接触传感装置及方法制造方法及图纸

一种确定与一有源接触传感装置上的接触有关的信息的方法，包含以下步骤：　　　　提供一可维持弯曲波振动的面板形式的部件；　　　　从该部件上的一个位置产生该部件中的弯曲波振动，以探查与接触有关的信息；　　　　在离散的位置接触该部件，以便生成在该部件中所产生的弯曲波振动的变化；　　　　在该部件的两个位置上，测量该部件中的变化的弯曲波振动，以确定所测得的弯曲波信号；以及　　　　处理所测得的弯曲波信号，以计算与接触有关的信息，该处理包括：施加校正，以将所测得的弯曲波信号转换成从非分散性波来源的传播信号。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请是2000年12月18日提交的申请号为00817654.X的专利技术专利申请接触传感装置的分案申请。
本专利技术是有关。
技术介绍
直观显示器通常包含某种型式的接触传感屏幕。在例如掌上型计算机的 下一代便携式多媒体装置出现后，其变得更普遍。利用波以检测接触的最近 建立的技术是表面声波(SAW)。其将在玻璃屏幕表面上产生高频波，并利用 手指触摸后的衰减以检测触摸位置。这一方法为飞逝的时间 (t ime-of-f 1 ight),其中利用到达一或更多的传感器的扰动时间以检测位 置。当々某体^、非分散性方式工作，亦即波速在所关注的频率范围内无显著的 变化时，这一方法是可行的。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了 一种确定与一有源接触传感装置上的接触有关的信 息的方法，包含以下步骤提供一可维持弯曲波振动的面板形式的部件；从 该部件上的一个位置产生该部件中的弯曲波振动，以探查与接触有关的信 息；在离散的位置接触该部件，以便生成在该部件中所产生的弯曲波振动的 变化；在该部件的两个位置上，测量该部件中的变化的弯曲波振动，以确定 所测得的弯曲波信号；以及处理所测得的弯曲波信号，以计算与接触有关的 信息，该处理包括施加校正，以将所测得的弯曲波信号转换成从非分散性 波来源的传播信号。根据本专利技术，提供了一种有源接触传感装置，包括可维持弯曲波振动、并在被激励时形成声音辐射器的部件；耦接到该部件的一个或多个激励器， 用于激励该部件中的弯曲波振动，以探查与在该部件的表面上产生的接触有 关的信息，并使该部件产生声音输出；耦接到该部件的至少一个传感器，用 于测量该部件中的弯曲波振动；可操作地耦接到所述至少 一个传感器的处理 器，用于根据由接触产生、并由所述至少一个传感器测量的在该部件中的弯 曲波振动的变化，来处理与接触有关的信息，并施加校正，以将所测得的弯 曲波信号转换成从非分散性波来源的传播信号。根据本专利技术，提供了一种有源接触传感装置，包括可维持弯曲波振动 的部件；耦接到该部件的发射转换器，用于激励该部件中的弯曲波振动，以 探查与接触有关的信息；耦接到该部件的至少一个传感器，用于测量该部件 中的弯曲波振动；可操作地耦接到所述至少一个传感器的处理器，用于根据 由接触产生、并由所述至少 一个传感器测量的在该部件中的弯曲波振动的变 化，来处理与在该部件的表面上产生的接触有关的信息，并用于施加校正， 以将所测得的弯曲波信号转换成从非分散性波来源的传播信号。根据本专利技术，提供了 一种确定与一接触传感装置上的接触有关的信息的 方法，包含以下步骤 一是供一可维持弯曲波振动的部件；在该部件中产生弯 曲波振动，以探查与接触有关的信息；在离散的位置接触该部件，以便生成 在该部件中所产生的弯曲波振动的变化；测量该部件中的变化的弯曲波振 动，以确定所测得的弯曲波信号；以及处理所测得的弯曲波信号，以计算与 接触有关的信息，该处理包括施加校正，以将所测得的弯曲波信号转换成 从非分散性波来源的传播信号。根据本专利技术，提供了一种用于可维持弯曲波振动、并在被激励时形成声 音辐射器的部件的方法，该方法包括使用耦接到该部件的发射转换器来激 励弯曲波振动；在耦接到该部件的至少一个传感器中，测定与在该部件的表 面上产生的接触有关的、该部件中的弯曲波振动；以及处理由所述至少一个 传感器测量的与接触有关的信息，并施加校正，以将所测得的弯曲波信号转 换成从非分散性波来源的传播信号，从而识别与接触有关的信息。根据本专利技术，提供了 一种确定有关在一接触传感装置上接触的信息所述 的方法，包含的步骤为提供一可维持弯曲波的部件，在离散的位置接触该部件，以在部件中产生弯曲波振动的变化，至少提供一个附着至该部件的测量装置，以测量在部件中变化的弯曲波 振动因而确定所测量的弯曲波信号，以及处理所测得的弯曲波信号以计算有关接触的信息。接触可为输入笔(stylus)或手指接触的形式。该输入笔可为手握式钢笔 的形状。所计算的信息可为接触的位置或可为其它信息，例如接触的压力或尺 寸。有关接触信息可在中央处理器中计算。可用至少一个安装在部件边缘或与部件边缘相隔的传感器测量弯曲波 传播。传感器的形式可为一传感转换器(sensing transducer),其可将弯曲 波振动转换成模拟输入信号。可有多于一个的传感器。弯曲波振动意谓着例如接触的激励，其将一些平面位移传予部件。有许 多弯曲材质，某些具有完全的平方根分散关系的纯弯曲，而某些为纯弯曲及 剪性弯曲的混合。分散关系描述了波的平面速度与波频率的相关性。部件的 材料特性及激励频率确定了振动的相对幅度。弯曲波为分散性的，亦即弯曲波的速度与频率有关。因扰动记号随时间 逐渐散播，故此特性-使得任何飞逝的时间方法不是4艮恰当。因此，本方 法还包含将来自非分散波来源的所测量的弯曲波信号加以校正，其以将转换 成传播信号的步骤。 一旦加入了校正，用于雷达及声纳领域的技术方法可用 来检测接触的位置。利用弯曲波传播的一个重大的优点是弯曲波为体波(bulk wave),其包 含整个部分的移动，而非只是表面。相反，大部分其它的接触传感技术依赖 的是表面效应，因而易受到表面的损坏的影响。因此，利用弯曲波的接触传 感装置应是更坚固且对表面的划伤较不敏感等。利用校正可为处理弯曲波信号的第 一 步。所利用的校正最好是基于维持 弯曲波的部件材料的分散关系。这一分散关系通过将弯曲波方程式与部件材 料已知的实际参数结合来模型化。另外，可用一激光振动计测量分散关系， 以便在部件中对许多已知的频率产生振动模式(pattern)的图像，从而提供 在所关注的频率范围中的分散关系。通过对部件中的移动可持续地取样以进行弯曲波传播的测量。将所测得 的弯曲波信号与一参考信号(例如在接触前已形成的信号)相比较，当接触时 可识别。可比较信号的幅度或其它特性。 一旦形成接触，可记录所测得的弯曲波信号，然后加以处理。部件可为平板(plate)或面板(panel)的形式。该部件可为透明的或选择 非透明的，例如具有印刷的图形。该部件可具有均匀的厚度。另外，部件可 具有更复杂的形状，例如弯曲的表面及/或可变的厚度。若弯曲波可能从接 触位置行进至传感器之一(不管是多复杂的路径)，通过提供一例如类神经网 路的自适应算法以解译传感器所收到的弯曲波信号的接触位置，该方法可适用于复杂形状的部件。可能需有数个传感器。该方法可涉及纯无源式(passive)传感。换句话-说，^触所引起的部件 中弯曲波振动的变化可为对部件中弯曲波振动的激励。换句话说，对无源式 传感器并无其它弯曲波振动源。通过记录在各传感器脉沖到达的时间、比较 这些时间以确定各传感器距脉冲源的相对距离并将相对距离交叉以得接触 的位置，可计算出接触的位置。通过接触的最被碰击或摩擦移动可产生弯曲 波振动以及所测量的弯曲波信号。最少可有三个传感器。增加用于检测接触或接触位置的传感器数目提供了额外的信息，且因而 可提供更准确的检测。另外地或附加地，可在较长的时间段分析在各传感器 所收到的弯曲波信号，以致不仅测量了直接信号(亦即脉沖最先到达转换器 的信号)且也测量了来自部件边缘的反射。这一方法近似于向各现有的传感 器加入镜面反射的方案。利用这一方式，所得的额外信息可用于提供较高的 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定与一有源接触传感装置上的接触有关的信息的方法，包含以下步骤：提供一可维持弯曲波振动的面板形式的部件；从该部件上的一个位置产生该部件中的弯曲波振动，以探查与接触有关的信息；在离散的位置接触该部件，以便生成在该部件中所产生的弯曲波振动的变化；在该部件的两个位置上，测量该部件中的变化的弯曲波振动，以确定所测得的弯曲波信号；以及处理所测得的弯曲波信号，以计算与接触有关的信息，该处理包括：施加校正，以将所测得的弯曲波信号转换成从非分散性波来源的传播信号。

【技术特征摘要】
1.一种确定与一有源接触传感装置上的接触有关的信息的方法，包含以下步骤提供一可维持弯曲波振动的面板形式的部件；从该部件上的一个位置产生该部件中的弯曲波振动，以探查与接触有关的信息；在离散的位置接触该部件，以便生成在该部件中所产生的弯曲波振动的变化；在该部件的两个位置上，测量该部件中的变化的弯曲波振动，以确定所测得的弯曲波信号；以及处理所测得的弯曲波信号，以计算与接触有关的信息，该处理包括施加校正，以将所测得的弯曲波信号转换成从非分散性波来源的传播信号。2. 如权利要求l所述的方法，其中，与接触有关的信息包括接触的位置。3. 如权利要求l所述的方法，其中，与接触有关的信息包括接触的压力。4. 如权利要求l所述的方法，其中，与接触有关的信息包括接触的大小。5. 如权利要求l所述的方法，其中，在该部件上的接触的移动产生一 受在部件上的接触的位置、压力及速度影响的连续信号，并且，使用来自该 连续信号的连续时间数据，以导出与接触有关的附加信息。6. 如权利要求5所述的方法，还包括使用神经网络来处理连续时间 数据。7. 如权利要求l所述的方法，其中，与接触有关的信息包括接触类型。8. 如权利要求7所述的方法，其中，从由输入笔的触摸和手指的触摸 组成的组中选择接触类型。9. 如权利要求l所述的方法，其中，测量步骤包括测量所测得的弯 曲波信号的频率含量，以确定接触类型。 ；10. 如权利要求l所述的方法，还包括将所测得的弯曲波信号与一参 考信号相比较，以识别何时产生接触。11. 如权利要求l所述的方法，其中，测量步骤包括测量该部件的两 个边缘上的变化的弯曲波振动。12. —种有源接触传感装置，包括可维持弯曲波振动、并在被激励时形成声音辐射器的部件；耦接到该部件的一个或多个激励器，用于激励该部件中的弯曲波^猿动，以探查与在该部件的表面上产生的接触有关的信息，并使该部件产生声音输出；耦接到该部件的至少 一个传感器，用于测量该部件中的弯曲波振动； 可操作地耦接到所述至少一个传感器的处理器，用于根据由接触产生、 并由所述至少一个传感器测量的在该部件中的弯曲波振动的变化，来处理与 接触有关的信息，并施加校正，以将所测得的弯曲波信号转换成从非分散性 波来源的传播信号。13. 如权利要求12所述的接触传感装置，其中，所述一个或多个激励 器中的一个激励器可被操作用来激励该部件中的弯曲波振动、以及使该部件 产生声音输出。14. 如权利要求12所述的接触传感装置，其中，所述一个或多个激励 器包括至少两个激励器，并且，所述至少两个激励器中的分离的激励器可被 操作用来激励弯曲波振动、以及使该部件产生声音输出。15. 如权利要求14所述的接触传感装置，其中，用来激励弯曲波振动 的激励器可^皮:捧作用来激励音频之外的弯曲波振动。16. 如权利要求12所述的接触传感装置，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·P·R·希尔，
申请(专利权)人：新型转换器有限公司，
类型：发明
国别省市：GB