CN104335146A - 便携式电子装置以及控制具有接近感测用户接口的便携式电子装置的方法 - Google Patents

Abstract

便携式电子装置包括接近感测用户接口和控制器。接近感测用户接口被构造成捕获位置信息和距离信息。控制器被耦接至接近感测用户接口并且被构造成处理在预定触摸动作期间由接近感测用户接口捕获的第一距离信息(31)，以确定在用户的皮肤和接近感测用户接口之间是否插入了材料层(25)。控制器被构造成当第一距离信息指示在用户的皮肤和接近感测用户接口之间没有插入材料层(25)时，选择性地将输入模式从第一输入模式设置成第二输入模式。

Description

便携式电子装置以及控制具有接近感测用户接口的便携式电子装置的方法

技术领域

本发明涉及便携式电子装置以及控制具有接近感测用户接口的便携式电子装置的方法。

背景技术

各种电子装置可以配备有对触摸动作进行响应的用户接口。这样的用户接口可以被构造成在显示器上延伸的透明传感器板，提供增强的控制和用户交互。对触摸动作进行响应的用户接口的各种实现可用，包括电阻式传感器板和电容式传感器板。接口不仅响应于直接触摸还可操作来感测目标的接近度，在电子装置的控制中提供附加的通用性。为了说明，依赖于用户的皮肤是否直接接触用户接口或者悬停在用户接口上方一定距离处，用户可以控制不同的功能。

触摸传感器板能够用在诸如蜂窝电话、个人数字助理、便携式计算机，或类似装置的便携式电子装置中。例如，当使用在寒冷天气条件下的户外时，这样的便携式电子装置可以由戴手套的用户操作。传统地，用户会发现当通过由不导电的织物、皮革或其它材料制成的手套操作时，与皮肤直接接触用户接口获得的响应性相比，触敏的用户接口响应性较低。在一些情况下，当用户戴手套时可能完全无法操作触敏的用户接口。当便携式电子装置被可去除的保护罩覆盖时或者当用户因为其它原因不希望直接接触用户接口时，可能存在类似的困难。进一步增强用户接口的响应性的一种方法是组合多种不同的界面技术，如，通过使用电阻式和电容式触摸板这两者。这样的方法会增加所需硬件的量，并且会增加装置的复杂度和成本。响应性的人工调整会降低提供给用户的舒适度。

发明内容

因此，本领域中对解决上述缺陷中的一些缺陷的便携式电子装置和方法有持续的需求。具体地，本领域中对即使当用户戴着手套或者当用于由于其它原因无法接触用户接口也能够获得用户接口对于触摸动作的良好响应性的便携式电子装置方法有持续的需求。

根据实施方式，提供一种便携式电子装置。便携式电子装置包括接近感测用户接口以及耦接至接近感测用户接口的控制器。该接近感测用户接口被构造成捕获位置信息和距离信息，该距离信息是用户的皮肤从接近感测用户接口的表面定位的距离的指示。控制器被构造成处理在预定触摸动作期间由接近感测用户接口捕获的第一距离信息，以确定在预定触摸动作中是否在用户的皮肤和接近感测用户接口之间插入了材料层。控制器被构造成当第一距离信息指示在预定触摸动作中在用户的皮肤和接近感测用户接口之间没有插入材料层时，选择性地将输入模式从第一输入模式设置成第二输入模式。

该便携式电子装置允许基于用户是否戴着手套或者由于其它原因没有直接接触接近感测用户接口(例如因为在便携式电子装置的周围放置了可去除的保护罩)来调整输入模式。通过分析在进行已知是触摸动作的预定动作时捕获的第一距离信息可以自动地检测材料层。

材料层可以是手套材料或者保护罩层。

控制器可以被构造成，在第一输入模式活动时，即使用户的皮肤没有直接接触用户接口，也接受输入动作作为触摸动作。控制器可以被构造成，在第二输入模式活动时，仅当用户的皮肤直接接触用户接口时，接受输入动作作为触摸动作。

控制器可以被构造成，在第一输入模式活动时，当在输入动作期间捕获的第二距离信息满足第一条件时，将用户的皮肤与接近感测用户接口保持距离的输入动作识别为触摸动作。控制器可以被构造成基于第一距离信息校准第一条件。

该第一条件可以包括与阈值的比较。控制器可以被构造成基于第一距离信息设置阈值。

控制器可以被构造成基于在预定触摸动作期间用户的皮肤和接近感测用户接口的表面之间的最小距离来设置阈值。

控制器可以被构造成基于在预定触摸动作期间用户的皮肤和接近感测用户接口的表面之间的平均距离来设置阈值。可以将作为接近感测用户接口上的位置的函数的、接近感测用户接口的响应性的变化考虑在内来确定平均距离。

控制器可以被构造成基于第一距离信息以及基于在预定触摸动作期间由接近感测用户接口捕获的第一位置信息来设置阈值。

控制器可以被构造成进行与作为在输入动作期间由接近感测用户接口捕获的第二位置信息的函数的阈值的比较。可以将作为相关联的位置信息的函数的、接近感测用户接口的响应性的变化考虑在内来进行该比较。

控制器可以被构造成基于第二距离信息调整阈值。如果第二距离信息指示用户的皮肤没有直接接触用户接口而是比在预定触摸动作中近地靠近用户接口，可以选择性地调整阈值。如果第二距离信息指示用户的皮肤没有直接接触用户接口而是比在预定触摸动作中以及之前的输入动作中近地靠近用户接口，可以选择性地调整阈值。

控制器可以被构造成当第二距离信息指示用户的皮肤直接接触接近感测用户接口的表面时选择性地将输入模式从第一输入模式设置成第二输入模式。

控制器可以被构造成保持输入模式设置成第二输入模式直到便携式电子装置进入具有减少的功能的空闲状态为止。另选地或附加地，控制器可以被构造成保持输入模式设置成第二输入模式直到发生超时的情况为止。

控制器可以被构造成，在第二输入模式活动时，当在输入动作期间捕获的第二距离信息满足与第一条件不同的第二条件时，将输入动作识别为触摸动作。第二条件可以需要用户的皮肤直接接触用户接口的表面。

控制器可以被构造成响应于预定触摸动作使便携式电子装置进入活动状态。预定触摸动作可以是将便携式电子装置从空闲状态唤醒的唤醒动作。预定触摸动作可以是接受呼入呼叫的呼叫接受动作。预定触摸动作可以是屏幕解锁动作。预定触摸动作可以是按键动作。预定触摸动作可以是校准过程中的专门触摸动作。

接近感测用户接口可以包括叠加在显示面板上的电容式触摸传感器板。

接近感测用户接口可以包括力传感器，力传感器被构造成捕获施加于电容式触摸传感器板上的力。控制器可以被耦接到力传感器并且可以被构造成基于所捕获的力来控制便携式电子装置的操作。控制器可以被构造成基于所捕获的力检验在预定触摸动作中是否将力施加到电容式触摸传感器板上。控制器可以被构造成，在输入模式被设置成第一输入模式期间，检验在输入动作中是否有力施加到电容式触摸传感器板上。依赖于是否有力施加到电容式触摸传感器板上，可以将输入动作有条件地识别为触摸动作。

根据另一实施方式，提供一种控制便携式电子装置的方法。便携式电子装置具有接近感测用用户接口。该方法包括：在预定触摸动作期间通过接近感测用户接口捕获第一距离信息，该第一距离信息指示用户的皮肤从接近感测用户接口的表面定位的距离。该方法包括：处理第一距离信息以确定在预定触摸动作中在用户的皮肤和接近感测用户接口之间是否插入了材料层。该方法包括当第一距离信息指示在预定触摸动作中在用户的皮肤和接近感测用户接口之间没有插入材料层时，选择性地将输入模式从第一输入模式设置成第二输入模式。

当第一输入模式活动时，可以将输入动作接收为触摸动作即使用户的皮肤没有直接接触用户接口。当第二输入模式活动时，仅当用户的皮肤直接接触用户接口时可以将输入动作接收为触摸动作。

当第一输入模式活动时，当在输入动作期间捕获的第二距离信息满足第一条件时，可以将用户的皮肤与接近感测用户接口保持距离的输入动作接收为触摸动作。第一条件可以基于第一距离信息来校准。

第一条件可以包括与阈值的比较。阈值可以基于第一距离信息来设置。

阈值可以基于在预定触摸动作期间用户的皮肤和接近感测用户接口的表面之间的最小距离来设置。

阈值可以基于在预定触摸动作期间用户的皮肤和接近感测用户接口的表面之间的平均距离来设置。可以将作为接近感测用户接口上的位置的函数的、接近感测用户接口的响应性的变化考虑在内来确定平均距离。

阈值可以基于第一距离信息以及基于在预定触摸动作期间由接近感测用户接口捕获的第一位置信息来设置。

可以进行与作为在输入动作期间由接近感测用户接口捕获的第二位置信息的函数的阈值的比较。可以将作为相关联的位置信息的函数的、接近感测用户接口的响应性的变化考虑在内来进行该比较。

阈值可以基于第二距离信息来调整。如果第二距离信息指示用户的皮肤没有直接接触用户接口而是比在预定触摸动作中近地靠近用户接口，可以选择性地调整阈值。如果第二距离信息指示用户的皮肤没有直接接触用户接口而是比在预定触摸动作中以及之前的输入动作中近地靠近用户接口，可以选择性地调整阈值。

当第二距离信息指示用户的皮肤直接接触接近感测用户接口的表面时选择性地将输入模式从第一输入模式设置成第二输入模式。

一旦输入模式被设置成第二输入模式，输入模式可以保持设置成第二输入模式直到便携式电子装置进入具有减少的功能的空闲状态为止。另选地或附加地，输入模式可以保持设置成第二输入模式直到发生超时的情况为止。

在第二输入模式活动时，当在输入动作期间捕获的第二距离信息满足与第一条件不同的第二条件时，将输入动作识别为触摸动作。第二条件可能需要用户的皮肤直接接触用户接口的表面。

响应于预定触摸动作可以使便携式电子装置进入活动状态。预定触摸动作可以是将便携式电子装置从空闲状态唤醒的唤醒动作。预定触摸动作可以是接受呼入呼叫的呼叫接受动作。预定触摸动作可以是屏幕解锁动作。预定触摸动作可以是按键动作。预定触摸动作可以是校准过程中的专门触摸动作。

接近感测用户接口可以包括叠加在显示面板上的电容式触摸传感器板。

接近感测用户接口可以包括力传感器，力传感器被构造成捕获施加于电容式触摸传感器板上的力。可以基于捕获的力来控制便携式电子装置的操作。该方法可以包括基于捕获的力检验在预定触摸动作中是否有力施加到电容式触摸传感器板上。在输入模式被设置成第一输入模式期间，可以检验在输入动作中是否有力施加到电容式触摸传感器板上。依赖于是否有力施加到电容式触摸传感器板上，可以将输入动作有条件地识别为触摸动作。

根据另一实施方式，提供一种存储指令代码的非临时性存储介质，当由便携式电子装置的控制器执行时，指令代码指引便携式电子装置执行任一个方面或任一个实施方式的方法。

需要理解的是，在不偏离本发明范围的前提下，以上提到的特征和在以下将要解释的特征不仅能够用于所指示的各个组合中，还能够用于其它组合或单独使用。在其它实施方式中以上提到的方面和实施方式的特征可以彼此结合。

附图说明

当结合附图阅读以下的详细描述时，本发明的前述和附加的特征和优点将从以下的详细描述中变得明显，在附图中相同的附图标记指代相同的元件。

图1是实施方式的便携式电子装置的平面图；

图2是实施方式的便携式电子装置的框图表示；

图3是沿着图2的线III-III的截面图；

图4是例示了当用户戴着手套时由实施方式的便携式电子装置执行的预定触摸动作的处理的图；

图5是例示了当用户没有戴手套时由实施方式的便携式电子装置执行的预定触摸动作的处理的图；

图6是当用户戴着手套时靠近接近感测用户接口的表面的指尖的详细图；

图7和图8例示了当第一输入模式活动时由实施方式的便携式电子装置执行的输入动作的处理；

图9和图10例示了当第二输入模式已激活时由实施方式的便携式电子装置执行的输入动作的处理；

图11例示了由实施方式的便携式电子装置处理的第一距离信息；

图12是例示了实施方式的便携式电子装置的操作的视图；

图13例示了由实施方式的便携式电子装置使用的在空间上变化的阈值；

图14是本实施方式的方法的流程图。

具体实施方式

下面，将参照附图来详细地描述本发明的实施方式。应理解的是下面的实施方式的描述不被理解成具有限制性的意义。本发明的范围并不旨在由以下描述的实施方式或者由仅用于解释的附图来限制。

附图被认为是示意性的表示，并且附图中例示的元件不一定按比例示出。相反，表示各种元件使得它们的功能和通常的目的对于本领域技术人员变得明显。附图示出的或者在这里描述的在功能模块、装置、部件或其它物理的或功能单元之间的连接或耦接还可以通过间接的连接或耦接来实施。可以使用硬件、固件、软件或者它们的组合来实现这些功能模块。

各个实施方式的特征可以彼此组合，除非特别地相反说明。

图1是实施方式的便携式电子装置1的正面视图。图2是表示便携式电子装置1的示意性框图。便携式电子装置1包括接近感测用户接口2。接近感测用户接口2包括可以叠加在显示器11上的传感器板12。便携式电子装置1可以包括附加的输入界面部件。为了说明，在便携式电子装置的壳体10上可以设置被构造成硬键(hard key)的导航和控制键3。

便携式电子装置1具有控制器。控制器可以包括一个或多个处理器。在所例示的实现方式中，控制器包括中央处理单元6和图像处理单元7。便携式电子装置1可以进一步包括存储器8，其存储用于中央处理单元6的指令代码。无线收发器9可以被耦接到中央处理单元7。无线收发器9可以被构造以在诸如GSM、3GPP、UMTS、LTE、WLAN或其它通信标准的无线通信标准下的无线通信。中央处理单元6可以控制无线收发器9以使能无线语音和/或数据通信。中央处理单元6可以被耦接到麦克风4和扬声器5以进行语音通信。

便携式电子装置1被构造成使得控制器响应于由接近感测用户接口2检测到的用户输入控制便携式电子装置1的操作。如将要更详细描述的，控制器评估由接近感测用户接口2在预定触摸动作中捕获的距离信息来确定在用户的皮肤和接近感测用户接口2之间是否插入了材料层，例如，因为用户戴着手套或者因为在接近感测用户接口2上放置了可去除的保护罩。基于是否检测到该材料层自动设置输入模式。如果确定用户戴着手套，即使用户的皮肤没有直接接触接近感测用户接口2的表面也将该输入动作接受作为触摸动作。

接近感测用户接口2可以包括传感器板12，其可以是电容式触摸传感器板。接近感测用户接口2可以包括感测施加到传感器板12上的力的力传感器19，或其它附加的传感器部件。接近感测用户接口2被构造成捕获指示输入动作发生在传感器板12上的位置的位置信息。此外，接近感测用户接口被构造成捕获指示用户的皮肤和传感器板12的表面之间的距离的距离信息。可以使用例如电容式触摸传感器板来获得对接近灵敏的位置感测。

图3是当传感器板12被构造成电容式触摸传感器板时，沿着图2中的线III-III截取的截面图。电容式触摸传感器板可以包括第一层13以及与第一层13间隔开的第二层14。在第一层13和第二层14上可以设置导电衬垫16和17。在导电衬垫16和17之间可以插入弹性介电材料。导电线路18可以被连接到导电衬垫16,17，以允许进行电容感测。还可以使用电容式触摸传感器板的其它结构。

电容式触摸传感器板12被构造成对用户的皮肤直接接触电容式触摸传感器板12的表面15的触摸动作进行响应。此外，电容式触摸传感器板12还对用户的皮肤靠近表面15而不直接接触表面15的动作进行响应。例如，通过感测由于当用户的皮肤靠近表面15时介电环境的变化而导致的电容上积累的电荷的变化，可以感测距表面15的距离。

在实施方式的便携式电子装置1中，接近感测用户接口2提供指示由用户的皮肤接触的用户接口上的位置的位置信息或者指示用户的手指悬停在用户接口上方的位置的位置信息。此外，接近感测用户接口2提供指示用户的皮肤距接近感测用户接口2的表面15定位的距离的距离信息。距离信息可以具有各种形式中的任一种。为了说明，距离信息可以是模拟信号或直接表示距离值的数字数据。距离信息还可以是允许获得用户的皮肤距接近感测用户接口2的表面的距离的模拟信号或数字数据。为了说明，距离信息可以具有由电容式触摸传感器板测量到的电容变化的形式，电容式传感器板允许导出用户的皮肤距接近感测用户接口2的表面的距离。

实施方式的便携式电子装置1中，多个输入模式可用。例如，当用户戴着手套时，激活第一输入模式。在第一输入模式中，将输入动作接收为触摸动作而不需要用户的皮肤直接接触接近感测用户接口2的表面15。在第一输入模式活动时，当与输入动作相关联的距离信息满足第一条件时，将输入动作识别为触摸动作。

当确定用户没有戴手套并且用户的皮肤直接接触接近感测用户接口的表面时，可以选择性地激活第二输入模式。在第二输入模式中，当与输入动作相关联的距离信息满足与第一条件不同的第二条件时，将输入动作识别为触摸动作。为了说明，在第二输入模式中，如果用户的皮肤直接接触接近感测用户接口2的表面15，则可以将输入动作识别为触摸动作。在第二输入模式中即，当用户没有戴手套或者在用户手指和接近感测用户接口之间没有插入其它材料时，可以使用不同于第一条件的其它第二条件来识别触摸动作。

虽然将参照用户戴着手套的示例性场景来描述实施方式的便携式电子装置的操作和方法，但这些实施方式并不限定于此。为了说明，应当理解的是，实施方式的装置和方法也可操作以允许用户在接近感测用户接口被可去除的保护罩覆盖时操作便携式电子装置。类似的，实施方式的装置和方法可操作以允许用户在用户不希望直接接触接近感测用户接口的表面时(诸如用户表面可能覆盖污垢的情况下)操作便携式电子装置。在后一种情况，可以保持激活第一输入模式并且可以基于在通常将是触摸动作的动作中用户的皮肤距接近感测用户接口的表面定位的距离来校准第一输入模式。

在第一输入模式(如手套模式)以及第二输入模式(如非手套模式)这两者中，用户可以使用触摸动作和悬停动作来控制便携式电子装置1。依赖于在给定位置的输入动作被识别为触摸动作还是悬停动作，便携式电子装置1的控制器可以执行不同的功能。在第一输入模式和第二输入模式中使用不同条件来识别触摸动作。在第一输入模式中，即使当仅手套材料与接近感测用户接口2的表面接触而用户的皮肤保持与接近感测用户接口2的表面15隔开时，也将输入动作识别为触摸动作。在第二输入模式中，在相同的横向位置执行的并且用户的皮肤保持与接近感测用户接口2的表面隔开的输入动作会被识别为悬停动作。从而，在用户戴着手套时手套材料阻止用户的皮肤直接接触接近感测用于界面2的表面15这个事实可以被考虑在内。

在实施方式的便携式电子装置1中，可以基于在已知是触摸动作的预定用户动作中捕获的距离信息来自动设置输入模式，在预定用户动作中用户的皮肤或者覆盖用户的皮肤的手套直接接触接近感测用户接口2的表面15。为了说明，当用户执行推扫(swipe)运动或者局部的推动动作来使便携式电子装置1进入活动状态例如以从空闲状态唤醒、解锁显示器屏幕或者接听接收到的呼叫时，捕获第一距离信息。第一输入模式，即手套模式，可以被设置成缺省模式。当第一距离信息指示用户的皮肤直接接触接近感测用户接口2的表面15时，输入模式自动改变为第二输入模式，即非手套模式。另选地或附加地，在预定用户动作期间捕获的第一距离信息可以用来校准用于当第一输入模式活动时识别触摸动作的第一条件。这允许第一输入模式被自动地校准。当执行这样的自动校准时，可以自动考虑不同厚度和材料的手套。

将参照图4-14更详细地解释便携式电子装置1的操作。

图4和图5例示了在预定触摸动作中用户的手指21，其中用户的皮肤或者覆盖用户的皮肤的手套材料直接接触接近感测用户接口2的表面15。该预定触摸动作可以是将便携式电子装置从空闲状态唤醒到完全操作状态的动作、接受呼入呼叫的动作、或者解锁屏幕的动作。该预定触摸动作可以是沿着屏幕的一部分推扫的动作。在预定触摸动作期间由接近感测用户接口2捕获第一距离信息。

如图4中看到的，当用户手指21由手套24覆盖时，手套材料层25保持被插入在用户的皮肤和接近感测用户接口2的表面15之间。相应地，所感测到的距离信息表示用户的皮肤以距离31从接近感测用户接口2的表面15分隔开。如图6的放大视图所例示的，可以将距离31定义为表面15和用户的皮肤上的最靠近接近感测用户接口2的表面15的点之间的距离。在预定触摸动作中感测到的有限距离31可以被便携式电子装置的控制器使用。响应于感测有限距离31，可以保持激活采用手套操作的第一输入模式。在第一输入模式中，用户的皮肤不需要在触摸动作中直接接触接近感测用户接口2的表面15。此外，控制器可以基于感测到的有限距离31校准被用来在第一输入模式中识别触摸动作的第一条件。

如图5中看到的，当用户手指21没有被手套覆盖时，用户的皮肤直接接触接近感测用户接口2的表面15。相应地，所感测到的距离信息表示用户的皮肤直接接触接近感测用户接口2的表面15。这引起便携式电子装置1的控制器将输入模式从第一输入模式(即手套模式)设置成第二输入模式(即非手套模式)。

图7和图8例示了在输入模式被设置成第一输入模式(即手套模式)期间输入动作的处理。

图7例示了当用户戴着手套24时被识别为触摸动作的输入动作。当用户戴着手套24时，手套材料层25阻止用户的皮肤在输入动作中直接接触接近感测用户接口2的表面15。关于用户的皮肤和接近感测用户接口2的表面15之间的距离33的第二距离信息可以由接近感测用户接口2捕获并由便携式电子装置1的控制器处理。基于感测到的距离33是否满足第一条件可以将输入动作识别为触摸动作。为了说明，基于感测到的距离33是否小于阈值32可以将输入动作识别为触摸动作。可以基于在预定触摸动作中感测到的距离31来设置阈值32。另选地或附加地，在输入模式被设置成第一输入模式(即手套模式)期间，可以基于在曾被识别为触摸动作的较早的输入动作中感测到的距离来设置阈值32。这允许基于戴着手套的用户正在进行的操作来调整阈值32，直到便携式电子装置再次进入空闲模式为止。当便携式电子装置1进入空闲模式时，只要再次接收到唤醒便携式电子装置的预定触摸动作就设置新阈值32。

第一输入模式另选地还可以允许用户使用悬停动作控制便携式电子装置。图8例示了当用户戴着手套24时被识别为悬停动作的输入动作。关于用户的皮肤和接近感测用户接口2的表面15之间的距离35的第二距离信息可以由接近感测用户接口2捕获并由便携式电子装置1的控制器处理。基于感测到的距离35是否满足与第一输入模式相关联的悬停动作条件可以将输入动作识别为悬停动作。为了说明，当距离35大于较低阈值32并且小于较高阈值34时可以将输入动作识别为悬停动作。在识别悬停动作中所使用的较低阈值32可以与在第一输入模式中识别触摸动作中所使用的阈值相同或者不同。

图9和图10例示了在输入模式被设置成第二输入模式(即非手套模式)时输入动作的处理。

图9例示了当用户没有戴手套时被识别为触摸动作的输入动作。在输入动作中用户的皮肤可以直接接触接近感测用户接口2的表面15。基于用户的皮肤是否直接接触表面15可以将输入动作识别为触摸动作。关于感测到的距离的信息可以用来确定用户的皮肤是否直接接触表面15。

第二输入模式另选地还可以允许用户使用悬停动作控制便携式电子装置。图10例示了当用户没有戴手套时被识别为悬停动作的输入动作。关于用户的皮肤和接近感测用户接口2的表面15之间的距离38的第二距离信息可以由接近感测用户接口2捕获并由便携式电子装置1的控制器处理。基于感测到的距离38是否满足与第二输入模式相关联的悬停动作条件可以将输入动作识别为悬停动作。为了说明，当距离38大于较低阈值36并且小于较高阈值37时可以将输入动作识别为悬停动作。在第二输入模式中识别悬停动作所使用的较低阈值36可以小于在第一输入模式中识别悬停动作所使用的较低的阈值32。

在便携式电子装置1的操作中，控制器可以被构造成使得控制器当在第一输入模式活动时接收到输入动作时调整第一输入模式。为了说明，当将在第一输入模式中输入动作识别为触摸动作时，可以调整在第一输入模式中与距离33比较以识别触摸动作的阈值32。从而，第一输入模式可以被构造成学习输入模式。可以使用各种技术来实现这种学习的第一输入模式。

在实现方式中，在激活第一输入模式期间，基于在预定触摸动作(图4中例示)中或被识别为触摸动作的多个后续输入动作的任一个中检测到的用户的皮肤和表面15之间的最小距离来设置阈值32。当在输入动作中感测到的距离33小于在第一输入模式活动时感测到的之前的多个最小距离中的任一个时，可以将阈值33设置成新值。至少当便携式电子装置再次进入空闲模式时可以将阈值32重设为较大的值。通过根据在第一输入模式持续使用期间通过手套的触摸感测到的最小距离来调整阈值32，可以减小将悬停动作错误地识别为触摸动作的风险。

在另一实现方式中，可以基于在第一输入模式保持活动时的连续输入动作中检测到的用户的皮肤和表面15之间的距离的浮动平均来设置阈值32。

在便携式电子装置1的操作中，控制器可以被构造成使得当检测到用户的皮肤直接接触接近感测用户设备2的表面15时，将输入模式自动设置成第二输入模式。为了检测用户的皮肤和表面15之间的直接接触，可以评估距离信息。为了说明，用来在第一输入模式中检测触摸动作的第一条件可以不仅涉及与较高阈值32的比较，也可能附加地涉及与较低阈值的比较(图7未例示)。当感测到比较低阈值低的距离时，可以将输入模式设置成第二输入模式。控制器还可以被构造成使得通过专门的用户动作将输入模式设置成第二输入模式(即非手套模式)。

在便携式电子装置1的操作中，一旦激活了第二输入模式，控制器可以继续保持被设置成第二输入模式的输入模式，直到便携式电子装置再次进入空闲模式为止。这进一步增强了当用户不再戴着手套时的可靠性。

在便携式电子装置1的操作中，控制器可以评估附加的传感器数据以在第一输入模式中从触摸动作中区分悬停动作。为了说明，可以考虑力传感器19的输出信号来验证已经有力施加在接近感测用户接口2上。基于由接近感测用户接口2捕获的距离信息以及基于感测到的力可以将输入动作识别为触摸动作。如果没有感测到力则输入动作则可以被丢弃不作为触摸动作，即使距离信息指示用户的皮肤以小于阈值32从表面15隔开。

如参照图11-图14将要解释的，在第一输入模式中可以执行较复杂的处理来调整识别触摸动作。

图11是例示了作为时间的函数的距离信息41的图，距离信息41指示了用户距接近感测用户接口2的表面15的距离。用户可以在表面15的区间上执行推扫动作，例如，为了将便携式电子装置1从空闲状态唤醒。在推扫运动中用户的皮肤和表面15之间的距离会变化。控制器可以确定在使便携式电子装置1进入活动状态的推扫运动中记录的距离的最小值42。在最小值42处的距离43可以被用来设置在第一输入模式中与距离信息比较的阈值32。

阈值32可以基于感测的最小距离43来确定。为了说明，通过将最小距离43乘以大于1的数(具体地等于或大于2，具体地等于或大于3)来计算阈值32。

当设置用于在第一输入模式中识别触摸动作的阈值32时，可以考虑用户的手指悬停在接近感测用户接口2的表面15的上方的横向位置。可以使用在空间上变化的加权函数来将接近感测用户接口2可能具有的非均匀的响应考虑在内。为了说明，与触摸接近感测用户接口2的中心区域时获得的响应相比，当戴着手套的用户触摸靠近接近感测用户接口2的外边界的区域时电容变化会不太显著。为了进一步说明，与触摸接近感测用户接口2的中心区域获得的响应相比，壳体10的刚性会阻止由手套材料覆盖的用户的皮肤在位于靠近接近感测用户接口2的外边界的位置处靠近接近感测用户接口2的表面15达到很近的距离。在基于捕获的距离信息来校准第一输入模式时以及基于在输入动作期间捕获的距离信息来后续地确定输入动作是否符合触摸动作这两者中可以考虑接近感测用户接口2的响应的这种变化。

图12例示了便携式电子装置1的操作。在第一输入模式和第二输入模式这两者中，响应于接收到悬停动作以及响应于接收到触摸动作，控制器可以执行不同动作。为了解释而不是限制，悬停动作可以用来滚动项目、预选择项目，浏览信息的多个页面或者执行其它的滚动或浏览动作。触摸动作可以用来确认选择，激活预选择功能，输入信息，拨打电话，接受呼入呼叫，或者执行其它控制操作。

可以经由便携式电子装置1的显示器输入多个项目51-53。例如，悬停动作允许预选择项目中的一个。触摸动作允许确认预选择。在第一输入模式中，即手套模式中，当用户手指悬停在相应项目51-53上并且手套材料没有接触接近感测用户接口2的表面15时，可以预选择项目51-53中的一个。在第一输入模式中，即手套模式中，当由手套材料覆盖的用户手指推压接近感测用户接口2的表面15，使得用户的皮肤以小于阈值与接近感测用户接口2的表面15隔开时，可以确认对项目51-53中的一个的预选择。在第二输入模式中，即非手套模式中，当用户手指悬停在相应项目51-53上并且用户的皮肤没有接触接近感测用户接口2的表面15时，可以预选择项目51-53中的一个。在第二输入模式中，即非手套模式中，当用户的皮肤推压接近感测用户接口2的表面15时可以确认对项目51-53中的一个的预选择。

可以理解的是，依赖于激活第一输入模式还是第二输入模式，便携式电子装置1的控制器可以响应于相同的感测位置执行不同的功能。为了说明，当第一输入模式被激活时，当接近感测用户接口捕获到指示用户的皮肤位于位置54上方的位置数据以及指示用户的皮肤以特定距离与接近感测用户接口2的表面15隔开的距离数据时，这仍然被认为是触摸动作。相应地，控制器将响应于在位置54处的触摸动作来控制便携式电子装置1的操作。相反，当第二输入模式被激活时，相同的位置信息和距离信息会被识别为对应于悬停动作。相应地，控制器将响应于在位置54处的悬停动作来控制便携式电子装置1的操作。

在第一输入模式和第二输入模式中识别触摸动作或悬停动作所涉及的阈值可以基于接近感测用户接口2的横向位置来调整。为了说明，不同的阈值可以针对一个位置54以及与其隔开的另一位置55。在第一输入模式中与感测到的距离进行比较来识别触摸动作的阈值可以作为在接近感测用户接口2的表面15上的位置的函数而改变。从而，可以将作为横向位置的函数的、接近感测用户接口2的响应性的变化考虑在内。

图13例示了在激活第一输入模式期间可以用来识别触摸动作的在空间上变化的阈值的附图。图13例示了沿着图12的线50取的作为位置函数的阈值。在第一输入模式(即手套模式中)与感测到的距离进行比较来识别触摸动作的阈值58作为位置的函数而变化，阈值58可以具有最小值59。参照图4、图6、图7和图8的描述可以确定最小值59。基于在用户的皮肤和接近感测用户接口2的表面15之间插入手套材料层25期间所感测到的用户的皮肤和接近感测用户接口2的表面15之间的最小距离，可以设置阈值的最小值59。可以使用预定义的函数来计算依赖于位置的阈值变化，该预定义的函数是作为位置的函数的接近感测用户接口2的响应性的特性。为了说明，阈值59可以朝向接近感测用户接口2的边界增加。朝向该边界，戴着手套的用户会更难紧密地靠近该接近感测用户接口2的表面15，和/或朝向接近感测用户接口2的外边界，电容式接近感测会固有地不太敏感。通过允许改变在第一输入模式中用来识别触摸动作的阈值可以解决这种效应。在这种情况，当确定输入动作是否为触摸动作时还会考虑与该输入动作相关联的位置信息。

在确定输入模式是否被设置成第二输入模式时或者在校准第一输入模式时也会类似地考虑接近感测用户接口2的响应性的变化。

图14是实施方式的方法的流程图。该方法总体上在60处指示。该方法可以由参照图1-图13所解释的便携式电子装置执行。

在61处，接收第一距离信息。第一距离信息是在用户执行预定触摸动作期间捕获的，在预定触摸动作中使覆盖用户的皮肤的手套材料或者用户的皮肤接触接近感测用户接口的表面。预定触摸动作可以是将便携式电子装置从空闲状态唤醒的唤醒动作。预定触摸动作可以是接受呼入呼叫的呼叫接收动作。预定触摸动作可以是屏幕解锁动作。响应于预定触摸动作，对应于手套模式的第一输入模式可以作为缺省模式激活。

在62处，确定在预定触摸动作期间用户的皮肤和接近感测用户接口的表面之间是否插入了手套材料。在62处的确定可以基于61处接收到的第一距离信息来执行。

如果确定在用户的皮肤和接近感测用户接口的表面之间没有插入手套材料，则在63处将第一输入模式设置成第二输入模式。第二输入模式对应于无手套模式。在第二输入模式中的操作可以持续直到便携式电子装置再次进入空闲状态为止。在第二输入模式中，依赖于用户的皮肤是否接触接近感测用户接口的表面可以将输入动作识别为触摸动作。

如果确定在用户的皮肤和接近感测用户接口的表面之间插入了手套材料，则第一输入模式保持活动。该方法进入64。

在64处，基于在61处接收到的第一距离信息来确定第一输入模式的操作参数。该操作参数可以包括在第一输入模式中用来基于所捕获的距离信息识别触摸动作的阈值。如果用户在预定触摸动作中执行了在接近感测用户接口上的推扫运动，在确定阈值时可以考虑接近感测用户接口的在空间上变化的响应性。

在65处，接收到第二距离信息。第二距离信息是在用户执行输入动作期间捕获的。

在66处，确定在输入动作中用户的皮肤是否已经直接接触了接近感测用户接口的表面。当用户摘下了手套时可能是这种情况。在66处的确定可以基于65处接收到的第二距离信息来执行。另选地或附加地，其它传感器输出可以用来确定在用户的皮肤和接近感测用户接口之间是否已经有直接接触。如果确定在用户的皮肤和接近感测用户接口的表面之间没有插入手套材料，则该方法进行到67。在67处，输入动作被识别为触摸动作。该方法在63处继续，其中第二输入模式被激活。如之前指出的，第二输入模式可以保持激活直到便携式电子装置再次进入空闲状态为止。

如果在66处确定用户的皮肤没有直接接触接近感测用户接口的表面，该方法进行到68。在68处，确定在65处接收到的第二距离信息是否满足第一条件。第一条件可以包括在64处设置的、与第二距离信息进行比较的阈值。仅当由第二距离信息代表的距离小于在64处设置的阈值时，可以将输入动作识别为触摸动作。在阈值比较中可以考虑指示该输入动作发生的横向位置的位置信息。例如通过检验在输入动作中作用在接近感测用户接口上的力，还可以利用附加的传感器信息。

如果在68处确定第二距离信息满足第一条件，则该方法进行到69。在69处，输入动作被识别为触摸动作。方法返回64。在64处，可以基于第二距离信息进行更新在第一输入模式中用来识别触摸动作的阈值。该更新可以依赖于由第二距离信息代表的距离而选择性地执行。为了说明，如果第二距离信息指示用户的皮肤和接近感测用户接口的表面之间的有限距离小于当唤醒便携式电子装置时或者在之前的输入动作中感测到的最小距离，则可以降低阈值。另选地，可以基于第二距离信息更新感测距离的浮动平均，以将在最近的输入动作中捕获的第二距离信息考虑在内来重新确定阈值。

如果在68处确定第二距离信息不满足第一条件，则该方法进行到70。在70处，确定第二距离信息是否满足用来在第一输入模式中识别悬停动作的悬停动作条件。如参照图8所解释的，悬停动作条件也可以包括阈值比较。如果确定第二距离信息满足悬停动作条件，则在71处将输入动作识别为悬停动作。当执行下一个输入动作时方法返回65。如果在70处确定第二距离信息不能被识别为悬停动作，可以丢弃输入动作并且当执行下一个输入动作时该方法返回65。

当便携式电子装置再次进入空闲模式时，在64处设置的任何阈值会被丢弃。输入模式会被设置成作为缺省模式的第一输入模式。在便携式电子装置已经进入激活模式后，当用户的皮肤直接接触接近感测用户接口的表面时可以激活对应于非手套模式的第二输入模式。

在方法60中可以使用附加地或可选的步骤。为了说明，力传感器的输出信息可以用来在第一输入模式和/或第二输入模式中从悬停动作中区分触摸动作。

实施方式的便携式电子装置和方法为用户提供了增强的舒适性。甚至当戴着手套时、当可去除的保护罩覆盖接近感测用户接口的表面时、或者当用户由于其它原因不希望直接接触接近感测用户接口的表面时，用户可以较容易地控制便携式电子装置。

尽管便携式电子装置以及操作便携式电子装置的方法已经参照附图进行了描述，在进一步的实施方式中可以实现修改和变换。为了说明而不是限制，尽管已经描述了接近感测用户接口的示例性实现方式，在其它实施方式中可以使用其它实现方式。

为了进一步说明，尽管已经描述了响应于将便携式电子装置设置成激活模式的触摸动作来自动执行第一输入模式的校准的实施方式，但是用来校准第一输入模式的预定触摸动作也可以是专门动作。为了说明，戴着手套的用户可能需在越接近感测用户接口的区间上推扫他的手指来校准第一输入模式。在用户的皮肤能够直接接触接近感测用户接口的表面但是该用户不希望这样做的情况下，当在预定触摸动作中用户保持他的手指靠近接近感测用户接口的表面但是与接近感测用户接口的表面隔开时，也可以激活第一输入模式。

为了进一步说明，尽管已经在使用一个手指执行输入动作的上下文中描述了便携式电子装置的操作，这里描述和声明的装置和技术还可以用于多手指输入。

为了进一步说明，尽管已经描述了第一输入模式和第二输入模式这两者都支持触摸和悬停动作的实施方式，便携式电子装置不需要在第一和输入模式第二输入模式这两者中都支持悬停模式。在其它实施方式中，可以仅支持触摸动作。

便携式电子装置的示例可以被构造成包括但不限于如这里所描述的移动电话，无绳电话，个人数字助理(PDA)等。

Claims (15)

1.一种便携式电子装置，所述便携式电子装置包括：

接近感测用户接口(2)，其被构造成捕获位置信息和距离信息，所述距离信息是用户的皮肤(22)距所述接近感测用户接口(2)的表面(15)定位的距离的指示；以及

控制器(6)，其耦接至所述接近感测用户接口(2)，

该控制器(6)被构造成：

-处理在预定触摸动作期间由所述接近感测用户接口(2)捕获的第一距离信息(31)，以确定在该预定触摸动作中是否所述该用户的皮肤(22)和所述接近感测用户接口(2)之间插入了材料层(25)，以及

-当所述第一距离信息(31)指示在所述预定触摸动作中在所述用户的皮肤(22)和所述接近感测用户接口(2)之间没有插入材料层(25)时，选择性地将输入模式从第一输入模式设置成第二输入模式。

2.根据权利要求1所述的便携式电子装置，

所述控制器(6)被构造成，在所述第一输入模式活动时，当在所述输入动作期间捕获的第二距离信息(33)满足第一条件时，将其中所述用户的皮肤(22)与该接近感测用户接口(2)保持隔开的输入动作识别为触摸动作，

所述控制器(6)被构造成基于所述第一距离信息(31)校准所述第一条件。

3.根据权利要求2所述的便携式电子装置，

其中，所述第一条件包括对阈值(32；58)的比较，所述控制器(6)被构造成基于所述第一距离信息(31)设置所述阈值(32；58)。

4.根据权利要求3所述的便携式电子装置，

其中，所述控制器(6)被构造成基于在所述预定触摸动作期间所述用户的皮肤(22)和所述接近感测用户接口(2)的表面(15)之间的最小距离(31)来设置所述阈值(32；58)。

5.根据权利要求3所述的便携式电子装置，

其中，所述控制器(6)被构造成基于在所述预定触摸动作期间所述用户的皮肤(22)和所述接近感测用户接口(2)的表面(15)之间的平均距离来设置所述阈值(32；58)。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的便携式电子装置，

其中，所述控制器(6)被构造成基于所述第一距离信息(31)以及基于在所述预定触摸动作期间由所述接近感测用户接口(2)捕获的第一位置信息来设置所述阈值(32；58)。

7.根据权利要求3-6中任一项所述的便携式电子装置，

其中，所述控制器(6)被构造成执行对作为在所述输入动作期间由所述接近感测用户接口(2)捕获的第二位置信息的函数的所述阈值(32；58)的比较，所述第二位置信息指示所述输入动作在所述接近感测用户接口(2)的表面(15)上的位置(54、55)。

8.根据权利要求3-7中任一项所述的便携式电子装置，

其中，所述控制器(6)被构造成基于所述第二距离信息(33)调整所述阈值(32；58)。

9.根据权利要求2-8中任一项所述的便携式电子装置，

其中所述控制器(6)被构造成当所述第二距离信息指示所述用户的皮肤(22)直接接触所述接近感测用户接口(2)的表面(15)时选择性地将所述输入模式从所述第一输入模式设置成所述第二输入模式。

10.根据权利要求2-9中任一项所述的便携式电子装置，

所述控制器(6)被构造成，在所述第二输入模式活动期间，当在所述输入动作期间捕获的所述第二距离信息满足与所述第一条件不同的第二条件时，将所述输入动作识别为触摸动作。

11.根据上述任一项权利要求所述的便携式电子装置，

所述控制器(6)被构造成响应于所述预定触摸动作发起所述便携式电子装置(1)向活动状态的转换。

12.根据上述任一项权利要求所述的便携式电子装置，

所述接近感测用户接口(2)包括叠加在显示面板(11)上的电容式触摸传感器板(12)。

13.根据权利要求12所述的便携式电子装置，

所述接近感测用户接口(2)还包括力传感器(19)，该力传感器(19)被构造成捕获施加于所述电容式触摸传感器板(12)上的力，

所述控制器(6)被耦接到所述力传感器(19)并且被构造成基于所捕获的力来控制所述便携式电子装置(1)的操作。

14.一种控制便携式电子装置(1)的方法，所述便携式电子装置(1)具有接近感测用户接口(2)，所述方法包括以下步骤：

由所述接近感测用户接口(2)捕获第一距离信息(31)，所述第一距离信息(31)指示在预定触摸动作期间用户的皮肤(22)距所述接近感测用户接口(2)定位的距离；

处理所述第一距离信息(31)以确定在所述预定触摸动作中在所述用户的皮肤(22)和所述接近感测用户接口(2)之间是否插入了材料层(25)；并且

当所述第一距离信息(31)指示在所述预定触摸动作中在所述用户的皮肤(22)和所述接近感测用户接口(2)之间没有插入所述材料层(25)时，选择性地将输入模式从第一输入模式设置成第二输入模式。

15.根据权利要求14所述的方法，

所述方法由权利要求1-13中任一项所述的便携式电子装置执行。