CN103246388A - 用于对输入设备进行校准的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于对输入设备进行校准的系统和方法，该校准方法包括对包含触摸传感器的输入设备加电，并且将触摸传感器置于正常操作模式下。输入设备对触摸传感器进行扫描以检测用户输入数据，并且确定在预定时段内是否检测到用户输入。如果在预定时段期间没有接收到用户输入，则该方法包括将触摸传感器置于校准操作模式下，对触摸传感器执行校准处理，以及将触摸传感器恢复至正常操作模式。通常，预定时段大于或等于30秒。在某些实施例中，在对输入设备加电之后，执行单次校准处理。在一些实施例中，该方法还包括在预定时段内检测在一个或更多个附加传感器上的用户输入。

Description

用于对输入设备进行校准的系统和方法

相关申请的交叉引用

根据美国法典第35章第119条（35U.S.C.§119），本非临时申请要求于2012年2月1日提交的题为“Methods and Systems for a Multi-SensorInput Device（用于多个传感器输入设备的方法和系统）”的第61/593,856号美国临时专利申请的优先权，该申请的全部内容为所有目的通过引用合并到本文中。而且，下面的同时提交的正规美国专利申请和其全部公开内容为所有目的通过引用合并到本申请中：

a)于2012年2月7日提交的题为“SYSTEM AND METHOD FORCALIBRATING AN INPUT DEVICE（用于校准输入设备的系统和方法）”的第13/368,232号申请（代理人案号为86947-827058（099000US））；

b)于2012年2月7日提交的题为“SYSTEM AND METHOD FORSPURIOUS SIGNAL DETECTION AND COMPENSATION ONAN INPUT DEVICE（用于输入设备上的伪信号检测和补偿的系统和方法）”的第13/368,239号申请（代理人案号为86947-830847（099010US））；以及

c)于2012年2月7日提交的题为“SYSTEM AND METHOD FORROCKING AND STATIC TOUCH OBJECT DETECTION ON ANINPUT DEVICE（用于输入设备上的摇动的和静态的触摸对象检测的系统和方法）”的第13/368,237号申请（代理人案号为86947-830974（099020US））。

背景技术

包括计算机鼠标的无线控制设备提供用于与计算机交互的装置。作为示例，鼠标可以检测相对于其支撑表面的二维运动，以及可以用于在整个计算机屏幕上移动光标并且提供对图形用户界面的控制。按钮通常被设置在无线控制设备上以使得用户能够执行各种系统相关的操作。尽管与无线控制设备有关的发展，本领域需要与这样的控制设备有关的改进的方法和系统。

发明内容

根据本发明的一种实施方式，提供一种对输入设备进行校准的方法。该方法包括：对包括触摸传感器的输入设备加电，以及将该触摸传感置于正常操作模式下。输入设备对触摸传感器进行扫描以检测用户输入数据并且确定用户输入是否在预定时段内被检测到。如果在预定时段内没有接收到用户输入，该方法包括将触摸传感器置于校准操作模式下。该方法还包括对触摸传感器执行校准处理，并且将触摸传感器恢复到正常操作模式。在一些实施方式中，输入设备还包括一个或更多个附加传感器。该方法还可以包括对一个或更多个附加传感器进行扫描以检测用户输入。通常，预定时段在15秒至45秒之间，然而受益于本公开内容本领域的普通技术人员应当理解，可以使用其他的预定时段。在某些实施方式中，在输入设备加电后，执行单次校准处理。

一个或更多个附加传感器可以包括光学传感器、触摸传感器、加速计或陀螺仪中的一个或更多个，每一个可操作来提供用户输入数据。在一些实施方式中，光学传感器可操作来提供X-Y移动数据或抬起数据中的至少一个，其中抬起数据可以标识输入设备是否已经被抬离表面。在另外的实施方式中，触摸传感器可操作来提供触摸数据或手势数据中的至少一个。在又一实施方式中，加速计或陀螺仪可以操作来提供移动或方位数据。

另外的实施方式包括非暂时性计算机可读存储介质，该非暂时性计算机可读存储介质包括在该计算机可读存储介质上有形地实施的多条计算机可读指令，该多条计算机可读指令在由数据处理器执行时，提供校准方法。多条指令包括：使得数据处理器对输入设备加电的指令，使得数据处理器将触摸传感器置于正常操作模式下的指令，使得数据处理器对触摸传感器进行扫描以检测用户输入的指令，使得数据处理器确定在预定时段内没有检测到用户输入的指令，以及使得数据处理器将触摸传感器置于校准操作模式下的指令。在另外的实施方式中，该方法还可以包括：使得数据处理器对触摸传感器执行校准处理并且将触摸传感器恢复到正常操作模式的指令。在一些实施方式中，输入设备还包括一个或更多个附加传感器。该方法还可以包括使得数据处理器对一个或更多个附加传感器进行扫描以检测用户输入的指令。通常，预定时段在15秒至45秒之间，然而受益于本公开内容本领域的普通技术人员应当理解，可以使用其他的预定时段。在某些实施方式中，在对输入设备加电后，执行单次校准处理。

一个或更多个附加传感器可以包括光学传感器、触摸传感器、加速计或陀螺仪中的一个或更多个，每一个可操作来提供用户输入数据。在一些实施方式中，光学传感器可操作来提供X-Y移动数据或抬起数据中的至少一个，其中抬起数据可以标识输入设备是否已经被抬离表面。在另外的实施方式中，触摸传感器可操作来提供触摸数据或手势数据中的至少一个。在又一实施方式中，加速计或陀螺仪可以操作来提供移动或方位数据。

根据本发明的一种实施方式，用于对输入设备进行校准的系统包括处理器和耦接至该处理器的触摸传感器。该处理器被配置成在触摸传感器上没有用户活动的预定时段之后对触摸传感器进行校准。系统可以包括一个或更多个附加传感器，其中处理器还被配置成对一个或更多个附加传感器进行扫描以检测用户输入。在一些实施方式中，处理器还被配置成在触摸传感器以及一个或更多个附加传感器上没有用户活动的预定时段之后对触摸传感器进行校准。预定时段在15秒至45秒之间，然而可以应用其他的范围和值。

另外的实施方式包括输入设备，该输入设备包括处理器和非暂时性计算机可读存储介质，该非暂时性计算机可读存储介质包括在该计算机可读存储介质上有形地实施的多条计算机可读指令，该多条计算机可读指令在由数据处理器执行时对用户输入进行处理，多条指令包括：使得数据处理器提供一系列多个输入手势的指令，其中，多个输入手势的每一个与第一组阈值的默认的阈值和第二组阈值的第二阈值相关联。该方法还包括使得数据处理器接收多个移动中的至少一个移动或多个输入手势中的至少一个输入手势作为用户输入的指令。该方法还包括使得数据处理器使用该处理器来确定输入设备置于多种预定情况中的一种情况下以及至少部分地基于多种预定情况中的一种情况来应用第二阈值的指令。在一些情况下，用户输入可以通过触摸传感器接收。在某些实施方式中，第二组阈值与第一组阈值不同。

在一种非限制性实施方式中，多个预定的情况包括抬起检测、速度阈值检测和按钮按压检测中的一种或更多种情况。使得数据处理器确定输入设备置于抬起检测的预定情况下的指令还可以包括：使得数据处理器从在表面上操作的输入设备的光学传感器接收输入信号以及至少部分地基于来自该光学传感器的输入信号来确定输入设备是否已经被抬离表面的指令。在另外的实施方式中，使得数据处理器确定输入设备置于抬起检测的预定情况下的指令还可以包括：使得数据处理器从在表面上操作的输入设备的陀螺仪或加速计中的一个或更多个中接收输入信号以及至少部分地基于来自陀螺仪或加速计中的一个或更多个的输入信号来确定输入设备是否已经被抬离表面的指令。在又一实施方式中，使得数据处理器确定输入设备置于抬起检测的预定情况下的指令还可以包括：使得数据处理器从在表面上操作的输入设备的光学传感器、陀螺仪或加速计中的两个或更多个接收输入信号以及至少部分地基于来自光学传感器、陀螺仪或加速计的两个或更多个的输入信号来确定输入设备是否已经被抬离表面的指令。在一种非限制性实施方式中，第二组阈值是第一组阈值的大小的两倍。

在某些实施方式中，使得数据处理器确定输入设备置于速度阈值检测的预定情况下的指令还可以包括：使得数据处理器接收来自光学传感器的输入信号以及至少部分地基于来自光学传感器的输入信号来确定输入设备是否正在以比预定速度阈值更高的速度移动的指令。在另外的实施方式中，使得数据处理器确定输入设备置于速度阈值检测的预定情况下的指令还可以包括：使得数据处理器接收来自陀螺仪或加速计中的一个或更多个的输入信号以及至少部分地基于来自陀螺仪或加速计中的一个或更多个的输入信号来确定输入设备是否正在以比预定速度阈值更高的速度移动的指令。在又一实施方式中，使得数据处理器确定输入设备置于速度阈值检测的预定情况下的指令还可以包括：使得数据处理器接收来自光学传感器、陀螺仪或加速计中的两个或更多个的输入信号以及至少部分地基于来自光学传感器、陀螺仪或加速计中的两个或更多个的输入信号来确定输入设备是否正在以比预定速度阈值更高的速度移动的指令。在一些情况下，预定速度阈值等于或大于每秒2英寸。

在一些实施方式中，使得数据处理器确定输入设备置于按钮按压检测的预定情况下的指令还可以包括使得数据处理器确定输入设备上的按钮被按压的指令。

在另外的实施方式中，输入设备包括处理器和耦接至该处理器的触摸传感器，其中，处理器被配置成对由触摸对象在触摸传感器上做出的手势进行检测，其中，第一阈值与在输入设备的正常操作情况期间的手势相关联，以及第二阈值与在输入设备的预定情况期间的手势相关联，其中，第一阈值和第二阈值为不同的值。在一些情况下，预定情况包括抬起检测、速度阈值检测或按钮按压检测中的至少一种情况。该输入设备还可以包括耦接至该处理器的一个或更多个附加传感器，一个或更多个附加传感器包括光学传感器、陀螺仪或加速计中的至少一个，其中，该处理器被配置成基于来自一个或更多个附加传感器的输入来检测输入设备是否被抬离表面。

在又一实施方式中，输入设备可以包括耦接至处理器的一个或更多个附加传感器，一个或更多个附加传感器包括光学传感器、陀螺仪或加速计中的至少一个，其中，该处理器被配置成基于来自一个或更多个附加传感器的输入信号来检测输入设备是否正在以比预定速度阈值更高的速度移动。该输入装置还可以包括耦接至该处理器的按钮，其中该处理器被配置成对输入设备上的按钮的按钮按压进行检测。在某些实施方式中，触摸对象为手指。

本发明的某些实施方式包括对输入设备的触摸传感器上的输入手势进行检测的方法，其中该方法包括：接收由触摸对象在触摸传感器上做出的输入手势，在输入设备的正常操作情况期间将第一阈值应用于输入手势，以及在输入设备的预定情况期间将第二阈值应用于输入手势，其中第一阈值和第二阈值为不同的值。预定情况可以包括抬起检测、速度阈值检测或按钮按压检测中的至少一种情况。在一些情况下，输入设备还括一个或更多个附加传感器，一个或更多个附加传感器包括光学传感器、陀螺仪或加速计中的至少一个，其中该方法还包括基于来自一个或更多个附加传感器的输入来检测抬起情况。在其他的情况下，输入设备还括一个或更多个附加传感器，一个或更多个附加传感器包括光学传感器、陀螺仪或加速计中的至少一个，其中该方法还包括基于来自一个或更多个附加传感器的输入来检测输入设备是否正在以比预定速度阈值更高的速度移动。一些实施方式还可以包括对输入设备上的按钮的按钮按压进行检测，其中该触摸对象为手指。

本发明的某些实施方式还包括提高输入设备上的触摸检测的准确度的方法，其中该方法包括：在第一时间对触摸对象与输入设备的触摸表面的接触进行检测并且确定触摸对象与触摸表面接触的第一位置。第一位置被表示为二维坐标轴上的第一组坐标，以及第一组坐标对触摸对象与触摸表面接触的第一位置的长度和宽度的近似值进行标识。该方法还包括：在第二时间对触摸对象与输入设备的触摸表面的接触进行检测，其中第二时间发生在第一时间之后，以及确定触摸对象与触摸表面接触的第二位置，其中，第二位置被表示为二维坐标轴上的第二组坐标。第二组坐标对触摸对象与触摸表面接触的第二位置的长度和宽度的近似值进行标识。该方法还包括：将第一组坐标与第二组坐标进行比较以及基于第一组坐标与第二组坐标之间的比较来确定触摸对象是否已经移动或正在摇动。在某些实施方式中，触摸对象为手指，其中手指可以相对于触摸表面移动或在大致或基本上静止的位置中摇动。在一些情况下，二维坐标轴为X-Y坐标轴。

在某些实施方式中，该方法还包括将第一组坐标与第二组坐标进行比较，该方法可以包括：确定第一组坐标内的第一参考点和第二参考点，其中，第一参考点和第二参考点彼此对角相对。该方法还包括：确定第二组坐标内的第三参考点和第四参考点，其中，第三参考点和第四参考点彼此对角相对。在一些实施方式中，该方法还包括：如果第一组坐标的第一参考点和第二组坐标的第三参考点彼此在预定的距离内，则确定触摸对象正在摇动。在另外的实施方式中，该方法还可以包括：如果第一组坐标的第二参考点和第二组坐标的第四参考点彼此在预定的距离内，则确定触摸对象正在摇动。

本发明的某些实施方式包括非暂时性计算机可读存储介质，该非暂时性计算机可读存储介质包括在该计算机可读存储介质上有形地实施的多条计算机可读指令，该多条计算机可读指令在由数据处理器执行时提供提高输入设备的触摸传感器上的触摸检测的准确度的方法，该多条指令包括：使得数据处理器在第一时间检测触摸对象与输入设备的触摸表面的接触的指令。该方法还可以包括：使得数据处理器确定触摸对象与触摸表面接触的第一位置的指令，其中，第一位置被表示为二维坐标轴上的第一组坐标，以及其中，第一组坐标对触摸对象与触摸表面接触的第一位置的长度和宽度的近似值进行标识。该方法还可以包括：使得数据处理器在第二时间检测触摸对象与输入设备的触摸表面的接触以及确定触摸对象与触摸表面接触的第二位置的指令，第二时间发生在第一时间之后，其中，第二位置被表示为二维坐标轴上的第二组坐标，以及其中，第二组坐标对触摸对象与触摸表面接触的第二位置的长度和宽度的近似值进行标识。在另外的实施方式中，该方法包括：使得数据处理器将第一组坐标与第二组坐标进行比较以及基于第一组坐标与第二组坐标之间的比较来确定触摸对象是否已经移动或正在摇动的指令。在一些情况下，触摸对象为手指，其中手指可以相对于触摸表面移动或在大致或基本上静止的位置中摇动。二维坐标轴可以是X-Y坐标轴。

在某些实施方式中，使得数据处理器将第一组坐标与第二组坐标进行比较的指令可以包括：使得数据处理器确定第一组坐标内的第一参考点和第二参考点的指令，其中，第一参考点和第二参考点彼此对角相对。该方法还可以包括：使得数据处理器确定第二组坐标内的第三参考点和第四参考点的指令，其中，第三参考点和第四参考点互相对角相对。该方法还包括：如果第一组坐标的第一参考点第二组坐标的第三参考点彼此在预定的距离内，则使得数据处理器确定触摸对象正在摇动的指令。

本发明的一些实施方式还包括如果第一组坐标的第二参考点和第二组坐标的第四参考点彼此在预定的距离内，则使得数据处理器确定触摸对象正在摇动的指令。

在本发明的另外的实施方式中，一种降低输入设备的功率消耗的方法包括：在第一功率水平下操作输入设备，对输入设备的触摸表面上的触摸对象的存在进行检测，确定在预定时段内触摸表面上的触摸对象的存在为静态的，在第二功率水平下操作输入设备，将输入设备保持在第二功率水平，确定触摸表面上的触摸对象的存在为非静态的，以及在第一功率水平下操作输入设备。在一些情况下，触摸对象为手指。在一些实施方式中，如果触摸对象在触摸表面上的位置保持在预定区域内，则触摸对象为静态的，其中预定区域是以触摸对象在触摸表面上的存在为中心的区域。以触摸对象在触摸表面上的存在为中心的区域可以为圆形并且具有预定的半径。替代地，以触摸对象在触摸表面上的存在为中心的区域为矩形并且具有预定的高度和宽度。在某些配置中，以触摸对象在触摸表面上的存在为中心的区域包括彼此重叠的圆形区域和矩形区域，其中，圆形区域具有预定的半径以及矩形区域具有预定的高度和宽度。第二功率水平可以是比第一功率水平更低的功率。在一些情况下，通过由处理器控制的固件来执行该方法。

本发明的某些实施方式包括非暂时性计算机可读存储介质，该非暂时性计算机可读存储介质包括在该计算机可读存储介质上有形地实施的多条计算机可读指令，该多条计算机可读指令在由数据处理器执行时，提供降低输入设备的功率消耗的方法。该多条指令可以包括：使得数据处理器在第一功率水平下操作输入设备的指令，对输入设备的触摸表面上的触摸对象的存在进行检测的指令，确定在预定时段内触摸表面上的触摸对象的存在为静态的指令，在第二功率水平下操作输入设备的指令，以及将输入设备保持在第二功率水平的指令。该多条指令还可以包括：使得数据处理器确定触摸表面上的触摸对象的存在不为静态的指令，以及在第一功率水平下操作输入设备的指令。在一些情况下，触摸对象为手指。如果触摸对象在触摸表面上的位置保持在预定区域内，则触摸对象可以为静态的。预定区域可以是以触摸对象在触摸表面上的存在为中心的区域。在一些情况下，以触摸对象在触摸表面上的存在为中心的区域为圆形并且具有预定的半径。在一些情况下，以触摸对象在触摸表面上的存在为中心的区域为矩形并且具有预定的高度和宽度。替代地，以触摸对象在触摸表面上的存在为中心的区域包括彼此重叠的圆形区域和矩形区域，其中，圆形区域具有预定的半径以及矩形区域具有预定的高度和宽度。在一些情况下，第二功率水平可以是比第一功率水平更低的功率，或反之亦然。通过由处理器控制的固件执行该方法。

根据某些实施方式，输入设备包括处理器和耦接至该处理器的触摸传感器，其中该处理器被配置成在第一时间检测触摸对象在触摸传感器上的第一位置以及在第二时间检测触摸对象在触摸传感器上的第二位置，其中该处理器还被配置成确定触摸对象是正在移动还是摇动。在一些情况下，第一位置包括第一参考点以及第二位置包括第二参考点，并且其中，该处理器还基于第一位置与第二位置之间的位置关系来确定触摸对象是正在移动还是摇动。第一位置可以包括第一组坐标，第二位置可以包括第二组坐标。在一些实施方式中，该处理器被配置成至少部分地基于第一组坐标和第二组坐标来确定触摸对象是正在移动还是摇动。在本发明的一些实施方式中，该处理器还被配置成以第一功率水平操作输入设备，其中该处理器还被配置成确定触摸传感器上的触摸对象在预定时间段内是否为静态的。在一些情况下，该处理器还被配置成当触摸对象在触摸传感器上保持为静态时以第二功率水平操作输入设备并将输入设备维持在第二功率水平。

根据一些实施方式，一种提高输入设备上的触摸检测的精确度的方法包括：在第一时间，检测接触输入设备的触摸表面的触摸对象的第一位置；在第二时间，检测接触输入设备的触摸表面的触摸对象的第二位置；以及确定触摸对象是正在摇动还是已经移动。在一些情况下，该方法包括：至少部分地基于第一位置与第二位置之间的关系来确定触摸对象是正在摇动还是已经移动。第一位置可以包括第一组坐标，第二位置可以包括第二组坐标。在另外的实施方式中，该方法还可以包括：以第一功率水平操作输入设备；检测输入设备的触摸表面上的触摸对象的存在；确定在预定时段后触摸表面上的触摸对象的存在为静态的；以及当触摸对象在触摸表面上保持为静态时，以第二功率水平操作输入设备并将输入设备维持在第二功率水平。

附图说明

图1是根据本发明的实施方式的计算机系统的简化示意图。

图2是根据本发明的实施方式的、被配置成操作多传感器输入设备的系统的简化框图。

图3是示出了根据本发明的实施方式的、用于对触摸传感器进行校准的方法的简化流程图。

图4是示出了根据本发明的实施方式的、对输入设备进行校准的方法的方面的简化信号图。

图5A是示出了根据本发明的实施方式的、输入设备的操作模式的方面的简化图。

图5B是示出了根据本发明的实施方式的、输入设备上的伪信号检测的方面的简化图。

图5C是示出了根据本发明的实施方式的、输入设备上的伪信号检测的方面的简化图。

图5D是示出了根据本发明的实施方式的、输入设备上的伪信号检测的方面的简化图。

图5E是示出了根据本发明的实施方式的、输入设备上的伪信号检测的方面的简化图。

图6是根据本发明的实施方式的、输入设备上的伪信号检测的方法的方面的简化流程图。

图7A是示出了根据本发明的实施方式的、对输入设备上的摇动的手指进行检测的模式的方面的简化图。

图7B是示出了根据本发明的实施方式的、对输入设备上的摇动的手指进行检测的模式的方面的简化图。

图7C是示出了根据本发明的实施方式的、对输入设备上的摇动的手指进行检测的模式的方面的简化图。

图7D是示出了根据本发明的实施方式的、对输入设备上的摇动的手指进行检测的模式的方面的简化图。

图8A是示出了根据本发明的实施方式的、对输入设备上的摇动的手指进行检测的方法的方面的简化流程图。

图8B是示出了根据本发明的实施方式的、对输入设备上的摇动的手指进行检测的方法的方面的简化流程图。

图9A是示出了根据本发明的实施方式的、触摸传感器上的功率管理模式的方面的简化信号图。

图9B是示出了根据本发明的实施方式的、触摸传感器上的功率管理模式的方面的简化图。

图10是示出了根据本发明的实施方式的、触摸传感器上的功率管理的方法的方面的简化流程图。

具体实施方式

本发明的实施例总体上针对于用于操作多传感器计算机输入设备的系统和方法。

在一个实施例中，校准方法包括对输入设备加电，并且将触摸传感器置于正常操作模式下，其中输入设备包括触摸传感器和一个或更多个附加传感器。一个或更多个附加传感器可以包括光学传感器、加速计、陀螺仪等。输入设备对触摸传感器和一个或更多个附加传感器进行扫描以检测用户输入数据，并且确定在预定时段内是否检测到用户输入。如果在预定时段期间没有接收到用户输入，则该方法包括将触摸传感器置于校准操作模式下，对触摸传感器执行校准处理，以及使触摸传感器恢复至正常操作模式。在某些实施例中，在对输入设备加电之后执行单次校准处理。

图1是根据本发明的实施方式的计算机系统100的简化示意图。计算机系统100包括计算机110、监视器120、键盘130和输入设备140。在一个实施方式中，输入设备140为多传感器输入设备140。对于计算机系统100，输入设备140和键盘被配置成对计算机110和监视器120的各个方面进行控制。在一些实施方式中，输入设备140被配置成为移动检测、触摸检测、手势检测、抬起检测、方位检测、伪信号检测、校准方法、功率管理方法以及大量附加特征来提供控制信号，所述大量附加特征包括但不限于滚动、光标移动、屏幕上项目的选择、介质控制、网页导航、呈现控制和计算机110的其他功能。计算机110可以包括被配置成存储例如鼠标驱动软件、键盘驱动软件等的计算机代码的机器可读介质（未示出），其中计算机代码可由计算机110的处理器（未示出）执行，以通过输入设备140和键盘130对计算机110的控制起作用。应当注意，输入设备140可以被称为鼠标、输入设备、输入/输出（I/O）设备、用户接口设备、控制设备、多传感器输入设备、多传感器鼠标等。

图2是根据本发明的实施方式的、被配置成操作多传感器输入设备140的系统200的简化框图。系统200包括控制电路210、一个或更多个加速计220、一个或更多个陀螺仪230、移动跟踪系统240、通信系统250、触摸检测系统260和功率管理块270。系统块220至270中的每个块与控制电路210电通信。系统200还可以包括附加系统，为防止本文所描述的新颖的特征模糊，未示出或讨论所述附加系统。

在某些实施方式中，控制电路210包括一个或更多个微处理器（μC）并被配置成控制系统200的操作。可替选地，如受益于本公开内容的本领域的普通技术人员会理解的，控制电路210可以包括具有支持的硬件/固件（例如，存储器、可编程I/O等）的一个或更多个微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）等。可替选地，MCU、μC、DSP等可以被配置于系统200的其他系统块中。例如，触摸检测系统260可以包括本地微处理器，以执行与二维触摸表面（未示出）有关的指令。在一些实施方式中，多个处理器可以在系统200的速度和带宽方面提供增加的性能。应当注意，尽管多个处理器可以提高系统200的性能，但是它们不是本文所描述的实施方式的标准操作所要求的。如下面进一步描述的，控制电路210和/或相关联的固件或软件执行校准、伪信号检测、摇动的手指检测和功率管理功能（结合功率管理块270）的各种方法。

在某些实施方式中，加速计220是被配置成测量加速力（例如，静态力和动态力）的机电设备（例如，微机电系统（MEMS）设备）。一个或更多个加速计可以用于检测三维（3D）定位。例如，3D跟踪可以利用三轴加速计或两个双轴加速计。加速计220还可以确定输入设备140是否已经抬离表面，并且提供可以包括输入设备140的速度、物理方位和加速度的移动数据。

陀螺仪230是一种被配置成对多传感器输入设备140的方位进行测量的设备，并且基于角动量守恒原理进行操作。在某些实施方式中，系统200中的一个或更多个陀螺仪230是被配置成对多传感器输入设备140的一定的旋转进行检测的微机电（MEMS）设备。系统200可以可选地包括代替或结合一个或更多个陀螺仪230的两轴磁力计。陀螺仪230（和/或磁力计）还可以确定输入设备140是否已经被抬离表面，并提供可以包括输入设备140的物理方位的移动数据。

根据本发明的实施方式，移动跟踪系统240被配置成对多传感器输入设备140的移动进行跟踪。在某些实施方式中，移动跟踪系统240使用光学传感器（例如发光二极管（LED）或光电二极管的成像阵列）来检测多传感器输入设备140相对于在下面的表面的移动。多传感器输入设备140可以可选地包括利用相干（激光）光的移动跟踪硬件。在某些实施方式中，一个或更多个光学传感器被设置在多传感器输入设备140的底侧（未示出）上。移动跟踪系统240可以提供位置数据（例如，X-Y坐标数据）或抬起检测数据。例如，光学传感器可以确定何时用户将输入设备140抬离表面，并且向控制电路210发送该数据用于进一步处理。如受益于本公开内容的本领域的普通技术人员会理解的，替选的实施方式可以使用其他的移动跟踪传感器（例如，MEMS设备）。

根据本发明的实施方式，通信系统250被配置成提供与计算机110的无线通信。在某些实施方式中，通信系统250被配置成提供与其他无线设备的射频（RF）通信。可替选地，通信系统250可以使用其他无线通信协议进行无线通信，所述无线通信协议包括但不限于蓝牙和红外无线系统。系统200可以可选地包括至计算机110的硬连线连接。例如，多传感器输入设备140可以被配置成容置通用串行总线（USB）线缆，以提供与外部设备的电子通信。本发明的其他实施方式可以利用不同类型的线缆或连接协议标准，以实现与外部实体的硬连线通信。在一个非限制性示例中，USB线缆可以被用于向多传感器输入设备140提供电力以对内部电池(未示出）充电，并且同时支持系统200和计算机110之间的数据通信。

根据本发明的实施方式，触摸检测系统260被配置成检测多传感器输入设备140上的一个或更多个触摸表面上的触摸或触摸手势。触摸检测系统260可以包括一个或更多个触摸敏感表面或触摸传感器。触摸传感器通常包括适于对信号（例如直接接触、电磁场或静电场、或电磁辐射束）进行检测的感测元件。触摸传感器可以被配置成检测所接收的信号的变化、信号的存在或信号的不存在中的至少一个。另外，触摸传感器可以包括用于发射所检测的信号的源，或该信号可以由第二源生成。触摸传感器可以被配置成检测距参考区域或参考点一定距离处的对象的存在、与参考区域或参考点的接触、或上述存在和接触的组合。触摸传感器可以被配置成检测特定类型的对象（具有特定属性的对象），而不是其他类型的对象。触摸传感器还可以被配置成：当检测到第一类型的对象时提供第一响应；以及当检测到第二类型的对象时，提供第二类型的响应。类似地，触摸传感器可以被配置成对于第一类型的检测提供第一响应，以及对于第二类型的检测提供第二响应。例如，一些触摸传感器当没有积极地被使用时可以以不同的功率模式进行操作。为了说明，接近度检测可以促使设备从睡眠模式（例如，非常低的功率模式）切换到低活动操作模式。直接信号检测可以促使设备从低活动模式切换到活动模式（例如，正常操作功率模式）。如本文所描述的，这些类型的功率切换方案等可以提高输入设备140的功率效率。下面关于图9A至图10进一步描述一些省电方法。

各种技术可以用于触摸和/或接近度感测。这样的技术的示例包括但不限于：电阻的（例如，基于4条引线的标准气隙、取决于压力（FSR）、内插的FSR等具有不同的电特性的基于碳的加载塑料制品）、电容的（例如，表面电容、自电容、互电容等）、光学的（例如，红外光屏障基体、与可以测量光路的飞行时间的光检测器耦接的基于激光的二极管等）、声学的（例如，用以检测与触摸点有关的波传播模式的改变等的、与一些麦克风耦接的压电蜂鸣器）等。

在某些实施方式中，多传感器输入设备140具有二维（2D）触摸检测能力（例如，x轴和y轴移动）。某些实施方式可以包括在输入设备140的顶部部分上的触摸传感器。其他实施方式可以包括位于输入设备的多个位置上的触摸传感器，该多个位置可以取决于输入设备的设计或人体工程学的考虑。多传感器输入设备140可以可选地包括其上设置有一维触摸检测系统的表面。

系统200的功率管理系统270被配置成对针对多传感器输入设备140管理功率分配、再充电、功率效率等。根据一些实施方式，功率管理系统270包括电池（未示出）、用于电池的基于USB的再充电系统（未示出）、功率管理设备（例如，低压差稳压器-未示出）、开/关按钮、以及系统200内的为每个子系统（例如，加速计220、陀螺仪230等）提供电力的电网。在其他实施方式中，由功率管理系统270提供的功能可以并入控制电路210中。

输入设备校准

图3是示出了根据本发明的实施方式的、用于对触摸传感器进行校准的方法300的简化流程图。方法300由处理逻辑执行，该处理逻辑可以包括硬件（电路、专用逻辑等）、软件（例如，在通用计算系统或专用机器上运行的软件）、固件（嵌入式软件）、或它们的任意组合。在一个实施方式中，方法900由图2的系统200执行。

参照图3，用于对触摸传感器进行校准的方法300包括对输入设备140加电（310）。对输入设备140加电可以包括将开/关按钮从“关”位置手动接通到“开”位置。可替选地，对输入设备140加电可以包括软件加电。例如，输入设备140可以处于睡眠操作模式下，并且移动、按钮按压或其他用户输入可以使得输入设备140返回到活动状态（例如，正常功率状态）。一旦输入设备被加电，触摸传感器被置于“正常”操作模式下（320）。通常，正常操作模式是下述功率状态：其中触摸传感器在正常操作情况下操作。在一些情况下，当系统200的每个系统块（例如，控制电路210、通信块250等）被完全供电时，触摸电路可以在“正常”操作模式下操作。在其他情况下，当系统200的仅一些系统块被加电时，触摸传感器可以处于“正常”操作模式下。在又一些其他的情况下，功率管理系统270可以以较低的功率、较高的效率状态进行操作，然而，在这些实施方式中的每个实施方式中，在（320）处的触摸传感器（例如，触摸检测块260）以正常操作模式操作。

系统200对触摸传感器以及一个或更多个附加传感器进行扫描以检测用户输入（330）。例如，触摸传感器可以检测用户输入设备（例如，手指或触控笔）的接近度、或对触摸传感器的直接触摸。如受益于本公开内容的本领域的普通技术人员会理解的，一个或更多个附加传感器可以包括移动检测传感器（例如，光电子装置、LED、陀螺仪、磁力计、加速计等）、按钮或其他类型的输入传感器。移动检测传感器可以包括用户数据，该用户数据对输入设备140在X-Y平面（例如，笛卡尔坐标系）上的移动进行限定。加速计、陀螺仪或磁力计可以提供与输入设备140的方位、速度、加速度或方向移动有关的数据。通常，用户输入可以包括与输入设备140在三维空间中的任何移动或同触摸传感器的任何交互有关的任何数据。与触摸传感器的一些交互可以包括按钮按压、滑动、双击等。

在（340）处，控制电路210确定在预定时段内是否已经检测到用户输入。在一些实施方式中，预定时段是30秒。预定时段可以是如所要求的任何期望的时间量（例如，5秒、1分钟等）。如上所述，用户输入可以包括由控制电路210从触摸传感器、陀螺仪、加速计等中的任一个中接收的任何输入信号。如果控制电路210在预定时段内没有检测到用户输入，则该方法返回到（320）并且将触摸传感器保持在正常操作模式下。根据某些实施方式，如果控制电路210在预定时段内没有检测到用户输入，则方法300继续到（350）。应当注意，虽然控制电路210可以生成并跟踪定时信号，但是系统200的其他系统块（或未示出）可以执行确定在预定时间内是否检测到用户输入。

返回参照方法300，一旦控制电路210确定在预定时段内没有检测到用户输入（340），触摸传感器就被置于校准操作模式下（350）。在校准操作模式下，触摸传感器进行校准处理（例如，校准子程序）以将触摸传感器设置于最佳性能的状态（360）。这可以包括将触摸传感器的精确度重新设置到可以影响跟踪、灵敏度和/或分辨率的特定标准。本领域的普通技术人员可以使用并知道任何有用的校准方法。一旦校准处理完成（360），使触摸传感器返回到正常操作模式（370）。

方法300中所描述的校准处理的许多益处之一包括在用户最不可能使用输入设备时执行校准处理。例如，用户可以将他们的鼠标加电以匆忙快速检查网站或文件，并且对于鼠标（例如，输入设备）不可能有机会保持静止（例如，没有输入数据）以允许不中断的校准处理。方法300利用用户可能没在使用输入设备140的时间段来执行校准操作。在一些实施方式中，校准方法300在初始加电之后仅被执行一次。在一些情况下，可以在使用特别长的时段之后（例如，使用5小时之后）、或在软加电（例如，输入设备140从低功率状态切换到正常功率状态）之后，执行校准方法300。

应当理解的是，根据本发明的实施方式，图3中示出的具体步骤提供特定的校准方法。根据替代的实施方式，也可以执行其他序列的步骤。例如，本发明的替代的实施方式可以以不同的顺序或伴随着不同的预定的时段进行校准。为了说明，如果在加电之后预定的时段内没有检测到用户输入，则校准处理可以发生。换言之，如果在加电之后没有检测到用户输入，则可以跳过正常操作模式，从而更有效地执行校准处理。而且，图3中示出的单独的步骤可以包括多个子步骤，子步骤可以以如适于单独的步骤的各种序列被执行。此外，根据特定的应用，可以添加或删除附加步骤。本领域的普通技术人员将认识和理解方法300的许多变化、修改和替代。

图4是示出了根据本发明的实施方式的、用于对输入设备进行校准的方法的方面的简化的信号图400。为了保持输入设备140的触摸传感器的精确度，可以周期地对触摸传感器进行校准。校准可以在任何时间被执行，然而这可能会干扰输入设备140的输入数据流。例如，在大量使用（例如，游戏）期间对输入设备140进行校准会干扰用户的游戏体验。因此，本发明的某些实施方式被配置成在用户较不可能使用输入设备的时段期间来对输入设备140的触摸传感器进行校准。控制装置210可以通过利用传感器融合，或对输入设备上的一些或所有的输入传感器进行扫描以检测任何用户输入（例如，移动、触摸手势等）来确定非使用的时段。

参照图4，信号图400包括输入设备功率信号410、输入数据信号420和模式信号430。功率信号410在440将输入设备140从“关”状态切换到操作状态或“开”状态。在一些实施方式中，“开”状态可以意味着输入设备140包括所有的系统控制块（例如，通信系统250、移动跟踪240等）被完全供电。在其他实施方式中，“开”状态可以意味着至少控制电路210和触摸检测块260被加电以执行本文所描述的校准方法。可替代地，当在“开”位置时，输入设备140可以处于低功率状态。例如，由于关于时段的不活动性（例如，输入设备140没有移动、没有触摸传感器输入等），触摸检测系统260可以以减小的频率对触摸传感器进行扫描。类似地，关状态可以为完全关状态（即，所有组件都下电）、或软关状态（即，仍然有一些活动性）。

输入数据420示出了到输入设备140的输入数据。输入数据420可以来自包括移动跟踪系统240、触摸检测系统260、加速计220、陀螺仪230的输入设备140上的任何输入传感器或其他输入信号。虽然图4描绘了一个输入数据信号，但是输入数据信号420可以包括来自多个传感器和多种类型的输入信号（例如，模拟或数字）的多个数据信号。输入数据420描绘了第一脉冲串数字数据450和第二脉冲串数字数据455。在数据流450的终点，在下个数据流455开始之前经过一定的时段。在数据脉冲串450与数据脉冲串455之间的预定非活动性时段460之后，控制电路210将触摸传感器的模式430从正常操作模式改变到校准操作模式（470）。如上所述，除了触摸传感器活动性，非活动性时段460还包括来自移动检测、按钮按压、加速计输入的输入信号以及输入设备140的任何其他的输入信号。预定非活动性时期可以是其中没有输入活动性被检测到的任何合适的时段。在某些实施方式中，预定非活动性时段为30秒。可替代地，根据需要，预定活动性时段可以更长或更短（例如，10秒、1分钟等）。在校准操作模式期间，触摸传感器被重新校准。可以以本领域的普通技术人员可以理解的各种方式执行触摸传感器校准。校准完成之后，控制电路210将模式430从校准操作模式切换到正常操作模式。如果在校准时段期间检测到用户输入（输入数据420），控制电路210可以从校准操作模式切换到正常操作模式来处理输入数据420以及在另一预定活动性时段之后执行校准操作。可替代地，控制电路210可以完成校准处理以及对输入数据进行排队（例如，缓冲输入数据420）直到校准处理被完成。在另外的实施方式中，控制电路210可以忽略输入数据420直到校准处理被完成。通常，校准处理足够快以不被用户注意到。

伪信号检测

在输入设备140的正常使用期间，使得意外的信号或伪信号具有不良影响的某些事件或情况可能发生。例如，用户可能想要通过将设备抬起和移动到更方便的位置以将该输入设备重新定位在鼠标垫上。用户可以很容易地使用机械式按钮移动传统的鼠标而确保不生成输入信号（例如，用户避免触摸机械式按钮的可见部位，避免使用足够的压力抓住以激活机械式按钮等）。这些视觉提示可以不存在触摸设备上，以及压力可以不影响触摸是否被注册。为了防止触摸传感器上的意外的输入手势，本发明的某些实施方式被配置成改变包括抬起情况的某些情况期间的触摸传感器输入手势阈值、速度阈值以及在输入设备140上的按钮按压期间的输入手势。当用户拿起输入设备140时，抬起情况可以发生。当用户以大于预定的速度移动输入设备140时，速度情况可以发生。当用户同时按压按钮以及在触摸传感器上做出输入手势时，按钮按压+手势发生。在这些情况期间通过增加输入手势检测阈值，可能会更有可能输入手势是谨慎的、合理的、有意的而非无意被执行。

图5A和5B示出了根据本发明的实施方式的、关于输入设备510的操作的模式的方面的简化图。图5A描绘了在表面520（例如，工作表面、桌子、平台等）上搁置的输入设备510。图5B描绘了被抬离表面520的输入设备510。控制电路210结合一个或更多个输入传感器可以检测抬起情况（即，抬起检测）。例如，光学传感器（例如，移动传感器）、陀螺仪、加速计或其他传感器可以用于确定何时输入设备510已经被抬离表面520。一旦检测到抬起情况，则控制电路210将关于触摸传感器的默认一组输入手势阈值替换为第二组输入手势阈值。在一些实施方式中，第二组输入手势阈值需要较大的或较明显的信号来启动给定的功能。例如，触摸传感器上的滑动手势可以要求启动滑动手势（例如，用于平移图像、滚动等）的最小移动或特定的信号幅度。在抬起检测期间，滑动手势可以要求启动滑动手势的较大的最小移动或增加的信号幅度，以帮助提高在抬起情况期间做出的输入手势是有意的而不是由无意的触摸、衣服的轻擦等导致的可能性。

图5C和图5D是示出了根据本发明的实施方式的、关于输入设备510的操作的模式的方面的简化图。图5C描绘了在表面520上以速度V1（530）从点515移动到点525的输入设备510。图5D描绘了在表面520上以速度V2（540）从点515移动到点525的输入设备510。用户可以移动输入设备510以及同时在触摸传感器上完成手势。例如，当用户通过移动输入设备510和滑动触摸传感器来移动光标（例如，滚动网页）时，这可以发生在。当输入设备510正在以低于预定的速度阈值的速度（例如，V1530）移动时，控制电路210将第一手势阈值应用于特定的输入手势。当输入设备510正在以等于或高于预定的速度阈值的速度（例如，V2540）移动时，控制电路210将第二手势阈值应用于该特定的输入手势。在一些实施方式中，预定的速度阈值是1.5英寸/秒。应当指出的是，预定的速度阈值可以被设置为任何所期望的值。在一些替代的实施方式中，随着多个手势阈值，可以有多个预定的速度阈值。

图5E是示出了根据本发明的实施方式的、关于输入设备510的操作的模式的方面的简化图。图5E包括输入设备510和触摸传感器512以及描绘了同步的按压按钮手势550和滑动手势560。应当指出的是，触摸传感器512被示为覆盖输入设备510的整个顶表面。其他实施方式可以具有以任何优选的配置或覆盖范围仅覆盖输入设备510的顶表面的部分的触摸传感器。在默认情况下（例如，没有抬起、没有被按压的按钮），处理器（例如，控制电路）为触摸传感器上的每个可用的手势分配默认的手势阈值。在一些实施方式中，当用户执行按钮按压手势（例如，按下物理按钮、触发压力传感器、或在触摸传感器上做按钮按压的手势等）时，处理器为触摸传感器上的每个可用的手势分配第二阈值（例如，默认值的两倍）。在一些实施方式中，只有某些手势可以被分配第二阈值。应当指出的是，在图5E中仅示出了一个触摸传感器512，根据需要，输入设备140可以包括变化大小、区域和位置的多个触摸传感器（未示出）。应当指出的是，如受益于本公开内容的本领域的普通技术人员应当理解的，本文所描述的第一（例如，默认的）阈值和第二阈值可以被分配任何适当的值。

可以以各种方式检测按钮按压。在一些情况下，输入设备通过机械装置（例如，物理按钮、开关、微动开关等）、通过一个或更多个压力传感器、通过触摸传感器信号或者通过他们的任意组合检测按钮按压。例如，触摸传感器可以检测两个输入信号，其中控制电路210基于其大小或形状特征将第一输入信号识别为按钮按压以及将第二输入信号识别为手势。可以使用按钮按压检测的任何方法（例如，加速计），其中的任何一种方法可以被配置成使得控制电路210为触摸传感器上的每个可用的手势分配第二阈值。

图6是根据本发明的实施方式的、输入设备上的伪信号检测的方法600的方面的简化的流程图。方法600由处理逻辑执行，该处理逻辑可以包括硬件（电路系统、专用逻辑等）、软件（例如，在通用计算系统或专用机器上运行的软件）、固件（嵌入式软件）、或他们的任意组合。在一种实施方式，方法600由图2的系统200执行。在另一种实施方式中，输入设备510包括处理器（例如，控制电路210）和耦接至该处理器的计算机可读存储介质，其中计算机可读存储介质包括由用于执行方法600的处理器可执行的代码。

参照图6，伪信号检测的方法600包括：提供一系列多个输入手势，每个输入手势具有默认的阈值和第二组阈值（610）。在某些实施方式中，默认的阈值为待被标识为特定的手势的手势输入信号阈值。例如，滑动手势可以要求特定的移动特性和信号幅度以在正常操作情况下担当为滑动手势。阈值要求有助于确保疏忽或无意的信号（例如，袖子轻擦触摸传感器，将手指搁置在触摸传感器上等）不会被解释为输入手势。第二组阈值为当输入设备510处于预定的情况下（例如，抬起检测、速度阈值检测、按钮+手势检测等）时所要求的手势输入信号阈值。第二组阈值有助于确保在预定的情况中的一种或更多种情况期间所执行的触摸传感器输入手势是有意的并且不是较有可能发生的无意移动或触摸的结果。

方法600还包括：接收多个移动或输入手势中的至少一个作为用户输入（620）。一些移动或输入手势可包括移动输入设备510（例如，x-y-z轴移动）和/或检测触摸传感器上的触摸手势。在630处，控制电路210确定用户输入是否产生抬起情况。当输入设备510被抬离表面（例如，在z方向上）时，抬起情况发生。在某些实施方式中，可以通过各种移动检测传感器（例如，光学传感器、加速计、陀螺仪等）来检测抬起情况。如果检测到抬起情况，则控制电路210将第二组阈值应用于触摸传感器上的多个输入手势（660）。在一些实施方式中，第二组阈值可以是第一组（例如，默认组）阈值的幅度的两倍。应当指出的是，第一组阈值和第二组阈值两者中的每个阈值可以被设定为任何所期望的值以及第二组阈值中的每个阈值可以不一定在幅度上比第一组阈值中的每个阈值大。如果没有检测到抬起情况（630），控制电路确定输入信号是否满足或超过速度情况（640）。如上面相对于图5c至图5d所描述的，当输入设备510的速率或速度满足或超过预定的速度时，控制电路210检测速度情况。在某些实施方式中，预定的速度为1.5英寸/秒。速度情况检测有助于筛选出当输入设备510被意外打翻、撞到或可能导致相对高的速度和无意的输入触摸手势的其他情况时可能发生的无意的输入手势。如果检测到速度情况，则控制电路210将第二组阈值应用于触摸传感器上的多个输入手势（660）。在一些实施方式中，第二组阈值可以是第一组（例如，默认组）阈值的幅度的两倍。应当指出的是，第一组阈值和第二组阈值两者中的每个阈值可以被设定为任何所期望的值以及第二组阈值中的每个阈值可以不一定在幅度上比第一组阈值中的每个阈值大。

再参照图6，如果没有检测到速度情况（640），则控制电路210确定输入信号是否包括同步的按钮按压和手势输入（650）。按钮+手势检测有助于筛选出当用户按压按钮时可能发生的无意的输入手势。例如，当按压按钮时，用户可能会无意中触摸到触摸传感器的另一部分并且完成了意外的输入手势。一种减少无意手势输入的数量的方法可以包括：在预定的情况中的每种情况期间增加触摸传感器上的手势输入阈值。在660处，如果在触摸传感器上检测到同步的按钮和输入手势，则控制电路210将第二组阈值应用于触摸传感器上的多个输入手势。在一些实施方式中，第二组阈值可以是第一组（例如，默认组）阈值的幅度的两倍。应当指出的是，第一组阈值和第二组阈值两者中的每个阈值可以被设定为任何所期望的值以及第二组阈值中的每个阈值可以不一定在幅度上比第一组阈值中的每个阈值大。如果在触摸传感器上没有检测到同步的按钮按压和另外的输入手势，那么方法600返回到（620），接收另一个输入手势作为用户输入，以及再次开始关于预定的情况的筛选处理（630-650）。

应当理解的是，根据本发明的实施方式，图6中示出的具体步骤提供伪信号检测的特定的方法。根据替代的实施方式，也可以执行其他序列的步骤。例如，替代的实施方式可以以不同的顺序或使用较多或较少的预定情况来执行伪信号检测。例如，方法600可以以不同的顺序，同时，或以关于特定的应用的任何其他序列来检测预定的情况。此外，可以存在可以使得处理器（例如，控制电路210）将第二组阈值应用于多个输入手势（例如，运行某些软件应用程序等）的其他的预定的情况。而且，图6中示出的单独的步骤可以包括多个子步骤，子步骤可以以如适于单独的步骤的各种序列被执行。此外，根据特定的应用，可以添加或删除附加的步骤。本领域的普通技术人员将认识和理解方法600的许多变化、修改和替代。

摇动的手指检测

图7A是示出了根据本发明的实施方式的、对输入设备上的摇动的手指进行检测的模式的方面的简化图700。图700包括位于输入设备的触摸表面715（即，触摸传感器）上的位置705和710中示出的手指。位置705描绘了使用手指指尖与触摸传感器715接触的第一位置中的手指。在第二位置、或“平伸”位置710处描绘了通过手指的较大的表面区域与触摸传感器接触的相同的手指。这种从位置705到位置710的移位（反之亦然）被称为摇动的手指情况。为了进一步说明这种情况，当用户的手指搁置在鼠标的触摸传感器上并且鼠标同时被拉向用户时，手指可以是“摇动的”。当鼠标移动时，用户的手指保持与鼠标接触并且向前滚动。摇动的手指情况可以以其他方式发生，以及不应当被限于本文所描述的情况。应当指出的是，虽然本文描述了手指，但是其他的触摸对象可以与触摸表面结合使用。可以表现出“摇动的”情况的其他触摸对象可以包括触控笔、手掌和本领域的普通技术人员知道的其他触摸对象。

图7B是示出了根据本发明的实施方式的、对输入设备上的摇动的手指进行检测的模式的各个方面的简化图720。图7B图示了第一时间处第一位置705中的手指的质心坐标722、高度坐标724和宽度坐标726。图7B还包括第二时间处平伸位置710中的同一手指的质心坐标730、高度坐标734和宽度坐标736，其中第二时间出现在第一时间之后。在一种实施方式中，通过基于测量的触摸对象（例如，手指）在触摸传感器715上的高度和宽度确定手指的质心的位置来跟踪该触摸对象。通过跟踪质心的移动，可以在触摸传感器上检测到“假的”或无意的手指移位。例如，控制电路210可以当事实上摇动情况已经发生并且指尖保持在相同位置时，确定手指从质心722移动到质心730。

图7C是示出了根据本发明的实施方式的、对输入设备上的摇动的手指进行检测的模式的各个方面的简化图740。图7C图示了第一时间（例如，“t”）处第一位置705中的手指的第一坐标742（例如，（x0，y0（t）））和第二坐标744（例如，（x1，y1（t）））。图7C还包括第二时间（例如，“t+1”）处第二位置或“平伸”位置710中的同一手指的第三坐标746（例如，（x0，y0（t+1）））和第四坐标748（例如，（x1，y1（t+1））），其中第二时间出现在第一时间之后。在某些实施方式中，触摸传感器715上的第一位置（705）坐标742和744提供由手指在时间t处发起的触摸信号的矩形近似。此外，触摸传感器715上的平伸位置（710）坐标746和748提供由手指在时间t+1处发起的触摸信号的矩形近似。矩形近似对紧密地包围触摸传感器715上的触摸信号的矩形的相对端的、对角线端点进行标识。如下面图8a和8b中所述，通过使用图7C的基于坐标的方法代替图7B的基于质心的方法来确定手指的位置，可以精确地检测摇动的手指情况。应当理解，可以使用其他替代的形状来近似触摸传感器信号。例如，替代上述基于矩形坐标的方法，可以使用利用中心点和直径的基于圆形坐标的方法，其中直径的每个端点用于确定是否出现摇动情况。此外，可以使用另外的采样点（例如，t、t+1、t+2、…、t+N）。在一些实施方式中，触摸传感器715可以类似于图5E的触摸传感器512。

图7D是示出了根据本发明的实施方式的、对输入设备上的摇动的手指进行检测的模式的各个方面的简化图760。图7D是与图7C类似的图示，其中所定位的手指位置为对角配置。尽管定位不同，但是本文所描述的方法对于任何定位基本上同样适用，并且成功检测摇动手指的情况不要求将手指竖直排列（例如，如图7C中所示）。参照图7D，图760图示了第一时间（例如，“t”）处第一位置705中的手指的第一坐标762（例如，（x0，y0（t）））和第二坐标764（例如，（x1，y1（t）））。图7D还包括第二时间（例如，“t+1”）处第二位置或“平伸”位置710中同一手指的第三坐标766（例如，（x0，y0（t+1）））和第四坐标768（例如，（x1，y1（t+1））），其中第二时间出现在第一时间之后。在某些实施方式中，触摸传感器715上的第一位置（705）坐标762和764提供由手指在时间t处发起的触摸信号的矩形近似。此外，触摸传感器715上的平伸位置（710）坐标766和768提供由手指在时间t+1处发起的触摸信号的矩形近似。矩形近似对紧密地包围触摸传感器715上的触摸信号的矩形的相对端的、对角线端点进行标识。如下面图8a和8b中所述，通过使用图7C和图7D的基于坐标的方法代替图7B的基于质心的方法来确定手指的位置，可以精确地检测摇动的手指情况。

图8A是示出了根据本发明的实施方式的、对输入设备上的摇动的手指进行检测的方法800的各个方面的简化流程图。方法800由处理逻辑执行，该处理逻辑可以包括硬件（例如，电路、专用逻辑等）、软件（例如，在通用计算系统或专用机器上运行的软件）、固件（嵌入式软件）、或其任意组合。在一种实施方式，方法800由图2的系统200执行。在另一种实施方式中，输入设备（未示出）的触摸表面715包括处理器（例如，控制电路210）和耦接至该处理器的计算机可读存储介质，其中计算机可读存储介质包括处理器可执行的用于实现方法800的代码。

参照图8A，方法800包括：在第一时间（例如，t0）处对触摸对象（例如，手指）与输入设备（810）的触摸传感器715的接触进行检测。控制电路210确定由第一组坐标（815）所代表的、触摸对象与触摸传感器的接触的第一位置。参照图7C，第一组坐标可以包括第一坐标742和第二坐标744，第一坐标742和第二坐标744代表触摸信号741的矩形近似。方法800还包括：在第二时间（t+1）处对触摸对象与输入设备（820）的触摸传感器的接触进行检测。控制电路210确定由第二组坐标（825）所代表的、触摸对象与触摸传感器的接触的第二位置。参照图7C，第二组坐标可以包括第三坐标746和第四坐标748，第三坐标746和第四坐标748代表触摸信号745的矩形近似。在一种实施方式中，第二时间出现在第一时间之后约16毫秒。可替代地，可以根据需要使用第一时间（t0）和第二时间（t+1）之间的其他时间间隔。在830处，控制电路210将第一组坐标和第二组坐标进行比较，并且基于两组坐标确定触摸对象已经移动还是为摇动的手指（835）。下面将针对图8B进一步讨论两组坐标之间的比较。在一些情况下，时间（t）可以称为（t0）。

应当理解，根据本发明的实施方式，图8A中示出的具体步骤提供了一种摇动手指检测的特定方法。根据替代的实施方式，也可以执行其他序列的步骤。例如，替代的实施方式可以按不同的顺序或使用更多或更少的预定情况来执行摇动手指检测方法。例如，方法800可以按不同的顺序或按针对特定应用的其他序列来检测触摸信号。而且，图8中示出的单独的步骤可以包括多个子步骤，子步骤可以以适于单独的步骤的各种序列执行。此外，取决于特定的应用，可以添加或删除另外的步骤。本领域的普通技术人员将认识到和理解方法800的许多变化、修改和替代。

图8B是示出了根据本发明的实施方式的、对输入设备上的摇动的手指进行检测的方法850的各个方面的简化流程图。方法850由处理逻辑执行，该处理逻辑可以包括硬件（例如，电路、专用逻辑等）、软件（例如，在通用计算系统或专用机器上运行的软件）、固件（嵌入式软件）、或其任意组合。在一种实施方式，方法850由图2的系统200执行。在另一种实施方式中，输入设备（未示出）的触摸表面715包括处理器（例如，控制电路210）和耦接至该处理器的计算机可读存储介质，其中计算机可读存储介质包括处理器可执行的用于实现方法850的代码。

参照图8B，方法850包括确定第一组坐标内的第一参考点和第二参考点（855）。参照图7C，第一参考点和第二参考点分别为742（x0，y0（t））和744（x1，y1（t））。方法850还包括确定第二组坐标内的第三参考点和第四参考点。参照图7C，第三参考点和第四参考点分别为746（x0，y0（t+1））和748（x1，y1（t+1））。在865处，控制电路将第一参考点（x0，y0（t））与第三参考点（x0，y0（t+1））的位置进行比较，以确定它们彼此是否在预定阈值（例如，预定距离）内。如上所述，当用户使用指尖触摸触摸传感器，并且随后将手指的较大的或较小的部分停留在触摸传感器上而基本上不移动指尖（见上文图7A）时，摇动手指情况发生。在时间（t）处触摸传感器上的指尖的存在的位置与在时间（t+1）处触摸传感器上的指尖的存在的位置之间的预定距离可以按照设计而变化。通常，第一参考点与第三参考点之间的预定距离是足够小的阈值以在摇动手指情况与指尖的有意移动之间进行精确地区分，但是足够大以允许在摇动手指情况期间可能发生的指尖的位置的微小的偏移。在某些实施方式中，预定阈值可以要求在时间（t）处的指尖的位置在时间（t+1）处的指尖的位置的1cm半径内。应当注意，可以使用其他的阈值距离或形状。例如，预定阈值可以由在（t0）处的指尖的位置周围的一组方形坐标等来确定。

如果第一参考点和第三参考点彼此在预定阈值内（例如，在一定距离内），则控制电路210确定已经发生摇动手指情况（870）。如上所述，摇动手指检测可以影响光标的位置、参数值等。例如，如果光标在监视器上（例如，监视器120）的特定位置处并且检测到摇动手指情况，则尽管触摸传感器715上手指的质心移动，由于指尖在时间（t）和（t+1）之间基本上没有移动，所以不发生光标的移位。

如果第一参考点和第三参考点彼此不在预定阈值内，则控制电路210比较第二参考点（x1，y1（t））和第四参考点（x1，y1（t+1））的位置以确定它们彼此是否在第二预定阈值（例如，预定距离）内（875）。如果第二参考点和第四参考点彼此在第二预定阈值内，则控制电路210确定已经发生摇动手指情况（870）。根据需要，针对第二参考点和第四参考点的第二预定阈值可以与针对第一参考点和第三参考点的第一预定阈值相同或不同。受益于本公开，本领域的普通技术人员将知道针对每组参考点的最优预定阈值。如果第二参考点和第四参考点彼此不在预定阈值内，则控制电路210确定手指（例如，触摸对象）已经移动。如上所述，摇动手指检测可以影响光标的位置、参数值等。例如，如本领域的普通技术人员将知道或理解的，如果光标在监视器上（例如，显示器120）的特定位置处并且没有检测到摇动手指情况，则发生了光标的正常移位。

应当理解，根据本发明的实施方式，图8B中示出的具体步骤提供了一种摇动手指检测的特定方法。根据替代的实施方式，也可以执行其他序列的步骤。例如，替代的实施方式可以在确定摇动手指情况中仅比较第一参考点和第三参考点而放弃比较第二参考点和第四参考点。其他的实施方式可以比较第二参考点和第四参考点并且放弃比较第一参考点和第三参考点。在某些实施方式中，例如，方法800可以按不同的顺序、同时、或按针对特定应用的任何其他序列来执行单独的步骤。而且，图8B中示出的单独的步骤可以包括多个子步骤，子步骤可以以适于单独的步骤的各种序列执行。此外，取决于特定的应用，可以添加或删除另外的步骤。本领域的普通技术人员将认识到和理解方法800的许多变化、修改和替代。

功率管理

在一些实施方式中，在手指或其他触摸对象（例如，触控笔、手掌等）保持在触摸板的触摸表面上时，触摸板（触摸传感器）将保持在活动状态。通常，触摸板的活动状态包括：以足够高的采样速率对触摸板表面进行采样用于输入以确保预定的精度和分辨率。例如，高采样速率可以比较慢的采样速率更好地检测快速或精细的手指移动。然而，较高的采样速率通常比较慢的速率需要更多的功率。因此，一些实施方式可以当在触摸板上或附近没有检测到手指时降低采样速率。本文所描述的其他实施方式即使在触摸传感器上检测到手指时，只要在预定时段内没有检测到手指移动，也在触摸传感器上使用降低的采样速率。该配置可以进一步降低输入设备的整体功率耗散以及提高功率效率。

图9A是示出了根据本发明的实施方式的、降低触摸传感器的功耗的方法的各个方面的简化信号图900。该图包括触摸板信号905、手指移动信号910（“信号910”）和表示触摸表面上的手指的信号915（“信号915”）。在某些实施方式中，触摸板信号905为扫描速率（例如，采样速率），处理器（例如，控制电路210）以该扫描速率对触摸传感器的活动区域进行扫描，以确定是否存在触摸对象（例如，手指、触控笔等）的接触或存在。触摸板信号905还包括触摸板活动时段920和以触摸传感器715的周期性采样为特征的低功率模式925。手指移动信号910包括指示手指移动的第一时段930、指示没有手指移动的时段980和指示手指移动的第二时段935。在信号915的940处在触摸表面（触摸传感器）上检测到手指。间隔945是没有检测到手指移动的停止活动时段。在一些实施方式中，本文所描述的触摸表面（即，触摸传感器）可以类似于图7A的触摸传感器715。

在某些实施方式中，当在一定时段内没有检测到手指移动时，即使检测到手指仍然在触摸表面上，控制电路210也将降低触摸板的采样速率。为了示例，在信号915的940处检测到手指。在一些实施方式中，手指检测可以包括手指接触或手指存在（例如，手指接近于触摸表面）两者。如图所示，贯穿信号915的其余部分，手指保持在触摸表面上。在信号910的手指移动时段930期间，触摸板信号915保持活动。在943处，手指移动信号910从手指移动时段930改变到静态手指情况932（即，手指基本上不移动）。下面针对图9B进一步讨论静态手指情况。在预定的停止活动时段945之后，控制电路210将触摸板从活动触摸板状态（间隔920）切换到利用周期性触摸板采样的较低功率状态（在944处开始的间隔925）。尽管手指存在于触摸表面上（信号915），但是触摸板保持在该状态下。第二手指移动时段935在942处开始。在924处在触摸板采样时段的下一周期性脉冲处检测手指移动。响应于在948处检测手指移动，控制电路210返回到触摸板活动状态。下面针对图10进一步描述信号图900。

图9B是示出了根据本发明的实施方式的、输入设备上的功率管理的模式的各个方面的简化图950。图950图示了在触摸板715上的触摸信号960、X-Y坐标平面上的第一静态阈值（“边界”）970和第二静态阈值（“边界”）980。如上针对图9A所述，即使在触摸传感器上存在静态手指，某些实施方式在触摸传感器（例如，触摸板）上的特定非活动时段之后也利用低功率状态。如果在触摸传感器上检测到触摸但触摸没有移动到触摸传感器上的预定区域或位置之外，则手指被认为是“静态的”。预定区域的两个示例是边界970（正方形）和边界980（圆形）。在一些情况下，圆形预定区域以触摸信号的质心为中心并且具有针对期望的静态手指检测阈值选择的某一半径。在其他情况下，矩形（例如，或正方形）预定区域以触摸信号的质心为中心并且具有针对期望的静态手指检测阈值的某一高度和宽度。在确定触摸信号是否为静态信号时，某些实施方式使用边界970、980（彼此重叠）两者。其他实施方式可以仅使用一个边界（970或980）或两个以上的边界。另外的实施方式可以利用与多个边界对应的多个功率水平。例如，一种实施方式可以使用三个同心圆边界（未示出），其中每个连续较大的边界上的触摸信号导致功率耗散的步进或逐渐的增加（例如，增加的采样速率）直到非静态情况（活动模式）达到最后的同心圆边界之外。

图10是示出了根据本发明的实施方式的、触摸传感器上的功率管理的方法的各个方面的简化流程图。方法1000由处理逻辑执行，该处理逻辑可以包括硬件（例如，电路、专用逻辑等）、软件（例如，在通用计算系统或专用机器上运行的软件）、固件（嵌入式软件）、或其任意组合。在一种实施方式中，方法1000由图2的系统200执行。在另一种实施方式中，输入设备的触摸传感器（例如，输入设备510的触摸传感器512）包括处理器（例如，控制电路210）和耦接至该处理器的计算机可读存储介质，其中计算机可读存储介质包括处理器可执行的用于实现方法1000的代码。

参照图10，方法1000包括：控制电路210在第一功率水平处操作触摸传感器。在一些实施方式中，第一功率水平为输入设备140处于活动状态的默认的功率水平。通常，活动状态包括足够高的触摸传感器采样速率以支持期望的输入精度和分辨率。在1020处，输入设备对触摸表面（例如，触摸传感器512）上手指的存在（触摸信号960）进行检测。在1030处，控制电路210基于触摸信号960的位置来确定触摸表面上手指的存在是否为静态的。如上针对图9B所讨论的，如果手指在触摸传感器上或附近但保持在预定区域970和/或980内，则触摸信号960或手指的位置为静态的。如果触摸信号960持续预定时段（图9A的停止活动时段945）为非静态的（1040），则该方法返回到（1010），并且将摸传感器512的操作保持在第一功率水平。

如果触摸信号960持续至少预定时段（停止活动时段945）为静态的（保持在边界970和/或980内），则控制电路210在第二功率水平处操作触摸传感器（例如，触摸板）（1050）。在一些实施方式中，第二功率水平比第一功率水平具有较低的功率耗散，然而可以使用其他的功率配置。如上针对图9A所述，通过利用针对触摸传感器的降低的扫描速率（例如，周期性的、非连续的扫描）可以实现第二功率水平。控制电路210将触摸传感器保持在第二功率水平（1060），以及在一种实施方式中，不改变直至控制电路210检测到预定区域（例如，970、980）以外的手指移动，或者，换言之，不再检测到静态的手指情况（1070）。一旦触摸传感器上手指的存在（例如，触摸信号）不再是静态的（1070），控制电路210将触摸传感器的操作返回到第一功率水平1010。在替选的实施方式中，可以使用多个功率水平以提高触摸传感器的功率效率。例如，较长的非活动时段可以激活具有较低周期性的扫描速率和较低的功率耗散的功率水平。在一些实施方式中，当不再检测到手指的存在（静态的或其他的）时，方法1000结束。在一些情况下，一旦不再检测到手指，电源将返回到第一功率水平。可替选地，当触摸传感器上不存在触摸对象时，可以应用其他的功率管理方案。

应当理解，根据本发明的实施方式，图10中示出的具体步骤提供了一种功率管理的特定方法。根据替代的实施方式，也可以执行其他序列的步骤。例如，替代的实施方式可以具有不同的预定非活动阈值、不同的功率方案等。在某些实施方式中，方法1000可以按不同的顺序、同时、或针对特定应用的任何其他序列来执行单独的步骤。而且，图10中示出的单独的步骤可以包括多个子步骤，子步骤可以以适于单独的步骤的各种序列执行。此外，取决于特定的应用，可以添加或删除另外的步骤。本领域的普通技术人员将认识到和理解方法1000的许多变化、修改和替代。

应当注意，本发明的某些实施方式可以执行本文所描述的部分或全部功能。例如，一些实施方式可以执行图1至图10中所描述的所有功能，而其他实施方式可以被限于本文所描述的各种功能中的一个或两个功能。

可以使用任何适当的计算机语言比如Java、C++或Perl，使用例如传统的或面向对象技术，将本申请中所描述的软件部件或功能实现为要由一个或更多个处理器执行的软件代码。该软件代码可以在计算机可读介质比如随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、磁介质比如硬盘驱动或软盘、或光学介质比如CD-ROM上被存储为一系列的指令、或命令。任何这样的计算机可读介质还可以存在于单个计算装置上或内部，并且可以存在于系统或网络内的不同的计算装置上或内部。

本发明可以以软件或硬件或两者的结合中的控制逻辑的形式实现。控制逻辑可以作为多条指令存储于信息存储介质中，这些指令适用于引导信息处理设备执行本发明的实施方式中所公开的一组步骤。基于本文中所提供的公开和教导，本领域的普通技术人员将会理解实现本发明的其他方式和/或方法。

在实施方式中，本文所描述的任何实体可以由执行所公开的任何或所有的功能和步骤的计算机实施。

除非特别指明，对“一个（a）”，“（an）”或“该（the）”中的任何叙述意在表示“一个或更多个”。

以上描述是说明性的而非限制性的。在回顾本公开时，本发明的很多变化对于本领域技术人员而言将变得明显。因此，本发明的范围应当不参照以上描述来确定，而是应当参照未决的权利要求连同他们的全部范围或等同物来确定。

Claims (20)

1.一种校准方法，包括：

对包括触摸传感器的输入设备加电；

将所述触摸传感器置于正常操作模式下；

对所述触摸传感器进行扫描以检测用户输入；

确定在预定时段内没有检测到所述用户输入；以及

将所述触摸传感器置于校准操作模式下。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述输入设备还包括一个或更多个附加传感器。

3.如权利要求2所述的方法，还包括对所述一个或更多个附加传感器进行扫描以检测所述用户输入。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述一个或更多个附加传感器包括能够操作来提供X-Y移动数据或抬起数据中的至少一个的光学传感器。

5.如权利要求3所述的方法，其中所述一个或更多个附加传感器包括加速计或陀螺仪中的至少一个，其中所述加速度计或陀螺仪中的至少一个能够操作来提供移动数据或方位数据。

6.如权利要求1所述的方法，其中在对所述输入设备加电之后，执行单次所述校准处理的执行。

7.如权利要求1所述的方法，还包括：

对所述触摸传感器执行校准处理；以及

使所述触摸传感器恢复至所述正常操作模式。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述预定时段在15秒至45秒之间。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述触摸传感器能够操作来提供触摸数据或手势数据中的至少一个。

10.一种非暂时性计算机可读存储介质，包括在所述计算机可读存储介质上有形地实施的多条计算机可读指令，所述多条计算机可读指令在由数据处理器执行时提供校准方法，所述多条指令包括：

使得所述数据处理器对包括触摸传感器的输入设备加电的指令；

使得所述数据处理器将所述触摸传感器置于正常操作模式下的指令；

使得所述数据处理器对所述触摸传感器进行扫描以检测用户输入的指令；

使得所述数据处理器确定在预定时段内未检测到所述用户输入的指令；以及

使得所述数据处理器将所述触摸传感器置于校准操作模式下的指令。

11.如权利要求10所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中所述输入设备还包括一个或更多个附加传感器。

12.如权利要求11所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中所述方法还包括对所述一个或更多个附加传感器进行扫描以检测用户输入。

13.如权利要求12所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中所述一个或更多个附加传感器包括能够操作来提供X-Y移动数据或抬起数据中的至少一个的光学传感器。

14.如权利要求12所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中所述一个或更多个附加传感器包括加速计或陀螺仪中的至少一个，其中所述加速计或陀螺仪中的至少一个能够操作来提供移动数据或方位数据。

15.如权利要求10所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中所述方法还包括:

使得所述数据处理器对所述触摸传感器执行校准处理的指令；以及

使得所述数据处理器将所述触摸传感器恢复至所述正常操作模式的指令。

16.如权利要求10所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中在对所述输入设备加电之后，执行单次所述校准处理的执行。

17.如权利要求10所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中所述预定时段在15秒至45秒之间。

18.一种用于对输入设备进行校准的系统，包括：

处理器；以及

耦接至所述处理器的触摸传感器，其中所述处理器被配置成对所述触摸传感器进行扫描以检测用户输入，其中所述处理器还被配置成在所述触摸传感器上没有用户活动的预定时段之后对所述触摸传感器进行校准。

19.如权利要求18所述的系统，还包括一个或更多个附加传感器，其中所述处理器还被配置成对所述一个或更多个附加传感器进行扫描以检测所述用户输入，并且其中所述处理器还被配置成在所述一个或更多个附加传感器以及所述触摸传感器上没有用户活动的所述预定时段之后对所述触摸传感器进行校准。

20.如权利要求19所述的系统，其中所述预定时段在15秒至45秒之间。

Images