[go: up one dir, main page]

CN102870079B - 具有集成电极布置的计算机键盘 - Google Patents

具有集成电极布置的计算机键盘 Download PDF

Info

Publication number
CN102870079B
CN102870079B CN201180008868.0A CN201180008868A CN102870079B CN 102870079 B CN102870079 B CN 102870079B CN 201180008868 A CN201180008868 A CN 201180008868A CN 102870079 B CN102870079 B CN 102870079B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
keyboard
input equipment
detecting
finger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201180008868.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102870079A (zh
Inventor
阿尔乔姆·伊万诺夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Microchip Technology Germany GmbH
Original Assignee
Microchip Technology Germany GmbH
Ident Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Microchip Technology Germany GmbH, Ident Technology AG filed Critical Microchip Technology Germany GmbH
Publication of CN102870079A publication Critical patent/CN102870079A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102870079B publication Critical patent/CN102870079B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0487—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser
    • G06F3/0488—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using a touch-screen or digitiser, e.g. input of commands through traced gestures
    • G06F3/04883—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using a touch-screen or digitiser, e.g. input of commands through traced gestures for inputting data by handwriting, e.g. gesture or text
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/017—Gesture based interaction, e.g. based on a set of recognized hand gestures
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0487—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser
    • G06F3/0488—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using a touch-screen or digitiser, e.g. input of commands through traced gestures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

本发明涉及一种输入装置，尤其是呈计算机键盘形式的输入装置。本发明的目的是提供解决方案，相比于与指向装置相关联的常规键盘系统，所述解决方案对于计算机键盘的用户而言产生若干特殊操作者优点。根据本发明，此目的由带有包括多个可手动操作的键的键盘的计算机键盘执行，且在此键盘中集成电极布置，其设计方式以及在驱动电路上使用的方式如下：通过此电极布置，使得以电场方式检测手指或手在键盘前面的区域中的空间位置或移动成为可能，且通过驱动器提供具有与所述用户的手指或手的位置及/或移动相关的信息内容的电路系统信号。

Description

具有集成电极布置的计算机键盘
技术领域
本发明涉及包括键盘的输入装置(尤其呈计算机键盘的形式)，在所述键盘上，可通过手动按压键，以就其本身而言众所周知的方式做出对应键盘输入。
背景技术
此类计算机键盘作为便携式计算机(尤其是笔记本计算机)情形中的独立外围装置或集成输入系统而广泛传播。
(尤其)对于与图形用户界面一起工作及使用通常在此处实施的菜单导航，除键盘之外，通常还提供指向装置如(例如)计算机鼠标、轨迹球、图形输入板或-尤其对于笔记本计算机-触摸垫。通过此指向设备，可以众所周知的方式手动调节光标位置。光标的移动与鼠标的移动或手指在触摸垫上的移动相关。
指向设备通常还包括可通过其实施确定操作的额外键或输入元件，例如用于选择用户界面的元件的左、中及右鼠标按钮、在鼠标旁边的滚轮、滚轮按钮及/或额外键或触摸垫上的条，其中手指的接触及移动引起滚动以及提供在触摸垫的角落中的特殊功能。用户还可配置一些或所有这些额外键或输入元件的功能，例如操作系统的特殊函数调用(如果按压额外鼠标按钮或如果触摸所述触摸垫的某一角落)。
发明内容
发明目的
本发明的目的是创建解决方案，其中相比于与指向装置相关联的常规键盘系统，所述解决方案对于计算机键盘的用户而言产生若干特殊操作者优点。
根据本发明的解决方案
根据本发明，通过一种计算机键盘解决以上提及的任务，所述计算机键盘具有包括多个可手动操作的键的键盘，且电极布置集成在此键盘中，其通过驱动电路以如下方式设计、感测及评估使得：通过此电极布置，手指或手在键盘前的区域中的空间位置或移动的检测受到电场的使用的影响，且其中，通过所述驱动器，提供具有与用户的手指或手的位置及/或移动相关的信息内容的电路系统信号。
因此，有利的是，可能将键盘用作用于手势型输入操作的界面且还(尤其)以精确且协调良好的方式在图形用户界面上控制光标，且还完成额外任务，而不必将手移出键盘上的空间以使用指向装置。
(尤其)在特别紧凑的便携式计算机(举例来说，笔记本计算机)的情形中，触摸垫区域的避免(由根据本发明的概念所允许)及以此方式获得的紧凑性被证明是特别有利的。可能提供特殊子例程以用于处理根据本发明确定的信号。
举例来说，可能通过对应驱动器提供控制功能，这提供根据本发明的技术的在直观上特别好管理的应用。举例来说，可能识别用户的两只手是否与键盘分离。控制程序可以如下方式定向使得：在此状态中，提供基于手势的光标控制功能且使不接触显示器上的光标的手势型导航变得可能。一旦两只手之一再次接触键盘，此光标控制模式就结束。
还可能通过按压键盘上的一个或若干个键而确定光标在显示器上的移动的开始及结束。这些键可为针对此功能而提供的特殊键(例如，类似于(举例来说)“Scroll Lock(滚动锁定)”、“Num Lock(数字锁定)”等的鼠标按钮)或其可重叠到标准键盘上已存在的键；此功能叠加可源于应用背景(例如，无论何时字符函数被调用)或由可能可由用户配置的预定键盘快捷键确定(例如，用于开启/结束光标移动的ALT+C，可由菜单重新界定)。
还可能确定其中光标移动被引发的键盘上的某些区域。这些区域可总是被提供(例如，在视觉上被标记，可能为不受键盘上的键影响的区域)或可被开启和关闭(例如，通过在光标键(“Pos 1”等)、数字键区(“1”、“2”等)与光标移动之间切换的“Num Lock”)。
还可能通过用户的某些表示意图的移动(例如，从键抬起手的所有指尖会引入光标控制，放下两只手的指尖会结束所述光标控制)来识别光标移动的开始及结束。此实施例对于有经验的触摸键入者来说是尤其有利的，因为他们通常将两只手的指尖(大拇指除外)放在键上，且在中途仅抬起一只手以便用其抓取鼠标且移动指针。可在使用户可能在这些表示意图的移动的情形中从动作集合中确定或消除动作的菜单中一起提供表示意图的移动。所以，举例来说，左撇子可界定：当抬起左手时，光标控制开启，而当抬起右手时，不开始任何动作。右撇子可界定：当抬起右手时，开始光标控制。
还可能确定可通过其激活特殊程序功能的手势。举例来说，可能提供用于手势控制的某一激活的特有的输入手势。举例来说，以从键盘的上边缘区域的招手的方式的手掌的移动可引起键盘的数字键区上的虚拟触摸垫的下拉。当不使用此特征时，通过朝上键盘边缘移动手指的背部且因此通过做往旁边挪的手势，可再次推开此虚拟垫。
这些手势还可说明通常施加在指向装置上的键或其它输入元件的功能，举例来说，通过在键盘的左侧/右侧区域上快速上移及下移手指而带来的左/右侧鼠标按钮的点击或通过在键盘上在X或Y方向上的整只手的缓慢移动而带来的滚动(滚轮)。并且，具有进一步重要功能的显示器装置的功能范围的特别直观延伸是可能的，例如，通过Z方向上的在键盘上的移动而增大或减小所选择的对象或指示范围。
还可在键盘上部分地或以其整体施加指向装置的键或进一步的输入元件，例如，用于滚动的触摸敏感条或用于鼠标按钮的功能的键。
通过根据本发明的概念，可能创建包括可被成本合算地实现的技术的输入装置，其具有所述输入装置可被左撇子及右撇子两者良好使用的优点。
根据本发明的特别优选实施例，以电极布置包括电极群组的方式配置键盘。此电极群组优选地包括用来检测指示位置的信号的电极子群组。
所述电极群组优选地包括用于接触检测的主电极。此主电极可设计为相对大量的电极且大体上在总键盘上延伸。此主电极可具有开口，举例来说，所述开口提供键的机械可达性。所述主电极可实现为大体上平坦的金属层。所述主电极还可与键盘的其它组件交互而实现。尤其可能通过键盘的键下方的外壳区段的金属涂层(还尤其通过键盘外壳的内部区域的金属涂层)来实现所述主电极。还可能将至少一些键集成到主电极中。可出于此目的而在其上侧或背侧区域中使键金属化。还可能以导电材料生产所述键。金属化键或导电键不必必定与主电极通电耦合。可能在主电极与键之间实现某重叠且因此实现电场耦合，使得最后由主电极产生的场可在导电键上进一步扩散。
根据本发明的特别优选实施例，可在数字键区区域或在通常用于箭头键的区域中布置用作位置检测电极的电极。此位置检测电极的尺寸可大体上对应于这些键的尺寸。可尤其通过这些控制键而形成所述位置电极。以此方式，有利的是，可能使用无论以何种方式提供于其处的标记以用于为可根据本发明实现的无触摸鼠标控制模式提供导航支持。
根据本发明的键盘可以其执行具有确定功能的单个电极的动态分配的方式而形成。举例来说，可能以手或手指的主要经识别方法使用电极群组，以用于使手指或手位置的特别良好的三角测量变得可能的位置的精确确定。相对于圆锥表面区域中的当前手指位置定位的电极是理想的，其垂直相对角度在30°到60°的范围中。
根据本发明的特定方面，以如下方式配置电极布置及相应的驱动电路使得：它们可检测被认为是键盘的触摸的状态，且产生对应的系统信号。可基于某些信号电平及/或某些动态特性检测此接触。
优选地以如下方式配置根据本发明的键盘使得：用于手指在键盘平面中的位置检测的观察区域的垂直投影在接触检测范围中延伸。以此方式，可能首先在没有接触的情况下执行光标控制，且通过降低手指且将手指放在键盘上而结束此移动设定。因此，本发明尤其涉及一种系统，所述系统使得检测在接触键盘之前的手指移动及键盘本身的物理接触两者变得可能。所述系统使特殊手势的处理变得可能，除某一空间进程之外，其还含有接触相位或通过它们而被开始或结束。
优选地以如下方式配置电极布置使得：其包括布置在键盘的边缘区域中的若干电极，布置在所述边缘区域中的这些电极用于产生指示手指位置的信号。
根据本发明，由连接到所述电极布置的驱动电路产生的系统信号用于实现基于手势的控制。所述驱动电路可以如下方式形成使得：由其产生的系统信号以对于计算机外围系统来说常见的数据或信号格式存在。可能承担(在驱动电路的区域中已可能)相对大量的信号处理，通过所述信号处理实现某一衰减、缩放及(在适用的情况下)还有某些效应(如，弹道效应)。对于剩下的对象来说，根据本发明通过电极布置获得的X、Y及优选地还有Z轴信息可由实际计算机系统中的对应后台程序处理。除了仅实现光标控制之外，所获得的信号还可由手势检测程序评估。可连接手势解释与光标控制。
根据本发明的特别优选实施例，以如下方式分组及布置电极使得：提供主要用于检测右工作手的手或手指移动的一个电极子群组，及主要用于检测左工作手的手或手指移动的电极子群组。每次由这两个电极群组检测的信号可各自被指派到用户的手。可基于这些信号进行特殊陈述。举例来说，可通过触摸键盘的组件产生指示手势的结束的关闭信号。尤其在两手检测中，可能的是，用于由右手调节的手势的关闭信号是由左手与键盘组件的接触所产生。
可以如下方式形成附接到电极布置的驱动电路使得：通过连续地测量位置检测电极处存在的张力水平而进行位置检测。此外，可能检测位置检测电极之间的场桥接，或位置检测电极与主电极之间的场桥接。此检测可尤其通过张力或负载测量而发生。可以如下方式给用于手指位置或手指移动的空间检测的区域定大小使得：其大体上对应于与手在腕部的轻微移动相关联的手指的运动范围。如果位置检测电极布置为键盘的数字键区区域中的角落电极，则用于手指位置检测的观察区域(优选地或多或少)对应于具有8到14cm的边缘长度的立方体。优选地在中央区域及在紧密接近于键盘的情形中进行位置分辨(其中在中央区域中的精度大于在边缘区域中的精度)。通过从键盘上升约5cm的食指或中指的快速搅动运动，可能在屏幕上引起光标中心线，且接着通过进一步的手指移动来执行光标在屏幕上的对应移动。可能以如下方式执行光标控制使得：对于光标移动，考虑在某Z距离值的情形中实施的手指移动(因此充分狭窄的接近)。接着忽略在对应平面上方的移动。
附图说明
本发明的进一步特点及特性源于与图式相关联的以下描述。图式展示：
图1说明本发明在便携式计算机系统中的使用的透视图；
图2a说明由用户与计算机鼠标相关联而使用的常规计算机键盘的草图；
图2b说明提供在与触摸垫相关联的笔记本计算机中的常规计算机键盘的另一草图；
图3说明根据本发明的装备有接近于边界的手或手指位置检测电极的计算机键盘的结构的示意性表示，其包括数字键区；
图4说明根据本发明的具有手或手指位置检测电极的计算机键盘的结构的另一示意性表示，其不具有数字键区；
图5说明根据本发明的具有手或手指位置检测电极的计算机键盘的电极布置的示意性表示，其中所述位置检测电极定位在接触检测范围中；
图6说明电极到驱动电路或评估电路的连接的草图；
图7说明根据本发明的具有手或手指位置检测电极的计算机键盘的进一步变形的电极布置的示意性表示；
图8说明具有根据图7的电极设计的接触检测的第一变形的电路草图；
图9说明具有根据图7的电极设计的接触检测的第二变形的电路草图；
图10说明电极到驱动电路或评估电路的耦合的进一步变形的示意性表示；
图11说明根据本发明的具有手或手指位置检测电极的计算机键盘的进一步变形的电极布置的示意性表示；
图12键盘模式与鼠标模式之间的切换区域的定位的示意性表示；
图13说明切换区域的使用的示意性表示。
图14所谓的虚拟键盘的示意性表示，其中键在电方面是不可操作的或在物理方面根本不存在或仅通过手势及接触操作。
具体实施方式
图1展示具有平坦显示器及键盘设备的笔记本计算机。
在键盘装置的区域中，提供电极装置以用于在键盘不被触摸的情况下，检测用户的手指相对于键盘设备的位置。以如下方式配置所述笔记本计算机使得：可通过用户手指相对于键盘的移动来调节与其相关联而使用的应用程序的进度。
所述电极装置包括提供在连接到传感器电路的键盘ELP、ELB区域中的若干电极区段。其中，通过所述传感器电路检测及处理测量信号，其中那些测量信号受到用户手指对相应电极区段ELP、ELB的环境的电场性质的作用的影响。
在此处展示的实施例中，在平坦显示器装置区域中，还任选地提供电极装置，以用于检测用户手指在平坦显示器装置前的区域中的位置。
在键盘区域中，存在用于检测指示与键盘或其周围区域的接触的信号的接触传感器系统。在平坦显示器装置区域中，还任选地存在用于检测指示与平坦显示器装置的接触的信号的接触传感器系统。
通过根据本发明集成到便携式计算机中的电极系统，可能在没有接触的情况下检测手指移动及左手及右手的接近状态，且使用这些检测结果控制用户程序的进度。
在图2a中说明常规计算机键盘，通过所述常规计算机键盘，可以就其本身而言众所周知的方式进行到对应计算机中的输入。此类键盘主要与计算机鼠标相关联而使用。通过此计算机鼠标，可能实施与鼠标的移动相关的光标移动。
此方法已被证明是成功的，然而，其具有以下缺点：当使用计算机时，用户必须将他的手从键盘转到鼠标(图2a)。
在如文本编辑器或表格编辑器等应用中(其中输入主要通过键盘进行且同时用鼠标进行格式化是必需的)，此方式是不舒适的。此外，对于此操作，两个装置是必需的。
在图2b中说明笔记本计算机，所述笔记本计算机包括集成键盘及触摸垫。通过所述触摸垫，可能引起与用户手指在触摸垫上的移动相关的光标移动。这个解决方案特别用于笔记本计算机中，因为不必携带额外装置。此替代方案的缺点是有效表面小(对于一些任务，操作太敏感)；此外，计算机表面上的空间是必需的。
图3以高度简化方式展示根据本发明配置的包括若干键K的键盘T。此键盘(在外壳表面下的区域中)配备有电极，下文称为手势电极(通过虚线画出轮廓)。
这些电极是：
(a)在键盘T的边缘上的位置检测电极EL_P，及
(b)在键K下方的接触检测电极EL_B。
出于表示简化目的，所有电极均展示为是闭合的。
然而，其可设计为格栅、网络或类似的局部断开结构，以便产生(例如)用于键开口的必要空间。所以，接触检测电极EL_B可设计为键之间的自由空间中的格栅。在其它说明中也存在此图形简化。
位置检测电极EL_P的数目可变化；当其较大时(例如，8个，如图3中说明)，可记录两只手的移动。
因为所使用的技术(即，基于其对准静态电场的作用的手指位置的检测)，有利的是键K具有如笔记本计算机键盘的键那样的可能平坦形式。
可将覆盖区域上方的手位置直接转换成屏幕坐标，举例来说：键盘的右下方区域对应于屏幕上的右下方区域。或者，手从覆盖区域的中心的偏转可控制鼠标指针在屏幕上的移动的方向及速度，举例来说：在键盘中心上的手不引起光标移动，在键盘右下方区域上的手以最大(预设)速度使光标朝右边向下移动。
如果键盘(例如，在笔记本计算机的情形中)出于空间原因不能太大，则本发明产生额外优点。在此类便携式装置中，一般来说，一些键被闲置且一些键具有一个以上的功能。
此处，本发明一方面根据迄今为止由触摸垫占据的空间可用于键盘的事实而提供改进。此外，可能基于小“基本键盘”(图4)重新产生全键盘的功能性。
根据本发明的概念及一些实例：
(a)用户在基本键盘的右边缘上，从键盘的远右方朝键盘的中心移动他的右手且以其“调出”键盘的表面上的数字键区；虚拟数字键区在屏幕上出现(从右边“进入”)。用户右手的进一步移动会移动光标或(替代地)虚拟数字键区上的焦点。键盘的轻微触摸(不启动键-仅触摸表面)可被电子设备及软件解释为在虚拟数字键区上键入。
(b)用于左撇子的数字键区可来自左侧且允许以左手实施对应输入。
(c)可从顶部“调出”功能键。
本发明还允许完全手势控制操作。重要的一点是，可结合现有软件应用使用本发明，且通过使用本发明，用户可更容易地从前一标准操作朝手势操作过渡。
本发明还提供现有系统命令的手势控制的额外可能性，例如，手在键盘上从顶部到底部的移动使屏幕上的所有窗口最小化；手在整个键盘上从右边到左边的移动表示“关闭计算机”。
通过根据本发明的概念，还可能确定用户的一只手或两只手在键盘上或至少在键盘附近的存在，即使没有键被按压。此信息对于操作系统的处理可能是要关注的。尤其在无线键盘中，可激活暂时睡眠模式，其中存在特殊能量节约功能。
在图4中说明计算机键盘的另一变形-没有数字键区，其包含(类似于根据图3的键盘)接近于边界的位置检测电极。
图5展示一种电极布置，其具有在绝缘层(表示为图示的底部处的薄片)上从两侧在2层中施加的电极。生成元电极GEN在所有位置检测电极EL_P下方以及在接触检测电极EL_B下方延伸。根据图6，所述电极连接到手势电子设备。
在图7中说明电极的另一可能实现形式。在此变形中，生成元电极GEN为位置检测电极EL_P下方的框架。接触检测电极EL_B仅在一个层中制造且可实现为(例如)键之间的格栅或实现为具有用于键条的开口的导电箔。而且，键盘的整个金属涂层可用作EL_B。可以各种方式将此电极布置附接到手势电子设备，如通常在图6、8、9及10中所展示。
图6及10通过实例展示接触检测电极可如何被连接到手势电子设备的入口之一。不必出于此目的而对此入口进行特殊设计。图10展示通过耦合电容器CK到“标准”手势电子设备的连接可能性。
图8及图9展示具有生成元电极处的电容性负载的测量的此变形。对于负载C，可(例如)通过测量连接在生成元G与生成元电极EL_B(示意性地为信号S)之间的连接阻抗Z处的电压降来进行此测量。此检测接触的方法可为有利的，因为其可在某些应用中以较少的电极花费而实现。在图11中说明电极配置，其中所有位置检测电极EL_P与生成元电极GEN一起被制造为较小的单元(小片)。
或者，键盘的使用与运动检测(鼠标功能)之间的区别可以如下方式发生：在键盘上界定切换区域，装置从所述切换区域开始切换到鼠标模式(或反之亦然)。这些切换区域(图12中的实例EB1及EB2)可最佳地在现有电极上界定。其界定可适用于左手、适用于右手或适用于两只手。
因而，本发明的功能如下：
(a)用户在键盘上工作。只要他不接触切换区域中的任一个，就不评估任何手势数据。
(b)用户放下他的左手以用他的手指触摸切换区域中的一个或两个(图13)。此时，他右手的移动被解释为鼠标移动，通过触摸一个或另一个切换区域来实施鼠标的点击。
对于此情形，不需要接触检测电极，可使用生成元电极代替所述接触检测电极，如其在图12中以EL_B/GEN标记。
比较功能性还可通过其它手指派而发生。
关于鼠标模式中的点击的检测的本发明的进一步实施例与以下事实一致：一旦输入装置进入此模式，键盘处的每一键启动就被解释为鼠标点击。
因而，本发明的功能如下：
(a)用户在键盘上工作。只要鼠标模式不被激活，就不评估任何手势数据。
(b)用户以上文描述的方式之一激活输入装置的鼠标模式。从此刻开始，他右手的移动被解释为鼠标移动，通过在此刻位于他手指或手下方的任何键盘键的启动来实施鼠标的点击。对于此情形，不需要接触检测电极，可使用生成元电极代替所述接触检测电极，如这在图12中被标记为EL_B/GEN。
在图14中说明本发明的另一应用领域。此处展示装置VT，所述装置VT没有键且倾向于看起来像增大的鼠标垫。此装置用作键盘及指向装置，其在使用计算机时使用。对于键盘处的工作，虚拟键盘在屏幕上显现(类似于上文描述的数字键区)。其可包括用于产生触觉反馈的在电气上不可操作的键。然而，也可完全省略所述键且可选择性地将其打印在区域上以用于定向。所述键盘在其它应用上可作为半透明的导引而在屏幕上或在屏幕的(专门的)分区中出现；所述光标控制通过手势如上所述而进行。此领域可配备略有弹性的涂层。仅当超过确定接触压力或确定动态分布时才进行键的界定性选择或启动。
上文描述的电极几何形状是实例实施例。其它几何形状是可能的，尤其在电极的形式及相对位置方面。

Claims (18)

1.一种输入装置，其具有：
键盘，其包括多个可手动操作的键，还包括：
电极布置，所述电极布置包括至少一个生成元电极以及多个检测电极，其中，所述生成元电极在所述生成元电极和所述检测电极之间产生电场；
从所述检测电极接收多个信号的评估电路，所述评估电路用于检测手指或手在所述输入装置上方区域中的位置和/或移动而不必触摸所述输入装置，所述评估电路还用于解释所述手指或手的手势。
2.根据权利要求1所述的输入装置，还包括用于检测用户的触摸的至少一个第一电极，其中，在所述第一电极处检测到触摸时，所述输入装置从键盘模式切换到手势检测模式。
3.根据权利要求1所述的输入装置，其包括用于检测触摸的至少一个第二电极，其中，在所述第二电极处检测到触摸时，产生等同于鼠标点击的信号。
4.根据权利要求3所述的输入装置，还包括在所述多个可手动操作的键下面布置的、且包括所述多个可手动操作的键的接触检测电极。
5.根据权利要求1所述的输入装置，其中，所述多个检测电极布置在所述多个可手动操作的键的周围。
6.根据权利要求1所述的输入装置，其中，所述生成元电极布置在所述多个检测电极下面的层。
7.根据权利要求1所述的输入装置，其中，所述评估电路用于产生用以起始在与所述输入装置相关联的屏幕上呈现键盘、数字键盘或功能键的信号。
8.根据权利要求6所述的输入装置，其中，所述生成元电极是环形形状的，且布置在沿着所述输入装置的边缘布置的检测电极的下面。
9.根据权利要求1所述的输入装置，其中，所述检测电极以如下方式分组及布置：存在主要用于检测右工作手的手或手指移动的一个电极子群组，及主要用于检测左工作手的手或手指移动的一个电极子群组。
10.根据权利要求1所述的输入装置，其中，指示手势的结束的关闭信号通过触摸所述键盘的组件而产生。
11.根据权利要求1所述的输入装置，其中，用于由手协调的手势的关闭信号是由另一只手与键盘组件的接触而产生。
12.根据权利要求1所述的输入装置，其中，所述键在电气上是不可操作的或被完全省略。
13.根据权利要求1-12中的任一权利要求所述的输入装置，其中，提供多个生成元电极，且其中，每一生成元电极与各自的检测电极相关联且布置在相关联的检测电极的下面。
14.一种具有显示器装置及如权利要求1-12中的任一权利要求所述的输入装置的静止或移动计算机。
15.根据权利要求14所述的计算机，其中，所述电极布置包括提供在所述键盘的区域中的若干电极区段，其连接到传感器电路，其中通过所述传感器电路来检测及处理测量信号，其中所述测量信号受所述手指或所述手对相应电极区段的环境的电场性质的作用的影响。
16.根据权利要求15所述的计算机，在所述显示器装置的区域中还包括电极装置，以用于检测所述用户的手指在位于所述显示器装置的前端中的区域中的位置。
17.根据权利要求15或16所述的计算机，其中，在所述键盘的所述区域中，存在接触传感器系统，其用于检测指示与所述键盘或与其周围区域的物理结构的接触的信号。
18.根据权利要求16所述的计算机，其中，在所述显示器装置的所述区域中，存在接触传感器系统，其用于检测指示与所述显示器装置的接触的信号。
CN201180008868.0A 2010-02-10 2011-02-10 具有集成电极布置的计算机键盘 Active CN102870079B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010007698 2010-02-10
DE1020100076988 2010-02-10
PCT/EP2011/000638 WO2011098280A1 (en) 2010-02-10 2011-02-10 Computer keyboard with integrated an electrode arrangement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102870079A CN102870079A (zh) 2013-01-09
CN102870079B true CN102870079B (zh) 2016-09-07

Family

ID=44061942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180008868.0A Active CN102870079B (zh) 2010-02-10 2011-02-10 具有集成电极布置的计算机键盘

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9946409B2 (zh)
EP (1) EP2534561B1 (zh)
KR (1) KR101749956B1 (zh)
CN (1) CN102870079B (zh)
DE (1) DE102011010914A1 (zh)
WO (1) WO2011098280A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2534561B1 (en) 2010-02-10 2018-08-08 Microchip Technology Germany GmbH Computer keyboard with integrated an electrode arrangement
GB2513744B (en) * 2012-12-10 2020-10-21 Intel Corp Electrode arrangement for a keyboard proximity and tracking sensor
US9285889B2 (en) * 2012-12-10 2016-03-15 Intel Corporation Electrode arrangement for a keyboard proximity and tracking sensor
US9703389B2 (en) * 2012-12-24 2017-07-11 Peigen Jiang Computer input device
US10352976B2 (en) * 2013-03-15 2019-07-16 Microchip Technology Incorporated Matrix electrode design for three-dimensional e-filed sensor
US9063578B2 (en) * 2013-07-31 2015-06-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Ergonomic physical interaction zone cursor mapping
WO2015047412A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Keyboard and touchpad areas
US10963159B2 (en) * 2016-01-26 2021-03-30 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Virtual interface offset
KR20170124068A (ko) 2016-05-01 2017-11-09 (주)이노프레소 복합 휴먼 인터페이스가 구비된 전자기기
EP3477438A4 (en) * 2016-06-23 2020-02-12 Innopresso, Inc. ELECTRONIC DEVICE WITH COMPLEX HUMAN INTERFACE
US10877554B2 (en) 2018-04-19 2020-12-29 Samsung Electronics Co., Ltd. High efficiency input apparatus and method for virtual reality and augmented reality
US11237598B2 (en) * 2018-11-15 2022-02-01 Dell Products, L.P. Application management for multi-form factor information handling system (IHS)
USD918654S1 (en) 2019-06-06 2021-05-11 Sharkninja Operating Llc Grill plate
CN117093079A (zh) * 2023-09-25 2023-11-21 西南大学 便携触控交互型键盘

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6204839B1 (en) * 1997-06-27 2001-03-20 Compaq Computer Corporation Capacitive sensing keyboard and pointing device
US6680677B1 (en) * 2000-10-06 2004-01-20 Logitech Europe S.A. Proximity detector to indicate function of a key
CN101609388A (zh) * 2008-06-20 2009-12-23 义隆电子股份有限公司 可解译多物件手势的触控板模块及其操作方法
CN101632057A (zh) * 2007-01-03 2010-01-20 苹果公司 接近和多重触摸传感器检测及解调

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5502460A (en) 1993-05-26 1996-03-26 Bowen; James H. Ergonomic laptop computer and ergonomic keyboard
KR100595924B1 (ko) * 1998-01-26 2006-07-05 웨인 웨스터만 수동 입력 통합 방법 및 장치
US6535200B2 (en) * 1999-01-25 2003-03-18 Harald Philipp Capacitive position sensor
US7151528B2 (en) * 1999-06-22 2006-12-19 Cirque Corporation System for disposing a proximity sensitive touchpad behind a mobile phone keypad
HK1052677B (zh) * 2000-03-31 2009-05-22 Inventio Ag 降低电梯系统供电联接的功率之设施和方法
WO2002095563A1 (fr) * 2001-05-21 2002-11-28 Sony Corporation Appareil d'entree utilisateur, ordinateur relie audit appareil d'entree utilisateur, procede de commande dudit ordinateur relie audit appareil d'entree utilisateur et support de stockage
US7737965B2 (en) 2005-06-09 2010-06-15 Honeywell International Inc. Handheld synthetic vision device
US7813774B2 (en) 2006-08-18 2010-10-12 Microsoft Corporation Contact, motion and position sensing circuitry providing data entry associated with keypad and touchpad
WO2008059795A1 (fr) * 2006-11-15 2008-05-22 Alps Electric Co., Ltd. Appareil de détection de direction de fonctionnement
US7877707B2 (en) 2007-01-06 2011-01-25 Apple Inc. Detecting and interpreting real-world and security gestures on touch and hover sensitive devices
WO2008093683A1 (ja) * 2007-01-31 2008-08-07 Alps Electric Co., Ltd. 静電容量式モーション検出装置及びそれを用いた入力装置
US20080203734A1 (en) * 2007-02-22 2008-08-28 Mark Francis Grimes Wellbore rig generator engine power control
US7884806B2 (en) * 2007-05-14 2011-02-08 Synaptics Incorporated Proximity sensor device and method with keyboard emulation
US8093914B2 (en) * 2007-12-14 2012-01-10 Cypress Semiconductor Corporation Compensation circuit for a TX-RX capacitive sensor
US8358277B2 (en) * 2008-03-18 2013-01-22 Microsoft Corporation Virtual keyboard based activation and dismissal
US10585493B2 (en) * 2008-12-12 2020-03-10 Apple Inc. Touch sensitive mechanical keyboard
EP2534561B1 (en) 2010-02-10 2018-08-08 Microchip Technology Germany GmbH Computer keyboard with integrated an electrode arrangement
US8432301B2 (en) * 2010-08-10 2013-04-30 Mckesson Financial Holdings Gesture-enabled keyboard and associated apparatus and computer-readable storage medium
US8816964B2 (en) * 2010-11-26 2014-08-26 Mckesson Financial Holdings Sensor-augmented, gesture-enabled keyboard and associated apparatus and computer-readable storage medium

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6204839B1 (en) * 1997-06-27 2001-03-20 Compaq Computer Corporation Capacitive sensing keyboard and pointing device
US6680677B1 (en) * 2000-10-06 2004-01-20 Logitech Europe S.A. Proximity detector to indicate function of a key
CN101632057A (zh) * 2007-01-03 2010-01-20 苹果公司 接近和多重触摸传感器检测及解调
CN101609388A (zh) * 2008-06-20 2009-12-23 义隆电子股份有限公司 可解译多物件手势的触控板模块及其操作方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2534561A1 (en) 2012-12-19
DE102011010914A1 (de) 2011-08-11
WO2011098280A1 (en) 2011-08-18
US20130050092A1 (en) 2013-02-28
EP2534561B1 (en) 2018-08-08
KR101749956B1 (ko) 2017-06-22
KR20130002983A (ko) 2013-01-08
US9946409B2 (en) 2018-04-17
CN102870079A (zh) 2013-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102870079B (zh) 具有集成电极布置的计算机键盘
CA2772544C (en) Selective rejection of touch contacts in an edge region of a touch surface
KR101070111B1 (ko) 복수의 터치 감지 장치를 가지는 핸드 헬드 전자 장치
US8294047B2 (en) Selective input signal rejection and modification
CN100514267C (zh) 指向装置及将数据输入到具有显示屏幕的设备中的方法
KR101062594B1 (ko) 포인터 디스플레이가 가능한 터치스크린
US20110221684A1 (en) Touch-sensitive input device, mobile device and method for operating a touch-sensitive input device
US10804897B2 (en) Touch-sensitive keypad control device
JP2008533559A (ja) ユーザの対話を改善するためのキーボードのキーキャップに一体化されたタッチパッド
US8847905B2 (en) Multi-texture for five button click pad top surface
TWI439922B (zh) 手持式電子裝置及其控制方法
AU2013100574B4 (en) Interpreting touch contacts on a touch surface
JP2015072540A (ja) ポインティング・スティックを含む入力装置、携帯式コンピュータおよび動作方法
AU2015271962B2 (en) Interpreting touch contacts on a touch surface
KR101631069B1 (ko) 멀티터치 트랙패드를 통한 심리스한 입력모드 전환을 지원하는 통합 전용 입력 플랫폼
JP5108824B2 (ja) 入力処理装置
JP3200442U (ja) タッチパネル
WO2006046526A1 (ja) 入力装置
JP2015215897A (ja) 接触検知キーパッド制御装置
HK1169182A (zh) 選擇性地拒絕觸摸表面邊緣區域內的觸摸接觸
JP2006178665A (ja) ポインティングデバイス
HK1133709A (zh) 選擇性地拒絕觸摸表面邊緣區域內的觸摸接觸

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20160812

Address after: German Ma Ning Ismail

Applicant after: Microchip technology Germany

Address before: Gil bloom

Applicant before: Ident Technology AG

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant