[发明专利]对物体的触敏表面上的至少一个接触进行检测和定位的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对物体的触敏表面上的至少一个接触进行检测和定位的系统，还涉及一种由该系统实现的方法。

背景技术

根据当前技术，有各种各样的系统可以对触敏表面上的接触进行检测和定位，这些系统包括：在触敏表面发射体声波的装置；接收在触敏表面传播后的体声波的装置，用于根据接收到的声波提供接收信号；根据接收信号对触敏表面上的接触进行检测和定位的装置。

专利US 6,741,237描述了一种系统，利用在物体(例如触摸屏)中、在发射换能器与至少两个接收换能器之间传播的地震声波的传输时间扰动，接收换能器布置在物体的周围以便扰动在从扰动区向两个接收换能器的传输时间上产生不同的波动。该系统仅仅基于传输时间差异，需要在物体周围的精确位置布置换能器，以便使沿至少两个不同方向的传输时间差异最大化，例如布置在矩形触摸屏的角上。此外，该系统还可以检测点接触类型的扰动，但不能描述其特征。

为了提高系统的灵敏度，已知提出的解决方案基于对接收信号的波谱分析。因此，更具体地说，本发明应用于一种对物体的触敏表面上的至少一个接触进行检测和定位的系统，包括：

至少两个不同的、在触敏表面中发射体声波的发射源，被布置使发出的声波产生相互干涉；

至少一个接收器，接收触敏表面中传播并干涉后的体声波，以便基于接收到的声波提供接收信号；

定位装置，通过将接收信号的某些波谱特征与一组参照波谱特征相比较来对物体的触敏表面上的至少一个接触进行定位。

例如，专利FR 2 916 545描述了一种系统，采用的是识别地震声波在触敏接口的一组谐振图像上的相对吸收特征。由接触引起的每个频率的相对衰减和相移构成了预定数量的谐振图像上建立的相对衰减矢量的频率分量中的一个。利用该系统，可以用少量的换能器精确地检测和定位任何表面上的相互作用，测量速度可以达到每秒五十次定位。不过，该系统的缺点是对温度变化敏感，温度变化会影响吸收特征。而对于可预见到的应用而言，例如汽车行业，触敏接口必然会安装在温度易大幅度变化的环境中，例如车辆的驾驶室。

法国专利申请FR 2 948 471提出了对该系统的改进方案，该方案不再利用谐振图像，而是利用辐射的暂态图案，通常称为“衍射脉冲图案”。因此，所采用的定位方法不依赖于物体的固有频率，并且还能检测多个接触。然而该检测系统也对温度的变化敏感，温度变化影响衍射脉冲图案。

发明内容

因此，希望有一种对接触进行检测和定位的系统能消除至少部分上述问题和局限，具体而言就是要对温度差异降低敏感。

因此，提出一种对物体的触敏表面上的至少一个接触进行检测和定位的系统，包括：

至少两个不同的、在触敏表面中发射体声波的发射源，被布置使得所发射的声波之间产生声学干涉；

至少一个接收器，接收在触敏表面中传播并干涉后的体声波，以便利用接收到的声波提供接收信号；

定位装置，通过将接收信号的某些波谱特征与一组参照波谱特征相比较来对物体的触敏表面上的至少一个接触进行定位，

其特征在于还包括：

测量触敏表面温度的装置；

通过根据测得的温度对波谱特征的至少一部分进行频移，调整接收信号的波谱特征或参照波谱特征的装置。

因此，通过将参照波谱特征或者将接收信号的波谱特征调整至触敏接口的测量温度，尽管参照波谱特征是在某个精确的温度下建立的或学习到的，也可以通过在很宽的温度范围内比较波谱特征而保证定位的可靠性。此外调整可以简单地通过频移来实现：事实上，对于给定的传播方式，温度对要比较的波谱特征的影响主要在于偏移。因此检测定位系统对温度的稳定性就更好了。

作为可选的方案，调整装置能利用对一组预定的温度预先建立的、保存于存储器中的对应关系，根据测量到的温度移动接收信号的每个波谱特征，该对应关系是建立在多个连续频率或频带和多个分别与之相关的频移值之间的。

同样作为可选的方案，温度测量装置包括：

计算器，计算预定频带中接收信号的波谱范数；

比较器，将计算得的范数与一组参照范数相比较，该组参照范数分别与一组温度相关联；

选择器，根据比较器提供的结果选择温度。

同样作为可选的方案，发射源和接收器不对称地布置在触敏表面的周边。建立发射源的激励，使得参照范数集合与温度集合之间符合单调递增或递减的关系。

同样作为可选的方案，温度测量装置包括温度传感器，具体说就是热敏电阻，与触敏表面接触。