(57)【要約】  方法の一変形例は、静電容量式タッチセンサにわたる静電容量閾値の第１の静電容量勾配を規定するステップと、圧力センサにわたる圧力閾値の第１の圧力勾配を規定するステップと、第１の位置に近接する静電容量式タッチセンサから静電容量値を読み取るステップと、静電容量値が第１の位置に割り当てられた静電容量閾値を超えることに応答して、第１の位置における第１の入力の存在を検出するステップと、第１の位置に近接する圧力センサから圧力値を読み取るステップと、圧力値が圧力閾値を超えることに応答して、第１の位置に近接する第２の入力の存在を検出するステップと、第１の入力の検出および第２の入力の検出に応答して、第１の入力と第２の入力を確認されたタッチ入力にマージするステップと、確認されたタッチ入力の第１の位置および圧力値を示す第１のタッチイメージを生成するステップとを含む。【選択図】図１
2019517076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
・静電容量式タッチセンサにより：
−第１の時間に、タッチセンサ面上の開始位置における入力の存在を検出するステップと、
−ある期間にわたって、前記タッチセンサ面上の連続経路に沿って前記開始位置から中間位置を経て最終位置に至る入力の遷移を検出するステップであって、前記最終位置が、前記開始位置からオフセットされており、前記期間が、前記第１の時間に続く第２の時間で終了となる、ステップと、
・前記静電容量式タッチセンサに結合された圧力センサにより：
−ほぼ第１の時間に、前記開始位置に近接する前記タッチセンサ面に加えられる開始圧力を検出するステップと、
−前記中間位置に近接する前記タッチセンサ面に加えられる中間圧力を検出するステップと、
−ほぼ第２の時間に、前記最終位置に近接する前記タッチセンサ面に加えられる最終圧力を検出するステップと、
・前記開始圧力、前記中間圧力および前記最終圧力に基づいて、前記中間位置に近接する前記タッチセンサ面に加えられる圧力の大きさの不連続性を検出するステップと、
・前記不連続性の検出に応答して：
−前記中間位置に隣接する圧力センサの第１の領域を機械的欠陥と関連付けるステップと、
−前記中間位置に近接する静電容量式タッチセンサにより検出される入力に割り当てられる第１のウェイトを増加させるステップと、
−前記中間位置に近接する圧力センサにより検出される圧力に割り当てられる第２のウェイトを減少させるステップと、
・第３の時間に、前記第１のウェイトに従って重み付けされた静電容量式タッチセンサによって検出される第２の入力と、前記第２のウェイトに従って重み付けされた前記中間位置に近接する圧力センサによって検出される第２の圧力とに基づいて、前記中間位置に近接する第２の入力を確認するステップとを備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
・さらに、
−第１の時間に先立つ初期の時間に、前記中間位置とは異なる第３の位置に近接する第３の入力の存在を静電容量式タッチセンサにより検出するステップと、
−ほぼ初期の時間に、前記第３の位置に近接する第３の圧力を圧力センサにより検出するステップと、
−ほぼ初期の時間に、第３のウェイトに従って重み付けされた前記第３の位置に近接する静電容量式タッチセンサによって検出される第３の入力と、第４のウェイトに従って重み付けされた前記第３の位置に近接する圧力センサによって検出される第３の圧力とに基づいて、前記第３の位置に近接する第３の入力を確認するステップとを備え、
・前記第１のウェイトを増加させるステップが、前記第１のウェイトを前記第３のウェイトと同じウェイトから前記第３のウェイトよりも大きくするステップを含み、
・前記第２のウェイトを減少させるステップが、前記第２のウェイトを前記第４のウェイトと同じウェイトから前記第４のウェイトよりも小さくするステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
・前記第２のウェイトを減少させるステップが、圧力センサの第１の領域を機械的欠陥に関連づけることに応答して、前記第１の領域内の圧力センサにより検出される圧力に対する前記第２のウェイトをゼロに減少させるステップを含み、
・前記第２の入力を確認するステップが、静電容量式タッチセンサによって検出される第２の入力に基づいて、前記中間位置に近接する第２の入力を識別するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、
加えられる圧力の不連続性を検出するステップが：
・前記開始位置に近接する開始圧力と最終位置に近接する最終圧力との間で補間を行うことによって、前記中間位置における予想圧力を計算するステップと、
・前記中間圧力と前記予想圧力との間の差が閾値差を超えることに基づいて、前記中間位置に近接する不連続性を検出するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、
・静電容量式タッチセンサにより：
−第３の時間に、前記開始位置とは異なるタッチセンサ面上の第２の開始位置における第３の入力の存在を検出するステップと、
−ある第２の期間にわたって、前記タッチセンサ面上の第２の連続経路に沿って前記第２の開始位置から前記中間位置の近傍を経て第２の最終位置に至る第３の入力の第２の遷移を検出するステップであって、前記第２の最終位置が前記第２の開始位置からオフセットされており、前記第２の期間が、前記第３の時間に続く第４の時間で終了となる、ステップと、
・前記静電容量式タッチセンサに結合された圧力センサにより：
−ほぼ第３の時間に、前記第２の開始位置に近接する前記タッチセンサ面に加えられる第２の開始圧力を検出するステップと、
−前記中間位置に近接する前記タッチセンサ面に加えられる第２の中間圧力を検出するステップと、
−ほぼ第４の時間に、前記第２の最終位置に近接する前記タッチセンサ面に加えられる第２の最終圧力を検出するステップと、
・前記第２の開始圧力、前記第２の中間圧力および前記第２の最終圧力に基づいて、前記中間位置に近接するタッチセンサ面に加えられる圧力の大きさの第２の不連続性を検出するステップと、
・前記不連続性と一致する第２の不連続性の検出に応答して、圧力センサの第１の領域におけるの機械的欠陥を確認するステップとをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法において、
・前記入力の存在を検出するステップが、ディスプレイ上に配置され前記ディスプレイの幅と高さにわたる静電容量式タッチセンサにより、前記入力の存在を検出するステップを含み、
・前記開始圧力を検出するステップが、圧力センサで前記開始圧力を検出するステップを含み、前記圧力センサが、前記静電容量式タッチセンサの反対側で前記ディスプレイに結合され、前記ディスプレイの幅と高さにわたって配置された抵抗式圧力センサを含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、
・前記中間位置に隣接する圧力センサの第１の領域を前記機械的欠陥に関連付けるステップが、前記第１の領域を規定するステップを含み、前記第１の領域が、前記中間位置を包含し、かつ前記中間位置からオフセットされており、前記第１の領域上で圧力センサにより検出される圧力が前記中間圧力に向かって減少し、
・前記圧力センサに第２のウェイトを割り当てるステップが、前記第１の領域の中心部から拡張領域のエッジに向かって外向きに増加する第２の勾配ウェイトを圧力センサに割り当てるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、
・前記中間位置に近接する静電容量式タッチセンサに第１のウェイトを割り当てるステップが、前記中間位置と一致する拡張領域の中心部から前記拡張領域のエッジに向けて外向きに減少する第１の勾配ウェイトを、前記拡張領域と一致する静電容量式タッチセンサに割り当てるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法において、
・静電容量式タッチセンサにより：
−第３の時間に、前記タッチセンサ面上の第２の開始位置における第２の入力の存在を検出するステップと、
−前記タッチセンサ面上の第２の連続経路に沿った前記第２の開始位置から第２の中間位置を経て第２の最終位置に至る第２の入力の第２の遷移を検出するステップと、
・前記第２の中間位置に近接する静電容量式タッチセンサ内の第１の縦列の検知電極の近傍に生じる前記タッチセンサ面上の静電容量値の第２の不連続性を検出するステップと、
・前記第２の不連続性の検出に応答して、
−前記第１の縦列の検知電極に沿って静電容量式タッチセンサの欠陥を検出するステップと、
−前記第１の縦列の検知電極に沿って静電容量式タッチセンサにより検出される入力に割り当てられる第３のウェイトを減少させるステップと、
−前記第１の縦列に近接する圧力センサの第２の領域における圧力センサによって検出される圧力に割り当てられる第４のウェイトを増加させるステップと、
・第４の時間に、前記第１のウェイトに従って重み付けされた静電容量式タッチセンサにより検出される第２の入力の存在と、前記第２のウェイトに従って重み付けされた圧力センサにより検出される第２の入力の圧力とに基づいて、前記中間位置に近接する第２の入力を確認するステップとをさらに備えることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法において、
・前記第１のウェイトを増加させるステップが：
−静電容量式タッチセンサの個別の位置で検出される入力に割り当てられたウェイトを示す静電容量式タッチセンサの静電容量ウェイトイメージを生成するステップであって、前記静電容量ウェイトイメージが、前記中間位置に近接する第１のウェイトを規定する、ステップと、
−前記不連続性の検出に応答して、前記中間位置と一致する静電容量式タッチセンサの領域に対応する、前記静電容量ウェイトイメージ内の前記第１のウェイトを局所的に増加させるステップとを含み、
・前記第２のウェイトを減少させるステップが：
−前記圧力センサを介して検出される圧力に割り当てられたウェイトを示す圧力センサの圧力ウェイトイメージを生成するステップであって、前記圧力ウェイトイメージが、前記中間位置に近接する第２のウェイトを規定する、ステップと、
−前記不連続性の検出に応答して、前記中間位置と一致する圧力センサの領域に対応する、前記圧力ウェイトイメージ内の前記第２のウェイトを局所的に減少させるステップとを含み、
・前記第３の時間に前記第２の入力を確認するステップが：
−前記第３の時間に、前記中間位置の近傍で検出される前記第２の入力を示す静電容量タッチイメージを記録するステップと、
−ほぼ第３の時間に、前記中間位置の近傍で検出される前記第２の圧力を示す圧力イメージを記録するステップと、
−前記静電容量ウェイトイメージと前記圧力ウェイトイメージとにそれぞれ従い、前記静電容量タッチイメージと前記圧力イメージをマージすることにより、前記中間位置に近接する前記第２の入力を示すタッチイメージを生成するステップと、
−静電容量式タッチセンサおよび圧力センサに結合されたコンピューティングデバイスに前記タッチイメージを出力するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法において、
・さらに、
−第１の検知閾値を、前記中間位置に近接する静電容量式タッチセンサの静電容量検知電極に割り当てるステップと、
−第２の検知閾値を、前記中間位置に近接する圧力センサの圧力検知電極に割り当てるステップとを備え、
・前記第３の時間に、前記中間位置に近接する前記第２の入力を確認するステップが：
−前記静電容量検知電極において、前記第１の検知閾値を超える静電容量事象を静電容量入力として記録するステップと、
−前記圧力検知電極において、前記第２の検知閾値を超える圧力事象を圧力入力として記録するステップと、
−前記第１のウェイトに従って重み付けされた静電容量入力と前記第２のウェイトに従って重み付けされた圧力入力との線形結合を計算して、第２の入力値を検出するステップと、
−前記第２の入力値を示すタッチイメージを生成するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
・静電容量式タッチセンサの検知アレイにおける静電容量閾値の第１の静電容量勾配を規定するステップと、
・前記静電容量式タッチセンサに結合された圧力センサの検知アレイにおける圧力閾値の第１の圧力勾配を規定するステップと、
・前記静電容量式タッチセンサにより：
−第１の時間に、タッチセンサ面上の第１の位置に近接する静電容量式タッチセンサの検知アレイにおける第１の静電容量検知電極から第１の静電容量値を読み取るステップと、
−前記第１の静電容量値が、前記第１の静電容量勾配によって前記第１の位置に近接する前記静電容量式タッチセンサに割り当てられた第１の静電容量閾値を超えることに応答して、前記第１の時間に、前記第１の位置におけるタッチセンサ面上の第１の入力の存在を検出するステップと、
・圧力センサにより：
−ほぼ第１の時間に、前記タッチセンサ面上の前記第１の位置に近接する圧力センサの検知アレイ内の第１の圧力検知電極から第２の圧力値を読み取るステップと、
−前記第２の圧力値が、前記第１の圧力勾配によって前記第１の位置に近接する前記圧力センサに割り当てられた第１の圧力閾値を超えることに応答して、ほぼ第１の時間に、前記第１の位置に近接するタッチセンサ面上の第２の入力の存在を検出するステップと、
・前記第１の時間に、前記第１の位置で第１の入力を検出し、ほぼ第１の時間に第１の位置の近傍で前記第２の入力を検出することに応答して、
−前記第１の入力および前記第２の入力を、前記タッチセンサ面上の前記第１の位置に近接する確認されたタッチ入力にマージするステップと、
−前記確認されたタッチ入力の前記第１の位置および前記第２の圧力値を示す第１のタッチイメージを生成するステップと、
−前記ほぼ第１の時間に、前記第１のタッチイメージをコンピューティングデバイスに出力するステップとを備えることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、
・前記静電容量閾値の第１の静電容量勾配を規定するステップが、静電容量式タッチセンサの中心部から静電容量式タッチセンサのエッジに向かって増加する静電容量閾値の第１の静電容量勾配を規定するステップを含み、
・前記圧力閾値の第１の圧力勾配を規定するステップが、圧力センサの中心部から圧力センサのエッジに向かって減少する圧力閾値の第１の圧力勾配を規定するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の方法において、
・前記タッチセンサ面上の第１の入力の存在を検出するステップが、前記第１の静電容量値と、前記第１の時間について計算されたベースライン静電容量値とが、前記第１の静電容量閾値よりも大きく異なることに応答して、前記タッチセンサ面上の第１の入力の存在を検出するステップを含み、
・前記第２の圧力値を読み取るステップが、前記タッチセンサ面上の前記第１の位置に近接する前記圧力センサの検知アレイ内の第１の駆動電極と第１の圧力検知電極との間の第２の抵抗値を読み取るステップを含み、
・前記タッチセンサ面上の第２の入力の存在を検出するステップが、前記第２の圧力値と、前記第１の時間について計算されたベースライン抵抗値とが、前記第１の圧力閾値よりも大きく異なることに応答して、前記タッチセンサ面上の第２の入力の存在を検出するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１２に記載の方法において、
・さらに、
−前記第１の時間に先行する初期の時間に、前記第１の位置近傍の初期の静電容量値の増加に応答して前記第１の入力の接近を検出するステップと、
−ほぼ初期の時間に、静電容量式タッチセンサに結合された光学センサから読み取られた第１の光学的値に基づいて、前記第１の位置に近接するほぼ初期の時間における第１の入力の接近の存在を確認するステップと、
−前記第１の入力の接近を示す初期タッチイメージを生成するステップとを備え、
・前記第１の入力および前記第２の入力を前記確認されたタッチ入力にマージするステップが、ほぼ第１の時間に光学センサから読み取られた第２の光学的値と、ほぼ第１の時間に圧力センサにより検出される第２の入力とに基づいて、ほぼ第１の時間に前記第１の入力の第１の位置を確認するステップを含み、
・前記第１のタッチイメージを生成するステップが、ほぼ第１の時間に第１の位置に近接する圧力センサにより検出される前記第２の入力の大きさを、前記第１のタッチイメージに示される前記確認されたタッチ入力に書き込むステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１２に記載の方法において、
・第３の時間に、前記タッチセンサ面上の第３の位置に近接する静電容量式タッチセンサ内の第３の静電容量検知電極から第３の静電容量値を読み取るステップと、
・第３の入力に対応する第３の静電容量値が、前記第３の位置に近接する静電容量式タッチセンサに割り当てられた第３の静電容量閾値を超えることに応答して、前記タッチセンサ面のエッジに近接する前記第３の位置における前記タッチセンサ面上の第３の入力の存在を検出するステップと、
・ほぼ第３の時間に、前記第３の位置に近接する第３の圧力検知電極から第３の圧力値を読み取るステップと、
・前記第３の圧力値が、前記第３の位置に近接する圧力センサに割り当てられた第３の圧力閾値を下回ったままであることに応答して、前記第３の位置に近接するタッチセンサ面上の第４の入力がないことを検出するステップと、
・前記第３の位置に近接するタッチセンサ面上の前記第４の入力がないことを検出することに応答して、前記第３の入力を異常な入力として特徴付けるステップと、
・前記異常な入力を省いた第２のタッチイメージを生成するステップと、
・ほぼ第３の時間に、前記第２のタッチイメージをコンピューティングデバイスに出力するステップとをさらに備えることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１２に記載の方法において、
・前記第１の静電容量値を読み取るステップが、第１の走査速度で静電容量式タッチセンサから一連の静電容量値イメージを読み取るステップを含み、各静電容量値イメージが、対応する走査期間中における静電容量式タッチセンサの各静電容量検知電極の静電容量値を含み、
・前記第１の圧力値を読み取るステップが、前記第１の走査速度より速い第２の走査速度で圧力センサから一連の圧力値イメージを読み取るステップを含み、各圧力値イメージが、対応する走査期間中における圧力タッチセンサの各圧力検知電極の抵抗値を含み、
・前記第１の時間に、前記第１の位置におけるタッチセンサ面上の前記第１の入力の存在を検出するステップが：
−前記第１の時間に先行する静電容量値イメージのセットから前記第１の時間に整列された第１の静電容量値イメージを外挿するステップであって、前記第１の静電容量値イメージが、前記第１の静電容量値を含む、ステップと、
−前記第１の静電容量勾配を前記第１の静電容量値イメージにマッピングして、前記第１の静電容量勾配により静電容量式タッチセンサを横切る領域に割り当てられた静電容量閾値よりも大きい静電容量の外乱の位置を示す第１の静電容量タッチイメージを生成するステップとを含み、
・ほぼ第１の時間に、前記第１の位置に近接するタッチセンサ面上の前記第２の入力の存在を検出するステップが、
−前記第１の圧力勾配を、ほぼ第１の時間に記録された第１の圧力値イメージにマッピングして、前記第１の圧力勾配により圧力センサを横切る領域に割り当てられた圧力閾値よりも大きい印加圧力の外乱の位置および大きさを示す第１の圧力タッチイメージを生成するステップを含み、
・前記第１の入力および第２の入力を前記確認されたタッチ入力にマージして前記第１のタッチイメージを生成するステップが、前記第１の静電容量タッチイメージと、前記第１の静電容量タッチイメージに幾何学的に整列された前記第１の圧力タッチイメージとの線形結合を計算して、前記第１のタッチイメージを生成するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１２に記載の方法において、
・さらに、
−静電容量式タッチセンサを横切る個別の位置での静電容量入力の優先度を示す第１の重み付け勾配を規定するステップと、
−圧力センサを横切る個別の位置での圧力入力の優先度を示す第２の重み付け勾配を規定するステップとを備え、
・前記第１の静電容量値を読み取るステップが、第１の走査速度で静電容量式タッチセンサから一連の静電容量値イメージを読み取るステップを含み、各静電容量値イメージが、対応する走査期間中における静電容量式タッチセンサの各静電容量検知電極の静電容量値を含み、
・前記第１の圧力値を読み取るステップが、前記第１の走査速度より速い第２の走査速度で圧力センサから一連の圧力値イメージを読み取るステップを含み、各圧力値イメージが、対応する走査期間中における圧力タッチセンサの各圧力検知電極の抵抗値を含み、
・前記第１の時間に、前記第１の位置におけるタッチセンサ面上の前記第１の入力の存在を検出するステップが、前記第１の静電容量勾配を前記第１の静電容量値イメージにマッピングして、前記第１の静電容量勾配により静電容量式タッチセンサを横切る領域に割り当てられた静電容量閾値よりも大きい静電容量の外乱の位置を示す第１の静電容量タッチイメージを生成するステップを含み、
・ほぼ第１の時間に、前記第１の位置に近接するタッチセンサ面上の前記第２の入力の存在を検出するステップが、前記第１の圧力勾配を、ほぼ第１の時間に記録された第１の圧力値イメージにマッピングして、前記第１の圧力勾配により圧力センサを横切る領域に割り当てられた圧力閾値よりも大きい印加圧力の外乱の位置および大きさを示す第１の圧力タッチイメージを生成するステップを含み、
・前記第１の入力および第２の入力を前記確認されたタッチ入力にマージして前記第１のタッチイメージを生成するステップが、前記第１のウェイト勾配に従って重み付けされた前記第１の静電容量タッチイメージと、前記第２のウェイト勾配に従って重み付けされるとともに前記第１の静電容量タッチイメージに幾何学的に整列された前記第１の圧力タッチイメージとの線形結合を計算して、前記第１のタッチイメージを生成するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法において、
−ある期間にわたって、前記タッチセンサ面上の連続経路に沿って前記第１の位置から中間位置を経て最終位置に至る第３の入力の遷移を検出するステップであって、前記最終位置が、前記第１の位置からオフセットされており、前記期間が、前記第１の時間に続く第３の時間で終了となる、ステップと、
・圧力センサにより：
−ほぼ第１の時間に、前記第１の位置に近接するタッチセンサ面に加えられる開始圧力値を検出するステップと、
−前記中間位置に近接するタッチセンサ面に加えられる中間圧力値を検出するステップと、
−ほぼ第３の時間に、前記最終位置に近接するタッチセンサ面に加えられる最終圧力値を検出するステップと、
・前記開始圧力、前記中間圧力および前記最終圧力に基づいて、前記中間位置の近傍で生じるタッチセンサ面上の印加圧力の不連続性を検出するステップと、
・前記不連続性の検出に応答して、
−前記中間位置に隣接する圧力センサの第１の領域を機械的欠陥と関連付けるステップと、
−前記第１のウェイト勾配に基づいて前記中間位置に近接する静電容量式タッチセンサに第１のウェイトを割り当てるステップと、
−前記第２のウェイト勾配に基づいて前記中間位置に近接する圧力センサに前記第１のウェイトよりも小さい第２のウェイトを割り当てるステップと、
・第４の時間に、前記第１のウェイトに従って重み付けされた静電容量式タッチセンサによって検出される第３の入力の存在と、前記第２のウェイトに従って重み付けされた圧力センサによって検出される第３の入力の圧力とに基づいて、前記中間位置に近接する第３の入力を確認するステップとを備えることを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１２に記載の方法において、
・前記第１の静電容量値を読み取るステップが、第１の走査速度で静電容量式タッチセンサから一連の静電容量値イメージを読み取るステップを含み、各静電容量値イメージが、対応する走査期間中における静電容量式タッチセンサの各静電容量検知電極の静電容量値を含み、
・さらに、対応する走査期間にわたる一連の静電容量値イメージにおける各静電容量値イメージ間の静電容量値の変動に応答して、
−前記コンピューティングデバイスがテーブル上でフラットに配置されていることを特定するステップと、
−前記第１の静電容量勾配によって静電容量式タッチセンサを横切る領域に割り当てられた静電容量閾値を増加させるステップと、
−前記第１の圧力勾配によって静電容量式タッチセンサを横切る領域に割り当てられた圧力閾値を減少させるステップとを備えることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１２に記載の方法において、
・さらに、
−各静電容量検知電極で検出される静電容量入力の優先度を示す静電容量式タッチセンサの各静電容量検知電極の静電容量ウェイトを規定するステップと、
−各圧力検知電極で検出される圧力入力の優先度を示す圧力センサの各圧力検知電極の圧力ウェイトを規定するステップとを備え、
・前記第１の静電容量値を読み取るステップが、第１の走査速度で静電容量式タッチセンサから一連の静電容量値イメージを読み取るステップを含み、各静電容量値イメージが、対応する走査期間中における静電容量式タッチセンサの各静電容量検知電極の静電容量値を含み、
・さらに、対応する走査期間にわたる一連の静電容量値イメージのうちの各静電容量値イメージの前記第１の静電容量勾配によって静電容量式タッチセンサを横切る領域に割り当てられた静電容量閾値を超える高静電容量値に応答して、
−前記コンピューティングデバイスがユーザのポケット内に配置されていることを特定するステップと、
−静電容量式タッチセンサの各静電容量検知電極の静電容量ウェイトを減少させて、静電容量式タッチセンサにわたって検出される静電容量入力の優先度を下げるステップと、
−圧力センサの各圧力検知電極の圧力ウェイトを増加させて、静電容量式タッチセンサに同時に検出される静電容量入力よりも、圧力センサに検出される静電容量入力を優先させるステップとを含み、
・前記第１の時間に、前記第１の位置におけるタッチセンサ面上の前記第１の入力の存在を検出するステップが、前記第１の静電容量勾配により静電容量式タッチセンサを横切る領域に割り当てられた静電容量閾値よりも大きい静電容量の外乱の位置を示す第１の静電容量タッチイメージを生成するステップを含み、
・ほぼ第１の時間に、前記第１の位置に近接するタッチセンサ面上の前記第２の入力の存在を検出するステップが、前記第１の圧力勾配により圧力センサを横切る領域に割り当てられた圧力閾値よりも大きい印加圧力の外乱の位置および大きさを示す第１の圧力タッチイメージを生成するステップを含み、
・前記第１の入力および第２の入力を前記確認されたタッチ入力にマージして前記第１のタッチイメージを生成するステップが、前記第１の位置に近接する静電容量入力に割り当てられた静電容量ウェイトに従って重み付けされた前記第１の静電容量タッチイメージと、前記第１の位置に近接する圧力入力に割り当てられた圧力ウェイトに従って重み付けされた前記第１の圧力タッチイメージとの線形結合を計算するステップを含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してタッチセンサの分野に関し、より具体的には、タッチセンサの分野においてタッチ入力を検出して確認するための新規で有用なシステムに関する。
【０００２】
関連出願に対する相互参照
本出願は、２０１６年５月１８日に出願された米国仮出願第６２／３３８，４３９号の利益を主張するものであり、その全体が引用により本明細書に援用されるものとする。
【０００３】
本出願は、２０１６年７月２９日に出願された米国特許出願第１５／２２４，００３号、２０１６年７月２９日に出願された米国特許出願第１５／２２３，９６８号、２０１７年３月２７日に出願された米国特許出願第１５／４７０，６６９号、並びに、２０１７年３月３１日に出願された米国特許出願第１５／４７６，７３２号に関連しており、これらはすべて引用により全体が本明細書に援用されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】図１は、システムの概略図である。
【図２】図２は、システムの一変形例の概略図である。
【図３】図３は、システムの一変形例の概略図である。
【図４】図４は、システムの一変形例の概略図である。
【図５】図５は、システムの一変形例の概略図である。
【図６】図６は、システムの一変形例の概略図である。
【図７】図７は、方法の一変形例のフローチャートである。
【図８】図８は、方法の一変形例のフローチャートである。
【図９】図９は、方法の一変形例のフローチャートである。
【図１０】図１０は、方法の一変形例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
以下の本発明の実施形態の説明は、本発明をそれらの実施形態に限定することを意図したものではなく、当業者が本発明を実施および使用できるようにすることを意図したものである。本明細書に記載の変形例、構成、実施例、例示的実施形態および例は任意選択的であり、それらが説明する変形例、構成、実施例、例示的実施形態および例のみに限定されるものではない。本明細書に記載の発明は、それらの変形例、構成、実施例、例示的実施形態および例のうちの何れかおよびすべての入れ替えを含むことができる。
【０００６】
１．  方法
図８および図１０に示すように、コンピューティングデバイスの表面への入力を検出する方法Ｓ１００は、ブロックＳ１１０において、静電容量式タッチセンサ１１０の検知アレイにわたる静電容量閾値の第１の静電容量勾配を規定するステップと、ブロックＳ１２０において、静電容量式タッチセンサ１１０に結合された圧力センサ１２０の検知アレイにわたる圧力閾値の第１の圧力勾配を規定するステップと、静電容量式タッチセンサにより：ブロックＳ１３０において、第１の時間に、タッチセンサ面１５０上の第１の位置に近接する静電容量式タッチセンサ１１０の検知アレイにおける第１の静電容量検知電極１１６から第１の静電容量値を読み取るステップと、ブロックＳ１４０において、第１の静電容量値が、第１の静電容量勾配によって第１の位置に近接する前記静電容量式タッチセンサ１１０に割り当てられた第１の静電容量閾値を超えることに応答して、第１の時間に、第１の位置におけるタッチセンサ面１５０上の第１の入力の存在を検出するステップと、圧力センサにより：ブロックＳ１５０において、ほぼ第１の時間に、タッチセンサ面１５０上の第１の位置に近接する圧力センサ１２０の検知アレイ内の第１の抵抗検知電極１２６から第２の圧力値を読み取るステップと、ブロックＳ１６０において、第２の圧力値が、第１の圧力勾配によって第１の位置に近接する圧力センサ１２０に割り当てられた第１の圧力閾値を超えることに応答して、ほぼ第１の時間に、第１の位置に近接するタッチセンサ面１５０上の第２の入力の存在を検出するステップと、第１の時間に、第１の位置で第１の入力を検出し、ほぼ第１の時間に第１の位置に近接する第２の入力を検出することに応答して：ブロックＳ１７０において、第１の入力および第２の入力を、タッチセンサ面１５０上の第１の位置に近接する確認されたタッチ入力にマージするステップと、ブロックＳ１８０において、確認されたタッチ入力の第１の位置および第２の圧力値を示す第１のタッチイメージを生成するステップと、ブロックＳ１９０において、ほぼ第１の時間に、第１のタッチイメージをコンピューティングデバイスに出力するステップとを含む。
【０００７】
図７および図９に示すように、この方法の変形例は、静電容量式タッチセンサにより：ブロックＳ１４２において、第１の時間に、タッチセンサ面１５０上の開始位置における入力の存在を検出するステップと、ブロックＳ１４４において、ある期間にわたって、タッチセンサ面１５０上の連続経路に沿って開始位置から中間位置を経て最終位置に至る入力の遷移を検出するステップであって、最終位置が開始位置からオフセットしており、前記期間が、第１の時間に続く第２の時間で終了となる、ステップと、静電容量式タッチセンサに結合された圧力センサ１２０により：ブロックＳ１５２において、ほぼ第１の時間に、開始位置に近接するタッチセンサ面１５０に加えられる開始圧力を検出するステップと、ブロックＳ１５４において、中間位置に近接するタッチセンサ面１５０に加えられる中間圧力を検出するステップと、ブロックＳ１５６において、ほぼ第２の時間に最終位置に近接するタッチセンサ面１５０に加えられる最終圧力を検出するステップと、ブロックＳ１７２において、開始圧力、中間圧力および最終圧力に基づいて、中間位置に近接するタッチセンサ面１５０に加えられる圧力の大きさの不連続性を検出するステップと、不連続性の検出に応答して：ブロックＳ１７４において、中間位置に隣接する圧力センサ１２０の第１の領域を機械的欠陥と関連付けるステップと、ブロックＳ１７６において、中間位置に近接する静電容量式タッチセンサ１１０により検出された入力に割り当てられた第１のウェイトを増加させるステップと、ブロックＳ１７８において、中間位置に近接する圧力センサ１２０により検出された圧力に割り当てられた第２のウェイトを減少させるステップと、ブロックＳ１７０において、第３の時間に、第１のウェイトに従って重み付けされた静電容量式タッチセンサ１１０によって検出された第２の入力と、第２のウェイトに従って重み付けされた中間位置に近接する圧力センサ１２０によって検出された第２の圧力とに基づいて、中間位置に近接する第２の入力を確認するステップとを含む。
【０００８】
２．  アプリケーション
一般に、方法Ｓ１００は、入力を検出および確認する、キーボード、トラックパッド、マウス、タッチスクリーン、または他のコンピューティングデバイスまたは周辺入力デバイスに組み込まれた静電容量式タッチセンサ１１０および圧力センサ１２０を含むシステム１００によって実行される。特に、システム１００は、別個のセンサのセットを含むことができ、各々が、（セットに）固有の検知方法により共通のタッチセンサ面１５０上の入力を検出するように構成され、（セットに）固有のノイズモードを示すものとなっている。セット内の各センサによって収集されたデータを比較することによって、コンピューティングデバイスは、方法Ｓ１００を実行して、非常に豊富な入力データを収集し、それらの非常に豊富な入力データに基づいてタッチセンサ面１５０上の入力を検出して確認することができる。非常に豊富な入力データを収集することによって、方法Ｓ１００は、タッチセンサ面１５０上の入力検出の信頼性および精度を向上させることができ、様々な状況で入力を検出および確認するために単一のセンサに依存するシステムに対して、方法Ｓ１００を実行するシステム１００のロバスト性を高めることができる。例えば、方法Ｓ１００は、タッチセンサ面１５０上の入力を確実かつ正確に検出するために、軍事用途および外科手術用途で使用するコンピューティングデバイスにより実行されるものであってもよい。
【０００９】
具体的に、方法Ｓ１００の各ブロックは、抵抗式圧力センサ１２０と、抵抗式圧力センサ１２０に結合された（例えば、上に配置された）静電容量式タッチセンサ１１０とを含むコンピューティングデバイス上で実行することができる。一用途では、コンピューティングデバイスは、タッチセンサ面１５０の下に配置された静電容量式タッチセンサ１１０と、静電容量式タッチセンサ１１０の下の抵抗式圧力センサ１２０とを有するタッチパッド（またはトラックパッド）を含むことができる。別の用途では、コンピューティングデバイスは、圧力センサと静電容量式タッチセンサとの間に配置されて圧力感知タッチスクリーンを形成するディスプレイを含むことができる。例えば、タッチスクリーンは、ディスプレイと、ディスプレイの下に配置された抵抗式圧力センサ１２０と、抵抗式圧力センサ１２０と反対側のディスプレイ１９０の上に配置された静電容量式タッチセンサ１１０とを含むことができる。しかしながら、方法Ｓ１００の各ブロックは、ユーザによってアクセス可能で、複数のセンサ層を含むタッチセンサ面１５０を有し、各センサ層が他のセンサ層と協働してタッチセンサ面１５０への入力を検出して確認する、他の任意のコンピューティングデバイスまたはコントローラによって実行することができる。
【００１０】
前述した用途の一例では、タッチパッド内の個々のセンサの機能に悪影響を与える様々な状況および様々な環境において、入力を正確かつ確実に検出および確認するように設計されたコンピュータのための頑丈でロバストなタッチインターフェースに、タッチパッドを設計することができる。この例では、方法Ｓ１００の各ブロックを実行することにより、タッチパッドは、タッチパッド内のあるタイプのセンサにとって望ましくない条件にあっても、タッチパッド内の別のタイプのセンサの優先順位付け（または「重み付け」）および／または感度の調整によって、確実にかつ正確に機能することができる。例えば、静電容量式タッチセンサ１１０によって検出される静電容量値に干渉し得る、タッチセンサ面１５０にわたって水溜まりが形成されるように、頑丈なタッチパッドのタッチセンサ面１５０に水を噴霧することができる。この例では、頑丈なタッチパッドは、抵抗式圧力センサ１２０によって検出される入力の感度および優先順位を高め、静電容量式タッチセンサ１１０によって検出される任意の入力を無効にすることができる。このため、頑丈なタッチパッドは、確実かつ正確な入力が望まれるが、環境条件によってコンピューティングデバイス内の特定のタイプのセンサの正確な機能が制限されるような、現場の軍事用途、外科手術用途および／または他の極限環境のためのコンピューティングデバイスに実装することができる。
【００１１】
方法Ｓ１００の前述した用途とは別の用途では、方法Ｓ１００の各ブロックを実行して、タッチセンサ面１５０の各領域におけるセンサの入力のタイプおよび／または有効性に基づいて、タッチセンサ面１５０のそれら領域にわたって変化するセンサの優先順位のマップ（例えば、「重み付け勾配」）および／またはセンサ入力閾値（例えば、「閾値勾配」）のマップを生成および適用することによって、（例えば、タッチパッドまたはタッチスクリーンの）タッチセンサ面１５０上で検出される入力の精度を向上させるとともに、それら入力を検出および処理するのにコンピューティングデバイスにより必要とされるリソース負荷を最適化することができる。例えば、コンピューティングデバイスは、方法Ｓ１００の各ブロックを実行して、静電容量センサの精度の低い（例えば、ベースライン静電容量値からの偏差がより小さい）個別の位置、またはユーザが静電容量入力を加えることがより難しい個別の位置（すなわち、タッチスクリーンのエッジにおける傾斜面の近傍）において、静電容量センサの検知閾値を調整して、静電容量値のより低い入力を検出し、それにより、それら個別の位置における静電容量入力を検出するシステムの能力を改善することができる。また、コンピューティングデバイスは、方法Ｓ１００の各ブロックを実行して、静電容量センサの検知閾値を高めることで、静電容量センサの精度がより低い可能性がある別個の位置において、より高い静電容量値を有する入力を検出することができる。さらに、コンピューティングデバイスは、それらの個別の位置における圧力センサ１２０の検知閾値を低くして、タッチセンサ面１５０（および圧力センサ）に対してより低い圧力値を印加する入力を検出することができ、それによりそれら個別の位置で圧力入力を検出するシステムの能力を改善することができる。さらに、圧力センサ１２０および静電容量式タッチセンサ１１０（または他のセンサの組合せ）は協働して、それらセンサにおける静的または動的欠陥を検出して、それら欠陥を時間とともに局所的（または全体的）に補償することができる。
【００１２】
３．  例
方法Ｓ１００の一例では、モバイルコンピューティングデバイス（例えば、スマートフォン）が方法Ｓ１００の各ブロックを実行して、タッチセンサ面１５０への偶発的な（または偶然の）入力を識別するためのフェイルセーフを提供することができる。この例では、方法Ｓ１００の各ブロックは、デバイス内の単一のセンサによって「有効な」入力として誤って出力されるタッチセンサ面１５０での事象を検出するための「誤判定」検査として機能する。例えば、携帯電話を保持しているユーザは、そのデバイスのタッチスクリーンのエッジに近接する特定の位置に指を置くことがある。デバイスのタッチスクリーンに一体化された静電容量式タッチセンサ１１０は、特定の位置における指の近くの静電容量検知電極１１６から静電容量値を読み取ることができる。それらの静電容量値がタッチスクリーン上の特定の位置に割り当てられた予め設定された静電容量閾値を超えること（例えば、このサンプリング期間について、ベースライン静電容量値からの予め設定された静電容量閾値を超える偏差）に応答して、静電容量式タッチセンサ１１０は、特定の位置における静電容量入力を識別することができる。しかしながら、ほぼ同時に、圧力センサ１２０は、特定の位置に近接する圧力入力を検出するために予め設定された圧力閾値を下回る、特定の位置の近傍の抵抗式圧力センサ１２６から圧力値（例えば、電気抵抗値）を読み取る可能性がある。圧力値を静電容量値とマージすることによって、システム１００は、圧力センサ１２０による特定の位置付近の入力の確認の欠如に応答して、静電容量式タッチセンサ１１０によって検出された静電容量入力を無効にし、その代わりに、静電容量式タッチセンサ１１０により検出された入力を異常または偶発的な入力として特徴付けることができる。
【００１３】
さらに、上述した例では、コンピューティングデバイスは、タッチスクリーンを有する電話機のエッジ近傍の位置で静電容量式タッチセンサ１１０により検出される静電容量入力が、タッチスクリーンのエッジ近傍の位置で圧力センサ１２０により検出される圧力入力よりも低く重み付けされる（優先度が低くなる）ように、静電容量センサの重み付け（センサ優先度）勾配を生成することができる。圧力センサ１２０により検出される入力を、タッチスクリーンのエッジに近接する静電容量式タッチセンサ１１０により検出される入力よりも優先させることができる。しかしながら、タッチスクリーンの中心近くでは、圧力センサ１２０によって検出される圧力入力よりも静電容量入力が高く（すなわち優先度が高く）なるように重み付けすることができる。それは、タッチスクリーンの中心付近の機械的剛性が低くなって撓みが大きくなる程、圧力センサ１２０による圧力値の収集の信頼性が低くなり、圧力センサ１２０により記録される圧力値によるタッチセンサ面１５０上の入力位置の判定の信頼性が低くなるためである。
【００１４】
方法Ｓ１００の別の例では、コンピューティングデバイスは、方法Ｓ１００の各ブロックを実行して、コンピューティングデバイスのセンサ（またはセンサアレイ）が見逃した、または異常な入力として無効になった入力を識別して受け入れるフェイルセーフを提供することができる。この例では、方法Ｓ１００の各ブロックは、コンピューティングデバイス内のセンサによって「無効な入力」または「入力無し」事象として誤って識別されたタッチセンサ面１５０における事象を検出する「検出漏れ」検査として機能する。例えば、ユーザは、スマートウォッチのタッチスクリーン上に指を置くことによって、スマートウォッチなどのモバイルデバイスのロックを解除しようと試みることがある。暑い日には、ユーザの指が汗や水で濡れていて、それが、スマートウォッチのタッチスクリーンの静電容量式タッチセンサ１１０から読み出される静電容量値に干渉する可能性がある。このような水分による干渉によって、ユーザの指の位置の近傍の静電容量センサから読み出された静電容量値は、入力を検出する予め設定された静電容量閾値を下回るか、またはこの静電容量閾値を横切って不確かに変動する可能性がある。このため、静電容量式タッチセンサ１１０を介してコンピューティングデバイスは、静電容量式タッチセンサ１１０により収集した静電容量値に基づいて、この位置においてタッチセンサ上の入力が存在しないことを検出し、そのような入力を拒絶することができる。しかしながら、ほぼ同時に、圧力センサ１２０は、圧力入力を検出するために予め設定された圧力閾値を超える（この位置の近傍の）圧力値を検出することがある。すなわち、デバイスは、圧力センサ１２０により同じ位置で検出された入力に応じて、静電容量式タッチセンサ１１０により検出された入力無しを無効にし、タッチスクリーン上のユーザの指による力の印加を入力として記録し、その後、この入力に応答することができる。
【００１５】
さらに、図７に示すように、方法Ｓ１００の各ブロックは、一体化されたタッチセンサ内およびその周辺の欠陥を検出および補償するためのデバイスによって実行することができる。例えば、モバイルデバイスは、ディスプレイと、ディスプレイの下に配置された抵抗式圧力センサアレイ１２０と、抵抗式圧力センサ１２０と反対側のディスプレイ１９０の上に配置された静電容量式タッチセンサ１１０アレイと、静電容量センサ１１０の上に配置されたタッチセンサ面１５０とを含むことができる。タッチスクリーンの製造中に、抵抗式圧力センサ１２０のアレイをディスプレイの背面に接着することができる。抵抗式圧力センサ１２０をディスプレイ１９０に接合するための接着剤１９２の不均一な分布、および／または接着剤１９２を活性化させるために抵抗式圧力センサ１２０に印加される不均一な圧力は、抵抗式圧力センサ１２０をタッチセンサ面１５０に対して非平面にするか、または抵抗式圧力センサ１２０とタッチスクリーンの背面との間に気泡やしわなどの他の欠陥をもたらす可能性がある。このため、そのような気泡またはしわの真上の第１の位置でユーザがタッチセンサ面１５０を押す（例えば、入力を加える）と、タッチスクリーンおよび接着剤１９２は、この加えられた力を、主に第１の位置の周囲ではあるが、第１の位置の実質的に真上にはない（すなわち、気泡の真上にはない）圧力センサ１２０に伝える可能性がある。このため、圧力センサ１２０アレイは、加えられた力の中心以外の位置で最大の圧力増加を検出する可能性がある。特に、ユーザがタッチセンサ面１５０を押すと、タッチセンサ面１５０、静電容量式タッチセンサ１１０およびディスプレイ１９０は、第１の位置における圧力センサ１２０に力または圧力の増加を伝えることなく、圧力センサ１２０に向かって下方に撓むことがある。同時に、タッチセンサ面１５０、静電容量式タッチセンサ１１０およびディスプレイ１９０が圧力センサ１２０に向かって下方に撓むと、ディスプレイ１９０は、ディスプレイ１９０および抵抗式圧力センサ１２０が適切に接合されている気泡周囲の位置における抵抗式圧力センサ１２０を押し下げることから、圧力センサ１２０は、気泡の縁に近接する圧力の増加を検出する可能性がある。このため、抵抗式圧力センサ１２０は、第１の位置からオフセットした不正確な位置（例えば、気泡の縁の近く）で、（実際は第１の位置に加えられた）入力を検出する可能性がある。方法Ｓ１００を実行することによって、コンピューティングデバイスは、ユーザがタッチセンサ面１５０を横切るように指を引いて欠陥の上に指を置くときに時間とともに記録される、静電容量式タッチセンサ１１０の出力値と圧力センサ１２０の出力値との間の入力データの不一致を検出することによって、第１の位置に近接する抵抗式圧力センサ１２０のこの欠陥を特定することができる。この不一致（例えば、この期間にわたって静電容量式タッチセンサ１１０により読み取られた静電容量値に対する、圧力センサにより検出された圧力の不連続性など）に基づいて、コンピューティングデバイスは、抵抗式圧力センサ１２０の第１の位置を欠陥として記録し、第１の位置およびその近傍で記録された静電容量値のみに又はこれに主に基づいて検出された入力を優先して、第１の位置およびその近傍で検出されたあらゆる圧力値を無効にすることができる。具体的には、コンピューティングデバイスは、タッチセンサ面１５０への入力を示すタッチイメージを生成するときに、第１の位置の近傍で検出された圧力入力よりも、第１の位置で検出された静電容量入力の重み付けを大きくすることによって、第１の位置およびその周囲の抵抗式圧力センサ１２０アレイに影響を与えるこの欠陥を補償することができる。例えば、コンピューティングデバイスは、タッチイメージ内の第１の位置と一致し第１の位置を取り囲む第１の領域にわたって、圧力センサ１２０によって検出された圧力入力を完全に無視することができ、第１の位置で欠陥が検出されたときに、タッチイメージ内の第１の領域にわたって静電容量入力のみを操作することができる。
【００１６】
同様に、先述した例のように、方法Ｓ１００の各ブロックは、コンピューティングデバイスに統合されたタッチセンサの性能および有効性に影響を与える可能性がある環境状況を考慮および補償するために、コンピューティングデバイスによって実行することができる。例えば、短時間の間にタッチパッドの第１の位置における静電容量値の急激な変動に応答して、方法Ｓ１００の各ブロックを実行することができる。この変動に応答して、コンピューティングデバイスは、タッチパッドの第１の位置に近接する静電容量式タッチセンサ１１０の機能を妨げる電気的干渉の存在を判定することができる。そのような電気的干渉は、タッチパッドのタッチセンサ面１５０上の水溜まりや、コンピューティングデバイスを充電する電源コードから放出されて、静電容量式タッチセンサ１１０の電界および静電容量結合に干渉する電気ノイズに起因することがある。この電気的干渉を補償するために、コンピューティングデバイスは、方法Ｓ１００の各ブロックを実行して、電気的干渉が、第１の位置近傍の静電容量式タッチセンサ１１０により読み取られる静電容量値に干渉する間に、第１の位置の近傍の圧力センサ１２０の圧力入力閾値を引き下げ、それにより第１の位置の周りの圧力センサ１２０の感度を増加させることができる。このため、方法Ｓ１００の各ブロックは、個別のセンサの感度および／またはデバイス内のそれらの個別のセンサによって検出される入力のウェイトを変更することによって、タッチセンサ面１５０の全体的なタッチ入力感度をほぼ一定に維持するように機能することができる。
【００１７】
４．  システム
図１−図６に示すように、方法Ｓ１００のブロックは、システム１００（例えば、コンピューティングデバイス）により実行することができ、このシステムは、個別の圧力センサと、圧力センサ上に配置された個別の静電容量式タッチセンサ１１０と、静電容量式タッチセンサ上に配置されたタッチセンサ面１５０と、圧力センサ１２０と静電容量式タッチセンサ１１０の出力を比較することによってタッチセンサ面１５０上の入力を確認するように構成されたマスタコントローラ１４０とを含む。
【００１８】
４．１  圧力センサ
図１および図２に示すように、圧力センサ１２０（または抵抗式圧力センサ）は、基板１３０（例えば、ガラス繊維ＰＣＢ）と、基板上にわたってパターン化された検知電極１２６および駆動電極１２８のペアのアレイと、検知電極１２６と駆動電極１２８のペアの上に配置され、印加される力の変化に応じて局所的なバルク抵抗および／または接触抵抗の変化を示す材料を含む抵抗層１２５とを含む。一実施形態では、米国特許出願第１４／４９９，００１号に記載されているように、圧力センサ１２０が、基板上にわたってパターン化された互いに組み合わされた駆動電極１２８および検知電極１２６のグリッドを含むことができ、抵抗層１２５が、印加された力の変化に応じて局所的なバルク抵抗の変化を示す材料を含むことができる。抵抗層１２５は、圧力センサ１２０にわたって、各検知電極および駆動電極のペア間のギャップに跨り、それにより、局所的な力が抵抗層に加えられたときに、その加えられた力の大きさに、隣接する駆動電極および検知電極のペア間の抵抗が比例（例えば、直線的に比例、反比例、二次的に比例など）して変化するようになっている。また、圧力センサ１２０は、統合圧力センサコントローラ１４４（以下、「圧力センササブコントローラ」と称する）も含むことができ、このコントローラは、各駆動電極および検知電極のペア間の抵抗値を読み取り、それらの抵抗値を、抵抗層上の表面にわたって加えられた１または複数の別個の力入力の位置および大きさの両方に変換し、検知電極および駆動電極の１回の走査中に検出された各入力に対して、そのような位置および力の大きさのデータを含む１つの力タッチイメージを出力するように構成されている。
【００１９】
一般的に、圧力センササブコントローラ１４４は、圧力センサ１２０を駆動し、駆動電極と検知電極との間の抵抗値を読み取り、圧力センサ１２０からの抵抗データを、圧力センサ１２０上の力入力の位置および大きさに変換するように機能する。一実施例では、圧力センササブコントローラ１４４は、米国特許出願第１４／４９９，００１号に記載されているように、アレイカラムドライバ（ＡＣＤ）、カラムスイッチングレジスタ（ＣＳＲ）、カラム駆動源（ＣＤＳ）、アレイローセンサ（ＡＲＳ）、ロースイッチングレジスタ（ＲＳＲ）およびアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）を含む。この実施例では、圧力センサ１２０は、可変インピーダンスアレイ（ＶＩＡ）を含むことができ、この可変インピーダンスアレイが、ＡＣＤに結合された相互接続されたインピーダンスカラム（ＩＩＣ）と、ＡＲＳに結合された相互接続されたインピーダンスロー（ＩＩＲ）とを規定する。抵抗スキャン期間中、ＡＣＤはＣＳＲを介してＩＩＣを選択して、ＩＩＣをＣＤＳで電気的に駆動することができ、ＶＩＡは、駆動されるＩＩＣから、ＡＲＳにより検知されたＩＩＣに電流を伝達することができ、ＡＲＳは、圧力センサ１２０内のＩＩＲを選択して、ＲＳＲを介してＩＩＲの状態を電気的に検知することができ、サブコントローラは、ＡＲＳからの検知した電流／電圧信号を付け加えて、単一のサンプリング期間中の抵抗スキャン期間において、圧力センサ１２０上の個別の力入力の近接性、接触、圧力および／または空間位置の実質的に正確な検出を達成することができる。
【００２０】
４．２  圧力センサ＋静電容量式タッチセンサ
図１に示すように、システム１００の一変形例は、個別の圧力センサと、圧力センサ上に配置された個別の静電容量式タッチセンサ１１０（以下、「静電容量式タッチセンサ」と称する）と、静電容量式タッチセンサ上に配置されたタッチセンサ面１５０と、圧力センサおよび静電容量式タッチセンサの出力を比較することによって（例えば、指またはスタイラスによる）タッチセンサ面１５０上の入力を確認するように構成されたマスタコントローラ１４０とを含む。
【００２１】
この変形例では、圧力センサ１２０は、上述したように、スタンドアロンまたは個別の圧力センサ１２０を規定することができ、この圧力センサは、（剛性の）基板と、基板上にわたってパターン化された検知電極および駆動抵抗電極と、検知電極および駆動電極上に配置された抵抗層１２５と、走査毎に１つの力フレームを出力する圧力センササブコントローラ１４４とを含む。静電容量式タッチセンサ１１０（例えば、相互投影静電容量式タッチセンサまたは自己静電容量式タッチセンサ）は、同様に、スタンドアロンまたは個別の静電容量式タッチセンサ１１０を規定することができ、この静電容量式タッチセンサは、フレキシブル基板と、フレキシブル基板上にわたってパターン化された検知電極１１６および静電容量駆動電極１１８と、検知電極１１６および駆動静電容量電極１１８上のカバー層（タッチセンサ面とは異なる、または物理的に同一の広がりを有するカバー層）と、走査毎に１つの静電容量イメージを出力する統合静電容量コントローラ（以下、「静電容量式タッチセンササブコントローラ」と称する）とを含む。このため、静電容量式タッチセンサ１１０は、圧力センサ１２０上に配置することができ、最小限の印加荷重で曲がり、または変形するように構成された材料の基板１３０を含むことができる。例えば、静電容量式タッチセンサ基板１３０は、フレキシブルＰＣＢを含むことができ、圧力センサ基板１３０は、硬質ガラス繊維または炭素繊維ＰＣＢ、または剛性金属または複合バッキングプレートを有するＰＣＢを含むことができ、静電容量式タッチセンサ１１０のフレキシブルＰＣＢは、圧力センサ１２０の抵抗層１２５上に接着、または他の方法で接合することができる。さらに、システム１００は、ディスプレイを含むことができる。静電容量式タッチセンサ１１０は、ディスプレイ１９０の上に配置することができ、圧力センサ１２０は、静電容量式タッチセンサ１１０とは反対側のディスプレイ１９０の下に配置することができる。静電容量式タッチセンサ１１０および抵抗式圧力センサ１２０は、ディスプレイの幅と高さの両方に及ぶことができる。代替的には、圧力センサ１２０の抵抗層１２５および静電容量式タッチセンサ１１０の基板１３０は、物理的に同一の広がりを有することができる。例えば、静電容量式タッチセンサ１１０の検知電極および駆動電極は、圧力センサ１２０の抵抗層１２５上に直接印刷または他の方法で貼り付けることができる。
【００２２】
この変形例では、圧力センサおよび静電容量式タッチセンサは、共通の電源（例えば、バッテリ）を共有することができるが、実質的に電気的に分離されていてもよい。例えば、圧力センサおよび静電容量式タッチセンサは、それぞれが製造中に生じる可能性のある異なる実装、バグおよび／または故障モードを示すように、異なる製造業者等によって別個に製造することができる。代替的に、タッチセンサおよび静電容量式タッチセンサ１１０は、それぞれの電源を個別に含むことができる。圧力センサおよび静電容量式タッチセンサは、それら両方で同様の故障モードが生じるのを回避するために、独自のファームウェアを実行する別個の専用サブコントローラを含むこともできる。さらに、圧力センサおよび静電容量式タッチセンサは、（異なる物理特性を使用して）異なる方法でタッチセンサ面１５０上の入力を検出するため、それぞれ異なるノイズモードを示すことができ、システム１００は、一方のセンサの出力と他方のセンサの出力とを比較することにより、一方のセンサにおけるノイズを検出および拒絶することができる。
【００２３】
この変形例では、圧力センサおよび静電容量式タッチセンサを非同期にすることもできる。特に、圧力センサおよび静電容量式タッチセンサは、異なる走査速度で動作させることができる。例えば、圧力センサ１２０は、３００Ｈｚの走査速度で動作し、毎秒３００の力タッチイメージを出力することができ、各力タッチイメージが、対応する走査中に圧力センサ１２０によって検出されたタッチセンサ面１５０上の各入力の位置および力の大きさを明示する。この例では、静電容量式タッチセンサ１１０は、５０００Ｈｚの走査速度で動作し、同様に、毎秒５０００個の静電容量タッチイメージを出力することができ、各静電容量タッチイメージが、対応する走査中に静電容量式タッチセンサ１１０によって検出されたタッチセンサ面１５０上の各入力の位置を明示する。別の例では、圧力センサ１２０が、１０００Ｈｚの走査速度で動作して、毎秒１０００の力タッチイメージを出力することができ、静電容量式タッチセンサ１１０が、５００Ｈｚの走査速度で動作して、毎秒５００個の静電容量タッチイメージを出力することができ、マスタコントローラ１４０が、次の静電容量タッチイメージの受信に応答して、精度最適化技術を実行して力タッチイメージおよび静電容量タッチイメージを比較することができ、あるいは後述するように、レイテンシ最適化技術を実行して仮想静電容量タッチイメージを生成することができる。しかしながら、圧力センサおよび静電容量式タッチセンサは、他の任意の周波数または走査速度で動作することができる。
【００２４】
この変形例では、圧力センサ１２０、圧力センササブコントローラ１４４、静電容量式タッチセンサ１１０および静電容量式タッチセンササブコントローラ１４２は、トラックパッドまたはマウスのような単一のデバイスに統合することができる。マスタコントローラ１４０は、この単一のデバイスに統合することもでき、力および静電容量式タッチセンササブコントローラと直接通信することができる。例えば、マスタコントローラ１４０は、光アイソレータを介して力および静電容量式タッチセンササブコントローラ１４２に接続することができ、センサデータが、光アイソレータを介して圧力および静電容量式タッチセンササブコントローラからマスタコントローラに光学的に伝達される。この例では、圧力センササブコントローラ１４４、静電容量式タッチセンササブコントローラ１４２およびマスタコントローラ１４０は、それぞれの電力領域内で動作することができ、圧力および静電容量式タッチセンササブコントローラは、直接的な電気的接続無しで、マスタコントローラ１４０と通信することができ、それにより、力または静電容量式タッチセンサの何れかにおいて電気サージまたは短絡が生じた場合に、サブコントローラおよびマスタコントローラを電気的に絶縁して、システム全体を損傷させる。代替的には、圧力および静電容量式タッチセンササブコントローラのそれぞれを別々のコンピュータに接続することができ、別々のコンピュータを、後述するようにマスタコントローラ１４０として機能して圧力および静電容量式タッチセンサからのデータを結合および比較する中央コンピュータに、ネットワーク接続することができる。このため、この実施形態では、２つの別個のコンピュータのうちの一方が完全に故障しても、システム１００は動作し続けることができ、システム１００は、圧力センサ１２０、静電容量式タッチセンサ１１０およびマスタコントローラの電気的絶縁により、力または静電容量式タッチセンサ１１０の何れかで短絡または他の故障が生じた場合に、完全な故障の可能性をより少なくすることができる。
【００２５】
４．３  圧力センサ＋静電容量式タッチセンサ＋光学センサ
図２に示すように、システム１００の一変形例は、力および静電容量式タッチセンサ１１０の外周の周りに配置された光学タッチセンサをさらに含み、この光学タッチセンサが、タッチセンサ面１５０と接触する物体を検出するように構成されている。光学センサ１６０は、タッチセンサ面１５０の外周を囲むフレームを規定することができ、さらに、フレームの周囲に間隔を空けて配置されてタッチセンサ面１５０にわたって光を投射するように構成された光エミッタのセットを含むことができ、さらに、光エミッタ１６４により出力された光を検出するように構成された光検出器１６２のセットを含むことができ、さらに、検出器によって検出された光の大きさを、タッチセンサ面１５０に近接または接触する１または複数の物体の存在および位置に変換するように構成された統合光学コントローラ（以下、「光学センサ１６０サブコントローラ」と称する）を含むことができる。特に、圧力センサおよび静電容量式タッチセンサと同様に、光学センサ１６０は、走査毎に（タッチセンサ面１５０に接近または接触する１または複数の物体の位置を含む）１つの光学タッチイメージを出力することができる。
【００２６】
この変形例では、光学センサ１６０は、光検出器により検出された入射光の変化に基づいて、タッチセンサ面１５０に近い（例えば、２ミリメートル以内）または接触する物体と、その物体の位置とを検出することができ、静電容量式タッチセンサ１１０は、検知電極と駆動電極間の測定した静電容量の変化に基づいて、タッチセンサ面１５０に近いまたは接触する導電性物体の位置を検出することができ、圧力センサ１２０は、当該圧力センサ１２０の駆動電極１２６と検知電極１２８間の電気抵抗に基づいて、タッチセンサ面１５０に接触する物体の位置と、物体がタッチセンサ面１５０上で駆動される際の力の大きさとを検出することができる。このため、光学センサ、静電容量センサおよび圧力センサは、異なる検知方法を実行することができ、それぞれ異なるノイズモードを示すことができる。光学センサ、静電容量センサおよび圧力センサの出力を比較することによって、マスタコントローラ１４０は、一方または両方のセンサによって収集された入力データを用いて、一方のセンサによって検出された入力を確認する冗長検査を実施することができる。さらに、マスタコントローラ１４０は、光学センサによって出力された光学タッチイメージに基づいて、タッチセンサ面１５０に接近する物体を特定し、静電容量式タッチセンサ１１０によって出力された静電容量タッチイメージに基づいて、その物体がタッチセンサ面１５０に接触していることを判定し、圧力センサ１２０によって出力された力のタッチイメージに基づいて、タッチセンサ面１５０に接触する物体の意図（例えば、位置および力の大きさ）を判定することができる。
【００２７】
上述したように、光学センサ、静電容量センサおよび圧力センサは、それぞれが製造中に生じる可能性のある異なる実装、バグおよび／または故障モードを示すように、異なる製造業者等によって別個に製造することができる。光学センサ、静電容量センサおよび圧力センサは、上述したように、光学センサ、静電容量センサおよび圧力センサにおける同様の故障モードを回避するために、独自のファームウェアを実行する別個の専用サブコントローラを含むこともできる。さらに、光学センサ、静電容量センサおよび圧力センサは、上述したように、別個の電源を含むことができる。
【００２８】
４．４  複数の圧力センサ
システム１００の一変形例は、別個の力タッチイメージをそれぞれ出力する複数の圧力センサを含み、マスタコントローラ１４０が、上述した方法および手法を実行して、同じ時間またはほぼ同様の時間に記録された２（またはそれ以上）の力タッチイメージの比較に基づいて、タッチセンサ面１５０上の入力を検出および確認する。例えば、システム１００は、０°で位相を合わせた２つの別個の力タッチイメージを含むことができ、各圧力センサ１２０が３００Ｈｚで動作し（すなわち、各々が毎秒３００の力タッチイメージを出力し）、マスタコントローラ１４０は、同じタイムスタンプまたはほぼ同様のタイムスタンプを有する力タッチイメージを比較して、タッチセンサ面１５０上の１または複数の入力を検出および確認することができる。
【００２９】
４．４．１  複数の別個の圧力センサ
図３に示すように、システム１００の一実施態様は、２つの別個の圧力センサを含み、それには、下側圧力センサ１２０Ｂ上に配置された上側圧力センサ１２０Ａが含まれる。この実施形態では、第１および第２の圧力センサの各々が、基板と、基板にわたってパターン化された検知電極１２６および駆動電極１２８のペアのアレイと、検知電極１２６および駆動電極１２８のペア上に配置された抵抗層であって、印加された力の変化に応じて局部的なバルク抵抗および／または局所的な接触抵抗の変化を示す材料を含む抵抗層１２５と、統合圧力検知コントローラ１４４とを含むことができ、当該コントローラが、駆動電極および検出電極の各ペア間の抵抗値を読み取り、それら抵抗値を、抵抗層上の表面にわたって印加された１または複数の別個の力入力の位置および大きさの両方に変換し、そのような位置および力の大きさのデータを含む１つの力タッチイメージを、検知電極および駆動電極の１回の走査中に検出された各入力に対して出力するように構成されている。
【００３０】
この実施形態では、上側および下側圧力センサが実質的に同一であり、各基板１３０を可撓性材料から形成することができ（例えば、フレキシブルＰＣＢを含むことができ）、下側基板を、カーボンファイバ、ガラス繊維または金属プラットホームのような剛性構造上に取り付けることができる。代替的には、上側圧力センサ１２０Ａがフレキシブル基板を含むことができ、下側圧力センサ１２０Ｂが剛性基板を含むことができる。上側圧力センサ１２０Ａの基板は、下側圧力センサ１２０Ｂの抵抗層と物理的に同一の広がりを有することができ、上側圧力センサ１２０Ａの検知電極および駆動電極は、下側圧力センサ１２０Ｂの抵抗層にわたってパターン形成することができる。物体がタッチセンサ面１５０に接触したときに、上側圧力センサ１２０Ａの基板１３０は、上側圧力センサおよび下側圧力センサの両方が物体の存在および加えられた力を検出できるように、下側圧力センサ１２０Ｂに向かって撓ませることができる。
【００３１】
この実施形態では、上側および下側圧力センサを角度的にオフセットさせることができる。一般に、何れかの圧力センサ内のチャネル（例えば、複数の駆動電極または検知電極を接続するトレース）が損傷した場合、例えば、タッチセンサ面１５０に穴が空けられた場合、損傷したチャネルの電極のすべてまたは一部が動作不能（すなわち、「検知不能」）になる。例えば、一つのチャネルが損傷すると、そのチャネルの一部（損傷した領域から圧力センサのサブコントローラ１４４の反対側のチャネルの一端まで延びるチャネルの一部）が圧力センサのサブコントローラに電気的に接続されていない状態となるため、そのチャネルの一部が検知不能になる。さらに、上側圧力センサ１２０Ａの駆動チャネルが下側圧力センサ１２０Ｂの駆動チャネルと実質的に平行に走っている状態で、２つの別個の圧力センサがアセンブリに積み重ねられている場合、例えばタッチセンサ面１５０を貫通する穴の形態のようなシステム１００の損傷が、上側圧力センサ１２０Ａを通って下側圧力センサ１２０Ｂにまで延び、上側圧力センサおよび下側圧力センサの両方の重なり部分が動作不能になる可能性がある。このため、このような構成にあるシステムに対する穴開けまたは他の損傷は、システム１００内に複数の別個の圧力センサを組み込んだとしても、損傷より先のシステム１００の領域を動作不能にする可能性がある。
【００３２】
このため、この実施形態では、上側圧力センサ１２０Ａを、下側圧力センサ１２０Ｂ上に、ある角度をなして、設置し、取り付け、または組み立てることができる。具体的には、上側圧力センサ１２０Ａのチャネルを、下側圧力センサ１２０Ｂのチャネルから角度的にオフセットさせることができ、物体が上側圧力センサおよび下側圧力センサに穴を空けたとき、そのような損傷によって動作不能となった上側圧力センサ１２０Ａ内の第１のチャネルのセクションが、同様にその損傷によって動作不能となった下側圧力センサ１２０Ｂ内の第２のチャネルのセクションの直ぐ上に配置されること（すなわち一致すること）はない。例えば、上側圧力センサ１２０Ａの縦列チャネルは、下側圧力センサ１２０Ｂの縦列チャネルと１５°，３０°または４５°の角度を形成することができる。この例では、上側圧力センサ１２０Ａは、矩形センサ領域のエッジに平行に走るチャネルを有する矩形センサ領域を規定することができ、下側圧力センサ１２０Ｂは、矩形のセンサ領域のエッジに対して角度をなして走るチャネルを有する同様の矩形センサ領域を規定することができ、またその逆も可能である。このため、角度的にオフセットされた複数の圧力センサを組み込むことによって、システム１００は、複数の圧力センサを利用して、アセンブリ内のすべての圧力センサを貫通する穴であっても、機械的に損傷した局所領域を除くセンサ領域のほぼすべての領域の感度を保つことができる。特に、上側圧力センサ１２０Ａへの損傷および上側圧力センサ１２０Ａにおけるそのような損傷の位置がマスタコントローラによって検出されると、マスタコントローラ１４０は、上側圧力センサ１２０Ａの動作不能領域を識別し、上側圧力センサ１２０Ａから集められたそれら動作不能領域のセンサデータを破棄し、上側圧力センサ１２０Ａの動作不能領域におけるタッチセンサ面１５０上の入力について、それら動作不能領域と一致する下側圧力センサ１２０Ｂから集めたセンサデータのみを実行することができ、またその逆も可能である。未だ動作可能な上側圧力センサと下側圧力センサの領域を一致させるために、マスタコントローラ１４０は、上述のような上側圧力センサと下側圧力センサの両方からの入力データに基づいて、タッチセンサ面１５０上の入力を検出および確認することができる。
【００３３】
この実施形態では、システム１００は、追加の圧力センサを含むことができる。例えば、システム１００は、４つの個別の圧力センサを含むことができ、それらが、スタック内に配置されるとともに、角度的にオフセットされて、０°，１５°，３０°および４５°の相対角度方向で配置された縦列チャネルを有し、マスタコントローラ１４０は、上述した方法および手法を実行して、１回の走査中に４つのタッチセンサから受信した４つの別個の力タッチイメージに基づき、タッチセンサ面１５０上の入力を検出および確認することができる。この例では、力タッチイメージを比較して入力を検出および確認するとき、システム１００は、最も下にある圧力センサ１２０が機械的損傷を受ける可能性が最も低いことから、スタック内の最も下にある圧力センサに大きなウェイトを適用することもでき、同様に、最も上にある圧力センサは例えば穴開けによる機械的損傷を被る可能性が最も高いため、システム１００は、スタック内で最も上にある圧力センサに最も低いウェイトを適用することができる。さらに、この実施形態では、個別の各圧力センササブコントローラ１４４が、矩形状の入力領域にわたってパターン形成された検知電極および駆動電極の正方形グリッドアレイを示す矩形状の力タッチイメージ上に元の「歪められた」力タッチイメージを投影することなどによって、対応するチャネルの角度位置を考慮する。代替的には、マスタコントローラ１４０は、２以上の圧力センサ１２０によって検出された可能性のある入力を比較およびマッチングするときに、各圧力センサの角度位置に対応することができる。
【００３４】
４．４．２  両面共通基板上の複数の圧力センサ
図４に示すように、システム１００の別の実施形態は、１枚の基板と、１つの統合圧力センサコントローラ１４４と、１組の接地電極および検知電極と、基板の各側にある力感知層とを含む。この実施形態では、基板１３０が、２つの平坦面を含む平面構造（例えば、平坦なフレキシブルＰＣＢ）を規定することができる。上側圧力センサ１２０Ａの駆動電極および検知電極は、基板の上側にわたってパターン形成することができ、上側圧力センサ１２０Ａの統合圧力センサコントローラ１４４は、上側圧力センサの駆動電極および検知電極に隣接する基板１３０の上側に配設することができ、上側圧力センサ１２０Ａの抵抗層１２５は、基板１３０の上側に配置することができ、それにより上側圧力センサ１２０Ａを完成させることができる。同様に、下側圧力センサ１２０Ｂの駆動電極および検知電極は、基板の下側にわたってパターン形成することができ、下側圧力センサ１２０Ｂの統合圧力センサコントローラ１４４は、下側圧力センサの駆動電極および検知電極に隣接する基板１３０の下側に配設することができ、下側圧力センサ１２０Ｂの抵抗層１２５は、基板１３０の下側に配置することができ、それにより下側圧力センサ１２０Ｂを完成させることができる。下側圧力センサ１２０Ｂの抵抗層１２５は、上述したように、ガラス繊維または金属構造などの剛性構造によって支持され、上側圧力センサ１２０Ａの抵抗層１２５は、タッチセンサ面１５０を規定することができる。このため、システム１００は、共通基板１３２を共有するが、走査毎に別々の力タッチイメージを出力する複数の圧力センサを含むことができる。
【００３５】
４．４．３  片面共通基板上の複数の圧力センサ
図５および図６に示すように、システム１００のさらに別の実施形態は、共有基板の共通面にわたってパターン形成された対応する駆動電極および検知電極を有する２つの別個の圧力センサを含む。この実施形態では、各圧力センサ１２０が複数の検知ピクセルを含むことができ、各検知ピクセル１２２が２つの駆動電極１２８と２つの検知電極１２６を含む。第１の圧力センサ１２０Ａの検知ピクセル１２２は、正方形のグリッドアレイで、基板１３０の第１の面にわたってパターン形成することができ、第１の圧力センサ１２０Ａの統合圧力センサコントローラ１４４は、基板１３０の第１の面に配置することができるとともに、基板の第１の面に沿って走るトレースを介して第１の圧力センサ１２０Ａの駆動電極および検知電極に接続することができる。さらに、第２の圧力センサ１２０Ｂの検知ピクセル１２２は、第１の圧力センサの４つの隣接する検知ピクセル１２２間の間隙内に配置することができ、第２の圧力センサ１２０Ｂの統合圧力センサコントローラ１４４は、基板１３０の第２の面に配置することができ、さらに、基板１３０の第２の面に沿って走るトレースに接続するとともに、基板の第２の面から基板の第１の面に通るビア１８０によって、第２の圧力センサ１２０Ｂの駆動電極および検知電極に接続することができる。（代替的には、第２の圧力センサ１２０Ｂの統合圧力センサコントローラ１４４を、基板１３０の第１の面に配置して、基板の１または複数の他の層のトレースおよびビア１８０を介して第２の圧力センサ１２０Ｂの駆動電極および検知電極に接続することができる。）このため、第１および第２の圧力センサは、正方形の近接する一群のアレイ内に検知ピクセル１２２を含むことができる。
【００３６】
図６に示すように、第１および第２の圧力センサの両方の検知電極１１６は、基板の第１の面に縦列に配置させることができ、第１および第２の圧力センサの両方の駆動電極１１８は、基板１３０の反対側に横列に配置させることができ（またはその逆に配置させることもでき）、基板を貫通するビア１８０によって基板１３０の第１の面上の対応する駆動電極１１８と接触することができる。この実施形態では、システム１００が基板１３０上に単一の抵抗層を含むことができ、それにより第１および第２の圧力センサが共通基板１３２および共通抵抗層の両方を共有することができる。このため、第１および第２の圧力センサの統合圧力センサコントローラ１４４はそれぞれ、走査毎に１つの別個の力タッチイメージを出力することができ、マスタコントローラ１４０は、上述した方法および手法に従い、それらの力タッチイメージをマージして、タッチセンサ面１５０上の１または複数の入力の検出および確認を行うことができる。
【００３７】
５．  入力の比較
マスタコントローラ１４０は、力および静電容量式タッチセンサ１１０の出力を比較して、圧力および静電容量式タッチセンサによって検出されたタッチセンサ面１５０上の可能性のある入力を確認し、または入力の誤りを証明することができる。一実施形態では、圧力センサ１２０によって検出された第１の入力が静電容量式タッチセンサ１１０によって検出された第２の入力と一致し、かつ第１の入力（または第１の入力の重心）が第２の入力（または第２の入力の重心）の閾値距離内で生じた場合に、マスタコントローラ１４０は、複合タッチイメージ内の第１の入力の存在および位置を確認することができる。（マスタコントローラ１４０は、第１および第２の入力の位置を平均化または結合して、その複合位置を複合タッチイメージにおける第１の入力の位置として保存することもできる。）しかしながら、静電容量式タッチセンサ１１０が、特定の位置における可能性のある入力を示す静電容量タッチイメージを出力するが、対応する時間に圧力センサ１２０により出力された力タッチイメージが、特定の位置またはその近傍の可能性のある入力を排除する場合（例えば、マスタコントローラ１４０が、静電容量入力にマッチする力入力を判定することができない場合）は、マスタコントローラ１４０は、静電容量式タッチセンサ１１０によって検出された可能性のある入力をノイズとして特徴付けることができ、静電容量式タッチセンサ１１０によって出力される後続の静電容量タッチイメージからこのノイズを自動的に除去することができる。代替的には、マスタコントローラ１４０は、静電容量式タッチセンサ１１０によって検出された可能性のある入力を、圧力センサ１２０によって検出可能な閾値力を超えない非常に軽い接触として特徴付けることができる。
【００３８】
前述した実施形態では、圧力センサ１２０が特定の位置における可能性のある入力を示す力タッチイメージを出力するが、静電容量式タッチセンサ１１０によって出力される対応する静電容量タッチイメージが、同じ位置またはその近傍における可能性のある入力を示さない場合は、マスターコントローラ１４０は、力および静電容量式タッチセンサ１１０の少なくとも１つが故障していると判断して、システム１００を使用不能にすることができる。代替的には、マスタコントローラ１４０は、タッチセンサ面１５０と接触しかつ圧力センサ１２０によって検出された入力物体を、実質的に非導電性である（すなわち、静電容量式タッチセンサによって実質的に検出できない）として特徴付けることができる。あるいは、マスタコントローラ１４０は、圧力センサ１２０が静電容量式タッチセンサ１１０よりも高い機械的および／または電気的信頼性を示す場合などに、静電容量式タッチセンサ１１０によって出力される静電容量タッチイメージよりも大きい値を、圧力センサ１２０によって出力される力タッチイメージに割り当てることができ、さらに、マスタコントローラ１４０は、安定していない静電容量式タッチセンサ１１０によって出力された静電容量タッチイメージに示される特定の位置における可能性のある入力または可能性のある入力の欠如を拒絶することができる。マスタコントローラ１４０は、静電容量式タッチセンサ１１０によって出力される静電容量タッチイメージが圧力センサ１２０によって出力される力タッチイメージと一致しない場合に、静電容量式タッチセンサ１１０が故障していると予測することもできる。
【００３９】
また、マスタコントローラ１４０は、一連の連続的な走査にわたって力および静電容量式タッチセンサ１１０によって出力された力タッチイメージおよび静電容量タッチイメージを比較して、タッチセンサ面１５０上の可能性のある入力を確認することもできる。例えば、システム１００が、単一の走査中に力および静電容量式タッチセンサ１１０によって出力される力タッチイメージと静電容量タッチイメージとの間で可能性のある入力をマッチングする場合は、マスタコントローラ１４０は、可能性のある入力を確認し、それに応じて複合タッチイメージを出力することができる。しかしながら、力タッチイメージおよび静電容量タッチイメージのセンサ出力が一致しない場合、マスタコントローラ１４０は、複合タッチイメージの出力を遅延させることができ（または「未知入力」コマンドまたは「休止」コマンドを出力することができ）、前回の走査中に出力された力タッチイメージおよび静電容量タッチイメージを、現在の走査中に出力された力タッチイメージおよび静電容量タッチイメージと比較することができる。この例では、４つの力タッチイメージおよび静電容量タッチイメージのうち３つが一致する場合（すなわち、互いの閾値距離内の位置でタッチセンサ面１５０上の可能性のある入力を示す場合）に、マスタコントローラ１４０は、それら３つの平均位置でタッチ入力を確認することができ、第４の一致しないセンサ出力値をノイズとして分類する（または、第４の一致しないセンサ出力値を出力する力または静電容量式タッチセンサ１１０に故障というフラグを立てる）ことができる。この例では、２つの連続する走査からの静電容量タッチイメージの両方が一致し（すなわち、タッチセンサ面上のほぼ同じ位置の入力を示し）かつ２つの連続する走査からの力タッチイメージの両方が一致する場合、マスタコントローラ１４０は、（例えば、圧力センサ１２０の出力が静電容量式タッチセンサの出力よりも大きく重み付けされているときに）圧力センサ１２０によって検出された入力を確認し、力および静電容量式タッチセンサ１１０の一方または両方の故障によりシステム１００の動作を停止させるか、または任意の他の方法で力タッチイメージおよび静電容量タッチイメージにおけるそれらの異なる値を処理することができる。マスタコントローラ１４０は、類似の方法および手法を実施して、より数多くの（例えば、１０回の）連続走査中に収集された力タッチイメージおよび静電容量タッチイメージに基づいて、タッチセンサ面１５０上の入力を確認し、または入力の誤りを証明することができる。
【００４０】
５．１  複数のタッチ
力タッチイメージに示された入力を静電容量タッチイメージに示された入力とマッチングするために、マスタコントローラ１４０は、力タッチイメージにおける入力の位置を静電容量タッチイメージに示された各入力の位置と比較することができる。具体的には、マスタコントローラ１４０は、静電容量タッチイメージに示される各入力について、力タッチイメージにおける入力の位置に対する静電容量タッチイメージにおける入力の位置の近接性を示すスコアを計算し、力タッチイメージに示される各入力について、それらのプロセスを繰り返し、それらのスコアをスコアマトリックスに入力することができる。予め設定されたスコア閾値を超える最大スコア（または予め設定された誤差閾値未満の最小誤差）が計算された、力タッチイメージの第１の入力および静電容量タッチイメージの第１の入力について、マスタコントローラ１４０は、力タッチイメージおよび静電容量タッチイメージのそれら第１の入力をマッチングすることができ、一致しない入力のリストから第１の入力を除去することができる。予め設定されたスコア閾値を超える次に大きいスコア（または予め設定された誤差閾値未満の次に小さい誤差）を有する力タッチイメージの第２の入力および静電容量タッチイメージの第２の入力について、マスタコントローラ１４０は、力タッチイメージおよび静電容量タッチイメージのそれら第２の入力をマッチングすることができ、一致しない入力のリストから第２の入力を除去することができる。マスタコントローラ１４０は、力タッチイメージまたは静電容量タッチイメージの何れかのタッチ入力のすべてが、他のタッチイメージの１つの入力とマッチングするまで、このプロセスを繰り返すことができる。
【００４１】
その後、マスタコントローラ１４０は、力タッチイメージまたは静電容量タッチイメージに示された残りの（未確認の）入力を破棄することができる。代替的には、マスタコントローラ１４０は、力タッチイメージまたは静電容量タッチイメージに示されたそれらの残りの入力をノイズとして分類し、または特徴付けることができ、またはそれらの未確認入力を含むタッチイメージを出力する圧力または静電容量式タッチセンサ１１０が故障または損傷していると判定することができる。
【００４２】
相対位置に加えて、マスタコントローラ１４０は、力タッチイメージに示される入力と、静電容量タッチイメージに示される入力との間のスコアを、力タッチイメージおよび静電容量タッチイメージに示される各入力領域のサイズ（例えば面積）または形状に基づいて計算することもできる。追加的または代替的には、マスタコントローラ１４０は、力タッチイメージに示される入力と、静電容量タッチイメージに示される入力との間のスコアを、それより前の力タッチイメージおよび静電容量タッチイメージの比較から計算または補間されるそれら入力の軌跡（例えば、方向、速度）に基づいて、計算することができる。しかしながら、マスタコントローラ１４０は、ほぼ同様の時間に取得された、力タッチイメージに示される入力と、静電容量タッチイメージに示される入力との間のスコア（または誤差）を、他の１または複数のパラメータに基づいて計算することができる。マスタコントローラ１４０は、類似の方法または手法を実行して、例えば、対応する時間に生成された（上述した）仮想力タッチイメージに示される入力を用いて元の静電容量タッチイメージに示される入力にスコアを付け、最後の力タッチイメージが記録された後に記録された複数の静電容量タッチイメージから生成された（上述した）複合静電容量タッチイメージに示される入力を用いて元の力タッチイメージに示される入力にスコアを付け、かつ／または、一連の静電容量タッチイメージにわたる入力をマッチングすることができる。
【００４３】
５．２  コンテキスト比較
この変形例では、マスタコントローラ１４０が、コンテキスト比較を実行して、システム１００の状態に基づいて、光学タッチイメージ、静電容量タッチイメージおよび力タッチイメージを選択的に比較する。一実装形態では、光学センサ、静電容量センサおよび圧力センサが何れもタッチセンサ面１５０上の（またはその近傍の）物体を検出しない場合（例えば、光学センサ、静電容量センサおよび圧力センサによって出力される最後の３つのタッチイメージが何れも可能性のある入力を示すことがない場合）には、マスタコントローラ１４０は、圧力センサ１２０の動作を停止させることができ、または後続の力タッチイメージの分析を無効にし、代わりに光学タッチイメージおよび静電容量タッチイメージを分析して、タッチセンサ面１５０に接近している物体を検出および確認することができる。特に、光学センサ１６０は、その内部の光検出器によって検出される光強度の変化に基づいて、タッチセンサ面１５０に接近しているが未だ接触していない物体を検出することができ、同様に、静電容量式タッチセンサ１１０は、その内部の駆動電極および検知電極間の静電容量の局所的変化に基づいて、タッチセンサ面１５０に接近しているが未だ接触していない物体を検出することができる。この実施形態において、マスタコントローラ１４０は、光学タッチイメージおよび静電容量タッチイメージを受け取ると、上述した方法および手法を実行して、光学タッチイメージおよび静電容量タッチイメージに示される可能性のある入力または偏差を比較し、接近する物体の形態の可能性のある接近入力を確認または入力の誤りを証明することができる。このようにして接近物体が検出されると、マスタコントローラ１４０は、圧力センサ１２０を作動させ、かつ／または上述した方法および手法に従い、圧力センサ１２０によって出力された力タッチイメージを、光学センサおよび静電容量式タッチセンサによって出力された光学タッチイメージおよび静電容量タッチイメージと比較して、物体とタッチセンサ面１５０間の接触を検出および確認することができる。物体とタッチセンサ面１５０間の接触が確認されると、マスタコントローラ１４０は、光センサ１６０の作動を停止させるか、またはその後の光学タッチイメージの解析を無効にすることができ、その代わりに、力タッチイメージおよび静電容量タッチイメージを分析して、上述した方法および手法に従って、タッチセンサ面１５０上への力の印加（すなわち、「入力」）を検出および確認することができる。
【００４４】
別の実施形態では、システム１００は、力タッチイメージまたは静電容量タッチイメージの一方に示される可能性のある入力が他方のタッチイメージにおける可能性のある入力と一致しなくなるまで、力タッチイメージおよび静電容量タッチイメージのみを比較することができる。この実施形態では、マスタコントローラ１４０は、動作中、バッファに光学タッチイメージを書き込むことができるが、可能性のある入力が力タッチイメージおよび静電容量タッチイメージのうちの一方に示されるが、他方には示されない場合に、光学タッチイメージと力タッチイメージおよび静電容量タッチイメージとの比較のみを行うようにしてもよい。このため、マスタコントローラ１４０は、第３のセンサからのデータにアクセスして、力タッチイメージと静電容量タッチイメージとの間の差異に決着を付けることができる。
【００４５】
上記実施形態の一例では、システム１００は、システム１００への入力を確認するために、光学センサ、圧力センサおよび静電容量式タッチセンサ１１０の組合せに頼ることができる。光学センサ１６０および静電容量式タッチセンサ１１０は、タッチセンサ面に向かう入力の接近（または近接性）を確認するように機能することができ、光学センサ１６０、静電容量式タッチセンサ１１０および圧力センサ１２０は協働して、入力の位置を規定および確認することができ、圧力センサ１２０は、タッチセンサ面１５０上の入力の大きさ（すなわち、力または圧力の大きさ）を規定するように機能することができる。
【００４６】
システム１００は、上述した方法および手法を実行して、第２の冗長センサの動作および第２の冗長センサからのセンサの処理を排除することにより電力消費を低減しながらも、性能（例えば、冗長性、出力精度）を維持することができる。しかしながら、システム１００は、他の任意の方法または手法を実行して、１または複数の光学センサ、静電容量センサおよび圧力センサによって出力される光学タッチイメージ、静電容量タッチイメージおよび力タッチイメージに基づいて、タッチセンサ面１５０上の入力を検出することができる。
【００４７】
６．走査とレイテンシ
静電容量式タッチセンサ１１０が圧力センサ１２０の走査速度よりも速い走査速度で動作する一実施形態では、システム１００は、圧力センサ１２０からの次の力のタッチイメージを待つ間に、静電容量式タッチセンサ１１０によって出力された静電容量タッチイメージをバッファに書き込むことができる。圧力センサ１２０から次の力タッチイメージを受信すると、マスタコントローラ１４０は、力タッチイメージにおける関心領域（例えば、少なくとも１つの入力を示す領域）を選択し、力タッチイメージにおける関心領域をバッファ内の静電容量タッチイメージにマッピングし、静電容量タッチイメージにおける関心領域内の入力の平均位置を計算し、静電容量タッチイメージにおける関心領域内の入力の割合に基づいて静電容量タッチ信頼度スコアを計算することができる。その後、マスタコントローラ１４０は、静電容量タッチ信頼度が閾値信頼値を超える場合に、力タッチイメージにおける関心領域内の入力の位置と、静電容量タッチイメージにおける入力の平均位置との間のアライメントに基づいて、タッチセンサ面１５０上の入力の存在および位置を確認することができ、力タッチイメージにおける入力の位置と静電容量タッチイメージにおける入力の平均位置との間の適合性の欠如により、タッチセンサ面１５０上の可能性のある入力を破棄することができ、その後、次のシーケンスの静電容量タッチイメージと次の力タッチイメージの準備のために、バッファをクリアすることができる。
【００４８】
この実施形態では、マスタコントローラ１４０は、圧力センサ１２０からの次の力タッチイメージの受信の前に、またはそれに応答して、バッファ内に格納された静電容量タッチイメージを別個に分析することもできる。例えば、マスタコントローラ１４０は、バッファ内に格納された複数の静電容量タッチイメージにわたる入力をマッチングすることができ、これらの静電容量タッチイメージにわたる急激な軌道の変化（例えば、小さいタイムフレームにおける大きな軌道の逸れ）など、入力の位置の変化における異常を検出することができ、バッファ内のタッチイメージを最新の力イメージと後で比較するための準備として、バッファから異常な静電容量タッチイメージを破棄することができる。マスタコントローラ１４０は、力イメージおよびタッチイメージに示されるタッチセンサ面１５０上の各タッチ入力について、これらの方法および手法を繰り返すことができる。
【００４９】
このため、この実施形態では、マスタコントローラ１４０は、複数のタッチセンサ走査とそれに続く単一の圧力センサ走査とを含む走査サイクルの間に、静電容量タッチイメージと単一の力タッチイメージとを、タッチセンサ面１５０上の確認された入力の位置（および力）を示す複合イメージにマージすることができる。
【００５０】
６．１  レイテンシ最適化
別の実施形態では、現在の時間に（圧力センサよりも速い走査速度で動作する）静電容量式タッチセンサ１１０から現在の静電容量タッチイメージを受信すると、マスタコントローラ１４０は、前回の圧力センサ走査と１または複数の先行する圧力センサ走査からのタッチセンサ面１５０上の入力の位置および力の大きさを外挿する（例えば、線形外挿する）ことによって、現在の時間の仮想力タッチイメージを生成することができる。その後、マスタコントローラ１４０は、上述した方法および手法を実施して、仮想力タッチイメージにおける関心領域を選択し、仮想力タッチイメージ内の関心領域を現在の静電容量タッチイメージにマッピングし、仮想力タッチイメージにおける入力の位置と静電容量タッチイメージにおける入力の位置との間のアライメントに基づいて、タッチセンサ面１５０上の入力の存在および位置を確認し、仮想力タッチイメージにおける入力の位置と静電容量タッチイメージにおける入力の位置との間の適合性の欠如により、タッチセンサ面１５０上の可能性のある入力を破棄することができる。
【００５１】
このように、この実施形態では、マスタコントローラ１４０は、１または複数の過去の力タッチイメージから仮想力タッチを生成し、この仮想力タッチイメージを静電容量タッチイメージと比較して、タッチセンサ面１５０上の入力を検出および確認し、単一の静電容量式タッチセンサの走査を示す現在の走査サイクルの間に、タッチセンサ面１５０上の確認された各入力の位置（および力）を示す複合イメージを出力することができる。
【００５２】
この実施形態では、マスタコントローラ１４０は、複数の過去の（実際の）力タッチイメージに基づいて接触速度および接触加速度を計算し、それらの接触速度および接触加速度値と、人間が実行できる予め設定された最大速度および最大加速度とを比較し、計算した接触速度値および接触加速度値のどちらかが予め設定された最大速度および最大加速度を超える場合に、現在（実際または仮想）の力タッチイメージに示される可能性のある入力を拒絶することができる。マスタコントローラ１４０は、同様の方法および手法を実施して、システム１００の動作中に時間とともに収集された静電容量タッチイメージに示される可能性のある入力をチェックすることができる。
【００５３】
６．２  サンプリングレート
一実施態様では、システム１００内のセンサを、異なる走査速度でサンプリングすることができる。この実施形態では、システム１００は、第１の走査速度（例えば、１２５Ｈｚ）で静電容量式タッチセンサ１１０から一連の静電容量値イメージを読み取ることができ、各静電容量値イメージが、対応する走査期間中に静電容量式タッチセンサ１１０の各静電容量検知電極１１６のペア（例えば、検知電極および駆動電極のペア）における静電容量値を含む。また、システム１００は、第１の走査速度よりも速い第２の走査速度（例えば、２５０Ｈｚ）で圧力センサ１２０から一連の圧力値イメージを読み取ることによって第１の圧力値を読み取ることもできる。この実施形態では、各圧力値イメージは、対応する走査期間中の圧力タッチセンサの抵抗検知電極１２６のペア（例えば、検知電極および駆動電極のペア）における抵抗値を含むことができる。その後、システム１００は、第１の時間に合わせられた第１の静電容量値を、第１の時間に先行する静電容量値イメージのセットから外挿し；第１の静電容量勾配を第１の静電容量値イメージにマッピングして、第１の静電容量勾配により静電容量式タッチセンサ１１０を横切る領域に割り当てられた静電容量閾値よりも大きい静電容量の外乱の位置を示す第１の静電容量タッチイメージを生成することによって、第１の時間に第１の位置にあるタッチセンサ面１５０上の第１の入力の存在を検出することができる。ほぼ第１の時間に第１の位置に近接するタッチセンサ面１５０上の第２の入力の存在を検出するために、システム１００は、第１の圧力勾配を（ほぼ第１の時間に記録された）第１の圧力値イメージにマッピングして、第１の圧力勾配によって圧力センサ１２０を横切る領域に割り当てられた圧力閾値よりも大きい（例えば、第１の時間にベースライン抵抗値から、対応する圧力閾値以上に逸脱する）印加圧力の外乱の位置および大きさを示す第１の圧力タッチイメージを生成し、その後、第１の静電容量タッチイメージと、第１の静電容量タッチイメージと幾何学的に整列した第１の圧力タッチイメージとの線形結合（例えば、加重平均）を計算することにより、第１の入力および第２の入力を確認したタッチ入力にマージすることができる。さらに、システム１００は、第１の静電容量タッチイメージと第１の圧力タッチイメージとの線形結合から第１のタッチイメージを生成することができる。
【００５４】
上述した実施形態では、システム１００は、圧力センサ１２０の走査速度よりも遅い走査速度でサンプリングされた静電容量値間を補間して、静電容量式タッチセンサ１１０により実行される静電容量走査と、圧力センサ１２０により実行される圧力走査とを時間的に整列させる。このため、システム１００は、静電容量式タッチセンサ１１０によって読み取られた静電容量値を「アップサンプリング」することができる。代替的には、システム１００は、圧力センサ１２０からの圧力値を「ダウンサンプリング」して、静電容量式タッチセンサによって実行される静電容量走査に圧力走査を時間的に整列させることができる。
【００５５】
さらに、システム１００のマスタコントローラ１４０は、上述した精度最適化またはレイテンシ最適化の方法および手法を実施して、光学、静電容量および圧力センサによって検出された可能性のある入力を確認または入力の誤りを証明することができる。例えば、光学センサ、静電容量センサおよび圧力センサのそれぞれは、異なる走査速度（例えば、それぞれ１０００Ｈｚ、５０００Ｈｚおよび３００Ｈｚ）で動作することができる。この例では、マスタコントローラ１４０は、力タッチイメージの受信の間に、光学タッチイメージおよび静電容量タッチイメージを保存することができ、その後、次の力タッチイメージの受信に応答して、異常な光学タッチイメージおよび静電容量タッチイメージを破棄し、連続する一連の光学タッチイメージにわたって示される入力のように平均化し又は集め、連続する一連の静電容量タッチイメージにわたって示される入力のように平均化し又は集め、複数のタッチのマッチング手法を実行して、光学タッチイメージ、静電容量タッチイメージおよび力タッチイメージに示される複合入力のスコアリングおよびマッチングを行い、３つのタッチイメージすべてに一致する入力を確認し、一致しない入力（すなわち、タッチイメージのうちの３つのみに示される入力）を破棄する（またはノイズとして特徴付ける）ことができる。代替的には、コントローラは、上述したように、仮想光学タッチイメージおよび力タッチイメージを生成し、それら仮想光学タッチイメージおよび力タッチイメージに示される可能性のある入力を元の静電容量タッチイメージと比較して、タッチセンサ面１５０上で検出された可能性のある入力を確認または破棄することができる。
【００５６】
７．  閾値勾配およびウェイト
図８および図１０に示す一実施形態において、ブロックＳ１１０は、静電容量式タッチセンサの検知アレイにわたる静電容量閾値の第１の静電容量勾配を規定し、ブロックＳ１２０は、静電容量式タッチセンサ１１０に結合された圧力センサ１２０の検知アレイにわたる圧力閾値の第１の圧力勾配を規定する。一般に、ブロックＳ１１０およびＳ１２０において、システム１００は、検知アレイ内の各検知電極を較正し、検知アレイ内の各検知電極に対してベースライン検知閾値（すなわち、静電容量閾値および圧力閾値）を確立し、各タイプのセンサの検知アレイ全体にわたるベースライン検知閾値の勾配マップ（すなわち、静電容量勾配および圧力勾配）を形成する。システム１００は、ブロックＳ１１０で静電容量閾値の静電容量勾配を規定することにより、静電容量式タッチセンサ１１０の各静電容量検知電極を局所的に較正して、静電容量勾配によって規定される静電容量閾値を超える入力を検出することができる。同様に、ブロックＳ１２０において、システム１００は、圧力センサ１２０内の各抵抗検知電極１２６を局所的に較正して、圧力勾配によって規定される圧力閾値を超える入力を検出することができる。
【００５７】
一実施形態では、ブロックＳ１１０およびＳ１２０は、一般に、検知アレイの特定の位置における特定のタイプの入力を検出する際の検知アレイの欠陥、センサに不利な環境条件、および／またはセンサの性能の低下に応答して、静電容量式タッチセンサ１１０の検知電極１１６および圧力センサ１２０の検知電極１２６を動的に較正（および再較正）するように機能することができる。具体的には、静電容量式タッチセンサ１１０の検知アレイの各検知電極１１６は、入力の測定された静電容量値が静電容量閾値以上に静的または動的（例えば、「浮動」）ベースライン静電容量値を超えることに応答して、入力を検出し、検知電極１１６を「較正」し、静電容量閾値を調整して、意図的な入力を示す信頼できる電気的事象を検出し、他の電気的事象を拒絶する。例えば、ユーザは、タッチセンサ面１５０上に１ｃｍ未満だけオフセットして指を空中で静止させることができる。指に近接する静電容量式タッチセンサ１１０の静電容量検知電極によって出力された電界が閾値静電容量値以上に乱される場合、静電容量式タッチセンサ１１０は、タッチセンサ面１５０の上方で静止している指をタッチセンサ面１５０に対する入力として検出することができる。この例では、システム１００は、タッチセンサ面１５０からそのような距離（およびタッチセンサ面に直接接触しない距離）で起きる静電容量事象を拒絶するために、ブロックＳ１１０を実行することにより、検知電極１１６の静電容量閾値を調整して、検知電極１１６により生成される電界のそのような外乱に対する感度を低下させることができる。
【００５８】
ブロックＳ１１０では、システム１００が製造されるときに、静電容量式タッチセンサ１１０の各走査の後に、かつ／またはシステム１００の寿命を通じて周期的に、図８に示されるように、例えば一意に又はまとめて、静電容量式タッチセンサの検知アレイの各検知電極１１６について、静電容量閾値を規定することができる。さらに、検知アレイ内の各検知電極１１６の静電容量閾値は、均一であってもよく、あるいはタッチセンサ面１５０上の個々の位置の所望の静電容量感度に基づいて異なるものであってもよい。ブロックＳ１１０において、システム１００は、静電容量式タッチセンサ１１０の検知アレイ全体にわたってマッピングされた静電容量閾値の静電容量勾配を規定する。例えば、静電容量勾配は、携帯電話のタッチスクリーンのエッジ付近の検知アレイの近傍により低い閾値を規定し、デバイスのタッチスクリーンの中央付近により高い閾値を規定することができる。エッジ付近のより低い閾値は、あまり正確に配置されていないエッジ付近のより低い静電容量値の入力を検出および位置特定するように機能する。中央付近のより高い閾値は、中心付近でより高い静電容量値を示す（すなわち、入力が検知電極によって取り囲まれている）より正確に配置および印加された入力を検出するように機能する。
【００５９】
同様に、ブロックＳ１２０において、システム１００は、ブロックＳ１１０において上述した静電容量閾値と同様の方法で圧力閾値を規定することができる。一般に、圧力センサ１２０の検知アレイ内の検知電極１２６は、圧力閾値の大きさを超える圧力を検出する。ブロックＳ１２０で圧力閾値を較正することにより、システム１００は、圧力センサ１２０により低い圧力値として測定されるタッチパッド上に親指を静かに置くなどのタッチセンサ面１５０上の偶発的な事象と、圧力センサ１２０により高い圧力値として測定される意図的に加えられた入力とを区別するように機能することができる。ブロックＳ１２０において、システム１００は、ある時に、検知アレイの各走査の後に、かつ／またはシステム１００の寿命を通じて周期的に、圧力センサ１２０の検知アレイ内の各検知電極１１６に対する圧力閾値を規定することができる。さらに、検知アレイ内の各検知電極１１６の圧力閾値は、均一であっても、あるいはタッチセンサ面１５０の各位置の所望の圧力感度に基づいて異なるものであってもよい。
【００６０】
ブロックＳ１１０およびＳ１２０において、静電容量閾値および圧力閾値は、静電容量式タッチセンサ１１０による入力の検出を起動する静的または浮動ベースライン静電容量値からの最小静電容量値偏差、並びに、圧力センサによる入力の検出を起動する静的または浮動ベースライン圧力値からの最小圧力値偏差としてそれぞれ規定される。特に、静電容量閾値は、ベースライン静電容量値からのオフセットまたは差の閾値とすることができ、圧力閾値は、ベースライン圧力値との差の閾値とすることができる。例えば、ベースライン圧力値を差閾値以上に超える圧力値を、入力として識別することができる。
【００６１】
ブロックＳ１１０およびＳ１２０に記載された静電容量勾配および圧力勾配は、互いに区別することができ、または互いに関連付けることができる。例えば、静電容量式タッチセンサ１１０にマッピングされた静電容量勾配は、静電容量式タッチセンサ１１０の下に配置された圧力センサ１２０にマッピングされた圧力勾配に反比例する。この例では、ブロックＳ１１０において、システム１００は、タッチセンサ面１５０のコーナに近接する低い静電容量閾値と、タッチセンサ面１５０のエッジにおける中間的な静電容量閾値と、タッチセンサ面１５０の中心における高い静電容量閾値とを規定することができる。その後、ブロックＳ１２０において、システム１００は、コーナに近接する高い圧力閾値と、エッジにおける中間的な圧力閾値と、タッチセンサ面１５０の中心に近接する低い圧力閾値とを規定することができる。このため、システム１００が各センサで入力を検出するために用いる閾値を操作することにより、圧力センサ１２０および静電容量式タッチセンサ１１０は協働して、タッチセンサ面１５０上の入力を検出して処理するためにシステム１００で必要とされるリソースの負荷を低減することができる。
【００６２】
別の実施形態では、ブロックＳ１３０は、静電容量式タッチセンサ１１０により、第１の時間に、タッチセンサ面１５０上の第１の位置に近接する静電容量式タッチセンサ１１０の検知アレイの第１の静電容量検知電極１１６から第１の静電容量値を読み取ることを記載しており、ブロックＳ１４０は、第１の静電容量勾配により第１の位置に近接する静電容量式タッチセンサ１１０に割り当てられた第１の静電容量閾値を第１の静電容量値が超えることに応答して、第１の時間に、第１の位置におけるタッチセンサ面１５０上の第１の入力の存在を検出することを記載している。一般に、ブロックＳ１３０およびＳ１４０は、静電容量式タッチセンサ１１０の検知アレイ内の各検知電極１１６から静電容量値を読み取り、ブロックＳ１１０において静電容量勾配により規定される静電容量閾値を超えるそれらの静電容量値が入力を構成することを判定するように機能する。
【００６３】
同様に、ブロックＳ１５０は、圧力センサ１２０により、ほぼ第１の時間に、タッチセンサ面１５０上の第１の位置に近接する圧力センサ１２０の検知アレイの第１の抵抗検知電極１２６から第２の圧力値を読み取ることを記載しており、ブロックＳ１６０において、システム１００は、第１の圧力勾配により第１の位置に近接する圧力センサ１２０に割り当てられた第１の圧力閾値を第２の圧力値が超えることに応答して、ほぼ第１の時間に、第１の位置に近接するタッチセンサ面１５０上の第２の入力の存在を検出することを記載している。一般に、ブロックＳ１５０およびＳ１６０は、圧力センサ１２０の検知アレイ内の各検知電極１２６から圧力値を読み取り、ブロックＳ１１０において圧力勾配により規定される圧力閾値を超えるそれら圧力値が入力を構成することを判定するように機能する。
【００６４】
前述した実施形態の一例では、方法Ｓ１００のブロックを実行することにより、第１の静電容量値が、第１の時間に計算されたベースライン静電容量値から第１の静電容量閾値以上に異なることに応答して、タッチセンサ面１５０上の第１の入力の存在を検出し；タッチセンサ面上の第１の位置に近接する圧力センサ１２０の検知アレイ内の第１の抵抗検知電極１２６および第１の駆動電極１２８間の抵抗値を読み取り；第２の圧力値が、第１の時間に計算されたベースライン抵抗値から第１の圧力閾値以上に異なることに応答して、タッチセンサ面１５０上の第２の入力の存在を検出することができる。
【００６５】
一般に、システムは、ブロックＳ１１０からブロックＳ１６０においてセンサ閾値を調整することによって、システム１００に統合された別個のセンサ（すなわち、静電容量センサ、光学センサおよび／または圧力センサ）によって検出された入力を選択的に優先させることができる。よって、後述するように、システム１００は、ブロックＳ１１０からブロックＳ１６０を実施して、１または複数のセンサの欠陥を補償し、特定の条件または使用シナリオなどの下で各センサの有効性を補償することができる。
【００６６】
７．１  ウェイト
図７および図９に示すように、本方法の一変形例は、ブロックＳ１７６において、中間位置に近接する静電容量式タッチセンサ１１０により検出された入力に割り当てられた第１のウェイトを増加させるステップと、ブロックＳ１７８において、中間位置に近接する圧力センサ１２０により検出された圧力に割り当てられた第２のウェイトを減少させるステップと、ブロックＳ１７０において、第１のウェイトに従って重み付けされた静電容量式タッチセンサ１１０により検出された第２の入力と、第２のウェイトに従って重み付けされた中間位置に近接する圧力センサ１２０により検出された第２の圧力とに基づいて、中間位置に近接する第２の入力を確認するステップとを含む。一般に、システム１００は、第１の割り当てられたウェイトに従って重み付けされた静電容量入力と、第２の割り当てられたウェイトに従って重み付けされた圧力入力との線形結合（例えば、平均）を計算することによって、圧力および静電容量式タッチセンサによって検出された入力を重み付けして、マージすることができる。一般に、この変形例では、静電容量式タッチセンサ１１０および圧力センサ１２０によりブロックＳ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０、Ｓ１５０およびＳ１６０においてシステム１００によって検出された入力には、タッチセンサ面上の入力を確認する際に静電容量式タッチセンサ１１０により検出された静電容量入力と圧力センサ１２０により検出された圧力入力とが如何にして相互に優先順位付けされるのかを決定付けて、確認した入力を示すタッチイメージを生成し、そのタッチイメージをコンピューティングデバイスに出力するためのウェイト（例えば、「優先度係数」）を割り当てることができる。システム１００は、上述の静電容量勾配および圧力勾配のようなセンサ閾値勾配を実施することに加えて、またはそれに代えて、ブロックＳ１７０、Ｓ１７６およびＳ１７８を実施することができる。
【００６７】
特に、図９に示すように、システム１００は、静電容量式タッチセンサ１１０を横切る個別の位置で検出される入力に割り当てられるウェイトを示す静電容量ウェイトイメージを生成または規定することができる。例えば、圧力センサ１２０の特定の位置で検知電極１２６から読み取られる実際の圧力値と期待される圧力との間の食い違いは、特定の位置に近接する圧力センサ１２０の欠陥（または機能不全）を示すことができる。圧力センサ１２０の値におけるこの不連続性を検出することに応答して、システム１００は、この不連続の検出された位置に対応する静電容量ウェイトイメージの第１の位置に格納された第１のウェイトを局所的に増加させることができる。
【００６８】
また、システムは、圧力センサ１２０を横切る個別の位置で検出される圧力に割り当てられるウェイトを示す圧力ウェイトイメージを生成することもできる。前述した例では、圧力センサ１２０の値の不連続性を検出することに応答して、システム１００が、この不連続の検出された位置に対応する圧力ウェイトイメージ内の第２の位置に格納された第２のウェイトを局所的に減少させることができる。圧力ウェイトイメージの第２のウェイトに対するそのような減少は、第１のウェイトにおける増加に反比例することができ、不連続性の位置に向かって動いて通り過ぎるときに（例えば、システム内へのスワイプタイプの入力およびスクロールタイプの入力中に）、タッチセンサ面１５０に接触したままの入力の検出された圧力における不連続性によって示されるように、圧力センサ１２０における欠陥に関連するタッチセンサ面１５０上のある位置に近いそれらセンサにより読み取られる静電容量値に高い優先度を、圧力値に低い優先度を割り当てることができる。例えば、システム１００は、より広い範囲の使用シナリオにおける入力を確実に検出する際に、圧力センサ１２０の僅かに大きな有効性に対応するように、第１の位置に近接する静電容量式タッチセンサ１１０の第１のウェイトに４０％の初期ウェイトを割り当て、第１の位置に近接する圧力センサ１２０の第２のウェイトに初期ウェイト６０％を割り当てることができる。その後、システム１００は、第１の位置に近接する圧力センサ１２０の不連続性を検出することに応答して、第１のウェイトを５５％まで増加させ、第２のウェイトを４５％に減少させることができる。また、システム１００は、不連続性を含み一致する圧力センサ１２０の領域に対応する圧力ウェイトイメージにおけるウェイトを局所的に減少させることができ、不連続性を含み一致する静電容量式タッチセンサ１１０の領域に対応する圧力ウェイトイメージにおけるウェイトを局所的に増加させることができる。その後、システム１００は、第３の時間に、欠陥と一致する位置の近くで検出された第２の入力を示す静電容量タッチイメージを記録するステップと、ほぼ第３の時間に欠陥の位置に近くで検出された第２の圧力を示す圧力イメージを記録するステップと、静電容量ウェイトイメージおよび圧力ウェイトイメージに従って静電容量タッチイメージおよび圧力イメージをそれぞれマージすることによって、欠陥の位置に近接する第２の入力を示すタッチイメージを生成するステップと、静電容量式タッチセンサ１１０および圧力センサ１２０に接続されたコンピューティングデバイスにタッチイメージを出力するステップとによって、第３の時間に第１の位置に近接する第２の入力を確認することができる。
【００６９】
さらに、ブロックＳ１７６およびＳ１７８において、システム１００は、タッチセンサ面の全幅および全長にわたるウェイト勾配を規定することができる。この実施形態では、システム１００は、静電容量式タッチセンサ１１０を横切る個別の位置における静電容量入力の優先度を示す第１のウェイト勾配を規定し、圧力センサ１２０を横切る個別の位置における圧力入力の優先度を示す第２のウェイト勾配を規定することができる。例えば、コンピューティングデバイスは、静電容量式タッチセンサ１１０の中心部から静電容量式タッチセンサのエッジに向かって増加する静電容量閾値の第１の静電容量ウェイト勾配を規定することができ、圧力センサ１２０の中心部から圧力センサ１２０のエッジに向かって減少する圧力閾値の第１の圧力ウェイト勾配を規定することができる。
【００７０】
その後、システム１００は、第１の走査速度で静電容量式タッチセンサ１１０から一連の静電容量値イメージを読み取ることができ、各静電容量値イメージは、対応する走査期間中の静電容量式タッチセンサ１１０の各静電容量検知電極１１６における静電容量値を含む。また、システム１００は、第１の走査速度よりも大きい第２の走査速度で、圧力センサ１２０から一連の圧力値イメージを読み取ることができ、各圧力値イメージは、対応する走査期間中の圧力タッチセンサの各抵抗検知電極１２６における抵抗値を含む。第１の静電容量勾配を第１の静電容量値イメージにマッピングすることによって、システム１００は、第１の静電容量勾配により静電容量式タッチセンサ１１０を横切る領域に割り当てられた静電容量閾値よりも大きい静電容量の外乱の位置を示す第１の静電容量タッチイメージを生成することができる。第１の圧力勾配を、ほぼ第１の時間に記録された第１の圧力値イメージにマッピングすることによって、システム１００は、第１の圧力勾配により圧力センサ１２０を横切る領域に割り当てられた圧力閾値よりも大きい印加圧力の外乱の位置および大きさを示す第１の圧力タッチイメージを生成することができる。その後、システム１００は、第１の入力および第２の入力を確認したタッチ入力にマージし、第１の入力勾配に従って重み付けされた第１の静電容量タッチイメージと、第２の入力勾配に従って重み付けされて、第１の静電容量タッチイメージと幾何学的に位置合わせされた第１の圧力タッチイメージとの線形結合を計算することによって、第１のタッチイメージを生成することができる。具体的には、第１の静電容量タッチイメージに示され、第１のウェイト勾配における対応するウェイトに応じて重み付けされた第１の入力と、第１の圧力タッチイメージに示され、第２のウェイト勾配における対応するウェイトに応じて重み付けされた第１の圧力との結合が、予め設定された静的閾値を超える場合、システム１００は、タッチセンサ面１５０上の入力の検出（および確認）を第１のタッチイメージ内の対応する位置に書き込むことができる。
【００７１】
８．状況的勾配
方法Ｓ１００の前述した変形例では、タッチセンサ面１５０への入力のタイプおよびタッチセンサ面１５０への各入力のタイプの検出における特定のセンサの有効性を決定付ける状況および環境に応じて、ウェイト勾配および閾値勾配をタッチセンサ面１５０にわたって適用することができる。
【００７２】
一例では、システム１００は、エッジ付近の入力の検出および確認を改善するために、様々なセンサに閾値勾配を適用することができる。この例では、静電容量式タッチセンサ１１０によるタッチセンサ面１５０のエッジ付近の入力の検出は、エッジ付近の静電容量値が不正確であり、不整合であり、または大きなノイズを受ける可能性があるため、（例えば、タッチセンサ面の斜めのエッジに起因して）精度が低い。このため、システム１００は、静電容量式タッチセンサに閾値勾配を適用することができ、それには、静電容量式タッチセンサ１１０のエッジ付近の静電容量閾値を増加させること（すなわち、感度を低下させること）、並びに、タッチセンサの中心部に向かって静電容量閾値を徐々に減少させること（すなわち、感度を増加させること）が含まれる。同様に、システム１００は、圧力センサに閾値勾配を適用することができ、それには、タッチセンサ面１５０のエッジに近接する検出された静電容量値の不正確さに対応するために、タッチセンサ面１５０のエッジ付近で入力が検出される入力が、静電容量式タッチセンサ１１０により検出される局所的な静電容量における偏差に基づいて識別されるのではなく、主に、圧力センサ１２０により検出される印加圧力における偏差に基づいて識別されるように、圧力センサ１２０のエッジ近くの圧力閾値を減少させて、デバイスの中心付近の圧力閾値を増加させることが含まれる。
【００７３】
別の例では、システム１００が、一体化されたタッチスクリーンを有する電話機を含む。（ユーザにより高い位置に保持されているのとは対照的に）デバイスがテーブル上でフラットに置かれている間は、デバイスのスクリーンを指で押下するユーザに対して静電容量式タッチセンサ１１０が接地されていないため、静電容量式タッチセンサ１１０は、静電容量入力を検出する効率が低い可能性がある。システムはユーザに対して接地されていないため、ユーザとシステム１００間の共通の接地面がないと、静電容量式タッチセンサ１１０によって記録された静電容量値の特徴的で反復可能な変化が殆ど生じない可能性がある。しかしながら、システムは、ある期間にわたってタッチセンサにより記録された静電容量値の変動により、デバイスが接地されていないことを検出することができ、かつ／またはシステム１００に一体化された加速度計の出力に基づいてシステム１００がテーブル上にフラットに横たわっていることを判定することができる。その結果、システム１００は、圧力センサ１２０の長さと幅にわたって、圧力センサ１２０により検出される圧力値に適用されるウェイトを増加させて、静電容量式タッチセンサ１１０により検出される静電容量値に適用されるウェイトを減少させることができ、その結果、システム１００の現在の使用により、タッチセンサ面１５０上の入力を検出する静電容量式タッチセンサ１１０の有効性が低下する場合に、主に圧力センサ１２０を介してタッチセンサ面１５０上の入力をシステム１００が検出することが可能になる。
【００７４】
別の例では、システム１００は、タッチスクリーンを含む電話に統合することができる。デバイスがユーザのポケット内に配置されて、タッチスクリーンがユーザの脚部と接触する場合、静電容量値の大きな変化が静電容量式タッチセンサ１１０の各検知電極１１６により伝わることを考慮して、静電容量式タッチセンサ１１０を飽和させることができる。システム１００は、静電容量式タッチセンサ１１０の検知電極１１６間の高い静電容量値を検出することができ、その後、静電容量式タッチセンサ１１０のそのような飽和および／またはシステム１００の他のセンサの出力に基づいて、デバイスが現在、ユーザのポケット内にあることを判定することができる。その後、システム１００は、静電容量式タッチセンサによって検出された静電容量入力に割り当てられたウェイトを減少させることができ、圧力センサ１２０によって検出された圧力入力に割り当てられたウェイトを増加させることができ、静電容量式タッチセンサ１１０の広い飽和により、静電容量式タッチセンサ１１０により同時に検出された静電容量入力よりも、タッチセンサ面１５０にわたって検出された圧力入力を優先させ、タッチセンサ面１５０上の入力を確実に検出するにあたり静電容量式タッチセンサ１１０の有効性を制限する。
【００７５】
さらに、より有効なベースライン静電容量値が静電容量式タッチセンサ１１０により計算されるため、ユーザのポケットからデバイスを取り出す前のある期間、静電容量式タッチセンサ１１０がその後の期間にわたって回復しても、静電容量式タッチセンサ１１０は、飽和が原因で静電容量入力を検出するのに有効ではない場合がある。したがって、システム１００は、静電容量式タッチセンサ１１０が飽和から回復する際に、圧力入力に適用されたウェイトの増加と、静電容量入力に適用されたウェイトの減少とを、初期またはデフォルトのウェイトに向かって戻るように緩やかにシフトさせることができ、それにより、システム１００がユーザのポケットから取り出された直後に主に圧力センサ１２０によってタッチセンサ面１５０上の入力をシステム１００が検出することを可能にする。
【００７６】
別の例では、システム１００は、タッチセンサ面１５０上に存在する水分等による電気ノイズや、デバイスの充電中に電気ケーブルによって生成される電気ノイズに応答し補償することができる。この例では、電気ノイズが、静電容量式タッチセンサ１１０によって読み取られる静電容量値に干渉する可能性がある。このため、システム１００は、静電容量式タッチセンサ１１０のウェイトを解除する（すなわち、静電容量式タッチセンサ１１０を完全にオフにする）ことができ、システム１００がシステム動作期間中に圧力センサ１２０でより低い圧力入力を検出できるように圧力閾値を低下させることができる。
【００７７】
９．  欠陥検出
図７および図９に示す方法の一変形例において、システム１００は：ブロックＳ１４２において、第１の時間に、静電容量式タッチセンサ１１０を介してタッチセンサ面１５０上の第１の位置における入力の存在を検出し；ステップＳ１４４において、第１の時間に続く第２の時間で終了となる期間にわたって、タッチセンサ面１５０上の連続経路に沿った開始位置から中間位置を経て、開始位置からオフセットした最終位置に至る入力の遷移を検出し；静電容量式タッチセンサに結合された圧力センサ１２０によって：ブロックＳ１５２において、ほぼ第１の時間に開始位置に近接するタッチセンサ面１５０に加えられる開始圧力を検出し；ステップＳ１５４において、中間位置に近接するタッチセンサ面１５０に加えられる中間圧力を検出し；ステップＳ１５６において、ほぼ第２の時間に、最終位置に近接するタッチセンサ面１５０に加えられる最終圧力を検出し；ステップＳ１７２において、開始圧力、中間圧力および最終圧力に基づいて、中間位置に近接するタッチセンサ面１５０に加えられる圧力の大きさの不連続性を検出し；不連続性を検出することに応答して：ブロックＳ１７４において、中間位置に隣接する圧力センサ１２０の第１の領域を機械的欠陥と関連付け；ブロックＳ１７６において、中間位置に近接する静電容量式タッチセンサ１１０により検出された入力に割り当てられる第１のウェイトを増加させ；ブロックＳ１７８において、中間位置に近接する圧力センサ１２０により検出された圧力に割り当てられる第２のウェイトを減少させ；ブロックＳ１７０において、第３の時間に、第１のウェイトに従って重み付けされた静電容量式タッチセンサ１１０によって検出された第２の入力と、第２のウェイトに従って重み付けされた中間位置に近接する圧力センサ１２０によって検出された第２の圧力とに基づいて、中間位置に近接する第２の入力を確認する。一般に、この方法Ｓ１００の変形例は、システム１００のセンサの欠陥を検出するように機能するとともに、欠陥センサ上の欠陥と一致する他のセンサを優先（または重み付け）することによって、あるいは、欠陥センサが入力に対して感度が低い欠陥領域上の入力に対して、欠陥と一致する他のセンサの感度がより高くなるように、欠陥と一致する他のセンサの閾値を下げることによって、欠陥を補償するように機能する。
【００７８】
特に、システム１００は、システム１００内の何れかのセンサの欠陥を検出し補償することができる。欠陥は、圧力センサ１２０の損傷した抵抗検知電極１２６および／または駆動電極１２８、静電容量式タッチセンサ１１０の損傷した抵抗検知電極１１６および／または駆動電極１１８（例えば、静電容量検知電極の「途切れた」横列および縦列、または「ライン」）、ディスプレイのピクセル内に組み込まれた光学センサ１６０への障害物などを含む。この変形例では、ブロックＳ１７２およびＳ１７４が、不連続性を検出して、欠陥を欠陥として特徴付けるように機能する一方、ブロックＳ１７６およびＳ１７８が、欠陥を補償するように機能する。
【００７９】
静電容量式タッチセンサ１１０および圧力センサ１２０によって読み取られた静電容量および／または圧力値の不連続性を検出するために、システム１００は、予想値を計算し、実際の読み取り値を予想値と比較することができる。例えば、特定の位置における予想圧力を計算するために、システム１００は、特定の位置にともに隣接する第１の圧力と第２の圧力との間で補間することができる。特定の位置に近接する不連続性を検出するために、システム１００は、特定の位置で検出された実際の圧力を特定の位置における予想圧力と比較することができる。予想圧力と実際の圧力との間の差に応答して、システム１００は、特定の位置またはその近傍の（機械的な）欠陥を確認することができる。結果として、システム１００は、特定の位置の近傍の静電容量閾値を下げるか、特定の位置の近傍で静電容量式タッチセンサ１１０により検出された静電容量値のウェイトを増加させることによって、欠陥を補償することができる。同様に、システム１００は、特定の位置の近傍で検出されたあらゆる圧力入力のウェイトを解除するか、無効にすることができる。
【００８０】
この方法Ｓ１００の変形例の一実施形態では、システム１００が、欠陥と一致し、欠陥を取り囲む重み付け勾配を適用することができる。この実施形態では、システム１００は、圧力センサ１２０によって検出された圧力が中間圧力に向かって減少する中間位置を包含し、かつその中間位置からオフセットした第１の領域を規定し、第１の領域の中心部から拡張領域のエッジへと外側に向かって増加する第２のウェイト勾配を圧力センサ１２０に割り当て、中間位置と一致する拡張領域の中心部から拡張領域のエッジへと外側に向かって減少する第１のウェイト勾配を、拡張領域と一致する静電容量式タッチセンサ１１０に割り当てることができる。
【００８１】
９．１  欠陥の例
上述した変化の不連続性の一例には、静電容量式タッチセンサ１１０アレイの途切れたラインまたは縦列が含まれる。この例では、静電容量検知電極１１６の横列および縦列全体が損傷され、静電容量値を検出することができない。この例では、システム１００は、タッチセンサ面１５０上の連続経路に沿った開始位置から中間位置を経て最終位置に至る入力の遷移を検出し、中間位置に近接する静電容量式タッチセンサ１１０の検知電極１１６の第１の縦列に近接して生じるタッチセンサ面１５０上の静電容量値の不連続性を検出することによって、途切れたラインを検出することができる。不連続性の検出に応答して、システム１００は、検知電極の第１の縦列に沿った静電容量式タッチセンサ１１０の欠陥を検出し、検知電極の第１の縦列に沿って、静電容量式タッチセンサ１１０により検出された入力に割り当てられたウェイトを減少させ、第１の縦列に一致する圧力センサ１２０の領域において、圧力センサ１２０により検出された圧力に割り当てられたウェイトを増加させることができる。システム１００に対する将来の入力のために、システム１００は、第１の（例えば、低いまたはゼロの）ウェイトに従って重み付けされた静電容量式タッチセンサ１１０により検出された入力の存在と、第２の（例えば、高い）ウェイトに従って重み付けされた圧力センサ１２０により検出された入力の圧力とに基づいて、中間位置に近接する入力を確認することができる。
【００８２】
別の実施形態では、システム１００は、圧力センサ１２０とディスプレイ１９０との間に形成された気泡や、コンピューティングデバイスに対する衝撃によって損傷した無効な抵抗検知電極１２６など、圧力センサ１２０の欠陥を検出し補償することができる。例えば、システム１００は、欠陥に近接する圧力センサ１２０によって検出された印加圧力値のウェイトをゼロに減少させることができ、静電容量入力に依存することによって将来の入力を確認することができる。
【００８３】
別の実施態様では、静電容量式タッチセンサ１１０および圧力センサ１２０は、システム１００の製造中に位置的にずれが生じることがある。例えば、静電容量式タッチセンサ１１０と圧力センサ１２０の積層等による組立中に、静電容量式タッチセンサ１１０の検知電極が、圧力センサ１２０の対応する検知電極から横方向および／または縦方向にずれることがある。このため、システム１００は、静電容量式タッチセンサ１１０と圧力センサ１２０の検知電極のペア間の垂直方向のアライメントおよびそれらペアに対する垂直方向のアライメントを判定するために較正ルーチンを実行することができる。例えば、較正ルーチン中（例えば、システム１００の製造中）、静電容量式タッチセンサ１１０は、第１の位置に近接する第１の静電容量検知電極（または静電容量検知電極の第１のクラスタ）における静電容量の変化に基づいて、第１の位置に近接する静電容量入力を検出することができ、ほぼ同時に、圧力センサ１２０は、第１の位置の近傍に配置されていることが知られている第１の抵抗検知電極（または抵抗検知電極の第１のクラスタ）における抵抗の変化に基づいて、第１の位置に近接する圧力入力を検出することができる。このため、システム１００は、（例えば、予め設定された閾値オフセット未満の）それらの時間的近接性および位置的近接性に基づいて、静電容量入力および圧力入力をリンクさせ、それに応じて、第１の静電容量検知電極の位置を第１の抵抗性検知電極の位置にマッピングする較正変換を計算することができる。システム１００は、（バストロプロジック経路に沿ってまたはタッチセンサ面１５０を横切る既知の位置で機械的戻り止めを引く自動走査ロボットによってタッチセンサ面１５０に加えられるような）タッチセンサ面１５０上の他の位置における入力に対してこのプロセスを繰り返して、静電容量式タッチセンサ１１０の他の位置における静電容量検知電極を抵抗式圧力センサ１２０の他の抵抗検知電極にマッピングする追加の値を用いて較正変換を追加することができる。また、システムは、タッチセンサ面１５０上のリンクされた静電容量入力と圧力入力との間で補間して、各静電容量検出電極をシステム１００の１つ（または一群）の抵抗検知電極にマッピングする較正変換を完了することもできる。システム１００は、上述したように、この較正変換を後で実施して、静電容量値イメージと圧力タッチイメージとを位置合わせすることができる。このため、システム１００は、較正変換に従って、静電容量式タッチセンサ１５０の静電容量検知電極の位置を圧力センサ１２０の抵抗検知電極の位置にマッピング（例えば、平行移動、回転および／または拡大縮小）することにより、（静電容量式タッチセンサ１１０によって示される入力の位置が、圧力センサ１２０によって示される入力位置とは異なっていても）タッチセンサ面１５０の特定の位置に近接する入力を確認することができ、それにより、静電容量式タッチセンサ１１０と圧力センサ１２０間の位置ズレを補償することができる。
【００８４】
１０．  追加センサ
方法Ｓ１００を実施するシステム１００は、ディスプレイの各ピクセルに統合された加速度計および光学センサ１６０のような追加のセンサも含むことができる。追加のセンサは、環境にコンテキストを提供するとともに、タッチセンサ面１５０の特定の位置で予想されるセンサ閾値を知らせるように機能することができる。例えば、加速度計は、タッチセンサ面１５０の裏側に配置された静電容量式タッチセンサ１１０および圧力センサ１２０を含むデバイスの振動および落下事象を検出するように機能することができる。この例では、振動、例えば砂利道を跳ねる車からの振動は、ユーザが車内にいる間にデバイスのタッチセンサ面１５０上に入力を配置する精度を制限し得る。方法Ｓ１００のブロックは、振動事象の振幅および周波数に関する情報を加速度計から得て、圧力センサ１２０の圧力閾値を増加させるとともに、静電容量式タッチセンサ１１０の静電容量閾値を実質的に増加させる（または静電容量式タッチセンサをオフにする）ことができる。圧力センサ１２０の閾値を増加させることによって、ユーザは、システム１００が入力を検出して確認するために、より大きな圧力をタッチセンサ面１５０に加えることができる。静電容量式タッチセンサ１１０の閾値を下げることによって、システム１００は、タッチスクリーン上のユーザの指による偶発的なタップが読み取られて入力として確認されるのを防ぐことができ、その代わりに、偶発的なタップまたは指の配置などの異常事象が、静電容量勾配によって規定される静電容量閾値未満として読み取られて、システム１００によって無視されるようにすることができる。
【００８５】
代替的には、追加のセンサからのデータは、ブロックＳ１７６およびＳ１７８において述べたように、システム１００内の各タイプのセンサからの入力に割り当てられたウェイトを知らせるように機能することができる。前述した例では、圧力入力および静電容量入力がブロックＳ１７０の確認されたタッチイメージにマージされるときに、加速度計によって検出された振動が、圧力センサ１２０および静電容量式タッチセンサ１１０によって検出された圧力入力および静電容量入力のウェイトをそれぞれ再規定するように機能することができる。加速度計によって検出された振動に応答して、システム１００は、確認されたタッチイメージにおいて、圧力センサ１２０によって検出された入力のウェイトを（例えば、確認されたタッチイメージの９９％まで）増加させ、静電容量式タッチセンサ１１０によって検出された入力のウェイトを（例えば、確認されたタッチイメージの１％まで）減少させることができる。このため、静電容量式タッチセンサ１１０が静電容量勾配によって規定される静電容量閾値を超える入力を検出したが、ほぼ同時に圧力が入力の無いことを検出した場合に、システム１００は、確認されたタッチイメージの９９％で重み付けされた圧力入力の不存在を、確認されたタッチイメージの１％で重み付けされた静電容量入力と組み合わせて、静電容量入力の静電容量値の１％の大きさの確認されたタッチ入力を示す確認されたタッチイメージを生成することができる。
【００８６】
本明細書に記載のシステムおよび方法は、コンピュータ可読命令を格納するコンピュータ可読媒体を受け入れるように構成されたマシンとして少なくとも部分的に具現化および／または実行することができる。命令は、アプリケーション、アプレット、ホスト、サーバ、ネットワーク、ウェブサイト、通信サービス、通信インタフェース、ユーザコンピュータまたはモバイルデバイス、リストバンド、スマートフォンのハードウェア／ファームウェア／ソフトウェア要素またはそれらの任意の適切な組合せと統合されたコンピュータ実行可能コンポーネントにより実行することができる。実施形態の他のシステムおよび方法は、コンピュータ可読命令を格納するコンピュータ可読媒体を受け入れるように構成されたマシンとして少なくとも部分的に具現化および／または実行することができる。命令は、上述したタイプの装置およびネットワークと統合されたコンピュータ実行可能コンポーネントにより統合されたコンピュータ実行可能コンポーネントによって実行することができる。コンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、光学デバイス（ＣＤまたはＤＶＤ）、ハードドライブ、フロッピードライブまたは任意の適切なデバイスなど、任意の適切なコンピュータ可読媒体に格納することができる。コンピュータ実行可能コンポーネントはプロセッサであってもよいが、任意の適切な専用ハードウェアデバイスが（代替的にまたは追加的に）命令を実行することができる。
【００８７】
当業者であれば、上述した詳細な説明および図面および特許請求の範囲から認識するように、添付の特許請求の範囲で規定される本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の実施形態に修正および変更を加えることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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