本发明专利技术涉及触摸感应装置，包括交互作用表面，其具有基于声音信号确定触摸位置的触摸定位系统。衬垫，形成为用于将交互作用表面与其上放置交互作用表面的地面声学地隔离的装置，该衬垫设置有上电极和下电极。衬垫弹性是弹性可压缩的并且具有介电性能，从而两个电极和衬垫形成电容器，该电容器具有随施加到交互作用表面的作用力变化的电容。除了由声音信号确定的触摸位置之外，触摸感应装置基于电容变化检测触摸持续时间，以使可以根据其持续时间对触摸活动进行分类。本发明专利技术还涉及相应的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有触摸保持功能的触摸感应装置和用于确定触摸是否伴随保持或释放动作的方法。
技术介绍
已知的触摸感应装置基于各种技术。例如，电容、电阻、压敏和声音系统。作为人机界面的这样的装置在众多的产品中获得应用，如亭中触摸屏、自动售货机、个人电子产品， 并且与计算机相结合，并且特别有利于其中键盘会堆积灰尘或污垢的环境。触摸感应装置的一个特殊类别由基于对应于由交互作用装置上的冲击引起的声音屈曲波(acoustic flexion wave)的声音信号的分析的装置形成，如在WO 2006/108443 中公开的Reversys 方法。在这种技术中，源自交互作用装置上的触摸产生的声音信号由转换装置检测，该转换装置用于将交互作用装置的激励转换成对应的信号，并且信号处理装置基于感测到的信号确定交互作用装置上的激励的位置。激励的定位例如可以使用声音信号的计时和/或声音信号幅度中的差异来确定。基于声波的分析系统的优势在于，交互作用装置可以由能够传送声波的任何材料制成。激励可以通过手指实现，但也可以使用戴着手套的手或铁笔。这种触摸控制系统提供具有高精度的位置检测，并且还可以检测多点触摸激励和拖曳运动。随着声音信号逐渐消失，在交互作用装置上发生冲击之后，当用户触摸交互装置并且手指保持在交互作用装置上时，声学方法关于延长的触摸保持动作的检测或关于触摸释放的检测是受到限制的。
技术实现思路
因此，本专利技术的第一目的在于，提供具有用于基于声音信号确定触摸位置的触摸定位系统的触摸感应装置，具有实现触摸保持功能的可能性，区别释放动作和触摸保持动作。本专利技术的目的用根据权利要求1的触摸感应装置和根据权利要求12的方法实现。根据权利要求1的触摸感应装置，其包括交互作用表面，特别是触摸面板，具有用于基于声音信号确定触摸位置的触摸定位系统；声学隔离装置，是弹性可压缩的并且是介电的，该声学隔离装置设置在交互作用表面的一个表面上；第一传导电极，设置在交互作用表面和声学隔离装置之间；第二传导电极，第一传导电极和第二传导电极将声学隔离装置夹在中间；和用于确定第一传导电极和第二传导电极之间的电容的装置。根据本专利技术，利用存在声学隔离装置的优势，该声学隔离装置对于将交互作用装置与触摸感应装置的其余部分声学地隔绝是必要的，以提供额外的传感器。事实上，通过在声学隔离器的上、下表面上设置电极，电容传感器集成到装置中。这种传感器感应施加到交互作用表面的表面上的作用力。交互作用表面上的作用力导致衬垫的压缩，以使电极之间的距离减小，导致电容增加。通过监测电容，由此可以获得在交互作用表面上施加的外力的连续记录。通过将电容变化与由声音系统检测到的触摸活动进行比较，即使在声音信号已经流失以后，也可以确定触摸活动的持续时间。因此，仍然可以检测触摸保持动作，从而可以检测当用户在一个位置处触摸交互作用装置较长时间时的情况。因此，在给定位置处的触摸活动，可以被分类为短触摸活动，像轻叩或敲打，或被分类为触摸保持活动，例如超过某一预定周期。通过监测电容，确定用户离开交互作用装置(触摸释放活动)的时刻也将成为可能。用根据要求12的方法实现相同的有益效果。根据本专利技术的触摸感应装置的进一步有利修改在从属权利要求中陈述。 附图说明根据参考附图的本说明书，本专利技术的具体实施方式将变得更为明显，在附图中，图Ia说明本专利技术实施方式的第一示例，显示作为本专利技术的交互作用表面的示例的触摸面板，作为隔离装置的示例的声学隔离衬垫，隔离衬垫被夹在作为本专利技术的传导电极示例的两条粘性铜带条之间，图Ib图示使用图Ia所示第一实施方式的创造性方法，图Ic示意地图解由第一个实施方式的声换能器和电容器捕获的信号，图加到2(说明根据本专利技术的第一实施方式的进一步变形，涉及不同的电极，以及图3说明本专利技术的第二实施方式，具有根据本专利技术的设置有三个电容传感器的交互作用表面。具体实施例方式根据本专利技术的第一实施方式的在图Ia中所示的触摸感应装置包括交互作用表面 3，这这里为触摸面板，例如玻璃面板，具有连接到与用户7可以施加冲击的位置相反的一侧的声换能器5。这样的触摸感应装置可以与显示器一起使用以形成触摸屏，但也作为如自动售货机一样的机器的控制面板，不一定需要显示器。通常地设置两个或两个以上(优选是三个或更多)换能器5。换能器连接到信号处理装置9。信号处理装置被配置为基于换能器5的感测信号确定触摸的存在，并且最终确定触摸位置。如果与在下面的显示器一起使用，触摸面板3可以是透明或半透明的面板，但是根据应用，也可以是不透明的面板。在触摸面板3的一个表面上，通常是在与发生冲击的位置相反的表面上，设置衬垫11作为隔声装置以声学地隔离触摸面板3与其所连接的装置的其余部分(未显示)。衬垫11由弹性可压缩、电介质材料形成。在本专利技术中，设置将衬垫11夹在中间的两个导电材料电极13和15。第一电极13 布置在触摸面板3和衬垫11之间，第二电极15布置衬垫11的相反侧处，因此与衬垫11的接触第一电极13的一侧相对。两个电极13和15与衬垫11 一起形成具有一定电容的电容器17。该电容使用用于确定电容的装置19来测量，装置19也被配置以监测电容变化，从而用作电容处理装置。用于确定电容的装置19可以合并入例如计算机处理器形式的处理装置9。在操作状态下，触摸面板3被放置为接触外部表面，例如接触监视器的显示器。根据表面的倾斜度，一定的作用力施加在弹性可压缩材料上，并且相应的电容可以由装置19 测量。如果两个电极13和15之间的距离变化，电容变化将被检测到，例如，因为一定的作用力施加至触摸面板3的表面。根据本专利技术的专利技术触摸感应装置以下述方式起作用。用户7在给定位置X处触摸交互作用装置，从而触摸触摸面板3。触摸产生由换能器5捕获的声音信号，换能器5将感测到的信号发送到处理装置9，处理装置9分析信号并且确定发生的触摸，并且根据如图Ib 所示的步骤Sl最终提供冲击的精确定位(因此在处理装置9的参考系统中的位置χ)。如果用户继续触摸面板，没有更多的声音信号将呈现，然而触摸意味着在衬垫11上的一定压力以及由此导致的其厚度21的改变。这改变电容器17的介电常数，介电常数的改变由用于确定电容的装置19按照步骤S2检测到。基于确定的电容，作为时间和幅度的函数，变得能够根据步骤Ic确定用户是否仍然触摸面板3 (因此对应于保持动作)，或者确定用户已经移开他的手指(释放动作)。为了确定触摸活动的终止的实际时刻，可使用各种标准。图Ic示意地图示作为时间的函数的由换能器5感测到的声音信号(下部信号)和由电容器17感测的电容值(上部信号)。在时刻A处，用户触摸触摸面板3并且换能器5开始感测信号，由于触摸面板3 上的压力，声波隔离器改变其厚度并且可以观察到电容升高。而在时刻B处，声音信号已经消失，电容器17仍然具有较高电容，其可以归结于用户的保持动作，这意味着，他仍然将他的手指定位在面板上的位置χ处。因此电容处理装置19可以确定保持动作发生，电容处理装置可以进一步确定在时刻C处完成触摸保持动作并且用户已经释放他的手指。事实上， 在时刻C处，电容值返回到其初始值，指示触摸面板不再处于压力下。优选地，为触发触摸动作，电容的变化应超过预定阈值。阈值例如可以根据隔离装置11的已知的属性，如厚本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种具有触摸保持功能的触摸感应装置，包括：交互作用表面，特别是触摸面板，具有用于基于声音信号确定触摸位置的触摸定位系统，声学隔离装置，是弹性可压缩的并且是介电的，该声学隔离装置设置在交互作用表面的一个表面上；第一传导电极，设置在交互作用表面和声学隔离装置之间；第二传导电极，第一传导电极和第二传导电极将声学隔离装置夹在中间；用于确定第一传导电极和第二传导电极之间的电容的装置。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾迈勒·阿克尔，
申请(专利权)人：泰科电子服务有限公司，
类型：发明
国别省市：CH
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