[發(fā)明專利]一種方法和用于執(zhí)行該方法的觸摸檢測裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110426635.4
• 申請(qǐng)日: 2011-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN102609154A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約珥·C·肯特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 泰科電子公司
• 主分類號(hào): G06F3/043
• 分類號(hào): G06F3/043
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 孫紀(jì)泉

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2010年12月22日遞交的美國專利申請(qǐng)No.12/975,663和于2011年6月20日遞交的美國專利申請(qǐng)No.13/164,228的優(yōu)先權(quán)。通過引用將其全部內(nèi)容結(jié)合于此，用于所有目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于確定歸因于物體的表面上的諸如觸摸活動(dòng)之類的觸擊的位置的聲音響應(yīng)的方法，并且涉及執(zhí)行該方法的觸摸檢測裝置。

背景技術(shù)

用于基于分析聲音信號(hào)確定物體的表面上的觸擊的位置的方法是本領(lǐng)域已知的。這種技術(shù)基于采用一個(gè)或多個(gè)傳感器測量聲音信號(hào)以獲得觸擊的聲特征，并將該聲特征與一組預(yù)定的聲特征進(jìn)行比較，其中每個(gè)預(yù)定聲特征表示觸覺或觸知界面的給定位置。隨后基于其聲特征與所述預(yù)定聲特征中的一個(gè)的類似性識(shí)別觸擊的位置。圖1示意性地圖示了這種具有交互作用表面101和兩個(gè)換能器103的現(xiàn)有裝置。

還已經(jīng)觀察到，通過在如圖1所示并如上所述的裝置的校準(zhǔn)期間計(jì)算觸覺界面的表面上的近距離隔開的位置105的單獨(dú)的聲波圖產(chǎn)生的預(yù)定的聲特征組由于校準(zhǔn)相位期間對(duì)檢測信號(hào)的一些干擾噪聲影響而可能是不真實(shí)的。為了獲得期望的精度，需要識(shí)別不想要的噪聲源，并且需要相應(yīng)地修改試驗(yàn)性的配置。這代表繁重且耗時(shí)的活動(dòng)，并且此外，并不總是能夠識(shí)別所有不想要的成分。

因此本發(fā)明的目標(biāo)是提供減少噪聲對(duì)檢測到的聲音信號(hào)的影響的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目標(biāo)由一種用于減少在物體中傳播的彎曲波的檢測信號(hào)中的噪聲的方法實(shí)現(xiàn)，該方法包括下述步驟：a)接收表示所述物體的多個(gè)位置的檢測信號(hào)，以及b)將滿足彎曲波傳播特性的函數(shù)與所述檢測信號(hào)擬合，從而降低不滿足彎曲波傳播特性的噪聲對(duì)檢測信號(hào)的影響。從而抑制或至少減少不滿足作為物體中的波傳播的基礎(chǔ)的物理原理的噪聲，并且因而可以改善檢測信號(hào)的信噪比。

優(yōu)選地，該目標(biāo)是厚度小于彎曲波波長的均勻板，并且步驟b)包括將滿足亥姆霍茲方程的函數(shù)與所述檢測信號(hào)擬合。作為這種均勻板中的波傳播的基礎(chǔ)的物理原理可以由亥姆霍茲方程很好地近似，但也可以考慮波傳播領(lǐng)域中的任何其它種類的近似。特別地，步驟b)中使用的所述函數(shù)可以為貝塞爾函數(shù)或貝塞爾函數(shù)的高達(dá)n階的展開式。貝塞爾函數(shù)對(duì)亥姆霍茲方程求解，因此可以執(zhí)行物理上有意義的擬合。有利地，所述擬合可以執(zhí)行，以便滿足下述彎曲波頻散關(guān)系，

k=ω[12(1-υ2)ρEh2]1/4]]>

其中ω為在所述物體中傳播的彎曲波的角頻率，E，υ和ρ分別表示所述物體的彈性模量、泊松比和密度，并且h為所述物體的厚度。通過選擇人們想要的階數(shù)來使用貝塞爾函數(shù)展開式，能夠?qū)崿F(xiàn)期望的精度。

有利地，擬合函數(shù)還可以包括彎曲波衰減成分。因此可以準(zhǔn)備甚至更現(xiàn)實(shí)的模型，以有效地降低不滿足波傳播物理學(xué)的噪聲影響。

優(yōu)選地，可以基于對(duì)應(yīng)于所述物體上的給定位置的所述檢測信號(hào)和已經(jīng)為其接收到檢測信號(hào)的鄰近位置的預(yù)定數(shù)量，為所述給定位置執(zhí)行擬合。有利地，可以從柵格的節(jié)點(diǎn)位置接收所述檢測信號(hào)，并且對(duì)于每個(gè)位置，為子?xùn)鸥?，特別是5×5子?xùn)鸥駡?zhí)行擬合步驟，所述子?xùn)鸥竦闹行臑闉槠鋱?zhí)行擬合的位置。這將簡化擬合過程的編碼，因?yàn)椴槐乜紤]所有的測量數(shù)據(jù)。

根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，該方法可以包括采用位于所述物體上的第一換能器位置的換能器，特別是壓電換能器在所述物體中提供彎曲波的步驟c1)，其中步驟a)包括檢測所述物體上的與第一位置不同的位置處的信號(hào)，并且其中檢測信號(hào)表示至少一個(gè)第二位置處的彎曲波參數(shù)。

有利地，步驟a)可以包括采用振動(dòng)計(jì)檢測所述信號(hào)。振動(dòng)計(jì)可以為檢測彎曲波的非接觸式激光干涉儀、測量表面運(yùn)動(dòng)的原子力顯微鏡或其它裝置。