[发明专利]交互屏幕上的稀疏感测

说明书

技术领域

本发明涉及交互屏幕，并且更具体地，涉及与屏幕的感测接触。

背景技术

自从智能手机以及平板PC(个人计算机)引入以来，交互屏幕已经越来越普及。交互屏幕在尺寸上变得更大，并且对这些交互屏幕的响应性、分辨率以及智能的需求日益增加。通常，交互屏幕通过周期性地扫描屏幕上的通常称为节点的每个传感器来检测其中传感器已经激活的位置而起作用。可以通过由物体(例如，人的手指或触笔)进行的直接物理接触、通过接近传感器的物体或通过相距一定距离刺激传感器来激活传感器。

当与在交互屏幕上的传感器的数目相比时，在特定时刻在交互屏幕上激活的传感器的数目相对很少。图3示出与交互屏幕进行的接触的稀疏特性的示例。在图3所示的示例中，当手指很靠近交互屏幕时，电容在主动节点上发生变化。在交互屏幕上手指不是很靠近交互屏幕的位置处，电容不发生变化。

一种确定交互屏幕上的传感器何时被激活的方法是周期性地扫描屏幕上的所有传感器以监控哪些传感器已经被激活以及哪些传感器尚未被激活。全扫描(即，扫描屏幕上的所有传感器)可能是耗时的并且可能消耗比所需的更多的功率。便携式电子装置上的功率消耗是极为重要的，因为功率的量可能有限。用于驱动交互屏幕的功率的量可以通过降低交互屏幕的感测复杂度同时维持对传感器在何处被激活的检测以及定位的精确度来减少。

附图说明

图1是电容式触摸屏上的传感器与该电容式触摸屏上的电容的横截面图。

图2是表明电极的位置的电容式触摸屏的布局图。

图3是两个手指与电容式触摸屏进行接触产生的传感器中的电容变化的曲线图。

图4A是为电容器充电的电压源的示意图。

图4B是已充电电容器和未充电电容器的示意图。

图4C是电荷从一个电容器转移到另一个电容器的示意图。

图5是电荷转移电路的示意图。

图6是用于确定物体与电容式触摸屏进行接触的位置的设备的示意图。

图7根据本发明实施例说明大传感器间距拓扑。

图8根据本发明实施例说明利用大传感器间距拓扑来恢复电容的变化。

图9根据本发明实施例说明利用小传感器间距拓扑来恢复电容的变化。

图10是根据本发明实施例说明确定与电容式触摸屏进行接触的位置的方法的流程图。

具体实施方式

附图以及描述大体上揭示使用稀疏激活压缩感测来检测交互屏幕上传感器被激活的位置的方法以及设备。在本发明的实施例中，稀疏激活压缩感测利用其中同时被激活的传感器的数目(例如，每人10个或更少)充分小于传感器(节点)的数目(例如，100个)的情况。因为同时被激活的传感器的数目充分小于传感器的数目，所以需要用于确定哪些传感器被激活的测量的次数也可以减少。因为当与全扫描技术相比时需要更少的测量，所以需要更小的电路以及功率来检测在交互屏幕上被激活的传感器的位置。

本发明的用于确定交互屏幕上被激活的传感器位于何处的实施例包括三个步骤。在第一步骤期间，将在N个传感器的列中的传感器驱动至初始状态。初始状态经选择以简化用作此实施例的一部分的稀疏激活压缩感测算法。N个传感器的状态是初始状态以及它们感测到的交互的函数。同样在第一步骤期间，来自N个传感器的输出被合并成单个状态。在N个传感器总计成单个状态之后，该单个状态被电子存储。

在本发明的此实施例的第二步骤期间，重复第一步骤K次。第一步骤被重复的次数K的数目充分小于传感器的数目N。在此实施例的第三步骤期间，使用K个被电子存储的单个状态以及稀疏激活压缩感测来确定传感器在交互屏幕上被激活的位置。