CN103339587A - 多触点矩阵触摸传感器的数据采集方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多触点矩阵触摸传感器的数据采集方法，所述传感器包括单元的矩阵网络，所述方法包括如下步骤：顺序扫描（S32-S37，S41，S42）矩阵网络的单元；测量（S38）每个单元处的电特性，所述电特性代表每个单元的权重（IR，C）；将所述权重（IR，C）与预定的一个或多个有效值进行比较（S39）；当所述权重在有效值的区间内时，记录（S43）与所述单元相关联的数据；检验（S44）与至少一个相邻单元相关联的数据记录的存在；以及如果与现有包络区内的至少一个相邻单元相关联的数据已经被记录，则通过在现有包络区内记录与单元相关联的数据来更新（S45）现有包络区。本发明尤其可以用在触摸屏中。

Description

多触点矩阵触摸传感器的数据采集方法和装置
本发明涉及一种多触点矩阵触摸传感器的数据采集方法。
本发明还涉及这种多触点矩阵触摸传感器和触摸屏幕，所述触摸屏幕包括并置形式的显示屏幕和多触点矩阵触摸传感器。
一般而言，本发明涉及代表在触摸传感器表面上施加的一个或多个触摸或受压点的数据的采集。
矩阵传感器由一组按行和列布置的单元组成。在传感器的更整体化的运转中，这些单元被顺序扫描，从而测量触摸点或受压点的存在。
例如在文献EP1719047或EP2142980中，描述了这种多触点触摸传感器及其分析方法。
在文献EP2142980中，所述单元由起二极管作用的材料组成。
同样地，本发明涉及使用有源的单元矩阵的触摸传感器，例如TFT（薄膜晶体管）型传感器，可以直接集成到LCD（液晶显示）屏幕的矩阵中的光电二极管型传感器，或者还可以是压电型传感器。
在文献EP1719047中，矩阵触摸传感器由按行和列布置的导电轨道的矩阵网络组成，因此单元被定义为矩阵网络的行和列的每一个交叉点。
通过顺序扫描矩阵网络的每一个单元来实现数据的采集，也就是说，通过依次给矩阵网络的每一行供电，并且对于被供电的每一行，依次在每一列上测量代表阻抗水平的电特性。
因此，存储代表每一个单元的阻抗水平的电特性的集合。
借助于对单元的顺序扫描，能够在每一个扫描阶段同时检测触摸传感器上的多个触摸区域。
记录测量到的数据，尤其是每一个单元的阻抗水平。
由于要记录每一个扫描阶段采集到的所有的数据，有必要提供大容量的电存储器，从而增加了触摸传感器的制造成本。
此外，就具有高灵敏度并且根据触摸表面的大小可以包含数千个单元的触摸传感器而言，针对每个单元获取的数据集在随后被分析以确定包络区（zone englobante），也就是说，对在矩阵网络中相邻并由此与传感器触摸表面上的同一触点或受压点对应的多个单元进行重新分组。
确定包络区的这一步骤因此需要对在顺序扫描阶段获得的传感器的矩阵图像进行分析，而在传感器响应中引起延时。
如果存储的矩阵图像很复杂，则执行对所存储的数据进行分析的步骤的时间更长。当这个分析步骤与扫描阶段并行实现时，需要预备足够大的缓冲存储容量以同时记录传感器的至少两个矩阵图像。
本发明的目的在于克服上述缺点，并且提供一种只需要有限的电存储容量的多触点矩阵触摸传感器的数据采集的方法，并且该方法减少分析矩阵图像所需的延时，由此提高系统的性能和使用舒适度。
为此，本发明涉及一种多触点矩阵触摸传感器的数据采集方法，所述传感器包括单元的矩阵网络，所述方法包括如下步骤：
-顺序扫描矩阵网络的单元；
-测量每个单元处的电特性，所述电特性代表每个单元的权重（poids）。
根据本发明，这种数据采集方法还包括如下步骤，对于每一个单元：
-将所述权重与预定的一个或多个有效权重值进行比较；
-当所述权重在有效值的区间内时，记录与所述单元相关联的数据，所述数据至少包括所述权重以及所述单元在矩阵网络中的坐标；
-检验与至少一个相邻单元相关联的数据记录的存在，所述相邻单元包含在与所述单元相关联的相邻区域内；以及
-如果与在现有包络区内的至少一个相邻单元相关联的数据已经被记录，则通过在所述现有包络区中记录与所述单元相关联的数据来更新现有包络区。
根据所使用的矩阵触摸传感器的类型，所述与每一个单元相关联的权重可以不同。
一般而言，所述权重在所述采集数据的方法中对应于表征单元被如何触摸的因数。
尤其是，可以按照根据对每个单元处电特性的测量而直接获得的阻抗测量结果来计算权重。
当将这个权重与预定的一个或多个有效权重值进行比较时，可由此检验所述权重是否大于预定有效值，或者仍然小于预定有效值，或者最终包括在一个或多个预定有效值区间内。
一般而言，该比较步骤能够检验每一个单元的权重是否有效，也就是说，检验它的值是否确实与矩阵触摸传感器的单元上的按压相对应。
应注意在所述比较步骤中使用的预定有效值可以根据所测量的单元而改变，或者还可以根据矩阵触摸传感器的使用条件随时间改变。
因此，对于每一个单元，在顺序扫描步骤和测量代表与这一单元相关联的权重的电特性的步骤中，选择性地记录针对每一单元测量的数据。
因此，只有与那些与矩阵触摸传感器上的触摸点相对应的单元相关联的数据被记录。
此外，随着每一个现有包络区的更新使得能够即使在采集数据时也获得由具有有效权重的相邻单元组成的包络区的位置。
因此，所述根据本发明的采集数据的方法避免了与每一个单元相关联的数据的无用的记录，并且删去了所记录的数据的连续分析的阶段来确定包络区，随着采集数据步骤，包络区被更新。
在实践中，所述采集的方法还包括如果没有任何与包含在和所述单元关联的所述相邻区域中的相邻单元相关联的数据被记录，则通过把所述单元的数据记录新包络区中来创建新包络区的步骤。
因此，随着在对矩阵网络的单元进行顺序扫描时的数据采集，同时实现包络区的创建及其更新。
根据本发明的有利的实施方式，与单元相关联的相邻区域由矩阵网络中所述单元的数量可配置的相邻单元组成。
因此，所述检验与相邻单元有关的数据记录的存在的步骤被限于矩阵网络中在所处理单元附近的一部分。
因此，矩阵网络的这一部分可以对应于传感器触摸表面上尺寸基本与例如，由用户手指按压的受压区域的尺寸相对应的表面，所述受压区域例如通过用户的手指。
在实践中，单元的相邻区域由在顺序扫描步骤中在所述单元之前被扫描的相邻单元组成。
由于局限于已经被扫描的相邻单元而忽略如下的相邻单元，这一特征使得能够加速检验步骤：这些单元因为还不是顺序扫描以及电特性的测量对象因而不会存在任何针对这些单元的数据记录。
根据本发明的另一方面，涉及一种多触点矩阵触摸传感器的数据采集装置，所述传感器包括单元的矩阵网络，所述装置包括：
-顺序扫描矩阵网络的单元的部件；
-测量每个单元处的电特性的部件，所述电特性代表每个单元的权重。
根据本发明，这种数据采集装置还包括：
-将每个单元的权重与预定的一个或多个有效权重值进行比较的部件；
-当所述权重在有效值的区间内时，记录与单元相关联的数据的部件，所述数据至少包括权重以及单元在矩阵网络中的坐标：
-检验与至少一个相邻单元相关联的数据记录的存在的部件，所述相邻单元包含在与所述单元相关联的相邻区域内；以及
-如果与在现有包络区内的至少一个相邻单元相关联的数据已经被记录，则通过在所述现有包络区中记录与所述单元相关联的数据来更新现有包络区的部件。
本发明还涉及一种多触点矩阵触摸传感器，其包括由行和列组成的导电轨道的矩阵网络，单元被定义为行和列的交叉点，以及适用于实施根据本发明的采集方法的采集部件。
本发明最后涉及触摸屏幕，包括与如前面所定义的多触点矩阵触摸传感器并置的显示屏幕。
这种数据装置，这种多触点矩阵触摸传感器和这种触摸屏幕表现出了与前面所描述的根据本发明的采集数据的方法类似的特点和优点。
本发明的其它特性和优点还在下面的说明中进一步显现。
在附图中，以举例说明而非限制的方式给出：
-图1是根据本发明的实施方式的触摸屏幕的透视示意图；
-图2是示意地示出根据实施方式的多触点矩阵触摸传感器的导电轨道的行和列的配置的俯视图；
-图3是详细示出根据本发明的实施方式的数据采集方法的步骤的功能示图；
-图4是示出包括在矩阵网络的单元的相邻区域中的一些相邻单元的图；
-图5是示出检验与相邻单元相关联的数据记录的存在的步骤的示意图；
-图6是示出当在电容型传感器上存在彼此接近的两个受压点时测量到的权重值的示意图；
-图7和8是示出在应用于电容型触摸传感器的情况下，如图3所示的数据采集方法的补充分析步骤的示意图；
-图9是示出由矩阵网络的一组单元组成的包络区的示意图；以及
-图10是示出计算包络区的重心位置以确定光标的步骤的示意图。
首先参照图1描述根据本发明的实施方式的触摸屏幕10。
该触摸屏幕10包括与显示屏幕12并置的多触点矩阵触摸传感器11。
在这种实施方式中，以非限制性的方式，多触点矩阵触摸传感器11被置于显示屏幕12的上面。
尤其是，在这些条件下，这个触摸传感器11必须是透明的以使得能够显现显示在下方的显示屏幕12上的数据。
触摸屏幕10还包括捕获接口13、主处理器14和图形处理器15。
捕获接口13尤其能够采集在多触点触摸传感器11处测量到的数据。
该捕获接口13包括采集数据所需的采集电路和分析电路，数据随后可以被传送给主处理器14进行处理，然后实现触摸屏幕10的不同功能。
下面将仅详细描述代表在触摸传感器11上触摸的数据采集方式，在此不描述由主处理器14对触摸的处理。
有利的是，参照文献EP1719047中描述的关于这种触摸屏幕10的不同应用和使用的实施例。
图2中示意性地示出了如图1中采用的矩阵触摸传感器11的例子。
这个矩阵触摸传感器11包括导电轨道的矩阵网络21、22，所述两个网络21、22被以非平行的方式布置。
这些导电轨道的网络21、22因此形成了行23和列24，单元25被定义为这些行23和列24的交叉点。
当然，在随后的整个描述中，根据矩阵触摸传感器11的取向，行和列的概念是可以互换的。
导电轨道的网络21、22例如优选为由半透明的导电材料实现，例如由透明金属氧化物如ITO（氧化铟锡）实现，并且借助基于金属纳米粒子或导电微线的解决方案来实现。
下方的导电轨道的网络（例如，行23）可以设置在玻璃层之上，上方的导电轨道的网络（例如，列24）可以设置在聚对苯二甲酸乙二酯（PET）层之下。
空气层将两个导电轨道的网络21、22分开，以使得行23和列24不会发生电接触。
当在矩阵触摸传感器11的外表面上按压时，与矩阵触摸传感器11的表面上的触摸相对应的每个单元25处的阻抗被改变。
矩阵触摸传感器11可以是例如电阻型传感器：当在矩阵触摸传感器11的外表面上触摸或按压时，矩阵网络21、22的导电轨道在矩阵网络的一个或多个单元25处发生接触，从而在这些单元25处产生接触阻抗，如后面所述，可以检测这些接触阻抗。
可替选地，矩阵触摸传感器11可以是例如投射电容型传感器：朝向设置于行和列的交叉点的单元25的手指的位置改变了这个交叉点处的阻抗，如后面所述，同样可以检测阻抗。
当然，上面给出的矩阵触摸传感器11的实施例仅仅是说明性的，接下来描述的数据采集方法可以应用于所有类型的定义了单元的矩阵网络的触摸传感器。
前面参照图1描述的一组部件，尤其是捕获接口13和微处理器14，适于集成为数据采集装置以实施将在下面描述的数据采集方法。
在这一方面，捕获接口13和微处理器14尤其集成了触摸传感器11的顺序扫描部件和电特性测量部件。
下面将参照图3描述根据本发明的实施方式的数据采集方法。
原则上，本实施方式中的数据采集方法包括顺序扫描矩阵网络的不同单元25以便在扫描阶段检测矩阵触摸传感器中的不同的触摸区域。
首先，所述采集方法包括在每个新的扫描阶段开始时实施的初始化步骤S31，以便对随后描述的一组参数进行重新初始化，所述方法能够检测矩阵触摸传感器11上不同的触摸区域。
随后，实施对矩阵触摸传感器11的单元25顺序扫描的步骤以便在每一个单元25处测量电特性。
原则上，这个顺序扫描步骤包括以顺序的方式在矩阵网络的导电轨道网络中（例如在行23中）注入电信号以及包括在另一导电轨道网络上（例如在列24上连续地）测量电特性。
在电阻型传感器的情况下，当在矩阵触摸传感器的外表面上施加按压时，行23和列24在布置于行和列的交叉位置的一个或多个单元25处发生接触，从而在每一列的端处测量电特性，例如电压，代表电路在与受压点相对应的每个单元25处的电阻的改变。
根据类似的方式，在电容型传感器的情况下，在每一列的端处测量电特性能够检测在此为电容水平的容抗变化，该容抗变化代表矩阵网络的一个或多个单元处的触摸。
电特性的测量由此能够获得一个代表与每个单元相关联的权重的值。
在此，这个权重是单元处的阻抗（电阻、容抗）水平的函数，由于朝向单元的触摸的存在而使权重被改变。
下面将参照图3详细描述顺序扫描步骤和电特性测量步骤。
在本实施例中，考虑由N列C和M行R组成的矩阵网络。这样的矩阵网络于是包括M×N个单元。
初始化步骤S32允许考虑第一列C=0。
在测试步骤S33中，检验当前列C是否对应值N。
如果为“是”，则结束单元25的顺序扫描步骤。
如果为“否”，则进行必要的调整以便借助多路转换器来获得当前列C上的准确测量值。例如，将当前列C以外的其它所有的列设置成高阻态Z以避免电流在其它列中流动。
这些调整在步骤S34中实现。
随后，初始化步骤S35允许考虑第一行R=0。
在测试步骤S36中，检验当前行R是否具有值M。
如果为“否”，则通过多路转换器进行行的调整步骤S37。例如，实施选择性的供电，其中通过下拉电阻（英语为"pull-down resistor"）将当前行R以外的其它所有的行接地。
因此，只有在当前行R中注入了电信号。
随后，实施测量步骤S38以测量代表与阻抗水平IRC相关的权重的电特性，所述阻抗水平IRC与对应于当前列C和当前列R的交叉点的单元CELL相关联。
在本实施方式中，被测量的电特性是例如电压。模数转换电路ADC（英语术语Analog Digital Converter的缩写）能够将电压的模拟数值转换为数字信号，随后，数字信号可以在比较步骤S39中被使用。
就电容型传感器而言，将使用电容数字转换器CDC电路（英语术语Capacitance to Digital Converter的缩写）。
随后，实施比较步骤S39以将测量到的权重值与对应于当前单元上的实际触摸的一个或多个有效权重值进行比较。
在此，就电压的测量而言（所述电压直接代表阻抗水平，在此为电阻），所述比较步骤S39包括将测量到的阻抗水平IRC与预定的阻抗阈值IT进行比较。
就电阻型传感器而言，根据电子系统的固有噪声水平确定该阻抗阈值的值IT。
因此，使用阻抗阈值IT的值能够消除与电子系统有关的干扰电特性的测量，干扰电特性实际上并不代表矩阵触摸传感器11上的触摸点。
应当注意，在矩阵触摸传感器11中预定的阻抗阈值IT的值有可能改变以适应不同的电磁环境。
因此，如果在比较步骤S39结束后认为所述权重无效，也就是说，如果在此测量到的阻抗水平IRC小于预定的阻抗阈值IT，则对于单元R，C没有任何数据被存储，并且执行递增步骤S41以考虑下一行R=R+1。
于是，在下一行上重复进行步骤S36以及随后的步骤。
如果在测试步骤S36中，当前行R的值达到了上限值M，也就是说，已经扫描了所有的行R，则实施递增步骤S42从而考虑下一列C=C+1。
于是，重复进行步骤S33以及随后的步骤。
当然，在允许确定与每个单元相关联的权重值是否被认为有效的比较步骤S39中，也可以实施其它类型的比较。
尤其是，当涉及电容型触摸传感器，所测量的权重被预定的与多个有效值进行比较，以允许检验所测量的权重的值是否包含在有效值的区间内。
接下来参照附图6和7描述使用了电容型触摸传感器的实施方式中的数据采集方法的后续部分。
如果在比较步骤S39结束后，所述权重被认为是有效的，也就是说，在这个例子中，如果所述阻抗水平IRC大于阻抗阈值IT，则进行记录步骤S43。
在记录步骤S43中，记录与当前单元CELL相关联的数据，尤其记录所述单元在矩阵网络中的坐标（CELL_X，CELL_Y）以及测量到的阻抗水平IRC或权重。这个阻抗水平IRC因此以所述单元CELL处的触摸为特征，在此，也被称为所述单元CELL的权重。
还应当注意，在所述记录步骤S43中，只有与表现出有效阻抗水平或权重的单元CELL相对应的数据才会被记录。
随后，实施检验步骤S44以检验与包括在当前单元CELL的相邻区域中的一个或多个相邻单元Cv关联的数据记录的存在。
将参照附图4和5更加详细地描述检验步骤S44。
与当前单元CELL相关联的相邻区域由矩阵网络中的单元CELL的相邻单元Cv组成。
如图4清楚示出的，与所处理单元CELL相关联的相邻区域由矩阵网络中单元CELL的数量预定并且可配置的相邻单元Cv组成。
如图4所示的实施例中，通过触摸传感器11的矩阵网络中坐标为CELL_X，CELL_Y的这个单元的位置以及在矩阵网络中被布置在与该单元CELL相距预定距离的一组相邻单元Cv来限定与所述单元CELL相关联的相邻区域。
在这个例子中，所述预定距离在矩阵网络的水平和竖直方向上使相邻单元Cv与当前单元CELL被分隔得最大的三个单元的距离相对应。
因此，这个相邻区域基本上与属于圆心为所处理单元CELL、半径为单元CELL与坐标为（CELL_X，CELL_Y-3）或（CELL_X-3，CELL_Y）的相邻单元分隔开的距离的圆内的相邻单元Cv相对应。
图4示出在考虑到单元的顺序扫描的情况下已被扫描的单元的一部分，顺序扫描包括图4中从高到低顺序地给每一行供电，以及在图4中从左到右顺序地测量列。
图4中用白色正方形表示没有任何数据被记录已扫描单元，所测量的权重无效；用涂黑的正方形表示单元已经被记录数据的已扫描单元，但是这些单元不在相邻区域内；用十字交叉影线的正方形表示已经被记录数据的已扫描单元，并且这些单元在相邻区域内。
应注意到，优选地，所述相邻区域只由在顺序扫描步骤中在当前单元CELL之前被扫描的相邻单元Cv组成。
因此，在检验步骤S44中，只对在前面描述的顺序扫描步骤中已经被扫描的相邻单元Cv实施这个步骤。
优选地，检验针对相邻区域内的单元Cv的数据记录的存在的检验步骤S44是从离当前单元CELL最近的单元起按距离增加的顺序执行的。
因此，如图5所示，作为非限制性的例子，在所述检验数据记录的存在的步骤S44中，用数字对相邻单元Cv的扫描排序。
在此，依次检查坐标为（CELL_X，CELL_Y-1）的单元Cv1，坐标为（CELL_X-1，CELL_Y）的单元Cv2，坐标为（CELL_X-1，CELL_Y-1）的单元Cv3，坐标为（CELL_X-1，CELL_Y+1）的单元Cv4等的数据。
如果所述检验步骤S44结束后，相邻区域的相邻单元Cv具有与这个相邻单元Cv相关联的数据的记录，则实施更新现有包络区的步骤S45。
在这个更新步骤中，与当前单元CELL相关联的数据被记录在现有包络区中。
因此，在如图4所示的实施例中，更新后的现有包络区将包括所有与涂黑单元、影线单元以及现有单元CELL有关的数据。
在现有包络区内的对每个单元记录的数据尤其包括每个单元CELL的坐标CELL_X，CELL_Y以及对这个单元测量到的阻抗水平IR,C或权重。
相反，如果在所述检验步骤S44中，没有任何与包括在与当前单元CELL相关联的相邻区域中相邻单元Cv相关联的数据被记录，则实施创建步骤S46，以把当前单元CELL的数据记录通过在新包络区中来创建新的包络区。
因此在矩阵网络的单元的顺序扫描中，可以随着代表阻抗水平的特性的测量，通过对被记录的相关单元进行重新分组来创建和更新包络区。
在包络区的更新步骤S45或创建步骤S46结束后，所述采集方法对于下一行R=R+1重复步骤S36和随后的步骤。
当扫描完所有的行R和列C时，所述顺序扫描阶段结束。
在实施每一阶段的扫描时，重复如图3所示的整个过程，如前面所述，在初始化步骤S31中，对于每一个包络区重新初始化所有记录的参数。
为了使触摸传感器具有良好的响应以及实时跟踪触摸传感器11表面上的触摸的变化，顺序扫描阶段的执行频率约为100次/秒。
就输出的数据是模拟的，也就是说，是高斯形式的触摸传感器（例如，对于电容型、电感型或者按压传感器）上的实施而言，通过附加的分析步骤来补充前面所述的采集方法，尤其是步骤S43和随后的步骤。
如前面所指出的，当涉及例如电容型触摸传感器时，将测得的权重与多个预定有效值进行比较。
如图6中所示，当在电容型传感器中测量到的权重的值在有效值Pmin，Pmax的区间内时，测量到的权重在前述比较步骤S39中被认为是有效的。
图6中示出当在电容型触摸传感器上施加彼此靠近的两个触摸或两个受压点时，测量到的权重值的例子，在此，在触摸传感器的矩阵网络的X方向上彼此接近。
在这种情况下，当实施前述采集的方法时，两个不同的受压点（在图6中用P1和P2表示）可以被认为属于相同的包络区。
实际上，如图6所示，由于所述两个受压点P1和P2引起的权重值相互累加，那么对位于受压点P1和P2之间的相邻单元测量到的权重值同样可以在比较步骤S39中被认为是有效的。
实际上，在电容型传感器中，通过由上面的导电轨道上存在手指引起的下面的导电轨道上累积的电荷的变化来推断受压点的位置。
测量到的与电荷分布相对应的信号是高斯信号，它的顶部（或峰）与手指的位置相对应。
当两个手指很接近并且被放置在上面的导电轨道上时，两个电特性信号叠加，测量到的值是每个手指的高斯特征（共两个）之和。
因此，如图7中所示，在所述记录步骤S43中，所有具有有效权重的单元CELL被记录，，在此以非限制性的方式用1和11之间的数字表示测量到的权重的水平。
如图7中所示，在这个实施方式中仅以举例说明的方式，当这个权重值在6到10（包括6和10）之间时，单元具有有效的权重。
在前述检验步骤S44中，更新之后确定的包络区将包括所有同时与具有有效权重的单元（图7上的影线单元和灰色单元）相关的数据。
为了避免与触摸传感器上不同的受压点相对应的两个包络区的混淆，对包括坐标为（CELL_X，CELL_Y）的当前单元CELL的一组邻接单元，实施在记录步骤S43中测量和记录的权重值的分析步骤，以补充检验步骤S44。
在实践中，如图8中所示，对于每一个获得的坐标为（X，Y）的单元CELL（图8中的单元A），分析环绕图8中坐标为（X-1，Y-1）的相邻单元B的单元的特性。
在实践中，把坐标为（X-1，Y-1）的相邻单元B相邻的所有单元与存储的权重水平进行比较。
如果坐标为（X-1，Y-1）的相邻单元B与如图6中所示的信号的峰或谷相对应，则可以根据权重值进行检测。
应当注意，这个补充的分析步骤需要有额外的缓冲存储器，其能够针对相对于当前单元CELL（或者图8中的单元A）的最后三列和最后三行中的每一个单元，为已被扫描的单元存储测量到的权重值。
当检测到坐标为（X-1，Y-1）的相邻单元B相对于邻接单元而言与峰值相对应（权重值大于或等于邻接单元的权重值）时，可以把现有包络区分成如图7中示意性示出的不同且相邻的两个包络区，其中一个用影线单元表示，另一个用灰色单元表示。
当然，还可以对电容型触摸传感器上更多数量的彼此接近的受压点，例如三个受压点，实施这种分析方法。
值得注意的是，根据相邻单元的预定的扫描顺序，可以在坐标为（X-1，Y-1）的相邻单元B和邻接单元之间，对权重进行两两相比。
还应当注意，在实现从左到右的逐行以及从高到的逐列测量或扫描中，对于每一个坐标为（X-1，Y-1）的相邻单元B，设置与所有邻接单元相关联的值，也就是说，如图8中所示，包括在横坐标X-2和X的区域以及纵坐标Y-2和Y的区域中的所有单元的权重值。
图9中示出了矩阵网络的例子，对于这个矩阵网络，检测到三个包络区ID1、ID2和ID3。
如前面所指出的，每一个包络区的特征尤其在于构成这个包络区的每一个单元CELL的坐标，以及阻抗水平或与每一个单元相关联的权重。
另外，作为非限制性的例子，每一个包络区的特征在于构成包络区的所有单元CELL的外接矩形的高度H和宽度W。
此外，还可以通过这个包络区的特定点的坐标定义包络区的位置，例如，矩阵网络中构成包络区的单元的外接矩形的左上角的坐标X，Y。
包络区的特征还在于与包络区内的每一个单元CELL的阻抗水平或权重之和相对应的累计权重。
当然，由于新的单元被增加到这个包络区中，在包络区的每一个更新步骤S45中更新表征包络区特征的所有参数（高度H，宽度W，左上角的位置X，Y，累计的权重，包络区内单元CELL的数量以及它们的坐标CELL_X，CELL_Y和相关联的阻抗水平或权重）。
因此，在采集方法结束后，获得所有包络区的数据以及表征包络区特征的参数。
为了管理与每一个包络区相对应并构成包络区的每一个触摸或按压区域，确定与这个包络区相关联的特定点（point unique）的坐标。
对触摸传感器11的矩阵网络中特定点的确定能够使特定点与在传感器11的触摸表面上施加的每一个触摸相关联，从而在依次扫描的每一个阶段随着时间的变化跟踪改变。
一种解决方案可以是考虑特定点，对于矩阵网络中的坐标，该点具有与构成包络区的所有单元外接的矩形的几何中心。
尽管如此，为了考虑包络区中单元的分布以及与每一个单元相关联的阻抗水平的值或权重值，触摸点优选地根据包络区内的每一个单元CELL的坐标CELL_X，CELL_Y对包络区重心进行计算来确定，其中每个单元被与该单元相关联的阻抗水平IR,C或权重加权。
为了实施这个重心的计算，使用前述与现有包络区内的每一个单元CELL的阻抗水平IR,C或权重之和相对应的累计的权重。
重心的计算通常通过用每个单元在X,Y轴上的坐标CELL_X，CELL_Y的阻抗水平或权重与包络区的累计权重之比来对每个单元的坐标加权。
如图10中所示，矩阵传感器中的特定位置随后可以与触摸屏幕中显示屏幕上的光标位置相对应。这个光标使得能够通过在这个屏幕上或这个触摸屏幕控制的外围信息装置上控制执行一定数量的动作。
由于上述方法，在传感器的数据采集和顺序扫描期间，实时实现包络区的检测。
由于对采集的数据进行同时处理，减少了所需的存储器容量。
实际上，传统的算法需要处理和存储与矩阵网络相关联的全部数据，例如，前面的例子中的存储器容量要足够存储M×N个阻抗值IR,C。
当还希望并行进行数据的采集与数据的处理和分析时，缓冲存储器需要是这个存储器容量的2到3倍。
通过上述方法，仅仅实时记录与包络区有关的数据，而不是矩阵网络的所有单元的数据，可以大大减少必需的存储器容量。
此外，减少了由触摸传感器提供的数据的处理时间。
还提高了触摸传感器对用户触摸的响应，从而提供更好的用户舒适度。

Claims (12)

1.一种多触点矩阵触摸传感器（11）的数据采集方法，所述传感器包括单元（25）的矩阵网络，所述方法包括如下步骤：
-顺序扫描（S32-37，S41，S42）矩阵网络的单元；
-测量（S38）每个单元（25）处的电特性，所述电特性代表每个单元（25）的权重（IR,C），
其特征在于，对于每一个单元（CELL），还包括如下步骤：
-将所述权重（IR,C）与预定的一个或多个有效权重值（IT）进行比较（S39）；
-当所述权重在有效值的区间内时，记录（S43）与所述单元（CELL）相关联的数据，所述数据至少包括所述权重（IR,C）以及所述单元（CELL）在矩阵网络中的坐标（CELL_X，CELL_Y）；
-检验（S44）与至少一个相邻单元（Cv）相关联的数据记录的存在，所述相邻单元（Cv）包含在与所述单元（CELL）相关联的相邻区域内；以及
-如果与在现有包络区内的至少一个相邻单元（Cv）相关联的数据已经被记录，则通过在所述现有包络区中记录与所述单元（CELL）相关联的数据来更新（S45）所述现有包络区。
2.如权利要求1所述的数据采集方法，其特征在于，还包括如果没有任何与包含在和所述单元（CELL）关联的所述相邻区域中的相邻单元（Cv）相关的数据被记录，则通过把所述单元（CELL）的数据记录在新包络区中来创建新包络区的步骤（S46）。
3.如权利要求1或2所述的数据采集方法，其特征在于，与所述单元（CELL）相关联的所述相邻区域由矩阵网络中所述单元（CELL）的数量可配置的相邻单元（Cv）组成。
4.如权利要求1到3所述的数据采集方法，其特征在于，通过矩阵网络中的所述单元（CELL）的位置以及被布置为与矩阵网络中的所述单元（CELL）相距预定距离的一组相邻单元（Cv）来限定与所述单元（CELL）相关联的所述相邻区域。
5.如权利要求1到4所述的数据采集方法，其特征在于，所述相邻区域由在顺序扫描步骤（S32-37，S41，S42）中在所述单元（CELL）之前被扫描的相邻单元（Cv)组成。
6.如权利要求1到5中的一项所述的数据采集方法，其特征在于，在更新现有包络区的步骤（S45）中，更新与所述现有包络区内的每个单元（CELL）的权重（IR,C）之和相对应的累计权重。
7.如权利要求6所述的数据采集方法，其特征在于，还包括根据在所述包络区内的所述单元（CELL）的坐标（CELL_X，CELL_Y）来计算包络区重心位置的步骤，其中用与每个单元（CELL）关联的所述权重（IR,C）与所述累计权重之比来对每个单元（CELL）加权。
8.如权利要求1到7中任意一项所述的数据采集方法，其特征在于，还包括分析与包括所述单元（CELL）的一组相邻单元相关联的权重值以在所述现有包络区中识别出两个相邻的包络区的步骤。
9.如权利要求1到8中任意一项所述的数据采集方法，所述单元（25）被定义为由行（23）和列（24）组成的导电轨道网络的行（23）和列（24）的每个交叉点，其特征在于，顺序扫描所述单元（25）的步骤（S32-37，S41，S42）包括依次对网络的每一行（23）供电并且针对被供电的每一行连续地对每一列（24）测量代表阻抗水平（IR,C）的电特性。
10.一种多触点矩阵触摸传感器（11）的数据采集装置，所述传感器包括单元（25）的矩阵网络，所述装置包括
-顺序扫描矩阵网络的所述单元（25）的部件（13，14）；
-测量每个单元处的电特性的部件（13，14），所述电特性代表每个单元（25）的权重（IR,C），
其特征在于，还包括：
-将每个单元（CELL）的权重（IR,C）与预定的一个或多个有效权重值（IT）进行比较的部件（13，14）；
-当所述权重（IR,C）在有效值的区间内时，记录与所述单元（CELL）相关联的数据的部件（13，14），所述数据至少包括所述权重（IR,C）以及所述单元（CELL）在矩阵网络中的坐标（CELL_X，CELL_Y）；
-检验与至少一个所述相邻单元（Cv）相关联的数据记录的存在的部件（13，14），所述相邻单元（Cv）包含在与所述单元（CELL）相关联的相邻区域内；以及
-如果与在现有包络区内的至少一个相邻单元（Cv）相关联的数据已经被记录，则通过在所述现有包络区中记录与所述单元（CELL）相关联的数据来更新（S45）所述现有包络区的部件（13，14）。
11.一种多触点矩阵触摸传感器（11），包括由行（23）和列（24）组成的导电轨道的矩阵网络（21，22），单元（25）被定义为所述行（23）和所述列（24）的交叉点，其特征在于，包括用于实施如权利要求1到9中任意一项所述的采集方法的数据采集部件（13，14）。
12.一种触摸屏幕（10），包括与根据权利要求11所述的多触点矩阵触摸传感器（11）并置的显示屏幕（12）。
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