專(zhuān)利名稱(chēng)：根據(jù)二分法原理的多觸點(diǎn)觸摸傳感器的采集和分析方法、實(shí)施該方法的電子電路和多觸 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多觸點(diǎn)觸摸傳感器領(lǐng)域。該類(lèi)傳感器配有同時(shí)采集其表面上多個(gè)指狀 物的位置、壓力、尺寸、形狀和位移的裝置，以便優(yōu)選地通過(guò)圖形界面來(lái)控制設(shè)備。該類(lèi)傳感 器可用于多種設(shè)備的界面，比如但不限于個(gè)人計(jì)算機(jī)(便攜或非便攜的)、手機(jī)、自動(dòng)柜員 機(jī)(銀行、銷(xiāo)售點(diǎn)、售票處)、游戲控制臺(tái)、便攜式多媒體播放器(數(shù)字隨身聽(tīng))、視聽(tīng)設(shè)備或 家電控制器、工業(yè)設(shè)備控制器以及GPS (全球定位系統(tǒng))導(dǎo)航儀等。本發(fā)明更尤其涉及多觸點(diǎn)觸摸傳感器的采集和分析方法，該多觸點(diǎn)觸摸傳感器包 括傳感點(diǎn)矩陣和用于控制對(duì)該矩陣的采集和分析的電子采集和分析電路，該方法依次包括 以下步驟傳感器的檢測(cè)區(qū)域的采集步驟，用于確定該檢測(cè)區(qū)域的每個(gè)觸點(diǎn)的狀態(tài)；以及 該檢測(cè)區(qū)域的分析步驟，用于根據(jù)觸點(diǎn)的激活狀態(tài)傳遞信息。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中已知多觸點(diǎn)觸摸傳感器，這些傳感器允許同時(shí)檢測(cè)多個(gè)觸點(diǎn)的存在及 狀態(tài)。這樣的傳感器可以是矩陣式的。順序且快速地執(zhí)行對(duì)矩陣的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的端子處的電 壓的測(cè)量，以便每秒鐘多次重建傳感器的圖像。為了用于要求感覺(jué)不到傳感器的反應(yīng)時(shí)間的應(yīng)用(打字、電子游戲、音樂(lè)或多媒 體應(yīng)用的控制器)，必須能夠在最大延遲為20毫秒的情況下測(cè)量指狀物的活動(dòng)。在現(xiàn)有技術(shù)中提出了在專(zhuān)利文獻(xiàn)FR2866726中描述的一種方案，該方案針對(duì)的設(shè) 備通過(guò)操縱多觸點(diǎn)觸摸屏上的虛擬圖形對(duì)象來(lái)進(jìn)行控制。該設(shè)備還包括允許以IOOHz的采 樣頻率采集并分析傳感器數(shù)據(jù)的電子采集和分析電路。傳感器可以被分成多個(gè)區(qū)域，以便 在這些區(qū)域上執(zhí)行并行處理。該方案的缺點(diǎn)在于以高掃描頻率測(cè)量傳感器的所有點(diǎn)所產(chǎn)生的大量信息。實(shí)際 上，控制器對(duì)整個(gè)傳感器進(jìn)行掃描而不考慮是否存在接觸。因此，即使不存在接觸，也掃描 整個(gè)傳感器。同樣，當(dāng)只檢測(cè)到一個(gè)接觸區(qū)域時(shí)，也掃描傳感器其余部分。一般而言，期望提 高分辨率，也就是說(shuō)減小每個(gè)傳感器單元的尺寸。然而，對(duì)于給定的掃描頻率，提高分辨率 增加了信息量。每個(gè)接觸區(qū)域處的分辨率是傳感器的空間分辨率(所掃描的單元的數(shù)量) 與時(shí)間分辨率(每個(gè)單元上的測(cè)量時(shí)間)這兩者之間折衷的結(jié)果。在這種類(lèi)型傳感器的日 常使用中，激活了的觸點(diǎn)的數(shù)量平均來(lái)說(shuō)遠(yuǎn)小于傳感器可激活的觸點(diǎn)的總量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，對(duì)于一定數(shù)量的接觸點(diǎn)，通過(guò)允許減少每確定一個(gè)激活了的觸 點(diǎn)所需的采集的次數(shù)來(lái)克服這些技術(shù)問(wèn)題。
為此，本發(fā)明提出根據(jù)二分法進(jìn)行一系列采集和分析，目的在于按照激活了的觸 點(diǎn)的數(shù)量將采集步驟的次數(shù)減小至最低限度。

該方案的方法在于，試圖通過(guò)在傳感器的不同檢測(cè)區(qū)域上執(zhí)行空間分辨率不同的 掃描來(lái)避免在空間分辨率和時(shí)間分辨率之間的這種折衷。對(duì)空間分辨率的改進(jìn)應(yīng)當(dāng)使得首 先以低頻率掃描整個(gè)傳感器，以便確定接觸區(qū)域。然后僅對(duì)包含檢測(cè)到的接觸區(qū)域的檢測(cè) 區(qū)域再次進(jìn)行空間分辨率改進(jìn)了的掃描。該方法可以一直迭代進(jìn)行，直至所掃描的檢測(cè)區(qū) 域與檢測(cè)出的接觸區(qū)域相比足夠小為止。為了獲得與正常掃描整個(gè)傳感器時(shí)的頻率一致的 整體掃描頻率，空間分辨率改進(jìn)了的掃描將以高于整體掃描頻率的頻率來(lái)進(jìn)行。為此，本發(fā)明提供一種多觸點(diǎn)觸摸傳感器的采集和分析方法，該多觸點(diǎn)觸摸傳感 器包括傳感點(diǎn)矩陣以及用于控制對(duì)矩陣的采集和分析的電子采集和分析電路。該方法依次 包括以下步驟傳感器的檢測(cè)區(qū)域的采集步驟，用于確定檢測(cè)區(qū)域的每個(gè)觸點(diǎn)的狀態(tài)；以 及該檢測(cè)區(qū)域的分析步驟，用于根據(jù)觸點(diǎn)的激活狀態(tài)傳遞信息。根據(jù)本發(fā)明，以迭代方式重 復(fù)進(jìn)行上述采集和分析步驟。在包含在前一次分析步驟中被確定為激活了的觸點(diǎn)的檢測(cè)區(qū) 域上執(zhí)行采集步驟。該檢測(cè)區(qū)域的尺寸小于在前一次采集步驟中采集過(guò)的檢測(cè)區(qū)域的尺 寸。執(zhí)行該迭代直到獲得預(yù)定的空間分辨率為止。這種方法允許減少要執(zhí)行的測(cè)量的量。實(shí)際上，在每次新的迭代中，采集只發(fā)生在 先前根據(jù)激活了的觸點(diǎn)的檢測(cè)獲得的檢測(cè)區(qū)域上。該方法使得不會(huì)在所有不存在激活了的 接觸的檢測(cè)區(qū)域上執(zhí)行測(cè)量。優(yōu)選地，在第一次迭代時(shí)，在整個(gè)傳感器上執(zhí)行采集步驟。因此可以在進(jìn)行后續(xù)的 迭代之前獲得關(guān)于整個(gè)傳感器的狀態(tài)的信息，其中后續(xù)的迭代將提煉出觸點(diǎn)的位置。在迭代時(shí)，將待處理的檢測(cè)區(qū)域劃分為尺寸較小的子檢測(cè)區(qū)域，在每個(gè)子檢測(cè)區(qū) 域上獨(dú)立地采集接觸信息。下一次迭代將在每個(gè)提供過(guò)接觸信息的子檢測(cè)區(qū)域中執(zhí)行。因 此避免了在不存在激活了的觸點(diǎn)的檢測(cè)區(qū)域中執(zhí)行迭代。有利地，當(dāng)在迭代中沒(méi)有任何觸點(diǎn)被檢測(cè)為激活了時(shí)，下一次迭代在整個(gè)傳感器 上執(zhí)行。有利地，在每次迭代的采集和分析步驟中采集的檢測(cè)區(qū)域?yàn)榫匦涡螤睢８鶕?jù)一種具體實(shí)施方式
，在每次迭代時(shí)，要采集的區(qū)域的尺寸是分別在每個(gè)軸上 除以二得到的。優(yōu)選地，在每次迭代時(shí)，將要采集的區(qū)域的尺寸在前一次迭代時(shí)采集過(guò)的區(qū)域的 尺寸的基礎(chǔ)上除以四。這使得能夠?qū)嵤┐_切地稱(chēng)作二分法的采集和分析方法。在每次迭代 時(shí)，將前一次采集過(guò)的檢測(cè)區(qū)域分成尺寸相同的四個(gè)子檢測(cè)區(qū)域，并且在這些子檢測(cè)區(qū)域 中標(biāo)記出接觸區(qū)域的位置。因此，在每次迭代時(shí)，將只對(duì)包含了接觸區(qū)域的子檢測(cè)區(qū)域再次 進(jìn)行掃描。在針對(duì)檢測(cè)到多個(gè)接觸區(qū)域的情況的實(shí)施方式中，如果在一次迭代中檢測(cè)到分開(kāi) 的多個(gè)接觸區(qū)域，則在下一次迭代中在這些接觸區(qū)域中的每一個(gè)中并行地執(zhí)行采集和分析步驟。本發(fā)明還涉及一種實(shí)施這種采集和分析方法的、用于包括觸點(diǎn)矩陣的多觸點(diǎn)觸摸 傳感器的電子采集和分析電路。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式，通過(guò)對(duì)檢測(cè)區(qū)域的所有列同時(shí)供電并在檢測(cè)區(qū)域的所有行上一同進(jìn)行測(cè)量，來(lái)執(zhí)行對(duì)檢測(cè)區(qū)域的測(cè)量。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式，通過(guò)對(duì)檢測(cè)區(qū)域的所有列同時(shí)供電并在檢測(cè)區(qū)域的 所有行上分別進(jìn)行測(cè)量，來(lái)執(zhí)行對(duì)檢測(cè)區(qū)域的測(cè)量。

在包括有源觸點(diǎn)矩陣(所述觸點(diǎn)包括晶體管)的多觸點(diǎn)觸摸傳感器的情況下，優(yōu) 選地，通過(guò)對(duì)檢測(cè)區(qū)域的所有行和所有列同時(shí)供電并測(cè)量傳感器的公共電極，來(lái)執(zhí)行對(duì)檢 測(cè)區(qū)域的測(cè)量。最后，本發(fā)明涉及一種多觸點(diǎn)觸摸傳感器，該多觸點(diǎn)觸摸傳感器包括傳感點(diǎn)矩陣 以及用于實(shí)施上述采集和分析方法來(lái)控制對(duì)該矩陣的采集和分析的這樣的電子采集和分 析電路。


通過(guò)閱讀對(duì)附有附圖的非限定性實(shí)施例的詳細(xì)描述將更好地理解本發(fā)明，附圖分 別表示-圖1，無(wú)源矩陣多觸點(diǎn)觸摸電子設(shè)備的視圖；-圖2，由電子電路實(shí)施的在傳感器區(qū)域上的采集方法的圖；-圖3，根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的采集和分析方法的圖；以及-圖4A到4C，實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的采集和分析方法的不同情況。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的電子采集和分析電路旨在集成到矩陣式多觸點(diǎn)觸摸傳感器中。其可 以涉及無(wú)源矩陣，即由被布置為矩陣且由絕緣層分隔的兩個(gè)透明導(dǎo)電材料層組成的無(wú)源矩 陣；或者涉及有源矩陣，對(duì)于有源矩陣而言矩陣的每個(gè)節(jié)點(diǎn)由有源部件(比如晶體管或二 極管)構(gòu)成。無(wú)源或有源矩陣的軸中被稱(chēng)為列的用作控制部分，而被稱(chēng)為行的用作測(cè)量部 分。行和列的投影交叉形成節(jié)點(diǎn)。圖1示出電子觸摸設(shè)備的視圖，該電子觸摸設(shè)備包括-矩陣觸摸傳感器1，-顯示屏2，-傳感接口3，-主處理器4，以及-圖形處理器5。該觸摸設(shè)備的第一基本部件是借助于傳感接口 3進(jìn)行采集_多觸點(diǎn)操作所需的觸 摸傳感器1。該傳感接口 3包含采集和分析電路。觸摸傳感器1是矩陣式的。其可以在需 要的情況下被分為多個(gè)部分，以通過(guò)同時(shí)掃描每個(gè)部分來(lái)使傳感(captation)加速。來(lái)自傳感接口 3的數(shù)據(jù)在過(guò)濾后被傳送給主處理器4。主處理器4執(zhí)行允許將板 (dalle)的數(shù)據(jù)與圖形對(duì)象相關(guān)聯(lián)的本地程序，圖形對(duì)象被顯示在顯示屏2上以便對(duì)其進(jìn) 行操作。主處理器4還把要顯示在顯示屏2上的數(shù)據(jù)傳送給圖形界面5。該圖形界面還可 以由圖形處理器控制。矩陣傳感器1例如是阻抗式傳感器或投射電容式傳感器。其包括兩個(gè)透明層，在 這兩個(gè)透明層上布置對(duì)應(yīng)于導(dǎo)線(xiàn)的行和列。這些層因此形成導(dǎo)線(xiàn)的矩陣網(wǎng)絡(luò)。
當(dāng)希望知道是否有接觸被激活時(shí)，測(cè)量矩陣每個(gè)節(jié)點(diǎn)的端子處的電特性——電 壓，電容或電感。通過(guò)使用傳感器1和集成在主處理器4中的控制電路，設(shè)備允許以約為 IOOHz的采樣頻率在整個(gè)傳感器1上采集數(shù)據(jù)。在無(wú)源矩陣觸摸傳感器的情況下，采集按照如下方式進(jìn)行對(duì)列供電并檢測(cè)傳感 器的每個(gè)行上的響應(yīng)。根據(jù)這些響應(yīng)來(lái)確定接觸區(qū)域，接觸區(qū)域?qū)?yīng)于與休眠(r印os)狀 態(tài)相比狀態(tài)被改變了的節(jié)點(diǎn)。確定狀態(tài)被改變了的相鄰節(jié)點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)集合。這種相鄰 節(jié)點(diǎn)的一個(gè)集合限定接觸區(qū)域。根據(jù)該節(jié)點(diǎn)集合計(jì)算在本發(fā)明中被稱(chēng)作為“光標(biāo)”的位置 信息。在多個(gè)節(jié)點(diǎn)集合被非激活區(qū)域分隔開(kāi)的情況下，將在同一掃描階段中確定多個(gè)獨(dú)立 的光標(biāo)。該信息在新的掃描階段過(guò)程中被周期性地更新。根據(jù)在相繼掃描過(guò)程中獲得的信 息，光標(biāo)被創(chuàng)建、跟蹤或刪除。以舉例說(shuō)明的方式，通過(guò)接觸區(qū)域的重心函數(shù)來(lái)計(jì)算光標(biāo)。總 的原則是創(chuàng)建與在觸摸傳感器上確定的接觸區(qū)域同樣多的光標(biāo)并跟蹤其隨時(shí)間的變化。當(dāng) 用戶(hù)從傳感器上收回指狀物時(shí)，相關(guān)的光標(biāo)就被刪除。以這種方式，可以同時(shí)感應(yīng)多個(gè)指狀 物在觸摸傳感器上的位置和變化。 主處理器4執(zhí)行允許將傳感器的數(shù)據(jù)與圖形對(duì)象相關(guān)聯(lián)的程序，圖形對(duì)象被顯示 在顯示屏2上以便對(duì)其進(jìn)行操作。圖2圖示出由電子電路實(shí)施的在傳感器的區(qū)域[Pl，P2，Ql, Q2]上的采集方法的 圖。矩陣傳感器1包括N行和M列。該方法10用于確定矩陣傳感器1的檢測(cè)區(qū)域的 狀態(tài)，以獲知該區(qū)域是否包括至少一個(gè)觸點(diǎn)。傳感器的該檢測(cè)區(qū)域[Pl，P2，Ql, Q2]包括P = P2-P1行以及Q = Q2-Q1列。該檢測(cè)區(qū)域的范圍由整數(shù)參數(shù)Pl、P2、Ql、Q2限定。方法 10因此執(zhí)行對(duì)由Pl到P2行和Ql到Q2列所界定的檢測(cè)區(qū)域的測(cè)量。該方法對(duì)應(yīng)于對(duì)作為一個(gè)塊的檢測(cè)區(qū)域[Pl，P2，Ql, Q2]的測(cè)量。從該檢測(cè)區(qū)域 測(cè)量的電特性例如是電壓。該方法允許提供矩陣傳感器1的檢測(cè)區(qū)域[Pl，P2，Ql, Q2]在 給定時(shí)刻的狀態(tài)。采集方法10從對(duì)前次采集時(shí)獲取的數(shù)據(jù)的初始化步驟11開(kāi)始。在此，列軸構(gòu)成 供電軸，而行軸構(gòu)成檢測(cè)軸。隨后該方法進(jìn)行對(duì)Ql到Q2列的供電12，并在此期間執(zhí)行對(duì)所 有Pl到P2行的同步測(cè)量13。因此獲得在由Ql到Q2列和由Pl到P2行所界定的整個(gè)塊上的測(cè)量。檢測(cè)到非零 電壓表明在檢測(cè)區(qū)域[P1，P2，Q1，Q2]中存在至少一個(gè)觸點(diǎn)，而檢測(cè)到零電壓則表明在該檢 測(cè)區(qū)域[Pl，P2，Ql, Q2]中不存在接觸。該采集方法用于實(shí)現(xiàn)下文描述的根據(jù)本發(fā)明的采集和分析方法，以便在檢測(cè)區(qū)域 上進(jìn)行采集，以在整體區(qū)域上獲取接觸信息而不是在該區(qū)域的每個(gè)節(jié)點(diǎn)上獲取接觸信息。圖3示出在根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式而實(shí)施的采集和分析方法的圖。該方法20由一系列迭代步驟構(gòu)成-在檢測(cè)區(qū)域上開(kāi)始迭代；-將檢測(cè)區(qū)域分成N個(gè)子檢測(cè)區(qū)域；_對(duì)于每個(gè)子檢測(cè)區(qū)域· 一同控制屬于該子區(qū)域的列，
·測(cè)量屬于該子區(qū)域的行，·確定屬于該子區(qū)域的接觸信息，·如果檢 測(cè)到接觸，則在該子區(qū)域上進(jìn)行下一次迭代。在方法20中，被考察的第一個(gè)區(qū)域是對(duì)應(yīng)于整個(gè)傳感器的區(qū)域Z1。該區(qū)域在步 驟22被分成四個(gè)子區(qū)域SZ11、SZ12、SZ13和SZ14。隨后對(duì)第一子區(qū)域SZll的列進(jìn)行供電 24，并同時(shí)在該子區(qū)域SZll的行上進(jìn)行測(cè)量25。在這些供電步驟24和測(cè)量步驟25之前先 對(duì)所考察的子檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行初始化步驟(未示出)。如果在該子區(qū)域SZll中未檢測(cè)到任何接觸，則對(duì)SZ12的列進(jìn)行供電24以及在其 行上進(jìn)行測(cè)量25，并這樣進(jìn)行下去直到已在四個(gè)子區(qū)域SZ11、SZ12、SZ13和SZ14上執(zhí)行完 這些操作為止。如果在子區(qū)域SZll中存在接觸，則首先驗(yàn)證是否達(dá)到最大空間分辨率水平。如果 達(dá)到該水平，則不能將所考察的子區(qū)域SZll再次劃分成四個(gè)另外的子區(qū)域。如果沒(méi)有達(dá) 到該水平，則子區(qū)域SZll成為區(qū)域Z2，在區(qū)域Z2上再次執(zhí)行將其分成四個(gè)子區(qū)域SZ21、 SZ22、SZ23和SZ24的劃分22，然后，以與子區(qū)域SZll上所執(zhí)行過(guò)的相同的方式，在這四個(gè) 子區(qū)域上相繼并迭代地執(zhí)行供電24、測(cè)量26和接觸檢測(cè)26。其上執(zhí)行這些不同步驟的區(qū) 域被稱(chēng)作“Zi”，i為允許將待處理的區(qū)域彼此區(qū)分開(kāi)的遞增量。該方法如此這般繼續(xù)進(jìn)行，直到達(dá)到最大分辨率水平或者處理完四個(gè)子區(qū)域 為止。然后，進(jìn)行是否可能存在其它尚未被處理的子區(qū)域的驗(yàn)證32。如果存在子區(qū)域 “SZkl”(其中k < i且1 < 4，i為用于區(qū)分被相繼處理的區(qū)域的遞增量)尚未被處理(即在 該區(qū)域上尚未進(jìn)行過(guò)對(duì)列的供電、在行上的測(cè)量和對(duì)在該子區(qū)域中可能存在接觸的判斷)， 則對(duì)該子區(qū)域SZkl重新施加處理。為此，使整數(shù)i遞增1且子區(qū)域SZkl成為區(qū)域Zi。當(dāng)不再有要處理的子區(qū)域時(shí)，進(jìn)行至該采集和分析方法的終止35。因此該方法允 許對(duì)其上存在接觸的檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行確定，直到達(dá)到預(yù)定的空間分辨率水平為止。該預(yù)定可 以由用戶(hù)手動(dòng)進(jìn)行，或者簡(jiǎn)單地通過(guò)傳感器的節(jié)點(diǎn)數(shù)量來(lái)確定。因此能夠僅在激活了的接 觸區(qū)域上以最大分辨率水平來(lái)獲取信息。在該方法中不對(duì)未檢測(cè)到任何接觸的所有子區(qū)域 進(jìn)行處理，并因此直到達(dá)到最大空間分辨率水平時(shí)才對(duì)上述子區(qū)域進(jìn)行觀測(cè)，這使得能夠 在傳感器的采集和分析時(shí)顯著地限制所獲得的信息量。該方法以迭代的方式進(jìn)行-采集步驟，對(duì)應(yīng)于供電步驟24和測(cè)量步驟25(在這之前先進(jìn)行對(duì)要采集的區(qū)域 的初始化步驟，該初始化步驟未在圖3中示出)，以及-分析步驟，對(duì)應(yīng)于在其上進(jìn)行采集的檢測(cè)區(qū)域中針對(duì)可能存在的接觸的查詢(xún)步
馬聚ο采集和分析方法20結(jié)束之后，軟件能夠確定對(duì)應(yīng)于激活了的接觸區(qū)域的光標(biāo)，且 能夠?qū)τ|摸屏的虛擬圖形對(duì)象應(yīng)用不同的特定處理，以便實(shí)時(shí)更新觸摸屏。圖4A和4C分別示出其中實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的采集和分析方法的不同情況。在每次迭代時(shí)，每個(gè)檢測(cè)區(qū)域被分成四個(gè)子檢測(cè)區(qū)域。因此，四次相繼的迭代允許 在每個(gè)軸上獲得等于1/16的空間分辨率。參照?qǐng)D4A，在傳感器上僅有一個(gè)接觸區(qū)域被激活。在第一次迭代41中，包括整個(gè) 傳感器的檢測(cè)區(qū)域被分成尺寸相同的四個(gè)子檢測(cè)區(qū)域，并在這些子檢測(cè)區(qū)域之一中標(biāo)記出接觸區(qū)域的位置。在第二次迭代42中，包括所檢測(cè)到的接觸區(qū)域的檢測(cè)區(qū)域被分成尺寸相同的四個(gè)子檢測(cè)區(qū)域，然后在這些新的子檢測(cè)區(qū)域中再次標(biāo)記出接觸區(qū)域的位置。后續(xù)的 迭代43和44按照同樣的方法進(jìn)行，直到獲得期望的空間分辨率為止。更一般地說(shuō)，所測(cè)量的檢測(cè)區(qū)域的數(shù)量依賴(lài)于激活了的接觸區(qū)域的數(shù)量以及最大 迭代次數(shù)。因此在圖4A的示例中，該二分法方法使得能夠通過(guò)四次迭代(16次測(cè)量)以每個(gè) 軸上1/16的精度獲得觸點(diǎn)的位置。在傳統(tǒng)掃描的情況下，等同精度的測(cè)量將需要256次測(cè)量。參照?qǐng)D4B，接觸區(qū)域被在多個(gè)檢測(cè)區(qū)域上激活。在第一次迭代51中，包括整個(gè)傳 感器的檢測(cè)區(qū)域被分成尺寸相同的四個(gè)子檢測(cè)區(qū)域，且接觸區(qū)域的位置被標(biāo)記在這些子檢 測(cè)區(qū)域中的唯一一個(gè)上。在第二次迭代52中，該新的區(qū)域被分成尺寸相同的四個(gè)子區(qū)域， 在兩個(gè)新的子區(qū)域上檢測(cè)到接觸區(qū)域。然后，在迭代53和54中，至少部分地含有接觸區(qū)域 的那些新的檢測(cè)區(qū)域中的每一個(gè)將被分成四個(gè)新的子檢測(cè)區(qū)域，并在這些子檢測(cè)區(qū)域中標(biāo) 記出接觸區(qū)域的位置。參照?qǐng)D4C，從第一次迭代61起檢測(cè)到兩個(gè)分開(kāi)的接觸區(qū)域。在后續(xù)迭代62、63和 64中，被標(biāo)記為至少部分地包含接觸區(qū)域的每個(gè)檢測(cè)區(qū)域?qū)⒈环殖沙叽缦嗤乃膫€(gè)子檢測(cè) 區(qū)域，并將在這些子檢測(cè)區(qū)域中標(biāo)記出接觸區(qū)域的位置，直到在接觸區(qū)域處獲得期望的分
辨率為止。在后兩種情況下，如圖4B和4C所示，該方法使得能夠通過(guò)四次迭代(分別為32 次和44次測(cè)量)以每個(gè)軸上1/16的精度獲得觸點(diǎn)的位置。在傳統(tǒng)掃描的情況下，等同精 度的測(cè)量將需要256次測(cè)量。在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，通過(guò)相結(jié)合的兩種二分來(lái)實(shí)現(xiàn)二分法方法。第一步 驟包括水平二分，而第二步驟包括豎直二分。這兩個(gè)步驟中的每一個(gè)均對(duì)應(yīng)于將前一次采 集過(guò)的區(qū)域分成尺寸相同的兩個(gè)新區(qū)域。這兩種二分的連續(xù)產(chǎn)生了上文所述的由圖3、圖 4A、圖4B和圖4C所示的二分法方法一樣的二分法方法。在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，二分法方法不是通過(guò)將前一次采集過(guò)的區(qū)域分成四 個(gè)新區(qū)域來(lái)實(shí)施的，而是通過(guò)將其分成任意不同數(shù)量的新區(qū)域來(lái)實(shí)施的，例如，分成9個(gè)、 12個(gè)或16個(gè)新區(qū)域。根據(jù)多種實(shí)施方式，迭代方法的實(shí)施能夠按照如下示例進(jìn)行-在子區(qū)域上檢測(cè)到激活了的觸點(diǎn)后直接在該子區(qū)域上執(zhí)行迭代，這需要函數(shù)遞 歸并且因此需要存儲(chǔ)包括所述子區(qū)域的區(qū)域的位置和大小，-包括測(cè)量所有子區(qū)域的迭代，這不需要遞歸但會(huì)導(dǎo)致要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的量較大，其 中所有子區(qū)域?qū)?yīng)于前一次迭代檢測(cè)到的包括至少一個(gè)激活了的觸點(diǎn)的所有這樣的檢測(cè) 區(qū)域。本發(fā)明的上述實(shí)施方式是作為示例給出的而絕非限定性的。應(yīng)理解，本領(lǐng)域技術(shù) 人員能夠在不背離本專(zhuān)利范圍的情況下實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種變型。
權(quán)利要求
1.一種多觸點(diǎn)觸摸傳感器的采集和分析方法，所述多觸點(diǎn)觸摸傳感器包括傳感點(diǎn)矩陣 以及用于控制對(duì)所述矩陣的采集和分析的電子采集和分析電路，所述方法依次包括所述傳 感器的檢測(cè)區(qū)域的采集步驟(對(duì)、2幻和所述檢測(cè)區(qū)域的分析步驟(沈)，所述采集步驟04、 25)用于確定所述檢測(cè)區(qū)域的每個(gè)觸點(diǎn)的狀態(tài)，所述分析步驟06)用于根據(jù)所述觸點(diǎn)的激 活狀態(tài)傳遞信息，其特征在于，以迭代的方式重復(fù)進(jìn)行所述采集步驟(對(duì)、2幻和所述分析 步驟( )，在包含在前一次分析步驟06)中被確定為激活了的觸點(diǎn)的檢測(cè)區(qū)域上執(zhí)行所 述采集步驟04、25)，所述檢測(cè)區(qū)域的尺寸小于在前一次采集步驟04、25)中采集過(guò)的檢 測(cè)區(qū)域的尺寸，執(zhí)行所述迭代直到獲得預(yù)定的空間分辨率(XT)為止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采集和分析方法，其中，在第一次迭代時(shí)，在整個(gè)所述傳感器 上執(zhí)行所述采集步驟(對(duì)、25)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2之一所述的采集和分析方法，其中，當(dāng)在迭代中沒(méi)有任何觸點(diǎn)被 檢測(cè)為激活了時(shí)，下一次迭代在整個(gè)所述傳感器上執(zhí)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的采集和分析方法，其中，在每次迭代的所述采集步驟 (24,25)和所述分析步驟06)中采集的檢測(cè)區(qū)域?yàn)榫匦涡螤睢?br> 5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的采集和分析方法，其中，在每次迭代中，要采集的區(qū)域 的尺寸是分別在每個(gè)軸上除以二得到的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的采集和分析方法，其中，在每次迭代中，將要采集的區(qū)域的尺 寸在前一次迭代時(shí)采集過(guò)的區(qū)域的尺寸的基礎(chǔ)上除以四。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的采集和分析方法，其中，如果在迭代中檢測(cè)到分開(kāi)的 多個(gè)接觸區(qū)域，則在下一次迭代中在這些接觸區(qū)域中的每一個(gè)處并行地執(zhí)行所述采集04、 25)步驟和所述分析06)步驟。
8.一種電子采集和分析電路，用于包括觸點(diǎn)矩陣的多觸點(diǎn)觸摸傳感器，所述電子采集 和分析電路實(shí)施根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的采集和分析方法。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子采集和分析電路，其中，通過(guò)對(duì)檢測(cè)區(qū)域的所有列同時(shí) 供電并在所述檢測(cè)區(qū)域的所有行上一同進(jìn)行測(cè)量來(lái)執(zhí)行對(duì)所述檢測(cè)區(qū)域的測(cè)量。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子采集和分析電路，其中，通過(guò)對(duì)檢測(cè)區(qū)域的所有列同時(shí) 供電并在所述檢測(cè)區(qū)域的所有行上分別進(jìn)行測(cè)量來(lái)執(zhí)行對(duì)所述檢測(cè)區(qū)域的測(cè)量。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子采集和分析電路，用于包括有源觸點(diǎn)矩陣的多觸點(diǎn)觸 摸傳感器，所述觸點(diǎn)包括晶體管，其中，通過(guò)對(duì)檢測(cè)區(qū)域的所有行和所有列同時(shí)供電并測(cè)量 所述傳感器的公共電極來(lái)執(zhí)行對(duì)所述檢測(cè)區(qū)域的測(cè)量。
12.—種多觸點(diǎn)觸摸傳感器，包括傳感點(diǎn)矩陣和根據(jù)權(quán)利要求8至11之一所述的電子 采集和分析電路，所述電子采集和分析電路用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的采集 和分析方法來(lái)控制對(duì)所述矩陣的采集和分析。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多觸點(diǎn)觸摸傳感器的采集和分析方法，所述多觸點(diǎn)觸摸傳感器包括傳感點(diǎn)矩陣和用于控制對(duì)所述矩陣的采集和分析的電子分析電路。所述方法依次包括以下步驟所述傳感器的檢測(cè)區(qū)域的采集步驟(24、25)，用于確定所述檢測(cè)區(qū)域的每個(gè)觸點(diǎn)的狀態(tài)；以及所述檢測(cè)區(qū)域的分析步驟(26)，用于根據(jù)所述觸點(diǎn)的激活狀態(tài)傳遞信息。以迭代的方式重復(fù)進(jìn)行所述采集步驟(24、25)和分析步驟(26)。在包含在前一次分析步驟(26)中被確定為激活了的觸點(diǎn)的檢測(cè)區(qū)域上執(zhí)行所述采集步驟(24、25)。該檢測(cè)區(qū)域的尺寸小于在前一次采集步驟(24、25)中采集過(guò)的檢測(cè)區(qū)域的尺寸。執(zhí)行該迭代直到獲得預(yù)定的空間分辨率(27)為止。本發(fā)明還涉及一種實(shí)施所述方法的電子采集和分析電路以及多觸點(diǎn)觸摸傳感器。
文檔編號(hào)G06F3/041GK102144207SQ200980134743
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2009年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月5日
發(fā)明者帕斯卡爾·若蓋, 朱利安·奧利維耶 申請(qǐng)人:斯坦圖姆公司