CN105518599B - 多用户多触摸的感应电容式触摸传感器 - Google Patents

多用户多触摸的感应电容式触摸传感器 Download PDF

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Abstract

此处公开了用于提供多用户多触摸的感应电容式触摸传感器的技术。一些实施方式可包括触摸传感器,触摸传感器包括具有触摸表面的触摸基板、感测阵列、以及控制器。感测阵列可被配置为提供感应信号,感应信号指示在触摸基板的触摸表面上同时发生第一触摸和第二触摸。控制器可被配置为从感测阵列接收感应信号并且基于感应信号确定第一触摸和第二触摸是否共享至少一个消重影。响应于确定第一触摸和第二触摸共享至少一个消重影,控制器可被配置为将第一触摸和第二触摸与诸如个体人的公共触摸实体相关联。

Description

多用户多触摸的感应电容式触摸传感器
技术领域
本发明的实施方式整体涉及包括多用户多触摸功能的触摸传感器。
背景技术
感应电容式触摸(PCAP)技术使用因手指触摸使测量电容变化而受到影响的、投射穿过玻璃层的埋入电极的电场。例如,在埋入电极的每个“点”或每个交叉处,可以测量或“寻址”由于触摸活动而导致的不同互电容变化。PCAP触摸传感器目前应用于诸如智能手机、平板电脑、膝上型电脑等便携式设备中并且被配置为接收来自单个人的多个并发触摸,从而支持多触摸功能。
发明内容
此处描述了改进触摸传感器的实施方式。一些实施方式可包括触摸传感器,触摸传感器包括具有触摸表面的触摸基板、感测阵列、以及控制器。感测阵列可被配置为提供感应信号,感应信号指示在触摸基板的触摸表面上同时发生的第一触摸和第二触摸。控制器可被配置为从感测阵列接收感应信号并且基于感应信号确定第一触摸和第二触摸是否共享至少一个消重影。响应确定第一触摸和第二触摸共享至少一个消重影,控制器可被配置为将第一触摸和第二触摸与诸如个体人等公共触摸实体相关联。进一步地,响应确定第一触摸和第二触摸未能共享消重影,控制器可被配置为将第一触摸与第一触摸实体相关联并且将第二触摸与第二触摸实体相关联,第二触摸实体与第一触摸实体不同。
一些实施方式可提供一种机器实现的方法。该方法可包括:从感测阵列接收感应信号,感测阵列被配置为提供感应信号,感应信号指示在触摸基板的触摸表面上同时发生的第一触摸和第二触摸;基于感应信号确定第一触摸和第二触摸是否共享至少一个消重影;并且响应确定第一触摸和第二触摸共享至少一个消重影,将第一触摸和第二触摸与公共触摸实体相关联。在一些实施方式中,该方法可进一步包括:响应确定第一触摸和第二触摸未能共享至少一个消重影,将第一触摸与第一触摸实体相关联并且将第二触摸与第二触摸实体相关联,第二触摸实体与第一触摸实体不同。
一些实施方式可包括被配置为实现此处讨论的方法和/或其他功能的线路和/或媒介(circuitry and/or media)。例如,一个或多个处理器、和/或其他机器部件可被配置为基于存储器和/或其他非易失性计算机可读媒介中储存的指令和/或其他数据实现此处讨论的功能。
下面描述了各种实施方式的这些以及附加特征、功能、以及细节。同样,下面还描述了对应实施方式和附加实施方式。
附图说明
因此,在就整体方面描述各种实施方式之后,现将参考所附附图,所附附图不一定必须按比例绘制,并且其中:
图1示出了根据一些实施方式的示例性触摸传感器;
图2示出了根据一些实施方式的接收触摸的示例性触摸传感器;
图3示出了根据一些实施方式的包括触摸的示例性感应信号数据矩阵;
图4示出了根据一些实施方式的接收两个触摸的示例性触摸传感器;
图5示出了根据一些实施方式的包括两个触摸的示例性感应信号数据矩阵;
图6示出了根据一些实施方式的从公共触摸实体接收两个触摸的示例性触摸传感器;
图7示出了根据一些实施方式的从公共触摸实体接收两个触摸的示例性感应信号数据矩阵;
图8A和图8B示出了根据一些实施方式的示例性感应信号数据图;
图9示出了用于基于根据一些实施方式执行的消重影提供触摸传感器上的多用户多触摸功能的示例性方法;
图10示出了用于基于根据一些实施方式执行的消重影确定个体用户之间的(例如,物理、导电)接触的示例性方法;
图11示出了根据一些实施方式的接收沿着感测轴的两个触摸的示例性触摸传感器;
图12示出了根据一些实施方式的包括沿着感测轴的两个触摸的示例性感应信号数据矩阵;
图13示出了根据一些实施方式的包括沿着第二感测轴的两个触摸的示例性感应信号数据矩阵;
图14示出了用于基于根据一些实施方式执行的消重影的连续性提供多用户多触摸功能的示例性方法;
图15示出了用于基于根据一些实施方式执行的触摸的信号强度提供多用户多触摸功能的示例性方法;
图16A和图16B示出了根据一些实施方式的示例性感应信号强度数据图;
图17示出了根据一些实施方式的示例性触摸传感器;
图18示出了根据一些实施方式的示例性触摸传感器;
图19示出了用于基于根据一些实施方式执行的一个轴消重影测量来提供多用户多触摸功能的示例性方法;
图20A和图20B示出了根据一些实施方式的用于确定一个轴消重影的示例性感测阵列;
图21示出了根据一些实施方式的示例性XYU感测阵列;
图22示出了根据一些实施方式的示例性XYU触摸传感器;
图23示出了根据一些实施方式的示例性XYUV感测阵列;
图24示出了根据一些实施方式的包括多边形电极的示例性XY感测阵列;
图25示出了根据一些实施方式的示例性XUV感测阵列;
图26示出了根据一些实施方式的图25中所示的XUV感测阵列的示例性单层桥;
图27示出了用于制造根据一些实施方式执行的单层桥的示例性方法;
图28示出了根据一些实施方式的XYUV感测阵列的实施例;
图29示出了根据一些实施方式的图28中所示的XYUV感测阵列的示例性单层桥;
图30示出了根据一些实施方式的图28中所示的XYUV感测阵列的示例性截面图;
图31示出了根据一些实施方式的XYUV感测阵列的示例性顶部电极基板层;
图32示出了根据一些实施方式的包括图31中的顶部电极基板层的示例性XYUV感测阵列;
图33示出了根据一些实施方式的示例性XYUV感测阵列;
图34示出了根据一些实施方式的图33中的XYUV感测阵列;
图35示出了根据一些实施方式的示例性导电网格;
图36示出了根据一些实施方式的包括图35中所示的导电网格的示例性XYUV感测阵列的截面图;
图37A和图37B示出了根据一些实施方式的示例性交互式数字标记(signage);
图38示出了根据一些实施方式的示例性计算设备;并且
图40A和图40B示出了根据一些实施方式的多个触摸传感器的示例性感应信号数据图;
图41示出了根据一些实施方式的用于基于消重影使用多个触摸传感器提供多用户多触摸功能的示例性方法。
图42示出了根据一些实施方式的用于响应多个触摸实体之间的多用户多触摸交互的示例性方法。
图43示出了根据一些实施方式的用于提供针对非并发触摸的多用户多触摸功能的示例性方法。
图44示出了根据一些实施方式的包括触摸传感器在多个状态过程中的示例性计算设备。
图45A至图45C示出了根据一些实施方式的示例性感测阵列。
图46是用于实现各种实施方式的示例性计算机系统。
具体实施方式
在下文中,将参考所附附图更为全面地描述实施方式,在所附附图中,示出了此处设定的一些、但非全部实施方式。当然,各种实施方式可通过多种不同形式实现并且不应被解释为局限于此处设定的实施方式;更确切地,这些实施方式被设置成使得本公开满足适用的法律要求。类似标号始终指类似元件。
一些实施方式可提供一种支持多个用户同时多个触摸的功能的感应电容式(PCAP)触摸传感器。对于同时发生的多个触摸,触摸传感器可被配置为确定触摸属于公共触摸实体并且相应地针对这些触摸发起公共触摸实体交互模式。触摸传感器还可确定触摸属于不同触摸实体并且可发起多触摸实体交互模式。例如,在多触摸实体交互模式中,可以针对两个或更多个用户同时发起多个公共触摸实体交互模式。
图1示出了根据一些实施方式的示例性的感应电容式触摸传感器100(“触摸传感器100”)。触摸传感器100可包括触摸基板102、感测阵列104、信号生成器106、以及控制器108。
触摸基板102可由光学透明材料形成,其中包括层压堆叠的透明材料(诸如图30中所示),能够传播由感测阵列104产生的电磁场。触摸基板102可包括用于接收一个或(例如,同时)多个触摸的触摸表面110。
感测阵列104可限定触摸传感器100的多个感测轴。例如,感测阵列104可包括限定X感测轴的X轴电极和限定Y感测轴的Y轴电极。尽管可以使用其他(例如,任意的)感测轴,然而,X感测轴和Y感测轴是可用于触摸检测的示例性参考轴。在一些实施方式中,与感测轴相关联的电极可以定位成垂直于感测轴方向,以使得与电极相关联的信号对应于感测轴坐标的或多或少限定良好的值。如果使用两个(例如,垂直的和/或通过其他方式相交的)感测轴,则此处触摸传感器100可被称之为“XY触摸传感器”。在各种其他实施方式中,感测阵列104可限定诸如XYU(例如,3个)、XYUV(例如,4个)等两个以上的感测轴。此处,“感测轴”中的“感测”可指用于感测触摸的参考轴并且并不一定必须指与感测(例如,对比于驱动)电极的连接。
感测阵列104可包括Y轴电极112a、112b、112c、以及112d(有时统称为“电极112”)和X轴电极114a、114b、以及114c(有时统称为“电极114”)。例如,电极112和电极114各自可以是独自横跨感测轴的线性形状电极。可以使用其他电极形状和布置,下面更为详细地讨论电极形状和布置的一些实施例。在一些实施方式中,感测阵列104可包括一个或多个电极基板层,诸如,玻璃或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等聚合物材料的一层或多层(例如,基板层116),在一个或多个电极基板层(例如,氧化铟锡(ITO))上可形成感测阵列104。在图1中,尽管感测阵列104可包括或多或少的电极(例如,取决于触摸传感器的尺寸、触摸分辨率等),然而,仅示出了少量的电极112和电极114,以避免本公开变得不必要地过度复杂。
感测阵列104可被配置为将指示一次或多个触摸的感应信号提供给诸如控制器108和/或其他感应电子器件。感测阵列104可被配置为从信号生成器106接收输入信号,在各种实施方式中,信号生成器106可包括在控制器108内和/或在与控制器108分离的驱动电子器件内实现(例如,如图1中所示)。例如,经由可选择开关120的控制,信号生成器106可被配置为经由输入线路118a、118b、118c、以及118d将输入信号分别选择性地发送给各个Y轴电极112a、112b、112c、以及112d。参考所示实施方式,Y轴电极112a、112b、112c、以及112d可在驱动模式下操作并且可被称之为“驱动电极”。
经由X轴电极114,感测阵列104可被配置为产生用于触摸确定的感应信号。例如,X轴电极114a、114b、以及114c可被配置为经由输出线路122a、122b、以及122c将感应信号发送给控制器108和/或其他感应电子器件。此处,X轴电极114可在感应模式下操作并且可被称之为“感应电极”。例如,X轴电极114可以与Y轴电极112导电隔离,以使得可在Y轴电极112与Y轴电极114之间形成互电容。进一步地,一旦接收输入信号,Y轴电极112则可被配置为产生电磁场,电磁场穿过触摸基板102传播并且与触摸基板102的触摸表面110上的一次或多个触摸交互。具体地,触摸可导致在至少一个驱动电极与至少一个感应电极之间检测的存在于感应信号中的互电容减少(例如,与没有触摸时的驱动电极和感应电极之间的基线互电容相比),即,可被理解为触摸位置控制器108。
控制器108可包括被配置为执行一个或多个存储器设备中储存的固件和/或软件程序的线路(例如,一个或多个处理器),以执行此处公开的功能,从而提供多用户多触摸功能。在一些实施方式中,控制器108可与计算机系统(诸如,个人电脑、交互式数字标记、多用户设备(例如,多方游戏平台)、嵌入式系统、自助服务机、用户终端、和/或作为人机界面设备的其他机器等)对接。计算机系统可包括具有一个或多个处理器的主控制器,该一个或多个处理器被配置为执行一个或多个存储器设备中储存的固件和/或软件程序。经由执行程序,计算机系统可产生被发送至用于显示的显示设备的虚拟部件(和/或显示元件)。虚拟部件可包括使用触摸传感器的可操作用户界面。在各种实施方式中,控制器108可以在独立硬件或与主控制器相同的硬件上实现。
图2示出了根据一些实施方式的包括触摸的示例性触摸传感器100。触摸传感器100(例如,经由触摸表面110)可被配置为检测诸如触摸202等一次或多个触摸。触摸202可以是因触摸实体(诸如,人的手指等)与触摸传感器100接触而导致的触摸传感器100的电性质的可检测变化。在一些实施方式中,当铁笔或其他定点装置触摸该触摸传感器100时,可以检测到触摸202。图2中示出了由触摸实体等效电路204表示的触摸实体。触摸实体等效电路204可包括接地电容器206、接地开关208、以及接地210。通常,接地电容器206可表示触摸实体与接地210之间的电容。如果触摸实体是站在触摸传感器100前方的用户,则接地电容器206所起的作用可以是从用户脚的近端至地板下方的混凝土台地,且用户的鞋的鞋底和地板上的地毯用作接地电容器206中的绝缘间隙。接地电容器206的电容的数值可以改变。例如,如果触摸实体是最初穿薄鞋底鞋的用户,然后,改换成穿由绝缘材料制成的厚底鞋,则接地电容器206的电容的数值将减小。当触摸实体完全接地时(例如,站在水坑里和/或佩戴接地的抗静电腕带),则与由关闭开关208表示的地面存在直接连接。
图3示出了根据一些实施方式的示例性感应信号数据矩阵300。在一些实施方式中,触摸传感器100可被配置为操作用于触摸检测的感测周期(sensing cycle)。在感测周期内,可产生包括由感应信号数据矩阵300表示的感应信号数据的感应信号。在该实施例中,感测周期可表示有限时间段内(即,对于触摸实体看似是瞬时的)触摸传感器100上的触摸活动的“快照(snapshot)”。
参考图2和图3,在感测周期期间,感应电极114a、114b、以及114c可置于用于产生感应信号的感应模式。每个驱动电极均可从信号生成器106选择性地(例如,经由开关120)接收输入信号。例如,驱动电极112a可经由输入线路118a接收输入信号并且可以使驱动电极112b、112c、以及112d去活(例如,不使用输入信号驱动)。驱动电极112a与各个感应电极114a、114b、以及114c之间的互电容可以感应信号表示并且分别经由输出线路122a、122b、以及122c发送给控制器108。如感应信号数据矩阵300内的空白条目122a-114a、122a-114b、以及122a-114c所示,因为与驱动电极112a的位置对应的触摸表面110上不存在触摸(例如,触摸202在仅与驱动电极118d对应的位置处),所以输出线路122a、122b、以及122c上的各个感应信号均可以表示基线互电容。
在同一感测周期期间,驱动电极112b可经由输入线路118b接着接收输入信号并且可以使驱动电极112a、112c、以及112d去活。驱动电极112b与各个感应电极114a、114b、以及114c之间的互电容可以感应信号表示并且分别经由输出线路122a、122b、以及122c发送给控制器108。如感应信号数据矩阵300内的空白条目122b-114a、122b-114b、以及122b-114c所示,因为与驱动电极112b的位置对应的触摸表面110上不存在触摸,所以输出线路122a、122b、以及122c上的各个感应信号均可表示基线互电容。
在同一感测周期期间,驱动电极112c可经由输入线路118c接着接收输入信号并且可以使驱动电极112a、112b、以及112d去活。驱动电极112c与各个感应电极114a、114b、以及114c之间的互电容可表示感应信号并且分别经由输出线路122a、122b、以及122c发送给控制器108。如感应信号数据矩阵300内的空白条目122c-114a、122c-114b、以及122c-114c所示,因为与驱动电极112c的位置对应的触摸表面110上不存在触摸,所以输出线路122a、122b、以及122c上的各个感应信号可表示基线互电容。
在同一感测周期期间,驱动电极112d可经由输入线路118d接着接收输入信号并且可以使驱动电极112a、112b、以及112c去活。驱动电极112d与各个感应电极114a、114b、以及114c之间的互电容可以感应信号表示并且分别经由输出线路122a、122b、以及122c发送给控制器108。如感应信号数据矩阵300内的“T”条目112d-114b所示,因为与驱动电极112d和感应电极114b的位置对应的触摸表面110的部分上存在触摸202,所以输出线路122b上的感应信号可表示互电容(即,小于基线互电容)。例如,触摸实体等效电路208可用作驱动电极112c的延伸部,即,将电能中的一些从感测阵列104牵引至接地210,从而使得驱动电极112c与感应电极112b之间的互电容从基线互电容减少。如感应信号数据矩阵300内的空白条目112d-114a和112d-114c所示,因为与感应电极114a和114c的位置对应的触摸表面110上不存在触摸202,所以输出线路122a和122c上的各个感应信号可表示基线互电容。根据感测阵列设计,诸如触摸202等触摸可产生多个非零条目,诸如,条目112d-114a、112c-114b、以及112d-114c中的弱信号以及条目112d-114b中的强触摸信号等。在一些实施方式中,在触摸位置确定时可以使用该次等弱的信号以提供更大的精确度。无需多言,为了清晰地陈述,在图3中忽略了该次等弱的信号(并且与图5和图7相似)。
图4示出了根据一些实施方式的包括来自不同触摸实体的两个触摸的示例性触摸传感器100。由第一触摸实体可以产生触摸202,第一触摸实体与上述讨论和图2中所示的触摸实体相同。由第二触摸实体可以产生触摸402,第二触摸实体与产生触摸202的触摸实体不同。例如,通过第一人的手指可以产生触摸202并且通过第二人的手指可以产生触摸402。因此,图4中示出了由包括接地电容器406、接地开关408、以及接地410的触摸实体等效电路404表示的触摸402。通过彼此并未触摸或通过其他方式导电接触的不同触摸实体可以产生触摸202和触摸402,也许经由接地210和接地410的公共接地除外。关于触摸实体等效电路204的上述讨论可适用于触摸实体等效电路204。
图5示出了根据一些实施方式的示例性感应信号数据矩阵500。在感测周期内,可以产生包括由感应信号数据矩阵500表示感应信号数据的感应信号。如感应信号数据矩阵300内的“T”条目112a-114c所示,例如,因为与驱动电极112a和感应电极114c的位置对应的触摸表面110上也存在触摸402,所以输出线路122c上的感应信号可表示与基线互电容不同(例如,小于)的互电容。因此,通过触摸传感器100可以检测诸如同一感测周期内的一次或多次(例如,并发)触摸。
基于消重影的多用户多触摸
图6示出了根据一些实施方式的包括来自公共触摸实体的两个触摸的示例性触摸传感器100。如下面更为详细讨论的,由于感测阵列的设计,触摸602和触摸612可共享由公共触摸实体产生的一个或多个消重影。例如,当触摸602和触摸612共享至少一个消重影时,可以确定触摸602和触摸612与公共触摸实体相关联。如果检测不存在公共的消重影,则触摸602和触摸612将与不同的触摸实体相关联(例如,如感应信号数据矩阵500的条目所示)。
如此处使用的,触摸实体可指个体人和/或彼此导电接触的两个或更多个人。例如,分别通过个体人的第一手指和第二手指可以产生触摸602和触摸612。在另一实施例中,通过第一人的第一手指和第二人的第二手指可以产生触摸602和触摸612,其中,人彼此触摸或通过其他方式导电接触。在任何一种情况下,可通过触摸实体等效电路604表示触摸实体产生触摸602和触摸实体产生触摸612。触摸实体等效电路604可包括接地电容器606、接地开关608、连接614、以及接地610。关于触摸实体等效电路204的上述讨论可适用于触摸实体等效电路604。进一步地,连接614可经由触摸实体提供触摸602与触摸612之间的电连接。例如,如果触摸实体是个人,连接614可表示通过手/身体的第一手指(例如,产生触摸602)与第二手指(例如,产生触摸612)之间的电连接。在另一实施例中,如果触摸实体包括第一人和第二人,连接614可表示通过第一人和第二人的身体的第一人的手指与第二人的手指之间的电连接。
图7示出了根据一些实施方式的示例性感应信号数据矩阵700。感应信号数据矩阵700可表示因触摸传感器100响应来自公共触摸实体的两个触摸而产生的感测信号数据。参考图6和图7,与上面参考图2和图3描述的感测周期相似,可以启动感测周期。例如,感应电极114a、114b、以及114c可置于用于产生感应信号的感应模式。驱动电极112a可经由输入线路118a接收输入信号并且可以使驱动电极112b、112c、以及112d去活。驱动电极112a与各个感应电极114a、114b、以及114c之间的互电容可在感应信号中表示并且分别经由输出线路122a、122b、以及122c发送给控制器108。如感应信号数据矩阵700内的“T”条目112a-114c所示,因为与驱动电极112a和感应电极114c的位置对应的触摸表面110上存在触摸612,所以输出线路122c上的感应信号可表示小于基线互电容的互电容。然而,不同于图4(例如,关于分离的触摸202和触摸402),电能还可通过触摸实体经由连接614从驱动电极112a流至感应电极114b(例如,在触摸602处),从而使得感应电极114b的互电容从基线互电容增加。如感应信号数据矩阵700内的“A”条目112d-114b所示,可以确定由连接614引起的互电容的增加是消重影。应注意,电极112a与电极114b的交叉处部不存在物理地触摸,因此,条目112a-114b处所测量的互电容的变化是伪像或“重影”。选择词汇“消重影”中的“消”是为了突出所测量的增加的互电容的信号伪像与在实际触摸位置处测量的减少的互电容的代数符号相反的事实。在一些实施方式中,诸如,取决于感测阵列的设计、电子器件等,消重影可能降低互电容,而实际触摸可能增加互电容。
在同一感测周期期间,驱动电极112d可经由输入线路118d接收输入信号并且可以使驱动电极112a、112b、以及112c去活。驱动电极112d与各个感应电极114a、114b、以及114c之间的互电容可表示在感应信号中并且分别经由输出线路122a、122b、以及122c发送至控制器108。如感应信号数据矩阵700内的“T”条目112d-114b所示,因为与驱动电极112d和感应电极114b的位置对应的触摸表面110上存在触摸602,所以输出线路122b上的感应信号可表示小于基线互电容的互电容。然而,不同于图4(例如,对于分离的触摸202和触摸402),电能还可通过触摸实体经由连接614流至感应电极114c,从而使得感应电极114c的互电容从基线互电容增加。如感应信号数据矩阵700内的“A”条目112d-114c所示,可以确定由连接614引起的互电容的增加是消重影。
图8A和图8B分别示出了根据一些实施方式的示例性感应信号数据图800和850。如同图3、图5、以及图7,图8A和图8B表示与驱动电极和感应电极之间的交叉处对应的条目的图表。然而,信号数据图800和850更为明确地代表了感测阵列的电极的数目较大的实施方式(例如,100个驱动电极112和200个感应电极114)。为清晰地示出,图8A和图8B未示出图3、图5、以及图7中的多个小条目框,而是更确切地,以准连续的水平轴表示电极112并且以准连续的竖直轴表示电极114。诸如,在感测周期期间,可以基于从感测阵列104接收的感应信号数据产生感应信号数据图800和850。感应信号图800和850可包括代表驱动电极与感应电极之间的基线互电容的背景802。通过第一触摸实体(例如,触摸实体A)可以产生触摸802、804、以及806,并且触摸802、804、以及806可表示小于基线互电容的互电容值。同样,通过第二触摸实体(例如,触摸实体B)可以产生触摸808和810,并且触摸808和810也可表示小于基线互电容的互电容。
因为触摸802、804、以及806来自公共触摸实体(例如,触摸实体A),所以此处讨论的线路可被配置为检测与触摸802、804、以及806中的任意两对相关联的消重影。一旦从感测阵列接收的感应信号中检测到与一对触摸相关联的消重影,线路则可被进一步配置为确定该对触摸“共享”消重影。例如,可以确定触摸804和806共享消重影812和814,可以确定触摸802和804共享消重影816和818,并且可以确定触摸802和806共享消重影820和822。同样,因为触摸808和810来自公共触摸实体(例如,触摸实体B),所以可以确定触摸808和810共享消重影824和826。如图8B中所示,在触摸实体沿着感测轴方向(例如,X感测轴和Y感测轴)的两个触摸的投射交叉处可以检测到消重影。例如,在触摸802沿着X感测轴的投射与触摸804沿着Y感测轴的投射的交叉处可以检测到消重影818。同样,在触摸802沿着Y感测轴方向的投射与触摸804沿着X感测轴方向的投射的交叉处可以检测到消重影816。
如感应信号数据图850中所示,来自不同触摸实体的两个触摸并不共享消重影。例如,在(来自触摸实体A)触摸802沿着感测轴的投射与(来自触摸实体808)触摸808沿着感测轴的投射的交叉处828和交叉处830检测不到消重影。
图9示出了用于基于根据一些实施方式执行的消重影提供触摸传感器上的多用户多触摸功能的示例性方法900。可以执行方法900来平衡上述讨论的消重影效果。在一些实施方式中,通过控制器和/或其他合适配置的线路可以执行方法900,诸如,图1中所示的触摸传感器100的控制器108等。
方法900可从902开始并且进行至904,其中,控制器可被配置为从感测阵列接收感应信号。感应信号可指示在触摸基板的触摸表面(诸如,触摸传感器100的触摸基板102的触摸表面100等)上同时发生的第一触摸和第二触摸。在一些实施方式中,感应信号可表示在触摸传感器100的感测周期期间获取的感应信号数据。因此,当在单个感测周期期间存在触摸时,第一触摸和第二触摸可在触摸表面上“同时发生”。例如,第一触摸和第二触摸首先可同时发生(例如,开始)并且可在单个感测周期内保持第一触摸和第二触摸。进一步地,第一触摸和第二触摸可“同时”发生,无论是否以分离的时间开始。例如,第一触摸可发生(例如,开始)在第二触摸之前并且可保持在触摸表面上,以使得第一触摸与第二触摸同时发生(例如,长达单个感测周期)。
在906,控制器可被配置为基于感应信号确定第一触摸和第二触摸是否共享至少一个消重影。例如,如上面结合图6至图8B所讨论的(例如,图6中的触摸602和触摸612),控制器可被配置为:当第一触摸和第二触摸沿着触摸控制器的感测轴(例如,由感测阵列102限定的感测轴)的投射的交叉处存在至少一个消重影时,确定第一触摸和第二触摸共享至少一个消重影。同样,控制器可被配置为:当第一触摸和第二触摸沿着触摸控制器的感测轴(例如,图4中的触摸202和触摸204以及图5中的感应信号数据矩阵500所示)的任何交叉处部不存在消重影,则确定第一触摸和第二触摸未共享至少一个消重影。
响应于控制器确定第一触摸和第二触摸共享至少一个消重影,方法900可进行至908,其中,控制器可被配置为将第一触摸和第二触摸与公共触摸实体相关联。如上讨论的,公共触摸实体可以是个体人或导电接触的两个或更多个人。
在910,控制器可被配置为实现公共触摸实体交互模式。例如,第一触摸和第二触摸可用于确定触摸控制器110的多触摸能力,诸如,双指缩放、双指滚动、二次选择、和/或任何其他合适的多触摸输入。然后,方法900可进行至912并且结束。
返回906,响应于确定第一触摸和第二触摸未能共享至少一个消重影(例如,不共享任何消重影),方法900可进行至914,其中,控制器可被配置为将第一触摸与第一触摸实体相关联并且将第二触摸与第二触摸实体相关联,第二触摸实体与第一触摸实体不同。例如,第一触摸实体可以是第一人并且第二触摸实体可以是第二人。
在916,控制器可被配置为实现多触摸实体交互模式。例如,第一触摸和第二触摸各自可用于确定触摸控制器110的分离的单触摸能力。尽管参考两个触摸讨论了方法900,然而,应当认识到,在感应信号中可以检测到多于两次触摸。例如,可以检测到第三触摸并且第三触摸与第一触摸共享至少一个消重影并且与第二触摸不共享消重影。此处,针对第一触摸和第三触摸可以实现公共触摸实体交互模式,并且针对第二触摸以及第一触摸和第三触摸的组合可以实现多触摸实体交互模式。就该意义而言,多触摸实体交互模式可包括两种或更多种分离的公共触摸实体交互模式。然后,方法900可在921处结束。
图10示出了用于基于根据一些实施方式执行的消重影确定个体用户之间的接触的示例性方法100。可以执行方法1000来平衡在两个或更多个个体人导电接触时(例如,彼此触摸,同时,还同时触摸触摸传感器)也产生消重影的事实。在一些实施方式中,通过控制器和/或其他合适配置的线路可以执行方法1000,诸如,图1中所示的触摸传感器100的控制器108。
方法1000可从1002开始并且进行至1004,其中,控制器可被配置为从感测阵列接收感应信号,感应信号指示在基板的触摸表面上同时发生的第一触摸和第二触摸。上面关于方法900的904的讨论可适用于1004。
在1006,控制器可被配置为:当首先检测到第一触摸和第二触摸时,确定在感应信号中未检测到至少一个消重影。例如,当最初检测到第一触摸和第二触摸时,可以在第一感测周期内执行在方法900的906处的确定。此处,可以确定第一触摸和第二触摸未能共享至少一个消重影,以在首先检测到第一触摸和第二触摸时,指示第一触摸和第二触摸与不同的触摸实体相关联。在1008,控制器可被配置为将第一触摸与第一触摸实体相关联并且将第二触摸与第二触摸实体相关联,第二触摸实体与第一触摸实体不同。
在1010,控制器可被配置为确定第一触摸和第二触摸是否共享至少一个消重影。例如,在第一感测周期之后(诸如,包括第二感测周期的若干个感测周期等),第一触摸和第二触摸可以保持在触摸传感器上。在第二感测周期中,可以重复在方法900中的906处的确定。
响应于确定第一触摸和第二触摸共享至少一个消重影,方法1000可进行至1012,其中,控制器可被配置为将第一触摸和第二触摸与公共触摸实体相关联,其中,公共触摸实体是导电接触的第一人和第二人。例如,第一人和第二人可彼此导电接触,从而致使出现至少一个消重影,而在1006,当第一人和第二人不导电接触时,并不出现至少一个消重影。在一些实施方式中,可以实现多用户公共触摸实体交互模式。例如,多用户公共触摸实体交互模式可允许触摸传感器提供指示公共触摸实体中的用户是否彼此触摸的输入(例如,提供给主控制器、应用、操作系统、设备等)。
在1014,控制器可被配置为基于首先在感应信号中检测的消重影确定第一人与第二人之间的接触时间。例如,接触时间可指示第一人与第二人何时开始导电接触。然后,方法1000可在1016处结束。
返回1010,响应于确定第一触摸和第二触摸未能共享至少一个消重影,方法1000可进行至1018,其中,控制器可被配置为继续将第一触摸与第一触摸实体相关联并且将第二触摸与第二触摸实体相关联。如上面在方法900中的916处讨论的,控制器可被进一步配置为启用多触摸实体交互模式。然后,方法1000可进行至1016并且结束。
为简化和清晰地陈述,图10中的示例性流程图并未示出可在一些实施方式中提供的全部迭代循环。例如,在1018处确定第一触摸实体和第二触摸实体尚未电接触之后,方法1000可迭代循环回至决策步骤1010(例如,多次),直至第一触摸实体和第二触摸实体接触,并且方法1000可进行至1012。进一步地,可以概括方法1000,以不仅识别两个用户之间的电接触的开始,而且还识别该电接触的断开。因此,在一些实施方式中,控制器可被配置为:一旦共享的消重影消失,则将第一触摸与第一触摸实体相关联并且将第二触摸与第二触摸实体相关联。例如,响应于在检测第一触摸和第二触摸共享消重影之后确定共享的消重影消失之后,控制器可被配置为检测第一人和第二人彼此不再继续导电接触。进一步地,控制器可被配置为确定释放时间和/或启用多触摸实体交互模式。
消重影重叠
关于消重影和何时检测到消重影的上述讨论并不总是适用,诸如,当消重影(例如,位置)与触摸重叠时。例如,当第一触摸和第二触摸沿着公共感测轴定位时(例如,共享XY触摸传感器上的公共X坐标或Y坐标),可能出现重叠的消重影。图11示出了根据一些实施方式的包括公共触摸实体沿着公共感测轴的两个触摸的示例性触摸传感器100。关于图6中的触摸实体等效电路604的上述讨论可适用于触摸实体等效电路1102。然而,不同于图6中的触摸602和触摸612,在一些实施方式中,触摸1104和触摸1106皆沿着(例如,与其他感应电极一起)限定X感测轴的感应电极114c。因此,触摸1104和触摸1106沿着公共的X感测轴。
图12示出了根据一些实施方式的示例性感应信号数据矩阵1200。如图11所示(例如,沿着由感应电极114c限定的公共X感测轴的触摸1104和触摸1106),感应信号数据矩阵1200可表示触摸传感器100响应公共触摸实体沿着公共感测轴的两次并发触摸而在感测周期内产生的感测信号数据。如感应信号数据矩阵1200中所示,尽管由同一触摸实体产生触摸1104和触摸1106的事实,然而,因为触摸1104和触摸1106沿着公共感测轴,所以不容易存在任何消重影。因为消重影信号“A”在幅值上整体比触摸信号“T”小,所以重叠的消重影“A”和触摸信号“T”可表现为在某种程度上降低了信号幅值的触摸信号“T”。
例如,如上所述,可以执行感测周期。感应电极114a、114b、以及114c可置于用于产生感应信号的感应模式。驱动电极112a可经由输入线路118a接收输入信号并且可以使驱动电极112b、112c、以及112d去活。如感应信号数据矩阵1200内的“T”条目112a-114c所示,因为在与驱动电极112a和感应电极114c的位置对应的触摸表面110上检测到触摸1106,所以输出线路122c上的感应信号可表示小于基线互电容的互电容。线路还可经由连接1108通过触摸实体将电能从驱动电极112a驱动至触摸1104处的感应电极114c,从而相对于只是因触摸1106产生的减少互电容,增加了在感应电极114c处检测的互电容。在一些实施方式中,测量的来自触摸1106的互电容减少的幅值可能比从连接1108和触摸1104产生的消重影效果测量的互电容的增加大更多。此处,不考虑来自消重影效果的作用,对于条目112a-114c,净效果可以是测量的减少的互电容或“T”。
同样,如感应信号数据矩阵1200内的“T”条目112d-114c所示,因为触摸1104也存在并且重叠,所以因连接1108引起的互电容的增加并不在感应信号数据矩阵1200内的条目112a-114c处产生消重影。例如,在同一感测周期内,驱动电极112d可经由输入线路118d接收输入信号并且可以使驱动电极112a、112b、以及112c去活。如感应信号数据矩阵1200内的“T”条目112a-114c所示,因为在与驱动电极112d和感应电极114c的位置对应的触摸表面110上存在触摸1104,所以输出线路122c上的感应信号可表示小于基线互电容的互电容。也可经由连接1108通过触摸实体将电能从驱动电极112d驱动至触摸1106处的感应电极114c,从而相对于只是因触摸1104而产生的减少互电容,增加了在感应电极114c处检测的互电容。不考虑来自消重影效果的作用,净效果仍是所测量的降低的互电容。因此,因为还存在重叠的触摸1106,所以由连接1108引起的互电容的增加并不能在感应信号数据矩阵1200内的条目112a-114c处产生消重影。
如参考图15至图16B更为详细讨论的,由条目112a-114c与条目112a-114b处的连接1108引起的互电容的增加可表示比由触摸1104和触摸1106引起的互电容的减少更小的信号强度效果。因此,如感应信号数据矩阵1200中所示,当检测的触摸与期望的消重影重叠时,基于感应信号可容易检测到触摸,且(例如,重叠的)消重影较不显而易见(例如,尽管由公共触摸实体产生触摸1104和触摸1106)。
图13示出了根据一些实施方式的示例性感应信号数据矩阵1300。感应信号数据矩阵1300可表示由触摸传感器100(例如,在感测周期内)产生的感测信号数据,以响应检测公共触摸实体沿着第二公共感测轴方向(例如,X感测轴方向)的两次并发触摸。例如,“T”条目112a-114a和112a-114c各自可表示沿着与Y驱动电极112a平行的公共X感测轴方向的检测触摸。如感应信号数据矩阵1300中所示,出于与结合图11和图12描述的相似原因,基于感应信号也可容易检测到沿着X感测轴方向的两次或更多个触摸,且(例如,重叠的)消重影较不显而易见(例如,与由公共触摸实体产生的触摸无关)。
下面讨论用于检测重叠的消重影并且由此解决消重影重叠问题的示例性技术。一些技术可包括控制器配置、感测阵列配置、和/或感测电子器件配置的改造。在一些实施方式中,(例如,根据触摸控制器100的使用要求)可以实现此处讨论的一种或多种技术和/或此处讨论的未说明的技术。
图14示出了用于基于监控的消重影的连续性提供多用户多触摸功能的示例性方法1400。在一些实施方式中,可以执行方法1400,以至少部分检测与检测到的触摸在同一位置处发生的消重影。例如,当公共触摸实体的两个触摸不沿着公共感测轴(例如,最初无消重影重叠)且两个触摸首先在触摸表面上同时发生时,可以执行方法1400来确定第二触摸与第一触摸是否属于同一触摸实体。在一些实施方式中,通过控制器和/或其他合适配置的线路可以执行方法1400,诸如,图1中所示的触摸传感器100的控制器108等。
方法1400可从1402开始并且进行至1404,其中,控制器可被配置为:基于对第一触摸、第二触摸、以及由传感器产生的至少一个消重影的检测,然后,确定第一触摸和第二触摸共享至少一个消重影,将第一触摸和第二触摸与公共触摸实体相关联。关于方法900中的908的讨论可适用于1404。
在1406,控制器可被配置为确定至少一个消重影的消失时间,该时间指示当仍检测到第一触摸和第二触摸时消重影消失的时间长度。例如,可以确定在检测到至少一个消重影的感测周期之后消重影在随后的感测周期内从感应信号中消失。在一些实施方式中,当仍始终检测到第一触摸和第二触摸时,可以从至少一个消重影的消失开始至至少一个消重影的再现结束测量消失时间。
在1408,控制器可被配置为确定消失时间是否超过连续性阈值。连续性阈值可表示预定的时间长度,在该预定的时间长度中,控制器可将至少一个消重影的消失视为由移动触摸的临时性消重影重叠引起的。使用包括计数器、传感器周期、和/或处理器时钟周期的任何合适装置可以测量连续性阈值。
响应于确定消失时间未能超过连续性阈值,方法1400可进行至1410,其中,控制器可被配置为在消失时间内继续将第一触摸和第二触摸与公共触摸实体相关联。在一些实施方式中,至少一个消重影的临时性消失不会影响所实现的触摸传感器和/或多用户模式的操作。例如,触摸传感器可在公共触摸实体交互模式下继续操作。然后,方法1400可在1412结束。可替代地或此外,只要重叠情况存在(例如,消重影的缺失与信号的公共触摸实体和独立触摸实体解释一致),则之前识别为由于公共触摸实体的若干对触摸被视为由于公共触摸实体而继续具有不确定性。在一些实施方式中,当时间超过连续性阈值时,或当重叠条件结束且不出现消重影时,无论哪一种情况先发生,与公共触摸实体相关联的一对触摸可被解释为由于分离的触摸实体。
返回至1408,响应于确定消失时间超过连续性阈值,方法1400可进行至1414,其中,控制器可被配置为在消失时间内将第一触摸与第一触摸实体相关联并且将第二触摸与第二触摸实体相关联,第二触摸实体与第一触摸实体不同。可替代地和/或此外,诸如,当在1404确定的公共触摸实体包括与1414处的第一触摸实体和第二触摸实体对应的多个个体人时,控制器可被配置为确定第一触摸实体和第二触摸实体在消失时间期间失去导电接触。然后,方法1400可进行至1412并且结束。
图15示出了用于基于根据一些实施方式执行的触摸的信号强度提供多用户多触摸功能的示例性方法1500。尽管由于消重影与触摸重叠而未检测到消重影,然而,可以执行方法1500,以至少部分解决与同一触摸实体相关联的触摸的检测。例如,当第一触摸发生在第二触摸之前并且保持在触摸表面上、以使得第一触摸与第二触摸同时发生时,方法1500可以是有帮助的。无论是否存在潜在的消重影重叠,可以执行方法1500来确定第二触摸与第一触摸是否属于同一触摸实体。就该意义而言,响应于确定第二触摸与第一触摸沿着公共的感测轴方向和/或当第一触摸发生在第二触摸之前而无论第一触摸和第二触摸是否沿着公共的感测轴时,可以执行方法1500。在一些实施方式中,类似于此处讨论的其他方法,通过控制器和/或其他合适配置的线路可以执行方法1500,诸如,图1中所示的触摸传感器100的控制器108等。
方法1500可从1502开始并且进行至1504,其中,控制器可被配置为确定在第二触摸的初始发生之前(当时),第一触摸发生,并且第一触摸保持在触摸表面上,以使得第一触摸与第二触摸同时发生。例如,如果使用感测周期,则在第一感测周期内的感应信号中可以检测到第一触摸并且未检测到第二触摸。在随后的感测周期内,可再次检测到与第二触摸同时发生的第一触摸(例如,在一些实施方式中,在多个感测周期内保持第一触摸)。
在1506,控制器可被配置为确定第二触摸的发生是否与第一触摸的信号强度下降相吻合。图16A和图16B分别示出了根据一些实施方式的示例性感应信号强度数据图1600和1650。在制图1600和制图1650中,“Z”表示检测的触摸的信号强度并且沿着针对时间的竖直轴1602绘制,且时间是沿着水平轴1604绘制的。如图16A中的制图1600所示,第一触摸1606发生在第二触摸1608之前的时间T1,第二触摸1608发生在时间T2。还是在时间T2,第一触摸1606的信号强度Z1至信号强度Z1’的下降ΔZ1。此处,由于处理器检测到与第一触摸重叠的消重影,所以可以确定第二触摸的发生与第一触摸的信号强度下降相吻合。制图1600和1650示出了第一触摸1606和第二触摸1608相对于其自身随着时间的信号强度,但是,不一定必须相对于彼此(例如,如图所示,Z1不一定必须大于Z2)。
如图16B中的制图1650所示,第一触摸1606也发生在第二触摸1608之前的时间T1,第二触摸1608发生在时间T2。然而,在时间T2,第一触摸1606的信号强度Z1并不下降至更低的信号强度。此处,可以确定第二触摸的发生未能与第一触摸的信号强度下降相吻合。
在一些实施方式中,与第一触摸的信号强度下降相吻合可指示第二触摸的放置可致使处理器检测到与感测阵列上的第一触摸重叠的共享消重影。如上讨论的,虽然是比较小的幅值,但是,触摸可致使检测的互电容下降,并且消重影可致使检测的互电容增加。因此,当第一触摸与第一触摸和第二触摸共享的消重影重叠时,线路可检测到消重影并且可被配置为基于与信号强度下降(例如,ΔZ1)的相对时刻相关联的算法确定其存在性,诸如,当确定第一触摸的时刻与第二触摸的发生相吻合时。因此,甚至当实际触摸与消重影的位置重叠时,信号强度下降(例如,ΔZ1)的检测提供了一种消重影检测的方法。
例如,响应于确定第二触摸的发生与和第一触摸相关联的信号强度下降相吻合,方法1506可进行至1508,其中,控制器可被配置为基于第一触摸和第二触摸共享至少一个检测的消重影而将第一触摸和第二触摸与公共触摸实体相关联,其中,基于第一触摸的信号强度下降的相对时刻来说明消重影的存在性。关于方法900中的908的讨论可适用于1508。然后,方法1500可进行至1510并且结束。
响应于确定第二触摸的发生未能与第一触摸的信号强度下降相吻合,方法1506可进行至1512,其中,控制器可被配置为将第一触摸与第一触摸实体相关联并且将第二触摸与第二触摸实体相关联,第二触摸实体与第一触摸实体不同。就此而言,仍存在信号强度下降,但是,因为信号强度下降的时刻并不与第二触摸十分吻合(在时间、时钟周期、和/或签名方面),所以信号强度下降可能不与重叠的消重影相关联。关于方法900中的914的讨论可适用于1512。然后,方法1500可进行至1510并且结束。
在一些实施方式中,通过互电容测量(如上所述)以及自电容测量在感应电容式系统上检测触摸。在用于确定两个触摸是否来自相同或不同的触摸实体的算法中,也可以使用用于触摸的互电容信号与自电容信号之比的变化检测或异常值。
图17示出了根据一些实施方式的示例性触摸传感器100。此处,以示意性平面图示出了图1中所示的触摸传感器100。触摸传感器100可包括感测阵列104、驱动电子器件1702、以及感应电极1704。如上结合图1讨论的,感测阵列104可限定两个感测轴,并且就该意义而言,触摸传感器100可以是XY触摸传感器的实施例。具体地,Y轴电极112可限定Y感测轴并且X轴电极114可限定X感测轴。
驱动电子器件1702可被配置为产生输入信号,以驱动各个Y轴电极112,因此,Y轴电极112可在驱动模式下操作为驱动电极。在一些实施方式中,驱动电子器件1702可包括信号生成器106和开关120等。例如,在感测周期内,驱动电子器件1702可被配置为将输入信号从信号生成器106发送至各个Y轴电极112(例如,一次发送至一个电极)。感应电子器件1704可被配置为将X轴电极114设置成感应模式(例如,连接至电流或电荷感测虚拟接地),以用于检测与触摸和/或消重影相关联的互电容。在一些实施方式中,经由控制器或其他合适的线路可以实现驱动电子器件1702和/或感应电子器件1704,诸如,图1中所示的控制器108等。
图18示出了根据一些实施方式的包括驱动电极和感应电极的示例性触摸传感器1800。触摸传感器1800可包括感测阵列1802,感测阵列1802包括Y轴电极1804和X轴电极1806。触摸传感器1800可进一步包括驱动和感应电子器件1808和驱动和感应电子器件1810。
驱动和感应电子器件1808以及驱动和感应电子器件1810可被配置为选择性地执行驱动功能和感应功能,诸如,此处关于图17中的驱动电子器件1702和感应电子器件1704所描述的功能。因此,Y轴电极1804和X轴电极1806可在驱动模式和感应模式下选择性地操作为驱动电极以及感应电极。在一些实施方式中,驱动和感应电子器件1808和/或驱动和感应电子器件1810可包括用于在驱动电极的驱动模式与感应电极的感应模式之间选择操作的一个或多个多路复用器。在一些实施方式中,经由控制器或其他合适的线路可以实现驱动和感应电子器件1808和/或驱动和感应电子器件1810,诸如,图1中所示的控制器108等。
图19示出了用于基于根据一些实施方式执行的一个轴消重影测量的多用户多触摸功能的示例性方法1900。使用包括驱动电子器件和感应电子器件和/或驱动和感应电极的触摸传感器可以执行方法1900,诸如,图18中所示的触摸传感器1800等,以检测和/或通过其他方式解决重叠的消重影和触摸(例如,确定是否由公共触摸实体或不同的触摸实体产生沿着感测轴的两个触摸)。
方法1900可从1902开始并且进行至1904,其中,触摸传感器(例如,触摸传感器1800)的控制器可被配置为从感测阵列接收感应信号。感应信号可指示在触摸基板的触摸表面上同时发生的第一触摸和第二触摸。上面关于方法900中的904的讨论可适用于1904。
在1906,控制器可被配置为确定第一触摸和第二触摸是否沿着由感测阵列限定的感测轴发生。如上面结合图11至图14讨论的,可以检测到第一触摸和第二触摸,并且由此基于从感测阵列接收的感应信号可以确定第一触摸和第二触摸是否沿着感测轴发生。在触摸传感器是XY触摸传感器的实施例中,可以确定第一触摸和第二触摸沿着X感测轴(例如,如图13所示)或Y感测轴(例如,如图12所示)发生。同样,对于XYU触摸传感器,当第一触摸和第二触摸沿着X感测轴、Y感测轴、或U感测轴中的任一个发生时,可以确定第一触摸和第二触摸沿着感测轴发生。
响应于确定第一触摸和第二触摸沿着由感测阵列限定的感测轴发生,方法1900可进行至1908,其中,控制器可被配置为确定第一触摸和第二触摸是否共享一个轴消重影。例如,控制器可被配置为仅使用一个轴的感测电极确定第一触摸与第二触摸之间是否存在消重影信号。图20A和图20B示出了根据一些实施方式的用于确定一个轴消重影的示例性感测阵列1802。感测阵列1802可包括限定X感测轴的X轴电极1806和限定Y感测轴的Y轴电极1804。在确定第一触摸2002(例如,位于坐标(X1,Y1)处)和第二触摸2004(例如,位于坐标(X2,Y1)处)沿着X感测轴方向发生之后(例如,通过将Y轴电极1804切换至驱动模式并且将X轴电极1806切换至感应模式而在1906处检测的,反之亦然),控制器和/或驱动和感应电子器件可被配置为运行X轴电极的一个轴消重影感测周期。除其他事宜之外,可以执行一个轴消重影感测周期来进行一个轴消重影测量。
例如,一个轴消重影感测周期可包括将X轴电极1806a(例如,与第一触摸2002的X1对应)切换至驱动模式并且将X轴电极1806b切换至感应模式。如图20A中所示,当触摸2002和触摸2004来自公共触摸实体时,电能可经由连接2006(例如,个体人的手/身体)从驱动电极1806a流至感应电极1806b。例如,控制器可被配置为确定已检测的触摸2002和触摸2004共享一个轴消重影。由于电极1806a和电极1806b平行并且从不相交,所以对应的一个轴消重影与图7、图8A、以及图8B中所示的消重影的不同之处在于不具有明显的平面图几何位置。无需多言,该一个轴消重影仍可提供将一对触摸与其相关联或分离的信息。
如图20B所示,当触摸2002和触摸2004来自不同的触摸实体并且因此缺少连接2006时,在一个轴消重影感测周期内,传感器不能够将能量从驱动电极1806a驱动至感应电极1806b。因为沿着该路径不能驱动任何能量,所以线路可被配置为确定触摸2002和触摸2004未能共享一个轴消重影。
此外或可替代地,响应于确定第一触摸和第二触摸沿着同一X感测轴发生,控制器和/或驱动和感应电子器件可被配置为操作Y轴电极的一个轴消重影感测周期,以确定是否存在第一触摸和第二触摸共享的一个轴消重影。
返回至图19,响应在1908处确定第一触摸和第二触摸共享一个轴消重影,方法1900可以进行至1910,其中,控制器可被配置为将第一触摸和第二触摸与公共触摸实体相关联。上面关于方法900中的908的讨论可适用于1910。然后,方法1900可进行至1912并且结束。
响应在1908处确定第一触摸和第二触摸未能共享一个轴消重影,方法1900可进行至1914,其中,控制器可被配置为将第一触摸与第一触摸实体相关联并且将第二触摸与第二触摸实体相关联,第二触摸实体与第一触摸实体相关联。此外或可替代地,如同此处讨论的任何方法,控制器和/或其他线路可被配置为:在确定触摸与相同和/或不同的触摸实体相关联之前,执行用于检测重叠的消重影的另一种方法。上面关于方法900中的914的讨论可适用于1914。然后,方法1900可进行至1912并且结束。
返回至1906,响应确定第一触摸和第二触摸未能沿着感测轴发生,方法1900可进行至1912并且结束。例如,可以不启用一个轴消重影测量。更确切地,控制器可被配置为随后执行方法900中的906,其中,控制器可被配置为基于(例如,通过感测周期产生的)感应信号确定第一触摸和第二触摸是否共享至少一个消重影。可替代地或此外,在一些实施方式中,可以使用一个轴消重影方法作为将触摸相关联的主要而非次要方法;在这种情况下,可以消除方法1900中的决策步骤1906,以使得步骤1904无条件地进行至决策步骤1908。
多感测轴触摸传感器
在一些实施方式中,触摸传感器可包括多于两个(例如,XY)感测轴。附加感测轴(例如,XYU、XYUV等)可支持用于附加(例如,大于两次)的并发触摸(例如,当第一触摸和第二触摸沿着第一感测轴并且第一触摸和第三触摸沿着第二感测轴时)的可靠消重影重叠分辨率。进一步地,即使当两个触摸沿着感测轴时,由公共触摸实体产生的这两个触摸共享至少一个(例如,非重叠的)消重影。
图21示出了根据一些实施方式的示例性XYU感测阵列2100。XYU感测阵列2100可包括X轴电极2104、Y轴电极2102、以及U轴电极2106。X轴电极2104可限定XYU感测阵列2100的X感测轴,Y轴电极2102可限定XYU感测阵列2100的Y感测轴,并且U轴电极2106可限定XYU感测阵列2100的U感测轴。对于公共触摸实体沿着X感测轴的两次并发触摸2108和触摸2110,如果感测阵列是XY感测阵列(例如,如图13所示),则触摸2108和触摸2110将仅共享重叠的消重影。然而,利用附加U感测轴,通过控制器可以检测到消重影2112和消重影2114并且可以确定触摸2108和触摸2110共享(例如,非重叠)与X感测轴方向垂直的触摸2108的感应和与U感测轴方向垂直的触摸2110的感应的交叉处的消重影2112和消重影2114。此处,消重影2112和消重影2114可以是XU消重影。
图22示出了根据一些实施方式的示例性XYU触摸传感器2200。XYU触摸传感器2200是被配置为执行(两个轴)消重影测量的三个感测轴触摸传感器。XYU触摸传感器2200包括XYU感测阵列2202,XYU感测阵列2202包括X轴电极2206、Y轴电极2204、以及U轴电极2208。XYU触摸传感器2200进一步包括与Y轴电极2204(例如,驱动电极)连接的驱动电子器件2208、与X轴电极2206(例如,感应电极)连接的感应电极2210、与U轴电极2208(例如,驱动和感应电极)连接的驱动和感应电子器件2212。
驱动和感应电子器件2212可被配置为能够测量电容并且由此检测XY电极、XU电极、以及YU电极的交叉处的消重影。例如,如果Y轴电极2204仅在驱动模式下运行并且X轴电极2206仅在感应模式下运行,则U轴电极2208可在驱动模式下运行,以检测XU消重影,并且U轴电极2208可在感应模式下运行,以检测YU消重影。如所示,多轴触摸传感器并不一定必须要求用于各感测轴的驱动和感应电子器件支持对全部的一个轴消重影的检测。总之,对于多轴触摸传感器,一个感测轴可仅包括驱动电子器件,一个感测轴可仅包括感应电子器件,并且其余感测轴可包括驱动和感应电子器件。
图23示出了根据一些实施方式的示例性XYUV感测阵列2300。XYUV感测阵列2300可包括X轴电极2304、Y轴电极2302、U轴电极2306、以及V轴电极2308。X轴电极2304可限定X感测轴,Y轴电极2302可限定Y感测轴,U轴电极2306可限定U感测轴,并且V轴电极2308可限定V感测轴。通常,感测轴方位并不局限于所示出的实施例。例如,三感测轴触摸传感器并不局限于XYU方位并且可包括更为对称的XUV方位,其中,(例如,由感测阵列限定的)各个感测轴的方向之间为60°角。
在一些实施方式中,触摸传感器可包括多于四个感测轴。图21示出了在无触摸实体识别歧义的情况下可以支持的感测轴的数目的增加与并发触摸的数目的增加对应的趋势(例如,对于由公共触摸实体产生的每对触摸,共享至少一个非重叠的消重影)。例如,如上面结合图18至图20讨论的,在不使用一个轴消重影测量时无歧义的情况下,两个感测轴(例如,XY)触摸传感器可支持一次触摸,并且在使用一个轴消重影测量时无歧义的情况下,两个感测轴(例如,XY)触摸传感器可支持两个触摸。在另一实施例中,无论是否使用一个轴消重影测量,三个感测轴(例如,XYU)触摸传感器可支持三次触摸,没有歧义。
多感测轴感测阵列
在一些实施方式中,对于感测阵列104中的X轴电极114和Y轴电极112,感测阵列可包括除图1中所示的带状结构除外的电极几何形状。图24示出了根据一些实施方式的示例性感测阵列2400。感测阵列2400可包括多边形电极,且具有限定X感测轴和Y感测轴的电极的互连组。例如,互连电极2402、2404、以及2406(例如,以及标签为“X”的其他电极)可限定X感测轴并且可以与驱动和/或感应电子器件连接(例如,如图17和图18所示)。同样,互连电极2408、2410、以及2412(例如,以及标签为“Y”的其他电极)可限定Y感测轴并且还可与驱动和/或感应电子器件连接。
图25示出了根据一些实施方式的示例性XUV感测阵列2500。XUV感测阵列2500可包括限定X感测轴的第一多个电极(例如,标记“X”的X轴电极)、限定U感测轴的第二多个电极(例如,标记“U”的U轴电极)、以及限定V感测轴的第三多个电极(例如,标记“V”的V轴电极)。在一些实施方式中,每个电极均可设置在单个电极基板层上(例如,经由设置ITO,在玻璃或诸如PET等聚合物基板上形成电极)。有利地,XUV方位可以各个感测轴的方向之间成60°角的方式对称地定位。可替代地,图25中的图案可经过任何二维线性变换,以产生与X、U、以及V之间的角不同的另一种设计。例如,使用剪切矩阵M转换图25中的平面的笛卡尔坐标使得X感测方向不变、将V感测方向定位在Y方向上、并且将U方向定位在X方向与Y方向之间的45°处,即,将XUV转换成XYU,在剪切矩阵M中,Mxx=2/√3、Mxy=0、Myx=1/√3、并且Myy=1。
XUV感测阵列2500可包括一个或多个单层桥,诸如,单层桥2502等。可替代地,可以使用多层桥构建希望的连接,然而,为了通过减少制造步骤的数目使得制造成本最小化,可以优选单层桥设计。在单层桥处,可以电连接第一多个电极(例如,X电极)中的两个电极,第二多个电极(例如,U电极)中的两个电极可电连接,并且第三多个电极中的两个电极可电连接。图26示出了根据一些实施方式的单层桥2502的更为详细的示图。在单层桥2502处,X轴电极2504和2506可经由导电连接2602连接至彼此,V轴电极2508和2510可经由导电连接2604连接至彼此,并且U轴电极2512和2514可经由导电连接2606连接至彼此。
限定不同感测轴的电极可不互连。更确切地,单层桥2502可被配置为经由一个或多个绝缘层将不同的感测轴的电极与导电接触隔离。例如,导电连接2602可通过分别使材料2610和2608绝缘而与导电连接2604和2606隔离。进一步地,导电连接2604可通过使材料2612绝缘而与导电连接2606隔离。
在一些实施方式中,导电连接2602、2604、以及2606被设置成使得导电连接2602、2604、以及2606并不全部相交于一个空间位置处,以避免所需的多个绝缘材料层的制造成本,该多个绝缘材料层将各个导电连接2602、2604、以及2606与交叉处电隔离(例如,连接2602、第一绝缘材料层、连接2604、第二绝缘材料层、以及连接2606)。更确切地,通过将导电连接的交叉处在空间上隔离,可以使用单层绝缘材料。例如,绝缘材料2608、2610、以及2612可限定单层绝缘材料的厚度。因此,可以降低触摸传感器厚度、制造复杂度(例如,分层步骤数目)、以及生产成本。
图27示出了用于制造根据一些实施方式执行的单层桥的示例性方法2700。例如,可以执行方法2700,以制造感测阵列的多个单层桥,并且参考图26中所示的单层桥2502描述方法2700。
方法2700可从2702开始并且进行至2704,其中,可在第一电极与第二电极之间形成第一导电连接。第一电极和第二电极可限定感测阵列中的第一感测轴。例如,可在限定X感测轴的X轴电极2504与2506之间形成导电连接2602(例如,如图27所示)。在一些实施方式中,导电连接(例如,如电极)可由设置在电极基板层上的ITO形成(例如,玻璃)。进一步地,可以ITO放置步骤之前、之后、或同一ITO放置步骤中,设置导电连接为电极。在一些实施方式中,对于电极和/或导电连接,可以使用除ITO之外的其他透明和导电材料。
在2706,可以形成第三电极的部分导电连接。第三电极可限定第二感测轴。例如,可以形成V轴电极2510中的导电连接2604的部分导电连接2604a,其中,V轴电极2510可限定V感测轴。然而,在2607,不能形成导电连接2604的另一部分,即,部分导电连接2604b。在一些实施方式中,为了使得制造步骤的数目最小化,在一个并且同一制造步骤中可以执行步骤2704和2706。
在2708,可以形成单绝缘层。单绝缘层可将第一导电连接与第三电极的部分导电连接电隔离,诸如,将第一导电连接与在单绝缘层的顶部上形成的其他导电连接电隔离。例如,单绝缘层可包括限定单层绝缘材料的厚度的一个或多个绝缘材料2608、2610、以及2612。在一些实施方式中,可在单个放置步骤中形成一种或多种绝缘材料中的每种材料。
在2710,可以形成第四电极的部分导电连接。第四电极的部分导电连接可以与第三电极的部分导电连接电连接,由此在限定第二感测轴的第三电极与第四电极之间形成第二导电连接。例如,V轴电极2508中的导电连接2604的部分导电连接2604b可形成使得经由导电连接2604连接V轴电极2508和2510。V轴电极2508和2510可限定V感测轴。
在2712,可以形成第五电极与第六电极的第三导电连接。第五电极和第六电极限定第三感测轴。例如,可以形成U轴电极2512与2514的导电连接2606,其中,U轴电极2512和2414限定U感测轴。然后,方法2700可进行至2714并且结束。在一些实施方式中,为了使制造步骤的数目最小化,可以在同一制造步骤中执行步骤2710和2712。
图28示出了根据一些实施方式的XYUV感测阵列2800的实施例。XYUV感测阵列2800可包括两个电极绝缘层,XY电极和UV电极可分别设置在该两个电极基板层上。例如,XYUV感测阵列2800可包括顶部电极基板层2802和底部电极基板层2804。X轴电极和Y轴电极(例如,分别标记“X”和“Y”)可设置在顶部电极基板层2802上。U轴电极和V轴电极(例如,分别标记“U”和“V”)可设置在底部电极基板层2804上。
X轴电极和Y轴电极可经由单层桥(诸如,单层桥2806等)互连,以形成X感测轴和Y感测轴。图29示出了根据一些实施方式的示例性单层桥2806。在单层桥2806,可经由导电连接2902连接X轴电极并且可经由导电连接2904连接Y轴电极。进一步地,导电连接2902和2904可经由绝缘材料2906彼此电隔离。
图30示出了根据一些实施方式的XYUV感测阵列2800的截面图。XY电极2802可设置在顶部电极基板层3002上。UV电极2804可设置在底部电极基板层3004上。接着,可通过诸如粘合层3006联接电极基板层2802和2804。在一些实施方式中,粘合层3006可以是光学透明粘合剂。在一些实施方式中,可以在单层基板的相对表面上制造XY电极和UV电极,转而,可经由粘合层粘结至玻璃或塑料的保护层。
在一些实施方式中,具有多个电极基板层的感测阵列可包括一个或多个加边电极(bordered electrode)。图31示出了根据一些实施方式的示例性顶部电极基板层3100。不同于顶部电极基板层2802(例如,如图28所示),顶部电极基板层3100可包括加边电极3102。每个加边电极3102均可包括边界区域3104和开放(例如,无ITO或其他导电材料)区域3106。开放区域3106可防止底部电极基板层(例如,图28中所示的底部电极基板层2804)的屏蔽层(shielding)通过顶部电极基板层与触摸实体电交互。图32示出了根据一些实施方式的示例性XYUV感测阵列3200。XYUV感测阵列3200可包括顶部电极基板层3100(例如,具有加边电极)和底部电极基板层2804(例如,如图28所示)。如图所示,底部电极基板层2804中的UV电极通过加边电极3102的开放区域3106从触摸接收更少的屏蔽(例如,如图31所示)。
图33示出了根据一些实施方式的示例性XYUV感测阵列3300。XYUV感测阵列3300是包括在单电极基板层上形成的电极的示例性四个感测轴感测阵列。在图33中,每个轴仅一个电极组被加标签。例如,一个X轴电极组可包括加标签“X”的电极并且可以如所示互连(例如,经由提供导电连接的桥),以使得X轴电极组限定X感测轴。一个Y轴电极组可包括贴有“Y”的电极并且可如所示互连(例如,经由提供导电连接的桥),以使得Y轴电极组限定Y感测轴。同样,尽管省去了导电连接、以避免图33过度复杂,然而,图33中还示出了分别限定U感测轴和V感测轴的U轴电极组合V轴电极组。图34示出了图33中的XYUV感测阵列3300,但是,此处,每个电极均贴有标签,以示出关于X、Y、U、以及V感测轴的多个电极组的电极放置。
在一些实施方式中,感测阵列可由导电网格电极形成,而非由连续性涂层形成的电极形成。图35示出了根据一些实施方式的示例性导电网格3500、3520、3540、以及3560。导电网格3500、3520、3540、以及3560各自可由高度导电的薄金属材料形成,诸如,铜或银等。线性宽度可以充分精细(例如,或许仅几微米宽)和/或线性宽度可覆盖就用户角度而言的网格的表面面积的一小部分,(例如,即使金属材料因其他原因不透明时)可以察觉网格是透明的。进一步地,为了使相邻的电极电隔离,导电网格3500、3520、3540、以及3560各自可包括限定感测轴的删除线路(例如,缺少轨迹线)。例如,导电网格3500可限定Y感测轴,导电网格3520可限定V感测轴,导电网格3540可限定X感测轴,并且导电网格3640可限定U感测轴。有利地,当导电网格设置在彼此的顶部上以形成感测阵列时,导电网格的开放结构可防止顶部导电网格层完全屏蔽底部导电网格层。
图36示出了根据一些实施方式的示例性XYUV感测阵列3600的截面图。XYUV感测阵列3600可包括Y(例如,Y感测轴)导电网格3500、V导电网格3520、X导电网格3540、以及U导电网格3560。在一些实施方式中,Y导电网格3500和V导电网格3520可设置在包括PET的网格基板层3602的相对侧。同样,X导电网格3540和U导电网格3560可设置在网格基板层3604的相对侧。网格基板层3602和3604(包括其导电网格)可经由粘合层3606连接,进一步地,网格基板层3602和3604可经由粘合层3610联接至触摸基板层3608。在各种实施方式中,XYUV感测阵列3600内的导电网格的分层可以不同。例如,在层结构和/或任何其他两个导电网格内,Y导电网格和U导电网格可以交换。
多用户多触摸应用
事实上,在多个用户同时操作触摸屏的任何上下文或实施方式中可以利用此处讨论的触摸传感器的优点。有利地,一些实施方式可支持多个用户同时执行的多触摸功能。
图37A和图37B示出了根据一些实施方式的示例性交互式数字标记3700和3750。交互式数字标记可包括用于提供用户界面的显示器和触摸传感器。用户经由触摸传感器上的触摸可允许与用户界面交互。例如,交互式数字标记3700和3750可位于供旅行者使用的圣弗朗西斯科的火车站中并且可包括交互式地图3702。如图37A所示,响应确定触摸3704和3706不共享消重影并且由此由不同的触摸实体产生触摸3704和3706,可以启用多触摸实体交互模式。此处,触摸3704指示交互式地图3702上的丹佛,因此,出于第一用户的利益,还可以提供关于自圣弗朗西斯科至丹佛的列车时刻表和车票的信息。同时,触摸3706指示交互式地图3702上的华盛顿哥伦比亚特区,因此,响应第二用户的利益,可以提供关于自圣弗朗西斯科至华盛顿哥伦比亚特区的列车时刻表和车票的信息。
如图37B所示,响应确定触摸3704和3706共享至少一个消重影并且因此由公共触摸实体(例如,个体人)产生至少一个消重影,可以启用公共触摸实体交互模式。例如,共用触摸实体交互模式可基于触摸3704和3706为公共触摸实体提供多触摸功能。此处,因为触摸3604(例如,首先放置)指示丹佛并且触摸3606指示华盛顿哥伦比亚特区,所以可响应提供关于自丹佛至华盛顿哥伦比亚特区的列车时刻表和车票的信息。
在一些实施方式中,触摸传感器和/或应用(例如,关于经由触摸传感器的交互)可被配置为基于第一触摸识别用户并且经由用户的其他并发触摸接收触摸输入(例如,关于应用交互)。图38示出了根据一些实施方式的包括触摸传感器的示例性计算设备3800。如图所示,因为触摸3802和3806共享消重影3808和3810,所以触摸3802可以和触摸3806与同一用户(例如,用户3804)相关联。因此,用户3804的左手可用于选择触摸3806处选择显示的蓝色虚拟图画,而用户3804的右手可用于同时绘制蓝色虚拟图画。同样,因为触摸3812和3816共享消重影3818和3820,所以触摸3812可以和触摸3816与同一用户相关联(例如,用户3814)。因此,用户3814的左手可用于选择触摸3816处选择显示的红色虚拟图画,而用户3814的右手可用于同时绘制红色虚拟图画。
用户触摸识别的其他实施例可包括多用户购物车应用。例如,交互式数字标记的显示器可显示所能够购买的物品的图像和/或图标的数目。用户通过利用第一触摸(例如,使用手)触摸所希望的物品并且同时利用第二触摸(例如,使用另一只手)触摸用户的购物车(例如,图标)可将物品放入其购物车中。有利地,多个用户可操作触摸传感器并且可基于并发触摸共享的消重影识别其触摸,而无需针对每个用户将显示器或触摸区域划分成指定的区域。
在一些实施方式中,如上面结合图10讨论的,触摸传感器可被配置为确定第一人和第二人是否建立和/或断开导电接触。在要求用户触摸彼此的应用中可以利用该特征的优势。例如,应用(例如,多用户游戏)可要求两个用户握手、举手击掌、拥抱、或通过其他方式建立导电接触,一旦检测到消重影并且确定第一触摸和第二触摸共享该消重影,则尽管当首先检测到第一触摸和第二触摸时之前未检测到消重影,然而,可以确定第一触摸和第二触摸成功地完成导电接触。
在一些实施方式中,诸如,出于保险和/或安全原因,在要求存在两个人的应用中可以利用触摸传感器的优势。例如,触摸控制器在构建具有安全策略的不允许任何一个人单独使用泳池的无人监督游泳池时可以构成构建目录交互式数字标记(IDS)应用的一部分。除IDS显示器和其他地方上表述安全策略的书面消息之外,IDS应用可更进一步并且不给出游泳池的方向和/或通路,直至两个人同时触摸IDS触摸屏(例如,并不共享任何消重影的至少两个触摸)。尽管单独的游泳者可能试图使用两个或更多个手指同时触摸,以尝试满足多触摸IDS应用,然而,IDS应用可被配置为产生消重影并且然后检测消重影,转而,IDS应用可用于指示来自同一用户的触摸(例如,任何两个触摸共享至少一个消重影)。在另一实施例中,只有两个用户(例如,员工)同时要求进入时,具有将(例如,银行、仓库、或存储高价值物品的其他设施)门解锁的能力的IDS访问应用才可被编程成执行该操作。
在一些实施方式中,可以使用采用消重影的优点的特殊代码,诸如,用于提供附加安全性。图39示出了根据一些实施方式的示例性交互式数字标记(IDS)3900。例如,幼儿园可提供允许成人接送其孩子的IDS 3900。当学生被其父母带到时,IDS系统上可以运行录入应用。当父母的右手握住孩子的左手时,每个父母-孩子配对可具有其自身进入的安全代码。一个具体的父母-孩子配对的私人安全代码可以是父母的五个手指触摸到(例如,大成年人)区域A中的左手图案,同时,(例如,小孩子)五个手指触摸到区域B中的右手图案。在一些实施方式中,区域A和区域B可以是各个动物的显示图像的一部分并且父母-孩子的安全代码可以是“在握住手的同时,用我们另一只手的五指触摸我们喜爱的动物”。通过改变每个手所需触摸的次数、要求更为伸展或密集的触摸、轻敲模式等,更为精密和独特的代码(例如,优选地,针对成年人而非孩子)是可能的。可以使用消重影确认父母与孩子在触摸的同时握住手,从而降低伪造录入数据的可能性。
使用多个触摸传感器的多用户多触摸跟踪
一些实施方式可为多个用户同时提供支持多触摸功能的多个触摸传感器。对于在不同触摸传感器上同时发生的多个触摸,触摸传感器可被配置为确定触摸属于公共触摸实体并且相应地针对这些触摸启用公共触摸实体交互模式。触摸传感器还可确定触摸属于不同的触摸实体并且可启用多触摸实体交互模式。例如,在多触摸实体交互模式中,可以针对两个或更多个用户同时启用多个公共触摸实体交互模式。
图40A和图40B示出了根据一些实施方式的分别来自多个触摸传感器的示例性感应信号数据图4000和4050。如同图3、图5、图7、图8A、以及图8B,例如,图40A和图40B表示与驱动电极和感应电极之间的交叉处对应的条目的图表。图40A示出了异步运行的触摸传感器;图40B示出了同步运行的触摸传感器。
图40A和图40B包括触摸传感器4002、4004、4006、以及4008。尽管在其他实施方式中,可以使用不同的传感器类型,然而,在实施方式中,触摸传感器4002、4004、4006、以及4008各自与触摸传感器100属于相同的触摸传感器类型。尽管图40A和图40B描述了四种触摸传感器,然而,本发明的实施方式还支持触摸传感器的类型或数目的任意组合。例如,本发明的实施方式支持2个、3个、6个、10个等触摸传感器。
在图40A和图40B中,触摸传感器4002、4004、4006、以及4008经由共享控制器(未示出)彼此通信,共享控制器从触摸传感器接收感应信号或将感应信号发送至彼此。可替代地或此外,触摸传感器4002、4004、4006、以及4008各自可具有其自身的控制器、具有与相应控制器的触摸传感器通信的共享控制器、或其任意组合。
为清晰示出,图40A和图40B中未示出如图3、图5、以及图7中所示的多个小入口箱(entry box)的电极,更确切地,示出了作为准连续水平轴的电极和作为准连续竖直轴的电极。诸如,在感测周期内,基于从相应触摸传感器的感测阵列接收的感应信号数据可以产生感应信号数据图4000和4050。感应信号图4000和4050可包括表示驱动电极与感应电极之间的基线互电容的触摸传感器的背景值。触摸4010、4012、4014、以及4016可由第一触摸实体(例如,触摸实体A)产生并且可表示小于基线互电容的互电容值。同样,触摸4018可由第二触摸实体(例如,触摸实体B)产生并且也可表示小于基线互电容的互电容值。
参考图40A,因为触摸4010和4012来自公共触摸实体(例如,触摸实体A),所以此处讨论的线路(例如,共享控制器)可被配置为检测与任意两对触摸4010和4012相关联的消重影。一旦从感测阵列接收的感应信号中检测到与一对触摸相关联的消重影,线路则可被进一步配置为确定该对触摸“共享”消重影。例如,可以确定触摸4010和4012共享消重影4020。
在实施方式中,通过沿着感应线路检测与触摸4012共享的消重影4020可以确定触摸4010和4012共享消重影4020。例如,触摸传感器4006的电子器件可以驱动以延伸通过4010的虚竖直线指示的X电极,并且触摸传感器4004的电子器件可以驱动以延伸通过消重影4020的虚竖直线指示的X电极。这将导致将电子器件相关联的所示水平感应线路上出现的消重影信号4020与消重影4020处指示的位置相关联。如果左下方电子器件的驱动信号振荡与右上方电子器件的驱动信号同相,则触摸将产生消重影4020。如果两组电子器件碰巧完全异相或大致180°异相,则可以确定消重影4020的位置处存在重影,而非消重影。更一般地,当测量消重影4020的位置处的互电容时,触摸传感器4004可能遭受另外可测量的电子噪音或干扰。当沿着感应线路检测与触摸4012共享的触摸时,该另外可测量的电子噪音或干扰可指示触摸4010和4012共享公共的触摸实体。
因为图40A中的触摸传感器4002、4004、4006、以及4008异步运行,所以沿着感测线路的两个触摸的驱动竖直电极之间的偏移量是随机的并且可以随着时间而变化。因此,另外电子噪音或干扰的位置可沿着感测电极随机漂移,由穿过触摸4012下方的细水平线表示感测电极。
在一些实施方式中,来自触摸传感器4004的驱动信号可穿过公共触摸实体至触摸传感器4006中的感应电极(未示出),从而测量沿着与触摸4010的公共感应线路可随机漂移的电子噪音或干扰的位置,例如,沿着触摸4010下方的水平电极的位置。
参考图40B,因为触摸4014和4016来自公共触摸实体(例如,触摸实体A),所以此处讨论的线路(例如,共享控制器)可被配置为检测与任意两对触摸4014和4016相关联的消重影。一旦从感测阵列接收的感应信号中检测到与一对触摸相关联的消重影,线路则可被进一步配置为确定该对触摸“共享”消重影。例如,可以确定触摸4014和4016共享消重影4022。
在图40B的实施例中,触摸传感器4002、4004、4006、以及4008同步运行,即,来自触摸传感器的对应电极同时被驱动。例如,当触摸传感器4006的最左侧X电极被驱动时,触摸传感器4002、4004、以及4008的最左侧X电极也被驱动。尽管下面将讨论其中驱动沿着X轴放置的传感器的情形,然而,本发明的实施方式支持用于将触摸传感器的电极映射至彼此的其他技术。例如,映射可包括偏移量(例如,触摸传感器4002的X电极与触摸传感器4004的X+3电极对应)、任意映射、或其任何映射。在实施方式中,来自全部或一些触摸传感器的任意组合的驱动信号可以同相。
在实施方式中,通过沿着感应线路检测与触摸4014共享的消重影4022,通过沿着感应线路检测与触摸4016共享的消重影4024,或者通过上述两种方式,确定触摸4014和4016共享消重影4022。触摸传感器4004和4006同步,以使得当触摸传感器4004的X轴上的线路被驱动时,驱动位于X轴上的相同位置处的触摸传感器4006上的对应线路。例如,图40B示出了其中一个用户触摸坐标(X1,Y1)处的触摸传感器4006(即,触摸4014)并且另一用户触摸坐标(X2,Y2)处的触摸传感器4004(即,触摸4016)的情景。因为两个用户通过导电接触构成触摸实体A,所以消重影将出现并且是稳定和真实的消重影,且具有相对于真实触摸位置的相反信号极性。触摸传感器4006的位置(X2,Y1)将出现消重影4022并且触摸传感器4004的位置(X1,Y2)处将出现消重影4024。在该实施例中,X1、X2、Y1、以及Y2的数字值与包含触摸或消重影的触摸传感器的位置坐标系相关。
如图40B所示,可以在第一触摸传感器上的触摸实体的第一触摸的投影和与第二触摸传感器上的第二触摸的驱动线路对应的第一触摸传感器上的驱动线路的交叉处检测到消重影。例如,在触摸4016沿着X轴的投影和沿着与来自触摸4014的驱动线路对应的线路的Y轴的投影的交叉处可以检测到消重影4024。同样,在沿着X轴方向的触摸4014的投影和沿着与来自触摸4016的驱动电路对应的线路的Y轴的投影的交叉处可以检测到消重影4022,从而产生消重影4022。
如感应信号数据图4050所示,来自不同触摸实体的两个触摸并不共享消重影。例如,在沿着X轴的触摸4018(来自触摸实体B)的投影和沿着与触摸4014(来自触摸实体A)的驱动线路对应的触摸传感器4004上的驱动电路的Y轴的投影的交叉处4024检测不到任何消重影。同样,在触摸传感器4006上检测不到沿着X轴的触摸4014(来自触摸实体A)的投影和沿着与触摸4018(来自触摸实体B)的驱动线路对应的触摸传感器4006上的驱动电路的Y轴的投影的交叉处4028存在任何消重影。
在实施方式中,通过使用适当的同步方法,多用户消重影PCAP的原理可从单个触摸传感器延伸至瓦叠状阵列的触摸传感器。可预测位置处的消重影的存在或缺失可用于确定一对触摸何时电连接。进一步地,上述原理与瓦片的几何形状无关。瓦片“阵列”可以是一水平行触摸传感器、一竖直行触摸传感器、或“瓦片”可以是以任意配置放置的一组触摸传感器,例如,放置在室内墙壁上的任意或随机位置处。
图41示出了用于基于根据一些实施方式执行的消重影提供使用多触摸传感器的多用户多触摸功能的示例性方法4100。可以执行方法4100,以利用上述讨论的消重影效果的优势。在一些实施方式中,可由共享控制器和/或其他合适配置的线路执行方法4100,诸如,图1中所示的触摸传感器100的控制器108等。
方法4100可从4102开始并且进行至4104,其中,共享控制器可被配置为从第一感测阵列接收第一感应信号。第一感应信号可指示第一触摸基板的第一触摸表面上的第一触摸,诸如,触摸传感器4004的触摸基板102的触摸表面110等。在4106,共享控制器可被配置为从第二感测阵列接收第二感应信号。第二感应信号可指示第二触摸基板的第二触摸表面上的与第一触摸同时发生的第二触摸,诸如,触摸传感器4006的触摸基板102的触摸表面110等。
在一些实施方式中,感应信号可表示在触摸传感器4004和4006的感测周期内获取的感应信号数据。因此,当在单个感测周期内存在时,第一触摸和第二触摸可在其相应的触摸表面上“同时”发生。例如,第一触摸和第二触摸可首先同时发生(例如,开始)并且可在单个感测周期内保持第一触摸和第二触摸。进一步地,尽管在分离的时间开始,然而,第一触摸和第二触摸可“同时”发生。例如,第一触摸可在第二触摸表面上的第二触摸之前发生在第一触摸表面上(例如,开始)并且保持在第一触摸表面上,以使得第一触摸与第二触摸同时发生(例如,对于单个感测周期)。
在4108,共享控制器可被配置为基于第一感应信号和第二感应信号确定第一触摸和第二触摸是否共享至少一个消重影。例如,如上面结合图40A和图40B讨论的(例如,图40A中的触摸4010和4012以及图40B中的触摸4014和4016),当与触摸共享的感应线路和与来自另一触摸传感器的触摸对应的驱动线路的交叉处存在至少一个消重影(例如,消重影4022和4024)时,共享控制器可被配置为确定第一触摸和第二触摸共享至少一个消重影。同样,共享控制器可被配置为:当与触摸共享的感应线路和与来自另一触摸传感器的触摸对应的驱动线路的交叉处(例如,图40B中的交叉处4026和4028)不存在任何消重影时,确定第一触摸和第二触摸未能共享至少一个消重影。
响应控制器确定第一触摸和第二触摸共享至少一个消重影,方法4100可进行至4110,其中,控制器可被配置为将第一触摸和第二触摸与公共触摸实体相关联。如上讨论的,公共触摸实体可以是个体人或可以是导电接触的两个或更多个人。
在4112,控制器可被配置为支持公共触摸实体交互模式。例如,第一触摸和第二触摸可用于确定共享控制器的多触摸能力,诸如,双指缩放、双指滚动、二次选择、和/或任何其他合适的多触摸输入。然后,方法4100可进行至4114并且结束。
返回至4108,响应确定第一触摸和第二触摸未能共享至少一个消重影(例如,不共享任何消重影),方法4100可进行至4116,其中,共享控制器可被配置为将第一触摸与第一触摸实体相关联并且将第二触摸与第二触摸实体相关联,第二触摸实体与第一触摸实体不同。例如,第一触摸实体可以是第一人并且第二触摸实体可以是第二人。
在4118,控制器可被配置为支持多触摸实体交互模式。例如,第一触摸可第二触摸各自可用于确定共享控制器的分开单触摸能力。尽管参考两个触摸讨论了方法4100,然而,应当认识到,在感应信号中可以检测到多于两次触摸。例如,可以检测到第三触摸并且第三触摸与第一触摸共享至少一个消重影并且与第二触摸不共享任何消重影。此处,对于第一触摸和第三触摸能够支持公共触摸实体交互模式并且对于第二触摸与第一触摸和第三触摸的组合能够支持多触摸实体交互模式。就该意义而言,多触摸实体交互模式可包括两个或更多个分离的公共触摸实体交互模式。然后,方法4100可在4114处结束。
在实施方式中,支持多个用户的多触摸功能的多触摸传感器使用了监控消重影的连续性的一种或多种技术。例如,当触摸表面上的两个触摸首先同时发生时,诸如但不限于,当异步运行的瓦叠状触摸传感器中出现多个消重影时,如果不容易区分公共触摸实体的两个触摸是否共享至少一个消重影,则可以执行方法1400,以至少部分确定第二触摸是否与第一触摸属于同一触摸实体。在一些实施方式中,可通过控制器和/或其他合适配置的线路执行方法1400,诸如,共享控制器或图1中所示的触摸传感器100的控制器108等。
在实施方式中,支持多个用户的多触摸功能的多触摸传感器使用了基于触摸的信号强度提供多用户多触摸功能的一种或多种技术。例如,尽管由于消重影与触摸重叠而不能够检测到消重影或不能够确定消重影与一次或多个触摸中的哪一次对应,然而,可以执行方法1500,以至少部分解决与同一触摸实体相关联的触摸的检测。例如,当第一触摸发生在第二触摸之前并且保持在触摸表面上,以使得第一触摸与第二触摸同时发生时,方法1500是有帮助的。与是否存在潜在的消重影重叠无关,可以执行方法1500,以确定第二触摸与第一触摸是否属于同一触摸实体。就该意义而言,响应确定第二触摸与第一触摸沿着公共感测轴方向和/或当第一触摸发生在第二触摸之前时无论第一触摸和第二触摸是否沿着公共感测轴,可以执行方法1500。在一些实施方式中,如同此处讨论的其他方法,通过控制器和/或其他合适配置的线路可以执行方法1500,诸如,共享控制器或图1中所示的触摸传感器100的控制器108等。
多触摸实体之间的交互
一些实施方式可提供同时支持多个用户之间的多触摸交互的一个或多个触摸传感器。对于在同一或不同触摸传感器上同时发生的多个触摸,该一个或多个触摸传感器可被配置为确定该多个触摸实体形成公共触摸实体并且针对这些交互发起事件。
图42示出了用于响应根据一些实施方式执行的多个触摸实体之间的多用户多触摸交互的示例性方法4200。可以执行方法4200,以利用上述讨论的消重影效果的优势。在一些实施方式中,通过共享控制器和/或其他合适配置的线路可以执行方法4200,诸如,图1中所示的触摸传感器100的控制器108等。
方法4200可从4202开始并且进行至4204,其中,共享控制器可被配置为接收第一感应信号,第一感应信号指示归属于第一触摸实体的第一触摸。第一触摸可来自第一触摸基板的第一触摸表面,诸如,触摸传感器100或触摸传感器4004的触摸基板102的触摸表面110等。
在4206,共享控制器可被配置为接收第二感应信号,第二感应信号指示归属于第二触摸实体的第二触摸。第二触摸可与第一触摸同时发生在同一或不同的触摸表面上,诸如,触摸传感器100或触摸传感器4006的触摸基板102的触摸表面110等。
在一些实施方式中,感应信号可表示在触摸传感器的感测周期内获取的感应信号数据。因此,当在单个感测周期内存在时,第一触摸和第二触摸可在其相应的触摸表面上“同时”发生。例如,第一触摸和第二触摸首先可同时发生(例如,开始)并且在单个感测周期内保持第一触摸和第二触摸。进一步地,尽管在分离的时间开始,然而,第一触摸和第二触摸可“同时”发生。例如,在第二触摸表面上的第二触摸之前,第一触摸可发生在第一触摸表面上(例如,开始),并且第一触摸可保持在第一触摸表面上,以使得第一触摸和第二触摸同时发生(例如,对于单个感测周期)。
在4208,共享控制器可被配置为确定第一触摸实体和第二触摸实体是否形成公共触摸实体。使用诸如此处讨论的任一种技术等任何解决方法可以确定第一触摸实体和第二触摸实体形成公共触摸实体,但并不局限于此。例如,基于消重影的存在或缺失、触摸时刻、触摸的感应信号强度、或其任意组合可以确定第一触摸实体和第二触摸实体形成公共触摸实体。
响应控制器确定第一触摸实体和第二触摸实体形成公共触摸实体,方法4200可进行至4210,其中,控制器可被配置为发起事件。然后,方法4200可进行至4212并且结束。
在一些实施方式中,事件包括:将虚拟对象从第一触摸实体转移至第二触摸实体。下面提供将虚拟对象从第一触摸实体转移至第二触摸实体的非限制性实施例。
例如,第一触摸实体和第二触摸实体可以玩多用户游戏,诸如,英式足球等。在游戏中,第一触摸实体可由化身(例如,第一英式足球员)表示,并且第二触摸实体可由另一化身(例如,第二英式足球员)表示。每个触摸实体通过触摸一定控制区域可控制化身,例如,触摸屏的一部分或触摸屏上的化身。第一触摸实体通过触摸第二触摸实体发起将游戏中的对象(例如,传递英式足球)转移至第二触摸实体,例如,用第一触摸实体的空闲手轻叩肩膀。当控制器确定第一触摸实体和第二触摸实体形成公共触摸实体时,控制器可向游戏发送发起传输的信号。例如,在游戏中,解释为第一化身尝试将英式足球传递至第二化身。尽管在该实施例中使用了英式足球,然而,本发明的实施方式支持任何游戏,诸如,足球、曲棍球等。
又例如,第一触摸实体和第二触摸实体可以与GUI(图形用户界面)中的数据交互,诸如,视窗系统中的不同应用。在GUI中,第一触摸实体可以使用第一触摸高亮突出电子数据表应用中的数据。第二触摸实体可以使用第二触摸高亮突出第二应用中的数据输入字段。第一触摸实体通过触摸第二触摸实体(例如,通过在肩膀上轻叩第二触摸实体)可发起将数据从电子数据表传输至第二应用。当控制器确定第一触摸实体和第二触摸实体形成公共触摸实体时,控制器可向GUI发送发起传输的信号。因此,高亮突出的数据从电子数据表应用被复制到第二应用中。在该实施例中,所构成的公共触摸实体可以是临时性的,并且当触发动作完成并且第一触摸实体与第二触摸实体之间的电接触终止时,公共触摸实体恢复至第一触摸实体和第二触摸实体。
在一些实施方式中,事件包括:将第一触摸实体的标示分配给第二触摸实体。标示可指示实体是同一团队、单元、组织、边等的一部分。例如,游戏中的第一团队的用户可将第二用户加标签,以指示第二用户在第一团队中。
在一些实施方式中,共享控制器可被配置为基于第一感应信号和第二感应信号确定第一触摸实体和第二触摸实体已经停止形成公共触摸实体。使用诸如此处讨论的任意技术等任意解决方法可以确定第一触摸实体和第二触摸实体已经停止形成公共触摸实体,但并不局限于此。例如,基于消重影的存在或缺失、触摸时刻、触摸的感应信号强度、或其任意组合可以确定第一触摸实体和第二触摸实体已经停止形成公共触摸实体。响应确定第一触摸实体和第二触摸实体已经停止形成公共触摸实体,共享控制器可被配置为发起第二事件。
在一些实施方式中,第二事件包括:在第一触摸实体与第二触摸实体分离之后,保持第一触摸实体和第二触摸实体的关联性。关联性(如标示)可指示实体是同一团队、单元、组织、边等的一部分。例如,返回参考分配标示的实施例,如果第一触摸实体和第二触摸实体分离并且停止形成公共触摸实体,则可指定第一触摸实体和第二触摸实体作为同一团队的成员。
在一些实施方式中,共享控制器可被配置为接收第三感应信号,第三感应信号指示归属于第三触摸实体的第三触摸。基于第三感应信号和第二感应信号,共享控制器可被配置为确定第三触摸实体和第二触摸实体构成第二公共触摸实体。响应确定第三触摸实体和第二触摸实体构成第二公共触摸实体,共享控制器可被配置为发起第三事件。例如,第三事件可包括:将虚拟对象从第二触摸实体转移至第三触摸实体;将第三触摸实体的标示分配给第二触摸实体;以及保持第二触摸实体或第三触摸实体、或其任意组合的关联性。
在一些实施方式中,使用触摸组标示符跟踪触摸的关联性。针对每次触摸分配触摸组实体标示符。触摸组实体标示符可以是唯一的。例如,使用唯一的32位整数可以实现触摸组实体标示符。触摸组实体标示符可被分配给属于同一所属组标识的一次或多个触摸。例如,具有其中任意两个之间的强大PCAP消重影存在性的一组触摸可属于同一触摸组实体,诸如,来自被识别为属于公共触摸实体的一个或多个人的触摸。又例如,不具有任何消重影或可能具有噪音水平消重影存在的单次触摸可具有其自身唯一的触摸组实体标识,诸如,来自单个触摸实体的单次触摸等。
在一些实施方式中,不同的触摸组实体通过在这些不同的触摸组实体中的至少一个成员之间建立新的物理接触可联合成一个触摸组实体。同样,当通过移除物理接触而两个或更多个触摸实体分离时,这些触摸组实体各自可称为新的触摸组实体。可替代地,当通过移除物理接触而两个或更多个触摸实体分离时,产生的一个触摸实体可继承现有组实体而其他触摸实体可形成新组实体。
在一些实施方式中,触摸组实体组及其标识存在,而属于该组的至少一个触摸正在触摸屏幕。尽管触摸组实体组存在,然而,属于触摸组实体的触摸可通过从屏幕上取消这些触摸而从该组消失并且通过具有与触摸组实体的强大物理连接的附加触摸可以将新的触摸添加到触摸组实体中。在一些情况下,紧密接触的两个用户(但实际上并未触摸)可以观察到弱的消重影信号;这可能是由于用户之间驱动信号传输、由于两个用户之间的小电容耦合。在实施方式中,如果希望仅将在实际物理接触时两个用户相关联,则可能需要足够强大的消重影信号。在触摸产业中,因为通常将触摸信号的强度称之为“Z”坐标或触摸值,所以自然将Z值与消重影信号的强度相关联。例如,通过超过特定阈值的触摸之间的消重影点的Z值的值识别物理连接的强度。
在一些实施方式中,在屏幕上发生触摸直至从屏幕上取消触摸的期间内,每次触摸均可具有唯一的接触标示符。触摸还可具有触摸组实体标示符。可以给定新感测触摸的接触标示符。不是新的、但连续的触摸继承了之前已识别的有效触摸的触摸组标示符和接触标示符,通过一种或多种技术检查现有的有效触摸历史可以确定不是新的、但连续的触摸。与具有现有触摸的任意触摸具有强大的消重影关系的新触摸可继承现有触摸的触摸组标示符。
在一些实施方式中,当触摸面板扫描触摸输入时,控制器确定触摸组,并且识别触摸组中的触摸的对应性的数据结构(例如,阵列)经过用于处理这些数据的下一步迭代。数据处理的初始迭代可包括:例如,通过识别公共触摸实体,将触摸数据分组成触摸组。例如,通过定时检查两个峰值的消重影存在性,可以将数据结构处理成物理集群峰值触摸,并且如果两个触摸峰值之间存在强大的物理连接,则将这两个触摸峰值集群到同一集群组;如果一个触摸峰值属于物理集群,则另一个将继承同一集群。例如,如果两个触摸中的任一个均不具有与触摸组实体标示符相关联的任何集群,则将新的物理集群标识分配给这两个触摸。不具有任何消重影关系的触摸峰值数据将具有分配给其的新触摸组实体标示符。在检查全部配对的峰值之后,将所有触摸集群到一起。
在一些实施方式中,在处理数据结构的后续迭代中,可以从之前迭代中单独检查数据结构或检查作为触摸历史表的一部分的数据结构,以识别触摸属于哪一组。例如,利用已有的触摸,如果通过现有触摸识别峰值,则属于同一集群的全部触摸将继承该触摸组实体标示符。如果来自同一集群的峰值被跟踪到现有触摸,并且如果该一个峰值属于触摸历史中的不同触摸组实体,则之前创建的触摸组实体标示符(诸如,较小值的整数值)可被分配为主要组实体,但是,也可将不同的组实体标识存储为之前的触摸组实体。之前创建的触摸组标示符也可被分配给其余的集群。对于新的触摸,产生新的触摸录入表并且将新的触摸录入表放在触摸历史表中。对于新的集群,可为集群中的触摸分配新的触摸组实体。
具有附加输入的触摸传感器
在一些实施方式中,可将触摸传感器与可包括三维跟踪能力的另一输入系统结合,诸如,虚拟输入系统(例如,包括一个或多个摄像头)。另一输入系统可被配置为跟踪用户的移动,以进一步将用户与触摸相关联。例如,当第一触摸和第二触摸不在时间上同时发生时,第一触摸和第二触摸将不能共享任何消重影,无论由公共触摸实体还是由不同的触摸实体产生消重影。因此,被配置为基于消重影将触摸相关联的触摸传感器可以与另一输入系统结合,以将同时发生的触摸与时间上分离的触摸相关联。
图43示出了根据一些实施方式的用于提供非并发触摸的多用户多触摸功能的示例性方法4300。可以执行方法4300,以利用上述讨论的消重影效果的优势。在一些实施方式中,通过共享控制器和/或其他合适配置的线路可以执行方法4300,诸如,图1中所示的触摸传感器100的控制器108等。尽管参考使用一个触摸传感器对方法4300进行了讨论,然而,本发明的实施方式支持多个触摸传感器(例如,如图40中示出的四个触摸传感器)、以及结合了附加的输入设备(诸如,一个或多个摄像头等)。
方法4300可从4302开始并且进行至4304,其中,控制器108可被配置为接收与第一触摸对应的第一实体特征。第一感应信号可指示第一触摸基板的第一触摸表面上的第一触摸,诸如,触摸传感器100的触摸基板102的触摸表面110等。在4306,共享控制器可被配置为接收与第二触摸对应的第二实体特征。第二感应信号可指示不与触摸表面上的第一触摸同时发生的第二触摸,诸如,触摸传感器100的触摸基板102的触摸表面110等。当在任何感测周期内皆不存在第一触摸和第二触摸时,第一触摸和第二触摸并不在其相应的触摸表面上同时发生。例如,第一触摸可发生在第一时间段内,并且在第一触摸结束之后,第二触摸可首次发生。
在一些实施方式中,实体特征可表示从一个或多个来源获取的数据。实体特征可指用于区分一个触摸实体与另一个的任何属性。例如,实体特征可包括但不限于名称(name)、标示符、穿戴的物品的颜色、面部、用户的尺寸、用户的物理能力、用户的年龄、输入设备的类型(例如,戴手套的手指、光手指、铁笔、移动手持式计算设备等)、用户数量、或其任意组合。例如,该一个或多个来源可包括传感器、摄像机、视频、图像来源、RFID读取器、近场通信设备、麦克风、超生波接收器(诸如,声纳)、电磁传感器(诸如,LIDAR)、或其任意组合。
在4308,共享控制器可被配置为基于第一实体特征和第二实体特征确定第一触摸和第二触摸是否共享至少一种实体特征。例如,两种实体特征可以是用户佩戴蓝色眼镜。
响应控制器确定第一触摸和第二触摸共享至少一种实体特征,方法4300可进行至4310,其中,控制器可被配置为将第一触摸和第二触摸与公共触摸实体相关联。如上讨论的,公共触摸实体可以是个体人或可以是导电接触的两个或更多个人。
在4312,控制器可被配置为支持公共触摸实体交互模式。例如,第二触摸可用于继续之前参与使用第一触摸的交互,诸如,绘制图片。然后,方法4300可进行至4314并且结束。
返回至4308,响应确定第一触摸和第二触摸未能共享至少一种实体特征,方法4300可进行至4316,其中,共享控制器可被配置为将第一触摸与第一触摸实体相关联并且将第二触摸与第二触摸实体相关联,第二触摸实体与第一触摸实体不同。例如,第一触摸实体可以是第一人并且第二触摸实体可以是第二人。
在4318,控制器可被配置为支持多触摸实体交互模式。例如,第一触摸可第二触摸各自可用于确定共享控制器的分离的单次触摸能力。尽管参考两个触摸讨论了方法4300,然而,应当认识到,在感应信号中可以检测到两次以上触摸。例如,可以检测到第三触摸并且第三触摸与第一触摸共享至少一个消重影并且与第二触摸不共享任何消重影。此处,第一触摸和第三触摸能够支持公共触摸实体交互模式,并且第二触摸与第一触摸和第三触摸的组合能够支持多触摸实体交互模式。就该意义而言,多触摸实体交互模式可包括两个或更多个分离的公共触摸实体交互模式。然后,方法4300可在4314结束。
图44示出了根据一些实施方式的包括状态4400、4440、以及4480下的触摸传感器4402的示例性计算设备。状态4400、4440、以及4480示出了实现方法4300的实施例。然而,图44仅是方法4300的一种实例化的实施例并且并不局限于方法4300。
在状态4400下,触摸传感器4402将用户4404的两个触摸相关联并且以相同的颜色响应用户4404的右手和左手。用户4404可佩戴蓝色眼镜,并且用户4404绘制的踪迹的颜色可与该颜色匹配。蓝色眼镜是通过与触摸传感器4402相关联的摄像头检测的实体特征。触摸传感器4402能够基于在触摸传感器4402上检测的消重影将用户4404的触摸相关联。相反,例如,触摸传感器4402可基于缺少指示触摸属于分离的触摸实体的消重影而以不同的图画颜色显示用户4406的触摸。在该实施例中,用户4406佩戴红色眼镜,并且4406左侧标记的图画颜色也是红色的(以图44中的虚线标记表示红色标记)。
状态4440表示状态4400之后的时间,在该时间内,用户4406已经离开触摸传感器4402,并且用户4404移至触摸传感器4402的右侧。进一步地,佩戴紫色眼镜的新用户4408走近触摸传感器4402的左侧。
在状态4480,用户4404通过触摸触摸传感器4402再次开始在触摸传感器4402上绘制。触摸传感器4402单独利用消重影效果不能够确定状态4480中的右上侧触摸来自用户4404。然而,通过使用摄像机系统跟踪用户的移动,触摸传感器4402能够辨别触摸来自用户4404并且提供与用户4404的之前触摸一致的图画颜色。摄像机系统还能够辨别用户4408是新的用户并且相应地提供新的图画颜色(以图44中的点线标记表示)。因此,结合摄像机系统的消重影PCAP系统不仅能够将用户的同步触摸相关联,而且还将用户在一定时间内分离的触摸相关联。
在实施方式中,触摸传感器4402被配置为确定每个用户的图画颜色。例如,触摸传感器4402可从用户接收颜色选择,诸如,通过首次触摸虚拟图画能够选择该颜色的用户。可替代地或此外,触摸传感器4402能够被配置为基于用户的摄像机图像的实体特征(诸如,眼睛颜色或衬衫颜色)选择颜色。
经由电极设计而增强的消重影信号
在一些实施方式中,消重影信号的强度是与考虑到的其他因素做出的感应电容式触摸系统设计决策的副效应。在其他实施方式中,可以增强消重影信号相对于触摸信号的强度的方式设计感应电容式触摸系统。可以使用静电模拟测量设计替代方案的各种构思。
在一些实施方式中,降低用户对地的电容(CGROUND)增强了消重影信号。例如,增强消重影信号的技术可包括降低触摸传感器堆栈所选择的介电层(诸如,外部层等)的厚度或增加介电常数。
在一些实施方式中,尽管与感应线路和驱动线路耦接的触摸-电极对消重影信号很重要,然而,仅与感应线路耦接的触摸-电极产生不希望的电子噪音。因此,为了改善消重影信号的强度,感应电极可被设计成使得与感应电极耦接的用户电容(CSENSE)小于与驱动电极耦接的用户电容(CDRIVE)。这种关系可以表示为等式CSENSE<CDRIVE
图45A至图45C分别示出了根据一些实施方式的示例性感测阵列4500、4510、或4520。感测阵列4500、4510、或4520被设计成通过满足关系CSENSE<CDRIVE改善消重影信号的强度。在一些实施方式中,感测阵列4500、4510、或4520或其任意组合可用于任何类型的PCAP设备,诸如,此处讨论的PCAP设备。
感测阵列4500包括感应电极4502和4504以及驱动电极4506和4508。尽管示出了两个感应电极和两个驱动电极,然而,本发明的实施方式支持任意数目的感应电极或驱动电极或感应电极和驱动电极的组合。通过移除感应电极4502和4504的中心,降低了来自用户的自电容耦合的噪音。
感测阵列4510包括感应电极4512和4514以及驱动电极4516和4518。尽管示出了两个感应电极和两个驱动电极,然而,本发明的实施方式支持任意数目的感应电极或驱动电极或感应电极和驱动电极的组合。与驱动电极4516和4518的圆形形状配对的感应电极4512和4514的内摆线形状由于感应电极与驱动电极之间的相似边界线长度产生使得触摸电感互电容粗略相同的几何形状。该布置通过降低CSENSE还可减少噪音,而且还通过增加驱动电极4516和4518的面积来增加CDRIVE而补偿减少的CSENSE使得消重影信号强度粗略相同。
感测阵列4520包括感应电极4522、4524、以及4526以及驱动电极4528、4530、以及4532。尽管示出了三个感应电极和三个驱动电极,然而,本发明的实施方式支持任意数目的感应电极或驱动电极或感应电极和驱动电极的组合。感测阵列4520的设计非常适合于下列设计:驱动电极4528、4530、以及4532对于感应电极4522、4524、以及4526的表面面积的增加满足关系CSENSE<CDRIVE
在实施方式中,例如,使用包括氧化铟锡(ITO)、银纳米丝、碳纳米管、以及金属网的各种透明电极材料可以实现各个感测阵列4500、4510、以及4520。
在一些实施方式中,在与触摸自身相同的互电容扫描中测量消重影。可替代地或此外,可以使用两次或更多次扫描,其中,至少一次扫描被配置为收集触摸数据,诸如,消重影最小化,并且其中,至少另一次扫描被配置为收集消重影数据,诸如,在并行电极之间测量消重影。
示例性计算机系统
例如,使用一种或多种熟知的计算机系统可以实现各种实施方式,诸如,图46中所示的计算机系统4600等。计算机系统4600可以是能够执行此处描述的功能的任何熟知计算机,诸如,从国际商业机器、苹果、Sun、HP、戴尔、索尼、东芝等可商购的计算机等。
计算机系统4600包括一个或多个处理器(也被称为“中央处理单元”或CPU),诸如,处理器4604等。处理器4604连接至通信基础设施或总线4606。
一个或多个处理器4604各自可以是图形处理单元(GPU)。在实施方式中,GPU是处理器,即,被设计成快速处理电子设备中的数学密集应用的专用电子电路。GPU可具有高度并行的结构,即,有效于大块数据的并行处理,诸如,计算机图形应用、图像、以及视频共用的数学密集型数据。
计算机系统4600还包括通过用户输入/输出接口4602与通信基础设施4606通信的用户输入/输出设备4603,诸如,监控器、键盘、定点设备等。
计算机系统4600还包括主存储器或初级存储器4608,诸如,随机存取存储器(RAM)等。主存储器4608可包括一级或多级缓存。主存储器4608中存储有控制逻辑(即,计算机软件)和/或数据。
计算机系统4600还可包括一个或多个次级存储设备或存储器4610。例如,次级存储器4610可包括硬盘驱动4612和/或可移动的存储设备或驱动4614。可移除的存储驱动4614可以是软盘驱动、磁带驱动、压密盘驱动、光学存储设备、磁带架设备、和/或任何其他存储设备/驱动。
可移除的存储驱动4614可与可移除的存储单元4618交互。可移除的存储单元4618包括其上存储有计算机软件(控制逻辑)和/或数据的计算机可使用或可读储存器设备。可移除的存储单元4618可以是软盘、磁带、压密盘、DVD、光学储存器盘、和/或任何其他计算机数据储存器设备。可移除的储存器设备4614通过熟知方式从可移除的储存器单元4618读取和/或写入可移除的储存器单元4618。
根据示例性实施方式,次级存储器4610可包括用于允许计算机系统4600访问计算机程序和/或其他指令和/或数据的其他装置、设施、或其他解决方案。例如,该装置、设施、或其他解决方案可包括可移除的储存器单元4622和接口4620。可移除的储存器单元4622和接口4620的实施例可包括程序盒式存储器和盒式接口(诸如,在视频游戏设备中找到的)、可移除的存储器芯片(诸如,EPROM或PROM)及相关联的插座、记忆棒和USB端口、存储器卡及相关联的存储器卡槽、和/或任何其他可移除的储存器单元及相关联的接口。
计算机系统4600可进一步包括通信或网络接口4624。通信接口4624能够支持计算机系统4600与远程设备、远程网络、远程实体等的任意组合通信并且交互。(分别统一以参考标号4628表示)。例如,通信接口4624可允许计算机系统4600通过通信路径4626与远程设备4628通信,通信路径4626可以是有线和/或无线的并且可包括LAN、WAN、因特网等的任意组合。控制逻辑和/或数据经由通信路径4626可被发送至计算机系统4600并且可从计算机系统4600至控制逻辑和/或数据。
在实施方式中,制造的包括存储有控制逻辑(软件)的有形计算机可用或可读介质的有形装置或制品此处也被称之为计算机程序产品或程序储存器设备。这包括但不限于计算机系统4600、主存储器4608、次级存储器4610、和可移除储存器单元4618和4622、以及采用上述任意组合的制造的有形制品。当由一个或多个数据处理设备(诸如,计算机系统4600)执行控制逻辑时,该控制逻辑致使数据处理设备执行此处描述的操作。
基于本公开中包含的教导,如何制造并且使用本发明中的图46中所示之外的数据处理设备、计算机系统、和/或计算机架构对相关领域技术人员显而易见。具体地,实施方式可利用此处描述的之外的软件、硬件、和/或操作系统实现方式进行操作。
结论
应当认识到,具体实施方式部分而非发明内容和摘要部分(如有)旨在用于解释权利要求。发明内容和摘要部分(如有)可阐述本发明中发明人设想的一种或多种、但非全部示例性实施方式,因此,发明内容和摘要部分(如有)并不旨在以任何方式限制本发明或所附权利要求。
尽管此处已经参考用于示例性领域和应用的示例性实施方式描述了本发明,然而,应当理解的是,本发明并不局限于此。其他实施方式和变形是可能的并且在本发明的范围和精神内。例如,在不限制段落的一般性的情况下,实施方式不局限于图中示出的和/或此处描述的软件、硬件、固件、和/或实体。进一步地,实施方式(无论此处是否明确地描述)对此处描述的实施例之外的领域和应用具有重要的实用性。
此处凭借示出特定功能及其关系的实现方式的功能构件块描述了实施方式。为便于描述,此处任意限定了这些功能构件块的边界。只要适当地执行特定功能及关系(或其等同物),则可以限定可替代的边界。此外,可替代的实施方式可使用与此处描述的排序不同的排序执行功能块、步骤、操作、方法等。
此处,“一种实施方式”、“实施方式”、“示例性实施方式”、或相似性短语的引用指示所描述的实施方式可包括具体特征、结构、或特性,但是,每种实施方式可能不一定必须包括该具体特征、结构、或特性。而且,该短语不一定必须指同一实施方式。进一步地,当结合实施方式描述具体特征、结构、或特性时,相关领域技术人员应获知,无论此处是否明确提及或描述,将该特征、结构、或特性整合到其他实施方式中。
本发明的宽度和范围不应受任意上述描述的示例性实施方式的限制,而是仅根据以下权利要求及其等同物进行限定。

Claims (21)

1.一种投影的电容式触摸传感器,包括:
触摸基板,所述触摸基板包括触摸表面;
感测阵列,所述感测阵列被配置为提供感应信号,所述感应信号指示在所述触摸基板的所述触摸表面上同时发生的第一触摸和第二触摸;以及
控制器,所述控制器被配置为:
从所述感测阵列接收所述感应信号;
基于所述感应信号确定所述第一触摸和所述第二触摸是否共享至少一个消重影;
响应于确定所述第一触摸和所述第二触摸共享所述至少一个消重影,将所述第一触摸和所述第二触摸与公共触摸实体相关联;并且
响应于确定所述第一触摸和所述第二触摸不共享所述至少一个消重影,将所述第一触摸与第一触摸实体相关联且将所述第二触摸与不同于所述第一触摸实体的第二触摸实体相关联。
2.根据权利要求1所述的投影的电容式触摸传感器,其中,所述控制器被进一步配置为:基于所述感应信号确定所述第一触摸发生在所述第二触摸之前并且确定所述第一触摸保持在所述触摸表面上使得所述第一触摸与所述第二触摸同时发生。
3.根据权利要求1所述的投影的电容式触摸传感器,其中,所述公共触摸实体是导电接触的第一人和第二人。
4.根据权利要求3所述的投影的电容式触摸传感器,其中,所述控制器被进一步配置为:
当首先检测到所述第一触摸和所述第二触摸时,确定未在所述感应信号中检测到所述至少一个消重影;并且
响应于当首先同时检测到所述第一触摸和所述第二触摸时,确定未在所述感应信号中检测到所述至少一个消重影,基于在所述感应信号中所述消重影首先变得被检测到的时间确定所述第一人与所述第二人之间的接触时间。
5.根据权利要求1所述的投影的电容式触摸传感器,其中,所述感测阵列包括多个驱动感应电极,每个驱动感应电极均能在驱动模式与感应模式之间切换。
6.根据权利要求1所述的投影的电容式触摸传感器,其中:
所述感测阵列定义感测轴;并且
所述控制器被进一步配置为:
确定所述第一触摸和所述第二触摸是否沿着所述感测轴发生;
响应于确定所述第一触摸和所述第二触摸沿着所述感测轴发生,确定所述第一触摸和所述第二触摸是否共享一个轴消重影;并且
响应于确定所述第一触摸和所述第二触摸共享所述一个轴消重影,将所述第一触摸和所述第二触摸与所述公共触摸实体相关联。
7.根据权利要求1所述的投影的电容式触摸传感器,其中:
所述感测阵列定义感测轴;并且
所述控制器被进一步配置为:
确定所述第一触摸和所述第二触摸是否沿着所述感测轴发生;
响应于确定所述第一触摸和所述第二触摸沿着所述感测轴发生,确定所述第一触摸和所述第二触摸是否共享一个轴消重影;并且
响应于确定所述第一触摸和所述第二触摸未共享所述一个轴消重影,将所述第一触摸与第一触摸实体相关联,并且将所述第二触摸与第二触摸实体相关联,所述第二触摸实体与所述第一触摸实体不同。
8.根据权利要求1所述的投影的电容式触摸传感器,其中,所述感测阵列包括定义感测轴的导电网格。
9.根据权利要求1所述的投影的电容式触摸传感器,其中,所述感测阵列包括一个或多个感应电极和一个或多个驱动电极,并且耦接至所述一个或多个感应电极的用户电容小于耦接至所述一个或多个驱动电极的用户电容。
10.一种触摸感测方法,包括:
从感测阵列接收感应信号,所述感测阵列被配置为提供所述感应信号,所述感应信号指示在触摸基板的触摸表面上同时发生第一触摸和第二触摸;
基于所述感应信号确定所述第一触摸和所述第二触摸是否共享至少一个消重影;
响应于确定所述第一触摸和所述第二触摸共享所述至少一个消重影,将所述第一触摸和所述第二触摸与公共触摸实体相关联;并且
响应于确定所述第一触摸和所述第二触摸不共享所述至少一个消重影,将所述第一触摸与第一触摸实体相关联且将所述第二触摸与第二触摸实体相关联,所述第二触摸实体与所述第一触摸实体不同。
11.根据权利要求10所述的触摸感测方法,进一步包括:基于所述感应信号确定所述第一触摸发生在所述第二触摸之前并且所述第一触摸保持在所述触摸表面上使得所述第一触摸与所述第二触摸同时发生。
12.根据权利要求10所述的触摸感测方法,其中,所述公共触摸实体是导电接触的第一人和第二人。
13.根据权利要求12所述的触摸感测方法,进一步包括:
确定当首先检测到所述第一触摸和所述第二触摸时未在所述感应信号中检测到所述至少一个消重影;并且
响应于确定当首先检测到所述第一触摸和所述第二触摸时未在所述感应信号中检测到所述至少一个消重影,基于在所述感应信号所述消重影首先变得被检测到的时间确定所述第一人与所述第二人之间的接触时间。
14.一种具有储存指令的有形计算机可读设备,当由至少一个计算设备执行所述指令时,所述指令致使所述至少一个计算设备执行包括下列各项的操作:
从感测阵列接收感应信号,所述感测阵列被配置为提供所述感应信号,所述感应信号指示在触摸基板的触摸表面上同时发生第一触摸和第二触摸;
基于所述感应信号确定所述第一触摸和所述第二触摸是否共享至少一个消重影;
响应于确定所述第一触摸和所述第二触摸共享所述至少一个消重影,将所述第一触摸和所述第二触摸与公共触摸实体相关联;并且
响应于确定所述第一触摸和所述第二触摸不共享所述至少一个消重影,将所述第一触摸与第一触摸实体相关联且将所述第二触摸与第二触摸实体相关联,所述第二触摸实体与所述第一触摸实体不同。
15.根据权利要求14所述的计算机可读设备,其中,所述操作进一步包括:
基于所述感应信号确定所述第一触摸发生在所述第二触摸之前并且确定所述第一触摸保持在所述触摸表面上使得所述第一触摸与所述第二触摸同时发生。
16.根据权利要求14所述的计算机可读设备,其中,所述公共触摸实体包括导电接触的第一人和第二人。
17.根据权利要求16所述的计算机可读设备,所述操作进一步包括:
当首先检测到所述第一触摸和所述第二触摸时,确定未在所述感应信号中检测到所述至少一个消重影;并且
响应于当首先同时检测到所述第一触摸和所述第二触摸时,确定未在所述感应信号中检测到所述至少一个消重影,基于在所述感应信号中所述消重影首先变得被检测到的时间确定所述第一人与所述第二人之间的接触时间。
18.一种触摸感测系统,包括:
存储器,以及
至少一个处理器,被耦接至所述存储器并被配置为:
从感测阵列接收感应信号,所述感测阵列被配置为提供所述感应信号,所述感应信号指示在触摸基板的触摸表面上同时发生的第一触摸和第二触摸;
基于所述感应信号确定所述第一触摸和所述第二触摸是否共享至少一个消重影;
响应于确定所述第一触摸和所述第二触摸共享所述至少一个消重影,将所述第一触摸和所述第二触摸与公共触摸实体相关联;并且
响应于确定所述第一触摸和所述第二触摸不共享所述至少一个消重影,将所述第一触摸与第一触摸实体相关联且将所述第二触摸与第二触摸实体相关联,所述第二触摸实体与所述第一触摸实体不同。
19.根据权利要求18所述的触摸感测系统,其中,至少一个处理器被进一步配置为基于所述感应信号确定所述第一触摸发生在所述第二触摸之前并且确定所述第一触摸保持在所述触摸表面上使得所述第一触摸与所述第二触摸同时发生。
20.根据权利要求18所述的触摸感测系统,其中,所述公共触摸实体包括导电接触的第一人和第二人。
21.根据权利要求20所述的触摸感测系统,其中,所述至少一个处理器被进一步配置为:
当首先检测到所述第一触摸和所述第二触摸时,确定未在所述感应信号中检测到所述至少一个消重影;并且
响应于当首先同时检测到所述第一触摸和所述第二触摸时,确定未在所述感应信号中检测到所述至少一个消重影,基于在所述感应信号中所述消重影何时首先变得被检测到确定所述第一人与所述第二人之间的接触时间。
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