CN101243382A - 处理跟踪板装置的原始数据的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
描述了一种输入装置和系统，其获取(测量)原始跟踪板传感器数据，并将该数据传送至主机，在主机中通过在一个或多个主机中央处理单元上执行的应用分析该数据。所产生的输入处理架构提供一种跟踪板输入装置，其与现有技术跟踪板装置相比，不仅制造成本较低，而且较灵活。较低的成本可以通过消除现有技术的用于处理传感器数据的专用跟踪板硬件(例如处理器及关联的固件存储器)来实现。增加的灵活性可以通过经由在主机上执行的软件提供特征集功能性来实现。在这种架构中，跟踪板功能性可以通过软件升级程序被修改、更新和增强。
Description
相关申请的交叉参考
本申请为2004年9月24日申请的共同待决美国专利申请No.10/949,060的部分继续申请，在此通过参考并入其全部内容，并要求对其的优先权。
技术领域
本发明总的涉及计算机输入装置，更具体地涉及生成测量(原始)传感器数据并将其传送至主机系统的跟踪板输入装置。主机系统上执行的软件分析原始传感器数据以确定用户动作。
背景技术
跟踪板为代替或联合鼠标或跟踪球而使用的一种触控感测平面数字化输入装置。在使用中，操作者将手指放在跟踪板上并沿触控感测平面表面移动手指。跟踪板检测手指的移动，并作为响应将位置和/或移动信号提供给计算机。有两种常见类型的跟踪板传感器装置：电阻型和电容型。电阻型跟踪板传感器是一种使用通常由空气分离的两层材料的机械传感器。来自手指的压力推压顶层(通常为薄、透明的聚酯薄膜)从而使其接触底层(通常为玻璃)。测量接触点的电压，计算手指的位置和/或移动并将其传送至主机系统。在移除手指之后，顶层“弹回”至其初始配置。与之对照，电容型跟踪或触控板传感器为一种利用印制电路板(“PCB”)或柔性(flex)电路技术制成的固态传感器。导电轨道(trace)的顶栅格上或与其紧邻的手指改变相邻轨道之间的电容耦合或者每个轨道的自电容。测量这种电容改变，计算手指的位置和/或移动并将其传送至主机系统。
参见图1，现有技术的计算机系统100包括经由通信路径115耦合至主机模块110的跟踪板装置105。跟踪板装置105包括传感器120、数据获取电路125、处理器130、存储器135和传送电路140。在电容型跟踪板装置的情况下，当用户手指在传感器120的表面上移动时，数据获取电路125测量相邻传感器元件之间的电容耦合(或者给定传感器元件的自电容)的变化。处理器130联系存储器135来处理所获取的电容信号，以计算指示用户手指在传感器120上的位置的信号(例如，Δx和Δy信号)。在某些现有技术的跟踪板装置中，处理器130还可以确定是否多个手指正在激活传感器120，以及是否正在做出某些预定手指移动(常称为“手势”)，例如“选择”、“拖动”、“打开文件”、“关闭文件”操作。以特定间隙(例如每秒50次)，将处理器130所确定的用户手指位置和/或移动经由通信路径115传送到主机模块110。在主机模块110中，接收电路145接收所传送的跟踪板信号并将其信息传送给驱动器应用150。驱动器应用150进而使得所计算的传感器信息为其它应用(例如，诸如窗口显示子系统应用155之类)可用。因此，现有技术系统100利用专用的处理器来测量和分析原始跟踪板传感器数据，以生成指示用户动作的信号。
本领域的普通技术人员能够理解处理器130可以通用处理器(例如微处理器)、微控制器、或者专用或定制设计的处理器或状态机(例如特定应用集成电路或定制设计的门阵列器件)实现。此外，存储器135通常用于提供指令的永久存储(即固件)以驱动处理器130，并且可以可选地包括随机存取存储器和/或寄存器存储。图1的架构的优点在于数据模块110无需知晓或理解传感器120所生成的数据的类型。上述特点的推论是主机模块110不处理跟踪板传感器数据。
本领域的普通技术人员还能够理解图1的架构的缺点在于跟踪板装置105提供的特征集(即，可检测的移动)被其专用硬件-处理器130和关联固件(存储器135)实质上固定了。图1的架构的另一缺点在于每个制造的装置105包括处理器130和关联的固件存储器135的成本。因此，提供克服了这些固有缺点的一种跟踪板装置将是有益的。
发明内容
在本发明的一个实施例中，提供了一种跟踪板输入装置，该跟踪板输入装置包括：跟踪板传感器元件，其生成代表跟踪板传感器特性(即，电容或电阻)的输出信号；数据获取电路，其测量用于编码跟踪板传感器的特性的(数)值；以及通信电路，其将测量的跟踪板传感器值传送至通用处理器进行分析，该通用处理器还负责执行用户和其它系统级任务或应用。在一个特定实施例中，跟踪板传感器为电容型跟踪板传感器，以使测量值包含原始跟踪板传感器值，通用处理器对应于主机系统的中央处理单元。
附图说明
图1以框图的形式示出根据现有技术的跟踪板计算机系统架构。
图2以框图的形式示出根据本发明一个实施例的跟踪板计算机系统架构。
图3以框图的形式示出根据本发明一个实施例的跟踪板装置和主机系统。
图4以框图的形式示出根据本发明一个实施例的跟踪板传感器数据获取系统。
图5以流程图的形式示出根据本发明一个实施例的数据获取方法。
图6至图9示出利用根据本申请公开的系统可以在触控板上所做并被解释为用户级任务的各种手势。
图10示出所公开的触控板装置以及用于将来自手势的测量数据值解释为主机应用的用户级任务的主机模块。
具体实施方式
首先参见图2，其示出根据本发明的包含跟踪板装置的系统的总体架构。如图所示，系统200包括经由通信路径215耦合至主机模块210的跟踪板装置205。跟踪板装置205包括：跟踪板传感器220，其基于用户对其的操作生成信号；数据获取电路225，用于俘获或测量传感器；以及传送电路230，用于收集测量的传感器数据值并将其经由通信路径215定期传送至主机模块210。在主机模块210，接收电路235接收测量的传感器数据并将其传送给驱动器应用240。驱动器应用240进而处理或分析测量数据以确定用户的动作(例如，“单击”、“双击”、“卷动”或“拖动”操作)，将所计算位置和/或移动信息传送给其它应用(例如，诸如窗口显示子系统应用245之类)。根据本发明，驱动器应用240由主机处理器250执行，主机处理器250如图所示还负责执行(至少部分)一个或多个用户应用或处理255。请注意以下的重要点：跟踪板装置205不具有处理或分析从传感器220获取的数据信号(值)的能力。根据本发明，传感器数据由主机系统的通用处理器或中央处理单元(“CPU”)来分析。
图2的架构考虑并利用被结合到主机系统(例如笔记本或其它个人电脑、工作站和服务器)中的现代CPU的处理能力的独特优点。图2的这种考虑和架构使得计算机系统200与现有技术提供的系统相比不仅制造成本较低，而且较灵活。较低的成本可以通过消除现有技术的用于处理触控板传感器数据的专用硬件(例如处理器及关联的固件存储器，参见图1中的组件130和135)来实现。增加的灵活性可以通过经由在主机CPU上执行的软件提供特征集功能性，即通过在一个或多个主机CPU上处理/分析测量的触控板传感器数据来实现。在这种架构中，跟踪板功能性可以通过传统的软件升级程序被修改、更新和增强。
进行如下的说明，以使得本领域技术人员能够实现和使用所请求保护并在如下所讨论的特定实施例的上下文中提供的本发明，并且本领域的技术人员将容易地理解本发明的变化。因而，此处所附的权利要求的并非意图由所公开的实施例的限定，而是使得权利要求的最宽范围与此处公开的原理和特征一致。
参见图3，根据本发明一个实施例的跟踪板装置300包括m行乘n列电容型传感器阵列305、数据获取电路310(其自身包括多路复用器(“MUX”)电路315、存储电容器320和扫描电路325)、以及通用串口总线(“USB”)传送电路330。在操作期间，MUX电路315负责将连续的传感器阵列单元(例如，行，列，或单个像素，即在行和列交叉处的单元)以可控/顺序的方式耦合和激发到存储电容器320，并向扫描电路325指示测量周期已经开始。当存储电容器320上的电荷达到特定值或阈值时，扫描电路325记录将存储电容器320充电至该特定阈值所需的时间。因而，扫描电路325提供作为选定传感器阵列单元的电容的直接指示的数字值。USB传送电路330负责将测量的电容值收集在包中，并将其按照USB协议经由USB总线340传送到主机模块335。本领域普通技术人员能够理解，根据所使用的USB版本和总线340的带宽而定，USB传送电路330可以一个以上、一个或一个以上的包的形式将每帧数据传送至主机模块335。当主机模块的USB接收电路345经由USB总线340从跟踪板装置300接收测量的传感器数据时，它将测量的电容数据拆包并传送至驱动器应用350。驱动器应用350进而接收并处理原始(测量的)电容数据，以向操作系统应用355提供有意义的光标移动输入。(本领域技术人员能够理解，扫描电路325以预定次序或顺序测量来自传感器阵列305的电容值，并且该顺序必须为驱动器应用350事先知晓，或者被连同测量的传感器数据一起传送至驱动器应用350。)在一个实施例中，驱动器应用350实现传统地由专用跟踪板处理器(例如图1的处理器130和固件存储器135)提供的跟踪板算法。
参照图4，其示出可以为行列可寻址电容型传感器阵列实现的MUX电路315的更详细视图。如图所示，传感器阵列400的各行通过MUX-1 410电耦合至电压源Vcc 405，并通过MUX-2420电耦合至存储电容器415。(尽管未详细示出，传感器阵列400的各列类似地通过其它MUX电路-模块425耦合至Vcc 405以及存储电容器415。)
现在参照图5，在操作中，MUX-1 410将第一传感器阵列行耦合至Vcc 405预定时段(块500)，然后将该行从Vcc 405隔离或断开(块505)。接着，MUX-2 420将同一行耦合至存储电容器415预定时段，或者直至存储电容器415上的电压达到预定阈值(块510)。如果在MUX-2 420将选定传感器行耦合至存储电容器415期间，该存储电容器的电压达到预定阈值(块515的“是”分支)，则由扫描电路325记录与将存储电容器充电至阈值所花费的时间相对应的数字值(块520)。如果在MUX-2 420将选定传感器行耦合至存储电容器415期间，该存储电容器的电压没有达到预定阈值(块515的“否”分支)，则重复块500-510的操作。一旦已经获得与选定行的电容相对应的数字值(块520)，则进行检查以察看是否存在需要采样的传感器阵列400中的附加行。如果传感器阵列400中的所有行已经按照块500-520采样(块525的“是”分支)，则使用相同的处理获取传感器阵列400中各列传感器单元的电容值(块535)。一旦所有行和所有列已经被按照块500-535处理，则重复整个处理(块540)。另一方面，如果存在还没有按照块500-520采样的传感器阵列400中的行(块525的“否”分支)，则进行块500-525的操作。
在一个实施例中：传感器阵列400包括16×32电容栅格，提供48个输出信道；Vcc为3.3伏特；存储电容器415约为10,000皮法，平均行电容值约为12皮法；平均列电容值约为9皮法；由于用户手指接触传感器阵列400导致的行或列电极的电容平均变化约为0.2皮法；获得数字电容值的阈值为1.6伏特；MUX电路410、420和425切换的速率为6兆赫。在上述数值的情况下，已经发现需要花费约580-600个采样周期来将存储电容器415充电至阈值电压。在一个实施例中，数字电容值实际上为将存储电容器415充电至阈值所需的采样周期的计数值。本领域普通技术人员能够理解，该值与传感器单元(例如，行或列)的电容值直接相关。在本实施例中，扫描电路325(联系MUX电路410、420和425以及存储电容器415)将48个传感器阵列输出中的每一个输出每秒测量125次，其中每个测量值包含10位数值(无符号整数)。参照扫描电路325在作为帧的125个时间点(epoch)中的每一个中从传感器阵列400获取的48个测量值，示例的跟踪板传感器装置生成：
如针对图2描述并在图3中进一步展示的，驱动器应用350由通用处理单元360执行，通用处理单元360还负责执行用户应用和任务，例如365。换言之，根据本发明，原始跟踪板传感器数据由与主机系统关联的一个或者多个通用处理单元分析，而不是由与跟踪板装置300关联的专用处理器或者处理电路分析。图2和图3的架构的直接结果是负有分析跟踪板传感器数据任务的处理资源(例如CPU)必须与其它计算机系统处理需求(例如其它系统级或用户级应用)共享。
可以对所述实施例的材料、组件和电路单元进行各种改变，而不脱离所附权利要求的范围。考虑例如图3的系统。其它实施例可以包括更小(例如10×16)或更大(例如32×32)的传感器阵列305。此外，可以使用不同于125赫兹(“Hz”)的帧速率以及不同于10位的采样分辨率。还能够理解，主机系统可以包括一个以上的通用处理单元(例如处理器250)。此外，图2和图3中与跟踪板装置205或300作为整体示出的某些电路可以实现为还用于其它功能的电路。例如，传送电路230和330可以被例如其它USB输入装置(诸如键盘)共享。此外，本领域普通技术人员能够理解，本发明还适用于非正常(pixilated)的而不是行列可寻址的跟踪板传感器装置。还能够理解，图5概括的操作程序可以修改。例如，传感器列值可以在传感器行值之前获得。或者，传感器行数据和传感器列数据可以交织(interlaced)和/或同时测量。在任何情况下，应该理解，扫描电路325以设定次序测量传感器板特征值(例如，电容或电阻)，并且该次序必须为驱动器应用350知晓或者被传递至驱动器应用350。在另一实施例中，扫描电路325可以任何便利的方式测量传感器特征值，并将其在通过传送电路330传送之前记录在驱动器应用350知晓或者期望的序列中。
跟踪板装置300可以检测各种手势并将其解释为用户级任务或操作。例如，在跟踪板装置300的传感元件305上所做的用户手势包括接触一个数位、同时接触两个或更多数位、在滑动移动的情况下接触一个或多个数位、接触并滑动移动一个或多个数位同时静态(stationary)接触一个或多个数位、接触并相向移动两个或更多数位、轻叩一个或多个数位、接触并展开移动两个或更多数位、在轻叩(tap)一个或多个数位的情况下接触一个或多个数位、接触手的一部分(例如，手掌)、以及接触并移动手的一部分。此外，一个或两个手的数位或部分也可以用于在跟踪板装置上所做的手势。
某些一指手势包括：在跟踪板装置上的一指轻叩，用于实现左击鼠标操作；和一指落下并保持在跟踪板装置上，用于实现光标移动。跟踪板装置上的某些二指手势包括：(1)二指一起落下并垂直移动，用于实现垂直卷动操作；(2)二指一起落下并水平移动，用于实现水平卷动操作；(3)二指轻叩以实现操作；(4)二指均落下然后展开并一起返回，用于实现缩放操作；(5)二指一起落下并顺时针或者逆时针以环形移动进行旋转，用于实现旋转操作；(6)一指落下然后第二指落下以实现操作；(7)一指落下然后第二指轻叩以实现操作；以及(8)二指一起落下并进行斜向移动以实现操作。
用于实现用户级任务或操作的跟踪板装置上的某些三指和四指手势如下表所示。
| 三指手势 | 四指手势 |
| 三指轻叩 | 四指轻叩 |
| 三指一起落下并彼此远离或相向扫描 | 四指一起落下并彼此远离或相向扫描 |
| 三指一起落下并向左或右侧向扫描 | 在跟踪板上四指一起落下并向左或右扫描 |
| 三指一起落下并进行垂直、水平或斜向移动 | 四指一起落下并进行垂直、水平或斜向移动 |
| 三指一起落下并顺时针或者逆时针以环形移动进行旋转 | 四指一起落下并顺时针或者逆时针以环形移动进行旋转 |
| 二指落下然后第三指落下或轻叩 | 三指落下然后第四指落下或轻叩 |
| 一指落下然后二指落下或轻叩 | 二指落下然后二指落下或轻叩 |
| 一指落下然后三指指落下或轻叩 |
在图6至图9中，示出若干实例手势600、700、800和900以及相应的用户级任务或操作，并在以下进行说明。这些手势600、700、800和900以及相应的用户级任务是示例性的。本领域技术人员能够理解，除此处特别描述的这些手势和任务之外，还可以进行其它手势和用户级任务。
参照图6，跟踪板装置(未示出)的传感元件上的用户手势600可用于进行各种鼠标操作或主机应用的任务。鼠标操作包括但不限于指向(point)、点击、双击、右击、拖动/选择、和卷动。例如，指向操作可以利用第一手势602实现，第一手势602涉及在跟踪板装置上接触并移动任何两相邻指。点击操作可以利用第二手势604实现，第二手势604涉及在跟踪板装置上轻叩(瞬时接触)任何两相邻指。双击操作可以利用第三手势606实现，第三手势606涉及在跟踪板装置上轻叩(瞬时接触)任何三相邻指。右击操作可以利用第四手势608实现，第四手势608涉及在跟踪板装置上轻叩拇指、中指、和无名指。拖动/选择操作可以利用第五手势610实现，第五手势610涉及在跟踪板装置上接触并移动三指。卷动操作可以利用第六手势612实现，第六手势612涉及在跟踪板装置上接触并上/下滑动四指。
本系统还可以用于模拟三按钮鼠标的操作。例如，中按钮的点击可以通过第七手势614实现，第七手势614涉及在跟踪板装置上轻叩拇指尖、食指尖和中指尖。此外，三按钮模拟中的右击可以通过第八手势616实现，第八手势616涉及展开手然后在跟踪板装置上轻叩拇指、无名指和小手指。
参照图7，在跟踪板装置上的附加用户手势700可用于实现各种编辑和光标操作或主机应用的任务。编辑操作可以包括但不限于剪切、复制、粘贴、撤销前一操作、和重复前一操作。光标操作可以包括但不限于移动光标、利用光标选择、跳格(tab)光标、移动光标至开头、移动光标至结尾、向上翻页、和向下翻页。
例如，剪切操作可以利用第一手势702实现，第一手势702涉及在跟踪板装置上接触和收缩(pinch)拇指和中指。复制操作可以利用第二手势704实现，第二手势704涉及在跟踪板装置上轻叩拇指和中指。粘贴操作可以利用第三手势706实现，第三手势706涉及在跟踪板装置上接触和展开拇指和中指。撤销/重复操作可以利用第四手势708实现，第四手势708涉及在跟踪板装置上接触和上下滑动拇指和中指。仅撤销一个操作步骤可以通过快速滑动实现，或者撤销多个步骤可以通过逐渐滑动实现。跳格/回跳格操作可以利用第五手势710实现，第五手势710涉及在跟踪板装置上接触和左右滑动拇指和中指。通过快速滑动可以实现仅一个跳格，通过逐渐滑动可以实现重复地跳格。
箭头操作可以利用第六手势712实现，第六手势712涉及在跟踪板装置上接触和滑动任何手指以移动文本光标。文本选择操作可以利用第七手势714实现，第七手势714涉及在跟踪板装置上接触和上下滑动三个展开手指。跳格/回跳格操作可以利用第八手势716实现，第八手势716涉及在跟踪板装置上接触和左右滑动拇指和中指。开头/结尾操作可以利用第九手势718实现，第九手势718涉及在跟踪板装置上接触和左右滑动四个展开手指。最后，向上翻页/向下翻页操作可以利用第十手势720实现，第十手势720涉及在跟踪板装置上接触和上下滑动四个展开手指。
参照图8，在跟踪板的传感元件上的附加用户手势800可用于实现各种文件和应用操作或主机应用的任务。文件操作可以包括但不限于打开文件、关闭文件、保存文件、新建文件、打印文件、下一文件、和前一文件。应用操作可以包括但不限于显示桌面、退出应用、和切换应用窗口。
例如，打开文件操作可以利用第一手势802实现，第一手势802涉及在跟踪板装置上接触并逆时针旋转拇指和三个手指。关闭文件操作可以利用第二手势804实现，第二手势804涉及在跟踪板装置上接触并顺时针旋转拇指和三个手指。保存文件操作可以利用第三手势806实现，第三手势806涉及在跟踪板装置上接触并收缩拇指和三个手指。新建文件操作可以利用第四手势808实现，第四手势808涉及在跟踪板装置上接触并展开拇指和三个内侧手指。打印文件操作可以利用第五手势810实现，第五手势810涉及预先展开手然后在跟踪板装置上接触并进一步展开拇指和三个外侧手指。下一文件操作可以利用第六手势812实现，第六手势812涉及在跟踪板装置上接触并向左滑动拇指和三个指尖。前一文件操作可以利用第七手势814实现，第七手势814涉及在跟踪板装置上接触并向右滑动拇指和三个指尖。
显示桌面操作可以利用第八手势816实现，第八手势816涉及用展开的拇指和三个手指接触跟踪板然后在跟踪板装置上向左滑动。退出应用操作可以利用第九手势818实现，第九手势818涉及在跟踪板装置上接触并顺时针旋转展开的拇指和三个手指。切换应用操作可以利用第十手势820实现，第十手势820涉及用展开的三个手指和拇指接触跟踪板然后在跟踪板装置上向左或右滑动。有力地(crisply)滑动可用于仅前进一个窗口，逐渐滑动可用于在整个列表中卷动。
参照图9，在跟踪板装置上的附加的用户手势900可用于实现各种网页浏览和键盘操作或主机应用的任务。浏览器操作可以包括但不限于后退、前进、卷动、放大、缩小、页面搜索。键盘操作可以包括但不限于移位、控制/命令、和选择键。
例如，后退操作可以利用第一手势902实现，第一手势902涉及在跟踪板装置上接触并向左滑动拇指和三个指尖。前进操作可以利用第二手势904实现，第二手势904涉及在跟踪板装置上接触并向右滑动拇指和三个指尖。卷动操作可以利用第三手势906实现，第三手势906涉及在跟踪板装置上接触并上下滑动四个手指。必要时，可以在开始在跟踪板装置上滑动之后将拇指放置在跟踪板装置上。放大操作可以利用第四手势908实现，第四手势908涉及在跟踪板装置上接触并展开拇指和四个手指。缩小操作可以利用第五手势910实现，第五手势910涉及在跟踪板装置上接触并收缩拇指和四个手指。页面搜索操作可以利用第六手势912实现，第六手势912涉及在跟踪板装置上接触并收缩拇指和两个指尖。精细卷动操作可以利用第七手势914实现，第七手势914涉及在跟踪板装置上“卷动(roll)”而不是滑动手指。必要时，可以在卷动开始之后将拇指放置在跟踪板装置上。指向操作可以利用第八手势916实现，第八手势916涉及在指向开始之后落下其它手指以利用所有五个手指在跟踪板装置上指向。附加的手势可以包括第九手势918和第十手势920，第九手势918涉及在跟踪板装置上移动所有五个手指，第十手势920涉及在跟踪板装置上接触并移动手的一部分(例如手掌)。
参照图10，其示出了根据本发明特定教导的计算机系统1000。系统1000包括：跟踪板装置1010，其具有传感器阵列1012、数据获取电路1014、第一通信电路1016；主机模块1040，其具有第二通信电路1042、一个或多个主机处理器1044、软件1046、和主机应用1048，其中每个组件类似于上述先前实施例。例如，第二通信电路1042经由通信路径1030(例如USB总线)操作性地耦合至第一通信电路1016。一个或多个主机处理器1044操作性地耦合至第二通信电路1042，并且至少一个主机处理器1044(至少部分)负责执行主机应用1048的用户级任务。
响应于用户在阵列1012上进行用户手势(例如所示的两手指手势)，跟踪板阵列1012的传感元件测量数据值1120(例如原始数据)。触控板装置1010不处理代表用户手势的原始、测量数据值。替代地，数据获取电路1014获取阵列1012的测量数据值1020，第一通信电路1016将测量数据值1020传送至主机模块1040的第二通信电路1042。主机模块1040上的手势处理软件1046在至少一个主机处理器1044上执行。一旦接收到原始数据值1020，手势处理软件1046解释从跟踪板装置1010通信的原始数据值1020，并使得所解释的数据1122为主机应用1048可用于作为用户级任务执行。
为了解释原始数据值1020，软件1046使用算法来处理数据并将其解释为用户级任务或在主机模块1040处待实现的操作的数据。所用算法可以包括本领域已知的那些算法，例如用于触摸屏的既存算法、处理触控板处的手势的用于触控板的既存算法、以及用于在现有技术Fountain触控板上设置的导航特征的既存算法。例如，软件1046可以使用诸如美国专利No.6,570,577和No.6,677,932中和美国专利公开No.2005/0104867和No.2002/0015024中公开的算法，在此通过参考并入上述专利文献的内容。
简言之，系统1000的示例算法可以首先涉及跟踪板装置1010及时在第一点从传感器阵列1012获取原始行和列数据，并将该原始数据传送至数据模块1040。软件1046接收该行和列数据作为当前帧。软件1046然后过滤或平滑该数据，并分别对当前帧的行和列中已经创建了增加信号的区域进行计数。这些增加信号的区域对应于跟踪板装置1010上的用户数位的图像。(此处将增加强度的区域称为手指计数。)如果在当前帧的行或列中的手指计数为零，则认为当前帧的整个跟踪板装置1010的手指计数是零。否则，将整个跟踪板装置1010的手指计数设定为行手指计数或列手指计数的最大值。一旦已经确立了当前帧的最大手指计数，则将其与从跟踪板装置1010获取的数据的一个或更多先前帧中的最大手指计数比较。如果在当前帧和先前帧之间最大手指计数发生了改变，则检查改变的状态以确定是否手指计数中的改变代表手势或者手势的一部分。
当检查当前手指计数和先前手指计数之间的状态时，可以考虑先前手指计数被保持的时间量。在一个实例中，当前帧中的最大手指计数可以为1，而先前帧中的最大手指计数可以为2。如果先前帧中的两个手指计数持续小于250毫秒，则用户已经在跟踪板装置1010上做了第二手指轻叩，其对应于例如鼠标按钮操作的手势。另一方面，如果先前帧中的两个手指计数持续大于250毫秒，则用户已经使用两指手势以进行例如卷动操作，而没有发出鼠标按钮操作。
当检查当前手指计数和先前手指计数之间的状态时，可以考虑增加信号强度的区域的位置(即，跟踪板装置1010上用户数位的行和列)。在一个实例中，当前帧和先前帧中的最大手指计数可以均为2。如果先前帧中的两指计数具有不同于当前帧中的第二行和列值的第一行和列值，则用户已经在跟踪板装置1010上移动两个手指，这对应于卷动操作等的手势。
前述的优选及其它实施例的描述并非意图限制或限定申请人所构思的发明原理的范围或实用性。作为公开此处包含的发明原理的交换，申请人期望获得由所附权利要求提供的所有专利权。因此，应该理解，所附权利要求包括最完整程度上的修改和改变，这些修改和改变落入所附权利要求或其等同方案的范围内。
Claims (31)
1.一种计算机系统，包括：
跟踪板装置，其具有第一通信电路和多个传感元件，所述跟踪板装置响应于用户手势利用所述传感元件获取原始数据，并利用所述第一通信电路传送原始数据；
第二通信电路，其经由通信路径操作性地耦合至所述第一通信电路；
一个或多个主机处理器，其操作性地耦合至所述第二通信电路，所述主机处理器中的至少一个至少部分地负责执行主机应用的用户级任务；以及
在所述主机处理器中的至少一个上执行的软件，该软件解释来自该跟踪板装置的原始数据，并使得所解释的数据为所述主机应用可用以便作为用户级任务执行。
2.如权利要求1的计算机系统，其中所述用户手势选自由以下手势构成的组：接触一个数位、同时接触两个或更多数位、接触并滑动移动一个或多个数位、接触并滑动移动一个或多个数位同时静态接触一个或多个数位、接触并相向移动两个或更多数位、轻叩一个或多个数位、接触并展开移动两个或更多数位、接触一个或多个数位并轻叩一个或多个数位、接触手的一部分、以及接触并移动手的一部分。
3.如权利要求1的计算机系统，其中所述主机应用的用户级任务选自由鼠标操作、编辑操作、光标操作、文件操作、应用操作、浏览器操作、以及键盘操作构成的组。
4.如权利要求3的计算机系统，其中所述鼠标操作选自由指向、点击、双击、右击、拖动/选择、和卷动构成的组。
5.如权利要求3的计算机系统，其中所述编辑操作选自由剪切、复制、粘贴、撤销前一操作、和重复前一操作构成的组。
6.如权利要求3的计算机系统，其中所述光标操作选自由移动光标、利用光标选择、跳格光标、移动光标至开头、移动光标至结尾、向上翻页、和向下翻页构成的组。
7.如权利要求3的计算机系统，其中所述文件操作选自由打开文件、关闭文件、保存文件、新建文件、打印文件、下一文件、和前一文件构成的组。
8.如权利要求3的计算机系统，其中所述应用操作选自由显示桌面、退出应用、和切换应用窗口构成的组。
9.如权利要求3的计算机系统，其中所述浏览器操作选自由后退、前进、卷动、放大、缩小、和在页面中搜索构成的组。
10.如权利要求3的计算机系统，其中所述键盘操作选自由移位、控制/命令、和选择键构成的组。
11.如权利要求1的计算机系统，其中所述第一通信电路和第二通信电路被适配为按照通用串口总线协议操作。
12.如权利要求1的计算机系统，其中所述多个传感元件包括电阻型传感器阵列或电容型传感器阵列。
13.如权利要求1的计算机系统，其中所述跟踪板装置包括数据获取电路，其电耦合在所述传感元件与所述第一通信电路之间，并对所述多个传感元件中的每个传感元件的测量数字值进行编码。
14.一种主机模块，其操作性地耦合至跟踪板装置，该跟踪板装置具有第一通信电路和多个传感元件，所述跟踪板装置响应于用户手势利用所述传感元件获取原始数据，并利用所述第一通信电路传送原始数据，该主机模块包括：
第二通信电路，其经由通信路径操作性地耦合至所述第一通信电路；
一个或多个主机处理器，其操作性地耦合至所述第二通信电路，所述主机处理器中的至少一个至少部分地负责执行主机应用的用户级任务；以及
在所述主机处理器中的至少一个上执行的软件，该软件解释来自该跟踪板装置的原始数据，并使得所解释的数据为所述主机应用可用以便作为用户级任务执行。
15.如权利要求14的主机模块，其中所述用户手势选自由以下手势构成的组：接触一个数位、同时接触两个或更多数位、接触并滑动移动一个或多个数位、接触并滑动移动一个或多个数位同时静态接触一个或多个数位、接触并相向移动两个或更多数位、轻叩一个或多个数位、接触并展开移动两个或更多数位、接触一个或多个数位并轻叩一个或多个数位、接触手的一部分、以及接触并移动手的一部分。
16.如权利要求14的主机模块，其中所述用户级任务选自由鼠标操作、编辑操作、光标操作、文件操作、应用操作、浏览器操作、以及键盘操作构成的组。
17.如权利要求16的主机模块，其中所述鼠标操作选自由指向、点击、双击、右击、拖动/选择、和卷动构成的组。
18.如权利要求16的主机模块，其中所述编辑操作选自由剪切、复制、粘贴、撤销前一操作、和重复前一操作构成的组。
19.如权利要求16的主机模块，其中所述光标操作选自由移动光标、利用光标选择、跳格光标、移动光标至开头、移动光标至结尾、向上翻页、和向下翻页构成的组。
20.如权利要求16的主机模块，其中所述文件操作选自由打开文件、关闭文件、保存文件、新建文件、打印文件、下一文件、和前一文件构成的组。
21.如权利要求16的主机模块，其中所述应用操作选自由显示桌面、退出应用、和切换应用窗口构成的组。
22.如权利要求16的主机模块，其中所述浏览器操作选自由后退、前进、卷动、放大、缩小、和在页面中搜索构成的组。
23.如权利要求16的主机模块，其中所述键盘操作选自由移位、控制/命令、和选择键构成的组。
24.如权利要求14的主机模块，其中所述第二通信电路被适配为按照通用串口总线协议操作。
25.如权利要求14的主机模块，其中所述软件包括驱动器应用，该驱动器应用根据原始数据确定计算机命令，并使得所述计算机命令为所述主机应用可用以便作为所述用户级任务执行。
26.一种方法，包括如下步骤：
响应于在跟踪板装置的传感元件上所做的用户手势测量原始数据；
将原始数据传送至主机模块的一个或多个主机处理器，所述主机处理器中的至少一个至少部分地负责执行主机应用的用户级任务；
利用在所述处理器中的至少一个上执行的软件解释原始数据；以及
使得所解释的数据为所述主机应用可用，以便由所述主机应用作为用户级任务执行。
27.如权利要求26的方法，其中所述用户手势选自由以下手势构成的组：接触一个数位、同时接触两个或更多数位、接触并滑动移动一个或多个数位、接触并滑动移动一个或多个数位同时静态接触一个或多个数位、接触并相向移动两个或更多数位、轻叩一个或多个数位、接触并展开移动两个或更多数位、接触一个或多个数位并轻叩一个或多个数位、接触手的一部分、以及接触并移动手的一部分。
28.如权利要求26的方法，其中所述用户级任务选自由鼠标操作、编辑操作、光标操作、文件操作、应用操作、浏览器操作、以及键盘操作构成的组。
29.如权利要求26的方法，其中所述响应于在跟踪板装置上所做的用户手势测量原始数据的步骤包括如下步骤：测量由所述用户手势激活的多个传感元件中的每个传感元件的特性，其中每个测量结果被通过数字值编码。
30.如权利要求29的方法，其中所述测量特性的步骤包括如下步骤：确定代表电容值或电阻值的数字值。
31.如权利要求26的方法，其中所述传送原始数据的步骤包括如下步骤：按照通用串口总线协议传送数字值。
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