專利名稱：：二維觸摸面板的制作方法
技術(shù)領域：
：本發(fā)明涉及二維(2D)觸摸面板，更具體來說，涉及借助電容性觸摸感測操作的觸摸面板。髓"基于電容性感測的2D觸摸面板廣泛地用于各種應用中。通常，2D觸摸面板由手指直接接觸或通過接近(即，不接觸)而致動。舉例來說，2D觸摸面板用作膝上型計算機的觸摸墊，用于家庭器具(例如微波爐及爐灶面)的控制面板，及用作手持式裝置(例如移動電話)上的顯示器的覆蓋層。此項技術(shù)中已知眾多其它應用。2D觸摸面板的大多數(shù)常規(guī)設計是以意指觸摸面板可在任一時刻僅檢測單個觸摸的方式來設計。此對于大范圍的應用是充分的。然而，對于一些應用來說，期望2D觸摸面板能夠同時感測兩個或兩個以上觸摸。舉例來說，眾所周知，按常規(guī)計算機是由鼠標來控制的，所述鼠標組合兩個或三個傳感器，也就是用于光標運動的軌跡球及用于選擇光標位置處的圖標的兩個按鈕。因此，鼠標組合通過鼠標裝置的移動的光標運動及用于致動左鼠標按鈕及右鼠標按鈕的兩個手指動作。在膝上型計算機中，鼠標功能是由具有鄰近按鈕的觸摸墊提供。用戶通過在觸摸墊面積上滑動一個手指來移動光標，且通過用他或她的拇指或一個或兩個其它手指致動兩個"鼠標"按鈕來選擇圖標等等。需要多個同時發(fā)生的手指輸入的裝置的另一實例是手持式游戲控制臺，其中左手拇指及右手拇指通常用于控制裝置的不同功能，或共同地控制相同功能。用于飛機中娛樂系統(tǒng)的控制器通常具有類似的操作模式。此項技術(shù)中已知能夠感測多個同時發(fā)生的觸摸的2D電容性觸摸面板，且現(xiàn)在將對其進行描述。圖1示意性地概括US5,825,352[參考文獻l]的現(xiàn)有技術(shù)觸摸面板，其能夠同時檢測多個觸摸。陣列傳感器是通過具有在x和y方向中的每一者上延伸以分別形成傳感器線的行及列的多個電線的觸摸墊矩陣101形成。使用連接到陣列傳感器101的多路復用器102來掃描陣列傳感器，所述多路復用器是由微控制器105控制。然后，使用電容測量電路103測量經(jīng)取樣的x及y電線中的每一者的電容。出于校準的目的，傳感器在不存在手指致動的周期期間進行自身掃描以確定背景信號電平。測量并存儲背景電容電平，且然后從對傳感器陣列的每一掃描中減去所述背景電容電平以確定手4指誘發(fā)的電容。使用模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)104將來自傳感器陣列中的每一傳感器行及列的經(jīng)掃描輸出轉(zhuǎn)換成數(shù)字表示，所述模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)104將所述數(shù)字化信號供應到微控制器105。按序或同時在陣列的x方向及y方向上分析經(jīng)掃描的數(shù)據(jù)。在所述圖中，針對同時發(fā)生的兩個手指觸摸(如在陣列傳感器101上所圖解說明)示意性圖解說明x輪廓107及y輪廓106。參考x輪廓107，顯見兩個最大值108及110，每一者針對每一手指觸摸。所述兩個最大值由最小值109分開。參考y輪廓106，僅顯見一個最大值，其是兩個手指觸摸在y方向上靠近在一起的結(jié)果。在此現(xiàn)有技術(shù)裝置中，來自x線的信號與來自y線的信號分開分析。在x及y中的每一者中，識別最大值及最小值，其中將最大值指定為手指觸摸。第二最大值需要在第一最大值之后識別最小值。將最大值識別為信號中最大局部變化。將最小值識別為鄰近峰值的局部最小值。在于x及y方向中的每一者中已識別最大值之后，將每一峰值與閾值相比較。如果峰值小于閾值，那么不再認為所述峰值是峰值?？蓪㈩愃坪瘮?shù)應用于最小值，借此所述值必須小于給定閾值。然后，對x及y方向上的峰值及谷值數(shù)據(jù)進行插值以識別一個或一個以上手指在傳感器陣列上的位置。此技術(shù)用于檢測及處理傳感器陣列上的多個同時發(fā)生的觸摸，以使得第一手指可用于控制光標(類似于膝上型計算機上的常規(guī)觸摸墊)且第二手指可用于提供致動(類似于鄰近觸摸墊提供的常規(guī)機械按鈕)。盡管此現(xiàn)有技術(shù)設計提供技術(shù)上設計良好的用于同時發(fā)生的多個觸摸處理的解決方案，但其需要在x及y兩者上的大量傳感器線以提供充分的空間分辨率。至少將需要大約10x10個線來分辨兩個同時發(fā)生的觸摸。更一般地，或許將需要至少20x20個線來提供充分的可靠性及準確性，及應付多于兩個的同時發(fā)生的觸摸。然而，對于大規(guī)模生產(chǎn)的裝置來說，成本隨所需信號處理線的數(shù)目而變化，即電容測量電路、ADC及數(shù)字信號處理器中的線的數(shù)目。因此，將期望提供可以減少數(shù)目的傳感器線構(gòu)造的多觸摸陣列傳感器。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明，提供一種2D觸敏電容性位置傳感器，其包括(a)觸摸面板，其具有分布在其面積上的多個感測元件；(b)電容測量電路，其連接到所述感測元件且可重復操作以獲取所述組電容信號值，每一組均由來自所述感測元件中的每一者的電容信號值組成；及(c)處理器，其經(jīng)連接以接收所述組電容信號值且可操作以處理每一組來計算并輸出所述觸摸面板上的單個或多個觸摸位置的坐標，通過以下步驟執(zhí)行對每一組的所述處理(i)識別具有最大電容信號值的感測元件；(ii)界定所述觸摸面板的區(qū)域，所述區(qū)域包含具有所述最大電容信號值的所述感測元件及其相鄰者中的選定者；(iii)分別識別并界定一個或一個以上其它感測元件及區(qū)域，其中如果電容信號值位于所述觸摸面板的先前所界定的區(qū)域中，則每一反復不考慮所述電容信號值；及(iv)輸出指示每一所識別區(qū)域中的所述觸摸位置的坐標的數(shù)據(jù)。因此提供其中信號處理是基于連續(xù)的界定觸摸面板中的區(qū)域或子塊的簡單且可靠的多觸摸傳感器，在所述區(qū)域或子塊中的信號排除在后續(xù)觸摸識別步驟中。此方法可被認為是US6,993,607[參考文獻4]的鄰近鍵抑制(AKS)方法的修改。AKS最初經(jīng)開發(fā)用于在每一數(shù)據(jù)獲取循環(huán)中掃描整個觸摸面板表面。當前方法不同于常規(guī)AKS之處在于并非一次針對整個鍵陣列應用AKS而是反復地對觸摸面板的子塊應用AKS，以在每一處理階段濾掉一些鍵，即鄰近所識別的觸摸位置的那些鍵。此局部AKS形式的目的是排除鄰近已識別的觸摸的鍵于對進一步有效觸摸的搜索之外。這是可靠的且簡單的處理方法，其一起處理兩個維度，即，x及y。具體來說，根據(jù)本發(fā)明的處理避免執(zhí)行US5,825,352的復雜信號處理方法，所述方法同樣有效地提供曲線擬合分析以識別最大值及最小值兩者。特定來說，識別最小值并不是本發(fā)明的特征，而在US5,825,352中，分辨多個觸摸是重要的前提條件。而且，根據(jù)本發(fā)明的處理避免必須分開處理來自兩個維度中的每一者的數(shù)據(jù)。識別步驟優(yōu)選地不考慮具有不高于閾值的電容信號值的任何感測元件。反復識別一個或一個以上觸摸位置因此局限于較高電容信號值。閾值可以是固定或可變的。可預先計算適合的閾值，例如在一系列測量期間或在具有觸摸面板傳感器的裝置加電之后。在一些實施方案中，將每一區(qū)域中的具有最大電容值的傳感元件認為是所述區(qū)域的主要致動的感測元件。在其它實施方案中，將每一區(qū)域中的在具有高于閾值的電容信號值的那些感測元件中處于觸摸面板上的最高位置處的感測元件認為是所述區(qū)域的主要致動的感測元件?？蓱闷渌惴ㄒ源_定所述感測元件中的哪一者被認為是主要感測元件。此外，在一些實施例中，所述方法并不要求識別所述主要感測元件。在本發(fā)明的簡單版本中，將每一區(qū)域中的觸摸位置認為是處于主要致動的感測元件處。在本發(fā)明的最佳模式中，每一區(qū)域中的觸摸位置是通過在所述區(qū)域中的感測元件中的至少一些感測元件的電容信號值之間應用插值來確定。此允許輸出中比單獨來自感測元件的可能位置分辨率更佳的位置分辨率。因此，相對粗糙的感測元件柵格能夠遞送達到比柵格的標度更精細的標度的位置分辨率。因此提供簡單的且可靠的多觸摸傳感器，其可以相對低數(shù)目的感測元件來實施。因此，電容測量電路僅需要包括相對低數(shù)目的感測通道。各種形式的插值是可能的。舉例來說，插值可限定于識別為是所述區(qū)域的主要致動的感測元件及其相鄰者的感測元件。另一替代案是插值包含每一區(qū)域中的所有感測元件。本發(fā)明還包含一種處理來自2D觸敏電容性位置傳感器的信號的方法，所述2D觸敏電容性位置傳感器包括(a)具有分布在其面積上的多個感測元件的觸摸面板；(b)連接到感測元件且可重復操作以獲取多組電容信號值的電容測量電路，每一組均由來自所述感測元件的每一者的電容信號值組成；及(C)經(jīng)連接以接收所述組電容信號值且可操作以處理每一組來計算并輸出觸摸面板上的單個或多個觸摸位置的坐標的處理器，處理每一組的所述方法包括(i)識別具有最大電容信號值的感測元件；(ii)界定所述觸摸面板的區(qū)域，所述區(qū)域包含具有最大電容信號值的所述感測元件及其相鄰者中的選定者；(iii)分別識別并界定一個或一個以上其它感測元件及區(qū)域，其中如果電容信號值位于所述觸摸面板的先前所界定的區(qū)域中，則每一反復不考慮所述電容信號值；及(iv)輸出指示每一所識別區(qū)域中的觸摸位置的坐標的數(shù)據(jù)。本發(fā)明可使用被動或主動電容感測技術(shù)來實施。被動電容感測裝置依靠測量感測電極對系統(tǒng)參考電位(接地)的電容。作為此技術(shù)的基礎的原理描述于(例如)US5,730,165[參考文獻6]及US6,466,036[參考文獻7]中。US5,730,165及US6,466,036的內(nèi)容在描述本發(fā)明的
背景技術(shù)：
材料時以全文引用的方式并入本文中。廣泛來說，被動電容性傳感器采用耦合到電容測量電路的感測電極。每一電容測量電路測量其相關(guān)聯(lián)感測電極對系統(tǒng)接地的電容(電容性耦合)。當所述感測電極附近不存在指向物體時，所測量的電容具有一背景或靜態(tài)值。此值取決于所述感測電極的幾何形狀及布局以及通向其的連接，等等，也取決于鄰近相鄰物體(例如，接近于附近接地平面的感測電極)的性質(zhì)及位置。當指向物體(例如，用戶的手指)接近感測電極時，所述指向物體似乎述虛擬接地。此用來增加所述感測電極對接地的所測量電容。因此，認為所測量電容的增加指示指向物體的存在。US5,730,165及US6,466,036主要涉及離散(單個按鈕)測量而非2D位置傳感器應用。然而，描述于US5,730,165及US6,466,036中的原理易于應用于2D電容性觸摸傳感器(2DCT)，例如，通過提供電極來界定離散感測面積的2D陣列或者矩陣配置中的電極行及電極列。主動2DCT傳感器是基于測量兩個電極之間(而非單個感測電極與系統(tǒng)接地之間)的電容性耦合。作為主動電容性感測技術(shù)的基礎的原理描述于US6,452,514[參考文獻5]中。US6,452,514的在描述本發(fā)明的
背景技術(shù)：
材料時以全文引用的方式并入本文中。在主動類型傳感器中，向一個電極(所謂的驅(qū)動電極)供應振蕩驅(qū)動信號。所述驅(qū)動信號與所述感測電極的電容性耦合度是通過測量由所述振蕩驅(qū)動信號轉(zhuǎn)移到所述感測電極的電荷量來確定。所轉(zhuǎn)移的電荷量(即，在所述感測電極處所經(jīng)歷的信號的強度)是所述電極之間的電容性耦合的測量。當靠近所述電極不存在任何指向物體時，所述感測電極上的所測量信號具有背景值或靜態(tài)值。然而，當指向物體(例如用戶的手指)接近所述電極(或更特定來說接近靠近分離所述電極的區(qū)域)時，所述指向物體充當虛擬接地并吸收來自所述驅(qū)動電極的驅(qū)動信號(電荷)中的一些信號。此用來降低耦合至所述感測電極的驅(qū)動信號的分量的強度。因此，認為所述感測電極上的所測量信號衰減指示指向物體的存在。為更好地理解本發(fā)明并顯示可如何實施本發(fā)明，現(xiàn)在以實例方式參考隨附圖式。圖1是現(xiàn)有技術(shù)電容性位置傳感器陣列的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電容性位置傳感器陣列及相關(guān)聯(lián)電路的示意圖。圖3是第一實施例的信號處理方法的流程圖。圖4A到4H是用于描述圖3的信號處理方法的具體實例的一系列傳感器陣列示意圖。圖5是圖解說明追蹤?quán)徑谝粚嵤├膫鞲衅麝嚵械亩鄠€物體的示意圖示。圖6A是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的電容性位置傳感器陣列及相關(guān)聯(lián)電路的俯視示意圖。圖6B及6C示意性圖解說明圖6A的傳感器陣列中提供X及Y線的電極圖案層。圖7是第二實施例的信號處理方法的流程圖。圖8A到8D是用來描述圖7的信號處理方法的具體實例的一系列傳感器陣列示意圖。圖9A示意性地顯示監(jiān)視器及包含根據(jù)本發(fā)明的傳感器的輸入裝置。圖9B示意性地顯示并有根據(jù)本發(fā)明的傳感器的蜂窩式電話。具體實施例方式圖2以平面圖形式示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的2D觸敏電容性位置傳感器201。所述2D觸敏電容性位置傳感器將用于描述如何使用圖3中所顯示的算法來計算鄰近位置傳感器的多個物體的位置。2D觸敏電容性位置傳感器201可操作以確定物體沿第一(x)方向及第二(y)方向的位置，第一及第二方向的定向顯示在朝向圖式的左上角處。傳感器201包括其上布置有感測電極203的襯底202。感測電極203界定可在其內(nèi)確定物體(例如，手指或觸針)至所述傳感器的位置的感測面積。襯底202是透明塑料材料且所述電極由使用常規(guī)技術(shù)沉積于襯底202上的氧化銦錫(ITO)的透明膜形成。因此，所述傳感器的感測面積是透明的且可放置于顯示屏幕上而不會使在所述感測面積后顯示的內(nèi)容模糊。在其它實例中，所述位置傳感器可不打算設置于顯示器上且可不是透明的；在這些實例中，可用更經(jīng)濟的材料(例如，銅壓層印刷電路板(PCB))來替換ITO層。所述感測電極在襯底202上的圖案是如此以將所述感測面積劃分為布置成行及列的感測單元204陣列(格柵)。(應注意，術(shù)語"行"及"列"在此處用于在兩個方向之間進行方便的區(qū)分且不應解釋為暗指垂直定向或水平定向。)在此位置傳感器中，存在與X方向?qū)实娜齻€感測單元列及與y方向?qū)实奈鍌€感測單元行(總共十五個感測單元)。圖2中所示的定向的最頂端感測單元行稱為行Yl，向下一個行稱為行Y2，且如此向下直到行Y5。類似地，所述感測單元列從左到右稱為列X1到X3。每一感測單元包含行感測電極205及列感測電極206。行感測電極205及列感測電極206布置于每一感測單元204內(nèi)以彼此交錯(在此情形中，通過圍繞彼此成正方形螺旋)，但并不電連接。由于所述行感測電極及所述列感測電極是交錯(纏繞在一起)的，因此鄰近給定感測單元的物體可提供至兩個感測電極的顯著電容性耦合，而無論所述物體在所述感測單元中定位于何處。交錯的特性標度可以為大約或小于手指、觸針或其它致動物體的電容性占用面積以提供最佳結(jié)果。感測單元204的大小及形狀可與待檢測的物體的大小及形狀相當或更大(在可行限度內(nèi))。同一行中所有感測單元的行感測電極205電連接在一起以形成五個單獨的行感測電極行。類似地，同一列中所有感測單元的列感測電極206電連接在一起以形成三個單獨的列感測電極列。位置傳感器201進一步包括耦合到所述行感測電極行及所述列感測電極列中的相應一者的一系列電容測量通道207。每一測量通道可操作以產(chǎn)生指示相關(guān)聯(lián)感測電極列或感測電極行與系統(tǒng)接地之間的電容值的信號。在圖2中，將電容測量通道207顯示為兩個單獨的庫，其中一個庫耦合到所述行感測電極行(標記為Yl到Y(jié)5的測量通道)且一個庫耦合到所述列感測電極列(標記為X1到X3的測量通道)。然而，應了解，實際上，最可能將所有測量通道電路提供于單個單元中，例如可編程或?qū)Ｓ眉呻娐贰４送?，雖然在圖2中顯示了八個單獨的測量通道，但電容測量通道可替代地由具有適當多路復用的單個電容測量通道提供，但此并非優(yōu)選操作模式。此外，可使用US5,463,388[參考文獻2]中所描述的種類的電路或類似電路，其借助單個振蕩器同時驅(qū)動所有行及列以便傳播層狀感測場集穿過上覆襯底。將由測量通道207測量的指示電容值的信號提供到包括處理電路的處理器208。所述位置傳感器將被視為一系列離散鍵。每一離散鍵的位置是x傳導線與y傳導線的交叉點。所述處理電路經(jīng)配置以確定所述離散鍵中的哪一者具有指示與其相關(guān)聯(lián)的電容的信號。主機控制器209經(jīng)連接以接收自處理器208輸出的信號，即，來自所述離散鍵中的每一者的指示所施加的電容性負載的信號。主機控制器209可操作以計算對位置傳感器201的一個或一個以上同時發(fā)生的觸摸的x及y位置且在輸出連接210上將其輸出。所述主機控制器209可以是單個邏輯裝置，例如微控制器。微控制器優(yōu)選地可具有推挽型CMOS引腳結(jié)構(gòu)，及可使其充當電壓比較器的輸入。最常見的微控制器1/0端口能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能，因為其具有相對固定的輸入閾值電壓以及近乎理想的MOSFET開關(guān)。必需功能可由單個通用可編程微處理器、微控制器或其它集成芯片(例如現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或?qū)Ｓ眉尚酒?ASIC))提供。9已描述了圖2中2D觸敏電容性位置傳感器201的布局及功能?，F(xiàn)在，圖3及圖4A到4H用來描述處理器209為確定2D觸敏電容性位置傳感器201上經(jīng)觸摸的位置所應用的方法。圖3是顯示在主機控制器209中以硬件、固件或軟件形式體現(xiàn)的信號處理方法的步驟的流程圖。圖4A到4H按序顯示處于針對一組實例觸摸輸入的處理的各個時刻的第一實施例觸摸面板中的3x5觸摸按鈕陣列。圖4A顯示具有在圖3的步驟S301中于單個獲取中獲取的信號的原始數(shù)據(jù)值的3x5柵格。所述柵格正方形中的每一者表示電容性位置傳感器201的離散鍵中的一者。在由虛線指示的位置處存在兩個同時發(fā)生的手指觸摸。用任意單位表述原始數(shù)據(jù)值。在面板的左上角附近存在一個手指觸摸且在面板的右下角附近存在另一手指觸摸。圖4B顯示在從原始信號值中減去背景信號值VB的預處理步驟之后的信號值。在此實例中，背景信號具有信Vb-3。在此實例中，將背景信號電平相減之后的閾值信號值認為是V產(chǎn)12。圖4C將具有高于閾值的返回信號的五個鍵(即，受檢測的鍵)的位置顯示為陰影面板。所述離散鍵中的每一者由K(a，b)表示，其中'a'是在柵格的左邊從'1'開始的列位置，且其中'b'是在柵格的頂部從開始的行位置(即，圖4A中的陰影元件402是K(3，4)。)受檢測的鍵的位置是K(1，1)、K(2，2)、K(2，5)、K(3，4及K(3，5)。將了解獲取時間可以是固定的或可變的。固定的獲取時間將由主機控制器或處理器設定?？勺儷@取時間的實例將是在感測通道中的一者已積累到某一閾值時針對整個面板終止電荷積累的情形，所述某一閾值可以是受檢測閾值的倍數(shù)，例如受檢測閾值的兩倍。在步驟S301中，從處理電路208獲離散鍵中的每一者的信號值，所述信號值指示施加到位置傳感器201的電容性負載。在步驟S302中，確定是否存在任何高于閾值的信號。如果從處理電路208獲取的信號中沒有一者為受檢測，則算法返回到步驟S301且獲取一組新的離散鍵信號值。將繼續(xù)此步驟直到離散鍵信號值中的至少一者大于或等于Vt或者循環(huán)被適當控制信號終止為止。將了解，如果沒有接收到高于閾值的信號。那么信號獲取之間的時間間隔可隨時間增加以節(jié)省電力。另一選項是在沒有接收到高于閾值的信號的某一周期之后完全停用觸摸面板裝置，即進入休眠模式，從而需要單獨的控制輸入來使其恢復。在步驟303中，測試在所獲取的一組信號中是否存在至少一個信號處于或低于背景電平。為達到此準則，離散鍵信號值中必須存在小于或等于預定背景電平信號或'零'信號的至少一者。零信號值表示當沒有物體鄰近位置傳感器201時的背景信號電平。在步驟S303中，將位置傳感器201的離散鍵信號值中的每一者與預定的零信號值相比較。此測試的結(jié)果用于在后面流程中作出決定。在步驟S304中，將所有受檢測信號值彼此相比較以找出具有最高信號值的鍵。10最高受檢測信號值是處于位置K(1，1)403處的離散鍵的值。為找出在位置K(1，1)403(g卩，最高受檢測離散鍵信號值)處的離散鍵或其附近的物體的位置，使用鄰近鍵抑制(AKS)的經(jīng)改進實施方案。常規(guī)AKS描述于US6,993,607中。下文中，將此處所使用的改進AKS方法稱為局部AKS(LAKS)。在常規(guī)AKS中，在分析中包含所有鍵。然而，在AKS的當前版本中，對傳感器陣列使用反復方法，其中將AKS局部地應用于傳感器陣列的連續(xù)子塊或區(qū)域。相關(guān)于選定受檢測元件界定每一子塊的位置，且所述子塊的位置包含最近的相鄰元件及下一最近的相鄰元件，即，與選定受檢測位置緊鄰的離散鍵位置及鄰近所述緊鄰離散鍵位置的離散鍵位置。在本實例中在其內(nèi)執(zhí)行LAKS算法的邊界在圖4D中用虛線邊界404來圖解說明。對于此實例的子塊的大小是由傳感器陣列的大小來限制。然而，如果傳感器陣列含有更多個離散鍵，則根據(jù)以上定義，子塊在大小上將較大。在步驟S305中，在由邊界404界定的子塊鍵內(nèi)應用AKS以確定所述子塊的鍵中的哪一者是應與觸摸相關(guān)聯(lián)(即，鄰近物體)的鍵。注意，此將通常是具有最高信號值的鍵，但未必總是此情形?？赡苓x擇不同鍵的情形的實例是其中AKS方法慮及手影效應(如EP1335318A1[參考文獻3]中所描述)的情形。舉例來說，如果垂直列的鍵受檢測，則通過AKS方法輸出的鍵將是最頂端的鍵，盡管所述鍵并不是具有最高信號值的鍵。在所圖解說明的實例中，AKS確定處于位置K(1，1)處的離散鍵是鄰近觸摸的鍵，此鍵也是具有最高信號的鍵。將此選定鍵405標記為T1。在步驟S306中，現(xiàn)在于針對LAKS的方法的后續(xù)步驟中忽略位于LAKS子塊的邊界(即，虛線)內(nèi)的其它'受檢測'鍵K(2，2)，即，其信號被抑制而不用于后續(xù)LAKS步驟。因此，可認為其已被推出檢測之外。此在圖4E中通過去除柵格正方形406的陰影來圖解說明。盡管被LAKS推出檢測之外的任何受檢測鍵不再包含于檢測算法的此部分中，但其可能包含在所述方法的以后部分中，如下文將進一步理解。在步驟S307中，如果在步驟S303中確定不存在具有零信號的鍵，則流程將跳躍到步驟S313。此跳躍基于以下情形排除檢測其它觸摸的可能性，即如果不存在具有零信號的鍵，則不存在可靠的最低值，且因此不能將多個觸摸與在大面積上或許整個面板上存在單個觸摸的情形可靠的區(qū)分開。另一方面，如果在步驟S303中確定存在至少一個鍵高于背景電平，則流程進行到步驟S308，這是因為仍然存在能夠可靠地分辨多個觸摸的可能性。在步驟S308中，將剩余離散鍵的信號值與閾值Vt相比較。如果剩余鍵信號中沒有一者大于或等于閾值Vt，則流程跳躍到步驟S313。另一方面，如果存在具有大于或等于閾值Vt的信號值的受檢測陣列鍵，則基于具有下一最高信號值的鍵重復LAKS過程。在圖4中所示的實例輸入的情形下，剩余受檢測離散鍵信號值位于位置K(2，5)、K(3，4)及K(3，5)處。在步驟S309中，將來自剩余受檢測鍵中的信號值彼此相比較以找出最高者。在此實例中，最高信號值處于離散鍵位置K(3，5)407處。在步驟S310中，對位于圍繞鍵K(3，5)形成的LAKS子塊中的離散鍵執(zhí)行LAKS，即包含在圖4F中所示的邊界內(nèi)(也就是虛線邊界408內(nèi))的鍵。LAKS區(qū)域包含設置于虛線邊界408內(nèi)的所有鍵。LAKS處理決定所述子塊的鍵中的哪一者是最可能最靠近觸摸的鍵。在下文中，假定處于位置K(3，5)處的離散鍵是由AKS選擇的鍵。將此鍵標記為T2，因為它是在LAKS處理的第二反復中選定的鍵。在步驟S311中，將由LAKS界定的邊界(即，虛線40S)內(nèi)的所有其它受檢測鍵推出檢測之外，如圖4G中通過現(xiàn)在去除陰影的離散位置K(2，5)及K(3，4)410所顯示。在步驟S312中，將任一剩余離散鍵信號值與閾值Vt相比較。如果剩余鍵信號中沒有一者大于或等于閾值Vt(如在所圖解說明的實例中)，則執(zhí)行所述算法的步驟S313。然而，如果存在任何具有大于閾值信號值的剩余鍵，則從步驟S309到S312重復所述算法以指派進一步離散鍵T3。重復此過程直到步驟S312返回空值為止。在所述過程的此刻，完成LAKS處理，且所述過程移動到另一階段，即步驟S313。在步驟S313中，確定觸摸T1、丁2...，中的每一者的坐標，其中N可以是1(單個觸摸)或多于1(多個觸摸)。使用插值方法確定每一觸摸的坐標。所述插值可用于所有信號值，不管其高于還是低于閾值。換句話說，如果需要，可使用在LAKS處理期間受抑制的鍵中的任一者的信號值。在所述實例中，可供用于插值的信號值是圖4B中所顯示的信號值，即背景相減之后的原始信號值。對于每一觸摸Tn，所述方法使用來自鍵Tn及其鄰近鍵的信號值進行插值。存在可使用的各種可能插值方法，但我們在下文中僅描述其中的一種。使用兩個不同的等式來計算所指派的觸摸的x坐標及y坐標。這些等式是以下顯示的等式1及等式2。所述兩個等式中的術(shù)語具有以下定義。'Max'是定義為Tl…Tn的離散鍵的信號值。'Mid'是鄰近'Max'的具有最高信號值的離散鍵的信號值。'Min'是先前定義的'零'信號值。Po是對應于最近x傳導線及y傳到線的偏移。對于x坐標來說，針對XI,PQ=0且針對X2，PQ=1。對于y坐標來說，針對Yl，P0=0,針對Y2，PQ=1，針對Y3，P『2且針對Y4，PQ=3。Q是數(shù)目，其表示每一離散鍵內(nèi)的預定義的離散位置的數(shù)目。當'Mid'信號值位于'Max，信號值的左邊或下面時，使用等式l。當'Mid，信號值位于'Max，信號值的右邊或上面時，使用等式2。用于插值第一經(jīng)指派觸摸Tl的位置的程序如下。為插值Tl的x坐標及y坐標，將使用等式2，因為在x坐標的情形下，'Mid'信號值位于'Max'信號值的右邊，而在y坐標的情形下，'Mid'信號值位于'Max'信號值的上面。圖4B顯示在已減去背景信號電平VB(VB=3)之后，來自離散鍵的信號值。圖4B中的信號值將用來找出Tl的x坐標及y坐標(離散鍵位置K(1，1))。以下離散鍵信號值用來找出鄰近位置傳感器201的觸摸的x坐標。'Max'值等于處于位置K(1，1)處的離散鍵的信號值，Max=22。'Mid'值等于處于位置K(2，1)處的離散鍵的信號值，Mid=8。'Min'值等于處于位置K(3，3)處的離散鍵的信號值，Min=0。在Tl的實例中，離散鍵中的每一者被分離成10(Q=10)個離散位置。在Tl的實例中，因為所檢測的觸摸位于第一x傳導線XI的右邊，所以PQ=0。所計算的Tl的x坐標是<2.6'。現(xiàn)在，重復此過程以找出鄰近位置傳感器201的所檢測的觸摸的y坐標。以下的離散鍵信號值用來找出鄰近位置傳感器201的觸摸的y坐標。'Max，值等于處于位置K(1，1)處的離散鍵的信號值，Max=22。'Mid'值等于處于位置K(1，2)處的離散鍵的信號值，Mid=6。'Min，值等于處于位置K(3，3)處的離散鍵的信號值，Min=0。在Tl的實例中，離散鍵中的每一者被分離成10(Q=10)個離散位置。在T1的實例中，因為所檢測的觸摸位于第一y傳導線Yl下面，所以P『0。所計算的Tl的y坐標是'2.r。因此，所指派的觸摸T1的坐標是(2.6，2.1)或當四舍五入到Q的最近整數(shù)值時為(3，2)。使用上文所述的插值方法來計算圖4G中所顯示的剩余觸摸位置T2。然而，因為對于x坐標來說，'Mid'信號值位于'Max'信號值的左邊且對于y坐標來說，'Mid，信號值位于'Max'信號值的上面，因此使用等式l。所計算的所指派觸摸T2的坐標是(16，35)。圖4H顯示兩個觸摸T1及T2在位置傳感器上的經(jīng)插值的位置。在此實例中，位置傳感器已被劃分成80個可能位置。替代插值方法可并入權(quán)重因數(shù)，例如，鄰近鍵具有比鍵Tn低的權(quán)重。另一實例可能要根據(jù)所期望的手影效應進行加權(quán)。不需要以如上文所述的逐個行及逐個列的方式執(zhí)行插值。舉例來說，可在所有最近相鄰鍵之中或先前針對鍵Tn所界定的LAKS子塊區(qū)域中的所有鍵之中執(zhí)行插值。將設想插值方法的眾多其它變型。根據(jù)上文，因此將了解，在第一實施例中如何通過處理從2D電容性觸摸傳感器捕獲的單組信號來可靠地檢測同時發(fā)生的多個觸摸。特定來說，組合地使用AKS過程的局部版本及插值允許確定同時發(fā)生的多個觸摸的坐標。而且，此是使用相對粗糙的感測元件柵格借助插值提供處于比感測元件所界定的標度更精細的標度的分辨率來執(zhí)行。以此方式，以相對小數(shù)目的感測通道執(zhí)行相對準確的多觸摸感測。在所圖解說明的實例中，僅使用8個感測通道。第一實施例的方法可通過慮及信號的時間演進來擴展以便追蹤移動觸摸。圖5顯示其中追蹤兩個觸摸的實例。可能存在多于兩個的物體要追蹤。此處所述的過程可應用于任何數(shù)目的物體。在時間tl處，在位置501及502處感測到兩個觸摸。已使用上文所述的程序找出時間tl處這些觸摸的位置。在給定時間間隔之后，在時間t2處再一次輪詢傳感器。再13一次感測到兩個觸摸。這些觸摸位于位置503及504處。為確定時間tl處的哪個觸摸(即，501及502)追蹤時間t2處的哪個觸摸(503或504)，計算觸摸位置之間的所有可能路徑的路徑長度。在圖5中的實例中，存在四個可能的路徑，其在圖5上被標記為P(1，1)、P(1，2)、P(2，1)及P(2，2)。然而，對于此實例，僅存在從位置501及502追蹤到位置503及504的兩種可能組合，艮P:501追蹤到503且502追蹤到504(組合1)501到504且502追蹤到503(組合2)組合中的每一者的總距離通過使用四個觸摸位置的x坐標及y坐標來找出。具有最低距離值的組合表示兩個物體的最小追蹤距離，且因此被視為所述兩個物體的最可能追蹤組合。舉例來說，如果組合1具有最低距離值，則觸摸501追蹤到觸摸503且觸摸502追蹤到觸摸504。主機控制器209將在輸出線210上輸出物體Tl到Tn在離散時間tl、t2處的一系列位置坐標。主機控制器209將以固定或可變的時間間隔輪詢位置傳感器。在輪詢位置傳感器之后，主機控制器將計算所檢測到的物體是新物體還是已移動到位置傳感器上的另一位置的同一物體。為確定所述兩種情況中的哪一種是真(g卩，是新物體還是己改變位置的舊物體)，主機控制器可使用來自相繼輪詢循環(huán)的數(shù)據(jù)。舉例來說，如果一個物體存在于兩個相繼輪詢循環(huán)中，則主機控制器將認為此物體是移動到另一位置的同一物體。此將觸發(fā)追蹤此物體。然而，如果在下一輪詢循環(huán)中，沒有檢測到物體，那么將忽略觸摸。而且，如果在另外連個相繼輪詢循環(huán)之后，在位置傳感器上檢測到新物體，則將以上文所述的方式對其進行追蹤。為圖解說明在10個時間間隔的周期中追蹤物體，在下文表格中顯示在線210上輸出的所檢測到的觸摸的一系列坐標。使用圖4H上的兩個所檢測到的觸摸作為起點。對于此實例，可在任一時刻在位置傳感器上僅檢測到兩個觸摸。所述表格顯示離散觸摸(即，未被追蹤)及被追蹤的觸摸兩者。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>另一選擇為，為計算物體追蹤，主機控制器可使用一個物體可從一個位置追蹤到另一位置所跨越的最大可允許追蹤距離。舉例來說，如果在一個時間間隔處在位置傳感器上檢測到單個觸摸且然后在下一時間間隔處檢測到第二觸摸，但所述兩個觸摸之間的距離高于預定最大距離，則將所述第二觸摸視為新物體而不是移動到另一位置的同一物體。而且，追蹤過程可以是上文進一步描述的方法與此處所描述的方法的組合。已描述了用于根據(jù)第一實施例感測多個觸摸的方法?，F(xiàn)將描述本發(fā)明的另一實施例。圖6A以平面圖形式示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的2D觸敏電容性位置傳感器601。所述2D觸敏電容性位置傳感器用于描述如何使用圖7中所顯示的算法來計算鄰近位置傳感器的多個物體的位置。所述2D觸敏電容性位置傳感器601可操作以確定物體沿第一(x)及第二(y)方向的位置。傳感器601包括承載界定傳感器的敏感面積的電極圖案603的襯底602及控制器604。在此實施例中，電極圖案位于襯底的兩個側(cè)上。在其它實例中，電極圖案603可布置在襯底的一個側(cè)上?？墒褂贸Ｒ?guī)技術(shù)(例如，平版印刷、沉積或蝕刻技術(shù))來提供襯底602上的電極圖案603。在此實例中，襯底603是透明塑料材料，在此情況下為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。包括電極圖案的電極是透明導電材料，在此情況下為氧化銦錫(ITO)。因此，傳感器的敏感面積整體是透明的。此意指傳感器可用在下伏顯示器上而不使其模糊。然而，在其它實施例中，傳感器可能是不透明的，例如包括(例如)供在移動電話按鍵上使用的常規(guī)印刷電路板或具有銅電極圖案的其它襯底?？刂破?04提供以下功能用于向電極圖案603的各部分供應驅(qū)動信號的驅(qū)動單元605、用于感測來自電極圖案603的其它部分的信號的感測單元606、及用于基于針對將驅(qū)動信號施加到電極圖案的不同部分所獲得的不同感測信號計算鄰近位置傳感器的任何物體的位置的處理單元607。控制器604因此控制驅(qū)動單元及感測單元的操作，及處理單元607中對來自感測單元606的響應的處理，以確定鄰近位置傳感器601的物體(例如，手指或觸針)的位置。在圖6A中將驅(qū)動單元605、感測單元606及處理單元607示意性地顯示為控制器內(nèi)單獨的元件。然而，通常所有這些元件的功能將由單個集成電路芯片提供，例如經(jīng)適當編程的通用微處理器，或現(xiàn)場可編程門陣列或?qū)Ｓ眉呻娐?。圖6B及6C示意性地顯示在2D電容性位置傳感器601的襯底的正表面上及其后表面上的電極圖案化的相應視圖。應注意，圖6B稱為正視圖，且圖6C稱為后視圖。然而，將了解，使用術(shù)語"正"及"后"來方便指代傳感器襯底的對置側(cè)(面)。所述術(shù)語并不打算暗指傳感器或其襯底的任何特定空間定向。術(shù)語正通常將用來識別在傳感器的正常使用中傳感器的一般面向待感測的物體的側(cè)。術(shù)語后通常將用來識別對置面(即，在正常使用中通常背向待感測的物體的面)。即便如此，應了解如果不是在所有情況下但至少在眾多情況下，傳感器襯底將是完全雙面可調(diào)換的，因為傳感器是在不管指向物體從哪一側(cè)接近的情形下而操作的(即，不管將哪一側(cè)認為是正側(cè)而不管將哪一側(cè)認為是后側(cè)。)襯底的正側(cè)上的電極圖案化(圖6B)包括多個互連感測元件609(顯示為黑色)及多個驅(qū)動元件610(顯示為中灰色)。感測元件609通常為圓形且以規(guī)則5x7陣列布置在傳感器襯底上。感測元件609通過感測元件互連跡線611(在圖6B中也顯示為黑色)的適當布置互連。在此實例中，此是通過在水平行中將每一感測元件直接連接到其相鄰者來實現(xiàn)。然后，通過沿圖6B中所顯示的電極圖案化的左手側(cè)向下延伸的連接跡線將水平行的直接連接的感測元件連接在一起。因此，將所有感測元件連接在一起以提供單個感測電極，所述單個感測電極包括以二維形式分布在傳感器的2D敏感面積上的互連感測元件。感測電極經(jīng)由感測電極布線耦合到位于傳感器的控制器內(nèi)的感測單元中的感測通道S(例如，如圖6A中所顯示的控制器)?？刂破骺刂聘袦y通道S以確定耦合到互連感測元件群組中的電荷量。位于圖6B中所顯示的襯底側(cè)上的驅(qū)動元件610以規(guī)則5x6陣列布置在傳感器襯底上。驅(qū)動元件中的相應者鄰近感測元件609中的相應者且在其之間處定位。此布置因此提供交替的感測元件及驅(qū)動元件的列。所述驅(qū)動元件及感測元件彼此緊密間隔開。驅(qū)動元件610大體為六邊形(在此實例中，為不規(guī)則六邊形)，但在鄰近感測元件609的側(cè)上具有向內(nèi)彎曲的邊以適應圓形的感測元件。每一行中的驅(qū)動元件通過驅(qū)動元件連接跡線612(在圖6B中也顯示為中灰色)的適當布置連接在一起。因此，可認為圖6B中所顯示的傳感器襯底側(cè)上的多個驅(qū)動元件610布置成6個行電極X1、X2、X3、X4、f及X6。對于圖6B中所顯示的定向來說，這些行電極水平延伸且垂直地彼此間隔開。術(shù)語垂直及水平、頂部及底部等等通常在本文中將用來指代如圖式中所顯示的傳感器的定向，除非上下文另外有要求。將了解，所述術(shù)語并不打算指代傳感器在正常使用中的任何特定定向。此外，將了解術(shù)語列及行僅用作標記以允許易于在兩個不同任意方向之間做出區(qū)分，在此情況下為在垂直及水平方向之間進行區(qū)分，但通常情況下，行與列不需要為正交。每一行驅(qū)動元件(即，每一行電極)經(jīng)由行驅(qū)動布線耦合到位于傳感器的控制器的驅(qū)動單元內(nèi)的相應驅(qū)動通道XD1、XD2、XD3、XD4、XD5及XD6。在此實例中，針對每一行電極提供單獨的驅(qū)動通道。然而，也可使用具有適當多路復用的單個驅(qū)動通道。驅(qū)動通道由控制器控制以將驅(qū)動信號施加到驅(qū)動元件行(行電極)中的相應者，如下文進一步描述。襯底后側(cè)的電極圖案化(圖6C)包括另外多個驅(qū)動元件613(在所述圖中也顯示為中灰色)。所述驅(qū)動元件613以規(guī)則4x7陣列布置在傳感器襯底上。位于襯底此側(cè)上的驅(qū)動元件613相對于位于圖6B中所顯示的襯底面上的電極圖案化的位置可在圖6C中從圖6B中所顯示的電極圖案化的淺灰色表示看出。因此，位于襯底后面上的驅(qū)動元件613位于(在投影平面視圖中)感測元件609之間以提供交替的感測元件與驅(qū)16動元件的行。驅(qū)動元件613與感測元件(在投影圖中)不重疊。驅(qū)動元件613大體為六邊形，但在鄰近感測元件609在襯底的后側(cè)上的凸出部的角處具有向內(nèi)彎曲的切掉部分以在不發(fā)生重疊的前提下適應圓形的感測元件。每一列中的驅(qū)動元件613通過驅(qū)動元件列連接跡線614(在圖6B中也顯示為中灰色)的適當布置連接在一起。因此，可認為位于圖6C中所顯示的傳感器襯底后側(cè)上的多個驅(qū)動元件613布置成四個列電極Y1、Y2、YS及Y4。對于圖6C中所顯示的定向，這些列電極垂直延伸且水平地彼此間隔開。每一列驅(qū)動元件613經(jīng)由列驅(qū)動布線耦合到位于傳感器控制器內(nèi)的相應驅(qū)動通道YD1、YD2、YDS及YD4。這些驅(qū)動通道可與耦合到行電極的驅(qū)動通道XD1、XD2、XD3、XD4、XDS及XDS相同。在此實例中，針對每一列電極提供單獨的驅(qū)動通道。然而，也可使用具有適當多路復用的單個驅(qū)動通道。所述驅(qū)動通道由控制器控制以將驅(qū)動信號施加到驅(qū)動單元613列中的相應者，如下文進一步描述。(具有適當多路復用的單個驅(qū)動通道可提供所有驅(qū)動通道XD1、XD2、XD3、XD4、XD5、XD6、YD1、YD2、YDS及YDA的功能。)圖6A示意性地顯示圖6B及圖6C中所顯示的傳感器608的正平面圖，其中一起顯示位于正側(cè)(圖6B)及后側(cè)(圖6C)兩者上的電極圖案化。因此，傳感器608包括多個被驅(qū)動行電極、多個被驅(qū)動列電極及單個感測電極，所述單個感測電極包括在位置傳感器的敏感面積上分散在被驅(qū)動行電極及列電極之間的互聯(lián)感測元件網(wǎng)絡?？烧J為每一相鄰配對的驅(qū)動元件610、613及感測元件609(如在投影圖中所看到，即不管驅(qū)動元件及感測元件是否在襯底的同一側(cè)上)對應于離散位置傳感器面積。在使用中，在測量獲取循環(huán)中確定物體的位置，所述測量獲取循環(huán)中，列電極及行電極按序由其相應驅(qū)動通道驅(qū)動且從每一被驅(qū)動行電極及列電極轉(zhuǎn)移到感測電極的電荷量由感測通道確定，如US6,452,514中所描述。將通過感測單元606測量的指示所施加的電容性負載的信號值提供給處理電路607。將位置傳感器視為一系列離散鍵。離散鍵的位置處于x驅(qū)動元件與y驅(qū)動元件的交叉點處。處理電路607經(jīng)配置以針對離散鍵中的每一者確定指示與其相關(guān)聯(lián)的所施加的電容性負載的信號值。將離散鍵的位置及指示所施加的電容性負載的相關(guān)聯(lián)信號值報告給主機控制器615。主機控制器615將計算位置傳感器上有多少個觸摸且將插值所述多個觸摸的位置。所述主機控制器可以是單個邏輯裝置，例如微控制器。優(yōu)選地，微控制器可具有推挽型CMOS引腳結(jié)構(gòu)及可使其充當電壓比較器的輸入。最常見的微控制器I/O端口能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能，因為其具有相對固定的輸入閾值電壓以及近乎理想的MOSFET開關(guān)。必需功能可由單個通用可編程微處理器、微控制器或其它集成芯片(例如現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或?qū)Ｓ眉尚酒?ASIC))提供。已描述了圖6A中的2D觸敏電容性位置傳感器601的布局及功能?，F(xiàn)在參考圖7及圖8來幫助描述如何使用圖6A中的2D觸敏電容性位置傳感器601來找出位置傳感器的單個或多個觸摸的位置。圖7是顯示以硬件、固件或軟件形式體現(xiàn)在主機控制器615中的信號處理方法的步驟的流程圖。圖8A到8E按序顯示處于針對一組實例觸摸輸入的處理中的各個時刻的第二實施例觸摸面板中的4x6觸摸按鈕陣列。圖8A顯示具有在圖7的步驟S701中于單個獲取中獲取的信號的原始數(shù)據(jù)值的4x6柵格。柵格正方形中的每一者表示電容性位置傳感器601的離散鍵中的一者。兩個同時發(fā)生的手指觸摸存在于由虛線所指示的位置處。以任意單位表述原始數(shù)據(jù)值。在面板的左上角附近存在一個手指觸摸且在面板的右下角附近存在另一手指觸摸。圖8B將具有高于閾值的返回信號的五個鍵(即，受檢測鍵)的位置顯示為陰影面板。所述離散鍵中的每一者由K(a，b)表示，其中是在柵格的左邊從'1，開始的列位置且其中'b'是在柵格的頂部從開始的行位置(即，在閣8B中的陰影元件802為K(1，0)。受檢測鍵的位置是K(1，1)、K(2，2)、K(3，3)、K(3，5)及K(4，5)。在步驟S701中，從處理電路607獲取離散鍵中的每一者的信號值，所述信號值指示施加到位置傳感器601的電容性負載。在步驟S702中，確定是否存在任何高于閾值的信號。如果從處理電路607獲取的信號中沒有一者為受檢測，則算法返回到步驟S701且獲取一組新的離散鍵信號值。將繼續(xù)此步驟直到離散鍵信號值中的至少一者大于或等于Vt或者循環(huán)由適當?shù)目刂菩盘柦K止為止。將了解，如果沒有接收到高于閾值的信號，則信號獲取之間的時間間隔可隨時間而增加以節(jié)省電力。另一選項是在沒有接收到高于閾值的信號的某一周期之后完全停用觸摸面板裝置，即進入休眠模式，從而需要單獨的控制輸入來使其恢復。在步驟S703中，將所有受檢測信號值彼此相比較以找出具有最高信號值的離散鍵。最高受檢測信號值是處于位置K(2，2)803處的離散鍵的信號值。將受檢測離散鍵中具有最高信號值的鍵標記為Tl803。在步驟704中，抑制鄰近所指派的鍵T1803的所有鍵，以使得在進一步處理步驟中將忽略這些鍵。在圖8C中用虛線邊界804顯示位置傳感器的鄰近所指派的觸摸Tl803的區(qū)域。圖8C通過步驟S704中現(xiàn)在去除陰影的柵格正方形805顯示被抑制的兩個鍵的位置。受抑制的鍵處于柵格位置K(1，1)及K(3，3)處。在步驟S705中，將剩余離散鍵的信號值與閾值Vt相比較。如果剩余鍵信號中沒有一者大于或等于閾值Vt，則流程跳躍到步驟S709。另一方面，如果存在具有大于或等于閾值Vt的信號值的受檢測陣列鍵，則基于具有下一最高信號值的鍵重復觸摸位置的指派。對于圖8C中所顯示的實例輸入的情況，剩余受檢測離散鍵信號值位于位置K(3，5)及K(4，5)處。在步驟S706中，將來自剩余受檢測鍵中的信號值彼此相比較以找出最高者。在此實例中，最高信號值位于離散鍵位置K(4，5)806處，且將其標記為T2。在步驟707中，抑制鄰近所指派的鍵T2806的所有鍵，以使得在進一步處理步驟中將忽略這些鍵。在圖8C中通過虛線邊界807顯示位置傳感器的鄰近所指派的觸摸T2806的區(qū)域。圖8D通過現(xiàn)在去除陰影的離散位置K(4，5)808顯示受抑制的鍵的位置。在步驟S708中，將任何剩余離散鍵信號值與閾值Vt相比較。如果剩余鍵信號中沒有一者高于或等于閾值Vt(如在所圖解說明的實例中)，則執(zhí)行算法的步驟S709。然而，如果存在任何具有高于閾值信號值的剩余鍵，則從步驟S706到S708重復所述算法以指派其它離散鍵T3。重復此過程直到步驟S708返回空值為止。在所述過程的此刻，完成位置傳感器上的觸摸的位置的指派且所述過程移動到其它階段，即插值步驟。在步驟S709中，執(zhí)行插值。所述插值程序與上文已針對第一實施例所述的插值程序相同。而且，也可執(zhí)行觸摸的追蹤，以提供來自處理器的經(jīng)核對輸出，其中以串流形式輸出來自連續(xù)數(shù)據(jù)樣本的坐標(在其被認為是來自在觸摸面板上移動的同一物體的情形下)?？梢陨衔囊呀Y(jié)合第一實施例描述的相同方式執(zhí)行追蹤。主機控制器615將在輸出線616上輸出物體Tl到Tn在離散時間tl、t2處的一系列位置坐標。主機控制器616將以固定的時間間隔輪詢位置傳感器601。應注意，在第二實施例中，可檢測位置傳感器上的具有僅一個離散鍵分隔的多個觸摸。在計算位置傳感器上的觸摸的坐標期間共享來自離散鍵的信號值。優(yōu)選地，在此情形中，加權(quán)插值算法以使得賦予共享鍵減少的權(quán)重，舉例來說，半權(quán)重。盡管原則上期望能夠檢測靠近在一起的多個觸摸，但應注意在第二實施例中，此是以潛在損失可靠性為代價，因為在第二實施例中由處理器輸出的兩個靠近輸出在實際中可能不是兩個不同的致動，而可能是由較大物體發(fā)起的單個致動，且這兩種可能性是不可區(qū)分的。因此，可將第二實施例認為是第一實施例的簡化版本。存在兩種主要簡化。第一種簡化是，不存在對電容信號值中的一者低于最小值的要求(即，不存在第一實施例的步驟S303的類似情況)。第二種簡化是，在第二實施例中執(zhí)行的局部AKS的形式是基本形式，因為區(qū)域中具有最高信號值的鍵即是所選擇的鍵。將了解，來自兩個實施例的特征可以互換。舉例來說，第一實施例可以通過去除對電容信號值中的一者低于最小值的要求而得以簡化。將了解，在上文實施例的基礎上的眾多變型是可能的。舉例來說，可改變LAKS區(qū)域的大小以包含僅上下直接鄰近的4個相鄰者；所有直接鄰近的8個相鄰者(如在所圖解說明的實例中)；或下一最近相鄰者以及最近相鄰者。另一變型將是反復識別選定鍵Ti、T2、...Tw直到觸摸面板上的所有感測元件被至少一個LAKS區(qū)域覆蓋為止且其后只應用閾值測試。另一變型涉及插值，其中觸摸位置是由LAKS區(qū)域中的所有信號值之間的插值來確定。此避免必須執(zhí)行選擇LAKS區(qū)域內(nèi)的特定元件作為后續(xù)插值所基于的主要元件的處理步驟。也應觀察到，所述第一及第二實施例的方法可省略插值步驟，在此情況下，會將每一區(qū)域中的觸摸位置認為是來自LAKS算法的基礎輸出。如果在觸摸面板的"軟"鍵(例如，當軟鍵仿效按鍵時)與感測元件(g卩，由電極圖案化所界定的傳感器位置)之間存在一對一的映射時，此將是優(yōu)選的選項。還將了解，盡管已使用位置傳感器201來描述本發(fā)明的第一實施例且已使用位置傳感器601來描述本發(fā)明的第二實施例，但這兩個傳感器是可互換的。位置傳感器201是所謂的被動傳感器的實例，其中電容值是在感測電極與參考電位(例如，電接地)之間確立的值，而位置傳感器601是所謂的主動傳感器的實例，其中電容值是對輪詢線與感測線之間的電容性耦合的測量，此耦合量受致動物體的影響，且因此是對致動物體的測量。將了解，任何形式的被動或主動傳感器可用于觸摸面板，并非僅上文所述的兩個具體實例。而且，盡管矩形或正方形感測元件陣列最常見且提供方便性，但提供感測元件的其它分布在技術(shù)上將是可行的。而且，感測元件不需要由在x及y上的柵格線的陣列形成。其可由離散鍵形成。而且，感測元件可以等間距或不等間距分布。將了解，本發(fā)明可應用于鼠標型應用中，即，觸摸墊仿效鼠標行為，包含US5,825,352(其以引用的方式并入本文中)中所描述的使用模式，例如其中所定義的"指向及點擊"、"指向及雙點擊"、"拖拽"、"拖拽及點擊"、"拖拽鎖定"及"涂甲"耍o圖9A示意性地顯示個人計算機的監(jiān)視器901及輸入裝置902。在此實例中，輸入裝置902包含供用戶將字符輸入至個人計算機中的字母數(shù)字鍵盤903及觸摸墊904,其可以是本發(fā)明中所描述的電容性傳感器中的任一者。將了解，觸摸墊904可以是與鍵盤903分開的裝置。常規(guī)計算機觸摸墊也可包含若干'鼠標按鈕'以使得用戶可操作光標且通過點擊所述鼠標按鈕中的一者來選擇項目。盡管常規(guī)觸摸墊提供通過在觸摸墊的表面上移動手指來在監(jiān)視器上移動光標的可能及通過用手指輕敲觸摸墊的表面來提供為鼠標按鈕，但常規(guī)觸摸墊不能用來同時執(zhí)行這兩個功能。將了解，個人計算機可包含在監(jiān)視器901內(nèi)，或者觸摸墊904可以是膝上型計算機的輸入裝置中的一者。描述于本發(fā)明中的觸摸墊904允許用戶使用兩個不同手指來操作個人計算機的兩個不同功能。舉例來說，用戶可在觸摸墊的表面上使用一個手指來移動顯示于監(jiān)視器901上的光標，同時使用不同手指輕敲觸摸墊904的表面(如同鼠標按鈕)來選擇項目。此可用來通過首先在觸摸墊的表面上用第一手指移動顯示于監(jiān)視器901上的光標直到其定位在所需數(shù)據(jù)文件上為止來組織數(shù)據(jù)文件。通過將第二手指放置于觸摸墊的表面上來選擇數(shù)據(jù)文件。然后通過保持第二手指與觸摸墊的表面接觸的同時在觸摸墊的表面上移動第一手指來將數(shù)據(jù)文件移動到不同位置。當數(shù)據(jù)文件位于新的所需位置處時，從觸摸墊的表面去除第二手指且取消選定所述數(shù)據(jù)文件。將了解，在上文說明中，也可與第一手指同時移動第二手指，因此允許用戶用一只手來執(zhí)行此功能?？山柚景l(fā)明實施的其它功能是通過使用第一手指作為畫筆且使用第二手指來從屏幕上調(diào)色板中選擇所需色彩來使用個人計算機進行'繪畫'的能力。在觸摸墊904的表面上使用第一手指控制常規(guī)主要光標來在計算機上繪制圖像，此顯示于監(jiān)視器901上。實施于軟件內(nèi)且顯示于監(jiān)視器901上的將是可易于選擇的色彩調(diào)色板。用戶將次要光標移動到調(diào)色板的所需色彩上，所述所需色彩可通過使用第二手指在觸摸墊904上'輕敲，來選擇。除了上文所述方法中的色彩之外，用戶也可使用次要光標來改變畫筆的類型或畫筆大小。此可允許用戶在繪制圖像時更自由，因為用戶可一直保持主要光標(畫筆)在圖像上。圖9B示意性地顯示并入根據(jù)本發(fā)明的觸摸墊傳感器907的蜂窩式電話905。觸摸墊傳感器并入在顯示屏幕906的前面，以使得顯示屏幕可仍被用戶看到，同時仍允許用戶的手指或觸針與觸摸墊傳感器907之間的電容性耦合，在本發(fā)明的此實例中，用戶可通過在觸摸墊上使用手指或觸針來選擇及移動顯示于顯示屏幕上的項目。因此觸摸墊與顯示屏幕并在一起，'光標'將跟隨用戶的手指或觸針的移動。與上文針對圖9A所述的那些功能相同的功能可應用于圖9B中所顯示的本發(fā)明此實例。另一選擇為，可劃分觸摸墊卯7面積，以使得傳感器的一個面積僅用來觀看顯示屏幕906且傳感器的一個面積僅用作常規(guī)觸摸墊傳感器，借此用戶可以上文所述的相同方式移動光標且選擇項目。可借助本發(fā)明實施的其它功能是控制蜂窩式電話905上的游戲。盡管觸摸墊907覆蓋與顯示屏幕906相同的面積，但可將其劃分以使得在中央顯示面積的左邊及右邊存在用戶控制。用戶將能夠使用兩個手指或拇指(在觸摸墊907的左側(cè)及右側(cè)上各一個手指)，以使得他或她可控制游戲的兩個不同功能。舉例來說，觸摸墊907的左邊部分可以是移動控制(包含向上、向下、向左及向右)且觸摸墊907的右邊控制部分可以是一系列按鈕。舉例來說，此可用在驅(qū)動游戲中，其中在觸摸墊907的左邊的向左及向右移動控制用來駕駛游戲中的車輛且觸摸墊907的右邊的按鈕用來加速及減速游戲中的車輛?？傊鶕?jù)上文將理解，可提供能夠檢測多個同時發(fā)生的觸摸的電容性觸摸面板。所述觸摸面板將多組電容信號值遞送到處理器，所述處理器計算所述觸摸面板上的單個或多個觸摸位置的坐標。通過以下步驟來執(zhí)行對每一組的處理(i)識別具有最大電容信號值的感測元件，(ii)界定圍繞所述感測元件的區(qū)域；及(iii)反復地重復所述過程，其中每一后續(xù)識別步驟排除位于先前所界定的區(qū)域中的信號。因此，提供其中信號處理是基于連續(xù)界定的觸摸面板中的區(qū)域或子塊的多觸摸傳感器。可通過隨后在鄰近信號值之間應用插值來更準確地確定每一區(qū)域中的觸摸位置。此允許位置分辨率達到比通過觸摸面板的電極圖案化界定的標度更精細的標度。參考文獻US5,825,35221[2]US5,463,388EP1335318AlUS6,993,607US6,452,514US5,730,165US6,466,0362權(quán)利要求1、一種二維觸敏電容性位置傳感器，其包括(a)觸摸面板，其具有分布在其面積上的多個感測元件；(b)電容測量電路，其連接到所述感測元件且可重復操作以獲取若干組電容信號值，每一組均由來自所述感測元件中的每一者的電容信號值組成；及(c)處理器，其經(jīng)連接以接收所述組電容信號值且可操作以處理每一組來計算并輸出所述觸摸面板上的單個或多個觸摸位置的坐標，通過以下步驟執(zhí)行對每一組的所述處理(i)識別具有最大電容信號值的所述感測元件；(ii)界定所述觸摸面板的區(qū)域，所述區(qū)域包含具有所述最大電容信號值的所述感測元件及其相鄰者中的選定者；(iii)分別識別并界定一個或一個以上其它感測元件及區(qū)域，其中如果電容信號值位于所述觸摸面板的先前所界定的區(qū)域中，則每一反復不考慮所述電容信號值；及(iv)輸出指示每一所識別區(qū)域中的所述觸摸位置的所述坐標的數(shù)據(jù)。2、如權(quán)利要求1所述的傳感器，其中所述識別步驟不考慮具有不高于閾值的電容信號值的任何感測元件。3、如權(quán)利要求1或2所述的傳感器，其中每一區(qū)域中的具有所述最大電容值的所述感測元件被認為是所述區(qū)域的主要致動的感測元件。4、如權(quán)利要求1或2所述的傳感器，其中每一區(qū)域中的在具有高于閾值的電容信號值的那些感測元件中處于所述觸摸面板上的最高位置處的所述感測元件被認為是所述區(qū)域的所述主要致動的感測元件。5、如權(quán)利要求3或4所述的傳感器，其中每一區(qū)域中的所述觸摸位置被認為是處于所述主要致動的感測元件處。6、如任一前述權(quán)利要求所述的傳感器，其中每一區(qū)域中的所述觸摸位置是通過在所述區(qū)域中的所述感測元件中的至少一些感測元件的所述電容信號值之間應用插值來確定。7、如權(quán)利要求6所述的傳感器，當從屬于權(quán)利要求3或4時，其中所述插值限定于識別為是所述區(qū)域的所述主要致動的感測元件及其相鄰者的所述感測元件。8、如權(quán)利要求6所述的傳感器，其中所述插值包含每一區(qū)域中的所有所述感測元件。9、一種處理來自二維觸敏電容性位置傳感器的信號的方法，所述二維觸敏電容性位置傳感器包括(a)觸摸面板，其具有分布在其面積上的多個感測元件；(b)電容測量電路，其連接到所述感測元件且可重復操作以獲取若干組電容信號值，每一組均由來自所述感測元件中的每一者的電容信號值組成；及(C)處理器，其經(jīng)連接以接收所述組電容信號值且可操作以處理每一組來計算并輸出所述觸摸面板上的單個或多個觸摸位置的坐標，處理每一組的所述方法包括(i)識別具有最大電容信號值的所述感測元件；(ii)界定所述觸摸面板的區(qū)域，所述區(qū)域包含具有所述最大電容信號值的所述感測元件及其相鄰者中的選定者；(iii)分別識別并界定一個或一個以上其它感測元件及區(qū)域，其中如果電容信號值位于所述觸摸面板的先前所界定的區(qū)域中，則每一反復不考慮所述電容信號值；及(iv)輸出指示每一所識別區(qū)域中的所述觸摸位置的所述坐標的數(shù)據(jù)。10、如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述識別步驟不考慮具有不高于閾值的電容信號值的任何感測元件。11、如權(quán)利要求9或10所述的方法，其中將每一區(qū)域中的具有所述最大電容值的所述感測元件認為是所述區(qū)域的主要致動的感測元件。12、如權(quán)利要求9或10所述的方法，其中將每一區(qū)域中的在具有高于閾值的電容信號值的那些感測元件中處于所述觸摸面板上的最高位置處的所述感測元件認為是所述區(qū)域的所述主要致動的感測元件。13、如權(quán)利要求11或12所述的方法，其中將每一區(qū)域中的所述觸摸位置認為是所述主要致動的感測元件。14、如權(quán)利要求9到13中的任一權(quán)利要求所述的方法，其中通過在每一區(qū)域中的所述感測元件中的至少一些感測元件的所述電容信號值之間應用插值來確定所述區(qū)域中的所述觸摸位置。15、如權(quán)利要求14所述的方法，當從屬于權(quán)利要求11或12時，其中將所述插值限定于識別為是所述區(qū)域的所述主要致動的感測元件及其相鄰者的所述感測元件。16、如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述插值包含每一區(qū)域中的所有所述感測元件。全文摘要本發(fā)明提供一種能夠檢測多個同時發(fā)生的觸摸的電容性觸摸面板。所述觸摸面板將若干組電容信號值遞送到處理器，所述處理器計算所述觸摸面板上的單個或多個觸摸位置的坐標。通過以下步驟執(zhí)行對每一組的處理(i)識別具有最大電容信號值的感測元件；(ii)界定圍繞所述感測元件的區(qū)域；及(iii)反復地重復所述過程，其中每一后續(xù)識別步驟排除位于先前所界定的區(qū)域中的信號。因此提供多觸摸傳感器，其中所述信號處理是基于連續(xù)界定所述觸摸面板中的區(qū)域或子塊。隨后，可通過在鄰近信號值之間應用插值來更準確地確定每一區(qū)域中的所述觸摸位置。此允許位置分辨率達到比通過所述觸摸面板的電極圖案化所界定的標度更精細的標度。文檔編號G06F3/044GK101689089SQ200880024011公開日2010年3月31日申請日期2008年7月7日優(yōu)先權(quán)日2007年7月12日發(fā)明者埃薩特·伊爾瑪茲,馬丁·西蒙斯申請人:愛特梅爾公司