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CN108351733B - 用于多模态感测的扩展器物体 - Google Patents

用于多模态感测的扩展器物体 Download PDF

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CN108351733B CN201680064138.5A CN201680064138A CN108351733B CN 108351733 B CN108351733 B CN 108351733B CN 201680064138 A CN201680064138 A CN 201680064138A CN 108351733 B CN108351733 B CN 108351733B
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Abstract

一种用于与多模态感测表面一起使用的扩展器物体包括至少两个天线线圈。物体中的第一天线线圈电气地连接到物体中的第二天线线圈，并且两个天线线圈可以空间地分离。第一天线线圈和第二天线线圈中的至少一个线圈包括在线圈内和/或从线圈往外延伸的多个径向元件。

Description

用于多模态感测的扩展器物体
背景技术
电容式多点触控表面可以检测表面上的一个或多个手指的位置，但是不能唯一地标识被放置在表面上的物体。使用照相机/投影仪系统或像素式传感器技术的光学多点触摸桌面具有标识配备有可视标记的物体以及感测多点触摸用户输入的能力。然而，这样的桌面较大，具有刚性形式因子限制(由于光学布置)和高功耗。
发明内容
为了向读取器提供基本的理解，下面给出了本公开的简要概述。该概述并非旨在标识所要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的技术方案的范围。其唯一目的是以简化的形式呈现本文中公开的概念的选择，作为稍后呈现的更详细描述的序言。
一种用于与多模态感测表面一起使用的扩展器物体包括至少两个天线线圈。物体中的第一天线线圈电气地连接到物体中的第二天线线圈，并且两个天线线圈可以空间地分离。第一天线线圈和第二天线线圈中的至少一个线圈包括在线圈内和/或从线圈往外延伸的多个径向元件。
通过参考结合附图考虑的以下详细描述，可以更好地理解很多伴随的特征，这些特征将变得更好理解。
附图说明
根据附图阅读以下详细描述将更好地理解本描述，其中：
图1是示出了示例多模态感测表面的示意图；
图2是更详细地示出了图1的感测表面的一部分的示意图；
图3示出了各种示例RF环形天线的示意图；
图4示出了另外的示例RF环形天线的示意图；
图5是图示了示例RF环形天线的信号响应的示意图；
图6是更详细地示出了图1的感测表面的另一部分的示意图；
图7是示出了多模态感测表面的示例实现的示意图；
图8是示出了多模态感测表面的示例操作方法的流程图；
图9是示出了多个RF天线的示意图；
图10是示出了电容式感测电极阵列和RF天线阵列的瓷砖式布
置的示意图；
图11示出了可以与多模态感测表面(诸如图1所示的多模态感
测表面)一起使用的各种示例扩展器物体的示意图；
图12是示出了图1所示的扩展器物体的操作的示意图；
图13示出了可以与多模态感测表面(诸如图1所示的多模态感
测表面)一起使用的各种其他示例扩展器物体的示意图；以及
图14示出了多模态感测表面上的扩展器物体的示意图。
相同的附图标记在附图中用于表示相同的部分。
具体实施方式
以下结合附图提供的详细描述旨在作为对本示例的描述，而不是旨在表示可以构建或利用本示例的仅有形式。描述阐述了示例的功能以及构建和操作示例的步骤序列。然而，相同或等同的功能和序列可以通过不同的示例来完成。
如上文所描述的，可以检测多点触摸用户输入并且还可以标识放置在表面上的物体(通过物体底部上的标记)的现有表面设备使用光学技术来定位并且标识物体。因此，表面设备较笨重，并且在操作时消耗许多功率。多点触摸用户输入检测还可以使用光学技术(例如，使用表面的FTIR或者成像)或者可以使用电容式感测(以与常规智能电话和平板电脑类似的方式)。
与电容式感测表面不同，NFC和RFID读取器可以经由寄生供电标签来标识物体，当该标签被激活时传送标签的标识符(ID)(其可以是唯一ID)；然而，这些标签不提供关于正被标识的物体的位置的信息。而且，如果电容式感测和NFC非常靠近于彼此被使用，则它们会互相干扰。
下面描述的实施例不限于解决已知感测表面的任何或全部缺点的实现。
本文描述了多模态感测表面，其既可以检测多点触摸用户输入，又可以在表面上定位一个或多个物体。在物体包括短距离无线标签(例如，NFC或者近场RFID标签)的情况下，多模态感测表面既可以定位物体，又可以标识物体。感测表面可以操作作为用于计算设备的输入设备，并且可以是分离的外围设备，或者可以被集成到计算设备自身中。
本文所描述的多模态感测表面包括电容式感测电极阵列和RF天线阵列，并且一个阵列覆盖在另一阵列之上(例如，RF天线阵列可以在电容式感测电极阵列的下方，即，在电容式感测阵列的与触摸表面的相对侧)。第一感测模块被耦合到电容式感测电极阵列，并且被配置为检测阵列中的电极之间的电容中的减小和增加二者。第二感测模块被耦合到RF天线阵列，并且被配置为选择性地调谐并且失谐阵列中的RF天线，其中，当RF天线被调谐时，这些天线被调谐到与物体中的无线标签相同的频率(例如，用于NFC的13.56MHz)，使得第二感测模块可以激活附近的无线标签并且从标签接收数据(例如，标签的唯一ID)。然后，位置和标识信息(在已知的情况下)被提供为在计算设备上运行的软件的输入。
本文还描述了可以与本文所描述的多模态感测表面或者与包括电容式触摸感测和短距离无线标签的感测二者的任何其他多模态感测表面一起使用的扩展器物体。扩展器物体包括两个空间分离的天线线圈，其电气地连接在一起，并且因此可以被用于扩展多模态感测表面的范围来感测短距离无线标签。扩展器物体中的第一天线线圈与短距离无线标签中的天线线圈耦合，并且扩展器物体中的第二天线线圈与多模态感测表面中的RF天线耦合。两个天线线圈附加地扩展多模态感测表面的电容式触摸感测，并且两个天线线圈中的至少一个线圈包括从该线圈内或外延伸的多个径向元件。这些径向元件(或者辐条)扩展可以使用多模态感测表面检测的触摸面积，并且因此改进触摸检测性能。
图1是示出了多模态感测表面100的示意图，多模态感测表面设备100可以作为用于分离的计算设备102的外围设备(例如输入设备)来操作，并且可以使用有线或者无线技术(例如，USB、蓝牙TM、Wi-FiTM等)来与分离的计算设备102通信。感测表面100能够检测和定位多点触摸用户输入(例如，用户的手指104)以及表面上的一个或多个物体106二者。如果物体106中的任何一个包括无线标签，则感测表面100还能够通过读取(多个)无线标签来标识那些物体106。
如图1所示，感测表面100具有两个部分——第一部分108(其可以被称为感测垫或板)，其包括两个覆盖阵列(电容式感测电极阵列和RF天线阵列)；以及第二部分110，其包括有源电子器件(第一感测模块和第二感测模块)。取决于感测表面100的实现，第二部分还可以包括被布置为与分离的计算设备102通信的通信接口。然而，在其他示例中，感测表面100可以与计算设备集成(例如，使得第二部分110包括处理器、存储器、显示接口等)。
感测表面100的第一部分108是多层结构，其包括覆盖在另一阵列上的一个阵列，如在图2中更详细地所示。在示出的示例中，电容式感测电极阵列202在RF天线阵列208上方(例如，当以图1所示的定向时，并且用户触摸第一部分108的最上面的触摸表面，如图1中的手112所示)，即电容式感测电极阵列202比RF天线阵列208更接近触摸表面。使电容式感测电极阵列202比RF天线阵列208更接近触摸表面使得RF天线阵列能够在电容式感测层下面提供屏蔽(例如，以防止由感测表面下方的物体引起的错误检测)以及为用户手指提供接地触摸返回路径，如下面所描述的。
在各种示例中，这两个阵列202、208可以具有基本上相同的尺寸，使得阵列完全重叠。然而，在其他示例中，两个阵列可以不是相同的尺寸(例如，电容式感测电极阵列202可以大于RF天线阵列，或者反之亦然)，和/或阵列可以部分相互偏移，使得它们并不完全重叠，并且使得存在多模态的感测表面的部分(即，在该部分中两个阵列重叠)，并且存在不是多模态的感测表面的部分(即，在该部分中只存在两个阵列202、208中的一个阵列)。
电容式感测电极阵列202包括第一层205中的第一电极集204和第二层207中的第二电极集206。在图2所示的示例中，两个电极集204、206被布置为彼此垂直，使得一个集可以被称为x轴电极，而另一集可以被称为y轴电极。然而，在其他示例中，电极集可以被布置为使得它们不完全彼此垂直，而是电极以不同的角度交叉。电极集204、206通过一些绝缘件被分离，这些绝缘件可以是绝缘层(图2中未示出)的形式，或形成电极集204、206中的一个或两个电极集的导线上的绝缘件。
RF天线阵列208包括多个环形天线，并且图2的示例中，阵列208包括在两个分离的层212、213中的两个天线集210、211；然而，在其他示例中，RF天线阵列208可以仅包括单个天线集(即，可以省略图2中示出的两个集210、211中的一个)。如图2所示，两个天线集可以被提供，以使感测表面100能够区分在不同位置处但都接近相同RF天线的两个物体(使得如果仅存在一个天线集，则单个RF天线将能够读取两个物体中的标签)。RF天线的这种行/列布置(包括如图2所示的两个天线集210、211)还使得感测表面能够更好地缩放(即，到更大尺寸的感测表面)，并且使得更快地跨区域扫描以发现物体。在备选布置中，可以使用单独天线的矩阵(或网格)(例如，布置在网格中的m乘以n个天线)。这样的网格不像图2所示的布置那样缩放良好，但是可以使得能够更快地执行在已知位置处的物体的寻址。
在图2所示的示例中，两个天线集210、211在行/列矩阵中彼此垂直地布置，使得一个集可以被称为x轴天线，而另一集可以被称为y轴天线。然而，在其他示例中，天线集可以布置为使得它们不完全彼此垂直，而是天线以不同的角度交叉，或者仅存在单个天线集(即，集210、211中的一个集被省略)。两个天线集210、211通过一些绝缘件被分离，这些绝缘件可以是绝缘层(图2中未示出)的形式，或形成天线集210、211中的一个或两个天线集的导线上的绝缘件。
这两个阵列202、208被分离开一距离(例如，通过在图2中也未示出的绝缘层)，以便减小电容式感测电极和由NFC天线提供的“接地”层之间的互电容。
如图2所示，RF天线可以是具有以下宽度的、基本上为矩形的环形天线(如箭头214所示)，该宽度接近待标识的任何物体中使用的无线标签的尺寸。例如，宽度可以是大约25mm，典型的标签直径是17mm、22mm、25mm、30mm和35mm，尽管可以使用更大的标签(例如，50mm直径)。备选地，可以使用其他形状的环形天线，并且各种示例被示出在图3中。在第一示例301中，存在宽度减少的部分302，并且在天线的行/列矩阵被使用的情况下，x轴和y轴天线可以被对齐，使得在x轴天线301中宽度减少的部分302与在y轴天线304中类似的宽度减少的部分重叠。第二示例306与第一示例301类似，因为其也包括宽度减少的部分；然而，在该示例中，宽度减少的部分的形状是不同的。。
图4示出了RF环形天线的三个另外的示例402-408(示图406和408涉及相同示例，如下文所描述的)。图4中的示例402-408全部示出与在图3中的那些类似的宽度减少的部分，但是具有不同的形状的宽度减少的部分。与图3中的示例一样，x轴天线中宽度减少的部分与y轴天线中宽度减少的部分重叠。与其他示例不同，第三示例406-408中的环形天线由曲线(而不是直线)形成，并且示图408示出了该示例中的单个环形天线的一部分的形状。
两个集210、211中的每个集内的环形天线可以等间距(其中天线之间的这个间距s不一定与天线的宽度w相同)或不等间距(并且如上所述，在一些示例中，天线阵列208可以仅包括单个天线集)。例如，可以使用不等间距来在感测表面上的各个点处实现可变分辨率(例如，以提供朝向边缘具有较低分辨率并且在中间具有较高分辨率的感测表面)，并且例如，这可以使得相同数目的天线能够被用于较大的感测表面和较小的感测表面。
在一个示例中，环形天线可以被间隔开，以便提供整个表面的良好覆盖，并且减轻单个天线504的信号响应中的任何空值502的影响。这可以参考图5描述，其示出单个天线的示例信号响应，并且还示出这些响应可以如何被覆盖，以提供跨表面的良好响应并且减轻空值502的影响。如在第二示图中所示，RF天线(具有响应506、508、510)可以被间隔开，使得空值不对齐，并且在图5所示的示例中，一个天线的峰值响应与邻近RF天线的空值502基本上对齐。
虽然RF天线的矩阵(如在图2中所示)可以被用于在不需要电容式感测电极阵列202的情况下定位并且标识物体(但物体不是由用户使用其手指造成的多点触摸输入)，但是这会很慢，并且能量低效。相反，如上文所描述的两个阵列(其使用不同的感测技术)的组合使得物体能够更迅速地并且更能量高效地被定位和标识(这因此增加了针对电池供电的感测表面的充电之间的操作时间)。参考图8，以下描述了两个阵列202、208的组合使用。
在图1所示的示例感测表面100中，第一部分108与第二部分110之间存在明显区别。例如，感测表面的第一部分108可以以多层柔性电路形成，或使用柔性基底上导电迹线的绣品(例如，编织到织物中)来形成，以提供柔性但坚固的表面区域。在一个示例中，第一部分108可以具有足够的柔性，使得当不使用时，其可以围绕第二(电子器件)部分(其可以是刚性的)卷绕，用于存储。然而，在其他示例中，两部分之间可能不存在明显区别(例如，第二部分110的电子器件可以集成在第一部分108内)，或者区别可以更小(例如，第二部分可以被形成在第一部分108下方的一个或多个附加层中)。
感测表面100的第二部分110包括有源电子器件，并且这可以参考图6来描述。在各种示例中，第二部分110永久地连接到第一部分108并且在其他示例中，第二部分110可以通过一个或多个连接器(其将感测模块连接到相应阵列)连接到第一部分108，使得两个部分可以由用户解耦合(例如，以使得用户能够在第一较大并且较低分辨率感测垫和具有相同数目的连接的第二较小并且较高分辨率感测垫之间切换，并且使用相同的有源电子器件)。第二部分110包括第一感测模块602和第二感测模块604，并且还可以包括电源605(例如，电池、用于外部电源的输入连接等)。
如上文所描述的，第一感测模块602(其可以包括微处理器控制单元(MCU))耦合到电容式感测电极阵列202，并且被配置为检测阵列中的电极之间的电容的降低和升高。电极之间(即，第一电极集204中的一个或多个电极与第二电极集206中的一个或多个电极之间)的互电容的降低被用于以与常规多点触摸感测相同的方式检测用户的手指。然而，与常规多点触摸感测不同，第一感测模块602还可以检测阵列中的电极之间的电容的升高。电极之间(即，第一电极集204中的一个或多个电极与第二电极集206中的一个或多个电极之间)的互电容的升高被用于检测导电物体的位置，并且在各种示例中，还检测导电物体的形状，导电物体诸如为非导电外壳中的无线标签(例如，NFC或RFID标签)或由导电材料形成的其它物体(没有标签)。与用户的手指不同，这样的物体不具有到地的连接，相反地，该物体电容式地耦合相邻的电极(因此，物体不需要具有高导电率，而是可以由任何导电材料制成或包括任何导电材料)。
第二感测模块604被耦合到RF天线阵列208，并被配置为选择性地调谐和解调谐阵列中的RF天线。例如，第二感测模块604可以去激活除了选择的一个或多个RF天线以外的所有天线，然后给选择的RF天线供电，使得它们可以激活并读取任何邻近的无线标签(其中，使用所选择的天线读取标签可以以与常规NFC或RFID读取器相同的方式来执行)。在同时调谐和供电多于一个的RF天线的情况下，这些天线被选择为相距足够远，使得一个被供电的RF天线不会受到来自任何其他被供电的RF天线的影响。RF天线的去激活可以以许多不同的方式来实现，例如，通过经由晶体管来使回路的两半短路，或者使调谐电容器(否则，其将天线调谐到正确的频率处)开路(使用晶体管)。RF天线的这种选择性调谐和解调谐阻止天线彼此耦合(例如，使得功率不被耦合到另一个天线中，这将激活接近该另一个天线而不是原始的、被供电的天线的标签)。第二感测模块604还可以被配置为：当第一感测模块602正在操作时，将所有RF天线连接到地。这防止电容式感测器感测到感测垫的非触摸侧(例如，桌子下方的腿)上的活动，并且提供到地的电容返回路径(其使得用户手指到感测电极到地和到用户身体的电路完整)。
取决于感测表面100的实现，第二部分还可以包括通信接口606，其被布置为使用有线或无线技术与分离的计算设备102通信。在电源605包括用于外部电源的输入连接(例如，USB插座)并且通信接口606使用有线协议(例如，USB)的示例中，通信接口606和电源605可以被集成。在各种示例中，通信接口606可以附加地或替代地被布置为与物体106通信(例如，在第二感测模块604标识模块之后)。
在各种示例中，感测表面100可以与计算设备集成，使得第二部分110还包括计算设备的部件部分(诸如处理器608、存储器610、显示接口612等)。在其他示例中，感测表面100可以被集成在用于计算设备的外围设备内(例如，如图7所示的键盘700)。图7示出了键盘700，其具有向跟踪板702的一侧提供多模态感测区域的感测表面的第一部分108。该键盘700可以是外围设备(例如，用于膝上型电脑、平板电脑或者游戏控制台)或者可以是膝上型计算机的集成部分。
在各种示例中，感测表面100可以被布置为检测第一部分108的表面上的手势，以及检测与表面接触的手指或者导电物体(使用两个阵列和两个感测模块，如上文所描述的)。第二部分110可以因此附加地包括手势识别模块614，其耦合到电容式感测电极阵列202(或者该功能可以被合并在第一感测模块602内)。
可以至少部分地通过一个或多个硬件逻辑部件执行本文所描述的感测模块602、604和/或手势识别模块614之一或二者的功能。例如，而非限制，可以使用的说明性类型的硬件逻辑组件包括现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、图形处理单元(GPU)。
在感测表面100与计算设备集成，使得第二部分110还包括计算设备的部件部分(诸如，处理器608、存储器610、输入/输出接口612等)的示例中，处理器608可以是微处理器、控制器或任何其它合适类型的处理器，用于处理计算机可执行指令以控制设备的操作，以便实现计算设备的功能(例如，以运行操作系统和应用软件)。
操作系统和应用软件可以使用感测表面100可访问的任何计算机可读介质来提供。计算机可读介质可以包括例如，计算机存储介质，诸如存储器610和通信介质。诸如存储器610之类的计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或类似物的信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EPROM、EEPROM、闪存或其他存储技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备、或者可以用于存储用于由计算设备访问的信息的任何其他非传输介质。相比而言，通信介质可以在调制的数据信号(例如载波)或其他传输机制中可以实施计算机可读指令、数据结构、程序模块等。如本文中定义的，计算机存储介质不包括通信介质。因此，计算机存储介质本身不应当被解释为传播信号。传播信号本身不是计算机存储介质的示例。尽管计算机存储介质(存储器610)被示出为在感测表面100内，但是可以理解，存储设备可以被分布或位于远程并且可以经由网络或其他通信链接(例如，使用通信接口606)来访问。
感测表面100还可以包括输入/输出接口612，输入/输出接口612被布置为将显示信息输出到可以与感测表面100分离或集成的显示设备。显示信息可以提供图形用户界面。输入/输出接口612还可以被布置为接收和处理来自诸如用户输入设备(例如，鼠标、键盘、照相机、麦克风或其他感测器)的一个或多个设备的输入。在一些示例中，用户输入设备可以检测语音输入、用户手势或其他用户动作，并且可以提供自然用户接口(NUI)。输入/输出接口612可以包括NUI技术，其使得用户能够以自然的方式与基于计算的设备交互，而不受由诸如鼠标、键盘、遥控器等输入设备施加的人为约束。可以被提供的NUI技术的示例包括但不限于依赖以下的示例：声音和/或语音识别、触摸和/或触笔识别(触敏显示器)、屏幕上和屏幕附近两处的手势识别、空中手势、头部和眼睛跟踪、声音和语音、视觉、触摸、手势和机器智能。可以被使用的NUI技术的其他示例包括：意图和目标理解系统、使用深度相机(诸如立体相机系统、红外相机系统、RGB相机系统及其组合)的运动姿势检测系统、使用加速度计/陀螺仪的运动姿势检测、面部识别、3D显示、头部、眼睛和视线跟踪、沉浸式增强现实和虚拟现实系统以及使用电场感测电极感测大脑活动的技术(EEG和相关方法)。
图8是示出感测表面100的示例操作方法的流程图。当所有RF天线(在阵列208中)被接地时(框802，通过第二感测模块604)，感测表面100可以使用电容式电极阵列202检测电容中的改变(框804，通过第一感测模块602)。如果第一感测模块检测到感测表面上的位置处的电容中的减小(在框804中)，则该位置被提供作为软件的输入(框806，例如其中软件可以在感测表面100中或者在分离的计算设备中的处理器608上运行)。
如果第一感测模块检测到感测表面上的位置处的电容中的增加(在框804中)，则位置被用于标识RF天线之一(框808，通过第二感测模块604)，并且然后所有其他RF天线被去激活(框810，通过第二感测模块604)。所标识的RF天线(在框810中尚未被去激活)然后被用于读取任何附近的无线标签(框812，通过第二感测模块604)。
附近的无线标签的读取(在框812中)包括激活标签，并且然后读取由所激活的标签传送的数据。标签被来自天线、耦合到其的RF功率激活，并且如果标签是无源标签，则该耦合的RF功率还提供足够的功率，以使得标签能够传送数据(其包括用于标签的ID)。在各种示例中，从RF天线耦合到标签的功率还可以对在物体内的其他功能(诸如，物体内的闪光LED)进行供电。
在一些示例中，所标识的位置(在框804中，通过第一感测模块602)可以在相同集(例如，图2中的集210或集211)中的两个RF天线之间和/或对应于每个天线集210、211中的一个RF天线。在这样的示例中，可以针对对应于该位置的每个RF天线来重复框808-812。在针对相同集中的两个RF天线重复框808-812的情况下，从(多个)无线标签接收到的数据的相对信号强度可以被用于提供物体之间的另外的位置信息(例如，通过在两个RF天线的位置之间内插，其可以被用于分清楚用户触摸或者一般性导电物体和特意的无线标签物体)和/或在多个标签之间进行区分(其中多个标签可以由两个RF天线之一或二者来读取)。在框808-812针对不同集中的两个RF天线(即，一个来自一个集)重复的情况下，这可以被用于在感测表面上存在超过一个物体的情况下正确地标识物体，使得RF天线之一或二者可以读取多个无线标签(例如，其中针对该位置的正确标签是由这两个天线读取的标签)。
使用上文所描述的方法已经在感测表面上定位并且标识具有无线标签的物体，该方法(即，框802-812)可以被重复，以跟踪所标识的物体的任何移动。备选地，物体的跟踪可以在没有读取(即，解码)由标签重复传送的数据的情况下、基于信号强度(框814，即，基于从无线标签接收到的信号的强度)来执行，并且这可以比仅使用电容式感测跟踪位置(在框804中)对噪声更不敏感，因为电容式感测可以检测物体(其导致阵列202中的电极之间的电容增加)和握住并且移动物体的用户的手(其导致阵列202中的电极之间的电容减小)二者。而且，通过检测物体是否正由用户触摸或者捡起，这可以被提供作为软件的附加输入数据(在框816中)。
然后，被确定(在框804和808-812中)的位置数据和物体标识符(如从无线标签读取的)被提供作为软件的输入(框816，例如其中软件可以在感测表面100中或者在分离的计算设备中的处理器608上运行)。如果引起电容增加的物体(如在框804中所检测的)不包括无线标签，则无物体ID将被第二感测模块604读取(在框812中)，在该情况下，仅位置信息将被提供为软件的输入(在框816中)。
如果电容中的改变在超过一个位置处被检测到(在框804中)，则图8的方法中的后续框可以被重复，并且取决于特定情况，后续框可以针对位置中的每个位置来串行或者并行实现。例如，如果存在检测到电容中的减小的一个或多个位置(附加于检测到电容中的增加的零个位置、一个或多个位置)，那么检测到电容中的减小的所有这些位置可以被并行提供，作为软件的输入(在框806中)。
如果存在检测到电容中的增加的一个或多个位置(附加于检测到电容中的减小的零个位置、一个或多个位置)，那么如果位置靠在一起，但是不对应于相同的RF天线(例如，图9中的位置902和904)，则后续方法框(框808-816)可以针对每个位置依次(即，串行地)执行。例如，通过首先标识RF天线91(在框808中)，去激活其他RF天线92-97(在框810中)，并且读取RF天线91附近的任何物体中(包括位置902处的物体)的任何标签(在框812中)。然后，可以重复对应于位置902的y轴RF天线(天线95)被标识(在框808中)的方法框，例如，以在位置908处还存在具有标签的物体的情况下在所读取的ID之间进行区分。该方法然后通过标识RF天线92来进行(在框808中)，去激活其他RF天线91、93-97(在框810中)并且读取接近于RF天线92的任何物体(包括位置904处的物体)中的任何标签(在框812中)。与先前一样，然后可以重复对应于位置904的y轴RF天线(天线96)被标识(在框808中)的方法框。
如果相反地，两个所检测的位置(来自框804)离得很远(例如，在图9中的位置902和906)，则后续方法框(框808-816)可以针对每个位置串行或者并行执行。例如，通过首先标识RF天线91和94(在框808中)，去激活其他RF天线92、93、95-97(在框810中)并且读取接近于RF天线91和94的任何物体(包括位置902和906处的物体)中的任何标签(在框812中)。然后可以重复对应于位置902和906的y轴RF天线(天线95和97)被标识(在框808中)的方法框。
如果相反地，两个所检测的位置(来自框804)对应于相同的RF天线(例如，图9中的位置902和908)，则后续方法框(框808-816)可以针对每个位置串行或者并行执行。例如，通过首先标识RF天线91(在框808中)，去激活其他RF天线92-97(在框810中)，并且读取接近于RF天线91的任何物体(包括位置902和908处的物体)中的任何标签(在框812中)。为了在读取的标签(并且由此的ID)之间进行区分，然后可以重复对应于位置902和908的y轴RF天线(天线95和97)被标识(在框808中)的方法框。
如果位置对应于邻近的RF天线(例如，图9中的位置902和904便是如此)，则这些位置可以针对该目的，例如被确定为“靠在一起”，并且如果例如位置不对应于相同或者邻近RF天线，则这些位置可以针对该目的，被确定为“离得很远”。在其他示例中，并且取决于单独的RF天线的信号响应如何重叠，位置可能需要进一步分开(例如，对应于更宽地分离的RF天线)，以便该方法可以并行执行。
附加于检测感测表面上的物体的位置(在框804中，使用第一感测模块602和电容式感测电极阵列202)和物体的标识，如果物体包含无线标签(在框812中，使用第二感测模块604和RF天线阵列208)，则物体的定向也可以被确定。定向可以使用第一感测模块602(作为框804的一部分，例如其中物体被塑形为使得物体的定向可以从具有增加的电容的区域的形状来确定)和/或第二感测模块604(作为框812或814的一部分，例如其中物理地间隔开的两个或多个无线标签的物体，或者其中物体中的无线标签中的天线被塑形并且因此是单向的，例如，通过使用偶极子而不是线圈)来确定。使用第一感测模块602确定定向可能是比使用第二感测模块604功率更低的方案。在物体的定向被确定的情况下(在框804、812和814中的任一个中)，这还可以被提供作为软件的输入(在框816中)。
在图1和图7中示出了感测表面的两个示例形式因子。图1所示的感测表面可以被称为感测垫，并且图7所示的感测表面被集成到键盘中(其可以是用于计算设备的外围设备、被集成到计算设备的盖中、或者计算设备的集成部分)。由于第一部分108可以是柔性的、柔软的和/或可伸展的，因而感测表面可以具有许多不同的形式因子。例如，感测表面可以被集成到可穿戴物品中(例如，到衣服中，其中第二部分110可移除，以将感测表面不连接到两个阵列，用于清洗)。在另一示例中，感测表面可以被嵌入到表面中(例如，桌或台的表面、或者到壁中、或者到车辆中仪表板/显示板中)。在各种示例中，感测表面可以是非平面的(例如，其可以是曲线或者波状的)。在示例中，第一部分108可以是能伸长的盖，其可以被适配在另一物体上(例如，以将物体(其是无源物体)变为感测输入设备)。
感测表面可以具有任何大小，例如其可以是小的(例如，小于100cm2，如在图7中的示例中)或者大得多。两个阵列(电容式感测阵列202和RF天线阵列208)可以被缩放到表面的大小。对于一些形式因子而言，因为天线可以变得自谐振，所以可能不可能按比例放大RF天线阵列，使得其可以覆盖整个表面；然而，在这样的实现中，图2所示的配置(其可以被认为是单个“瓷砖(tile)”1002)可以被重复两次或更多次(例如，如图10所示)，其中针对每个瓦1002，阵列对或者共享共同有源电子器件，或者具有至少部分分离的有源电子器件。例如，每个瓷砖1002可以共享第二部分110的一些元件(例如，电源605)，并且其他元件可以针对每个瓷砖1002复制(例如，第一感测模块602和第二感测模块604，其中这些可以例如被嵌入在每个瓷砖中，并且报告到集成来自所有瓷砖的数据的中央处理器)。
虽然图10示出了电容式感测电极阵列和RF天线阵列二者的瓷砖式布置，但是在其他示例中，RF天线阵列可以跨感测表面的表面来瓷砖式布置(即，重复)，并且可以存在跨感测表面延伸的单个大电容式感测电极阵列。在这样的示例中，可以存在单个第一感测模块602和多个第二感测模块604(例如，一个第二感测模块604耦合到每个RF天线阵列(即，到每个瓷砖))。
上文所描述的感测表面提供便携式感测区域，其可以检测多点触摸输入(例如，用户的手指)和被放置在表面上的物体，并且如果那些物体包括无线标签，则表面还可以标识物体。电容式感测和RF感测的组合的使用提供了具有比纯RF方案更低的功耗的感测设备，并且因此在感测设备由电池供电的情况下更长的电池寿命。物体的位置和标识还可以比纯RF方案更迅速地执行。
虽然多模态感测表面的本示例在本文中被描述并且被图示为实现在图1所示的系统中，但是所描述的系统被提供作为示例而非限制。如本领域的技术人员将理解的，本示例适于应用在各种不同的类型的计算系统中，并且感测表面可以以许多不同的形式因子、以不同的规模实现，并且可以或不可以被集成到另一计算设备或物体中。而且，虽然在图1和图7中所示的示例中，感测表面在水平定向上，使得用户接触第一部分的上表面(其可以被称为“触摸表面”)，但是在其他示例中，感测表面可以被垂直地定位(例如，使得RF天线阵列可以被描述为在电容式感测电极阵列后面，其中用户触摸第一部分的前表面，使得该前表面是该配置中的触摸表面)，或者第一部分可以是非平面的(例如，其中用户触摸前部分的暴露表面，其因此是触摸表面，并且RF天线阵列在电容式感测电极阵列后面)。虽然没有在示图中示出，但是触摸表面可以提供用于邻近阵列的保护盖，其在许多示例中将是电容式电极感测阵列202，或者，在不提供保护盖的情况下，触摸表面可以是电容式电极感测阵列。
图11示出了可以与本文所描述的多模态感测表面(例如，如在图1中所示的)或者与包括电容式触摸感测和短距离无线标签的感测二者的任何其他多模态感测表面一起使用的各种示例扩展器物体1101-1105的示意图。扩展器物体包括两个空间分离的天线线圈1110和1112，其电气地连接在一起(例如，通过电线1114)，并且因此可以被用于扩展多模态感测表面的范围，以感测短距离无线标签。如上文所描述的，经由本文所描述的扩展器物体、由多模态感测表面检测的任何触摸事件的位置可以被提供作为软件的输入(例如，在图8的框806中)。
如图11所示，两个天线线圈中的至少一个线圈包括从线圈1110内或外延伸的多个径向元件1116、1118。虽然在图11中仅第一天线线圈1110包括这些径向元件，但是在其他示例中这两个天线线圈都有可以包括径向元件，其中径向元件在线圈中可以相同或者不同。
如上文所描述的，两个天线线圈1110、1112空间上分离，并且两个示例配置被示出在图11中。在第一示例中，扩展器物体1102具有在两个相对表面1120、1122上的两个天线线圈。在第二示例中，扩展器物体1103具有在相同表面1130上空间分离的两个天线线圈。应当理解，扩展器物体可以具有任何形状，并且天线线圈可以被放置在扩展器物体的任何表面上的任何空间分离的位置中(例如，如在图11中的第五示例1105所示)。
当用于扩展多模态感测表面的短距离无线感测时，扩展器物体中的第一天线线圈1110与短距离无线标签中的天线线圈耦合，并且扩展器物体中的第二天线线圈1112与多模态感测表面中的RF天线耦合。如上文所描述的，两个天线线圈附加地扩展多模态感测表面的电容式触摸感测，并且当被用于扩展电容式触摸感测时，扩展器物体中的第二天线线圈1112与多模态感测表面接触(例如，在该示例中，不具有径向元件的天线线圈)，并且第一天线线圈1110(例如，具有径向元件的天线线圈)与感测表面空间分离，并且提供扩展的触摸面积。
径向元件(或者辐条)1116、1118扩展可以使用多模态感测表面来检测的触摸面积，并且因此改善触摸检测性能，如可以参考图12描述的。图12中上面的两个示图1201、1202示出了两个不同的天线线圈设计——第一个(1201)不包括任何径向元件，并且第二个(1202)包括多个径向元件。两个下面的示图1203、1204示出了针对上面的示图1201、1202所示的两个天线，对于触摸敏感的区域的示例，并且可以看到通过添加径向元件，对于触摸敏感的区域从空心圆(如在示图1203中的，其中触摸不能在中心处检测到)改变为较大的填充圆(如在示图1204中的)。应当理解，如果相反地，径向元件仅从天线线圈延伸到中心，那么对于触摸敏感的区域可以是与在图12中(在示图1203中)所示的空心圆相同大小的填充圆，并且如果相反地，径向元件仅从天线线圈外延伸，那么对于触摸敏感的区域可以与在图12中(在示图1204中)所示的较大圆相同大小，但是可能是空心的。
附加于(或者替代地)将径向元件添加到天线线圈之一或二者来改进扩展器物体的触摸感测，天线线圈之一或二者可以包括比标准天线线圈更粗的迹线(例如，比对于用作NFC线圈必要的迹线更粗的迹线)。这与现有原则相反，现有原则建议在使迹线可以被不断裂地制造的情况下使迹线尽可能细。
在各种示例中，扩展器物体1104可以附加地包括IC 1142(例如，NFC IC)，其连接到天线1110、1112之一。如果扩展器物体包括这样的IC，则多模态感测表面将能够检测并且标识扩展器物体(例如，使用被存储在IC内的标识符，该标识符经由与多模态感测表面接触的天线线圈被传达到多模态感测表面)。在缺少这样的IC的情况下，扩展器物体对第二感测模块和RF天线阵列不可见。
在图11中所示的示例中，扩展器物体包括以1：1关系连接在一起的两个天线线圈1110、1112。在其他示例中，扩展器物体可以包括单个面上多于一个的天线线圈，或者多个(例如，两个)面上的多于一个天线线圈，并且在图13中示出了各种示例。
在图13中的第一示例示出了多个1：1配置，其中扩展器物体1301包括一个面上的N个天线线圈(其中N是整数并且在该示例中N＝3)和第二面(其在该示例中是相对面，并且与多模态感测表面接触)上的N个天线线圈，并且第一面上的每个天线线圈被直接地连接到第二面上的单个天线线圈。该配置可以使得多模态感测表面上的不同点能够被扩展到空间中的不同点(例如，多模态感测表面上的空间接近的点可以被扩展到空间中的空间分离的点，其中这些空间分离的点可以在扩展器物体的相同面上或者在不同的面上)。
图13中的第二示例示出了多：1配置，其中扩展器物体1302包括一个面(例如，不与多模态感测表面接触的面)上的一个天线线圈，其被连接到第二面(其在该示例中是相对面，并且与多模态感测表面接触)上的N个天线线圈。该配置具有多模态感测表面上的较小的占用面积。
图13中的第三示例示出了1：多配置，其中扩展器物体1303包括一个面(例如，不与多模态感测表面接触的面)上的N个天线线圈，其被连接到第二面(其在该示例中是相对面，并且与多模态感测表面接触)上的单个天线线圈。该配置通过允许短距离无线标签或者触摸事件由RF天线/电极的超过一个行/列检测而可以提供更鲁棒的感测。此外，该配置可以使得短距离无线标签能够从由多个RF天线(例如，如果其相位同步)生成的电磁场中汲取更多功率。
在图13所示的前三个示例中，天线线圈定位在扩展器物体1301-1303的相对面上。然而，在其他示例中，天线线圈可以在扩展器物体的相同面上空间地分离，如在图1中的示例1103之一所示，或者天线线圈可以被定位在扩展器物体1304的多个面上，如在图13中的第四示例所示。
在图13中所示的示例中，与多模态感测表面接触的天线线圈不包括径向元件，并且其他天线线圈确实包括径向元件。在其他示例中；然而，与多模态感测表面接触的天线线圈可以包括径向元件，和/或不与多模态感测表面接触的天线线圈中的一个或多个可以不包括径向元件。在所有天线线圈包括径向元件的示例中，扩展器元件可以以上任一种方式被使用(例如，使用相同的扩展器物体来提供1：多或多：1配置)。
图14示出了多模态感测表面1404上的扩展器物体1402的示意图，包括两个RF天线阵列1406、1408和电容式感测电极阵列1410。标准短距离无线标签1412在感测表面1404上被示出。如果用户将短距离无线标签1414放置在扩展器物体的远端上(即，与包括多个径向部分的天线线圈1416接近)，则标签仿佛被放置在表面上扩展器物体的近端的位置处(即，在扩展器物体中的第二天线线圈1415的位置中)而被感测表面1404(例如，由RF天线阵列1406、1408)检测。类似地，如果用户触摸了扩展器物体的远端(即，如果用户将其手指1418放置在包括多个径向部分的天线线圈1416上)，则仿佛用户触摸了扩展器物体的近端的位置处的表面(即，在扩展器物体中的第二天线线圈1415的位置中)，标签被感测表面1404(例如，由电容式感测电极阵列1410)检测。
虽然未示出在示图中的任一个中，但是在一些示例中，扩展器物体可以堆叠在彼此上方。
虽然图11和图13所示的示例扩展器物体在形状上被描绘为圆柱体或者长方体，但是应当理解，这是以示例的方式，并且扩展器物体可以具有任何形状(例如，其可以被塑形为类似人、小型建筑等)，并且在各种示例中扩展器物体可以是游戏块，其是游戏块集的一部分(游戏块集可以具有不同的形状)。
本文所描述的扩展器物体的使用使得触摸感测能够被扩展为远离多模态感测表面的平坦、无特征表面，以及扩展对短距离无线标签的感测。存在其中远离平坦感测表面的该扩展有益的许多应用，例如，这可以促进视觉受损的用户、较不敏捷的用户(例如，幼童或者老人)的用户输入，这些用户可能发现定位并且触摸放置在表面上的物体以提供用户输入比在平坦表面上的不同位置处提供用户输入更容易。本文所描述的扩展器物体可以操作作为系统的输入，该输入通过物理性(例如，驱动模拟的架构模型)来促进协作。修改表示建筑或者架构特征的块的放置和布置改变模拟的参数，并且与在屏幕上的界面相比，具有由物理扩展器块所提供的输入可以使人之间的理解和协作更容易。
第一另外的示例提供多模态感测表面，包括：两个覆盖阵列，两个阵列包括电容式感测电极阵列和RF天线阵列；第一感测模块，耦合到电容式感测电极阵列，并且被布置为检测阵列中的电极之间的增加和减小二者；以及第二感测模块，耦合到RF天线阵列，并且被布置为选择性地调谐并且失谐RF天线阵列中的RF天线中的一个或多个RF天线。
在第一另外的示例中，第二感测模块还可以被布置为接收由接近于经调谐的RF天线的一个或多个无线标签传送并且经由该经调谐的RF天线传送的数据。
在第一另外的示例中，第二感测模块可以被布置为选择性地将RF天线阵列中的RF天线中的一个或多个RF天线调谐到对应于无线标签的频率。
在第一另外的示例中，第二感测模块可以被布置为通过去激活RF天线阵列中的RF天线中的一个或多个来选择性地失谐该RF天线。
在第一另外的示例中，RF天线阵列可以包括在第一定向上的第一RF天线集和在第二定向上的第二RF天线集。第一RF天线集可以垂直于第二RF天线集，并且可以位于与包括第二RF天线集的平面平行的平面内。
在第一另外的示例中，感测表面可以包括触摸表面，并且RF天线阵列可以在电容式感测阵列的与触摸表面的相对侧。
在第一另外的示例中，第二感测模块还可以被布置为当第一感测模块正检测电容式感测电极阵列中的电极之间的电容改变时，将RF天线阵列连接到地。
在第一另外的示例中，每个RF天线可以具有预定义信号响应，并且RF天线阵列中的天线可以被间隔开，使得一个RF天线的信号响应中的空值与相邻RF天线的信号响应中的空值基本不对齐。
在第一另外的示例中，两个覆盖阵列可以被形成在柔性基底中或上。两个覆盖阵列中的至少一个可以被编织为织物基底。
第一另外的示例还可以包括被布置为向分离的计算设备传达数据通信接口，数据包括由第一感测模块所检测的任何触摸事件和物体的位置，以及由第二感测模块所确定的任何物体的标识。
在第一另外的示例中，第一感测模块和第二感测模块可以定位在可拆卸的电子模块中，并且可以经由一个或多个连接器被耦合到阵列。
第二另外的示例提供计算设备，其包括根据第一另外的示例的多模态感测表面。
第三另外的示例提供使用多模态感测表面来检测并且定位触摸事件和物体的方法，方法包括：在多模态感测表面中的第一感测模块中，检测多模态感测表面中的电容式感测电极阵列中的电极之间的电容改变；响应于在第一感测模块中检测到在第一位置处的电极之间的电容中的减小，将标识第一位置的位置数据作为输入提供到计算机程序；响应于在第一感测模块中检测到在第二位置处的电极之间的电容中的增加：基于第二位置，标识多模态感测表面中的RF天线阵列中的RF天线；在多模态感测表面中的第二感测模块中，失谐RF天线阵列中的一个或多个邻近RF天线；以及通过第二感测模块并且经由所标识的RF天线，读取来自任何附近的无线标签的数据。
第三另外的示例的方法还可以包括：在检测到电容中的改变之前，将RF天线阵列连接到地。
第三另外的示例的方法还可以包括：响应于在第一感测模块中检测到在第二位置处的电极之间的电容增加：将标识第二位置的位置数据和从任何附近的无线标签读取的任何数据作为输入提供到计算机程序。
第三另外的示例的方法还可以包括：响应于在第一感测模块中检测到在第二位置处的电极之间的电容增加：首先在多模态感测表面上的第二位置处跟踪物体的运动。运动可以通过重复地分析来自任何附近的无线标签、由所标识的RF天线接收到的信号的强度来跟踪。
第四另外的示例提供用户输入设备，包括多模态感测表面，多模态感测表面包括感测垫和电子模块，并且其中感测垫包括两个覆盖阵列，两个阵列包括电容式感测电极阵列和RF天线阵列，并且电子模块包括：第一感测模块，耦合到电容式感测电极阵列，并且被布置为检测阵列中的电极之间的电容的增加和减小二者；以及第二感测模块，耦合到RF天线阵列，并且被布置为选择性地调谐并且失谐RF天线阵列中的RF天线中的一个或多个RF天线。
在第四另外的示例中，第二感测模块还可以被布置为接收由接近于经调谐的RF天线的一个或多个无线标签传送并且经由该经调谐的RF天线传送的数据。
在第四另外的示例中，第二感测模块可以被布置为选择性地将RF天线阵列中的RF天线中的一个或多个RF天线调谐到对应于无线标签的频率。
在第四另外的示例中，第二感测模块可以被布置为通过去激活RF天线阵列中的RF天线中的一个或多个来选择性地失谐该天线。
在第四另外的示例中，RF天线阵列可以包括在第一定向上的第一RF天线集和在第二定向上的第二RF天线集。第一RF天线集可以垂直于第二RF天线集，并且可以位于与包括第二RF天线集的平面平行的平面内。
在第四另外的示例中，感测表面可以包括触摸表面，并且RF天线阵列可以在电容式感测阵列的与触摸表面的相对侧。
在第四另外的示例中，第二感测模块还可以被布置为当第一感测模块正在检测电容式感测电极阵列中的电极之间的电容改变时，将RF天线阵列连接到地。
在第四另外的示例中，每个RF天线可以具有预定义信号响应，并且RF天线阵列中的天线可以被间隔开，使得一个RF天线的信号响应中的空值与相邻RF天线的信号响应中的空值基本不对齐。
在第四另外的示例中，两个覆盖阵列可以被形成在柔性基底中或上。两个覆盖阵列中的至少一个可以被编织为织物基底。
第四另外的示例还可以包括被布置为向分离的计算设备传达数据的通信接口，数据包括由第一感测模块所检测的任何触摸事件和物体的位置，以及由第二感测模块所确定的任何物体的标识。
在第四另一示例中，第一感测模块和第二感测模块可以被定位在可拆卸的电子模块中，并且可以经由一个或多个连接器被耦合到阵列。
在第一和/或第四另外的示例中，第一感测模块和/或第二感测模块可以使用选自以下各项中的任何一项或多项的硬件逻辑来至少部分地实现：现场可编程门阵列、专用集成电路、专用标准产品、片上系统、复杂可编程逻辑器件。
第五另外的示例提供物体，包括第一天线线圈和第二天线线圈，其中第一天线线圈和第二天线线圈电气地连接在一起，并且其中第一天线线圈和第二天线线圈中的至少一个线圈包括在线圈内和/或从线圈往外延伸的多个径向元件。
第一天线线圈和第二天线线圈二者可以包括在线圈内和/或从线圈往外延伸的多个径向元件。
第一天线线圈和第二天线线圈可以空间上分离。
第一天线线圈可以在物体的第一面上，并且第二天线线圈可以在物体的第二面上。
物体还可以包括第三天线线圈和第四天线线圈，其中第三天线线圈和第四天线线圈电气地连接在一起，并且其中第三天线线圈和第四天线线圈中的至少一个线圈包括在线圈内和/或从线圈往外延伸的多个径向元件。第三天线线圈可以在物体的第一面上，并且第四天线线圈可以在物体的第二面上。
物体还可以包括在第一面上的至少一个附加天线线圈，并且其中每个附加天线线圈电气地连接到第二天线。
物体还可以包括在物体的第三表面上的另一天线线圈，并且其中另一天线线圈电气地连接到第一天线线圈和第二天线线圈之一。
物体还可以包括NFC IC。
第六另外的示例提供系统，包括多模态感测表面和扩展器物体，扩展器物体被配置为将多模态感测表面的感测能力扩展为远离表面，扩展器物体包括第一天线线圈和第二天线线圈，其中第一天线线圈和第二天线线圈电气地连接在一起，并且其中第一天线线圈和第二天线线圈中的至少一个线圈包括在线圈内和/或从线圈往外延伸的多个径向元件，并且多模态感测表面包括：两个覆盖阵列，两个阵列包括电容式感测电极阵列和RF天线阵列；第一感测模块，耦合到电容式感测电极阵列，并且被布置为检测阵列中的电极之间的电容的增加和减小二者；以及第二感测模块，耦合到RF天线阵列，并且被布置为选择性地调谐并且失谐RF天线阵列中的RF天线中的一个或多个RF天线。
多模态感测表面中的第二感测模块还可以被布置为接收由接近于经调谐的RF天线的一个或多个无线标签传送、并且经由该经调谐的RF天线传送的数据。
多模态感测表面中的第二感测模块可以被布置为选择性地将RF天线阵列中的RF天线中的一个或多个RF天线调谐到对应于无线标签的频率。
多模态感测表面中的第二感测模块可以被布置为通过去激活RF天线阵列中的RF天线中的一个或多个RF天线来选择性地失谐该天线。
多模态感测表面中的RF天线阵列可以包括在第一定向上的第一RF天线集和在第二定向上的第二RF天线集。
多模态感测表面中的第一RF天线集可以垂直于多模态感测表面中的第二RF天线集，并且位于与包括第二RF天线集的平面平行的平面内。
多模态感测表面可以包括触摸表面，并且RF天线阵列在电容式感测阵列的与触摸表面的相对侧。
多模态感测表面中的第二感测模块还可以被布置为当第一感测模块正在检测电容式感测电极阵列中的电极之间的电容改变时，将RF天线阵列连接到地。
多模态感测表面中的每个RF天线可以具有预定义信号响应，并且其中RF天线阵列中的天线可以被间隔，使得一个RF天线的信号响应中的空值与相邻RF天线的信号响应中的空值基本不对齐。
多模态感测表面中的两个覆盖阵列可以被形成在柔性基底中或上。
多模态感测表面还可以包括被布置为向分离的计算设备传达数据的通信接口，数据包括由多模态感测表面中的第一感测模块所检测的任何触摸事件和物体的位置，以及由多模态感测表面中的第二感测模块所确定的任何物体的标识。
术语“计算机”或“基于计算的设备”在本文中用于指代具有处理能力使得它可以执行指令的任何设备。本领域技术人员将认识到，这样的处理能力被合并到很多不同的设备中，并且因此术语“计算机”和“基于计算的设备”每个包括PC、服务器、移动电话(包括智能电话)、平板电脑、机顶盒、媒体播放器、游戏控制台、个人数字助理和很多其他设备。
在一些示例中，本文描述的方法可以由有形存储介质上的机器可读形式的软件来执行，例如，包括计算机程序代码设备的计算机程序的形式，计算机程序代码设备适于当程序在计算机上运行时并且在计算机程序可以在计算机可读介质上实施的情况下执行本文描述的方法中的任何方法的所有步骤。有形存储介质的示例包括计算机存储设备(诸如磁盘、拇指驱动器、存储器等)，并且不包括传播信号。传播信号本身不是有形存储介质的示例。软件可以适合在并行处理器或串行处理器上执行，使得方法步骤可以以任何合适的顺序或同时执行。
这里承认软件可以是有价值的可单独交易的商品。它旨在涵盖运行于“伪”或标准硬件上或控制“伪”或标准硬件以执行期望功能的软件。它还旨在涵盖“描述”或定义硬件配置的软件，诸如HDL(硬件描述语言)软件，其用于设计硅芯片或用于配置通用可编程芯片以执行期望功能。
本领域技术人员将认识到，用于存储程序指令的存储设备可以分布在网络上。例如，远程计算机可以存储被描述为软件的过程的示例。本地或终端计算机可以访问远程计算机并且下载部分或全部软件以运行程序。或者，本地计算机可以根据需要下载软件片段，或者在本地终端处执行一些软件指令并且在远程计算机(或计算机网络)处执行一些软件指令。本领域技术人员还将认识到，通过利用本领域技术人员已知的常规技术，全部或部分软件指令可以由诸如DSP、可编程逻辑阵列等的专用电路来执行。
本领域技术人员将会明白，可以扩展或改变本文中给出的任何范围或设备值而不失去所寻求的效果。
尽管已经用特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了技术方案，但是应当理解，在所附权利要求中限定的技术方案不一定限于上述特定特征或动作。相反，上述具体特征和动作被公开作为实现权利要求的示例形式。
应当理解，上述的益处和优点可以涉及一个实施例，或者可以涉及若干实施例。实施例不限于解决任何或全部所述问题的那些实施例或者具有任何或所有所述益处和优点的那些实施例。将进一步理解，对“一个”项目的引用是指这些项目中的一个或多个。
本文中描述的方法的步骤可以以任何合适的顺序执行，或者在适当的情况下同时执行。另外，可以从任何方法中删除各个块，而不偏离本文中描述的技术方案的精神和范围。以上描述的任何示例的各方面可以与所描述的任何其他示例的各方面组合以形成另外的示例而不失去所寻求的效果。
术语“包括”在本文中用于表示包括所标识的方法框或元素，但是这些块或元素不包括排他列表，并且方法或装置可以包含附加的块或元素。
应当理解，以上描述仅作为示例给出，并且本领域技术人员可以进行各种修改。以上说明、示例和数据提供了示例性实施例的结构和使用的完整描述。虽然以上已经以一定程度的特定性或者参考一个或多个单独的实施例描述了各种实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本说明书的精神或范围的情况下对所公开的实施例进行很多改变。

Claims (20)

1.一种物体，包括：
包括短距离无线标签的多模态感测表面；以及
扩展器物体，所述扩展器物体被配置为将所述多模态感测表面的感测能力扩展到远离所述表面，所述扩展器物体包括：
直接耦合到所述短距离无线标签的第一天线线圈；以及
第二天线线圈，其中所述第一天线线圈和所述第二天线线圈电气地连接在一起，并且其中所述第一天线线圈和所述第二天线线圈中的至少一个线圈包括从所述线圈的最外圈往外延伸的第一多个径向元件以及从所述线圈的最内圈朝内延伸的第二多个径向元件，所述多模态感测表面包括：
两个覆盖阵列，所述两个阵列包括电容式感测电极阵列和RF天线阵列；
第一感测模块，耦合到所述电容式感测电极阵列，并且被布置为检测所述阵列中的电极之间的电容的增加和减小二者；以及
第二感测模块，耦合到所述RF天线阵列，并且被布置为选择性地调谐和失谐所述RF天线阵列中的RF天线中的一个或多个RF天线。
2.根据权利要求1所述的物体，其中所述多模态感测表面中的所述第二感测模块还被布置为：接收由接近经调谐的RF天线的一个或多个无线标签传送并且经由所述经调谐的RF天线传送的数据。
3.根据权利要求2所述的物体，其中所述多模态感测表面中的所述第二感测模块被布置为：选择性地将所述RF天线阵列中的所述RF天线中的一个或多个RF天线调谐到对应于无线标签的频率。
4.根据权利要求1所述的物体，其中所述多模态感测表面中的所述第二感测模块被布置为：通过去激活所述RF天线阵列中的所述RF天线中的一个或多个RF天线来选择性地失谐所述天线。
5.根据权利要求1所述的物体，其中所述多模态感测表面中的所述RF天线阵列包括在第一定向上的第一RF天线集和在第二定向上的第二RF天线集。
6.根据权利要求5所述的物体，其中所述多模态感测表面中的所述第一RF天线集垂直于所述多模态感测表面中的所述第二RF天线集，并且位于与包括所述第二RF天线集的平面平行的平面内。
7.根据权利要求1所述的物体，其中所述多模态感测表面包括触摸表面，并且所述RF天线阵列在所述电容式感测阵列的与所述触摸表面的相对的侧。
8.根据权利要求1所述的物体，其中所述多模态感测表面中的所述第二感测模块还被布置为：当所述第一感测模块正在检测所述电容式感测电极阵列中的所述电极之间的电容改变的同时，将所述RF天线阵列连接到地。
9.根据权利要求1所述的物体，其中所述第一多个径向元件和所述第二多个径向元件扩展所述第一天线线圈和所述第二天线线圈中的至少一个线圈的触摸面积。
10.一种系统，包括：
包括短距离无线标签的多模态感测表面；以及
扩展器物体，所述扩展器物体被配置为将所述多模态感测表面的感测能力扩展到远离所述表面，所述扩展器物体包括：
直接耦合到所述短距离无线标签的第一天线线圈；以及
第二天线线圈，其中所述第一天线线圈和所述第二天线线圈电气地连接在一起，并且其中所述第一天线线圈和所述第二天线线圈中的至少一个线圈包括从所述线圈的最外圈往外延伸的第一多个径向元件以及从所述线圈的最内圈朝内延伸的第二多个径向元件，所述多模态感测表面包括：
两个覆盖阵列，所述两个阵列包括电容式感测电极阵列和RF天线阵列；
第一感测模块，耦合到所述电容式感测电极阵列，并且被布置为检测所述阵列中的电极之间的电容的增加和减小二者；以及
第二感测模块，耦合到所述RF天线阵列，并且被布置为选择性地调谐和失谐所述RF天线阵列中的RF天线中的一个或多个RF天线。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述多模态感测表面中的所述第二感测模块还被布置为：接收由接近经调谐的RF天线的一个或多个无线标签传送并且经由所述经调谐的RF天线传送的数据。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述多模态感测表面中的所述第二感测模块被布置为：选择性地将所述RF天线阵列中的所述RF天线中的一个或多个RF天线调谐到对应于无线标签的频率。
13.根据权利要求10所述的系统，其中所述多模态感测表面中的所述第二感测模块被布置为：通过去激活所述RF天线阵列中的所述RF天线中的一个或多个RF天线来选择性地失谐所述天线。
14.根据权利要求10所述的系统，其中所述多模态感测表面中的所述RF天线阵列包括在第一定向上的第一RF天线集和在第二定向上的第二RF天线集。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述多模态感测表面中的所述第一RF天线集垂直于所述多模态感测表面中的所述第二RF天线集，并且位于与包括所述第二RF天线集的平面平行的平面内。
16.根据权利要求10所述的系统，其中所述短距离无线标签是近场通信标签或者近场射频识别RFID标签。
17.根据权利要求10所述的系统，其中所述多模态感测表面中的所述第二感测模块还被布置为：在所述第一感测模块正在检测所述电容式感测电极阵列中的所述电极之间的电容改变的同时，将所述RF天线阵列连接到地。
18.根据权利要求10所述的系统，所述多模态感测表面中的每个RF天线具有预定义信号响应，并且其中所述RF天线阵列中的天线被间隔开，使得一个RF天线的所述信号响应中的空值与相邻RF天线的所述信号响应中的空值基本不对齐。
19.根据权利要求10所述的系统，其中所述第一天线线圈在所述扩展器物体的第一表面上，并且所述第二天线线圈在所述扩展器物体的相对的第二表面上。
20.根据权利要求10所述的系统，其中所述多模态感测表面还包括：被布置为向分离的计算设备传达数据的通信接口，所述数据包括：由所述多模态感测表面中的所述第一感测模块所检测的任何触摸事件和物体的位置，以及由所述多模态感测表面中的所述第二感测模块所确定的任何物体的标识。
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