煕煕姸姸
26-08-22 23:39 微博认证:数码博主 超话小主持人(Apple超话)

Apple取得一项压力输入系统专利,这套技术有望让下一代Apple Pencil的挤压操控变得更加智能。

设备能够区分用户主动发出的挤压指令,和握持、移动、书写过程中自然产生的普通握持压力,避免误触发。

这项专利的核心不只是在手写笔上加装压力传感器,Apple的方案是在输入设备周身布置多组力感应电极,配套处理电路将所有电极采集到的数据合并,计算出综合受力数值,系统依靠这个综合数值,判断是否触发虚拟点击、保持待机状态,或是识别用户松开挤压动作。

专利以圆柱形手写笔作为主要示例,设备周身的传感器会采集不同手指施加的压力,将多组测量数据融合运算,以此判断用户是刻意挤压笔身,还是仅仅正常握持。

这项专利最有价值的部分,在于Apple采用动态压力阈值机制,传统压力操控使用固定阈值:压力超过设定数值,设备就判定为输入。

而Apple这套方案,阈值会根据设备识别到的用户行为、使用环境实时变化。

专利列举了多种容易产生误触发的场景:书写绘画、抬起手写笔、在行驶的交通工具内使用、无意识把玩握持。

在这些场景下,即便用户没有想要触发挤压操作,握持压力也会变大,系统会临时抬高压力触发阈值,大幅降低把普通握持误判为操作指令的概率。

这解决了手持设备把机身表面当作虚拟按键的固有难题,机械按键拥有固定的触发位置,而支持挤压感应的笔身时刻都在被触碰、承受不断变化的作用力。

Apple这套专利不靠固定物理按键,依靠传感器数据与软件算法,区分开日常握持带来的背景压力和用户主动的操作输入。

专利更进一步,允许借助压力传感器以外的数据动态调整触发阈值,设备可以读取加速度计、陀螺仪、触控传感器、距离传感器以及其他压力传感器的数据,通过传感器融合技术整合多源信息。

值得注意的是,数据不一定全部来自手写笔本身,Apple表示,压力阈值也可以参考与之互联的其他电子设备传回的信息。

专利举例,手机、手表、平板以及其他互联产品,都可以作为外部数据源,借助外部设备传感器辅助判断当前使用环境。

这意味着未来的Apple Pencil,不仅可以感知被挤压的力度,还能识别自身是否处于移动状态、笔尖是否接触平面,同时读取周边Apple设备感知到的使用状态,在识别挤压动作之前就完成阈值的动态调整。

整套系统围绕点击与解除点击两种状态运行,效果模拟实体按键的按下与松开,第一套阈值触发点击操作;第二套阈值(数值可以更低)用来判定点击动作释放,采用两套独立阈值可以形成滞回效应,避免压力微小波动造成状态来回切换。

Apple还提出,需要压力持续达到阈值一段时间、或是多次测量均满足条件,才确认执行输入指令。

这套系统并不局限于简单的二元挤压操作,专利说明,可以设置多档阈值,区分轻挤压与用力挤压,为不同压力等级分配独立功能。

当压力状态发生改变时,设备还可以输出触觉、视觉或是声音反馈,让压力感应的表面,拥有类似实体按键的明确操作反馈。

专利权利要求进一步明确,这项发明的核心在于数据处理能力,而不只是单纯感知压力,Apple的权利要求写明:对传感器采集的数据做运算补偿,消除环境差异、设备本身特性带来的干扰;将多组电极采集到的压力转化为综合参数;当参数抵达阈值,识别为点击输入,后续权利要求覆盖:对单路压力测量做缩放处理、数学合并多组数据、借助其他传感器动态修改触发阈值。

其中一项极具代表性的权利要求:根据设备识别到的工作状态改变阈值,一种状态下使用常规阈值,另一种状态下自动抬升阈值,这正好对应专利中提到的场景,避免握持力度变大时造成误触发。

该专利的价值在于,Apple正逐步把大量操控从实体按键转向压力感应表面,这项技术解决了由此带来的核心易用性问题。

文档描述的短期落地场景,就是新一代Apple Pencil,笔身可以作为自适应挤压控件,不需要用户每次都保持完全一致的握持力度。

不过这套架构的适用范围远不止手写笔,专利说明,压力感应技术同样可以应用在手机、电脑、平板、可穿戴设备、智能音箱、鼠标、遥控器、游戏手柄以及耳机产品当中。

这项技术的底层构想,就是具备环境感知能力的虚拟控件:设备会根据自身的使用状态,动态改变触发所需的压力大小。

对Apple而言,这会让压力感应按键、挤压手势操作的体验更加稳定,减少误触,如果未来实体物理按键逐步被固态传感器控件替代,这会是十分重要的技术铺垫。

发布于 浙江