[发明专利]在电容性触摸板上定位多个物体

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及电容性触摸板。具体来说，本发明的实施例涉及用于改善电容性触摸板操作的电容性触摸板设计和方法。

背景技术

在现有使用电容性触摸板定位多个手指(或其他输入物体)的技术中存在问题。需要能够使用触摸板系统足够精确地定位这些输入物体，以便对例如具有小按键的小键盘或键盘进行模拟。

电容性触摸板能够从各种不同的物体(如手指、笔、触针等)接受输入。对于大多数电容性触摸板来说，输入物体是导体。然而也可以使电容性触摸板接受非导体物体。为了叙述的简明起见，下面的讨论使用手指作为示例性输入物体。然而应当理解，任何不同的可接受物体的组合均能够产生用于确定这些物体位置的轮廓(profile)。

当两个或更多手指接触或者足够靠近使用轮廓感测方案的电容性触摸板时，所得到的电容轮廓近似等于分别由各个手指所导致的轮廓的总和(即，所得的轮廓对于分别与其他手指在不同时间施加时所得到的轮廓进行粗略叠加)。在一个具体实现中，使用峰值插值方法来计算每个手指的位置。为了提高插值精度，保存第一手指到达的电容轮廓的表示。当第二个手指也与触摸板相互作用(interacting)时，从后来的轮廓中减去所存储的轮廓表示，从而产生消除了第二个手指所致轮廓部分的修正轮廓。即使所捕获的第一手指的轮廓表示不是完全精确，从两个手指所产生的轮廓中减去该轮廓表示也能够产生校正的轮廓，对于测量第二手指的位置，该校正轮廓优于未校正的轮廓。基于第一手指轮廓和其他可用信息使用各种技术来改进对多手指轮廓的校正精度。

在电容性传感器上精确定位多个手指的主要现有替代技术公知的是“电容性成像”传感器，其不仅测量行电容和列电容，还测量表面上每个点各自的电容。成像传感器比轮廓传感器需要更昂贵的电子器件、更高的数据率、以及更高的功率。本发明允许以简单且便宜的电容轮廓传感器来执行成像传感器的传统功能。

某些触摸板的多手指应用要求两个触摸手指不仅被简单地计数并且被精确地定位。要求关注于足够精确地定位多个手指，以利用很小按键来模拟小键盘或键盘。本发明提供了一种在存在多手指触摸的情况下识别和精确定位各手指的方法，其中通过利用类小键盘应用的特殊使用模式的优点而提高了精度。

发明内容

本发明特别适合于手指一旦放下就很少移动的触摸板应用，如屏幕上键盘或小键盘。本发明的实施例包括用于确定同时与具有感测区的电容性触摸板相互作用的多个物体的位置的方法。该方法包括生成与同时出现在感测区上的第一物体和第二物体相关联的第一电容轮廓，并且使用所述第一电容轮廓来确定第一和第二物体相对于感测区的位置。

本发明的实施例还包括用于确定多个物体位置的电容感测触摸板。电容感测触摸板包括：与触摸板耦接的电容轮廓发生器，其用于生成与靠近触摸板的第一物体相关联的第一电容轮廓；以及与轮廓发生器耦接的位置确定器，其基于第一电容轮廓来确定第一物体相对于触摸板的位置。在一个实施例中，电容轮廓发生器生成与同时靠近触摸板的第一物体和第二物体相关联的第二电容轮廓。在一个实施例中，轮廓校正器与轮廓发生器耦接，该轮廓校正器基于第一和第二电容轮廓来确定校正电容轮廓，其中所述位置确定器基于校正电容轮廓来确定第二导电物体相对于触摸板的位置。

本发明还涉及如下构思：

构思1.一种用于确定同时与具有感测区的电容性触摸板相互作用的多个物体的位置的方法，该方法包括：

生成与同时出现在感测区上的第一物体和第二物体相关联的第一电容轮廓；和

使用所述第一电容轮廓来确定所述第一和第二物体相对于所述感测区的位置。

构思2.根据构思1的方法，其中确定所述第一和第二物体相对于所述感测区的位置包括：

确定与所述第一和第二物体相关联的相对于所述感测区第一轴的电容值；和

确定所述第一和第二物体在所述第一轴中的位置。

构思3.根据构思2的方法，还包括：

生成与所述第一和第二物体相关联的第二电容轮廓，所述第二电容轮廓包括与所述第一和第二物体相关联的相对于所述感测区第二轴的电容值；和

确定所述第一和第二物体在所述第二轴中的位置。

构思4.根据构思3的方法，还包括：

确定所述第一轴中的位置与所述第二轴中的位置之间的关系；和

使用所述关系来控制用户界面。

构思5.根据构思2的方法，其中确定所述第一和第二物体的位置包括：

对所述第一电容轮廓执行局部插值。