触摸检测设备及方法技术

本发明专利技术的目的是提供一种可检测触摸的设备。根据一个实施例，设备包括具有第一侧和第二侧的表面。该设备还可以包括布置在该表面的第二侧上的多个元件。多个元件中的每个元件可以被配置为将由物体施加到表面的第一侧上的力引起的元件中的机械应力转换为电压。该设备还可以包括电耦合到多个元件中的每个元件的计算设备。计算设备可以被配置为计算物体在表面上的位置。提供了一种设备、方法和计算机程序产品。序产品。序产品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】触摸检测设备及方法


[0001]本公开一般涉及设备的触摸用户接口，并且更具体地涉及这样的设备中的触摸检测。

技术介绍

[0002]诸如压电元件的触敏元件可以用于基于触摸的用户界面，诸如触摸屏、触控板或需要接收表面上的触摸的各种不同种类的电器。然而，可靠地确定例如用户的手指在这样的界面上的位置可能引入各种挑战。例如，用户可以用不同程度的力来触摸界面，并且设计足够灵敏以在界面仅被轻微触摸时可靠地起作用同时在施加更大的力时也正确地起作用的设备可能是具有挑战性的。此外，手指在表面上的移动可能对检测造成挑战。诸如电容检测的替代触摸检测方案可能具有其它限制。例如，当用户戴着手套时，电容触摸检测可能不能正确地起作用。

技术实现思路

[0003]提供本概述以便以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
[0004]本专利技术的目的是提供一种可检测触摸的设备。该目的通过独立权利要求的技术特征来实现。在从属权利要求、说明书和附图中提供了进一步的实施形式。
[0005]根据第一方面，一种设备包括：包括第一侧和第二侧的表面；布置在所述表面的所述第二侧上的多个元件，其中所述多个元件中的每个元件被配置成：将由物体施加到所述表面的所述第一侧上的力引起的所述元件中的机械应力转换为电压，其中所述机械应力和所述电压包括冲击分量和振动分量；以及计算设备，其电耦合到所述多个元件中的每个元件，被配置为：计算每个元件的电压的冲击分量和振动分量。利用这样的配置，设备可以能够例如确定物体在表面上的位置或者确定物体是否正在触摸表面。
[0006]在第一方面的实施形式中，计算设备还被配置为基于每个元件的电压的冲击分量和振动分量来计算物体在表面上的位置。利用这种配置，设备能够例如以改进的精度和/或可靠性来确定物体在表面上的位置，因为设备可以在物体将力施加到表面上时利用来自物体的振动运动和冲击二者。
[0007]在第一方面的另一实施形式中，计算设备被配置为通过计算多个元件上的冲击分量和/或振动分量的加权平均值，基于电压的冲击分量和振动分量来计算物体在表面上的位置。利用这样的配置，设备可以能够例如高效地确定物体在表面上的位置。
[0008]在第一方面的另一实施形式中，所述多个元件包括压电元件。压电元件可以例如能够以高效率将机械应力转换成电压。
[0009]在第一方面的另一实施形式中，所述计算设备还被配置为通过对所述电压随时间的样本求和来计算所述冲击分量。利用这样的配置，计算设备可以能够有效地确定冲击分
量，这可以提高物体在表面上的定位的准确度。
[0010]在第一方面的另一实施形式中，振动分量的频率在5
‑
25赫兹的范围内。该频率范围可以对应于当人的手指触摸表面时的振动频率。因此，该设备能够例如有效地确定人的手指在表面上的位置。
[0011]在第一方面的另一实施形式中，计算设备还被配置为以计算物体在表面上的速度。利用这样的配置，设备可以能够例如更好地跟踪物体在表面上的移动。
[0012]在第一方面的另一实施形式中，计算设备还被配置为随着物体移动而跟踪物体在表面上的位置。利用这样的配置，设备可以能够例如高效地跟踪用户通过触摸表面给出的各种输入。
[0013]在第一方面的另一实施形式中，计算设备还被配置为随着物体移动而计算物体在表面上的移动方向。利用这样的配置，可以确定用户手指的移动方向。
[0014]在第一方面的另一实施形式中，计算设备还被配置为将冲击分量和/或振动分量与预先配置的阈值进行比较。利用这样的配置，设备可以能够例如忽略由于例如电噪声而引起的冲击分量和/或振动分量。
[0015]在第一方面的另一实施形式中，计算设备还被配置为，当计算物体在表面上的位置时，基于预先配置的标准对冲击分量和振动分量进行加权。利用这种配置，当例如一个分量不可靠或不准确时，该设备能够例如动态地利用另一个分量。
[0016]在第一方面的另一实施形式中，预先配置标准包括冲击分量的幅度。利用这样的配置，当冲击分量例如不可靠或不准确时，该设备能够例如更多加权振动分量。
[0017]在第一方面的另一实施形式中，计算设备还被配置为：向所述多个元件中的每个元件施加驱动电压；并且其中所述多个元件中的每个元件还被配置为：基于所述驱动电压向所述表面的所述第一侧提供触觉效果。利用这样的配置，设备可以能够例如也提供触觉反馈。
[0018]在第一方面的另一实施形式中，计算设备被配置成以将触觉效果至少提供到物体的定位处的方式将驱动电压施加到多个元件。利用这样的配置，设备可以能够例如向用户的手指提供触觉反馈。
[0019]在第一方面的另一实施形式中，所述计算设备被配置为基于所述元件与所述物体在所述表面上的所述位置之间的距离来计算所述多个元件中的每个元件的所述驱动电压。利用这样的配置，设备可以能够例如将所提供的触觉反馈定位到用户的手指。
[0020]在第一方面的另一实施形式中，所述驱动电压与所述元件与所述物体在表面上的位置之间的距离的平方成反比。利用这样的配置，设备可以能够例如高效地将所提供的触觉反馈定位到用户的手指。
[0021]在第一方面的另一实施形式中，计算设备还被配置为：从第二设备接收关于所述物体的位置的附加信息；以及基于每个元件的电压的冲击分量、每个元件的电压的振动分量和附加信息来计算物体在表面上的位置。利用这样的配置，设备可以实现更精确的定位。
[0022]根据第二方面，一种方法包括：将由物体施加到表面的第一侧上的力所引起的元件中的机械应力转换为电压，其中，所述机械应力和所述电压包括冲击分量和振动分量；并且计算电压的冲击分量和振动分量。
[0023]在第二方面的一种实施形式中，该方法还包括：基于所述电压的所述冲击分量和
所述振动分量来计算所述物体在所述表面上的位置。
[0024]根据第三方面，提供了一种计算机程序产品，包括程序代码，所述程序代码被配置为当在计算设备上执行所述计算机程序时执行根据第二方面的方法。
[0025]许多附带特征将更容易理解，因为通过参考结合附图考虑的以下详细描述，它们变得更好理解。
附图说明
[0026]根据附图阅读以下详细描述，将更好地理解本说明书，其中：
[0027]图1示出了根据实施例的被配置为确定物体在设备的表面上的冲击和振动的设备的横截面的示意性表示；
[0028]图2示出了根据实施例的被配置为将机械应力转换为电压的多个元件的示意性表示；
[0029]图3示出了根据实施例的多个元件与计算设备之间的电耦合的示意性表示；
[0030]图4示出了根据实施例的位置向量的示意性表示；
[0031]图5示出了根据实施例的应力曲线的示意性表示；以及
[0032]图6示出了根据实施例的方法的流程图表示。
[0033]在附图中，相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备(100)，包括：表面(101)，其包括第一侧(110)和第二侧(120)；布置在表面的第二侧上的多个元件(102)，其中，多个元件中的每个元件被配置为：将由物体(104)施加到表面的第一侧上的力(106)引起的元件中的机械应力转换成电压，其中机械应力和电压包括冲击分量和振动分量；以及计算设备(103)，其电耦合到多个元件中的每个元件，所述计算设备被配置为：计算每个元件的电压的冲击分量和振动分量，其中冲击分量对应于施加到元件的总冲击；以及基于每个元件的电压的冲击分量和振动分量来计算物体在表面上的位置。2.根据权利要求1所述的设备(100)，其中，计算设备被配置为通过计算多个元件上的冲击分量和/或振动分量的加权平均，基于电压的冲击分量和振动分量来计算物体在表面上的位置。3.根据权利要求1或权利要求2所述的设备(100)，其中，所述多个元件包括压电元件。4.根据前述权利要求中任一项所述的设备(100)，其中，计算设备还被配置为通过随时间对所述电压的样本(505)求和来计算冲击分量。5.根据前述权利要求中任一项所述的设备(100)，其中，振动分量的频率在5
‑
25赫兹的范围内。6.根据前述权利要求中任一项所述的设备(100)，其中，计算设备还被配置为计算物体在表面上的速度。7.根据前述权利要求中任一项所述的设备(100)，其中，计算设备还被配置为随着物体移动而跟踪物体在表面上的位置。8.根据前述权利要求中任一项所述的设备(100)，其中，计算设备还被配置为随着物体移动而计算物体在表面上的移动的方向。9.根据前述权利要求中任一项所述的设备(100)，其中，计算设备还被配置为将冲击分量和/或振动分量与预先配置的阈值进行比较。...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：艾托有限责任公司，
类型：发明
国别省市：