用于检测和确认触摸输入的方法与流程

本申请要求享有于2016年5月18日提交的美国临时申请第62/338,439号的权益，其通过引用以其整体并入。

本申请涉及于2016年7月29日提交的美国专利申请第15/224,003号、于2016年7月29日提交的美国专利申请第15/223,968号、于2017年3月27日提交的美国专利申请15/470,669号和于2017年3月31日提交的美国专利申请第15/476,732号，所有这些专利申请通过引用以其整体并入。

本发明总体上涉及触摸传感器领域，并且更具体地涉及用于检测和确认触摸传感器领域中触摸输入的新的和有用的系统。

附图简述

图1是系统的示意表示；

图2是系统的一种变型的示意表示；

图3是系统的一种变型的示意表示；

图4是系统的一种变型的示意表示；

图5是系统的一种变型的示意表示；

图6是系统的一种变型的示意表示；

图7是方法的一种变型的流程图表示；

图8是方法的一种变型的流程图表示；

图9是方法的一种变型的流程图表示；以及

图10是方法的一种变型的流程图表示。

具体实施方式

本发明的实施方式的以下描述不旨在将本发明限制于这些实施方式，而是旨在使本领域技术人员能够制造并且使用本发明。本文所描述的变型、配置、实现、示例性实现和示例是可选的，并且不排除其所描述的变型、配置、实现、示例性实施方式现和示例。本文所描述的发明可以包括这些变型、配置、实现、示例性实现和示例的任何和所有的排列。

1.方法

如图8和10所示，用于检测对计算设备的表面的输入的方法s100包括：在框s110中，定义跨越电容式触摸传感器110的感测阵列的电容阈值的第一电容梯度；在框s120中，定义跨越耦合到电容式触摸传感器110的压力传感器120的感测阵列的压力阈值的第一压力梯度；通过电容式触摸传感器：在框s130中，在第一时间从接近触摸传感器表面150上的第一位置的电容式触摸传感器110的感测阵列中的第一电容感测电极116读取第一电容值；在框s140中，响应于第一电容值超过依据第一电容梯度分配给接近第一位置的电容式触摸传感器110的第一电容阈值，在第一时间检测第一位置处触摸传感器表面150上的第一输入的存在；通过压力传感器：在框s150中，在大约第一时间从接近触摸传感器表面150上的第一位置的压力传感器120的感测阵列中的第一电阻感测电极126读取第二压力值；在框s160中，响应于第二压力值超过依据第一压力梯度分配给接近第一位置的压力传感器120的第一压力阈值，在大约第一时间检测接近第一位置的触摸传感器表面150上的第二输入的存在；并且在框s170中，响应于在第一时间检测到第一位置处的第一输入和在大约第一时间检测到接近第一位置的第二输入：将第一输入和第二输入合并到接近触摸传感器表面150上的第一位置的确认的触摸输入中；在框s180中，生成表示确认的触摸输入的第一位置和第二压力值的第一触摸图像；以及在框s190中，在大约第一时间将第一触摸图像输出到计算设备。

如图7和9所示，方法的变型包括：通过电容式触摸传感器：在框s142中，在第一时间检测触摸传感器表面150上的开始位置处的输入的存在；在框s144中，在持续时间内检测触摸传感器表面150上连续路径上从开始位置通过中间位置到结束位置的输入的转变，结束位置偏离开始位置，持续时间在第一时间之后的第二时间终止；通过耦合到电容式触摸传感器的压力传感器120：在框s152中，在大约第一时间检测施加到接近开始位置的触摸传感器表面150的开始压力；在框s154中，检测施加到接近中间位置的触摸传感器表面150的中间压力；在框s156中，在大约第二时间检测施加到接近结束位置的触摸传感器表面150的结束压力；在框s172中，基于开始压力、中间压力和结束压力检测施加到接近中间位置的触摸传感器表面150的压力的量值的不连续性；在框s174中，响应于检测到不连续性：将邻近中间位置的压力传感器120的第一区域与机械缺陷相关联；在框s176中，增加分配给通过接近中间位置的电容式触摸传感器110检测到的输入的第一权重；在框s178中，减小分配给由接近中间位置的压力传感器120检测到的压力的第二权重；以及，在框s170中，基于根据第一权重加权的由电容式触摸传感器110检测到的第二输入，以及基于根据第二权重加权的由接近中间位置的压力传感器120检测到的第二压力，在第三时间确认接近中间位置的第二输入。

2.应用

通常，方法s100可以由系统100实现，系统100包括集成到键盘、触控板、鼠标、触摸屏或其他计算设备或外围输入设备中的压力传感器120和电容式触摸传感器110，以检测和确认输入。具体地，系统100可以包括一组离散传感器，每个传感器被配置为经由唯一的(对该组)感测模态检测公共触摸传感器表面150上的输入，并且每个传感器表现出唯一的(对该组)噪声模式。通过比较组中的每个传感器收集的数据，计算设备可以实现方法s100以收集冗余输入数据，并且基于这些冗余输入数据检测和确认触摸传感器表面150上的输入。通过冗余输入数据的收集，方法s100可以提高触摸传感器表面150上的输入检测的可靠性和准确性，并增强依赖于单个传感器在系统上实现方法s100的系统100的鲁棒性，以在各种情况下检测和确认输入。例如，方法s100可以由计算设备实现以用于军事和外科应用，以可靠地和准确地检测触摸传感器表面150上的输入。

具体地，方法s100的框可以在包括电阻式压力传感器120和耦合到电阻式压力传感器120(例如，被布置在电阻式压力传感器120上)的电容式触摸传感器110的计算设备上执行。在一个应用中，计算设备可以包括触摸板(或触控板)，该触摸板具有被布置在触摸传感器表面150下的电容式触摸传感器110和电容式触摸传感器110下的电阻式压力传感器120。在另一应用中，计算设备可以包括插入压力触摸传感器和电容式触摸传感器之间的显示器，以形成压敏触摸屏。例如，触摸屏可以包括显示器、被布置在显示器下的电阻式压力传感器120以及被布置在显示器190上与电阻式压力传感器120相对的电容式触摸传感器110。然而，方法s100的框可以由包括用户可访问的触摸传感器表面150并且包括多个传感器层的任何其他计算设备或控制器执行，每个传感器层与其他传感器层协作以检测和确认对触摸传感器表面150的输入。

在前述应用的一个示例中，触摸板可以被设计成用于计算机的坚固和稳健的触摸界面，该触摸界面被设计成在各种情况和各种环境中准确地和可靠地检测和确认输入，这些情况和环境会对触摸板内各个传感器的功能产生不利影响。在该示例中，通过实现方法s100的框，尽管触摸板中的一种类型的传感器处于不利的条件，触摸板可以通过重排优先次序(或“加权”)和/或调整触摸板中的另一种类型的传感器的灵敏度而可靠地和准确地工作。例如，坚固的触摸板触摸传感器表面150可以喷洒水，使得水汇集在触摸传感器表面150上，这可以干扰由电容式触摸传感器110检测到的电容值。在该示例中，坚固的触摸板可以增加由电阻式压力传感器120检测到的输入的灵敏度和优先级，并且使由电容式触摸传感器110检测到的任何输入无效。因此，坚固的触摸板可以在用于现场军事应用、外科应用和/或其他极端环境的计算设备中实现，在现场军事应用、外科应用和/或其他极端环境中，需要可靠的和准确的输入，但是环境条件限制了计算设备中特定类型传感器的精确功能。

在方法s100的另一个前述应用中可以执行方法s100的框，以提高在触摸传感器表面150(例如，在触摸板或触摸屏内)上检测到的输入的准确性，并且优化计算设备检测和处理这些输入所需的资源负载，以通过基于触摸传感器表面150上的这些区域中的每个区域上的输入类型和/或这些传感器的有效性，生成和施加传感器优先级的地图(例如，“权重梯度”)和/或传感器输入阈值的地图(例如，“阈值梯度”)，这些地图在跨触摸传感器表面150的区域上变化。例如，计算设备可以实现方法s100的框来调整电容传感器的灵敏度阈值，以检测在电容传感器可能不太准确或者电容输入对于用户来说可能更难应用(即，靠近触摸屏边缘的斜面)的离散位置中的具有较低电容值(例如，与基线电容值的较低偏差)的输入，从而提高系统检测这些离散位置处的电容性输入的能力。计算设备还可以实现方法s100的框，以增加电容传感器的灵敏度阈值，以检测在电容传感器可能不太准确的离散位置中的具有较高电容值的输入。另外，计算设备可以降低这些离散位置中的压力传感器120的灵敏度阈值，以检测向触摸传感器表面150(和压力传感器)施加较低压力值的输入，提高系统检测这些离散位置处的压力输入的能力。此外，压力传感器120和电容式触摸传感器110(或其他传感器组合)可以协作来检测这些传感器中的静态或动态缺陷，并且随时间局部地(或整体地)补偿这些缺陷。

3.示例

在方法s100的一个示例中，移动计算设备(例如智能电话)可以实现方法s100的框以提供用于识别对触摸传感器表面150的偶然(或意外)输入的故障安全(failsafe)。在该示例中，方法s100的框用作“假阳性”测试，该测试用于检测触摸传感器表面150上由设备中的单个传感器不准确地输出为“阳性”输入的事件。例如，手持移动电话的用户可以将手指放置在接近设备的触摸屏边缘的特定位置。集成到设备的触摸屏中的电容式触摸传感器110可以从特定位置处的手指附近的电容感测电极116读取电容值。响应于这些电容值超过分配给触摸屏上特定位置的预设电容阈值(例如，在该采样周期内从基线电容值偏离大于预设电容阈值)，电容式触摸传感器110可以识别特定位置处的电容性输入。然而，大约在相同的时间，压力传感器120可以从特定位置附近的电阻感测电极126读取压力值(例如，电阻值)，压力值可以下降到低于用于检测接近特定位置的压力输入的预设压力阈值。通过将压力值与电容值合并，响应于缺乏压力传感器120对特定位置附近的输入的确认，系统100可以使由电容式触摸传感器110检测到的电容性输入无效，并且替代地将由电容式触摸传感器110检测到的输入表征为异常或意外输入。

此外，在前述示例中，计算设备可以生成电容传感器权重(或传感器优先级)梯度，其中由电容式触摸传感器110在具有触摸屏的电话边缘附近的位置处检测到的电容性输入的权重比由压力传感器120在触摸屏边缘附近的位置处检测到的压力输入的权重更小(即，优先级更低)。由压力传感器120检测到的输入可以优先于由电容式触摸传感器110在接近触摸屏边缘检测到的输入。然而，在触摸屏的中心附近，电容性输入的权重可以比由压力传感器120检测到的压力输入的权重更高(即，更高的优先级)，因为触摸屏在其中心附近的较小机械刚度和较大偏转可能导致压力传感器120对压力值的较不可靠的收集，以及经由由压力传感器120记录的压力值对触摸传感器表面150上的输入的位置的较不可靠的确定。

在方法s100的另一示例中，计算设备可以实现方法s100的框以提供用于识别和接受计算设备的传感器(或传感器阵列)可能遗漏或作为异常输入被无效的输入的故障安全。在该示例中，方法s100的框用作“假阴性”测试，该测试用于检测触摸传感器表面150上被计算设备中的传感器不准确地识别为“阴性输入”或“非输入”的事件。例如，用户可以通过将手指放置在诸如智能手表的移动设备的触摸屏上来尝试解锁智能手表。在热天，用户的手指可能被汗水或水弄湿，这会干扰从智能手表的触摸屏中的电容式触摸传感器110读取的电容值。由于来自这种湿气的干扰，从用户手指的位置附近的电容传感器读取的电容值可能会降到低于用于检测输入的预设电容阈值，或者可能会在该电容阈值上不可靠地波动。因此，计算设备通过电容式触摸传感器110，可以基于由电容式触摸传感器110收集的电容值来检测该位置处的触摸传感器上的输入的不存在或拒绝该位置处的触摸传感器上的输入。然而，大约在相同的时间，压力传感器120可以检测在该位置附近超过预设压力阈值的压力值，以用于检测压力输入。因此，响应于由压力传感器120在相同位置处检测到的输入，设备可以克服(override)由电容式触摸传感器110检测到的输入的缺乏，将用户手指在触摸屏上施加的力登记为输入，然后相应地响应于该输入。

此外，如图7所示，方法s100的框可以由设备来实现以检测和补偿集成触摸传感器中及其周围的缺陷。例如，移动设备可以包括显示器、被布置在显示器下方的电阻式压力传感器120阵列、被布置在显示器190上方与电阻式压力传感器120相对的电容式触摸传感器110阵列、以及被布置在电容式触摸传感器110上的触摸传感器表面150。在触摸屏的制造过程中，电阻式压力传感器120阵列可以黏附到显示器的背侧；黏结电阻式压力传感器120到显示器190的黏合剂192的不平坦(uneven)的分布和/或施加到电阻式压力传感器120以激活黏合剂192的不均匀(non-uniform)压力可能导致电阻式压力传感器120相对于触摸传感器表面150是非平面的，或者可能在电阻式压力传感器120和触摸屏背侧之间产生诸如气泡或皱纹的其他缺陷。因此，当用户在正好位于这种气泡或皱纹上的第一位置处按压触摸传感器表面150(例如，向其施加输入)时，触摸屏和黏合剂192可以将该施加的力传递到主要位于第一位置周围，但基本上不直接位于第一位置上(即，不直接位于气泡上)的压力传感器120中。压力传感器120阵列因此可以检测除了所施加的力的中心之外的位置处的最大压力增加。具体地，当用户按压触摸传感器表面150时，触摸传感器表面150、电容式触摸传感器110以及显示器190可以朝向压力传感器120向下偏转，而不会将力或压力的增加传递到第一位置处的压力传感器120中。同时，压力传感器120可以检测接近气泡边缘的增加的压力，因为当触摸传感器表面150、电容式触摸传感器110以及显示器190朝向压力传感器120向下弯曲时，显示器190在显示器190和电阻式压力传感器120正确黏结的气泡周围的位置处按压电阻式压力传感器120。因此，电阻式压力传感器120可以在偏离第一位置的不正确位置(例如，气泡边缘附近)检测实际施加到第一位置的输入。通过实现方法s100，当用户在触摸传感器表面150上以及缺陷上拖动手指时，计算设备可以通过检测随时间记录的电容式触摸传感器110输出值和压力传感器120输出值之间的输入数据的差异来识别接近第一位置的电阻式压力传感器120中的该缺陷。基于该差异(例如，在该持续时间内由压力选择器检测到的压力相对于由电容式触摸传感器110读取的电容值的不连续性)，计算设备可以将电阻式压力传感器120的第一位置记录为有缺陷的，并且偏好仅基于或主要基于在第一位置处及其附近记录的电容值检测到的输入，而使在第一位置处及其附近检测到的任何压力值无效。具体地，当生成表示对触摸传感器表面150的输入的触摸图像时，计算设备可以通过比在第一位置附近检测到的压力输入对在第一位置处检测到的电容性输入重加权来补偿影响在第一位置处及其周围的电阻式压力传感器120阵列的该缺陷。例如，一旦在触摸图像中的第一位置处检测到缺陷，计算设备可以完全忽略由压力传感器120在与第一位置重合并围绕该第一位置的第一区域上检测到的压力输入，并且可以唯一地操控触摸图像中的第一区域上的电容输入。

同样地，如在前面的示例中一样，方法s100的框可以由计算设备实现，以考虑和补偿可能影响集成到计算设备中的触摸传感器的性能和功效的环境情况。例如，方法s100的框可以响应于触摸板第一位置处的电容值在短持续时间内的快速波动而实现。响应于该波动，计算设备可以确定接近触摸板的第一位置的电容式触摸传感器110的电干扰阻碍功能的存在。这种电干扰可能源于触摸板的触摸传感器表面150上的水坑或从给计算设备充电并干扰电容式触摸传感器110的电场和电容耦合的电源线发射的电噪声。为了补偿这种电干扰，计算设备可以实现方法s100的框，以降低第一位置附近的压力传感器120的压力输入阈值，以便在电干扰与第一位置附近的电容式触摸传感器110读取的电容值相干扰时增加第一位置附近的压力传感器120的灵敏度。因此，方法s100的框可以用于通过修改设备内的离散传感器的灵敏度和/或由这些离散传感器检测到的输入的权重来维持触摸传感器表面150的几乎恒定的总触摸输入灵敏度。

4.系统

如图1-6所示，方法s100的框可以由系统100(例如，计算设备)实现，包括：离散压力传感器；被布置在压力传感器上的离散电容式触摸传感器110；被布置在电容式触摸传感器上的触摸传感器表面150；以及主控制器140，其被配置为通过比较压力传感器120和电容式触摸传感器110的输出来确认触摸传感器表面150上的输入。

4.1压力传感器

如图1和2所示，压力传感器120(或电阻式压力传感器)包括：衬底130(例如，玻璃纤维pcb)；在衬底上图案化的感测电极126和驱动电极128对的阵列；以及电阻层125，其被布置在感测电极126和驱动电极128对上，并且包括响应于所施加的力的变化而表现出局部体电阻和/或接触电阻变化的材料。在一个实现中，如美国专利申请第14/499,001号中所述，压力传感器120可以包括：在衬底上图案化的交指型(inter-digitated)驱动电极128和感测电极126的网格；并且电阻层125可以包括响应于施加的力的变化而表现出局部体电阻变化的材料。电阻层125可以跨越压力传感器120上的每个驱动电极和感测电极对之间的间隙，使得当局部力被施加到电阻时，邻近的驱动电极和感测电极对上的电阻随着所施加的力的量值成比例地变化(例如，线性地、相反地或二次地)。压力传感器120还可以包括集成压力传感器控制器144(下文中称为“压力传感器子控制器”)，其被配置为：读取每个驱动电极和感测电极对两端的电阻值；将这些电阻值转换成电阻层上的表面上施加的一个或更多个离散力输入的位置和量值；并且输出一个力触摸图像，该力触摸图像包括在感测电极和驱动电极的单次扫描期间检测到的每个输入的这种位置和力量值数据。

通常，压力传感器子控制器144用于驱动压力传感器120，以读取驱动电极和感测电极之间的电阻值，并且将来自压力传感器120的电阻数据转换成压力传感器120上的力输入的位置和量值。在一个实现中，压力传感器子控制器144包括：阵列列驱动器(acd)；列切换寄存器(csr)；列驱动源(cds)；阵列行传感器(ars)；行切换寄存器(rsr)；以及模数转换器(adc),如美国专利申请第14/499,001号中所述。在该实现中，压力传感器120可以包括可变阻抗阵列(via)，其定义：耦合到acd的互联阻抗列(iic)；以及耦合到ars的互联阻抗行(iir)。在电阻扫描周期期间：acd可以通过csr选择iic，并且用cds电驱动iic；via可以将电流从被驱动的iic传送到由ars感测到的iic；ars可以选择触摸传感器内的iir，并且通过rsr电感测iir状态；并且子控制器可以对来自ars的感测的电流/电压信号进行插值，以对于单个采样周期内的电阻扫描周期实现对压力传感器120上的离散力输入的接近度、接触、压力和/或空间定位的基本准确的检测。

4.2压力传感器+电容式触摸传感器

如图1所示，系统100的一种变型包括：离散压力传感器；被布置在压力传感器上的离散电容式触摸传感器110(以下称为“电容式触摸传感器”)；被布置在电容式触摸传感器上的触摸传感器表面150；以及主控制器140，其被配置为通过比较压力传感器和电容式触摸传感器的输出来确认触摸传感器表面150上的输入(例如，通过手指或触笔)。

在该变型中，如上所述，压力传感器120可以定义独立或离散压力传感器120，其包括(刚性)衬底、在衬底上图案化的感测和驱动电阻电极、被布置在感测和驱动电极上的电阻层125，以及每次扫描输出一个力框架(frame)的压力传感器子控制器144。电容式触摸传感器110(例如，相互投射的电容式触摸传感器或自电容触摸传感器)可以类似地定义独立的或离散电容式触摸传感器110，其包括柔性衬底、在柔性衬底上图案化的感测电极116和电容驱动电极118、在感测电极116和驱动电容电极118上的覆盖层(与触摸传感器表面分离或物理上共同延伸)、以及每次扫描输出一个电容图像的集成电容控制器(以下称为“电容式触摸传感器子控制器”)。电容式触摸传感器110因此可以被布置在压力传感器120上，并且可以包括由被配置为在最小施加的负载下弯曲或变形的材料制成的衬底130。例如，电容式触摸传感器衬底130可以包括柔性pcb，而压力传感器衬底130可以包括刚性玻璃纤维或碳纤维pcb或具有刚性金属或复合背衬的pcb，并且电容式触摸传感器110的柔性pcb可以黏附到压力传感器120的电阻层125上或以其他方式黏结在压力传感器120的电阻层125上。此外，系统100可以包括显示器。电容式触摸传感器110可以被布置在显示器190上，压力传感器120可以被布置在显示器190下，与电容式触摸传感器110相对。电容式触摸传感器110和电阻式压力传感器120可以跨越显示器的宽度和高度。或者，压力传感器120的电阻层125和电容式触摸传感器110的衬底130可以物理上共同延伸。例如，电容式触摸传感器110的感测电极和驱动电极可以被印刷或以其他方式直接施加到压力传感器120的电阻层125上。

在该变型中，压力传感器和电容式触摸传感器可以共享公共电源(例如电池)，但是也可以以其他方式基本上电隔离。例如，压力传感器和电容式触摸传感器可以单独制造，例如由不同的制造商制造，使得压力传感器和电容式触摸传感器表现出不同的实现、制造过程中可能出现的缺陷和/或失效模式。或者，触摸和电容式触摸传感器110可以各自包括其自己的电源。压力传感器和电容式触摸传感器还可以包括执行唯一固件的单独的和专用的子控制器，以避免压力传感器和电容式触摸传感器出现类似的失效模式。此外，因为压力传感器和电容式触摸传感器以不同的方式(使用不同的物理成分)检测触摸传感器表面150上的输入，所以压力传感器和电容式触摸传感器可以各自表现出不同的噪声模式，并且系统100可以通过将一个传感器的输出与另一个传感器的输出进行比较来检测和拒绝该一个传感器中的噪声。

在该变型中，压力传感器和电容式触摸传感器也可以不同步。具体地，压力传感器和电容式触摸传感器可以不同的扫描速率操作。例如，压力传感器12可以300hz的扫描速率操作，并且可以每秒输出300个力触摸图像，其中，每个力触摸图像指定在相应扫描期间由压力传感器120检测到的触摸传感器表面150上的每个输入的位置和力的量值。在该示例中，电容式触摸传感器110可以5000hz的扫描速率操作，并且可以类似地每秒输出5000个电容触摸图像，其中，每个电容式触摸图像指定在相应扫描期间由电容式触摸传感器110检测到的触摸传感器表面150上的每个输入的位置。在另一示例中：压力传感器120可以1000hz的扫描速率操作，并且可以每秒输出1000个力触摸图像；电容式触摸传感器110可以500hz的扫描速率操作，并且可以每秒输出500个电容触摸图像；并且如下所述，主控制器140可以实现准确度优化技术以响应于下一个电容触摸图像的接收来比较力和电容触摸图像，或者可以实现延迟优化技术以生成虚拟电容触摸图像。然而，压力传感器和电容式触摸传感器可以任何其他频率或扫描速率操作。

在该变型中，压力传感器120、压力传感器子控制器144、电容式触摸传感器110以及电容式触摸传感器子控制器142可以集成到单个设备中，例如触控板或鼠标。主控制器140也可以集成到该单个设备中，并且可以直接与力和电容式触摸传感器子控制器通信。例如，主控制器140可以经由光隔离器连接到力和电容式触摸传感器子控制器142，传感器数据通过光隔离器从压力和电容式触摸传感器子控制器光学地传送到主控制器。在该示例中，压力传感器子控制器144、电容式触摸传感器子控制器142以及主控制器140中的每一个可以在其自身的功率域内操作，并且压力和电容式触摸传感器子控制器可以在没有直接电连接的情况下与主控制器140通信，从而在力或电容式触摸传感器中的任一个内发生电涌或短路的情况下，电隔离子控制器和主控制器对整个系统的损害。可选地，如下所述，压力和电容式触摸传感器子控制器中的每一个可以连接到单独的计算机，并且单独的计算机可以联网到中央计算机，中央计算机用作主控制器140，以组合和比较来自压力传感器和电容式触摸传感器的数据。在该实现中，系统100因此可以继续操作，即使两个单独的计算机中的一个完全失效，并且由于压力传感器120、电容式触摸传感器110以及主控制器的电隔离，系统100在力或电容式触摸传感器110中的任一个处出现短路或其他故障的情况下完全失效的可能性较小。

4.3压力传感器+电容式触摸传感器+光学传感器

如图2所示，系统100的一个变型还包括被布置在力和电容式触摸传感器110的周界周围并且被配置为检测与触摸传感器表面150接触的对象的光学触摸传感器。光学传感器160可以定义包围触摸传感器表面150的周界的框架，可以包括围绕框架间隔开并且被配置为将光投射到触摸传感器表面150上的一组光学发射器，可以包括被配置为检测由光学发射器164输出的光的一组光学检测器162，并且可以包括集成光学控制器(下文中称为“光学传感器160子控制器”)，该集成光学控制器被配置为将由检测器检测到的光的量值转换为触摸传感器表面150附近或与触摸传感器表面150接触的一个或更多个对象的存在和位置。具体地，像压力传感器和电容式触摸传感器一样，光学传感器160可以每次扫描输出一个光学触摸图像(包含接近触摸传感器表面150或与触摸传感器表面150接触的一个或更多个对象的位置)。

在该变型中，光学传感器160可以基于由光学检测器检测到的入射光的变化来检测触摸传感器表面150附近(例如，在两毫米内)以及与触摸传感器表面150接触的对象和该对象的位置，电容式触摸传感器110可以基于感测电极和驱动电极之间测量到的电容的变化来检测触摸传感器表面150附近以及与触摸传感器表面150接触的导电对象的位置，并且压力传感器120可以基于压力传感器120中的驱动电极和感测电极126、128之间的电阻检测与触摸传感器表面150接触的对象的位置以及力的量值，对象利用该力被驱动到触摸传感器表面150。因此，光学传感器、电容传感器以及压力传感器可以实现不同的感测模态，并且每个传感器可以表现出不同的噪声模式。通过比较光学传感器、电容传感器以及压力传感器的输出，主控制器140可以实现冗余检验，以确认由一个传感器检测到的输入和由一个或两个其他传感器收集的输入数据。此外，主控制器140可以基于由光学传感器输出的光学触摸图像识别接近触摸传感器表面150的对象，基于由电容式触摸传感器110输出的电容触摸图像确定对象已经接触触摸传感器表面150，并且基于由压力传感器120输出的力触摸图像确定与触摸传感器表面150接触的对象的意图(例如，位置和力的量值)。

如上所述，光学传感器、电容传感器以及压力传感器可以单独制造，例如由不同的制造商制造，使得光学传感器、电容传感器以及压力传感器可表现出不同的实现、制造过程中可能出现的缺陷和/或失效模式。如上所述，光学传感器、电容传感器以及压力传感器还可以包括执行唯一固件的单独的和专用的子控制器，以避免光学传感器、电容传感器以及压力传感器处的类似的失效模式。此外，如上所述，光学传感器、电容传感器以及压力传感器可以包括单独的电源。

4.4多个压力传感器

系统100的一个变型包括多个压力传感器，其各自输出离散力触摸图像，并且主控制器140实现上述方法和技术，以基于在相同或基本相似的时间记录的两个(或更多个)这样的力触摸图像的比较来检测和确认触摸传感器表面150上的输入。例如，系统100可以包括相位为0°的两个离散力触摸图像，每个压力传感器120操作300hz(即，各自每秒输出300个力触摸图像)，并且主控制器140可以比较具有相同或基本相似时间戳的力触摸图像，以检测和确认触摸传感器表面150上的一个或更多个输入。

4.4.1多个离散压力传感器

如图3所示，系统100的一个实现包括两个离散压力传感器，包括被布置在下部压力传感器120b上的上部压力传感器120a。在该实现中，第一和第二压力传感器中的每一个可以包括：衬底；在衬底上图案化的感测电极126和驱动电极128对的阵列；电阻层125，其被布置在感测电极126和驱动电极128对上，并且包括响应于所施加的力的变化而表现出局部体电阻和/或局部接触电阻变化的材料；以及集成压力传感器控制器144，其被配置为读取每个驱动电极和感测电极对上的电阻值，以将这些电阻值转换成施加在电阻层上的表面上的一个或更多个离散力输入的位置和量值，并且输出一个力触摸图像，该力触摸图像包含在感测电极和驱动电极的单次扫描期间检测到的每个输入的这种位置和力的量值数据。

在该实现中，上部压力传感器和下部压力传感器可以基本相同，每个衬底130可以是柔性材料(例如，包括柔性pcb)，并且下部衬底可以被安装在刚性结构上，例如碳纤维、玻璃纤维或金属平台。或者，上部压力传感器120a可以包括柔性衬底，下部压力传感器120b可以包括刚性衬底。上部压力传感器120a的衬底也可以与下部压力传感器120b的电阻层物理上共同延伸，并且上部压力传感器120a的感测电极和驱动电极可以在下部压力传感器120b的电阻层上图案化。当对象接触触摸传感器表面150时，上部压力传感器120a的衬底130因此可以向下部压力传感器120b偏转，使得上部压力传感器和下部压力传感器都可以检测对象的存在和施加的力。

在该实现中，上部压力传感器和下部压力传感器可以有角度地偏移。通常，如果任一压力传感器内的通道(例如，连接多个驱动或感测电极的迹线)被损坏，例如如果触摸传感器表面150被刺穿，则损坏的通道中的全部或部分电极可能变得不可操作(即，“不敏感”)。例如，一旦通道被损坏，通道的一部分(从损坏区域延伸到与压力传感器子控制器144相对的通道的一端)可能不再敏感，因为通道的该部分不再电耦合到压力传感器子控制器。此外，如果两个离散压力传感器堆叠成组件，其中上部压力传感器120a中的驱动通道基本上平行于下部压力传感器120b中的驱动通道延伸，对系统100的损坏，例如以刺穿通过触摸传感器表面150的形式，可以延伸通过上部压力传感器120a到达下部压力传感器120b，使得上部压力传感器和下部压力传感器的重叠部分变得不可操作。因此，在这种配置下对系统的刺穿或其他损坏可能会使系统100的超出损坏的区域无法操作，尽管在系统100内结合了多个离散压力传感器。

因此，在该实现中，上部压力传感器120a可以一定角度安装在下部压力传感器120b上方、安装到下部压力传感器120b上或在下部压力传感器120b上被制造。具体地，上部压力传感器120a的通道可以从下部压力传感器120b的通道有角度地偏移，使得当对象刺穿上部压力传感器和下部压力传感器时，由于这种损坏而变得不可操作的上部压力传感器120a中的第一通道的一部分不直接被布置在也由于这种损坏而变得不可操作的下部压力传感器120b中的第二通道的一部分之上(即，不重合)。例如，上部压力传感器120a中的列通道可以与下部压力传感器120b中的列通道形成15°、30°或45°的角度。在该示例中，上部压力传感器120a可以定义具有平行于矩形传感器区域边缘延伸的通道的矩形传感器区域，并且下部压力传感器120b可以定义具有与矩形传感器区域边缘成角度延伸的通道的类似矩形传感器区域，或者反之亦然。因此，通过结合有角度地偏移的多个压力传感器，尽管组件中的所有压力传感器都被刺穿，系统100可以利用多个压力传感器来保持传感器区域的几乎整个区域的灵敏度(除了机械损坏的局部区域)。具体地，一旦由主控制器检测到对上部压力传感器120a的损坏以及这种损坏在上部压力传感器120a中的位置，主控制器140就可以识别上部压力传感器120a中的不可操作区域，丢弃这些不可操作区域的并从上部压力传感器120a收集的传感器数据，并且仅实现从下部压力传感器120b收集的并且与在上部压力传感器的不可操作区域上方的触摸传感器表面150上的输入的这些不可操作区域重合的传感器数据；反之亦然。对于保持可操作的上部压力传感器和下部压力传感器的重合区域，主控制器140可以基于来自上部压力传感器和下部压力传感器的输入数据来检测和确认触摸传感器表面150上的输入，例如上所述。

在该实现中，系统100可以包括附加压力传感器。例如，系统100可以包括四个离散压力传感器，这四个离散压力传感器以堆叠的方式布置，并且它们的列通道以0°、15°、30°和45°相对角度方向有角度地偏移，并且主控制器140可以实现上述方法和技术，以基于在单次扫描期间从四个触摸传感器接收到的四个离散力触摸图像来检测和确认触摸传感器表面150上的输入。在该示例中，当比较力触摸图像以检测和确认输入时，系统100还可以对堆叠中的最低压力传感器施加更大的权重，因为最下部的压力传感器120可能最不可能遭受机械损坏；系统100可以类似地将最低权重施加到堆叠中的最高压力，因为最高压力传感器最有可能遭受机械损坏，例如刺穿。此外，在该实现中，每个离散压力传感器子控制器144考虑其相应通道的角位置，例如通过将原始的“倾斜”力触摸图像投射到矩形力触摸图像上，该矩形力触摸图像表示在矩形输入区上图案化的传感器和驱动电极的正方形网格阵列。或者，当比较和匹配由两个或更多个压力传感器120检测到的可能输入时，主控制器140可以适应每个压力传感器的角度位置。

4.4.2双侧公共衬底上的多个压力传感器

如图4所示，系统100的另一实现包括：一个衬底；以及一个集成压力传感器控制器144、一组接地电极和传感器电极、以及衬底每一侧上的一个力敏感层。在该实现中，衬底130可以定义包括两个平面侧的平面结构(例如，平坦的柔性pcb)。上部压力传感器120a的驱动电极和感测电极可以在衬底的上侧上图案化；上部压力传感器120a的集成压力传感器控制器144可以被安装在邻近上部压力传感器的驱动电极和感测电极的衬底130的上侧；并且上部压力传感器120a的电阻层125可以被布置在衬底130的上侧上，以完成上部压力传感器120a。类似地，下部压力传感器120b的驱动电极和感测电极可以在衬底的下侧上图案化；下部压力传感器120b的集成压力传感器控制器144可以被安装在邻近下部压力传感器的驱动电极和感测电极的衬底130的下侧；并且下部压力传感器120b的电阻层125可以被布置在衬底130的下侧上，以完成下部压力传感器120b。如上所述，下部压力传感器120b的电阻层125可以由刚性结构支持，例如玻璃纤维或金属结构，并且上部压力传感器120a的电阻层125可以定义触摸传感器表面150。因此，系统100可以包括共享公共衬底132但每次扫描输出离散力触摸图像的多个压力传感器。

4.4.3单侧公共衬底上的多个压力传感器

如图5和图6所示，系统100的又一实现包括两个离散压力传感器，其对应的驱动电极和感测电极在共享衬底的公共侧上图案化。在该实现中，每个压力传感器120可以包括多个感测像素，其中，每个感测像素122包括两个驱动电极128和两个感测电极126。第一压力传感器120a中的感测像素122可以在正方形网格阵列的衬底130的第一侧上图案化；第一压力传感器120a的集成压力传感器控制器144可以被布置在衬底130的第一侧上，并且可以经由沿着衬底的第一侧延伸的迹线连接到第一压力传感器120a的驱动电极和感测电极。此外，第二压力传感器120b中的感测像素122可以被布置在第一压力传感器中的四个邻近感测像素122之间的间隙内；第二压力传感器120b的集成压力传感器控制器144可以被布置在衬底130的第二侧上，并且可以连接到沿着衬底130的第二侧延伸的迹线，并且通过从衬底的第二侧到衬底的第一侧的通孔180连接到第二压力传感器120b的驱动电极和感测电极。(可选地，第二压力传感器120b的集成压力传感器控制器144可以被布置在衬底130的第一侧上，并且经由衬底的一个或更多个其他层上的迹线和通孔180连接到第二压力传感器120b的驱动电极和感测电极。)因此，第一压力传感器和第二压力传感器可以包括正方形密堆积阵列中的感测像素122。

如图6所示，第一压力传感器和第二压力传感器的感测电极116可以在衬底的第一侧上被布置成列，第一压力传感器和第二压力传感器的驱动电极118可以在衬底130的相对侧上被布置成行(反之亦然)，并且可以通过穿过衬底的通孔180与衬底130的第一侧上的相应驱动电极118相合。在该实现中，系统100可以包括衬底130上的单个电阻层，使得第一压力传感器和第二压力传感器共享公共衬底132和公共电阻层。因此，第一压力传感器和第二压力传感器的集成压力传感器控制器144可以各自每次扫描输出一个离散力触摸图像，并且主控制器140可以将这些力触摸图像合并到触摸传感器表面150上的一个或更多个输入的检测和确认中，例如根据上述方法和技术。

5.输入比较

主控制器140因此可以比较力和电容式触摸传感器110的输出，以确认或反驳由压力传感器和电容式触摸传感器检测到的触摸传感器表面150上的可能输入。在一个实现中，如果由压力传感器120检测到的第一输入与由电容式触摸传感器110检测到的第二输入匹配，并且如果第一输入(或第一输入的质心)出现在第二输入(或第二输入的质心)的阈值距离内，则主控制器140可以确认合成触摸图像内第一输入的存在和位置。(主控制器140还可以对第一输入和第二输入的位置进行平均或组合，并将该合成位置存储为合成触摸图像中第一输入的位置。)然而，如果电容式触摸传感器110输出指示特定位置处的可能输入的电容触摸图像，但是由压力传感器120在相应时间处输出的力触摸图像排除了特定位置处或特定位置附近的可能输入(例如，如果主控制器140未能确定与电容性输入匹配的力输入)，则主控制器140可以将由电容式触摸传感器110检测到的可能输入表征为噪声，并且可以从由电容式触摸传感器110输出的后续电容触摸图像中自动去除该噪声。或者，主控制器140可以将由电容式触摸传感器110检测到的可能输入表征为未能超过由压力传感器120可检测到的阈值力的非常轻的触摸。

在前述实现中，如果压力传感器120输出指示特定位置处的可能输入的力触摸图像，但是由电容式触摸传感器110输出的相应电容触摸图像不指示相同位置处或相同位置附近的可能输入，则主控制器140可以确定力和电容式触摸传感器110中的至少一个有故障，并且禁用系统100。或者，主控制器140可以将与触摸传感器表面150接触并被压力传感器120检测到的输入对象表征为基本上不导电(因此基本上不能由电容式触摸传感器检测到)。又或者，主控制器140分配给由压力传感器120输出的压力触摸图像的值可以比分配给由电容式触摸传感器110输出的电容触摸图像的值更大，例如如果压力传感器120表现出比电容式触摸传感器110更大的机械和/或电可靠性，并且主控制器140可以拒绝在由不太鲁棒的电容式触摸传感器110输出的电容触摸图像中指示的特定位置处的可能输入或缺乏该可能输入。如果由电容式触摸传感器110输出的电容触摸图像与由压力传感器120输出的力触摸图像不匹配，则主控制器140还可以预测电容式触摸传感器110有故障。

主控制器140还可以比较由力和电容式触摸传感器110输出的力和电容触摸图像与连续扫描的序列，以确认触摸传感器表面150上的可能输入。例如：如果系统100匹配由力和电容式触摸传感器110在单次扫描期间输出的力和电容触摸图像之间的可能输入，则主控制器140可以相应地确认合成触摸图像的可能输入和输出。然而，如果力和电容触摸图像传感器输出不匹配，则主控制器140可以：延迟合成触摸图像的输出(或输出“未知输入”命令或“暂停”命令)；将在前一次扫描期间输出的力和电容触摸图像与当前扫描期间输出的力和电容触摸图像进行比较。在该示例中，如果四个力和电容触摸图像中的三个匹配(即，指示在彼此阈值距离内的位置处的触摸传感器表面150上的可能输入)，则主控制器140可以确认这三个位置的平均处的触摸输入，并将第四个不匹配的传感器输出值标记为噪声(或将输出第四个不匹配的传感器输出值的力或电容式触摸传感器110标示为故障)。在该示例中，如果来自两个连续扫描的两个电容触摸图像匹配(即，指示触摸传感器表面上近似相同的位置处的输入)，并且来自两个连续扫描的两个力触摸图像匹配，则主控制器140可以确认由压力传感器120检测到的输入(例如，如果压力传感器120的输出比电容式触摸传感器的输出的权重更大)；由于力和电容式触摸传感器110中的一个或两个有故障，禁用系统100；或者以任何其他方式处理力和电容触摸图像中的这些不同值。主控制器140可以实现类似的方法和技术，以基于在更多次(例如，十次)连续扫描期间收集的力和电容触摸图像来确认或反驳触摸传感器表面150上的输入。

5.1多触摸

为了将力触摸图像中表示的输入与电容触摸图像中表示的输入相匹配，主控制器140可以将力触摸图像中的输入的位置与电容触摸图像中表示的每个输入的位置进行比较。具体地，主控制器140可以：对于电容触摸图像中表示的每个输入，计算表示力触摸图像中的输入的位置与电容触摸图像中输入的位置的接近度的分数；然后对力触摸图像中表示的每个输入重复这些过程；并用这些分数填充分数矩阵。对于超过预设分数阈值的最大分数(或者小于预设误差阈值的最低误差)被计算的力触摸图像中的第一输入和电容触摸图像中的第一输入，主控制器140可以匹配力和电容触摸图像中的这些第一输入，并且从不匹配的输入的列表中移除第一输入。对于下一个最大分数超过预设分数阈值(或者下一个最低误差小于预设误差阈值)的力触摸图像中的第二输入和电容触摸图像中的第二输入，主控制器140然后可以匹配力和电容触摸图像中的这些第二输入，并且从不匹配的输入的列表中移除第二输入。主控制器140可以重复该过程，直到要么力触摸图像要么电容触摸图像中的所有触摸输入已经与另一触摸图像中的一个输入匹配。

主控制器140然后可以丢弃力或电容触摸图像中表示的剩余(未确认的)输入。或者，主控制器140可以将力或电容触摸图像中表示的这些剩余输入标记为或表征为噪声，或者确定输出包含这些未确认的输入的触摸图像的压力或电容式触摸传感器110有故障或损坏。

除了相对位置之外，主控制器140还可以基于力和电容触摸图像中表示的每个输入区域的大小(例如，面积)或形状来计算力触摸图像中表示的输入和电容触摸图像中表示的输入之间的分数。主控制器140可以基于从与先前的力和电容触摸图像的比较计算或插值的这些输入的轨迹(例如，方向、速度)，额外地或可替代地计算力触摸图像中表示的输入和电容触摸图像中表示的输入之间的分数。然而，主控制器140可以基于任何其他一个或更多个参数来计算力触摸图像中表示的输入和电容触摸图像中表示的输入(在基本相似的时间捕获)之间的分数(或误差)。主控制器140可以实现类似的方法或技术：用在相应时间生成的虚拟力触摸图像(如上所述)中表示的输入对原始的电容触摸图像中表示的输入进行评分；用合成电容触摸图像中表示的输入对原始的力触摸图像中表示的输入进行评分(如上所述)，合成电容触摸图像是从上一个力触摸图像被记录以来记录的多个电容触摸图像生成的；和/或匹配电容触摸图像序列上的输入等等。

5.2上下文比较

在该变型中，主控制器140可以实现上下文比较方法，以基于系统100的状态选择性地比较光学、电容和力触摸图像。在一个实现中，如果光学、电容和压力传感器中没有一个检测到触摸传感器表面150上(或附近)的对象，例如如果由光学、电容和压力传感器输出的最后三个触摸图像中没有一个指示可能输入，则主控制器140可以禁用压力传感器120或禁用对后续力触摸图像的分析，而是分析光学和电容触摸图像以检测和确认接近触摸传感器表面150的对象。具体地，光学传感器160可以基于由其内部光学检测器检测到的光强的变化来检测接近但尚未接触触摸传感器表面150的对象，并且电容式触摸传感器110可以基于由其内部驱动电极和感测电极上的电容的局部变化来类似地检测接近但尚未接触触摸传感器表面150的对象。在该实现中，在接收到光学和电容触摸图像时，主控制器140可以实现上述方法和技术，以比较光学和电容触摸图像中表示的可能输入或偏差，并确认或反驳接近的对象形式的可能即将到来的输入。一旦如此检测到接近的对象，主控制器140可以激活压力传感器120和/或比较由压力传感器120输出的力触摸图像和由光学和电容式触摸传感器输出的光学和电容触摸图像，例如根据上述方法和技术，以便检测和确认对象和触摸传感器表面150之间的接触。一旦对象和触摸传感器表面150之间的接触被确认，主控制器140可以禁用光学传感器160或禁用对后续光学触摸图像的分析，而是分析力和电容触摸图像，以检测和确认力在触摸传感器表面150上的施加(即，“输入”)，例如根据上述方法和技术。

在另一实现中，系统100可以仅比较力和电容触摸图像，直到一个力或电容触摸图像中表示的可能输入与另一触摸图像中的可能输入不匹配。在该实现中，主控制器140可以在整个操作期间将光学触摸图像写入缓冲器，但是当可能的输入在一个力和电容触摸图像中表示而不在另一个力或电容触摸图像中表示时，主控制器140可以仅将光学触摸图像与力和电容触摸图像进行比较。因此，主控制器140可以访问来自第三传感器的数据，以决胜(tiebreak)力和电容触摸图像之间的差异。

在前述实现的一个示例中，系统100可以依赖于光学、压力和电容式触摸传感器110的组合来确认对系统100的输入。光学传感器160和电容式触摸传感器110可以用于确认朝向触摸传感器表面的输入的接近(或接近度)；光学传感器160、电容式触摸传感器110以及压力传感器120可以协作来定义和确认输入的位置；并且压力传感器120可以用于定义触摸传感器表面150上的输入的量值(即，力或压力的量值)。

系统100可以实现前述方法和技术，以通过消除第二冗余传感器的操作和对来自第二冗余传感器的传感器的处理来维持性能(例如冗余度、输出精度)，同时降低功耗。然而，系统100可以实现任何其他方法或技术，以基于由一个或更多个光学、电容和压力传感器输出的光学、电容和力触摸图像来检测触摸传感器表面150上的输入。

6.扫描和延迟

在一个实现中，其中电容式触摸传感器110以大于压力传感器120的扫描速率的扫描速率操作，系统100将由电容式触摸传感器110输出的电容触摸图像写入缓冲器，同时等待来自压力传感器120的下一个力触摸图像。当从压力传感器120接收到下一个力触摸图像时，主控制器140可以：选择力触摸图像中的感兴趣区域(例如，指示至少一个输入的区域)；将力触摸图像中的感兴趣区域映射到缓冲器中的电容触摸图像；计算感兴趣区域中的输入在电容触摸图像中的平均位置；并且基于感兴趣区域中的输入在电容触摸图像中的比例来计算电容触摸置信分数。主控制器140然后可以：如果电容触摸置信超过阈值置信分数，则基于力触摸图像中感兴趣区域中输入的位置和电容式触摸图像中输入的平均位置之间的对准，确认触摸传感器表面150上输入的存在和位置；由于力触摸图像中输入的位置和电容触摸图像中输入的平均位置之间缺乏一致，丢弃触摸传感器表面150上的可能输入；然后清除缓冲器，以准备下一个电容触摸图像序列和下一个力触摸图像。

在该实现中，主控制器140还可以例如在从压力传感器120接收到下一个力触摸图像之前或响应于此而单独分析存储在缓冲器中的电容触摸图像。例如，主控制器140可以：匹配存储在缓冲器中的多个电容触摸图像上的输入；检测这些电容触摸图像上的该输入的位置变化中的异常，例如快速轨迹变化(例如，小的时间段内的大轨迹偏差)；并且丢弃来自缓冲器的异常电容触摸图像，以准备缓冲器中的触摸图像与最近的力图像的后续比较。主控制器140可以针对力和触摸图像中指示的触摸传感器表面150上的每个触摸输入重复这些方法和技术。

在该实现中，主控制器140因此可以将电容触摸图像和单个力触摸图像合并成合成图像，该合成图像表示在扫描周期中触摸传感器表面150上的确认的输入的位置(和力)，该扫描周期包括由单个压力传感器扫描跟随的多个触摸传感器扫描。

6.1延迟优化

在另一实现中，当在当前时间从电容式触摸传感器110(以比压力传感器更快的扫描速率操作)接收到当前电容触摸图像时，主控制器140可以通过外推从上一次压力传感器扫描以及一次或更多次先前压力传感器扫描外推(例如，线性外推)触摸传感器表面150上的输入的位置和力的量值来生成当前时间的虚拟力触摸图像。主控制器140然后可以实现上述方法和技术，以：选择虚拟力触摸图像中的感兴趣区域；将虚拟力触摸图像中的感兴趣区域映射到当前电容触摸图像；基于虚拟力触摸图像中输入的位置和电容触摸图像中输入的位置之间的对准，确认触摸传感器表面150上输入的存在和位置；并且由于虚拟力触摸图像中输入的位置和电容触摸图像中输入的位置之间缺乏一致，丢弃触摸传感器表面150上的可能输入。

在该实现中，主控制器140因此可以从一个或更多个过去的力触摸图像生成虚拟力触摸，将该虚拟力触摸图像与电容触摸图像进行比较，以检测并确认触摸传感器表面150上的输入，并且输出表示当前扫描周期中触摸传感器表面150上的每个确认的输入的位置(和力)的合成图像，该当前扫描周期表示单个电容式触摸传感器扫描。

在该实现中，主控制器140还可以基于多个过去的(真实)力触摸图像计算接触速度和接触加速度，将这些接触速度和接触加速度值与人类能够达到的预设最大速度和加速度进行比较，并且如果计算出的接触速度和接触加速度值中的任一个超过这些预设最大速度和加速度，则拒绝当前(真实或虚拟)力触摸图像中表示的可能输入。主控制器140可以实现类似的方法和技术以检查在系统100的操作期间随时间收集的电容触摸图像中表示的可能输入。

6.2采样率

在一个实现中，系统100中的传感器可以不同的扫描速率被采样。在该实现中，系统100可以第一扫描速率(例如，125hz)从电容式触摸传感器110读取电容值图像序列，其中，每个电容值图像包括在相应扫描周期期间电容式触摸传感器110中的每个电容感测电极116对(例如，感测电极和驱动电极对)处的电容值。系统100还可以通过以大于第一扫描速率的第二扫描速率(例如，250hz)从压力传感器120读取压力值图像序列来读取第一压力值。在该实现中，每个压力值图像可以包括在相应扫描周期期间压力触摸传感器中的电阻感测电极126对(例如，感测电极和驱动电极对)处的电阻值。系统100然后可以通过以下方式在第一时间检测第一位置处触摸传感器表面150上的第一输入的存在：从第一时间之前的一组电容值图像外推与第一时间对准的第一电容值图像；以及将第一电容梯度映射到第一电容值图像以生成第一电容触摸图像，该第一电容触摸图像表示大于依据第一电容梯度分配给电容式触摸传感器110上的区域的电容阈值的电容中扰动的位置。为了检测在大约第一时间接近第一位置的触摸传感器表面150上的第二输入的存在，系统100可以：将第一压力梯度映射到在大约第一时间记录的第一压力值图像，以生成第一压力触摸图像，该第一压力触摸图像表示施加的压力中扰动的位置和量值，该施加的压力大于依据第一压力梯度分配给压力传感器120上的区域的压力阈值(例如，在第一时间偏离基线电阻值大于相应的压力阈值)；然后通过计算第一电容触摸图像和几何上与第一电容触摸图像对准的第一压力触摸图像的线性组合(例如，加权平均)，将第一输入和第二输入合并到确认的触摸输入中。另外，系统100可以从第一电容触摸图像和第一压力触摸图像的线性组合生成第一触摸图像。

在前述实现中，系统100在电容值之间插值(以比压力传感器120的扫描速率慢的扫描速率采样)以便及时将由电容式触摸传感器110执行的电容扫描与由压力传感器120执行的压力扫描对准。因此，系统100可以“上采样(up-sample)”由电容式触摸传感器110读取的电容值。或者，系统100可以“下采样(down-sample)”来自压力传感器120的压力值，以及时将压力扫描与由电容式触摸传感器执行的电容扫描对准。

此外，系统100的主控制器140可以实现上述准确度优化或延迟优化方法和技术，以确认或反驳光学、电容和压力传感器检测到的可能输入。例如，光学传感器、电容传感器和压力传感器中的每一个可以不同的扫描速率(例如，分别为1000hz、5000hz和300hz)操作。在该示例中，主控制器140可以在接收到力触摸图像之间存储光学和电容触摸图像，然后，响应于接收到下一个力触摸图像：丢弃异常光学和电容触摸图像；对光学触摸图像的连续序列上表示的类似输入进行平均或编译；对电容触摸图像的连续序列上表示的类似输入进行平均或编译；实现多触摸匹配技术，对光学、电容以及力触摸图像中表示的合成输入进行评分和匹配；确认所有三个触摸图像上匹配的输入；并且丢弃(或表征为噪声)不匹配的输入(即，仅在三个触摸图像中表示的输入)。或者，如上所述，控制器可以生成虚拟光学和力触摸图像，并将这些虚拟、光学以及力触摸图像中表示的可能输入与原始的电容触摸图像进行比较，以确认或丢弃在触摸传感器表面150上检测到的可能输入。

7.阈值梯度和权重

在图8和10所示的一个实现中，框s110定义了跨越电容式触摸传感器的感测阵列的电容阈值的第一电容梯度；并且框s120定义跨越耦合到电容式触摸传感器110的压力传感器120的感测阵列的压力阈值的第一压力梯度。通常，在框s110和s120中，系统100校准感测阵列中的每个感测电极，为感测阵列中的每个感测电极建立基线灵敏度阈值(即，电容阈值和压力阈值)，并在每个类型传感器的整个感测阵列上形成基线灵敏度阈值的梯度图(即，电容梯度和压力梯度)。通过在框s110中定义电容阈值的电容梯度，系统100可以局部校准电容式触摸传感器110中的每个电容感测电极，以检测超过由电容梯度定义的电容阈值的输入。同样地在框s120中，系统100可以局部校准压力传感器120中的每个电阻感测电极126，以检测超过由压力梯度限定的压力阈值的输入。

在一种实现中，框s110和s120通常可以用于响应于感测阵列中的缺陷、传感器的不利环境条件和/或传感器在感测阵列中特定位置处检测特定类型输入的较差性能，动态校准(和重新校准)电容式触摸传感器110中的感测电极116和压力传感器120中的感测电极126。具体地，电容式触摸传感器110感测阵列中的每个感测电极116可以响应于输入的测量的电容值超过静态或动态(例如，“浮动”)基线电容值大于电容阈值来检测输入，从而“校准”感测电极116并调整电容阈值以检测表示有意输入的某些电事件并拒绝其他电事件。例如，用户可以将手指悬停在偏移触摸传感器表面150上方约1cm处。如果由接近手指的电容式触摸传感器110中的电容式传感器电极输出的电场受到大于阈值电容值的扰动，电容式触摸传感器110可以将悬停在触摸传感器表面150上的手指检测为触摸传感器表面150的输入。在该示例中，系统100可以实现框s110来调整感测电极116的电容阈值，以降低对由感测电极116产生的电场中的这种扰动的敏感度，从而拒绝在离(并且不直接接触)触摸传感器表面150这种距离处发生的电容事件。

在框s110中，当制造系统100时，在电容式触摸传感器110的每次扫描之后，和/或在系统100的整个寿命期间，如图8所示，可以为电容式触摸传感器的感测阵列中的每个感测电极116定义电容阈值，例如唯一地或成组地。另外，感测阵列中的每个感测电极116的电容阈值可以是均匀的，或者可以基于触摸传感器表面150上的离散位置的期望电容灵敏度而不同。因此，在框s110中，系统100定义在电容式触摸传感器110的整个感测阵列上映射的电容阈值的电容梯度。例如，电容梯度可以在移动电话触摸屏边缘附近的感测阵列的边缘附近定义较低阈值，并且在设备的触摸屏的中心附近定义较高阈值。边缘附近的较低阈值用于检测和定位边缘附近的较低电容值的较不精确定位的输入。中心附近的较高阈值用于检测更精确定位的和施加的输入，该输入在中心附近表现出较高的电容值(即，输入被感测电极包围)。

同样地，在框s120中，系统100可以类似于上述框s110中描述的电容阈值的方式定义压力阈值。通常，压力传感器120的感测阵列中的感测电极126检测超过压力阈值量值的压力。通过在框s120中校准压力阈值，系统100可以用于区分触摸传感器表面150上的被压力传感器120测量为低压力值的偶然事件(诸如拇指轻柔地搁在触摸板上)和被压力传感器120测量为高压力值的有意施加的输入。在框s120中，系统100可以定义压力传感器120的感测阵列中的每个感测电极116在单个时间、在感测阵列的每次扫描之后和/或在系统100的整个寿命期间的压力阈值。另外，感测阵列中的每个感测电极116的压力阈值可以是均匀的，或者可以基于触摸传感器表面150上每个位置的期望压力灵敏度而不同。

在框s110和s120中，电容阈值和压力阈值可以分别被定义为与静态或浮动基线电容值的最小电容偏差以触发经由电容式触摸传感器110对输入的检测，以及与静态或浮动基线压力值的最小压力值偏差以触发经由压力传感器对输入的检测。具体地，电容阈值可以是与基线电容值的偏移或差值阈值，而压力阈值可以是与基线压力值的差值阈值。例如，超过基线压力值大于差值阈值的压力值可以被识别为输入。

框s110和s120中详述的电容梯度和压力梯度可以是截然不同的或者可以彼此相关。例如，电容式触摸传感器110上映射的电容梯度可以与被布置在电容式触摸传感器110下的压力传感器120上映射的压力梯度成反比。在该示例中，在框s110中，系统100可以定义在接近触摸传感器表面150的拐角处的较低电容阈值，在触摸传感器表面150的边缘处的中等电容阈值，以及在触摸传感器表面150的中心处的高电容阈值。在框s120中，系统100随后可以定义在接近触摸传感器表面150的拐角处的高压力阈值，在触摸传感器表面150的边缘处的中等压力阈值，以及在接近触摸传感器表面150的中心处的低压力阈值。因此，压力传感器120和电容式触摸传感器110可以协作以通过操纵阈值来减少系统100检测和处理触摸传感器表面150上的输入所需的资源负载，系统100利用该阈值检测每个传感器的输入。

在另一实现中，框s130详述了通过电容式触摸传感器110在第一时间从接近触摸传感器表面150上的第一位置的电容式触摸传感器110的感测阵列中的第一电容感测电极116读取第一电容值；并且框s140详述了响应于第一电容值超过依据第一电容梯度分配给接近第一位置的电容式触摸传感器110的第一电容阈值，在第一时间检测触摸传感器表面150上的第一位置处的第一输入的存在。通常，框s130和s140用于从电容式触摸传感器110的感测阵列中的每个感测电极116读取电容值，并确定这些超过电容阈值(由框s110中的电容梯度定义)的电容值构成输入。

同样地，框s150详述了通过压力传感器120在大约第一时间从接近触摸传感器表面150上的第一位置的压力传感器120的感测阵列中的第一电阻感测电极126读取第二压力值；并且在框s160中，系统100详述了响应于第二压力值超过依据第一压力梯度分配给接近第一位置的压力传感器120的第一压力阈值，在大约第一时间检测触摸传感器表面150上的接近第一位置的第二输入的存在。通常，框s150和s160用于从压力传感器120的感测阵列中的每个感测电极126读取压力值，并确定超过压力阈值(由框s110中的压力梯度定义)的压力值构成输入。

在前述实现的一个示例中，方法s100的框可以被实现为响应于第一电容值与针对第一时间计算的基线电容值相差大于第一电容阈值，检测触摸传感器表面150上第一输入的存在；读取接近触摸传感器表面上的第一位置的压力传感器120的感测阵列中的第一电阻感测电极126和第一驱动电极128上的电阻值；以及响应于第二压力值与针对第一时间计算的基线电阻值相差超过第一压力阈值，检测触摸传感器表面150上的第二输入的存在。

一般来说，通过调整框s110至框s160中的传感器阈值，系统可以选择性地对由集成到系统100中的离散传感器(即，电容传感器、光学传感器和/或压力传感器)检测到的输入进行优先级排序。因此，如下所述，系统100可以实现框s110至框s160，以补偿一个或更多个传感器中的缺陷，以补偿每个传感器在某些条件或使用场景下的功效，等等。

7.1权重

如图7和9所示，方法的一种变型包括：在框s176中，增加分配给通过接近中间位置的电容式触摸传感器110检测到的输入的第一权重；在框s178中，减小分配给由接近中间位置的压力传感器120检测到的压力的第二权重；以及在框s170中，基于根据第一权重加权的由电容式触摸传感器110检测到的第二输入，以及基于根据第二权重加权的由接近中间位置的压力传感器120检测到的第二压力，确认接近中间位置的第二输入。通常，系统100可以通过计算根据第一分配的权重加权的电容性输入以及根据第二分配的权重加权的压力输入的线性组合(例如，平均值)，来对由压力传感器和电容式触摸传感器检测到的输入进行加权和合并。通常，在该变型中，当确认触摸传感器表面上的输入、生成表示确认的输入的触摸图像并将触摸图像输出到计算设备时，由系统100在框s110、s120、s130、s140、s150以及s160中通过电容式触摸传感器110和压力传感器120检测到的输入可以被分配权重(例如，“优先级因子”)，该权重指示由电容式触摸传感器110检测到的电容输入和由压力传感器120检测到的压力输入相对于彼此的优先级有多高。除了实现传感器阈值梯度(例如上述电容梯度和压力梯度)或者作为可替代的，系统100可以实现框s170、s176以及s178。

具体地，如图9所示，系统100可以生成或定义电容权重图像，该图像表示分配给电容式触摸传感器110上离散位置处检测到的输入的权重。例如，从压力传感器120中的特定位置处的感测电极126读取的预期压力值和实际压力值之间的差异可以指示接近该特定位置的压力传感器120的缺陷(或失灵)。响应于检测压力传感器120值中的这种不连续性，系统100可以局部增加存储在电容权重图像中的第一位置中的第一权重，该第一位置对应于检测的这种不连续性的位置。

系统还可以生成压力权重图像，该图像表示分配给在压力传感器120上的离散位置处检测到的压力的权重。在前述示例中，响应于检测压力传感器120值中的不连续性，系统100可以局部降低存储在对应于该检测的不连续性的位置的压力权重图像中的第二位置中的第二权重。对压力权重图像中的第二权重的这种降低可以与第一权重的增加成反比，以便将更大的优先级分配给电容值，而将减小的优先级分配给压力值，电容值和压力值是由触摸传感器表面150上的与压力传感器120中的如由检测的输入的压力中的不连续性指示的缺陷相关联的位置附近的这些传感器读取的，当该输入向不连续性的位置移动和经过不连续性的位置时(例如，在向系统输入滑动和滚动型输入期间)保持与触摸传感器表面150的接触。例如，系统100可以为接近第一位置的电容式触摸传感器110的第一权重分配40％的初始权重，为接近第一位置的压力传感器120的第二权重分配60％的初始权重，以适应压力传感器120在更广泛的使用场景中可靠地检测输入的稍微更大的功效。系统100然后可以响应于检测到接近第一位置的压力传感器120中的不连续性，将第一权重增加到55％，并将第二权重减小到45％。系统100还可以：局部减小压力权重图像中对应于压力传感器120的与不连续性重合和包含不连续性的区域的权重；并且局部增加压力权重图像中对应于电容式触摸传感器110的与不连续性重合和包含不连续性的区域的权重。然后系统100可以：通过以下方式在第三时间确认接近第一位置的第二输入：记录电容触摸图像，该电容触摸图像表示在第三时间在接近与缺陷重合的位置处检测到的第二输入；记录压力图像，该压力图像表示在大约第三时间在接近缺陷的位置处检测到的第二压力；通过分别根据电容加权图像和根据压力加权图像合并电容性触摸图像和压力图像，生成表示接近缺陷的位置的第二输入的触摸图像；以及将触摸图像输出到耦合到电容式触摸传感器110和压力传感器120的计算设备。

此外，在框s176和s178中，系统100可以定义跨越触摸传感器表面的整个宽度和长度的权重梯度。在该实现中，系统100可以定义表示电容式触摸传感器110上离散位置处的电容性输入的优先级的第一权重梯度，并且定义表示压力传感器120上离散位置处的压力输入的优先级的第二权重梯度。例如，计算设备：可以定义从电容式触摸传感器110的中心向电容式触摸传感器的边缘增加的电容阈值的第一电容权重梯度；并且可以定义从压力传感器120的中心向压力传感器120的边缘减小的压力阈值的第一压力权重梯度。

然后系统100可以第一扫描速率从电容式触摸传感器110读取电容值图像序列，其中，每个电容值图像包括在相应扫描周期期间电容式触摸传感器110中的每个电容感测电极116处的电容值。系统100还可以大于第一扫描速率的第二扫描速率从压力传感器120读取压力值图像序列，其中，每个压力值图像包括在相应扫描周期期间压力触摸传感器中的每个电阻感测电极126处的电阻值。通过将第一电容梯度映射到第一电容值图像，系统100可以生成第一电容触摸图像，该第一电容触摸图像表示大于依据第一电容梯度分配给电容式触摸传感器110上的区域的电容阈值的电容中扰动的位置。通过将第一压力梯度映射到在大约第一时间记录的第一压力值图像，系统100可以生成第一压力触摸图像，该第一压力触摸图像表示施加的压力中扰动的位置和量值，该施加的压力大于依据第一压力梯度分配给压力传感器120上的区域的压力阈值。然后系统100可以通过计算根据第一权重梯度加权的第一电容触摸图像和根据第二权重梯度加权且几何上与第一电容触摸图像对准的第一压力触摸图像的线性组合以生成第一触摸图像来将第一输入和第二输入合并到确认的触摸输入中并生成第一触摸图像。具体地，如果在第一电容触摸图像中表示的并根据第一权重梯度中的相应权重加权的第一输入和在第一压力触摸图像中表示的并根据第二权重梯度中的相应权重加权的第一压力的组合超过预设静态阈值，则系统100可以将触摸传感器表面150上的输入的检测(和确认)写入第一触摸图像中的相应位置。

8.情境梯度

在方法s100的前述变型中，响应于指示对触摸传感器表面150的输入的类型以及特定传感器在检测对触摸传感器表面150的每种类型的输入中的功效的情况和环境，可以在触摸传感器表面150上施加权重梯度和阈值梯度。

在一个示例中，系统100可以施加阈值梯度到各种传感器，以便改进边缘附近的输入的检测和确认。在该示例中，电容式触摸传感器110对触摸传感器表面150的边缘附近的输入的检测可能不太准确(例如，由于触摸传感器表面的倾斜边缘)，因为边缘附近的电容值可能不准确、不一致或受到更大的噪声。因此，系统100可以在电容式触摸传感器上施加阈值梯度，包括增加在电容式触摸传感器110的边缘附近的电容阈值(即，降低灵敏度)，并且朝向触摸传感器的中心逐渐降低电容阈值(即，提高灵敏度)。同样地，系统100可以向压力传感器施加阈值梯度，包括降低压力传感器120边缘附近的压力阈值和增加设备的中心附近的压力阈值，使得触摸传感器表面150边缘附近检测到的输入主要基于由压力传感器120检测到的施加的压力的偏差来识别，而不是基于由电容式触摸传感器110检测到的局部电容的偏差来识别，以便适应接近触摸传感器表面150边缘的检测的电容值的不准确性。

在另一示例中，系统100包括包含集成触摸屏的电话。当设备平放在桌子上时(与被用户拿到升高的位置相反)，电容式触摸传感器110在检测电容性输入方面可能不太有效，因为电容式触摸传感器110没有接地到可能用她的手指按压设备屏幕的用户。因为系统没有接地到用户，所以在用户和系统100之间缺乏公共接地面可能导致由电容式触摸传感器110记录的电容值的很少的可表征的和可重复的变化。然而，该系统可以检测到该设备由于触摸传感器在持续时间内记录的电容值的波动而没有接地，和/或基于集成在系统100中的加速度计的输出，确定系统100平放在桌子上。因此，系统100可以增加施加到由压力传感器120在压力传感器120的长度和宽度上检测到的压力值的权重，并减小施加到由电容式触摸传感器110检测到的电容值的权重，从而在系统100的当前使用降低了电容式触摸传感器110在检测触摸传感器表面150上的输入的功效时，使得系统100能够主要通过压力传感器120检测触摸传感器表面150上的输入。

在另一示例中，系统100可以集成到包括触摸屏的电话中。当设备被放在用户口袋中，触摸屏与用户的腿接触时，电容式触摸传感器110可以根据电容式触摸传感器110中的每个感测电极116达到的电容值的大变化而饱和。系统100可以检测电容式触摸传感器110中感测电极116上的这些高电容值，然后基于电容式触摸传感器110的这种饱和和/或系统100中其他传感器的输出来确定设备当前占用用户的口袋。系统100然后可以减小分配给由电容式触摸传感器检测到的电容输入的权重；并且增加分配给由压力传感器120检测到的压力输入的权重，从而由于电容式触摸传感器110的广泛饱和，使得触摸传感器表面150上检测到的压力输入的优先级高于由电容式触摸传感器110检测到的并发电容性输入，电容式触摸传感器110的广泛饱和以其他方式限制了电容式触摸传感器110可靠地检测触摸传感器表面150上的输入的功效。

此外，电容式触摸传感器110因此在检测电容性输入方面可能无效，这是由于在从用户口袋中移除设备之后的一段时间内的饱和，尽管电容式触摸传感器110可以在随后的一段时间内随着由电容式触摸传感器110计算的更有效的基线电容值而恢复。因此，当电容式触摸传感器110从饱和状态恢复时，系统100可以缓慢地将施加到压力输入的增加的权重和施加到电容性输入的减小的权重切换回初始或默认权重，从而使得系统100能够在系统100从用户口袋中移除后立即主要经由压力传感器120检测触摸传感器表面150上的输入。

在另一示例中，系统100可以响应并补偿电噪声，例如来自触摸传感器表面150上存在的湿气或设备充电期间由电缆产生的电噪声。在该示例中，电噪声可能干扰由电容式触摸传感器110读取的电容值。因此，系统100可以对电容式触摸传感器110去权重(即，完全关闭电容式触摸传感器110)并减小压力阈值，以使系统100能够在系统操作期间检测压力传感器120处的较低压力输入。

9.缺陷检测

在图7和9所示的方法的一个变型中，系统100：在框s142中，在第一时间通过电容式触摸传感器110检测触摸传感器表面150上的开始位置处的输入的存在；在框s144中，在持续时间内检测触摸传感器表面150上连续路径上从开始位置通过中间位置到结束位置的输入的转变，结束位置偏离开始位置，持续时间在第一时间之后的第二时间终止；在框s152中，通过耦合到电容式触摸传感器的压力传感器120：在大约第一时间检测施加到接近开始位置的触摸传感器表面150的开始压力；在框s154中，检测施加到接近中间位置的触摸传感器表面150的中间压力；在框s156中，在大约第二时间检测施加到接近结束位置的触摸传感器表面150的结束压力；在框s172中，基于开始压力、中间压力和结束压力检测施加到接近中间位置的触摸传感器表面150的压力量值中的不连续性；在框s174中，响应于检测到不连续性：将邻近中间位置的压力传感器120的第一区域与机械缺陷相关联；在框s176中，增加分配给通过接近中间位置的电容式触摸传感器110检测到的输入的第一权重；在框s178中，减小分配给由接近中间位置的压力传感器120检测到的压力的第二权重；以及，在框s170中，基于根据第一权重加权的由电容式触摸传感器110检测到的第二输入，以及基于根据第二权重加权的由接近中间位置的压力传感器120检测到的第二压力，在第三时间确认接近中间位置的第二输入。通常，方法s100的这种变型用于检测系统100的传感器中的缺陷，并通过使与缺陷重合的其他传感器的优先级(权重)高于缺陷传感器或者减小与缺陷重合的其他传感器的阈值来补偿所述缺陷，使得与缺陷重合的其他传感器对缺陷传感器对输入不太敏感的缺陷区域上的输入更加敏感。

具体地，系统100可以检测并补偿系统100中的任何传感器中的缺陷。缺陷可包括压力传感器120中损坏的电阻感测电极126和/或驱动电极128、电容式触摸传感器110中损坏的电阻感测电极116和/或驱动电极118(例如电容感测电极的“掉落(dropped)”的行和列或“线”)、对集成在显示器像素内的光学传感器160的阻碍等。在该变型中，框s172和s174用于检测不连续性并将该缺陷表征为缺陷，而框s176和s178用于补偿该缺陷。

为了检测由电容式触摸传感器110和压力传感器120读取的电容值和/或压力值的不连续性，系统100可以计算预期值并将实际读取值与预期值进行比较。例如，为了计算特定位置处的预期压力，系统100可以在第一压力和第二压力之间进行插值，这两个压力都与特定位置邻近。为了检测接近特定位置的不连续性，系统100可以将在特定位置处检测到的实际压力与特定位置的预期压力进行比较。响应于预期压力和实际压力之间的差异，系统100可以确认特定位置处或特定位置附近的(机械)缺陷。结果，系统100可以通过减小特定位置附近的电容阈值或增大特定位置附近的电容式触摸传感器110检测到的电容值的权重来补偿缺陷。同样地，系统100可以对特定位置附近检测到的任何压力输入去权重或使特定位置附近检测到的任何压力输入无效。

在方法s100的该变型的一个实现中，系统100可以施加与缺陷重合并围绕缺陷的加权梯度。在该实现中，系统100可以定义第一区域，该第一区域包围中间位置并从中间位置偏移，在第一区域上由压力传感器120检测到的压力朝向中间压力减小；并且将第二权重梯度分配给压力传感器120，该第二权重梯度从第一区域的中心朝向扩展区域的边缘向外增加；并且向与扩展区域重合的电容式触摸传感器110分配第一权重梯度，该第一权重梯度从与中间位置重合的扩展区域的中心朝向扩展区域的边缘向外减小。

9.1缺陷示例

上述变型的不连续性的一个示例包括电容式触摸传感器110阵列中掉落的线或列。在该示例中，电容感测电极116的整行和整列可能被损坏，并且不能检测电容值。在该示例中，系统100可以通过检测触摸传感器表面150上连续路径上从开始位置通过中间位置到结束位置的输入的转变，以及检测在接近中间位置的电容式触摸传感器110中的感测电极116的第一列附近发生的触摸传感器表面150上的电容值的不连续性，来检测掉落的线。响应于检测到不连续性，系统100可以沿着第一列感测电极检测电容式触摸传感器110中的缺陷；减小分配给通过电容式触摸传感器110沿着第一列感测电极检测到的输入的权重；并且增加分配给由压力传感器120在压力传感器120与第一列重合的区域中检测到的压力的权重。对于系统100的未来输入，基于根据第一(例如，低或零)权重加权的由电容式触摸传感器110检测到的输入的存在，以及基于根据第二(例如，高)权重加权的由压力传感器120检测到的输入的压力，系统100可以确认接近中间位置的输入。

在另一实现中，系统100可以检测并补偿压力传感器120中的缺陷，例如在压力传感器120和显示器190之间形成的气泡或因对计算设备的冲击而损坏的无效电阻感测电极126。例如，系统100可以将由接近缺陷的压力传感器120检测到的施加的压力值的权重减小到零，并且可以通过依赖电容性输入来确认未来的输入。

在另一实现中，电容式触摸传感器110和压力传感器120在系统100的制造过程期间可能在位置上未对准。例如，在电容式触摸传感器110和压力传感器120的组装期间(例如通过层压)，电容式触摸传感器110中的感测电极可以横向和/或纵向偏离压力传感器120中的相应的感测电极。因此，系统100可以执行校准例程来确定电容式触摸传感器110和压力传感器120中的感测电极之间的垂直对准，并因此对感测电极进行配对。例如，在校准例程期间(例如，在系统100的制造期间)，电容式触摸传感器110可以基于接近第一位置的第一电容感测电极(或第一簇电容感测电极)处的电容变化来检测接近第一位置的电容性输入；基本上同时，压力传感器120可以基于已知位于第一位置附近的第一电阻感测电极(或第一簇电阻感测电极)处的电阻变化来检测接近第一位置的压力输入。因此，系统100可以基于电容性输入和压力输入的时间接近度和位置接近度(例如，小于预设阈值偏移)来联接电容性输入和压力输入，并相应地计算将第一电容感测电极的位置映射到第一电阻感测电极的位置的校准变换。系统100可以对触摸传感器表面150上的其他位置处的输入重复该过程(例如由自动扫描机器人施加到触摸传感器表面150，该机器人沿着来回连接的(boustrophedonic)路径或在触摸传感器表面150上的已知位置处牵引机械制动器(detent))以用将电容式触摸传感器110中其他位置处的电容感测电极映射到电阻式压力传感器120中的其他电阻感测电极的附加值来填充校准变换。该系统还可以在触摸传感器表面150上的联接的电容和压力输入之间插值，以完成校准变换，该变换用于将每个电容感测电极映射到系统100中的一个(或一组)电阻感测电极。如上所述，系统100可以稍后实现该校准变换以对准电容值图像和压力触摸图像。因此，系统100可以通过根据校准变换将电容式触摸传感器150中的电容感测电极的位置映射(例如平移、旋转和/或缩放)到压力传感器120中的电阻感测电极的位置，来确认接近触摸传感器表面150的特定位置的输入(尽管由电容式触摸传感器110指示的输入的位置不同于由压力传感器120指示的输入的位置)，从而补偿电容式触摸传感器110和压力传感器120之间的未对准。

10.附加传感器

实现方法s100的系统100还可以包括附加传感器，例如集成到显示器的每个像素中的加速度计和光学传感器160。附加传感器可以用于向环境提供上下文并通知触摸传感器表面150的特定位置处的预期传感器阈值。例如，加速度计可以用于检测包括被布置在触摸传感器表面150后面的电容式触摸传感器110和压力传感器120的设备的振动和掉落事件。在该示例中，例如来自沿着碎石路弹跳的汽车的振动，可能限制用户在汽车内时在设备的触摸传感器表面150上放置输入的精度。方法s100的框可以实现来自加速度计的关于振动事件的量值和频率的信息，以增加压力传感器120的压力阈值并显著增加电容式触摸传感器110的电容阈值(或关闭电容式触摸传感器)。通过增加压力传感器120的阈值，用户可以向触摸传感器表面150施加更多压力，以便系统100检测并确认输入。通过减小电容式触摸传感器110的阈值，系统100可以防止用户手指在触摸屏上的意外敲击被读取并被确认为输入；相反，异常事件，例如手指的偶然敲击或放置，可以被读取为在由电容梯度定义的电容阈值以下，并被系统100忽略。

或者，如框s176和s178中所述，来自附加传感器的数据可以用于通知分配给来自系统100中的每种类型的传感器的输入的权重。在前述示例中，当压力输入和电容输入被合并到框s170的确认的触摸图像中时，由加速度计检测到的振动可以用于重新定义分别由压力传感器120和电容式触摸传感器110检测到的压力输入和电容输入的加权。响应于由加速度计检测到的振动，系统100可以增加由压力传感器120检测到的输入的权重(例如，增加到确认的触摸图像的99％)，并且减小由电容式触摸传感器110检测到的输入的权重(例如，减小到确认的触摸图像的1％)。因此，如果电容式触摸传感器110检测到超过由电容梯度定义的电容阈值的输入，但是压力传感器基本上同时检测到输入不存在，则系统100可以组合在确认的触摸图像的99％处加权的压力输入的不存在与在确认的触摸图像的1％处加权的电容性输入，以生成表示电容性输入的电容值的1％量值的确认的触摸输入的确认的触摸图像。

本文描述的系统和方法可以至少部分地被体现为和/或实现为被配置以接收存储计算机可读指令的计算机可读介质的机器。指令可以通过与应用、小应用程序、主机、服务器、网络、网站、通信服务、通信接口、用户计算机或移动设备的硬件/固件/软件元件、腕表、智能电话或其任何适当的组合集成的计算机可执行部件来执行。实施方式的其他系统和方法可以至少部分地被体现和/或被实现为被配置成接收存储了计算机可读指令的计算机可读介质的机器。指令可以由通过与上述类型的装置和网络集成的计算机可执行部件所集成的计算机可执行部件来执行。计算机可读介质可以存储在任何合适的计算机可读媒介上，诸如ram、rom、闪存、eeprom、光学设备(cd或dvd)、硬盘驱动器、软盘驱动器或任何合适的设备。计算机可执行部件可以是处理器，但任何适当的专用硬件设备可以(可选地或附加地)执行指令。

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