[發明專利]交互輸入系統及其部件

無效

• 申請號: 201010205737.9
• 申請日: 2010-06-17
• 公開（公告）號: CN101923413A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 羅伯托·A·L·西羅蒂克;華萊士·I·克勒克爾;喬·賴特
• 申請（專利權）人: 智能技術ULC公司
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 周亞榮;安翔

技術領域

本發明主要涉及交互輸入系統并且特別地涉及一種交互輸入系統及其部件。

背景技術

交互輸入系統是熟知的，其允許用戶使用有源指示器(例如發射光線、聲音或者其它信號的指示器)、無源指示器(例如手指、柱體或者其它物體)或者諸如像鼠標或者軌跡球的其它適當的輸入裝置而將輸入(例如數字墨水、鼠標事件等)注入應用程序中。這些交互輸入系統包括但是不限于：包括采用模擬電阻性或者機器視覺技術來登記指示器輸入的觸摸面板的觸摸系統，例如在轉讓給本主題申請的受讓人--在加拿大、阿爾伯達省、卡爾加里市的智能技術ULC公司(SMART?Technologies?ULC)的美國專利No.5,448,263；6,141,000；6,337,681；6,747,636；6,803,906；7,232,986；7,236,162；7,274,356；和7,460,110中公開的那些，其內容全部通過引用合并于此；包括采用電磁、電容性、聲學或者其它技術來登記指示器輸入的觸摸面板的觸摸系統；平板式個人計算機(PC)；膝上型PC；個人數字助理(PDA)；和其它類似的裝置。

授予Morrison等人的、以上合并的美國專利No.6,803,906公開了一種采用機器視覺來檢測指示器與在其上呈現計算機產生的圖像的觸摸表面的交互的觸摸系統。矩形邊框(bezel)或者框架圍繞觸摸表面并且在它的角部處支撐數字成像裝置。數字成像裝置具有包圍并且整體上察看觸摸表面的交迭視場。數字成像裝置獲取從不同的有利位置(vantage)察看觸摸表面的圖像并且產生圖像數據。由數字成像裝置獲取的圖像數據被機載數字信號處理器處理以確定在所捕捉的圖像數據中是否存在指示器。當確定在所捕捉的圖像數據中存在指示器時，數字信號處理器向主控制器傳送指示器特征數據，主控制器進而處理指示器特征數據以使用三角測量相對于觸摸表面確定指示器在(x，y)坐標中的位置。指示器坐標被傳送到執行一個或者多個應用程序的計算機。計算機使用指示器坐標來更新在觸摸表面上呈現的、計算機產生的圖像。在觸摸表面上的指示器接觸因此能夠作為書寫或者繪圖而被記錄或者被用于控制由計算機執行的應用程序的執行。

以上合并的授予Morrison等人的美國專利7,460,110公開了一種在被用于接觸觸摸表面的無源指示器之間區分的觸摸系統和方法，從而能夠根據被用于接觸觸摸表面的指示器的類型處理響應于指示器與觸摸表面的接觸而產生的指示器位置數據。該觸摸系統包括將由無源指示器接觸的觸摸表面和具有大體上沿著觸摸表面察看的視場的至少一個成像裝置。至少一個處理器與該至少一個成像裝置通信并且分析由該至少一個成像裝置獲取的圖像以確定被用于接觸觸摸表面的指示器的類型和指示器在觸摸表面上進行接觸的位置。計算機使用所確定的指示器類型和確定的指示器接觸觸摸表面的位置來控制由計算機執行的應用程序的執行。

為了確定被用于接觸觸摸表面的指示器的類型，在一個實施例中，采用生長曲線方法來在不同的指示器之間加以區分。在這種方法中，通過在每一個已獲取圖像中沿著每一行像素計算加和而形成水平強度廓線(HIP)以由此產生具有等于已獲取圖像的行的尺寸的多個點的一維廓線。然后通過從HIP形成累積加和而從HIP產生生長曲線。

雖然無源觸摸系統提供優于有源觸摸系統的一些優點并且極其良好地工作，但是與觸摸系統相結合地使用有源和無源這兩種指示器以降低的處理器數目和/或處理器負載提供了更加直覺性輸入模態。

已經考慮了具有多個輸入模態的、基于照相機的觸摸系統。例如，授予Ogawa的美國專利No.7,202,860公開了一種允許使用指示器或者手指的坐標輸入的、基于照相機的坐標輸入裝置。該坐標輸入裝置包括位于顯示屏幕的左上和右上角部中的一對照相機。每一個照相機的視場與顯示屏幕平行地延伸到顯示屏幕的、沿對角方向相對的角部。靠近每一個照相機的成像透鏡布置紅外發光二極管并且其照亮顯示屏幕的周圍區域。在顯示屏幕的三個側面上設置外廓框架。在外廓框架上靠近顯示屏幕布置窄寬度回復反射膠帶。沿著并且與回復反射膠帶接觸地將非反射性黑色膠帶貼附到外廓框架。回復反射膠帶反射來自紅外發光二極管的光線以允許作為強的白信號拾取所反射的光線。當用戶的手指鄰近于顯示屏幕放置時，手指在回復反射膠帶的圖像之上作為陰影出現。

來自兩個照相機的視頻信號被饋送到控制電路，該控制電路檢測在回復反射膠帶的白色圖像和外廓框架之間的邊界。靠近邊界從白色圖像選擇水平的像素行。水平像素行包含與用戶的手指與顯示屏幕接觸的位置有關的信息。控制電路確定觸摸位置的坐標，并且坐標數值然后被發送到計算機。