用于在包括力传感器的装置中使用的控制器的制作方法

1.本公开总体上涉及一种用于在包括力传感器的装置中使用的控制器。这种装置可为便携式电气或电子装置。
2.本公开延伸到包括该控制器的装置以及对应的方法和计算机程序。


背景技术：

3.力传感器被称为用于诸如便携式电气或电子装置的装置的可能的输入换能器，并且可用作传统的机械开关的替代物。这种传感器检测装置上的力以确定用户交互，例如对装置的触摸或按压。
4.期望以方便且有用的方式处理源于这种力传感器的传感器信号。


技术实现要素：

5.根据本公开的第一方面，提供了一种用于在包括呈给定的布置的至少两个力传感器的装置中使用的控制器，所述控制器能够基于从所述力传感器得到的输入传感器信号来进行操作，以进行布置相关操作，其中基于至少两个所述输入传感器信号和所述装置中的所述力传感器的所述布置来生成输出传感器信号，使得所述输出传感器信号依赖于所述布置。
6.所述装置中的所述力传感器的所述布置可被称为所述装置的拓扑，并且因此，所述布置相关操作可被称为拓扑相关操作或装置拓扑操作。所述输入传感器信号在它们由所述力传感器产生的意义上可从所述力传感器得到，或者从由所述力传感器产生的信号得到。所述输入传感器信号可与所述力传感器具有一对一关系，或者具有一对多关系，例如，其中它们是基于由相应的力传感器产生的传感器信号的组合来生成的。
7.通过依赖于所述装置中的所述力传感器的所述布置来生成所述输出传感器信号，可考虑所述布置，例如以补偿所述布置对所述传感器信号的影响或生成可预期来自不同的布置或拓扑的传感器信号。
8.所述布置相关操作可为串扰抑制操作。就这点而言，所述串扰抑制操作的所述输出传感器信号可对应于所述串扰抑制操作的所述输入传感器信号中的一者并且得自从其对应的输入传感器信号减去另一个所述输入传感器信号的分数，所述分数与这对输入传感器信号相关联。
9.以此方式，可减少或抑制在所述输出传感器信号中的机械串扰的影响。
10.所述串扰抑制操作可被配置为生成所述串扰抑制操作的多个输出传感器信号，所述多个输出传感器信号对应于所述串扰抑制操作的相应的所述输入传感器信号。所述串扰抑制操作的每个所述输出传感器信号可得自从所述串扰抑制操作的其对应的输入传感器信号减去所述串扰抑制操作的除其对应的输入传感器信号外的所述输入传感器信号的分数，所述分数与这对输入传感器信号相关联。
11.所述串扰抑制操作的至少一个所述输出传感器信号可得自从其对应的输入传感
器信号减去所述串扰抑制操作的除其对应的输入传感器信号外的相应的所述输入传感器信号的相应的分数，每个相应的分数与一对所涉及的那些输入传感器信号相关联。
12.每个分数及其与所述串扰抑制操作的输入传感器信号的关联可基于所述装置中的所述力传感器的所述布置。每个分数可依赖于产生所述串扰抑制操作的与所述每个分数相关联的一对输入传感器信号的所述力传感器之间的距离和/或机械交互。对于每个所述减去所述串扰抑制操作的所述输入传感器信号的所述分数，被减去的量可为所述分数和所述输入传感器信号的乘积。
13.每个分数可具有在大于或等于0的最小分数值与小于1且大于所述最小分数的最大分数值之间的值。所述最小分数值可为0，并且所述最大分数值可在0.2与0.6之间、任选地是0.3。
14.关于所述串扰抑制操作的给定的输出传感器信号，可依赖于与所述给定的输出传感器信号对应的输入传感器信号的幅度超过给定的阈值来应用所述串扰抑制操作。可关于所述串扰抑制操作的给定的输出传感器信号来配置所述串扰抑制操作，以在与所述给定的输出传感器信号对应的输入传感器信号的幅度不超过所述给定的阈值时用零值分数(即，零)替换所涉及的每个分数。
15.所述控制器可被配置为依赖于与所述分数相关联的一对输入传感器信号的幅度或相对幅度、任选地以由速率参数定义的速率随时间更新所述分数。这可使得所述分数(和因此所述串扰抑制操作)能够自适应，使得其性能随时间而趋向于最佳或目标性能。
16.当所述相关联的一对输入传感器信号中的一者或两者的幅度高于阈值时，所述更新可以是以由高于阈值速率参数定义的速率。当所述相关联的一对输入传感器信号中的一者或两者的幅度低于阈值时，所述更新可以是以由低于阈值速率参数定义的速率。这些速率参数可彼此不同。
17.所述更新可基于优化或最小化算法来控制。这种算法可被配置为找到误差函数的最小值，所述误差函数任选地基于所述串扰抑制操作的与所述输出信号对应的输入传感器信号、所述分数和所涉及的所述串扰抑制操作的另一个所述输入传感器信号来针对所涉及的所述分数定义所述串扰抑制操作的所述输出信号。所述优化算法可为迭代最小化算法，诸如梯度下降算法。
18.所述控制器可被配置为存储所述分数的初始值和更新值和/或估计所述分数的值。
19.所述分数可具有恒定值或维持的值。也就是说，在一些情况下，可能期望不采用对所述串扰抑制操作的自适应控制。
20.所述控制器可操作以至少进行不同的第一布置相关操作和第二布置相关操作，所述第一布置相关操作是所述串扰抑制操作并且所述第二布置相关操作是定位操作。所述定位操作的输出传感器信号可基于给定的权重来生成，所述给定的权重与所述定位操作的从所述力传感器得到的至少两个输入传感器信号相关联并且定义相对于所述力传感器的位置的感兴趣位置，使得所述定位操作的所述输出信号表示所述感兴趣位置。
21.作为一种可能性，可在所述定位操作之前执行所述串扰抑制操作。也就是说，所述定位操作的所述输入传感器信号可为所述串扰抑制操作的输出传感器信号，其中所述串扰抑制操作被配置为生成多个输出传感器信号，所述多个输出传感器信号对应于所述串扰抑
制操作的相应的输入传感器信号。
22.作为另一种可能性，可在所述串扰抑制操作之前执行所述定位操作。也就是说，所述串扰抑制操作的所述输入传感器信号可为所述定位操作的输出传感器信号，其中所述定位操作被配置为生成多个输出传感器信号，每个输出传感器信号是基于与所述定位操作的至少两个输入传感器信号相关联的给定的权重。
23.所述控制器可被配置为进行定位操作而不进行串扰抑制操作。也就是说，所述布置相关操作可为定位操作，其中所述输出传感器信号是基于给定的权重生成的，所述给定的权重与至少两个所述输入传感器信号相关联并且定义相对于所述力传感器的位置的感兴趣位置，使得所述定位操作的所述输出信号表示所述感兴趣位置，所述输入传感器信号是所述定位操作的输入传感器信号。
24.所述定位操作可被配置为生成多个输出传感器信号，所述定位操作的每个输出传感器信号是基于给定的权重生成的，所述给定的权重与所述定位操作的至少两个所述输入传感器信号相关联并且定义相对于所述力传感器的位置的感兴趣位置，使得所涉及的所述定位操作的所述输出信号表示所涉及的所述感兴趣位置。
25.所述定位操作的至少两个输出传感器信号可基于不同的给定的权重和/或所述定位操作的不同的输入传感器信号来生成，使得那些输出传感器信号彼此不同。
26.所述定位操作的每个所述输出传感器信号可得自所涉及的所述定位操作的所述至少两个输入传感器信号的加权组合，所述加权组合根据所涉及的所述给定的权重进行加权。所述权重可实际上提供位置/方向信息，使得所述定位操作的输出传感器信号表示在给定的位置(其可不同于力传感器中的任一者的位置)处感测到的力。
27.所述加权组合可为加权平均值或加权和。所述定位操作的每个输出传感器信号可表示在所涉及的所述感兴趣位置处施加的力。每个加权平均值或加权和可包括乘积的和，所述乘积分别对应于所述加权和的所述输入传感器信号，并且每个乘积是所述乘积的所述输入传感器信号与由所涉及的所述权重定义的对应的权值的乘积。
28.作为一个选择，所述定位操作可包括与其输出传感器信号中的至少一者相关联，将又一个输出传感器信号作为所涉及的所述输入传感器信号彼此的第一比率和定义所涉及的所述权重的第二比率的函数进行计算。
29.作为另一个选择，所述定位操作的每个所述输出传感器信号可作为所涉及的所述输入传感器信号彼此的幅度的第一比率和定义所涉及的所述权重的第二比率的函数被计算。
30.所述计算可包括将所涉及的所述第一比率与所涉及的所述第二比率进行比较。作为所涉及的所述第一比率和所涉及的所述第二比率的函数计算的所述定位操作的每个输出传感器信号可表示是否在所涉及的所述感兴趣位置处施加所施加的力或者施加所述力的位置离所涉及的所述感兴趣位置有多近。
31.所述计算可包括确定所涉及的所述第一比率有多接近所涉及的所述第二比率。所述第一比率和所述第二比率可为对数比率(即，对数值的比率)。所述计算可包括使用高斯函数来计算被约束在定义的上限值和下限值(诸如1与0)之间的值，所述高斯函数的输入参数包括所涉及的所述第一比率和所述第二比率。所述高斯函数可为非归一化高斯径向基函数。
32.每个权重可包括分别对应于所述定位操作的所涉及的所述输入传感器信号的一系列权值。对于每个权重，其权值可为和为1的分数(例如，0.3和0.7)。
33.每个所述权重可基于所述装置中的所述力传感器的所述布置和所涉及的所述感兴趣位置。每个所述权重可依赖于所述装置中的所述力传感器的位置和所涉及的所述感兴趣位置。
34.所述控制器可被配置为存储或访问布置信息，所述布置信息定义所述装置中的所述力传感器的所述布置，诸如所述力传感器的相对位置。所述控制器可被配置为基于所述布置信息来进行所述布置相关操作。
35.所述控制器可被配置为基于所涉及的所述输入传感器信号和所述布置信息使用矩阵计算(即，在矩阵上操作的计算)来计算每个所述输出传感器信号。例如，所述输入传感器信号、输出传感器信号、权值和因数可被呈现在矩阵中。
36.所述控制器可被配置为基于所述输出传感器信号或基于两个或更多个所述输出传感器信号的组合来确定用户触摸事件。
37.根据本公开的第二方面，提供了一种装置，所述装置包括：呈给定的布置的至少两个力传感器；以及根据前述第一方面的控制器，其中所述输入传感器信号源于所述装置的相应的力传感器。
38.所述力传感器可设置在所述装置上的不同的位置处。所述力传感器中的每一者可包括以下一者或多者：电容式位移传感器；电感式力传感器；应变计；压电式力传感器；力感测电阻器；压阻式力传感器；薄膜力传感器；以及基于量子隧穿复合物的力传感器。
39.所述装置可包括一个或多个输入/输出部件，其中所述控制器被配置为基于所述输出传感器信号来控制所述输入/输出部件中的至少一者的操作。
40.所述装置可为便携式电气或电子装置，诸如便携式电话或计算机。稍后提及其他示例类型的装置。
41.根据本公开的第三方面，提供了一种用于在包括至少两个力传感器的装置中使用的控制器，所述控制器能够基于从所述力传感器得到的输入传感器信号来进行操作，以进行串扰抑制操作，其中生成输出传感器信号，所述输出传感器信号对应于所述输入传感器信号中的一者并且得自从其对应的输入传感器信号减去另一个所述输入传感器信号的分数。
42.根据本公开的第四方面，提供了一种用于在包括至少两个力传感器的装置中使用的控制器，所述控制器能够基于从所述力传感器得到的输入传感器信号来进行操作，以进行定位操作，其中基于给定的权重来生成输出传感器信号，所述给定的权重与至少两个所述输入传感器信号相关联并且定义相对于那些力传感器的位置的感兴趣位置，使得所述输出信号表示所述感兴趣位置。
43.根据本公开的第五方面，提供了一种用于在包括至少两个力传感器的装置中使用的控制器，所述控制器能够基于从所述传感器得到的输入传感器信号来进行操作，以进行定位操作，其中基于给定的权重来生成输出传感器信号，所述给定的权重与至少两个所述输入传感器信号相关联并且定义相对于那些传感器的位置的感兴趣位置，使得所述输出信号表示所述感兴趣位置，其中所述输出传感器信号作为所涉及的所述输入传感器信号彼此的幅度的第一比率和定义所涉及的所述权重的第二比率的函数被计算，所述函数任选地被
配置为使得所述输出传感器信号指示所述第一比率有多接近所述第二比率。
44.根据本公开的第六方面，提供了一种控制包括呈给定的布置的至少两个力传感器的装置的方法，所述方法包括基于从所述力传感器得到的输入传感器信号来进行布置相关操作，其中基于至少两个所述输入传感器信号和所述装置中的所述力传感器的所述布置来生成输出传感器信号，使得所述输出传感器信号依赖于所述布置。
45.根据本公开的第七方面，提供了一种计算机程序，所述计算机程序在包括呈给定的布置的至少两个力传感器的装置的控制器上执行时致使所述控制器基于从所述力传感器得到的输入传感器信号来进行布置相关操作，其中基于至少两个所述输入传感器信号和所述装置中的所述力传感器的所述布置来生成输出传感器信号，使得所述输出传感器信号依赖于所述布置。
附图说明
46.现在将仅通过示例方式参考附图，在附图中：
47.图1是根据实施方案的装置的示意图；
48.图2a是可用于理解串扰抑制操作的示意图；
49.图2b是可用于理解定位操作的示意图；
50.图3a至图3d是可用于理解可单独地或组合地采用串扰抑制操作和定位操作的示意图；
51.图4a、图4b和图4c呈现了示出结合示例串扰抑制操作获得的结果的曲线图；
52.图5a、图5b和图5c呈现了示出结合示例串扰抑制操作获得的结果的曲线图；并且
53.图6呈现了示出结合示例定位操作获得的结果的曲线图。
具体实施方式
54.图1是根据实施例的装置100(例如，移动或便携式电气或电子装置)的示意图。示例装置100包括便携式和/或电池供电的主机装置，诸如移动电话、智能电话、音频播放器、视频播放器、pda、移动计算平台(诸如，膝上型计算机或平板电脑)和/或游戏装置。
55.如图1所示，装置100可包括外壳101、控制器110、存储器120、多个力传感器130以及输入和/或输出单元(i/o单元)140。
56.外壳101可包括任何适合的壳体、箱体或者用于容纳装置100的各种部件的其他外壳。外壳101可由塑料、金属和/或任何其他适合的材料构造成。另外，外壳101可进行适配(例如，设定大小和形状)，使得装置100容易由用户(即，人)运送。
57.控制器110可被容纳在外壳101内，并且可包括被配置为控制装置100(包括存储器120、力传感器130和/或i/o单元140中的任一者或全部)的功能的任何系统、装置或设备。控制器110可被实施为数字或模拟电路、在硬件或在处理器上运行的软件中实施，或者在这些的任何组合中实施。
58.因此，控制器110可包括被配置为解译和/或执行程序指令或代码和/或处理数据的任何系统、装置或设备，并且可包括但不限于处理器、微处理器、微控制器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、fpga(现场可编程门阵列)或被配置为解译和/或执行程序指令和/或处理数据的任何其他数字或模拟电路。因此，代码可包括程序代码或微代码，或
者例如用于设置或控制asic或fpga的代码。代码还可包括用于动态地配置可重新配置的设备(诸如可重新编程的逻辑门阵列)的代码。类似地，代码可包括用于硬件描述语言(诸如verilog tm或vhdl)的代码。本领域技术人员将了解，代码可被分布在彼此通信的多个耦合的部件之间。在适当的情况下，这些方面还可使用在现场可(重新)编程的模拟阵列或类似的装置上运行的代码来实施，以便配置模拟硬件。用于由控制器110执行的处理器控制代码可提供在非易失性载体介质(诸如磁盘、cd
‑
rom或dvd
‑
rom)上或提供在数据载体(诸如光信号载体或电信号载体)上。控制器110可被称为控制电路，并且可被提供为集成电路诸如ic芯片或其一部分。
59.存储器120可被容纳在外壳101内，可通信地耦合到控制器110，并且可包括被配置为在一段时间内保留程序指令和/或数据的任何系统、装置或设备(例如，计算机可读介质)。在一些实施方案中，控制器110解译和/或执行程序指令和/或处理存储在存储器120和/或控制器110可访问的其他计算机可读介质中的数据。
60.力传感器130可被容纳在外壳101内、位于该外壳上或形成该外壳的部分，并且可通信地耦合到控制器110。每个力传感器130可包括用于感测力、压力或触摸(例如，与人手指的交互)并响应于这种力、压力或触摸而生成电信号或电子信号的任何适合的系统、装置或设备。示例力传感器130包括或包含电容式位移传感器、电感式力传感器、应变计、压电式力传感器、力感测电阻器、压阻式力传感器、薄膜力传感器以及基于量子隧穿复合物的力传感器。在一些布置中，可使用其他类型的传感器。
61.在一些布置中，由力传感器130生成的电信号或电子信号可随施加到力传感器的力、压力或触摸的幅度而变。该电子信号或电信号可包括与输入信号相关联的通用输入/输出信号(gpio)，控制器100响应于该信号来控制装置100的一些功能。如本文所使用的术语“力”可不仅指代力，而且指代指示力或类似于力的物理量，诸如但不限于压力和触摸。
62.i/o单元140可被容纳在外壳101内，可分布在装置100上(即，其可表示多个单元)，并且可通信地耦合到控制器110。尽管图1中未明确地示出，但i/o单元140可包括麦克风、lra(或能够输出力(诸如振动)的其他装置)、无线电(或其他电磁)发射器/接收器、扬声器、显示屏(任选地触摸屏)、指示器(诸如led)、传感器(例如加速计、温度传感器、倾斜传感器、电子罗盘等)以及一个或多个按钮或按键中的任一者或全部。
63.作为要牢记的方便示例，装置100可为触觉启用的装置。众所周知，触觉技术通过向用户施加力、振动或运动来再创造触摸感。例如，装置100可被认为是触觉启用的装置(用触觉技术启用的装置)，其中该装置的力传感器130(输入换能器)测量由用户在用户接口(诸如移动电话或平板计算机上的按钮或触摸屏)上施加的力，并且i/o单元140的lra或其他输出换能器直接地或间接地(例如，经由触摸屏)向用户施加力，例如以给出触觉反馈。本公开的一些方面(例如，控制器110和/或力传感器130)可被布置为触觉电路的部分，例如可设置在装置100中的触觉电路。体现本公开的方面(诸如控制器110)的电路或电路系统可(至少部分地)被实施为集成电路(ic)，例如在ic芯片上。一个或多个输入或输出换能器(诸如力传感器130或lra)在使用中可连接到集成电路。
64.当然，触觉技术的这种应用只是包括多个力传感器130的装置100的一个示例应用。力传感器130可简单地用作通用输入换能器以提供输入(传感器)信号来控制装置100的其他方面，诸如i/o单元140的触摸屏上显示的gui(图形用户界面)或者装置100的操作状态
(诸如从低功率“睡眠”状态唤醒部件)。
65.装置100被示出为包括标记为s1、s2、s3和s4的四个力传感器130，它们的信号分别标记为s1、s2、s3和s4。然而，应理解，结合本文描述的技术，装置100一般仅需要包括一对(即，至少两个)力传感器130，例如，传感器s1至s4中的任一对。示例对包括s1和s2、s1和s3、s1和s4、s2和s4、s2和s3以及s3和s4。示出四个力传感器130s1至s4以便容易理解稍后描述的特定布置。当然，装置100可包括多于四个力传感器130，诸如以与传感器s1至s4类似的方式布置但在装置100的另一个区域中的附加传感器s5至s8。
66.尽管图1是示意性的，但应理解，传感器s1至s4被定位成使得它们可在装置100的使用期间从用户、特别是用户的手接收力输入。在这个背景下，用户力输入对应于用户任选地用他们的一只手或双手在力传感器130中的一个或多个附近触摸、推动、按压或轻扫装置，使得在一些情况下，可同时或基本上同时(同时地或同时期地)在多个力传感器处施加力(例如，阈值量的力)。当然，在一些情况下，用户可在单个力传感器130处施加用户力输入。例如，可检测所施加的力的量的变化，而不是检测力的绝对量。
67.因此，力传感器s1至s4可根据人手的人体测量而位于装置上。例如，在仅存在一对力传感器130的情况下，它们可设置在装置100的同一侧上(例如，s1和s2)。应理解，力传感器130设置在装置上的不同位置，但可彼此紧密靠近。
68.例如，如图1示意性地所示，力传感器s1至s4可在装置100的一侧上设置成线性阵列或条(力传感器s5至s8的另一个线性阵列可设置在装置100的相对侧上)，并且可能彼此紧密靠近。因此，给定的用户力输入(来自在力传感器130的区域中触摸装置100)可部分地因力传感器130之间的机械交互(例如，诸如经由外壳101的机械连接)而导致在多个这些传感器处拾取力。
69.概括而言，控制器110可基于源于(来自或者得自或接收自)相应的力传感器s1至s4的输入传感器信号s1至s4进行操作，以进行布置相关操作，其中基于至少两个所述输入传感器信号和装置100中的力传感器130的布置来生成输出传感器信号。
70.也就是说，输出传感器信号将在一定程度上依赖于装置100中的力传感器130的布置，并且可被认为是由该布置表征或受该布置影响。这种布置可包括装置100中的力传感器130的位置、所述力传感器彼此和与外部外壳101的物理或机械耦合、所述力传感器相对于彼此和外壳101的取向等中的任一者。就这点而言，装置100中的力传感器130的布置将(至少在一定程度上)确定或影响如何在输出传感器信号中表示给定的(在给定的位置施加的)用户力输入。例如，装置100中的力传感器130的位置(包括他们之间的任何机械交互)将对输入传感器信号有影响。因此，涉及或限定这种布置的信息可用来生成依赖于该布置的输出传感器信号。布置相关操作可被认为是装置布置操作，或者调整操作或信号调节或剖析操作。
71.一个示例布置相关操作可被称为串扰抑制操作。考虑图1，力传感器s1与s2之间的机械交互将引起它们之间的机械串扰，使得例如向力传感器s2施加的预期力将产生预期的输入传感器信号s2，但也产生力传感器s1的输入传感器信号s1中的相关(且非预期)分量。就这点而言，这种机械交互和相关联的机械串扰可被视作使输入力传感器信号中的至少一者失真，并且可能期望至少在一定程度上补偿该失真。
72.图2a是力传感器s1至s4被表示为定位成在图中水平地延伸的线性阵列的示意图。
因此，如果向力传感器s2施加用户输入力，如所指示，并且按照预期，这个用户输入力由输入传感器信号s2中的幅度x表示，则力传感器130之间的机械串扰导致在输入传感器信号s1、s3和s4中表示相关分量(幅度x的分数)，如所指示。
73.在当前示例中，如在图2a中指示，假设力传感器s1和s3中的每一者与力传感器s2之间存在因数0.3的机械耦合，例如，因为它们位于力传感器s2的两侧的类似距离处。假设力传感器s4与力传感器s2之间存在因数0.05的机械耦合，力传感器s4定位成比力传感器s3离力传感器s2更远。因此，输入传感器信号s1、s3和s4分别包括分量0.3*x、0.3*x和0.05*x，如所指示。
74.为了补偿输入传感器信号s1遭受的失真，可根据以下等式来计算补偿的输入传感器信号s1'：
75.s1'＝s1
‑
0.3
＊
s2
76.这样，假如因数0.3是正确的，则在补偿的输入传感器信号s1'(其对应于输入传感器信号s1)中基本上抵消机械串扰的影响，或者如果因数0.3不完美或如果简单地应用这种减法不能给出完美的抵消，则至少抑制该影响。这里的抵消机制是从预先补偿的输入传感器信号(泄漏目标)减去引起失真的输入传感器信号(泄漏源)的相关分数或比例或部分。当然可给出类似的示例以产生分别对应于输入传感器信号s3和s4的补偿的输入传感器信号s3'和s4'。
77.另一个示例布置相关操作可被称为定位操作。再次考虑图1，力传感器s1与s2(和周围位置)之间的机械交互可使得其输入传感器信号s1和s2能够映射到位于除在力传感器s1和s2处外的其他地方的感兴趣位置(例如，在力传感器s1与s2之间)的虚拟力传感器130v(未示出)的输入传感器信号，力传感器s1和s2实际上拾取在该位置处施加的力。类似地，这种映射可用来确定是否在该感兴趣位置施加所施加的力(在力传感器s1和s2处拾取)，以及例如离施加力的该感兴趣位置有多近。
78.例如，虚拟力传感器130v可等同于设置在该感兴趣位置的虚拟按钮，使得评估被确定为在该位置处施加的力(例如，与阈值比较)以确定对虚拟按钮的按钮按压是否应视为已经发生。
79.图2b是力传感器s1和s2被表示为定位成在图中水平地延伸的线性阵列的示意图。因此，如果在力传感器s1与s2之间的位置(如所指示，即，在被标记为vs的虚拟力传感器130v的位置处)向装置100施加用户输入力，则可因该位置与那些力传感器130之间的机械连接而在力传感器s1和s2处拾取用户力输入(并且用信号s1和s2表达)。就这点而言，这种机械交互可被视作使得输入力传感器信号s1和s2能够用来评估在虚拟力传感器vs处以及实际上在其他虚拟力传感器130v(感兴趣位置)处的用户力输入。
80.在图2b中假设虚拟力传感器vs位于力传感器s1与s2之间(例如，等距)，使得力传感器s1和s2同样地拾取在虚拟(即，假想)力传感器vs的位置处施加的用户力输入(假设机械交互支持这种情况)。因此，可通过向输入传感器信号s1和s2应用相等的因数或权值来获得对应于虚拟力传感器vs的虚拟输入传感器信号vs(作为操作的输出传感器信号)，诸如根据以下等式：
81.vs＝0.5
＊
s1 0.5
＊
s2
82.当然，虚拟力传感器vs不是真实的，并且因此可被定义为位于力传感器s1与s2之
间(例如，比力传感器s2更靠近s1)，使得虚拟输入传感器信号vs具有来自在力传感器s1和s2处拾取的力的不相等贡献。在这种情况下，可通过向输入传感器信号s1和s2应用不等的权值来获得对应于虚拟力传感器vs的虚拟输入传感器信号vs(作为操作的输出传感器信号)，诸如根据以下等式：
83.vs＝0.7
＊
s1 0.3
＊
s2
84.为简单起见，可能有帮助的是在通过向多个输入传感器信号(即，两个或更多个)应用因数来生成虚拟输入传感器信号vs时表达那些权值使得它们的和是1(例如，0.5 0.5＝1以及0.7 0.3＝1)或者表达为百分比(例如，50％/50％或者70％/30％)。
85.这些可能的布置相关操作至少在一定程度上依赖于装置100中的力传感器130的布置，并且特别地与在控制器110中如何基于该布置来处理输入传感器信号相关。技术人员将相应地认识到，本文中公开的布置相关操作的方面(以及相关联的方法)可基于控制器接收到的输入传感器信号而体现在控制器110本身内。因此，控制器110本身以及其执行的方法可体现本发明。
86.图3a至图3d是可用于理解可单独地或组合地(例如，连续地)使用串扰抑制cs操作和定位l操作的示意图。在图3a至图3d中的每一者中，功能可被认为是体现在控制器110中。
87.在图3a中，cs(串扰抑制)操作被示出为在输入传感器信号s1和s2上操作以产生对应的补偿的输入传感器信号s1'和s2'(作为操作的输出传感器信号)。cs操作可例如仅产生补偿的输入传感器信号s1'和s2'中的一者。作为另一个示例，cs操作可在输入传感器信号s1至s4上操作以产生对应的补偿的输入传感器信号s1'至s4'中的一者或多者。该或每个补偿的输入传感器信号可被认为是cs操作的输出传感器信号。
88.输入传感器信号和补偿的输入传感器信号可一般被认为是源于相应的力传感器130的输入传感器信号，即，基于在那些力传感器130处检测到的力或由该力引起。例如，信号s1和s1'可被认为是源于力传感器s1，信号s2和s2'源于力传感器s2，如此等等。
89.在图3b中，l(定位)操作被示出为在输入传感器信号s1和s2上操作以产生对应的虚拟输入传感器信号vs(作为操作的输出传感器信号)。l操作可例如仅产生一个虚拟输入传感器信号vs，如图所示，或者多个(不同的)虚拟输入传感器信号vs(表示源于不同位置和/或配置的虚拟力传感器的信号)。作为示例，l操作可在输入传感器信号s1至s4(或它们中的任一组)上操作以产生虚拟输入传感器信号vs(或多个不同的虚拟输入传感器信号，诸如vs1和vs2。该或每个虚拟输入传感器信号可被认为是l操作的输出传感器信号。
90.在图3c中，cs(串扰抑制)操作被示出为接着是l(定位)操作。如在图3a中，cs操作被示出为在输入传感器信号s1和s2上操作以产生对应的补偿的输入传感器信号s1'和s2'。这些补偿的输入传感器信号s1'和s2'是cs操作的输出传感器信号和l操作的输入传感器信号。l操作被示出为在其输入传感器信号s1'和s2'上操作以产生对应的虚拟输入传感器信号vs。虚拟输入传感器信号vs可被认为是l操作和组合的cs和l操作的输出传感器信号。
91.在图3d中，l(定位)操作被示出为接着是cs(串扰抑制)操作，为便于理解，将l操作指示为由多个l操作组成。如在图3b中，第一l操作被示出为在输入传感器信号s1和s2上操作以产生虚拟输入传感器信号vs1(作为操作的输出传感器信号)。第二l操作被示出为在输入传感器信号s3和s4上操作以产生虚拟输入传感器信号vs2(作为操作的输出传感器信号)。这些虚拟输入传感器信号vs1和vs2是整个l操作的输出传感器信号和cs操作的输入传
感器信号。cs操作被示出为在其输入传感器信号vs1和vs2上操作以产生对应的补偿的虚拟输入传感器信号vs1'和vs2'(作为cs操作的输出传感器信号)。补偿的虚拟输入传感器信号vs1'和vs2'可被认为是cs操作和组合的l和cs操作的输出传感器信号。
92.因此，将了解，cs操作的输入传感器信号可与力传感器130具有一对一关系(参见图3a)或与力传感器130具有一对多关系(参见图3d)。在有很多力传感器130和较少虚拟按钮(且因此虚拟输入传感器信号)的情况下，可能有利的是执行l(定位)操作接着是cs(串扰抑制)操作，如在图d中，以减少cs操作中所需的计算数量(因为在更少的信号上执行)。
93.图3a至图3c所示的输入传感器信号可表示控制器110的内部信号，例如在(直接地或间接地)从力传感器130接收到的对应模拟输入传感器信号的模数转换之后生成的数字输入传感器信号。模数转换可由对应的模数转换器(adc，未示出)执行，该adc可设置在力传感器130内、在控制器110内或在力传感器130与控制器110之间。力传感器130可为输出数字信号的数字力传感器。这一般延伸到本文中描述的输入传感器信号，并且因此输出传感器信号类似地可为数字信号。应理解，传感器信号可进行转换(例如，模数转换)、归一化、滤波(例如，高通、低通或带通频率滤波)、平均(例如，找到运行平均值)或其他信号调节操作。
94.现在将更详细地考虑串扰抑制操作和定位操作。
95.以串扰抑制操作开始且通过回顾，装置100可被认为是包括至少两个力传感器130，例如图1中的s1和s2。
96.一起看例如图2a和图3a、特别是图2a中的s1'的示例计算，控制器110可基于源于相应的力传感器s1和s2的输入传感器信号s1和s2进行操作，以进行串扰抑制操作，其中生成输出传感器信号s1'(作为s1'和s2'中的示例一者)，该输出传感器信号对应于输入传感器信号中的一者(即，s1)并且得自从其对应的输入传感器信号(即，s1)减去输入传感器信号中的另一者(即，s2)的分数(例如，0.3)。
97.在这个背景下，该分数可被认为是与所涉及的那对输入传感器信号相关联。在图2a的示例中，分数0.3可被认为是指示从力传感器s2到s1的串扰或信号泄漏的相关(串扰)因数c
21
。可期望指示从力传感器s1到s2的串扰或信号泄漏的相关因数c
12
因对称而也是0.3。
98.因此，以下两个等式都可为适当的：
99.s1’＝s1
‑
0.3
＊
s2
100.s2'＝s2
‑
0.3
＊
s1
101.考虑到串扰抑制操作的输入传感器信号可为定位操作的输出信号，并且将牢记这一点，但为了简单起见，这里将使用信号符号s1、s2(与力传感器s1、s2相关)。
102.对于给定的操作，将x用于输入传感器信号且将y用于输出传感器信号，并且假设输入传感器信号和输出传感器信号是包括一系列样本的数字信号，其中n是样本号，对于s2'的以上等式可用以下形式呈现：
103.y2(n)＝x2(n)
‑
c12
＊
x1(n)
104.在这里，y2(n)对应于s2'，x2(n)对应于s2，并且x1(n)对应于s1。此外，y2和x2可被称为信道2信号，因为它们源于传感器s2，并且x1可类似地被称为信道1信号，因为它源于传感器s1。同样，考虑到信道可与虚拟按钮相关，而不是与单独传感器相关。
105.在这里，c12是定义从信道1到信道2的串扰的相关因数，并且在以上示例中是0.3。
类似地，c21将是定义从信道2到信道1的串扰的相关因数。这个符号和术语将被发扬。
106.给定的相关因数(诸如c12)在装置之间可不同，这依赖于力传感器130的布置。甚至在明显是相同类型的装置100中，制造公差也可能会导致那些装置100之间的相关因数不同。实际上，明显的是，给定的相关因数(诸如c12)可在给定的装置100中例如因老化或温度变化或者在朝向改进值的迭代过程中而随时间变化。
107.在生成对应于相应的输入传感器信号的多个输出传感器信号的串扰抑制操作的背景下，因此那些输出传感器信号在图3a的背景下可被表示为：
108.y1(n)＝x1(n)
‑
c21
＊
x2(n)
109.y2(n)＝x2(n)
‑
c12
＊
x1(n)
110.每个输出传感器信号都得自从其对应的输入传感器信号减去除其对应的输入传感器信号外的输入传感器信号的分数(由所涉及的相关因数确定)，该分数与那对输入传感器信号相关联。
111.更一般地，可存在促成单个输出传感器信号的多于两个输入传感器信号。例如，在存在三个信道1至3(分别对应于力传感器s1至s3)的情况下，信道2可遭受来自信道1和3的串扰，并且串扰抑制操作可用来解决这种情况，其中信道2的输出传感器信号被表示为：
112.y2(n)＝x2(n)
‑
[c12
＊
x1(n) c32
＊
x3(n)]
[0113]
因此，至少一个输出传感器信号可得自从其对应的输入传感器信号减去除其对应的输入传感器信号外的相应输入传感器信号的相应的分数(由相应的相关因数确定)，每个相应的分数与所涉及的一对输入传感器信号相关联。
[0114]
因此，总体想法是抑制一个力传感器130对另一个(例如，相邻)力传感器130或者一个虚拟按钮对另一个虚拟按钮的贡献(串扰)。这与其对应的输入传感器信号(即，其中串扰尚未被抑制)相比提高了输出传感器信号的质量或准确性(即，其中串扰已经被抑制)，并且在一些情况下，在控制器110的控制下避免误触发动作或事件或状态。
[0115]
将串扰抑制操作一般化为在具有n个力传感器130而产生n个相应信道的装置100中使用，串扰抑制操作的目的可被概括为获得向量y(n)＝[y1(n)，y2(n)
……
yn(n)]，该向量具有鉴于n信道配置中的输入传感器信号x(n)＝[x1(n)，x2(n)
……
xn(n)]抑制的(例如，相邻的)力传感器之间的串扰。
[0116]
如上所述，相关因数(分数)及其与输入传感器信号的关联是基于装置100中的力传感器130的布置。例如，每个相关因数可依赖于产生相关联的一对输入传感器信号的力传感器130之间(或产生相关联的一对输入传感器信号的虚拟按钮之间)的距离和/或机械交互。
[0117]
在实践中，相关因数可具有在大于或等于0的最小分数值与小于或等于1且大于最小分数值的最大分数值之间的值。最小分数值可为0(指示没有串扰)，并且最大分数值可在0.2与0.6(指示预期的最大泄漏，即，被传送到相邻的力传感器的信号的百分比)之间。在实践实施方案中，适合的最大分数值可为0.3。也就是说，在实践中，泄漏将可能被限制。
[0118]
先前提及可能有必要随时间更新或改变相关因数(作为维持固定的预定或设定值的替代方案)，例如，以考虑到变化的条件(诸如老化或温度变化)或者朝向更好或甚至最好地表示真实串扰的值迭代。
[0119]
现在将以信道2输出信号y2(n)作为示例来进一步考虑这种情况，其中(如先前提
及)：
[0120]
y2(n)＝x2(n)
‑
c12
＊
x1(n)
[0121]
所考虑的一种方法是使用输入和输出传感器信号的运行值以基于以下最小化来确定相关因数c12：
[0122][0123]
其中e[]是预期值，并且最小化找到将目标函数e[y2(n)2]最小化的自变数c12的值。
[0124]
将梯度下降应用于最小化来找到这个最小值产生以下相关因数更新表达式：
[0125][0126]
在这里，符号μ(mu)定义用于自适应相关因数c12的学习率。可例如仅在输入传感器信号x2(n)的幅度高于阈值th的情况下才应用相关因数c12的这个自适应，使得用户力输入很可能是针对信号x2(例如，以避免基于噪声来更新相关因数c12)。
[0127]
因此，在这里基于被配置为找到误差函数的最小值的优化(最小化)算法来控制更新。在这里，y2(n)2可被认为是仅在传感器s1处施加用户力输入的示例假设的误差函数。在这里提供的示例优化算法是迭代最小化算法、特别是梯度下降算法。
[0128]
可对这个相关因数c12施加约束，使得其不超过如先前提及的给定的最大分数值(maxcorr)，诸如0.3，因为预期不会所有的能量将从一个力传感器泄漏到另一个力传感器。可施加又一个约束，使得其不会降至低于给定的最小分数值，诸如0，使得其不会变为负值。可施加这种约束以提供更新表达式，如下：
[0129]
c12(n 1)＝min(maxcorr，c12(n 1))
[0130]
c12(n 1)＝max(0，c12(n 1))
[0131]
将基于y2(n)的先前示例一般化至n信道配置导致使用矩阵表达的以下一组等式：
[0132]
(1)
[0133][0134][0135]
(2)
[0136]
c(n 1)＝max(0，min(maxcorr，c(n 1)))
[0137]
其中x、y和1是1
×
n矩阵，并且c、x和m是n
×
n矩阵，并且和是哈达玛(逐元素)积和除。矩阵c是包含用于对应的多对信道的相关因数的相关矩阵。矩阵m是包含0或1以指示很可能发生串扰的多对信道的相关掩模矩阵。例如，矩阵m中的元素m12表示是否期望以自适应方式估计从信道1到信道2的串扰。符号ε是偏置值。
[0138]
与上面y2(n)的示例一样，等式(2)可仅应用于要从中移除串扰的输入传感器信号大于阈值th的那些信道。例如，可能的是在要从中移除串扰的输入传感器信号小于阈值th的那些信道上不应用串扰抑制。
[0139]
作为另一个选择，当要从中移除串扰的输入传感器信号低于该阈值th时，那么等式(2)可由下式替换：
[0140]
(3)c(n 1)＝c(n)
‑
μ
d
c(n)＝c(n)
·
(1
‑
μ
d
)
[0141]
其中符号μ
d
定义用于自适应矩阵c的相关因数的另一个学习率(或在这种情况下，衰减率)。
[0142]
将这两种情形(高于和低于阈值th)产生更新表达式：
[0143]
(4)
[0144]
其中如果x(n)的幅度>th，则n
×
n矩阵w的第n行等于1，否则等于0。
[0145]
因此，每个分数(相关因数)可依赖于相关联的一对输入传安琪信号的幅度或响度幅度而随时间更新。例如，每个分数在其相关联的一对输入传感器信号中的一者或两者的幅度高于阈值th时可按第一速率自适应。还可能的是只有当相关联的一对输入传感器信号中的一者或两者的幅度高于阈值时才应用串扰抑制。作为另一个示例，每个分数在其相关联的一对输入传感器信号中的一者或两者的幅度低于阈值th时可按第二速率随时间自适应(例如，下降至最小分数值)。应理解，控制器110可被配置为存储每个所述分数的初始值和更新值，例如存储在内部寄存器或存储器120中。
[0146]
应理解，以上等式可例如以迭代方式(例如，逐信道地)在软件中实施，以避免处理矩阵的复杂性。对于每个信道的每个样本，可以此方式单独地应用等式，即，对于n的每个值，先处理x1(n)，然后是x2(n)，如此等等。当输入传感器信号低于阈值th时，一个可能的实施方式可省略应用学习率μ
d
来自适应相关因数。
[0147]
图4a、图4b和图4c呈现了示出使用包括4个力传感器s1至s4(信道1至4)(即，n＝4)的设备获得的结果的曲线图。
[0148]
也假设力传感器之间的交互使得具有对应的掩模矩阵m：
[0149][0150]
因此，相关的相关因数是c21、c12、c43和c34。
[0151]
输入传感器信号对应于以下示例：首先在信道2上执行单次按压(从样本1800至3500)，其次在信道1和信道2上执行单次按压(从样本5000至7520)，并且第三在信道1和信道2和信道3上执行单次按压(从样本9400至13000)。
[0152]
对于图4a，相关因数固定在0.3。对于图4b，相关因数根据以上等式的软件实施进行更新(即，当输入传感器信号高于和低于阈值th时，允许以不同速率更新)。对于图4c，相关因数根据以上等式的软件实施进行更新，但只允许在输入传感器信号高于阈值th时更新。
[0153]
在每种情况下，最上面的曲线示出就好像没有执行串扰抑制(adss)而使得输出传感器信号y1(n)至y4(n)分别与输入传感器信号x1(n)至x4(n)相同的输出传感器信号y1(n)至y4(n)。曲线示出好像执行了串扰抑制(adss)的输出传感器信号y1(n)至y4(n)。最底下的曲线示出了与中间曲线结合使用的相关因数(元素)的值。
[0154]
图5a、图5b和图5c呈现了示出使用包括4个力传感器s1至s4(信道1至4)(即，n＝4)
的设备获得的结果的曲线图，类似于图4a至图4c。在这里，假设力传感器130处于相同的条式阵列或线性阵列，并且相邻的力传感器之间存在泄漏(串扰)，使得具有对应的掩模矩阵m：
[0155][0156]
因此，相关的相关因数因而是c21、c12、c32、c23、c43和c34。
[0157]
对于图5a至图5c，单独地基于信道4和2人工地生成力。因此，在信道1和3中，仅经历来自信道2和4的泄漏，并且通过根据样本500至600将信道1输入传感器信号创建为等于信道2输入传感器信号的0.1倍并将信道3输入传感器信号创建为从信道2输入传感器信号的幅度的0斜升至大约80％的增加信号来模拟这种情况。
[0158]
对于图5a，相关因数固定在0.3。对于图5b，相关因数根据以上等式的软件实施进行更新(即，当输入传感器信号高于和低于阈值th时，允许以不同速率更新)。对于图5c，相关因数根据以上等式的软件实施进行更新，但只允许在输入传感器信号高于阈值th时更新。
[0159]
在每种情况下，最上面的曲线示出就好像没有执行串扰抑制(adss)而使得输出传感器信号y1(n)至y4(n)分别与输入传感器信号x1(n)至x4(n)相同的输出传感器信号y1(n)至y4(n)。中间曲线示出好像执行了串扰抑制(adss)的输出传感器信号y1(n)至y4(n)。最底下的曲线示出了与中间曲线结合使用的相关因数(元素)的值。
[0160]
在图4a至图4c和图5a至图5c中的每一者中，上面的曲线与中间曲线之间的比较表明实现串扰抑制。另外，在图4b、图4c、图5b和图5c中，可看到自适应地更新相关因数的效果。
[0161]
现在转到定位操作且通过回顾，装置100可被认为是包括至少两个力传感器130，例如图1中的s1和s2。一起看例如图2b和图3b、特别是图2b中的虚拟输入传感器信号vs的示例计算，控制器110可基于源于相应的力传感器s1和s2的输入传感器信号s1和s2(或图3c中的s1'和s2')进行操作，以进行定位操作，其中基于与至少两个所述输入传感器信号相关联的给定的权重来生成输出传感器信号vs。信号s1和s2(图3b)以及s1'和s2'(图3c)可被称为定位操作的输入传感器信号。
[0162]
在这里，权重实际上定义相对于力传感器s1和s2的位置的感兴趣位置(即，虚拟传感器vs的位置)，使得定位操作的输出信号表示感兴趣位置。明显的是，定位操作的输出信号可表示在该感兴趣位置处施加的力，即，可对应于图2b中的虚拟输入传感器信号vs。稍后描述的另一种可能性是定位操作的该(或另一个)输出信号表示是否在感兴趣位置施加所施加的力或者施加力的位置离感兴趣位置有多近。当然，可由定位操作生成这些类型的输出传感器信号中的一者或两者，并且可基于它们中的一者或两者来控制控制器110。例如，可确定虚拟按钮(位于感兴趣位置，即，虚拟力传感器的位置)是否已被按压或触摸(足够被确定为“触摸事件”，例如基于一个或多个阈值)。将相应地理解以下公开内容。
[0163]
如在图2b中，可通过向输入传感器信号s1和s2应用相等的因数或权值来获得对应于虚拟力传感器信号vs(作为定位操作的输出传感器信号)，诸如根据以下等式：
[0164]
vs＝0.5
＊
s1 0.5
＊
s2
[0165]
这个虚拟力传感器信号vs可对应于在力传感器s1与s2之间等距地定位的虚拟力传感器vs(感兴趣位置)，或至少使得所涉及的用户力输入在力传感器s1和s2处具有相同的效果，因此应用的权值是0.5和0.5，如上所述。在这里，给定的权重可被表达为例如0.5:0.5或50％:50％，由此权值实际上是和为1的分数。
[0166]
当然，定位操作可被配置为生成多个输出传感器信号，每个输出传感器信号是基于与定位操作的至少两个输入传感器信号相关联的给定的权重生成的。例如，可根据以下等式生成第一虚拟输入传感器信号vs1和第二虚拟输入传感器信号vs2：
[0167]
vs1＝0.5
＊
s1 0.5
＊
s2
[0168]
vs2＝0.7
＊
s1 0.3
＊
s2
[0169]
这些虚拟输入传感器信号vs1和vs2可对应于相对于力传感器s1和s2位于不同地方的虚拟力传感器vs1和vs2(感兴趣位置)，如由不同的权重0.5∶0.5和0.7∶0.3指示。
[0170]
作为另一个示例，可存在具有对应的输入传感器信号的多于两个力传感器130，诸如力传感器s1至s3或如在图1中的s1至s4。定位操作可被配置为生成多个输出传感器信号，每个输出传感器信号是基于与定位操作的至少两个输入传感器信号相关联的给定的权重生成的。例如，可根据以下等式生成第一至第三虚拟输入传感器信号vs1、vs2、vs3：
[0171]
vs1＝0.5
＊
s1 0.5
＊
s2
[0172]
vs2＝0.7
＊
s2 0.3
＊
s3
[0173]
vs3＝0.5
＊
s2 0.5
＊
s3
[0174]
这些虚拟输入传感器信号(作为操作的输出传感器信号)可对应于位于不同地方的虚拟力传感器vs1、vs2和vs3(感兴趣位置)，如由所使用的不同权重和/或不同的输入传感器信号指示。
[0175]
作为另一个示例，定位操作可被配置为基于与定位操作的三个或更多个输入传感器信号相关联的给定的权重来生成至少一个输出传感器信号。例如，可根据以下等式生成第四虚拟输入传感器信号vs4：
[0176]
vs4＝0.5
＊
s1 0.3
＊
s2 0.2
＊
s3
[0177]
这个虚拟输入传感器信号vs4可对应于相对于力传感器s1、s2和s3定位的虚拟力传感器vs4(感兴趣位置)。在这里，定义该比率的比率可被表达为例如0.5∶0.3∶0.2。
[0178]
以上虚拟输入传感器信号(定位操作的输出传感器信号)得自所涉及的定位操作的至少两个输入传感器信号的加权组合，该加权组合根据所涉及的给定的权重进行加权。加权组合可被认为是加权平均值或加权和(将权值当作和为1的分数使得加权平均值能够被方便地表达为加权和)。如可在上面看出，每个加权平均值或加权和包括乘积的和，所述乘积分别对应于该和的输入传感器信号。每个乘积是该乘积的输入传感器信号与由所涉及的权重定义的对应的权值的乘积。
[0179]
对于给定的操作，将x用于输入传感器信号且将y用于输出传感器信号(如先前所述)，并且假设输入传感器信号和输出传感器信号是包括一系列样本的数字信号，其中n是样本号，对于vs1的以上等式可用以下形式呈现：
[0180]
y1(n)＝w11
＊
x1(n) w21
＊
x2(n)
[0181]
在这里，y1(n)对应于vs1，x1(n)对应于s1，并且x2(n)对应于s2。此外，x1和x2可被称为信道1和2信号，因为它们分别源于力传感器s1和s2。在这里，w11是定义信道1对输出信
号1的贡献的权值，并且在以上vs1示例中是0.5。类似地，w21是定义信道2对输出信号1的贡献的权值，并且在以上vs1示例中也是0.5。这个符号和术语将被发扬。
[0182]
将基于y1(n)的先前示例一般化至n信道配置导致使用矩阵表达的以下一组等式：
[0183]
y(n)＝x(n)
×
s2b
[0184]
其中矩阵y(n)是1xm矩阵且对应于m个输出传感器信号，矩阵x(n)是1xn矩阵且对应于n个输入传感器信号或信道，并且s2b矩阵是nxm矩阵且提供从n个输入传感器信号到m个输出传感器信号的权重映射。因此，这些矩阵可被定义为：
[0185]
y(n)＝[y1(n) ... ym(n)]
[0186]
x(n)＝[x1(n) ... xn(n)]
[0187][0188]
在4个力传感器(n＝4)到2个虚拟力传感器(m＝2)的示例映射中，映射矩阵s2b可看起来是：
[0189][0190]
将考虑到虚拟力传感器(感兴趣位置)可等同于虚拟按钮，因此s2b可被解释为“传感器到按钮”。在这里，在力传感器s1至s4之间缺乏不均匀的机械交互的情况下，权重似乎将第一虚拟按钮定位在力传感器s1与s2之间的中间，并且将第二虚拟按钮定位在力传感器s3与s4之间的中间。
[0191]
因此，可容易通过控制权重来控制虚拟按钮(虚拟力传感器)的位置，如在s2b矩阵中表达。在用于计算给定的虚拟按钮的输出传感器信号y(n)的加权平均值或和中应用的权重可被控制，以通过增加向其输入传感器信号应用的对应的权值来引导该虚拟按钮(感兴趣位置)更靠近给定(实际)的力传感器130(例如，假设该权重中的总权值保持相同)。例如，接着的s2b矩阵与前一个相比将引导第一虚拟按钮(感兴趣位置)比力传感器s2更靠近力传感器s1的位置。
[0192][0193]
如先前提及，定位操作的可选或附加类型的输出传感器信号可表示是否在所涉及的感兴趣位置施加所施加的力或者施加力的位置离所涉及的感兴趣位置有多近。这个输出传感器信号可被称为置信度量输出传感器信号，而迄今为止描述的定位操作的输出传感器信号(表示在所涉及的感兴趣位置处施加的力)可被认为是加权组合输出传感器信号。
[0194]
这个置信度量输出传感器信号(或简单地称为置信度量)也可基于与至少两个所述输入传感器信号相关联的给定的权重，类似于加权组合输出传感器信号。然而，置信度量输出传感器信号可更容易提供给定的用户力输入离通过所涉及的权重映射的最大灵敏度(位置)有多近(就位置而言)的指示。
[0195]
这个置信度量输出传感器信号可根据所涉及的输入传感器信号彼此的幅度的第一比率和定义所涉及的权重的第二比率的函数。例如，对于给定的虚拟力传感器或虚拟按
钮(由权重和相关联的输入传感器信号定义)，可将所涉及的第一和第二比率彼此进行比较以生成置信度量输出传感器信号。置信度量输出传感器信号然后可指示所涉及的第一比率和第二比率有多接近彼此。
[0196]
在一个可能的实施方式中，第一比率和第二比率可为对数比率。此外，置信度量输出传感器信号的计算可包括使用高斯函数来计算被约束在定义的上限值和下限值(诸如1与0)之间的值，该高斯函数的输入参数包括所涉及的第一比率和第二比率。
[0197]
现在将考虑高斯函数是非归一化高斯径向基函数的示例。该示例包括两个主要步骤，并且将考虑输入传感器信号x1(n)至x4(n)与输出传感器信号y1(n)和y2(n)(由加权平均值或和生成)之间的以下示例权值映射矩阵s2b，如先前所述，即，其中使用两个输入传感器信号来生成一个输出传感器信号。
[0198][0199]
在第一步骤中，计算对数比率γ(n)，如下：
[0200][0201]
其中s1(n)和s2(n)是用于所涉及的映射的第一和第二源信号。在当前的映射中，对于y1(n)，s1(n)＝x1(n)且s2(n)＝x2(n)，并且对于y2(n)，s1(n)＝x3(n)且s2(n)＝x4(n)。参数eps(ε)是偏置值。
[0202]
在第二步骤中，使用非归一化高斯径向基函数将对数比率α(n)映射到从0至1的约束(置信)值：
[0203][0204]
其中μ和σ是非归一化高斯径向基函数的平均和标准偏差。参数μ可为用户定义的参数。然而，对于给定的列(对应于所涉及的输出传感器信号)，从s2b矩阵的活动行(对应于所涉及的输入传感器信号)得出参数σ。例如，在当前的s2b矩阵示例中：
[0205]
对于y1(n)：
[0206]
μ＝log10(s2b(1，1)/s2b(2，1))＝log10(0.5/0.5)＝0
[0207]
对于y2(n)：
[0208]
μ＝log10(s2b(3，2)/s2b(4，2))＝log10(0.5/0.5)＝0
[0209]
使用对数比率而不是简单的比率有助于加强关于权重映射的最大灵敏度(位置)的对称性，即，使得该点的每一侧的比例映射到相同的置信值。
[0210]
图6呈现了示出从记录来自两个力传感器的500ms(fs＝1khz)的数据的示例获得的结果的曲线图。在顶部曲线上示出了得到的输入传感器信号。然后，应用四个不同的映射，并且在中间曲线中示出了对应的输出传感器信号(得自加权和或平均值)。底部曲线示出了如针对中间曲线应用的相同映射的对应置信度量输出传感器信号。表现出特有的非归一化高斯径向基函数形状的置信度量输出传感器信号是指示施加用户输入力的区域的良好度量，并且因此可能实现更精细的力定位。
[0211]
当然，中间和底部曲线的信号的组合(或任一者)可用来控制控制器110，如先前提及，例如，以确定是否已经发生触摸事件。应理解，根据应用，可生成加权平均值/和输出传感器信号和置信度量输出传感器信号两者中的任一者。
[0212]
应理解，以上布置相关操作是在一定程度上依赖于装置100中的力传感器130的布置的示例操作。为了执行操作，控制器110可被配置为存储(例如，在内部寄存器中)或访问(例如，从存储器120)定义装置100中的力传感器的布置(诸如力传感器的相对位置)的布置信息，以便基于该布置信息来进行布置相关操作。例如，此布置信息可包括上述各种相关因数、权重、权值和/或映射，其中任一者都可动态地更新。
[0213]
基于在布置相关操作中的一者中生成的输出传感器信号，控制器110可被配置为确定已经发生用户触摸事件(诸如用户在相关联的力传感器130附近轻扫、触摸或按压装置100)。
[0214]
实际上，控制器110可被配置为基于在布置相关操作中的一者中生成的输出传感器信号来控制装置100的操作。例如，控制器110可被配置为控制其本身或i/o单元140的输入/输出部件中的至少一者的操作。在触觉功能的背景下，控制器110可被配置为基于在布置相关操作中的一者中生成的输出传感器信号来控制i/o单元140内的lra。
[0215]
作为另一个示例，在布置相关操作中的一者中生成的输出传感器信号可被认为是与在装置100的触摸屏上显示的gui(图形用户界面)有关的用户输入。当然，技术人员将明白许多其他示例，在布置相关操作中的一者中生成的输出传感器信号简单地用作可以任何方式有利地利用的通用用户输入。
[0216]
如从图1显而易见，应理解，单独的控制器110以及包括控制器110的装置100可体现本发明。对应的方法和计算机程序也可体现本发明。
[0217]
应指出，上面提到的实施方案是对本发明的说明而非限制，并且在不脱离所附权利要求书的范围的情况下，本领域技术人员将能够设计出许多可选的实施方案。字词“包括”不排除除了权利要求中列出的元件或步骤以外的元件或步骤的存在，“一个”或“一种”不排除多个，并且单个特征或其他单元可履行权利要求中叙述的几个单元的功能。权利要求中的任何参考数字或标签都不应被解释为限制权利要求的范围。