CN102549538B - 渐近触摸屏 - Google Patents

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Abstract

在示例实施例中，此处公开了一种设备，包括触摸屏显示器、可操作来感测接近触摸屏显示器的对象的感测机构、以及耦合到感测机构和触摸屏显示器的控制逻辑。控制逻辑可操作来计算对象在触摸屏上的预期触摸点。控制逻辑响应于计算出预期触摸点而增大触摸屏显示器上预期触摸点周围的部份的尺寸。

Description

渐近触摸屏
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求2009年7月21日提交的序列号为12/506489的美国专利申请的优先权。
技术领域
本公开一般涉及数据输入装置；更具体地涉及触摸屏装置。
背景技术
触摸屏是可检测显示区域内的触摸的存在和位置的显示器。该术语通常指使用手指或手触摸或接触装置的显示器。触摸屏也可感测其它无源对象，例如指示笔。触摸屏的主要属性是它可使得用户能够与直接在屏幕上显示的东西、显示地点进行交互，而非间接地使用鼠标或触摸板。这样的显示器可连接到计算机或作为终端连接到网络。他们也在数字装置例如个人数字助理(PDA)、卫星导航装置、移动电话以及视频游戏机等的设计中起着重要作用。
附图说明
结合在此处并构成说明书的一部份的附图图示出了示例实施例。
图1是依据示例实施例的触摸屏显示器的示意图。
图2是根据示例实施例的图示出离触摸屏显示器一定距离处的触摸对象的触摸屏显示器的示意图。
图3示出了使用触摸对象的轨迹来确定触摸屏显示器上预期触摸点的示例。
图4A和4B示出了触摸屏显示器的一部份的大小响应于对预期触摸点的确定而增大的示例。
图5示出了基于触摸屏显示器上方的第一高度增大尺寸的第一层的示例。
图6示出了基于触摸屏显示器上方的第二高度增大尺寸的第二层的示例。
图7示出了基于触摸屏显示器上方的第三高度增大尺寸的第三层的示例。
图8示出了可在其上实现示例实施例的计算机系统。
图9示出了方法的示例。
具体实施方式
下面呈现了示例实施例的简化概述以便提供对示例实施例的一些方面的基本理解。此概述不是示例实施例的全面概述。既不试图于确定标识出示例实施例的关键或决定性元件，也不试图于描述所附权利要求的范围。唯一的目的是以简化的形式呈现示例实施例的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的前序。
依据示例实施例，此处公开了一种设备，包括触摸屏显示器、可操作来检测接近触摸屏显示器的对象的感测机构、以及耦合到感测机构和触摸屏显示器的控制逻辑。控制逻辑可操作来计算对象在触摸屏上的预期触摸点。控制逻辑响应于计算出预期触摸点而增大触摸屏显示器上该预期触摸点周围的部份的尺寸。
依据示例实施例，此处公开了一种方法，包括检测触摸屏显示器上方的对象。确定该对象在触摸屏显示器上的预期触摸点。响应于对预期触摸点的确定，增大触摸屏显示器上该预期触摸点周围的一部份。
依据示例实施例，此处公开了一种设备，包括用于检测接近触摸屏显示器的对象的装置。该设备还包括用于计算该对象在触摸屏显示器上的预期触摸点的装置，以及用于选择性地增大触摸屏显示器上的该预期触摸点周围的部份的装置。
示例实施例的描述
本说明书提供的示例不旨在限制所附权利要求的范围。附图通常示出示例的特征，其中将理解和领会的是相同的参考编号用于指向相同的元件。说明书中提及的“一个实施例”或“实施例”或“示例实施例”意味着所描述的特定特征、结构或特性被包括在这里描述的至少一个实施例中，并且不意味着在此处描述的所有实施例中都出现这些特征、结构或特性。
依据示例实施例，此处公开了配置为执行逐渐靠近发现(gradualproximitydiscovery)的触摸屏。该系统被配置为发现触摸屏上方的正靠近的点触装置，例如手指、指示笔或任何其他对象，计算屏幕上的预期触摸点的坐标，并放大(scaleup)屏幕的该部份。在特定实施例中，坐标以三维“3D”进行计算。
在示例实施例中，放大与点触装置离触摸屏的距离成反比。例如，离触摸屏的距离越小，触摸屏被放得越大。
在示例实施例中，系统还可以评估点触装置的尺寸，接着基于点触装置的尺寸来对区域进行放大。例如，如果使用手指做出点触，则较大的区域被放大，而如果使用尖笔做出点触，则较小的区域被放大。该放大不仅扩大相关的显示区域，也放大用于可靠(sure)触摸的触敏区域。从终端用户的角度看，通过可靠且简单的触摸提供了增强的触摸屏使用舒适性。这消除了来回往复，并且可消除对多次触摸触摸屏显示器的需要。此外，此处描述的示例实施例可有助于提高触摸屏选择的准确度。
在示例实施例中，在触摸屏的成平角的两侧使用两个视频相机。这些相机平行于屏幕被安装以便提供点触装置的x、y、z坐标。这两个相机的每个都可提供广角(例如鱼眼，180度)，但是可提供视野的相对窄的高度(比如说距离屏幕两英尺高)。中央处理单元“CPU”或特定(例如数字信号处理器“DSP”)硬件和相关软件被应用于实时处理两个相机捕获的图像，以识别正靠近的点触装置的体积，以估计点触装置最接近屏幕一侧的中心点，并估计该中心可触摸到的屏幕上的点。触摸屏上预期触摸点的估计可通过在点触装置靠近屏幕时对点触装置的轨迹进行投影来进行。计算上更为简单的估计是确定最接近点触装置的所估计中心的屏幕上的点。这将向终端用户提供反馈。在特定实施例中，可使用额外的相机。
在示例实施例中，预期触摸点周围的屏幕区域与点触装置的所估计体积成正比例地被放大，并与预期触摸点到点触装置中心的距离成反比例地被放大。在特定实施例中，屏幕上的内容不移动，例如，以跟随点触装置的移动(例如“拖拽”)。
图1是依照示例实施例的设备100的示意图，设备100包括触摸屏显示器102。感测机构104可操作来感测靠近触摸屏显示器的对象。该对象可为指向触摸屏显示器上的点和/或区域的任何合适对象，例如手指、指示笔等。控制逻辑106被耦合到该感测机构和触摸屏显示器。此处所使用的“逻辑”，包括但不限于硬件、固件、软件、和/或各个的组合，以执行(一个或多个)功能或(一个或多个)动作和/或引起另一个部件的功能或动作。例如，基于想要的应用或需要，逻辑可包括软件控制的微处理器、离散逻辑例如专用集成电路(ASIC)、可编程/编程的逻辑装置、包含指令等的存储器装置、或以硬件实施的组合逻辑。逻辑也可完全以软件实现。
在示例实施例中，控制逻辑106可操作来计算对象在触摸屏显示器102上的预期触摸点(未示出，例如参见图2)。控制逻辑106响应于对预期触摸点的计算来增大预期触摸点周围的触摸屏显示器部分的尺寸。
例如，现在参看图3和图4并继续参考图1，示出了具有分别被编号为1-9的九个区域的触摸屏显示器102。本领域技术人员将容易理解，图3示例中示出的区域数目的选择仅仅为了易于图示说明，触摸屏显示器102可具有任意数量的任何尺寸的区域，例如从屏幕上的一个像素到物理可实现数量的像素。如箭头302所示，控制逻辑306确定对象正指向区域6，接着该区域6如图4中402所示被放大。注意，在区域402被放大时，在图4A中被放大的区域402覆盖了周围的区域，而在图4B中屏幕上的其余区域(1、2、3、4、5、7、8和9)缩小和/或改变形状以保持可见。
在示例实施例中，控制逻辑106进一步被配置为与对象离触摸屏显示器的距离成反比例地进一步改变触摸屏显示器的该部分的尺寸。例如，控制逻辑106可进一步响应于感测到对象正朝着触摸屏显示器移动而增大触摸屏显示器的该部分(例如图4中的6)的尺寸。作为另一个实施例，控制逻辑106可响应于感测到对象正远离触摸屏显示器而减小触摸屏显示器102的该部分(例如图4中的6)的尺寸。
在示例实施例中，控制逻辑106进一步被配置为计算对象的轨迹。例如，参考图2并继续参考图1，控制逻辑106确定如204所示的对象202的轨迹并确定预期触摸点在206处。在此示例中，触摸屏显示器102上的预期触摸点206周围的区域的尺寸被增大。
在示例实施例中，控制逻辑106确定触摸屏显示器102上最接近对象202的点210，如208所示的。在此实施例中，触摸屏显示器102上的预期触摸点210周围的区域的尺寸将增大。
在示例实施例中，控制逻辑106响应于确定对象正移过屏幕而调整屏幕上被增大的部分以跟随对象的移动。例如，参考图3并继续参考图1和图2，当对象202跨越触摸屏显示器102水平移动时，区域5将被放大而区域6恢复到正常尺寸，接着区域4将被放大而区域5恢复到正常尺寸。在特定实施例中，当对象202跨过区域的边界时，区域的组合可被增大。例如，在对象202正从区域6向右水平移动时，在区域6恢复到正常尺寸并且区域5被放大之前，区域6的右半部分和区域5左半部分的组合可被放大。
在示例实施例中，触摸屏显示器102上被增大的部分与对象的尺寸成比例。例如，与诸如指示笔之类的较小对象靠近触摸屏显示器102时相比，如果手指靠近触摸屏显示器102，被增大的区域可以更大。
在示例实施例中，传感器104是三维传感器。控制逻辑106被配置为确定对象离触摸屏显示器102的距离。例如，控制逻辑106基于感测机构104获得的数据，来计算距离或高度，如图2中的H、图5中的H1、图6中的H2、以及图7中的H3所示。控制逻辑106被配置为在触摸屏显示器102上生成显示，即，与对象离触摸屏显示器的距离相对应的渲染表面。例如，屏幕显示器的整个区域可基于对象离触摸屏显示器102的距离而被放大。一旦对象位于离触摸屏显示器102一定距离内，则预期触摸点周围的区域被增大。
在示例实施例中，控制逻辑106也可基于对象离触摸屏显示器102的距离而在触摸屏显示器102上显示层。例如，参看图5-7，示出了显示具有三层(L1、L2、L3)的3D对象(例如多层建筑的楼层平面图)的触摸屏显示器102。控制逻辑106确定区域6将被增大，这可基于对象202的轨迹或相对于触摸屏显示器102的表面的位置。例如，当对象202离触摸屏显示器第一距离H1时，触摸屏显示器102增大并显示L1的区域6，如502所示的。当对象202离触摸屏显示器第二距离H2时，触摸屏显示器102增大并显示L2的区域6，如602所示的。当对象202离触摸屏显示是第三距离H3时，触摸屏显示器102增大并显示L3的区域6，如702所不。
在示例实施例中，在触摸屏显示器102上显示图标(例如图3中的“1”)。与仅改变预期触摸点周围的区域相比，控制逻辑106响应于确定对象正指向该图标，而改变整个显示器上显示的项目的尺寸。这可使得用户能够缩放显示器而不必轻敲触摸屏显示器102。在特定实施例中，与仅改变预期触摸点周围的区域相比，控制逻辑106可响应于检测到对象正悬停在屏幕上的点上方，而改变整个显示器上显示的项目的尺寸。
在示例实施例中，感测机构102包括光学传感器。例如，多个相机可安装在触摸屏显示器102表面或表面附近。控制逻辑106可分析从一个或多个光学传感器接收的图像数据以确定对象202的位置。
在示例实施例中，感测机构102包括红外传感器。例如，多个红外传感器可安装在触摸屏显示器102表面或表面附近。控制逻辑106可分析从一个或多个红外传感器接收的数据以确定对象202的位置。
在示例实施例中，感测机构102包括投射式电容传感器。控制逻辑106可分析从一个或多个投射式电容传感器接收的数据以确定对象202的位置。
在示例实施例中，控制逻辑106被配置为在对象202没有正触摸触摸屏显示器102时，防止在触摸屏显示器102上显示的项目被拖拽。例如，响应于对象正移近触摸屏显示器102，触摸屏显示器102的区域被增大；然而触摸屏显示器102上的项目不能被移动到另一个位置，除非对象202实际触摸了屏幕。
图8示出了可在其上实现示例实施例的计算机系统。计算机系统800包括总线802或其他用于传输信息的通信机构，以及与总线802耦合用于处理信息的处理器804。计算机系统800也包括主存储器806，例如随机存取存储器(RAM)或耦合到总线802用于存储将被处理器804执行的指令和信息的其他动态存储装置。主存储器806也可用于存储由处理器804执行的指令的运行期间的临时变量或其他中间信息。计算机系统800进一步包括只读存储器(ROM)808或耦合到总线802用于存储用于处理器804的静态信息和指令的其它静态存储装置。存储装置810，例如磁盘或光盘被提供，并被耦合到总线802用于存储信息和指令。
计算机系统800可通过总线802耦合到显示器(例如触摸屏显示器)812以便向计算机用户显示信息。感测机构818被耦合到显示器812并可操作来检测靠近显示器812(以及显示器812的表面上)的对象。感测机构818也被耦合到总线802，从而使得处理器804从感测机构818获得数据。可选的，来自感测机构818的数据可存储在主存储器806和/或存储装置810中。
如此处所描述的，示例实施例的一个方面涉及计算机系统800的使用，该计算机系统800用于实现逐渐靠近触摸屏。根据一个实施例，提供了由计算机系统800响应于处理器804执行主存储器806中包括的一个或多个指令的一个或多个序列来实现逐渐靠近触摸屏。这样的指令可从另一个计算机可读介质例如存储装置810读入主存储器806。包括在主存储器806中的指令序列的执行使得处理器804执行此处描述的处理步骤。也可使用多处理布置中的一个或多个处理器来执行包括在主存储器806中的指令序列。在可选实施例中，在示例实施例中，硬连线电路可代替软件指令或与之结合而被用于示例实施例。因此，此处描述的实施例不限于硬件电路和软件的任何特定结合。
此处使用的术语“计算机可读介质”指参与向处理器804提供用于执行的指令的任何介质。这样的介质可具有许多形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质包括，例如光盘或磁盘，例如存储器装置810。易失性介质包括动态存储器，例如主存储器806。常见的计算机可读介质的形式包括，例如软盘、柔性盘、硬盘、磁卡、纸带、具有孔图案的任何其他物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASHPROM、CD、DVD或任何其他存储器片或匣、或计算机可从其读取的任何其它介质。
基于以上描述的前述结构和功能特征，参考图9将更好地理解依照示例实施例的方法。虽然为了简化说明，图9的方法被示出并描述为顺序地执行，然而将理解并领会，示例实施例不受所示顺序的限制，因为一些方面可以按与这里描述和示出的方面不同的顺序发生和/或与来自这里描述和示出的方面的其它方面并发地发生。此外，实现依照示例实施例的方面的方法并不需要所有示出的特征。此处描述的方法适于以硬件、软件或其组合实现。
在902，检测接近触摸屏显示器的对象。该对象可为点触装置，例如指示笔、手指和/或用于触摸屏显示器的任何其它合适对象。
在904，计算对象的预期触摸点。在一个示例实施例中，计算对象的轨迹以便预测对象最终触摸屏幕的地点(例如预期触摸点)。在另一个示例实施例中，触摸屏上离对象最近的点被指定为预期触摸点。
在906，触摸屏显示器的一部分(例如预期触摸点周围的区域)内的一个或多个项目的尺寸被增大。在示例实施例中，被放大区域可以响应于对象的移动而被改变、增大和/或缩小。在特定实施例中，该区域的被增大(例如放大)部分与对象离触摸屏显示器的距离成反比。例如，响应于确定对象正移近触摸屏显示器，可进一步增大触摸屏显示器的该部分。作为另一个示例，响应于确定对象正远离触摸屏显示器，可缩小触摸屏显示器的该部分。
以上描述的是示例实施例。当然不可能描述部件或方法的每个可想到的组合，但是本领域技术人员可以意识到，示例实施例的许多其它组合和置换是可能的。因此，本申请试图包含所有落入所附权利要求的精神和范围内的这样的更改、修改和变化，所附权利要求依据公正地、合法地且公正地赋予它们的宽度来解释。

Claims (18)

1.一种触摸屏设备，包括：
触摸屏显示器；
感测机构，可操作来感测接近触摸屏显示器的对象；
控制逻辑，耦合到所述感测机构和所述触摸屏显示器；
其中所述控制逻辑可操作来计算所述对象在触摸屏上的预期触摸点；并且
其中所述控制逻辑响应于计算出所述预期触摸点而增大所述触摸屏显示器上的所述预期触摸点周围的部分的尺寸，从而与所述对象离所述触摸屏显示器的距离成反比地改变所述触摸屏显示器的所述部分的尺寸，
其中，当所述对象是指示笔时，被增大尺寸的所述部分较小，而当所述对象是手指时，被增大尺寸的所述部分较大。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述控制逻辑还被配置为响应于感测到所述对象正朝所述触摸屏显示器移动，而进一步增大所述触摸屏显示器的所述部分的尺寸。
3.如权利要求1所述的设备，其中所述控制逻辑还被配置为还响应于感测到所述对象正远离所述触摸屏显示器，而缩小所述触摸屏显示器的所述部分的尺寸。
4.如权利要求1所述的设备，其中所述控制逻辑还被配置为计算所述对象的轨迹；并且
其中所述控制逻辑响应于计算出所述对象的轨迹来确定所述预期触摸点。
5.如权利要求1所述的设备，其中所述控制逻辑确定触摸屏上最接近所述对象的点；并且
其中所述预期触摸点是所述触摸屏上最接近所述对象的点。
6.如权利要求1所述的设备，其中所述控制逻辑响应于确定所述对象正移过该触摸屏，来调整该触摸屏被增大的部分以跟随所述对象的移动。
7.如权利要求1所述的设备，其中所述感测机构是三维传感器；
其中所述控制逻辑被配置来确定所述对象离所述触摸屏显示器的距离；并且
其中所述控制逻辑被配置来在所述触摸屏显示器上生成与所述对象离所述触摸屏显示器的距离相对应的渲染表面的显示。
8.如权利要求1所述的设备，其中在所述触摸屏显示器上显示图标；
其中所述控制逻辑响应于检测到所述对象正指向所述图标，来改变整个显示器上的项目的尺寸。
9.如权利要求1所述的设备，其中所述感测机构包括光学传感器。
10.如权利要求1所述的设备，其中所述感测机构包括红外传感器。
11.如权利要求1所述的设备，其中所述感测机构包括投射式电容传感器。
12.如权利要求1所述的设备，其中所述控制逻辑防止在所述对象没有正触摸所述触摸屏显示器时，拖动所述触摸屏显示器上的项目。
13.一种用于触摸屏设备的方法，包括：
检测在触摸屏显示器上方并离开所述触摸屏显示器一段距离的对象；
确定所述对象在所述触摸屏显示器上的预期触摸点；并且
增大所述触摸屏显示器上的所述预期触摸点周围的部分，从而与所述对象离所述触摸屏显示器的距离成反比地改变所述触摸屏显示器的所述部分的尺寸，
其中，当所述对象是指示笔时，被增大的所述部分较小，而当所述对象是手指时，被增大的所述部分较大。
14.如权利要求13所述的方法，还包括：响应于确定所述对象正移近所述触摸屏显示器而进一步增大所述触摸屏显示器的该部分。
15.如权利要求13所述的方法，还包括：响应于确定所述对象正远离所述触摸屏显示器而缩小所述触摸屏显示器的该部分。
16.如权利要求13所述的方法，还包括计算所述对象的轨迹；并且
其中所述预期触摸点基于所述对象的轨迹。
17.如权利要求13所述的方法，还包括确定所述触摸屏显示器上最接近所述对象的点；并且
其中所述触摸屏显示器上最接近所述对象的点被确定为所述预期触摸点。
18.一种触摸屏设备，包括：
用于检测在触摸屏显示器上方并离开所述触摸屏显示器一段距离的对象的装置；
用于确定所述对象在所述触摸屏显示器上的预期触摸点的装置；以及
用于增大所述触摸屏显示器上的所述预期触摸点周围的部分的装置，从而与所述对象离所述触摸屏显示器的距离成反比地改变所述触摸屏显示器的所述部分的尺寸，
其中，当所述对象是指示笔时，被增大的所述部分较小，而当所述对象是手指时，被增大的所述部分较大。
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