用于检测触摸屏上的触摸的设备和方法技术

本申请涉及一种用于检测触摸屏上的触摸的设备和方法。将自适应阈值方法应用于检测真实触摸信号并且滤除增大的噪声信号。更具体来说，使用关于来自触摸屏(305)的信号(325)的统计来创建随着所述触摸信号(325)的所述统计而变化的触摸信号阈值。因此，所述阈值可在高噪声情况下自动升高且在低噪声情况下自动降低。如此配置，较少噪声信号被错误地理解为对与所述触摸屏(305)相关联的装置(307)的触摸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体上涉及确定是否已触摸和已在何处触摸触摸屏输入装置。
技术介绍
电子装置使用各种装置用于接收来自用户的输入信号以控制装置的操作。键盘、 鼠标、麦克风和相机均用来接收各种装置的数据。此外，触摸屏变得跟用于各种装置的输入 机构一样普遍。触摸屏允许用户点击或触摸屏幕，所述触摸被装置注册为输入信号。在触 摸屏中可使用各种技术（电阻、表面声波、电容、红外格栅、红外丙烯酸投影、光学成像、色 散信号技术、声学脉冲识别等）来注册"触摸"，包含其中无需物理地触摸触摸屏表面的技 术，即，近传可触发对应于手指、光笔或其它触摸项目的"触摸"的触摸屏信号发送。触摸屏 上的触摸位置通常对应于装置将作出响应的特定输入信号。 随着尤其在移动装置中触摸屏的使用不断增加，触摸屏自身暴露于各种电磁环 境。因此，某些触摸屏可输出可被装置注册为"触摸"（即使预期不发生触摸）的各种噪声 电平。为了克服这个问题，通常应用阈值使得来自触摸屏的信号除非信号高于特定阈值，否 则不被视为"触摸"，如图1中所说明。来自触摸屏的信号110具有噪声电平120和高输入 电平130,所述电平130被视为达到高于由线140所指示的阈值电平的程度的触摸。然而， 静态阈值方法无法用于高噪声环境，其中噪声通常可超过阈值，如图2中所说明。在此，用 低噪声信号110说明高噪声信号210。此示例性高噪声信号210包含大正弦方面使得信号 210的非触摸部分的峰值X超过阈值量140,并且从而被视为装置的"触摸"，但显然仅最高 输入信号部分230为装置预期的"触摸"输入。
技术实现思路
-般来说，且依照这些各种实施例，自适应阈值化方法用于检测真实触摸信号并 且滤除增大的噪声信号。更具体来说，关于来自触摸屏的信号的统计可用来创建随着信号 统计而变化的触摸阈值。因此，阈值可在高噪声情况下自动升高且在低噪声情况下自动降 低。如此配置，较少噪声信号被错误地理解为对与触摸屏相关联的装置的触摸。在深入回 顾和研究以下详细描述时，这些和其它优点可变得更清晰。【附图说明】 通过尤其在结合附图研究时控制下文详细描述中所述的电压调节器，至少部分满 足上述需要，其中： 图1包括说明用于触摸装置且关于固定阈值电平的典型控制信号的图； 图2包括说明用于触摸装置且关于固定阈值电平的具有较高噪声的触摸信号的 图； 图3包括具有由如根据本专利技术的各种实施例配置的元件触摸的触摸屏的触摸装 置的概念图； 图4包括操作根据本专利技术的各种实施例配置的设备的示例性方法的流程图； 图5包括说明根据本专利技术的各种实施例配置的触摸屏的像素列的可变性数据的 示例性集的图； 图6包括说明随着如根据本专利技术的各种实施例配置的触摸屏中的噪声移动的示 例性可变阈值的图； 图7包括说明如根据本专利技术的各种实施例配置的触摸屏的个别信号的示例性映 射的图，其中的图展示触摸屏的对应行和列的可变性统计； 图8包括由四个手指触摸的触摸屏的个别信号的示例性映射的三维图； 图9包括根据本专利技术的各种实施例的可从图8中映射的个别信号生成示例性触摸 映射的三维图； 图10包括图8中映射的个别信号的二维图； 图11包括图9的触摸映射的二维图； 图12包括由手指和光笔触摸的触摸屏的个别信号的示例性映射的三维图； 图13包括根据本专利技术的各种实施例的可从图12中映射的个别信号生成示例性触 摸映射的三维图； 图14包括图12中映射的个别信号的二维图； 图15包括图13的触摸映射的二维图； 图16包括展示由两个手指触摸的触摸屏的个别信号的示例性映射的图，其中可 随着施加于个别信号的噪声递增而从个别信号生成对应触摸映射。 所属
熟练人员将明白，图中的元件是为了简单和清楚起见而加以说明且 其不一定按比例绘制。举例来说，图中的元件中的一些的尺寸和/或相对位置可相对于其 它元件放大以有助于提高对本专利技术的各种实施例的理解。此外，通常不描绘在商业上可行 的实施例中使用或必需的共同但容易理解的元件以使得不阻碍对这些各种实施例的观察。 还将明白，可按特定发生次序描述或描绘某些动作和/或步骤，但所属
熟练人员 将了解，实际上不要求此类关于顺序的特质。还将了解，本文中所使用的术语和措辞具有如 由所属
（如上文所陈述）熟练人员对此类术语和措辞赋予的普通技术含义，除非 本文中已另外陈述不同特定含义。【具体实施方式】 现参考附图，且特定来说参考图3和4,将描述用于调适信号阈值以检测触摸屏 305上的触摸以确定对应装置307的实时输入306的示例性方法和设备。首先，将触摸屏 305划分成像素315的二维映射310,其对应于触摸屏305的传感器创建来自触摸屏305的 对应像素315的个别信号325的区域。个别信号325对应于在触摸屏305的表面上的对 应像素315处是否发生触摸。这些信号325通常各自包含关于在像素315处感测到的触 摸姿势的强度的量值和使量值与对应像素315相关联的信息，使得可按映射形式理解信号 325 (但将了解，可例如取决于用于触摸屏305的感测技术以其它方式获得定位信息）。处 理装置330接收410所述个别信号325,且经配置以处理信号325以确定相关联装置307的 输入306。 所属
熟练人员将意识到且将明白，此类处理装置330可包括固定用途的 硬接线平台或可包括部分或全部可编程的平台。处理装置330通常内建到装置307中且与 装置307的其它处理方面整合在一起，但其可为单独并且触摸屏专用的处理装置。所有这 些架构选项在所属
中是熟知且被充分理解的，且在此不要求进一步描述。 在触摸屏305感测到触摸装置340 (诸如手指、光笔或其它元件）的触摸时，处 理装置330基于个别信号325将触摸屏305划分成触摸区345和非触摸区350。在一 个实例中，通过计算430像素315的个别行和/或个别列的平均信号值和方差值来划分 触摸屏。更具体来说，对于具有N列和Μ行的触摸屏面板扫描Z，计算一维（1-D)均值 和方差统计向量。举例来说，通过给出给定像素列j的均值μ，其 中μχ= 。通过2给出给定像素 列j的方差。（在此以标准偏差的形式），其中。2Χ=。对于 给定行i，通过含出这些值，其中μγ=且，其中。2Υ=。相同方法可用于 确定给定行i的对应值。 图5中说明此计算的实例，其图示列方向上的方差集。线的第一部分510说明具 有低方差值的行集。因为没有太多跨这些行的方差，所以所述区域中不可能存在触摸，此是 因为具有自始至终跨整行或整列的一致触摸信号的可能性非常小。相比之下，具有高方差 的行520可能具有高方差（在此实例中，约第11行），这是因为这些行中的许多像素将具有 指示没有触摸的低信号和对应于触摸屏部分被触摸的若干高信号。以此方式，方差可为可 能的触摸区（具有高方差的行/列）和非触摸区（具有低方差的行/列）的指示符。 因此，处理装置330确定440具有最尚或近似最尚方差的触摸彳丁和/或触摸列，且 确定450具有最低或近似最低方差的非触摸行和/或非触摸列。随着如此确定触摸区和非 触摸区，处理装置330估计对应于触摸区345的触摸统计460和对应于非触摸区350的噪声 统计470。对于触摸区345,例如，处理装置330可确定触摸行和/或触本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测触摸屏上的触摸的设备，所述设备包括：处理装置，其经配置以进行连接以接收来自触摸屏的个别信号，所述触摸屏经配置以提供来自所述触摸屏的对应像素的所述个别信号，其中所述个别信号对应于在所述触摸屏的表面上的所述对应像素处是否发生触摸，其中所述处理装置经配置以：基于所述个别信号，将所述触摸屏划分成触摸区和非触摸区，估计对应于所述触摸区的触摸统计，估计对应于所述非触摸区的噪声统计，使用所述触摸统计和所述噪声统计来估计触摸阈值，使用所述触摸阈值来创建触摸映射，其中所述触摸映射经配置以指示所述触摸屏的特定部分，所述特定部分经触摸以用作与所述触摸屏相关联的装置的实时输入信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：B·V·高里桑克尔，
申请(专利权)人：德州仪器公司，
类型：发明
国别省市：美国;US