[发明专利]用于识别多个不明确的触碰事件的位置的方法和设备

说明书

技术领域

本发明总体上涉及接触式输入系统，尤其涉及其中能够多个触碰同时重叠操作的接触式输入系统，并且涉及用于识别多个接触式输入位置的方法和设备。

背景技术

接触式输入系统已遍布于所有工业化国家。在包括如电子咨询站系统、收款机、指令输入系统(例如饭店)以及生产线操作的诸多应用中，这些系统已经替代或者补充了诸如键盘或鼠标之类的传统输入系统。当前市场上存在的接触式输入系统中应用了包括声音、电阻性、电容性以及红外的各种传感技术。典型地，接触式输入系统连同一些类型的信息显示系统(可以包括计算机)一起使用。当用户触碰显示对象时，接触式输入系统会将触碰的位置通知给系统。

图1和图2示出了传统的接触式传感器系统以及接触式输入系统。接触式传感器系统100一般包括触摸屏105(也称为接触式屏幕)，其示例可以是具有透明基板的接触式屏幕。系统100进一步包括用于将控制器110连接到触摸屏105的引线111。包括触摸屏105和控制器110的触摸屏系统可以结合显示装置115一起使用。接触式传感器系统100被配置成通过产生要经触摸屏105传送的声波来对触摸屏105上的触碰进行响应，一个或多个所述声波在触碰出现时被调制。控制器110进而使用声波的调制信号来识别触摸屏105上的触碰位置。控制器110还可以使用声波的调制信号来区分有效触碰和无效信号(例如，由屏幕表面的污染物所产生的信号)。如果控制器110识别触碰为有效，则将触碰位置传送到主计算机(未示出)，所述主计算机接着执行相应的计算机功能以在显示装置115上显示相关信息，例如图形。显示装置115响应操作者的指令，例如触碰触摸屏105的特定区域，以显示图形或其它信息。

图2图示了声波接触式输入系统102。具有表面122的透明传感器基板120覆盖显示系统屏幕。典型地，透明传感器基板120由玻璃制成。波能量沿着形成覆盖在基板表面122上的不可见XY网格的一个或多个路径传导，其中对表面122的接触会引起声波能量的削弱。

第一发送传感器125和第一接收传感器135位于基板120第一垂直侧的两个角上。第一发送传感器125在水平向右方向发送要由第一接收传感器135接收的声波。第二发送传感器130和第二接收传感器140在基板120的第一水平侧上垂直于第一发送和接收传感器125和135而定位。例如，发送传感器125和130以及接收传感器135和140可以是压电式传感器。基板120的水平两侧提供有两个反射器阵列200和205，基板120的垂直两侧提供有两个反射器阵列210和215。反射器阵列将来自发送传感器的声波部分地反射到接收传感器。

控制器110通过线路160和165向发送传感器125和130传送信号，发送传感器125和130产生通过基板120发射并由反射器阵列进行反射的声能。控制器110通过线路190和195从接收传感器135和140接收信号，并且所接收的信号包括时间和信号振幅。控制器110包括编码指令(如存储在微处理器的存储器中)，所述指令被执行时执行控制和处理相关信号的步骤。控制器110无需包含计算机，而是可以以硬件、固件、软件或其任何组合来实现。波经由反射器阵列200、205、210和215而从发送传感器125和130传送到接收传感器135和140所花费的时间取决于路径长度，因此，波内的衰减位置可以与相对于发射时间的接收时间相关。波在基板120的X方向和Y方向上周期性地重复传播，以便允许检测触碰事件位置250的坐标。波重复传播之间的时间为采样时间。

将声波的传播和检测合并的接触式输入系统的一个弊端是，如果同时或在系统的一特定采样期间内按压或触碰两个或更多的点，接收传感器135和140会在单个可读出坐标的时间间隔内检测到多个X坐标和Y坐标，而且这些触碰位置要通过多个不同的坐标对来识别。图3图示了在位置250和251所指示的同时发生的两个触碰事件的情况。如图3所示的示例中，有两个能够指示触碰位置252和253的X和Y对的可能组合，其并不是实际发生触碰的位置。因此，应用程序需要识别多个同时存在的触碰的能力，这就要求在传统系统上进行改进。