使用特征来检测非触摸输入的制作方法
其它申请的交叉引用
本申请要求于2017年2月27日提交的题为“detectionofnon-touchinputsusingasignature（使用特征来检测非触摸输入）”的美国临时专利申请号62/463,919的优先权，该美国临时专利申请的全部内容被出于全部目的通过引用合并于此。
背景技术：
正在开发使用声学信号或者超声信号来检测在触摸表面上的触摸的新型触摸检测技术。例如，触摸表面可以是蜂窝电话、平板电脑、膝上型电脑等的一部分。然而，这些新触摸检测技术可能有时候在实际上并没有触摸时识别出触摸（即，假阳性）。用于识别并且防止这样的假阳性的技术将会是合期望的。
附图说明
在以下详细的描述和随附附图中公开了本发明的各种实施例：
图1a是图示具有使能触摸输入的外壳的实施例的示图。
图1b是图示用于检测触摸输入表面干扰的系统的实施例的框图。
图1c是图示具有使能触摸输入的侧面的设备外壳的实施例的示图。
图1d示出空腔和/或凹口（pocket）的实施例。
图1e示出安装在柔性电缆的指状物上（finger）的发射器和接收器的实施例。
图2是图示使用特征来检测物质的过程的实施例的示图，其中如果与特征相匹配，则不宣告触摸输入。
图3是图示各种相位改变和幅度衰减场景的表格的示图。
图4是图示用于确定是否与特征相匹配的过程的实施例的流程图，其中特征检查相对大的相位改变。
图5是图示用于确定是否与特征相匹配的过程的实施例的流程图，其中特征检查相对大的相位改变和相对小的幅度衰减。
图6是图示具有共享接收器配置的电话的侧面的实施例的示图。
图7是图示使用幅度度量来识别触摸的一些实施例的示图。
图8是图示用于确定是否与特征相匹配的过程的实施例的流程图，其中来自多个传播信号的信息被用于确定幅度衰减的量。
图9是图示用于确定是否与特征相匹配的过程的实施例的流程图，其中来自多个传播信号的信息被用于确定相位改变的量。
图10是图示生成检测到水的信号或者使用该信号的组件的实施例的系统示图。
图11是图示参考数据的实施例的示图。
图12是图示用于利用干燥的参考数据来更新潮湿的参考数据的过程的实施例的流程图。
图13是图示描述了如果与特征不匹配则更新参考数据的过程的实施例的流程图。
图14是图示二维触摸表面的实施例的示图。
具体实施方式
本发明能够以许多方式来实现，包括作为过程；装置；系统；物品的组合；包含在计算机可读存储介质上的计算机程序产品；和/或处理器，诸如被配置为执行存储在耦合到处理器的存储器上的和/或由耦合到处理器的存储器所提供的指令的处理器。在本说明书中，这些实现或者本发明可以采取的任何其它形式可以被称为技术。一般来说，可以在本发明的范围内更改所公开的过程步骤的顺序。除非另外说明，否则可以将诸如被描述为被配置为执行任务的处理器或者存储器的组件实现为被暂时配置为在给定的时间处执行任务的一般组件或者被制造为执行任务的特定组件。如在此使用的那样，术语“处理器”是指被配置为处理诸如计算机程序指令的数据的一个或多个设备、电路和/或处理核。
在下面提供对本发明的一个或多个实施例的详细描述连同图示本发明原理的附图。虽然与这样的实施例相关地描述本发明，但是本发明并不限于任何实施例。本发明的范围仅受权利要求限制，并且本发明涵盖许多替代方案、修改和等同物。在以下描述中阐述许多具体的细节以便提供对本发明的全面理解。出于示例的目的提供这些细节，并且可以在没有这些具体细节中的一些或者所有的情况下根据权利要求来实践本发明。为清楚的目的，没有详细地描述在与本发明相关的技术领域中已知的技术材料，以便本发明不被不必要地模糊。
在此描述了检测不是触摸的外来物质（例如，水滴、一些凝胶等）的技术的各种实施例。首先，在此描述执行触摸和/或力的检测的系统的一些示例。这些是可以执行在此描述的（多个）检测技术的系统的一些示例。
在一些实施例中，多个发射器被耦合到传播外壳介质，并且每个发射器被配置为通过传播外壳介质发射传播信号。多个接收器被耦合到传播外壳介质，其中接收器检测已经被触摸输入干扰的传播信号。（至少在一些实施例中）多个发射器和多个接收器被沿着传播外壳介质的一维轴（例如，纵向）成直线地耦合到传播介质。例如，当在沿着一维轴的点处触摸传播外壳介质时，通过传播外壳介质传播的发射信号受到干扰（例如，触摸引起对所传播的信号的干预）。通过处理接收信号，至少部分地识别与触摸输入相关联的外壳的表面上的位置和力。因为触摸输入的材料和所传播的信号之间的相互作用用来检测信号，所以不要求传感器的机械偏转来检测触摸输入的位置或者力。例如，能够在不使用物理按钮或者物理应变计的情况下在智能电话的刚性金属侧面上检测触摸输入的位置和力。
一维轴（例如，与通过其发射和接收信号的介质相关联）不一定限于平面几何结构。在各种实施例中，在球体、圆柱体、或者任何其它弯曲表面上的作为在表面上的两点之间的最短路径的任何直线——也被已知为测地线——包括与介质相关联的一维轴。
在各种实施例中，触摸输入包括使用人类手指、笔、指针、触针和/或可以被用于接触或干扰表面的任何其他身体部位或者物体来与表面的物理接触。在一些实施例中，触摸输入包括输入手势和/或多触摸输入。在一些实施例中，接收信号被用于确定与触摸输入相关联的以下中的一个或多个：手势、坐标位置、时间、时间帧、方向、速度、力的量值、接近度量值、压力、大小以及其他可测量的或者导出的参数。
在此描述的触摸输入检测可以被用于检测在诸如金属的非传统表面上的触摸输入，所述非传统表面允许其具有超过触摸屏显示器的适用性。已经传统地使用各种技术来检测显示区域上的触摸输入。如今最流行的技术包括电容式和电阻式触摸检测技术。使用电阻式触摸技术，玻璃面板通常被涂覆有多个导电层，当向各层施加物理压力以迫使各层进行物理接触时，所述多个导电层记录触摸。使用电容式触摸技术，玻璃面板通常被涂覆有能够保存对人类手指敏感的电荷的材料。通过检测由于触摸而对电荷的改变可以检测触摸位置。然而，在电阻式和电容式触摸检测技术的情况下，要求玻璃屏幕被涂覆有降低玻璃屏幕的清楚性的材料。此外，因为要求整个玻璃屏幕被涂覆有材料，所以制造和组件成本可能因为期望更大的屏幕而变得过分昂贵。
另一种类型的触摸检测技术包括弯曲波技术。一个示例包括elo触摸系统声学脉冲识别，其通常被称为apr，由邮编为94025，位于加利福尼亚州门罗公园宪法大道301号的elo触摸系统公司（elotouchsystemsof301constitutiondrive，menlopark，ca94025）制造。apr系统包括附接于触摸屏玻璃的边缘的换能器，其拾取由于触摸而在玻璃上发射的声音。然而，表面玻璃可能会拾取其它的外部声音和振动，这降低了apr系统有效检测触摸输入的精确性和有效性。另一个示例包括通常被称为saw的基于表面声波的技术，诸如elo触摸系统的elointellitouchplus(tm)。saw技术使用触摸屏的表面上的反射器以引导模式发送超声波以检测触摸。然而，以引导模式发送超声波增加了成本并且可能是难以实现的。此外，因为saw必须在表面上传播，所以saw发射器和接收器被典型地安装在其中要接收触摸输入的同一表面上。通过使用saw或者apr技术，检测诸如多触摸输入的附加类型的输入可能是不可能或者困难的。
图1a是图示具有使能触摸输入的外壳的不同视图的示图。设备的前视图130示出设备的前显示表面。设备的左侧面视图134示出在设备侧壁上的示例触摸输入外表面区140，在其中能够检测到触摸输入。例如，通过检测对区140中的发射信号的干扰，能够在区140中检测用户触摸输入的位置和力。通过触摸使能设备的侧面，能够在不使用物理按钮的情况下提供传统上由物理按钮服务的一个或多个功能。例如，能够在不使用物理音量控制按钮的情况下在侧面上检测音量控制输入。设备的右侧面视图132示出在设备的另一个侧壁上的触摸输入外表面区142，在其中能够检测到用户触摸输入。虽然区140和区142已经被示出为平滑的区，但是在各种其它实施例中，可以存在一个或多个物理按钮、端口、和/或开口（例如，sim/存储器卡托盘），或者该区可以被纹理化以提供对感测区的指示。可以通过在不要求检测设备的组件的物理移动/偏转的情况下检测发射信号干扰来允许触摸输入检测，以在物理按钮、托盘、折板、开关等的表面上方提供触摸输入检测（例如，检测物理按钮的表面上方的手指扫掠）。在一些实施例中，侧面上的触摸输入区可以被划分成与不同的功能相对应的不同的区。沿着一维轴检测在区140中（并且同样地在区142中）提供的触摸输入。例如，触摸位置被检测为其纵向的轴上的位置，而不区分触摸感测区的物体的宽度。在替换的实施例中，还检测触摸感应区的物体的宽度。区140和区142对应于触摸输入发射器和传感器位于其下方的区。虽然已经在图1a中示出了在设备的外壳上的两个触摸输入区，但是在各种其它实施例中可以存在外壳上的其它触摸输入区。例如，在设备的顶部上的表面（例如，在顶视图136上的表面）和/或底部上的表面（例如，在底视图138上的表面）是使能触摸输入的。在设备的侧壁上的触摸输入表面/区（例如，区140和区142）的形状可以是至少部分平坦的、至少部分弯曲的、至少部分成角度的、至少部分纹理化的、和/或其任何组合。
图1b是图示用于检测触摸输入表面干扰的系统的实施例的框图。在一些实施例中，在图1b中示出的系统被包括在图1a中示出的设备中。例如，图1b示出被用于检测在图1a的侧壁外表面140上的触摸输入的组件。在一些实施例中，在图1b中示出的系统被包括在计算设备、娱乐设备、智能电话、平板计算机、销售点终端、食物和餐厅装置、游戏设备、娱乐场游戏和应用、一件家具、车辆、工业应用、金融应用、医疗设备、器具、以及具有触摸输入表面的任何其它物体或者设备中。传播信号介质102被耦合到发射器104、113、106、116和110以及接收器/传感器105、108、112、114和118。如在图1b中示出的那样，其中发射器104、113、106、116和110以及传感器105、108、112、114和118关于传播信号介质102和关于彼此被定位的位置仅仅是示例。同样地，发射器和接收器的数量不需要是相等的。在一些实施例中，传播信号介质102是设备的外壳的一部分。例如，发射器和接收器被耦合到智能电话设备的外壳的侧壁以检测在该设备的侧面上的触摸输入。在一些实施例中，传播信号介质102的所示出部分与图1a的触摸输入区140相对应。例如，所示出的介质102的延长区与智能手机设备侧面的在其中能够提供触摸输入的区相对应。
在各种实施例中可以存在发射器和传感器位置的其它配置。虽然图1b示出成直线布置的交替的发射器和接收器，但是在各种其它实施例中，发射器和传感器的位置可以是交织并且间隔开的，并且可以被以任何配置布置。在发射器110和传感器112之间的间隙可以与其中sim/存储器卡开口被定位的位置相对应。在各种实施例中可以利用任何数量的发射器和/或传感器。在一些实施例中，不是使用专用的发射器和专用的传感器，而是利用充当发射器和传感器两者的换能器。在各种实施例中，传播介质包括以下材料中的一个或多个：聚合物、塑料、木材、钢、金属、以及能够传播声学信号或者超声信号的任何介质。例如，介质102是用户于其处握住设备的智能电话或者平板计算设备的金属侧壁/侧边的一部分。图1b仅示出针对设备的一个侧面的发射器和传感器作为示例，并且另一组发射器和传感器可以被放置在设备的另一个侧面上以检测在设备的该另一个侧面上的输入（例如，也被连接到触摸检测器120）。图1b的物体未被按比例绘制。
介质102包括用户可以在其中进行触摸以提供命令输入的表面区域。在各种实施例中，介质102的触摸输入表面是平坦的、弯曲的、或者其组合。要沿着纵向区（例如，仅沿着一维轴识别该区中的位置）来检测触摸输入。可以在不致动物理按钮或者不使用任何其它传感器的情况下检测沿着设备的外侧壁表面的触摸输入的一维位置和力，致动物理按钮或者使用任何其它传感器要求设备的组件的物理偏转/移动。例如，用户在介质102的外表面上提供输入，介质102的所述外表面覆盖所示出的被安装在介质102的相对内表面/侧面上（例如，被安装在设备内部的设备侧壁的内侧面上并且在作为设备侧壁的外表面的设备侧壁的另一个侧面上提供触摸输入）的发射器和接收器，并且所述输入干扰在介质102内传播的（例如，由所示出的发射器中的至少一个）发射信号，所述发射信号被检测（例如，由所示出的传感器中的至少一个）并且分析以识别于其处提供输入的介质102的外表面上的位置。这允许在平滑的侧表面上提供虚拟按钮，并且当用户在侧表面区上的虚拟按钮的特定位置处施加足够力的压力时，检测到虚拟按钮按压的指示。在一些实施例中，在其中能够检测到触摸输入的轴的长度从发射器104的安装位置上方的外表面开始到传感器118的安装位置上方的外表面。
发射器104、106、110、113和116的示例包括压电换能器、电磁换能器、发射器、传感器、和/或能够通过介质102传播信号的任何其它发射器和换能器。传感器105、108、112、114和118的示例包括压电换能器、电磁换能器、激光振动计、发射器、和/或能够检测介质102上的信号的任何其它传感器和换能器。虽然示出了五个发射器和五个传感器，但是在其它实施例中可以使用任何数量的发射器和任何数量的传感器。在所示出的示例中，发射器104、106、110、113和116每个都可以通过介质102传播信号。由发射器发射的信号是与由另一个发射器发射的另一个信号可区分的。为了区分信号，信号的相位（例如，码分复用）、信号的频率范围（例如，频分复用）、或者信号的时序（例如，时分复用）可以变化。传感器105、108、112、114和118中的一个或多个接收所传播的信号。
触摸检测器120（例如，包括并且安装在内部电路板上）至少被连接到在图1b中示出的发射器和传感器。在一些实施例中，检测器120包括如下中的一个或多个：集成电路芯片、印刷电路板、处理器、以及其它电子组件和连接器。检测器120确定并且发送要由发射器104、106、110、113和116传播的信号。检测器120还接收由传感器105、108、112、114和118检测到的信号。由检测器120处理接收信号以确定是否已经在与干扰相关联的介质102的表面上的位置处检测到与用户输入相关联的干扰。检测器120与应用系统122通信。应用系统122使用由检测器120提供的信息。例如，应用系统122从检测器120接收与用户触摸输入相关联的位置标识符和力标识符，所述位置标识符和力标识符被应用系统122使用以控制设备的配置、设置或者功能、操作系统、和/或应用系统122的应用。例如，当在沿着一维轴的位置的一个范围之内检测到足够压力的触摸输入时，检测到增大音量的用户指示，而当在位置的另一个范围之内检测到足够压力的输入时，检测到减小音量的用户指示。这样的区可以是固定的，或者可以在软件中定义。例如，惯用右手的用户可以在壳体的左侧面上具有被指派给检测区的改变音量的区，而惯用左手的用户可以反转这种指派。
在一些实施例中，应用系统122包括处理器和/或存储器/存储装置。在另一个实施例中，在单个处理器中至少部分地包括/处理检测器120和应用系统122。由检测器120提供给应用系统122的数据的示例包括与用户指示相关联的如下中的一个或多个：沿着一维轴的位置坐标、手势、同时的用户输入（例如，多触摸输入）、时间、状态、方向、速度、力的量值、接近度量值、压力、大小、以及其它可测量的或者导出的信息。
图1c是图示具有使能触摸输入的侧面的设备外壳的实施例的示图。外壳152示出电子设备的一体式后侧和侧面外壳。例如，外壳152可以被用作用于智能电话设备的外壳的一部分，所述外壳容纳电子组件并且被覆盖有显示玻璃表面。发射器104、106、110、113和116以及传感器105、108、112、114和118（也在图1b中示出）已经被安装在外壳152的侧壁的内侧面/表面（例如，面向电子设备内部的侧壁内表面/内侧面）上。外壳152可以由金属（例如，铝）、塑料、陶瓷、碳纤维、或者图1b的传播介质102的任何其它材料制成。发射器和传感器被安装在柔性电缆154上。柔性电缆154包括将发射器和传感器/接收器连接到连接器156上的引脚的图案化的导体。在一些实施例中，连接器156连接到电路板（未示出），所述电路板包括向发射器/接收器提供信号或者从发射器/接收器接收信号的触摸检测器（例如，触摸检测器120）。柔性电缆154的发射器和传感器/接收器被用于检测在柔性电缆154的发射器和传感器/接收器正上方和之间的区上的外壳152的外侧表面上的触摸输入（例如，以检测识别外侧表面上的纵向位置的沿着一维轴的位置和力）。这允许外壳152的侧表面是对用户输入是触敏的。虽然外壳152未在触摸输入表面上示出任何物理按钮，但是在各种其它实施例中，可以存在一个或多个物理按钮。例如，可以在物理按钮的表面上提供触摸输入检测（例如，安装在物理按钮后面/周围的发射器/传感器）以允许用户在在物理按钮的表面上方提供触摸指示（例如，检测在物理按钮上方的扫掠手势）而不物理地致动物理按钮。
与柔性电缆154非常类似的是，柔性电缆158将安装在第二侧壁的第二内表面/侧面（例如，面向电子设备的空腔内部的侧壁内表面/侧面）上的发射器和传感器连接到连接器160（例如，连接到包括图1b的触摸检测器的电路板）。柔性电缆158的发射器和传感器/接收器被用于检测在柔性电缆158的发射器和传感器/接收器正上方和之间的区上方的外壳152的外侧表面162上的触摸输入。这允许侧壁表面162对于用户输入是触敏的。在各种实施例中，可以在外壳152的其它内部壁和表面上安装其它发射器和传感器/接收器，以允许在外壳152的其它外表面上的触摸输入。
虽然已经将所示出的发射器和传感器/接收器以沿着柔性电缆154的条带/杆的直线的方式直接安装在柔性电缆154上，但是在各种其它实施例中，传感器/接收器和发射器可以被安装在柔性电缆上。例如，图1e示出被安装在柔性电缆162的指状物上的发射器和接收器。这可以允许关于围绕设备的其它内部组件来布线柔性电缆的灵活性。例如，指状物允许围绕容纳开关、按钮、sim/存储器卡托盘等的开口和组件布线柔性电缆。
当制造图1c中示出的配置时，将每个单独的发射器/传感器单独附接在柔性电缆上可能是低效的。在一些实施例中，发射器和传感器被定位/放置在辅助定位和对准发射器和传感器的加强杆上（例如，安装模板杆），并且使用加强杆将加强杆上的所有发射器和传感器一起同时附接到柔性电缆。一旦发射器/传感器被附接到柔性电缆，就经由粘合剂（例如，环氧树脂）将柔性电缆上的发射器/传感器中的每个附接到传播介质/外壳。在图1c的示例中示出的发射器和传感器已经被放置在蚀刻在外壳152的侧壁的内侧面/表面上的空腔/凹口内部。图1d示出空腔/凹口（例如，0.3毫米深）的放大视图。通过将每个发射器/传感器放置在空腔中，在外壳内的有价值的内部空间被保留并且具有发射器和接收器的柔性电缆组装件能够与侧壁齐平地安装。
图2是图示使用特征来检测物质的过程的实施例的示图，其中如果与特征不匹配，则不宣告触摸输入。在一些实施例中，由具有一个或多个触摸表面的移动设备来执行所述过程（例如，见图1a）。一些触摸检测过程可能将触摸表面上的物质（例如，水滴）不正确地识别为触摸（例如，因为它们具有某些类似的特性），并且示例过程可以被用于盖写（override）或者消除来自具有某些性质的物质的所检测到的伪触摸。
在200处，接收到通过传播介质传输的传播信号，其中分析所检测到的对传播信号的信号性质的干扰以检测是否已经提供了触摸输入。图1b示出可以发射传播信号的发射器（例如，104、106等）和可以接收传播信号的接收器（例如，105、108等）的一个示例。如在上面描述的那样，传播信号可以是声学信号或者超声信号。在一些实施例中，分析传播信号的幅度（例如，通过将其对照来自参考数据的幅度参考进行比较）以检测是否已经出现了触摸输入。水滴以及触摸吸收传播信号中的一些，并且因此这两者都具有具备减小（即，衰减）的幅度的传播信号。出于该原因，一些触摸检测过程将水滴（或者其它物质）误认为是触摸。
在202处，确定所检测到的干扰是否与特征相匹配。在一些实施例中，特征包括相位或者与相位相关联。例如，如在下面更详细地描述的那样，水滴（不同于触摸）倾向于影响传播信号的相位。因此，在一些实施例中，特征检验传播信号的相位（例如，通过将其对照来自参考数据的相位参考进行比较）以便识别水或者一些其它物质。在各种实施例中，与传播介质相接触的水来自各种各样的来源，包括：凝结、雨、（例如，从潮湿的手）直接转移，等。其它物质也可以对相位（或者其它信号特性）具有的这样的影响，并且特征可以搜索信号特性或者信号性质的任何组合和/或范围。
在204处，在确定所检测到的干扰与特征相匹配的事件中，确定的是所检测到的干扰不与触摸输入相对应。换句话说，如果与特征相匹配，则盖写或者抑制所识别的任何触摸。
在一些实施例中，针对相邻收发器之间的每个间隙（例如，独立地）执行图2的过程。例如，触摸检测过程（例如，其不能在水（作为示例）和触摸之间进行区分）可以针对相邻收发器之间的每个间隙生成检测到触摸的信号。对应地，水检测过程（作为示例）针对每个间隙生成检测到水的信号以（例如，在需要的地方/时候）盖写检测到触摸的信号。
以下各图描述特征的一些示例。
图3是图示各种相位改变和幅度衰减场景的表格的示图。在一些实施例中，使用特征来检测不包括触摸的一些其它外来物质（例如，除了水之外）的存在。
在所示出的表格（310）中，表格的列描述两种可能的相位改变场景：相对小的相位改变和相对大的相位改变。例如，可以通过将来自（例如，当前）传播信号的相位对照来自参考数据（例如，其中参考数据是先前接收的传播信号的副本）的相位参考进行比较来获得相位改变的程度或者量。使用一个或多个阈值将相位改变分类为相对小与相对大。例如，参见示图300，其中第一、较低的阈值（302a）被用于将相位改变分类为相对小（304），并且第二、较高的阈值（302b）被用于将相位改变分类为相对大（306）。
表格的行对应于两种可能的幅度衰减场景：相对小的幅度衰减和相对大的幅度衰减。为简洁起见，在表格中不考虑或者不示出幅度增益（例如，在其中传播信号的幅度大于幅度参考）。来自（例如，当前）传播信号的幅度可以被对照幅度参考（例如，来自参考数据）进行比较，以便获得幅度衰减的程度或者量。可以使用另外两个阈值来将幅度衰减分类为相对小的幅度衰减（例如，其中传播信号的幅度与幅度参考相比仅减小相对小的量）与相对大的幅度衰减（例如，其中传播信号的幅度与幅度参考相比减小相当多）。
表格条目中的每个示出针对相位改变和幅度衰减的特定组合的对应决策。如果相位改变和幅度衰减这两者是相对小的（312），则既没有检测到或以其它方式识别出水，也没有检测到或以其它方式识别出触摸。如在上面描述的那样，由于触摸趋向于吸收传播信号，其显示为幅度衰减，因此相对小的量的幅度衰减不被识别为触摸（例如，以避免假阳性）。由于水趋向于将其自身显现为在相位上的改变，并且因此如果仅存在相对小的量的相位改变，则没有识别出水（例如，以再次避免假阳性）。
如果相位改变是相对大的并且幅度衰减是相对小的（314），则检测到或以其它方式识别出水（即，并且没有检测到或以其它方式识别出触摸）。由于不存在显著的幅度衰减，因此可能没有触摸，但是显著的相位改变指示水。
如果相位改变是相对小的并且幅度衰减是相对大的（316），则检测到或以其它方式识别出触摸（即，并且没有检测到或以其它方式识别出水）。
如果相位改变是相对大的并且幅度衰减是相对大的（318），则检测到水并且检测到触摸。也就是说，在传播介质上存在水，但是在传播介质上也存在触摸。例如，用户可能利用潮湿的手触摸传播介质，并且因此存在其中在触摸表面上存在水和触摸这两者的一些合理场景。
取决于如何使用检测到水的信号（例如，通过下游逻辑和/或过程），特征可以试图识别何时发生场景314或者场景318（例如，两者的结合）或者何时（例如，只）发生场景314。首先描述前者的示例并且然后描述后者的示例。
图4是图示用于确定是否与特征相匹配的过程的实施例的流程图，其中特征检查相对大的相位改变。在一些实施例中，在图2中的步骤202处使用图4的过程。在一个示例中，如果在传播介质上存在水（例如，即使在传播介质上也存在触摸），则这可能是对参考数据进行更新的坏时机，因为这样做将破坏参考数据，引起触摸检测逻辑和/或水检测逻辑随后作出不合适和/或不期望的决策。在这样的应用中，可以使用在下面描述的示例性特征。
在400处，至少部分地基于与传播信号相关联的相位和相位参考来确定相位改变的量。例如，可以将先前所接收的传播信号的副本存储为参考数据。根据参考数据，可以获得相位参考，其然后被对照传播信号的相位进行比较以便确定相位改变的量。在一些实施例中，存储针对系统中的每个发射器-接收器对的相位参考和/或参考数据（例如，其被监听并且不被忽略）。
在一些实施例中，在步骤400处检测到的或者以其它方式确定的相位改变是由于或者得自于诸如传播延迟的时移的，其中相位（改变）被用作对时间（改变或者移位）的代替物。在概念上，小的时移可以被看作相移，所以代替测量时移，可以使用相位。
在402处，确定相位改变是否超过相位相关的阈值。使用图3作为示例，在步骤402处查找相对大的相位改变，并且可以在步骤402处的确定中使用第二、较高的阈值（302b）。
如果在步骤402处确定相位改变超过相位相关的阈值，则在404处宣告已经与特征相匹配。例如，图3中的场景314和场景318将遵循该路径。
或者，如果在步骤402处确定相位改变不超过相位相关的阈值，则在406处宣告尚未与特征匹配。例如，图3中的场景312和场景316将遵循该路径。
图5是图示用于确定是否与特征相匹配的过程的实施例的流程图，其中特征检查相对大的相位改变和相对小的幅度衰减。在一些实施例中，在图2中的步骤202处使用图5的过程。该过程可以被用在其中期望在图3中的场景314中——但是未在场景318中——断言水检测信号的实施例中。例如，如果检测到水的信号被用于盖写检测到触摸的信号，则可能不期望在图3中的场景318期间断言检测到水的信号，因为该场景应当被识别为触摸。如在上面描述的那样，在一些实施例中，检测到除了水之外的一些其它（例如，外来）物质。
在500处，至少部分地基于与传播信号相关联的相位和相位参考来确定相位改变的量。在502处，至少部分地基于与传播信号相关联的幅度和幅度参考来确定幅度衰减的量。为简洁起见，该示例过程不检查或者以其它方式确认幅度改变是否包括幅度衰减（例如，如与幅度增益相反），而是相反假设存在幅度衰减。
在504处，确定幅度衰减是否不超过幅度相关的阈值并且确定相位改变是否超过相位相关的阈值。为了使用图3作为示例，在步骤504处的检查尝试确定其中存在相对小的幅度衰减和相对大的相位改变的情况下场景314是否发生。
如果在步骤504处的检查通过，则在步骤506处宣告已经与特征相匹配。例如，图3中的场景314将遵循该路径。如果没有通过在步骤504处的检查，则在步骤508处宣告尚未与特征匹配。例如，图3中的场景312、场景316、以及场景318将遵循该路径。
在一些实施例中，使用共享接收器配置，其中存在n:1比率的发射器和接收器。换个方式来说，每个接收器监听两个或者更多个发射器和/或与两个或者更多个发射器配对。以下的图描述一个共享接收的实施例。
图6是图示具有共享接收器配置的电话的侧面的实施例的示图。示图600示出沿着电话的侧面铺设的示例性发射器和接收器。在该示例中，每个接收器与某个数量的发射器相关联并且监听这些发射器。组602示出接收器r1（604）监听的发射器，组606示出接收器r2（608）监听的发射器，组610示出接收器r3（612）监听的发射器，并且组614示出接收器r4（616）监听的发射器。
在该示例中，发射器和接收器被配置为交换声学信号或者超声信号。这样的信号可以是合期望的，因为它们可以在各种各样的传播介质中很好地工作，包括尚未与先前的触摸和/或力感测技术一起很好地工作的传播介质。例如，一些电话的侧面由金属制成，其（例如，由于金属的刚度和/或金属的导电性质）没有与依赖于电容器的现有触摸和/或力传感器一起很好地工作。相反，声学信号或者超声信号可以相对容易地通过金属传播。在一些实施例中，压电换能器被用于发射器和/或接收器。
在该示例中，具有相同指数（index）的发射器使用相同的时移伪随机二进制序列来发射它们的信号。也就是说，所有t1发射器使用具有第一时移的伪随机二进制序列，所有t2发射器使用相同但是具有第二时移的伪随机二进制序列，并且以此类推。使用时移的伪随机二进制序列准许具有不同指数的发射器之间的正交性，并且可以使用其他技术来提供具有不同指数的发射器之间的正交性。
为了确保在下游仅仅分析来自适当发射器的适当信号，在一些实施例中，执行滤波（例如，基于传播时间），使得来自更远距离的发射器（例如，不是接收器的组的一部分）的信号被忽略。示图650示出为了滤除由发射器发射的对于给定的接收器而言不感兴趣的信号而执行的滤波的示例。为清楚起见并且易于解释，假定所有的发射器在时间0处进行发射。传播介质及其性质是提前已知的（例如，已知的是电话的侧面将由金属制成），并且因此从给定发射器到给定接收器的信号传播时间是已知的。如在此使用的那样，tδ是从发射器到相邻接收器（例如，从发射器t3（618）到接收器r2（608））的信号的传播时间。类似地，t2δ是从发射器到两个位置或者两个点之外的接收器（例如，从发射器t2（620）到接收器r2（608））的信号的传播时间。
再次为清楚起见并且易于解释，该示例中的发射信号（652和654）被表示为相对短的脉冲；注意，它们在时间tδ和t2δ处出现或者以其它方式到达。给定在上面描述的传播时间，来自相邻发射器（例如，从t3（618）到接收器r2（608））的信号（652）在时间tδ处到达接收器处。来自发射器两个点之外的信号（654）在时间t2δ处到达接收器处（例如，从发射器t2（620）到接收器r2（608））。
如在示图650中示出的那样，从时间0至时间（tδ-余量）执行滤波（656）。还从时间（t2δ+余量）开始执行滤波（658）。这引起在（tδ-余量）之前或者在（t2δ+余量）之后接收的任何信号将被忽略。作为结果，仅有在tδ（减去一些余量）和t2δ（加上一些余量）之间接收的信号被下游处理进一步分析和/或处理。
所述滤波有助于防止对来自远距离的发射器（例如，不是接收器的组的部分）的信号进行分析。例如，所述滤波可以防止接收器r3(612)分析来自发射器t2（620）的信号，所述发射器t2（620）不在该接收器的组中。它还可以防止接收器将从传播介质的边缘反射的反射信号继续传递（例如，到下游块或者过程）。一般来说，滤波有助于防止引入噪声并且有助于提高感测的质量和/或简化信号处理。
返回到示图600，在该示例中，针对每个间隙位置（例如，x1、x2等）来确定幅度度量，并且这些幅度度量被用于确定针对对应的间隙位置是否存在触摸。以下的图对此更详细地描述。
图7是图示使用幅度度量来识别的触摸的一些实施例的示图。在所示出的示例中，示图700与其中在发射器t2（620）和发射器t3（618）之间有触摸（622）的图6的示例相对应。针对每个间隙位置（例如，x1、x2等）的幅度度量被绘制在该示图中，使得x轴与特定的间隙位置相对应并且y轴与针对该特定间隙计算的幅度度量相对应。
在图6中，x1与发射器t1（624）和接收器r1（604）之间的间隙相对应，x2与接收器r1（604）和发射器t2（620）之间的间隙相对应，并且以此类推。在该示例中，针对间隙位置x1计算的幅度度量为：
其中(一般来说)
在一些实施例中，（例如，在上面的
返回到图7中的示图700，针对其他间隙的幅度度量可以如下计算：
其中如在上面描述的那样计算
可能有用的是更详细地讨论x3等式以便深入了解如何获得x2等式和x4等式。经过x3间隙的两个信号是t2r2信号和t3r1信号。因此，在计算针对x3的度量或者值时使用这些信号是有意义的。然而，这两个信号都是双间隙信号，但是仅对x3间隙感兴趣。因此，这些信号的一些部分应当打折或者以其它方式去除。对于t2r2信号，其可以通过减去t3r2来完成，因为该信号是单间隙信号并且恰好与被尝试去除或者打折的t2r2信号的一部分相匹配。这产生了上述x3等式的（t2r2-t3r2）部分。类似地，t2r2信号恰好与被尝试去除或者打折的t3r1信号的一部分相匹配，并且可以从t3r1减去t2r1。这产生了上述x3等式的（t3r1-t2r1）部分。
上述x3等式还具有1/2的比例因子。这是为了使x3标准化以与仅具有来自单个发射器-接收器对的贡献的x1相匹配。换个方式来说，在没有比例因子的情况下，x1和x3计算将具有不同的动态范围。从概念上来说，在x3等式中将两个单间隙信号相加在一起，其中（t2r2-t3r2）包括单间隙信号中的一个，并且（t3r1-t2r1）包括另一个单间隙信号。相反，x1等式仅具有来自一个单间隙信号的贡献。
该逻辑可以被用于构造上面的x2等式和x4等式。对于x2间隙，经过该间隙的两个信号是t2r1信号和t3r1信号。前一个信号是单间隙信号，并且因此可以按照原样使用。然而，t3r1信号是双间隙信号，并且它的一部分必须被减去。t2r2信号是接近的，但它并不完美，因为其本身是双间隙信号。然而，如果从t2r2中减去t3r2信号，则可以从t3r1减去该差值（即，t2r2-t3r2）。这产生了x2等式的t3r1-（t2r2-t3r2）部分。出于在上面描述的原因，x2等式包括1/2的比例因子。可以以类似的方式来构造x4等式。
注意，上面的等式是用于解决将测量值{tirj}转换成区段值{xk}的问题的方式的一个示例。在一些实施例中，使用一些其它等式。例如，不同的权重可以提供可能具有不同的统计方差的其它无偏的解决方案。例如：
在一些实施例中，用于根据测量值估计区段值的系数是在具有最大化传感器的检测性能的目标的设计或者制造期间通过对已知数据进行训练或者校准来确定的。这有时候被称为对传感器的“训练”或者“校准”。
在计算并且绘制幅度度量的情况下，触摸阈值（702）被用于识别任何触摸。在示图700的示例中，具有大于阈值702的幅度度量的仅有的间隙位置是x3。因此，识别出在x3间隙处的单个触摸。该单个触摸与图6中的示图600中的在x3间隙处的触摸（622）相对应。在该示例中，针对所述识别出的触摸的输出的力值是针对x3计算的幅度度量。
示图750示出其中识别出两个触摸的另一个场景（例如，不对应于图6）。如在上面描述的那样，计算并且绘制针对发射器和/或接收器之间的间隙的幅度度量。在该示例中，识别出两个触摸：在x2、x3和x4间隙处的第一触摸（752）以及在x8和x9间隙处的第二触摸（754）。在该示例中，输出针对每个触摸的最大幅度度量作为针对该触摸的力值。这意味着输出针对x3计算的值作为针对第一触摸的力值，并且输出针对x9计算的值作为针对第二触摸的力值。在一些实施例中，输出高于阈值的值的总和作为触摸的力。
返回到图5，在一些实施例中，在步骤500处确定的相位改变的量和/或在步骤502处确定的幅度衰减的量是基于多个传播信号的。例如，假定相位改变的量和/或幅度衰减的量是针对图6中的发射器t2（620）和发射器t3（618）之间的间隙位置x3确定的。可以使用来自t2r2传播信号以及t3r1传播信号的信息（例如，因为这些传播信号经过该间隙位置）。在一些实施例中，使用来自附加的传播信号的信息。以下各图以流程图的形式更一般地和/或更正式地对此进行描述。
图8是图示用于确定是否与特征相匹配的过程的实施例的流程图，其中来自多个传播信号的信息被用于确定幅度衰减的量。在一些实施例中，在图2中的步骤202处使用图8的过程。图8与图5类似，并且因此相同或者类似的参考标号被用于示出相关的步骤。
在500处，至少部分地基于与传播信号相关联的相位和相位参考来确定相位改变的量。在502'处，至少部分地基于如下来确定幅度衰减的量：（1）与在第一发射器-接收器对之间交换的第一传播信号相关联的第一幅度，（2）与第一发射器-接收器对相关联的第一幅度参考，（3）与在第二发射器-接收器对之间交换的第二传播信号相关联的第二幅度，（4）与第二发射器-接收器对相关联的第二幅度参考。步骤500记载了第一发射器-接收器对和第二发射器-接收器对，但是注意，步骤500（例如，在图5和图8这两者中）不必仅限于两个发射器-接收器对（即，可以使用三个或更多个发射器-接收器对）。
作为步骤502'的示例，考虑在图6中的接收器r1（604）和发射器t2（620）之间的x2间隙。当生成针对x2间隙的幅度衰减的量时，可以使用与（t2,r1）发射器-接收器对相关联的传播信号和幅度参考，以及与（t3,r1）发射器-接收器对相关联的传播信号和幅度参考（例如，因为这些发射器-接收器对通过x2间隙交换传播信号）。
在一些实施例中，使用附加的传播信号，包括不经过感兴趣的间隙（位置）（在该示例中，x2）的传播信号。例如，在共享接收器实施例中（例如，参见上面的等式和图7），假定在步骤502'处确定的幅度衰减的量是针对特定间隙位置的幅度度量。针对图6中的x2间隙的幅度度量是：
在504'处，确定幅度衰减是否不超过幅度相关的阈值并且确定相位改变是否超过相位相关的阈值。在一些其它实施例中，使用大于或者等于（例如，原始）触摸阈值的幅度阈值。在该示例中，使用组合阈值，其中存在在幅度对相位的空间中创建分段线性化曲线的幅度和相位阈值对。
如果在步骤504'处的检查通过，则在506处宣告已经与特征匹配。如果在步骤504'处的检查未通过，则在508处宣告尚未与特征匹配。
返回到图5，类似地，可以使用来自两个或者更多个传播信号的信息，以在步骤500处确定相位改变的量。以下各图示出对此的示例。
图9是图示用于确定是否与特征相匹配的过程的实施例的流程图，其中使用来自多个传播信号的信息来确定相位改变的量。在一些实施例中，在图2的步骤202处使用图9的过程。图9与图5类似，并且因此使用相同或者类似的参考标号来示出相关的步骤。在一些实施例中，在图2中的步骤202处一起使用图8和图9的处理。
在500'处，至少部分地基于如下来确定相位改变的量：（1）与在第一发射器-接收器对之间交换的第一传播信号相关联的第一相位，（2）与第一发射器-接收器对相关联的第一相位参考，（3）与在第二发射器-接收器对之间交换的第二传播信号相关联的第二相位，（4）与第二发射器-接收器对相关联的第二相位参考。
为了使用与上面相同的间隙位置，考虑在图6中的接收器r1（604）和发射器t2（620）之间的x2间隙。当生成针对x2间隙的相位改变的量时，可以使用与（t2,r1）发射器-接收器对相关联的传播信号和相位参考，以及与（t3,r1）发射器-接收器对相关联的传播信号和相位参考（例如，因为这些发射器-接收器对通过x2间隙交换传播信号）。
与上面类似，可以使用来自附加的传播信号的信息，包括不经过感兴趣的间隙的传播信号。例如，假定生成相位度量，与上面的幅度度量等式类似或者相同，其中基础θtirj等式是新的/当前相位和相位参考（例如，替代新的/当前幅度和幅度参考）的函数。例如：
那么，如果
在502处，至少部分地基于与传播信号相关联的幅度和幅度参考来确定幅度衰减的量。
在504处，确定幅度衰减是否不超过幅度相关的阈值并且确定相位改变是否超过相位相关的阈值。如果是，则在步骤506处宣告已经与特征匹配。如果不是，则在步骤508处宣告尚未与特征匹配。
以下的图是示出执行在上面描述的步骤的块或者组件的示例的系统示图。
图10是图示生成检测到水的信号或者使用该信号的组件的实施例的系统示图。为清楚和简洁起见，没有示出与生成或者使用检测到水的信号不直接相关的块或者组件（例如，未示出与预处理和/或梳理传播信号相关联的块，诸如模数转换器（adc）、滤波器等）。如在上面描述的那样，可以检测除了水之外的一些其它物质。
幅度度量生成块（1000）针对相邻收发器之间的每个间隙生成幅度度量。为此，幅度度量生成块输入一个或多个传播信号和来自参考存储装置（1002）的参考数据。如在上面描述的那样，传播信号可以在被输入到幅度度量生成器之前被预处理。
由幅度度量生成器输出的幅度度量被传递到触摸阈值比较器（1004）。触摸阈值比较器将幅度度量对照触摸阈值进行比较以识别触摸。如在图7中示出的那样，针对每个间隙位置执行该评估。触摸阈值被存储在参考存储装置1002中并且被传递到触摸阈值比较器（1004）。
触摸阈值比较器（1004）输出针对每个间隙位置的触摸信号（例如，是否检测到触摸），以及对应的力值（例如，如果有触摸，并且力值是可应用的）。触摸阈值比较器还（例如，针对每个间隙位置）输出检测到水的信号。如果针对特定的间隙位置检测到水，则触摸阈值比较器将抑制或者以其它方式盖写针对该特定间隙位置所识别的任何触摸（如果可应用的话）。
检测到水的信号还被从水检测器（1006）传递到参考存储装置（1002）。在该示例中，参考存储装置使用该信号来决定是否（例如，利用当前的传播信号）更新参考数据。如果在传播介质上存在水时更新数据，则可能会破坏参考数据并且未来的触摸检测过程可能生成假阳性。在一些实施例（例如，共享接收器实施例）中，感兴趣的每个发射器-接收器对（例如被评估并且不被忽略的那些）具有对应的参考数据集，并且在逐对的基础上作出更新决策。
在一些实施例中，传递到参考存储装置1002和触摸阈值比较器1004的检测到水的信号是不同版本（例如，因为信号正被以不同的方式使用并且期望的是信号在不同的事件或者场景期间断言）。例如，可以根据图4的过程来生成传递到参考存储装置1002的版本，并且可以根据图5的过程来生成传递到触摸阈值比较器1004的版本。
如在上面描述的那样，在一些实施例中，检测到水的信号被用于决定是否更新参考数据。首先，描述与图6的共享接收器实施例相关联的参考数据的示例。
图11是图示参考数据的实施例的示图。在所示出的示例中，示出针对图6的共享接收器实施例的参考数据。表格1100示出与来自图6的r1组（602）相关联的参考数据。如在图6中示出的那样，r1组包括三个发射器-接收器对：（t1,r1）、（t2,r1）、以及（t3,r1）。在该示例中，针对给定的发射器-接收器对所存储的参考数据包括或者以其它方式基于在该发射器-接收器对之间交换的一个或多个先前接收的信号。例如，假定在图6中的示图650中的信号652是在（t1,r1）发射器-接收器对之间交换的信号，并且系统决定将该信号保存为针对该对的参考数据。叠加在信号652上的圆点（即，数字样本）是针对（t1,r1）发射器-接收器对所存储的参考数据的示例。由于存储限制，不能存储无限数量的数字样本，并且在图6中的示图650的示例中，9个数字样本（即，所示出的圆点）被存储为针对每个发射器-接收器对的参考数据。
表格1102和表格1104示出针对其他组的参考数据。表格1102示出针对r2组（即，图6中的组606）中的发射器-接收器对存储的参考数据并且表格1104示出针对r3组（即，图6中的组610）中的发射器-接收器对存储的参考数据。注意的是对于其中接收器未监听发射器的发射器-接收器对而言，不针对这样的发射器-接收器对存储参考数据。
如果在更新参考数据时不合适地管理和/或计及水的存在，则被破坏和/或被不合适地更新的参考数据可能引起触摸逻辑检测在其处不存在的触摸。一般来说，当涉及在水存在时更新参考数据时，可以采取两种方法。在第一方法中，当触摸表面潮湿时更新参考数据，触摸表面潮湿导致不合适的和/或不期望的参考数据。随后通过在触摸表面上不再存在水时利用更不期望的数据更新参考数据来校正该更新。在第二方法中，更新逻辑尝试（例如，提前）更好地区分或者识别何时应当和不应当更新参考数据，并且因此随后不需要利用合适和/或更好的数据对参考数据作出任何校正。以下各图更正式地和/或一般地描述这两种方法。
图12是图示用于利用干燥的参考数据来更新潮湿的参考数据的过程的实施例的流程图。在一些实施例中，结合在上面描述的一个或多个过程来执行图12的过程。
在1200处，使用传播信号来更新与发射器-接收器对相关联的参考数据，其中发射器-接收器对交换传播信号，并且在所检测到的对传播信号的干扰与特征相匹配时发生对参考数据的更新。例如，假定更新图11中的参考数据1101（与发射器-接收器对（t2,r1）相关联）。假定经过水（例如，雨、凝结等）的t1r1传播信号和潮湿的传播信号的副本被保存为参考数据。利用潮湿的数据来更新参考数据是不期望的，因为其随后可能引起触摸检测逻辑在实际上不存在触摸时识别触摸。
在1202处，在接收传播信号之后，接收由发射器-接收器对交换的第二传播信号。换句话说，与（第一）传播信号相比，在更晚的时间点处交换第二传播信号。
在1204处，确定所检测到的对第二传播信号的干扰是否与特征相匹配。换句话说，所述过程检查（例如，在该更晚的时间点处）在传播介质上是否（仍然）存在水或者一些其它物质。在上面描述并且可以在步骤1204处使用匹配特征的各种实施例。
在1206处，在确定所检测到的对第二传播信号的干扰与特征不匹配的情况下，使用所接收的第二传播信号来更新与发射器-接收器对相关联的参考数据。例如，之前利用潮湿的（第一）传播信号的副本来更新参考数据。现在，如果未检测到水，则利用干燥的第二传播信号来更新参考数据。
在一些实施例中，在其中处理和/或电力更受限制的系统（例如，因为提前作出识别是否更新参考数据的更好的工作要求更多的处理资源，这进而要求更多的电力消耗）中期望的是在事实发生之后修复参考数据的所述方法。
图13是图示描述如果与特征不匹配则更新参考数据的过程的实施例的流程图。在一些实施例中，结合在上面描述的过程中的一个或多个来执行图13的过程。
在1300处，在确定所检测到的对传播信号的干扰与特征不匹配的情况下，使用所接收的传播信号来更新与发射器-接收器对相关联的参考数据，其中发射器-接收器对交换传播信号。换句话说，仅在未检测到水的情况下更新参考数据。如果检测到水，则参考数据被保持原样，所以不利用不期望的数据来更新所述参考数据。
在一些实施例中，图13的过程与图12相比具有更好的性能，但是消耗更多电力和/或更多处理资源。例如，该过程与图12的过程相比可以产生稍好的结果（例如，没有在存在水和/或水被擦除时仅短暂持续的错误的触摸检测），但是该差异对于用户而言可能是不可区分的。
在一些实施例中，对于间隙执行关于是否与特征相匹配的决策，而被更新的参考数据与发射器-接收器对相关联。为了对此进行协调，在一些实施例中，可以考虑特定的传播信号所经过的间隙。例如，查看图6中由t3（618）发射并且由r1（604）接收的传播信号。该传播信号经过x2间隙和x3间隙。在一些实施例中，如果针对这两个分支未检测到水（即，x2间隙和x3间隙这两者都是干燥的），则准许更新与（t3,r1）发射器-接收器对相关联的参考数据。如果x2间隙或者x3间隙是潮湿的，则不准许更新与（t3,r1）发射器-接收器对相关联的参考数据。
图14是图示二维触摸表面的实施例的示图。在所示出的示例中，表面1400是二维触摸表面，其中沿着触摸表面的顶部布置发射器，并且沿着触摸表面的底部布置接收器。使用发射器-接收器对检测示例性触摸1402和/或针对触摸1402的力值，并且使用在上面描述的技术中的一个或多个来更新与发射器-接收器对相关联的参考数据。换个方式来说，在上面描述的用于更新参考数据的技术不限于一维表面。
虽然已经出于清楚地理解的目的详细描述了前述实施例，但是本发明并不限于所提供的细节。还存在实现本发明的许多替换的方式。所公开的实施例是说明性的并且不是限制性的。
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