專利名稱：觸摸位置尋找方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于計(jì)算觸摸傳感器上的觸摸的位置的方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
二維QD)觸摸屏幕，不論使用哪種技術(shù)，通常均具有基于傳感器節(jié)點(diǎn)矩陣的構(gòu)造，所述傳感器節(jié)點(diǎn)的笛卡爾坐標(biāo)形成2D陣列，即，柵格。在電容性傳感器中，舉例來說，以每一取樣間隔檢查每一節(jié)點(diǎn)以獲得所述節(jié)點(diǎn)處的信號(hào)或?qū)嶋H上從預(yù)定背景等級(jí)的信號(hào)改變。接著，將這些信號(hào)與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，且認(rèn)為高于閾值的那些信號(hào)已被觸摸且其用作進(jìn)一步數(shù)值處理的基礎(chǔ)。此觸摸屏幕的最簡(jiǎn)單情形為，通過僅在矩陣上的單個(gè)節(jié)點(diǎn)處發(fā)生的信號(hào)來檢測(cè)觸摸。此情形將在致動(dòng)元件的大小相對(duì)于節(jié)點(diǎn)之間的距離較小時(shí)發(fā)生。實(shí)際上，此可在使用手寫筆時(shí)發(fā)生。另一實(shí)例可為在提供用于手指感測(cè)的低分辨率面板(舉例來說，尺寸為 120mmx 120mm 的 4x4 鍵矩陣)時(shí)。通常，情況并不如此簡(jiǎn)單，且由于觸摸而出現(xiàn)的信號(hào)將在矩陣上的多個(gè)節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生有效信號(hào)，這些節(jié)點(diǎn)形成鄰接群組。此情形將在致動(dòng)元件的大小相對(duì)于節(jié)點(diǎn)之間的距離較大時(shí)發(fā)生。實(shí)際上，此為在相對(duì)高分辨率觸摸屏幕由人類手指(或拇指)致動(dòng)時(shí)的典型情景，因?yàn)槭种赣|摸將在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上方延伸。數(shù)據(jù)處理的重要初始任務(wù)是處理這些原始數(shù)據(jù)以計(jì)算每一觸摸的位置，S卩，每一觸摸的x、y坐標(biāo)。當(dāng)然，較高級(jí)數(shù)據(jù)處理任務(wù)(例如，追蹤觸摸隨時(shí)間的運(yùn)動(dòng))需要觸摸位置，所述觸摸位置又可用作筆勢(shì)辨識(shí)算法中的輸入。此問題存在各種已知或簡(jiǎn)單的解決方案，現(xiàn)在將簡(jiǎn)要地概述所述解決方案。圖3A顯示具有由5個(gè)行電極與3個(gè)列電極的矩陣界定的正方形敏感區(qū)域10的屏幕，所述矩陣以20mm的柵格間距延伸以界定15個(gè)感測(cè)節(jié)點(diǎn)。首先，如上文所提到，可將觸摸坐標(biāo)簡(jiǎn)單地視為與具有最大信號(hào)的節(jié)點(diǎn)重合。參照所述圖，最大信號(hào)為節(jié)點(diǎn)(2, 處所登記的沈，且認(rèn)為觸摸位置(x，y)在所述節(jié)點(diǎn)處。一種更完善的方法是在計(jì)算觸摸位置時(shí)考慮到緊鄰具有最大信號(hào)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)的信號(hào)值。對(duì)于X坐標(biāo)，可通過考慮到緊在左邊及右邊定位的節(jié)點(diǎn)來計(jì)算平均值。即，將這三個(gè)值中的最低者從其它兩個(gè)值中減去且接著在剩余的兩個(gè)值之間執(zhí)行線性內(nèi)插以確定X 位置。參照所述圖，從20及沈中減去18獲得2與8。接著，X位置經(jīng)計(jì)算為從2到1的距離的1/5，即1. 8。接著，針對(duì)y坐標(biāo)進(jìn)行類似計(jì)算，即，從沈及18中減去14獲得12與4。 接著1位置為從2到3的距離的4/16，即，2. 25。因此，觸摸位置為(1. 8，2. 25)。如應(yīng)了解， 此方法對(duì)僅由高于檢測(cè)閾值的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的觸摸也將行得通，但當(dāng)然省略了初始步驟。
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另一標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值方法將是，對(duì)來自“屬于”有關(guān)觸摸的所有節(jié)點(diǎn)的信號(hào)執(zhí)行質(zhì)量中心計(jì)算，如US 2006/0097991 [1]中所揭示。這些節(jié)點(diǎn)將是具有高于閾值的信號(hào)且位于圍繞最大信號(hào)節(jié)點(diǎn)的鄰接群組中的所有節(jié)點(diǎn)。在所述圖中，給這些值畫了陰影?？筛鶕?jù)質(zhì)量中心公式計(jì)算觸摸坐標(biāo)R
權(quán)利要求
1.一種依據(jù)從包括感測(cè)節(jié)點(diǎn)陣列的觸摸屏幕輸出的數(shù)據(jù)集確定觸摸位置的方法，所述數(shù)據(jù)集包括所述感測(cè)節(jié)點(diǎn)中的每一者的信號(hào)值，所述方法包括a)接收所述數(shù)據(jù)集作為輸入；b)識(shí)別所述數(shù)據(jù)集中的觸摸，其中通過所述數(shù)據(jù)集的由鄰接節(jié)點(diǎn)群組構(gòu)成的子集來界定觸摸；c)將每一維度上的所述觸摸位置確定為在所述節(jié)點(diǎn)處或鄰近所述節(jié)點(diǎn)，在所述節(jié)點(diǎn)處指派給所述節(jié)點(diǎn)的任一側(cè)上的所述觸摸的所述信號(hào)值的和相等或大約相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過用分布于所述感測(cè)節(jié)點(diǎn)周圍的多個(gè)概念性感測(cè)節(jié)點(diǎn)替換至少在所述觸摸位置處或鄰近所述觸摸位置的所述感測(cè)節(jié)點(diǎn)來修改所述子集。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過用分布于其相應(yīng)感測(cè)節(jié)點(diǎn)周圍的多個(gè)概念性感測(cè)節(jié)點(diǎn)替換所述感測(cè)節(jié)點(diǎn)中的每一者來修改所述子集。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的方法，其中將所述概念性感測(cè)節(jié)點(diǎn)分布于對(duì)應(yīng)于節(jié)點(diǎn)間間距的距離或區(qū)域上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2到4中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述信號(hào)值為整數(shù)，且所述多個(gè)概念性感測(cè)節(jié)點(diǎn)等于每一感測(cè)節(jié)點(diǎn)處的所述整數(shù)信號(hào)值，使得每一概念性感測(cè)節(jié)點(diǎn)處的所述信號(hào)值為一。
6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步包括重復(fù)步驟b)及c)以確定一個(gè)或一個(gè)以上另外觸摸的觸摸位置。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中將在步驟c)中確定的所述觸摸位置與通過在所述觸摸數(shù)據(jù)集中的節(jié)點(diǎn)之間內(nèi)插的方法確定的另外觸摸位置組合。
8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中以所述觸摸數(shù)據(jù)集具有至少閾值數(shù)目個(gè)節(jié)點(diǎn)為條件來執(zhí)行步驟c)，且如果不是，那么通過不同方法來確定所述觸摸位置。
9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中每一維度僅由一個(gè)維度組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一權(quán)利要求所述的方法，其中每一維度包括第一及第二維度。
11.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步包括輸出所述觸摸位置。
12.一種觸敏位置傳感器，其包括觸摸面板，其具有分布于其區(qū)域上以形成感測(cè)節(jié)點(diǎn)陣列的多個(gè)感測(cè)元件，所述感測(cè)節(jié)點(diǎn)中的每一者經(jīng)配置以收集指示觸摸的位置特定感測(cè)信號(hào)；測(cè)量電路，其連接到所述感測(cè)元件且可重復(fù)地操作以獲取信號(hào)值集，每一數(shù)據(jù)集由來自所述節(jié)點(diǎn)中的每一者的信號(hào)值構(gòu)成；及處理器，其經(jīng)連接以接收所述數(shù)據(jù)集且可操作以按照根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法處理每一數(shù)據(jù)集。
全文摘要
在包括多個(gè)感測(cè)節(jié)點(diǎn)的觸摸傳感器中，從節(jié)點(diǎn)獲得每一維度上的觸摸位置，在所述節(jié)點(diǎn)處指派給所述節(jié)點(diǎn)的任一側(cè)上的觸摸的信號(hào)值的和相等或大約相等。所述感測(cè)節(jié)點(diǎn)中的每一者由在對(duì)應(yīng)于節(jié)點(diǎn)間間距的距離上分布于其相應(yīng)感測(cè)節(jié)點(diǎn)周圍的多個(gè)概念性感測(cè)節(jié)點(diǎn)來替換。已針對(duì)跨越所述觸摸傳感器的信號(hào)分布獲得信號(hào)值2、6、11、5及2。將這些信號(hào)在由每一節(jié)點(diǎn)覆蓋的范圍中以相等間距概念性地拆分，以垂直標(biāo)簽棒顯示每一概念性信號(hào)。接著，通過找到中值標(biāo)簽棒的位置來確定觸摸坐標(biāo)。由于存在各自具有信號(hào)值1的26個(gè)概念性信號(hào)，因此中值信號(hào)的位置在第13個(gè)概念性信號(hào)與第14個(gè)概念性信號(hào)之間，如粗箭頭所指示。此為一種用于以比理想地適于在微控制器上實(shí)施的節(jié)點(diǎn)的分辨率高的分辨率獲得觸摸坐標(biāo)的數(shù)值上簡(jiǎn)單的方法。
文檔編號(hào)G06F3/041GK102197354SQ200980141962
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2009年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月21日
發(fā)明者丹尼爾·皮克特, 馬丁·西蒙斯 申請(qǐng)人:愛特梅爾公司