具有触敏表面的电子设备的降噪制造技术

本发明专利技术涉及一种具有触敏表面的电子设备，包括：感测装置，用于捕获声学信号；触摸位置确定单元，被配置为基于声学信号确定触敏表面上触摸事件的位置。为了提高触摸定位过程的可靠性，设备还包括：滤波单元，被配置为基于由电子设备的一个或多个伪声学信号产生器件提供的一个或多个参考信号和/或基于电子设备的一个或多个伪声学信号产生器件的一个或多个参数，提高声学信号的信噪比。本发明专利技术还涉及对应方法。此外，本发明专利技术涉及一种用于提高用户输入的机密性的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有触敏表面的电子设备的降噪本专利技术涉及一种具有触敏表面的电子设备，包括感测装置，用于捕获声学信号；触摸位置确定单元，被配置为基于声学信号确定触敏表面上触摸事件的位置。本专利技术还涉及一种用于改善信噪比的对应方法和一种用于提高至电子设备的基于用户触摸的输入的机密性的方法。具有触敏表面的电子设备越来越普遍。为了向电子设备提供输入，用户例如通过轻敲或滑动动作来触摸表面，并且基于输入的位置，电子设备执行特定功能。一种现有技术分析在表面上发生了触摸事件之后能够观察到的声学信号，以确定触摸事件的位置。该技术的优势在于，能够发射声波的任何材料实际上都可以用作界面。然而，当触觉界面浸在嘈杂环境中时，用于捕获触摸事件的声学信号的传感器还会受到噪声污染，噪声污染会降低触摸事件检测和触摸事件定位的性能。此外，在声学系统中，通过将感测信号与数据库中存储的预定声学签名相比较来 确定触摸的位置。可以使用实验校准设备建立预定声学签名，或者可以使用材料性质、器件设计和传感器的位置来计算预定声学签名。由于能够基于模型来建立声学签名，所以感测声学信号的未授权者能够通过秘密地将附加未授权传感器附着于触敏表面来分析触敏交互，以识别与一连串轻敲或触摸事件相关联的位置。这样做的话，未授权者能够潜在地识别出ATM或售卖机中使用的如pin码等机密信息。关于上述噪声污染，现有技术文档US2006/0262104描述了一种系统，其通过分析测量的信号的频谱来将触摸事件与外部噪声污染(特别是来自周围环境的声学噪声或者通过与触觉界面相接触的机械部件向触觉界面传递的振动)相区分。在确定无价值的定位之前，将抑制不代表特定频率特性的信号。在与需要处理的触摸事件相比噪声污染不太高时，该方法往往运转良好。当信噪比变得极低时，即当噪声污染的幅度与触摸事件的幅度量级相同，甚至更大时，该方法就不那么有效，原因在于触摸事件可能完全消失在噪声内部并且将不再被检测到。因此，本专利技术的目的在于，提供一种具有触敏表面的电子设备，能够提高声学信号的信号质量，基于声学信号来确定触摸事件位置，和/或声学信号能够提高与电子设备的用户交互的机密性。利用本文描述的电子设备和方法实现本目的。相应地，本专利技术涉及一种具有触敏表面的电子设备，包括感测装置，用于捕获声学信号；触摸位置确定单元，被配置为基于声学信号确定触敏表面上触摸事件的位置；其特征在于还包括，滤波单元，被配置为基于由电子设备的一个或多个伪(spurious)声学信号产生器件提供的一个或多个参考信号和/或基于电子设备的一个或多个伪声学信号产生器件的一个或多个参数，来提高声学信号的信噪比。本专利技术利用了以下事实在这种电子设备中，与设备内部或外部的噪声的特性有关的信息已经是可用的，并且可以通过部件提供与噪声强相关的信号或参数而不必提供专用噪声检测器件。与现有技术相反，不用区分真实触摸事件与伪触摸事件，而是通过至少部分地去除伪噪声贡献来提高信号质量。本文中的术语“触摸事件”涉及与触敏表面的任何类型接触，如一次轻敲或多次轻敲等，可以是单触摸事件或多触摸事件，和/或滑动动作和/或保持动作。有利地，伪声学信号产生器件或多个伪声学信号产生器件之一可以被配置为提供伪声学信号，使得感测的声学信号包括触摸事件的贡献和伪声学信号的贡献，其中，触摸事件的贡献与伪声学信号的贡献之比小于或等于I。通过利用伪信号来掩蔽用户提供的触摸事件的贡献，未授权者将不再处于能够感测到信号的位置，基于电子设备的触敏表面的特性的现实模型，能够根据该信号来建立与触摸事件的触摸位置有关的信息。因此，用户经由触敏表面在触敏界面上输入的pin码将免受不期望的公开。在滤波单元中，然后可以滤除已知伪声学信号，并且剩余的有用信号可以用于确定触摸事件的位置。优选地，伪声学信号产生器件包括对参考信号进行加密的信号加密装置，并且滤波单元包括对参考信号进行解密的解密装置。因此，还保护向滤波单元的参考信号传输，使得即使未授权者能够截获参考信号，也不能使用参考信号来访问信号中用户交互的贡献。有利地，感测装置可以包括对感测信号进行加密的感测信号加密装置，并且滤波装置包括对参考信号进行解密的解密装置。这将进一步提高对尝试访问有用信号的未授权者的防御。 优选地，伪声学信号可以是噪声信号，具体地，白噪声。因为噪声信号没有特定模式，所以未授权者将不能够识别伪声学信号的特性，因而不可能在不知道伪声学信号本身的情况下创建功能滤波单元。有利地，伪声学信号可以是不可听到的。在这种情况下，用户不会受到伪信号的干扰。优选地，滤波单元可以包括自适应滤波单元。通过使用自适应滤波单元，降噪自动地失配于噪声特性变化的变化情况。根据有利实施例，电子设备可以还包括开关装置，被配置为在伪声学信号产生器件所提供的参考信号和/或参数之间进行切换，以向滤波单元提供一个信号。通过使用这种开关装置，变得可能的是，改变滤波使得考虑主导噪声贡献者来提高信噪比，而不必向滤波单元提供多个噪声贡献者输入。因此可以包括滤波单元设计简单。优选地，电子设备还可以包括求和装置，被配置为对伪声学信号产生器件的参考信号和/或参数中的至少两个进行求和。通过简单地添加求和装置，可以通过简单地将多个噪声贡献者的贡献进行求和来考虑多个噪声贡献者，以进一步提高降噪。有利地，一个或多个参数是频率范围和关联幅度中的至少一个。基于这些特性，可以选择适当滤波装置，以减少对用于确定触摸事件的位置的声学信号的噪声贡献。根据优选实施例，一个或多个伪声学信号产生器件可以是扬声器、麦克风、振动器件、加速度计、硬盘驱动器、通风器、电源和电子部件中的至少一个。因此，这些器件产生针对用于确定击打位置的声学信号的噪声(因而，需要减少这些器件的贡献)，或者捕获环境噪声(麦克风)，因而，这些器件可以提供代表了电子设备局部环境中的声学噪声的信号。有利地，电子设备可以是移动电话、计算机、游戏控制台、电子书阅读器、MP3播放器、视频播放器、HiFi播放器、和/或导航设备中的至少一个。这些器件都具有至少一个伪声学信号产生器件，这些伪声学信号产生器件的信号或参数可以用于提高信噪比。优选地，电子设备可以是手持式设备。即使在噪声级别变化的变化环境中，即对于手持式设备而言是常见的情况下，根据本专利技术的电子设备将能够基于内置其它器件的信号或参数减少噪声贡献。本专利技术还涉及一种集成芯片组，包括在如上所述的电子设备中使用的滤波单元和触摸定位单元。因此，触摸定位单元和滤波单元的用于改善信号的功能可以被嵌入到芯片组中，以便于电子设备的集成。此外，还利用一种提高电子设备中使用的声学信号的信噪比以确定触敏表面上触摸事件的位置的方法来实现本专利技术的目的，所述方法包括以下步骤a)捕获声学信号，b)基于所捕获的声学信号确定触敏表面上触摸事件(具体地，轻敲或滑动动作)的位置，其特征在于还包括步骤c)在步骤b)之前提供电子设备的一个或多个伪声学信号产生器件和/或电子设备的所述一个或多个伪声学信号产生器件的一个或多个参数，以提高声学信号的信噪比。可以利用该方法获得关于本专利技术电子器件的上述相同优点。根据优选实现，步骤c)可以包括使用电子设备的一个或多个伪声学信号产生器件的一个或多个信号和/或使用电子设备的一个或多个伪声学信号产生器件的一个或多个参数中的一个或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.13 EP 10290014.9;2011.01.03 EP 11290001.41.ー种具有触敏表面的电子设备，包括 -感测装置，用于捕获声学信号， -触摸位置确定单元，被配置为基于声学信号确定触敏表面上触摸事件的位置， 其特征在于，还包括， -滤波单元，被配置为基于由电子设备的ー个或多个伪声学信号产生器件提供的ー个或多个參考信号和/或基于电子设备的一个或多个伪声学信号产生器件的ー个或多个參数，提高声学信号的信噪比。2.根据权利要求I所述的电子设备，其中，伪声学信号产生器件或伪声学信号产生器件之一被配置为提供伪声学信号，使得感测到的声学信号包括触摸事件和伪声学信号的贡献，其中，触摸事件的贡献与伪声学信号的贡献之比小于或等于I。3.根据权利要求2所述的电子设备，其中，伪声学信号产生器件包括对參考信号进行加密的信号加密装置，并且滤波単元包括对參考信号进行解密的解密装置。4.根据权利要求2或3所述的电子设备，其中，感测装置包括对感测到的信号进行加密的感测信号加密装置，并且滤波単元包括对參考信号进行解密的解密装置。5.根据权利要求2至4之一所述的电子设备，其中，伪声学信号是噪声信号，具体地，白噪声。6.根据权利要求2至5之一所述的电子设备，其中，伪声学信号是不可听到的。7.根据权利要求I至6之一所述的电子设备，其中，滤波单元包括自适应滤波单元。8.根据权利要求I至7之一所述的电子设备，还包括开关装置，被配置为在伪声学信号产生器件所提供的參考信号和/或參数之间进行切換，以向滤波単元提供ー个信号。9.根据权利要求I至8之一所述的电子设备，还包括求和装置，被配置为对伪声学信号产生器件的參考信号和/或參数中的至少两个进行求和。10.根据权利要求I至9之一所述的电子设备，其中，所述ー个或多个參数是频率范围和关联的幅度中的至少ー个。11.根据权利要求I至10之一所述的电子设备，其中，所述ー个或多个伪声学信号产生器件是扬声器、麦克风、振动器件、加速度计、硬盘驱动器、通风器、电源和电子部件中的至少ー个。12.根据权利要求I至11之一所述的电子设备，其中，电子设备是移动电话、计算机、游戏控制台、电子书阅读器、MP3播放器、视频播放器、HiFi播放器、自动取款机、访问控制系统、售卖机和导航设备中的至少ー个。13.根据权利要求I至12之一所述的电子设备，其中，电子设备是手持设备。14.ー种集成芯片组，包括在根据权利要求I至13之一...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥利维尔·申温，西蒙·埃斯特韦，雷米·杜赫埃尔，
申请(专利权)人：电子触控产品解决方案公司，
类型：
国别省市：