使用加权掩码的单个和多个手指提取和位置计算的制作方法

使用加权掩码的单个和多个手指提取和位置计算的制作方法
【专利摘要】一种使用每个手指的加权掩码的单个和多个手指提取以及位置计算的方法，使用每个手指之前的位置来计算每个手指的掩码，并且当测量结果重叠时，根据所述掩码来分配所述结果使得每一个位置结果根据其掩码被缩放，并且通过其被所有重叠的掩码的和所除而得到的掩码被缩放。
【专利说明】使用加权掩码的单个和多个手指提取和位置计算

【技术领域】
[0001] 本发明总体涉及包括触摸板和触摸屏的触摸传感器。更具体地，本发明是当一个 或多个手指被电极栅格检测到时，用于计算位置的方法，其中各电极可以具有对应于附近 手指存在的信号。

【背景技术】
[0002] 电容敏感触摸传感器存在多种设计。调查深层次的技术有助于更好地理解如何改 造任何电容敏感触摸传感器从而用于本发明。
[0003] CIRQUEX公司的触摸板是互电容传感设备，在图1中以框图图示了一个示例。 在该触摸板10中，x(12)电极和Y(14)电极以及传感电极16的栅格被用来限定触摸板的 触敏区域18。典型地，触摸板10是约16X12电极的矩形栅格，或当空间受限时，是8X6电 极的矩形栅格。与这些Χ(12)和Υ(14)(或行和列）电极交错的是单个传感电极16。所有 的位置测量是通过传感电极16完成的。
[0004] CIRQUE:K公司的触摸板10测量在传感线16上的电荷失衡。当在触摸板10上 或者触摸板10附近没有指示对象时，触摸板电路20处于平衡状态，并且在传感线16上不 存在电荷失衡。当对象靠近或接触触摸表面（触摸板10的感应区域18)，指示对象由于电 容耦合产生失衡时，在电极12、14上产生电容变化。所测量的是电容变化，而不是在电极 12、14上的绝对电容值。触摸板10通过测量必须被注入到传感线16上以重新建立或重新 获得传感线上的电荷平衡的电量来确定电容的变化。
[0005] 按照以下方式使用上述系统来确定在触摸板10上或靠近触摸板10的手指的位 置。该示例描述了行电极12,并且以同样的方式重复描述了列电极14。由行和列电极测量 值获得的值确定了交叉点，该交叉点是在触摸板10上或者靠近触摸板10的指示对象的质 心。
[0006] 在第一步骤中，用来自P，N发生器22的第一信号驱动第一组行电极12,用来自P， N发生器的第二信号驱动不同但相邻的第二组行电极。触摸板电路20使用互电容测量设备 26获得来自传感线16的值，该值表示哪一个行电极最靠近指示对象。但是，在一些微控制 器28的控制下的触摸板电路20还不能确定指示对象位于行电极的哪一侧，也不能确定指 示对象距离电极有多远。因此，该系统对将被驱动的电极组12移位一个电极。换句话说， 在所述组的一侧增加了电极，而在所述组的另一侧的电极不再被驱动。然后，由P，N发生器 22驱动新的组，并且进行传感线16的第二测量。
[0007] 从上述两次测量，可以确定指示对象位于行电极的哪一侧，以及距离多远。然后通 过使用比较测量的两个信号的大小的等式确定指示对象位置。
[0008] CIRQUEK公司的触摸板的灵敏度或分辨率远高于采用16 X 12栅格的行电极和 列电极。分辨率通常为每英寸大约960的数量，或更大。准确的分辨率是由部件的灵敏度、 相同的行和列中电极12、14间的间隔、以及对本发明不重要的其它因素确定的。
[0009] 使用P，N发生器24对Y电极或列电极14重复上述过程。
[0010] 尽管CIRQUE%公司的上述触摸板使用了 X电极和Υ电极12、14的栅格以及单 独的和单个的传感电极16,所述传感电极通过使用多路复用技术可以实际是X电极或Y电 极 12、14。
[0011] 当电极阵列或电极栅格检测到一个或多个手指时，各电极可以接收对应于手指的 一部分或靠近手指出现的信号。现有技术可以使用已知的"加权平均数"算法，该算法产生 手指位置。
[0012] 详细理解加权平均数算法对于理解本发明的优点是很重要的。因此，将提供加权 平均数算法的说明。总地来说，选择一些原点，以权重提供结果阵列的各结果，该权重与结 果至原点的距离成比例。对加权平均数求和，将结果除以未加权的和。
[0013] 所述结果是在所选择维度中距离原点的位置。因此，当使用具有单个维度的触摸 传感器，例如线性阵列时，则进行单个加权计算从而确定手指距离所选择的原点的位置。
[0014] 在理想的"一个手指"的情况（即，每一个结果整个由对靠近存在的手指的测量值 组成）下，对大多数情况充分地执行加权平均数算法。
[0015] 但是，在实际情况下，例如当出现多于一个手指时，使用加权平均数算法存在至少 两个问题，其会导致单个手指或多个手指位置不准确。第一个问题是噪音。实践中，如果一 些随机噪音误差被测量并且被存储在结果中时，位置结果可以非常不准确。这是因为指明 手指出现在触摸传感器上的一个位置处而该位置远离真正手指位置的测量值误差将在计 算出的加权平均位置被过大地加权。因此，能够使出现不准确结果的随机噪音的影响降为 最小会成为相对于现有技术的优点。
[0016] 虽然远离真正的手指位置出现的噪音可以产生不准确的位置结果可能更直观明 显，但是在手指的边缘出现的噪音也会产生问题。当靠近手指的边缘出现噪音时，不可能知 道是测量信号的什么部分归因于噪音以及测量信号的什么部分归因于有效的位置信号。因 此，如果能够使靠近手指边缘的噪音的影响最小化，则可以获得更准确的位置测量。
[0017] 当多个手指出现在触摸传感器上时产生第二问题。当手指彼此远离时，确定每一 个手指的准确位置可能没有问题。但是，当两个或更多个手指在被测量时彼此靠近，一些位 置测量包括来自没有被测量到的手指的信号。两个手指的位置测量现在包括一些来自其它 手指的信号。就像有噪音一样，使用现有技术加权平均数算法，无法知道给出的结果什么部 分来自各手指，并且将结果分开或限幅会产生位置误差和非连续方式的抖动。
[0018] 因此，能够排除远离手指的噪音、使离手指较近的测量到的噪音的影响降为最小 以及能够将靠近正被测量位置的手指的另一手指的影响降为最小会是相对于现有技术的 优点。


【发明内容】

[0019] 在一个优选实施方式中，本发明是使用每个手指的加权掩码的单个和多个手指提 取以及位置计算的方法，使用每个手指之前的位置计算每个手指的掩码，并且当测量结果 重叠时，根据所述掩码分配所述结果使得每一个位置结果根据其掩码被按比例缩放，并且 通过其被所有重叠的掩码的和所除而得到的掩码被按比例缩放。
[0020] 结合附图考虑下文的详细说明，本发明的这些和其它目的、特征、优点和其它方面 对本领域技术人员将更明显。

【专利附图】

【附图说明】
[0021] 图1是由CIRQUE~AV司制造的能够根据本发明的原理操作的电容敏感触摸板 的部件的框图。
[0022] 图2是8 X 8的电极阵列的俯视图。
[0023] 图3是表示在二维触摸传感器30上正被测量的信号的电子表格。
[0024] 图4是用来表示加权平均算法的缺点的电子表格。
[0025] 图5是用来表不本发明在一维中的第一实施方式的电子表格。
[0026] 图6是例示图5的电子表格中的X位置数据的曲线。
[0027] 图7是示出形成加权掩码的基本步骤的流程图。
[0028] 图8是示出形成加权掩码的更详细步骤的流程图。
[0029] 图9是用来例示图5中计算的余弦平方函数的加权掩码。
[0030] 图10是用来示出计算由触摸传感器30检测到的具有重叠位置结果的两个手指的 电子表格。
[0031] 图11是两个手指的测量位置结果的曲线图。
[0032] 图12是计算出的第一手指的加权掩码的曲线图。
[0033] 图13是计算出的第二手指的加权掩码的曲线图。
[0034] 图14是示出第一手指和第二手指的分配加权掩码的曲线图。

【具体实施方式】
[0035] 现在参照附图描述本发明以使本领域技术人员能够制造并使用本发明，在附图中 本发明的各种元件用附图标记标明。应理解地是，以下说明仅用于例示本发明的原理，而不 应被视为限制随后的权利要求。
[0036] 应理解地是，贯穿全文的术语"触摸传感器"可以包括包含触摸板、触摸屏和触摸 面板的任何电容触摸传感器设备。
[0037] 与加权平均数算法详细对比有益于展示第一实施方式的优点。应当理解，第一实 施方式可以应用至触摸传感器的一个或多个维度。
[0038] 图2是包含8个X电极32和8个Y电极34的触摸传感器30的俯视图。X电极和 Y电极32、34的数量不相关并且只出于例示的目的。
[0039] 图3是表示在二维触摸传感器30上正被测量信号的电子表格。触摸传感器30 可以使用加权平均数算法确定例如手指的一个对象在二维中的位置，该算法在X维如下操 作。
[0040] 只使用X电极32,信号强度存储在对应于测量值的位置。因此，手指被大致检测到 在由椭圆36标出的范围内。
[0041] 第一步是针对在线路38中示出的各个列计算部分和。然后将部分和加在一起以 找到在位置40所示的手指的总接触强度。为了确定手指在X维度的位置，列的和根据它们 距离X原点的距离按X电极32的个数被加权。换句话说，各部分和乘以电极编号以针对在 线路42中示出的各列获得加权的和。然后，针对各列的加权的和通过将在位置44所示的 加权的列加在一起而被确定。
[0042] 手指36在X维度中的位置加权的和44除以总接触强度40并且在位置46示出。 X位置约为3. 35是非常准确的且没有噪音。
[0043] 图4是用来表示加权算法的一些缺点的电子表格。例如，图4示出了在位置50引 入噪音导致手指36的计算位置在X维度中为2. 71，与真正的位置3. 35根本不同。因此，很 容易识别有一定距离的噪音产生的问题。尽管在手指36的边缘上的噪音不会引起这样明 显的位置变化，但是位置的精度还是受到影响，并且可能导致光标跳跃或位置不准确的其 它表现。
[0044] 图5是用来表示本发明在一维中的第一实施方式提供的电子表格。应理解，一维 示出的原理可应用至任何数量的维度。还应认识到，在该示例中存在16个X电极，并且电 极的数量不相关。但是，使用更多数量的电极对于例示本发明的某些方面是有用的。
[0045] 如图5所示，通过加权平均数算法计算的在X维度中的手指的位置是5. 17。图6 是例示图5的电子表格中的X维度位置数据的曲线。
[0046] 本发明的第一实施方式使用加权掩码来减小噪音的影响并且对位置计算提供平 滑函数。
[0047] 在通用术语中，第一实施方式通过使用之前确定的手指位置开始。如果加权掩码 是第一次被生成，则使用现有技术的加权平均数算法可以确定位置。接下来，使用加权掩码 或使用由加权平均算法新计算的位置可以确定之前的位置。
[0048] 生成加权掩码的目的是将函数应用于位置计算，其使靠近手指中心的信号比靠近 手指边缘生成的信号对位置计算能具有更大的影响力。例如，函数的特征可以是钟形曲线。 钟形曲线表示向相对于信号已被测量的手指中心的距离来提供信号的权重或重要性。在该 第一实施方式中，信号产生得离手指中心越远，信号的权重或重要性可以进一步降低。
[0049] 钟形曲线在每一侧达到0,这表示最终远离手指中心的测量信号对位置计算将不 存在权重或没有影响。这可以解决图4所示的问题，其中零散信号显著改变了在X维度的 手指的计算位置。因此，加权掩码是给靠近手指中心出现的信号较多权重并且给在较远处 测量的信号较少权重的任何期望的函数。因此，即使在位置计算中包括了噪音，只要选择的 用于加权掩码的函数给靠近手指边缘的信号相对小的权重，那么是噪音且靠近手指边缘出 现的信号现在对计算位置将具有较小的影响。
[0050] 图7是示出使用本发明的第一实施方式确定手指位置的步骤的流程图。第一步是 使用手指先前的但是计算出的位置作为基准位置。第二步是使用基准位置数据形成加权掩 码。第三步是将加权掩码应用至基准位置数据从而允许加权掩码精确手指的位置。
[0051] 图8提供了图7中形成加权掩码步骤的更多细节。为了形成加权掩码，第一步是 使用手指的之前位置作为当前位置的估计。对每一个电极，距离之前位置的距离计算为线 60所示。因此，如果结果是仅有的非零结果，那么将通过加权平均计算得到的位置提供给各 结果。基于该距离，各结果按反比例加权。
[0052] 例如，因为手指在加权平均计算中用作之前的位置示出为5. 16666667,所以第 一 X电极示出为距离手指中心5. 1666667个单元。类似地，下一个X电极距离手指的中心 4. 1666667个单元，依此类推。对在线60所示行中的所有电极进行该距离计算。该距离计 算将被用作基于其到手指中心的距离确定信号应该给多少"权重"。远离手指中心的信号将 没有权重，靠近中心的信号将给较多的权重。
[0053] 下一步是将距离值限幅。换句话说，只有距手指中心的一定距离内的电极将被用 来形成加权掩码。该限幅取决于为加权掩码选择的函数。在我们的示例中，余弦平方函数 用作加权掩码。为4的值被选作限幅距离，使得任何距离手指中心超过4的距离将被忽略 或将被减为值4。
[0054] 可以选择不同的限幅距离。在该示例中，4个单元的限幅距离仅用于例示的目的并 且不应被认为限制因素。限幅距离可以是整数或带小数的数。
[0055] 还应理解，特定的可应用掩码生成函数是余弦平方函数。这是因为对于手指中心 之间没有距离，函数等于1。但是，随着距离增加，函数平滑地变为〇。期望〇掩码处的距离 被调整为PI/2,然后使用余弦平方函数。对于大于限幅距离的距离，掩码设置为0。注意，余 弦平方函数是无限可微分的，并且所有导数是连续的。意味着该函数也是非常平滑的。余 弦平方函数的另一个优点是在〇位置处以及在PI/2的位置处导数求为0,因此手指中心和 边缘的抖动最小。
[0056] 然而，应当理解，存在具有和余弦平方函数性质相似的其它函数。例如，分段的抛 物线显示出能达到某些期望精度的所有这些属性。因此，为加权掩码选择余弦平方函数不 应视为本发明范围的限制因素。
[0057] 下一步是按比例调整限幅距离值。如上所述，当使用余弦平方函数时，所述值被调 整为PI/2从而将权重分配给所述值。例如，对于第一电极，第一调整值是限幅值乘以PI/2， 除以限幅值（在该实施例中为4)，该值等于1.5707963。对于第二电极的第二调整值是相 同的，因为被限幅值都是4。但是，对于第三电极，调整值是1.2435471。基于距手指中心的 距离重复调整所有被限幅值。
[0058] 下一步现在是将余弦平方函数应用至被调整值。然后，为了方便，将这些值四舍五 入使得加权掩码的值可用。快速浏览约整值例示了加权掩码的概念。例如，指示值为5的 第六电极非常靠近之前计算的手指位置5. 16666667。第六电极的加权掩码值为0. 996,表 示来自第六电极的信号的权重将非常大。相比之下，在手指信号边缘上的第三电极上的信 号权重仅为第六电极信号的一部分，或〇. 103。
[0059] 图9是用来例示图5中计算的余弦平方函数的加权掩码。
[0060] 在更精确的术语中，下文将描述图8的步骤。第一步是从基准位置的中心选择视 为有效信号的最大距离值。下一步是形成记录各电极距基准位置的距离的第一阵列。第二 阵列用来记录每一个电极的限幅信号值，其中如果所述距离小于最大距离值，则限幅信号 值等于电极距离基准位置的距离，或如果电极的距离大于最大距离值，则限幅信号值等于 最大距离值。下一步是调整在第二阵列中的每一个值以获得第三阵列。然后，将函数应用 至在第三阵列中的每一个值以获得第四阵列。最后，在第四阵列中将每一个值四舍五入以 获得限定加权掩码的第五阵列，所述加权掩码可以被用来获得信号对象的精确位置。
[0061] 然后，用于确定位置的步骤与在平均加权算法中所使用的相同。因此，约整值乘以 电极数以获得部分和，结果在线62所示行中示出。然后在线64所示行中计算出加权列和 结果。
[0062] 然后，最后的步骤是将加权列和结果除以部分和结果以使用加权掩码获得精确位 置，该精确位置示出为5. 105744577。该精确位置更接近与之前确定的位置5. 16666667,且 比其更准确。
[0063] 使用上述步骤来获得加权掩码，对每一个当前结果，现在存在对应于其距离的权 重。换句话说，越靠近手指中心的结果，相对于位置确定的"权重"越重，并且现在越远的结 果所给的"权重"越小。在相对"权重"值用于位置计算中的加权求和和非加权求和之前， 将相对"权重"值应用至结果以获得每一个电极的约整加权掩码结果。加权掩码具有将全 部权重应用至靠近手指的结果的特征，并且对远离手指的结果不应用权重。
[0064] 加权掩码趋于匹配从真实手指测量值获得的结果的形状。在仍获得期望的结果的 同时，可以容忍形状和尺寸上大的不匹配。对于在测量的轴线对称的单个手指，加权掩码在 那里也对称而没有绝对的位置误差就足够了。
[0065] 掩码形状平滑是有益的使得掩码定位相对手指的小差量不会导致位置上较大的 变化。实践中，加权掩码与移动手指一起使用时，在之前位置和当前位置存在一些延迟。平 滑的加权掩码使位置平滑地跟上。
[0066] 之前已经说明，加权掩码在确定单个手指位置方面对于减少噪音影响是有用的。 但是，当出现两个或更多个手指并且一起靠近时，也可以应用本发明。当两个手指彼此靠近 时，加权掩码可以重叠。因此，可以应用第二实施方式来确定足够靠近的使得加权掩码重叠 的对象的位置。
[0067] 如之前一样，使用每一个手指的之前位置来计算每一个手指的加权掩码。对于在 加权掩码中非零权重没有重叠的结果，针对单个手指的上述算法不变。但是，对于重叠的结 果，根据掩码来分配结果。每一个结果仍根据其掩码被调整，但是每一个结果也根据被所有 重叠掩码的和所除的掩码而被调整。注意，该分配根据各自的掩码元件"按照不同的结果" 来完成，因此，一些结果整个分配给一个手指，在掩码元件基本相同时一些结果被大致均匀 分开，如果在所有掩码中一些结果为0,将这些结果忽略。
[0068] 再次说明，掩码平滑是有益的以避免针对加权掩码位置微小变化的位置跳跃。将 加权掩码的形状和尺寸与手指更好地匹配，产生更精确的位置计算，但是为了获得准确的 结果，加权掩码没有必要完全匹配。
[0069] 应注意，使用之前的位置相对于当前结果来定位掩码是隐含地指数滤波。该滤波 降低抖动，并且这是除了由忽略掩码外面的结果而降低抖动的方法以外的抖动降低方式。 该滤波延长了延迟，这能够仅通过将算法更多次应用，且将结果位置向前前馈以计算更为 当前的加权掩码的方式来减少。
[0070] 现在，来看两个手指的特定示例，所述两个手指靠近在一起并且具有通过共用电 极可检测到的位置，图10是用来示出进行计算的电子表格。
[0071] 对于该示例，假定第一手指位于电极4,第二手指位于电极9。测量结果在电极的 指示下示出，如图11中的曲线所示。
[0072] 用于形成加权掩码且然后将其应用的步骤与上文针对单个手指的步骤相同。图12 是第一手指的加权掩码的曲线图。图13是计算第二手指的加权掩码的曲线图。
[0073] 在所述步骤中的第一点区别是在确定约整值之后，针对每一个电极计算加权掩码 的和，然后约整。
[0074] 对每一个手指的部分和的行或分配的掩码"和"的行是通过将电极编号乘以余弦 平方函数而计算的，其也是乘以被加权掩码的和所除的余弦平方函数而计算的。将这些值 相加以获得手指的总强度，针对第一手指该强度示出为10. 34786126。
[0075] 下一步是将分配掩码和乘以电极编号以获得位置权重。然后，将这些权重相加以 获得第一手指的权重和为45. 61798597。
[0076] 然后，通过将第一手指的总强度除以加权并分配的和以获得4. 408445843的位 置，第一手指的位置被找出。
[0077] 对第二手指重复所述步骤以在X维度中获得8. 935953568的位置。
[0078] 图14是示出第一手指和第二手指的分配加权掩码的曲线图。
[0079] 所述步骤更精确的描述如下。第一步是选择视为有效信号的距离第一对象基准位 置中心的最大距离值，然后形成记录各电极距离第一对象基准位置的距离的第一对象第一 阵列。然后形成记录每一个电极的限幅信号值的第一对象第二阵列，其中如果所述距离小 于最大距离值，则限幅信号值等于电极距离第一对象基准位置的距离，或如果电极的距离 大于最大距离值，则限幅信号值等于最大距离值。下一步是调整在第一对象第二阵列中的 每一个值以获得第一对象第三阵列。然后，将函数应用至在第一对象第三阵列中的每一个 值以获得第一对象第四阵列。最后，在第一对象第四阵列中将这些值四舍五入以获得确定 加权掩码的第一对象第五阵列，所述加权掩码可以被用来获得第一对象的精确位置。对第 二对象或手指执行相同的步骤。
[0080] 下一步是使用分配的掩码获得每一个对象的精确位置。第一步是将第一对象第四 阵列和第二对象第四阵列相加以形成加权掩码阵列的和。下一步是将各电极指示值乘以在 第一对象第五阵列中的相对应的值，然后乘以第一对象第五阵列被加权掩码阵列的和所除 而得到的值以由此将第一对象加权掩码应用于第一对象第六阵列中。
[0081] 下一步是将在第一对象第六阵列中的所有值相加以获得信号值的第一对象总强 度，其通过重叠掩码而被分配。将第一对象第六阵列中的每一个值乘以相对应的电极指示 值以获得加权的第一对象第七阵列。下一步是将在第一对象第七阵列中的所有值相加以获 得信号值的第一对象总加权强度，其通过重叠掩码而被分配。最后一步是将信号值的第一 对象总加权强度除以信号值的第一对象总强度以获得在第二维度中的第一对象精确位置。
[0082] 对第二对象重复这些相同的步骤以获得精确的位置。
[0083] 应理解，之前的位置计算可以不用作形成加权掩码位置的基础。相反，从加权平均 算法获得的当前结果得到位置估计。然后，执行加权掩码算法一次或更多次以简单地完善 定位。
[0084] 应当理解，本发明不限于减少噪音和更精确地确定仅一个或两个手指的位置。本 发明的原理可以应用于三个或更多个手指。只要掩码重叠，那么掩码必须分配以对重叠负 责。
[0085] 应当理解，上述实施方式仅例示本发明原理的应用。本领域技术人员在不偏离本 发明精神和范围的情况下可以设计出各种修改和另选实施方式。随附权利要求旨在覆盖这 样的修改和实施方式。
【权利要求】
1. 一种细化触摸传感器上单个对象位置的方法，所述方法包括： 1) 提供包括电极的二维栅格的触摸传感器，在每一个维度中每一个所述电极被分配一 个在0至最大指示值之间的指示值； 2) 使用从电极的所述栅格获得的信号将在电极的所述栅格的第一维度中的所述单个 对象的位置确定为基准位置； 3) 使用所述基准位置形成第一加权掩码；以及 4) 应用所述第一加权掩码以获得在所述第一维度中的所述单个对象的精确位置。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括： 1) 将在第二维度中相对于电极的所述栅格的所述单个对象的位置确定为基准位置； 2) 使用所述基准位置形成第二加权掩码；以及 3) 应用所述第二加权掩码以获得在所述第二维度中的所述单个对象的精确位置。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括通过以下步骤在所述精确位置减 少噪音： 1) 选择信号可被视为有效的距所述基准位置中心的最大距离值；以及 2) 形成记录各电极距离所述基准位置的距离的第一阵列； 3) 形成记录每一个电极的限幅信号值的第二阵列，如果所述距离小于所述最大距离 值，所述限幅信号等于电极距所述基准位置的距离，或如果所述电极的所述距离大于所述 最大距离值，则限幅信号值等于所述最大距离值； 4) 按比例缩放在第二阵列中的每一个值以获得第三阵列； 5) 对所述第三阵列中的每个值应用函数以获得第四阵列；以及 6) 将所述第四阵列中的每个值四舍五入以获得确定所述加权掩码的第五阵列，所述加 权掩码可以被用来获得所述单个对象的所述精确位置。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中应用在所述第三阵列中的所述函数是余弦平方函 数。
5. 根据权利要求3所述的方法，其中所述方法还包括通过以下步骤获得所述至少一个 对象的所述精确位置： 1) 将每一个电极指示值乘以在所述第五阵列中的相应的值以由此在第六阵列中应用 所述加权掩码； 2) 对在所述第六阵列中的所有值求和以获得信号值的总强度； 3) 将在第六阵列中的每一个值乘以相应的电极指示值以获得加权的第七阵列； 4) 对在所述第七阵列中的所有值求和以获得信号值的总加权强度；以及 5) 将信号值的所述总加权强度除以信号值的所述总强度以获得在所述第一维度中的 所述精确位置。
6. -种用于确定在触摸传感器上的至少一个对象的位置的方法，该方法减少在位置计 算中的噪音影响，所述方法包括： 1) 提供包括电极的二维栅格的触摸传感器，在每一个维度中每一个所述电极被分配一 个在0至最大指示值之间的指示值； 2) 使用从电极的所述栅格获得的信号将在电极的所述栅格的第一维度中的所述至少 一个对象的位置确定为基准位置； 3) 使用所述基准位置形成第一加权掩码；所述第一加权掩码限幅信号用于形成所述 第一加权掩码以排除距离所述基准位置超过选定距离的噪音信号，以及减少包括在选定距 离内但是距离所述基准位置较远处发生的信号的权重；以及 4) 应用所述第一加权掩码以获得在所述第一维度中的所述至少一个对象的精确位置。
7. -种提取触摸传感器上两个对象的方法，所述方法包括： 1) 提供包括电极的二维栅格的触摸传感器，在每一个维度中每一个所述电极被分配一 个在0至最大指示值之间的指示值； 2) 使用从电极的所述栅格获得的信号将在电极的所述栅格的第一维度中的所述两个 对象的位置确定为第一对象基准位置和第二对象基准位置； 3) 使用所述第一对象基准位置形成第一对象加权掩码并且使用所述第二对象基准位 置形成第二对象加权掩码；以及 4) 应用所述第一对象加权掩码以获得在所述第一维度中的所述第一对象的精确位置， 并且应用所述第二对象加权掩码以获得在所述第一维度中的所述第二对象的精确位置。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中所述方法还包括： 1) 将在第二维度中相对于电极的所述栅格的所述两个对象的位置确定为第一对象基 准位置和第二对象基准位置； 2) 使用在所述第二维度中的所述第一对象基准位置形成第一对象加权掩码，并且使用 在所述第二维度中的所述第二对象基准位置形成第二对象加权掩码；以及 3) 应用所述第一对象加权掩码以获得在所述第二维度中的所述第一对象的精确位置， 以及应用所述第二对象加权掩码以获得在所述第二维度中的所述第二对象的精确位置。
9. 根据权利要求7所述的方法，其中所述方法还包括在所述第一对象精确位置减少噪 音以及当所述噪音发生时通过以下步骤补偿重叠加权掩码： 1) 选择信号可被视为有效的距所述第一对象基准位置的中心的最大距离值；以及 2) 形成记录各电极距离所述第一对象基准位置的距离的第一对象基准阵列； 3) 形成记录每一个电极的限幅信号值的第一对象第二阵列，如果所述距离小于所述最 大距离值，则所述限幅信号值等于电极距所述第一对象基准位置的距离，或如果所述电极 的所述距离大于所述最大距离值，则所述限幅信号值等于所述最大距离值； 4) 按比例缩放在所述第一对象第二阵列中的每一个值以获得第一对象第三阵列； 5) 将对所述第一对象第三阵列中的每个值应用函数以获得第一对象第四阵列；以及 6) 将所述第一对象第四阵列中的每个值四舍五入以获得确定所述加权掩码的第一对 象第五阵列，所述加权掩码可以被用来获得所述第一对象的精确位置。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中应用在所述第一对象第三阵列中的所述函数是 余弦平方函数。
11. 根据权利要求9所述的方法，其中所述方法还包括在所述第二对象精确位置减少 噪音以及当所述噪音发生时通过以下步骤补偿重叠加权掩码： 1) 选择信号可被视为有效的距所述第二对象基准位置的中心的最大距离值；以及 2) 形成记录各电极距离所述第二对象基准位置的距离的第二对象基准阵列； 3) 形成记录每一个电极的限幅信号值的第二对象第二阵列，如果所述距离小于所述最 大距离值，所述限幅信号值等于电极距所述第二对象基准位置的距离，或如果所述电极的 所述距离大于所述最大距离值，则所述限幅信号值等于所述最大距离值； 4) 按比例缩放在所述第二对象第二阵列中的每一个值以获得第二对象第三阵列； 5) 对所述第二对象第三阵列中的每个值应用函数以获得第二对象第四阵列；以及 6) 将所述第二对象第四阵列中的每个值四舍五入以获得确定所述第二对象加权掩码 的第二对象第五阵列，所述加权掩码可以被用来获得所述第二对象的精确位置。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中应用在所述第二对象第三阵列中的所述函数是 余弦平方函数。
13. 根据权利要求11所述的方法，其中所述方法还包括通过以下步骤获得所述第一对 象的精确位置： 1) 将所述第一对象第四阵列和所述第二对象第四阵列相加以形成加权掩码阵列的 和； 2) 将各电极指示值乘以在第一对象第五阵列中的相应的值，然后乘以第一对象第五阵 列被加权掩码阵列的和的值所除而得到的值以由此将第一对象加权掩码应用于第一对象 第六阵列中； 3) 将在第一对象第六阵列中的所有值相加以获得信号值的第一对象总强度，其通过重 叠掩码被分配； 4) 将所述第一对象第六阵列中的每个值乘以相应的电极指示值以获得加权的第一对 象第七阵列； 5) 将在所述第一对象第七阵列中的所有值相加以获得信号值的第一对象总加权强度， 其通过重叠掩码而被分配；以及 6) 将信号值的所述第一对象总加权强度除以信号值的所述第一对象总强度以获得在 所述第二维度中的第一对象精确位置。
14. 根据权利要求11所述的方法，其中所述方法还包括通过以下步骤获得所述第二对 象的精确位置： 1) 将所述第一对象第四阵列和所述第二对象第四阵列相加以形成加权掩码阵列的 和； 2) 将各电极指示值乘以在第二对象第五阵列中的相应的值，然后乘以第二对象第五阵 列被加权掩码阵列的和的值所除而得到的值以由此将第二对象加权掩码应用于第二对象 第六阵列中； 3) 将在第二对象第六阵列中的所有值相加以获得信号值的第二对象总强度，其通过重 叠掩码被分配； 4) 将所述第二对象第六阵列中的每个值乘以相应的电极指示值以获得加权的第二对 象第七阵列； 5) 将在所述第二对象第七阵列中的所有值相加以获得信号值的第二对象总加权强度， 其通过重叠掩码而被分配；以及 6) 将信号值的所述第二对象总加权强度除以信号值的所述第二对象总强度以获得在 所述第二维度中的第二对象精确位置。
【文档编号】B23B29/04GK104254420SQ201380017623
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2013年3月28日 优先权日:2012年3月28日
【发明者】迈克尔·D·莱顿 申请人:瑟克公司