包括触觉反馈结构和对应的虚拟用户界面元素的触摸屏制造技术

本发明专利技术提供一种触敏触摸屏系统，触敏触摸屏系统可以包括：触摸屏覆盖层；以及触觉结构，触觉结构形成于触摸屏覆盖层中或联接到触摸屏覆盖层并且限定向用户的手指提供触觉反馈的非平面表面纹理(例如，体现为脊或其他凸起结构或者凹槽或其他凹陷)。在一些实施方案中，触觉结构由具有与触摸屏覆盖层不同的介电常数的至少一种材料形成。布置在触摸屏盖下方的触摸屏显示设备可以被配置为在与触觉结构相对应的位置处显示包括相应的虚拟用户界面元素的可配置的图形用户界面(GUI)。系统可以包括处理单元，处理单元被配置为感测在特定虚拟用户界面元素的位置处的触摸、识别特定虚拟用户界面元素并发起与虚拟用户界面元素相关联的动作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括触觉反馈结构和对应的虚拟用户界面元素的触摸屏相关专利申请本专利申请要求(a)2017年10月24日提交的美国临时专利申请号62/576,383和(b)2017年10月24日提交的美国临时专利申请号62/576,563的优先权，所述申请的全部内容据此出于所有目的以引用方式并入。
本公开涉及触敏用户界面(例如，触摸屏)，并且更具体地，涉及包括触觉反馈结构(例如，物理脊或凹槽)和对应的虚拟用户界面元素(例如，小部件)的触摸屏。
技术介绍
包含触摸感测的触摸界面用于多种应用，包括例如在平板计算机、个人计算机、智能电话和其他消费产品中。它们还用作汽车、家用电器(例如，冰箱、烤箱、洗衣机/烘干机等)、加热和空调控制系统、安全系统、自动柜员机(ATM)的控制面板。这些应用中的触摸界面可以是例如触摸板，或者可以包括屏幕和图形用户界面(GUI)。
技术实现思路
一般来讲，本公开的一些实施方案涉及一种创建用于搜索在接触敏感屏幕上显示的图形用户界面(GUI)的元素的指令的方法。方法包括解析GUI定义并响应于解析而识别GUI的元素；创建包括已识别元素的条目的记录；将所述已识别元素与相似定位的元素组相关联；将所述已识别元素的所述记录布置成树形结构；将相同组中的已识别元素折叠成所述树形结构中的单个叶；优化所述树形结构；以及响应于树形结构而创建搜索指令列表。一般来讲，本公开的一些实施方案涉及一种用于使得计算机能够创建可执行指令以搜索图形用户界面(GUI)的元素的计算机程序产品。程序产品可以包括计算机可读介质和在计算机可读介质上的软件指令。计算机可读介质上的软件指令适于使得计算机能够执行以下操作：解析GUI定义并响应于所解析的GUI定义而识别GUI的元素；创建包括所述已识别元素的条目的记录；将所述已识别元素与相似定位的元素组相关联；将所述已识别元素的所述记录布置成树形结构；将相同组中的已识别元素折叠成所述树形结构中的单个叶；优化所述树形结构；以及响应于树形结构而创建搜索指令列表。本公开的一些实施方案整体涉及可操作地联接到被配置为显示图形用户界面(GUI)的触摸屏的微控制器。微控制器包括至少一个处理器和存储在非暂态存储介质上的一个或多个可执行指令。指令在由处理器执行时适于使得处理器能够：确定在触摸屏处的感测触摸的位置；以及识别与对应于感测触摸的触摸位置相关联的GUI元素。一般来讲，本公开的一些实施方案涉及一种识别在触摸屏处显示的图形用户界面(GUI)的元素的方法。方法包括确定在触摸屏处的感测触摸的位置；响应于所述位置而执行一个或多个搜索指令，其中所述一个或多个搜索指令中的每个搜索指令对应于GUI元素，并且在被执行时适于返回搜索结果；以及响应于搜索结果而识别GUI元素。本公开的一些实施方案整体涉及一种系统。系统包括显示子系统和触摸子系统。显示子系统被配置为控制显示器。触摸子系统包括触摸传感器和触摸控制器。触摸控制器被配置为确定在触摸传感器处的感测触摸的位置；响应于所述位置和搜索树而执行一个或多个搜索指令，其中所述一个或多个搜索指令中的每个搜索指令对应于GUI元素，并且在被执行时适于返回搜索结果；响应于所述搜索结果而识别GUI元素；以及响应于已识别GUI元素而生成触觉控制消息。本公开的一些实施方案包括触敏GUI，该触敏GUI利用虚拟小部件，这些虚拟小部件各自包括各形状的组合(例如，包括一个或多个活动的UI元素)，这些形状包括在可显示的GUI屏幕中。例如，虚拟小部件可以包括虚拟按钮、滑块、旋钮、刻度盘等的多个实例和/或类型的定义组合。作为另一示例，虚拟小部件可以包括共同定义用于控制定义功能的界面的活动元素的定义组合。在一些实施方案中，虚拟小部件可以显示在触摸屏上，但在一些实施方案中，仅在触摸屏配置模块/过程的背景下以及在触摸屏显示器上存在。虚拟小部件可以向主机进行报告。使用虚拟小部件可以降低触敏GUI的物理界面复杂性。例如，使用虚拟小部件可以减少主机上用于处理触摸位置的开销，并且对于物理转子、滑块等(例如，加热控件、无线电控件或任何其他类型的控件)，可能不需要单独的硬件或电子器件。一些实施方案提供了用于以可配置的方式限定触摸屏的区域(例如，已配置的屏幕页面中的区域)以作为虚拟小部件(例如、按钮、滑块、刻度盘等)来操作的系统和方法。当在触摸屏上检测到触摸时，触摸控制器可以确定与用户触摸相对应的小部件的位置或状态(例如，与所检测到的触摸位置相对应的虚拟滑块的线性位置或虚拟刻度盘的旋转位置)，并且可以在“小部件消息”中将此位置/状态信息报告给主机，以作为对报告指示触摸屏上的触摸位置的“触摸消息”的替代或补充。例如，小部件消息可以指示用户选择的位置、旋转、“触摸”状态和/或在相应小部件上检测到的触摸的数量，其与检测到的触摸位置、力和/或触摸屏上检测到的触摸的其他可测量方面相对应。使用虚拟小部件可以简化主机的所要求的处理。例如，使用虚拟小部件可以允许单个屏幕设计具有多个应用程序。例如，一个界面可以经由适当的配置来处理每一种产品变型。一些实施方案可以包括集成在触摸屏表面中以用于向人提供触觉反馈的静态物理结构，例如物理脊、凸块、凹槽等。此类结构在本文中称为“静态小部件”。在一些实施方案中，静态小部件可以与以下各项结合使用：(a)虚拟小部件(例如，其中虚拟小部件与触摸屏表面中的对应的静态小部件协同定位)；和/或(b)实际物理小部件(例如，旋转刻度盘等)，这些实际物理小部件使用底层虚拟小部件来检测其位置。静态小部件可以为在触摸屏处显示的对应的虚拟小部件或其他UI元素提供物理“感觉”。因此，静态小部件可以允许用户凭感觉在触摸屏GUI处提供输入而无需看着触摸屏，这在汽车应用程序或用户视觉焦点可能指向其他地方的其他应用程序中尤其有用。在一些实施方案中，该系统被配置为向主机报告被触摸的静态小部件的控制位置，这与屏幕上的触摸的位置坐标相反，因为该系统可以提供小部件区域的特殊触摸处理。与常规系统相比，静态小部件可以代替物理运动部件以增加系统的耐用性，并且可以减少部件数和处理器间接口。另外，可以在单个屏幕上设置一种或多种类型或形状的静态小部件的多个实例。在某些情况下，静态小部件可以用于替换一个或多个转子(刻度盘或旋钮)、滑块、按钮、开关或任何其他类型的物理接口。一些静态小部件可以至少部分地嵌入在触摸屏盖的主体中或以其他方式物理地联接到触摸屏盖的主体，因此被称为“嵌入式静态小部件”。在一些实施方案中，嵌入式静态小部件可以由与触摸屏盖的主体(例如，玻璃或聚合物)不同的一种或多种材料形成。例如，嵌入式静态小部件可以由例如具有比触摸屏盖的主体更高或更低的介电常数的材料形成，以提供期望的电容触敏响应。因此，一个实施方案提供一种触摸屏系统，该触摸屏系统包括：触摸屏覆盖层，该触摸屏覆盖层由具有介电常数的第一材料形成；以及触觉结构，该触觉结构联接到触摸屏覆盖层并限定非平面表面纹理，其中该触觉结构由具有与触摸屏覆盖层的第一材料不同的介电常数的至少一种第二材料形成。另一个示例性实施方案提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用户界面系统，包括：/n触摸屏覆盖层；/n触觉结构，所述触觉结构形成于所述触摸屏覆盖层中或联接到所述触摸屏覆盖层，所述触觉结构限定向用户的手指提供触觉反馈的非平面表面纹理；/n触摸屏显示设备，所述触摸屏显示设备布置在所述触摸屏盖下方并且被配置为在与所述触觉结构相对应的位置处显示包括相应的虚拟用户界面元素的可配置的图形用户界面(GUI)；和/n处理器，所述处理器被配置为感测在特定虚拟用户界面元素的位置处的触摸、识别所述特定虚拟用户界面元素并发起与所述虚拟用户界面元素相关联的动作。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171024 US 62/576,383;20171024 US 62/576,563;20181.一种用户界面系统，包括：
触摸屏覆盖层；
触觉结构，所述触觉结构形成于所述触摸屏覆盖层中或联接到所述触摸屏覆盖层，所述触觉结构限定向用户的手指提供触觉反馈的非平面表面纹理；
触摸屏显示设备，所述触摸屏显示设备布置在所述触摸屏盖下方并且被配置为在与所述触觉结构相对应的位置处显示包括相应的虚拟用户界面元素的可配置的图形用户界面(GUI)；和
处理器，所述处理器被配置为感测在特定虚拟用户界面元素的位置处的触摸、识别所述特定虚拟用户界面元素并发起与所述虚拟用户界面元素相关联的动作。


2.根据权利要求1所述的用户界面系统，其中所述处理器体现在微控制器中。


3.根据权利要求1至2中任一项所述的用户界面系统，其中：
所述触摸屏覆盖层由具有第一介电常数的第一材料形成；并且
所述触觉结构由具有与所述触摸屏覆盖层的所述第一材料的所述第一介电常数不同的介电常数的至少一种第二材料形成。


4.根据权利要求1至2中任一项所述的用户界面系统，其中：
所述触摸屏覆盖层由具有第一介电常数的第一材料形成；并且
所述触觉结构由具有比所述触摸屏覆盖层的所述第一材料的所述第一介电常数更高的介电常数的至少一种第二材料形成。


5.根据权利要求1至2中任一项所述的用户界面系统，其中：
所述触摸屏覆盖层由具有第一介电常数的第一材料形成；并且
所述触觉结构由具有比所述触摸屏覆盖层的所述第一材料的所述第一介电常数更低的介电常数的至少一种第二材料形成。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的用户界面系统，其中形成于所述触摸屏覆盖层中或联接到所述触摸屏覆盖层的所述触觉结构由具有不同介电常数的至少两种不同材料形成。
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【专利技术属性】
技术研发人员：W·J·利德尔，S·布吕内，
申请(专利权)人：微芯片技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US