压力信号处理制造技术

一种对来自电容和压力组合的感测触摸面板的信号进行处理的方法，包括：从该触摸面板接收来自多个压电传感器的压力信号和来自多个电容触摸传感器的电容信号。该方法还包括：基于所述电容信号，用户交互时段，在该用户交互时段期间发生了与所述触摸面板的用户交互。该方法还包括：根据接收到的压力信号生成经处理压力信号。该方法还包括：通过根据与所述用户交互对应的状态寄存器对相应的经处理压力信号进行有条件地积分，来测量所述用户交互时段期间通过所述用户交互被施加到所述多个压电传感器中的每个压电传感器上的力。所述状态寄存器取两个或多个值之一。每个用户交互被初始化为第一状态值。所述用户交互根据当前状态寄存器的值和一个或多个压力信号特性，在所述状态寄存器的值之间转换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压力信号处理
本专利技术涉及一种用于电容和压力组合感测的触摸面板。
技术介绍
电阻触摸面板和电容触摸面板可被用作计算机和移动设备的输入设备。一种类型的电容触摸面板，即投射电容触摸面板，经常被用于移动设备，因为其外层可以由玻璃制成，从而提供了耐刮擦的坚硬表面。在专利文献US2010/0079384A1中描述了一种投射电容触摸面板的示例。投射电容触摸面板通过检测由导电物体的接近而引起的电场变化来进行操作。通常使用电容传感器的阵列或网格来确定投射电容触摸面板的触摸位置。尽管投射电容触摸面板通常可以区分单点触摸事件和多点触摸事件，但是它们具有无法感应压力的缺点。因此，投射电容触摸面板常常无法区分相对轻敲和相对重压。而能够感测压力的触摸面板可以通过提供附加信息来简单地对触摸进行定位，来使得用户能够以新的方式与设备进行交互。专利文献WO2016/102975A2和WO2017/109455A1描述了能够将投射电容触摸感测与压电压力感测结合在单个触摸面板中的触摸面板。压电传感器可以生成瞬态信号，并且已经尝试开发将瞬态压电信号转换成表示静态作用力的信号的方法。例如，专利文献WO2017/122466A1、JP2015/097068A和EP2902886A1描述了对来自压电传感器的信号进行有条件的积分的方法。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种方法，包括：从该触摸面板接收来自多个压电传感器的压力信号和来自多个电容触摸传感器的电容信号。该方法还包括：基于所述电容信号，确定用户交互时段，在该用户交互时段期间发生了与所述触摸面板的用户交互。该方法还包括：根据接收到的压力信号生成经处理压力信号。该方法还包括：通过根据与所述用户交互对应的状态寄存器对相应的经处理压力信号进行有条件地积分，来测量所述用户交互时段期间通过所述用户交互被施加到所述多个压电传感器中的每个压电传感器上的力。所述状态寄存器取两个或多个值之一。每个用户交互被初始化为第一状态值。所述用户交互根据当前所述状态寄存器的值和一个或多个压力信号特性，在所述状态寄存器的值之间转换。压力信号特性可以包括以下至少之一：信号的值、信号梯度、信号方差、信号标准差、信号变程、信号最小值、信号最大值、自所述用户交互时段开始起经过的时间、从所述状态寄存器的值被改变起所经过的时间，以及从检测到所述压力信号中的峰值起所经过的时间等等。压力信号特性可以包括将信号的值、信号梯度、信号方差或标准偏差、信号变程、信号最小值或信号最大值，与一个或多个相应的预定阈值或预定变程进行比较。压电传感器可以与电容传感器共面或被设置在与电容传感器相同的层内。压电传感器和电容传感器可共同地包括一个或多个电极。压电传感器和电容传感器可以由单个或共同的结构所提供。压电传感器和电容传感器可以为分离的。压电传感器和电容传感器可以被设置在分离的层中。生成经处理压力信号可以包括：对于每个压电传感器，从所述接收到的压力信号中减去直流DC偏移值。每个直流DC偏移值在接通所述触摸面板之后，经过预热时段之后被初始化。每个初始DC偏移值基于在没有用户交互的情况下接收到的压力信号。每个初始DC偏移值可以基于在没有用户交互的情况下接收到的压力信号的平均值、中值、模值或幅值。该方法还可以包括：对于每个压电传感器，响应于确定出不存在用户交互，维持具有接收到的压力信号的值的回归缓冲器，确定被存储在回归缓冲器中的值的梯度和方差，以及响应于所述梯度和方差小于预定阈值，基于被存储在所述回归缓冲器中的值来更新所述直流DC偏移值。生成经处理压力信号包括：对所述接收到的压力信号进行滤波。该方法还可以包括：对于每个压电传感器，响应于检测到所述用户交互的开始，将残余DC偏移值设置为零。该方法还可以包括：在所述用户交互时段期间，维持具有所述经处理压力信号的值的样本缓冲器，确定被存储在样本缓冲器中的值的梯度和方差，确定所述残余DC偏移值与所述被存储在所述样本缓冲器中的值的平均值之间的差值。该方法还可以包括：响应于所述梯度和所述方差小于对应的平坦时段阈值，并且所述差值小于偏移-转移阈值，将所述残余DC偏移值更新为所述被存储在所述样本缓冲器中的值的平均值。该方法还可以包括：从积分之前的所述经处理压力信号中减去所述残余DC偏移值。该方法还可以包括：响应于基于所述电容信号确定出所述用户交互的位置正在移动，将移动标志设置为真值。该方法还可以包括：响应于所述移动标志不具有所述真值，将所述平坦时段阈值设置为第一预定平坦时段阈值。该方法还可以包括：响应于所述移动标志具有所述真值，将所述平坦时段阈值设置为第二预定平坦时段阈值。该方法还可以包括：对于每个压电传感器：定位并确定所述经处理压力信号在所述用户交互时段期间的初始峰值。该方法还可以包括：响应于定位初始峰值，若自所述用户交互时段的开始起经过的时间超过预定阈值，将用户交互类型寄存器设置为对应于软触摸值。该方法还可以包括：若自所述用户交互时段的开始起经过的时间未超过所述预定阈值，将所述用户交互类型寄存器设置为对应于硬触摸值。该方法还可以包括：响应于所述残余DC偏移值被更新，以及所述用户交互类型寄存器对应于所述软触摸值，将所述用户交互类型寄存器设置为所述硬触摸值。该方法还可以包括：响应于所述经处理压力信号超过所述初始峰值的预定分数，所述被存储在所述样本缓冲器中的值的梯度超过软转换阈值，以及所述用户交互类型寄存器对应于所述硬触摸值，将所述用户交互类型寄存器设置为所述软触摸值。该方法还可以包括：响应于所述用户交互类型寄存器对应于所述软触摸值，将所述平坦时段阈值设置为第三预定平坦时段阈值。该方法还可以包括：响应于所述状态寄存器对应于所述第一状态值，自所述用户交互开始起经过的时间超过最小持续时间，以及所述经处理压力信号具有对应于增大的力的符号，将所述状态寄存器设置为第二状态值。该方法还可以包括：响应于所述状态寄存器对应于所述第二状态值，以及所述经处理压力信号具有对应于减小的力的符号，将所述状态寄存器设置为第三状态值。该方法还可以包括：响应于所述状态寄存器对应于所述第二状态值，以及所述用户交互类型寄存器对应于所述软触摸值，将所述状态寄存器设置为所述第三状态值。该方法还可以包括：确定所述用户交互期间所述经处理压力信号的信号梯度。该方法还可以包括：响应于所述状态寄存器对应于所述第三状态值，以及所述经处理压力信号的所述信号梯度低于信号梯度阈值，将所述状态寄存器设置为第四状态值。该方法还可以包括：如果所述状态寄存器对应于所述第一状态值，则对具有对应于增大的力的符号的所述经处理压力信号的值进行积分，而不对对应于减小的力的所述经处理压力信号的值进行积分。该方法还可以包括：如果所述状态寄存器对应于所述第二状态值，则对所有的所述经处理压力信号的值进行积分。该方法还可以包括：如果所述状态寄存器对应于所述第三状态值，则不对所述经处理压力信号的值进行积分。该方法还可以包括：如果所述状态寄存器对应于所述第四本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n从触摸面板接收来自多个压电传感器的压力信号和来自多个电容触摸传感器的电容信号；/n基于所述电容信号，确定用户交互时段，在该用户交互时段期间发生了与所述触摸面板的用户交互；/n根据接收到的压力信号生成经处理压力信号；/n通过根据与所述用户交互对应的状态寄存器对相应的经处理压力信号进行有条件地积分，来测量所述用户交互时段期间通过所述用户交互被施加到所述多个压电传感器中的每个压电传感器上的力；/n其中，所述状态寄存器取两个或多个值之一，其中，每个用户交互被初始化为第一状态值，并且其中，所述用户交互根据当前状态寄存器值和一个或多个压力信号特性，在状态寄存器值之间转换。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180123 GB 1801099.11.一种方法，包括：
从触摸面板接收来自多个压电传感器的压力信号和来自多个电容触摸传感器的电容信号；
基于所述电容信号，确定用户交互时段，在该用户交互时段期间发生了与所述触摸面板的用户交互；
根据接收到的压力信号生成经处理压力信号；
通过根据与所述用户交互对应的状态寄存器对相应的经处理压力信号进行有条件地积分，来测量所述用户交互时段期间通过所述用户交互被施加到所述多个压电传感器中的每个压电传感器上的力；
其中，所述状态寄存器取两个或多个值之一，其中，每个用户交互被初始化为第一状态值，并且其中，所述用户交互根据当前状态寄存器值和一个或多个压力信号特性，在状态寄存器值之间转换。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述生成经处理压力信号包括：对于每个压电传感器，从所述接收到的压力信号中减去直流DC偏移值；
其中，每个DC偏移值在接通所述触摸面板之后，经过预热时段之后被初始化，并且初始DC偏移值基于在没有用户交互的情况下接收到的压力信号。


3.根据权利要求2所述的方法，还包括：对于每个压电传感器，响应于确定出不存在用户交互：
维持具有接收到的压力信号的值的回归缓冲器；
确定被存储在所述回归缓冲器中的值的梯度和方差；以及
响应于所述梯度和方差小于预定阈值，基于被存储在所述回归缓冲器中的值来更新所述DC偏移值。


4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述生成经处理压力信号包括：对所述接收到的压力信号进行滤波。


5.根据任一前述权利要求所述的方法，还包括：对于每个压电传感器，
响应于检测到所述用户交互的开始，将残余DC偏移值设置为零；
在所述用户交互时段期间：
维持具有所述经处理压力信号的值的样本缓冲器；
确定被存储在所述样本缓冲器中的值的梯度和方差；
确定所述残余DC偏移值与被存储在所述样本缓冲器中的值的平均值之间的差值；以及
响应于所述梯度和所述方差小于对应的平坦时段阈值，并且所述差值小于偏移转移阈值，将所述残余DC偏移值更新为被存储在所述样本缓冲器中的值的平均值；
从积分之前的所述经处理压力信号中减去所述残余DC偏移值。


6.根据权利要求5所述的方法，还包括：响应于基于所述电容信号确定出所述用户交互的位置正在移动，将移动标志设置为真值；
响应于所述移动标志不具有所述真值，将所述平坦时段阈值设置为第一预定平坦时段阈值；
响应于所述移动标志具有所述真值，将所述平坦时段阈值设置为第二预定平坦时段阈值。


7.根据任一前述权利要求所述的方法，还包括：对于每个压电传感器：定位并确定所述经处理压力信号在所述用户交互时段期间的初始峰值。


8.根据权利要求7所述的方法，还包括：响应于定位初始峰值，
响应于自所述用户交互时段的开始起经过的时间超过预定阈值，将用户交互类型寄存器设置为对应于软触摸值；
响应于自所述用户交互时段的开始起经过的时间未超过所述预定阈值，将所述用户交互类型寄存器设置为对应于硬触摸值。


9.根据引用权利要求5或6的权利要求8所述的方法，还包括：响应于以下情况，将所述用户交互类型寄存器设置为所述硬触摸值：
所述残余DC偏移值被更新；以及
所述用户交互类型寄存器对应于所述软触摸值。


10.根据引用权利要求5或6的权利要求8或9所述的方法，还包括：响应于以下情况，将所述用户交互类型寄存器设置为所述软触摸值：
所述经处理压力信号超过所述初始峰值的预定分数；
所述被存储在所述样本缓冲器中的值的梯度超过软转换阈值；以及
所述用户交互类型寄存器对应于所述硬触摸值。


11.根据引用权利要求6的权利要求8至10中任一项所述的方法，还包括：响应于所述用户交互类型寄存器对应于所述软触摸值，将所述平坦时段阈值设置为第三预定平坦时段阈值。


12.根据任一前述权利要求所述的方法，还包括：响应于以下情况，将所述状态寄存器设置为第二状态值：
所述状态寄存器对应于所述第一状态值；
自所述用户交互的开始起经过的时间超过最小持续时间；以及
所述经处理压力信号具有对应于增大的力的符号。


13.根据权利要求12所述的方法，还包括：响应于以下情况，将所述状态寄存器设置为第三状态值：
所述状态寄存器对应于所述第二状态值；
所述经处理压力信号具有对应于减小的力的符号。


14.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：里卡尔多·密炁，马特奥·维特，阿罗基亚·内森，巴巴克·巴斯塔尼，
申请(专利权)人：剑桥触控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB