專(zhuān)利名稱(chēng)：操作多區(qū)域輸入裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
背景技術(shù)：
許多計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)包括能夠被用戶手指旋轉(zhuǎn)的滾子或滾輪。典型地，這種滾子用于滾動(dòng)。羅技公司(Logitech)擁有的美國(guó)專(zhuān)利N0.6，157，369提出了一個(gè)示例，該專(zhuān)利的背景技術(shù)部分描述了其他示例。滾子的一些缺點(diǎn)是，其是機(jī)械元件，因而由于其易受到污物和震動(dòng)而遭受機(jī)械故障。另外，其尺寸使得其很難并入一些規(guī)格(諸如非常小剖面的鼠標(biāo))中。描述滾子或滾輪的其他專(zhuān)利包括美國(guó)專(zhuān)利N0.5，530，455和N0.5，473，344。專(zhuān)利N0.5，530，455還描述了用鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)器軟件確定滾動(dòng)速度，以及取決于該速度在行滾動(dòng)與頁(yè)面滾動(dòng)之間切換。盡管對(duì)指點(diǎn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，但是本領(lǐng)域中需要與輸入裝置相關(guān)的改進(jìn)方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通常涉及計(jì)算機(jī)控制裝置。本發(fā)明尤其涉及具有多個(gè)固態(tài)接觸敏感區(qū)域的輸入裝置。僅僅作為示例，本發(fā)明已經(jīng)應(yīng)用于具有多個(gè)接觸板的計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)，使得能有增強(qiáng)的手勢(shì)。該方法和技術(shù)能夠應(yīng)用于各種其他控制系統(tǒng)，包括操縱桿、顯像控制器等。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了指點(diǎn)裝置。所述指點(diǎn)裝置包括:用于支撐用戶的手的殼體以及安裝在所述殼體中的用于提供指點(diǎn)信號(hào)的指點(diǎn)傳感器。所述指點(diǎn)裝置還包括:所述殼體的第一部分，能夠操作用以接納所述用戶的第一指頭；以及第一固態(tài)接觸傳感器，被布置在所述第一部分中并且能夠操作用以檢測(cè)所述第一指頭沿著所述第一部分的移動(dòng)。所述指點(diǎn)裝置還包括:所述殼體上的第二部分，能夠操作用以接納所述用戶的第二指頭；以及第二固態(tài)接觸傳感器，被布置在所述第二部分中并且能夠操作用以檢測(cè)所述第二指頭沿著所述第二部分的移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了光標(biāo)控制外圍裝置。所述光標(biāo)控制外圍裝置包括:適于支撐用戶的手的殼體以及能夠操作用以監(jiān)視所述殼體在兩個(gè)維度上的運(yùn)動(dòng)的傳感器。所述光標(biāo)控制外圍裝置還包括:第一接觸板，被布置在所述殼體中并且在操作期間鄰近所述用戶的手的第一指頭，以及第二接觸板，被布置在所述殼體中并且在操作期間鄰近所述用戶的手的第二指頭。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了操作具有指點(diǎn)傳感器、多個(gè)接觸板和接近傳感器的計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)的方法。所述方法包括:將計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)置于被動(dòng)操作模式；以及監(jiān)視所述指點(diǎn)傳感器以提供運(yùn)動(dòng)值。所述方法還包括:監(jiān)視所述多個(gè)接觸板以提供多個(gè)接觸值；以及監(jiān)視所述接近傳感器以提供接近值。所述方法還包括:確定與用戶的手的至少一部分朝著計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)運(yùn)動(dòng)關(guān)聯(lián)的接近值的增大；以及將計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)置于主動(dòng)操作模式。根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，提供了非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其具有有形地包含在所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀指令，所述多個(gè)指令當(dāng)被數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行時(shí)提供具有指點(diǎn)傳感器、多個(gè)接觸板和接近傳感器的計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)的操作。所述多個(gè)指令包括:使得所述數(shù)據(jù)處理器將計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)置于被動(dòng)操作模式的指令；以及使得所述數(shù)據(jù)處理器監(jiān)視所述指點(diǎn)傳感器以提供運(yùn)動(dòng)值的指令。所述多個(gè)指令還包括:使得所述數(shù)據(jù)處理器監(jiān)視所述多個(gè)接觸板以提供多個(gè)接觸值的指令；以及使得所述數(shù)據(jù)處理器監(jiān)視所述接近傳感器以提供接近值的指令。所述多個(gè)指令還包括:使得所述數(shù)據(jù)處理器確定與用戶的手的至少一部分朝著計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)運(yùn)動(dòng)關(guān)聯(lián)的接近值的增大的指令；以及使得所述數(shù)據(jù)處理器將計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)置于主動(dòng)操作模式的指令。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了輸入裝置。所述輸入裝置包括:用于支撐用戶的手的殼體；以及位移傳感器，安裝在所述殼體中，用于提供位移信號(hào)。所述輸入裝置還包括:所述殼體的第一部分，能夠操作用以接納所述用戶的第一指頭；以及第一固態(tài)接觸傳感器，被布置在所述第一部分中并且能夠操作用以檢測(cè)所述第一指頭沿著所述第一部分的移動(dòng)。所述輸入裝置還包括:所述殼體上的第二部分，能夠操作用以接納所述用戶的第二指頭；以及第二固態(tài)接觸傳感器，被布置在所述第二部分中并且能夠操作用以檢測(cè)所述第二指頭沿著所述第二部分的移動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了輸入裝置。所述輸入裝置包括:用于支撐用戶的手的殼體；以及位移傳感器，安裝在所述殼體中，用于提供位移信號(hào)。所述輸入裝置還包括；所述殼體的第一部分，具有第一表面并且能夠操作用以接納所述用戶的第一指頭；以及第一固態(tài)接觸傳感器，被布置在所述第一部分中并且能夠操作用以檢測(cè)所述第一指頭沿著所述第一部分的移動(dòng)。所述輸入裝置還包括:所述殼體上的第二部分，具有第二表面并且能夠操作用以接納所述用戶的第二指頭，其中所述第一表面和所述第二表面不共面；以及第二固態(tài)接觸傳感器，被布置在所述第二部分中并且能夠操作用以檢測(cè)所述第二指頭沿著所述第二部分的移動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，提供了一種裝置。所述裝置包括:適于支撐用戶的手的殼體以及能夠操作用以監(jiān)視所述殼體在至少兩個(gè)維度上的運(yùn)動(dòng)的傳感器。所述裝置還包括:第一接觸傳感器，被布置在所述殼體中并且在操作期間鄰近所述用戶的手的第一指頭；以及第二接觸傳感器，被布置在所述殼體中并且在操作期間鄰近所述用戶的手的第二指頭O
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，提供了非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其具有有形地包含在所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀指令，所述多個(gè)指令當(dāng)被數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行時(shí)規(guī)定輸入裝置的操作。所述多個(gè)指令包括:使得所述數(shù)據(jù)處理器將所述輸入裝置置于被動(dòng)操作模式的指令；以及使得所述數(shù)據(jù)處理器監(jiān)視所述輸入裝置的位移傳感器以提供運(yùn)動(dòng)值的指令。所述多個(gè)指令還包括:使得所述數(shù)據(jù)處理器監(jiān)視所述輸入裝置的多個(gè)接觸板以提供多個(gè)接觸值的指令；以及使得所述數(shù)據(jù)處理器監(jiān)視所述輸入裝置的接近傳感器以提供接近值的指令。所述多個(gè)指令還包括:使得所述數(shù)據(jù)處理器確定所述接近值的增大的指令；以及使得所述數(shù)據(jù)處理器將計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)置于主動(dòng)操作模式的指令。根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施例，提供了接觸傳感器系統(tǒng)。所述接觸傳感器系統(tǒng)包括具有第一連接器和第二連接器的接觸控制器以及多個(gè)傳感器區(qū)域。所述接觸傳感器系統(tǒng)還包括:多個(gè)驅(qū)動(dòng)線，連接到所述接觸控制器的所述第一連接器以及所述多個(gè)傳感器區(qū)域；以及多組傳感線，連接到所述接觸控制器的所述第二連接器。所述多組傳感線中的每一組連接到所述多個(gè)傳感器區(qū)域中的一個(gè)。根據(jù)本發(fā)明的另一可選實(shí)施例，提供了輸入裝置。所述輸入裝置包括:適于支撐用戶的手的殼體以及能夠操作用以監(jiān)視所述殼體在兩個(gè)維度上的運(yùn)動(dòng)的傳感器。所述輸入裝置還包括:第一接觸板，被布置在所述殼體中；以及第二接觸板，被布置在所述殼體中。所述輸入裝置還包括:微處理器，電連接到所述第一接觸板和所述第二接觸板；以及多個(gè)驅(qū)動(dòng)線，連接到所述微處理器，并且在所述第一接觸板和所述第二接觸板上延伸。此外，所述輸入裝置包括連接到所述微處理器的多組傳感線。所述多組傳感線中的第一組電連接到所述第一接觸板，所述多組傳感線中的第二組電連接到所述第二接觸板。根據(jù)本發(fā)明的又一可選實(shí)施例，提供了一種方法。所述方法包括:使用多個(gè)驅(qū)動(dòng)線向多個(gè)傳感器區(qū)域中的每一個(gè)提供一組公共驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及在接觸控制器處使用多組傳感線中的第一組傳感線從所述多個(gè)傳感器區(qū)域中的第一傳感器區(qū)域接收第一組傳感信號(hào)。所述方法還包括在所述接觸控制器處使用所述多組傳感線中的第二組傳感線從所述多個(gè)傳感器區(qū)域中的第二傳感器區(qū)域接收第二組傳感信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，提供了結(jié)合主機(jī)裝置操作輸入裝置的方法。所述方法包括:確定所述輸入裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)；以及從所述輸入裝置的第一傳感區(qū)域接收第一信號(hào)。所述方法還包括:基于確定了所述輸入裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)以及基于所述第一信號(hào)來(lái)確定輸入命令；以及將與所述輸入命令關(guān)聯(lián)的信號(hào)從所述輸入裝置傳送到所述主機(jī)裝置。根據(jù)本發(fā)明的另一具體實(shí)施例，提供了一種方法。所述方法包括:提供具有運(yùn)動(dòng)傳感器和多個(gè)二維接觸板的輸入裝置；以及確定所述輸入裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。所述方法還包括從所述多個(gè)二維接觸板中的一個(gè)接收第一接觸信號(hào)。所述第一接觸信號(hào)與順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)中的至少一個(gè)關(guān)聯(lián)。所述方法還包括從所述多個(gè)二維接觸板中的另一個(gè)接收第二接觸信號(hào)。所述第二接觸信號(hào)與水平滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)關(guān)聯(lián)。此外，所述方法包括將與前進(jìn)動(dòng)作或后退動(dòng)作中的至少一個(gè)關(guān)聯(lián)的控制信號(hào)傳送到電子裝置。根據(jù)本發(fā)明的又一具體實(shí)施例，提供了一種方法。所述方法包括:將輸入裝置置于被動(dòng)操作模式；以及周期性地監(jiān)視所述輸入裝置的位移傳感器。所述方法還包括:從所述位移傳感器接收位移指示；以及將所述輸入裝置置于主動(dòng)操作模式，所述主動(dòng)操作模式的特征在于電力消耗水平。所述方法還包括:確定自接收到所述位移指示起經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間段；以及將所述輸入裝置置于第二主動(dòng)操作模式，所述第二主動(dòng)操作模式的特征在于低于所述電力消耗水平的第二電力消耗水平。此外，所述方法包括:周期性地監(jiān)視多個(gè)接觸傳感器中的一個(gè)或多個(gè)；從所述多個(gè)接觸傳感器中的所述一個(gè)或多個(gè)接收輸入指示；以及將所述輸入裝置置于所述主動(dòng)操作模式。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種方法。所述方法包括:將裝置置于第一操作狀態(tài)，第一操作狀態(tài)的特征在于第一運(yùn)動(dòng)幀率和第一接觸幀率；從傳感器接收指示所述裝置的運(yùn)動(dòng)的信號(hào)；以及將所述裝置置于第二操作狀態(tài)，第二操作狀態(tài)的特征在于高于第一運(yùn)動(dòng)幀率的第二運(yùn)動(dòng)幀率。所述方法還包括:確定自從傳感器接收到指示所述裝置的運(yùn)動(dòng)的信號(hào)起經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間段；以及將所述裝置置于所述第一操作狀態(tài)。所述方法還包括:從傳感器接收指示所述裝置的接觸的信號(hào)；以及將所述裝置置于第三操作狀態(tài)，第三操作狀態(tài)的特征在于高于第一接觸幀率的第二接觸幀率。根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，提供了一種方法。所述方法還包括:將裝置置于第一操作狀態(tài)，第一操作狀態(tài)的特征在于第一運(yùn)動(dòng)幀率和第一接觸幀率，接收指示所述裝置的接觸傳感器的激活的第一信號(hào)；以及將所述裝置置于第二操作狀態(tài)，第二操作狀態(tài)的特征在于高于第一接觸幀率的第二接觸幀率。所述方法還包括:確定自接收到所述第一信號(hào)起經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間段；以及將所述裝置置于所述第一操作狀態(tài)。所述方法還包括:接收指示所述裝置的運(yùn)動(dòng)的第二信號(hào)；以及將所述裝置置于第三操作狀態(tài)，第三操作狀態(tài)的特征在于高于第一運(yùn)動(dòng)幀率的第二運(yùn)動(dòng)幀率。根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例，提供了一種方法。所述方法包括:提供具有運(yùn)動(dòng)傳感器、多個(gè)接觸板和接近傳感器的輸入裝置；將所述輸入裝置置于被動(dòng)操作模式；以及監(jiān)視所述運(yùn)動(dòng)傳感器以提供運(yùn)動(dòng)值。所述方法還包括:監(jiān)視所述多個(gè)接觸板以提供多個(gè)接觸值；以及監(jiān)視所述接近傳感器以提供接近值。所述方法還包括:確定所述接近值的增大；以及將所述輸入裝置置于主動(dòng)操作模式。通過(guò)本發(fā)明比常規(guī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了諸多益處。例如，本發(fā)明實(shí)施例提供了光標(biāo)控制外圍裝置，諸如計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)，其比常規(guī)設(shè)計(jì)提供了增大的功能性。此外，本發(fā)明實(shí)施例提供了降低電力消耗和增大電池壽命的方法和系統(tǒng)。僅僅作為示例，使用此處描述的多個(gè)接觸板提供了自然和直觀的多手指手勢(shì)。將結(jié)合以下文本和附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的這些和其他實(shí)施例連同其許多優(yōu)點(diǎn)和特征。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有固態(tài)傳感器槽的鼠標(biāo)的立體圖。圖2是圖1的鼠標(biāo)的側(cè)視圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例中的用于水平和豎直滾動(dòng)的十字形槽的示意圖。圖4是示出在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中指點(diǎn)傳感器設(shè)備結(jié)合固態(tài)滾子以及揚(yáng)聲器的示意圖。圖5A-5C示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的不同電極排列。圖是用于圖5A所不的電極排列的傳感器輸出的波形圖。圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的電容檢測(cè)電路的方框圖。圖7A和圖7B是示出電容傳感的操作的方框圖。
圖8是示出具有下箝電路的電容傳感電路的電路圖。圖9是示出圖8的電路的操作的時(shí)序圖。圖10是示出具有上箝電路的電容傳感電路的電路圖。圖11是示出圖10的電路的操作的時(shí)序圖。圖12是具有上箱和下箱能力的電容傳感電路的不意圖。圖13、圖14和圖15是示出圖12的電路的操作的時(shí)序圖。圖16是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電容傳感電路的示意圖。圖17是示出電力供應(yīng)頻率的周期內(nèi)成對(duì)取樣的時(shí)序圖。圖18是具有單端式鋸齒形電極的可選傳感器的示意圖。圖19是用于圖18的實(shí)施例的等效電路。圖20是圖18的手指在電極上時(shí)的局部截面圖。圖21A-C是示出圖18的電路的操作的時(shí)序圖。圖22是示出用于圖18電路的相位調(diào)制的使用的時(shí)序圖。圖23是示出圖18的實(shí)施例使用正交結(jié)構(gòu)的示意圖。圖24是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有多個(gè)接觸傳感器的指點(diǎn)裝置的簡(jiǎn)化立體圖；圖25A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有兩個(gè)接觸板的指點(diǎn)裝置的簡(jiǎn)化平面圖；圖25B-D示出了圖25A所示的指點(diǎn)裝置關(guān)聯(lián)的功能；圖26是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有橫向接觸板的指點(diǎn)裝置的一部分的簡(jiǎn)化立體圖；圖27A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有滾動(dòng)滾輪的指點(diǎn)裝置的簡(jiǎn)化平面圖；圖27B是圖27A所示的指點(diǎn)裝置的簡(jiǎn)化立體圖；圖28A是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有多個(gè)接觸區(qū)域的指點(diǎn)裝置的簡(jiǎn)化圖；圖28B示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的手勢(shì)表，描述了基于各種輸入所獲得的結(jié)果；圖29是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的操作光標(biāo)控制外圍裝置的方法的簡(jiǎn)化流程圖；圖30A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有多個(gè)接觸區(qū)域的指點(diǎn)裝置的立體圖；圖30B是圖30A所示的指點(diǎn)裝置的截面圖；圖31是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的接觸控制器系統(tǒng)的元件的簡(jiǎn)化示意圖；圖32A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的接觸傳感器系統(tǒng)的元件的簡(jiǎn)化示意圖；圖32B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的柔性印刷電路的一部分的簡(jiǎn)化平面圖；圖33是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多個(gè)接觸傳感器和接觸控制器的簡(jiǎn)化示意圖；以及圖34A-34D是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的固態(tài)滾子允許該滾子置于任何形狀的殼體上。可以使用槽或其他凸形形狀?？蛇x地，可以使用凹形形狀。凹形形狀可以用來(lái)將傳感器布置在鼠標(biāo)的側(cè)面上，用于由拇指激活。此處描述的固態(tài)設(shè)計(jì)允許傳感器被放置于任何形狀的表面上，諸如在兩個(gè)方向上具有彎曲部的表面。因而，其能簡(jiǎn)化追蹤鼠標(biāo)或其他指點(diǎn)裝置的外形。這允許指點(diǎn)裝置基于美學(xué)或人體工程學(xué)原因而設(shè)計(jì)，能夠添加固態(tài)滾子而不需進(jìn)行形狀的改變。
本發(fā)明涵蓋了各種形狀實(shí)施方式。具有與手匹配的彎曲部的彎曲槽產(chǎn)生了支撐表面，該支撐表面低于兩個(gè)相鄰表面。這降低了滾動(dòng)的手指上的應(yīng)變?？蛇x地，三個(gè)中間手指的指尖擱置在均具有類(lèi)似高度的支撐表面上，但是滾動(dòng)的手指的指尖在滾動(dòng)及離開(kāi)其原始擱置位置時(shí)，通過(guò)進(jìn)入位于兩個(gè)相鄰手指限定的平面內(nèi)的凹槽中的支撐表面，將在該平面下方的軌道上行進(jìn)。例如，滾動(dòng)手指的指尖順著這樣的軌道:手指繞其中間關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)所限定的軌道。圖1是具有按鈕12、14的鼠標(biāo)10的立體圖。在按鈕之間是凸形區(qū)域或槽16，其能夠接納用戶的手指。在槽的底部是電極18、20、22。能夠檢測(cè)用戶手指的從前至后或者從后至前的移動(dòng)(以后將描述)，適合的滾動(dòng)或其他信號(hào)能夠發(fā)送到主計(jì)算機(jī)?？蛇x地，能夠使用除了所示電極之外的其他固態(tài)傳感器。例如，光發(fā)射器能夠安裝在槽的一個(gè)側(cè)面上，檢測(cè)器安裝在其他側(cè)面上，槽是透明或半透明的。圖2是圖1的鼠標(biāo)10的側(cè)視圖。虛線中所示的是槽16底部的外形。如所看見(jiàn)的，該底部順著這樣的彎曲部:在前部開(kāi)始于特定水平，變得更深，然后朝著鼠標(biāo)的后部變得更窄。在一個(gè)實(shí)施例中，該彎曲部追蹤當(dāng)手放在鼠標(biāo)上時(shí)典型用戶手指繞第二指關(guān)節(jié)撓曲的弧度。第二指關(guān)節(jié)是遠(yuǎn)離手指的指尖的第二指關(guān)節(jié)。在一個(gè)實(shí)施例該彎曲部還考慮了第一指關(guān)節(jié)的稍微撓曲，但是2/3以上的撓曲移動(dòng)(指示該弧度的形狀)來(lái)自于第二指關(guān)節(jié)。在一個(gè)實(shí)施例中，槽的弧度匹配食指的彎曲。該弧度消除了需要用戶向上提升手指來(lái)激活滾子?？蛇x地，該弧度能夠稍陡，從而還需要稍微提升手指，但是提升的程度低于在表面上沒(méi)有槽的機(jī)械滾子或固態(tài)接觸板所需的程度。圖3是示出雙槽布置的示意圖，其中豎直槽36設(shè)置用于上下滾動(dòng)移動(dòng)，而水平槽38與其交叉，用于水平滾動(dòng)移動(dòng)。能夠使用電極諸如電極37和39來(lái)檢測(cè)手指在這兩個(gè)方向的移動(dòng)。在其他實(shí)施方式中，手指擱置在槽中，槽足夠?qū)捯允占{手指，但是為了在檢測(cè)方向上引導(dǎo)手指，槽不會(huì)太寬。位置檢測(cè)是借助于槽側(cè)面中的一個(gè)上的光源陣列或單個(gè)分配光源以及位于另一側(cè)面上的光檢測(cè)器陣列實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)直接面對(duì)手指的那個(gè)檢測(cè)器中的響應(yīng)降低，或通過(guò)組合所有檢測(cè)器的響應(yīng)以及用插值法確定其最小值，來(lái)檢測(cè)手指存在于槽中?？蛇x地，能夠使用光檢測(cè)器的二值響應(yīng):絕對(duì)二值響應(yīng)(“光在給定閾值之上或之下，包括滯后”)，或相對(duì)于相鄰檢測(cè)器的相對(duì)二值響應(yīng)(“光比相鄰光大/小了給定因子，包括滯后”)。與先前的電極實(shí)施方式中類(lèi)似地，能夠基于具有正確的相對(duì)相移的“開(kāi)-關(guān)”和“關(guān)-開(kāi)”轉(zhuǎn)變時(shí)序來(lái)計(jì)算運(yùn)動(dòng)。圖4是示出包含本發(fā)明的鼠標(biāo)10的一些內(nèi)部部件的圖。在示出的實(shí)施例中，槽16在一個(gè)側(cè)面上具有發(fā)光二極管(多個(gè))40，在另一側(cè)面上具有多元件式光電檢測(cè)器42。通過(guò)多元件式光電檢測(cè)器能夠獨(dú)立地檢測(cè)光何時(shí)沖擊其的不同元件，能夠追蹤手指通過(guò)半透明或透明的槽壁的移動(dòng)。發(fā)光二極管由微控制器44控制，控制器44還監(jiān)視檢測(cè)器信號(hào)。該微控制器還與手指通過(guò)槽16的移動(dòng)同步而向揚(yáng)聲器46提供控制信號(hào)，揚(yáng)聲器46用于提供反饋聲音，諸如喀喇聲。通過(guò)在鼠標(biāo)中包括揚(yáng)聲器46，發(fā)送信號(hào)至計(jì)算機(jī)以及使計(jì)算機(jī)通過(guò)連接到計(jì)算機(jī)的揚(yáng)聲器產(chǎn)生聲音時(shí)的等待時(shí)間被避免。這向用戶提供了更現(xiàn)實(shí)的實(shí)時(shí)反饋。通過(guò)微處理器使用適合的方波輸出至揚(yáng)聲器，能夠簡(jiǎn)單地產(chǎn)生期望的喀喇聲，適合的方波輸出是一系列簡(jiǎn)單的高低輸出電平。該最簡(jiǎn)單的實(shí)施方式是單個(gè)高/低或低/高轉(zhuǎn)變。圖4還示出了典型鼠標(biāo)的其他標(biāo)準(zhǔn)部件，包括球48。抵著球48的是滾子50和52，滾子50和52分別聯(lián)接槽輪54和56。槽輪分別經(jīng)過(guò)發(fā)射器/檢測(cè)器對(duì)58和60之間?？蛇x地，能夠使用其他指點(diǎn)傳感器，諸如從Agilent或其他廠商那里可獲得的光學(xué)傳感器。最后，圖4示出了復(fù)聯(lián)開(kāi)關(guān)62，它們能被鼠標(biāo)上的按鈕激活。與主計(jì)算機(jī)的通信能夠通過(guò)串行接口 64進(jìn)行，或者利用無(wú)線傳輸。圖5A是圖1的槽16的頂視圖，示出了兩個(gè)電極實(shí)施例。示出了由1、2標(biāo)示的兩個(gè)電極。在該實(shí)施例中，能夠檢測(cè)手指與電極的電容耦合。通過(guò)檢測(cè)首先接觸哪個(gè)電極，能夠確定手指沿著哪個(gè)方向移動(dòng)。這能夠用來(lái)在計(jì)算機(jī)上沿著合適方向滾動(dòng)或縮小或放大。還可以使用手指移動(dòng)的其他可選使用。圖5B示出了可選實(shí)施例，使用呈重復(fù)構(gòu)型的多個(gè)電極。如圖所示，第一和第四電極連接在一起作為電極I。第二和第五電極是標(biāo)號(hào)2，第三和第六電極是標(biāo)號(hào)3。該布置提供了更高的精確度，同時(shí)限制了電極的數(shù)量，因而限制了與傳感器上的電極連接所需的接線量。圖5C示出了又一實(shí)施例，其中多個(gè)電極連接到僅兩個(gè)電線以形成連接的電極1、2。如圖所示，電極在豎直方向上交疊，使得用戶的手指在離開(kāi)電極號(hào)I之前將接觸電極號(hào)
2。手指的移動(dòng)產(chǎn)生兩個(gè)正交信號(hào)，根據(jù)這些信號(hào)，根據(jù)移相的符號(hào)來(lái)確定方向。在美國(guó)專(zhuān)利N0.5，680，157中能夠找到這種正交檢波的更詳細(xì)的說(shuō)明。在特定電極上檢測(cè)到的電壓的變化量示出了移動(dòng)方向，并且能夠支持以更精細(xì)調(diào)節(jié)的方式確定手指在何處，尤其是在其他實(shí)施例中將在電極之間的區(qū)域中。但是，發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)圖5A的實(shí)施例是最簡(jiǎn)單的，足以用于許多應(yīng)用。圖示出了由于接觸圖5A的電極I和電極2所產(chǎn)生的示例波形。例如，該波形可以是以下圖6中的比較器34的輸出。第一脈沖13示出了手指接觸第一電極，上升沿對(duì)應(yīng)于手指首先接觸電極時(shí)，下降沿對(duì)應(yīng)于手指離開(kāi)電極時(shí)。脈沖15也是如此，對(duì)應(yīng)于第二電極。應(yīng)注意的是，存在一些重疊，根據(jù)首先接觸哪個(gè)電極(可替換地或額外地，手指最后離開(kāi)哪個(gè)電極)，能夠確定手指移動(dòng)的方向。脈沖17和19示出了手指在其他方向上移動(dòng)。脈沖21和23示出了手指在移動(dòng)之后停留在第二電極上，這能夠用來(lái)提供在相同方向上的連續(xù)滾動(dòng)。在上述實(shí)施例中，用于傳感的專(zhuān)用表面典型地位于滾輪所在的地方，盡管能夠想到其他位置，例如拇指擱置位置之下。在一個(gè)實(shí)施方式中，許多敏感電極插入或模制在敏感表面上。盡管電極的最小數(shù)量是兩個(gè)，但是為了適應(yīng)更大的敏感區(qū)域能夠使用更多的數(shù)量。在一個(gè)實(shí)施方式中，指示用戶期望滾動(dòng)的手指移動(dòng)通過(guò)電極中開(kāi)-關(guān)以及關(guān)-開(kāi)轉(zhuǎn)變的適當(dāng)序列來(lái)被檢測(cè)到，全部具有與在表面上的物理位置一致的相對(duì)相移。另外，通過(guò)測(cè)量電極轉(zhuǎn)變的速率能夠加強(qiáng)速度約束，從而例如在提高可靠性的同時(shí)允許舍棄非常慢的滾動(dòng)，或允許在大速度的移動(dòng)下施加大的文檔滾動(dòng)。電極形狀和間距匹配手指尺寸，用于舒適性和檢測(cè)穩(wěn)定性。連接具有周期N的電極產(chǎn)生了一空間周期性敏感結(jié)構(gòu)，允許該電子器件降低N量級(jí)的因子，因而在相同成本下允許更大敏感表面。典型地，N是3至4，但是如果在每個(gè)電極對(duì)之間預(yù)見(jiàn)了間隙并且如果電極對(duì)內(nèi)存在空間重疊程度，則N的值是2也是可行的。
圖6是連接到每個(gè)電極的電容檢測(cè)電路的方框圖。在示出的示例中，電極I連接到傳感電容器24以及上拉/下拉電阻26。實(shí)踐中，該電容器可以簡(jiǎn)單的是接線與電極間的間隙。能夠以許多方式產(chǎn)生該間隙。聚酯(杜邦公司用于聚酯箔的商標(biāo))片能夠用作接線連接和電極之間的電介質(zhì)。這提供了更好特性的電介質(zhì)，其具有更好特性的厚度，楔在導(dǎo)體的端子和電極之間，使得可很好地確定產(chǎn)生的電容，而不管制造期間的不同公差。能夠使用柔性印刷電路板，其柔性襯底本身引起電極和接線之間的間隙(即電介質(zhì))。在一個(gè)實(shí)施例中，間隙為大約50微米，盡管取決于電介質(zhì)等所使用的間隙能夠在很多程度上變化。在一個(gè)實(shí)施例中，電線在被切割后簡(jiǎn)單地不被剝皮，使得其絕緣從頭至尾是完整的。然后將其插入電極中的孔中，該孔與絕緣部的外徑具有相同直徑?；蛘唠姌O可以由兩個(gè)件構(gòu)成，兩個(gè)件繞絕緣電線組裝使得絕緣電線被電極圍繞。這以非材料成本制成了柱形或管形電容器，其中電線套是電介質(zhì)。
上箝電路28和下箝電路30分別允許節(jié)點(diǎn)連接到供應(yīng)電壓或地面。這些箝位電路在控制器32的控制之下。因而該控制器能夠下箝電壓，然后測(cè)量電容器充電所用的時(shí)間。可選地，電壓能夠被上箝，然后在釋放箝之后，能夠測(cè)量電容器上的電壓放完所用的時(shí)間。電容器上的電壓被提供作為至比較器34的一個(gè)輸入，該輸入與電壓閾值比較并且提供至控制器32的輸出。以下將更詳細(xì)描述電路的操作及其背后的理論。除了使用分立部件之外，其他實(shí)施方式也是可行的，諸如特殊應(yīng)用集成電路(ASIC)或具有內(nèi)置比較器的微控制器的標(biāo)準(zhǔn)1/0，或者甚至使用其輸入緩沖器中的一個(gè)的固有電壓閾值水平。在一個(gè)實(shí)施例中，用于微控制器中的I/O接腳的驅(qū)動(dòng)器能夠用作上箝或下箝電路。微控制器的輸入緩沖器能夠用作比較器。這種設(shè)計(jì)可能不同樣精確，但可能是足夠精確的，并且會(huì)降低部件的數(shù)量并因此降低成本。比較器能夠是執(zhí)行比較功能的任何電路，具有適當(dāng)配置的放大器。比較器不需要具有兩個(gè)輸入，但能夠使用用于閾值的內(nèi)節(jié)點(diǎn)。圖7A和圖7B示出了本發(fā)明的電容檢測(cè)實(shí)施例的概念操作。電容傳感器通常旨在當(dāng)物體靠近給定距離時(shí)檢測(cè)物體的存在，即當(dāng)接地的一個(gè)電極的電容或傳感電路系統(tǒng)的兩個(gè)電極之間的互電容達(dá)到給定值(閾值)時(shí)。該工作原理在要實(shí)施接觸傳感功能時(shí)實(shí)用性會(huì)變差。將需要更謹(jǐn)慎地調(diào)節(jié)閾值，使得在手指觸摸傳感器的表面的同時(shí)達(dá)到閾值。因此能夠采用更容易的方法，其中手指的接觸導(dǎo)致電容量的清除步驟，這更容易檢測(cè)，可以無(wú)需任何調(diào)節(jié)。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的方面包括構(gòu)建如圖7A和圖7B所示的電流型傳感器，其中手指接觸內(nèi)置傳感電容器66的一個(gè)電樞，由此通過(guò)串聯(lián)的現(xiàn)存的人體對(duì)地電容68(接觸由“開(kāi)關(guān)”72所示，表示由用戶的手指接觸)將其拉至地。假定內(nèi)置電容器比起人體與地耦合(其范圍從IOOpF至500pF)具有極低電容，則當(dāng)用戶觸摸其外部電樞時(shí)，接觸能夠由電容傳感電路系統(tǒng)70容易地檢測(cè)，呈該內(nèi)置電容器突然“顯現(xiàn)”的形式。在剩余時(shí)間，當(dāng)沒(méi)有東西觸摸電流型傳感區(qū)域時(shí)，該內(nèi)置電容器保持對(duì)于剩余電子元件來(lái)說(shuō)其是“看不見(jiàn)的”。應(yīng)注意的是，傳感電容器優(yōu)選盡可能靠近傳感電極，使得在電介質(zhì)電容器和電極之間不存在顯著的寄生電容，否則會(huì)使得傳感電容器“始終可見(jiàn)”因而會(huì)破壞接觸傳感功能。在一個(gè)實(shí)施例中，“電介質(zhì)”電容器66簡(jiǎn)單的是從電極到包含傳感器電路70的電路板的連接內(nèi)的間隙。存在若干方式來(lái)制造電容傳感電路系統(tǒng)70，從最簡(jiǎn)單和便宜的RC充電或放電時(shí)間測(cè)量，到最復(fù)雜的調(diào)諧振蕩器或?yàn)V波器系統(tǒng)。一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)施例使用自激RC振蕩器，C是傳感電容器，微控制器重復(fù)計(jì)數(shù)在給定時(shí)窗內(nèi)出現(xiàn)的振蕩周期。“所計(jì)數(shù)的周期數(shù)量下降了至少給定值”意味著手指已經(jīng)放置在電極上，而累積計(jì)數(shù)值的最小增大被解釋為手指已經(jīng)從電極移開(kāi)。不需要調(diào)節(jié)；僅是要根據(jù)用作傳感元件的電容器的值來(lái)設(shè)定計(jì)數(shù)值的最小差。另一實(shí)施例中不是依賴(lài)于RC指數(shù)充電，而是使用電流源代替電阻以給出線性電壓斜坡。在線性電壓斜坡的情況下，雙斜式補(bǔ)償方案會(huì)是有效的(見(jiàn)下文討論)。線性斜坡允許補(bǔ)償大擾動(dòng)，并且允許距開(kāi)始電壓的閾值距離更具靈活性。另一實(shí)施例使用便宜的方案，盡管其令人遺憾地遭受不良的噪聲免疫性，尤其是抵御市電供應(yīng)的噪聲免疫性，其可能大量存在于我們想檢測(cè)的人體中。這些低頻率信號(hào)不能通過(guò)IOOpF至最大500pF的人體對(duì)地電容很好地排到地面。因而我們優(yōu)選盡可能地去除低頻噪聲干擾，這將在下文描述。為了能夠?qū)嵤┻@些去噪，我們使用了微控制器，因而最終呈現(xiàn)了最簡(jiǎn)化的方案，其與最復(fù)雜的方案一樣有效但是更便宜?；旧?，為了確定手指是否存在，嵌入算法將RC放電時(shí)間與基準(zhǔn)時(shí)間閾值進(jìn)行比較。C是固有寄生電容和傳感電容的總和，而R是驅(qū)動(dòng)傳感線的上拉或下拉電阻。時(shí)間閾值是每當(dāng)檢測(cè)到手指放在傳感器上或從傳感器移開(kāi)之后被自動(dòng)重調(diào)節(jié)的，從而補(bǔ)償寄生電容(其不隨著手指存在與否而變化)。僅時(shí)間差一我們想要檢測(cè)的電容的最小差的函數(shù)(4pF或更多)一難以編碼。因而該系統(tǒng)不需要出場(chǎng)調(diào)節(jié)。圖8示出了本發(fā)明的電容傳感器70實(shí)施例中使用的原理。圖8示出了圖7和圖7B的各元件，電流接觸開(kāi)關(guān)72是接觸電極76和手指78。傳感器70包括與比較器82的輸入節(jié)點(diǎn)81串聯(lián)的光學(xué)保護(hù)電阻器80。節(jié)點(diǎn)81經(jīng)由開(kāi)關(guān)84被箝至地而用于初始化。當(dāng)開(kāi)關(guān)84打開(kāi)時(shí)，節(jié)點(diǎn)81通過(guò)上拉電阻86被充電。該充電是在由電阻86以及電容器66和68連同圖示的寄生電容器的時(shí)間常數(shù)確定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的。除了寄生電容器74，還示出了寄生電容器88。比較器82的第二輸入處的閾值被設(shè)定為供應(yīng)電壓Vcc的2/3。圖8還示出了分別在地面和節(jié)點(diǎn)81之間以及在Vcc和節(jié)點(diǎn)81之間的保護(hù)二極管。取決于實(shí)施例能夠使用其他閾值。1/3和2/3僅是示意性的。如果閾值是高于和低于低和高供應(yīng)電壓的相同量，可以實(shí)現(xiàn)用于充放電的相同時(shí)間段。但是，閾值能夠與供應(yīng)電壓是不同量，僅是需要考慮充放電時(shí)間的不同來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖9示出了用于非手指條件和手指條件的時(shí)序圖。箝84首先閉合以使電壓下降而接地或?yàn)榱恪．?dāng)該箝在時(shí)間90打開(kāi)時(shí)，節(jié)點(diǎn)81在時(shí)間TO內(nèi)充電到閾值的2/3。然后節(jié)點(diǎn)81在時(shí)間92再次接地，該開(kāi)關(guān)在時(shí)間94再次打開(kāi)94。在該時(shí)點(diǎn)，手指放在上面，增大了電容以及將到達(dá)閾值所需的時(shí)間延長(zhǎng)到TO+dTf。圖10示出了類(lèi)似電路，但是取而代之的是示出了至比較器的輸入節(jié)點(diǎn)從高電壓降低到閾值以下所需的時(shí)間量。此處閾值是供應(yīng)電壓Vcc的1/3。在該示例中，節(jié)點(diǎn)被箝至供應(yīng)電壓，然后允許通過(guò)電阻R2放電而接地。另外，該電路系統(tǒng)基本類(lèi)似圖8所示的，包括使用分別在地面和節(jié)點(diǎn)81之間以及在Vcc和節(jié)點(diǎn)81之間的保護(hù)二極管。圖11示出了無(wú)手指的情況下和有手指的情況下的時(shí)序圖，再次示出了手指放在傳感器上時(shí)，需要更長(zhǎng)時(shí)間來(lái)對(duì)電容放電。圖12基本上示出了圖8和圖10的兩種方法的組合。因?yàn)楸容^器101的輸出將比先前循環(huán)高或低，所以將該輸出用作是通過(guò)電阻103上拉(邏輯I輸出)或者通過(guò)電阻103下拉(邏輯O輸出)的源。而且，相同輸出能夠被反饋以使用電阻R3、R4和R5設(shè)定閾值。使用相同電阻，將閾值設(shè)定為用于邏輯I輸出是0.66Vcc,用于邏輯O輸出是0.33Vcc。圖12的布置(以下在圖16更詳細(xì)示出)使用了兩個(gè)箝，允許電容器交替從地起充電，或者從供應(yīng)電壓起放電。通過(guò)使用這二者，能夠減少干涉，諸如來(lái)自電力供應(yīng)頻率的干擾，下文將解釋。圖13示出了無(wú)手指時(shí)的電容器充放電循環(huán)(100)，以及手指放在接觸電極上時(shí)的充放電循環(huán)(102)。在無(wú)手指的情況下，比較器的輸入節(jié)點(diǎn)被箝至地，而下方箝在時(shí)間104的時(shí)點(diǎn)打開(kāi)。電容充電直到其在時(shí)間106的時(shí)點(diǎn)越過(guò)上閾值，從而觸發(fā)比較器輸出。隨后，在時(shí)間108的時(shí)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)被上箝，然后在時(shí)間110的時(shí)點(diǎn)，該箝打開(kāi)以提供放電循環(huán)。在時(shí)間112，越過(guò)下閾值，從而再次觸發(fā)比較器輸出。然后在時(shí)間114的時(shí)點(diǎn)，電壓再次被下箝到零，該循環(huán)重復(fù)。在由曲線102圖示的第二循環(huán)期間，手指放在上面，時(shí)間是不同的，導(dǎo)致更長(zhǎng)的充電時(shí)間和更長(zhǎng)的放電時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中，循環(huán)102在循環(huán)100之后2毫秒。盡管TO示出的是用于上升和下降(充電和放電)時(shí)間來(lái)說(shuō)是相同的，但這不是必需的。圖14示出了當(dāng)電極上無(wú)手指時(shí)的曲線116，類(lèi)似曲線100。曲線118示出了手指在上面，還增加有由dTm表示的噪聲干涉。因而，如圖所示，充電時(shí)間將是TO+dTf dTm，其中TO是無(wú)手指時(shí)的時(shí)間，dTf是手指引起的額外時(shí)間，dTm是噪聲干涉。在放電循環(huán)期間，各部件是相同的，除了在該例子中干擾是附加項(xiàng)。因而，通過(guò)結(jié)合這兩個(gè)以及使用總和結(jié)果，將消除噪聲。如果與電網(wǎng)頻率的周期相比從上升到下降斜坡的延遲是短的，那么在上升和下降斜坡上，干擾將是相同的。圖15示出了另一示例，再次示出了無(wú)手指時(shí)的曲線120，以及手指在上面時(shí)的曲線122。在該例子中，噪聲在電容充電期間是附加的，而在電容放電期間是沒(méi)有的，在這兩個(gè)結(jié)合時(shí)可以具有相同的消除效果。圖16是示出電容傳感電路的電路圖，諸如圖4和圖12中的框圖形式。圖16具有兩個(gè)輸入130和131。這些輸入對(duì)應(yīng)兩個(gè)單獨(dú)的電極，每個(gè)電極連接有它們自己的電容器。輸入130連接到比較器132的一個(gè)輸入，而輸入131連接到比較器134的輸入。每個(gè)比較器提供輸出至微控制器32。每個(gè)比較器的另一輸入連接到用于設(shè)置閾值的電阻電路。所述閾值是使用來(lái)自比較器的輸出的反饋設(shè)定的。因而，當(dāng)比較器的輸出是I時(shí)，將閾值設(shè)定為比供應(yīng)電壓低1/3或者在0.66的水平。當(dāng)比較器的輸出是O時(shí)(輸出由最后一次轉(zhuǎn)變確定)，反饋將閾值置于比地高1/3或者0.33。轉(zhuǎn)到第一輸入130，其初始被線136上的微控制器32的輸出通過(guò)電阻器138和晶體管140下箝。該輸出線136連接到用于電極131的類(lèi)似下方箝。當(dāng)下方箝釋放時(shí)，連接到輸入130的電容器將通過(guò)上拉電阻器142充電，其中線144上的高水平值作為控制器32的輸出。使用類(lèi)似上拉電阻用于輸入131的電路。在超過(guò)閾值并且比較器切換之后，下一循環(huán)這樣開(kāi)始:輸入130通過(guò)線146上的控制信號(hào)、通過(guò)電阻器148至晶體管150被上箝，這將輸入節(jié)點(diǎn)130上箝。該控制線146控制用于連接輸入131的電路的上箝晶體管。圖17示出了本發(fā)明該實(shí)施例的第二方面，其與電網(wǎng)的頻率循環(huán)相比通過(guò)如何進(jìn)行測(cè)量而進(jìn)一步了降低干擾，如圖所示。添加了連續(xù)(雙斜式)時(shí)間測(cè)量，并且對(duì)其進(jìn)行成組評(píng)估使得通過(guò)自然消減效應(yīng)進(jìn)一步削弱了電網(wǎng)的剩余影響。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，以盡可能接近電網(wǎng)周期(或其周期的平凡倍數(shù))的速率來(lái)執(zhí)行評(píng)估，在期間執(zhí)行偶數(shù)個(gè)周期性時(shí)間測(cè)量。當(dāng)對(duì)這些單獨(dú)的時(shí)間測(cè)量進(jìn)行周期性求和或取平均時(shí)，電網(wǎng)影響在添加時(shí)會(huì)在樣品之間成對(duì)被稍微削弱。圖17示出了該原理，用于在電網(wǎng)周期期間以均等時(shí)間分配進(jìn)行的八次測(cè)量的情況。因而，例如，測(cè)量對(duì)I和5可以組合以用于測(cè)量值，而不是簡(jiǎn)單地僅看I或5。因?yàn)?處于與樣品I的正部分對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)頻率循環(huán)的負(fù)部分，所以該組合應(yīng)當(dāng)使來(lái)自干擾電力供應(yīng)的貢獻(xiàn)為零。類(lèi)似地，通過(guò)挑取樣本2和6、3和7或4和8，還可消除由電網(wǎng)造成的干擾。該干擾尤其會(huì)被人體拾起，并且反應(yīng)在由手指接觸產(chǎn)生的電容中。平均電網(wǎng)周期取為18ms (EU20ms, US16.67ms)。其覆蓋了 9個(gè)樣本，但是一個(gè)樣本是下次評(píng)估period的第一個(gè)，因此八個(gè)樣本(四對(duì))應(yīng)該持續(xù)15.75ms。因而,在每個(gè)電網(wǎng)周期進(jìn)行八次測(cè)量的情況下，取樣期間是2.25ms。對(duì)于評(píng)估率，為了提高傳感元件的反應(yīng)時(shí)間，其可以快于I/電網(wǎng)周期。只要每次評(píng)估覆蓋了電網(wǎng)周期，這可以良好地每電網(wǎng)周期執(zhí)行多于一次，事實(shí)上，這能夠很好地進(jìn)行，直到每當(dāng)執(zhí)行新測(cè)量(滑動(dòng)窗口原理)。圖18-23示出了根據(jù)本發(fā)明的用于傳感手指電容的電極的另一實(shí)施例。圖18示出了三個(gè)電極160、162和164。電極160和164提供有作為手指位置的函數(shù)的正和負(fù)信號(hào)(相位反向的信號(hào))，利用這些信號(hào)，電極166能夠傳感每一個(gè)的更多或更少作為手指位置的函數(shù)。傳感是在連接到電極162的節(jié)點(diǎn)166上進(jìn)行的。電極164在一個(gè)側(cè)面具有鋸齒，從而形成了調(diào)制電極。在圖18的示例中，該鋸齒是在一側(cè)的。圖19示出了等效電路圖，具有兩個(gè)電容器172和174，它們的值會(huì)由于手指位置而變化。通過(guò)測(cè)量進(jìn)入傳感節(jié)點(diǎn)的電流或注入電荷，能夠用180l移位的正和負(fù)信號(hào)來(lái)確定電容的不平衡。參考圖20，示出了截面圖，手指171分別利用電容C1、C2和C3通至電極160，162和164。電極在襯底173上并且被電介質(zhì)175覆蓋。所示的電容組合以形成電容172和174，如圖19的公式所示。圖20中的點(diǎn)線177示出了電極164由于其鋸齒形狀產(chǎn)生的可變寬度。圖21A-C示出了作為X (手指的移動(dòng)距離)的函數(shù)的Cpo和Cneg的模型。當(dāng)手指局部覆蓋線性電極時(shí)的有效耦合量取決于手指的尺寸。如果手指尺寸是W的倍數(shù)，則將無(wú)法檢測(cè)到周期T的完全地周期調(diào)制。為了避免這種很少見(jiàn)的效應(yīng)，鋸齒的調(diào)制M (X)是經(jīng)相位調(diào)制的信號(hào)，具有理想的隨機(jī)調(diào)制或非常低的頻率，諸如圖22中的經(jīng)相位調(diào)制的信號(hào)176。能夠同步或以其他方法測(cè)量傳感電流。通過(guò)檢測(cè)零交叉、峰值(最大或最小)，用T的移動(dòng)(或T的經(jīng)相位調(diào)制的值)指示手指的移動(dòng)是可行的。能夠使用諸如圖23所示的正交結(jié)構(gòu)來(lái)確定符號(hào)的檢測(cè)或手指移動(dòng)方向。通過(guò)對(duì)傳感信號(hào)進(jìn)行正交解碼，sense_Q信號(hào)能夠得到移動(dòng)方向。在圖23的示例中，外側(cè)電極間的間距小于4mm, T=Imm,板是30mm,寬度4mm,能夠獲得1%的分辨率。sense_P和SenSe_Q以時(shí)分次序被交替地激勵(lì)和讀取，以便抑制與另一相位(Q，分別地，P)激勵(lì)和耦
八
口 ο在另一實(shí)施方式中，單維電阻板用作敏感區(qū)，其使用例如力敏感電阻互聯(lián)技術(shù)。通過(guò)計(jì)算出電流注入節(jié)點(diǎn)和板兩端的接觸點(diǎn)之間的電阻，能夠獲得手指的位置和手指的壓力。位置改變(這是可編程的)給定的相對(duì)量將觸發(fā)文檔向上或向下滾動(dòng)η行。手指壓力信息還能夠用于其他功能，諸如滾動(dòng)因子、縮放因子或其他。例如，高壓力下的移動(dòng)將導(dǎo)致大的文檔滾動(dòng)，而小壓力下的移動(dòng)將使文檔非常慢地滾動(dòng)。在最后的實(shí)施方式中，使用光學(xué)檢測(cè)來(lái)檢測(cè)手指移動(dòng)。手指接觸透明的窗口，同時(shí)被光源照射。由于受抑內(nèi)全反射可獲得高對(duì)比度指紋；然后指紋被成像到線性光敏陣列上?；鶞?zhǔn)(初始)指紋圖像和當(dāng)前測(cè)量的指紋圖像之間的交叉相關(guān)可指示自從攝取基準(zhǔn)圖像起發(fā)生的移動(dòng)量。當(dāng)?shù)怯浟俗銐蛞苿?dòng)時(shí)，當(dāng)前測(cè)量的指紋圖像用作用于下次交叉相關(guān)計(jì)算的基準(zhǔn)圖像。可選地，光陣列/校正系統(tǒng)能夠被位置傳感裝置(PSd)替代，位置傳感裝置是傳送光點(diǎn)在線性陣列上面的位置的部件。在該最后的實(shí)施方式中，光點(diǎn)簡(jiǎn)單地是手指的被光源照射并且被成像到PSd (位置傳感裝置)上的那部分。在所有的系統(tǒng)中，固態(tài)滾子加強(qiáng)有反饋。通過(guò)將織物或周期輪廓嵌到敏感區(qū)域上來(lái)獲得觸覺(jué)反饋。嵌入的織物/輪廓具有的幅度和空間頻率范圍匹配手指以典型滾動(dòng)速度移動(dòng)時(shí)的3D觸覺(jué)感知(3D指的是空間感知和時(shí)間一也即，移動(dòng)一感知)。通過(guò)每當(dāng)移動(dòng)使得文檔滾動(dòng)一行或多行時(shí)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)“喀喇”聲來(lái)獲得觸覺(jué)反饋。通過(guò)鼠標(biāo)本身中的揚(yáng)聲器來(lái)提供聲音，從而避免請(qǐng)求計(jì)算機(jī)產(chǎn)生聲音時(shí)涉及的延遲。通過(guò)簡(jiǎn)單地將控制器的輸出連接到揚(yáng)聲器能夠產(chǎn)生聲音，每個(gè)上升或下降沿產(chǎn)生喀喇聲。類(lèi)似地，通過(guò)每當(dāng)?shù)怯洕L動(dòng)移動(dòng)時(shí)打開(kāi)LED或其他光源來(lái)施加視頻反饋。在一個(gè)實(shí)施例中，在指點(diǎn)裝置中使用的用于裝飾目的光能夠閃動(dòng)以指示給用戶通知。一個(gè)示例可以是用戶在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)外部(諸如通過(guò)因特網(wǎng))監(jiān)視的事件，指點(diǎn)裝置中的閃光提示用戶。最后,在實(shí)施振動(dòng)/力反饋鼠標(biāo)(諸如羅技公司的iFeel鼠標(biāo))的單元中，能夠?yàn)槊看螡L動(dòng)移動(dòng)施加振動(dòng)/力反饋，典型地呈短持續(xù)時(shí)間的振動(dòng)/力脈沖的形式。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)指點(diǎn)裝置中的控制器來(lái)測(cè)量手指從一個(gè)電極到另一電極的轉(zhuǎn)變速度。取決于該速度，控制器能夠發(fā)送報(bào)告至主計(jì)算機(jī)中的鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)器，指示1、2、3或4轉(zhuǎn)變。因而，例如，這兩個(gè)電極之間的快速移動(dòng)能夠引起4行滾動(dòng)。通過(guò)在鼠標(biāo)中而不是在驅(qū)動(dòng)器軟件中進(jìn)行該確定，僅需要兩個(gè)電極之間的單次轉(zhuǎn)變來(lái)確定速度，而不是多次轉(zhuǎn)變。這允許對(duì)期望滾動(dòng)速度的更快響應(yīng)時(shí)間，還允許用鼠標(biāo)上的僅兩個(gè)電極來(lái)實(shí)施上述功倉(cāng)泛。通過(guò)使用本發(fā)明的滾動(dòng)重復(fù)特征，能夠避免當(dāng)滾動(dòng)大文檔時(shí)產(chǎn)生的疲勞。在限定滾動(dòng)方向和幅度的初始滾動(dòng)之后，簡(jiǎn)單地通過(guò)讓手指擱置在移動(dòng)最后位置而移動(dòng)結(jié)束時(shí)不抬起手指，就能夠激活滾動(dòng)重復(fù)。典型地，滾動(dòng)重復(fù)功能是在手指停留在該位置的半秒延遲之后激活的。滾動(dòng)重復(fù)的延遲和速率都能夠編程以適應(yīng)用戶口味。此外，對(duì)于提供手指壓力指示的實(shí)施方式一fsr板或壓力測(cè)量電極接觸傳感，在用戶手指壓力的控制下，能夠根據(jù)用戶期望連續(xù)改變滾動(dòng)重復(fù)速率，直到滾動(dòng)的手指釋放。在一個(gè)實(shí)施例中，滾動(dòng)重復(fù)功能在指點(diǎn)裝置中的控制器中實(shí)施。當(dāng)檢測(cè)到由手指擱置在電極上多于閾值時(shí)間量導(dǎo)致的滾動(dòng)移動(dòng)時(shí)，控制器將連續(xù)向計(jì)算機(jī)提供滾動(dòng)報(bào)告。滾子的上述所有固態(tài)實(shí)施方式改善了電流滾子滾輪，因?yàn)樗鼈兲峁┝藢?duì)污物和震動(dòng)的更好的穩(wěn)健性。一些實(shí)施方式還提供了非常緊湊的子系統(tǒng)，允許新的規(guī)格和人體工程學(xué)形狀。設(shè)計(jì)敏感表面使得在允許低應(yīng)變的軌道上面引導(dǎo)手指，因而允許滾動(dòng)功能的延長(zhǎng)使用。通過(guò)以手指壓力控制的速度來(lái)激活滾動(dòng)重復(fù)功能，還能夠降低疲勞。本發(fā)明實(shí)施例提供了光標(biāo)控制外圍裝置(例如，指點(diǎn)裝置，諸如還稱(chēng)為鼠標(biāo))，其包括多個(gè)接觸區(qū)域。在本說(shuō)明書(shū)中，鼠標(biāo)用作光標(biāo)控制外圍裝置的示例，但是使用術(shù)語(yǔ)“鼠標(biāo)”不旨在限制本公開(kāi)的范圍，應(yīng)該理解的是，這些示例還可應(yīng)用于更廣范圍的光標(biāo)控制外圍裝置。在一個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)接觸區(qū)域包括構(gòu)建成互電容測(cè)量結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)線和傳感線陣列。在接觸區(qū)域之間能夠共用驅(qū)動(dòng)線，從而允許單個(gè)多接觸控制器控制多個(gè)或所有接觸區(qū)域。根據(jù)一些實(shí)施例，使用多個(gè)接觸區(qū)域?qū)嵤╇娏芾碓O(shè)計(jì)，其中基于接觸和運(yùn)動(dòng)傳感器(包括例如額外的接近檢測(cè)器)所檢測(cè)到的活動(dòng)來(lái)激活/去激活接觸和運(yùn)動(dòng)傳感。本發(fā)明實(shí)施例提供了使用常規(guī)技術(shù)無(wú)法獲得的益處，包括添加了鼠標(biāo)上的接觸功能性和手勢(shì)(例如，利用一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或多個(gè)手指和/或用戶的拇指或手掌)，而沒(méi)有犧牲一個(gè)或多個(gè)機(jī)械特征，諸如手指雕刻面(典型地用于用戶舒適)。在一些實(shí)施方式中，接觸傳感器(還稱(chēng)為接觸板)用在鼠標(biāo)上的每個(gè)手指之下。在其他實(shí)施例中，多個(gè)手指與多個(gè)接觸傳感器中的一個(gè)關(guān)聯(lián)。如本說(shuō)明書(shū)通篇充分描述的，多個(gè)傳感器面板(例如，呈一個(gè)或多個(gè)印刷電路板和/或一個(gè)或多個(gè)柔性印刷電路的形式)與每個(gè)鍵板以及拇指擱置區(qū)域之下關(guān)聯(lián)。因而，本發(fā)明實(shí)施例提供了在單個(gè)指點(diǎn)裝置上的多個(gè)接觸區(qū)域。圖24是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有多個(gè)接觸傳感器的指點(diǎn)裝置的簡(jiǎn)化立體圖。如圖24所示，在示出的鼠標(biāo)上利用了四個(gè)不同接觸板。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明實(shí)施例不限于四個(gè)接觸板，而是能夠利用比圖24所示的四個(gè)更少或更多數(shù)量的接觸板。參考圖24，一個(gè)接觸板關(guān)聯(lián)食指(例如，定位在食指下方)，一個(gè)接觸板關(guān)聯(lián)中指，一個(gè)接觸板關(guān)聯(lián)拇指，以及第四接觸板關(guān)聯(lián)用戶的手的手掌。根據(jù)一些實(shí)施例，多個(gè)(例如，四個(gè))接觸板各自連接到專(zhuān)用處理裝置(例如，安裝在印刷電路板上的IC芯片)。在這些實(shí)施例中，與多個(gè)接觸板的每個(gè)關(guān)聯(lián)的處理裝置獨(dú)立工作，并且檢測(cè)其關(guān)聯(lián)的接觸板或傳感器區(qū)域的運(yùn)動(dòng)。在其他實(shí)施例中，使用更少數(shù)量的處理裝置，一個(gè)或多個(gè)接觸板共用處理裝置。在特定實(shí)施例中，使用單個(gè)處理裝置或IC芯片檢測(cè)手指/拇指在多個(gè)接觸板上的運(yùn)動(dòng)。在該實(shí)施例中，每個(gè)接觸板或傳感器區(qū)域連接到具有接觸控制器IC的測(cè)量用印刷電路板(PCB)或柔性印刷電路(FPC)。在一些實(shí)施方式中，接觸傳感器中的一個(gè)和測(cè)量板能夠包含在單個(gè)板(例如，PCB或FPC)中。這些示例不旨在限制本發(fā)明實(shí)施例，其他實(shí)施方式即M個(gè)接觸傳感器與N個(gè)處理裝置通信且N小于m也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因而，本發(fā)明實(shí)施例利用單個(gè)多接觸IC來(lái)測(cè)量多個(gè)接觸區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，如下文充分描述的，每個(gè)接觸區(qū)域的驅(qū)動(dòng)線連接到控制器IC的相同驅(qū)動(dòng)輸出，因而被共用。在特定實(shí)施例中，接觸控制器IC是使用互電容測(cè)量結(jié)構(gòu)(還稱(chēng)為投射式電容接觸控制器)的多接觸控制器1C?；ル娙轀y(cè)量這樣獲得:a)行電極是被布置在一個(gè)維度(例如“行”)上并且連接到控制器IC “驅(qū)動(dòng)”輸出接腳的并行線電極。驅(qū)動(dòng)線由一系列脈沖驅(qū)動(dòng)，典型地是對(duì)每個(gè)驅(qū)動(dòng)線連接施以脈沖；b)傳感線是被布置在其他維度(例如“列”)上的電極，并且連接到IC “傳感”電極。傳感電極連接到IC傳感輸入接腳，在此處測(cè)量互電容所注入的電路，因而間接測(cè)量互電容。對(duì)于投射電容式接觸傳感器，信號(hào)來(lái)自于改變行和列之間的電容耦合，也即，實(shí)際改變進(jìn)入傳感線(在該示例中由列示出)中的被測(cè)電流。圖31是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的接觸控制器系統(tǒng)的元件的簡(jiǎn)化示意圖。如圖31所示，將單個(gè)控制器3110與多個(gè)驅(qū)動(dòng)和傳感線相結(jié)合地用于單個(gè)區(qū)域接觸傳感器3112。因而，圖31所示的實(shí)施例用于單個(gè)接觸區(qū)域，而其他實(shí)施例是提供用于多個(gè)接觸區(qū)域。接觸控制器3110是能夠經(jīng)由通信線3116與微控制器3114通信的集成電路。能夠利用若干通信協(xié)議中的一個(gè)，包括SPI或I2C。接觸控制器3110能夠操作用以通過(guò)驅(qū)動(dòng)線總線來(lái)驅(qū)動(dòng)多個(gè)驅(qū)動(dòng)線以及通過(guò)傳感線總線來(lái)驅(qū)動(dòng)傳感多個(gè)傳感線。連接器3120用來(lái)將驅(qū)動(dòng)線總線連接到接觸傳感器3112，連接器3122用來(lái)將傳感線總線連接到接觸控制器。在圖31所示的互電容構(gòu)造中，接觸控制器的輸出發(fā)送至每行(即，圖示實(shí)施例中為三行)。通過(guò)在行上產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，能夠通過(guò)節(jié)點(diǎn)處的驅(qū)動(dòng)和傳感之間的互電容來(lái)同時(shí)傳感傳感線上的信號(hào)。參考圖31，微控制器3114與電力供應(yīng)3130、一個(gè)或多個(gè)按鈕3132和3134、由射頻收發(fā)器3140和天線3142所示的無(wú)線通信系統(tǒng)通信。此外，利用光學(xué)傳感器3150來(lái)檢測(cè)鼠標(biāo)的運(yùn)動(dòng)。在實(shí)施例中，與IC關(guān)聯(lián)的傳感線的總數(shù)量在多個(gè)接觸傳感器之間分配。例如，9個(gè)驅(qū)動(dòng)線和16個(gè)傳感線能夠連接到接觸控制器1C，用來(lái)控制四個(gè)接觸傳感器(例如，圖24所示的四個(gè)接觸區(qū)域):每個(gè)接觸傳感器連接9個(gè)驅(qū)動(dòng)線(共用)，每個(gè)接觸傳感器連接4個(gè)傳感線(不共用)。在電極之間的節(jié)距是5mm的情況下,每個(gè)接觸區(qū)域?qū)⑹?5mmx20mm。在一些實(shí)施例中，取決于用戶要求和/或?qū)嵤┓绞郊?xì)節(jié)(例如，左鍵板可以提供2D平移功能性，因此為了實(shí)現(xiàn)該期望功能性左鍵板將較寬)，在接觸區(qū)域之間可改變電極節(jié)距。能夠利用其他實(shí)施方式，根據(jù)特殊應(yīng)用可變化驅(qū)動(dòng)和傳感線的數(shù)量。應(yīng)該注意的是，盡管上述示例中接觸區(qū)域是矩形的，但這不是本發(fā)明必須的，其他幾何形狀也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，能夠使用矩形接觸傳感器的子集，或者接觸傳感器能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)和/或傳感線的數(shù)量作為位置的函數(shù)來(lái)修改以提供其他任意幾何結(jié)構(gòu)的形狀，包括橢圓、三角形等。本發(fā)明的另一方面提供了管理電力以增大電池壽命的方法和系統(tǒng)。當(dāng)不使用時(shí)，應(yīng)該使用最小電力以監(jiān)視活動(dòng)的缺乏，并且當(dāng)檢測(cè)到活動(dòng)時(shí)恢復(fù)。為此目的，取決于特定系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠提供若干不同實(shí)施。提供下列選項(xiàng)作為示例，但不旨在限制本發(fā)明的范圍。在具有光學(xué)傳感器的指點(diǎn)裝置(例如，具有多個(gè)接觸板和光學(xué)傳感器的鼠標(biāo)，其也稱(chēng)為指點(diǎn)傳感器)中，能夠?qū)嵤┰摲椒ê拖到y(tǒng)，其中兩個(gè)傳感器類(lèi)型中的一個(gè)響應(yīng)于活動(dòng)的缺乏置于低電力模式。與利用觸摸喚醒方法的常規(guī)系統(tǒng)不同，本發(fā)明實(shí)施例利用的是檢測(cè)至少一個(gè)手指在多個(gè)接觸板中的一個(gè)上的運(yùn)動(dòng)或指點(diǎn)裝置的運(yùn)動(dòng)來(lái)喚醒該裝置。作為示例，當(dāng)手指定位得鄰近接觸板而鼠標(biāo)靜止時(shí)，鼠標(biāo)處于低電力模式。當(dāng)用戶開(kāi)始以滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)移動(dòng)其手指橫過(guò)接觸板時(shí)，裝置中的微控制器檢測(cè)手指移動(dòng)，并且通過(guò)檢測(cè)手指位置的該變化，微控制器將觸發(fā)接觸板微控制器轉(zhuǎn)變至主動(dòng)或高電力模式，在該模式下鼠標(biāo)典型地以更高響應(yīng)頻率或巾貞率(frame rate)操作。在第一實(shí)施例中，使用電容式接近傳感器，其能夠獨(dú)立于接觸控制器或包括在接觸控制器中。當(dāng)手指接近接觸板時(shí)，接近傳感器能夠檢測(cè)手指的接近。接近傳感器非常適當(dāng)用于電力管理，因?yàn)樗鼈兡軌蛞苑浅５偷牟僮麟娏鳈z測(cè)手指的接近，在手指或用戶的手的其他部分接近時(shí)仍轉(zhuǎn)變至主動(dòng)模式(即，喚醒)。與電容式接近傳感器關(guān)聯(lián)的元件能夠是完整的單獨(dú)系統(tǒng)，使用其自己的電極來(lái)傳感手/手指的接近，或者這些元件能夠使用處于雙目的模式的驅(qū)動(dòng)線(典型地是輸出線)作為接近傳感器的輸入。在該實(shí)施方式中，通過(guò)接觸控制器本質(zhì)上釋放驅(qū)動(dòng)線于驅(qū)動(dòng)線的輸出未激活的睡眠模式，能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)線置于高阻抗模式。當(dāng)驅(qū)動(dòng)線處于高阻抗模式時(shí)，能夠使用IC作為連接到未激活驅(qū)動(dòng)線的接近傳感器，使得這些驅(qū)動(dòng)線于是將變成接近傳感器的電極(還稱(chēng)為傳感線)，處于它們的雙目的功能性。
應(yīng)該注意的是，此處討論的電力管理技術(shù)不僅能夠應(yīng)用于具有多個(gè)接觸區(qū)域的鼠標(biāo)，而且還能夠應(yīng)用于僅具有單個(gè)多維度接觸區(qū)域的鼠標(biāo)。因而，電力管理技術(shù)不局限于多個(gè)接觸區(qū)域指點(diǎn)裝置，而是還能夠應(yīng)用于具有單個(gè)接觸區(qū)域的鼠標(biāo)。作為示例，能夠?qū)嵤┦褂檬终苽鞲衅鳎褂脝蝹€(gè)多維度接觸區(qū)域。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變型、修改和變化。在一些操作模式下，電容式接觸傳感器利用包括基線表的電容表，該表提供了電容，電容作為由驅(qū)動(dòng)和傳感線的交叉形成的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的位置的函數(shù)。該電容表能夠視為是作為位置的函數(shù)的電容的圖像。在睡眠模式下，幀率被降低。在幀時(shí)間的末尾，例如，400ms處，產(chǎn)生新電容表，并與基線表比較。檢測(cè)電容表中的變化，并且使用輸入以增大幀率，從而導(dǎo)致從睡眠模式轉(zhuǎn)變至主動(dòng)模式。在另一實(shí)施例中，使用運(yùn)動(dòng)傳感器來(lái)提供用于模式轉(zhuǎn)變的輸入，如果已經(jīng)檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)，指點(diǎn)裝置僅在接觸時(shí)才激活(即，僅基于運(yùn)動(dòng)傳感來(lái)管理接觸電力)。在該示例中，接觸傳感器能夠在檢測(cè)到鼠標(biāo)的運(yùn)動(dòng)之前保持于睡眠模式(例如，低操作幀率)。如圖31所示，運(yùn)動(dòng)傳感器示出為鼠標(biāo)光學(xué)傳感器。如此處描述的，運(yùn)動(dòng)傳感器能夠與接觸傳感器一起利用以提供寬范圍的功能性。根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例，多個(gè)接觸傳感器中的每一個(gè)和運(yùn)動(dòng)傳感器(一個(gè)或多個(gè))被獨(dú)立管理以提供用于模式轉(zhuǎn)變的輸入。根據(jù)第四實(shí)施例，使用接觸傳感器中的一個(gè)或多個(gè)(例如，鄰近用戶的手掌的接觸傳感器)來(lái)啟動(dòng)從睡眠模式到主動(dòng)模式的轉(zhuǎn)變。通過(guò)僅關(guān)注一個(gè)或多個(gè)接觸傳感器(例如，手掌)，使得系統(tǒng)能降低要在其上執(zhí)行檢測(cè)的表面區(qū)域，因而限制了電力消耗。在一些實(shí)施例中，接觸區(qū)域的所有或一部分構(gòu)造為僅支撐單個(gè)接觸點(diǎn)。在該些實(shí)施例，單維或線性接觸區(qū)域的特征在于這樣的幾何結(jié)構(gòu):使得它們不構(gòu)造為使得兩個(gè)手指能擱置在單個(gè)手指擱置表面上。對(duì)于這些實(shí)施例，手勢(shì)是由每個(gè)接觸區(qū)域傳感器測(cè)量到的多個(gè)線性移動(dòng)或多維(例如，2D)移動(dòng)的組合。例如在圖28A中示出了與這種線性和多維移動(dòng)相關(guān)的額外說(shuō)明，其中拇指使用2D接觸板進(jìn)行2D移動(dòng)，手指使用線性接觸板進(jìn)行線性移動(dòng)。圖30A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有多個(gè)接觸區(qū)域的指點(diǎn)裝置的立體圖。如圖30A所示，多個(gè)傳感器區(qū)域3010、3012和3014設(shè)置在指點(diǎn)裝置的表面。在一些實(shí)施例中，傳感器區(qū)域或接觸區(qū)域制造有雕刻面或勺狀特征以提供手指舒適性。圖30所示的接觸區(qū)域的定位是適用于從用戶的手指和/或拇指接收輸入。圖30B是圖30A所示的指點(diǎn)裝置的截面圖。該截面圖示出了接觸區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)被布置在指點(diǎn)裝置的上表面上。盡管圖30B僅示出兩個(gè)接觸區(qū)域3010和3012，但這不旨在限制本發(fā)明的范圍。殼體3020的底部提供了支撐表面用于安裝包括印刷電路板3024的數(shù)個(gè)系統(tǒng)元件。依次，印刷電路板提供了支撐表面用于安裝包括接觸控制器3026和一個(gè)或多個(gè)連接器3022和3028的其他系統(tǒng)元件。在圖示的實(shí)施例中，連接器3022能夠操作用以提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)至接觸區(qū)域，連接器3028能夠操作從接觸區(qū)域以接收傳感信號(hào)。參考圖31提供有關(guān)驅(qū)動(dòng)和傳感線的額外說(shuō)明。圖32A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的接觸傳感器系統(tǒng)的各元件的簡(jiǎn)化示意圖。與圖31相比，圖32所示的實(shí)施例包括連接到接觸控制器的多個(gè)接觸區(qū)域。因而，利用本發(fā)明的多個(gè)接觸板實(shí)施在諸如鼠標(biāo)的指點(diǎn)裝置中的該實(shí)施例，能夠提供使用單個(gè)接觸板不能獲得的特征。傳感器區(qū)域3010、3012和3014 (先前在圖30中作為接觸板示出)連接到接觸控制器3110，使用用于驅(qū)動(dòng)線的第一連接器3120以及用于傳感線的第二連接器3122?？蛇x地，在例如通過(guò)限定2個(gè)不重疊的塊來(lái)最小化從驅(qū)動(dòng)線至傳感線以及遠(yuǎn)離接觸區(qū)域本身的電容耦合的條件下，驅(qū)動(dòng)線和傳感線能夠共用相同的連接器。傳感器區(qū)域3010、3012和3014被布置在柔性印刷電路(FPC)上。在所示實(shí)施例中，存在三個(gè)傳感器區(qū)域之間共用的三個(gè)驅(qū)動(dòng)線以及九個(gè)傳感線(每個(gè)傳感器區(qū)域是三個(gè)傳感線)。當(dāng)然，取決于特殊應(yīng)用能夠改變驅(qū)動(dòng)和傳感線的特定數(shù)量。FPC提供了不同接觸傳感器的機(jī)械隔離和獨(dú)立，使得它們?nèi)鐖D30A所示能關(guān)聯(lián)手的不同指頭。因而不同傳感器區(qū)域能夠接收用于每個(gè)手指的獨(dú)立輸入。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，僅僅通過(guò)圖示提供了區(qū)域的數(shù)量和定位方式。在一個(gè)實(shí)施方式中，例如利用八個(gè)驅(qū)動(dòng)線，各驅(qū)動(dòng)線之間的間距為5_，為每個(gè)手指提供了 4cm的行進(jìn)距離。根據(jù)特殊應(yīng)用能夠使用其他間距和線數(shù)量。圖32B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的柔性印刷電路的一部分的簡(jiǎn)化平面圖。截面視圖示出了 FPC的三個(gè)傳感器區(qū)域。用來(lái)接觸印刷電路板的引線示出為用于驅(qū)動(dòng)線的三個(gè)引線和用于傳感線的九個(gè)引線。驅(qū)動(dòng)引線將配合入連接器3120，傳感引線將配合入連接器3122。該截面視圖示出了如何能夠去除較大FPC面板的一些部分以去除在傳送信號(hào)時(shí)不使用的或其他在裝置中不使用的材料。該截面輪廓圖能夠使得各傳感器區(qū)域獨(dú)立操作而同時(shí)共用公共驅(qū)動(dòng)線，例如圖30A中的左右按鈕。圖33是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多個(gè)接觸傳感器和接觸控制器的簡(jiǎn)化示意圖。如圖33所示，使用了兩個(gè)柔性印刷電路。不是將各多個(gè)接觸區(qū)域布置在單個(gè)FPC上，而是將每個(gè)獨(dú)立接觸區(qū)域移動(dòng)到設(shè)置有其自己的接觸控制器的獨(dú)立FPC上。本發(fā)明實(shí)施例能夠包括具有多個(gè)接觸區(qū)域的FPC，具有單個(gè)接觸區(qū)域的FPC，它們的組合等等。在一些實(shí)施例中，多個(gè)傳感器區(qū)域使用共用接觸控制器，在其他實(shí)施例中，單個(gè)接觸控制器用于一傳感器區(qū)域。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變型、修改和變化。圖25A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有兩個(gè)接觸板的指點(diǎn)裝置的簡(jiǎn)化平面圖。參考圖25A，在指點(diǎn)裝置2500的操作期間，第一接觸板2510設(shè)置得鄰近用戶食指下方的區(qū)域，在操作期間，第二接觸板2520設(shè)置得鄰近用戶拇指下方的區(qū)域。食指和拇指的中心位置分別由圈住的“X”2512、2522指示。在一個(gè)實(shí)施例中，滾動(dòng)功能性是通過(guò)在接觸板2510上前后滑動(dòng)食指來(lái)提供的。因而，如圖25A所示，設(shè)置在鼠標(biāo)的大致居中部分處的常規(guī)滾動(dòng)滾輪被接觸板2510提供的“固態(tài)滾動(dòng)滾輪”功能性所替代。作為使用食指和接觸板2510進(jìn)行滾動(dòng)的替換,還能夠使用拇指在接觸板2520上面在對(duì)準(zhǔn)鼠標(biāo)長(zhǎng)度的方向或其他適當(dāng)方向(例如，對(duì)準(zhǔn)鼠標(biāo)寬度)上滑動(dòng)來(lái)執(zhí)行滾動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例，能夠使用操作地與鼠標(biāo)相互作用的軟件程序來(lái)限定裝置的操作，這使得用戶能限定由手指/拇指/手掌以及手的各種運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的功能。本發(fā)明的實(shí)施例能夠利用布置在鼠標(biāo)的不同部分(例如，位于不同平面)上的兩個(gè)或多個(gè)接觸傳感器。如圖25A所示，接觸板2510位于鼠標(biāo)的頂表面上，距鼠標(biāo)底部第一高度。接觸板2520位于鼠標(biāo)的下/側(cè)表面上，所處的距離比頂表面更靠近鼠標(biāo)底部。因而，兩個(gè)接觸板距鼠標(biāo)的底部表面處于不同高度處。在其他實(shí)施例中，接觸板可以是平坦的，但是所述平面相對(duì)于水平或豎直以不同角度定向，并且距公共表面(例如，底部表面)處于不同高度。僅作為示例，在鼠標(biāo)的左側(cè)面上的一個(gè)接觸板能夠朝著左側(cè)向下成角度，而在鼠標(biāo)的右側(cè)面上的第二接觸板能夠朝著右側(cè)向下成角度。參考圖26，兩個(gè)接觸板能夠在2630、2640處定位在滾子的任一側(cè)，兩個(gè)接觸板的平面不共面，而是相對(duì)于滾子所位于的鼠標(biāo)的中心傾斜。圖25B-D示出了可與圖25A所示的指點(diǎn)裝置關(guān)聯(lián)的功能。參考圖25B，放大或拉伸功能性是通過(guò)以下方式提供的:食指沿著接觸板2510在第一方向上滑動(dòng)以及拇指沿著接觸板2520在與第一方向大致反向的第二方向上滑動(dòng)，使得拇指和食指之間的間距增大?？s小或捏縮(pinch)功能性是通過(guò)以下方式提供的:食指沿著接觸板2510在第一方向上滑動(dòng)以及拇指沿著接觸板252在通常與第一方向反向的第二方向上滑動(dòng)，使得拇指和食指之間的間距減小。參考圖25C，滾動(dòng)功能性是通過(guò)以下方式提供的:食指沿著接觸板2510在大致對(duì)準(zhǔn)鼠標(biāo)長(zhǎng)度方向上滑動(dòng)，而拇指在接觸板2520上靜止。水平平移功能性是通過(guò)以下方式提供的:食指沿著接觸板2510在大致對(duì)準(zhǔn)鼠標(biāo)寬度方向上滑動(dòng)，而拇指在接觸板2520上靜止。在其他實(shí)施例中，食指/拇指的運(yùn)動(dòng)能夠互換以實(shí)現(xiàn)類(lèi)似功能性。此外，盡管在這些示例中使用了食指的運(yùn)動(dòng)，但是也能夠利用其他手指來(lái)實(shí)現(xiàn)類(lèi)似功能性。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變型、修改和變化。參考圖25D，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)功能性是通過(guò)以下方式提供的:食指沿著接觸板2510在大致順時(shí)針?lè)较蚧蟿?dòng)，同時(shí)拇指沿著接觸板2520在大致順時(shí)針?lè)较蛏匣瑒?dòng)。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)是通過(guò)以下行為提供的:食指沿著接觸板2510在大致逆時(shí)針?lè)较蚧蟿?dòng)，同時(shí)拇指沿著接觸板2520在大致逆時(shí)針?lè)较蛏匣瑒?dòng)。在拇指或食指中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)期間保持另一指頭靜止能夠以降低的速率提供旋轉(zhuǎn)功能性，從而提供更高分辨率的旋轉(zhuǎn)控制。圖26是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括橫向接觸板的指點(diǎn)裝置的一部分的簡(jiǎn)化立體圖。參考圖26，兩個(gè)接觸區(qū)域2610、2620沿著指點(diǎn)裝置260的前周部設(shè)置。在實(shí)施例中，接觸區(qū)域2610、2620是正凸起特征以提供觸覺(jué)功能性，使得用戶能接納用戶的手指已經(jīng)到達(dá)側(cè)向電容傳感器的觸覺(jué)指示。由運(yùn)動(dòng)箭頭2612和2622所指示的沿著接觸區(qū)域2610、2620的運(yùn)動(dòng)提供側(cè)向電容傳感。因而，使用該實(shí)施方式能夠檢測(cè)與手指的指尖關(guān)聯(lián)的左右手勢(shì)。一組負(fù)凸起區(qū)2630、2640設(shè)置得鄰近接觸區(qū)域2610、2620，在操作期間位于手指下方靠近手掌的位置。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，使用圖26所示的實(shí)施例，與手指的多個(gè)關(guān)節(jié)關(guān)聯(lián)的分離的運(yùn)動(dòng)是可行的。如圖26所示，接觸區(qū)域2610、2620是靠近指點(diǎn)裝置2600的前表面的薄區(qū)。負(fù)凸起區(qū)2630、2640提供了在第一階段操作期間用于手指指尖的擱置區(qū)域。因而，點(diǎn)擊負(fù)凸起區(qū)2630、2640能夠?qū)е伦笥尹c(diǎn)擊。因而，鼠標(biāo)的形狀提供了在第一階段操作期間用于手指指尖的自然擱置位置。應(yīng)該注意的是，在一些實(shí)施例中，負(fù)凸起區(qū)2630、2640能夠包括接觸區(qū)域以提供額外功能性。在第二階段操作中，一個(gè)或者兩個(gè)手指指尖移動(dòng)至接觸區(qū)域2610和/或2620上面的位置以實(shí)現(xiàn)在側(cè)向接觸板上面的側(cè)向運(yùn)動(dòng)，由此取決于特殊應(yīng)用提供滾動(dòng)/平移功能性。在一些實(shí)施方式中，一個(gè)手指在接觸區(qū)域中的一個(gè)上面運(yùn)動(dòng)同時(shí)另一手指在另一接觸區(qū)域上面靜止，這能夠提供了一個(gè)或多個(gè)功能性。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變型、修改和變化。圖27A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有滾輪的指點(diǎn)裝置的簡(jiǎn)化平面圖。參考圖27A，指點(diǎn)裝置2700包括:一組第一接觸傳感器2710、2712，在操作期間鄰近用戶的食指和中指，由區(qū)B示出；以及第二接觸傳感器2720，在操作期間鄰近用戶的拇指，由區(qū)A示出。盡管第一組接觸傳感器2710、2712圖示為兩個(gè)接觸傳感器，但是在一些實(shí)施例中該功能性能夠合并成單個(gè)接觸傳感器。因而，使用圖27A所示的實(shí)施例，能夠檢測(cè)類(lèi)滾輪運(yùn)動(dòng)。這些圓周運(yùn)動(dòng)接觸傳感器2710/2712、2720根據(jù)特定設(shè)計(jì)能夠是矩形陣列或環(huán)形陣列。能夠使用手勢(shì)分析來(lái)檢測(cè)用于使用矩形或正方形網(wǎng)格的實(shí)施方式的圓周運(yùn)動(dòng)。在其他實(shí)施例中能夠使用圓形的圓周滑動(dòng)器。在圖27A所示的實(shí)施方式中，手指滾輪設(shè)置在鼠標(biāo)的頂殼上的區(qū)B中。能夠使用手指指尖來(lái)實(shí)現(xiàn)沿著接觸板的圓周運(yùn)動(dòng)，以及能夠使用手指指尖來(lái)進(jìn)行滾動(dòng)、平移、增大或減小量，或其他適當(dāng)行為。手勢(shì)檢測(cè)以及當(dāng)執(zhí)行手勢(shì)檢測(cè)時(shí)執(zhí)行的動(dòng)作是能夠分離的。例如，能夠通過(guò)手指在第一組接觸板上旋轉(zhuǎn)實(shí)施屏幕上的豎直滾動(dòng)，能夠通過(guò)拇指旋轉(zhuǎn)實(shí)施聽(tīng)得見(jiàn)的滾動(dòng)(量改變)。因而，本發(fā)明實(shí)施例不限于滾動(dòng)和平移，而是使用本發(fā)明實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)其他滑動(dòng)器控制，包括量、縮放、旋轉(zhuǎn)或任何其他粒度控制。圖27B是圖27A所示的指點(diǎn)裝置的簡(jiǎn)化立體圖。如圖27B所示，滑順表面設(shè)置用于拇指，使得拇指容易在滑順表面2750上面移動(dòng)，塑膠表面2760設(shè)置在拇指和手指區(qū)之間以提供抓握。在圖27B中，示出了傾斜的拇指區(qū)，盡管該區(qū)在圖27A中為了清楚的目的示出為扁平的。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，拇指以下的表面提供了具有接觸板功能性的區(qū)。在圖27B示出的實(shí)施例中，設(shè)置了表面裝飾材料(MSD)，其可以包括金屬或其他材料，盡管這對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施例不是必需的。因而，本發(fā)明實(shí)施例提供了區(qū)域來(lái)擱置拇指，使得有類(lèi)似接觸板的感覺(jué)。圖28A是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有多個(gè)接觸區(qū)域的指點(diǎn)裝置的簡(jiǎn)化圖。參考圖28A，指點(diǎn)裝置2800包括設(shè)置在用戶拇指的位置處的區(qū)域2810。區(qū)域2810能夠與圖27A所示的第二接觸傳感器2720共用公共特征。使用滾動(dòng)滾輪2810能夠檢測(cè)拇指的圓周以及線性移動(dòng)。用于區(qū)域2810的電容傳感器由虛線2818示出。此外，指點(diǎn)裝置2800 (還稱(chēng)為鼠標(biāo)或檸檬垂落狀鼠標(biāo))還包括用于食指的正凸起2820以及用于中指的正凸起2830，以及位于這些正凸起下面的由虛線2822、2832示出的電容接觸板。正凸起2820、2830能夠與圖26所示的接觸區(qū)域2610、2620共用公共特征。指點(diǎn)裝置2800的檸檬垂落狀形狀提供了適于檢測(cè)手指手勢(shì)的額外表面區(qū)域，特征為在指點(diǎn)裝置的鄰近用戶手腕的部分處變窄的形狀。圖28B示出了手勢(shì)表，描述了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例基于各種輸入獲得的結(jié)果。本發(fā)明實(shí)施例利用了能夠測(cè)量沿著兩個(gè)維度(例如，多維度接觸板)移動(dòng)的接觸板以及多接觸接觸板(例如，能夠檢測(cè)和測(cè)量單個(gè)接觸板上的多個(gè)手指的接觸板)。作為示例，接觸板能夠檢測(cè)手指指尖，并且不會(huì)被位于接觸板上的其他關(guān)節(jié)干擾，由此僅追蹤手指指尖。如以下更全面描述的，多接觸接觸板使得本發(fā)明實(shí)施例提供了寬范圍的手勢(shì)功能性。圖28B所示的手勢(shì)不旨在限制本發(fā)明的范圍，而僅僅是示范性的，其他手勢(shì)也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因而，各個(gè)本發(fā)明實(shí)施例支持下列手勢(shì)，還可以限定許多更多的手勢(shì)。參考圖28B，列描述:鼠標(biāo)的運(yùn)動(dòng)(x，y移動(dòng))；圖28A的區(qū)域I (B卩，鄰近拇指的區(qū)域2810)中執(zhí)行的動(dòng)作；圖28A的區(qū)域2 (即，鄰近食指的正凸起2820)中執(zhí)行的動(dòng)作；圖28A的區(qū)域3 (即，鄰近中指的正凸起2830)中執(zhí)行的動(dòng)作；這些手勢(shì)的組合產(chǎn)生的結(jié)果。行I示出了鼠標(biāo)靜止，拇指滾動(dòng)或旋轉(zhuǎn)以及手指靜止，以產(chǎn)生豎直滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。行2示出了鼠標(biāo)靜止，拇指滾動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，中指靜止，食指點(diǎn)擊。行3示出了鼠標(biāo)靜止,拇指靜止，食指或中指?jìng)?cè)向運(yùn)動(dòng)同時(shí)另一手指靜止，以產(chǎn)生水平平移運(yùn)動(dòng)，還稱(chēng)作水平滾動(dòng)。行4示出了鼠標(biāo)靜止，拇指靜止以及食指和中指均側(cè)向運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生雙速度水平平移運(yùn)動(dòng)。行5示出了鼠標(biāo)靜止，拇指順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(弧形動(dòng)作)，食指和中指均側(cè)向向右運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生“前進(jìn)/下一個(gè)”結(jié)果。拇指逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(弧形動(dòng)作)，食指和中指均側(cè)向向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)鼠標(biāo)靜止，以產(chǎn)生“后退/上一個(gè)”結(jié)果。行6示出了鼠標(biāo)靜止，拇指逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，食指或中指?jìng)?cè)向向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)另一手指靜止，以產(chǎn)生縮小結(jié)果。拇指順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，食指或中指?jìng)?cè)向向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)另一手指靜止，以產(chǎn)生縮小結(jié)果。行7示出了鼠標(biāo)沿著豎直或水平方向中的一個(gè)或兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，拇指靜止，食指點(diǎn)擊以及中指靜止，以產(chǎn)生使窗口向下滑動(dòng)的平移運(yùn)動(dòng)，有時(shí)由“手”標(biāo)志表示。利用本發(fā)明實(shí)施例，結(jié)合鼠標(biāo)的運(yùn)動(dòng)的手指和拇指的其他運(yùn)動(dòng)能夠組合以產(chǎn)生各種結(jié)果。提供了下列非限制性示例。利用ID或2D接觸傳感器，能夠使用食指獨(dú)立運(yùn)動(dòng)用于滾動(dòng)，平移或2D平移。能夠使用中指的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)用于在使用中指完成右點(diǎn)擊之后進(jìn)行清單滾動(dòng)。這還能夠用來(lái)激活文本菜單。能夠使用食指和中指的上或下關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)用于放大或縮小。典型地，這將通過(guò)在相同方向上以類(lèi)似速度移動(dòng)兩個(gè)手指來(lái)實(shí)施。食指和中指的上或下關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)(但是基本反向)能夠用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。拇指的上下或左右滑動(dòng)能夠用來(lái)產(chǎn)生上一個(gè)/下一個(gè)、后退/前進(jìn)、上頁(yè)/下頁(yè)或其他類(lèi)似結(jié)果。三個(gè)指頭組合的運(yùn)動(dòng)(例如，拇指+食指+中指)能夠用來(lái)展開(kāi)或集中。作為示例，這種多指頭運(yùn)動(dòng)能夠用來(lái)管理多個(gè)應(yīng)用，并且將期望的應(yīng)用置于顯示器前面，類(lèi)似于Windows操作系統(tǒng)中使用ALT-TAB。利用本發(fā)明實(shí)施例，提供了多手指手勢(shì)。僅僅作為示例，本發(fā)明實(shí)施例支持和提供的一些手勢(shì)包括:一個(gè)手指追蹤用于光標(biāo)運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)手指追蹤用于滾動(dòng)，三個(gè)手指滑動(dòng)用于前進(jìn)后退動(dòng)作，多手指運(yùn)動(dòng)用于重新布置窗口(尤其是在多任務(wù)環(huán)境下)等。在一些實(shí)施例中，提供了四個(gè)手指的手勢(shì)。這些四個(gè)手指的手勢(shì)的示例包括:四個(gè)手指拉伸以減小窗口尺寸，四個(gè)手指縮放以增大窗口尺寸，四個(gè)手指拉伸“滑動(dòng)”以減小/最小化窗口，四個(gè)手指縮放“滑動(dòng)”以最大化窗口(一些Windows操作系統(tǒng)支持)，四個(gè)手指在兩個(gè)維度(例如，X和y)上移動(dòng)以移動(dòng)光標(biāo)在屏幕上的位置，四個(gè)手指?jìng)?cè)向滑動(dòng)以將窗口貼到屏幕的左/右側(cè)(一些Windows操作系統(tǒng)支持)等。這些手勢(shì)僅僅是示范性的，不限制本發(fā)明的范圍。在一些實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器嵌入射頻接收器中，驅(qū)動(dòng)器在插入計(jì)算機(jī)中時(shí)以與USB閃存裝置類(lèi)似的方式加載。在這些實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)器能夠執(zhí)行手勢(shì)識(shí)別或能夠模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(即，虛擬驅(qū)動(dòng)器)以提供例如縮放實(shí)施。在其他實(shí)施例中，此處討論的電力管理技術(shù)通過(guò)以下方法來(lái)補(bǔ)充:在沒(méi)有檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)時(shí)，指點(diǎn)裝置進(jìn)入睡覺(jué)模式，在該睡覺(jué)模式下，內(nèi)置接觸控制器使用監(jiān)督模式，在該監(jiān)督模式下微控制器待命操作或者以運(yùn)行模式操作，從而核實(shí)電容測(cè)量中的運(yùn)動(dòng)或圖像變化。此外，一些實(shí)施例提供了用于利用測(cè)量力或壓力的力或壓力傳感器以及電容傳感器的方法和系統(tǒng)。這些實(shí)施例提供了增大的功能性，因?yàn)閴毫鞲衅髂軌蛱峁┰诖_定哪個(gè)手指(例如，左或右)以單次機(jī)械點(diǎn)擊來(lái)點(diǎn)擊時(shí)有用的信息。在又一實(shí)施例中，接觸傳感器的邊緣區(qū)域用作利于滑動(dòng)器控制的區(qū)域，從而允許例如量控制功能性或其他基于滑動(dòng)器的控制。而且，一些實(shí)施例使用直接布置在塑料上的電極，從而提高了系統(tǒng)可靠性以及降低了系統(tǒng)成本。本發(fā)明實(shí)施例使得能夠使用多接觸傳感器，其允許多個(gè)接觸接觸區(qū)域用于分開(kāi)的多個(gè)指頭或單個(gè)指頭(例如，單個(gè)手指)。一些實(shí)施方式利用電容傳感器，其中節(jié)點(diǎn)的節(jié)距足夠小以區(qū)分手指的各部分并且僅追蹤手指指尖，指尖可被視為是距離手掌最遠(yuǎn)的接觸點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，盡管根據(jù)電容傳感器和/或接近檢測(cè)器討論了一些實(shí)施方式，但是本發(fā)明的各種實(shí)施例可以使用其他類(lèi)型的技術(shù)(例如，電阻技術(shù)、光學(xué)技術(shù)及其組合等)來(lái)傳感接觸接近或其他適當(dāng)輸入。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變型、修改和變化。圖29是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的操作光標(biāo)控制外圍裝置的方法的簡(jiǎn)化流程圖。所述方法應(yīng)用于操作具有指點(diǎn)傳感器、多個(gè)接觸板和接近傳感器的計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)。方法2900包括:將計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)置于被動(dòng)操作模式(2910);以及監(jiān)視指點(diǎn)傳感器以提供運(yùn)動(dòng)值(2912)。作為示例，被動(dòng)操作模式能夠特征在于第一操作幀率。所述方法還包括:監(jiān)視多個(gè)接觸板以提供多個(gè)接觸值(2914);以及監(jiān)視所述接近傳感器以提供接近值(2916)。所述方法還包括確定與用戶的手的至少一部分朝著計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)運(yùn)動(dòng)關(guān)聯(lián)的接近值的增大(2918);以及將計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)置于主動(dòng)操作模式(2920)。作為示例，主動(dòng)操作模式能夠特征在于高于第一幀率的第二幀率。在實(shí)施例中，多個(gè)驅(qū)動(dòng)線關(guān)聯(lián)多個(gè)接觸板，實(shí)施多個(gè)驅(qū)動(dòng)線能夠操作用以向接近傳感器提供輸入信號(hào)。在該實(shí)施例中，將計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)置于被動(dòng)操作模式能夠包括將多個(gè)驅(qū)動(dòng)線置于高阻抗模式。在主動(dòng)操作模式，所述方法能夠額外包括:確定運(yùn)動(dòng)值基本上為零，確定多個(gè)接觸值中的至少一個(gè)為非零，之后傳送與多個(gè)接觸值中的至少一個(gè)關(guān)聯(lián)的手指移動(dòng)命令。應(yīng)該理解的是，圖29所示的具體步驟提供了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的操作光標(biāo)控制夕卜圍裝置的特定方法。根據(jù)可選實(shí)施例還可以執(zhí)行其他順序的步驟。例如，本發(fā)明可選實(shí)施例可以以不同順序執(zhí)行上述步驟。而且，圖29所示的各個(gè)步驟可以包括多個(gè)子步驟，根據(jù)各個(gè)步驟，子步驟可以以各種順序執(zhí)行。此外，取決于特殊應(yīng)用可以增加或去除額外步驟。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變型、修改和變化。圖34A-34D是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)圖。圖34A是用于鼠標(biāo)位移傳感的狀態(tài)圖，提供了降低電力消耗的益處。每個(gè)狀態(tài)示出了光學(xué)傳感器或接觸傳感器的操作模式。作為示例，每個(gè)光學(xué)傳感器(鼠標(biāo)位移傳感)能夠處于跑動(dòng)(RUN)模式、走動(dòng)(WALK)模式或睡眠(SLEEP)模式。這三種示出的模式僅僅作為示例提供,從而示出具有不同電力消耗的各模式，但是本發(fā)明實(shí)施例不僅限于這三種模式，而是根據(jù)特殊應(yīng)用能夠利用更少或更多數(shù)量的模式。在睡眠模式下，鼠標(biāo)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)不使用，幀率是低速率。在接收到DISP_ACTIVE信號(hào)時(shí)，用于位移傳感系統(tǒng)的狀態(tài)改變到跑動(dòng)模式，跑動(dòng)模式的特征在于比睡眠模式(例如，2Hz)具有更高幀率(例如，每秒1，000幀)和更高電力消耗。DISP_ACTIVE是當(dāng)測(cè)量位移時(shí)位移傳感器(光學(xué)鼠標(biāo)傳感器)3150觸發(fā)的事件。位移傳感器還可以稱(chēng)為是位移控制器。在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中可以使用位移、運(yùn)動(dòng)、移動(dòng)以及其他類(lèi)似術(shù)語(yǔ)來(lái)描述輸入裝置在一個(gè)或多個(gè)方向上的傳感運(yùn)動(dòng)。盡管一些實(shí)施例涉及三維坐標(biāo)系統(tǒng)中的位移，但是術(shù)語(yǔ)“位移”能夠被理解為包括旋轉(zhuǎn)，諸如繞軸線俯仰、偏航、滾動(dòng)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變型、修改和變化。如果鼠標(biāo)的運(yùn)動(dòng)停止了預(yù)定時(shí)間，貝U實(shí)施位移活動(dòng)的超時(shí)(timeout)以將鼠標(biāo)轉(zhuǎn)變至走動(dòng)模式，走動(dòng)模式的特征在于電力消耗水平在睡眠模式和跑動(dòng)模式之間。作為示例，用于位移傳感系統(tǒng)的幀率能夠是20Hz。超時(shí)(DISP_ACTIVE)將位移傳感系統(tǒng)轉(zhuǎn)變至走動(dòng)模式。如果在第二預(yù)定時(shí)間之后持續(xù)不活動(dòng)，則將產(chǎn)生另一超時(shí)事件，將狀態(tài)轉(zhuǎn)變至睡眠模式。如果在超時(shí)之前傳感到移動(dòng)(DISP_ACTIVE)，則狀態(tài)將轉(zhuǎn)變回跑動(dòng)模式，跑動(dòng)模式與從睡眠模式向跑動(dòng)模式的轉(zhuǎn)變相比具有減少的等待時(shí)間。圖34B是用于鼠標(biāo)接觸傳感的狀態(tài)圖。類(lèi)似圖34A，示出了走動(dòng)和跑動(dòng)模式，以及作為可選的睡眠模式。在接收到指示接觸傳感器已經(jīng)激活的T0UCH_ACTIVE信號(hào)時(shí)，狀態(tài)改變至具有下一個(gè)更高活動(dòng) 水平的模式。還使用超時(shí)將接觸傳感器系統(tǒng)恢復(fù)至低水平電力消耗。因?yàn)槲灰苽鞲泻徒佑|傳感是分離開(kāi)的(即，獨(dú)立的狀態(tài)機(jī))，所以能夠追蹤不同類(lèi)型的活動(dòng)。例如，如果用戶的手在桌面上靜止而僅手指移動(dòng)，則位移模式能夠維持在低電力消耗模式，同時(shí)接觸傳感系統(tǒng)移動(dòng)至更高電力模式。因而，電力管理能夠包括這樣的兩個(gè)狀態(tài)機(jī)，一個(gè)狀態(tài)機(jī)管理僅基于位移活動(dòng)管理，另一個(gè)狀態(tài)機(jī)僅基于接觸活動(dòng)管理。T0UCH_ACTIVE是當(dāng)手指接地時(shí)觸發(fā)的事件，或者在特定實(shí)施例中，是當(dāng)手指已經(jīng)移動(dòng)時(shí)觸發(fā)的事件。圖34C是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于位移和接觸傳感的組合狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)圖。如圖34C所示，用于位移傳感和接觸傳感的狀態(tài)是比使用獨(dú)立的狀態(tài)機(jī)具有更少狀態(tài)的組合
狀態(tài)機(jī)。第一狀態(tài)是-----位移:走動(dòng)(Disp:WALK)以及接觸:走動(dòng)(TOUCH:WALK)，其中位
移傳感器和接觸傳感器均處于走動(dòng)模式。在這些走動(dòng)模式，位移傳感器和接觸傳感器均以中間范圍的電力消耗操作，例如，幀率是20Hz。如果檢測(cè)到手指的運(yùn)動(dòng)，則將接收到T0UCH_
ACTIVE信號(hào)，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)變至右側(cè)的低狀態(tài)-----位移:走動(dòng)(Disp:WALK)以及接觸:跑動(dòng)
(TOUCH:RUN)，其中位移傳感器繼續(xù)以中間電力模式操作，接觸傳感器轉(zhuǎn)入更高幀率操作模式。在特定實(shí)施例中，能夠使用與接觸傳感器關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)來(lái)修正或控制或以其他方式提供與運(yùn)動(dòng)傳感器的電力狀態(tài)相關(guān)的有用輸入。作為示例，如果檢測(cè)到接觸活動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)傳感器可以(例如，從睡眠狀態(tài))轉(zhuǎn)變至走動(dòng)狀態(tài)，因?yàn)楹芸赡苁髽?biāo)隨后會(huì)移動(dòng)至用戶接觸鼠標(biāo)。此外，能夠使用與接近傳感器關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)來(lái)相關(guān)接觸傳感器和/或運(yùn)動(dòng)傳感器的電力狀態(tài)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變型、修改和變化。如果鼠標(biāo)移位，則接收到DISP_ACTIVE，并且轉(zhuǎn)變至左側(cè)的低狀態(tài)-----位移:跑
動(dòng)(Disp:RUN)以及接觸:走動(dòng)(TOUCH:WALK)，其中位移傳感器處于跑動(dòng)模式并且接觸傳感器處于走動(dòng)模式。因此，每當(dāng)位移傳感器處于跑動(dòng)模式，就將接觸控制器變成走動(dòng)模式，從而當(dāng)用戶移動(dòng)鼠標(biāo)時(shí)以更長(zhǎng)的接觸等待時(shí)間為代價(jià)來(lái)降低系統(tǒng)電力消耗?？蛇x地，能夠增加位移傳感器處于跑動(dòng)模式而接觸傳感器也處于跑動(dòng)模式的額外狀態(tài)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變型、修改和變化。T0UCH_ACTIVE或DISP_ACTIVE的超時(shí)將位移傳感器和接觸傳感器均恢復(fù)至圖34B所示的走動(dòng)操作模式。圖34D是用于利用狀態(tài)機(jī)組合的另一實(shí)施例的狀態(tài)圖。該實(shí)施例每當(dāng)鼠標(biāo)移動(dòng)時(shí)實(shí)施低接觸延遲，可能以大系統(tǒng)電力消耗為代價(jià)。從位移和接觸傳感器均處于走動(dòng)模式開(kāi)
始，DISP_ACTIVE將引起轉(zhuǎn)變至-----位移:跑動(dòng)(Disp:Run)以及接觸:跑動(dòng)(TOUCH:RUN)。
從這些傳感器均為走動(dòng)模式起T0UCH_ACTIVE將引起轉(zhuǎn)變至-----位移:走動(dòng)(Disp =WALK)
以及接觸:跑動(dòng)(TOUCH:RUN)。從該狀態(tài)起，DISP_ACTIVE將引起轉(zhuǎn)變至-----位移:跑動(dòng)
(Disp:Run)以及接觸:跑動(dòng)(TOUCH:RUN)。用于 DISP_ACTIVE 和 T0UCH_ACTIVE 的超時(shí)將引起圖示的轉(zhuǎn)變。
下列偽代碼描述了基于由上述狀態(tài)機(jī)呈現(xiàn)的接觸區(qū)域上的手指位置改變來(lái)定義TOUCH—ACTIVE。僅當(dāng)手指位于接觸區(qū)域時(shí)執(zhí)行該偽代碼。
權(quán)利要求
1.一種結(jié)合主機(jī)裝置操作輸入裝置的方法，所述方法包括: 確定所述輸入裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)； 從所述輸入裝置的第一傳感區(qū)域接收第一信號(hào)； 基于確定了所述輸入裝置處于所述靜止?fàn)顟B(tài)以及所述第一信號(hào)來(lái)確定輸入命令；以及 將與所述輸入命令關(guān)聯(lián)的信號(hào)從所述輸入裝置傳送到所述主機(jī)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定所述輸入裝置處于所述靜止?fàn)顟B(tài)包括周期性地監(jiān)視來(lái)自所述輸入裝置的運(yùn)動(dòng)傳感器的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括確定所述輸入裝置的第二傳感區(qū)域處于非激活狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，確定所述輸入裝置的所述第二傳感區(qū)域處于非激活狀態(tài)包括周期性地監(jiān)視來(lái)自所述輸入裝置的所述第二傳感區(qū)域的信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括從第二傳感區(qū)域接收包括與點(diǎn)擊動(dòng)作關(guān)聯(lián)的信號(hào)的第二信號(hào)，其中， 所述第一信號(hào)包括與滾動(dòng)動(dòng)作或旋轉(zhuǎn)動(dòng)作關(guān)聯(lián)的信號(hào)；并且 所述輸入命令與豎直選擇動(dòng)作相關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還從第二傳感區(qū)域接收包括與高速滾動(dòng)動(dòng)作關(guān)聯(lián)的信號(hào)的第二信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 從第二傳感區(qū)域接收包括與弧形動(dòng)作關(guān)聯(lián)的信號(hào)的第二信號(hào)；以及從第三傳感區(qū)域接收包括與滾動(dòng)動(dòng)作關(guān)聯(lián)的信號(hào)的第三信號(hào)；其中，所述輸入命令與前進(jìn)動(dòng)作或后退動(dòng)作相關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括從第二傳感區(qū)域接收包括與滾動(dòng)動(dòng)作關(guān)聯(lián)的信號(hào)的第二信號(hào)，其中: 所述第一信號(hào)包括與弧形動(dòng)作關(guān)聯(lián)的信號(hào)；并且 所述輸入命令與縮放動(dòng)作相關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中: 所述第一信號(hào)包括與滾動(dòng)動(dòng)作或旋轉(zhuǎn)動(dòng)作關(guān)聯(lián)的信號(hào)；并且 所述輸入命令與豎直滾動(dòng)動(dòng)作相關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一信號(hào)包括與弧形動(dòng)作關(guān)聯(lián)的信號(hào)。
11.一種結(jié)合主機(jī)裝置操作輸入裝置的方法，所述方法包括: 確定所述輸入裝置的第一傳感區(qū)域處于非激活狀態(tài)； 從第二傳感區(qū)域接收與點(diǎn)擊動(dòng)作關(guān)聯(lián)的信號(hào)； 從運(yùn)動(dòng)傳感器接收包括與所述輸入裝置在一個(gè)或兩個(gè)維度上的移動(dòng)關(guān)聯(lián)的第二信號(hào)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)； 基于確定了所述輸入裝置處于所述非激活狀態(tài)、所述信號(hào)以及所述第二信號(hào)來(lái)確定輸入命令；以及 將與所述輸入命令關(guān)聯(lián)的第三信號(hào)從所述輸入裝置傳送到所述主機(jī)裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述輸入命令與平移動(dòng)作相關(guān)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括從第三傳感區(qū)域接收包括與滾動(dòng)動(dòng)作關(guān)聯(lián)的信號(hào)的第四信號(hào)；其中，所述輸入命令與水平滾動(dòng)動(dòng)作相關(guān)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述輸入裝置包括計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)。
15.—種方法,包括: 提供具有運(yùn)動(dòng)傳感器和多個(gè)二維接觸板的輸入裝置； 從所述運(yùn)動(dòng)傳感器接收包括與所述輸入裝置在一個(gè)或兩個(gè)維度上的移動(dòng)關(guān)聯(lián)的信號(hào)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)； 從所述多個(gè)二維接觸板中的一個(gè)接收第一接觸信號(hào)，其中，所述第一接觸信號(hào)與順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)中的至少一個(gè)關(guān)聯(lián)； 從所述多個(gè)二維接觸板中的另一個(gè)接收第二接觸信號(hào)，其中，所述第二接觸信號(hào)與水平滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)關(guān)聯(lián)；以及 將與前進(jìn)動(dòng)作或后退動(dòng)作中的至少一個(gè)關(guān)聯(lián)的控制信號(hào)傳送到電子裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括: 周期性地監(jiān)視來(lái)自所述運(yùn)動(dòng)傳感器的運(yùn)動(dòng)信號(hào)；以及 確定所述輸入裝置處于所述靜止?fàn)顟B(tài)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中: 所述第一接觸信號(hào)包括順時(shí)針旋轉(zhuǎn)； 所述第二接觸信號(hào)包括向右的滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)；以及 所述控制信號(hào)與前進(jìn)或下一個(gè)`動(dòng)作關(guān)聯(lián)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中: 所述第一接觸信號(hào)包括逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)； 所述第二接觸信號(hào)包括向左的滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)；以及 所述控制信號(hào)與后退或上一個(gè)動(dòng)作關(guān)聯(lián)。
全文摘要
一種結(jié)合主機(jī)裝置操作輸入裝置的方法，包括確定所述輸入裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)；以及從輸入裝置的第一傳感區(qū)域接收第一信號(hào)。該方法還包括基于確定了輸入裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)以及第一信號(hào)來(lái)確定輸入命令；以及將與輸入命令關(guān)聯(lián)的信號(hào)從輸入裝置傳送到主機(jī)裝置。
文檔編號(hào)G06F3/0354GK103105948SQ201210458308
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者朱利恩·皮奧, 巴普蒂斯特·梅米諾德, 克里斯托夫·達(dá)耶, 尼爾·懷特, 史蒂芬·哈維, 弗雷德里克·福廷, 馬蒂厄·邁塞爾, 尼古拉斯·雷蒙德, 奧列弗·馬西斯, 雷日斯·克魯瓦索尼耶 申請(qǐng)人:羅技?xì)W洲公司