JP2015518208A - インタラクティブスクリーン上のスパース感知 - Google Patents
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Abstract
Description
を有する。各コラム及びロー電極の交差は、図2において破線の矩形で示されている。コラム及びロー電極の交差において、電極は直接的に接続されない(即ち、それらは互いに短絡されない)。センサ近くの指110(スタイラスなど、指以外の他の物体も用いられ得る)が、電界の一部を接地にシャントし、これは、
と並列に静電容量ΔCを付加することと同等である。従って、ノード上の感知された静電容量は下記のようになる。
をCからキャリブレートした後、各ノード上の残りのΔCは、容量性タッチスクリーン200と成されるタッチ又は接触の二次元画像を効果的に構成する。タッチは、ピークの形状に反映されるような、指の大きさ、形状、向き、及び圧力などの特性を備えた、画像におけるピークとして検出され得る。容量性タッチスクリーン上のセンサの数に対して小数の指があるとき、画像はスパースであると考えられる。画像がスパースである結果、容量性タッチスクリーン上で指などの物体が位置する場所を判定するためにスパース・アクティベーション圧縮センシング手法が用いられ得る。
式2): Vdrive×C=Vsense(C+Cref)
これは下記のように再配置され得る。
式3): Vsense=C/(C+Cref)×Vdrive
この場合、Cref>>Cであるため、下記となる。
式4): Vsense=(C/Cref)×Vdrive
式5): Vsense=gCVdrive
ここでgは定数である。
である。感知された電圧は下記に等しい。
式8): Vn=φn×Cn
これは、下記ベクトルに対し下記定義を伴う。
と並列の静電容量ΔCnをつくる。従って、センサの静電容量の変化が下記により得られる。
と定義することで、下記数式が得られる。完全なキャリブレーションの場合は、
Claims (18)
- インタラクティブスクリーン上のアクティブにされるセンサが位置する場所を判定する非一時的(non-transitory)マシン実装方法であって、
前記方法が、第1の工程、第2の工程、及び第3の工程を含み、
前記第1の工程が、
初期状態をN個のセンサのグループ内の各センサに適用することであって、前記N個のセンサの状態が、前記初期状態及びそれらが感知する相互作用の関数であること、
前記N個のセンサからの出力を単一の状態に組み合わせること、及び
前記単一状態をストアすること、
を含み、
前記第2の工程が、前記第1の工程をK回反復することであって、Kの値がセンサの数Nより実質的に小さいことを含み、
前記第3の工程が、前記K個のストアされた状態及びスパース・アクティベーション圧縮センシングを用いて、前記インタラクティブスクリーン上のセンサがアクティブにされる前記位置を判定することを含む、
方法。 - 請求項1に記載の方法であって、N個のセンサの前記グループがコラム又はグリッドに配置される、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、感知される前記相互作用が接触である、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記センサが、静電容量を測定するために用いられる、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記初期状態が、前記スパース・アクティベーション圧縮センシングアルゴリズムを簡素にするように選択される、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記スパース・アクティベーション圧縮感知が、線形/凹状の最適化又はグリーディーアルゴリズムである、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記スパース・アクティベーション圧縮センシングにおいてスパース化基底(sparsifying basis)が用いられる、方法。
- 請求項7に記載の方法であって、前記スパース化基底が、DFT、DCT、ウェーブレット、及びcurveletから成るグループから選択される、方法。
- 請求項4に記載の方法であって、
前記インタラクティブスクリーンが容量性タッチスクリーンであり、
N個のセンサのグループ内の各センサに初期状態を適用することが、N個のセンサの前記グループ内の各センサを特有の電圧Vnまでプリチャージすることを含み、
前記N個のセンサからの前記出力を単一の状態に組み合わせることが、
全てのN個のセンサを並列に電気的に接続すること、
並列に接続された全てのN個のセンサからのチャージを参照キャパシタCrefに搬送すること、及び
前記参照キャパシタCrefに搬送された前記チャージを感知された電圧Vsenseに変換することであって、感知された電圧Vsenseが前記単一状態に等しいこと、
を含み、
前記K個のストアされた状態及びスパース・アクティベーション圧縮感知を用いて前記インタラクティブスクリーン上のアクティブにされるセンサの前記位置を判定することが、
スパース・アクティベーション圧縮センシングを用いる式を解くことによりN個のセンサの前記コラムにおける各センサに対する静電容量Cnを判定すること、
を含み、前記式が、Vn=φncnにより得られ、
ここで、
であり、
ここで、Cm,nが、ローm及びコラムnの交差におけるセンサのノード静電容量であり、m=(0、1...,M−1)であり、
センサの前記静電容量Cm,nが前記容量性タッチスクリーン上のアクティブにされないセンサの前記静電容量とは異なる場所に、前記容量性タッチスクリーン上のアクティブにされるセンサが位置する、
方法。 - 請求項9に記載の非一時的マシン実装方法であって、
前記コラムにおける前記N個のセンサの寄生容量が、下記により得られ、
センサにおける静電容量の変化が下記により得られ、
ΔCnに対する非ゼロ値の数がN個のセンサの数より実質的に少なく、
キャリブレートされた電圧
が下記に等しく、
enがキャリブレーション誤差であり、
ΔCnが下記数式を解くことによって決まり、
ΔCnがK=0(s×log(M/s))のスパース性を有する、
方法。 - インタラクティブスクリーン上のアクティブにされるセンサが位置する場所を判定するための装置であって、
第1の電子回路であって、前記第1の電子回路が初期状態をN個のセンサのグループ内の各センサに適用し、前記N個のセンサの状態が、前記初期状態及びそれらが感知する相互作用の関数である、前記第1の電子回路、
第2の電子回路であって、前記第2の電子回路が、前記N個のセンサからの出力を単一の状態に合計し、前記単一状態をストアする、前記第2の電子回路、
第3の電子回路であって、前記第3の電子回路が、前記N個のセンサがK回初期状態に駆動され前記単一状態がK回ストアされるように前記第1及び第2の電子回路を制御し、Kの値がセンサNの数より実質的に小さい、前記第3の電子回路、
を含み、
前記第3の電子回路が、K個のストアされた単一状態とスパース・アクティベーション圧縮センシングとを用いて前記インタラクティブスクリーン上のセンサがアクティブにされる位置を判定する、
装置。 - 請求項11に記載の装置であって、N個のセンサの前記グループがコラム又はグリッドに配置される、装置。
- 請求項11に記載の装置であって、感知される前記相互作用が接触である、装置。
- 請求項11に記載の装置であって、前記センサが静電容量を測定するために用いられる、装置。
- 請求項11に記載の装置であって、前記初期状態が、前記スパース・アクティベーション圧縮センシングアルゴリズムを簡素にするように選択される、装置。
- 請求項11に記載の装置であって、前記スパース・アクティベーション圧縮感知が、線形/凹状の最適化又はグリーディーアルゴリズムである、装置。
- 請求項11に記載の装置であって、前記スパース・アクティベーション圧縮センシングにおいてスパース化基底が用いられる、装置。
- 請求項17に記載の装置であって、前記スパース化基底が、DFT、DCT、ウェーブレット、及びcurveletから成るグループから選択される、装置。
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