利用觸摸手勢(shì)的手勢(shì)仿真的設(shè)備的命令的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種模仿屏幕上的觸摸界面的用戶對(duì)機(jī)器的接口及其操作方法。本發(fā)明的接口被配置為基于觸發(fā)事件來(lái)以觸摸仿真模式工作。觸發(fā)事件可以是圍繞第一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的角度大于第一個(gè)閾值。對(duì)圍繞第二個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的量的分析可以用于確定限定了特定觸摸手勢(shì)的手指的數(shù)量。因此可以由遙控器基于應(yīng)用程序語(yǔ)境來(lái)模仿觸摸手勢(shì)的無(wú)限變化，因此允許觸摸屏幕機(jī)器來(lái)自遠(yuǎn)處的多種使用。
【專利說(shuō)明】利用觸摸手勢(shì)的手勢(shì)仿真的設(shè)備的命令

【背景技術(shù)】
[0001] 本發(fā)明涉及能夠向電子設(shè)備遠(yuǎn)程發(fā)送命令的人機(jī)接口。更具體地，它應(yīng)用于諸如 遙控器或空中鼠標(biāo)之類的運(yùn)動(dòng)捕捉設(shè)備，其用于識(shí)別用作電子設(shè)備的命令代碼的手勢(shì)，所 述電子設(shè)備具有觸摸屏幕，例如來(lái)自Apple?的i-Pad?、來(lái)自Samsung?的Galaxy?、來(lái)自 Google?的Nexus?、或來(lái)自Microsoft?的Surface?這類的平板電腦。這些觸摸屏幕設(shè)備 在其標(biāo)準(zhǔn)操作模式中由用戶與屏幕的觸覺(jué)表面的直接交互來(lái)控制。但這種平板電腦可以用 于看電影、玩游戲、或顯示圖像。在這種情況下，用戶坐在或站在距平板電腦一定距離的位 置，并且有利的是在沒(méi)有觸摸平板電腦的情況下仍然能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行控制。遙控器或空中 鼠標(biāo)通?？刂扑赶虻钠聊簧系膯蝹€(gè)點(diǎn)（光標(biāo)）的運(yùn)動(dòng)，并且可以由遙控器上的按鈕來(lái)觸 發(fā)由光標(biāo)控制的功能。利用遙控器在本質(zhì)上不同于與觸摸屏幕的直接交互，在直接交互的 情況下，用戶通過(guò)直接在屏幕上利用一個(gè)或多個(gè)手指進(jìn)行點(diǎn)擊、保持、滾動(dòng)、拖動(dòng)或旋轉(zhuǎn)來(lái) 控制平板電腦的操作。在這一直接交互中，不存在光標(biāo)和按鈕，并且控制是更直觀的。此外， 當(dāng)使用多于一個(gè)手指時(shí)，不存在與由遙控器/空中鼠標(biāo)控制的單個(gè)光標(biāo)的直接對(duì)應(yīng)。
[0002] 根據(jù)n° US2007/0208528出版的US專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種系統(tǒng)，其中由產(chǎn)生傳感器 信號(hào)的輸入設(shè)備來(lái)控制設(shè)備，所述傳感器信號(hào)被轉(zhuǎn)換成第二組信號(hào)，所述第二組信號(hào)包括 與來(lái)自觸摸屏幕設(shè)備的觸屏輸入信號(hào)基本相似的信號(hào)。
[0003] 但是該現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的信號(hào)轉(zhuǎn)換過(guò)程復(fù)雜，并且無(wú)法解決如何使用遙控器利用觸 摸命令來(lái)控制設(shè)備的功能的問(wèn)題，尤其是當(dāng)這些觸摸命令由多點(diǎn)觸摸動(dòng)作組成時(shí)，在多點(diǎn) 觸摸動(dòng)作情況下需要由目標(biāo)設(shè)備來(lái)解譯多于一個(gè)手指的交互。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的系統(tǒng)利用例程解決了這一問(wèn)題，該例程允許設(shè)備的觸摸命令的直接控 制，該設(shè)備的觸摸命令來(lái)自由用戶利用特定手勢(shì)、尤其是圍繞特定的軸的手勢(shì)給予的遙控 器的取向/運(yùn)動(dòng)，并且不需要將運(yùn)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成另一類信號(hào)。
[0005] 為達(dá)到這種效果，本發(fā)明公開(kāi)了一種用戶對(duì)機(jī)器的接口，其包括至少具有運(yùn)動(dòng)感 測(cè)能力的遙控器、遙控器與機(jī)器之間的通信鏈路、用于處理來(lái)自所述運(yùn)動(dòng)感測(cè)能力的運(yùn)動(dòng) 信號(hào)的處理能力；所述處理能力還被配置為：基于觸發(fā)事件來(lái)初始化觸摸仿真模式、至少 識(shí)別具有利用遙控器的用戶的手勢(shì)、以及向機(jī)器的操作系統(tǒng)傳送所述識(shí)別的輸出。
[0006] 有利地，觸摸仿真模式包括表示與機(jī)器連接的屏幕上的點(diǎn)的數(shù)量的數(shù)量N的限 定，所述點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)和/或位置由識(shí)別的輸出來(lái)控制。
[0007] 有利地，點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)和/或位置是識(shí)別的輸出的一部分。
[0008] 有利地，觸發(fā)事件是以下項(xiàng)中的一種：由機(jī)器運(yùn)行的應(yīng)用程序中的語(yǔ)境變化；用 戶對(duì)遙控器上的按鈕的按壓；以及具有遙控器的用戶的手勢(shì)。
[0009] 有利地，具有遙控器的用戶的手勢(shì)控制了屏幕上的N點(diǎn)的聯(lián)合運(yùn)動(dòng)。
[0010] 有利地，觸發(fā)事件是用戶向遙控器給予的圍繞所述遙控器的預(yù)定軸的旋轉(zhuǎn)的手 勢(shì)，其中旋轉(zhuǎn)角度和運(yùn)動(dòng)能量中的一個(gè)大于預(yù)設(shè)的閾值。
[0011] 有利地，對(duì)數(shù)量N的限定由觸發(fā)事件和具有遙控器的用戶的手勢(shì)中的一個(gè)給出。
[0012] 有利地，手勢(shì)是圍繞預(yù)定軸的旋轉(zhuǎn)，并且數(shù)量N的限定取決于遙控器圍繞所述軸 的旋轉(zhuǎn)角度α。
[0013] 有利地，對(duì)于從閾值amin到最大值的角度α的范圍、以及遙控器要控制的點(diǎn) 的最大數(shù)量Ν_而言，Ν被限定為二加上（a - a _)八a a _) * (N_-l)的整數(shù)商。
[0014] 有利地，要識(shí)別的手勢(shì)限定了用戶施加到與機(jī)器連接的屏幕的壓力。
[0015] 有利地，手勢(shì)是圍繞預(yù)定軸旋轉(zhuǎn)角度a，所述角度a限定了用戶施加到屏幕的壓 力。
[0016] 有利地，本發(fā)明的接口還被配置為由至少兩個(gè)用戶使用，他們中的至少一個(gè)用戶 具有用于以觸摸仿真模式操作接口的遙控器。
[0017] 有利地，通過(guò)用于辨認(rèn)要識(shí)別的手勢(shì)的索引來(lái)限定使用遙控器的用戶中的每一位 用戶。
[0018] 有利地，處理能力可以使遙控器基于機(jī)器能夠識(shí)別點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)和/或位置的確定來(lái) 以觸摸仿真模式操作。
[0019] 本發(fā)明還公開(kāi)了一種操作用戶對(duì)機(jī)器的接口的方法，該方法包括：至少由用戶在 空間中移動(dòng)具有運(yùn)動(dòng)感測(cè)能力的遙控器；使用遙控器與機(jī)器之間的通信鏈路；處理來(lái)自運(yùn) 動(dòng)感測(cè)能力的信號(hào)；所述方法還包括基于觸發(fā)事件來(lái)初始化觸摸仿真模式、識(shí)別由用戶對(duì) 遙控器給予的手勢(shì)、以及向機(jī)器的操作系統(tǒng)傳送所述識(shí)別的輸出。
[0020] 有利地，觸摸仿真模式包括對(duì)表示與機(jī)器連接的屏幕上的點(diǎn)的數(shù)量的數(shù)量N的限 定，所述點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)和/或位置由識(shí)別的輸出來(lái)控制。
[0021] 有利地，圍繞遙控器的預(yù)定軸旋轉(zhuǎn)角度a限定了因子k的捏緊/展開(kāi)縮放的觸摸 手勢(shì)，縮放的所述因子k是所述角度a的函數(shù)。
[0022] 有利地，圍繞遙控器的預(yù)定軸旋轉(zhuǎn)角度a限定了所述角度a的旋轉(zhuǎn)的觸摸手勢(shì)。
[0023] 有利地，數(shù)量N至少部分地被限定為由所述遙控器的用戶給予的圍繞遙控器的軸 旋轉(zhuǎn)的角度相對(duì)于閾值角度的值。
[0024] 本發(fā)明的能夠感測(cè)運(yùn)動(dòng)的遙控器不需要硬件或運(yùn)動(dòng)算法（指向或手勢(shì)識(shí)別）的任 何修改就能夠以觸摸仿真模式工作，如本發(fā)明中所提出的那樣?？梢酝ㄟ^(guò)包含函數(shù)庫(kù)來(lái)容 易地將遙控器系統(tǒng)調(diào)整為將運(yùn)動(dòng)手勢(shì)和命令轉(zhuǎn)換成觸摸命令。
[0025] 同樣，相同的設(shè)備可以用于控制裝置的多樣性（觸摸靈敏或不靈敏），所述裝置可 以被編程用于在不同操作系統(tǒng)上運(yùn)行的不同類型的應(yīng)用程序。由于本發(fā)明的設(shè)備（通過(guò)模 擬觸摸命令）直接控制這些功能，因而所述設(shè)備不干擾自身由觸摸命令所產(chǎn)生的信號(hào)。因 此，很容易確保本發(fā)明與這些各種類型的設(shè)備、不同操作系統(tǒng)和各種類型的應(yīng)用程序的兼 容性。開(kāi)發(fā)者僅需要知道能夠?qū)⒋碛|摸命令的遙控器配置的正確定義插入到應(yīng)用程序接 口中的每個(gè)觸摸命令的功能性定義是什么。有利地，如果將足夠的運(yùn)動(dòng)傳感器軸嵌入遙控 器中，則本發(fā)明的設(shè)備可以利用三個(gè)自由度。如果是這樣的情況，所述設(shè)備不僅能夠模仿觸 摸表面上的2D手指/觸筆運(yùn)動(dòng)，而且還可以模仿該表面上的觸摸壓力。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026] 根據(jù)各種實(shí)施例和以下附圖的描述，本發(fā)明將得到更好的理解，并且其各種特征 和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。
[0027] 圖la和lb分別表示單點(diǎn)觸摸和多點(diǎn)觸摸手勢(shì)的示例；
[0028] 圖2示出本發(fā)明實(shí)施例中的設(shè)置在觸摸屏幕前方的遙控器；
[0029] 圖3示出遙控器用于模仿單點(diǎn)觸摸手勢(shì)的本發(fā)明的實(shí)施例；
[0030] 圖4示出遙控器用于模仿來(lái)自滾動(dòng)（roll)取向的縮放命令的本發(fā)明的實(shí)施例；
[0031] 圖5示出遙控器用于模仿來(lái)自搖擺（yaw)取向的縮放命令的本發(fā)明的實(shí)施例；
[0032] 圖6示出由根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的系統(tǒng)所執(zhí)行的功能的總流程圖；
[0033] 圖7示出由根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)具體實(shí)施例的系統(tǒng)所執(zhí)行的功能的流程圖；
[0034] 圖8示出由根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)具體實(shí)施例的系統(tǒng)所執(zhí)行的功能的流程圖；
[0035] 圖9a和9b示出本發(fā)明的特定實(shí)施例中的遙控器、用戶的手勢(shì)和對(duì)應(yīng)的觸摸命 令；
[0036] 圖10a、10b和10c分別示出本發(fā)明的特定實(shí)施例中的在命令位置上的遙控器和用 戶的手指的位置；
[0037] 圖11示出說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)應(yīng)用的流程圖；
[0038] 圖12示出"返回（home) "運(yùn)動(dòng)手勢(shì)與"返回"多點(diǎn)觸摸手勢(shì)之間的轉(zhuǎn)換的示例；
[0039] 圖13示出運(yùn)動(dòng)手勢(shì)與多點(diǎn)觸摸手勢(shì)之間的轉(zhuǎn)換的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0040] 圖la和lb分別表示單點(diǎn)觸摸和多點(diǎn)觸摸手勢(shì)的示例。
[0041] 觸摸交互具有以下特點(diǎn)：
[0042] -它可以是多點(diǎn)觸摸；即，用戶可以同時(shí)在多個(gè)位置觸摸觸覺(jué)表面；
[0043] -存在三個(gè)自由度：在觸覺(jué)表面上水平（1)和垂直（2)平移、以及
[0044] 在觸覺(jué)表面上的壓力（3);
[0045] -用戶以1:1的關(guān)系知道他/她想要實(shí)現(xiàn)的結(jié)果：他/她直接觸摸他/她想要與 之交互的位置；在圖形用戶界面（⑶I)中不需要定位或"過(guò)渡（on over)"反饋。
[0046] 商用的觸覺(jué)操作系統(tǒng)例如是 Apple iOS、Google Android 和 Microsoft Windows 以及其它基于觸摸的系統(tǒng)。在圖la和lb上分別顯示了這些系統(tǒng)中所限定的標(biāo)準(zhǔn)單點(diǎn)觸摸 和多點(diǎn)觸摸手勢(shì)的示例。
[0047] 圖 la :
[0048] -手指在觸摸屏幕上的單個(gè)敲擊利用在敲擊的位置處的圖標(biāo)觸發(fā)了應(yīng)用程序的開(kāi) 啟；
[0049]- "敲擊并保持"觸摸開(kāi)啟了帶有選項(xiàng)的語(yǔ)境菜單；
[0050] - "輕擊（flick)/快速移動(dòng)（fling)"用于在上一屏/下一屏（左/右）之間導(dǎo) 航或在垂直布局（上/下）的項(xiàng)目之間導(dǎo)航。術(shù)語(yǔ)滑動(dòng)（swipe)也是常用的；
[0051] -垂直滾動(dòng)用于滾動(dòng)頁(yè)面的內(nèi)容；
[0052] -水平滾動(dòng)用于滾動(dòng)項(xiàng)目或翻頁(yè)；
[0053] -2D拖動(dòng)用于導(dǎo)航圖片或文件。
[0054] 圖 lb :
[0055] -捏緊/展開(kāi)用于媒體內(nèi)容內(nèi)的放大或縮??；
[0056] - "兩個(gè)手指旋轉(zhuǎn)"用于旋轉(zhuǎn)頁(yè)面、圖片或映射；
[0057] -"N次觸摸輕擊/滑動(dòng)"(N在2到4之間）用于根據(jù)用戶或系統(tǒng)的設(shè)定來(lái)產(chǎn)生特 定命令。也被稱為多指滑動(dòng)；
[0058] - "5觸摸捏緊/展開(kāi)"。5指捏緊可以例如用作"返回"命令；
[0059] 圖2示出本發(fā)明的實(shí)施例中的設(shè)置于觸摸屏幕前方的遙控器。
[0060] 利用遙控器210的運(yùn)動(dòng)感測(cè)交互具有以下特點(diǎn)：
[0061]-它是單點(diǎn)的；
[0062] -存在三個(gè)自由度：搖擺旋轉(zhuǎn)（230)、俯仰旋轉(zhuǎn)（240)和滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)（250)。（此外， 存在3個(gè)平移度，但是這些并不常用在可啟用運(yùn)動(dòng)的遙控器中。）
[0063] 當(dāng)使用遙控器控制具有圖形用戶界面（GUI)的屏幕220時(shí)，用戶非直接交互。在用 戶想要實(shí)現(xiàn)的操作與控制之間不存在直接聯(lián)系。通常，GW實(shí)施反饋，用于顯示屏幕上的位 置（光標(biāo)），或用于在點(diǎn)擊按鈕或?qū)?jiǎn)單或較復(fù)雜的手勢(shì)進(jìn)行識(shí)別之后，確認(rèn)元素的激活。 例如，US申請(qǐng)n° 13/631134所公開(kāi)的設(shè)備就是如此，其中用戶可以在指向與手勢(shì)識(shí)別模式 之間無(wú)縫切換，所述申請(qǐng)?jiān)诖送ㄟ^(guò)引用的方式并入本申請(qǐng)中。指向設(shè)備210或指示器有利 地具有電視機(jī)遙控器的外形和形狀，也就是說(shuō)，指向設(shè)備210或指示器具有細(xì)長(zhǎng)的外形，能 夠被握在用戶手中。指示器與移動(dòng)元素（例如能夠在由基站控制的屏幕220上移動(dòng)的光標(biāo)） 相關(guān)聯(lián)?；究梢允枪潭ǖ挠?jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、平板電腦、游戲機(jī)、機(jī)頂盒等。由指示器的 運(yùn)動(dòng)來(lái)控制該移動(dòng)元素的運(yùn)動(dòng)。指示器有利地在其表面的若干面上具有按鈕，以控制基站 的功能，對(duì)于基站的訪問(wèn)可由遙控器來(lái)實(shí)現(xiàn)。指示器包括電源和通向要控制的目標(biāo)的基站 的傳輸通道（未示出）。射頻傳輸可能受藍(lán)牙波形和協(xié)議或Wi-Fi波形和協(xié)議（802. llg標(biāo) 準(zhǔn)）的影響?？梢杂杉t外或射頻來(lái)執(zhí)行傳輸。傳輸?shù)男盘?hào)是以下命令，所述命令一方面與 指示器的主體上存在的按鈕之一被壓下相對(duì)應(yīng)，該按鈕被壓下觸發(fā)了功能的執(zhí)行，而另一 方面與指示器的運(yùn)動(dòng)的感測(cè)相對(duì)應(yīng)，從而對(duì)控制屏幕上的光標(biāo)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制或執(zhí)行手勢(shì) 識(shí)別功能。這些控制信號(hào)可以由計(jì)算模塊（未示出）產(chǎn)生，該計(jì)算模塊或嵌入指示器自身 中，或嵌入基站中，或分布在指示器與基站之間。計(jì)算模塊可以有利地包括用于補(bǔ)償由用戶 給予指示器的扭轉(zhuǎn)的子模塊。指示器至少包括計(jì)算模塊，該計(jì)算模塊涉及按鈕的一些處理 和運(yùn)動(dòng)傳感器的一些處理。該計(jì)算模塊包括微處理器，例如就計(jì)算時(shí)間而言用于最需要的 應(yīng)用的DSP Texas Instruments TMS320VC5509 ;或具有ARM核的32位微控制器，例如來(lái)自 STR9家族的那些器件中的一個(gè)，尤其是來(lái)自STM的STR9F12FAW32。計(jì)算模塊還優(yōu)選地包括 閃存存儲(chǔ)器和動(dòng)態(tài)工作存儲(chǔ)器，所述閃存存儲(chǔ)器對(duì)于存儲(chǔ)要執(zhí)行的代碼和它要求的永久數(shù) 據(jù)而言是必需的。計(jì)算模塊接收來(lái)自運(yùn)動(dòng)感測(cè)能力的輸出作為輸入。例如，系統(tǒng)可以使用 角速度傳感器（未示出），其具有對(duì)指示器關(guān)于兩軸或三軸的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行測(cè)量的功能。這些傳 感器優(yōu)選為陀螺儀。它可以是兩軸陀螺儀或三軸陀螺儀。例如，可以使用由參考ADXRS300 的Analog Devices所提供的陀螺儀。但是，可以使用能夠測(cè)量角速率或角速度的任何傳感 器。也可以使用磁力計(jì)，其中該磁力計(jì)相對(duì)于地磁場(chǎng)的位移的測(cè)量能夠使得測(cè)量相對(duì)于該 場(chǎng)的參照系的旋轉(zhuǎn)。例如，可以使用參考Honeywell公司的HMC1001或HMC1052、或NXP公 司的KMZ41的磁力計(jì)。無(wú)論使用哪個(gè)傳感器，均可在指示器的參照系中讀取它們的測(cè)量結(jié) 果。在手勢(shì)期間，難以使該參照系與用戶的參照系和屏幕的參照系保持相同。因此，測(cè)量結(jié) 果可能存在偏差，該偏差將導(dǎo)致移動(dòng)元素的不一致的位移。這就是為什么要在計(jì)算模塊中 提供功能為計(jì)算屏幕上的移動(dòng)元素的位移的補(bǔ)償子模塊的原因，所述移動(dòng)元素的位移是持 有指示器的用戶的肢體的位移的函數(shù)，對(duì)于由用戶給予指示器的扭轉(zhuǎn)的影響對(duì)所述函數(shù)進(jìn) 行修正。補(bǔ)償子模塊恢復(fù)來(lái)自測(cè)量指示器的線性角速度a x、ay、az的傳感器的輸出作為輸 入。優(yōu)選地，傳感器是三軸加速度計(jì)（未示出）。有利地，這兩種傳感器均由MEMS(微機(jī)電 系統(tǒng)）技術(shù)產(chǎn)生，任選地在同一個(gè)電路中（例如，來(lái)自Analog Devices的ADXL103、來(lái)自ST MicroElectronics 的 LIS302DL 作為參考加速度計(jì)，來(lái)自 Melixis 的 MLX90609、來(lái)自 Analog Devices的ADXR300作為參考陀螺儀）。然而，應(yīng)該注意的是，補(bǔ)充有圖像處理設(shè)備的相機(jī) 還可以替換這兩種傳感器；可以根據(jù)連續(xù)圖像的相關(guān)性和/或根據(jù)幀圖像處理的幀來(lái)推斷 指示器的角速率/速度和位移的線性加速度。
[0064] 圖2的遙控器能夠以空中指向模式工作，其中顯示器上的光標(biāo)由設(shè)備的俯仰旋轉(zhuǎn) 和搖擺旋轉(zhuǎn)來(lái)控制?？梢詫?duì)滾動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償，以避免由用戶給予的滾動(dòng)所產(chǎn)生的失真到遙控 器中，并且使光標(biāo)的運(yùn)動(dòng)與用戶的意向較好地匹配。
[0065] 遙控器還能夠以手勢(shì)識(shí)別模式工作，以向基站發(fā)送由用戶產(chǎn)生的手勢(shì)所限定的命 令，所述用戶產(chǎn)生的手勢(shì)在預(yù)定手勢(shì)的數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇。
[0066] 此外，遙控器可用于動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)模式。在該模式中，系統(tǒng)識(shí)別用戶何時(shí)執(zhí)行圍繞 單個(gè)軸（滾動(dòng)軸、俯仰軸或搖擺軸）的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)圍繞另外兩個(gè)軸的角度的變化在預(yù)設(shè)的 閾值以下時(shí)，檢測(cè)到這種圍繞單個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人的法國(guó)專利申請(qǐng) n° 12/50140和美國(guó)專利申請(qǐng)n° 13/631134中詳細(xì)描述了算法，所述兩項(xiàng)專利申請(qǐng)通過(guò)引 用并入于此。在完全手勢(shì)識(shí)別模式中，在用戶完成手勢(shì)之后，系統(tǒng)開(kāi)始分析該手勢(shì)。動(dòng)態(tài)旋 轉(zhuǎn)模式的不同之處在于，系統(tǒng)一旦檢測(cè)到用戶正在執(zhí)行沿著單軸的旋轉(zhuǎn)操作，該系統(tǒng)就開(kāi) 始控制作為旋轉(zhuǎn)角的函數(shù)的系統(tǒng)參數(shù)。例如，可以將動(dòng)態(tài)滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)映射到聲音的音量，這意 味著如果用戶執(zhí)行圍繞滾動(dòng)軸的單軸旋轉(zhuǎn)，則系統(tǒng)顯示聲級(jí)控制條，其中滾動(dòng)角度用于設(shè) 定聲級(jí)。在觸摸仿真模式中，動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)也非常方便，這將從以下示例中變得明顯。
[0067] 轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人的US申請(qǐng)n° 13/631134公開(kāi)了將遙控器的這些不同模式 以直觀并且用戶友好的方式進(jìn)行組合的方法。
[0068] 可以利用本發(fā)明的設(shè)備和算法來(lái)模仿單點(diǎn)觸摸和多點(diǎn)觸摸手勢(shì)?？梢岳缋?與圖2的附圖標(biāo)記210所代表的遙控器具有相同硬件的3D遙控器來(lái)實(shí)施本發(fā)明。這種 遙控器包括3軸加速度計(jì)，并且可能包括3軸陀螺儀。該遙控器可以由觸摸設(shè)備（例如由 本申請(qǐng)的 申請(qǐng)人:銷售的MotionTools?)上具備的嵌入式軟件與軟件模塊的組合來(lái)控制。 MotionTools?允許用戶將功能映射為設(shè)備上運(yùn)行的應(yīng)用程序。當(dāng)由指向手勢(shì)模仿觸摸手 勢(shì)時(shí)，所述功能將被映射到所述觸摸手勢(shì)（單點(diǎn)或多點(diǎn)觸摸）。同樣，可以將一些運(yùn)動(dòng)信號(hào) 傳送到觸摸設(shè)備的操作系統(tǒng)的功能，以使觸摸功能能夠由控制遙控器的軟件進(jìn)行控制，或 由觸摸設(shè)備的操作系統(tǒng)進(jìn)行控制。
[0069]圖3表示遙控器用于模仿單點(diǎn)觸摸手勢(shì)的本發(fā)明的實(shí)施例（觸摸仿真模式）。
[0070] 可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)感測(cè)設(shè)備的搖擺旋轉(zhuǎn)和俯仰旋轉(zhuǎn)來(lái)模仿單點(diǎn)觸摸交互。例如，當(dāng)遙 控器310在搖擺方向（330a)上旋轉(zhuǎn)時(shí)，作為搖擺量的函數(shù)，系統(tǒng)模仿單點(diǎn)觸摸在屏幕320 上水平移動(dòng)（330b)。當(dāng)遙控器在俯仰方向（340a)上旋轉(zhuǎn)時(shí)，作為俯仰量的函數(shù)，系統(tǒng)模仿 單點(diǎn)觸摸在屏幕320上垂直移動(dòng)（340b)。任選地，系統(tǒng)可以添加位置反饋（光標(biāo)）。
[0071] 當(dāng)使用水平和俯仰旋轉(zhuǎn)來(lái)控制位置時(shí)，可能的是，一些滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)將影響2D表示。 隨后系統(tǒng)對(duì)用戶的滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償，以使屏幕上的2D運(yùn)動(dòng)保持沒(méi)有這些人為缺陷。可以 將運(yùn)動(dòng)感測(cè)設(shè)備領(lǐng)域中的技術(shù)人員所公知的算法用于實(shí)施這些滾動(dòng)補(bǔ)償機(jī)制。
[0072] 利用觸摸屏幕，用戶可以直接觸摸他或她想要觸摸的屏幕位置。當(dāng)使用遙控器時(shí)， 需要例如光標(biāo)之類的可視反饋來(lái)表明遙控器所指的位置。利用該反饋，用戶可以決定何時(shí) 激活觸摸仿真模式，從而在期望的位置"觸摸"屏幕。
[0073] 通過(guò)用戶按壓按鈕或通過(guò)系統(tǒng)取決于應(yīng)用程序語(yǔ)境，可以激活遙控器中的運(yùn)動(dòng)傳 感器以開(kāi)始空中指向。隨后遙控器上的軟件模塊將計(jì)算該指向反饋，并且用戶的運(yùn)動(dòng)在設(shè) 備屏幕上可視。
[0074] 如果通過(guò)用戶按壓第一個(gè)按鈕來(lái)激活指向，則需要第二個(gè)按鈕來(lái)控制"觸摸"動(dòng) 作；用戶按壓該第二按鈕等價(jià)于"觸摸"屏幕。用戶可以通過(guò)按鈕的簡(jiǎn)單的點(diǎn)擊并釋放動(dòng)作 來(lái)模擬敲擊屏幕。通過(guò)按住所按壓的按鈕并移動(dòng)遙控器，用戶還可以執(zhí)行拖動(dòng)、滾動(dòng)和所有 單點(diǎn)觸摸移動(dòng)操作。
[0075] 如果通過(guò)系統(tǒng)取決于應(yīng)用程序語(yǔ)境來(lái)激活指向，則遙控器上僅需要控制觸摸動(dòng)作 的一個(gè)按鈕。
[0076] 同樣，運(yùn)動(dòng)感測(cè)設(shè)備相較于觸摸交互具有附加的自由度：滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，其在空中指向 應(yīng)用中不常用。因此，用戶可以通過(guò)以滾動(dòng)方式旋轉(zhuǎn)設(shè)備來(lái)初始化觸摸動(dòng)作，并且不需要附 加的第二個(gè)按鈕來(lái)控制觸摸動(dòng)作。
[0077] 用戶可以將遙控器圍繞滾動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)預(yù)定的角度，以激活觸摸仿真模式，并且隨后 在保持滾動(dòng)角度相對(duì)不變的同時(shí)，通過(guò)指向（沿著搖擺和俯仰方向移動(dòng)）來(lái)執(zhí)行拖動(dòng)操作。 可以通過(guò)圍繞滾動(dòng)軸在相反方向上第二次旋轉(zhuǎn)預(yù)定的角度來(lái)停用觸摸仿真模式。可以為 (停用）激活觸摸仿真的滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)設(shè)定速度閾值。這避免了用戶在執(zhí)行拖動(dòng)動(dòng)作時(shí)，由于他 或她在拖動(dòng)期間改變了滾動(dòng)角度而意外地停用觸摸仿真的情形。
[0078] 圖4表示遙控器410用于模仿來(lái)自遙控器的滾動(dòng)取向（430)的觸摸縮放命令 (450、460)的本發(fā)明的實(shí)施例。
[0079] 本發(fā)明的設(shè)備能夠檢測(cè)用戶何時(shí)執(zhí)行圍繞三個(gè)坐標(biāo)軸之一旋轉(zhuǎn)，并且隨后系統(tǒng)將 進(jìn)入動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)模式。在動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)模式中，旋轉(zhuǎn)的角度可以用于模仿1到N個(gè)觸摸點(diǎn)（PD和 它們的軌跡。
[0080] [Ρ1； - ,Pn] = f(a)
[0081] 對(duì)于三種可能的旋轉(zhuǎn)（搖擺、俯仰、滾動(dòng)）中的每一個(gè)，系統(tǒng)可以模仿不同的多點(diǎn) 觸摸手勢(shì)。取決于觸摸設(shè)備上激活的應(yīng)用程序，映射〈運(yùn)動(dòng)手勢(shì)，觸摸手勢(shì)〉可以由系統(tǒng)來(lái) 動(dòng)態(tài)地確定。例如，僅通過(guò)說(shuō)明性示例的方式，在映射應(yīng)用程序中，滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)將被映射到旋 轉(zhuǎn)映射手勢(shì)。在游戲中，可以自動(dòng)地將滾動(dòng)映射到縮放。可替換地，用戶可以限定將哪個(gè)動(dòng) 態(tài)旋轉(zhuǎn)優(yōu)選地映射到不同的功能。
[0082] 通過(guò)以下所描述的實(shí)施例，僅通過(guò)說(shuō)明的方式對(duì)本發(fā)明的這些功能進(jìn)行舉例說(shuō) 明。一旦多點(diǎn)觸摸仿真已經(jīng)被激活，運(yùn)動(dòng)感測(cè)設(shè)備領(lǐng)域中的技術(shù)人員所已知的算法可以用 于實(shí)施這些控制。
[0083] 如圖4的示例上可以看到的，遙控器的滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)用于模仿縮放手勢(shì)，其也被稱為 捏緊/展開(kāi)多點(diǎn)觸摸手勢(shì)，在進(jìn)入觸摸仿真模式以后：
[0084] -當(dāng)沿著滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)設(shè)備時(shí)，本發(fā)明的系統(tǒng)模仿兩個(gè)點(diǎn)，從匕處開(kāi)始； Pd(440)例如是在觸摸仿真模式開(kāi)始時(shí)屏幕420上的光標(biāo)的位置；
[0085]-當(dāng)滾動(dòng)的值增大時(shí)（例如向右旋轉(zhuǎn)），兩個(gè)觸摸點(diǎn)移動(dòng)分開(kāi)。兩個(gè)點(diǎn)的位置被實(shí) 時(shí)傳輸?shù)讲僮飨到y(tǒng)（os) ;0S感知具有移動(dòng)分開(kāi)的點(diǎn)的2點(diǎn)觸摸手勢(shì)，并且因此執(zhí)行放大操 作；
[0086]-當(dāng)滾動(dòng)的值減小時(shí)（例如向左旋轉(zhuǎn)），兩個(gè)觸摸點(diǎn)靠近；0S執(zhí)行縮小操作。
[0087] 要模仿的點(diǎn)的數(shù)量取決于運(yùn)動(dòng)手勢(shì)與觸摸手勢(shì)之間的映射。在該實(shí)例中，捏緊/ 展開(kāi)縮放手勢(shì)映射到遙控器的滾動(dòng)軸。因此，一旦系統(tǒng)檢測(cè)到圍繞滾動(dòng)軸的動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)，則系 統(tǒng)就知道用戶想要執(zhí)行縮放操作，并且確定需要N= 2點(diǎn)，并且滾動(dòng)角α控制兩點(diǎn)之間的 距離：
[0088] [p" p2] = f ( α )
[0089] Pj = P〇-K α
[0090] Ρ2 = Ρ0+Κ α
[0091] 縮放因子由點(diǎn)？1與己之間的距離確定。因子Κ可以取決于系統(tǒng)（例如，激活的應(yīng) 用程序或屏幕尺寸/分辨率）或取決于用戶的設(shè)定項(xiàng)。
[0092] 圖5示出遙控器510用于模仿來(lái)自遙控器的搖擺取向（530)的觸摸旋轉(zhuǎn)命令 (550、560)的本發(fā)明的實(shí)施例。
[0093] 旋轉(zhuǎn)手勢(shì)是兩點(diǎn)觸摸手勢(shì)，其中每個(gè)點(diǎn)遵循沿著單個(gè)圓的軌跡：用戶用兩個(gè)手指 畫(huà)圓。
[0094]-當(dāng)設(shè)備圍繞搖擺軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，本發(fā)明的系統(tǒng)模仿兩個(gè)點(diǎn)，在一定距離處從PJ540) 開(kāi)始；Pc)例如是在觸摸仿真模式開(kāi)始時(shí)在屏幕620上的光標(biāo)的位置；
[0095]-當(dāng)搖擺角的值增大時(shí)（例如向右旋轉(zhuǎn)），兩個(gè)觸摸點(diǎn)沿著圓向右移動(dòng)；如圖5的 前一示例中一樣，兩個(gè)點(diǎn)的位置被實(shí)時(shí)傳輸?shù)絆S。0S利用進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)點(diǎn)來(lái)感知2 點(diǎn)觸摸手勢(shì)，并且因此執(zhí)行向右旋轉(zhuǎn)命令；
[0096]-當(dāng)搖擺角的值減小時(shí)（例如向左旋轉(zhuǎn)），兩個(gè)觸摸點(diǎn)沿著圓向左移動(dòng)，并且0S執(zhí) 行向左旋轉(zhuǎn)命令。
[0097] 在該情況下，取N = 2,并且α是如下的搖擺角：
[0098] [p" p2] = f ( α )
[0099] Ρ! [X，y] = P〇_K[cos ( α )，sin ( α )]
[0100] P2 [x, y] = P〇+K [cos (a),sin (a)]
[0101] 因子κ確定了屏幕上圍繞h的圓的半徑。由操作系統(tǒng)執(zhí)行的旋轉(zhuǎn)由向量（Pi，P2) 相較于在觸摸仿真模式開(kāi)始時(shí)的初始向量的角度來(lái)確定，或換言之，由觸摸仿真模式期間 的總的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)確定。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，如果屏幕上的旋轉(zhuǎn)角度等于遙控器的旋轉(zhuǎn)角度α可 能更直觀，但是如果期望的話，可以施加增益。
[0102] 用于實(shí)施本發(fā)明的其它仿真可以體現(xiàn)為：利用可能源自于以上所述的實(shí)施例中所 使用的算法的算法來(lái)對(duì)控制遙控器的軟件進(jìn)行編程。例如，如果在觸摸設(shè)備的屏幕上顯示 映射，可以對(duì)利用一個(gè)手指或兩個(gè)手指的觸摸手勢(shì)進(jìn)行編程，從而使用戶可以控制映射的 取向，放大或縮小，以及選擇映射上的位置。運(yùn)動(dòng)手勢(shì)與仿真觸摸手勢(shì)之間的轉(zhuǎn)換可以取決 于應(yīng)用程序，但是也取決于用戶偏好。
[0103] 本發(fā)明是特別有利的，這是因?yàn)楦鶕?jù)用戶相對(duì)于觸摸設(shè)備的位置（在臂長(zhǎng)處或更 遠(yuǎn)），他或她可以決定選擇觸摸設(shè)備的兩種控制模式之一 ：1)直接觸摸，其中用戶實(shí)際觸摸 屏幕，或2)利用可啟用運(yùn)動(dòng)的遙控器的仿真觸摸模式。
[0104] 本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于如下事實(shí)：觸摸屏幕可以由多個(gè)用戶同時(shí)使用。在直接 觸摸模式中很難滿足多用戶的使用，因?yàn)椴豢赡艽_定哪個(gè)觸摸點(diǎn)屬于哪個(gè)用戶。本發(fā)明允 許一個(gè)用戶與觸摸屏幕直接交互，并且允許一個(gè)或多個(gè)用戶通過(guò)遙控器的方式使用觸摸仿 真模式。在本實(shí)施例中，由不同遙控設(shè)備產(chǎn)生的"觸摸"點(diǎn)可以被索引，從而使操作系統(tǒng)能 知道哪個(gè)點(diǎn)屬于哪個(gè)遙控器/用戶。因此，不同用戶可以同時(shí)"觸摸"屏幕，例如用于玩游 戲。
[0105] 在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，我們可以利用設(shè)備的滾動(dòng)取向來(lái)模仿平板電腦上的觸 摸壓力。當(dāng)使用壓力敏感的觸摸平板電腦時(shí)，類似例如WACOM?銷售的那些，本發(fā)明可以用 于模仿觸摸壓力。隨后用戶可以同時(shí)使用2D指向（由搖擺和俯仰方向控制）與壓力信息 (由滾動(dòng)方向控制），從而采用與他或她利用觸筆以可變的力按壓平板電腦的表面來(lái)使用 平板電腦相同的方式來(lái)控制平板電腦應(yīng)用程序。旋轉(zhuǎn)角度與壓力之間的映射可取決于應(yīng)用 程序和用戶偏好。
[0106] 圖6表示由根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的系統(tǒng)所執(zhí)行的功能的總流程圖。
[0107] 根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的總邏輯是在步驟610中對(duì)觸摸仿真模式進(jìn)行初始化。隨后， 在步驟620處利用例如不同類型的手勢(shì)識(shí)別（數(shù)據(jù)庫(kù)中的預(yù)設(shè)手勢(shì)的識(shí)別；動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)……） 來(lái)確定遙控器的運(yùn)動(dòng)。取決于運(yùn)動(dòng)，在步驟630處創(chuàng)建N個(gè)"觸摸"點(diǎn)來(lái)模仿N個(gè)手指觸摸 屏幕。這N個(gè)觸摸點(diǎn)的位置和位移由遙控器的運(yùn)動(dòng)來(lái)控制。
[0108] 在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟640處，N點(diǎn)和其相應(yīng)的位移被傳輸?shù)讲僮飨到y(tǒng)，該操作 系統(tǒng)將這些點(diǎn)的位移解譯為好似手指觸摸屏幕的運(yùn)動(dòng)。隨后操作系統(tǒng)執(zhí)行相關(guān)聯(lián)的命令， 所述命令可以取決于當(dāng)前運(yùn)行的應(yīng)用程序。
[0109] 在另一個(gè)實(shí)施例中，可以將較高等級(jí)的命令發(fā)送到操作系統(tǒng)。在該情況下，由遙控 器系統(tǒng)進(jìn)行的手指的位移的解譯將產(chǎn)生例如發(fā)送到操作系統(tǒng)的"放大"命令。
[0110] 基于觸摸設(shè)備操作系統(tǒng)設(shè)定項(xiàng)，在步驟650處的由觸摸仿真產(chǎn)生的命令的執(zhí)行是 語(yǔ)境相關(guān)的。
[0111] 圖7示出由根據(jù)圖4所顯示的本發(fā)明的實(shí)施例的系統(tǒng)所執(zhí)行的功能的流程圖。
[0112] 圖8示出由根據(jù)圖5所顯示的本發(fā)明的實(shí)施例的系統(tǒng)所執(zhí)行的功能的流程圖。
[0113] 這些流程圖非常相似。觸摸仿真模式開(kāi)始于步驟710、810處，其中觸摸屏幕上的 光標(biāo)處于位置匕處。隨后用戶開(kāi)始進(jìn)行動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)：在圖7和圖8中分別為滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)（720) 或搖擺旋轉(zhuǎn)（820)。隨后系統(tǒng)創(chuàng)建（730、830)數(shù)量為N的觸摸點(diǎn)，其中N取決于映射到激活 的旋轉(zhuǎn)軸的功能，并且在該示例中N = 2(P1、P2)。在步驟740、840處，代數(shù)關(guān)系確定了作 為旋轉(zhuǎn)角度的函數(shù)的N個(gè)觸摸點(diǎn)相對(duì)于匕的運(yùn)動(dòng)?？梢允褂弥T如圖8和9上所顯示的表 達(dá)式之類的一些代數(shù)表達(dá)式，其中α分別是滾動(dòng)角和搖擺角?？梢允褂闷渌鷶?shù)或三角表 達(dá)式。盡管這些示例在函數(shù)的映射（分別為縮放和旋轉(zhuǎn)）中使用了遙控器的滾動(dòng)軸和搖擺 軸，但是可以使用任何預(yù)定的旋轉(zhuǎn)軸，或甚至平移。
[0114] 在圖7和8的示例中，模仿了用于縮放和旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)點(diǎn)。當(dāng)進(jìn)入觸摸仿真模式時(shí) 將模仿的觸摸點(diǎn)的數(shù)量由處理能力來(lái)限定。在這兩個(gè)示例中，系統(tǒng)一旦檢測(cè)到動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)就 會(huì)顯示兩個(gè)點(diǎn)。存在許多應(yīng)用程序，其中系統(tǒng)確定了要模仿的觸摸點(diǎn)的數(shù)量這個(gè)事實(shí)并非 用于限制。例如，照片瀏覽器應(yīng)用程序，其中用戶可以選擇利用動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)來(lái)縮放和旋轉(zhuǎn)圖片 以及使用手勢(shì)來(lái)瀏覽。在動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)中，系統(tǒng)創(chuàng)建N個(gè)觸摸點(diǎn)，如以上所說(shuō)明的，并且在其它 手勢(shì)中，單個(gè)觸摸點(diǎn)用于將遙控器的手勢(shì)轉(zhuǎn)換成屏幕上仿真的觸摸手勢(shì)。
[0115] 為了創(chuàng)建更多選擇和自由度，用戶需要能夠限定觸摸點(diǎn)的數(shù)量，即要模仿的手指 的數(shù)量。觸摸屏幕上的多指動(dòng)作是多步驟處理：
[0116] 1.用戶決定要使用幾個(gè)手指
[0117] 2.用戶決定每個(gè)手指要從哪里開(kāi)始觸摸屏幕
[0118] 3.用戶根據(jù)圖案來(lái)移動(dòng)每個(gè)手指。
[0119] 為了讓用戶更直觀，可以將相似的策略用于使用能夠啟用運(yùn)動(dòng)的遙控器的觸摸仿 真模式。首先，用戶限定要模仿幾個(gè)手指，并且隨后利用遙控器來(lái)做出手勢(shì)。
[0120] 如果沒(méi)有執(zhí)行預(yù)定的動(dòng)作來(lái)限定手指的數(shù)量，則認(rèn)為手勢(shì)是標(biāo)準(zhǔn)的1指手勢(shì)。存 在若干選擇來(lái)限定要模仿的手指的數(shù)量。用戶可以通過(guò)使用按鈕來(lái)限定手指的數(shù)量。該按 鈕可以是遙控器上的實(shí)際的按鈕，或屏幕上的虛擬按鈕。例如 ：
[0121] -在做出手勢(shì)之前按數(shù)字3來(lái)表示3指手勢(shì)。
[0122] -按兩次觸發(fā)按鈕（并且第二次在手勢(shì)期間保持）來(lái)表示2指手勢(shì)。
[0123] -在做出手勢(shì)之前點(diǎn)擊屏幕上的虛擬按鈕。
[0124] 代替利用按鈕來(lái)限定手指的數(shù)量，可以使用遙控器的預(yù)定的運(yùn)動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例 中，可以使用遙控器的滾動(dòng)角來(lái)表示要模仿的手指的數(shù)量。
[0125] 圖9a和9b示出在本發(fā)明的特定實(shí)施例中的遙控器、用戶的手勢(shì)和相應(yīng)的觸摸 命令。例如，在圖l〇a中，用戶沿著滾動(dòng)軸X做出快速旋轉(zhuǎn)，以表示接下來(lái)將是多指手勢(shì) (910a)，并且隨后向右滑動(dòng)（920a)。因此認(rèn)為向右滑動(dòng)是多指向右滑動(dòng)。如果向右滑動(dòng)之 前沒(méi)有快速滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，則認(rèn)為滑動(dòng)是1個(gè)手指滑動(dòng)。旋轉(zhuǎn)可以如圖9a中一樣在一個(gè)方向上， 或可以如圖9b中一樣前后運(yùn)動(dòng)。
[0126] 快速旋轉(zhuǎn)的角度可以用于限定手指的數(shù)量。
[0127] 圖10a示出利用遙控器的手勢(shì)（1010a)，在該手勢(shì)之前沒(méi)有進(jìn)行快速滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，并 且因此是1個(gè)手指手勢(shì)（1020a)。盡管圖10a示出遙控器在水平位置上，但是在手勢(shì)開(kāi)始時(shí) 允許任何滾動(dòng)角度。滾動(dòng)角度α在30到60度之間的快速旋轉(zhuǎn)（1010b)表示接下來(lái)的手 勢(shì)應(yīng)該被解譯為2指手勢(shì)（1020b)。相似地，60與90度之間的旋轉(zhuǎn)（1010c)表明3指手勢(shì) (1020c)。
[0128] 圖11示出圖9和10中的多指觸摸仿真的流程圖。用戶執(zhí)行角度α的旋轉(zhuǎn)（1110)。 一旦用戶停止旋轉(zhuǎn)并且開(kāi)始做出手勢(shì)，角度α就被轉(zhuǎn)換成要模仿的手指的數(shù)量Ν(1120)， 并且創(chuàng)建Ν個(gè)觸摸點(diǎn)（1130)。隨后在初始（滾動(dòng)）旋轉(zhuǎn)之后，根據(jù)由用戶給予遙控器的運(yùn) 動(dòng)來(lái)移動(dòng)Ν個(gè)觸摸點(diǎn)（1140)，并且Ν個(gè)點(diǎn)的位置被實(shí)時(shí)傳輸?shù)讲僮飨到y(tǒng)（1150)。在手勢(shì)結(jié) 束時(shí)，操作系統(tǒng)考慮觸摸點(diǎn)的數(shù)量，執(zhí)行手勢(shì)識(shí)別例程。
[0129] 在一個(gè)實(shí)施例中，不同觸摸點(diǎn)的位移是相同的，這表示觸摸點(diǎn)將根據(jù)遙控器的運(yùn) 動(dòng)來(lái)一起移動(dòng)。換言之，在該實(shí)施例中，系統(tǒng)模仿例如用戶一齊移動(dòng)手指的多指滑動(dòng)。在照 片瀏覽器應(yīng)用程序中使用該實(shí)施例，可以使用1手指向右/向左滑動(dòng)來(lái)轉(zhuǎn)到下一張/前一 張照片，以及使用2手指向右/向左滑動(dòng)操作來(lái)轉(zhuǎn)到下一個(gè)/上一個(gè)相冊(cè)。
[0130] 在另一個(gè)實(shí)施例中，觸摸點(diǎn)的位移是不同的，這表示每個(gè)點(diǎn)可能沿著不同路徑移 動(dòng)。每個(gè)路徑可以通過(guò)遙控器的運(yùn)動(dòng)與由系統(tǒng)控制的預(yù)定功能的組合來(lái)控制，該預(yù)定功能 可取決于應(yīng)用程序。
[0131] 在圖10中，可以選擇的手指的最大數(shù)量為Nmax = 3,映射在最大旋轉(zhuǎn)角度amax = 90°內(nèi)，并且用于選擇多于1個(gè)手指的最小角度amin為30°。對(duì)于在角度α上的旋轉(zhuǎn)而 言，手指的數(shù)量Ν由下式給出：
[0132]

【權(quán)利要求】
1. 一種用戶對(duì)機(jī)器的接口，包括： -至少具有運(yùn)動(dòng)感測(cè)能力的遙控器， -所述遙控器與所述機(jī)器之間的通信鏈路， -用于處理來(lái)自所述運(yùn)動(dòng)感測(cè)能力的運(yùn)動(dòng)信號(hào)的處理能力， 所述處理能力還被配置為：基于觸發(fā)事件來(lái)初始化觸摸仿真模式，至少識(shí)別具有遙控 器的用戶的手勢(shì)，以及將所述識(shí)別的輸出傳送到所述機(jī)器的操作系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接口，其中所述觸摸仿真模式包括對(duì)表示連接到所述機(jī)器的 屏幕上的點(diǎn)的數(shù)量的數(shù)量N的限定，所述點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)和/或位置由所述識(shí)別的輸出來(lái)控制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的接口，其中所述點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)和/或位置是所述識(shí)別的輸出的一 部分。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接口，其中所述觸發(fā)事件是以下中的一種：由所述機(jī)器運(yùn) 行的應(yīng)用程序中的語(yǔ)境變化；用戶對(duì)遙控器上的按鈕的按壓；以及具有遙控器的用戶的手 勢(shì)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的接口，其中具有遙控器的用戶的手勢(shì)控制所述屏幕上的所述 N點(diǎn)的聯(lián)合運(yùn)動(dòng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的接口，其中所述觸發(fā)事件是由用戶給予遙控器的圍繞所述遙 控器的預(yù)定軸旋轉(zhuǎn)的手勢(shì)，其中旋轉(zhuǎn)角度和運(yùn)動(dòng)能量中的一個(gè)高于預(yù)設(shè)的閾值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的接口，其中對(duì)數(shù)量N的限定由所述觸發(fā)事件和具有遙控器的 用戶的手勢(shì)中的一個(gè)給出。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的接口，其中所述手勢(shì)是圍繞預(yù)定軸的旋轉(zhuǎn)，并且對(duì)所述數(shù)量N 的限定取決于所述遙控器圍繞所述軸的旋轉(zhuǎn)角度α。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的接口，其中，對(duì)于角α從閾值amin到最大值的范圍和 由所述遙控器控制的點(diǎn)的最大數(shù)量Nmax而言，N由二加上（a - a min) / ( a max- a min) * (Nmax_l) 的整數(shù)商來(lái)限定。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接口，其中被識(shí)別的手勢(shì)限定了由用戶向連接到所述機(jī)器 的屏幕所施加的壓力。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的接口，其中所述手勢(shì)是圍繞預(yù)定軸旋轉(zhuǎn)角度α，所述角度 α限定了由所述用戶向所述屏幕施加的壓力。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接口，還被配置為由至少兩個(gè)用戶使用，他們中的至少一個(gè) 具有用于以觸摸仿真模式操作所述接口的遙控器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的接口，其中使用遙控器的用戶中的每一個(gè)用戶由用于辨認(rèn) 被識(shí)別的手勢(shì)的索引來(lái)限定。
14. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的接口，其中所述處理能力能夠使遙控器基于所述機(jī)器能夠 識(shí)別所述點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)和/或位置的確定，而以所述觸摸仿真模式操作。
15. -種操作用戶對(duì)機(jī)器的接口的方法，包括： -至少由用戶在空間中移動(dòng)具有運(yùn)動(dòng)感測(cè)能力的遙控器， -使用所述遙控器與所述機(jī)器之間的通信鏈路， -處理來(lái)自所述運(yùn)動(dòng)感測(cè)能力的信號(hào)， 所述方法還包括：基于觸發(fā)事件來(lái)初始化觸摸仿真模式；識(shí)別由用戶給予遙控器的手 勢(shì)；以及將所述識(shí)別的輸出傳送到所述機(jī)器的操作系統(tǒng)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述觸摸仿真模式包括對(duì)表示連接到所述機(jī)器 的屏幕上的點(diǎn)的數(shù)量的數(shù)量N的限定，所述點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)和/或位置由所述識(shí)別的輸出來(lái)控制。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中圍繞所述遙控器的預(yù)定軸旋轉(zhuǎn)角度α限定因子 k的捏緊/展開(kāi)縮放的觸摸手勢(shì)，縮放的所述因子k是所述角度α的函數(shù)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中圍繞所述遙控器的預(yù)定軸旋轉(zhuǎn)角度α限定了所 述角度α的旋轉(zhuǎn)的觸摸手勢(shì)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中數(shù)量Ν至少部分地由所述遙控器的用戶給予的 圍繞遙控器的軸旋轉(zhuǎn)的角度相對(duì)于閾值角度的值來(lái)限定。
【文檔編號(hào)】G06F3/0346GK104220962SQ201380009029
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月9日
【發(fā)明者】D·戈麥斯, H·M·R·科騰拉德 申請(qǐng)人:莫韋公司