專利名稱：具有定向傳感的多點(diǎn)觸摸輸入設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及定向傳感。
背景技術(shù)：
輸入設(shè)備用于控制各種電子設(shè)備。例如，鍵盤和鼠標(biāo)用于向計算機(jī)提供輸入，而控制器用于向游戲控制臺、電視和其他娛樂設(shè)備提供輸入。然而，輸入設(shè)備的使用范例通常極少改變。用戶通常首先選擇控制電子設(shè)備的特定輸入設(shè)備，并且然后使用該特定輸入設(shè)備來向電子設(shè)備發(fā)送控制命令。然而，特定復(fù)雜任務(wù)的性能可涉及用戶學(xué)習(xí)使用多個輸入設(shè)備并在這多個輸入設(shè)備之中切換。

發(fā)明內(nèi)容
此處描述了用于使用配備定向傳感器的多點(diǎn)觸摸輸入設(shè)備來執(zhí)行多個任務(wù)的技術(shù)。多點(diǎn)觸摸輸入設(shè)備可具有檢測用戶用來拿住和操縱輸入設(shè)備的抓握模式的能力。抓握模式可包括用戶用來拿住輸入設(shè)備的特定手抓握以及輸入設(shè)備在用戶手里的定向。進(jìn)而， 多點(diǎn)觸摸輸入設(shè)備可響應(yīng)于用戶抓握和定向該多點(diǎn)觸摸輸入設(shè)備的方式來擔(dān)當(dāng)不同的工具或執(zhí)行不同的功能。多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備可通過使得用單個輸入設(shè)備而不是用多個輸入設(shè)備執(zhí)行不同的任務(wù)成為可能來提高用戶的任務(wù)執(zhí)行效率。此外，由于用戶可以通過簡單地改變抓握模式來將多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備從執(zhí)行一個功能切換到另一功能，因此可以減少與精通使用新輸入設(shè)備相關(guān)聯(lián)的用戶學(xué)習(xí)曲線。另外，由于多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備的使用不迫使用戶以不自然的方式拿住輸入設(shè)備，因此可提高用戶舒適度和感知到的輸入設(shè)備的質(zhì)量。在至少一個實(shí)施例中，多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備可包括被多點(diǎn)觸摸傳感器部分包圍或完全包圍的設(shè)備主體。該多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備還可包括設(shè)置在設(shè)備主體上的慣性測量單元。該慣性測量單元可測量設(shè)備主體相對于水平表面的傾斜角，以及沿設(shè)備主體的縱長軸的設(shè)備主體相對于該設(shè)備主體上的初始點(diǎn)的滾動角。提供本發(fā)明內(nèi)容是為了以簡化的形式介紹將在以下具體實(shí)施例中進(jìn)一步描述的一些概念。本發(fā)明內(nèi)容并不旨在標(biāo)識所要求保護(hù)主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保護(hù)主題的范圍。


參考附圖來描述具體實(shí)施例。在附圖中，附圖標(biāo)記中最左邊的數(shù)字標(biāo)識該附圖標(biāo)記首次出現(xiàn)的附圖。在不同的附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來指示相似或相同的項。圖I是示出多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備的示例組件的示意圖。圖2是示出與多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備配對的電子設(shè)備的所選組件的框圖。圖3是示出數(shù)據(jù)從多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備的多點(diǎn)觸摸傳感器到對應(yīng)的多點(diǎn)觸摸輸入圖像的示例轉(zhuǎn)換的示意圖。圖4是示出命令多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備用作數(shù)字橡皮工具的示例抓握模式的示意圖。圖5是示出命令多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備執(zhí)行不同的功能的示例抓握模式的示意圖。圖6是示出基于來自多個設(shè)備的示例抓握模式來確定多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備的功能的示意圖。圖7是示出在多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備用作數(shù)字草繪工具時的導(dǎo)致改變墨水壓印大小的示例抓握模式的示意圖。圖8是示出命令多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備用作數(shù)字書寫畫筆工具的示例抓握模式的示意圖。圖9是示出命令多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備用作數(shù)字圓規(guī)工具的示例抓握模式的示意圖。圖10是示出在多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備用作數(shù)字草繪工具時操縱該多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備來改變墨水顏色的示意圖。圖11是示出共同執(zhí)行數(shù)字尺功能的多個多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備的示例抓握模式的示意圖。圖12是示出在多點(diǎn)觸摸定向傳感工具上使用一系列觸摸來向電子設(shè)備輸入命令的示意圖。圖13是示出命令多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備用作視頻游戲的上下文中的數(shù)字球拍的示例抓握模式的示意圖。圖14是示出確定用于抓住多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備的抓握模式的示例過程的流程圖。圖15是示出執(zhí)行經(jīng)由多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備輸入的功能的示例過程的流程圖。
具體實(shí)施例此處描述的實(shí)施例涉及使用配備多點(diǎn)觸摸傳感器和定向傳感器的多點(diǎn)觸摸輸入設(shè)備來執(zhí)行多個任務(wù)。該多點(diǎn)觸摸輸入設(shè)備可具有檢測用戶用來拿住和操縱輸入設(shè)備的抓握模式的能力。抓握模式可包括用戶用來拿住輸入設(shè)備的特定手抓握以及輸入設(shè)備在用戶手里的定向。進(jìn)而，多點(diǎn)觸摸輸入設(shè)備可響應(yīng)于用戶抓握和定向該多點(diǎn)觸摸輸入設(shè)備的方式來擔(dān)當(dāng)不同的工具或執(zhí)行不同的功能。例如，多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備可以與作為電子繪圖板的電子設(shè)備配對。在這種情況下，用戶抓握和定向輸入設(shè)備的不同方式可導(dǎo)致多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備擔(dān)當(dāng)不同的數(shù)字書寫和繪圖工具。例如，取決于特定抓握模式，多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備可用作以下各項中的一個數(shù)字畫筆、數(shù)字草繪筆、數(shù)字橡皮等。在另一種情況下，可結(jié)合電子設(shè)備的定向來分析關(guān)于抓握模式的信息以確定輸入設(shè)備的功能在其他情況下，多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備可以與作為游戲控制臺的另一輸入處理設(shè)備配對。在這些情況下，用戶抓握和定向輸入設(shè)備的不同方式可導(dǎo)致多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備擔(dān)當(dāng)不同的游戲控制器。例如，取決于特定抓握模式，多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備可用作武術(shù)棒、球拍、有刃的武器、槍等。在其他情況下，多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備可檢測一系列抓握模式改變并將該系列饋送到電子設(shè)備。因此，電子設(shè)備可分析整個系列的抓握模式以確定功能，而不是確定與單個抓握模式相關(guān)聯(lián)的命令。例如，在抓握多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備時，用戶可以同時以特定順序在輸入設(shè)備上輕叩他或她的手指。由此，電子設(shè)備可將該順序解釋為執(zhí)行功能 (例如，執(zhí)行文字處理應(yīng)用中的復(fù)制功能、啟動新游戲、演奏音符)的對應(yīng)命令，并且可相應(yīng)地執(zhí)行該功能。在各實(shí)施例中，多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備的形狀可以類似桿，以使得輸入設(shè)備可由用戶的手容易地抓握。輸入設(shè)備的外部可以至少部分地用檢測用戶的不同抓握模式的多點(diǎn)觸摸傳感器來覆蓋。例如，多點(diǎn)觸摸傳感器可傳感具有用戶的手掌和手指壓印的形式的抓握模式。多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備還可包括能夠傳感輸入設(shè)備在三維空間中的移動的定向傳感器。多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備可通過使得用單個輸入設(shè)備而不是用多個輸入設(shè)備或控制器執(zhí)行不同的任務(wù)成為可能來增強(qiáng)用戶的任務(wù)執(zhí)行效率。此外，由于用戶可以通過簡單地改變抓握模式和設(shè)備定向的組合來將多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備從執(zhí)行一個功能切換到另一功能，因此可以減少與精通使用新輸入設(shè)備相關(guān)聯(lián)的用戶學(xué)習(xí)曲線。另外，由于多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備的使用不迫使用戶以不自然的方式拿住輸入設(shè)備，因此可提高用戶舒適度和感知到的設(shè)備的質(zhì)量。多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備的各個示例以及根據(jù)各實(shí)施例的用于使用輸入設(shè)備的示例技術(shù)在下文中參考圖1-15來描述。示例多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備圖I是示出多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102的示例組件的示意圖。輸入設(shè)備102 的形狀可以類似桿，以使得該輸入設(shè)備可由用戶的手來容易地抓握。在一些實(shí)施例中，輸入設(shè)備102在形狀上可以類似指示筆或筆，具有錐形末端104。錐形末端104可包括激活容納在輸入設(shè)備102中的壓力開關(guān)的可縮回尖端106。壓力開關(guān)可以在足夠的壓力致動該開關(guān)時輸出信號。在其他實(shí)施例中，輸入設(shè)備102的主體還可配備諸如可點(diǎn)擊按鈕108等在被按壓時激活對應(yīng)的壓力開關(guān)的至少一個按鈕。輸入設(shè)備102的主體可以用多點(diǎn)觸摸傳感器110來部分或完全覆蓋。多點(diǎn)觸摸傳感器Iio可檢測一個或多個傳導(dǎo)物體(例如，用戶的不同手部位)和輸入設(shè)備102的主體之間的接觸。在一些實(shí)施例中，多點(diǎn)觸摸傳感器110可以是包括電容傳感元件112的薄膜的電容傳感器，其中每一個元件將傳導(dǎo)物體的接觸轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電信號。電容傳感元件112 的薄膜可被密封在防止用戶的手和傳感元件之間的直接電接觸的保護(hù)性涂層中。在某些情況下，保護(hù)性涂層可以是還提供減震特性的彈性材料。電容傳感元件112可被組織成傳感器網(wǎng)格，該傳感器網(wǎng)格能夠跟蹤輸入設(shè)備102的主體上的多個同時觸摸并且提供這些觸摸的二維位置。如將在下文中進(jìn)一步描述的，電容傳感元件112的這一能力可用于形成多點(diǎn)觸摸輸入圖像。在其他實(shí)施例中，多點(diǎn)觸摸傳感器110可以是也能夠出于形成多點(diǎn)觸摸輸入圖像的目的而檢測一個或多個傳導(dǎo)物體和輸入設(shè)備102的主體之間的接觸的電阻傳感器或壓力開關(guān)。慣性測量單元114可位于輸入設(shè)備102的主體之上或之內(nèi)。慣性測量單元114可檢測并報告輸入設(shè)備102的定向和移動。在各實(shí)施例中，慣性測量單元114可包括羅盤116、 陀螺儀118以及一個或多個加速計120。慣性測量單元114可測量并輸出傾斜度，即輸入設(shè)備102的傾斜角122。輸入設(shè)備102的傾斜角122是沿著輸入設(shè)備102的長度的軸“I”和水平表面“X”之間的角度差。例如，與水平表面垂直的輸入設(shè)備102可具有傾斜角90°，而與水平表面平行的輸入設(shè)備102可具有傾斜角0°。慣性測量單元114還可測量和輸出輸入設(shè)備102的滾動角124。滾動角124是輸入設(shè)備102在其繞“I”軸旋轉(zhuǎn)時的旋轉(zhuǎn)角。初始滾動角124(0° )可以相對于輸入設(shè)備102 的主體上的任意點(diǎn)126固定。隨后，輸入設(shè)備102繞“I”的任何旋轉(zhuǎn)可以獨(dú)立于傾斜角122 增大或縮小相對于任意點(diǎn)126的滾動角。輸入設(shè)備102還可包括為多點(diǎn)觸摸傳感器110和慣性測量單元114供電的電子封裝128。電子封裝128還可向電子設(shè)備130傳遞多點(diǎn)觸摸傳感器110和慣性測量單元114 的輸出數(shù)據(jù)。電子封裝128可包括電源132、處理組件134和收發(fā)器136。電源132可以是自含式電池和/或從另一電源向多點(diǎn)觸摸傳感器110和慣性測量單元114饋送電量的電子組件。例如，輸入設(shè)備102可以電子地硬連線到電子設(shè)備130，并且電源132可以是通過有線連接來管制從電子設(shè)備130到輸入設(shè)備102的電量流的組件。處理組件134可包括從多點(diǎn)觸摸傳感器110、慣性測量單元114以及與可縮回尖端 106和可點(diǎn)擊按鈕108相關(guān)聯(lián)的壓力開關(guān)獲取輸出的數(shù)據(jù)的硬件和/或軟件。進(jìn)而，處理組件134可將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電子設(shè)備130容易接收和理解的格式。例如，處理組件134可將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，或者相反。在另一示例中，處理組件134可將數(shù)據(jù)編碼成電子設(shè)備 130所指定的數(shù)據(jù)格式。包括在處理組件134中的任何軟件可被存儲在存儲器中。存儲器可包括計算機(jī)可讀介質(zhì)，諸如計算機(jī)存儲介質(zhì)。計算機(jī)可讀介質(zhì)包括至少兩種類型的計算機(jī)可讀介質(zhì)，即計算機(jī)存儲介質(zhì)和通信介質(zhì)。計算機(jī)存儲介質(zhì)包括以存儲如計算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其他數(shù)據(jù)等信息的任何方法或技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的易失性和非易失性、 可移動和不可移動介質(zhì)。計算機(jī)存儲介質(zhì)包括但不限于，RAM、ROM、EEPR0M、閃存或其他存儲器技術(shù)、CD-ROM、數(shù)字多功能盤(DVD)或其他光學(xué)存儲、磁帶盒、磁帶、磁盤存儲或其他磁存儲設(shè)備，或者可用于存儲信息以供計算設(shè)備訪問的任何其他非傳輸介質(zhì)。相反，通信介質(zhì)通常用諸如載波或其他傳輸機(jī)制等已調(diào)制數(shù)據(jù)信號來體現(xiàn)計算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其他數(shù)據(jù)。如本文所定義的，計算機(jī)存儲介質(zhì)不包括通信介質(zhì)。收發(fā)器136可包括使得輸入設(shè)備102能夠經(jīng)由無線或有線連接138對電子設(shè)備
130收發(fā)數(shù)據(jù)的無線或有線通信組件。例如，收發(fā)器136可以是藍(lán)牙 收發(fā)器或通用串行總線(USB)收發(fā)器。電子設(shè)備130可以是通用計算機(jī)，諸如臺式計算機(jī)、平板計算機(jī)、膝上型計算機(jī)等。在其他實(shí)施例中，電子設(shè)備130可以是以下各項中的一個智能電話、游戲控制臺、個人數(shù)字助理(PDA)、繪圖板等。電子設(shè)備130可將從輸入設(shè)備102接收到的輸入解釋為命令， 并且基于這些命令來執(zhí)行功能。如將在下文中進(jìn)一步描述的，命令可導(dǎo)致電子設(shè)備130執(zhí)行不同的功能。示例電子設(shè)備組件圖2是示出與多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備配對的電子設(shè)備130的所選組件的框圖。電子設(shè)備130可包括收發(fā)器202、慣性測量單元204、鄰近傳感器206、用戶界面208、一個或多個處理器210和存儲器212。收發(fā)器202可包括使得電子設(shè)備130能夠經(jīng)由無線或有線連接138對多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102收發(fā)數(shù)據(jù)的無線和/或有線通信組件。例如，收發(fā)器202可以是藍(lán)牙 收發(fā)器或通用串行總線(USB)收發(fā)器。慣性測量單元204可檢測并報告電子設(shè)備130的定向和移動。例如，慣性測量單元204可檢測電子設(shè)備130相對于水平表面的傾斜、電子設(shè)備130的旋轉(zhuǎn)等。在各實(shí)施例中，慣性測量單元204可以與嵌入在多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102中的慣性測量單元204 類似。鄰近傳感器206可檢測輸入設(shè)備102在電子設(shè)備130附近的移動。鄰近傳感器 206可使用不同的檢測技術(shù)或不同的檢測技術(shù)的組合來檢測多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備 102在一個或多個維度中的移動。這些檢測技術(shù)可包括圖像識別和跟蹤、電磁感應(yīng)傳感、紅外測距、聲音測距、激光測距、電容或電阻觸摸傳感和/或其他技術(shù)。在一些實(shí)施例中，鄰近傳感器206可包括具有平面的電磁數(shù)字化儀，該平面在沒有直接接觸的情況下傳感輸入設(shè)備102的移動，并且用戶可以在該平面上激活與輸入設(shè)備102的可縮回尖端106相關(guān)聯(lián)的壓力開關(guān)。在其他實(shí)施例中，數(shù)字化儀可具有使用電容和電阻接觸傳感來檢測輸入設(shè)備102 的移動的平面。用戶界面208可包括數(shù)據(jù)輸出設(shè)備(例如，視覺顯示器、音頻揚(yáng)聲器)以及一個或多個數(shù)據(jù)輸入設(shè)備。數(shù)據(jù)輸入設(shè)備可包括但不限于，鍵區(qū)、鍵盤、鼠標(biāo)設(shè)備、觸摸屏、話筒、語音識別軟件包以及任何其他合適的設(shè)備中的一個或多個的組合。在至少一個實(shí)施例中，輸出設(shè)備可包括呈現(xiàn)與如由鄰近傳感器206檢測到的輸入設(shè)備102的移動相對應(yīng)的數(shù)據(jù)的顯示屏。在一些實(shí)施例中，顯示屏和數(shù)字化儀可被集成到既檢測又顯示多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102的移動的單個單元中。存儲器212可使用諸如計算機(jī)存儲介質(zhì)等計算機(jī)可讀介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)。計算機(jī)可讀介質(zhì)包括至少兩種類型的計算機(jī)可讀介質(zhì)，即計算機(jī)存儲介質(zhì)和通信介質(zhì)。計算機(jī)存儲介質(zhì)包括以存儲如計算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其他數(shù)據(jù)等信息的任何方法或技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的易失性和非易失性、可移動和不可移動介質(zhì)。計算機(jī)存儲介質(zhì)包括但不限于，RAM、 ROM、EEPR0M、閃存或其他存儲器技術(shù)、CD-ROM、數(shù)字多功能盤(DVD)或其他光學(xué)存儲、磁帶盒、磁帶、磁盤存儲或其他磁存儲設(shè)備，或者可用于存儲信息以供計算設(shè)備訪問的任何其他非傳輸介質(zhì)。相反，通信介質(zhì)通常用諸如載波或其他傳輸機(jī)制等已調(diào)制數(shù)據(jù)信號來體現(xiàn)計算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其他數(shù)據(jù)。如本文所定義的，計算機(jī)存儲介質(zhì)不包括通信介質(zhì)。電子設(shè)備130的一個或多個處理器210和存儲器212可實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)214、設(shè)備接口模塊216、圖像生成模塊218、規(guī)范化模塊220、比較模塊222、功能模塊224、模板生成模塊226、用戶界面模塊228和數(shù)據(jù)存儲230。電子設(shè)備130的各個模塊可處理來自多點(diǎn)觸摸傳感器110、慣性測量單元114以及與可縮回尖端106和可點(diǎn)擊按鈕108相關(guān)聯(lián)的壓力開關(guān)的數(shù)據(jù)。進(jìn)而，電子設(shè)備130的各個模塊可以確定用戶期望多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備 102在各種情況下執(zhí)行的不同功能。操作系統(tǒng)214可包括使得電子設(shè)備130能夠經(jīng)由各種輸入(例如，用戶控件、網(wǎng)絡(luò)接口和/或存儲器設(shè)備)接收數(shù)據(jù)并且使用一個或多個處理器210來處理數(shù)據(jù)以生成輸出的至少一個操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)還可包括呈現(xiàn)輸出的顯示功能(例如，在電子顯示器上顯示輸出，將數(shù)據(jù)存儲在存儲器中，將數(shù)據(jù)傳送到另一電子設(shè)備等)。操作系統(tǒng)還可提供資源和服務(wù)以供實(shí)現(xiàn)和執(zhí)行各種模塊和應(yīng)用，諸如存儲在數(shù)據(jù)存儲230中的應(yīng)用232。另外，操作系統(tǒng)可執(zhí)行一般與這一系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的各種其他功能，諸如使用戶能夠使用用戶界面208 來與電子設(shè)備130上的各種模塊以及應(yīng)用232交互。但在一些實(shí)施例中，存儲在存儲器212 中的模塊和應(yīng)用232可被配置成在沒有操作系統(tǒng)214的情況下工作。設(shè)備接口模塊216可使得電子設(shè)備130的其他模塊能夠經(jīng)由收發(fā)器202與其他無線設(shè)備交換數(shù)據(jù)。設(shè)備接口模塊216可包括方便收發(fā)器202的操作的軟件(例如，協(xié)議層、網(wǎng)絡(luò)層、鏈接層、傳輸層、應(yīng)用層、會話層、加密層等等)。在一些實(shí)施例中，設(shè)備接口模塊 216可通過廣播標(biāo)識符信號來檢測輸入設(shè)備102，并且監(jiān)視來自輸入設(shè)備102的回復(fù)信號以建立通信連接。在其他實(shí)施例中，設(shè)備接口模塊216可監(jiān)視來自輸入設(shè)備102的標(biāo)識符信號，并且傳送回復(fù)信號以建立通信連接。因此，一旦建立通信連接，設(shè)備接口模塊216就可以將由電子設(shè)備130的各種模塊生成的輸出數(shù)據(jù)傳送到多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102, 以及從輸入設(shè)備102接收輸入數(shù)據(jù)。圖像生成模塊218可接收與輸入設(shè)備102的多點(diǎn)觸摸傳感器110的不同觸摸實(shí)例相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，這取決于在這些不同的實(shí)例中觸發(fā)的電容傳感元件112的特定模式。進(jìn)而， 圖像生成模塊218可將數(shù)據(jù)處理成對應(yīng)的代表性多點(diǎn)觸摸輸入圖像。每一個圖像都可包括表示發(fā)生身體部位(例如，用戶的手)與多點(diǎn)觸摸傳感器110的接觸的地方的一個或多個圖像區(qū)域以及表示缺少與多點(diǎn)觸摸傳感器110的接觸的圖像區(qū)域。如將在下文中進(jìn)一步描述的，每一個多點(diǎn)觸摸輸入圖像還可以與存儲在數(shù)據(jù)存儲230中的抓握模板234進(jìn)行比較。 由于每一個抓握模板234已經(jīng)對應(yīng)于特定抓握模式，因此在每一個多點(diǎn)觸摸輸入圖像中捕捉到的抓握可通過使用抓握模板234來推導(dǎo)。從接收自輸入設(shè)備102的數(shù)據(jù)中的多點(diǎn)觸摸輸入圖像的最初生成在圖3中示出。圖3是示出數(shù)據(jù)從多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備的多點(diǎn)觸摸傳感器到對應(yīng)的多點(diǎn)觸摸輸入圖像的示例轉(zhuǎn)換的示意圖。如圖所示，圖像生成模塊218可以從接收自多點(diǎn)觸摸傳感器110的數(shù)據(jù)中生成示例二維多點(diǎn)觸摸輸入圖像302。多點(diǎn)觸摸輸入圖像302的生成可被概念化為在某一時刻沿著“I”軸對來自多點(diǎn)觸摸傳感器110的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行切片，展平該三維數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)表達(dá)為二維圖像。在一些實(shí)施例中，示例多點(diǎn)觸摸輸入圖像302 還可以用高斯函數(shù)或類似的圖像模糊函數(shù)來進(jìn)一步模糊以便在與抓握模板234的最終圖像比較期間提高識別率。如圖所示，示例多點(diǎn)觸摸輸入圖像302可包括表示發(fā)生物體(例如，用戶的不同手部位)和輸入設(shè)備102的主體上的至少一些傳感器元件112之間的至少某一接觸的地方的圖像區(qū)域304和圖像區(qū)域306。例如，在輸入設(shè)備102被用戶的手抓握的上下文中，圖像區(qū)域304的區(qū)域308可表示用戶的拇指和輸入設(shè)備102的主體之間的接觸壓印。同樣，區(qū)域 310可表示用戶的食指和輸入設(shè)備102的主體之間的接觸壓印，而區(qū)域312可表示用戶的中指和輸入設(shè)備102的主體之間的接觸壓印。此外，圖像306可表示用戶的手蹼和輸入設(shè)備 102的主體之間的接觸壓印。圖像生成模塊218還可使用規(guī)范化模塊220，基于多點(diǎn)觸摸輸入圖像各自的滾動角和標(biāo)準(zhǔn)化滾動角之間的差異來規(guī)范化每一個多點(diǎn)觸摸輸入圖像。在這些實(shí)施例中，圖像生成模塊218還可以在該圖像生成模塊218接收到來自輸入設(shè)備102的多點(diǎn)觸摸傳感器數(shù)據(jù)時捕捉輸入設(shè)備102的相關(guān)聯(lián)的滾動角。根據(jù)滾動角的圖像規(guī)范化補(bǔ)償以下事實(shí)在每一次用戶觸摸多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102時，輸入設(shè)備102的主體可具有沿“I”軸的相對于用戶的手的不同旋轉(zhuǎn)定向。例如，在輸入設(shè)備102的主體是圓柱形并具有一行與“I” 軸平行的印記書寫(例如，品牌名稱)的情況下，用戶可能重復(fù)拾起并拿住輸入設(shè)備102而不管該書寫是否可見或被用戶的手覆蓋。然而，在這樣的情況下，在每一次輸入設(shè)備102被拾起并拿住時，輸入設(shè)備102的慣性測量單元114可記錄不同的滾動角(例如，0°、120°、 180。、-45。、等等)。因此，規(guī)范化模塊220可使用多點(diǎn)觸摸輸入圖像的對應(yīng)的滾動角來規(guī)范化圖像。 例如,如圖3所示,多點(diǎn)觸摸輸入圖像302可由圖像生成模塊218在用戶以0°滾動角第一次拾起輸入設(shè)備102時生成。由此，多點(diǎn)觸摸輸入圖像302的頂部和底部可對應(yīng)于0°，而多點(diǎn)觸摸輸入圖像302的中部可對應(yīng)于180°。另一方面，多點(diǎn)觸摸輸入圖像314可由圖像生成模塊218在用戶以180°滾動角第二次拾起輸入設(shè)備時生成。由此，多點(diǎn)觸摸輸入圖像302的頂部和底部可對應(yīng)于180°，而多點(diǎn)觸摸輸入圖像302的中部可對應(yīng)于0°。用戶可能在第一次和第二次都使用了相同的抓握，但所得的多點(diǎn)觸摸輸入圖像在沒有規(guī)范化的情況下由于滾動角的差異而不同。在這樣的情況下，假設(shè)規(guī)范化模塊220被配置成根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化滾動角0°來規(guī)范化所有圖像，規(guī)范化模塊220可旋轉(zhuǎn)多點(diǎn)觸摸輸入圖像314以使得多點(diǎn)觸摸輸入圖像314的頂部和底部對應(yīng)于0°，而多點(diǎn)觸摸輸入圖像314的中部對應(yīng)于180°。隨后，多點(diǎn)觸摸輸入圖像302和多點(diǎn)觸摸輸入圖像314然后可以直接進(jìn)行比較以確定它們是否匹配。在一些實(shí)施例中，規(guī)范化模塊220可使用線性變換和/或線性轉(zhuǎn)換技術(shù)來根據(jù)多點(diǎn)觸摸輸入圖像 314的滾動角和標(biāo)準(zhǔn)化滾動角之間的差異旋轉(zhuǎn)多點(diǎn)觸摸輸入圖像?？梢岳斫猓m然圖3中示出的規(guī)范化示例是在0°滾動角的上下文中討論的，但在其他實(shí)施例中規(guī)范化模塊220可根據(jù)任一任意標(biāo)準(zhǔn)化滾動角來規(guī)范化多點(diǎn)觸摸輸入圖像。返回到圖2，比較模塊222可將規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像與抓握模板234進(jìn)行比較和匹配。每一個抓握模板234都可包括預(yù)先存儲的特定多點(diǎn)觸摸輸入圖像，該輸入圖像針對標(biāo)準(zhǔn)化滾動角以及對應(yīng)于該預(yù)先存儲的特定多點(diǎn)觸摸圖像的特定傾斜角來規(guī)范化。 預(yù)先存儲的特定多點(diǎn)觸摸圖像可表示用戶用來抓握輸入設(shè)備102的特定抓握。特定傾斜角可以是輸入設(shè)備提供預(yù)先存儲的特定多點(diǎn)觸摸輸入圖像時的諸如多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102等輸入設(shè)備的傾斜角。因此，由包括在抓握模板234中的多點(diǎn)觸摸圖像表示的抓握和捕捉到多點(diǎn)觸摸圖像時的輸入設(shè)備的特定傾斜角的組合可構(gòu)成抓握模式。由此，多個抓握模板234可共享相同的多點(diǎn)觸摸圖像但具有完全不同的傾斜角。包括對應(yīng)的多點(diǎn)觸摸輸入圖像和傾斜角及其相關(guān)聯(lián)的抓握模式236的抓握模板234可被存儲在模式數(shù)據(jù)庫238 中。在各實(shí)施例中，比較模塊222可使用分類算法來將具有相關(guān)聯(lián)的傾斜角的規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像與抓握模板234進(jìn)行比較。該相關(guān)聯(lián)的傾斜角可以是在多點(diǎn)觸摸傳感器110捕捉到關(guān)于規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像的數(shù)據(jù)輸入時的多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102的傾斜角122。比較模塊222最初可獲取規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像與每一個抓握模板234的差
10異的加權(quán)和。每一個差異的加權(quán)和可包括(I)規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像和特定模板之間的圖像差異；以及(2)規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像的相關(guān)聯(lián)的傾斜角和特定模板的特定傾斜角之間的傾斜角差。隨后，比較模塊222可使用k個最近鄰居(K-NN)算法，基于所獲取的加權(quán)和來從抓握模板234中確定最接近地匹配規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像的抓握模板。由此，通過使用加權(quán)和來執(zhí)行這樣的比較，比較模塊222可標(biāo)識對應(yīng)于新的規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像及其相關(guān)聯(lián)的傾斜角的抓握模式。隨后，比較模塊222可將所標(biāo)識的對應(yīng)抓握模式分配給具有相關(guān)聯(lián)的傾斜角的新的規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像。相反，如果在具有相關(guān)聯(lián)的傾斜角的新的規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像和任一抓握模板234之間沒有找到匹配，則比較模塊222可丟棄該新的規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像和/或處理具有另一相關(guān)聯(lián)的傾斜角的下一可用的規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像。在一些實(shí)施例中，比較模塊 222可經(jīng)由用戶界面模塊228向用戶呈現(xiàn)指示未檢測到抓握模式的消息和/或指示用戶變更正拿住的輸入設(shè)備102。在各實(shí)施例中，比較模塊222可采用各種分類方案(顯式和/或隱式訓(xùn)練的)和 /或系統(tǒng)(例如，支持向量機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、貝葉斯信任網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、數(shù)據(jù)融合引擎等)來基于規(guī)范化的圖像和傾斜角執(zhí)行比較和匹配。功能模塊224可基于從一個或多個多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102接收到的輸入和/或電子設(shè)備130的定向來確定要執(zhí)行的功能。從輸入設(shè)備102獲取的輸入可包括一個或多個檢測到的抓握模式、檢測到的滾動角124、檢測到的可縮回尖端106的激活和/或檢測到的諸如可點(diǎn)擊按鈕108等一個或多個可點(diǎn)擊按鈕的激活。從電子設(shè)備130獲取的輸入可包括來自慣性測量單元204的設(shè)備滾動角(即，設(shè)備的旋轉(zhuǎn))和設(shè)備傾斜角以及來自鄰近傳感器206的輸入設(shè)備102移動數(shù)據(jù)。在各實(shí)施例中，功能模塊224可使用功能數(shù)據(jù)庫 240來確定要執(zhí)行的一個或多個功能，該功能數(shù)據(jù)庫將來自輸入設(shè)備102和電子設(shè)備130的一個或多個輸入的特定組合相關(guān)到不同的功能。在其他實(shí)施例中，功能模塊224還可經(jīng)由用戶界面模塊228提供使用戶能夠添加、 刪除或修改功能數(shù)據(jù)庫240的用戶界面。換言之，功能模塊224提供的用戶界面可使用戶能夠添加將特定功能與來自輸入設(shè)備102和/或電子設(shè)備130的一個或多個輸入的特定組合相關(guān)聯(lián)的條目，以及修改或刪除這些條目。在一些實(shí)施例中，功能模塊224可以是諸如應(yīng)用232中的一個應(yīng)用等應(yīng)用的一部分，而不是獨(dú)立模塊。功能模塊224所確定的功能的示例在圖4-12中示出。模板生成模塊226可由用戶用來生成規(guī)范化的抓握模板234。例如，模板生成模塊226可經(jīng)由用戶界面模塊228提供使用戶能夠?qū)⒉煌亩帱c(diǎn)觸摸輸入圖像與對應(yīng)的抓握模式和傾斜角相關(guān)聯(lián)的用戶界面。在一些實(shí)施例中，為了減少模板數(shù)據(jù)的量，模板生成模塊226可防止用戶將每一個新多點(diǎn)觸摸輸入圖像與新抓握模式相關(guān)聯(lián)，直到模板生成模塊 226確定每一個新多點(diǎn)觸摸輸入圖像和先前輸入的多點(diǎn)觸摸輸入圖像之間的圖像差異超過預(yù)定差異閾值。在這些實(shí)施例中，模板生成模塊226可采用比較模塊222來查明多點(diǎn)觸摸輸入圖像之間的差異。用戶界面模塊228可使用戶能夠與存儲在存儲器212中的其他模塊交互。在各實(shí)施例中，用戶界面模塊228可根據(jù)存儲在存儲器212中的其他模塊的指令來生成用戶界面菜單和/或指示符。用戶界面模塊228還可接收和處理用戶根據(jù)用戶界面菜單和/或指示符來輸入的用戶輸入。在一些實(shí)施例中，用戶界面模塊228可以是操作系統(tǒng)214的集成部分。數(shù)據(jù)存儲230可存儲由被存儲在存儲器212中的模塊使用的數(shù)據(jù)。在各實(shí)施例中， 數(shù)據(jù)存儲可存儲應(yīng)用232和模式數(shù)據(jù)庫238。模式數(shù)據(jù)庫238可以從外部源被下載到數(shù)據(jù)存儲230，或使用模板生成模塊226來創(chuàng)建。數(shù)據(jù)存儲230還可存儲功能數(shù)據(jù)庫240以及來自多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102和電子設(shè)備130的各種傳感器的輸入。圖4是示出命令多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102用作電子橡皮工具402的示例抓握模式的示意圖。在這種情況下，功能模塊224可以是在電子設(shè)備130上運(yùn)行的圖形顯示應(yīng)用的一部分。電子設(shè)備130可以是使用鄰近傳感器206來傳感輸入設(shè)備102的移動的繪圖板。由此，功能模塊224可經(jīng)由多點(diǎn)觸摸輸入圖像檢測到用戶正用對應(yīng)于圖4所示的抓握的抓握模式拿住多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102。抓握模式可指示用戶正以預(yù)定角度范圍(例如，0° -5° )內(nèi)的傾斜角122拿住輸入設(shè)備102，即，輸入設(shè)備102與水平表面平行或基本上平行。在這種情況下，功能模塊224可確定輸入設(shè)備102將用作用于圖像顯示應(yīng)用的電子橡皮工具402。因此，電子設(shè)備130的鄰近傳感器206所檢測到的輸入設(shè)備102 的任何橫向移動可導(dǎo)致圖形顯示應(yīng)用數(shù)字地擦除任何先前繪制的對象。圖5是示出命令多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備執(zhí)行不同的功能的示例抓握模式的示意圖。在這種情況下，功能模塊224可以是在電子設(shè)備130上運(yùn)行的圖形顯示應(yīng)用的一部分。電子設(shè)備130可以是使用鄰近傳感器206來傳感輸入設(shè)備102的移動的繪圖板。因此，如果用戶以第一預(yù)定范圍(例如，65° -90° )內(nèi)的傾斜角122用對應(yīng)于圖4所示的抓握的抓握模式拿住多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102，則功能模塊224可確定輸入設(shè)備102 將用作可用于數(shù)字地切開現(xiàn)有繪圖的數(shù)字切割工具502(例如，數(shù)字剃刀)。然而，如果用戶用具有相同抓握的抓握模式但以第二預(yù)定范圍(例如，0° -64° )內(nèi)的傾斜角122拿住輸入設(shè)備102，則功能模塊224可確定輸入設(shè)備102將用作用于創(chuàng)建繪圖的數(shù)字草繪工具 504 (例如，數(shù)字筆)。圖6是不出基于來自多個設(shè)備的不例抓握模式來確定多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備的功能的示意圖。在這種情況下，功能模塊224可以是在電子設(shè)備130上運(yùn)行的圖形顯示應(yīng)用的一部分。電子設(shè)備130可以是使用鄰近傳感器206來傳感輸入設(shè)備102的移動的繪圖板。由此，功能模塊224可經(jīng)由多點(diǎn)觸摸輸入圖像檢測到用戶正用對應(yīng)于圖6所示的抓握的抓握模式拿住多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102。抓握模式可指示用戶正以預(yù)定角度范圍(例如，0° -15° )內(nèi)的傾斜角604拿住輸入設(shè)備102。另外，功能模塊224還可檢測用戶也以一傾斜角拿住電子設(shè)備130以使得電子設(shè)備130的數(shù)字化儀表面602在水平表面上傾斜。例如，電子設(shè)備130可以具有在預(yù)定角度范圍65° -90°內(nèi)的傾斜角604，其中0° 表示與水平表面平行，而90°表示垂直于水平表面。此時，功能模塊224可確定輸入設(shè)備 102將用作用于創(chuàng)建繪圖的數(shù)字畫筆606。在其他情況下，這種情況還可導(dǎo)致功能模塊224 在正使用圖形顯示應(yīng)用來操作的繪圖中的各層之間進(jìn)行切換。圖7是示出在多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備用作數(shù)字草繪工具時的導(dǎo)致改變墨水壓印大小的示例抓握模式的示意圖。在這種情況下，功能模塊224可以是在電子設(shè)備130 上運(yùn)行的圖形顯示應(yīng)用的一部分。電子設(shè)備130可以是包括傳感輸入設(shè)備102的移動的鄰近傳感器206的繪圖板。由此，功能模塊224可經(jīng)由多點(diǎn)觸摸輸入圖像檢測到用戶正用圖 7所示的手抓握來拿住多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102。此外，對應(yīng)于手抓握的抓握模式可指示用戶正以預(yù)定角度范圍(例如，0° -15° ) 內(nèi)的傾斜角122拿住輸入設(shè)備102。在這種情況下，功能模塊224可確定用戶正嘗試改變正用作數(shù)字草繪工具的輸入設(shè)備102的墨水大小。換言之，用戶正嘗試對輸入設(shè)備102使用虛擬鉛筆銳化器702。因此，當(dāng)用戶旋轉(zhuǎn)輸入設(shè)備102，即增大或減小滾動角124時，功能模塊224可相應(yīng)地增大或減小由數(shù)字草繪工具做出的墨水壓印的大小。例如，滾動角124的增大可導(dǎo)致墨水壓印大小的相應(yīng)增大，而滾動角124的減小可導(dǎo)致墨水壓印大小的相應(yīng)減小。圖8是示出命令多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備用作數(shù)字書寫畫筆工具的示例抓握模式的示意圖。在這種情況下，功能模塊224可以是在電子設(shè)備130上運(yùn)行的圖形顯示應(yīng)用的一部分。電子設(shè)備130可以是包括傳感輸入設(shè)備102的移動的鄰近傳感器206的繪圖板。由此，功能模塊224可經(jīng)由多點(diǎn)觸摸輸入圖像檢測到用戶正用對應(yīng)于圖8所示的抓握的抓握模式拿住多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102。抓握模式可指示用戶正以預(yù)定角度范圍 (例如，75° -90° )內(nèi)的傾斜角122拿住輸入設(shè)備102。在這種情況下，功能模塊224可確定輸入設(shè)備102將用作用于書寫的書寫畫筆802。圖9是示出命令多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備用作數(shù)字圓規(guī)工具的示例抓握模式的示意圖。在這種情況下，功能模塊224可以是在電子設(shè)備130上運(yùn)行的圖形顯示應(yīng)用的一部分。電子設(shè)備130可以是包括傳感輸入設(shè)備102的移動的鄰近傳感器206的繪圖板。 由此，功能模塊224可經(jīng)由多點(diǎn)觸摸輸入圖像檢測到用戶正用對應(yīng)于圖9所示的抓握的抓握模式拿住多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102。抓握模式可指示用戶正以預(yù)定角度范圍(例如，75° -90° )內(nèi)的傾斜角122拿住輸入設(shè)備102。在這種情況下，功能模塊224可確定輸入設(shè)備102將用作數(shù)字圓規(guī)工具902。因此，當(dāng)輸入設(shè)備102用作數(shù)字圓規(guī)902時，用戶可對著電子設(shè)備130的數(shù)字化儀表面按壓輸入設(shè)備102以激活與可縮回尖端106相關(guān)聯(lián)的壓力開關(guān)。該壓力開關(guān)可包括壓力傳感器。該壓力開關(guān)的激活可導(dǎo)致數(shù)字地繪制弧904。在一些實(shí)施例中，所繪制的弧的半徑可以直接與壓力開關(guān)傳感到的壓力的量成比例。此外，輸入設(shè)備102的旋轉(zhuǎn)，即滾動角 124的改變，可相應(yīng)地增加或減少弧904的長度。圖10是示出在多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備用作數(shù)字草繪工具時操縱該多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備來改變墨水顏色的示意圖。在這種情況下，功能模塊224可以是在電子設(shè)備130上運(yùn)行的圖形顯示應(yīng)用的一部分。電子設(shè)備130可以是包括傳感輸入設(shè)備102的移動的鄰近傳感器206的繪圖板。由此，功能模塊224可根據(jù)輸入設(shè)備102上的手抓握的多點(diǎn)觸摸輸入圖像和輸入設(shè)備102的傾斜角124來確定輸入設(shè)備102正用作數(shù)字草繪工具 1002。此外，功能模塊224還可解釋來自輸入設(shè)備102的附加輸入以執(zhí)行用于數(shù)字草繪工具1002的顏色選擇。例如，用戶可通過旋轉(zhuǎn)輸入設(shè)備102(即，改變滾動角124)以使得圖形顯示應(yīng)用循環(huán)通過顏色范圍內(nèi)的每一種顏色直到在顯示器1004上預(yù)覽所需顏色，來改變數(shù)字草繪工具1002的顏色。一旦所需顏色被顯示在顯示器1004上，用戶就可按下可點(diǎn)擊按鈕108來選擇用于圖像顯示應(yīng)用的顏色。
圖11是示出共同執(zhí)行數(shù)字尺功能的多個多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備的示例抓握模式的示意圖。在這種情況下，功能模塊224可以是在電子設(shè)備130上運(yùn)行的圖形顯示應(yīng)用的一部分。電子設(shè)備130可以是包括傳感輸入設(shè)備102的移動的鄰近傳感器206的繪圖板。由此，功能模塊224可經(jīng)由多點(diǎn)觸摸輸入圖像檢測到用戶正使用對應(yīng)于圖11所示的抓握的抓握模式拿住多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102。對于輸入設(shè)備102中被指定為設(shè)備 1102的一個輸入設(shè)備的抓握模式可指示正以預(yù)定角度范圍(例如，0° -5° )內(nèi)的傾斜角 124拿住輸入設(shè)備102，S卩，設(shè)備1102與水平表面平行或基本上平行。由此，功能模塊224 可確定設(shè)備1102和設(shè)備1104處于尺模式1106。另外，功能模塊224還可檢測到輸入設(shè)備 102中被指定為設(shè)備1104的第二個輸入設(shè)備上的抓握指示設(shè)備1104正被用作數(shù)字草繪工具。由此，設(shè)備1104可用作繪制直線而不管設(shè)備1104的移動是否實(shí)際上在直線中的數(shù)字草繪工具。圖12是示出在多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備上使用一些列觸摸來向電子設(shè)備輸入命令的示意圖。在這種情況下，功能模塊224可以在預(yù)定時間段內(nèi)經(jīng)由對應(yīng)的多點(diǎn)觸摸輸入圖像檢測到一系列不同的抓握模式。該多點(diǎn)觸摸輸入圖像的系列可對應(yīng)于在多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102上執(zhí)行的不同接觸的多個實(shí)例。例如，如圖所示，用戶可以移開他的每一個手指并且然后以特定順序回落到輸入設(shè)備102上，如圖12中描繪的數(shù)字順序所示。每一手指移動都可產(chǎn)生與輸入設(shè)備102的手接觸的不同實(shí)例，這些實(shí)例在模式上與先前的接觸實(shí)例不同。從這些接觸實(shí)例中產(chǎn)生的抓握模式的序列可由功能模塊224解釋為與特定功能命令相關(guān)。例如，特定功能命令可供作為文字處理應(yīng)用的應(yīng)用232執(zhí)行復(fù)制文本功能。在另一示例中，功能模塊224可根據(jù)初始抓握模式和/或傾斜角度來確定輸入設(shè)備102正擔(dān)當(dāng)針對音樂生成應(yīng)用(例如，電子長笛應(yīng)用)的輸入設(shè)備(例如，虛擬長笛)。因此，該抓握模式序列可由功能模塊224解釋為與將要記錄或演奏的一系列音樂音符相關(guān)。圖13是示出命令多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備用作視頻游戲的上下文中的數(shù)字球拍的示例抓握模式的示意圖。在這種情況下，功能模塊224可以是在電子設(shè)備130上運(yùn)行的游戲應(yīng)用的一部分。電子設(shè)備130可以是包括傳感輸入設(shè)備102的移動的鄰近傳感器 206的游戲控制臺。由此，功能模塊224可根據(jù)檢測到的抓握模式來分配不同的控制器功能。例如，如果功能模塊224檢測到的多點(diǎn)觸摸輸入圖像指示用戶正以對應(yīng)于圖13所示的抓握的抓握模式拿住輸入設(shè)備102，則功能模塊224可將輸入設(shè)備102配置成用作用于網(wǎng)球游戲應(yīng)用的網(wǎng)球拍1322。在其他示例情況下，功能模塊224可將其他抓握模式、不同的單手或雙手抓握模式與各功能相關(guān)聯(lián)，諸如使輸入設(shè)備102擔(dān)當(dāng)用于射擊游戲應(yīng)用的槍控制器，擔(dān)當(dāng)用于釣魚游戲應(yīng)用的魚竿控制器、擔(dān)當(dāng)武術(shù)游戲應(yīng)用中的劍控制器、用于音樂游戲應(yīng)用的長笛，等等。以此方式，用戶可通過簡單地切換手抓握來使輸入設(shè)備102適應(yīng)不同的游戲。在這些情況下，鄰近傳感器206對移動的檢測可由電子設(shè)備130上的對應(yīng)應(yīng)用轉(zhuǎn)換為方便玩游戲的移動。此外，輸入設(shè)備102上的諸如可點(diǎn)擊按鈕108等附加控件可以在玩游戲期間提供附加游戲功能。示例過程圖14-15描述了各種示例過程，這些過程描述多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備的操作。每一示例過程中描述操作的次序并不旨在解釋為限制，并且任何數(shù)量的所描述的框可以按任何次序和/或并行組合以實(shí)現(xiàn)每一個過程。此外，圖14-15的每一幅圖中的框可以是可用硬件、軟件及其組合來實(shí)現(xiàn)的操作。在軟件的上下文中，各個框表示在由一個或多個處理器執(zhí)行時使得一個或多個處理器執(zhí)行既定操作的計算機(jī)可執(zhí)行指令。一般而言，計算機(jī)可執(zhí)行指令包括使得執(zhí)行特定功能或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對象、組件、 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。圖14是示出確定用于抓住多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備的抓握模式的示例過程的流程圖1400。在框1402，用戶可使用模板生成模塊226來從接收自多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102的多點(diǎn)觸摸傳感器110的數(shù)據(jù)輸入中創(chuàng)建多個抓握模板234。抓握模板234可以是針對標(biāo)準(zhǔn)化滾動角來規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像。每一個抓握模板234都可包括特定抓握模式，該特定抓握模式是由特定多點(diǎn)觸摸圖像表示的抓握和捕捉到該特定多點(diǎn)觸摸圖像時的輸入設(shè)備的特定傾斜角的組合。抓握模板234可以存儲在模式數(shù)據(jù)庫238中。在框1404，圖像生成模塊218可生成新的多點(diǎn)觸摸輸入圖像。新的多點(diǎn)觸摸輸入圖像可以從接收自多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102的多點(diǎn)觸摸傳感器110的數(shù)據(jù)輸入中生成。多點(diǎn)觸摸輸入圖像可包括表示發(fā)生用戶的手與多點(diǎn)觸摸傳感器110的接觸的地方的一個或多個圖像區(qū)域，以及表示缺少與多點(diǎn)觸摸傳感器110的接觸的圖像區(qū)域。在框1406，規(guī)范化模塊220可獲取抓握模板234的標(biāo)準(zhǔn)化滾動角與輸入的滾動角之間的角度差。在一些實(shí)施例中，圖像生成模塊218可通過在該圖像生成模塊218接收到來自輸入設(shè)備102的新的多點(diǎn)觸摸輸入圖像的多點(diǎn)觸摸傳感器數(shù)據(jù)時捕捉輸入設(shè)備102的滾動角來獲取輸入的滾動角。隨后，圖像生成模塊218將捕捉到的所輸入的滾動角傳遞至規(guī)范化模塊220。在框1408，規(guī)范化模塊220可基于抓握模板234的標(biāo)準(zhǔn)化滾動角與輸入的滾動角之間的角度差來規(guī)范化新的多點(diǎn)觸摸輸入圖像。在各實(shí)施例中，規(guī)范化模塊220可使用線性變換和/或線性轉(zhuǎn)換技術(shù)來根據(jù)角度差規(guī)范化多點(diǎn)觸摸輸入圖像。在框1410，比較模塊222可將規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像及其相關(guān)聯(lián)的傾斜角 (諸如傾斜角122)與模式數(shù)據(jù)庫238中的抓握模板234進(jìn)行比較。相關(guān)聯(lián)的傾斜角可以是在輸入設(shè)備102捕捉到規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像時的輸入設(shè)備102的傾斜角。該比較可以為該規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像及其相關(guān)聯(lián)的傾斜角確定抓握模式。在各實(shí)施例中，比較模塊222可采用各種分類方案來找到匹配規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像及其相關(guān)聯(lián)的傾斜角的模板234。一旦找到匹配的抓握模板，比較模塊222就可將匹配的抓握模板的抓握模式指定為對應(yīng)于具有相關(guān)聯(lián)的傾斜角的規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像的抓握模式。相反， 如果未在規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像和抓握模板234中的任一個之間找到匹配，則比較模塊222可丟棄具有相關(guān)聯(lián)的傾斜角的新的規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像。在一些實(shí)施例中， 比較模塊222可經(jīng)由用戶界面模塊228向用戶呈現(xiàn)未檢測到抓握模式的消息。圖15是示出執(zhí)行經(jīng)由多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備輸入的功能的示例過程的流程圖。在框1502，功能模塊224可接收對多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102執(zhí)行的一個或多個抓握模式。在一些實(shí)施例中，功能模塊224可以一次接收一個抓握模式。在替換實(shí)施例中， 功能模塊224可獲取在預(yù)定時間段內(nèi)輸入的一系列抓握模式。每一個抓握模式都可使用示例過程1400來導(dǎo)出。在框1504，功能模塊224可分析至少該一個或多個抓握模式以確定要由電子設(shè)備 130執(zhí)行的一個或多個相關(guān)聯(lián)的功能。在一些實(shí)施例中，功能模塊224還可分析來自輸入設(shè)備102和電子設(shè)備130的附加輸入。來自多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備102的功能模塊224 還可分析的附加輸入包括檢測到的滾動角124，檢測到的可縮回尖端106的激活，和/或檢測到的諸如可點(diǎn)擊按鈕108等一個或多個可點(diǎn)擊按鈕的激活。在其他實(shí)施例中，功能模塊 224還可分析電子設(shè)備130提供的輸入。這些來自電子設(shè)備130的輸入可包括來自慣性測量單元204的設(shè)備滾動角和設(shè)備傾斜角以及來自鄰近傳感器206的移動數(shù)據(jù)。在分析期間， 功能模塊224可使用功能數(shù)據(jù)庫240來確定要執(zhí)行的一個或多個功能，該功能數(shù)據(jù)庫將來自輸入設(shè)備102和電子設(shè)備130的一個或多個輸入的特定組合相關(guān)到不同的功能。在框1506，電子設(shè)備130上的應(yīng)用可執(zhí)行一個或多個相關(guān)聯(lián)的功能。例如，在圖形顯示應(yīng)用的上下文中，應(yīng)用可執(zhí)行相關(guān)聯(lián)的功能以將輸入設(shè)備102變換成數(shù)字畫筆工具。 在其中應(yīng)用是游戲應(yīng)用的另一示例中，應(yīng)用可執(zhí)行相關(guān)聯(lián)的功能以將輸入設(shè)備102變換成用于該游戲應(yīng)用的網(wǎng)球拍控制器。在又一不例中，所輸入的一系列抓握模式可對應(yīng)于文字處理應(yīng)用中的復(fù)制功能。如此處所描述的多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備可通過使得用單個輸入設(shè)備而不是用多個輸入設(shè)備執(zhí)行不同的任務(wù)成為可能來提高用戶的任務(wù)執(zhí)行效率。此外，由于多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備的使用不迫使用戶以不自然的方式拿住輸入設(shè)備，因此可提高用戶舒適度和感知到的設(shè)備的質(zhì)量。此外，相比于諸如使用用戶界面中的菜單選擇等用于切換功能的其他技術(shù)，此處描述的多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備可以為用戶提供與使用不同的物理輸入設(shè)備的體驗(yàn)更接近地近似的體驗(yàn)。結(jié)論總而言之，盡管用對結(jié)構(gòu)特征和/或方法動作專用的語言描述了各實(shí)施方式，但可以理解，所附權(quán)利要求書中定義的主題不必限于所述具體特征或動作。相反，這些具體特征和動作是作為實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求的所要求保護(hù)的主題的示例性形式而公開的。
權(quán)利要求
1.一種輸入設(shè)備，包括至少部分地包圍所述輸入設(shè)備(102)的主體并且傳感與所述主體的一個或多個接觸的多點(diǎn)觸摸傳感器(110);以及慣性測量單元(114)，所述慣性測量單元附連到所述主體并且所述慣性測量單元至少測量所述主體相對于水平表面的傾斜角(122)以及沿所述主體的縱長軸的所述主體相對于所述主體上的初始點(diǎn)(126)的滾動角(124)。
2.如權(quán)利要求I所述的輸入設(shè)備，其特征在于，還包括由容納在所述主體中的可縮回尖端或可點(diǎn)擊按鈕激活的壓力開關(guān)。
3.如權(quán)利要求I所述的輸入設(shè)備，其特征在于，還包括將與所述一個或多個接觸、所述傾斜角和所述滾動角相關(guān)的數(shù)據(jù)傳送到另一電子設(shè)備的收發(fā)器。
4.如權(quán)利要求I所述的輸入設(shè)備，其特征在于，所述慣性測量單元包括加速計、羅盤或陀螺儀中的至少一個。
5.一種存儲計算機(jī)可執(zhí)行指令的計算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計算機(jī)可執(zhí)行指令在被執(zhí)行時使一個或多個處理器執(zhí)行以下動作接收多點(diǎn)觸摸傳感器數(shù)據(jù)，所述多點(diǎn)觸摸傳感器數(shù)據(jù)指示與輸入設(shè)備(102)的主體的接觸實(shí)例(304、310、312)，以及對應(yīng)于所述接觸實(shí)例的所述主體的相關(guān)聯(lián)的滾動角(124) 和相關(guān)聯(lián)的傾斜角(122)；至少基于所述多點(diǎn)觸摸傳感器數(shù)據(jù)來生成多點(diǎn)觸摸輸入圖像(314)；確定所述相關(guān)聯(lián)的滾動角(124)和多個抓握模板(234)的標(biāo)準(zhǔn)化滾動角之間的角度差，每一個抓握模板(234)都具有表示所述輸入設(shè)備(102)上的對應(yīng)抓握以及所述輸入設(shè)備(102)的對應(yīng)傾斜角(122)的對應(yīng)抓握模式(236)；至少基于所述角度差來規(guī)范化所述多點(diǎn)觸摸輸入圖像(314)以生成規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像(314);以及將所述規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像(314)和所述相關(guān)聯(lián)的傾斜角(122)與所述多個抓握模板(234)中的每一個進(jìn)行比較，以確定對應(yīng)于所述規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像(314) 的抓握模式(236)。
6.如權(quán)利要求5所述的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其特征在于，還包括在被執(zhí)行時使所述一個或多個處理器執(zhí)行以下動作的指令在所述規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像和所述相關(guān)聯(lián)的傾斜角不匹配包括在所述抓握模板中的對應(yīng)抓握和對應(yīng)傾斜角時指示未檢測到抓握模式。
7.如權(quán)利要求5所述的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其特征在于，還包括在被執(zhí)行時使所述一個或多個處理器執(zhí)行以下動作的指令在所述規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像和所述相關(guān)聯(lián)的傾斜角匹配包括在特定抓握模板中的抓握和傾斜角時將所述特定抓握模板中的抓握模式分配給所述規(guī)范化的多點(diǎn)觸摸輸入圖像。
8.如權(quán)利要求7所述的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其特征在于，還包括在被執(zhí)行時使所述一個或多個處理器執(zhí)行以下動作的指令至少基于分配給所述多點(diǎn)觸摸輸入圖像的所述抓握模式來確定功能；以及執(zhí)行至少根據(jù)所述抓握模式確定的功能。
9.一種計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，包括接收指示與輸入設(shè)備的主體的一個或多個接觸實(shí)例的多點(diǎn)觸摸傳感器數(shù)據(jù)(1404)；至少基于所述多點(diǎn)觸摸傳感器數(shù)據(jù)來為所述一個或多個接觸實(shí)例中的每一個生成多點(diǎn)觸摸輸入圖像，每一個多點(diǎn)觸摸輸入圖像都與所述輸入設(shè)備的相應(yīng)傾斜角相關(guān)(1404)； 為每一個多點(diǎn)觸摸輸入圖像確定表示用戶以對應(yīng)傾斜角拿住所述輸入設(shè)備的對應(yīng)方式的對應(yīng)抓握模式(1406、1502);以及基于至少一個抓握模式來標(biāo)識將使用所述輸入設(shè)備來執(zhí)行的功能(1504)。
10.如權(quán)利要求9所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其特征在于，還包括接收對應(yīng)于接觸實(shí)例的所述主體的對應(yīng)滾動角，并且其中所述確定包括確定對應(yīng)于所述接觸實(shí)例的多點(diǎn)觸摸輸入圖像的所述滾動角和多個抓握模板中的標(biāo)準(zhǔn)化滾動角之間的對應(yīng)角度差；至少基于所述對應(yīng)角度差來規(guī)范化所述多點(diǎn)觸摸輸入圖像；將所述多點(diǎn)觸摸輸入圖像以及與所述多點(diǎn)觸摸輸入圖像相關(guān)的所述輸入設(shè)備的特定傾斜角與多個抓握模板中的抓握模板進(jìn)行匹配，所述抓握模板中的每一個都包括關(guān)于所述輸入設(shè)備上的相關(guān)聯(lián)的抓握和所述輸入設(shè)備的相關(guān)聯(lián)的傾斜角的數(shù)據(jù)；以及將來自所述多個模板的匹配的抓握模板中的相關(guān)聯(lián)的抓握模式分配給所述多點(diǎn)觸摸輸入圖像和所述特定傾斜角。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有定向傳感的多點(diǎn)觸摸輸入設(shè)備。多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備可提高任務(wù)執(zhí)行效率。該多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備可包括被多點(diǎn)觸摸傳感器部分包圍或完全包圍的設(shè)備主體。該多點(diǎn)觸摸定向傳感輸入設(shè)備還可包括設(shè)置在設(shè)備主體上的慣性測量單元，該慣性測量單元可測量設(shè)備主體相對于水平表面的傾斜角，以及沿設(shè)備主體的縱長軸的設(shè)備主體相對于該設(shè)備主體上的初始點(diǎn)的滾動角。
文檔編號G06F3/033GK102609116SQ20121003040
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月11日
發(fā)明者H·本克, K·P·欣克利, M·孫, S·伊扎迪, 曹翔 申請人:微軟公司