[发明专利]压力感测装置和方法

说明书

公开了压力感测装置和方法。描述了处理来自触摸面板的信号的装置。触摸面板包括设置在感测电极和公共电极之间的压电材料层。装置包括连接到感测电极的第一电路。第一电路生成第一压力信号。第一压力信号对应于感测电极并指示靠近对应的感测电极作用在触摸面板上的压力。装置还包括连接到公共电极的第二电路。第二电路生成指示施加到触摸面板的总压力的第二压力信号。装置还包括控制器，控制器配置成基于第二压力信号和第一压力信号的加权总和确定外部干扰信号。控制器还配置成将外部干扰信号与阈值进行比较。控制器还配置成响应于外部干扰信号大于或等于阈值而输出干扰标志，干扰标志指示第一压力信号和第二压力信号受到与外部电场耦合的影响。

技术领域

本发明涉及用于处理来自压力感测触摸面板的信号的装置和方法，以及使用该设备和方法的触摸面板系统。

背景技术

电阻式触摸面板和电容式触摸面板用作计算机和移动设备的输入设备。一种类型的电容式触摸面板(如投射电容式触摸面板)通常用于移动设备。在US 2010/0079384A1中描述了投射电容式触摸面板的示例。

投射电容式触摸面板通过检测由导电物体的接近引起的电场变化来操作。通常使用电容传感器的阵列或网格来确定投射电容式触摸面板被触摸的位置。虽然投射电容式触摸面板通常可以在单点触摸事件和多点触摸事件之间进行区分，但是投射电容式触摸面板具有无法感测压力的缺点。因此，投射电容式触摸面板倾向于不能在相对轻的敲击和相对重的按压之间进行区分。可以感测压力的触摸面板可以允许用户通过提供关于用户与触摸面板交互的附加信息以新的方式与设备交互。

WO 2016/102975A2描述了用于组合式电容和压力感测的装置和方法，其中单个信号被放大，然后随后被分成压力分量和电容分量。WO 2017/109455A1描述了用于组合式电容和压力感测的装置和方法，其中单个信号被分成电容信号和被放大的压力信号。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于处理来自触摸面板的信号的装置。触摸面板包括设置在多个感测电极和至少一个公共电极之间的压电材料层。该装置包括用于连接到多个感测电极的第一电路。第一电路被配置成生成多个第一压力信号。每个第一压力信号对应于一个或多个感测电极并指示靠近对应的一个或多个感测电极作用在触摸面板上的压力。该装置还包括用于连接到至少一个公共电极的第二电路。第二电路被配置成生成第二压力信号，第二压力信号指示施加到触摸面板的总压力。该装置还包括控制器，该控制器被配置成基于第二压力信号和多个第一压力信号的加权总和来确定外部干扰信号。控制器还被配置成将外部干扰信号与预先校准的阈值进行比较。控制器还被配置成响应于外部干扰信号大于或等于预先校准的阈值而输出干扰标志，该干扰标志指示第一压力信号和第二压力信号受到与一个或多个外部电场耦合的影响。

每个感测电极可以贡献单个第一压力信号。

控制器还可以被配置成确定向触摸面板施加压力的位置。控制器可以被配置成响应于设置干扰标志，使用被配置成减少或消除与一个或多个外部电场耦合的影响的信号后处理方法来处理第一压力信号和/或第二压力信号。

使用被配置成减少或消除与一个或多个外部电场耦合的影响的信号后处理方法来处理第一压力信号和/或第二压力信号，可以包括识别接近该位置的一个或多个感测电极，并从计算中排除所识别的感测电极以确定总压力。

控制器还可以被配置成基于其余未排除的感测电极来估计靠近一个或多个被排除的感测电极作用在触摸面板上的一个或多个压力。

第一电路可以被配置成对每个感测电极生成指示感测电极的电容的电容信号。控制器可以被配置成基于电容信号来确定向触摸面板施加压力的位置。

生成第一压力信号和电容信号可以包括分离从感测电极接收的单个信号。

每个第一压力信号可以对应于单个感测电极。