CN104798021A - 用于触觉输入装置的传感器图案 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种触觉传感器，其包含在第一层上布置成多个行的多个第一感测元件，及在所述第一层上以多个列垂直地对准的多个第二感测元件。每一列中的所述第二感测元件电连接在一起，且所述多个列中的每一者是彼此分离的导体。所述多个第二感测元件包含与所述多个第一感测元件形成互锁图案的多个垂直元件。

Description

用于触觉输入装置的传感器图案
对相关申请案的交叉参考
本申请案主张2012年12月10日申请的名为“用于触觉输入装置的传感器图案(SENSOR PATTERN FOR A TACTILE INPUT DEVICE)”的第13/709,931号美国非临时专利申请案的优先权且是所述申请案的接续申请案，所述申请案又主张2012年10月4日申请的名为“用于触觉输入装置的传感器图案(SENSOR PATTERN FOR A TACTILEINPUT DEVICE)”的第61/709,388号美国临时专利申请案的优先权，所述两个申请案的全文均是以引用方式并入本文中。
本申请案还主张2012年10月4日申请的第61/709,388号美国临时专利申请案的优先权，所述申请案的揭露内容的全文是以引用方式并入本文中。
技术领域
本描述涉及一种用于触觉输入装置的传感器图案。
背景技术
例如膝上型计算机的一些计算装置包含一或多个输入装置，例如鼠标、键盘或触摸屏。各种计算装置包含轨迹板或触摸板，轨迹板或触摸板可被使用来代替鼠标或除了鼠标之外还可使用轨迹板或触摸板以操纵计算机屏幕上的光标，或触发计算装置的一或多个功能。此类轨迹板或触摸板可耦合到计算装置或集成在计算装置内。
触摸板(在本文中还可被互换地称为轨迹板)是以触摸传感器或传感器为特征的指针装置，所述触摸传感器或传感器是可检测用户手指的运动及位置且将所述运动及位置转化为屏幕上的相对位置的专用表面。触摸板是膝上型计算机或移动装置的特征，且还用作鼠标的替代物，例如在桌子空间不足的情况下。因为触摸板的大小会变化，所以也可在个人数字助理及便携式媒体播放器上发现触摸板。有线或无线触摸板还可用作附件。希望具有一种传感器，其准确地检测用户手指的运动及位置或其它触摸实施且将所述运动及位置或其它触摸实施转化为屏幕上的相对位置。
发明内容
根据一个一般方面，一种触觉传感器包含在第一层上布置成多个行的多个第一感测元件，及在所述第一层上以多个列垂直地对准的多个第二感测元件。每一列中的所述第二感测元件电连接在一起，且所述多个列中的每一者是彼此分离的导体。所述多个第二感测元件包含与所述多个第一感测元件形成互锁图案的多个垂直元件。
实施方案可包含以下特征中的一或多者。例如，所述多个第一感测元件可包含与所述多个第二感测元件的所述多个垂直元件形成所述互锁图案的多个垂直元件。来自所述多个所述第一感测元件的所述垂直元件可与来自所述多个所述第二感测元件的所述垂直元件交替。来自所述多个第一感测元件的所述多个垂直元件可界定沿着水平元件垂直地突出的矩形突出部。所述多个第一感测元件及所述多个第二感测元件可使用铜蚀刻而形成。所述触觉传感器可包含具有多个输入及多个输出的控制器，其中所述多个第一感测元件可操作地耦合到所述控制器的所述多个输入，且所述多个第二感测元件可操作地耦合到所述控制器的所述多个输出。所述多个第二感测元件可在第二层上电连接在一起。所述第二感测元件可在所述第二层上彼此连接以形成连续垂直感测元件。所述多个第一感测元件可与所述多个第二感测元件电隔离。所述多个第一感测元件中的每一者可形成连续水平线，且所述多个第二感测元件的每一列可沿着所述连续水平感测元件中的每一者介接。
在另一个一般方面中，一种触觉传感器包含在第一层上布置成多个行的多个第一感测元件，及在所述第一层上以多个列垂直地对准的多个第二感测元件。每一列中的所述第二感测元件电连接在一起，且所述多个列中的每一者是彼此分离的导体。所述多个第一感测元件包含与所述多个第二感测元件形成互锁图案的多个垂直元件。
实施方案可包含以下特征中的一或多者。例如，来自所述多个第一感测元件的所述多个垂直元件可界定沿着水平元件垂直地突出的矩形突出部。所述多个第一感测元件及所述多个第二感测元件可使用铜蚀刻而形成。所述触觉传感器可包含具有多个输入及多个输出的控制器，其中所述多个第一感测元件可操作地耦合到所述控制器的所述多个输入，且所述多个第二感测元件可操作地耦合到所述控制器的所述多个输出。所述多个第二感测元件可在第二层上电连接在一起。所述多个第一感测元件可与所述多个第二感测元件电隔离。
在另一个一般方面中，一种触觉传感器包含在第一层上布置成多个行的多个第一感测元件，其中所述多个第一感测元件包含多个垂直元件从其突出的水平段。所述触觉传感器包含在所述第一层上以多个列垂直地对准的多个第二感测元件，其中每一列中的所述第二感测元件电连接在一起，且所述多个列中的每一者是彼此分离的导体。所述多个第二感测元件包含多个垂直元件从其突出的水平段。
实施方案可包含以下特征中的一或多者。例如，来自所述多个所述第一感测元件的所述垂直元件可与来自所述多个所述第二感测元件的所述垂直元件交替。所述第一感测元件中的每一者的所述水平段可在所述触觉传感器上从所述传感器的第一侧安置到所述传感器的第二侧。所述多个第一感测元件及所述多个第二感测元件可使用铜蚀刻而形成。
以下附图及描述中陈述一或多个实施方案的细节。将从所述描述及图以及权利要求书明白其它特征。
附图说明
图1A是根据示范性实施方案的包含触觉输入装置的计算装置的示范性方框图。
图1B是根据示范性实施方案的触觉输入装置及相关组件的示范性方框图。
图2是根据示范性实施方案的传感器图案的示范性示意图。
图3是根据示范性实施方案的感测元件的示范性示意图。
图4是根据示范性实施方案的感测元件的示范性示意图。
图5是展示可用以实施图1到4的系统及方法的实例或代表性计算装置及相关元件的图式。
具体实施方式
供计算装置使用的触觉输入装置可用以与计算装置通信且控制计算装置的操作。触觉输入装置可包含例如轨迹板或触摸板。术语轨迹板及触摸板在整个此文档中可互换地使用以意指同一事物。触觉输入装置可经配置以由用户在触觉输入装置的顶面上接触以触发计算装置内的电子信号。例如，用户可跨触觉输入装置的顶面滑动或移动一或多个手指，或在一些情况下滑动或移动手的指关节或部分，以移动计算装置的显示器上可见的光标。触觉输入装置还可包含“翻屏”功能以允许用户例如跨显示器垂直地或水平地翻屏。翻屏功能可等效于滚动鼠标上的滚轮，或压下键盘上的“向上翻页”或“向下翻页”按钮。用户可通过将两个手指保持在触觉输入装置上且在水平或垂直方向上移动一个或两个手指来致动翻屏功能。触觉输入装置可通过将手指辨识为翻屏手势来作出响应，且将翻屏手势输出提供给计算系统的其它组件。
触觉输入装置还可包含“点击”功能以允许用户例如点击或选择显示器上的项目，或致动右击功能。本文中描述的各种触觉输入装置可允许用户通过在触觉输入装置的顶面上的任何位置处施以或施加力于所述顶面上来致动点击功能。在一些实施方案中，触觉输入装置可不具有由用户认为能致动点击功能的特定传感器位置。在其它实施方案中，触觉输入装置可包含可由用户按压(例如以某一压力量)以致动点击功能的部分(例如轨迹板的倒数第三个)。触觉输入装置还可行进一致的垂直距离，且在用户点击触觉输入装置的顶面的任何部分时对用户提供一致的触觉响应。
触觉输入装置可包含传感器组件，所述传感器组件用以通过感测触觉输入装置上的电容电平变化且将所得信号信息提供给控制器来确定触摸触觉输入装置的项目(用户的手指或手、触笔等等)的位置。传感器可包含布置成传感器图案(或图案)的多个感测元件。感测元件可为导体，且术语感测元件、导体及导体段在整个此文档中可互换地使用以意指同一事物。感测元件的图案布置可在感测元件之间提供较高数目个界面(或间隙或空间)，因此在触觉输入装置上提供在其上用以确定手指定位的较大数目个敏感区域。感测元件的图案布置可提供比更多表面区域敏感且更好地能够确定手指放置及定位的改善型触觉输入装置。
如本文中所使用，对图中的俯视图的参考是指如由用户在触觉输入装置的使用期间观看的视图。例如，俯视图可指如安置在计算装置内使得用户可接触触觉输入装置的顶面以起始计算装置内的动作的触觉输入装置的视图。
图1A是根据示范性实施方案的包含触觉输入装置110的计算装置100的图式。计算装置100包含显示器部分102及底座部分104。显示器部分102可包含显示器120，显示器120可为例如液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器，或其它类型的电子视觉显示装置。底座部分104可尤其包含触觉输入装置110、外壳112及键盘部分130。
触觉输入装置110可包含传感器(未展示)及顶面118，其经配置以从用户接收输入(例如触摸、轻扫、翻屏、拖动、点击、保持、敲击、输入的组合等等)。传感器可在用户在触觉输入装置110的顶面118上键入输入时被激活，且可传达计算装置100内的电子信号。传感器可为例如阻燃第4类(FR3)印刷电路板。例如圆顶形开关、粘附片及电缆(未展示)的其它组件也可集成在计算装置100中以由用户经由触觉输入装置110或键盘130处理输入。计算装置100的显示器120中展示的各种元件可基于触觉输入装置110或键盘130上的各种接触移动而更新。
例如触觉输入装置110的触觉输入装置可用于例如装置100的独立便携式膝上型计算机，且在计算机附近不需要平坦表面。触觉输入装置110可经定位为靠近键盘130。触觉输入装置110可只使用极短的手指移动以跨显示器120移动光标。虽然是有利的，但是这还使得用户难以在完全水平或垂直方向上跨触觉输入装置110的表面118移动他的或她的手指。如下文关于图5更详细地所描述，触觉输入装置功能性还可用于台式计算机的具有内置触摸板的键盘中，且可用于移动装置中。
这里描述的输入装置(例如110、130)的组件可由用于此类组件的多种不同材料(例如塑料、金属、玻璃、陶瓷等等)形成。例如，顶面118及底座部件104可各自至少部分地由绝缘材料及/或导电材料(例如不锈钢材料，例如SUS301或SUS304)形成。
一些触觉输入装置具有“热点”，所述热点是触觉输入装置110上用于除了鼠标之外的功能性的位置。一些触觉输入装置驱动器支持敲击区，所述敲击区是其中敲击将执行例如暂停媒体播放器或启动应用程序的功能的区域。某些触觉输入装置110可使用双手指拖动来进行翻屏。触觉输入装置及相关装置驱动器软件可将例如将两个手指保持在触觉输入装置110的表面118上及在水平或垂直方向上移动所述手指中的一个或两个解释为翻屏。所有这些功能可在触觉输入装置驱动器软件或固件中实施，且这些功能可被修改或停用。
在例如计算装置100的一些计算装置中，触觉输入装置110可同时感测任何数目个手指(例如高达五个或五个以上)，从而提供用于输入的更多选项，例如通过敲击两个手指引出菜单的能力、拖动两个手指来进行翻屏，或用于放大或缩小或旋转的手势。另外，虽然输入装置110被描绘为矩形，但是将了解，在不脱离这里描述的技术的范围的情况下，输入装置110可被形成为不同形状，例如圆形、正方形或其它形状。本文中描述的功能性(例如翻屏或缩放)可由手势库解释为单个手势。
图1B是根据示范性实施方案的触觉输入装置110及相关组件的图式。触觉输入装置110包含表面118、传感器152、控制器154、总线156、内核驱动器158及手势库160。
表面118可经配置以由用户接触来致动及触发计算装置100内的电响应。表面118可例如在触觉输入装置110的顶部上及在传感器152上方，与计算装置100的其它组件(图1A所展示)(例如底座部分104的外壳112的顶面)平行且齐平或几乎齐平。表面118可操作地耦合到传感器152。当用户例如通过施加压力于触觉输入装置110的顶面118上键入输入(例如触摸、轻扫或点击)时，可激活传感器152。传感器152可为例如阻燃第4类(FR4)印刷电路板。传感器152可对表面118及/或传感器152上的压力施加作出响应，且可将指示传感器152中基于触摸及/或压力施加的电阻及/或电容变化的信号提供给控制器154。
传感器152可包含一或多个层。感测元件可以图案形式布置在传感器152的顶层上。感测元件可彼此电独立，及/或感测元件中的一或多者可在同一层上、在不同层上或在同一层与不同层的组合上彼此电耦合。下文关于图2到4更详细地描述传感器152及感测元件的图案布置。
控制器154可操作地耦合到传感器152。控制器154可为嵌入式微控制器芯片，且可包含例如只读固件。控制器154可包含含有处理器核心、存储器及可编程输入/输出外围设备的单个集成电路。总线156可为PS/2、I2C、SPI、WSB或其它总线。总线156可操作地耦合到控制器154，且可与内核驱动器158通信。内核驱动器158可包含固件，且还可包含手势库160及/或与手势库160通信。手势库160可包含可执行代码、数据类型、函数及其它文件(例如JAVASCRIPT文件)，其可用以处理对触觉输入装置110的输入(例如多点触控手势)。手势库160可结合内核驱动器158、总线156、控制器154、传感器152及表面118而用以实施各种过程，例如本文中描述的过程。
如关于图1B所展示及描述，触觉输入装置110的组件及所述组件的相互关系仅仅是实例。手势库160的功能性可由内核驱动器158及/或控制器154、操作系统或应用程序执行。所述功能性可例如存储及/或包含在非暂时性计算机可读存储媒体上，非暂时性计算机可读存储媒体包括存储在其上的指令，所述指令在由计算系统100的处理器或控制器154执行时经配置以致使计算系统100执行本文中描述的功能性或过程的任何组合。或者，触觉输入装置110可被设计为专用集成电路(ASIC)以执行本文中描述的功能。
参考图2，说明传感器152的示范性实施方案。图2说明在第一层上布置成行的多个感测元件202a及202b。感测元件202a及202b是可从传感器152的一个侧216水平地延伸到传感器152的另一侧218的电导体。感测元件202a及202b可彼此电隔离，且在任何层上均不彼此电连接。
虽然图2说明感测元件202a及202b的两(2)个行，但是传感器152可包含两个以上行。应理解，图2仅仅是感测元件的多个行的说明，且不旨在将感测元件的行仅仅限于所说明的感测元件的行。
感测元件202a及202b可使用导电材料而实施。在一个示范性实施方案中，感测元件202a及202b可被实施为铜导体。例如，感测元件202a及202b可使用铜蚀刻而形成于传感器152上。感测元件202a及202b的形状中的图案可形成于传感器152上，且铜蚀刻可用以填补用于感测元件202a及202b的图案。其它类型的导电材料可用以形成感测元件202a及202b。
感测元件202a可独立于感测元件202b之处在于所述元件彼此分离。在一个示范性实施方案中，感测元件202a及202b的形状及大小可相同。感测元件202a及202b可彼此对准或其可偏移，即使形状相同也是如此。在其它示范性实施方案中，感测元件202a及202b的形状及大小可不相同。
感测元件202a及202b可包含连续水平元件，多个垂直元件在所述水平元件的两个侧上从所述水平元件突出。也参考图3，说明感测元件202a的示范性示意图。感测元件202a可包含多个垂直元件335a到335n从其突出的连续水平元件330。垂直元件335a到335n从水平元件330的两个侧突出。在其它示范性实施方案中，取决于感测元件202a在传感器内的放置，垂直元件335a到335n可只从水平元件330的一个侧突出。
如图3所说明，垂直元件335a到335n可为矩形突出部。矩形突出部还可被称为指状突出部。在一个示范性实施方案中，矩形突出部中的每一者可各自具有相同大小(例如相同宽度及相同长度)。在其它示范性实施方案中，矩形突出部的大小可变化。
在垂直元件335a到335n之间可存在空间(例如340a、340b等等)。垂直元件之间的空间可经配置以收纳来自传感器152中的其它感测元件(例如204a到204c、206a到206c、208a到208c及210a到210c)的对应形状的突出部。以此方式，垂直元件335a到335n可与其它感测元件形成互锁图案而实际上不接触其它感测元件，使得在垂直元件335a到335n与其它感测元件之间存在间隙或界面。
虽然图3将垂直元件335a到335n说明为矩形，但是应理解，垂直元件335a到335n也可为其它形状。在一个示范性实施方案中，垂直元件335a到335n可为圆形边缘，使得垂直元件显得更似指状。其它形状(例如正方形形状)也是可能的。
返回参考图2，传感器152还包括在与感测元件202a及202b相同的层上成列垂直地对准的多个感测元件204a到204c、206a到206c、208a到208c及210a到210c。例如，传感器152说明垂直对准感测元件的四(4)个单独列，其中同一列中的感测元件电连接在一起。感测元件的每一列与感测元件的其它列电隔离。所述列中的每一者是从传感器152的顶部220布置到传感器152的底部222。
例如，感测元件的第一列包含感测元件204a、204b及204c。第一列内的感测元件204a、204b及204c电连接在一起。在一个实施方案中，感测元件204a、204b及204c可使用连接器224a到224h而在不同层上电连接在一起。例如，连接器224a到224h可将感测元件在不同层上电拼结在一起以形成单个垂直对准导电段。感测元件204a、204b及204c的第一列与感测元件的其它列且与感测元件202a及202b电隔离。
感测元件的第二列包含感测元件206a、206b及206c。第二列内的感测元件206a、206b及206c电连接在一起。在一个实施方案中，感测元件206a、206b及206c可使用连接器226a到226h而在不同层上电连接在一起。例如，连接器226a到226h可将感测元件在不同层上电拼结在一起以形成单个垂直对准导电段。感测元件206a、206b及206c的第二列与感测元件的其它列且与感测元件202a及202b电隔离。
感测元件的第三列包含感测元件208a、208b及210c。第三列内的感测元件208a、208b及208c电连接在一起。在一个实施方案中，感测元件208a、208b及208c可使用连接器228a到228h而在不同层上电连接在一起。例如，连接器228a到228h可将感测元件在不同层上电拼结在一起以形成单个垂直对准导电段。感测元件208a、208b及208c的第三列与感测元件的其它列且与感测元件202a及202b电隔离。
感测元件的第四列包含感测元件210a、210b及210c。第四列内的感测元件210a、210b及210c电连接在一起。在一个实施方案中，感测元件210a、210b及210c可使用连接器230a到230h而在不同层上电连接在一起。例如，连接器230a到230h可将感测元件在不同层上电拼结在一起以形成单个垂直对准导电段。感测元件210a、210b及210c的第四列与感测元件的其它列且与感测元件202a及202b电隔离。
虽然图2说明三个感测元件204a到204c、206a到206c、208a到208c及210a到210c的四(4)个列，但是传感器152可包含四个以上列及/或在每一列中包含三个以上感测元件。应理解，图2仅仅是多个感测元件的多个列的说明，且不旨在将感测元件的列仅仅限于所说明的感测元件的列。
感测元件204a到204c、206a到206c、208a到208c及210a到210c可使用导电材料而实施。在一个示范性实施方案中，感测元件204a到204c、206a到206c、208a到208c及210a到210c可被实施为铜导体。例如，感测元件204a到204c、206a到206c、208a到208c及210a到210c可使用铜蚀刻而形成于传感器152上。感测元件204a到204c、206a到206c、208a到208c及210a到210c的形状中的图案可形成于传感器152上，且铜蚀刻可用以填补用于感测元件204a到204c、206a到206c、208a到208c及210a到210c的图案。其它类型的导电材料可用以形成感测元件204a到204c、206a到206c、208a到208c及210a到210c。用于感测元件204a到204c、206a到206c、208a到208c及210a到210c中的导电材料可为用于感测元件202a及202b中的相同导电材料。
感测元件204a到204c、206a到206c、208a到208c及210a到210c可包含水平元件与从水平元件突出的多个垂直元件，其中突出的垂直元件与感测元件202a及202b形成互锁图案。也参考图4，说明感测元件204a的示范性示意图。感测元件204a可包含多个垂直元件445a到445d从其突出的水平元件440。在感测元件204a的实例中，垂直元件445a到445d从水平元件440的一个侧突出。在其它垂直对准感测元件(例如感测元件204b)中，垂直元件可从水平元件的两个侧突出。
在一些实施方案中，感测元件可经翻转或旋转以装配在具有其它感测元件的传感器及图案内。例如，感测元件204c具有与感测元件204a相同的形状，但是其已经旋转及翻转以装配在感测元件的图案内。
如图4所说明，垂直元件445a到445d可为矩形突出部。矩形突出部还可被称为指状突出部。在一个示范性实施方案中，矩形突出部中的每一者可各自具有相同大小(例如相同宽度及相同长度)。在其它示范性实施方案中，矩形突出部的大小可变化。
在垂直元件445a到445d之间可存在空间450a到450c。垂直元件之间的空间450a到450c可经配置以收纳来自传感器152中的其它感测元件(例如202a及202b)的对应形状的突出部。以此方式，垂直元件445a到445d可与其它感测元件(例如202a及202b)形成互锁图案而实际上不接触其它感测元件，使得在垂直元件445a到445d与其它感测元件202a及202b之间存在间隙或界面。
虽然图4将垂直元件445a到445d说明为矩形，但是应理解，垂直元件445a到445d也可为其它形状。在一个示范性实施方案中，垂直元件445a到445d可为圆形边缘，使得垂直元件显得更似指状。其它形状(例如正方形形状)也是可能的。
返回参考图2，感测元件之间的区域可形成间隙或界面，使得在感测元件之间形成电容耦合。在其中水平感测元件202a及202b中的一者与垂直对准感测元件204a到204c、206a到206c、208a到208c及210a到210c介接的任何点处，可形成电容耦合。传感器152对沿着感测元件之间的界面的任何耦合变化敏感。以此方式，在感测元件之间的区域中发生耦合，且感测元件之间的间隙形成敏感区域，其中传感器152可检测用户手指。
由感测元件202a及202b以及感测元件204a到204c、206a到206c、208a到208c及210a到210c形成的图案创建大量界面(即，大面积的界面)，因此创建大量敏感区域。所形成的图案实现大表面积或大累计长度的敏感界面。参考图3及4，分别形成感测元件202a及204a的轮廓的线360及460表示与位于传感器152中的其它感测元件形成的间隙或界面。所述间隙或界面可为约0.2mm。取决于感测元件在传感器152中的定位，可使用其它间隙距离。
在一个示范性实施方案中，感测元件202a及202b可电耦合到图1B的控制器154的输入侧(或感测侧)。感测元件204a到204c、206a到206c、208a到208c及210a到210c可电耦合到图1B的控制器154的输出侧(或驱动侧)。
在操作中，控制器154上的固件指示控制器154在感测元件(例如204a到204c、206a到206c、208a到208c或210a到210c)的列中的一者上输出信号。当驱动输出时，控制器154取样与控制器154的输入相关联的所有感测元件202a及202b。控制器可依次或以图案形式取样感测元件202a及202b。在驱动感测元件的一个列且取样感测元件的行之后，控制器154激活及驱动感测元件的另一列且取样感测元件的行中的每一者。控制器154通过每次激活及驱动感测元件的一个列且取样感测元件的行中的每一者而对于感测元件的每一列重复此过程。
当控制器154取样感测元件202a及202b时，其测量某个值且比较测定值与已知基准值。基准值可在轨迹板通电时加以测量。特定位置处的测定值与基准值之间的差可为所述位置处的某一寄生电容的结果。以此方式，当手指放置在所述位置处的轨迹板上时，列中的感测元件中的一者与行中的感测元件中的一者之间的界面处的电容耦合的值随着基准值而变化。
基于发生电容差之处的界面处的位置，控制器154中的固件可确定X-Y位置，且致使发生适当动作，例如显示器上的光标移动。质心算法可从整个传感器152取得信号、分组来自彼此靠近的不同感测元件的测量，且然后将所述测量分组为表示轨迹板上的接触区域的圆形或椭圆形。
包含感测元件的形状及布局以及感测元件之间的界面的传感器图案将改善型输出信号提供给控制器154，以使得控制器154上的固件能够更好地区分放置在轨迹板上的手指。传感器图案还减少及/或消除环回效应(或再辐射效应)，其中电荷从传感器耦合到用户体内且耦合回到传感器中，这可造成在传感器上出现弱信号区域及/或质心算法的问题。电容耦合沿着感测元件之间的界面发生，且不会耦合回到用户而造成环回效应。传感器图案经布置以最大化轨迹板上的敏感区域的量且最小化感测元件中的死区的量，在死区中传感器无效。
图5是展示可用以实施图1到4的系统及方法的实例或代表性计算装置及相关元件的方框图。图5展示可与这里描述的技术一起使用的通用计算机装置500及通用移动计算机装置550的实例。计算装置500旨在表示各种形式的数字计算机，例如膝上型计算机、台式计算机、工作站、个人数字助理、服务器、刀锋服务器、大型机及其它适当计算机。计算装置550旨在表示各种形式的移动装置，例如个人数字助理、蜂窝电话、智能手机及其它类似计算装置。这里展示的组件、其连接及关系以及其功能只意指示范性的，且不意指限制此文档中描述及/或主张的本发明的实施方案。
计算装置500包含处理器502、存储器504、存储装置506、连接到存储器504及高速扩展端口510的高速接口508，以及连接到低速总线514及存储装置506的低速接口512。组件502、504、506、508、510及512中的每一者是使用各种总线而互连，且可在适当时安装在公用主板上或以其它方式而安装。处理器502可处理用于在计算装置500内执行的指令，包含存储在存储器504中或存储在存储装置506上以在外部输入/输出装置(例如耦合到高速接口508的显示器516)上显示用于GUI的图形信息的指令。在其它实施方案中，可在适当时使用多个处理器及/或多个总线，以及多个存储或多个类型的存储器。此外，可连接多个计算装置500，其中每一装置提供必要操作的部分(例如，作为服务器组、刀锋服务器群，或多处理器系统)。
存储器504将信息存储在计算装置500内。在一个实施方案中，存储器504是易失性存储器单元。在另一实施方案中，存储器504是非易失性存储器单元。存储器504还可为另一形式的计算机可读媒体，例如磁盘或光盘。
存储装置506能够提供用于计算装置500的大容量存储装置。在一个实施方案中，存储装置506可为或含有计算机可读媒体，例如软盘装置、硬盘装置、光盘装置，或磁带装置、闪速存储器或其它类似固态存储器装置，或包含呈存储区域网络或其它配置的装置的装置阵列。计算机程序产品可有形地具体化于信息载体中。计算机程序产品还可含有在执行时执行一种或多种方法(例如上述方法)的指令。所述信息载体是计算机或机器可读媒体，例如存储器504、存储装置606，或处理器502上的存储器。
高速控制器508管理用于计算装置500的带宽密集型操作，而低速控制器512管理较低带宽密集型操作。此类功能分配只是示范性的。在一个实施方案中，高速控制器508耦合到存储器504、显示器516(例如通过图形处理器或加速器)，且耦合到可接受各种扩展卡(未展示)的高速扩展端口510。在所述实施方案中，低速控制器512耦合到存储装置506及低速扩展端口514。可包含各种通信端口(例如，USB、蓝牙、以太网、无线以太网)的低速扩展端口可例如通过网络适配器而耦合到一或多个输入/输出装置，例如键盘、指针装置、扫描仪，或联网装置，例如交换机或路由器。
如图所展示，可以数种不同形式实施计算装置500。例如，计算装置500可被实施为标准服务器520，或在此类服务器的群中被实施多次。计算装置500还可被实施为机架式服务器系统524的部分。此外，计算装置500可在例如膝上型计算机522的个人计算机中实施。或者，来自计算装置500的组件可与移动装置(未展示)(例如装置550)中的其它组件组合。此类装置中的每一者可含有计算装置500、550中的一者或多者，且整个系统可由彼此通信的多个计算装置500、550构成。
计算装置550尤其包含处理器552、存储器564、例如显示器554的输入/输出装置、通信接口566，及收发器568。装置550还可具有存储装置(例如微型驱动器或其它装置)以提供额外存储。组件550、552、564、554、566及568中的每一者是使用各种总线而互连，且若干组件可在适当时安装在公用主板上或以其它方式而安装。
处理器552可执行计算装置550内的指令，包含存储在存储器564中的指令。处理器可被实施为包含单独且多个模拟及数字处理器的芯片的芯片集。处理器可提供例如装置550的其它组件的协调，例如用户接口、由装置550运行的应用程序及由装置550进行的无线通信的控制。
处理器552可通过耦合到显示器554的控制接口558及显示接口556而与用户通信。显示器554可为例如薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCD)或有机发光二极管(OLED)显示器，或其它适当显示器技术。显示接口556可包括用于驱动显示器554以将图形及其它信息呈现给用户的适当电路系统。控制接口558可从用户接收命令且转换所述命令以提交给处理器552。此外，外部接口562可经提供为与处理器552通信，以使得装置550能够与其它装置进行近区域通信。外部接口562可例如在一些实施方案中提供有线通信，或在其它实施方案中提供无线通信，且还可使用多个接口。
存储器564将信息存储在计算装置550内。存储器564可被实施为计算机可读媒体、易失性存储器单元或非易失性存储器单元中的一者或多者。扩展存储器574还可被提供且通过扩展接口572而连接到装置550，扩展接口572可包含例如单直列存储器模块(SIMM)卡接口。此类扩展存储器574可提供用于装置550的额外存储空间，或还可存储用于装置550的应用程序或其它信息。具体来说，扩展存储器574可包含实行或增补上述过程的指令，且还可包含安全信息。因此，例如，扩展存储器574可被提供为用于装置550的安全模块，且可用准许安全使用装置550的指令加以编程。此外，可经由SIMM卡提供安全应用程序，以及额外信息，例如以不可攻击的方式将识别信息放置在SIMM卡上。
存储器可包含例如闪速存储器及/或NVRAM存储器，如下文所讨论。在一个实施方案中，计算机程序产品有形地具体化于信息载体中。计算机程序产品含有在执行时执行一种或多种方法(例如上述方法)的指令。所述信息载体是可例如经由收发器568或外部接口562而接收的计算机或机器可读媒体，例如存储器564、扩展存储器574，或处理器552上的存储器。
装置550可通过通信接口566而以无线方式通信，通信接口566在必要时可包含数字信号处理电路系统。通信接口566可在各种模式或协议(尤其是例如GSM语音呼叫、SMS、EMS，或MMS消息传递、CDMA、TDMA、PDC、WCDMA、CDMA2000，或GPRS)下提供通信。此类通信可例如通过射频收发器568而发生。此外，短程通信可例如使用蓝牙、WiFi或其它此类收发器(未展示)而发生。此外，全球定位系统(GPS)接收器模块570可将额外导航及位置相关无线数据提供给装置550，所述无线数据可在适当时由在装置550上运行的应用程序使用。
装置550还可使用音频编解码器560而以可听方式通信，音频编解码器560可从用户接收口头信息且将口头信息转换成可用数字信息。音频编解码器560同样地可例如通过扬声器(例如在装置550中的手机中)而产生用于用户的可听声音。此类声音可包含来自语音电话呼叫的声音，可包含录制声音(例如，语音消息、音乐文件等等)，且还可包含由在装置550上操作的应用程序产生的声音。
如图5所展示，可以数种不同形式实施计算装置550。例如，计算装置550可被实施为蜂窝电话580。计算装置550还可被实施为智能手机582、个人数字助理或其它类似移动装置的部分。
本文中描述的各种技术的实施方案可实施于数字电子电路系统中，或实施于计算机硬件、固件、软件中，或实施于其组合中。实施方案可被实施为计算机程序产品，即有形地具体化于信息载体中(例如机器可读存储装置中，或传播信号中)以供数据处理设备(例如可编程处理器、计算机或多个计算机)执行或控制所述数据处理设备的操作的计算机程序。例如上述计算机程序的计算机程序可以任何形式的编程语言(包含编译或解释语言)加以撰写，且可以任何形式加以部署，包含被部署为独立程序，或被部署为模块、组件、子例程，或适合于供计算环境中使用的其它单元。计算机程序可经部署以在一个站点处或跨多个站点分布且由通信网络互连的一个计算机或多个计算机上执行。
方法步骤可由执行计算机程序以通过操作输入数据且产生输出来执行功能的一或多个可编程处理器执行。方法步骤还可由专用逻辑电路系统(例如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC))执行，且设备可被实施为专用逻辑电路系统(例如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC))。
适合于执行计算机程序的处理器包含例如通用及专用微处理器两者，及任何种类的数字计算机的任何一或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令及数据。计算机的元件可包含用于执行指令的至少一个处理器，及用于存储指令及数据的一或多个存储器装置。通常，计算机还可包含用于存储数据的一或多个大容量存储装置(例如磁盘、磁光盘或光盘)，或经可操作地耦合以从所述一或多个大容量存储装置接收数据或将数据传送到所述一或多个大容量存储装置，或两者。适合于具体化计算机程序指令及数据的信息载体包含所有形式的非易失性存储器，非易失性存储器包含例如：半导体存储器装置，例如EPROM、EEPROM及闪速存储器装置；磁盘，例如内部硬盘或可移动磁盘；磁光盘；以及CD-ROM及DVD-ROM光盘。处理器及存储器可由专用逻辑电路系统增补，或并入在专用逻辑电路系统中。
为了提供与用户的交互，可在具有用于向用户显示信息的显示装置(例如阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)监视器)以及键盘及指针装置(例如鼠标、轨迹球)(用户可通过键盘及指针装置将输入提供给计算机)的计算机上实施多个实施方案。其它种类的装置还可用以提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可为任何形式的感觉反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；且可以任何形式(包含声学、语音或触觉输入)接收来自用户的输入。
可在计算系统中实施多个实施方案，所述计算系统包含后端组件(例如作为数据服务器)，或包含中间件组件(例如应用程序服务器)，或包含前端组件(例如客户端计算机，其具有图形用户接口或Web浏览器，用户可通过图形用户接口或Web浏览器而与实施方案交互)，或此类后端、中间件或前端组件的任何组合。组件可通过数字数据通信的任何形式或媒体(例如通信网络)而互连。通信网络的实例包含局域网(LAN)及广域网(WAN)，例如互联网。
虽然已如本文中所描述而说明所描述的实施方案的某些特征，但是所属领域的技术人员现在将想到许多修改、替代、变化及等效物。因此应理解，随附权利要求书旨在涵盖如属于本发明的实施例的真正精神的所有此类修改及变化。

Claims (20)

1.一种触觉传感器，其包括：
在第一层上布置成多个行的多个第一感测元件；及
在所述第一层上以多个列垂直地对准的多个第二感测元件，其中每一列中的所述第二感测元件电连接在一起，且所述多个列中的每一者是彼此分离的导体，其中所述多个第二感测元件包括与所述多个第一感测元件形成互锁图案的多个垂直元件。
2.根据权利要求1所述的触觉传感器，其中所述多个第一感测元件包括与所述多个第二感测元件的所述多个垂直元件形成所述互锁图案的多个垂直元件。
3.根据权利要求2所述的触觉传感器，其中来自所述多个所述第一感测元件的所述垂直元件与来自所述多个所述第二感测元件的所述垂直元件交替。
4.根据权利要求2或3所述的触觉传感器，其中来自所述多个第一感测元件的所述多个垂直元件界定沿着水平元件垂直地突出的矩形突出部。
5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的触觉传感器，其中所述多个第一感测元件及所述多个第二感测元件是使用铜蚀刻而形成。
6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的触觉传感器，其进一步包括具有多个输入及多个输出的控制器，其中所述多个第一感测元件可操作地耦合到所述控制器的所述多个输入，且所述多个第二感测元件可操作地耦合到所述控制器的所述多个输出。
7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的触觉传感器，其中所述多个第二感测元件在第二层上电连接在一起。
8.根据权利要求7所述的触觉传感器，其中所述第二感测元件在所述第二层上彼此连接以形成连续垂直感测元件。
9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的触觉传感器，其中所述多个第一感测元件与所述多个第二感测元件电隔离。
10.根据权利要求1所述的触觉传感器，其中所述多个第一感测元件中的每一者形成连续水平线，且所述多个第二感测元件的每一列沿着所述连续水平感测元件中的每一者介接。
11.一种触觉传感器，其包括：
在第一层上布置成多个行的多个第一感测元件；及
在所述第一层上以多个列垂直地对准的多个第二感测元件，其中每一列中的所述第二感测元件电连接在一起，且所述多个列中的每一者是彼此分离的导体，其中所述多个第一感测元件包括与所述多个第二感测元件形成互锁图案的多个垂直元件。
12.根据权利要求11所述的触觉传感器，其中来自所述多个第一感测元件的所述多个垂直元件界定沿着水平元件垂直地突出的矩形突出部。
13.根据权利要求11或12所述的触觉传感器，其中所述多个第一感测元件及所述多个第二感测元件是使用铜蚀刻而形成。
14.根据权利要求11到13中任一权利要求所述的触觉传感器，其进一步包括具有多个输入及多个输出的控制器，其中所述多个第一感测元件可操作地耦合到所述控制器的所述多个输入，且所述多个第二感测元件可操作地耦合到所述控制器的所述多个输出。
15.根据权利要求11到14中任一权利要求所述的触觉传感器，其中所述多个第二感测元件在第二层上电连接在一起。
16.根据权利要求11到15中任一权利要求所述的触觉传感器，其中所述多个第一感测元件与所述多个第二感测元件电隔离。
17.一种触觉传感器，其包括：
在第一层上布置成多个行的多个第一感测元件，其中所述多个第一感测元件包括多个垂直元件从其突出的水平段；及
在所述第一层上以多个列垂直地对准的多个第二感测元件，其中每一列中的所述第二感测元件电连接在一起，且所述多个列中的每一者是彼此分离的导体，其中所述多个第二感测元件包括多个垂直元件从其突出的水平段。
18.根据权利要求17所述的触觉传感器，其中来自所述多个所述第一感测元件的所述垂直元件与来自所述多个所述第二感测元件的所述垂直元件交替。
19.根据权利要求17或18所述的触觉传感器，其中所述第一感测元件中的每一者的所述水平段在所述触觉传感器上从所述传感器的第一侧安置到所述传感器的第二侧。
20.根据权利要求17到19中任一权利要求所述的触觉传感器，其中所述多个第一感测元件及所述多个第二感测元件是使用铜蚀刻而形成。
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