CN102473050B - 用于移动设备的触摸感测装置、移动设备和用于触摸操作感测的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于移动设备的触摸感测装置、移动设备和用于触摸操作感测的方法，以可靠地感测施加的力。所述触摸感测装置包括：触摸感测部，所述触摸感测部用于感测所述触摸感测部在触摸感测方向上承受的力，并且输出对应于所述力的信号；加速度获得部，所述加速度获得部用于获得所述触摸感测装置在所述触摸感测方向上的加速度；以及信号校正部，所述信号校正部用于使用获得的所述加速度校正对应于感测的所述力的所述信号。

Description

用于移动设备的触摸感测装置、移动设备和用于触摸操作感测的方法

技术领域

本发明涉及用于移动设备的触摸感测装置、移动设备和用于触摸操作感测的方法，具体地，涉及一种正确地确定在触摸感测方向上施加的力的触摸感测装置、移动设备和方法。

背景技术

本领域已知用作用户接口的不同种类的传感器和诸如移动设备的设备，用于感测用户的输入动作。在标准触摸传感器中，通过用手指或触笔触摸传感器表面来进行输入。利用此方式，这些触摸传感器提供用户接口或人机接口来控制包含有触摸传感器的设备的各种功能。

已知的触摸传感器通过对由于用户的手指或触笔的存在而影响的电阻或电容的变化做出反应来工作。电容式触摸传感器或触摸屏面板是通常由涂覆了透明导体的玻璃制成的传感器。例如，例如可从塞普锐思半导体(Cypress Semiconductor)得到的已知触摸传感器包括具有电容组件的两层，其中这些组件在第一层中水平地彼此连接并且在第二层中竖直地彼此连接，以提供矩阵结构，使得能够感测传感器被触摸的xy坐标位置。在电容式触摸面板中，一层的电容组件形成电容器的一个电极并且手指或触笔形成另一个电极。

最近的应用(诸如多点触摸应用)要求例如触摸并且感测触摸传感器上的一个以上位置，以确定显示器上的要放大的图像的部分。随着应用变得更复杂，需要新的改进的用户接口来允许附加的输入参数。

例如，设想使用从手指向触摸传感器的触摸面板施加的力作为输入参数。

因此，期望提供一种用于触摸操作感测的触摸感测装置、移动设备和方法，以允许可靠地感测被施加的力。

发明内容

在独立权利要求中限定这种触摸感测装置、移动设备和方法。从属权利要求中限定有利的实施方式。

本发明的实施方式提供一种用于移动设备的触摸感测装置，包括触摸感测部，所述触摸感测部用于感测在所述触摸感测部的触摸感测方向上承受的力，并且输出对应于所述力的信号。此外，所述触摸感测装置包括：加速度获得部，所述加速度获得部用于获得所述触摸感测装置在所述触摸感测方向上的加速度；以及信号校正部，所述信号校正部用于使用所获得的加速度校正对应于所感测的力的信号。因此，通过使用触摸感测装置自身的加速度来校正信号，可获得指示用户实际施加的力的准确和可靠的经校正的信号。因此，如果触摸感测装置用作用户接口，可避免对用户接口的假触发或假电平输入，否则这种假触发或假电平输入将困扰用户。例如，如果在走动、慢跑或坐在加速的车中时用户将他/她的手指轻轻地放在触摸感测装置上并且移动触摸感测装置，装置感测到的力构成用户施加的力和装置的加速运动的复组合。然而，通过获得装置的加速度，可估计用户实际施加的力。

在一个实施方式中，在触摸感测装置中设置限定要被施加力的触摸区域的覆盖层。因此，用户接口部被限定为可以在上面施加力作为输入参数。

在一个实施方式中，触摸感测装置还设置有支撑框架，其中覆盖层适用于当被施加力时改变其形状或相对于支撑框架的位置。因此，触摸感测装置构建为使得它的部分受到力的影响并且变形、弯曲或改变形状。

在一个实施方式中，设置触摸感测部的触摸位置感测单元用于感测被触摸位置。例如，该位置可以是在覆盖层(可以形成触摸位置感测单元的一部分)的触摸区域上触摸的位置。因此，可以获得该位置的xy坐标，提供用于触摸感测装置的输入参数。

在一个实施方式中，提供控制器，其适用于根据触摸位置感测单元是否感测到触摸而控制向触摸感测部、加速度获得部和信号校正部中的至少一个供应电力。因此，通过监视用户是否希望操作触摸感测装置，可以降低电力消耗。

具体地，如果所述触摸位置感测单元感测到触摸，则向触摸感测部、加速度获得部和信号校正部中的至少一个提供电力。例如，触摸感测部包括触摸位置感测单元和力感测单元，其中触摸位置感测单元总是打开以准备好感测触摸，而力感测单元仅当触摸位置感测单元感测到触摸时打开。

在一个实施方式中，所述加速度获得部包括加速度计，所述加速度计用于测量在三维坐标系的三个方向上的加速度。因此，常规的加速度计可以用作加速度获得部，其已经存在于一些可用的移动设备中，从而为了上述目的通过重使用加速度计可以降低成本。

在一个实施方式中，在触摸感测装置中设置存储部，用于存储补偿值，以补偿触摸感测方向和加速度计的三个方向(诸如笛卡尔坐标系的x、y、z方向)中的一个之间的差异。因此，触摸感测方向不必须与加速度计测量的方向中的一个重合，并且可预先例如在实验室中获得针对此差异的补偿并且存储补偿。

在一个实施方式中，先前描述的覆盖层至少部分地由透明(即透光)材料制成。因此，显示组件或类似组件可以布置在下方并且可被用户看到。

在一个实施方式中，触摸感测装置还包括显示组件。显示组件可以布置在覆盖层和触摸感测部之间，或者可以布置在覆盖层和触摸感测部下面。因此，可以通过在显示器组件上显示的消息或其它消息来提示用户触摸该触摸感测装置，即，施加特定的力，从而使能z方向上的输入操作。

在一个实施方式中，触摸感测部包括至少一个层，该至少一个层包括导电材料，以通过其电阻变化感测施加到层的力，并且在另一个实施方式中，触摸感测部包括彼此叠置的第一绕组和第二绕组，其中如果由于触摸感测部上的力引起绕组之间的距离改变，则可以在绕组中的一个中感应电压。

根据另一个实施方式，提供一种移动设备，包括上述触摸感测装置中的一个。因此，移动设备可以设置有新型用户接口，使得能够可靠地感测用户的输入操作。

在一个实施方式中，提供一种移动设备，诸如移动电话，包括力敏触摸传感器，所述力敏触摸传感器用于感测在所述力敏触摸传感器的触摸感测方向上承受的力，并且输出对应于所述力的信号；以及加速度计，所述加速度计用于测量所述触摸感测装置在所述触摸感测方向上的加速度；以及微控制器，所述微控制器适用于使用所获得的加速度校正对应于所感测的力的信号。

在本发明的另一个实施方式中，提供一种用于触摸操作感测的方法。所述方法包括以下步骤：感测在触摸感测装置的触摸感测方向上承受的力，并且输出对应于所述力的信号；获得所述触摸感测装置在所述触摸感测方向上的加速度；以及使用所获得的加速度校正对应于所感测的力的信号。因此，通过使用触摸感测装置的加速度来校正信号，可获得指示用户实际施加的力的准确和可靠的经校正的信号。

附图说明

将参照下面的附图描述本发明的实施方式。

图1A例示根据本发明的实施方式的触摸感测装置及其元件。

图1B详细例示触摸感测装置的触摸感测部。

图2例示根据本发明的实施方式的用于感测触摸感测装置上的力的方法的流程图。

图3例示根据本发明的另一个实施方式的触摸感测装置，具体地使用两个绕组作为触摸感测部以通过电感测量被施加的力。

图4例示根据本发明的另一个实施方式的触摸感测装置，具体地使用具有导电材料图案的层作为触摸感测部，当被施加力时改变其电阻。

图5例示使用电阻测量以及电容测量的触摸感测部的示例。

图6例示触摸感测部的另一个示例。

图7例示实现触摸感测装置的功能的移动设备(诸如移动电话)的示例。

具体实施方式

参照附图描述本发明的实施方式。应注意以下描述仅仅包含示例，并且不应理解为限制本发明。

在下文，类似的附图标记指示类似或相同的元件。

图1A例示根据本发明的实施方式的触摸感测装置100的元件。具体地，触摸感测装置100包括触摸感测部110、加速度获得部120和信号校正部130。

触摸感测部110感测在触摸感测方向上施加的力，该触摸感测方向通常例如大致对应于与形成输入平面的覆盖层的触摸区域垂直的方向。一旦感测到力，触摸感测部110将该力转换为信号，并且输出对应于该力的信号。

具体地，从图1B可见，触摸感测部110包括力感测单元112和触摸位置感测单元114，其中力感测单元112感测力，并且触摸位置感测单元114感测被触摸的位置。

描述了用于感测力和/或位置的多个不同的触摸感测部，诸如US 12/502,371中描述的利用电感效应感测力的具有彼此叠置的两个绕组的触摸感测装置、US 12/368,462中描述的使用电阻和电容测量值来获得施加的力的近似值和xy位置的传感器、以及使用电阻感测的例如应变式传感器或力感测电阻器(FSR)的其它传感器。将在以下描述这些触摸感测部中的一些以例示触摸感测装置100的详细操作。

应注意触摸感测装置100不限于上述触摸感测部，而是任意已知的触摸感测部都可以与触摸感测装置100组合使用。

大多数触摸感测部基于以下两种情况。从手指施加到触摸感测装置的前面板或覆盖层的力使层变形，于是可测量此变形。此外，从手指施加到前面板或覆盖层的力可以导致沿着层的边缘或处于层的边角的离散点的反应力，于是可测量该力。

应注意，甚至可以使用由于施加到包括液晶分子流体的液晶显示器(LCD)的力引起的液晶显示器中的压力增加来估计力。

加速度获得部120获得触摸感测装置100在触摸感测方向上的加速度的值。例如，加速度获得部120是正在不断被包括在诸如智能电话的个人电子设备中的加速度计。这种加速度计的一个示例是STMicroelectronics的LIS302DL，其为3轴MEMS运动传感器。

加速度获得部120适用于例如通过安装或固定到触摸感测装置100的壳体或其它支撑结构来获得触摸感测装置100的加速度。利用此方式，能够测量触摸感测装置100承受的加速度，因此可以测量承受的力。如上所述，当携带触摸感测装置或包括该装置的移动设备的用户走动、慢跑或坐在加速的车中时，触摸感测装置100将被加速，这将导致根据已知等式F＝m*a的力。

具体地，如果触摸感测装置在z方向上加速或减速，则前面板或覆盖层、或者在智能电话的情况下整个LCD(液晶显示器)封装用作移动质量m，导致在z方向上的力。该力可以被触摸感测部感测并且认为是用户施加的力。为了避免假触发用作用户接口的触摸感测部110，当感测用作输入参数的力时，应将触摸感测装置的这种加速考虑在内。

这在信号校正部130中完成，信号校正部130通过使用所获得的加速度来校正对应于所感测的力(即，用户施加的力、或由于触摸感测装置100的加速或减速引起的力、或其组合)的信号。

在触摸感测部110和加速度获得部120最优对准、从而分别在同一方向(即触摸感测方向)上测量到承受的力和加速力的情况下，可以通过从触摸感测部110感测的总承受力减去由于加速引起的力来简单地获得用户施加的力。

在实际中，如果加速度获得部120没有与触摸感测部110最优对准，则可通过补偿值对此进行补偿，该补偿值可在实验室中事先获得或者通过一些其它校准过程获得并且可以存储在存储部中，如以下将更详细描述的。

应该理解，加速度获得部120不限于安装或固定在触摸感测装置100中的加速度计。例如，如果诸如智能电话或导航设备的触摸感测装置设置并且附接到车辆中，则也可以使用车辆的外置加速度计来获得触摸感测装置的加速度，然后可以输入对应的加速度数据到触摸感测装置。在此情况下，加速度获得部120用作从外置设备(诸如直接或通过车辆的控制器从车辆的加速度计)接收加速度的接口。

因此，可针对触摸感测装置100的移动来校正与触摸感测部110感测到然后输出的力对应的信号，使得能够可靠地估计用户施加的力。

在以下，将参照图2描述感测在诸如触摸感测部110的触摸感测方向上的触摸感测方向上承受的力的方法的操作。

用于触摸感测操作的方法包括：作为第一步骤S210，感测在触摸感测装置的触摸感测方向(诸如上述z方向)上承受的力，并且输出对应于该力的信号。如上所述，该力可以是用户的手指或触笔施加的力和由于装置的加速或减速引起的力的组合。在以下，仅考虑加速，因为减速只是负的加速因而也包括在加速表达中，从而加速应理解为负加速或正加速。

因此，在步骤S220中，获得触摸感测装置(诸如触摸感测装置100)在触摸感测方向上的加速度。根据此加速度，可以考虑装置的可移动部件的质量来计算力，其中该力独立于用户施加的力。

在步骤S230中，使用所获得的加速度校正对应于感测的力的信号。例如，如上所述，从感测的力减去加速度导致的力，从而获得用户用他/她的手指或触笔施加的指示用户的输入操作的力。结果，实现可靠的输入操作。

图3例示根据本发明的实施方式的触摸感测装置300，其可以用在移动设备中。

具体地，触摸感测装置300包括第一绕组316和第二绕组315以及覆盖层340，作为触摸感测部的力感测单元。触摸感测装置300还包括控制器330、加速度获得部320和存储部380以及支撑框架360。

覆盖层340可以包括触摸位置感测单元，因而可以与两个绕组315和316一起构成具有力感测单元和触摸位置感测单元的触摸感测部。覆盖层340是限定触摸区域的顶层，手指305、手、触笔或其它物体可在触摸区域上施加力。

第一绕组316(诸如线圈绕组)布置在覆盖层340之下，并且在触摸区域的至少一部分上延伸。第二绕组315布置在第一绕组316和覆盖层340之间，并且至少部分地与第一绕组316交叠。绕组315、316在平面上展开以使得能够形成薄的平面形线圈。如果假定绕组基本上是圆形，则第一绕组316和/或第二绕组315可以在与覆盖层340基本上平行的平面中径向展开。然而，任意类型的导体环可以用作当被提供电流时产生磁场的绕组。

图3的两个绕组315和316彼此隔开，从而在轴向上在它们之间形成间隔，轴向为图像平面中的竖直方向并且在以下定义为z方向。具体地，第一绕组316和第二绕组315以及覆盖层340设置为使得通过提供到第一绕组316的电流产生的磁场的耦合响应于触摸区域上的改变间隔的力而变化。

例如，用于产生第一绕组316的磁场的电流被电连接到第一绕组的控制器330提供。具体地，当电流被提供到第一绕组316、并且触摸区域上的力由于例如覆盖层340的变形而改变第一绕组316和第二绕组315之间的间隔时，在第二绕组315中感应电压。如果使用交流电流，则变压器原理总体上应用于力感测单元，因而可以根据以下公式通过耦合系数K获得感应电压：

$\left|V_{\sec }\right|:\mathrm{\ω}\·I_{\mathrm{prim}}\·K\·\sqrt{L1\·L2}$

在此，耦合系数K用于由绕组之间的间隔确定的空气卷绕(air-winded)变压器，V_sec是第二绕组(即，变压器的次级绕组)中的电压，ω是频率，I_prim是第一绕组(即，变压器的初级绕组)中的电流，而L1和L2分别是第一绕组和第二绕组的电感值。因此，触摸感测部上的力可以改变间隔因而改变耦合系数K。

例如，第一绕组316中的电流产生的的磁场的耦合构成耦合系数，或与耦合系数或感应电压成比例的任何其它参数。因此，通过测量第二绕组中感应的电压，能够估计施加到覆盖层340的力。

例如，当手指305向覆盖层340施加力时，覆盖层力由于力而变形，并且改变其形状并向下压第二绕组315使第二绕组315更靠近第一绕组316。第二绕组315的感应电压对应于由触摸感测部输出然后可被控制器330接收和确定的信号。

在以上描述中，假定了覆盖层340是柔性的和/或有弹性的并且由于力的存在而变形。然而，另选地，覆盖层340也可以是相对硬的层，并且触摸感测装置300的支撑框架360的部分(诸如箭头指示的部分370)可以是柔性或弹性的，使得第一绕组和第二绕组之间的由空气间隙构成或优选地填充了弹性隔离材料的间隔根据覆盖层340上的力而改变。换句话说，触摸感测装置300的侧壁370可以制成柔性或弹性的，使得当向覆盖层340的触摸区域施加力时，侧壁370可在z方向上缩短以改变间隔。具体地，支撑框架360适用于当被施加力时，覆盖层340可改变其相对于支撑框架的非柔性或非弹性部分(或类似地第一绕组316)的位置。

如上所述，手指305施加的力可能不是作用于设置为可移动的覆盖层340和第二绕组315上的唯一的力，而是可能感测到由于触摸感测装置300在z方向上的加速引起的力。

因此，设置加速度获得部320，以测量触摸感测装置300在z方向(在本情况中，构成触摸感测方向)上的加速度，从而可以从力感测单元315、316测量的力减去此力。加速度获得部320获得的力或其对应信号被发送到控制器330，控制器330还可以适用于用作信号校正部，以通过减去与所测量的加速度相关联的力，来校正与从对应于感应电压的第二绕组所感测的力相对应的信号。

在图3中，由两个绕组315和316以及覆盖层340的结构和位置限定触摸感测方向。在最优对准中，触摸感测方向因此对应于垂直于覆盖层的z方向。换句话说，即使手指305施加具有x方向(图像平面中的水平方向)上的分量的力，包括两个绕组的力感测单元仅检测z分量，因为其结构对z方向灵敏。

在另一方面，为了使用加速度获得部320进行非常精确的校正，加速度获得部320测量力的方向应该对应于包括力感测单元315、316的触摸感测部的触摸感测方向。然而，如果这些方向未最优对准，例如加速度获得部的测量方向偏离5度，则可以通过在存储部380中存储补偿值以补偿力感测单元的触摸感测方向和加速度获得部320的力测量方向之间的差异来容易地校正该未对准。因此，存储部380可以包括查找表，该查找表包括不同的补偿值。

例如，如果加速度获得部320是能够测量x、y、z方向上的力的三轴加速度计，则可以存储补偿加速度计的z方向和力感测单元的触摸感测方向之间的差异的补偿值。

可以在开发阶段在实验室中确定补偿值，然后存储在存储部中，存储部可以是ROM、RAM、EEPROM、闪存存储器等。因此，不需要进行产品校准。

控制器330然后可以从存储部380取得补偿值，以校正对应于感测的力的信号，并且进行补偿。

上面已经提到覆盖层340可以包括触摸位置感测单元，或者自身可以构成触摸位置感测单元。在一个实施方式中，控制器330适用于根据触摸位置感测单元是否感测到触摸来控制至少向触摸感测部(具体为触摸感测单元315、316)、加速度获得部320和信号校正部(在此为控制器330)提供电力。

具体地，如果触摸位置感测单元感测到触摸并且向控制器指示(见虚线)，则向上述部中的至少一个供应电力，以避免没有在触摸感测装置300上进行用户操作的情况下向所有部连续地供应电力。触触摸位置感测单元可以是任意种类的x-y触摸传感器或触摸面板，诸如如上所述的电容式触摸传感器或以下参照图5和图6描述的触摸传感器。

如上所述，触摸感测部315、316、340使得能够估计可用作针对不同输入操作的输入参数的不同大小的力。例如，如果要求力的相对测量(如在很多应用的情况下)，用户可以用特定的力按压以指示单击并且用双倍的力按压以指示双击，从而不需要进行校准。因此，如果在覆盖层340和两个绕组之间设置显示器，则触摸感测装置300可以用作触摸板或触摸屏。例如，在触摸板的情况下，外置显示器可以连接到触摸感测装置300，其中显示器可以示出滚动列表，并且由施加到触摸感测装置300的力的大小确定上下滚动列表的速度。

具体地，利用触摸感测装置300，能够使上下滚动速度唯一地取决于所施加的力，因为将加速度获得部320测量的触摸感测装置300的加速度考虑在内的控制器300处理用户的输入操作期间触摸感测装置300的任意加速度。因此，感测的力、或更具体地来自力感测单元315、316的对应的电信号可被校正，并且可提取对应于用户实际施加的力的经校正的信号。因此，可避免假触发或错误的加速或减速滚动。

在以下，参照图4描述根据本发明的另一个实施方式的触摸感测装置。图4所示的触摸感测装置400包括触摸感测部410、加速度获得部420和信号校正部430，并且可选地包括显示组件490，诸如LCD装置。

信号校正部430可以再次由控制器实现，控制器处理进入的信号，诸如来自触摸感测部410的对应于感测的力的信号和来自加速度获得部420的信号，并且具体地可以称为图1A和图3的控制器330和信号校正部130。类似地，加速度获得部420基本上也与加速度获得部120和320相同，并且可以参照以前的说明以避免不必要的重复。

附图标记460表示支撑框架，支撑框架为了例示目的而仅仅部分地示出，并且可以沿着触摸感测部410的轮廓存在。

下面将参照图5和图6的触摸感测部410和410′更详细描述触摸感测部410。

在图4中，触摸感测部410还可以用作至少部分地由透明材料制成的覆盖层，从而用户可看到下方的显示组件490。为了透光并且实现其感测触摸感测方向(即，大致垂直于元件410)上承受的力的功能，触摸感测部410中包含层405，层405包括诸如ITO(氧化铟锡)的导电材料图案。

图5示出可以用作触摸感测部410的触摸感测部的示例。图5的触摸感测部410包括隔离支撑体502的正面504和包括ITO图案508a、508b的隔膜506。具体地，图案508a、508b设置在绝缘支撑体502的正面504上并且包括第一部分508a和第二部分508b。

用作触摸位置感测单元的第一电容测量单元510a电连接到ITO部分508a，以测量部分508a及其周围环境之间的电容，该周围环境在一个时间点处可以包括手指514、手或其它物体(未示出)。用作力感测单元的第一电阻测量单元516a经过接触点518a、520a进行连接，以测量图案部分508a的接触点对518a、520之间的电阻。因而，第一电容测量单元510a可以检测到手指514在部分508a附近，并且第一电阻测量单元116a可以估计手指514在隔膜506上作用的力。

具体地，当力被施加时，例如有弹性的隔膜508由于手指514施加的力而弯曲，并且接触点518a和520a之间的ITO图案508a的长度被修改。由于ITO导电图案的压阻特性，电阻被修改并且可被第一电阻测量单元516a测量，从而可检测和估计所施加的力。

电阻测量单元516a的表示电阻的输出信号可以被转换为表示力的信号。根据力，在用作用户接口的触摸感测装置的控制器中可触发不同动作。例如，如果所感测的力超过预定阈值，则进行第一动作，如果所感测的力不超过预定阈值，则进行第二动作。

然而，如上所述，由于触摸感测部的至少部分(诸如图5中的隔膜506)的有弹性的、柔性的或其它可移动属性，如果包括触摸感测部410的触摸感测装置加速，特别在z方向上加速，则第一电阻测量516a也可以测量力。此力可能超过预定阈值，尽管用户没有施加力，因而错误地进行第一动作。为了避免假触发，在图4中单独地测量由于触摸感测装置400的移动引起的加速度，并且可以从第一电阻测量单元516a测量的力减去z方向上的力分量。

类似地，第二电容测量单元510b电连接到第二ITO图案508b，以检测部分508附近存在手指514。此外，第二电阻测量单元516b连接在两个接触点518b、520b之间，以测量第二部分508b的接触点对518b、520b之间的电阻。因此，不仅能够检测手指514存在于触摸感测部410上或附近、并能够可靠地估计手指514施加的力，而且能够检测手指514在触摸感测部410上的位置。

另选地(图5中未示出)，可通过仅一个电阻测量单元获得一个力测量值，同时可以通过多个电容测量单元获得多个位置测量值。

图6例示触摸感测部的另一个示例。除了先前讨论的包含在第一层中的ITO图案508a和508b之外，图6的触摸感测部410′还包括第二层，该第二层包含第三ITO图案部分508c和第四ITO图案部分508d。类似于图5的触摸感测部410，可设置电容测量单元(图6中未示出)以测量每个ITO图案部分508a、580b、508c、508d和它们各自周围环境之间的电容，并且可设置电阻测量单元(图6中未示出)以测量每个ITO图案部分的接触点之间的电阻，以估计作用在隔膜506上的力。

电连接到每个ITO图案部分508a、508b的电容测量单元提供沿x方向在隔膜上的手指514的位置的指示。此外，电连接到每个ITO图案部分508c、508d的电容测量单元提供在y方向上在隔膜506上的手指514的位置的指示。ITO图案部分可以具有蜿蜒(serpentine)形式或任何其它形式。

在另一个实施方式中，触摸感测装置100、300或400并入诸如蜂窝电话、智能电话或其它类型的移动电话、或便携式计算机的移动设备。触摸感测装置的实现方式明显不限于移动设备，但是并入移动设备中特别有利，因为这些设备通常很小并且要求智能的用户接口或人机接口来触发各种功能。因此，在移动设备中并入可制造得很小并且提供可靠的力和位置感测的触摸感测装置是有利的。因此，触摸感测装置也可用作游戏系统的控制器或操纵杆。具体地，在监视游戏者例如通过他/她的手臂进行的移动的用于交互游戏的游戏控制器中，能够分离控制器的加速度以及游戏者施加的作为输出操作的力。

以上描述的触摸感测装置的特征可容易地集成在例如如图7所示的移动电话中。

图7例示执行触摸感测装置的功能的诸如移动电话的移动设备的元件。具体地，图7的移动电话700包括力敏触摸传感器710、加速度计720和控制器730。在此示例中，已有的移动电话的控制器可适用于执行信号校正部的功能。由于常规的控制器至少包括处理器，所以控制器可适用于通过将移动电话700承受并且被目前已经存在于若干可用移动电话中的加速度计720测量的加速度考虑在内，来校正从力敏触摸传感器710接收的信号。

因此，为了在移动电话中实现触摸感测装置的特征，至少设置与上述触摸感测部110、310和410具有相同特征的力敏触摸传感器710。

因此，仅需要很少的额外硬件就能够精确地获得用户施加的力，从而提供可靠的用户接口，其中信号独立于移动电话的移动。

以上参照诸如控制器、信号校正部、加速度获得部、触摸感测部、电阻测量单元和电容测量单元等的多个独立元件进行了说明，应理解，本发明不限于这些元件构成结构独立元件的方式，而是这些元件应被理解为包括不同功能的元件。换句话说，本领域技术人员应理解的是，上述实施方式中的元件不被解释为限于单独的有形部件，而是理解为一种功能实体，从而在一个有形部件中可以提供多种功能。例如，如上所述，信号校正部的功能可以并入控制器。

以上提及的触摸感测装置100、300和400的元件的任意一个可以在硬件、软件、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、固件等中实现。具体地，控制器自身可由微控制器、计算机或集成电路实现，并且不限于上述。

另外，根据本发明和/或其实施方式的物理实体(具体地，控制器)可以包括或存储包括指令的计算机程序，从而当在物理实体上运行该计算机程序时，根据本发明的实施方式执行这些元件的步骤、过程和功能。本发明还涉及用于执行这些元件的功能的计算机程序，并且涉及存储用于执行根据本发明的方法的计算机程序的计算机可读介质。

应理解的是，在不脱离本发明的精神或范围的前提下，可对所描述的元件、触摸感测装置、移动设备和方法以及本发明的构成进行各种修改和变化。已经针对具体实施方式描述了本发明，这些具体实施方式在所有方面都旨在例示而非限制。本领域技术人员将理解的是，硬件、软件和固件的多种不同组合都适于实施本发明。

此外，将此处公开的本发明的说明书和实施考虑在内，本发明的其它实现对于本领域技术人员将是明显的。说明书和示例旨在被认为仅是示例性的。为此，应理解，本发明的方面可以在于少于单个上述实现方式或配置的全部特征。因而，本发明的实际范围和精神由所附的权利要求指示。

Claims (14)

1.一种用于移动设备的触摸感测装置，所述触摸感测装置包括：

触摸感测部，所述触摸感测部用于感测所述触摸感测部在触摸感测方向上承受的力，并且输出对应于所述力的信号；

加速度获得部，所述加速度获得部用于获得所述触摸感测装置在作用在所述触摸感测部上的力的所述触摸感测方向上的加速度；以及

信号校正部，所述信号校正部用于使用获得的所述加速度校正对应于感测的所述力的所述信号。

2.根据权利要求1所述的触摸感测装置，所述触摸感测装置还包括：

覆盖层，所述覆盖层限定将被施加力的触摸区域。

3.根据权利要求2所述的触摸感测装置，所述触摸感测装置还包括：

支撑框架，并且其中，所述覆盖层适用于当被施加力时改变其形状或相对于所述支撑框架的位置。

4.根据权利要求1所述的触摸感测装置，所述触摸感测装置还包括：

用于感测触摸位置的触摸位置感测单元。

5.根据权利要求4所述的触摸感测装置，所述触摸感测装置还包括：

控制器，所述控制器适用于根据所述触摸位置感测单元是否感测到触摸来控制向所述触摸感测部、加速度获得部和信号校正部中的至少一个供应电力。

6.根据权利要求4所述的触摸感测装置，其中，如果所述触摸位置感测单元感测到触摸，则向所述触摸感测部、加速度获得部和信号校正部中的至少一个供应电力。

7.根据权利要求1所述的触摸感测装置，其中，所述加速度获得部包括加速度计，所述加速度计测量三维坐标系的三个方向上的加速度。

8.根据权利要求7所述的触摸感测装置，所述触摸感测装置还包括：

存储部，所述存储部用于存储补偿值，该补偿值用于补偿所述触摸感测方向与所述加速度计的所述三个方向中的一个方向之间的差异。

9.根据权利要求2所述的触摸感测装置，其中，所述覆盖层至少部分地由透明材料制成。

10.根据权利要求1所述的触摸感测装置，所述触摸感测装置还包括：

显示组件。

11.根据权利要求1所述的触摸感测装置，其中，所述触摸感测部包括至少一个层，所述至少一个层包括导电材料，以感测在所述层上承受的力。

12.一种包括根据权利要求1所述的触摸感测装置的移动设备。

13.一种移动设备，所述移动设备包括：

力敏触摸传感器，所述力敏触摸传感器用于感测所述力敏触摸传感器在触摸感测方向上承受的力，并且输出对应于所述力的信号；

加速度计，所述加速度计用于测量所述触摸感测装置在作用在所述力敏触摸传感器上的力的所述触摸感测方向上的加速度；以及

微控制器，所述微控制器适用于使用获得的所述加速度校正对应于感测的所述力的所述信号。

14.一种用于触摸操作感测的方法，所述方法包括以下步骤：

感测触摸感测装置在触摸感测方向上承受的力，并且输出对应于所述力的信号；

获得所述触摸感测装置在所述力的所述触摸感测方向上的加速度；以及

使用获得的所述加速度校正对应于感测的所述力的所述信号。