DE102005052292A1

DE102005052292A1 - Gleitfeldsystem und -verfahren

Info

Publication number: DE102005052292A1
Application number: DE102005052292A
Authority: DE
Inventors: Todd S. Palo Alto Sachs; Jonah Mountain View Harley; Dale W. Scotts Valley Schroeder
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2005-11-02
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2025-11-03
Also published as: US7349822B2; JP2006178981A; TW200622839A; CN1794156A; CN100514269C; KR20060073481A; GB0524055D0; DE102005052292B4; KR101156254B1; GB2422906A; TWI382329B; JP4771802B2; US20060142970A1

Abstract

Ein Verfahren, das durch ein Gleitfeldsystem durchgeführt wird, ist vorgesehen. Das Verfahren umfasst das Erzeugen einer ersten Richtungsmessung unter Verwendung einer ersten Kapazitätsmessung und das Berechnen einer ersten Position unter Verwendung der ersten Richtungsmessung.

Description

Es gibt verschiedene Eingabevorrichtungen zum Navigieren eines Zeigers in einer Anzeige. Beispiele solcher Vorrichtungen umfassen eine Maus, einen Joystick und ein Berührungsfeld. Diese Vorrichtungen empfangen Eingaben von einem Benutzer und in Verbindung mit einem Host übersetzen dieselben die Eingaben, um den Zeiger in der Anzeige zu bewegen. Die Eingabevorrichtungen können auch einen Auswahlmechanismus haben, wie z. B. einen Knopf, um es dem Benutzer zu ermöglichen, Funktionen in der Anzeige durchzuführen.

Jeder Anzeigevorrichtungstyp kann eine sinnvolle Funktion erfüllen, indem er es dem Benutzer ermöglicht, mit einer Hostvorrichtung zu interagieren. Aufgrund der Entwurfsbeschränkungen eines Hosts, wie z. B. eines Mobiltelefons, kann es sein, dass eine bestimmte Eingabevorrichtung nicht für einen bestimmten Host oder einen bestimmten Typ von Benutzerinteraktion mit dem Host geeignet ist. Beispielsweise können Größenbeschränkungen eines Hosts die Verwendung bestimmter Eingabegerättypen verhindern. Es wäre wünschenswert, ein Eingabegerät zu liefern, das so viel Funktionalität wie möglich für einen Host liefert.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren, das durch ein Gleitfeldsystem durchgeführt wird, sowie ein System mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1, 11 und 21 sowie ein System gemäß einem der Ansprüche 6, 16 und 26 gelöst.

Ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel liefert ein Verfahren, das durch ein Gleitfeldsystem durchgeführt wird. Das Verfahren umfasst das Erzeugen einer ersten Richtungsmessung unter Verwendung einer ersten Kapazitätsmessung und das Berechnen einer ersten Position unter Verwendung der ersten Richtungsmessung.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf beiliegende Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein schematisches Diagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Gleitfeldsystems darstellt;
2 ein Blockdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Gleitfeldsystems darstellt, das mit einem Host gekoppelt ist;
3A ein schematisches Diagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Gleitfelds von einer oberen Perspektive darstellt;
3B ein schematisches Diagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Querschnitts eines Gleitfelds darstellt;
4 ein schematisches Diagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Erfassungsmoduls darstellt;
5 ein Flussdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Erzeugen von Positionsinformationen mit einem Gleitfeldsystem darstellt;
6 ein Diagramm, das ein Beispiel einer Fingerdruck- und Zeigerposition in einem Gleitfeldsystem darstellt;
7 ein Flussdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Reduzieren von Zurückschnappen mit einem Gleitfeldsystem darstellt;
8 ein Diagramm, das ein Beispiel von Fingerdruck in einem Gleitfeldsystem darstellt;
9 ein Flussdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Reduzieren von Zeigerfehlausrichtung mit einem Gleitfeldsystem darstellt; und
10 ein schematisches Diagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Hosts darstellt, der ein Gleitfeldsystem umfasst.
Bei der folgenden detaillierten Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil derselben bilden, und in denen durch Darstellung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung praktiziert werden kann. Diesbezüglich wird Richtungsterminologie, wie z. B. „oben", „unten", „vorne", „hinten", „vordere", „hintere" usw. mit Bezugnahme auf die Ausrichtung der beschriebenen Figuren verwendet. Weil Komponenten von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung in. einer Anzahl unterschiedlicher Ausrichtungen positioniert werden können, wird die Richtungsterminologie zu Darstellungszwecken verwendet und ist in keinem Fall beschränkend. Es ist klar, dass andere Ausführungsbeispiele verwendet werden können und strukturelle oder logische Änderungen durchgeführt werden können, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende detaillierte Beschreibung ist daher nicht in begrenzendem Sinne zu sehen und der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die angehängten Ansprüche definiert.
Wie es hierin beschrieben ist, sind ein Gleitfeldsystem und -verfahren vorgesehen. Das System umfasst ein Gleitfeld und eine Steuereinheit. Ein Benutzer bewegt das Gleitfeld in zwei Richtungen (z. B. der x- und y-Richtung), um eine Zeigerposition in einer Anzeigevorrichtung eines Hosts einzustellen und übt in einer dritten Richtung (z. B. der z-Richtung) Druck auf das Gleitfeld aus, um zu bewirken, dass eine oder mehrere Funktionen durchgeführt werden. Die Steuereinheit bestimmt Positionsinformationen auf der Basis der Bewegung des Gleitfeldes in den ersten zwei Richtungen und bestimmt einen Klickzustand und Fingerdruck auf der Basis des ausgeübten Drucks in der dritten Richtung. Die Steuereinheit liefert die Positionsinformationen und einen Klickzustand an einen Host.
1 ist ein schematisches Diagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Gleitfeldsystems 10 darstellt. Das Gleitfeldsystem 10 umfasst ein Gleitfeld 100, das direkt oder indirekt mit einer Steuereinheit 110 gekoppelt ist. Das Gleitfeld 100 umfasst eine Gleitscheibe 102, einen Rahmen 104 und eine Mehrzahl von Federvorrichtungen 106, die direkt oder indirekt mit der Gleitscheibe 102 und dem Rahmen 104 verbunden sind.
Das Gleitfeldsystem 10 liefert Informationen an einen Host 220 (in 2 gezeigt), ansprechend auf Eingaben von einem Benutzer. Der Benutzer liefert die Eingaben durch Bewegen der Gleitscheibe 102 in zwei Richtungen. Diese beiden Richtungen werden hierin als die x- und die y-Richtung bezeichnet. Das Gleitfeldsystem 10 wandelt die Eingänge in der x- und y-Richtung in Positionsinformationen um, und liefert die Positionsinformationen an den Host 220, um zu bewirken, dass ein Zeiger (z. B. ein Cursor) in einer Anzeigevorrichtung des Hosts 220 eingestellt wird. Der Benutzer liefert auch Eingaben durch Ausüben von Druck in einer dritten Richtung. Die dritte Richtung wird hierin als die z-Richtung bezeichnet. Das Gleitfeldsystem 10 wandelt die Eingaben in der z-Richtung in einen Klickzustand und Fingerdruckinformationen um und liefert den Klickzustand an den Host 220, um zu bewirken, dass eine oder mehrere Funktionen durch den Host 220 durchgeführt werden.
Die Federvorrichtungen 106 arbeiten, um die Gleitscheibe 102 zu einer Mittelposition in der x- und y-Richtung vorzu spannen. Der Benutzer bewegt die Gleitscheibe 102 in dem Rahmen 104 durch Ausüben von ausreichend Druck auf die Gleitscheibe 102 in der x- und/oder y-Richtung, um den Widerstand der Federvorrichtungen 106 zu überwinden. Wenn der Widerstand der Federvorrichtungen 106 den x- und/oder y-Richtungsdruck überschreitet, der durch den Benutzer auf die Gleitscheibe 102 ausgeübt wird (z. B. wenn der Benutzer den x- und/oder y-Richtungsdruck auf der Gleitscheibe 102 freigibt), bewirken die Federvorrichtungen 106, dass die Gleitscheibe 102 zu oder in Richtung der Mittelposition in der x- und y-Richtung zurückkehrt.
Eine oder mehrere innere Federvorrichtungen (nicht gezeigt) arbeiten, um die Gleitscheibe 102 zu einer Mittelposition in der z-Richtung vorzuspannen. Die innere Federvorrichtung kann beispielsweise einen bistabilen Kuppelschalter (nicht gezeigt) umfassen. Der Benutzer bewirkt, dass Funktionen des Hosts durchgeführt werden durch Ausüben und/oder Freigeben von Druck auf die Gleitscheibe 102 in der z-Richtung. Beispielsweise kann der Benutzer eine beliebige Anzahl von Malen Druck auf die Gleitscheibe 102 ausüben und freigeben, um zu bewirken, dass ein oder mehrere Klicks mit unterschiedlicher Dauer durchgeführt werden. Wenn der Widerstand der inneren Federvorrichtungen den z-Richtungsdruck überschreitet, der durch den Benutzer auf die Gleitscheibe 102 ausgeübt wird (z. B, wenn der Benutzer den z-Richtungsdruck auf die Gleitscheibe 102 freigibt), bewirken die Federvorrichtungen 106, dass die Gleitscheibe 102 in der z-Richtung zu oder zu der Mittelposition hin zurückkehrt.
Die Steuereinheit 110 misst den Bewegungsbetrag der Gleitvorrichtung 102 in der x-, y- und z-Richtung, wie es nachfolgend näher beschrieben wird. Von den Messungen in der x- und y-Richtung erzeugt die Steuereinheit 110 die Positionsinformationen und liefert die Positionsinformationen an den Host 220. Der Host 220 stellt die Position eines Zeigers unter Verwendung der Positionsinformationen ein. Von den Messungen in der z-Richtung erzeugt die Steuereinheit 110 den Klickzustand und liefert den Klickzustand an den Host 220. Der Host 220 bewirkt, dass eine oder mehrere Funktionen unter Verwendung des Klickzustands durchgeführt werden.
Bei einem Ausführungsbeispiel arbeitet das Gleitfeldsystem 10 gemäß einer oder mehreren Funktionsweisen. Die Funktionsweisen können einen Mausmodus, einen Eins-zu-Eins-Modus und einen Joystickmodus umfassen.
In dem Mausmodus gibt das Gleitfeldsystem 10 Positionsinformationen aus, um zu bewirken, dass der Zeiger des Hosts 220 relativ zu der Bewegung der Gleitscheibe 102 in der x- und/oder y-Richtung bewegt wird. Wenn es der Benutzer der Gleitscheibe 102 erlaubt, zu der Mittelposition der x- und y-Richtung zurückzukehren, gibt das Gleitfeldsystem 10 Positionsinformationen aus, um zu bewirken, dass der Zeiger des Hosts 220 in Position bleibt, d. h. sich in der Anzeige des Hosts 220 nicht zu einer neutralen Position zurückbewegt.
In dem Eins-zu-Eins-Modus gibt das Gleitfeldsystem 10 Positionsinformationen aus, um zu bewirken, dass der Zeiger des Hosts 220 die Bewegung der Gleitscheibe 102 in der x- und/oder y-Richtung verfolgt. Wenn es der Benutzer der Gleitscheibe 102 ermöglicht, zu der Mittelposition der x- und y-Richtungen zurückzukehren, gibt das Gleitfeldsystem 10 Positionsinformationen aus, um zu bewirken, dass sich der Zeiger des Hosts 220 in der Anzeige des Hosts 220 zurück zu der neutralen Position bewegt. Die neutrale Position in der Anzeige entspricht der Mittelposition der x- und y-Richtung des Gleitfeldsystems 10.
In dem Joystickmodus gibt das Gleitfeldsystem 10 Positionsinformationen aus, um zu bewirken, dass sich der Zeiger des Hosts 220 auf der Basis der Position der Gleitscheibe 102 in der x- und/oder y-Richtung in einer Richtung und Geschwindigkeit bewegt. Je weiter der Benutzer die Gleitscheibe 102 von der Mittelposition der x- und y-Richtung bewegt, um so schneller wird der Zeiger in der Anzeige des Hosts 220 bewegt. Wenn es der Benutzer der Gleitscheibe 102 ermöglicht, zu der Mittelposition der x- und y-Richtung zurückzukehren (d. h. der Null-Richtung und der Null-Geschwindigkeitsposition des Gleitfeldsystems 10 in dem Joystickmodus), gibt das Gleitfeldsystem 10 Positionsinformationen aus, um zu bewirken, dass der Zeiger des Hosts 220 in Position bleibt, d. h. sich in der Anzeige des Hosts 220 nicht zurück zu einer neutralen Position bewegt.
Bei anderen Ausführungsbeispielen arbeitet das Gleitfeldsystem 10 in anderen Funktionsweisen oder gemäß einer einzigen Funktionsweise.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Gleitfeldsystems 10 darstellt, das direkt oder indirekt mit dem Host 220 gekoppelt ist. Das Gleitfeldsystem 10 umfasst ein Gleitfeld 100 und eine Steuereinheit 110. Die Steuereinheit 110 umfasst ein Erfassungsmodul 202, einen Analog/Digital-Wandler (ADC) 204, einen Puffer 206, eine Schnittstelle 208 und ein Steuermodul 210.
Das Erfassungsmodul 202 erfasst und erzeugt die Position und den Klickzustand in analoger Form von dem Gleitfeld 100, ansprechend auf Steuersignale von dem Steuermodul 210. Das Erfassungsmodul 202 liefert die analoge Position und den Klickzustand an den ADC 204. Der ADC 204 wandelt die analoge Position und den Klickzustand von dem Erfassungsmodul 202 in eine digitale Form um und speichert die digitale Position und den Klickzustand in dem Puffer 206. Das Steuermodul 210 verarbeitet die Position und den Klickzustand in dem Puffer 206 und liefert die verarbeitete Position und den Klickzustand an den Host 220 unter Verwendung der Schnittstelle 208.
Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst das Steuermodul 210 einen oder mehrere Prozessoren (nicht gezeigt) und Firmware (nicht gezeigt), die konfiguriert sind, um den Betrieb der Steuereinheit 110 zu steuern, einschließlich dem Erzeugen und Verarbeiten der Position und des Klickzustands und des Lieferns der Position und des Klickzustands an den Host 220. Die Firmware ist in einem Speichermedium (nicht gezeigt) gespeichert, das durch den Prozessor zugreifbar ist. Die Firmware kann auch auf einem anderen Medium gespeichert sein, einschließlich tragbaren Medien, wie z. B. einer CD-ROM, bevor dieselbe in dem Speichermedium gespeichert wird, das durch den Prozessor zugreifbar ist. Bei anderen Ausführungsbeispielen umfasst das Steuermodul 210 eine andere Kombination aus Hardware- und/oder Softwarekomponenten.
Zusätzliche Einzelheiten des Betriebs des Gleitfelds 100 und des Erfassungsmoduls 202 beim Erzeugen der Messungen in der x-, y- und z-Richtung werden nun mit Bezugnahme auf 3A, 3B, 4 und 5 beschrieben.
3A ist ein schematisches Diagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Gleitfelds 100 von einer oberen Perspektive darstellt. Das Gleitfeld 100 umfasst eine scheibenförmige Elektrode E6, die durch den Benutzer in der x- und y-Richtung bezüglich der Elektroden E1, E2, E3 und E4 bewegt wird. 3B ist ein schematisches Diagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Querschnitts eines Gleitfelds 100 entlang einer in 3A gezeigten Achse 302 darstellt. Wie es in dem Querschnitt in 3B gezeigt ist, sind die Elektroden E2 und E4 in eine erste Ebene gesetzt, die in der x- und y-Richtung gebildet ist. Die Elektroden E1 und E3 sind ebenfalls in die erste Ebene gesetzt (in 3B nicht gezeigt). Die Elektrode E6 ist in eine zweite Ebene gesetzt, die in der x- und y-Richtung gebildet ist, so dass die zweite Ebene von der ersten Ebene verschoben ist, wie es durch einen Zwischenraum g2 zwischen den Elektroden E6 und E2 und einen Zwischenraum g4 zwischen den Elektroden E6 und E4 angezeigt ist.
Das Gleitfeld 100 umfasst auch eine Elektrode E5, die durch den Benutzer in der z-Richtung bezüglich der Elektrode E6 bewegt wird. Die Kombination der Elektroden E5 und E6 bilden eine Gleitscheibe 102, so dass die Elektroden E5 und E6 durch den Benutzer einheitlich in der x- und y-Richtung bewegt werden. Die Elektrode E5 ist in eine dritte Ebene gesetzt, die in der x- und y-Richtung gebildet ist, so dass die dritte Ebene von der zweiten Ebene verschoben ist, wie es durch einen Zwischenraum g6 zwischen den Elektroden E6 und E5 angezeigt ist.
Bei anderen Ausführungsbeispielen ist die Elektrode E5 ausgelassen und der Klickzustand und der Fingerdruck werden von dem Abstand zwischen der Elektrode E5 und den Elektroden E1 bis E4 abgeleitet.
4 ist ein schematisches Diagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Erfassungsmoduls 202 darstellt. Bei dem Ausführungsbeispiel von 4 erzeugt das Erfassungsmodul 202 analoge Positionsinformationen ansprechend auf die Position der Elektrode E6 bezüglich der Elektroden E1, E2, E3 und E4 durch Messen der Kapazitäten zwischen den Elektroden E1, E2, E3 und E4 und der Elektrode E6. Diese Kapazitäten werden durch die Kondensatoren C1, C2, C3 bzw. C4 dargestellt. Das Erfassungsmodul 202 erzeugt auch einen analogen Klickzustand ansprechend auf die Position der Elektrode E6 mit Bezug auf die Elektrode E5 durch Messen der Kapazität zwischen der Elektrode E5 und der Elektrode E6. Diese Kapazität ist durch den Kondensator C5 dargestellt.
Das Erfassungsmodul 202 umfasst auch einen Referenzkondensator C_REF, einen Operationsverstärker 402, einen Kondensator C8 und einen Schalter 404. Die Kondensatoren C1, C2, C3, C4, C5 und C_REF koppeln mit dem invertierten Eingang des Operationsverstärkers 402. Der Kondensator C8 und der Schalter 404 sind parallel zwischen den invertierten Eingang des Operationsverstärkers 402 und den Ausgang des Operationsverstärkers 402, V_OUT, gekoppelt. Der nicht invertierte Eingang des Operationsverstärkers 402 ist mit einer Referenzspannung VREF gekoppelt.
Das Erfassungsmodul 202 erzeugt die analogen Positionsinformationen und den Klickzustand ansprechend auf Steuersignale von dem Steuermodul 210. Das Erfassungsmodul 202 liefert die analogen Positionsinformationen und den Klickzustand an den ADC 204. Der ADC 204 wandelt die analogen Positionsinformationen und den Klickzustand in eine digitale Form um, die durch das Steuermodul 210 verarbeitbar ist und speichert die digitalen Positionsinformationen und den Klickzustand in dem Puffer 206.
Die Kapazität zwischen der Elektrode 6 und der Elektrode E1, E2, E3, E4 oder E5 wird gemäß der folgenden Gleichung berechnet.
wobei:

C: = Kapazität in Farad
ε₀: = der Koeffizient der Permittivität gleich 8,85 × 10^–12 Farad pro Meter
A: = der Überlappungsbereich zwischen den Elektroden in Quadratmetern
g: = die Zwischenraumbreite in Metern

Von der Gleichung 1 variiert die Kapazität zwischen der Elektrode 6 und der Elektrode E1, E2, E3 oder E4 direkt damit, wie viel Fläche der Gleitscheibe 102 (d. h. Elektrode 6) mit einer bestimmten Erfassungselektrode E1, E2, E3, E4 oder E5 überlappt und variiert invers mit dem Abstand zwischen der Gleitscheibe 102 (d. h. Elektrode 6) und einer bestimmten Erfassungselektrode E1, E2, E3, E4 oder E5. Mit jeder Erfassungselektrode E1, E2, E3 und E4 erhöht oder verringert sich der Überlappungsbereich mit der Gleitscheibe 102, während der Benutzer die Gleitscheibe 102 bewegt. Mit den Elektroden E5 und E6 (die gemeinsam hierin nachfolgend als der Fingersensor bezeichnet werden) erhöht oder verringert sich der Zwischenraum zwischen den Elektroden E5 und E6 mit dem Fingerdruck, der durch den Benutzer ausgeübt wird.
Um die Kapazität eines Kondensators C1 bis C5 oder C_REF zu messen, bewirkt das Steuermodul 210, dass der Schalter 404 geschlossen wird, um die Elektrode 6 und die Ausgangsspannung zu der Referenzspannung zu zwingen. Das Steuermodul 210 bewirkt dann, dass der Schalter 404 geöffnet wird und bewirkt eine hohe Spannung V_n, wobei n einen Kondensator C1 bis C5 oder C_REF anzeigt, der an eine Elektrode des Kondensators C1 bis C5 oder C_REF anzulegen ist. Die Ladung, Q, entwickelt sich über den getriebenen Kondensator C1 bis C5 oder C_REF gemäß der folgenden Gleichung. Qn = Cn(Vn – VREF) (2)
Weil sich die Ladung nicht auf oder weg von der Elektrode 6 bewegen kann, bewirkt das Steuermodul 210, dass der Operationsverstärker 402 eine Spannung über den Kondensator C8 anlegt, um die Elektrode 6 bei der Referenzspannung zu halten. Somit wird die Kapazität des Kondensators C1 bis C5 von den folgenden Gleichungen bestimmt. VOUT – VREF = Cn/CREF·(VREF – Vn) (3) Cn = (VOUT – VREF)·CREF/(VREF – Vn) (4)
Durch aufeinanderfolgendes Durchführen von Messungen an jeder der getriebenen Elektroden des Kondensators C1 bis C5 und C_REF berechnet das Steuermodul 210 die Kapazitäten der Kondensatoren C1 bis C5 unter Verwendung des Erfassungsmoduls 202.
Ohne den Zwischenraum zwischen der Elektrode E6 und den Elektroden E1 bis E4 zu berücksichtigen, können Positionsinformationen für die x-Position in die y-Position von den Kapazitäten der Kondensatoren C1 bis C4 gemäß den folgenden Gleichungen abgeleitet werden. x-position ∝ (C2 + C3) – (C1 + C4) (5) y-position ∝ (C1 + C2) – (C3 + C4) (6)
Für die x-Position bewirkt das Steuermodul 210, dass die Elektroden 203 in einen hohen Zustand getrieben werden und die Elektroden 1 und 4 in einen niedrigen Zustand getrieben werden, um die Subtraktionsmessung in der Gleichung 5 durchzuführen. Für die y-Position bewirkt das Steuermodul 210, dass die Elektroden 1 und 2 in einen hohen Zustand getrieben werden und die Elektroden 3 und 4 in einen niedrigen Zustand getrieben werden, um die Subtraktionsmessung in Gleichung 6 durchzuführen. Für sowohl die x- als auch die y-Positionssubtraktionsmessung ist die gemessene Ausgabekapazität proportional zu der Bewegung der Gleitscheibe 102 in den jeweiligen Richtungen, die einer Gewinnkonstante unterworfen sind, die die Bewegungsempfindlichkeit des Gleitfeldsystems 10 regelt. Durch Kombinieren der Gleichung 1 mit der Gleichung 5 bzw. 6 können die Gleichungen 7 und 8 abgeleitet werden.
Wie es in Gleichungen 7 und 8 gezeigt ist, variieren die Subtraktionsmessungen mit dem Zwischenraum zwischen der Elektrode 6 und den Elektroden 1 bis 4. Der Zwischenraum kann ansprechend auf den Betrag des Fingerdrucks variieren, der durch den Benutzer auf die Gleitscheibe 102 ausgeübt wird. Das Steuermodul 210 bewirkt, dass das Erfassungsmodul 202 die Summe der Kapazitäten der Kondensatoren C1, C2, C3 und C4 erfasst, was hierin als Kalibrierungsmessung bezeichnet wird, wie es in der folgenden Gleichung gezeigt ist.
Durch Kombinieren der Gleichung 9 mit den Gleichungen 5 bzw. 6 können die Gleichungen 10 und 11 abgeleitet werden. x-position ∝ ((C2 + C3) – (C1 + C4))/CSUM (10) y-position ∝ ((C1 + C2) – (C3 + C4))/CSUM (11)
Gleichartig dazu können die Gleichungen 12 und 13 abgeleitet werden durch Kombinieren der Gleichung 9 mit den Gleichungen 7 bzw. 8, um eine Messung zu liefern, die unabhängig ist von dem Zwischenraum zwischen der Elektrode 6 und den Elektroden E1 bis E4.
Bei einem Ausführungsbeispiel erzeugt das Steuermodul 210 die Kalibrierungsmessung von der Gleichung 9 unter Verwendung des Erfassungsmoduls 202 wie folgt. Das Steuermodul 210 bewirkt, dass der Schalter 404 geschlossen wird, um die Ausgangsspannung auf die Referenzspannung zu treiben. Das Steuermodul 210 bewirkt dann, dass zwei der Elektroden (z. B. Elektroden E1 und E3) in einen logisch hohen Zustand getrieben werden und bewirkt, dass die Spannung V1 von der Gleichung 14 gespeichert wird. V1 = VOUT1 – VREF (14)
Das Steuermodul 210 bewirkt dann, dass die hohe Spannung von den ersten beiden Elektroden entfernt wird, bewirkt, dass die anderen beiden Elektroden (z. B. Elektrode E2 und E4) in einen niedrigen Zustand getrieben werden und bewirkt, dass die Spannung V2 von der Gleichung 15 gespeichert wird. V2 = VOUT2 – VOUT1 (15)
Das Steuermodul 210 berechnet die Kalibrierungsmessung unter Verwendung der Gleichung 16. CSUM ∝ V2 – V1 (16)
Bei anderen Ausführungsbeispielen erzeugt das Steuermodul 210 die Kalibrierungsmessung der Gleichung 9 durch gleichzeitiges Treiben der Kondensatoren C1 bis C4 in einen hohen Zustand. Bei diesen Ausführungsbeispielen ist der Referenzkondensator entworfen, so dass derselbe in einen niedrigen Zustand getrieben wird und verhindert, dass die Ausgangsspannung schwankt, wenn die Kondensatoren C1 bis C4 gleichzeitig in einen hohen Zustand getrieben werden.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Erzeugen von Positionsinformationen mit dem Gleitfeldsystem 10 darstellt. Das Verfahren von 5 kann implementiert werden unter Verwendung des Gleitfeldsystems 10, wie es in 2 gezeigt ist.
In 5 erzeugt das Steuermodul 210 eine x-Richtungsmessung, wie es in Block 502 angezeigt ist. Bei einem Ausführungsbeispiel erzeugt das Steuermodul 210 die x-Richtungsmessung unter Verwendung der Gleichung 5, wie es oben beschrieben ist. Das Steuermodul 210 erzeugt eine y-Richtungsmessung, wie es in einem Block 504 angezeigt ist. Bei einem Ausführungsbeispiel erzeugt das Steuermodul 210 die y-Richtungsmessung unter Verwendung der Gleichung 6, wie es oben beschrieben ist. Das Steuermodul 210 erzeugt eine Kalibrierungsmessung, wie es in einem Block 506 angezeigt ist. Bei einem Ausführungsbeispiel erzeugt das Steuermodul 210 die Kalibrierungsmessung unter Verwendung der Gleichung 9, wie es oben beschrieben ist.
Das Steuermodul 210 berechnet eine x-Position unter Verwendung der x-Richtungsmessung und der Kalibrierungsmessung, wie es in einem Block 508 angezeigt ist. Bei einem Ausführungsbeispiel erzeugt das Steuermodul 210 die x-Position unter Verwendung der Gleichung 10. Das Steuermodul 210 berechnet eine y-Position unter Verwendung der y-Richtungsmessung und der Kalibrierungsmessung, wie es in einem Block 510 angezeigt ist. Bei einem Ausführungsbeispiel erzeugt das Steuermodul 210 die y-Position unter Verwendung der Gleichung 11.
Das Steuermodul 210 liefert die x-Position und die y-Position an den Host, wie es in einem Block 512 angezeigt ist. Die x-Position und die y-Position umfassen Positionsinformationen.
Das Verfahren von 5 kann entweder fortlaufend in Zyklen (z. B. 120 Hz) wiederholt werden oder zu ausgewähl ten Zeiten aktualisierte Positionsinformationen erzeugen und die aktualisierten Positionsinformationen an den Host 220 liefern. Der Klickzustand kann zusammen mit den Positionsinformationen in jedem Zyklus erzeugt werden.
Das Steuermodul 210 stellt die Positionsinformationen gemäß dem Fingerdruck auf der Gleitscheibe 102 ein, wie er von dem Fingersensor, d. h. den Elektroden E5 und E6 in ausgewählten Umständen abgeleitet wird. Genauer gesagt, das Steuermodul 210 stellt die Positionsinformationen in der Mausfunktionsweise ansprechend auf das Vergleichen des Fingerdrucks mit zwei oder mehr Schwellenwerten ein, um das Zurückschnappen des Zeigers in der Anzeige des Hosts 220 zu minimieren, wie es nachfolgend mit Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben ist. Außerdem stellt das Steuermodul 210 die Positionsinformationen in der Eins-zu-Eins-Funktionsweise ansprechend auf das Vergleichen des Fingerdrucks mit zwei oder mehr Schwellenwerten ein, um die ungenauen Klicks durch den Benutzer zu minimieren, wie es nachfolgend mit Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben ist.
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Fingerdrucks und einer gewünschten Zeigerposition in einem Gleitfeldsystem 10 darstellt. In 6 stellt ein Graph 602 den Pegel des Fingerdrucks auf die Gleitscheibe 102 über der Zeit dar, ein Graph 604 stellt die Position einer Gleitscheibe 102 über der Zeit dar und ein Graph 606 stellt die gewünschte Zeigerposition in einer Anzeige des Hosts 220 dar, die dem in dem Graph 602 gezeigten Fingerdruck über der Zeit entspricht.
Bei der Mausfunktionsweise versucht das Gleitfeldsystem 10, zu bewirken, dass der Zeiger in der Anzeige des Hosts 220 in Position bleibt, d. h. einfriert, ansprechend darauf, dass ein Benutzer die Gleitscheibe 102 freigibt. Durch Einfrieren des Zeigers kann ein unerwünschtes Zurückschnappen des Zeigers minimiert werden. Zurückschnappen tritt auf, wo der Zeiger sich ansprechend darauf bewegt, dass die Gleitscheibe 102 sich in einem Gleitfeldsystem 10 neu zentriert, nachdem dieselbe durch den Benutzer freigegeben wird. Ein Beispiel von unerwünschtem Zurückschnappen ist als gestrichelter Liniengraphabschnitt 608 gezeigt, wo sich der Zeiger bewegt, beginnend zu einem Zeitpunkt t3, ansprechend darauf, dass die Gleitscheibe 102 durch den Benutzer kurz vor dem Zeitpunkt t3 freigegeben wird. Als Folge ist der Zeiger von der gewünschten Position verschoben.
Um Zurückschnappen zu minimieren, stellt das Steuermodul 210 Positionsinformationen auf der Basis des Fingerdruckpegels ein, der auf den Fingersensor der Gleitscheibe 102 ausgeübt wird. Genauer gesagt, das Steuermodul 210 gibt verzögerte Positionsinformationen aus, ansprechend auf ausgewählte Fingerdruckpegel auf dem Fingersensor. Falls beispielsweise der Fingerdruck relativ niedrig ist, d. h. der Fingerdruck unter einem ersten Schwellenwert, TH1 in dem Graph 602 ist, dann gibt das Steuermodul 210 Positionsinformationen mit einer relativ langen Verzögerung (z. B. zwei Zyklen) aus. Falls der Fingerdruck relativ gemäßigt ist, d. h. der Fingerdruck über dem ersten Schwellenwert, TH1, ist, und unter einem zweiten Schwellenwert, TH2, in dem Graph 602 ist, dann gibt das Steuermodul 210 Positionsinformationen mit einer relativ moderaten Verzögerung (z. B. ein Zyklus) aus. Falls der Fingerdruck relativ hoch ist, d. h. der Fingerdruck über dem zweiten Schwellenwert, TH2, in dem Graph 602 ist, dann gibt das Steuermodul 210 Positionsinformationen ohne Verzögerung aus.
Die Graphen 610 und 612 stellen den Effekt der verzögerten Positionsinformationen dar. Der Graph 610 stellt die Gleitscheibenposition des Graph 604 um einen ersten Betrag (z. B. einen Zyklus) verzögert dar. Der Graph 612 stellt die Gleitscheibenposition des Graphs 604 um einen zweiten Betrag, z. B. zwei Zyklen, verzögert dar.
Vor dem Zeitpunkt t1 ist der Fingerdruck unter dem ersten Schwellenwert (d. h. der Benutzer berührt die Gleitscheibe 102 nicht) und das Steuermodul 210 gibt Positionsinformationen aus, um zu bewirken, dass die Zeigerposition ungeändert bleibt.
Zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 ist der Fingerdruck über dem ersten Schwellenwert und unter dem zweiten Schwellenwert und das Steuermodul 210 gibt Positionsinformationen mit einer relativ langen Verzögerung aus, wie es in dem Graph 612 gezeigt ist. Obwohl der Graph 612 hinter der gewünschten Zeigerposition in dem Graph 606 zurückliegt, in der Periode zwischen dem Zeitpunkt t1 und t2, ist die Verzögerung gering und für eine relativ kurze Dauer.
Zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 ist der Fingerdruck über dem zweiten Schwellenwert und unter dem dritten Schwellenwert, und das Steuermodul 210 gibt Positionsinformationen mit einer relativ moderaten Verzögerung aus, wie es in dem Graph 610 gezeigt ist. Obwohl der Graph 610 hinter der gewünschten Zeigerposition in dem Graph 606 in der Periode zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 zurückliegt, ist die Verzögerung gering und für eine relativ kurze Dauer.
Zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t4 ist der Fingerdruck über dem zweiten Schwellenwert und das Steuermodul 210 gibt Positionsinformationen ohne Verzögerung aus, wie es in dem Graph 604 gezeigt ist. In der Periode zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t4 verfolgt der Graph 604 die gewünschte Position in dem Graph 606 sehr dicht.
Zwischen dem Zeitpunkt t4 und dem Zeitpunkt t5 beginnt der Benutzer, die Gleitscheibe 102 freizugeben. Als Folge ist der Fingerdruck über dem zweiten Schwellenwert und unter dem dritten Schwellenwert und das Steuermodul 210 gibt Positionsinformationen mit einer relativ moderaten Verzögerung aus, wie es in dem Graph 610 gezeigt ist. Durch Verzögern der Ausgabe der Positionsinformationen verfolgt die Zeigerposition die gewünschte Zeigerposition in dem Graph 606 sehr dicht.
Zwischen dem Zeitpunkt t5 und dem Zeitpunkt t6 beendet der Benutzer das Freigeben der Gleitscheibe 102. Als Folge ist der Fingerdruck über dem ersten Schwellenwert und unter dem zweiten Schwellenwert und das Steuermodul 210 gibt Positionsinformationen mit einer relativ langen Verzögerung aus, wie es in dem Graph 612 gezeigt ist. Durch weiteres Verzögern der Ausgabe der Positionsinformationen verfolgt die Zeigerposition die gewünschte Zeigerposition in dem Graph 606 sehr dicht, bis das Steuermodul 210 bestätigt, dass der Benutzer die Gleitscheibe 102 freigegeben hat, und damit beginnt, die Ausgabe der Positionsinformationen beizubehalten, um die Position des Zeigers in der Anzeige des Hosts 220 einzufrieren.
Nach dem Zeitpunkt t6 ist der Fingerdruck unter dem ersten Schwellenwert (d. h. der Benutzer berührt die Gleitscheibe 102 nicht) und das Steuermodul 210 gibt Positionsinformationen aus, um zu bewirken, dass die Zeigerposition ungeändert bleibt.
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Reduzieren von Zurückschnappen mit einem Gleitfeldsystem darstellt. In 7 greift das Steuermodul 210 auf drei vorhergehende Gleitscheibenpositionen P(t), P(t-1) und P(t-2) von dem Puffer 206 zu, wie es in einem Block 702 angezeigt ist. Die Position P(t) stellt die aktuellen Positionsinformationen dar, die Position P(t-1) stellt Positionsinformationen vor den aktuellen Positionsinformationen dar und die Position P(t-2) stellt Positionsinformationen vor den Positionsinformationen P(t-1) dar.
Durch das Steuermodul 210 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob es einen hohen Fingerdruck auf der Gleitscheibe 102 gibt, wie es in einem Block 704 angezeigt ist. Falls es einen hohen Fingerdruck auf der Gleitscheibe 102 gibt, dann gibt das Steuermodul 210 die Gleitscheibenposition P(t) an den Host 220 aus, wie es in einem Block 706 angezeigt ist.
Falls es keinen hohen Fingerdruck auf der Gleitscheibe 102 gibt, dann wird durch das Steuermodul 210 eine Bestimmung durchgeführt, ob es einen moderaten Fingerdruck auf der Gleitscheibe 102 gibt, wie es in einem Block 704 angezeigt ist. Falls es einen moderaten Fingerdruck auf der Gleitscheibe 102 gibt, dann gibt das Steuermodul 210 die Gleitscheibenposition P(t-1) an den Host 220 aus, wie es in einem Block 710 dargestellt ist. Falls es keinen moderaten Fingerdruck auf der Gleitscheibe 102 gibt, dann gibt das Steuermodul 210 die Gleitscheibenposition P(t-2) an den Host 220 aus, wie es in einem Block 712 angezeigt ist.
Bei anderen Ausführungsbeispielen können mehr als zwei Schwellenwerte verwendet werden, wo jeder Schwellenwert einem anderen Verzögerungsbetrag des Ausgebens der Positionsinformationen entspricht.
Das Verfahren von 7 kann entweder fortlaufend in Zyklen (z. B. 120 Hz) wiederholt werden, oder zu ausgewählten Zeiten aktualisierte Positionsinformationen erzeugen und die aktualisierten Positionsinformationen an den Host 220 liefern. Der Klickzustand kann zusammen mit Positionsinformationen in jedem Zyklus erzeugt werden.
8 ist ein Graph, der ein Beispiel des Fingerdrucks in einem Gleitfeldsystem darstellt. In 8 stellt der Graph 802 den Pegel des Fingerdrucks auf der Gleitscheibe 102 über der Zeit dar, wo ein Benutzer die Gleitscheibe 102 klickt.
Das Gleitfeldsystem 10 versucht, zu bewirken, dass der Zeiger in der Anzeige des Hosts 220 in Position bleibt, d. h. einfriert, ansprechend darauf, dass ein Benutzer die Gleitscheibe 102 klickt. Durch Einfrieren des Zeigers kann ein unerwünschtes Fehlklicken verhindert werden, wo sich der Zeiger leicht weg von einer Position bewegt, in der der Benutzer versucht hat, zu klicken. Um den Zeiger einzufrieren, gibt das Steuermodul 210 Positionsinformationen aus, um zu bewirken, dass der Zeiger in der Anzeige des Hosts 220 in Position bleibt, ansprechend darauf, dass der Fingerdruck einen ersten Schwellenwert Th_DZ überschreitet. Bei dem Beispiel von 8 friert das Steuermodul 210 den Zeiger während der Periode zwischen t1 und t2 ein. Während dieser Periode bestimmt das Steuermodul 210, ob ein Klick auftritt. Ein Klick tritt auf, wenn der Fingerdruck einen zweiten Schwellenwert Th_CLICK überschreitet.
Unabhängig davon, ob ein Klick auftritt, kann die Position der Gleitscheibe 102 fehlausgerichtet werden von der Zeigerposition in der Eins-zu-Eins-Funktionsweise während der Periode zwischen t1 und t2. Die Fehlausrichtung kann auftreten aufgrund einer Bewegung der Gleitscheibe in der x- und/oder y-Richtung zwischen t1 und t2. Die Fehlausrichtung wird eventuell nicht offensichtlich, bis der Benutzer die Gleitscheibe 102 bewegt oder die Gleitscheibe 102 nach t2 zurück zu der Mittelposition in der x- und y-Richtung bewegt.
Das Verfahren von 9 kann verwendet werden, um die Fehlausrichtung beizulegen. 9 ist ein Flussdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Reduzieren von Zeigerfehlausrichtung mit dem Gleitfeldsystem 10 darstellt. In 9 wird eine Bestimmung durch das Steuermodul 210 durchgeführt, ob ein Klick eingeleitet wurde, wie es in einem Block 902 angezeigt ist. Falls kein Klick eingeleitet wurde, wird die Funktion des Blocks 902 wiederholt.
Falls ein Klick eingeleitet wurde, gibt das Steuermodul 210 die aktuellen Positionsinformationen aus, wie es in einem Block 904 angezeigt ist. Durch das Steuermodul 210 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob der Klick freigegeben wird, wie es in einem Block 906 angezeigt ist. Falls der Klick nicht freigegeben wird, dann wird die Funktion des Blocks 904 wiederholt.
Falls der Klick freigegeben wird, dann wird durch das Steuermodul 210 eine Bestimmung durchgeführt, ob der Benutzer die Gleitscheibe 102 bewegt, wie es in einem Block 908 angezeigt ist. Falls der Benutzer die Gleitscheibe 102 nicht bewegt, dann gibt das Steuermodul 210 die aktuellen Positionsinformationen aus, wie es in einem Block 910 angezeigt ist. Falls der Benutzer die Gleitscheibe 102 bewegt, dann gibt das Steuermodul 210 Positionsinformationen aus, um die Position des Zeigers durch Schnellvorlauf mit der Position der Gleitscheibe 102 in Einklang zu bringen, wie es in einem Block 912 angezeigt ist.
Das Steuermodul 210 bewirkt, dass der Zeiger schnell vorbewegt wird durch Ausgeben von Zwischenpositionsinformationen zwischen der Klickposition, wo der Zeiger eingefroren wurde und der gewünschten aktuellen Position des Zeigers auf der Basis der aktuellen Position einer Gleitscheibe 102.
Bei einem Ausführungsbeispiel umfassen die Zwischenpositionsinformationen Positionsinformationen von vorhergehenden Zyklen des Gleitfeldsystems 10. Falls beispielsweise die aktuelle Position der Gleitscheibe 102 P(t) ist, und der Zeiger unter Verwendung der Position P(t-9) eingefroren wurde, dann gibt das Steuermodul 210 ausgewählte Positionsinformationen zwischen P(t-9) und P(t) aus, um zu bewirken, dass die Zeigerposition mit der Position der Gleitscheibe 102 in Einklang gebracht wird. Anstatt die Position P(t) unmittelbar nach P(t-9) auszugeben, was bewirken kann, dass der Zeiger zwischen Positionen in der Anzeige des Hosts 220 springt, gibt das Steuermodul 210 die Position P(t-6) nach der Position P(t-9) aus, gibt die Position P(t-3) nach der Position P(t-6) aus und gibt die Position P(t) nach der Position P(t-3) aus. Dadurch bewegt das Steuermodul 210 den Zeiger zwischen der gefrorenen Position und der aktuellen Position schnell vor, ohne dass der Zeiger springt und während eine Verzögerung reduziert wird, die dem Ausgeben jeder Position zwischen der gefrorenen Position und der aktuellen Position zugeordnet ist.
Bei anderen Ausführungsbeispielen können die Zwischenpositionsinformationen von der gefrorenen Position und der aktuellen Position auf andere Weise abgeleitet werden, z. B. durch Interpolation.
Bei einem Ausführungsbeispiel bewirkt das Steuermodul 210 auch, dass der Zeiger schnell vorbewegt wird durch Ausgeben von Zwischenpositionsinformationen zwischen der Klickposition, wo der Zeiger gefroren wurde und der gewünschten aktuellen Position des Zeigers auf der Basis der aktuellen Position der Gleitscheibe 102, bevor der Benutzer den Klick freigibt. Wo der Benutzer den Klick einleitet, den Klick hält und die Gleitscheibe 102 wesentlich bewegt, während er den Klick hält, beginnt das Steuermodul 210 damit, die Position des Zeigers mit der Position der Gleitscheibe 102 in Einklang zu bringen, bevor der Klick durch Schnellvorbewegen freigegeben wird, wie es oben beschrieben ist. Das Steuermodul 210 erfasst, dass die Gleitscheibe 102 wesentlich bewegt wird, ansprechend auf das Erfassen der Bewegung der Gleitscheibe 102 über einen Schwellenwert.
Das Verfahren von 9 kann entweder fortlaufend in Zyklen (z. B. 120 Hz) wiederholt werden oder kann zu ausgewählten Zeiten aktualisierte Positionsinformationen erzeugen und die aktualisierten Positionsinformationen an den Host 220 liefern. Der Klickzustand kann zusammen mit den Positionsinformationen in jedem Zyklus erzeugt werden.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann der oben mit Bezugnahme auf 6 und 7 beschriebene Algorithmus in Verbindung mit den oben mit Bezugnahme auf 8 und 9 beschriebenen Algorithmen verwendet werden. Genauer gesagt, das Steuermodul 210 kann mit dem Verzögern der Ausgabe der Positionsinformationen beginnen, auf der Basis von einem oder mehreren Schwellenwerten über dem Schwellenwert Th_DZ, bevor der Zeiger eingefroren wird. Der Verzögerungsbetrag kann sich mit zunehmendem Fingerdruck auf die Gleitscheibe 102 über den Schwellenwert Th_DZ erhöhen.
10 ist ein schematisches Diagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Hosts 100 darstellt, der ein Gleitfeldsystem 10 darstellt. Bei dem Ausführungsbeispiel von 10 umfasst der Host 1000 ein Zellular- oder Mobiltelefon, das eine Anzeige 1002 zum Anzeigen eines Cursors 1004 umfasst. Ein Benutzer des Hosts 1000 bewegt den Cursor 1004 in der Anzeige 1002 unter Verwendung eines Gleitfeldsystems 10, wie es oben beschrieben ist. Bei anderen Ausführungsbeispielen umfasst der Host 1000 eine elektronische Vorrichtung, die konfiguriert ist, um andere Funktionen durchzuführen.

Claims

Verfahren, das durch ein Gleitfeldsystem (10) durchgeführt wird, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Erzeugen einer ersten Richtungsmessung unter Verwendung einer ersten Kapazitätsmessung; und Berechnen einer ersten Position unter Verwendung der ersten Richtungsmessung.
Verfahren gemäß Anspruch 1, das ferner folgende Schritte umfasst: Erzeugen einer Kalibrierungsmessung unter Verwendung einer zweiten Kapazitätsmessung; und Berechnen der ersten Position unter Verwendung der ersten Richtungsmessung und der Kalibrierungsmessung.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, das ferner folgende Schritte umfasst: Erzeugen einer zweiten Richtungsmessung unter Verwendung einer dritten Kapazitätsmessung; Berechnen einer zweiten Position unter Verwendung der zweiten Richtungsmessung und der Kalibrierungsmessung; und Liefern der ersten Position und der zweiten Position an einen Host (220).
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner folgenden Schritt umfasst: Erzeugen der ersten Kapazitätsmessung durch Treiben eines ersten Kondensators auf eine hohe Spannung.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, das ferner folgenden Schritt umfasst: Erzeugen der zweiten Kapazitätsmessung durch Treiben einer Mehrzahl von Kondensatoren auf eine hohe Spannung.
System, das folgende Merkmale umfasst: ein Gleitfeld (100), das eine Gleitscheibe (102) umfasst; ein Erfassungsmodul (202); und ein Steuermodul (210); wobei das Erfassungsmodul (202) konfiguriert ist, um eine erste und eine zweite Kapazitätsmessung, die der Position der Gleitscheibe (102) in dem Gleitfeld (100) zugeordnet sind, an das Steuermodul (210) zu liefern, wobei das Steuermodul (210) konfiguriert ist, um unter Verwendung der ersten Kapazitätsmessung und der zweiten Kapazitätsmessung eine erste Richtungsmessung zu erzeugen, und wobei das Steuermodul (210) konfiguriert ist, um unter Verwendung der ersten Richtungsmessung eine erste Position zu berechnen.
System gemäß Anspruch 6, bei dem das Erfassungsmodul (202) konfiguriert ist, um eine dritte Kapazitätsmessung, die der Position der Gleitscheibe (102) in dem Gleitfeld (100) zugeordnet ist, an das Steuermodul (210) zu liefern, wobei das Steuermodul (210) konfiguriert ist, um unter Verwendung der dritten Kapazitätsmessung eine Kalibrierungsmessung zu erzeugen, und wobei das Steuermodul (210) konfiguriert ist, um unter Verwendung der Kalibrierungsmessung die erste Position zu berechnen.
System gemäß Anspruch 6 oder 7, das ferner folgende Merkmale umfasst: eine erste Elektrode, die in einer ersten Ebene angeordnet ist; wobei die Gleitscheibe (102) eine zweite Elektrode umfasst, die in einer zweiten Ebene angeordnet ist, die parallel zu der ersten Ebene ist, und wobei die erste Kapazitätsmessung eine erste Kapazität zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode darstellt.
System gemäß Anspruch 8, das ferner folgendes Merkmal umfasst: eine dritte Elektrode, die in der ersten Ebene angeordnet ist; wobei das Erfassungsmodul (202) konfiguriert ist, um eine dritte Kapazitätsmessung, die der Position der Gleitscheibe (102) in dem Gleitfeld (100) zugeordnet ist, an das Steuermodul (210) zu liefern, wobei die dritte Kapazitätsmessung eine zweite Kapazität zwischen der dritten Elektrode und der zweiten Elektrode darstellt, wobei das Steuermodul (210) konfiguriert ist, um unter Verwendung der dritten Kapazitätsmessung eine zweite Richtungsmessung zu erzeugen, und wobei das Steuermodul (210) konfiguriert ist, um unter Verwendung der zweiten Richtungsmessung und der Kalibrierungsmessung eine zweite Position zu berechnen.
System gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, das ferner folgende Merkmale umfasst: eine erste Elektrode, die in einer ersten Ebene angeordnet ist; und eine zweite Elektrode, die in der ersten Ebene angeordnet ist; wobei die Gleitscheibe (102) eine dritte Elektrode umfasst, die in einer zweiten Ebene angeordnet ist, die parallel zu der ersten Ebene ist, und wobei die zweite Kapazitätsmessung eine Summe der Kapazitäten zwischen der dritten Elektrode und der ersten und der zweiten Elektrode darstellt.
Verfahren, das durch ein Gleitfeldsystem (10) durchgeführt wird, das eine Gleitscheibe (102) umfasst, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Ausgeben (706) erster Positionsinformationen, die der Gleitscheibe (102) zu einem ersten Zeitpunkt zugeordnet sind, ansprechend darauf, dass ein Druckbetrag auf der Gleitscheibe (102) unter einem ersten Schwellenwert liegt; Ausgeben (710) zweiter Positionsinformationen, die der Gleitscheibe (102) zu dem ersten Zeitpunkt zugeordnet sind, ansprechend darauf, dass der Druckbetrag über dem ersten Schwellenwert und unter einem zweiten Schwellenwert liegt; und Ausgeben (712) dritter Positionsinformationen, die der Gleitscheibe (102) zu dem ersten Zeitpunkt zugeordnet sind, ansprechend darauf, dass der Druckbetrag über dem zweiten Schwellenwert liegt.
Verfahren gemäß Anspruch 11, bei dem die ersten Positionsinformationen eine erste Position der Gleitscheibe (102) zu einem zweiten Zeitpunkt anzeigen, der vor dem ersten Zeitpunkt liegt, wobei die zweiten Positi onsinformationen eine zweite Position der Gleitscheibe (102) zu einem dritten Zeitpunkt anzeigen, der dem zweiten Zeitpunkt folgt, und wobei die dritten Positionsinformationen eine dritte Position der Gleitscheibe (102) zu einem vierten Zeitpunkt anzeigen, der dem dritten Zeitpunkt folgt.
Verfahren gemäß Anspruch 12, das ferner folgende Schritte umfasst: Erzeugen einer Mehrzahl von Kapazitätsmessungen zwischen einer ersten Elektrode in der Gleitscheibe (102) und einer Mehrzahl von Elektroden, die von der ersten Elektrode versetzt sind; und Erzeugen der ersten Positionsinformationen unter Verwendung der Mehrzahl von Kapazitätsmessungen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, das ferner folgenden Schritt umfasst: Erfassen des Druckbetrags auf der Gleitscheibe (102).
Verfahren gemäß Anspruch 14, das ferner folgende Schritte umfasst: Erzeugen einer Kapazitätsmessung zwischen der ersten und der zweiten Elektrode in der Gleitscheibe (102); und Erfassen des Druckbetrags auf der Gleitscheibe (102) unter Verwendung der Kapazitätsmessung.
System, das folgende Merkmale umfasst: ein Gleitfeld (100), das eine Gleitscheibe (102) umfasst; und eine Steuereinheit; wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, um zu einem ersten Zeitpunkt erste Positionsinformationen, zweite Positionsinformationen und dritte Positionsinformationen an einen Host (220) zu liefern, ansprechend auf einen Druckbetrag, der auf die Gleitscheibe (102) ausgeübt wird.
System gemäß Anspruch 16, bei dem die Steuereinheit konfiguriert ist, um die ersten Positionsinformationen zu liefern, ansprechend darauf, dass der Druckbetrag, der auf die Gleitscheibe (102) ausgeübt wird, unter einem ersten Schwellenwert liegt, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, um die zweiten Positionsinformationen zu liefern, ansprechend darauf, dass der Druckbetrag, der auf die Gleitscheibe (102) ausgeübt wird, über dem ersten Schwellenwert und unter einem zweiten Schwellenwert liegt, und wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, um die dritten Positionsinformationen zu liefern, ansprechend darauf, dass der Druckbetrag, der auf die Gleitscheibe (102) ausgeübt wird, über dem zweiten Schwellenwert liegt.
System gemäß Anspruch 16 oder 17, bei dem die ersten Positionsinformationen eine erste Position der Gleitscheibe (102) in dem Gleitfeld (100) zu einem zweiten Zeitpunkt anzeigen, der vor dem ersten Zeitpunkt liegt, wobei die zweiten Positionsinformationen eine zweite Position der Gleitscheibe (102) in dem Gleitfeld (100) zu einem dritten Zeitpunkt anzeigen, der dem zweiten Zeitpunkt folgt, und wobei die dritten Positionsinformationen eine dritte Position der Gleitscheibe (102) in dem Gleitfeld (100) zu einem vierten Zeitpunkt anzeigen, der dem dritten Zeitpunkt folgt.
System gemäß einem der Ansprüche 16 bis 18, bei dem die Gleitscheibe (102) eine erste und eine zweite E lektrode umfasst, die in parallelen Ebenen angeordnet sind, und wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, um den Druckbetrag zu erfassen, der auf die Gleitscheibe (102) ausgeübt wird, gemäß einem Zwischenraum zwischen der ersten und der zweiten Elektrode.
System gemäß einem der Ansprüche 16 bis 19, das ferner folgendes Merkmal umfasst: einen Puffer (206), der konfiguriert ist, um die ersten Positionsinformationen, die zweiten Positionsinformationen und die dritten Positionsinformationen zu speichern.
Verfahren, das durch ein Gleitfeldsystem (10) durchgeführt wird, das eine Gleitscheibe (102) umfasst, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Erfassen eines ersten Druckbetrags auf der Gleitscheibe (102) zu einem ersten Zeitpunkt; Ausgeben von ersten Positionsinformationen, die einer ersten Position der Gleitscheibe (102) zugeordnet sind, vor dem ersten Zeitpunkt und vor einem zweiten Zeitpunkt; Erfassen eines zweiten Druckbetrags auf der Gleitscheibe (102) zu einem zweiten Zeitpunkt; nach dem zweiten Zeitpunkt, Ausgeben von zweiten Positionsinformationen, die einer zweiten Position der Gleitscheibe (102) zugeordnet sind, zu einem dritten Zeitpunkt, der vor dem zweiten Zeitpunkt liegt; und nach dem Ausgeben der zweiten Positionsinformationen, Ausgeben von dritten Positionsinformationen, die einer dritten Position der Gleitscheibe (102) zugeordnet sind, zu dem zweiten Zeitpunkt.
Verfahren gemäß Anspruch 21, das ferner folgenden Schritt umfasst: Ausgeben der ersten Positionsinformationen vor dem ersten Zeitpunkt.
Verfahren gemäß Anspruch 21 oder 22, bei dem die zweiten Positionsinformationen Zwischenpositionsinformationen umfassen.
Verfahren gemäß Anspruch 23, das ferner folgenden Schritt umfasst: Interpolieren der Zwischenpositionsinformationen von den ersten Positionsinformationen und den dritten Positionsinformationen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 21 bis 24, das ferner folgenden Schritt umfasst: Nicht-Ausgeben der vierten Positionsinformationen, die einer vierten Position der Gleitscheibe (102) zugeordnet sind, zu einem vierten Zeitpunkt, der vor dem zweiten Zeitpunkt liegt.
System, das folgende Merkmale umfasst: ein Gleitfeld (100), das eine Gleitscheibe (102) umfasst; und eine Steuereinheit; wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, um erste Positionsinformationen, die einer ersten Position der Gleitscheibe (102) in dem Gleitfeld (100) zugeordnet sind, an einen Host (220) zu liefern, nach einem ersten Zeitpunkt, an dem ein Druckbetrag, der auf die Gleitscheibe (102) ausgeübt wird, einen ersten Schwellenwert überschreitet, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, um zweite Positionsinformationen, die einer zweiten Position der Gleitscheibe (102) in dem Gleitfeld (100) zugeordnet sind, an den Host (220) zu liefern, nach einem zweiten Zeitpunkt, zu dem entweder der Druckbetrag, der auf die Gleitscheibe (102) ausgeübt wird, unter einen ersten Schwellenwert fällt oder die Bewegung der Gleitscheibe (102) in dem Gleitfeld (100) über einem dritten Schwellenwert erfasst wird, und wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, um dritte Positionsinformationen, die einer dritten Position der Gleitscheibe (102) in dem Gleitfeld (100) zugeordnet sind, zu einem zweiten Zeitpunkt nach dem Liefern der zweiten Positionsinformationen zu liefern.
System gemäß Anspruch 26, bei dem der Druckbetrag, der auf die Gleitscheibe (102) ausgeübt wird, zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt einen zweiten Schwellenwert überschreitet.
System gemäß Anspruch 26 oder 27, bei dem die zweiten Positionsinformationen Zwischenpositionsinformationen umfassen.
System gemäß Anspruch 28, bei dem die Steuereinheit konfiguriert ist, um die Zwischenpositionsinformationen von den ersten Positionsinformationen und den dritten Positionsinformationen zu interpolieren.
System gemäß einem der Ansprüche 26 bis 29, das ferner folgendes Merkmal umfasst: einen Puffer (206), der konfiguriert ist, um die ersten Positionsinformationen, die zweiten Positionsinformationen und die dritten Positionsinformationen zu speichern.