CN115756149A - 具有集成触觉设备和近场通信天线的输入装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种输入装置。该输入装置包括印刷电路板(PCB)组件,该组件包括:触摸传感器,其配置成检测来自用户的用户输入;触觉线圈,其配置成响应于检测到用户输入而向用户提供触觉反馈;以及近场通信(NFC)天线,其配置成促进NFC通信,其中触觉线圈和NFC天线在PCB组件的同一PCB上。
Description
对相关申请的交叉引用
本专利申请要求提交于2021年9月3日的美国临时专利申请No. 63/240480的利益,该临时专利申请通过引用以其整体并入于本文中。
技术领域
本公开一般涉及感测触摸板(touchpad),并且更具体地涉及与近场通信(NFC)装置(例如,NFC天线)和触觉装置(例如,触觉线圈)集成的感测触摸板。
背景技术
诸如触摸传感器装置(通常也被称为触摸板、测力板(forcepad)、触摸传感器装置或其它这样的装置)之类的输入装置在各种各样的电子***中广泛地使用。输入装置通常包括常常由表面划分的感测区域,其中输入装置确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。输入装置可以为电子***提供输入接口。例如,输入装置可以用于较大的电子***(诸如,集成于笔记本或台式计算机中或***的不透明触摸板)。输入装置还可以在较小的电子***(诸如,集成于蜂窝电话中的触摸屏)中使用。
触觉装置(例如,触觉线圈)可以配置成向用户提供触觉反馈(例如,可听反馈和振动反馈)。例如,输入装置可以检测根据用户的输入,并且向用户供应指示输入被检测到的触觉反馈,诸如可听反馈(例如,模拟鼠标点击的声音)和振动反馈(例如,略微振动)。而且,有源(例如,供电的)近场通信(NFC)装置(例如,收发器)可以使用射频(RF)通信信号,以用于在兼容的NFC装置之间进行短程通信。当前,触觉装置和NFC装置彼此独立,并且对于具有包括触觉装置和NFC装置两者的输入装置依然存在挑战。
发明内容
在一些实例中,提供一种输入装置。该输入装置包括印刷电路板(PCB)组件。PCB组件包括触摸传感器、触觉线圈以及近场通信(NFC)天线。触摸传感器配置成检测来自用户的用户输入。触觉线圈配置成响应于检测到用户输入而向用户提供触觉反馈。NFC天线配置成促进NFC通信。而且,触觉线圈和NFC天线在PCB组件的同一PCB上。
在一些示例中,提供一种方法。该方法包括使用输入装置的触摸传感器来检测来自用户的用户输入。输入装置包括印刷电路板(PCB)组件,并且PCB组件包括触摸传感器、触觉线圈以及近场通信(NFC)天线。该方法进一步包括:响应于检测到用户输入,使用输入装置的触觉线圈来向用户提供触觉反馈;以及使用输入装置的NFC天线来促进NFC通信,其中触觉线圈和NFC天线在PCB组件的同一PCB上。
在一些示例中,提供一种PCB组件。该PCB组件包括:触摸传感器、触觉线圈以及近场通信(NFC)天线。触摸传感器配置成检测来自用户的用户输入。触觉线圈配置成响应于检测到用户输入而向用户提供触觉反馈。NFC天线配置成促进NFC通信。而且,触觉线圈和NFC天线在PCB组件的同一PCB上。
附图说明
图1是描绘根据本公开的一个或多个示例的输入装置的框图。
图2A是描绘根据本公开的一个或多个示例的输入装置的另一框图。
图2B示出根据本公开的一个或多个示例的输入装置的部分。
图3A和图3B是根据本公开的一个或多个示例的输入装置内的部件的示例侧透视图。
图4是根据本公开的一个或多个示例的用于使用包括触觉装置和NFC装置的输入装置的示例性过程的流程图。
图5A-5B是根据本公开的一个或多个示例的用于使用包括触觉装置和NFC装置的输入装置的示例性过程的流程图。
具体实施方式
以下的详细描述本质上是示例性的,并且不旨在限制本公开或本公开的应用和使用。此外,不旨在受在先前的背景、概要以及附图简述或以下的详细描述中提出的任何明示或暗示的理论约束。
在以下的详细描述中,阐明许多具体细节,以便提供对所公开的技术的更透彻的理解。然而,将对本领域普通技术人员明白的是,可以在没有这些具体细节的情况下实践所公开的技术。在其它实例中,尚未详细地描述众所周知的特征,以避免不必要地使本描述复杂化。
本公开的各种示例提供如下的输入装置和方法:使触觉装置(例如,触觉线圈)和近场通信(NFC)装置(例如,NFC传送器/天线)集成于输入装置内,使得输入装置向用户提供触觉反馈以及提供射频(RF)通信功能性。NFC天线和/或触觉线圈可以有助于输入装置内的干扰,并且可能负面地影响输入装置的操作。例如,该干扰可以包括NFC天线与触摸传感器之间的干扰、触觉线圈与NFC天线之间的干扰、和/或触觉线圈与触摸传感器之间的干扰。照此,输入装置可以在提供触觉反馈和传递NFC信号方面协调,以便避免触觉装置与NFC装置之间的电干扰。
因此,由于由相应装置所占用的物理空间彼此干扰,并且进一步由于电干扰(例如,来自NFC通信上的触觉致动器/线圈),触觉装置和NFC装置两者在近距离中的实现可能是困难的。
本公开的示例提供一种输入装置,该输入装置使触觉装置(例如,触觉线圈)和NFC装置(例如,NFC天线)集成,使得该输入装置提供简化的设计、制造以及共存。特别地,便携式装置(例如,膝上型)原始设备制造商(OEM)正在使用利用触觉致动器的测力板技术(例如,包括手指压力或力灵敏度的触摸板),以便生成适当的点击,以模仿常规触摸板的机械点击。例如,测力板可以测量施加于表面上的任何地方的力,并且当所施加的力超过阈值时,触觉致动器可以如存在机械点击那样提供触觉反馈。换而言之,传统触摸板可以包括如下的机械机构:在它们被致动和/或按下时,提供点击噪声和感觉。然而,在一些输入装置(例如,某些触摸板,诸如利用测力板技术的触摸板)中,当被致动或按下时,输入装置不在物理上生成点击噪声或感觉。替代地,触觉装置(例如,触觉致动器)用于模拟传统的点击噪声和感觉,由此提供模拟传统触摸板的点击噪声和感觉(例如,振动)的触觉反馈。
而且,某些输入装置具有与输入装置集成的NFC功能性,尤其是如果便携式装置壳体是金属的并且因此防止无线通信通过盖板。在一些实例中,本公开为用于触觉的电磁线圈和用于NFC通信的天线集成到输入装置的一个或多个印刷电路板(PCB)中做准备。触觉装置和NFC装置可以安装到还包括传感器电极(例如,接近传感器和/或力传感器)的PCB的底部。触觉装置可以包括集成到输入装置中的一个或多个电磁线圈和/或集成到托架或膝上型机箱(chassis)中的磁体。例如,较大的输入装置(例如,较大的触摸板)可以包括多个触觉线圈。触觉装置的一个或多个线圈可以在PCB的中央区域中,并且可以被PCB的周界区域中的NFC天线线圈包绕。触觉触发器可以与NFC通信协调,使得NFC通信不会被损害。这将在下文中更详细地描述。
除了其它优点之外,使触觉装置和NFC装置两者集成的输入装置还可以包括诸如更好的性能、更低的成本以及更低的开发开销之类的益处和优点。另外和/或备选地,输入装置还可以是更薄的,和/或供应链可以被简化。此外,在一些实例中,NFC装置可能干扰触摸控制(例如,感测用户输入的电极),并且该干扰(例如,在NFC装置与触摸传感器之间缺乏协调)可能引起错过的触摸或错误的触摸。而且,触觉线圈还可能干扰NFC通信和/或触摸控制,因为(一个或多个)触觉线圈可能引起关于NFC和输入两者的问题。因此,本公开的输入装置减少NFC装置、触觉装置和/或触摸控制之间的干扰,以便为用于输入装置的更好的功能性/性能做准备。
图1是描绘根据本公开的一个或多个示例的输入装置的框图。输入装置100可以包括处理***110、感测区域120、NFC装置150(例如,NFC天线)以及触觉装置160(例如,触觉线圈)。尽管NFC装置150被示出为在感测区域120内包括两匝导体的环形天线,但在其它变型中,该天线可以包括任何匝数,并且可以延伸超过感测区域120(例如,参见图2B,其包括不同匝数)。NFC装置150可以由导线或其它合适的金属导体或半金属导体形成、由设置于印刷电路板或其它合适的基体上的传导迹线形成、或以任何其它可行的方式形成。在一些实例中,NFC装置150可以是NFC天线,诸如贴片天线、偶极天线、单极天线或任何其它在技术上可行的天线设计。NFC装置150可以耦合到收发器(诸如近场通信(NFC)收发器),以接收和传送NFC射频(RF)通信信号。NFC通信信号可以通过ISO/IEC 14443、ISO/IEC 18092、ISO/IEC21481或任何其它在技术上可行的NFC标准来描述。在其它实例中,任何其它在技术上可行的收发器可以耦合到NFC装置150,包括例如蓝牙®收发器或根据IEEE 802.11规范而操作的收发器。
触觉装置160(例如,触觉线圈)可以是向用户提供触觉反馈的任何装置。例如,触觉装置160可以响应于触摸输入而向用户提供可听反馈和振动反馈(在下文中称“触觉反馈”),以便模拟机械装置(例如,机械按扣(snap)按钮或开关)当被按下和被释放时的听觉响应和可触知(tactile)响应。例如,触觉装置160可以提供振动并且输出音频声音,以便复制机械按钮被按下的可触知感觉和可听声音。触觉装置160可以包括一个或多个致动器(诸如,线性谐振致动器(LRA)、压电致动器、线圈和/或螺线管),和/或由其来实现。在一些实例中,触觉装置160可以包括线圈(例如,磁性线圈,诸如磁性音圈)和/或磁体。例如,触觉装置160可以包括集成(例如,安置和/或定位)到输入装置100的第一部分(例如,触摸板)中的电磁体(例如,线圈)以及集成到输入装置100和/或电子***的第二部分(例如,托架或机箱)中的磁体。
输入装置100可以配置成向电子***提供输入。如本文中所使用的,用语“电子***”(或“电子装置”)广泛地指能够电子地处理信息的任何***。电子***的一些非限制性示例包括所有大小和形状的个人计算机,诸如台式计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板、网络浏览器、电子书阅读器、个人数字助理(PDA)以及可穿戴计算机(诸如,智能手表和活动***装置)。电子***的附加示例包括复合输入装置,诸如包括输入装置100和单独的操纵杆或按键开关的物理键盘。电子***的另外的示例包括***设备,诸如数据输入装置(包括远程控制设备和鼠标)和数据输出装置(包括显示屏和打印机)。其它示例包括数据输出装置(例如,显示屏和打印机)、远程终端、信息亭以及视频游戏机(例如,视频游戏控制台、便携式游戏装置等)。其它示例包括通信装置(包括蜂窝电话,诸如智能电话)和媒体装置(包括记录器、编辑器以及播放器,诸如电视、机顶盒、音乐播放器、数字相框以及数字照相机)。另外,电子***可以是输入装置的主机或从机。
输入装置100可以实现为电子***的物理部分或能够与电子***在物理上分离。备选地,输入装置100可以与电子***在物理上分离。在适当时,输入装置100可以使用以下项中的任何一个或多个来与电子***的部分通信:总线、网络以及其它有线或无线互连。示例包括集成电路总线(I2C)、串行***接口(SPI)、个人***/2(PS/2)、通用串行总线(USB)、蓝牙、射频(RF)以及红外数据关联(IRDA)。
在一些示例中,输入装置100可以对应于配置成感测由感测区域120中的一个或多个输入对象140提供的输入的接近传感器装置(例如,也被称为“触摸板”或“触摸传感器装置”)。示例输入对象140包括手指、触针等。感测区域120可以包含输入装置100之上、输入装置100周围、输入装置100中和/或接近输入装置100的任何空间,在该空间中,输入装置100能够检测(诸如,由一个或多个输入对象140提供的)用户输入。感测区域120(例如,相对于电子***)的大小、形状和/或位置可以取决于实际实现方式而变化。
另外和/或备选地,输入装置100可以对应于包括用于执行接近度检测和/或力检测的功能性的测力板。力检测是用于检测施加到输入表面的力的量的能力。接近度检测是用于感测由感测区域120中的一个或多个输入对象140提供的输入的能力。
在一些变型中,例如,感测区域120从输入装置100的表面沿一个或多个方向延伸到空间中,直到信噪比下降到适合于对象检测的阈值以下为止。例如,在各种示例中,该感测区域120沿特定方向延伸所达的距离可以在小于一毫米、几毫米、几厘米或更大的量级上,并且可以随着所使用的感测技术的类型和/或所期望的准确度而变化。在一些实例中,输入装置100对涉及以下项的输入进行检测:与输入装置100的任何表面没有物理接触、与输入装置100的输入表面(例如,触摸表面)接触、与输入装置100的输入表面接触外加一定量的所施加的力或压力、和/或其组合。
在各种示例中,输入表面可以由以下项来提供:传感器电极位于其内的输入装置100的外壳的表面、应用于传感器电极或任何壳体(casing)上方的面板等。在一些变型中,感测区域120在投影到输入装置100的输入表面上时具有矩形形状。
在一些实例中,输入装置100可以使用各种感测技术来检测用户输入。示例感测技术可以包括电容性感测技术、弹性感测技术、电阻性感测技术、电感性感测技术、磁性感测技术、声学感测技术、超声感测技术以及光学感测技术。在一些示例中,输入装置100可以使用电容性感测技术来检测用户输入。例如,感测区域120可以包括用来创建电场的一个或多个电容性感测元件(例如,传感器电极)。输入装置100可以基于在传感器电极的电容方面的改变而检测输入。例如,与电场接触(或紧密接近)的对象可能引起在传感器电极中的电压和/或电流方面的改变。这样的在电压和/或电流方面的改变可以被检测为指示用户输入的“信号”。传感器电极可以布置在阵列或其它配置中,以检测感测区域120内的多个点处的输入。在一些方面,一些传感器电极可以欧姆地短接在一起,以形成更大的传感器电极。一些电容性感测技术可以使用提供均匀电阻层的电阻片。
示例电容性感测技术可以基于“自电容”(也被称为“绝对电容”)和/或“互电容”(也被称为“跨电容”)。绝对电容感测方法检测在传感器电极与输入对象之间的电容性耦合方面的改变。例如,传感器电极附近的输入对象可以变更传感器电极附近的电场,因而改变所测量的电容性耦合。在一些变型中,输入装置100可以通过相对于参考电压调制传感器电极并且检测传感器电极与输入对象之间的电容性耦合来实现绝对电容感测。参考电压可以是基本上恒定的,或可以变化。在一些方面,参考电压可以对应于接地参考电压。
在一些实例中,输入装置100可以使用跨电容(也被称为“跨电容”)感测技术。跨电容感测方法检测在传感器电极之间的电容性耦合方面的改变。例如,传感器电极附近的输入对象或接地可以变更传感器电极之间的电场,因而改变传感器电极的所测量的电容性耦合。在一些实例中,输入装置100可以通过检测一个或多个传送器传感器电极(同样地“传送器电极”或“传送器”)与一个或多个接收器传感器电极(同样地“接收器电极”或“接收器”)之间的电容性耦合来实现跨电容感测。传送器传感器电极上的信号可以相对于参考电压(例如,***接地)来调制,以对传送器信号进行传送,而接收器传感器电极可以保持在相对于参考电压基本上恒定的电压处,以接收所得到的信号。参考电压可以是基本上恒定的电压,或可以是***接地的。所得到的信号可能受到环境干扰(例如,其它电磁信号)以及与传感器电极接触或紧密接近的输入对象或接地的影响。
处理***110可以配置成操作输入装置100的硬件,以检测感测区域120中的输入。在一些实例中,处理***110可以控制一个或多个传感器电极,以检测感测区域120中的对象。例如,处理***110可以包括配置成经由一个或多个传送器传感器电极传送信号并且经由一个或多个接收器传感器电极接收信号的一个或多个集成电路(IC)和/或其它电路***部件中的部分或全部。在一些方面,处理***110的一个或多个部件可以共同定位成例如紧密接近输入装置100的感测元件。在其它方面,处理***110的一个或多个部件可以与输入装置100的感测元件在物理上分离。例如,输入装置100可以是耦合到计算装置的***设备,并且处理***110可以实现为由计算装置的中央处理单元(CPU)执行的软件。在另一示例中,输入装置100可以在物理上集成于移动装置中,并且处理***110可以至少部分地对应于移动装置的CPU。
在一些示例中,处理***110可以实现为在固件、软件或其组合中实现的模块的集合。示例模块包括用于操作硬件(诸如,传感器电极和显示屏)的硬件操作模块、用于处理数据(诸如,传感器信号和位置信息)的数据处理模块以及用于报告信息的报告模块。在一些变型中,处理***110可以包括配置成操作感测元件以检测感测区域120中的用户输入的传感器操作模块、配置成标识手势(诸如,模式改变手势)的标识模块以及用于改变输入装置100和/或电子***的操作模式的模式改变模块。
处理***110可以操作输入装置100的感测元件,以产生指示感测区域120中的输入(或缺乏输入)的电信号。处理***110可以对电信号执行任何适当量的处理,以转化或生成向电子***提供的信息。例如,处理***110可以使经由传感器电极接收的模拟信号数字化和/或对所接收的信号执行滤波或调节。在一些方面,处理***110可以减去与传感器电极关联的“基线”,或以其它方式对其进行说明。例如,基线可以表示在检测到无用户输入时传感器电极的状态。因此,由处理***110向电子***提供的信息可以反映从传感器电极接收的信号和与每个传感器电极关联的基线之间的差异。
虽然图1示出部件的示例性配置,但在不脱离本公开的范围的情况下,可以使用其它配置。例如,可以使各种部件组合,以创建单个部件。作为另一示例,由单个部件执行的功能性可以由两个或更多个部件来执行。
图2A是描绘根据本公开的一个或多个示例的输入装置的另一框图,并且图2B示出根据本公开的一个或多个示例的来自图2A的输入装置的一部分。参考图2A,输入装置200可以是图1的输入装置100的示例。输入装置200可以包括感测区域210和处理***205。感测区域210(其可以是图1的感测区域120的示例)可以包含输入装置200之上、输入装置200周围、输入装置200中和/或接近输入装置200的任何空间,在该空间中,输入装置200能够检测诸如由一个或多个输入对象(为了简单起见未示出)提供的用户输入。感测区域210的大小、形状和/或位置可以取决于实际实现方式而变化。
感测区域210可以包括印刷电路板(PCB)组件211,印刷电路板(PCB)组件211包括电容性传感器212、近场通信(NFC)装置214以及触觉装置216。PCB组件211可以包括一个或多个PCB。例如,PCB组件211可以包括单个PCB。PCB可以包括多个(例如,六个)层,并且所述层可以包括:电容性传感器212,其配置成检测来自输入对象(例如,输入对象140)的用户输入;NFC装置214(例如,NFC天线);以及触觉装置216(例如,触觉线圈)。例如,PCB的前四层可以用于电容性传感器212,并且后两层可以用于触觉装置216以及NFC装置214。在其它实例中,PCB组件211可以包括多个PCB。例如,第一PCB可以用于电容性传感器212。另一PCB可以用于NFC装置214和/或触觉装置216。例如,第二PCB可以包括NFC天线214和触觉线圈216。将在下文中在图3A和图3B中进一步详细地描述PCB组件211。
电容性传感器212可以包括在感测区域210中和/或在感测区域210周围创建电场的传感器电极的阵列。输入装置200可以通过经由电容性传感器212检测在电容和/或电场方面的改变来感测用户输入。在一些变型中,电容性传感器212可以包括传送器传感器电极和接收器传感器电极(为了简单起见未示出)。在一些实例中,输入装置200可以包括用于检测用户输入的其它类型的传感器。例如,输入装置200可以包括用于检测用户输入的触摸传感器(例如,电容性传感器212和/或诸如光学传感器之类的其它类型的传感器)。
电容性传感器212、NFC装置214以及触觉装置216可以耦合到处理***205。处理***205可以包括检测电路***220、NFC通信电路***230以及触觉电路***240。电容性传感器212可以耦合到检测电路***220。检测电路***220控制电容性传感器212的操作。例如,检测电路***220可以操作电容性传感器212,以确定与输入对象(例如,输入对象140)关联的压力和/或位置。在一些实例中,处理***205可以包括触摸控制器(例如,配置成检测用户输入的控制器)。例如,检测电路***220可以包括触摸控制器。在其它实例中,触摸控制器可以与处理***205分离。例如,检测电路***220可以用于使触摸控制器与电容性传感器212耦合或连接。
NFC装置214和触觉装置216的功能性可以类似于图1中所描述的触觉装置160和NFC装置150。NFC装置214(例如,NFC天线)可以耦合到NFC通信电路***230。NFC通信电路***230可以通过与包括输入装置200的电子***关联的任何电路***和/或处理器或控制器来实现。在一些实例中,NFC通信电路***230可以与输入装置200分离,并且可以通过带状线、微带、同轴电缆或以其它在技术上可行的方式耦合到NFC装置214。NFC通信电路***230可以经由可以耦合到NFC装置214的NFC收发器来控制NFC通信。NFC通信电路***230可以引起NFC收发器通过NFC装置214传送和/或接收RF信号。在一些示例中,NFC收发器的功能性可以与NFC通信电路***230一起被包括。在其它示例中,NFC通信电路***230可以与NFC收发器分离。
触觉装置216(例如,触觉线圈)可以耦合到触觉电路***240。触觉电路***240可以通过与包括输入装置200的电子***关联的任何电路***和/或处理器或控制器来实现。在一些实例中,触觉电路***240可以与输入装置200分离,并且可以耦合到触觉装置216。触觉电路***240可以控制触觉装置216,以便向用户提供触觉反馈。例如,触觉电路***240可以引起触觉装置216响应于检测电路***220检测到用户输入而提供触觉反馈。
在一些实例中,输入装置200可以包括第二NFC装置和/或第二触觉装置。例如,NFC装置214可以是包括多个环的NFC天线。第二NFC装置可以是NFC收发器。另外和/或备选地,触觉装置216可以是包括多个环的触觉线圈。第二触觉装置可以是定位于输入装置200和/或耦合到输入装置的电子***的机箱或托架中的磁体。
参考图2B,示出感测区域210(例如,图2A的感测区域210)。特别地,感测区域210包括作为触觉线圈的触觉装置216。节点250可以使触觉线圈耦合到触觉电路***240。感测区域210进一步包括作为具有多个环的NFC天线的NFC装置214。节点252可以使NFC天线耦合到NFC通信电路***230。
在操作中,在一些示例中,NFC天线214可以被约束到输入装置200的区域(例如,触摸板),并且可以在输入装置200的促进信号从电容性传感器212后面的天线214通过输入装置200传到NFC通信电路***230(例如,NFC传送器)的区域中。天线214可以包括若干环,并且天线214的性能可以通过使得线圈更大(例如,包括附加环)来改进。照此,如将在图3A和图3B中描述的,本公开的示例可以包括一个或多个PCB。可以使用附加PCB,使得它们为天线214和/或触觉线圈216的附加环提供更多的空间。
在一些变型中,电磁线圈(例如,触觉线圈216)可以通过具有更多的环来创建更高的磁场,并且嵌入于触摸板下面的磁体的大小可以基于环的数量。为了给予适当的强度,在基体(诸如,PCB)中使用更多的层可以考虑到更多的环。换而言之,参考图2A,输入装置200可以包括触摸板,诸如具有电容性传感器212的PCB组件211。NFC天线214和触觉线圈216可以设置于触摸板下面,并且磁体可以设置于NFC天线214和触觉线圈216下面。磁体和触觉线圈216可以一起使用,以便为用户提供触觉反馈。而且,磁体可以基于触觉线圈216内的环的数量来定尺寸。
这两个结构(例如,NFC天线214和触觉线圈216)可以嵌入于同一基体上,并且机械地且电气地附接到触摸板PCB的背面。一种基体选择是6层阻燃剂4(FR4)PCB。换而言之,PCB可以包括六个层,其中前几层(例如,前四层)是触摸板(例如,电容性传感器212)。在这些前几层(例如,接下来的2层和/或单独的PCB)下面的可以是NFC天线214和触觉线圈216。针对用于触觉反馈的足够强的电磁体,这允许充足的环。
在一些实例中,基于NFC天线214被图案化成接近于PCB的周界,于是,如与触摸板PCB相比较的,这可以减小PCB的面积或总大小。例如,当NFC天线214和触觉线圈216在单独的PCB上实现时,单独的PCB可以在大小上小于具有电容性传感器212的触摸板PCB。
另外和/或备选地,NFC天线214和触觉线圈216可以被图案化于具有电容性传感器212的触摸板PCB上。然而,这可能降低电磁体线圈/触觉线圈的强度,因为针对电磁体线圈的实现,可以仅有在PCB上可用的几个层。
在一些实例中,为了防止触觉装置216与NFC装置214之间的干扰,在NFC通信期间,处理***205可以禁用触觉装置216(例如,可以停止驱动触觉装置216),以便避免干扰。换而言之,为了防止和/或减少由具有带有触觉装置216和NFC装置214的输入装置200而引起的干扰,处理***208可以使用启用/禁用触觉装置216和NFC装置214使得它们不同时操作的时分(time-division)过程。例如,处理***205可以首先启用触觉装置216,使得它向用户提供触觉反馈。然后,在NFC通信期间,处理***205可以禁用触觉装置216并且启用NFC装置214。在NFC通信之后,处理***205可以启用触觉装置216并且禁用NFC装置214。另外和/或备选地,启用和禁用可以基于定时器(例如,启用触觉装置216达几秒钟并且禁用触觉装置216达几秒钟,并且对于NFC装置214同样如此)。
另外和/或备选地,处理***205可以修改触觉驱动信号,以便不干扰NFC信号或尽可能最小地干扰NFC信号,同时还使对触觉体验的任何负面影响最小化。例如,处理***205可以通过从可能干扰NFC信号的触觉信号减少或去除某些频率来修改触觉信号。经修改的触觉信号可以略微弱于常规触觉信号,但仍然能够针对用户而产生触觉反馈。另外和/或备选地,处理***205可以生成、修改、选择和/或处理触觉驱动信号,使得这些信号不干扰触摸传感器(例如,电容性传感器212)。
在一些变型中,除了避免来自装置(例如,输入装置200)和/或环境的其它干扰之外,触摸控制器还可以选择(例如,确定)感测频率,以具体地避免来自触觉驱动的干扰和来自NFC通信的干扰。在一些示例中,可以联合地选择用于所有三个功能的频率和信号(例如,触摸控制器可以联合地选择用于三个功能的频率)。而且,当在存在触觉致动或NFC通信的情况下操作时,触摸控制器可以修改其模拟滤波和数字滤波。在一些实例中,该滤波在常规操作中但当存在干扰(例如,基于触觉致动和/或NFC通信)时,可能是不理想的。例如,附加数字信号处理可能导致更慢的触摸报告速率。然而,当与错过的触摸或报告错误的触摸点相比时,这可能处于不利条件。在一些变型中,当触觉和/或NFC功能活动时,可以暂时地禁用触摸感测。
图3A和图3B是根据本公开的一个或多个示例的输入装置内的部件的示例侧透视图。特别地,图3A示出具有两个单独的PCB的PCB组件300,并且图3B示出具有单个PCB的PCB组件320。PCB组件300和320可以是图2A的PCB组件211的非限制性示例。
参考图3A,PCB组件300包括两个单独的PCB,每个单独的PCB具有多个层。所述层可以是材料的层压层和/或印刷层。在一个或多个示例中,各种层相对于彼此平行。出于说明性目的,所述层被示出为在所述层之间具有间隔。然而,在一个或多个示例中,所述层被堆叠。而且,在不脱离本公开的范围的情况下,每个层的厚度可以在层间变化。另外,在不脱离本公开的范围的情况下,输入装置200的尺寸和形状可以不同于图3A和图3B中所示出的。在本文中,设想输入装置200内的层的任何尺寸和形状。多个层可以分隔成两个PCB。第一PCB306可以是包括电容性传感器212的传感器PCB。例如,第一PCB 306可以包括一个或多个传感器层,所述一个或多个传感器层包括配置成检测输入对象在感测区域中的存在的传感器电极和/或配置成检测施加到输入表面的力的力传感器层。第一PCB 306还可以进一步包括附加层,诸如输入表面,其可以是在输入装置200的操作期间可以被输入对象触摸以提供输入的输入装置200的触摸表面。所述层可以进一步包括接地层和/或迹线层。第二PCB 308可以是包括触觉装置216和NFC装置214的线圈PCB。例如,触觉装置216可以是触觉线圈,并且NFC装置214可以是NFC天线。
参考图3B,PCB组件320包括具有多个层的单个PCB。例如,不同于图3A,PCB组件320可以包括PCB 322(例如,单个PCB)。PCB 322可以包括电容性传感器212、触觉装置216以及NFC装置214。例如,PCB 322的前几层可以包括用于感测根据输入对象(例如,可以包括输入表面、一个或多个传感器层和/或其它层)的输入的电容性感测电路***。于是,在这前几层下面,PCB 322可以包括触觉装置216(例如,触觉线圈)和NFC装置214,诸如在图2B中示出的。
图3A和图3B仅是图2A的PCB组件211的示例。在其它示例中,PCB组件211可以包括附加PCB和/或可以不同地实现。
图4是根据本公开的一个或多个示例的用于使用包括触觉装置和NFC装置的输入装置的示例性过程400的流程图。图5A-5B是根据本公开的一个或多个示例的用于使用包括触觉装置和NFC装置的输入装置的示例性过程的流程图。特别地,图5A和图5B进一步关于图4的框404进行扩展。照此,图5A和图5B将与图4一起描述。过程400可以由输入装置100或200以及特别地,由图1和图2A中所示出的处理***110或205来执行。然而,将认识到,如图1和图2A中所示出的包括附加部件和/或较少部件的输入装置可以用于执行过程400,以下的框中的任何框可以按任何合适的顺序执行,并且过程400可以在任何合适的环境中执行。图4的描述、图示以及过程仅是示例性的,并且过程400可以使用其它描述、图示以及过程,以用于使用包括触觉装置(例如,触觉装置/线圈216)和NFC装置(例如,NFC装置/天线214)的输入装置。
在操作中,在框402处,处理***205使用包括具有触觉装置(例如,触觉装置216)和NFC装置(例如,NFC装置214)的PCB组件(例如,PCB组件211)的输入装置(例如,输入装置200)来接收用户输入。NFC装置和触觉装置在PCB组件的同一PCB上。
在框404处,处理***205协调使用触觉装置来向用户提供触觉反馈和使用NFC装置来传递NFC信号。图5A和图5B更详细地描述框404。参考图5A,在框502处,处理***205驱动触觉装置以在第一时间向用户提供触觉反馈。在框504处,处理***205驱动NFC装置以在与第一时间不同的第二时间传递NFC信号,以避免输入装置的NFC装置与触觉装置之间的电干扰。
参考图5B,在框512处,处理***205确定输入装置的NFC装置正与单独的装置通信或要与单独的装置通信。在框512处,响应于该确定,处理***205修改触觉装置在通信的时段期间的触觉信号,以避免输入装置的NFC装置与触觉装置之间的电干扰。该修改可以包括例如去除或最小化某些频率在触觉信号中的使用。
在备选示例中,触觉装置可以配置成利用始终最小干扰由NFC装置所使用的频率的触觉信号,使得不需要图5B的确定步骤和修改步骤。
本文中所引用的包括公布、专利申请以及专利的所有参考都特此以相同程度通过引用被并入,如同每个参考被个别地且具体地指示以通过引用被并入并且在本文中以其整体来阐述那样。
在描述本申请的上下文中(尤其是在以下的权利要求的上下文中),用语“一”和“一个”以及“该”和“至少一个”以及类似的指称对象的使用要被解释成涵盖单数和复数两者,除非在本文中另有指示或与上下文明显地矛盾。用语“至少一个”后接一个或多个项的列的使用(例如,“A和B中的至少一个”)要被解释成意味着从所列出的项(A或B)选择的一个项,或所列出的项(A和B)中的两个或更多个项的任何组合,除非在本文中另有指示或与上下文明显地矛盾。用语“包括”、“具有”、“包含”以及“含有”要被解释为开放式用语(即,意味着“包括但不限于”),除非另有指出。本文中的值的范围的陈述仅旨在用作个别地引用落入该范围内的每个单独值的速记方法,除非在本文中另有指示,并且每个单独值如同它在本文中个别地记载那样并入到说明书中。本文中所描述的所有方法都可以按任何合适的顺序来执行,除非在本文中另有指示或以其它方式与上下文明显地矛盾。本文中所提供的任何和所有示例或示例性语言(例如,“诸如”)的使用仅旨在更好地阐释本申请,并且不对本申请的范围造成限制,除非另有声称。本说明书中没有语言应当被解释为将任何未要求保护的元素指示为对于实践本申请是必需的。
在本文中描述示例性实施例。在阅读前文的描述时,那些示例性实施例的变型对于本领域普通技术人员可以变得明白。发明人期望技术人员在适当时采用这样的变型,并且发明人意图以与在本文中具体地描述的方式不同的方式实践本申请。因此,本申请包括如由适用法律所允许的附到其的权利要求中记载的主题的所有修改和等同体。此外,上文中所描述的元素在其所有可能的变型中的任何组合被本申请所包含,除非在本文中另有指示或以其它方式与上下文明显地矛盾。
Claims (20)
1.一种输入装置,包括:
印刷电路板(PCB)组件,其包括:
触摸传感器,其配置成检测来自用户的用户输入;
触觉线圈,其配置成响应于检测到所述用户输入而向所述用户提供触觉反馈;以及
近场通信(NFC)天线,其配置成促进NFC通信,其中所述触觉线圈和所述NFC天线在所述PCB组件的同一PCB上。
2.根据权利要求1所述的输入装置,其中所述PCB组件包括单个PCB,其中所述单个PCB包括多个层,并且其中所述触摸传感器、所述触觉线圈以及所述NFC天线定位于所述单个PCB的所述多个层中的一个或多个层上。
3.根据权利要求1所述的输入装置,其中所述PCB组件包括第一PCB和第二PCB,其中所述触摸传感器定位于所述第一PCB上,其中所述NFC天线和所述触觉线圈定位于所述第二PCB上。
4.根据权利要求1所述的输入装置,进一步包括:
处理***,其配置成:
协调使用所述触觉线圈来向所述用户提供所述触觉反馈和使用所述NFC天线来传递NFC信号。
5. 根据权利要求4所述的输入装置,其中所述处理***配置成通过以下方式来协调提供所述触觉反馈和传递所述NFC信号:
驱动所述触觉线圈,以在第一时间向所述用户提供所述触觉反馈;并且
驱动所述NFC天线,以在与所述第一时间不同的第二时间传递所述NFC信号,以避免所述触觉线圈与所述NFC天线之间的电干扰。
6. 根据权利要求4所述的输入装置,其中所述处理***配置成通过以下方式来协调提供所述触觉反馈和传递所述NFC信号:
确定所述NFC天线正与单独的装置通信或要与单独的装置通信;并且
响应于所述确定,修改所述触觉线圈在所述通信的时段期间的触觉信号,以避免所述触觉线圈与所述NFC天线之间的电干扰。
7.根据权利要求6所述的输入装置,其中所述处理***配置成通过以下方式来修改所述触觉信号:
降低由所述触觉线圈使用来提供所述触觉反馈的一个或多个频率的强度。
8.根据权利要求1所述的输入装置,进一步包括:
处理***,其配置成:
确定用于所述触摸传感器的感测频率,以避免由所述触觉线圈和/或所述NFC天线引起的干扰,其中所述触摸传感器配置成基于所述感测频率而检测所述用户输入。
9.根据权利要求8所述的输入装置,其中所述处理***配置成通过以下方式来确定用于所述触摸传感器的所述感测频率:
选择用于所述触摸传感器的所述感测频率;
选择用于所述触觉线圈的第二频率;并且
选择用于所述NFC天线的第三频率,其中选择所述感测频率、所述第二频率和所述第三频率基于避免所述感测频率、所述第二频率与所述第三频率之间的干扰。
10. 根据权利要求8所述的输入装置,其中所述处理***进一步配置成:
基于所述感测频率而生成用于检测所述用户输入的触摸信号;并且
基于提供所述触觉反馈的所述触觉线圈或使用用于所述NFC通信的所述NFC天线来修改所述触摸信号的滤波。
11.一种方法,包括:
使用输入装置的触摸传感器来检测来自用户的用户输入,其中所述输入装置包括印刷电路板(PCB)组件,其中所述PCB组件包括所述触摸传感器、触觉线圈和近场通信(NFC)天线;
使用所述输入装置的所述触觉线圈,响应于检测到所述用户输入而向所述用户提供触觉反馈;以及
使用所述输入装置的所述NFC天线来促进NFC通信,其中所述触觉线圈和所述NFC天线在所述PCB组件的同一PCB上。
12.根据权利要求11所述的方法,其中所述PCB组件包括单个PCB,其中所述单个PCB包括多个层,并且其中所述触摸传感器、所述触觉线圈和所述NFC天线定位于所述单个PCB的所述多个层中的一个或多个层上。
13.根据权利要求11所述的方法,其中所述PCB组件包括第一PCB和第二PCB,其中所述触摸传感器定位于所述第一PCB上,其中所述NFC天线和所述触觉线圈定位于所述第二PCB上。
14.根据权利要求11所述的方法,进一步包括:
由所述输入装置的处理***协调使用所述触觉线圈来向所述用户提供所述触觉反馈和使用所述NFC天线来传递NFC信号,
其中向所述用户提供所述触觉反馈并且使用所述NFC天线来促进所述NFC通信基于所述协调。
15. 根据权利要求14所述的方法,其中协调向所述用户提供所述触觉反馈包括:
驱动所述触觉线圈,以在第一时间向所述用户提供所述触觉反馈;以及
驱动所述NFC天线,以在与所述第一时间不同的第二时间传递所述NFC信号,以避免所述触觉线圈与所述NFC天线之间的电干扰。
16. 根据权利要求14所述的方法,其中协调向所述用户提供所述触觉反馈包括:
确定所述NFC天线正与单独的装置通信或要与单独的装置通信;以及
响应于所述确定,修改所述触觉线圈在所述通信的时段期间的触觉信号,以避免所述触觉线圈与所述NFC天线之间的电干扰。
17.根据权利要求16所述的方法,其中修改所述触觉信号包括降低由所述触觉线圈使用来提供所述触觉反馈的一个或多个频率的强度。
18.根据权利要求11所述的方法,进一步包括:
由所述输入装置的处理***确定用于所述触摸传感器的感测频率,以避免由所述触觉线圈和/或所述NFC天线引起的干扰,其中所述触摸传感器配置成基于所述感测频率而检测所述用户输入。
19.根据权利要求18所述的方法,其中确定用于所述触摸传感器的所述感测频率包括:
选择用于所述触摸传感器的所述感测频率;
选择用于所述触觉线圈的第二频率;以及
选择用于所述NFC天线的第三频率,其中选择所述感测频率、所述第二频率和所述第三频率基于避免所述感测频率、所述第二频率与所述第三频率之间的干扰。
20.一种印刷电路板(PCB)组件,包括:
触摸传感器,其配置成检测来自用户的用户输入;
触觉线圈,其配置成响应于检测到所述用户输入而向所述用户提供触觉反馈;以及
近场通信(NFC)天线,其配置成促进NFC通信,其中所述触觉线圈和所述NFC天线在所述PCB组件的同一PCB上。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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