用于增强手指分离和再现的装置和方法制造方法及图纸

公开了一种手持式控制器和用于对围绕该手持式控制器的手指运动进行建模的系统。在实施例中，手持式控制器生成信号，并获取触摸和输注数据。在实施例中，处理器创建热图和输注映射，并且将图中的信息进行组合以确定手指位置之间的边界。在实施例中，通过此类边界约束来标识手持式控制器上的特定手指的运动。在实施例中，基于边界约束来有效地对围绕手持式控制器的手指的运动进行建模。

Apparatus and method for enhancing finger separation and reproduction

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于增强手指分离和再现的装置和方法本申请要求于2017年7月17日提交的美国的临时专利申请第62/533,405号，其标题为“用于增强手指分离和再现的装置和方法”，上述申请的内容在此通过引用并入本文。
所公开的系统和方法通常涉及接触和非接触感测领域，尤其涉及感测和解释接触和非接触事件。
技术介绍
本申请涉及用户界面，诸如以下项中所公开的快速多点触摸传感器和其他方法和技术：题为“低延迟触摸敏感设备(Low-LatencyTouchSensitiveDevice)”的美国专利申请第9,019,224号；题为“快速多点触摸触控笔和传感器(FastMulti-TouchStylusAndSensor)”的美国专利申请第9,235,307号；题为“具有用户标识技术的快速多点触摸传感器(FastMulti-TouchSensorWithUser-IdentificationTechniques)”的美国专利申请第9,710,113号；题为“快速多点触摸降噪(FastMulti-TouchNoiseReduction)”的美国专利申请第9,811,214号；题为“快速多点触摸后处理(FastMulti-TouchPostProcessing)”的美国专利申请第9,158,411号；题为“触摸传感器中的可能的信道的动态分配(DynamicAssignmentofPossibleChannelsinaTouchSensor)”的美国专利申请第14/603,104号；题为“触摸传感器中的频率转换(FrequencyConversioninaTouchSensor)”的美国专利申请第9,710,116号；题为“正交信令触摸用户、手部和对象辨别系统和方法(OrthogonalSignalingTouchUser,HandandObjectDiscriminationSystemsandMethods)”的美国专利申请第9,933,880号；题为“用于减少投射电容式触摸传感器中的串扰的差分传输(DifferentialTransmissionforReductionofCross-TalkinProjectiveCapacitiveTouchSensors)”的美国专利申请第14/812,529号；题为“双向正交信令传感器的发送和接收系统和方法(TransmittingandReceivingSystemandMethodforBidirectionalOrthogonalSignalingSensors)”的美国专利申请第15/162,240号；于2017年3月20日提交的题为“手感测控制器(HandSensingController)”的美国临时专利申请第62/473,908号；以及于2017年4月22日提交的题为“异构感测装置和方法(HeterogenousSensingApparatusandMethods)”的美国临时专利申请第62/488,753号。上述专利和专利申请的全部公开通过引用并入本文。近年来，除了多点触摸技术的发展之外，用于触摸屏的电容式触摸传感器已经变得普及。电容式触摸传感器包括空间上分离的层中(有时在公共基板的正面和背面)的导电材料的行和列。为了操作传感器，用激励信号激励行。每行和每列之间的耦合量可以受邻近于行和列之间的接合处(即，触觉像素)附近的对象的影响。换句话说，行与列之间的电容的变化可以指示对象(诸如手指)正在触摸行与列的相交区域附近的传感器(例如，屏幕)。通过依次激励行并测量在列处的激励信号的耦合，可以创建反映电容变化并因此反映接近的热图。通常，触觉像素数据被汇总到热图中。随后这些热图被后处理以识别触摸事件，并且触摸事件将流式传输到下游进程，以寻求理解触摸交互，包括但不限于手势以及执行这些手势的对象。在2013年，提交了形成美国专利第9,019,224号的申请(以下称为“’224专利”)。’224描述了一种快速多点触摸传感器和方法。其中，'224专利描述了通过使用每一行上唯一的频率正交信号同时激励行。根据’224专利，信号之间的频率间隔(Δf)至少是测量周期(τ)的倒数。因此，如’224专利中所示，以1KHz间隔的频率(即，具有每秒1,000个循环的Δf)需要至少每毫秒一次测量周期(即，具有1/1,000秒的τ)。关于使用由同时正交信令方案驱动的传感器的交互感测，许多专利申请已经被提交，包括但不限于申请人于2013年3月15日提交的题为“低延迟触摸敏感设备(Low-LatencyTouchSensitiveDevice)”的在先的美国专利申请No.13/841,436，以及于2013年11月1日提交的题为“快速多点触摸后处理(FastMulti-TouchPostProcessing)”的美国专利申请第14/069,609号。这些系统和方法通常针对平面传感器上的多点触摸感测。获取信息以理解用户的触摸、手势以及与对象的交互引入无数可能性，但是由于例如手持式对象呈多种形状，因此很难将电容性触摸传感器结合到诸如控制器、球、触控笔、可穿戴设备之类的对象中，使得通过电容性触摸传感器与对象的结合，传感器可以提供与用户手势有关的信息和与手持式对象的其他交互。虽然快速多点触摸传感器实现在平面和非平面表面上的更快的感测，但是它们缺乏提供与传感器表面相距几毫米以上的非接触式触摸事件产生的详细检测的能力。在用户进行手势或其他交互时，快速多点触摸传感器也缺乏提供与身体部位(例如(多个)手指、手部、手臂、肩膀、腿等)的标识和/或位置和定向相关的更详细信息的能力。附图说明从以下对附图中所示的各实施例的更为具体的描述中，本公开的前述的及其他目标、特征、和优点将变得显而易见，在附图中，各个图中的附图标记指代各个视图中的相同部分。附图不一定按比例绘制，而是着重于示出所公开实施例的原理。图1提供了图示了具有两个导电层的低延迟触摸传感器设备的实施例的高级框图。图2A示出了用于幅度测量的设置。图2B示出了用于幅度测量的设置的另一视图。图3是跨手部区域传导的所注入信号的以mVpp为单位的说明性幅度测量的表格。图4示出了用于传感器的布线和屏蔽方案的实施例。图5示出了矩形网格上具有2×2的天线网格的设置。图6示出了根据实施例的可穿戴手套，其中该可穿戴手套具有信号输注导体和电极两者以支持手指中的频率的隔离。图7A示出了使用2×2的天线网格和在天线之间移动的经频率注入的食指实现的以dB为单位的所注入的频率的结果。图7B示出了使用2×2的天线网格和在天线之间移动的经频率注入的食指实现的以dB为单位的所注入的频率的结果。图7C示出了使用2×2的天线网格和在天线之间移动的经频率注入的食指实现的以dB为单位的所注入的频率的结果。图7D示出了使用2×2的天线网格和在天线之间移动的经频率注入的食指实现的以dB为单位的所注入的频率的结果。图8A示出了当食指和中指同时接触两个天线时，使用2×2的天线网格实现的以dB为单位的所注入的频率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对围绕手持式控制器的手指的运动进行建模的系统，所述系统包括手持式控制器主体和处理器，/n所述手持式控制器主体包括：/n多个接收器导体，所述多个接收器导体大致平行地定向在所述手持式控制器主体上；/n多个传送器导体，所述多个传送器导体大致垂直于所述多个接收器导体的定向；/n输注区域，所述输注区域位于控制器本体的表面附近；/n与所述多个传送器导体相关联的触摸信号传送器，所述触摸信号传送器被配置成用于所述在多个传送器导体的每一个上同时传送唯一信号，每一个所述唯一信号不同于每一个其他唯一信号；/n与所述输注区域相关联的输注信号传送器，所述输注信号传送器被配置成用于与由所述触摸信号传送器传送所述唯一信号的同时向所述输注区域传送输注信号；以及/n与所述多个接收器导体相关联的接收器，所述接收器适于接收在接收器导体上呈现的信号，/n所述处理器被配置成用于：/n生成与所述接收器导体上的触摸信号交互有关的热图；/n生成与所述接收器导体上的输注信号交互有关的输注映射；/n至少部分地基于所述热图和所述输注映射来确定所述手持式控制器上的手指之间的边界；以及/n输出与围绕控制器主体的至少一个手指的运动有关的模型。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170717 US 62/533,4051.一种用于对围绕手持式控制器的手指的运动进行建模的系统，所述系统包括手持式控制器主体和处理器，
所述手持式控制器主体包括：
多个接收器导体，所述多个接收器导体大致平行地定向在所述手持式控制器主体上；
多个传送器导体，所述多个传送器导体大致垂直于所述多个接收器导体的定向；
输注区域，所述输注区域位于控制器本体的表面附近；
与所述多个传送器导体相关联的触摸信号传送器，所述触摸信号传送器被配置成用于所述在多个传送器导体的每一个上同时传送唯一信号，每一个所述唯一信号不同于每一个其他唯一信号；
与所述输注区域相关联的输注信号传送器，所述输注信号传送器被配置成用于与由所述触摸信号传送器传送所述唯一信号的同时向所述输注区域传送输注信号；以及
与所述多个接收器导体相关联的接收器，所述接收器适于接收在接收器导体上呈现的信号，
所述处理器被配置成用于：
生成与所述接收器导体上的触摸信号交互有关的热图；
生成与所述接收器导体上的输注信号交互有关的输注映射；
至少部分地基于所述热图和所述输注映射来确定所述手持式控制器上的手指之间的边界；以及
输出与围绕控制器主体的至少一个手指的运动有关的模型。


2.如权利要求1所述的系统，其中所述输注区域适于接触用户的手掌。


3.如权利要求1所述的系统，其中所述接收器导体适于大体上平行于用户的手指。


4.如权利要求1所述的系统，其中所述触摸信号传送器和所述输注传送器是相同的传送器。


5.如权利要求1所述的系统，其中所述手持式控制器上的手指之间的边界基于所述热图和所述输注映射。


6.如权利要求5所述的系统，其中所述手持式控制器上的手指之间的边界基于所述热图中的局部极大值。


7.如权利要求6所述的系统，其中所述手持式控制器上的手指之间的边界基于所述的输注映射中的局部极小值。


8.如权利要求1所述的系统，其中每一个唯一信号的频率彼此正交。


9.一种用于对身体部位的运动进行建模的控制器，所述控制器包括控制器主体，
所述控制器主体包括：
多个接收器导体，所述多个接收器导体大致平行地定向在手持式控制器主体上，
多个传送器导体，所述多个传送器导体大致垂直于所述多个接收器导体的定向，
输注区域，所述输注区域位于控制器本体的表面附近；
与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·霍尔曼，
申请(专利权)人：触觉实验室股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US