在电容表面传感器上产生周期性信号的装置、用途及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于在电容表面传感器上产生周期性信号的装置和系统，以及将该装置用于在电容表面传感器上产生周期性信号的用途。该装置由三维物体形成，至少在该三维物体的接触侧布置有导电结构。该系统包括这样的装置，以及电容表面传感器，其中该装置可以用于在表面传感器上产生周期性信号。感器上产生周期性信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在电容表面传感器上产生周期性信号的装置、用途及系统


[0001]本专利技术涉及一种用于在电容表面传感器上产生周期性信号的装置和系统，以及将该装置用于在电容表面传感器上产生周期性信号的用途。该装置由三维物体形成，该三维物体至少在底侧上布置有导电结构。该系统包括这样的装置以及电容表面传感器，其中该装置可以用于在表面传感器上产生周期性信号。

技术介绍

[0002]在2010年，数据载体首次公开，其可以通过电容触摸屏读取，诸如可在市售智能手机和平板电脑中找到的电容触摸屏。此后在该领域已开发出以下现有技术：
[0003]WO 2011 154524 A1描述了一种用于将信息从信息载体传输到电容表面传感器的系统。该信息载体在不导电的基板上具有导电层，该导电层被设计为“触摸结构”并且包括至少一个触摸点、耦合表面和/或导体轨迹。触摸点复制了指尖的特性。除了该系统之外，还描述了该系统的用途，以及一种基于表面传感器与信息载体之间的静态或动态相互作用来获取信息的方法。WO 2011 154524 A1的图20a
‑
c示出了相互作用的变型，其中包括表面传感器的装置在信息载体上运动，并且信息载体的完整信息被逐渐读出。该文件公开了特别是基于子区的位置的信息编码。
[0004]WO 2012 072648 A1描述了一种用于使用电容触摸屏从信息载体捕获信息的方法。该申请大体上涉及与前述现有技术类似的系统。所描述的信息载体基本上由两种不同的材料组成，这两种材料的电导率或介电系数不同。信息载体与触摸屏之间的相对运动会导致信息载体与表面传感器之间基于不同的材质特性的相互作用，这产生了触摸信号。同样，在该文件中，导电图案(pattern)包括触摸点、耦合区域和传导迹线的基本元件，其中传导迹线将触摸点彼此耦合和/或耦合至耦合区域。
[0005]WO 2016 131963 A1描述了一种包括第一导电区和第二导电区的电容信息载体，所述第一导电区和第二导电区至少部分地彼此连接。第一导电区的至少两个子区覆盖触摸屏的发射电极和接收电极的至少两个不同的交叉部。
[0006]以上所有申请通常都具有以下基本思想：使用布置在信息载体上的导电结构来模拟指尖的特性，从而使得信息载体能够被在电容触摸屏上读出。由于将相对应的触摸屏“用于非预期目的”，因此有必要将导电结构调整到一程度，以使触摸屏可以感知通过导电结构的相对应的输入，而不会“过滤掉它们”。现有技术文件中的基本思想是基于几何编码的，其中，导电结构的导电元件彼此之间的相对位置等基本上形成了编码/解码的基础。
[0007]WO 2018 141478 A1描述了一种在电容表面传感器上产生时间相关信号的方法，该电容表面传感器的传导结构由许多单独的元件组成，并且其中，时间相关信号是通过输入装置和类似卡的物体之间的相对运动产生的。WO 2018 141479 A1公开了一种用于在电容表面传感器上产生时间相关信号的装置。两个申请都需要提供与导电结构动态地在工作中接触的输入装置。对于特定应用，需要输入装置可能是不利的。
[0008]本专利技术的目的是提供一种在电容表面传感器上产生周期性信号的装置和系统，该
装置和系统不会表现出现有技术的缺点和不足。此外，所提供的装置旨在引起在表面传感器上产生的周期性信号，而不需要附加的输入装置。本专利技术所基于的另外的目的是提供一种特别用户友好的交互装置，该交互装置可以用于验证、认证和/或识别的目的。

技术实现思路

[0009]该目的通过独立权利要求的特征解决。在从属权利要求中描述了本专利技术的有利实施方式。
[0010]根据用于解决问题的本专利技术，优选地提供了一种用于在电容表面传感器上产生周期性信号的装置，其中，该装置包括以布置在非传导基板上的方式存在的导电结构。该装置的特征在于，该装置是三维物体，该三维物体具有底侧，导电结构以至少布置在三维物体的底侧上的方式存在并且限定了周期性信号的走向(course，过程，路径)。
[0011]特别地，本专利技术还涉及一种用于在具有包括行和列的电极栅格的电容表面传感器上产生周期性信号的装置，其中该装置是三维物体，其中三维物体具有接触表面，其中导电结构至少存在于三维物体的接触表面上，并且其中，导电结构被布置为使得在该装置相对于表面传感器沿电极栅格的行或列的方向运动时产生周期性信号，该周期性信号正交于该装置的运动而振荡。
[0012]在另一方面，本专利技术优选地涉及一种包括该装置以及具有表面传感器的设备的系统。
[0013]因此，本专利技术优选地还涉及一种用于在电容表面传感器上产生周期性信号的系统，该系统包括装置以及具有电容表面传感器的设备，其中
[0014]a)该装置是三维物体，该三维物体具有接触表面，其中，导电结构至少设置在三维物体的接触表面(50)上
[0015]b)电容表面传感器具有包括行和列的电极栅格，
[0016]并且其中，导电结构被布置成使得，当该装置相对于表面传感器大致沿着电极栅格的行或列的方向运动时产生周期性信号，该周期性信号正交于该装置的运动而振荡。
[0017]专利技术人已经发现，当该装置在表面传感器上进行相对运动时，在该装置上的导电元件的特定结构或它们相对于彼此的布置，与表面传感器上的周期性信号的走向之间存在关系。
[0018]在本专利技术的意义上，信号优选地被理解为在表面传感器的触摸表面或屏幕上的输入的空间走向，该信号由表面传感器或其触摸控制器感知。触摸表面优选地指表面传感器的被设置用于呈触摸形式的输入的外表面。在触摸屏作为表面传感器的情况下，触摸表面是屏幕。
[0019]当用户在触摸表面或表面传感器的屏幕上移动手指时，手指的所述移动被表面传感器检测为空间信号，该空间信号的走向基本上与手指移动的走向相对应。
[0020]传感器所感知的用户手指的移动或表面信号可以例如由表面传感器记录在具有两个轴的坐标系中(且如果需要显示在屏幕上)，其根据数学惯例，x轴表示水平轴，y轴表示竖直轴。因此，x坐标的变化优选地对应于点向右或向左的偏移，而点的y坐标的变化对应于上或向下的偏移。当用户手指在表面传感器的触摸表面或屏幕上移动时，实际移动与表面传感器所检测的信号基本一致。
[0021]当具有导电结构的装置在表面传感器的触摸表面或屏幕上运动时，表面传感器所感测和检测的运动不一定与该装置在触摸表面或屏幕上的运动相对应，而是相反，所检测的信号通过导电结构相对于该装置的实际运动而变化，在本专利技术的意义上，所述变化优选地被称为偏差或失真。本专利技术的重要优点在于，所提出的装置可以用于在电容表面传感器上提供输入，而无需使用任何特定的输入装置。
[0022]这意味着可以免去对输入装置的原本在现有技术中常见并已得到认可的要求，使得能够实现特别用户友好地且简单地操作表面传感器或使用包括表面传感器和装置的系统。
[0023]不必使用输入装置的优点是，例如，用户不再需要用他的手指在表面传感器上进行输入。为了允许更容易地使用该装置，这可能是期望的。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在电容表面传感器(20)上产生周期性信号(40)的系统，所述系统包括装置(10)和具有电容表面传感器(20)的设备(22)，其特征在于，a)所述装置(10)是三维物体，所述三维物体具有接触表面(50)，其中，导电结构(12)至少布置在所述三维物体的所述接触表面(50)上，b)所述电容表面传感器(20)具有电极栅格(24)，所述电极栅格包括行(26)和列(28)，并且其中，所述导电结构(12)被布置为使得当所述装置(10)大致沿着所述电极栅格(24)的行(26)或列(28)的方向相对于所述电容表面传感器(20)运动时，产生周期性信号(40)，所述周期性信号正交于所述装置(10)的运动而振荡。2.根据前一项权利要求所述的系统，其特征在于，所述周期性信号(40)的周期长度(42)与所述电容表面传感器(20)中的所述电极栅格(24)的栅格常数相关。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述周期性信号(40)的所述周期长度(42)为至少2mm，优选地为至少3mm，且特别优选地为至少4mm，以及/或者，所述周期性信号(40)的所述周期长度(42)为至多9mm，优选地为至多7mm，且特别优选地为至多5mm。4.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的系统，其特征在于，所述周期性信号(40)的振幅(44)为至少1mm，优选地为至少2mm，且特别优选地为至少3mm，以及/或者，所述周期性信号(40)的振幅(44)优选地为至多60mm，且特别优选地为至多40mm。5.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的系统，其特征在于，所述导电结构(12)被布置为在曲线形状、振幅(44)和/或边缘形状方面限定所述电容表面传感器(20)上的所述周期性信号(40)的走向。6.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的系统，其特征在于，所述周期信号(40)的持续时间为至少250ms，优选地为至少500ms，特别优选地为至少750ms。7.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的系统，其特征在于，所述导电结构(12)适于与所述电容表面传感器(20)的所述电极栅格(24)的至少两行(26)和至少两列(28)相互作用。8.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的系统，其特征在于，所述导电结构(12)包括具有两个质心的至少两个子区，所述两个子区被布置为：在与所述电极栅格(24)的交叉部交叠的情况下产生触摸事件，并且在与所述电极栅格(24)的交
叉部不交叠的情况下不产生触摸事件，从而在所述装置(10)大致沿着所述电极栅格(24)的行或列相对运动时，通过当第一质心或第二质心与所述电极栅格的交叉部交替重叠时交替地产生触摸事件而产生周期性信号(40)。9.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的系统，其特征在于，所述导电结构(12)具有至少两个子区，根据在所述电极栅格(24)上的定位，所述至少两个子区覆盖的最小面积大于下面的电极交叉部的面积的20％，优选大于下面的电极交叉部的面积的30％，以及/或者，所述至少两个子区覆盖的最大面积小于下面的电极交叉部的面积的70％，优选小于下面的电极交叉部的面积的50％。10.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的系统，其特征在于，所述周期性信号(40)的走向是由所述导电结构(12)的子区与所述电容表面传感器(20)的所述电极栅格(24)的相互作用确定的。11.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的系统，其特征在于，所述系统具有适于评估所述周期性信号(40)的数据处理装置，所述数据处理装置优选地在其上安装有软件(“app”)，所述软件包括用于评估所述周期性信号(40)的动态特性并将所述动态特性与参考数据进行比较的命令。12.根据前一权利要求所述的系统，其特征在于，所述动态特性包括周期长度(42)、振幅(44)和/或周期持续时间。13.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的系统，其特征在于，包括表面传感器(20)的装置(22)将所述周期性信号处理为一组触摸事件，并且软件确定所述一组触摸事件的动态特性。14.根据权利要求11至13中的一项或更多项所述的系统，其特征在于，所述动态特性包括所述触...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡琳，
申请(专利权)人：普利斯梅德实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：