振动感应触摸输入装置和唤醒触摸方法制造方法及图纸

在触摸输入装置基板中传播的弯曲波振动可被感应到。规定如何区分所感应到的由有意触摸引起的在所述基板中传播的振动和所感应到的由无意触摸引起的在基板中传播的振动。响应于所感应到的由有意触摸引起的在基板中传播的振动，产生一唤醒信号。该唤醒信号被发送到该触摸输入装置的控制系统，将该控制系统由睡眠状态转换到运行状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及触摸输入装置，尤其涉及采用唤醒触摸(wake-on-touch)感应技术的振动感应触摸输入装置。
技术介绍
采用触摸输入功能的电子显示器被应用于多种装置，包括便携式及手持式装置。一种典型的触摸屏被构造为重叠在电子显示器上。这种触摸屏可被构造为电容式或电阻式触摸屏，其具有作为触摸传感器的透明导电层和一种模式的布置在外围的由导电材料制成的电极。该触摸屏可替代地采用振动传感器来感应触摸。可以利用触摸传感器产生的触摸信号以多种方式确定触摸位置。人们对便携式和手持式电子装置关注程度的增加导致此类装置激增。这种关注伴随着引发了人们对便携式和手持式装置使用寿命的关注，尤其是对功率需求方面。采用降低触摸输入装置中功耗的技术可有利地延长便携式电子装置的使用寿命，所述便携式电子装置在再充电或更换电池的情况下结合了触摸输入功能。
技术实现思路
本专利技术针对用于在触摸输入装置中执行唤醒触摸感应的方法和系统。本专利技术还针对用于区分有意和无意触摸触摸输入装置的方法和系统，例如，一种振动感应触摸输入装置。本专利技术各个实施例中的上下文中，术语“有意触摸”是指希望被解释为触摸输入的可被检测到的振动、引起这种振动的事件、以及由于传感器接收到这些振动而产生的信号。术语“无意触摸”是指不希望被解释为触摸输入的可被检测到的振动、引起这种振动的事件、以及由于传感器接收到这些振动而产生的信号。例如，无意触摸包括外部噪声、以及影响了该触摸输入装置的振动，该振动并未在被检测的信号中产生必要签字。根据本专利技术唤醒触摸方法的一实施例，在触摸输入装置基板中传播弯曲波振动可被感应到。该方法还包括区分所感应到的由有意触摸引起的在所述基板中传播的振动和所感应到的由无意触摸引起的在基板中传播的振动。响应于所检测到的由有意触摸引起的在基板中传播的振动，产生一唤醒信号。该唤醒信号被发送到该触摸输入装置的控制系统，将控制系统从睡眠状态转换到运行状态。根据另一实施例，一种触摸输入装置包括被构造为能承受弯曲波振动的基板和多个传感器，所述多个传感器与该基板相连并且被构造来感应基板中传播的振动。控制器电子器件与这些传感器相连，并且被构造为，通过使用来自所感应到的由发送给基板的触摸引起的振动的信息来计算出触摸位置。唤醒电路与这些传感器和控制器电子器件相连。该唤醒电路被构造来区分所感应到的由有意触摸引起的在所述基板中传播的振动和所感应到的由无意触摸引起的在所述基板中传播的振动。响应于所感应到的由有意触摸引起的在基板中传播的振动，该唤醒电路被构造来产生一唤醒信号，并且将所述唤醒信号发送到所述控制器电子器件。根据另一实施例，一种触摸输入装置包括被构造来承受弯曲波振动的基板和多个传感器，所述多个传感器与所述基板相连并且被构造来感应在基板中传播的振动。至少一个激励换能器与所述基板相连。所述激励换能器将激励振动给予所述基板。控制器电子器件与所述传感器相连，并且被构造为通过使用来自所感应到的振动的信息计算出触摸位置，所述感应到的振动是由给到基板的触摸引起的。唤醒电路与这些传感器、控制器、以及激励换能器相连。所述唤醒电路被构造用来检测对施加到所述基板的触摸振动的激励振动响应，并且用来区分所感应到的由有意触摸引起的在所述基板中传播的振动和所感应到的由无意触摸引起的在所述基板中传播的振动。响应于所感应到的由有意触摸引起的在基板传播的振动，所述唤醒电路被构造用来产生一唤醒信号，并且将所述唤醒信号发送到所述控制器电子器件。上述本
技术实现思路
并非意在描述本专利技术每一实施例或每一实现方式。通过结合附图参考详细描述和权利要求，本专利技术的优点及作用变得清楚和易于理解，同时可以更好的理解本专利技术。附图说明图1是描述与根据本专利技术的一个实施例的唤醒触摸方法相关的各步骤的流程图；图2是描述与根据本专利技术另一实施例相关的与唤醒触摸方法相关的各步骤的流程图；图3和图4是根据本专利技术的一个实施例的触摸输入面板的平面图和俯视图；图5A说明了与控制器电子器件相连的触摸输入面板，所述控制器电子器件实现了根据本专利技术的一个实施例的一种唤醒触摸方法；图5B说明了与控制器电子器件相连的触摸输入面板，所述控制器电子器件实现了根据本专利技术另一实施例的一种唤醒触摸方法；图6描述了根据本专利技术的一个实施例的唤醒触摸电路；图7描述了根据本专利技术另一实施例的唤醒触摸电路；以及图8描述了根据本专利技术又一实施例的唤醒触摸电路。尽管可对本专利技术进行各种修改和形式的替换，但是本专利技术的细节已在附图中示出并将被详细说明。应该理解，这并非意在把本专利技术限制到所描述的特定实施例。相反，其意在涵盖由所附权利要求书限定的本专利技术范围内的全部修改、等同物、和替换。具体实施例方式下面参考附图描述所示实施例，所述附图构成本专利技术的一部分，以说明的方式示出了各个实施例，可在所述各个实施例中应用本专利技术。应该理解，在在不脱离本专利技术的保护范围的情况下，可以采用这些实施例，也可以改变其结构。本专利技术涉及触摸激活的用户输入装置，该装置可感应到通过触摸基板传播的振动，用于通过例如压电器件之类的若干触摸传感器进行感应。特别的，本专利技术涉及感应施加到触摸基板的弯曲波振动，并涉及确定这种波振动是由对触摸基板的有意触摸引起的还是无意触摸引起的。还可将对触摸基板的某些触摸与使用不同触摸工具或不同触摸力度进行的触摸区分开，这样，只有有意触摸才被检测为唤醒触摸信号。此外，本专利技术还涉及唤醒触摸电路和相关方法，该方法响应于把触摸输入装置感应到的有意触摸和无意触摸区分开，来将振动感应触摸输入装置的控制电子器件从睡眠状态转换为运行状态。在包括例如压电传感器的振动感应触摸输入装置中，该触摸面板平面中传播的振动对所述压电传感器施加压力，在传感器两端引起可检测到的电压降。接收到的信号可以由直接触摸输入的影响直接导致的振动引起，或者可以由影响现有振动的触摸输入，如振动衰减引起。接收到的信号还可以由无意触摸输入引起，如由触摸输入装置用户操作或误操作导致的触摸输入，或者被触摸输入装置感应到的外部环境源振动导致的触摸输入。根据一种触摸感应方法，一旦接收到如直接触摸引起的信号，每个传感器接收到同一信号的时间差可用于推断该触摸输入的位置。正如国际公开文件WO2003 005292和WO 0148684、和按代理卷号5876US002提交的名为“Vibration Sensing Touch Input Device”的美国专利申请所披露的内容，当传播介质是分散介质时，由多种频率构成的振动波组四处扩散，并随着传播而衰减，因此难以对该信号进行解释。对于这种情况，已有建议将接收到的信号进行转换，从而可以对它们进行解释，就好像它们是在非分散介质中传播。这项技术特别适合于检测弯曲波振动的系统。上述公开和申请中披露了特别适用于通过弯曲波振动检测和确定触摸位置的振动感应触摸输入装置，其全部内容并入本文。在这些弯曲波感应触摸输入装置中，通常采用压电传感器，包括单晶片(unimorph)型和双晶片(bimorph)型压电传感器。压电传感器具有很多优点，包括例如良好的灵敏性、相对便宜的成本、足够的鲁棒性、小型化趋势、足够的稳定性、和线性响应。其中，可在振动感应触摸输入装置中使用的其他传感器包括电致伸缩式，磁致伸缩式，压阻式，声学和移动线圈装置。许多采用触摸输入装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触摸输入装置，包括：基板，被构造用来承受弯曲波振动；多个传感器，与所述基板相连，被构造用来感应在基板中传播的振动；控制器电子器件，与所述传感器相连，并被构造为利用来自所感应到的振动的信息来计算触摸位置，所述所感应 到的振动是由传到所述基板的触摸所引起的；以及与所述传感器和所述控制器电子器件相连的唤醒电路，所述唤醒电路被构造用来区分所感应到的由有意触摸引起的在所述基板中传播的振动和所感应到的由无意触摸引起的在所述基板中传播的振动，响应于所感应到 的由有意触摸引起的在所述基板中传播的振动，所述唤醒电路被构造用来产生唤醒信号，并将所述唤醒信号发送到所述控制器电子器件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-10-10 10/683,3421.一种触摸输入装置，包括基板，被构造用来承受弯曲波振动；多个传感器，与所述基板相连，被构造用来感应在基板中传播的振动；控制器电子器件，与所述传感器相连，并被构造为利用来自所感应到的振动的信息来计算触摸位置，所述所感应到的振动是由传到所述基板的触摸所引起的；以及与所述传感器和所述控制器电子器件相连的唤醒电路，所述唤醒电路被构造用来区分所感应到的由有意触摸引起的在所述基板中传播的振动和所感应到的由无意触摸引起的在所述基板中传播的振动，响应于所感应到的由有意触摸引起的在所述基板中传播的振动，所述唤醒电路被构造用来产生唤醒信号，并将所述唤醒信号发送到所述控制器电子器件。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的唤醒电路被构造为通过将触摸振动与一阈值进行比较来区分有意触摸振动和无意触摸振动。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述唤醒电路被构造为通过将和触摸振动相关的幅度与一阈值进行比较来区分有意触摸振动和无意触摸振动。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述阈值表示与所述有意触摸振动相关的幅度的一部分。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述唤醒电路通过将与所述触摸振动相关的峰值幅度与一阈值进行比较来区分有意触摸振动和无意触摸振动。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述唤醒电路通过将从传感器分别获得的峰值幅度的和与一阈值比较来区分有意触摸振动和无意触摸振动。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述唤醒电路通过将和所述触摸振动相关的频率响应与一频率特征进行比较来区分有意触摸振动和无意触摸振动。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述频率特征包括与由有意触摸引起的触摸振动相关的一个频带或多个频带。9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器包括声音传感器。10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器包括压电传感器。11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器电子器件包括总线控制器和主处理器，所述唤醒电路与所述总线控制器相连。12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述总线控制器包括即插即用总线控制器，所述主处理器包括数字信号处理器(DSP)。13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述总线控制器包括一通用串行总线(USB)控制器，所述主处理器包括数字信号处理器(DSP)。14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器电子器件包括总线控制器和主处理器，响应于由有意触摸引起的在所述基板中传播的振动，所述唤醒电路将唤醒信号发送到所述主控制器，使其响应于所述唤醒信号从睡眠状态转换到运行状态。15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，在从睡眠状态转换到运行状态后，所述总线控制器将一唤醒信号发送到所述主处理器，使其响应于所述唤醒信号从睡眠状态转换到运行状态。16.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述触摸输入装置被限定为一无源触摸输入装置。17.根据权利要求1所述的装置，还包括与所述触摸输入装置相连的显示器；以及与所述显示器和所述触摸输入装置相连的主处理器。18.一种触摸输入装置，包括基板，被构造来承受弯曲波振动；多个传感器，与所述基板相连，并且被构造用来感应在所述基板中传播的振动；控制器电子器件，与所述传感器相连，并被构造为利用来自所感应到的振动的信息来计算触摸位置，所述所感应到的振动是由传到所述基板的触摸所引起的；至少一个与所述基板相连的激励换能器，所述激励换能器将激励振动施加到所述基板；以及与所述传感器、所述控制器和所述激励换能器相连的唤醒电路，所述唤醒电路被构造用来检测对施加到所述基板的触摸振动的激励振动响应，并且用来区分所感应到的由有意触摸引起的在所述基板中传播的振动和所感应到的由无意触摸引起的在所述基板中传播的振动，响应于所感应到的由有意触摸引起的在所述基板中传播的振动，所述唤醒电路被构造用来产生唤醒信号，并将所述唤醒信号发送到所述控制器电子器件。19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述激励换能器包括弯曲换能器。20.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述激励换能器包括惯性换能器。21.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述多个传感器中的至少一个为传感和激励换能器。22.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述多个传感器包括至少一个激励换能器。23.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述激励换能器包括压电传感器。24.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述激励换能器包括电动换能器。25.根据权利要求18所述的装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德A小皮特森，托马斯J雷贝斯基，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]