CN202694288U - 具有触摸物件鉴别的触摸传感器设备及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有触摸物件鉴别的触摸传感器设备及系统。在一个实施例中，所述触摸传感器设备包括：衬底；多个测量电极，其跨越所述衬底的有源触摸屏区域而分布；及控制器，其经配置以至少部分地基于所述多个测量电极中的至少第一测量电极与所述设备外部的第一源电极之间的相应互电容测量而识别在经检测触摸位置处触摸所述有源触摸屏区域的触摸物件。

Description

具有触摸物件鉴别的触摸传感器设备及系统

技术领域

本实用新型大体来说涉及触摸传感器。 

背景技术

触摸传感器可在覆盖(举例来说)在显示器屏幕上的触摸传感器的触敏区域内检测物件(例如用户的手指或手写笔)的触摸或接近的存在及位置。在触敏显示器应用中，触摸传感器可使得用户能够与显示在屏幕上的内容直接交互作用而非借助鼠标或触摸垫间接交互作用。触摸传感器可附接到以下各项或作为以下各项的一部分而提供：桌上型计算机、膝上型计算机、平板计算机、个人数字助理(PDA)、智能电话、卫星导航装置、便携式媒体播放器、便携式游戏控制台、信息亭计算机、销售点装置或其它适合装置。家用器具或其它器具上的控制面板可包含触摸传感器。 

存在不同类型的触摸传感器，例如(举例来说)电阻性触摸屏、表面声波触摸屏、电容性触摸屏、红外触摸屏及光学触摸屏。本文中，在适当的情况下，对触摸传感器的提及可囊括触摸屏，且反之亦然。电容性触摸屏可包含涂覆有呈特定图案的大致透明导体的绝缘体。当物件触摸电容性触摸屏的表面或接近所述表面时，可在触摸屏内所述触摸或接近的位置处发生电容的改变。控制器可处理所述电容的改变以确定触摸屏上的触摸位置。 

实用新型内容

在一个方面中，提供一种具有触摸物件鉴别的触摸传感器设备，所述设备包括：衬底；多个测量电极，其跨越所述衬底的有源触摸屏区域而分布；及控制器，其经配置以至少部分地基于所述多个测量电极中的至少第一测量电极与所述设备外部的第一源电极之间的相应互电容测量而识别在经检测触摸位置处触摸所述有源触摸屏区域的触摸物件。 

在一个实施例中，在测量所述互电容时，所述触摸物件将所述源电极电容性耦合到所述第一测量电极。 

在另一个实施例中，所述具有触摸物件鉴别的触摸传感器设备进一步包括信号产生器，所述信号产生器经配置以至少部分地通过将第一信号提供到所述第一源电极而经由互电容诱发电荷。 

在又一个实施例中，所述第一源电极嵌入于座椅中。 

在又一个实施例中，所述座椅安置于交通工具内。 

在又一个实施例中，所述座椅安置于房间内。 

在又一个实施例中，所述第一源电极嵌入于手写笔中。 

在另一方面中，提供一种具有触摸物件鉴别的触摸传感器系统，所述系统包括：信号源，其经配置以在多个源电极中的每一者当中对信号进行时间多路复用，以便每一次向所述源电极中的仅一者提供所述信号；多个座椅，其各自包括所述多个源电极中的相应一者；及触摸传感器，其包括测量电极和控制器，所述控制器经配置以至少部分地基于至少所述测量电极与所述多个源电极中的一者之间的相应互电容测量而识别在经检测触摸位置处触摸所述触摸传感器的触摸物件。 

在一个实施例中，所述系统安置于交通工具内。 

在另一个实施例中，所述系统安置于房间内。 

在又一个实施例中，每一源电极的至少一部分安置于其相应座椅的靠背、其相应座椅的底座及其相应座椅的把手中的一者或一者以上内部。 

在又一个实施例中，每一源电极包括以电介质材料至少部分地覆盖的非柔性导电材料。 

在又一个实施例中，每一源电极包括柔性导电材料。 

附图说明

图1图解说明具有触敏区域的实例性装置。 

图2图解说明根据位置检测操作模式配置的图1实例性装置的一部分。 

图3到图5图解说明根据物件识别操作模式配置的图1实例性装置的一部分。 

图6图解说明可由某些实施例用来检测触摸位置并区分一个触摸物件与另一触摸物件的实例性流程图。 

具体实施方式

图1图解说明具有实例性控制器12的实例性触摸传感器10。本文中，在适当的情 况下，对触摸传感器的提及可囊括触摸屏且反之亦然。触摸传感器10及控制器12可检测物件在触摸传感器10的触敏区域内的触摸或接近的存在及位置。另外，如下文进一步解释，针对物件在触摸传感器10的触敏区域内的触摸或接近的每一经检测存在及位置，本文中所揭示的某些实施例可经配置以识别所述触摸物件。 

本文中，在适当的情况下，对触摸传感器的提及可囊括触摸传感器及其控制器两者。类似地，在适当的情况下，对控制器的提及可囊括控制器及其触摸传感器两者。在适当的情况下，触摸传感器10可包含一个或一个以上触敏区域。触摸传感器10可包含安置于可为电介质材料的衬底上的驱动与感测电极的阵列(或单个类型(例如，感测)的电极的阵列)。 

电极(无论是驱动电极还是感测电极)可为形成一形状(例如碟形、正方形、矩形、其它适合形状或这些形状的适合组合)的导电材料区域。在特定实施例中，电极的导电材料可占据其形状的区域的约100％。作为一实例且不以限制方式，在适当的情况下，电极可由氧化铟锡(ITO)制成，且所述电极的ITO可占据其形状的区域的约100％。在特定实施例中，电极的导电材料可占据其形状的区域的约50％。作为一实例且不以限制方式，电极可由ITO制成，且所述电极的ITO可以阴影线、网格或其它适合图案占据其形状的区域的约50％。在特定实施例中，电极的导电材料可占据其形状的区域的约5％。作为一实例且不以限制方式，电极可由金属或其它导电材料(例如，铜、银或者基于铜或基于银的材料、碳纳米管、镍、镉、金等)细线制成，且导电材料细线可以阴影线、网格或其它适合图案占据其形状的区域的约5％。虽然本实用新型描述或图解说明由形成具有特定填充物(具有特定图案)的特定形状的特定导电材料制成的特定电极，但本实用新型涵盖由形成具有任何适合填充物(具有任何适合图案)的任何适合形状的任何适合导电材料制成的任何适合电极。在适当的情况下，触摸传感器的电极(或其它元件)的形状可全部地或部分地构成所述触摸传感器的一个或一个以上宏观特征。那些形状的实施方案的一个或一个以上特性(例如，所述形状内的导电材料、填充物或图案或者将所述形状彼此电隔离或物理分离的构件)可全部地或部分地构成触摸传感器的一个或一个以上微观特征。触摸传感器的一个或一个以上宏观特征可确定其功能性的一个或一个以上特性，且触摸传感器的一个或一个以上微观特征可确定触摸传感器的一个或一个以上光学特征，例如透射比、折射性或反射性。 

触摸传感器10的衬底的一个或一个以上部分可由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或另一适合材料制成。本实用新型涵盖具有由任何适合材料制成的任何适合部分的任何适合衬底。在特定实施例中，触摸传感器10中的驱动或感测电极可全部地或部分地由ITO 制成。在特定实施例中，触摸传感器10中的驱动或感测电极可由金属或其它导电材料细线制成。作为一实例且不以限制方式，所述导电材料的一个或一个以上部分可为铜或基于铜的且具有约5μm或小于5μm的厚度及约10μm或小于10μm的宽度。作为另一实例，所述导电材料的一个或一个以上部分可为银或基于银的且具有约5μm或小于5μm的厚度及约10μm或小于10μm的宽度。本实用新型涵盖由任何适合材料制成的任何适合电极。 

机械堆叠可含有衬底(或多个衬底)及形成触摸传感器10的驱动或感测电极的导电材料。作为一实例且不以限制方式，所述机械堆叠可包含在覆盖面板下方的第一光学透明粘合剂(OCA)层。所述覆盖面板可为透明的且由适合于重复的触摸的弹性材料(例如玻璃、聚碳酸酯或聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA))制成。本实用新型涵盖由任何适合材料制成的任何适合覆盖面板。第一OCA层可安置于覆盖面板与具有形成驱动或感测电极的导电材料的衬底之间。所述机械堆叠还可包含第二OCA层及电介质层(其可由PET或另一适合材料制成，类似于具有形成驱动或感测电极的导电材料的衬底)。第二OCA层可安置于具有构成驱动或感测电极的导电材料的衬底与电介质层之间，且所述电介质层可安置于第二OCA层与到包含触摸传感器10及控制器12的装置的显示器的气隙之间。仅作为一实例且不以限制方式，所述覆盖面板可具有约1mm的厚度；第-OCA层可具有约0.05mm的厚度；具有形成驱动或感测电极的导电材料的衬底可具有约0.05mm的厚度(包含形成驱动或感测电极的导电材料)；第二OCA层可具有约0.05mm的厚度；且所述电介质层可具有约0.05mm的厚度。虽然本实用新型描述具有由特定材料制成且具有特定厚度的特定数目个特定层的特定机械堆叠，但本实用新型涵盖具有由任何适合材料制成且具有任何适合厚度的任何适合数目个任何适合层的任何适合机械堆叠。 

触摸传感器10可实施电容性形式的触摸感测。在互电容实施方案中，触摸传感器10可包含形成电容性节点阵列的驱动与感测电极阵列。驱动电极与感测电极可形成电容性节点。形成电容性节点的驱动与感测电极可彼此靠近但并不彼此进行电接触。而是，所述驱动与感测电极可跨越其之间的间隔而彼此电容性耦合。向驱动电极施加的脉冲或交变电压(通过控制器12)可在感测电极上诱发电荷，且所诱发的电荷量可易受外部影响(例如物件的触摸或接近)。当物件触摸或靠近到电容性节点内时，可在电容性节点处发生电容改变，且控制器12可测量所述电容改变。通过测量整个阵列中的电容改变，控制器12可在触摸传感器10的触敏区域内确定所述触摸或接近的位置。 

在自电容实施方案中，触摸传感器10可包含可各自形成电容性节点的单个类型(例 如，感测)电极的阵列。当物件触摸或靠近电容性节点时，可在所述电容性节点处发生自电容改变，且控制器12可将所述电容改变测量为(举例来说)将所述电容性节点处的电压提升预定量所需的电荷量改变。与互电容实施方案一样，通过测量整个阵列中的电容改变，控制器12可在触摸传感器10的触敏区域内确定所述触摸或接近的位置。在适当的情况下，本实用新型涵盖任何适合形式的电容性触摸感测。 

在特定实施例中，一个或一个以上驱动电极可共同形成水平地或垂直地或以任何适合定向延续的驱动线。类似地，一个或一个以上感测电极可共同形成水平地或垂直地或以任何适合定向延续的感测线。在特定实施例中，驱动线可大致垂直于感测线而延续。本文中，在适当的情况下，对驱动线的提及可囊括构成所述驱动线的一个或一个以上驱动电极且反之亦然。类似地，在适当的情况下，对感测线的提及可囊括构成所述感测线的一个或一个以上感测电极且反之亦然。 

触摸传感器10可具有单层配置，其中驱动与感测电极以一图案安置于衬底的一侧上。在此配置中，跨越其之间的间隔而彼此电容性耦合的一对驱动与感测电极可形成电容性节点。在用于自电容实施方案的单层配置中，仅单个类型(例如，感测)的电极可以一图案安置于衬底的一侧上。作为单层配置的替代方案，触摸传感器10可具有双层配置，其中驱动电极以一图案安置于衬底的一侧上且感测电极以一图案安置于所述衬底的另一侧上。在此配置中，驱动电极与感测电极的相交点可形成电容性节点。此相交点可为驱动电极与感测电极在其相应平面中“交叉”或彼此最靠近的位置。驱动与感测电极并不彼此进行电接触-而是其跨越衬底在相交点处彼此电容性耦合。虽然本实用新型描述形成特定节点的特定电极的特定配置，但本实用新型涵盖形成任何适合节点的任何适合电极的任何适合配置。此外，本实用新型涵盖以任何适合图案安置于任何适合数目个任何适合衬底上的任何适合电极。 

如上文所描述，触摸传感器10的电容性节点处的电容改变可指示所述电容性节点的位置处的触摸或接近输入。控制器12可检测并处理所述电容改变以确定触摸或接近输入的存在及位置。控制器12可接着将关于触摸或接近输入的信息传递到包含触摸传感器10及控制器12的装置的一个或一个以上其它组件(例如一个或一个以上中央处理单元(CPU)或者数字信号处理器(DSP))，所述一个或一个以上其它组件可通过起始所述装置的与所述触摸或接近输入相关联的功能(或在所述装置上运行的应用程序)来对所述触摸或接近输入做出响应。虽然本实用新型描述关于特定装置及特定触摸传感器具有特定功能性的特定控制器，但本实用新型涵盖关于任何适合装置及任何适合触摸传感器具有任何适合功能性的任何适合控制器。 

控制器12可为接合到触摸传感器10的衬底的柔性印刷电路(FPC)上的一个或一个以上集成电路(IC)一例如通用微处理器、微控制器、可编程逻辑装置或阵列、专用IC(ASIC)，如下文所描述。控制器12可包含处理器单元、驱动单元、感测单元及存储单元。所述驱动单元可向触摸传感器10的驱动电极供应驱动信号。所述感测单元可感测触摸传感器10的电容性节点处的电荷并将表示所述电容性节点处的电容的测量信号提供到处理器单元。所述处理器单元可控制由驱动单元向驱动电极的驱动信号供应并处理来自感测单元的测量信号以检测且处理触摸传感器10的触敏区域内的触摸或接近输入的存在及位置。所述处理器单元还可追踪触摸传感器10的触敏区域内的触摸或接近输入的位置改变。所述存储单元可存储用于由处理器单元执行的编程，包含用于控制驱动单元以向驱动电极供应驱动信号的编程、用于处理来自感测单元的测量信号的编程及在适当的情况下其它适合编程。虽然本实用新型描述具有拥有特定组件的特定实施方案的特定控制器，但本实用新型涵盖具有拥有任何适合组件的任何适合实施方案的任何适合控制器。 

安置于触摸传感器10的衬底上的导电材料迹线14可将触摸传感器10的驱动或感测电极耦合到也安置于触摸传感器10的衬底上的接合垫16。如下文所描述，接合垫16促进将迹线14耦合到控制器12。迹线14可延伸到触摸传感器10的触敏区域中或围绕触摸传感器10的触敏区域(例如，在其边缘处)延伸。特定迹线14可提供用于将控制器12耦合到触摸传感器10的驱动电极的驱动连接，控制器12的驱动单元可经由所述驱动连接向所述驱动电极供应驱动信号。其它迹线14可提供用于将控制器12耦合到触摸传感器10的感测电极的感测连接，控制器12的感测单元可经由所述感测连接感测触摸传感器10的电容性节点处的电荷。迹线14可由金属或其它导电材料细线制成。作为一实例且不以限制方式，迹线14的导电材料可为铜或基于铜的且具有约100μm或小于100μm的宽度。作为另一实例，迹线14的导电材料可为银或基于银的且具有约100μm或小于100μm的宽度。在特定实施例中，除金属或其它导电材料细线以外或者作为金属或其它导电材料细线的替代方案，迹线14还可全部地或部分地由ITO制成。虽然本实用新型描述由特定材料制成的具有特定宽度的特定迹线，但本实用新型涵盖由任何适合材料制成的具有任何适合宽度的任何适合迹线。除迹线14以外，触摸传感器10还可包含端接于触摸传感器10的衬底的边缘处的接地连接器处的一个或一个以上接地线(类似于迹线14)。 

接合垫16可沿着衬底的一个或一个以上边缘定位在触摸传感器10的触敏区域外部。如上文所描述，控制器12可在FPC上。接合垫16可由与迹线14相同的材料制成 且可使用各向异性导电膜(ACF)接合到所述FPC。连接18可包含所述FPC上的将控制器12耦合到接合垫16的导电线，接合垫16又将控制器12耦合到迹线14且耦合到触摸传感器10的驱动或感测电极。本实用新型涵盖控制器12与触摸传感器10之间的任何适合连接18。 

图2图解说明根据位置检测操作模式配置的包含至少两个电极22a及22b的图1触摸传感器10的一部分的一个实施例。当在位置检测模式中操作时，触摸传感器10可经配置以确定触摸物件26(例如，人手的一部分、手写笔等)的位置。当在位置检测模式中操作时，电极22a及22b可以分别大致类似于上文参考图1所描述的驱动与感测电极的方式配置，且触摸物件26可电容性耦合到接地。在某些实施例中，触摸传感器可至少部分地通过使用控制器12向电极22a施加脉冲或交变电压(此可在电极22b上诱发电荷)来确定触摸位置。在触摸物件26触摸或靠近到触摸传感器10的有源区域内时，可发生电容改变，如图2中的电场线所示。所述电容改变可由电极22b感测并由控制器12测量。通过测量整个电极22阵列中的电容改变，控制器12可在触摸传感器10的触敏区域内确定触摸或接近的位置。 

图3图解说明根据物件识别操作模式配置以供在识别触摸物件26时使用的包含至少一个电极22的图1触摸传感器10的一部分的一个实施例。当在物件识别模式中操作时，触摸传感器10可经配置以识别哪一触摸物件26正在特定位置处触摸触摸传感器10。在某些实施例中，触摸传感器10经配置以至少部分地通过使用控制器12测量或估计触摸传感器10内所包含的至少一个电极22与触摸传感器10外部的源电极38之间的互电容37来识别触摸物件26。 

在特定实施例中，在触摸物件26电容性连接到测量电极22及源电极38两者时以及在信号源33将信号(例如，图5的信号52)提供到源电极38时测量或估计互电容37。提供到源电极38的信号可经由电极22所感测的触摸物件26诱发电荷。控制器12可使用在测量电极22上积累的电荷来测量或估计互电容37。如果触摸物件26经由源电极38电容性耦合到信号源33，那么触摸物件26的存在可增加而非减小在物件识别操作模式期间测量或估计的互电容37，如进一步参考图4到图6所解释。 

在特定实施例中，在物件识别操作模式期间识别触摸物件时所使用的电极22中的一者或一者以上可与在位置检测操作模式期间所使用的电极22相同。举例来说，电极22a可在位置检测操作模式期间用作驱动电极22且在物件识别操作模式期间用作感测电极22。另外或替代地，电极22b可在位置检测操作模式期间用作感测电极22且在物件识别操作模式期间用作感测电极22。 

如下文进一步解释，源电极38可嵌入于促进经由触摸物件26将源电极38电容性耦合到测量电极22的装置中。如果触摸物件26为用户的手或由用户握住的手写笔，那么(举例来说)源电极38可嵌入于支撑用户的座椅中或由用户佩戴的手表中。 

由信号源33提供到源电极38的某些信号可为呈脉冲、方波、正弦波形式或其它周期振荡形式的电流或电压；然而，其它信号可不具有周期振荡。向源电极38施加的电压的每一改变可在电极22上产生电荷传送。在某些实施例中，在电极22上传送的电荷通过遵循接通及关断一个或一个以上适合模拟开关的序列(例如，以将电荷传送到一个或一个以上取样电容器)来进行取样。在特定实施例中，控制器12可被提供(或可产生)用以操作其取样电容器周围的模拟开关的控制序列。当在物件识别模式期间测量互电容37时，可使所述控制序列与提供到源电极38的信号同步。在某些实施例中，信号源33提供高频信号且通过在测量电极22上测量所诱发信号上的振幅来测量互电容37；然而，可使用任何适合频率。 

在某些实施例中，多个触摸物件30(例如，多个用户)可接近触摸传感器10且可使得所述触摸物件能够大致同时与触摸传感器10交互作用。如果多个触摸物件26接近触摸传感器10且与其相应源电极38为电容性或电流性，那么触摸触摸传感器10的特定位置的触摸物件26可(举例来说)通过确定在所述位置处测量的最大互电容37是否大于预定阈值并使所述测量与配对的触摸物件26及源电极38相关联来识别。在一些情况下，使用预定阈值可减轻不正确地识别触摸物件的风险。举例来说，如果两个或两个以上触摸物件26正在同时触摸触摸传感器10，但那些触摸物件26中的任一者都不电容性耦合到其相应源电极38，那么所测量的最大互电容37可小于预定阈值，此可指示触摸物件未电容性耦合到其相应源电极。 

除互电容37以外，图3还包含各种其它节点31及34。节点31指示寄生电容，在一些情况下，所述寄生电容可影响触摸传感器10的互电容37测量中的信噪比。在某些情况下，寄生电容可大于所测量互电容37；然而，所述寄生电容可大致低于所测量互电容37。在特定实施例中，在维持较低寄生电容与实现触摸传感器10的互电容37测量中的较高信噪比之间存在直接关系。节点34表示信号源33与触摸物件26之间的电容性或电流性耦合。如上文所论述，节点37表示从源电极38经由触摸物件26到测量电极22的互电容。 

图4图解说明具有图3的测量电极22的栅格的触摸传感器10的一个实例性实施例，连同表示各种节点31、34、37及40的实例性等效示意图。如图4中所示，触摸传感器10可包含大致平行于x轴布置的多个测量电极22及大致平行于y轴布置的多个测量电 极22。在某些实施例中，x轴可能不平行于y轴(例如，x轴可相对于y轴旋转大约近似90度、120度、130度的角度或任何其它适合角度)。测量电极22可共同地形成大致二维栅格配置。z轴指示源电极38与一个或一个以上测量电极22之间的互电容37的量值。触摸物件26可经由节点37及34将测量电极22电容性耦合到信号源33。节点40指示触摸物件26与接地之间的电容性耦合。在某些情况下，触摸物件26经由节点40到接地的较强电容性耦合可减小电荷传送效率且可负面地影响所测量信号。 

如上文参考图3所论述，触摸传感器10可经配置以通过测量触摸传感器10内所包含的测量电极22与触摸传感器10外部的源电极38之间的互电容37来识别触摸物件26。在某些情况下，所述识别可涉及多个测量电极22中的每一者与源电极38之间的互电容37测量。在识别每一触摸物件26时所使用的测量电极22可包含触摸传感器10的所有测量电极。或者，在识别哪一触摸物件26正在触摸经检测触摸位置时所使用的测量电极22可包含触摸传感器10内所包含的测量电极22的子集而非全部。举例来说，所使用的测量电极22可局部化到触摸传感器10的对应于经检测触摸位置的区域。 

虽然图4的实例性触摸传感器10配置为矩形栅格，但其它配置也在本发明的范围内，例如触摸轮、线性滑块、具有可重新配置显示的按钮及其它此类配置。可对任何此种配置应用用以提供开路故障弹性的冗余细线金属电极，且本实用新型并不限于此处所呈现的实例性配置。 

图5图解说明触摸传感器10的一个实例性实施方案。在所图解说明的实施例中，一个或一个以上用户50各自正坐在相应座椅54中，且使得所述用户各自能够与触摸传感器10大致同时交互作用(例如，使用身体的部分或例如手写笔的工具)。在某些实施例中，触摸传感器10可由位于房间(例如，会客厅、餐馆、等候室、会议室、命令与控制中心等)、交通工具(例如，汽车、火车、公共汽车、地铁车、轮船、飞机等)中或任何其它适合位置处的用户50接近。举例来说，如果触摸传感器10位于交通工具中，那么不论所述交通工具是在运动中还是静止都可使得用户50能够与触摸传感器10交互作用。 

每一座椅54一般来说是指可在物理上耦合到用户50的任何适合装置。虽然在所图解说明的实例中，座椅54为具有经设计以在物理上容纳用户50a的身体的相当大部分的表面的座位，但某些替代实施例可使用较小装置来代替座椅54，例如，手表或手写笔。 

在某些实施例中，支撑用户50的每一座椅54可包含一个或一个以上相应源电极38。如图5中所示，举例来说，座椅54a包含嵌入于其中的一个或一个以上源电极38。座椅54b可包含一个或一个以上类似源电极38。某些源电极38可由柔性导电材料(例如导 电橡胶、金属导线、碳纤维或其它柔性导电材料)制成。然而，在替代实施例中，电极38可由不容易弯曲或挠曲的导电材料制成。举例来说，电极38可各自包含固体导电板。某些源电极38可经配置以具有大致小于40千欧姆的电阻。特定源电极38可具有甚小或几乎不具有电阻，在某些情况下此可促进测量互电容37。虽然图5展示每一用户50就座于相应座椅54中，但在替代实施例中数个用户50可电容性耦合到同一源电极38。 

在特定实施例中，源电极38可至少部分地覆盖有电介质材料(例如，软泡沫、棉花等)。在某些情况下，可使用具有较高介电常数的一种或一种以上电介质材料，此可增加所述电介质材料的等效介电常数且因此增加注入到测量电极22中的信号。为了增加所使用的材料的介电常数，在某些情况下，可给电介质材料(例如，紧密接近源电极38)添加小的导电粒子(例如，金属粉屑、金属小片等)。 

在某些情况下，每一源电极38与其相应用户50之间的电容性耦合可和源电极38的大小成正比关系且和源电极38与其用户50之间的距离成反比关系。举例来说，增加源电极38的大小可增加源电极38与用户50的身体之间的电容性耦合且因此直接增加信号源33与触摸传感器10的测量电极22之间的所传送电荷。另外，源电极38与用户50的身体之间的较薄电介质可增加源电极38与用户50的身体之间的电容性耦合，且因此直接增加信号源33与触摸传感器10的测量电极22之间的所传送电荷。由信号源33向源电极38施加的较高电压也可直接增加信号源33与触摸传感器10的测量电极22之间的所传送电荷。举例来说，可使用高电压驱动器来增加信号源电极38上的振幅。在某些交通工具实施方案中，每一源电极38可与交通工具底盘且与其它电路良好绝缘。 

在操作中，可经由触摸物件26(例如经由每一用户50的身体)将某些信号52从信号源33提供到触摸传感器10。在某些实施例中，经由每一用户50从信号源33提供信号可促进区分一个触摸物件与另一触摸物件，如下文参考图6进一步解释。在某些实施例中，触摸传感器10(或其控制器，例如控制器12或26)可控制由信号源33向源电极38的信号提供。特定触摸传感器10可包含一个或一个以上信号源33。或者，某些信号源33可在触摸传感器10外部且可经配置以提供与触摸传感器10的控制器同步的信号。 

在某些情况下，触摸传感器10可能够检测曾触摸触摸传感器10的有源区域的用户50是否就座于他的或她的座椅54中(例如，基于互电容37测量)，如上文所论述。在某些实施例中，触摸传感器10可基于关于一个或一个以上用户50是否未电容性耦合到其在座椅54中的相应源电极38的确定而选择性地启用或停用某些命令，此可在特定应用中增强用户50的安全性。 

图6图解说明可在触摸传感器10的某些实施例中用来检测触摸位置并区分一个触摸物件26与另一触摸物件的实例性流程图600。在操作602中，做出关于是否检测到一个或一个以上触摸的确定。如果检测到一个或一个以上触摸，那么可以大致类似于上文所论述的方式的方式及/或使用任何其它适合位置确定方法来计算触摸位置。如果未检测到触摸，那么流程图600可结束。 

在操作604中，经由源电极38电容性或电流性耦合到多个触摸物件26中的一者的信号源33将信号提供到那些触摸物件26中的第一者。如图5中所示，举例来说，信号源33可将第一信号52提供到安置于用户50a正在坐的座椅54a内的一个或一个以上源电极38，而不向安置于用户50b正在坐的座椅54b内的一个或一个以上其它源电极38提供相同的第一信号52。在某些情况下，第一信号52可与由触摸传感器10提供(或产生)的信号同步并由触摸传感器10用来控制其测量的定时。 

在操作606中，测量触摸传感器10的测量电极22的栅格的至少一部分与座椅54a中的发射第一信号52的电极之间的互电容37。在某些情况下，座椅54a的源电极38与测量电极22之间的最大互电容37可与由用户50a触摸的位置相符，即使用户50b正大致同时地(例如在不同位置处)触摸触摸传感器10。某些实施例可对照由信号源33经由座椅54a中的源电极38提供的第一信号来测量所有测量电极22。或者，某些实施例可对照第一信号52仅测量经检测触摸位置(例如，在操作602中确定)中的互电容37。也就是说，在某些情况下，触摸的物件26的确定可使用比用以检测所述触摸的物件26的触摸位置的分辨率低的分辨率来做出。 

在操作608中，电容性耦合到多个触摸物件26中的一者或一者以上的信号源33将第二信号提供到那些触摸物件中的第二者，所述第二者不同于那些触摸物件中的第一者。如图5中所示，举例来说，信号源33(或不同信号源)可将第二信号提供到安置于用户50b正在坐的座椅54b内的一个或一个以上源电极38，而不向安置于用户50a正在坐的座椅54a内的源电极38提供相同的第二信号。在某些情况下，提供到安置于座椅54b内的源电极38的第二信号可为由触摸传感器10提供(或产生)并由触摸传感器10用来控制其测量的定时的信号。 

在操作610中，测量触摸传感器10的测量电极22的栅格与座椅54b中的发射第二信号的源电极38之间的互电容37。在某些情况下，座椅54b的源电极38与测量电极22之间的最大互电容37可与由用户50b触摸的位置相符，即使用户50a正大致同时地(例如在不同位置处)触摸触摸传感器10。某些实施例可对照由信号源33经由座椅54b中的电极提供的第二信号来测量所有测量电极22。或者，某些实施例可对照第二信号仅 测量经检测触摸位置(例如，在操作602中确定)中的互电容。 

在操作612中，可做出关于哪一经检测触摸位置对应于哪一触摸物件26(或哪一用户50)的确定。在某些情况下，所述确定可基于在操作602到610中的一者或一者以上期间产生的信息。举例来说，如果在操作606中测量的互电容37大于在操作610中测量的互电容37且大于预定阈值，那么触摸传感器10可确定对应于在操作602中检测到的位置的触摸的物件26是第一触摸物件26。或者，如果在操作606中测量的互电容37小于在操作610中测量的互电容37且也大于预定阈值，那么触摸传感器10可确定对应于在操作602中检测到的位置的触摸的物件26是第二触摸物件26。如果在操作606及610中测量的互电容37各自小于预定阈值，那么可做出信号源33与源电极38之间存在不充足电连接的确定。如果触摸传感器10确定信号源33与源电极38之间存在不充足电连接，那么触摸传感器10可不提供触摸物件26的识别。 

因此，除确定那些触摸物件的触摸位置以外，本文中所揭示的实例性实施例还可促进区分一个触摸物件与另一触摸物件。某些应用可以多种方式从此信息获益。举例来说，某些应用可使用此信息以至少部分地基于谁正在触摸触摸屏而动态地调适所述触摸屏的行为。 

虽然本文给出的前述实例一般来说依赖于自电容或互电容来操作，但本实用新型的其它实施例将使用其它技术，包含其它电容度量、电阻或其它此类感测技术。 

本文中，“或”为包含性而非互斥性，除非上下文另有明确指示或另有指示。因此，本文中，“A或B”意指“A、B或两者”，除非上下文另有明确指示或另有指示。此外，“及”既为联合的又为各自的，除非上下文另有明确指示或另有指示。因此，本文中，“A及B”意指“A及B，联合地或各自地”，除非上下文另有明确指示或另有指示。 

本实用新型囊括所属领域的技术人员将理解的对本文中的实例性实施例的所有改变、替代、变化、更改及修改。此外，在所附权利要求书中对经调适以、经布置以、能够、经配置以、经启用以、可操作以或操作以执行特定功能的设备或系统或者设备或系统的组件的提及囊括所述设备、系统、组件，不论其或所述特定功能是否被激活、接通或解除锁定，只要所述设备、系统或组件经如此调适、经如此布置、能够如此、经如此配置、经如此启用、可如此操作或如此操作即可。 

Claims (13)

1.一种具有触摸物件鉴别的触摸传感器设备，其特征在于包括：

衬底；

多个测量电极，其跨越所述衬底的有源触摸屏区域而分布；及

控制器，其经配置以至少部分地基于所述多个测量电极中的至少第一测量电极与所述设备外部的第一源电极之间的相应互电容测量而识别在经检测触摸位置处触摸所述有源触摸屏区域的触摸物件。

2.根据权利要求1所述的具有触摸物件鉴别的触摸传感器设备，其特征在于在测量所述互电容时，所述触摸物件将所述源电极电容性耦合到所述第一测量电极。

3.根据权利要求1所述的具有触摸物件鉴别的触摸传感器设备，其特征在于进一步包括信号产生器，所述信号产生器经配置以至少部分地通过将第一信号提供到所述第一源电极而经由互电容诱发电荷。

4.根据权利要求1所述的具有触摸物件鉴别的触摸传感器设备，其特征在于所述第一源电极嵌入于座椅中。

5.根据权利要求4所述的具有触摸物件鉴别的触摸传感器设备，其特征在于所述座椅安置于交通工具内。

6.根据权利要求4所述的具有触摸物件鉴别的触摸传感器设备，其特征在于所述座椅安置于房间内。

7.根据权利要求1所述的具有触摸物件鉴别的触摸传感器设备，其特征在于所述第一源电极嵌入于手写笔中。

8.一种具有触摸物件鉴别的触摸传感器系统，其特征在于包括：

信号源，其经配置以在多个源电极中的每一者当中对信号进行时间多路复用，以便每一次向所述源电极中的仅一者提供所述信号； 

多个座椅，其各自包括所述多个源电极中的相应一者；及

触摸传感器，其包括测量电极和控制器，所述控制器经配置以至少部分地基于至少所述测量电极与所述多个源电极中的一者之间的相应互电容测量而识别在经检测触摸位置处触摸所述触摸传感器的触摸物件。

9.根据权利要求8所述的具有触摸物件鉴别的触摸传感器系统，其特征在于所述系统安置于交通工具内。

10.根据权利要求8所述的具有触摸物件鉴别的触摸传感器系统，其特征在于所述系统安置于房间内。

11.根据权利要求8所述的具有触摸物件鉴别的触摸传感器系统，其特征在于每一源电极的至少一部分安置于其相应座椅的靠背、其相应座椅的底座及其相应座椅的把手中的一者或一者以上内部。

12.根据权利要求8所述的具有触摸物件鉴别的触摸传感器系统，其特征在于每一源电极包括以电介质材料至少部分地覆盖的非柔性导电材料。

13.根据权利要求8所述的具有触摸物件鉴别的触摸传感器系统，其特征在于每一源电极包括柔性导电材料。 

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