基于超声触摸传感器的虚拟按钮制造技术

一种包含电子装置的设备配置有基于超声触摸传感器的虚拟按钮。超声传感器安置在所述电子装置的外表面的第一部分后面。与所述电子装置和所述超声传感器中的一者或两者相关联的处理器经配置以：(i)处理从所述超声传感器接收到的信号，以便获取与所述外表面的所述第一部分接触的表面或物质的图像数据；以及(ii)通过确定所述图像数据是否为指纹或图案化触笔特有的，做出所述所获取的图像数据是否与所述第一部分上的有意控制触摸有关的第一确定。

Virtual button based on ultrasonic touch sensor

A device containing an electronic device is configured with a virtual button based on an ultrasonic touch sensor. The ultrasonic sensor is placed behind the first part of the outer surface of the electronic device. And one of the electronic device and the ultrasonic sensor in or the combination of the processor is configured to: (I) signal from the ultrasonic sensor receives the image data in order to obtain material or surface and the outer surface of the first portion of the contact; and (II) by to determine whether the image data for a fingerprint or patterned stylus characteristic, make the image data acquired with the first portion of the first touch to determine the intentional control.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于超声触摸传感器的虚拟按钮相关申请交叉参考本专利技术主张2015年6月29日申请的标题为“基于超声指纹传感器的首页按钮设计(ULTRASONICFINGERPRINTSENSOR-BASEDHOMEBUTTONDESIGN)”的第62/186,238号美国临时专利申请案，以及2016年6月27日申请的标题为“基于超声触摸传感器的虚拟按钮(ULTRASONICTOUCHSENSOR-BASEDVIRTUALBUTTON)”的第15/194,377号美国专利申请案的优先权，其揭示内容由此以全文引用的方式并入到本申请案中。
本专利技术涉及超声传感器，且更确切地说，涉及用于使用安置在移动装置的用户接口表面后面的超声传感器来进行低等待时间触摸辨识的技术。
技术介绍
现代移动装置(例如智能电话和平板计算机)并入有用户接口，其包含可经配置以呈现任何数目的虚拟按钮的触摸屏，即显示为使用户能够启动应用程序、打电话、键入消息等的可见图标、按钮或按键的“软”按键或按钮。另外，此类装置通常包含有限数目的物理、压敏、机械致动按钮。无不存在本专利技术教示的情况下，虚拟按钮和物理按钮具有有限的能力或不具有能力来使装置区分由用户故意起始的手指或触笔的触摸/按压与当移动装置例如在用户的口袋、钱包或背包中时可能发生的偶然触摸和压力。因此，此类装置众所周知的问题是发生所谓的“口袋拨号”，其中此类随机触摸和压力导致第三方的偶然拨号。类似地，此类随机触摸和压力可导致移动装置的无意激活，且导致不必要的电力消耗。由于需要最大化触摸屏(“玻璃盖片”)区域且减少对机械致动按钮的依赖，上述问题可能加剧。专利
技术实现思路
本专利技术的系统、方法和装置各自具有若干创新方面，其中没有单个方面单独负责本文所揭示的合乎需要的属性。本专利技术中所描述的标的物的一个创新方面涉及一种电子装置，其包含：第一外表面，超声传感器安置在所述第一外表面的第一部分后面；以及处理器，所述处理器与所述电子装置和所述超声传感器中的一者或两者相关联。所述处理器经配置以处理从超声传感器接收到的信号，以便获取与第一外表面的第一部分接触的物体或物质的图像数据，且通过确定图像数据是否为指纹或经图案化的触笔的特性，做出所获取的图像数据是否与第一部分上的有意控制触摸有关的第一确定。在一些实例中，超声传感器可将电子装置是否处于低功率模式的信号输出到处理器。在一些实例中，当电子装置处于低功率模式时，在第一确定是从超声传感器接收到的信号与第一部分上的有意控制触摸有关时，处理器可经配置以将电子装置从低功率模式切换到正常功率模式。在一些实例中，所述电子装置可包含与超声传感器和处理器中的一者或两者耦合的环境光传感器、压力传感器、环境温度传感器和运动检测器中的一或多者。超声传感器可仅在以下各项中的一或多者之后，将所述电子装置是否处于低功率模式的信号发射到处理器：(i)环境光传感器记录环境光等级的改变；(ii)压力传感器记录压力的改变；(iii)环境温度传感器记录环境温度的改变；以及(iv)运动检测器记录所述电子装置的运动。在一些实例中，第一外表面可包含交互式显示器，其具有玻璃盖片，且所述至少一个表面的第一部分对应于虚拟按钮的位置。在一些实例中，所述虚拟按钮可位于玻璃盖片上。在一些实例中，所述虚拟按钮可为首页按钮。在一些实例中，第一外表面可与包含交互式显示器的第二外表面相对，所述交互式显示器具有玻璃盖片，且所述第一外表面第一部分对应于虚拟按钮的位置。在一些实例中，有意控制触摸可为用户的手指或触笔在第一外表面的第一部分上的故意触摸。在一些实例中，处理器可在小于30毫秒的等待时间周期内做出第一确定。在一些实例中，处理器可经配置以自适应性地区分第一外表面的第一部分上的有意控制触摸与无意和随机接触中的一者或两者。在一些实例中，所述处理器可经配置以在至少-40C到40C的环境温度范围内，自适应性地区分第一外表面的第一部分上的有意控制触摸与无意和随机接触中的一者或两者。在一些实例中，所述处理器可经配置以在第一外表面与超声传感器之间至少0um到600um的距离范围内自适应性地区分。在一些实例中，处理器可经配置以通过执行支持向量机回归、当代神经网络算法和深学习技术中的一或多者，做出第一确定。在一些实例中，处理器可经配置以通过执行自适应手指检测过程来做出第一确定，所述过程包含使用处理器执行包含经训练的回归决策树学习过程的算法。在一些实例中，所述决策树学习过程可对以下各项中的一或多者的输出进行操作：脊特征提取过程；定向细化过程；定向直方图分析过程；定向相关和改变和分析过程；输入分析过程的结构相似性；以及局部二进制模式分析过程根据一些实施方案，一种方法包含：在包含第一外表面的电子装置的处理器处，从安置在第一外表面的第一部分后面的超声传感器接收信号，且使用所述处理器：处理从超声传感器接收到的信号，以便获取与第一外表面的第一部分接触的表面或物质的图像数据；以及通过确定图像数据是否为指纹或经图案化触笔的特性，做出所获取的图像数据与第一部分上的有意控制触摸有关的第一确定。在一些实例中，第一外表面的第一部分可对应于虚拟按钮的位置，且所述方法可进一步包含基于所述第一确定，执行或制止执行虚拟按钮的功能。根据一些实施方案，一种非暂时性计算机可读媒体上面存储有软件，所述软件包含用于致使电子装置的处理器进行以下操作的指令：处理从安置在电子装置的第一外表面的第一部分后面的超声传感器接收到的信号，以便获取与第一外表面的第一部分接触的表面或物质的图像数据；以及通过确定图像数据是否为指纹或经图案化的触笔的特性，做出所获取的图像数据是否与第一部分上的有意控制触摸有关的第一确定。根据一些实施方案，一种设备包含电子装置，其包含安置在第一外表面的第一部分后面的超声传感器的第一外表面，以及用于进行以下操作的装置：处理从超声传感器接收到的信号，以便获取与第一外表面的第一部分接触的表面或物质的图像数据；以及通过确定图像数据是否为指纹或经图案化的触笔的特性，做出所获取的图像数据是否与第一部分上的有意控制触摸有关的第一确定。附图说明在本专利技术和附图中阐述本说明书中所描述的标的物的一或多个实施方案的细节。通过审核本专利技术，其它特征、方面和优点将变得显而易见。注意，本专利技术的图和其它图示的相对尺寸可不按比例绘制。在本专利技术中所示出和描述的尺寸、厚度、布置、材料等仅作为实例作出并且不应理解为限制。各个图式中的相同参考标号和名称指示相同元件。图1A到1C说明根据一些实施方案的电子装置的实例。图2说明根据一实施方案的用于将手指触摸和与首页按钮的其它交互区分开的流程图的实例。图3说明根据一实施方案的用于手指(触笔)检测过程的过程流的实例。图4说明根据一实施方案的脊特征提取过程的实例。图5说明根据一实施方案的定向细化过程的实例。图6说明根据一实施方案的定向直方图过程的实例。图7说明根据一实施方案的定向相关和符号改变分析过程的实例。图8说明根据一实施方案的结构相似性确定过程的实例。图9说明根据一实施方案的局部二进制模式分析过程的实例。图10说明根据一实施方案的用于确定所获取的图像数据是否与有意控制触摸有关的方法的实例。图11示出根据进一步实施方案的具有交互式显示器的电子装置的框图的实例。图12示出根据进一步实施方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，其包括：电子装置，其包含第一外表面；超声传感器，其安置在所述第一外表面的第一部分后面；以及处理器，所述处理器与所述电子装置和所述超声传感器中的一者或两者相关联，其中所述处理器经配置以：处理从所述超声传感器接收到的信号，以便获取与所述第一外表面的所述第一部分接触的物体或物质的图像数据；以及通过确定所述图像数据是否为指纹或图案化触笔特有的，做出所述所获取的图像数据是否与所述第一部分上的有意控制触摸有关的第一确定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.29 US 62/186,238;2016.06.27 US 15/194,3771.一种设备，其包括：电子装置，其包含第一外表面；超声传感器，其安置在所述第一外表面的第一部分后面；以及处理器，所述处理器与所述电子装置和所述超声传感器中的一者或两者相关联，其中所述处理器经配置以：处理从所述超声传感器接收到的信号，以便获取与所述第一外表面的所述第一部分接触的物体或物质的图像数据；以及通过确定所述图像数据是否为指纹或图案化触笔特有的，做出所述所获取的图像数据是否与所述第一部分上的有意控制触摸有关的第一确定。2.根据权利要求1所述的设备，其中：所述超声传感器将所述电子装置是否处于低功率模式的信号输出到所述处理器。3.根据权利要求2所述的设备，其中：当所述电子装置处于所述低功率模式时，所述处理器经配置以在所述第一确定是从所述超声传感器接收到的所述信号与所述第一部分上的有意控制触摸有关时，使所述电子装置从所述低功率模式切换到正常功率模式。4.根据权利要求1所述的设备，其中：所述电子装置包含与所述超声传感器和所述处理器中的一者或两者耦合的环境光传感器、压力传感器、环境温度传感器和运动检测器中的一或多者；所述超声传感器仅在以下各项中的一或多者之后，将所述电子装置是否处于低功率模式的所述信号发射到所述处理器：(i)所述环境光传感器记录环境光等级的改变；(ii)所述压力传感器记录压力的改变；(iii)所述环境温度传感器记录环境温度的改变；以及(iv)所述运动检测器记录所述电子装置的运动。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一外表面包含交互式显示器，其具有玻璃盖片，且至少一个表面的所述第一部分对应于虚拟按钮的位置。6.根据权利要求5所述的设备，其中所述虚拟按钮位于所述玻璃盖片上。7.根据权利要求5所述的设备，其中所述虚拟按钮是首页按钮。8.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一外表面与包含交互式显示器的第二外表面相对，所述交互式显示器具有玻璃盖片，且所述第一外表面的所述第一部分对应于虚拟按钮的位置。9.根据权利要求1所述的设备，其中所述有意控制触摸是用户的手指或触笔在所述第一外表面的所述第一部分上的故意触摸。10.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理器在小于30毫秒的等待时间周期内做出所述第一确定。11.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理器经配置以自适应性地区分所述第一外表面的所述第一部分上的有意控制触摸与无意和随机接触中的一者或两者。12.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理器经配置以在至少-40C到40C的环境温度范围内，自适应性地区分所述第一外表面的所述第一部分上有意控制触摸与无意和随机接触中的一者或两者。13.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理器经配置以在所述第一外表面与所述超声传感器之间至少0um到600um的距离范围内自适应性地区分。14.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理器经配置以通过执行支持向量机回归、当代神经网络算法和深度学习技术中的一或多者来做出所述第一确定。15.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理器经配置以通过执行自适应手指检测过程来做出所述第一确定，所述过程包含使用所述处理器来执行包含经训练的回归决策树学习过程的算法。16.根据权利要求15所述的设备，其中所述决策树学习过程对以下各项中的一或多者的输出进行操作：脊特征提取过程；定向细化过程；定向直方图分...

【专利技术属性】
技术研发人员：绍拉夫·库马尔·班迪奥帕迪亚雅，伊丽莎·樱子·杜，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US