触摸感测装置和用于触摸感测的方法与流程

触摸感测装置和用于触摸感测的方法
1.本技术要求于2020年8月11日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0100383号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。
技术领域
2.以下描述涉及一种触摸感测装置和用于触摸感测的方法。


背景技术：

3.通常，具有更薄、更简单和更整洁设计的可穿戴装置是优选的。因此，现有的机械开关的使用频率较低。这已经因为正在实施防尘和防水技术并且正在开发具有平滑设计和结构统一的模型而变得可行。
4.目前，正在开发实现金属上的触摸的金属上触摸(tom)技术、采用触摸面板的电容器感测技术、微机电系统(mems)、微应变仪技术等。此外，存在开发力触摸功能的趋势。
5.在现有的机械开关的情况下，内部需要大的尺寸和空间来实现开关功能。这种现有的机械开关具有向外突出的形状或不与外壳一体形成的结构，从而导致设计不良和需要大的内部空间的缺点。
6.此外，存在用户可能由于直接与可能电连接的机械开关接触而受到电击的风险。特别地，考虑到机械开关的结构，存在难以防尘和防水的缺点。


技术实现要素：

7.提供本发明内容以简化的形式介绍所选择的构思，并在以下具体实施方式中进一步描述这些构思。本发明内容既不意在明确所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。
8.在一个总体方面，一种触摸感测装置包括：基板；第一传感器，设置在所述基板上；第二传感器，设置在所述基板上；以及感测电路，电连接到所述第一传感器和所述第二传感器。所述感测电路被配置为比较在施加触摸输入时由所述第一传感器感测到的信号和由所述第二传感器感测到的信号，并且确定施加的所述触摸输入是否正常。
9.所述感测电路可包括第一振荡器电路和第二振荡器电路。所述第一振荡器电路可被配置为根据由所述第一传感器感测到的改变来生成第一振荡信号，并且所述第二振荡器电路可被配置为根据由所述第二传感器感测到的改变来生成第二振荡信号。
10.所述感测电路还可包括检测电路，所述检测电路被配置为比较所述第一振荡信号和所述第二振荡信号，以确定施加的所述触摸输入是否正常。
11.所述检测电路还可被配置为根据所述第一振荡信号计算第一力值并且根据所述第二振荡信号计算第二力值，并且比较所述第一力值和所述第二力值以确定施加的所述触摸输入是正常的还是故障。
12.所述检测电路还可被配置为响应于所述第一力值大于所述第二力值，确定施加的
所述触摸输入是正常的。
13.所述检测电路还可被配置为响应于所述第一力值大于预定的参考值，确定施加的所述触摸输入是正常的。
14.所述第一传感器和所述第二传感器可在壳体延伸的方向上并排设置。
15.所述第一传感器和所述第二传感器可在与壳体延伸的方向垂直的方向上并排设置。
16.所述触摸感测装置还可包括设置在所述基板上的第三传感器。所述第一传感器可设置在所述第二传感器和所述第三传感器之间。
17.所述第一传感器可包括多个第一传感器。所述多个第一传感器可彼此分开。
18.所述多个第一传感器的附近可分别设置有包括所述第二传感器的多个传感器。
19.在另一总体方面，一种用于触摸感测的方法包括：根据施加的触摸输入，由第一传感器生成第一振荡信号并且由第二传感器生成第二振荡信号；以及通过比较所述第一振荡信号和所述第二振荡信号，确定施加的所述触摸输入是否正常。所述第一振荡信号和所述第二振荡信号可具有根据施加的所述触摸输入而变化的谐振频率。
20.通过比较所述第一振荡信号和所述第二振荡信号来确定施加的所述触摸输入是否正常可包括：根据所述第一振荡信号计算第一力值并且根据所述第二振荡信号计算第二力值；以及通过比较所述第一力值和所述第二力值来确定施加的所述触摸输入是正常的还是故障。
21.所述确定施加的所述触摸输入是正常的还是故障可包括：响应于所述第一力值大于所述第二力值，确定施加的所述触摸输入是正常的。
22.所述确定施加的所述触摸输入是正常的还是故障可包括：响应于所述第一力值大于预定的参考值，确定施加的所述触摸输入是正常的。
23.所述方法还可包括：根据施加的所述触摸输入，通过至少一个附加传感器生成至少一个附加振荡信号；以及根据所述至少一个附加振荡信号计算至少一个附加力值。所述确定施加的所述触摸输入是正常的还是故障可包括：响应于所述第一力值在所述第一力值、所述第二力值和所述至少一个附加力值中是最大的，确定施加的所述触摸输入是正常的。
24.所述方法还可包括：响应于确定述施加的所述触摸输入是正常的，生成将要传输到控制器的输入信号。
25.所述方法还可包括：响应于确定施加的所述触摸输入故障，确定不生成将要传输到控制器的输入信号。
26.通过以下具体实施方式、附图以及权利要求，其他特征和方面将是显而易见的。
附图说明
27.图1是根据实施例的电子装置的外部的透视图。
28.图2是示出根据实施例的触摸感测装置的截面结构(x-z平面)的示图。
29.图3a和图3b是示出根据实施例的图1的电子装置的一个侧表面的放大图的示图。
30.图4是示出根据实施例的触摸感测装置的操作机制的示意图。
31.图5是示出根据实施例的触摸感测方法的操作的示图。
32.图6是根据实施例的触摸感测装置的局部透视图以及示出由触摸感测装置的第一传感器和第二传感器感测到的频率的改变的曲线图。
33.图7是根据实施例的触摸感测装置的局部透视图以及示出由触摸感测装置的第一传感器、第二传感器和第三传感器感测到的频率的改变的曲线图。
34.图8是根据实施例的触摸感测装置的局部透视图。
35.图9a和图9b是示出根据实施例的包括多个触摸开关的电子装置中的传感器的布置关系的示图。
36.在所有的附图和具体实施方式中，相同的附图标记指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，并且为了清楚、说明和便利起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
37.提供以下具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本技术的公开内容之后，在此所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物将是显而易见的。例如，在此描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于在此阐述的顺序，而是除了必须按照特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域中已知的特征的描述。
38.在此描述的特征可以以不同的形式实施，并且将不被解释为局限于在此描述的示例。更确切地说，已经提供在此描述的示例，仅仅为了示出在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式。
39.在此，注意的是，关于实施例或示例的术语“可”的使用(例如，关于实施例或示例可包括或实现什么)意味着存在包括或实现这样的特征的至少一个实施例或示例，而全部实施例和示例不限于此。
40.在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，该元件可直接“在”另一元件“上”、直接“连接到”另一元件或直接“结合到”另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件。
41.如在此使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一项和任意两项或更多项的任意组合。
42.尽管在此可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分将不受这些术语限制。更确切地说，这些术语仅用来将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
43.为了易于描述，在此可使用诸如“上方”、“上面”、“下方”和“下面”的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间相对术语意在除了包含附图中描绘的方位之外还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被
翻转，则被描述为相对于另一元件在“上方”或“上面”的元件于是将相对于所述另一元件在“下方”或“下面”。因此，术语“上方”根据装置的空间方位包括“上方”和“下方”两种方位。装置还可以以其他方式(例如，旋转90度或者处于其他方位)定位，并且将相应地解释在此使用的空间相对术语。
44.在此使用的术语仅用于描述各种示例，并且将不用于限制本公开。除非上下文另外清楚指出，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
45.由于制造技术和/或公差，附图中所示出的形状可能发生变化。因此，在此描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括制造期间发生的形状的改变。
46.在此描述的示例的特征可在理解本技术的公开内容之后将显而易见的各种方式进行组合。此外，虽然在此描述的示例具有多种构造，但在理解本技术的公开内容之后将显而易见的其他构造是可行的。
47.图1是根据实施例的电子装置10的外部的透视图。
48.参照图1，电子装置10可包括壳体500、前显示玻璃52、后盖53和触摸开关tsw。
49.壳体500是例如覆盖电子装置10的至少一部分的结构，并且可与形成电子装置10的中心骨架的结构一体地形成。壳体500可根据电子装置10的类型和构造利用各种材料形成。例如，在电子装置10是智能电话的情况下，如图1所示，壳体500可利用金属框架材料形成。可选地，壳体500可利用诸如玻璃的非导电材料形成。
50.前显示玻璃52可设置在壳体500的一侧上，并且后盖53可设置在壳体500的另一侧(例如，相对侧)上。也就是说，电子装置10可包括具有两层结构或三层结构的侧表面，所述两层结构或三层结构包括前显示玻璃52、壳体500和后盖53。
51.例如，触摸开关tsw可形成在电子装置10的侧表面上以代替机械按钮。触摸开关tsw可以是向其施加触摸输入的部分。例如，触摸开关tsw可以是通过用户的手向其施加压力的接触表面。如图1所示，触摸开关tsw可以是壳体500的至少一部分。
52.电子装置10可以是便携式装置，诸如智能电话等，并且可以是可穿戴装置，诸如智能手表。电子装置10不限于特定装置，并且可以是任何便携式或可穿戴电子装置，或者具有用于操作控制的开关的电子装置。
53.例如，电子装置10可以是智能电话、个人数字助理(pda)、数字摄像机、数码相机、网络系统、计算机、监视器、平板pc、膝上型pc、上网本pc、电视、视频游戏机、智能手表、汽车组件等，但不限于前述示例。
54.在诸如传统移动电话的传统电子装置的情况下，音量按钮或电源按钮可在传统电子装置的侧表面上形成作为物理按钮(键)。在这种情况下，物理按钮可向外突出以被用户的手按压。然而，使用这种物理按钮的缺点在于，由于磨损而存在寿命问题，并且难以使物理按钮防水。
55.为了补偿这些缺点，已经开发了触摸感测开关。然而，传统的触摸感测开关具有不能将无意地施加到除了开关之外的区域的力与正常触摸输入操作区分开的限制，从而导致故障。将参照图2至图9描述克服这种限制的触摸感测装置及用于触摸感测的方法的实施例。
56.在此描述附图时，可省略对相同附图标记和具有相同功能的组件的不必要的重复描述，并且可针对每个附图描述可能的差异。
57.图2是示出根据实施例的触摸感测装置50的截面结构(x-z平面)的示图。参照图2，在此公开的基本概念是实现触摸感测装置50以在向触摸开关tsw施加压力时感测壳体500的向内弯曲的程度，从而能够在没有物理按钮的情况下在电子装置10的侧表面上输入待施加的触摸。
58.如上所述，电子装置10(例如，现代智能电话等)包括设置在电子装置10的中央的壳体500(例如，金属框架)、设置在电子装置10的上部的前显示玻璃52以及设置在电子装置10的下部的后盖53。在这种情况下，后盖53可以是例如后玻璃。
59.参照图1和图2，壳体500可在其至少一部分中包括触摸开关tsw。另外，电子装置10可包括触摸感测装置50，并且触摸感测装置50可插入壳体500内部。触摸感测装置50可感测施加到触摸开关tsw的外力。
60.触摸感测装置50是能够检测触摸输入的设备。在本文的详细描述中，触摸、触摸输入和触摸应用可包括接触触摸和力触摸，接触触摸是在没有力的情况下进行接触的触摸，力触摸是利用按压力(压力)进行接触的触摸。在下文中，将主要描述通过电感感测感测到的力触摸输入。
61.通过在此描述的电感感测方法操作传感器仅仅是示例，并且可采用可由本领域技术人员执行的各种感测方法(例如，电容感测方法、电感感测方法或采用电容感测方法和电感感测方法的混合感测方法)。
62.参照图2，触摸感测装置50可包括例如第一传感器110、第二传感器120、基板200、支架300和感测电路400。根据实施例，支架300可被排除或用另一结构替换。
63.基板200可与壳体500的内侧分开。在这种情况下，仅第一传感器110设置在与形成在壳体500中的触摸开关tsw相对(例如，在竖直(z)方向上重叠)的位置，并且第二传感器120可设置在与触摸开关tsw不相对的位置。
64.例如，如图2所示，第一传感器110和第二传感器120可在壳体500内部与壳体500分开。在这种情况下，第一传感器110设置在与形成在壳体500中的触摸开关tsw相对的位置，而第二传感器120靠近第一传感器110设置。这导致第二传感器设置为不直接与触摸开关tsw相对。
65.如图2所示，第一传感器110可设置为与触摸开关tsw(例如，在z方向上)完全重叠，并且第二传感器120可设置为不与触摸开关tsw(例如，在z方向上)重叠；然而，这仅仅是示例。也就是说，第一传感器110和第二传感器120的重叠面积可根据触摸开关tsw的尺寸、范围等而变化。
66.例如，第一传感器110可设置为与触摸开关tsw的整个表面积的90％重叠，并且第二传感器120可设置为与触摸开关tsw的整个表面积的10％重叠。在这种情况下，多个传感器与触摸开关tsw重叠的面积的百分比可变化，但是可在指示施加到触摸开关tsw的压力的改变在第一传感器110中比在第二传感器120中大的范围内调整。
67.电子装置10的用户可向触摸开关tsw施加力以施加触摸输入，并且由用户施加的触摸输入可同时影响第一传感器110和第二传感器120两者。也就是说，当用户向壳体500的一个区域施加力时，壳体500向设置有基板200的内部弯曲。在这种情况下，可减小壳体500
与第一传感器110之间的距离以及壳体500与第二传感器120之间的距离。
68.例如，在用户向触摸开关tsw施加力的情况下，与壳体500与第二传感器120之间的距离减小的量相比，壳体500与设置在与触摸开关tsw相对的位置中的第一传感器110之间的距离可减小更大的量。相反，在用户向壳体500的与第二传感器120相对的位置中的区域施加力的情况下，与壳体500与第一传感器110之间的距离的减小的量相比，壳体500与第二传感器120之间的距离可减小更大的量。
69.在上述示例中，这种改变方式用于比较壳体500与第一传感器110和第二传感器120之间的距离，从而区分用户向其施加力的壳体的区域。也就是说，在第一传感器110与壳体500之间的距离改变较大的情况下，确定用户向触摸开关tsw施加正常触摸输入，而在壳体500与第二传感器120之间的距离改变较大的情况下，确定用户向除了触摸开关tsw之外的区域施加无意的压力。
70.在下文中，表述“触摸感测部tsp”是指包括形成有触摸开关tsw的区域和设置有第一传感器110的区域的区域，并且表述“故障感测部(msp)”是指包括未形成触摸开关tsw的区域和设置有第二传感器120的区域的区域。
71.也就是说，在触摸感测装置50中，当用户对触摸感测部tsp施加触摸输入时，壳体500与第一传感器之间的距离减小并因此被确定为正常触摸输入。可选地，当用户对故障感测部msp施加触摸输入时，第二传感器120与壳体500之间的距离减小并因此被确定为故障。
72.即使当压力施加到触摸开关tsw时，也可能存在用户无意地施加触摸输入的情况。例如，用户可能在手持电子装置10时错误地触摸触摸开关tsw。为了将这种无意操作确定为故障，电子装置10可具有预先设置的用于区分正常触摸输入的参考值。也就是说，仅在对触摸开关tsw施加高于预定的参考值的压力的情况下，触摸输入被识别为正常触摸输入。
73.在示例中，触摸感测装置50可通过将壳体500和第一传感器110之间的距离的改变与壳体500和第二传感器120之间的距离的改变进行比较来确定用户是否已经对触摸开关tsw施加压力，并且可设置为仅当施加到触摸开关tsw的压力高于参考值时将触摸输入识别为正常触摸输入。
74.触摸感测装置50可包括安装有第一传感器110和第二传感器120的基板200，第一传感器110和第二传感器120设置在基板200上。基板200可以是柔性印刷电路板(fpcb)，但不限于此。也就是说，可使用具有其中至少一个金属层和至少一个布线层交替堆叠的结构的各种类型的基板作为基板200。包括第一传感器110和第二传感器120的多个传感器可通过基板200彼此电连接。将在下面更详细地描述的多个传感器和感测电路400可通过基板200彼此连接。
75.此外，根据示例，触摸感测装置50可包括支撑基板200的支架300，从而在壳体500与第一传感器110和第二传感器120之间提供预定距离。也就是说，在用户不向壳体500施加压力的情况下，壳体500与多个传感器之间的预定距离可由支架300保持。
76.支架300可以是诸如金属的导体，但不限于此。支架300可附接到电子装置10的内部结构，并且可由附加的支撑构件支撑，其中，触摸感测装置50应用于电子装置10。支架300不限于具有特定结构，只要该结构在支撑基板200的同时保持壳体500与多个传感器之间的预定距离即可。
77.根据示例，触摸感测装置50可包括电连接到第一传感器110和第二传感器120的感
测电路400。在施加触摸输入时，感测电路400可被配置为比较由第一传感器110感测到的信号和第二传感器120感测到的信号，并且确定触摸输入是否正常。也就是说，感测电路400可被配置为确定用户施加的压力是正常触摸输入还是由于故障引起的触摸输入。
78.此外，在确定触摸输入是正常触摸输入的情况下，感测电路400可针对触摸输入生成输入信号以传输到电子装置10的一个或更多个其他元件或组件。例如，感测电路400可生成输入信号以传输到电子装置10的控制模块(或控制器)60(图4中示出)。控制模块60可以是被配置为允许基于从电子装置10中包括的各种输入装置传输的输入信号来执行电子装置10的功能操作的模块。也就是说，控制模块60可通过能够根据输入信号控制电子装置10的操作的元件或组件的任何配置来实现，而不限于特定的名称或结构。
79.感测电路400可包括多个振荡器电路(例如，包括图4中所示的第一振荡器电路410和第二振荡器电路420)和检测电路600(图4中所示)。多个振荡器电路可电连接到包括第一传感器110和第二传感器120的多个传感器。可选地，检测电路600可电连接到多个振荡器电路，并且可分析从每个振荡器电路接收的信号。感测电路400的示例内部配置在图4中示出，这将在下面更详细地描述。
80.图3a和图3b是示出根据实施例的图1的电子装置的一个侧表面的放大图的示图。
81.参照图3a和图3b，示出了形成在壳体500中的触摸开关tsw与触摸感测部tsp和故障感测部msp的关系。如图3a和图3b所示，应用触摸感测装置50的电子装置10可包括触摸感测部tsp和故障感测部msp，触摸感测部tsp包括形成有触摸开关tsw的部分，故障感测部msp不包括形成有触摸开关tsw的区域。
82.如图3a所示，在第一触摸开关tsw-1形成在壳体500的左侧中的情况下，壳体500的左侧可被分类为第一触摸感测部tsp-1。另外，除了左侧之外的右侧可被分类为第一故障感测部msp-1。
83.在壳体500如图3a所示构造的情况下，第一传感器110可设置在壳体500的与第一触摸感测部tsp-1对应的内部区域中，并且第二传感器120可设置在壳体500的与第一故障感测部msp-1对应的内部区域中。在这方面，当对第一触摸开关tsw-1施加触摸输入时，感测电路400可识别出第一传感器110与壳体500之间的距离减小，并且可确定触摸输入是正常触摸输入。在触摸输入被施加到与第一触摸开关tsw-1相比偏向右侧的区域的情况下，第二传感器120与壳体500之间的距离被识别为减小，从而导致触摸输入被区分为故障。
84.如前所述，可根据第一触摸开关tsw-1的尺寸、范围等来调整第一传感器110和第二传感器120的布置。也就是说，第二传感器120与和第一触摸开关tsw-1相对的第一传感器110重叠的面积可变化。在这种情况下，多个传感器的与第一触摸开关tsw-1重叠的百分比可变化，但是需要在由于施加到第一触摸开关tsw-1的压力引起的改变在第一传感器110中比在第二传感器120中大的范围内调整。
85.当调整第一传感器110和第二传感器120的布置时，将包括第一传感器110的区域确定为第一触摸感测部tsp-1，并且将包括第二传感器120的区域确定为第一故障感测部msp-1。在这方面，第一触摸感测部tsp-1和第一故障感测部msp-1可比第一触摸感测部tsp-1与第一传感器110完全重叠的情况更窄。
86.故障感测部msp可设置在触摸开关tsw的左侧，而不是在触摸开关tsw的右侧。也就是说，第二传感器120的布置可根据电子装置10的形状、结构或功能需要而相对于第一传感
器110变化，从而调整电子装置10的故障区分区域的位置和范围。
87.如图3b所示，在第二触摸开关tsw-2形成在壳体500的右侧的情况下，壳体500的右侧可被区分为第二触摸感测部tsp-2。另外，除了右侧之外的左侧可被区分为第二故障感测部msp-2。
88.在壳体500如图3b所示构造的情况下，第一传感器110可设置在壳体500的与第二触摸感测部tsp-2对应的内部区域中，并且第二传感器120可设置在壳体500的与第二故障感测部msp-2对应的内部区域中。在这方面，当对第二触摸开关tsw-2施加触摸输入时，感测电路400可确定第一传感器110与壳体500之间的距离减小，从而将触摸输入区分为正常触摸输入。当触摸输入被施加到第二触摸开关tsw-2的左侧的区域时，感测电路400可确定第二传感器120与壳体500之间的距离减小，从而将触摸输入区分为故障。
89.另外，形成有触摸开关tsw的触摸感测部tsp的两侧可被设置为故障感测部msp。也就是说，第一传感器110可设置在壳体500内部的与触摸感测部tsp对应的区域中，并且多个传感器可设置在第一传感器110的两侧。在这种情况下，可通过调整包括在故障感测部msp中的传感器的数量来增加相对于触摸开关tsw区分电子装置10的故障的范围。也就是说，当与第一传感器110平行设置的多个传感器的数量增加时，故障感测部msp变宽，从而使检测电路400能够将施加到远离触摸开关tsw的区域的强压力区分为故障。根据电子装置10的形状、结构或功能需要，可在触摸感测部tsp的一侧上设置较少数量的传感器以使故障感测部msp变窄，并且可在另一侧上设置较多数量的传感器以使故障感测部msp变宽。
90.图4是示出根据实施例的触摸感测装置的操作机制的示意图。
91.如图4所示，感测电路400可包括例如第一振荡器电路410、第二振荡器电路420和检测电路600。当对触摸开关tsw施加触摸输入时，第一振荡器电路410和第二振荡器电路420可生成振荡信号。此外，检测电路600可接收由第一振荡器电路410和第二振荡器电路420生成的振荡信号，并且可使用接收到的振荡信号作为确定触摸输入是否正常的基础。
92.第一传感器110和第二传感器120可被配置为采用各种类型的感测方法，例如电感感测方法。在这种情况下，第一传感器110和第二传感器120均可包括设置在基板200上的感测线圈。感测线圈可以是绕组线圈，或者可利用pcb线圈图案形成。
93.将参照图6描述通过电感感测方法操作第一传感器110和第二传感器120的示例。
94.图6是根据实施例的触摸感测装置50-1的局部透视图以及示出由第一传感器110和第二传感器120感测到的频率的改变的曲线图。
95.具体地，图6示出了其中第一传感器110和第二传感器120并排设置的触摸感测装置50-1。参照图4和图6，第一传感器110的感测线圈和第二传感器120的感测线圈可与壳体500分开预定距离。每个感测线圈可具有根据由用户的手1施加到触摸开关tsw的触摸输入而变化的电感。第一振荡器电路410可基于变化的电感或电容生成具有振荡频率的第一振荡信号lcosc1。此外，第二振荡器电路420可基于变化的电感或电容生成具有振荡频率的第二振荡信号lcosc2。
96.在这种情况下，第一振荡器电路410可通过实现包括在第一传感器110中的感测线圈和电容器元件来生成第一振荡信号lcosc1，电容器元件并联、串联或串-并联连接到感测线圈。此外，第二振荡器电路420可通过实现包括在第二传感器120中的感测线圈和电容器元件来生成第二振荡信号lcosc2，电容器元件并联、串联或串-并联连接到感测线圈。
97.例如，当通过导体或非导体向触摸开关tsw施加压力时，壳体500向内弯曲，从而改变壳体500与包括在第一传感器110中的感测线圈之间的距离。当电流流过第一传感器110的感测线圈时，从第一传感器110的感测线圈到作为附近的导体的壳体500的距离改变，从而改变涡流的大小。随后由于涡流而改变的电感(lind-δlind)可减小，并且第一振荡信号lcosc1的振荡频率可增加。类似地，当壳体500向内弯曲时，从包括在第二传感器120中的感测线圈到壳体500的距离改变。当电流流过第二传感器120的感测线圈并且从作为附近的导体的壳体500到第二传感器120的感测线圈的距离改变时，涡流的大小改变。随后由于涡流而改变的电感(lind-δlind)可减小，并且第二振荡信号lcosc2的振荡频率也可增加。
98.检测电路600可分析第一振荡信号lcosc1和第二振荡信号lcosc2以确定用户的触摸输入是否正常施加到触摸开关tsw。也就是说，检测电路600根据施加到电子装置10的触摸输入，将第一振荡信号lcosc1的振荡频率与第二振荡信号lcosc2的振荡频率进行比较，从而确定触摸输入是正常的还是故障。
99.作为示例，当对触摸开关tsw施加触摸输入时，由第一传感器110减小的电感量被测量为大于由第二传感器120减小的电感量。在这方面，如图6所示，第一振荡信号lcosc1的振荡频率增加的量可比第二振荡信号lcosc2的振荡频率增加的量大。然后检测电路600可将示出振荡频率增大更大量的传感器区分为第一传感器110。
100.当触摸输入被确定为正常触摸输入时，检测电路600可根据对应的触摸输入生成输入信号，并将生成的输入信号传输到电子装置10的控制模块60。相反，当触摸输入被确定为由于故障而导致的触摸输入时，检测电路600可不生成输入信号。
101.图5是示出根据实施例的触摸感测方法s300的操作的示图。
102.参照图5，触摸感测方法s300包括在操作s310中检测施加到电子装置10的触摸开关tsw的触摸输入，并且在操作s320中根据触摸输入计算力值。也就是说，当第一振荡信号和第二振荡信号分别由第一振荡器电路410和第二振荡器电路420生成时，检测电路600可依据根据触摸输入的第一振荡信号和第二振荡信号计算力值。
103.当根据第一振荡信号lcosc1计算由第一传感器110感测到的力值并且根据第二振荡信号lcosc2计算由第二传感器120感测到的力值时，可比较由第一传感器110和第二传感器120感测到的力值。例如，在操作s330中，检测电路600可确定由第一传感器110感测到的力值是否大于由第二传感器120感测到的力值。
104.当由第一传感器110感测到的力值大于由第二传感器120感测到的力值时，对应的触摸输入可被区分为正常触摸输入。相反，当由第一传感器110感测到的力值不大于由第二传感器120感测到的力值时，触摸输入可被区分为施加到故障感测部msp的故障。然后，检测电路600可不生成输入信号。
105.在操作s340中，当由第一传感器110感测到的力值大于由第二传感器120感测到的力值时，检测电路600可确定由第一传感器110感测到的力值是否等于或大于预定的参考值。当由第一传感器110感测到的力值大于预定的参考值时，对应的触摸输入可被区分为正常触摸输入。
106.另外，在操作s350中，检测电路600可基于被区分为正常的触摸输入来生成输入信号，并且可在操作s360中将输入信号传输到控制模块60。也就是说，通过生成和传输输入信号，可通过用户的正常触摸输入来执行用于电子装置10的特定功能的输出操作。
107.相反，当由第一传感器110感测到的力值不大于预定的参考值时，对应的触摸输入可被区分为由用户错误引起的故障，并且检测电路600不生成输入信号。
108.图7是根据实施例的触摸感测装置50-2的局部透视图以及示出由触摸感测装置50-2的第一传感器110、第二传感器120和第三传感器130感测到的频率的改变的曲线图。
109.具体地，图7示出了触摸感测装置50-2，在触摸感测装置50-2中，第一传感器110、第二传感器120和第三传感器130并排设置。也就是说，与图6的实施例相比，触摸感测装置50-2除了包括第一传感器110和第二传感器120之外还可包括第三传感器130。第三传感器130可与第一传感器110和第二传感器120平行(例如，并排)地设置在基板200上，并且第三传感器130可设置在不与触摸开关tsw相对的位置。第一传感器110可设置在第二传感器120和第三传感器130之间。
110.为了在先前描述的触摸感测部tsp和故障感测部msp方面进行上述描述，其中设置有第一传感器110和壳体500的触摸开关的区域是触摸感测部tsp，并且其中设置有位于壳体500的触摸开关tsw两侧的第二传感器120和第三传感器130的区域是故障感测部msp。在这种情况下，当用户对触摸开关tsw的左侧或右侧的区域施加触摸输入时，触摸感测装置50-2可将触摸输入区分为故障。
111.如图7所示，第一传感器110的感测线圈以及第二传感器120的感测线圈和第三传感器130的感测线圈可与壳体500分开预定距离。每个感测线圈可具有根据由用户的手1对触摸开关tsw的触摸输入而变化的电感。电连接到传感器的多个振荡器电路可基于变化的电感或电容生成具有振荡频率的振荡信号。也就是说，第一振荡信号lcosc1、第二振荡信号lcosc2和第三振荡信号lcosc3可分别由第一传感器110、第二传感器120和第三传感器130生成。
112.例如，当通过导体或非导体向触摸开关tsw施加压力时，壳体500向内弯曲，从而改变从包括在第一传感器110中的感测线圈到壳体500的距离。当电流流过包括在第一传感器110中的感测线圈时，从第一传感器110的感测线圈到作为附近的导体的壳体500的距离改变，从而改变涡流的大小。然后由涡流改变的电感(lind-δlind)可减小，并且第一振荡信号lcosc1的振荡频率可增加。类似地，当壳体500向内弯曲时，从包括在第二传感器120和第三传感器130中的感测线圈到壳体的距离改变。当电流流过第二传感器120的感测线圈和第三传感器130的感测线圈时，从作为附近的导体的壳体500到第二传感器120的感测线圈和第三传感器130的感测线圈的距离改变，从而改变涡流的大小。然后由涡流改变的电感(lind-δlind)可减小，并且第二振荡信号lcosc2的振荡频率和第三振荡信号lcosc3的振荡频率也可增加。
113.检测电路600可分析第一振荡信号lcosc1、第二振荡信号lcosc2和第三振荡信号lcosc3，以确定用户的触摸输入是否正常施加到触摸开关tsw。也就是说，检测电路600比较根据施加到电子装置10的触摸输入的第一振荡信号lcosc1、第二振荡信号lcosc2和第三振荡信号lcosc3的振荡频率，以确定触摸输入是正常的还是故障。
114.作为示例，当如图7所示将触摸输入施加到触摸开关tsw时，第一传感器110的电感减小的量被测量为大于第二传感器120和第三传感器130的电感减小的量。在这方面，如图7所示，第一振荡信号lcosc1的振荡频率增加的量可比第二振荡信号lcosc2和第三振荡信号lcosc3的振荡频率增加的量大。然后，检测电路600可将示出振荡频率增加较大量的传感器
区分为第一传感器110，并将触摸输入确定为正常触摸输入。
115.当触摸输入被确定为正常触摸输入时，检测电路600可根据对应的触摸输入生成输入信号，并将生成的输入信号传输到电子装置10的控制模块60。相反，当触摸输入被确定为由于故障而引起的触摸输入时，检测电路600可不生成输入信号。
116.因此，如图7所示，在触摸感测装置50-2中包括多个(例如，三个或更多个)传感器的情况下，比较由多个传感器生成的振荡信号以确定触摸输入是否正常。检测电路600依据根据触摸输入的多个振荡信号计算力值，并且当由第一传感器110感测到的力值在所有计算的力值中最大时，确定触摸输入为正常触摸输入。
117.图8是根据实施例的触摸感测装置50-3的局部透视图。具体地，在触摸感测装置50-3中，第一传感器110、第二传感器120和第三传感器130在与壳体500在电子装置10的一个侧表面上延伸的方向垂直的方向上并排设置。
118.在图6和图7的实施例中，第一传感器110和第二传感器120可在壳体500延伸的方向上并排设置。根据触摸开关tsw的位置确定的触摸感测部tsp和故障感测部msp可沿着壳体500延伸的方向区分开。
119.相反，如图8所示，第一传感器110、第二传感器120和第三传感器130可在与壳体500延伸的方向垂直的方向上并排设置。也就是说，多个传感器可在包括壳体500、前显示玻璃52和后盖53的竖直方向上设置在电子装置10的一个侧表面上。在这种情况下，触摸感测部tsp和故障感测部msp可沿着朝向前显示玻璃52或后盖53的方向区分开。
120.作为示例，参照图8，当用户正常将触摸输入施加到触摸开关tsw时，第一传感器110和壳体500之间的距离减小的程度更大。壳体500与第二传感器120和第三传感器130之间的距离减小的程度较小。
121.即使当用户对前显示玻璃52或后盖53施加强大的压力而不是对触摸开关tsw施加强大的压力时，也可对壳体500产生施加压力的效果。在这种情况下，由用户施加到靠近前显示玻璃52或后盖53的部分的压力比施加到壳体500的中央部的压力更强。因此，壳体500与第二传感器120或第三传感器130之间的距离变化可被测量为大于壳体500与第一传感器110之间的距离变化。
122.当由第一传感器110感测到的力值最大时，检测电路600确定施加的是正常触摸输入，并且当由第二传感器120或第三传感器130感测到的力值最大时，检测电路600确定触摸输入是故障。在这方面，即使当用户向前显示玻璃52或后盖53而不是壳体500施加强压力时，触摸感测装置50-3也可将触摸输入区分为由于故障引起的触摸。
123.图9a和图9b是示出根据实施例的包括多个触摸开关tsw的电子装置10中的传感器的设置关系的示图。
124.电子装置10可包括多个触摸开关tsw。此外，电子装置10可被配置为通过包括用于多个触摸开关tsw的多个传感器来区分正常触摸输入与由于故障引起的触摸输入。在这种情况下，触摸感测装置50可包括彼此分开的多个第一传感器110。第一传感器110中的每个针对单独的触摸开关tsw感测触摸输入。
125.多个第二传感器120可与多个第一传感器110相邻地设置。也就是说，可以为多个触摸开关tsw提供包括第一传感器110和第二传感器120的多个传感器。
126.图9a和图9b示出了在电子装置包括两个触摸开关tsw的示例中包括在电子装置10
中的多个传感器的布置。图9a示出了针对每个触摸开关tsw的两个传感器的布置。也就是说，例如，设置在左侧的第一传感器110和第二传感器120可对应于具有电子装置10的音量增大功能的触摸开关tsw，而设置在右侧的第二-第一传感器110-1和第二-第二传感器120-1可对应于具有音量减小功能的触摸开关tsw。在许多情况下，用户触摸触摸开关tsw的外部区域。在这方面，如图9a所示，第一传感器110和110-1被配置为内部传感器，并且第二传感器120和120-1被配置为外部传感器。然而，这仅仅是示例，并且内部传感器和外部传感器可相反地设置，并且触摸开关tsw的内部方向和外部方向可彼此不同。
127.此外，参照图9a，掩蔽构件250还可设置在多个传感器之间。例如，掩蔽构件250可设置在基板200上。掩蔽构件250可阻隔每个传感器的改变信号，使得与不同触摸开关对应的传感器不会彼此影响。也就是说，当用户向具有音量减小功能的触摸开关tsw施加压力时，没有力传输到第一传感器110和第二传感器120，第一传感器110和第二传感器120被配置为区分音量增大功能的正常触摸输入和故障。然而，掩蔽构件250不一定设置在触摸感测装置50中。
128.图9b示出了设置在每个触摸开关tsw中的三个传感器。也就是说，例如，设置在左侧的第一传感器110'、第二传感器120'和第三传感器130'可对应于电子装置10的具有音量增大功能的触摸开关tsw，并且设置在右侧的第二-第一传感器110'-1、第二-第二传感器120'-1和第二-第三传感器130'-1可对应于具有音量减小功能的触摸开关tsw。如图9b所示，第一传感器110'和第二-第一传感器110'-1被配置为中央传感器，第二传感器120'和第三传感器130'设置在第一传感器110'的两侧，并且第二-第二传感器120'-1和第二-第三传感器130'-1设置在第二-第一传感器110'-1的两侧。在这种情况下，异常地施加到触摸开关tsw的左侧或右侧的压力可被确定为由于故障而引起的触摸。
129.根据在此公开的实施例，用于触摸感测的装置和方法可将施加到除了触摸开关之外的部分的力确定为故障。
130.根据在此公开的实施例，用于触摸感测的装置和方法可相对于作为中心的触摸开关在前方、后方、左方和右方加宽可被识别为故障的区域的范围。
131.执行本技术中描述的操作的图1至图9b中的控制模块60由硬件组件实现，所述硬件组件被配置为执行由硬件组件执行的本技术中描述的操作。可用于执行本技术中描述的操作的硬件组件的示例在适当的情况下包括控制器、传感器、发生器、驱动器、存储器、比较器、算术逻辑单元、加法器、减法器、乘法器、除法器、积分器以及被配置为执行本技术中描述的操作的任意其他电子组件。在其他示例中，执行本技术中描述的操作的硬件组件中的一个或更多个由计算硬件实现，例如，由一个或更多个处理器或计算机实现。处理器或计算机可由一个或更多个处理元件(诸如，逻辑门阵列、控制器和算术逻辑单元、数字信号处理器、微计算机、可编程逻辑控制器、现场可编程门阵列、可编程逻辑阵列、微处理器或者被配置为以定义的方式响应和执行指令以实现期望的结果的任意其他装置或装置的组合)实现。在一个示例中，处理器或计算机包括或连接到存储由处理器或计算机执行的指令或软件的一个或更多个存储器。由处理器或计算机实现的硬件组件可执行指令或软件(诸如，操作系统(os)和在os上运行的一个或更多个软件应用)，以执行本技术中描述的操作。硬件组件还可响应于指令或软件的执行而访问、操纵、处理、创建和存储数据。为了简单起见，可在本技术中描述的示例的描述中使用单数术语“处理器”或“计算机”，但在其他示例中，可使
用多个处理器或计算机，或者处理器或计算机可包括多个处理元件或多种类型的处理元件，或者处理器或计算机可包括多个处理元件和多种类型的处理元件两者。例如，单个硬件组件或者两个或更多个硬件组件可由单个处理器，或者两个或更多个处理器，或者处理器和控制器来实现。一个或更多个硬件组件可由一个或更多个处理器，或处理器和控制器来实现，并且一个或更多个其他硬件组件可由一个或更多个其他处理器、或另一处理器和另一控制器实现。一个或更多个处理器、或者处理器和控制器可实现单个硬件组件或者两个或更多个硬件组件。硬件组件可具有不同的处理配置中的任意一种或更多种，其示例包括单个处理器、独立处理器、并行处理器、单指令单数据(sisd)多处理、单指令多数据(simd)多处理、多指令单数据(misd)多处理和多指令多数据(mimd)多处理。
132.执行本技术中描述的操作的图1至图9b中所示的方法由计算硬件执行，例如，由如上所述实现的执行指令或软件的一个或更多个处理器或计算机执行，以执行本技术中描述的通过所述方法执行的操作。例如，单个操作或者两个或更多个操作可由单个处理器、或两个或更多个处理器、或处理器和控制器执行。一个或更多个操作可由一个或更多个处理器或者处理器和控制器执行，并且一个或更多个其他操作可由一个或更多个其他处理器或另一处理器和另一控制器执行。一个或更多个处理器或者处理器和控制器可执行单个操作或者两个或更多个操作。
133.用于控制计算硬件(例如，一个或更多个处理器或计算机)以实现硬件组件并执行如上所述的方法的指令或软件可被写作用于单独地或共同地指示或配置一个或多个处理器或计算机以操作为机器或专用计算机以执行由如上所述的方法和硬件组件执行的操作的计算机程序、代码段、指令或它们的任意组合。在一个示例中，指令或软件包括由一个或更多个处理器或计算机直接执行的机器代码(诸如，由编译器产生的机器代码)。在另一示例中，指令或软件包括由一个或更多个处理器或计算机使用解释器执行的更高级代码。可基于附图中示出的框图和流程图以及说明书中的相应描述使用任何编程语言来编写指令或软件，其公开了用于执行由如上所述的硬件组件和方法执行的操作的算法。
134.用于控制计算硬件(例如，一个或更多个处理器或计算机)以实现硬件组件并执行如上所述的方法的指令或软件以及任何相关数据、数据文件及数据结构可记录、存储或固定在一个或更多个非暂时性计算机可读存储介质中或在一个或更多个非暂时性计算机可读存储介质上。非暂时性计算机可读存储介质的示例包括只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、闪存、cd-rom、cd-r、cd r、cd-rw、cd rw、dvd-rom、dvd-r、dvd r、dvd-rw、dvd rw、dvd-ram、bd-rom、bd-r、bd-r lth、bd-re、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘以及任何其它装置，上述装置被配置为以非暂时方式存储指令或软件以及任何相关数据、数据文件和数据结构，并且向一个或更多个处理器或计算机提供指令或软件以及任何相关数据、数据文件和数据结构，使得一个或更多个处理器或计算机可执行指令。在一个示例中，指令或软件以及任何相关数据、数据文件和数据结构分布在联网的计算机系统上，使得指令和软件以及任何相关数据、数据文件和数据结构由一个或更多个处理器或计算机以分布式方式存储、访问和执行。
135.虽然本公开包括具体示例，但是在理解本技术的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可在形式和细节上对这些示例做出各种改变。在此描述的示例将仅被认为是描述性含义，而非出于限制的目的。在每个示例中
的特征或方面的描述将被认为是可适用于其他示例中的类似特征或方面。如果按照不同的顺序执行描述的技术，和/或如果按照不同的方式组合所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，和/或由其他组件或其等同物来替换或者添加所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的全部变型将被解释为被包含在本公开中。