407是能够被用来确定感测区中对象的接触信息的附加传感器的类型的示例。另外，在这些实施例中，使用具有其更长的感测范围的第二感测机制作为默认机制，并在基于接触传感器提供的接触信号时随后切换至第一感测机制可能是合意的。在一些实施例中，可以使用多种不同类型的接触传感器407。例如，耦合至触摸表面和处理系统的独立力传感器能够用于提供接触信息。配置成监控接触触摸表面的输入对象并耦合至处理系统的红外或光学传感器能够用于提供接触信息。各种接触传感器407的示例可在标题为“Input Device with CapacitiveForce Sensor and Method for Constructing the Same”的美国专利公布号20100253645，以及标题为“Input Device with Force Sensing”的美国专利公布号20110278078中找到。
[0072]在其他实施例中，能够实现多种输入手势来允许用户发起至第二感测机制的切换。在一些例子中，这样的手势可要求特定类型的输入，或在输入装置上的特定位置处的识别。
[0073]作为一个特定示例，处理系统400能够实现为响应来自传感器电极的结果信号满足标准的集合的确定而切换至第二感测机制，其中标准的集合包括各种因素，诸如:输入对象接近显示屏的区域(例如所显示的解锁图标图像)；对应于输入对象的结果信号稳定性的度量满足稳定性阈值水平；对应于输入对象的结果信号值幅度的度量低于高阈值水平并高于低阈值水平；对应于输入对象的位置稳定性的度量满足位置稳定性阈值水平；和/或对应于输入对象的尺寸的度量满足尺寸阈值水平。按这样实现，输入装置允许用户在两种不同感测机制之间轻松切换，并从而能促进其中以戴手套和无手套手指提供输入的装置的使用。对于这样的实施例的更多细节，可见于2012年6月28日提交的、标题为“Systems andMethods for Switching Sensing Regimes for Gloved and Ungloved User Input” 的美国专利申请序列号_。
[0074]在具有独立接触传感器(诸如图4中的接触传感器407)，诸如如上所述的力或光学传感器，的实施例中，附加接触信息可用于确定位置偏移是否存在于所感测的对象位置和接触位置之间。这样的位置偏移在用户以手指指甲触摸触摸表面时可能出现。因为手指指甲是非导电的，电容性检测的指尖位置将与手指指甲的接触位置不同。在其中接触传感器能够用于确定手指指甲接触的位置的实施例中，这个在指尖和手指指甲之间的位置“偏移”能够用于提供附加的功能性。例如，它可能是用户希望基于手指指甲的位置进行输入。偏移值能够随后用于向系统提供偏移位置信息，这允许这种输入基于手指指甲而不仅仅是指尖的位置来进行。例如，接触传感器可确定输入对象的位置信息，其与接近传感器所确定的位置信息不同。偏移可从位置信息的差异来确定。
[0075]本文所述的实施例从而提供促进改进的输入装置的装置和方法。具体地，装置、系统和方法使用多种不同的感测机制来提供准确地确定用户输入的能力。不同的感测机制能够用于促进在表面处和远离表面的对象的准确位置确定。例如，不同的感测机制能够用于确定无手套和戴手套手指的位置信息。作为另一个示例，不同的感测机制能够用于确定触摸和悬浮对象的位置信息。在一个实施例中，第一感测机制使用第一工作周期的绝对电容性感测和第一工作周期的跨电容性感测。第二感测机制使用第二工作周期的绝对电容性感测和第二工作周期的跨电容性感测，其中绝对电容性感测的第二工作周期大于绝对电容性感测的第一工作周期。
[0076]因此，提出本文阐述的实施例和示例以便最好地解释本发明和其特定应用，从而使得本领域技术人员能够实现并使用本发明。但是，本领域技术人员将认识到，前述描述和示例仅为了例示和示例的目的而提出。所阐述的描述并不意在是穷举性的或将本发明限定到所公开的精确形式。
【主权项】
1.一种用于输入装置的处理系统，包括: 传感器模块，其包括传感器电路，所述传感器模块配置成: 操作多个电容性传感器电极来选择性地执行跨电容性感测和绝对电容性感测以检测感测区中的输入对象；以及确定模块，其配置成: 通过基于所述感测区中输入对象的接触信息选择性地按照第一感测机制和第二感测机制操作所述处理系统来确定在所述感测区中输入对象的位置信息；其中 所述第一感测机制包括第一工作周期的绝对电容性感测和第一工作周期的跨电容性感测；以及 所述第二感测机制包括第二工作周期的绝对电容性感测和第二工作周期的跨电容性感测，其中绝对电容性感测的所述第二工作周期大于绝对电容性感测的所述第一工作周期。
2.如权利要求1所述的处理系统，其中所述确定模块还配置成，通过确定使用所述多个电容性传感器电极所确定的位置和由接触传感器所确定的位置之间的差异，确定在所述感测区中输入对象的位置偏移。
3.如权利要求1所述的处理系统，其中所述传感器模块还配置成:对来自所述多个电容性传感器电极的结果信号执行滤波操作；并且其中所述第一感测机制还包括以第一水平对所述结果信号滤波并且所述第二感测机制还包括以第二水平对所述结果信号滤波。
4.如权利要求1所述的处理系统，其中所述第一感测机制还包括第一工作周期的基线获取并且所述第二感测机制还包括第二工作周期的基线获取，其中基线获取的所述第一工作周期大于基线获取的所述第二工作周期。
5.如权利要求1所述的处理系统，其中所述感测区中输入对象的所述接触信息包括输入对象接触触摸表面的确定并且使用所述多个电容性传感器电极中的至少一个和接触传感器来确定。
6.如权利要求1所述的处理系统，其中所述感测区中输入对象的所述接触信息使用接触传感器确定，并且其中所述接触传感器包括耦合至触摸表面和所述处理系统的力传感器。
7.如权利要求1所述的处理系统，其中所述处理系统配置成使用所确定的感测信号的变化的速率确定接触触摸表面的输入对象的所述接触信息。
8.如权利要求1所述的处理系统，其中在所述第二感测机制中以感测信号同时驱动的传感器电极的数量大于在所述第一感测机制中的。
9.如权利要求1所述的处理系统，其中所述确定模块配置成从使用空间相关的绝对电容性度量以及从使用插值的跨电容性度量来确定位置信息。
10.如权利要求1所述的处理系统，其中所述确定模块还配置成使用所述多个电容性传感器电极确定在所述感测区中输入对象的类型并且还配置成基于所确定的所述感测区中输入的类型修正感测机制。
11.一种用于确定感测区中输入对象的位置信息的方法，包括: 基于接触触摸表面的输入对象的接触信息选择性地按照第一感测机制和第二感测机制操作，其中: 所述第一感测机制包括在电容性传感器电极和所述感测区中输入对象之间的第一工作周期的绝对电容性感测和在电容性传感器电极之间的第一工作周期的跨电容性感测；以及 所述第二感测机制包括第二工作周期的绝对电容性感测和第二工作周期的跨电容性感测，其中绝对电容性感测的所述第二工作周期大于绝对电容性感测的所述第一工作周期；以及 使用所述第一感测机制和所述第二感测机制中的至少一个确定所述感测区中输入对象的位置信息。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述第一感测机制还包括以第一保真度水平对按所述第一感测机制获得的结果信号滤波，以及所述第二感测机制还包括以第二保真度水平对按所述第二感测机制获得的结果信号滤波，其中保真度的所述第一水平大于保真度的所述第二水平。
13.如权利要求11所述的方法，其中在所述感测区中输入对象的所述接触信息包括导电输入对象接触所述触摸表面的确定，并且其中在所述感测区中输入对象的所述接触信息使用所述多个电容性传感器电极中的至少一个和接触传感器来确定。
14.如权利要求11所述的方法，其中在所述第二感测机制中以感测信号同时驱动以用于感测的所述电容性传感器电极的数量大于在所述第一感测机制中的。
15.如权利要求11所述的方法，其中使用所述第一感测机制和所述第二感测机制的、所述确定所述感测区中输入对象的位置信息包括:对按照所述第一感测机制获得的结果信号使用插值技术并且对按照所述第二感测机制获得的结果信号使用空间相关技术。
16.—种输入装置，包括: 触摸表面，其与显示重叠； 多个电容性传感器电极；以及 处理系统，其耦合至所述多个电容性传感器电极，所述处理系统配置成: 在所述多个电容性传感器电极中的电极之间执行跨电容性感测； 在所述多个电容性传感器电极中的电极和所述输入装置的感测区中输入对象之间执行绝对电容性感测； 基于所述感测区中输入对象的接触信息选择性地按照第一感测机制和第二感测机制操作，其中 所述第一感测机制包括第一工作周期的绝对电容性感测和第一工作周期的跨电容性感测；以及 所述第二感测机制包括第二工作周期的绝对电容性感测和第二工作周期的跨电容性感测，其中绝对电容性感测的所述第二工作周期大于绝对电容性感测的所述第一工作周期；以及 使用所述第一感测机制和所述第二感测机制确定在所述感测区中输入对象的位置信息。
17.如权利要求16所述的输入装置，其中所述处理系统还配置成:对来自所述多个电容性传感器电极的结果信号执行滤波操作；并且其中所述第一感测机制还包括以第一保真度水平对所述结果信号滤波并且所述第二感测机制还包括以第二保真度水平对所述结果信号滤波，其中保真度的所述第一水平大于保真度的所述第二水平。
18.如权利要求16所述的输入装置，其中在所述感测区中输入对象的所述接触信息包括导电输入对象接触所述输入装置的所述触摸表面的确定，其中在所述感测区中输入对象的所述接触信息使用所述多个电容性传感器电极中的至少一个和接触传感器来确定。
19.如权利要求16所述的输入装置，其中在所述第二感测机制中以感测信号同时驱动以用于感测的传感器电极的数量大于在所述第一感测机制中的。
20.如权利要求16所述的输入装置，其中所述处理系统配置成从使用空间相关技术的绝对电容性度量以及从使用插值技术的跨电容性度量来确定位置信息。
【专利摘要】本文描述的实施例因而提供促进改进的输入装置的装置和方法。具体地，装置、系统和方法提供使用多种不同的感测机制来准确地确定用户输入的能力。不同的感测机制能够用于促进在表面处和远离表面的对象的准确位置确定。例如，不同的感测机制能够用于确定无手套和戴手套手指的位置信息。在一个实施例中，第一感测机制使用第一工作周期的绝对电容性感测和第一工作周期的跨电容性感测。第二感测机制使用第二工作周期的绝对电容性感测和第二工作周期的跨电容性感测，其中绝对电容性感测的第二工作周期大于绝对电容性感测的第一工作周期。
【IPC分类】G06F3-00, G06F3-044
【公开号】CN104798009
【申请号】CN201380032821
【发明人】亚当·施瓦茨, 乔尔·乔丹, 汤姆·R·范徳梅登, 彼得·谢佩里夫
【申请人】辛纳普蒂克斯公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2013年6月27日
【公告号】US9024643, US20140002114, US20150227255, WO2014004782A1