用于调节电子系统的参数的输入装置和方法

摘要

本发明提供了用于实现调节的输入装置和方法，其中感测系统适用于检测第一对象和第二对象在感测区域中的运动，并且处理系统与所述感测系统耦合。所述处理系统适用于检测所述第一对象相对于所述第二对象的位置变化，所述第一和第二对象同时存在于所述感测区域中，并且所述处理系统响应于所述第一对象在所述感测区域中的运动来实现对参数的改变。

权利要求

1.一种用于实现对参数的调节的方法，所述方法包括：

检测第一对象在感测区域中相对于第二对象的位置变化，所述第一对象和所述第二对象同时存在于所述感测区域中；

确定描述所述第一对象在所述感测区域中相对于所述第二对象的位置变化的第一测量结果；

响应于所述第一对象在所述感测区域中相对于所述第二对象的位置变化而指示对所述参数的第一调节，其中对所述参数的第一调节的幅度基于所述第一测量结果；

检测过渡事件；

在所述过渡事件之后检测所述第一对象在所述感测区域中的运动；

确定描述所述第一对象相对于所述感测区域的运动的第二测量结果；以及响应于检测到所述第一对象的运动以及在所述第一对象在所述感测区域中相对于所述第二对象的位置变化的开始与所述第一对象在所述感测区域中的运动的开始之间所述第一和第二对象中的至少一个在所述感测区域中的连续存在而指示对所述参数的第二调节，其中对所述参数的第二调节的幅度基于所述第二测量结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述过渡事件包括所述第一和第二对象中的至少一个从所述感测区域的移除。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述过渡事件包括所述第一测量结果超过阈值。

4.根据权利要求1所述的方法，其中确定描述所述第一对象在所述感测区域中相对于所述第二对象的位置变化的第一测量结果包括：确定描述所述第一对象相对于所述第二对象的位置变化的距离变化。

5.根据权利要求1所述的方法，其中确定描述所述第一对象在所述感测区域中相对于所述第二对象的位置变化的第一测量结果包括：确定描述所述第一对象相对于所述第二对象的位置变化的角度变化。

6.根据权利要求1所述的方法，其还包括：

在检测到所述第一对象在所述感测区域中的运动之后检测所述第一对象在所述感测区域中的第二运动，其中所述第二运动与所述第一运动相反；

确定描述所述第一对象相对于所述感测区域的第二运动的第三测量结果；以及响应于检测到所述第一对象的第二运动而指示对所述参数的第三调节，对所述参数的第三调节基于所述第三测量结果，其中对所述参数的第三调节不与对所述参数的第二调节相反。

7.根据权利要求1所述的方法，其还包括：

在检测到所述第一对象在所述感测区域中的运动之后检测所述第一对象在所述感测区域中的第二运动，其中所述第二运动与所述第一运动相反；

确定描述所述第一对象相对于所述感测区域的第二运动的第三测量结果；以及响应于检测到所述第一对象的第二运动而指示对所述参数的第三调节，对所述参数的第三调节基于所述第三测量结果，其中对所述参数的第三调节与对所述参数的第二调节相反。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二测量结果是所述第一对象相对于所述感测区域的运动的路径长度。

9.一种利用具有感测区域的传感器装置实现对参数的调节的方法，所述方法包括：检测描述第一对象在所述感测区域中相对于第二对象的位置的角度的变化，所述第一对象和所述第二对象同时存在于所述感测区域中；

确定描述所述角度的变化的第一测量结果，所述角度描述所述第一对象相对于所述第二对象的位置；

响应于所述角度的变化而指示第一调节，其中所述第一调节的幅度基于所述第一测量结果；

在检测到角度的变化之后进入用于实现对所述参数的调节的调节模式；

在检测到所述角度的变化之后检测所述第一对象在所述感测区域中的运动；

确定描述所述第一对象相对于所述感测区域的运动的第二测量结果；以及响应于检测到所述第一对象在所述感测区域中的运动而指示在进入所述调节模式之后对所述参数的第二调节，其中对所述参数的第二调节的幅度基于所述第二测量结果。

10.根据权利要求9所述的方法，其中进入所述调节模式包括：响应于所述角度的变化超过阈值而进入所述调节模式。

11.一种输入装置，所述输入装置包括：

感测系统，其适用于检测第一对象和第二对象在感测区域中的存在和运动；

处理系统，其与所述感测系统耦合，所述处理系统适用于：确定描述所述第一对象在所述感测区域中相对于所述第二对象的位置变化的第一测量结果；

响应于所述第一对象在所述感测区域中相对于所述第二对象的位置变化而指示对参数的第一调节，其中对所述参数的第一调节的幅度基于所述第一测量结果；

检测发生在所述第一对象在所述感测区域中相对于所述第二对象的位置变化之后的过渡事件；

确定描述所述第一对象相对于所述感测区域的运动的第二测量结果，所述第一对象的运动发生在所检测到的过渡事件之后；以及响应于所述第一对象的运动以及在所述第一对象在所述感测区域中相对于所述第二对象的位置变化的开始与所述第一对象在所述感测区域中的运动的开始之间所述第一和第二对象中的至少一个在所述感测区域中的连续存在而指示对所述参数的第二调节，其中对所述参数的第二调节的幅度基于所述第二测量结果。

12.根据权利要求11所述的输入装置，其中所述过渡事件包括所述第一和第二对象中的至少一个从所述感测区域的移除。

13.根据权利要求11所述的输入装置，其中描述所述第一对象在所述感测区域中相对于所述第二对象的位置变化的第一测量结果包括距离变化。

14.根据权利要求11所述的输入装置，其中描述所述第一对象在所述感测区域中相对于所述第二对象的位置变化的第一测量结果包括角度变化。

15.根据权利要求11所述的输入装置，其中所述参数选自包括对在显示器上所显示的图像的缩放功能和对在显示器上所显示的图像的旋转功能的集合。

16.一种输入装置，所述输入装置包括：

感测系统，其适用于检测第一对象和第二对象在感测区域中的存在和运动；

处理系统，其与所述感测系统耦合，所述处理系统适用于：检测描述第一对象在所述感测区域中相对于第二对象的位置的角度的变化，所述第一对象和所述第二对象同时存在于所述感测区域中；

确定描述所述角度的变化的第一测量结果，所述角度描述所述第一对象相对于所述第二对象的位置；

响应于所述角度的变化而指示第一调节，其中所述第一调节的幅度基于所述第一测量结果；

在检测到所述角度的变化之后进入实现对所述参数的连续调节的调节模式；

在检测到所述角度的变化之后检测所述第一对象在所述感测区域中的运动；

确定描述所述第一对象相对于所述感测区域的运动的测量结果；以及响应于检测到所述第一对象在所述感测区域中的运动而指示对所述参数的连续调节，其中对所述参数的调节的幅度基于所述测量结果。

17.根据权利要求16所述的输入装置，其中所述处理系统还适用于响应于所述角度的变化而进入所述调节模式。

说明书

用于调节电子系统的参数的输入装置和方法

[0001] 本申请要求于2008年10月21日提交的序列号为61/107,245的美国临时专利申请和于2009年2月23日提交的序列号为12/391,011的美国实用专利申请的优先权，在此通过引用将其并入本文。

技术领域

[0002] 本发明一般地涉及电子装置，并且更具体地涉及诸如近距离距离传感器装置等输入装置。

背景技术

[0003] 在各种电子系统中广泛使用近距离传感器装置(通常也称为触控板或触摸式传感器装置)。近距离传感器装置典型地包括感测区域，该感测区域通常由一表面划界，其使用电容、电阻、电感、光学、声学和/或其他技术来判断一个或多个手指、输入笔和/或其他对象的存在、定位和/或运动。近距离传感器装置连同(一个或多个)手指和/或(一个或多个)其他对象一起可被用于向电子系统提供输入。例如，近距离传感器装置被用作较大型的计算系统的输入装置，诸如集成在笔记本计算机内或作为台式计算机外设所得到的那些输入装置。近距离传感器装置还被用在较小型的系统中，包括诸如个人数字助理(PDA)等手持系统、远程控制器、数码照相机、摄像机、诸如无线电话等通信系统以及文本消息传递系统。越来越多地，近距离传感器装置被用在媒体系统中，诸如CD、DVD、MP3、录像机或其他媒体记录机或播放器。

[0004] 许多电子装置包括用户界面(UI)和用于与UI交互作用的输入装置(例如界面导航)。典型的UI包括用于显示图形和/或文本元素的屏幕。这种类型的UI的越来越多的使用导致了对作为定点装置的近距离传感器装置的需求上升。在这些应用中，近距离传感器装置可用作数值调节装置、光标控制装置、选择装置、滚动装置、图形/字符/手写输入装置、菜单导航装置、游戏输入装置、按钮输入装置、键盘和/或其他输入装置。

[0005] 对于输入装置的改进有持续的需求。特别地，对于在UI应用中作为定点装置的近距离传感器的可用性的改进有持续的需求。

发明内容

[0006] 一种用于实现对参数的调节的方法被提供。检测第一对象在感测区域中相对于第二对象的位置变化。所述第一对象和所述第二对象同时存在于所述感测区域中。确定描述所述第一对象在所述感测区域中相对于所述第二对象的位置变化的第一测量结果。响应于所述第一对象在所述感测区域中相对于所述第二对象的位置变化而指示对所述参数的第一调节。所述第一调节的幅度基于所述第一测量结果。在检测到所述第一对象在所述感测区域中相对于所述第二对象的位置变化之后检测所述第一对象在所述感测区域中的运动。确定描述所述第一对象相对于所述感测区域的运动的第二测量结果。响应于检测到所述第一对象的运动以及在所述第一对象在所述感测区域中相对于所述第二对象的位置变化的开始与所述第一对象在所述感测区域中的运动的开始之间所述第一和第二对象中的至少一个在所述感测区域中的连续存在而指示对所述参数的第二调节。对所述参数的第二调节的幅度基于所述第二测量结果。

[0007] 一种利用具有感测区域的传感器装置实现对参数的调节的方法被提供。检测描述第一对象在所述感测区域中相对于第二对象的位置的角度的变化。所述第一对象和所述第二对象同时存在于所述感测区域中。在检测到角度的变化之后进入用于实现对所述参数的调节的调节模式。在检测到所述角度的变化之后检测所述第一对象在所述感测区域中的运动。确定描述所述第一对象相对于所述感测区域的运动的测量结果。响应于检测到所述第一对象在所述感测区域中的运动而指示在进入所述调节模式之后对所述参数的调节。对所述参数的调节的幅度基于所述测量结果。

[0008] 一种输入装置被提供。所述输入装置包括：感测系统，其适用于检测第一对象和第二对象在感测区域中的存在和运动；以及处理系统，其与所述感测系统耦合。所述处理系统适用于：确定描述所述第一对象在所述感测区域中相对于所述第二对象的位置变化的第一测量结果；响应于所述第一对象在所述感测区域中相对于所述第二对象的位置变化而指示对参数的第一调节，其中对所述参数的第一调节的幅度基于所述第一测量结果；确定描述所述第一对象相对于所述感测区域的运动的第二测量结果，所述第一对象的运动发生在所述第一对象在所述感测区域中相对于所述第二对象的位置变化之后；以及响应于所述第一对象的运动以及在所述第一对象在所述感测区域中相对于所述第二对象的位置变化的开始与所述第一对象在所述感测区域中的运动的开始之间所述第一和第二对象中的至少一个在所述感测区域中的连续存在而指示对所述参数的第二调节，其中对所述参数的第二调节的幅度基于所述第二测量结果。

[0009] 一种输入装置被提供。所述装置包括：感测系统，其适用于检测第一对象和第二对象在感测区域中的存在和运动；以及处理系统，其与所述感测系统耦合。所述处理系统适用于：检测描述第一对象在所述感测区域中相对于第二对象的位置的角度的变化，所述第一对象和所述第二对象同时存在于所述感测区域中；在检测到所述角度的变化之后进入实现对所述参数的调节的调节模式；在检测到所述角度的变化之后检测所述第一对象在所述感测区域中的运动；确定描述所述第一对象相对于所述感测区域的运动的测量结果；以及响应于检测到所述第一对象在所述感测区域中的运动而指示对所述参数的调节，其中对所述参数的调节的幅度基于所述测量结果。

[0010] 一种程序产品被提供。所述程序产品包括输入装置程序和承载所述输入装置程序的计算机可读介质。所述输入装置程序适用于：检测第一对象在感测区域中相对于第二对象的位置变化，所述第一对象和所述第二对象同时存在于所述感测区域中；确定描述所述第一对象在所述感测区域中相对于所述第二对象的位置变化的第一测量结果；响应于所述第一对象在所述感测区域中相对于所述第二对象的位置变化而指示对所述参数的第一调节，其中对所述参数的第一调节的幅度基于所述第一测量结果；在所述第一对象在所述感测区域中相对于所述第二对象的位置变化之后检测过渡事件；在所述过渡事件之后检测所述第一对象在所述感测区域中的运动；确定描述所述第一对象相对于所述感测区域的运动的第二测量结果；以及响应于所述第一对象的运动以及在所述过渡事件的开始与所述第一对象在所述感测区域中的运动的开始之间所述第一和第二对象中的至少一个在所述感测区域中的连续存在而指示对所述参数的第二调节，其中对所述参数的第二调节的幅度基于所述第二测量结果。

附图说明

[0011] 在下文中将结合附图描述本发明的优选示例性实施例，其中相同的附图标记指代相同的元件，并且：

[0012] 图1是包括根据本发明实施例的输入装置的示例性系统的框图；

[0013] 图2-4是图1的输入装置的感测区域的侧视图，其示意了对象在与输入装置的感测区域相关联的表面上的存在、对象跨该表面的移动以及对象从该表面的移除；

[0014] 图5-9是图2-4的感测区域的平面图，其示意了根据本发明一个实施例的两个对象在其中的移动；

[0015] 图10-12是显示器的平面图，其示意了响应于对象在图5-9所示意的感测区域内的移动而对在显示器上所显示的图像的参数的改变；

[0016] 图13-17是图2-4的感测区域的平面图，其示意了根据本发明的另一实施例的两个对象在其中的移动；

[0017] 图18-20是显示器的平面图，其示意了响应于对象在图13-17所示意的感测区域内的移动而对在显示器上所显示的图像的参数的改变；以及

[0018] 图21-25是图2-4的感测区域的平面图，其示意了根据本发明的另外的实施例的两个对象在其中的移动。

具体实施方式

[0019] 以下的详细说明本质上只是示例性的，并且不是意在限制本发明或对本发明的应用和使用。此外，没有意图要受存在于前述的技术领域、背景技术、发明内容或下述的详细说明中的任何表明的或隐含的理论的约束。

[0020] 本发明提供了促进改进的可用性的输入装置和方法。具体而言，所述输入装置和方法提供了装置上的对象运动与显示器上的结果动作之间的映射。作为一个实例，所述输入装置和方法允许用户利用输入的各种组合来改变电子系统的参数，从而提供更令人愉快的用户体验和改进的性能。

[0021] 现在来看附图，图1是与输入装置或近距离传感器装置116耦合的示例性电子系统100的框图。电子系统100意在表示任何类型的个人计算机、便携式计算机、工作站、个人数字助理、视频游戏播放器、通信装置(包括无线电话和消息传递装置)、包括记录机和播放器的媒体装置(包括电视、电缆盒、音乐播放器以及视频播放器)、数码照相机、摄像机或能够接收来自用户的输入并且能够处理信息的其他装置。相应地，系统100的各种实施例可包括任何类型的处理器、存储器或显示器。另外，系统100的元件可经由总线、网络或其他有线或无线互联手段进行通信。输入装置116可通过任何类型的接口或连接方式与系2
统100连接，为列举若干非限制性实例，所述接口或连接方式包括IC、SPI、PS/2、通用串行总线(USB)、蓝牙、RF、IRDA或任何其他类型的有线或无线连接方式。

[0022] 输入装置116(例如触控板)包括处理系统(或处理器)119和感测区域118。输入装置116对输入笔114或手指和/或其他输入对象在感测区域118内的位置敏感。本文所用的“感测区域”118意在从广义上涵盖输入装置116的传感器能够检测对象位置的、该输入装置的上方、周围、内部和/或附近的任何空间。在常规的实施例中，感测区域118从传感器的表面在一个或多个方向上延伸一段距离到空间内，直到信噪比阻碍对象检测。这个距离可以小于一毫米、数毫米、数厘米或更长的量级，并且可随所用的位置感测技术的类型和所期望的准确度而显著变化。其他实施例可需要与表面的接触，需要施加压力或不需要施加压力。相应地，特定感测区域的平面度、尺寸、形状以及精确定位将随实施例的不同而广泛地变化。

[0023] 在操作中，输入装置116适当地检测输入笔114、手指或其他输入对象在感测区域118内的位置，并且利用处理系统119向电子系统100提供位置信息的电或电子标记。系统100恰当地处理所述标记以接受来自用户的输入、移动显示器上的光标或其他对象或者用于任何其他目的。

[0024] 输入装置116包括使用感测技术的任何组合来实现一个或多个感测区域118的传感器(未示出)。输入装置116可使用各种技术来检测对象的存在，并且可包括一个或多个电极或适用于检测对象存在的其他结构。作为若干非限制性实例，输入装置116可使用电容、电阻、电感、表面声波和/或光学技术。这些技术中的许多技术因为它们可以具有显著更长的使用寿命而有利于需要可移动机械结构(例如机械开关)的那些输入装置。在触摸式传感器装置的常见的电容性实现中，典型地施加电压以跨感测表面产生电场。电容性输入装置通过检测由于对象引起的电场的变化所导致的电容变化来检测对象的位置。同样地，在常见的电阻性实现中，通过绝缘元件使柔性顶层和底层分离，并且跨所述各层产生电压梯度。按压柔性顶层会在顶层与底层之间产生电接触。电阻性输入装置通过在对象的接触点处检测由于驱动电极之间的相对电阻引起的电压输出来检测对象的位置。在电感性实现中，传感器可能拾取由谐振线圈或线圈对感应的回路电流，并且使用幅度、相位和/或频率的某种组合来确定距离、朝向或位置。在所有这些情况下，输入装置116检测对象的存在并且将所检测到的对象的标记递送至电子系统100。例如，输入装置116的传感器可使用电容性传感器电极的阵列来支持任何数量的感测区域118。作为另一实例，传感器可结合电阻性感测技术使用电容性感测技术来支持同一感测区域或不同的感测区域。可以在均被转让给Synaptics股份有限公司的美国专利No.5,543,591、美国专利No.6,259,234以及美国专利No.5,815,091中找到可被用于实现本发明的各种实施例的各种类型的技术的实例。

[0025] 处理系统119有时被称作近距离传感器处理器或触摸式传感器控制器，其与传感器和电子系统100耦合。通常，处理系统119接收来自传感器的电信号、处理该电信号并且与电子系统100通信。处理系统119适用于对从传感器接收到的信号执行各种处理以实现输入装置116。例如，处理系统119可选择或连接单个的传感器电极、检测存在/接近(proximity)、计算位置或运动信息并且当阈值被达到时报告位置或运动，和/或在将其报告给电子系统100或将其指示给用户之前解释并且等待有效的轻敲(tap)/笔画(stroke)/字符/按钮/手势(gesture)序列。处理系统119还可确定何时在传感器附近发生某些类型的对象运动或其组合。例如，处理系统119可确定当对象从传感器抬起(lift)时该对象移动的方向，并且可响应于该运动而生成恰当的指示。

[0026] 在本说明书中，术语“处理系统”被定义为包括适用于执行所列举的操作的一个或多个处理元件。这样，处理系统119可包括接收来自传感器的电信号并且与电子系统100通信的一个或多个集成电路、固件代码和/或软件代码中的全部或部分。在一些实施例中，组成处理系统119的所有处理元件一同被设置在输入装置116上或其附近。在其他实施例中，这些元件可以是在物理上分离的，其中处理系统119的某些元件靠近输入装置116，而某些元件处在别的地方(诸如在用于电子系统100的其他电路附近)。在这后一种实施例中，可由处在输入装置116附近的元件执行最少的处理，而可由处在其他地方的元件执行大多数处理。

[0027] 此外，处理系统119可与电子系统中和其通信的部分在物理上分离，或者处理系统119可被实现为与电子系统的该部分集成。例如，处理系统119可至少部分地存在于为电子系统执行除了实现输入装置116之外的其他功能的处理系统上。

[0028] 同样地，当术语“电子系统”在本申请中被使用时，该术语在广义上指与输入装置116通信的任何类型的装置。因而，电子系统100可包括触摸式传感器装置可被实现在其中或与其耦合的任何类型的一个或多个装置。可使用任何适当的技术将输入装置116实现为电子系统100的一部分或者使其与该电子系统耦合。因而，作为非限制性实例，电子系统
100可包括任何类型的计算装置、媒体播放器、通信装置或另一输入装置(诸如另一触摸式传感器装置或键盘)。在某些情况下，电子系统100本身是较大型的系统的外围设备。例如，电子系统100可以是利用适当的有线或无线技术与计算机或媒体播放器通信(例如用于电视的遥控器)的数据输入或输出装置，诸如遥控器或显示装置。还应注意的是，电子系统100的各个元件(处理器、存储器等)可被实现为整个系统的部分、触摸式传感器装置的部分或其组合。另外，电子系统100可以是输入装置116的主设备或从设备。

[0029] 在所示意的实施例中，输入装置116被实现为具有按钮120。按钮120可被实现为向输入装置116提供附加的输入功能。例如，按钮120可被用于促进利用输入装置116对项目的选择。当然，这仅是可如何将附加的输入功能添加至输入装置116的一个实例。在其他实现中，输入装置116可包括诸如物理或虚拟开关等替代的或附加的输入装置，或附加的近距离感测区域。相反地，输入装置116可被实现为不具有附加的输入装置。

[0030] 同样地，由处理系统119提供的位置信息可以是对象存在的任何适当的标记。例如，处理系统119可被实现为提供“零维”1比特位置信息、作为标量的“一维”位置信息(例如沿感测区域)、作为数值组合的“二维”或“三维”矢量位置信息(例如水平/垂直/深度轴、角度/半径轴或跨越两个或三个维度的轴的任何其他组合)等等。此外，本文所用的术语“位置信息”意在从广义上涵盖绝对和相对的位置类型信息，并且还涵盖诸如速度、加速度等其他类型的空间域信息，包括在一个或多个方向上的运动的测量结果。位置信息的各种形式还可包括如在手势识别等情况下的时间推移分量。如将在下面更详细地描述的那样，来自处理系统119的位置信息促进全范围的界面输入，包括将输入装置116用作光标控制的定点装置。

[0031] 在一些实施例中，处理系统119还可适用于执行输入装置116中的其他功能。例如，处理系统119可被构造为选择或连接单个的传感器电极、检测存在/接近、计算位置或运动信息并且当阈值被达到时报告位置或运动，和/或在将其报告给电子装置100或将其指示给用户之前解释并且等待有效的轻敲/笔画/字符/按钮/手势序列。

[0032] 应注意的是，尽管本文所描述的各种实施例被称为“近距离传感器装置”，但本文所用的这些术语意在不仅涵盖常规的输入装置，而且还涵盖能够检测一个或多个手指、指针、输入笔和/或其他对象的位置的广义范围的等效输入装置。这样的装置可包括触摸屏、触控板、触摸式书写板、生物计量鉴定装置、手写或字符识别装置等，但不限于这些。同样地，当术语“电子装置”在本申请中被使用时，该术语广义上指与输入装置116通信的任何类型的装置。因而，电子装置100可包括触摸式传感器装置可被实现在其中或与其耦合的任何类型的一个或多个装置。相应地，除了仅检测对象存在或不存在之外，近距离传感器装置还可恰当地检测更多内容，并且可涵盖广义范围的等效装置。

[0033] 此外，可使用任何适当的技术将输入装置116实现为电子系统100的部分或者使其与电子系统100耦合。因而，作为非限制性实例，电子系统100可包括任意类型的计算装置、媒体播放器、通信装置或游戏装置。在某些情况下，电子系统100自身为较大系统的外围设备。例如，电子系统100可以是利用适当的有线或无线技术与计算机或媒体播放器通信(例如用于电视的遥控器)的数据输入或输出装置，诸如遥控器或显示装置。还应注意的是，电子系统100的各个元件(例如显示屏幕、处理器、存储器等)可被实现为整个系统的部分、输入装置的部分或其组合。另外，电子装置100可以是输入装置116的主设备或从设备。

[0034] 在本发明的实施例中，输入装置116适用于向用户提供通过将输入装置116用作用户界面的部分而容易地在电子系统中进行调节的能力。例如，输入装置116可被用于促进用户界面导航，诸如滚动、扫调(panning)、菜单导航、光标控制等。作为另一实例，输入装置116可被用于促进数值调节，诸如改变装置参数，包括诸如颜色、色调、亮度以及对比度的视觉参数，诸如音量、音调以及强度的听觉参数，诸如速度和放大率的操作参数。输入装置116还可被用于机械装置的控制，诸如在控制机器的移动时被使用。

[0035] 还应理解的是，尽管本文将在全功能的近距离传感器装置的背景下描述本发明的实施例，但本发明的机制也能够以各种形式分布为程序产品。例如，本发明的机制可被实现并且分布为计算机可读信号承载介质上的近距离传感器程序。另外，无论被用于实现所述分布的计算机可读信号承载介质的具体类型如何，本发明的实施例等同地适用。信号承载介质的实例包括可记录介质，诸如记忆棒/卡/模块、光盘和磁盘以及硬盘驱动器。

[0036] 在本发明的至少一些实施例中，所述输入装置和方法通过输入装置上的手指(或其他对象)的运动与计算机显示器上的结果指针运动之间的映射来实现。

[0037] 本文所描述的技术意在促进对电子系统100的功能的各种参数的调节。这样的参数的实例包括图像(例如图片或文本)的参数、显示装置的设定(诸如亮度、颜色、对比度等)以及音频设定(诸如音量、平衡度、高音水平、低音水平等)。在一个实施例中，所述参数涉及正由显示装置显示的图像，诸如图像的尺寸(例如缩放水平)或图像的垂直或水平位置(例如滚动)。

[0038] 这些技术可被解释为结合对象在感测区域118中的两个或更多个移动或手势来发起对特定参数的改变或继续对特定参数的改变。替代地，两个或更多个移动可被理解为联合形成具有多个部分的单个手势。在一个实施例中，在感测区域118内检测两个(或更多个)对象的存在，继而检测所述对象中的至少一个的第一移动，使得参数被改变。如果所述对象中的至少一个留在感测区域中并且在“过渡事件”被检测之后执行第二移动，则继续对参数的改变。对象从感测区域118的移除引起所述改变的终止，并且可通过再次将两个对象放置在感测区域118中来重新发起所述过程。然而，如果所述对象中的一个留在感测区域118中并且经历第三移动，则对参数的改变可被“倒转”。

[0039] 图2-25示意了根据本发明的各种实施例的、上述系统和方法的操作。图2-4示意了正处在感测区域118中的、跨感测区域118被移动的并且被从感测区域118移除的对象的一个实例。具体而言，图2示意了正被放置在(或已位于)感测区域118内的输入对象114(例如用户的手指)。图3示意了正跨感测区域118被移动的输入对象114，其对应于上述移动中的一种。图4示意了正被抬起离开感测区域118或正从感测区域118被移除的输入对象114。

[0040] 图5-9是在两个输入对象114在感测区域118内的一系列移动期间的感测区域118的平面图。由界面圆(interface circle)122和124指示输入对象114的末端在感测区域118中的定位，所述界面圆122和124表示输入对象114与感测区域118的界面。也就是说，圆122和124指示在感测区域118中输入对象114被放置和移动的特定区域(即对象114在感测区域内的部分)。因此，在以下论述中，术语“输入对象”和“界面圆”可被互换使用。图7中的圆122的“虚线”表现指示在感测区域118中相应的输入对象114被从感测区域118移除的特定区域。

[0041] 图10-12是可操作地与输入装置116(图1)通信的具有显示器128的显示装置126的平面图，其示意了响应于图5-9所示的输入对象114的移动而对在显示器128上所显示的示例性图像130的参数进行的调节或改变。尽管将图像130显示为表示对象(例如飞机)的图片，但应理解的是，本文所用的措辞“图像”意在指由显示装置126生成的任意视觉设计，诸如对象的图片(即视频或静态图像)、各种类型的文本和其他符号和/或简图以及地图。

[0042] 初始地，如图5所示，感测两个输入对象114在感测区域118中的同时存在。具体地，图5示意了感测区域118，其中如界面圆122和124没有移动所指示的那样，输入对象114(例如用户的两个手指或一个手指和一个大拇指)静止在感测区域118内。

[0043] 如图6所示，界面圆122和124(即输入对象114)经历第一移动使得它们的相对位置被改变(即第一运动)。根据本发明的一个方面，描述界面圆122和124的位置的相对变化的测量结果(或第一测量结果)如下面所描述的那样被确定和使用。在所示的具体实例中，位置的相对变化的测量结果可以是圆122与124之间的距离的变化(例如增加)。

[0044] 应理解的是，在至少一个实施例中，可通过输入对象114中仅一个的移动(例如界面圆122保持静止而界面圆124朝界面圆122移动)来发起对参数的改变。在一个实施例中，对参数的改变的幅度基于描述圆122和124的(一个或多个)移动的测量结果(例如圆122与124之间的距离)。例如，在一个实施例中，图像130的缩放水平与圆122与124之间距离的增加成比例地增加。

[0045] 在可替换的实施例中，描述界面圆122与124的相对位置的测量结果可包括其他各种类型的测量结果。例如，所述测量结果可包括所确定的第一对象与第二对象(或界面圆122与124)的中心之间的距离。替代地，测量结果可包括由第一对象的位置和第二对象的位置所限定的方向。例如，所述方向可以是从第一对象指向第二对象的矢量的方向，反之亦然。这样的方向可以被测量为相对于适当的参考坐标系的角度(例如使用具有限定的零角度方向的极坐标系、使用其中与正X轴对准的方向被视为零并且从X轴起的逆时针角度被视为正的笛卡尔坐标系等)。作为另外的实例，可将所述方向测量为由两个位置和诸如直线的基准所限定的角度(例如与所确定的第一对象和第二对象的中心相交的直线与基准线之间的角度)。也可以使所述基准是动态的并且所述基准可基于诸如在先输入位置、初始定位等因素。也可以使所述基准是用户可设定的。

[0046] 此外，测量结果可包括描述相对位置的不同量的结合。例如，测量结果可包括对象之间距离和由对象限定的方向两者的结合。

[0047] 还应注意的是，在许多实施例中，确定测量结果的步骤不需要对象的实际位置被计算或实际的中心被确定。例如，可确定由对象限定的方向和/或对象之间的距离而不需要详细地计算每个对象的位置。一些实施例在第一和第二对象的可能位置集合之中有效地使用任意选择。在这些实施例中，存在第一和第二对象的不同的潜在位置集合，并且即使所述潜在位置就是第一和第二对象的实际位置，也可根据这些潜在位置集合中的一个或多个确定测量结果的值。一具体实例使用具有传感器阵列的电容分布型传感器装置，该传感器阵列包含沿正交轴线排成直线的传感器电极集合。这样的电容分布型传感器有效地测量各传感器电极与输入对象的总电容耦合，使得两个单轴分布(profile)被生成以描述感测区域118中任何数量的对象的二维(2D)定位。这样，如果第一输入对象和第二输入对象被放置在传感器电极附近，则从所述分布可能难以分辨第一和第二对象的潜在位置中的哪些反映所述对象的真实位置。然而，潜在位置之间的距离在两个集合中是相同的。因此，将该距离用作测量结果意味着不需要确定实际位置。

[0048] 同样地，即使第一和第二对象相对于另一参考坐标系移动，这两个对象的相对位置也可大体上保持相同(使得这两个对象相对于彼此大体上静止)。例如，如果第一和第二对象以相同的速度移动通过感测区域118，则即使第一和第二对象相对于感测区域118处于运动状态，但这两个对象相对于彼此不处于运动状态。

[0049] 在这些情况中的任何一种情况下，所确定的测量结果(相对位置和/或角度)可被用于对参数进行第一调节，如图10和图11所示。在所描绘的实施例中，图像130的被改变的具体参数为图像130的尺寸或通常所理解的“缩放”水平。图10所示的图像130的示例性尺寸对应于图5所示的圆122和124的位置。如图11所示，随着界面圆122和124移动分开(图6)，如缩放箭头132(其可能对用户不可见)所示，图像130的尺寸增大(或“放大”)。在一个实施例中，直到确定所检测到的圆122和124的(一个或多个)移动指示所期望的对参数的改变之前(例如直到超过圆122与124之间的距离的初始阈值为止)不发起对参数的改变。

[0050] 现在参考图7，在第一移动之后检测“过渡”事件或模式切换事件。图7所示的示例性过渡事件是对应于圆122的输入对象114从感测区域118的移除，而圆124继续移动(即第二运动)。也就是说，输入对象114中的一个被从感测区域移除而另一个输入对象留在感测区域中。在所示的实例中，界面圆124在过渡事件之后沿弧形路径移动。

[0051] 可被用作过渡事件的对象114的动作的其他实例包括两个对象之间的距离和/或角度(或距离和/或角度的变化)超过阈值(高或低)，以及对象114中的一个的移动的曲率半径超过阈值(高或低)，例如对象114中的一个以“涡旋”方式(具有相对小的曲率半径)移动预定量的时间。

[0052] 参考图8，界面圆124沿例如在图7中发起的弧形路径继续移动，并且可以因此继续在相同方向上转向。按照与上述方式类似的方式，描述在过渡事件之后输入对象114中的一个(例如界面圆124)在感测区域118中的移动的测量结果被确定并且被用于进一步调节参数。界面圆124的运动可包括任何路径形状，并且用于调节的测量结果可基于路径长度。可以按照与界面圆122和124的角度变化所确定的相同的方式连续地调节参数。这样，参考图12，在所描绘的实施例中，图像尺寸继续增大。在一个实施例中，只有当输入对象114中的一个或两个在过渡事件的开始与(一个或多个)输入对象114的运动在过渡事件之后的开始之间连续地留在感测区域118内时才发生继续对参数的改变。

[0053] 在一个实施例中，继续对参数的改变的幅度基于描述圆124在过渡事件被检测之后的移动的测量结果(例如路径长度)。在一个实施例中，该测量结果可包括路径长度测量结果(对象所行进的路径的总长度的测量结果)。路径长度计算的实例包括从圆124的移动的经过滤的或理想化的估值得出的测量结果以及近似于圆124所行进的路径的线性分段的总和。在其他实施例中，可替换的测量结果可包括沿一个或多个轴线(诸如笛卡尔坐标系中的X或Y轴线)的位移以及沿所行进的路径的选定轴线的位移比。只要界面圆124继续沿在图7中发起的弧形路径移动(即在相同的主要转向方向上)，对参数的改变就可以继续。在另一实施例中，只要界面圆124留在感测区域内，对参数的改变就可以继续。在过渡事件是对象114中的一个以涡旋运动的方式移动的实施例中，圆124的使得对参数的改变继续的移动可以是包括以圆周运动的方式移动但曲率半径大于所述涡旋运动的曲率半径的“圆形滚动”运动。

[0054] 在一个实施例中，所述测量结果可包括路径长度测量结果(对象所行进的路径的总长度的测量结果)。在可替换的实施例中，测量结果可包括沿一个或多个轴线(诸如笛卡尔坐标系中的X或Y轴线)的位移、沿所行进的路径的选定轴线的位移比、从圆124的移动的经过滤的或理想化的估值得出的测量结果以及圆124所行进的路径的分段总和。

[0055] 在一个实施例中，在对象114中的一个被移除之后并且圆124继续沿弧形路径移动的情况下，图像130的尺寸继续增大，如图12所示。应注意的是，在一些实施例中，如果两个对象114在图6和图7所描绘的运动之间都留在感测区域中，则可发生继续对参数的改变。在这样的实施例中，第二手势或运动可被视为两个圆122和124中的一个的弧形运动。在另一实施例中，在对象114中的一个被移除之后，圆124可沿诸如直线分段等线性路径、可描画出诸如矩形等多边形的多个线性路径、诸如波形线分段等非线性路径、部分弧线或者一个或多个圆周路径以及任何数量的路径移动。例如，所述路径可穿过其本身一次或多次。

[0056] 如图8所示，随着圆124继续转向，所述路径可变为指示相应的输入对象114经历“涡旋”运动(即一连串回路或圆)。只要所描绘的涡旋运动在同一方向上(例如顺时针)继续，图12中的图像130的尺寸就可继续增大。

[0057] 参考图9，界面圆124的运动然后被“倒转”，这使得要被调节的参数也被倒转(例如尺寸减小或“缩小”)使得其分别返回至例如图11和图10所示的尺寸。在一个实施例中，对参数的倒转或相反的改变的幅度可基于所确定的描述倒转运动的测量结果，诸如对象114中的一个(例如留在感测区域中的对象)跨感测区域118或相对于感测区域118的路径长度。倒转方向可以被描述为“急倒转(sharp reversal)”或角度方向的变化。急倒转可包括沿相同路径或相对于初始路径具有锐角的路径在相反方向上的运动。

[0058] 也可相对于“极性”来定义引起对参数的改变的倒转的运动。当已发生在特定方向上(例如顺时针)的充分转向时，初始极性与该转向方向相关联。可通过突然倒转方向(如上所述)来倒转极性，或者在极性已与转向方向相关联之后，通过从与极性相关联的方向在相反方向上(例如逆时针)充分地转向来倒转极性。

[0059] 应理解的是，两个最常见的控制手势可能是线性运动和旋转运动，并且由于线性运动对于小的偏移是自然的而圆周运动对于较大的移动是自然的，因此所期望的是处理这两种情况的统一机制。这两种类型的运动针对维度减少的统一首要地是正确的符号管理功能。在单一方向上继续的线性移动可能不会引起倒转。然而，在线性移动期间明显的方向倒转可引起倒转。此外，某种用手习惯(handedness)的继续的转向移动可能不会引起倒转。然而，旋转运动的明显用手习惯倒转可引起倒转。

[0060] 如果留下的输入对象114被从感测区域118移除，则对参数的改变中断并且可由用户重新发起该过程。在一个实施例中，如果(一个或多个)输入对象114留在感测区域118之外持续预定量的时间(例如在用户重新发起所述过程之前)，则可中断对参数的改变。如果界面圆124停止移动，但输入对象114留在感测区域118中，则对参数的改变中断。然而，用户可通过以图7和图8所指示的方式再次移动对象114来重新发起所述改变。
在一个实施例中，如果输入对象114留在感测区域118中并且然后开始在相反的转向方向上沿弧形路径移动(图9)，则对参数的改变被倒转使得图像130的尺寸减小(或“缩小”)。
例如，图像130然后可分别返回至图11和图10所示的尺寸。

[0061] 在可替换的实施例中，如果输入对象114留在感测区域118中并且然后开始在相反的转向方向上沿弧形路径移动(图9)，则对参数的改变被继续使得图像130的尺寸增大(或“放大”)。在另外的实施例中，用户可通过将输入对象114留在感测区域118内并且使输入对象114沿路径的任何组合移动而以相同的方式继续对参数的调节，所述路径包括：诸如直线分段等线性路径、可描画出诸如矩形等多边形的多个线性路径、诸如波形线分段等非线性路径、部分弧线或者一个或多个圆周路径以及任何数量的路径。例如，路径可穿过其本身一次或多次。类似于上述移动，对参数的这种“相反的改变”的幅度可基于界面圆124的移动的路径长度。

[0062] 按照与对参数的初始改变类似的方式，也可通过从感测区域118移除留下的输入对象114或停止界面圆124的移动来中断对参数的相反改变。这样，在一个实施例中，用户可通过将输入对象114留在感测区域118内并且使输入对象114在相反方向上涡旋而以相反的方式反复地改变参数。还应注意的是，在至少一个实施例中，对参数的改变发生的速度(或速率)取决于移动界面圆122和124的速度。也就是说，随着界面圆122和124的速度的增大，参数被改变的速率增大。

[0063] 图13-20示意了输入装置116和显示装置126在另一操作模式下或根据另一实施例的操作。具体地，图13-17示意了类似于图5-9所示的界面圆122和124的移动。然而，如图13和图14所示，两个输入对象114的初始移动使得界面圆122与124之间的距离减小。如前所述，尽管这个运动被示出为大体上成线性，但图14所描绘的移动圆122(和/或124)的路径也可被理解为是具有例如大体上为无穷大的曲率半径的弧形路径。图18-20示意了显示装置126，其中响应于图13-17所示的界面圆122和124的移动而对图像130的相同的参数(例如尺寸)进行调节和改变。

[0064] 如同上述实施例一样，初始地，如图13所示，感测两个输入对象114在感测区域118的同时存在。图18所示的图像130的示例性尺寸可对应于图13所示的圆122和124的位置。

[0065] 参考图14，在所描绘的实施例中，界面圆122和124经历第一移动使得它们之间的距离被减小。圆122与124之间的距离的这种减小可被用作对参数的改变所基于的测量结果(如上所述)。应注意的是，如上所述，还可将圆122与124之间的角度变化用作测量结果。作为图14所示运动的结果，恰当的参数被调节，这在所描绘的实施例中是图像130的尺寸减小(或“缩小”)，如图19中的缩放箭头132所指示的那样。

[0066] 参考图15，然后检测使得系统进入调节模式的过渡事件。如图所示，所描绘的过渡事件包括输入对象114中的一个从感测区域118的移除。在对象114中的一个被移除(即过渡事件)之后，进入调节模式，并且圆124继续沿第二路径(图15)移动，图像130的尺寸继续减小，如图20所示。如前所述，参数的这些改变的幅度可基于描述圆122和124的相对位置或移动的测量结果(例如(一个或多个)对象114相对于感测区域118的运动的路径长度)。可以与上述方式类似的方式中断所述过程，并且同样地，可通过留下的输入对象114在感测区域118内的连续存在以及界面圆124沿具有在相反方向上的主要转向方向的第二路径的运动来继续对参数的改变。

[0067] 在进入调节模式之后，如图15所示，可在留下的输入对象114(即对应的界面圆124)继续沿第二路径移动的同时，按照与由两个对象114的初始移动所限定的相同的方式继续调节参数(例如“缩小”)。类似于上述内容，该第二路径可包括路径的任何组合。如图16所示，界面圆124可继续沿第二路径移动。图15和图16所描绘的运动可跟随具有曲率半径123的路径，该曲率半径123小于图14所描绘的路径的曲率半径(例如无穷大的曲率半径)。

[0068] 在一个实施例中，即使留下的输入对象114的移动被倒转，也可以按照由初始的移动所限定的方式继续调节参数(例如“缩小”)。这样，如图17所示，当界面圆124以与图9中所示方式类似的方式使转向运动的方向倒转时，图像130的尺寸可继续减小。界面圆124的倒转运动可跟随第三弧形路径，如图17所描绘的那样，该第三弧形路径可具有曲率半径125，该曲率半径125小于图14所描绘的(一个或多个)路径的曲率半径而大于或小于第二路径(图15和/或图16)的曲率半径123。

[0069] 图21-25示意了可被用于实现对图像的改变的界面圆122和124的移动，例如类似于图10-12和/或图18-20所示的那些改变。如图21所示，在感测区域118内同时感测到使得界面圆122和124静止的两输入对象114。参考图22，界面圆122和124中的一个或两个然后沿第一弧形路径(例如在第一主要转向方向上)被移动，使得描述它们的相对位置的角度改变。在所描绘的实施例中，界面圆122与124之间的距离大体上保持不变。

[0070] 在一个实施例中，界面圆122和124的初始移动不引起对特定参数的任何调节。然而，当描述相对位置的角度(或角度的变化)超过阈值时，系统变为“锁定”在调节模式下，而不需要检测明显的过渡事件(尽管超过阈值也可被视为过渡事件)。在进入调节模式之后，基于描述输入对象114中的一个或两个相对于感测区域118的测量结果(例如(一个或多个)输入对象114与感测区域118中的基准点之间的路径长度或角度变化)来调节参数(例如图像130的尺寸)。

[0071] 在采用模式锁定的情况下，可通过界面圆122和124的初始移动来确定调节参数的方式(例如“增大”或“减小”)。例如，图22所示的界面圆逆时针运动可被用于缩小或减小图像130的尺寸。无论(一个或多个)输入对象114在模式锁定之后的运动的方向或形状如何，图像130的尺寸的减小都可继续，即使所述运动以任何方式被“倒转”。这样，尽管界面圆124不沿图23中的弧形路径移动，图像130的尺寸也可继续减小。此外，图24和图25所示的明显的倒转运动也可使得图像130以相同的方式被调节(例如被缩小)。

[0072] 按照与上述方式类似的方式，可通过从感测区域118移除留下的(一个或多个)输入对象(例如持续预定时间)来解除调节模式以及模式锁定。在一个实施例中，如果(一个或多个)输入对象114留在感测区域118之外持续预定量的时间(例如在用户重新发起所述过程之前)，则模式锁定可被解除。用户然后可通过将两个输入对象114放回到感测区域118中来重新发起所述过程。

[0073] 在一个实施例中，对象114中的一个沿其被移动的路径的“手性(chirality)”可被用于确定对参数的改变是否要继续和/或要在何时倒转所述改变(例如当对象114的转向运动倒转时)。手性路径是贯穿二维空间的离散路径，其中沿该路径的每个分段都标有两个可能的手性中的一个。用主要的或“优选的”转向方向来指明分段的手性。采用来自有机化学的术语用于本文，左旋(L)分段通常为左手转向序列的部分。右旋(D)分段通常在很大程度上转向右侧。例如，如果沿逆时针方向(CCW)横穿圆周路径，则其分段为L，或者如果沿顺时针方向横穿圆形路径，则其分段为D。

[0074] 一旦手性路径的分段被标记，则将路径映射到一维输出变量上是简单明了的。手性用于建立输出的符号并且所行进的距离用于建立幅度。按照惯例，L分段产生正输出而D路径产生负输出，尽管其他实施例可使用相反的和/或任何其他方案。从输入路径长度得出输出幅度允许使得二维定点装置的全动态范围被用于承担任何相关联的一维任务。可在确定改变参数的方式(例如增大或减小图像130的尺寸)时使用这个一维输出变量。

[0075] 在另一实施例中，对象114中的一个沿其被移动的输入路径的角度可被用于确定对参数的改变是否要继续和/或要在何时倒转所述改变(例如当对象114的转向运动倒转时)。可通过第一位移矢量和沿输入路径紧跟在第一位移矢量之后的第二位移矢量来限定输入路径的角度。第一位移矢量表示从第一位置到第二位置的位移，而第二位移矢量表示从第二位置到第三位置的位移。输入路径的角度是第一与第二位移矢量之间的角度，其中该角度确定了参数要被改变的方式(例如增大或减小图像130的尺寸)。如果角度大于基准值，则认为改变要被继续，而如果角度小于基准值，则不认为要继续改变。

[0076] 为了最好地解释本发明及其具体应用以及为了由此使得本领域技术人员能够做出和使用本发明，呈现了本文所述的实施例和实例。然而，本领域技术人员将认可前述说明和实例仅是为了示意和举例的目的而被呈现。所述说明无意于穷举或将本发明限定于所公开的精确形式。根据上述教导可能得到许多修改和变化而不背离所附权利要求的主旨。