DE102009019910A1 - Touch sensor device e.g. capacitive touch sensor device, for e.g. personal computer, has gesture unit analyzing time series data to distinguish gesture inputs, where unit is coded with gesture recognition code having linked state modules - Google Patents

Touch sensor device e.g. capacitive touch sensor device, for e.g. personal computer, has gesture unit analyzing time series data to distinguish gesture inputs, where unit is coded with gesture recognition code having linked state modules

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DE102009019910A1
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Abstract

The device has a sensor having a sensitive area extending in dimension and outputting sense signals responsive to proximity of an object to the area. A position processing unit calculates positions of interactions with the area from an analysis of the signals, and outputs a time series of data indicative of the interaction positions on the sensor. A gesture processing unit analyzes the time series data to distinguish gesture inputs from the data, where the gesture unit is coded with gesture recognition code comprising a set of linked state modules. Independent claims are also included for the following: (1) a method for recognizing gestures from a time series of touch data comprising coordinates of interaction positions on a touch sensor (2) a single integrated circuit having a memory (3) a computer having a memory.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Gestenerkennung und insbesondere die Gestenerkennung durch die Verarbeitung einer zeitlichen Abfolge von Positionseingaben, die über einen zweidimensionalen (2D) Berührungssensor wie etwa einen kapazitiven oder resistiven Berührungssensor empfangen werden. The present invention relates to the gesture recognition, and in particular, the gesture recognition by processing a chronological sequence of position inputs that are received through a two-dimensional (2D) touch sensor such as a capacitive or resistive touch sensor. Die Erfindung kann auch auf eindimensionale (1D) Berührungssensoren angewendet werden, wobei die Prinzipien auch auf dreidimensionale Sensoren angewendet werden können. The invention can also be applied to one-dimensional (1D) contact sensors, the principles can also be applied to three-dimensional sensors. Außerdem kann die Erfindung auf Näherungssensoren angewendet werden, bei denen kein physikalischer Kontakt, dh keine Berührung mit einer Sensorfläche erfolgt. Moreover, the invention can be applied to proximity sensors in which no physical contact, that there is no contact with a sensor surface. Die Erfindung kann weiterhin auf Sensorflächen angewendet werden, die durch den Finger eines Bedieners oder durch einen Stift bedient werden können. The invention can further be applied to sensor surfaces, which can be operated by an operator's finger or a pen.
  • Kapazitive und resistive 1D- und 2D-Berührungssensoren sind seit vielen Jahren in weiter Verbreitung. Capacitive and resistive 1D and 2D touch sensors are for many years in wide distribution. Dazu gehören zum Beispiel die Berührungsbildschirme von PDAs, MP3-Playern, Mobiltelefonen oder anderen Multimedia-Geräten. These include, for example, touch screens of PDAs, MP3 players, mobile phones and other multimedia devices. Das anstelle einer Maus vorgesehene Touchpad in Notebook-Computern ist ein weiteres Beispiel für einen kapazitiven 2D-Berührungssensor. The place of a mouse touchpad provided in notebook computers is another example of a leading 2D touch sensor. 2D-Sensoren sind auch in vielen Haushaltsgeräten wie etwa Öfen und Mixern vorgesehen. 2D sensors are provided in many household appliances such as furnaces and mixers.
  • Kapazitive 2D-Sensoren wurden häufig ausführlich beschrieben, wie zum Beispiel in den Patenten und Patentanmeldungen US 2005/0041018 A1, US 2007/0247443 A1, US 2007/0257894 A1 und US 2007/0279395 A1 des Erfinders Harald Philipp, deren Inhalt hier vollständig unter Bezugnahme eingeschlossen ist. Capacitive 2D sensors were often described in detail, for example in the patents and patent applications US 2005/0041018 A1, US 2007/0247443 A1, US 2007/0257894 A1 and US 2007/0279395 A1 of the inventor Harald Philipp, the contents completely hereunder reference is included.
  • Andere Beispiele für Berührungsbildschirme aus dem Stand der Technik werden im Folgenden aufgeführt: Other examples of touch screens of the prior art are listed below:
    US 3,593,115 US 3,593,115 gibt ein Berührungselement mit einer dreieckigen Form zur Bestimmung einer Objektposition an. indicates a contact element having a triangular shape to determine an object position. Für dieses Element sind jedoch zahlreiche sekundäre Elektrodenverbindungen sowie zwei oder mehr Schichten erforderlich, wodurch die Kosten erhöht werden und die Transparenz reduziert wird. However, numerous secondary electrode connections and two or more layers are required for this element, thereby increasing the cost and the transparency is reduced.
  • US 5,650,597 US 5,650,597 gibt ein 2D-Sensorverfahren an, das in seinem aktiven Bereich nur eine Schicht benötigt, aber eine große Anzahl von Elektrodenverbindungen benötigt. shows a 2D-sensor method, which requires only a layer in its active region, but a large number of electrode connections required. Resistive Streifen lösen eine Positionsachse auf, wobei die Genauigkeit von der Toleranz einer großen Anzahl von resistiven Streifen abhängt. Resistive strips resolve to a position axis, the accuracy depends on the tolerance of a large number of resistive strip. Dieses Verfahren unterdrückt jedoch Handschatteneffekte. However, this method suppresses hand shadow effects.
  • US 6,297,811 US 6,297,811 beschreibt einen Berührungsbildschirm, der dreieckige Drahtumrisselektrodenformen verwendet, um Feldgradienten zu erzeugen. describes a touch screen, the triangular outline wire electrode shapes used to create field gradients. Dieses Patent leidet jedoch unter dem Problem, dass es schwierig ist, die Bildschirmgröße zu vergrößern, weil jeweils eine Elektrodenverbindung mit einer Sensorschaltung pro Dreieck erforderlich ist. However, this patent suffers from the problem that it is difficult to increase the screen size, because each one electrode connection with a sensor circuit per triangle is required. Es wäre wünschenswert, die Anzahl der Verbindungen zu reduzieren, um die Kosten zu reduzieren und den Aufbau zu vereinfachen. It would be desirable to reduce the number of connections in order to reduce the cost and simplify the structure. Weiterhin wäre es wünschenswert, solide Formen anstelle der Drahtumrisse zu verwenden, deren Herstellung teurer ist. It would also be desirable to use solid forms instead of the wire outline, their production is more expensive. Dieses Verfahren unterdrückt jedoch keine Handschatteneffekte. However, this method does not suppress hand shadow effects.
  • Eine Gestenerkennung wird seit vielen Jahren in derartigen Einrichtungen verwendet. A gesture recognition is used in such devices for many years. Ein frühes Beispiel hierfür ist die Zeichenerkennung in PDAs wie etwa in den Originalgeräten von Palm Inc. Eine ziehende Fingerbewegung und das einfache und doppelte Tippen auf dem Touchpad eines Notebooks sind andere seit langem genutzte Beispiele. An early example of this is the character recognition in PDAs such as the original devices from Palm Inc. An executive finger movement and the single and double tap on the touchpad of a notebook are other examples have long been used. In letzter Zeit wurde die Gestenerkennung in Handheld-Geräte wie etwa das Apple iPhone (eingetragene Marke) integriert. Recently, the gesture recognition in handheld devices such as the Apple iPhone (registered trademark) has been integrated. Außerdem gibt es viele Patentveröffentlichungen aus dem Stand der Technik zu Berührungsbildschirmen, die eine Gestenerkennung verwenden, wobei insbesondere Synaptics, Inc. und in letzter Zeit Apple Computer, Inc. viele derartige Veröffentlichungen getätigt haben. There are also many patent publications from the prior art to touch screens that use a gesture recognition, in particular, Synaptics, Inc. and lately Apple Computer, Inc. have made many such publications.
  • US 2007/152984 A1 US 2007/152984 A1 von Apple Computer, Inc. gibt ein tragbares Kommunikationsgerät mit einer mehrfach berührbaren Eingabeeinrichtung an, die eine oder mehrere Berührungskontakte und Bewegungen erfasst und eine oder mehrere Operationen auf einem Objekt auf der Basis der einen oder mehreren mehrfachen Kontakte und/der Bewegungen ausführt. of Apple Computer, Inc. is a portable communication device with a multi-touchable input means to which one or detected multiple touch contacts and movements and executes one or more operations on an object on the basis of the one or more multiple contacts and / movements.
  • US 2002/015024 A1 US 2002/015024 A1 der University of Delaware gibt das gleichzeitige Verfolgen mehrerer Finger- und Handflächenkontakte wie etwa einer Annäherung, einer Berührung und eines Gleitens einer Hand über einen Näherungssensor an. the University of Delaware shows simultaneously tracking multiple finger and palm contacts such as an approach, a contact and a sliding one hand by a proximity sensor. Eine Segmentierungsverarbeitung extrahiert Form-, Positions- und Oberflächennähe-Merkmale für jeden Kontakt, wobei ein Pfadverfolger verwendet wird, um einzelne Aufsetzungen und Abhebungen zu erfassen. A segmentation processing extracted shape, position and proximity to the surface characteristics for each contact, wherein a path tracker is used to detect individual Aufsetzungen and withdrawals. Kombinatorische Optimierungsmodule assoziieren den Pfad jedes Kontakts mit einer bestimmten Fingerspitze, dem Daumen oder der Handfläche einer Hand auf der Basis von biomechanischen Beschränkungen und Kontaktmerkmalen. Combinatorial optimization modules associate the path of each contact with a particular fingertip, the thumb or the palm of one hand on the basis of biomechanical constraints and contact characteristics. Eine Klassifikation von intuitiven Handkonfigurationen und Bewegungen ermöglicht eine bisher nicht möglich gewesene Integration von Tippen, Ruhen, Zeigen, Scrollen, 3D-Manipulation und Handschrift zu einer vielseitigen und ergonomischen Computereingabeeinrichtung. A classification of intuitive hand configurations and motions enables a previously BEEN possible integration of typing, resting, pointing, scrolling, 3D manipulation, and handwriting into a versatile, ergonomic computer input device.
  • US 5,852,352 US 5,852,352 gibt ein Berührungspaneel an, das mehrere Berührungen gleichzeitig erfassen kann. indicates a touch panel which can detect multiple touches simultaneously. In einem xy-Elektrodenarray sind Maxima und Minima in jedem der x- und y-Signale definiert, wobei die Maxima als Fingerberührungen bezeichnet werden. In an xy electrode array maxima and minima are defined in each of the x- and y-signals, the peaks are referred to as a finger touches. Die Spitzen- und Taldaten in den x- und y-Richtungen werden dann interpoliert, um die Position von einem oder mehreren Fingern auf dem Sensorarray zu identifizieren. The peak and mentals in the x- and y-directions are then interpolated to identify the position of one or more fingers on the sensor array.
  • US 6028271 US 6028271 , . US 6414671 US 6414671 und and US 6750852 US 6750852 sind verwandte Patente von Synaptics, Inc., die eine Gestenerkennung eines Objekts auf einem Berührungssensorfeld und für die Cursorbewegung angeben. are related patents of Synaptics, Inc. indicating a gesture recognition of an object on a touch sensor panel and the cursor movement. Tippende, ziehende, drückende, länger ziehende und variabel ziehende Gesten werden erkannt, indem die Position, der Druck und die Bewegung des leitenden Objekts auf dem Sensorfeld während einer erwarteten Geste analysiert werden, wobei die Signale zu einem Host gesendet werden, der das Auftreten dieser Gesten angibt. Tip end, pulling, pushing, longer withdrawing and variable withdrawing gestures are recognized by the position, the pressure and the movement of the conductive object on the sensor array during an expected gesture to be analyzed, wherein the signals are sent to a host that the occurrence of these indicating gestures.
  • US2007/176906 A1 US2007 / 176906 A1 von Synaptics, Inc. gibt einen Berührungssensor an, der einen Signalprozessor aufweist, der ausgebildet ist, um zwischen drei Gesten auf der Basis von verschiedenen Fingerbewegungen auf der Sensoreinrichtung zu unterscheiden, und wie in Synaptics, Inc. indicates a touch sensor, which has a signal processor that is configured to distinguish between three gestures on the basis of various finger movements on the sensor device, and as shown in 5 5 von from US2007/17906 A1 US2007 / 17906 A1 gezeigt einen Arbeitsablauf mit einem Ruhezustand und drei gestenspezifischen Zuständen umfasst, die jeweils als erster, zweiter und dritter Ergebniszustand bezeichnet werden. shown includes a workflow having a rest state and three specific gesture states which are referred to as first, second and third result state.
  • Allgemein ist die Rohausgabe aus dem 2D-Berührungssensor eine zeitliche Abfolge von x,y-Koordinaten, die dann durch eine Software oder durch eine mittels einer Software einer höheren Ebene erzeugte Firmware verarbeitet werden, um die Beschaffenheit der eingegebenen Geste zu unterscheiden. Generally, the raw output from the 2D touch sensor, a time sequence of x, y coordinates, which are then processed by software or by a generated by a higher level software firmware to distinguish the nature of the gesture input. Allgemein werden die Rohdaten in benachbarte Berührungssegmente aufgeteilt und dann verarbeitet, um zu bestimmen, welche Gesten deduziert werden können. In general, the raw data is divided into adjacent contact segments and then processed to determine which gestures can be deduced. Die Verarbeitung der Rohdaten zur Identifizierung der Gesten kann in demselben Chip erfolgen, der die Rohdaten erzeugt: Die Rohdaten können aber auch zu einem externen Chip exportiert werden, zum Beispiel mittels einer Übertragung über einen Kommunikationsbus zu der CPU der Einrichtung. The processing of the raw data for the identification of gestures can take place in the same chip, which generates the raw data: However, the raw data can be exported to an external chip also, for example by means of a transmission via a communication bus to the CPU of the device. Der erste Ansatz wird bevorzugt durch Synaptics verwendet, während der zweite Ansatz zum Beispiel durch in The first approach is preferably used by Synaptics, while the second approach, for example, in US 2006/0066582 A1 US 2006/0066582 A1 von Apple verwendet wird. is used by Apple.
  • Die Patentliteratur ist zumeist unspezifisch in Bezug darauf, wie die zeitliche Abfolge der Rohdaten zu Gesten gewandelt wird. The patent literature is generally non-specific in terms of how the timing of the raw data is converted into gestures. Der direkte Ansatz sieht vor, dass ein entsprechender Code der höheren Ebene zum Beispiel in C oder in einer anderen geeigneten Programmiersprache geschrieben wird, wobei die Interpretation der zeitliche Abfolge der Daten unter Verwendung von bedingten Anweisungen wie etwa „if”, „then” und „else” analysiert wird. The direct approach provides that a code corresponding to the higher level is written, for example, in C or another suitable programming language, wherein the interpretation of the time sequence of the data using conditional statements such as "if", "then", and " else "is analyzed.
  • Es ist jedoch schwierig, einen Code zuverlässig und effizient hinzuzufügen, um eine neue Geste in einem vorhandenen Codeblock zu identifizieren und zwischen einer größeren Anzahl von Gesten wie etwa 3 bis 4 oder etwa 10 bis 20 zu unterscheiden. It is, however, difficult to add a code reliably and efficiently to identify a new gesture in an existing code block and to distinguish between a larger number of gestures such as 3 to 4 or from about 10 to 20th Das Testen des Codes bereitet besondere Schwierigkeiten. The testing of the code causes particular difficulties. Der Grund hierfür liegt allgemein darin, dass sich die Eingabe an einem beliebigen mittleren Punkt in einer zeitlichen Abfolge von x,y,t-Daten auf eine Vielzahl von möglichen Gesten beziehen kann, sodass die Codierung zum Erkennen einer Geste allgemein abhängig von der Codierung zum Erkennen einer anderen Geste ist oder mit dieser verknüpft ist. The reason for this is generally the fact that the input to any intermediate point in a temporal sequence of x, y may relate t data to a plurality of possible gestures, so that the encoding for recognizing a gesture generally depends on the coding for is seen another gesture or associated with this.
  • Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem, indem sie den Ansatz einer Zustandsmaschine für den Entwurf und das Schreiben des Gestenerkennungsalgorithmus verwendet. The present invention solves this problem by using the approach of a state machine for the design and writing of the gesture recognition algorithm. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Berührungssensoreinrichtung, die umfasst: wenigstens einen eindimensionalen Sensor, der angeordnet ist, um ein Erfassungssignal in Reaktion auf die Nähe eines Objekts auszugeben; In particular, the invention relates to a touch sensor device comprising: at least one one-dimensional sensor, which is arranged to output a detection signal in response to the proximity of an object; eine Positionsverarbeitungseinheit zum Berechnen der Position einer Interaktion mit dem empfindlichen Bereich aus einer Analyse der Erfassungssignale und zum Ausgeben einer zeitlichen Abfolge von Daten zu den Interaktionspositionen auf dem Sensor; a position processing unit for calculating the position of interaction with the sensitive area from an analysis of detection signals and for outputting a time sequence of data to the interaction positions on the sensor; und eine Gestenverarbeitungseinheit, die betreiben werden kann, um die zeitliche Abfolge der Daten zu analysieren und eine oder mehrere Gesteneingaben zu unterscheiden, wobei die Gestenerverarbeitungseinheit mit einem Gestenerkennungscode codiert ist, der eine Vielzahl von miteinander verknüpften Zustandsmodulen umfasst. and a gesture processing unit which can be operated in order to analyze the temporal sequence of the data and to distinguish one or more gesture inputs, the gesture nerve development unit is coded with a gesture recognition code comprising a plurality of interlinked state modules. Die Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes Signalverarbeitungsverfahren The invention further relates to a corresponding signal processing method
  • Der Gestenerkennungscode kann in einer höheren Programmiersprache wie etwa C geschrieben und dann kompiliert und in einem Mikrocontroller-Chip oder einem CPU-Chip eingebettet werden. The gesture recognition code can be written in a high level language such as C and then compiled and is embedded in a microcontroller chip or a CPU chip. Vorzugsweise wird der Gestenerkennungscode in denselben Chip geladen, der auch die Berührungssignale von dem Bildschirm interpretiert und die zeitliche Abfolge von Daten erzeugt, wie etwa in einen Mikrocontroller oder in eine andere programmierbare Logikeinrichtung wie etwa ein FPGA (Field Programmable Gate Array). Preferably, the gesture recognition code is loaded into the same chip that interprets the touch signals from the screen, and generates the time sequence of data, such as in a microcontroller or other programmable logic device such as an FPGA (Field Programmable Gate Array). Dieser Ansatz wurde verwendet, um einen zuverlässigen und testbaren Code für Einfachberührungs-Dateneingabebildschirme und auch für Mehrfachberührungs-Dateneingabebildschirme zu erzeugen. This approach was used to generate a reliable and testable code for single touch data entry screens and also for multi-touch data entry screens. Bei einem Einfachberührungs-Bildschirm wird nur eine gleichzeitige Berührung auf dem Bildschirm unterstützt, wobei zu einem bestimmten Zeitpunkt jeweils nur eine x,y-Koordinate ausgegeben wird. In a single touch screen, only a simultaneous contact with at any given time, only one x, y-coordinate is output is supported on the screen. Ein Mehrfachberührungs-Dateneingabebildschirm kann mehrere gleichzeitige Berührungen erfassen, wie etwa zwei oder drei gleichzeitige Berührungen. A multi-touch data input screen can detect multiple simultaneous touches, such as two or three simultaneous touches.
  • Die Zustandsmaschine umfasst ein Ruhezustandsmodul, das dem Startzustand entspricht und auch der Zustand ist, zu dem zurückgekehrt wird, nachdem ein Gesteninterpretations-Zustandsmodul verlassen wurde. The state machine includes an idle state module corresponding to the start state and the state, it is returned to the after a gesture interpretation module status was abandoned.
  • In Reaktion auf eine Berührung gibt der Ruhezustand die Steuerung an einen Berührungszustand. In response to a touch of the idle state control to a contact state.
  • In einer Mehrfachberührungsumgebung wird die Zustandsmaschine in der weiter unten beschriebenen zweiten Ausführungsform derart implementiert, dass mehrere Berührungszustände vorliegen, nämlich einer für eine einfache Berührung, einer für eine zweifache Berührung, einer für eine dreifache Berührung usw., wobei die Steuerung auf der Basis der Anzahl von gleichzeitigen Berührungen, die durch die zeitliche Abfolge von Daten zu diesem Zeitpunkt definiert werden, an den entsprechenden Berührungszustand gegeben wird. In a multi-touch environment, the state machine is implemented in the manner described below the second embodiment such that there are multiple touch states, one for a simple touch, a two-fold for a contact, one for a triple-touch, etc., wherein the control on the basis of the number is added to the appropriate contact state of simultaneous touches that are defined by the time sequence of data at this time.
  • Der oben beschriebene Ansatz für die Handhabung von Mehrfachberührungsgesten durch Zweifachberührungs- und Dreifachberührungszustände, die mit Einfachberührungszuständen verknüpft sind, funktioniert gut, wobei jedoch die Umkonfiguration der Zustandsmaschine für das Hinzufügen einer neuen Mehrfachberührungsgeste angesichts des zunehmend komplexen Netzes von Zuständen und Übergängen schwierig ist. The approach to the handling of multi-touch gestures by Zweifachberührungs- and triple contact states that are associated with a single contact states described above, works well, but the reconfiguration of the state machine for adding a new multi-touch gesture is difficult in view of the increasingly complex network of states and transitions. Dieses Problem wird durch eine weiter unten beschriebene vierte Ausführungsform der Erfindung gelöst, in der eine Vielzahl von Zustandsmaschinen vorgesehen sind, die jeweils auf eine Einfachberührungs-Gestenerkennung beschränkt sind. This problem is solved by a below-described fourth embodiment of the invention, in which a plurality of state machines are provided, which are each limited to a single touch gesture recognition. Wenn der Gestenerkennungscode konfiguriert ist, um Gesten mit bis zu drei gleichzeitigen Berührungen zu erkennen, dann werden drei derartige Einfachberührungs-Zustandsmaschinen vorgesehen. When the gesture recognition code is configured to recognize gestures with up to three simultaneous touches, then three such single-touch state machines are provided. Weitere Zustandsmaschinen werden für eine Mehrfachberührungs-Gestenerkennung vorgesehen, die jeweils für eine bestimmte Anzahl von gleichzeitigen Berührungen zuständig sind, sodass eine Zweifachberührungs-Zustandsmaschine und optional eine Dreifachberührungs-Zustandsmaschine und weiterhin optionale zusätzliche Zustandsmaschinen für noch größere Anzahlen von gleichzeitigen Berührungen vorgesehen werden. More state machines are provided for a multi-touch gesture recognition, each responsible for a certain number of simultaneous touches, so that a dual touch state machine and an optional triple touch state machine and further optional additional state machines for even larger numbers of simultaneous touches are provided. Ein Hauptvorteil dieses Ansatzes besteht darin, dass dieselbe Codebasis für die Handhabung von Einfachberührungen verwendet wird, wobei Zweifachberührungen, Dreifachberührungen oder größere Anzahlen von gleichzeitigen Berührungen unter Verwendung eines separaten, zusätzlich vorgesehenen Codes verarbeitet werden, der in separaten Zustandsmaschinen eingebettet ist. A major advantage of this approach is that the same code base is used for the handling of single contacts, said double touches, triple touching or larger numbers of simultaneous touches using a separate, additionally provided codes are processed, embedded in separate state machines.
  • Eine Berührung wird gewöhnlich als eine gültige Berührung ausgegeben, wenn bestimmte Kriterien erfüllt werden, wobei ein gewöhnliches Kriterium darin besteht, dass eine Abfolge von Berührungen an einer stabilen x,y-Position oder in einem x,y-Bereich über mehrere Zeitabtastungsinkremente vorhanden sind. A touch is commonly referred to as a valid touch output when certain criteria are met, where a usual criterion is that a sequence of touches on a stable x, y position or in an x, y-region present through plural Zeitabtastungsinkremente. Wenn eine Berührung mit einer Dauer von mehr als einer Schwelldauer in dem Berührungszustand erfasst wird, dann geht der Steuerfluss zu einem Drückzustandsmodul über, wobei der Drückzustand zur Handhabung von längeren Berührungen dient. When a touch is detected with a duration of more than one times corresponding to the contact state, then the flow of control proceeds to a state of compression module, wherein the pressing state is used for the handling of longer touches. Der Drückzustand ist vorzugsweise ein Superzustand, der mehrere Subzustände umfasst, um zwischen verschiedenen Dauern des Drückens zu unterscheiden und/oder zu gestatten, dass ein sehr langes Drücken als ein wiederholtes Drücken interpretiert wird, was zum Beispiel nützlich für Anwendungen mit einer Eingabe über alphanumerische Tasten sein kann. The pressing condition is preferably a super-state, comprising a plurality of sub-states to distinguish between different durations of pressing and / or to allow a very long press is interpreted as a repeated pressing, which is useful for example for applications to an input via alphanumeric keys can be.
  • Die Zustandsmaschine weist vorzugsweise auch eine Vielzahl von Zustandsmodulen für das Interpretieren von Gesten einer höheren Ebene auf, wie etwa einen oder mehrere Zustände für das Interpretieren von doppelt tippenden, kurz ziehenden, ziehenden und anderen Gesten. The state machine preferably also has a plurality of state modules for interpreting gestures of a higher level, such as one or more states for interpreting double tip end, withdrawing short, pulling and other gestures. Die Gesten umfassen gewöhnlich diejenigen, die speziell in diesem Dokument beschrieen werden, sowie andere aus dem Stand der Technik bekannte Gesten wie insbesondere diejenigen, die in den oben zitierten Dokumenten aus dem Stand der Technik angegeben werden. The gestures usually include those that are specifically beschrieen in this document, as well as others known in the prior art gestures like especially those that are specified in the above cited documents from the prior art.
  • Die Erfindung gibt in einem Aspekt eine Berührungssensoreinrichtung an, die umfasst: einen Sensor mit einem empfindlichen Bereich, der sich in wenigstens einer Dimension erstreckt und angeordnet ist, um Erfassungssignale in Reaktion auf die Nähe eines Objekts zu einem empfindlichen Bereich auszugeben; The invention provides in one aspect, to a touch sensor device comprising: a sensor having a sensitive region extending in at least one dimension and is arranged to output detection signals in response to the proximity of an object to a sensitive area; eine Positionsverarbeitungseinheit, die betrieben werden kann, um Positionen von Interaktionen mit dem empfindlichen Bereich aus einer Analyse der Erfassungssignale zu berechnen und um eine zeitliche Abfolge von Daten auszugeben, die die Interaktionspositionen des Sensors und damit Berührungen angeben; a position processing unit is operable to calculate positions of interactions with the sensitive area from an analysis of detection signals and a time sequence of data to be output, indicating the interaction of the sensor positions, and thus touches; und eine Gestenverarbeitungseinheit, die betrieben werden kann, um die zeitliche Abfolge von Daten zu analysieren, um eine oder mehrere Gesteneingaben aus denselben zu unterscheiden, wobei die Gestenverarbeitungseinheit mit einem Gestenerkennungscode codiert wird, der eine Vielzahl von verknüpften Zustandsmodulen umfasst. and a gesture processing unit which can be operated to analyze the chronological sequence of data to distinguish one or more gesture inputs therefrom, wherein the gesture processing unit is encoded with a gesture recognition code comprising a plurality of linked state modules.
  • Weitere Aspekte der Erfindung betreffen die Gestenverarbeitungseinheit alleine und die Gestenverarbeitungseinheit in Kombination mit der Positionsverarbeitungseinheit, aber ohne den Sensor. Other aspects of the invention relate to the gesture processing unit alone, the gesture processing unit in combination with the position processing unit, but without the sensor.
  • Die Vielzahl von Zustandsmodulen umfasst vorzugsweise ein Ruhezustandsmodul und eine Vielzahl von Gesteninterpretations-Zustandsmodulen, wobei in das Ruhezustandsmodul zu Beginn des Betriebs eingetreten wird und von wenigstens einigen der Gesteninterpretations-Zustandmodule zu demselben zurückgekehrt werden kann. The plurality of status modules preferably comprises a hibernation module and a plurality of gesture interpretations-state modules, being entered into the hibernation module at the beginning of the operation and for the same of at least some of the gesture interpretation state modules can be returned. Die Vielzahl von Gesteninterpretations-Zustandsmodulen kann ein Berührungs-Zustandsmodul für einfache Berührungen umfassen, wobei der Ruhezustand nach einer Berührung die Steuerung an den Berührungszustand gibt. The plurality of gesture interpretations-state modules may include a touch condition module for easy touch, wherein the idle state returns control to the contact state by a touch.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst die Vielzahl von Gesteninterpretations-Statusmodulen wenigstens ein Mehrfachberührungs-Zustandmodul, das betrieben werden kann, um mehrere gleichzeitige Berührungen zu verarbeiten, wobei die Gestenverarbeitungseinheit betrieben werden kann, um die Steuerung auf der Basis der Anzahl von gleichzeitigen Berührungen, die durch die zeitliche Abfolge von Daten zu diesem Zeitpunkt definiert wird, an das entsprechende Berührungs-Zustandsmodul abzugeben. In some embodiments, the plurality of gesture interpretation status modules comprises at least one multi-touch state module which can be operated to process multiple simultaneous touches, the gesture processing unit can be operated to the control based on the number of simultaneous touches by the temporal sequence of data at this time is defined to be output to the corresponding touch state module. Es kann ein Mehrfachberührungs-Zustandsmodul für jeweils zwei gleichzeitige Berührungen und drei gleichzeitige Berührungen vorgesehen sein, wobei optional auch größere Anzahlen von Berührungen berücksichtigt werden können. It can be provided a multi-touch state module for two simultaneous touches and three simultaneous touches, with even larger numbers of contacts can be considered optional.
  • Die Vielzahl von Gesteninterpretations-Zustandsmodulen kann vorzugsweise ein Drück-Zustandsmodul umfassen, an das die Steuerung von einem Berührungs-Zustandsmodul gegeben werden kann, wenn eine Berührung mit einer Dauer, die länger als eine Schwelldauer ist, in dem Berührungszustandsmodul erfasst wird. The plurality of gesture interpretations-state modules may preferably comprise a push-state module to which the control can be given by a touch state module when a touch having a duration which is longer than a times corresponding, is detected in the state of contact module. Der Drückzustand ist vorzugsweise ein Superzustand, der mehrere Unterzustände umfasst, um zwischen verschiedenen Drückdauern zu unterscheiden. The pressing condition is preferably a super state comprising a plurality of sub-states to distinguish between various pressing times.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst die Vielzahl von Gesteninterpretations-Zustandsmodulen eine Vielzahl von Zustandsmodulen, die betrieben werden können, um auf Bewegungen bezogene Gesten zu erkennen die aus einer oder mehreren bewegten Berührungen abgeleitet werden. In some embodiments, the plurality of gesture interpretations-state modules comprises a plurality of state modules that can be used to detect motions on related gestures that are derived from one or more moving contacts. In anderen Ausführungsformen werden nur statische Gesten wie etwa ein Drücken, Tippen oder doppeltes Tippen berücksichtigt. In other embodiments, only static gestures such as a press, tap or double tap to be considered.
  • Eine bevorzugte Implementierung für das Interpretieren von Mehrfachberührungsgesten gemäß der Erfindung sieht einen Gestenerkennungscode vor, der konfiguriert ist, um Gesten mit bis zu N gleichzeitigen Berührungen zu erkennen, wobei N wenigstens gleich 2 ist, und umfasst N Einfachberührungs-Zustandsmaschinen, die betrieben werden können, um nur Einfachberührungsgesten zu erkennen, und N – 1 Mehrfachberührungs-Zustandsmaschinen, die jeweils betrieben werden können, um nur n-fache Berührungsgesten zu erkennen, wobei n gleich 2 bis N ist. A preferred implementation for the interpretation of multi-touch gestures in accordance with the invention provides a gesture recognition code before, which is configured to recognize gestures having up simultaneously to N touches, where N is at least equal to 2, and comprises N single touch state machines which can be operated, to detect only single-touch gestures, and N - 1 multi-touch state machines which can each be operated to detect only n-fold one-touch gestures, wherein n is equal to 2 to N.
  • Die Positionsverarbeitungseinheit und die Gestenverarbeitungseinheit können in einer einzelnen integrierten Schaltung wie zum Beispiel einem Mikrocontroller untergebracht und in derselben ausgeführt werden. The position processing unit and the gesture processing unit can be accommodated in a single integrated circuit such as a microcontroller and running in the same. Alternativ hierzu kann die Positionsverarbeitungseinheit in einer ersten integrierten Schaltung wie etwa einem Mikrocontroller untergebracht und ausgeführt werden, während die Gestenverarbeitungseinheit in einer oder mehreren separaten integrierten Schaltungen wie etwa einem PC oder einem anderen komplexen System mit einer eigenen Verarbeitungseinheit, einer Grafikverarbeitungseinheit und/oder einem digitalen Signalprozessor mit assoziiertem Speicher und Busverbindungen untergebracht und ausgeführt werden kann. Alternatively, the position processing unit can be accommodated in a first integrated circuit such as a microcontroller and executed while the gesture processing unit digital in one or more separate integrated circuits such as a PC or another complex system with its own processing unit, a graphics processing unit and / or a signal processor is housed with associated memory and bus and executed.
  • Die Erfindung gibt in einem anderen Aspekt ein Verfahren zum Erkennen von Gesten aus einer zeitlichen Abfolge von Berührungsdaten mit Koordinaten von Interaktionspositionen auf einem Berührungssensor an, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen von Berührungskoordinaten, die zeitlich etikettiert oder geordnet sind; The invention provides in another aspect a method for detecting gestures from a temporal sequence of touch data with coordinates of interaction locations on a touch sensor, the method comprising: receiving touch coordinates, which are time labeled or ordered; Analysieren der Berührungskoordinaten in einer Zustandsmaschine, die eine Vielzahl von verknüpften Zustandsmodulen umfasst, um eine aus einer Vielzahl von definierten Gesten aus derselben zu erkennen; Analyzing the touch coordinates in a state machine comprising a plurality of linked modules state to recognize a defined by a plurality of gestures from the same; und Ausgeben der erkannten Gesten. and outputting the detected gestures.
  • Die Erfindung gibt in einem weiteren Aspekt eine einzelne integrierte Schaltung an, die einen Speicher aufweist, auf den die oben genannte Gesten-Zustandsmaschine geladen ist, und die betrieben werden kann, um das oben definierte Verfahren für die Gestenerkennung auszuführen. The invention provides in a further aspect to a single integrated circuit comprising a memory, to which the above-mentioned gesture state machine is loaded, and which can be operated to perform the above-defined method for the gesture recognition.
  • Die Erfindung gibt in einem weiteren Aspekt einen Computer an, der einen Speicher aufweist, auf den die oben genannte Gesten-Zustandsmaschine geladen ist, und der betrieben werden kann, um das oben definierte Verfahren für die Gestenerkennung auszuführen. The invention provides in a further aspect to a computer having a memory, to which the above-mentioned gesture state machine is loaded, and which can be operated to perform the above-defined method for the gesture recognition.
  • Es ist zu beachten, dass der Ansatz der Gesten-Zustandsmaschine für die Gestenerkennung auf eine beliebige Hardwareplattform angewendet werden kann. It should be noted that the approach of the gestures state machine for the gesture recognition to any hardware platform can be applied. Kapazitive Berührungssensoren und insbesondere eindimensionale und zweidimensionale kapazitive Berührungssensoren sind ein wichtiger Sensortyp, der eine Hardware-Plattform für eine Gestenerkennungs-Zustandsmaschine gemäß der Erfindung vorsehen kann. Capacitive touch sensors and, in particular one-dimensional and two-dimensional capacitive touch sensors are an important type of sensor may provide a hardware platform for a gesture recognition state machine according to the invention. Insbesondere kann die Erfindung auch auf so genannte passive oder aktive kapazitive Erfassungstechniken angewendet werden. In particular, the invention can also be applied to so-called active or passive capacitive sensing techniques.
  • Passive kapazitive Erfassungseinrichtungen messen die Kapazität einer Erfassungselektrode zu einem Systembezugspotential (Erde). Passive capacitive sensing devices measure the capacitance of a sensing electrode to a system reference potential (earth). Die Prinzipien dieser Technik werden zum Beispiel in The principles of this technique are, for example, US 5,730,165 US 5,730,165 und and US 6,466,036 US 6,466,036 beschrieben. described. Ganz allgemein verwenden passive kapazitive Sensoren Erfassungselektroden, die mit kapazitiven Messschaltungen verbunden sind. More generally use passive capacitive sensors detecting electrodes that are connected to capacitive measuring circuitry. Jede kapazitive Messschaltung misst die Kapazität (kapazitive Kopplung) ihrer assoziierten Erfassungselektrode zu einer Systemerde. Each capacitive sensing circuit measures the capacitance (capacitive coupling) their associated sensing electrode to a system ground. Wenn kein Zeigeobjekt in der Nähe der Erfassungselektrode vorhanden ist, weist die gemessene Kapazität einen Hintergrund- oder Ruhewert auf. When no pointing object is present near the sensing electrode, the measured capacitance to a background or quiescent value. Dieser Wert hängt von der Geometrie und dem Layout der Erfassungselektrode und den Verbindungsleitungen zu derselben usw. sowie von der Beschaffenheit und der Position von benachbarten Objekten wie etwa der Nähe der Erfassungselektroden zu benachbarten Erdungsebenen ab. This value depends on the geometry and layout of the sensing electrode and the connecting lines to the same, etc., and on the nature and position of adjacent objects such as the proximity of the sensing electrodes to adjacent ground planes. Wenn ein zeigendes Objekt wie etwa der Finger eines Bedieners in die Nähe der Erfassungselektrode gebracht wird, erscheint das zeigende Objekt als eine virtuelle Erde. When a pointing object such as an operator's finger is brought close to the sensing electrode, the pointing object appears as a virtual ground. Dadurch wird die gemessene Kapazität der Erfassungselektrode zu der Erde erhöht. Characterized the measured capacitance of the detection electrode is increased to the earth. Eine derartige Erhöhung in der gemessenen Kapazität gibt das Vorhandensein eines zeigenden Objekts an. Such an increase in the measured capacitance indicates the presence of a pointing object. US 5,730,165 US 5,730,165 und and US 5,466,036 US 5,466,036 sind primär auf diskrete Messungen (mit einer einzelnen Taste) und nicht auf zweidimensionale Anwendungen von Positionssensoren ausgerichtet. are primarily on discrete measurements (with a single button) and not aligned with two-dimensional applications of position sensors. Die in In the US 5,730,165 US 5,730,165 und and US 5,466,036 US 5,466,036 beschriebenen Prinzipien können aber einfach auf kapazitive 2D-Berührungssensoren (2DCTs) angewendet werden, indem zum Beispiel Elektroden vorgesehen werden, um ein 2D-Array von diskreten Erfassungsbereichen oder aber Reihen und Spalten von Elektroden in einer Matrixkonfiguration zu definieren. However, the principles described may be applied easily to capacitive touch sensors 2D (2DCT) by electrodes are provided, for example, to define a 2D array of discrete detection areas or rows and columns of electrodes in a matrix configuration.
  • Aktive 2DCT-Sensoren messen die kapazitive Kopplung zwischen zwei Elektroden (und nicht zwischen einer einzelnen Erfassungselektrode und einer Systemerde). Active 2DCT sensors measure the capacitive coupling between two electrodes (rather than between a single sensing electrode and a system ground). Die den aktiven kapazitiven Erfassungstechniken zugrunde liegenden Prinzipien werden in The principles of the active capacitive sensing techniques are based are in US 6,452,514 US 6,452,514 beschrieben. described. In einem aktiven Sensor wird eine Elektrode, die so genannte Ansteuerungselektrode, mit einem oszillierenden Ansteuerungssignal versorgt. In an active sensor, an electrode, the so called drive electrode, is supplied with an oscillating drive signal. Der Grad der kapazitiven Kopplung des Ansteuerungssignals zu der Erfassungselektrode wird bestimmt, indem die durch das oszillierende Ansteuerungssignal zu der Erfassungselektrode übertragene Ladungsmenge gemessen wird. The degree of capacitive coupling of the drive signal to the sense electrode is determined by the power transmitted by the oscillating drive signal to the sense electrode charge quantity is measured. Die übertragene Ladungsmenge, dh die Stärke des an der Erfassungselektrode erfassten Signals, ist ein Maß für die kapazitive Kopplung zwischen den Elektroden. The amount of charge transferred, ie, the strength of the detected signal at the sense electrode, is a measure of the capacitive coupling between the electrodes. Wenn kein zeigendes Objekt in der Nähe der Elektroden ist, weist das gemessene Signal an der Erfassungselektrode einen Hintergrund- oder Ruhewert auf. If there is no pointing object near to the electrodes is, the measured signal on the sense electrode has a background or quiescent value. Wenn jedoch ein zeigendes Objekt wie etwa der Finger eines Benutzers in die Nähe der Elektroden gebracht wird (und insbesondere in die Nähe des Bereichs zwischen den Elektroden gebracht wird), wirkt das zeigende Objekt als virtuelle Erde und zieht einen Teil des Ansteuerungssignals (der Ladung) von der Ansteuerungselektrode. However, when a pointing object such as a user's finger is brought in the vicinity of the electrodes (and is brought in particular in the vicinity of the region between the electrodes), the pointing object acts as a virtual ground and draws a portion of the drive signal (charge) by the drive electrode. Dadurch wird die Stärke der Komponente des mit der Erfassungselektrode gekoppelten Ansteuerungssignals reduziert. Thus, the strength of the component of the coupled to the sensing electrode drive signal is reduced. Eine derartige Verminderung des gemessenen Signals an der Erfassungselektrode gibt das Vorhandensein eines zeigenden Objekts an. Such a reduction of the measured signal to the detection electrode indicates the presence of a pointing object.
  • Es ist zu beachten, dass es auch verschiedene andere Erfassungstechnologien gibt. It should be noted that there are also various other sensing technologies. Dazu gehören Techniken, die auf resistiven Bildschirmen basieren und gewöhnlich mit einem Stift bedient werden, oder für große Bereiche entwickelte Technologien wie etwa solche, die auf Ultraschall oder anderen akustischen Techniken beruhen, oder Techniken, die auf einer totalen internen Reflexion oder auf anderen optischen Wirkungen beruhen. These include techniques based on resistive screens and are usually operated with a pen, or developed for large areas of technologies such as those based on ultrasound or other acoustic techniques or techniques based on total internal reflection or other optical effects based. Alle diese Techniken können von der vorliegenden Erfindung profitieren. All of these techniques can benefit from the present invention.
  • Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Patentanmeldung der Begriff „Zustandsmaschine” verwendet wird. It should be noted that is used in the present patent application, the term "state machine". Eine Zustandsmaschine kann auch durch das Akronym FSM (Finite State Machine) angegeben werden. A state machine can also be indicated by the acronym FSM (Finite State Machine).
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand einiger Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht. The invention is illustrated below with the aid of some embodiments with reference to the accompanying drawings.
  • 1 1 zeigt eine Gestenerkennungs-Zustandsmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform. shows a gesture recognition state machine according to a first embodiment.
  • 2 2 zeigt eine Gestenerkennungs-Zustandsmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform. shows a gesture recognition state machine according to a second embodiment.
  • 3 3 zeigt eine Gestenerkennungs-Zustandsmaschine gemäß einer dritten Ausführungsform. shows a gesture recognition state machine according to a third embodiment.
  • 4 4 zeigt eine Gestenerkennungs-Zustandsmaschine gemäß einer vierten Ausführungsform zur Handhabung von N Berührungen. shows a gesture recognition state machine according to a fourth embodiment for handling N touches.
  • 5 5 zeigt die internen Zustände einer Zustandsmaschine für N Berührungen gemäß der vierten Ausführungsform. shows the internal states of a state machine for N touches according to the fourth embodiment.
  • 6 6 ist ein Beispiel für die vierte Ausführungsform und zeigt die Erzeugung von Zweifachberührungs-Ereignissen unter Verwendung von Einfachberührungs-Zustandsmaschinen. is an example of the fourth embodiment, showing the generation of double touch events using single touch state machines.
  • 7 7 ist ein Beispiel für eine Dreifachberührungs-Gestenhandhabung gemäß der vierten Ausführungsform. is an example of a triple touch gesture operation according to the fourth embodiment.
  • 8 8th ist eine schematische Draufsicht, die Teile eines Elektrodenmusters für einen zweidimensionalen kapazitiven Berührungsbildschirm (2DCT) zeigt. is a schematic plan view showing parts of an electrode pattern for a two-dimensional capacitive touch screen (2DCT) shows.
  • 9 9 ist eine Draufsicht auf einen 2DCT von is a plan view of a 2DCT of 8 8th und zeigt das Elektrodenmuster und eine erste Schicht von Verbindungen am Rand des Elektrodenmusterbereichs für die Verbindung mit den y-Elektroden. and shows the electrode pattern and a first layer of connections at the edge of the electrode pattern area for connection to the y-electrodes.
  • 10 10 ist eine Draufsicht auf die 2DCT von is a plan view of the 2DCT of 9 9 und zeigt das Elektrodenmuster und eine zweite Schicht von Verbindungen am Rand des Elektrodenmusterbereichs für die Verbindung mit den x-Elektroden und auch für die Verbindung der externen Zuführleitungen mit den y-Elektrodenverbindungen von and shows the electrode pattern and a second layer of connections at the edge of the electrode pattern area for connection to the x-electrodes, and also for the connection of external feed lines with the y-electrode connections of 9 9 . ,
  • 11 11 ist eine schematische Ansicht auf der Systemebene, die eine Ansteuerungs- und Datenerfassungsschaltung für den 2DCT von is a schematic view on the system level, the driver and a data detection circuit for the 2DCT of 8 8th - 10 10 zeigt. shows.
  • 12 12 zeigt schematisch einen Anzeigemonitor und eine Eingabeeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. schematically shows a display monitor and an input device according to the present invention.
  • 13 13 zeigt schematisch ein Mobiltelefon gemäß der vorliegenden Erfindung. schematically shows a mobile phone according to the present invention.
  • Bevor im Folgenden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben werden, sollen hier zuerst die in der ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen genannten Gesten erläutert werden. Before any embodiments of the invention are described below, the gestures mentioned in the detailed description of the embodiments are explained here first.
  • Tippen: Bei einem Tippen berührt und verlässt ein Benutzer die Berührungsfläche schnell wieder. Tap: With a tap touches and leaves a user, the contact area quickly. Es tritt keine wesentliche Bewegung auf, während sich der Finger des Benutzers auf der Berührungsfläche befindet. It occurs no substantial movement while the user's finger is on the touchpad. Das Tippen ist durch eine kurze Berührungsdauer gekennzeichnet. Typing is characterized by a short contact time. Ein Tippen kann zum Beispiel verwendet werden, um einen Hyperlink auf einer angezeigten Internetseite zu aktivieren. A tap can be used for example to activate a hyperlink on a website displayed.
  • Doppeltes Tippen: Bei einem doppelten Tippen berührt und verlässt der Benutzer die Berührungsfläche zweimal schnell hintereinander. Double tap: In a double tap contacts and the user leaves the contact surface twice in rapid succession. Es tritt keine wesentliche Bewegung auf, während sich der Finger des Benutzers auf der Berührungsfläche befindet. It occurs no substantial movement while the user's finger is on the touchpad. Das doppelte Tippen ist durch kurze Berührungsdauern und eine kurze Pause zwischen der ersten und der zweiten Berührung gekennzeichnet. The double tap is characterized by short contact times, and a short pause between the first and second touch. Ein doppeltes Tippen kann zum Beispiel verwendet werden, um ein Wort in einem angezeigten Dokument zu markieren. A double tap can be used for example to highlight a word in a displayed document.
  • Drücken: Bei einem Drücken berührt und hält der Benutzer die Berührungsfläche. Press: In a press touched and the user holds the contact area. Es tritt keine wesentliche Bewegung auf, während sich der Finger des Benutzers auf der Berührungsfläche befindet. It occurs no substantial movement while the user's finger is on the touchpad. Das Drücken kann zum Beispiel verwendet werden, um eine Zahl aus einem angezeigten Tastenfeld zu wählen. The press can be used, for example, to dial a number from a displayed keyboard. Derselbe Mechanismus kann auch verwendet werden, um die gewählte Nummer automatisch zu wiederholen, wenn der Benutzer die angezeigte Nummer gedrückt hält. The same mechanism can also be used to repeat the dialed number automatically when the user holds down the number displayed.
  • Kurzes Ziehen (Flick): Bei einem kurzen Ziehen berührt der Benutzer die Berührungsfläche schnell, führt eine kurze Bewegung durch und lässt die Berührung wieder los. Short pull (Flick): A short pull the user touches the touchpad quickly, performs a brief movement through and leaves the contact off again. Das kurze Ziehen ist durch eine kurze Berührungsdauer gekennzeichnet. The short drawing is characterized by a short contact time. Ein kurzes Ziehen kann zum Beispiel verwendet werden, um das nächste in einer Folge von Bildern anzuzeigen. One pull can be used, for example, to display the next in a sequence of images.
  • Ziehen: Bei einem Ziehen berührt der Benutzer die Berührungsfläche, bewegt seinen Finger über die Fläche und beendet die Berührung. Drag: When pulling the user touches the touch area moves his finger across the surface and ends the touch. Das Ziehen ist durch eine große Bewegung über die Berührungsfläche gekennzeichnet. The drawing is characterized by a large movement across the touch surface. In Abhängigkeit von der Anwendung können mehrere Ziehereignisse erzeugt werden, während der Benutzer seinen Finger bewegt. Depending on the application, multiple drag events can be generated while the user moves his finger. Dies kann zum Beispiel verwendet werden, um einen Satz in einem angezeigten Dokument zu markieren. This can be used for example to select a sentence in a displayed document.
  • Stauchen: Bei einem Stauchen platziert der Benutzer zwei Finger auf der Berührungsfläche und bewegt die Finger dann aufeinander zu. Upsetting: When upsetting the user places two fingers on the touchpad, and then move your fingers toward each other. Dies kann zum Beispiel verwendet werden, um ein angezeigtes Bild zu verkleinern. This can for example be used to reduce a displayed image.
  • Strecken: Bei einem Strecken platziert der Benutzer zwei Finger auf der Berührungsfläche und bewegt die Finger dann auseinander. Routes: At a stretch the user places two fingers on the touchpad, and then move your fingers apart. Dies kann zum Beispiel verwendet werden, um ein angezeigtes Bild zu vergrößern. This can be used for example to a displayed image to enlarge.
  • Drehen: Bei einem Drehen platziert der Benutzer zwei Finger auf der Berührungsfläche und dreht die Finger dann relativ zueinander. Turning: In a turn the user places two fingers on the touch surface, and then rotates the finger relative to each other. Dies kann zum Beispiel verwendet werden, um ein angezeigtes Bild zu drehen. This can for example be used to rotate a displayed image.
  • Bevor im Folgenden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben werden, sollen hier zuerst die in der ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen genannten Ereignisse definiert werden. Before any embodiments of the invention are described below, the events referred to in the detailed description of the embodiments should be defined here first. Diese Ereignisse werden durch die weiter unten beschriebenen Zustandsmaschinen der Erfindung ausgeführt. These events are run by the state machines described below the invention. Es ist zu beachten, dass die Zustandsmaschine in einigen Ausführungsformen gleichzeitig mehrere Ereignisse in Reaktion auf bestimmte Benutzeraktionen erzeugen kann. It should be noted that the state machine can generate multiple events in response to certain user actions simultaneously in some embodiments.
  • Tippen: Ein Tippereignis wird erzeugt, wenn der Benutzer eine Tippgeste ausführt. Touch: A tip event is generated when the user performs a tap gesture.
  • Doppeltes Tippen: Ein doppeltes Tippereignis wird erzeugt, wenn der Benutzer eine doppelte Tippgeste ausführt. Double tap: A double tip event is generated when the user performs a double tap gesture.
  • Drücken: Ein Drückereignis wird erzeugt, wenn der Benutzer die Berührungsfläche berührt und seinen Finger dann stationär hält. Press: A press event is generated when the user touches the touch surface, and then holds his finger stationary.
  • Kurzes Drücken: Ein kurzes Drückereignis wird nach einem Drückereignis erzeugt, wenn der Benutzer seinen Finger weiterhin für eine bestimmte Zeitdauer stationär hält. Short press: A short push event is generated by a push event, if the user continues to hold his finger stationary for a certain period of time.
  • Langes Drücken: Ein langes Drückereignis wird nach einem kurzen Drückereignis erzeugt, wenn der Benutzer seinen Finger weiterhin für eine bestimmte Zeitdauer stationär hält. Long press: A long press event is generated after a short push event, if the user continues to hold his finger stationary for a certain period of time.
  • Wiederholtes Drücken: Ein wiederholtes Drückereignis wird nach einem langen Drückereignis erzeugt, wenn der Benutzer seinen Finger für eine bestimmte Zeitdauer stationär gehalten hat. Repeatedly pressing: Repeated pressing event is generated after a long push event, if the user has kept his finger for a certain period of time stationary. Wenn der Benutzer seinen Finger weiterhin stationär hält, werden wiederholte Drückereignisse mit regelmäßigen Intervallen erzeugt. If the user continues to hold his finger stationary, repeated pressing events are generated at regular intervals.
  • Lösen: Ein Lösungsereignis wird erzeugt, wenn der Benutzer seine Finger von der Berührungsfläche entfernt. Solving: A solution event is generated when the user removes his finger from the touchpad.
  • Kurzes Ziehen (Flick): Ein kurzes Ziehereignis wird erzeugt, wenn der Benutzer eine kurze Ziehgeste ausführt. Short pulling (Flick): A short drag event is generated when the user performs a short drag gesture.
  • Ziehen: Ein Ziehereignis wird erzeugt, wenn der Benutzer eine Ziehgeste ausführt. Drag: A drag event is generated when the user performs a drag gesture.
  • Mehrfachberührung (oder Zweifachberührung): Ein Mehrfachberührungsereignis (oder Zweifachberührungsereignis) wird erzeugt, wenn der Benutzer die Berührungsfläche mit zwei Fingern berührt. Multi-touch (or dual touch): A multi-touch event (or dual touch event) is generated when the user touches the touch surface with two fingers.
  • Stauchen: Ein Stauchereignis wird erzeugt, wenn der Benutzer eine Stauchgeste ausführt. Upsetting: A compression event is generated when the user performs a compression gesture.
  • Strecken: Ein Streckereignis wird erzeugt, wenn der Benutzer eine Streckgeste ausführt. Routes: A draw event is generated when the user performs a gesture stretching.
  • Drehen: Ein Drehereignis wird erzeugt, wenn der Benutzer eine Drehgeste ausführt. Turning A rotary event is generated when the user performs a rotation gesture.
  • 1 1 zeigt eine Zustandsmaschine für die Gestenerkennung gemäß einer ersten Ausführungsform, die auf die Verarbeitung von Gesten beschränkt ist, die aus einfachen Berührungen bestehen. shows a state machine for gesture recognition according to a first embodiment, which is limited to the processing of gestures consisting of simple touch. Mit anderen Worten werden in dieser Ausführungsform keine Mehrfachberührungsgesten berücksichtigt. In other words, no multi-touch gestures are considered in this embodiment. Die unterstützten Gesten sind: Tippen; The supported gestures: Tap; Drücken; To press; doppeltes Tippen; double tap; kurzes Ziehen (Flick); short pull (Flick); und Ziehen. and dragging. Diese fünf Gesten werden in der Zustandsmaschine erkannt, indem sieben Zustände durchlaufen werden, die wie in der Figur gezeigt durch ungefähr 17 Übergänge miteinander verbunden sind. These five gestures are recognized in the state machine by seven states are run through, which are shown in the figure, connected to each other by about 17 transitions. Die Zustände können weiter in solche für statische Berührungen wie in diesem Beispiel Drücken, Tippen und doppeltes Tippen und in solche für bewegte Berührungen wie in diesem Beispiel kurzes Ziehen und Ziehen unterteilt werden. The states can briefly pulling and pulling are divided into those for static touch as in this example, pressing, tapping and double tapping and those for moving touches as in this example further.
  • Im Folgenden wird der Ruhezustand beschrieben. The following is the resting state is described. Der Ruhezustand tritt immer dann auf, wenn die Berührungsfläche nicht von einem Benutzer berührt wird. Hibernation is always occurs when the contact surface is not touched by a user. In diesem Zustand werden keine Aktionen ausgelöst und keine Aktionen ausgeführt. In this state, no actions are initiated and carried out any actions. Der Ruhezustand geht in einen Berührungszustand über, wenn der Benutzer die Berührungsfläche mit einem Finger berührt. The idle state turns into a contact state when the user touches the touch surface with a finger. Der Ruhezustand weist keine Parameter auf, und es sind keine Zeitberechnungen mit dem Ruhezustand assoziiert. Hibernation has no parameters, and there are no time calculations with hibernation associated.
  • Im Folgenden wird der Berührungszustand beschrieben. The following is the contact state is described. Der berührte Zustand tritt auf, wenn ein Benutzer die Berührungsfläche berührt. The touched condition occurs when a user touches the contact surface. Wenn in den Berührungszustand eingetreten wird, wird eine Zeitbeschränkung gestartet, dh es wird ein Timer gesetzt, der nach einer vorbestimmten Zeitdauer abläuft. When entering into the state of contact, a time limit is started, that is, set a timer that expires after a predetermined time period. Dadurch wird zwischen Gesten kurzer Dauer wie etwa einem kurzen Ziehen (Flick) und einem Tippen und Gesten langer Dauer wie etwa einem Drücken unterschieden. Characterized distinguish between gestures short duration such as a short dragging (flick), and a tap gestures and long duration, such as a press. Die Ausgangsposition der Berührung wird gespeichert. The starting position of the touch is stored. Dies dient zur Bestimmung, ob der Benutzer seine Finger bewegt hat. This is used to determine whether the user has moved his fingers. In dem Berührungszustand wird auf einen Ablauf der Zeitbeschränkung geprüft und wird die von der Ausgangsposition der Berührung zurückgelegte Distanz berechnet. In the contact state is checked for an expiration of the time limit and the distance from the starting position of the touch distance is calculated. Wenn die Zeitbeschränkung abläuft, durchläuft die Zustandsmaschine einen Übergang, indem sie ein Drückereignis erzeugt und dann in den Drückzustand übergeht. If the time limit expires, the state machine undergoes a transition by generating a pressing event and then passes into the pressing state. Wenn der Benutzer den Finger über eine spezifizierte Distanz hinaus von der Ausgangsposition der Berührung bewegt, tritt die Zustandsmaschine in einen Wartezustand für ein kurzes Ziehen ein. If the user moves the finger over a specified distance out of the starting position of the touch, a state machine enters a state of waiting for a brief drawing. Wenn der Benutzer die Berührung beendet, tritt die Zustandsmaschine in den Wartezustand für das zweite Tippen ein. When the user terminates the touch, a state machine enters the state of waiting for the second tap. Folgende Aktionen bestimmen, ob ein Tippen, ein doppeltes Tippen oder eine andere Geste erzeugt wird. The following actions determine whether a tap, a double tap or other gesture is generated. Der Zeitbeschränkungsparameter in dem Berührungszustand bestimmt, wie lange der Benutzer seinen Finger entfernen muss, um ein Tippereignis zu erzeugen. The time limit parameter in the contact state determines how long the user has to remove his finger to generate a tip event. Der Bewegungsparameter in diesem Zustand bestimmt, über welche Distanz der Benutzer seinen Finger bewegen muss, um in den Wartezustand für ein kurzes Ziehen einzutreten. The motion parameters in this state determines over which distance the user has to move his finger to enter the wait state for a small pull. Die maximal zulässige Zeitdauer ab der ersten Berührung für die Erzeugung eines Ereignisses in diesem Zustand ist die Zeitbeschränkungsperiode. The maximum allowable length of time from the first touch for the production of an event in this state, the time limit period.
  • Im Folgenden wird der Wartezustand für das zweite Tippen beschrieben. The following is the state of waiting for the second touch is described. Der Wartezustand für das zweite tippen tritt ein, nachdem ein Benutzer auf die Berührungsfläche getippt hat. The wait state for the second tap occurs after a user has typed on the contact surface. Beim Eintreten in den Wartezustand wird eine Zeitbeschränkung gestartet. Upon entering the waiting state, a time limit is started. Dies dient zur Bestimmung, ob der Benutzer eine Tippgeste ausgeführt hat. This is used to determine whether the user has performed a tap gesture. Die Ausgangsposition der Berührung wird gespeichert. The starting position of the touch is stored. Dies dient zur Bestimmung, ob der Benutzer eine doppelte Tippgeste ausführt. This is used to determine whether the user performs a double tap gesture. Der Ablauf der Zeitbeschränkung wird geprüft. The expiration of the time limit is tested. Wenn die Zeitbeschränkung abläuft, wird ein Tippereignis erzeugt und tritt die Zustandsmaschine in den Ruhezustand ein. If the time limit expires, a tip event is generated and takes the state machine to the idle state. Dies bedeutet, dass der Benutzer ein Mal, aber nicht zwei Mal während des zulässigen Zeitintervalls auf die Oberfläche getippt hat. This means that the user has typed but not once twice during the permissible time interval on the surface. Wenn der Benutzer die Berührungsfläche mit einem Finger drückt, wird die Distanz der zweiten Berührung von der ersten Berührung berechnet. When the user presses the touch surface with a finger, the distance of the second contact is calculated by the first touch. Wenn die Distanz unter dem spezifizierten Wert liegt, tritt die Zustandsmaschine in den Wartezustand für ein doppeltes Tippen ein, weil der Benutzer unter Umständen ein doppeltes Tippen ausführt. If the distance below the specified value, the state machine enters the waiting state for a double tap, because the user executes under some circumstances a double tap. Wenn die Distanz zwischen der ersten Berührung und der zweiten Berührung größer als der spezifizierte Wert ist, erzeugt die Zustandsmaschine ein Tippereignis (für die vorhergehende Tippgeste) und tritt wie gezeigt erneut in den Berührungszustand ein. When the distance between the first contact and the second contact is greater than the specified value, the state machine generates a tip event (for the previous tap gesture), and enters again as shown in the touch state. Der Zeitbeschränkungsparameter in dem Wartezustand für das zweite Tippen bestimmt, wie lange nach der Beendigung einer Berührung durch den Benutzer ein Tippereignis erzeugt wird. The time constraint parameters in the waiting state for the second tap to determine how long after the termination of a touch by the user a tip event is generated. Wenn der Benutzer die Oberfläche erneut berührt, bevor die Zeitbeschränkung abläuft, kann ein doppeltes Tippereignis erzeugt werden. When the user touches the surface again before the time limit expires, a double tip event may be generated. Die maximal zulässige Zeit ab der ersten Berührung bis zum Erzeugen eines Ereignisses in diesem Zustand entspricht der Summe aus den Zeitbeschränkungsperioden des Berührungszustands und des Wartezustands für ein zweites Tippen. The maximum allowable time from the first contact to for generating an event in this state corresponds to the sum of the time periods of limitation of the touch state and the waiting state for a second tap.
  • Im Folgenden wird der Wartezustand für ein doppeltes Tippen beschrieben. The following is the state of waiting for a double tap is described. Der Wartezustand für ein doppeltes Tippen tritt ein, wenn der Benutzer auf die Berührungsfläche getippt hat und diese dann erneut drückt. The state of waiting for a double tap occurs when the user has typed on the contact surface and then press it again. Beim Eintreten in diesen Zustand wird eine Zeitbeschränkung gestartet. Upon entering this state, a time limit is started. Dies dient zur Bestimmung, ob der Benutzer eine doppelte Tippgeste ausgeführt hat. This is used to determine whether the user has performed a double tap gesture. Die Ausgangsposition der Berührung wird gespeichert. The starting position of the touch is stored. Dies dient zur Bestimmung, ob der Benutzer seinen Finger bewegt hat. This is used to determine whether the user has moved his finger. In diesem Zustand wird auf ein Ablaufen der Zeitbeschränkung geprüft und wird die von der Ausgangsposition der Berührung zurückgelegte Distanz berechnet. In this state, it is checked on an expiration of the time limit and the distance from the starting position of the touch distance is calculated. Wenn die Zeitbeschränkung abläuft, werden Tipp- und Drückereignisse erzeugt und tritt die Zustandsmaschine in den Drückzustand ein. If the time limit expires, typing and pressing events are generated and enters the state machine into the state of compression. Wenn sich der Benutzer über mehr als eine spezifizierte Distanz von der Ausgangsposition der Berührung bewegt, erzeugt die Zustandsmaschine ein Tippereignis und tritt in den Wartezustand für ein kurzes Ziehen (Flick) ein. If the user moves more than a specified distance from the initial position of the touch, the state machine generates a tip event, and enters the state of waiting for a short dragging (flick) a. Der Grund hierfür ist, dass der Benutzer einmal getippt hat und ein mögliches zweites Tippen jetzt ein mögliches kurzes Ziehen (Flick) ist. The reason for this is that the user has typed once and a possible second tap now a possible short pull (Flick) is. Wenn der Benutzer die Berührung beendet, erzeugt die Zustandsmaschine ein doppeltes Tippereignis und tritt in den Ruhezustand ein. If the user releases the touch, the state machine generates a double tip event and enters the idle state. Der Grund hierfür ist, dass der Benutzer beide Tippbetätigungen innerhalb der spezifizierten Zeit und den Distanzlimits ausgeführt hat. The reason for this is that the user has performed both jog operations within the specified time and distance limits. Der Zeitbeschränkungsparameter in diesem Zustand bestimmt, wie lange der Benutzer seinen Finger entfernen muss, um ein doppeltes Tippereignis zu erzeugen. The time limit parameter in this state determines how long the user has to remove his finger to generate a double tip event. Wenn die Zeitbeschränkung abläuft, wird angenommen, dass der Benutzer getippt und die Oberfläche anschließend gedrückt gehalten hat. If the time limit expires, it is assumed that the user typed, and the surface has subsequently pressed. Der Bewegungsparameter in diesem Zustand bestimmt, wie weit der Benutzer seinen Finger bewegen muss, um in den Wartezustand für ein kurzes Ziehen einzutreten. The motion parameters in this state determines how far the user has to move his finger to enter the wait state for a small pull. Die maximal zulässige Zeit ab der ersten Berührung für die Erzeugung eines Ereignisses in diesem Zustand entspricht der Summe der Zeitbeschränkungen des Berührungszustands, des Wartezustands für ein zweites Tippen und des Wartezustands für ein doppeltes Tippen. The maximum allowable time from the first touch for the production of an event in this state corresponds to the sum of the time limitations of the touch state, the waiting state for a second tap and the waiting state for a double tap.
  • Im Folgenden wird der Wartezustand für ein schnelles Ziehen (Flick) beschrieben. The following is the state of waiting for a quick drawing (Flick) is described. Der Wartezustand für ein schnelles Ziehen (Flick) tritt auf, wenn der Benutzer die Berührungsfläche gedrückt hat und seinen Finger über die Oberfläche bewegt hat. The state of waiting for a quick drawing (Flick) occurs when the user presses the contact area and has moved his finger over the surface. Mit dem Eintritt in diesen Zustand wird eine Zeitbeschränkung gestartet. Upon entering this state, a time limit is started. Dies dient zur Bestimmung, ob der Benutzer ein schnelles Ziehgeste (Flick) oder eine Ziehgeste ausführt. This serves to determine whether the user performs a fast drag gesture (Flick) or a drag gesture. Beim Eintritt wird auch die Ausgangsposition der Berührung gespeichert. Upon entering the initial position of the contact is stored. Diese wird bei Bedarf zu der Verarbeitung des Wartens für ein Ziehen weitergeleitet. This is forwarded as needed to the processing of waiting for a drawing. In diesem Zustand wird auf ein Ablaufen der Zeitbeschränkung geprüft. In this state, it is checked on an expiration of the time limit. Wenn die Zeitbeschränkung abläuft, wird ein Drückereignis erzeugt und tritt die Zustandsmaschine in den Wartezustand für ein Ziehen ein. If the time limit expires, a pressing event is generated, and enters the state machine into the state of waiting for a drawing. Der Grund hierfür ist, dass der Benutzer die Berührung nicht innerhalb der zum Unterscheiden zwischen einer schnellen Ziehbetätigung (Flick) und einer Ziehbetätigung verwendeten Zeitdauer beendet hat. The reason for this is that the user's touch has not ended period used within the for distinguishing between a fast pull-up operation (flick) and a pull-up operation. Wenn der Benutzer die Berührung beendet, erzeugt die Zustandsmaschine ein schnelles Ziehereignis (Flick) und tritt in den Ruhezustand ein. If the user releases the touch, the state machine generates a fast drag event (Flick) and enters the idle state. Der Grund hierfür ist, dass der Benutzer die Bewegung innerhalb des spezifizierten Zeitlimits abgeschlossen hat. The reason for this is that the user has completed the movement within the specified time limit. Der Zeitbeschränkungsparameter in diesem Zustand bestimmt, wie lange der Benutzer seinen Finger entfernen muss, um ein schnelles Ziehereignis (Flick) zu erzeugen. The time limit parameter in this state determines how long the user has to remove his finger to create a quick drag event (Flick). Wenn die Zeitbeschränkung abläuft, wird angenommen, dass der Benutzer eine Ziehoperation durchführt. If the time limit expires, it is assumed that the user performs a drag operation. Die maximale Zeitdauer von der ersten Berührung zum Erzeugen eines Ereignisses in diesem Zustand entspricht der Summe der Zeitbeschränkungsperioden des Berührungszustands und der Wartezustände für ein schnelles Ziehen (Flick). The maximum time of the first touch for generating an event in this state corresponds to the sum of the time periods of limitation of the touch state and the wait states for a quick drawing (Flick).
  • Im Folgenden wird der Wartezustand für ein Ziehen beschrieben. The following is the wait state is described for a drawing. Der Wartezustand für ein Ziehen tritt auf, wenn der Benutzer die Berührungsfläche gedrückt und seinen Finger über die Oberfläche bewegt hat, wobei die Bewegung länger als die Dauer für ein schnelles Ziehen (Flick) gedauert hat. The wait state for pulling occurs when the user has pressed the contact surface and moves his finger across the surface, wherein the movement has taken longer than the duration of a fast drawing (Flick). Mit dem Eintritt in diesen Zustand wird eine Zeitbeschränkung gestartet. Upon entering this state, a time limit is started. Dies dient zur Bestimmung, ob der Benutzer seinen Finger stationär gehalten hat. This is used to determine whether the user has kept his finger stationary. Auch die Ausgangsposition der Berührung wird beim Eintritt gespeichert. Also the starting position of the touch is stored in the entry. Dies dient zur Bestimmung, ob der Benutzer seinen Finger bewegt hat. This is used to determine whether the user has moved his finger. In diesem Zustand wird auf ein Ablaufen der Zeitbeschränkung geprüft und wird die Distanz von der Ausgangsposition der Berührung berechnet. In this state, it is checked on an expiration of the time limit and the distance from the starting position of the touch is computed. Wenn die Zeitbeschränkung abläuft, tritt die Zustandsmaschine in den Drückzustand ein. If the time limit expires, a state machine occurs in the spinning condition. Der Grund hierfür ist, dass der Benutzer seinen Finger zu lange stationär gehalten hat. The reason for this is that the user has kept his finger too long stationary. Wenn der Benutzer seinen Finger um mehr als eine spezifizierte Distanz von der Ausgangsposition der Berührung bewegt, erzeugt die Zustandsmaschine ein Ziehereignis. When the user moves his finger by more than a specified distance from the initial position of the touch, the state machine generates a drag event. Wenn der Benutzer die Berührung beendet, erzeugt die Zustandsmaschine ein Beendigungsereignis und tritt in den Ruhezustand ein. If the user releases the touch, the state machine generates a completion event, and enters the idle state. Der Zeitbeschränkungsparameter in diesem Zustand bestimmt, wie lange der Finger des Benutzers stationär bleiben muss, bevor zu dem Drückzustand übergegangen wird. The time limit parameter in this state determines how long the user's finger must remain stationary before moving on to the depressing state. Der Bewegungsparameter in diesem Zustand bestimmt, wie weit der Benutzer seinen Finger bewegen muss, um ein Ziehereignis zu erzeugen. The motion parameters in this state determines how far the user has to move his fingers to produce a drag event. Die maximal zulässige Zeit ab der ersten Berührung für die Erzeugung eines Ereignisses in diesem Zustand entspricht der Summe der Zeitbeschränkungen des Berührungszustands, des Wartezustands für ein schnelles Ziehen (Flick) und des Wartezustands für ein Ziehen. The maximum allowable time from the first touch for the production of an event in this state corresponds to the sum of the time limitations of the touch state, the waiting state for a quick drawing (Flick) and the waiting state for a drawing.
  • Im Folgenden wird der Drückzustand beschrieben. Below the pressing state is described. Der Drückzustand tritt auf, wenn ein Benutzer die Berührungsfläche gedrückt hat und seinen Finger für eine bestimmte Zeit stationär gehalten hat. The pressing condition occurs when a user presses the touch surface, and has kept his finger for a certain time stationary. Mit dem Eintritt in diesen Zustand wird die Ausgangsposition der Berührung gespeichert. Upon entering this state, the initial position of the contact is stored. Dies dient zur Bestimmung, ob der Benutzer seinen Finger bewegt hat. This is used to determine whether the user has moved his finger. In diesem Zustand wird die Distanz ab der Ausgangsposition der Berührung berechnet. In this state, the distance from the starting position of the touch is computed. Wenn der Benutzer sich über mehr als eine spezifizierte Distanz von der Ausgangsposition der Berührung bewegt hat, wird ein Ziehereignis erzeugt und tritt die Zustandsmaschine in den Wartezustand für ein Ziehen ein. If the user has moved more than a specified distance from the initial position of the touch, a drag event is generated, and takes the state machine to the waiting state for a drawing. Wenn der Benutzer die Berührung löst, erzeugt die Zustandsmaschine ein Lösungsereignis und tritt in den Ruhezustand ein. If the user releases the touch, the state machine generates a solution event and enters the idle state. Der Bewegungsparameter in diesem Zustand bestimmt, wie weit der Benutzer seinen Finger bewegen muss, um ein Ziehereignis zu erzeugen und in den Wartezustand für ein Ziehen einzutreten. The motion parameters in this state determines how far the user has to move his fingers to produce a drag event and enter the wait state for a drawing. Es ist kein Limit dafür vorgegeben, wie lange es dauern kann, bevor in diesem Zustand ein Ereignis erzeugt wird. The default is no limit to how long it can take before an event is generated in this state.
  • Es ist zu beachten, dass eine vereinfachte Version der ersten Ausführungsform vorgesehen werden kann, in der bewegte Gesten wie das schnelle Ziehen (Flick) und das Ziehen nicht unterstützt werden. It should be noted that a simplified version of the first embodiment can be provided are not supported in the moving gestures as quick drawing (Flick) and pulling.
  • 2 2 zeigt eine Zustandsmaschine für eine Gestenerkennung gemäß einer zweiten Ausführungsform, die als eine Entwicklung der ersten Ausführungsform mit einer Erweiterung für Mehrfachberührungsgesten betrachtet werden kann. shows a state machine for a gesture recognition according to a second embodiment which can be considered as a development of the first embodiment with an extension for multi-touch gestures. Es werden dieselben fünf Einfachberührungsgesten wie in der ersten Ausführungsform und zusätzlich drei Mehrfachberührungsgesten unterstützt, nämlich ein Stauchen, ein Drehen und ein Strecken. It supports three multi-touch gestures, the same five single touch gestures such as in the first embodiment and, in addition, that is upsetting, rotating and stretching. Die Mehrfachberührungsfähigkeit wird durch einen zusätzlichen Zustand, den Mehrfachberührungszustand, und ungefähr elf zusätzliche Übergänge wie in der Figur gezeigt vorgesehen. The multi-touch capability is provided by an additional condition, the multi-touch state and about eleven additional transitions as shown in the figure. Diese Ausführungsform wird im Folgenden mit besonderem Augenmerk auf die Modifikationen in Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben. This embodiment is described below with particular attention to the modifications in relation to the first embodiment.
  • Zuerst wird der zusätzliche Zustand der Mehrfachberührung (Zweifachberührung) beschrieben. First, the additional state of the multi-touch (dual touch) will be described. Der Mehrfachberührungszustand tritt auf, wenn der Benutzer zwei Finger auf der Berührungsfläche platziert hat. The multi-touch state occurs when the user has placed two fingers on the touchpad. Mit dem Eintritt werden die Ausgangspositionen der Berührungen und der Winkel zwischen den Ausgangspositionen der Berührungen gespeichert. With the entry of the initial positions of the contact and the angle between the initial positions of the touches are stored. In diesem Zustand werden der Abstand zwischen den zwei gleichzeitigen Berührungen und der Winkel zwischen den Berührungspositionen berechnet. In this state, the distance between the two simultaneous touches, and the angle between the contact positions are calculated. Wenn der Benutzer beide Finger löst, durchläuft die Zustandsmaschine einen Übergang, indem sie ein Lösungsereignis erzeugt und in den Ruhezustand eintritt. If the user releases both fingers, the state machine undergoes a transition by generating an event and solution enters the idle state. Wenn der Benutzer einen oder allgemein alle bis auf einen Finger löst, tritt die Zustandsmaschine in den Drückzustand ein. If the user generally all but one finger triggers one or a state machine occurs in the spinning condition. Wenn der Berührungsabstand um mehr als eine spezifizierte Distanz von dem ersten Berührungsabstand zunimmt, wird ein Streckereignis erzeugt. If the touch distance increases to more than a specified distance from the first touch distance, a yield event is generated. Wenn der Berührungsabstand um mehr als eine spezifizierte Distanz von dem ersten Berührungszustand vermindert wird, wird ein Stauchereignis erzeugt. If the touch distance is reduced by more than a specified distance from the first contact state, a compression event is generated. Wenn sich der Winkel zwischen den Berührungspositionen um mehr als eine spezifizierte Größe gegenüber dem ursprünglichen Winkel ändert, wird ein Drehereignis erzeugt. As the angle between the contact position changes by more than a specified size compared to the original angle, a rotary event is generated. Es ist zu beachten, dass die Zustandsmaschine in diesem Zustand auch mehrere Ereignisse erzeugen kann, zum Beispiel ein Strecken und ein Drehen oder ein Stauchen und ein Drehen. It should be noted that the state machine can generate multiple events in this state, for example, stretching and turning or upsetting and turning. Der Winkelparameter in diesem Zustand bestimmt, wie stark sich der Winkel zwischen den Berührungspositionen ändern muss, um ein Drehereignis zu erzeugen. The angle parameter in this state, determines how much the angle between the touch positions need to change in order to produce a rotational event. Der Streckschwellenparameter in diesem Zustand bestimmt, wie stark der Abstand zwischen den zwei Berührungspositionen zunehmen muss, um ein Streckereignis zu erzeugen. The stretching threshold parameter in this state is determined, must increase the distance between the two touch positions as strong to produce a yield event. Der Stauchschwellenparameter in diesem Zustand bestimmt, wie stark sich der Abstand zwischen den zwei Berührungspositionen vermindern muss, um ein Stauchereignis zu erzeugen. The compression threshold parameter in this state is determined, must be the distance between the two touch positions reduce the extent to produce a compression event. Es ist kein Limit dafür vorgegeben, wie lange es dauern kann, bevor in diesem Zustand ein Ereignis erzeugt wird. The default is no limit to how long it can take before an event is generated in this state.
  • Aus dem Ruhezustand ist ein zusätzlicher Übergang zu dem Mehrfachberührungszustand vorgesehen. From the idle state, an additional transition to the multi-touch state is provided. Dieser tritt auf, wenn der Bennutzer die Berührungsfläche mit zwei Fingern drückt, wobei in diesem Fall die Zustandsmaschine ein Mehrfachberührungsereignis erzeugt und in den Mehrfachberührungszustand eintritt. This occurs when the Bennutzer presses the touch surface with two fingers, in which case the state machine, a multi-touch event generated and enters into the multi-touch state.
  • Aus dem Berührungszustand ist ein zusätzlicher Übergang zu dem Mehrfachberührungszustand vorgesehen. From the contact state, an additional transition to the multi-touch state is provided. Dieser tritt auf, wenn der Benutzer einen zweiten Finger auf der Berührungsfläche platziert, wobei in diesem Fall die Zustandsmaschine ein Drückereignis und ein Mehrfachberührungsereignis erzeugt und in den Mehrfachberührungszustand eintritt. This occurs when the user places a second finger on the touch surface, the state machine generates a pressing event and a multi-touch event in this case, and enters into the multi-touch state.
  • Aus dem Wartezustand für ein zweites Tippen ist ein zusätzlicher Übergang zu dem Mehrfachberührungszustand vorgesehen. From the state of waiting for a second tap an additional transition to the multi-touch state is provided. Dieser tritt auf, wenn der Benutzer die Berührungsfläche mit zwei Fingern berührt, wobei in diesem Fall die Zustandsmaschine ein Tippereignis und ein Mehrfachberührungsereignis erzeugt und in den Mehrfachberührungszustand eintritt. This occurs when the user touches the touch surface with two fingers, in which case the state machine a tip event and a multi-touch event and entering the multi-touch state. Dies gibt an, dass auf ein einfaches Tippen eine Mehrfachberührung folgte. This indicates that a single tap was followed by a multi-touch.
  • Aus dem Wartezustand für ein doppeltes Tippen ist ein zusätzlicher Übergang zu dem Mehrfachberührungszustand vorgesehen. From the state of waiting for a double tap, an additional transition to the multi-touch state is provided. Dieser tritt auf, wenn der Benutzer die Berührungsfläche mit zwei Fingern berührt, wobei in diesem Fall die Zustandsmaschine ein Tippereignis, ein Drückereignis und ein Mehrfachberührungsereignis erzeugt und in den Mehrfachberührungszustand eintritt. This occurs when the user touches the touch surface with two fingers, in which case the state machine generates a tip event, a pressing event and a multi-touch event and entering the multi-touch state. Dies gibt an, dass ein einfaches Tippen, ein Drücken und dann eine Mehrfachberührung aufeinander folgten. This indicates that a single tap, a press, and then a multi-touch followed one another.
  • Aus dem Wartezustand für ein schnelles Ziehen (Flick) ist ein zusätzlicher Übergang zu dem Mehrfachberührungszustand vorgesehen. From the state of waiting for a quick drawing (Flick), an additional transition to the multi-touch state is provided. Dieser tritt auf, wenn der Benutzer die Berührungsfläche mit zwei Fingern drückt, wobei in diesem Fall die Zustandsmaschine ein schnelles Ziehereignis und ein Mehrfachberührungsereignis erzeugt und in den Mehrfachberührungszustand eintritt. This occurs when the user presses the touch surface with two fingers, in which case the state machine generates a rapid drawing event and a multi-touch event and entering the multi-touch state. Es wird davon ausgegangen, dass die Mehrfachberührung die schnelle Ziehgeste beendet hat. It is assumed that the multi-touch finishes the fast drag gesture.
  • Aus dem Wartezustand für ein Ziehen ist ein zusätzlicher Übergang zu dem Mehrfachberührungszustand vorgesehen. From the state of waiting for a drawing, an additional transition to the multi-touch state is provided. Dieser tritt auf, wenn der Benutzer die Berührungsfläche mit zwei Fingern drückt, wobei die Zustandsmaschine ein Mehrfachberührungsereignis erzeugt und in den Mehrfachberührungszustand eintritt. This occurs when the user presses the touch surface with two fingers, wherein the state machine generates a multi-touch event and entering the multi-touch state.
  • Aus dem Drückzustand ist ein zusätzlicher Übergang vorgesehen. From the depressing state, an extra transition is provided. Dieser tritt auf, wenn der Benutzer die Berührungsfläche mit zwei oder mehr Fingern drückt, wobei die Zustandsmaschine ein Mehrfachberührungsereignis erzeugt und in den Mehrfachberührungszustand eintritt. This occurs when the user presses the area of ​​contact with two or more fingers, wherein the state machine generates a multi-touch event and entering the multi-touch state. Wenn der Benutzer weiterhin in dem Mehrfachberührungszustand wie weiter oben genannt alles bis auf einen Finger löst, tritt die Zustandsmaschine in den Drückzustand ein. If the user continues as previously mentioned in the multi-touch state above all down to a finger triggers a state machine enters the depressing state.
  • 3 3 zeigt Merkmale einer Zustandsmaschine für eine Gestenerkennung gemäß einer dritten Ausführungsform, die als eine Entwicklung der zweiten Ausführungsform betrachtet werden kann, in welcher der Drückzustand weiter entwickelt wurde. shows characteristics of a state machine for a gesture recognition according to a third embodiment, which can be regarded as a development of the second embodiment in which the pressing condition was developed. In dieser Ausführungsform wird der Drückzustand zu einem Superzustand modifiziert, der fünf Zustände umfasst. In this embodiment, the pressing condition is modified into a super state, comprising five states. Die zusätzlichen Zustände sind ein kurzes Warten, ein langes Warten, ein Warten auf eine Wiederholung, ein Weiderholen und ein abgeschlossenes Drücken. The additional states are a short wait, a long wait, a wait for a repeat, a Weider Get and a closed press. Diese zusätzlichen Zustände gestatten mehrere Interpretationen einer Berührung je nach deren Dauer. These additional states allow multiple interpretations of a contact depending on their duration.
  • Der kurze Wartezustand ist ein Ausgangszustand des Superzustands, in den von den anderen Zuständen der Zustandsmaschine eingetreten wird, wenn ein Benutzer die Berührungsfläche gedrückt hat und seinen Finger für eine bestimmte Zeitdauer stationär gehalten hat. The short waiting state is a starting state of the super-state, is entered into the other of the states of the state machine when a user has pressed the touchpad and has kept his finger for a certain period of time stationary. Mit dem Eintritt in den kurzen Wartezustand wird eine Zeitbeschränkung gestartet, die verwendet wird, um zu bestimmen, wann ein kurzes Drückereignis erzeugt werden soll. With the entry into the short waiting state, a time limitation is started which is used to determine when a short press event to be generated. Die Ausgangsposition der Berührung wird gespeichert und verwendet, um zu bestimmen, ob der Benutzer seinen Finger bewegt hat. The starting position of the touch is stored and used to determine whether the user has moved his finger. In dem kurzen Wartezustand wird auf einen Ablauf der Zeitbeschränkung geprüft und wird die Bewegungsdistanz von der Ausgangsposition der Berührung berechnet. In the short waiting state is checked for an expiration of the time limit and the movement distance is calculated from the starting position of the touch. Wenn die Zeitbeschränkung abläuft, wird ein kurzes Drückereignis erzeugt und tritt die Zustandsmaschine in den langen Wartezustand, in den Wartezustand für eine Wiederholung, in den Wiederholungszustand oder in den abgeschlossenen Drückzustand ein. If the time limit expires, a short push event is generated, and enters the state machine in the long waiting state, the waiting state for a repeat, in the repeat state or in the closed state, a push. Wenn der Benutzer den Finger über mehr als eine spezifizierte Distanz von der Ausgangsposition der Berührung bewegt, wird ein Ziehereignis erzeugt und tritt die Zustandsmaschine in den Wartezustand für ein Ziehen ein. When the user moves the finger over a specified distance from the initial position of the touch, a drag event is generated, and takes the state machine to the waiting state for a drawing. Wenn der Benutzer die Berührung beendet, erzeugt die Zustandsmaschine ein Beendigungsereignis und tritt in den Ruhezustand ein. If the user releases the touch, the state machine generates a completion event, and enters the idle state. Wenn der Benutzer die Berührungsfläche mit zwei Fingern drückt, erzeugt die Zustandsmaschine ein Mehrfachberührungsereignis und tritt in den Mehrfachberührungszustand ein. When the user presses the touch surface with two fingers, the state machine generates a multi-touch event, and enters into the multi-touch state. Der Zeitbeschränkungsparameter in diesem Zustand bestimmt, wie lange der Finger des Benutzers stationär bleiben muss, bevor zu dem langen Wartezustand, dem Wartezustand für eine Wiederholung oder dem abgeschlossenen Drückzustand übergegangen wird. The time limit parameter in this state determines how long must remain stationary the user's finger, before moving on to the long wait state, the wait state for a repeat or the closed depressing state. Der Bewegungsparameter in diesem Zustand bestimmt, wie weit der Benutzer seinen Finger bewegen muss, um ein Ziehereignis zu erzeugen und in den Wartezustand für ein Ziehen einzutreten. The motion parameters in this state determines how far the user has to move his fingers to produce a drag event and enter the wait state for a drawing. Die maximal zulässige Zeit ab der ersten Berührung für die Erzeugung eines Ereignisses in diesem Zustand entspricht der Summe aus den Zeitbeschränkungen des Berührungszustands, des Wartezustands für ein schnelles Ziehen (Flick), des Wartezustands für ein Ziehen und des kurzen Wartezustands. The maximum allowable time from the first touch for the production of an event in this state corresponds to the sum of the time constraints of the touch state, the waiting state for a quick drawing (Flick), the waiting state for a drag-and-short wait state.
  • Der lange Wartezustand ist dafür vorgesehen, dass ein Benutzer die Berührungsfläche gedrückt hat und seinen Finger für eine bestimmte Zeit stationär gehalten hat. The long wait state is intended that a user has pressed the touchpad and has kept his finger for a certain time stationary. Mit dem Eintritt wird eine Zeitbeschränkung gestartet. With the entry of a time limit is started. Diese dient zur Bestimmung, wann ein langes Drückereignis erzeugt werden soll. This is used to determine when a long press event to be generated. Mit dem Eintritt wird auch die Ausgangsposition der Berührung gespeichert. With the entry and the starting position of the contact is stored. Dies dient zur Bestimmung, ob der Benutzer seinen Finger bewegt hat. This is used to determine whether the user has moved his finger. In diesem Zustand wird auf ein Ablaufen der Zeitbeschränkung geprüft, wobei die Distanz von der Ausgangsposition der Berührung berechnet wird. In this state, it is checked on an expiration of the time limit, the distance from the starting position of the touch is computed. Wenn die Zeitbeschränkung abläuft, wird ein langes Drückereignis erzeugt und tritt die Zustandsmaschine in den Wartezustand für eine Wiederholung oder in den abgeschlossenen Drückzustand ein. If the time limit expires, a long press event is generated, and enters the state machine to the waiting state for a repeat or in the closed state, a push. Wenn der Benutzer seinen Finger über mehr als eine spezifizierte Distanz von der Ausgangsposition der Berührung bewegt, wird ein Ziehereignis erzeugt und tritt die Zustandsmaschine in den Wartezustand für ein Ziehen ein. If the user moves his finger over more than a specified distance from the initial position of the touch, a drag event is generated, and takes the state machine to the waiting state for a drawing. Wenn der Benutzer die Berührung beendet, erzeugt die Zustandsmaschine ein Beendigungsereignis und tritt in den Ruhezustand ein. If the user releases the touch, the state machine generates a completion event, and enters the idle state. Wenn der Benutzer die Berührungsfläche mit zwei Fingern drückt, erzeugt die Zustandsmaschine ein Mehrfachberührungsereignis und tritt in den Mehrfachberührungszustand ein. When the user presses the touch surface with two fingers, the state machine generates a multi-touch event, and enters into the multi-touch state. Der Zeitbeschränkungsparameter in diesem Zustand bestimmt, wie lange der Finger des Benutzers stationär bleiben muss, bevor zu dem Wartezustand für eine Wiederholung oder zu dem abgeschlossenen Wartezustand übergegangen wird. The time limit parameter in this state determines how long must remain stationary the user's finger, before moving on to the waiting state for any repeat or to the closed hold. Der Bewegungsparameter in diesem Zustand bestimmt, wie weit der Benutzer seinen Finger bewegen muss, um ein Ziehereignis zu erzeugen und in den Wartezustand für ein Ziehen einzutreten. The motion parameters in this state determines how far the user has to move his fingers to produce a drag event and enter the wait state for a drawing. Die maximale Zeitdauer ab der ersten Berührung für die Erzeugung eines Ereignisses in diesem Zustand entspricht der Summe der Zeitbeschränkungen des Berührungszustands, des Wartezustands für ein schnelles Ziehen (Flick), des Wartezustands für ein Ziehen, des kurzen Wartezustands und des langen Wartezustands. The maximum period of time from the first touch for the production of an event in this state corresponds to the sum of the time limitations of the touch state, the waiting state for a quick drawing (Flick), the waiting state for a drawing, of the short delay condition, and the long wait state.
  • Der Wartezustand für eine Wiederholung ist dafür vorgesehen, dass ein Benutzer die Berührungsfläche gedrückt hat und seinen Finger für eine bestimmte Zeitdauer stationär gehalten hat. The state of waiting for a repeat is intended that a user has pressed the touchpad and has kept his finger for a certain period of time stationary. Mit dem Eintritt in den Zustand wird eine Zeitbeschränkung gestartet. By entering the state of a time limit is started. Dies dient zur Bestimmung, wann ein wiederholtes Drückereignis erzeugt werden soll. This is used to determine when a repeated push event is to be generated. Mit dem Eintritt wird auch die Ausgangsposition der Berührung gespeichert. With the entry and the starting position of the contact is stored. Dies dient zur Bestimmung, ob der Benutzer seinen Finger bewegt hat. This is used to determine whether the user has moved his finger. In diesem Zustand wird auf ein Ablaufen der Zeitbeschränkung geprüft und wird die Distanz von der Ausgangsposition der Berührung berechnet. In this state, it is checked on an expiration of the time limit and the distance from the starting position of the touch is computed. Wenn die Zeitbeschränkung abläuft, wird ein wiederholtes Drückereignis erzeugt und tritt die Zustandsmaschine in den Wiederholungszustand ein. If the time limit expires, a repeated pressing event is generated and takes the state machine to the repeat state. Wenn der Benutzer seinen Finger über mehr als eine spezifizierte Distanz von der Ausgangsposition der Berührung bewegt, wird ein Ziehereignis erzeugt und tritt die Zustandsmaschine in den Wartezustand für ein Ziehen ein. If the user moves his finger over more than a specified distance from the initial position of the touch, a drag event is generated, and takes the state machine to the waiting state for a drawing. Wenn der Benutzer die Berührung beendet, erzeugt die Zustandsmaschine ein Beendigungsereignis und tritt in den Ruhezustand ein. If the user releases the touch, the state machine generates a completion event, and enters the idle state. Wenn der Benutzer die Berührungsfläche mit zwei Fingern drückt, erzeugt die Zustandsmaschine ein Mehrfachberührungsereignis und tritt in den Mehrfachberührungszustand ein. When the user presses the touch surface with two fingers, the state machine generates a multi-touch event, and enters into the multi-touch state. Der Zeitbeschränkungsparameter in diesem Zustand bestimmt, wie lange der Finger des Benutzers stationär bleiben muss, bevor zu dem Wiederholungszustand übergegangen wird. The time limit parameter in this state determines how long the user's finger must remain stationary before moving on to the retry state. Der Bewegungsparameter in diesem Zustand bestimmt, wie weit der Benutzer seinen Finger bewegen muss, um ein Ziehereignis zu erzeugen und in den Wartezustand für ein Ziehen einzutreten. The motion parameters in this state determines how far the user has to move his fingers to produce a drag event and enter the wait state for a drawing. Die maximale Zeitdauer ab der ersten Berührung für die Erzeugung eines Ereignisses in diesem Zustand entspricht der Summe der Zeitbeschränkungen des Berührungszustands, des Wartezustands für ein kurzes Ziehen (Flick), des Wartezustands für ein Ziehen, des kurzen Wartezustands, des langen Wartezustands und des Wartezustands für eine Wiederholung. The maximum period of time from the first touch for the production of an event in this state corresponds to the sum of the time limitations of the touch state, the waiting state for a short dragging (flick), the waiting state for a drawing, of the short waiting state, the long waiting state and the waiting state for a repetition.
  • Der Wiederholungszustand ist dafür vorgesehen, dass der Benutzer die Berührungsfläche gedrückt hat und seinen Finger für eine bestimmte Zeitdauer stationär gehalten hat. The repeat state is intended that the user has pressed the touchpad and has kept his finger for a certain period of time stationary. Mit dem Eintritt wird eine Zeitbeschränkung gestartet. With the entry of a time limit is started. Dies dient zur Bestimmung, wann ein wiederholtes Drückereignis erzeugt werden soll. This is used to determine when a repeated push event is to be generated. Mit dem Eintritt wird auch die Ausgangsposition der Berührung gespeichert. With the entry and the starting position of the contact is stored. Dies dient zur Bestimmung, ob der Benutzer seinen Finger bewegt hat. This is used to determine whether the user has moved his finger. In diesem Zustand wird der Ablauf der Zeitbeschränkung geprüft und wird die Bewegungsdistanz von der Ausgangsposition der Berührung berechnet. In this state, the expiry of the time limit is checked and the movement distance is calculated from the starting position of the touch. Wenn die Zeitbeschränkung abläuft, wird ein wiederholtes Drückereignis erzeugt. If the time limit expires, a repeated pressing event is generated. Wenn der Benutzer seinen Finger über mehr als eine spezifizierte Distanz von der Ausgangsposition der Berührung bewegt, wird ein Ziehereignis erzeugt und tritt die Zustandsmaschine in den Wartezustand für ein Ziehen ein. If the user moves his finger over more than a specified distance from the initial position of the touch, a drag event is generated, and takes the state machine to the waiting state for a drawing. Wenn der Benutzer die Berührung beendet, erzeugt die Zustandsmaschine ein Lösungsereignis und tritt in den Ruhezustand ein. If the user releases the touch, the state machine generates a solution event and enters the idle state. Wenn der Benutzer die Berührungsfläche mit zwei Fingern drückt, erzeugt die Zustandsmaschine ein Mehrfachberührungsereignis und tritt in den Mehrfachberührungszustand ein. When the user presses the touch surface with two fingers, the state machine generates a multi-touch event, and enters into the multi-touch state. Der Zeitbeschränkungsparameter in diesem Zustand bestimmt, wie lange der Finger des Benutzers stationär bleiben muss, bevor ein wiederholtes Drückereignis erzeugt wird. The time limit parameter in this state determines how long the user's finger must remain stationary before a repeated push event is generated. Der Bewegungsparameter in diesem Zustand bestimmt, wie weit der Benutzer seinen Finger bewegen muss, um ein Ziehereignis zu erzeugen und in den Wartezustand für ein Ziehen einzutreten. The motion parameters in this state determines how far the user has to move his fingers to produce a drag event and enter the wait state for a drawing. Die maximale Zeitdauer ab der ersten Berührung für die Erzeugung eines Ereignisses in diesem Zustand entspricht der Summe der Zeitbeschränkungen des Berührungszustands, des Wartezustands für ein schnelles Ziehen (Flick), des Wartezustands für ein Ziehen, des kurzen Wartezustands, des langen Wartezustands und des Wiederholungszustands. The maximum period of time from the first touch for the production of an event in this state corresponds to the sum of the time limitations of the touch state, the waiting state for a quick drawing (Flick), the waiting state for a drawing, of the short waiting state, the long waiting state and the repeat state.
  • Der abgeschlossene Drückzustand ist dem Drückzustand der ersten und der zweiten Ausführungsform ähnlich. The closed state of compression is similar to the pressing state of the first and the second embodiment. Mit dem Eintritt wird die Ausgangsposition der Berührung gespeichert. With the entry of the starting position of the touch is stored. Dies dient zur Bestimmung, ob der Benutzer seinen Finger bewegt hat. This is used to determine whether the user has moved his finger. In diesem Zustand wird die Bewegungsdistanz von der Ausgangsposition der Berührung berechnet. In this state, the moving distance is calculated from the starting position of the touch. Wenn der Benutzer seinen Finger über mehr als eine spezifizierte Distanz von der Ausgangsposition der Berührung bewegt hat, wird ein Ziehereignis erzeugt und tritt die Zustandsmaschine in den Wartezustand für ein Ziehen ein. If the user has moved his finger over a specified distance from the initial position of the touch, a drag event is generated, and takes the state machine to the waiting state for a drawing. Wenn der Benutzer die Berührung beendet, erzeugt die Zustandsmaschine ein Lösungsereignis und tritt in den Ruhezustand ein. If the user releases the touch, the state machine generates a solution event and enters the idle state. Wenn der Benutzer die Berührungsfläche mit zwei Fingern drückt, erzeugt die Zustandsmaschine ein Mehrfachberührungsereignis und tritt in den Mehrfachberührungszustand ein. When the user presses the touch surface with two fingers, the state machine generates a multi-touch event, and enters into the multi-touch state. Der Bewegungsparameter in diesem Zustand bestimmt, wie weit der Benutzer seinen Finger bewegen muss, um ein Ziehereignis zu erzeugen und in den Wartezustand für ein Ziehen einzutreten. The motion parameters in this state determines how far the user has to move his fingers to produce a drag event and enter the wait state for a drawing. Es ist kein Limit dafür vorgegeben, wie lange es dauern kann, bevor in diesem Zustand ein Ereignis erzeugt wird. The default is no limit to how long it can take before an event is generated in this state.
  • Es ist zu beachten, dass nicht alle in It should be noted that not all in 3 3 gezeigten Übergänge in Bezug auf den Drücksuperzustand gleichzeitig aktiv sind. shown transitions relative to the compression Super state are simultaneously active. Jeder der Drücksubzustände kann bei Bedarf deaktiviert werden. Each of the Drücksubzustände can be disabled if required. Dann werden die internen Pfade bestimmt, über die die Subzustände aktiviert werden. Then the internal paths are determined on the sub-states are activated. Wenn zum Beispiel ein kurzes Drücken und ein wiederholtes Drücken aktiviert sind, aber ein langes Drücken deaktiviert ist, dann verläuft ein Pfad in den Superzustand zu dem kurzen Wartezustand. For example, if a short press and a repeated pressing are enabled, but a long press is deactivated, a path extending in the super state to the short waiting state. Der lange Wartezustand wird in diesem Fall übersprungen, und die Maschine geht zu dem Wartezustand für eine Wiederholung über. The long wait state is skipped in this case, and the machine goes for a repeat to the waiting state.
  • Es ist zu beachten, dass die erste Ausführungsform auch derart modifiziert werden kann, dass ein Drücksuperzustand wie oben mit Bezug auf It should be noted that the first embodiment may also be modified such that a pressing state on Super above with reference 3 3 beschrieben vorgesehen wird, wobei aber die Merkmale für eine Mehrfachberührung weggelassen werden. is provided as described, but with the characteristics for a multi-touch will be omitted.
  • Die Zustandsmaschinen der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform sind einfach und effektiv, lassen sich aber nicht gut für komplexere Gestenkombinationen skalieren, insbesondere wenn es sich um Mehrfachberührungen handelt. The state machines of the first, second and third embodiments are simple and effective, but can not be good for complex gesture combinations scale, especially when it comes to multiple touches. Es soll hier zum Beispiel eine Geste betrachtet werden, in der ein Benutzer einen Finger auf die Berührungsfläche hält und mit einem zweiten Finger auf die Fläche tippt (eine „Drück- und Tippgeste). It is here, for example, a gesture is considered in which a user holds a finger on the contact surface and having a second finger on the surface of taps (a "push and tap gesture). Dazu benötigt der Mehrfachberührungszustand in der Zustandsmaschine der zweiten Ausführungsform mehrere Subzustände, um die Position, die Dauer und die Bewegung der zwei Berührungen zu verfolgen. For this, the multi-touch state requires several substates in the state machine of the second embodiment, in order to track the position, duration, and the motion of the two touches.
  • Es wäre deshalb auch schwierig, die Zustandsmaschine der zweiten Ausführungsform für die Handhabung von Gesten mit mehr als zwei Berührungen zu erweitern. It would also be difficult, therefore, to extend the state machine of the second embodiment for handling gestures with more than two touches. Die Komplexität der Zustandsmaschine würde mit jeder zusätzlichen Berührung stark zunehmen. The complexity of the state machine would increase significantly with each additional contact.
  • Diese Beschränkungen werden durch eine vierte Ausführungsform der Erfindung beseitigt, in welcher der Mehrfachberührungszustand aus der Zustandsmaschine der zweiten Ausführungsform entfernt ist, um eine einfache Einfachberührungs-Zustandsmaschine gemäß der ersten Ausführungsform wie in These limitations are eliminated by a fourth embodiment of the invention in which the multi-touch state is removed from the state machine of the second embodiment, a simple single touch state machine of the first embodiment as shown in 1 1 gezeigt vorzusehen. shown provide. Eine Einfachberührungs-Zustandsmaschine dieser Art kann alle erforderlichen Informationen aus einer einfachen Berührung verfolgen. A single touch state machine of this kind can track all necessary information from a simple touch. Mehrere Einfachberührungs-Zustandsmaschinen werden dann miteinander kombiniert, um Mehrfachberührungsgesten zu handhaben, sodass also keine komplexeren Mehrfachberührungs-Zustandsmaschinen erzeugt werden müssen, die dem Ansatz der zweiten Ausführungsform folgen. More single touch state machines are then combined in order to handle multi-touch gestures, ie so that no more complex multi-touch state machines must be generated following the approach of the second embodiment.
  • 4 4 zeigt eine Zustandsmaschine gemäß der vierten Ausführungsform auf der höchsten konzeptuelle Ebene. illustrates a state machine according to the fourth embodiment, at the highest conceptual level. In diesem Diagramm geben die x Berührungsblöcke jeweils die Einfachberührungs-Zustandsmaschine von In this diagram, the x contact blocks each indicate the single touch state machine 3 3 wieder. again. N derartige Zustandsmaschinen werden durch eine Nfachberührungs-Zustandsmaschine verarbeitet, um Nfachberührungsgesten zu erzeugen. N such state machines are processed by a Nfachberührungs state machine to generate Nfachberührungsgesten.
  • 5 5 zeigt den internen Aufbau der Nfachberührungs-Zustandsmaschine der zweiten Ausführungsform, die einen Ruhezustand und einen Berührungszustand umfasst. showing the internal structure of the Nfachberührungs state machine of the second embodiment that includes an idle state and a touching state. Wenn alle Berührungen getätigt werden, befindet sich die Zustandsmaschine in dem Nfachberührungs-Berührungszustand, während sie sich ansonsten in dem Nfachberührungs-Ruhezustand befindet. If all contacts are made, the state machine is in the Nfachberührungs-contact state while otherwise located in the Nfachberührungs hibernation. Die Zustandsmaschine kann Ereignisse in jedem Zustand erzeugen. The state machine may generate events in each state. Wenn sich zum Beispiel in dem Nfachberührungs-Berührungszustand alle Einfachberührung-Zustandsmaschinen in dem Wartezustand für ein Ziehen befinden, kann ein Nfachberührungs-Ziehereignis erzeugt werden, wenn eine der Zustandsmaschinen ein Ziehereignis erzeugt. For example, if in the Nfachberührungs-contact state are all single-touch state machines in the waiting state for a pull, a Nfachberührungs-drag event may be generated when the state machine generates a drag event.
  • 6 6 zeigt, wie dieser Ansatz verwendet werden kann, um eine äquivalente Funktion für die Zustandsmaschine der zweiten Ausführungsform von shows how this approach can be used to an equivalent function for the state machine of the second embodiment of 2 2 , aber mit einer einfacheren und skalierbaren Architektur vorzusehen. but to provide a simpler and more scalable architecture.
  • In diesem Beispiel werden die Berührung 1 und die Berührung 2 durch die Zweifachberührungs-Zustandsmaschine verarbeitet, die den Abstand und den Winkel zwischen den Berührungen verfolgt und Streck-, Stauch- und Drehereignisse erzeugt, wenn sich der Abstand und/oder der Winkel zwischen den Berührungen ändert. In this example, the contact 1 and contact 2 are processed by the two-touch state machine that tracks the distance and the angle between the contacts and generates stretching, swaging and rotational events when the distance and / or the angle between the contacts changes.
  • Diese Zustandsmaschine kann auch komplexere Gesten wie etwa die zuvor beschrieenen Drück- und Tippgesten erzeugen. This state machine can produce more complex gestures such as the previously beschrieenen push and do gestures. Dies kann unter Verwendung einer Kombination aus den Zuständen und erzeugten Ereignissen der zwei Eingangszustandsmaschinen bewerkstelligt werden. This can be accomplished using a combination of the states and events generated of the two input state machines. Wenn eine Zustandsmaschine den Zustand „Drücken” aufweist, und die andere das Ereignis „Tippen” erzeugt hat, dann kann die Zweifachberührungs-Zustandsmaschine ein „Drück- und Tippereignis” erzeugen. If a state machine having the state "pressing", and the other generated the event "jogging", then the double touch state machine may generate a "push and tip event".
  • Ähnliche Kombinationen können verwendet werden, um Ereignisse wie etwa die folgenden zu erzeugen: Similar combinations can be used to generate events such as the following:
    • • Drücken und doppeltes Tippen • Press and double tap
    • • Ziehen und Tippen • Drag and Tap
    • • Drücken und schnelles Ziehen (Flick) • Press and drag quickly (Flick)
    • • Ziehen mit zwei Fingern • Drag two fingers
    • • andere Kombinationen von Zuständen und Ereignissen • other combinations of conditions and events
  • 7 7 zeigt, wie derselbe Ansatz verwendet werden kann, um Gesten mit drei Berührungen zu handhaben. shows how the same approach can be used to handle three gestures with touch. Die Figur zeigt drei mögliche Dreifachberührungsgesten. The figure shows three possible triple touch gestures. Wenn sich in dem Dreifachberührungs-Berührungszustand alle Einfachberührungs-Zustandsmaschinen in dem Wartezustand für ein Ziehen befinden, dann kann die Dreifachberührungs-Zustandsmaschine ein Dreifachberührungs-Ziehereignis erzeugen, wenn eine beliebige Einfachberührungs-Zustandsmaschine ein Ziehereignis erzeugt. If all single touch state machines are in the three-touch touch state in the wait state for a drawing, then the triple touch state machine can produce a triple touch drag event when any single touch state machine generates a drag event.
  • Die Figur zeigt auch, wie die Zustandsmaschine eine Situation erfassen kann, in welcher der Benutzer zwei Berührungen auf der Berührungsfläche aufweist, wobei er dann mit einem dritten Finger tippt. The figure also shows how the state machine may detect a situation in which the user has two touches on the touch surface, he then types with a third finger. Dies kann zum Beispiel in einer Anwendung verwendet werden, in der zwei Finger zum Drehen eines angezeigten Bildes verwendet werden und das angezeigte Bild durch ein Tippen mit einem dritten Finger vergrößert wird. This can be used, for example in an application used in the two fingers for rotating a displayed image and the displayed image by a touch with a third finger is increased. Dieselbe Zustandsmaschine kann auch verwendet werden, um einfach ein doppeltes Tippen für ein Verkleinern des angezeigten Bildes zu erfassen. The same state machine can also be used to easily capture a double tap on one of the displayed image zoom.
  • Ein Hauptvorteil des Ansatzes der vierten Ausführungsform besteht darin, dass dieselbe Codebasis für die Handhabung von Einfachberührungen verwendet wird, wobei Zweifachberührungen, Dreifachberührungen oder auch noch größere Mehrfachberührungen unter Verwendung eines separaten und zusätzlichen Codes verarbeitet werden. A major advantage of the approach of the fourth embodiment is that the same code base is used for the handling of single contacts, said double touches, triple touching or even larger multiple touches are processed using a separate and additional codes. Der Ansatz ist also skalierbar und modular und bringt damit die üblichen Vorteile hinsichtlich eines reduzierten Programmieraufwands und einer höheren Zuverlässigkeit mit sich. The approach is therefore scalable and modular and brings the usual benefits in terms of reduced programming time and higher reliability.
  • Im Folgenden wird eine geeignete Hardware-Plattform für die Einbindung der Gestenerkennungs-Zustandsmaschine gemäß der Erfindung beschrieben. In the following, a suitable hardware platform for the integration of the gesture recognition state machine will be described according to the invention. Die Hardware-Plattform ist aus der weiter oben genannten The hardware platform is out of the above mentioned US 2007/0279395 A1 US 2007/0279395 A1 übernommen. accepted.
  • 8 8th ist eine schematische Draufsicht auf wichtige Teile eines Elektrodenmusters für einen 2DCT, wobei das Elektrodenmuster einen empfindlichen Bereich für die Einrichtung definiert. is a schematic plan view of important parts of an electrode pattern for a 2DCT, wherein the electrode pattern defines a sensitive region for the device. Die Elektroden sind auf einem nicht eigens gezeigten Substrat angeordnet, das eine Oberfläche aufweist, die in der Zeichnungsebene liegt. The electrodes are arranged on a not specifically shown substrate having a surface which lies in the plane of the drawing. Das Substrat kann etwa aus einem flexiblen und transparenten Kunststoffmaterial wie etwa PET (Polyethylenterephthalat) ausgebildet sein. The substrate may be formed as a flexible and transparent plastic material such as PET (polyethylene terephthalate). Das Substrat ist allgemein isolierend. The substrate is generally insulating. Das Elektrodenmuster ist aus Indiumzinnoxid ausgebildet und weist einen Widerstand von einigen wenig hundert Ohm/Quadrat auf. The electrode pattern is formed of indium tin oxide and has a resistance of some few hundred ohms / square. Dabei handelt es sich um ein transparentes Material, das also für Anzeigeanwendungen oder andere Anwendungen geeignet ist, in denen eine darunter liegende Taste oder andere Schablone sichtbar sein soll. This is a transparent material, so that is suitable for display applications or other applications in which an underlying button or other template should be visible.
  • Allgemein kann das Elektrodenmuster hergestellt werden, indem ein geeignetes leitendes Material aufgetragen oder entfernt wird. Generally, the electrode pattern can be prepared by reacting a suitable conductive material is applied or removed. Das Auftragen kann zum Beispiel durch eine Gasphasenabscheidung oder ein Siebdrucken erfolgen. Application can be performed, for example, by a vapor deposition or screen printing. Die Entfernung kann zum Beispiel durch einen Laser oder durch ein chemisches Ätzen erfolgen. Distance can be done for example by a laser or by chemical etching.
  • Das Elektrodenmuster definiert y-Elektroden The electrode pattern defines y electrodes 10 10 , . 12 12 zum Bestimmen der y-Position und der x-Elektroden for determining the y-position and the x-electrodes 14 14 , . 16 16 , . 18 18 , . 20 20 , . 22 22 , . 24 24 zum Bestimmen der x-Position. for the x-position determining. Wie gezeigt, erstrecken sich die x-Elektroden und die y-Elektroden allgemein in der x-Richtung und sind in der y-Richtung miteinander verschränkt. As shown, the x electrodes and the y electrodes extend generally in the x-direction and are entangled with each other in the y-direction. Die y-Elektroden The y-electrodes 10 10 , . 12 12 sind als einfache Balken, dh als längliche Rechtecke, geformt, während die x-Elektroden are as simple beams, ie as elongated rectangles, formed while the x electrodes 14 14 - 24 24 jeweils sich verjüngende Dreiecksformen aufweisen. each have tapered triangular shapes.
  • Im Folgenden werden zuerst die x-Elektroden ausführlich beschrieben. Below the x electrodes are described in detail first. Darauf folgt eine Beschreibung der y-Elektroden. This is followed by a description of the y electrodes.
  • Die x-Elektroden lassen sich in drei Gruppen klassifizieren. The x-electrodes can be classified into three groups. Eine erste Gruppe von dreieckigen, sich verjüngenden Elektroden A first group of triangular, tapered electrodes 14 14 , . 24 24 ist auf der linken und der rechten Seite des empfindlichen Bereichs angeordnet. is arranged on the left and the right side of the sensitive area. Eine zweite Gruppe von dreieckigen Elektroden A second group of triangular electrodes 16 16 , . 22 22 mit einer sich doppelt verjüngenden Form ist derart angeordnet, dass sich die Elektroden jeweils von der linken und der rechten Seite des empfindlichen Bereichs nach innen zu der Mitte hin erstrecken. with a tapered double form is arranged such that the electrodes extend respectively from the left and right sides of the sensitive area inwardly toward the center.
  • Eine dritte Gruppe von x-Elektroden A third group of x-electrodes 18 18 , . 20 20 erstreckt sich jeweils von einer Mittellinie each extending from a center line 26 26 links und nach rechts nach außen und sind einstückig ausgebildet. left and right to the outside and are integrally formed. Benachbarte Elemente der ersten und der zweiten Gruppe Adjacent elements of the first and the second group 14 14 , . 16 16 und and 24 24 , . 22 22 erstrecken sich gemeinsam in der x-Richtung über die äußeren Teile I und IV des empfindlichen Bereichs zur linken und rechten Seite des empfindlichen Bereichs. jointly extend in the x-direction over the outer parts I and IV of the sensitive area to the left and right side of the sensitive region. Und benachbarte Elemente der zweiten und dritten Gruppen And adjacent elements of the second and third groups 16 16 , . 18 18 und and 22 22 , . 20 20 erstrecken sich in der x-Richtung über innere Teile II und III des empfindlichen Bereichs auf beiden Seiten der Mittellinie. extend in the x-direction over internal parts II and III of the sensitive region on both sides of the center line.
  • Auf diese Weise bildet jedes benachbarte Paar von sich gemeinsam erstreckenden x-Elektroden der ersten und der zweiten Gruppe oder der zweiten und der dritten Gruppe einen so genannten Schieber. In this manner, each adjacent pair of coextensive x-electrodes of the first and the second group or the second and the third group a so-called slide forms. Es ist zu beachten, dass die Elektrodenelemente in geeigneter Weise in Entsprechung zu der Betätigungseinrichtung wie etwa einen Finger geformt und dimensioniert sind, um ein ratiometrisches, kapazitives Signal über die Länge der wechselseitigen Erstreckung in der x-Richtung vorzusehen, sodass sie also einander in der x-Richtung überlappen. It should be noted that the electrode elements such as molded a finger and dimensioned in a suitable manner corresponding to the actuator to provide a ratiometric capacitive signal over the length of the mutual extension in the x-direction, so that they therefore another in the x-direction overlap.
  • Die linken sich doppelt verjüngenden x-Elektroden The left doubly tapering x-electrodes 16 16 sind alle über eine elektrische Leitung are all via an electrical line 30 30 , die sich in der y-Richtung am linken Rand des empfindlichen Bereichs nahe der linken Kante der x-Elektroden Extending in the y-direction on the left side of the sensitive area near the left edge of the x-electrodes 16 16 erstreckt, mit einer externen Leitung X1 verbunden. extends, connected to an external line X1. Es ist zu beachten, dass die sich doppelt verjüngenden Elektroden an ihren linken Enden Anschlussbereiche It should be noted that the doubly tapered electrodes at their left ends lands 33 33 aufweisen, um diese externe Verbindung zu unterstützen. have to support this external connection.
  • Die linken sich verjüngenden x-Elektroden The left tapering x-electrodes 14 14 sind alle über eine elektrische Leitung are all via an electrical line 32 32 , die in der y-Richtung an dem linken Rand des empfindlichen Bereichs in der Nähe der linken Kante der x-Elektroden That in the y-direction on the left side of the sensitive region in the vicinity of the left edge of the x-electrodes 14 14 verläuft, mit einer externen Leitung X2 verbunden. runs, connected to an external line X2.
  • Die sich verjüngenden x-Elektroden The tapering x-electrodes 18 18 und and 20 20 , die von der Mittellinie That from the center line 26 26 erstrecken, sind natürlich alle mit der Mittellinie verbunden und sind über die Mittellinie extend, of course, are all connected to the centerline and are on the center line 26 26 in einem elektrischen Kontakt mit dem Rand des empfindlichen Bereichs. in electrical contact with the edge of the sensitive area. Eine externe Leitung X3 ist über eine elektrische Leitung An external line X3 via an electrical line 34 34 , die mit der Basis der Mittellinie That the base of the center line 26 26 in Kontakt ist, mit der Mittellinie verbunden. Is connected with the center line in contact.
  • Die rechten sich verjüngenden x-Elektroden The right tapered x-electrodes 24 24 sind alle über eine elektrische Leitung are all via an electrical line 36 36 , die in der y-Richtung an dem rechten Rand des empfindlichen Bereichs nahe der rechten Kante der x-Elektroden That in the y direction at the right edge of the sensitive area near the right edge of the x-electrodes 24 24 verläuft, mit einer externen Leitung X4 verbunden, ähnlich wie die entsprechenden linken x-Elektroden runs, connected to an external line X4, similar to the corresponding left x-electrodes 14 14 . ,
  • Die rechten sich doppelt verjüngenden x-Elektorden The right to double tapering x-Elektorden 22 22 sind alle über eine elektrische Leitung are all via an electrical line 38 38 , die in der y-Richtung an dem rechten Rand des empfindlichen Bereichs nahe der rechten Kante der x-Elektorden That in the y direction at the right edge of the sensitive area near the right edge of the x-Elektorden 22 22 verläuft, mit einer externen Leitung X5 verbunden, ähnlich wie die entsprechenden linken x-Elektroden runs, connected to an external line X5, similar to the corresponding left x-electrodes 16 16 , wobei vergrößerte Kontaktflächen , Wherein increased contact surfaces 39 39 verwendet werden. be used.
  • Auf diese Weise sind die x-Elektroden In this way, the x electrodes 14 14 - 24 24 nach außen hin mit fünf externen Leitungen X1–X5 für ein Auslesen verbunden. toward connected to the outside with five external lines X1-X5 for reading.
  • Die y-Elektroden sind in zwei Sätze The y-electrodes are in two sets 10 10 und and 12 12 links und rechts von der Mittellinie left and right of the center line 26 26 aufgeteilt. divided up. Wie weiter oben genannt, weisen sie eine einfache Balkenform auf und sind zwischen benachbarten Sätzen von x-Elektroden As mentioned above, they have a simple bar shape and are between adjacent sets of x-electrodes 14 14 , . 16 16 , . 18 18 auf der linken Seite und on the left side and 20 20 , . 22 22 , . 24 24 auf der rechten Seite angeordnet. disposed on the right side. Die y-Elektroden The y-electrodes 10 10 und and 12 12 sind in vertikal benachbarten Sätzen durch elektrische Leitungen miteinander verbunden, sodass die y-Auflösung des empfindlichen Bereichs auf eine vertikale Distanz beschränkt ist, die der vertikalen Erstreckung der verbundenen y-Elektroden entspricht. are connected by electric lines to each other, so that the y-resolution of the sensitive area is restricted to a vertical distance equal to the vertical extent of the associated y-electrodes in vertically adjacent sets. Die Verkettung der y-Elektroden reduziert die y-Auflösung, wobei jedoch die Anzahl der externen Leitungen für die y-Elektroden klein gehalten wird. The concatenation of the y-electrodes reduces the y-resolution, but the number of external lines for the Y electrodes is kept small. In dem gezeigten Beispiel ist der unterste Satz von y-Elektroden, der aus vier Paaren von y-Elektroden besteht, mit einer elektrisch leitenden Schiene In the example shown, the lowermost set of y-electrodes, consisting of four pairs of y-electrodes with an electrically conductive rail 50 50 verbunden, die Teil einer externen Leitung Y1 ist. connected which is part of an external line Y1. Obwohl in der Figur nicht zu erkennen, ist jedes Paar von y-Elektroden auf derselben Höhe gemeinsam mit einer externen Umflaufschiene verbunden. Although not visible in the figure, each pair of y-electrodes connected at the same height, together with an external Umflaufschiene. Der nächste Satz besteht aus drei Paaren von y-Elektroden, wobei jedoch nur das erste Paar gezeigt ist, und ist mit einer Schiene The next set is composed of three pairs of y-electrodes, but only the first pair is shown, and is provided with a rail 52 52 für eine weitere externe Leitung Y2 verbunden. connected to a further external line Y2. Insgesamt sind sieben Sätze von y-Elektroden mit den entsprechenden externen Leitungen Y1–Y7 über assoziierte leitende Schienen verbunden. A total of seven sets of y-electrodes to the corresponding external lines Y1-Y7 via associated conductive bars are connected. Der y-Wert ist aus diesen sieben externen Leitungen genommen, die nur sieben Einheiten von y-Auflösung für einen einfachen Steueralgorithmus vorsehen, wobei jedoch eine größere y-Auflösung mit einer Interpolation zwischen benachbarten y-Leitungen erzielt werden kann. The y-value is taken out of these seven external lines which provide for only seven units of y-resolution for a simple control algorithm, but with a larger y-resolution can be achieved with an interpolation between adjacent y lines.
  • Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass der 2DCT eine quasi kontinuierliche x-Auflösung über Schieber in vier überlappenden Bereichen I–IV in der x-Richtung über die Breite des empfindlichen Bereichs in Kombination mit einer schrittweisen y-Auflösung über sich horizontal erstreckende Elektrodenstangen vorsieht, die in vertikal benachbarten Sätzen von 3 und 4 gemeinsam verbunden sind. In summary therefore say that the 2DCT provides a quasi-continuous x-resolution over slide in four overlapping regions I-IV in the x-direction across the width of the sensitive area in combination with a gradual y-resolution over horizontally extending electrode rods, which are connected together in vertically adjacent sets of 3 and 4. FIG. Insgesamt werden zwölf externe Leitungen verwendet, fünf für X und sieben für Y. A total of twelve external lines are used for five and seven X for Y.
  • Die Kombination aus der Mittellinie und den sich doppelt verjüngenden Elektroden gestattet, dass eine große Fläche des empfindlichen Bereichs in der x-Richtung eine große empfindliche Fläche vorsieht, die transparent und ohne externe Verbindungen außer am Rand vorgesehen werden kann. The combination of the center line and the doubly tapered electrode allows a large area of ​​the sensitive area in the x-direction provides a large sensitive surface which can be provided transparently without external connections other than at the edge. Weiterhin sind bei diesem Elektrodenaufbau die Handschatteneffekte nicht auffällig, weil eine Verschiebung des Zentrums des kapazitiven Signals von der physikalischen Position des Fingers durch die laterale Erstreckung der Elektroden begrenzt ist. Furthermore, the hand shadow effects are not noticeable in this electrode structure, since a shift of the center of the capacitive signal from the physical position of the finger by the lateral extent of the electrode is limited. Zum Beispiel kann eine Einrichtung mit einem empfindlichen Bereich mit einer Diagonalen von 6 Zoll (150 mm) auf der Grundlage dieses Aufbaus hergestellt werden. For example, can be produced on the basis of this structure, a device having a sensitive area with a diagonal of 6 inches (150 mm).
  • 9 9 ist eine Draufsicht mit einem Maßstab von ungefähr 1:1 (dh in Echtgröße) auf einen 2DCT mit dem Elektrodenmuster und einer ersten Schicht von Verbindungen am Rand des Elektrodenmusterbereichs für eine Verbindung mit den y-Elektroden. is a plan view with a scale of approximately 1: 1 (ie, in real size) to a 2DCT with the electrode pattern and a first layer of connections at the edge of the electrode pattern area for connection to the y-electrodes. Der Einfachheit halber ist der durch die vorausgehende schematische Ansicht gezeigte Bereich durch das mit einer doppelt gepunkteten Strichlinie umgebene Rechteck unten in der Figur gezeigt. For simplicity, the range shown by the preceding schematic view through surrounded with a double-dotted chain line rectangle at the bottom in the figure. Außerdem ist ein ungefähr maßstabsgetreuer Fingerumriss gezeigt. In addition, an approximately true to scale finger outline is shown.
  • Das allgemeine ITO-Elektrodenmuster bedeckt den Hauptteil des Substrats The general ITO electrode pattern covers the main part of the substrate 40 40 . , Das Muster in diesem Beispiel bedeckt einen rechteckigen Bereich, der dem Bereich des Berührungsbildschirms oder einer anderen Einrichtung entspricht, für die ein Erfassungsteil vorgesehen werden soll. The pattern in this example, covers a rectangular area corresponding to the area of ​​the touch screen or other device for which a detection part is to be provided. Die oben beschriebenen vier einander überlappenden Bereiche I–IV der x-Elektroden sind ebenfalls markiert. The four overlapping regions I-IV of the x-electrodes described above are also marked. Das Substrat the substrate 40 40 , das allgemein rechteckig ist, weist weiterhin eine vorstehende Lasche Which is generally rectangular, further includes a projecting tab 42 42 in der Mitte der linken Seite des Substrats auf. in the middle of the left side of the substrate. Die vorstehende Lasche The projecting tab 42 42 wird für eine externe Kontaktierung wie mit Bezug auf die folgende Figur beschrieben verwendet. is used as described for an external contact, such as by reference to the following figure. Auf der linken Seite des Substrats On the left side of the substrate 40 40 , dh auf der Seite neben der vorstehenden Lasche , Ie on the side next to the projecting tab 42 42 , sind sieben Gruppen von leitenden Schienen Are seven groups of conducting tracks 50 50 - 62 62 vorgesehen, die externe Leitungen Y1–Y7 für die y-Leitungen bilden, wobei die Leitungen Y2–Y7 jeweils über die Schienen provided form the external lines Y1-Y7 for the y-lines, the lines Y2-Y7, respectively on the rails 52 52 - 62 62 mit drei y-Elektroden verbunden sind und die Leitung Y1 vier y-Elektroden über die Schiene are connected to three y-electrodes and the line Y1 four y-electrodes on the rail 50 50 verbindet, sodass insgesamt combines, for a total of 22 22 y-Elektroden auf der linken Hälfte der Einrichtung, dh in der Hälfte links von der Mittellinie y-electrodes on the left half of the device, ie in the half to the left of the center line 26 26 , vorgesehen sind. are provided. Auf der rechten Seite ist eine genau entsprechende Anordnung mit On the right side an exactly corresponding arrangement is with 22 22 y-Elektroden jeweils in Dreiergruppen und einer untersten Vierergruppe vorgesehen. y electrodes respectively provided in threes and a lowermost group of four. Die Schienen The rails 50 50 - 62 62 der externen Leitungen Y1–Y7 auf der rechten Seite des Substrats erstrecken sich um das obere Ende des Substrats zu der linken Seite des Substrats, sodass die einander entsprechenden Paare auf der linken und der rechten Seite und die gemeinsam verbundenen Gruppen von Paaren von y-Elekroden über eine einzige leitende Schiene miteinander verbunden sind. the external lines Y1-Y7 on the right side of the substrate extend to the upper end of the substrate to the left side of the substrate so that the mutually corresponding pairs on the left and the right side and the common-connected groups of pairs of y-electrodes positioned are connected to each other via a single conductive rail.
  • 10 10 ist eine Draufsicht auf den 2DCT-Prototypen von is a plan view of the prototype of 2DCT 9 9 und zeigt das Elektrodenmuster und eine zweite Schicht von Verbindungen am Rand des Elektrodenmusterbereichs für die Verbindung der x-Elektroden und auch für die Verbindung der externen Leitungen der y-Elektroden mit dem y-Elektrodenverbindungen von and shows the electrode pattern and a second layer of connections at the edge of the electrode pattern area for the connection of the x-electrodes, and also for the connection of the external lines of the y-electrodes to the y-electrodes compounds of 9 9 . , Zwischen der ersten und der zweiten Schicht von Between the first and the second layer of 9 9 und and 10 10 ist eine Isolationsschicht angeordnet, die isolierende Bereiche vorsieht, um einen elektrischen Kontakt zwischen bestimmten Paaren von ersten und zweiten Verbindungsschichten zu verhindern, und weiterhin offene Bereiche vorsieht, um einen elektrischen Kontakt zwischen bestimmten anderen Paaren von ersten und zweiten Verbindungsschichten sicherzustellen. is disposed, providing the insulating regions to prevent electrical contact between certain pairs of first and second tie layers, and further provides for open areas in order to ensure an electrical contact between some other pairs of first and second interconnection layers, an insulating layer.
  • Im Folgenden werden zuerst die y-Elekroden beschrieben. The following are the y-electrodes positioned are described first. Sieben leitende Schienen Seven conducting rails 44 44 erstrecken sich parallel in der x-Richtung entlang des oberen Teils der vorstehenden Lasche the above extend in parallel in the x-direction along the top of tab 42 42 zu der linken Seite des Hauptbereichs des Substrats to the left side of the main portion of the substrate 40 40 . , Diese fächern sich dann auf und enden in einer vergrößerten Kontaktfläche This then fan out and end in an enlarged contact surface 46 46 direkt über einen Teil der Schienen directly over a portion of the rails 50 50 - 62 62 in der ersten Verbindungsschicht von in the first interconnection layer of 9 9 für jede der y-Elektrodenverbindungen Y1–Y7, sodass Signale zu und von jeder der y-Elektrodengruppen über die externen Kontaktschienen for each of the Y electrodes Y1-Y7 connections so that signals to and from each of the y-electrode groups on the external contact bars 44 44 ein- und ausgegeben werden können. on and can be issued. Es sind offene Bereiche in der Isolationsschicht an jedem Kontaktfeld There are open areas in the insulation layer at each contact field 46 46 vorgesehen, um einen elektrischen Kontakt zwischen jeder der Y1–Y7-Schienen provided to make electrical contact between each of the Y1-Y7-rails 44 44 auf der zweiten Verbindungsschicht und den Y1–Y7 Schienen on the second connection layer and the Y1-Y7 rails 50 50 - 62 62 in der ersten Verbindungsschicht vorzusehen. provided in the first interconnection layer. Außerdem sind isolierende Bereiche in der Isolationsschicht vorgesehen, die die Y1–Y7-Schienen dort bedecken, wo diese über dem ITO-Muster liegen, um die y-Elektorden auf der linken und auf der rechten Seite des Substrats zu kontaktieren. In addition, insulating regions in the insulating layer are provided to cover the Y1-Y7 rails where these are above the ITO pattern to the y-Elektorden to contact on the left and on the right side of the substrate.
  • Im Folgenden werden die x-Elektrodenverbindungen beschrieben. The following are the x-electrode connections are described. Die fünf elektrischen Leitungen The five electrical wires 30 30 - 38 38 für die externen Verbindungen X1–X5 wurden bereits mit Bezug auf for external connections X1-X5 are already on related 8 8th beschrieben und sind in der zweiten Verbindungsschicht des Prototypen von and are described in the second connection layer of the prototype of 11 11 gezeigt. shown. Wie gezeigt, sind die x-Elektrodenverbindungen vollständig auf der zweiten Verbindungsschicht vorgesehen, während die y-Elektrodenverbindungen zwischen der ersten und der zweiten Verbindungsschicht verteilt sind. As shown, the x-electrode connections are provided entirely on the second compound layer, while the y-electrode connections are distributed between the first and the second connecting layer. Die Schienen The rails 30 30 - 38 38 laufen um die untere Seite des Substrats running around the lower side of the substrate 40 40 und laufen dann in fünf parallelen Schienen zusammen, die sich zu der vorstehenden Lasche and then run together in five parallel rails to the preceding tab 42 42 erstrecken, wo sie mit den sieben parallelen y-Elektrodenverbindungen verbunden werden. extend, where they are connected to the seven parallel y-electrode connections. Es ist zu beachten, dass die x-Elekrodenverbindungsschienen und -felder, die vertikal auf jeder Seite des ITO-Bereichs nach oben verlaufen, um die x-Elekroden zu kontaktieren, durch die Isolationsschicht elektrisch von den y-Elektrodenverbindungsschienen isoliert sind. It should be noted that the x-Elekrodenverbindungsschienen and fields which extend vertically on each side of the ITO region upward to the x-electrodes positioned to contact, are electrically insulated by the insulating layer by the y-electrode connecting rails.
  • 11 11 ist eine schematische Ansicht auf Systemebene einer Mehrkanal-Sensorschaltung is a schematic system-level view of a multi-channel sensor circuit 140 140 für die Verwendung mit dem Berührungsbildschirm. for use with the touch screen. In dieser Figur ist die Sensorschaltung In this figure, the sensor circuit 140 140 mit fünf kapazitiven Elektrodeneingängen X1, X2, X3, X4 und X5 von den x-Elektroden und einem einzigen kapazitiven Elektrodeneingang Y n repräsentativ für die sieben y-Elektrodeneingänge gezeigt. with five inputs capacitive electrodes X1, X2, X3, X4 and X5 n of the x electrodes and a single electrode capacitive input Y representatively shown for the seven inputs y electrodes. In Wirklichkeit sind sieben derartige Leitungen vorgesehen, nämlich eine für jeden y-Elektrodeneingang, um die insgesamt zwölf Leitungen vorzusehen. In fact, seven such lines are provided, namely to provide the total of twelve lines for each y-electrode input. Eine Ladungssteuerleitung A charge control line 157 157 wird verwendet, um gleichzeitig alle kapazitiven Eingänge X1–X5 und Y1–Y7 über die mit einer Bezugsspannungsschiene is used to simultaneously all capacitive inputs X1-X5 and Y1-Y7 on to a reference voltage rail 158 158 verbundenen Ladeschalter related charge switch 156 156 aufzuladen. charge.
  • Die Kanäle X1–X5 und Y1–Y7 wirken zusammen, um Ladung wie in der Figur gezeigt zu den Ladungsdetektoren zu übertragen, indem eine einzelne Ladungssteuerleitung The channels X1 to X5 and Y1-Y7 cooperate as shown in the figure to transfer charge to the charge detectors using a single charge control line 163 163 verwendet wird, um die Entladungsschalter is used to control the discharge switch 162 162 für eine Entladung aller geladenen Elektroden zu betätigen. to operate for a discharge of all charged electrodes. Nach einer Übertragung oder einer Folge von Übertragungen wählt eine analoger Multiplexer After a transfer or a series of transfers selects an analog multiplexer 182 182 , welche der Ladungsdetektor-Kondensatorausgaben zu dem Verstärker Which of the capacitor charge detector outputs to the amplifier 184 184 und dem Analog/Digital-Wandler and the analog / digital converter 186 186 zu geben ist. to give.
  • Außerdem wird ein Array von Rücksetzschaltern In addition, an array of reset switches 188 188 , die durch eine Rücksetzsteuerleitung , By a reset control line 190 190 gesteuert werden, nach jeweils einem Impuls oder einer Folge von Impulsen aktiviert, um die kapazitiven Eingaben auf einen bekannten Bezug (z. B. auf die Erde) zu setzen. be controlled, enabled after each pulse or a series of pulses, to set the input capacitance to a known reference (z. B. on the ground). Die x-Kanäle X1–X5 müssen betrieben werden und die Signale müssen verarbeitet werden, um die von diesen Signalen zu erhaltenden ratiometrischen Informationen zu berücksichtigen. The x-channels X1-X5 must be operated and signals must be processed in order to be considered to be obtained from these signals ratiometric information.
  • Eine Datenverarbeitung findet dann auf den digitalisierten Ladungsdetektor-Kondensatorausgaben statt. A data processing then takes place on the digitized charge detector capacitor spending. Diese Ausgaben werden in eine Verarbeitungseinheit These outputs are in a processing unit 188 188 eingegeben, die einen Mikroprozessor und optional einen Mikrocontroller für die Verarbeitung auf einer unteren Ebene enthält. input, which includes a microprocessor and, optionally, a microcontroller for processing at a lower level.
  • In einer ersten Verarbeitungsstufe/-einheit In a first stage of processing / unit 190 190 , die als Berührungskoordinaten-Bestimmungsstufe-/einheit bezeichnet wird, werden die digitalisierte Ladungsdetektor-Kondensatorausgaben gesammelt und als keine, eine oder mehrere gleichzeitige Berührungen an definierten x,y-Positionen auf dem 2DCT für jede wiederholte Erfassung, jeden Rahmen oder jedes Abtastungsintervall interpretiert. Which is referred to as a touch coordinate Bestimmungsstufe- / unit, the digitized charge detector capacitor outputs are collected and interpreted as none, one or more simultaneous touches at defined x, y-positions on the 2DCT for each repeated recording, each frame or each sampling interval. Die Berührungskoordinaten-Bestimmungsstufe/-einheit The touch coordinate determination level / unit 190 190 weist einen Ausgang auf, der betrieben werden kann, um den analogen Multiplexer has an output that can be operated to the analog multiplexer 182 182 zu steuern und um die Ladungsdetektor-Kondensatorausgaben zu durchlaufen, wodurch die Rohdaten aus jeder der x,y-Sensorknotenkombinationen erhalten werden. to control and to traverse the load detector outputs capacitor, whereby the raw data from each of the x, y sensor node combinations are obtained. Diese Daten, dh die Berührungskoordinaten jeder Probe, werden als Berührungsdatensätze bezeichnet. This data, that is, the touch coordinates of each sample are referred to as touch data sets.
  • In einer zweiten Verarbeitungsstufe/-einheit In a second processing stage / unit 192 192 , die als Berührungsverfolgungsstufe/-einheit bezeichnet wird, werden die Berührungsdatensätze für aufeinander folgende Proben analysiert, sodass Eingaben, die aus einer einzelnen sich von Probe zu Probe bewegenden Berührung resultieren, als solche identifiziert und von neuen Berührungen und vergangenen Berührungen unterschieden werden. Which is referred to as a touch tracking stage assembly / unit, the touch data sets for consecutive samples are analyzed, so that inputs that result from a single moving from sample to sample contact, identified as such, and distinguished from new touch and last touch is. Die aus der Berührungsverfolgungsstufe/-einheit ausgegebenen Daten sind in der Zeit gesammelte Ströme von x,y-Koordinaten und bestimmte über die Zeit verfolgte Berührungen. The data from the touch tracking stage assembly / unit are outputted in time collected streams of x, y coordinates and certain followed over time contacts. Diese können in einer Tabellenform gespeichert und/oder wiedergegeben werden. These can be stored in a table form and / or reproduced.
  • Wenn diese Daten in eine dritte Verarbeitungsstufe/-einheit If this data in a third processing step / unit 194 194 , die als Gestenerkennungsstufe/-einheit bezeichnet wird, eingegeben werden, wird eine Gestenerkennungsverarbeitung unter Verwendung des Zustandsmaschinencodes der Erfindung ausgeführt. are referred to as gesture recognition step / unit is input, a gesture recognition processing is performed using the state machine code of the invention. Die aus der Gestenerkennungsstufe/-einheit ausgegebenen Daten sind erkannte Gesten (einschließlich von einfachen Berührungen) und die Zeiten ihres Auftritts. The data from the gesture recognition step / unit issued are recognized gestures (including simple touch) and the times of their performance.
  • In einer vierten Verarbeitungsstufe/-einheit In a fourth processing stage / unit 196 196 werden die Daten zu den erkannten Gesten aus der dritten Stufe in einem Code einer höheren Ebene, gewöhnlich auf der Anwendungsebene, unter Umständen aber auch auf unteren Ebenen der Codierungshierarchie verwendet. the data to the recognized gesture from the third stage in a code of a higher level, but usually used at the application level, may also lower levels of the encoding hierarchy. Diese Gesten werden verwendet, um eine Funktion einer höheren Ebene auszulösen, wie etwa für die grafische Benutzerschnittstelle der Einrichtung und für das Springen zwischen Codeblöcken einer Anwendung. These gestures are used to trigger a function of a higher level, such as the graphical user interface of the device and for jumping between code blocks of an application.
  • Weitere geeignete kapazitive Hardware-Plattformen für die Erfassung von Berührungen werden zum Beispiel in Other suitable capacitive hardware platforms for the detection of touches, for example, in US 2005/0041018 A1 US 2005/0041018 A1 , . US 2007/0247443 A1 US 2007/0247443 A1 und and US 2007/0257894 A1 US 2007/0257894 A1 beschrieben, die Beispiele für passive kapazitive Sensoren angeben. described indicating examples of passive capacitive sensors. In dem vorliegenden Dokument wird der Kürze halber nur ein Beispiel wiedergegeben. In this document, for brevity, only one example is shown.
  • 12 12 zeigt schematisch einen Anzeigemonitor schematically shows a display monitor 901 901 und eine Eingabeeinrichtung and an input device 902 902 eines PC. a PC. In diesem Beispiel umfasst die Eingabeeinrichtung In this example, the input device includes 902 902 eine alphanumerische Tastatur an alphanumeric keyboard 903 903 , über die der Benutzer Zeichen in den PC eingibt, und ein Touchpad , Through which the user inputs characters to the PC, and a touchpad 904 904 . , Es ist zu beachten, dass das Touchpad It should be noted that the touchpad 904 904 eine separat zu der Tastatur a separately Keyboard 903 903 vorgesehene Einrichtung sein kann. may be envisaged establishment. Ein herkömmliches Computer-Touchpad kann auch eine Anzahl von „Maustasten” aufweisen, damit der Benutzer einen Cursor bedienen und Elemente auswählen kann, indem er auf eine der Maustasten klickt. A conventional computer touchpad may also have a number of "mouse buttons" for the user to operate a cursor and can select items by clicking on one of the mouse buttons. Obwohl man mit einem herkömmlichen Touchpad einen Cursor auf dem Display bewegen kann, indem man einen Finger über die Oberfläche des Touchpads bewegt, und auch eine Maustastenbetätigung vornehmen kann, indem man mit dem Finger auf die Oberfläche des Touchpads tippt, kann das herkömmliche Touchpad diese beiden Funktionen nicht gleichzeitig ausführen. Although it is possible with a conventional touchpad move a cursor on the screen by moving a finger across the touchpad and a mouse button is pressed can make by tapping with your finger on the touchpad, the conventional touchpad can these two not perform functions simultaneously. Es ist zu beachten, dass der PC auch in dem Anzeigemonitor It should be noted that the PC in the display monitor 901 901 enthalten sein kann und dass das Touchpad can be contained and that the touchpad 904 904 auch eine der Eingabeeinrichtungen eines Laptop-Computers sein kann. can also be one of the input devices of a laptop computer.
  • Das Touchpad the touchpad 904 904 gestattet, dass der Benutzer zwei separate Finger verwendet, um zwei verschiedene Funktionen des PC auszuführen. allows the user to use two separate finger to perform two different functions of the PC. Zum Beispiel kann der Benutzer einen auf dem Anzeigemonitor For example, the user can one on the display monitor 901 901 angezeigten Cursor unter Verwendung eines Fingers auf der Oberfläche des Touchpads bewegen, während er einen anderen Finger verwenden kann, um auf die Oberfläche des Touchpads displayed cursor using a finger on the touchpad to move while he can use another finger to the touchpad 901 901 ähnlich wie auf eine Maustaste zu tippen, um Elemente zu markieren. to type similar to a mouse button to select items. Dies kann zum Beispiel verwendet werden, um Dateien zu organisieren, wobei zuerst der auf dem Anzeigemonitor This can for example be used to organize files, first the on the display monitor 901 901 angezeigte Cursor mit einem ersten Finger auf der Oberfläche des Touchpads bewegt wird, bis er über der gewünschten Datei positioniert ist. displayed cursor having a first finger is moved on the surface of the touchpad, until it is positioned over the desired file. Die Datei wird dann markiert, indem ein zweiter Finger auf der Oberfläche des Touchpads platziert wird. The file is then marked by a second finger is placed on the surface of the touchpad. Die Datei wird dann zu einer anderen Position bewegt, indem der erste Finger über die Oberfläche des Touchpads bewegt wird, während der zweite Finger in Kontakt mit der Oberfläche des Touchpads gehalten wird. The file is then moved to another position by the first finger on the touchpad surface is moved while the second finger in contact with the surface of the touchpad is maintained. Wenn die Datei an der gewünschten neuen Position angelangt ist, wird der zweite Finger von der Oberfläche des Touchpads gelöst, wodurch die Markierung der Datei aufgehoben wird. If the file has reached the desired new position, the second finger is released from the surface of the touchpad, thereby marking the file is canceled. Es ist zu beachten, dass der zweite Finger in der vorstehenden Beschreibung auch gleichzeitig zu dem ersten Finger bewegt werden kann, sodass der Benutzer diese Funktion mit einer Hand ausführen kann. It should be noted that the second finger can be moved in the above description the same time to the first finger, so that the user can perform this function with one hand.
  • Eine weitere Funktion, die mit der vorliegenden Erfindung implementiert werden kann, ist die Fähigkeit, auf einem PC zu malen, wobei ein erster Finger als Pinsel verwendet wird und ein zweiter Finger verwendet wird, um die gewünschte Farbe aus einer auf dem Bildschirm angezeigten Farbpalette zu wählen. A further function that can be implemented with the present invention is the ability to paint on a PC, a first finger is used as a brush and a second finger is used to provide the desired color to from an on-screen color palette choose. Der erste Finger wird auf der Oberfläche des Touchpads The first finger is on the surface of the touchpad 904 904 verwendet, um einen herkömmlichen primären Cursor zum Malen eines Bildes auf dem Computer zu steuern, das dann auf dem Anzeigemonitor used to control a conventional primary cursor to paint an image on the computer, then on the display monitor 901 901 angezeigt wird. is shown. Dabei wird eine Farbpalette in Software implementiert und auf dem Anzeigemonitor Here, a color palette is implemented in software and on the display monitor 901 901 angezeigt, damit die Farben einfach ausgewählt werden können. displayed so the colors can be selected easily. Der Benutzer bewegt dazu einen sekundären Cursor über die gewünschte Farbe in der Palette, die dann durch ein Tippen auf das Touchpad The user moves to a secondary cursor over the desired color in the palette, then by a tap on the touchpad 904 904 mit dem zweiten Finger ausgewählt werden kann. can be selected with the second finger. Der Benutzer kann den sekundären Cursor auch verwenden, um neben der Farbe auch den Typ oder die Größe des Pinsels unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Methode zu ändern. The user can also use the secondary cursor to also change the type or size of the brush using the method described above, besides the color. Dadurch kann der Benutzer ein Bild freier malen, weil der Benutzer den primären Cursor (den Pinsel) immer über dem Bild halten kann. This allows users to draw pictures freely, because the user (the brush) can hold over the image the primary cursor always.
  • 13 13 zeigt schematisch ein Mobiltelefon schematically shows a mobile phone 905 905 mit einem Touchpadsensor with a Touchpadsensor 907 907 gemäß der vorliegenden Erfindung. according to the present invention. Der Touchpadsensor ist vor dem Display The front of the display is Touchpadsensor 906 906 vorgesehen, wobei das Display weiterhin durch den Benutzer betrachtet werden kann, während eine kapazitive Kopplung zwischen dem Finger des Benutzers oder einem Stift und dem Touchpadsensor provided, the display can still be viewed by the user, while a capacitive coupling between the user's finger or a pen and the Touchpadsensor 907 907 ermöglicht wird. is made possible. In diesem Beispiel kann der Benutzer die auf dem Display angezeigten Elemente unter Verwendung eines Fingers oder Stifts auf dem Touchpad auswählen und bewegen. In this example, the user can select and move the on the display elements using a finger or stylus on the touchpad. Das Touchpad ist mit dem Display zu einer Einheit integriert, sodass der „Cursor” der Bewegung des Fingers oder Stifts folgt. The touchpad is integrated with the display into one unit so that the "Cursor" follows the movement of the finger or stylus. Es können also dieselben Funktionen wie oben mit Bezug auf It may therefore the same features as above with respect to 12 12 beschrieben für das Beispiel von described for the example of 13 13 angewendet werden. be applied.
  • Alternativ hierzu kann die Fläche des Touchpads Alternatively, the surface of the touchpad 907 907 auch derart unterteilt sein, dass ein Bereich des Sensors nur für die Anzeige des Displays also be divided such that a range of the sensor only for the display of the display 906 906 verwendet wird, während ein anderer Bereich des Sensors nur als herkömmlicher Touchpadsensor verwendet wird, sodass der Benutzer in der oben beschriebenen Weise einen Cursor bewegen und Elemente wählen kann. while another region of the sensor is only used as a conventional Touchpadsensor, so that users can move a cursor in the manner described above and select elements is used.
  • Eine weitere Funktion, die mit der vorliegenden Erfindung implementiert werden kann, ist die Steuerung eines Spiels auf dem Mobiltelefon Another feature that can be implemented with the present invention is to control a game on the mobile phone 905 905 . , Obwohl das Touchpad Although the touchpad 907 907 dieselbe Fläche bedeckt wie das Display the same area covered as the display 906 906 , kann es derart unterteilt sein, dass Steuerelemente links und rechts von einem mittigen Anzeigebereich vorgesehen sind. , It may be divided such that controls the left and right are provided from a central display area. Der Benutzer kann zwei Finger oder Daumen jeweils auf der linken und rechten Seite des Touchpads The user can two fingers or thumb respectively on the left and right side of the touchpad 907 907 verwenden, um zwei verschiedene Funktionen eines Spiels zu steuern. use to control two different functions of a game. Zum Beispiel kann der linke Teil des Touchpads For example, the left part of the touchpad 907 907 eine Bewegungssteuerung für eine Bewegung nach oben, unten, links und rechts vorsehen, während der rechte Teil des Touchpads provide a movement control for movement up, down, left and right, while the right part of the touchpad 907 907 eine Reihe von Schaltflächen enthält. includes a number of buttons. Diese können zum Beispiel verwendet werden, um ein Spiel zu steuern, wobei die Bewegungssteuerung auf der linken Seite des Touchpads These can be used for example to control a game, the movement control on the left side of the touchpad 907 907 für das Lenken eines Fahrzeugs in einem Spiel verwendet wird, während die Schaltflächen auf der rechten Seite des Touchpads is used for steering a vehicle in a game, while the buttons on the right side of the touchpad 907 907 verwendet werden, um das Fahrzeug zu beschleunigen oder zu verlangsamen. be used to accelerate the vehicle or slow.
  • Es ist zu beachten, dass der beschriebene PC und das beschriebene Mobiltelefon lediglich beispielhafte Anwendungen sind, wobei die Erfindung auf viele verschiedene Geräte wie etwa Unterhaltungsgeräte, Telekommunikationsgeräte, Haushaltsgeräte und Kfz-Zubehörgeräte angewendet werden kann. It should be noted that the PC and described the phone described are exemplary applications only, and the invention can be applied to many different devices such as entertainment devices, telecommunications equipment, household appliances and automotive accessories devices.
  • Aus den vorstehenden Erläuterungen sollte deutlich geworden sein, dass ein kapazitives Berührungspaneel angegeben wird, das mehrere gleichzeitige Berührungen erfassen kann, die in eine Gesten-Zustandsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung eingegeben werden können. From the foregoing it should be apparent that a capacitive touch panel is provided which can detect multiple simultaneous touches that can be input to a gesture state machine according to the present invention.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. This list of references cited by the applicant is generated automatically and is included solely to inform the reader. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. The list is not part of the German patent or utility model application. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen. The DPMA is not liable for any errors or omissions.
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Claims (14)

  1. Berührungssensorvorrichtung, die umfasst: einen Sensor der einen empfindlichen Bereich aufweist, der sich in wenigstens einer Dimension erstreckt, und angeordnet ist, um Erfassungssignale in Reaktion auf die Nähe eines Objekts zu dem empfindlichen Bereich auszugeben, eine Positionsverarbeitungseinheit, die betrieben werden kann, um Positionen von Interaktionen mit dem empfindlichen Bereich aus einer Analyse der Erfassungssignale zu berechnen und eine zeitliche Abfolge von Daten auszugeben, die die Interaktionspositionen auf dem Sensor und damit die Berührungen angeben, und eine Gestenverarbeitungseinheit, die betrieben werden kann, um die zeitliche Abfolge von Daten zu analysieren und eine oder mehrere Gesten aus derselben zu unterscheiden, wobei die Gestenverarbeitungseinheit mit einem Gestenerkennungscode codiert ist, der eine Vielzahl von verknüpften Zustandsmodulen umfasst. Touch sensor device comprising: a sensor having a sensitive region extending in at least one dimension, and is arranged to output detection signals in response to the proximity of an object on the sensitive area, a position processing unit which can be operated to positions to be calculated by interactions with the sensitive region of an analysis of the detection signals and outputting a time sequence of data indicating the interaction positions in order to specify the contacts on the sensor and, and a gesture processing unit which can be operated to analyze the chronological sequence of data and one or more gestures to distinguish from the same, wherein the gesture processing unit is encoded with a gesture recognition code comprising a plurality of linked modules condition.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Zustandsmodulen ein Ruhezustandsmodul und eine Vielzahl von Gesteninterpretations-Zustandsmodulen umfasst, wobei zu Beginn einer Operation das Ruhezustandsmodul gestartet wird und von wenigstens einigen der Gesteninterpretations-Zustandsmodule zu demselben zurückgekehrt werden kann. Device according to claim 1, characterized in that the plurality of state modules comprises a hibernation module and a plurality of gesture interpretations-state modules, the hibernation module is started at the beginning of an operation and for the same of at least some of the gesture interpretation state modules can be returned.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Gesteninterpretations-Zustandmodulen ein Berührungszustandsmodul für einfache Berührungen umfasst, wobei der Ruhezustand die Steuerung in Reaktion auf eine Berührung zu dem Berührungszustand gibt. Device according to claim 2, characterized in that the plurality of gesture interpretations-state modules comprises a module for simple contact state touches, wherein the idle state is the controller in response to a touch to the touch state.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Gesteninterpretations-Zustandsmodulen wenigstens ein Mehrfachberührungs-Zustandsmodul umfasst, das betrieben werden kann, um mehrere gleichzeitige Berührungen zu verarbeiten, wobei die Gestenverarbeitungseinheit betrieben werden kann, um auf der Basis der Anzahl von gleichzeitigen Berührungen, die durch die zeitliche Abfolge von Daten zu diesem Zeitpunkt definiert werden, die Steuerung zu dem entsprechenden Berührungszustandsmodul zu geben. Device according to claim 2, characterized in that the plurality of gesture interpretations-state modules comprising a multi-touch-state module comprises at least which can be operated to process multiple simultaneous touches, the gesture processing unit can be operated on the basis of the number of simultaneous touches that are defined by the time sequence of data at this point to pass control to the corresponding contact state module.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mehrfachberührungs-Zustandsmodul für zwei gleichzeitige Berührungen und für drei gleichzeitige Berührungen vorgesehen ist. Device according to claim 4, characterized in that a multi-touch state module for two simultaneous touches, and for three simultaneous touches is provided.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Gesteninterpretations-Zustandsmodulen ein Drückzustandsmodul umfasst, zu dem die Steuerung von einem Berührungszustandsmodul gegeben werden kann, wenn eine Berührung mit einer Dauer von mehr als einer Schwelldauer in dem Berührungszustandsmodul erfasst wird. Device according to claim 2, characterized in that the plurality of gesture interpretations-state modules includes a pressing state module to which the control can be given by a state of contact module, when a touch having a duration of more than one times corresponding detected in the state of contact module.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drückzustand ein Superzustand ist, der mehrere Subzustände umfasst, um zwischen verschiedenen Drückdauern zu unterscheiden. Device according to claim 6, characterized in that the pressing condition is a super state comprising a plurality of sub-states to distinguish between various pressing times.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Gesteninterpretations-Zustandsmodulen eine Vielzahl von Zustandsmodulen umfasst, die betrieben werden können, um bewegungsbezogene Gesten zu erkennen, die aus einer oder mehreren bewegten Berührungen abgeleitet werden. Device according to claim 2, characterized in that the plurality of gesture interpretations-state modules comprises a plurality of state modules that can be used to detect motion-related gestures that are derived from one or more moving contacts.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gestenerkennungscode konfiguriert ist, um Gesten mit bis zu N gleichzeitigen Berührungen zu erkennen, wobei N wenigstens gleich 2 ist, und N Einfachberührungs-Zustandsmaschinen, die betrieben werden können, um nur Einfachberührungsgesten zu erkennen, und N – 1 Mehrfachberührungs-Zustandsmaschinen, die betrieben werden können, um nur n-fache Berührungsgesten zu erkennen, wobei n = 2 bis N, umfasst. Device according to claim 1, characterized in that the gesture recognition code is configured to recognize gestures having up simultaneously to N touches, where N is at least equal to 2, and N single touch state machines which can be operated to detect only single-touch gestures, and N - 1 multi-touch state machines which can be operated to detect only n-fold one-touch gestures, wherein n = 2 to N, comprises.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsverarbeitungseinheit und die Gestenverarbeitungseinheit in einer einzelnen integrierten Schaltung untergebracht sind und ausgeführt werden. Device according to claim 1, characterized in that the position processing unit, and the gesture processing unit are housed in a single integrated circuit and be executed.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsverarbeitungseinheit in einer ersten integrierten Schaltung untergebracht ist und ausgeführt wird, während die Gestenverarbeitungseinheit in einer oder mehreren separaten integrierten Schaltungen untergebracht ist und ausgeführt wird. Device according to claim 1, characterized in that the position processing unit is accommodated in a first integrated circuit and is performed while the gesture processing unit is housed in one or more separate integrated circuits, and is executed.
  12. Verfahren zum Erkennen von Gesten aus einer zeitlichen Abfolge von Berührungsdaten, die Koordinaten von Interaktionspositionen auf einem Berührungssensor umfassen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Empfangen von Berührungskoordinaten, die zeitlich etikettiert oder geordnet sind, Analysieren der Berührungskoordinaten in einer Zustandsmaschine, die eine Vielzahl von verknüpften Zustandsmodulen umfasst, um eine aus einer Vielzahl von definierten Gesten zu erkennen, und Ausgeben der erkannten Gesten. A method for detecting gestures from a temporal sequence of touch data comprise the coordinates of interaction locations on a touch sensor, the method comprising the steps of: receiving touch coordinates, which are time labeled or classified, analyzing the touch coordinates in a state machine having a plurality of associated condition comprising modules to detect one of a plurality of defined gestures, and outputting the recognized gestures.
  13. Einzelne integrierte Schaltung, die einen Speicher aufweist, in den die in Anspruch 12 genannte Zustandsmaschine geladen ist, und betrieben werden kann, um das Verfahren nach Anspruch 12 auszuführen. Single integrated circuit having a memory in which the state machine referred to in claim 12 is loaded, and is operable to perform the method according to claim 12th
  14. Computer, der einen Speicher aufweist, in den die in Anspruch 12 genannte Zustandsmaschine geladen ist, und betrieben werden kann, um das Verfahren nach Anspruch 12 auszuführen. Computer having a memory in which the state machine referred to in claim 12 is loaded, and is operable to perform the method according to claim 12th
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