信息处理装置、输入装置、信息处理方法和程序的制作方法_4

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ON状态和KEY OFF状态之一。输入状态设定单元115通过接口IC 140,将表示按键内容的信息传送至连接装置。所述内容与被设定为KEY ON状态的按键相关。连接装置将所接收的与按键相关的信息视为输入值。输入状态设定单元115可在随后的阶段中将通过对所有按键执行输入状态判定处理而获得的结果传送至接口 IC 130,随后可通过接口 IC 130之后的任何构造(例如,连接装置)从所传送的结果之中仅提取与被判定为处于KEY ON状态的按键相关的信息。
[0141]已经参考图9描述了根据示例性实施例的输入检测系统的功能构造。可在个人计算机上安装计算机程序,该计算机程序准备用于实现如上所述的根据示例性实施例的输入检测系统2的功能。可以提供存储这种计算机程序的计算机可读记录介质。记录介质例如包括磁盘、光盘、磁光盘以及闪速存储器。计算机程序可经由网络下载,而不利用记录介质。
[0142]4.温度检测处理
[0143]在项4 “温度检测处理”以及项5 “校正倍率确定处理”中,将详细说明图9中示出的温度补偿单元112的各个功能。首先描述如上所述的温度检测单元121的功能。
[0144]4-1.使用虚拟节点的温度检测处理
[0145]如参考图6所描述的,输入装置I的每个节点处的基础信号值具有温度依赖性。因而,借助于温度依赖性,可通过检测每个节点处的基础信号值来测量环境温度。
[0146]然而,当使用设置于按键区域1a中的节点(在其中实际执行了键击的区域中设置的节点)检测温度时,与操作输入时的用户手指接触的按键区域1a和节点具有升高的温度,因而可能检测到不准确的环境温度。根据本发明人的研宄,当手置于操作部件10上的、与设置有节点的位置对应的区域中时,发现根据该节点处的基础信号值而检测出的温度与实际的环境温度之间存在显著差别。因而,根据本示例性实施例,在输入装置I中被认为是难以与用户的手相接触的区域中设置用于温度检测的虚拟节点(即,用于温度检测的电容元件),其中该虚拟节点设置于远离按键区域1a的区域中,随后根据该虚拟节点处的基础信号值来检测温度。
[0147]将参考图10描述虚拟节点的构造。图10是示出用于温度检测的虚拟节点的示例性构造的示意性剖视图。与如上所述的图2相似,图10示出了沿输入装置I中的X-Z平面获得的剖视图,并且示意性地示出与虚拟节点相对应的区域部分的特征。
[0148]参考图10,虚拟节点区域1d具有其中图2中示出的按键区域1a的空间33和空间62被另一层填充的结构。空间33由第一支撑体30限定。空间62由第二支撑体60限定。以这种方式,在虚拟节点区域1d中,不再存在原本由于键击时的按压而易于出现变形的区域(即,空间33和62),而且难以发生由于虚拟节点区域1d因某种原因发生变形的事实而在节点处导致的基础信号值变化,因而可增强温度检测时的稳健性。虚拟节点区域1d中包括的电容元件Cl用作虚拟节点,根据电容元件Cl的基础信号值检测温度。图10中示出的虚拟节点区域1d包括的各层与图2中示出的按键区域1a中包括的各层相似,因而将省略其详细说明。
[0149]当虚拟节点之间的温度特性变化很大时,利用虚拟节点进行温度检测有可能获得很低的准确性。本发明人已经进行了为多个虚拟节点测量基础信号值的温度依赖性的实验,并调查其变化。图11和12中示出了温度特性的调查结果。图11和12是示出虚拟节点的温度特性的图表。在图11中,横轴表示环境温度,纵轴表示虚拟节点的基础信号值,并绘制了两者之间的关系。在图12中,横轴表示类似于图11的环境温度,纵轴表示虚拟节点的基础信号值与常温(25°C )下的基础信号值之间的差值,并绘制了两者之间的关系。
[0150]参考图11,发现当在相同温度下比较时,基础信号值在各虚拟节点之间存在变化。然而,如图12所示,就被设为基准的温度(例如,图12中示出的本范例中的25°C )以及基础信号值的差值而言,发现基础信号值的温度依赖性在每个虚拟节点处具有基本上相似的特性。图11和12示出了仅从五个虚拟节点获得的结果,以避免附图过于复杂,但是相似地发现,即使对于增多数目的虚拟节点,也能够在实验使用的输入装置I中,通过虚拟节点以大约六度(±3度)的分辨率检测温度,来作为基础信号值的温度依赖性的测量结果。仅供参考,作为市场上买得到的温度检测IC(利用热敏电阻元件检测温度),根据技术规格,可具有B级的±3.0度的分辨率以及C级的±4.0度的分辨率。以这种方式,发现实验中使用的输入装置I的虚拟节点可用作具有与市场上买得到的温度检测IC同等的特性的温度传感器。
[0151]如上所述,所希望的是,将虚拟节点尽可能地设置在不与用户的手接触的部分处。将参考图13描述根据本示例性实施例的输入装置I中的虚拟节点的示例性布置。图13是示出输入装置I中的虚拟节点的示例性布置的示意图。
[0152]正如图13中所示出的,根据示例性实施例的输入装置I可被整合到外壳170中。外壳170可整合各结构部件,包括诸如中央处理单元(CPU)和图形处理单元(GPU)之类的用于检测经由输入装置I输入的按键输入的处理器172(对应于图8中示出的控制器IC110或者主MCU 120)、用于向处理器172提供电力的电池171、以及输入装置I。
[0153]图13示出了在输入装置I中优选设置虚拟节点区域1d的位置的范例。例如,可优选将虚拟节点区域1d设置在与远侧上的端部相对应的区域中,该区域被认为是用户的手在正常使用中不会放置在输入装置I上的区域。优选的是,虚拟节点区域1d被设置在足够远离可能发热的诸如电池171和处理器172之类的元件的区域(即,不被其他元件产生的热量影响的区域)中。
[0154]正如图13中所示出的,当在输入装置I中设置多个虚拟节点区域1d时,可通过利用所述多个虚拟节点处的基础信号值检测温度,来增强温度检测时的稳健性。例如,可根据在多个虚拟节点处检测的基础信号值的平均值来检测温度。
[0155]例如,可根据通过从多个虚拟节点处的基础信号值之中排除被认为异常的值后剩下的基础信号值的统计值,来检测温度。具体来讲,当有三个虚拟节点时,针对所有虚拟节点的组合,执行用于计算这三个虚拟节点之中的两个虚拟节点处的基础信号值之间的差值的处理。如果所计算的所有差值在预定阈值以下,则这三个基础信号值全部被认为有效,从而根据这三个基础信号值的统计值来检测温度。另一方面,如果三个基础信号值中的一个值(被称为“Sigl”)与三个基础信号值中的其他两个值之间的差值大于预定阈值,则检测到Sigl的虚拟节点有可能是由于手等而变热,因而Sigl被认为是异常值。因而,根据排除Sigl后的其他两个基础信号值的统计值来检测温度。此外,如果所有差值大于预定阈值,则难以判定哪个基础信号值是异常值,因而优选的是中断该温度检测处理,然后在经过预定时段之后恢复温度检测处理。在这种情况下,无需任何修改便可使用由先前执行的温度检测处理检测出的温度。
[0156]根据示例性实施例,可通过使图9中示出的温度检测单元121执行上述处理,根据虚拟节点处的基础信号值来检测温度。可以以表格的形式,在设置于输入检测系统2中的存储装置(图9中未示出)中预先存储与如图12所示的虚拟节点处的基础信号值的温度依赖性有关的信息。此外,存储装置存储与常温(例如,25°C)下的每个虚拟节点处的基础信号值有关的信息。温度检测单元121参考所述存储装置,计算在虚拟节点处检测的基础信号值与常温下的基础信号值之间的差值,并将所述差值与表格比较,由此可以检测温度。
[0157]温度检测单元121可仅计算在虚拟节点处检测的基础信号值与常温下的基础信号值之间的差值。温度检测单元121可不执行用于将所述差值转换为实际环境温度的处理。图12中示出的关系显示了:常温下的基础信号值与一基础信号值之间的差值具有与环境温度一一对应的关系,因而在计算常温下的基础信号值与一基础信号值之间的所述差值的阶段实际上检测了温度。这样,常温下的基础信号值与一基础信号值之间的所述差值是表示环境温度的指标的值,因而,在本示例性实施例中,由温度检测单元121执行的温度检测处理可以是用于计算常温下的基础信号值与一基础信号值之间的所述差值的处理。如稍后将描述的,在随后的阶段中,在校正量确定单元122中,通过参考表示环境温度与对应于该环境温度的校正量之间的关系的表格,确定对应于该环境温度的校正量。所述表格可显示实际环境温度与校正量之间的关系,并且可显示校正量和常温下的基础信号值与一基础信号值之间的所述差值之间的关系。温度检测单元121可按照由校正量确定单元122执行的确定校正量的处理中所使用的形式来检测温度。
[0158]已经描述了利用虚拟节点的温度检测处理。如上所述,在根据示例性实施例的温度检测处理中,在输入装置I中设置用于温度检测的虚拟节点,并根据虚拟节点处的基础信号值检测温度。作为虚拟节点,例如可在输入装置I中使用剩余节点(冗余节点),因而可降低输入装置I的制造成本增加。此外,可通过设计虚拟节点的布置位置、或者通过利用多个虚拟节点处的基础信号值,来增强温度检测的准确性。
[0159]4-2.使用温度检测IC的温度检测处理
[0160]在如上所述的示例性实施例中,尽管利用虚拟节点检测了温度,但是示例性实施例不限于该范例。根据示例性实施例,可使用温度检测IC来检测温度,所述温度检测IC上安装有温度检测元件,比如热敏电阻元件。
[0161]将参考图14描述根据使用温度检测IC来检测温度的变型例的输入检测系统的功能构造。图14是示出根据使用温度检测IC来检测温度的变型例的输入检测系统的功能构造的范例的功能框图。
[0162]参考图14,按照其功能,根据该变型例的输入检测系统3包括电容检测单元111、温度补偿单元112a、按键指定单元113、输入状态判定单元114和输入状态设定单元115。除了温度补偿单元112a的温度检测单元121a之外,图14中示出的输入检测系统3可具有与图9中示出的输入检测系统2基本上相同的功能构造。因而,主要描述与输入检测系统2不同的温度检测单元121a的功能。在图14中,为方便起见,可通过使与图8中示出的控制器IC 110和主MCU 120相对应的处理器根据预定程序进行运行,来实现被示为可在控制器150a(对应于根据本发明的示例性实施例的信息处理装置)中执行的各个功能,这与输入检测系统2相似。
[0163]参考图14,在本发明的该变型例中,温度检测单元121a不是从电容检测单元111、而是从温度检测IC 160获取虚拟节点处的基础信号值,温度检测IC160被附装到输入装置I的外表面的预定部分。温度检测IC 160配置为包括热敏电阻元件,并将热敏电阻元件的电压值提供至温度检测单元121a。可以以表格或者预定关系表达式的形式,在设置于输入检测系统3中的存储装置(图14中未示出)中预先存储与温度检测IC 160中的热敏电阻元件的电压值和温度之间的关系有关的信息。温度检测单元121a可通过参考所述存储装置、利用模拟-数字转换器(ADC)将所述热敏电阻元件的电压值转换为数字值、并根据所述表格或者预定的关系表达式将所述数字值转换为温度,来检测温度。
[0164]温度检测单元121a将与所检测到的温度有关的信息提供至校正量确定单元122。其他处理与输入检测系统2的相似,因而将省略其详细说明。
[0165]已经描述了本发明的使用温度检测IC 160检测温度的变型例。如上所述,根据示例性实施例,作为用于检测温度的温度检测元件,可使用虚拟节点或者可使用温度检测IC160。不论是哪种情况,都可针对温度检测单元121或者121a中的δ值来执行温度补偿处理。在上述范例中,采用了使用热敏电阻元件的构造来作为温度检测IC 160,但是该示例性实施例不限于该范例。可采用使用其他方法检测温度的构造来作为温度检测IC 160。温度检测单元121a可根据温度检测IC 160的性能或者技术规格,而将温度检测IC 160所输出的值转换为适当温度。
[0166]5.校正倍率确定处理
[0167]将描述如上参考图9所述的校正量确定单元122的功能。还将描述δ值校正单元123的功能。根据示例性实施例,如稍后在图18中所示的,可在每一输入装置I中预先存储表示与温度对应的δ值的倍率的表格(在下文中也被称为“ δ值校正表”)。由校正量确定单元122在实际键击时执行的处理可以是根据由温度检测单元121检测的温度来确定倍率的处理,所述倍率被用于图18中示出的δ值校正表。在描述由校正量确定单元122在实际使用(键击)时执行的处理之前,描述设定图18中示出的δ值校正表的方法,即依据温度设定倍率的方法。
[0168]5-1.基准条件的确定
[0169]为了设定倍率,需要确定用作校正基准的条件。在基准条件下的δ值是理想的,即“理想δ值”,因而,当要设定倍率时,意图是以使校正后的δ值成为基准条件下的δ值的方式来设置倍率。
[0170]例如,假定环境温度是常温(25°C )。换言之,考虑以使校正后的δ值尽可能地趋近于25°C时的δ值的方式,来设定校正倍率。在这种情况下,例如,理想的是预先获取每个节点处的基础信号值的温度依赖性,并且优选的是根据所获取的温度依赖性,以使每个节点处的δ值成为基准温度25°C的值的方式,来设定每一温度的校正倍率。然而,从执行设定处理所需的处理量或者处理器(例如,图8中示出的主MCU 120的处理器)资源的角度来讲,为输入装置I中的所有节点预先设定校正倍率并为每一节点预先设定校正S值是不实用的。因而,在实践中,选择成为代表的节点(代表节点),并使用为代表节点设定的校正倍率,并由此为其他节点执行δ值的校正。在这种情况下,需要确定作为用于确定修正倍率的基准的代表节点。
[0171]即使在相同节点中,从δ值中检测出的目标(例如,δ值大小,或者在施加负载期间的S值的时间变化)也会随着被施加到与节点相对应的按键的负载的负载状态而变化。因而,将在某一温度下检测的δ值校正为常温下的δ值的任何校正倍率都可能随着按键的承载状态而变化。可能影响S值的承载状态包括负载值、手指与按键区域1a之间的接触表面的面积(例如,使用指尖(指甲)键击或者使用手指垫片键击)、手指与按键区域1a之间的接触表面在按键区域1a中的位置、以及施加负载期间的负载的时间变化。在这种情况下,需要确定作为用于确定校正倍率的基准的承载状态。
[0172]即使当将恒定负载施加一段给定时间时,施加负载期间的δ值也有可能并不是基本固定的,而有随着节点特性而变化。因而,需要结合承载状态来确定用于在基准条件下测量δ值的点(时间)。
[0173]对于这些代表节点和承载状态,在该示例性实施例中,如稍后将描述的,确定基准条件。对于代表节点,具有相对类似的负荷灵敏度特性的多个节点构成一组,为每一组选择作为基准的一个节点,随后所选择的节点成为代表节点。根据代表节点的温度特性而获得的校正倍率被设为该代表节点所属的组的校正倍率。具有相对类似的负荷灵敏度特性的节点可包括设置于相同种类的按键(具有相似形状或者节点布置的按键)中的节点。作为由相同种类的按键构成的组之中的代表的按键被选择,且从作为代表的所述按键中选择的节点可作为代表节点。
[0174]对于承载状态,假定想使用指状工具来使得与按键区域1a的接触表面的面积和位置基本上恒定。所述指状工具可以是如下结构:将厚度大约为三毫米(3mm)的聚氨脂片贴合在直径大约为十毫米(1mm)的圆柱形部件周围。这是基于:以所述工具的预定部分按压按键区域1a中的预定位置。
[0175]成为基准的负载值被定义为50gF,测量基准条件下的δ值的时间被定义为在其中将给定负载施加一秒(Isec)的状态下的后300毫秒(300ms)。这些条件是根据稍后描述的图15以及如上所述的图7中示出的δ值的特性来确定的。图15是示出负载值与δ值
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