[發明專利]用于觸摸傳感器的觸摸檢測方法和系統

無效

• 申請號: 200710137101.3
• 申請日: 2007-07-19
• 公開（公告）號: CN101110009A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 特雷安·R·波恩;菲利普·阿塔納索夫
• 申請（專利權）人: 蒂科電子加拿大有限公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044;G06F3/046
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 周少杰;黃小臨

技術領域

本發明一般涉及觸摸傳感器，特別是涉及用于觸摸傳感器的觸摸檢測方法和系統。

背景技術

傳統的觸摸傳感系統包括：具有多個鍵的鍵盤。每個鍵包括由介電元件覆蓋的導電墊。導電墊連接到監視墊的電流電平的控制電路。典型地，墊被供以恒定幅度的電流，并且當用戶觸摸鍵時，用戶與鍵之間的相互作用改變供給鍵的信號。通過測量鍵的輸出信號，觸摸傳感系統能夠檢測觸摸事件何時發生。

對于傳統的觸摸傳感系統，一個問題是系統對影響鍵的輸出信號的多個因素敏感。于是，系統可能檢測到錯誤(faulty)觸摸，或系統可能檢測不到實際觸摸事件。影響鍵的輸出信號的這些因素中的至少一些由各種問題引起，如用于鍵的介電材料的厚度或類型、鍵的大小或定位、用戶觸摸鍵的手指的大小、用戶觸摸鍵的方法、由噪聲引起的干擾、由制造或環境因素引起的不相等的鍵靈敏度、由于環境因素(像溫度或濕度)的鍵靈敏度偏移、以及由非用戶對象(如金屬物體、水或動物)的觸摸。

至少一些已知的觸摸傳感系統已經處理了這些問題之一或更多。例如，在美國專利No.5,760,715(‘715)中，描述了用于檢測錯誤觸摸的現有技術觸摸傳感系統。在‘715專利中，無墊觸摸傳感器被用來檢測在由用戶耦合到地的、介電元件上的傳感位置處的觸摸。該傳感器包括具有向其施加的預定電勢的導電板。同時，產生測試脈沖到地。當用戶在傳感位置接觸介電元件時，由于在地、用戶和傳感器之間形成的電容性電路，在測試脈沖期間，在導電板中電勢變化產生。于是，直接放置在介電元件的頂部上的外部物質或物體，將不會錯誤地產生觸摸條件。

其它已知的觸摸傳感系統提供了控制算法或功能，以補償影響從鍵輸出的觸摸信號的這些因素中的一些，使得該系統能夠更精確地測量輸出信號。然而，這些控制算法增加了整個系統的復雜性和費用。

發明內容

在一方面，提供一種觸摸傳感器，包括：具有定義觸摸傳感位置的鍵的鍵盤，其中鍵響應在觸摸事件期間與用戶的電容性和電磁相互作用中的至少一個。鍵盤包括與鍵相關聯的控制電路(circuitry)，其中控制電路輸出控制信號，并且其中控制信號的幅度表示在觸摸事件期間，用戶和鍵之間的相互作用量。控制器連接到控制電路，并且分析在一個時間段內控制信號的幅度變化，以識別觸摸事件。

或者，鍵可以展現在觸摸事件期間與用戶的電容性耦合，并且電容電平可以隨著用戶接近鍵而增加。控制信號的幅度變化可以構成用戶在觸摸事件期間的接近速度。或者，控制信號可以包括當觸摸事件在相關聯的鍵處發生時的觸摸信號，并且控制信號可以包括當沒有觸摸事件在相關聯的鍵處發生時的未觸摸(non-touch)信號，其中控制器分析觸摸信號幅度的變化，以驗證觸摸事件正在發生。控制信號可以基于用戶身體相對于鍵的位置變化。控制信號可以包括變化的幅度分量和恒定的幅度分量。或者，控制器可以基于當用戶的身體向鍵移動時讓控制信號的幅度變化和當用戶的身體正在觸摸鍵時控制信號的幅度保持恒定的觸摸模式，識別觸摸事件。

在另一方面，提供的觸摸檢測系統包括：具有定義觸摸傳感位置的鍵的觸摸傳感模塊。鍵響應在觸摸事件期間，與用戶的電容性和電磁相互作用中的至少一個。控制模塊發送輸入信號到鍵，其中控制信號的幅度表示在觸摸事件期間用戶和鍵之間的相互作用量，并且其中輸入信號的幅度在鍵的觸摸事件期間變化。分析模塊從鍵接收輸出信號，其中分析模塊分析在時間段上的輸出信號的幅度的變化，以驗證觸摸事件。

在另一方面，提供了一種方法，其使用具有鍵的觸摸傳感器檢測觸摸事件。該方法包括在對應于物體與鍵的接近(proximity)的鍵處，產生輸出信號，其中輸出信號的幅度依賴物體與鍵的接近變化。該方法還包括分析在時間段輸出信號的幅度變化，以確定觸摸事件正在發生。

附圖說明

圖1是根據本發明的示范性實施例形成的觸摸傳感器的示意性視圖。

圖2是在觸摸事件的各個階段中示出的、圖1中示出的觸摸傳感器的示意性視圖。

圖3是圖1中所示的觸摸傳感器的示范性操作的時序圖。

圖4是使用圖1中所示的觸摸傳感器的示范性設備的示意性視圖。

具體實施方式