[發明專利]觸摸檢測系統

有效

• 申請號: 201210150966.4
• 申請日: 2006-11-22
• 公開（公告）號: CN102778981A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 戈卡爾普·貝拉默戈魯
• 申請（專利權）人: 宸鴻控股有限公司
• 主分類號: G06F3/043
• 分類號: G06F3/043
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營

技術領域

本申請案主張美國臨時申請案第60/749,489號的權利。本發明涉及一種觸摸算法，具體來說，本發明涉及一種使用小波算法對由碰觸能夠傳播聲波的基板而產生的聲波執行信號分析的觸摸檢測系統及方法。

背景技術

觸摸屏已被使用多年。通常，觸摸屏包含電阻性觸摸屏、紅外線觸摸屏、表面聲波觸摸屏、壓力及電容性觸摸屏。

現有電阻性觸摸屏的主要問題為耐久性。在使用一段時期后，屏幕可能會無法顯示某些位置。電阻性觸摸屏產品需要多個制造步驟，包括(但不限于)濺鍍或印刷導電涂層、增加線性化圖形及增加覆蓋片。電阻性及電容性產品均傾向于隨著時間流逝而使其線性化及校準變得不精確。這些屏幕可由終端使用者重新校準；然而，線性化為導電圖形的函數不能由終端用戶加以調整。

紅外線屏幕使用紅外線發射器及接收器。在屏幕被碰觸時，自發射器至接收器的光被阻斷且該阻斷由觸摸檢測算法檢測到。紅外線屏幕增加的功率消耗使其用于手持式及攜帶式應用的可能性不大。與其它技術相比，紅外線屏幕增加的零件數還可能會降低其可靠性。

電容性屏幕傾向于受到周圍電容的影響。因此，必須非常小心地進行系統級設計以確保屏幕周圍不存在許多金屬物體。當然，這樣增加了設計及生產成本。這種觸摸屏的另一問題為功率消耗。

表面聲波屏幕由于發射器總是發出聲波而比電阻性及電容性屏幕使用更多功率。這些屏幕由于功率消耗對電池壽命的影響而不能用于手持式及攜帶式應用中。

近來，不同公司開發了新的聲波技術。NXT具有在屏幕被碰觸時檢測聲波的“飛行時間”的聲波技術。然而，來自屏幕上邊界的反射波產生了需要將吸收材料置放于屏幕的邊緣上以抑制反射波的問題。此步驟增加了制造復雜性。此外，信號處理單元必須足夠強大以足以執行信號處理任務，這可能會增加設計及生產成本。

由Intelligent?Vibrations所開發的類似技術使用由觸摸屏幕而產生的聲波來檢測“飛行時間”。該技術使用兩個置放于基板兩側上的傳感器。此技術對光碰觸并不非常敏感。信號處理需要高處理能力(這導致增加生產成本)的控制器板(controller?board)來執行。

聲觸(Soundtouch)技術具有計算每一點的相位差以檢測碰觸的特征化屏幕的方法。該方法的主要問題為其需要極多的儲存區以儲存特征化數據。這樣增加了產品的成本。

名為Sensitive-Object的公司具有特征化屏幕的類似方法且將特征化數據儲存于內存中。其缺點與Soundtouch技術相同。

美國專利5465302公開了如何使用一組麥克風來檢測來自說話者位置的信號。由麥克風所檢測的信號通過使用快速傅利葉轉換(Fast?Fourier?Transformation)轉換且提取相位差。這些相位差用于判斷說話者的位置。

美國專利6922642公開了如何在能夠傳輸聲波的表面上產生聲波。此外，該專利公開了如何產生分散校正卷積函數(dispersion?corrected?convolution?function)、分散校正相關函數(dispersion?corrected?correlation?function)及其它相位等效函數以判斷關于表面上的接觸的信息。

美國專利6871149公開了如何使用所檢測信號的相位差來判斷在給定表面上的碰觸位置。需要至少兩對變換器來檢測在表面上所產生的聲波。處理這些信號以判斷相位且接著使用信號間的相位差判斷碰觸位置。

國際專利申請(World?Patent?Application)WO?00/38104公開了如何檢測在大表面上的碰觸位置。該申請論述了如何通過使用硬物或手指(手指的指甲或皮膚)來產生聲波且接著如何分析這些聲波以判斷碰觸位置。

美國專利申請2005/0083313公開了如何通過使用相位信息來檢測碰觸位置。該技術使用可將機械能轉換為電能而已知為“變換器”的裝置。測定右信道及左信道到達信號的相位且計算這些相位間的差異儲存于內存中。在表面被碰觸時，計算右信道與左信道間的相位差且與儲存于內存中的相位差進行比較。

美國專利申請案2005/02127777公開了如何特征化表面及將特征化數據儲存于內存中。不同的技術被公開，包括如何將所量測的相位差與所儲存的相位差進行比較以檢測碰觸位置。

WO0148684公開了如何在給定表面上檢測聲波及如何使用所測量的數據來構造非分散信號以判斷碰觸位置。

美國專利6456952公開了如何特征化觸摸屏以防止漂移。