本申請案主張2014年7月10日申請的共同擁有的案第62/023,061號美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán);所述臨時申請案出于全部目的特此以引用的方式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及人性化裝置接口(human device interface),特定來說,涉及一種用于手勢檢測及觸摸檢測的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
由申請人制造的集成電路(也稱為MGC3130)是用于使用交流近電場(例如,約100到200kHz)進(jìn)行非觸摸手勢檢測的高度靈敏的電容式感測技術(shù)。使用電容式感測的人性化接口裝置(HID)包括通常形成于導(dǎo)電材料層中的傳感器電極,舉例來說,印刷電路板層(PCB)的銅條。這些電極電連接到例如同一PCB上的手勢檢測單元以形成緊湊單元。手勢檢測單元的測量值尤其取決于傳感器電極附近的目標(biāo)對象(手指/手)的位置,其影響電極與目標(biāo)之間的電容式耦合,從而取決于交流電場的畸變而產(chǎn)生目標(biāo)測量信號。手勢執(zhí)行于檢測區(qū)域上方而未觸摸相應(yīng)裝置的任何區(qū)域。另外,執(zhí)行/起始裝置的某些功能還可需要觸摸檢測。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
根據(jù)實施例,一種系統(tǒng)可包括三維(3D)手勢檢測裝置,其具有多個輸入信道及輸出信道,其中所述3D手勢裝置使用通過與所述輸出信道耦合的至少一個傳輸電極產(chǎn)生的交流近電場,其中所述輸入信道中的一些與所述3D手勢檢測裝置的接收電極耦合,所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括多個觸摸電極,其中所述輸入信道中的至少一者通過多路復(fù)用耦合到所述多個觸摸電極中的至少一者。
根據(jù)另一實施例,多路復(fù)用可為運用時分多址方案的時間多路復(fù)用。根據(jù)另一實施例,TDMA模式可包括不同子模式,其包括經(jīng)調(diào)度受控、基于事件的受控或載波感測TDMA。根據(jù)另一實施例,所述手勢檢測裝置可包括控制器,所述控制器包括與所述觸摸電極耦合且經(jīng)控制以執(zhí)行所述多路復(fù)用的一或多個接收多路復(fù)用器。根據(jù)另一實施例,所述手勢檢測裝置可包括具有通用輸入/輸出引腳的控制器,且所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括與所述觸摸電極耦合且通過所述手勢檢測系統(tǒng)的所述通用I/O引腳控制以使所述觸摸電極中的一者與所述輸入信道中的一者耦合的一或多個接收多路復(fù)用器。根據(jù)另一實施例,所述手勢檢測裝置可包括五個輸入信道,且其中四個輸入信道連接到四個接收電極,且第五輸入信道與所述接收多路復(fù)用器的輸出端耦合。根據(jù)另一實施例,所述系統(tǒng)可包括與接收多路復(fù)用器輸入端中的一者耦合的第五接收電極。根據(jù)另一實施例,所述手勢檢測裝置可包括具有通用輸入/輸出引腳(GPIO)的控制器,且所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括與所述手勢檢測裝置耦合的受控于GPIO的一或多個離散傳輸多路復(fù)用器。根據(jù)另一實施例,所述手勢檢測裝置可包括具有通用輸入/輸出引腳(GPIO)的控制器,且所述系統(tǒng)包括各自與所述手勢檢測裝置耦合的受控于GPIO的一或多個離散模擬多路復(fù)用器及一或多個離散數(shù)字多路復(fù)用器。根據(jù)另一實施例,所述系統(tǒng)進(jìn)一步可包括多個傳輸電極,其中所述控制器包括與所述數(shù)字多路復(fù)用器的輸入端耦合的一個輸出信道,其中所述傳輸電極與所述數(shù)字多路復(fù)用器的輸出端耦合,且其中所述觸摸電極與所述模擬多路復(fù)用器的輸入端耦合。根據(jù)另一實施例,所述觸摸電極可包括一或多個觸摸按鈕電極。根據(jù)另一實施例,所述觸摸電極可包括經(jīng)布置以形成滑塊電極(slider electrode)的一或多個觸摸片段電極。根據(jù)另一實施例,所述接收電極及所述觸摸電極可沿直線布置。根據(jù)另一實施例,所述接收電極及所述觸摸電極可由觸摸檢測電極柵格(electrode grid)的電極片段形成。根據(jù)另一實施例,所述觸摸電極可由觸摸檢測電極柵格的電極片段形成,且所述接收電極布置于所述觸摸檢測電極柵格周圍。根據(jù)另一實施例,所述觸摸電極柵格可包括布置于單層中的電極片段。根據(jù)另一實施例,所述觸摸電極柵格可包括布置于單層中的電極片段。根據(jù)另一實施例,觸摸電極可布置于傳輸電極上方。根據(jù)另一實施例,觸摸電極可布置于與相關(guān)聯(lián)傳輸電極相同的層中且鄰近于所述相關(guān)聯(lián)傳輸電極。根據(jù)另一實施例,觸摸電極可布置于傳輸電極下方。根據(jù)另一實施例,所述傳輸電極可為網(wǎng)狀電極(meshed electrode)。根據(jù)另一實施例,所述接收電極可布置于與所述網(wǎng)狀傳輸電極相同的層中。根據(jù)另一實施例,所述系統(tǒng)進(jìn)一步可包括布置于所述接收電極下方的額外傳輸電極。根據(jù)另一實施例,觸摸電極可包括布置于與相關(guān)聯(lián)傳輸電極相同的層中的第一片段及布置于所述傳輸電極下方的第二片段。
根據(jù)另一實施例,一種系統(tǒng)可包括三維(3D)手勢檢測裝置,其具有多個輸入信道及輸出信道,其中所述3D手勢裝置使用通過與所述輸出信道耦合的至少一個傳輸電極產(chǎn)生的交流近電場,其中所述輸入信道中的一些與所述3D手勢檢測裝置的接收電極耦合,所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括與接收觸摸電極相關(guān)聯(lián)的多個傳輸觸摸電極,所述接收觸摸電極與輸入信道耦合,其中所述輸出信道通過多路復(fù)用與所述多個傳輸觸摸電極中的至少一者耦合。
根據(jù)上述系統(tǒng)的另一實施例,所述手勢檢測裝置可包括具有通用輸入/輸出引腳(GPIO)的控制器,且所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括與所述手勢檢測裝置耦合的受控于GPIO的一或多個離散傳輸多路復(fù)用器。根據(jù)上述系統(tǒng)的另一實施例,所述傳輸多路復(fù)用器是數(shù)字多路復(fù)用器。根據(jù)上述系統(tǒng)的另一實施例,所述手勢檢測裝置可包括一或多個內(nèi)部傳輸多路復(fù)用器。
根據(jù)另一實施例,一種用于操作使用交流近電場且包括至少一個傳輸電極及多個輸入信道的三維(3D)手勢檢測裝置的方法可包括以下步驟:使所述輸入信道中的一些與所述3D手勢檢測裝置的接收電極耦合;以及使用多路復(fù)用器多路復(fù)用多個觸摸電極,其中所述多路復(fù)用器經(jīng)控制以使至少一個所選擇的觸摸電極與所述多個輸入信道的剩余一者耦合。
根據(jù)另一實施例,多路復(fù)用可為運用時分多址方案的時間多路復(fù)用。根據(jù)另一實施例,TDMA模式可包括不同子模式,其包括經(jīng)調(diào)度受控、基于事件的受控或載波感測TDMA。根據(jù)另一實施例,所述觸摸電極可包括經(jīng)布置以形成滑塊電極的一或多個觸摸片段電極。根據(jù)另一實施例,所述接收電極及所述觸摸電極可沿直線布置。
附圖說明
圖1展示下方具有常規(guī)2D觸摸柵格及大電極以在3D操作期間檢測觸摸的用于3D檢測的四個框架電極(frame electrode)。
圖2A及2B展示呈優(yōu)選布置的四個Rx電極以及由模擬多路復(fù)用器(MUX)多路復(fù)用到MGC3130的第五Rx信道上的八個按鈕。
圖3展示具有按鈕的四電極框架。
圖4展示具有滑塊的四電極框架。
圖5展示具有按鈕及滑塊的四電極框架。
圖6展示具有按鈕及滑塊的四電極的線。
圖7展示具有2D觸摸柵格的四電極框架。
圖8展示具有四個優(yōu)選電極的常規(guī)2D觸摸設(shè)計。
圖9展示單側(cè)電極連接的2D觸摸設(shè)計的摘錄(excerpt)。
圖10展示具有Tx與Rx電極之間的強(qiáng)基極耦合的信號吸收。
圖11展示具有Tx與Rx電極之間的弱基極耦合的信號傳輸。
圖12展示具有以傳輸模式操作的四個按鈕(Rx在底層中)的框架的橫截面視圖。
圖13展示模式多路復(fù)用。
圖14展示利用吸收效應(yīng)(1)及傳輸效應(yīng)(2)兩者的Rx電極。
圖15展示Tx多路復(fù)用(傳輸模式)。
圖16展示用以以傳輸模式操作按鈕的單層設(shè)計。
圖17展示具有一個Rx信道的碼分多路復(fù)用。
圖18展示用于互電容測量的3D框架電極外加2D觸摸柵格。
具體實施方式
根據(jù)各種實施例,可通過應(yīng)用與通常應(yīng)用于觸摸檢測的方法不同的電容式感測方法而操作交流近場電容式手勢檢測裝置—且因而此手勢檢測方法同樣可用于觸摸檢測。
根據(jù)各種實施例,可提供用于3D手勢辨識及位置跟蹤以及觸摸檢測的電容式傳感器系統(tǒng)的設(shè)置及操作。以此方式,觸摸檢測可采用按鈕、滑塊或2D觸摸面板傳感器。
問題在于,在如先前描述的系統(tǒng)中,僅存在一個物理電場且因此不同系統(tǒng)的電場激發(fā)可相互干擾。此外,使用交流近電場的電場傳感器是高度靈敏的,使得電容式網(wǎng)絡(luò)中的耦合的變化甚至是在微微法拉(Picofarad)范圍內(nèi)也使3D測量失真。
用于3D感測的常規(guī)方法(例如,如其全文特此以引用的方式并入的美國專利申請公開案US2014/0049266中所公開)及電容式觸摸感測(例如,電容式分壓器(CVD),參閱舉例來說,其全文特此以引用的方式并入的微芯公司的應(yīng)用批注AN1478)以無法(容易地)得到補(bǔ)償?shù)姆绞綌_亂彼此的傳感器信號。舉例來說,在CVD中,Rx電極的電勢反復(fù)地切換到Vdd或GND,其后接著其中以另一電容器使充電均衡的浮動狀態(tài)。電容、電勢及充電均衡的這些轉(zhuǎn)變可影響周圍電場(E-field),而使得無法容易地同時操作兩個系統(tǒng)。
微芯公司的庫v1.0中已引入對電極的觸摸檢測,觸摸區(qū)域的數(shù)目受限于五個電極的數(shù)目。以下描述將涉及用于非觸摸3D檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)。然而,所揭示的教示可應(yīng)用于使用交流近電場的任何其它檢測系統(tǒng),且因此不限于系統(tǒng)及其相關(guān)聯(lián)電極。
根據(jù)各種實施例,可同步化3D及觸摸檢測的傳輸信號,且觸摸檢測系統(tǒng)的傳輸信號路徑可經(jīng)調(diào)適使得觸摸系統(tǒng)對例如接收信號的干擾變得確定,且可在運行時間得到充分補(bǔ)償。
有兩種用于3D及觸摸檢測系統(tǒng)的聯(lián)合操作的一般方法:多路復(fù)用,即,分離系統(tǒng)的共享傳輸信道以最小化相互干擾;以及干擾補(bǔ)償。
通常,歸因于交流近電場3D檢測系統(tǒng)的較高靈敏度,觸摸檢測系統(tǒng)對接收信號的干擾是至關(guān)重要的干擾,且因此是本申請案的重點。
1.多址(MA)
根據(jù)通信理論,當(dāng)應(yīng)用多址方案以在單個共享物理信道上多路復(fù)用不同傳輸信號從而建立多個邏輯子信道時,可抑制或甚至消除傳輸信道之間的干擾。
a.空分多址(SDMA)
當(dāng)兩個或兩個以上電容式傳感器系統(tǒng)經(jīng)放置而距彼此足夠遠(yuǎn)時(即,當(dāng)其在空間上分離時),可假設(shè)系統(tǒng)未共享相同傳輸信道(但具有獨立信道)且可忽視相互干擾,或可將其視為噪聲且將其作為噪聲進(jìn)行處置。
2015年1月13日申請的共同待決的申請案“用于手勢控制的系統(tǒng)及方法(System and Method for Gesture Control)”(申請案號14/596120,其全文特此以引用的方式并入本文中)呈現(xiàn)這樣一個聯(lián)合系統(tǒng),其中四個‘框架’電極如同環(huán)一樣被定位于2D觸摸墊周圍。
b.時分多址(TDMA)
為避免隨定位成緊靠在一起的系統(tǒng)的同時操作而產(chǎn)生的問題,可應(yīng)用時分多址,即,在任何時間,應(yīng)用使用方法的3D感測或例如使用CVD的電容式觸摸感測。若干新問題/挑戰(zhàn)隨此方法產(chǎn)生:在一個系統(tǒng)作用時,另一系統(tǒng)可錯過用戶活動。噪聲:當(dāng)未連續(xù)取樣信號電平時,噪聲抑制受限。對于用于其中信噪比(SNR)通常較小的3D感測的電極來說這是尤其重要的。校準(zhǔn):為能夠跟隨信號漂移(例如,歸因于溫度變化、機(jī)械變形、電影響),兩個系統(tǒng)必須以規(guī)則間隔作用,且調(diào)適檢測閾值及信號偏移。校準(zhǔn)的需要及錯過用戶活動的風(fēng)險限制在測量方法之間切換的最大時間。瞬時效應(yīng):不同測量方法之間的切換可引起對信號電平的瞬時效應(yīng),例如,歸因于浮動電極上的電荷變化。將對應(yīng)電極預(yù)充電到所要電勢可降低此效應(yīng)。瞬時效應(yīng)限制系統(tǒng)之間的切換的最小時間。存在TDMA的若干子模式:
i.經(jīng)調(diào)度TDMA
TDMA的最常見方法是在經(jīng)調(diào)度基礎(chǔ)上,即,預(yù)先界定或調(diào)度每一測量系統(tǒng)在切換到另一測量系統(tǒng)之前的活動的時隙,且激活通常發(fā)生于循環(huán)反復(fù)框架結(jié)構(gòu)中。
ii.基于事件的TDMA
另一方法是基于事件的TDMA:舉例來說,在3D感測是默認(rèn)方法的情況下,當(dāng)檢測到觸摸時其切換到觸摸感測,且在不再檢測到觸摸之后其切換回到3D感測。然而,在3D模式中時,這隱含地要求觸摸檢測。以下實例說明這可如何通過使用用于觸摸檢測的電極以及到3D感測芯片(MGC3130)的特殊電極輸入端的電容式耦合來完成。
圖1展示可用于基于事件的時分多址的常規(guī)傳感器系統(tǒng)100。系統(tǒng)包括四個接收電極110、120、130及140,其經(jīng)布置于下方具有常規(guī)2D觸摸柵格150及大傳輸電極160以在3D操作期間檢測觸摸的用于3D檢測的框架中。
微芯公司MGC3130微控制器(μC)(未展示)可用于3D感測,且PIC微控制器或任何其它合適微控制器(未展示)可用于對矩形觸摸柵格150的觸摸檢測,所述矩形觸摸柵格150例如使用電容式分壓器(CVD)方法來進(jìn)行投影電容(pCap)測量。MGC3130的五個Rx信道中的四個連接到觸摸柵格150周圍的四個框架電極110、120、130、140。第五Rx信道連接到觸摸柵格150下方的大的、通常柵欄(hedged)電極160。在觸摸事件之后,當(dāng)MGC3130在作用中時,需要快速檢測其信號電平的上升,這是因為需要將活動交遞到需要執(zhí)行觸摸掃描以確認(rèn)且定位觸摸及其位置的PIC微控制器。因此,用于MGC3130中的觸摸檢測的信號無法通過具有50ms的階躍響應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)低通濾波器濾波,這是因為在PIC微控制器在作用中之前,可已經(jīng)過短暫觸摸事件。在2014年4月17日臨時申請的共同待決的申請案“電容式傳感器系統(tǒng)中的觸摸檢測(Touch Detection in a Capacitive Sensor System)”(申請案號61/981,140,其全文特此以引用的方式并入本文中)中解決此問題,其中提出低延時觸摸檢測算法。盡管如此,與PIC在無3D檢測的單獨系統(tǒng)中操作的情況相比,最小觸摸時間仍較大。
這些困難需要兩個微控制器之間的快速交遞。此方法的另一缺點在于,MGC3130及PIC微控制器中的觸摸檢測算法的冗余,這是閃存需求的額外開銷。當(dāng)未檢測到活動時,以規(guī)則間隔中斷3D操作,以允許PIC微控制器的校準(zhǔn)測量。
盡管與經(jīng)調(diào)度多路復(fù)用方案相比,在2D與3D感測之間切換的次數(shù)減少,但在從2D切換到3D之后的信號瞬時可具顯著持續(xù)時間(>1s)。用Tx信號驅(qū)動pCap Tx線確實顯著減少此瞬時時間(到幾毫秒),這是因為其以觸摸檢測的較低靈敏度為代價而降低浮動線具有逐漸(放)充電漂移的效應(yīng)。
雙芯片解決方案的另一缺點在于,兩個微控制器按定義的必要性—且將始終需要以某一方式同步化這些微控制器。
iii.受控TDMA
一個系統(tǒng)(主控裝置)控制系統(tǒng)中的每一者何時被激活。舉例來說,觸摸控制器發(fā)信號通知3D手勢控制器其何時閑置且及其何時執(zhí)行觸摸掃描,且3D手勢控制器必須相應(yīng)地動作,即,當(dāng)觸摸控制器閑置時進(jìn)行3D手勢測量。如果3D手勢測量不干擾觸摸測量,那么還可連續(xù)地執(zhí)行3D手勢測量。接著,在觸摸控制器作用時,需要忽略所獲取的3D手勢測量數(shù)據(jù)或?qū)⑵湟暈樵肼暋?/p>
iv.載波感測TDMA
類似于受控TDMA,但不需要在兩個系統(tǒng)之間發(fā)信號的構(gòu)件。舉例來說,當(dāng)3D檢測系統(tǒng)可感測觸摸控制器的活動或掃描時。運用MGC3130,例如這可通過接收信道到觸摸系統(tǒng)的傳輸電極的電容式或電阻式耦合以及例如關(guān)于對應(yīng)經(jīng)接收信號的信號方差評估對應(yīng)經(jīng)接收信號而完成。
c.頻分多址(FDMA)
以不同頻率操作兩個或兩個以上系統(tǒng)。
歸因于傳感器中的經(jīng)接收信號的有限帶通濾波,其它傳感器系統(tǒng)的頻譜可未與頻譜充分分離,而是重疊。因此,此并非優(yōu)選解決方案。
d.碼分多址(CDMA)
碼分多址是允許系統(tǒng)在時間上同時操作的擴(kuò)頻技術(shù)。
2.干擾補(bǔ)償
與運用多址方案的多路復(fù)用解決方案相比,運用此方法,其它傳感器系統(tǒng)的操作對經(jīng)接收傳感器信號的影響例如借助于校準(zhǔn)而得以補(bǔ)償。這需要每次完全了解此影響或至少達(dá)到足夠的程度。
舉例來說,當(dāng)同步化用于3D及觸摸檢測的Tx信號或甚至針對兩者使用相同Tx信號時,此知識的獲取(通常取決于系統(tǒng)且在實際測量之前發(fā)生)可簡化。
下文更詳細(xì)描述干擾補(bǔ)償?shù)姆椒?。與上述多路復(fù)用解決方案相比,假設(shè)3D及觸摸檢測系統(tǒng)兩者在相同邏輯(子)信道上同時運行。
此方法的核心解決方案是
a)以模式操作2D觸摸檢測,使得可充分補(bǔ)償對來自3D手勢系統(tǒng)(例如,系統(tǒng))的經(jīng)接收信號的干擾影響。這可例如通過針對3D及電容式觸摸測量兩者使用相同電場激發(fā)(即,相同Tx信號,例如,矩形脈沖列)而實現(xiàn),參閱章節(jié)XIII中的對電極的觸摸檢測。
b)多路復(fù)用物理電極以增加(虛擬)子信道的數(shù)目,因此增加觸摸事件的局部分辨率。因此,提出兩種多路復(fù)用方案:例如,使用集成或離散多路復(fù)用器(MUX)的時間多路復(fù)用,及通過取決于電極設(shè)計的開發(fā)的模式多路復(fù)用,吸收模式或傳輸模式為主導(dǎo),且在觸摸之后測量信號的偏差方向取決于此主導(dǎo)模式(對于觸摸事件,分別是負(fù)或正信號偏差)。
c)對于與時間多路復(fù)用一起使用的Rx信道,針對每一子信道使用個別Rx衰減器(參見下文“Rx衰減器的調(diào)諧”)以適應(yīng)每一子信道的電容式網(wǎng)絡(luò)(結(jié)合Rx路徑中的差分PGA所需)。在先驗配置程序期間,這些衰減參數(shù)可例如自動獲得為現(xiàn)今的Aurea的(v1.0、v1.1)模擬前端參數(shù)化的擴(kuò)展版本。
d)在多路復(fù)用器切換之后,借助于使用例如先驗經(jīng)計算偏移值的基線,可以自動方式用數(shù)字方式補(bǔ)償尤其是靈敏信道上由電容式耦合(即,電容式網(wǎng)絡(luò))的變化引起的信號跳躍。
將假設(shè)大量的數(shù)字信號處理以例如1kHz的抽選(即,低通濾波及下取樣)取樣頻率發(fā)生。為簡單起見且為最小化所必需的不同信號偏移的數(shù)目使用多路復(fù)用器補(bǔ)償由觸摸檢測引起的效應(yīng),有利的是
a)在1ms內(nèi)循環(huán)結(jié)束多路復(fù)用器的全部所要觸摸子信道(可多次),也就是說平均化歸因于電容式及電場變化而對信號的影響,使得在后續(xù)處理階段中可假設(shè)可忽視對于全部此類1ms樣本相等的此影響(不存在待補(bǔ)償?shù)亩嗦窂?fù)用器狀態(tài)相依偏移),及/或
b)在多路復(fù)用器狀態(tài)上循環(huán)以使對1ms樣本的影響周期性重復(fù),且將在此周期內(nèi)對1ms樣本中的每一者的此影響確定并存儲為基線值,且稍后在運行時間使用此基線值以進(jìn)行信號電平補(bǔ)償。舉例來說,可每1ms改變多路復(fù)用器狀態(tài)。
優(yōu)選地,根據(jù)各種實施例,3D及觸摸檢測兩者使用相同控制器操作以避免兩個或兩個以上控制器之間的發(fā)信號努力及/或延遲。根據(jù)上述術(shù)語的單個微控制器系統(tǒng)的關(guān)鍵優(yōu)點在于:
歸因于對優(yōu)選電極的連續(xù)取樣的增加的噪聲穩(wěn)定性(無需的時間多路復(fù)用)
中央控制:僅一個“智能”芯片,無需不同微控制器之間的同步化或交遞
客戶友好&簡單:參數(shù)化精靈“Aurea”可經(jīng)調(diào)適以支持經(jīng)多路復(fù)用子信道的參數(shù)化,舉例來說,觸摸閾值參數(shù)化,因此可參數(shù)化黑箱固件是可行的
單個傳感器技術(shù)->無Tx信號干擾
對于觸摸檢測,關(guān)于其對接收信號的經(jīng)產(chǎn)生電場的影響,存在操作的優(yōu)選模式及欠佳模式:
時間多路復(fù)用接收信號
根據(jù)各種實施例的優(yōu)選模式可為,針對具有低SNR 3D檢測的增加的噪聲穩(wěn)健性(通常框架布局中的四個電極)對用于3D檢測的優(yōu)選電極連續(xù)取樣,及以經(jīng)調(diào)度方式將用于觸摸檢測的接收電極(非優(yōu)選電極)多路復(fù)用到一或多個接收信道上。通常將未使用的Rx電極(即,目前未由MUX尋址的電極)置于高阻抗(例如,1MOhm)偏壓狀態(tài),以不影響由Tx電極上的信號激發(fā)的電場。這是優(yōu)選模式,這是因為運用所述模式,多路復(fù)用理論上對電場無影響。
此外,根據(jù)一些實施例,優(yōu)選電極通??色@得比非優(yōu)選電極更高的時間分率。各種布置可用于多路復(fù)用優(yōu)選及/或非優(yōu)選電極。舉例來說,3D手勢檢測裝置可包含多個內(nèi)部模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),其中優(yōu)選3D電極各自指派給專用ADC而無需多路復(fù)用,且僅一或多個剩余ADC將例如使用多路復(fù)用而用于非優(yōu)選觸摸電極,這可使用內(nèi)部多路復(fù)用器或外部多路復(fù)用器來執(zhí)行。其它實施例還可針對優(yōu)選電極優(yōu)選通過內(nèi)部多路復(fù)用器使用多路復(fù)用。因此,根據(jù)一個實施例,3D手勢檢測裝置可不包含內(nèi)部多路復(fù)用器且包含各自具有專用ADC的多個輸入信道,其中每一3D電極連接到一個輸入信道,且觸摸電極使用外部多路復(fù)用器多路復(fù)用到一或多個剩余ADC。根據(jù)另一實施例,3D手勢檢測裝置可包含各自具有專用輸入多路復(fù)用器的多個ADC。根據(jù)另一實施例,3D檢測裝置可包含上述的組合,舉例來說,一些ADC不具相關(guān)聯(lián)多路復(fù)用器且一些ADC具有相關(guān)聯(lián)多路復(fù)用器。
每一所選擇的信道的取樣時間可不同,以允許將更多取樣周期指派給優(yōu)選3D電極。舉例來說,在具有各自與其自身ADC(無內(nèi)部多路復(fù)用)相關(guān)聯(lián)的五個輸入信道的3D手勢檢測裝置的實施例中,四個3D電極完全未多路復(fù)用,且外部多路復(fù)用器用于待與非優(yōu)選電極中的一者耦合的剩余ADC。在3D檢測裝置內(nèi)使用內(nèi)部5:1多路復(fù)用器及僅單個ADC的實施例中,多路復(fù)用器的四個輸入信道可與四個優(yōu)選電極耦合,且剩余輸入信道可通過外部多路復(fù)用器指派給多個觸摸電極。在此實施例中,多路復(fù)用器可通過五個輸入信道平等地取樣,其中在每一個取樣回合中,每一優(yōu)選電極將被掃描一次,且每取樣回合僅將掃描非優(yōu)選電極中的一者。在具有多個內(nèi)部ADC(例如,五個ADC)的實施例中,每一ADC還包括相關(guān)聯(lián)內(nèi)部多路復(fù)用器。每一多路復(fù)用器的第一輸入端可與優(yōu)選3D檢測電極耦合,且剩余輸入端可分別與多個觸摸電極耦合。可通過多路復(fù)用器來指派信道時間,使得可隨時間主要掃描優(yōu)選電極。在使用僅內(nèi)部或內(nèi)部及外部多路復(fù)用器的組合的任一實施例中,可應(yīng)用任何種類的掃描比率。取樣方案可為動態(tài)的且變化的,舉例來說,如果系統(tǒng)未檢測到足夠接近以預(yù)期觸摸的靠近,那么僅掃描優(yōu)選電極。3D電極與觸摸電極之間的掃描比率可取決于經(jīng)檢測靠近而變化,且如果對象正接近檢測表面,那么可相對于觸摸電極的掃描而增加。其它準(zhǔn)則可用以改變比率或在某些應(yīng)用中可使用固定比率。
實例:具有外部模擬多路復(fù)用器的MGC3130控制器
由本申請案的受讓人制造的MGC3130集成電路控制器具有5個Rx信道及相關(guān)聯(lián)電極110到150,其中的四個通常是定位成如圖1中所示的框架形狀且用于手勢辨識(例如,輕點及懸浮轉(zhuǎn)盤(AirWheel))以及3D中的粗糙x/y定位(即,無觸摸)。第五Rx 150信道可用于接近檢測及觸摸檢測,然而對于觸摸檢測,所提供的(x,y)觸摸位置通常是低精度的,這是因為其是從在觸摸之后通常失真的四個框架電極的信號計算出的。MGC3130具有可用于控制外部模擬MUX的總共五個通用輸入/輸出端(GPIO)(剩余3個GPIO針對到主機(jī)控制器的I2C通信保留),因此用多路復(fù)用器可尋址2^5=32的最大值的子信道,將觸摸電極映射到其第五接收信道上。圖2A及B展示兩個實例傳感器電極布局200及205,其具有直接連接到評估裝置210(例如,具有五個Rx信道的MGC3130)中的四者的四個“優(yōu)選”框架電極110、120、130、140,以及連接到模擬多路復(fù)用器230的輸入端的八個電容式觸摸按鈕220,模擬多路復(fù)用器230的輸出端連接到第五MGC3130Rx信道且由MGC3130使用其5個可用通用輸入/輸出(GPIO)端口中的3者來控制??蚣茈姌O110到140及按鈕220放置于印刷電路板(PCB)的頂層上,反饋線布線在中間層中。全部框架電極及按鈕下方的底層是激發(fā)電場的大的、實心或柵欄傳輸器(Tx)電極。圖2A及2B未展示如所述通常布置于接收電極下方的層中的此傳輸電極。可使用以下示范性多路復(fù)用器(模擬):ADG708(8:1)、74HC4051(8:1)、74HC4067(16:1)。然而,其它多路復(fù)用器還可為合適的。
圖3展示呈極簡單版本300的圖2的設(shè)置,其展示底層中的Tx電極160及六個觸摸按鈕220以及框架接收電極110到140。多路復(fù)用器230使六個按鈕電極220中的一者與芯片210的第五電極輸入端Rx5耦合。
圖4展示圖3的電極的經(jīng)修正版本,其中由兩對滑塊電極410取代觸摸按鈕。在給出全部滑塊電極的信號電平的前提下,滑塊電極410設(shè)置不僅允許檢測二進(jìn)制觸摸事件,而且允許估計觸摸手指沿滑塊的軸的1D位置。
圖5展示具有觸摸電極420及滑塊電極410兩者的變體。圖6展示其中優(yōu)選電極610a、b、c、d放置成線而中間具有按鈕650及滑塊620、630、640的變體。中間滑塊630設(shè)置由3個電極組成,右側(cè)滑塊640設(shè)置由5個電極組成?;瑝K設(shè)置中含有越多電極,位置估計的可能分辨率越高。為簡單起見,圖4到6中省略Tx底層。
算法/軟件
RX衰減器的調(diào)諧。Tx信號主要是低通濾波矩形脈沖列,且Rx信號是其振幅調(diào)制(AM)版本,其中調(diào)制反映系統(tǒng)及其環(huán)境的電容式網(wǎng)絡(luò)中的電容式變化。模擬前端(AFE)的核心特征在于,在接收信號路徑中,從接收信號減去Tx信號的衰減版本,且將所得差輸入到放大器。因為此差信號中含有有用信息,所以放大器用以將其動態(tài)范圍增加或調(diào)適到模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的輸入范圍,且因此增加信號分辨率。衰減器值經(jīng)選取使得(經(jīng)放大)差信號位于ADC的輸入范圍內(nèi)。舉例來說,當(dāng)系統(tǒng)附近不存在手指或手時,其可經(jīng)選取使得差信號為零。這是在執(zhí)行AFE自動參數(shù)化時由微芯公司的Aurea軟件針對全部五個Rx信道自動完成。因為信道的信號電平并不完全獨立于其它信道的衰減器,所以使用迭代算法來發(fā)現(xiàn)全部信道的最優(yōu)衰減器值。當(dāng)具有一或多個多路復(fù)用Rx信道時,當(dāng)針對全部多路復(fù)用器狀態(tài)個別地匹配信號值時將獲得最優(yōu)衰減器值,且因此在運行時間應(yīng)用所獲得衰減器值,即在每一個多路復(fù)用器狀態(tài)改變之后更新全部衰減器。然而,因為信號電平與其它信道的衰減器的相依性通常足夠小,所以通常如下做法就夠了:首先針對一個多路復(fù)用器狀態(tài)進(jìn)行衰減器匹配以獲得全部信道的衰減器的基本設(shè)置,且接著針對具有多路復(fù)用電極的每一信道連續(xù)循環(huán)全部子信道且優(yōu)化此信道的衰減器以進(jìn)行最優(yōu)信號匹配,同時使其它衰減器保持在其基本設(shè)置。一般來說,Rx衰減器的調(diào)諧可視為粗糙形式的模擬校準(zhǔn)。
基線。通常需要在數(shù)字域中且通常針對全部多路復(fù)用器狀態(tài)個別地完成較精細(xì)校準(zhǔn)。然而,這通常簡化,這是因為對于給定系統(tǒng)設(shè)置,在多路復(fù)用器狀態(tài)改變之后信號電平的改變通常不隨時間改變。即,給定某一多路復(fù)用器狀態(tài)的參考基線值,其它狀態(tài)的基線與參考值相差德耳塔值(delta value),且這些德耳塔值并不例如歸因于溫度漂移而隨時間改變。因此,德耳塔值是系統(tǒng)相依的,且可通過在全部多路復(fù)用器狀態(tài)上迭代而先驗測量且存儲。這可例如在Aurea的AFE自動參數(shù)化期間在確定衰減器值之后自動完成。
觸摸檢測。對時間多路復(fù)用信道進(jìn)行觸摸檢測的直接方法是以持續(xù)時間T的時間間隔循環(huán)全部子信道。在獲得每一此間隔測量數(shù)據(jù)期間,丟棄遭受瞬時效應(yīng)的樣本,且在間隔結(jié)束時以某一方式將剩余數(shù)據(jù)組合成單個輸出值以優(yōu)化噪聲穩(wěn)健性。接著,比較輸出值與一或多個觸摸檢測閾值。如果閾值在正或負(fù)方向上超出,那么輸出觸摸事件。將需要根據(jù)不存在觸摸時的信號電平(“基線”)來調(diào)適閾值。
實例:MGC3130的GPIO的切換時間及因此多路復(fù)用器狀態(tài)的切換與每一5ms 時間窗的開始同步化。在內(nèi)部,解調(diào)制及下取樣測量值通常在1kHz=1/1ms處可用,為通常階M=2級聯(lián)積分梳(CIC)濾波器的輸出。以5ms時隙組合第二、第三、第四及第五樣本,給出觸摸信號電平的估計。取決于MUX切換及其它瞬時時間的延遲,還可需要忽略第二個1ms。在每一5ms窗之后,GPIO將MUX切換到下一個觸摸子信道。
二進(jìn)制搜索算法:迭代觸摸電極將檢測觸摸的最大延遲隱含地界定為大約整個循環(huán)的時間。在算法的變體中,當(dāng)多路復(fù)用器允許短路全部觸摸電極以及以下這些的子集時,可加速對按鈕上的觸摸的檢測且使其更為噪聲穩(wěn)健(歸因于增加的取樣時間):短路全部觸摸電極及MUX輸出,直到檢測到觸摸。接著,當(dāng)已檢測到觸摸但仍不明確已觸摸哪一電極時,短路電極及MUX輸出的一半以檢查所觸摸按鈕是否在此電極集合中。取決于此檢查的結(jié)果,再次將當(dāng)前或另一半的電極劃分成兩份且過程繼續(xù)直到僅留下一個按鈕,在其上再次確認(rèn)按鈕按壓。此算法限于單個按鈕觸摸的檢測,且可需要若干不同觸摸檢測信號閾值,被短路的每一電極集合皆需要一個。
2D觸摸設(shè)計
圖7展示具有水平及垂直電極的標(biāo)準(zhǔn)實例2D觸摸面板或觸摸顯示器710的主要電極布局。在觸摸柵格周圍,四個電極110到140放置成框架式。在全部這些電極下方,在底層中,定位大Tx電極160。運用框架電極110到140,完成標(biāo)準(zhǔn)3D處理。將2D柵格的內(nèi)部(垂直及水平)電極710多路復(fù)用到第五Rx信道上。運用2D柵格的內(nèi)部電極710,可獲得觸摸手指的x/y位置的連續(xù)估計。當(dāng)以模式操作(即,具有電場激發(fā))時,通過將Tx信號置于Tx電極160上而以如上述的多路復(fù)用方案掃描2D柵格的Rx電極。一個電極及時連接到MGC3130Rx輸入端或一組短路電極,2D柵格的其它電極設(shè)置為經(jīng)界定電勢或高阻抗。高阻抗電極將改進(jìn)由Tx電極160激發(fā)的電場的分布。在此模式中,測量Tx電極160與所選擇的2D電極之間的互電容以及從所選擇的2D電極對接地的自電容。兩種測量原理對觸摸事件期間的總體信號偏移具有影響。通過應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)信號處理算法可獲得位置估計,這是因為其適用于具有自電容測量值的觸摸墊。多點觸摸定位也是可行的,但將導(dǎo)致所謂的假點(ghost point),即(例如),就兩個觸摸來說,無法將x方向上的兩個1D估計值x1及x2獨有地映射到y(tǒng)方向上的兩個1D估計值y1及y2。然而,不管是否存在假點,如同雙指縮放的特征均具功能性,這是因為重要的僅僅是估計位置是否移動而遠(yuǎn)離彼此或移動朝向彼此。
圖8展示如圖7的類似設(shè)置,但無框架電極。代替地,2D柵格710的四個最外電極730、740、750及760用作用于3D操作的“優(yōu)選”電極,即,其未多路復(fù)用。而是,柵格710的外部行及列的這些電極730、740、75-及760單獨連接使得其可類似于如圖7中用實線所示的電極110、120、130及140那樣使用,而可多路復(fù)用剩余內(nèi)部電極??墒褂眉翱刂菩纬扇鐖D8中所示的類似電極730、740、75-及760的具有電極柵格的其它矩陣布置。圖8還展示經(jīng)連接2D/3D控制器,其可以兩種模式操作以執(zhí)行觸摸檢測及非觸摸手勢檢測。
因此,這些類型的實施例中的優(yōu)選電極是用于2D定位的可能規(guī)則的2D柵格710的部分。為從具有與經(jīng)時間多路復(fù)用的柵格的內(nèi)部電極相同的取樣狀況且因此各自具有較少取樣時間的用于觸摸檢測的優(yōu)選電極獲得測量值,可針對2D定位忽略連續(xù)取樣優(yōu)選電極的樣本的部分。還可選擇除最外電極外的其它電極作為優(yōu)選電極。
圖9展示其中電極連接器僅定位于一個層(此處:頂層)上的2D觸摸設(shè)計。
從2D柵格的電極獲得的信號不僅可用于檢測觸摸手指,而且可用于檢測非觸摸懸停手指。
模式多路復(fù)用
自電容測量效應(yīng)是基于當(dāng)手指正接近且增加電容時Rx與GND之間的電容的變化。在此情況中,Rx信號及輸入電壓將降低。(對于極罕見電勢及手指與傳感器系統(tǒng)之間的耦合狀況,此處Rx輸入電壓還可增加,在此情況中此章節(jié)中的全部電壓變化將反轉(zhuǎn)。)互電容測量效應(yīng)是基于Tx與Rx之間的電容的改變。取決于系統(tǒng)及電極設(shè)置,接近手指正增加耦合(傳輸效應(yīng))或降低耦合(吸收效應(yīng))。圖10展示Rx與Tx之間具有強(qiáng)基極耦合及相較于基極耦合的小的雜散場的電極設(shè)置。接近手指將不影響基極耦合但將降低Tx與Rx之間的雜散場。在此情況中,信號及輸入電壓將降低。與自測量效應(yīng)組合,這在觸摸事件之后將導(dǎo)致降低的信號。這是第一模式,其中施加觸摸獲得降低信號。圖11展示具有Rx與Tx電極之間的小基極耦合的電極設(shè)置。運用觸摸事件,手指將增加Rx與Tx電極之間的耦合。這將導(dǎo)致增加的信號及輸入電壓。只要對于自測量效應(yīng),具有此傳輸效應(yīng)的互電容測量為主導(dǎo),那么這將導(dǎo)致增加的總體信號及輸入電壓。這是第二模式,其中獲得增加信號及輸入電壓。
圖12展示其中觸摸Rx電極放置于柵欄Tx電極下方的底層中的實例的橫截面。圖12展示以傳輸模式操作的四個按鈕(Rx在底層中)。
假設(shè)吸收效應(yīng)致使測量信號在手指的接近之后在一個方向上改變,且傳輸效應(yīng)引起測量信號在相反方向上改變,那么全部信號偏差取決于組合自測量及互測量效應(yīng),借此相互部分是吸收或傳輸效應(yīng)為主導(dǎo)。主導(dǎo)是由傳感器布局給定。因此在一個位置中電極經(jīng)設(shè)計以主導(dǎo)吸收模式,且在另一可能相鄰位置中主導(dǎo)傳輸模式的條件下,可使用一個Tx及一個Rx信道且仍能夠區(qū)分(在軟件方面)兩個不同位置中的觸摸。
在下文中,此類型的多路復(fù)用將稱為模式多路復(fù)用。圖13中展示具有兩個觸摸位置的實例傳感器布局(PCB的橫截面)。在左側(cè)上,Rx電極在用于主導(dǎo)吸收模式的頂層中,在右側(cè)上,Tx電極在頂層中且Rx電極在底層中。Tx電極不可屏蔽Rx電極使其無法觸摸手指,因此在圖中將其描繪為網(wǎng)狀電極。對于模式多路復(fù)用,取決于觸摸位置,吸收模式或傳輸模式為主導(dǎo),而致使傳感器信號在觸摸之后在一個方向或另一方向上偏差。
圖14(頂部)給出模式多路復(fù)用傳感器布局的另一實例。對于其中Rx電極在Tx電極頂部上的電極的左側(cè)部分(1),吸收效應(yīng)為主導(dǎo),這是因為Rx電極放置于Tx與手指之間,而對于電極的右側(cè)部分,傳輸效應(yīng)為主導(dǎo),這是因為Rx及Tx電極在相同層中,Tx電極圍繞Rx電極‘抓持’。在圖的底部中,展示隨時間的信號偏差,其中首先觸摸電極的左側(cè)部分(1),且接著右側(cè)部分(2),從而致使信號偏差在相反方向上改變。
將模式多路復(fù)用應(yīng)用于Rx信道事實上確實允許加倍可能觸摸信道的數(shù)目。舉例來說,運用MGC3130的五個GPIO、具有32個物理信道的32:1模擬多路復(fù)用器連同子信道中的每一者上的模式多路復(fù)用,虛擬觸摸信道的總數(shù)目是32*2=64。
模式多路復(fù)用可應(yīng)用于任何(子)信道,包含連續(xù)取樣優(yōu)選信道。舉例來說,經(jīng)設(shè)計以用于主導(dǎo)傳輸模式的觸摸傳感器布局可使用與用于3D測量的優(yōu)選電極相同的Rx及Tx信道。
時間多路復(fù)用傳輸信號
還可將時間多路復(fù)用應(yīng)用于具有若干Tx電極的Tx信道。在此情況中,大量觸摸電極共享相同Rx信道,但具有不同Tx信道。
如按定義,時間多路復(fù)用Tx電極并非永久呈浮動狀態(tài),在已由Tx信號激發(fā)之后(即,在已由MUX尋址之后)電荷可留存在Tx電極上。這些電荷可漂移,這可導(dǎo)致Rx信號上的不當(dāng)瞬時??赡軐Σ呤窃赥x操作之后在將其置于浮動狀態(tài)之前,將Tx電極的電荷引到中性值(例如,通過將其置于中間電壓上),或用Tx信號驅(qū)動全部Tx電極,但一個電極(或電極子集)具有反相Tx信號,且相應(yīng)地評估Rx測量信號。在測量期間,未驅(qū)動Tx信道還可設(shè)置為經(jīng)界定靜態(tài)電勢。
與Rx信道相反,Tx信道的時間多路復(fù)用的優(yōu)點在于其可用數(shù)字MUX完成,其通常比模擬MUX更廉價。缺點在于Tx信號到不同Tx電極上的時間多路復(fù)用不影響所激發(fā)電場,這可以消極方式影響優(yōu)選電極的高度靈敏測量。這可用Tx多路復(fù)用的適當(dāng)時序來補(bǔ)償。
圖15展示具有頂層中的三個時間多路復(fù)用Tx電極及底層中的單個大Rx電極的傳感器布局的橫截面。底層中的大Rx電極是網(wǎng)狀的,且環(huán)或小Tx電極在頂層中。手指對Rx-GND電容(如用自測量獲得)的影響通過將Rx電極移動到底層而降低。
圖16展示具有待以傳輸模式操作的三個按鈕的單層設(shè)計的另一實例。此處全部接收電極連接到彼此。然而,每一接收電極具有專用傳輸電極。接收電極可為例如環(huán)形且分別圍繞每一相關(guān)聯(lián)傳輸電極。多路復(fù)用器可為模擬或數(shù)字多路復(fù)用器,其包括單個輸入端及連接到傳輸電極的多個輸出端。
碼分多路復(fù)用
碼分多路復(fù)用是允許同一信道的多個使用的擴(kuò)頻技術(shù)。已知代碼,接收器可區(qū)分來自不同源的信息。舉例來說,MGC3130具有CAL引腳,其可置于Tx信號上或中間電壓Vmid上。圖17展示具有可包括多個經(jīng)連接片段的一個Rx電極的用于進(jìn)行碼分多路復(fù)用的實例布局。雖然按鈕B1上的手指始終增加Rx電極與手指之間的電容Rx-F及Rx與Tx電極之間的電容Rx-Tx兩者,但按鈕B2上的手指僅在CAL在Tx信號上時同樣如此。但當(dāng)CAL在Vmid上時,手指不影響Rx-Tx電容,且因此當(dāng)手指在B2上時,在Rx信道上測量的信號電平的變化取決于CAL狀態(tài)。相比之下,按鈕B1上的手指還將改變Rx信號電平,但理論上與CAL狀態(tài)無關(guān)。
多路復(fù)用方案的組合
可組合Rx時間多路復(fù)用及/或Tx時間多路復(fù)用及/或模式多路復(fù)用。圖18展示與MGC3130及其五個GPIO一起使用的實例傳感器布置。用于3D手勢辨識及位置跟蹤的四個框架電極Rx1到Rx4直接連接到MGC3130的Rx輸入信道中的四者,且八個垂直柵格電極Rx00到Rx07應(yīng)使用八信道模擬多路復(fù)用器(受控于3個GPIO)多路復(fù)用到第五Rx輸入信道。四個水平Tx柵格線Tx1到Tx4使用模擬或數(shù)字四信道多路復(fù)用器(受控于2個GPIO)多路復(fù)用到Tx信號。為簡單起見,并未展示框架電極或整個傳感器布置下方的大的連續(xù)驅(qū)動Tx電極。水平Tx及垂直Rx電極的柵格允許互電容測量且因此允許多點手指檢測及跟蹤。
電容耦合電極
電容式傳感器電極不一定需要電流耦合到Tx/Rx信道或?qū)?yīng)反饋線。取決于應(yīng)用,電容耦合將足夠。
應(yīng)用
由使用例如由本發(fā)明的受讓人制造的MGC3130的手勢檢測裝置的所提出的系統(tǒng)設(shè)置涵蓋的特征為:
具有響應(yīng)時間及局部分辨率的適度要求的電容式按鈕、滑塊及/或觸摸面板,
3D手勢檢測及位置跟蹤,
由當(dāng)前/最新觸摸裝置使用自電容測量提供的任何特征,其包含
單手指跟蹤,
縮放(Pinch/zoom)(此處不關(guān)注假點,僅關(guān)注點移動朝向彼此或遠(yuǎn)離彼此),傳感器板可為顯示器玻璃、(彎曲)PCB、任何其它電介質(zhì)或非導(dǎo)電材料,通過使用2D觸摸柵格量化所估計的連續(xù)2D位置的大量的虛擬離散按鈕。
應(yīng)用領(lǐng)域
根據(jù)本發(fā)明的各種實施例可包含家用、汽車、工業(yè)、消費性電子器件、醫(yī)學(xué)或衛(wèi)生器具。舉例來說,此裝置可用于具有觸敏按鈕選擇及非觸摸手勢檢測的例如咖啡機(jī)的家用電器中,非觸摸手勢檢測例如“懸浮轉(zhuǎn)盤”,其檢測空中由手指的圓周運動來取代機(jī)械滾輪以選擇咖啡的強(qiáng)度。任何類型的增加/降低控制可由此非觸摸手勢執(zhí)行,包含體積、速度等等。觸摸功能性可包含數(shù)字小鍵盤。其它消費型電子器件可包含電子書閱讀器或任何其它移動裝置。目前已使用電容式或機(jī)械式按鈕的任何其它應(yīng)用可使用其中如上文描述那樣體現(xiàn)觸摸功能的3D手勢進(jìn)行特征改進(jìn)。