СНИЖЕНИЕ СЛУЧАЙНОЙ АКТИВИЗАЦИИ СЕНСОРНОГО УСТРОЙСТВА
REDUCING ACCIDENTAL ACTIVATION OF SENSOR DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Аспекты настоящего изобретения в основном направлены на координацию ввода, выполненного пишущим пером, и ввода, выполненного без помощи пера, в сенсорное устройство, и, в особенности, на снижение эффекта непреднамеренного ввода, выполненного без помощи пера, в сенсорное устройство.
Уровень техники
Сенсорные поверхности быстро становятся все более распространенными в вычислительных устройствах. Они очень удобны, так как они позволяют пользователю выполнять естественные движения, знакомые пользователю в других ситуациях, например выполнять рукописный ввод с использованием пишущего пера. Многие из этих устройств также позволяют выполнить ввод объектом, не являющимся пером, таким как кончик пальца пользователя. Термин сенсорная поверхность или устройство будет использоваться в данном документе для ссылки на такие поверхности или устройства, которые сконструированы для обнаружения прикосновения пишущего пера и/или объекта, не являющегося пером. Хотя, как правило, данная особенность удобна, недостатком такой двойственной чувствительности и к пишущему перу, и к объекту, не являющемуся пером, является то, что, скорее всего, пользователь будет во время манипулирования устройством или письма на устройстве с использованием пера время от времени непреднамеренно касаться сенсорной поверхности кончиком пальца, рукой пользователя и т.д. Например, при использовании пера для письма пользователь может положить свою руку на сенсорную поверхность и/или провести рукой по поверхности. Это может также случиться, пока пользователь держит или по-другому манипулирует прибором.
Следовательно, существует потребность обратиться к данной проблеме, свойственной сенсорным устройствам, чувствительным как к вводу с использованием пишущего пера, так и к вводу без использования пишущего пера.
Раскрытие изобретения
Особенности настоящего изобретения адресованы вышеуказанной проблеме и уменьшают количество ложных входных сигналов о выполненном прикосновении, произведенном объектом, не являющимся пером, таким как кончик пальца или рука пользователя. Когда перо расположено рядом с сенсорной поверхностью, чувствительность и/или способность к реагированию поверхности к вводу без использования пера блокируют, снижают или изменяют другим образом. Например, сигналы ввода могут быть проигнорированы, в то время как перо находится внутри зоны близости к сенсорной поверхности. В другом примере пороговый размер, давление, емкость и/или форма, которые требуются, чтобы ввод, выполненный без пера, был успешно принят, может зависеть от того, находится ли пишущее перо внутри или снаружи зоны близости. Данная особенность изобретения может дополнительно быть обобщена для работы с другими способами ввода. Например, может иметь место обратный случай, такой что в определенных ситуациях более подходящим может быть игнорирование входных сигналов от пишущего пера, когда объект, не являющийся пером, находится внутри зоны непосредственной близости. Таким образом, на всем протяжении раскрытия данного изобретения понятия пишущего пера и объекта, не являющегося пером, могут меняться местами и все же входить в объем изобретения. Или другой тип ввода, такой как голосовой ввод через микрофон, может привести к игнорированию ввода пишущим пером или ввода, выполненного без пера.
Дополнительные особенности настоящего изобретения направлены на настройку пороговых требований ввода, выполненного без пера, в зависимости от того, на каком месте сенсорной поверхности выполняется ввод. Например, сигналы ввода, выполненного без пера, произведенные на или около отображаемого объекта, доступного для выбора пользователем, такого как отображаемая кнопка, могут быть произведены более легко (то есть имеют более низкие пороговые требования), чем подобные сигналы ввода в области, удаленной от какого-либо отображаемого объекта. Или, например, сигналы ввода, выполненного без пера, в области, где они не ожидаются, такой как определенная область закраски, с большей вероятностью будут интерпретироваться, как непреднамеренное прикосновение и потому с большей вероятностью будут игнорироваться.
Другие дополнительные особенности настоящего изобретения направлены на калибровку различных порогов чувствительности для ввода, выполненного без пера, а также на размер и/или форму зоны непосредственной близости.
Эти и другие особенности изобретения станут очевидными при рассмотрении следующего подробного описания иллюстративных вариантов осуществления.
Перечень чертежей
Нижеследующее краткое изложение изобретения, а также последующее подробное описание иллюстративных вариантов осуществления более понятны при чтении совместно с сопровождающими чертежами, которые включены в состав описания в качестве примера, но не ограничения в отношении заявленного изобретения.
Фиг.1 - функциональная блок-схема иллюстративной вычислительной среды, которая может использоваться с особенностями настоящего изобретения.
Фиг.2 - вид сбоку на иллюстративное сенсорное устройство, показывающий перо, находящееся снаружи зоны непосредственной близости, в соответствии с особенностями настоящего изобретения.
Фиг.3 - это другой вид сбоку сенсорного устройства на Фиг.2.
Фиг.4 - вид сбоку сенсорного устройства на Фиг.2, показывающий перо, находящееся внутри зоны близости, в соответствии с особенностями настоящего изобретения.
Фиг.5 - блок-схема алгоритма, показывающая иллюстративные этапы, которые могут быть выполнены для обработки ввода без использования пера, в соответствии с особенностями настоящего изобретения.
Фиг.6 - открытый вид сенсорного устройства на Фиг.2, иллюстрирующий, как рука пользователя может лежать на сенсорной поверхности устройства.
Фиг.7 - открытый вид сенсорной поверхности на Фиг.6, показывающий контур руки пользователя, лежащей на сенсорной поверхности.
Фиг.8 - блок-схема алгоритма, показывающая иллюстративные этапы, которые могут быть выполнены для обработки ввода, выполненного без пера, в соответствии с особенностями настоящего изобретения.
Фиг.9 - вид перспективы сенсорного устройства на Фиг.2, показывающий различные области взаимодействия, в соответствии с особенностями настоящего изобретения.
Фиг.10 - блок-схема алгоритма, показывающая иллюстративные этапы, которые могут быть выполнены для калибровки сенсорного устройства в соответствии с особенностями настоящего изобретения.
Фиг.11 - вид сбоку сенсорного устройства на Фиг.2, показывающий сенсорное устройство как часть компьютера наколенной компоновки.
Фиг.12 - вид сбоку сенсорного устройства на Фиг.2, показывающий сенсорное устройство как часть компьютера на Фиг.11, скомпонованное как компьютер планшетного типа.
Осуществление изобретения
Иллюстративная вычислительная среда
Особенности настоящего изобретения могут использоваться в связи с вычислительным устройством, таким как компьютер 100, иллюстративно показанный на Фиг.1. Компоненты компьютера 100 могут включать в себя, но не ограничены процессорным блоком 120, системной памятью 130 и системной шиной 121, которая соединяет различные компоненты системы, включая соединение системной памяти 130 к процессорному блоку 120. Системная шина 121 может включать в себя один из нескольких типов шинных структур, включающих в себя шину памяти или контроллер памяти, периферийную шину и/или локальную шину, использующую любую из многообразия шинных архитектур.
Системная память 130 включает в себя компьютерные запоминающие носители в виде энергозависимой и/или энергонезависимой памяти, такой как постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 131 или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 132. Базовая система 133 ввода/вывода (БИОС), содержащая базовые процедуры, которые помогают передавать информацию между элементами внутри компьютера 110, например, во время запуска, обычно сохраняется в ПЗУ 131. ОЗУ 132 типично содержит данные и/или программные модули, которые непосредственно доступны и/или которыми собственно оперирует процессорный блок 120. Компьютер 100 может также сохранять и/или выполнять операционную систему 134, одну и более прикладных программ 135, другие программные модули 136 и/или программные данные 137. Компьютер 100 может дополнительно включать в себя другие съемные/стационарные, энергозависимые/энергонезависимые носители хранения данных. Только в качестве примера, Фиг.1 иллюстрирует накопитель 141 на жестком диске, который считывает из или записывает на несъемную энергонезависимую магнитную среду, накопитель 151 на магнитных дисках, который считывает из или записывает на съемный энергонезависимый магнитный диск 152, и накопитель 155 на оптических дисках, который считывает с или записывает на съемный энергонезависимый оптический диск 156, такой как CD-ROM, или другую оптическую среду. Другие съемные/стационарные, энергозависимые/энергонезависимые носители хранения данных, которые могут использоваться, включают в себя, например, кассеты с магнитной лентой, карты флеш-памяти, цифровые универсальные диски, цифровую видеоленту, твердотельное ОЗУ, твердотельное ПЗУ и подобное. Накопитель 141 на жестких дисках типично подключен к системной шине 121 посредством интерфейса стационарного запоминающего устройства, такого как интерфейс 140, а накопитель 151 на магнитных дисках и накопитель 155 на оптических дисках типично подключен к системной шине 121 посредством интерфейса съемного запоминающего устройства, такого как интерфейс 150. Данные, сохраняемые на любом из различных носителей данных, могут сохраняться в различных форматах. Например, данные могут сохраняться как обособленные части, такие как файлы или другие элементы. Электронная файловая система, которая может служить частью операционной системы 134 и/или быть отдельной от нее, может отвечать за управление хранением, извлечением и/или поиском элементов и других данных на носителе данных. Электронная файловая система может быть реализована как программное обеспечение, аппаратура и/или встроенная программа.
Пользователь может вводить команды и информацию в вычислительную машину 100 посредством устройств ввода, например сенсорного устройства 165, клавиатуры 162 и/или координатно-указательного устройства 161, обычно называемого мышью, шарового манипулятора или сенсорной панели. Другие устройства ввода (не показаны) могут включать в себя микрофон, джойстик, игровую панель, спутниковую антенну, сканер и т.п. Эти и другие устройства ввода данных часто подключены к процессору 120 по пользовательскому интерфейсу 160 ввода данных, который соединен с системной шиной 121, однако могут подключаться по другим интерфейсам и структурам шин, таким как параллельный порт, игровой порт или универсальная последовательная шина (USB). Монитор 191 или другой тип дисплейного устройства также подключен к системной шине 121 посредством такого интерфейса, как видеоинтерфейс 190. Компьютер 100 может дополнительно включать в себя другие периферийные устройства вывода, такие как громкоговорители 197 и принтер 196, которые могут быть подключены к системной шине 121 посредством выходного периферийного интерфейса 195.
В некоторых подходах предусмотрены сенсорное устройство 165 и сопутствующая пишущая ручка или пишущее перо 166, чтобы осуществлять цифровой захват ввода от руки. Хотя между сенсорным устройством 165 и интерфейсом 160 пользовательского ввода показано прямое соединение, на практике сенсорное устройство 165 может соединяться с процессорным блоком 120 непосредственно, через параллельный порт или другой интерфейс или посредством системной шины 121, используя любую технологию, либо проводную, либо беспроводную. У пишущего пера 166 могут дополнительно быть другие чувствительные системы для определения штрихов электронных чернил, например акселерометры и магнитометры. Дополнительно сенсорная панель может быть чувствительной к механическому вводу, выполненному без пера, например вводу от кончика пальца пользователя. Известны сенсорные устройства, чувствительные к вводу пишущим пером и/или вводу по прикосновению человека.
Компьютер 100 может работать в сетевой среде, используя логические соединения с одним или более удаленным компьютером, таким как удаленный компьютер 180. Удаленный компьютер 180 может быть персональным компьютером (таким как настольный компьютер или компьютер планшетного типа), портативным компьютером (например, персональным цифровым помощником), сервером, маршрутизатором, сетевым ПК, равноправным устройством или другим обычным сетевым узлом, и типично включает в себя множество или все элементы, описанные выше в отношении компьютера 100, хотя на Фиг.1 было описано только устройство 181 хранения данных. Логические соединения, показанные на Фиг.1, включают в себя локальную вычислительную сеть (ЛВС) 171 и глобальную вычислительную сеть (ГВС) 173, но могут также включать в себя другие сети. Такие сетевые среды широко распространены в офисах, корпоративных вычислительных сетях, интрасетях и в Интернете. Компьютер 100 может дополнительно включать в себя проводные и/или беспроводные возможности. Например, сетевой интерфейс 170 может быть совместимым с BLUETOOTH, SWLan, и/или IEEE 802.11. Принимается во внимание, что совместно с этими протоколами или вместо этих протоколов могут использоваться другие беспроводные протоколы связи.
При использовании в сетевой среде ЛВС вычислительная машина 100 подключается к ЛВС 171 посредством сетевого интерфейса или адаптера 170. При использовании в сетевой среде ГВС компьютер 100 типично включает в себя модем 172 или другое средство для установления связи по ГВС 173, такой как Интернет. Модем 172, который может быть внутренним или внешним, может быть присоединен к системной шине 121 через интерфейс 160 пользовательского ввода или другое подходящее устройство.
Как обсуждалось, сенсорное устройство 156 может быть устройством, которое является отдельным или частью, и быть объединено с компьютером 100. Дополнительно, любой либо все признаки, подсистемы и функции, обсуждаемые в связи с Фиг.1, могут быть включены в состав, присоединены или реализованы как целая часть компьютера планшетного типа. Например, компьютер 100 может быть скомпонован как планшетный компьютер, в котором сенсорное устройство 156 является основным пользовательским интерфейсом. Фиг.2, 3, 4 и 6 ссылаются на такие конфигурации, показывая, что изображенное на них устройство может рассматриваться одновременно как компьютер 100 и как сенсорное устройство 165. Компьютеры планшетного типа хорошо известны. Компьютеры планшетного типа интерпретируют движения, вводимые в сенсорное устройство 165 с помощью пишущего пера 166, чтобы манипулировать данными, вводить текст, создавать рисунки и/или выполнять обыкновенные прикладные задачи компьютера, такие как электронные таблицы, программы обработки текста и т.п. Ввод может осуществляться не только пером 166, но также другими объектами, не являющимися пером, такими как кончик пальца пользователя или объект, не являющийся пером, который держит пользователь.
Распознавание близости
Обращаясь к Фиг.2, сенсорное устройство 165 может включать в себя чувствительный узел 202 с сенсорной поверхностью 205, который в свою очередь может включать одновременно узел 203, чувствительный к перу, и узел 204, чувствительный к объекту, не являющемуся пером. Хотя в данном примере показано, что узел 203 расположен над узлом 204, их относительное расположение не важно, их можно поменять местами или расположить в любой другой относительной конфигурации. Два узла 203 и 204 могут даже быть объединены друг с другом и физически быть одним и тем же узлом. В таких вариантах осуществления обозначение двух различных узлов 203 и 204 является исключительно функциональным. Какая бы физическая компоновка ни использовалась, совокупный результат двух узлов 203 и 204 заключается в том, что чувствительный узел 202 как единое целое чувствителен как к вводу, выполненному пишущим пером, так и к вводу, выполненному без пера. Ввод, выполненный пишущим пером, является следствием взаимодействия между пером 166 и чувствительным узлом 202. Ввод, выполненный без пера, является следствием взаимодействия между объектом, не являющимся пером 166, таким как рука, палец или другая часть тела человека или любой другой объект. Взаимодействие и для ввода с использованием пера, и для ввода, выполненного без пера, может быть контактного типа и бесконтактного типа. Например, ввод может включать в себя ввод контактного типа, при котором перо 166 или палец человека физически соприкасаются с сенсорной поверхностью 205. Контактный ввод может включать в себя соприкосновение, которое остается в одном местоположении на сенсорной поверхности 205 (например, прикосновение на короткий период времени или удержание на длительный период времени) или которое скользит в сторону по сенсорной поверхности 205. Бесконтактный ввод является результатом распознавания близости объекта без фактического физического соприкосновения объекта с сенсорной поверхностью 205. Например, узел 203, чувствительный к перу, может распознавать факт, что перо 166 находится близко (и может быть способен измерить расстояние пера) к сенсорной поверхности 205 без фактического физического соприкосновения пера 166 с сенсорной поверхностью 205. Ввод, при котором перо находится вблизи, но не касается сенсорной поверхности, обычно называют парением. Подобные технические решения распознавания/определения местоположения хорошо известны и используются в настоящее время в нескольких компьютерах планшетного типа.
Чувствительный узел 202 может быть чувствительным и способен различать ввод пишущим пером и ввод без пишущего пера. Чтобы достичь этого, для узлов 203 и 204 могут использоваться различные сенсорные технологии. Например, узел 203, чувствительный к перу, может представлять собой электромагнитный цифровой планшет, который воспринимает пишущее перо 166, но не объекты, не являющиеся пером, такие как палец или рука человека, а узел 204, чувствительный к объектам, не являющимся пером, может представлять собой емкостную сенсорную панель, чувствительную к влагосодержанию объекта, такого как кожа человека, но не чувствительному к пишущему перу 166 (в предположении, что пишущее перо 166 скомпоновано таким образом, чтобы не подвергаться обнаружению при использовании технологии емкостной сенсорной панели). Другие технологии, чувствительные к прикосновению и/или парению, включают в себя оптическое считывание, например сенсорные цифровые планшеты, чувствительные к давлению, которые используют два оптически прозрачных проводящих слоя, разделенных непроводящей жидкостью или воздушным пространством, радиолокационное зондирование, зондирование звуковым лучом. Такие технологии считывания/определения местоположения опять же хорошо известны.
Каждый из узлов 203 и 204 может формировать свой собственный сигнал в зависимости от того, что считывает узел. В частности, узел 203, чувствительный к пишущему перу, может генерировать первый сигнал, который зависит от позиции пишущего пера 166 относительно узла 203, чувствительного к пишущему перу, а узел 204, чувствительный к прикосновению человека, может формировать второй сигнал, который зависит от позиции, давления, емкости и/или площади поверхности соприкосновения (например, рукой, пальцем или другой частью тела человека) относительно узла 204, чувствительного к прикосновению человеком. Многие сенсорные устройства 165 используют емкость и/или площадь поверхности, чтобы определить давление. Сенсорное устройство 165 может выдавать первый и второй сигналы раздельно или как единый объединенный сигнал.
Сенсорное устройство 165 может дополнительно иметь или быть интегрировано с дисплеем 208. Дисплей 208 может быть выровнен таким образом, что ввод, предоставленный на считывающий узел 202, влечет за собой соответствующую визуальную ответную реакцию на дисплее 208. Такие конфигурации обычно используются в компьютерах планшетного типа и вообще в сенсорных дисплеях. Дисплей может быть дисплеем любого типа, например дисплеем на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) или жидкокристаллическим индикатором (ЖКИ). Хотя сенсорное устройство 165 показано в горизонтальном положении, подходящем для компьютеров планшетного типа, сенсорное устройство 165 может быть ориентировано в любом положении. Например, сенсорное устройство 165 может являться дисплеем наколенного или настольного компьютера.
Фиг.3 - это другой вид сбоку сенсорного устройства 165, но с точки зрения A-A Фиг.2. Как показано на Фиг.2 и 3, зона 207 близости может быть определена относительно сенсорной поверхности 205. Как будет обсуждаться ниже, признаки пользовательского интерфейса могут быть отключены, включены и/или изменены в зависимости от того, находится ли пишущее перо внутри зоны 207 близости или вне зоны 207 близости. Современные электромагнитные сенсорные устройства, например, способны считывать позицию и/или расстояние парящего объекта, такого как пишущее перо, близкого к устройству. Зона 207 близости не является физической сущностью, которую пользователь может видеть, а вместо этого является определенным пространством, хотя и не обязательно четко определенным пространством. Зона 207 близости может принимать любую форму. Например, зона 207 близости может иметь нижнюю границу, определенную сенсорной поверхностью 205, и верхнюю границу, определенную как плоскость с постоянным расстоянием D, измеряемым в направлении, перпендикулярном сенсорной поверхности 205. Другими словами, верхняя граница 206 может в большинстве случаев быть плоскостью, параллельной к сенсорной поверхности 205 и находящейся на расстоянии D от нее. Расстояние D может быть любой величиной расстояния, такой как около 6 сантиметров, меньше, чем 6 сантиметров, например от 2 до 3 сантиметров, или больше, чем шесть сантиметров. D может дополнительно быть задано как расстояние, такое что пока пользователь пишет пишущим пером 166 на сенсорной поверхности 205, пишущее перо не покидает зоны 207 близости. Другими словами, расстояние D может иметь, по меньшей мере, такую же величину, как расстояние, на которое пользователь приподнимает пишущее перо 166 между написанием слов без отрыва руки пользователя. В качестве альтернативы расстояние D может быть определено как максимальное расстояние, на котором может находиться пишущее перо 166 от сенсорной поверхности 205, когда ладонь пользователя прикасается или лежит на сенсорной поверхности 205 для письма. Расстояние D может задаваться пользователем и/или устанавливаться автоматически программным обеспечением, выполняемым на компьютере 100. Верхняя граница 206 иллюстративно показана как четко определенная граница, но может быть менее четко определенной границей, например когда зона 207 близости определена тем, способно или нет сенсорное устройство 165 обнаружить пишущее перо 166. Это связано с тем, что чувствительность к парению и точность обнаружения сенсорного устройства 165 может постепенно падать с расстоянием от сенсорной поверхности 205.
Расстояние D может быть достаточно маленьким расстоянием, таким что координаты x, y пера и/или объекта, не являющегося пером, все еще могут быть измерены и/или сообщены сенсорным устройством 165 в зоне 207 близости. Местоположение x, y, над которым парит пишущее перо 166, может использоваться, например, как коэффициент при определении, должен или нет игнорироваться ввод без использования пера. Или расстояние D может представлять собой достаточно большое расстояние, такое что координаты x, y парения пишущего пера или объекта, не являющегося пишущим пером, не могут быть надежно измерены в определенных частях зоны 207 близости, даже если все еще можно определить присутствие в зоне 207 близости пишущего пера 166 или объекта, не являющегося пером.
Как показано, боковые границы зоны 207 близости могут сходить на конус по направлению к сенсорному устройству 156 у краев сенсорной поверхности 205. Это может быть естественным физическим эффектом, вызванным границами сенсорной поверхности 205 и отдельными характеристиками электрического, магнитного, оптического и/или звукового поля (например), используемого сенсорным устройством 165. Однако для зоны близости могут быть определены любые границы. Например, верхняя граница 206 зоны 207 близости не обязательно должна быть плоской, как показано, а может иметь переменную топографию, зависящую от относительного местоположения над сенсорной поверхностью 205.
В качестве альтернативы зона 207 близости может быть определена не отдельными границами, а вместо этого как пространство, в котором сенсорным устройством 165 может быть обнаружено всего лишь присутствие пишущего пера 166. Это может быть полезным, когда сенсорное устройство 165 способно обнаружить присутствие, но не расстояние до парящего пишущего пера 166 внутри определенной зоны от сенсорной поверхности 205. В качестве еще одной альтернативы пишущее перо 166 может передавать сигнал на или через руку пользователя таким образом, что изменяется емкостный сигнал прикосновения от руки. В этом случае сенсорное устройство 165 может быть выполнено с возможностью обнаружения, основанной на данном сигнале, поступающем из руки, держит ли пользователь пишущее перо 166, в то время как рука прикасается к сенсорной поверхности 205.
Чтобы определить, находится ли пишущее перо 166 внутри или снаружи зоны 207 близости, может быть измерена позиция и/или близость меньшей представительной части пишущего пера 166. Например, определение, находится ли пишущее перо 166 внутри или снаружи зоны 207 близости, может быть эквивалентно определению, находится ли внутри или снаружи зоны 207 близости кончик 201 пишущего пера 166. На Фиг.2 показан кончик 201 и, таким образом, эффективно, само пишущее перо 166, которые находятся снаружи зоны близости. На Фиг.4 показан кончик 201 и, таким образом, эффективно, само пишущее перо 166, которые находятся внутри зоны близости. Могут использоваться другие представительные части пишущего пера 166, например точка, расположенная на пишущем пере 166 на определенном расстоянии выше кончика 201. Кончик 201 (или любая другая часть пишущего пера 166) может включать в себя датчик, излучатель (например, радиочастотный, такой как BLUETOOTH, или инфракрасный излучатель), или материал (например, магнитный материал или металл), отличный от остальной части пишущего пера 166, который позволяет считывать относительную позицию и/или близость кончика 201 сенсорным устройством 165, которое может также включать в себя соответствующий парный датчик и/или излучатель. Более того, пишущее перо 166 и сенсорное устройство 165 могут взаимодействовать либо беспроводным способом, либо по проводному каналу связи. Такие конструкции пишущего пера хорошо известны и используются в ряде устройств, таких как компьютеры планшетного типа.
Позиция пишущего пера 166 относительно сенсорной поверхности 205 может определять, какие виды ввода могут обеспечиваться для сенсорного устройства 165 и/или компьютера 100. Фиг.5 иллюстрирует подобный пример. Как обсуждалось ранее, сенсорное устройство 165 воспринимает и различает ввод пишущим пером и ввод, выполненный без пера, например рукой или пальцем пользователя. На этапе 501 сенсорное устройство 165 в данный момент выполняет обнаружение ввода, сделанного без пера. По тому, был ли обнаружен ввод, сделанный без пера, сенсорное устройство 165 и/или компьютер могут на этапе 502 определить, находится ли перо 166 внутри или снаружи зоны 207 близости. Например, можно определить, находится ли внутри или снаружи зоны 207 близости кончик 201, который может представлять пишущее перо 166 как целое. Если пишущее перо 166 находится снаружи зоны 207 близости, тогда на этапе 503 может быть нормально принят ввод без пера. Однако, если пишущее перо 166 находится внутри зоны 207 близости, тогда на этапе 504 ввод, сделанный без пера, может игнорироваться. Ввод без пера может игнорироваться в ряде случаев. Например, когда сенсорное устройство 165 обычно формирует сигналы, представляющие ввод, сенсорное устройство 165 может предотвращать формирование таких сигналов или выходного сигнала, который представляет ввод, выполненный без пера, в то время как перо 166 находится внутри зоны 207 близости. В качестве альтернативы такие сигналы могут быть сформированы и выданы независимо от того, находится ли пишущее перо внутри зоны 207 близости. В этом случае такие сигналы могут игнорироваться компьютером 100 или могут использоваться компьютером 100, чтобы принять решение, игнорировать ли ввод, выполненный без пера, и применять ли отдельные пороговые требования к вводу, выполненному без пера. Таким образом, сенсорное устройство 165 и/или компьютер 100 может игнорировать такой ввод, выполненный без пера, посредством аппаратуры и/или программного обеспечения, игнорирующих ввод. Дополнительно, программное приложение, выполняемое на компьютере 100, может быть способно замещать любое поведение по умолчанию, которое может быть установлено аппаратурой и/или программным обеспечением. Например, приложение калькулятора, имеющее крупные отображаемые кнопки, не принимающее рукописный ввод, может выбрать не игнорировать ввод, выполненный без пера, независимо от близости пера 166. В качестве другого примера, приложение для рисования может подобным образом выбрать принимать ввод, выполненный без пера, вне зависимости от близости пишущего пера 166, когда пишущее перо 166 используется для нанесения виртуального "красителя", а рука или палец пользователя используются, чтобы размазать краситель. Чтобы сделать возможным такую гибкость, может предоставляться программный интерфейс приложения (API) для использования такими приложениями, который позволяет приложениям включать и выключать или настраивать возможность игнорирования ввода, выполненного без пера.
Когда игнорируется ввод, выполненный без пера, результат такого ввода отличается от результата, который был бы, если бы такой ввод не игнорировался. Например, проигнорированный ввод может просто никак не отражаться на пользовательском интерфейсе, как если бы ввод никогда не произошел. В качестве примера, отдельная функция, которая обычно была бы выполнена в ответ на ввод пишущим пером или ввод, выполненный без пера, такая как перетаскивание отображаемого объекта или перемещение отображаемого указателя (например, посредством скользящего движения пишущего пера 166 или объекта, не являющегося пишущим пером, по сенсорной поверхности 205), выбор объекта (например, посредством легкого удара пишущего пера 166 или объекта, не являющегося пером, по сенсорной поверхности 205). Однако данная функция может не быть выполнена или другая функция может не быть выполнена в ответ на одно и то же движение объекта, не являющегося пером, если пишущее перо 166 находится внутри зоны 207 близости, в то время как выполняется движение без пера. Аргументация в пользу этого такова, что подобное движение без использования пера вероятно является непреднамеренным или имеет другую цель. Проигнорированный ввод может быть показан пользователю посредством механизма обратной связи, такой как отображение пиктограммы, сообщения или звукового сигнала.
Как будет обсуждаться далее в связи с Фиг.8, в данном базовом потоке принятия решений могут быть изменения. Например, вместо того, чтобы полностью игнорировать ввод, выполненный без пера, ввод, выполненный без пера, может подвергаться специальной фильтрации, когда пишущее перо 166 находится внутри зоны 207 близости.
Профильный анализ ввода, выполненного без пера
Для определения, должен ли игнорироваться или фильтроваться ввод, выполненный без пера, могут использоваться различные дополнительные или альтернативные факторы. Обращаясь к Фиг.6, когда пользователь пишет пером 166 на сенсорной поверхности 205, данный пользователь мог бы типично положить свою руку 601 на сенсорную поверхность 205. Так как большинство пользователей пишут, используя одинаковый захват, контур соприкосновения между рукой 601 и сенсорной поверхностью 205 до определенной степени предсказуем. Например, обращаясь к Фиг.7, прикосновение руки 601 пользователя к сенсорной поверхности 205 может принять форму 702, близкую к показанной. Форма контура 702 прикосновения руки может определяться соприкосновением края ладони руки 601, включая край мизинца. Дополнительно, предсказуемым является то, что при письме позиция 701 кончика 201 пишущего пера 166, который парит над или соприкасается с сенсорной поверхностью 205, может располагаться приблизительно, как показано слева от контура соприкосновения руки 802. Фиг.6 и 7 иллюстративно показаны для пользователя, пользующегося правой рукой. Пользователь, пользующийся левой рукой, может создать зеркальное изображение или некоторое другое изображение контура 702 соприкосновения руки с позицией 701 парения или соприкосновения пишущего пера, расположенной справа от контура соприкосновения руки. Например, множество пользователей, пользующихся левой рукой, образуют данной рукой форму "крюка", которая не наблюдается так же часто у пользователей, пользующихся правой рукой, и такое различие может быть учтено в ожидаемом контуре соприкосновения руки. Пользователь может быть способен вводить информацию в компьютер 100, указывающую, пользуется ли пользователь левой рукой или правой рукой, помогая тем самым точному определению. В дополнение, различные наборы контуров могут храниться и использоваться в зависимости от того, какой пользователь зарегистрировался на компьютере 100.
Чтобы получить преимущество от данной предсказуемости соприкосновения руки, сенсорное устройство 165 или компьютер 100 могут хранить один или более простых контуров соприкосновения с рукой, чтобы сравнивать с реальным измеренным контуром 702 соприкосновения с рукой. Например, может сохраняться множество вариантов показанного контура 702 соприкосновения с рукой. Если выявлено соответствие (которое может быть приблизительным соответствием), тогда можно предположить и установить, что пользователь собирается писать или пишет пером 166. В ответ на установление этого факта, любой пользовательский ввод, выполненный без пера, может игнорироваться или специальным образом фильтроваться, пока сохраняется соприкосновение руки с сенсорной поверхностью 205.
Пример того, как анализ контура руки или другого объекта, не являющегося пером, может использоваться совместно с обнаружением близости пера, объясняется со ссылкой на иллюстративную блок-схему алгоритма на Фиг.8. На этапе 801 ввод в сенсорное устройство 156, выполненный без пера, обнаруживается сенсорным устройством 165. Данный ввод, выполненный без пера, может быть выполнен рукой, пальцем пользователя или другим объектом, отличным от пишущего пера 166. На этапе 802 сенсорное устройство 165 распознает, находится ли пишущее перо 166 внутри зоны 207 близости. Это может быть выполнено посредством выявления дальности и/или поперечной позиции пишущего пера 166 и определения, находится ли дальность и/или поперечная позиция пишущего пера 166 внутри зоны 207 близости. В качестве альтернативы это может быть выполнено просто обнаружением присутствия пишущего пера 166. В таком случае всего лишь обнаруженное присутствие пишущего пера 166 будет означать, что пишущее перо находится внутри зоны 207 близости. Если установлено, что пишущее перо 166 не находится внутри зоны 207 близости, тогда сенсорное устройство 165 или компьютер определяет на этапе 803, прошел ли предопределенный период времени с момента, когда пользователь последний раз писал электронными чернилами, используя пишущее перо 166. Как альтернатива, может быть установлено, прошел ли предопределенный период времени с момента, когда пишущее перо 166 последний раз соприкасалось с сенсорной поверхностью 205. В качестве еще одной альтернативы, может быть установлено, прошел ли предопределенный период времени с последнего момента, когда пишущее перо 166 покидало зону 207 близости. Смысл этапа 803 в том, чтобы допускать естественное действие отрыва пишущего пера, которое происходит в то время, как пользователь пишет пером 166. От пользователя можно ожидать поднятия пишущего пера на короткие промежутки времени 166 между словами и между написанными строками. Таким образом, чтобы снизить вероятность, что непреднамеренные сигналы пользовательского ввода, выполненные без пера, ошибочно принимаются во время этих коротких периодов времени, когда пишущее перо 166 поднято, может быть введена временная задержка перед тем, когда опять будет нормально приниматься ввод, выполненный без пера. Временная задержка может быть любой продолжительности, но предпочтительной является продолжительность, которая согласуется с временем, в течение которого от пользователя можно ожидать временного подъема пишущего пера между написанными словами и строками. Например, временная задержка может быть меньше, чем одна секунда или около одной секунды или даже больше, чем одна секунда.
Если установлено, что период времени прошел, тогда на этапе 804 сенсорное устройство 165 или компьютер 100 могут определить, характеризуется ли ввод, выполненный без пера, давлением, которое превышает пороговое давление P1. В качестве порогового значения давления P1 может быть установлено любое значение по желанию. Чем ниже значение P1, тем легче для пользователя применять ввод, выполненный без пера, в то время как пишущее перо 166 находится снаружи зоны 207 близости. Пороговое давление P1 может задаваться пользователем или программным обеспечением. Давление ввода, выполненного с использованием пишущего пера или без использования пера, может быть определено рядом способов. Например, давление может быть измерено непосредственно или измерено косвенно как функция площади поверхности ввода (например, чем сильнее нажатие пальца на сенсорную поверхность 205, тем больше площадь соприкосновения), времени покоя и/или емкости.
Далее на этапе 805 сенсорное устройство 165 или компьютер 100 могут определить, обладает ли ввод, выполненный без пера, формой и/или размером, который соответствует определенным требованиям. Например, ввод, выполненный без пера, может быть сравнен с одним или более предварительно сохраненным профилем (таким как профиль 702), чтобы определить, есть ли соответствие (или приблизительное соответствие). Как ранее обсуждалось, может быть желательным игнорировать определенные сигналы ввода, выполненного без пера, например такие, что представляются связанными с краем ладони пользователя, которые предположительно встречаются во время нормальных действий по письму или пока пользователь переносит сенсорное устройство 165 и непреднамеренно прикасается к сенсорной поверхности 205. Вращение и/или разница в размерах между предварительно сохраненными контурами и реальным вводом, выполненным без пера, могут приниматься во внимание и быть нормализованы с целью сравнения. Если установлено, что ввод, выполненный без пера, обладает формой или размером, которые подходят, чтобы быть приняты как ввод, выполненный без пера, тогда ввод, выполненный без пера, может быть принят на этапе 806 и использован как ввод в активное программное приложение или операционную систему в соответствии с текущим контекстом использования компьютера 100. Таким образом, была описана вертикальная ветвь алгоритма от этапа 801 до этапа 806. Другие ветви алгоритма теперь также будут описаны.
Обращаясь обратно к этапу 804, если установлено, что давление от ввода, выполненного без пера, не превышает порогового давления P1, тогда на этапе 809 ввод, выполненный без пера, может быть проигнорирован. Также на этапе 805, если установлено, что ввод, выполненный без пера, обладает формой и/или размером, не подходящими для того, чтобы быть принятым как ввод, выполненный без пера, тогда ввод, выполненный без пера, опять же игнорируется на этапе 809.
Обращаясь назад к этапам 802 и 803, если установлено, что пишущее перо 166 находится внутри зоны 207 близости или прошел период времени на этапе 803, тогда сенсорное устройство 165 или компьютер 100 могут на этапе 807 определить, превышает ли давление ввода, выполненного без пера, пороговое давление P2. Пороговое давление P2 может принимать любое значение, но предпочтительно может принимать значение, большее чем P1. Если установлено, что пороговое давление P2 не превышено, тогда ввод, выполненный без пера, игнорируют. Таким образом, когда P1>P2, более трудно непреднамеренно обеспечить ввод, выполненный без пера, когда пишущее перо находится внутри зоны 207 близости, по сравнению с тем, когда пишущее перо 166 находится снаружи зоны 207 близости.
Однако, если давление ввода, выполненного без пера, превышает пороговое давление P2, тогда сенсорное устройство 165 и/или компьютер 100 могут определить на этапе 808, как и на этапе 805, подходит ли форма и/или размер ввода, выполненного без пера, для принятия в качестве ввода. Факторы, используемые при операции определения на этапе 808, могут быть такими же или отличаться от факторов, используемых при операции определения на этапе 805.
Значение порогового давления P2 может быть определено пользователем и/или автоматически программным обеспечением, выполняемым на компьютере 100. Значение порогового давления P2 может автоматически определяться в соответствии с одним или более факторами, например, какое приложение находится в фокусе и принимает сигналы ввода, какой пользователь зарегистрирован на компьютере 100, физической конструкцией компьютера 100 (например, скомпонован ли он как компьютер планшетного типа, наколенный компьютер или использует сенсорный монитор на базе ЭЛТ), идентификатором используемого пишущего пера 166 и/или другими факторами. Дополнительно, значение порогового давления P2 может зависеть от других факторов, таких как конструкция сенсорного устройства 165. Например, обращаясь к Фиг.11, сенсорное устройство 165 может быть включено в состав как часть компьютера 100, с компоновкой или режимом наколенного типа, при котором сенсорная поверхность 205 расположена относительно вертикально. В этом случае пороговое давление P2 может принимать значение, которое зависит от факта, что компьютер 100 выполнен с компоновкой наколенного типа и/или что сенсорная поверхность 205 расположена относительно вертикально. Либо, обращаясь к Фиг.12, компьютер 100 может быть выполнен с компоновкой или режимом планшетного типа, при котором сенсорная поверхность 205 расположена относительно горизонтально. В этом случае пороговое давление P2 может принимать значение, которое зависит от факта, что компьютер 100 выполнен с компоновкой планшетного типа и/или что сенсорная поверхность 205 расположена относительно горизонтально. Хорошо известны компьютеры, которые могут физически менять компоновку между наколенным типом и планшетным типом. При использовании такого способного к трансформации компьютера пороговое давление P2 (и/или любые другие пороговые свойства для ввода, выполненного без пера, при котором пишущее перо 166 находится близко к сенсорной поверхности 205) могут зависеть от того, какую компоновку имеет компьютер в данный момент и/или от физической ориентации сенсорной поверхности 205.
Физическую ориентацию сенсорной поверхности 205 можно определить в соответствии с одним или более датчиками в сенсорном устройстве 165 и/или компьютере 100, такими как микросхема акселерометра. Другими словами, основываясь на выходе от такого акселерометра, сенсорное устройство 165 и/или компьютер 100 могут быть способны определить конкретный угол, под которым ориентирована сенсорная поверхность 205, или быть способны определить в каком режиме или множестве режимов ориентации находится сенсорная поверхность 205 (например, существенно вертикальный режим против существенно горизонтального режима). Сенсорное устройство 165 и/или компьютер 100 могут проверить присутствие такого акселерометра или другого датчика. При отсутствии акселерометра или другого датчика, могут использоваться другие механизмы, чтобы определить ориентацию сенсорной поверхности 205. Например, в реестре может храниться профильная настройка, которая определяет ориентацию, при этом данная настройка может устанавливаться или считываться приложением или операционной системой, выполняемой на компьютере 100 и/или сенсорном устройстве 165.
Области взаимодействия
Пользовательский ввод, выполненный без пера, может дополнительно игнорироваться или специальным образом фильтроваться, основываясь на других факторах, таких как местоположение ввода на сенсорной поверхности 205. Обращаясь к Фиг.9, сенсорное устройство 165 может быть объединено с дисплеем, так что пользовательский интерфейс оказывается отображенным на сенсорной поверхности 205. Сенсорная поверхность/дисплей 205 может отображать один или более элементов управления или других объектов, например кнопку 901, полосу прокрутки, ниспадающее меню, окно и т.п. Некоторые из этих объектов могут быть интерактивными для пользователя, так что пользователь может выбирать, перетаскивать, открывать и т.п. эти объекты, делая движения пишущим пером 166 и/или объектом, не являющимся пером. Может быть желательным делать различия между давлением, формой, размером и/или другими свойствами, требуемыми, чтобы выполнить ввод без помощи пера над объектом, по сравнению с областью, где ни одного объекта не отображается. Например, может быть желательным требовать меньшее давление при вводе, выполненном без пера, над объектом, чем при вводе над областью, не имеющей объектов. Например, пороговое давление, требуемое для успешного выполнения ввода 902 без помощи пера над кнопкой 901, может быть меньшим или большим, чем пороговое давление, требуемое, чтобы успешно выполнить ввод 903 без помощи пера в области, где не существует объектов. Например, пороговый размер, требуемый для успешного выполнения ввода 902 без помощи пера над кнопкой 901, может быть меньшим или большим, чем пороговый размер, требуемый, чтобы успешно выполнить ввод 903 без помощи пера в области, где не существует объектов.
Дополнительно, сенсорная поверхность/дисплей 205 могут быть разделены на множество областей 905, 906, 907, в которых пороговые свойства, требуемые для выполнения успешного ввода без помощи пера, могут различаться от области к области. Например, ввод 904, выполненный без пера в области 905, может требовать меньшего или большего давления, чем если бы ввод без пера выполнялся в области 906.
Калибровка
В соответствии с процедурой калибровки на этапе 803 могут устанавливаться одна или более границ зоны 207 близости и/или временная задержка. Например, обращаясь к Фиг.10, в режим калибровки можно войти на этапе 1001. На этапе 1002 сенсорное устройство 165 или компьютер 100 могут запросить пользователя через пользовательский интерфейс подержать определенным образом пишущее перо. Например, от пользователя могут потребовать подержать пишущее перо 166 рукой пользователя, лежащей на сенсорной поверхности 205, как если бы пользователь собирался писать пером 166. Сенсорное устройство 165 или компьютер 100 могут затем на этапе 1003 измерить расстояние до кончика 201 пишущего пера 166 от сенсорной поверхности 205. На этапе 1004 сенсорное устройство 165 или компьютер 100 могут дополнительно или в качестве альтернативы запросить пользователя написать на сенсорной поверхности 205 несколько слов, например предложение, используя пишущее перо 166. При выполнении этого от пользователя можно ожидать естественного отрыва кончика 201 пишущего пера 166 от сенсорной поверхности между написанием слов и строк. Пока пользователь это делает, сенсорное устройство 165 или компьютер 100 могут измерить расстояние, на которое кончик 201 отходит от сенсорной поверхности 205.
На этапе 1005 сенсорное устройство 165 или компьютер 100 могут вычислить подходящее расстояние D (или другой параметр (параметры), определяющий зону 207 близости) и/или период времени, используемый на этапе 803. Например, расстояние D может быть установлено или другим способом основано на максимуме, среднем значении и т.п. расстояния, на которое кончик 201 отходит от сенсорной поверхности 205 во время письма на этапе 1004 и/или во время периода покоя на этапе 1003. В некоторых вариантах осуществления расстояние D может быть установлено в одно из этих упомянутых выше значений плюс дополнительная граница. Сходным образом период времени на этапе 803 может быть установлен или другим способом основан на максимуме, среднем значении и т.п. количества времени, на которое пользователь убрал кончик 201 с сенсорной поверхности 205 во время письма на этапе 1004. Измеряя подобные расстояния во время калибровки, программное обеспечение может создать профиль, используемый чтобы помочь определить, пишет ли пользователь и, таким образом, положил ли он свою руку на сенсорную поверхность 205.
Заключение
Таким образом, было описано интеллектуальное управление вводом в сенсорное устройство. В то время как иллюстративные варианты осуществления, раскрытые в данном описании в соответствии с различными аспектами настоящего изобретения, показаны в качестве примера, должно быть понятно, что изобретение не ограничено этими вариантами осуществления. Например, хотя этапы в иллюстративных блок-схемах алгоритмов на Фиг.5, 8 и 10 показаны в определенном порядке, порядки этих этапов могут меняться. Дополнительно, некоторые из этапов могут быть пропущены.