超声波混合输入装置.pdf

本发明描述一种混合输入装置。所述混合输入装置包含用于在触摸屏上书写的手写笔、书写工具和压力传感器。所述混合输入装置还包含超声波发射器，所述超声波发射器发射超声波数据模式。所述混合输入装置还包含控制元件，所述控制元件双态触发所述混合输入装置的超声波功能性。

1.  一种包括壳体的混合输入装置，其中所述壳体包括：
触摸屏手写笔，其选择性地从所述壳体伸出；
书写工具，其选择性地从所述壳体伸出；
压力传感器；
超声波发射器，其发射超声波数据模式；以及
控制元件，其双态触发所述混合输入装置的超声波功能性。

2.  根据权利要求1所述的混合输入装置，其中所述控制元件基于从无线通信装置接收到的超声波命令来双态触发超声波功能性。

3.  根据权利要求1所述的混合输入装置，其中所述控制元件基于所述混合输入装置与无线通信装置的接近度来选择所述触摸屏手写笔或所述书写工具从所述壳体伸出。

4.  根据权利要求1所述的混合输入装置，其中所述超声波数据模式包括用于所述混合输入装置的唯一识别值、压力传感器值和所述控制元件的状态值中的一或多者。

5.  根据权利要求1所述的混合输入装置，其中所述压力传感器测量所述书写工具抵着表面按压的压力。

6.  根据权利要求1所述的混合输入装置，其中所述超声波发射器周期性地发射超声波数据。

7.  根据权利要求1所述的混合输入装置，其中通过电容式触摸屏和电阻式触摸屏中的一或多者辨识所述手写笔。

8.  一种用于使用混合输入装置的方法，其包括：
使用所述混合输入装置中的触摸屏手写笔在触摸屏上书写；
基于与所述混合输入装置相关联的控制元件状态来打开或关闭超声波功能性；以及
基于超声波功能性是打开还是关闭来发射超声波数据模式。

9.  根据权利要求8所述的方法，其中所述超声波数据模式包括用于所述混合输入装置的唯一识别值、压力传感器值和所述控制元件的状态值中的一或多者。

10.  根据权利要求8所述的方法，其进一步包括测量所述混合输入装置中的书写工具抵着表面按压的压力。

11.  根据权利要求8所述的方法，其中所述发射包括当超声波功能性打开时周期性地发射超声波数据。

12.  根据权利要求8所述的方法，其中通过电容式触摸屏和电阻式触摸屏中的一或多者辨识所述触摸屏手写笔。

13.  根据权利要求8所述的方法，其进一步包括通过将所述触摸屏手写笔或所述书写工具从所述壳体完全移除且将不同触摸屏手写笔或书写工具插入到所述壳体中而更换所述触摸屏手写笔或所述书写工具。

14.  一种混合输入装置，其包括：
用于在触摸屏上书写的装置；
用于在所述触摸屏外书写的装置；
用于打开或关闭所述混合输入装置的超声波功能性的装置；以及
用于基于超声波功能性是打开还是关闭来发射超声波数据模式的装置。

15.  根据权利要求14所述的混合输入装置，其中所述超声波数据模式包括用于所述混合输入装置的唯一识别值、压力传感器值和所述用于打开或关闭超声波功能性的装置的状态值中的一或多者。

16.  根据权利要求14所述的混合输入装置，其进一步包括用于测量所述用于在所述触摸屏外书写的装置抵着表面按压的压力的装置。

17.  根据权利要求14所述的混合输入装置，其中所述用于发射的装置在超声波功能性 打开时周期性地发射超声波数据。

18.  根据权利要求14所述的混合输入装置，其中通过电容式触摸屏和电阻式触摸屏中的一或多者辨识所述用于在触摸屏上书写的装置。

19.  一种用于调谐超声波追踪算法的方法，其包括：
接收触摸屏坐标点和超声波坐标点；
比较所述触摸屏坐标点与超声波坐标点；以及
基于所述比较为所述超声波追踪算法确定调谐参数。

20.  根据权利要求19所述的方法，其中由无线通信装置执行所述方法。

21.  根据权利要求19所述的方法，其中，在半自动配置中，所述接收包括指示一个提示以将混合输入装置触摸到触摸屏。

22.  根据权利要求19所述的方法，其中在自动配置中，所述接收包括在出现第二预定数目的触摸事件之后从混合输入装置接收第一预定数目的触摸事件。

23.  根据权利要求19所述的方法，其进一步包括应用所述调谐参数以抵消由于温度和湿度中的一或多者造成的不精确。

24.  一种用于调谐超声波追踪算法的设备，其包括：
用于接收触摸屏坐标点和超声波坐标点的装置；
用于比较所述触摸屏坐标点与超声波坐标点的装置；以及
用于基于所述比较为所述超声波追踪算法确定调谐参数的装置。

25.  根据权利要求24所述的设备，其中所述设备是无线通信装置。

26.  根据权利要求24所述的设备，其进一步包括用于指示一个提示以将混合输入装置触摸到触摸屏的装置。

27.  根据权利要求24所述的设备，其中所述用于接收的装置在出现第二预定数目的触 摸事件之后从混合输入装置接收第一预定数目的触摸事件。

28.  根据权利要求24所述的设备，其进一步包括用于应用所述调谐参数以抵消由于温度和湿度中的一或多者造成的不精确的装置。

29.  一种用于调谐超声波追踪算法的计算机程序产品，其包括上面具有指令的非暂时性计算机可读媒体，所述指令包括：
用于使得无线通信装置接收触摸屏坐标点和超声波坐标点的代码；
用于使得所述无线通信装置比较所述触摸屏坐标点与超声波坐标点的代码；以及
用于使得所述无线通信装置基于所述比较为所述超声波追踪算法确定调谐参数的代码。

30.  根据权利要求29所述的计算机程序产品，其进一步包括用于使得所述无线通信装置指示一个提示以将混合输入装置触摸到触摸屏的代码。

31.  根据权利要求29所述的计算机程序产品，其中所述用于使得所述无线通信装置接收的代码包括：用于使得所述无线通信装置在出现第二预定数目的触摸事件之后从混合输入装置接收第一预定数目的触摸事件的代码。

32.  根据权利要求29所述的计算机程序产品，其进一步包括用于使得所述无线通信装置应用所述调谐参数以抵消由于温度和湿度中的一或多者造成的不精确的代码。

33.  一种用于调谐超声波追踪算法的设备，其包括：
处理器；
存储器，其与所述处理器电子连通；
存储于存储器中的指令，所述指令可执行以：
接收触摸屏坐标点和超声波坐标点；
比较所述触摸屏坐标点与超声波坐标点；以及
基于所述比较来确定用于所述超声波追踪算法的调谐参数。

34.  根据权利要求33所述的设备，其中所述设备是无线通信装置。

35.  根据权利要求33所述的设备，其中，在半自动配置中，所述可执行以接收的指令包括可执行以指示一个提示以将混合输入装置触摸到触摸屏的指令。

36.  根据权利要求33所述的设备，其中在自动配置中，所述可执行以接收的指令包括可执行以在出现第二预定数目的触摸事件之后从混合输入装置接收第一预定数目的触摸事件的指令。

37.  根据权利要求33所述的设备，其进一步包括可执行以应用所述调谐参数以抵消由于温度和湿度中的一或多者造成的不精确的指令。

超声波混合输入装置
技术领域
本发明大体上涉及电子装置。更确切地说，本发明涉及一种超声波混合输入装置和对应的调谐方法。
背景技术
在最近几十年中，电子装置的使用已变得普遍。具体来说，电子技术中的进步已降低了越来越复杂且有用的电子装置的成本。成本降低和消费者需求已使电子装置的使用剧增，使得其在现代社会中几乎随处可见。
在各种情形中,可能需要电子装置彼此通信。电子装置之间的通信可能是有益的。举例来说，电子装置之间的通信可允许一个电子装置利用另一电子装置的功能性。在许多情况下,可使用通信接口在一或多个电子装置之间进行通信。
用户可能需要电子装置中的多种特征。由此论述可以看出，超声波混合输入装置和对应调谐方法可能是有益的。
发明内容
本发明揭示一种混合输入装置。所述混合输入装置包含用于在触摸屏上书写的手写笔、书写工具和压力传感器。所述混合输入装置还包含超声波发射器，所述超声波发射器发射超声波数据模式。所述混合输入装置还包含控制元件，所述控制元件双态触发所述混合输入装置的超声波功能性。
所述控制元件可以基于从无线通信装置接收到的超声波命令来双态触发超声波功能性。替代地，所述控制元件可以基于所述混合输入装置与无线通信装置的接近度来选择触摸屏手写笔或书写工具从壳体伸出。所述超声波数据模式可以包含用于混合输入装置的唯一识别值、压力传感器值和控制元件的状态值或某种组合。所述压力可以是书写工具抵着表面按压的压力。所述超声波发射器可以周期性地发射超声波数据。可以通过电容式触摸屏、电阻式触摸屏或某种组合来辨识手写笔。
本发明还揭示一种用于使用混合输入装置的方法。使用所述混合输入装置中的触摸 屏手写笔在触摸屏上书写。基于与所述混合输入装置相关联的控制元件状态来打开或关闭超声波功能性。基于超声波功能性是打开还是关闭来发射超声波数据模式。
本发明还揭示一种混合输入装置。所述混合输入装置包含用于在触摸屏上书写的装置。所述混合输入装置还包含用于在触摸屏外书写的装置。所述混合输入装置还包含用于打开或关闭混合输入装置的超声波功能性的装置。所述混合输入装置还包含用于基于超声波功能性是打开还是关闭来发射超声波数据模式的装置。
本发明还揭示一种用于调谐超声波追踪算法的方法。接收触摸屏坐标点和超声波坐标点。比较触摸屏坐标点与超声波坐标点。基于所述比较确定为所述超声波追踪算法确定调谐参数。
所述方法可由无线通信装置执行。在半自动配置中，所述接收可以包含指示一个提示以将混合输入装置触摸到触摸屏。在自动配置中，所述接收可以包含在出现第二预定数目的触摸事件之后从混合输入装置接收第一预定数目的触摸事件。可以应用所述调谐参数以抵消由于温度、湿度或这两者造成的不精确。
本发明还揭示一种用于调谐超声波追踪算法的设备。所述设备包含用于接收触摸屏坐标点和超声波坐标点的装置。所述设备还包含用于比较触摸屏坐标点与超声波坐标点的装置。所述设备还包含用于基于所述比较为超声波追踪算法确定调谐参数的装置。
本发明还揭示一种用于调谐超声波追踪算法的计算机程序产品。所述计算机程序产品包括其上具有指令的计算机可读媒体。所述指令可以包含用于使得无线通信装置接收触摸屏坐标点和超声波坐标点的代码。所述指令还可包含用于使得无线通信装置比较触摸屏坐标点与超声波坐标点的代码。所述指令还可包含用于使得无线通信装置基于所述比较为超声波追踪算法确定调谐参数的代码。
本发明还揭示一种用于调谐超声波追踪算法的设备。所述设备包含处理器和与所述处理器电子连通的存储器。可执行指令存储于所述存储器中。所述指令可执行以接收触摸屏坐标点和超声波坐标点。所述指令还可执行以比较触摸屏坐标点与超声波坐标点。所述指令还可执行以基于所述比较为超声波追踪算法确定调谐参数。
附图说明
图1是说明其中可使用混合输入装置的无线通信系统的框图；
图2A是说明混合输入装置的框图；
图2B是说明混合输入装置的一种配置的横截面图；
图2C是说明混合输入装置的另一可能配置的横截面图；
图2D是说明混合输入装置的另一可能配置的横截面图；
图2E是说明混合输入装置的另一可能配置的横截面图；
图3是说明用于使用混合输入装置的方法的流程图；
图4是说明接收装置的框图；
图5是说明用于调谐超声波追踪算法的方法的流程图；
图6是说明例如接收装置中的超声波调谐模块的框图；
图7是说明用于调谐超声波追踪算法的方法的流程图；以及
图8说明可包含在电子装置/无线装置内的某些组件。
具体实施方式
一些移动装置(例如智能电话、平板电脑)可以利用基于超声波技术的输入装置(例如手写笔、笔)，即，可以在所述移动装置上运行用于基于超声波的位置计算的特殊软件。另外，由于良好的精确度和性能以及用法的改进(例如S笔软件开发套件)，还可以使用触摸屏手写笔技术。运行应用程序的移动装置可能对于用于指向的输入装置有不同要求，即，普通的触摸屏手写笔可能对于移动装置的显示器上的简单的手写、标准用户界面和游戏效果较好，但是超声波笔/手写笔可能对于显示器外(靠近移动装置)手写更好，因为超声波笔/手写笔更精确。令人遗憾的是，基于超声波的位置计算精度取决于环境条件，例如温度和湿度。
本发明的系统和方法可以解决一些下面的问题。首先，对于移动装置上的不同类型的应用程序需要两种不同(标准触摸屏和超声波)输入装置可能是昂贵的，且对于用户而言不方便。其次，周期性调谐计算超声波笔位置的移动算法需要额外的移动资源(例如传感器)。在一些配置中，移动装置周期性地发射预定义的超声波模式，且在接收到回送的超声波模式后即刻调谐所述算法。然而，这样可能造成问题，因为其可能使用额外的移动装置资源(扬声器或耳机)。这样还可能导致与音频/语音传输并发的问题。
为了解决这些问题，本发明的系统和方法可以包含移动装置上的混合输入装置和调谐模块，即，调谐模块可以与移动装置上运行的基于超声波的位置计算模块一起工作。所述混合输入装置可以包含：用于显示器上的用户界面活动的一个触摸屏手写笔；用于显示器外的基于超声波的手写或绘图的单色笔或多色笔；用以选择混合输入装置的触摸屏模式或超声波模式的超声波发射器和控制元件(例如，控制按钮)。因此，单个混合输入装置可以包含触摸屏和超声波显示器外功能性两者，从而解决了上述第一个问题。
此装置和调谐模块还可解决第二问题。具体来说，在通过触摸屏手写笔进行的显示 器上触摸期间，装置的超声波发射器可以周期性地发出超声波模式。在调谐周期期间，调谐模块可以从触摸屏驱动器获得触摸屏坐标和推导出的超声波点，并且根据触摸屏坐标与超声波坐标的比较来计算调谐参数。这样可以避免用于超声波算法调谐的昂贵的移动装置资源占用(例如传感器)。如本文所使用，术语“超声波”是指高于人类听觉的频带，例如，25-80kHz、20-80kHz等。
图1是说明其中可使用混合输入装置102的无线通信系统100的框图。在系统100中，混合输入装置102可以与无线通信装置104通信。无线通信装置104也可被称作移动装置、移动台、订户台、客户端、客户端台、用户设备(UE)、远端台、接入终端、移动终端、终端、用户终端、订户单元等。通信装置的实例包含膝上型或桌上型计算机、蜂窝式电话、智能电话、无线调制解调器、电子书阅读器、平板装置、游戏系统等。这些装置中的一些可以根据一或多种行业标准操作。虽然本发明的系统和方法是使用无线通信装置104描述和说明的，但是可使用任何合适的电子装置。术语“混合输入装置”和“混合笔”在本文中可互换使用。
可以使用超声波技术来追踪某些装置的位置。举例来说，数字笔可以使用超声波追踪作为一种向数字装置传递手写或绘图的手段。在一种配置中，专用超声波接收器可以通过固定夹附接到手写工作区。在校准进程期间，可以将工作区位置(相对于接收器)和大小供应到点计算算法。可以通过校准应用程序提示用户依次点工作区中的预定义的一个点(例如4个角和中心)。接收器相对于工作区的坐标系(RCS0)位置可能直到工作区附加到接收器才会改变。接收器可以计算RCS0中的多个点(根据接收器的麦克风收集到的超声波数据)，并且经由通用串行总线(USB)连接将这些点与笔的切换状态(例如上/下)一起传递到主机。主机可以将接收到的点映射到其目的地窗中。
相比而言，本发明的系统和方法可以利用无线通信装置104作为超声波接收器。无线通信装置104可以包含超声波计算模块110，其基于从混合输入装置102接收的超声波数据114计算混合输入装置102的位置。无线通信装置104还可包含超声波调谐模块112以校准或调谐超声波计算模块110。无线通信装置104还可包含两个或更多个麦克风，用于接收语音和超声波数据114。混合输入装置102中的超声波模块106可以发射超声波数据114，其包含以下数据中的一或多者：唯一笔识别符、指示输入装置是否触摸表面的压力传感器值和控制元件状态。混合输入装置102上的控制元件可以双态触发超声波功能性。在一种配置中，控制元件可以是按钮，例如在混合输入装置102的外部上。在另一配置中，控制元件可以从无线通信装置接收超声波命令以开始或停止超声波发射。这样可以减少混合输入装置102的功率消耗。
在操作期间，用户可以使用混合输入装置102中的触摸屏手写笔108与无线通信装置104上的触摸屏116交互。用户还可使用书写工具(例如笔)在显示器外书写或绘图。为了调谐超声波追踪，超声波调谐模块112可以比较在无线通信装置104处接收到的多个触摸事件与在类似时间点从超声波数据114创建的模拟触摸事件。换句话说，使用触摸事件来调谐超声波追踪。如本文所使用，“触摸事件”是关于手指、手写笔108或其它工具触摸所述触摸屏116的通知。此些事件可以产生(例如通过触摸屏驱动器)且提供到应用程序。触摸事件可以包含二维坐标和触摸压力。
图2A是说明混合输入装置202的框图。混合输入装置202可以包含标准触摸屏手写笔208和用于显示器外的基于超声波的手写和绘图的书写工具218(例如具有一种或多种颜色的笔)，即，使用用超声波通信追踪的书写工具218在显示器外的书写或绘图。触摸屏手写笔208可能适合于移动装置的显示器上的简单的手写、标准用户界面和游戏。在显示器外(靠近无线通信装置104)使用的书写工具218可以更好地适合于更精密的手写或绘图。
混合输入装置202还可包含超声波模块206，超声波模块206包含超声波发射器220和超声波时序模块224。超声波发射器220可以用特定的数据速率(例如，使用来自超声波时序模块224的时序)发射超声波数据模式222。超声波数据模式222可以包含遥测数据，例如唯一笔识别符219、压力传感器值230和控制元件状态227。举例来说，混合输入装置202可以用192kHz、96kHz等发射。数据格式(即，对于超声波数据模式222中的每一元素的具体位分配)可能会变化，但是本发明的系统和方法可以与任何合适的配置和制造商的超声波笔一起使用。
用户可能能够容易为期望的应用程序选择期望的组件，即，显示器外的手写(通过使用基于超声波的指向算法，连同无线通信装置104上的书写存储或呈现)，使用触摸屏手写笔208的显示器上触摸，或通过使用基于超声波的指向算法的显示器上触摸屏功能性模拟。
混合输入装置202中的控制元件226可以用任何合适的方式实施，例如，按钮、开关、刻度盘等。替代地，控制元件226可以是内部模块，其从无线通信装置104接收控制命令以开始或停止超声波发射，例如，以便减少混合输入装置202中的功率消耗。举例来说，混合输入装置202可以包含超声波接收器217，用以从无线通信装置104接收控制命令，无线通信装置104可以使用其标准音频端口中的一者(例如耳机)来进行超声波发射。除了开始/停止超声波发射命令之外，无线通信装置104还可以发送基于无线通信装置的当前位置在触摸屏手写笔208与书写工具218之间切换的命令。举例来说，所 述命令可以在混合输入装置202靠近无线通信装置104(例如相距2、4、6、8、10、12英寸)时切换成触摸屏手写笔208。相反，当混合输入装置202离无线通信装置104较远(例如相距2、4、6、8、10、12英寸)时，所述命令可以切换到书写工具218。
压力传感器228也可以用任何合适的方式实施。举例来说，压力传感器值230可以是单个位，其用二进制方式指示是否在书写工具218处施加任何压力，例如，1是施加压力，0是不施加压力。替代地，压力传感器值230可以是多个位，并且指示在书写工具218处施加的压力量，例如四位值，其中0指示未施加压力，并且16(位级为1111)指示最大压力。
图2B是说明混合输入装置202的一种配置的横截面图。混合输入装置202可以包含(例如)由金属、塑料等制成的壳体209内部的多个元件。在所说明的配置中，壳体可以包含圆柱形截面，其逐渐缩小成一个小开口，书写工具218或触摸屏手写笔208可以穿过所述开口伸出，但是可以使用壳体209的任何合适的配置。此外，可存在包含于壳体中的多个书写工具218，例如，不同颜色的笔、铅笔等。在壳体内部，书写工具218可以耦合到压力传感器，其确定压力传感器值230，即，对于是否在书写工具218处施加任何压力的指示。此外，超声波发射器220可以驻留在壳体中，靠近书写工具218或触摸屏手写笔208穿过其伸出的开口。将超声波发射器220放置成靠近壳体209的所述点，可以使得比将其放置得离壳体209的所述点更远能够更准确地追踪。所述壳体还可包含控制元件226，例如，按钮、开关或刻度盘，其打开或关闭超声波功能性。此外，选择器按钮211可以控制在任何时间触摸屏手写笔208或书写工具218中的哪一些(如果存在的话)从壳体中伸出。虽然图2B中在特定配置中说明混合输入装置202，但是可以与本发明的系统和方法一起使用任何合适的配置。
图2C是说明混合输入装置202的另一可能配置的横截面图。混合输入装置202可以包含图2B中说明的元件中的一些或全部。然而，图2C中说明的配置可以是模块化的，允许用户根据其需要配置混合输入装置202。举例来说，壳体209可以在一端接收触摸屏手写笔208，并且在相对端接收书写工具218，即，除了从壳体209出来之外，触摸屏手写笔208和书写工具218也可以从壳体209完全可拆卸(例如用于更换)。换句话说，所述模块(触摸屏手写笔208或书写工具218)可以从壳体移除且更换成不同模块。此外，书写工具本身可以含有超声波追踪的所有必需元件，即，电池221、超声波发射体229、控制元件226和压力传感器228。另外，触摸屏手写笔208和书写工具218中的每一者可以使用连接器机构229a-b附接到壳体。连接器机构229a-b可以使用任何合适的附接技术，例如，磁体、壳体中接收触摸屏手写笔208或书写工具218上的对应突起的带凹 痕的凹口、壳体和模块中的每一者上的互补螺纹(类似于螺丝螺纹)等。壳体还可包含用于超声波功能性的开/关按钮225。
图2D是说明混合输入装置的另一可能配置的横截面图。具体来说，图2D说明具有壳体209中的两个触摸屏手写笔208a-b的配置。在所说明的配置中，第一活动手写笔208a从壳体浮现且可供使用。相比而言，未浮现的手写笔208b不可供使用。在一种配置中，所述手写笔中的一者可以用于在触摸屏上作标记，而另一者可以用作“橡皮擦”。换句话说，当“橡皮擦”手写笔在触摸屏的一部分上移过时，触摸屏可以移除先前标记。
图2E是说明混合输入装置的另一可能配置的横截面图。具体来说，图2E说明具有浮现的触摸屏手写笔208和浮现的书写工具218的配置。换句话说，两者同时可以使用。替代地，所述壳体可以包含两个书写工具218，例如，每一者包含不同颜色的笔或铅笔。
图3是说明用于使用混合输入装置202的方法300的流程图。方法300可以通过混合输入装置202的用户执行。用户可以用混合输入装置202中的触摸屏手写笔208在触摸屏116上书写302。如本文所使用，术语“触摸屏”是指接收经由触摸的输入的技术，例如，电容性触摸屏(表面或投影)、电阻性触摸屏等。超声波功能性可以基于与混合输入装置202相关联的控制元件状态227而打开或关闭304。这可以包含用户激活装置202上的按钮或开关。替代地，控制元件226可以是内部模块，其从无线通信装置104接收超声波命令(例如使用超声波接收器217)。举例来说，所述命令可以开始或停止混合输入装置202处的超声波发射以便减少功率消耗。替代地，所述命令可以使得能够例如基于与无线通信装置104的接近度在触摸屏手写笔208与书写工具218之间自动切换。混合输入装置202还可基于超声波功能性是打开还是关闭来发射306超声波数据模式222。具体来说，当超声波功能性打开时，可以发射超声波数据模式222，但是当超声波功能性关闭时，可以不发射超声波数据模式222。
图4是说明接收装置432的框图。接收装置432可以是任何具有触摸屏且能够接收超声波信号的电子装置。举例来说，接收装置432可以是无线通信装置104。接收装置432可以在麦克风440处收集超声波数据114(例如，超声波数据模式422，其包含唯一笔ID 219、压力传感器值230和控制元件状态227的某种组合)，并且例如通过使用多边测量(也被称作到达时间差(TDOA))来计算3维位置。换句话说，接收装置432可以使用不同麦克风440处的到达时间差来计算混合输入装置202的位置。在接收装置432上运行的应用程序也可以使用控制元件状态227。
接收装置432可以包含两个或更多个麦克风440。每一麦克风440可以用于超声波和音频/语音相互俘获。举例来说，接收装置432可以包含三个麦克风440，超声波计算 模块410例如使用多边测量(TDOA)可以从所述麦克风确定3维坐标。此具有三个语音/超声波麦克风440的配置可以在接收装置432上启用3维应用程序。替代地，接收装置可以仅仅包含两个麦克风440，超声波计算模块410例如使用到达时间(TOA)可以从所述麦克风确定2维坐标。
超声波计算模块410可以使用混合输入装置202的计算所得的坐标和压力传感器值230来创建模拟触摸事件442。模拟触摸事件442可以包含混合输入装置202在通过模拟触摸事件时戳指示的时间点的3维位置。所述3维位置可以通过超声波数据模式422确定。模拟触摸事件442还可包含压力传感器值，其指示所述笔(或其它书写工具)抵着一个表面按压的压力。
除了模拟触摸事件442之外，接收装置432还可以包含由触摸屏416或触摸屏驱动器关于手指、手写笔或其它工具触摸接收装置432而产生的触摸事件431。每一触摸事件431可以包含以下各项的某种组合：2维触摸屏坐标434、触摸压力436和触摸时戳438。
超声波调谐模块412可以确保超声波追踪是精确的。这可以包含比较多个触摸事件431与模拟触摸事件442以确定一或多个超声波调谐参数444。在操作期间，超声波调谐模块412(例如在内核中运行)可以存储多个最近触摸事件431，例如过去10毫秒的所有触摸事件431。通常，这个周期内的所有触摸事件431将具有相同坐标。超声波调谐模块412可以搜索存储的触摸事件431以寻找具有一个触摸时戳438的触摸事件431，所述触摸时戳438接近用于来自超声波计算模块410的特定模拟触摸事件442的时戳，例如，在其5毫秒内。具有与特定模拟触摸事件442最紧密匹配的触摸时戳438的触摸事件431可被称为最佳触摸事件。换句话说，最佳触摸事件可以是时间上最接近特定模拟触摸事件442测量到的一个触摸事件。
在比较所述匹配点后，即刻重新计算所述算法的一些调谐参数444。由于触摸事件431的精确度受到环境条件的影响较少，所以触摸事件431可能比模拟触摸事件442更准确。因此，可以使用最佳触摸事件中的触摸屏坐标434与模拟触摸事件442中的坐标之间的差值来确定或重新计算超声波调谐参数444，例如，当前声音速度。应注意，在执行这个比较之前，可以将模拟触摸事件442的坐标从3维转换成2维，即，在超声波调谐模块412比较两组坐标之前，可以在模拟触摸事件442中将Z坐标设置成0。此外，超声波调谐参数444可以取决于算法，然而，本发明的系统和方法可以用于调谐任何合适的参数。举例来说，表1和表2说明声音速度如何相对于温度和空气密度(与湿度相关)变化，以及这个变化可以如何影响超声波追踪的精确度。因此，声音速度是可以调谐的 一个可能的超声波调谐参数444。