專利名稱：用于確定用戶的觸摸手勢的方法與設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于確定用戶的觸摸手勢的方法，例如縮放、旋轉(zhuǎn)或輕擊(flick);在觸摸敏感設(shè)備中，包括相互作用表面和用于分析觸摸事件的裝置。本發(fā)明還涉及相應(yīng)的設(shè)備。
背景技術(shù)：
在觸摸敏感設(shè)備的相互作用表面上的觸摸手勢涉及連續(xù)觸摸事件,在連續(xù)觸摸事件期間，用戶直接或間接地觸摸該觸摸敏感設(shè)備一定時(shí)間期間，并且在同時(shí)，典型地在相互作用表面上移到。能夠確定用戶的觸摸手勢的這樣的裝置在本領(lǐng)域中是已知的。用于識別復(fù)雜觸摸手勢的操作系統(tǒng)通常是具有包括多點(diǎn)觸摸敏感功能的觸摸敏感相互作用表面的集成裝置。操作系統(tǒng)需要多點(diǎn)觸摸能力，因?yàn)槎鄠€(gè)復(fù)雜手勢，如選擇、瀏覽、突出顯示還有縮放、旋轉(zhuǎn)，需要從觸摸事件中確定，對于這些手勢，諸如縮放，涉及在觸摸敏感設(shè)備的相互作用表面上同時(shí)移動兩個(gè)手指。然而，具有這樣多點(diǎn)觸摸功能大大增加裝置的成本，并且因此典型地保留給高端裝置。因此，基于此，本發(fā)明的目的是提供一種用于確定用戶的觸摸手勢的方法和設(shè)備，其被簡化，使得其在不僅在其他裝置中，還可以在低端裝置中實(shí)現(xiàn)，對于低端裝置，市場條件不允許使用高度精密復(fù)雜的觸摸屏方案。

發(fā)明內(nèi)容
這個(gè)目的由根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法和權(quán)利要求18所述的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。一種用于確定在觸摸敏感設(shè)備中用戶的觸摸手勢的方法，所述觸摸敏感設(shè)備包括相互作用表面和每次只能分析在所述相互作用表面上的連續(xù)單點(diǎn)觸摸事件或連續(xù)多點(diǎn)觸摸事件的單個(gè)觸摸點(diǎn)的位置的裝置，所述方法包括步驟a)確定在用戶的手勢過程中在所述相互作用表面上的至少一個(gè)連續(xù)觸摸事件的多個(gè)連續(xù)觸摸點(diǎn)坐標(biāo)，和b)基于在步驟a)中確定的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)之間的預(yù)定關(guān)系，確定預(yù)定的單點(diǎn)觸摸豐旲式或多點(diǎn)觸摸模式，和c)執(zhí)行與在步驟b)中確定的觸摸模式對應(yīng)的預(yù)定操作。使用根據(jù)本發(fā)明的方法，即使只使用一次僅能夠分析一個(gè)觸摸的單點(diǎn)觸摸敏感功能，通過使用多個(gè)觸摸點(diǎn)位置之間的位置和/或時(shí)間關(guān)系，甚至也能夠模擬多點(diǎn)觸摸功能。結(jié)果，即使在低端應(yīng)用中，不必放棄如縮放的更復(fù)雜手勢，由于使用單點(diǎn)觸摸技術(shù)，與多點(diǎn)觸摸解決方案相比，設(shè)備的成本可以保持較低。在用戶在相互作用表面上使用多個(gè)手指的情況下，在步驟b)中確定的觸摸點(diǎn)相互作用坐標(biāo)將在軌跡之中分布。在此上下文中，術(shù)語“觸摸事件(touch event) ”涉及用戶與觸摸敏感相互作用表面的任何相互作用。觸摸事件可以是在表面上簡單的點(diǎn)擊、滑動操作、保持操作或多點(diǎn)觸摸事件，在多點(diǎn)觸摸事件期間，至少兩個(gè)手指或兩個(gè)鐵筆同時(shí)與相互作用表面相互作用。術(shù)語“連續(xù)觸摸事件”涉及例如用戶的一個(gè)或多個(gè)手指在相互作用表面上的滑動或保持操作。術(shù)語“觸摸點(diǎn)坐標(biāo)”涉及由所述分析裝置確定的觸摸事件的軌跡上的一個(gè)點(diǎn)的位置的坐標(biāo)。本發(fā)明的方法的步驟a)可以在預(yù)定持續(xù)時(shí)間過程中執(zhí)行，特別是在400毫秒到800毫秒過程中。如果確定的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的數(shù)量大于最小閾值和/或如果至少兩個(gè)觸摸點(diǎn)坐標(biāo)之間的距離大于預(yù)定值，則可以執(zhí)行本發(fā)明的方法的步驟b)。因此，在進(jìn)入步驟b)過程的分析中之前，確定觸摸事件是否能有效地涉及手勢，從而減少計(jì)算量。事實(shí)上，如果觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的數(shù)量太低或觸摸位置坐標(biāo)之間的距離太小，用戶的觸摸事件不能夠涉及復(fù)雜手勢，而僅涉及在相互作用表面上的簡單點(diǎn)擊。方法的步驟b)可以包括分析觸摸點(diǎn)坐標(biāo)是否大致定位在線上。這樣做，如線性回歸的算法被應(yīng)用到在步驟a)中確定的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)。如果觸摸點(diǎn)坐標(biāo)定位在線上，如旋轉(zhuǎn)的一些復(fù)雜手勢，可以被排除，而不需要復(fù)雜分析，在所述復(fù)雜手勢過程中，一個(gè)或兩個(gè)手指·在相互作用表面上描述圓弧狀觸摸事件。有利地，步驟b)可以包括通過確定預(yù)定數(shù)量的連續(xù)被確定的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)是否滿足如下關(guān)系，來識別觸摸點(diǎn)坐標(biāo)大致定位在線上Yi = axjb土 Δ 或者 Xi = c± Δ其中和Xi對應(yīng)于在預(yù)定數(shù)量連續(xù)觸摸點(diǎn)坐標(biāo)中的觸摸點(diǎn)i的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)，a是第一常數(shù)，特別是整數(shù)，b是第二常數(shù)，Δ是第三常數(shù)，和c是第四常數(shù)，并且其中，a被限制成預(yù)定數(shù)量的不同離散值，特別是小于50，更特別地小于10，甚至更特別地小于5。對于這種數(shù)據(jù)分析，計(jì)算工作量可以保持為低，使得執(zhí)行分析所需要的電子裝置可以是簡單的。為了優(yōu)化可用的計(jì)算量，不同值的數(shù)量值應(yīng)是2的次冪，因此，例如4、8、16或32。在這個(gè)上下文中，進(jìn)一步優(yōu)選地，可以只使用少量預(yù)定值，使得等式可以通過由低端處理器而容易地處理。使用a = 0和a = ±1或a = 0、a = ±1/2、a = ±1和a = ±2中的一個(gè)用于參數(shù)a，使得系統(tǒng)僅能夠識別至多4種或8種類型的線性手勢，所述線性手勢為上-下、左-右和對角的左和對角的右，和在第二變型中，具有在這些方向之間的一個(gè)進(jìn)一步分解的直線方向。然而，對于大多數(shù)的應(yīng)用，這就足夠了。因此，分析可以進(jìn)一步簡化。因此，即使對于低端應(yīng)用，也能夠?yàn)橛|摸敏感設(shè)備提供線性手勢識別能力。優(yōu)選地，如果在步驟b)中，確定觸摸點(diǎn)坐標(biāo)定位在線上，那么本發(fā)明的方法可以包括一個(gè)附加步驟bl):通過分析是否在連續(xù)觸摸事件中識別到兩個(gè)基本線性的、特別是同時(shí)發(fā)生的具有不同方向的軌跡，來確定連續(xù)觸摸事件是否涉及多點(diǎn)觸摸事件，特別地是縮放事件。即使只有單點(diǎn)觸摸功能被用來獲取觸摸點(diǎn)坐標(biāo)，仍然能夠通過尋找在多個(gè)觸摸點(diǎn)的各個(gè)坐標(biāo)之間的關(guān)系的方向性模擬兩個(gè)手指縮放操作。在此上下文中，術(shù)語“同時(shí)”涉及例如歸功于在同一時(shí)間在相互作用表面上的兩個(gè)手指的兩個(gè)軌跡的存在，以能夠區(qū)分其中一個(gè)手指簡單地在一個(gè)方向上移動并且然后在不同的方向上移動的運(yùn)動。優(yōu)選地，步驟bl)可以進(jìn)一步包括如下步驟如果至少一個(gè)，優(yōu)選地多于一個(gè)，從增加到減少坐標(biāo)Xi和/或Ii的轉(zhuǎn)變被確定，和/或至少一個(gè)，優(yōu)選地多于一個(gè)，從減少到增加坐標(biāo)Xi和/或Yi的轉(zhuǎn)變被確定，則確定連續(xù)觸摸事件涉及多點(diǎn)觸摸事件。通過僅使用單個(gè)觸摸分析能力，觀察這樣的轉(zhuǎn)變是識別多點(diǎn)觸摸手勢的容易的且可靠的方式。優(yōu)選地，所述方法可以包括確定用于多對觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的矢量，其中，與矢量的結(jié)束點(diǎn)相比，矢量的起點(diǎn)涉及在連續(xù)觸摸事件中的較早的觸摸點(diǎn)的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)。甚至進(jìn)一步優(yōu)選地,步驟bl)可以進(jìn)一步包括確定多對矢量的標(biāo)量積，以及在具有相對標(biāo)志的標(biāo)量積被確定時(shí)確定發(fā)生多點(diǎn)觸摸事件。通過分析間矢量特性，能夠只使用單點(diǎn)觸摸分析能力識別多點(diǎn)觸摸手勢。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，如果在步驟b)中確定觸摸點(diǎn)坐標(biāo)定位在線上，那么步驟b)包括步驟b2)如果第一觸摸點(diǎn)的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)被定位在由在線的末端處的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)限定的線內(nèi)，則確定多點(diǎn)觸摸事件涉及放大事件，以及如果第一觸摸點(diǎn)的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)被定位在由觸摸點(diǎn)坐標(biāo)限定的直線的末端處，則確定多點(diǎn)觸摸事件涉及縮小事件，和在步驟c)中進(jìn)行放大或縮小操作。優(yōu)點(diǎn)是采用放大、縮小手勢的幾何特性以識別使用單點(diǎn)觸摸分析裝置確定的一系列觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的兩個(gè)手勢之一。 方法的步驟b)可以包括分析觸摸點(diǎn)坐標(biāo)是否跟隨弧形軌跡。優(yōu)選地，如果觸摸點(diǎn)坐標(biāo)跟隨弧形軌跡，連續(xù)觸摸事件可能涉及旋轉(zhuǎn)事件。步驟b)可以包括確定用于多對觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的矢量，特別是用于所有對觸摸點(diǎn)或用于緊接地連續(xù)的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)，其中，與矢量的結(jié)束點(diǎn)相比，矢量的起點(diǎn)涉及在連續(xù)觸摸事件中的較早的觸摸點(diǎn)的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)。這里緊接地連續(xù)涉及到時(shí)間域，因此，在第二變型中，矢量被確定用于在位置\處的第一觸摸點(diǎn)，和在時(shí)間印記ti+1處的下一個(gè)觸摸點(diǎn)?；谒@得的矢量信息，特別是矢量的方向，可以在步驟b)中確定手勢，而無需過多的計(jì)算量。方法可以包括將連續(xù)的預(yù)定數(shù)量的矢量之間的角度相加，并且如果總和超過預(yù)定閾值，在步驟c)中進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作的步驟。旋轉(zhuǎn)操作可以與角度的總和成比例，或可以是固定的值。因此，基于矢量屬性，還可能僅使用單點(diǎn)觸摸功能來識別復(fù)雜手勢。優(yōu)選地，在所述總和超過第一閾值的情況下，進(jìn)行正指向的旋轉(zhuǎn)操作，并且在所述總和低于第二閾值的情況下，進(jìn)行負(fù)指向的旋轉(zhuǎn)操作。有利的是,步驟b)可以包括確定觸摸點(diǎn)位置i和i+2之間的距離(Ili和觸摸點(diǎn)位置i+Ι和由觸摸點(diǎn)位置i和i+2所限定的線之間的距離(12”并且如果對于預(yù)定數(shù)量的連續(xù)的觸摸點(diǎn)位置，(11瘋=d± Λ和/或dl^dl^i = e± △，則確定觸摸事件涉及弧形軌跡，其中，i、i+l和i+2表示三個(gè)連續(xù)的觸摸點(diǎn)位置，d和e是常數(shù)，并且Λ是預(yù)定參數(shù)。這種方法提供分析圓弧形手勢的簡單然而穩(wěn)定的方法，因此無需過多計(jì)算量。根據(jù)備選實(shí)施例，只有觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的選擇被用來識別弧形手勢。進(jìn)一步優(yōu)選地，通過計(jì)算(Xi_Xi+1)和(yi-yi+1)之間的比率分析圓弧狀手勢，并且將值求和。僅在如此估計(jì)的全部角度具有相同標(biāo)記的情況下，旋轉(zhuǎn)才被決定。優(yōu)選地，如果觸摸點(diǎn)坐標(biāo)被定位在線上，根據(jù)本發(fā)明的方法可以確定在在線性軌跡中僅識別到一個(gè)方向的情況下，連續(xù)觸摸事件涉及輕擊事件。因此，在缺少縮放操作或旋轉(zhuǎn)操作的情況下，額外的線性手勢可以被利用，以從例如一個(gè)屏幕轉(zhuǎn)移到下一個(gè)屏幕。本發(fā)明還涉及一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括具有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟。本發(fā)明還涉及一種觸摸敏感設(shè)備,包括觸摸敏感相互作用表面；用于確定在表面上的相互作用的位置的裝置，其中，所述裝置可以每次僅能夠識別一個(gè)觸摸點(diǎn)的位置；和用于根據(jù)本發(fā)明的方法分析在相互作用表面上的連續(xù)觸摸事件的連續(xù)的觸摸點(diǎn)位置的裝置。使用這個(gè)設(shè)備，也可以實(shí)現(xiàn)方法和其變化的優(yōu)點(diǎn)。
有利地，在觸摸敏感設(shè)備中，基于聲學(xué)信號的分析，觸摸點(diǎn)坐標(biāo)被確定?；谌鐝澢ㄔ谙嗷プ饔帽砻嬷行羞M(jìn)的聲學(xué)信號的性能的聲學(xué)技術(shù)是特別有利的，因?yàn)榉直媛实湫偷貎H由計(jì)算能力限制。因此，取決于在給定的裝置中的可用能力，可以在軌跡內(nèi)確定的觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)的數(shù)量可以增加或減少，但是也能從由單點(diǎn)觸摸功能性分析的軌跡確定復(fù)雜手勢。


現(xiàn)在將關(guān)于附圖描述本發(fā)明的有利實(shí)施例圖I示出根據(jù)本發(fā)明的觸摸敏感設(shè)備的實(shí)施例，圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于確定用戶的觸摸手勢的方法，圖3示出了確定觸摸點(diǎn)位置是否被定位在線上的發(fā)明性方法，圖4示出根據(jù)本發(fā)明的多點(diǎn)觸摸事件的分析，圖5示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的放大事件，圖6示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的縮小事件，圖7示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例分析的旋轉(zhuǎn)事件，和圖8示出根據(jù)變型例分析的旋轉(zhuǎn)事件。
具體實(shí)施例方式如在圖I中示出，發(fā)明性觸摸敏感設(shè)備1，像消費(fèi)者電子裝置，例如移動電話、電子圖書、MP3播放器、用于計(jì)算機(jī)或其他電子裝置的屏幕，包括觸摸敏感相互作用表面3和用于確定相互作用表面3上的觸摸事件的位置的確定裝置5。根據(jù)本發(fā)明，確定裝置5可以使用單點(diǎn)觸摸定位系統(tǒng)每次只識別一個(gè)觸摸點(diǎn)的位置。觸摸敏感設(shè)備I進(jìn)一步包括分析裝置7，用于分析連續(xù)觸摸事件的一連串的觸摸點(diǎn)的位置，以確定設(shè)備I的用戶在相互作用表面3上的手勢。優(yōu)選地，通過分析如作為觸摸事件之后在觸摸敏感相互作用表面3中的彎曲波傳播的聲學(xué)信號來確定觸摸點(diǎn)位置，并且使用至少一個(gè)換能器(在這里是兩個(gè)，9a和9b)，例如壓電換能器，將聲學(xué)信號轉(zhuǎn)變成電信號。然而，本發(fā)明并不限于聲學(xué)接觸位置確定技術(shù)，并且根據(jù)本發(fā)明，也可以使用其他技術(shù)，如電容或表面聲波技術(shù)。一旦手勢已經(jīng)被確定，分析裝置7可以進(jìn)行與用戶的手勢對應(yīng)的操作，如放大或縮小或旋轉(zhuǎn)操作，并且通過其輸出端11輸出相應(yīng)指令。現(xiàn)在將在圖2中描述例如通過如在圖I中所示的觸摸敏感設(shè)備I使用的方法，根據(jù)本發(fā)明，手勢根據(jù)該方法識別。根據(jù)本發(fā)明方法的步驟21，例如由用戶使用一個(gè)或多個(gè)手指在相互作用表面3上的輕擊操作的至少一個(gè)連續(xù)觸摸事件的多個(gè)連續(xù)的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)由確定裝置5確定。步驟21在預(yù)定持續(xù)時(shí)間期間中進(jìn)行，特別地，在400毫秒至800毫秒之間，更特別地，至少為600毫秒，對應(yīng)于由用戶在相互作用表面3上實(shí)現(xiàn)的手勢的典型的持續(xù)時(shí)間。在本發(fā)明的方法的步驟23中，確定的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)由分析裝置7進(jìn)行分析。分析步驟識別和表征的由觸摸點(diǎn)坐標(biāo)所形成的軌跡。根據(jù)優(yōu)選的變型，此步驟僅在如果在預(yù)定持續(xù)時(shí)間期間獲得的確定的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的數(shù)量大于最小閾值時(shí)進(jìn)行。這確保確實(shí)是手勢類型輸入是由用戶提供的。然而根據(jù)進(jìn)一步的變型，步驟23僅在如果所述至少兩個(gè)觸摸點(diǎn)坐標(biāo)之間的距離大于預(yù)定值時(shí)進(jìn)行，再次地以確保手勢類型的輸入是由用戶提供的。事實(shí)上，如果觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的云是在規(guī)定值之內(nèi)，那么用戶點(diǎn)擊幾次相同位置或者在一個(gè)位置處進(jìn)行保持操作。最小閾值可以采取4次接觸的值，并且預(yù)定值可以采取屏幕的對角線的尺寸的百分之一的值。在該方法的步驟25中，由分析裝置7判定觸摸點(diǎn)坐標(biāo)是否基本上定位在線上。圖3示出用于識別觸摸點(diǎn)坐標(biāo)是否基本上定位在線上的過程。圖3示出相互作用表面3和坐標(biāo)軸X和y。進(jìn)一步示出對應(yīng)于四個(gè)不同的連續(xù)觸·摸事件的四個(gè)不同軌跡51、53、55和57。根據(jù)權(quán)利要求I中的步驟a)，對于每個(gè)軌跡51、53、55和57，多個(gè)連續(xù)觸摸點(diǎn)坐標(biāo)由在圖I中示出的分析裝置7確定。在圖2b中，多個(gè)觸摸點(diǎn)的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)指示如下點(diǎn)用于軌跡51、“ + ”號用于軌跡53、三角形用于軌跡55和號用于軌跡55。要進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，分析裝置7被配置為分析觸摸點(diǎn)坐標(biāo)是否滿足關(guān)系Yi = axjb土 Δ 或者 Xi = c± Δ其中Ji和Xi對應(yīng)于在預(yù)定數(shù)量連續(xù)觸摸點(diǎn)坐標(biāo)中的觸摸點(diǎn)i的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)，a是第一常數(shù)，特別是整數(shù)，b是第二常數(shù)，c是第三常數(shù)，和Λ是第四常數(shù)，可以不同于X和y。Δ通常關(guān)系到單點(diǎn)觸摸定位系統(tǒng)的精度。系統(tǒng)的精度越好，△可以越低。在本實(shí)施例中，只有用于a的三個(gè)值由確定裝置分析，以保持用于數(shù)據(jù)分析所需要的計(jì)算量盡可能低。在本實(shí)施例中，a被限制為0、+1和-I。參數(shù)當(dāng)然也可以取不同的值或甚至更多，例如10個(gè)或者甚至50個(gè)不同的值，但對于大多數(shù)應(yīng)用，足以能夠識別這些四個(gè)方向中的一個(gè)。根據(jù)進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施例，a取值O、±1/2、±1和±2。因此，在此變型中的系統(tǒng)被配置為解決8個(gè)直線方向。與在圖3中的情況相比，在圖3中示出的四個(gè)之間的額外的線性方向因此也可以被系統(tǒng)識別。根據(jù)對所描述的實(shí)施例的替代方案，分析是否存在線性軌跡，也可以用步驟21中確定的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)擬合線性方程來實(shí)現(xiàn)。如果觸摸點(diǎn)坐標(biāo)基本上定位在直線上，如圖3中示出，那么本發(fā)明方法的步驟27評估連續(xù)觸摸事件是否對應(yīng)于縮放事件。在此步驟中，確定用于多對觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的矢量，特別地用于所有對觸摸點(diǎn)，其中矢量的起點(diǎn)總是涉及到比該矢量的終點(diǎn)較早的觸摸點(diǎn)，或者在線上的緊接地連續(xù)的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)。另外，基于矢量之間得到的標(biāo)量積的標(biāo)記，確定縮放手勢是否是由用戶提供的。事實(shí)上，在觀察到兩個(gè)矢量的標(biāo)量積的符號變化的情況下，具有相對拖動方向的兩個(gè)線性軌跡必須已經(jīng)發(fā)生并且因此使用標(biāo)量積來識別。這種情況在圖3中示出，示出基本上跟隨直線的連續(xù)觸摸事件的觸摸點(diǎn)61至68，并且由確定裝置5相繼地確定。基于觸摸點(diǎn)61至68，可以形成緊接連續(xù)的觸摸點(diǎn)之間的多個(gè)對應(yīng)矢量71至77。標(biāo)量積71. 72,72. 73,74. 75和75. 76具有負(fù)號標(biāo)志，而標(biāo)量積73. 74和76. 77具有正號標(biāo)志。具有負(fù)號標(biāo)志的標(biāo)量積的存在，是識別多點(diǎn)觸摸事件必然已經(jīng)發(fā)生的簡單又可靠的方法。事實(shí)上,對于具有負(fù)號標(biāo)志的標(biāo)量積(scalar product),顯而易見地,起點(diǎn)和終點(diǎn)必須屬于不同方向的軌跡。事實(shí)上，幾個(gè)符號變化被觀察的事實(shí)進(jìn)一步證實(shí)這個(gè)發(fā)現(xiàn)。因此，在這種簡單分析的基礎(chǔ)上，分析裝置7將能夠識別觸摸點(diǎn)61、63和66形成一個(gè)軌跡，而觸摸點(diǎn)62、64、65、67和68形成第二軌跡。基本上同時(shí)發(fā)生但是具有不同方向的兩個(gè)軌跡的存在進(jìn)一步指示觸摸事件涉及多點(diǎn)觸摸事件。因此，使用每次只能夠分析一個(gè)觸摸的確定裝置5識別多點(diǎn)觸摸的觸摸手勢是可能的。事實(shí)上，確定系統(tǒng)5僅可以從同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)觸摸事件中檢測一個(gè)觸摸點(diǎn)位置。所確定的觸摸點(diǎn)的位置是否屬于一個(gè)或其他軌跡是任意的。代替分析矢量屬性或除了分析矢量屬性以外，也可以通過分析接觸點(diǎn)61至68的X和/或y坐標(biāo)是否從一個(gè)點(diǎn)到其他點(diǎn)僅增加或僅減小或者是否可以觀察到一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)變，以識別多點(diǎn)觸摸事件的存在。例如，從點(diǎn)61至62，X和y坐標(biāo)兩者增加，而從62至63，兩者都減小。再次，從63到64，由于X和y坐標(biāo)兩者增加，轉(zhuǎn)變被觀察到。因此，在涉及坐標(biāo)的轉(zhuǎn)變存在時(shí)，分析裝置7可以確定多點(diǎn)觸摸事件發(fā)生。在具有不同方向的兩個(gè)基本線性的軌跡存在時(shí)，然后可以在步驟27過程中確定連續(xù)觸摸事件例如涉及根據(jù)權(quán)利要求I的縮放事件(根據(jù)步驟b)。接著，在這個(gè)過程中(步驟29)中，確定縮放手勢是否涉及到放大或縮小手勢。在放大手勢過程中，用戶分開地移動他的兩個(gè)手指，以例如放大或擴(kuò)大在觸摸敏感相互作用表面3之下的屏幕上顯示的圖像。在縮小手勢過程中，用戶移動他的最初彼此遠(yuǎn)離定位的兩個(gè)手指靠得更近，以縮小或減小顯示在屏幕上的圖像。為此，如在圖5和圖6所示，分析裝置7確定在圖5中軌跡83和在圖6中的軌跡93中的第一(在時(shí)間上)觸摸點(diǎn)-在圖5中的點(diǎn)81和在圖6中的點(diǎn)91的位置-和(在空間上)軌跡的兩個(gè)末端-在圖5中的85和87和在圖6中的95和97。兩個(gè)末端83、85和93、95從而分別地對應(yīng)于彼此具有最大距離的兩個(gè)觸摸點(diǎn)。如果第一觸摸點(diǎn)81的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)定位在由圖5的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)83和85限定的直線內(nèi)，放大手勢在步驟31中確定，由于這種情況對應(yīng)于兩個(gè)手指關(guān)于彼此移開。因此，放大操作命令在步驟33期間由分析裝置7輸出。另外，如果第一觸摸點(diǎn)91的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)定位在由在圖6中的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)93和95限定的線的末端，在步驟31中確定縮小手勢，由于兩個(gè)手指朝向彼此移動。因此，在步驟35過程中，縮小操作命令通過分析裝置7輸出。為了進(jìn)一步提高根據(jù)本發(fā)明的方法，根據(jù)本實(shí)施例的變體的進(jìn)一步處理步驟，可以在步驟21和29之間的任何時(shí)間被引入。這個(gè)步驟在于,例如通過計(jì)算丨Wi ι+|ν.-ν1+ιr或者更近似地通過計(jì)算I Xi-Xw I +1 yi+i+11，確定兩個(gè)連續(xù)觸摸點(diǎn)坐標(biāo)之間的距離。如果，對于觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的至少一個(gè)，這個(gè)值超過某一預(yù)定值，兩個(gè)手指在相互作用表面上的平行移動可以被排除，在平行移動過程中手指沿著相同方向一起移動。另外，在存在多點(diǎn)觸摸事件的情況下，分析裝置7可以被配置為使得具有小于預(yù)定值的距離的連續(xù)觸摸點(diǎn)將被歸于相同軌跡，而不滿足這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的連續(xù)觸摸點(diǎn)坐標(biāo)將被歸于不同的軌跡。當(dāng)在步驟27過程中在線性軌跡中僅一個(gè)方向被確定，分析裝置7確定線性連續(xù)單個(gè)觸摸事件已經(jīng)由用戶提供。相應(yīng)操作命令在步驟37過程中被輸出，通常與輕擊操作相關(guān)。另外，根據(jù)軌跡的方向，從左至右的輕擊或從右至左的輕擊或從頂至底的輕擊或從底到頂?shù)妮p擊可以歸于步驟c)中的連續(xù)觸摸事件。從左至右的輕擊或從右至左的輕擊對應(yīng)于,例如,手指相對于相互作用表面的短的水平運(yùn)動，因此,對應(yīng)于在圖3中的軌跡53。從頂部到底部的輕擊或從底部到頂部的輕擊對應(yīng)于，例如，手指相對于相互作用表面的短的垂直運(yùn)動，從而對應(yīng)于圖3中的軌跡51。根據(jù)單個(gè)接觸點(diǎn)的時(shí)間印記，軌跡的方向，軌跡51的上或下或軌跡53的左或右是可清楚地推導(dǎo)的。如果，在步驟25中，確定觸摸點(diǎn)坐標(biāo)不形成線性軌跡，根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的過程繼續(xù)圖2的步驟39。步驟39包括確定觸摸事件的軌跡是否對應(yīng)于圓弧狀軌跡。為了能夠確定弧形軌跡，分析裝置7應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的以下方法。在步驟21中，確定裝置5已經(jīng)確定觸摸點(diǎn)101至108的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)。然后，分析裝置確定一個(gè)接觸點(diǎn)和其下一個(gè)稍后的接觸點(diǎn)之間的距離dl，例如對于在步驟21過程中確定的一系列觸摸點(diǎn)坐標(biāo)，接觸點(diǎn)101和103之間的距離111、觸摸點(diǎn)102和104之間的距離112、接觸點(diǎn)103和105之間的距離113。接下來是夾在距離已經(jīng)確定的觸摸點(diǎn)之間的觸摸點(diǎn)之間的距離d2，例如觸摸點(diǎn)102和由接觸點(diǎn)101和103限定的直線之間的距離114，或觸摸點(diǎn)103和由接觸點(diǎn)102和104限定的直線之間的距離115。
然后，對于在步驟21中確定的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)在比率d2/dl和/或d2*d2/dl基本上是常數(shù)(加減預(yù)定值Λ)的情況下，分析裝置7確定圓弧狀軌跡存在。因此，舉例來說，114/111 = 115/112 或 114*114/111 = 115*115/112，在公差范圍值 Δ 內(nèi)。而第一比率是一種與手勢的角速度成比例的測量值，第二比率提供與圓弧狀手勢的半徑成比例的估計(jì)值。步驟41和45然后包括確定是否某個(gè)上部或下部角閾值已經(jīng)被超過，然后在步驟43和步驟47中指示向右旋轉(zhuǎn)或向左旋轉(zhuǎn)的操作。通過如在圖7中示出的軌跡覆蓋的角度還可以通過使用在步驟39中確定的距離的值、利用分析裝置7來近似。如同在縮放事件估計(jì)中一樣，根據(jù)替代方式，用于多對連續(xù)觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的矢量，具有對應(yīng)于在比結(jié)束點(diǎn)較早的階段處的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的起點(diǎn)，可以被確定以識別是否軌跡涉及圓弧狀軌跡。如在圖8中示出的連續(xù)矢量121、122、123、124和125之間的角度相加，并且如果總和超過預(yù)定第一閾值，則在步驟41中確定“向右旋轉(zhuǎn)的手勢”已經(jīng)由用戶提供。因此，在步驟43過程中，分析裝置7輸出一個(gè)對應(yīng)的操作命令。在角度的總和低于第一閾值的情況下，根據(jù)本發(fā)明的方法，在步驟45中檢查總和是否低于第二閾值，在這種情況下，用戶已經(jīng)提供“向左旋轉(zhuǎn)的手勢”，并且分析裝置7在步驟47過程中輸出相應(yīng)操作命令。最終，該過程可以包括驗(yàn)證步驟，檢查是否所有的角度具有相同的符號。根據(jù)進(jìn)一步的替代方案，使用以下簡化近似識別圓弧形手勢，在使用不需要高分辨率的小尺寸的屏幕的情況下，這是特別有益的，例如，用于諸如打印機(jī)、掃描儀等的外圍
>J-U ρ α裝直。根據(jù)這種替代方案，只有在步驟21中被識別的一些接觸點(diǎn)，例如三至五個(gè)，用于分析步驟39。優(yōu)選地，在固定間隔處的觸摸點(diǎn)被選擇。使用所選擇的觸摸點(diǎn)的X、y坐標(biāo)，這個(gè)選擇的兩個(gè)連續(xù)的點(diǎn)和橫坐標(biāo)(abscise)之間的角度通過計(jì)算(Xi_Xi+1)和(yi-yi+1)之間的比率估計(jì)。最終，第二選擇步驟被執(zhí)行以將預(yù)定數(shù)量的固定角度(諸如16個(gè)不同的值)中的一個(gè)歸于所估計(jì)的角度，例如，最接近被估計(jì)的角度的一個(gè)。然后，如果角度的總和高于以上提到的第一閾值或低于以上提到的第二閾值并且如果所有角度具有相同符號，分析裝置7將驗(yàn)證旋轉(zhuǎn)。通過這樣做，由于沒有三角公式必須被應(yīng)用，識別由圓弧形手勢覆蓋的角度范圍所需要的計(jì)算量可以進(jìn)一步減少。在步驟43或47過程中的旋轉(zhuǎn)命令輸出可以涉及固定值，例如旋轉(zhuǎn)90度或者如果進(jìn)一步的閾值被超過則逐步地，但也可以是與總和成比例。用于第一閾值的典型值至少大于90度，并且用于第二閾值的典型值小于-90度。如果，在步驟39中，沒有弧形軌跡被檢測到，在步驟49過程中，確定沒有縮放、旋轉(zhuǎn)或輕擊手勢曾經(jīng)存在。在步驟41和45中確定的角度的總和被定位在兩個(gè)閾值之間的情況下，采取相同的決定。本發(fā)明并不限定于關(guān)于圖2至圖7所描述的方法，而是其他命令操作可以進(jìn)行于各種操作，和/或方法可以被限于僅僅一些手勢，例如，僅僅檢測放大和/或旋轉(zhuǎn)。使用本發(fā)明的方法，結(jié)合在類似在圖I中圖示的裝置，變得能夠僅僅使用單點(diǎn)觸摸功能性識別復(fù)雜的手勢，即使手勢如縮放手勢的多點(diǎn)觸摸手勢。這是通過分析多個(gè)觸摸點(diǎn)坐標(biāo)之間的關(guān)系來實(shí)現(xiàn)的。此外，本發(fā)明允許使用可以使用簡單電子元件執(zhí)行的簡單過程識別線性和/或弧形的軌跡，諸如使用部件的8位技術(shù)。因此，即使低端裝置也可以配備能夠識別復(fù)雜手勢的觸摸敏感相互作用表面。
權(quán)利要求
1.一種用于確定在觸摸敏感設(shè)備中用戶的觸摸手勢的方法，所述觸摸敏感設(shè)備包括相互作用表面和每次只能分析在所述相互作用表面上的連續(xù)單點(diǎn)觸摸事件或連續(xù)多點(diǎn)觸摸事件的單個(gè)觸摸點(diǎn)的位置的裝置，所述方法包括步驟 a)確定在用戶的觸摸手勢過程中在所述相互作用表面上的至少一個(gè)連續(xù)觸摸事件的多個(gè)連續(xù)觸摸點(diǎn)坐標(biāo)，和 b)基于在步驟a)中確定的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)之間的預(yù)定關(guān)系，確定預(yù)定的單點(diǎn)觸摸模式或多點(diǎn)觸摸模式，和 c)執(zhí)行與在步驟b)中確定的觸摸模式對應(yīng)的預(yù)定操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中， 步驟a)在預(yù)定持續(xù)時(shí)間過程中執(zhí)行，特別是在400毫秒到800毫秒過程中執(zhí)行，并且 如果確定的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的數(shù)量大于最小閾值和/或如果至少兩個(gè)觸摸點(diǎn)坐標(biāo)之間的距離大于預(yù)定值，則執(zhí)行步驟b)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其中， 步驟b)包括分析觸摸點(diǎn)坐標(biāo)是否大致定位在線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中， 步驟b)包括通過確定預(yù)定數(shù)量的連續(xù)被確定的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)是否滿足如下關(guān)系，來識別觸摸點(diǎn)坐標(biāo)大致定位在線上Yi = axj+bi Δ 或者 Xi = c± Δ 其中和Xi對應(yīng)于在預(yù)定數(shù)量連續(xù)觸摸點(diǎn)坐標(biāo)中的觸摸i的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)，a是第一常數(shù)，特別是整數(shù)，b是第二常數(shù)，c是第三常數(shù)，和Λ是第四常數(shù)，并且其中，a被限制成預(yù)定數(shù)量的不同離散值，特別是小于50，更特別地小于10，甚至更特別地小于5。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其中，a是a= O和a = ±1中的一個(gè)或是a = 0、a =±1/2、a = ±1 和 a = ±2 中的一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，如果在步驟b)中，確定觸摸點(diǎn)坐標(biāo)定位在線上，那么步驟b)包括如下一個(gè)附加步驟bl) 通過分析是否在連續(xù)觸摸事件中識別到兩個(gè)基本線性的、特別是同時(shí)發(fā)生的具有不同方向的軌跡，來確定連續(xù)觸摸事件是否涉及多點(diǎn)觸摸事件，特別地是縮放事件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，步驟bl)進(jìn)一步包括如下步驟 如果至少一個(gè)，優(yōu)選地多于一個(gè)，從增加到減少坐標(biāo)Xi和/或Ji的轉(zhuǎn)變被確定，和/或至少一個(gè)，優(yōu)選地多于一個(gè)，從減少到增加坐標(biāo)Xi和/或Ii的轉(zhuǎn)變被確定，則確定連續(xù)觸摸事件涉及多點(diǎn)觸摸事件。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中，步驟bl)包括 確定用于多對觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的矢量，其中，與矢量的結(jié)束點(diǎn)相比，矢量的起點(diǎn)涉及在連續(xù)觸摸事件中的較早的觸摸點(diǎn)的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，步驟bl)還包括 確定多對矢量的標(biāo)量積，以及在具有相對標(biāo)志的標(biāo)量積被確定時(shí)確定發(fā)生多點(diǎn)觸摸事件。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至7中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，如果在步驟b)中確定觸摸點(diǎn)坐標(biāo)定位在線上，那么步驟b)包括如下步驟b2)如果第一觸摸點(diǎn)的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)被定位在由在末端處的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)限定的線內(nèi)，則確定多點(diǎn)觸摸事件涉及放大事件，以及如果第一觸摸點(diǎn)的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)被定位在由觸摸點(diǎn)坐標(biāo)限定的直線的末端處，則確定多點(diǎn)觸摸事件涉及縮小事件，和 在步驟C)中進(jìn)行放大或縮小操作。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至10中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟b)包括分析觸摸點(diǎn)坐標(biāo)是否跟隨弧形軌跡。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，如果觸摸點(diǎn)坐標(biāo)跟隨弧形軌跡，則在步驟c)中進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其中，步驟b)包括 確定用于多對觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的矢量，特別是用于所有對觸摸點(diǎn)或用于緊接地連續(xù)的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)，其中，與矢量的結(jié)束點(diǎn)相比，矢量的起點(diǎn)涉及在連續(xù)觸摸事件中的較早的觸摸點(diǎn)的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，將連續(xù)的預(yù)定數(shù)量的矢量之間的角度相加，并且如果總和超過預(yù)定閾值，則在步驟c)中進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，在所述總和超過第一閾值的情況下，進(jìn)行正指向的旋轉(zhuǎn)操作，并且在所述總和低于第二閾值的情況下，進(jìn)行負(fù)指向的旋轉(zhuǎn)操作。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至15中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟b)包括 確定觸摸點(diǎn)位置i和i+2之間的距離Clli和觸摸點(diǎn)位置i+Ι和由觸摸點(diǎn)位置i和i+2所限定的線之間的距離C^i，并且如果對于預(yù)定數(shù)量的連續(xù)的觸摸點(diǎn)位置，ClliA^i = d± Λ和/或dljdli/c^i = e± Δ ,則確定觸摸事件涉及弧形軌跡,其中，i、i+1和i+2表示三個(gè)連續(xù)的觸摸點(diǎn)位置，d和e是常數(shù)，并且Λ是預(yù)定參數(shù)。
17.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，包括具有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，用于執(zhí)行前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的方法的步驟。
18.—種觸摸敏感設(shè)備，包括 觸摸敏感相互作用表面； 用于確定在表面上的相互作用的位置的裝置，其中，所述裝置每次僅能夠識別一個(gè)觸摸點(diǎn)的位置；和 用于根據(jù)權(quán)利要求I至17中的任一項(xiàng)所述的方法分析在相互作用表面上的連續(xù)觸摸事件的連續(xù)的觸摸點(diǎn)位置的裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的觸摸敏感設(shè)備，其特征在于，基于聲學(xué)信號的分析，確定觸摸點(diǎn)坐標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種設(shè)備，特別地涉及觸摸敏感設(shè)備，并且更具體地涉及單點(diǎn)觸摸敏感設(shè)備，被配置為使用基于單點(diǎn)觸摸定位系統(tǒng)的具體特征識別諸如縮放、旋轉(zhuǎn)、輕擊的手勢。本發(fā)明還涉及用于在配備有諸如每次能夠認(rèn)識一個(gè)單點(diǎn)的單觸摸敏感設(shè)備的低端裝置中認(rèn)識/識別諸如縮放、旋轉(zhuǎn)、輕擊的手勢方法。
文檔編號G06F3/0488GK102985903SQ201180019861
公開日2013年3月20日 申請日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月19日
發(fā)明者弗蘭克·本漢姆奧達(dá) 申請人:電子觸控產(chǎn)品解決方案公司