CN111868670A - 具有接收隔离的矩阵传感器 - Google Patents

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Abstract

一种包括多个接收天线的传感器***。另外多个天线用作发射天线。可以将天线放置在可变形基板上。可变形基板可以是穿戴在手部附近的带的一部分。

Description

具有接收隔离的矩阵传感器
本申请要求2018年1月19日提交的美国临时专利申请第62/619,656号的权益；本申请进一步要求2018年1月24日提交的美国临时专利申请第62/621,117号、2018年4月13日提交的美国临时专利申请第62/657,120号和2018年4月13日提交的美国临时专利申请第62/657,270号的权益，所有上述申请的内容在此通过引用结合于此。
技术领域
公开的***和方法总体上涉及人机交互领域。
附图简述
从以下对附图中所示的各实施例的更为具体的描述中，本公开的前述的及其他目标、特征、和优点将变得显而易见，在附图中，各个图中的附图标记指代各个视图中的相同部分。附图不一定按比例绘制，而是着重于示出所公开实施例的原理。
图1示出了可用于对握持控制器的手的移动和位置建模的手持式控制器的示意图。
图2是示出了可与图1所示的手持式控制器连接使用的柔性传感器片的高级图。
图3示出了线路隔离的实施例。
图4示出了L隔离的实施例。
图5示出了盒隔离的实施例。
图6示出了盒隔离的另一实施例。
图7示出了展示在没有隔离的传感器上的手指的效果的测试配置。
图8示出了展示来自具有隔离器的传感器上的手指的隔离效果的测试配置。
图9示出了展示来自具有隔离器的传感器上的手指的隔离效果的测试配置的另一视图。
图10示出了根据本公开的一个实施例的传感器元件的阵列。
图11示出了根据本公开的另一实施例的传感器元件的阵列。
图12示出了根据本公开的又另一实施例的传感器元件的阵列。
图13示出了根据本公开的进一步实施例的传感器元件的阵列。
图14示出了根据本公开的又进一步实施例的传感器元件的阵列。
图15示出了根据本公开的更进一步实施例的传感器元件的阵列。
图16示出了根据本公开的更进一步实施例的传感器元件的阵列。
图17示出了根据本公开的更进一步实施例的传感器元件的阵列。
图18示出了根据本公开的实施例的悬停传感器的示例性实施例。
图19示出了根据本公开的更进一步实施例的具有悬停传感器阵列的OLED面板的示例性实施例。
图20示出了根据本公开的又另一实施例的具有悬停传感器阵列的OLED面板的另一示例性实施例。
图21示出了根据本公开的实施例具有传感器元件的带。
图22是根据本公开的一个实施例的传感器配置的高级示意图。
图23示出了根据本公开的一个实施例的合并传感器的带的视图。
图24示出了根据本公开的实施例的合并传感器的带的另一视图。
图25示出了根据本公开的实施例的合并传感器的带的另一视图。
图26示出了布置成线路垂直于手指运动的平面的多个接收线路。
图27示出了输注源和多个接收线路。
图28示出了其上放置有多个发射天线的手。
图29示出了其上放置有发射天线的手。
图30示出了根据本公开制造的放置在手上的天线的实施例。
图31示出了根据本公开制造的放置在手上的天线的另一实施例。
图32示出了根据本公开制造的放置在手上的天线的另一实施例。
图33示出了根据本公开制造的放置在手上的天线的另一实施例。
图34示出了根据本公开制造的放置在手上的天线的另一实施例。
图35示出了根据本公开制造的放置在手上的天线的另一实施例。
图36示出了根据本公开制造的放置在手上的天线的另一实施例。
图37示出了根据本公开制造的放置在手上的天线的另一实施例。
具体实施方式
已经有各种尝试开发能够检测在传感器表面上方更远距离处的悬停的触摸传感器。在2016年12月1日提交且题为“Signal Injection to Enhance Appendage Detectionand Characterization(用于增强附件检测和表征的信号注入)”的美国专利申请第62/428,862号中描述了一种方法，该申请的内容通过引用结合于此。根据该说明书，其中的发明涉及触摸和空中敏感输入设备。该文档描述了用于增强附件检测的信号注入(也称为信号输注)的使用。可在2017年4月22日提交且题为“Heterogenous Sensing Apparatus andMethod(异构感测装置和方法)”的美国临时专利申请第62/488,753号中找到关于悬停搜索技术的进一步公开，该申请的内容通过引用结合于此，该申请尤其公开了用于在手持式传感器上使用的某些输注技术。随后，在2017年11月17日提交且题为“Sensing Controller(感测控制器)”的美国临时专利申请第62/588,267号中进行了进一步公开，该申请的内容通过引用结合于此。
试图理解手部相对于传感器的位置并对其建模带来了若干挑战，其中有干扰。例如，在输注***中，来自附近的手指(digit)的信号可能与来自另一指的信号相混淆。2017年7月17日提交的题为“Apparatus and Methods for Enhancing Digit Separation andReproduction(用于增强手指分离和再现的装置和方法)”的美国临时专利申请第62/533,405号描述了用于手指分离的技术，该申请的内容通过引用结合于此。虽然可以开发更好的手指分离的方法以使用现有传感器数据，但是需要的是能够降低来自例如附近的手指的干扰的传感器。
本申请涉及并实施了题为“Hand Sensing Controller(手部感测传感器)”的美国临时专利申请第62/473,908号、题为“Heterogenous Sensing Apparatus and Methods(异构感测装置和方法)”的美国临时专利申请第62/488,753号、题为“Apparatus and Methodsfor Enhancing Digit Separation and Reproduction(用于增强手指分离和再现的装置和方法)”的美国临时专利申请第62/533,405号、以及题为“Sensing Controller(感测控制器)”的美国临时专利申请第62/588,267号中公开的构思，这些申请的内容全部通过引用结合于此。
当前公开的***和方法提供用于设计、制造和使用电容性触摸传感器，并且尤其是采用基于正交信令的复用机制的电容性触摸传感器，复用机制诸如但不限于：频分复用(FDM)、码分复用(CDM)、或者结合了FDM和CDM方法的混合式调制技术。本文中对频率的引用也可以指其他正交信号基底。由此，本申请通过引用来结合申请人的在先的题为“Low-Latency Touch Sensitive Device(低延迟触敏设备)”的美国专利第9,019,224号、以及题为“Fast Multi-Touch Post Processing(快速多点触摸后处理)”的美国专利第9,158,411号。这些申请构想了可结合当前公开的传感器使用的FDM、CDM或FDM/CDM混合式触摸传感器。在此类传感器中，当来自行的信号耦合(增加)到列或从列解耦(减少)并且在该列上接收到结果时，触摸被感测。通过依次激励各行并测量激励信号在各列的耦合，可以创建反映电容变化并因此反映接近度的热图。
本应用还采用了在以下申请中公开的快速多点触摸传感器和其他接口中使用的原理：美国专利第9,933,880号、第9,019,224号、第9,811,214号、第9,804,721号、第9,710,113号和第9,158,411号。假设熟悉这些专利中的公开内容、概念和命名法。这些专利以及通过引用并入其中的申请的完整公开内容通过引用并入本文。本应用还采用了在以下申请中公开的快速多点触摸传感器和其他接口中使用的原理：美国专利申请第15/162,240号、第15/690,234号、第15/195,675号、第15/200,642号、第15/821,677号、第15/904,953号、第15/905,465号、第15/943,221号、第62/540,458号、第62/575,005号、第62/621,117号、第62/619,656号和PCT公开PCT/US2017/050547，假设熟悉其中的公开内容、概念和命名法。这些申请以及通过引用并入其中的申请的完整公开内容通过引用并入本文。
贯穿本公开中，术语“触摸”、“多个触摸”、“触摸事件”、“接触”、“多个接触”、“悬停”、或“多个悬停”、“手势”、“姿势”或其他描述符可用于描述由传感器检测到用户的手指、触控笔、对象或身体部位的事件或时间段。在一些传感器中，仅当用户与传感器或内置有传感器的设备物理地接触时才发生检测。在一些实施例中，并且如通常由词语“接触”所表示的，这些检测作为与传感器或内置有传感器的设备物理地接触的结果而发生。在其他实施例中，并且如有时通常由术语“悬停”、“手势”或“姿势”来指代，传感器可以被调谐以允许检测在触摸表面上方的一距离处或以其他方式与传感器设备分离并导致可识别变化，尽管事实是导电或电容性对象(例如，触控笔或笔)与表面没有实际的物理接触的“触摸事件”。因此，在本说明书内使用暗示对感测到的物理接触的依赖性的语言不应该意味着所描述的技术仅应用于那些实施例；事实上，几乎全部的(若不是全部的话)本文所描述的内容将同等地应用于“接触”、“悬停”、“姿势”和“手势”，它们中的每一个都是触摸或触摸事件。通常，如本文中所使用的，词语“悬停”是指非接触式触摸事件或触摸，并且如本文中所使用的，就本文旨在的“触摸”的意义而言，术语“悬停”、“姿势”和“手势”是“触摸”的种类。因此，如本文中使用的，当短语“触摸事件”和词语“触摸”用作名词时包括接近触摸和接近触摸事件，或者可以使用传感器识别的任何其它手势。“压力”指代由用户接触(例如，用他们的手指或手进行按压)对象的表面而施加的每单位面积的力。“压力”的量与“接触”(即，“触摸”)的测量相似。“触摸”指代“悬停”、“接触”、“手势”、“姿势”、“压力”或“紧握”的状态，而通常通过信号低于由传感器测得的精确测量的阈值来识别“触摸”的缺乏。根据实施例，触摸事件可以以非常低的延迟(例如，在十毫秒或更小的数量级上，或在少于一毫秒的数量级上)被检测、处理、并提供到下游计算进程。
如本文中使用的，并且特别是在权利要求内，诸如第一和第二的序数术语本身并不旨在意味着序列、时间或独特性，而是用于区分一个要求保护的构造与另一个要求保护的构造。在其中上下文进行了规定的一些用例中，这些术语可以暗示第一和第二是独特的。例如，在其中事件发生于第一时间且另一事件发生于第二时间的情况下，不存在以下刻意的含义：第一时间发生在第二时间之前、发生在第二时间之后、或与第二时间同时发生。然而，在其中权利要求中呈现了第二时间在第一时间之后的进一步限制的情况下，上下文将要求将第一时间和第二时间解读为独特的时间。类似地，在其中上下文如此规定的或准许的情况下，序数词旨在被广义地解释，使得两个所标识的权利要求构造可以具有相同的特性或具有不同的特性。由此，例如，没有进一步限制的第一频率和第二频率可以是相同频率(例如第一频率是10Mhz并且第二频率是10Mhz)，或可以是不同的频率(例如，第一频率是10Mhz并且第二频率是11Mhz)。上下文能以其他方式来规定，例如在其中第一频率和第二频率被进一步限制为彼此频率正交的情况下，在这种情况下，它们不可能是同一频率。
快速多点触摸(FMT)传感器的某些原理在本领域是已知的和/或已经在本申请提交日期之前提交的专利申请中公开。在实施例中，正交信号被发射到多个驱动导体中，并且由信号处理器分析由附接到多个感测导体的接收器接收到的信息以识别触摸。可按各种配置(包括例如在交叉点形成节点的矩阵)组织驱动导体和感测导体(有时也被称为行和列)，并且通过对列或感测信号的处理来在那些节点处检测触摸交互。在正交信号为频率正交的实施例中，正交频率之间的间隔Δf至少是测量周期τ的倒数，该测量周期τ等于对列采样期间的周期。因此，在实施例中，可以使用一千赫兹的频率间隔(Δf)来测量的列长达一毫秒(τ)(即，Δf＝1/τ)。
在实施例中，混合信号集成电路的信号处理器(或下游组件或软件)适配成确定表示发射到行的每个频率正交信号的至少一个值。在实施例中，混合信号集成电路的信号处理器(或下游组件或软件)对接收到的信号执行傅立叶变换。在实施例中，混合信号集成电路适配成使接收到的信号数字化。在实施例中，混合信号集成电路(或下游组件或软件)适配成使接收到的信号数字化并且对经数字化的信息执行离散傅立叶变换(DFT)。在实施例中，混合信号集成电路(或下游组件或软件)适配成使接收到的信号数字化并对经数字化的信息执行快速傅立叶变换(FFT)(FFT是离散傅立叶变换的一种)。
鉴于本公开内容，对于本领域技术人员而言显而易见的是，DFT本质上处理的是在采样周期(例如，积分周期)期间获取的数字样本序列(例如，窗口)视为好像它重复。结果，不是中心频率(即，不是积分周期的倒数的整数倍(其倒数定义了最小频率间隔))的信号可具有对其他DFT频段贡献小值的相对标称的、但非刻意的结果。因此，鉴于本公开内容，对于本领域技术人员也将显而易见的是，如本文中所使用的术语正交不被这样的小贡献“违反”。换句话说，当我们在本文中使用术语频率正交时，如果一个信号对DFT频段的基本上所有贡献相比另一信号的基本上所有贡献是对不同的DFT频段作出的，则这两个信号被认为是频率正交的。
在实施例中，以至少1MHz对所接收的信号进行采样。在实施例中，以至少2MHz对所接收的信号进行采样。在实施例中，以4Mhz对所接收的信号进行采样。在实施例中，以4.096Mhz对所接收的信号进行采样。在实施例中，以大于4MHz对所接收的信号进行采样。
为了实现kHz采样，例如，可以在4.096MHz下获取4096个样本。在此类实施例中，积分周期为1毫秒，根据频率间隔应当大于或等于积分周期的倒数的约束，该积分周期提供了1KHz的最小频率间隔。(鉴于本公开内容，对于本领域技术人员将显而易见的是，以例如4MHz获取4096个样本将产生略长于一毫秒的积分周期，且不实现kHz采样，并且最小频率间隔为976.5625Hz。)在实施例中，频率间隔等于积分周期的倒数。在此类实施例中，频率正交信号范围的最大频率应当小于2MHz。在此类实施例中，频率正交信号范围的实际最大频率应当小于采样率的约40％，或小于约1.6MHz。在实施例中，DFT(其可以是FFT)被用于将经数字化的接收到的信号变换为信息频段，每个信息频段反映所发射的频率正交信号的频率，该频率正交信号可以由发射天线130发射。在实施例中，2048个频段与从1KHz到约2MHz的频率对应。鉴于本公开内容，对于本领域技术人员而言将显而易见的是，这些示例仅是示例性的。取决于***的需求，并在受到以上描述的约束下，可以增加或减少采样率、可以调整积分周期、可以调整频率范围等。
在实施例中，DFT(其可以是FFT)输出包括用于所发射的每个频率正交信号的频段。在实施例中，每个DFT(其可以是FFT)频段包括同相(I)分量和正交(Q)分量。在实施例中，I分量和Q分量的平方和被用作与那个频段的信号强度对应的测量。在实施例中，I分量和Q分量的平方和的平方根被用作与该频段的信号强度对应的测量。鉴于本公开，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以将与频段的信号强度相对应的测量用作与触摸有关的测量。换言之，与给定频段中的信号强度对应的测量将作为触摸事件的结果而改变。
一般而言，如术语在本文中所使用的，注入或输注是指以下过程：将信号传输到用户的身体，从而有效地允许身体(或身体的多个部位)变成信号的主动发射源。在实施例中，将电信号注入到手部(或身体的其他部位)中，并且即使当手部(或手指或身体的其他部位)不与传感器的触摸表面直接接触时，该信号也能够由传感器检测。在某种程度上而言，这允许相对于表面来确定手部(或手指或某个其他身体部位)的接近度和定向。在实施例中，信号由身体携载(例如，传导)，并且取决于所涉及的频率，信号也可以被携载在表面附近或表面下方。在实施例中，至少KHz范围的频率可在频率注入中使用。在实施例中，MHz范围内的频率可在频率注入中使用。为了结合如上文所述的FMT使用输注，在实施例中，输注信号可被选择为与驱动信号正交，因此，在感测线路上，除了可以看见其他信号之外还可以看见输注信号。
在各种实施例中，本公开内容针对对悬停、接触、压力、手势和身体姿势敏感的***(例如，对象、控制器、面板或键盘)以及所述***在真实世界、人工现实、虚拟现实和增强现实环境中的应用。本领域的普通技术人员将理解，本文的公开内容通常适用于使用快速多点触摸来检测悬停、接触、压力、手势和身体姿势的所有类型的***。
本文中使用的术语“控制器”旨在指代提供人机接口的功能的物理对象。在实施例中，控制器可以是运载工具(诸如摩托车之类)的车把。在实施例中，控制器可以是运载工具(诸如汽车或船之类)的方向盘。在实施例中，控制器能够通过直接感测手部的移动来检测此类移动。在实施例中，控制器可以是与视频游戏***一起使用的接口。在实施例中，控制器可以提供手部的位置。在实施例中，控制器可以通过确定靠近身体部位和/或功能的移动和/或与身体部位和/或功能相关联的移动来提供其他身体部位的姿势、位置和/或移动，例如，骨骼、关节和肌肉的关节运动，以及如何将该关节运动转换为手部或足部的位置和/或移动。
本文中所讨论的控制器使用用作发射天线和接收天线的天线。然而，应当理解，天线是发射、是接收还是两者取决于上下文和实施例。当天线被用于发射时，导体可操作地连接到信号发生器。当天线被用于接收时，导体可操作地连接到信号接收器。在实施例中，用于所有模式或模式的任何组合的发射天线和接收天线可操作地连接到能够发射和接收所需信号的单个集成电路。在实施例中，发射天线和接收天线各自可操作地连接到分别能够发射和接收所需信号的不同的集成电路。在实施例中，用于所有模式或模式的任何组合的发射天线和接收天线可以操作地连接到一组集成电路，每个发射天线和接收天线能够发射和接收所需信号，并且一起共享对于这样的多个IC配置必需的信息。在实施例中，在集成电路的容量(即，发射信道和接收信道的数量)和模式的要求(即，发射信道和接收信道的数量)准许的情况下，由控制器使用的所有的多个模式的所有发射天线和接收天线由共同的集成电路或一组集成电路(在该组集成电路之间具有通信)操作。在实施例中，在发射信道或接收信道的数量需要使用多个集成电路的情况下，来自每个电路的信息在单独的***中被组合。在实施例中，该单独的***包括GPU和用于信号处理的软件。
本文中所讨论的发射天线和接收天线的目的是具有3D位置保真度地检测触摸事件、移动、运动和手势，诸如悬停、接近度、手部位置、手势、姿势等。可以在特定方向上发射发射信号。在实施例中，使用混合信号集成电路。该混合信号集成电路包括信号发生器、发射器、接收器和信号处理器。在实施例中，混合信号集成电路适配成产生一个或多个信号并发射信号。在实施例中，混合信号集成电路适配成生成多个频率正交信号，并将所述多个频率正交信号发送到发射天线。在实施例中，频率正交信号在从DC一直到约2.5GHz的范围内。在实施例中，频率正交信号在从DC一直到约1.6MHz的范围内。在实施例中，频率正交信号在从50KHz到200KHz的范围内。频率正交信号之间的频率间隔通常大于或等于积分周期(即，采样周期)的倒数。在实施例中，信号的频率没有改变，并且替代地，信号的幅度被调制。
除了信号传输的其他特征之外，还使用上文所讨论的原理，以便获取关于各种身体部位的位置、手势、动作、姿势、触摸事件等的有意义的信息。在实施例中，本文中所公开的***和方法使用发射信号的各种性质以便处理该信息，以提供手部位置和手势的准确描绘。
图1示出了可用于对握持控制器10的手的移动和位置建模的手持式控制器10的示意图。接收天线和发射天线被放置在控制器10周围。在实施例中，接收天线和发射天线被放置在控制器10周围的一个层中。在实施例中，接收天线和发射天线被放置在控制器10周围的多个层中。
取决于控制器10的需要，接收天线和发射天线可以选择性地作为发射天线或接收天线操作。下面详细讨论矩阵或其他阵列中的发射天线和接收天线的操作。经由使用发射天线发射相对于所发射的每一个其他信号正交的信号来操作本文所讨论的控制器10。具体而言，在本文所讨论的实施例中，信号相对于彼此频率正交。此外，控制器10可以在其中结合有能够将信号输注(注入)到控制器10的用户的手部中的信号输注器。该信号输注器是发射天线，其将信号发射到用户中，使得用户变成信号的载体，随后由控制器10周围的接收天线来检测该信号。所输注的信号可以在位于控制器10周围的接收天线处被接收。此外，可以在控制器10上使用多个输注点。
图2是可与图1所示的手持式控制器10的实施例结合使用的柔性传感器片20的示例性实施例。虽然示出了每行由三个接收天线21组成的五行，但是受制于以下讨论的考虑，这些数量是任意的，并且可以更多或更少。在实施例中，十五个接收天线21适配成接收已经被输注到人类手部中的输注信号。可以在各种位置通过各种方式(例如，通过腕带、通过座椅、或甚至经由位于控制器上其他位置的电极)来输注输注信号。无论输注信号是在何处生成以及如何生成，在信号被输注到手部上的情况下，信号将从手部的所有点辐射。(还可以使用来自相同位置或不同位置的多个输注信号。)
在实施例中，在手部围绕控制器移动和/或缠绕时，一个或多个单独的手指改变它们距离接收天线21的相对距离。因为输注信号随着手指与接收天线21之间的距离而减小，所以在实施例中，与接收天线21相距较近的手指将比较远的手指做出更强的贡献。在所示的实施例中，使用了五行的三个接收天线21，每一对相邻行的接收天线21对应于缠绕控制器的手指的位置，并且接收天线21中的每一个对应于缠绕控制器的手指段中的一个的位置。在实施例中，使用了四行的三个接收天线21，接收天线21的行中的每一行对应于缠绕控制器的手指的位置，并且接收天线21中的每一个对应于缠绕控制器的手指段中的一个的位置。在实施例中，使用了三行的三个接收天线21，接收天线21的行中的每一行对应于缠绕控制器的手部上的手指间(inter-finger)，并且接收天线21中的每一个对应于缠绕控制器的手指段中的一个的位置。
因为在感测时接收天线21是全向的，所以可能难以识别接收天线21的体积内的探针(例如，手指)的位置。因此，可以期望限制或操纵接收天线21的体积，以便更容易地识别探针的位置。例如，在重建手部时，靠近食指的不受限制的接收天线可以接收来自中指、无名指和小指的贡献。该行为引入了信号混淆并使重建手指移动更加困难。
在实施例中，可以将隔离天线(也称为隔离导体、隔离迹线)放置在接收天线21附近以限制其感测体积。
转到图3，示出了在采用三行的每行三个接收天线31的传感器30上使用隔离天线32的示例性实施例。隔离天线32(标记为隔离条带)被设置在三行传感器上的第一行的三个接收天线31与第二行的三个接收天线31之间。经由PCB上的信号源生成信号并将信号经由引线传导到接触点。两个导体欧姆地(ohmically)连接到传导信号的接触点，一个导体去往身体，并且另一个导体去往隔离天线32。在说明性实施例中，仅隔离行中的三个接收天线31(即，在隔离天线32的一侧上的单独的行)经由引线连接到接收天线31和信号处理器。当输注信号连接到隔离天线32和身体时，实质上减轻了在另一侧上的手指影响。在实施例中，在隔离天线32的两侧上的接收天线31都经由其自身的引线连接到信号处理器。在实施例中，隔离天线32被放置在接收天线31的每一行之间。
转到图4，示出了使用多个隔离天线42的传感器40的示例性实施例。隔离天线42被放置在采用三行的每行三个接收天线41的传感器40上。在该实施例中，在接收天线41的第一行和第二行之间铺设一个隔离天线42，同时在每一行中的第一和第二接收天线41之间铺设与第一隔离天线42欧姆接触的第二隔离天线42。使用该测试配置，当输注信号连接到隔离器和身体时，在隔离天线42的一侧上的探针(例如，手指)的影响相对于在隔离天线42的另一侧上的接收天线被减轻。
现在转到图5和图6，示出了矩形形状的隔离天线52的实施例。在图5和图6中，接收天线51被形成矩形的隔离天线52围绕。鉴于本公开内容，对于本领域技术人员而言将显而易见的是，接收天线51、隔离天线52的配置和尺寸、以及它们之间的距离可以变化。如上，从隔离天线52之外的手指产生的在被隔离的接收天线51处的信号被隔离天线52实质上减轻和/或遮掩，而靠近接收天线51的手指仍然在接收到的信号行为中导致变化。
在实施例中，没有使用输注信号。例如，返回图3，其中在采用三行的每行三个接收天线31的传感器30上存在隔离天线32。当输注信号连接到隔离天线32而不是身体时，实质上减轻了在隔离天线32的另一侧上的手指的影响。虽然减轻了响应的幅度，但是隔离天线32的影响仍然存在并且可测量。
尽管图3-6中的每一个示出了用于隔离天线的不同几何形状(诸如直线、L形、和矩形形状)，但鉴于本发明，对于本领域技术人员来说，更加多的几何形状将是显而易见的。因为所示的发射/隔离天线几何形状展示了三个设计参数的变化：宽度、封闭(closure)、和到接收天线的邻接度(adjacency)。封闭的参数描述了隔离天线是否完全封围接收天线(诸如矩形形状的隔离天线)或仅封围接收天线的边缘的子集(诸如，直线和L形之类)。随着隔离天线增加其宽度并且更加紧密地邻接于接收天线，隔离天线将向接收天线贡献更大量的信号强度。可以改变隔离等级以通过调整这些设计参数实现期望的结果。
例如，具有5mm宽度(参见例如图5)和1mm或5mm的邻接度的矩形几何形状将完全隔离信号。然而，当手指被放置在矩形形状的隔离天线外侧时，具有1mm宽度和5mm邻接度的矩形几何形状(参见例如图6)将看见大约15％的信号增加。在实施例中，在平衡对物理传感器空间的要求时，3mm的邻接度和3mm的宽度对于隔离信号响应是有用的。可以使用任何尺寸的接收天线。在实施例中，接收天线可以小到1mm矩形或更小，或大得多。具有36平方毫米表面积的接收天线可以充分地执行，仅具有9平方毫米表面积的接收天线也将可以充分地执行。如下面进一步讨论的，可以将接收天线集合在一起以增加影响。还可以增加封闭以改善隔离，例如，与具有直线形状的隔离天线相比矩形几何形状将产生的更大的隔离。
图7示出了在未使用隔离天线时在图3所示的测试设置上发生的干扰。在类似于图3所示的测试设置中，采用了仅一行接收天线，并且该行对应于图7所示的传感器70上方的手部中的食指(pointer finger)。此外，在所示的测试设置中，仅食指是基于来自传感器70的输入重构的。尽管在传感器70上方的实际手部中的食指是基本上直的，但在屏幕76上的重构的食指75示出了食指75是弯曲的。手指位置的不完美再现是由中指朝向传感器70的移动(尽管是在中指自身的行上)导致的干扰产生的结果。
对于图8和图9，测试设置保持与图7所使用的相同，除了使用与由身体(并且因此，手部)使用的频率相同的频率来输注隔离天线。在隔离天线右侧的手指不影响在隔离天线的左侧的手指的手指重构。由此，在屏幕76上示出的重构的食指75更接近食指的实际位置。
天线通常具有静态特性。例如，天线可以具有固定的表面积。天线还可以具有固定的功能作用(即，发射、接收、接地)。然而，有可能实时地改变天线的特性以便动态地调整传感器的行为。
除了表面积之外，可以实时地改变每个天线的行为来以编程方式改变传感器设计。例如，给定NxM天线的矩阵，每个天线具有5x5 mm的正方形几何形状，可以将每个天线的行为动态地指定为发射或接收天线。此外，给定先前讨论的接收天线隔离方法，可以将一些天线指定为输注发射天线(例如，隔离器)以隔离给定接收天线的响应体积。类似地，可将一些天线接地以降低附近的接收天线的响应。
除了功能标识之外，还可以对传感器的表面积进行编程。例如，平行板电容器模型表明电容将随着板的表面积的增加而增加。例如，给定正方形天线的矩阵，每个矩阵具有5x5 mm的表面积，以及每个天线之间的一组物理开关，就有可能动态地改变天线的功能性表面积。可以使用这些正方形天线的开关连接这些正方形天线的组合。例如，在实施例中，可以连接一组两个天线以产生50mm2(即，5x10 mm)的表面积。在实施例中，可以连接一组四个天线以形成100mm2面积(即，10x10 mm)，等等。当然，5x5的尺寸仅是说明性的，并且该原理将同样适用于更小和更大的天线阵列。
例如，在实施例中，当使用握持控制器时，可以更新每个天线的作用以反映手部或手指的新位置。如果手部的位置相对于控制器的表面变化，则可以将先前是发射天线的天线指定为接收天线，以确保手指的更加局部性的视图。
已经执行早期测试以表征针对上文所讨论的设计参数的隔离响应。根据以下独立变量测试了条件的子集：邻接度(1mm，5mm)X封闭(短线、长线、矩形)X宽度(1mm，5mm)X手指接触(finger_contact)(未连接、远离、附近、接触)。注意，在该实验中忽略了隔离(即，启用条带或禁用条带)的存在，因为在先前测试中观察到了的信号行为的差异并且这不是感兴趣的。
因变量是在手指接触远离和手指接触附近的平均信号强度之间的百分比差异。该公式意味着当手指在隔离条带之外且“远离”接收天线时，被完全隔离的接收天线不应看到来自手指的贡献。当接收天线被隔离时，百分比差异应当为0％。
据信：增加封闭将增加隔离；增加宽度将增加隔离；增加邻接度将增加隔离。初步实验数据支持该假设并被总结在下表中。在实施例中，虽然邻接度是增加隔离的有用的参数，放置隔离天线(即，发射天线)将影响接收天线的灵敏度。与离开5mm的天线相比，具有1mm邻接度的隔离天线将在附近的接收天线上产生更大的贡献。
Figure BDA0002680267910000151
转到图10，示出了具有4列的3个天线101和在每列之间的隔离器天线102的说明性阵列的传感器阵列。在图10的底部，示出了四个手指作为比例。在实施例中，可以通过将天线101用作接收天线，并将隔离器天线102用作隔离器来沿手指长度跟踪手指。在实施例中，隔离器天线102与施加到身体的输注信号共享公共信号。在实施例中，隔离器天线102与施加到身体的输注信号共享公共信号，并且附加地，每个隔离器天线102具有可以通过对在接收天线处接收到的信息解码来被检测的另一正交信号。在实施例中，所述另一正交信号中的每一个与彼此不同，使得每个发射天线发射一个独特的信号和一个所有天线所共用的另一信号(例如，隔离信号)。
转到图11，示出了具有5列的每列6个天线、第一天线1101和第二天线1102的说明性阵列的传感器。在三列的底部处示出了三个手指作为比例。在实施例中，可以通过将第一天线1101用作接收天线，并将第二天线1102用作隔离器来沿手指长度跟踪手指。在实施例中，第二天线1102与施加到身体的输注信号共享公共信号。在实施例中，第二天线1102与施加到身体的输注信号共享公共信号，并且附加地，每个第二天线1102具有可以通过对在接收天线处接收到的信息解码来检测的另一正交信号。在实施例中，该另一正交信号中的每一个与彼此不同，使得每个发射天线发射一个独特的信号和一个所有天线所共用的另一信号(例如，隔离信号)。在实施例中，该另一信号不由相邻的发射天线发射，但是可以是多个发射天线(例如，每隔一个，或每隔两个)共用的。
转到图12，示出了另一说明性的传感器阵列。同样，示出了指尖作为比例。在实施例中，第一天线1201是接收天线并且第二天线1202是发射天线，并且因此可以在接收天线之间提供隔离。在实施例中，第一天线1201和第二天线1202中的每一个可以作为接收天线或发射天线操作。如上，在实施例中，第二天线1202中的每一个是携载隔离信号的发射天线。在实施例中，第二天线1202中的每一个是可以携载与隔离信号正交的一个或多个附加的信号的发射天线。在实施例中，没有使用隔离信号，并且第二天线1202中的每一个是携载与由在阵列中用作发射天线的每一个其他的第二天线1202携载的每个信号正交的一个或多个信号的发射天线。用作接收天线的每个第一天线1201(或第二天线1202)可操作地耦合到信号处理器以处理其上接收到的信号。如上文所讨论的，因为第一天线1201和第二天线1202中的每一个可以充当发射天线或接收天线，所以在实施例中，可以重新配置阵列，这可以辅助模拟有效地更大的接收天线或发射天线。在实施例中，可以采用可编程物理连接(例如，开关)以通过将多个元件连接在一起充当一个元件来有效地改变元件的表面积(并且因此改变元件的灵敏度)。
转到图13，示出了另一说明性的传感器阵列。同样，示出了指尖作为比例。在实施例中，第一天线1301是接收天线并且第二天线1302是发射天线，并且因此可以在用作接收天线的第一天线1301之间提供隔离。在实施例中，第一天线1301和第二天线1302中的每一个可以作为接收天线或发射天线操作。如上，在实施例中，用作发射天线的每个第二天线1302携载隔离信号。在实施例中，用作发射天线的每个第二天线1302可以携载与隔离信号正交的一个或多个附加的信号。在实施例中，没有使用隔离信号，并且用作发射天线的每个第二天线1302中携载与由在阵列中用作发射天线的每一个其他的第二天线1302携载的每个信号正交的一个或多个信号。用作接收天线的每个第一天线1301可操作地耦合到信号处理器以处理其上接收到的信号。如以上所讨论的，在实施例中，阵列可以被重新配置为具有有效地更大的接收天线或发射天线。
转到图14，示出了第一天线1401和第二天线的密集阵列的说明性部分。在实施例中，第一天线1401和第二天线1402可以用作接收天线、发射天线和/或接地。
图15-17示出了各种天线的传感器阵列。图15具有第一天线1501和第二天线1502的阵列。第一天线1501和第二天线1502可以用作发射天线和接收天线。当用作发射天线时，第二天线1502可以是隔离发射天线，由此降低可能在用作接收天线的第一天线处发生的干扰。
图16具有第一天线1601和第二天线1602的阵列。第一天线1601和第二天线1602可以用作发射天线和接收天线。当用作发射天线时，第二天线1502可以是隔离发射天线，由此降低可能在用作接收天线的第一天线处发生的干扰。
图17具有第一天线1701和第二天线1702的阵列。第一天线1701和第二天线1702可以用作发射天线和接收天线。当用作发射天线时，第二天线1702可以是隔离发射天线，由此降低可能在用作接收天线的第一天线处发生的干扰。
图18示出了包括天线(诸如第一天线1801和第二天线1802)的密集阵列的实施例，所述天线中的每一个可以单独连接到将任何输入转换为任何输出的NxM转换器(switcher)1815。NxM转换器1815可以随后连接到可操作地连接到触摸传感器芯片上的信号处理器1820的模数(ADC)输入1816和数模输出1818(DAC)，信号处理器1820配置成生成并发射所需的正交信号，并且配置成接收并处理进入的信号。在该配置中，诸如第一天线1801和第二天线1802之类的天线中的任一者可以单独地使用或可以与其他天线组合。类似地，每个天线(诸如第一天线1801和第二天线1802)可以充当接收天线或充当发射天线。在实施例中，将多组元件一起使用以形成更大的接收天线从而检测微弱或远离的信号，并且减少在表面积上的元件组(最终降低到1个元件)以检测较近的信号。在实施例中，诸如第一天线1801和第二天线1802之类的天线中的任一者可以用作接收天线、发射天线或接地。
图19示出了包括天线(诸如第一天线1901和第二天线1902)的阵列的实施例，每个天线单独连接到将任何输入转换为任何输出的NxM转换器1915。在图19中，诸如第一天线1901和第二天线1902之类的天线散布着(interspersed)其他组件。在实施例中，诸如第一天线1901和第二天线1902之类的天线散布着在OLED显示器上的OLED组件。如上，NxM转换器1915可以随后连接到可操作地连接到信号处理器1920的模数(ADC)输入1916和数模输出1918(DAC)，信号处理器1920配置成生成并发射所需的正交信号，并且配置成接收并处理进入的信号。在该配置中，天线中的任一者可以被单独地使用或可以与其他天线组合。
因为OLED的规模可能需要太小或实际低效的天线，所以在实施例中，天线可以更大。转到图20，示出了包括天线(诸如第一天线2001和第二天线2002)的阵列的实施例，每个天线单独连接到将任何输入转换为任何输出的NxM转换器2015。在图20中，诸如第一天线2001和第二天线2002之类的天线散布着其他组件。在实施例中，诸如第一天线2001和第二天线2002之类的天线散布着在OLED显示器上的OLED组件。如上，NxM转换器2015可以随后连接到可操作地连接到信号处理器2020的模数(ADC)输入2016和数模输出2018(DAC)，并且信号处理器2020配置成生成并发射所需的正交信号，并且配置成接收并处理进入的信号。在该配置中，天线中的任一者可以被单独地使用或可以与其他天线组合。以类似的OLED配置设置由第一天线2001和第二天线2002制成的实质上更大的天线。
在实施例中，可以将天线布置在单个层上(例如，柔性材料的层)。在实施例中，可以将天线布置在多个层上(例如，在一片或多片柔性材料的一侧或两侧上)。在实施例中，可以将天线中的一些或全部和一些导体布置在同一层上，而将其他导体和任何剩余的天线布置在单独的层上(例如，不同的基板或相同基板的不同侧)。在实施例中，可以将天线或导体(术语天线和导体可互换地使用)嵌入到基板(例如，塑料、布或橡胶)中。在实施例中，可以将天线或导体放置在基板(例如，塑料、布或橡胶)的表面上。在实施例中，一些天线或导体被嵌入到基板中，而其他天线或导体在基板的表面上。在实施例中，天线或导体被部署在柔性基板上。在实施例中，天线或导体被部署在柔性基板上，使得可以检测基板的相对取向上的变形和变化。
转到图21，根据实施例示出了带2100。在实施例中，带2100是柔性的。在实施例中，带2100被设计成穿戴在身体上。在实施例中，带2100被设计成围绕手腕或手掌穿戴。在实施例中，带2100被设计成围绕颈部、腿、脚踝、手臂、胸、或身体的其他部分穿戴。在实施例中，带2100被结合到可穿戴制品中(例如，衬衫、裤子、内衣、手套)。在实施例中，带2100具有内部部分和外部部分。在实施例中，带2100具有内部部分、外部部分和边缘。
在实施例中，将诸如第一天线2111和第二元件2112之类的天线放置在带2100的内部部分上。在实施例中，放置在内侧表面上的诸如第一天线2111和第二天线2112之类的天线可以配置成作为发射天线或接收天线。在实施例中，将隔离器(其可以是用作隔离器的细长天线)布置在一组或多组其他天线之间。在实施例中，当带2100被穿戴时，位于带的内部部分上的天线和用作隔离器的天线被配置成与皮肤欧姆接触。在实施例中，当带2100被穿戴时，位于带2100的内部部分上的天线和用作隔离器的天线被配置成不与皮肤欧姆接触，而是靠近皮肤。在实施例中，当带2100被穿戴时，位于带2100的内部部分上的天线和用作隔离器的天线被配置成与皮肤相距一距离。在实施例中，在皮肤与天线和用作隔离器的天线之间是介电材料。
在实施例中，将诸如第一天线2111和第二天线2112之类的天线放置在边缘处和/或外表面(未示出)上。放置在边缘和/或外表面上的天线可以被配置成接收天线并用作信号输注接收天线。放置在边缘和/或外表面上的天线可以被配置成发射天线，并且可以如本文所描述的用于隔离或用于在发射天线和接收天线之间创建可用于检测触摸/悬停的场。
在实施例中，使用附接到可变形基板的用作发射天线和接收天线的NxM矩阵的天线矩阵，基板的形状可以建模为这些发射天线和接收天线之间的相对距离和/或取向的函数。在实施例中，压缩、延伸、或其他表面变形导致天线之间的取向变化。在实施例中，压缩、延伸、或其他表面变形导致天线之间的距离变化。在实施例中，天线之间的距离和/或取向可由于应力或引入到基板的其他力而改变。
返回图12、13和14，例如，沿水平轴的全局延伸将改变第一天线1211、1311、1411与第二天线1212、1312、1412之间的距离和/或取向。类似地，局部变形(即，突起)将在第一天线1211、1311、1411与第二天线1212、1312、1412之间的取向上产生变化。在实施例中，局部变形将导致天线取向上的变化。在其中天线图案的布置和基板性质(例如，弹性模量)是已知的(或可估计的)实施例中，由各种天线取向产生的信号变化可以用作对模型表面变形和形状的测量的基础。
在实施例中，可以将在手指关节和手部移动期间的皮肤变形的变化作为穿戴在手腕或手掌上的带中的天线之间的相对取向变化来感测。在实施例中，天线可以被分层，从而与皮肤一起改变可变形表面接收天线和发射天线的参考朝向，从而允许对皮肤的不同水平的变形的建模，从而得到手部和手指的运动的表征。
转到图22，示出了根据本发明的一个实施例的传感器配置的高级示意图。示出的是多个行导体2211和多个列导体，其中在该多个行导体2211和该多个列导体2212之间散布着天线2213。在实施例中，可被屏蔽的多个天线2213散布在多个行导体2211和多个列导体2212的矩阵中。在实施例中，可被屏蔽的天线2213中的每一个可以用作发射天线、接收天线或接地。在实施例中，当使用屏蔽时，例如，屏蔽可以是平面的或诸如图5所示的被矩形隔离天线盒装(boxed)。在实施例中，导体的矩阵的正交组分别被用作接收天线和发射天线。在实施例中，发射的导体可用于隔离(例如，用于将接收天线相对于输注信号隔离)并且可以在宽度上变化。在实施例中，导体的矩阵包括在一个轴上进行接收的导体，以及在另一个轴上进行接收和发射两者的导体。在实施例中，导体的矩阵包括在每个轴上接收和发射的导体。
图23-25示出了根据实施例的结合了传感器的带2300的各种视图。在实施例中，如所示的，可以存在各种感测区域。例如，在图24中，带2300的顶部部分2310可包括接收或发射天线。在图25中，内部部分2320可包括接收或发射天线。在实施例中，内部部分2320和顶部部分2310两者可包括接收或发射天线。在实施例中，内部部分2320可包括输注发射天线。
图26示出了采用天线之间的几何分离的实施例。在该实施例中(在侧视图中)示出了存在在用作发射天线的第二天线2612的一个或多个天线的顶部上方的用作接收天线的第一天线2611的天线的圆顶。在传统电容式传感器中，矩阵由发射信号的行导体和接收信号的列导体形成，并且从在节点(即，行导体和列导体交叉的地方)处的交互检测“触摸”。在实施例中，第一天线2611和第二天线2612用作接收天线和发射天线并且并行铺设。用作接收天线的多个第一天线2611与用作发射天线的第二天线2612中的每一个交互。在图26示出的实施例中，第一天线在第二天线2612上方形成圆顶。在实施例中，第一天线围绕第二天线。在实施例中，第一天线和第二天线相对于彼此随机地分布。
参考图27，在实施例中，是第一天线2711和第二天线2712的天线用作发射天线和接收天线并且并行铺设(图27示出了第一天线2711和第二天线2712的侧视图)。用作接收天线的多个第一天线2711与用作发射天线的第二天线2712交互。在实施例中，第一天线围绕第二天线。在实施例中，第一天线和第二天线相对于彼此随机地分布。
在实施例中，诸如第一天线和第二天线之类的天线用作接收和发射被分配的点(dot)。在实施例中，作为分配点接收天线的天线与作为多点发射天线的天线交互。在实施例中，作为多个分散的点接收天线的天线与作为点发射天线的天线交互。在实施例中，作为多个分散的点接收天线的天线与作为多个分散的点发射天线的天线交互。在实施例中，将作为点接收天线的天线与作为发射导体的天线一起使用；并且在实施例中，将作为点发射天线的天线与作为接收导体的天线一起使用。
图28示出了其上放置有发射天线2812的手。定位在其他地方的可以是能够从发射天线2812接受发射的信号的接收天线。在实施例中，接收天线位于同一只手上。在实施例中，接收天线位于另一只手上。在实施例中，接收天线位于身体上的其他地方。在实施例中，接收天线位于与身体相距一定距离处的其他地方。
图29示出了其上放置有发射天线2912的手。能够接收从发射天线2912发射的信号的接收天线可以位于其他地方。在实施例中，接收天线位于同一只手上。在实施例中，接收天线位于另一只手上。在实施例中，接收天线位于身体上的其他地方。在实施例中，接收天线位于与身体相距一定距离处的其他地方。
图30示出了放置在手上的第一天线3011和第二天线3012的实施例。第一天线3011和第二天线3012位于手上的不同位置。第一天线3011可以用作接收天线并且第二天线3012可以用作发射天线。在实施例中，取决于***的需要，天线的作用可以变化(例如，第一天线3011在不同的时间帧用作接收天线或发射天线)。
图31示出了其上放置有接收天线3111的手。能够发射能够由接收天线3111接收的信号的发射天线可以位于其他地方。在实施例中，发射天线位于同一只手上。在实施例中，发射天线位于另一只手上。在实施例中，发射天线位于身体上的其他地方。在实施例中，发射天线位于与身体相距一定距离处的其他地方。
图32示出了放置在手上的发射天线3212的另一实施例。能够接收从发射天线3212发射的信号的接收天线可以位于其他地方。在实施例中，接收天线位于同一只手上。在实施例中，接收天线位于另一只手上。在实施例中，接收天线位于身体上的其他地方。在实施例中，接收天线位于与身体相距一定距离处的其他地方。
图33示出了放置在手上的发射天线3312的另一实施例。能够接收从发射天线3312发射的信号的接收天线可以位于其他地方。在实施例中，接收天线位于同一只手上。在实施例中，接收天线位于另一只手上。在实施例中，接收天线位于身体上的其他地方。在实施例中，接收天线位于与身体相距一定距离处的其他地方。
图34示出了具有有至少一个发射天线3412的区域和有至少一个接收天线311的区域的带3400的另一实施例。在实施例中，区域位于带3400的其他区域。
图35示出了具有位于手掌区域中的具有接收天线3511的区域的带3500的另一实施例。在实施例中，接收天线3511可以位于带3500的其他区域。
图36示出了其上放置有接收天线3611的手。能够发射能够由接收天线3611接收的信号的发射天线可以位于其他地方。在实施例中，发射天线位于同一只手上。在实施例中，发射天线位于另一只手上。在实施例中，发射天线位于身体上的其他地方。在实施例中，发射天线位于与身体相距一定距离处的其他地方。
图37示出了放置在手上的发射天线3712的另一实施例。能够接收从发射天线3712发射的信号的接收天线可以位于其他地方。在实施例中，接收天线位于同一只手上。在实施例中，接收天线位于另一只手上。在实施例中，接收天线位于身体上的其他地方。在实施例中，接收天线位于与身体相距一定距离处的其他地方。
本公开的实施例是传感器***。该传感器***可包括：第一信号源，该第一信号源适配成在第一天线上生成第一信号，其中所生成的第一信号被进一步输注到对象(subject)中；多个第二天线，其中多个第二天线中的每一个适配成接收从第一信号源生成的第一信号；信号处理器，该信号处理器适配成对在多个第二天线中的每一个上接收到的第一信号进行测量，以便确定触摸事件；并且其中第一天线位于多个第二天线附近，其中第一天线位于多个第二天线中的至少两个之间，其中第一天线适配成在第一天线上的第一信号的生成期间和当第一信号被进一步输注到对象中时减轻由对象的触摸事件的干扰。
在本公开的实施例中，第一信号源可操作地连接到第一天线并且第一信号源适配成将第一信号输注到对象中。在本公开的实施例中，传感器***进一步包括第三天线，其中第三天线可操作地连接到接地的源。在本公开的实施例中，第一天线可操作地连接到接地源。在本公开的实施例中，第一天线被形成为在多个第二天线之间延伸的条带。在本公开的实施例中，第一天线被形成为在多个第二天线之间延伸的L形。在本公开的实施例中，第一天线形成矩形，该矩形从多个第二天线中的至少一个其他第二天线围绕多个第二天线中的至少一个第二天线。在本公开的实施例中，多个第二天线中的每一个是点天线。在本公开的实施例中，第一天线是多个第一天线中的一个，其中多个第一天线中的每一个位于多个第二天线中的至少两个之间。在本公开的实施例中，多个第一天线中的每一个是点天线。在本公开的实施例中，多个第一天线中的每一个位于多个第二天线中的多于一对之间。
本公开的又另一实施例是传感器***。该传感器***可包括：第一信号源，该第一信号源适配成生成第一信号；第一天线，其中由第一天线发射由第一信号源生成的第一信号；多个第二天线，其中多个第二天线中的每一个适配成接收从第一天线发射的第一信号；信号处理器，该信号处理器适配成对多个第二天线中的每一个上接收到的第一信号进行测量，以便确定触摸事件；并且第一天线位于多个第二天线附近，其中第一天线位于多个第二天线中的至少两个之间，其中第一天线适配成在从第一信号源发射第一信号期间降低在多个第二天线中的至少两个第二天线中的一个上的第一信号的测量对该多个第二天线中的至少两个第二天线中的另一个的影响。
在本公开的实施例中，第一信号源可操作地连接到第一天线，其中第一信号源进一步适配成将第一信号输注到对象中。在本公开的实施例中，传感器***包括第三天线，其中第三天线可操作地连接到接地的源。在本公开的实施例中，第一天线可操作地连接到接地源。在本公开的实施例中，第一天线被形成为在多个第二天线之间延伸的条带。在本公开的实施例中，第一天线被形成为在多个第二天线之间延伸的L形。在本公开的实施例中，第一天线形成矩形，该矩形从多个第二天线中的至少一个其他第二天线包围多个第二天线中的至少一个第二天线。在本公开的实施例中，多个第二天线中的每一个是点天线。在本公开的实施例中，第一天线是多个第一天线中的一个，其中多个第一天线中的每一个位于多个第二天线中的至少两个之间。
本公开的又另一实施例可以是传感器***。该传感器***可包括：多个第一天线；多个第二天线，该多个第二天线被布置在具有多个第一天线的矩阵阵列中；信号发生器，该信号发生器可操作地连接到多个第一天线，该信号发生器适配成生成多个信号，进一步从多个第一天线中的每一个发射该多个信号，其中从多个第一天线中的每一个发射的该多个信号中的每一个相对于从多个第一天线中的每一个发射的每一个其他信号频率正交；以及信号处理器，该信号处理器可操作地连接到多个第二天线，该信号处理器适配成处理由多个第二天线接收到的信号，其中处理由多个第二天线接收到的信号的测量是用于确定触摸事件。
在本公开的实施例中，多个第一天线是点天线。在实施例中，***包括复用器，该复用器可操作地连接到多个第一天线和多个第二天线，其中该复用器可操作地将多个第一天线连接到信号处理器并且可操作地将多个第二天线连接到信号发生器。在实施例中，***进一步包括天线，该天线适配成将信号输注到对象中。在实施例中，将矩阵阵列布置成使得多个第一天线中的每一个的位置与多个第二天线中的每一个的位置交替。在实施例中，矩阵阵列被粘附到可变形基板。在实施例中，可变形基板的变形导致多个第一天线中的至少一个相对于多个第二天线中的至少一个移动。在实施例中，可变形基板具有第一层和第二层，其中第一层具有多个第一天线中的至少一些并且第二层具有多个第二天线中的至少一些。在实施例中，可变形基板是由对象穿戴的设备的一部分。在实施例中，该设备适配成被穿戴在对象的手部附近。
本公开的又另一实施例是一种设备。该设备包括：多个第一天线；多个第二天线，该多个第二天线位于多个第一天线附近，其中多个第二天线和多个第一天线可操作地连接到柔性基板；信号发生器，该信号发生器可操作地连接到多个第一天线，该信号发生器适配成生成多个信号，进一步从多个第一天线中的每一个发射该多个信号，其中从多个第一天线中的每一个发射的该多个信号中的每一个相对于从多个第一天线中的每一个发射的每一个其他信号频率正交；以及信号处理器，该信号处理器可操作地连接到多个第二天线，该信号处理器适配成处理由多个第二天线接收到的信号，其中处理由多个第二天线接收到的信号的测量是用于确定触摸事件。
在实施例中，多个第一天线是点天线。在实施例中，***进一步包括复用器，该复用器可操作地连接到多个第一天线和多个第二天线，其中该复用器可操作地将多个第一天线连接到信号处理器并且可操作地将多个第二天线连接到信号发生器。在实施例中，***进一步包括天线，该天线适配成将信号输注到对象中。在实施例中，将多个第一天线和多个第二天线布置成矩阵阵列。在实施例中，将矩阵阵列布置成使得多个第一天线中的每一个的位置与多个第二天线中的每一个的位置交替。在实施例中，可变形基板的变形导致多个第一天线中的至少一个相对于多个第二天线中的至少一个移动。在实施例中，可变形基板具有第一层和第二层，其中第一层具有多个第一天线中的至少一些并且第二层具有多个第二天线中的至少一些。在实施例中，可变形基板形成由对象穿戴的带的一部分。在实施例中，该带适配成被穿戴在对象的手部附近。
尽管已经参考附图充分地描述了示例，但是应当注意，各种改变和修改对于本领域技术人员将变得显而易见。此类改变和修改应被理解为包括在所附权利要求所限定的各种示例的范围内。

Claims (22)

1.一种传感器***，包括：
多个第一天线；
多个第二天线，所述多个第二天线被布置在具有所述多个第一天线的矩阵阵列中；
信号发生器，所述信号发生器可操作地连接到所述多个第一天线，所述信号发生器适配成生成多个信号，进一步从所述多个第一天线中的每一个发射所述多个信号，其中从所述多个第一天线中的每一个发射的所述多个信号中的每一个相对于从所述多个第一天线中的每一个发射的每一个其他信号频率正交；以及
信号处理器，所述信号处理器可操作地连接到所述多个第二天线，所述信号处理器适配成处理由所述多个第二天线接收的信号，其中处理由所述多个第二天线接收的所述信号的测量是用于确定触摸事件。
2.如权利要求1所述的传感器***，其特征在于，所述多个第一天线是点天线。
3.如权利要求1所述的传感器***，进一步包括复用器，所述复用器可操作地连接到所述多个第一天线和所述多个第二天线，其中所述复用器可操作地将所述多个第一天线连接到所述信号处理器并且可操作地将所述多个第二天线连接到所述信号发生器。
4.如权利要求1所述的传感器***，其特征在于，所述矩阵阵列被粘附到可变形基板。
5.如权利要求4所述的传感器***，其特征在于，所述可变形基板的变形导致所述多个第一天线中的至少一个相对于所述多个第二天线中的至少一个移动。
6.如权利要求4所述的传感器***，其特征在于，所述可变形基板具有第一层和第二层，其中所述第一层具有所述多个第一天线中的至少一些并且所述第二层具有所述多个第二天线中的至少一些。
7.一种设备，包括：
多个第一天线；
多个第二天线，所述多个第二天线位于所述多个第一天线附近，其中所述多个第二天线和所述多个第一天线可操作地连接到柔性基板；
信号发生器，所述信号发生器可操作地连接到所述多个第一天线，所述信号发生器适配成生成多个信号，进一步从所述多个第一天线中的每一个发射所述多个信号，其中从所述多个第一天线中的每一个发射的所述多个信号中的每一个相对于从所述多个第一天线中的每一个发射的每一个其他信号频率正交；以及
信号处理器，所述信号处理器可操作地连接到所述多个第二天线，所述信号处理器适配成处理由所述多个第二天线接收的信号，其中处理由所述多个第二天线接收的所述信号的测量是用于确定触摸事件。
8.如权利要求7所述的设备，进一步包括复用器，所述复用器可操作地连接到所述多个第一天线和所述多个第二天线，其中所述复用器可操作地将所述多个第一天线连接到所述信号处理器并且可操作地将所述多个第二天线连接到所述信号发生器。
9.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述多个第一天线和所述多个第二天线被布置成矩阵阵列。
10.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述可变形基板的变形导致所述多个第一天线中的至少一个相对于所述多个第二天线中的至少一个移动。
11.一种传感器***，包括：
第一信号源，所述第一信号源适配成在第一天线上生成第一信号，其中所生成的第一信号被进一步输注到对象中；
多个第二天线，其中所述多个第二天线中的每一个适配成接收从所述第一信号源生成的所述第一信号；
信号处理器，所述信号处理器适配成对在所述多个第二天线中的每一个上接收到的所述第一信号进行测量，以便确定触摸事件；以及
其中所述第一天线位于所述多个第二天线附近，其中所述第一天线位于所述多个第二天线中的至少两个之间，其中所述第一天线适配成在所述第一天线上的所述第一信号的生成期间和当所述第一信号被进一步输注到所述对象中时减轻由对象的所述触摸事件的干扰。
12.如权利要求10所述的传感器***，其特征在于，所述第一信号源可操作地连接到所述第一天线并且其中所述第一信号源适配成将所述第一信号输注到对象中。
13.如权利要求10所述的传感器***，其特征在于，所述第一天线被形成为在所述多个所述第二天线之间延伸的条带。
14.如权利要求10所述的传感器***，其特征在于，所述第一天线被形成为在所述多个第二天线之间延伸的L形。
15.如权利要求10所述的传感器***，其特征在于，所述第一天线形成矩形，所述矩形从所述多个第二天线中的至少一个其他第二天线围绕所述多个第二天线中的至少一个第二天线。
16.如权利要求10所述的传感器***，其特征在于，其中所述多个第二天线中的每一个都是点天线。
17.一种传感器***，包括：
第一信号源，所述第一信号源适配成生成第一信号；第一天线，其中由所述第一天线发射由所述第一信号源生成的所述第一信号；
多个第二天线，其中所述多个第二天线中的每一个适配成接收从所述第一天线发射的所述第一信号；
信号处理器，所述信号处理器适配成对所述多个第二天线中的每一个上接收的所述第一信号进行测量，以便确定触摸事件；并且所述第一天线位于所述多个所述第二天线附近，其中所述第一天线位于所述多个第二天线中的至少两个之间，其中所述第一天线适配成在从所述第一信号源传输所述第一信号期间降低在所述多个第二天线中的至少两个所述第二天线中的一个上的所述第一信号对所述多个第二天线中的所述至少两个所述第二天线中的另一个的测量的影响。
18.如权利要求17所述的传感器***，其特征在于，所述第一信号源可操作地连接到所述第一天线并且其中所述第一信号源进一步适配成将所述第一信号输注到对象中。
19.如权利要求18所述的传感器***，进一步包括第三天线，其中所述第三天线可操作地连接到接地的源。
20.如权利要求18所述的传感器***，其特征在于，所述第一天线可操作地连接到接地源。
21.如权利要求18所述的传感器***，其特征在于，所述第一天线被形成为在所述多个所述第二天线之间延伸的条带。
22.如权利要求18所述的传感器***，其特征在于，所述第一天线是多个第一天线中的一个，其中所述多个第一天线中的每一个位于所述多个第二天线中的至少两个之间。
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