用于感测用户输入的设备制造技术

本申请涉及用于感测用户输入的设备。一种设备，包括电耦合至第一应变计的电子电路，所述电子电路被配置为：(i)响应于在所述第一应变计的位置上与所述壳体交互的用户输入，从所述模数转换器接收第一参数信号，(ii)确定所述第一参数信号的值，(iii)将所述第一参数信号的所确定的值和与所述模数转换器相关联的最大值相比较，以及(iv)响应于将所述第一参数信号的所确定的值和与所述模数转换器相关联的所述最大值相比较，调整所述放大器的放大水平。

【技术实现步骤摘要】
用于感测用户输入的设备
本申请涉及用于感测用户输入的设备。
技术介绍
电子装置有时包括从电子装置的壳体的外表面或外部表面突出的按钮。通常，按钮充当物理输入来允许用户致使改变装置功能(诸如，音量控制、显示器激活/停用、切换到振动模式/从振动模式切换走等)。这样的按钮通常被放置在电子装置——诸如智能电话、其它移动蜂窝装置、平板计算机、笔记本计算机、和台式计算机——的侧面上。
技术实现思路
在本说明书的一个创新方面中，描述了一种用于感测在电子装置的外部表面上提供的用户输入的设备。该设备被配置为包括在电子装置(诸如，智能电话、平板装置、或个人计算机)内并且可以配置为感测在电子装置的外部表面上提供的用户输入。通常，在一个方面中，该设备可以包括：第一应变计，该第一应变计被配置为与电子装置的壳体耦合；放大器，该放大器电耦合至第一应变计并且被配置为放大第一应变计的电气性质；模数转换器，该模数转换器电耦合至放大器；以及电子电路，该电子电路电耦合至第一应变计。电子电路可以被配置为：(i)响应于在第一应变计的位置上与壳体交互的用户输入，从模数转换器接收第一参数信号，(ii)确定第一参数信号的值，(iii)将第一参数信号的所确定的值和与模数转换器相关联的最大值相比较，以及(iv)响应于将第一参数信号的所确定的值和与模数转换器相关联的最大值相比较，调整放大器的放大水平。电子电路因此可以控制放大器的电压乘数，使得放大器的输出不会落在模数转换器(ADC)的容许电压范围外。在一些实施方式中，可以由除了ADC之外的组件来限定容许电压范围。例如，电子电路可以限定放大器的输出电压的容许电压范围。例如，ADC可以具有容许输入电压范围，使得该范围外的输入电压不会被准确地转换为数字量化值。例如，ADC可以具有-3V至+3V的容许输入范围。如果放大器的输出大于+3V或者小于-3V，则ADC不能够将输入信号准确地转换为多个ADC单位或“计数”。电子电路可以控制放大器的电压乘数，使得放大器的输出不会落在ADC的-3V至+3V的容许电压范围外。这些和其它实施例可以均可选地包括一个或多个以下特征。响应于将第一参数信号的所确定的值和与模数转换器相关联的最大值相比较来调整放大器的放大水平可以包括：将放大水平调整到最高可用放大乘数，该最高可用放大乘数在一段时间内不会使得放大器的输出超过模数转换器的最大输入值。响应于将第一参数信号的所确定的值和与模数转换器相关联的最大值相比较来调整放大器的放大水平可以包括：由电子电路确定第一应变计已经受到物理损坏；以及响应于确定第一应变计已经受到物理损坏，降低放大器的放大水平以适应由于第一应变计的损坏而导致的第一应变计的增加的电压输出。确定第一应变计已经受到物理损坏可以包括：识别在指定时间段内模数转换器的基线输出值已经增加到大于阈值量。响应于将第一参数信号的所确定的值和与模数转换器相关联的最大值相比较来调整放大器的放大水平可以包括：降低放大器的放大水平，使得在用户将压力施加到第一应变计时放大器的输出电压不会超过模数转换器的最大输入电压。电子电路可以被配置为：响应于确定放大器的输出电压已经超过与模数转换器相关联的最大输入电压，调整放大器的放大水平。电子电路可以被配置为：响应于确定放大器的输出电压在与模数转换器相关联的最大输入电压范围外，调整放大器的放大水平。电子电路可以进一步配置为：(v)确定在一段时间内的模数转换器的基线输出值；(vi)将第一参数信号的所确定的值和基线输出值相比较；以及(vii)响应于将第一参数信号的所确定的值和基线输出值相比较，指示已经接收到第一类型的用户输入。电子电路可以进一步被配置为：(v)以第一采样率对模数转换器的输出进行采样；(vi)接收指示电子装置处于不活动模式的一个或多个信号；以及(vii)响应于接收到指示电子装置处于不活动模式的一个或多个信号，将对模数转换器的输出进行采样的采样率降低到第二采样率。电子电路可以进一步配置为：(v)以第一采样率对模数转换器的输出进行采样；(vi)接收指示电子装置已经进入活动模式的一个或多个信号；以及(vii)响应于接收到指示电子装置已经进入活动模式的一个或多个信号，将对模数转换器的输出进行采样的采样率增加到第二采样率。在一个示例性实施例中，用于感测向电子装置的用户输入的设备可以利用均被安置为邻近装置壳体的内表面的多个应变计(“SG”)感测单元，其中，该感测单元中的至少一个包括第一应变计。SG感测单元被配置为基于以下各项中的至少一项来检测向装置的用户输入的特定类型：施加到SG感测单元的应变的幅值、所施加应变的相对位置、以及所施加应变的持续时间。可以按照特定的配置来布置SG感测单元以感测沿着例如装置的长度方向维度和/或装置的宽度方向维度的所施加的应变。由一个或多个放大器来放大由SG生成的电压以使在非按压状态下的SG的电压输出与在被按压状态下的SG的电压输出之间的分辨率最大化。替选地，电子电路被配置为：识别在一段时间内的SG的基线电压输出，以供与当SG处于被按压状态下时SG的电压输出相比较，使得电子电路可以通过将SG的当前输出电压和识别到的基线电压相比较来识别SG的按压状态。因此，所描述的感测设备提供了用于接收向电子装置的用户输入同时也替代了在装置外部表面之上突出的物理按钮的方法和技术。本说明书中所描述的主题可以实现在特定实施例中并且可以产生一个或多个以下优点。本说明书的设备允许装置制造者生产从装置壳体的外部表面突出的按钮数量减少的电子装置。更具体地，在大量地生产装置壳体时，减少按钮的数目可以将执行制造和/或加工操作期间所需的步骤最小化。此外，使用本说明书中所描述的SG感测单元可以减少电路组件(电线、电容器等)的量以及实现由机械按钮提供的感测功能通常所需的电力消耗。另外，电气组件可以放大或者修改从应变计的组件接收到的电信号，以提高在应变计被按压时感测的电压与基线感测电压相比较的可检测性。此外，可以调整从SG感测单元的组件接收到的电信号的放大以虑及应变计的损坏或者应变计随着时间推移的劣化。本说明书的设备进一步允许识别基线感测的电压以供与指示用户对应变计施加压力的感测电压相比较。此外，描述了用于减少电力消耗的各个电源管理技术(诸如例如响应于检测到的参数来调整采样率)。在附图和下面的描述中阐述了本说明书所描述的主题的一个或多个实施方式的细节。本主题的其它特征、方面、和优点将通过说明书、附图、和权利要求书而变得显而易见。附图说明图1图示了与用于感测向示例电子装置的用户输入的设备相关联的示意图。图2图示了包括可以用于图1的设备的多个应变计的示意图。图3图示了包括可以被实现以感测向电子装置的用户输入的电阻器配置、示例电桥电路、放大器、和模数转换器的示意图。图4图示了应变计的周围温度和基线输出电压随着时间的变化的曲线图。图5图示了应变计的采样率随着时间的变化的曲线图。在各附图中类似的附图标记和名称指示类似的元素。具体实施方式描述了用于感测向电子装置的用户输入的设备。该设备利用均被安置为邻近电子装置壳体的内表面的多个应变计(SG)感测单元。该设备包括电耦合至每个SG感测单元的电子电路。该电子电路通常配置为响应于与壳体交互的用户输入来接收参数信号。向装置的用户输入可以包括施加到壳体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于感测在电子装置的外部表面上提供的用户输入的设备，包括：第一应变计，所述第一应变计被配置为与电子装置的壳体耦合；放大器，所述放大器电耦合至所述第一应变计并且被配置为放大所述第一应变计的电气性质；模数转换器，所述模数转换器电耦合至所述放大器；以及电子电路，所述电子电路电耦合至所述第一应变计，所述电子电路被配置为：(i)响应于在所述第一应变计的位置上与所述壳体交互的用户输入，从所述模数转换器接收第一参数信号，(ii)确定所述第一参数信号的值，(iii)将所述第一参数信号的所确定的值和与所述模数转换器相关联的最大值相比较，以及(iv)响应于将所述第一参数信号的所确定的值和与所述模数转换器相关联的所述最大值相比较，调整所述放大器的放大水平。

【技术特征摘要】
2017.04.04 US 15/478,7731.一种用于感测在电子装置的外部表面上提供的用户输入的设备，包括：第一应变计，所述第一应变计被配置为与电子装置的壳体耦合；放大器，所述放大器电耦合至所述第一应变计并且被配置为放大所述第一应变计的电气性质；模数转换器，所述模数转换器电耦合至所述放大器；以及电子电路，所述电子电路电耦合至所述第一应变计，所述电子电路被配置为：(i)响应于在所述第一应变计的位置上与所述壳体交互的用户输入，从所述模数转换器接收第一参数信号，(ii)确定所述第一参数信号的值，(iii)将所述第一参数信号的所确定的值和与所述模数转换器相关联的最大值相比较，以及(iv)响应于将所述第一参数信号的所确定的值和与所述模数转换器相关联的所述最大值相比较，调整所述放大器的放大水平。2.根据权利要求1所述的设备，其中，响应于将所述第一参数信号的所确定的值和与所述模数转换器相关联的所述最大值相比较来调整所述放大器的所述放大水平包括：将所述放大水平调整到最高可用放大乘数，所述最高可用放大乘数在一段时间内不会使得所述放大器的输出超过所述模数转换器的最大输入值。3.根据权利要求1所述的设备，其中，响应于将所述第一参数信号的所确定的值和与所述模数转换器相关联的所述最大值相比较来调整所述放大器的所述放大水平包括：由所述电子电路确定所述第一应变计已经受到物理损坏；以及响应于确定所述第一应变计已经受到物理损坏，降低所述放大器的所述放大水平以适应由于所述第一应变计的所述损坏而导致的所述第一应变计的增加的电压输出。4.根据权利要求3所述的设备，其中，确定所述第一应变计已经受到物理损坏包括：识别在指定时间段内所述模数转换器的基线输出值已经增加到大于阈值量。5.根据权利要求1所述的设备，其中，响应于将所述第一参数信号的所确定的值和与所述模数转换器相关联的所述最大值相比较来调整所述放大器的所述放大水平包括：降低所述放大器的所述放大水平，使得在用户将压力施加到所述第一应变计时所述放大器的输出电压不会超过与所述模数转换器相关联的最大输入电压。6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电子电路进一步被配置为：响应于确定所述放大器的输出电压已经超过与所述模数转换器相关联的最大输入电压，调整所述放大器的所述放大水平。7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电子电路进一步被配置为：响应于确定所述放大器的输出电压在与所述模数转换器相关联的可接受输入电压的范围外，调整所述放大器的所述放大水平。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电子电路被进一步配置为：(v)确定在一段时间内的所述模数转换器的基线输出值；(vi)将所述第一参数信号的所确定的值和所述基线输出值相比较；以及(vii)响应于将所述第一参数信号的所确定的值和所述基线输出值相比较，指示已经接收到第一类型的用户输入。9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一应变计是包括在所述设备的传感器单元内的应变计集合的一部分。10.一种用于感测在电子装置的外部表面上提供的用户输入的方法，包括：在电子电路处从与应变计相关联的模数转换器接收第一参数信号，所述第一参数信号已经响应于在所述应变计的位置上与电子装置的壳体交互的用户输入而被生成；由所述电子电路确定所述第一参数信号的值；由所述电子电路将所述第一参数信号的所确定的值和与所述模数转换器相关联的最大值相比较，以及由所述电子电路响应于将所述第一参数信号的所确定的值和与所述模数转换器相关联的所述最大值相比较，调整与所述模数转换器电通信的放大器的放大水平。11.根据权利要求10所述的方法，其中，响应于将所述第一参数信号的所确定的值和与所述模数转换器相关联的所述最...

【专利技术属性】
技术研发人员：泰勒·里德·库格勒，阿列克谢·波柳多夫，基肖尔·顺达拉拉扬，德巴尼亚·慕克吉，詹姆斯·B·米勒，詹姆斯·阿伦·库珀，凯尔文·克翁，菲利普·奎因，
申请(专利权)人：谷歌有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US