技術(shù)領(lǐng)域：
所披露的系統(tǒng)和方法總體涉及用戶輸入領(lǐng)域，更具體地涉及提供快速多觸摸傳感器中的更新速率限制(throttling)的用戶輸入系統(tǒng)。附圖簡述下列對(duì)如附圖所示的各實(shí)施例的更加較具體的描述，本公開的前述的及其他目標(biāo)、特征，和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，在附圖中，各個(gè)圖中的附圖標(biāo)記表示相同部分。附圖不一定按比例繪制，而是著重于所公開實(shí)施例的原理。圖1提供了示出低等待時(shí)間觸摸傳感器設(shè)備的實(shí)施例的高級(jí)方框圖。圖2示出可用于低等待時(shí)間觸摸傳感器設(shè)備的實(shí)施例中的交叉的導(dǎo)電路徑的布局的實(shí)施例。圖3示出展示場平坦化過程的方框圖。圖4示出展示在局部最大值周圍的四個(gè)相連的鄰近點(diǎn)的圖。圖5示出展示在局部最大值周圍的八個(gè)相連的鄰近點(diǎn)的圖。圖6示出展示對(duì)非對(duì)稱觸摸點(diǎn)的橢圓擬合的幾何圖。圖7給出展示被配置成減噪的低等待時(shí)間觸摸傳感器設(shè)備的實(shí)施例的高級(jí)方框圖。圖8-11、12A和12B是信號(hào)產(chǎn)生和發(fā)送機(jī)制的簡化圖示。圖13示出展示根據(jù)所披露的系統(tǒng)和方法的實(shí)施例的用戶識(shí)別技術(shù)的側(cè)視圖。圖14和圖15示出展示根據(jù)所披露的系統(tǒng)和方法的實(shí)施例的快速多觸摸筆(styli)的立體圖。圖16示出展示傳感器板和有源光筆的俯視圖。圖17示出展示傳感器板和有源光筆的側(cè)視圖。圖18示出根據(jù)所披露的有源光筆的實(shí)施例的傳感器板內(nèi)的內(nèi)反射的側(cè)視圖。圖19示出根據(jù)所披露的有源光筆的實(shí)施例的角濾波器的使用的側(cè)視圖。圖20示出展示由有源光筆發(fā)射到傳感器板上的圖案的側(cè)視圖。圖21-23示出沿傳感器板的邊緣由有源光筆發(fā)射出的光斑的幾何投影。圖24示出展示投影到傳感器板上的多個(gè)圖案的俯視圖。圖25示出展示由同一人的兩只手觸摸時(shí)正交信號(hào)傳感器中的串?dāng)_的示意性俯視圖。圖26示出展示由不同人的兩只手觸摸時(shí)正交信號(hào)傳感器中沒有串?dāng)_的示意性俯視圖。圖27示出展示當(dāng)兩個(gè)觸摸共享一行或一列時(shí)產(chǎn)生的問題的傳感器的示意性俯視圖。圖28示出展示本文公開的用戶、手和物體鑒別系統(tǒng)的實(shí)施例的示意性俯視圖，其中觸摸屏和/或處理器被修改以便在每行和每列上生成正交的信號(hào)，并且在每行和每列上感測所有信號(hào)。圖29示出展示其中單個(gè)用戶在顯示屏上做出兩個(gè)觸摸并且來自一行的信號(hào)通過他的身體到達(dá)另一行的實(shí)例的傳感器的示意性俯視圖。圖30示出展示其中信號(hào)通過用戶的手耦合的實(shí)例的傳感器的示意性俯視圖。圖31示出展示一實(shí)例的傳感器的示意性俯視圖，在該實(shí)例中，由兩個(gè)不同的用戶做出兩個(gè)觸摸，并且由于在用戶之間沒有信號(hào)行進(jìn)的路徑而沒有行到行的耦合或列到列的耦合。圖32示出展示擱置在傳感器的上部上的物體的示意性俯視圖。圖33a至33c示出展示抽選過程的示意圖。圖34示出展示通過“每N幀”進(jìn)行的智能抽選的示例的示意圖。圖35示出展示通過“每X微秒”進(jìn)行的智能抽選的示例的示意圖。圖36-39示出在其上進(jìn)行輸入的顯示器或顯示器的部分的圖示。圖40示出描繪使用單一混頻器和“差異”信號(hào)來將一組頻率外差變頻到較低的頻帶的示意圖。圖41示出描繪使用正交混頻器將一組頻率外差變頻到基帶的示意圖。圖42示出描繪正交混頻器的同相和正交輸出(分別)被饋送到傅里葉變換的實(shí)輸入和虛輸入的示意圖。具體實(shí)施方式本申請(qǐng)涉及2013年10月4日提交的題為“HybridSystemsAndMethodsForLow-LatencyUserInputProcessingAndFeedback(對(duì)于低等待時(shí)間用戶輸入處理和反饋的系統(tǒng)和方法)”的美國專利申請(qǐng)No.14/046,819、2013年3月15日提交的題為“Low-LatencyTouchSensitiveDevice(低等待時(shí)間觸摸敏感設(shè)備)”的美國專利申請(qǐng)No.13/841,436、2013年3月15日提交的題為“FastMulti-TouchStylus(快速多觸摸筆)”的美國專利申請(qǐng)No.61/798,948、2013年3月15日提交的題為“FastMulti-TouchSensorWithUser-IdentificationTechniques(具有用戶識(shí)別技術(shù)的快速多觸摸傳感器)”的美國專利申請(qǐng)No.61/799,035、2013年3月15日提交的題為“FastMulti-TouchNoiseReduction(快速多觸摸減噪)”的美國專利申請(qǐng)No.61/798,828、2013年3月15日提交的題為“ActiveOpticalStylus(有源光筆)”的美國專利申請(qǐng)No.61/798,708、2012年10月5日提交題為“HybridSystemsAndMethodsForLow-LatencyUserInputProcessingAndFeedback(低等待時(shí)間用戶輸入處理和反饋的混合式系統(tǒng)和方法)”的美國專利申請(qǐng)No.61/710,256、2013年7月12日提交的題為“FastMulti-TouchPostProcessing(快速多觸摸后處理)”的美國專利申請(qǐng)No.61/845,892、2013年7月12日提交的題為“ReducingControlResponseLatencyWithDefinedCross-ControlBehavior(通過定義的交叉控制行為減少控制響應(yīng)等待時(shí)間)”的美國專利申請(qǐng)No.61/845,879、2013年9月18日提交的題為“SystemsAndMethodsForProvidingResponseToUserInputUsingInformationAboutStateChangesAndPredictingFutureUserInput(使用關(guān)于狀態(tài)改變?yōu)橛脩糨斎胩峁╉憫?yīng)并預(yù)測未來用戶輸入的系統(tǒng)和方法)”的美國專利申請(qǐng)No.61/879,245、2013年9月21體提交的題為“SystemsAndMethodsForProvidingResponseToUserInputUsingInformationAboutStateChangesAndPredictingFutureUserInput(使用關(guān)于狀態(tài)改變?yōu)橛脩糨斎胩峁╉憫?yīng)并預(yù)測未來用戶輸入的系統(tǒng)和方法)”的美國專利申請(qǐng)No.61/880,887、2013年10月4日提交的題為“HybridSystemsAndMethodsForLow-LatencyUserInputProcessingAndFeedback(對(duì)于低等待時(shí)間用戶處理和反饋的混合式系統(tǒng)和方法)”的美國專利申請(qǐng)No.14/046,823、2013年11月1日提交的題為“FastMulti-TouchPostProcessing(快速多觸摸后處理)”的美國專利申請(qǐng)No.14/069,609、2013年10月7日提交的題為“TouchAndStylusLatencyTestingApparatus(觸摸和筆等待時(shí)間測試裝置)”的美國專利申請(qǐng)No.61/887,615中披露的諸如快速多觸摸傳感器的用戶接口和其它接口。那些申請(qǐng)的完整公開內(nèi)容以引用的方式并入本文中。在不同實(shí)施例中，本公開涉及用于鑒別在觸摸表面上的觸摸點(diǎn)的源的系統(tǒng)和方法，其集中在使設(shè)備能夠在由不同的手、用戶或物體，例如，指示筆，生成的觸摸點(diǎn)之間進(jìn)行鑒別。公開的技術(shù)也可以用于識(shí)別物體、手或用戶。貫穿本公開中，可以使用術(shù)語“觸摸”、“接觸”或其他描述符來描述由傳感器檢測到用戶的手指、指示筆、物體或身體部位的事件或時(shí)間段。在一些實(shí)施例中，這些檢測僅當(dāng)用戶與傳感器或傳感器具體化在其中的設(shè)備物理地接觸時(shí)才發(fā)生。在其他實(shí)施例中，可以調(diào)諧傳感器以允許檢測懸停(hover)在觸摸表面上方的一距離或以其他方式與觸摸敏感設(shè)備分離的“觸摸”或“接觸”。因此，在本說明書中使用暗示對(duì)感測的物理接觸的依賴性的語言不應(yīng)該意味著所描述的技術(shù)僅應(yīng)用于那些實(shí)施例；事實(shí)上，幾乎全部的(若不是全部的話)本文描述的內(nèi)容將同等地應(yīng)用于“觸摸”和“懸?！眰鞲衅鳌Ｆ渌愋偷膫鞲衅骺捎糜谂c本文公開的實(shí)施例聯(lián)結(jié)，包括：相機(jī)、近距離傳感器、光學(xué)傳感器、轉(zhuǎn)彎速率傳感器、陀螺儀、磁力計(jì)、熱學(xué)傳感器、壓力傳感器、力傳感器、電容性觸摸傳感器、功率管理集成電路讀取、鍵盤、鼠標(biāo)、運(yùn)動(dòng)傳感器等等。當(dāng)前公開的正交信號(hào)觸摸用戶、手和物體鑒別系統(tǒng)和方法與電容性觸摸傳感器聯(lián)結(jié)是有益的，并且尤其對(duì)于采用基于正交信號(hào)的復(fù)用機(jī)制的電容性觸摸傳感器，所述復(fù)用機(jī)制諸如但不限于：頻分復(fù)用(FDM)、碼分復(fù)用(CDM)、或者結(jié)合了FDM和CDM方法的混合調(diào)制技術(shù)。本文中對(duì)頻率的引用也可以指代為其他正交信號(hào)基礎(chǔ)。由此，本申請(qǐng)納入申請(qǐng)者的2013年3月15日提交的題為“Low-LatencyTouchSensitiveDevice(低等待時(shí)間觸摸敏感設(shè)備)”的先在美國專利申請(qǐng)No.13/841,436和2013年11月1日提交的題為“FastMulti-TouchPostProcessing(快速觸摸后處理)”的先在美國專利申請(qǐng)No.14/069,609作為引用。這些申請(qǐng)考慮了電容性FDM、CDM或FDM/CDM混合觸摸傳感器，其可以與本公開的正交信號(hào)觸摸用戶、手和物體鑒別系統(tǒng)和方法聯(lián)結(jié)地使用。在這種傳感器中，當(dāng)來自行的信號(hào)耦合到列并且在該列上被接收時(shí)，觸摸被感測。本公開將首先描述快速多觸摸傳感器的操作，對(duì)于所述快速多觸摸傳感器可以應(yīng)用本系統(tǒng)和方法以用于鑒別事件數(shù)據(jù)。接著在標(biāo)題“鑒別策略”下將進(jìn)一步描述用于動(dòng)態(tài)分配可能的信道的本公開的方法的細(xì)節(jié)。如本文中使用的，詞語“觸摸事件”和詞“觸摸”當(dāng)用作名詞時(shí)包括接近觸摸和接近觸摸事件，或者可使用傳感器來識(shí)別的任何其它手勢。根據(jù)實(shí)施例，觸摸事件可以非常低的等待時(shí)間(例如大約十毫秒或更少時(shí)間、或者少于一毫秒)被檢測、處理并提供至下游計(jì)算進(jìn)程。在一個(gè)實(shí)施例中，所披露的快速觸摸傳感器利用一種投射電容性方法，該方法對(duì)于觸摸事件的高更新率和低等待時(shí)間測量已有改善。該技術(shù)可使用并行硬件和較高頻率波形以獲得前述優(yōu)勢。另外披露了作出靈敏和穩(wěn)固測量的方法，該方法可用在透明顯示表面上并允許運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)品的廉價(jià)制造。在這一點(diǎn)，本文中使用的“電容性物體”可以是手指、人體的其它部分、指示筆或傳感器對(duì)其敏感的其它物體。本文披露的傳感器和方法不需要依賴于電容。對(duì)于下面披露的光傳感器實(shí)施例，這些實(shí)施例利用光子隧穿和泄漏以感測觸摸事件，并且本文描述的“電容性物體”包括可與這種感測相容的任何物體，例如指示筆或手指。類似地，本文中使用的“觸摸位置”和“觸敏設(shè)備”不需要電容性物體與所披露的傳感器之間的實(shí)際觸摸接觸。圖1示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的快速多觸摸傳感器100的某些原理。在附圖標(biāo)記200，不同的信號(hào)被發(fā)送到該表面的行的每一行內(nèi)。信號(hào)被設(shè)計(jì)成“正交的”，即可彼此隔開并可區(qū)別。在附圖標(biāo)記300，接收器附連至每一列。接收器被設(shè)計(jì)成接收所發(fā)送的信號(hào)中的任何一個(gè)、或者這些信號(hào)的任意組合，并且單獨(dú)地測量出現(xiàn)在該列上的正交發(fā)送信號(hào)的每一個(gè)的量。傳感器的觸摸表面400包括一系列行和列(未全部示出)，沿這些行和列能夠傳播數(shù)個(gè)正交信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，行和列被設(shè)計(jì)成：當(dāng)它們不受觸摸事件作用時(shí)，較低量或可忽略量的信號(hào)被耦合在它們之間，相反，當(dāng)它們受觸摸事件作用時(shí)，較高量或不可忽略量的信號(hào)被耦合在它們之間。(在一個(gè)實(shí)施例中，相反情形可以成立——使較少量的信號(hào)代表觸摸事件，而使較大量的信號(hào)代表沒有觸摸)如前面討論的那樣，觸摸或觸摸事件不需要物理接觸，而是影響耦合信號(hào)的電平的事件。繼續(xù)參見圖1，在一個(gè)實(shí)施例中，一般來說，在行和列兩者附近的觸摸事件的電容性結(jié)果可能使出現(xiàn)在該行上的不可忽略的量的信號(hào)耦合至該列。更一般地說，觸摸事件可造成并由此對(duì)應(yīng)于列上接收的信號(hào)。由于行上的信號(hào)是正交的，因此多個(gè)行信號(hào)可能被耦合至一列并通過接收器加以區(qū)別。同樣，每個(gè)行上的信號(hào)可耦合至多個(gè)列。對(duì)于耦合至給定行的每個(gè)列，該列上發(fā)現(xiàn)的信號(hào)包含將指示哪些行正與該列同時(shí)地被觸摸的信息。所接收的每個(gè)信號(hào)的量總體關(guān)聯(lián)于攜帶對(duì)應(yīng)信號(hào)的列和行之間的耦合的量，并由此可指示由觸摸物體與該表面的距離、觸摸所覆蓋的表面積和/或觸摸壓力。當(dāng)同時(shí)觸摸行和列時(shí)，出現(xiàn)在行上的一些信號(hào)被耦合到相應(yīng)的列內(nèi)。(如前所述，術(shù)語“觸摸”或“被觸摸”不一定指實(shí)際的物理接觸，而可以是相對(duì)接近)。事實(shí)上，在觸摸設(shè)備的各種實(shí)施方式中，與行和/或列的物理接觸是不可能的，因?yàn)樵谛泻?或列與手指或其它觸摸物體之間可以具有保護(hù)性阻擋層。此外，一般來說，行和列本身不彼此接觸，相反被布置在接近位置，這防止可忽略的量以上的信號(hào)被耦合在它們之間。一般來說，行-列耦合不起因于它們之間的實(shí)際接觸，也不來自手指或其它接觸物體的實(shí)際接觸，而是起因于使手指(或其它物體)貼近的電容性效應(yīng)——導(dǎo)致電容性效應(yīng)的貼近在本文中被稱為觸摸)。行和列的本性是任意的并且具體取向是無關(guān)的。事實(shí)上，術(shù)語“行”和“列”不旨在表示方格，而是表示在其上發(fā)送一信號(hào)的一組導(dǎo)體(行)以及在其上可耦合一信號(hào)的一組導(dǎo)體(列)。行和列甚至根本不一定是方格形的。其它形狀是可能的，只要觸摸事件將觸摸部分“行”和部分“列”，并造成某種形式的耦合。例如，“行”可以是同心圓，而“列”可以是從中心向外輻射的輪輻。此外，不一定僅存在兩種類型的信號(hào)傳播信道：在一個(gè)實(shí)施例中，取代行和列，可提供信道“A”、“B”和“C”，在“A”上發(fā)送的信號(hào)可在“B”和“C”上被接收，或者，在一個(gè)實(shí)施例中，在“A”和“B”上發(fā)送的信號(hào)可在“C”上被接收。另一種可能是，信號(hào)傳播信道可交替發(fā)揮作用，有時(shí)支持發(fā)送器，有時(shí)支持接收器?？梢允褂萌齻€(gè)或更多種類型的天線導(dǎo)體而不只是“行”和“列”。許多替代實(shí)施例是可能的并對(duì)本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員而言在考慮本公開后將變得顯而易見。如前面提到的，在一實(shí)施例中，觸摸表面400由一系列行和列構(gòu)成，信號(hào)可沿其傳播。如前面討論的，以下列方式設(shè)計(jì)這些行和列：當(dāng)它們不被觸摸時(shí)，可忽略的量的信號(hào)被耦合在它們之間。此外，不同的信號(hào)被發(fā)送到每個(gè)行內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，這些不同信號(hào)中的每一個(gè)是彼此正交的(即可隔開和可區(qū)別的)。當(dāng)同時(shí)觸摸行和列時(shí)，出現(xiàn)在行上的不可忽略的量的信號(hào)被耦合到相應(yīng)的列內(nèi)。被耦合到列上的信號(hào)的量可關(guān)聯(lián)于觸摸的壓力或面積。接收器300被附連至每個(gè)列。接收器被設(shè)計(jì)成接收不可忽略的量的任何正交信號(hào)、或者正交信號(hào)的任意組合，并識(shí)別提供不可忽略的量的信號(hào)的列。在一個(gè)實(shí)施例中，接收器可測量出現(xiàn)在該列上的正交發(fā)送信號(hào)中的每一個(gè)的量。如此，除了識(shí)別與每個(gè)列接觸的行，接收器可提供關(guān)于該觸摸的額外(例如定性)的信息。一般來說，觸摸事件可對(duì)應(yīng)于在列上接收的信號(hào)。對(duì)于每個(gè)列，在其上接收的不同信號(hào)指示哪些對(duì)應(yīng)行正與該列同時(shí)被觸摸。在一個(gè)實(shí)施例中，所接收的每個(gè)信號(hào)的不可忽略的量可關(guān)聯(lián)于相應(yīng)行和列之間的耦合的量并可指示由該觸摸覆蓋的表面積、觸摸壓力等等。簡單正弦波實(shí)施例在一個(gè)實(shí)施例中，被發(fā)送到行中的正交信號(hào)可以是未經(jīng)調(diào)制的正弦波，每個(gè)正弦波具有不同的頻率，選擇頻率以使它們?cè)诮邮掌髦心苋菀椎乇舜藚^(qū)別。在一個(gè)實(shí)施例中，選擇頻率以在這些頻率之間提供充分的間隔，以使這些頻率在接收器中能容易地彼此區(qū)別。在一個(gè)實(shí)施例中，所選擇的頻率之間不存在簡單諧波關(guān)系。簡單諧波關(guān)系的缺乏可減輕可能造成一個(gè)信號(hào)模仿另一個(gè)的非線性偽像。一般來說，如果頻率之間的間隔Δf至少是測量周期τ的倒數(shù)，相鄰頻率之間的間隔是恒定的并且最高頻率小于最低頻率的兩倍的頻率“梳”一般能滿足這些標(biāo)準(zhǔn)。例如，如果希望測量(例如來自列的)信號(hào)的組合以確定哪些行信號(hào)是每毫秒()出現(xiàn)一次，則頻率間隔(Δf)必須大于一千赫(即Δf＞1/τ)。根據(jù)這種計(jì)算，對(duì)于具有僅十行的示例情況，可以使用下列頻率：本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將明白，頻率間隔可明顯大于該最小值以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)固的設(shè)計(jì)。作為一個(gè)例子，具有0.5cm行/列間隔的20cm×20cm觸摸表面將需要40個(gè)行和40個(gè)列并且需要在40個(gè)不同頻率下的正弦波。盡管每毫秒一次的分析可能只需要1KHz間隔，然而為了更穩(wěn)固的實(shí)現(xiàn)方式而利用任意更大的間隔。任意更大的間隔受制于如下約束條件：最大頻率不應(yīng)當(dāng)大于最低頻率的兩倍(即fmax<2(fmin))。在該例中，可使用最低頻率設(shè)定在5MHz的100kHz的頻率間隔，由此得到5.0MHz、5.1MHz、5.2MHz以此類推直至8.9MHz的頻率列表。在一個(gè)實(shí)施例中，列表上的每個(gè)正弦波可通過信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生并通過發(fā)送器在獨(dú)立的行上發(fā)送。為了識(shí)別被同時(shí)觸摸的行和列，接收器接收出現(xiàn)在列上的任何信號(hào)并且信號(hào)處理器分析該信號(hào)以確定哪些(如果有的話)頻率出現(xiàn)在列表上。在一個(gè)實(shí)施例中，上述識(shí)別可通過頻率分析技術(shù)(例如傅立葉變換)或通過使用濾波器排予以支持。在一個(gè)實(shí)施例中，接收器可從每個(gè)列的信號(hào)確定來自該列上的信號(hào)中所發(fā)現(xiàn)的頻率列表中的每個(gè)頻率的強(qiáng)度。在一個(gè)實(shí)施例中，在頻率強(qiáng)度大于某一閾值的情況下，信號(hào)處理器識(shí)別出在與該頻率對(duì)應(yīng)的行和列之間有觸摸事件。在一個(gè)實(shí)施例中，可將對(duì)應(yīng)于各種物理現(xiàn)象的信號(hào)強(qiáng)度信息作為定位觸摸事件區(qū)域的輔助手段，所述物理現(xiàn)象包括離行/列交叉點(diǎn)的觸摸距離、觸摸物體的尺寸、物體下壓于此的壓力、被觸摸的行/列交叉點(diǎn)的部分等等。一旦對(duì)至少兩個(gè)頻率(對(duì)應(yīng)于行)或?qū)τ谥辽賰蓚€(gè)列已計(jì)算出信號(hào)強(qiáng)度，則可創(chuàng)建二維映射，其中信號(hào)強(qiáng)度是在該行/列交叉點(diǎn)處的映射值。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于每列上的每個(gè)頻率，計(jì)算信號(hào)的強(qiáng)度。一旦計(jì)算出信號(hào)強(qiáng)度，則可創(chuàng)建二維映射。在一個(gè)實(shí)施例中，信號(hào)強(qiáng)度是在該行/列交叉點(diǎn)處的映射值。在一個(gè)實(shí)施例中，由于觸摸表面在不同頻率下的物理差異，信號(hào)強(qiáng)度對(duì)于給定的觸摸需要被歸一化或被校準(zhǔn)。同樣，在一個(gè)實(shí)施例中，由于跨觸摸表面或在交叉點(diǎn)之間的物理差異，信號(hào)強(qiáng)度對(duì)于給定的觸摸需要被歸一化或被校準(zhǔn)。在一個(gè)實(shí)施例中，二維映射數(shù)據(jù)可被閾值化以更好地識(shí)別、確定或隔離觸摸事件。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用二維映射數(shù)據(jù)來推導(dǎo)關(guān)于觸摸該表面的物體的形狀、取向等信息?；氐綄?duì)在行上發(fā)送的信號(hào)的討論，正弦波不是能在上述配置中使用的唯一的正交信號(hào)。事實(shí)上，如之前討論的，可彼此區(qū)別的任何組的信號(hào)都將行得通。盡管如此，正弦波可能具有一些優(yōu)勢性質(zhì)，能夠給予這項(xiàng)技術(shù)中使用的設(shè)備更簡單的設(shè)計(jì)和更高節(jié)約成本的制造。例如，正弦波具有非常窄的頻率分布(通過定義)，并且不需要向下擴(kuò)展至低頻率(接近DC)。此外，正弦波可相對(duì)地不受1/f噪聲影響，該噪聲可能對(duì)擴(kuò)展至較低頻率的較寬信號(hào)產(chǎn)生影響。在一個(gè)實(shí)施例中，可通過濾波器排來檢測正弦波。在一個(gè)實(shí)施例中，正弦波可通過頻率分析技術(shù)(例如傅立葉變換)予以檢測。頻率分析技術(shù)可以相對(duì)高效的方式實(shí)現(xiàn)并容易具有良好的動(dòng)態(tài)范圍特性，由此允許它們?cè)诖罅客瑫r(shí)的正弦波之間作出檢測和區(qū)別。在寬信號(hào)處理方面，接收器對(duì)多個(gè)正弦波的解碼可被認(rèn)為是某種形式的頻分復(fù)用。在一個(gè)實(shí)施例中，也可使用諸如時(shí)分和碼分復(fù)用的其它調(diào)制技術(shù)。時(shí)分復(fù)用具有良好的動(dòng)態(tài)范圍特性，但一般需要延長有限的時(shí)間從而發(fā)送到觸摸表面中(或分析從觸摸表面接收的信號(hào))。碼分復(fù)用具有與頻分復(fù)用相同的同步性質(zhì)，但可能遇到動(dòng)態(tài)范圍問題并且可能無法容易地在多個(gè)同時(shí)的信號(hào)之間作出區(qū)別。經(jīng)調(diào)制的正弦波實(shí)施例在一個(gè)實(shí)施例中，可使用經(jīng)調(diào)制的正弦波作為前述正弦波實(shí)施例的替代、組合方案和/或改進(jìn)。未調(diào)制正弦波的使用可能造成與觸摸表面附近的其它設(shè)備的射頻干擾，并因此，采用未調(diào)制正弦波的設(shè)備在通過法規(guī)測試(例如FCC、CE)時(shí)會(huì)遇到麻煩。另外，未調(diào)制正弦波的使用可能容易受到來自環(huán)境中其它正弦波的干擾，不管是來自蓄意發(fā)送器的正弦波還是來自其它干擾設(shè)備(甚至可能是另一相似的觸摸表面)。在一個(gè)實(shí)施例中，這種干擾可能造成所描述設(shè)備中錯(cuò)誤的或劣化的觸摸測量。在一個(gè)實(shí)施例中，為了避免干擾，可以這樣一種方式在通過發(fā)送器發(fā)送之前先對(duì)正弦波進(jìn)行調(diào)制或“攪動(dòng)”：即一旦信號(hào)到達(dá)接收器就能對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)(“解除攪動(dòng)”)。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用可逆變換(或幾乎可逆的變換)來調(diào)制信號(hào)，以使該變換可被補(bǔ)償并且當(dāng)信號(hào)到達(dá)接收器時(shí)基本恢復(fù)。如本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將同樣理解的是，如本文所述在觸摸設(shè)備中使用調(diào)制技術(shù)發(fā)射或接收的信號(hào)與其它事物具有很少的相關(guān)性，并因此更像單純的噪聲，而不是看上去類似于和/或受制于來自環(huán)境中出現(xiàn)的其它信號(hào)的干擾。在一個(gè)實(shí)施例中，所利用的調(diào)制技術(shù)將使發(fā)送的數(shù)據(jù)相當(dāng)隨機(jī)地出現(xiàn)，或至少在設(shè)備工作的環(huán)境中不常見。下面討論兩種調(diào)制方案：調(diào)頻和直接序列擴(kuò)頻調(diào)制。頻率調(diào)制對(duì)整組正弦波的調(diào)頻通過將它們“抹去”防止這些正弦波出現(xiàn)在相同頻率。由于規(guī)章測試一般與固定頻率有關(guān)，因此被調(diào)頻的發(fā)射正弦波將以較低振幅出現(xiàn)，并因此不大可能被關(guān)注。由于接收機(jī)將以相等和相反的方式“解除抹去”對(duì)其的任何正弦波輸入，因此蓄意調(diào)制和發(fā)送的正弦波可被解調(diào)并隨后大量地出現(xiàn)，就像在調(diào)制前那樣。然而，從環(huán)境進(jìn)入(例如干擾)的任何固定頻率正弦波將通過“解除抹去”操作被“抹去”，并因此對(duì)意圖的信號(hào)具有減弱或消除的效果。因此，若非如此對(duì)于傳感器可能造成的干擾通過利用調(diào)頻被減輕，所述調(diào)頻例如是對(duì)頻率梳，所述頻率梳在一個(gè)實(shí)施例中被用于觸摸傳感器中。在一個(gè)實(shí)施例中，可通過使整組正弦波全部從單一基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生而對(duì)整組正弦波進(jìn)行調(diào)頻，所述單一頻率本身是被調(diào)制的。例如，具有100Khz間距的一組正弦波可通過將相同的100kHz基準(zhǔn)頻率乘以不同的整數(shù)來產(chǎn)生。在一個(gè)實(shí)施例中，這項(xiàng)技術(shù)可使用鎖相環(huán)來達(dá)成。為了產(chǎn)生首個(gè)5.0MHz正弦波，人們可將基準(zhǔn)乘以50，為了產(chǎn)生5.1MHz正弦波，人們可將基準(zhǔn)乘以51，以此類推。接收器可使用相同調(diào)制基準(zhǔn)來執(zhí)行檢測和解調(diào)功能。直接序列擴(kuò)頻調(diào)制在一個(gè)實(shí)施例中，正弦波可通過周期地在對(duì)發(fā)送器和接收器兩者皆已知的偽隨機(jī)(或甚至真隨機(jī))計(jì)劃上反轉(zhuǎn)它們而進(jìn)行調(diào)制。由此，在一個(gè)實(shí)施例中，在將每個(gè)正弦波發(fā)送至其對(duì)應(yīng)的行之前，其通過可選擇的逆變器電路，所述逆變器電路的輸出是輸入信號(hào)乘以+1或-1，這依賴于“反轉(zhuǎn)選擇”輸入的狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，所有這些“反轉(zhuǎn)選擇”輸入從同一信號(hào)被驅(qū)動(dòng)，以使每個(gè)行的正弦波全部同時(shí)乘以+1或-1。在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)“反轉(zhuǎn)選擇”輸入的信號(hào)可以是偽隨機(jī)函數(shù)，該偽隨機(jī)函數(shù)與環(huán)境中可能存在的任何信號(hào)或函數(shù)無關(guān)。正弦波的偽隨機(jī)反轉(zhuǎn)在頻率上將它們擴(kuò)展，使得它們看上去就像隨機(jī)噪聲，因此它們與可能形成接觸的任何設(shè)備的干擾都是可忽略的。在接收器側(cè)，來自列的信號(hào)可傳過可選擇的逆變器電路，這些逆變器電路通過與行上的偽隨機(jī)信號(hào)相同的偽隨機(jī)信號(hào)被驅(qū)動(dòng)。結(jié)果是，即便所發(fā)送的信號(hào)已被擴(kuò)頻，它們?cè)诮邮掌髦耙脖唤鈹U(kuò)頻，因?yàn)樗鼈円呀?jīng)被乘以+1或-1兩次，由此將它們保持在、或使它們返回到其未改變狀態(tài)。運(yùn)用直接序列擴(kuò)頻調(diào)制可擴(kuò)展列上出現(xiàn)的任何干擾信號(hào)，由此它們僅作為噪聲并且不模仿任何組的有意正弦波。在一個(gè)實(shí)施例中，可選擇的反轉(zhuǎn)器可由少數(shù)簡單器件形成和/或可在VLSI工藝中實(shí)現(xiàn)在晶體管內(nèi)。由于許多調(diào)制技術(shù)是彼此獨(dú)立的，在一個(gè)實(shí)施例中，可同時(shí)采用多種調(diào)制技術(shù)，例如正弦波組的調(diào)頻和直接序列擴(kuò)頻調(diào)制。盡管可能實(shí)現(xiàn)起來更復(fù)雜，但多種調(diào)制的實(shí)施方式可取得更好的抗干擾性。由于環(huán)境中遇到特殊的偽隨機(jī)調(diào)制的情形極為罕見，因此本文描述的多觸摸傳感器可能不需要真隨機(jī)調(diào)制方案。一種例外是當(dāng)具有相同實(shí)施方式的一個(gè)以上觸摸表面正被同一人觸摸。在這種情形下，這些表面可能彼此干擾，即使它們使用非常復(fù)雜的偽隨機(jī)方案。由此，在一個(gè)實(shí)施例中，注意設(shè)計(jì)不大可能形成沖突的偽隨機(jī)方案。在一個(gè)實(shí)施例中，一些真隨機(jī)性可被引入到調(diào)制方案中。在一個(gè)實(shí)施例中，通過從真隨機(jī)源播種(seed)偽隨機(jī)發(fā)生器并確保它(在其重復(fù)之前)具有足夠長的輸出時(shí)長來引入隨機(jī)性。這一實(shí)施例很可能使得兩個(gè)觸摸表面在同一時(shí)間永遠(yuǎn)使用相同的序列部分。在一個(gè)實(shí)施例中，隨機(jī)性是通過用真隨機(jī)序列對(duì)偽隨機(jī)序列作異或(XOR)運(yùn)算而引入的。XOR函數(shù)將其輸入的熵結(jié)合起來，由此其輸出的熵永不小于任一輸入。一種低成本實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例使用之前描述技術(shù)的觸摸表面相比其它方法可能具有聯(lián)系到產(chǎn)生和檢測正弦波的相對(duì)高的成本。下面討論產(chǎn)生和檢測正弦波的方法，該方法可能更節(jié)約成本和/或更適于大量制造。正弦波檢測在一個(gè)實(shí)施例中，可使用具有傅立葉變換檢測方案的完整無線電接收器在接收器內(nèi)檢測正弦波。這種檢測可能需要將高速RF波形數(shù)字化并對(duì)其執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理?？蓪?duì)表面上的每個(gè)列執(zhí)行單獨(dú)的數(shù)字化和信號(hào)處理，這允許信號(hào)處理器發(fā)現(xiàn)哪些行信號(hào)與該列形成接觸。在前面提到的例子中，具有四十行和四十列的觸摸表面將需要這種信號(hào)鏈的四十個(gè)副本。今日，就硬件、成本和功率而言，數(shù)字化和數(shù)字信號(hào)處理是相對(duì)昂貴的操作。利用更節(jié)約成本的檢測正弦波的方法將會(huì)是有益的，尤其是能被容易地再現(xiàn)并且需要非常少的功率的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用濾波器排檢測正弦波。濾波器排包括一陣列的帶通濾波器，所述帶通濾波器可取輸入信號(hào)并將其分解成與每個(gè)濾波器關(guān)聯(lián)的頻率分量。離散傅立葉變換(DFT，它是FFT的一種高效實(shí)施方式)是一種形式的濾波器排，它具有均勻間隔的帶通濾波器，通常用于頻率分析。DFT可以數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)，但數(shù)字化步驟可能是昂貴的?？捎蓡为?dú)的濾波器來實(shí)現(xiàn)濾波器排，例如無源LC(電感和電容)或RC有源濾波器。電感器難以很好地實(shí)現(xiàn)在VLSI處理上，并且分立的電感器大而且昂貴，因此在濾波器排中使用電感器可能不是成本節(jié)約的。在較低頻率(大約10MHz和10MHz以下)，可將多排RC有源濾波器構(gòu)筑在VLSI上。這些有源濾波器可能表現(xiàn)良好，但也會(huì)占據(jù)很多管芯空間并且需要比預(yù)期更多的功率。在較高頻率下，可通過表面聲波(SAW)濾波器技術(shù)來構(gòu)筑濾波器排。這允許幾乎任意的FIR濾波器幾何形狀。SAW濾波器需要比直接CMOSVLSI更昂貴的壓電材料。此外，SAW濾波器技術(shù)可能不允許足夠的同步(simultaneous)抽頭以將足夠多的濾波器整合到單個(gè)封裝件內(nèi)，由此增加了制造成本。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用模擬濾波器排檢測正弦波，該模擬濾波器排通過開關(guān)電容器技術(shù)實(shí)現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)CMOSVLSI工藝上，其采用FFT式“蝴蝶”拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這種實(shí)施方式所需的管芯面積典型地是信道數(shù)平方的函數(shù)，這意味著使用相同技術(shù)的64信道濾波器排只需要1024信道版本的管芯面積的1/256。在一個(gè)實(shí)施例中，低等待時(shí)間觸摸傳感器的完整接收系統(tǒng)被實(shí)現(xiàn)在多個(gè)VLSI管芯上，所述多個(gè)VLSI管芯包括適當(dāng)組的濾波器排和適當(dāng)?shù)姆糯笃?、開關(guān)、能量檢測器等等。在一個(gè)實(shí)施例中，低等待時(shí)間觸摸傳感器的完整接收系統(tǒng)被實(shí)現(xiàn)在單個(gè)VLSI管芯上，所述單個(gè)VLSI管芯包括適當(dāng)組的濾波器排和適當(dāng)?shù)姆糯笃鳌㈤_關(guān)、能量檢測器等等。在一個(gè)實(shí)施例中，低等待時(shí)間觸摸傳感器的完整接收系統(tǒng)被實(shí)現(xiàn)在單個(gè)VLSI管芯上，其包含n個(gè)實(shí)例的n溝道濾波器排并為適當(dāng)?shù)姆糯笃鳌㈤_關(guān)、能量檢測器等留出空間。正弦波生成在低等待時(shí)間觸摸傳感器中產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)(例如正弦波)一般比檢測要簡單，主要是因?yàn)槊總€(gè)行需要產(chǎn)生單個(gè)信號(hào)而列接收器必須在許多信號(hào)之間作出檢測和區(qū)別。在一個(gè)實(shí)施例中，可用一系列鎖相環(huán)(PLL)來產(chǎn)生正弦波，每個(gè)鎖相環(huán)將常用基準(zhǔn)頻率乘以一不同的乘數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，低等待時(shí)間觸摸傳感器設(shè)計(jì)不要求所發(fā)送的正弦波具有非常高的質(zhì)量，而是相比在無線電電路中經(jīng)常允許或希望的，它容忍具有更多相位噪聲、頻率變化(隨時(shí)間、溫度等等)、諧波畸變和其它不完美性的所發(fā)送正弦波。在一個(gè)實(shí)施例中可通過數(shù)字裝置產(chǎn)生大量頻率并隨后采用相對(duì)粗略的模數(shù)轉(zhuǎn)換處理。如前面討論的，在一個(gè)實(shí)施例中，所產(chǎn)生的行頻率應(yīng)當(dāng)彼此間不具有任何簡單諧波關(guān)系，所描述的發(fā)生處理中的任何非線性不應(yīng)當(dāng)使組中的一個(gè)信號(hào)“混淆”或模仿另一個(gè)信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，可通過使一串窄脈沖由濾波器排濾波而產(chǎn)生頻率梳，濾波器排中的每個(gè)濾波器輸出信號(hào)以在行上發(fā)送。頻率“梳”是通過一濾波器排產(chǎn)生的，該濾波器排可類似于由接收器使用的濾波器排。作為一個(gè)例子，在一實(shí)施例中，以100kHz的速率重復(fù)的10納秒脈沖被傳入濾波器排，該濾波器排被設(shè)計(jì)成將開始在5MHz的頻率梳分量隔開，并隔開100kHz。如定義那樣的脈沖串可具有從100kHz至幾十MHz的頻率分量，并因此對(duì)發(fā)送器中的每個(gè)行都具有信號(hào)。由此，如果脈沖串被傳過與前述濾波器排相似的濾波器排以檢測所接收的列信號(hào)中的正弦波，則濾波器排輸出將各自包含能夠在行上發(fā)送的單個(gè)正弦波。透明顯示器表面理想的是，使觸摸表面與計(jì)算機(jī)顯示器集成以使人能夠與計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的圖形和圖像交互。盡管可將前投影用于不透明的觸摸表面并將后投影用于半透明的觸摸表面，但現(xiàn)代平板顯示器(LCD、等離子、OLED等)一般要求觸摸表面是透明的。在一個(gè)實(shí)施例中，允許信號(hào)沿其傳播的當(dāng)前技術(shù)的行和列需要對(duì)這些信號(hào)具有傳導(dǎo)性。在一個(gè)實(shí)施例中，允許射頻信號(hào)沿其傳播的當(dāng)前技術(shù)的行和列需要是導(dǎo)電的。如果行和列不充分導(dǎo)電，則沿行/列的每單位長度的電阻將與每單位長度的電容結(jié)合以形成低通濾波器：被施加在一端的任何高頻信號(hào)在沿不良導(dǎo)體傳播時(shí)將被大量衰減。視覺上透明的導(dǎo)體是市場上有售的(例如氧化銦錫或ITO)，但透明度和傳導(dǎo)性之間的權(quán)衡在對(duì)本文描述的低等待時(shí)間觸摸傳感器的某些實(shí)施例而言理想的頻率下是成問題的：如果ITO足夠厚以支持某些長度上的某些理想頻率，它對(duì)于某些應(yīng)用場合來說又不夠透明。在一個(gè)實(shí)施例中，可完全地或至少部分地由石墨和/或碳納米管形成行和/或列，石墨和/或碳納米管都是高傳導(dǎo)和透光的。在一個(gè)實(shí)施例中，行和/或列可由一條或多條細(xì)線形成，這些細(xì)線將可忽略的量的顯示擋在后面。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)觀察其后面的顯示時(shí)，細(xì)線過小而無法看見，或者至少過小而不至于形成視覺阻礙。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用被布圖在透明玻璃或塑料上的細(xì)銀線來構(gòu)成行和/或列。這些細(xì)線需要具有足夠的橫截面以沿行/列形成良好的導(dǎo)體，但期望(對(duì)于后部顯示器而言)這些線足夠小并且足夠分散以根據(jù)應(yīng)用場合盡可能少地?fù)踝∠旅娴娘@示。在一個(gè)實(shí)施例中，基于下面的顯示的像素尺寸和/或節(jié)距來選擇細(xì)線尺寸。作為示例，新的Apple公司的Retina(視網(wǎng)膜)顯示器包括大約300個(gè)像素/英寸，這導(dǎo)致一側(cè)上大約80微米的像素尺寸。在一個(gè)實(shí)施例中，20厘米長(iPad顯示器的長度)的20微米直徑銀線(其具有大約10歐姆的電阻)被用作如本文描述的低等待時(shí)間觸摸傳感器中的行和/或列和/或用作行和/或列的一部分。然而，這種20微米直徑銀線如果在視網(wǎng)膜顯示器上伸長，則可能阻擋多達(dá)整個(gè)像素線的25％。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，可將多個(gè)較細(xì)直徑的銀線用作列或行，它們可維持適當(dāng)?shù)碾娮璨⑾鄬?duì)于射頻透入深度課題提供可接受的響應(yīng)。這種多個(gè)較細(xì)直徑的銀線可敷設(shè)成一圖案，該圖案不是直的而是某種程度上不規(guī)則的。較薄的線的隨機(jī)或不規(guī)則圖案可能視覺侵入性較低。在一個(gè)實(shí)施例中，使用薄線網(wǎng)眼，網(wǎng)眼的使用將提高穩(wěn)固性，包括對(duì)抗布圖中的制造瑕疵。在一個(gè)實(shí)施例中，可將單個(gè)較薄直徑的線用作行或列，假設(shè)該較薄線具有足夠?qū)щ娦砸跃S持適當(dāng)程度的電阻以及相對(duì)于射頻透入深度課題的可接受的響應(yīng)。圖2示出具有菱形行/列網(wǎng)眼的行/列觸摸表面的實(shí)施例。這種網(wǎng)眼圖案被設(shè)計(jì)成為行和列提供最大和相等的表面積，同時(shí)允許兩者之間的最小重疊。具有大于菱形之一的面積的觸摸事件將覆蓋行和列的至少一部分，這將允許行信號(hào)的一部分耦合到重疊的列中。在一個(gè)實(shí)施例中，菱形尺寸被設(shè)計(jì)成小于觸摸工具(手指、筆等等)。在一個(gè)實(shí)施例中，行和列之間0.5cm間距對(duì)人的手指表現(xiàn)良好。在一個(gè)實(shí)施例中，將簡單的方格線用作行和列。這樣的方格將為行和列提供較少的表面積，但對(duì)于射頻信號(hào)來說可能足夠了，并提供可由接收器檢測到的充分的不可忽略的耦合。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，可通過使用填滿所指示形狀的空間的隨機(jī)細(xì)線連接網(wǎng)眼或通過將線網(wǎng)眼和另一透明導(dǎo)體(例如ITO)結(jié)合來形成行和列的“菱形圖案”。在一個(gè)實(shí)施例中，可為長跨距導(dǎo)電性使用細(xì)線，例如跨過整個(gè)屏幕，并可為局部區(qū)域的導(dǎo)電性使用ITO，例如菱形區(qū)域。光學(xué)實(shí)施例盡管前面已討論了實(shí)現(xiàn)所描述的快速多觸摸技術(shù)的射頻和電氣方法，但也可采用其它介質(zhì)。例如，信號(hào)可以是光信號(hào)(例如光)，其具有針對(duì)行和列的波導(dǎo)或其它手段。在一個(gè)實(shí)施例中，用于光信號(hào)的光可以在可見區(qū)域、紅外區(qū)域和/或紫外區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，行和列不包括攜帶射頻信號(hào)的導(dǎo)電行和列，而是包括例如光纖的光波導(dǎo)，所述光波導(dǎo)由一個(gè)或多個(gè)光源給予，所述一個(gè)或多個(gè)光源產(chǎn)生正交信號(hào)并通過光耦合器耦合至波導(dǎo)。例如，光的不同且獨(dú)特的波長可被注入到每個(gè)行光纖內(nèi)。當(dāng)人的手指觸摸行光纖時(shí)，由于全內(nèi)反射受阻，其中的一些光將泄漏(即耦合)到手指中。由于互逆的過程，來自手指的光可能隨后進(jìn)入列光纖之一，并傳播至位于光纖端部處的檢測器。在一個(gè)實(shí)施例中，光信號(hào)可通過不同波長的LED產(chǎn)生，或通過使用光濾波器產(chǎn)生。在一個(gè)實(shí)施例中，可采用定制的干擾濾波器。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用光濾波器排檢測出現(xiàn)在光纖列上的不同波長的光。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用定制的干涉濾波器來實(shí)現(xiàn)這類光濾波器排。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用落在可見光譜之外的波長的光(例如紅外和/或紫外光)來避免將額外的可見光加至顯示器。在一個(gè)實(shí)施例中，行和列光纖可被編織在一起以使手指能夠同時(shí)地觸摸它們。在一個(gè)實(shí)施例中，這種編織構(gòu)造可做得如要求那樣視覺透明的，以避免使顯示器變得昏暗。快速多觸摸后處理在已使用例如前述過程計(jì)算來自每列中的每行的信號(hào)強(qiáng)度之后，執(zhí)行后處理以將作為結(jié)果的2-D“熱圖”轉(zhuǎn)換成可用的觸摸事件。在一個(gè)實(shí)施例中，該后處理包括下面四個(gè)過程中的至少一些：場平坦化、觸摸點(diǎn)檢測、插值和幀之間的觸摸點(diǎn)匹配。場平坦化過程減去一偏移電平以去除行和列之間的串?dāng)_，并補(bǔ)償特定行/列組合之間由于衰減造成的振幅差。觸摸點(diǎn)檢測過程通過尋找平坦化的信號(hào)中的局部最大值來計(jì)算粗略觸摸點(diǎn)。插值過程通過將與粗略觸摸點(diǎn)關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)擬合到拋物面來計(jì)算精細(xì)觸摸點(diǎn)。幀匹配過程跨幀地將計(jì)算出的觸摸點(diǎn)彼此匹配。下面，將依次描述四個(gè)過程中的每一個(gè)。另外披露了對(duì)每個(gè)處理步驟的一些實(shí)施方式的例子、可能的故障模式和結(jié)果。由于對(duì)非常低的等待時(shí)間的需求，這些處理步驟應(yīng)當(dāng)被優(yōu)化和并行化。我們首先描述場平坦化過程。由于觸摸表面和傳感器電子器件的設(shè)計(jì)造成的系統(tǒng)性問題可能導(dǎo)致每個(gè)列接收的信號(hào)強(qiáng)度中的偽像。這些偽像可如下地進(jìn)行補(bǔ)償。首先，由于行和列之間的串?dāng)_，對(duì)每個(gè)行/列組合接收的信號(hào)強(qiáng)度將經(jīng)歷一偏移電平。為了良好的近似，該偏移電平將是恒定的并可被減去。其次，由于在給定行和列交叉點(diǎn)經(jīng)校準(zhǔn)的觸摸造成的在一個(gè)列接收的信號(hào)的振幅將依賴于該特定的行和列，主要是由于信號(hào)沿行和列傳播時(shí)的衰減。信號(hào)走得越遠(yuǎn)，就會(huì)有越多衰減，因此更遠(yuǎn)離發(fā)送器的列和更遠(yuǎn)離接收器的行在“熱圖”中比其對(duì)應(yīng)物具有更低的信號(hào)強(qiáng)度。如果行和列的RF衰減低，則信號(hào)強(qiáng)度差可以是可忽略的和小的，或者不需要補(bǔ)償。如果衰減高，則補(bǔ)償可能是需要的或者可提高觸摸檢測的靈敏性或質(zhì)量。一般來說，期望在接收器處測得的信號(hào)強(qiáng)度與在列中發(fā)送的信號(hào)量成線性關(guān)系。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，補(bǔ)償將涉及用對(duì)該特定行/列組合的校準(zhǔn)常數(shù)乘以熱圖中的每個(gè)位置。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用測量或估計(jì)以確定熱圖補(bǔ)償表，該表同樣可用來提供通過乘法的補(bǔ)償。在一個(gè)實(shí)施例中，使用校準(zhǔn)操作來創(chuàng)建熱圖補(bǔ)償表。本文中使用的術(shù)語“熱圖”不需要實(shí)際的熱圖，相反，該術(shù)語可意指包含與這些位置對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的至少二維陣列。在一示例性實(shí)施例中，整個(gè)場的平坦化過程如下。沒有任何東西觸摸該表面的話，首先在每個(gè)列接收器處測量每個(gè)行信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度。由于不存在觸摸，所接收的整個(gè)信號(hào)基本上是由串?dāng)_造成的。測得的值(例如每個(gè)列上發(fā)現(xiàn)的每個(gè)行的信號(hào)的量)是需要從熱圖中的該位置被減去的偏移電平。然后，隨著恒定的偏移被減去，在每個(gè)行/列交叉點(diǎn)放置一校準(zhǔn)的觸摸物體并在列接收器處測量該行的信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度。信號(hào)處理器可被配置成將觸摸事件歸一化至觸摸表面上的一個(gè)位置的值。我們能任意地選擇可能具有最強(qiáng)信號(hào)(由于其經(jīng)歷最少衰減)的位置，即最接近發(fā)送器和接收器的行/列交叉點(diǎn)。如果在該位置處的經(jīng)校準(zhǔn)觸摸信號(hào)強(qiáng)度是SN而對(duì)于每列和每行的經(jīng)校準(zhǔn)觸摸信號(hào)強(qiáng)度為SR,C，則如果我們將熱圖中的每個(gè)位置乘以(SN/SR,C)，則所有觸摸值將被歸一化。對(duì)于經(jīng)校正的觸摸，熱圖中的任意行/列的歸一化信號(hào)強(qiáng)度將等于1。場平坦化過程很好地并行化。一旦偏移值和歸一化參數(shù)被測量和存儲(chǔ)——這應(yīng)當(dāng)只需要做一次(或在維護(hù)間隔內(nèi)再做一次)——每個(gè)信號(hào)強(qiáng)度一測量就可施加校正。圖3示出場平坦化過程的一個(gè)實(shí)施例。在一個(gè)實(shí)施例中，可能需要定期地或在選擇的維護(hù)間隔內(nèi)校準(zhǔn)每個(gè)行/列交叉點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，可能對(duì)每個(gè)單元需要校準(zhǔn)每行/列交叉點(diǎn)一次。在一個(gè)實(shí)施例中，可能對(duì)每個(gè)設(shè)計(jì)需要校準(zhǔn)每行/列交叉點(diǎn)一次。在一個(gè)實(shí)施例中，尤其是在例如行和列的RF衰減很低的情形下，可能根本不需要校準(zhǔn)每個(gè)行/列交叉點(diǎn)。此外，在沿行和列的信號(hào)衰減相當(dāng)可預(yù)見的實(shí)施例中，可以僅從幾個(gè)交叉點(diǎn)測量值來校準(zhǔn)整個(gè)表面。如果觸摸表面不經(jīng)歷許多衰減，則場平坦化過程將至少某種程度地對(duì)測量值進(jìn)行歸一化，但這可能具有一些副作用。例如，每個(gè)測量值上的噪聲將隨著其歸一化恒定的變大而增加。本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將能理解，對(duì)于較低的信號(hào)強(qiáng)度和較高的衰減，這可能造成觸摸點(diǎn)檢測和插值處理的錯(cuò)誤和不穩(wěn)定。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，要注意為最大的衰減(例如最遠(yuǎn)的行/列交叉點(diǎn))提供足夠的信號(hào)強(qiáng)度。我們現(xiàn)在轉(zhuǎn)向觸摸點(diǎn)檢測。一旦熱圖被產(chǎn)生并且場被平坦化，可識(shí)別一個(gè)或多個(gè)粗略的觸摸點(diǎn)。識(shí)別一個(gè)或多個(gè)粗略的觸摸點(diǎn)是通過尋找歸一化(平坦化)信號(hào)強(qiáng)度中的局部最大值來完成的。用于尋找一個(gè)或多個(gè)觸摸點(diǎn)的快速和可并行方法牽涉到將歸一化熱圖的每個(gè)要素與其鄰近點(diǎn)作比較并且如果該要素完全大于所有鄰近點(diǎn)則將其標(biāo)記為局部最大值。在一個(gè)實(shí)施例中，如果一個(gè)點(diǎn)完全地大于其所有鄰近點(diǎn)并高于一給定閾值，則將其識(shí)別為局部最大值。以多種方式限定這組鄰近點(diǎn)落在本公開的范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，最近的鄰近點(diǎn)是通過馮諾依曼鄰近法定義的。在一個(gè)實(shí)施例中，最近的鄰近點(diǎn)是通過摩爾鄰近法定義的。馮諾依曼鄰近法可包括與中心處的該要素垂直地和水平地相鄰的四個(gè)要素(即該要素東南西北四個(gè)位置的要素)。這也被稱為“四-相連”鄰近法。更復(fù)雜的(即更大的)馮諾依曼鄰近法也是可行的并且可被使用。摩爾鄰近法可包括與中心處的該要素垂直地、水平地和對(duì)角地相鄰的八個(gè)要素(即該要素東、南、西、北、東北、西北、東南和西南位置的要素)。這也被稱為“八-相連”鄰近法。所選擇的鄰近法將依賴于用來計(jì)算精細(xì)觸摸點(diǎn)的插值方案。這在下面更詳細(xì)地予以解說。在給定的鄰近點(diǎn)比較中，可能存在特殊情形，其中要素的歸一化信號(hào)強(qiáng)度嚴(yán)格地等于其一個(gè)或多個(gè)鄰近點(diǎn)，或在噪聲電平所允許的容限內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，這些對(duì)中沒有一個(gè)點(diǎn)被認(rèn)為是觸摸點(diǎn)，即便它們具有高于閾值的值。在一個(gè)實(shí)施例中，這些對(duì)中的兩個(gè)點(diǎn)被認(rèn)為是觸摸點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，其中兩個(gè)或更多個(gè)鄰近點(diǎn)具有大致相同值的區(qū)域被視為一個(gè)觸摸事件。在一個(gè)實(shí)施例中，其中兩個(gè)或更多個(gè)鄰近點(diǎn)具有大致相同值的區(qū)域被視為與其中可找到單個(gè)局部最大值的區(qū)域不同類型的觸摸事件(例如可能某人用手腕接觸觸摸表面)?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向插值過程。一旦已確定(即識(shí)別)粗略觸摸點(diǎn)，則可使用插值來計(jì)算精細(xì)觸摸點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，分布式觸摸的電容性接觸被擬合到具有最大值的模型函數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，模型函數(shù)是在二維或更多維上的二次函數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，該二次函數(shù)是拋物面。在一個(gè)實(shí)施例中，拋物面模型是對(duì)于可用于接觸觸摸表面的多種物體(例如手指或筆)的可接受的近似。此外，如下所述，拋物面模型是相對(duì)非計(jì)算密集的。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用更復(fù)雜或更計(jì)算密集的模型以從平坦化的熱圖中提供對(duì)觸摸的更準(zhǔn)確估計(jì)。為了下面的解釋，以拋物面作為解說性示例，但本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將能理解，為了插值可采用其它模型，包括具有更大或更小復(fù)雜度的模型。圖4示出在示例性局部最大值周圍的馮諾依曼鄰近點(diǎn)。對(duì)于四相連的或馮諾依曼鄰近點(diǎn)，相關(guān)點(diǎn)將看上去像圖示那些點(diǎn)，中心要素是局部最大值而下標(biāo)是相對(duì)于它的特定要素的坐標(biāo)。五個(gè)要素的信號(hào)強(qiáng)度的位置使我們能將它們運(yùn)用到定義拋物面的下列方程：Ax2+Cy2+Dx+Ey+F＝z其中x和y是要素的位置，z是要素的信號(hào)強(qiáng)度，而A、C、D、E和F是二次多項(xiàng)式的系數(shù)。相對(duì)于中心點(diǎn)，所有要素x、y位置是恒定的。z值是在每個(gè)要素測得的信號(hào)強(qiáng)度，并因此是已知的。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用五個(gè)聯(lián)立方程來求解五個(gè)未知的多項(xiàng)式系數(shù)。每個(gè)方程代表五個(gè)點(diǎn)中的一個(gè)，其包括中心點(diǎn)及其四個(gè)鄰近點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，可采用馮諾依曼式矩陣來求解多項(xiàng)式系數(shù)，如下：x0,12y0,12x0,1y0,11x-1,02y-1,02x-1,0y-1,01x0,02y0,02x0,0y0,01x1,02y1,02x1,0y1,01x0,-12y0,-12x0,-1y0,-11ACDEF=z0,1z-1,0z0,0z1,0z0,-1]]>用值代入要素位置，我們得到：0101110-1010000110101010-11ACDEF=z0,1z-1,0z0,0z1,0z0,-1]]>然后通過對(duì)恒定馮諾依曼式矩陣作逆變換來求解多項(xiàng)式系數(shù)：0101110-1010000110101010-11-1=1201-21010-2010-10101000-100200]]>這得到：ACDEF=1201-21010-2010-10101000-100200z0,1z-1,0z0,0z1,0z0,-1]]>在一個(gè)實(shí)施例中，這些多項(xiàng)式系數(shù)是信號(hào)強(qiáng)度的線性組合并且是牽涉到負(fù)和單偏移的唯一簡單乘數(shù)，需要計(jì)算這些多項(xiàng)式系數(shù)；因此，它們可在FPGA或ASIC中高效地計(jì)算出。在拋物面的最大值處，下面兩個(gè)偏導(dǎo)數(shù)均為零：和這將發(fā)生在點(diǎn)xf、yf，其中：和由此，在一個(gè)實(shí)施例中，將鄰近點(diǎn)數(shù)據(jù)擬合到拋物面，并因?yàn)閽佄锩婢哂幸粋€(gè)最大值，因此該最大值被用作精細(xì)觸摸點(diǎn)的位置。在利用四相連鄰近點(diǎn)的實(shí)施例中，值xf和yf是彼此獨(dú)立的，其中xf僅依賴于中心點(diǎn)左側(cè)和右側(cè)的要素的信號(hào)強(qiáng)度，而yf僅依賴于在其上方和下方的要素的信號(hào)強(qiáng)度。圖5示出展示在局部最大值周圍的摩爾或八相連的鄰近點(diǎn)。對(duì)于這種四相連的或摩爾鄰近點(diǎn)，相關(guān)點(diǎn)將看上去像圖示那樣，中心要素是局部最大值而下標(biāo)是相對(duì)于它的特定要素的坐標(biāo)。九個(gè)要素的位置和信號(hào)強(qiáng)度可被擬合至拋物面方程。由于本例中相比之前的例子更多輸入數(shù)據(jù)可用，因此可部署某種程度上更復(fù)雜的拋物面方程：Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F＝z該方程具有增加的xy交叉項(xiàng)和新的B系數(shù)，它允許模型沿著x、y以外的方向上的延長線進(jìn)行補(bǔ)償。同樣，相對(duì)于中心點(diǎn)，所有要素x、y位置是恒定的并且z值是已知的。九個(gè)聯(lián)立方程(每個(gè)要素一個(gè))可用來確定(即超額確定)六個(gè)未知的多項(xiàng)式系數(shù)。九個(gè)聯(lián)立方程(每個(gè)要素一個(gè))可用來確定(即超額確定)六個(gè)未知的多項(xiàng)式系數(shù)。可使用最小二乘技術(shù)來求解六個(gè)未知的多項(xiàng)式系數(shù)。可使用馮諾依曼式矩陣來擬合多項(xiàng)式。不同于前面描述的實(shí)施例，陣列是非正方形的，它具有九個(gè)行和六個(gè)列。x-1,12xy-1,1y-1,12x-1,1y-1,11x0,12xy0,1y0,12x0,1y0,11x1,12xy1,1y1,12x1,1y1,11x-1,02xy-1,0y-1,02x-1,0y-1,01x0,02xy0,0y0,02x0,0y0,01x1,02xy1,0y1,02x1,0y1,01x-1,-12xy-1,-1y-1,-12x-1,-1y-1,-11x0,-12xy0,-1y0,-12x0,-1y0,-11x1,-12xy1,-1y1,-12x1,-1y1,-11ABCDEF=z-1,1z0,1z1,1z-1,0z0,0z1,0z-1,-1z0,-1z1,-1]]>馮諾依曼式矩陣的所有條目是恒定的，并且這些值是已知的，因此代入到恒定的值，得到：111-1-110010-111-111-11100-1010000011001011-11-111001011111111ABCDEF=z-1,1z0,1z1,1z-1,0z0,0z1,0z-1,-1z0,-1z1,-1]]>由于馮諾依曼式矩陣是非正方形的，因此它無法被逆變換以求解多項(xiàng)式系數(shù)。然而，它可使用其摩爾-彭羅斯偽逆變換并對(duì)多項(xiàng)式系數(shù)執(zhí)行最小二乘擬合來求解。在一個(gè)實(shí)施例中，偽逆變換被定義為：pinv(X)＝(XTX)-1XTpinv111-1-110010-111-111-11100-1010000011001011-11-111001011111111=1366-1266-1266-126-90900090-9666-12-12-12666-606-606-606666000-6-6-6-48-48208-48-4]]>給出:ABCDEF=1366-1266-1266-126-90900090-9666-12-12-12666-606-606-606666000-6-6-6-48-48208-48-4z-1,1z0,1z1,1z-1,0z0,0z1,0z-1,-1z0,-1z1,-1]]>這些多項(xiàng)式系數(shù)是信號(hào)強(qiáng)度的線性組合。乘法運(yùn)算稍微更復(fù)雜些，但許多乘數(shù)可作為因數(shù)取出并在快要計(jì)算結(jié)束時(shí)施加一次。這個(gè)步驟的目的是尋找拋物面的最大值。因此，所有的比例因數(shù)是不相關(guān)的，并且只需要將注意力放在使函數(shù)最大化的相對(duì)值和變量上，在一個(gè)實(shí)施例中，許多操作能夠消除，由此提高實(shí)施效率。如前所述，精細(xì)觸摸點(diǎn)被假設(shè)在拋物面的最大值處，在那里兩個(gè)偏導(dǎo)數(shù)為零；和這將發(fā)生在點(diǎn)xf、yf，其中：xf＝(BE-2CD)/(4AC-B2)和yf＝(DB-2AE)/(4AC-B2)對(duì)于八相連鄰近點(diǎn)，值xf、yf不彼此獨(dú)立。兩者均依賴于所有八個(gè)鄰近點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度。由此，該方法可能具有增加的計(jì)算負(fù)擔(dān)，并可能使某些信號(hào)強(qiáng)度組合產(chǎn)生對(duì)于精細(xì)觸摸點(diǎn)的奇異值。在對(duì)八個(gè)摩爾鄰近點(diǎn)使用最小二乘法的實(shí)施例中，這種實(shí)施方式對(duì)于噪聲信號(hào)強(qiáng)度值更為穩(wěn)固。換句話說，在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)信號(hào)強(qiáng)度的小誤差將通過計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)增加量和該數(shù)據(jù)的自一致性(self-consistency)而被補(bǔ)償。此外，八相連的鄰近點(diǎn)提供B系數(shù)——一段額外的信息——它作為用戶接口的一部分可能證明是有益的?？墒褂脁y交叉項(xiàng)的B系數(shù)以表征所擬合的拋物面的非對(duì)稱性，連同A和B系數(shù)中相干的縱橫比信息，這將允許軟件來確定觸摸發(fā)生在角度。圖6示出具有橢圓形截面的示例性觸摸點(diǎn)，它可通過在特定z值處截短該拋物面來獲得。a和b的值可從多項(xiàng)式的A和C系數(shù)獲得，并且它們可提供關(guān)于觸摸表面的物體的縱橫比的信息。例如，手指或筆不一定是圓對(duì)稱的，并且a和b的比值將提供關(guān)于其形狀的信息。知曉角度能提供關(guān)于橢圓方位的信息，并例如可指示手指或筆指向的方式?？蓮耐ㄟ^下式給出的2×2矩陣M的本征值和本征向量中計(jì)算出：M=AB/2B/2C]]>該矩陣將具有兩個(gè)本征值和兩個(gè)本征向量。與最大本征值關(guān)聯(lián)的本征向量將沿橢圓的長軸方向指向。另一本征向量將沿短軸方向指向。本征值λ1和λ2可如下地計(jì)算出：λi=tr(M)±tr(M)2-4det(M)2]]>其中tr(M)是矩陣M的跡，它等于AC，而det(M)是矩陣M的行列式，它等于AC-B2/4。一旦獲得本征值，我們可使用凱萊-哈密頓定理來計(jì)算本征向量。與λ1關(guān)聯(lián)的本征向量是矩陣M-λ2I的列中的任一個(gè)，而與λ2關(guān)聯(lián)的本征向量是矩陣M-λ1I的列中的任一個(gè)。注意本征值下標(biāo)的顛倒。橢圓的長軸相對(duì)于我們的坐標(biāo)系的x軸成的角度是本征向量的斜率的反正切。本征向量的斜率只是Δy/Δx。如前面討論的那樣，插值步驟需要例如使用從平坦化的熱圖獲得的數(shù)據(jù)來確定精細(xì)觸摸點(diǎn)，但不僅限于前面討論的解說性拋物面模型。確定精細(xì)觸摸點(diǎn)的目的在于允許后處理器提供觸摸點(diǎn)的更好粒度，并尤其提供超出傳感器的交叉點(diǎn)的粒度。換句話說，經(jīng)建模和插值的精細(xì)觸摸點(diǎn)可直接地坐落在行/列交叉點(diǎn)上，或座落在這些交叉點(diǎn)之間的任何位置。在模型的準(zhǔn)確性及其計(jì)算要求之間可能存在權(quán)衡，同樣地，在模型的準(zhǔn)確性及其提供與實(shí)際觸摸對(duì)應(yīng)的經(jīng)插值的精細(xì)觸摸點(diǎn)的能力之間也可能存在權(quán)衡。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，在提供經(jīng)插值的觸摸點(diǎn)和實(shí)際觸摸之間的充分對(duì)應(yīng)的同時(shí)選擇需要最小計(jì)算負(fù)載的模型。在一個(gè)實(shí)施例中，選擇在經(jīng)插值的觸摸點(diǎn)和實(shí)際觸摸之間需要充分對(duì)應(yīng)的模型，并選擇處理硬件以適應(yīng)模型的計(jì)算負(fù)載。在一個(gè)實(shí)施例中，選擇不超出預(yù)選擇的硬件和/或觸摸接口上運(yùn)行的其它軟件的計(jì)算能力的模型。轉(zhuǎn)向幀匹配過程，為了隨著時(shí)間流逝正確地跟蹤在觸摸表面上移動(dòng)的物體，重要的是，使計(jì)算出的觸摸點(diǎn)跨幀邊界地彼此匹配并由此隨著物體在觸摸表面上移動(dòng)而跟蹤它。換句話說，一個(gè)幀中每個(gè)計(jì)算出的觸摸點(diǎn)應(yīng)當(dāng)在后一幀中被識(shí)別，或者具有另一配置(例如被移除)。盡管存在一般情形下可能無法解決的根本上困難的問題，一個(gè)實(shí)施例可使用幾何和物理定律兩種方式來實(shí)現(xiàn)。由于與觸摸表面接觸的這些項(xiàng)具有有限尺寸并根據(jù)某些物理原理移動(dòng)，某些情形因?yàn)槁湓谒坪侠淼姆秶鷥?nèi)而可被忽略。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，幀速率應(yīng)當(dāng)足以允許具有合理確定性的物體跟蹤(即幀-幀觸摸點(diǎn)跟蹤)。因此，例如在擬被跟蹤的物體或者已知在最大速率下移動(dòng)跨過觸摸表面或者跟蹤被設(shè)計(jì)成僅跟蹤物體高至最大速率的情形下，可選擇允許用合理的確定性跟蹤的幀速率。例如，如果跨觸摸表面的多個(gè)行或列的移動(dòng)的最大速率為例如每秒1000行或列，則1000Hz的幀速率將“看到”不超過1行或列/幀的物體移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，觸摸點(diǎn)插值(如前面討論的)可提供觸摸點(diǎn)位置的更精確測量，并因此內(nèi)行和內(nèi)列位置容易識(shí)別，如本文中更詳細(xì)描述的那樣。手指和筆具有最小尺寸并且不大可能彼此足夠地接近以造成不清楚的情形。它們也可以人的手臂或其身體部分(例如手腕、手肘、手指等)的運(yùn)動(dòng)的速度特征行進(jìn)，這限制了問題。由于當(dāng)前披露的傳感器的觸摸表面具有相對(duì)高的更新率，該更新率在一個(gè)實(shí)施例中可以大約為一千赫或更高，因此在從一幀至下一幀的更新周期內(nèi)觸摸表面的手指和筆無法移動(dòng)到非常遠(yuǎn)或在極端角度下移動(dòng)。由于有限的距離和角度，根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例跟蹤可某種程度地被簡化。在一個(gè)實(shí)施例中，隨時(shí)間地跟蹤在觸摸表面上移動(dòng)的物體是通過將來自一個(gè)幀的數(shù)據(jù)與一個(gè)或多個(gè)過往幀進(jìn)行比較而實(shí)現(xiàn)的。在一個(gè)實(shí)施例中，關(guān)于過往幀的數(shù)據(jù)(例如熱圖)可被保持在臨時(shí)緩存內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，關(guān)于過往幀的經(jīng)處理數(shù)據(jù)(例如場平坦化的熱圖或擬合的多項(xiàng)式系數(shù))可被保持在臨時(shí)緩存內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，被保存在臨時(shí)緩存內(nèi)的關(guān)于過往幀的數(shù)據(jù)可包括或構(gòu)成由在之前幀內(nèi)對(duì)每個(gè)精細(xì)觸摸點(diǎn)的經(jīng)插值的精細(xì)觸摸點(diǎn)坐標(biāo)以及關(guān)于這些精細(xì)觸摸點(diǎn)的之前運(yùn)動(dòng)的向量(在這些精細(xì)觸摸點(diǎn)存在的情況下)。臨時(shí)緩存可保存關(guān)于一個(gè)或多個(gè)過往幀的數(shù)據(jù)，并且當(dāng)其不再與之后的計(jì)算有關(guān)時(shí)可停止保存數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，幀匹配處理一開始假設(shè)當(dāng)前幀i內(nèi)的物體觸摸點(diǎn)可能是幾何上最接近該幀的之前幀(例如i-1)內(nèi)的觸摸點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，關(guān)于觸摸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)(例如速度和方向)聯(lián)系一個(gè)或多個(gè)幀被確定并存儲(chǔ)。在一個(gè)實(shí)施例中，關(guān)于觸摸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)被用來預(yù)測該觸摸點(diǎn)在下一幀的可能位置。關(guān)于觸摸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)可包括例如速度或位置變化，并可來自一個(gè)或多個(gè)之前的幀。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)測幀內(nèi)可能的位置是通過考慮兩個(gè)幀之間的運(yùn)動(dòng)來完成的——由此得出每個(gè)幀的位移及其方向。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)測幀內(nèi)的可能位置是通過考慮三個(gè)或更多個(gè)幀內(nèi)的運(yùn)動(dòng)來完成的。使用來自三個(gè)或更多個(gè)幀的精細(xì)觸摸點(diǎn)位置信息可得到更精確的預(yù)測，因?yàn)樗丝紤]每幀的位移和方向外也把加速度和方向變化考慮在內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，更多權(quán)重相比較老的幀數(shù)據(jù)被分配給更新近的幀數(shù)據(jù)。幀匹配過程則可一開始假設(shè)物體在當(dāng)前幀i內(nèi)的觸摸點(diǎn)對(duì)應(yīng)于之前幀(即i-1)內(nèi)的觸摸點(diǎn)，該觸摸點(diǎn)關(guān)聯(lián)于最接近當(dāng)前幀的觸摸點(diǎn)的預(yù)測的可能位置。在一個(gè)實(shí)施例中，關(guān)于觸摸點(diǎn)尺寸(大小)的數(shù)據(jù)(例如拋物面的A和C系數(shù))聯(lián)系一個(gè)或多個(gè)幀被確定并存儲(chǔ)。幀匹配過程可一開始假設(shè)當(dāng)前幀i內(nèi)的給定物體的尺寸對(duì)應(yīng)于之前幀(即i-1)內(nèi)的該物體的尺寸。在一個(gè)實(shí)施例中，關(guān)于觸摸點(diǎn)隨時(shí)間的尺寸(大小)變化的數(shù)據(jù)聯(lián)系一個(gè)或多個(gè)幀被確定并存儲(chǔ)。在一個(gè)實(shí)施例中，關(guān)于幀內(nèi)觸摸點(diǎn)尺寸變化的數(shù)據(jù)(例如從最后一個(gè)幀算起，或在多個(gè)幀內(nèi))被用來預(yù)測觸摸點(diǎn)在下一幀內(nèi)的可能尺寸。幀匹配過程則可一開始假設(shè)物體在當(dāng)前幀i內(nèi)的物體可能對(duì)應(yīng)于之前幀(即i-1)內(nèi)的物體，該物體關(guān)聯(lián)于最接近當(dāng)前幀內(nèi)的觸摸點(diǎn)的尺寸的預(yù)測的最可能的尺寸。在一個(gè)實(shí)施例中，關(guān)于觸摸點(diǎn)隨時(shí)間的旋轉(zhuǎn)取向變化的數(shù)據(jù)(例如拋物面的B系數(shù))聯(lián)系一個(gè)或多個(gè)幀被確定并存儲(chǔ)。在一個(gè)實(shí)施例中，關(guān)于幀內(nèi)觸摸點(diǎn)旋轉(zhuǎn)取向的數(shù)據(jù)(例如從最后一個(gè)幀算起，或在多個(gè)幀內(nèi))被用來預(yù)測該觸摸點(diǎn)在下一幀內(nèi)的旋轉(zhuǎn)取向。幀匹配過程則可一開始假設(shè)物體在當(dāng)前幀i內(nèi)的物體可能對(duì)應(yīng)于之前幀(即i-1)內(nèi)的物體，該物體關(guān)聯(lián)于最接近當(dāng)前幀內(nèi)的觸摸點(diǎn)的尺寸的預(yù)測的最可能的尺寸。在一個(gè)實(shí)施例中，觸摸點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)取向可允許旋轉(zhuǎn)的單觸摸點(diǎn)控制(例如單指控制)，因此例如一個(gè)手指在屏幕上的旋轉(zhuǎn)可提供充分的信息以例如旋轉(zhuǎn)視圖——這個(gè)功能一般需要與觸摸表面接觸的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)點(diǎn)。使用表述隨時(shí)間的旋轉(zhuǎn)取向的數(shù)據(jù)，可計(jì)算出旋轉(zhuǎn)速度。類似地，關(guān)于旋轉(zhuǎn)取向或旋轉(zhuǎn)速度的數(shù)據(jù)可用來計(jì)算旋轉(zhuǎn)加速度。由此，旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)加速度均利用旋轉(zhuǎn)取向?？蓪?duì)一觸摸點(diǎn)計(jì)算旋轉(zhuǎn)取向、旋轉(zhuǎn)速度和/或旋轉(zhuǎn)加速度并通過或使用幀匹配處理予以輸出。在一個(gè)實(shí)施例中，幀匹配的啟發(fā)包括改變觸摸點(diǎn)的距離和速度向量。在一個(gè)實(shí)施例中，幀匹配的啟發(fā)(heuristics)包括下面一個(gè)或多個(gè)：幀i+1內(nèi)的物體觸摸點(diǎn)可能是幾何上最接近它的幀i內(nèi)的觸摸點(diǎn)；物體在幀i+1內(nèi)的觸摸點(diǎn)可能是幀i內(nèi)最接近該點(diǎn)的觸摸點(diǎn)，在那里它將被預(yù)測為給定的物體的速度歷史；以及物體在幀i+1內(nèi)的觸摸點(diǎn)將與其在幀i內(nèi)的觸摸點(diǎn)具有相同尺寸?？墒褂脷v史數(shù)據(jù)的其它組合而不脫離本公開的范圍。在一個(gè)實(shí)施例中，之前位置和速度歷史兩者均可用于啟發(fā)幀匹配過程。在一個(gè)實(shí)施例中，之前位置、速度歷史和尺寸歷史可用于啟發(fā)幀匹配過程。在一個(gè)實(shí)施例中，之前位置和另一歷史信息可用于啟發(fā)幀匹配過程。在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)幀上的歷史信息被用于啟發(fā)幀匹配過程。鑒于前面的公開內(nèi)容，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將清楚知道其它組合方式。快速多觸摸減噪在一個(gè)實(shí)施例中，提供了方法和系統(tǒng)以克服其中噪聲造成與快速多觸摸(FMT)傳感器干涉或幽靈接觸(phantomtouch)的某些狀況。在前述傳感器的實(shí)施例中，行具有在其上發(fā)送的信號(hào)并且發(fā)送的信號(hào)被耦合至在一個(gè)或多個(gè)觸摸附近的列,當(dāng)一個(gè)或多個(gè)觸摸被施加至傳感器表面或其附近時(shí)。(在某些情形下，一個(gè)或多個(gè)觸摸可造成列中的行信號(hào)減少。)觸摸位置是通過從列讀取信號(hào)并確定其中產(chǎn)生信號(hào)的行而予以確定的。當(dāng)如前所述的傳感器被用于存在某些狀況(例如電磁噪聲)的情形時(shí)，可使列從另一源接收信號(hào)，該信號(hào)可能與由設(shè)備的其中一個(gè)行產(chǎn)生的已知信號(hào)混淆。在這種情形下，設(shè)備可報(bào)告幽靈接觸，由此確定列中接收的信號(hào)不是來自一個(gè)行，事實(shí)上也不是來自這個(gè)行。當(dāng)前實(shí)施例提供用于減少或消除這些幽靈接觸發(fā)生的方法和設(shè)備。由此，在傳感器的實(shí)施例中，設(shè)備的行和列兩者均被配置成既發(fā)送獨(dú)特信號(hào)又接收分別來自設(shè)備的列或行的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，來自給定列中的行N的檢測信號(hào)可被認(rèn)為是觸摸，如果該列的發(fā)送信號(hào)在行N中被同時(shí)檢測到的話。換句話說，行和列兩者必須順序地接收對(duì)方的發(fā)送信號(hào)以使設(shè)備報(bào)告在行和列的交叉點(diǎn)的觸摸。在不以如此方式匹配的行或列中接收的信號(hào)可以作為例如來自外部源的噪聲而被拒絕。在一替代實(shí)施例中，給定列中從行N檢測出的信號(hào)和行N中從給定列檢測出的信號(hào)均可被認(rèn)為是觸摸，不管是否發(fā)現(xiàn)匹配。盡管這種配置可能無法提供前述匹配的益處，但它可為傳感器提供增加的靈敏性。在一個(gè)實(shí)施例中，可在所有行和列上發(fā)送獨(dú)特的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，可在多個(gè)行的一個(gè)或多個(gè)子集中的每個(gè)行上發(fā)送獨(dú)特的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，可在多個(gè)列的一個(gè)或多個(gè)子集中的每個(gè)列上發(fā)送獨(dú)特的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，所有行和列被配置成檢測獨(dú)特的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)行的一個(gè)或多個(gè)子集中的每個(gè)行被配置成檢測獨(dú)特的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)列的一個(gè)或多個(gè)子集中的每個(gè)列被配置成檢測獨(dú)特的信號(hào)。圖7示出根據(jù)觸摸傳感器的一個(gè)實(shí)施例的快速多觸摸傳感器700的某些原理。發(fā)送器和接收器702被附連至每個(gè)行，而發(fā)送器和接收器703被附連至每個(gè)列。如702所示的發(fā)送器可分立于如703所示的發(fā)送器或者作為與如703所示的發(fā)送器相同的部件的一部分。同樣，如702所示的接收器可分立于如703所示的接收器或者作為與如703所示的接收器相同的部件的一部分。在702、703的發(fā)送器本身可以是分立部件或可僅包括與諸如信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)源的連線，或者可以是信號(hào)發(fā)生器的一部分。同樣，如702和703所示的接收器可以是分立部件或者僅包括與信號(hào)處理器的連線，或者是信號(hào)處理器的一部分。附圖標(biāo)記704表示發(fā)送的行信號(hào)和接收的行信號(hào)兩者，而標(biāo)號(hào)705表示發(fā)送的列信號(hào)和接收的列信號(hào)兩者。發(fā)送的行信號(hào)的至少一個(gè)子集被設(shè)計(jì)成正交的，即彼此可分隔和可區(qū)別的。同樣，所發(fā)送的列信號(hào)的至少一個(gè)子集被設(shè)計(jì)成相對(duì)于彼此正交的。接收器被設(shè)計(jì)成接收發(fā)送信號(hào)中的任何一個(gè)、或者發(fā)送信號(hào)的任意組合，而信號(hào)處理器被配置成個(gè)別地測量列或行上出現(xiàn)的至少一些正交信號(hào)的量。在一個(gè)實(shí)施例中，在行上發(fā)送的每個(gè)正交信號(hào)可由列的接收器/信號(hào)處理器接收和測量，而在列上發(fā)送的每個(gè)正交信號(hào)可由行的接收器/信號(hào)處理器接收和測量。如前所述，圖中示出接收器和信號(hào)處理器之間的區(qū)別是為了方便讀者理解，就像信號(hào)發(fā)生器和接收器之間的區(qū)別一樣。例如，行或列可直接地連接至信號(hào)處理器，并因此信號(hào)處理器也充當(dāng)接收器，類似地，行或列可連接至信號(hào)發(fā)生器并因此信號(hào)發(fā)生器可充當(dāng)發(fā)送器。在一個(gè)實(shí)施例中，所有信號(hào)發(fā)生器和接收器/信號(hào)處理器可被集成在同一混合信號(hào)ASIC內(nèi)。一般來說，在當(dāng)前傳感器中，當(dāng)行和列不經(jīng)受觸摸事件時(shí)相對(duì)于當(dāng)它們受到觸摸事件時(shí)，耦合在行和列之間的信號(hào)改變。在一個(gè)實(shí)施例中，行和列被配置成：當(dāng)它們不受觸摸事件作用時(shí)，較低的量或可忽略的量的信號(hào)被耦合在它們之間，相反，當(dāng)它們受觸摸事件作用時(shí)，較高的量或不可忽略的量的信號(hào)被耦合在它們之間。在一個(gè)實(shí)施例中，行和列被配置成：當(dāng)它們受觸摸事件作用時(shí)，較低的量或可忽略的量的信號(hào)被耦合在它們之間，相反，當(dāng)它們不受觸摸事件作用時(shí)，較高的量或不可忽略的量的信號(hào)被耦合在它們之間。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)行和列不經(jīng)受觸摸事件時(shí)相對(duì)于當(dāng)它們經(jīng)受觸摸事件時(shí)，耦合在行和列之間的信號(hào)改變了。如前面討論的那樣，術(shù)語“觸摸”或“觸摸事件”不需要物理接觸，而是對(duì)傳感器產(chǎn)生影響的事件(但不是噪聲)和耦合信號(hào)電平產(chǎn)生影響的事件。在這個(gè)方面，懸置被認(rèn)為是觸摸事件。此外，本文中使用的信號(hào)的“電平”或“量”不僅包括離散的預(yù)定電平，還包括相對(duì)的信號(hào)量、信號(hào)量的一定范圍、在一時(shí)間間隔或在作出觸摸事件確定時(shí)動(dòng)態(tài)地確定的信號(hào)量，或其任意組合。由此，在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)前傳感器和配置能夠識(shí)別起因于耦合在一個(gè)或多個(gè)行和一個(gè)或多個(gè)列之間的信號(hào)變化的觸摸事件。下文中，為便于說明書的理解，將使用術(shù)語“發(fā)送導(dǎo)體”和“接收導(dǎo)體”。發(fā)送導(dǎo)體可以是攜帶例如來自信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)的行或列。在這一點(diǎn)上，本文中使用的“導(dǎo)體”不僅包括電導(dǎo)體而且包括信號(hào)在其上流動(dòng)的其它路徑。接收導(dǎo)體可以是這樣的行或列：它們攜帶當(dāng)觸摸事件發(fā)生在接收導(dǎo)體附近時(shí)起因于觸摸事件耦合的信號(hào)，但不攜帶當(dāng)沒有觸摸事件發(fā)生在接收導(dǎo)體附近時(shí)起因于觸摸事件的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，接收器/信號(hào)處理器測量在接收導(dǎo)體上正交發(fā)送的信號(hào)的每一個(gè)的量，這些信號(hào)起因于觸摸事件的耦合。測量該量允許識(shí)別一觸摸事件。接收器/信號(hào)處理器可包括DSP、濾波器排或其組合。在一個(gè)實(shí)施例中，接收器/信號(hào)處理器是提供與正交信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻帶的梳狀濾波器。由于在行-列交叉點(diǎn)附近的任何觸摸事件可能改變列上出現(xiàn)的行信號(hào)和行上出現(xiàn)的列信號(hào)兩者，因此在一個(gè)實(shí)施例中，不具有相應(yīng)行或列對(duì)應(yīng)物的列或行上的任何信號(hào)可以被拒絕。在一個(gè)實(shí)施例中，如果在相應(yīng)的行接收器/信號(hào)處理器接收到相應(yīng)的列信號(hào)，則在列接收器/信號(hào)處理器接收的行信號(hào)被用于定位或識(shí)別觸摸事件。例如，如果列C的發(fā)送信號(hào)在行R中也被檢測到，列C中來自行R的檢測信號(hào)僅被認(rèn)為由觸摸事件造成。在一個(gè)實(shí)施例中，列C和行R同時(shí)發(fā)送信號(hào)，該信號(hào)與其它行和列信號(hào)正交并且彼此正交。在一個(gè)實(shí)施例中，列C和行R不同時(shí)發(fā)送信號(hào)，相反，列C和行R中的每一個(gè)在分配的時(shí)間段內(nèi)發(fā)送其信號(hào)。在該實(shí)施例中，這些信號(hào)只需要與在同一時(shí)間段內(nèi)發(fā)送的其它信號(hào)正交。如圖所示，可使用單個(gè)信號(hào)發(fā)生器來產(chǎn)生行和列兩者的正交信號(hào)，并可使用單個(gè)信號(hào)處理器處理從行和列兩者接收的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)信號(hào)發(fā)生器專門產(chǎn)生行信號(hào)，而一個(gè)分開的信號(hào)發(fā)生器專門產(chǎn)生列信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)信號(hào)發(fā)生器專門產(chǎn)生行信號(hào)，同樣，不同的多個(gè)信號(hào)發(fā)生器專門產(chǎn)生列信號(hào)。同樣，在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)信號(hào)發(fā)生器專門處理行信號(hào)而一個(gè)不同的信號(hào)發(fā)生器專門處理列信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)信號(hào)發(fā)生器專門處理行信號(hào)，同樣，不同的多個(gè)信號(hào)發(fā)生器專門處理列信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)接收導(dǎo)體關(guān)聯(lián)于一濾波器排，該濾波器排充當(dāng)其接收器和信號(hào)處理器，該濾波器排適于在多個(gè)正交信號(hào)之間作出區(qū)別。在一個(gè)實(shí)施例中，與接收導(dǎo)體行關(guān)聯(lián)的濾波器排適于在所有正交信號(hào)之間作出區(qū)別，這些正交信號(hào)可能起因于與接收導(dǎo)體行關(guān)聯(lián)的觸摸事件；同樣，與接收導(dǎo)體列關(guān)聯(lián)的濾波器排適于在所有正交信號(hào)之間作出區(qū)別，這些正交信號(hào)可能起因于與接收導(dǎo)體列關(guān)聯(lián)的觸摸事件。在一個(gè)實(shí)施例中，每行和每列可關(guān)聯(lián)于一個(gè)信號(hào)，并且與每行或每列關(guān)聯(lián)的信號(hào)相對(duì)于其它每行或每列的信號(hào)是獨(dú)特的和正交的。在這一實(shí)施例中，可同時(shí)地“發(fā)送”所有行和列信號(hào)。在要求設(shè)計(jì)或其它約束條件的情形下，或者在希望使用比每行和每列一個(gè)信號(hào)更少的信號(hào)的情形下，可采用時(shí)分復(fù)用。圖8示出具有三個(gè)行和四個(gè)列的發(fā)送方案的簡化例。在該圖示實(shí)施例中，每行和每列可關(guān)聯(lián)于一個(gè)信號(hào)，并且與每行或每列關(guān)聯(lián)的信號(hào)相對(duì)于其它每行或每列的信號(hào)是獨(dú)特的和正交的。具體地說，信號(hào)A、B和C與行1、2和3關(guān)聯(lián)，而信號(hào)D、E、F和G與列1、2、3和4關(guān)聯(lián)。在該實(shí)施例中，可同時(shí)地“發(fā)送”所有行和列信號(hào)，每個(gè)行和列充當(dāng)發(fā)送導(dǎo)體，并同時(shí)使每個(gè)行和列充當(dāng)接收導(dǎo)體，并因此能夠同時(shí)處理起因于觸摸事件的所有信號(hào)。圖9示出具有三個(gè)行和四個(gè)列的另一發(fā)送方案的簡化例。在該解說性實(shí)施例中，每個(gè)行關(guān)聯(lián)于一信號(hào)，并且與每個(gè)行關(guān)聯(lián)的信號(hào)相對(duì)于每個(gè)其它行的信號(hào)是獨(dú)特的和正交的，并且每個(gè)列關(guān)聯(lián)于一信號(hào)，并且與每個(gè)列關(guān)聯(lián)的信號(hào)相對(duì)于每個(gè)其它列的信號(hào)是獨(dú)特的和正交的。然而，在圖示實(shí)施例中，關(guān)聯(lián)于行的信號(hào)與關(guān)聯(lián)于列的信號(hào)不全部正交，例如信號(hào)A用于行和列兩者。這里，在第一時(shí)間段T1，信號(hào)在行上被發(fā)送并在列上被接收，而在第二時(shí)間段T2，在列上被發(fā)送并在行上被接收。如此，對(duì)于這種實(shí)施方式只需要四個(gè)正交信號(hào)，而不是七個(gè)。圖10示出具有三個(gè)行和四個(gè)列的又一發(fā)送方案的簡化例。在該圖示實(shí)施例中，每行和每列關(guān)聯(lián)于一個(gè)信號(hào)，并且與每行和每列關(guān)聯(lián)的信號(hào)相對(duì)于其它每行和每列的信號(hào)是獨(dú)特的和正交的。然而，在圖示實(shí)施例中，即使關(guān)聯(lián)于行的信號(hào)全部與關(guān)聯(lián)于列的信號(hào)正交，約束條件或其它設(shè)計(jì)考慮因素可能希望對(duì)信號(hào)的發(fā)送作時(shí)分復(fù)用。這里同樣，在第一時(shí)間段T1，信號(hào)在行上被發(fā)送并在列上被接收，而在第二時(shí)間段T2，在列上被發(fā)送并在行上被接收。這一實(shí)施例可能是有用的，例如在可供發(fā)送的頻率范圍可能受到限制并且分離對(duì)接收而言是重要的情形下。因此，可如下地作出分配，由此對(duì)同時(shí)發(fā)送的信號(hào)實(shí)現(xiàn)更好的分離：圖11示出具有三個(gè)行和八個(gè)列的發(fā)送方案的簡化例。在該圖示實(shí)施例中，每個(gè)行關(guān)聯(lián)于一信號(hào)，并且與每個(gè)行關(guān)聯(lián)的信號(hào)相對(duì)于每個(gè)其它行的信號(hào)是獨(dú)特的和正交的，但這些列共享與行信號(hào)重疊的獨(dú)特正交信號(hào)，如圖所示。在圖示實(shí)施例中，采用三個(gè)時(shí)間段來確保只有獨(dú)特的正交信號(hào)被同時(shí)發(fā)送，并因此，濾波器排或其它信號(hào)處理器可根據(jù)這些教義定位觸摸事件。圖12A示出在具有四個(gè)行和八個(gè)列的傳感器內(nèi)的多組列內(nèi)和同樣多組行內(nèi)運(yùn)用的時(shí)分復(fù)用的例子。在該例中，在時(shí)間段T1，正交頻率A、B在第一組行上發(fā)送而正交頻率C、D在第一組列上發(fā)送。在時(shí)間段T2，正交頻率A、B在第二組行上發(fā)送而正交頻率C、D在第二組列上發(fā)送。正交頻率C、D在后繼的時(shí)間段T3內(nèi)在第三組列上發(fā)送，而正交信號(hào)C、D在后繼的時(shí)間段T4內(nèi)在第四組列上發(fā)送?？蛇x擇地，正交頻率A、B可在時(shí)間段T3和/或T4內(nèi)在第一組或第二組行上發(fā)送，以例如及時(shí)地提供觸摸事件的更大分辨率。圖12B示出具有四個(gè)行和八個(gè)列的另一發(fā)送方案的簡化例。在該圖示實(shí)施例中，僅使用兩個(gè)正交信號(hào)A、B。在圖示實(shí)施例中，采用六個(gè)時(shí)間段來確保盡管可通過發(fā)送兩個(gè)獨(dú)特的正交信號(hào)，但沒有一個(gè)無法一次地在一個(gè)以上的發(fā)送導(dǎo)體上發(fā)送。如圖所示，A和B在第一時(shí)間段內(nèi)在行1、2上發(fā)送，在第二時(shí)間段內(nèi)在列1、2上發(fā)送，在第三時(shí)間段內(nèi)在列3、4上發(fā)送，以此類推。影響正交信號(hào)發(fā)生和發(fā)送方案的選擇的因素例如不構(gòu)成限制地包括：傳感器內(nèi)的行數(shù)和列數(shù)、傳感器的要求分辨率、行和列的材料和尺寸、可用的信號(hào)處理功率以及系統(tǒng)的最小可接受等待時(shí)間?？勺鞒鲈S多其它變型，并且它們落在本公開和所附權(quán)利要求書的范圍和精神內(nèi)。例如，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將理解在獨(dú)特正交信號(hào)數(shù)和由給定觸摸檢測系統(tǒng)采用的時(shí)間段數(shù)量之間選擇可能作出的各種權(quán)衡，然而假設(shè)多個(gè)信號(hào)在同一時(shí)間段內(nèi)發(fā)送并且這些多個(gè)信號(hào)的每一個(gè)與在該時(shí)間段內(nèi)發(fā)送的所有其它信號(hào)正交。如前面提到的，特定列上的列接收器Rx可接收在一個(gè)或多個(gè)行導(dǎo)體上發(fā)送的正交信號(hào)，并且該信號(hào)可由信號(hào)處理器使用以確定對(duì)觸摸事件耦合作出響應(yīng)的行導(dǎo)體，由此得到行-列坐標(biāo)。除了在一個(gè)或多個(gè)行上發(fā)送的正交信號(hào)，列接收器Rx可以“看到”源自列發(fā)送器Tx的信號(hào)，并且其振幅可能相當(dāng)大，并因此可與較低振幅信號(hào)的處理形成干涉，所述較低振幅信號(hào)具有行和列的橫越部分。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)前披露的系統(tǒng)和方法允許從通過列接收器Rx處理的信號(hào)中去除列發(fā)送器Tx信號(hào)。由此，在一個(gè)實(shí)施例中，由列發(fā)送器Tx送出的正交信號(hào)可從在列接收器Rx接收的信號(hào)中被減去。這種減法可通過下列電路電氣地提供：該電路包括逆變器，該逆變器被配置成使由列發(fā)送器Tx發(fā)送的信號(hào)的逆變換加至由列接收器Rx接收的信號(hào)，由此從接收的列信號(hào)中減去所發(fā)送的列信號(hào)。可替代地在信號(hào)處理器中提供這種減法函數(shù)(圖7)。可能的信道的動(dòng)態(tài)分配計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的觸摸傳感器的感知質(zhì)量依賴于高的信噪比，其中用戶輸入信號(hào)很好地從環(huán)境電磁噪聲中被分辨出來。這種電磁噪聲可源自觸摸傳感器是其一部分的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的其它組件(例如LCD信息顯示器)或源自用戶外部環(huán)境中的偽像或天然信號(hào)(例如來自設(shè)備的外部AC充電器的不想要信號(hào))。這些不想要的電磁信號(hào)可能由觸摸傳感器錯(cuò)誤地檢測成用戶輸入，并由此產(chǎn)生錯(cuò)誤或帶噪聲的用戶命令。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)和方法使得觸摸傳感器能夠減小或消除這些錯(cuò)誤或帶噪聲的讀數(shù)并維持高信噪比，即使它接近于來自其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的干擾電磁噪聲或不想要的外部信號(hào)。該方法也可用來動(dòng)態(tài)地重新配置信號(hào)調(diào)制方案，由此在給定時(shí)間點(diǎn)駕馭觸摸傳感器的選擇部分或整個(gè)表面積，從而降低傳感器的總功耗，同時(shí)仍然就并行化、等待時(shí)間、采樣率、動(dòng)態(tài)范圍、感測粒度等方面優(yōu)化傳感器的總體性能。當(dāng)運(yùn)用到其性能依賴于電磁信號(hào)的準(zhǔn)確讀數(shù)的電容性觸摸傳感器時(shí)，尤其對(duì)于利用頻分復(fù)用(FDM)以增加掃描速率和降低對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的報(bào)告觸摸輸入事件的等待時(shí)間的電容性觸摸傳感器，本系統(tǒng)和方法的實(shí)施例尤為有利。在這個(gè)方面，本實(shí)施例可被運(yùn)用至申請(qǐng)人于2013年3月15日提交的題為“Low-LatencyTouchSensitiveDevice(低等待時(shí)間觸敏設(shè)備)”的美國專利申請(qǐng)No.13/841,436和2013年11月1日提交的題為“FastMulti-TouchPostProcessing(快速多觸摸后處理)”的美國專利申請(qǐng)No.14/069,609所披露的那些傳感器，它們將電容性頻分復(fù)用觸摸傳感器考慮作為一個(gè)實(shí)施例。動(dòng)態(tài)分配過程的實(shí)施例步驟1：合理地識(shí)別觸摸信號(hào)和噪聲當(dāng)已知沒有用戶正在觸摸傳感器時(shí)，或者如果實(shí)際觸摸信號(hào)是合理地已知的(即如果已知觸摸表面的一些部分正被觸摸而其它部分未被觸摸)，觸摸傳感器可分析其接收的所有信號(hào)?？赏ㄟ^分析來自傳感器本身、比如加速度計(jì)的其它常見計(jì)算機(jī)輸入傳感器的讀數(shù)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功率狀態(tài)(例如計(jì)算機(jī)是否處于“休眠狀態(tài)”等)、來自當(dāng)前在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)動(dòng)的軟件應(yīng)用的事件流等的組合來形成和加強(qiáng)觸摸傳感器是否正被觸摸或者哪里正被觸摸的這些判斷。這種分析過程依賴于來自計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)以上傳感器的數(shù)據(jù)以得出關(guān)于系統(tǒng)狀態(tài)、系統(tǒng)組件的狀態(tài)或在本領(lǐng)域內(nèi)用戶通常叫作“傳感器融合”的狀態(tài)的結(jié)論。通過關(guān)于已知手部觸摸的分析判斷，傳感器接收的所有信號(hào)可隨后與對(duì)這些已知觸摸接收的信號(hào)進(jìn)行比較。在傳感器已測量的信號(hào)與應(yīng)當(dāng)已經(jīng)被測量的那些信號(hào)(假設(shè)關(guān)于當(dāng)前或之前觸摸事件是已知的)之間作為結(jié)果的差異則可用來減輕噪聲和干擾。在該方法的實(shí)施例中，對(duì)干擾信號(hào)的這種測量的一些可發(fā)生在設(shè)計(jì)時(shí)間，至少對(duì)在設(shè)計(jì)時(shí)間將可是預(yù)測的其干擾部分而言。在該方法的另一實(shí)施例中，一些測量可發(fā)生在制造或測試時(shí)間。在另一實(shí)施例中，當(dāng)合理地已知用戶沒有接觸觸摸傳感器時(shí)，一些測量可發(fā)生在使用前階段。在另一實(shí)施例中，當(dāng)用戶正在已知位置接觸傳感器時(shí)，一些測量可能發(fā)生。在另一實(shí)施例中，當(dāng)由其它傳感器或以算法方式預(yù)測出用戶未接觸觸摸表面時(shí)，一些測量可能發(fā)生在用戶觸摸之間的時(shí)間。在另一實(shí)施例中，一些測量可通過軟件統(tǒng)計(jì)地發(fā)生，該軟件可計(jì)量一用戶的觸摸的統(tǒng)計(jì)圖案和可能性。例如，用戶接口(UI)可具有被布置在觸摸表面上僅某些位置處的按鈕，由此這些位置是在給定時(shí)間用戶可能接觸的僅有位置。當(dāng)在這些已知位置之一作接觸時(shí)，觸摸/無觸摸狀態(tài)之間的差異可能非常明顯，即使存在噪聲也好。在一個(gè)實(shí)施例中，可設(shè)計(jì)UI以使按鈕必須被按下某一定義的時(shí)間段(可能由顯示器指示)，由此得到預(yù)先確定的時(shí)間段，在該時(shí)間段上即使存在噪聲也可檢測到觸摸。在另一實(shí)施例中，可取代按鈕使用滑塊或二維“指示器”，因?yàn)檫@些UI控制件要求用戶遵循UI事先已知的或可由設(shè)備上的其它傳感器通過傳感器融合(某種程度上)動(dòng)態(tài)地確定的任意路徑。在一個(gè)實(shí)施例中，這種UI滑塊可以是“鎖屏”或觸摸友好操作系統(tǒng)上常見的單個(gè)“滑動(dòng)-打開”滑塊控制件，所述觸摸友好操作系統(tǒng)例如但不限于iOS、Android、其它Linux變例或Windows。在相關(guān)實(shí)施例中，可使用任何這種非鎖定姿態(tài)控制。在一個(gè)實(shí)施例中，虛擬鍵盤提供已知的觸摸位置。因?yàn)閱卧~中的字母可通過觀察鄰近字母容易地和準(zhǔn)確地預(yù)測出。在一個(gè)實(shí)施例中，這種分析以及本文所述的任何觸摸處理可在觸摸傳感器的分立式觸摸控制器上執(zhí)行。在另一實(shí)施例中，這種分析和觸摸處理可在其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組件上執(zhí)行，例如但不限于ASIC、MCU、FPGA、CPU、GPU、SoC、DSP或?qū)Ｓ秒娐?。如本文所使用的術(shù)語“硬件處理器”意味著上述設(shè)備以及執(zhí)行計(jì)算功能的任何其他設(shè)備中的任何一個(gè)。步驟2：避免干擾一旦如步驟1中詳細(xì)敘述地基于已知的觸摸信號(hào)和/或經(jīng)由統(tǒng)計(jì)推斷將帶噪聲的讀數(shù)識(shí)別為“干擾”，對(duì)電磁干擾的這種認(rèn)識(shí)可用來避免頻率、時(shí)間或碼空間的某些部分之間的沖突，在這些空間內(nèi)噪聲可以或?qū)⒖赡苡捎|摸傳感器感測到。已知的觸摸信號(hào)和所識(shí)別的電磁干擾之間的沖突可通過多種技術(shù)或技術(shù)組合來避免，所述多種技術(shù)或技術(shù)組合例如是，但不限于：如果識(shí)別出無干擾或很少干擾的信號(hào)頻率，則觸摸傳感器應(yīng)當(dāng)被配置成使用這些信號(hào)頻率。如果存在很少干擾或無干擾的時(shí)隙，則觸摸傳感器應(yīng)當(dāng)被配置成使用這些時(shí)隙。如果存在很少干擾或無干擾的碼，則觸摸傳感器應(yīng)當(dāng)被配置成使用這些碼。如果存在很少干擾或無干擾的頻率、時(shí)間和碼的組合，則觸摸傳感器應(yīng)當(dāng)被配置成使用它們。對(duì)于利用頻分復(fù)用(FDM)的觸摸傳感器，觸摸傳感器利用的信號(hào)頻率不是必須鄰接的。如果頻帶的一些部分由干擾占據(jù)，則觸摸傳感器可被配置成避免那些頻率。如果頻帶的一些部分在某些已知的時(shí)間由干擾占據(jù)，則觸摸傳感器可被配置成在那些已知的時(shí)間避免使用那些信號(hào)頻率。如果頻帶的一些部分在某些已知的時(shí)間由相對(duì)靜態(tài)的干擾占據(jù)，則由觸摸傳感器發(fā)送的信號(hào)可在那些時(shí)間以一種方式被調(diào)制，以這種方式調(diào)制的話，解調(diào)將抵消或消除已知的干擾。例如，在該調(diào)制技術(shù)的實(shí)施例中，如果干擾在某些感興趣頻率下是穩(wěn)定的正弦波，則可使用二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)來調(diào)制由觸摸傳感器發(fā)出的頻率，由此當(dāng)使用相反的BPSK來解調(diào)從觸摸傳感器接收的信號(hào)與干擾信號(hào)作為結(jié)果的和時(shí)，干擾的一個(gè)相等部分已被乘以正相位并且一相等部分已被乘以負(fù)相位，由此當(dāng)信號(hào)在全部接收周期上被積分時(shí)，干擾信號(hào)已求和至可忽略的某種信號(hào)。具有相同效果的其它形式的調(diào)制也是可能的。如果使用FDM的觸摸傳感器利用快速傅立葉變換或者相似的快速算法(其中頻隙數(shù)受算法或算法性質(zhì)的約束)來執(zhí)行頻率分析，則傳感器可使用具有更大頻隙數(shù)的更大變換(可能是下一個(gè)估量)以使額外的可能接收頻率存在。觸摸傳感器可在制造前配置有在任何這些頻率下進(jìn)行發(fā)送的能力。如此，如果一些頻隙包含干擾，則可避免這些頻率，代之以具有很少干擾或沒有干擾的頻率。步驟3：避免不想要的熱點(diǎn)如果某些電磁干擾無法通過使用前面提到的技術(shù)完全消除，則觸摸傳感器可被配置成確保該噪聲均勻地傳播過傳感器的表面積，以最小化由其余的干擾造成的操作性問題。在一個(gè)實(shí)施例中，觸摸傳感器可被配置并與客戶應(yīng)用編程接口(API)配對(duì)以針對(duì)確保良好的用戶體驗(yàn)使更多噪聲容忍的UI元件被放置在具有更多噪聲的觸摸表面部分上，并且由于需要精確控制而要求近乎無噪聲輸入命令的UI部分被關(guān)聯(lián)于受很少干擾或不受干擾影響的觸摸傳感器表面的一些部分。在其它實(shí)施例中，本質(zhì)上利用與此理念相反的理念。也就是說，可使用開發(fā)器API來標(biāo)記多個(gè)UI元件，這些UI元件則規(guī)定將高性能調(diào)制方案布置在該觸摸表面上。在另一實(shí)施例中，可通過對(duì)被分配至觸摸傳感器信號(hào)的時(shí)序、頻率和碼進(jìn)行重新映射而減輕不想要的電磁噪聲。與觸摸傳感器的行和列關(guān)聯(lián)的這些信號(hào)的分割不需要具有固定關(guān)系，并且可以按照需要?jiǎng)討B(tài)地重新映射。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，利用FDM的觸摸傳感器可一直對(duì)給定行發(fā)送特定頻率的正弦波，或者它可對(duì)其動(dòng)態(tài)發(fā)送的頻率重新映射。例如，如果觸摸傳感器的發(fā)射器和接收器能夠工作在“n”個(gè)不同頻率下，并且如果這些頻率中的“m”個(gè)頻率已被確定為包含充分少量的干擾，并且觸摸傳感器的行數(shù)(同時(shí)發(fā)送的頻率)為“r”(其中“n”大于或等于“m”，“m”大于或等于“r”)，則觸摸傳感器可從這組“m”個(gè)頻率中選取“r”個(gè)頻率并以被設(shè)計(jì)成最小化用戶體驗(yàn)降級(jí)的方式將它們映射到行。在另一實(shí)施例中，傳感器選擇的這組工作頻率可以隨機(jī)或偽隨機(jī)方式每幀動(dòng)態(tài)地被重新映射，使得在可察覺的時(shí)間內(nèi)在觸摸表面的不同部分之間具有可忽略的噪聲統(tǒng)計(jì)相關(guān)性。更具體地，觸摸傳感器可在“m”個(gè)可能的頻率中選取“r”個(gè)頻率，如果它們具有最小噪聲的話，或者，它可在可察覺的時(shí)間內(nèi)以被設(shè)計(jì)成最小化觸摸表面不同部分之間的噪聲統(tǒng)計(jì)相關(guān)性的方式動(dòng)態(tài)地和隨機(jī)地(或偽隨機(jī)地)在這些頻率中進(jìn)行選擇。相同的方法可用于時(shí)隙、碼或其它調(diào)制方案或它們的組合。在另一實(shí)施例中，對(duì)于主要采用FDM的觸摸傳感器來說，其中已被確定為包含充分少量干擾的“m”個(gè)頻率大于或等于在每個(gè)傳感器行上同時(shí)發(fā)送獨(dú)特頻率所需的“r”個(gè)頻率的數(shù)目，觸摸傳感器可利用動(dòng)態(tài)FDM調(diào)制方案，該方案基于UI控制的已知布局和需求來優(yōu)化觸摸傳感器表面積的特定部分的等待時(shí)間和采樣率性能。這里，需要高精度、低等待時(shí)間的用戶輸入的UI控制件在給定時(shí)間點(diǎn)的已知位置被映射到觸摸傳感器的表面積的相應(yīng)部分上，信號(hào)調(diào)制方案已在給定時(shí)間點(diǎn)為了高性能對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件定義的UI控制件的位置和性能與觸摸傳感器的表面積的位置和性能要求之間的這種動(dòng)態(tài)映射可通過應(yīng)用程序開發(fā)器在運(yùn)行時(shí)間之前被明確地定義，或者在UI控制件運(yùn)行時(shí)間通過運(yùn)行系統(tǒng)邏輯和分析予以定義——通過應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)和觸摸表面之間的通信，所述通信由應(yīng)用編程接口(API)定義。同時(shí)伴隨著這些高性能區(qū)，相同表面積的其它相鄰區(qū)可采用較低性能的頻率、時(shí)間或碼調(diào)制方案。通過在并行化、等待時(shí)間、采樣率、動(dòng)態(tài)范圍、感測粒度等方面被優(yōu)化以尋求高性能的調(diào)制方案僅僅運(yùn)行觸摸傳感器的表面積的選擇區(qū)域已增加了下列益處：潛在地降低了由觸摸傳感器消費(fèi)的總能量以既感測又處理用戶輸入，因?yàn)閭鞲衅鞯膬H特定區(qū)域工作在要求的性能水平——由此使得表面積的其余部分以相較于性能優(yōu)化節(jié)能的調(diào)制方案工作。這種動(dòng)態(tài)調(diào)制方案可如傳感器輸入的每個(gè)新幀那樣快地被更新和重新優(yōu)化。在另一實(shí)施例中，對(duì)于主要采用FDM的觸摸傳感器，其中被識(shí)別為具有最小噪聲的一組“m”個(gè)可能的頻率的數(shù)量低于將獨(dú)特頻率分配給觸摸傳感器的每個(gè)行所需的“r”個(gè)獨(dú)特傳感器信號(hào)的數(shù)目，該傳感器可被配置成利用一種混合式調(diào)制方法，該方法將時(shí)間、碼或其它調(diào)制方案與頻分方案結(jié)合在一起。在該方法的一個(gè)實(shí)施例中，可通過觸摸傳感器動(dòng)態(tài)地選擇和重新評(píng)估特定的混合式調(diào)制方法——如傳感器輸入的每個(gè)新幀那樣快——以優(yōu)化跨整個(gè)傳感器的表面積的最低等待時(shí)間和最高觸摸事件采樣率。在該方法的另一實(shí)施例中，可通過觸摸傳感器動(dòng)態(tài)地選擇和重新評(píng)估特定混合式調(diào)制方法以基于UI控制件的已知布局和需求來優(yōu)化觸摸傳感器的表面積的特定部分的等待時(shí)間和采樣率性能。這里，需要高精度、低等待時(shí)間用戶輸入的UI控制件在給定時(shí)間點(diǎn)的已知位置被映射到觸摸傳感器的表面積的相應(yīng)部分，對(duì)于這些相應(yīng)部分已在給定時(shí)間點(diǎn)在并行化、等待時(shí)間、采樣率、動(dòng)態(tài)范圍、感測粒度等方面進(jìn)行了優(yōu)化以尋求高性能。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件定義UI控制件的位置和性能要求與觸摸傳感器的表面積的性能要求之間的這種動(dòng)態(tài)映射可通過應(yīng)用程序開發(fā)器在運(yùn)行時(shí)間之前被明確地定義，或者在UI控制件運(yùn)行時(shí)間通過運(yùn)行系統(tǒng)邏輯和分析予以定義——通過應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)和觸摸表面之間的通信，所述通信由應(yīng)用編程接口(API)定義。同時(shí)伴隨著這些高性能區(qū)，相同表面積的其它相鄰區(qū)可采用較低性能的頻率、時(shí)間或碼調(diào)制方案。通過在并行化、等待時(shí)間、采樣率、動(dòng)態(tài)范圍、感測粒度等方面被優(yōu)化以尋求高性能的調(diào)制方案僅僅運(yùn)行觸摸傳感器的表面積的選擇區(qū)域已增加了下列益處：潛在地降低了由觸摸傳感器消費(fèi)的總能量以既感測又處理用戶輸入，因?yàn)閭鞲衅鞯膬H特定區(qū)域工作在要求的性能水平——由此使得表面積的其余部分以相較于性能優(yōu)化節(jié)能的調(diào)制方案工作。這種動(dòng)態(tài)調(diào)制方案可如傳感器輸入的每個(gè)新幀那樣快地被更新和重新優(yōu)化。在另一實(shí)施例中，對(duì)于主要采用FDM的觸摸傳感器，其中被識(shí)別為具有最小噪聲的一組“m”個(gè)可能的頻率的數(shù)量低于將獨(dú)特頻率分配給觸摸傳感器的每個(gè)行所需的“r”個(gè)獨(dú)特傳感器信號(hào)的數(shù)量，該傳感器可被配置成在給定的時(shí)間周期進(jìn)入時(shí)分復(fù)用(TDM)模式，如同在TDM方法中典型地那樣選擇“m”中的一個(gè)頻率并順序地對(duì)行和列進(jìn)行采樣。在給定的時(shí)間周期將主要FDM傳感器切換至純TDM模式確保了準(zhǔn)確的輸入，代價(jià)是傳感器讀數(shù)的幀速率和等待時(shí)間。在另一實(shí)施例中，對(duì)于主要采用FDM的觸摸傳感器，其中被識(shí)別為具有最小噪聲的一組“m”個(gè)可能的頻率的數(shù)量低于將獨(dú)特頻率分配給觸摸傳感器的每個(gè)行所需的“r”個(gè)獨(dú)特傳感器信號(hào)的數(shù)量，該傳感器可被配置成在給定的時(shí)間周期內(nèi)進(jìn)入混合式FDM和TDM模式，選擇“m”中的數(shù)個(gè)頻率并由此順序地采樣并行的多個(gè)行和列以相較于單純順序的TDM模式的性能極限提高傳感器讀數(shù)的幀速率和等待時(shí)間。這種混合式FDM和TDM調(diào)制方案改善了傳感器并行化和性能，同時(shí)緩解了帶噪聲的讀數(shù)的不利影響，若非如此，帶噪聲的讀數(shù)已因?yàn)槔谩癿”以外的傳感器信號(hào)而產(chǎn)生，“m”周圍的電磁噪聲的實(shí)時(shí)、歷史和/或統(tǒng)計(jì)分析被視為更有干擾傾向的。步驟4：使用感測的復(fù)制以增加傳感器的信噪比觸摸傳感器也可利用多種技術(shù)來減少觸摸傳感器中的干擾和其它噪聲的影響。例如，在采樣FDM的觸摸傳感器的實(shí)施例中，觸摸傳感器可使用每行多個(gè)頻率，由此即使傳感器無法預(yù)測哪些頻隙將受到干擾，它也能以多種方式測量每個(gè)行(或列)并計(jì)量最小噪聲測量(或測量組合)，并隨后使用它們。在難以決定測量是否已受干擾影響的情形下，觸摸傳感器可采用對(duì)多個(gè)測量投票的投票方案，或使用類似的統(tǒng)計(jì)方法來確定將哪些測量拋棄、將哪些測量保留以及在統(tǒng)計(jì)上和數(shù)學(xué)方式上將其保留的測量組合以最大化信噪比+信干比并由此增進(jìn)用戶體驗(yàn)的最佳方式。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，受到干擾的FDM觸摸傳感器可在每行上發(fā)送三個(gè)不同頻率(這些頻率是充分相隔的以使它們之間的干擾在統(tǒng)計(jì)上是不可能的)并測量結(jié)果。然后使用三中取二投票系統(tǒng)，傳感器可確定哪些頻率因?yàn)楦蓴_而降級(jí)最多，并或者在最終測量去除其測量值而不予考慮或者以統(tǒng)計(jì)上似合理的方式將剩下的兩個(gè)組合起來(假設(shè)傳感器“知道”關(guān)于干擾和噪聲統(tǒng)計(jì)的先驗(yàn))，或者包括全部三個(gè)測量值并以統(tǒng)計(jì)上似合理的方式將它們組合，通過其由于噪聲和干擾而降級(jí)的統(tǒng)計(jì)可能性對(duì)每個(gè)頻率測量值的影響進(jìn)行加權(quán)。觸摸傳感器如此可采用的某些方法包括，但不限于：1.使用每行多個(gè)頻率?？赏瑫r(shí)地或按順序地采用這些頻率。2.從行至列和從列至行地發(fā)送(或者按順序或者同時(shí)地，如前面更詳細(xì)地討論過的那樣)。這也可與前述多個(gè)頻率的使用相結(jié)合，或者與另一調(diào)制方案的組合相結(jié)合。3.在FDM頂上使用CDMA、或者調(diào)制方案的一些組合。這里，應(yīng)當(dāng)注意CDMA信號(hào)，不像常見地由FDM技術(shù)采用的那些信號(hào)，是根本上“非自然的”并因此經(jīng)常比FDM調(diào)制方案對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的外部環(huán)境中的多種自然發(fā)生的信號(hào)更加不受影響。用戶識(shí)別技術(shù)在一個(gè)實(shí)施例中，為快速多觸摸傳感器提供一種能力，以識(shí)別來自相同的手、相同用戶不同的手、相同用戶或不同用戶的觸摸。在一個(gè)實(shí)施例中，為快速多觸摸傳感器提供一種能力以識(shí)別來自聯(lián)系于觸摸區(qū)域的物體部分的觸摸，或者通過單個(gè)物體上的電容性觸摸點(diǎn)以幫助確定其位置和取向或者通過由同時(shí)也在用他/她身體的一部分觸摸顯示器的另一區(qū)域的用戶握持的筆。在之前一開始討論的傳感器的基礎(chǔ)實(shí)施例中，每個(gè)行具有信號(hào)發(fā)送器。當(dāng)對(duì)表面施加一次或多次觸摸時(shí)，信號(hào)被耦合到附近的列。這些觸摸的位置是通過從列讀取信號(hào)并獲知其中產(chǎn)生信號(hào)的行而確定的。當(dāng)用戶與傳感器或者傳感器集成在其中的設(shè)備形成接觸或者在傳感器某一距離內(nèi)或如若不然會(huì)在一個(gè)以上的位置造成觸摸事件時(shí)，一般會(huì)有某一量的耦合，該耦合將橫跨由同一用戶作出的觸摸而發(fā)生，因?yàn)樾盘?hào)通過用戶的身體從一個(gè)觸摸位置傳輸至另一觸摸位置。參見圖13，當(dāng)通過用戶的手指1402在行r1與列c1的交叉點(diǎn)施加單個(gè)觸摸或接近觸摸時(shí)，耦合將發(fā)生在行r1和列c1之間。如果第二、同生的觸摸或接近觸摸在行r2和列c2處由用戶的第二手指1403作出，則在行r2和列c2之間將出現(xiàn)耦合。另外，較弱的耦合可能出現(xiàn)在行r1和列c2之間以及行r2和列c1之間。在一些實(shí)施例中，較弱的耦合可能出現(xiàn)在多個(gè)列之間和多個(gè)行之間。這些較弱的、身體傳輸?shù)男盘?hào)(否則可能會(huì)作為“噪聲”或“串?dāng)_”被去除)也可由信號(hào)處理器(圖7)用作附加“信號(hào)”以識(shí)別單個(gè)用戶對(duì)這兩種觸摸負(fù)責(zé)。具體地說，為了擴(kuò)展上述例子，行r1和列c2之間以及行r2和列c1之間的耦合一般可能被認(rèn)為是“噪聲”并被濾除(或者被忽略)，以確保在行r1和列c2或行r2和列c1的交叉點(diǎn)處不會(huì)錯(cuò)誤地報(bào)告觸摸。較弱的、身體傳輸?shù)鸟詈峡赡苋匀槐贿^濾以確保僅報(bào)告準(zhǔn)確的觸摸位置，但也可被解讀以允許系統(tǒng)識(shí)別觸摸來自同一用戶。傳感器400可被配置成檢測從用戶手部的任何手指傳輸?shù)妮^弱的、身體傳輸?shù)鸟詈希ǖ幌抻?，?403外還有位置1404、1405或1406。信號(hào)處理器(圖7)可被配置成使用這種檢測以識(shí)別來自相同的手、相同用戶不同的手、相同用戶或不同用戶的觸摸。在具有用戶識(shí)別功能的觸摸傳感器的其它實(shí)施例中，信號(hào)發(fā)生器可耦合至用戶其它部位，例如手持單元、其椅子下面的襯墊或者甚至在傳感器集成在其中的設(shè)備的邊緣上。該發(fā)生器可用來以與前述相同的方式識(shí)別用戶作出特定的觸摸。在其它實(shí)施例中，信號(hào)發(fā)生器可被集成到筆、筆或其它物體以內(nèi)。下面給出幾種類型的較弱耦合的例子，這些較弱耦合可被檢測和使用以識(shí)別來自相同的手、相同用戶或不同用戶的觸摸：由用戶手指中的第一手指觸摸的行或列與由用戶手指的第二手指觸摸的行或列之間的耦合；由用戶手指觸摸的行或列與由用戶身體的另一部分(例如他的手掌)觸摸的行或列之間的耦合；由用戶身體的一部分(例如他的手指或他的手掌)與由可操作地連接至用戶身體的信號(hào)發(fā)生器觸摸的行或列之間的耦合；以及用戶身體的一部分(例如他的手指或他的手掌)和集成在筆或筆內(nèi)的信號(hào)發(fā)生器觸摸的行或列之間的耦合；以及通過傳導(dǎo)性中間物體(例如筆或其它有形物)由用戶身體的一部分觸摸的行或列之間的耦合；以及可能通過傳導(dǎo)性中間物體(例如筆或其它有形物)由用戶身體的一部分觸摸的行或列之間的耦合。本文中使用的“觸摸”包括在用戶和所披露的傳感器之間存在物理接觸的事件，也包括不存在物理接觸但存在由用戶作出的、發(fā)生在傳感器附近的動(dòng)作并且該動(dòng)作由傳感器檢測到的事件。前面描述的較弱耦合可用來將觸摸識(shí)別為來自相同的手、相同用戶的不同手、相同用戶或不同用戶。例如，相對(duì)強(qiáng)的較弱耦合的存在可用來將兩個(gè)觸摸事件識(shí)別為來自相同手(比如來自相同手的兩個(gè)手指(例如食指和拇指))或者來自相同手的手指和手掌。又如，相對(duì)弱(相對(duì)于前述例子)的較弱耦合的存在可用來將兩個(gè)觸摸事件識(shí)別為來自同一人的不同手或者來自同一人的一只手或另一身體部分。再如，較弱耦合的缺乏可用來將兩個(gè)觸摸事件識(shí)別為來自不同的人。此外，來自可操作地連接至用戶身體的信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)的存在可用來將觸摸識(shí)別為來自特定用戶，而這種信號(hào)的缺乏可用來將觸摸識(shí)別為不是來自一特定用戶?？焖俣嘤|摸筆(stylus)在快速多觸摸傳感器的某些實(shí)施例中，傳感器被配置成檢測筆的位置，并可選擇地也檢測其繞其縱軸線的傾角和轉(zhuǎn)角。這些實(shí)施例用基本如前面一開始描述的傳感器硬件開始，并進(jìn)一步利用在其尖端附近具有信號(hào)發(fā)送器的筆，信號(hào)從所述信號(hào)發(fā)送器被發(fā)送，該信號(hào)與可在行或列上傳輸?shù)恼恍盘?hào)相容(相同或相似的調(diào)制方案、相同的頻率等)但與之正交。開關(guān)可用于控制發(fā)送器何時(shí)導(dǎo)通或斷開，所述開關(guān)可以是任何類型開關(guān)，包括例如在筆尖端的接近檢測器或壓力傳感器。筆可以被配置成：在正常工作狀態(tài)下，當(dāng)筆與快速多觸摸傳感器表面接觸或與之接近時(shí)使開關(guān)導(dǎo)通發(fā)送器。在一替代實(shí)施例中，筆被配置成使其恒定地發(fā)送信號(hào)，并且開關(guān)的狀態(tài)可改變信號(hào)的一種或多種特性，例如其頻率、振幅等等。這允許筆不僅當(dāng)與觸敏設(shè)備的表面接觸時(shí)工作，同樣當(dāng)其稍稍在表面之上時(shí)也工作，從而提供“懸置”能力。在一個(gè)實(shí)施例中，由筆發(fā)出的信號(hào)類似于如前所述的可在行上發(fā)送的正交信號(hào)，并且筆本質(zhì)上可被視為額外的行。由筆發(fā)出的信號(hào)被耦合到附近的列中并且在列上接收的信號(hào)量可用來確定筆相對(duì)于列的位置。為了提供在二維上測量筆的位置的能力，可將接收器布置在FMT傳感器的行上以及列上。行上的接收器不需要像列上的接收器那樣復(fù)雜：列接收器應(yīng)當(dāng)被配置成拾取在行上傳輸?shù)娜魏涡盘?hào)并在這些信號(hào)之間作出區(qū)別。然而，行接收器只需要能夠拾取由筆或在一些實(shí)施例中由多個(gè)筆發(fā)出的任何信號(hào)并在這些信號(hào)之間作出區(qū)別。在一個(gè)實(shí)施例中，由筆發(fā)出的信號(hào)與行上傳輸?shù)哪切┬盘?hào)是不同的，由此它們之間不存在混淆。如果行信號(hào)被調(diào)制，則筆信號(hào)應(yīng)當(dāng)被類似地調(diào)制成與其它接收器可相容。在一個(gè)實(shí)施例中，該調(diào)制需要一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，多觸摸傳感器可被配置成經(jīng)由通信信道將該時(shí)間基準(zhǔn)提供給筆。這種信道可以是無線電鏈路、光學(xué)鏈路、聲音或超聲鏈路等等。在一個(gè)實(shí)施例中，筆接收行信號(hào)并同步對(duì)它們的調(diào)制，沒有其它的通信信道被卷入。當(dāng)筆發(fā)送其信號(hào)時(shí)，它們由列和行接收器接收。行和列上的信號(hào)強(qiáng)度被用來確定筆在二維上相對(duì)于行和列的位置。較強(qiáng)的信號(hào)強(qiáng)度指示筆相對(duì)接近于傳感器而較弱的信號(hào)強(qiáng)度指示筆遠(yuǎn)離傳感器?？墒褂貌逯捣▉泶_定筆的位置，這具有比行和列的物理粒度精細(xì)地多的分辨率。筆傾斜和旋轉(zhuǎn)更為復(fù)雜的實(shí)施例允許我們同時(shí)測量筆在由用戶握持時(shí)的傾斜和旋轉(zhuǎn)，以及測量筆的位置。本實(shí)施例中的筆能發(fā)出多個(gè)信號(hào)而不是發(fā)出單個(gè)信號(hào)，多個(gè)信號(hào)中的每一個(gè)從筆的尖端附近射出，但從繞其圓周擴(kuò)大的多個(gè)點(diǎn)射出。盡管相隔180°的兩個(gè)這樣的信號(hào)將提供所需的某些信息，然而需要至少三個(gè)信號(hào)(理想地相隔120°)以無疑義地測量筆的傾斜和旋轉(zhuǎn)，而四個(gè)信號(hào)(理想地相隔90°)將使數(shù)學(xué)和信號(hào)處理不那么麻煩。四個(gè)信號(hào)的情形被用在下面的例子中。測量筆傾斜圖14和圖15示出在其尖端1505具有發(fā)送器1502的快速多觸摸筆1501的兩個(gè)實(shí)施例。在圖14的實(shí)施例中，發(fā)送器1502在尖端1505外部，而在圖15的實(shí)施例中，發(fā)送器1502在尖端1505的內(nèi)部。四個(gè)發(fā)送器1502被設(shè)置在筆1501的周緣周圍并沿快速多觸摸傳感器400的平坦表面分別朝向東、南、西、北取向。想象一下，筆的始端位置平行于傳感器平坦表面的z軸并垂直于x軸和y軸。當(dāng)筆如圖所示向東傾斜時(shí)，由此相對(duì)于傳感器400的平面沿x軸或y軸轉(zhuǎn)過角度α，面向東面的發(fā)送器1503相比北和南發(fā)送器沿三維空間更靠近傳感器400的表面地移動(dòng)，而面向西面的發(fā)送器相比北和南發(fā)送器更遠(yuǎn)離傳感器地移動(dòng)。這使得由東發(fā)射器發(fā)出的正交信號(hào)更強(qiáng)烈地與附近的行和列耦合，這可通過快速多觸摸傳感器內(nèi)的它們的接收器測得。由西面發(fā)射器發(fā)出的正交信號(hào)較弱地與附近的行和列耦合，由此使其信號(hào)在那些附近的行和列的接收器內(nèi)表現(xiàn)出較低的強(qiáng)度。通過比較東面信號(hào)和西面信號(hào)的相對(duì)強(qiáng)度，我們能確定筆的傾角α。沿北-南方向的傾斜可通過與北和南正交信號(hào)相同的處理予以確定。在一個(gè)實(shí)施例中，筆1501的尖端1505中的開關(guān)或壓力傳感器1504被用來控制發(fā)送器何時(shí)導(dǎo)通或斷開。筆可以被配置成：在正常工作狀態(tài)下，當(dāng)筆與快速多觸摸傳感器400的表面接觸或與之接近時(shí)使開關(guān)1504導(dǎo)通發(fā)送器。測量筆旋轉(zhuǎn)可以相同方式檢測筆旋轉(zhuǎn)。隨著筆的四個(gè)發(fā)送器1502中的每一個(gè)的x位置和y位置平行于z軸轉(zhuǎn)動(dòng)，筆上的四個(gè)發(fā)送器將直線地更接近或更遠(yuǎn)離觸摸表面的各個(gè)行和列。在筆發(fā)送器的x位置和y位置之間相對(duì)于FMT的各個(gè)行和列的這些不同直線距離導(dǎo)致由FMT的接收器拾取的不同信號(hào)強(qiáng)度。與z軸平行地旋轉(zhuǎn)筆將改變這些直線距離，并因此改變關(guān)聯(lián)的信號(hào)強(qiáng)度。筆的x和y轉(zhuǎn)角可從信號(hào)強(qiáng)度中的這些差異中推得。有源光筆本發(fā)明的實(shí)施例包括能夠用于在計(jì)算機(jī)顯示器或觸摸傳感器上手寫輸入的快速、準(zhǔn)確、低等待時(shí)間的筆和傳感器系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，筆提供流暢和自然的輸入，由此模仿筆或鉛筆的手感。在這個(gè)方面，可將系統(tǒng)的更新率提高至一千赫以上，并將來自筆運(yùn)動(dòng)至測量位置的等待時(shí)間及其它參數(shù)降低至低于1毫秒。連同測量筆的位置，其傾角和旋轉(zhuǎn)也可被測量。要注意，本文描述的有源光筆可相容于事實(shí)上所有設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)顯示器和觸摸傳感器，并且不限于用在前述的快速多觸摸傳感器。所披露的技術(shù)包括使用誘導(dǎo)全內(nèi)反射(ITIR)的光學(xué)方法。該技術(shù)允許多個(gè)筆同時(shí)地用于輸入目的。傳感器系統(tǒng)可被放置在計(jì)算機(jī)顯示器(例如LCD或OLED監(jiān)視器)的頂部，并且推斷出的傳感器位置和隨時(shí)間變化的其它參數(shù)被用來在計(jì)算機(jī)顯示器上畫出線、曲線、文本等。在有源光筆的一個(gè)實(shí)施例中，筆以多種不同圖案將光射入到傳感器表面內(nèi)。傳感器表面是薄平板(或某些二維流形)材料，所述材料在從筆射出的光的波長下是透明的或半透明的。圖16整體地示出傳感器板和系統(tǒng)的俯視圖。筆(由字母S表示)以多個(gè)不同的圖案將光射入到傳感器板(由字母A表示)。通過可包括懸浮在透明介質(zhì)中的微粒的方向改變裝置，板使得在各圖案位置的光變得陷入到傳感器板內(nèi)，光在傳感器板內(nèi)通過全內(nèi)反射沿全部水平方向傳播。角濾波器(由字母B指示)僅允許光圍繞與傳感器板邊緣的垂直線以小角度(即受約束的角度)經(jīng)過濾波器。線性光傳感器(由字母C表示)檢測光在哪里沿其長度撞擊到線性光傳感器上。在一個(gè)實(shí)施例中，為了檢測單個(gè)簡單筆的X、Y位置，只需要尋找線性傳感器上最大量的光撞擊的位置。沿著被標(biāo)記為“V”的箭頭的光提供筆的垂直位置。沿著被標(biāo)記為“H”的箭頭的光提供水平位置。沿其它方向的光被濾除并被忽略。圖17示出傳感器板的側(cè)視圖。一般，進(jìn)入折射率高于周圍介質(zhì)的折射率的透明材料的光將傳過另一側(cè)并以較淺的角度折射。從外側(cè)發(fā)射的光不大可能陷入到內(nèi)部，除非類似散射介質(zhì)的某物與不可忽略面積的半透明材料直接接觸(正如可能發(fā)生在受阻的全內(nèi)反射情況那樣)。然而，由于接觸材料經(jīng)歷的拖曳和構(gòu)建可能傾斜并仍然維持接觸的筆的困難性，所需的不可忽略的接觸面積容易造成糟糕的筆。一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例使用在透明材料內(nèi)的方向改變裝置。在板內(nèi)側(cè)，由筆射出的一些光與方向改變裝置相互作用，這使得一些光變得陷入到傳感器板并背離筆在該位置射入到板內(nèi)的獨(dú)特光圖案地向外傳播。傳播的光行進(jìn)至板的邊緣，在那里光到達(dá)角濾波器。垂直于濾波器(以及板邊緣)的光被允許傳至線性光傳感器。圖18示出傳感器板的側(cè)視圖。在透明材料內(nèi)的方向改變裝置允許從筆射出的光最終成為被陷入到板內(nèi)的光，其經(jīng)歷全內(nèi)反射并沿板的全部方向傳播。進(jìn)入該板的光(實(shí)線箭頭)進(jìn)入方向改變裝置(云形狀)。光沿著許多方向離開方向改變裝置，其中一些光落在全內(nèi)反射可能發(fā)生的角度內(nèi)(虛線箭頭)。一些光落在全內(nèi)反射可能發(fā)生的角度外(點(diǎn)線)。這種光無法被陷入，并且離開傳感器板。方向改變裝置可源自散射，但在該優(yōu)選實(shí)施例中，它是一種熒光或磷光材料，這種材料吸收由筆發(fā)射的光并射出不同波長的光，該不同波長的光沿所有方向向外傳播。線性光傳感器測量沿其長度撞擊到其上的光的量，這允許我們推斷出筆的位置。沿著線性光傳感器接收最大量光的位置對(duì)應(yīng)于筆位置沿該維度的投影。如果筆射出一條以上的光線，則系統(tǒng)不僅能測量筆在傳感器板上的位置，而且能推斷其傾斜和旋轉(zhuǎn)。如果筆發(fā)射出多條光線或者可能是光錐或其它形狀，則它們沿天線板各側(cè)的投影可由系統(tǒng)測得，并且該數(shù)據(jù)同時(shí)用于推斷筆的位置、傾斜和旋轉(zhuǎn)。材料的光方向改變特性一般來說，進(jìn)入薄透明介質(zhì)(比如傳感器表面)的光將從另一側(cè)離開，沒有任何光將陷入在其中并通過全內(nèi)反射傳播。為了使進(jìn)入的光陷入并在其中傳播，需要一些裝置需要改變其方向。在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器表面使不同方向上進(jìn)入的光的一些散射。這些方向中的一些落在全內(nèi)反射可能發(fā)生的角度內(nèi)。散射不是優(yōu)選的方法，因?yàn)闆]有辦法防止散射進(jìn)一步改變光的方向，這將降低由線性光傳感器接收的光的量并又使得光通過非直線路徑行進(jìn)，即使在方向的第一次改變已發(fā)生之后。非直線路徑將使得光看上去來自不正確的方向并將使得系統(tǒng)得出錯(cuò)誤的位置讀數(shù)。優(yōu)選的方向改變裝置是一次波長改變裝置，例如熒光或磷光材料。由筆在波長W1下射出的光進(jìn)入傳感器板，光在傳感器板內(nèi)與一次波長改變裝置相互作用。所述裝置吸收光的一部分并沿多個(gè)方向在波長W2下射出光。波長W1可在電磁譜的紫外部分內(nèi)。波長W2可在譜的可見部分或紅外部分內(nèi)。在波長W2下的光的一部分現(xiàn)在經(jīng)由全內(nèi)反射沿傳感器板傳播，并且沒有任何東西對(duì)其形成阻礙，因?yàn)橐淮尾ㄩL改變裝置不會(huì)明顯地影響波長W2。角濾波器通過傳感器表面?zhèn)鞑サ墓鈴脑S多角度到達(dá)邊緣。為了推斷筆的光圖案在傳感器表面內(nèi)的位置，我們希望將線性光傳感器的視場限制在特定方向上。在一個(gè)實(shí)施例中，角濾波器提供這種功能。在該優(yōu)選實(shí)施例中，其具有矩形傳感器板和在兩側(cè)上的線性光傳感器，我們希望將光傳感器的視場限制在與傳感器板的邊緣垂直的方向上。這可通過一組微小的“軟百葉簾(venetianblinds)”來達(dá)成，類似于計(jì)算機(jī)監(jiān)視器的隱私屏幕在直接在監(jiān)視器前面的位置將視野限制在窄角度的方式。從意圖視場外的方向撞擊到角濾波器的光應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地由濾波器吸收，或者以一種方式反射以使被拒絕的光不進(jìn)入系統(tǒng)中的任一線性光傳感器或由線性光傳感器檢測到。圖19示出在線性光傳感器(由字母C表示)前面的角濾波器(由字母B表示)，從系統(tǒng)頂部觀察的話。角濾波器僅允許垂直于濾波器(和線性光傳感器)的光進(jìn)入。濾波器可以與軟百葉簾相似的方式實(shí)現(xiàn)，其具有遮蔽在其它角度進(jìn)入的光的多個(gè)垂直葉片。在該情形下，沿箭頭1901的光被允許進(jìn)入和傳過濾波器。沿箭頭1902的光不允許進(jìn)入濾波器，并(優(yōu)選地)由濾波器吸收，或可能只是偏離其反射。線性光傳感器可測量沿其長度在多個(gè)點(diǎn)撞擊到其上的光的量。最大量的光撞擊在的點(diǎn)可能是筆沿線性光傳感器的方向f的位置投影。線性光傳感器線性光傳感器可測量沿其長度在多個(gè)點(diǎn)撞擊到其上的光的量。它們可通過位置敏感檢測器、線性CCD陣列、線性CMOS成像器陣列、光電倍增管陣列、單獨(dú)光電二極管陣列、光電晶體管、光電池或檢測光的任何其它裝置來實(shí)現(xiàn)。筆參照?qǐng)D20，筆2001是筆狀設(shè)備，當(dāng)用戶像筆或鉛筆那樣握持它并在傳感器板2002的表面上畫圖時(shí)，它可以多種不同圖案將光射入到傳感器板2002內(nèi)。圖案沿傳感器板邊緣的投影可用來推斷筆的位置、傾斜和旋轉(zhuǎn)。如果需要多個(gè)筆，這些筆可以時(shí)分復(fù)用的形式一次一束地射出它們的光。這將需要在筆之間某些形式的同步，這可通過多種簡單通信信道來實(shí)現(xiàn)，包括但不限于無線電鏈路、超聲或光信號(hào)。光信號(hào)可通過位于傳感器板下面的計(jì)算機(jī)顯示器產(chǎn)生，這使得筆幾乎無需使用額外的硬件就能被同步。筆可使用光源被構(gòu)造，所述光源例如是發(fā)光二極管，當(dāng)接觸開關(guān)或壓力傳感器檢測到筆與傳感器板接觸時(shí)它發(fā)光。諸如透鏡、衍射光柵、光導(dǎo)管、分束器等的光學(xué)元件可從多個(gè)光源取光并形成可投射到傳感器板內(nèi)的不同多個(gè)迥異的光圖案。在一個(gè)實(shí)施例中，筆也可以是諸如激光器的非接觸光源。單光點(diǎn)實(shí)施例在這項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)實(shí)施例中，筆射出單個(gè)光線或光錐，它們相對(duì)于筆體可能是同軸的。單個(gè)光束將造成該圖案沿傳感器板側(cè)的簡單的、點(diǎn)狀投影，這允許我們推斷出筆的位置。圖21示出由簡單的筆沿傳感器板的邊緣射出的光點(diǎn)的幾何投影。由線性光傳感器沿其長度檢測到的光的最大值給了我們發(fā)光的光點(diǎn)在傳感器板上的幾何投影由此我們能推斷出傳感器位置。如果筆射出錐形光束，它將與傳感器板相交成圓形(如果筆被保持在與表面垂直的位置)或相交成橢圓形(如果筆偏離垂直線地傾斜)。這些相交位置的投影將具有不同的形狀和寬度，以使我們能夠推斷出傾角以及相對(duì)于筆被保持的傳感器板邊緣的角度。圖22示出由簡單的筆沿傳感器板的邊緣射出的光點(diǎn)的幾何投影。由線性光傳感器沿其長度檢測到的光的最大值給了我們發(fā)光的光點(diǎn)在傳感器板上的幾何投影由此我們能推斷出傳感器位置。如圖23所示，如果筆射出光錐而不是光線，在光錐與傳感器板相交的位置將形成橢圓。橢圓的投影在一個(gè)方向上可能不同于另一個(gè)方向上的，這允許我們推斷出筆的傾斜。多光點(diǎn)實(shí)施例如果筆在傳感器板上投射多個(gè)圖案，則這些圖案沿傳感器板側(cè)面的投影可用來推斷筆的位置、傾斜和轉(zhuǎn)角。如圖24所示，如果兩個(gè)投影都比在筆垂直于傳感器板保持的情形下我們預(yù)期的寬度更寬并且尺寸仍然近乎相等，則筆可能相對(duì)于傳感器板邊緣的方向以45°角傾斜。投影的寬度可用來推斷與垂直方向的傾角。投影越寬，傾斜越大。參見圖25，如果筆繞其圓周射出多個(gè)圖案的光，則它們沿傳感器板的邊緣的投影能允許我們推斷出傳感器傾斜以及繞其軸線的旋轉(zhuǎn)，還有筆接觸傳感器板的位置。必須仔細(xì)地選擇由筆投影的圖案的數(shù)目和排列。例如，圖案不應(yīng)當(dāng)在筆的圓周周圍均勻地間隔，因?yàn)檫@可能使筆的多個(gè)轉(zhuǎn)角沿傳感器板的邊緣具有相同投影的光圖案。即便如此，盡管筆的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)可能無法一直被測量，但能夠測量小的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，這仍然能向用戶接口提供有用的信息。從其射出的圖案的幾何投影推斷筆位置、傾斜和轉(zhuǎn)動(dòng)的最直接方式可以是：測量很多的筆位置、傾斜和旋轉(zhuǎn)的投影，并隨后將它們投影并在這些投影之間進(jìn)行插值以從這些投影回推得到筆參數(shù)。在A和B示出的兩個(gè)筆圖案是相同的，除了筆已經(jīng)更遠(yuǎn)地移動(dòng)至右下方并順時(shí)筆地轉(zhuǎn)過45°。太陽盲(solarblind)UV太陽光包含許多光波長，并且這些光波長可能與筆系統(tǒng)的操作形成干擾，如果筆系統(tǒng)用于太陽光下。較為有利的是，筆在一波長射出光，該波長或者在地表經(jīng)歷的太陽光譜中不存在或者非常弱。一種可能性是筆射出紫外太陽盲區(qū)中的光，其中地球大氣中的氧吸收絕大部分或全部的這些波長。在UV譜的太陽盲區(qū)部分中發(fā)光的LED在市場上有售?？蓪?duì)來自可能撞擊到筆系統(tǒng)并阻止其使用的其它源(自然的或人造的)的光波長作出相同的論證。多筆實(shí)施例如果希望同時(shí)地使用多個(gè)筆，則必須使用一種方法來消除這些信號(hào)彼此之間的岐義。例如，可使用時(shí)分復(fù)用技術(shù)，在這種情形下，每個(gè)筆取一輪射出的圖案(例如圖20所示)到傳感器板內(nèi)。多個(gè)筆也可使用不同的方向改變裝置，以使每個(gè)方向改變裝置在不同波長下射出并且這些不同的波長在方向改變裝置之后能夠由線性光傳感器作出區(qū)別。在某些實(shí)施例中，所有筆在同一時(shí)間以相同波長發(fā)光，并在它們被使用時(shí)使用對(duì)筆可能和大概的軌跡的知曉在軟件或固件中消除它們對(duì)沿傳感器板側(cè)面的幾何投影的貢獻(xiàn)的岐義。用戶、手和物體鑒別上文描述的是電容性FDM、CDM或FDM/CDM混合觸摸傳感器的各種實(shí)施例，其可以與本公開的正交信令觸摸用戶、手和物體辨別系統(tǒng)和方法關(guān)聯(lián)使用。在此傳感器中，當(dāng)來自排的信號(hào)耦合到列并且在該列上被接收時(shí)，觸摸被感測。參考圖25，在上文描述的正交信令觸摸傳感器中，當(dāng)用戶用多個(gè)手指觸摸時(shí)，由于來自一行的信號(hào)不僅與觸摸發(fā)生的列耦合，也同時(shí)和同一用戶的另一個(gè)觸摸的列耦合，串?dāng)_發(fā)生。圖25示出從一個(gè)手指通過用戶的身體到另一個(gè)手指的串?dāng)_的路徑。在同一圖中，箭頭示出信號(hào)的路徑，白色圓圈示出被感測的觸摸的位置，一級(jí)黑色圓圈示出觸摸之間串?dāng)_的位置，即，串?dāng)_將在觸摸屏上被感測的位置。此串?dāng)_信號(hào)比“真實(shí)”信號(hào)更弱，因?yàn)閬碜孕械男盘?hào)當(dāng)穿過用戶的身體時(shí)衰減。穿過用戶的身體耦合的信號(hào)隨著其通過身體衰減。由此，在已經(jīng)通過此路徑的每個(gè)列上被感測的信號(hào)比從觸摸本身的每個(gè)列上感測的信號(hào)顯著地更弱。此區(qū)別在從由于此跨越身體的耦合引起的串?dāng)_“幻象”觸摸中區(qū)分真實(shí)觸摸方面是有用的。一般來說，簡單閾值處理接收的信號(hào)電平可以區(qū)分這些兩個(gè)信號(hào)強(qiáng)度。在上面題為“用戶識(shí)別技術(shù)”的部分中提出的基本方法尋找由單獨(dú)用戶的手指之間的信號(hào)跳變引起的串?dāng)_。如果串?dāng)_出現(xiàn)，觸摸認(rèn)為是來自同一人。如果不是，其被認(rèn)為是來自多個(gè)人。參照?qǐng)D25，此方法在確定在白色區(qū)域中有兩個(gè)觸摸后，徐兆黑色圓圈區(qū)域中的串?dāng)_。當(dāng)此串?dāng)_出現(xiàn)，兩個(gè)觸摸被認(rèn)為是來自同一人。圖26示出由兩個(gè)用戶做出的相同的兩個(gè)觸摸，每個(gè)手指來自一個(gè)觸摸觸摸屏的用戶。因?yàn)閬碜悦啃械男盘?hào)沒有耦合到全部兩個(gè)列，所以觸摸之間將沒有串?dāng)_，并且因此在黑色圓圈表示的區(qū)域內(nèi)將沒有串?dāng)_出現(xiàn)。相應(yīng)地，這些兩個(gè)點(diǎn)可以識(shí)別為來自兩個(gè)用戶。另一個(gè)在上面題為“用戶識(shí)別技術(shù)”的部分中提出的基本方法掃過用于接收的信號(hào)的傳感器，并且將信號(hào)電平識(shí)別為“背景噪聲”、“觸摸”或“串?dāng)_”。如果有包括全部兩個(gè)觸摸頻率的所識(shí)別的串?dāng)_信號(hào)，兩個(gè)觸摸被認(rèn)為是來自同一用戶。此基本方法忽略了觸摸和串?dāng)_位置，并且依賴橫越所識(shí)別的觸摸和串?dāng)_信號(hào)來用串?dāng)_頻率匹配觸摸頻率。當(dāng)與以上所描述的相比，此基本方法的好處是此方法緩解了識(shí)別圖26中描繪的黑色區(qū)域的需求。每當(dāng)對(duì)于進(jìn)一步消除歧義的需求產(chǎn)生，串?dāng)_和手指位置可以被考慮。然而，問題隨著某些觸摸配置產(chǎn)生，在這些配置中串?dāng)_可能是不明確的。簡單的示例是兩個(gè)手指共享X或Y，如圖27所示。這兩個(gè)觸摸難以識(shí)別，因?yàn)榘l(fā)生在點(diǎn)之間的串?dāng)_被觸摸自身所掩藏。即，在此配置中，無法說出這些觸摸是來自同一人還是多個(gè)人。如果觸摸來自同一人，任何串?dāng)_將產(chǎn)生與相對(duì)的觸摸點(diǎn)產(chǎn)生的信號(hào)一致的信號(hào)——因此不能直接地判定信號(hào)是由串?dāng)_產(chǎn)生而不是實(shí)際的觸摸事件。對(duì)應(yīng)上面剛剛描述的問題的可能的解決方案是對(duì)每個(gè)觸摸檢查多個(gè)頻率。當(dāng)兩個(gè)或更多個(gè)頻率被測量時(shí)，觸摸是通過更大量值的頻率被識(shí)別并且與基于在觸摸信號(hào)中出現(xiàn)的次級(jí)、更小強(qiáng)度的頻率的其他觸摸相關(guān)。參考圖28，在本文公開的辨別技術(shù)的實(shí)施例中，觸摸屏和/或處理器被修改以便在每行和每列上產(chǎn)生正交信號(hào)，并且來感測在每行和每列上的全部信號(hào)。通過將信號(hào)從一行耦合到一列或從一列耦合到一行的用戶的手指，觸摸感測以如上文描述的相同的方式發(fā)生。然而，從耦合行到列的串?dāng)_和耦合列到行的串?dāng)_二者，該系統(tǒng)現(xiàn)在可以將觸摸分組。為了判定觸摸位置，除了感測從行到列和列到行的耦合之外，在實(shí)施例中該公開的系統(tǒng)能夠感測行到行的耦合和列到列的耦合。根據(jù)上文在標(biāo)題用戶“識(shí)別技術(shù)”之下所描述的之前的系統(tǒng)和方法，在一個(gè)手指觸摸中，沒有由其他行感測的來自行的信號(hào)。類似地，沒有由其他列感測的來自列的信號(hào)?？紤]到每行和每列將不得不忽略其產(chǎn)生的信號(hào)，由于它將呈現(xiàn)得非?！绊懥痢保?，強(qiáng)。同時(shí)考慮到當(dāng)有觸摸時(shí)行可能見到其相鄰行，由于手指大到足以跨越多行。當(dāng)用戶用兩個(gè)或更多手指觸摸觸摸屏?xí)r，他沒有將信號(hào)從一行耦合到其他行，以及信號(hào)從一列耦合到其他列。此行之間和列之間的串?dāng)_類似于行/列對(duì)之間的串?dāng)_，并且可以用來判定多個(gè)觸摸是由同一用戶產(chǎn)生。圖29示出從一行到另一行的一個(gè)此類路徑。在此情況中，單一用戶在顯示器上做出兩個(gè)觸摸，并且該信號(hào)從一行通過他們的身體到達(dá)另一行。根據(jù)圖29，在一列上產(chǎn)生的信號(hào)通過用戶的身體耦合到其被感測的另一列。當(dāng)信號(hào)從行到行或列到列的耦合，可以判定兩個(gè)觸摸來自同一用戶。為了清晰，此圖僅示出一條信號(hào)路徑，但對(duì)于從相反方向傳輸?shù)男盘?hào)相同的路徑出現(xiàn)，同樣對(duì)于行到行串?dāng)_，同樣之前描述的行到列以及列到行的耦合。圖30是圖29的變型，其中信號(hào)通過用戶的手而不是手之間耦合。根據(jù)圖30，在一列上產(chǎn)生的信號(hào)通過用戶的身體耦合到其被感測的另一列。圖31示出兩個(gè)不同用戶做出的兩個(gè)接觸。在此情況中，由于沒有用于信號(hào)在用戶之間傳輸?shù)穆窂剑瑳]有行到行的耦合或列到列的耦合。沒有耦合，這些兩個(gè)點(diǎn)可以被認(rèn)為是來自兩個(gè)獨(dú)立的個(gè)體。在實(shí)施例中，處理器、電路或其他硬件用來判定多個(gè)點(diǎn)是否來自同一人的一只手、兩只手，或來自多個(gè)人的觸摸。信號(hào)通過身體的衰減因使用的手的數(shù)量和信號(hào)必須傳輸?shù)木嚯x而不同。受啟發(fā)地，一只手上的從指頭到指頭的衰減將小于同一人的兩只不同手的從指頭到指頭的衰減，其將小于從一個(gè)人的指頭到不同人的指頭的衰減。處理器、電路或其他硬件可以用串?dāng)_的強(qiáng)度來區(qū)分兩個(gè)或更多個(gè)觸摸事件，諸如通過區(qū)分將兩手手勢與一手手勢，區(qū)分由不同用戶創(chuàng)建的兩個(gè)觸摸事件，區(qū)分被動(dòng)物體與手，識(shí)別被動(dòng)物體是否被用戶觸摸、改善手掌排除以及改善意外觸摸排除。通過擁有多個(gè)閾值，可以判定例如是否兩個(gè)觸摸來自一只手、同一人的兩只手、或不同人的手。在實(shí)施例中，當(dāng)使用觸敏設(shè)備時(shí)，此閾值被適應(yīng)性地設(shè)置。應(yīng)該注意的是判定觸摸的物理源(手、用戶等)不需要在輸入的每幀上發(fā)生。事實(shí)上，可以隨著在設(shè)備上做出的特定的觸摸每隔一段時(shí)間地不頻繁地發(fā)生。在某些實(shí)施例中，可能從性能、功率或其他出發(fā)點(diǎn)來期望恰當(dāng)?shù)叵拗拼藱z查。例如，當(dāng)用戶第一次做出接觸，可以通過有意地檢查僅一次來完成?？商娲兀脩魠^(qū)別檢查可以在比傳感器更慢的周期上檢查(例如，每n幀檢查一次，或每m毫秒檢查一次)。相反地，用戶區(qū)別可以與其余的感測過程脫離周期地被檢查。在一個(gè)此類實(shí)施例中，系統(tǒng)的復(fù)雜性通過將來自行到列和列到行，以及可能地行到行和列到列的發(fā)送和接收的時(shí)分復(fù)用而降低。在此實(shí)施例中，相同的正交信號(hào)產(chǎn)生硬件和信號(hào)接收硬件可以被時(shí)分復(fù)用，通過高速開關(guān)的使用，來在行并且然后列上產(chǎn)生，以及在列并且然后行上接收等等。以此方式，所要求的信號(hào)發(fā)生器和接收器的數(shù)目被顯著減少。標(biāo)記如我們已經(jīng)描述的，期望能夠以用戶將觸摸接觸“分組”——理想地，識(shí)別來自同一手的接觸，還同時(shí)識(shí)別同一用戶的接觸。將被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的是跨越傳感器設(shè)備的掃描周期的觸摸接觸的標(biāo)記人工地完成。在本發(fā)明的實(shí)施例中，沒有“掃描”本身，但盡管如此可能被認(rèn)為是每次輸入幀的陣列被采樣，其可能被認(rèn)為是用戶與顯示器連續(xù)的接觸的區(qū)分。從一幀到下一幀的此區(qū)分意味著設(shè)備必須判定哪個(gè)接觸已經(jīng)保持，以及哪個(gè)已經(jīng)被新的接觸替代。在不同實(shí)施例中，本文公開的用戶、手和物體辨別的系統(tǒng)和方法至少有與標(biāo)記區(qū)域的三個(gè)相交：需要提供跨幀的標(biāo)記，改善傳統(tǒng)的接觸的唯一標(biāo)記，傳統(tǒng)標(biāo)記的使用來改善用戶的識(shí)別?？缭捷斎霂慕佑|的標(biāo)記對(duì)于傳統(tǒng)的為觸摸(和非觸摸)輸入建立的用戶接口是嚴(yán)格的。例如，如果用戶保持按鈕下按，不應(yīng)該被激活。兩個(gè)連續(xù)的輸入幀可以示出在按鈕上的接觸；但其是否是同一個(gè)，或者用戶是否提起他們的手指并且將手指放回該設(shè)備？如果是前者，按鈕不應(yīng)該被激活。如果是后者，應(yīng)該。這個(gè)也延伸到連續(xù)的手勢：項(xiàng)目的拖拉可能當(dāng)手指從其抬起時(shí)終止；對(duì)于拖拉期間的每一幀，系統(tǒng)必須判定：離開之前幀的接觸幾毫米的接觸是在幀之間移動(dòng)的同一手指嗎，或用戶抬起其手指、終止拖拉、并且現(xiàn)在示圖點(diǎn)擊新項(xiàng)目。用于接觸的標(biāo)記的傳統(tǒng)技術(shù)包括諸如檢查描述接觸(例如，信號(hào)強(qiáng)度)、其形狀、其方向和其與之前接觸的鄰近的信號(hào)特征的啟發(fā)。雖然本發(fā)明實(shí)施例可以采用這些傳統(tǒng)方法中的某些或全部，接觸的標(biāo)記可以通過本文描述的用戶區(qū)別技術(shù)進(jìn)一步增強(qiáng)：如果兩個(gè)接觸，每個(gè)在不同幀中被看到，由不同用戶做出，問題得到解決：這不是相同的接觸。正如在傳統(tǒng)設(shè)備中的用于接觸而產(chǎn)生的一貫的標(biāo)記，采用本發(fā)明的設(shè)備將通過屬于同一用戶跨幀的接觸的標(biāo)記而被增強(qiáng)。這個(gè)可以稱為用于接觸的“用戶ID”(UID)。要注意的是UID可以進(jìn)一步識(shí)別手，并且在本文件中“UID”用來指代手被區(qū)別的實(shí)施例，以及手沒有被區(qū)別的實(shí)施例。在手被區(qū)別的實(shí)施例中，一般地UID將識(shí)別用戶和手二者。屬于相同用戶的跨幀的接觸的標(biāo)記將一般地，雖然不是一貫地，附加于傳統(tǒng)觸摸ID之上。在本發(fā)明的多數(shù)實(shí)施例中，接觸的UID被連續(xù)地刷新。然而，在某些實(shí)施例中，采取步驟來確保UID的持續(xù)。例如，兩個(gè)用戶每個(gè)將一個(gè)手指放下到設(shè)備上，兩個(gè)唯一的UID將被分配給這些接觸。隨著用戶的手指移動(dòng)穿過顯示器，這些ID將持續(xù)。當(dāng)每個(gè)用戶加入第二個(gè)手指，本發(fā)明將給這些檢測到的接觸配對(duì)，并且給來自每個(gè)用戶的新的接觸施加相同的UID。如果一個(gè)用戶之后提起其原來的手指，第二手指的UID將持續(xù)，而不是產(chǎn)生新的。進(jìn)一步，如果該用戶做出向該設(shè)備的額外的接觸，該UID將持續(xù)。一般地，目標(biāo)不僅是區(qū)別用戶之間的觸摸，還盡可能多地將用戶內(nèi)的觸摸分組。如上文討論的，在本文公開的鑒別系統(tǒng)和方法的某些實(shí)施例中，‘掩藏’可以發(fā)生，其中兩個(gè)接觸(或大約手指檢測)對(duì)于同一感測部分(行或列)做出，這阻礙了串?dāng)_以及因此用戶ID的檢測。在此實(shí)施例中，施加到每個(gè)接觸的標(biāo)記將用來提供UID，通過使用上文描述的技術(shù)該接觸跨幀被保持。例如，如果兩個(gè)手指觸摸顯示器，并且穿過其表面滑動(dòng)，輸入的每幀感測該接觸并產(chǎn)生UID。正如跨幀的接觸的標(biāo)記被如上文描述的UID增強(qiáng)，在此特殊情況中UID的產(chǎn)生也被標(biāo)記輔助。當(dāng)觸摸首先被做出，如在傳統(tǒng)輸入設(shè)備中一樣，接觸以使用例如上文所列的技術(shù)的跨幀保持的方式被標(biāo)記。當(dāng)兩個(gè)手指滑過該設(shè)備，它們可能同時(shí)地與相同的感測行/列接觸。對(duì)于用戶與該行接觸期間所產(chǎn)生的輸入幀，沒有UID可以被產(chǎn)生(在沒有采用上文描述的技術(shù)的實(shí)施例中)。利用本文公開的辨別技術(shù)的設(shè)備可以產(chǎn)生UID，然而，已知接觸沒有改變(即，接觸“1”仍然是接觸“1”，并且接觸“2”仍然標(biāo)記為接觸“2”)，并且將UID從早前的幀復(fù)制。應(yīng)用區(qū)域當(dāng)前的在移動(dòng)和固定計(jì)算中的多觸摸軟件界面通常不能辨別不同的手是否來自不同用戶或同一用戶。結(jié)果是，當(dāng)解釋接收的用戶輸入的真實(shí)意圖時(shí)，單用戶和獨(dú)顯群件應(yīng)用程序必須減輕顯著地手勢的不明確性，其不利地限制了應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)、特征和功能性。本文公開的技術(shù)將消除許多對(duì)于觸摸和指示筆計(jì)算系統(tǒng)的這些限制，這些系統(tǒng)依賴容性感測來檢測觸覺輸入。對(duì)于獨(dú)顯群件應(yīng)用程序，其中多個(gè)用戶共用同一觸摸輸入表面，計(jì)算系統(tǒng)將能可靠地辨別所感測的多個(gè)觸摸輸入是否來自同一用戶或不同用戶。此新水平的理解解決了手勢輸入混淆的常見的來源，諸如來自兩個(gè)不同用戶的兩個(gè)不連續(xù)的單個(gè)觸摸拖拉事件以及由來自同一用戶的兩個(gè)手指所觸發(fā)的捏拉縮放事件。在移動(dòng)分開的任何兩個(gè)接觸之前可能已經(jīng)“縮放”UI的地方，當(dāng)識(shí)別來自不同用戶的兩個(gè)接觸時(shí)，采用本發(fā)明的系統(tǒng)可以替代將物體“撕”成兩半或進(jìn)行復(fù)制。物體用戶手以外的物體可以被識(shí)別。被動(dòng)物體可以通過由描述的技術(shù)所識(shí)別的多個(gè)觸摸被識(shí)別。這些多個(gè)觸摸可以處于有特征的相對(duì)位置，其能夠消除物體彼此間的不確定。在實(shí)施例中，一個(gè)物體的觸摸點(diǎn)的位置可以處于等邊三角形，而另外的一些形成非等邊三角形、矩形、或可以通過它們的相對(duì)位置而被區(qū)分的某些其他組的觸摸點(diǎn)。以此方式，物體可以彼此區(qū)分，并且它們的相對(duì)于觸摸表面的平移和旋轉(zhuǎn)可以被確定。在實(shí)施例中，觸摸點(diǎn)的間隔不是行或列間隔的簡單的比例，與是簡單的比例相比，其允許物體的平移或旋轉(zhuǎn)被更精確地測量。圖32示出物體靜止于傳感器頂部。在實(shí)施例中，該物體是被動(dòng)物體而沒有信號(hào)發(fā)生器SG。此類物體可以有多個(gè)叉齒(prong)，該叉齒觸摸或非常接近屏幕并且它們之間電連接。當(dāng)與用戶一起的情況時(shí)，這允許行到行或列到列的耦合以及識(shí)別什么觸摸屬于同一物體的能力。物體的識(shí)別可以通過識(shí)別連接在一起并形成特定圖案的多個(gè)叉齒，或通過切換到觸摸表面可以辨認(rèn)的圖案中的觸摸之間的電連接來實(shí)現(xiàn)。因此，當(dāng)信號(hào)從行到行或列到列的耦合，可以判定兩個(gè)觸摸來自同一物體。在實(shí)施例中，圖32中示出的物體是配備有信號(hào)發(fā)生器SG的主動(dòng)物體，其發(fā)射可以在列、行或二者上被檢測。這些信號(hào)識(shí)別從特定主動(dòng)設(shè)備始發(fā)的任何接觸。在實(shí)施例中，主動(dòng)物體可以通過擁有多個(gè)接觸點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)，這些接觸點(diǎn)根據(jù)一個(gè)或多個(gè)開關(guān)連接或非連接。這些開關(guān)可以當(dāng)閉合時(shí)候?qū)⒁粋€(gè)或多個(gè)觸摸點(diǎn)連接到一起。開關(guān)可以按有特征的圖案打開或閉合，以便將物體彼此區(qū)分。與物體的組合在某些情況中，可能期望識(shí)別當(dāng)接觸由用戶持有的物體做出。本發(fā)明提供對(duì)于在此類情況中用戶體驗(yàn)的進(jìn)一步的增強(qiáng)。例如，用戶可以用指示筆觸摸屏幕，其可以用于書寫，區(qū)別于用手指做出的輸入，用于操作。本發(fā)明可以至少提供兩個(gè)益處：物體的更早地識(shí)別，和由同一用戶和/或握持物體的手所做出的接觸的標(biāo)記。利用本文公開的用戶、手和物體辨別技術(shù)，產(chǎn)生信號(hào)的物體的標(biāo)記被顯著的減輕。采用本技術(shù)的設(shè)備可以配備信號(hào)發(fā)生器來以唯一的頻率產(chǎn)生信號(hào)，或以多個(gè)設(shè)備或觸摸表面可以除此以外唯一辨認(rèn)的信號(hào)所共享的頻率。在某些實(shí)施例中，設(shè)備可以通過其唯一的頻率，或通過振幅、頻率、或其他已知方法調(diào)制的途徑被辨認(rèn)。通過這么做，用戶可以確保設(shè)備將從系統(tǒng)接收被區(qū)別開的響應(yīng)。例如，在繪圖應(yīng)用程序中，觸摸一支筆到屏幕可以產(chǎn)生藍(lán)色墨水，另一個(gè)紅色墨水，它們的指頭畫布的轉(zhuǎn)化。另外，被區(qū)別的物體，一旦被識(shí)別，也可以標(biāo)記為正在被做其他接觸的同一用戶握持。伴隨產(chǎn)生被數(shù)字化設(shè)備捕捉的信號(hào)的主動(dòng)設(shè)備，或伴隨在上述方式中被檢測的被動(dòng)設(shè)備，這是可能的。在任一情況中，由握持該設(shè)備的手、或由該用戶身體的其他部位做出的進(jìn)一步的接觸，以之前所述的相同的方式被區(qū)分，在某些實(shí)施例中，將用相同的UID標(biāo)記那些接觸。這可以在許多方面增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。作為示例，該系統(tǒng)可以配置為選擇忽略來自握持該設(shè)備的手的觸摸，增強(qiáng)手掌排除，允許用戶在書寫期間安全地將其手靜止于屏幕上，同時(shí)用其另一只手給出輸入。在某些實(shí)施例中，設(shè)備可以配置為發(fā)射兩個(gè)或更多個(gè)不同信號(hào)：至少一個(gè)用于設(shè)備的辨認(rèn)，并且至少一個(gè)已經(jīng)描述的用于耦合到用戶。作為示例，指示筆可以在其尖端處產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)用于定位感測，并且在筆身周圍產(chǎn)生不同的一個(gè)信號(hào)用于用戶配對(duì)。在又一其他實(shí)施例中，物體可以僅為配對(duì)的目的而產(chǎn)生信號(hào)(諸如本文所描述的手表、或其他被動(dòng)指示筆)。在實(shí)施例中，設(shè)備可以配置以便物體使用戶區(qū)別跨越輸入幀的保持。例如，在某些實(shí)施例中，如果用戶準(zhǔn)備佩戴手表、握持筆、或攜帶移動(dòng)電話，其產(chǎn)生本文所述類型的信號(hào)的，它們的到設(shè)備的觸摸將攜帶該信號(hào)。因此，相隔數(shù)秒、數(shù)分鐘、數(shù)天、或數(shù)年所做出的觸摸對(duì)于來自相同用戶可以是已知的(或者，對(duì)于擁有來自與該設(shè)備接觸的用戶的二者已知)。以減小的靈敏度操作為了降低計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備的功率消耗，我們注意到在小于100％的時(shí)間使用輸入設(shè)備的事實(shí)。因此，在當(dāng)輸入設(shè)備未處于使用中時(shí)期間，它可改變到不同的模式中，該不同的模式消耗較少的能量或者以其他方式以減小的操作靈敏度操作。如本文所使用，“功率”和“操作靈敏度”包括但不限于：功率消耗、事件頻率(即，與時(shí)間分辨率非常相關(guān)的更新速率)、觸摸靈敏度、空間分辨率(例如，處理每一其他行或每一行)、觸摸等待時(shí)間、信噪比(與用戶界面準(zhǔn)確度和由此的用戶體驗(yàn)非常相關(guān))、計(jì)算功率、幀速率、用戶體驗(yàn)以及懸停檢測的可用性。進(jìn)一步，我們注意到，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將不會(huì)一直要求輸入設(shè)備以其最高性能水平操作，因?yàn)橛脩粽谑褂孟到y(tǒng)來執(zhí)行不要求輸入設(shè)備全部性能水平的任務(wù)。因此，在那些時(shí)期期間，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可將輸入設(shè)備置于消耗較少功率的模式中，但可能具有較低的性能。計(jì)算機(jī)可通過自動(dòng)檢測到不需要全部的性能水平來將輸入設(shè)備置于功率保存模式中，或者應(yīng)用程序邏輯可命令輸入設(shè)備以較低的功率、較低的性能水平操作。在實(shí)施例中，可以有多種模式—每一種模式在操作性能與功率消耗之間具有不同的折衷。在實(shí)施例中，輸入設(shè)備是觸摸傳感器。在實(shí)施例中，輸入設(shè)備是多觸摸傳感器。在實(shí)施例中，輸入設(shè)備是低等待時(shí)間觸摸傳感器。在實(shí)施例中，輸入設(shè)備是如在2013年3月15日提交的題為“Low-LatencyTouchSensitiveDevice(低等待時(shí)間觸摸敏感設(shè)備)”的美國專利申請(qǐng)No.13/841,436、2013年11月1日提交的題為“FastMulti-TouchPostProcessing(快速多觸摸后處理)”的美國專利申請(qǐng)No.14/069,609以及2013年7月12日提交的題為“FastMulti-TouchPostProcessing(快速多觸摸后處理)”的美國專利申請(qǐng)No.61/845,892中公開的依賴于正交信號(hào)的低等待時(shí)間觸摸傳感器。那些申請(qǐng)的完整公開內(nèi)容以引用的方式并入本文中。這個(gè)的一個(gè)應(yīng)用將是當(dāng)用戶不在使用輸入設(shè)備時(shí)，其中該設(shè)備將進(jìn)入低功率模式，從而可能降低性能(諸如較高的等待時(shí)間、較低更新速率等待)。一旦用戶開始使用輸入設(shè)備時(shí)，設(shè)備就立即置于較高性能模式，也許是全性能模式。甚至有可能的是：即使在用戶使用輸入設(shè)備之后，如果它可以在短時(shí)期內(nèi)被完成，也將設(shè)備保留在較低的性能、較低的功率中，在該短時(shí)期期間，輸入設(shè)備的較低性能不能被終端用戶感知或者影響用戶的體驗(yàn)或生產(chǎn)率。不同的用戶行為(諸如，劃墨跡(inking)、畫圖、滾動(dòng)等)可能比其他用戶行為(諸如，輕敲、菜單選取等)要求更高的性能。在要求較高的性能的情況下，輸入設(shè)備可被置于可能消耗較多功率的較高性能模式。在不要求那么多性能的情況下，輸入設(shè)備可被置于可能具有較低性能的較低功率模式。在一些實(shí)施例中，輸入的特性可指示要求較高的性能率。例如，輸入具有數(shù)個(gè)方向變化的筆畫可能要求較高的幀速率來捕獲筆畫的細(xì)微差別。在檢測到這種形狀后，設(shè)備可置于較快速模式。反之，無細(xì)微變化的筆畫可指示較低的采樣速率足矣，因此幀速率可以被降低。類似的，可以以較高的速率采樣手指周圍的緊鄰區(qū)域。與設(shè)備交互的一個(gè)用戶可以是非接觸模式，諸如用手指或筆懸停在設(shè)備上方。在可能要求較少空間分辨率、較少時(shí)間分辨率或較少輸入信息(諸如與多觸摸相對(duì)的單觸摸)的情況下，設(shè)備可被置于較低功率模式，從而將仍然提供必要的性能水平(空間、時(shí)間等)。在實(shí)施例中，如果計(jì)算機(jī)預(yù)測到用戶不久將要求較高的性能水平，那么輸入設(shè)備的性能可被提高。例如，如果設(shè)備檢測到用戶的手指懸停在觸摸輸入設(shè)備附近但并未觸摸，那么它可以使用該信息作為觸發(fā)以增加觸摸輸入設(shè)備的性能，以使得當(dāng)用戶的手指最終觸摸輸入設(shè)備時(shí)，輸入設(shè)備已經(jīng)提升到良好用戶體驗(yàn)將要求的性能水平。在實(shí)施例中，應(yīng)用的狀態(tài)可指示要求較高的幀速率。這可以通過操作系統(tǒng)、通過系統(tǒng)利用率的特性或由應(yīng)用來清楚地推斷，例如經(jīng)由內(nèi)過程通信、函數(shù)調(diào)用或其他方式。在實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可利用算法預(yù)測技術(shù)來創(chuàng)建用戶下一步將如何利用該設(shè)備(包括何時(shí)以及何處用戶將提供下一次輸入)的時(shí)間和/或空間預(yù)測。具體地，對(duì)于觸摸輸入設(shè)備，何時(shí)以及何處手指或筆將接觸顯示器的這種時(shí)間或空間預(yù)測可用于將用戶輸入設(shè)備置于在更加適當(dāng)?shù)男阅?功率消耗模式或折衷情況下的模式。在實(shí)施例中，我們可以使用傳感器融合以使得包含在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的多個(gè)傳感器或用戶輸入設(shè)備上的預(yù)測可用于在算法上預(yù)測性能/功率消耗折衷的所需模式。例如，在實(shí)施例中，構(gòu)建在智能電話中的加速度計(jì)可用于改變觸摸屏的模式。電話的加速度的時(shí)間歷史能夠預(yù)測何時(shí)用戶將要或剛好觸摸了觸摸輸入設(shè)備，并且因此可以改變觸摸輸入設(shè)備的性能/功率消耗模式。在另一個(gè)實(shí)施例中，管理從一個(gè)功率/性能折衷模式到不同的模式的切換的閾值和邏輯納入設(shè)備的電池水平以及取決于外部電源的可用性或條件。準(zhǔn)確地檢測這些事件的概率的統(tǒng)計(jì)知識(shí)可用于通過折衷錯(cuò)誤警告和正確的檢測率來優(yōu)化設(shè)備的功率消耗(運(yùn)行特性統(tǒng)計(jì)的接收器)，從而適當(dāng)?shù)厥构β氏呐c用戶體驗(yàn)匹配?？梢栽谠O(shè)計(jì)的時(shí)候、制造的時(shí)候預(yù)先完成此優(yōu)化，或者此優(yōu)化可使用學(xué)習(xí)技術(shù)來適應(yīng)于特定用戶的歷史和習(xí)慣。在實(shí)施例中，可檢測區(qū)域上的觸摸的觸摸輸入設(shè)備可被置于多種模式中，在所述多種模式中，區(qū)域的不同部分具有不同的性能/功率消耗折衷。例如，整個(gè)觸摸區(qū)域可被置于它不能檢測到用戶在區(qū)域內(nèi)的何處輸入而是僅僅檢測它在該區(qū)域中的某處被觸摸的模式中。同樣，觸摸區(qū)域的一些部分可被置于在空間分辨率、時(shí)間分辨率、等待時(shí)間或其他觸摸參數(shù)之間具有折衷的模式中，同時(shí)觸摸區(qū)域的其他部分具有這些參數(shù)的不同折衷。在實(shí)施例中，與觸摸區(qū)域的具有按鈕并且將要求較低的空間或時(shí)間分辨率并且可以在仍為用戶提供滿意的用戶體驗(yàn)的同時(shí)經(jīng)受得起較高等待時(shí)間交互的部分相比，觸摸區(qū)域的控制滑動(dòng)件UI控制的部分可以處于具有較高的空間和時(shí)間分辨率以及較低的等待時(shí)間的模式中。在實(shí)施例中，輸入設(shè)備的功率/性能折衷模式可以由用戶經(jīng)由人類到計(jì)算機(jī)接口(例如，控制面板)來清楚地限定。在實(shí)施例中，存在多個(gè)輸入設(shè)備。這些輸入設(shè)備中的每一個(gè)可被置于不同的功率/性能折衷模式中以優(yōu)化用戶的體驗(yàn)。例如，單個(gè)游戲操縱器控制器可具有兩個(gè)多觸摸板以分別用于用戶的左手和右手--每一個(gè)多觸摸板都可以在游戲娛樂期間在不同的時(shí)間處于活動(dòng)使用中。抽選策略當(dāng)用戶向高速輸入設(shè)備(諸如，2013年3月15日提交的題為“(Low-LatencyTouchSensitiveDevice低等待時(shí)間觸摸敏感設(shè)備)”的美國專利申請(qǐng)No.13/841,436中描述的設(shè)備)提供輸入時(shí)，所生成的大數(shù)量的輸入事件可能壓垮輸入堆棧的其他部分。為了解決這個(gè)問題，我們描述多種可減低事件流中事件的數(shù)量的技術(shù)，以使得輸入堆棧的其他部分可及時(shí)地行動(dòng)，并且不會(huì)被堆棧上的絕對(duì)數(shù)量的事件壓垮。本文所公開的是用于“智能抽選”的系統(tǒng)和方法，其中輸入事件被選擇性地丟棄、組合、過濾、替換、或被以其他方式選擇性地從輸入設(shè)備(或者正在進(jìn)行抽選的無論什么層)傳遞到該堆棧的接下來的等級(jí)。應(yīng)該理解的是，對(duì)輸入“事件”的任何引用僅意在描述層之間的信息流動(dòng)，不論這在事件驅(qū)動(dòng)的計(jì)算模塊中描述離散的輸入事件，還是在非輸入驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)中描述用戶給予輸入的物理“事件”以及所得的信號(hào)?？赡苡腥缦虑闆r：由高速傳感器輸出的事件的數(shù)量對(duì)于操作系統(tǒng)/顯示器單元過高以致于不能及時(shí)處理，由此造成瓶頸或者甚至由于管線中的大量事件而溢出，從而等待被處理。抽選是將一個(gè)輸入流轉(zhuǎn)變成具有相同、較小或較大數(shù)量的事件的一個(gè)或許多分離的輸出流的過程?？赏ㄟ^模塊、算法、功能、系統(tǒng)(包括但不限于輸入設(shè)備和用戶界面)狀態(tài)的了解或者僅僅以特定頻率或給定的閾值對(duì)數(shù)個(gè)事件進(jìn)行分割來智能地指令此抽選。抽選是過濾、組合、替換或以其他方式選擇性地沿著描述用戶輸入的信息傳遞(如實(shí)地或者通過模塊)。盡管“抽選(decimation)”字面上意味著提取10％，我們寬泛地使用此術(shù)語來描述信息流的體積中的任何種類的變化。抽選可能發(fā)生在用戶的物理輸入與被顯示在屏幕上的結(jié)果之間處理的信息處理流中的任何步驟處。在本說明書中，任何對(duì)發(fā)生在一層處的抽選的引用應(yīng)該被理解為潛在地同等地也應(yīng)用在任何其他層處。圖33a示出智能抽選過程的概覽。如圖所示，智能抽選采用輸入事件流和過濾器、組合此數(shù)據(jù)、替換此數(shù)據(jù)中的部分、或者以其他方式將此數(shù)據(jù)傳遞到輸入所作用的系統(tǒng)的其他部分。如圖33b所示，智能抽選可產(chǎn)生具有相同或不同數(shù)量的事件的多個(gè)輸出流。如圖33c所示，智能抽選可產(chǎn)生傳遞到多個(gè)輸入處理堆棧的事件流，每一個(gè)輸入處理堆棧可接收一個(gè)或多個(gè)輸出事件流。以下章節(jié)描述包含在本公開的系統(tǒng)和方法中的數(shù)個(gè)抽選策略。要理解的是，本系統(tǒng)和方法可使用這些策略中的任何一個(gè)，使用所描述策略的衍生物或者將這些策略組合以將輸入事件流轉(zhuǎn)變?yōu)槿ネ到y(tǒng)的其他部分的輸出事件流。每N個(gè)幀在此實(shí)施例中，每N次事件對(duì)輸入事件流采樣(其中N是可調(diào)參數(shù)，可調(diào)意味著它可被系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件改變?nèi)我獯?，以使得輸出流包括來自輸入事件的每第N次輸入事件，從而丟棄其他N-1次事件。圖34示出“每N個(gè)幀”進(jìn)行智能抽選的示例。在此情況下，N＝4以及來自輸入流(頂部行)的每第4次輸入事件被包含在輸出流(底部流)中。每X微秒在此實(shí)施例中，輸入事件流中的每一次輸入事件與時(shí)間相關(guān)聯(lián)，優(yōu)選為與事件相關(guān)聯(lián)的用戶輸入發(fā)生時(shí)的時(shí)間。輸入事件流被采樣以使得輸出事件流包括在輸入事件流中每X微秒(或任何其他所需的時(shí)間單位)發(fā)生的事件，其中X是可調(diào)參數(shù)。在不存在精確地對(duì)應(yīng)于時(shí)間值的事件的情況下，本公開的系統(tǒng)和方法可被配置為使用來自輸入事件流的最近事件、下一事件、先前事件，創(chuàng)建假事件或根本沒有事件。圖35示出“每X微秒”進(jìn)行智能抽選的示例。每X微秒對(duì)輸入事件流(頂部行)采樣，并且那些發(fā)生在這些時(shí)間處的事件被包含在輸出事件流(底部行)中。第一和最后輸入事件當(dāng)考慮到輸入事件流時(shí)，第一和最后輸入事件是相當(dāng)重要的，因?yàn)樗鼈冎甘居捎脩糇鞒龅囊鈭D。當(dāng)考慮到觸摸輸入時(shí)，這些第一和最后輸入事件將分別對(duì)應(yīng)于當(dāng)用戶首次激活觸摸傳感器時(shí)生成的事件以及當(dāng)他們從觸摸傳感器抬起他們的手指時(shí)生成的最終事件。如此，在此實(shí)施例中，輸入事件流中的第一和最后輸入事件被包含在輸出事件流中。例如，考慮圖36，其包括進(jìn)行輸入的顯示器或顯示器的部分3601。此顯示區(qū)域3601可包括數(shù)個(gè)圖形用戶界面元件3606.考慮輸入事件流(虛線)起始于第一事件3604并且延伸到最后事件3065。在此實(shí)施例中，第一3604和最后3605事件將被包含在輸出事件流中(替代方案可僅提供第一或最后事件中的一個(gè))。曲率在此實(shí)施例中，輸入事件流被采樣以使得代表輸入事件流的曲率中的有意義的變化被包含在輸出事件流中?？紤]圖36，其包括其上進(jìn)行輸入事件流(虛線)的顯示器或顯示器的部分3601，輸入事件流起始于第一事件3604并且延伸至最后事件3605。對(duì)應(yīng)于曲率3602的程度或曲率3603的方向變化的事件被包含在輸出事件流中。在相關(guān)的實(shí)施例中，輸入事件曲線的其他特性可告知抽選過程。存在多種描述曲線的數(shù)學(xué)模型，并且對(duì)于任何給定模型，存在需要用來重建曲線的輸入事件的最小數(shù)量。在此實(shí)施例中，來自輸入事件流的僅需要用來重建輸入事件流的路徑的事件被包含在輸出事件流中。在此實(shí)施例中，曲線重建中的容許誤差是可調(diào)參數(shù)。輸入模式輸入模式可明確地選擇抽選方案。例如，UI、應(yīng)用程序或明確的用戶行為可指定在給定區(qū)域或時(shí)間周期中優(yōu)選較少的抽選。例如，當(dāng)在帆布上制圖時(shí)，一個(gè)用戶可選擇的‘畫筆’可通過對(duì)更高度抽選的輸入進(jìn)行曲線擬合來提供更光滑的曲線，而另一個(gè)畫筆可更加如實(shí)地跟隨用戶的實(shí)際輸入。輸入硬件特性已知輸入傳感器具有不均勻的感測能力。例如，電容性觸摸傳感器可具有將輸入‘卡合(snap)’到感測軌跡的位置的趨勢，而基于視覺的傳感器受到環(huán)境光以及他們的傳感器的光學(xué)特性的顯著影響。在一些實(shí)施例中，這些輸入特性被考慮在內(nèi)。例如，在呈現(xiàn)類似于已知電容性傳感器的‘卡合’的行為的設(shè)備中，與卡合到感測線的事件相比，沒有卡合到感測線的事件可被選中，從而實(shí)質(zhì)上平滑了用戶的輸入。所有的輸入設(shè)備在它們報(bào)告的事件中呈現(xiàn)某種偏離，并且此方案考慮到并且在某種程度上補(bǔ)償那些影響。姿態(tài)抽選輸入的特性本身可告知方案的選擇。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員已知在用戶在UI元件內(nèi)做出通常的1維姿態(tài)來“鎖定”1維滾動(dòng)動(dòng)作，該“鎖定”一般可被顯示(pan)成2維或更多維(例如，援引蘋果公司的949專利)。本公開的系統(tǒng)和方法的某些實(shí)施例可類似地注意根據(jù)1維運(yùn)動(dòng)對(duì)UI進(jìn)行的“鎖定”并且改變方案。在此情況下，1維滾動(dòng)可能需求較少的事件，所以可采用更加積極的抽選方案。類似地，輸入可指示將不發(fā)生‘鎖定’，所以可在2維或更多維同時(shí)發(fā)生滾動(dòng)。在這種情況下，一些實(shí)施例可減少抽選的積極性，或者切換為更加‘友好的’方案以便多維運(yùn)動(dòng)(例如，上述的“曲率”方案)。一些可表征輸入方案的特性的檢驗(yàn)以指示模式“姿態(tài)”；某些實(shí)施例可使用上述的姿態(tài)或者基于系統(tǒng)的需要而限定的任何其他形型式。GUI元件邊界過渡在實(shí)施例中，抽選過程考慮到用戶正在交互的圖形用戶界面(GUI)的布局。如果將GUI中的元件考慮為存在于可被轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫婊蛉魏纹渌螤畹钠矫?、?D、2.5D或3D空間中并且允許GUI確定指針正在觸摸哪里以及輸入事件被定位在此平面中，那么GUI元件的界限提供可告知智能抽選過程的重要信息。參見圖37，許多圖形元件經(jīng)編程以響應(yīng)于事件“(正進(jìn)入)onEnter”和“(正離開)onLeave”(或它們的等同物)。當(dāng)輸入事件首次移動(dòng)到或離開GUI元件的界限時(shí)調(diào)用這些事件。如此，在此實(shí)施例中，當(dāng)輸入事件流(圖37，虛線)跨越了GUI元件3606(圖36)的界限時(shí)，在元件外的最后輸入事件3705以及在元件內(nèi)的首次輸入事件3706被包含在輸出事件流中，邊框處的事件可以是3705和3706的替換。在類似的實(shí)施例中，第一、最后的邊界事件的任何組合被包含。注意，“在...內(nèi)的最后事件”以及“在…外的第一事件”可能實(shí)際上是相同的事件例如，在圖37中，最左的UI元件3606在其內(nèi)具有標(biāo)記為3705的一個(gè)事件以及標(biāo)記為3706的另一個(gè)事件。事件3705是在最左UI元件3606內(nèi)的最后事件，但它也是在中間UI元件3606外的最后事件。在一個(gè)抽選方案中，這單一事件可被復(fù)制并且被發(fā)信號(hào)至這兩個(gè)UI元件。在另一個(gè)方案中，這些中的一個(gè)或兩者的僅一個(gè)副本可被傳遞。GUI元件界限在實(shí)施例中，抽選過程考慮到用戶正在交互的圖形用戶界面(GUI)的布局。如果將GUI中的元件考慮為存在于可被轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫婊蛉魏纹渌螤畹钠矫妗⒒?D、2.5D或3D空間中并且允許GUI確定指針正在觸摸哪里以及輸入事件被定位在此平面中，那么GUI元件的邊界提供可告知智能抽選過程的重要信息。在此實(shí)施例中，在圖38中示出，針對(duì)不同區(qū)段的輸入事件流3801、3802、3803、3804，智能抽選過程基于這些事件被包含在邊界GUI元件3606內(nèi)或外來選擇不同的抽選策略。例如，與包含在GUI元件3606的邊界內(nèi)的那些輸入事件3802、3803，那些在特定GUI元件3606的邊界外的輸入事件3801、3804可以以較低的頻率來采樣，以便包含在輸出事件流中。在類似的實(shí)施例中，在一個(gè)GUI元件(最左3606)內(nèi)的那些輸入事件3802可以以與另一個(gè)GUI元件(中間3606)內(nèi)的那些3803不同的方式來抽選。應(yīng)用程序軟件或GUI工具箱軟件可告知觸摸傳感器關(guān)于GUI元件的尺寸/位置/形狀，抽選可在選擇事件來傳遞、丟棄或產(chǎn)生時(shí)將此信息考慮在內(nèi)。抽選器可選取GUI元件內(nèi)的第一事件和/或先前事件所在的GUI元件外的第一事件。在此方面，應(yīng)用程序軟件可告知觸摸傳感器什么事件最有意義并且可以幫助驅(qū)動(dòng)抽選過程。多模態(tài)輸入如先前所述，智能抽選引擎可組合本文獻(xiàn)中描述的任何數(shù)量的單獨(dú)抽選技術(shù)。在此實(shí)施例中，系統(tǒng)考慮用戶用來生成輸入事件而使用的輸入設(shè)備。例如，在包括可在輸入行為的任何時(shí)間處檢測的觸摸和筆輸入兩者的系統(tǒng)中，本公開的系統(tǒng)和方法可針對(duì)觸摸輸入使用一組單獨(dú)的抽選技術(shù)和參數(shù)，而針對(duì)筆輸入使用可能不同的一組技術(shù)和參數(shù)。在實(shí)施例中，根據(jù)正在被特定輸入設(shè)備執(zhí)行的動(dòng)作，本公開的系統(tǒng)和方法可在交互期間任何點(diǎn)處決定切換抽選技術(shù)。在實(shí)施例中，針對(duì)給定模態(tài)采用的方案可在用戶開始和/或停止做出另一個(gè)模態(tài)情況下的輸入時(shí)改變。多用戶輸入如先前所述，智能抽選引擎可組合本文獻(xiàn)中描述的任何數(shù)量的單獨(dú)抽選技術(shù)。在實(shí)施例中，系統(tǒng)考慮生成輸入事件的用戶。例如，在包括若干用戶的系統(tǒng)中，本公開的系統(tǒng)和方法可針對(duì)第一用戶使用一組單獨(dú)的抽選技術(shù)和參數(shù)，而針對(duì)第二用戶使用可能不同的一組技術(shù)和方法。進(jìn)一步，對(duì)于區(qū)別用戶之間的輸入關(guān)鍵的事件可在抽選過程中被給予額外的權(quán)重，類似于上述UI邊界上的事件。多點(diǎn)輸入本領(lǐng)域技術(shù)人員已知在單模態(tài)中跟蹤來自用戶的多個(gè)“點(diǎn)”(或區(qū)域)-例如，多觸摸輸入提供跟蹤在用戶與傳感器之間的多個(gè)接觸點(diǎn)，并且近距離傳感器提供在傳感器附近跟蹤用戶的身體的多個(gè)點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，不同的方案可應(yīng)用到各個(gè)點(diǎn)。這些方案可基于若干因素來選擇，包括但不限于：用戶的輸入、系統(tǒng)所識(shí)別的“姿態(tài)”、點(diǎn)的位置、跟蹤對(duì)象(例如，指尖、筆尖)與設(shè)備指尖的實(shí)際物理接觸的存在或不存在、用戶的輸入的速度或持續(xù)實(shí)際等中的一個(gè)或多個(gè)。告知應(yīng)用程序如先前所述，智能抽選引擎可組合本文獻(xiàn)中描述的任何數(shù)量的單獨(dú)抽選技術(shù)。在此實(shí)施例中，系統(tǒng)考慮正在設(shè)備上運(yùn)行的應(yīng)用程序，并且可相應(yīng)地在數(shù)種抽選技術(shù)和參數(shù)之中作出選擇。告知等待時(shí)間如先前所述，基于觸摸速度和系統(tǒng)等待時(shí)間或任何類似的算法，智能抽選引擎可知道輸入堆棧等待時(shí)間，并且基于輸入事件，知道一個(gè)或多個(gè)構(gòu)成事件，從而指示未來觸摸位置將在哪里。模糊輸入在此實(shí)施例中，如果輸入事件在用戶意圖方面是模糊的，抽選引擎可等待以將來自輸入事件流的輸入事件包含在輸出事件流中。借助示例，考慮圖39，其中由觸摸3901在觸摸敏感顯示器上生成輸入事件。這些輸入事件不但具有一點(diǎn)，而且還具有與其相關(guān)聯(lián)的觸摸區(qū)域。在輸入事件3901跨在兩個(gè)GUI元件3606上的情況下，此實(shí)施例將等待把輸入事件包含在輸出事件流中，直到不模糊的后續(xù)輸入事件或超時(shí)發(fā)生(用戶目標(biāo)是哪一個(gè)GUI元件3606)。其他策略在對(duì)輸入進(jìn)行抽選后，系統(tǒng)可使未經(jīng)抽選的輸入可用于堆棧的其他層。作為輸入事件流或者作為存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)庫。此可用性不影響輸入流的實(shí)時(shí)。系統(tǒng)可請(qǐng)求不同種類的抽選過程和/或請(qǐng)求先前、未經(jīng)抽選的事件。系統(tǒng)還可告知如何調(diào)諧抽選過程，從而允許抽選過程基于輸入設(shè)備、正在被執(zhí)行的行動(dòng)、功率消耗或者可用的處理功率來精細(xì)地調(diào)諧發(fā)生多少抽選。其他變量可用于精細(xì)地調(diào)諧抽選過程。系統(tǒng)包括剩余輸入堆棧、操作系統(tǒng)、任何應(yīng)用程序或者由用戶來配置。在對(duì)輸入進(jìn)行抽選后，系統(tǒng)可使得可獲得抽選的說明。這些說明例如可以是存儲(chǔ)器中對(duì)所選方案的指針或其他編程標(biāo)識(shí)符。此描述符可以與抽選結(jié)果并列地傳遞(設(shè)想，作為示例，作為描述經(jīng)抽選的或未經(jīng)抽選的輸入事件的對(duì)象的一部分)。抽選方案可以是動(dòng)態(tài)變化的：一個(gè)方案可以針對(duì)給定范圍來選擇并被切換到另一個(gè)范圍中。在一些實(shí)施例中，可同時(shí)地使用多于一個(gè)方案。在這種實(shí)施例中，過程(可被認(rèn)為是‘變化(meta)抽選’方案)可在多個(gè)方案的輸出之間作出實(shí)時(shí)決定，或者可以使多個(gè)方案的結(jié)果全部可用于堆棧的后續(xù)層。這可以同時(shí)發(fā)生，或者一個(gè)或多個(gè)方案可以沿著鏈傳遞，其他方案(也有可能是發(fā)送的那一個(gè))的結(jié)果被儲(chǔ)存以供后續(xù)查找。頻率變換為了降低其功率消耗和生產(chǎn)成本，電容性觸摸傳感器應(yīng)該盡可能地以較低的頻率執(zhí)行多的信號(hào)處理。對(duì)于針對(duì)高性能輸入識(shí)別所優(yōu)化的低等待時(shí)間、高事件幀速率的電容性觸摸傳感器，可簡單地且廉價(jià)地降低信號(hào)頻率的技術(shù)是有價(jià)值的。如此，本文對(duì)2013年3月15日提交的題為“Low-LatencyTouchSensitiveDevice(低等待時(shí)間觸摸敏感設(shè)備)”的美國專利申請(qǐng)No.13/841,436和2013年11月1日提交的題為“FastMulti-TouchPostProcessing(快速多觸摸后處理)”的美國專利申請(qǐng)No.14/069,609進(jìn)行引用、納入以及擴(kuò)展，這些申請(qǐng)將低等待時(shí)間、高幀速率電容性觸摸傳感器考慮作為一個(gè)實(shí)施例。需要用來支持這種高性能電容性觸摸傳感器的高速模擬至數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器消耗相當(dāng)大的功率和硅芯片尺寸。這些缺點(diǎn)以及將增加傳感器功率消耗和生產(chǎn)成本的其他缺點(diǎn)將通過降低觸摸傳感器的信號(hào)頻率且由此能夠使用較慢的A/D轉(zhuǎn)換器的技術(shù)來緩解。向下轉(zhuǎn)換所關(guān)心的頻率的另一個(gè)原因是以下情況：觸摸傳感器在實(shí)施例中被制成使用一些處理技術(shù)(諸如，模擬處理)，這些處理技術(shù)不能以足夠高的頻率來容易地(或良好地)實(shí)施以便傳感器操作或良好地操作，或者不能以成本有效的方式來制造。轉(zhuǎn)換傳感器的操作信號(hào)的另一個(gè)原因?qū)⑹鞘惯@些頻率對(duì)準(zhǔn)更加易于處理的界限。例如，如果關(guān)心的頻帶以均勻的間隔隔開(通常從DC(或附近)開始)，那么使用傅里葉技術(shù)的頻譜分析處理可更加有效。如果“關(guān)心的頻率”(也就是傳感器的操作信號(hào))可被轉(zhuǎn)換，無論變高還是變低，都有可能通過適當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)(align)頻率元(bin)來使信號(hào)處理更加有效。例如，在實(shí)施例中，傅里葉變換等技術(shù)要求觸摸傳感器的信號(hào)分裂成的頻率元均勻地隔開以確保有效的傳感器操作。因此，觸摸傳感器可能需要向下轉(zhuǎn)換或向上轉(zhuǎn)換其操作頻率或信號(hào)，不論傳感器是否用更加昂貴、高速的A/D轉(zhuǎn)換器來制造。將較高的傳感器信號(hào)頻率預(yù)數(shù)字轉(zhuǎn)換為較低的頻率的一個(gè)方法是通過外差變頻技術(shù)。外差變頻(heterodyning)技術(shù)可利用頻率混合器來執(zhí)行頻率轉(zhuǎn)換或外差變頻。這種混頻器可以是單一的或正交的(quadrature)。在采用頻分復(fù)用(FDM)或者采用在載波上調(diào)制的另一個(gè)復(fù)用技術(shù)的觸摸傳感器中，可能期望將頻帶轉(zhuǎn)換到具有更高或更低的中心頻率的不同頻帶。例如，在FMD情況中，可期望將傳感器的原始頻率塊(表示從傳感器的行發(fā)射器接收到的信號(hào)頻帶)轉(zhuǎn)換到較低的中心頻率以便于數(shù)字處理并且能夠使用較慢從而較便宜的A/D轉(zhuǎn)換器。與本文所公開的所有實(shí)施例結(jié)合使用的A/D傳感器可包括Σ-ΔA/D轉(zhuǎn)換器，諸如連續(xù)時(shí)間的Σ-ΔA/D轉(zhuǎn)換器。在實(shí)施例中，要被轉(zhuǎn)換的信號(hào)首先經(jīng)帶通濾波以移除傳感器的操作信號(hào)的頻帶外的任何外來信號(hào)或噪聲。帶通濾波器是任選的并且可被忽略，如果傳感器的操作頻帶外的信號(hào)的存在是可忽略的。經(jīng)濾波的信號(hào)然后穿過混頻器，所述混頻器被饋給具有頻率FLO的本地振蕩器?；祛l器以其輸入與本地振蕩器之和以及之差來輸出信號(hào)。如果目標(biāo)是降低經(jīng)濾波的信號(hào)的頻率，那么觸摸傳感器將制造成過濾掉混頻器輸出的“和”成分并且僅留下“差”成分，“差”分量包括傳感器的原始操作信號(hào)的較低頻形式。這些較低頻信號(hào)然后可以正常方式來處理，除了可利用針對(duì)以較低頻率使用所優(yōu)化的成分(諸如較低功率)以及可能較不復(fù)雜從而更廉價(jià)的A/D轉(zhuǎn)換器來完成這種處理。如本文所使用，“本地振蕩器”意味著信號(hào)源，不一定包括常規(guī)的振蕩器。這種信號(hào)源可被驅(qū)動(dòng)，例如由數(shù)值表來驅(qū)動(dòng)。圖40示出使用單一混頻器和“差異”信號(hào)來將一組頻率外差變頻到較低的頻率。在進(jìn)入混頻器之前，關(guān)心的信號(hào)以頻率FC為中心。在混頻后，它們以頻率FLO-FC為中心。在實(shí)施例中，可期望將傳感器的操作信號(hào)轉(zhuǎn)換到較高的頻帶而不是較低的頻帶。這么做的一個(gè)動(dòng)機(jī)將是傳感器的處理任務(wù)中的一些轉(zhuǎn)移到觸摸傳感器外的給定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的現(xiàn)成部件，所述部件經(jīng)較好地優(yōu)化以處理這種較高頻信號(hào)--諸如但不限于一般在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的其他部件中找到的現(xiàn)成可用的(COTS)信號(hào)處理芯片。在這種情況下，觸摸傳感器將制造成選擇混頻器輸出的“和”成分，并且然后過濾掉傳感器的操作頻帶外的任何頻率成分。在實(shí)施例中，使用正交混頻器以將傳感器的操作信號(hào)頻率轉(zhuǎn)移到不同的中心頻率。正交混頻器采用由同一本地振蕩器驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)混頻器，除了混頻器中的一個(gè)被饋給經(jīng)90度移位的本地振蕩器的信號(hào)副本。雖然正交混頻器要求更多的硬件，但是它具有能夠?qū)㈥P(guān)心的信號(hào)一直降到“基帶”的優(yōu)勢，即圍繞DC或“零頻率”，這是這種信號(hào)頻率可以到達(dá)的最低處。圖41示出使用正交混頻器將一組頻率外差變頻到基帶。僅示出“差異”頻率。注意，DC附近的間隙在放大的圖示中。間隙很可能由于部件的物理限制而發(fā)生在很多硬件實(shí)施方式中。正交混頻器也具有輸出經(jīng)轉(zhuǎn)換的信號(hào)的“同相”(I)以及“正交”(Q)成分的優(yōu)勢。這些I&Q成分可直接饋送到傅里葉變換的“實(shí)”和“虛”輸入中，從而簡化頻譜分析過程。圖42示出正交混頻器的同相和正交輸出(分別)被饋送到傅里葉變換的實(shí)輸入和虛輸入，可能在數(shù)字化之后。傅里葉變換的輸出包含“關(guān)心的頻率內(nèi)容”(例如，傳感器的操作信號(hào))的頻譜信息，具有以轉(zhuǎn)移到DC的FLO為中心的區(qū)域。在采用頻分復(fù)用或包含用于分析的頻率的一些其他調(diào)制方案(諸如，載頻的CDMA)的觸摸傳感器中，像上文描繪的結(jié)構(gòu)位于傳感器中的每一列上以測量哪些行信號(hào)出現(xiàn)在每一列上。當(dāng)使用正交混頻器來將頻率范圍轉(zhuǎn)換到基帶時(shí)，通常存在頻率區(qū)域，所述頻率區(qū)域?qū)⒃谵D(zhuǎn)換后在DC附近終結(jié)并且不能夠被使用，因?yàn)榛祛l硬件將不在DC附近產(chǎn)生輸出。因此，采用正交混頻器的觸摸傳感器應(yīng)該被制造成確保對(duì)于適當(dāng)?shù)膫鞲衅鞑僮?，該范圍中的任何頻率不是必要的。在實(shí)施例中，采用正交混頻器以將頻率范圍下轉(zhuǎn)換到基帶的觸摸傳感器以如下方式實(shí)現(xiàn)：DC附近的無用的頻率間隙落在關(guān)心的頻率之間，以使得對(duì)傳感器設(shè)備操作的影響可忽略。在實(shí)施例中—其中DC附近的無用的頻率間隙足夠?qū)?，或者關(guān)心的頻率間隔得足夠近，以致于間隙不能被置于用作觸摸傳感器的操作信號(hào)的關(guān)心的頻率范圍之間—如在在先申請(qǐng)“Low-LatencyTouchSensitiveDevice(低等待時(shí)間觸摸敏感設(shè)備)(2013年3月15日提交的13/841,436)”以及“FastMulti-TouchPostProcessing(快速多觸摸后處理)(2013年11月1日提交的14/069,609)”中描述的跨給定區(qū)域的傳感器表面區(qū)域、在給定的時(shí)間周期內(nèi)使用FDM作為調(diào)制技術(shù)的觸摸傳感器分配頻率以使得在頻率覆蓋范圍中的間隙位于正確的頻率值處并且具有足夠的寬度，從而使得一旦關(guān)心的頻率內(nèi)容下轉(zhuǎn)換到基帶附近，分配中的間隙就與DC附近的無用的頻率組重合，從而允許正確地操作傳感器設(shè)備。在實(shí)施例中，在使用FDM的觸摸傳感器上采用頻率轉(zhuǎn)換以降低“關(guān)心的信號(hào)”的頻率。在此情況下，“關(guān)心的信號(hào)”是發(fā)送到觸摸表面的行上的信號(hào)。在行上接收到的信號(hào)的頻譜內(nèi)容可經(jīng)處理以確定用戶在觸摸表面上的哪里觸摸。代替在這點(diǎn)進(jìn)行頻譜分析或帶通濾波，傳感器可被制造成對(duì)信號(hào)外差變頻以降低頻率。這些外差變頻的信號(hào)經(jīng)帶通濾波(任選地)，并且與單一或正交混頻器混合以降低頻率。在那里，它們?cè)俅谓?jīng)帶通濾波(任選地)、放大(任選地)，然后可執(zhí)行前面提到的頻譜分析。如果數(shù)字地進(jìn)行頻譜分析，那么可數(shù)字化信號(hào)，并且每一個(gè)列的頻譜經(jīng)分析以確定來自每一個(gè)傳感器行的“關(guān)心的信號(hào)”中的哪些或多少出現(xiàn)在每一個(gè)傳感器列中。上文參考用于頻率轉(zhuǎn)換和外差變頻的方法和設(shè)備的框圖以及操作圖示描述了本系統(tǒng)和方法。應(yīng)該理解，框圖或操作說明中的每一個(gè)框，以及框圖或操作說明中的方框的組合，可以通過模擬或數(shù)字硬件和計(jì)算機(jī)程序指令來實(shí)現(xiàn)。這些計(jì)算機(jī)程序指令可以被提供到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、ASIC，或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器，以便通過計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令實(shí)現(xiàn)在框圖或操作框所指定的功能/動(dòng)作。在某些可選實(shí)施方式中，在框中所指出的功能/動(dòng)作可以不按照操作說明中所說明的順序發(fā)生。例如，取決于所涉及的功能/動(dòng)作，連續(xù)示出的兩個(gè)框?qū)嶋H上可以基本上同時(shí)執(zhí)行，或者這些框有時(shí)可以按相反的次序來執(zhí)行。雖然已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施例具體示出和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員可在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出多種改變，而不背離本發(fā)明的精神和范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3