[发明专利]用于产生与手动输入操作相关的信号的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于产生与手动，尤其是由用户用他的手或手指相对于物理装置所执行的类似手势的输入操作相关的信号的系统以及方法，其中此信号用于对电子装置的控制，尤其是对用于使用用户程序的计算机系统的控制。

背景技术

本发明的目的是产生解决方案，通过所述解决方案有可能产生用于信号处理操作的输入信号，尤其用于用户程序交互的控制信号，所述信号特别可靠且精确地与手动，尤其由用户所执行的类似手势的输入操作相关。

发明内容

根据本发明通过一种用于产生输入信号的系统来解决此问题，所述输入信号本身与由用户所执行的手动输入操作相关，所述系统包括：

集成到设备组件中的包括若干平面状且邻近的电极的电极群组，及

与电极群组的电极耦合的电路布置，

其中电极群组及电路布置构成传感器电路，所述传感器电路允许设备组件的物理接触的状态的检测，以及用户的手或手指在空间上位于设备组件之上的区域中的位置的检测两者。

因此，有利地可以产生用于由用户协调的手动输入操作的输入，所述输入接口允许可靠地区分手指的自由空间移动及容纳电极布置的结构的物理接触。在特别有利的模式下，可以以这种方式处理手势，以及光标控制及选择过程，所述光标控制及选择过程以接触过程来断定或验证或含有一个或若干短暂接触阶段。本发明在特定范围内适用于实施“隐藏接口”，在具有普通设计属性的电子设备的情况下，通过所述“隐藏接口”可提供直观地可良好控制的额外功能。本发明尤其适用于在不同平面状设备组件的情况下使用，所述设备组件尤其是显示器、外壳、用户面板，尤其还有计算机键盘。

根据本发明的特定方面，位置检测主要借助含于电极群组中的电极子群组实现，所述电极子群组包括彼此隔开的若干子电极。

个别电极优选地以一方式勾勒轮廓使得全体电极代表很大程度上闭合的区域。这些电极到电路布置的电连接可以一方式实现使得通过电效应发生触摸检测，所述电效应主要作用于电极群组的电极上且这样做时借助此电极检测到。此电极可以一方式配置使得所述电极代表尺寸最大的电极。此电极可以一方式配置使得所述电极实质上在与位置检测电极相同的区域上延伸。用于检测触摸的此电极可同样布置在位置检测电极的前方或优选地布置在位置检测电极后面。

触摸的检测可(举例来说)通过电极确定电极与用户的显著电容式耦合的存在而发生。优选地，电极用绝缘体覆盖，使得不发生电极的电流接触。然而，其中起触摸检测作用的此电极可被用户电流接触的实施例也是可能的。

除以显著信号电平为基础的触摸状态的检测之外，还可以以作用于电极的影响力的动态特征为基础而确定触摸检测。因此(举例来说)可使用应用于电极上的电压电平的明显停滞，或在包括所述电极的情况下构成的电容性系统的电容的停滞可在某一电平上用作旁证，其中可给予将被分类为接触的状态。根据本发明，用户的手指或手到系统的接近状态的评估(如触摸状态)还可依据若干组合的处理标准来发生，尤其是绝对信号电平、相对于信号电平的时间响应的推导，以及(适用时)还有三角测量的结果。指示接触的三角测量结果对于(例如)以下三角测量结果可为有效的：其计算的到位置检测电极的个别距离揭示所检测的对象位于至少相对靠近与由位置检测电极所界定的电平处。

根据本发明的电极群组可很大程度上配置为相对于个别电极的形状以及其彼此间的管理为对称的。此概念尤其适用于单手输入系统。根据本发明还可能以一方式配置电极群组使得所述电极群组可借助双手输入实现。对于此类应用，电极群组可以一方式配置使得所述电极群组的一个区既定用于在相应装置的有利区域中用于此目的的特别精确的位置检测，且剩下的区域实质上既定用于触摸检测。在根据本发明的将系统集成到计算机键盘中的情况下，关于X、Y轴且优选地关于Z轴的特别精确的信息还可在(例如)数字键区的范围内确定，而在指派给左手的键区区域中，那些触摸检测实质上是基于由第二只手进行的对键盘的物理组件的接触的检测。

连续地估算系统是可能的，处理(举例来说)在接触的情况下根据在手在接近的范围内之前(即，仍在接触之前)所检测的信号所确定的位置信息。

而且，可能以一方式设计电路布置且将电路布置与电极连接，使得电极的功能(作为主要位置检测电极或触摸检测电极)可基于存储器来确定。还可能动态地调整电极的功能。因此，对于位置检测的每一接近状态，可使用允许特别可靠的三角测量的电极群组。