸入。接著，控制電路引起電子裝置400基於使用者接觸之位置及使用者接觸之壓力兩者來執行一或多個動作。
在一些實施例中，將使用者與顯示螢幕404接觸之壓力值歸類為複數個壓力範圍之一者以判定使用者輸入之一類型。例如，可將一第一範圍內之判定壓力識別為一觸摸輸入且可將一第二較高範圍內之一判定壓力識別為一按壓輸入。在一些實施例中，可進一步將按壓輸入分類為輕壓或重壓輸入(其中重壓輸入歸入比輕壓輸入高之一壓力範圍)。控制電路可引起電子裝置400基於使用者與顯示螢幕404接觸之偵測壓力來執行不同動作。例如，若控制電路將位置406處之接觸識別為一觸摸輸入，則控制電路可引起與位置406處所顯示之一圖標相關聯之一應用程式打開。若控制電路將位置406處之接觸識別為一輕壓輸入，則控制電路可引起與位置406處所顯示之一圖標相關聯之應用程式之一選項列表被顯示。若控制電路將位置406處之接觸識別為一重壓輸入，則控制電路可引起當前打開之應用程式之一列表被顯示。
在一些實施例中，控制電路經組態以識別使用者與顯示螢幕404互動之一壓力變化，例如由SG 402a至402h之一或多者感測之應變變化感測。控制電路可引起電子裝置400回應於使用者與顯示螢幕404接觸之壓力隨時間之一識別變化而執行不同功能。例如，控制電路可引起電子裝置400回應於施加於顯示螢幕404之壓力之一識別增大而執行顯示內容之一放大功能。作為另一實例，控制電路可引起電子裝置400回應於施加於顯示螢幕404之壓力之一識別減小而執行顯示內容之一縮小功能。作為又一實例，控制電路可依與使用者與顯示螢幕404接觸之增大壓力之一識別速率相關之一速率增大電子裝置400之一音量設定。
在一些實施例中，僅將指示顯示螢幕404及SG 402a至402h之一或多者處之同時使用者輸入之特定信號組合識別為與顯示螢幕404之使用者輸入。例如，在一些實施例中，當判定自SG 402a至402h接收之信號指示使用者與顯示螢幕404互動或使用者與電子裝置400之外殼之側互動時，控制電路可忽略使用者在顯示螢幕404之邊緣周圍(例如在顯示螢幕404之邊緣之5 mm內)與顯示螢幕404接觸。例如，控制電路可接收指示由SG 402b感測之應變之信號及指示使用者沿SG 402b之位置附近之顯示螢幕404之邊緣與顯示螢幕404接觸之信號。在此實例中，所感測之應變及顯示螢幕404之邊緣附近之接觸同時發生。控制電路可判定與顯示螢幕404之接觸係在顯示螢幕404之邊緣之一臨限接近度內且使用此判定來判定由SG 402b感測之應變指示使用者與電子裝置400之外殼互動。接著，控制電路可判定使用者已回應於此判定而選擇SG 402b且引起電子裝置400回應於判定SG 402b已由使用者選擇而執行一或多個動作。
繼續此實例，在自顯示螢幕404及SG 402b接收信號之第一組合之後，控制電路自顯示螢幕404及SG 402b接收分別指示使用者與顯示螢幕404之接觸及SG 402b處所感測之應變之一第二組信號。控制電路可判定與顯示螢幕404之第二接觸與顯示螢幕404之邊緣相距超過臨限接近度且因此判定所接收之信號組合指示使用者與顯示螢幕404互動。接著，控制電路可使用自SG 402b接收之信號導出之一值來判定使用者在位置處與顯示螢幕404接觸之一壓力值。例如，控制電路可比較自SG 402b接收之信號導出之值與儲存於查找表中之值以判定位置處之使用者接觸之一壓力。接著，控制電路可引起電子裝置400基於所判定之位置及壓力來執行一或多個動作。如先前所描述，控制電路引起電子裝置400取決於控制電路已判定所接收之一信號或信號組合指示使用者與顯示螢幕404接觸或使用者與電子裝置400之外殼之側互動而執行不同動作。
在一些實施例中，控制電路自顯示螢幕404接收指示與顯示螢幕404之一多觸控接觸之信號。一多觸控接觸係與顯示螢幕404同時接觸。例如，一使用者可在顯示螢幕404之不同位置處使用多個手指接觸顯示螢幕404。作為另一實例，使用者可使用多個手指接觸顯示螢幕404且接著使其手指跨顯示螢幕404朝向或遠離彼此移動。另外，控制電路自SG 402a至402h之一或多者接收指示一或多個SG 402a至402h處所感測之應變之信號。控制電路可判定與顯示螢幕404之多觸控接觸與所感測之應變同時發生以判定所接收之信號組合指示與顯示螢幕404之多觸控接觸而非使用者與電子裝置400之外殼之側之互動。控制電路可比較自所接收之信號組合導出之值與儲存於查找表中之值以識別多觸控輸入之一壓力。接著，控制電路可引起電子裝置400基於多觸控接觸之判定位置及多觸控接觸之判定壓力來執行一或多個動作。
在一些方案中，SG 402a至402h可偵測不同類型之接觸之相同或幾乎相同應變位準。例如，在與顯示螢幕404之一第一單位置接觸期間，SG 402a可偵測到一第一應變且SG 402b可偵測到一第二應變。控制電路可使用此資訊來判定與顯示螢幕404之單位置接觸之一壓力。接著，SG 402a及402b可稍後在與顯示螢幕404之一第二多觸控接觸期間經歷相同各自應變。信號之第二組合指示多觸控接觸而信號之第一組合指示一單位置接觸之事實可引起控制電路識別使用者與顯示螢幕404接觸之兩個不同壓力值，即使SG 402a及402b偵測到單位置接觸及多觸控接觸兩者之相同應變位準。例如，單位置接觸及多觸控接觸之(若干)位置值可引起控制電路存取查找表之不同部分以判定單位置接觸及多觸控接觸之對應壓力。
在一些實施例中，控制電路使用與顯示螢幕404之一接觸之位置資訊及自SG 402a至402h之一或多者接收之信號導出之壓力值來判定所接收之一信號組合指示使用者與電子裝置400之外殼之側互動、使用者與顯示螢幕404互動或兩者。例如，使用者可在位置406處接觸顯示螢幕404。在此內文中，位置406處之接觸係指在接近位置406之一區域中與顯示螢幕404接觸，因此，不在顯示螢幕上之完全相同位置處之兩個不同觸控接觸可構成位置406處之接觸，只要兩個不同觸控接觸位於位置406之一接近區域中。
歸因於由使用者在位置406處與顯示螢幕404接觸引起之電子裝置400之外殼之翹曲，位置406處之接觸引起顯示螢幕404將指示位置406處之接觸之信號發送至控制電路且亦引起SG 402f及402g將指示SG 402f及402g處所感測之應變之信號發送至控制電路。控制電路可判定SG 402f及402g定位為相對靠近位置406 (例如在位置406之一臨限接近度內)且因此判定所接收之信號組合指示位置406處之使用者接觸且隨後使用一些或所有信號來判定位置406處之使用者接觸之一壓力，如上文所描述。繼續此實例，控制電路稍後可自顯示螢幕404接收指示位置406處之另一使用者接觸之信號及同時接收指示SG 402f及402g以及SG 402a處所感測之應變之信號。在此實例中，控制電路可判定：由於SG 402a不接近位置406，所以自顯示螢幕404及SG 402a、402f及402g接收之此信號組合指示使用者在SG 402a附近與電子裝置400之外殼互動(例如使用者按壓SG 402a之位置)及使用者在位置406處與顯示螢幕接觸兩者。接著，控制電路可引起電子裝置400回應於識別與顯示螢幕404之接觸及SG 403a之選擇兩者而執行一或多個動作。
在一些實施例中，控制電路將比較SG 402a至402h處所偵測之應變之壓力位準以判定觸控螢幕接觸及使用者與SG 402a至402h之一或多者互動(例如藉由按壓電子裝置400之外殼之側)是否同時發生。例如，控制電路可自顯示螢幕404接收指示位置406處之另一使用者接觸之信號及同時接收指示SG 402f及402g以及SG 402a處所感測之應變之信號。接著，控制電路可比較由SG 402a、402f及402g偵測之應變之壓力位準以判定由SG 402a偵測之壓力高於由SG 402f及402g偵測之壓力。因為SG 402a比SG 402f及402g遠離位置406，所以控制電路可解譯以下事實：SG 402a經歷比SG 402f及402g大之一壓力位準以指示使用者在位置406處接觸顯示螢幕404及按壓SG 402a。接著，控制電路可引起電子裝置400回應於識別與顯示螢幕404之接觸及SG 403a之選擇兩者而執行一或多個動作。
在一些實施例中，控制電路亦可在不依靠自顯示螢幕404接收之輸入之情況下使用自SG 402a至402h之一或多者接收之信號導出之值來判定所接收之一信號組合指示使用者與顯示螢幕404接觸或使用者選擇SG 402a至402h之一或多者。例如，控制電路可比較自SG 402a至402h之一或多者同時接收之信號導出之值與查找表中之項。若判定值之組合超出與查找表之任何項之一臨限近似性，則控制電路可判定自SG 402a至402h之一或多者接收之信號指示使用者與SG 402a至402h之一或多者互動而非使用者與顯示螢幕404互動。相反地，若判定值之組合在與查找表之一或多個項之臨限近似性內，則控制電路可判定自SG 402a至402h之一或多者接收之信號指示使用者與顯示螢幕404互動。接著，控制電路可使用查找表來判定使用者與顯示螢幕404互動之一壓力值。作為另一實例，查找表可包含指示使用者與顯示螢幕404互動之若干項、指示使用者與SG 402a至402h之一或多者互動之若干項及指示使用者同時與顯示螢幕404及SG 402a至402h之一或多者互動之若干項。控制電路可比較自SG 402a至402h之一或多者及/或顯示螢幕404接收之信號與查找表中之項以識別一對應項(或複數個最接近匹配項)且接著判定識別項(或若干識別項)與使用者與顯示螢幕404互動、使用者與SG 402a至402h之一或多者互動或兩者之一組合相關聯。
在一些實施例中，控制電路分析所接收之各種信號之時序以判定何種類型之使用者與電子裝置400互動已發生及/或識別使用者與顯示螢幕404互動之一壓力。例如，控制電路可識別自SG 402a至402h之一或多者接收信號及自顯示螢幕404接收信號之相對時序。若來自SG 402a至402h之一或多者及顯示螢幕404之信號在彼此之一臨限時間內被接收，則控制電路可判定信號組合可能指示使用者與顯示螢幕404互動。若信號不在彼此之臨限時間內被接收，則控制電路可判定信號組合單獨指示使用者與顯示螢幕404互動及使用者與SG 402a至402h之一或多者互動。作為另一實例，控制電路可考量SG 402a至402h之一或多者處所感測之應變及由顯示螢幕404感測之使用者接觸之時序及持續時間兩者。若所接收之信號之持續時間及時序重疊未達到一最小臨限值，則控制電路可判定所接收之信號組合指示使用者與顯示螢幕404及SG 402a至402h之一或多者單獨互動。
仍參考圖4，電子裝置400可經組態以進行用於填充一查找表之一校準程序，該查找表用於基於自SG 402a至402h之一或多者接收之信號及/或自顯示螢幕404接收之信號來判定使用者輸入之一類型以及基於該等所接收之信號來識別使用者與顯示螢幕404接觸之一壓力值。例如，控制電路可經組態以進入用於校準電子裝置400之觸控輸入壓力識別功能之一校準模式。在一些實施例中，校準模式僅可用於將電子裝置400遞送至一終端使用者之前(例如，校準僅執行於一製造點或一零售點處)。
電子裝置400之觸控螢幕接觸壓力感測功能之校準(如上文所描述)將最可能由電子裝置400之一製造點處之一機器人執行，但亦可由一不同位置處之一機器人或由一人執行。電子裝置400之觸控螢幕接觸壓力感測功能之校準亦可執行於電子裝置400已被使用一段時間之後。例如，可每年重新校準電子裝置400。校準可包含(例如)由一機器人將各種壓力施加於顯示螢幕404上之複數個校準位置之各者。例如，當電子裝置400處於一校準模式中時，由機器人執行之一校準程序可包含識別顯示螢幕404上之複數個校準位置408。在一些實施例中，校準位置408彼此等距間隔，如圖4之實例中所展示。在一些實施例中，校準位置408依一m×n矩形方式佈置，如圖4之實例中所展示。
機器人可將各種不同壓力依序施加於校準位置408之各者，且使用由SG 402a至402h感測之壓力值(或自由SG 402a至402h提供之信號導出之壓力值)來填充查找表。接著，使填充至查找表中之值與由機器人施加之對應壓力及/或由機器人對其施加壓力之校準位置408之位置相關聯。由機器人施加於各校準位置408之壓力可依規則間隔隔開。例如，機器人可將5牛頓、10牛頓、15牛頓及20牛頓之壓力施加於校準位置408之各者。每當機器人將一壓力施加於一特定校準位置408時，由SG 402a至402h感測之相關聯應變值(或自所感測之應變導出之值)儲存於查找表中且與由機器人施加之壓力及位置相關聯。例如，在校準程序期間，機器人將5牛頓之力施加於校準位置408d。當機器人將5牛頓之力施加於校準位置408d時，自由控制電路自SG 402a至402h接收之信號導出之壓力值儲存於查找表中且與校準位置408d及5牛頓之一壓力輸入相關聯。接著，機器人將10牛頓之力施加於校準位置408d。當機器人將10牛頓之力施加於校準位置408d時，自由控制電路自SG 402a至402h接收之信號導出之壓力值儲存於查找表中且與校準位置408d及10牛頓之一壓力輸入相關聯。針對各校準位置408之各壓力值重複此相同程序以填充查找表。
在一些實施例中，校準程序重複多次且查找表中之各項係針對各校準位置408處之各施加壓力所感測之值之一平均值。在一些實施例中，機器人將相同壓力多次依序施加於校準位置408且平均化針對各壓力施加自SG 402a至402h接收之壓力信號以填充查找表中之一項。在將相同壓力施加於一特定校準位置408達指定次數(例如5次或10次)之後，若已完成一給定校準位置408之所有壓力施加，則校準程序移動至一不同壓力值上或移動至一不同校準位置408。
在一些實施例中，當無壓力施加於顯示螢幕404時，亦使用由SG 402a至402h感測之壓力值來填充查找表(例如一基準項)。在一些實施例中，亦可使用指示多觸控接觸之項來填充查找表。例如，機器人可將接觸同時施加於多個校準位置408以使用針對各種多觸控輸入自SG 402a至402h感測之壓力值來填充查找表。在一些實施例中，若自SG 402a至402h接收之信號導出之壓力值超過一最小臨限值，則其僅包含於查找表中。例如，在相對於校準位置408C校準電子裝置400期間，最接近SG係SG 402f及SG 402g。在此實例中，將壓力施加於校準位置408c可引起SG 402f及SG 402g經歷超過臨限值之應變，而其他SG 402經歷低於臨限值之應變量。在此實例中，自SG 402f及SG 402g接收之信號導出之壓力值輸入至查找表中且與校準位置408c及施加於顯示螢幕404之各自壓力相關聯，而來自其他SG 402之值不輸入至查找表中。在一些實施例中，可將此特定查找表項之其他SG 402之值設定為零或空。
在一些實施例中，在各校準位置408處，將觸控接觸位置及來自所有感測器之值記錄於查找表中。接著，將各校準位置408處之SG回應值(例如自連接至各SG 402之ADC接收之計數值，其計算為自一0 N基準之一偏移)擬合成一線性或多項式曲線。即，針對各觸控位置(x, y)，存在含有多項式係數a0 、…、an 之一組P x,y (i,z)函數，其將各SG 402之ADC值z映射至一力值(例如標稱上以牛頓為單位)。可捨棄遠距離SG 402之回應，例如，可不針對螢幕頂部之觸控位置計算底部SG 402之函數。此可藉由檢查哪些係各觸控位置之最易作出回應SG (例如最大∑ai )來判定。
圖5展示電子裝置400及圖形500，圖形500展示在將壓力施加於顯示螢幕404上之不同位置時由SG 402a至402h之各者感測之壓力值。施加於顯示螢幕404上之位置之此壓力可發生於一校準程序期間(如上文所描述)或由一使用者使用電子裝置400期間。圖形500展示SG 402a至402h之各者之應變值(例如來自連接至SG 402a至402h之ADC之計數輸出)。圖形500展示一使用者在對應時間502a至502f接觸位置410a至410f時之對應應變值。
如圖5中所展示，當將壓力施加於位置410a時，由SG 402a至402h之各者感測不同位準之應變。例如，如由圖形500所展示，當一使用者(或校準機器人)在時間502a按壓位置410a時，SG 402a至402h之不同SG歸因於由在位置410a處與顯示螢幕404接觸引起之電子裝置400之外殼之翹曲而經歷不同位準之應變。在此實例中，SG 402c經歷最高位準之應變且因此展示圖形500上時間502a處之最高峰值。其他附近SG歸因於位置410a處之接觸而經歷相對較高位準之應變，而其他SG經歷相對較小應變。另外，圖形500展示在對應時間502b至502f與位置410b至410f接觸時由SG 402a至402h感測之應變。當處於校準模式中時，將各位置410a至410f處之接觸之此等感測值(例如ADC計數值)與對應位置及在時間502施加之壓力量之一指示一起儲存於查找表中。當處於一非校準模式(例如常規使用)中時，比較時間502a至502f處所感測之值與查找表中之值以識別使用者與顯示螢幕404接觸之一壓力。
圖6展示用於接收及分析至一實例性電子裝置之使用者輸入之一實例性程序600之一流程圖。程序包含：接收指示由耦合至一電子裝置之一外殼之複數個應變計之至少一者感測之應變之一第一信號(602)。例如，圖4之電子裝置400之SG 402a至402h之一或多者經歷應變且將指示應變之信號提供至一控制電路，諸如將由耦合至SG之一ADC產生之一ADC計數值提供至一微處理器。
接著，判定所接收之第一信號指示電子裝置之一顯示螢幕上之一位置處之使用者輸入(604)。此可(例如)使用相對於圖4所描述之技術之一或多者來完成。例如，來自一觸控螢幕之信號可指示一使用者接觸觸控螢幕及同時指示一或多個應變計處所感測之應變。此可指示所接收之第一信號指示顯示螢幕上之一位置處之使用者輸入。作為另一實例，電子裝置之一控制器可比較自第一信號導出之一或多個值與一查找表中之值以判定所接收之第一信號指示顯示螢幕上之位置處之使用者輸入。
使用自複數個應變計之至少一者接收之資訊來判定顯示螢幕上之位置處之使用者輸入之一壓力值(606)。此可藉由(例如)比較自應變計接收之資訊之值與儲存於查找表中之值以識別使用者與顯示螢幕接觸之一對應壓力值來完成。壓力值可(例如)以牛頓為單位。在一些實施例中，所識別之壓力用於識別使用者與顯示螢幕接觸之一類型，諸如一觸摸、輕壓或重壓。
電子裝置之一控制電路引起電子裝置回應於判定顯示螢幕上之位置處之使用者輸入之壓力值而執行一第一動作(608)。例如，控制電路可引起與顯示於顯示螢幕上之觸控位置處之一圖標相關聯之一程式回應於判定使用者輸入表示一觸控而打開。作為另一實例，回應於判定顯示螢幕上之位置處之使用者接觸係一按壓輸入，控制電路可引起與顯示於位置處之一圖標相關聯之一程式之一選項選單顯示於顯示螢幕上。
接收指示由複數個應變計之至少一者感測之應變之一第二信號(610)。例如，控制電路自與各個應變計相關聯之一或多個ADC接收ADC計數值。
判定所接收之第二信號指示在至少一應變計之一位置接近處與外殼互動之使用者輸入而非顯示螢幕上之一位置處之使用者輸入(612)。例如，缺乏指示使用者與一觸控螢幕互動之信號可指示第二信號指示在至少一應變計之一位置接近處與外殼互動之使用者輸入。作為另一實例，一查找表可用於識別第二信號指示使用者在至少一應變計之位置接近處與外殼互動。
控制電路引起電子裝置回應於判定所接收之第二信號指示在至少一應變計之位置接近處與外殼互動之使用者輸入而執行一第二動作(614)。例如，控制電路可回應於判定所接收之第二信號指示在至少一應變計之位置接近處與外殼互動之使用者輸入而增大電子裝置之一音量設定。作為另一實例，控制電路可引起電子裝置回應於判定所接收之第二信號指示在至少一應變計之位置接近處與外殼互動之使用者輸入而提供滾動一選單之一顯示。作為另一實例，控制電路可引起電子裝置之一顯示回應於判定所接收之第二信號指示在至少一應變計之位置接近處與外殼互動之使用者輸入而縮小。
可在數位電子電路、有形體現之電腦軟體或韌體、電腦硬體(其包含本說明書中所揭示之結構及其結構化等效物)或其等之一或多者之組合中實施本說明書中所描述之標的及功能操作之實施例。可將本說明書中所描述之標的之實施例實施為一或多個電腦程式，即，編碼於一有形非暫時性程式載體上以由資料處理設備執行或控制資料處理設備之操作之電腦程式指令之一或多個模組。
替代地或另外，可將程式指令編碼於一人工產生之傳播信號(例如一機器產生之電、光或電磁信號)上，該信號經產生以編碼傳輸至適合接收器設備來由一資料處理設備執行之資訊。電腦儲存媒體可為一機器可讀儲存裝置、一機器可讀儲存基板、一隨機或串列存取記憶體裝置或其等之一或多者之一組合。
可由一或多個可程式化電腦執行本說明書中所描述之程序及邏輯流程，該一或多個可程式化電腦執行一或多個電腦程式以藉由操作輸入資料且產生輸出來執行功能。亦可由專用邏輯電路(例如一FPGA (場可程式閘陣列)或一ASIC (專用積體電路))執行程序及邏輯流程且亦可將設備實施為該專用邏輯電路。可在數位電子電路、積體電路、專門設計之ASIC、電腦硬體、韌體、軟體及/或其等之組合中實現本文所描述之系統及技術之各種實施例。此等各種實施例可包含一或多個電腦程式中之實施例，該一或多個電腦程式可執行及/或可解譯於包含至少一可程式化處理器(其可為專用或通用的)之一可程式化系統上，該至少一可程式化處理器經耦合以自一儲存系統、至少一輸入裝置及至少一輸出裝置接收資料及指令及向一儲存系統、至少一輸入裝置及至少一輸出裝置傳輸資料及指令。
為提供與一使用者之互動，可在一電腦上實施本文所描述之系統及技術，該電腦具有用於將資訊顯示給使用者之一顯示裝置(例如一CRT (陰極射線管)或LCD (液晶顯示器)監視器)及一鍵盤及一指向裝置(例如一滑鼠或一軌跡球)(使用者可藉由其來將輸入提供至電腦)。亦可使用其他種類之裝置來提供與一使用者之互動；例如，提供給使用者之回饋可為任何形式之感覺回饋，例如視覺回饋、聽覺回饋或觸覺回饋；及可自使用者以包含聲音、語音或觸覺輸入之任何形式接收輸入。
已描述若干實施例。然而，應瞭解，可在不背離本發明之精神及範疇之情況下作出各種修改。例如，可使用上文所展示之各種形式流程，其中重新排序、新增或移除步驟。此外，儘管已描述應變計感測單元系統及方法之若干應用，但應認識到，可考量諸多其他應用。因此，其他實施例係在以下申請專利範圍之範疇內。
儘管本說明書含有諸多特定實施例細節，但此等不應被解釋為對可主張範疇之限制，而是應被解釋為對可專針對特定實施例之特徵之描述。亦可在一單一實施例中組合實施本說明書之單獨實施例之內文中所描述之特定特徵。相反地，亦可在多項實施例中單獨或依任何適合子組合實施一單一實施例之內文中所描述之各種特徵。另外，儘管上文可將特徵描述為作用於特定組合中且甚至最初如此主張，但可在一些情況中自組合除去來自一主張組合之一或多個特徵且主張組合可針對一子組合或一子組合之變動。
類似地，儘管在圖式中依一特定順序描繪操作，但此不應被理解為要求依所展示之特定順序或循序順序執行此等操作或執行所有繪示操作以達成所要結果。在特定情況中，多任務處理及並行處理可為有利的。另外，上述實施例中之各種系統模組及組件之分離不應被理解為在所有實施例中需要此分離，且應瞭解，所描述之程式組件及系統一般可一起整合於一單一軟體產品中或封裝至多個軟體產品中。
已描述標的之特定實施例。其他實施例係在以下申請專利範圍之範疇內。例如，申請專利範圍中所列舉之動作可依一不同順序執行且仍達成所要結果。作為一實例，附圖中所描繪之程序未必需要所展示之特定順序或循序順序來達成所要結果。在一些情況中，多任務處理及並行處理可為有利的。
下文中將描述一些實例性實施例。 實例1：一種電子裝置，其包括： 一外殼； 複數個應變計，其等耦合至該電子裝置之該外殼； 一顯示螢幕，其沿該電子裝置之一前表面定位； 一電子電路，其電耦合至該複數個應變計；及 一記憶體，其儲存指令，該等指令在由該電子電路執行時引起該電子電路執行包括以下各者之操作： (i)接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之應變之一第一信號， (ii)分析該所接收之第一信號以判定該所接收之第一信號指示來自複數個候選輸入類型之一選定輸入類型，其中該複數個候選輸入類型包含(1)該顯示螢幕上之一位置處之使用者輸入及(2)該外殼處之使用者輸入，及 (iii)引起該電子裝置回應於判定該所接收之第一信號指示該選定輸入類型而執行一第一動作。
實例2：如實例1之電子裝置，其中判定該所接收之第一信號指示該選定輸入類型包括判定該所接收之第一信號指示該顯示螢幕上之該位置處之使用者輸入，該等操作進一步包括： (iv)基於該所接收之第一信號之一大小來判定該顯示螢幕上之該位置處之該使用者輸入之一壓力值， 其中回應於判定該顯示螢幕上之該位置處之該使用者輸入之該壓力值滿足一預定義準則而執行引起該電子裝置執行該第一動作。
實例3：如實例2之電子裝置，該等操作進一步包括： (v)接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之應變之一第二信號； (vi)分析該所接收之第二信號以判定該所接收之第二信號指示該顯示螢幕上之一第二位置處之一第二使用者輸入； (vii)基於該所接收之第二信號之一大小來判定該顯示螢幕上之該第二位置處之該第二使用者輸入之一第二壓力值，該第二壓力值不同於該壓力值；及 (viii)引起該電子裝置回應於判定該顯示螢幕上之該第二位置處之該第二使用者輸入之該第二壓力值滿足一第二準則而執行一第二動作，該第二動作不同於該第一動作。
實例4：如實例2之電子裝置，該等操作進一步包括： (v)接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之應變之一第二信號； (vi)判定該所接收之第二信號指示該顯示螢幕上之該位置處之一第二使用者輸入； (vii)判定該顯示螢幕上之該位置處之該第二使用者輸入之一第二壓力值，其中該顯示螢幕上之該位置處之該使用者輸入之該壓力值指示使用者輸入之一第一類型，該顯示螢幕上之該位置處之該第二使用者輸入之該第二壓力值指示使用者輸入之一第二類型，且該第一類型之使用者輸入不同於該第二類型之使用者輸入；及 (viii)引起該電子裝置回應於判定該顯示螢幕上之該位置處之該第二使用者輸入之該第二壓力值而執行一第二動作，該第二動作不同於該第一動作。
實例5：如實例4之電子裝置，其中該第一類型之使用者輸入係一觸摸使用者輸入且該第二類型之使用者輸入係一按壓使用者輸入。
實例6：如實例4之電子裝置，其中該第一類型之使用者輸入係一輕壓使用者輸入且該第二類型之使用者輸入係一重壓使用者輸入。
實例7：如實例2之電子裝置，該等操作進一步包括： (v)接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之應變之一第二信號； (vi)判定該所接收之第二信號指示區別於該顯示螢幕上之一位置處之使用者輸入之與該外殼互動之使用者輸入；及 (vii)引起該電子裝置回應於判定該所接收之第二信號指示區別於該顯示螢幕上之一位置處之使用者輸入之與該外殼互動之使用者輸入而執行一第二動作，該第二動作不同於該第一動作。
實例8：如實例7之電子裝置，其中： 該顯示螢幕係一觸控螢幕； 判定該所接收之第一信號指示該顯示螢幕上之該位置處之使用者輸入包括自該觸控螢幕接收指示使用者與該觸控螢幕接觸之一信號；及 判定該所接收之第二信號指示區別於該顯示螢幕上之一位置處之使用者輸入之與該外殼互動之使用者輸入包括由該電子電路判定使用者輸入未由該觸控螢幕偵測。
實例9：如實例1之電子裝置，其中判定該所接收之第一信號指示該選定輸入類型包括判定該所接收之第一信號指示與該外殼互動之使用者輸入，且其中該顯示螢幕包括一觸控螢幕，該等操作進一步包括： (iv)由該電子電路及自該複數個應變計之至少一者接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之第二應變之一第二信號； (v)由該電子電路及自該觸控螢幕接收指示使用者在一第二位置處與該觸控螢幕接觸之一第三信號； (vi)由該電子電路及使用該第二信號及該第三信號判定由該複數個應變計之該至少一者感測之該第二應變及使用者在該第二位置處與該觸控螢幕接觸至少部分同時發生； (vii)回應於判定由該複數個應變計之該至少一者感測之該第二應變及使用者在該第二位置處與該觸控螢幕接觸至少部分同時發生而判定該第二信號指示該顯示螢幕上之該第二位置處之第二使用者輸入； (viii)基於該第二信號之一大小來判定該顯示螢幕上之該第二位置處之該第二使用者輸入之一第二壓力值；及 (ix)引起該電子裝置回應於判定該第二信號指示該顯示螢幕上之該第二位置處之使用者輸入及判定該顯示螢幕上之該第二位置處之該第二使用者輸入之該第二壓力值而執行一第二動作。
實例10：如實例1之電子裝置，其中判定該所接收之第一信號指示該選定輸入類型包括判定該所接收之第一信號指示該顯示螢幕上之一輕壓輸入，且其中回應於判定該第一信號指示該顯示螢幕上之該輕壓輸入而執行引起該電子裝置執行該第一動作，該等操作進一步包括： (v)接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之第二應變之一第二信號； (vi)判定該所接收之第二信號指示該顯示螢幕上之一重壓輸入；及 (vii)引起該電子裝置回應於判定該第二信號指示該顯示螢幕上之該重壓輸入而執行一第二動作，該第二動作不同於該第一動作。
實例11：如實例10之電子裝置，其中： 判定該所接收之第一信號指示該顯示螢幕上之該觸控輸入包括判定該第一信號之一第一壓力值；及 判定該所接收之第二信號指示該顯示螢幕上之該按壓輸入包括判定該第二信號之一第二壓力值，該第二壓力值大於該第一壓力值。
實例12：如實例11之電子裝置，其中該第一壓力值歸入一第一壓力類別且該第二壓力值歸入一第二壓力類別，該第一壓力類別不同於該第二壓力類別。
實例13：如實例10之電子裝置，其中： 判定該所接收之第一信號指示該顯示螢幕上之該觸控輸入包括存取信號值之一查找表且比較該第一信號與該查找表中之該等信號值以判定該第一信號指示該觸摸輸入；及 判定該所接收之第二信號指示該顯示螢幕上之該按壓輸入包括存取信號值之該查找表且比較該第二信號與該查找表中之該等信號值以判定該第二信號指示該按壓輸入。
實例14：如前述實例中至少一者之電子裝置，其中至少一應變計包括在將應變施加於該外殼及/或該顯示螢幕之外表面時改變之一特定電阻屬性。
實例15：如前述實例中至少一者之電子裝置，其中一第一應變計配置於對應於一第一維度之一第一定向上以偵測或量測沿該第一維度施加之應變且一第二應變計配置於對應於一第二維度之一第二定向上以偵測或量測沿該第二維度施加之應變。
實例16：如前述實例中至少一者之電子裝置，其中基於自應變計接收之信號，該控制電路藉由比較該等信號或自該等信號導出之資訊與儲存於一查找表中之值來判定一觸摸輸入之壓力及/或位置。
實例17：一種感測提供於一電子裝置處之使用者輸入之方法，其包括： 由該電子裝置接收指示由耦合至一電子裝置之一外殼之複數個應變計之至少一者感測之一第一應變之一第一信號； 判定該所接收之第一信號指示該電子裝置之一顯示螢幕上之一位置處之使用者輸入； 使用自該複數個應變計之至少一者接收之資訊來判定該顯示螢幕上之該位置處之該使用者輸入之一壓力值； 回應於判定該顯示螢幕上之該位置處之該使用者輸入之該壓力值而執行一第一動作； 接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之第二應變之一第二信號； 判定該所接收之第二信號指示與該外殼互動之使用者輸入而非該顯示螢幕上之一位置處之使用者輸入；及 回應於判定該所接收之第二信號指示與該外殼互動之使用者輸入而執行一第二動作，該第二動作不同於該第一動作。
實例18：如實例17之方法，其進一步包括： 接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之應變之一第三信號； 判定該所接收之第三信號指示該顯示螢幕上之該位置處之一第二使用者輸入； 判定該顯示螢幕上之該位置處之該第二使用者輸入之一第二壓力值，其中該顯示螢幕上之該位置處之該使用者輸入之該壓力值指示使用者輸入之一第一類型，該顯示螢幕上之該位置處之該第二使用者輸入之該第二壓力值指示使用者輸入之一第二類型，且該第一類型之使用者輸入不同於該第二類型之使用者輸入；及 引起該電子裝置回應於判定該顯示螢幕上之該位置處之該第二使用者輸入之該第二壓力值而執行一第三動作，該第三動作不同於該第一動作。
實例19：如實例18之方法，其中該顯示螢幕上之該位置處之該使用者輸入之該第一壓力值歸入一第一壓力類別且該顯示螢幕上之該位置處之該第二使用者輸入之該第二壓力值歸入一第二壓力類別，該第一壓力類別不同於該第二壓力類別。
實例20：如實例17至19中至少一者之方法，其中： 該顯示螢幕包括一觸控螢幕； 判定該所接收之第一信號指示該顯示螢幕上之該位置處之使用者輸入包括自該觸控螢幕接收指示使用者與該觸控螢幕接觸之一信號；及 判定該所接收之第二信號指示與該外殼互動之使用者輸入包括由該電子電路判定使用者輸入未由該觸控螢幕偵測。
實例21：一種用於感測提供於一電子裝置處之使用者輸入之設備，其包括： 複數個應變計，其等經組態以與一電子裝置之一外殼耦合； 一電子電路，其電耦合至該複數個應變計；及 一記憶體，其儲存指令，該等指令在該電子電路執行時引起該電子電路執行包括以下各者之操作： (i)接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之應變之一第一信號， (ii)分析該所接收之第一信號以判定該所接收之第一信號指示來自複數個候選輸入類型之一選定輸入類型，該複數個候選輸入類型包含(1)該顯示螢幕上之一位置處之使用者輸入及(2)與該外殼互動之使用者輸入， (iii)回應於判定該所接收之第一信號指示該選定輸入類型而執行一第一動作。
實例22：如實例21之設備，其中判定該所接收之第一信號指示該選定輸入類型包括判定該所接收之第一信號指示該顯示螢幕上之該位置處之使用者輸入，該等操作進一步包括： (iv)基於該所接收之第一信號之一大小來判定該顯示螢幕上之該位置處之該使用者輸入之一壓力值， 其中回應於判定該顯示螢幕上之該位置處之該使用者輸入之該壓力值滿足一預定義準則而執行引起該電子裝置執行該第一動作。
實例23：如實例22之設備，該等操作進一步包括： (v)接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之應變之一第二信號； (vi)分析該所接收之第二信號以判定該所接收之第二信號指示該顯示螢幕上之一第二位置處之一第二使用者輸入； (vii)基於該所接收之第二信號之一大小來判定該顯示螢幕上之該第二位置處之該第二使用者輸入之一第二壓力值，該第二壓力值不同於該壓力值；及 (viii)引起該電子裝置回應於判定該顯示螢幕上之該第二位置處之該第二使用者輸入之該第二壓力值滿足一第二準則而執行一第二動作，該第二動作不同於該第一動作。
100‧‧‧設備
102‧‧‧外殼
103‧‧‧外殼壁
104‧‧‧使用者裝置
106‧‧‧耦合板
108‧‧‧應變計(SG)感測單元
110‧‧‧外表面
112‧‧‧內表面
114‧‧‧第一側
116‧‧‧第二側
118‧‧‧黏著劑/推力
120‧‧‧玻璃蓋
122‧‧‧電子電路
124‧‧‧導線/導體
208‧‧‧SG/電阻器
208a‧‧‧第一SG組
208b‧‧‧第二SG組
210‧‧‧SG分組
302‧‧‧電橋電路
304‧‧‧電阻器定向
306‧‧‧電阻器定向
308‧‧‧正輸出/輸出節點
310‧‧‧負輸出/輸出節點
312‧‧‧差動電壓信號
314‧‧‧放大器
316‧‧‧類比轉數位轉換器(ADC)
400‧‧‧電子裝置
402‧‧‧SG
402a至402h‧‧‧SG
404‧‧‧顯示螢幕
406‧‧‧位置
408‧‧‧校準位置
408a至408d‧‧‧校準位置
410a至410f‧‧‧位置
500‧‧‧圖形
502a至502f‧‧‧時間
600‧‧‧程序
602‧‧‧接收第一信號
604‧‧‧判定所接收之第一信號指示使用者輸入
606‧‧‧使用資訊來判定壓力值
608‧‧‧引起電子裝置執行第一動作
610‧‧‧接收第二信號
612‧‧‧判定所接收之第二信號指示使用者輸入
614‧‧‧引起電子裝置執行第二動作
圖1繪示與用於感測至一實例性電子裝置之使用者輸入之一設備相關聯之圖式。
圖2繪示包含可用於圖1之設備中之多個應變計之圖式。
圖3繪示包含電阻器組態、一實例性電橋電路、一放大器及一類比轉數位轉換器(其等可經實施以感測至一電子裝置之使用者輸入)之圖式。
圖4繪示具有用於感測使用者輸入之多個應變計之一實例性電子裝置。
圖5繪示圖4之電子裝置及當將觸控輸入施加於電子裝置之一螢幕之各種部分時在裝置之應變計之一或多者處感測之壓力之一圖形。
圖6係用於接收及分析至一實例性電子裝置之使用者輸入之一實例性程序之一流程圖。
各種圖式中之相同元件符號及名稱指示相同元件。

Claims (23)

  1. 一種電子裝置，其包括： 一外殼； 複數個應變計，其等耦合至該電子裝置之該外殼； 一顯示螢幕，其沿該電子裝置之一前表面定位； 一電子電路，其電耦合至該複數個應變計；及 一記憶體，其儲存指令，該等指令在由該電子電路執行時引起該電子電路執行包括以下各者之操作： (i)接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之應變之一第一信號， (ii)分析該所接收之第一信號以判定該所接收之第一信號指示來自複數個候選輸入類型之一選定輸入類型，其中該複數個候選輸入類型包含(1)該顯示螢幕上之一位置處之使用者輸入及(2)該外殼處之使用者輸入，及 (iii)引起該電子裝置回應於判定該所接收之第一信號指示該選定輸入類型而執行一第一動作。
  2. 如請求項1之電子裝置，其中判定該所接收之第一信號指示該選定輸入類型包括判定該所接收之第一信號指示該顯示螢幕上之該位置處之使用者輸入，該等操作進一步包括： (iv)基於該所接收之第一信號之一大小來判定該顯示螢幕上之該位置處之該使用者輸入之一壓力值， 其中回應於判定該顯示螢幕上之該位置處之該使用者輸入之該壓力值滿足一預定義準則而執行引起該電子裝置執行該第一動作。
  3. 如請求項2之電子裝置，該等操作進一步包括： (v)接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之應變之一第二信號； (vi)分析該所接收之第二信號以判定該所接收之第二信號指示該顯示螢幕上之一第二位置處之一第二使用者輸入； (vii)基於該所接收之第二信號之一大小來判定該顯示螢幕上之該第二位置處之該第二使用者輸入之一第二壓力值，該第二壓力值不同於該壓力值；及 (viii)引起該電子裝置回應於判定該顯示螢幕上之該第二位置處之該第二使用者輸入之該第二壓力值滿足一第二準則而執行一第二動作，該第二動作不同於該第一動作。
  4. 如請求項2之電子裝置，該等操作進一步包括： (v)接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之應變之一第二信號； (vi)判定該所接收之第二信號指示該顯示螢幕上之該位置處之一第二使用者輸入； (vii)判定該顯示螢幕上之該位置處之該第二使用者輸入之一第二壓力值，其中該顯示螢幕上之該位置處之該使用者輸入之該壓力值指示使用者輸入之一第一類型，該顯示螢幕上之該位置處之該第二使用者輸入之該第二壓力值指示使用者輸入之一第二類型，且該第一類型之使用者輸入不同於該第二類型之使用者輸入；及 (viii)引起該電子裝置回應於判定該顯示螢幕上之該位置處之該第二使用者輸入之該第二壓力值而執行一第二動作，該第二動作不同於該第一動作。
  5. 如請求項4之電子裝置，其中該第一類型之使用者輸入係一觸摸使用者輸入，且該第二類型之使用者輸入係一按壓使用者輸入。
  6. 如請求項4之電子裝置，其中該第一類型之使用者輸入係一輕壓使用者輸入，且該第二類型之使用者輸入係一重壓使用者輸入。
  7. 如請求項2之電子裝置，該等操作進一步包括： (v)接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之應變之一第二信號； (vi)判定該所接收之第二信號指示區別於該顯示螢幕上之一位置處之使用者輸入之與該外殼互動之使用者輸入；及 (vii)引起該電子裝置回應於判定該所接收之第二信號指示區別於該顯示螢幕上之一位置處之使用者輸入之與該外殼互動之使用者輸入而執行一第二動作，該第二動作不同於該第一動作。
  8. 如請求項7之電子裝置，其中： 該顯示螢幕係一觸控螢幕； 判定該所接收之第一信號指示該顯示螢幕上之該位置處之使用者輸入包括自該觸控螢幕接收指示使用者與該觸控螢幕接觸之一信號；及 判定該所接收之第二信號指示區別於該顯示螢幕上之一位置處之使用者輸入之與該外殼互動之使用者輸入包括由該電子電路判定使用者輸入未由該觸控螢幕偵測。
  9. 如請求項1之電子裝置，其中判定該所接收之第一信號指示該選定輸入類型包括判定該所接收之第一信號指示與該外殼互動之使用者輸入，且其中該顯示螢幕包括一觸控螢幕，該等操作進一步包括： (iv)由該電子電路及自該複數個應變計之至少一者接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之第二應變之一第二信號； (v)由該電子電路及自該觸控螢幕接收指示使用者在一第二位置處與該觸控螢幕接觸之一第三信號； (vi)由該電子電路及使用該第二信號及該第三信號判定由該複數個應變計之該至少一者感測之該第二應變及使用者在該第二位置處與該觸控螢幕接觸至少部分同時發生； (vii)回應於判定由該複數個應變計之該至少一者感測之該第二應變及使用者在該第二位置處與該觸控螢幕接觸至少部分同時發生而判定該第二信號指示該顯示螢幕上之該第二位置處之第二使用者輸入； (viii)基於該第二信號之一大小來判定該顯示螢幕上之該第二位置處之該第二使用者輸入之一第二壓力值；及 (ix)引起該電子裝置回應於判定該第二信號指示該顯示螢幕上之該第二位置處之使用者輸入及判定該顯示螢幕上之該第二位置處之該第二使用者輸入之該第二壓力值而執行一第二動作。
  10. 如請求項1之電子裝置，其中判定該所接收之第一信號指示該選定輸入類型包括判定該所接收之第一信號指示該顯示螢幕上之一輕壓輸入，且其中回應於判定該第一信號指示該顯示螢幕上之該輕壓輸入而執行引起該電子裝置執行該第一動作，該等操作進一步包括： (v)接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之第二應變之一第二信號； (vi)判定該所接收之第二信號指示該顯示螢幕上之一重壓輸入；及 (vii)引起該電子裝置回應於判定該第二信號指示該顯示螢幕上之該重壓輸入而執行一第二動作，該第二動作不同於該第一動作。
  11. 如請求項10之電子裝置，其中： 判定該所接收之第一信號指示該顯示螢幕上之該觸摸輸入包括判定該第一信號之一第一壓力值；及 判定該所接收之第二信號指示該顯示螢幕上之該按壓輸入包括判定該第二信號之一第二壓力值，該第二壓力值大於該第一壓力值。
  12. 如請求項11之電子裝置，其中該第一壓力值歸入一第一壓力類別且該第二壓力值歸入一第二壓力類別，該第一壓力類別不同於該第二壓力類別。
  13. 如請求項10之電子裝置，其中： 判定該所接收之第一信號指示該顯示螢幕上之該觸摸輸入包括存取信號值之一查找表且比較該第一信號與該查找表中之該等信號值以判定該第一信號指示該觸摸輸入；及 判定該所接收之第二信號指示該顯示螢幕上之該按壓輸入包括存取信號值之該查找表且比較該第二信號與該查找表中之該等信號值以判定該第二信號指示該按壓輸入。
  14. 如前述請求項中任一項之電子裝置，其中至少一應變計包括在將應變施加於該外殼及/或該顯示螢幕之外表面時改變之一特定電阻屬性。
  15. 如前述請求項中任一項之電子裝置，其中一第一應變計配置於對應於一第一維度之一第一定向上以偵測或量測沿該第一維度施加之應變，且一第二應變計配置於對應於一第二維度之一第二定向上以偵測或量測沿該第二維度施加之應變。
  16. 如前述請求項中任一項之電子裝置，其中基於自應變計接收之信號，該控制電路藉由比較該等信號或自該等信號導出之資訊與儲存於一查找表中之值來判定一觸控輸入之壓力及/或位置。
  17. 一種感測提供於一電子裝置處之使用者輸入之方法，其包括： 由該電子裝置接收指示由耦合至一電子裝置之一外殼之複數個應變計之至少一者感測之一第一應變之一第一信號； 判定該所接收之第一信號指示該電子裝置之一顯示螢幕上之一位置處之使用者輸入； 使用自該複數個應變計之至少一者接收之資訊來判定該顯示螢幕上之該位置處之該使用者輸入之一壓力值； 回應於判定該顯示螢幕上之該位置處之該使用者輸入之該壓力值而執行一第一動作； 接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之第二應變之一第二信號； 判定該所接收之第二信號指示與該外殼互動之使用者輸入而非該顯示螢幕上之一位置處之使用者輸入；及 回應於判定該所接收之第二信號指示與該外殼互動之使用者輸入而執行一第二動作，該第二動作不同於該第一動作。
  18. 如請求項17之方法，其進一步包括： 接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之應變之一第三信號； 判定該所接收之第三信號指示該顯示螢幕上之該位置處之一第二使用者輸入； 判定該顯示螢幕上之該位置處之該第二使用者輸入之一第二壓力值，其中該顯示螢幕上之該位置處之該使用者輸入之該壓力值指示使用者輸入之一第一類型，該顯示螢幕上之該位置處之該第二使用者輸入之該第二壓力值指示使用者輸入之一第二類型，且該第一類型之使用者輸入不同於該第二類型之使用者輸入；及 引起該電子裝置回應於判定該顯示螢幕上之該位置處之該第二使用者輸入之該第二壓力值而執行一第三動作，該第三動作不同於該第一動作。
  19. 如請求項18之方法，其中該顯示螢幕上之該位置處之該使用者輸入之該第一壓力值歸入一第一壓力類別，且該顯示螢幕上之該位置處之該第二使用者輸入之該第二壓力值歸入一第二壓力類別，該第一壓力類別不同於該第二壓力類別。
  20. 如請求項17至19中任一項之方法，其中： 該顯示螢幕包括一觸控螢幕； 判定該所接收之第一信號指示該顯示螢幕上之該位置處之使用者輸入包括自該觸控螢幕接收指示使用者與該觸控螢幕接觸之一信號；及 判定該所接收之第二信號指示與該外殼互動之使用者輸入包括由該電子電路判定使用者輸入未由該觸控螢幕偵測。
  21. 一種用於感測提供於一電子裝置處之使用者輸入之設備，其包括： 複數個應變計，其等經組態以與一電子裝置之一外殼耦合； 一電子電路，其電耦合至該複數個應變計；及 一記憶體，其儲存指令，該等指令在由該電子電路執行時引起該電子電路執行包括以下各者之操作： (i)接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之應變之一第一信號， (ii)分析該所接收之第一信號以判定該所接收之第一信號指示來自複數個候選輸入類型之一選定輸入類型，該複數個候選輸入類型包含(1)該顯示螢幕上之一位置處之使用者輸入及(2)與該外殼互動之使用者輸入， (iii)回應於判定該所接收之第一信號指示該選定輸入類型而執行一第一動作。
  22. 如請求項21之設備，其中判定該所接收之第一信號指示該選定輸入類型包括判定該所接收之第一信號指示該顯示螢幕上之該位置處之使用者輸入，該等操作進一步包括： (iv)基於該所接收之第一信號之一大小來判定該顯示螢幕上之該位置處之該使用者輸入之一壓力值， 其中回應於判定該顯示螢幕上之該位置處之該使用者輸入之該壓力值滿足一預定義準則而執行引起該電子裝置執行該第一動作。
  23. 如請求項22之設備，該等操作進一步包括： (v)接收指示由該複數個應變計之至少一者感測之應變之一第二信號； (vi)分析該所接收之第二信號以判定該所接收之第二信號指示該顯示螢幕上之一第二位置處之一第二使用者輸入； (vii)基於該所接收之第二信號之一大小來判定該顯示螢幕上之該第二位置處之該第二使用者輸入之一第二壓力值，該第二壓力值不同於該壓力值；及 (viii)引起該電子裝置回應於判定該顯示螢幕上之該第二位置處之該第二使用者輸入之該第二壓力值滿足一第二準則而執行一第二動作，該第二動作不同於該第一動作。
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