相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2016年5月4日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請no.10-2016-0055655的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過引用整體并入本文。

本公開涉及一種基于力的觸摸界面裝置，其通過當(dāng)施加在基于力的觸摸板上的力觸摸的力大小和觸摸位置被測量時校正制造誤差來提高測量精度，以及一種用于校正基于力的觸摸界面裝置的方法。

背景技術(shù)：

觸摸面板是能夠通過用手指或電子筆觸摸顯示器的表面或限定的接觸表面來簡單且直觀地輸入和接收用戶操縱的用戶界面(ui)。這樣的觸摸面板已經(jīng)應(yīng)用于諸如導(dǎo)航終端、遠(yuǎn)程信息處理終端、個人數(shù)字助理(pda)、膝上型計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)和智能電話的各種應(yīng)用。

觸摸面板使用觸摸識別技術(shù)，例如電阻覆蓋層、電容覆蓋層、表面聲波和紅外光束。由于觸摸面板提供了直觀且靈活的ui并且具有高功能可擴(kuò)展性，所以其已經(jīng)被用作車輛的控制系統(tǒng)(其由于方便性、安全性和信息娛樂功能的增加而變得復(fù)雜)，但是具有不能提供盲控的限制，因?yàn)橛|摸面板在用戶的手指觸摸觸摸面板的瞬間識別觸摸位置。

為了解決上述問題，已經(jīng)提出了基于力的觸摸板，其通過感測力觸摸來對用戶的搜索和輸入意圖進(jìn)行分類。在這樣的基于力的觸摸板中，觸摸板會因用戶的力觸摸而彎曲或變形。結(jié)果，可能不能精確地測量力觸摸的力大小和觸摸位置。因此，相關(guān)技術(shù)通過提出通過校準(zhǔn)來校正觸摸板的扭曲來解決該誤差。

然而，由于根據(jù)相關(guān)技術(shù)的基于力的觸摸板允許觸摸板彎曲，因此其具有由于板的改變而難以檢測吸收力的大小的結(jié)構(gòu)。結(jié)果，當(dāng)通過力大小來對用戶的搜索和輸入意圖進(jìn)行分類時，識別精度可能劣化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

已經(jīng)做出本公開以解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的上述問題，同時完整保持由現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。

本公開的一個方面提供了一種基于力的觸摸界面裝置，其通過在施加在基于力的觸摸板上的力觸摸的力大小和觸摸位置被測量時校正制造誤差來提高測量精度，及其校正方法。

根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例，一種觸摸界面裝置包括：觸摸基板；防扭曲結(jié)構(gòu)，用于防止通過從外部施加的力接觸而導(dǎo)致的觸摸基板的扭曲；多個傳感器，用于測量在不同位置處施加到觸摸基板的力觸摸；輸入裝置，用于將力觸摸施加到觸摸基板上；以及控制器，用于在將力觸摸施加到觸摸基板上時使用多個傳感器測量力數(shù)據(jù)，用于使用測量的力數(shù)據(jù)估計(jì)施加了力觸摸的觸摸點(diǎn)的對稱點(diǎn)的力數(shù)據(jù)，并且用于將測量的力數(shù)據(jù)和估計(jì)的力數(shù)據(jù)與理想力數(shù)據(jù)進(jìn)行比較以產(chǎn)生用于校正制造誤差的校準(zhǔn)矩陣。

防扭曲結(jié)構(gòu)可以包括：邊框，形成為對應(yīng)于觸摸基板；多個肋條，形成在邊框的內(nèi)部。

防扭曲結(jié)構(gòu)可以包括彼此連接以支撐觸摸表面的多個桿。

多個傳感器可以包括應(yīng)變儀、力敏電阻(fsr)和電容傳感器中的任一個。

多個傳感器包括三個或更多個傳感器，并且每個傳感器可以基于穿過重心的線彼此對稱地設(shè)置。

可以根據(jù)傳感器的數(shù)量確定觸摸點(diǎn)的數(shù)量。

控制器可以將觸摸點(diǎn)和對稱點(diǎn)的力數(shù)據(jù)與理想力數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以計(jì)算兩種數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。

控制器可以根據(jù)計(jì)算的關(guān)系計(jì)算校準(zhǔn)參數(shù)，以產(chǎn)生校準(zhǔn)矩陣。

制造誤差可以是由相應(yīng)傳感器的失配導(dǎo)致的誤差。

控制器可以使用校準(zhǔn)矩陣校正由多個傳感器測量的力數(shù)據(jù)，并且可以通過將校正的力數(shù)據(jù)應(yīng)用到力矩平衡方程來計(jì)算施加了力觸摸的觸摸位置。

根據(jù)本公開的另一個示例性實(shí)施例，一種用于校正包括防止觸摸基板扭曲的防扭曲結(jié)構(gòu)的基于力的觸摸界面裝置的方法，包括：當(dāng)將力觸摸施加到觸摸基板上時，收集使用多個傳感器在不同位置處測量的測量的力數(shù)據(jù)；基于測量的力數(shù)據(jù)估計(jì)施加了力觸摸的觸摸點(diǎn)的對稱點(diǎn)的力數(shù)據(jù)；以及通過將對每個觸摸點(diǎn)測量的力數(shù)據(jù)和對每個對稱點(diǎn)估計(jì)的力數(shù)據(jù)與理想力數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，來生成用于校正處理誤差的校準(zhǔn)矩陣。

方法可以進(jìn)一步包括：在收集測量的力數(shù)據(jù)的步驟之前，定義觸摸點(diǎn)的數(shù)量、其位置、其觸摸強(qiáng)度及其觸摸順序。

當(dāng)傳感器的數(shù)量n是偶數(shù)時，觸摸點(diǎn)的數(shù)量可以是n/2或更多。

當(dāng)傳感器的數(shù)量n是奇數(shù)時，觸摸點(diǎn)的數(shù)量可以是(n+1)/2或更多。

在生成校準(zhǔn)矩陣的步驟種，可以將測量的力數(shù)據(jù)和估計(jì)的力數(shù)據(jù)與理想力數(shù)據(jù)進(jìn)行比較以計(jì)算關(guān)系，并且可以根據(jù)計(jì)算的關(guān)系來計(jì)算校準(zhǔn)參數(shù)，以產(chǎn)生校準(zhǔn)矩陣。

方法可以進(jìn)一步包括：在產(chǎn)生校準(zhǔn)矩陣的步驟之后，當(dāng)將力觸摸施加到觸摸基板上時，使用多個傳感器測量力數(shù)據(jù)，校正包括在測量的力數(shù)據(jù)中的制造誤差，并且然后使用校正的力數(shù)據(jù)計(jì)算觸摸位置。

附圖說明

根據(jù)結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述，本公開的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更加顯而易見。

圖1是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的觸摸板的示意性分解透視圖。

圖2a至圖2c是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的力傳感器的布局結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖3是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的觸摸板的示意性分解透視圖。

圖4是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的理想觸摸位置測量算法的示圖。

圖5是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的由傳感器失配導(dǎo)致的誤差的示圖。

圖6是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的由觸摸基板位移引起的誤差的示圖。

圖7是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的由支撐傳感器的梁的改變引起的誤差的示圖。

圖8是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的觸摸界面裝置的方框配置圖。

圖9是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的觸摸基板上的校準(zhǔn)點(diǎn)的選擇的示圖。

圖10是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的具有對稱性的校準(zhǔn)點(diǎn)的示圖。

圖11是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的用于校正觸摸界面裝置的方法的流程圖。

圖12是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的用于識別觸摸界面裝置的觸摸位置的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

在整個說明書中，由于術(shù)語“包括“、“配置”、“具有”等可以表示可以內(nèi)含相應(yīng)的元件，除非在本說明書中明確地相反地描述，否則這樣的描述表示包括其它元件，而不排除任何其它元件。

另外，本說明書中描述的術(shù)語“-器(-er)”、“-件(-or)”、“模塊”等表示用于處理至少一個功能和操作的單元，并且可以通過硬件、軟件或它們的組合實(shí)現(xiàn)。此外，在描述本公開的上下文中，除非上下文另有明確指示，否則諸如“一”、“一個”、“該”等冠詞可以用于包括單數(shù)形式和復(fù)數(shù)形式。

在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本公開的示例性實(shí)施例。

本公開涉及一種使用力傳感器識別由用戶施加到觸摸板的力觸摸的力大小(總和)和觸摸位置的技術(shù)，并且通過校正由力傳感器的失配和其上支撐力傳感器的梁的改變引起的誤差來提高觸摸位置的識別精度。

圖1是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的觸摸板的示意性分解透視圖，并且圖2a至圖2c是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的力傳感器的布局結(jié)構(gòu)的示意圖。

如圖1所示，在某些實(shí)施例中，觸摸板100包括觸摸基板110、防扭曲結(jié)構(gòu)120和多個傳感器130。

觸摸基板110是用戶使用諸如手指或鐵筆的觸摸工具施加力觸摸的區(qū)域。觸摸基板110可以由丙烯酸樹脂、塑料或玻璃形成。

觸摸基板110可以形成為具有四邊形形狀或圓形形狀的平板。然而，觸摸基板110的形狀不限于此，并且可以根據(jù)觸摸基板110所應(yīng)用至的產(chǎn)品進(jìn)行各種修改。例如，觸摸基板110也可以形成在彎曲表面中或其上。

另外，觸摸基板110也可以被實(shí)現(xiàn)為觸摸面板或包括觸摸傳感器的觸摸屏。

防扭曲結(jié)構(gòu)120形成在觸摸基板110下方，用于防止觸摸基板110由于從外部施加的力(力觸摸)而彎曲或扭曲。換句話說，當(dāng)觸摸基板110被外力彎曲時，與觸摸基板110的彎曲相對應(yīng)的外力不會傳遞到傳感器130。因此，為了防止上述現(xiàn)象的目的而安裝防扭曲結(jié)構(gòu)120。

防扭曲結(jié)構(gòu)120包括對應(yīng)于觸摸基板110的邊框121a，和在邊框121a的內(nèi)部規(guī)則地或不規(guī)則地形成的多個肋條123a。

多個傳感器130設(shè)置在防扭曲結(jié)構(gòu)120下方，從而產(chǎn)生對應(yīng)于施加到觸摸基板110的力觸摸的力數(shù)據(jù)。多個傳感器130支撐觸摸基板110的重量，并且安裝為指向z軸方向。傳感器130可以包括力傳感器，例如應(yīng)變儀、力敏電阻器(fsr)或電容傳感器。

如圖2a至圖2c所示，多個傳感器130基于穿過重心g的線對稱地設(shè)置在同一平面上。在一些實(shí)施方式中，觸摸板110包括三個或更多個力傳感器130。

圖3示出了根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的觸摸板的示意性分解透視圖。在示例性實(shí)施例中，將省略對與圖1所示的示例性實(shí)施例相同的部件的詳細(xì)描述。

觸摸板100包括觸摸基板110、防扭曲結(jié)構(gòu)120和多個傳感器130。

防扭曲結(jié)構(gòu)120設(shè)置在觸摸基板110和傳感器130之間，以防止由力觸摸引起的觸摸基板110的扭曲。防扭曲結(jié)構(gòu)120包括多個桿121b、122b、123b和124b。多個桿(121b至124b)規(guī)則地或不規(guī)則地彼此連接以使觸摸基板110的扭曲最小化。盡管示例性實(shí)施例描述了多個桿形成為棒狀的情況，但是桿的形狀不限于此并且可以進(jìn)行各種修改。

當(dāng)力觸摸被施加到觸摸基板110時，傳感器130輸出根據(jù)力觸摸的大小和位置而改變的傳感器值(例如，電壓)。

圖4是示出根據(jù)本公開的實(shí)施例的理想觸摸位置測量算法的示圖，圖5是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的由傳感器失配導(dǎo)致的誤差的示圖，圖6是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的由觸摸基板位移引起的誤差的示圖，圖7是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的由支撐傳感器的梁的改變引起的誤差的示圖。

四個傳感器130安裝為指向觸摸基板110的底面(z軸方向)，以測量施加到觸摸基板110的力，并將測量的力輸出為模擬信號(例如，電壓)。觸摸界面裝置以限定的采樣周期收集由相應(yīng)的傳感器130測量的測量值。此外，觸摸界面裝置基于力和傳感器130的測量值之間的關(guān)系將測量的電壓值轉(zhuǎn)換為力的值(力數(shù)據(jù))。在這種情況下，觸摸界面裝置使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)將測量值(模擬信號)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

例如，如圖4所示，在四個傳感器設(shè)置在矩形的四個角的情況下，可以使用力矩平衡方程(force-momentequilibriumequation)來計(jì)算觸摸位置。觸摸位置的x坐標(biāo)可以由等式1表示，并且其y坐標(biāo)可以由等式2表示。

[等式1]

[等式2]

這里，f1、f2、f3和f4是由相應(yīng)傳感器130測量的力數(shù)據(jù)值，a是觸摸基板110的水平長度并且b是觸摸基板110的垂直長度。

在如上所述的理想位置測量算法中，由于以下原因存在位置識別誤差。

首先，如圖5所示，在制造觸摸板100的處理過程中傳感器130沒有準(zhǔn)確地設(shè)置在限定的布局位置的情況下，觸摸界面裝置由于傳感器的失配而不能精確地識別觸摸位置。

第二，如圖6所示，由于按壓方向(力觸摸的垂直負(fù)載方向)響應(yīng)于觸摸基板110的位移而扭曲，觸摸界面裝置可能無法精確地識別觸摸位置。

第三，如圖7所示，由于例如支撐傳感器130的梁140的扭曲的原因，產(chǎn)生觸摸位置的識別誤差。

圖8示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的觸摸界面裝置的方框配置圖，圖9是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的觸摸基板上的校準(zhǔn)點(diǎn)的選擇的示圖，圖10是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的具有對稱性的校準(zhǔn)點(diǎn)的示圖。

根據(jù)各種實(shí)施例，觸摸界面裝置包括觸摸板110、輸入裝置150和控制器200。

觸摸板100包括觸摸基板110、防止觸摸基板110的扭曲的防扭曲結(jié)構(gòu)120、測量施加到觸摸基板110的力觸摸的多個傳感器130。多個傳感器130測量在不同的位置處的力觸摸。

輸入裝置150是用于將具有預(yù)定大小的力觸摸施加到觸摸基板110上的工具。換句話說，輸入裝置150用于在校準(zhǔn)過程中將相同的垂直負(fù)載施加到兩個或更多個校準(zhǔn)點(diǎn)(觸摸點(diǎn))。

當(dāng)力觸摸施加至觸摸板100上的校準(zhǔn)點(diǎn)的預(yù)定位置時，控制器200測量施加了力觸摸的觸摸點(diǎn)的位置(觸摸位置)，并且從各個傳感器130輸出力的值。

另外，當(dāng)對校準(zhǔn)點(diǎn)施加力觸摸的過程完成時，控制器200使用校準(zhǔn)點(diǎn)之間的對稱性估計(jì)當(dāng)力觸摸施加至沒有施加力觸摸的剩余校準(zhǔn)點(diǎn)時由傳感器130測量的測量值?？刂破?00將當(dāng)力觸摸施加至校準(zhǔn)點(diǎn)時實(shí)際測量的力數(shù)據(jù)與理想力數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以計(jì)算兩種數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。控制器200將計(jì)算出的關(guān)系存儲在存儲器220中。

此后，當(dāng)力觸摸施加至觸摸板100上時，控制器200感測施加的力觸摸，以使用校準(zhǔn)處理來校正制造誤差和由觸摸板100的結(jié)構(gòu)引起的誤差。這里，處理誤差是指傳感器130的失配，與應(yīng)變傳感器運(yùn)動相關(guān)的誤差指由梁的改變引起的誤差，其中在梁上通過剪切力支撐傳感器130，并且由觸摸板100的結(jié)構(gòu)引起的誤差指由于觸摸板的位移的發(fā)生而導(dǎo)致沒有垂直地按壓傳感器而引起的誤差。

控制器200包括輸入接口210、存儲器220、輸出接口230以及處理器240。

輸入接口210連接至觸摸板100的多個傳感器130，以從相應(yīng)的傳感器130接收測量數(shù)據(jù)(例如測量值、傳感器值)，或者將控制信號發(fā)送至相應(yīng)的傳感器130。

輸入接口210以限定的采樣周期或在限定的采樣周期內(nèi)收集由相應(yīng)的傳感器130測量的測量值。另外，輸入接口210使用adc將由傳感器130收集的作為模擬信號的測量值轉(zhuǎn)換為作為數(shù)字信號的力數(shù)據(jù)。

存儲器220存儲基于力的觸摸位置識別算法、理想力數(shù)據(jù)(參考力數(shù)據(jù))以及校準(zhǔn)矩陣。此外，存儲器220可以暫時存儲控制器200的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)。

存儲器220可以實(shí)現(xiàn)為存儲介質(zhì)中的任何一種，諸如閃存、硬盤、安全數(shù)字(sd)卡、隨機(jī)存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)以及網(wǎng)絡(luò)存儲。

輸出接口230提供與連接至控制器200的外部裝置的數(shù)據(jù)通信。換句話說，輸出界面230將從處理器240輸出的輸出數(shù)據(jù)發(fā)送至外部裝置，或從外部裝置接收數(shù)據(jù)。

這里，外部裝置可以是安裝在車輛中的顯示裝置、導(dǎo)航終端、各種電子控制單元、音頻裝置或移動終端等。

處理器240進(jìn)入校準(zhǔn)模式，用于在觸摸界面裝置的初始操作時執(zhí)行觸摸界面裝置的校準(zhǔn)。盡管本示例性實(shí)施方式以實(shí)例的方式描述了在觸摸界面裝置的初始操作時處理器進(jìn)入校準(zhǔn)模式的情況，但是處理器不限于此，而是可以在各種示例性實(shí)施方式中進(jìn)行修改。例如，當(dāng)用戶輸入單獨(dú)準(zhǔn)備的特定鍵時，處理器240進(jìn)入校準(zhǔn)模式。

處理器240確定觸摸基板110上的校準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量、其位置、其觸摸強(qiáng)度以及其觸摸順序。根據(jù)傳感器130的數(shù)量確定校準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量。當(dāng)傳感器130的數(shù)量n是偶數(shù)時，處理器240設(shè)置n/2個或更多個校準(zhǔn)點(diǎn)。當(dāng)傳感器130的數(shù)量n是奇數(shù)時，處理器240設(shè)置(n+1)/2個或更多個校準(zhǔn)點(diǎn)。

此后，處理器240等待預(yù)定時間，直到感測到施加至觸摸基板110的力觸摸。當(dāng)預(yù)定時間過去時，處理器240通過輸出裝置(未示出)輸出警告聲音或引導(dǎo)消息(guidancemessage)。

用戶根據(jù)自己或校準(zhǔn)工具限定的觸摸順序?qū)⒘τ|摸施加至觸摸基板110上的校準(zhǔn)點(diǎn)。在這種情況下，用戶使用輸入裝置150以限定的力(觸摸強(qiáng)度)輸入力觸摸。如圖9所示，在觸摸基板110上的特定區(qū)域s內(nèi)的四個測量點(diǎn)基于穿過特定區(qū)域s的重心的線彼此對稱布置的情況下，用戶可以在該四個測量點(diǎn)當(dāng)中任意選擇兩個測量點(diǎn)，以使用所選擇的測量點(diǎn)作為校準(zhǔn)點(diǎn)。

在通常的校準(zhǔn)處理中，在相應(yīng)的傳感器130布置在矩形的角部處的情況下，用戶以限定的力順序地觸摸觸摸基板110上的四個點(diǎn)。當(dāng)力f施加至限定的位置p1(x1，y1)、p2(x2，y2)、p3(x3，y3)以及p4(x4，y4)時，處理器240使用傳感器130測量相應(yīng)位置處的力。這里，當(dāng)力觸摸分別施加至限定的位置p1、p2、p3以及p4時，由相應(yīng)傳感器130實(shí)際測量的值是(p11，p12，p13，p14)、(p21，p22，p23，p24)、(p31，p32，p33，p34)以及(p41，p42，p43，p44)，并且理想測量值是(f11，f12，f13，f14)、(f21，f22，f23，f24)、(f31，f32，f33，f34)以及(f41，f42，f43，f44)。

實(shí)際測量值和理想測量值由于處理誤差等而具有差異。因此，實(shí)際測量值與理想測量值之間的關(guān)系可以由以下等式3限定，并且校準(zhǔn)矩陣h可以從等式3獲得。

[等式3]

本示例性實(shí)施方式使用校準(zhǔn)點(diǎn)之間的對稱性減少了用于校準(zhǔn)的力觸摸的輸入次數(shù)。

例如，如圖10所示，在四個測量點(diǎn)p1至p4彼此線對稱地布置的情況下，四個測量點(diǎn)當(dāng)中的兩個測量點(diǎn)p1和p2(或p1和p4)被確定為校準(zhǔn)點(diǎn)。

假設(shè)當(dāng)力觸摸f施加至p1(x1，y)時，由四個傳感器130測量的測量值是(p11，p12，p13，p14)，并且當(dāng)力觸摸f施加至p2(-x2，y)，由四個傳感器130測量的測量值是(p21，p22，p23，p24)。

在這種情況下，與p1線對稱的p3(x1，-y)的測量值是從p1的測量值獲得的(p13，p14，p11，p12)，并且與p2線對稱的p4(-x2，-y)的測量值是從p2的測量值獲得的(p23，p24，p21，p22)。將上述結(jié)果應(yīng)用于等式3以生成以下等式4。

[等式4]

當(dāng)傳感器的數(shù)量是偶數(shù)時，p1(x1，y)的測量值是(f11，f12，f13...f1(n/2)-1，f1n/2，...f1n)，預(yù)期在p1的對稱點(diǎn)p3(x1，-y)處測量的值是(f1(n/2)+1，f1(n/2)+2，f1(n/2)+3，...，f11，f12，...f1(n/2))。

同時，當(dāng)傳感器的數(shù)量是奇數(shù)并且在線對稱的頂點(diǎn)處的傳感器的值是f11時，如果在p1(x1，y)處測量的值是(f11，f12，f13，...f1((n+1)/2)，f1((n+1)/2)+1，...f1n)，那么預(yù)期在p3(x1，-y)處測量的值是(f11，f1n，f1n-1，f1n-2，...，f1((n+1)/2)+1，f1((n+1)/2)，...f12)。

例如，當(dāng)傳感器的數(shù)量是6時，如果校準(zhǔn)點(diǎn)的測量值是(f11，f12，f13，f14，f15，f16)，那么校準(zhǔn)點(diǎn)的對稱點(diǎn)的測量值是(f14，f15，f16，f11，f12，f13)，并且當(dāng)傳感器的數(shù)量是5時，如果校準(zhǔn)點(diǎn)的測量值是(f11，f12，f13，f14，f15)，那么校準(zhǔn)點(diǎn)的對稱點(diǎn)的測量值是(f11，f15，f14，f13，f12)。

如上所述，在傳感器的數(shù)量n是偶數(shù)的情況下，當(dāng)力觸摸f施加至(n/2)個校準(zhǔn)點(diǎn)時由多個傳感器測量力數(shù)據(jù)，并且基于測量的力數(shù)據(jù)在將力觸摸f施加至與(n/2)個校準(zhǔn)點(diǎn)對稱的剩余(n/2)個對稱點(diǎn)時，估計(jì)由多個傳感器測量的力數(shù)據(jù)。因而，使用總共n個點(diǎn)計(jì)算校準(zhǔn)矩陣，并且當(dāng)傳感器的數(shù)量是奇數(shù)時，測量(n+1)/2個校準(zhǔn)點(diǎn)的力數(shù)據(jù)，并且估計(jì)與(n+1)/2個校準(zhǔn)點(diǎn)對稱的剩余的(n+1)/2個對稱點(diǎn)的力數(shù)據(jù)，從而使用總共(n+1)個點(diǎn)計(jì)算校準(zhǔn)矩陣。

當(dāng)感測到施加至觸摸基板110上的力觸摸時，處理器240檢測(收集)由相應(yīng)傳感器130測量的力數(shù)據(jù)。在這種情況下，當(dāng)具有相同幅度的力觸摸施加至校準(zhǔn)點(diǎn)中的每一個時，處理器240檢測由多個傳感器130測量的力數(shù)據(jù)。

處理器240收集針對校準(zhǔn)點(diǎn)中的每一個測量的力數(shù)據(jù)。此外，處理器240基于所收集的力數(shù)據(jù)在將力觸摸施加至校準(zhǔn)點(diǎn)的對稱點(diǎn)時計(jì)算預(yù)期由各個傳感器130測量的力數(shù)據(jù)。

處理器240將測量的力數(shù)據(jù)與理想力數(shù)據(jù)彼此進(jìn)行比較，以計(jì)算兩種數(shù)據(jù)組或數(shù)據(jù)圖之間的關(guān)系。也就是說，處理器240將測量的力數(shù)據(jù)與理想力數(shù)據(jù)彼此進(jìn)行比較，以計(jì)算制造誤差的特性。

處理器240使用制造誤差的特性計(jì)算校準(zhǔn)參數(shù)以生成校準(zhǔn)矩陣。換句話說，處理器240根據(jù)所計(jì)算的關(guān)系計(jì)算校準(zhǔn)參數(shù)。

處理器240將所生成的校準(zhǔn)矩陣存儲在存儲器220中。校準(zhǔn)矩陣用于校正由傳感器測量的力數(shù)據(jù)與理想力數(shù)據(jù)之間的誤差。每當(dāng)執(zhí)行校準(zhǔn)時，處理器240將預(yù)設(shè)在存儲器220中的在先校準(zhǔn)矩陣更新為由校準(zhǔn)生成的新校準(zhǔn)矩陣。

在執(zhí)行校準(zhǔn)之后，在將力觸摸施加至觸摸基板110上的情況下，處理器240收集由相應(yīng)傳感器130測量的力數(shù)據(jù)。處理器240使用校準(zhǔn)矩陣校正在收集的力數(shù)據(jù)內(nèi)的制造誤差。處理器240使用校正的力數(shù)據(jù)計(jì)算施加了力觸摸的觸摸位置。在這種情況下，處理器240使用力矩平衡方程計(jì)算觸摸位置。

圖11是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施方式的用于校正觸摸界面裝置的方法的流程圖。

控制器200確定校準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量、其位置、其觸摸強(qiáng)度以及其觸摸順序(s110)。在這種情況下，控制器200基于包括在觸摸板100中的力傳感器130的數(shù)量來確定校準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量。

控制器200感測施加至觸摸板100上的校準(zhǔn)點(diǎn)的力觸摸(s120)。例如，用戶使用輸入裝置150將具有相同垂直負(fù)載的力觸摸施加至在觸摸基板110上對稱地指示的校準(zhǔn)點(diǎn)中的任一個。在這種情況下，控制器200感測施加至觸摸基板110上的力觸摸。

如果感測到力觸摸，那么控制器200檢測從多個傳感器130測量的力數(shù)據(jù)(s130)?？刂破?00使用輸入接口210收集通過相應(yīng)的傳感器130測量的力數(shù)據(jù)。

控制器200確認(rèn)是否完成校準(zhǔn)點(diǎn)的力數(shù)據(jù)的檢測(s140)。也就是說，控制器200確認(rèn)是否存在要測量力數(shù)據(jù)的更多校準(zhǔn)點(diǎn)。

控制器200使用測量的力數(shù)據(jù)在將與施加至校準(zhǔn)點(diǎn)的力觸摸具有相同幅度的力觸摸施加至校準(zhǔn)點(diǎn)的對稱點(diǎn)時，估計(jì)由多個傳感器130測量的力數(shù)據(jù)(s150)。

控制器200將測量的力數(shù)據(jù)和估計(jì)的力數(shù)據(jù)與理想力數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以生成校準(zhǔn)矩陣(s160)?？刂破?00計(jì)算針對校準(zhǔn)點(diǎn)中的每一個所測量的力數(shù)據(jù)和針對對稱點(diǎn)中的每一個所估計(jì)的力數(shù)據(jù)與理想力數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。控制器200根據(jù)所計(jì)算的關(guān)系計(jì)算校準(zhǔn)參數(shù)。控制器200使用所計(jì)算的校準(zhǔn)參數(shù)形成校準(zhǔn)矩陣。

圖12是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施方式的用于識別觸摸界面裝置的觸摸位置的方法的流程圖。

控制器200感測施加至觸摸板100上的力觸摸(s210)。例如，如果用戶將力觸摸施加至觸摸基板110上的一個點(diǎn)，那么控制器200感測力觸摸。

控制器200檢測由多個傳感器130測量的力數(shù)據(jù)(s220)?？刂破?00使用輸入接口210收集相應(yīng)傳感器130的測量的力數(shù)據(jù)。

控制器200使用校準(zhǔn)矩陣校正所測量的力觸摸數(shù)據(jù)(s230)。控制器200利用存儲在存儲器220中的校準(zhǔn)矩陣來校正所測量的力觸摸數(shù)據(jù)中包括的處理誤差。

控制器200使用校正的力觸摸數(shù)據(jù)計(jì)算施加了力觸摸的觸摸位置(s240)。在這種情況下，控制器200使用力矩平衡方程計(jì)算觸摸位置。

盡管已經(jīng)提到，構(gòu)成上述本公開的示例性實(shí)施方式的所有部件彼此組合為一個部件，或者彼此組合和操作為一個部件，但是本公開不必限于上述示例性實(shí)施方式。也就是說，在不偏離本公開的范圍的情況下，所有部件還可以選擇性地彼此組合和操作為一個或多個部件。另外，盡管所有組件中的每一個可以實(shí)現(xiàn)為一個獨(dú)立的硬件，但是選擇性地彼此組合的各個部件中的一些或全部也可以通過計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)，該計(jì)算機(jī)程序具有執(zhí)行在一個或多個硬件中彼此組合的一些或全部功能的程序模塊。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地推導(dǎo)出配置計(jì)算機(jī)程序的代碼和代碼段。如上所述的計(jì)算機(jī)程序可以存儲在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，并且可以由計(jì)算機(jī)讀取和執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)本公開的示例性實(shí)施方式。

如上所述，根據(jù)本公開的示例性實(shí)施方式，當(dāng)基于力傳感器的觸摸板上的觸摸位置被測量時，校正由傳感器的失配導(dǎo)致的處理誤差、由傳感器附接至的梁的彎曲引起的誤差以及由觸摸基板的傾斜引起的誤差，從而能夠提高觸摸位置的測量的精度。

此外，在將根據(jù)本公開的觸摸界面裝置應(yīng)用于車輛的情況下，可以通過力觸摸對搜索和輸入進(jìn)行分類，從而使得可以實(shí)現(xiàn)盲控。

在上文中，盡管已經(jīng)參考示例性實(shí)施方式和附圖描述了本公開，但是本公開不限于此，而是在不偏離所附權(quán)利要求中要求保護(hù)的本公開的精神和范圍的情況下，本公開可以由本公開所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)行各種修改和改變。

附圖中的每一個元件的符號

210：輸入接口

220：存儲器

230：輸出接口

240：處理器

s110：確定校準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量、其位置、其觸摸強(qiáng)度以及其觸摸順序

s120：將觸摸力施加至觸摸板上的校準(zhǔn)點(diǎn)

s130：收集通過多個傳感器測量的力數(shù)據(jù)

s140：傳感器測量完成？

s150：針對校準(zhǔn)點(diǎn)的對稱點(diǎn)估計(jì)力數(shù)據(jù)

s160：將測量的力數(shù)據(jù)和估計(jì)的力數(shù)據(jù)與理想力數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以生成校準(zhǔn)矩陣

s210：感測施加至觸摸板上的觸摸力

s220：檢測由多個傳感器測量的力數(shù)據(jù)

s230：使用校準(zhǔn)參數(shù)校正力數(shù)據(jù)

s240：使用校正的力數(shù)據(jù)計(jì)算觸摸位置。