捕捉用于確定觸摸類(lèi)型的振動(dòng)聲學(xué)數(shù)據(jù)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】捕捉用于確定觸摸類(lèi)型的振動(dòng)聲學(xué)數(shù)據(jù)
發(fā)明背景
1.發(fā)明領(lǐng)域
[0001 ] 本發(fā)明總體上涉及通過(guò)觸敏表面與電子設(shè)備進(jìn)行交互。
2.相關(guān)技術(shù)說(shuō)明
[0002]現(xiàn)在，許多觸摸板和觸摸屏都能夠支持一小組手勢(shì)。例如，一根手指通常用于操縱光標(biāo)或滾動(dòng)顯示屏。另一示例為，以收聚的方式使用兩根手指放大和縮小內(nèi)容，如照片或地圖。然而，這是手指和手所能夠做的事情的粗略簡(jiǎn)化。手指在其肌肉運(yùn)動(dòng)能力及其解剖學(xué)組成兩方面上為不同的附屬器。進(jìn)而，除了自己做手勢(shì)之外，手指和手還可以用于操縱工具。
[0003]因此，需要更好地利用手指和手的能力來(lái)控制與電子設(shè)備的交互。
發(fā)明概述
[0004]本發(fā)明允許使用者以對(duì)不同觸摸類(lèi)型進(jìn)行區(qū)分的方式與觸敏表面進(jìn)行交互。例如，指墊、指甲、指節(jié)或不同類(lèi)型的儀器所執(zhí)行的相同觸摸事件會(huì)致使對(duì)電子設(shè)備執(zhí)行不同的動(dòng)作。
[0005]在一種方式中，使用者使用其手指(多根)或儀器通過(guò)觸敏表面(如觸摸板或觸摸屏)與電子設(shè)備進(jìn)行交互。觸摸事件觸發(fā)指示使用者與觸敏表面之間的觸摸事件的發(fā)生。物理觸摸事件所產(chǎn)生的觸摸數(shù)據(jù)和振動(dòng)聲學(xué)數(shù)據(jù)用于確定觸摸事件的觸摸類(lèi)型。然而，由于例如感應(yīng)時(shí)延和過(guò)濾，生成觸摸事件觸發(fā)會(huì)花費(fèi)一些時(shí)間。進(jìn)一步地，由于例如軟件處理、滯后、和開(kāi)銷(xiāo)，事件觸發(fā)會(huì)花費(fèi)一些時(shí)間在設(shè)備中從低層次事件處理(例如，中斷)向上經(jīng)過(guò)操作系統(tǒng)傳播至最終使用者應(yīng)用。因?yàn)閷⒁恢贝嬖谝欢康臅r(shí)延，來(lái)自觸摸碰撞的振動(dòng)聲學(xué)數(shù)據(jù)將總是在接收到觸摸事件觸發(fā)之前就已經(jīng)發(fā)生。
[0006]在大多數(shù)移動(dòng)電子設(shè)備上，振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)的區(qū)別性分量(S卩，那些對(duì)于分類(lèi)最有用的分量)發(fā)生在觸摸碰撞的前10ms。對(duì)于當(dāng)前的移動(dòng)電子裝置而言，通常在物理觸摸接觸之后幾十毫秒的量級(jí)上接收到觸摸事件觸發(fā)。因此，如果僅在接收到觸摸事件觸發(fā)時(shí)捕捉振動(dòng)聲學(xué)數(shù)據(jù)，振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)的最重要的部分將已經(jīng)發(fā)生并且將丟失(即，永遠(yuǎn)不被捕捉到)。這妨礙了許多平臺(tái)的可靠觸摸類(lèi)型分類(lèi)。
[0007]在一種方式中，例如，用環(huán)形緩沖區(qū)連續(xù)地捕捉和緩沖振動(dòng)聲學(xué)數(shù)據(jù)。在接收到觸摸事件觸發(fā)之后，就從該緩沖區(qū)訪(fǎng)問(wèn)振動(dòng)聲學(xué)數(shù)據(jù)(該數(shù)據(jù)可以包括接收到觸摸事件觸發(fā)之前或甚至在物理觸摸事件之前的時(shí)間)的(基于設(shè)備時(shí)延的)適當(dāng)窗口。例如，可以訪(fǎng)問(wèn)接收到觸摸事件觸發(fā)之前30ms開(kāi)始的10ms窗口( S卩，從-30ms至-20ms)。另外，在提取振動(dòng)聲學(xué)數(shù)據(jù)的窗口之前，系統(tǒng)可以在接收到觸摸事件觸發(fā)之后等待預(yù)先定義的時(shí)長(zhǎng)。例如，系統(tǒng)可以在接收到觸摸事件觸發(fā)之后等待20ms，并且然后從緩沖區(qū)提取前100ms的數(shù)據(jù)。
[0008]在一種替代方式中，事先預(yù)測(cè)觸摸事件的發(fā)生。例如，觸敏表面可以在實(shí)際接觸之前感應(yīng)手指的接近(例如，使用電容屏幕的懸空感應(yīng)能力、漫射照明光學(xué)屏幕、以及其他技術(shù))。然后將此預(yù)測(cè)用于觸發(fā)對(duì)振動(dòng)聲學(xué)數(shù)據(jù)的捕捉或發(fā)起振動(dòng)聲學(xué)數(shù)據(jù)捕捉和緩沖。如果未發(fā)生所預(yù)測(cè)的觸摸事件，捕捉和/或緩沖可以停止，以等待另一次所預(yù)測(cè)的觸摸。
[0009]在另一方面，觸摸事件的觸摸類(lèi)型確定后續(xù)動(dòng)作。響應(yīng)于觸摸事件和觸摸類(lèi)型對(duì)電子設(shè)備采取動(dòng)作。即，同一觸摸事件可以致使對(duì)一種觸摸類(lèi)型執(zhí)行一種動(dòng)作并對(duì)不同的觸摸類(lèi)型執(zhí)行不同的動(dòng)作。
[0010]本發(fā)明的其他方面包括與上文所描述的方式有關(guān)的方法、設(shè)備、系統(tǒng)、組件和應(yīng)用。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
[0011]本發(fā)明具有其他優(yōu)點(diǎn)和特征，當(dāng)與附圖結(jié)合時(shí)，這些優(yōu)點(diǎn)和特征將從本發(fā)明的以下詳細(xì)說(shuō)明和所附權(quán)利要求書(shū)中更加輕易地明顯，在附圖中:
[0012]圖1是根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備的框圖。
[0013]圖2A是展示了延遲觸摸事件觸發(fā)的時(shí)序圖。
[0014]圖2B至圖2C是展示了振動(dòng)聲學(xué)數(shù)據(jù)的適當(dāng)窗口的時(shí)序圖。
[0015]圖3A至圖3B是用于訪(fǎng)問(wèn)更早的振動(dòng)聲學(xué)數(shù)據(jù)的一種實(shí)現(xiàn)方式的框圖和時(shí)序圖。
[0016]圖4A至圖4B是用于訪(fǎng)問(wèn)更早的振動(dòng)聲學(xué)數(shù)據(jù)的另一種實(shí)現(xiàn)方式的框圖和時(shí)序圖。
[0017]圖5是展示使用圖1的設(shè)備進(jìn)行的觸摸事件分析的流程圖。
[0018]圖6是三種觸摸類(lèi)型的聲譜圖。
[0019]附圖僅出于展示的目的描繪了本發(fā)明的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將從以下討論中輕易地認(rèn)識(shí)到，在不背離在此所描述的本發(fā)明的原理的情況下，可以采用在此所展示的結(jié)構(gòu)和方法的替代性實(shí)施例。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明
[0020]附圖和以下說(shuō)明僅通過(guò)展示的方式涉及優(yōu)選實(shí)施例。從以下討論應(yīng)當(dāng)注意到，在此所披露的結(jié)構(gòu)和方法的替代性實(shí)施例將被輕易地認(rèn)為是在不背離權(quán)利要求書(shū)的原則的情況下可以采用的可行的替代方案。
[0021 ]圖1是根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備100的框圖。設(shè)備100包括觸敏表面110，例如，觸摸板或觸摸屏。該設(shè)備還包括計(jì)算資源，如處理器102、存儲(chǔ)器104和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備106(例如，光驅(qū)、磁介質(zhì)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器或固態(tài)驅(qū)動(dòng)器)。傳感器電路112提供觸敏表面110和設(shè)備100的剩余部分之間的接口。當(dāng)被處理器102執(zhí)行時(shí)，指令124(例如，軟件)致使該設(shè)備執(zhí)行某些功能。在此示例中，指令124包括對(duì)與觸敏表面110的使用者交互進(jìn)行分析的觸摸分析模塊。指令124還允許處理器102控制顯示器120并對(duì)電子設(shè)備執(zhí)行其他動(dòng)作。
[0022]在常見(jiàn)體系結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備106包括對(duì)指令124(例如，軟件)的主體進(jìn)行存儲(chǔ)的機(jī)器可讀介質(zhì)。指令124在執(zhí)行的過(guò)程中還可以(完全地或至少部分地)駐留在存儲(chǔ)器104內(nèi)或處理器102內(nèi)(例如，處理器的高速緩沖存儲(chǔ)器內(nèi))。存儲(chǔ)器104和處理器102還構(gòu)成機(jī)器可讀介質(zhì)。
[0023]在此示例中，不同組件使用公共總線(xiàn)進(jìn)行通信，盡管可以使用其他通信機(jī)制。作為一個(gè)示例，處理器102可以充當(dāng)能直接訪(fǎng)問(wèn)或控制其他組件中的每一個(gè)組件的中樞。
[0024]設(shè)備100可以是服務(wù)器計(jì)算機(jī)、客戶(hù)端計(jì)算機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、或任何能夠執(zhí)行(順序的或以其他方式)指令124的設(shè)備，這些指令指定該設(shè)備要采取的動(dòng)作。進(jìn)一步地，雖然僅展示了單個(gè)設(shè)備，同樣將采取術(shù)語(yǔ)“設(shè)備”以包括單獨(dú)地或共同地執(zhí)行指令124以完成在此所討論的方法中的任何一種或多種方法的設(shè)備的任何集合。對(duì)于單獨(dú)組件中的每一個(gè)組件而言也同樣如此。例如，處理器102可以是多核處理器、或以協(xié)調(diào)的方式工作的多個(gè)處理器。該處理器還可以是或包括中央處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU)、網(wǎng)絡(luò)處理單元(NPU)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、一個(gè)或多個(gè)專(zhuān)用集成電路(ASIC)、或前述各項(xiàng)的組合。存儲(chǔ)器104和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備106可以專(zhuān)用于單獨(dú)的處理器、由許多處理器共享，或單個(gè)處理器可以由許多存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備所服務(wù)。
[0025]作為一個(gè)示例，設(shè)備100可以是自含式移動(dòng)設(shè)備，如具有觸摸屏的手機(jī)或平板計(jì)算機(jī)。在這種情況下，觸摸屏充當(dāng)觸敏表面110和顯示器120兩者。作為另一示例，可以用分布式方式在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)設(shè)備100。處理器102可以是基于云的產(chǎn)品的一部分(例如，從云產(chǎn)品租賃處理器時(shí)間)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備106可以是網(wǎng)絡(luò)附接存儲(chǔ)或其他分布式或共享的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，并且存儲(chǔ)器104可以類(lèi)似地分布或共享。觸敏表面110和顯示器120可