用于确定触摸事件的方法和触敏装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于确定由用户在触敏装置的交互表面上提供的触摸事件的方法，包括下述步骤：由换能器，特别是由压电换能器检测原始信号，并低通滤波被检测到的信号，将滤波过的原始信号分段成基准信号和至少一个有用信号，以及分析所述至少一个有用信号以确定所述触摸事件的特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于确定由用户在触敏装置的交互表面上提供的触摸事件的方法。本专利技术还涉及被配置为执行该方法的触敏装置。
技术介绍
存在多种不同的技术来提供触敏接口。人们可以提及诸如电容性的、电阻性的、表面声波或基于弯曲波的声波技术之类的技术。这些方法的共同之处在于，一旦已经由基础分析方法识别建立触摸事件的触摸点的X、I坐标，则识别出触摸事件，如手指在交互表面上的拖曳交互作用，和/或多触摸式触摸事件，如放大或缩小触摸手势，在此期间两个手指远离或向着彼此移动。然而，为了确定一个触摸事件的多个触摸点的X、y坐标，识别这些复杂的手势必须的硬件和软件相当苛刻，导致复杂且因此更昂贵的功能。因此，仅在高端产品中结合具有这种功能的触敏装置。采用基于在触摸事件期间产生并在触敏交互表面内部向换能器传播的弯曲波的声波技术，例如需要采用能够识别建立手势的每个单独的触摸点的位置的参考声波信号建立数据库。
技术实现思路
为了在低成本应用中也引入这种技术，或者，一般地，为了能够以更低的成本提供这种功能，因此本专利技术的目标是简化用于确定触摸事件的方法。该目标由根据权利要求1的用于确定触摸事件的方法实现。本专利技术的令人惊奇的发现在于，确实能够基于低通滤波过的检测信号识别触摸事件的特性。在前述声波技术中，已经经由高通滤波排除低频。这种排除的原因是低频与噪声之间的干扰。现在，通过引入将滤波过的原始信号分段成表示标准的基准信号的附加步骤，有用信号变得能够使用低频。在这里，术语"触摸事件"涉及用户和交互表面之间的任何交互作用，其可以为由用户的手指或铁笔提供的单次触击，如通过同时用多于一个手指触击交互表面的多触摸事件，以及拖曳活动，在拖曳活动期间用户用他的手指或铁笔在交互表面上移动并且其再次可以为单次或多触摸事件。例如，单次拖曳触摸事件涉及在电子装置中使用的挥击或轻击手势，多触摸拖曳活动涉及转动、放大和缩小触摸事件。根据优选实施例，步骤b可以包括应用统计模型来对滤波过的原始信号进行分段。统计模型的优点在于，不知道交互作用的精确形式，只知道有用信号和基准信号之间的某些特性差异，就能够从可以由两类建立的信号中识别出一类或另一类。因此不需要建立一阈值，高于该阈值的信号被视为有用信号，低于该阈值的信号被视为基准/噪声信号。优选地，可以在时间域中执行该方法。因此不需要执行到频率域的转换，这简化了实现根据本专利技术的方法所需要的硬件。优选地，滤波器可以具有100Hz，特别地50Hz，更特别地30Hz的最大通过频率。在该频率范围中，在换能器的附近发生的触摸事件导致一图案，一方面，该图案可以被用来识别原始信号数据的有用信号部分，另一方面，也可以用来确定触摸事件的某些特性。 进一步优选地，步骤b可以包括期望最大化算法，特别是分类期望最大化算法。这些统计方法是能够最大化数据何时不完整的可能性的迭代技术，并且可以用在数据的混合的情况中。该算法优点在于它收敛。在变形例中，引入附加的分类，强制类的在给定时间处发生的可能性为O或I。分类算法的优点在于，它更快地收敛，并且因此非常适合实时处理。优选地，假设基准信号和有用信号中的每一种都具有高斯分布且它们的信号能量遵循伽马分布。高斯和伽马分布具有简化算法的编程的已知特性，以便可以保持用于实现算法的硬件简单，并且保持高的处理速度。优选地，在期望最大化算法的初始化步骤时，两种分布的方差基于信号能量，其中有用信号类涉及最大能量，基准信号类涉及中等能量。看起来这些初始方差形成导致期望最大化算法的快速收敛的起始条件。有利地，在分段步骤b期间，可以分析所述被检测到的信号的具有预定持续时间的流。典型地，移动装置上的手势，如放大、缩小、转动、挥击或轻击手势不花费多于500毫秒。因此，足以分析被检测到的信号中的具有最多两秒的持续时间的数据流。实际上，通过提供长于典型的手势触摸事件的数据流，能够总是提供一些基准信息，以便CEM算法可以收敛并识别两种分布。优选地，一旦在步骤b已经识别有用信号，则可以分析有用信号以能够在已经分析完整的数据流之前确定对应的触摸事件的特性。因此，在对应于给定手势的命令将输出之前，人们不必等待数据流的结束。因此该方法可以在实时条件下运行。优选地，CEM算法可以包括至少涉及基准信号的初始条件的加权步骤，以改善输入变化量的估计。特别地，在CEM算法还未发现有用信号的情况中，所确定的变化值可以用作用于下一次运行中的基准信号的输入变化量。最终可以增加记忆效应。优选地，检测信号的后续的数据流重叠。因此，再次分析至少部分地已经分析的输出，这可以用来改善本专利技术的分段步骤的可靠性。该方法有利地还可以被配置为使得仅在已经至少两次识别有用信号时才将该有用信号传递至步骤C。这将降低特定噪声活动将引起不合适的输出的风险。进一步优选地，如果在步骤b期间已经在预定量的流中，特别是在两个或三个流中识别到同一有用信号，则接下来的流不与在前的流的直到有用信号的结束的部分重叠。因此，一旦已经确认有用信号存在预定次数，则检测信号的该部分不需要被再次处理，使得可以节省计算容量，这进一步帮助提供实时数据分析性能。优选地，在根据本专利技术的方法中进行80% -95%的信号重叠。根据优选实施例，步骤c可以包括只要有用信号已被传递到步骤c就表征触摸事件的步骤。因此，在人们仅期望确定在交互表面上已经出现触摸事件(如触击)例如用于接通或断开某种功能的情况中，有用信号的识别是足够的。关于这种交互作用，可以提供非常简单的触摸事件检测方法。根据优选实施例，步骤a可以包括通过多于一个换能器，特别是四个换能器检测原始信号，并针对被检测到的信号中的每一个执行步骤b。发现在根据本专利技术分析的低频范围中，当接收到触摸事件时在换能器附近观察触摸事件检测信号中观察到的特定图案。因此，通过设置多个换能器，将变得不仅能够识别触击已经发生，而且能够识别所发生的触摸事件靠近哪个换能器，且当然也能够识别在什么时间发生触摸事件。进一步优选地，步骤c可以包括基于在步骤b)期间识别的有用触摸信号的一个或多个预定特性之间的时间延迟和/或它们的用于一个检测到的原始信号的相对值，识别多种类型的手势，特别是拖曳和拖曳方向和/或转动和转动方向和/或放大和/或缩小。优选地，所述一个或多个预定特性涉及有用信号的最大值、最小值或信号平均值交叉的位置。因此，不需要复杂的计算或不必建立数据库，并且更特别地，不必识别建立触摸手势触摸事件的触摸点的精确的X和I坐标，就变得能够通过分析低频信号，以通过简单地查看有用信号在给定换能器处发生的时刻并且最终通过该图案的特定特性的绝对值的比较来识别这些种类的手势。根据优选实施例，仅基于所述时间延迟和换能器相对于交互表面的位置确定手势的类型。因此，变得能够提供能够识别甚至更复杂的触摸事件手势的便宜的触敏装置。根据本专利技术的有利的实施例，该方法还可以包括在步骤c之前平滑有用信号的步骤。通过应用平滑步骤，如，采用另一个低通滤波器，可以实现进一步的噪声降低，从而优化触摸事件识别。本专利技术的目标还由计算机程序产品实现，该计算机程序产品包括具有用于至少执行该创造性方法的步骤b)和c)的计算机可执行指令的一个或多个计算机可读介质。本专利技术的目标还由根据权利要求19的触敏装置实现，并且该触敏装置被配置为根据上述方法识别触摸事本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞巴斯蒂安·谢纳，乔治·法拉，
申请(专利权)人：电子触控产品解决方案公司，
类型：
国别省市：