[发明专利]用于分类触敏表面上的触摸事件的方法和设备

说明书

一种分类触摸事件的设备。该设备包括触敏表面，其配置成在物体触摸该触敏表面时生成触摸事件。触摸事件在与表面接触时需要机械振动。该设备包括：触摸事件检测器，配置成检测触摸的开始；以及触摸事件分类器，配置成分类触摸事件，以识别用于触摸事件的物体。机械振动经由包括指尖、指垫、指甲和指节的任一个手指部分来创建，其各具有相互不同的唯一特征。

本申请是申请日为2012年10月18日、申请号为201280062500.7、名称为“用于分类触敏表面上的触摸事件的方法和设备”的发明申请的分案。

本申请要求2011年10月18日提交的美国临时专利申请No.61/627831的权益，通过引用将其结合于此，如同本文中完全提出一样。

技术领域

本发明涉及对触摸交互的增强；以及更具体来说，涉及用于分类触敏表面上的触摸事件的设备和方法。

背景技术

计算机越来越多地包含直接触摸界面，其见于包括从售货亭和互动桌面到平板计算机和手持移动装置在内的形式。当前，触摸屏上的手指输入以过分简单化方式来操控，常常简化为X/Y坐标。存在许多技术，其具有数字化不同类型的输入的能力。存在两种主要触摸感测方式：有源和无源。有源方式的主要不利方面在于，必须使用显式物体(例如特殊笔)，其采用电子器件(以及电池(若没有附连的话))来实现。例如，采用笔尖上的红外光发射器所扩充的笔能够在市场销售的Microsoft Surface上使用。还致力于使用笔以外的工具，包括例如用于绘画应用的红外光发射刷。当前系统一般没有尝试区分不同的笔(也许只是区分笔与手指输入)。可变调制红外光实现识别，但是要求专门硬件。另外，超声波能够用于输入定位，并且也能够提供笔ID。电容耦合允许用户或物体被定位和识别，但是这要求接地板或物理连接起作用。

另一种方法、即基于电磁谐振的感测在有源与无源之间进行操作。虽然工具和实物无需加电，但是它们包含谐振线圈，其由它们在其上进行操作的专门平板所生成的接近EM场来激励。虽然具有极高能力、包括提供ID的能力，但是桌面大小的装备在当前是极昂贵的。还有可能支持经过RFID和视觉处理的组合的物体标识，其提供更大的可缩放性。

基准标记是真正的无源方式。它们经过唯一建模标签—常常按照贴签形状因数—来提供物体的ID。这种方法已经表明是极高能力的—唯一主要缺点是标记的大小，其一般阻止放置于小表面、例如笔尖上。基准标记还能够按照电容感测方式进行工作，从而允许标签嵌入物体中。另外，物体的形状能够以光学方式来捕获，并且用于分类(例如鼠标和键盘)。

一般来说，上述技术要求提供输入的物体的仪表，这对手指是成问题的(即，人们不喜欢在其手指或手上佩戴东西)。研究人员还着眼于手腕戴的声传感器，其能够分类手指配合(finger on finger)的动作、例如收聚或弹开。手指轻叩也能够经过声指纹在人体上定位。但是，后一类系统要求传感器放置于用户。

没有仪表，手指的某些区域能够经过计算机视觉(例如垫和尖)来确定。使用加速计，能够区分软和硬轻叩。最后，飞行时间分析能够用来定位物体表面的触摸事件。

当代互动表面一般将手指触摸看作是单类输入(这个方面的部分例外是指纹扫描系统，其能够捕获高分辨率指纹图像，以推断手指的3D“手势”；另外，经由光或电容感测的接触区域能够被认为是额外输入维)。但是，这是粗略简化—手指在其运动能力和解剖组成方面均是不同附属物。在很大程度上忽略支持手指输入的附加维，因为为用户装备有源或无源组件是有创的。

发明内容

当前，为了让手指在空间的单个点执行不同操作，它必须被超载(overload)、通常通过手指的轻叩-保持周期或调弦(例如，双指轻叩表示右击)来触发。这能够触发临时上下文菜单，其允许用户选择若干动作之一。手指超载的一个备选方案是使功能性进入一个或多个按钮。例如，存在一种方案，其中按钮用于使窗口为最小，以及另一个用于将它关闭。但是，这对于具有有限屏幕不动产的移动装置是成问题的。