專利名稱：具有z速度增強(qiáng)的觸摸屏幕的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開一般地涉及移動計算設(shè)備的領(lǐng)域，并且更特別地涉及識別與移動計算設(shè)備的觸摸屏幕的交互。2、技術(shù)描述
數(shù)量正在增長的設(shè)備，諸如智能電話或者平板計算機(jī)，使用觸摸感應(yīng)屏幕，或者“觸摸屏幕”作為其主要輸入機(jī)構(gòu)。觸摸屏幕可以以多種方式構(gòu)造，例如，壓力感應(yīng)(電阻式)、電感應(yīng)(電容式)、聲感應(yīng)(SAW或者表面聲波)、光敏(紅外)，以從用戶接收信息。最常規(guī)的觸摸屏幕設(shè)計通過將觸摸屏幕的不同區(qū)域的信號強(qiáng)度與閾值比較來識別對象，例如用戶或者指示筆，何時物理地接觸觸摸屏幕的區(qū)域。當(dāng)區(qū)域的信號強(qiáng)度超過閾值時，觸摸屏幕確定對象正物理地觸摸該區(qū)域。然而，完全依賴信號強(qiáng)度與閾值的比較給接觸檢測帶來不精確。例如，當(dāng)對象向觸摸屏幕移動或者從觸摸屏幕移開，對象的形心偏移，導(dǎo)致與觸摸屏幕的物理接觸的檢測中的不穩(wěn)定性。而且，當(dāng)對象接觸觸摸屏幕的表面面積改變，觸摸屏幕的區(qū)域的信號強(qiáng)度改變，導(dǎo)致被接觸的觸摸屏幕的區(qū)域的識別中的誤差。此外，在一些觸摸屏幕設(shè)計中，外部條件，例如覆蓋觸摸屏幕置于其上的表面的屏幕的存在，影響觸摸屏幕的基線值，給確定信號強(qiáng)度何時超過閾值帶來誤差。此外，常規(guī)觸摸屏幕僅僅能夠確定何時觸摸屏幕被物理地接觸，并且不提供關(guān)于在其下接觸觸摸屏幕的強(qiáng)度的任何信息。


公開的實(shí)施例具有其他優(yōu)點(diǎn)和特征，所述優(yōu)點(diǎn)和特征將從詳細(xì)描述、所附權(quán)利要求以及附圖(或者圖)而更容易地顯而易見。以下是附圖的簡要介紹。圖Ia示出在第一位置狀態(tài)的移動計算設(shè)備的一個示例實(shí)施例。圖Ib示出在第二位置狀態(tài)的移動計算設(shè)備的一個示例實(shí)施例。圖2示出移動計算設(shè)備的體系結(jié)構(gòu)的一個示例實(shí)施例。圖3示出與屏幕的一個或多個單元相關(guān)的信號值和對象到屏幕的接近度之間的示例相關(guān)性。圖4示出信號值和對象速度之間的示例關(guān)系。圖5示出用于使用速度數(shù)據(jù)檢測與屏幕的交互的示例方法的一個實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
附圖和以下描述僅以例證方式涉及優(yōu)選實(shí)施例。應(yīng)該注意的是，根據(jù)以下討論，在此所公開的結(jié)構(gòu)和方法的替換實(shí)施例將容易地被認(rèn)為是在不背離所要求權(quán)利保護(hù)的原理的情況下可以采用的可行替換方案。將詳細(xì)參考幾個實(shí)施例，在附圖中示出它們的示例。注意的是，在任何適用的地方，相似或者相同的參考標(biāo)記可以在附圖中使用，并且可以指示相似或者相同的功能。僅為例證的目的，附圖描繪了所公開系統(tǒng)(或方法)的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易從以下描述中認(rèn)識到在此示出的結(jié)構(gòu)和方法的替代實(shí)施例可以在不背離在此所描述的原理的情況下被采用。配置概覽公開的系統(tǒng)、方法和計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)的一個實(shí)施例檢測與觸摸感應(yīng)屏幕的交互，諸如物理接觸。該屏幕包括多個單元，每個單元與諸如電容的信號值相關(guān)聯(lián)，基于對象到屏幕的接近度修改該信號值。例如，當(dāng)對象接近單元時，該單元的關(guān)聯(lián)的信號值增大或者當(dāng)對象從單元移開時，該單元的關(guān)聯(lián)的信號值降低。在第一時間間隔期間，與單元相關(guān)聯(lián)的 第一信號值被捕獲，并且在第二時間間隔期間，與單元相關(guān)聯(lián)的第二信號值被捕獲。通過從第一信號值減去第二信號值來計算差。例如，從當(dāng)前信號值中減去先前信號值。該差被用來將對象到屏幕的交互或者對象到屏幕的接近度分類。例如，如果該差是正值，對象被分類為接近屏幕，或者如果該差是負(fù)值，對象被分類為從屏幕移開。示例移動計算設(shè)備在一個示例實(shí)施例中，所公開的配置可以被配置為用于在可以是主機(jī)設(shè)備的移動計算設(shè)備和附屬設(shè)備之間使用。圖Ia和Ib示出移動計算設(shè)備110的一個實(shí)施例。圖Ia示出具有電話功能的移動計算設(shè)備110，例如移動電話或智能電話，的第一位置狀態(tài)的一個實(shí)施例。圖Ib示出具有電話功能的移動計算設(shè)備110，例如移動電話、智能電話、上網(wǎng)本計算機(jī)、平板計算機(jī)或者膝上型計算機(jī)，的第二位置狀態(tài)的一個實(shí)施例。移動計算設(shè)備110被配置成主控并執(zhí)行用于撥打并接收電話呼叫的電話應(yīng)用。注意的是，為了容易理解，在此所公開的原理處于在移動電信網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行的具有電話功能的移動計算設(shè)備110的示例上下文中。然而，在此所公開的原理可以被應(yīng)用在其它雙工(或多工)電話上下文中，所述電話上下文諸如配置為直接與公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)和/或具有IP電話(VoIP)功能的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)對接的具有電話功能的設(shè)備。同樣，移動計算設(shè)備110僅僅是作為示例，并且其功能的原理應(yīng)用于其它計算設(shè)備，例如平板計算機(jī)、桌上型計算機(jī)、服務(wù)器計算機(jī)等等。移動計算設(shè)備110包括第一部分I IOa和第二部分110b。第一部分I IOa包括用于顯示信息(或數(shù)據(jù))的屏幕，并且可以包括導(dǎo)航機(jī)制。以下進(jìn)一步描述第一部分IlOa的這些方面。第二部分IlOb包括鍵盤，并且也在以下進(jìn)一步描述。移動計算設(shè)備110的第一位置狀態(tài)可以稱為“打開”位置，在該位置中移動計算設(shè)備的第一部分IlOa沿著第一方向滑動從而暴露移動計算設(shè)備110的第二部分I IOb (或就移動而言反之亦然)。移動計算設(shè)備110在第一位置狀態(tài)或者第二位置狀態(tài)保持操作。移動計算設(shè)備110被配置為具有方便用戶手持的形狀因數(shù)(form factor),例如，具有個人數(shù)字助理(PDA)或者智能電話形狀因數(shù)。例如，移動計算設(shè)備110可具有長7. 5至15. 5厘米，寬5至15厘米，厚O. 5至2. 5厘米范圍的尺寸，并且重量在50和250克之間。
如在第一位置狀態(tài)所示，移動計算設(shè)備110包括揚(yáng)聲器120、屏幕130和可選導(dǎo)航區(qū)140。移動計算設(shè)備110還包括鍵區(qū)150，其在第二位置狀態(tài)中被暴露。移動計算設(shè)備還包括麥克風(fēng)(未示出)。移動計算設(shè)備110還可以包括一個或多個開關(guān)(未示出)。該一個或多個開關(guān)可以是按鈕，滑塊或者搖桿開關(guān)，并且可是機(jī)械的或固態(tài)狀態(tài)(例如，觸摸感應(yīng)固態(tài)狀態(tài)開關(guān))。移動計算設(shè)備110的屏幕130是例如240 X 240，320 X 320，320 X 480或者640X480的觸摸感應(yīng)(包括手勢)顯示屏幕。屏幕130能夠由例如，諸如玻璃、塑料、薄膜或者合成材料構(gòu)成。觸摸感應(yīng)屏幕可以是半透半反式液晶顯示(LCD)屏幕。在替換的實(shí)施例中，長寬比和分辨率可以不同，而不脫離說明書中公開的發(fā)明特征的原理。通過示例的方式，屏幕130的實(shí)施例包括有源矩陣液晶顯示器(AMLCD)，薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)，有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)，干涉調(diào)制顯示器(IMOD)，液晶顯示器(LCD)或者其它適合的顯示設(shè)備。在實(shí)施例中，該顯示器顯示彩色圖像。在另一個實(shí)施例中，屏幕130進(jìn)一步包括觸摸感應(yīng)顯示器(例如，電感應(yīng)(電容式)或其中對象相對于屏幕的位置影響一值的其它配置)，包括用于接收來自用戶的輸入數(shù)據(jù)、命令或信息的數(shù)字化器。用戶可以使用指示筆、手指或者另一適合的用于數(shù)據(jù)錄入的輸入設(shè)備，諸如從菜單選擇或錄入文本數(shù)據(jù)。 可選導(dǎo)航區(qū)140被配置為控制在移動計算設(shè)備110中執(zhí)行并且通過屏幕130可見的應(yīng)用的功能。例如，該導(dǎo)航區(qū)包括X路(X是數(shù)值整數(shù)，例如5)導(dǎo)航環(huán)，其提供光標(biāo)控制、選擇以及類似功能。此外，導(dǎo)航區(qū)可以包括選擇按鈕來選擇功能，所述功能通過屏幕130上的用戶接口顯示。此外，導(dǎo)航區(qū)還可以包括專用功能按鈕以用于諸如例如日歷、web瀏覽器、電子郵件客戶端或者主屏幕的功能。在這個例子中，導(dǎo)航環(huán)可以通過機(jī)械、固態(tài)狀態(tài)開關(guān)、撥號盤或其組合實(shí)現(xiàn)。在替代實(shí)施例中，導(dǎo)航區(qū)140可以被配置為專用手勢區(qū)，其允許手勢交互以及控制通過屏幕130上顯示的用戶接口所示出的功能和操作。鍵區(qū)區(qū)150可以是數(shù)字鍵區(qū)(例如撥號盤)或者與字母或者字母數(shù)字鍵區(qū)或者字符鍵區(qū)150 (例如，具有連續(xù)的按鍵Q-W-E-R-T-Y，A-Z-E-R-T-Y的鍵盤或者在諸如DVORAK鍵盤或雙字節(jié)字符鍵盤之類的鍵盤上的按鍵的其它等價集合)集成的數(shù)字鍵區(qū)。盡管未示出，注意的是移動計算設(shè)備110還可以包括擴(kuò)展插槽。擴(kuò)展插槽被配置為接收并支持?jǐn)U展卡(或介質(zhì)卡)。存儲器或介質(zhì)卡形狀因數(shù)的例子包括緊湊式閃存卡、SD卡、XD卡、存儲棒、多媒體卡、SDIO等等。示例移動計算設(shè)備體系結(jié)構(gòu)概覽接下來參考圖2，框圖示出具有電話功能的移動計算設(shè)備110的體系結(jié)構(gòu)的一個實(shí)施例。通過示例，將關(guān)于圖Ia和Ib的移動計算設(shè)備描述圖2所示的體系結(jié)構(gòu)。移動計算設(shè)備110包括一個或多個處理器(為便于討論，在此稱為中央處理器220)，電源240和無線電子系統(tǒng)250。中央處理器220的例子包括基于諸如ARM(包括由微處理器制造商制造的內(nèi)核)、ARM XSCALE、AMD ATHLON、SEMPR0N 或者 PHENOM、INTELATOM、XSCALE、CELERON、CORE、PENTIUM 或者 ITANIUM、IBM CELL、POWER ARCHITECTURE、SUN SPARC 等等體系結(jié)構(gòu)的處理芯片以及系統(tǒng)。中央處理器220被配置為利用計算機(jī)操作系統(tǒng)運(yùn)行。操作系統(tǒng)是硬件和應(yīng)用之間的接口，用戶通常與所述應(yīng)用對接。操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)移動計算設(shè)備110的活動的管理和協(xié)調(diào)以及資源的共享。操作系統(tǒng)為運(yùn)行在移動計算設(shè)備110上的應(yīng)用提供主機(jī)環(huán)境。作為主機(jī)，操作系統(tǒng)的目的之一是處理移動計算設(shè)備110的運(yùn)行細(xì)節(jié)。操作系統(tǒng)的示例包括PALM OS和 WEBOS、MICROSOFT WINDOWS (包括 WINDOWS 7、WINDOWS CE、WINDOWS PHONE 和 WINDOWSMOBILE)、SYMBIAN OS,RIM BLACKBERRY OS,APPLE OS (包括 MAC OS 和 IPHONE OS) ,GOOGLEANDROID 和 LINUX。中央處理器220與音頻系統(tǒng)210、圖像捕獲子系統(tǒng)(例如照相機(jī)、視頻或者掃描儀)212、閃存存儲器214、RAM存儲器216和短距離無線電模塊218(例如藍(lán)牙、無線保真(WiFi)組件(例如IEEE 802. 11))通信。中央處理器通過數(shù)據(jù)線(或總線)278通信地耦合這些各種組件或者模塊。電源240為中央處理器220、無線電子系統(tǒng)250和顯示器驅(qū)動器230 (其可以是觸摸或者電感感應(yīng)的)供電。電源240可以對應(yīng)于直流電源(例如電池組，包括可再充電的)或者交流電(AC)源。電源240通過功率線(或總線)279向各種組件供電。中央處理器220通過操作系統(tǒng)220a與在移動計算設(shè)備110中執(zhí)行的應(yīng)用通信。此夕卜，中間組件，例如窗口管理器模塊222以及屏幕管理器模塊226，提供中央處理器220和操 作系統(tǒng)220以及系統(tǒng)組件(例如顯示器驅(qū)動器230)之間的附加通信信道。在一個實(shí)施例中，窗口管理器模塊222包括軟件(例如與操作系統(tǒng)集成的)或者固件(低級代碼，其駐留在特定的用于該代碼的存儲器中，并用于與例如處理器220的特定硬件對接)。窗口管理器模塊222被配置為初始化虛擬顯示空間，其可以被存儲在RAM216和/或閃存存儲器214中。該虛擬顯示空間包括一個或多個當(dāng)前正在由用戶執(zhí)行的應(yīng)用和被執(zhí)行的應(yīng)用的當(dāng)前狀態(tài)。窗口管理器模塊222接收來自用戶輸入或來自軟件或固件過程的請求，以顯示窗口并確定所請求的窗口的初始位置。此外，窗口管理器模塊222接收修改窗口的命令或指令，諸如調(diào)整窗口大小、移動窗口，或者任何其它改變窗口外觀或位置的命令，并且相應(yīng)地修改窗口。屏幕管理器模塊226包括軟件(例如與操作系統(tǒng)集成的)或固件。屏幕管理器模塊226被配置為管理將要在屏幕130上顯示的內(nèi)容。在一個實(shí)施例中，屏幕管理器模塊226監(jiān)視并控制在屏幕130上顯示的數(shù)據(jù)的物理位置，以及哪些數(shù)據(jù)在屏幕130上顯示。屏幕管理器模塊226改變或更新在屏幕130上看到的數(shù)據(jù)的位置。所述改變或更新響應(yīng)于來自中央處理器220和顯不器驅(qū)動器230的輸入,其修改在屏幕130上顯不的外觀。在一個實(shí)施例中，屏幕管理器226還被配置為監(jiān)視和控制屏幕亮度。此外，屏幕管理器226被配置為向中央處理器220傳送控制信號以修改屏幕130的功率使用。運(yùn)動分析模塊228包括軟件，其例如與操作系統(tǒng)220a和/或屏幕管理器模塊226集成，或被配置成作為利用操作系統(tǒng)220a和/或屏幕管理器模塊226操作的應(yīng)用?？商鎿Q地，運(yùn)動分析模塊228可以包括例如存儲在閃存存儲器214中的固件或存儲在RAM216中的指令。運(yùn)動分析模塊228隨時間捕獲與屏幕130相關(guān)聯(lián)的信號值序列。在一個實(shí)施例中，屏幕130包括多個單元，每個具有相關(guān)聯(lián)的信號值，根據(jù)對象到該單元的接近度修改所述信號值。例如，當(dāng)對象正觸摸單元時，信號值由基線值增大到最大值，并且當(dāng)對象不再觸摸該單元時，信號值由最大值降低至基線值。在實(shí)施例中，當(dāng)對象接近單元，當(dāng)對象向單元移動時，信號值增大；相反地，當(dāng)對象從單元移開時，信號值降低。在替代的實(shí)施例中，當(dāng)對象接近單元，當(dāng)對象向單元移動時，信號值降低；相反地，當(dāng)對象從單元移開時，信號值增大。運(yùn)動分析模塊228在不同的時間間隔捕獲與屏幕130的一個或多個單元相關(guān)聯(lián)的信號值。例如，在時間“t”運(yùn)動分析模塊228捕獲與屏幕130的一個或多個單元相關(guān)聯(lián)的信號值，并且在時間“t+Ι”再次捕獲與屏幕130的一個或多個單元相關(guān)聯(lián)的信號值。隨時間捕獲信號值允許運(yùn)動分析模塊228基于單元的信號值隨時間的改變來確定對象到該單元的接近度，并將對象和該單元之間的交互分類。例如，信號值的改變的大小和方向確定對象接近屏幕130或從屏幕130后退得多快。運(yùn)動分析模塊228的操作進(jìn)一步在以下參考附圖3-5被描述。注意的是，在一個實(shí)施例中，中央處理器220(例如，通過編程、代碼或者指令的方式)執(zhí)行邏輯，其對應(yīng)于執(zhí)行通過例如導(dǎo)航區(qū)140或者開關(guān)170對接的應(yīng)用。注意的是，眾多其他組件和變型對于計算設(shè)備200的硬件體系結(jié)構(gòu)是可能的，因此，諸如由圖2示出的實(shí)施例僅僅是實(shí)施例的一個說明性實(shí)現(xiàn)方式。無線電子系統(tǒng)250包括無線電處理器260、無線電存儲器262和收發(fā)器264。收發(fā)器264可以是用于傳送和接收信號的兩個分離組件或者是用于傳送并接收信號的單個組件。在任一種情況中，其被稱為收發(fā)器264。收發(fā)器264的接收器部分通信地與設(shè)備110的無線電信號輸入端(例如天線)耦合，在所述輸入端處從建立的呼叫(例如，已連接的或正 在進(jìn)行的呼叫)接收通信信號。接收的通信信號包括從呼叫接收并由無線電處理器260處理以通過揚(yáng)聲器120 (或184)輸出的語音(或其它聲音信號)。收發(fā)器264的發(fā)射器部分通信地耦合設(shè)備110的無線電信號輸出端(例如天線)，在所述輸出端處通信信號被傳送到建立的(例如，已連接的(或已耦合的)或活動的)呼叫。用于傳送的通信信號包括例如通過設(shè)備110的麥克風(fēng)160接收的語音(或其他聲音信號)，其由無線電處理器260處理以通過收發(fā)器264的發(fā)射器傳送到建立的呼叫。在一個實(shí)施例中，使用所描述的無線電通信的通信可以通過語音或數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。語音網(wǎng)絡(luò)的例子包括全球移動系統(tǒng)(GSM)通信系統(tǒng)、碼分多址接入(CDMA系統(tǒng))和通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的例子包括通用分組無線電業(yè)務(wù)(GPRS)、第三代(3G)移動(或更大)、高速下載分組接入(HSDPA)、高速上行鏈路分組接入(HSUPA)、長期演進(jìn)(LTE)和微波存取全球互通性(WiMAX)。雖然其他組件可以設(shè)有無線電子系統(tǒng)250，所示的基本組件給移動計算設(shè)備提供了執(zhí)行包括電話通信的無線電頻率通信的能力。在實(shí)施例中，當(dāng)電話呼叫建立時，例如已連接或正在進(jìn)行，無線電子系統(tǒng)250不需要在中央處理器220控制下的許多(如果不是所有)組件。無線電處理器260可以使用數(shù)據(jù)線(或總線)278與中央處理器220通信?？ń涌?224適配于與外部附件(或外圍設(shè)備)，例如插入到擴(kuò)展插槽(未示出)的介質(zhì)卡，無線或者有線地通信?？ń涌?224在中央處理器和附件(例如耦合到擴(kuò)展插槽內(nèi)的擴(kuò)展卡或介質(zhì)卡)之間傳送數(shù)據(jù)和/或指令。卡接口 224還從中央處理器220傳送控制信號到擴(kuò)展插槽以配置附件。注意的是，關(guān)于擴(kuò)展卡或介質(zhì)卡描述卡接口 224 ;其還可以在結(jié)構(gòu)上被配置為同設(shè)備110的其他類型的外部設(shè)備耦合，例如，打印設(shè)備或者電源240的電感充電站。信號值與對象到屏幕的接近度之間的關(guān)系圖3示出對象到屏幕130的接近度和與屏幕130的一個或多個單元關(guān)聯(lián)的信號值之間的相關(guān)度。在實(shí)施例中，屏幕130包括觸摸感應(yīng)顯示器，諸如電感應(yīng)顯示器，其中諸如電容的信號值基于對象到屏幕130的接近度被修改。屏幕130被劃分為多個單元，每個單元與信號值相關(guān)聯(lián)。在一個實(shí)施例中，信號值包括電容。在其他實(shí)施例中，信號值包括依賴于對象到屏幕130的接近度的不同的量。在一個實(shí)施例中，屏幕130包括電極的二維陣列，當(dāng)對電極陣列施加電壓時所述電極形成電容器網(wǎng)格。在該實(shí)施例中，單元包括電極的二維陣列的元素。在另一個實(shí)施例中，屏幕130被分為二維陣列，并且陣列的每個元素構(gòu)成單元。因此，所述單元允許在兩個維度中相對于屏幕130識別對象，并且所公開的實(shí)施例允許基于與單元關(guān)聯(lián)的信號值的改變，在第三維度中確定對象相對于屏幕130的位置。隨著諸如指示筆或手指的對象到單元的接近度的改變，與該單元關(guān)聯(lián)的信號值改變。例如，當(dāng)對象變得離單元更近，與該單元關(guān)聯(lián)的信號值增大，或者當(dāng)對象變得離單元更遠(yuǎn)，與該單元關(guān)聯(lián)的信號值降低。作為另一個例子，當(dāng)對象變得離單元更近，與該單元關(guān)聯(lián)的信號值降低，或者當(dāng)對象變得離單元更遠(yuǎn)，與該單元關(guān)聯(lián)的信號值增大。類似地，當(dāng)屏幕內(nèi)的對象的位置改變，與不同單元關(guān)聯(lián)的信號值也改變。圖3示出隨著對象在屏幕130中移動，信號值改變的例子。在圖3中，示出屏幕130的表示，并且在屏幕130的表示之下示出與屏幕130關(guān)聯(lián)的信號值的描繪，以便信號值與屏幕130的水平軸對齊以簡化展示。此 夕卜，在圖3中，信號值的大小被不同地標(biāo)為Zc^Z1和Z2。在一個實(shí)施例中，信號值依賴于與單元相關(guān)聯(lián)的電容。在圖3的例子中，隨著對象正接近包括一個或多個單元的屏幕130的區(qū)域，構(gòu)成該區(qū)域的單元的信號值從圖3中標(biāo)為Ztl的基線值改變到在圖3中被標(biāo)為Z1的第一值320。為了清楚起見，圖3示出信號值相對于基線值的改變，所述基線值可以是非零值。因此，當(dāng)對象鄰近屏幕130的區(qū)域時，但在該對象物理地接觸屏幕130之前，該區(qū)域的信號值從基線值Ztl改變到第一值320 Z10當(dāng)對象物理地接觸或者觸摸屏幕130的第一區(qū)域310A時，與屏幕130的第一區(qū)域310A相關(guān)聯(lián)的信號值進(jìn)一步從第一值320增加到在圖3中標(biāo)為Ztl的第二值330。在觸摸到屏幕的第一區(qū)域310A之后，該對象可以遍布屏幕移動，導(dǎo)致不同單元的信號值隨著對象與屏幕的不同區(qū)域物理地接觸而改變。例如，隨著對象從觸摸屏幕130的第一區(qū)域310A移動到觸摸屏幕130的第二區(qū)域310B，與不同區(qū)域相關(guān)聯(lián)的信號值改變。響應(yīng)于對象觸摸屏幕130的第二區(qū)域310B，信號值被修改為第二值340，在此與屏幕130的第二區(qū)域310B相關(guān)聯(lián)的單元的信號值增加，而與第一區(qū)域310A相關(guān)聯(lián)的單元的信號值減少。因此，隨著對象在屏幕130中改變位置，基于對象物理地接觸的屏幕130的區(qū)域修改在屏幕130中的單元的信號值。當(dāng)對象從屏幕130移開時，對象最后曾觸摸的屏幕130的區(qū)域(例如，在圖3所示的例子中的第二區(qū)域310B)的信號值減少，但是不立即返回到基線值。相反，當(dāng)對象從屏幕移開時，對象鄰近的屏幕130的區(qū)域的信號值被修改為第一值320。當(dāng)對象鄰近屏幕130時，對象與屏幕交互，防止信號值返回到基線值。由于通過對象到屏幕的接近度修改信號值，即使當(dāng)對象未物理地觸摸屏幕，信號值的變化表明對象到屏幕130的接近度。信號值的改變表明對象是正在向屏幕移動還是正在從屏幕移開。雖然圖3描述了其中信號值隨著對象與屏幕130變得更近而增加的例子，但是在替代的實(shí)施例中，信號值隨著對象與屏幕130變得更近而減少。此外，注意的是，盡管提供的例子是在與屏幕130接觸的上下文中，過程能夠被配置為剛好在與屏幕130物理接觸之前。例如，捕獲與屏幕130的接觸相關(guān)聯(lián)的信號值可以剛好發(fā)生在與屏幕130進(jìn)行實(shí)際物理接觸之前。在這樣的配置中，屏幕130可以被配置為檢測剛好在屏幕130的物理表面上方的電場的改變，由此觸發(fā)捕獲信號值的活動的開始。圖4示出由運(yùn)動分析模塊228捕獲并且由運(yùn)動分析模塊228產(chǎn)生的信號值數(shù)據(jù)的例子。為了示例的目的，圖4描述了屏幕130的單個單元的信號值，不過在其他實(shí)施例中運(yùn)動分析模塊228從多個單元捕獲信號值。在圖4中，圖形地示出在不同時間間隔期間單元的信號值410。圖4將信號值410的大小示出為Zc^ZpZ2和ZM，并且在一個實(shí)施例中，信號值410依賴于與單元關(guān)聯(lián)的電容。類似地，還圖形地示出不同時間間隔的信號值改變420，信號值改變420的大小被標(biāo)為+VpVtl和-V,。在不同的時間間隔的信號值410被用來產(chǎn)生圖4所示的信號值改變420。而且，圖4示出其中信號值隨著對象變得與屏幕130更近而增力口，并且當(dāng)對象從屏幕130移開時減少的實(shí)施例。在替代的實(shí)施例中，信號值在對象接近屏幕130時減少，并且在對象從屏幕130移開時增加。
圖4示出其中單元的信號值具有非零基線值415 (在圖4中被描述為Ztl)的實(shí)施 例，不過在其他實(shí)施例中，基線值415可以是零。對象到單元的接近度增加導(dǎo)致來自基線值415的信號值410。當(dāng)對象變得與單元更近，信號值增加到最大值417，在圖4中被示出為ZM，表明對象正物理地接觸該單元。然而，當(dāng)對象接近單元但在對象物理地接觸單元之前，信號值417增大到中間值，其與對象至單元的距離成比例。圖4示出這些中間值為Z1和Z2。類似地，當(dāng)對象從單元移開，信號值417從最大值417或Zm減少到較小的中間值(例如，Z1和Z2)，其與對象和屏幕130之間的距離成比例，直到達(dá)到基線值415(例如Ztl)。由于信號值410基于對象到單元的接近度改變，運(yùn)動分析模塊228計算當(dāng)前信號值410和先前信號值410之間的差。計算的信號值改變420隨時間測量信號值410的增加或減少，產(chǎn)生信號值410的第一導(dǎo)數(shù)，其描述對象相對于屏幕130的移動速度。信號值改變420的大小允許運(yùn)動分析模塊228確定對象向單元移動得多快，或者對象從單元移開得多快。例如，大的信號值改變420表明對象正快速向單元移動或從單元移開。信號值改變420的方向或符號允許運(yùn)動分析模塊228確定對象是正向單元移動還是正從單元移開。大于零的信號值改變420對應(yīng)于隨時間增加的信號值大小，表明對象正接近單元。相反地,小于零的信號值改變420對應(yīng)于隨時間減少的信號值大小，表明對象正從單元移開。另外，為零的信號值改變420表明對象正未向單元移動并且也未從單元移開。再參考圖4，所描述的信號值改變420示出對象初始地以恒定速率的速度接近單元，且然后物理地接觸該單元達(dá)一時間間隔。對象向單元的初始移動由正的非零信號值改變420示出，圖形地在圖4中示出為值+V1,其對應(yīng)于信號值從基線值415增加到最大值417，而隨著對象變得與單元更近取增加的中間值。當(dāng)信號值改變420下降到零，信號值410已經(jīng)達(dá)到最大值417，并且保持在最大值417，表明對象正物理地接觸單元。由于信號值410未改變，信號值改變420在基線水平，在圖4中示出為Vtlt5在實(shí)施例中，基線水平是零值。在圖4示出的例子中，在物理接觸單元后，對象以恒定速率的速度移開，由負(fù)的非零信號值改變420表示，在圖4中示出為-V1，其對應(yīng)于信號值410從最大值417減少到中間值并減少到基線值415，該中間值隨著對象變得離該單元更遠(yuǎn)而減少。測量對象到屏幕130的單元的接近度改變的速率，允許運(yùn)動分析模塊228更準(zhǔn)確地檢測對象何時物理地接觸屏幕130的單元，或者區(qū)域。在實(shí)施例中，當(dāng)信號值410超過閾值并且信號值改變420是零時，運(yùn)動分析模塊228確定對象物理地接觸屏幕130。即使在基于給信號值和閾值之間的比較帶來誤差的外部條件存在基線值415的變化時，使用信號值改變420識別與屏幕130的物理接觸允許精確檢測物理接觸。此外，指定對象到屏幕130的接近度改變的速率，使得信號值改變420能夠提供額外的輸入給應(yīng)用或者操作系統(tǒng)220a使用以便操縱數(shù)據(jù)。例如，信號值改變420可以被用來更改數(shù)據(jù)被導(dǎo)航的速率或者更改音頻信號的音調(diào)。接近度檢測的方法圖5示出用于使用速度計算來檢測與屏幕130的交互，諸如物理接觸的方法500的實(shí)施例。在實(shí)施例中，圖5的方法500中所描述的步驟通過用于執(zhí)行所描述動作的指令實(shí)現(xiàn)，所述指令具體化或存儲在計算機(jī)可讀介質(zhì)，例如閃存存儲器214或RAM216中，所述指令可由諸如中央處理器220的處理器執(zhí)行。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到方法500可以被實(shí)現(xiàn)在硬件和/或軟件或其組合的實(shí)施例中。此外，其它實(shí)施例能夠包括與圖5所示步驟不同和/或額外的步驟。為了示例的目的，圖5描述在屏幕130內(nèi)的單個單元的上下文中，用于 檢測與屏幕130的物理接觸的方法500 ;然而，方法500還可以適用于屏幕130中的多個單
J Li ο運(yùn)動分析模塊228在多個時間間隔期間捕獲510與單元相關(guān)聯(lián)的信號值。例如，在第一時間段期間，運(yùn)動分析模塊228捕獲510與單元相關(guān)聯(lián)的第一信號值，并且在第二時間段期間捕獲510與單元相關(guān)聯(lián)的第二信號值。為了識別與屏幕130的物理接觸，運(yùn)動分析模塊228初始地根據(jù)捕獲的信號值確定520當(dāng)前信號值。運(yùn)動分析模塊228然后訪問在運(yùn)動分析模塊228中或者在RAM216中存儲的先前捕獲的信號值，以確定530與先前時間間隔相關(guān)聯(lián)的信號值。例如，根據(jù)運(yùn)動分析模塊228最近捕獲510的數(shù)據(jù)確定520與當(dāng)前時間間隔相關(guān)聯(lián)的信號值，并且還通過訪問存儲的信號值確定530與在前時間間隔相關(guān)聯(lián)的信號值。然后計算540當(dāng)前信號值和先前信號值之間的差。在一個實(shí)施例中，從當(dāng)前信號值中減去先前信號值以計算540該差。信號值之間計算的差隨后被運(yùn)動分析模塊228用來對同單元的交互分類550。在一個實(shí)施例中，除了信號值之間的差之外，當(dāng)前信號值也被用來分類550交互。例如，在當(dāng)前信號值超出閾值并且差為零時，交互被分類550為與單元物理接觸。作為另外的例子，當(dāng)差為負(fù)時，交互被分類550為從單元移開或者當(dāng)差為正時交互被分類550為向單元移動。在實(shí)施例中，差的大小進(jìn)一步被用來分類550對象向單元移動或從單元移開的速率。因此，方法500允許分類550交互類型以及交互的強(qiáng)度。由此，所公開的實(shí)施例有利地通過測量與包括在屏幕中的一個或多個單元相關(guān)聯(lián)的信號值的增加或減少，來追蹤對象向屏幕130移動或從屏幕130移開的速度。這允許更精確地確定當(dāng)對象物理地接觸屏幕130時的時間。此外，通過計算對象接近屏幕130或者從屏幕130移開的速度，公開的實(shí)施例提供額外信息，所述信息可被用于更精確地分類對象與屏幕130怎樣交互，或者提供可以由應(yīng)用或操作系統(tǒng)220a使用以操縱數(shù)據(jù)的信息。進(jìn)一步，追蹤對象相對于屏幕130的移動速度允許更準(zhǔn)確地追蹤諸如拇指或手掌的大對象在屏幕130上的移動。例如，識別在鄰近單元中增加數(shù)量的正速度，識別到大對象物理地觸摸屏幕130，并且更準(zhǔn)確地確定大對象的形心，以便更準(zhǔn)確地追蹤其運(yùn)動。此外，計算對象向屏幕130移動或從屏幕130移開的速度，使得能夠通過計算當(dāng)前速度和先前速度的差來計算對象相對于屏幕130的加速度，從而為交互分類提供附加信息。附加考慮以上說明的一些部分在對信息的操作的符號表達(dá)和算法方面描述了實(shí)施例，例如，如關(guān)于圖5示出和描述的。這些算法描述和表達(dá)通常由數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域的技術(shù)人員用以將他們的工作實(shí)質(zhì)有效地傳達(dá)給該領(lǐng)域其他技術(shù)人員。雖然被功能地、計算地或邏輯地描述，但是這些操作被理解為通過計算機(jī)程序或等效的電路、微代碼等等實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步，有時還已經(jīng)被證明方便的是，將操作的這些布置稱為模塊，而不失一般性。所描述的操作和它們相關(guān)的模塊可以以軟件、固件、硬件或它們的任意組合實(shí)施。如在此所使用的，對“一個實(shí)施例”或“實(shí)施例”的任何提及意味著結(jié)合該實(shí)施例所描述的特定元件、特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在至少一個實(shí)施例中。短語“在一個實(shí)施例中”在說明書的各位置的出現(xiàn)并非必須都指同一實(shí)施例。
一些實(shí)施例可以使用表達(dá)“耦合”和“連接”連同其派生詞一起被描述。例如，一些實(shí)施例可以使用術(shù)語“連接”來描述以表明兩個或更多個元件彼此直接物理接觸或者電接觸。在另一個例子中，一些實(shí)施例可以使用術(shù)語“耦合”來描述以表明兩個或更多個元件直接物理接觸或電接觸。然而，術(shù)語“耦合”還可以意味著兩個或更多個元件并非彼此直接接觸，但仍然彼此協(xié)作或交互。實(shí)施例并不限制在該上下文中。如在此所使用的，術(shù)語“包括”、“包含”、“具有”或者它們的任何其它變型，意在覆蓋非排他性的包括。例如，包括元素列表的過程、方法、物件或者裝置不必限制到僅僅這些元素，而是可包括其它沒有明確列出的或者這種過程、方法、物件或裝置固有的元素。進(jìn)一步，除非另有相反表示，“或”指的是包括性的或者，且不是排他的或者。例如，條件A或B被以下任意一個滿足:A是真的(或存在)并且B是假的(或不存在)，A是假的(或不存在)并且B是真的(或者存在)，以及A和B都是真的(或存在)。此外，“一”或“該”的使用在此用來描述實(shí)施例中的元件和組件。這樣做僅僅是為了方便并給出發(fā)明的一般意義。本說明書應(yīng)當(dāng)被解讀為包括一個或至少一個，并且除非明顯地另有含義，單數(shù)還包括復(fù)數(shù)。在閱讀本公開后，本領(lǐng)域技術(shù)人員通過在此公開的原理將意識到對于用于通過計算對象接近屏幕或從屏幕移開的速度來檢測與屏幕的交互(諸如物理接觸)的系統(tǒng)和過程的其他額外的替換結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計。因此，雖然特定實(shí)施例和應(yīng)用已經(jīng)被示出并且描述，應(yīng)理解的是公開的實(shí)施例不限于在此公開的精確構(gòu)造和組件。在不背離所附權(quán)利要求中定義的精神和范圍的情況下，可以對在此公開的方法和裝置的布置、操作和細(xì)節(jié)做出對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的各種修改、改變以及變型。
權(quán)利要求
1.一種用于分類對象與觸摸感應(yīng)屏幕的具有至少一個單元的區(qū)域的交互的方法，包括: 在第一時間間隔期間捕獲與所述區(qū)域相關(guān)聯(lián)的第一信號值； 在第二時間間隔期間確定與所述區(qū)域相關(guān)聯(lián)的第二信號值； 通過從所述第一時間間隔的信號值的第一集合中的第一信號值減去所述第二時間間隔的所述第二信號值計算速度；以及 使用與所述速度相關(guān)聯(lián)的大小和方向分類所述交互。
2.權(quán)利要求I的方法，其中使用與所述速度相關(guān)聯(lián)的所述大小分類所述交互包括 確定所述方向是正值還是負(fù)值； 響應(yīng)于確定所述方向是正值，將所述交互分類為對象接近所述觸摸感應(yīng)屏幕；以及 響應(yīng)于確定所述方向是負(fù)值，將所述交互分類為對象從所述觸摸感應(yīng)屏幕移開。
3.權(quán)利要求I的方法，其中使用與所述速度相關(guān)聯(lián)的所述大小和所述方向分類所述交互包括 響應(yīng)于所述大小等于零以及所述第一信號值超過閾值，將所述交互分類為對象物理地接觸所述觸摸感應(yīng)屏幕。
4.權(quán)利要求I的方法,進(jìn)一步包括 響應(yīng)于與所述速度相關(guān)聯(lián)的大小超過閾值，執(zhí)行第一動作；以及 響應(yīng)于與所述速度相關(guān)聯(lián)的大小未超過所述閾值，執(zhí)行第二動作。
5.權(quán)利要求I的方法，其中確定進(jìn)一步包括從所述第二時間間隔檢索先前存儲的信號值。
6.權(quán)利要求I的方法，其中所述信號值包括依賴于所述對象到所述觸摸屏幕的接近度的值。
7.權(quán)利要求I的方法，其中使用與所述速度關(guān)聯(lián)的大小和方向分類所述交互包括 在第三時間間隔期間捕獲與所述區(qū)域相關(guān)聯(lián)的第三信號值； 在第四時間間隔期間確定與所述區(qū)域相關(guān)聯(lián)的第四信號值； 通過從所述第三信號值中減去所述第四信號值計算第二速度； 通過從所述速度中減去所述第二速度計算加速度； 使用所述加速度、與所述第四速度相關(guān)聯(lián)的大小和方向，分類所述交互。
8.一種存儲指令的非暫時性計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，當(dāng)由至少一個處理器執(zhí)行時所述指令導(dǎo)致所述至少一個處理器 在第一時間間隔期間捕獲與所述區(qū)域相關(guān)聯(lián)的第一信號值； 在第二時間間隔期間確定與所述區(qū)域相關(guān)聯(lián)的第二信號值； 通過從所述第一時間間隔的信號值的第一集合中的第一信號值減去所述第二時間間隔的所述第二信號值計算速度；以及 使用與所述速度相關(guān)聯(lián)的大小和方向分類所述交互。
9.權(quán)利要求8的非暫時性計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中導(dǎo)致所述至少一個處理器使用與所述速度相關(guān)聯(lián)的大小分類所述交互的所述指令進(jìn)一步包括指令，其導(dǎo)致所述至少一個處理器 確定所述方向是正值還是負(fù)值；響應(yīng)于確定所述方向是正值，將所述交互分類為對象接近所述觸摸感應(yīng)屏幕；以及 響應(yīng)于確定所述方向是負(fù)值，將所述交互分類為對象從所述觸摸感應(yīng)屏幕移開。
10.權(quán)利要求8的非暫時性計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，導(dǎo)致所述至少一個處理器使用與所述速度關(guān)聯(lián)的大小分類所述交互的指令進(jìn)一步包括指令，其導(dǎo)致所述至少一個處理器 響應(yīng)于所述大小等于零以及所述第一信號值超過閾值，將所述交互分類為對象物理地接觸所述觸摸感應(yīng)屏幕。
11.權(quán)利要求8的非暫時性計算機(jī)可讀存儲介質(zhì),進(jìn)一步包括指令,其導(dǎo)致所述至少一個處理器 響應(yīng)于與所述速度相關(guān)聯(lián)的所述大小超過閾值，執(zhí)行第一動作；以及 響應(yīng)于與所述速度相關(guān)聯(lián)的所述大小未超過所述閾值，執(zhí)行第二動作。
12.權(quán)利要求8的非暫時性計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中所述信號值包括依賴于所述對象到所述觸摸屏幕的接近度的值。
13.權(quán)利要求8的非暫時性計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中導(dǎo)致所述至少一個處理器確定的所述指令進(jìn)一步包括指令，其導(dǎo)致所述至少一個處理器從所述第二時間間隔檢索先前存儲的信號值。
14.權(quán)利要求8的非暫時性計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中導(dǎo)致所述至少一個處理器使用與所述速度相關(guān)聯(lián)的所述大小和所述方向分類所述交互的所述指令進(jìn)一步包括指令，其導(dǎo)致所述至少一個處理器 在第三時間間隔期間捕獲與所述區(qū)域相關(guān)聯(lián)的第三信號值； 在第四時間間隔期間確定與所述區(qū)域相關(guān)聯(lián)的第四信號值； 通過從所述第三信號值中減去所述第四信號值計算第二速度； 通過從所述速度中減去所述第二速度計算加速度；以及 使用所述加速度、與所述第四速度相關(guān)聯(lián)的大小和方向，分類所述交互。
15.一種移動計算設(shè)備，包括 配置為顯示信息并接收輸入的觸摸感應(yīng)屏幕； 耦合到所述觸摸感應(yīng)屏幕的處理器； 包括由所述處理器執(zhí)行的指令的存儲器，當(dāng)由所述處理器執(zhí)行時所述指令導(dǎo)致所述處理器執(zhí)行計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，該方法包括 在第一時間間隔期間捕獲與所述區(qū)域相關(guān)聯(lián)的第一信號值； 在第二時間間隔期間確定與所述區(qū)域相關(guān)聯(lián)的第二信號值； 通過從所述第一信號值減去所述所述第二信號值計算速度；以及 使用與所述速度相關(guān)聯(lián)的大小和方向分類所述交互。
16.權(quán)利要求15的移動計算設(shè)備，其中使用與所述速度相關(guān)聯(lián)的所述大小分類所述交互包括 確定所述方向是正值還是負(fù)值； 響應(yīng)于確定所述方向是正值，將所述交互分類為對象接近所述觸摸感應(yīng)屏幕；以及 響應(yīng)于確定所述方向是負(fù)值，將所述交互分類為對象從所述觸摸感應(yīng)屏幕移開。
17.權(quán)利要求15的移動計算設(shè)備，其中使用與所述速度相關(guān)聯(lián)的所述大小和所述方向分類所述交互包括響應(yīng)于所述大小等于零以及所述第一信號值超過閾值，將所述交互分類為對象物理地接觸所述觸摸感應(yīng)屏幕。
18.權(quán)利要求15的移動計算設(shè)備，其中所述存儲器進(jìn)一步包括由所述處理器執(zhí)行的指令，當(dāng)由所述處理器執(zhí)行時，所述指令導(dǎo)致所述處理器執(zhí)行包括以下的步驟 響應(yīng)于與所述速度相關(guān)聯(lián)的所述大小超過閾值，執(zhí)行第一動作；以及 響應(yīng)于與所述速度相關(guān)聯(lián)的所述大小未 超過所述閾值，執(zhí)行第二動作。
19.權(quán)利要求15的移動計算設(shè)備，其中所述信號值包括依賴于所述對象到所述觸摸屏幕的接近度的值。
20.權(quán)利要求15的移動計算設(shè)備，其中使用與所述速度相關(guān)聯(lián)的所述大小和所述方向分類所述交互包括 在第三時間間隔期間捕獲與所述區(qū)域相關(guān)聯(lián)的第三信號值； 在第四時間間隔期間確定與所述區(qū)域相關(guān)聯(lián)的第四信號值； 通過從所述第三信號值中減去所述第四信號值計算第二速度； 通過從所述速度中減去所述第二速度計算加速度； 使用所述加速度、與所述第四速度相關(guān)聯(lián)的大小和方向，分類所述交互。
全文摘要
公開了一種用于檢測與觸摸感應(yīng)屏幕的交互(例如物理接觸)的系統(tǒng)和方法。該屏幕包括多個單元，每個單元與諸如電容的信號值相關(guān)聯(lián)，基于對象到屏幕的接近度修改該信號值。在第一時間間隔期間，捕獲與單元相關(guān)聯(lián)的第一信號值，并且在第二時間間隔期間捕獲與該單元相關(guān)聯(lián)的第二信號值。通過從該第一信號值中減去該第二信號值計算差。該差用于對對象到屏幕的接近度分類。例如，如果該差是正的且非零的，對象被分類為接近屏幕，或者如果該差是負(fù)的且非零，對象被分類為從屏幕移開。
文檔編號G06F3/041GK102782615SQ201080050719
公開日2012年11月14日 申請日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月8日
發(fā)明者K·J·阿爾巴諾夫斯基, L·S·巴拉斯, T·D·休斯 申請人:惠普發(fā)展公司，有限責(zé)任合伙企業(yè)