TWI648659B - 基於旋鈕之手勢系統 - Google Patents

基於旋鈕之手勢系統 Download PDF

Info

Publication number
TWI648659B
TWI648659B TW103108884A TW103108884A TWI648659B TW I648659 B TWI648659 B TW I648659B TW 103108884 A TW103108884 A TW 103108884A TW 103108884 A TW103108884 A TW 103108884A TW I648659 B TWI648659 B TW I648659B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
capacitive sensor
sensor elements
capacitive
target
shaft member
Prior art date
Application number
TW103108884A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201502871A (zh
Inventor
凱斯 艾德溫 克堤斯
Original Assignee
微晶片科技公司
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 微晶片科技公司 filed Critical 微晶片科技公司
Publication of TW201502871A publication Critical patent/TW201502871A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI648659B publication Critical patent/TWI648659B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR 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; CALCULATING OR 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
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0338—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of limited linear or angular displacement of an operating part of the device from a neutral position, e.g. isotonic or isometric joysticks
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR 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
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0362—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 1D translations or rotations of an operating part of the device, e.g. scroll wheels, sliders, knobs, rollers or belts
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96—Touch switches
    • H03K17/962—Capacitive touch switches
    • H03K17/9622—Capacitive touch switches using a plurality of detectors, e.g. keyboard
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/965—Switches controlled by moving an element forming part of the switch
    • H03K17/975—Switches controlled by moving an element forming part of the switch using a capacitive movable element
    • H03K17/98—Switches controlled by moving an element forming part of the switch using a capacitive movable element having a plurality of control members, e.g. keyboard
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96—Touch switches
    • H03K2217/96031—Combination of touch switch and LC display
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96—Touch switches
    • H03K2217/96066—Thumbwheel, potentiometer, scrollbar or slider simulation by touch switch

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)
  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)

Abstract

本發明係關於一種旋鈕或操縱桿裝置，該裝置偵測一使用者之手指及/或手之基於手勢動作。一使用者抓住該旋鈕或該操縱桿且以任一旋轉方向(例如，順時針或逆時針，水平/垂直或其等之任何組合)移動該旋鈕或該操縱桿，及/或將該旋鈕或該操縱桿按入或拉出。與一數位器件(例如，微控制器)組合使用電容性感測器，用於偵測、解碼及解譯自其之各種手勢移動。一使用者可抓住一旋鈕且以一旋轉、水平/垂直移動他/她的手指，且/或沿著該旋鈕之一軸(若干)移入/移出。在該使用者之手指之該(若干)運動期間，該旋鈕之一外部覆蓋物的部分經偏轉向內朝向電容性感測器，其中自其之各種手勢移動，偵測、解碼及解譯該外部覆蓋物之該(若干)經偏轉部分之該(若干)移動。

Description

基於旋鈕之手勢系統
本發明係關於一基於旋鈕之手勢系統，例如，圍繞一軸旋轉及/或可推入或拉出之一旋鈕，或其之模擬；且尤其係關於使用在手勢運動期間在(若干)觸摸感測器上要求實體力之電容性觸摸感測器，且進一步屏蔽電容性觸摸感測器使之免受藉由一使用者之不經意接近之外部非期望啟動之擾之一基於旋鈕之手勢系統。
將電容性觸摸感測器用作電子設備(例如，計算機、電話、收銀機、加油泵等)之一使用者介面。當一物件(例如，使用者手指尖)引起電容性觸摸感測器之電容改變時，藉由電容性觸摸感測器之電容之一改變啟動(控制指示啟動之一信號)電容性觸摸感測器。參考圖1，描繪的係通常藉由數字100表示之一先前技術電容性觸摸感測器。先前技術電容性觸摸感測器100包括一基板102、一感測器元件112及一保護性覆蓋物108，例如，玻璃。當一使用者手指尖110接近感測器元件112時，感測器元件112之電容值改變。電處理此電容改變(未展示)，以便藉由使用者(僅展示其之手指尖110)產生指示電容性觸摸感測器100之啟動之一信號。可將保護性覆蓋物108用於保護感測器元件112及用於感測器100之標記。
與感測器100之正常操作一起存在，可藉由水、油、泥及/或食物 產品(例如，番茄醬及芥末)引起之問題，觸發啟動失敗或抑制其之一期望啟動。當金屬物件(未展示)接近感測器元件112且引起其之一非期望啟動時，亦存在問題。當存在彼此接近配置之複數個感測器100時，例如，一旋鈕配置之周圍及/或頂部，由於使用者手指尖110或使用者手之其他部分(未展示)之接近，感測器100之預期者之啟動可引起鄰近(若干)感測器100之非預期者非期望地啟動。當觸摸感測器100之預期者且使用者之手之一部分亦足夠靠近用於其等之啟動之(若干)感測器100之非預期者時，可引起鄰近(若干)感測器100之非預期者之此啟動。
本文所揭示之電容性觸摸感測器解決了前述問題，且達成了其他及進一步優點。
根據一實施例，一基於旋鈕之手勢介面可包括：一彎曲基板；安置於彎曲基板之一面上之第一複數個電容性感測器元件；包圍第一複數個電容性感測器元件及彎曲基板之一可變形電絕緣空間；及包圍可變形電絕緣空間、第一複數個電容性感測器元件及彎曲基板之一導電及機械可變形彎曲平面；其中當可將至少一個機械力施加至導電及機械可變形彎曲平面上之至少一個位置時，至少一個機械力引起平面上之至少一個位置偏壓朝向第一複數個電容性感測器元件之至少一者，從而第一個複數電容性感測器元件之至少一者改變電容值。
根據一進一步實施例，導電及機械可變形彎曲平面可旋鈕塑形。根據一進一步實施例，可將第二複數個電容性感測器元件安置於彎曲基板之面上且如第一複數個電容性感測器元件在其之相同平面上；可變形電絕緣空間可包圍第一複數個電容性感測器元件及第二電容性感測器元件及彎曲基板；及導電及機械可變形彎曲平面可包圍可變形電絕緣空間、第一複數個電容性感測器元件及第二電容性感測器 元件及彎曲基板；其中當將至少一個機械力施加至在導電及機械可變形彎曲平面上之至少一個位置時，至少一個機械力引起在平面上之至少一個位置可偏壓朝向第一複數個電容性感測器元件及/或第二複數個電容性感測器元件之至少一者，從而第一複數個電容性感測器元件及/或第二複數個電容性感測器元件之至少一者可改變電容值。
根據一進一步實施例，當可將複數個機械力施加至在導電及機械可變形彎曲平面上之複數個位置時，複數個機械力引起平面之該等位置偏壓朝向第一複數個電容性感測器元件之各自者，從而第一複數個電容性感測器元件之各自者改變電容值。根據一進一步實施例，當將複數個機械力施加至引起其偏壓朝向第一複數個電容性感測器元件及/或第二電容性感測器元件之各自者之導電及機械可變形彎曲平面時，第一複數個電容性感測器元件及/或第二複數個電容性感測器元件之各自者改變電容值。根據一進一步實施例，第一複數個電容性感測器元件之各自者之電容值之循序改變可判定施加至導電及機械可變形彎曲平面之複數個機械力之一方向。根據一進一步實施例，該方向可為一旋轉方向。
根據一進一步實施例，第一複數個電容性感測器元件及/或第二複數個電容性感測器元件之各自者之電容值之循序改變可判定施加至導電及機械可變形彎曲平面之複數個機械力之至少一個方向。根據一進一步實施例，至少一個方向可為一旋轉方向。根據一進一步實施例，至少一個方向可為一線性方向。
根據一進一步實施例，可將第三複數個電容性感測器元件安置於大體上垂直於彎曲基板之面之彎曲基板之另一面上；可變形電絕緣空間可進一步包圍第三複數個電容性感測器元件及彎曲基板之另一面；及導電及機械可變形彎曲平面可包圍可變形電絕緣空間、第三複數個電容性感測器元件及彎曲基板之另一面；其中當可將一機械力施 加至在導電及機械可變形彎曲平面上之至少一個位置時，至少一個機械力可引起在平面上之至少一個位置偏壓朝向第三複數個電容性感測器元件至少一者，從而第三複數個電容性感測器元件之至少一個可改變電容值。
根據一進一步實施例，第三複數個電容性感測器元件之各自者之電容值之循序改變可判定施加至導電及機械可變形彎曲平面之機械力之一方向。
根據另一實施例，一基於旋鈕介面可包括：一彎曲基板；安置於彎曲基板之一面上之第一複數個電容性感測器元件；包圍第一複數個電容性感測器元件及彎曲基板之一電絕緣空間；包圍電絕緣空間、第一複數個電容性感測器元件及彎曲基板之一導電彎曲平面；及電及機械耦合至導電彎曲平面之一內側面之一靶材，其中靶材及導電彎曲平面可經調試以圍繞第一複數個電容性感測器元件旋轉；其中當導電彎曲平面及靶材可圍繞第一複數個電容性感測器元件旋轉時，靶材可接近第一複數個電容性感測器元件之至少一者，從而第一複數個電容性感測器元件之至少一者改變電容值。
根據一進一步實施例，可將第二複數個電容性感測器元件安置於彎曲基板之面上且如第一複數個電容性感測器元件在其之相同平面上；電絕緣空間可圍繞第一複數個電容性感測器元件及第二複數個電容性感測器元件及彎曲基板；及導電彎曲平面可包圍電絕緣空間、第一複數個電容性感測器元件及第二複數個電容性感測器元件及彎曲基板；其中當導電彎曲平面及靶材大體上垂直於其之旋轉之一平面移動時，靶材可接近第一複數個電容性感測器元件及/或第二複數個電容性感測器元件之至少一者，第一複數個電容性感測器元件及/或第二複數個電容性感測器元件之至少一者改變至少一個電容值。
根據一進一步實施例，具有電容值改變之至少一個第一複數個 電容性感測器元件可指示導電彎曲平面之一旋轉位置。根據一進一步實施例，具有至少一個電容值改變之至少一個第一複數個電容性感測器元件及/或第二複數個電容性感測器元件可指示導電彎曲平面之一旋轉位置及垂直於該旋轉位置之其之一位置。
根據一進一步實施例，可將一資訊顯示器安置於大體上垂直於彎曲基板之面之彎曲基板的另一面上。根據一進一步實施例，資訊顯示器可為一字母數字顯示器。根據一進一步實施例，資訊顯示器可為圍繞彎曲基板之另一面之一周圍定位的複數個發光二極體(LED)，其中複數個發光二極體之至少一者可指示彎曲基板之一旋轉位置。
根據另一實施例，一手勢裝置可包括：一基座；旋轉附著至基座之一樞轉構件；具有耦合至樞轉構件之一第一端之一軸件；在軸件之一位置處附著朝向其之第一端之一第一靶材；附著至軸件且可圍繞軸件安置朝向其之一第二端之一第二靶材；圍繞軸件安置朝向其之第一端之第一複數個電容性感測器元件；及圍繞軸件安置朝向其之第二端之第二複數個電容性感測器元件；其中當軸件可大體上垂直於基座旋轉時，第一靶材可接近第一複數個電容性感測器元件之至少一者，從而第一複數個電容性感測器元件之至少一者改變可在判定軸件之旋轉位置中使用的電容值；且其中當軸件可傾斜遠離大體上垂直於基座時，第二靶材可更靠近第二複數個電容性感測器元件之至少一者，從而第二複數個電容性感測器元件之至少一者改變可在判定軸件之傾斜位置中使用的電容值。
根據一進一步實施例，第三複數個電容性感測器元件可圍繞軸件安置且定位於第一複數個電容性感測器元件與第二複數個電容性感測器元件之間；一定位構件可允許軸件朝向或遠離基座之運動，其中第一靶材可接近第一複數個電容性感測器元件及/或第三複數個電容性感測器元件之至少一者，從而第一複數個電容性感測器元件及/或 第三複數個電容性感測器元件之至少一者可改變可在判定軸件之旋轉位置及朝向或遠離基座之位置中使用的電容值。根據一進一步實施例，一旋鈕可附著至軸件之第二端。根據一進一步實施例，一控制桿可附著至軸件之第二端。
100‧‧‧先前技術電容性觸摸感測器/電容性觸摸感測器/感測器
102‧‧‧基板
108‧‧‧保護性覆蓋物
110‧‧‧使用者手指尖/手指尖/使用者之手指/手指
112‧‧‧感測器元件/電容性感測器元件
200‧‧‧電容性觸摸感測器/電容性感測器
202‧‧‧基板
206‧‧‧導電可變形平面
208‧‧‧選用保護性可變形蓋
212‧‧‧電容性感測器元件
216‧‧‧可變形空間/實體可變形電絕緣空間
230‧‧‧連接件
232‧‧‧連接件
302‧‧‧數位器件
304‧‧‧電容性感測器類比前端(AFE)/電容性觸摸AFE
306‧‧‧數位處理器
400‧‧‧旋鈕總成
402‧‧‧彎曲基板
406‧‧‧導電及機械可變形彎曲平面
412‧‧‧電容性感測器元件
416‧‧‧實體可變形電絕緣空間
420‧‧‧機械力/力
500‧‧‧旋鈕總成
502‧‧‧彎曲基板
506‧‧‧導電及機械可變形彎曲平面
512‧‧‧第一複數個電容性感測器元件/電容性感測器元件/第一電容性感測器元件
514‧‧‧第二複數個電容性感測器元件/電容性感測器元件
516‧‧‧實體可變形電絕緣空間/第二電容性感測器元件
520a‧‧‧力
520b‧‧‧力
520c‧‧‧力
600‧‧‧旋鈕總成
602‧‧‧彎曲基板
612‧‧‧電容性感測器元件
616‧‧‧電絕緣空間
626‧‧‧導電彎曲平面
628‧‧‧導電靶材/靶材
630‧‧‧位置標桿
700‧‧‧旋鈕總成
702‧‧‧彎曲基板
712‧‧‧第一複數個電容性感測器元件/第一電容性感測器元件
714‧‧‧第二複數個電容性感測器元件/第二電容性感測器元件
716‧‧‧電絕緣空間
726‧‧‧導電彎曲平面
728‧‧‧導電靶材
730‧‧‧位置標桿
802‧‧‧圓形基板
806‧‧‧導電可變形平面
812‧‧‧電容性感測器元件
816‧‧‧實體可變形電絕緣空間
820‧‧‧機械力/力
900‧‧‧旋鈕總成
906‧‧‧旋鈕
912‧‧‧第一複數個電容性感測器元件/第一電容性感測器元件
916‧‧‧第二複數個電容性感測器元件/第二電容性感測器元件
928‧‧‧第一靶材
930‧‧‧第二靶材
932‧‧‧軸件
934‧‧‧樞轉構件
936‧‧‧插座
940‧‧‧基座
1000‧‧‧旋鈕總成
1006‧‧‧旋鈕
1012‧‧‧第一複數個電容性感測器元件/第一電容性感測器元件/第一電容性感測器
1014‧‧‧第二複數個電容性感測器元件/第二電容性感測器元件/第二電容性感測器
1016‧‧‧第三複數個電容性感測器元件/第三電容性感測器元件
1028‧‧‧第一靶材/靶材
1030‧‧‧第二靶材
1032a‧‧‧軸件
1034‧‧‧樞轉構件
1036‧‧‧插座
1038‧‧‧用於定位之構件/定位構件
1040‧‧‧基座
1100‧‧‧控制桿鍵總成
1106‧‧‧控制桿鍵
1112‧‧‧第一複數個電容性感測器元件/第一電容性感測器元件/第一電容性感測器
1114‧‧‧第二複數個電容性感測器元件/第二電容性感測器/第二電容性感測器元件
1116‧‧‧第三複數個電容性感測器元件/第三電容性感測器元件
1128‧‧‧第一靶材/靶材
1130‧‧‧第二靶材
1132‧‧‧軸件
1132a‧‧‧軸件
1134‧‧‧樞轉構件
1136‧‧‧插座
1138‧‧‧用於定位之構件/定位構件
1140‧‧‧用於定位之構件/基座/定位構件
1242‧‧‧發光二極體
1244‧‧‧視覺顯示器
藉由參考結合隨附圖式所得之以下描述可獲取本發明之一更完全理解，其中：圖1係一先前技術電容性觸摸感測器之一示意性截面視圖；圖2根據本發明之特定實例實施例係複數個電容性觸摸感測器之一示意截面視圖；圖3根據本發明之教示係具有複數個電容性觸摸感測器之一使用者介面之一示意方塊圖；圖4根據本發明之一特定實例實施例繪示配置為一圓形旋鈕總成之複數個電容性觸摸感測器之示意等距截面視圖；圖5根據本發明之另一特定實例實施例繪示配置為一圓形旋鈕總成之複數個電容性觸摸感測器之示意等距截面視圖；圖6根據本發明之另一特定實例實施例繪示配置為一圓形旋鈕總成之複數個電容性觸摸感測器之示意等距截面視圖及俯視圖；圖7根據本發明之另一特定實例實施例繪示配置為一圓形旋鈕總成之複數個電容性觸摸感測器之示意等距截面視圖及俯視圖；圖8根據本發明之特定實例實施例繪示在一圓形旋鈕之一頂部表面上配置之複數個電容性觸摸感測器之示意截面視圖及俯視圖；圖9根據本發明之另一特定實例實施例繪示配置為具有線性移動及旋轉之多個軸線之一圓形旋鈕之複數個電容性觸摸感測器之示意截面視圖、俯視圖及仰視圖；圖10根據本發明之另一特定實例實施例繪示配置為具有線性移 動及旋轉之多個軸線之一圓形旋鈕之複數個電容性觸摸感測器之示意截面視圖、俯視圖及仰視圖；圖11根據本發明之另一特定實例實施例繪示配置為具有線性移動及旋轉之多個軸線之複數個電容性觸摸感測器之示意截面視圖、俯視圖及仰視圖；及圖12根據本發明之特定實例實施例繪示嵌入圓形旋鈕之頂部部分中之視覺顯示器之示意等距視圖。
雖然本發明容許各種修改及替代形式，在圖式中展示且在本文中詳細描述其之特定實例實施例。應理解，然而，特定實例實施例之本文描述並不意欲將揭示內容限制至本文所揭示之特定形式，而是相反地，此揭示內容意欲涵蓋藉由隨附申請專利範圍定義之所有修改及等效物。
根據本發明之教示，可將一旋鈕或操縱桿裝置用於偵測一使用者之手指及/或手之基於手勢動作。根據本文所描述之一些實施例，一使用者可抓住旋鈕或操縱桿且在任一旋轉方向(例如，順時針或逆時針)移動旋鈕或操縱桿，水平/垂直或任何其之組合移動旋鈕或操縱桿，或將旋鈕或操縱桿按入或拉出。可組合一數位器件(例如，微控制器)使用電容性感測器用於偵測、解碼及解譯自其之各種手勢移動。根據本文所描述之一些其他實施例，一使用者抓住一旋鈕且以一旋轉、水平/垂直移動他/她的手指，及/或沿著旋鈕之一軸(若干)移入/移出。在使用者之手指之(若干)運動期間，旋鈕之一外部覆蓋物之部分經偏轉向內朝向電容性感測器，其中自其之各種手勢移動作出偵測、解碼及解譯外部覆蓋物之(若干)經偏轉部分之(若干)移動。
現參考圖式，示意性繪示實例實施例之細節。在圖式中相同的元件將由相同的元件符號表示及類似的元件由含有一不同的小寫字體 字母下標的相同元件符號表示。
參考圖2，所描繪的係根據本發明之特定實例實施例之複數個電容性觸摸感測器之一示意截面視圖。通常藉由數字200表示之電容性觸摸感測器可包括一基板202、電容性感測器元件212、一可變形空間216及一導電可變形平面206。導電可變形平面206可經連接至一電源供應器共同端及/或接地端(未展示)以形成具有電容性感測器元件212之各者之一電容器，且用於經改良屏蔽電容性感測器元件212免受靜電干擾及其之失敗觸發之擾。可變形空間216可由(例如但不限於)空氣、氮氣、彈性矽橡膠等填充。可在導電可變形平面206上方提供一選用保護性可變形蓋208且該選用保護性可變形蓋208接近可變形空間216。
電容性感測器元件212之各者可透過連接件232連接至一電容量測電路，例如，電容性感測器類比前端(AFE)304(圖3)，且導電可變形平面206通常透過連接件230連接至一電源供應器共同端及/或接地端(未展示)。然而，導電可變形平面206可透過連接件230連接至一數位處理器306之一數位輸出(圖3)，且當接地時，用作由電容性感測器元件212形成之電容器之一個板。或當自數位處理器306之數位輸出在一高阻抗關閉狀態時，導電可變形平面206可經連接至AFE304之一電容性量測輸入。例如，連接件230經耦合至AFE304之一輸入，且數位輸出經平行連接至AFE304之相同輸入。當輸入在一邏輯低時，導電可變形平面206在電源供應共同端處，且當在一高(關閉)阻抗時，導電可變形平面206可充當類似於圖1中所展示之一電容性感測器元件。例如，數位輸出充當當關閉時將導電可變形平面206短路至接地且當打開時使導電可變形平面206充當一導電性感測器元件112(例如，見圖1)之一分流開關。導電可變形平面206之此組態可用作一近接偵測器，例如，當一使用者手指及/或手靠近電容性感測器(導電可變形平 面206)時，可在數位處理器306中產生一「系統喚醒」信號(圖3)。
導電可變形平面206在可變形空間216上方實體可變形，使得當一力(例如，一使用者之手指110)向下按至導電可變形平面206時，在電容性感測器元件212之至少一者與導電可變形平面206之間之距離減小，藉此改變該等至少一個電容性感測器元件212之電容。一電容改變偵測電路(未展示)監測電容性感測器元件212之電容值，且當改變(例如，增加)電容值之任何一或多者時，可產生一感測器啟動信號(未展示)。導電可變形平面206可為金屬或其他導電材料，或可將導電可變形平面206電鍍、塗佈、附著等至選用保護性可變形蓋208之一內側面。
電容性觸摸感測器200大體上對藉由一使用者接近感測器靶材引起之失敗觸發免疫，因為為了一電容性感測器元件212之電容值改變，必須使導電可變形平面206之一正確區域變形，例如，要求自使用者之手指110之一啟動力。此外，因為相同原因，離散金屬物件大體上將不影響電容性感測器元件212之電容值。此外，可將電容性觸摸感測器200之總成密封在實體可變形電絕緣空間216內，且因此大體上對其之流體污染物免疫。隨著使用者之手指110在沿著導電可變形平面206之表面之一方向移動，接近導電可變形平面206之變形之電容性感測器元件212之電容值將改變且藉此判定使用者之手指110之位置及方向。
電容性感測器元件212係導電的且可由諸如，例如但不限於，銅、鋁、銀、金、錫及/或其之任何組合之金屬，電鍍或其他組成。電容性感測器元件212亦可由非金屬導電材料組成。基板202及電容性感測器元件212可為(例如但不限於)具有蝕刻於其上之導電(例如，金屬)區域之一彎曲印刷電路板、其上具有導電區域之一彎曲陶瓷基板、其上具有導電區域之透明或半透明玻璃或塑料等。
參考圖3，所描繪的係根據本發明之教示之具有複數個電容性觸摸感測器之一使用者介面之一示意方塊圖。可如圖4至圖11中所展示且如下文中更完全描述配置複數個電容性觸摸感測器200。當將一機械力施加至導電可變形平面206上之至少一個位置時，其將更靠近接近導電可變形平面206之變形之電容性感測器元件212之至少一者且將藉此改變至少一個相關聯電容感測器200之(若干)電容值，例如，增加其之(若干)電容值。可藉由AFE304偵測至少一個相關聯電容性感測器200之(若干)電容值之此改變，且數位處理器306可讀取AFE304之輸出以判定哪個(哪些)(若干)電容性感測器200之(若干)電容值增加。AFE304及數位處理器306可為一數位器件302(例如，微控制器、特定應用積體電路(ASIC)、程式化邏輯陣列(PLA)等)之部分。數位處理器306及AFE304可為一混合式信號(類比及數位電路)積體電路器件(例如，混合式信號能夠微控制器)之部分。
電容性觸摸AFE304量測各電容性感測器200之電容值且可將電容值轉換為各類比直流(dc)電壓，讀取該類比直流(dc)電壓且將其轉換為具有一類比轉數位轉換器(ADC)(未展示)之數位值且發送至數位處理器306。可使用量測電容改變之各種方法。例如，但不限於，電容量測使用：一充電時間量測單元(CTMU)，見微晶片應用筆記AN1250；一電容性感測模組(CSM)，見微晶片TB3064「mTouchTM Projected Capacitive Touch Screen Sensing Theory of Operation」；一電容性電壓分壓器(CVD)量測，見微晶片應用筆記AN1298；其中全部以引用的方式併入本文中且在www.microchip.com處可用。
參考圖4，所描繪的係根據本發明之一特定實例實施例之配置為一圓形旋鈕總成之複數個電容性觸摸感測器的示意等距截面視圖。通常藉由數字400表示之一旋鈕總成可包括一彎曲基板402、複數個電容性感測器元件412、一實體可變形電絕緣空間416及一導電及機械可變 形彎曲平面406。複數個電容性感測器元件412係安置於彎曲基板402上。涵蓋於本發明且在本發明之範疇內，複數個電容性感測器元件412可安置於彎曲基板402之任一側。實體可變形電絕緣空間416包圍複數個電容性感測器元件412及彎曲基板402。導電及機械可變形彎曲平面406包圍實體可變形電絕緣空間416及複數個電容性感測器元件412。
當將至少一個機械力420施加至導電及機械可變形彎曲平面406之至少一個部分時，其之至少一個部分將移動更靠近接近其之至少一個電容性感測器元件412，藉此改變(例如，增加)至少一個電容性感測器元件412之電容值。可藉由數位器件302(圖3)來偵測至少一個電容性感測器元件412之(若干)電容值的改變，藉此可判定(若干)力420之一(若干)位置及方向。(若干)力420可為一使用者之手之手指110抓住導電及機械可變形彎曲平面406且圍繞其之周圍旋轉以啟動自其之一控制操作。在使用者之手指110抓住導電及機械可變形彎曲平面406之一旋轉移動期間，導電及機械可變形彎曲平面406及/或實體可變形電絕緣空間416可保持靜止或可圍繞彎曲基板402旋轉。
參考圖5，所描繪的係根據本發明之另一特定實例實施例之配置為一圓形旋鈕總成之複數個電容性觸摸感測器的示意等距截面視圖。通常藉由數字500表示之一旋鈕總成可包括一彎曲基板502、第一複數個電容性感測器元件512、第二複數個電容性感測器元件514、一實體可變形電絕緣空間516及一導電及機械可變形彎曲平面506。第一複數個電容性感測器元件512及第二複數個電容性感測器元件514係安置於彎曲基板502上。涵蓋於本發明且在本發明之範疇內，第一複數個電容性感測器元件512及第二複數個電容性感測器元件514可安置於彎曲基板502之任一側。實體可變形電絕緣空間516包圍第一複數個電容性感測器元件512及第二複數個電容性感測器元件514及彎曲基板502。 導電及機械可變形彎曲平面506包圍實體可變形絕緣空間516及第一複數個電容性感測器元件512及第二複數個電容性感測器元件514。亦涵蓋於本發明且在本發明之範疇內，兩列以上電容性感測器元件(例如，第三、第四、第五等複數個電容性感測器元件)可安置於彎曲基板502上。
當將至少一個機械力520施加至導電及機械可變形彎曲平面506之至少一個部分時，其之至少一個部分將移動更靠近接近其之至少一個(若干)電容性感測器元件512及/或514，藉此改變(例如，增加)至少一個電容性感測器元件512及/或514之(若干)電容值。可藉由數位器件302(圖3)偵測至少一個電容性感測器元件512及/或514之(若干)電容值之改變，藉此其可判定(若干)力520之一(若干)位置及(若干)方向。(若干)力520可為一使用者之手之手指110抓住導電及機械可變形彎曲平面506且圍繞其之周圍旋轉及/或旋轉上或下其之周圍以啟動自其之一(若干)控制操作。在使用者之手指110抓住導電及機械可變形彎曲平面506之一旋轉及/或向上或向下移動期間，導電及機械可變形彎曲平面506及/或實體可變形電絕緣空間516可保持靜止或可圍繞彎曲基板502旋轉及/或向上或向下旋轉彎曲基板502。力520a將改變(若干)電容性感測器元件514之(若干)電容值，力520b將改變電容性感測器元件512及514之電容值，且力520c將改變(若干)電容性感測器元件512之(若干)電容值。
參考圖6，所描繪的係根據本發明之另一特定實例實施例之配置為一圓形旋鈕總成之複數個電容性觸摸感測器之示意等距截面視圖及俯視圖。通常藉由數字600表示之一旋鈕總成可包括一彎曲基板602、複數個電容性感測器元件612、一電絕緣空間616、一導電靶材628及一導電彎曲平面626。複數個電容性感測器元件612安置於彎曲基板602上。涵蓋於本發明且在本發明之範疇內，複數個電容性感測器元 件612可安置於彎曲基板602之任一側。電絕緣空間616包圍複數個電容性感測器元件612及彎曲基板602。靶材628可機械及電耦合至導電彎曲平面626。導電彎曲平面626包圍電絕緣空間616及複數個電容性感測器元件612。機械耦合至彎曲基板602及複數個電容性感測器元件612之電容性彎曲平面626及靶材628圍繞彎曲基板602及複數個電容性感測器元件612旋轉。視情況，當導電彎曲平面626圍繞彎曲基板602旋轉時，可為維持在導電彎曲平面626與彎曲基板之間之機械位置提供一位置標桿630。電絕緣空間616可為空氣及/或一可變形電絕緣材料。
隨著導電彎曲平面626旋轉，靶材628圍繞彎曲基板602移動，且當其接近至少一個電容性感測器元件612時，至少一個電容性感測器元件612之電容值將改變，例如，增加值。可藉由數位器件302(圖3)偵測至少一個電容性感測器元件612之(若干)電容值之改變，藉此可判定其之(若干)循序位置且自其判定靶材628之旋轉之方向。在使用者之手指110抓住導電及機械可變形彎曲平面606或藉由其之任何其他旋轉構件之一旋轉移動期間，導電彎曲平面626可旋轉。
參考圖7，所描繪的係根據本發明之另一特定實例實施例之配置為一圓形旋鈕總成之複數個電容性觸摸感測器之示意等距截面視圖及俯視圖。通常藉由數字700表示之一旋鈕總成可包括一彎曲基板702、第一複數個電容性感測器元件712、第二複數個電容性感測器元件714、一電絕緣空間716、一導電靶材728及一導電彎曲平面726。第一複數個電容性感測器元件712及第二複數個電容性感測器元件714安置於彎曲基板702上。涵蓋於本發明且在本發明之範疇內，第一複數個電容性感測器元件712及第二複數個電容性感測器元件714可安置於彎曲基板702之任一側。電絕緣空間716包圍第一複數個電容性感測器元件712及第二複數個電容性感測器元件714及彎曲基板702。靶材728可 機械及電耦合至導電性彎曲平面726。導電性彎曲平面726包圍電絕緣空間716，及第一複數個電容性感測器元件712及第二複數個電容性感測器元件714。亦涵蓋於本發明且在本發明之範疇內，兩列以上電容性感測器元件可安置於彎曲基板702上，例如，第三、第四、第五等複數個電容性感測器元件。
導電彎曲平面726及靶材728機械耦合至其，圍繞彎曲基板702及複數個第一電容性感測器元件712及第二電容性感測器元件714旋轉，及/或旋轉上/下彎曲基板702及複數個第一電容性感測器元件712及第二電容性感測器元件714。視情況，當導電彎曲平面726圍繞彎曲基板702旋轉時，為了維持在導電彎曲平面726與彎曲基板702之間之機械位置，可提供一位置標桿730。電絕緣空間716可為空氣及/或一可變形電絕緣材料。
隨著導電彎曲平面726旋轉，靶材728圍繞彎曲基板702移動，且當接近(若干)第一電容性感測器元件712及/或(若干)第二電容性感測器元件714之至少一者時，至少一個(若干)第一電容性感測器元件712及/或(若干)第二電容性感測器元件714之(若干)電容值將改變，例如，增加值。可藉由數位器件302(圖3)偵測至少一個(若干)第一電容性感測器元件712及/或(若干)第二電容性感測器元件714之(若干)電容值之改變，藉此可判定其之(若干)循序定位及自其判定旋轉之(若干)方向，及/或靶材728之入或出運動。在一(若干)旋轉運動，及/或使用者之手指110抓住導電及機械可變形彎曲平面706或藉由任何其他旋轉之構件之(若干)入或出運動，及/或導電及機械可變形彎曲平面706之(若干)入或出運動期間，導電彎曲平面726可旋轉，及/或移入或移出。
參考圖8，所描繪的係根據本發明之特定實例實施例之在一圓形旋鈕之一頂部表面上配置之複數個電容性觸摸感測器之示意截面視圖 及俯視圖。一圓形旋鈕(例如，本文所揭示之實施例之任何者)可具有安置於一圓形基板802上之複數個電容性感測器元件812、一實體可變形電絕緣空間816及在導電可變形平面806之一圓形部分之一頂部表面上之一導電可變形平面806。實體可變形電絕緣空間816在複數個電容性感測器元件812及圓形基板802上方。導電可變形平面806可包圍實體可變形電絕緣空間816。
當將至少一個機械力820施加至導電可變形平面806之至少一個部分時，導電可變形平面806之至少一個部分將移動靠近接近其之至少一個電容性感測器元件812，藉此改變(例如，增加)至少一個電容性感測器元件812之電容值。可藉由數位器件302(圖3)偵測至少一個(若干)電容性感測器元件812之(若干)電容值之改變，藉此可判定至少一個力820之一(若干)定位及(若干)方向。(若干)力820可為一使用者之手之一(若干)手指110在導電可變形平面806之頂部表面上向下推以啟動自其之一控制操作。其中兩個手指分開之手勢可表示一放大，且其中兩個手指移到一起之手勢可表示一縮小。在一方向移動之一個手指可表示一滑鼠指標，且一指觸可表示一輸入命令。
參考圖9，所描繪的係根據本發明之另一特定實例實施例之配置為具有線性移動及旋轉之多個軸線之一圓形旋鈕總成之複數個電容性觸摸感測器之示意截面視圖、俯視圖及仰視圖。通常藉由數字900表示之一旋鈕總成可包括配置於一圓中之第一複數個電容性感測器元件912(圖9(c))，配置於一圓內之第二複數個電容性感測器元件916(圖9(b))，附著至一軸件932之一第一端之一旋鈕906，附著至軸件932之一第一靶材928，在第一靶材928上方且亦附著至軸件932之一第二靶材930，一樞轉構件934，例如，球、半可撓性耦合等；附著至軸件932之一第二端，經調適以接收樞轉構件934之一插座936。及附著至插座936之一基座940。其中樞轉構件934與插座936之組合允許旋鈕 906在大體上所有方向旋轉及/或線性傾斜。當沒有力施加至旋鈕906時，樞轉構件934及插座936亦可經調適將軸件932定位於大體上垂直於基座940之平面。
當軸件932大體上垂直於基座940之平面時，第二靶材930在第二複數個電容性感測器元件916之間大體上係等距的，且若第二複數個電容性感測器元件916之各者具有與第二複數個電容性感測器元件916之其他者大體上相同之區域，則其之電容值亦可大體上係相同的。當藉由一力(例如，自一使用者之(若干)手指110或使用者之手之手掌)引起旋鈕906在一方向傾斜時，第二靶材930將偏壓朝向第二電容性感測器元件916之至少一者且遠離定位於大體上180度相反於其之其他第二電容性感測器元件916之至少一個其他者。此將引起靠近第二靶材930之(若干)第二電容性感測器元件916之電容值增加，且遠離第二靶材930之其他(若干)第二電容性感測器元件916之電容值減小。
見圖9(c)，可在判定旋鈕906之旋轉位置中使用與第一靶材928組合之第一複數個電容性感測器元件912。最靠近第一靶材928之第一電容性感測器元件912將具有一電容值改變(增加)，其與第一電容性感測器元件912之其他者不同，從而可藉此判定旋鈕906之旋轉位置。可藉由數位器件302(圖3)偵測第一電容性感測器元件512或第二電容性感測器元件516之(若干)電容值之任何改變，藉此可判定藉由施加至旋鈕906之(若干)力引起之旋轉位置及/或傾斜方向。
參考圖10，所描繪的係根據本發明之另一特定實例實施例之配置為具有線性移動及旋轉之多個軸線之一圓形旋鈕總成之複數個電容性觸摸感測器之示意截面視圖、俯視圖及仰視圖。通常藉由數字1000表示之一旋鈕總成可包括配置於一圓中之第一複數個電容性感測器元件1012(圖10(c))，在第一複數個電容性感測器元件1012上方且亦配置於一圓中之第二複數個電容性感測器元件1014(圖10(c))，配置於一圓 中之第三複數個電容性感測器元件1016(圖10(b))，附著至一軸件1032之一第一端之一旋鈕1006，附著至軸件1032之一第一靶材1028，在第一靶材1028上方且亦附著至軸件1032之一第二靶材1030，一樞轉構件1034，例如，球、半可撓性耦合等；附著至一軸件1032a之一第二端，經調適以接收樞轉構件1034之一插座1036，用於定位之一構件1038，例如，彈簧、彈性發泡體(未展示)等，如圖10(a)中所展示用於偏壓旋鈕1006之位置；及附著至插座1036之一基座1040。其中樞轉構件1034、插座1036及定位構件1038之組合允許旋鈕1006在大體上所有方向旋轉及/或線性傾斜，及/或移入或移出。當沒有力施加至旋鈕1006時，樞軸構件1034及插座1036亦可經調適將軸件1032定位於大體上垂直於基座1040之平面。
當軸件1032大體上垂直於基座1040之平面時，第二靶材1030在第三複數個電容性感測器元件1016之間係大體上等距的，且若第三電容性感測器元件1016之各者具有與第三複數個電容性感測器元件1016之其他者大體上相同區域，其之電容性值亦可係大體上相同的。當藉由一力(例如，自一使用者之(若干)手指110或使用者之手之手掌)引起旋鈕1006在一方向傾斜時，第二靶材1030將偏壓朝向第三電容性感測器元件1016之至少一者且遠離定位於大體上180度相反於其之其他第三電容性感測器元件1016之至少一個其他者。此將引起靠近第二靶材1030之(若干)第三電容性感測器元件1016之電容值增加，且遠離第二靶材1030之其他(若干)第三電容性感測器元件1016之電容值減小。
見圖10(c)，可在判定旋鈕1006之旋轉，及/或入/出(若干)位置中使用與第一靶材1028組合之第一複數個電容性感測器元件1012及第二複數個電容性感測器元件1014。當將旋鈕1006推至一入位置時，最靠近第一靶材1028之第一電容性感測器元件1012將具有不同於第一複數個電容性感測器元件1012之其他者之一電容值改變(增加)，且當旋鈕 1006在一出位置時，第二複數個電容性感測器元件1014類似的，從而可藉此可判定旋鈕1006之旋轉位置。接近靶材1028之第一電容性感測器1012及第二電容性感測器1014之電容值(例如，其之電容值之比率改變)亦可在判定旋鈕1006之垂直(入/出)位置中使用。可藉由數位器件302(圖3)偵測之第一電容性感測器元件1012、第二電容性感測器元件1014及/或第三電容性感測器元件1016之(若干)電容值之任何改變，藉此可判定藉由施加至旋鈕1006之(若干)力引起之旋轉位置、傾斜方向及入/出位置。
參考圖11，所描繪的係根據本發明之另一特定實例實施例之配置為具有線性移動及旋轉之多個軸線之一控制桿鍵總成之複數個電容性觸摸感測器之示意截面視圖、俯視圖及仰視圖。通常藉由數字1100表示之一控制桿鍵總成可包括配置於一圓中之第一複數個電容性感測器元件1112(圖11(c))，在第一複數個電容性感測器元件1112上方且亦配置於一圓中之第二複數個電容性感測器元件1114(圖11(c))，配置於一圓中之第三複數個電容性感測器元件1116(圖11(b))，附著至一軸件1132之一第一端之一控制桿鍵1106(例如，「操縱桿」)，附著至軸件1132之一第一靶材1128，在第一靶材1128上方且亦附著至軸件1132之一第二靶材1130，一樞轉構件1134，例如，球，半可撓性耦合等；附著至一軸件1132a之一第二端，經調適以接收樞轉構件1134之一插座1136，用於定位之一構件1138、1140，例如，彈簧，彈性發泡體等，如圖11(a)中所展示用於偏壓控制桿鍵1106之位置；及附著至插座1136之一基座1140。其中樞轉構件1134、插座1136及定位構件1138、1140之組合允許控制桿鍵1106在大體上所有方向旋轉及/或線性傾斜，及/或移入或移出。當沒有力施加至控制桿鍵1106時，樞轉構件1134及插座1136亦可經調適將軸件1132定位於大體上垂直於基座1140之平面。
當軸件1132大體上垂直於基座1140之平面時，第二靶材1130在第 三複數個電容性感測器元件1116之間係大體上等距的，且若第三複數個電容性感測器元件1116之各者具有與第三複數個電容性感測器元件1116之其他者大體上相同區域，其之電容值亦可係大體上相同的。當藉由一力(例如，自一使用者之(若干)手指110或使用者之手之手掌)引起之控制桿鍵1106在一方向傾斜時，第二靶材1130將偏壓朝向第三電容性感測器元件1116之至少一者且遠離定位於大體上180度相反於其之其他第三電容性感測器元件1116之至少一個其他者。此將引起靠近第二靶材1130之(若干)第三電容性感測器元件1116之電容值增加且遠離第二靶材1130之其他(若干)第三電容性感測器元件1116之電容值減小。
見圖11(c)，可在判定控制桿鍵1106之旋轉，及/或(若干)入/出位置中使用與第一靶材1128組合之第一複數個電容性感測器元件1112及第二複數個電容性感測器元件1114。當將控制桿鍵1106推至一入位置時，最靠近第一靶材1128之第一電容性感測器元件1112將具有不同於第一複數個電容性感測器元件1112之其他者之一電容值改變(增加)，且當控制桿鍵1106在一出位置時，第二複數個電容性感測器元件1114類似的，從而可藉此判定控制桿鍵之旋轉位置。亦可在判定控制桿鍵1106之垂直(入/出)位置中使用接近靶材1128之第一電容性感測器1112及第二電容性感測器1114之電容值(例如，其之電容值之比率改變)。可藉由數位器件302(圖3)偵測第一電容性感測器元件1112、第二電容性感測器元件1114及/或第三電容性感測器元件1116之(若干)電容值之任何改變，藉此可判定藉由施加至控制桿鍵1106之(若干)力引起之旋轉位置、傾斜方向及入/出位置。
參考圖12，所描繪的係根據本發明之特定實例實施例之嵌入圓形旋鈕之頂部部分中之視覺顯示器之示意等距視圖。可將發光二極體1242嵌入旋鈕之頂部部分中或旋鈕之頂部部分上，且可配置於一圓形 圖案中以指示旋鈕之旋轉位置。一視覺顯示器1244，例如，字母數字LED、LCD等；可嵌入旋鈕之頂部部分中或旋鈕之頂部部分上，且將資訊提供至使用者。
當藉由參考本發明之實例實施例描繪、描述及定義本發明之實施例時，此等參考並不暗指本發明之一限制，且不能推斷此限制。如將發生至熟習此有關技術且具有本發明之優點之一般技術者，可在形式及功能上對所揭示之標的進行大幅修改、替代及等效物。本發明之所描繪及描述實施例僅係實例，且不係本發明之範疇之窮舉。

Claims (3)

  1. 一種手勢(gesturing)裝置，其包括：一基座(base)；一球，其經由一插座(socket)可旋轉地附接(rotationally attached)至該球；一軸件(shaft)，其具有耦合至該球之一第一端；一第一靶材(target)，其朝向該軸件之該第一端而附接於該軸件之一位置；一第二靶材，其朝向該軸件之一第二端而附接並安置於該軸件之周圍；第一複數個電容性感測器元件，其等朝向該軸件之該第一端而圍繞該軸件安置，其中該第一靶材變化該第一複數個電容性感測器元件之至少一電容性感測器元件之一電容，其係相依於(depending on)該第一靶材與該至少一電容性感測器元件之間的一距離而變化；及第二複數個電容性感測器元件，其等朝向該軸件之該第二端而圍繞該軸件安置，其中該第二靶材變化該第二複數個電容性感測器元件之電容，其係相依於該第二靶材與該第二複數個電容性感測器元件之各別電容性感測器元件之間的一距離而變化，其中當該軸件實質垂直於該基底旋轉時，該第一靶材接近該第一複數個電容性感測器元件之至少一者，其中該第一複數個電容性感測器元件之該至少一者改變用於判定該軸件之旋轉位置的電容值，及其中當該軸件從實質垂直於該基座傾斜遠離(tilted away)時，該第二靶材更靠近第二複數個電容性感測器元件之至少一者， 其中該第二複數個電容性感測器元件之該至少一者改變用於判定該軸件之傾斜位置中的電容值；第三複數個電容性感測器元件，其等圍繞軸件安置且定位於該第一複數個電容性感測器元件與該第二複數個電容性感測器元件之間；一彈性發泡體(elastic foam)，其允許該軸件朝向或遠離該基座之運動(motion)，其中該第二靶材接近該第三複數個電容性感測器元件之至少一者，其中該第三複數個電容性感測器元件改變用於判定該軸件之旋轉位置及朝向或遠離該基座之位置的電容值；一旋鈕(knob)，其附接至該軸件之該第二端；一控制桿(stick)，其附接至該軸件之該第二端；一偏壓元件，其用於將該軸件偏壓於一垂直位置中，其中該偏壓元件係一彈簧，其中該旋鈕可抵抗由該彈簧施加之力而推動，其中該控制桿可抵抗由該彈簧施加之力而推動，其中該第一複數個電容性感測器元件及該第三複數個電容性感測器元件之電容的比例(ratiometric)改變判定該第一靶材之一垂直位置；一數位處理器，其與該等複數個電容性感測器元件耦合，其中該數位處理器埋入於一微控制器中，該微控制器包括與該等電容性感測器元件耦合之一類比前端，且其中該類比前端包括一電容量測電路，該電容量測電路產生與一量測電容成比例之一電壓，其中該電容量測電路包括一電容性電壓分壓器。
  2. 如請求項1之手勢裝置，其中該類比前端包括一充電時間量測單元(CTMU)電路。
  3. 如請求項1之手勢裝置，其中該類比前端包括一電容性感測模組(CSM)電路。
TW103108884A 2013-03-15 2014-03-13 基於旋鈕之手勢系統 TWI648659B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/839,883 US9542009B2 (en) 2013-03-15 2013-03-15 Knob based gesture system
US13/839,883 2013-03-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201502871A TW201502871A (zh) 2015-01-16
TWI648659B true TWI648659B (zh) 2019-01-21

Family

ID=50382603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103108884A TWI648659B (zh) 2013-03-15 2014-03-13 基於旋鈕之手勢系統

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9542009B2 (zh)
EP (1) EP2972708B1 (zh)
CN (1) CN105051660B (zh)
TW (1) TWI648659B (zh)
WO (1) WO2014149618A1 (zh)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10649557B2 (en) * 2013-12-10 2020-05-12 Pas Deutschland Gmbh Method for operator guidance, control panel component, production of a control panel component and home appliance comprising a control panel component
CN104951054B (zh) * 2014-03-28 2019-11-26 联想(北京)有限公司 一种电子设备及信息处理方法
US9766705B2 (en) * 2015-06-15 2017-09-19 Motorola Solutions, Inc. Stationary interface control and method for using the same
US10444040B2 (en) * 2015-09-25 2019-10-15 Apple Inc. Crown with three-dimensional input
CN107003788B (zh) 2015-10-01 2020-12-15 华为技术有限公司 电子设备和操作此电子设备的方法
US10088906B2 (en) * 2015-11-10 2018-10-02 Joyhaptics Oy Method and apparatus for recognizing swipe operation of a user on a user interface
US10203779B2 (en) * 2016-06-23 2019-02-12 Nicholas GEORGE ARTHUR MARSHALL Methods and systems for receiving user input utilizing a round interactive device
US10353510B2 (en) 2016-08-26 2019-07-16 Motorola Solutions, Inc. Force-scalable stationary interface control
AT519401B1 (de) * 2016-11-23 2018-08-15 Keba Ag Bedienelement für eine elektrisch gesteuerte Maschine, sowie ein Verfahren zur Eingabe eines Befehls in die Steuerung der elektrisch gesteuerten Maschine
US10401984B2 (en) * 2016-12-14 2019-09-03 Texas Instruments Incorporated User interface mechanical control apparatus with optical and capacitive position detection and optical position indication
US11860662B2 (en) 2017-01-28 2024-01-02 Excel Industries, Inc. Control device
US10288658B2 (en) 2017-02-02 2019-05-14 Texas Instruments Incorporated Enhancing sensitivity and robustness of mechanical rotation and position detection with capacitive sensors
US10969878B2 (en) 2017-08-20 2021-04-06 Pixart Imaging Inc. Joystick with light emitter and optical sensor within internal chamber
US10372155B2 (en) * 2017-08-20 2019-08-06 Pixart Imaging Inc. Joystick and related control method
US11012068B2 (en) * 2018-02-23 2021-05-18 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Capacitive sensor apparatus
JP2020008990A (ja) * 2018-07-04 2020-01-16 富士通コンポーネント株式会社 スイッチシステム
DE102018120575A1 (de) * 2018-07-12 2020-01-16 Preh Gmbh Eingabevorrichtung mit beweglicher Handhabe auf kapazitiver Detektionsfläche und kapazitiven Koppeleinrichtungen
CN109617548B (zh) * 2018-12-07 2022-08-30 业成科技（成都）有限公司 可贴合在曲面的触控旋钮装置
US12013982B2 (en) * 2019-09-26 2024-06-18 Mitsubishi Electric Corporation Tactile sensation presentation panel, tactile sensation presentation touch panel, and tactile sensation presentation touch display
US20220374084A1 (en) * 2019-12-05 2022-11-24 Mitsubishi Electric Corporation Tactile presentation panel, tactile presentation touch panel, tactile presentation touch display, and tactile presentation knob
WO2021130954A1 (ja) * 2019-12-26 2021-07-01 三菱電機株式会社 触覚提示パネル、触覚提示タッチパネル、および触覚提示タッチディスプレイ
JP6821100B1 (ja) * 2020-01-07 2021-01-27 三菱電機株式会社 触覚提示パネル、触覚提示タッチパネル、触覚提示タッチディスプレイ
DE102021120085A1 (de) * 2021-08-03 2023-02-09 Marquardt Gmbh Drehsteller

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100126784A1 (en) * 2008-11-26 2010-05-27 Honeywell International Inc. Continuously variable knob input device
WO2010115014A1 (en) * 2009-04-03 2010-10-07 Touchsensor Technologies, Llc Virtual knob interface and method
US20120019449A1 (en) * 2010-07-26 2012-01-26 Atmel Corporation Touch sensing on three dimensional objects

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5421694A (en) * 1993-05-20 1995-06-06 Caterpillar Inc. Non-contacting joystick
US5576704A (en) * 1994-12-01 1996-11-19 Caterpillar Inc. Capacitive joystick apparatus
US5675309A (en) * 1995-06-29 1997-10-07 Devolpi Dean Curved disc joystick pointing device
US8674932B2 (en) * 1996-07-05 2014-03-18 Anascape, Ltd. Image controller
US7266997B2 (en) * 2001-11-05 2007-09-11 Asylum Research Corporation Tactile force and/or position feedback for cantilever-based force measurement instruments
WO2005019766A2 (en) * 2003-08-21 2005-03-03 Harald Philipp Capacitive position sensor
US7124041B1 (en) * 2004-09-27 2006-10-17 Siemens Energy & Automotive, Inc. Systems, methods, and devices for detecting circuit faults
US20060238505A1 (en) * 2005-01-03 2006-10-26 Nokia Corporation Control device for browsing and selecting an item in a list
US8089459B2 (en) * 2005-06-06 2012-01-03 Measurement Systems, Inc. Manual control device including a magnetoresistive sensor element
US8063881B2 (en) * 2005-12-05 2011-11-22 Cypress Semiconductor Corporation Method and apparatus for sensing motion of a user interface mechanism using optical navigation technology
KR101524013B1 (ko) * 2007-01-05 2015-05-29 필립스 솔리드-스테이트 라이팅 솔루션스, 인크. 저항성 부하를 시뮬레이션하기 위한 방법 및 장치
US8766910B2 (en) 2007-07-04 2014-07-01 Cypress Semiconductor Corporation Capacitive sensing control knob
CN101878464A (zh) * 2007-12-05 2010-11-03 奥克斯摩斯有限公司 数据输入设备
US20100102830A1 (en) * 2008-10-27 2010-04-29 Microchip Technology Incorporated Physical Force Capacitive Touch Sensor
DE102009019172A1 (de) * 2009-04-28 2010-11-04 Hengstler Gmbh Kapazitiver Drehsensor
US8711093B2 (en) * 2010-06-24 2014-04-29 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Input device with photodetector pairs
US8648804B1 (en) * 2011-08-11 2014-02-11 Timothy Paul Roberts Joystick apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100126784A1 (en) * 2008-11-26 2010-05-27 Honeywell International Inc. Continuously variable knob input device
WO2010115014A1 (en) * 2009-04-03 2010-10-07 Touchsensor Technologies, Llc Virtual knob interface and method
US20120019449A1 (en) * 2010-07-26 2012-01-26 Atmel Corporation Touch sensing on three dimensional objects
TW201207692A (en) * 2010-07-26 2012-02-16 Atmel Corp Touch sensing on three dimensional objects

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014149618A1 (en) 2014-09-25
TW201502871A (zh) 2015-01-16
EP2972708B1 (en) 2018-08-29
US9542009B2 (en) 2017-01-10
US20140267039A1 (en) 2014-09-18
CN105051660A (zh) 2015-11-11
EP2972708A1 (en) 2016-01-20
CN105051660B (zh) 2018-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI648659B (zh) 基於旋鈕之手勢系統
TWI614658B (zh) 實體力電容性觸摸感測器
US8766910B2 (en) Capacitive sensing control knob
JP4909080B2 (ja) 小型ポインティングデバイス
US9543948B2 (en) Physical force capacitive touch sensors
US8194040B2 (en) Compact touch-type keyboard
US8816978B2 (en) Seesaw touchpad with horizontal direction hinge
US9182864B2 (en) Pressure sensitive projected capacitive touch sensing
EP2534561B1 (en) Computer keyboard with integrated an electrode arrangement
US20140267150A1 (en) Apparatus and method for detecting position
US20120086642A1 (en) Keyboard for touchscreen
US8847905B2 (en) Multi-texture for five button click pad top surface
Chatterjee et al. Design of a touch sensor based single finger operated wearable user-interface terminal
KR20090043523A (ko) 커서 제어를 위한 다방향 키를 갖는 장치
KR102171400B1 (ko) 복합 휴먼 인터페이스가 구비된 전자기기 및 그 제어 방법
WO2006046526A1 (ja) 入力装置
CN111694470A (zh) 电容触摸传感器
KR20110131087A (ko) 터치타입 투명 키보드