TWI654545B - 用於感測使用者輸入之設備及方法及電子裝置 - Google Patents

用於感測使用者輸入之設備及方法及電子裝置

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Abstract

本發明揭示一種包括電耦合至一第一應變儀之一電子電路之設備，該電子電路經組態以：(i)回應於在該第一應變儀之一位置上方與殼體互動之使用者輸入而自類比轉數位轉換器接收一第一參數信號，(ii)判定該第一參數信號之一值，(iii)將該第一參數信號之經判定值與關聯於該類比轉數位轉換器之一最大值進行比較，且(iv)回應於將該第一參數信號之該經判定值與關聯於該類比轉數位轉換器之該最大值進行比較而調整放大器之一放大位準。

Description

用於感測使用者輸入之設備及方法及電子裝置
電子裝置有時包含按鈕，其等自電子裝置之一殼體之一外表面或外部表面突出。通常，該等按鈕用作實體輸入以允許使用者改變裝置功能(諸如音量控制、顯示啟動/停用、切換至振動模式/自振動模式切換等)。此等按鈕通常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等電子裝置之側上。
在本說明書之一創新態樣中，描述了一種用於感測被提供在一電子裝置之一外部表面上之使用者輸入之設備。該設備經組態以包含在一電子裝置(諸如一智慧型電話、平板裝置或個人電腦)中，且可經組態以感測被提供在一電子裝置之一外部表面上之使用者輸入。通常，在一態樣中，該設備可包含一第一應變儀，其經組態以與一電子裝置之一殼體耦合；一放大器，其電耦合至該第一應變儀且經組態以放大該第一應變儀之一電性質；一類比轉數位轉換器，其電耦合至該放大器；及一電子電路，其電耦合至該第一應變儀。該電子電路可經組態以(i)回應於在該第一應變儀之一位置上方與殼體互動之使用者輸入而自類比轉數位轉換器接收一第一參數信號，(ii)判定該第一參數信號之一值，(iii)將該第一參數信號之經判定 值與關聯於該類比轉數位轉換器之一最大值進行比較，且(iv)回應於將該第一參數信號之該經判定值與關聯於該類比轉數位轉換器之該最大值進行比較而調整放大器之一放大位準。該電子電路因此可控制放大器之電壓倍數，使得放大器之輸出不會落在類比轉數位轉換器(ADC)之可允許電壓範圍之外。在一些實施方案中，可允許電壓範圍可由除ADC外之一組件來界定。例如，該電子電路可界定放大器之輸出電壓之可允許電壓範圍。例如，ADC可具有一可允許輸入電壓範圍，使得該範圍之外的輸入電壓不被準確地轉換為一數位量化值。例如，ADC可具有-3V至+3V之一可允許輸入範圍。若放大器之輸出大於+3V或小於-3V，則ADC不能將輸入信號準確地轉換為數目個ADC單元或「計數」。該電子電路因此可控制放大器之電壓倍數，使得放大器之輸出不會落在ADC之可允許電壓範圍-3V至+3V之外。
此等及其他實施例可各自視情況包含以下特徵中之一或多者。回應於將該第一參數信號之該經判定值與關聯於該類比轉數位轉換器之該最大值進行比較而調整該放大器之該放大位準可包含將該放大位準調整至在一段時間內不會導致該放大器之一輸出超過該類比轉數位轉換器之一最大輸入值之一最高可用放大倍數。回應於將該第一參數信號之該經判定值與關聯於該類比轉數位轉換器之該最大值進行比較而調整該放大器之該放大位準可包含由該電子電路判定該第一應變儀經歷了實體損傷；及回應於判定該第一應變儀經歷了實體損傷，降低該放大器之該放大位準以調整歸因於該第一應變儀之損傷而導致之該第一應變儀之一增加電壓輸出。判定該第一應變儀經歷了實體損傷可包含識別該類比轉數位轉換器之一基線輸出值已增加超過一臨限值量達一特定時段。
回應於將該第一參數信號之該經判定值與關聯於該類比轉數位轉換器之該最大值進行比較而調整該放大器之該放大位準可包含降低該放大器之該放大位準，使得當由一使用者對該第一應變儀施加壓力時，該放大器之一輸出電壓不會超過該類比轉數位轉換器之一最大輸入電壓。該電子電路可經組態以回應於判定該放大器之一輸出電壓已超過與該類比轉數位轉換器相關聯之一最大輸入電壓而調整該放大器之該放大位準。該電子電路可經組態以回應於判定該放大器之一輸出電壓在與該類比轉數位轉換器相關聯之一可接受輸入電壓範圍之外而調整該放大器之該放大位準。該電子電路可進一步經組態以：(v)判定在一段時間內該類比轉數位轉換器之一基線輸出值；(vi)將該第一參數信號之該經判定值與該基線輸出值進行比較；且(vii)指示回應於將該第一參數信號之該經判定值與該基線輸出值進行比較而已接收到一第一類型的使用者輸入。
該電子電路可進一步經組態以：(v)以一第一取樣速率對該類比轉數位轉換器之輸出進行取樣；(vi)接收指示該電子裝置處於一非現用模式之一或多個信號；且(vii)回應於接收指示該電子裝置處於一非現用模式之該一或多個信號而將用於對該類比轉數位轉換器之輸出進行取樣之該取樣速率降低至一第二取樣速率。該電子電路可進一步經組態以：(v)以一第一取樣速率對該類比轉數位轉換器之輸出進行取樣；(vi)接收指示該電子裝置已進入一現用模式之一或多個信號；且(vii)回應於接收指示該電子裝置已進入該現用模式之該一或多個信號而將用於對該類比轉數位轉換器之輸出進行取樣之該取樣速率增加至一第二取樣速率。
在一例示性實施例中，用於感測一電子裝置之使用者輸入之設備可利用多個應變儀(「SG」)感測單元，其等各自鄰近裝置殼體之一內表面安 置，其中該等感測單元之至少一者包含第一應變儀。該等SG感測單元經組態以基於以下至少一者來偵測該裝置之一特定類型的使用者輸入：被施加至該等SG感測單元之應變之大小，所施加應變之相對位置及所施加應變之持續時間。該等SG感測單元可被佈置成特定組態以感測/偵測沿著例如該裝置之一縱向維度及/或該裝置之一橫向維度施加之應變。由SG產生之電壓由一或多個放大器放大，以將處於一未按壓狀態下之一SG之一電壓輸出與處於一按壓狀態下之SG之一電壓輸出之間之解析度最大化。另外，一電子電路經組態以識別一段時間內用於一SG之一基線電壓輸出，以用於與當SG處於一按壓狀態時用於SG之一電壓輸出進行比較，使得SG之按壓狀態可由該電子電路藉由將SG之一當前輸出電壓與所識別基線電壓進行比較來識別。因此，所描述感測設備提供了用於接收一電子裝置之使用者輸入同時亦替換了突出至該裝置之一外部表面之上之實體按鈕之方法及技術。
可在特定實施例中實施本說明書中所描述之標的物且可導致以下優點中之一或多者。本說明書之設備允許裝置製造商生產具有自裝置殼體之一外部表面突出之減少數量的按鈕之之電子裝置。更特定地，減少按鈕之數量可使製造及/或加工操作在執行大量生產裝置殼體期間所需之步驟最小化。另外，使用本說明書中描述之SG感測單元可減少電路組件(導線、電容器等)之數量，以及啟用由機械按鈕提供之感測功能通常所需之功率消耗。另外，電子組件可對自一應變儀之組件接收之電信號進行放大或修改，以增加當一應變儀被按壓時之一感測電壓與一基線感測電壓之間的比較之可偵測性。另外，可調整自一SG感測單元之組件接收之電信號之放大，以考慮一應變儀之損傷或一應變儀之隨著時間之劣化。本說明書之設 備進一步允許識別一基線感測電壓，以與指示一使用者將壓力施加至一應變儀之感測電壓進行比較。另外，描述了用於降低功率消耗之各種電力管理技術(諸如，例如，回應於經偵測參數調整取樣速率)。
在隨附圖式及下文說明中陳述本說明書中所描述之標的物之一或多項實施方案之細節。標的物之其他特徵、態樣及優點將自說明、圖式及申請專利範圍顯而易見。
100‧‧‧設備
102‧‧‧殼體
103‧‧‧殼體壁
104‧‧‧使用者裝置
106‧‧‧耦合板
108‧‧‧應變感測單元
110‧‧‧外表面
112‧‧‧內表面
114‧‧‧第一側
116‧‧‧第二側
118‧‧‧黏合劑
120‧‧‧推力
122‧‧‧電子電路
124‧‧‧導線/導體
208a‧‧‧第一應變感測(SG)組
208b‧‧‧第二應變感測(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)
R1‧‧‧電阻器
R2‧‧‧電阻器
R3‧‧‧電阻器
R4‧‧‧電阻器
T1‧‧‧時間
T2‧‧‧時間
T3‧‧‧時間
圖1圖解說明了與用於感測一例示性電子裝置之使用者輸入之一設備相關聯之圖式。
圖2圖解說明了包含可在圖1之設備中使用之多個應變儀之圖式。
圖3圖解說明了包含電阻器組態、一例示性電橋電路、一放大器及類比轉數位轉換器之圖式，該類比轉數位轉換器可經實施以感測一電子裝置之使用者輸入。
圖4圖解說明了一應變儀之環境溫度及基線輸出電壓隨著時間變化之一曲線圖。
圖5圖解說明了一應變儀之一取樣速率隨著時間變化之一曲線圖。
各種圖式中之相同元件符號及名稱指示相同元件。
描述了一種用於感測一電子裝置之使用者輸入之設備。該設備利用多個應變儀(「SG」)感測單元，其等各自被安置在電子裝置之一殼體之一內表面附近。該設備包含電耦合至每一SG感測單元之一電子電路。電子電路通常經組態以回應於與殼體互動之使用者輸入而接收參數信號。
裝置之使用者輸入可包含被施加至殼體之外表面之一區域之一應 變。該區域可鄰近於或基本上鄰近一特定SG感測單元，其在界定殼體之一內表面及外表面之一殼體壁之另一側上固定至該殼體之內表面。回應於被施加至SG感測單元之應變，SG感測單元基於以下至少一者來感測裝置之一特定類型的使用者輸入：所施加應變之一大小、所施加應變之相對位置，或所施加應變之一持續時間。
通常，每一SG感測單元包含多個個別應變儀，其等各自具有一特定電阻屬性。SG可被佈置為一特定組態以形成一單個SG感測單元，且每一SG感測單元可接收一預定義電壓值之一電壓信號。接著由電子電路量測自每一SG感測單元接收之一或多個輸出電壓信號，且接著將該一或多個輸出電壓信號轉換為一例示性參數信號。量測輸出電壓信號以偵測所施加信號之對應電壓值之任何移位或變化。
被施加至殼體之外表面之應變可對一SG感測單元之至少一SG造成輕微實體變化(例如，膨脹或收縮)。實體變化可導致一SG之一電阻屬性發生變化。電阻屬性之變化導致所量測輸出電壓值之一對應變化，且因此指示由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。所映射值可由電子裝置使用來基於所施加應變之一特性及由所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。
電子電路可識別用於SG之一基線輸出電壓，使得可將所量測輸出電壓值與基線輸出電壓進行比較，以判定所量測輸出電壓是否發生了變化。例如，電子電路可識別一段時間(例如，十分鐘)內之輸出電壓之一運行平均值以建立一基線輸出電壓值。在一些情況下，在識別基線輸出電壓時，電子電路會忽略突然或短暫的輸出電壓尖峰。電子電路可連續地將當前輸 出電壓樣品與基線進行比較，以判定指示一使用者向一SG施加壓力之所量測輸出電壓是否發生了變化。
每一SG感測單元可另外包含一放大器，用於在輸出電壓到達一類比轉數位轉換器(ADC)之前對SG之類比輸出電壓進行放大。放大器可對類比輸出電壓施加一倍數，以增加歸因於一使用者對SG施加壓力而導致之輸出電壓之變化之可偵測性。電子電路可調整由放大器施加之放大量，以防止輸出電壓「柵形干擾」或超過可偵測輸出電壓之一電壓範圍。例如，電子電路可控制放大器以放大輸出電壓，使得所放大輸出電壓之一最大值不超過+/-3伏。
電子電路亦可實施電力管理程序以減少SG感測單元之功率消耗。例如，電子電路可回應於所偵測參數而減小用於偵測SG之輸出電壓之變化之取樣速率。例如，當一行動裝置被插入且處於一相對水平位置中時，取樣速率可降低，作為另一實例，當行動裝置附接至一對接站時，取樣速率可降低。作為另一實例，當行動裝置之一近接偵測器判定行動裝置靠近某物(諸如在一使用者口袋中)時，可降低取樣速率。
圖1描繪了與用於感測一例示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通常包含一殼體102，其可稍後容納多個電子組件以形成使用者裝置104。通常，使用者裝置104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的計算裝置或消費電子裝置。
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」)。如下文更詳細地論述，每一感測單元108可包含多個應變 儀，其等可形成在該單元內以特定組態佈置之多組應變儀。如大體所展示，殼體102可包含一殼體壁，其具有對應於該壁之一第一側之一外表面110及對應於該壁之與第一側相對之一第二側之一內表面112。類似地，板106可具有一第一側114及與第一側114相對之一第二側116。
在一些實施方案中，板106可包含固定至第一側114之多個感測單元108。如所展示，板106可由黏合劑118固定或結合至內表面112，該黏合劑118可大體上被安置在第二側116與殼體壁103中間。板106可由各種不同的材料形成，諸如鋼、玻璃纖維、硬化塑膠或具有使板106能夠固定至壁103之性質之其他材料。黏合劑118可為任何黏合劑材料或化合物，諸如膠水、環氧樹脂、黏結劑或適合於將板106牢固地固定/附接至殼體壁103之內表面112之其他材料。另外，雖然被識別為一黏合劑，但是亦可利用適於將板106牢固地固定/附接或耦合至內表面112之各種基於機械的緊固構件。
殼體102可容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可包含被安置在裝置104內部之一例示性電子電路122。導線/導體124可將感測單元108內之一或多個應變儀組電耦合至電路122。在一些實施方案中，電子電路122包含一放大器，用於放大自一或多個應變儀接收之電子信號之電壓。電子電路122可另外包含一類比轉數位轉換器(ADC)，用於將自一或多個應變儀接收之電壓轉換為數位量化值。在一些實施方案中，放大器及/或ADC可與電子電路122分開實施，且可沿著電線/導體124之電通信路徑定位在電子電路與一或多個應變儀之間。在一些實施方案中，使用者裝置104包含用於每一應變儀之一單獨的放大器及ADC，以對來自每一應變儀之各個電壓信號進行個別地放大及 數位化量化。
如下文更詳細論述，一例示性使用者可藉由施加可在推力大小及推力持續時間及/或頻率方面變化之一推力118來向裝置104提供一特定類型的使用者輸入。推力118提供一對應應變力，其被施加至固定至殼體壁103之內表面112之相應感測單元108中之一特定SG組。通常，感測單元108可被佈置成特定組態以感測/偵測沿著例如裝置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。
所施加應變可由電路122之一或多個組件接收之一參數信號來偵測。所偵測參數信號之一值可對應於一特定類型的使用者輸入。在一些實施方案中，使用者輸入之類型可經由一顯示裝置透過玻璃蓋120觀看。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之一震鈴音量之使用者輸入。在替代實施方案中，可至少部分地基於所偵測參數信號之一特定值來偵測各種不同的使用者輸入類型。
作為一實例，設備100可用於以下實施方案中。一使用者Frank想要改變一計算裝置(例如Frank的智慧型電話)上之音量。設備100可在Frank的智慧型電話內實施，使得感測單元108沿著例如Frank的智慧型電話之一縱向邊緣安置。當Frank按下與一音量設定相關聯之智慧型電話殼體之一部分時，在感應單元108內之一特定應變儀受到應變。
回應於由Frank施加之按壓，由安置在Frank的智慧型電話內之一電子電路偵測一差動電壓值之一變化。智慧型電話可經組態以偵測差動電壓值，並將特定值與例如一音量按壓相關聯，因為所偵測電壓變化超過一臨 限值電壓變化。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，該值向微處理器指示其改變正由Frank的智慧型電話之一揚聲器輸出之一音訊信號之音量。
在一些實施方案中，電子電路122包含一ADC，其將差動電壓值轉換為一數位量化值。例如，由感測單元108輸出之自-3V至3V範圍之差動電壓可被轉換為ADC單元或自0至10,000之「計數」。ADC計數之此範圍可被劃分為數目個離散範圍(例如，各自具有2000個計數之五個範圍或各自具有1666個計數之六個範圍)。當例示性使用者按下與音量設定應變儀相關聯之智慧型電話殼體之一部分時，對應感測單元108之一輸出電壓被ADC轉換為一量化計數數目。ADC之輸出值可被分類為離散計數範圍之一者以識別由使用者指定之一特定輸入。例如，基於針對ADC之一特定輸出值之所識別計數範圍，可以不同速率增加智慧型電話之一音量。
圖2圖解說明了包含可在設備100之感測單元108中使用之多個應變儀單元之圖式。如所展示，圖2之實施方案包含上文參考圖1描述之多個技術特徵。特定地，圖2部分地圖解說明：1)隔離(ISO)視圖，其通常描繪附接至板106之多個個別感測單元108，該板106固定至殼體壁103之內表面110；及2)一橫截面(X-sec)視圖，其描繪附接/固定至殼體壁103之內表面110之板106。
每一感測單元108可包含多個應變儀單元208，其等形成在感測單元108內以一特定組態佈置之多組應變儀。在一些實施方案中，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。當經安置抵靠或固定至內表面110時，多個SG組208a/208b可相對於彼此以特定定向佈置。例如，一第一SG組208a可以對應於一第一維度之一第一方 向佈置，以偵測或量測沿著第一維度之所施加應變。同樣，一第二SG組208b可以對應於一第二維度之一第二方向佈置，以偵測或量測沿著第二維度之所施加應變。
通常，第一定向及第一維度可不同於第二定向及第二維度。在一些實施方案中，當使用者裝置104大體上縱向豎直定位時(例如，當被使用者握持時)，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。進一步言之，當處於此縱向豎直位置中時，第二定向可對應於一水平定向，且第二維度可對應於一寬度(W)維度。
在圖2之實施方案中，當安置在使用者裝置104內時，SG分組210可具有一SG組208a，該SG組208a包含以一水平定向(當該裝置豎直時)安置之兩個SG 208以量測在縱向維度上施加至表面112之應變。另外，SG分組210亦可具有一SG組208b，該SG組208b包含以一垂直定向(當該裝置豎直時)安置之兩個SG單元208以量測在縱向維度上之所施加應變。如所展示，SG分組210之SG 208可各自相對於彼此以一平行組態佈置，且可大體上沿著殼體102之一壁103(例如，一側壁)之縱向維度安置。
當安裝在使用者裝置104內時，感測單元108之每一SG分組210可用於偵測或感測以被施加至表面112之力之形式之使用者輸入。所施加力可導致SG 208改變電特性以導致電子電路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識別為對應於不同使用者輸入類型，諸如一使用者推動、滑動、輕敲、擠壓或以其他方式觸摸使用者裝置104之一側壁上之一特定區域。
例如，當一使用者推動與一SG 208相鄰之殼體102之一邊緣或側壁時，殼體及板106可彎曲或撓曲，導致SG 208改變電特性(例如，一特定 應變儀內之電阻器電阻變化)，這會影響被施加至SG 208之電信號之電壓且導致電子電路122(分析電信號)感測沿著例如裝置104之縱向維度之一增加應變。因此，使用者裝置104感測在殼體102之邊緣上之一推動，且可經由一例示性顯示裝置(由玻璃蓋120保護)向使用者指示與使用者的推動/觸摸相關聯之特定輸入類型。在一些實施方案中，多個感測單元108可沿著殼體102之一邊緣或側壁安置或定位，以感測或偵測沿著裝置104之長度施加之推動之特定輸入類型及/或接近位置。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。每一感測單元108可包含被指示為特徵208a及208b之兩個應變儀組。作為一實例，應變儀組208a可垂直定向，且應變儀組208b可水平定向。每一應變儀組208a或208b包含兩個個別的應變儀單元208。更特定地且換言之，每一感測單元108包含形成兩個應變儀組208a/b或電路分支(下文參考圖3論述)之四個應變儀單元208或電阻器208(下文參考圖3論述)。參考特徵210係指包含共同形成一單個感測器108之四個個別的應變儀208之一應變儀分組。
圖3圖解說明了包含電阻器組態、一例示性電橋電路302及可用於感測一電子裝置之使用者輸入之各種其他電子組件。如上文所論述，每一感測單元108包含多個個別的SG 208，其等各自具有一特定電阻屬性。因此，如圖3中所示，在替代實施方案中，SG 208可被描繪為電阻器(R1至R4)之一者，每一電阻器具有一初始電阻值或電阻屬性，在一些實施方案中，該電阻值或電阻屬性可回應於所施加壓力而改變。特定地，感測單元108可被建模或描繪為包含正(電壓極性)輸出308及負(電壓極性)輸出310 之電橋電路302。
如所展示，在一些實施方案中，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)維度上之所施加應變，而當施加應變時電阻器R1及R3(垂直定向)歸因於其等定向而保持相對固定，且因此不量測所施加應變。相比之下，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)維度上之所施加應變，而當施加應變時電阻器R1及R3(水平定向)歸因於其等定向而保持相對固定，且因此不量測所施加應變。
通常，當特定的一組電阻器垂直於一特定應變方向安置時，該特定電阻器組通常將不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，對於沿著寬度方向(W)維度/方向施加之一應變力，SG組208a垂直於應變方向，且因此通常不會量測所施加應變。然而，SG組208b平行於應變方向，且將量測所施加應變。進一步言之，如電阻器定向306中所展示，對於沿著縱向方向(L)維度/方向施加之一應變力，SG組208b垂直於應變方向，且因此通常不會量測所施加應變。然而，SG組208a平行於應變方向，且將量測所施加應變。
通常，電橋電路302包含兩個分支。一第一分支由R1及R3及R1及R3中間之輸出節點(用於輸出308)指示。一第二分支由R2及R4及R2及R4中間之輸出節點(用於輸出310)指示。電橋電路302可接收一所施加電壓(VCC)。電子電路122可回應於電阻器R1至R4中之任一者之電阻屬性之一變化而接收或偵測一差動電壓信號312。在一些實施方案中，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。分析可使得電路122能夠偵測或判定信號312之所量測值指示 與最初施加之VCC電壓值之一偏差之程度。在一些實施方案中，差動電壓信號312在到達電子電路122之前行進通過一放大器314及類比轉數位轉換器(ADC)316。在一些實施方案中，放大器314及/或ADC 316被實施為電子電路122之一部分。差動電壓信號312行進通過放大器314及ADC 316可產生一第一參數信號，電子電路122可基於該第一參數信號來調整放大器314之一放大位準。
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個計數值之一範圍。ADC之此量化輸出用作電子電路122之一第一參數信號。ADC 316可另外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-3V至+3V。
在操作期間且當沿著使用者裝置104內之內表面110安置時，感測單元108可回應於被施加至殼體壁103之某個位置(例如，使用者裝置之邊緣/側壁104)之一觸摸力而偵測所施加應變。例如且如上文所提及，被施加至裝置104之邊緣之應變之形式之使用者輸入可使由電子電路122自ADC 316接收參數信號。參數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。因此，偵測使用者輸入可導致來自裝置104之一對應回應，例如顯示裝置上與一音量位準增加或降低相關聯之指示。
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一參數信號(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一參數信號(經由輸出節點 310)之SG組208b(電阻器R2及R4)。可回應於導致來自使用者裝置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，W維度中之所施加應變可導致SG組208b之實體改變，這繼而導致以歐姆度量之電阻器R2及R4之電阻屬性基於所施加力之大小而改變(增加或減少)一預定義量。因此，假定電路302中之所有電阻值通常係相同的，R2及R4之電阻屬性之變化將導致在輸出310處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。在一些實施方案中，差動電壓信號312可例如處於微伏或毫伏範圍內。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。
在一些實施方案中，當感測單元108未被按壓時之差動電壓信號312與當感測單元108被按壓時之差動電壓信號312之間之差可為例如100mv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與當感測單元108未被按壓時之差動電壓信號312之間之差之解析度。在一些實施方案中，放大器314係可調的，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以放大差動電壓信號312，使得不同狀態下的差動電壓信號312值之間之差之解析度被最大化，同時避免信號「柵形干擾」(即，超過最大電壓)。
例如，ADC 316可具有一可允許輸入電壓範圍，使得該範圍之外的輸入電壓不被準確地轉換為一數位量化值。例如，ADC 316可具有一可允許輸入範圍-3V至+3V。若放大器314之輸出大於+3V或小於-3V，則ADC 316不能將輸入信號準確地轉換為數目個ADC單元或「計數」。電子電路122因此控制放大器314之電壓倍數，使得放大器314之輸出不會落在ADC 316之可允許電壓範圍之外。在一些實施方案中，可允許電壓範圍可由除ADC 316外之一組件來界定。例如，電子電路122可界定放大器314之輸出電壓之可允許電壓範圍。
在一些實施方案中，由電橋電路302產生之差動電壓信號312之值之範圍可歸因於諸如感測單元108之損傷、磨損及破裂、溫度變化、大氣壓力變化或感測單元108之組件隨著時間之劣化等因素而隨時間變化。當差動電壓信號312之值之範圍改變時，電子電路122可控制放大器314之放大位準，使得放大器314之輸出被最大化，同時仍然防止放大器314之輸出超過ADC 316之可接受電壓範圍。換言之，電子電路122可回應於將自ADC 316接收之一第一參數信號之經判定值與關聯於類比轉數位轉換器之最大值進行比較而調整放大器314之一放大位準。這可包含由電子電路122將放大器314之放大位準調整至一最高可用放大倍數，該最高可用放大倍數在一段時間內不會導致放大器314之一輸出超過ADC 316之一最大輸入值。
例如，在一初始時間點(例如，製造時間或啟動時間)，用作放大器314之輸入之差動電壓信號312的範圍可在感測單元108處於一未壓縮狀態時之50mV與當感測單元108在一使用者之一正常力範圍內之一最大量的力被按壓時之325mV時間。在此實例中，放大器314之放大可被設定為8X以將信號放大8倍。這將增加信號之解析度，同時確保電壓不超過一最大可允許電壓值3V。在此實例中，將325mV之最大電壓範圍值放大8倍給予放大器314之一最大輸出值為2.6V，其低於最大可允許電壓值3V。 在一些實施方案中，由放大器314提供之放大率可僅為作為2的冪之倍數。在其他實施方案中，由放大器314提供之放大之其他倍數值係可能的。例如，繼續上述實例，可施加一9倍放大，因為將325mV之最大差動電壓信號312放大9倍之結果係2.925V，其仍然小於最大可允許電壓值3V。
在一些實施方案中，可執行一製造測試以判定放大器314之一初始放大位準。例如，一或多個機器人可觸發一計算裝置之一或多個感測單元108作為一製造程序之部分。機器人可將不同量的壓力施加至感測單元108，且ADC 316之輸出可在各種不同壓力位準下進行量測。放大器314之放大位準可在此測試程序期間進行設定，使得當一高位準的壓力由一或多個機器人施加至感測單元108時，放大器314之輸出電壓確實落在用於ADC 316之可接受電壓範圍之外。在一些實施方案中，除了被施加至感測單元108之壓力的量外之其他參數經改變以判定放大器314之正確放大位準。例如，計算裝置之環境中之溫度及環境壓力可作為用於判定放大器314之一初始放大位準之製造測試之一部分而變化。在一些實施方案中，用於計算裝置之感測單元108之各者之放大器被個別地校準。在一些實施方案中，放棄在一特定壓力(及/或溫度、環境壓力)下ADC 316之輸出超過放大器314之一特定放大位準之一臨限值之計算裝置。
繼續上述實例，用作放大器314之輸入之差動電壓信號312之值之範圍可隨著時間變化。例如，一使用者可將包含感測單元108之一行動裝置掉落，這可使感測單元108之一部分凹陷且導致增加電橋電路302之一基線輸出電壓。例如，感測單元108之損傷(諸如一永久性凹陷)可導致差動電壓信號312之範圍增加至1.2V至1.475V。電子電路122可控制放大器 314以改變被施加至差動電壓信號312之放大位準，以考慮由電橋電路302輸出之差動電壓信號312之範圍中之此移位。在此實例中，電子電路122可控制放大器314將放大改變為一2X放大器。此調整確保在ADC 316處接收之信號仍然大於未經放大信號，同時將放大器314之輸出電壓範圍保持在ADC 316之可接受電壓範圍內。在此特定實例中，對差動電壓信號312範圍(1.475V)之高端施加2X倍數導致來自放大器314之2.95之輸出電壓，其低於例示性最大可允許電壓3V。
作為另一實例，用作放大器314之輸入之差動電壓信號312之值之範圍可回應於不同於或除了行動計算裝置損傷外之其他因素(如上文所論述)而改變。例如，歸因於繼續使用而導致感測單元108之疲勞可能導致差動電壓信號312之範圍隨著時間增加。例如，經過兩年的使用，差動電壓信號312之範圍可增加至700mV至975mV。電子電路122可控制放大器314以改變被施加至差動電壓信號312之放大位準，以考慮由電橋電路302輸出之差動電壓信號312之範圍中之此移位。在此實例中，電子電路122可控制放大器314將放大改變為一3X放大器。此調整確保在ADC 316處接收之信號仍然大於未經放大信號，同時將放大器314之輸出電壓範圍保持在ADC 316之可接受電壓範圍內。在此特定實例中，對差動電壓信號312範圍(975mV)之高端施加2X倍數導致來自放大器314之2.925之輸出電壓，其低於例示性最大可允許電壓3V。在一些實施方案中，放大器314被限制為作為2的冪之放大倍數。在此等例項中，在差動電壓信號312之範圍增加至700mV至975mV之上述實例中，電子電路122可調整放大器314以對差動電壓信號312施加2X倍數以避免在ADC 316接收之信號柵形干擾。
在一些實施方案中，電子電路122週期性地調整放大器314之放大位 準。在一些實施方案中，電子電路122回應於電橋電路302之一基線輸出電壓之一所偵測移位(或放大器314之基線輸出電壓之一所偵測移位)超過一預定臨限值而調整放大器314之放大。在一些實施方案中，電子電路122回應於放大器314之輸出信號之所偵測柵形干擾而來調整放大器314之放大位準。例如，若電子電路122偵測到ADC 316之輸出在一特定時段處於或接近最大計數值(例如，在10,000個計數，或在其中ADC 316之輸出範圍為1至10,000個計數之一實例中超過995個計數)，則電子電路122可判定已經發生了柵形干擾(即，放大器314之輸出電壓在ADC 316之可允許輸入電壓範圍之外)。
在一些實施方案中，電子電路122可執行連續降低放大器314之放大位準之一反覆程序，直至達到防止柵形干擾之一特定放大位準。在一些實施方案中，反覆程序包含將放大器314維持在一特定放大位準達一預定時段以判定在特定放大位準之時段內是否發生柵形干擾。
在一些實施方案中，電子電路122可回應於判定放大器314之一輸出值(或ADC 316之一輸出值)未超過一臨限值達一特定時段而調整放大器314之放大位準時間。例如，若ADC 316之輸出的範圍自1至10,000個計數，則電子電路122可回應於判定ADC 316之輸出值在兩天的時段內沒有超過499個計數而增加放大器314之放大位準。
繼續圖3，如上文所論述，當感測單元108處於一未壓縮狀態時，電橋電路302產生一基線差動電壓信號312。此基線差動電壓信號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產生一基線輸出值。在一些實施方案中，基線差動電壓信號312(及因此用作用於調整放大位準之一第一參數信號之ADC 316之基線輸出值)可歸因於諸如感 測單元108之損傷、磨損及破裂、溫度變化、大氣壓力變化或感測單元108之組件隨著時間之劣化等因素而隨時間變化。電子電路122可判定一段時間內ADC 316之一基線輸出值，且使用此基線值來偵測使用者輸入之發生及程度。例如，電子電路122可以一恆定速率對感測單元108處之輸入(即，被施加至感測單元108之壓力)進行取樣。電子電路122可針對每一樣品自ADC 316之輸出值中減去ADC 316之基線輸出值，以判定一特定樣品之輸出值與基線輸出值之間之一差。接著可使用此經判定差值來判定一使用者是否已向感測單元108施加壓力，且在一些情況下判定被施加至感測單元108之壓力之一範圍或值。
可使用數目種技術來判定ADC 316之基線輸出值。作為一第一實例，電子電路122可將一特定時段內ADC 316之取樣輸出值平均化以識別基線值。然而，施加一簡單平均化可導致被識別之ADC 316之一不正確基線輸出值，因為此一平均化技術亦將包含當感測單元108被按壓時之輸出值。
可用於判定ADC 316之一基線輸出值之另一例示性技術包含濾除一給定時段內指示一使用者按壓感測單元108之樣品且將剩餘樣品之輸出值進行平均化。例如，電子電路122可施加一低通濾波器(LPF)來輸出在十分鐘時段內取樣之值。LPF可濾除ADC 316之輸出值中指示一使用者按壓感測單元108之突然變化。例如，在恢復至一明顯較低輸出值位準之前持續短於五秒鐘之一時段之輸出值增加可被濾除。接著將剩餘的取樣輸出值平均化以判定ADC 316之基線輸出值。可由電子電路122實施以判定ADC 316之一基線輸出值之另一例示性技術包含使用具有一長週期之一高通濾波器來追蹤基線輸出值。
在一些實施方案中，週期性地(例如，每10分鐘或每2小時)執行判定/調整所識別之ADC 316之經識別基線輸出值之程序。在一些實施方案中，連續或滾動地執行判定/調整所識別之ADC 316之經識別基線輸出值之程序。例如，當量測每一樣品時，電子電路122可連續地識別用於一滾動10分鐘視窗之一基線輸出值。換言之，由電子電路122識別之ADC 316之基線輸出值連續地表示前10分鐘的所記錄樣品。
在一些實施方案中，ADC 316之經識別基線輸出值之調整由一或多個參數觸發。例如，電子電路122可識別電橋電路302之一輸出值已經急劇增加且在一臨限值時段(例如，30秒、1分鐘、2分鐘、5分鐘)內保持增加。在一臨限值時間量之後不顯著減小之ADC 316之輸出值之此一顯著增加可指示ADC 316之基線輸出值之一永久變化，諸如(例如)歸因於包含感測單元108之行動裝置掉落並導致感測單元108損傷(例如感測單元108之一部分中之一凹陷)。回應於判定ADC 316之輸出值已經增加且在一特定時段內保持在增加位準，電子電路122可調整ADC 316之經識別基線輸出值。例如，因為在一LPF已經被施加至在該時段內記錄之樣品之後發生急劇增加之時間，ADC 316之經調整之經識別基線輸出值可為輸出值之一平均。在一些實施方案中，電子電路122回應於在一臨限值時段內ADC 316之輸出值之一增加超過一臨限值而調整ADC 316之經識別基線輸出值。例如，500個計數之ADC 316之輸出值增加持續了兩分鐘可觸發電子電路122重新計算ADC 316之基線輸出值。
如上文所描述，電子電路122可將ADC 316之取樣輸出值與ADC 316之經計算基線輸出值進行比較，以判定一使用者已按壓感測單元108，且在一些情況下判定使用者輸入之程度(例如，按壓係一軟按壓、中等按 壓、硬按壓等)。例如，對於一特定樣品，電子電路122可自ADC 316之輸出值中減去ADC 316之經計算基線輸出值。樣品之輸出值與ADC 316之基線輸出值之間之差接著可被分類為一值範圍以判定感測單元108是否被按壓且相對壓力是否被施加至感測單元108。例如，經感測輸出值與基線輸出值之間之差可被分類為六個離散值範圍S0至S5之一者，其中落入至S0類別中之值指示感測單元108未被按壓，且落入類別S1至S5中之值指示被施加至感測單元108之壓力量增加。
在一些實施方案中，電子電路122可回應於偵測到ADC 316之經計算基線輸出值(用作用於調整放大位準之一第一參數信號)之一變化超過一臨限值而調整放大器314之放大位準值。例如，電子電路122可回應於ADC 316之基線輸出值自500個計數增加至2000個計數而調整放大器314之放大位準。作為另一實例，1,000個計數之ADC 316之基線輸出值增加可觸發電子電路122來調整放大器314之放大位準。作為另一實例，1,000個計數之ADC 316之基線輸出值降低可觸發電子電路122來調整放大器314之放大位準。
在一些實施方案中，電子電路122可回應於一或多個經判定參數而實施電力管理程序以節約電力。例如，電子電路122可回應於一或多個經判定參數而減小用於對ADC 316之輸出值進行取樣之一取樣速率。取樣速率之降低為包含感測單元108之計算裝置節省了電力。
在一實例中，回應於判定計算裝置處於一休眠模式，電子電路122可降低ADC 316之輸出值之取樣速率。例如，電子電路122可在計算裝置處於一現用模式時使用100Hz之一取樣速率，且當裝置處於休眠模式時將取樣速率降低至10Hz(或1Hz或1/10Hz)。作為另一實例，電子電路122可 回應於判定計算裝置插入至一電源中且被定位在一水平表面上(如由計算裝置之一或多個陀螺儀及加速度計所判定)而降低取樣速率(例如，降低至10Hz、1Hz或1/10Hz)。此一判定可指示一使用者不太可能與感測單元108互動，且因此可降低取樣速率。作為另一實例，電子電路122可回應於來自一近接偵測器之輸出而降低取樣速率。例如，若一近接偵測器偵測到計算裝置靠近一物體，則電子電路122可降低取樣速率。作為另一實例，電子電路122可回應於近接感測器偵測到計算裝置靠近一物體及計算裝置之一觸控式螢幕(或其他輸入)在一指定時段內沒有接收到使用者輸入之一組合而降低取樣速率。此一參數組合可指示計算裝置例如在使用者口袋中且因此使用者不太可能與感測單元108互動。
在一些實施方案中，電子電路122可回應於一或多個經判定參數而增加取樣速率。例如，電子電路122可回應於計算裝置自一休眠模式轉換至一現用模式而將取樣速率自1Hz增加至100Hz。作為另一實例，電子電路122可回應於近接感測器判定計算裝置不再靠近一物體而增加取樣速率。作為另一實例，電子電路122可回應於計算裝置之一或多個加速度計判定計算裝置已自一水平位置移動至一非水平位置或已簡單地在任何方向上移動超過臨限值量而增加取樣速率。作為另一實例，電子電路122可回應於計算裝置自在計算裝置上運行之一應用程式接收一電話呼叫或諸如一SMS訊息或一推送通知等一通知而增加取樣速率。回應於使用者可能想要使用感測單元108回應接收到的呼叫或通知之此一事件，電子電路122可在一段時間內增加取樣速率。
在一些實施方案中，電子電路122可經組態以回應於一或多個參數而忽略ADC 316之輸出值中之波動。例如，若計算裝置之近接感測器指示計 算裝置靠近一物體且計算裝置之觸控式螢幕沒有接收到使用者輸入，則這可指示計算裝置處於一使用者口袋中。回應於此一判定，電子電路122可忽略ADC 316之輸出值中低於一特定臨限值之波動，因為此等波動可能係歸因於使用者行走或跑步運動。
圖4係一應變儀周圍之環境溫度隨著時間之變化及由一感測單元(諸如感測單元108)輸出之基線輸出電壓之對應變化之一曲線圖。在所展示之實例中，基線輸出電壓例如係在放大電壓信號或由一類比轉數位轉換器(ADC)量化電壓信號之前由感測單元之一電阻器橋輸出之電壓。如圖4中所展示，基線電壓隨著環境溫度升高而增加，且隨著環境溫度升高而降低。在關於圖1至3描述之系統中，基線輸出電壓之變化導致與應變儀進行電通信之一ADC之基線輸出值之對應變化。
如先前所描述，基線輸出電壓係當感測單元處於一未壓縮狀態時感測單元之差動輸出電壓。參考圖3及4，隨著基線輸出電壓隨著時間而發生變化，電子電路122可連續地重新計算ADC 316之基線輸出值，以調整歸因於溫度隨著時間變化而引起之基線輸出電壓之變化。如先前所描述，電子電路122可施加一LPF或HPF來消除指示一使用者按壓感測單元108之樣品，且將一段時間(例如，最近10分鐘)內之剩餘樣品進行平均化來計算ADC 316之基線輸出值。如先前所描述，除溫度之外之其他因素隨時間之變化可能導致基線輸出電壓隨著時間變化。例如，歸因於持續使用，大氣壓力之變化或一感測單元108隨著時間之劣化可能導致基線輸出電壓隨著時間變化。
圖5圖解說明了一應變儀之一取樣速率隨著時間變化之一曲線圖。如先前所描述，一應變儀之一電子電路(諸如圖1及3之電子電路122)可調整 取樣速率以對與一應變儀感測單元進行電通信之一ADC之輸出進行取樣(或替代地，調整用於對感測單元之輸出直接進行取樣之取樣速率，或調整與感測單元進行電通信之一放大器)。電子電路可回應於一或多個經偵測參數而調整取樣速率。
例如，在圖5中，與一應變儀感測單元進行通信之一電子電路之初始取樣速率為100Hz。當包含應變儀之一計算裝置處於一現用模式時，該初始取樣速率可為一標準取樣速率。電子電路在時間T1之前保持100Hz之取樣速率。在時間T1，電子電路接收指示計算裝置之一近接感測器偵測到一附近物體且計算裝置之觸控式螢幕沒有接收到觸摸輸入之控制信號。電子電路可對此資訊感興趣以指示計算裝置在人的口袋中。回應此判定，電子電路在時間T1將取樣速率降低至10Hz。
在時間T2，計算裝置恢復至一現用模式。例如，計算裝置之使用者可解鎖計算裝置或應答一呼入電話呼叫。回應於計算裝置恢復至現用模式，電子電路將取樣速率提高至100Hz之現用模式取樣速率。在時間T3，電子電路接收指示計算裝置連接至一電源並處於一水平位置中之控制信號。此資訊可指示計算裝置當前正在充電並擱置在桌子或其他平坦表面上。回應此經接收資訊，在時間T3，電子電路將取樣速率降低至1Hz。
可在數位電子電路中、在有形實施的電腦軟體或韌體中、在電腦硬體中實施本說明書中所描述之標的物及功能操作之實施例，該等實施例包含在本說明書中所揭示之結構及該等結構之結構化等效物或該等結構中之一或多者之組合。可將本說明書中所描述之標的物之實施例實施為一或多個電腦程式，即，供由資料處理設備執行或控制資料處理設備之操作之編 碼於一有形非暫時性程式載體上之電腦程式指令之一或多個模組。
另一選擇係或另外，可將程式指令編碼於經產生以編碼供傳輸至適合接收器設備供由一資料處理設備執行之資訊之一人工產生之傳播信號(例如，一機器產生之電、光學或電磁信號)上。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一或多者之一組合。
可由執行一或多個電腦程式之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以藉由處理輸入資料且產生輸出而執行功能。亦可藉由專用邏輯電路(例如一FPGA(場可程式閘陣列)或一ASIC(特殊應用積體電路))執行程序及邏輯流程且亦可將設備實施為專用邏輯電路或一ASIC。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/或其組合中實施此處描述之系統及技術之各種實施方案。此等各種實施方案可包含在一可程式化設計系統上可執行及/或可解譯之一或多個電腦程式中之實施方案，該可程式化設計系統包含至少一可程式化設計處理器，其可為特殊或通用的、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)及一鍵盤及使用者可藉由其將輸入提供至電腦中之一指向裝置(例如，一滑鼠或一軌跡球)之一電腦上實施此處描述之系統及技術。其他類型之裝置亦可用以提供與一使用者之互動；舉例而言，提供至使用者之回饋可係任何形式之感官回饋，例如視覺回饋、聽覺回饋或觸覺回饋；來自使用者之輸入 可以任何形式接收，包含聲音、語音或觸控輸入。
本發明已描述數目個實施例。然而，應瞭解，可在不脫離所揭示技術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的流程，其中重新排序，增加或刪除步驟。而且，雖然已經描述了應變儀感測單元系統及方法之若干應用，但是應當認識到可設想許多其他應用。因此，其他實施例係在下列申請專利範圍之範疇內。
雖然本說明書含有諸多特定實施方案細節，但是此等不應被解釋為對所主張範疇之限制，而應被解釋為對專針對特定實施方案之特徵之描述。亦可在一單一實施例中組合實施在本說明書中在單獨實施例之上下文中所描述之特定特徵。相反地，亦可在多項實施例中單獨地實施或以任何適合子組合實施在一單一實施例之上下文中所描述之各種特徵。另外，雖然在上文可將特徵描述為作用於特定組合中且甚至最初如此要求，但是來自一經要求之組合之一或多個特徵可在一些情況中自該組合刪去且該經要求之組合可指向一子組合或一子組合之變動。
類似地，雖然在圖式中依一特定順序描繪操作，但此不應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，或執行全部經圖解說明之操作以達成所要結果。在某些情況中，多任務處理及並行處理可為有利的。另外，不應將上文所描述之實施例中之各種系統模組及組件之分離理解為在所有實施例中需要此分離，且應將此理解為通常可將所描述之程式組件及系統一起整合於一單一軟體產品中或封裝至多個軟體產品中。
已描述標的物之特定實施例。其他實施例係在以下申請專利範圍之範疇內。例如，敘述於申請專利範圍中之動作可以一不同順序執行且仍達成所要結果。作為一實例，在隨附圖中繪示之程序不必須需要所展示之特 定次序或順序次序以達成所要結果。在一些情況中，多任務及並行處理可為有利的。

Claims (19)

  1. 一種用於感測被提供在一電子裝置之一外部表面上之使用者輸入之設備，其包括：一第一應變儀，其經組態以與一電子裝置之一殼體耦合；一放大器，其電耦合至該第一應變儀且經組態以藉由放大該第一應變儀之一電性質來產生多個類比信號；一類比轉數位轉換器，其電耦合至該放大器以產生表示由該放大器所產生之該等類比信號之多個數位信號之一集合(a collection of digital signals)；及一電子電路，其電耦合至該第一應變儀，該電子電路經組態以：(i)回應於與該殼體互動之使用者輸入而識別接收自該類比轉數位轉換器之一第一信號之一數值；(ii)判定該第一信號之該經識別數值超過一第一臨限值，該第一臨限值係基於與該類比轉數位轉換器相關聯之一最大值；(iii)回應於判定該第一信號之該經識別數值超過該第一臨限值而調整該放大器之一放大位準；(iv)回應於判定數位信號之一第一集合之各者持續一段時間超過小於該第一臨限值之一第二臨限值，利用數位信號之該第一集合之至少一子集(subset)來界定該第一應變儀之一經更新基線輸出值；及(v)基於該第一應變儀之該經更新基線輸出值與由該類比轉數位轉換器回應於與該第一應變儀之使用者互動而產生的一數位數值之一比較，指示已接收到一第一類型的使用者輸入。
  2. 如請求項1之設備，其中調整該放大器之該放大位準包括將該放大位準調整至在一段時間內不會導致該放大器之一輸出超過該類比轉數位轉換器之一最大輸入值之一最高可用放大倍數。
  3. 如請求項1之設備，其中調整該放大器之該放大位準包括：由該電子電路判定該第一應變儀經歷了實體損傷；及回應於判定該第一應變儀經歷了實體損傷，降低該放大器之該放大位準以調整歸因於該第一應變儀之損傷而導致之該第一應變儀之一增加電壓輸出。
  4. 如請求項3之設備，其中判定該第一應變儀經歷了實體損傷包括識別該類比轉數位轉換器之一基線輸出值已增加超過一臨限值量達一特定時段。
  5. 如請求項1之設備，其中調整該放大器之該放大位準包括降低該放大器之該放大位準，使得當由一使用者對該第一應變儀施加壓力時，該放大器之一輸出電壓不會超過該類比轉數位轉換器之一最大輸入電壓。
  6. 如請求項1之設備，其中該電子電路經組態以回應於判定該放大器之一輸出電壓已超過與該類比轉數位轉換器相關聯之一最大輸入電壓而調整該放大器之該放大位準。
  7. 如請求項1之設備，其中該電子電路經組態以回應於判定該放大器之一輸出電壓在與該類比轉數位轉換器相關聯之一可接受輸入電壓範圍之外而調整該放大器之該放大位準。
  8. 如請求項1之設備，其中該第一應變儀係包含在該設備之一感測器單元中之一組應變儀之部分。
  9. 一種用於感測被提供在一電子裝置之一外部表面上之使用者輸入之方法，其包括：在一電子電路處自與一應變儀相關聯之一類比轉數位轉換器接收一第一參數信號，該第一參數信號回應於在該應變儀之一位置上方與一電子裝置之一殼體互動之使用者輸入而已產生了；由該電子電路判定該第一參數信號之一值；由該電子電路將該第一參數信號之經判定值與關聯於該類比轉數位轉換器之一最大值進行比較；由該電子電路回應於將該第一參數信號之該經判定值與關聯於該類比轉數位轉換器之該最大值進行比較而調整與該類比轉數位轉換器進行電子通信之一放大器之一放大位準；回應於判定數位信號之一第一集合之各者持續一段時間超過一臨限值，利用數位信號之該第一集合之至少一子集(subset)來定義該應變儀之一經更新基線輸出值；及基於該應變儀之該經更新基線輸出值與由該類比轉數位轉換器回應於與該應變儀之使用者互動而產生的一數位數值之一比較，指示已接收到一第一類型的使用者輸入。
  10. 如請求項9之方法，其中回應於將該第一參數信號之該經判定值與關聯於該類比轉數位轉換器之該最大值進行比較而調整該放大器之該放大位準包括將該放大位準調整至在一段時間內不會導致該放大器之一輸出超過該類比轉數位轉換器之一最大輸入值之一最高可用放大倍數。
  11. 如請求項9之方法，其中回應於將該第一參數信號之該經判定值與關聯於該類比轉數位轉換器之該最大值進行比較而調整該放大器之該放大位準包括：由該電子電路判定該第一應變儀經歷了實體損傷；及回應於判定該第一應變儀經歷了實體損傷，降低該放大器之該放大位準以調整歸因於該第一應變儀之損傷而導致之該第一應變儀之一增加電壓輸出。
  12. 如請求項11之方法，其中判定該第一應變儀經歷了實體損傷包括識別該類比轉數位轉換器之一基線輸出值已增加超過一臨限值量達一特定時段。
  13. 如請求項9之方法，其中回應於將該第一參數信號之該經判定值與關聯於該類比轉數位轉換器之該最大值進行比較而調整該放大器之該放大位準包括降低該放大器之該放大位準，使得當由一使用者對該第一應變儀施加壓力時，該放大器之一輸出電壓不會超過該類比轉數位轉換器之一最大輸入電壓。
  14. 一種電子裝置，其包括：一殼體；一第一應變儀，其附接至該電子裝置之殼體；一放大器，其電耦合至該第一應變儀且經組態以藉由放大該第一應變儀之一電性質來產生多個類比信號之集合；一類比轉數位轉換器，其電耦合至該放大器且經組態以產生表示由該放大器所產生之多個類比信號之該等集合之多個數位信號之集合；及電耦合至該第一應變儀之一電子電路，該電子電路經組態以：(i)回應於與該殼體互動之使用者輸入而識別接收自該類比轉數位轉換器之一第一信號之一數值；(ii)判定該第一信號之該經識別數值超過一第一臨限值，該第一臨限值係基於與該類比轉數位轉換器相關聯之一最大值；(iii)回應於判定該第一信號之該經識別數值超過該第一臨限值而調整該放大器之一放大位準；(iv)回應於判定數位信號之一第一集合之各者持續一段時間超過小於該第一臨限值之一第二臨限值，利用數位信號之該第一集合之至少一子集來界定該第一應變儀之一經更新基線輸出值；及(v)基於該第一應變儀之該經更新基線輸出值與由該類比轉數位轉換器回應於與該第一應變儀之使用者互動而產生的一數位數值之一比較，指示已接收到一第一類型的使用者輸入。
  15. 如請求項14之電子裝置，其中該電子電路進一步經組態以：(vi)以一第一取樣速率對該類比轉數位轉換器之輸出進行取樣；(vii)接收指示該電子裝置處於一非現用模式之一或多個信號；且(viii)回應於接收指示該電子裝置處於一非現用模式之該一或多個信號而將用於對該類比轉數位轉換器之輸出進行取樣之該取樣速率降低至一第二取樣速率。
  16. 如請求項14之電子裝置，其中該電子電路進一步經組態以：(vi)以一第一取樣速率對該類比轉數位轉換器之輸出進行取樣；(vii)接收指示該電子裝置已進入一現用模式之一或多個信號；且(viii)回應於接收指示該電子裝置已進入該現用模式之該一或多個信號而將用於對該類比轉數位轉換器之輸出進行取樣之該取樣速率增加至一第二取樣速率。
  17. 如請求項14之電子裝置，其中調整該放大器之該放大位準包括降低該放大器之該放大位準，使得當由一使用者對該第一應變儀施加壓力時，該放大器之一輸出電壓不會超過該類比轉數位轉換器之一最大輸入電壓。
  18. 如請求項14之電子裝置，其中該電子電路經組態以回應於判定該放大器之一輸出電壓已超過與該類比轉數位轉換器相關聯之一最大輸入電壓而調整該放大器之該放大位準。
  19. 如請求項14之電子裝置，其中該電子電路經組態以回應於判定該放大器之一輸出電壓在與該類比轉數位轉換器相關聯之一可接受輸入電壓範圍之外而調整該放大器之該放大位準。
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