專利名稱：利用振動(dòng)波束分散的觸摸位置確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸摸輸入設(shè)備。本發(fā)明尤其涉及通過使用從觸摸面板中的振動(dòng)得來的信息來測(cè)定關(guān)于觸摸面板上觸摸的信息的一種觸摸輸入設(shè)備。
背景技術(shù)：
電子顯示器已被廣泛應(yīng)用于生活的許多方面中。盡管在過去，電子顯示器的使用主要限于諸如桌上型電腦和筆記本電腦這樣的計(jì)算應(yīng)用，但是隨著處理能力變的更加容易可行，這些能力已經(jīng)被結(jié)合到更廣泛的應(yīng)用中。例如，現(xiàn)在我們可以在很廣泛的應(yīng)用中看到電子顯示器，僅舉幾個(gè)例子，比如播音機(jī)、游戲機(jī)、自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)、餐館管理系統(tǒng)、雜貨商店結(jié)帳線、氣泵、信息亭和便攜式數(shù)據(jù)夾。
交互式視覺顯示器經(jīng)常包括一些觸敏屏的形式。隨著下一代便攜式多媒體設(shè)備的出現(xiàn)，將觸敏面板與視覺顯示器集成正在被越來越普遍的使用。一種稱作表面聲波(SAW)的觸摸檢測(cè)技術(shù)使用在玻璃屏幕表面進(jìn)行傳播的高頻波。由于手指接觸玻璃屏幕表面而造成的波的衰減被用來檢測(cè)觸摸位置。SAW使用一種“飛行時(shí)間”技術(shù)，該技術(shù)中使用到達(dá)檢波傳感器的干擾時(shí)間來檢測(cè)觸摸位置。當(dāng)介質(zhì)以非分散方式運(yùn)行時(shí)，這種方式是可以實(shí)現(xiàn)的，這樣波速在相關(guān)頻率范圍內(nèi)不會(huì)顯著地變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了用于根據(jù)由觸摸引起的在觸敏板上傳播的振動(dòng)的分散來確定觸敏板上的觸摸位置與一個(gè)或多個(gè)傳感器間的距離的方法和設(shè)備。本發(fā)明還提出了用于根據(jù)對(duì)觸敏板的觸摸引起的感應(yīng)振動(dòng)的分散來確定觸敏板上的觸摸位置的方法和設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種確定觸摸板上觸摸位置的方法包括在多個(gè)與觸摸板連接的振動(dòng)傳感器的每一個(gè)上感測(cè)分散振動(dòng)，這些振動(dòng)是由觸摸板上的觸摸引起的。在每個(gè)振動(dòng)傳感器上感測(cè)到的分散振動(dòng)中的分散量被確定出來。此方法進(jìn)一步包括對(duì)應(yīng)于在每個(gè)振動(dòng)傳感器上所感測(cè)到的分散振動(dòng)中的分散量來計(jì)算觸摸與每個(gè)振動(dòng)傳感器間的距離。
在一種方法中，即計(jì)算觸摸與每個(gè)振動(dòng)傳感器間的距離包括使在每個(gè)振動(dòng)傳感器處的分散量與代表觸摸與每個(gè)振動(dòng)傳感器間有多遠(yuǎn)的距離相關(guān)聯(lián)。確定觸摸位置可以包括使用所有或部分計(jì)算出的距離來確定觸摸位置。
感測(cè)分散振動(dòng)可以包括在每個(gè)振動(dòng)傳感器所感測(cè)到的分散振動(dòng)中感測(cè)預(yù)定內(nèi)容，并且可以根據(jù)該預(yù)定內(nèi)容來確定分散振動(dòng)中的分散量。根據(jù)一種方法，感測(cè)分散振動(dòng)包括用來感測(cè)與多個(gè)頻率的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的分散振動(dòng)中的內(nèi)容，并且根據(jù)與每個(gè)頻率相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容來確定分散振動(dòng)中的分散量。根據(jù)另一種方法，感測(cè)分散振動(dòng)用來感測(cè)與多個(gè)頻帶的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的分散振動(dòng)中的內(nèi)容，并且根據(jù)與每個(gè)頻帶相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容來確定分散振動(dòng)中的分散量。在又一種方法中，感測(cè)分散振動(dòng)用來感測(cè)在具有預(yù)定頻率和幅度特性的分散振動(dòng)中的內(nèi)容，并根據(jù)該預(yù)定頻率和幅度特性來確定分散振動(dòng)中的分散量。
優(yōu)選的是，在每個(gè)振動(dòng)傳感器感測(cè)到的分散振動(dòng)包括由觸摸板上的觸摸所引起的振動(dòng)的首次到達(dá)能量。確定觸摸位置可以包括對(duì)使用所有或部分計(jì)算的距離而算出的圓弧的交叉點(diǎn)進(jìn)行確定。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，一種觸摸感測(cè)設(shè)備包括一個(gè)觸摸面板和與此觸摸面板連接的多個(gè)傳感器。配置所述傳感器來感測(cè)在觸摸面板上的分散振動(dòng)，并響應(yīng)于感測(cè)到的分散振動(dòng)來產(chǎn)生一個(gè)感測(cè)信號(hào)。一個(gè)控制器與傳感器連接并被配置為根據(jù)在由每個(gè)傳感器產(chǎn)生的感測(cè)信號(hào)中出現(xiàn)的分散量來計(jì)算觸摸面板上的觸摸與每個(gè)傳感器間的距離。此控制器也可被配置為使用至少一些計(jì)算出的距離來確定觸摸面板上觸摸的位置。本發(fā)明的一種觸摸感測(cè)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)上面或下面描述的處理過程，以計(jì)算出觸摸與觸摸傳感器間的距離，并且來確定觸摸面板上的觸摸位置。
本發(fā)明的以上總結(jié)并不意在描述本發(fā)明的每一個(gè)公開的實(shí)施例或每一個(gè)實(shí)施。附圖和以下的詳細(xì)描述將以實(shí)例來更具體的解釋這些實(shí)施例。


結(jié)合附圖并考慮接下來對(duì)本發(fā)明多種實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)描述可以更完整地了解本發(fā)明。
圖1示出了一種觸敏設(shè)備，其結(jié)合有根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例使用檢測(cè)到的彎曲波振動(dòng)的分散來檢測(cè)彎曲波振動(dòng)并確定觸摸位置的特點(diǎn)和功能；圖2是敘述了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例直接利用振動(dòng)波束分散來確定觸摸位置的方法的流程圖；圖3是敘述了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例直接利用振動(dòng)波束分散來確定觸摸位置的方法的流程圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明原理的實(shí)例說明，由觸敏設(shè)備的傳感器接收到的最小程度分散的聲音信號(hào)能量的簡(jiǎn)易波形圖，E(t)；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明原理的實(shí)例說明，由觸敏設(shè)備的傳感器接收到的大大分散的聲音信號(hào)能量的簡(jiǎn)易波形圖，E(t)；圖6示出了一種可以實(shí)施本發(fā)明原理的觸摸面板；圖7A是在手指觸摸到圖6所指示的LLT點(diǎn)后在圖6中示出的四個(gè)傳感器接收到的能量的圖形表示；圖7B是在用輸入筆觸摸到圖6所指示的LLT點(diǎn)后同樣四個(gè)傳感器接收到的能量的圖形表示；圖8A-8D是攝譜儀圖，敘述了根據(jù)圖7A和7B中用圖形表示的使用手指觸摸圖6中LLT點(diǎn)引起的觸摸數(shù)據(jù)所計(jì)算出的數(shù)據(jù)；圖9A到9D為攝譜儀圖，敘述了根據(jù)圖7A和7B中用圖形表示的使用硬輸入筆觸摸圖6中LLT點(diǎn)引起的觸摸數(shù)據(jù)所計(jì)算出的數(shù)據(jù)；圖10是代表經(jīng)過圖8B中6KHz頻帶的豎直條分的圖解數(shù)據(jù)。
圖11是代表經(jīng)過圖8B中24KHz頻帶的豎直條分的圖解數(shù)據(jù)。
雖然本發(fā)明服從于多種修正和可變形式，但其細(xì)節(jié)已經(jīng)通過附圖的方式展示出來，并且將在下面具體描述。然而，我們應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所描述的特別實(shí)施例的發(fā)明。相反，本發(fā)明包含本發(fā)明范圍和實(shí)質(zhì)內(nèi)的所有修正、等價(jià)物以及可選方案。
具體實(shí)施例方式
在下面對(duì)示例性實(shí)施例的描述中，對(duì)形成說明書一部分的附圖進(jìn)行參考(發(fā)明可以采取不同的形式來表達(dá))?？梢赃@樣來理解在不脫離該發(fā)明的前提下，可以利用和變化多種形式來表達(dá)。
這個(gè)發(fā)明是關(guān)于觸發(fā)式的用戶交互設(shè)備，其感測(cè)通過觸摸基片傳播的振動(dòng)，該基片用多個(gè)觸摸傳感器進(jìn)行感測(cè)。具體來說，這個(gè)發(fā)明涉及一種觸摸感測(cè)設(shè)備，其采用了配置來感測(cè)通過觸摸基片傳播的彎曲波振動(dòng)的傳感器。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法是采用振動(dòng)波束分散的現(xiàn)象來確定對(duì)一個(gè)觸摸基片的觸摸位置來實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的觸摸位置確定方法使用了振動(dòng)波束分散本身來進(jìn)行距離測(cè)量，根據(jù)該距離測(cè)量可計(jì)算觸摸位置。
下面我們將更加詳細(xì)的描述其各種功能和特點(diǎn)。本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的觸摸感測(cè)設(shè)備可能會(huì)結(jié)合這里所描述的一項(xiàng)或多項(xiàng)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、方法或其組合。也就是說，這種設(shè)備或方法不需要包括這里描述的所有功能和特點(diǎn)，但可能會(huì)實(shí)現(xiàn)為包括選擇性的特點(diǎn)及功能來以組合方式提供有用的結(jié)構(gòu)和/或功能。
術(shù)語(yǔ)“彎曲波振動(dòng)”是指例如由接觸而導(dǎo)致的激勵(lì)，該接觸對(duì)一個(gè)能夠支持彎曲波振動(dòng)的物體給予一定的脫離平面位移。很多材料能夠彎曲，一些是具有完全平方根分散關(guān)系的純彎曲，一些是純彎曲和剪切彎曲的混合體。分散關(guān)系描述了彎曲波的平面速率與彎曲波的頻率的相關(guān)性。
在包括了壓電式傳感器的振動(dòng)感測(cè)觸摸輸入設(shè)備中，例如，在觸摸面板的平面中傳播的振動(dòng)壓動(dòng)了壓電式傳感器，引起了傳感器兩端的可檢測(cè)電壓降。接收到的信號(hào)可以是由直接觸摸輸入的敲擊或描畫(摩擦)能量的輸入而直接導(dǎo)致的振動(dòng)所產(chǎn)生的，也可以是由影響已有振動(dòng)的觸摸輸入，例如，振動(dòng)的衰減而產(chǎn)生的。接收到的信號(hào)也可以是由一個(gè)無(wú)意識(shí)的觸摸輸入造成的，例如由用戶對(duì)觸摸輸入設(shè)備的操作或誤操作，或由觸摸輸入設(shè)備范圍外的但被該設(shè)備所感測(cè)的外部觸發(fā)源所造成的觸摸輸入造成的。
當(dāng)傳輸介質(zhì)為分散介質(zhì)時(shí)，由多個(gè)頻率組成的振動(dòng)波束在其傳輸過程中將變的散開并衰減，使得信號(hào)分析變的困難。由此，我們假設(shè)將接收到的信號(hào)進(jìn)行變換以使他們能像在非分散介質(zhì)中傳播那樣被分析。用于引導(dǎo)振動(dòng)波束分散以及產(chǎn)生對(duì)該分散進(jìn)行校準(zhǔn)的代表信號(hào)的示例技術(shù)在國(guó)際公開WO2003/005292和WO01/48684中進(jìn)行了公開。
根據(jù)一項(xiàng)關(guān)于校準(zhǔn)振動(dòng)波束分散的方法，例如，用一個(gè)安裝在能夠支持彎曲波的結(jié)構(gòu)上的第一傳感器來測(cè)量第一被測(cè)彎曲波信號(hào)。第二傳感器被安裝在該結(jié)構(gòu)上來測(cè)量第二被測(cè)彎曲波信號(hào)。第二被測(cè)彎曲波信號(hào)與第一被測(cè)量彎曲波信號(hào)同時(shí)被測(cè)量。兩個(gè)被測(cè)彎曲波信號(hào)的分散校準(zhǔn)函數(shù)將被計(jì)算，該函數(shù)可以是分散校準(zhǔn)相關(guān)函數(shù)、分散校準(zhǔn)卷積函數(shù)、分散校準(zhǔn)相干函數(shù)或其他的等相位函數(shù)。通過應(yīng)用這些分散校準(zhǔn)函數(shù)來處理這些被測(cè)彎曲波信號(hào)以計(jì)算與接觸相關(guān)的信息。關(guān)于這個(gè)方法的詳情在國(guó)際公開WO2003/005292和WO01/48684中進(jìn)行了公開。
這樣的技術(shù)用來對(duì)振動(dòng)波束分散現(xiàn)象進(jìn)行校準(zhǔn)。與之完全相反的是，本發(fā)明中的技術(shù)正是采用這種現(xiàn)象來進(jìn)行觸摸位置確定。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖1，這里圖釋了觸敏設(shè)備100的結(jié)構(gòu)，該觸敏設(shè)備100結(jié)合了用于檢測(cè)彎曲波振動(dòng)和使用所檢測(cè)的彎曲波振動(dòng)來確定觸摸位置的特點(diǎn)與功能。根據(jù)本實(shí)施例，觸敏設(shè)備100包括一個(gè)觸摸基片120和連接到觸摸基片120上表面的振動(dòng)傳感器130。在該圖釋示例中，觸摸基片120的上表面定義了一個(gè)觸敏表面。雖然傳感器130示為與觸摸基片120的上表面連接，但是可選的是傳感器130也可以連接到觸摸基片120的下表面。在另一實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)傳感器130可以被連接到觸摸基片120的上表面，而一個(gè)或多個(gè)傳感器130可以被連接到觸摸基片120的下表面。振動(dòng)傳感器130A-130D可以通過任何合適的方法被連接到觸摸基片120，例如使用粘合劑、焊料或其它合適的材料，只要該機(jī)械連接強(qiáng)度對(duì)于在觸摸面中傳播并能被振動(dòng)傳感器檢測(cè)到的振動(dòng)來說足夠。示例振動(dòng)傳感器和振動(dòng)傳感器的設(shè)計(jì)安排在聯(lián)合受讓美國(guó)專利申請(qǐng)USSN10/440,650和USSN10/739,471中進(jìn)行了公開。
觸摸基片120可以是任何能夠支持感興趣的振動(dòng)(例如彎曲波振動(dòng))的基片。示例基片120包括諸如丙烯酸或聚碳酸酯之類的塑料、玻璃或其它合適的材料。觸摸基片120可以是透明或不透明的，并可以選擇性地包括或結(jié)合其它層或支持其它附加功能。例如，觸摸基片120可以提供抗劃傷功能、抗污染功能、減少?gòu)?qiáng)光功能、抗反射功能、用于方向性或密閉性的光控制功能、濾光功能、偏振功能、光補(bǔ)償功能、摩擦結(jié)構(gòu)化功能、著色功能、圖形圖像功能等等。
通常來說，觸敏設(shè)備100包括至少三個(gè)傳感器130來在兩維中確定觸摸輸入的位置，并且在某些實(shí)施例中期望是四個(gè)傳感器130(在圖1里示為傳感器130A、130B、130C、和130D)，如在國(guó)際公開WO2003/005292和WO0148684和聯(lián)合受讓美國(guó)專利申請(qǐng)2001/0006006(2000年12月26日提交的，美國(guó)序列號(hào)為09/746,405)中有所闡述的。
在本發(fā)明中，傳感器130優(yōu)選的是能夠?qū)χ甘玖藢?duì)觸摸基片120的觸摸輸入的振動(dòng)進(jìn)行感測(cè)的壓電式傳感器?？捎玫膲弘娛絺鞲衅靼▎螇弘娋綁弘妭鞲衅骱碗p壓電晶片式壓電傳感器兩種。壓電式傳感器具有以下幾大優(yōu)點(diǎn)，例如包括好的靈敏度，相對(duì)較低的成本，足夠牢固，潛在的小波形因數(shù)，足夠穩(wěn)定，以及響應(yīng)線性強(qiáng)。其它可以在振動(dòng)感測(cè)觸敏設(shè)備100中采用的傳感器包括電致伸縮性感應(yīng)器，磁致伸縮性感應(yīng)器，壓阻式感應(yīng)器，聲學(xué)式感應(yīng)器，以及移動(dòng)線圈能量轉(zhuǎn)換器/設(shè)備等等。
在一個(gè)實(shí)施例中，所有的傳感器130被配置用來感測(cè)觸摸基片120中的振動(dòng)。在另一實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)傳感器130可以被用作發(fā)送裝置，從而來發(fā)送能夠被其他傳感器130感測(cè)到將用作參考信號(hào)的信號(hào)，或者來產(chǎn)生能在觸摸輸入下被改變的振動(dòng)，由傳感器130感測(cè)到的改變的振動(dòng)用來確定觸摸的位置。電動(dòng)換能器可以被用來作為合適的發(fā)送裝置。而且，一個(gè)或多個(gè)傳感器130可以被配置來作為一個(gè)雙功能的感測(cè)-激勵(lì)換能器，例如在國(guó)際公開WO2003/005292和WO 01/48684以及聯(lián)合受讓美國(guó)專利申請(qǐng)10/750,502所公開的。
采用觸敏設(shè)備100的很多應(yīng)用還使用了電子顯示器來通過觸敏設(shè)備100顯示信息。因?yàn)殡娮语@示器通常為矩形的，因而典型并方便的是采用矩形的觸敏設(shè)備100。同樣，固定了傳感器130的觸摸基片120的形狀也通常為矩形，可以理解其它幾何形狀也是可以的。
根據(jù)一種配置，傳感器130A、130B、130C、130D優(yōu)選地被安置在觸摸基片120的拐角處附近。這是因?yàn)楹芏鄳?yīng)用要求通過觸敏設(shè)備100而看到顯示，因而期望將傳感器130A-D安裝到觸摸基片120的拐角處附近以便它們不會(huì)侵占可視顯示區(qū)域。將傳感器130A-D安裝到觸摸基片120的拐角處附近還可以降低來自平板邊緣的反射的影響。
由觸敏設(shè)備100所感測(cè)到的接觸可以是輸入筆形式的接觸，其可以是手持筆的形式。輸入筆在觸摸基片120上的移動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)連續(xù)信號(hào)，該信號(hào)受輸入筆在觸摸基片120上的位置、壓力和速度的影響。這個(gè)輸入筆可以安裝一個(gè)例如橡膠質(zhì)的軟尖頭，它可以通過在觸摸基片120上施加的一個(gè)變化的力來在觸摸基片120中產(chǎn)生彎曲波。這個(gè)變化的力可以由緊貼到或滑過觸摸基片120的表面的尖頭來產(chǎn)生?？蛇x的是，可以是手指觸摸的形式進(jìn)行接觸來在觸摸基片120上產(chǎn)生彎曲波，該彎曲波可以被主動(dòng)/被動(dòng)感測(cè)所檢測(cè)到。這些彎曲波可具有超音波頻率范圍(＞20KHZ)的頻率分量。
如圖1所示的觸敏設(shè)備100與控制器150可通信地連接。傳感器130A-D通過導(dǎo)線140A-D或一個(gè)顯影在觸摸基片120上的印刷電路圖案來與控制器150電連接。控制器150通常包括將信號(hào)施加到傳感器130的前端電路并且測(cè)量信號(hào)或信號(hào)變化。在其它設(shè)計(jì)中，控制器150除了包括前端電路以外還可以包括一個(gè)微處理器。
在一個(gè)典型的設(shè)計(jì)中，觸敏設(shè)備100與一主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(未在圖中顯示)的顯示器結(jié)合使用，以在用戶和主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間提供一個(gè)視覺和觸覺的交互平臺(tái)。這個(gè)主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括一個(gè)通信接口，如一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，用來在一個(gè)結(jié)合了觸敏設(shè)備100的觸摸面板系統(tǒng)與一個(gè)遠(yuǎn)端控制系統(tǒng)間進(jìn)行通信。觸摸面板系統(tǒng)的各種例如診斷、校準(zhǔn)和定期維護(hù)可以通過觸摸面板系統(tǒng)與遠(yuǎn)端控制系統(tǒng)之間的通信來實(shí)現(xiàn)。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2，該圖顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例直接利用振動(dòng)波束分散來確定觸摸位置的方法。假設(shè)在該圖顯示的實(shí)施例中，提供多個(gè)傳感器來感測(cè)在觸敏基片傳播的彎曲波振動(dòng)。如圖2所示，在每個(gè)傳感器上感測(cè)由對(duì)觸敏基片的觸摸引起的分散振動(dòng)202。在每個(gè)傳感器上確定與感測(cè)到的分散振動(dòng)相關(guān)的分散量204。使用在每個(gè)傳感器上確定的分散量來計(jì)算每個(gè)傳感器與觸摸事件之間的距離206。使用計(jì)算得到的距離來確定觸摸位置208。
圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例直接采用振動(dòng)波束分散來確定觸摸位置的方法。與上面的例子類似，假設(shè)在圖示的實(shí)施例中，提供多個(gè)傳感器來感測(cè)在觸敏基片中傳播的彎曲波振動(dòng)。如圖3所示，在每個(gè)傳感器上感測(cè)由對(duì)觸敏基片的觸摸引起的分散振動(dòng)波束302。在每個(gè)傳感器上檢測(cè)包含了一個(gè)或多個(gè)指定頻率的波束的內(nèi)容304。在每個(gè)傳感器上計(jì)算與一個(gè)或多個(gè)指定頻率相關(guān)的波束內(nèi)容到達(dá)的相對(duì)時(shí)間延遲306。使用該相對(duì)時(shí)間延遲來計(jì)算每個(gè)傳感器與觸摸事件間的距離308。隨后使用計(jì)算得到的距離來確定觸摸位置310。
正如我們上面討論的那樣，測(cè)量觸摸板中分散振動(dòng)波的已知系統(tǒng)，如那些使用從觸摸點(diǎn)到多個(gè)傳感器的聲波的飛行時(shí)間測(cè)量的系統(tǒng)，還對(duì)接收到的波的分散進(jìn)行校正。與此相反，本發(fā)明的系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)為只采用波分散中的差來計(jì)算波傳播的時(shí)間和距離從而確定觸摸位置。
現(xiàn)在參考圖4，示出由觸敏設(shè)備(如圖1中的設(shè)備100)的一個(gè)傳感器接收到的作為一次輕拍觸摸結(jié)果的最小程度分散的聲音信號(hào)能量的簡(jiǎn)化波形E(t)。給定一個(gè)脈沖狀觸摸信號(hào)，傳感器幾乎同時(shí)接收到所有頻率。當(dāng)觸摸點(diǎn)非?？拷鼈鞲衅鲿r(shí)可以接收到該波形。圖5示出了由觸敏設(shè)備(如圖1中的設(shè)備100)的一個(gè)傳感器接收到的作為一次脈沖狀觸摸的結(jié)果的廣泛分散的聲音信號(hào)能量的簡(jiǎn)化波形E(t)。當(dāng)觸摸點(diǎn)與傳感器有一定距離時(shí)可以接收到該波形。需要注意的是，根據(jù)觸摸面板的分散特性，先收到高頻率，接下來是低頻率和更低頻率。
面板中如反對(duì)稱蘭姆波之類的彎曲波振動(dòng)的速率與頻率的平方根成比例，如下等式1所示。不同頻率的波隨著在面板中傳輸?shù)臅r(shí)間和距離而分散。
v=k·T·f]]>等式1其中，v＝波速(英寸/秒)，f＝頻率(Hz)，k＝常量(單位為英寸/秒)---是所使用平板每單位面積抗彎剛度與質(zhì)量的函數(shù)，T＝平板厚度(英寸)。對(duì)于如在圖示示例中使用的一個(gè)鈉鈣玻璃平板，k＝3.783*105，并給出厚度為2.14mm＝0.084英寸，(k*T)＝3.1891*104。
例一在本例圖示中，假定在一個(gè)觸敏設(shè)備(如圖1或圖6中的設(shè)備100)上施加一個(gè)觸摸輸入，并且蘭姆波從觸摸點(diǎn)開始發(fā)射。出現(xiàn)在該信號(hào)中的所選頻率(或頻率的窄頻帶)的到達(dá)時(shí)間可以被檢測(cè)到?？梢岳猛浇庹{(diào)來處理在每個(gè)傳感器上所接收到的信號(hào)，或者可利用模擬濾波器、或優(yōu)選的數(shù)字濾波來選擇頻率。雖然兩個(gè)頻率足以滿足測(cè)量分散時(shí)間的需要，可以測(cè)量多個(gè)頻率來保證最少兩個(gè)頻率的足夠的信號(hào)數(shù)量。
通過舉例，如果選擇了具有足夠幅度的兩個(gè)頻率(例如6KHz和24KHz)，則能夠確定在第一換能器這兩個(gè)頻率每個(gè)的能量接收之間的時(shí)間差Δt。類似地，在其余每個(gè)換能器同樣兩個(gè)頻率的能量接收之間的時(shí)間差也能夠被確定。到達(dá)時(shí)間差根據(jù)以上等式1中的分散關(guān)系與觸摸點(diǎn)到各個(gè)換能器間的距離成比例。根據(jù)這一信息，可以畫出幾條圓弧，并且使用已知的三角測(cè)量方法，兩條、三條或四條圓弧的交叉點(diǎn)表示了觸摸發(fā)生的位置。
表1頻率 距離(英寸)速度 1 11.8414.63 18.78 19.78KHz英寸/毫秒 LLSULS LRSURS MAX6 13.80.07 0.09 1.06 1.36143
9 16.90.060.740.861.111.171219.60.050.640.750.961.011521.90.050.570.670.860.911824.00.040.520.610.780.822127.70.040.480.570.730.772427.70.040.450.530.680.722729.30.030.420.500.640.673030.90.030.400.470.610.643633.90.030.370.430.550.584035.70.030.350.410.530.56圖6示出了可以實(shí)踐本發(fā)明原理的一種類型的觸摸面板100。在四個(gè)角處的四個(gè)傳感器LLS、ULS、LRS和URS用來測(cè)量從觸摸點(diǎn)到達(dá)的蘭姆波。被標(biāo)記為ULT、URT、CtrT等的觸摸點(diǎn)指示了這里所示的被觸摸以產(chǎn)生測(cè)試數(shù)據(jù)的點(diǎn)。通過用手指也可以用硬塑料輸入筆來觸摸所有的指示點(diǎn)來獲得測(cè)試數(shù)據(jù)。這里將使用來自點(diǎn)LLT的數(shù)據(jù)作為示例。
圖7A是在手指觸摸到圖6所指示的點(diǎn)LLT后在圖6中示出的四個(gè)傳感器LLS、ULS、LRS、和URS接收到的能量的圖形表示。圖7B是在輸入筆觸摸到圖6所指示的點(diǎn)LLT后由相同四個(gè)傳感器收到的能量的圖形表示。從LLT觸摸點(diǎn)到傳感器LLS、ULS、LRS和URS的距離分別為1、11.84、14.63和18.78英寸。
圖8A-8D和圖9A-9D中的攝譜儀10到13和15到18中的數(shù)據(jù)分別由圖7A和7B所示的通過觸摸圖6所指示的點(diǎn)LLT而引起的觸摸數(shù)據(jù)來計(jì)算得出。圖8A-8D的攝譜儀10到13示出了使用手指觸摸分別由傳感器LLS、ULS、LRS和URS接收到的數(shù)據(jù)。對(duì)于圖9A-9D中的攝譜儀15到18的數(shù)據(jù)是使用一個(gè)硬塑料輸入筆觸摸圖6所指示的點(diǎn)LLT得到的。
參考圖8A-8D和圖9A-9D，線60到63和65到68是來自以上表1中由等式1計(jì)算得到的值的曲線圖，表示了從圖6的觸摸面板100上的任何可能的觸摸點(diǎn)接收主要能量(沒有反射的能量)的最大限度。在超出由線60到63所指示的限制時(shí)測(cè)量到的能量不被用于對(duì)觸摸點(diǎn)的計(jì)算。圖8A-8D和圖9A-9D中的虛線20到23和25到28分別通過連接在由線60到63和65到68所指示的時(shí)間限制內(nèi)攝譜儀上的最大測(cè)量能量的點(diǎn)而產(chǎn)生。
接著參考圖6和8A-9D，傳感器LLS在四個(gè)傳感器中首先接收能量，其是在由圖8A的攝譜儀10中的線50所表示的時(shí)間0.52ms＝t0時(shí)進(jìn)行能量接收的。接著，在圖8B中的線51所示的時(shí)間，第一能量到達(dá)傳感器ULS。圖8C和圖8D中的線52和53則分別表示了第一能量到達(dá)傳感器LRS和URS。從圖8A-9D的攝譜儀中可以看出，如線50到53和55到58所示，第一能量在較高頻率到達(dá)。而在較低頻率，例如6KHz，能量可以在攝譜儀10到13和15到18中由圖8A-8D的線40到43以及圖9A-9D的線45到48所指示的時(shí)間到達(dá)。
24KHz(即較高頻率)與6KHz(即較低頻率)能量到達(dá)的時(shí)間差在圖8A-8D和圖9A-9D中被用曲線圖表示為間隔30到33和35到38。每個(gè)傳感器LLS、ULS、LRS和URS到觸摸點(diǎn)(例如LLT)之間的距離可以由間隔30到33和35到38來計(jì)算得到。
對(duì)于感興趣的頻率和速率V的每一個(gè)都可以通過上面的等式1計(jì)算得到，隨后到觸摸點(diǎn)的距離差可以使用以下等式得到距離＝(t2-t1)*(v1*v2)/(v1-v2)等式2其中vn＝所選頻率處的速度并且tn＝在所選頻率處能量的到達(dá)時(shí)間。
圖10和11示出了用于產(chǎn)生圖8A-9D的攝譜圖的典型數(shù)據(jù)。圖10顯示的是通過圖8B的6KHz頻帶的豎直條分。圖11顯示的是通過圖8B的24KHz頻帶的豎直條分。圖8A-11中所使用的測(cè)量方法包括應(yīng)用了設(shè)置為32個(gè)采樣以及漢寧形狀(Hanning Shape)的窗口的快速傅立葉變換(FFT)。對(duì)于這些例子，對(duì)每個(gè)傳感器都使用512個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)集，但在所使用的20英寸的觸摸面板示例中，全部事件都發(fā)生在96KHz采樣系統(tǒng)的128個(gè)周期內(nèi)。而且，不必對(duì)很多頻率生成FFT bins(相關(guān)性)。在使用示例中，如圖8A-9D可以看出，使用了6KHz、9KHz、12KHz、15KHz、18KHz、21KHz和24KHz的頻率。盡管只需要兩個(gè)頻率，但實(shí)際情況是兩個(gè)所選頻率的能量并非總是足夠保證測(cè)量的適當(dāng)信噪比。
在每個(gè)傳感器所接收到的信號(hào)的能量E(t)可以由下面的等式來表示E(t)＝S(t)*F(t)等式3其中，S(t)為源信號(hào)，典型的是手指或輸入筆在面板上的觸摸；F(t)為面板、接收器傳感器和測(cè)量系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。理想的是，S(t)為一個(gè)脈沖，但實(shí)際上它是在手指最初觸摸在面板的時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生多個(gè)頻率的能量的復(fù)雜函數(shù)。
一個(gè)非脈沖源信號(hào)S(t)可能會(huì)在產(chǎn)生一個(gè)分散的初始信號(hào)的時(shí)間內(nèi)在不同的頻率上貢獻(xiàn)能量，所述分散的初始信號(hào)如等式1所述被面板的傳遞函數(shù)來附加地分散?；趥鬟f函數(shù)F(t)的分散被用來確定觸摸點(diǎn)的距離，并且這必須決定于分散信號(hào)的存在。
在不同的應(yīng)用里，增加測(cè)量系統(tǒng)的信噪比是我們所希望的。用來改善信噪比的一個(gè)考慮包括在執(zhí)行信號(hào)分析之前獲知觸敏板大小。這種獲知可以保證允許觸摸事件的時(shí)間窗口被限定在已知距離內(nèi)的波的最大傳播時(shí)間內(nèi)。例如，對(duì)于一個(gè)對(duì)角線測(cè)量為20英寸的平面來說，大約4KHz的最慢波將在大約2.25ms(由公式1算出)內(nèi)在整個(gè)對(duì)角線距離內(nèi)傳播，所以在這個(gè)時(shí)間之后接收到的數(shù)據(jù)對(duì)于計(jì)算主波陣面(沒有反射的波陣面)的分散是沒有用處的。板的尺寸在觸摸面板安裝期間可以被設(shè)定為常數(shù)，或者可以在正常使用之前采用交互式安裝過程來由測(cè)量的方法導(dǎo)出。
觸摸位置確定的準(zhǔn)確性可以通過使用相符的并舍棄了猜想的測(cè)量的觸摸位置測(cè)量方法來改進(jìn)。舉例來說，與觸摸板每個(gè)角的觸摸距離是與其它角的已知距離相關(guān)的，也就是說，這四個(gè)觸摸信號(hào)必須解算出一個(gè)共同的點(diǎn)。用傳感器進(jìn)行四次測(cè)量，采用已知的三角測(cè)量法使用能夠提供最接近結(jié)果的兩個(gè)或三個(gè)測(cè)量來計(jì)算觸摸點(diǎn)。通過進(jìn)一步距離，通過對(duì)到達(dá)每個(gè)傳感器的第一能量的到達(dá)時(shí)間的一個(gè)簡(jiǎn)單測(cè)量來得到一個(gè)粗略的觸摸位置。這典型地產(chǎn)生了對(duì)觸摸位置在+/-10％以內(nèi)的估計(jì)，這可以被用來為接下來的計(jì)算選擇數(shù)據(jù)。
例二
根據(jù)其它實(shí)施例，到達(dá)每個(gè)傳感器的觸摸能量可以濾波到一個(gè)高頻帶和一個(gè)低頻帶。分散使在兩個(gè)頻帶看到的波束到達(dá)該傳感器的時(shí)間發(fā)生偏移。在不同的實(shí)現(xiàn)中，代表高頻和低頻的兩個(gè)導(dǎo)出信號(hào)可以由一定數(shù)量的如方形濾波器、高斯濾波器、同步濾波器等不同通帶形線性濾波器形成。這些通帶可能會(huì)有一些重疊或被一極不典型的中間頻率的間隙分離。
具有很大邊界區(qū)域(即，延遲的反應(yīng)時(shí)間)或者具有極好邊緣吸收的觸敏面板可以采取以下程序。對(duì)每個(gè)傳感器來說，對(duì)在波束振幅的重要的時(shí)域區(qū)間上使高頻導(dǎo)出信號(hào)成方形，然后確定這個(gè)功率-時(shí)間曲線的矩心來作為高頻波束的到達(dá)時(shí)間。以類似的方法，來判斷低頻波束的到達(dá)時(shí)間。利用到達(dá)時(shí)間差、所采用的高頻和低頻濾波器的中心頻率、以及介質(zhì)的分散關(guān)系來確定到每個(gè)傳感器的觸摸事件的距離。利用下面的圖示例子的方法，使用一組計(jì)算到的傳感器到事件的距離來確定一個(gè)觸摸位置以及一個(gè)誤差估計(jì)。如果誤差估計(jì)足夠小則給出位置估計(jì)值。
例三一些觸敏面板能夠產(chǎn)生大的邊緣反射，這些邊緣反射能夠以與直接路徑信號(hào)相比較小的時(shí)間延遲到達(dá)傳感器。這種觸敏面板可以受益于對(duì)高頻和低頻波束的上升沿到達(dá)進(jìn)行定時(shí)，而非去尋找它們的矩心。這可以通過以下程序來獲得A.觸摸分析1.將工作到達(dá)門限值設(shè)置到一個(gè)預(yù)期的倍數(shù)，如代表更早到達(dá)每個(gè)傳感器的幅度的0.1倍。早期到達(dá)信號(hào)可以被作為第一個(gè)超出靜止之上的上升之后的延續(xù)預(yù)定間隔(如0.1ms)的一部分。典型早期到達(dá)的幅度可以被作為平均早期到達(dá)功率的平方根。
2.調(diào)整相關(guān)的高頻和低頻到達(dá)門限值使誤差估計(jì)最小化a.對(duì)于每個(gè)傳感器信號(hào)而言，從高頻和低頻第一次超過相關(guān)的到達(dá)門限值的時(shí)刻提取到達(dá)時(shí)間。獲得針對(duì)每個(gè)感測(cè)信號(hào)高頻和低頻之間的到達(dá)時(shí)間差。
b.從這些到達(dá)時(shí)間差來進(jìn)行位置和誤差估計(jì)的計(jì)算。
c.當(dāng)調(diào)整一個(gè)我們稱之為P1的并可能具有單一的起始值的優(yōu)化參數(shù)時(shí)，由高頻工作值的P1倍得到一高頻的到達(dá)時(shí)間門限值的臨時(shí)組，并由低頻工作值的1/P1倍得到一低頻的到達(dá)時(shí)間門限值的臨時(shí)組。根據(jù)需要重復(fù)2a和2b來確定產(chǎn)生最少誤差估計(jì)值的P1的值。將相關(guān)的臨時(shí)門限值作為工作門限值。
3.衡量到達(dá)時(shí)間差來使誤差估計(jì)最小化。
a.對(duì)于每個(gè)傳感器信號(hào)而言，從高頻和低頻第一次超過相關(guān)的到達(dá)門限值的時(shí)刻提取到達(dá)時(shí)間。獲得針對(duì)每個(gè)感測(cè)信號(hào)高頻和低頻之間的到達(dá)時(shí)間差。
b.使用一個(gè)我們可稱之為P2的并可能具有單一的起始值的優(yōu)化參數(shù)，由這些到達(dá)時(shí)間差的P2倍來計(jì)算位置及誤差估計(jì)。
c.當(dāng)調(diào)整P2時(shí)，根據(jù)需要重復(fù)步驟3a和3b來確定產(chǎn)生最少誤差估計(jì)值的P2的值。
d.如果誤差估計(jì)值低于預(yù)計(jì)值，那么就把位置估計(jì)報(bào)告為觸摸位置。
B.觸摸位置確定為了確定一個(gè)位置估計(jì)和誤差估計(jì)，接下來可以進(jìn)行下面的程序1.對(duì)于每一對(duì)沿屏幕外圍相鄰的傳感器a.如果兩個(gè)傳感器到事件間距離的總和比傳感器到傳感器間的距離大，那么就在距每個(gè)傳感器特定距離的屏幕上的點(diǎn)處形成一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)。
b.如果兩個(gè)傳感器到事件間距離的總和小于傳感器到傳感器間的距離，那么就在沿傳感器間的線上的點(diǎn)處形成一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，使得該點(diǎn)到正被討論的傳感器的距離與該特定距離具有相同的比例。
2.在試驗(yàn)點(diǎn)的平均值處形成一個(gè)位置估計(jì)。
3.形成一個(gè)等于從位置估計(jì)到試驗(yàn)點(diǎn)距離的平方總和的誤差估計(jì)。
在某些情形時(shí)，通過使用以下改變來確定到達(dá)波束的首個(gè)門限值交叉點(diǎn)或觸發(fā)時(shí)間可能是很有利的
1.提取出代表信號(hào)幅度(可選，信號(hào)幅度的平方)的絕對(duì)值的局部最大值的采樣點(diǎn)。收集這些用于波束的初期上升部分。
2.通過一個(gè)最小平方擬合來獲取對(duì)于這些點(diǎn)的一個(gè)平滑近似曲線。該擬合可以使用例如一種低階多項(xiàng)式，如從零幅度的二次切向分離、或從零幅度漸進(jìn)分離的指數(shù)上升?？梢赃x擇這種擬合上的形態(tài)和參數(shù)約束來反應(yīng)期望的波束形態(tài)的在先知識(shí)。
3.確定門限值交叉時(shí)間來作為平滑擬合曲線與給定門限值第一次交叉的時(shí)間。
從以上討論可看出，我們可以通過采用對(duì)在觸敏面板上的觸摸所引起的分散振動(dòng)波束的不同頻率的到達(dá)時(shí)間進(jìn)行分離來確定觸摸位置。任意兩個(gè)頻率或頻帶的到達(dá)之間的時(shí)間間隔都能夠通過上面描述的非限制性的示例技術(shù)來被確定。綜上所述，分散振動(dòng)波束的不同頻率或頻帶都能夠通過數(shù)字或模擬濾波器來分離，而且每個(gè)特定頻率或頻帶的到達(dá)時(shí)間也可以被分別確定。
根據(jù)另一種方法，感測(cè)到的由一個(gè)觸摸事件引起的分散振動(dòng)波束能夠與具有所需的一個(gè)或多個(gè)頻率的基線波形進(jìn)行交叉關(guān)聯(lián)。這種交叉關(guān)聯(lián)處理揭示了感測(cè)到的分散振動(dòng)波束中特殊頻率的開始或到達(dá)。由于我們已經(jīng)知道了兩個(gè)頻率的速率，所以我們就可以根據(jù)分離時(shí)間來確定觸摸事件的距離。美國(guó)專利No.5,635,643描述了適用于本發(fā)明的方法和設(shè)備這種技術(shù)和其他技術(shù)的額外詳情。
本發(fā)明不應(yīng)該被認(rèn)為僅僅限制于上面描述的個(gè)別事例，而是應(yīng)該被認(rèn)為包含如本發(fā)明附加權(quán)利要求中清楚說明的所有方面。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說在本說明書的指導(dǎo)下可以容易地作出各種修改、等同處理以及應(yīng)用了本發(fā)明的多種結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種方法，其用來確定觸敏設(shè)備上的觸摸位置，所述觸敏設(shè)備具有一個(gè)觸摸板和多個(gè)被配置來感測(cè)在所述觸摸板中傳播的振動(dòng)的振動(dòng)傳感器，該方法包括在每個(gè)所述振動(dòng)傳感器上感測(cè)分散振動(dòng)，所述振動(dòng)是由所述觸摸板上的觸摸引起的；確定在每個(gè)所述振動(dòng)傳感器上感測(cè)到的分散振動(dòng)中的分散量；對(duì)應(yīng)于在每個(gè)所述振動(dòng)傳感器上感測(cè)到的分散振動(dòng)中的分散量來計(jì)算觸摸與每個(gè)振動(dòng)傳感器間的距離；以及至少使用一些計(jì)算出的距離來確定所述觸摸位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中計(jì)算觸摸與每個(gè)傳感器間的距離的步驟包括使在每個(gè)振動(dòng)傳感器的分散量與表示觸摸到每個(gè)振動(dòng)傳感器有多遠(yuǎn)的距離相關(guān)聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中確定觸摸位置的步驟包括使用全部計(jì)算出的距離來確定觸摸位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中感測(cè)分散振動(dòng)的步驟包括感測(cè)在每個(gè)振動(dòng)傳感器上感測(cè)的分散振動(dòng)中的預(yù)定內(nèi)容，并且根據(jù)這些預(yù)定內(nèi)容來確定所述分散振動(dòng)中的分散量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中感測(cè)分散振動(dòng)的步驟包括感測(cè)與多個(gè)頻率的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的分散振動(dòng)中的內(nèi)容，并且根據(jù)所述與多個(gè)頻率的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容來確定所述分散振動(dòng)中的分散量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中感測(cè)分散振動(dòng)的步驟包括感測(cè)與多個(gè)頻帶的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的分散振動(dòng)中的內(nèi)容，并且根據(jù)與所述多個(gè)頻帶的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容來確定所述分散振動(dòng)中的分散量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中感測(cè)分散振動(dòng)的步驟包括感測(cè)具有預(yù)定頻率和幅度特性的分散振動(dòng)中的內(nèi)容，并且根據(jù)所述預(yù)定頻率和幅度特性來確定所述分散振動(dòng)中的分散量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在每個(gè)振動(dòng)傳感器上所感測(cè)到的分散振動(dòng)包括由觸摸板上的觸摸引起的振動(dòng)的第一到達(dá)能量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中確定觸摸位置的步驟包括至少使用一些所述計(jì)算出的距離來確定計(jì)算出的圓弧的交叉點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中確定觸摸位置的步驟包括使用非全部計(jì)算出的距離來確定觸摸位置。
11.一種觸摸感測(cè)設(shè)備，包括一個(gè)觸摸面板；多個(gè)傳感器，其與所述觸摸面板耦合，所述多個(gè)傳感器被配置來感測(cè)在所述觸摸面板中的分散振動(dòng)并響應(yīng)于所述感測(cè)到的分散振動(dòng)來產(chǎn)生一個(gè)感測(cè)信號(hào)；一個(gè)控制器，其與所述多個(gè)傳感器耦合，并被配置來根據(jù)由每個(gè)傳感器產(chǎn)生的感測(cè)信號(hào)中存在的分散量來計(jì)算觸摸面板上的觸摸與每個(gè)所述傳感器間的距離，所述控制器被配置來至少使用一些所述計(jì)算出的距離來確定觸摸面板上的觸摸位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中所述控制器使用全部計(jì)算出的距離來確定觸摸位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中所述控制器根據(jù)所述感測(cè)信號(hào)中的預(yù)定內(nèi)容來確定所述感測(cè)信號(hào)中存在的分散量。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中所述控制器根據(jù)與多個(gè)頻率的每一個(gè)相關(guān)的感測(cè)信號(hào)中的內(nèi)容來確定所述感測(cè)信號(hào)中存在的分散量。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中所述控制器根據(jù)與多個(gè)頻帶的每一個(gè)相關(guān)的感測(cè)信號(hào)中的內(nèi)容來確定所述感測(cè)信號(hào)中存在的分散量。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中所述控制器根據(jù)所述感測(cè)信號(hào)的預(yù)定頻率和幅度特性來確定所述感應(yīng)信號(hào)中存在的分散量。
17.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中所述控制器通過至少使用一些所述計(jì)算出的距離而確定計(jì)算出的圓弧的交叉點(diǎn)來確定觸摸位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中所述控制器使用非全部計(jì)算出的距離來確定觸摸位置。
19.一種設(shè)備，用來確定觸敏板上的觸摸位置，所述設(shè)備包括用于感測(cè)分散振動(dòng)的裝置，所述分散振動(dòng)是由在觸敏板的多個(gè)位置的每一個(gè)上的觸摸板上的觸摸所引起的；用于確定在每個(gè)觸敏板位置上感測(cè)到的分散振動(dòng)中的分散量的裝置；用于根據(jù)在每個(gè)觸敏板位置上所感測(cè)到的分散振動(dòng)中的分散量來計(jì)算觸摸與每個(gè)觸敏板位置間的距離的裝置；用于至少使用一些計(jì)算出的距離來確定觸摸位置的裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的設(shè)備，其中所述用于確定分散量的裝置包括用于根據(jù)在每個(gè)觸敏板位置上所感測(cè)到的分散振動(dòng)的預(yù)定頻率和幅度特性二者之一或全部來確定分散量的裝置。
全文摘要
用于通過對(duì)在與觸摸板耦合的多個(gè)振動(dòng)傳感器的每一個(gè)上的分散振動(dòng)進(jìn)行感測(cè)來確定觸摸板上的一個(gè)觸摸位置的方法和設(shè)備，所述振動(dòng)是由觸摸板上的觸摸所引起的。確定在每個(gè)振動(dòng)傳感器上感測(cè)到的分散振動(dòng)中的分散量。計(jì)算與在每個(gè)振動(dòng)傳感器上感測(cè)到的分散振動(dòng)中的分散量相對(duì)應(yīng)的觸摸與每個(gè)振動(dòng)傳感器間的距離。使用計(jì)算出的距離的一些或全部來確定觸摸位置。
文檔編號(hào)G06F3/041GK101095100SQ200580045417
公開日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2005年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者羅伯特·J·佩奇曼, 伯納德·O·吉安, 杰里·B·羅伯茨 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司