用于人机接口连接的系统的制作方法

本申请要求于2016年12月16日提交的第62/435,579号美国临时申请的权益，该临时申请通过该引用以其整体并入。

本申请还要求于2017年3月31日提交的第15/476,732号美国专利申请的权益，该专利申请通过该引用以其整体并入。

本申请涉及于2014年9月26日提交的第14/499,001号美国专利申请，该专利申请通过该引用以其整体并入。

本发明总体上涉及触摸传感器领域，并且更具体地涉及用于触摸传感器领域中的人机接口连接的新的且有用的系统。

附图简述

图1是系统的示意性表示；

图2是系统的一个变形的流程图表示；

图3是系统的一个变形的示意性表示；

图4是系统的一个变形的示意性表示；

图5是系统的一个变形的流程图表示；

图6是系统的一个变形的示意性表示；

图7a和图7b是系统的一个变形的示意性表示；

图8是系统的一个变形的流程图表示；

图9是系统的一个变形的示意性表示；

图10a和图10b是方法的一个变形的流程图表示；

图11a-图11h是系统的变形的示意性表示；以及

图12a和图12b是系统的一个变形的示意性表示。

实施方式描述

本发明的实施方式的下面的描述并不旨在将本发明限制到这些实施方式，而是更确切地使本领域中的技术人员能够制造并且使用本发明。本文所描述的变形、配置、实现、示例实现和示例是可选的，并且对它们描述的变形、配置、实现、示例实现和示例不是排斥的。本文所描述的发明可以包括这些变形、配置、实现、示例实现和示例的任何和所有排列。

1.系统和方法

如图1所示，用于人机接口连接的系统100包括：触摸传感器110，其包括刚性背衬，包括感测电极和驱动电极对116的阵列，并且限定触摸传感器表面112并在感测电极和驱动电极对116的阵列上延伸；第一振动器120，其耦合到触摸传感器110，并且被配置为在平行于触摸传感器表面112的平面内使质量块振荡；以及耦合器132，其布置在触摸传感器110下方，并被配置为在第一振动器120的启动期间吸收触摸传感器表面112的位移。系统100还包括控制器150，其被配置为：基于在触摸传感器110中的第一感测电极和驱动电极对116之间的电阻的第一变化来在第一时间检测第一输入到触摸传感器表面112上的施加和第一输入的第一力大小；响应于第一力大小超过第一阈值大小，通过驱动第一振动器120以使触摸传感器表面112振荡来执行向下点击循环(down-clickcycle)；将在触摸传感器表面112上的第一输入的第一位置映射到由触摸传感器表面112表示的键盘的键；以及在大约第一时间输出表示键和在触摸传感器表面112上的第一输入的第一力大小的第一触摸图像。

系统100的一个变形包括触摸传感器110；第一振动器120；第二振动器120；扬声器；以及控制器150。触摸传感器110包括：基板114，其安装到计算设备的机架(chassis)130，并被配置为在平行于基板114的宽平面的振动平面内移动；感测电极和驱动电极对116的阵列，其在整个基板114上被图案化；电阻层124，其布置在基板114上，并且包括响应于施加到触摸传感器表面112的力的大小的变化而表示出局部体电阻的变化的材料；以及覆盖层(overlay)164，其与基板114相对地布置在电阻层上，并限定触摸传感器表面112。第一振动器120耦合到基板114的第一端，并且被配置成在第一点击循环期间在振动平面内使基板114的第一端振动。第二振动器120耦合到与第一端相对的基板114的第二端，并且被配置成在第二点击循环期间在振动平面内使基板114振动。扬声器被配置成在第一点击循环和第二点击循环期间重放点击声音。如图2和图8所示，控制器150被配置为：响应于在基板114的第一端上的触摸表面的第一区域上的超过阈值力大小的力的施加，触发扬声器来重放点击声音并触发第一振动器120来执行第一点击循环；响应于在基板114的第二端上的触摸表面的第二区域上的超过阈值力大小的力的施加，触发扬声器来重放点击声音并触发第二振动器120来执行第二点击循环；以及响应于在触摸传感器表面112上的超过阈值力大小的力的施加而输出命令。

系统100执行用于检测并表征输入的方法s100，其包括：在块s110中，在第一时间检测第一输入到触摸传感器表面112上的施加和第一输入的第一力大小；在块s120中，响应于第一力大小超过第一阈值大小，根据向下点击循环来致动耦合到触摸传感器表面112的第一振动器120；以及在块s130中，在第一时间之后的第二时间检测第一输入的第二力大小。方法s100还包括，响应于第二阈值大小超过第二力大小，第二阈值大小小于第一阈值大小：在块s140中，在大约第二时间将在触摸传感器表面112上的第一输入的第一位置映射到与和第一位置重合的触摸传感器表面112的区域相关联的键盘的特定键；以及在块s150中，在大约第二时间输出特定键的标识符和在触摸传感器表面112上的第一输入的第一力大小。

2.应用

通常，系统100用作人机接口设备，其检测用户(例如，人类用户)的输入，将这些输入转换成机器可读命令，将这些命令传递到计算设备，并实时地提供反馈(例如，触觉反馈)以向用户指示输入被检测到。特别是，系统100包括触摸传感器110，输入通过触摸传感器110被检测到；触觉反馈模块(例如，扬声器和两个或更多个振动器)，反馈通过触觉反馈模块被提供给用户；以及控制器150，其基于通过触摸传感器110检测到的输入而向所连接的计算设备输出命令，并通过触觉反馈模块来触发触觉反馈。因此，系统100可以执行方法s100的块以检测在触摸传感器表面112上的输入并对输入做出响应。

系统100可以集成到计算设备中以限定例如跨越集成触控板和/或集成键盘的触摸传感器表面112(例如，基本上平坦的触敏表面)。系统100检测在触摸传感器表面112上的输入(例如超过阈值最小施加力或压力的手指或触笔的施加)，并且响应于这样的输入而向用户发出听觉和/或振动(在下文中的“触觉”)反馈，以便模仿被按下和释放的机械按钮的听觉和触觉响应。系统100因此可以向用户提供机械按钮被按下和释放的感觉，尽管系统100限定了被垂直地约束并且以没有局部移动元件为特征的触摸传感器表面112。当集成到诸如膝上型计算机(如图7a和图7b所示)的计算设备中时，系统100可以基于在触摸传感器表面112上检测到的输入来输出键击、光标向量和/或滚动命令等，并且计算设备可以基于从系统100接收的这种命令来执行过程和/或更新再现在集成显示器上的图形用户界面。可选地，系统100可以集成到外围设备(例如外围键盘或具有集成触控板的外围键盘)中，外围设备可以与计算设备协作以执行过程和/或更新再现在集成到计算设备中的显示器上的图形用户界面。

在系统100限定键盘的一个实现方式中，系统100可以使在触摸传感器表面112上的分立区域与键输出命令相关联。系统100可以输出键输出命令，并且响应于在触摸传感器表面112的相应键区域上的输入的检测而触发第一振动器和第二振动器之一来执行点击循环。当按下触摸传感器表面112的键区域时，通过致动第一振动器120和/或第二振动器120以使与输入重合的触摸传感器表面112的区域振荡，系统100可以执行点击循环以模仿机械键盘键的按下(和释放)。

如图12a和图12b所示，系统限定执行方法s100的非机械结构，以便通过远程振动和/或音频信号为用户促进机械键的感知；该系统可以表现为键盘表面，其可以是动态的、实际上被修改以表示不同类型的键、不同的键盘间距、到触控板或其他表面的转变而不损害机械键盘的触觉响应。特别是，系统100可以执行向下点击循环以通过根据对应于输入的力或压力大小、输入的施加的速度、输入与键盘的键的质心的接近度等的振荡分布曲线(profile)(例如，振荡频率、振幅和持续时间)来致动接近输入的一个或更多个振动器和/或音频驱动器140，从而向用户提供机械键盘键的按下的感觉。类似地，系统100可以在块s132中执行向上点击循环(up-clickcycle)以响应于输入从触摸传感器表面112的释放，通过根据对应于输入的释放的力或压力大小、输入的释放的施加的速度、输入与键盘的键的质心的接近度等的释放振荡分布曲线来致动接近输入的一个或更多个振动器和/或音频驱动器140，从而模仿机械键盘的机械键的缩回。因此，系统100可以使触摸传感器表面112的选定区域振荡，并发出被定义作为力、速度、持续时间和/或输入到触摸传感器表面112的施加和释放的其他特性的函数的点击声音，以便复制机械键盘的机械键的施加和释放的感觉。

例如，系统100可以：当施加到触摸传感器表面112的输入超过第一阈值力(或压力)大小时，启动振动器120并触发音频驱动器140来输出点击声音，以便复制机械键被按下的触觉和可听声音；以及然后当相同的输入被提起到小于在触摸传感器表面112上的第二阈值大小(小于第一阈值大小)时，启动振动器120并触发音频驱动器140来输出(更低频率)点击声音，以便复制按下的机械键被释放的触觉和可听声音。系统100因此可以向用户提供键被按下和释放的触觉印象，尽管系统100本身限定基本上刚性的外部结构而没有外部移动部件或表面(例如，按钮)。

系统100还可以通过移动、调整大小和/或重新限定键区域来自动并实时地在软件中重新配置键盘——例如，如果用户选择替代的键盘布局(例如，来自qwerty键盘的法语或中文键盘(mandarinkeyboard))，使键盘重新定向，或者放大或缩小键盘(例如，通过在触摸传感器表面112上输入捏合或张开手势)——并且继续通过触觉反馈模块来提供触觉反馈，触觉反馈模块可以基本上远离触摸传感器表面112而布置。因此，系统100可以重新配置在触摸传感器表面112上的键盘的键的放置和定向以与用户偏好一致(例如，更加符合人体工程学)。

系统100在本文被描述为具有键盘覆盖层164的可重新配置的压敏触摸传感器表面112，键盘覆盖层164可以集成到计算设备(例如，膝上型计算机、平板电脑)内或连接到计算设备，并且检测在触摸传感器表面112上的输入，响应于这样的输入来向用户提供触觉反馈，并且基于这些输入来向在集成或连接的计算设备内的另一个处理单元或控制器150输出命令(例如，键盘的特定键的选择)。然而，系统100可以可选地限定独立设备或外围设备，其可以连接到计算设备和从计算设备断开，并且可以基于在触摸传感器表面112上检测到的输入在被连接时向计算设备输出命令。例如，系统100可以可选地限定遥控器150、手持计算机定点设备(或“鼠标”)、游戏控制器150、壁挂式电话、智能手机或可穿戴设备等。

3.触摸传感器

如图1和图9所示，触摸传感器110包括：在整个基板114(例如，纤维玻璃pcb)上图案化的感测电极和驱动电极对116的阵列；以及电阻层124，其布置在基板114上与感测电极和驱动电极对116接触，限定响应于所施加的力的变化而表现出局部体电阻和/或局部接触电阻的变化的材料，并限定与基板114相对的触摸传感器表面112。如在第14/499,001号美国专利申请中所述的，电阻式触摸传感器110可以包括在整个基板114上图案化的叉指驱动电极和感测电极的栅格。电阻层124可以跨越在整个基板114上的每个驱动和感测电极对之间的间隙，使得当局部化的力被施加到触摸传感器表面112时，在相邻的驱动和感测电极对之间的电阻与所施加的力的大小成比例地(例如，线性地、相反地、平方地或以其他方式)变化。如下所述，控制器150可以读取在触摸传感器110内的每个驱动和感测电极对之间的电阻值，并且可以将这些电阻值转换为施加到触摸传感器表面112的一个或更多个离散力输入的位置和大小。

在一个实现方式中，系统100包括例如以刚性pcb(例如，纤维玻璃pcb)或在触摸传感器表面112(例如，铝背衬板)上的pcb的形式的刚性基板114；以及驱动电极和感测电极的行和列在基板114的整个顶部上被图案化以形成感测电极的阵列。力感测层安装在感测电极的阵列上，并围绕它的周边连接到基板114。

4.控制器

通常，控制器150起作用来驱动触摸传感器110，以在扫描循环期间读取在驱动电极和感测电极之间的电阻值，并且将来自触摸传感器110的电阻数据转换成在触摸传感器表面112上的力输入的位置和大小。控制器150还可以起作用来将在两个或更多个扫描循环中记录的力的位置和/或大小转换成对应于键盘的特定键、手势、光标运动向量或其他命令的键击，并将这种命令输出到系统100被安装或集成于的计算设备。例如，控制器150可以访问存储在计算设备的存储器中的预编程的命令功能(例如包括触控板和由计算设备可读的键盘值的组合的命令功能)，以移动虚拟光标、在整个文本文档中滚动、扩大窗口、在窗口内平移以及旋转2d或3d虚拟图形资源、或者输入文本和键盘快捷方式等。

在一个实现方式中，如在第14/499,001号美国专利申请中所述，控制器150包括：阵列列驱动器(acd)；列切换寄存器(csr)；列驱动源(cds)；阵列行传感器(ars)；行切换寄存器(rsr)；以及模数转换器(adc)。在该实现中，触摸传感器110可以包括可变阻抗阵列(via)，其限定：耦合到acd的互连阻抗列(iic)；以及耦合到ars的互连阻抗行(iir)。在电阻扫描周期期间：acd可以通过csr来选择iic，并且用cds电气地驱动iic；via可以将电流从被驱动的iic传送到由ars感测到的iic；ars可以选择在触摸传感器110内的iir，并且通过rsr电气地感测iir状态；以及控制器150可以对来自ars的所感测的电流/电压信号进行插值，以在单个采样周期内的电阻扫描周期期间实现对在触摸传感器110上的离散力输入的接近度、接触、压力、和/或空间位置的基本上准确的检测。

在一个实现方式中，在触摸传感器110中的一行驱动电极可以串联连接，且在电阻式触摸传感器110中的一列感测电极可以类似地串联连接。在采样周期期间，控制器150可以：将第一行驱动电极驱动到参考电压，同时使所有其他行的驱动电极浮置；记录第一列感测电极的电压，同时使所有其他列的感测电极浮置；记录第二列感测电极的电压，同时使所有其他列的感测电极浮置；记录最后一列感测电极的电压，同时使所有其他列的感测电极浮置；将第二行驱动电极驱动到参考电压，同时使所有其他行的驱动电极浮置；记录第一列感测电极的电压，同时使所有其他列的感测电极浮置；记录第二列感测电极的电压，同时使所有其他列的感测电极浮置；记录最后一列感测电极的电压，同时使所有其他列的感测电极浮置；以及最后将最后一行驱动电极驱动到参考电压，同时使所有其他行的驱动电极浮置。控制器150然后可以记录第一列感测电极的电压，同时使所有其他列的感测电极浮置；记录第二列感测电极的电压，同时使所有其他列的感测电极浮置；以及在块s110中记录最后一列感测电极的电压，同时使所有其他列的感测电极浮置。因此，控制器150可以顺序地驱动在电阻式触摸传感器110中的驱动电极行；以及在块s110中顺序地从在电阻式触摸传感器110中的感测电极列读取电阻值(例如，电压)。

因此，在块s110中控制器150可以在采样周期期间扫描驱动和感测电极对(或“感测电极”)。然后，在块s130中，控制器150可以将在一个采样周期期间从触摸传感器110读取的电阻值合并到表示施加在整个触摸传感器表面112上的力(或压力)的位置和大小的单个触摸图像中。控制器150还可以在块s130中：识别在触摸传感器表面112上的分立输入区域(例如，通过实现斑点检测(blobdetection)以处理触摸图像)；基于施加在整个输入区域上的总力来计算在输入区域上的压力大小；识别对应于分立输入区域的输入类型(例如，手指、触笔、手掌等)；使分立输入区域与各种命令相关联；和/或用压力大小、输入类型、命令等来标记在触摸图像中的分立输入区域。控制器150可以在系统100的操作期间重复该过程以在每个采样周期期间生成(所标记的)触摸图像。

控制器150可以布置在基板114上以形成完全包含的触摸传感器110，该触摸传感器110：从所连接的计算设备接收功率；检测在触摸传感器表面112上的输入；响应于检测到的输入，输出例如以机械振动和声音的形式的触觉反馈；以及输出对应于在触摸传感器表面112上的检测到的输入的命令。可选地，控制器150的全部或部分可以远离基板114，例如布置在所连接的计算设备内和/或与在计算设备内的一个或更多个处理器在物理上共同延伸。

5.触觉

系统100包括触觉反馈模块，其包括振动器120和音频驱动器140(例如，扬声器)。通常，响应于在触摸传感器表面112上的超过阈值力或阈值压力的输入，控制器150可以同时触发振动器120来输出振动信号，并且可以触发扬声器来输出听觉信号(下文中的“点击循环”)，振动信号和听觉信号一起分别模仿机械按钮在被致动时的感觉和声音(如图8所示)。

振动器120可以包括在振荡线性致动器上的质量块、在旋转致动器上的偏心质量块、在振荡隔膜上的质量块、或任何其他合适类型的振动致动器。在一个示例中，振动器120包括耦合到振荡线性致动器的质量块，该振荡线性致动器在被致动时沿着单个致动轴使质量块振荡。在该示例中，振动器120可以耦合到基板114，振动器120的致动轴平行于系统100的振动平面，并且耦合器132可以在除了基本上平行于振动器120的致动轴的一个平移度以外的平移度上都约束基板114。在另一示例中，振动器120包括耦合到旋转致动器的偏心质量块，旋转致动器在被致动时围绕旋转轴旋转偏心质量块。在该示例中，振动器120可以耦合到基板114，振动器120的旋转轴垂直于系统100的振动平面，并且耦合器132可以在除了垂直于振动器120的旋转轴的两个平移度以外的平移度上都约束基板114。可选地，振动器120可以包括在振荡隔膜上的质量块或任何其他合适类型的振动致动器。振动器120还可以包括压电致动器、螺线管(solenoid)、静电电机、音圈、或被配置为在振动平面中使基板114振荡的任何其他形式或类型的致动器。此外，振动器120可以安装在基板114的与电阻层124相对的下侧上，以便减小系统100的横向和/或纵向覆盖区(footprint)，或者振动器120可以安装在相邻于感测电极和驱动电极并在感测电极和驱动电极的外部的基板114的顶部上，以便减小系统100的高度。

振动器120因此可以直接安装在基板114上，或者安装在与电阻层124相对地耦合到基板114的刚性背衬上。例如，系统100可以包括在基板114(例如，“pcb”)的整个第一侧上图案化的感测电极和驱动电极对116的阵列，并且振动器120可以与感测电极和驱动电极相对地安装在基板114的中心附近。如下所述，系统100还可以包括多个振动器，例如在触摸传感器表面112的每一半之下或每象限之下布置一个振动器120。在该实现方式中，控制器150可以在点击循环期间致动该组中的所有振动器。可选地，控制器150可以在点击循环期间选择性地致动振动器的一个或子集，例如如下所述，最接近在当前扫描循环和最后一个扫描循环之间在触摸表面上检测到的最新输入的质心的单个振动器120。然而，触觉反馈模块可以包括在任何其他配置中的任何其他数量的振动器，并且可以在点击循环期间致动任何其他一个振动器或振动器的组合。

振动器120可以表现出谐振(例如，固有)频率，并且控制器150可以触发致动器来在点击循环期间以该谐振频率振荡。例如，当系统100首次被通电时，控制器150可以执行测试例程，包括使振动器120从低频斜升到高频，检测低频和高频之间的谐振频率，并且在当前使用期期间将该谐振频率存储为振动器120的操作频率。

5.1音频驱动器

系统100还可以包括扬声器、蜂鸣器和/或被配置成在点击循环期间输出“点击”声音的其他音频驱动器140。在一个实现方式中，扬声器被布置在基板114上，并且在点击循环期间随着基板114一起移动。在该实现方式中，电阻层124可以包括在扬声器上限定扬声器网罩(speakergrill)的一个或更多个穿孔，并且扬声器可以通过穿孔向用户输出声音。可选地，电阻层124的周边可以在计算设备中的接受器内部偏移，基板114和电阻层124被容纳在该接受器中，以便在计算设备和电阻层124之间形成间隙，并且扬声器可以输出通过该间隙传递给用户的声音。可选地，扬声器可以远离基板114布置。例如，扬声器可以限定布置在计算设备的机架130内的分立扬声器。在这些示例中，计算设备因此可以包括主扬声器(或一组主扬声器)，并且集成到计算设备中的系统100可以包括副扬声器(secondaryspeaker)，该副扬声器在点击循环期间独立于主扬声器而重放点击声音以模仿被致动的机械按钮的声音。

在一个实现方式中，系统100包括限定被配置为接纳触摸传感器110、控制器150、振动器120和/或音频驱动器140的接受器的外壳160(如下所述)。音频驱动器140可以在外壳160内与触摸传感器表面112相对地安装到触摸传感器110。因此，触摸传感器表面112可以限定从接受器的边缘插入的键盘表面以形成被配置为使由音频驱动器140输出的声音通过的间隙。因此，外壳160和系统100的其他部件可以协作以形成间隙或穿孔，音频驱动器140可以通过该间隙或穿孔来输出声音。在一个变形中，外壳160可以限定围绕键盘的单独键的间隙，使得为了直接从键盘的键的按下产生的“点击”声音的感觉，从音频驱动器140发出的声音可以通过键盘本身(与从键盘的侧面或底部相反)被传递。

可选地，外壳160还包括：例如以开口区域或在外壳160的底部的与触摸传感器表面112相对的整个区域上的穿孔的形式的扬声器网罩，对于该扬声器网罩，由扬声器输出的声音被传递到外壳160的外部；以及在它的整个底面上的一组垫(或“底脚(feet)”)，其起作用来保持在扬声器网罩和系统100被放置于的平坦表面之间的偏移(例如，0.085”)间隙，以便限制由该相邻表面对从扬声器输出的声音的消音。特别是，系统100可以包括：外壳160，其容纳触摸传感器110、振动器120、音频驱动器140和控制器150，并且限定相邻于音频驱动器140并且与触摸传感器表面112相对地面向的扬声器网罩；以及一个或更多个垫，每个垫与触摸传感器表面112相对地从外壳160延伸，限定被配置为在整个桌面上滑动并且被配置为使扬声器网罩在桌面上方偏移一段目标间隙距离的轴承表面181。因此，当系统100放置在基本上平坦的表面上时，扬声器和扬声器网罩可以协作以输出在外壳160的底面和相邻表面之间反射的声音；以及该声音可以从外壳160横向和纵向地向外传播，使得用户可以可听得到地感知到该声音而基本上不管他相对于系统100的定向。可选地，外壳160可以在其侧面、相邻于触摸传感器表面112的整个顶部上、或者在任何其他位置或定向上限定一个或更多个扬声器网罩。又可选地，触觉反馈模块可以包括扬声器腔，当扬声器被驱动时，该扬声器腔与扬声器一起振动，以便从系统100输出“点击”声音。

可选地，在系统100作为键盘集成到计算设备中的实现方式中，扬声器可以与计算设备的主扬声器物理上共同延伸，并且主扬声器可以基本上同时输出“点击”声音以及所记录的和实况的音频(例如，音乐、在计算设备上重放的视频的音轨、在视频或语音呼叫期间的实况音频)。此外，当在计算设备内的音频系统被用户静音时，计算设备可以响应于在触摸传感器表面112上的输入来使除“点击”声音之外的来自计算设备的所有音频输出静音。类似地，计算设备可以触发扬声器来在恒定分贝水平(或“响度”)处输出“点击”声音，而不管在计算设备处设置的音频水平如何，以便保持在触摸传感器表面112上的输入的基本上一致的“感觉”，而不管由计算设备执行的各种其他功能和在计算设备上的设置如何。

5.2点击循环

响应于在触摸传感器表面112上的超过总的或峰值阈值力(或压力)大小的输入，控制器150在“点击循环”中基本上同时驱动最接近检测到的输入的位置的振动器120和扬声器，以便在触觉上和听觉上模仿机械按钮的致动。例如，响应于这样的输入的检测，控制器150可以：确定输入的位置；在块s120中，从耦合到基板114的一组振动器中选择最接近输入的位置的特定振动器120；在块s121中，触发电机驱动器来在目标点击持续时间(例如，250毫秒)期间根据方波驱动特定振动器120，同时通过扬声器重放“点击”声音字节。

在点击循环期间，控制器150还可以使点击声音字节的重放相对于振动器120的驱动信号滞后或超前例如+/-50毫秒，以在点击循环期间实现特定的触觉响应。类似地，在点击循环期间，控制器150可以将由扬声器输出的音频延迟“开始时间(onsettime)”，该“开始时间”对应于振动器120达到峰值输出功率或峰值振荡振幅的时间，并且在人类将点击循环的音频和振动分量感知为对应于相同事件的最大时间(例如，几毫秒)内。例如，对于以10毫秒的开始时间为特征的振动器120，控制器150可以在振动器120在点击循环期间被触发之后将由扬声器输出的音频延迟5-10毫秒。因此，当控制器150在块s110中在第一时间检测到在触摸传感器表面112上的超过第一阈值力(或压力)大小的力的施加时，控制器150可以：在紧接着在第一时间之后的第二时间(例如，在第一时间的50毫秒内以及在触摸传感器表面112上的第一输入的施加期间)启动振动器120；以及在块s121中在第二时间之后相差对应于振动器120的开始时间(例如，10毫秒)的延迟持续时间的第三时间启动音频驱动器140，其中振动器120达到最小振荡幅度。

如上所述，控制器150可以响应于在触摸传感器表面112上的输入满足或超过一个或更多个预设参数来执行点击循环。例如，控制器150可以响应于在触摸传感器表面112上的超过阈值压力的输入的检测而发起点击循环，该阈值压力对应于致动机械按钮或按键弹片(snapdome)所需的常用压力。在该示例中，控制器150可以将在触摸传感器表面112上检测到的输入的总的或最大压力与预设的静态压力阈值进行比较以识别或表征该输入。可选地，控制器150可以例如基于对较大输入灵敏度(对应于较低的压力阈值)的用户偏好，或者基于对通过在连接到系统100的计算设备上执行的图形用户界面而设置的较低输入灵敏度(对应于较大的压力阈值)的用户偏好来实现用户定制的压力阈值。在另一示例中，控制器150可以例如基于系统100的当前模式或定向来将触摸传感器表面112分割成两个或更多个活动和/或不活动区域，并且控制器150可以丢弃在触摸传感器表面112的不活动区域上的输入，但是当足够大小的输入在触摸传感器表面112的活动区域内被检测到时发起点击循环。

在该实现方式中，控制器150可以附加地或可选地将唯一性阈值力(或压力)大小分配到触摸传感器表面112的分立区域，并且响应于在触摸传感器表面112的各个区域上的超过所分配的阈值大小的力(或压力)的施加，通过公共触觉反馈模块来选择性地执行点击循环。例如，控制器150可以：将第一阈值大小分配到触摸传感器表面112的对应于通常被小指和/或拇指按下的键的区域；以及将大于第一阈值大小的第二阈值大小分配到触摸传感器表面112的对应于不经常被按下的键(例如，“功能”键和/或“大写锁定”键)的区域，以便不考虑触摸传感器表面112上的异常点击。

系统100因此可以检测在触摸传感器表面112上的不同力大小的输入，基于它的大小来向输入分配输入类型，基于输入的所分配的类型通过振动器120和扬声器来提供不同的触觉反馈，并且基于输入的所分配的类型来输出不同的控制功能。

在一个变形中，控制器150：响应于大于第一力(或压力)阈值且小于第二力阈值的总的或峰值力大小的“标准点击输入”，执行“标准点击循环”；以及如图10b所示，响应于超过第二力阈值的总的或峰值力大小的“深点击(deepclick)输入”而执行“深点击循环”。在该变形中，在深点击循环期间，控制器150可以在延长的持续时间(例如，750毫秒)期间驱动最接近深点击输入的位置的特定振动器120，以便向用户触觉地指示深点击输入被检测到并处理。控制器150可以类似地在深度点击循环期间在延长的持续时间内停用音频驱动器140或者驱动音频驱动器140。在一个示例中，控制器150可以响应于在触摸传感器表面112上限定的键盘的“换挡键”区域上的标准点击输入来执行键盘“换挡”控制功能，并且可以响应于在键盘的“换挡键”区域上的深点击输入来执行“大写锁定”控制功能。在类似的示例中，控制器150可以响应于在触摸传感器表面112上限定的键盘的“a”键区域上的标准点击输入而输出小写“a”键击，并且可以响应于键盘的“a”键区域上的深点击输入而执行大写“a”键击。

在一个示例中，控制器150：基于在触摸传感器表面112下方的第一感测电极和驱动电极对116之间的电阻的第一变化来在第一时间检测第一输入在触摸传感器表面112上的施加和第一输入的第一力大小；响应于第一力大小落在第一阈值大小和第二阈值大小之间，在第一持续时间内执行第一点击循环(例如，标准点击循环)，并且将第一输入标记为第一输入类型。在该示例中，控制器150还可以：基于在触摸传感器表面112下方的第二感测电极和驱动电极对116之间的电阻的第二变化来在第二时间检测第二输入到触摸传感器表面112上的施加以及第二输入的第二力大小；以及响应于第二力大小超过第二阈值大小，在超过第一持续时间的第二持续时间内执行第二点击循环(例如，深点击循环)，并且将第二输入标记为不同于第一输入类型的第二输入类型。

在另一示例中，控制器150可以响应于在触摸传感器表面112上的深点击输入而在输入模式之间(例如在第一模式和第二模式之间)转换或切换，在该第一模式中控制器150输出相对位置改变命令以移动光标，而在该第二模式中控制器150输出限定光标在视图窗口内(例如，在桌面上)的位置的绝对位置命令。

当对象以越来越大的力大小压在触摸传感器表面112上时，控制器150可以类似地实现多级点击循环，例如三个、四个或更多个附加的点击循环。控制器150还可以响应于在触摸传感器表面112上的力的施加而输出各种命令，该力落在多个预设力大小范围之一内。例如，对于在触摸传感器表面112的对应于删除键的区域上的输入，控制器150可以输出命令以基于落到四个预设且越来越大的力大小范围之一内的所施加的力的大小力来删除单个符号、删除整个单词、删除整个句子和删除整个段落。

控制器150可以响应于同时或一个接一个地施加到触摸传感器表面112的多个离散输入来实现这些触觉效果。例如，当用户将多个手指放置成与触摸传感器表面112接触时，控制器150可以响应于在触摸传感器表面112上的每个手指的检测(例如在多个点击循环内)而触发点击循环，该多个点击循环基于由这些手指中的每一个施加的力的大小超过公共阈值大小(或超过被分配到触摸传感器表面112的相应区域的阈值大小)的次数而重叠。控制器150可以响应于由用户的每个手指进行的各种力(或压力)大小转换(例如包括与触摸传感器表面112接触的每个手指的“向下”点击循环、“向上”点击循环、“深”点击循环、多级点击循环等)来实现前述方法和技术。

5.3滞后

在另一实现中，控制器150实现滞后以触发单次点击循环的多个元件。例如，如上所述，控制器150可以响应于在触摸传感器表面112上的超过4盎司的检测到的力来触发“向下”点击循环，并且可以在由同一对象施加到触摸传感器表面112的检测到的力下降到低于2盎司时触发“向上”点击循环(例如，向下点击循环的更短和更高频率变体)。在该示例中，控制器150可以执行“向下”点击循环，其中振动器120以更大的振幅被驱动，并且扬声器输出比对“向上”点击循环更低频率的声音，以便模拟物理按钮，其中需要更大的向下施加的力来向下按下按钮，但是其中与按钮接触的手指或其他对象使按钮按下的声音减弱，从而产生比当物理按钮被释放时更低力度(lower-pitch)的“向下扣住(snapdown)”感觉。在该实现方式中，控制器150可以实现类似的方法和技术来触发扬声器以：当在触摸传感器表面112上检测到的输入表现出超过高阈值力(例如，4盎司)的施加的力时，重放包含第一频率的主音调的“向下”音轨；以及当在触摸传感器表面112上的同一输入表现出之后下降到低阈值力(例如，两盎司)以下的施加的力时，重放包含小于第一频率的第二频率的主音调的“向上”音轨。控制器150因此可以基于在触摸传感器表面112上的输入的力大小和系统100的当前或最后状态来改变系统100的触觉(haptic)输出和触感(tactile)输出。

控制器150可以附加地或可选地实现每手指触觉效果。例如，当用户将多个手指放置成与触摸传感器表面112接触时，控制器150可以响应于在触摸传感器表面112上的每个手指的检测并响应于由用户手指执行的各种输入转换(例如包括与触摸传感器表面112接触的每个手指的“向下”点击循环、“向上”点击循环、“深”点击循环、多级点击循环等)来触发点击循环。如下所述，一旦输入被检测到或者一旦在输入的位置处的输入转换被检测到，控制器150就可以选择性地触发最接近该位置的特定振动器120。

系统100因此可以检测在触摸传感器表面112的上不同力大小的输入，基于它的大小来向输入分配输入类型，基于输入的所分配的类型通过振动器120和扬声器来提供不同的触觉反馈，并且基于输入的所分配的类型来输出不同的控制功能。

在图10a所示的一个变形中，控制器150实现滞后以在触摸传感器表面112上的单个力输入的施加和缩回期间触发多个点击循环。特别是，在该变形中，当力被施加到触摸传感器表面112上时以及当力从触摸传感器表面112释放时，控制器150选择性地启动振动器120和扬声器，以便触觉地和听觉地复制机械按钮被按下以及随后被释放的感觉和声音。为了防止当在触摸传感器表面112上力的施加达到第一阈值大小时“弹回”，控制器150可以对该输入执行单个“向下”点击循环(暗示机械按钮的按下)直到该输入从触摸传感器表面112释放为止。然而，当由同一输入施加的力减小到第二更低的阈值大小时，控制器150也可以执行“向上”点击循环(暗示被按下的机械按钮的释放)。因此，控制器150可以实现滞后技术以防止在对触摸传感器表面112上的输入的触觉响应中的“弹回”，以通过触觉反馈来向用户指示施加到触摸传感器表面112的力已经被记录(即，已经达到第一阈值大小)，并且通过附加触觉反馈来向用户指示用户的选择已经被清除并且施加到触摸传感器表面112的力已经被记录(即，所施加的力已经下降到第二阈值大小以下)。

例如，控制器150可以：响应于检测到超过克的力大小的输入在触摸传感器表面112上的施加而触发“向下”点击循环；以及当输入从触摸传感器表面112被释放并且从该输入施加在触摸传感器表面112上的力下降到60克以下时，可以触发“向上”点击循环(例如，向下点击循环的更短和更高频率变体)。在该示例中，控制器150可以执行“向下”点击循环，其中振动器120以更大振幅和/或更大频率被驱动，并且其中扬声器输出比对“向上”点击循环更低频率的声音。例如，系统100可以通过以第一振荡频率驱动振动器120并触发音频驱动器140来以第一音频频率输出点击声音从而执行下点击循环；以及在块s132中通过以大于第一振荡频率的振荡频率驱动第一振动器120并在块s133中触发音频驱动器140来以大于第一音频频率的第二音频频率输出点击声音从而执行上点击循环。通常，在该示例中，控制器150可以将“向下”点击的频率限定为与输入的力大小成比例，使得更大的力大小的输入与更高音高(pitch)的音频信号和/或更高频率的振动对应。类似地，控制器150可以将“向下”点击的持续时间限定为与输入的力大小成比例，使得更大的力大小的输入与更长的音频信号和/或更长的振动持续时间对应。因此，控制器150可以执行在触觉上和听觉上复制机械按钮的按下的“向下”点击循环，这可能需要施加超过转换力(transitionforce)的力；以及控制器150可以执行在触觉上和听觉上复制机械按钮的释放的“向上”点击循环，只有当在机械按钮上的所施加的力明显低于转换力，机械按钮才可以返回到其原始位置。此外，在机械按钮和按下机械按钮的手指之间的接触可以减弱声音和被按下的机械按钮的返回的速率，从而产生比当物理按钮被释放时更快和更低力度的“向下扣住”感觉和声音。控制器150因此可以通过执行“向下”点击循环来模仿机械按钮在被按下时的感觉和声音；控制器150可以响应于在一段时间内由与触摸传感器表面112接触的对象施加的力的变化，通过执行“向上”点击循环来模仿被按下的机械按钮在被释放时的感觉和声音。6.振动器对

在一个变形中，系统100包括耦合到基板114的一组振动器120对，其中在一对致动器中的每个振动器120被配置为执行点击循环的分立元件(或部分)。

在一个实现方式(其中如上所述，当在触摸传感器表面112上的输入的力大小超过高的力大小(例如，4盎司)时，系统100执行“向下”点击循环以及然后当输入的力大小下降到低的力大小(例如，2盎司)以下时，系统100执行“向上”点击循环)中，系统100包括一个或更多个振动对，其中每个振动对包括按下振动器120和释放振动器120。在该实现方式中，按下振动器120可以表现出第一谐振频率，且释放振动器120可以表现出小于第一谐振频率的第二谐振频率。例如，按下振动器120可以包括比在释放振动器120中的偏心质量块小的偏心质量块和/或表现出比释放振动器120更短的摆幅(throw)，使得第一振动器120表现出比释放振动器120更高的谐振频率。因此，控制器150可以在输入由触摸传感器110首次检测到时顺序地触发按下振动器120来执行向下点击循环，且然后当输入从触摸传感器表面112释放时触发释放振动器120来执行向上点击循环，以便模仿机械按钮的按下和释放的感觉，机械按钮可能在按下时比在释放时对人类用户“感觉”相对更刚性(stiff)。此外，在该实现方式中，按下振动器和释放振动器可以一起封装成单个单元，例如它们的线性振荡路径平行且偏移。

例如，系统100可以包括都耦合到触摸传感器110并且被配置成使触摸传感器表面112振动的第一振动器120和第二振动器120。另外，系统100可以包括耦合到触摸传感器110并且被配置为响应于超过第二阈值大小的输入而输出音频信号的第一音频驱动器140和第二音频驱动器140。在该示例中，控制器150被配置为：响应于检测到第一输入在离第一振动器120的第一距离处并且离第二振动器120的第二距离处的施加(第二距离超过第一距离)，在大约第一时间选择性地驱动第一振动器120以使靠近第一输入的触摸传感器表面112振荡，第一输入的第一力大小超过阈值大小。因此，控制器150可以仅在控制器150检测到在触摸传感器表面112上的输入离第一振动器120比离第二振动器120更近时致动第一振动器120。类似地，控制器150被配置成响应于检测到第一输入在离第一振动器120的第一距离处并且离第二振动器120的第二距离处的施加(第二距离超过第一距离)，在大约第一时间选择性地触发音频驱动器140以输出靠近第一输入的第一音频信号。因此，控制器150可以仅在控制器150检测到在触摸传感器表面112上的输入离第一音频驱动器140比离第二音频驱动器140更近时致动第一音频驱动器140。可选地，控制器150可以响应于检测到第一输入在比离第二振动器120的距离大的离第一振动器120的距离处的施加，在大约第一时间选择性地驱动第二振动器120以使靠近第一输入的触摸传感器表面112振荡和/或在大约第一时间选择性地触发第二音频驱动器140以输出靠近第一输入的第二音频信号。因此，仅当控制器150检测到触摸传感器表面112上的输入分别离第二音频驱动器140和第二振动器120比离第一音频驱动器140和第一振动器120更近时，控制器150可以选择性地致动第二音频驱动器140和/或第二振动器120。然而，控制器150也可以响应于检测到第一输入在离第一振动器120的一定距离处和离第二振动器120的(相等)距离处的施加，在大约第一时间驱动第一振动器120来使触摸传感器表面112以第一频率振荡；以及在大约第一时间驱动第二振动器120来使触摸传感器表面112以第二频率振荡。类似地，控制器150可以触发第一音频驱动器140和第二音频驱动器140以在大约第一时间输出音频信号。因此，当输入离每个振动器120和/或音频驱动器140等距和/或在离每个振动器120和/或音频驱动器140的阈值偏移内时，控制器150可以大约同时驱动多个振动器和/或音频驱动器140。

类似地，系统100可以包括振动器120集群(cluster)，其中每个振动器120集群包含多个振动器，每个振动器120被配置为执行各种点击循环类型之一。例如，在控制器150触发振动器以执行向上、向下和深点击循环的上述实现方式中，振动器120集群可以包括：专用于执行向下点击循环的按下振动器120；专用于执行向上点击循环的释放振动器120；以及专用于执行深按下点击循环的深按下振动器120。在该示例中，控制器150可以基于在触摸传感器表面112上的检测到的输入的力大小来选择性地触发按下、释放和深按下振动器中的每一个以执行相应的点击循环。可选地，每个振动器120集群可以包括两个或更多个振动器，包括主振动器120和副振动器120，并且控制器150可以触发主振动器120来执行每个后续的点击循环，除非点击循环当前在主振动器120处在进行中，或者除非自从主振动器120完成最后一次点击循环以来已经过了小于阈值时间段，在这种情况下，控制器150触发副振动器120来执行下一次点击循环。类似地，在这些实现方式中，在振动器120集群中的振动器可以一起被封装在单个封装中，并且一体地安装到基板114。

然而，系统100可以包括振动器120对或振动器120集群，其包含被配置为执行特定类型或多种独特类型的点击循环的任何其他数量的相似或不相似的振动器。

7.外壳

外壳160起作用来容纳并支撑系统100的元件，例如控制器150、振动器120、扬声器以及触摸传感器110的感测和驱动电极(如图1和图2所示)。如上所述，外壳160还可以限定一组底脚(或“垫”)，其起作用来在系统100直立地安置于的平坦表面上支撑外壳160的底部。在该实现方式中，每个底脚可以包括起作用来将系统100与相邻表面机械隔离的可压缩或其他减振材料，从而减少咔嗒咔嗒声(rattle)并基本上保持系统100在点击循环期间的振动。

7.1耦合器

耦合器132被配置为将基板114安装到计算设备的机架130，并允许基板114在平行于基板114的宽平面的振动平面内移动。通常，耦合器132靠着计算设备(例如，膝上型计算机)的机架130约束基板114，但是允许基板114、振动器120和电阻层124在点击循环期间在基本上平行于触摸传感器表面112的平面内振荡。

在振动器120沿着垂直于z轴且平行于振动平面的系统100的x轴使质量块线性地振荡的一个示例中，耦合器132可以(近似地)在五个自由度上约束基板114，包括围绕任何轴的旋转以及沿着系统100的y轴和z轴的平移，并且当振动器120在点击循环期间被致动时，耦合器132可以允许基板114(基本上)仅沿着系统100的x轴平移。在振动器120包括耦合到旋转致动器的输出轴的偏心质量块并且旋转致动器的输出轴垂直于触摸传感器表面112(即，平行于系统100的z轴)的另一示例中，耦合器132可以(近似地)在四个自由度上约束基板114，包括围绕任何轴的旋转和沿着z轴的平移，并且当振动器120在点击循环期间被致动时，耦合器132可以允许基板114沿着系统100的x轴和y轴(即，在平行于触摸传感器表面112的平面中)平移。

在一个实现方式中，计算设备的机架130限定被配置为安放系统100的接受器(例如，空腔)，并且耦合器132起作用来将基板114和电阻层124定位在接受器内。计算设备的机架130还可以限定在接受器上延伸并进入接受器中的悬垂部分以在空腔周围形成底切(undercut)，并且耦合器132可以例如经由一个或更多个机械紧固件、索环(grommet)185或粘合剂来将基板114安装到悬垂部分的下侧。

在一个变形中，触摸传感器110包括触摸传感器表面112，其横越基板114的背面延伸，并且起作用来支撑基板114以防止例如由于施加到触摸传感器表面112的向下的力而从振动平面偏转(deflection)。在该变形中，触摸传感器表面112可以包括玻璃纤维板、金属(例如，铝)板、填充纤维的聚合物板、或任何其他材料的板，并且可以结合到基板114或例如利用机械紧固件167或索环185来紧固到基板114，并且触摸传感器表面112可以耦合或紧固到计算设备机架130以将基板114和电阻层124安装在接受器内。

可选地，基板114可以由刚性材料制成和/或具有厚度，使得基板114是足够刚性的，以当一般负载施加到触摸传感器表面112时抵抗振动平面的显著变形。例如，基板114可以包括3毫米厚的玻璃纤维或碳纤维pcb。基板114可以附加地或可选地包括焊接或铆接到基板114的背面并横跨基板114的长度和/或宽度的一个或更多个钢肋条、铜肋条或铝肋条，以提高基板114的刚性。因此，基板114可以由材料制成并具有几何形状，和/或可以包括附加的加强元件以增加基板114在振动平面中的刚性，但不将相当大的质量块添加到基板114和电阻层124组件：以便由于刚性基板114对振动的减小的吸收而提高系统100的响应性；以及以便在点击循环期间增加振动器120的每个冲程中基板114和电阻层124组件的位移。

7.2索环

在一个实现方式中，耦合器132经由弹性索环185(例如，“减振卡扣式无螺纹隔片”)将基板114(或触摸传感器表面112)安装到计算设备接受器。在图11d、图11e、图11f和图11g所示的一个示例中，耦合器132包括插入到基板114的每个角处的孔中的包括两个颈部的一个圆柱形索环185，索环185的上颈部接合基板114中的他们相应的孔。在该示例中，对于每个索环185，耦合器132还包括刚性突出部(tab)(例如金属或玻璃纤维突出部)，包括接合索环185的下颈部的第一孔和从第一孔横向偏移并被配置成经由紧固件167(例如螺钉、螺母或铆钉)安装到计算设备机架130的第二孔。在该示例中，刚性突出部还可以被连接，例如以形成围绕基板114的周边或者以横跨基板114的背面的刚性板的形式的刚性框架。在该示例中，每个索环185包括在上颈部和下颈部之间的扩大部分，该扩大部分使基板114在突出部上方(或在刚性框架上方、在刚性板上方)垂直偏移，并且允许基板114相对于突出部(或相对于刚性框架、相对于刚性板)横向移动，同时垂直地支撑基板114。在该示例中，每个索环185可以由硅树脂、橡胶、或任何其他柔性或弹性材料制成，并且可以由硬度进行表征以允许索环185由于振动器120在点击循环期间的振动而横向偏转，但是限制索环185在一般负载下的压缩，例如当一只或两只人手搁置在触摸传感器表面112上时和/或当两只手在整个触摸传感器表面112上输入键击(例如，“打字”)时。

在图11f所示的另一示例中，耦合器132包括插入到基板114的每个角处的孔中的包括单个颈部的一个圆柱形索环185。在该示例中，耦合器132还包括每索环185一个刚性突出部或者横跨基板114的刚性框架或刚性板。突出部、框架或板安装在基板114后面以靠着计算设备机架130垂直地约束索环185。在点击循环期间，索环185因此可以弯曲或挠曲以使基板114能够在振动器120被致动时在振动平面内移动。计算设备机架130和/或突出部、框架或板还可以包括索环185的凹部，该凹部被配置成接纳索环185的端部并且将索环185横向和纵向地定位在计算设备接受器内。每个索环185的凹部可以限定对于圆柱形索环185来说尺寸过大的圆柱形凹部，以使索环185能够横向和纵向地移动，从而使基板114能够在点击循环期间在振动平面内横向和纵向地移动。类似地，每个索环185的凹部可以限定细长(或“菱形”)凹部，该凹部使索环185能够在索环185的凹部内仅横向(或仅纵向)地移动，从而使基板114能够在点击循环期间在振动平面内横向(或纵向)地移动。

在该实现方式中，索环185因此可以限定实心柔性主体。可选地，索环185可以包括刚性或弹性主体以及布置在主体的内部(或外部)的挠曲件186。在该实现方式中，索环185可以将基板114(或触摸传感器表面112)耦合到计算设备机架130，并且挠曲件186可以被配置为相对于主体移动以使基板114能够相对于机架130横向和/或纵向地移动。可选地，系统100可以包括允许更大的压缩和顺应性的一个或更多个流体填充的和/或呈肋条状的索环185。例如，索环185可以包括允许在振动平面内的比在振动平面外更大的偏转的一组内部径向肋条。

因此，在该实现方式中：振动器120可以耦合到触摸传感器110的触摸传感器表面112(例如，接近触摸传感器110的中心)，并且可以包括被配置为沿着平行于触摸传感器表面112并平行于触摸传感器110的边缘的向量使质量块振荡的线性致动器；以及耦合器132可以包括索环185，该索环185从移动计算设备的机架130延伸并穿过在触摸传感器表面112中的安装孔，被配置为相对于机架130垂直地约束触摸传感器表面112，并且在平行于触摸传感器表面112的方向上表现出弹性。然而，在该实现方式中，耦合器132可以包括在任何其他配置中的任何其他数量的索环185。例如，耦合器132可以包括：在三角形配置中的三个索环185；在正方形配置中的四个索环185，在基板114或触摸传感器表面112的每个角中有一个索环185；或六个索环185，在基板114的每个角中(或在触摸传感器表面112中)有一个索环185以及沿着基板114的每个长侧面(或沿着触摸传感器表面112的每个长侧面)居中有一个索环185。系统100因此可以限定可以用有限数量的紧固件或粘合剂安装在计算设备接受器中的完整的人机接口子系统。

7.3隔离器

在图11a所示的另一实现中，耦合器132包括粘合到基板114的背面(或触摸传感器表面112的背面)和计算设备接受器内的表面的弹性隔离器166。在一个示例中，耦合器132包括在一侧上粘合到触摸传感器表面112的背面并且粘合到计算设备接受器的底部的一组(例如，四个)硅树脂按钮。在该示例中，当力施加到触摸传感器表面112时，硅树脂按钮可以在压缩中；硅树脂按钮因此可以限定几何形状和弹性模量，其当力被施加到触摸传感器表面112时足以基本上抵抗压缩，但是也使基板114能够在点击循环期间在振动平面中平移。可选地，在该实现方式中，耦合器132可以包括粘合到基板114的顶部(或者触摸传感器表面112的顶部)并且粘合到延伸到计算设备接受器中的计算设备的c侧的顶部的下侧的弹性隔离器，并且弹性隔离器可以将基板114悬挂在接受器内。在下面描述的一个示例中，隔离器166可以耦合到在分离式键盘的第一区域和第二区域之间的触摸传感器表面112，并且可以被配置为限制在触摸传感器表面112的第一区域和第二区域之间的振动的传递。

7.4轴承

在图11b所示的又一实现方式中，耦合器132经由一组轴承将基板114(或触摸传感器表面112)安装到计算设备机架130。在一个示例中，计算设备接受器可以包括多个轴承接收器，基板114可以包括与每个轴承接收器182垂直地对齐并且横越基板114的背面与触摸传感器表面112相对地布置的一个轴承表面181，以及耦合器132可以包括布置在每个轴承接收器182中并且被配置为在基板114的背面上的相应轴承表面处垂直地支撑基板114的一个滚珠轴承183。

在另一示例中，计算设备接受器限定布置在3×8网格阵列中的沿着基板114的背面间隔开的24个轴承接收器，以及耦合器132包括布置在每个轴承接收器182中的一个滚珠轴承183。在该示例中，轴承可以以在相邻轴承之间的有限最大跨度支撑基板114(或触摸传感器表面112)，以便在负载(具有一般大小)施加到触摸传感器表面112时限制基板114的局部偏转。耦合器132因此可以包括起推力轴承的作用以垂直地支撑基板114的多个轴承。然而在该实现方式中，计算设备可以包括以任何其他方式布置的任何其他数量的轴承。

在该实现方式中，如图11h所示，每个轴承接收器182可以限定约束在平移中的滚珠轴承183的半球形杯，以及基板114可以包括焊接、粘附或以其他方式安装到基板114的背面(或触摸传感器表面112的背面)并且被配置成在接触点处与相邻滚珠轴承183配合的钢或聚合物平面轴承表面。可选地，如图11b所示，安装到基板114(或触摸传感器表面112)的每个轴承表面181可以限定线性轨道(例如，v形槽)，其中在该组轴承表面中的所有线性轨道是平行的，使得基板114可以在点击循环期间在平行于线性轨道的单个方向上以及在振动平面中平移(反之亦然)。轴承接收器和轴承表面也可以限定约束基板114以沿着单个轴平移的相似且平行的线性轨道，或者轴承接收器和轴承表面可以限定使基板114能够沿着在振动板中的两个轴平移的相似但垂直的线性轨道。此外，可以用湿的或干的润滑剂(例如，石墨)对每个轴承接收器182进行填充。

在该实现方式中，耦合器132可以可选地包括类似地将基板114约束到仅沿着一个或两个轴的线性平移的一个或更多个线性轴承或线性滑动件。

此外，耦合器132可以合并具有前述实现方式中的任一个的一个或更多个轴承以向基板114(或触摸传感器表面112)提供附加的支撑。例如，如果基板114布置在相对于基板114(或触摸传感器表面112)的厚度和刚性(例如，弹性模量)跨越大宽度和/或大长度的接受器中：计算设备接受器可以包括一个或更多个轴承接收器；基板114可以包括与在基板114的与电阻层124相对的背面上的、与计算设备接受器中的每个轴承接收器182对准的一个轴承表面181；以及耦合器132可以包括四个弹簧夹184和一个滚珠轴承183，弹簧夹184从机架130悬挂基板114的四个角中的每一个，以及滚珠轴承183布置在每个轴承接收器182中并且被配置成在基板114的背面上的相应轴承表面处垂直地支撑基板114。

8.键盘

在图6所示的一个实现方式中，系统100限定矩形键盘，包括安装到基板114的相对端并且通过柔性索环185、挠曲件186、线性轴承、或使基板114能够在基本上平行于触摸传感器表面112的振动平面内振动的其他元件或特征来安装到计算设备(例如，膝上型计算机)的机架130以例如沿x轴振荡、沿y轴振荡、以及绕基板114的z轴旋转的多个振动器(或振动器120对、振动器120集群)。

8.1单一式键盘结构

在一个实现方式中，系统100包括：安装在基板114的邻近键盘的左下角的区域上的左振动器120；以及安装在基板114的邻近键盘的右下角的区域上的右振动器120，其中左振动器和右振动器都使它们的内部偏心质量块平行于振动平面振荡。如图1、图2和图6所示，在每个振动器120使它的偏心质量块沿着一维线性振荡路径振荡的上述实现方式中，左振动器和右振动器可以布置在基板114上，它们的振荡路径平行于基板114的y轴(例如，平行于基板114的短边)。当在触摸传感器表面112上检测到输入时，控制器150选择性地触发最接近输入的振动器120来执行点击循环。特别是，当在触摸传感器表面112的右半部分上检测到超过最小阈值总力或峰值力的输入时，控制器150触发右振动器120来执行点击循环，该点击循环基本上平行于基板114的y轴使右侧局部地振荡，并使基板114围绕基板114的左侧(例如围绕挠曲件186或围绕在所连接的计算的机架130上支撑基板114的左侧的两个弹性索环185)全局地振荡。特别是，当右振动器120在点击循环期间被致动时，右振动器120可以以比基板114的左侧更大的幅度使基板114的右侧振荡，从而围绕基板114的左侧并在振动平面中旋转基板114(如图2所示)，使得将手指搁置在触摸传感器表面112的右侧和左侧上的用户可以用与触摸传感器表面112的右侧接触的手指来触觉地感知比用与触摸传感器表面112的左侧接触的手指触觉地感知的更强的响应(例如，更强的“点击”)。当在触摸传感器表面112的左侧上检测到足够的力大小的输入时，控制器150可以类似地触发左振动器120来执行点击循环。因此，左振动器和右振动器可以耦合到基板114，它们的线性振荡路径基本上平行于基板114的短边，以便运用键盘的纵横比，并且使得左振动器和右振动器之一的致动分别优先地在基板114的左侧或右侧上诱发振荡。

如图6所示，系统100还可以包括在触摸传感器表面112的大致中心下方耦合到基板114的中心振动器120；以及控制器150可以响应于接近触摸传感器表面112的中心的足够的力大小的触摸输入，选择性地触发中心振动器120来执行点击循环。控制器150因此可以限定在整个触摸传感器表面112上的三个分立的不重叠的区域(包括左区域、右区域和中心区域)，并且响应于在这些区域内的输入而分别选择性地触发左振动器、右振动器和中心振动器来执行点击循环。可选地，控制器150可以基于检测到的输入与左振动器、右振动器和中心振动器的接近度来组合地触发左振动器和中心振动器或者右振动器和中心振动器，以便在触发点击循环的输入的位置附近实现最大振荡振幅。例如，控制器150可以：限定从触摸传感器表面112的左侧到触摸传感器表面112的右侧的11个分立的列区域；响应于在第一(即，最左边)列区域上的触摸输入而触发左振动器120来以100％功率(例如，100％振幅)执行点击循环；响应于在第二列区域上的触摸输入而触发左振动器120来以80％功率执行点击循环并触发中心振动器120来以20％功率执行点击循环；响应于在第三列区域上的触摸输入而触发左振动器120来以60％功率执行点击循环并触发中心振动器120来以40％功率执行点击循环。控制器150然后可以响应于在第六(即，中心)列区域上的触摸输入而触发中心振动器120来以100％功率执行点击循环；响应于在第七列区域上的触摸输入而触发右振动器120来以20％功率执行点击循环并触发中心振动器120来以80％功率执行点击循环；以及响应于在第十一(例如，最右边)列区域上的触摸输入而触发右振动器120来以100％功率执行点击循环。在另一示例中，控制器150可以基于从键区域的质心到左振动器、右振动器和中心振动器中的每一个的距离来将左振动器120的功率水平、左振动器和中心振动器120的功率水平的组合、右振动器和中心振动器120的功率水平的组合、或者右振动器120的功率水平分配到在整个触摸传感器表面112上限定的每个分立键区域，并且触发左振动器、右振动器和中心振动器以在分配给由用户按下的分立键区域的这些功率水平下执行点击循环。

在前述实现方式中，中心振动器120可以布置在基板114上，它的线性振荡路径平行于基板114的x轴(例如，基本上垂直于左振动器和右振动器的线性振荡路径)。在点击循环期间，左致动器和右致动器因此可以基本上平行于基板114的y轴分别使基板114的左侧和右侧振荡，并且中心振动器120可以基本上平行于基板114的x轴使基板114振荡。因为挠曲件186、弹性索环185、或者将基板114耦合到计算设备的机架130的其他结构比沿着基板114的x轴的线性移动更顺应围绕基板114的z轴的旋转，所以中心振动器120可以比左致动器和右致动器更大(例如，包括大的偏心质量块和/或更大的致动器)，以便在左振动器、右振动器和中心振动器执行点击循环时实现相似的局部振荡幅度。

8.2分离式键盘

在图3所示的一个变形中，系统100包括两个(或更多个)分立触摸传感器110，每个传感器具有协作来限定全键盘的一个或更多个振动器(或振动器120对或振动器120集群，如下所述)。在一个实现方式中，系统100包括：左触摸传感器110、耦合到左触摸传感器110的左基板114的左振动器120、布置在左基板114上的左电阻层124、以及布置在左电阻层124上并限定在键盘的整个左半部分上的左触摸传感器表面112的左覆盖层164；以及与左触摸传感器110分离的右触摸传感器110、耦合到右触摸传感器110的右基板114的右振动器120、布置在右基板114上并与左电阻层124分离的右电阻层124、以及布置在右电阻层124上，与左覆盖层164分离并限定在键盘的整个右半部分上的右触摸传感器表面112的右覆盖层164。因此，左触摸传感器110和右触摸传感器110可以被构造在分开地连接到计算设备的公共机架130的分开的(即，不同的)基板114上，左振动器120可以与右触摸传感器110分开地使左触摸传感器110振荡，并且右振动器120可以与左触摸传感器110分开地使右触摸传感器110振荡。

在该变形中，当左触摸传感器110检测到足够大小的触摸输入时，控制器150可以选择性地触发左振动器120来执行点击循环以使左基板114振动，并且当右触摸传感器110检测到足够大小的触摸输入时，控制器150可以触发右振动器120来执行点击循环以使右基板114振动。因此，将左触摸传感器110耦合到计算设备的机架130的挠曲件186、弹性索环185或其他结构可以基本上将左触摸传感器110的振动与右触摸传感器110隔离开(反之亦然)，使得当按下左触摸传感器110时，用他左手上的手指接触左触摸表面并且用他右手上的手指接触右触摸表面的用户可以用他的左手指而不是用他的右手指来感知触觉响应。

在该变形中，左触摸传感器110和右触摸传感器110中的每一个可以限定横跨键盘区域的子集(例如，一半)的矩形部分、梯形部分、多边形部分、或者倾斜或阶梯状区域。左触摸传感器110和右触摸传感器110还可以单独地安装到计算设备机架130，并且系统100可以包括耦合到左基板114和右基板114中的每一个的单个振动器120。可选地，系统100可以包括耦合到左基板114和右基板114中的每一个的多个振动器，并且控制器150可以基于在左触摸传感器110上的输入的位置，例如根据上述方法和技术来选择性地触发耦合到左触摸传感器110的振动器，以便以更大的粒度最大化在输入的位置附近的左触摸传感器110的振荡。控制器150可以类似地基于在右触摸传感器110上的第二输入的位置来选择性地触发耦合到右触摸传感器110的振动器，以便最大化在第二输入的位置附近的右触摸传感器110的振荡。

此外，在该变形中，系统100可以包括每触摸传感器110一个分立的覆盖层164。可选地，系统100可以包括横跨两个触摸传感器110的一个覆盖层164，例如如果覆盖层164由相对弹性的材料制成或者包括横跨在左触摸传感器110和右触摸传感器110之间的间隙的弹性部分，以便限制在左触摸传感器110和右触摸传感器110之间的振动的机械传递。

例如，触摸传感器110可以限定：触摸传感器表面112的对应于键盘的键的第一子集(例如，键盘的左半部分)的第一区域；以及触摸传感器表面112的邻近第一区域并且对应于键盘的键的第二子集(例如，键盘的右半部分)的第二区域。在该示例中，第一振动器120可以被配置为使触摸传感器表面112的第一区域孤立地振荡(即，不移动触摸传感器表面112的第二区域)，而第二振动器120可以耦合到触摸传感器110并且被配置为使触摸传感器表面112的第二区域孤立地振荡。为了限制在第一区域和第二区域之间的振动的传递，如上所述，系统100可以包括隔离器166(例如，插在第一区域和第二区域之间的弹性分隔物和/或间隙)，其耦合到在第一区域和第二区域之间的触摸传感器表面112并且被配置为限制在触摸传感器表面112的第一区域和第二区域之间的振动的传递。在该示例中，控制器150被配置为：在块s120中，响应于第一力大小超过第一阈值大小，通过驱动第一振动器120以使触摸传感器表面112的第一区域振荡来执行第一向下点击循环；以及响应于检测到第一输入在触摸传感器表面112的第一区域内到触摸传感器表面112上的施加，将在触摸传感器表面112上的第一输入的第一位置映射到在键盘的键的第一子集中的键。可选地，控制器150可以响应于检测到第一输入在触摸传感器表面112的第二区域内到触摸传感器表面112上的施加：在块s120中，响应于第一力大小超过第二阈值大小(第二阈值大小不同于第一力大小)，通过驱动第二振动器120以使触摸传感器表面112的第二区域振荡来执行第二向下点击循环；并将在触摸传感器表面112上的第一输入的第一位置映射到在键盘的键的第二子集中的键。因此，系统100可以响应于检测到在每个相应区域中的输入而选择性地使第一区域和/或第二区域振动。

此外，在前述示例中，控制器150可以基于在触摸传感器110中的第二感测电极和驱动电极对116之间的电阻的第二变化，在大约第一时间检测第二输入到触摸传感器表面112上的施加和第二输入的第二力大小。响应于在大约第一时间检测到第一输入在第一区域内的触摸传感器表面112上的施加以及在大约第一时间检测到第二输入在触摸传感器表面112的第一区域内的触摸传感器表面112上的施加，控制器150可以响应于第一力大小超过第一阈值大小，通过驱动第一振动器120来以第一频率使靠近第一输入的第一区域振荡而执行第三向下击循环。在大约相同的时间，响应于第一力大小超过第二阈值大小，控制器150可以通过驱动第二振动器120来以不同于第一频率的第二频率使触摸传感器表面112的第二区域振荡而执行第四向下点击循环。

然而，在该变形中，系统100可以包括以任何其他方式布置的、包括任何其他数量的振动器、并且协作来横跨全键盘区域的任何其他数量的触摸传感器110。

8.3键盘表面和覆盖层

触摸传感器表面112可以限定键盘区域，并且可以进一步包括印刷到触摸传感器表面112的整个键盘区域上的分立键区域、或者以其他方式施加到或者形成到在触摸传感器表面112的整个键盘区域上的分立键区域内的键指示符(例如，字母数字字符、标点字符)，例如，在整个触摸传感器表面112上丝网印刷的白色油墨。系统100可以附加地或可选地包括压印或凹陷在整个触摸传感器表面112上的键指示符和/或区域指示符，以使用户能够触觉地区分开在整个触摸传感器表面112上的各个区域。

可选地，系统100可以包括安装在触摸传感器表面112的键盘区域上的包括视觉地或机械地区分的分立键区域的键盘覆盖层164，以限定链接到在键盘区域内的各种分立输入区域的命令或输入。在该实现方式中，键盘覆盖层164可以短暂地安装在触摸传感器表面112的键盘区域上(即，从该键盘区域可移除)，例如以使用户能够将限定qwerty键盘布局的第一键盘覆盖层164与限定azerty键盘布局的第二键盘覆盖层164进行交换。在该实现方式中，放置在触摸传感器表面112的键盘区域上的覆盖层164的分立键区域的按下可以局部地压缩电阻层124，这可以修改在驱动电极和感测电极上的电阻层124的体电阻和/或接触电阻；以及控制器150可以将电阻层124的体电阻和/或接触电阻的这种变化记录为输入，基于输入的位置来使特定键击与该输入相关联，将该键击输出到在所连接的或集成的计算设备内的处理单元，并且触发点击循环。例如，控制器150可以指定键盘的分立键区域(例如，26个字母键区域、10个数字键区域以及各种标点和控制键)，并且可以响应于在键盘的相应分立键区域上的检测到的输入而触发点击循环并输出键击命令。

9.软覆盖层

在系统100包括布置在电阻层124上并限定触摸传感器表面112的覆盖层164的前述变形中，覆盖层164可以限定相对弹性(或“软”)的材料层，其当被手指或其他对象按下时沿着触摸传感器110的z轴压缩。如图4所示，当用户将手指压到触摸传感器表面112时，覆盖层164朝着基板114压缩，从而响应于在触摸传感器表面112上的输入的检测，在由附近的振动器120执行的点击循环期间产生在用户的手指和基板114之间的增加的机械耦合(或更小的阻尼(damping))和从基板114到用户的手指上的振动的更大传递。在该实现方式中，可以选择或修改覆盖层164的材料的弹性模量以实现在施加到触摸传感器表面112的输入达到足以触发控制器150来致动附近的振动器120的阈值峰值或总力大小时，覆盖层164在z轴上的最小局部压缩(例如，50％压缩)。例如，覆盖层164可以包括闭孔(closed-cell)硅树脂泡沫片。在该示例中，覆盖层164可以：限定三维键盘形式，其限定一组分界键(demarcatedkey)；被配置成短暂地安装在触摸传感器表面112上；以及可以包括被配置成将施加到三维键盘形式的表面的力向下传递到触摸传感器表面112上的弹性材料。

在一个实现方式中，覆盖层164包括朝着纺织品(例如，织物、皮革)的第一侧并安装在相对侧的触摸传感器110上的均匀厚度(例如，0.025”)和均匀硬度(例如，肖氏硬度25)的泡沫垫。在该实现方式中，触摸传感器110可以限定相对刚性的结构(例如，肖氏硬度80或更大)，以及覆盖层164可以限定在触摸传感器110上的相对柔软的(例如，可变形的、柔性的、弹性的、可压缩的)层。因此，纺织品可以通过泡沫垫来限定在触摸传感器表面112上方偏移的控制表面，并且当用户用她的手指按下控制表面时，泡沫垫(和纺织品)可以在手指和触摸传感器表面112之间压缩。因为触摸传感器110被配置成检测施加到触摸传感器表面112的力的大小的范围，所以触摸传感器110可以检测这样的输入。此外，尽管泡沫垫可以将在较大接触面积上的用户的手指的所施加的力从控制表面分散到触摸传感器表面112，但是控制器150可以对在整个触摸传感器110上的分立传感器像素处计算的输入力进行求和，以计算施加到控制表面的总力。控制器150还可以计算记录所施加的力的变化的分立传感器像素的连续群集(cluster)的质心，以确定输入的力中心。

在前述实现方式中，覆盖层164的控制层还可以包括压印区域、凹陷区域、贴花等，其限定触摸传感器110的活动区域、触摸传感器110的非活动区域、由系统100响应于在控制表面的这样的区域上的输入而输出的功能等的触觉指示器。

在另一实现方式中，覆盖层164包括朝向纺织品中的第一侧并且安装在相对侧的触摸传感器110上的变化的厚度的垫。在一个示例中，垫包括均匀硬度的并限定楔形剖面的泡沫结构，该楔形剖面从接近触摸传感器110的后端的厚部分到接近触摸传感器110的前端的薄部分逐渐变细。在该示例中，由于垫的变化的厚度，垫可以将施加在控制表面的后端附近的力传递到触摸传感器110中的比施加在控制表面的前端附近的力更宽的区域上；因此，系统100可以表现出对施加到比控制表面的后端更靠近前端的控制表面的触摸输入的更大的灵敏度。在另一示例中，垫类似地包括限定楔形剖面的泡沫结构或其它可压缩结构，该楔形剖面从接近触摸传感器110的后端的厚部分到接近触摸传感器110的前端的薄部分逐渐变细。然而，在该示例中，泡沫结构可以表现出从其后端到其前端的增加的硬度以补偿垫的变化的厚度，使得系统100表现出对在整个控制表面上的触摸输入的基本上均匀的灵敏度。

然而，覆盖层164可以在触摸传感器表面112上限定任何其他均匀厚度或变化的厚度。例如，覆盖层164可以在(平面)触摸传感器表面112上限定圆顶或半球形剖面。也可以用任何其他纺织品或其他材料来面对覆盖层164。系统100然后可以实现上述方法和技术以检测由覆盖层164转移到触摸传感器表面112上的在控制表面上的输入，并根据这些输入来输出控制功能。

此外，因为由用户的手指对覆盖层164的压缩增加了在基板114和手指之间的机械耦合(或者减少了从基板114传递到用户的手指的振动的阻尼)，所以在点击循环期间用户可以感知到振动器120在当前压入覆盖层164内的手指处比在仅搁置在覆盖层164上或轻微压下覆盖层164的其他手指处的更大的致动。在该变形中，系统100因此可以包括在电阻层124上的“软”覆盖层164，其起作用来选择性地改善在基板114和按下覆盖层164的主要对象(例如，手指)之间的局部机械耦合，同时也减弱或限制在基板114和与覆盖层164仅轻微接触的其他对象之间的机械耦合，从而增加在点击循环期间振动从基板114到主要对象中的优先传递。

然而，软覆盖层164可以由任何其他材料制成，并且可以以任何其他方式起作用来改变振动从基板114到与触摸传感器表面112接触的对象中的传递。

10.多个振动器

在前述实现方式中，系统100可以包括多个扬声器和多个振动器，并且可以响应于在触摸传感器表面112的键盘区域上的输入而选择性地触发在扬声器和振动器处的点击循环。在控制器150触发电机驱动器以在点击循环期间驱动振动器120250毫秒的一段目标点击持续时间的一个示例中，系统100可以包括包含耦合到基板114的每个半部分的三个分立振动器的振动器120集群，以便使系统100能够针对每分钟480次键击(即，8hz键击输入速率)中的每一次在键盘的相应侧上执行一个完整的点击循环。在该示例中，系统100可以包括：布置在键盘的左侧下方或邻近键盘的左侧的基板114的背面上的左振动器120集群和布置在键盘的右侧下方或邻近键盘的右侧的基板114的背面上的右振动器120集群；以及控制器150可以默认触发在左振动器120集群和右振动器120集群中的每一个中的主振动器120，以响应于在键盘区域的相应半部分上的输入来执行点击循环。然而，如果当在键盘区域的左侧上的下一个输入被检测到时在左振动器120集群中的主控制器150仍在完成点击循环，或者如果在接收到在触摸传感器表面112的键盘区域的左半部分上的下一个输入时在左振动器120集群中的主振动器120完成从当前时间起小于阈值暂停时间(例如，100毫秒)的点击循环，则控制器150可以触发在左振动器120集群中的副振动器120，以响应于在键盘区域的左半部分上的该下一个输入而执行点击循环。在该示例中，如果在接收到下一输入时在左振动器120集群中的主振动器和副振动器仍在完成点击循环，则控制器150可以响应于在键盘区域的左半部分上的下一输入，实现类似的方法以触发在左振动器120集群中的第三振动器120来执行点击循环。可选地，当在触摸传感器表面112上顺序地检测到输入时，控制器150可以顺序地致动在左振动器120集群中的第一振动器120、第二振动器120和第三振动器120。控制器150可以实现类似的方法和技术以触发在右振动器120集群中的振动器，以基于在键盘区域的右半部分上检测到的输入来执行点击循环。

又可选地，在该实现方式中，系统100可以包括分布在基板114的整个背面上的分立振动器，例如在基板114的背面上的三个等宽列区域中的每一个中一个振动器120，并且控制器150可以选择性地触发最接近在触摸传感器表面112上的检测到的输入并且当前不执行点击循环的振动器120，以响应于该检测到的输入的检测来执行点击循环。

例如，系统100可以包括第一振动器120，第一振动器120布置在触摸传感器表面112的第一边缘附近，并且被配置为相对于机架130使耦合到触摸传感器110的触摸传感器表面112振荡。在该示例中，第一振动器120可以用在第一边缘附近起源的振动使触摸传感器表面振动，并且在平行于触摸传感器表面112的第一方向上平移触摸传感器表面112。类似地，系统100可以包括第二振动器120，其耦合到触摸传感器表面112，布置在与第一边缘相对的触摸传感器表面112的第二边缘附近，并且被配置为相对于机架130使触摸传感器表面112振荡，振动在第二边缘附近起源并且在与第一方向正交且平行于触摸传感器表面112的第二方向上平移触摸传感器表面112。控制器150可以响应于检测到在触摸传感器表面112的第一位置处第一输入到触摸传感器表面112上的施加，第一输入的第一力大小超过第一阈值大小：响应于第一位置落在距第一振动器120的第一距离并且距第二振动器120的小于第一距离的第二距离处，在大约第一时间驱动第一振动器120以使触摸传感器表面112振荡；和/或响应于第一位置落在距第一振动器120的第三距离并且距第二振动器120的大于第三距离的第四距离处，在大约第一时间驱动第二振动器120以使触摸传感器表面112振荡。因此，基于输入与每个振动器120的接近度，第一和第二振动器可以在不同的方向上并且以不同的频率使触摸传感器表面112振动。因此，每个振动器120可以协作来模仿机械键的按下的感觉。

可选地，控制器150可以响应于检测到第一输入到靠近第一边缘的触摸传感器表面112上的施加：在大约第一时间驱动第一振动器120来以第一频率和第一振幅使触摸传感器表面112振荡，第一振幅和第一频率与第一力大小成比例，而同时驱动第二振动器120来以第二频率和第二振幅使触摸传感器表面112振荡，第二频率小于第一频率且第二振幅小于第一振幅。在该示例中，响应于检测到第一输入到靠近第二边缘的触摸传感器表面112上的施加，控制器150可以在大约第一时间驱动第二振动器120来以第三频率和第三振幅使触摸传感器表面112振荡，第三振幅和第三频率与第一力大小成比例；以及响应于第一力大小超过第一阈值大小而驱动第一振动器120来以第四频率和第四振幅使触摸传感器表面112振荡，第四频率小于第三频率且第四振幅小于第三振幅。因此，控制器150可以基于输入与振动源的接近度来以不同的频率且在不同的方向上同时致动多个振动器。

在另一变形中，控制器150可以从耦合到触摸传感器表面112的一组振动器中选择第一振动器120，第一振动器120接近(例如，最接近)在触摸传感器表面112上的触摸输入的第一位置。控制器150然后可以在与第一力大小成比例的第一振荡频率下并且在与第一力大小对应的第一持续时间内致动第一振动器120。可选地，响应于在大约第二时间第二阈值大小超过第二力大小，控制器150可以从该组振动器中选择不同于第一振动器120的第二振动器120，第二振动器120比第一振动器120更靠近第一位置。然后，控制器150可以在块s132中在不同于第一振荡频率的第二振荡频率下和在不同于第一持续时间的第二持续时间内根据向上点击循环来致动第二振动器120。

然而，在前述示例中，在与第一振动器120的振荡同时的时间(即，当第一振动器120响应于第一触摸输入的施加而当前振动时)，控制器150可以检测在触摸传感器表面112的第二位置处第二输入到触摸传感器表面112上的施加以及第二输入的第三力大小。控制器150可以从该组振动器中移除第一振动器120以限定耦合到触摸传感器表面112并可用于使触摸传感器表面112振荡的压缩(或删减)的一组振动器，在该组振动器中，第一振动器120最接近第二位置。控制器150然后可以从压缩的该组振动器中选择最接近第二位置的第二振动器120，并根据向下点击循环来致动第二振动器120。随后，控制器150可以检测与输入从触摸传感器表面的缩回对应的第二输入的力大小；以及响应于阈值大小超过第二输入的缩回的力大小，控制器150可以将在触摸传感器表面112上的第二输入的第二位置映射到与触摸传感器表面112的区域相关联的键盘的第二特定键；以及在触摸传感器表面112上输出第二特定键的标识符和第二输入的第二力大小。

控制器150可以实现类似的方法和技术以响应于在触摸传感器表面112上检测到的输入，触发在系统100内或在计算设备内的一个或更多个扬声器来执行点击循环。例如，系统100可以包括耦合到基板114(例如，安装在基板114上)的一个或更多个分立扬声器。可选地，控制器150可以触发集成到包含或连接到系统100的计算设备中的一个或更多个扬声器(例如，一个或更多个音频监视器)或远离基板114的另一个扬声器或音频驱动器，以响应于在触摸传感器表面112上的检测到的输入来执行点击循环。

然而，控制器150可以实现任何其他方法或技术来检测在触摸传感器表面112的键盘区域上的输入并对输入做出响应。此外，系统100可以实现上述方法和技术以在基本上垂直于触摸传感器表面112的方向上(即，在上述振动平面之外)使基板114振动。

11.覆盖层振动器

在一个变形中，触摸传感器110刚性地安装到机架130(例如，安装到计算设备机架130)，并且系统100包括：覆盖层164，其布置在电阻层124上并与电阻层124断开连接；以及一个或更多个振动器，其被配置为相对于触摸传感器110并且基本上平行于基板114使覆盖层164振荡。在该变形中，覆盖层164可以通过挠曲件186、通过弹性膜、或通过从机架130或从基板114延伸到覆盖层164的一个或更多个边缘的任何其他结构来定位在触摸传感器110上，使得覆盖层164可以浮置在电阻层124上并相对于电阻层124移动，例如沿着振动器120的线性振荡路径在每个方向上高达0.5毫米。振动器120可以耦合到覆盖层164的边缘，并且可以在执行由控制器150触发的点击循环时使覆盖层164在电阻层124之上并相对于电阻层124振荡。例如，当用户在打字时将第一手指压入覆盖层164内时，用户的第一手指可以靠着电阻层124约束(或“挤压”)覆盖层164的相邻区域；当在覆盖层164的第一区域上的该第一手指的力大小超过最小阈值力时，控制器150可以触发振动器120以执行点击循环。当振动器120振荡时，覆盖层164的在与用户的第一手指接触的第一区域之外的部分可以相对自由地振荡；然而，在覆盖层164的第一区域被第一手指约束并机械地耦合到第一手指的情况下，覆盖层164的第一区域可以将振动从振动器120传递到用户的第一手指中，因而在该第一手指处向用户提供触觉反馈的感觉。对于可能正在被搁置但没有按下覆盖层164的其他部分的用户的其他手指，覆盖层164可以在这些手指下振荡，尽管在覆盖层164和用户的其他手指之间的相当大的机械耦合的缺乏可能限制传递到用户并由用户检测到的振动的大小，使得用户将实际上在振动器120起源的触觉反馈感知为起源于在用户的手指正下方的机械按钮或振动器120。

在该变形中，系统100可以包括耦合到覆盖层164的多个振动器，例如在覆盖层164的每个横向侧上的一个振动器120、在覆盖层164的纵向侧上的一个振动器120和/或沿着覆盖层164的周边散布的多个振动器。控制器150可以实现上述方法和技术以触发在触摸传感器表面112上检测到的输入附近的振动器的一个或选定子集来执行点击循环。

在该变形中，振动器120(或多个振动器中的每一个)可以包括：压电致动器；带有复位弹簧的机电螺线管；机电线性致动器；线性谐振致动器；或者直接耦合到覆盖层164的另一个致动器。可选地，振动器120(或多个振动器中的每一个)可以例如经由连杆、线缆或其他驱动机构远程地耦合到覆盖层164。此外，如图5所示，覆盖层164的下侧和/或电阻层124的顶部(或插在覆盖层164和电阻层124之间的另一层的顶部)可以限定多样化(variegated)(例如，锯齿状)剖面，使得当振动器120在振动器120的平面中使覆盖层164在整个电阻层124上振荡时，覆盖层164也沿着触摸传感器110的z轴振荡。例如，可以在覆盖层164的背面上和在电阻层124的顶部上施加起皱喷涂涂层(crinklespraycoating)，以在覆盖层164和电阻层124之间形成低静摩擦但粗糙的界面，使得覆盖层164在点击循环期间通过振动器120在振动平面内移动时靠着电阻层124摩擦，且因而垂直振荡。在该示例中，在覆盖层164的背面和/或电阻层124的顶部(或插入覆盖层164和电阻层124之间的其他层)上的涂层或表面面层(surfacefinishes)可以具有对应于在点击循环期间的覆盖层164的目标振荡振幅的幅度。

然而，在该变形中，系统100可以包括任何其他数量的振动器和/或任何其他特征以通过覆盖层164传递触觉反馈，覆盖层164被配置为在触摸传感器110上并相对于触摸传感器110振荡。

12.磁性线圈振动器

在一个变形中，振动器120包括安装到基板114的磁性线圈和耦合到计算设备的机架130的磁性(或铁)元件，反之亦然。例如，磁性元件可以装入到计算设备机架130中的凹部中，以便降低系统100和计算机系统的总高度。可选地，振动器120可以包括：布置在计算设备机架130中的凹部内的磁性线圈；以及系统100可以包括紧固(例如，铆接、粘合、焊接)到基板114的磁性元件。在点击循环期间，控制器150用交流电驱动磁性线圈，这使磁性线圈输出磁性地耦合到磁性元件(例如，像音圈一样)的交变磁场，从而使基板114在振动平面中且相对于机架130振荡。例如，系统100可以包括两个分立的触摸传感器110，每个触摸传感器具有与一个(或更多个)磁性元件配对并且对应于键盘的一半的一个(或更多个)磁性线圈。在该示例中，当左触摸传感器110检测到输入时，控制器150可以选择性地触发耦合到左触摸传感器110的磁性线圈以执行点击循环，并且当右触摸传感器110检测到输入时，控制器150可以选择性地触发耦合到右触摸传感器110的磁性线圈以执行点击循环。

在另一示例中，系统100包括：限定键盘的单个触摸传感器110、安装到键盘的左侧(例如，邻近基板114的左边缘)并与布置在计算设备机架130中的左磁性元件配对的左磁性线圈；以及安装到键盘的右侧(例如，邻近基板114的右边缘)并与布置在计算设备机架130中的右磁性元件配对的右磁性线圈。在该示例中，当左触摸传感器110检测到输入时，控制器150可以触发左磁性线圈来执行点击循环，但是使右磁性线圈保持休眠，以便主要使基板114的左侧振动，使基板114的左侧围绕基板114的右侧枢转，并且优先地将该振动传递到与触摸传感器表面112的左侧接触的手指(优于与触摸传感器表面112的右侧接触的另一个手指或对象)。

在类似的变形中，系统100包括在触摸传感器110上的分立覆盖层164，并且响应于在覆盖层164上的输入的检测而使覆盖层164振荡，系统100包括布置在基板114上(或计算设备机架130中)的磁性线圈，并且覆盖层164包括磁性(或含铁)插入物，反之亦然。例如，覆盖层164可以包括条形磁体、钢丝、铁棒、或嵌入在磁性线圈上方的覆盖层164中并沿着覆盖层164的一侧延伸的其他磁性或含铁元件。在点击循环期间，磁性线圈可以输出振荡磁场，其磁性地耦合到磁性或含铁元件以相对于基板114平行于振动平面使覆盖层164振荡。在该示例中，系统100可以包括嵌入或以其他方式耦合到覆盖层164的相对端的第二磁性或含铁元件以及磁性地耦合到第二磁性或含铁元件并与(第一)磁性线圈协作以在点击循环期间使覆盖层164横向地振荡的第二磁性线圈。

在类似的示例中，覆盖层164包括嵌在覆盖层164中、限定平行于基板114的短边的轴并沿着覆盖层164的宽度偏移的多个线性含铁或磁性元件。在该示例中，系统100还包括横越基板114的中心和/或周边布置的多个磁性线圈。在点击循环期间，控制器150因此可以触发所有磁性线圈来输出振荡磁场，该振荡磁场与覆盖层164中的相邻磁性或含铁元件耦合并使覆盖层164中的相邻磁性或含铁元件横向地振荡，以便在点击循环期间以相对大的振幅使覆盖层164振荡。可选地，在点击循环期间，控制器150可以选择性地触发最接近在覆盖层164上检测到的输入的磁性线圈的一个或子集以输出振荡磁场，以便使最接近输入的覆盖层164的局部区域优先振荡。

可选地，含铁或磁性颗粒可以被浸渍、嵌入或模制到覆盖层164中，例如均匀地横越覆盖层164的宽度和长度或者沿着覆盖层164的宽度和长度选择性地在分立的块、行或列中。在该实现方式中，系统100还可以包括布置在基板114上的一个或更多个磁性线圈。当在点击循环期间由控制器150触发时，磁性线圈可以输出振荡磁场，该振荡磁场耦合到在覆盖层164的相邻区域中的磁性或含铁颗粒，这可以使覆盖层164相对于基板114局部或全局地振荡。

13.在键之间的输入

在一个变形中，控制器150可以：检测在形成覆盖在触摸传感器110上的键盘表面的键的边界的分立区域之间的触摸传感器表面112上的输入；以及选择性地致动一个或更多个振动器以模仿多个机械键的几乎同时按下。在该变形中，控制器150可以选择性地驱动该组振动器，以便例如通过调节这些振动器的频率、相位、振幅和/或持续时间以实现用户同时按下多个机械键的效果，来在指定键之间的触摸输入的位置处实现目标振动频率和幅度。

例如，控制器150可以在对应于在键盘的第一键和第二键之间的空隙(和/或重叠)的第一位置处检测第一输入到触摸传感器表面112上的施加。控制器150然后可以响应于在第一位置和键盘的第二键的边界之间的第二距离超过在第一位置和键盘的第一键的边界之间的第一距离，以被定义为第一力大小和与第一键的接近度的函数的第一频率和第一振幅来致动第一振动器120，第一振动器120被分配到第一键并且使触摸传感器表面112的区域振荡，该区域包括并围绕第一键。响应于第一距离超过第二距离，控制器150可以以被定义为第一力大小和与第二键的接近度的函数的第二频率和第二幅度来致动耦合到触摸传感器表面112的第二振动器120，第二振动器120被分配到第二键并且使触摸传感器表面112的区域振荡，该区域包括并围绕第二键。

然而，控制器150可以将插在键盘表面的分立键之间的输入映射到任何其他命令，并且可以致动振动器和/或音频驱动器140以生成相应的触觉反馈来以任何其他合适的方式模仿机械键盘的多个机械键的同时按下。

14.触控板+键盘

在计算设备限定膝上型计算机的一个变形中，如图12a和图12b所示，计算设备包括基本上横跨它的c侧的全宽度和长度的接受器，系统100可以限定触控板区域和键盘区域。在该变形中，控制器150可以实现前述方法和技术以通过触发点击循环并输出点击命令、光标向量或滚动命令等来对在触控板区域上的输入做出响应。在该变形中，控制器150可以指定键盘的分立键区域(例如，26个字母键区域、10个数字键区域、以及各种标点和控制键)，并且可以响应于在键盘的相应分立键区域上的检测到的输入而触发点击循环并输出键击命令。

在一个实现方式中，触摸传感器表面112限定横越键盘和触控板区域的连续表面，并且系统100包括印刷到或者以其他方式施加到横越触摸传感器表面112的键盘区域的分立按键区域上的键指示符(例如，字母数字字符、标点字符)，例如在整个触摸传感器表面112上丝网印刷的白色油墨。在该实现方式中，系统100还可以包括在这种油墨中指定的分立键区域和/或触控板区域的边界。系统100可以附加地或可选地包括压印或凹陷在整个触摸传感器表面112上的键指示符和/或区域指示符，以使用户能够触觉地区分开在整个触摸传感器表面112上的各个区域。又可选地，系统100可以包括安装在触摸传感器表面112的键盘区域上的包括在视觉上或机械上区分的分立键区域的键盘覆盖层164，以限定链接到在键盘区域内的各个分立输入区域的命令或输入。在该实现方式中，键盘覆盖层164可以短暂地安装在触摸传感器表面112的键盘区域上(即，从该键盘区域可移除)，以使用户能够将限定qwerty键盘布局的第一键盘覆盖层164与限定azerty键盘布局的第二键盘覆盖层164进行交换。在该实现方式中，放置在触摸传感器表面112的键盘区域上的覆盖层164的分立键区域的按下可以局部压缩电阻层124，这可以修改在驱动电极和感测电极上的电阻层124的体电阻和/或接触电阻；以及控制器150可以将电阻层124的体电阻和/或接触电阻的这种变化记录为输入，基于输入的位置来使特定的键击与该输入相关联，将该键击输出到在计算设备内的处理单元，并且触发点击循环。

在该变形中，触控板区域可以插在键盘区域和计算设备的c侧的近边缘之间，并且可以沿着键盘区域的宽度的相当大部分延伸，使得用户在键盘上打字时可以将她的手掌搁置在触控板上。在操作期间，控制器150可以将在触控板上的输入表征为手掌并且拒绝这种输入，支持在键盘区域上的输入，以便在用户在键盘区域上打字时记录键击而不是光标移动。例如，控制器150可以实现模式匹配或模板匹配技术以将在触摸传感器表面112的触控板区域上检测到的一个或更多个输入区域与一个或两个手掌匹配，并且控制器150可以拒绝这些输入。在该示例中，控制器150可以响应于在触摸传感器表面112的键盘区域上的一个或一系列输入(例如，“键击”)的检测，确认如对应于被搁置的手掌的输入区域的识别(例如，确认在输入区域和所标记的手掌模板之间的匹配)；反之亦然。系统100还可以捕获在触控板区域上的输入区域，将这些输入区域存储为新的模板图像，基于在触控板区域上的输入区域的检测的阈值时间(例如，三秒)内之后在键盘区域上的按键的检测来将这些新的模板图像标记为指示被搁置的手掌或者不指示被搁置的手掌。然而，控制器150可以实现任何其他手掌拒绝方法或技术，并且可以实现任何其他方法或技术以自动训练手掌拒绝模型。

此外，系统100可以例如基于在触摸表面上的输入的初始位置、最终位置、速度、力(或压力)大小等来将在触摸表面的触控板区域内检测到的输入转换为各种命令之一。例如，控制器150可以基于上述方法和技术来将在触摸表面上的输入解释为点击、深点击滚动、缩放和光标运动命令之一。在该示例中，控制器150可以将施加到触控板区域的高达限定在触控板区域内的点击输入的第一按下阈值大小的第一力解释为选择(或“左点击”)输入，之后是从触控板区域释放第一力(即，小于第一释放阈值大小，第一释放阈值大小小于第一按下阈值大小)。控制器150然后可以输出选择(或“左点击”)命令，并例如通过在触摸传感器表面112的触控板区域下的第一振动器120来相应地执行“向下”点击循环和然后“向上”点击循环。

类似地，控制器150可以将施加到触控板区域的高达限定在触控板区域内的“深”点击(或“右点击”)输入的第二按下阈值大小的第二力解释为如图10b所示的“深点击”输入，之后是从触控板区域释放第二力(即，到小于第一释放阈值大小)。控制器150然后可以输出“深点击”(或“右点击”)命令，并通过第一振动器120来相应地执行“深向下”点击循环和然后“向上”点击循环。

此外，控制器150可以将施加到键盘区域的高达限定在键盘区域内的点击输入的第三按下阈值大小(例如，小于第一按下阈值大小)的第三力解释为对分配给在触摸传感器表面112上的第三力的位置的字符的键击；控制器150然后可以输出该键击，并通过在触摸传感器表面112的键盘区域下的第二振动器120来执行单个“向下”点击循环。控制器150可以重复地输出键击，直到第三力从键盘区域的释放(即，小于第二释放阈值大小，第二释放阈值大小小于第二按下阈值大小)被检测到，且然后相应地执行“向上”点击循环。

控制器150还可以将在触摸传感器表面112上朝着彼此移动或远离彼此移动的两个不同的触摸输入分别解释为拉远输入或拉近输入。此外，控制器150可以基于在整个触摸传感器表面112上移动的输入的速度和方向来生成光标向量，并且基本上实时地将这些光标向量输出到在计算设备内的处理单元或其他控制器150。

然而，控制器150可以检测在触摸传感器表面112上的任何其他形式或类型的任何其他输入，并且以任何其他方式对这些输入做出响应。

15.附加感测

在一个变形中，系统100包括电容传感器、光学传感器、磁性位移传感器、应变仪、fsr、或耦合到机架130和/或基板114并被配置为响应于施加到触摸传感器表面112的力来检测基板114在振动(例如，x-y)平面中的位移的任何其他传感器。控制器150然后可以基于施加到触摸传感器表面112的这种平面内位移或力来输出命令。

类似地，系统100可以包括电容传感器、光学传感器、磁性位移传感器、应变仪、fsr、或耦合到机架130和/或基板114并且被配置为检测基板114在振动平面(即，沿着z轴)之外的绝对位移(如图11c所示)的任何其他传感器。在该变形中，控制器150可以基于耦合器132的已知弹簧常数来将基板114的所确定的绝对位移转换成施加到触摸传感器表面112的力的绝对大小。控制器150然后可以将该绝对力大小与和触摸传感器表面112接触的对象的相对力大小进行比较，以便计算在任何时间与触摸传感器表面112接触的每个对象的绝对力大小。控制器150然后可以相应地输出对在触摸传感器表面112上的一个或更多个触摸输入的命令。

然而，系统100可以以任何其他方式合并到任何其他类型的计算设备中。

本文描述的系统和方法可以至少部分地被体现和/或实现为被配置成接收计算机可读介质存储的计算机可读指令的机器。指令可以由与应用、小应用程序(applet)、主机、服务器、网络、网站、通信服务、通信接口、用户计算机或移动设备的硬件/固件/软件元件、腕表、智能电话或其任何适当的组合集成的计算机可执行部件来执行。实施例的其他系统及方法可以至少部分地被体现和/或实现为被配置成接收计算机可读介质存储的计算机可读指令的机器。指令可以由通过与上述类型的装置和网络集成的计算机可执行部件所集成的计算机可执行部件来执行。计算机可读介质可以存储在任何合适的计算机可读介质(例如ram、rom、闪存、eeprom、光学设备(cd或dvd)、硬盘驱动器、软盘驱动器、或任何合适的设备)上。计算机可执行部件可以是处理器，但任何适当的专用硬件设备可以(可选地或附加地)执行指令。

如本领域中的技术人员将从先前的详细描述中以及从附图和权利要求中认识到的，可以对本发明的实施例做出修改和变化而不偏离如在所附权利要求中所限定的本发明的范围。