速度/位置模式转换.pdf

公开了用于从位置控制模式转换到运动连续模式的姿态。当使用者同时地将两个或者更多手指置于传感器面板上时能够唤起位置控制模式。手指然后能够被四处移动以实现位置控制。当一个或者多个手指被提起(但是至少一个手指保持与传感器面板接触)时能够唤起运动连续模式。如果运动连续模式被唤起，则能够产生虚拟控制环，并且卷动可视区域或者拖曳光标或者目标能够沿着速率矢量规定的特定方向继续，该速度矢量沿着在运动连续模式被唤起时手指移动的方向指向，并且具有与在运动连续模式被唤起时手指的速率成比例的幅度。

1.  一种用于在传感器面板上从位置控制模式转换到运动连续模式以提供增强的运动控制能力的方法，包括：
在探测到两个或者更多手指在传感器面板上触及时进入所述位置控制模式；
在所述两个或者更多手指沿着所述传感器面板运动期间，在所述手指中的至少一个保持与所述传感器面板接触时，对于一个或者多个手指从传感器面板提起进行探测；和
在探测到所述一个或者多个手指提起时进入所述运动连续模式。

2.  根据权利要求1所述的方法，进一步包括在进入所述运动连续模式时产生虚拟控制环，所述虚拟控制环用于控制在所述运动连续模式期间在显示器件上继续进行的运动的速率和方向。

3.  根据权利要求2所述的方法，所述继续进行的运动包括以基本类似于当进入所述运动连续模式时被沿着所述传感器面板移动的所述两个或者更多手指的方向和速率的方向和速率卷动可视区域或者拖曳目标。

4.  根据权利要求3所述的方法，进一步包括在所述虚拟控制环内产生速率矢量，所述速率矢量的幅度和方向与继续进行的所述运动的速率和方向成比例。

5.  根据权利要求4所述的方法，进一步包括在所述虚拟控制环内产生空值以停止继续进行的所述运动。

6.  根据权利要求4所述的方法，进一步包括在所述虚拟控制环内移动保持与所述传感器面板接触的所述手指之一以调节所述速率矢量的幅度和方向并且控制继续进行的所述运动的速率和方向。

7.  根据权利要求2所述的方法，进一步包括：如果所述手指移动超过当所述运动连续模式被唤起时建立的所述虚拟控制环的初始位置，则随着保持与所述传感器面板接触的所述手指之一拉拽所述虚拟控制环。

8.  根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在进入所述运动连续模式并且探测到保持与所述传感器面板接触的所有的手指已经基本上终止进一步运动之后，在显示器件上卷动可视区域或者拖曳目标。

9.  根据权利要求8所述的方法，进一步包括以基本类似于当进入所述运动连续模式时所述两个或者更多手指被沿着所述传感器面板移动的方向和速率的方向和速率在所述显示器件上卷动所述可视区域或者拖曳所述目标。

10.  根据权利要求1所述的方法，进一步包括：如果在所述运动连续模式期间一个或者多个另外的手指从所述传感器面板提起，则结束所述运动连续模式。

11.  根据权利要求1所述的方法，进一步包括：如果在所述运动连续模式期间一个或者多个另外的手指触摸所述传感器面板，则结束所述运动连续模式并且重新进入位置控制模式。

12.  根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述传感器面板的边缘区域中探测到一个或者多个所述手指从所述传感器面板提起时进入所述运动连续模式。

13.  根据权利要求1所述的方法，进一步包括在探测到所述两个或者更多手指在所述传感器面板上基本同时地触及时进入所述位置控制模式。

14.  根据权利要求1所述的方法，进一步包括在探测到所述两个或者更多手指在距彼此预定距离内在所述传感器面板上触及时进入所述位置控制模式。

15.  根据权利要求1所述的方法，进一步包括在探测到所述两个或者更多手指靠近或者在目标之上在所述传感器面板上触及时进入所述位置控制模式。

16.  根据权利要求1所述的方法，进一步包括在探测到所述两个或者更多手指在所述传感器面板上触及时产生将被移动的光标。

17.  一种用于在传感器面板上从位置控制模式转换到运动连续模式的方法，包括：
在探测到一个或者多个初始手指在所述传感器面板上触及时进入所述位置控制模式；
在所述一个或者多个初始手指被沿着所述传感器面板移动时对于一个或者多个另外的手指触及到所述传感器面板上进行探测；和
在探测到所述一个或者多个另外的手指的所述触及时进入所述运动连续模式。

18.  根据权利要求17所述的方法，进一步包括在进入所述运动连续模式时产生虚拟控制环，所述虚拟控制环用于控制在所述运动连续模式期间在显示器件上继续进行的运动的速率和方向。

19.  根据权利要求18所述的方法，所述继续进行的运动包括以基本类似于当进入所述运动连续模式时被沿着所述传感器面板移动的所述一个或者多个初始手指的方向和速率的方向和速率卷动可视区域或者拖曳目标。

20.  根据权利要求19所述的方法，进一步包括在所述虚拟控制环内产生速率矢量，所述速率矢量的幅度和方向与继续进行的所述运动的速率和方向成比例。

21.  根据权利要求20所述的方法，进一步包括在所述虚拟控制环内产生空值以停止继续进行所述运动。

22.  根据权利要求20所述的方法，进一步包括在所述虚拟控制环内移动与所述传感器面板接触的所述手指之一以调节所述速率矢量的幅度和方向并且控制继续进行的所述运动的速率和方向。

23.  根据权利要求17所述的方法，进一步包括：如果所述手指移动超过当所述运动连续模式被唤起时建立的所述虚拟控制环的初始位置，则随着与所述传感器面板接触的所述手指之一拉拽所述虚拟控制环。

24.  根据权利要求17所述的方法，进一步包括：在进入所述运动连续模式并且探测到保持与所述传感器面板接触的所有的手指已经基本上终止进一步运动之后，在显示器件上卷动可视区域或者拖曳目标。

25.  根据权利要求24所述的方法，进一步包括以基本类似于当进入所述运动连续模式时所述一个或者多个手指被沿着所述传感器面板移动的方向和速率的方向和速率在所述显示器件上卷动所述可视区域或者拖曳所述目标。

26.  根据权利要求17所述的方法，进一步包括在探测到所述一个或者多个另外的手指在距已经触摸所述传感器面板的至少一个初始手指预定距离内在所述传感器面板上触及时进入所述运动连续模式。

27.  根据权利要求17所述的方法，进一步包括在探测到所述一个或者多个另外的手指靠近或者在目标之上在所述传感器面板上触及时进入所述运动连续模式。

28.  根据权利要求17所述的方法，进一步包括在探测到所述一个或者多个手指在所述传感器面板上触及时产生将被移动的目标。

29.  一种用于在传感器面板上从位置控制模式转换到运动连续模式的方法，包括：
在探测到一个或者多个手指在所述传感器面板上触及时进入所述位置控制模式；
在所述一个或者多个手指被沿着所述传感器面板移动时，对于从所述一个或者多个手指中的至少一个在所述传感器面板上施加增加的作用力进行探测；和
在探测到施加所述增加的作用力时进入所述运动连续模式。

30.  一种用于在传感器面板上从位置控制模式转换到运动连续模式的方法，包括：
在探测到一个或者多个手指在所述传感器面板上触及时进入所述位置控制模式；
在所述一个或者多个手指被沿着所述传感器面板移动时对于所述一个或者多个手指中的至少一个在所述传感器面板上变平进行探测；和
在探测到所述手指变平时进入所述运动连续模式。

31.  一种计算机可读介质，所述计算机可读介质包括用于在传感器面板上从位置控制模式转换到运动连续模式以提供增强的运动控制能力的程序代码，所述程序代码用于使得执行以下方法，包括：
在探测到两个或者更多手指在所述传感器面板上触及时进入所述位置控制模式；
在所述两个或者更多手指沿着所述传感器面板运动期间，在所述手指中的至少一个保持与所述传感器面板接触时，对于一个或者多个手指从传感器面板提起进行探测；和
在探测到所述一个或者多个手指提起时进入所述运动连续模式。

32.  根据权利要求31所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括在进入所述运动连续模式时产生虚拟控制环，所述虚拟控制环用于控制在所述运动连续模式期间在显示器件上继续进行的运动的速率和方向。

33.  根据权利要求32所述的计算机可读介质，所述继续进行的运动包括以基本类似于当进入所述运动连续模式时被沿着所述传感器面板移动的所述两个或者更多手指的方向和速率的方向和速率卷动可视区域或者拖曳目标。

34.  根据权利要求33所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括在所述虚拟控制环内产生速率矢量，所述速率矢量的幅度和方向与继续进行的所述运动的速率和方向成比例。

35.  根据权利要求34所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括在所述虚拟控制环内产生空值以停止继续进行的所述运动。

36.  根据权利要求34所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括在所述虚拟控制环内移动保持与所述传感器面板接触的所述手指之一以调节所述速率矢量的幅度和方向并且控制继续进行的所述运动的速率和方向。

37.  根据权利要求32所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括如果所述手指移动超过当所述运动连续模式被唤起时建立的所述虚拟控制环的初始位置，则随着保持与所述传感器面板接触的所述手指之一拉拽所述虚拟控制环。

38.  根据权利要求31所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括在进入所述运动连续模式并且探测到保持与所述传感器面板接触的所有的手指已经基本上终止进一步运动之后，在显示器件上卷动可视区域或者拖曳目标。

39.  根据权利要求38所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括以基本类似于当进入所述运动连续模式时所述两个或者更多手指被沿着所述传感器面板移动的方向和速率的方向和速率在所述显示器件上卷动所述可视区域或者拖曳所述目标。

40.  根据权利要求31所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括如果在所述运动连续模式期间一个或者多个另外的手指从所述传感器面板提起，则结束所述运动连续模式。

41.  根据权利要求31所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括如果在所述运动连续模式期间一个或者多个另外的手指触摸所述传感器面板，则结束所述运动连续模式并且重新进入位置控制模式。

42.  根据权利要求31所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括在所述传感器面板的边缘区域中探测到一个或者多个所述手指从所述传感器面板提起时进入所述运动连续模式。

43.  根据权利要求31所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括在探测到所述两个或者更多手指在所述传感器面板上基本同时地触及时进入所述位置控制模式。

44.  根据权利要求31所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括在探测到所述两个或者更多手指在距彼此预定距离内在所述传感器面板上触及时进入所述位置控制模式。

45.  根据权利要求42所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括在探测到所述两个或者更多手指靠近或者在目标之上在所述传感器面板上触及时进入所述位置控制模式。

46.  根据权利要求31所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括在探测到所述两个或者更多手指在所述传感器面板上触及时产生将被移动的光标。

47.  一种计算系统，包括根据权利要求31所述的计算机可读介质。

48.  一种移动电话，包括根据权利要求47所述的计算系统。

49.  一种数字音频播放器，包括根据权利要求47所述的计算系统。

50.  一种包括计算机可读介质的移动电话，所述计算机可读介质包括用于在传感器面板上从位置控制模式转换到运动连续模式以提供增强的运动控制能力的程序代码，所述程序代码用于使得执行以下方法，包括：
在探测到两个或者更多手指在传感器面板上触及时进入所述位置控制模式；
在所述两个或者更多手指沿着所述传感器面板运动期间，在所述手指中的至少一个保持与所述传感器面板接触时，对于一个或者多个手指从传感器面板提起进行探测；和
在探测到所述一个或者多个手指提起时进入所述运动连续模式。

51.  一种包括计算机可读介质的数字音频播放器，所述计算机可读介质包括用于在传感器面板上从位置控制模式转换到运动连续模式以提供增强的运动控制能力的程序代码，所述程序代码用于使得执行以下方法，包括：
在探测到两个或者更多手指在传感器面板上触及时进入所述位置控制模式；
在所述两个或者更多手指沿着所述传感器面板运动期间，在所述手指中的至少一个保持与所述传感器面板接触时，对于一个或者多个手指从传感器面板提起进行探测；和
在探测到所述一个或者多个手指提起时进入所述运动连续模式。

52.  一种用于在传感器面板上从位置控制模式转换到运动连续模式以提供增强的运动控制能力的设备，所述设备包括：
用于在探测到两个或者更多手指在所述传感器面板上触及时进入所述位置控制模式的装置；
用于在所述两个或者更多手指沿着所述传感器面板运动期间，在所述手指中的至少一个保持与所述传感器面板接触时，对于一个或者多个手指从传感器面板提起进行探测的装置；和
用于在探测到所述一个或者多个手指提起时进入所述运动连续模式的装置。

53.  一种计算机可读介质，所述计算机可读介质包括用于在传感器面板上从位置控制模式转换到运动连续模式的程序代码，所述程序代码用于使得执行以下方法，包括：
在探测到一个或者多个初始手指在所述传感器面板上触及时进入所述位置控制模式；
在所述一个或者多个初始手指被沿着所述传感器面板移动时对于一个或者多个另外的手指触及到所述传感器面板上进行探测；和
在探测到所述一个或者多个另外的手指的所述触及时进入所述运动连续模式。

54.  根据权利要求53所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括在进入所述运动连续模式时产生虚拟控制环，所述虚拟控制环用于控制在所述运动连续模式期间在显示器件上继续进行的运动的速率和方向。

55.  根据权利要求54所述的计算机可读介质，所述继续进行的运动包括以基本类似于当进入所述运动连续模式时被沿着所述传感器面板移动的所述一个或者多个初始手指的方向和速率的方向和速率卷动可视区域或者拖曳目标。

56.  根据权利要求55所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括在所述虚拟控制环内产生速率矢量，所述速率矢量的幅度和方向与继续进行的所述运动的速率和方向成比例。

57.  根据权利要求56所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括在所述虚拟控制环内产生空值以停止继续进行所述运动。

58.  根据权利要求56所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括在所述虚拟控制环内移动与所述传感器面板接触的所述手指之一以调节所述速率矢量的幅度和方向并且控制继续进行的所述运动的速率和方向。

59.  根据权利要求53所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括如果所述手指移动超过当所述运动连续模式被唤起时建立的所述虚拟控制环的初始位置，则随着与所述传感器面板接触的所述手指之一拉拽所述虚拟控制环。

60.  根据权利要求53所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括在进入所述运动连续模式并且探测到保持与所述传感器面板接触的所有的手指已经基本上终止进一步运动之后，在显示器件上卷动可视区域或者拖曳目标。

61.  根据权利要求60所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括以基本类似于当进入所述运动连续模式时所述一个或者多个手指被沿着所述传感器面板移动的方向和速率的方向和速率在所述显示器件上卷动所述可视区域或者拖曳所述目标。

62.  根据权利要求53所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括在探测到所述一个或者多个另外的手指在距已经触摸所述传感器面板的至少一个初始手指预定距离内在所述传感器面板上触及时进入所述运动连续模式。

63.  根据权利要求53所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括在探测到所述一个或者多个手指靠近或者在目标之上在所述传感器面板上触及时进入所述运动连续模式。

64.  根据权利要求53所述的计算机可读介质，所述程序代码进一步用于使得执行以下方法，包括在探测到所述一个或者多个手指在所述传感器面板上触及时产生将被移动的目标。

65.  一种计算机可读介质，所述计算机可读介质包括用于在传感器面板上从位置控制模式转换到运动连续模式的程序代码，所述程序代码用于使得执行以下方法，包括：
在探测到一个或者多个手指在所述传感器面板上触及时进入所述位置控制模式；
在所述一个或者多个手指被沿着所述传感器面板移动时，对于从所述一个或者多个手指中的至少一个在所述传感器面板上施加增加的作用力进行探测；和
在探测到施加所述增加的作用力时进入所述运动连续模式。

66.  包括一种计算机可读介质，所述计算机可读介质包括用于在传感器面板上从位置控制模式转换到运动连续模式的程序代码，所述程序代码用于使得执行以下方法，包括：
在探测到一个或者多个手指在所述传感器面板上触及时进入所述位置控制模式；
在所述一个或者多个手指被沿着所述传感器面板移动时对于所述一个或者多个手指中的至少一个在所述传感器面板上变平进行探测；和
在探测到所述手指变平时进入所述运动连续模式。

速度/位置模式转换
技术领域
[0001]本发明涉及能够在触摸传感器面板的表面处探测的姿态，并且更加具体地，涉及手指姿态的探测以唤起位置控制和运动连续模式。
背景技术
[0002]目前存在很多类型的、用于在计算机系统中执行操作的输入装置。操作通常对应于移动光标和在显示器屏幕上进行选择。操作还能够包括分页、卷动、摇拍、缩放等。例如，输入装置能够包括按钮、开关、键盘、鼠标、迹线球、触摸垫、操纵杆、触摸屏等。这些装置中的每一个均具有当设计计算机系统时能够被加以考虑的优点和缺点。
[0003]利用触摸垫器械例如在个人膝上型计算机上的触摸垫，当手指沿着触摸垫的表面移动时，输入指针在显示器上的运动基本对应于使用者的手指(或者触针)的相对运动。在另一方面，触摸屏是一种能够包括能够覆盖显示器屏幕的触敏透明面板(或者“皮肤”)的显示器屏幕类型。当使用触摸屏时，使用者通常通过直接地指向(通常利用触针或者手指)在屏幕上显示的目标(例如图形用户界面(GUI)目标)而在显示器屏幕上进行选择。
[0004]为了提供另外的功能性，已经利用这些输入装置中的一些实现了手指和手部姿态。例如，能够通过将一个或者多个手指向下触摸到传感器面板上并且四处移动它们而执行位置控制模式，并且能够通过在触摸垫的边缘处使用手指运动而引发运动连续模式例如卷动或者拖曳。在题目为“Method and Apparatus for Integrating ManualInput(用于集成人工输入的方法和设备)”的美国专利No.6,323,846中描述了这些模式，其内容出于所有的目的在这里通过引用而被并入。然而，迄今在位置控制和运动连续模式之间切换是比较困难的。
发明内容
[0005]本发明涉及能够由传感器面板探测以从位置控制模式转换到运动连续模式的姿态。当使用者或者靠近或者在光标或目标之上地、基本同时地将两个或者更多手指置于传感器面板上时，位置控制模式能够被唤起。可替代地，手指能够被向下置于传感器面板上的任何位置，并且光标能够靠近或者在手指下面出现。只要两个或者更多手指保持触摸传感器面板，手指便能够被四处移动以在目标或者光标上实现位置控制。
[0006]当一个或者多个手指被提起，但是至少一个手指保持与传感器面板接触时，能够包括卷动可视区域或者拖曳光标或者目标的运动连续模式能够被唤起。这种手指提起能够在传感器面板上的任何位置执行，或者能够被限制于传感器面板的边缘(在此处能够预期一个或者多个手指从传感器面板移出以有效地形成提起状态)。后者能够部分地通过识别边缘区域而被探测到。可替代地，如果在边缘区域中探测到两个或者更多手指，则运动连续模式能够被唤起，即使无任何手指被提起。在其它实施例中，当一个或者多个另外的手指向下触摸到传感器面板上而已经触摸的手指保持与传感器面板接触，或者已经触摸的手指利用更大的力量向下推压或者在其它情形中朝着传感器面板变平时，运动连续模式能够被唤起。
[0007]如果如上所述唤起运动连续模式，则卷动可视区域或者拖曳光标或者目标能够沿着特定方向继续。保持触摸的手指不必继续移动。能够起初地根据在运动连续模式被唤起时触摸手指的速度和方向确定卷动或者拖曳的速度和方向。能够要求存储器自动回归地存储手指速率和方向，从而当运动连续模式被唤起时，最后存储的速率和方向能够被检索，并且光标或者目标能够沿着所存储的方向以所存储的速率继续移动。
[0008]当运动连续模式被唤起时，能够产生虚拟控制环或者操纵杆以提供增强的运动连续能力。特别地在小的触摸屏上，虚拟控制环能够被用作操纵杆以在文献、照片、网页、电子邮件(e-mail)列表、地址簿、日历、游戏等内导航。虚拟控制环能够形成有沿着在运动连续模式被唤起时手指运动的方向指向并且具有与在运动连续模式被唤起时手指速率成比例的幅度的速率矢量。能够执行基于在运动连续被唤起时手指速率的反演计算以确定虚拟控制环的零速率“空值(null)”或者中心位置。速率矢量的尖端能够与计算出的由手指产生的小片的质心一致。虚拟控制环能够遵循在运动连续模式被唤起之后的手指运动。
[0009]如果，在运动连续模式期间，一个或者多个手指被从传感器面板提起，则卷动或者拖曳能够终止。如果一个或者多个手指被向下放回，则正常光标位置控制或者目标位置控制(拖曳)能够被再次唤起。因此，使用者能够容易地在用于在可视区域内精细定位的光标位置控制和用于在大距离上导航的光标或者目标的运动连续之间选择。
附图简要说明
[0010]图1a示意根据本发明的一个实施例能够探测手指和手运动并且在位置控制和运动连续模式之间切换的示例性计算系统。
[0011]图1b是根据本发明一个实施例图1a的示例性主处理器和连接装置的框图。
[0012]图2a示意根据本发明一个实施例的示例性互电容触摸传感器面板。
[0013]图2b是根据本发明一个实施例在稳态(无触摸)状态中的示例性像素的侧视图。
[0014]图2c是根据本发明一个实施例在动态(触摸)状态中的示例性像素的侧视图。
[0015]图3是根据本发明一个实施例的示例性多点处理方法。
[0016]图4a和4b示意根据本发明一个实施例的示例性时域图像。
[0017]图5示意根据本发明一个实施例的示例性特征集合。
[0018]图6示意根据本发明一个实施例的示例性参数计算方法。
[0019]图7示意根据本发明实施例从位置控制模式到运动连续模式的几个示例性转换。
[0020]图8示意本发明的实施例从位置控制模式到运动连续模式的几个其它的示例性转换。
[0021]图9a-9h示意根据本发明一个实施例能够在运动连续模式期间产生的示例性虚拟控制环的操作。
[0022]图10a示意根据本发明一个实施例、能够探测手指和手运动和在位置控制和运动连续模式之间的切换的、能够包括触摸传感器面板、显示装置和图1的计算系统中的其它计算系统模块的示例性移动电话。
[0023]图10b示意根据本发明一个实施例、能够探测手指和手运动和在位置控制和运动连续模式之间的切换的、能够包括触摸传感器面板、显示装置和图1的计算系统中的其它计算系统模块的示例性数字音频/视频播放器。
具体实施方式
[0024]在以下优选实施例说明中，参考形成它的一部分的附图，并且其中通过示意示出其中能够实践本发明的特殊实施例。应该理解能够使用其它实施例并且能够作出结构改变而不偏离本发明实施例的范围。
[0025]本发明涉及能够由传感器面板探测以从位置控制模式转换到运动连续模式的姿态。当使用者或者靠近或者在光标或目标之上地、基本同时地将两个或者更多手指置于传感器面板上时，位置控制模式能够被唤起。只要两个或者更多手指保持触摸传感器面板，手指便能够被四处移动以在目标或光标上实现位置控制。当一个或者多个手指被提起(但是至少一个手指保持与传感器面板接触)时，能够包括卷动可视区域或者拖曳光标或目标的运动连续模式能够被唤起。这种手指提起能够在传感器面板上的任何位置执行，或者能够被限制于传感器面板的边缘(在此处能够预期一个或者多个手指从传感器面板移出以有效地形成提起状态)。
[0026]如果运动连续模式被唤起，则卷动可视区域或者拖曳光标或目标能够根据在运动连续模式被唤起时触摸手指的速度和方向而继续。保持触摸的手指不必继续移动。当运动连续模式被唤起时，能够产生虚拟控制环或者操纵杆以提供增强的运动连续能力。虚拟控制环能够形成有沿着在运动连续模式被唤起时手指运动的方向指向并且具有与在运动连续模式被唤起时手指速率成比例的幅度的速率矢量。特别地在小的触摸屏上，虚拟控制环能够被用作操纵杆以在文献、照片、网页、e-mail列表、地址簿、日历、游戏等内导航。
[0027]如果在运动连续模式期间，一个或者多个手指被从传感器面板提起，则卷动或者拖曳能够终止。如果一个或者多个手指被向下放回，则正常光标位置控制或者目标位置控制(卷动和拖曳)能够被再次唤起。因此，使用者能够容易地在用于在可视区域内精细定位的光标位置控制和用于在大距离上导航的光标或者目标运动连续之间选择。
[0028]虽然本发明的一些实施例在这里大体上可以结合触摸屏(与显示装置组合的触摸传感器面板)描述，但是应该理解，本发明的实施例能够被应用于不带显示装置的触摸板和其它键盘。另外，虽然本发明的实施例可以在这里根据特定手指描述，但是应该理解能够使用任何手指组合。
[0029]图1a示意根据本发明的实施例能够探测手指和手运动并且在位置控制和运动连续模式之间切换的示例性计算系统100。计算系统100能够包括一个或者多个面板处理器102和外围设备104，和面板子系统106。一个或者多个面板处理器102能够包括例如ARM968处理器或者具有类似的功能性和能力的其它处理器。然而，在其它实施例中，能够作为替代地利用专用逻辑例如状态机实现面板处理器功能性。根据本发明的实施例，一个或者多个面板处理器102或者主处理器128能够执行实施用于探测手指和手运动并且在位置控制和运动连续模式之间切换的算法的软件或者固件。外围设备104能够包括但是不限于随机访问存储器(RAM)或者其它类型的存储器或者存储装置、监视时钟等。面板子系统106能够包括但是不限于一个或者多个模拟信道108、信道扫描逻辑110和驱动器逻辑114。信道扫描逻辑110能够访问RAM 112，自主地从模拟信道读出数据并且为模拟信道提供控制。另外，信道扫描逻辑110能够控制驱动器逻辑114从而以能够被选择性地应用于成行触摸传感器面板124的一个或者多个频率和相位产生激励信号116。在一些实施例中，面板子系统106、面板处理器102和外围设备104能够被集成到单一专用集成电路(ASIC)中。
[0030]触摸传感器面板124能够包括具有多个行迹线或者驱动线和多个列迹线或者感测线的电容性感测介质，但是还能够使用其它感测介质。行和列迹线能够由透明传导介质例如铟锡氧化物(ITO)或者锑锡氧化物(ATO)形成，但是还能够使用其它透明和非透明材料例如铜。在一些实施例中，行和列迹线能够是相互垂直的，但是在其它实施例中其它非笛卡尔定向是可能的。例如，在极坐标系统中，感测线能够是同心圆并且驱动线能够是沿着径向延伸的直线(或者反之)。因此，应该理解，如在这里所使用的术语“行”和“列”、“第一维度”和“第二维度”或者“第一轴线”和“第二轴线”旨在涵盖不仅正交栅格，而且涵盖具有第一和第二维度的其它几何构形(例如极坐标布置的同心和径向直线)的交叉迹线。行和列能够在被基本透明的电介质材料分离的基本透明的基板的单侧上、在基板的相对侧上，或者在被电介质材料分离的两个独立基板上形成。
[0031]在迹线的“交点”处，在此处迹线在彼此上下经过(交叉)(但是并不相互形成直接电接触)，迹线能够基本形成代表电容式传感器的两个电极(但是多于两条迹线也能够交叉)。每一个电容式传感器能够被视为图像元素(像素)126，当触摸传感器面板124被视为捕集在框架上触摸的“图像”(面板的一次完整扫描)时，这会是特别有用的。(换言之，在面板子系统106已经确定是否已经在触摸传感器面板中在每一个触摸传感器处探测到触摸事件之后，在触摸事件在此处发生的多触摸面板中的触摸传感器的图案能够被视为触摸的“图像”(例如触摸面板的手指的图案))。在行和列电极之间的电容当给定的行被保持在直流(DC)电压水平时作为杂散电容并且当给定行被以交流(AC)信号激励时作为相互信号电容Csig出现。能够通过测量在被触摸的像素处的信号电荷Qsig的变化而探测靠近或者在触摸传感器面板上存在手指或者其它目标，所述变化是Csig的函数。每一列触摸传感器面板124能够驱动面板子系统106中的一个或者多个模拟信道108(这里还被称作事件探测和解调电路)。每一个模拟信道108能够产生代表在被连接的列处感测到的触摸数量的数值，这能够示意在沿着那一列的一个或者多个像素处的触摸事件。触摸传感器面板124能够包括单一触摸或者多触摸传感器面板，在于2004年5月6日提交的题目为“Multipoint Touchscreen(多点触摸屏)”的本申请人的共同未决美国申请No.10/842,862，和在2006年5月11日公开的美国已公开申请No.2006/0097991中对后者进行了描述，其内容在这里通过引用而被并入。
[0032]计算系统100能够对应于个人计算机系统例如台式、膝上型、平板或者手持式计算机。计算系统100还能够对应于计算装置例如移动电话、个人数字助理(PDA)、专用媒体播放器、消费者电子装置等。计算系统100能够包括用于从面板处理器102接收输出并且基于该输出执行动作的主处理器128，所述动作能够包括但是不限于移动目标例如光标或者指针、卷动或者摇拍、调节控制设置、打开文件或者文献、查看菜单、进行选择、执行指令、操作被连接到主机装置的外围设备、电话应答、启动电话、终止电话、改变音量或者音频设置、存储与电话通信有关的信息例如地址、频繁拨打号码、接收呼叫、未接呼叫、登录到计算机或者计算机网络、允许授权个人访问计算机或者计算机网络的限制区域、加载与用户的台式计算机的优选布置相关联的用户配置文件、允许访问环球网内容、启动特定程序、对消息加密或者解码等。主处理器128还能够执行可能与面板处理无关的另外的功能，并且能够被耦接到程序存储器132和用于向装置使用者提供UI的显示装置130例如LCD显示器。
[0033]图1b是根据本发明实施例的图1a的示例性主处理器128和连接装置的框图。主处理器128能够被配置为执行指令并且执行与计算系统100相关联的操作。例如，使用从程序存储器132检索的指令，主处理器100能够在计算系统100的构件之间控制输入和输出数据的接收和操纵。主处理器128能够在单一芯片、多个芯片或者多个电学构件上实现。例如，各种体系能够被用于主处理器128，包括专用或者嵌入式处理器、单用处理器、控制器、专用集成电路(ASIC)等等。
[0034]在大多数情形中，处理器128与操作系统(OS)一起地能够进行操作以执行计算机代码并且生产和使用数据。OS通常是熟知的并且将不更加详细地描述。例如，OS能够对应于OS/2、DOS、Unix、Linux、Palm OS等。OS还能够是专用OS，例如能够被用于有限目的的家用式计算装置。OS、其它计算机代码和数据能够保留在存储器模块132内，存储器模块132被以可操作方式耦接到处理器128。存储器模块132能够大体上提供用于存储由计算系统100使用的计算机代码和数据的场所。例如，存储器模块132能够包括只读存储器(ROM)、RAM、一个或者多个硬盘驱动等。信息还能够保留在可移除存储介质上并且当需要时被加载或者安装到计算系统100上。可移除存储介质能够包括例如CD-ROM、PC-CARD、存储卡、软盘、磁带和网络构件。
[0035]计算系统100还能够包括能够被以可操作方式耦接到处理器128的显示装置130。显示装置130能够是液晶显示器(LCD)(例如，有源矩阵、无源矩阵等)。可替代地，显示装置130能够是监视器例如单色显示器、彩色图形适配器(CGA)显示器、增强图形适配器(EGA)显示器、可变图形阵列(VGA)显示器、超VGA显示器、阴极射线管(CRT)等。显示装置130还能够对应于等离子体显示器或者利用电子墨水实现的显示器。
[0036]显示装置130能够被配置为显示GUI 118，GUI 118能够在计算机系统的使用者和操作系统或者在其上运行的应用程序之间提供易于使用的接口。一般来说，GUI 118能够利用图形图像、物体或者矢量表现代表程序、文件和操作选项。图形图像能够包括窗口(window)、域、对话框、菜单、图标、按钮、光标、滚动条等。这种图像能够被以预定的布局布置，或者能够被动态地产生以服务于由使用者采取的特殊动作。在操作期间，使用者能够选择和/或致动各种图形图像以引发与之相关联的功能和任务。例如，使用者能够选择打开、关闭、最小化或者最大化窗口的按钮，或者启动特定程序的图标。GUI 118能够另外地或者可替代地在显示装置130上为使用者显示信息，例如非交互性文本和图形。
[0037]计算系统100还能够包括输入装置120，输入装置120能够被以可操作方式耦接到处理器128。输入装置120能够被配置为将数据从外部世界转移到计算系统100中。输入装置120能够例如被用于相对于在显示器130的GUI 118执行跟踪和进行选择。输入装置120还能够被用于在计算系统100中发出命令。输入装置120能够包括被配置为从使用者的触摸接收输入并且通过面板子系统106将这个信息发送到处理器128的触摸感测装置例如触摸传感器面板124。在很多情形中，触摸-感测装置能够在触摸敏感表面上识别触摸以及触摸的位置和幅度。触摸感测装置能够探测并且向处理器128报告触摸，并且处理器128能够根据它的编程解释触摸。例如，处理器128能够根据特定的触摸引发任务。专用处理器能够被用于局部地处理触摸并且减轻对于计算系统的主处理器的要求。
[0038]触摸感测装置能够是基于感测技术的，包括但是不限于电容性感测、电阻性感测、表面声波感测、压力感测、光学感测等。进而，触摸感测装置能够是基于单点感测或者多点感测的。单点感测能够仅仅区别单个触摸，而多点感测能够区别同时发生的多个触摸。
[0039]如以上所讨论的那样，输入装置120能够是能够位于显示器130之上或者前面的触摸屏、与显示装置130集成，或者能够是独立的构件，例如触摸垫。
[0040]计算系统100还能够具有耦接到一个或者多个I/O装置122的能力。例如，I/O装置122能够对应于键盘、打印机、扫描仪、照相机、传声器、扬声器等。I/O装置122能够与计算系统100集成或者它们能够是独立的构件(例如，外围设备)。在一些情形中，I/O装置122能够通过有线连接(例如，电缆/端口)而被连接到计算系统100。在其它情形中，I/O装置122能够通过无线连接而被连接到计算系统100。例如，数据链路能够对应于PS/2、USB、IR、Firewire、RF、Bluetooth等。
[0041]根据本发明的实施例，计算系统100能够被设计成识别被应用于输入装置120的姿态134并且基于姿态控制计算系统100的方面。在一些情形中，姿态能够被定义为能够被映射成一个或者多个特殊计算操作的、与输入装置的程式化交互。能够通过不同的手并且更加具体地手指运动作出姿态134。可替代地或者另外地，能够利用触针作出姿态。在所有这些情形中，输入装置120能够接收姿态134，并且处理器128能够运行指令以执行与姿态134相关联的操作。另外，存储器模块132能够包括姿态操作程序136，姿态操作程序136能够是OS的一个部分或者独立的应用程序。姿态操作程序136能够大体上包括一组指令，所述指令能够识别姿态134的发生并且能够告知一个或者多个姿态软件代理和/或响应于姿态采取什么样的行动(一个或者多个)。在下面进一步讨论了关于能够被用作输入命令的各种姿态的另外的细节。
[0042]在使用者执行一个或者多个姿态时，输入装置120能够将姿态信息转发给处理器128。使用来自存储器132的指令，并且更加具体地，姿态操作程序136，处理器128能够解释姿态134并且基于姿态控制计算系统100的不同构件，例如存储器132、显示器130和I/O装置122。姿态134能够被识别为执行存储于存储器132中的应用程序中的动作、修改在显示器130上示出的图像目标、修改在存储器132中存储的数据，和/或执行I/O装置122中的动作的命令。
[0043]注意虽然图1b为了示意的目的将输入装置120和显示器130示意成两个分开的盒体，但是该两个盒体能够在一个装置上实现。还应该指出的是，虽然图1a示意出专用面板处理器102，但是面板子系统106能够被主处理器128直接地控制。另外地，还应该指出触摸传感器面板124和显示装置130能够被集成到单个触摸屏显示装置中。
[0044]图2a示意根据本发明的实施例的示例性互电容触摸传感器面板200。图2a示意在位于行迹线204和列迹线206的交点处的每一个像素202处存在杂散电容Cstray(但是为了简化绘图的目的在图2中仅仅示意出一列的Cstray)。在图2a的实例中，AC激励Vstim 214，Vstim 215和Vstim 217能够被施加到几个行，而其它的行能够被连接到DC。如将在以后解释地，Vstim 214、Vstim 215和Vstim 217能够处于不同的频率和相位。在行上的每一个激励信号能够引起电荷Qsig＝Csig x Vstim通过在受影响像素处存在的互电容而被注入列中。当手指、手掌或者其它物体存在于一个或者多个受影响像素处时，能够探测到在注入电荷(Qsig_sense)中的变化。Vstim信号214、215和217能够包括一个或者多个脉冲串216，并且每一个脉冲串能够包括一定数目的脉冲中的一个具体数目。虽然脉冲串216被示为方波，但是还能够采用其它波形例如正弦波。注意虽然图2a示意行204和列206是基本垂直的，但是如上所述它们不需要被如此排列。如上所述，每一个列206能够被连接到模拟信道(见图1中的模拟信道108)。
[0045]图2b是根据本发明的实施例在稳态(无触摸)状态中的示例性像素202的侧视图。在图2b中，示出在列迹线206和行迹线204或者被电介质210分离的电极之间的互电容的电场线208的电场。
[0046]图2c是在动态(触摸)状态中的示例性像素202的侧视图。在图2c中，已经靠近像素202放置手指212。手指212是在信号频率下的低阻抗物体，并且具有从列迹线204到身体的AC电容Cfinger。身体具有大约200pF的接地自电容Cbody，其中Cbody比Cfinger大得多。如果手指212阻挡在行和列电极之间的一些电场线208(离开电介质并且穿过行电极上方空间的那些弥散场)，则那些电场线通过在手指和身体中固有的电容路径而被分流到地面，并且结果，稳态信号电容Csig被降低ΔCsig。换言之，组合身体和手指电容用于以数量ΔCsig降低Csig(这里还能够被称作Csig_sense)，并且能够用作到地面的分流或者动态返回路径，从而阻断一些电场以导致降低的净信号电容。在像素处的信号电容变成Csig-ΔCsig，其中Csig代表静态(无触摸)分量并且ΔCsig代表动态(触摸)分量。注意由于手指、手掌或者其它物体不能阻挡所有的电场，特别地全部地保留在电介质材料内的那些电场，所以Csig-ΔCsig可以总是非零的。另外，应该理解，当手指被更加强烈地或者更加充分地推压到多触摸面板上时，手指能够趋向于变平，从而阻断越来越多的电场，并且因此ΔCsig能够是可变的并且代表手指被向下推压到面板上的程度(即从“无触摸”到“完全触摸”的范围)。
[0047]在共同转让的并且共同未决的(1)于2006年5月11日作为美国公开No.US2006/0097991公开的题目为“MultipointTouchscreen(多点触摸屏)”的美国申请No.10/840,862、(2)于2006年10月26日作为美国公开No.2006/0238522公开的题目为“Identifying Contacts On A Touch Surface(识别触摸表面上的接触)”的美国申请No.11/428,522和(3)于2007年1月3日提交的题目为“Proximity and Multi-Touch Sensor Detection andDemodulation(接近和多触摸传感器探测和解调)”的美国申请No.11/649,998中描述了多触摸传感器探测的进一步细节，包括利用触摸面板的接近探测，其每一件由此在这里通过引用而被整体并入。
[0048]图3示意根据本发明的实施例的多点处理方法300。例如，能够利用图1a或者图1b所示的系统执行多点处理方法300。多点处理方法300大体上在方框302处开始，在此处能够从多点输入装置，并且更加具体地从多点触摸屏读出图像。虽然可以使用术语“图像”，但是应该指出，数据能够体现为其它形式。在大多数情形中，从触摸传感器面板读出的图像能够为触摸传感器面板的每一个感测点或者像素提供作为位置(X和Y)的函数的幅度(Z)。幅度能够例如反映在每一个点处测量的电容。
[0049]在方框302之后，多点处理方法300前进到方框304，在此处图像能够被转换成特征的集合或者列表。每一个特征能够代表不同的输入例如触摸。在大多数情形中，每一个特征能够包括它的自身独特的标识符(ID)、x坐标、y坐标、Z幅度、角度Θ、面积A等。
[0050]图4a和4b示意根据本发明的实施例的示例性时域图像420。在图像420中，存在基于两个不同的触摸的两个特征422。触摸能够例如由触摸触摸屏的一对手指形成。如所示那样，每一个特征422能够包括独特的标识符(ID)、x坐标、y坐标、Z幅度、角度Θ和面积A。更加具体地，第一特征422A能够由ID₁、X₁、Y₁、Z₁、Θ₁、A₁代表并且第二特征422B能够由ID₂、X₂、Y₂、Z₂、Θ₂、A₂代表。能够例如使用多触摸协议输出这个数据。
[0051]能够使用在题目为“Multipoint Touchscreen(多点触摸屏)”的共同未决的美国申请No.10/840,862中描述的方法完成从数据或者图像到特征的转换。如在其中公开地，原数据能够被以数字化形式接收，并且能够包括关于触摸屏的每一个节点的数值。数值能够在0和256之间，其中0表示无触摸压力并且256表示完全触摸压力。此后，原数据能够被滤波以减轻噪音。一旦已被滤波，便能够产生示意每一组已连接点的拓扑的梯度数据。此后，能够基于梯度数据计算用于触摸区域的边界(即，关于哪些点被分组到一起以形成每一个触摸区域作出确定)。例如，能够使用watershed算法。一旦边界已被确定，便能够计算用于每一个触摸区域的数据(例如，X、Y、Z、Θ、A)。
[0052]再次参考图3，在方框304之后，多点处理方法300前进到方框306，在此处能够执行特征分类和分组。在分类期间，能够确定每一个特征的身份。例如，特征能够被分类成具体的手指、拇指、手掌或者其它物体。一旦已被分类，特征便能够被分组。其中形成组的方式能够大范围地改变。在大多数情形中，能够基于一些准则(例如，它们带有类似的属性)对特征分组。例如，图4a和图4b所示的两个特征能够被分组到一起，因为这些特征中的每一个均位于彼此的附近或者因为它们是来自同一只手的。分组能够包括一定程度的过滤以过滤掉并不是触摸事件的一个部分的特征。在过滤时，一个或者多个特征能够被放弃，因为它们或者满足某个预定准则或者因为它们并不满足某个预定准则。例如，特征之一能够被分类成位于平板PC的边缘处的拇指。因为拇指被用于抓持装置而不是被用于执行任务，所以从那里产生的特征能够被放弃，即，不被视为正被处理的触摸事件的一个部分。
[0053]在方框306之后，多点处理方法300前进到方框308，在此处能够计算用于特征组的关键参数。关键参数能够包括在特征之间的距离，所有特征的X/Y质心、特征旋转、组的总压力(例如，在质心处的压力)等。如在图5中所示，计算能够包括发现质心C，从质心C到每一个特征绘制虚线530，对于每一条虚线(D₁和D₂)限定距离D，并且然后将距离D₁和D₂平均化。一旦参数已被计算，便能够报告参数数值。能够通常利用组标识符(GID)和在每一组内的特征数目(在此情形中三个)报告参数数值。在大多数情形中，能够报告两个初始和当前参数数值。初始参数数值能够是基于放下的，即，当使用者将它们的手指置于触摸屏上时，并且当前数值能够是基于在放下之后发生的行程内的任何点的。
[0054]再次参考图3，在使用者行程期间方框302-308能够被反复地执行由此产生多个顺序配置信号。能够在以后的步骤中比较初始和当前参数以执行系统中的动作。
[0055]在方框308之后，过程流前进到方框310，在此处组能够被与用户界面(UI)元素相关联。UI元素能够是按钮框、表、滑块、轮子、旋钮等。每一个UI元素能够代表用户接口的一种构件或者控制。在UI元素(一个或者多个)后面的应用程序能够访问在方框308中计算的参数数据。在一种实现方式中，应用程序能够评价触摸数据和与之相应的UI元素的相关性。所述评价能够是基于某个预定准则的。评价能够包括产生品质因数，并且，只要UI元素具有最高品质因数，便给予它对组的唯一访问。甚至能够存在一定程度的滞后(例如，一旦UI元素之一要求控制那个组，则该组便坚持该UI元素直至另一UI元素具有更高的评价)。例如，评价能够包括对于与UI元素相关联的图像目标确定邻近质心(或者特征)。
[0056]在方框310之后，多点处理方法300前进到方框312和314。能够大致同时地执行方框312和314。从使用者的观点，在一个实施例中，方框312和314看起来是被同时地执行的。在方框312中，能够基于在初始和当前参数数值之间的差异，并且，如果存在的话还能够基于它们与之相关联的UI元素而执行一个或者多个动作。在方框314中，能够提供与正被执行的一个或者多个动作有关的使用者反馈。例如，使用者反馈能够包括显示、音频、触觉反馈等。
[0057]图6示意根据本发明的实施例的参数计算方法650。参数计算方法650能够例如对应于图3所示的方框308。参数计算方法650大体上在方框652处开始，在此处能够接收特征组。在方框652之后，参数计算方法650前进到方框654，在此处能够关于特征组中的特征数目是否已经改变作出确定。例如，特征数目能够由于使用者提起或者放置另外的手指而已经改变。能够要求不同的手指来执行不同的控制(例如，跟踪、作姿态)。如果特征数目已经改变，则参数计算方法650前进到方框656，在此处能够计算初始参数数值。如果数目保持相同，则参数计算方法650前进到方框658，在此处能够计算当前参数数值。此后，参数计算方法650前进到方框660，在此处能够报告初始和当前参数数值。例如，初始参数数值能够包含在点之间的平均初始距离(或者距离(AVG)初始)并且当前参数数值能够包含在点之间的平均当前距离(或者距离(AVG)当前)。这些距离能够在随后的步骤中进行比较以控制计算机系统的各种方面。
[0058]以上方法和技术能够被用于实施任何数目的GUI接口目标和动作。能够利用运行固件或者软件的处理器执行这种姿态的探测和实现。例如，在传感器面板上基本同时的安置两个或者更多手指，或者相对彼此紧邻地在传感器面板上安置两个或者更多手指，能够唤起位置控制功能。对手指的改变然后能够唤起运动连续模式。
[0059]图7示意根据本发明的实施例从位置控制模式到运动连续模式的几个示例性转换。在图7的实例中，当使用者在初始位置701处将两个或者更多手指置于传感器面板704上时能够唤起位置控制模式。在可替代实施例中，将两个手指置于传感器面板上能够被基本同时地和/或能够在彼此间特定的距离内执行以唤起位置控制模式。虽然在图7中示出两个手指(拇指700和食指702)，但是能够使用任何的两个或者更多手指。在一些实施例中，能够向下靠近或者在光标、图标等(一起地被称作目标)706之上放置手指700和702以执行光标或者目标的位置控制(移动)。在其它实施例中，手指700和702能够被向下置于任何位置，并且将被移动的目标能够靠近或者在手指下面出现。只要两个或者更多手指保持触摸传感器面板，手指便能够被四处移动以在目标上实现位置控制。应该理解，虽然图7以目标706靠近或者在使用者的手指下面出现示意了触摸屏实施例，但是在平板或者其它非触摸屏实施例中，图像例如目标706连同任何其它图像能够在独立的显示装置上出现。
[0060]在图7示意的本发明的实施例中，在两个或者更多手指被沿着传感器面板移动时，当一个或者多个手指被提起但是至少一个手指保持与传感器面板接触时能够唤起能够包括卷动或者拖曳的运动连续模式。这种手指的提起能够在传感器面板上的任何位置执行，或者能够被限制为传感器面板的边缘(在此处能够预期一个或者多个手指移出传感器面板以有效地形成提起状态)。能够部分地通过识别边缘区域而探测到后者。在又一实施例中，如果在边缘区域中探测到两个或者更多手指，则即使无任何手指被提起也能够唤起光标运动连续模式。
[0061]图7示意第一示例性情形，其中使用者已经保持两个手指在传感器面板的表面上(见触摸718和720的小片或者图像)，但是已经将手向上(见方向箭头708)移动到第一新位置703直至食指702已经移出传感器面板，仅仅保留拇指700触摸传感器面板。注意位置控制至此已经在操作中，其中目标706随着手指移动。食指702移出传感器面板能够被解释为手指提起，此时能够唤起运动连续模式(将在下文中更加详细地讨论)。
[0062]图7还示意第二示例性情形，其中使用者已经保持两个手指在传感器面板的表面上，但是已经将手向左(见方向箭头710)移动到第二新位置705直至拇指700已经移出传感器面板，仅仅保留食指702触摸传感器面板。注意位置控制至此已经在操作中，其中目标706随着手指移动。拇指700移出传感器面板能够被解释成手指提起，此时运动连续模式能够被唤起。
[0063]图7还示意第三示例性情形，其中使用者保持两个手指在传感器面板的表面上同时将手向下(见方向箭头712)移动到第三新位置707直至拇指700从传感器面板提起的时刻，仅仅保留食指702触摸传感器面板。注意位置控制至此已经在操作中，其中目标706随着手指移动。还注意在该实例中，手指也不靠近传感器面板的边缘。提起拇指700能够唤起运动连续模式。
[0064]图7还示意第四示例性情形，其中使用者保持两个手指在传感器面板的表面上，同时将手向右(见方向箭头714)移动到第四新位置709直至拇指700和食指702均在触摸传感器面板上的边缘区域716的时刻。注意位置控制具有至此已经在操作中，其中目标706随着手指移动。在边缘区域716中探测到拇指700和食指702能够唤起运动连续模式，即使手指未被从传感器面板提起。
[0065]图8示意根据本发明的实施例从位置控制模式到运动连续模式的几个其它示例性转换。在图8的实例中，当使用者将两个或者更多手指在初始位置801处置于传感器面板804上时能够唤起位置控制模式。在可替代实施例中，将两个手指置于传感器面板上能够被基本同时地和/或能够在相互间特定距离内执行以唤起位置控制模式。虽然在图8中示出两个手指(食指802和中指822)，但是能够使用任何两个或者更多手指。在一些实施例中，能够向下靠近或者在目标806之上放置手指802和822以执行光标或者目标的位置控制(移动)。在其它实施例中，手指802和822能够在传感器面板上被向下放置在任何位置，并且将被移动的目标能够靠近或者在手指下面出现。只要两个或者更多手指保持触摸传感器面板，手指便能够被四处移动以在目标上实现位置控制。应该理解，虽然图8以目标806靠近或者在使用者的手指下面出现示意了触摸屏实施例，但是在平板或者其它非触摸屏实施例中，图像例如目标806连同任何其它图像能够在独立的显示装置上出现。在图8未示出的其它实施例中，仅仅一个手指能够被向下触摸以唤起位置控制模式。
[0066]在图8示意的本发明的实施例中，当一个或者多个另外的手指在传感器面板上触摸而一个或者多个已经触摸的手指保持与传感器面板接触，或者一个或者多个已经触摸的手指被以更大的作用力向下推压或者在其它情形中朝着传感器面板变平，同时一个或者多个已经触摸的手指沿着传感器面板移动时，能够唤起能够包括卷动或者拖曳的运动连续模式。手指的这个触摸或者变平能够在传感器面板上在任何位置执行。在可替代实施例中，将一个或者多个另外的手指置于传感器面板上能够在相互间特定距离内执行以唤起运动连续模式。
[0067]图8示意第一示例性情形，其中使用者已经保持两个手指在传感器面板的表面上(见触摸818和820的小片或者图像)，但是已经将手向左(见方向箭头810)移动到第一新位置803直至拇指800另外地在传感器面板上触摸的时刻。注意位置控制至此已在操作中，其中目标806随着手指移动。拇指800在传感器面板上触及能够唤起运动连续模式。
[0068]图8还示意第二示例性情形，其中使用者已经保持两个手指在传感器面板的表面上(见触摸818和820的小片或者图像)，但是已经将手向上(见方向箭头808)移动到第二新位置805直至手指802和822朝着传感器面板被更加强烈地推压或者在其它情形中变平(见所产生的更大的小片824和826)。注意位置控制至此已在操作中，其中目标806随着手指移动。在传感器面板上感测到另外的作用力或者探测到更大的小片能够唤起运动连续模式。在于____提交的题目为“Touch screen Stack-Up Processing(触摸屏堆叠处理)”的共同未决美国申请No.____中描述了作用力-感测触摸传感器面板，其内容在这里通过引用而被并入。
[0069]如果如上所述唤起运动连续模式，则卷动可视区域或者拖曳光标或者目标能够沿着特定方向继续。保持触摸的手指不必继续移动。例如，如果在触摸手指向上运动之后唤起运动连续模式，则向上卷动文本、图像等能够发生，即便保持触摸的手指停止移动(这能够在传感器面板的边缘处发生)。目标能够在触摸手指的大致位置处保持基本静止而卷动或者拖曳目标能够继续。在向上移动的本实例中，能够以固定速度沿着向上方向执行卷动或者拖曳，或者速度和方向能够基本类似于在运动连续模式被唤起时触摸手指的速度和方向。后者能够要求存储器自动回归地存储手指速率和方向从而当运动连续模式被唤起时，最后存储的速率和方向能够被检索，并且目标能够沿着存储的方向以存储的速率继续移动。
[0070]在运动连续模式期间，如果一个或者多个另外的手指被从传感器面板提起，则卷动或者拖曳能够终止。如果一个或者多个手指被向下放回，则正常目标位置控制(拖曳)能够被再次唤起。因此，使用者能够容易地在用于在可视区域内精细定位的位置控制和用于在大距离上导航的目标运动连续之间选择。
[0071]图9a-9h示意根据本发明的实施例能够在运动连续模式期间产生的示例性虚拟控制环的操作。当运动连续模式被唤起时，能够产生虚拟控制环或者操纵杆以提供增强的运动控制能力。注意虚拟控制环能够或者被显示给使用者或者保持不可视。特别地在小传感器面板上，虚拟控制环能够被用作操纵杆以在文献、照片、网页、e-mail列表、地址簿、日历、游戏等内导航。
[0072]在图9a的实例中，如果在运动连续模式被唤起时手指900沿着向前方向902移动，则虚拟控制环904能够形成有沿着向前方向指向的速率矢量906和与在运动连续模式被唤起时手指900的速率成比例的幅度。速率矢量906能够代表运动连续速率，并且能够在虚拟控制环904中从空值908产生。
[0073]能够执行基于在运动连续被唤起时手指900的速率的反演计算以确定零速率“空值”908或者虚拟控制环904的中心位置。通常，由触摸手指产生的触摸的质心从空值越远地定位，则速率越高(直至某个最大速率)，并且越靠近空值，则速率越慢。在无触摸屏的键盘实施例中，因为空值908能够变得更加难以重新定位，所以手指900越远离空值，能够使得空值越宽(空圆)而不是仅仅一个点。这能够使得更加易于将手指900(如由小片质心限定的)移动到空值中以停止运动。
[0074]注意速率矢量906的点910能够与计算出的由手指900产生的小片912的质心一致。虚拟控制环904能够遵循手指900，无论它在运动连续模式被唤起之后变得静止还是继续沿着方向902移动，或者在其它实施例中能保持静止，无论手指900继续移动还是保持静止。
[0075]如果手指900从图9a所示位置向后移动到图9b所示位置(即相对于空值908向后)，则速率矢量906能够收缩，这示意更小的向前速率。只要手指质心保持从空值向前并且矢量指向前，则向前运动继续。如果手指900继续向后移动到图9c所示的位置(即直接地在空值908之上)，则速率矢量906能够消失，这示意无向前速率。换言之，如果手指质心被拉回到空值，则矢量能够收缩为零，并且运动能够停止。如果手指900继续向后移动到图9d所示的位置，则速率矢量906能够指向后，这示意向后速率(即沿着相反方向的运动连续)。
[0076]应该指出，手指900能够沿着其它方向例如向右、向左和以一定角度移动，能够沿着那些方向形成速率矢量，能够产生虚拟控制环图9e、图9f和图9g，并且运动能够沿着那些方向继续。换言之，在虚拟控制环内的速率矢量能够被用作操纵杆，其中当它在控制环内移动时手指能够控制运动连续的速率和方向。
[0077]然而，手指有时能够移动超过虚拟控制环。如上所述，手指从空值移动地越远，则速率越高，直至仍然允许合理的可控性的最大极限。因为远离空值地移动将不会将速率增加至超过这个最大极限，然而这种大的移动使得更加难以重新定位空值(在其中虚拟控制环不可视的平板或者键盘实施例中)，整个虚拟控制环和空值能够随着手指移动从而手指总是在虚拟控制环的边界处或者内部并且靠近空值。
[0078]还应该指出虚拟控制环不需要是理想圆形的。它能够是椭圆形或者椭圆体以沿着优选轴线例如在进入运动连续模式之前的手指运动轴线提供或多或少敏感性的速率控制。
[0079]图9h示出具有最初由于在运动连续模式被唤起时手914沿着方向902向上移动而在位置916处产生的向前速率矢量906的虚拟控制环904。在运动连续模式期间，如果将手指900沿着方向914远离空值908地拖曳到新的位置918，则速率矢量906现在能够沿着与914相同的方向指向。然而，速率矢量906的幅度将不是基于在初始位置916处从虚拟控制环904中的空值908向外线性插值的，而是速率能够在最大极限处被剪断并且速率矢量906将绝不会延伸超过由虚拟控制环施加的极限。因为这个速率限制，如在图9h中所示，当手指移动到新的位置918时，能够随着手指900拉动虚拟控制环904和空值908。因此，虚拟控制环904和空值908的位置能够变得与手指900相关，从而手指能够利用非常小的手指运动实现速度和方向控制。
[0080]特别地在小传感器面板和触摸屏上，虚拟控制环能够被用作操纵杆以在文献、网页、列表、游戏中四处移动。位置控制模式能够被用于四处移动到在屏幕可视区域内的准确位置，而运动连续模式，因为它具有可变的速率和方向，能够被更好地用于将屏幕可视区域改变为当前不可视的远处的部分(在此情形中，能够使用最高速率)，或者附近的部分(在此情形中，能够使用低速率)。
[0081]图10a示意根据本发明的实施例能够探测手指和手运动并且在位置控制和运动连续模式之间切换的、能够包括触摸传感器面板1024、显示装置1030和在图1的计算系统100中的其它计算系统模块的示例性移动电话1036。
[0082]图10b示意根据本发明的实施例能够探测手指和手运动并且在位置控制和运动连续模式之间切换的、能够包括触摸传感器面板1024、显示装置1030和在图1的计算系统100中的其它计算系统模块的示例性数字音频/视频播放器1038。
[0083]虽然已经参考附图充分描述了本发明的实施例，但是应该指出，对于本领域技术人员而言，各种改变和修改将变得明显。这种改变和修改应该被理解成是被包括在如由所附权利要求限定的本发明实施例的范围内的。