TWI614645B - 具有手姿勢控制之輸入裝置 - Google Patents

Abstract

根據實施例，一種手勢偵測系統包含：一輸入裝置，其包含一觸敏表面及一無接觸偵測系統；及一控制器，其經組態以判定一使用者輸入物件在三維空間中之位置之特性參數並基於該使用者輸入物件之該位置而選擇該輸入裝置之一操作模式。

Description

具有手姿勢控制之輸入裝置 相關申請案之交叉參考

本申請案主張於2012年8月27日提出申請之第61/693,617號美國臨時專利申請案之優先權，該美國臨時專利申請案藉此以其全文引用方式併入，猶如完全陳述於本文中一般。

本發明係關於人性化介面裝置，且特定而言，係關於一種用於仿真一行動裝置上之一鍵盤之觸控感測器系統。

在像智慧電話及平板PC之小裝置上，用於圖形使用者介面之顯示器觸控面板上所呈現之「鍵盤」之空間係有限的且通常比在常規鍵盤中小得多。此外，由於顯示器觸控面板之本質，因此十個手指鍵入係不可能的。

在諸多顯示器觸控面板中，鍵之數目被減小至最少量。舉例而言，在諸多此等鍵盤顯示器中，僅存在一個shift鍵、不存在鍵鎖(keylock)鍵、不存在數字鍵且不存在特殊字元鍵。彼等字元可僅經由額外輸入模式而存取，該等額外輸入模式可經由一shift鍵達成，其顯示一第二「鍵盤」。因此，總是需要做出兩次連續按鍵輸入來存取右側(upper)鍵、數字、特殊字元或額外控制功能。

根據實施例，一種手勢偵測方法包含：偵測一觸控位置；取決 於一輸入物件之一位置之特性參數而選擇一輸入模式；及在計算該等特性參數之後或根據各別觸控之釋放而鍵入輸入字元。在某些實施例中，在偵測到三維感測器系統之一參數改變後旋即切換一輸入模式。 在某些實施例中，藉由執行一觸控之一輸入物件之一仰角位準而判定該等參數。在某些實施例中，該輸入物件係一手且藉由抬升握持一行動裝置之該手之一手指而判定該等參數。在某些實施例中，藉由執行一觸控之該手之一方位角而判定該等參數。在某些實施例中，一第一仰角選擇一第一輸入模式且一第二仰角選擇一第二輸入模式。在某些實施例中，一第一方位角選擇一第一輸入模式且一第二方位角選擇一第二輸入模式。

根據實施例，一種手勢偵測系統包含：一輸入裝置，其包含一觸敏表面及一無接觸偵測系統；及一控制器，其經組態以判定一使用者輸入物件在三維空間中之位置之特性參數並基於該使用者輸入物件之該位置而選擇該輸入裝置之一操作模式。在某些實施例中，該輸入裝置或所連接系統包含一圖形使用者介面。在某些實施例中，該使用者輸入物件在三維空間中之該位置包含判定該使用者輸入物件之一方位角及基於該方位角而選擇該圖形使用者介面上之一字元。在某些實施例中，判定該使用者輸入物件在三維空間中之該位置包含判定該使用者輸入物件之一仰角及基於該仰角而選擇該圖形使用者介面上之一字元。在某些實施例中，該控制器經組態以判定一第二使用者輸入物件在三維空間中之一位置並基於該第二使用者輸入物件之該位置而選擇該輸入裝置之一操作模式。在某些實施例中，該輸入裝置之該操作模式包含基於該使用者輸入物件在三維空間中之該位置而顯示一選項選單。在某些實施例中，該系統包含可回應於對所鍵入文字之偵測及該使用者輸入物件在三維空間中之該位置而存取之一字典。在某些實施例中，該控制器進一步經組態以基於該使用者輸入物件在三維空間 中之該位置而自該字典提供與該所鍵入文字相關聯之一或多個自動完成選項。

根據實施例，一種電子裝置包含：一輸入裝置，其包含一觸敏表面及一無接觸偵測系統；一顯示裝置，其用於顯示使用該輸入裝置之選擇；及一控制器，其經組態以判定與一使用者輸入物件相對於該觸敏表面在三維空間中之一位置相關聯之參數並基於該使用者輸入物件之該位置而選擇該輸入裝置之一操作模式。在某些實施例中，判定與該使用者輸入物件在三維空間中之該位置相關聯之參數包含判定該使用者輸入物件之一方位角及基於該方位角而選擇該圖形使用者介面上之一字元。在某些實施例中，判定與該使用者輸入物件在三維空間中之該位置相關聯之參數包含判定該使用者輸入物件之一仰角及基於該仰角而選擇該圖形使用者介面上之一第一或第二字元。在某些實施例中，該控制器經組態以判定與一第二使用者輸入物件在三維空間中之一位置相關聯之參數並基於該第二使用者輸入物件之該位置而選擇該輸入裝置之一操作模式。在某些實施例中，該輸入裝置之該操作模式包含基於該使用者輸入物件在三維空間中之該位置而顯示一選項選單。在某些實施例中，該裝置包含可回應於對所鍵入文字之偵測及該等參數而存取之一字典。在某些實施例中，該控制器進一步經組態以基於該等參數而自該字典提供與該所鍵入文字相關聯之一或多個自動完成選項。

根據實施例，一種方法包含：偵測一使用者輸入物件在三維空間中之位置相關參數；及基於該等位置相關參數而選擇一電子裝置之一操作模式。在某些實施例中，該操作模式包含基於該等位置相關參數而選擇一圖形使用者介面上之第一或第二字元。在某些實施例中，該等位置相關參數包括該使用者輸入物件之一方位角。在某些實施例中，該等位置相關參數包括該使用者輸入物件之一仰角。在某些實施 例中，偵測一第二使用者輸入物件在三維空間中之位置相關參數並基於該第二使用者輸入物件在三維空間中之該等位置相關參數而選擇該電子裝置之一操作模式。在某些實施例中，偵測一第二使用者輸入物件在三維空間中之位置相關參數並基於該第二使用者輸入物件在三維空間中之該等位置相關參數而選擇該電子裝置之一操作模式。在某些實施例中，選擇該操作模式包含基於該等位置相關參數而選擇該圖形使用者介面上之一或多個控制項。在某些實施例中，該方法進一步包含回應於對所鍵入文字之偵測及該等位置相關參數而存取一字典。在某些實施例中，該方法包含基於該等位置相關參數而自該字典提供與該所鍵入文字相關聯之一或多個自動完成選項。

當連同以下說明及附圖一起考量時，將更佳地瞭解及理解本發明之此等及其他態樣。然而，應理解，雖然指示本發明之各種實施例及其眾多特定細節，但以下說明係以圖解方式而非限制方式給出。可在不背離本發明之精神之情況下在本發明之範疇內做出諸多替代、修改、添加及/或重新配置，且本發明包含所有此等替代、修改、添加及/或重新配置。

100‧‧‧電子裝置/實例性電子裝置/裝置

102‧‧‧記憶體

104‧‧‧記憶體控制器

106‧‧‧處理模組/處理器/中央處理單元

108‧‧‧周邊設備介面

110‧‧‧通信匯流排/信號線

111‧‧‧晶片

112‧‧‧射頻電路

114‧‧‧音訊電路

116‧‧‧揚聲器/麥克風

118‧‧‧麥克風

120‧‧‧子系統/控制器/控制器構件/輸入/輸出子系統/特

殊應用積體電路

122‧‧‧觸敏控制器

124‧‧‧無接觸偵測控制器/控制器構件/特殊應用積體電路

130‧‧‧電力系統/應用程式

132‧‧‧作業系統

134‧‧‧通信模組/指令集

138‧‧‧手勢辨識模組/指令集

140‧‧‧圖形模組/指令集

144‧‧‧狀態模組/指令集

146‧‧‧應用程式/指令集

148‧‧‧外部埠

150‧‧‧第一狀態模組

152‧‧‧第二狀態模組

200‧‧‧觸敏模組/觸敏表面/觸敏顯示器/觸控螢幕模組/

觸控螢幕/螢幕

201‧‧‧螢幕層/玻璃/據此所構造之螢幕層

202‧‧‧作用區域/觸敏表面/區段陣列/區域

204‧‧‧電容式感測器元件/感測器元件/電極區段/對應水平及/或垂直連續鄰近電極區段/透明導電層/區段/層/緊密鄰近之區段/電極層

206‧‧‧小導電部分/導電部分

208‧‧‧小導電部分/導電部分

210‧‧‧接觸區域/觸控位置/接觸點

300‧‧‧無接觸偵測系統/無接觸偵測構件

301‧‧‧場偵測電極/電場偵測電極/偵測電極/電極群組

302‧‧‧場偵測電極/電場偵測電極/偵測電極/電極群組

303‧‧‧場偵測電極/電場偵測電極/偵測電極

304‧‧‧場偵測電極/電場偵測電極/偵測電極/電極群組

306‧‧‧背電極/場產生電極/電場產生電極/額外導電層/透明導電層/透明氧化銦錫層/電極層/氧化銦錫層

310‧‧‧長方體

500‧‧‧使用者輸入物件/使用者手指/手指/使用者輸入裝置/使用者之手指/相關聯手指

501‧‧‧手

510‧‧‧手指

1402‧‧‧快顯視窗/快顯顯示器/選擇選單

1600‧‧‧第一位置

1602‧‧‧第二位置

D‧‧‧預定義距離

L1‧‧‧距離

L2‧‧‧距離

LS1/9‧‧‧供應線/供應連接

LZ1/5‧‧‧供應線/供應連接

S1...S9‧‧‧區段行/電極行/電極區段行

S1/302‧‧‧區段行/左電極行/左邊緣區域/電極群組/電極區段群組/群組

S9/304‧‧‧區段行/右電極行/右邊緣區域/電極群組/電極區段群組/群組

Z1...Z5‧‧‧區段線/電極線/電極區段線

Z1/303‧‧‧區段線/上部水平電極區段群組/水平電極區段群組/電極區段群組/群組

Z5/301‧‧‧區段線/下部水平電極區段群組/水平電極區段群組/電極區段群組/群組

α‧‧‧仰角

α1‧‧‧仰角/較高值

α2‧‧‧仰角/較低值

β‧‧‧方位角/大負方位角

+β‧‧‧方位角

-βd‧‧‧小方位角/方位角/預定方位角

+βd‧‧‧小方位角/方位角/預定方位角

包含隨附並形成此說明書之部分之圖式以繪示本發明之某些態樣。應注意，圖式中所圖解說明之特徵未必按比例繪製。本發明及其優點之一更完全理解可藉由連同附圖一起參考以下說明而獲取，其中相似元件符號指示相似特徵，且其中： 圖1係根據某些實施例之具有一觸敏表面及無接觸偵測構件之一電子裝置之一大體示意性表示之一等角視圖。

圖2係根據某些實施例之具有一觸敏表面及無接觸偵測構件之一電子裝置之大體示意性表示之一剖面圖。

圖3係根據某些實施例之圖解說明一實例性電子裝置之一方塊 圖。

圖4係根據某些實施例之組合有無接觸偵測構件之一觸敏顯示器之一大體示意性表示之一俯視圖。

圖5係根據某些實施例之組合有無接觸偵測構件之一觸敏顯示器之一大體示意性表示之一側視圖。

圖6係根據某些實施例之組合有無接觸偵測構件之一觸敏顯示器之一大體示意性表示之一俯視圖。

圖7係根據某些實施例之組合有無接觸偵測構件之一觸敏顯示器之一大體示意性表示之一側視圖。

圖8圖解說明用於手姿勢控制之一例示性環境。

圖9圖解說明手指仰角控制。

圖10係圖解說明關於絕對角控制之實施例之操作之一流程圖。

圖11係圖解說明關於相對角控制之實施例之操作之一流程圖。

圖12圖解說明方位角控制。

圖13係圖解說明方位角控制之一流程圖。

圖14圖解說明方位角控制之一實例。

圖15係圖解說明一方位角受控輸入方法之典型順序之一流程圖。

圖16a及圖16b圖解說明一仰角控制之一實例。

參考附圖中所圖解說明且以下說明中所詳述之例示性(且因此非限制性)實施例更全面地闡釋本發明及其各種特徵及有利細節。然而，應理解，雖然指示較佳實施例，但詳細說明及特定實例僅以圖解方式而非以限制方式給出。可省略已知程式化技術、電腦軟體、硬體、操作平臺及協定之說明以便不在細節上使本發明不必要地模糊。熟習此項技術者將自本發明明瞭在基本發明性概念之精神及/或範疇 內之各種替代、修改、添加及/或重新配置。

通常，在像智慧電話或平板電腦之小裝置上進行鍵入係不舒適的，此乃因需要精確地按下該等小鍵，此使一流暢使用變得困難。需要按下愈少鍵，鍵入就愈容易。根據各種實施例，可提供在大寫、小寫與特殊字元之間進行切換(或在其他字元或鍵盤輸入之間進行切換)或組合手姿勢控制與文法核對及字典使用之方法，允許用一個手指在一小鍵盤上舒適地寫入。各種實施例將對顯示器觸控面板上之特殊字元鍵之存取簡化至僅一個而非兩個使用者互動(亦即，至一單個按鍵)。

如下文將更詳細地闡述，根據各種實施例可藉由偵測觸控位置以及仰角α及方位角β之改變兩者而做出所需按鍵之減少。在某些實施例中，一輸入物件之一位置與該輸入物件之一空間組態有關且可包含該物件之一重心之一位置或此一物件之一姿勢或定向中之一者或兩者。舉例而言，在一手之情形中，位置可包含空間之定向及/或手姿勢。

用於此偵測之一適合技術可係(舉例而言)藉由將具有約50kHz至200kHz之一頻率之一信號發射至一傳輸電極中及量測可在一手持裝置之表面附近配置之各種接收電極之電壓之電場量測。根據各種實施例可藉由在觸控期間變化手之仰角而達成在大寫與小寫之間的切換。 亦可藉由移動一第二手指(舉例而言，握持行動裝置之手之一第二手指)而達成在大寫與小寫之間的切換。根據各種其他實施例，可藉由改變手姿勢之方位角而達成特殊字元之選擇、字自動完成及校正。

手姿勢偵測系統

如下文將更詳細地論述，各種實施例偵測手姿勢並使用手姿勢來控制一電子裝置。因此，首先闡述可用於偵測此手姿勢之一系統可係有幫助的。於2011年12月9日提出申請之標題為「擁有具有兩個以 上自由度之一使用者介面之電子裝置，該使用者介面包括一觸敏表面及無接觸偵測構件(Electronic device with a user interface that has more than two degrees of freedom,the user interface comprising a touch-sensitive surface and contact-free detection means)」之共同讓與同在申請中之第13/315,739號美國專利申請案中闡述用於此偵測之一系統及方法之額外細節，該美國專利申請案藉此以其全文引用方式併入，猶如完全陳述於本文中一般。

圖1係一電子裝置100之一大體示意性表示，該電子裝置經調適以用於判定關於一使用者輸入物件之一第一位置資訊及一第二位置資訊。該電子裝置可係一平板電腦，但可係自身為一使用者介面或包括一使用者介面之任何電子裝置，諸如一行動電話、mp3播放器、PDA、平板電腦、電腦、遙控、無線電、電腦滑鼠、觸敏顯示器、鍵盤、小鍵盤及電視。使用者輸入物件500(圖2)展示為使用者手指500，但可係像一手寫筆(例如，一小筆形器具)或一數位筆之任何物件。

在一項實施例中，電子裝置100包括一觸敏模組200，該觸敏模組包含(舉例而言)因適於偵測一使用者輸入物件500而充當一使用者介面之一觸敏表面及/或顯示器，該使用者輸入物件觸控觸敏模組200之一作用區域202。觸敏模組200不僅偵測到一使用者輸入物件500觸控其作用區域202，其亦偵測到使用者輸入物件500在何處與作用區域接觸，亦即，觸敏顯示器提取觸敏模組200與該使用者輸入物件500之間的接觸區域(舉例而言，加權幾何平均位置或，若將作用區域劃分成多個感測器區段，則接觸之所有感測器區段)之x座標及y座標。因此，觸敏表面200判定第一位置資訊，第一位置資訊僅取決於使用者輸入物件500在何處接觸觸敏模組200。

在此實施例中，觸敏表面係基於電容式感測器技術，其中觸敏 模組200之作用區域202被劃分成多個區段，每一區段包括一電容式感測器元件204(圖4)；然而，各種各樣之不同感測器技術可最好形成觸敏表面200之基礎，舉例而言：電阻式、電容式(例如，表面電容式、投射電容式、互電容式、自電容式)、表面聲波、紅外線、光學成像、擴散信號及聲脈衝辨識感測器技術。在此實施例中，觸敏模組200係適於顯示由電子裝置100產生之資訊之一觸敏顯示器。

電子裝置100可進一步包含一無接觸偵測系統300。一般而言，在此意義上，無接觸偵測系統300係適於判定取決於使用者輸入物件500關於觸敏表面200之空間組態之第二位置資訊之任何系統。使用者輸入物件500之空間組態將被理解為使用者輸入物件500關於觸敏模組200之三維配置、位置及定向。如圖中所展示，使用者輸入物件500係一使用者手指500；因此，空間組態指代手指500佔據之空間。

雖然使用者輸入物件500可保持觸控觸敏模組200上之相同接觸區域210，但其空間組態可改變。一具體實例係在連接至手指500之手向左移動、向右移動、向上移動或向下移動時觸控觸敏區域上之一個特定接觸區域之一使用者手指500。因此，雖然具有觸敏表面202之接觸區域210保持相同，但手指500之空間組態改變。藉由判定第二位置資訊，電子裝置100判定取決於使用者輸入物件關於觸敏模組200(及/或關於其上之一預定義參考點)之空間組態之資訊。

特定而言，在所展示之實施例中，無接觸偵測系統300係基於藉助複數個電極之電容式感測。圖1示意性地展示產生一電場之一背電極306及四個場偵測電極301、302、303、304之一配置。此處，四個電場偵測電極301、302、303、304展示為單獨單元，而背電極306展示為觸敏模組200之一部分。然而，電場偵測電極301、302、303、304中之每一者及背電極306可係觸敏模組200或一單獨實體之一部分。電場偵測電極301、302、303、304中之至少每一者及場產生電極 306操作地連接至一無接觸偵測控制器124(圖3)。舉例而言，背電極可係包括觸敏模組200之觸敏顯示器之一VCOM電極。呈一電容式感測系統之形式之無接觸偵測構件300可以兩種模式來操作，即：(1)以分路模式，其中使用者輸入物件500更改電場產生電極306與偵測電極301、302、303、304之間的耦合，其中手吸收電場且因此減小偵測電極所偵測到之場；及(2)以自電容模式或絕對電容模式，其中使用者輸入物件500加負載於電場產生及偵測電極301、302、303、304或增加電極至接地之寄生電容。

電子裝置100亦包括操作地連接至觸敏模組200及無接觸偵測系統300之一控制器。該控制器可係適於處理自觸敏表面或自無接觸偵測構件獲得之資訊及/或資料(其可係類比的或數位的)之任何構件。控制器可包括一或多個控制器、處理器、積體電路(IC)、特殊應用積體電路(ASIC)、類比轉數位轉換器(ADC)及/或可程式化計算機器。在此特定實施例中，控制器包括具有至少兩個控制器之一子系統120：上文已提及之一觸敏控制器122及無接觸偵測控制器124。兩個控制器體現為特殊應用積體電路(ASIC)。在某些實施例中，彼等兩個控制器體現為一單個ASIC。

控制器120經調適以用於同時及/或交替地經由觸敏表面判定第一位置資訊及經由無接觸偵測系統300判定第二位置資訊。如何同時及/或交替地判定第一及第二位置資訊兩者取決於電子裝置100之具體實施例。此處，無接觸偵測構件300及觸敏模組200兩者皆係基於電容式感測。

在此一系統中，可出現其量測彼此干擾之問題。為解決干擾問題或防止出現此一問題，可採用一多工方法。在目前所論述之某些實施例中，實施分頻多工以及分時多工或事件觸發之多工兩者。

對於分時多工，將時間劃分成多個間隔，其中在兩個連續時間 間隔中，第一位置資訊在該兩個時間間隔中之一者中經由觸敏模組200而判定，且第二位置資訊在該兩個時間間隔中之另一者中經由無接觸偵測構件而判定。每一時間間隔可為大約幾毫秒。每一時間間隔可小於100ms、10ms、1ms或0.1ms。分時多工允許交替地判定第一及第二位置資訊，以使得在任何既定時間點處在電子裝置100中可獲得最新第一及第二位置資訊兩者。

對於事件觸發之多工，無接觸偵測構件300連續地作用直至其偵測到一觸控事件。關於觸控事件偵測，無接觸偵測構件300被去啟動及觸敏模組200被啟動且偵測觸控位置。當在觸敏模組200上未偵測到觸控時，再次啟動無接觸偵測構件300。

對於分頻多工，非重疊頻率範圍被指派給觸敏模組200及無接觸偵測構件300以用於產生及偵測電場(且因此用於電容式感測)。以此方式，相同媒體(觸敏表面之前方中之空間及/或常用之電極)可由觸敏模組200及無接觸偵測構件300兩者使用。因此，分頻多工允許同時判定第一及第二位置資訊，以使得在任何既定時間點處在電子裝置100中可獲得最新第一及第二位置資訊兩者。

在某些實施例中，第一位置資訊包括取決於使用者輸入物件在何處接觸觸敏表面之一第一位置，及第二位置資訊包括取決於使用者輸入物件在觸敏表面之一預定義距離D(圖2)內之一部分之空間組態之一第二位置。由觸敏表面及預定義距離所定義之空間展示為長方體310。預定義距離由控制器120及無接觸偵測系統300定義。特定而言，預定義距離由背電極306及電場偵測電極301、302、303、304所產生之電場之幾何形狀定義。

在某些實施例中，第一位置係使用者輸入物件500接觸觸敏模組200之處之實質上幾何平均位置。該幾何平均位置藉由加權由使用者輸入物件500在表面(圖4)之每一電容式感測器元件204處所誘發之電 容之改變而計算。使用者輸入物件500接觸觸敏模組200之處係接觸區域210(圖7)。此處，位置資訊藉由使用電容式感測器技術而判定。多個電容式感測器元件204配置於觸敏模組200上。使用者輸入物件500(例如，以一使用者手指之形式)與觸敏表面200接觸。然後，電容式感測器元件204誘發及量測電容式感測器元件204之電場之不同改變。 依據配置於觸敏模組200上之不同位置處之電容式感測器元件204所量測之此等不同改變，計算及/或判定幾何平均接觸位置。出於此目的，可形成指示所有電容式感測器元件204之位置及指示由使用者輸入物件500在每一感測器元件204處誘發之電容之改變之一映射。幾何平均位置可藉由判定幾何平均值(亦即，觀察到一電容改變之所有位置之平均位置)而計算。幾何平均位置亦可藉由判定由電容改變之量值加權之幾何平均值而計算。

在某些實施例中，第二位置係由使用者輸入裝置500之電性質加權之使用者輸入物件500在觸敏模組200之預定義距離D內之一部分之實質上幾何平均位置。然而，使用者輸入物件500之平均位置亦可僅指示表示使用者輸入物件500之空間組態之一空間點。不管第二位置表示什麼，其必須依據第二位置資訊而判定。此處，無接觸偵測係基於電容式感測器技術，使用者輸入物件500之平均位置藉由分析使用者輸入物件對對應電場產生及偵測電極之電場之電影響而判定。自WO 2011/128116 A2、DE 10 2007 020 873 A1及DE 10 2010 007 455 A1已知用於進行此之方法，WO 2011/128116 A2、DE 10 2007 020 873 A1及DE 10 2010 007 455 A1中之每一者藉此以引用方式併入。

在某些實施例中，以二維方式判定及表示第一位置資訊，此乃因第一位置資訊(僅)取決於使用者輸入物件500與觸敏模組200之間的接觸區域210。任何觸控事件藉由表示觸敏表面上之一位置之兩個座標而闡述。在目前所論述之某些實施例中，第一位置資訊包括呈一2 元組形式之第一位置。

在某些實施例中，以三維方式判定及表示第二位置資訊，此乃因第二位置資訊取決於使用者輸入物件在三維空間中之空間組態。一物件之任何空間組態可藉由三個座標及(若需要)一純量值而闡述。此一說明之一較佳實施例係一個三維純量場。此一說明之另一較佳實施例將係表示(舉例而言)第二位置之3元組(亦稱為三元組)。在目前所論述之某些實施例中，第二位置資訊包括呈一3元組之形式之第二位置。

在某些實施例中，以相同座標系統來判定及/或表示第一位置資訊及第二位置資訊兩者。出於此目的，將第一位置資訊變換成第二位置資訊之座標系統。同樣地，可將第二位置資訊變換成第一位置資訊之座標系統，或可將第一及第二位置資訊兩者變換成另一座標系統。

在某些實施例中，第一位置資訊、第二位置資訊、第一及第二位置皆相對於觸敏模組200上之一固定參考位置而判定。

在某些實施例中，電子裝置100進一步包括係電子裝置100之記憶體102中之一單獨軟體模組之一手勢辨識模組138(圖3)。手勢辨識模組138經調適以用於自由控制器構件120判定之第一及第二位置識別屬於一預定義手勢類別之一手勢。當手勢辨識模組138識別一預定義手勢時或在其之後，電子裝置100經調適以用於自一第一狀態轉變為一第二狀態。電子裝置100可採取複數個狀態。舉例而言，一狀態指代電子裝置所呈現之一圖形使用者介面之一狀態、一應用(諸如關於文字編輯、訊息傳遞、圖形編輯、發電子郵件、音樂播放或遊戲播放之應用)之一狀態或鎖定狀態。經由使用者介面，使用者可與電子裝置互動且使其自一第一狀態轉變為一第二狀態。

在某些實施例中，手勢辨識模組經調適以用於：儲存及/或獲得多個預定義手勢類別；記錄來自由控制器構件120判定之第一位置及 第二位置之一手勢，其中識別屬於多個預定義手勢類別中之至少一者之所記錄手勢；自所識別手勢提取一參數，諸如一縮放因子或一離散旋轉角度，其中一手勢係一相位空間中之一軌跡，該相位空間由第一及第二位置資訊及/或第一及第二位置之所有可能狀態(亦即，由第一及第二位置資訊及/或第一及第二位置可採取之彼等狀態)而定義。

在目前所論述之某些實施例中，手勢由手勢辨識模組138記錄，惟使用者輸入物件觸控觸敏模組200即可。此係有利的，此乃因手勢之開始及結束兩者針對執行該手勢之使用者及記錄該手勢之手勢辨識模組138而清楚地定義。

圖3係一實例性電子裝置100之一較詳細示意性表示。在不被視為將本發明限於所揭示之確切形式之此實例中，裝置100包含一記憶體102、一記憶體控制器104、一或多個處理模組(CPU)106、一周邊設備介面108、RF電路112、音訊電路114、一揚聲器116、一麥克風118、一輸入/輸出(I/O)子系統120、一觸敏顯示器200、無接觸偵測構件300及一外部埠148。此等組件經由一或多個通信匯流排或信號線110通信。裝置100可係任何電子裝置，包含但不限於：一手持電腦、一平板電腦、一行動電話、一媒體播放器、一個人數位助理(PDA)或包含此等物項中之兩者或兩者以上之一組合之類似物。應瞭解，裝置100僅係一電子裝置100之一項實例，且裝置100可具有比所展示多或少之組件，或組件之一不同組態。圖1中所展示之各種組件可以硬體、軟體或硬體及軟體兩者之一組合實施，包含一或多個信號處理及/或特殊應用積體電路。

記憶體102可包含高速隨機存取記憶體且亦可包含非揮發性記憶體，諸如一或多個磁碟儲存裝置、快閃記憶體裝置或其他非揮發性固態記憶體裝置。記憶體102可進一步包含自一或多個處理器106遠端地定位之儲存器，舉例而言，經由RF電路112或外部埠148及一通信網 路(未展示)存取之網路附接儲存器，該通信網路諸如：網際網路、內部網路、區域網路(LAN)、無線區域網路(WLAN)、儲存區域網路(SAN)及諸如此類，或其任何適合組合。藉由裝置100之其他組件(諸如CPU 106及周邊設備介面108)之對記憶體102之存取可受記憶體控制器104控制。

周邊設備介面108將裝置之輸入及輸出周邊設備耦合至CPU 106及記憶體102。一或多個處理器106運行各種軟體程式及/或儲存於記憶體102中之指令集以執行裝置100之各種功能並處理資料。周邊設備介面108、CPU 106及記憶體控制器104可在一單個晶片(諸如一晶片111)上實施。其可在單獨晶片上實施。

RF(射頻)電路112接收及發送電磁波。RF電路112將電信號轉換成電磁波/將電磁波轉換成電信號且經由電磁波與通信網路及其他通信裝置通信。RF電路112可包含用於執行此等功能之眾所周知之電路，包含但不限於：一天線系統、一RF收發器、一或多個放大器、一調諧器、一或多個振盪器、一數位信號處理器、一CODEC晶片集、一用戶識別模組(SIM)卡、記憶體等等。RF電路112可藉由無線通信與網路及其他裝置通信，網路諸如：網際網路(亦稱為全球資訊網(WWW))、一內部網路及/或一無線網路(諸如一蜂巢式電話網路、一無線區域網路(LAN)及/或一都會區域網路(MAN))。無線通信可使用複數個通信標準、協定及技術中之任一者，包含但不限於：全球行動通信系統(GSM)、增強型資料GSM環境(EDGE)、寬頻分碼多重存取(W-CDMA)、分碼多重存取(CDMA)、分時多重存取(TDMA)、藍芽、無線保真度(Wi-Fi)(例如，IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g及/或IEEE 802.11n)、網際網路語音通信協定(VoiP)、Wi-MAX、用於電子郵件、即時訊息傳遞及/或簡訊服務(SMS)之一協定或任何其他適合通信協定(包含截止本文件之申請日期尚未開發之通 信協定)。

音訊電路114、揚聲器116及麥克風118在一使用者與裝置100之間提供一音訊介面。音訊電路114自周邊設備介面108接收音訊資料、將該音訊資料轉換成一電信號並將該電信號傳輸至揚聲器116。揚聲器將電信號轉換成人類可聽音波。音訊電路114亦接收由麥克風118自音波轉換之電信號。音訊電路114將電信號轉換成音訊資料並將該音訊資料傳輸至周邊設備介面108以供處理。音訊資料可由周邊設備介面108自記憶體102及/或RF電路112擷取及/或傳輸至記憶體102及/或RF電路112。音訊電路114亦可包含一耳機插孔(未展示)。耳機插孔提供音訊電路114與卸除式音訊輸入/輸出周邊設備(諸如僅輸出耳機或具有輸出(用於一耳或兩耳之耳機)及輸入(麥克風)兩者之一耳機)之間的一介面。

呈I/O子系統120之形式之控制器構件在裝置100上提供輸入/輸出周邊設備(諸如觸敏顯示器200及無接觸偵測系統300)之間的介面。I/O子系統120包含一觸敏控制器122及一無接觸偵測控制器124。

裝置100亦包含用於給各種組件供電之一電力系統130。電力系統130可包含一電力管理系統、一或多個電源(例如，電池、交流電(AC))、一再充電系統、一電力故障偵測電路、一電力轉換器或換流器、一電力狀態指示器(例如，一發光二極體(LED))及與可攜式裝置中之電力之產生、管理及分佈相關聯之任何其他組件。

用於記憶體102之軟體組件可包含一作業系統132、一通信模組(或指令集)134、一手勢辨識模組(或指令集)138、一圖形模組(或指令集)140、一狀態模組(或指令集)144及一或多個應用程式(或指令集)146。

作業系統132(例如，Darwin、RTXC、LINUX、UNIX、OS X、WINDOWS或諸如VxWorks之一嵌入式作業系統)包含用於控制及管理一般系統任務(例如，記憶體管理、儲存裝置控制、電力管理等)之各 種軟體組件及/或驅動器且促進各種硬體與軟體組件之間的通信。

通信模組134促進經由一或多個外部埠148與其他裝置之通信且亦包含用於處置由RF電路112及/或外部埠148所接收之資料之各種軟體組件。外部埠148(例如，通用串列匯流排(USB)、FIREWIRE等)經調適以用於直接耦合至其他裝置或經由一網路(例如，網際網路、無線LAN等)間接耦合至其他裝置。

手勢辨識模組138經調適以自(I/O)子系統120接收第一及第二位置資訊(特定而言，第一及第二位置)。手勢辨識模組138包含用於執行與分析第一及第二位置資訊(特定而言，第一及第二位置)相關之各種操作之各種軟體組件，該等操作諸如：判定是否已發生接觸，判定是否存在第一及第二位置之移動並追蹤該移動，及判定是否已斷開接觸(亦即，是否已終止接觸)。判定移動可包含判定第一及第二位置之速率(量值)、速度(量值及方向)及/或一加速度(包含量值及/或方向)。

圖形模組140包含用於再現及顯示觸敏顯示器126上之圖形之各種已知軟體組件。注意，術語「圖形」包含可顯示給一使用者之任何物件，包含但不限於：文字、網頁、圖標(諸如包含軟鍵之使用者介面物件)、數位影像、視訊、動畫及諸如此類。

狀態模組144控制裝置100之電子裝置狀態。狀態模組144可包含一第一狀態模組150及一第二狀態模組152。第一狀態模組偵測將裝置100轉變為一第一狀態之一或多個條件中之任一者之滿意度並將裝置100轉變為該第一狀態。第二狀態模組偵測將裝置轉變為一電子裝置第二狀態之一或多個條件中之任一者之滿意度並將裝置100轉變為該第二狀態。

一或多個應用程式130可包含安裝於裝置100上之任何應用程式，包含但不限於：一瀏覽器、通訊錄、連絡人清單、電子郵件、即時訊息傳遞、文書處理、鍵盤仿真、介面工具集、啟用JAVA之應用 程式、加密、數位版權管理、語音辨識、語音複製、位置判定能力(諸如，由全球定位系統(GPS)提供之位置判定能力)、一音樂播放器(其重播儲存於一或多個檔案(諸如MP3或AAC檔案)中之所記錄音樂)等。

圖4至圖7提供為觸敏模組200呈一觸敏顯示器之形式之一組成部分之無接觸偵測構件300之一實例性實施例之一較詳細示意性表示。 此觸敏顯示器允許同時及/或交替地偵測第一位置資訊及第二位置資訊，其中此觸敏顯示器由一穩健且低成本設計表徵。

圖4展示一觸敏模組200之一簡化觸控玻璃，該簡化觸控玻璃包含由一透明且隔離材料組成之一螢幕層201。在此螢幕層201上，配置連接至該螢幕層之一透明電極層。

此電極層被劃分成多個電極區段204，其中一電極區段204係一電容式感測器元件204。所有電極區段204之整體形成呈區段陣列202之形式之此處所展示之作用區域202。即由於對應水平及/或垂直連續鄰近電極區段204藉由小導電部分206、208而彼此連接之事實，因此此區段陣列202形成區段線Z1、Z2、Z3、Z4及Z5以及區段行S1、S2...S9。區段線Z1...Z5及區段行S1...S9彼此隔離，其中之每一者連接至一供應線LZ1/5及LS1/9。導電部分206、208彼此隔離，惟其在觸敏模組200之區域202中彼此交叉。

區段行及區段線經由此等供應連接LZ1/5及LS1/9而連接至控制器構件120(特定而言，無接觸偵測控制器124)。結合無接觸偵測控制器124及一額外導電層306，觸敏模組200之觸控玻璃亦表示無接觸偵測系統300。此等控制器構件120、124經設計以使得其同時(藉助分頻多工)及交替地(藉助分時多工或事件觸發之多工)可判定關於一使用者輸入物件500之第一及第二位置資訊，其中無接觸偵測藉由將區段陣列202之多個電極區段204組合成電極群組301、302、303、304(特定而 言，電極線Z1...Z5或電極行S1...S9)而執行。

如圖4中所展示，一電極區段亦可具有一線性組態。

在圖5中，一觸敏顯示器之玻璃201之設計示意性地展示為一簡化實例。螢幕層201較佳由塑膠或玻璃材料組成且具有(舉例而言)0.8mm之厚度。在螢幕層201之兩側上，提供一透明導電層204、306(例如，ITO層)。

在一使用位置中經定向朝向使用者之頂部表面具有經結構化且藉此劃分成複數個區段204之一層204，該層藉此具有分組成若干線及行之緊密鄰近之區段204(例如，菱形)。電接觸分組成若干列及行之電極區段204經由專用供應線而執行。

底側(經定向朝向顯示器)繼續塗佈有一透明ITO層306。據此所構造之螢幕層201配置於一適合顯示器之前方中以便提供此顯示器與已知觸敏顯示器功能性。電極層204、306中之每一者可由其他(此處未展示)隔離透明層覆蓋。電極層204、306通常經由Flexicable(FFC)而連接。

如圖6中所展示，菱形線中靠近於邊緣之四個菱形線(亦即，藉由水平分組而形成之區段線Z1/303及Z5/301，藉由垂直分組而形成之區段行S1/302及S9/304)用於判定第二位置資訊。藉由使用分組成若干線及行之電極區段，獲得用於無接觸偵測構件之電極之一「框架」。

藉由陰影來強調提示用於判定第二位置資訊的上部水平電極區段群組Z1/303及下部水平電極區段群組Z5/301以及左電極行S1/302及右電極行S9/304(靠近於邊緣)兩者。採用水平電極區段群組Z1/303及Z5/301兩者來判定一使用者之手指500之一平均位置之y位置。同時或直接緊接在y位置判定之後，可藉助以下方式執行一分析：藉由將電極區段分組，各自在左邊緣區域S1/302中及在右邊緣區域S9/304中形成一經伸長偵測電極。藉由彼等兩個電極群組S1/302、S9/304，可判 定使用者之手指500之平均位置之一x位置。此外，依據所量測信號來計算使用者之手指之平均位置之z距離。對於判定平均位置，可採用其他分析方法。

在顯示器區域中具有輔助判定第二位置資訊之其他電極係可能的。藉助此等額外電極，舉例而言，可放大預定義距離以使得使用者輸入物件(諸如使用者手)之部分促成由無接觸偵測構件判定之空間配置。

在以此一顯示器為特徵之一電子裝置中，可同時及/或交替地判定第一及第二位置資訊。出於此目的，採用多工，特定而言，事件觸發之多工、分時多工及/或分頻多工。

控制器構件120(特定而言，無接觸偵測控制器124)包括一群組驅動器，其中該群組驅動器判定當前採用哪些電極區段群組或群組Z1/303、Z5/301、S1/302、S9/304之組合(或若需要，哪些單個電極區段204)來判定第二位置資訊。群組驅動器可將關於當前電極區段分組之資訊轉送至一補償控制器，該補償控制器因此強加經考量以用於分析經由電極區段群組Z1/303、Z5/301、S1/302、S9/304而偵測到之電場現象之特定表徵值或偏好及參考位準。此等表徵值可係一組態中之當前作用電極系統之總容量或正常接地，其中不存留外部影響(諸如因使用者輸入物件而產生之外部影響)。然後，可將表徵值視為校準值。補償控制器可係無接觸偵測控制器124之一單獨實體或一組成部分。

控制器構件120(特定而言，用於暫時啟動電極區段線及行且用於分析經由經啟動電極區段線及行所量測之信號之無接觸偵測控制器124)可實施為ASIC 120/124。ASIC 120/124可靠近於螢幕層201配置且可實體連接至螢幕層201。ASIC 120/124可經設計以使得其經調適以用於同時及/或交替地經由觸敏模組200判定第一位置資訊及經由無接 觸偵測構件300判定第二位置資訊。ASIC 120/124可經設計以使得其某些功能可藉由程式化ASIC 120/124而定義。ASIC 120/124可經設計以使得ASIC 120/124定義當前採用電極區段陣列之哪些電極區段群組(特定而言，哪些電極區段線Z1...Z5及電極區段行S1...S9)來判定第二位置資訊。

ASIC 120/124本身以先前技術觸敏表面將進行之方式提供關於第一位置資訊(特定而言，關於第一位置)之信號。另外，ASIC 120/124提供第二位置資訊(特定而言，關於第二位置)之信號。在ASIC 120/124中，可運行執行關於所判定第一及第二位置資訊之一特定預分析之一應用程式。ASIC 120/124可使用第一位置資訊且取決於其而可挑選應採用以用於判定第二位置資訊之電極區段群組。此係有利的，此乃因可藉由挑選適當電極區段群組來改良判定第二位置資訊之精確度。ASIC 120/124可藉由分析對接地之電容式耦合之改變、一電位之耦合及/或經啟動電極區段群組之環境之介電性質之改變而判定第二位置資訊，經啟動電極區段群組之環境之介電性質之改變可(舉例而言)藉由移動觸敏表面200之前方之預定義距離內之一使用者輸入物件而誘發。出於此目的，ASIC 120/124可採用不同量測方法。一典型量測方法在於(舉例而言)作為一類比信號(亦即，在一特定範圍內變化之一信號)來偵測經啟動電極區段對一接地電位之耦合。

無接觸偵測控制器124可包括RX及TX連接器。舉例而言，藉由通道多工，採用複數個電極區段鏈來判定第二位置資訊係可能的。可執行在對應電極區段鏈處之信號位準之分析，此乃因執行一多物件辨識(例如，兩個手指尖之辨識及針對手指尖中之每一者之第一及第二位置資訊之對應判定)。

在圖7中，展示根據實例性實施例之組合有一無接觸偵測系統300之一觸敏模組200，其中較詳細地顯示第一及第二位置資訊之判 定。藉助靠近於邊緣且分組成區段行S1/302及S9/304之電極區段，偵測指示使用者之手指500關於觸敏模組200之平均位置之距離L1、L2之信號位準。依據此等信號位準，計算使用者之手指500之一平均位置之x距離及z距離。藉助一群組驅動器來執行信號偵測，該群組驅動器藉助控制器構件120(特定而言，藉助無接觸偵測控制器124)連續連接觸敏模組200之特定電極區段群組。無接觸偵測控制器124包括一或多個類比轉數位轉換器(ADC)且依據據此所獲得之數位第二信號位置資訊而計算第一及第二位置資訊。觸敏顯示器具有配置於與其上配置有電極區段204之側相對之背側上之一ITO層306。一方波信號被施加至配置於背側上之ITO層306。

由於觸敏模組200之電極設置極類似於一無接觸偵測構件300之典型電極設置，因此敏感表面可用於一使用者物件之觸控偵測以及無接觸偵測兩者。

可以一透明多層螢幕結構實施電極陣列之電極區段。為達成電極區段之間的交叉點之特別可靠隔離，形成電極區段線之電極區段可配置於與形成電極區段行之電極區段不同之一層中，及/或形成電極區段線之電極區段與形成電極區段行之電極區段配置於一層之相對側上。此外，在使用期間背對使用者之側上，一背電極306(舉例而言，其可充當用於無接觸偵測之傳輸電極)可由VCOM層形成。

手姿勢控制

如上文所述，實施例可使用諸如上文所闡述之一感測器系統用於一電子裝置100之手姿勢控制，且特定而言，使用與諸如手勢或手姿勢之位置或定向相關聯之特性參數來控制一電子裝置。現轉至圖8，展示圖解說明應用此等方法之一例示性環境之一圖式。展示一觸敏模組200以及一手501及相關聯手指500。手指500觸控觸敏模組200之一接觸區域或觸控位置210。接觸區域210定義一個三維座標系統中 之點。特定而言，接觸區域210定義具有座標(x1,y1,0)之一點A。手501具有在具有座標(x2,y2,z2)之B處之一重心。重心係感測器之一「濃縮」點--對於基於攝影機之感測器，此通常係幾何中心；對於電容式及聲感測器，此中心點通常係距離量測及三邊量測之結果，如上文所論述。重心B定義相對於觸敏模組200之一仰角α及在觸敏表面上的稱為方位角β之一角度。

根據各種實施例，偵測手指A(x1,y1,0)之觸控位置及亦使用者之手在B(x2,y2,z2)中之重心。藉由用一個手指觸控顯示器之觸控面板表面，藉由向上及向下移動手(仰角α)或闡述關於手環繞手指之著地點之一圓周運動(方位角β)而改變手之重心係可能的。亦即，取決於該實施例，仰角之一改變或方位角之一改變可用於控制使用者介面。

舉例而言，圖9中展示手指500在觸控螢幕模組200上之接觸區域210處且特定而言，在一觸控螢幕小鍵盤或鍵盤之一鍵上。手指500定義一仰角α。

在某些實施例中，手指500一觸控觸控螢幕上之鍵，就寫入字元(亦即，選擇對應鍵)。在觸控時刻，仰角α控制字元之大小寫。舉例而言，在某些實施例中，如在仰角α1、α2之情況下所展示，依據一平仰角(例如，仰角α=0°至50°)而以小寫寫入字元，而若提高角度(例如，α>50°)，則以大寫寫入字元。另一選擇為，此方法可用於輸入特殊字元而非控制大小寫敏感度。

舉例而言，現轉至圖10，展示圖解說明此一實施例之一流程圖1000。流程圖1000中之要素之特定配置並不意欲暗示該等要素之一固定次序；實施例可以可行之任何次序來實踐。

首先，系統偵測一手指或手寫筆觸控(步驟1002)。接下來，將判定對應於觸控之x-y位置之一鍵(步驟1004)。亦判定在觸控時之仰角α(步驟1006)。系統將進一步判定仰角α是否大於一預定仰角α_d(步驟 1008)。此一預定仰角α_d可為任何適合角度，諸如，舉例而言，45°至50°，但可使用其他角度值。若仰角大於預定仰角，則可顯示或選擇一第一預定字元或將其寫入至顯示器(步驟1010)。舉例而言，字元可係對應於所選擇之鍵之一大寫字元。若仰角小於預定仰角，則可選擇、顯示一第二字元或將其寫入至顯示器(步驟1012)。舉例而言，字元可係對應於所選擇之鍵之一小寫字元。注意，儘管就兩個字元而論述，但其他實施例可用於(舉例而言)藉由使用一個以上臨限值而在兩個以上字元之間選擇。

在另一實施例中，使用仰角α在實際觸控期間之一改變來控制替代輸入方案(例如，大寫或小寫)。舉例而言，若仰角在觸控期間保持恆定，則以小寫寫入字元。若將仰角增加至一較高值α1或減小至一較低值α2，則以大寫寫入對應字元。

舉例而言，現轉至圖11，展示圖解說明此一實施例之一流程圖1100。流程圖1100中之要素之特定配置並不意欲暗示該等要素之一固定次序；實施例可以可行之任何次序來實踐。

首先，系統偵測一手指或手寫筆觸控(步驟1102)。接下來，將判定對應於觸控之x-y位置之一鍵(步驟1104)。亦判定在觸控時之仰角α(步驟1106)。系統將進一步判定仰角α在觸控期間是否改變(步驟1108)。相對於在觸控時所判定之仰角，在觸控期間之一改變可係大於一預定值之一正或負改變。若仰角在觸控期間改變，則可顯示或選擇一第一預定字元或將其寫入至顯示器(步驟1110)。舉例而言，字元可係對應於所選擇之鍵之一大寫字元。若不存在仰角之改變，則可選擇、顯示一第二字元或將其寫入至顯示器(步驟1112)。舉例而言，字元可係對應於所選擇之鍵之一小寫字元。注意，儘管就兩個字元而論述，但可(舉例而言)藉由偵測角度之一個以上改變而選擇兩個以上字元。

在其他實施例中，在鍵盤及/或字元控制中使用方位角β。可使用方位角在觸控期間之一改變來控制替代輸入方案：若方位角在觸控期間保持恆定，則在釋放觸控時寫入正常字元。若方位角在觸控期間改變，則在一放大器中顯示特殊字元，並可藉由變化角度來挑選該等特殊字元。

舉例而言，圖12中展示觸控螢幕200、手指500及接觸點210。手指500在一方位角β處。在一項實施例中，手指一觸控觸控螢幕，字元就被判定。在觸控時刻，方位角控制字元之大小寫。在一項實施例中，依據一小方位角(βd、-βd，例如，方位角=+30°..-30°)而寫入呈小寫之字元。若方位角之絕對值大於30°(例如，方位角(βd、-βd)=-100°..-30°；+30°..100°)，則寫入呈大寫之字元。另一選擇為，此方法可用於輸入特殊字元而非控制大小寫敏感度。此外，此方法可用於在兩種以上替代形式之間選擇。

舉例而言，現轉至圖13，展示圖解說明此一實施例之一流程圖1300。流程圖1300中之要素之特定配置並不意欲暗示該等要素之一固定次序；實施例可以可行之任何次序來實踐。

首先，系統偵測一手指或手寫筆觸控(步驟1302)。接下來，將判定對應於觸控之x-y位置之一鍵(步驟1304)。亦判定在觸控時之方位角β(步驟1306)。系統將進一步判定方位角β是否在一預定範圍內或小於一預定值(步驟1308)。若方位角β大於一方位角βd，則在釋放觸控時可顯示或選擇一第一預定字元或將其寫入至顯示器(步驟1310)。舉例而言，字元可係對應於所選擇之鍵之一大寫字元。若方位角β小於預定方位角βd，則可選擇、顯示一第二字元或將其寫入至顯示器(步驟1312)。舉例而言，字元可係對應於所選擇之鍵之一小寫字元。再次，注意，取決於實施例，可選擇兩種以上替代形式。

如上文所述，方位角及仰角可用於選擇特殊字元。在某些實施 例中，總有一個可用於輔助選擇一個以上特殊字元。圖14中關於使用方位角來選擇一個以上特殊字元而展示此一實施例。

如所展示，使用者之手指500在接觸點210處觸控螢幕200以選擇字元「ü」。以在所圖解說明之實施例中選擇小寫之一低仰角進行此。 如所展示，使用者可在一大負方位角β處觸控字元。此致使顯示一快顯視窗1402。快顯顯示器1402中所顯示之字元「ü」之選擇係由矩形指示之最左側上之字元。若使用者在此位置中釋放觸控，則將寫入一「ü」。然而，若使用者向右(逆時針)轉動手指500，則可向右捲動所展示字元以強調提示及選擇所期望變化形式。

舉例而言，現轉至圖15，展示圖解說明此一實施例之一流程圖1500。流程圖1500中之要素之特定配置並不意欲暗示該等要素之一固定次序；實施例可以可行之任何次序來實踐。

首先，系統偵測一手指或手寫筆觸控(步驟1502)。接下來，將判定對應於觸控之x-y位置之一鍵(步驟1504)。基於仰角或方位角，可針對顯示器選擇並呈現一特殊字元選項顯示(步驟1506)。舉例而言，如上文所述，若仰角相對小且方位角相對大，則可顯示特殊字元選單。 然後，可藉由改變手指之方位角而捲動特殊選項選單(步驟1508)。舉例而言，若自左向右轉動手指，則可順序地強調提示選單中之選項。 一旦強調提示所期望選項，則使用者可藉由釋放觸控選擇或顯示或寫入選定字元(步驟1510)。

在某些實施例中，可藉由在第一手指或選擇裝置正觸控鍵盤時移動一「第二」手指或使用者輸入或選擇裝置而控制一第二功能。亦即，在某些實施例中，使一手指進入至偵測區中或將手指移動至偵測區內可控制一shift鍵。因此，使用者不需要敲擊一實際鍵-藉由僅移動較靠近於顯示器之一個手指或使其保持在外殼上而在空中進行移位控制。

舉例而言，如圖16a及圖16b中所展示，一手指500可用於選擇一字母或鍵(在所圖解說明之實例中，字母「h」)。手指510在一第一位置1600中。可將其移動至一第二位置1602。當偵測到此時，選定鍵雙態切換至一替代內容，亦即，大寫字母「H」。除上文所闡述實施例中之任一者之外或代替上文所闡述實施例中之任一者，亦可實施此特徵。

另外或另一選擇為，關於上文所提及選項，一選擇選單(未展示)可經組態以按類似於選擇選單1402(圖14)之方式之一方式快顯及呈現選項，諸如關於自動完成(像T9)、自動校正或其他控制命令(例如，字之複製/黏貼)之建議。可藉由變化手指之角度來選擇此等選項。在某些實施例中，可藉由像在鍵盤上方之某一距離中用手輕彈之一手勢來挑選一第一自動完成建議。使用一手勢之優點係避免按下鍵盤上之一小按鈕。在此等實施例中，可提供一字典以使得在經由手姿勢觸控及控制時，所鍵入文字隨即與字典比較並分別做出自動完成建議。字典建議以類似於上文所論述之方式之一方式取決於手姿勢。

此外，在某些實施例中，可添加一文法核對以用於最佳使用者舒適度，使得鍵入較容易且較迅速：可抑制在各別序列中沒有意義之字元；不大寫第二字元；在一句號之後總是大寫第一字元。

亦可組合上文所闡釋選項。

當與能夠分析(舉例而言)由一傳輸電極產生且由各種接收電極接收之一電場之改變但亦涵蓋其他手姿勢偵測方法(攝影機、紅外線、超音波)之一手勢辨識積體電路組合時，各種實施例開啟新有價值應用程式。因此，一主要使用領域可係用於觸控螢幕及觸控面板。然而，由於使用者介面簡化係消費型與其他產業中之一重要收益動因， 因此可應用其他實施例。

儘管已關於本發明之特定實施例闡述本發明，但此等實施例僅係說明性的且並非限制本發明。本文中對本發明之所圖解說明實施例之說明(包含發明摘要及發明內容中之說明)並非意欲為窮盡性或將本發明限制於本文中所揭示之確切形式(且特定而言，發明摘要或發明內容內包含之任何特定實施例、特徵或功能並非意欲將本發明之範疇限制於此實施例、特徵或功能)。而是，本說明意欲闡述說明性實施例、特徵及功能以便給熟習此項技術者提供用以理解本發明之上下文，而不將本發明限制於包含發明摘要或發明內容中所闡述之任何實施例、特徵或功能之任何此類所特定闡述實施例、特徵或功能。

雖然本文中僅出於說明性目的而闡述本發明之特定實施例及實例，但在本發明之精神及範疇內可做出各種等效修改，如熟習此項技術者將認識到及瞭解。如所指示，可根據本發明之所圖解說明實施例之前述說明而對本發明做出此等修改且此等修改將包含於本發明之精神及範疇內。因此，雖然本文中已參考本發明之特定實施例闡述本發明，但一修改幅度、各種改變及替代意欲在前述揭示內容中，且將瞭解，在某些例項中，在不背離如所陳述之本發明之範疇及精神之情況下，將採用本發明之實施例之某些特徵而不具有其他特徵之一對應使用。因此，可做出諸多修改以使一特定情況或材料適合本發明之基本範疇及精神。

本說明書通篇中所提及之「一項實施例」、「一實施例」或「一特定實施例」或類似術語意指連同該實施例一起所闡述之一特定特徵、結構或特性包含於至少一項實施例中且可未必存在於所有實施例中。因此，在本說明書通篇中之各個地方出現之各別片語「在一項實施例中」、「在一實施例中」或「在一特定實施例中」或類似術語未必指代同一實施例。此外，任何特定實施例之特定特徵、結構或特性可 以任何適合方式與一或多個其他實施例進行組合。應理解，根據本文中之教示，本文中所闡述及所圖解說明之實施例之其他變化及修改係可能的且應視為本發明之精神及範疇之部分。

在本文中之說明中，提供眾多特定細節(諸如組件及/或方法之實例)以提供對本發明之實施例之一透徹理解。然而，熟習此項技術者將認識到，可能夠在不具有特定細節中之一或多者之情況下或與其他設備、系統、總成、方法、組件、材料、部件及/或諸如此類一起實踐一實施例。在其他例項中，未詳細地特定展示或闡述眾所周知之結構、組件、系統、材料或操作以避免使本發明之實施例之態樣模糊。 雖然可藉由使用一特定實施例來圖解說明本發明，但此不且的確不將本發明限制於任何特定實施例，且熟習此項技術者將認識到，額外實施例可易於理解且係本發明之一部分。

可使用任何適合程式設計語言來實施本文中所闡述之本發明之實施例之常式、方法或程式，包含C、C++、Java、組合語言等。可採用不同程式化技術，諸如程序性或物件導向技術。任何特定常式可在一單個電腦處理裝置或多個電腦處理裝置、一單個電腦處理器或多個電腦處理器上執行。資料可儲存於一單個儲存媒體中或分佈於多個儲存媒體中，且可駐存於一單個資料庫或多個資料庫中(或其他資料儲存技術)。儘管可以一特定次序呈現步驟、操作或計算，但可在不同實施例中改變此次序。在某些實施例中，就按本說明書中之順序展示多個步驟而言，可同時執行替代實施例中之此等步驟之某一組合。 本文中所闡述之操作之順序可因另一程序(諸如一作業系統、內核等)而被中斷、暫停或以其他方式控制。該等常式可在一作業系統環境中操作或作為獨立常式操作。本文中所闡述之功能、常式、方法、步驟及操作可在硬體、軟體、韌體或其任何組合中執行。

本文中所闡述之實施例可以控制邏輯之形式在軟體或硬體或兩 者之一組合中實施。該控制邏輯可儲存於諸如一電腦可讀媒體之一資訊儲存媒體中，此乃因複數個指令經調適以指導一資訊處理裝置執行各種實施例中所揭示之一組步驟。基於本文中所提供之揭示內容及教示，熟習此項技術者將瞭解用以實施本發明之其他方式及/或方法。

以軟體程式或碼實施本文中所闡述之步驟、操作、方法、常式或其部分中之任一者亦在本發明之精神及範疇內，其中此軟體程式或碼可儲存於一電腦可讀媒體中且可由一處理器來操作以准許一電腦執行本文中所闡述之步驟、操作、方法、常式或其部分中之任一者。可藉由在一或多個一般用途數位電腦中使用軟體程式或碼、藉由使用特殊應用積體電路、可程式化邏輯裝置、場可程式化閘陣列等等來實施本發明。可使用光學、化學、生物學、量子或奈米工程系統、組件及機構。一般而言，可以此項技術中已知之任何手段來達成本發明之功能。舉例而言，可使用分散式或網路連接型系統、組件及電路。在另一實例中，資料之傳遞或傳送(或以其他方式自一個地方移動至另一個地方)可係有線的、無線的或藉由任何其他手段的。

一「電腦可讀媒體」可係可含有、儲存、傳遞、傳播或輸送用於由指令執行系統、設備、系統或裝置使用或結合指令執行系統、設備、系統或裝置一起使用之程式之任何媒體。僅以實例方式而非以限制方式，電腦可讀媒體可係一電子、磁性、光學、電磁、紅外線或半導體系統、設備、系統、裝置、傳播媒體或電腦記憶體。此電腦可讀媒體通常將係機器可讀的且包含軟體程式或碼，該軟體程式或碼可係人類可讀的(例如，原始碼)或機器可讀的(例如，目的碼)。非暫時性電腦可讀媒體之實例可包含隨機存取記憶體、唯讀記憶體、硬碟機、資料卡匣式磁帶、磁帶、軟式磁片、快閃記憶體磁碟機、光學資料儲存裝置、光碟唯讀記憶體及其他適合電腦記憶體及資料儲存裝置。在一說明性實施例中，軟體組件中之某些或全部組件可駐存於一單個伺 服器電腦上或單獨伺服器電腦之任何組合上。如熟習此項技術者可瞭解，實施本文中所揭示之一實施例之一電腦程式產品可包括儲存可在一計算環境中由一或多個處理器轉譯之電腦指令之一或多個非暫時性電腦可讀媒體。

一「處理器」包含處理資料、信號或其他資訊之任何硬體系統、機構或組件。一處理器可包含具有一個一般用途中央處理單元、多個處理單元、用於達成功能性之專用電路之一系統或其他系統。處理不必限於一地理位置或具有時間限制。舉例而言，一處理器可「即時地」、「離線地」、以一「批次模式」等執行其功能。處理之部分可由不同(或相同)處理系統在不同時間及在不同位置處執行。

如本文中所使用，術語「包括(comprises)」、「包括(comprising)」、「包含(includes)」、「包含(including)」、「具有(has)」、「具有(having)」或其任何其他變化形式意欲涵蓋一非排他性包含物。舉例而言，包括元件之一列表之一程序、產品、物品或設備未必限於僅彼等元件，而可包含未明確地列出或此程序、產品、物品或設備固有之其他元件。

此外，本文中所使用之術語「或」通常意欲意指「及/或」，除非另有指示。舉例而言，以下各項中之任一者滿足一條件A或B：A為真(或存在)且B為假(或不存在)，A為假(或不存在)且B為真(或存在)，及A與B兩者皆為真(或存在)。如本文中所使用，包含以下申請專利範圍，之前有「一(a)」或「一(an)」(及在前置基礎為「一(a)」或「一(an)」時，「該(the)」)之一術語包含此術語之單數及複數兩者，除非 在申請專利範圍內另有明確指示(亦即，提及之「一(a)」或「一 (an)」明確指示僅單數或僅複數)。此外，如在本文中之說明中及在以下申請專利範圍通篇中所使用，「在...中(in)」之意義包含「在...中(in)」及「在...上(on)」，除非上下文另有明確指示。

將瞭解，如根據一特定應用係有利的，圖式/圖中所繪示之元件中之一或多者亦可以一較分離或整合方式實施，或甚至在某些情形中被移除或顯示為不可操作。另外，圖式/圖中之任何信號箭頭應僅視為例示性而非限制性，除非另有特定提示。

102‧‧‧記憶體

104‧‧‧記憶體控制器

106‧‧‧處理模組/處理器/中央處理單元

108‧‧‧周邊設備介面

110‧‧‧通信匯流排/信號線

111‧‧‧晶片

112‧‧‧射頻電路

114‧‧‧音訊電路

116‧‧‧揚聲器/麥克風

118‧‧‧麥克風

120‧‧‧子系統/控制器/控制器構件/輸入/輸出子系統/特殊應用積體電路

122‧‧‧觸敏控制器

124‧‧‧無接觸偵測控制器/控制器構件/特殊應用積體電路

130‧‧‧電力系統/應用程式

132‧‧‧作業系統

134‧‧‧通信模組/指令集

138‧‧‧手勢辨識模組/指令集

140‧‧‧圖形模組/指令集

144‧‧‧狀態模組/指令集

146‧‧‧應用程式/指令集

148‧‧‧外部埠

150‧‧‧第一狀態模組

152‧‧‧第二狀態模組

200‧‧‧觸敏模組/觸敏表面/觸敏顯示器/觸控螢幕模組/觸控螢幕/螢幕

300‧‧‧無接觸偵測系統/無接觸偵測構件

Claims (32)

1. 一種手勢偵測方法，其包括：藉由一觸敏表面來偵測一輸入物件之一觸控位置；當該觸控位置被偵測時，取決於該輸入物件或另一輸入物件之該位置之特性參數而選擇一輸入模式，其中當該輸入物件接觸該觸控位置時，藉由一電容式無接觸偵測系統以判定該輸入物件或該另一輸入物件之該位置之該等特性參數，其中該電容式無接觸偵測系統包括圍繞該觸敏表面配置之一傳輸電極及複數個偵測電極；基於該觸控位置及在該等特性參數之計算之後或根據各別觸控之釋放以鍵入一輸入字元。
2. 如請求項1之手勢偵測方法，其中在由該電容式無接觸偵測系統偵測到之一參數改變後，旋即對一輸入模式作切換。
3. 如請求項1之手勢偵測方法，其中藉由執行一觸控之該輸入物件之一仰角來判定該等特性參數。
4. 如請求項1之手勢偵測方法，其中該輸入物件係一手且自握持一行動裝置之一第二手來判定該等特性參數，其中該第二手之一手指之抬升致使該等特性參數之一改變。
5. 如請求項1之手勢偵測方法，其中該輸入物件係一手且藉由執行該觸控之該手之一方位角來判定該等特性參數。
6. 如請求項3之手勢偵測方法，其中一第一仰角選擇一第一輸入模式且一第二仰角選擇一第二輸入模式。
7. 如請求項5之手勢偵測方法，其中一第一方位角選擇一第一輸入模式且一第二方位角選擇一第二輸入模式。
8. 一種手勢偵測系統，其包括： 一輸入裝置，其包含包括以列(row)及行(column)配置之複數個電極之一電容式觸敏表面及一電容式無接觸偵測系統，其中該電容式無接觸偵測系統可操作以選擇該電容式觸敏表面之該等電極之一最左(most left)行及一最右(most right)行及一最上(most upper)列及一最下(most lower)列作為接收電極；及一控制器，其經組態以使用該電容式無接觸偵測系統以判定一使用者輸入物件在三維空間中之一位置之特性參數並基於該使用者輸入物件之該位置而選擇該輸入裝置之一操作模式，其中該位置係由該電容式觸敏表面所判定。
9. 如請求項8之手勢偵測系統，其中該輸入裝置或該經連接之系統包含一圖形使用者介面。
10. 如請求項9之手勢偵測系統，其中判定該使用者輸入物件在三維空間中之該位置包含：判定該使用者輸入物件之一方位角及基於該方位角而選擇該圖形使用者介面上之一字元。
11. 如請求項9之手勢偵測系統，其中判定該使用者輸入物件在三維空間中之該位置包含：判定該使用者輸入物件之一仰角及基於該仰角而選擇該圖形使用者介面上之一字元。
12. 如請求項9之手勢偵測系統，其中該控制器經組態以使用該電容式無接觸偵測系統以判定一第二使用者輸入物件在三維空間中之一位置並基於該第二使用者輸入物件之該位置而選擇該輸入裝置之一操作模式。
13. 如請求項9之手勢偵測系統，其中該輸入裝置之該操作模式包含：基於該使用者輸入物件在三維空間中之該位置而顯示一選項選單。
14. 如請求項9之手勢偵測系統，其進一步包括可回應於對所鍵入文字之偵測及該使用者輸入物件在三維空間中之該位置而存取之 一字典。
15. 如請求項14之手勢偵測系統，其進一步經組態以基於該使用者輸入物件在三維空間中之該位置而自該字典提供與該所鍵入文字相關聯之一或多個自動完成選項。
16. 一種手勢偵測電子裝置，其包括：一輸入裝置，其包含一觸敏表面及一電容式無接觸偵測系統，其中該電容式無接觸偵測系統包括圍繞該觸敏表面配置之複數個偵測電極；一顯示裝置，其用於使用該輸入裝置以顯示選擇；及一控制器，其經組態以使用該電容式無接觸偵測系統來判定相對於該觸敏表面與一使用者輸入物件在三維空間中之一位置相關聯之參數及基於選擇該使用者輸入物件之該位置以選擇該輸入裝置之一操作模式。
17. 如請求項16之電子裝置，其中判定與該使用者輸入物件在三維空間中之該位置相關聯之參數包含：判定該使用者輸入物件之一方位角及基於該方位角而選擇該圖形使用者介面上之一字元。
18. 如請求項16之電子裝置，其中判定與該使用者輸入物件在三維空間中之該位置相關聯之參數包含：判定該使用者輸入物件之一仰角及基於該仰角而選擇該圖形使用者介面上之一第一或第二字元。
19. 如請求項16之電子裝置，其中該控制器經組態以判定與一第二使用者輸入物件在三維空間中之一位置相關聯之參數並基於該第二使用者輸入物件之該位置而選擇該輸入裝置之一操作模式。
20. 如請求項16之電子裝置，其中該輸入裝置之該操作模式包含： 基於該使用者輸入物件在三維空間中之該位置而顯示一選項選單(options menu)。
21. 如請求項16之電子裝置，其進一步包括可回應於對所鍵入文字之偵測及該等參數而存取之一字典。
22. 如請求項21之電子裝置，該控制器進一步經組態以基於該等參數而自該字典提供與該所鍵入文字相關聯之一或多個自動完成選項。
23. 一種手勢偵測方法，其包括：藉由一觸敏表面來偵測一使用者輸入物件之一觸控位置；使用一電容式無接觸偵測系統以偵測該使用者輸入物件在三維空間中之與位置相關(position-related)之參數，其中該觸敏表面將其之電極中之一些與該電容式無接觸偵測系統共用(shared)，以使得該電容式無接觸偵測系統可操作以選擇該觸敏表面之該等電極之一最左行及一最右行及一最上列及一最下列作為接收電極；及基於該觸控位置及該等與位置相關之參數以選擇一電子裝置之一操作模式。
24. 如請求項23之方法，其中該操作模式包含：基於該等與位置相關之參數以在一圖形使用者介面上選擇第一或第二字元。
25. 如請求項23之方法，其中該等與位置相關之參數包括該使用者輸入物件之一方位角。
26. 如請求項23之方法，其中該等與位置相關之參數包括該使用者輸入物件之一仰角。
27. 如請求項26之方法，其進一步包括偵測一第二使用者輸入物件在三維空間中之與位置相關之參數並基於該第二使用者輸入物件在三維空間中之該等與位置相關之參數而選擇電子裝置之一 操作模式。
28. 如請求項25之方法，其進一步包括偵測一第二使用者輸入物件在三維空間中之與位置相關之參數並基於該第二使用者輸入物件在三維空間中之該等與位置相關之參數而選擇電子裝置之一操作模式。
29. 如請求項23之方法，其中選擇該操作模式包含基於該等與位置相關之參數而在該圖形使用者介面上選擇一或多個控制。
30. 如請求項23之方法，其進一步包括回應於對所鍵入文字之偵測及該等與位置相關之參數而存取一字典。
31. 如請求項30之方法，其進一步包括基於該等與位置相關之參數而自該字典提供與該所鍵入文字相關聯之一或多個自動完成選項。
32. 如請求項30之方法，其中使用事件驅動之多工以判定該觸控位置及該等與位置相關之參數。