CN113544631B 触摸检测设备及方法 （艾托有限责任公司）

2021.09.07PCT/EP2020/05599420WO2020/178423EN2020.09.10本发明的目的是提供一种可检测触摸的设以被配置为将由物体施加到表面的第一侧上的还可以包括电耦合到多个元件中的每个元件的2将由物体(104)施加到表面的第一侧上的力(106)引起的元件中的机械应力转换成电计算每个元件的电压的冲击分量和振动分量，其中冲击分基于每个元件的电压的冲击分量和振动分量来计算物体在表基于预先配置的标准以权重aI对冲击分量进行加权并且以权重av对2.根据权利要求1所述的设备(100)，其算冲击分量和/或振动分量的加权平均，基于电压的冲击分量和振动分量来计算物体在表5.根据权利要求1所述的设备(100)，其6.根据权利要求1所述的设备(100)，其中，计算设7.根据权利要求1所述的设备(100)，其中供到物体的定位处的方式将驱动电压施加到所述面上的位置之间的距离来计算针对所述多个元件中的每个元件3基于每个元件的电压的冲击分量、每个元件的电压的振动分将由物体施加到表面的第一侧上的力所引起的元件中的机械应力转换(601)为电压，基于电压的冲击分量和振动分量来计算(603)物体在表面上的位置5;以及基于预先配置的标准以权重aI对冲击分量进行加权并且以权重av对4足够灵敏以在界面仅被轻微触摸时可靠地起作用同时在施加更大的力时也正确地起作用能正确地起作用。[0003]提供本概述以便以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概够例如确定物体在表面上的位置或者确定物体是否正在量和/或振动分量的加权平均值，基于电压的冲击分量和振动分量来计算物体在表面上的5[0011]在第一方面的另一实施形式中，计算设备还被配置为以计算物体在表面上的速[0014]在第一方面的另一实施形式中，计算设备还被配置为将冲击分量和/或振动分量在所述表面上的所述位置之间的距离来计算所述多个元件中的每个元件的所述驱动电压。6[0027]图1示出了根据实施例的被配置为确定物体在设备的表面上的冲击和振动的设备[0028]图2示出了根据实施例的被配置为将机械应力转换为电压的多个元件的示意性表[0035]图1示出了根据实施例的被配置为确定物体104在设备的表面101上的冲击和振动以被配置成将由物体104施加到表面101的第一侧110上的力106引起的元件102中的机械应[0038]元件102可以包括例如压电元件。元件102可以被配置成经由压电效应(也被称为7[0041]振动分量可以对应于例如由物体104引起的到表面101和/或到元件102的振动运在没有或有最小的由物体104施加的压力的情况下存在。这可以使得即使当皮肤或手套的103可以被配置为计算每个元件的电压的冲击分量和振动分量，并且基于每个元件的电压[0043]尽管冲击或冲击分量可以指施加到元件102的机械冲击，但是由于电压可以与机[0046]当物体104将力106施加到表面101上时，随着表面101在元件1力106可在元件102中引起机械应力。在元件102中引起的应力可以与元件102和物体104之[0048]计算设备103可以包括至少一个处理器。所述至少一个处理器可包括例如各种处理设备中的一者或一者以上，例如协处理器、微处理器、计算设备103、数字信号处理器[0050]当计算设备103被配置为实现一些功能时，计算设备103的一些组件和/或多个组[0051]尽管在图1的实施例中仅示出了一个物体104，但是可以存在同时触摸表面101的多个物体104。本文所述的设备100的任何实施例可被配置成定位多个物体104中的每个物8[0052]图2示出了被配置为将机械应力转换为电压的多个元件102的示意性表示。图2的[0057]当在行导体和列导体之间施加电压时，连接到行107和列108的元件102可以经由[0061]尽管可以使用行和列来公开设备100的一些功能性，但是这些不应被认为是限制9同的和可调整的灵敏度阈值可以用于识别计算设备103中的不同种[0067]计算设备103还可以被配置成还利用来自元件102的相对信息来还记录(一个或多中第二设备被配置为基于每个元件的电压的冲击分量和振动分量来计算物体在表面上的[0070]根据实施例，计算设备103还被配置为从第二设备接收关于物体的位置的附加信算设备103检测到强冲击信号和低电容信号时，计算设备可以对冲击分量和振动分量加权两个位置向量402和403。可以为多个元件102中的每个元件102分配类似的位置向[0084]计算设备103可以通过例如取这两个位置向量的平均值来组合基于冲击分量计算5,加权重av和对51加权重aI：[0087]5=a,s,+a5,为当物体104仅轻微地触摸表面101时通过相比aI增加av值来更加权重5,可以从小的Ii值中检测到这样的轻触摸。计算设备103可[0090]预先配置的标准可以包括例如冲击分量的幅度。计算设备103可以通过例如对元[0092]图5示出了根据实施例的作为时间501的函数的元件102中的应力502的示意性表[0097]其中N是用于计算平均值的样本的数量。在物体104开始按压到表面101上时应变[0098]根据实施例，计算设备103还被配置为通过对电压的样本随时间的求和来计算冲[0099]计算设备103可以通过对应力在时间上进行积分来计算施加到元件102的冲击分量，因为应力可以与施加到元件的力成比例。由于计算设备103可以获得应力的离散样本[0103]由于施加到元件102的冲击分量可以与元件102和物体104之间的距离成反比，所以计算设备103可以使用每个元件102的冲击分量来计算/估计物体104在表面101上的位Aave[0113]如本领域技术人员可以理解的，即使以上计算是关于施加到元件102的应力而呈以被配置为基于速度来预测物体104在表面101上的未来位置。计算设备103可以将这样的预测与本文公开的其他计算/测量组合以估计物体104在表面1[0115]根据实施例，计算设备103还被配置为随着物体104移动而跟踪物体在表面101上[0116]根据实施例，计算设备103还被配置为向多个元件中的每个元件102施加驱动电[0118]根据另一实施例，计算设备103被配置为以基于元件与物体在表面上的位置之间[0119]根据另一实施例，计算设备103被配置为以基于元件中的冲击分量来计算多个元102与物体104在表面上的位置之间的距离的[0120]计算设备103还可以被配置成检测物体104是否被人使用。如果物体104不是由人[0122]图6示出了根据实施例的方法600的流程图表示。方法600可以包括将由物体施加到表面的第一侧上的力所引起的元件中的机械应力转换601为电压，其中机械应力和电压[0124]方法600还可以包括基于电压的冲击分量和振动分量来计算603物体在表面上的[0125]尽管图6的实施例中的方法600的流程图表示可以指示方法600的步骤601_603的[0128]设备100和/或方法600也可以用于例如创建完整的QWERTY(膝上型)键盘，以代替全QWERTY键盘的多达100个触觉反馈元件101。每个元件可能需要被有线/连接到计算设备[0134]本文描述的功能可以至少部分地由诸如软件组件之类的一个或多个计算机程序[0135]在不失去所寻求的效果的情况下，可以扩展或改变在此给出的任何范围或设备[0138]本文所述方法的步骤可以以任何合适的顺序进行，