(57)【要約】  生のトラック・パッド・センサ・データを取得（測定）し、このデータをホスト・コンピュータに送信する入力デバイスとシステムであって、ホスト・コンピュータでは１つまたは複数のホスト・コンピュータ中央処理ユニットを実行するアプリケーションによりこのデータが分析される入力デバイスとシステムが記載されている。結果として得られる入力処理アーキテクチャは、従来技術のトラック・パッド入力デバイスよりも製造コストがより安価でより柔軟性のあるトラック・パッド入力デバイスを提供する。低価格化は、センサ・データを処理するための従来技術の専用トラック・パッド・ハードウェア（例えば、プロセッサと関連付けられたファームウェア・メモリ）を解消することにより実現することができる。柔軟化は、ホスト・コンピュータで実行されるソフトウェアにより特徴セット機能を提供することにより実現することができる。このアーキテクチャにおいて、トラック・パッド機能は、ソフトウェア更新手順により修正、更新および強化することができる。
2008515052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の感知素子を有する容量トラック・パッド・センサであって、各感知素子が容量トラック・パッド・センサの一領域に関連付けられている、容量トラック・パッド・センサと、
前記複数の感知素子の各々に対してデジタル容量値を選択的に符号化するために前記容量トラック・パッド・センサに電気的に結合されたデータ取得回路と、
前記デジタル容量値を処理するためにホスト・プロセッサに送信するための通信回路であって、前記ホスト・プロセッサがユーザ・レベル・タスクを実行することの少なくとも一部を担当する通信回路と
を含む、トラック・パッド入力デバイス。
【請求項２】
前記通信回路が、ユニバーサル・シリアル・バス・プロトコルに従い前記デジタル容量値を送信するための回路を含む請求項１に記載のトラック・パッド入力デバイス。
【請求項３】
前記データ取得回路が、前記複数の感知素子の各々についてデジタル容量値を反復的に符号化するよう構成されている請求項１に記載のトラック・パッド入力デバイス。
【請求項４】
前記トラック・パッド入力デバイスが前記符号化されたデジタル容量値を分析するための手段を含まない請求項１に記載のトラック・パッド入力デバイス。
【請求項５】
それぞれがトラック・パッド・センサの一領域に関連付けられている複数の感知素子を有するトラック・パッド・センサと、
前記複数の感知素子の各々に対して特性を表すデジタル値を選択的に符号化するためのデータ取得回路と、
前記符号化されたデジタル値を分析するためにホスト・プロセッサに送信するための通信回路であって、前記ホスト・プロセッサがユーザ・レベル・タスクを実行することの少なくとも一部を担当する通信回路と
を基本的に含む、トラック・パッド入力デバイス。
【請求項６】
前記センサ素子が抵抗センサ・アレイを含む請求項５に記載のトラック・パッド入力デバイス。
【請求項７】
前記センサ素子が容量センサ・アレイを含み、各符号化されたデジタル値は容量値を表す請求項５に記載のトラック・パッド入力デバイス。
【請求項８】
前記データ取得回路が、前記複数の感知素子の各々について反復的にデジタル値を符号化するよう構成されている請求項５に記載のトラック・パッド入力デバイス。
【請求項９】
前記通信回路が、ユニバーサル・シリアル・バス・プロトコルに従い前記符号化されたデジタル値を送信するよう構成されている請求項５に記載のトラック・パッド入力デバイス。
【請求項１０】
それぞれが前記トラック・パッド・センサの一領域に関連付けられている複数の感知素子を有するトラック・パッド・センサと、
前記複数の感知素子の各々についてデジタル値を測定する手段であって、測定されたデジタル値が感知素子の特性を表す、前記測定手段と、
前記複数の測定されたデジタル値を処理するためにホスト・プロセッサに送信する手段であって、前記ホスト・プロセッサがユーザ・レベル・タスクを実行することの少なくとも一部を担当する、前記送信手段と
を含む、トラック・パッド入力デバイス。
【請求項１１】
前記トラック・パッド入力デバイスは、前記トラック・パッド・センサの操作に対応するユーザの動作を特定する手段を含まない請求項１０に記載のトラック・パッド入力デバイス。
【請求項１２】
前記トラック・パッド・センサが抵抗センサ・アレイを含む請求項１０に記載のトラック・パッド入力デバイス。
【請求項１３】
前記トラック・パッド・センサが容量センサ・アレイを含む請求項１０に記載のトラック・パッド入力デバイス。
【請求項１４】
前記測定手段が、
前記複数の感知素子の各々を選択的に刺激する手段と、
指定されたイベントに対して各選択された感知素子を刺激するために要する時間を特定する手段と、
前記特定した時間をデジタル値に符号化する手段と
を含む請求項１３に記載のトラック・パッド入力デバイス。
【請求項１５】
前記指定されたイベントは、指定の電圧まで周知の容量を充電することを含む請求項１４に記載のトラック・パッド入力デバイス。
【請求項１６】
前記送信手段が、ユニバーサル・シリアル・バス・プロトコルに従い前記測定されたデジタル値を前記ホスト・プロセッサに送信する手段を含む請求項１０に記載のトラック・パッド入力デバイス。
【請求項１７】
トラック・パッド・センサの複数のセンサ素子を刺激するステップと、
刺激されたセンサ素子のそれぞれについて特性を測定するステップであって、各測定値はデジタル値により符号化されている、前記ステップと、
ホスト・プロセッサに前記測定されたデジタル値を送信するステップであって、前記ホスト・プロセッサはユーザ・レベル・タスクを実行することを少なくとも一部は担当する、前記ステップと、
前記ホスト・プロセッサにより、前記測定されたデジタル値を分析するステップと、
前記測定されたデジタル値に基づいてトラック・パッド入力動作を表す信号を生成するステップと
を含む、トラック・パッド入力方法。
【請求項１８】
前記刺激する動作が、容量トラック・パッド・センサ素子を刺激することを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記特性を測定する動作が、容量値を表すデジタル値を特定することを含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記送信する動作が、ユニバーサル・シリアル・バス・プロトコルに従い前記測定されたデジタル値を送信することを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記生成する動作が、カーソル移動動作を符号化する信号を生成することを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記ホスト・プロセッサが、ホスト・プロセッサ・システムに関連付けられた複数のプロセッサの１つである請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】
前記分析する動作が、前記複数のプロセッサの１つまたは複数により実行される請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
ユーザ・レベル・タスクを少なくとも一部は実行するための１つまたは複数のホスト・プロセッサと、
前記ホスト・コンピュータに動作可能に結合されたディスプレイ・ユニットと、
前記ホスト・コンピュータに動作可能に結合された第１の通信回路と、
トラック・パッド入力デバイスであって、
それぞれがトラック・パッド・センサの一領域に関連付けられている複数の感知素子を有するトラック・パッド・センサと、
前記複数の感知素子の各々に対して特性を表すデジタル値を選択的に符号化するために前記トラック・パッド・センサに電気的に結合されたデータ取得回路と、
前記符号化されたデジタル値を前記第１の通信回路に送信するための第２の通信回路であって、１つまたは複数のホストの少なくとも１つが前記トラック・パッド・センサの操作に対応する動作を特定する、前記第２の通信回路と、
を含む、前記トラック・パッド入力デバイスと
を含む、コンピュータ・システム。
【請求項２５】
前記第１および第２の通信回路がユニバーサル・シリアル・バス・プロトコルに従い動作するよう構成された請求項２４に記載のコンピュータ・システム。
【請求項２６】
前記トラック・パッド・センサが抵抗センサ・アレイを含む請求項２４に記載のコンピュータ・システム。
【請求項２７】
前記トラック・パッド・センサが容量センサ・アレイを含む請求項２４に記載のコンピュータ・システム。
【請求項２８】
前記データ取得回路が、
前記複数の感知素子の各々を選択的に刺激する手段と、
指定されたイベントに対して各選択された感知素子を刺激するために要する時間を特定する手段と、
前記特定した時間をデジタル値に符号化する手段と
を含む請求項２７に記載のコンピュータ・システム。
【請求項２９】
前記指定されたイベントは、指定の電圧まで周知の容量を充電することを含む請求項２８に記載のコンピュータ・システム。
【請求項３０】
前記データ取得回路が、前記複数の感知素子の各々についてデジタル値を反復的に符号化するよう構成されている請求項２４に記載のコンピュータ・システム。
【請求項３１】
前記分析する動作が、１つの指が前記トラック・パッド・センサを操作することを特定することを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項３２】
前記信号を生成する動作が、単一の指のジェスチャーを示すことを含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記単一の指のジェスチャーが、単一のクリック動作を含む請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記単一の指のジェスチャーが、ドラッグ・オペレーションを含む請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記単一の指のジェスチャーが、選択オペレーションを含む請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
前記分析する動作が、複数の指が前記トラック・パッド・センサを刺激する方法で操作することを特定することを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項３７】
前記生成する動作が、複数の指のジェスチャーを示す信号を生成することを含む請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記複数の指のジェスチャーが、ダブル・クリック・オペレーションを含む請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
前記複数の指のジェスチャーが、視覚的なズーム・オペレーションを含む請求項３６に記載の方法。
【請求項４０】
単一の指でトラック・パッド・センサの複数のセンサ素子を刺激するステップと、
刺激されたセンサ素子のそれぞれについて特性を測定するステップであって、各測定値はデジタル値で符号化されている、前記ステップと、
ホスト・プロセッサに測定されたデジタル値を送信するステップであって、前記ホスト・プロセッサはユーザ・レベル・タスクを実行すること少なくとも一部は担当する、前記ステップと、
ホスト・プロセッサにより、前記測定されたデジタル値を分析するステップと、
前記測定されたデジタル値に基づいて単一の指のジェスチャーを表す信号を生成するステップと
を含む、トラック・パッド入力方法。
【請求項４１】
前記単一の指のジェスチャーを表す信号を生成する動作が、単一のクリック動作を表す信号を生成することを含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記単一の指のジェスチャーを表す信号を生成する動作が、ドラッグ・オペレーションを表す信号を生成することを含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記単一の指のジェスチャーを表す信号を生成する動作が、選択オペレーションを表す信号を生成することを含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４４】
複数の指で同時に刺激する方法でトラック・パッド・センサの複数のセンサ素子を刺激するステップと、
前記刺激されたセンサ素子のそれぞれについて特性を測定するステップであって、各測定値がデジタル値で符合化されている、前記ステップと、
ホスト・プロセッサに前記測定されたデジタル値を送信するステップであって、前記ホスト・プロセッサはユーザ・レベル・タスクを実行することを少なくとも一部は担当する、前記ステップと、
前記ホスト・プロセッサにより、前記測定されたデジタル値を分析するステップと、
前記測定されたデジタル値に基づいて複数の指のジェスチャーを表す信号を生成するステップと
を含む、トラック・パッド入力方法。
【請求項４５】
前記複数の指のジェスチャーを表す信号を生成する動作が、ダブル・クリック・オペレーションを表す信号を生成することを含む請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記複数の指のジェスチャーを表す信号を生成する動作が、視覚的なズーム・オペレーションを表す信号を生成することを含む請求項４４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にコンピュータ入力デバイスに関し、より詳細には、測定された（生）センサ・データを生成し、ホスト・コンピュータ・システムに送信するトラック・パッド入力デバイスに関する。ホスト・コンピュータ・システムで実行するソフトウェアは、ユーザの行動を判定するために生センサ・データを分析する。
【背景技術】
【０００２】
トラック・パッドは、マウスまたはトラックボールの代わり、またはこれと連動して使用されるタッチセンシング・プレーナ・デジタイザー入力デバイスである。使用中、オペレータはトラック・パッドに指を置き、その指をタッチセンシング・プレーナ表面に沿って動かす。トラック・パッドは、指の動きを検出し、それに応じて位置および／または動き信号をコンピュータに提供する。トラック・パッド・センサ・デバイスには、抵抗と容量の２つの共通タイプがある。抵抗トラック・パッド・センサは、一般に大気で分離された２層の材料を使用する機械センサである。指の圧力が上層を押し（一般に薄い、透明ポリエステル・フィルム）、上層が下層（一般にガラス）に接触する。接触点の電圧が測定され、指の位置および／または動きが計算され、ホスト・コンピュータ・システムに送信される。指を離すと、上層は元の構成に「跳ね返る」。容量トラックまたはタッチ・パッド・センサは対照的に、プリント基板（「ＰＣＢ」）またはフレックス回路技術を使用して作成された固体センサである。複数の導電性トレースの最上グリッド上に接して、またはその近くに指を置くと、隣接トレース間の容量結合またはそれぞれのトレースの自己容量が変更される。容量のこの変更が測定され、指の位置および／または動きが計算されてホスト・コンピュータ・システムに送信される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図１を参照すると、従来技術のコンピュータ・システム１００は、通信経路１１５を介してホスト・コンピュータ・モジュール１１０に結合されたトラック・パッド・デバイス１０５を含む。トラック・パッド・デバイス１０５は、センサ１２０、データ取得回路１２５、プロセッサ１３０、メモリ１３５、送信回路１４０を含む。容量トラック・パッド・デバイスでは、ユーザの単数または複数の指がセンサ１２０の表面を移動すると、データ取得回路１２５は、隣接センサ素子間の容量結合（または所与のセンサ素子の自己容量）の変更を測定する。プロセッサ１３０はメモリ１３５と連動して、センサ１２０上のユーザの指の位置を示す信号を計算するために、取得した容量信号を処理する（例えば、Δｘ、Δｙ信号）。いくつかの従来技術のトラック・パッド・デバイスでは、プロセッサ１３０は、複数の指がセンサ１２０を起動しているか、また所定の指の動き（しばしば「ジェスチャー」と称される）、例えば「選択」、「ドラッグ」、「ファイルを開く」、「ファイルを閉じる」のオペレーションなど、が行われているか否かも判定することができる。指定された間隔で（例えば、１秒５０回）、プロセッサ１３０が特定したユーザの指の位置および／または動きが通信経路１１５を介してホスト・コンピュータ・モジュール１１０に送信される。ホスト・コンピュータ・モジュール１１０では、受信回路１４５が送信されたトラック・パッド信号を受信し、その情報をドライバ・アプリケーション１５０に渡す。ドライバ・アプリケーション１５０は、計算したセンサ情報を、例えばウィンドウ・ディスプレイ・サブシステム・アプリケーション１５５などのように他のアプリケーションにとって使用可能とする。したがって、従来技術システム１００は、ユーザの行動を示す信号を生成するために生トラック・パッド・センサ・データを測定して分析する専用プロセッサを使用する。
【０００４】
当業者には、プロセッサ１３０が、汎用プロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ）、マイクロコントローラまたは専用または特注プロセッサまたは状態マシン（例えば、特定用途向け集積回路または特注ゲートアレイ・デバイス）に埋め込まれてもよいことを理解できるであろう。さらに、メモリ１３５は、一般に、プロセッサ１３０を駆動するための命令を永続的に記憶（すなわち、ファームウェア）するために使用され、任意でランダム・アクセス・メモリまたはレジスタ・ストレージを含む。図１のアーキテクチャの利点は、ホスト・コンピュータ・モジュール１１０はセンサ１２０により生成されたデータのタイプについて知ったり理解する必要はないということである。この特徴の結果は、ホスト・コンピュータ・モジュール１１０は、トラック・パッド・センサ・データを処理しないことである。
【０００５】
当業者には、図１のアーキテクチャの欠点は、トラック・パッド・デバイス１０５が提供する特徴セット（すなわち、どのような動きが検出可能か）は、基本的にそれ専用のハードウェア、すなわちプロセッサ１３０と関連付けられたファームウェア（メモリ１３５）により固定されていることも理解できるであろう。図１のアーキテクチャのもうひとつの欠点は、それぞれの製造されたデバイス１０５がプロセッサ１３０と関連付けられたファームウェアのメモリ１３５のコストを含むということである。したがって、これらの固有の欠点を克服するトラック・パッド・デバイスを提供することは有益である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施態様では、トラック・パッド・センサの特性（すなわち、容量または抵抗）を表す出力信号を生成するトラック・パッド・センサ素子と、トラック・パッド・センサの特性を符号化する（デジタル）値を測定するデータ取得回路と、測定したトラック・パッド・センサ値を分析するために汎用プロセッサに送信する通信回路とを含み、汎用プロセッサはユーザ・レベル・タスクや他のシステム・レベル・タスクまたはアプリケーションを実行することも担当するトラック・パッド入力デバイスを提供する。ある特定の実施態様では、トラック・パッド・センサは容量トラック・パッド・センサであり、測定された値は生トラック・パッド・センサ値を含み、汎用プロセッサはホスト・コンピュータ・システムの中央処理ユニットに対応する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図２を参照すると、本発明によるトラック・パッド・デバイスを組み込んだシステムの一般的なアーキテクチャが示されている。図示されるように、システム２００は、通信経路２１５を介してホスト・モジュール２１０に結合されたトラック・パッド・デバイス２０５を含む。トラック・パッド・デバイス２０５は、ユーザの操作に基づいて信号を生成するトラック・パッド・センサ２２０と、センサの動きを捕らえまたは測定するためのデータ取得回路２２５と、測定されたセンサ・データ値を集めて、通信経路２１５を介してホスト・モジュール２１０に定期的に送信する送信回路２３０とを含む。ホスト・モジュール２１０では、受信回路２３５が、測定されたセンサ・データを受信し、それをドライバ・アプリケーション２４０に渡す。ドライバ・アプリケーション２４０は、ユーザの行動（例えば、「シングル・クリック」、「ダブル・クリック」、「スクロール」または「ドラッグ」オペレーション）を特定するために、測定されたデータを処理または分析し、計算した位置および／または動き情報を他のアプリケーション、例えばウィンドウ・ディスプレイ・サブシステム・アプリケーション２４５に渡す。本発明によれば、ドライバ・アプリケーション２４０は、ホスト・プロセッサ２５０により実行される。ホスト・プロセッサ２５０は、図示するように１つまたは複数のユーザ・アプリケーションまたは処理２５５を（少なくとも一部を）実行することも担当する。トラック・パッド・デバイス２０５には、センサ２２０から取得したデータ信号（値）を処理または分析する機能がないということに留意することが重要である。本発明によれば、センサ・データはホスト・コンピュータ・システムの汎用プロセッサまたは中央処理ユニット（「ＣＰＵ」）により分析される。
【０００８】
図２のアーキテクチャは、ホスト・コンピュータ・システム（例えば、ノートブックまたは他のパーソナル・コンピュータ、ワークステーション、サーバ）に組み込まれたＣＰＵの処理能力を認識し、それを独自の方法で利用している。このような認識と図２のアーキテクチャは、コンピュータ・システム２００を従来技術で提供するシステムよりも安価に製造することができ、より柔軟性を持たせることができる。低価格化は、トラック・パッド・センサ・データを処理するための従来技術の専用ハードウェア（すなわち、プロセッサと関連付けられたファームウェア・メモリ（図１の構成要素１３０と１３５を参照されたい））を解消することにより実現することができる。柔軟化は、ホスト・コンピュータのＣＰＵで実行されるソフトウェアにより特徴セット機能、すなわちホスト・コンピュータの１つまたは複数のＣＰＵに関する測定されたトラック・パッド・センサ・データの処理／分析を提供することにより実現することができる。このアーキテクチャにおいて、トラック・パッド機能は、従来のソフトウェア更新手順により修正、更新、強化することができる。
【０００９】
以下の説明は、当業者が本発明を請求されたように構成し使用することができるように提示されており、当業者には変化が容易に明らかになるであろう以下で検討する特定の例として提供される。したがって、添付の特許請求の範囲は、開示された実施形態により限定されることを企図せず、本明細書で開示する原理と特徴に調和した最も広い範囲と一致することを企図する。
【００１０】
図３を参照すると、本発明の一実施形態によるトラック・パッド・デバイス３００は、ｍ行ｎ列の容量センサ・アレイ３０５と、データ取得回路３１０（それ自体がマルチプレクサ（「ＭＵＸ」）回路３１５、ストレージ・キャパシタ３２０、スキャン回路３２５を含む）と、ユニバーサル・シリアル・バス（「ＵＳＢ」）送信回路３３０とを含む。動作中、ＭＵＸ回路３１５は、連続センサ・アレイ素子（例えば、行、列、または個別ピクセル、すなわち、行と列の交点にある素子）を、制御され／順序だてられた方法でストレージ・キャパシタ３２０に結合し、刺激することを担当し、かつ、測定周期がスキャン回路３２５から開始されたことを示すことを担当する。ストレージ・キャパシタ３２０の電荷が指定の値または閾値に達すると、スキャン回路３２５は特定閾値までストレージ・キャパシタ３２０を充電するのに要する時間を記録する。したがって、スキャン回路３２５は、選択されたセンサ・アレイ素子の容量を直接示すデジタル値を提供する。ＵＳＢ送信回路３３０は、測定された容量値をパケットに集め、それらをＵＳＢプロトコルに従いＵＳＢバス３４０を介してホスト・モジュール３３５に送信することを担当する。当業者には、使用するＵＳＢのバージョンとバス３４０の帯域により、ＵＳＢ送信回路３３０は、データのそれぞれのフレームを、複数の、１つまたは複数のパケットでホスト・モジュール３３５に送信することができるということを理解できるであろう。ホスト・モジュールのＵＳＢ受信回路３４５は、測定されたセンサ・データをＵＳＢバス３４０を介してトラック・パッド・デバイス３００から受信すると、測定された容量データを展開し、ドライバ・アプリケーション３５０に渡す。ドライバ・アプリケーション３５０は、その生（測定された）容量データを受け入れ、意味のあるカーソルの移動入力をオペレーティング・システム・アプリケーション３５５に提供するよう処理する。（当業者には、スキャン回路３２５はセンサ・アレイ３０５からの容量値を、所定の順番またはシーケンスで測定すること、またこのシーケンスは事前にドライバ・アプリケーション３５０により知られているか、または測定されたセンサ・データと共にドライバ・アプリケーション３５０に伝えられることが必要であるということを理解できるであろう。）一実施形態では、ドライバ・アプリケーション３５０は、例えば、図１のプロセッサ１３０やファームウェア・メモリ１３５のような専用トラック・パッド・プロセッサによって従来から提供されるトラック・パッド・アルゴリズムを実装する。
【００１１】
図４を参照すると、行と列アドレス指定可能な容量センサ・アレイに対して実装することのできるＭＵＸ回路３１５のより詳細な図面が示されている。図示するように、センサ・アレイ４００の各行は、ＭＵＸ−１  ４１０を介して電圧源Ｖｃｃ４０５に電気的に結合されており、ＭＵＸ−２  ４２０を介してストレージ・キャパシタ４１５に電気的に結合されている。（詳細には図示しないが、センサ・アレイ４００の各列も同様に、他のＭＵＸ回路（ブロック４２５）を介してＶｃｃ４０５と、ストレージ・キャパシタ４１５に結合されている。）
【００１２】
図５を参照すると、動作中に、ＭＵＸ−１  ４１０は指定の時間で第１のセンサ・アレイ行をＶｃｃ４０５に結合し（ブロック５００）、次いでその行をＶｃｃ４０５から分離または切断する（ブロック５０５）。次に、ＭＵＸ−２  ４２０は指定の時間で、またはストレージ・キャパシタ４１５の電圧が指定の閾値に達するまで同じ行をストレージ・キャパシタ４１５に結合する（ブロック５１０）。ＭＵＸ−２  ４２０が選択されたセンサ行をストレージ・キャパシタ４１５に結合する間にストレージ・キャパシタの電圧が指定された閾値に達する場合（ブロック５１５の「はい」の矢印）、ストレージ・キャパシタ４１５を閾値まで充電するために要する時間に相当するデジタル値がスキャン回路３２５により記録される（ブロック５２０）。ＭＵＸ−２  ４２０が選択されたセンサ行をストレージ・キャパシタ４１５に結合する間にストレージ・キャパシタの電圧が指定の閾値に達しない場合（ブロック５１５の「いいえ」の矢印）、ブロック５００から５１０の動作が反復される。選択された行の容量に相当するデジタル値が一度取得されると（ブロック５２０）、サンプリングが必要なセンサ・アレイ４００の追加の行があるか否かがチェックされる。ブロック５００から５２０によりセンサ・アレイ４００のすべての行がサンプリングされると（ブロック５２５の「ＹＥＳ」の矢印）、センサ・アレイ４００のセンサ素子の各列の容量値を取得するために同じプロセスが使用される（ブロック５３５）。ブロック５００から５３５に従い一度すべての行とすべての列が処理されると、プロセス全体が反復される（ブロック５４０）。一方、センサ・アレイ４００には、ブロック５００から５２０に従いサンプリングされない行がある場合（ブロック５２５の「ＮＯ」の矢印）、次の行が選択され（ブロック５３０）、ブロック５００から５２５の動作が実行される。
【００１３】
例示の一実施形態において、センサ・アレイ４００は、４８出力チャネルを提供する１６×３２の容量グリッドを含み、Ｖｃｃは３．３ボルトであり、ストレージ・キャパシタ４１５は約１０，０００ピコファラッドであり、平均的な行の容量値は約１２ピコファラッドであり、平均的な列の容量値は約９ピコファラッドであり、ユーザの指がセンサ・アレイ４００に接触したことによる行または列の電極の容量の平均的な変化は約０．２ピコファラッドであり、デジタル容量値を取得する閾値は１．６ボルトであり、ＭＵＸ回路４１０、４２０、４２５が切り替えられる速度は６メガヘルツである。これらの値に関して、閾値電圧に対してストレージ・キャパシタ４１５を充電する約５８０から６００のサンプル周期を要することが分かっている。一実施形態では、デジタル容量値は、実際には閾値にストレージ・キャパシタ４１５を充電するのに要するサンプリング周期数である。当業者には、この値はセンサ素子の（例えば、行または列）容量値に直接関係していることを理解できるであろう。本実施形態では、スキャン回路３２５（ＭＵＸ回路４１０、４２０、４２５とストレージ・キャパシタ４１５と共に）は、４８のセンサ・アレイ出力のそれぞれを毎秒１２５回測定する。各測定は１０ビット値（符号なし整数）を含んでいる。１フレームとして１２５エポックのそれぞれでセンサ・アレイ４００からスキャン回路３２５により取得された４８の測定値を参照すると、例示のトラック・パッド・センサ・デバイスは、
【００１４】
【数１】
2008515052.tif 000003
を生成する。
【００１５】
図２に関して指摘し、また図３にさらに示したように、ドライバ・アプリケーション３５０はユーザ・アプリケーションとタスク、例えば３６５、を実行することも担当する汎用処理ユニット３６０である。すなわち、本発明によれば、生のトラック・パッド・センサ・データは、トラック・パッド・デバイス３００に関連付けられた専用プロセッサまたは１つまたは複数の処理回路によってではなく、ホスト・コンピュータ・システムに関連付けられた１つまたは複数の汎用処理ユニットにより分析される。図２、３のアーキテクチャがもたらす直接的な結論としては、トラック・パッド・センサ・データを分析することを分担する処理資源（例えば、ＣＰＵ）を、他のシステム・レベルやユーザ・レベルのアプリケーションのような他のコンピュータ・システム処理要求と共有すべきであるということである。
【００１６】
上記実施形態の材料、構成要素、回路素子における様々な変化は、特許請求の範囲を逸脱せずに可能である。例えば、図３のシステムを検討する。他の実施形態は、より小さな（例えば、１０×１６）またはより大きな（例えば、３２×３２）のセンサ・アレイ３０５を含むことができる。さらに、１２５ヘルツ（「Ｈｚ」）以外のフレーム・レートと１０ビット以外のサンプル解像度も可能である。ホスト・コンピュータ・システムは２つ以上の汎用処理ユニット（例えば、プロセッサ２５０）を含むことができるということを理解できるであろう。さらに、図２、３でトラック・パッド・デバイス２０５または３００と一体であるとして示した回路の一部は、他の機能にも使用することのできる回路に埋め込んでもよい。例えば、送信回路２３０、３３０は、例えばキーボードなど他のＵＳＢ入力デバイスによって共有してもよい。さらに、当業者ならば、本発明が行−列アドレス指定可能ではなく、ピクシーレートな(pixilated)トラック・パッド・センサ・デバイスにも適用可能であるということを理解できるであろう。さらに、図５に概要を示した動作手順を変更することができるということも理解できるであろう。例えば、センサの列の値はセンサの行の値以前に得ることができる。あるいは、センサ行データとセンサ列データは、同時に組み合わせ、かつ／または測定することができる。いかなる場合も、スキャン回路３２５は設定した順番でセンサ・パッド特性値（例えば、容量または電気抵抗）を測定すること、この順番は周知のものであるかまたはドライバ・アプリケーション３５０に通知されるべきであるということを理解できるであろう。さらに別の実施形態では、スキャン回路３２５は、送信回路３３０で送信する前に、いかなる便宜的な方法でもセンサ特性値を測定し、それらを周知またはドライバ・アプリケーション３５０により期待されるシーケンスに順序付けし直してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来技術によるトラック・パッドコンピュータ・システムのアーキテクチャをブロック図形式で示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による、トラック・パッドコンピュータ・システムのアーキテクチャをブロック図形式で示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による、トラック・パッド・デバイスおよびホスト・コンピュータ・システムをブロック図形式で示す図である。
【図４】本発明の一実施形態によるトラック・パッド・センサ・データ取得システムをブロック図形式で示す図である。
【図５】本発明の一実施形態によるデータ取得方法をフローチャート形式で示す図である。
【図１】
2008515052.tif 000004
【図２】
2008515052.tif 000005
【図３】
2008515052.tif 000006
【図４】
2008515052.tif 000007
【図５】
2008515052.tif 000008
【国際調査報告】
2008515052.tif 000009
2008515052.tif 000010
2008515052.tif 000011