交互感测设备和交互感测方法技术

本发明专利技术提供一种交互感测设备和交互感测方法。交互感测设备包括：绝缘体，被耦接到一个或更多个电极，其中，所述一个或更多个电极被配置为被动地感测电荷位移或环境中电磁信号的特征的改变。根据所述设备和方法，能够以更低的成本和复杂度实现触摸电阻屏。

【技术实现步骤摘要】
交互感测设备和交互感测方法本申请是申请日为2014年8月13日，申请号为“201480004271.2”，标题为“交互感测设备和交互感测方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本公开总体涉及检测与对象的交互的电子装置，更具体地讲，涉及使用表面接触传感器或接近传感器来检测交互的装置。
技术介绍
触摸传感器可在例如显示屏幕上叠置的触摸传感器的触敏区域内检测触摸或对象的存在和位置或者是对象(诸如用户的手指或触控笔)的接近。在触敏显示应用中，触摸传感器可使用户能够直接与屏幕上所显示的内容进行交互，而不是间接地使用鼠标或触摸板与屏幕上所显示的内容进行交互。触摸传感器可附接到桌面型计算机、膝上型计算机、平板计算机、个人数字助理(PDA)、智能电话、卫星导航装置、便携式媒体播放器、便携式游戏控制台、信息亭计算机、销售终端装置或其它合适的装置，或被设置为桌面型计算机、膝上型计算机、平板计算机、个人数字助理(PDA)、智能电话、卫星导航装置、便携式媒体播放器、便携式游戏控制台、信息亭计算机、销售终端装置或其它合适的装置的一部分。家用电器或其它电器上的控制面板可包括触摸传感器。存在多种不同类型的触摸传感器，诸如，例如电阻式触摸屏、表面声波式触摸屏和电容式触摸屏。这里，在适当情况下，对触摸传感器的引用可包含触摸屏，反之亦然。当对象触摸或接近电容式触摸屏的表面时，在触摸屏内，在触摸或接近的位置处会发生电容改变。触摸传感器控制器可对电容改变进行处理以确定所述电容改变在触摸屏上的位置。电容式触摸通过从电极发送信号然后测量由于中间材料的存在而引起的变化来进行操作。主动发射电场的处理增加了装置的能量使用，且减慢了响应能力。另外，将电容式触摸传感器扩大至非常大的区域会使得成本高昂。
技术实现思路
解决方案本专利技术的实施例提供一种设备，所述设备包括耦接到一个或更多个电极的绝缘体，其中，所述一个或更多个电极被配置为被动地感测电荷位移或环境中电磁信号的特征的改变。有益效果本专利技术的实施例提供一种可基于摩擦活动确定对象的位置的设备。附图说明图1a和图1b示出可基于摩擦活动(triboactivity)确定对象的位置的示例摩擦触摸(TriboTouch)系统。图2a至图2e示出手指和TriboTouch传感器之间的示例交互。图3示出TriboTouch系统的示例架构。图4示出示例备选模拟前端。图5示出TriboTouch操作的原理。图6示出基于信号轮廓来确定接触的类型的示例处理。图7示出将电容式感测和TriboTouch的能力进行组合的示例。图8示出将发送器电容式地耦接到电极，同时将同一接收器系统用于电容式感测和TriboTouch感测两者的示例。图9示出用不同材料的阵列覆盖的摩擦活动表面。图10a至图10c示出在不同对象与被形成相同图案的传感器阵列接触时所产生的不同的正电荷图案和负电荷图案。图11示出与用户和环境相关的噪声触摸(NoiseTouch)系统的示例配置。图12示出示例NoiseTouch系统架构。图13示出确定手的姿势或位置的示例处理。图14示出使触摸数据和触控笔数据分离的示例方法。图15示出对信号修正的检测，其中，信号修正表示对由触控笔或笔进行接触所引起的环境噪声的修正。图16示出被动感测用户的环境和情境的示例处理。图17示出可被被动感测的噪声情境的示例。图18示出使用情境感测系统来与具有NoiseTouch传感器的装置进行通信的示例处理。图19示出摩擦噪声触摸(TriboNoiseTouch)系统的示例架构。图20示出将摩擦活动数据与噪声数据分离的示例方法。图21至图23示出用于识别摩擦电(tribo-electricity)相关事件和噪声相关事件的示例TriboNoiseTouch处理。图24示出摩擦活动子系统基于与触摸传感器的表面的各个微接触(micro-contact)产生示例高分辨率数据，同时基于噪声的感测子系统在接触或悬停(hover)的区域周围产生示例斑点，并产生悬停于所述表面上方的手的“阴影”。图25示出提高手指接触的准确度的示例方法。图26示出用于检测手指接触并使手指接触与非导电笔接触分离的示例方法。图27示出通过对做出接触或握笔的手的悬停阴影进行检测而进行的对笔或手的姿势的示例估计。图28示出用于提供高分辨率触控笔感测的示例TriboTouch感测以及用于检测被专门设计的触控笔的示例摩擦噪声(TriboNoise)感测，其中，被专门设计的触控笔以用于触发菜单和功能的按钮为特征。图29示出用于提高针对悬停感测的动态范围的示例方法。图30示出示例单触摸电极组件。图31示出形成示例交错图案中的两个电极。图32示出可用于检测两个触摸点的位置的行列电极网格。图33和图34示出使用网格中的单触摸电极的阵列多点触摸配置。图35示出使用电阻式片状电极的连续无源位置感测的示例。图36和图37示出连续二维无源位置感测的示例。图38至图40示出示例电极片配置。图41示出电介质编码(dielectric-encoded)的无源位置感测的示例。图42和图43示出使用非线性元件的阵列的连续无源位置感测的示例。图44示出空间分布的坐标编码的示例。图45示出TriboTouch传感器与电阻式触摸传感器的示例组合。图46和图47示出TriboTouch传感器与电感式触摸传感器的示例组合。图48示出示例计算机系统4300。最佳实施方式本专利技术的实施例提供一种设备，包括：绝缘体，被耦接到一个或更多个电极，其中，所述一个或更多个电极被配置为被动地感测电荷位移或环境中电磁信号的特征的改变。本专利技术的一些实施例提供所述设备，其中，所述一个或更多个电极是电极阵列的一部分。本专利技术的一些实施例提供所述设备，其中，绝缘体包括已知每单位面积电阻的电阻片。本专利技术的一些实施例提供所述设备，其中，由所述一个或更多个电极中的每一个电极感测到的对绝缘体的输入被感测为由所述输入相对于绝缘体的位置和绝缘体的已知电阻构成的函数。本专利技术的一些实施例提供所述设备，其中，绝缘体包括被编码的电介质表面。本专利技术的一些实施例提供所述设备，其中，绝缘体包括以下项中的一项或更多项：非线性电抗元件的点阵或具有非线性电抗的片。本专利技术的一些实施例提供所述设备，其中，绝缘体包括具有已知高度变化的表面。本专利技术的一些实施例提供所述设备，其中，绝缘体包括已知每单位面积电阻的电阻片，并且拾取电极按一维或二维被布置在电阻片上；绝缘体包括被编码的电介质表面；绝缘体包括非线性电抗元件的点阵或具有非线性电抗的片；或者，绝缘体包括具有已知高度变化的表面。本专利技术的一些实施例提供所述设备，其中，所述一个或更多个电极包括顶部电极和底部电极，并且拾取器被布置在顶部电极上；电容式传感器系统被耦接到所述一个或更多个电极；电感式传感器系统被耦接到所述一个或更多个电极。本专利技术的实施例提供一种设备，包括：一个或更多个电极，被配置为被动地感测电荷位移或在设备的环境中电磁信号的特征的改变；绝缘体，耦接到电极；实现逻辑的计算机可读非暂时性存储介质，其中，所述逻辑在被执行时操作用于分析被动感测到的电荷位移或在设备的环境中电磁信号的特征的改变。本专利技术的一些实施例提供所述设备，其中，所述一个或更多个电极是电极阵列的一部分。本专利技术的一些实施例提供所述设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，包括：电极，被构造为从用户的身体接收电磁干扰EMI信号；输入装置，被构造为接收环境数据；以及一个或更多个处理器，被连接到所述电极和输入装置，并且被构造为进行以下操作：将接收到的环境数据与内部环境简档进行比较以识别所述设备周围的环境；使用识别出的环境，对EMI信号进行表征；以及基于表征的EMI信号，确定身体的接近。

【技术特征摘要】
2013.08.13 US 61/865,448;2014.01.07 US 61/924,637;1.一种设备，包括：电极，被构造为从用户的身体接收电磁干扰EMI信号；输入装置，被构造为接收环境数据；以及一个或更多个处理器，被连接到所述电极和输入装置，并且被构造为进行以下操作：将接收到的环境数据与内部环境简档进行比较以识别所述设备周围的环境；使用识别出的环境，对EMI信号进行表征；以及基于表征的EMI信号，确定身体的接近。2.如权利要求1所述的设备，其中，所述一个或更多个处理器还被构造为进行以下操作：将EMI信号划分为多个频带；基于每个频带的时域的幅度和改变来对所述多个频带进行表征；以及基于识别出的环境，从所述多个频带选择合适的频带。3.如权利要求1所述的设备，其中，内部环境简档包括以下项中的至少一项：指示所述设备周围的环境的用户输入、所述设备的位置、或用户的动作。4.如权利要求3所述的设备，其中，输入装置还包括：用户界面，被配置为接收指示所述设备周围的环境的用户输入。5.如权利要求1所述的设备，其中，所述一个或更多个处理器还被构造为进行以下操作：基于接收到的环境数据，周期性地产生当前环境简档；将当前环境简档存储为所述内部环境简档之一。6.如权利要求1所述的设备，还包括：发送器，被构造为生成普遍EMI信号，并且所述一个或更多个处理器还被构造为将接收到的环境数据与对应于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：厄内斯特·雷米·珀斯特，奥利维尔·鲍，伊利亚·特桑科夫，萨吉德·萨迪，迈克尔·狄格曼，瓦契·阿塔瑞安，塞尔吉·坎瑟尔，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR