CN101887323A - 二维触摸传感器 - Google Patents

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Abstract

在触摸传感器中，不但提供触摸位置数据，而且提供关于触摸形状的额外数据。这是通过在比致动对象(通常为手指)的大小精细的网格上具有取样节点而实现的，因此，每一手指触摸激活所述传感器上的邻近节点群组。以此方式，每一触摸具有由所述激活的节点形成的形状。所述形状允许所述触摸传感器报告每一触摸的角度以及指示所述触摸有多细长的数据，优选两者一起作为一向量来报告，其中所述向量的方向给出所述角度且所述向量的量值给出扁率。对于从传感器阵列收集的每一数据帧，所述传感器输出触摸位置的(x，y)坐标和进一步的形状向量的(x，y)坐标。此允许提供许多新颖的手势，例如单个手指“拖曳并缩放”以及单个手指“拖曳并旋转”。其还允许在将手指触摸放置于虚拟键上的过程中校正系统性人类错误。

Description

二维触摸传感器
技术领域
本发明涉及二维(2D)触摸传感器，具体来说，涉及对从所述传感器获取的数据的处理。
背景技术
各种不同技术用于2D触摸传感器，值得注意的是电阻性电容性。不管使用何种技术，2D触摸传感器一般具有基于传感器节点的矩阵的构造，所述传感器节点在笛卡儿坐标中形成2D阵列，即栅格。
在电容性触摸感测中的两个最活跃的开发领域是多触摸处理以及手势辨识(或简称为“多触摸”和“手势”)的相关话题。
多触摸是指2D触摸传感器能够同时感测一个以上触摸的能力。基本的触摸传感器经设计以假设在任何一个时间仅一个触摸存在于传感器上，且经设计以在任何一个时间仅输出一个x，y坐标。多触摸传感器经设计以能够检测多个同时的触摸。多触摸传感器的最简单的形式是两点触摸传感器，其经设计以能够检测高达两个同时的触摸。
将了解，两点触摸检测对于甚至基本的键盘模拟来说是基本的，因为需要SHIFT键来操作常规键盘。此外，许多手势需要两点触摸检测。虽然术语“手势”在业界可能未明确界定，但其一般用于指比在特定位置处的单一“敲击”或“按压”更复杂的用户输入。非常简单的手势可为当用户以快速的连续性两次快速地触摸触摸表面并释放触摸表面时的“两次敲击”。然而，通常当指手势时，其与触摸动作结合。实例单一触摸动作手势为“翻动”和“拖曳”，且实例两点触摸动作为“捏”、“拉伸”和“旋转”。
显然，多触摸感测能力是能够提供基于两个或两个以上同时对象的任何手势的首要条件。
手势辨识的现有方法是基于向手势辨识算法供应来自触摸传感器的触摸坐标的时间序列，来自每一时间间隔的数据集被称作帧，或在下文中称为帧数据。举例来说，处理四个连续时间帧t1t2t3和t4以跟踪触摸传感器上的高达三个触摸的动作的结果可为以下数据：
  时间帧   邻近于触摸面板的触摸/对象
  1   2   3
  t1   (4，7)   (4，3)   (10，7)
  t2   (3，7)   (2，4)   (6，6)
  1   2   3
  t3   (1，8)   (-，-)   (5，7)
  t4   (3，8)   (-，-)   (6，7)
表1
在所述表中，展示三个所跟踪触摸的实例(x，y)坐标，其中第二触摸在时间t3处中止。当然，所述时间序列将在非常大量的时间增量内持续。
手势辨识算法的任务是分析帧数据：首先识别用户正在输入哪些手势；且其次将所辨识的手势参数化，且将这些参数输出到处理软件的更高级。举例来说，手势辨识算法可报告：用户已输入表达67度角的旋转的“旋转”手势。
发明内容
本发明通过提供额外提供关于触摸形状或得自触摸形状的数据的触摸传感器而脱离触摸传感器仅提供触摸位置数据的常规假设。这是通过在比致动对象(通常为手指)的大小精细的网格或栅格上具有取样节点而实现的。因此，手指的每一触摸一般将致使激活传感器的多个邻近节点，使得每一触摸具有由节点群组形成的形状。此允许触摸传感器输出每一触摸的触摸位置，但所述触摸位置不简单地与正在检测中的单一节点同义，而是通过分析共同表示触摸的所激活节点的群组而计算出的，例如从所激活节点的质心计算出的。此外，此额外允许触摸传感器输出关于触摸形状的数据。具体来说，可提供一种触摸传感器，其输出与每一触摸位置的触摸角度，且任选地还输出表示触摸形状(例如，触摸有多细长)的其它数据。如果触摸形状近似椭圆，那么所述椭圆可用于提供角度和扁率。如从基础几何学已知，扁率是指示椭圆有多细长的参数，即是一种“细长度”因数。在本发明的优选实施方案中，每一触摸作为触摸位置和触摸向量的组合而输出。触摸位置和触摸向量两者均可表达为二维坐标，其在形式上可为笛卡儿或极坐标。笛卡儿坐标是优选的，因为此便利地映射到常规2D传感器阵列的普通栅格形式。举例来说，对于从传感器阵列收集到的每一数据帧来说，传感器输出触摸位置或定位的(x，y)坐标和(x，y)向量，所述(x，y)向量根据定义具有量值和方向，所述方向提供触摸角度，且所述量值提供触摸的扁率或“细长度”。
通过包含此额外形状数据以作为帧数据的一部分，极大地简化了手势处理，因为其变为用以识别手势的简单得多的处理任务。至少同等重要的是，额外的形状数据打开发明新手势的无穷可能性，所述新手势原本仅基于触摸位置数据是不实际或不可能识别的。另外，如下文进一步详细描述，已有可能使用容易在例如微控制器等简单的硬件平台上运行的非常简单的数值方法来实施本发明。
本发明建立于来自马丁·西蒙和丹尼尔·皮克特的三个早先发明的元素之上和/或其最佳模式并入有所述元素，马丁·西蒙和丹尼尔·皮克特是本申请案的共同发明人中的两者，现在列出所述发明。
2008年10月21日申请的US 12/255,610，其描述一种用于识别2D触摸传感器上的触摸的方法和设备，其中触摸大小大于节点间隔。
2008年10月21日申请的US 12/255,616，其描述一种用于计算2D触摸传感器上的触摸位置的方法和设备，其中触摸大小大于节点间隔。
2008年10月21日申请的US 12/255,620，其描述一种用于跟踪2D触摸传感器上的多个触摸的方法和设备。
这三个早先申请案的内容的以全文引用的方式并入本文中。
本发明在一个方面中提供一种感测触摸传感器上的触摸的方法，所述方法包括：提供触摸传感器，所述触摸传感器具有分布于感测区域上的感测节点的二维阵列；从所述感测节点获取触摸信号值的帧；处理所述触摸信号值以检测所述帧中的至少一个触摸，每一触摸由一个或一个以上感测节点的邻接群组形成；针对每一触摸，通过处理所述触摸的所述触摸信号值而计算其在所述感测区域上的触摸位置；针对每一触摸，通过处理所述触摸的所述触摸信号值而计算指示所述触摸在所述感测区域上的定向的触摸角度；以及针对每一帧，输出包含所述触摸位置和所述触摸角度的帧数据。
所述方法可进一步包括：针对每一触摸，通过处理所述触摸的所述触摸信号值而计算指示所述触摸所拥有的形状有多细长的触摸扁率因数；以及针对每一帧，输出所述触摸扁率因数以作为所述帧数据的一部分。可由分别从所述触摸扁率因数和所述触摸角度确定的校正距离和校正方向来翻译所述触摸位置。
在本发明的实施例中，将所述触摸角度和触摸扁率因数共同表达为向量。可将所述向量表达为笛卡儿坐标(x，y)或极坐标(r，θ)。
在一个特定实施方案中，通过对沿着第一和第二正交对的方向的触摸信号值求和，所述对方向彼此相对地旋转45度，以及从所述第一对的总和获得第一比率和从所述第二对的总和获得第二比率，而计算所述向量。用以计算所述比率的总和可为在四个方向中的每一者中具有最大值的若干者。或者，如果将触摸位置视为原点且针对四个方向中的每一者仅采用与所述原点相交的一根线，那么针对每一方向仅需要计算一个总和。
在宽松的意义上而不是在严格的几何意义上使用术语“扁率”来表达触摸的“细长度”的程度，且不暗示着依照椭圆形状来处理触摸或触摸形状。
可另外从二进制指向方向指示符来确定触摸方向，可例如用并入有触摸传感器的装置在正常使用中时将如何定向的知识来确定所述二进制指向方向指示符。或者，可从正被检测的触摸的特性计算二进制指向方向指示符。
所述方法可进一步包括：提供手势处理器，其经布置以从触摸传感器接收帧数据且可操作以随时间处理所述帧数据，其中所述手势处理器运行手势处理算法，所述手势处理算法从所述帧数据识别手势，且输出手势数据。所述手势处理算法可包含用到触摸角度的映射来辨识具有一参数的至少一个手势。所述手势处理算法可可操作以基于触摸角度来确定触摸是来自左手还是右手，且优选触摸扁率因数也用于确定触摸是来自左手还是右手。此可为左手或右手的一根手指，或左手或右手中保持的一根尖笔。可提供此功能性，因为当作出键输入时将以某一方式保持手持式装置，使得通过手指和/或拇指作出的左手和右手触摸将处于某一可预测角度范围内。
手势辨识算法优选包含基于随着时间对触摸角度和触摸位置的分析来辨识至少一个手势，使得在大体上横向于触摸的触摸角度的方向上的触摸位置的运动被辨识为手指的侧向滑动或摇动运动。
所述手势处理算法优选包含用到触摸扁率因数的映射来辨识具有一参数的至少一个手势。
所述手势处理算法优选包含辨识至少一个手势，其共同处理触摸角度和触摸扁率因数，从而使用触摸扁率因数的量值来确定触摸角度的角度精确度。
所述手势处理算法可可操作以基于触摸扁率因数和(任选地)还有触摸角度来确定触摸是来自拇指还是手指。一般来说，拇指触摸较圆且手指触摸较细长，因此拇指触摸将具有较低的扁率。这在拇指和食指的两点触摸手势中是有用的。举例来说，可将拇指界定为用于食指进行旋转或其它运动的原点。
映射到触摸角度的参数可例如为视图的旋转(例如，场景内的对象或整个场景的旋转)、放大或缩小(例如，映射到随着时间的正/负角度前进的放大/缩小，或反之亦然)、行进方向(例如，在街道视图中)、转向轮的致动(例如，在汽车驾驶模拟中)。
所述手势辨识算法可包含基于随着时间对触摸扁率因数和触摸位置的分析来辨识至少一个手势，使得在触摸位置相对恒定的同时触摸扁率因数中的改变被辨识为手指的垂直摇动运动，其中手指与感测区域的平面的角度正在变化。
触摸传感器可为电容性触摸传感器或某一其它类型的触摸传感器。在以下详细描述中，将使用电容性感测实例，但所属领域的技术人员将理解，本发明的方法适用于从本文所描述的一类感测表面输出原始数据集的任何2D位置感测技术，例如，电阻性、全内反射、超声波、表面声波和其它装置。
本发明在另一方面中提供一种触摸传感器，其包括：感测节点的二维阵列，其分布于感测区域上；测量电路，其可操作以从所述感测节点获取触摸信号值的帧；以及处理单元，其可操作以：处理所述触摸信号值以检测所述帧中的至少一个触摸，每一触摸由一个或一个以上感测节点的邻接群组形成；针对每一触摸，通过处理所述触摸的所述触摸信号值而计算其在所述感测区域上的触摸位置；针对每一触摸，通过处理所述触摸的所述触摸信号值而计算指示所述触摸在所述感测区域上的定向的触摸角度；以及针对每一帧，输出包含所述触摸位置和所述触摸角度的帧数据。所述处理单元优选进一步可操作以：针对每一触摸，通过处理所述触摸的所述触摸信号值而计算指示所述触摸所拥有的形状有多细长的触摸扁率因数；以及针对每一帧，输出所述触摸扁率因数以作为所述帧数据的一部分。
可与手势处理器组合地提供所述触摸传感器，所述手势处理器经布置以从触摸传感器接收帧数据且可操作以随时间处理所述帧数据，其中所述手势处理器可操作以运行手势处理算法，以从所述帧数据识别手势，且输出手势数据。
通过使用在比触摸手指的触摸垫的大小精细的栅格(例如，小于5mm左右的栅格间距)上具有可独立寻址的感测“节点”的触摸传感器，有可能解析触摸对象的“形状”。通过使用合适的算法，有可能推断出触摸对象相对于感测栅格的角度以及还有其“细长度”的程度。通过与触摸位置数据一起报告此角度数据，可提供新的手势种类，其可为单点触摸和多触摸两者。举例来说，通过单个手指，有可能通过在触摸屏上简单地扭转触摸手指而具有放大和缩小手势。以扭转运动使用两个手指也可用于其它用户接口控制。可以每个触摸为基础(例如，在多触摸获取中对于每一触摸独立地)利用角度和细长度因数。还有可能使用触摸角度以在致动虚拟键或图标的过程中校正系统性人类错误。
附图说明
为了更好地理解本发明，且为了展示可如何实现本发明，现在以实例的方式参考附图。
图1是本发明的实施例的示意图。
图2以平面图示意性展示2D触敏电容性位置传感器的电路元件。
图3说明用于单个触摸的来自2D触摸传感器的实例输出数据集。
图4说明在两个触摸的情况下来自图3的2D触摸传感器的实例输出数据集。
图5说明在三个触摸的情况下来自图3的2D触摸传感器的实例输出数据集。
图6是展示用于将节点指派给邻近于触摸面板的一个或一个以上触摸的方法的流程图。
图7是展示用于计算触摸位置的方法的流程图；
图8是展示在图7的过程中计算x坐标的流程图。
图9是展示在图7的过程中计算y坐标的流程图。
图10示意性说明用于单个触摸的来自2D触摸传感器的实例输出数据集以及关于计算与触摸有关的形状数据的注解。
图11是展示用于计算触摸形状向量的方法的流程图。
图12A到图12F说明来自2D触摸传感器的不同实例输出数据集以及关于计算触摸形状向量的注解。
图13展示手指触摸2D触摸传感器上的虚拟键以说明形状数据的应用实例。
图14A和14B说明用户分别用其右手和左手来保持具有触敏显示器面板的手持式装置以说明形状数据的应用实例。
图15说明正由两个拇指致动的具有QWERTY键盘的手持式装置以说明形状数据的应用实例。
图16A和图16B展示单个手指在两个位置之间旋转以说明形状数据的应用实例。
图17展示同一手的两个手指正侧向移动越过触摸屏装置以说明形状数据的应用实例。
图18A和图18B展示单个手指致动触摸屏装置20的平面图和侧视图以说明形状数据的应用实例。
具体实施方式
图1是展示寄存以虚线椭圆说明的手指触摸的触摸传感器100的示意图。
触摸传感器100包括与相关联测量电路组合的分布于感测区域上的感测节点的二维阵列。在使用中，每一节点或键递送指示触摸的接近度的测量信号。来自传感器的包括来自每一键的测量信号值的一组数据称为数据帧。在图中，展示6×6键阵列，其中触摸致使7个节点的邻接群组寄存触摸对象的接近度。这些键在图中以阴影展示，其称为“检测中”的键，通常是因为其测量信号高于一阈值。
触摸传感器100连接到触摸数据获取单元110，其可操作以从感测节点获取数据帧。
触摸数据获取单元110将帧数据输出到触摸辨识单元120，所述触摸辨识单元120可操作以处理触摸信号值以检测在帧中是否存在任何触摸。在简单实施方案中，触摸辨识单元仅能够区分任一帧中的一个触摸，但一般来说触摸辨识单元优选具有能够检测两个同时触摸、三个同时触摸或更多同时触摸的能力。每一触摸由一个或一个以上感测节点的邻接群组形成。每一触摸进一步经处理以计算其在感测区域上的触摸位置，即，其x和y坐标。这是通过处理触摸的触摸信号值来实现。通过处理触摸的触摸信号值，每一触摸还经处理以计算形状数据，尤其是指示触摸在感测区域上的定向的触摸角和指示触摸所拥有的形状有多细长的触摸扁率因数。在优选实施例中，两个形状参数是以向量的形式传达，所述向量的方向提供所述角度且所述向量的量值提供所述扁率。所述向量可方便地作为x、y坐标对来传达，使得每一帧的位置和形状数据作为两个x、y坐标对而共同输出。
触摸位置和形状数据从触摸辨识单元120输出到手势辨识处理器130。手势辨识处理器130可操作以运行手势处理算法，其从触摸位置和形状数据识别手势。
手势辨识处理器130具有连接到较高级软件处理单元140的输出，所述软件处理单元140经编程以作用于手势数据。手势辨识处理器130操作以输出手势数据以指示哪些手势与其参数值一起识别，例如旋转经过某一角度，或以敲击之间的测得时间间隔进行两次敲击。
图2更详细说明触摸传感器100以及其如何连接到触摸数据获取单元110。展示触敏矩阵，其提供二维电容性换能传感器布置。触摸传感器100包括m行电极和n列电极的m×n阵列，其中m＝n＝6。将了解，可按需要选择列和行的数目，另一实例是十二列和八行，或任何其它实际数目的列和行。
感测节点阵列通过延伸经合适成形和尺寸设计的电极而容纳于例如玻璃面板等衬底中或衬底下方。感测电极界定感测区域，可在所述感测区域内确定对象(例如，手指或尖笔)到传感器的位置。对于其中传感器上覆于例如液晶显示器(LCD)等显示器的应用，衬底可为透明塑料材料，且电极是由使用常规技术沉积于衬底上的氧化铟锡(ITO)的透明膜形成。因此，传感器的感测区域是透明的，且可放置于显示器屏幕上而不遮挡感测区域后方显示的内容。在其它实例中，位置传感器可能不既定位于显示器上且可能不透明；在这些实例中，ITO层可以例如铜层压印刷电路板(PCB)等较经济的材料来代替。
这在衬底上的感测电极的图案方面是相当大的设计自由。重要的是其将感测区域划分为布置于行和列中的感测单元阵列(栅格)。(应注意，术语“行”和“列”在此处用以方便地在两个方向之间区分，且不应解释为暗示垂直或水平方向。)一些实例电极图案揭示于例如US 2008/0246496A1中，其内容以全文引用的方式并入。
所属领域的技术人员将认识到，所说明的传感器是有源型，即，基于测量两个电极之间(而不是单个感测电极与系统接地之间)的电容性耦合。有源电容性感测技术所基于的原理在US 6,452,514中描述。在有源型传感器中，一个电极(所谓的驱动电极)被供应振荡驱动信号。驱动信号与感测电极的电容性耦合的程度是通过测量由振荡驱动信号传送到感测电极的电荷量来确定。所传送的电荷量(即，在感测电极处所见的信号的强度)是电极之间的电容性耦合的量度。当电极附近不存在指向对象时，感测电极上的测得信号具有背景或静态值。然而，当指向对象(例如，用户的手指)接近电极(或更特定来说，接近靠近使电极分离的区)时，指向对象充当虚拟接地且从驱动电极吸取驱动信号(电荷)中的一些。这用以降低耦合到感测电极的驱动信号的分量的强度。因此，取得感测电极上的测得信号的减小来指示指向对象的存在。
所说明的m×n阵列是6×6阵列，其包括6个驱动线，下文中称为X线，和六个感测线，下文中称为Y线。在X和Y线在图解中交叉的情况下，存在感测节点205。实际上，X和Y线位于触摸面板的由电介质分离的不同层上，使得其电容性耦合，即，非欧姆接触。在每一节点205处，电容形成于X和Y线的邻近部分之间，此电容在此项技术中通常称为CE或Cx，其实际上为耦合电容器。例如手指或尖笔等致动主体的存在具有引入分路电容的作用，所述分路电容随后通过到接地或大地的等效接地电容器经由所述主体而接地。因此，所述主体的存在影响从耦合电容器的Y侧传送的电荷量，且因此提供一种检测主体的存在的方式。这是因为每一感测节点的X与Y“板”之间的电容随着由触摸引起的接地电容的增加而减小。这在此项技术中是众所周知的。
在使用中，依次驱动X线中的每一者以从传感器阵列获取完整的数据帧。为此，触摸数据获取单元110经由控制线103.m致动驱动电路101.m以依次驱动‘m’个X线中的每一者。对驱动电路的又一控制线107提供输出启用以使到相关X线的X板的输出浮动。
对于每一X线，电荷传送到连接到‘n’个Y线中的相应者的相应电荷测量电容器Cs 112.n。电荷从耦合电容器205传送到电荷测量电容器Cs在由控制器控制的开关的动作下发生。为了简单起见，未说明开关或其控制线。进一步细节可在US 6,452,514和WO-00/44018中找到。
电荷测量电容器Cs 112.n上保持的电荷可由触摸数据获取单元110通过模/数转换器(未图示)经由相应连接线116.n来测量。
在US 6,452,514和WO-00/44018中揭示针对此矩阵电路的操作的更多细节。
触摸数据获取单元110如上文阐释而操作以通过在测量循环的突发期间键上感应的电荷量的改变，从键的电容的改变来检测键205的矩阵中的一者上方的对象的存在。然而，噪声信号的存在可将电荷感应到触摸传感器的键上，且提供错误检测或妨碍进行检测。
触摸数据获取单元110可操作以使用下文描述的算法计算位置传感器上的同时触摸的数目，且将离散键指派给同时触摸中的一者。指派给每一触摸的离散键在输出连接上从控制器输出到较高级系统组件。或者，触摸数据获取单元110将对指派给每一触摸的节点中的每一者进行内插以获得触摸的坐标。用以对触摸坐标进行内插的数值方法可为对来自指派给每一触摸的所有节点的信号进行质心计算，类似于US 2006/0097991中所揭示。
图3展示来自2D触摸面板的可从触摸数据获取单元110输出的数据的典型曲线。
所述曲线展示位于x和y传导线的每个交叉点处的x和y传导线的交叉点处的离散键或节点中的每一者处的信号电平。为了前述目的，x和y传导线中的每一者处的交叉点将称为节点。
信号数据展示为触摸面板的标称平面图中的二维布局。正方形中的每一者中的数字表示x和y传导线或电线的每一交叉点处，即，每一感测节点处的信号值。另外，每一节点区域的左上角中的圆表示相关节点处于“检测中”，即，具有高于阈值的信号值，其中在这些实例中阈值是12，13是处于检测中，且12不处于检测中。检测中节点还以倾斜影线以阴影展示。应注意，帧数据对应于图1中高度示意性说明的实例触摸。x和y传导线分别由垂直和水平虚线指示。存在标记为0-5的六个x电极和标记为0-5的八个y电极。
图4展示另一实例，但在两个同时触摸的情况下。如前，指示信号值，且以阴影展示检测中节点。另外，在检测中节点的隅角中放置圆的习惯被延伸，借此与第一触摸相关联的检测中节点如前在左上角中具有圆，且第二触摸的那些节点在左下角中放置圆。可见，节点中的两者：(3，2)和(3，3)处的节点是共享的，即，是两个触摸的部分。具有最大信号值的每一触摸的节点也以其坐标来标记。
图5展示具有3个同时触摸的又一实例触摸数据。如前使用相同的标记习惯。另外，在检测中节点的隅角中放置圆的习惯被延伸，因此第一、第二和第三触摸分别以左上、左下和右下角中的圆指示。
图6展示用以将离散键或节点指派给位于触摸面板上的一个或一个以上触摸的方法的流程图。图6所示的流程图将结合图3、4和5使用以说明节点中的每一者的信号值如何用以识别节点中的哪些节点被指派给一个或一个以上触摸。
在图6中的流程图未图示的预处理步骤中，将节点中的每一者的信号与阈值信号值进行比较。在以下算法中将不考虑具有小于阈值的信号值的任何节点。这是本发明的优选方法。或者，与阈值的比较可在算法期间实施。在替代方法中，在将节点指派给特定触摸之前，将其与阈值信号电平进行比较。使用任一方法，如果信号值小于阈值信号值，那么节点将被指派给空触摸。“空触摸”用以表示无触摸，使得在算法的任何后续步骤中将不考虑所述节点，因为其被指派。
为了以下描述的目的，将假定在应用算法之前将信号与阈值进行比较。将阈值取为13。因此，将图3所示的节点信号中的每一者与阈值13进行比较，且以阴影展示大于或等于阈值的那些节点信号。具有小于阈值的信号的其它检测到的节点被指派给空触摸。
在步骤602中，选择未指派给触摸的具有最高信号的节点。在图3中，具有最高信号的节点位于坐标(2，3)处。第一选定节点称为一级节点或开始节点。
在步骤604中，将坐标(2，3)处的选定节点的直接相邻者(尚未经指派)中的每一者的信号与选定节点或一级节点的信号进行比较。在图3所示的实例中，存在8个直接相邻者节点。如果直接相邻者节点的信号小于或等于选定节点的(一级节点)信号，那么将直接相邻节点指派给选定节点或一级节点。这被解释为表示指派给另一节点的节点形成单个触摸。在图3所示的实例中，坐标(1，3)、(1，4)、(2，2)、(2，4)、(3，2)和(3，3)处的节点全部指派给坐标(2，3)处的选定节点或一级节点。这些称为二级节点。所有其它相邻节点在上述预处理步骤中已经指派给空触摸。
在步骤606中，识别二级节点中的每一者的直接相邻者中的每一者的所指派状态。二级节点中的每一者现在是开始节点。如果不存在二级节点中的任一者的未经指派直接相邻者节点，那么过程到达步骤612。在图3所示的实例中，二级节点的所有相邻者节点被指派给一级节点或空触摸。因此，对于图3所示的实例，过程到达步骤612。然而，如果存在二级节点中的任一者的未经指派直接相邻者节点，那么将这些节点中的每一者的信号与和其是直接相邻者的二级节点的信号值进行比较。此过程针对二级节点中的每一者重复，直到不再存在是二级节点中的每一者的直接相邻者的未经指派节点为止。如果直接相邻者节点中的任一者具有小于或等于二级节点的信号的信号，那么所述节点被指派给同一触摸。这些节点称为三级节点。步骤608和610中所示的过程重复四次、五次等等开始节点，直到不存在满足具有小于或等于其直接相邻者开始节点的信号值的信号值的要求的未经指派节点为止。换句话说，步骤608和610重复，直到不再存在任何新的经指派开始节点为止。
在步骤612中，搜索节点以查找具有大于或等于阈值的信号的任何未经指派节点。
在步骤614中，选择最高未经指派节点且重复步骤604到612中的过程。
在步骤616中，以指派给每一触摸的一个或一个以上邻接节点群组的形式输出数据。在图3所示的实例中，存在单个触摸。因此，上文识别的节点是来自单个触摸，其是以指派给触摸T1的一个邻接节点群组的形式输出，如表1所示。
Figure GSA00000112917700111
表1
图4将结合图6所示的算法使用，以展示如何将触摸面板上的节点指派给多个触摸。应注意，6×8的阵列大小不同于先前实例，但这不影响操作原理中的任一者。存在标记为0-5的六个x电极和标记为0-7的八个y电极，朝向图4的图的左上方展示其定向。将预处理步骤应用于图4所示的节点中的每一者。将来自节点中的每一者的信号与阈值13进行比较。以阴影展示具有大于或等于13的信号值的节点。所有其它节点被指派给空触摸。
搜索未经指派节点的信号值以查找具有最高信号值的节点。具有最高信号值的未经指派节点是坐标(2，4)处的具有信号值72的节点。这是针对此触摸的一级节点或开始节点。开始节点位于坐标(2，4)处的触摸将称为T1。
将作为T1的一级节点的直接相邻者的未经指派节点中的每一者的信号值与一级节点的信号值进行比较。坐标(1，4)、(1，5)、(2，3)、(2，5)、(3，3)、(3，4)和(3，5)处的节点全部具有小于或等于一级节点的信号值的信号值。因此，坐标(1，4)、(1，5)、(2，3)、(2，5)、(3，3)、(3，4)和(3，5)处的节点(称为二级节点)被指派给一级节点且因此指派给触摸T1。
过程现在针对二级节点中的每一者重复。在图4中，坐标(2，3)和(3，3)处的二级节点是具有未经指派的直接相邻者节点的仅有节点。取坐标(2，3)处的节点，将未经指派的其每一直接相邻者节点的信号值与坐标(2，3)处的二级节点的信号值进行比较。坐标(2，3)处的节点的未经指派直接相邻者是坐标(2，2)和(3，2)处的节点。然而，这两个节点的信号值大于坐标(2，3)处的节点的信号值。因此，这些节点中的任一者均未指派给二级节点(2，3)或触摸T1。其它二级节点中的任一者均不具有尚未经指派的或具有小于或等于二级节点中的任一者的信号值的信号的直接相邻者节点。因此，识别具有大于或等于阈值信号的信号值的任何未经指派节点。
将坐标(3，2)处的节点识别为用于触摸T2的开始节点或一级节点。以用于触摸T2的未经指派节点重复上述过程。使用上述过程，坐标(1，2)、(2，1)、(2，2)、2，3)、(3，1)和(3，3)处的节点全部指派给坐标(3，2)处的一级节点且因此指派给触摸T2。这些也称为二级节点。在图4所示的触摸面板上不存在其它未经指派触摸。下文表2概述指派给触摸T1和T2中的每一者的节点。以指派给每一触摸的两个邻接节点群组的形式输出表2所示的数据。
Figure GSA00000112917700121
表2
图5将来自图5的信号数据展示为与图4相同的二维布局。将预处理步骤应用于图5所示的节点中的每一者。将来自节点中的每一者的信号与阈值13进行比较。以阴影展示具有大于或等于13的信号值的节点。所有其它节点指派给空触摸。
将上述过程应用于图5所示的节点。下文表3概述指派给三个触摸T1、T2和T3的坐标。
表3
从触摸数据获取单元110将来自表1、2或3的邻接节点群组输出到触摸辨识单元120以供进一步处理。
使用上述过程寻求的触摸数目可以最大值为上限，例如限于1、2、3或4。举例来说，如果没有针对手势检测或其它任务的较高级处理迎合于例如3个或4个同时触摸，那么重复本发明的方法超出四次触摸并无益处，因为这将是浪费的处理。而且，可通过取决于何种应用程序或应用程序的哪一部分正在触摸屏幕对其提供输入的装置上运行而改变固定数目，来灵活地改变数据采集模式。即，一些应用程序将仅需要单触摸输入，而其它应用程序将预期多触摸输入，常常具有同时触摸的固定最大数目。
为了概述处理的此部分，输出是(针对每一帧)指示触摸(如果存在的话)已经寄存且其涉及哪些节点的数据。
对于每一触摸，随后必要的是计算触摸的所认为的位置。这现在参看图6、7和8使用来自图3的实例触摸的值来描述。方法计算触摸位置作为来自由任意数目的节点构成的触摸的x、y坐标。
图7是展示用于触摸位置计算的方法的流程图。方法以输入触摸数据集开始。流程随后前进到计算触摸的x和y坐标的相应步骤。最终，输出这些坐标以供较高级处理使用。
图8是展示x坐标的计算的流程图。图8的流程图所示的步骤现在结合图3所示的帧数据集而使用，其中仅考虑高于阈值的信号。
将每一列中的信号求和。使用来自图3的输出数据集，在列2、3和4中从左到右地将三个列分别求和为35、68和37。
将列总和中的每一者一起求和。使用来自图3的输出数据集，将来自上文的经求和列求和，即35+68+37＝140。
找到所有信号的总和的中值点。使用来自图3的输出数据集，中值位置是70。
通过以输出数据集的极左处开始从1进行累加来识别含有中值点的列。使用来自图3的输出数据集，将输出数据集计数如下：
列2从1计数到35
列3从36计数到1028
列4从103计数到140
因此，中值位置70在列3中。这被解释为x坐标位于第4列中，或在2.5与3.5之间的坐标处。
为了计算x坐标在2.5与3.5之间位于何处，使用中值位置和中值列的经求和列值。将中值列左边的经求和列信号求和且从中值位置减去。这是使用图3所示的数据集和上文计算为70-35＝35的中值位置来计算。随后将此结果除以上文计算的中值列的经求和信号值，即，35/68＝0.51。随后将此结果与2.5求和，其为中值列的左边缘处的x坐标。因此，x坐标经计算为3.01。
在用于计算x坐标的以上方法中，使用总求和信号值的中值。然而，如果中值位于列中的两者之间，例如在1.5处，那么可使用平均值或可任意选择任一列。
图9是展示y坐标的计算的流程图。现在结合图3所示的输出数据集来使用图9中的流程图所示的步骤。
将每一行中的信号求和。使用来自图3的输出数据集，从顶部到底部，将三个行分别求和为38、65和37。
将行总和中的每一者一起求和。使用来自图3的输出数据集，将来自上文的经求和行求和，即38+65+37＝140。应注意，来自此步骤的结果与当对列总和求和时获得的结果相同。
找到所有信号的总和的中值点。使用来自图3的输出数据集，中值位置是70。应注意，来自此步骤的结果与在找到经求和列总和的中值时获得的结果相同。
通过在输出数据集的顶部处开始从1进行累加来识别含有中值位置的行。使用来自图3的输出数据集，将输出数据集计数如下：
行1从1计数到38
行2从39计数到102
行3从103计数到140
因此，中值位置70在行2中。这被解释为y坐标位于第二行中，或在1.5与2.5之间的坐标处。
为了计算y坐标在1.5与2.5之间位于何处，使用中值位置和中值行的经求和行值。将中值行上方的经求和行信号求和且从中值位置减去。这是使用图3所示的数据集和上文计算为70-38＝32的中值位置来计算。随后将此结果除以上文计算的中值行的经求和信号值，即，32/65＝0.49。随后将此结果与1.5求和，其为中值行的上部边缘处的y坐标。因此，y坐标经计算为1.99。
邻近于图3所示的触摸面板的触摸的坐标(具有图3所示的信号值)已经计算为：
(xp，yp)＝(3.01，1.99)
其中下标‘p’表示用以将此坐标与作为触摸形状参数而计算的稍后坐标进行区分的位置。
上述方法因此根据含有任意数目的节点(各自提供信号值)的触摸来计算触摸位置。这是通过从节点获得每一维度中的触摸位置来实现的，在所述节点处指派给所述节点的任一侧上的触摸的信号值的总和相等或近似相等。感测节点中的每一者由在对应于节点间间距的距离上分布在其相应感测节点周围的多个抽象感测节点替代。随后通过找到中值节点的位置来确定触摸坐标。为了避免在偶数数目个抽象感测节点的情况下必须计算两个位置之间的平均值，可取所述两者中的任意一者，例如最左边的。这是用于在不借助于较复杂的代数学(例如在质心计算的情况下将是必要的)的情况下以比列和行电极的分辨率高得多的分辨率获得x或y坐标的数值上非常简单的方法。
其它方法也可用于根据含有任意数目的节点(各自提供信号值)的触摸来计算触摸位置，例如US 12/255,616中描述的其它方法或标准质心计算。
在此实施例中，以向量的形式传达触摸的形状数据，且向量被表达为表示为(xs，ys)的x和y坐标以与定位或位置数据(xp，yp)区分开。
图10再次再现图3说明的实例帧，但另外带有与触摸向量计算相关的注解。通过将正交方向X和Y上的触摸形状的纵横比进行比较来计算触摸向量，且随后还针对表示为XX和YY的旋转经过45度的一组正交轴计算触摸向量。这两个纵横比提供形状向量坐标(xs，ys)。
图11是展示计算形状向量坐标所遵循的步骤的基本流程图。
首先输入触摸数据集。
X和Y上的参数计算如下。对于X，将每一行中的高于阈值的信号值求和，且随后向前取所述总和的最大值。在此实例中最大值X总和是65。对于Y，将每一列中的高于阈值的信号值求和，且随后向前取所述总和的最大值。在此实例中最大值Y总和是68。X-Y纵横比因此是65∶68。
旋转轴XX和YY中的参数计算如下。对于XX，将每一西北到东南(NW-SE)对角线中的高于阈值的信号值求和，且随后向前取所述总和的最大值。此实例中最大值XX为42。对于YY，将每一东北到西南(NE-SW)对角线中的高于阈值的信号值求和，且随后向前取所述总和的最大值。此实例中最大值YY为57。XX-YY纵横比因此为42∶57。
随后通过将两个最大值中的较大者除以较小者且减去1，且随后依据X中的最大总和是大于还是小于Y中的最大总和而任选地插入负号，迫使X-Y纵横比大于一来计算坐标‘xs’。
在当前实例中，xs＝-(68/65-1)＝-0.05，其中插入减号，因为最大总和X＜最大总和Y。
随后通过将两个最大值中的较大者除以较小者且减去1，且随后依据XX中的最大总和是大于还是小于YY中的最大总和而任选地插入负号，迫使XX-YY纵横比大于一来计算坐标‘ys’。
在当前实例中，ys＝-(57/42-1)＝-0.36，其中插入减号，因为最大总和XX＜最大总和YY。
形状向量坐标(xs，ys)随后与位置坐标(xp，yp)一起输出。
特定来说，将了解，虽然已单独描述位置坐标和形状坐标的计算，但其在实际上将在大多数情况下一起计算，因此将合并图7和11的流程图。
图12A到12F展示六个实例数据集，其中图12D再现图10的数据集以便于比较数值值的命名和布局。
图12A展示圆形对称触摸，其因此具有零量值和未定义方向的向量(0，0)。
图12B展示在南北(NS)上对准的对称椭圆。可见，XX-YY纵横比为零，因为两个对角线方向上的最大总和相等，其中向量仅由NS方向上的X-Y分量构成，如所预期。
图12C展示在东西(WE)上对准的对称椭圆。再次，XX-YY纵横比为零，因为两个对角线方向上的最大总和相等，其中向量仅由WE方向上的X-Y分量构成，如所预期。
图12D展示大致NE-SW对准的非对称椭圆，此实例与已经提到的图11相同。
图12E展示大致NW-SE对准的非对称椭圆，其中向量分量的符号由于改变的对准方向而与图12实例相反。
图12F展示极为细长的形状，其因此具有较大的向量量值4.16，其指示高扁率或“细长度”。
将了解，可通过将笛卡尔坐标对(xs，ys)转换为极坐标(r，θ)来常规上计算向量的角度和量值。在此做法中将注意到，推断出的角度值实际上两倍于真实角度。这是假象，因为在“椭圆”的主轴中没有方向性，因此将可测量的180度变化映射到360度上以用于计算方便。
触摸数据获取单元110可并入例如微控制器等单个逻辑装置中。触摸数据辨识单元120也可并入例如微控制器等单个逻辑装置中，所述微控制器优选(但非必要)与用于触摸数据获取单元110的微控制器相同，因此两个单元并入单个微控制器中。微控制器可优选具有推拉型CMOS引脚结构，以及可使其充当电压比较器的输入。大多数常见微控制器I/O端口均具有此能力，因为其具有相对固定的输入阈值电压以及接近理想的MOSFET开关。可由单个通用可编程微处理器、微控制器或例如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)等其它集成芯片来提供必要的功能。
形状向量的角度和量值可用于各种目的。现在描述一些实例应用。
触摸位置校正是重要的应用。需要触摸位置校正，因为当用户用手指触摸一个键时，在用户既定按压的位置与使用上述方法由触摸传感器寄存为触摸(例如基于触摸的质心)的位置之间倾向于存在系统偏差。
图13说明由用户定位以按压键20(说明其隅角)的手指10。用户感知到他已在位置24处按压，因为他感知到他的手指尖端为有效位置，而触摸传感器报告触摸位置为位置22，其为与传感器面板接触的手指垫的中心。所报告的位置(x，y)从既定触摸位置偏移(Δx，Δy)。
偏移具有可界定的量值r，其中r2＝Δx2+Δy2，其遵循人手指的大小。而且，可根据所报告形状向量的角度来推断偏移的方向。预定义的量值‘r’和所报告的角度因此以极坐标形式界定向量，其可转换为笛卡尔形式以获得Δx和Δy的值。可随后应用这些以修改所报告触摸位置，即，
(xp，yp)→(xp+Δx，yp+Δy)。
在较复杂的实施方案中，可动态确定量值。举例来说，其可通过手指类型(例如，拇指、食指、中指等)和/或手指大小(如果传感器在使用中可推断这些)来按比例缩放。举例来说，如果可将用户辨识为实施触摸打字，那么可假定正用以按压QWERTY键盘的键的数字。
触摸的细长度，即，所报告触摸向量的量值也可用以修改处理。举例来说，如果触摸向量较小，从而指示本质上圆形的触摸，那么可抑制校正。而且，如果触摸向量的量值高于用于触摸位置校正的显著性阈值，那么可根据触摸向量的量值以某种方式来按比例缩放校正的量值。
图14A和14B展示手持式装置20，其中触敏显示器面板14占据装置的一个面的大体上全部。手持式装置设计为在运行至少一些应用程序时假定装置正由用户握持在一只手中，同时由另一只手执行触摸输入。
图14A和14B说明用户分别用其左手和右手握持装置，其中相关手的拇指上覆于触敏区域。形状向量的提供允许装置确定装置正在由左手还是右手握持，因为在握持手的拇指的位置(其处于在装置的一侧区上)与其角度之间存在相关性。即，具有大体上NW-SE定向的右边端中的触摸将指示右手握持装置，且具有大体上NE-SE定向的左边端中的触摸将指示左手握持装置。拇指还将具有典型的扁率因数，使得参数也可用于识别用户是否正以所说明方式握持装置。对此握持配置的识别可随后由应用程序使用以配置用户显示器。举例来说，在图中，用户可选择的选项16经显示为夹到显示器的用户正握持装置的相对侧。
图15展示手持式装置20，其中触敏显示器面板14在下部部分15中模拟QWERTY键盘且在上部部分中模拟用于文本处理器显示器的显示器窗17。在例如便携式消息接发装置等手持式装置中，QWERTY键盘既定用于二拇指致动。
左拇指12将大体上具有NE-SW定向，且右拇指13将大体上具有NW-SE定向。这可经开发以辅助在用户正使用SHIFT或ALT键时解释二触摸输入。在图解中，用户正在按压SHIFT-D。角度信息的使用可用以将SHIFT致动区别于‘D’致动，且还用以将其解释为SHIFT致动，即使在左拇指偏离虚拟SHIFT键的位置的情况下也是如此。
图16A和16B展示单个手指10正在触摸屏幕装置20上移动。手指10已从先前位置10’旋转。在图16A中，手指10已朝向垂直方向旋转，且图16中旋转远离垂直方向。所报告触摸数据中的角度信息的提供意味着用户随着时间旋转其手指可直接如此解释，因为在用户的手指旋转与所报告向量方向的旋转之间存在一对一的映射。此一对一的映射在仅报告触摸位置的常规触摸面板中不存在。例如用以致使或指示旋转的单个手指手势等手势因此在常规上是不可能的，而其直接地与本发明一起实施。可具有可直接映射到所报告形状向量的角度分量的参数的手势包含旋转和放大/缩小。在缩放手势的情况下，顺时针方向上的旋转可为与随着时间的角度运动成比例的放大，而逆时针方向上的旋转可为与随着时间的角度运动成比例的缩小。也可采用相反的习惯。
因此有可能实施一个手指‘拖曳并旋转’手势或一个手指‘拖曳并缩放’手势，其在无角度数据的情况下将不可在无二触摸输入的情况下实施。
图17展示同一只手的食指14和中指15在触摸屏幕装置20上侧向移动。借助于形状向量中含有的定向数据，可设想对手指的相对定向及其运动敏感的手势。因此，在所说明实例中，有可能基于二手指致动来识别手势，其中两个手指具有平行向量的事实允许推断出其来自单个手，且其中手势要求手指在横向于其定向的方向上移动。此手势可例如经界定以上下卷动文档，其中针对左手致动，‘上卷动’是向左的运动，且‘下卷动’是向右的运动，而对于右手致动，可指定相反情况。手势的手型性的辨识允许手势辨识算法辨识何时正由左手或右手输入同一手势。
图18A和18B展示致动触摸屏幕装置20的单个手指10的平面图和侧视图。图18A本质上展示与上文参看图16A和16B所述相同的可能性。即，手指定向与手势参数之间的直接一对一的映射，使得手指可移动经过如图18A中的箭头所说明的角度，以便控制软件应用程序的角度参数。这可例如为驾驶模拟中的车辆转向，或通过地图或其它2D图案的导航。图18B展示由形状向量使得成为可能的其它可能性。即，有可能遵循如图18B中的箭头说明的手指到触摸面板的平面的角度上的改变。虽然触摸传感器无法直接测量此角度运动，但其可从触摸传感器上的手指垫的形状上的改变来推测此角度运动，所述形状上的改变遵循手指的角度运动。即，手指与面板之间的角度越小，手指垫变得越偏心，且这可通过扁率因数(即，形状向量的量值)进行测量。在能够遵循如图18A中的箭头所说明的角度运动和如图18B中的箭头所说明的角度运动两者的此新组合的情况下，新的手势变为可能。简而言之，可提供单个手指操纵杆功能性。
两个角度运动可用以导航通过正使用体积再现显示的复杂3D空间，例如移动经过矿山巷道，或在CT或MR体积数据集中沿着主体管子导航，例如动脉或结肠。在此情况下，两个所报告角度完全界定3D空间中的唯一行进方向。另一手势可将图18A的旋转映射到软件应用程序中的角度参数，例如车辆的行进方向(即，转向)，同时将图18B的旋转映射到加速(即，节流或行走速度)。随后可使用单个手指导航通过例如卫星导航应用程序或街道视图应用程序，或例如通常在游戏中提供的在车辆模拟中驾驶车辆。
将了解，向量数据，尤其是角度数据与位置数据一起提供为新的直观手势带来了大量新的可能性。向量数据的提供还显著简化且改善了已知手势的解释的可靠性，例如：
敲击：在用户快速触摸且释放触摸表面时发生敲击。在用户的手指在触摸表面上时未发生显著移动。其特征在于短触摸持续时间。这可用以例如激活所显示网页上的超链接。
双敲击：在用户快速连续地快速触摸且释放触摸表面两次时发生双敲击。在用户的手指在触摸表面上或在连续触摸之间时未发生显著移动。其特征在于短触摸持续时间，以及第一释放与第二按压之间的短间隙。这可用以例如选择所显示文档中的字。
按压：在用户触摸且保持触摸表面时发生按压。在用户的手指在触摸表面上时未发生显著移动。这可用以例如从所显示数字小键盘选择数字。相同机制可用以在用户在所显示数字上继续按压的情况下自动重复所选数字。
翻动：在用户快速触摸触摸表面，移动较短距离，且释放触摸时发生翻动。其特征在于短触摸持续时间。这可用以例如显示图像序列中的下一者。
拖曳：在用户触摸触摸表面，在表面上移动其手指，且释放触摸时发生拖曳。其特征在于触摸表面上的较大移动。依据应用，可在用户移动其手指时产生多个拖曳事件。这可用以例如选择所显示文档中的句子。
捏：在用户将两个手指放置于触摸表面上，且随后使其朝向彼此移动时发生捏。这可用以例如缩小所显示图像。
拉伸：在用户将两个手指放置于触摸表面上，且随后使其彼此移动远离时发生拉伸。这可用以例如放大所显示图像。
旋转：在用户将两个手指放置于触摸表面上，且随后使其相对于彼此旋转时发生旋转操作。这可用以例如旋转所显示图像。
概括来说，多节点“斑”触摸的形状数据用以推断触摸对象与XY轴的近似角度及其扁率。这些数据可与常规位置数据一起报告为笛卡尔或极坐标。形状向量的计算可使用经修改的质心型算法或其它众所周知的方法来计算触摸对象的接触斑的近似细长程度。一旦此细长已知，那么斑的主轴给出相对于XY轴的角度的量度。主轴的长度还用作有用的“细长度程度”且因此可由主处理器用来对所报告的角度有多可靠进行“分级”。举例来说，垂直触摸将不产生有用的角度，因为触摸斑几乎为圆形的，且在所述情况下主轴将实际上为零长度。向量量值因此可用作针对所报告角度的“置信因数”。
将了解，形成上述实施例的基础的触摸传感器是所谓的有源或横向电极电容性传感器的实例。然而，本发明也适用于所谓的无源或单端电容性传感器阵列。无源电容性感测装置依赖于测量感测电极到系统参考电位(大地)的电容。在US 5,730,165和US6,466,036中例如在离散(单节点)测量的上下文中描述此技术所基于的原理。
提供摘要以遵守37C.F.R.§1.72(b)，且摘要是在其将不用以解释或限制权利要求书的范围或意义的理解下提交。

Claims (16)

1.一种感测触摸传感器上的触摸的方法，所述方法包括：
提供触摸传感器，所述触摸传感器具有分布于感测区域上的感测节点的二维阵列；
从所述感测节点获取触摸信号值的帧；
处理所述触摸信号值以检测所述帧中的至少一个触摸，每一触摸由一个或一个以上感测节点的邻接群组形成；
针对每一触摸，通过处理所述触摸的所述触摸信号值而计算所述触摸在所述感测区域上的触摸位置；
针对每一触摸，通过处理所述触摸的所述触摸信号值而计算指示所述触摸在所述感测区域上的定向的触摸角度；以及
针对每一帧，输出包含所述触摸位置和所述触摸角度的帧数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
针对每一触摸，通过处理所述触摸的所述触摸信号值而计算指示所述触摸拥有多么细长的形状的触摸扁率因数；以及
针对每一帧，输出所述触摸扁率因数作为所述帧数据的一部分。
3.根据权利要求2所述的方法，其中可通过校正距离且在校正方向上翻译所述触摸位置，所述校正距离和校正方向是分别根据所述触摸扁率因数和所述触摸角度确定的。
4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
提供手势处理器，其经布置以从所述触摸传感器接收所述帧数据且可操作以随时间处理所述帧数据，其中所述手势处理器运行手势处理算法，所述手势处理算法从所述帧数据中识别手势，且输出手势数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述手势处理算法包含用到所述触摸角度的映射来辨识具有一参数的至少一个手势。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述手势处理算法可操作以基于所述触摸角度确定所述触摸是来自左手还是右手。
7.根据权利要求4所述的方法，其中所述手势辨识算法包含基于随着时间对所述触摸角度和所述触摸位置的分析来辨识至少一个手势，使得所述触摸位置在大体上横向于所述触摸的所述触摸角度的方向上的运动被辨识为手指的侧向滑动或摇动运动。
8.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括：
提供手势处理器，其经布置以从所述触摸传感器接收所述帧数据且可操作以随时间处理所述帧数据，其中所述手势处理器运行手势处理算法，所述手势处理算法从所述帧数据中识别手势，且输出手势数据。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述手势处理算法包含用到所述触摸扁率因数的映射来辨识具有一参数的至少一个手势。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述手势辨识算法包含辨识至少一个手势，其共同处理所述触摸角度和触摸扁率因数，从而使用所述触摸扁率因数的量值来确定所述触摸角度的角度精确度。
11.根据权利要求8所述的方法，其中所述手势处理算法可操作以基于所述触摸扁率因数来确定所述触摸是来自拇指还是手指。
12.根据权利要求8所述的方法，其中所述手势辨识算法包含基于随着时间对所述触摸扁率因数和触摸位置的分析来辨识至少一个手势，使得在所述触摸位置相对恒定的同时所述触摸扁率因数中的改变被辨识为手指的垂直摇动运动，其中所述手指与所述感测区域的平面的角度正在变化。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述触摸传感器是电容性触摸传感器。
14.一种触摸传感器，其包括：
感测节点的二维阵列，所述感测节点分布于感测区域上；
测量电路，其可操作以从所述感测节点获取触摸信号值的帧；以及
处理单元，其可操作以：
处理所述触摸信号值以检测所述帧中的至少一个触摸，每一触摸由含一个或一个以上感测节点的一邻接群组形成；
针对每一触摸，通过处理所述触摸的所述触摸信号值而计算所述触摸在所述感测区域上的触摸位置；
针对每一触摸，通过处理所述触摸的所述触摸信号值而计算指示所述触摸在所述感测区域上的定向的触摸角度；以及
针对每一帧，输出包含所述触摸位置和所述触摸角度的帧数据。
15.根据权利要求14所述的触摸传感器，其中所述处理单元进一步可操作以：
针对每一触摸，通过处理所述触摸的所述触摸信号值而计算指示所述触摸拥有多么细长的形状的触摸扁率因数；以及
针对每一帧，输出所述触摸扁率因数作为所述帧数据的一部分。
16.根据权利要求14所述的触摸传感器，其与以下元件组合：
手势处理器，其经布置以从所述触摸传感器接收所述帧数据且可操作以随时间处理所述帧数据，其中所述手势处理器可操作以运行手势处理算法，以从所述帧数据中识别手势，且输出手势数据。
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