检测对表面的触摸输入制造技术

一种用于检测对表面的触摸输入的装置包括至少一个雷达发射器部件，该至少一个雷达发射器部件被配置为发射射频频谱中的电磁辐射。装置还包括至少一个雷达接收器部件，该至少一个雷达接收器部件被配置为接收由对表面执行触摸输入的对象反射的电磁辐射的一部分。装置还包括控制组件，该控制组件被配置为接收与由至少一个雷达接收器部件接收的电磁辐射的一部分相关的信息。控制组件还被配置为基于与由至少一个雷达接收器部件接收的电磁辐射的一部分相关的信息来检测对表面的触摸输入。

Detect touch input to surface

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】检测对表面的触摸输入
示例涉及一种用于检测对表面、对触摸屏组件、触摸屏设备、移动终端和触摸屏计算机的触摸输入的装置、设备以及方法，更具体地但非排他地涉及基于发射的电磁辐射的接收部分来检测对表面的触摸输入。
技术介绍
触摸屏装置已成为通用计算装置当中的主要产品类别，除其它之外包括移动电话、平板电脑和触摸屏计算机。在许多情况下，电容式触摸屏用于高质量触摸屏，这可显著地增加屏幕的厚度和成本。附图说明以下将仅以举例的方式并且结合附图来描述设备和/或方法的一些示例，其中图1示出了用于检测对表面的触摸输入的装置和用于检测对表面的触摸输入的设备的示例的框图；图2示出了触摸屏组件和触摸屏设备的示例的框图；图3a示出了包括触摸屏组件或触摸屏设备的移动终端的示例的框图；图3b示出了包括触摸屏组件或触摸屏设备的触摸屏计算机的示例的框图；图4示出了用于检测对表面的触摸输入的方法的流程图；图5示出了具有四个雷达传感器的智能电话的框图；图6示出了雷达相控阵列天线端射式辐射图案(pattern)的示意图；图7示出了扫描和检测人类手指的触摸屏的示意图；图8示出了由两个雷达检测器扫描的对象的示意图；图9示出了雷达检测器的示意图；以及图10示出了包括小型雷达检测器的PC的示意性框图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述各种示例，在附图中示出一些示例。在图中，为了清楚起见，可放大线、层和/或区域的厚度。因此，虽然另外的示例能够进行各种修改和替代形式，但是其一些特定示例在图中示出并且随后将被详细描述。然而，此详细描述不会将另外的示例限制于所描述的特定形式。另外的示例可涵盖落入本公开的范围内的所有修改、等同形式和替代方案。类似的数字在整个图的说明书中是指相似或类似的元件，这些元件可在彼此比较时以相同或修改的形式实现，同时提供相同或类似的功能。将理解，当元件称之为“连接”或“联接”到另一个元件时，元件可直接连接或联接或经由一个或多个中间元件连接。如果使用“或”组合两个元件A和B，则应理解为公开了所有可能的组合，即仅A、仅B以及A和B。相同组合的另选的措辞为“A和B中的至少一者”。对于多于2个元件的组合，情况亦如此。本文为了描述特定示例所用的术语并非旨在对另外的示例进行限制。每当使用单数形式诸如“一个(a)”、“一个(an)”和“所述”并且仅使用单个元件既未明确地或隐式地定义为强制性的时，另外的示例也可使用多个元件来实现相同的功能。同样，当随后功能描述为使用多个元件来实现时，另外的示例可使用单个元件或处理实体来实现相同功能。将进一步理解，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”和/或“包括(including)”在使用时指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、过程、动作、元件和/或部件，但是并不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、过程、动作、元件、部件、和/或其任何分组。除非另外定义，否则所有术语(包括技术和科学术语)在本文均以示例所属的本领域的其普通含义使用。至少一些示例涉及一种用于检测对表面、对触摸屏组件、触摸屏设备、移动终端和触摸屏计算机的触摸输入的装置、设备、方法以及计算机程序。在至少一些示例中，对触摸输入的检测可基于使用雷达，例如，通过发射电磁辐射并且接收由附近对象(例如，由执行触摸输入的手指)反射的电磁辐射的一部分。为了节省能量，可在两个时间间隔中执行对触摸输入的检测：在第一时间间隔中，可粗糙地和稀疏地扫描表面以获得临近表面的对象，并且在第二时间间隔中，可执行更精确的检测(例如，在较高时间分辨率下)以确定触摸输入的位置。图1示出了用于检测对表面的触摸输入的装置10以及用于检测对表面的触摸输入的设备10的示例。在下文中，将详细描述多个示例。所描述的装置10对应于用于检测对表面的触摸输入的设备10。设备10的部件被定义为对应于装置10的相应结构部件的部件构件。图1示出了用于检测对表面的触摸输入的装置10的示例的框图。装置10包括至少一个雷达发射器部件12，该至少一个雷达发射器部件12被配置为发射射频频谱中的电磁辐射。装置10还包括至少一个雷达接收器部件14，该至少一个雷达接收器部件14被配置为接收由对表面执行触摸输入的对象反射的电磁辐射的一部分。装置10还包括控制组件16，该控制组件16被配置为接收与由至少一个雷达接收器部件14接收的电磁辐射的一部分相关的信息。控制组件16被进一步配置为基于与由至少一个雷达接收器部件14接收的电磁辐射的一部分相关的信息来检测对表面的触摸输入。至少一个雷达发射器部件12和至少一个雷达接收器部件14联接到控制组件16。使用雷达来检测对表面的触摸输入可允许以成本可低于电容式触摸屏、电阻式触摸屏或其它触摸屏的成本来构造更薄的触摸屏。此外，通过调节在其中可检测到触摸的区域，通过调节时间和/或空间分辨率，基于雷达的触摸屏的能耗可低于电容式触摸屏的能耗。另外，可使用雷达技术构造更大的触摸屏，而损失较少或不会损失对触摸的检测精度。例如，触摸输入可为对象(例如，用户的手指或其它肢体)与表面的触摸或接触。在至少一些示例中，触摸或接触可为迫近的，例如，对象可在表面附近，或者对象可将要触摸表面。表面可为显示元件，例如，受保护屏或保护盖保护的显示器。另选地，表面可为专用于触摸输入的任何表面，例如，绘图板的表面，或者应用程序或输入装置的布局投影在其上的表面。在至少一些示例中，表面可为(基本上)平面的。另选地，表面可为结构化的，例如，具有可变高度。至少一个雷达发射器部件12可包括在雷达收发器部件中，例如，包括在射频前端组件(RFEM)中。至少一个雷达发射器部件12可被实现为用于发射的任何构件、一个或多个发射器单元、一个或多个发射器装置，并且它可包括典型的发射器部件，诸如以下分组中的一个或多个元件：一个或多个低噪声放大器(LNA)、一个或多个功率放大器(PA)、一个或多个滤波器或滤波器电路、一个或多个双迅器、一个或多个双工器、一个或多个模数转换器(A/D)、一个或多个数模转换器(D/A)、一个或多个调制器或解调器、一个或多个混频器、一个或多个天线等。例如，至少一个雷达发射器部件12可被配置为使用合成孔径雷达来发射电磁辐射。这可提高对触摸的检测的总体分辨率。例如，至少一个雷达发射器部件可被配置为将电磁辐射作为连续波雷达辐射或作为调频连续波雷达辐射来发射。例如，至少一个雷达发射器部件12可包括至少一个相控阵列天线。这可使得能够扫掠(sweep)区域。发射器12和接收器14可能够充当可允许扫掠波束的相控阵列。至少一个相控阵列天线可包括阵列中的多个天线元件。例如，至少一个相控阵列天线可包括至少8个(或至少16个、至少32个、至少48个、至少96个、至少256个、至少512个、至少1024个)天线元件。例如，经由至少一个相控阵列天线发射的电磁辐射可基于电磁辐射的期望的发射角针对多个天线元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测对表面的触摸输入的装置(10)，所述装置(10)包括：/n至少一个雷达发射器部件(12)，所述至少一个雷达发射器部件被配置为发射射频频谱中的电磁辐射；/n至少一个雷达接收器部件(14)，所述至少一个雷达接收器部件被配置为接收由对所述表面执行所述触摸输入的对象反射的所述电磁辐射的一部分；以及/n控制组件(16)，所述控制组件被配置为：/n接收与由所述至少一个雷达接收器部件(14)接收的所述电磁辐射的所述一部分相关的信息，并且/n基于与由所述至少一个雷达接收器部件(14)接收的所述电磁辐射的所述一部分相关的所述信息来检测对所述表面的所述触摸输入。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170818 US PCT/US2017/0474951.一种用于检测对表面的触摸输入的装置(10)，所述装置(10)包括：
至少一个雷达发射器部件(12)，所述至少一个雷达发射器部件被配置为发射射频频谱中的电磁辐射；
至少一个雷达接收器部件(14)，所述至少一个雷达接收器部件被配置为接收由对所述表面执行所述触摸输入的对象反射的所述电磁辐射的一部分；以及
控制组件(16)，所述控制组件被配置为：
接收与由所述至少一个雷达接收器部件(14)接收的所述电磁辐射的所述一部分相关的信息，并且
基于与由所述至少一个雷达接收器部件(14)接收的所述电磁辐射的所述一部分相关的所述信息来检测对所述表面的所述触摸输入。


2.根据权利要求1所述的装置(10)，其中所述控制组件(16)被配置为基于所接收的所述电磁辐射的所述一部分相对于所发射的电磁辐射的相移来检测对所述表面的所述触摸输入。


3.根据权利要求1所述的装置(10)，其中所述至少一个雷达发射器部件(12)被配置为在毫米波频带中发射所述电磁辐射。


4.根据权利要求1所述的装置(10)，其中所述控制组件(16)被配置为基于与由所述至少一个雷达接收器部件(14)接收的所述电磁辐射的所述一部分相关的所述信息来确定所述对象相对于所述表面的位置，并且其中所述控制组件(16)被配置为经由接口提供与所述对象的所述位置相关的信息。


5.根据权利要求1所述的装置(10)，其中所述至少一个雷达发射器部件(12)被配置为利用所述电磁辐射来扫掠区域。


6.根据权利要求5所述的装置(10)，其中所述控制组件(16)被配置为基于检测到的触摸输入来指定待由所述至少一个雷达发射器部件(12)扫掠的所述区域。


7.根据权利要求5所述的装置(10)，其中所述控制组件(16)被配置为基于以下分组中的至少一个元素来控制所述扫掠的属性：检测到的对所述表面的触摸次数、触摸检测的期望的空间分辨率或时间分辨率、以及待由检测到的触摸控制的应用程序的类型。


8.根据权利要求1所述的装置(10)，其中所述控制组件(16)被配置为在第一时间间隔内检测所述对象存在于所述表面附近，并且其中所述控制组件(16)被配置为在第二时间间隔内确定所述对象相对于所述表面的位置。


9.根据权利要求8所述的装置(10)，其中所述至少一个雷达发射器部件(12)被配置为在所述第一时间间隔期间利用所述电磁辐射来扫掠第一区域，并且其中所述至少一个雷达发射器部件(12)被配置为在所述第二时间间隔期间扫掠第二区域，其中所述第一区域大于所述第二区域。


10.根据权利要求8所述的装置(10)，其中所述至少一个雷达发射器部件(12)被配置为在所述第一时间间隔期间使用第一较低时间分辨率来扫掠区域，并且其中所述至少一个雷达发射器部件(12)被配置为在所述第二时间间隔期间使用第二较高时间分辨率来扫掠区域。


11.根据权利要求8所述的装置(10)，其中所述控制组件(16)被配置为在所述第一时间间隔内估计所述对象相对于所述表面的位置，并且其中所述控制组件(16)被配置为在所述第二时间间隔内基于所估计的所述对象的位置来指定待由所述至少一个雷达发射器部件(12)扫掠的区域。


12.根据权利要求1所述的装置(10)，其中所述至少一个雷达发射器部件(12)包括至少一个相控阵列天线，并且其中所述至少一个雷达发射器部件(12)被配置为使用所述至少一个相控阵列天线利用所述电磁辐射来扫掠区域。


13.根据权利要求1所述的装置(10)，其中所述至少一个相控阵列天线的电磁辐射图案为沿着所述表面延伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·库什尼尔，O·德加尼，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US