相關專利申請案

本申請案主張2014年10月29日申請的共同擁有的第62/072,184號美國臨時專利申請案的優(yōu)先權，所述美國臨時專利申請案特此出于所有目的以引用方式并入。

本發(fā)明涉及一種用于人機接口的方法及裝置，特定來說，涉及一種用于傳感器系統(tǒng)的連續(xù)圓形手勢檢測方法。

背景技術：

用于多級控制(例如，消費性電子產(chǎn)品中的音量控制或屏幕/燈亮度控制)的已知系統(tǒng)使用圓形觸摸板或電容式線性滑動件(常安裝于筆記本電腦中的鍵盤上方)，或所述系統(tǒng)使用當手指在專用滑動件區(qū)域中(例如，在觸摸板的右邊界上)移動時來自通用筆記本電腦觸摸板的觸摸信息。這些傳感器提供關于指尖的絕對位置信息(如在許多圓形觸摸板的情況中可能多義的位置信息)且因此提供指尖在圓形觸摸板上的角度或在滑動件上的位置，可以直截了當?shù)姆绞街苯拥鼗虿罘值赜成涞娇刂频燃壍男畔?。尤其對于觸摸輪(touchwheel)，重要的是，指尖及輪的幾何中心與輪上的參考點建立角度，且可評估此角度。

當涉及到辨識無固定參考位置的圓形手勢時，確定圓形移動中的角度不再直截了當。此是對于例如具有使用近場電容式傳感器系統(tǒng)的二維/三維(2d/3d)自由空間(free-air)手勢或具有如視頻或紅外攝像機系統(tǒng)的中場/遠場傳感器系統(tǒng)的通用非圓形觸摸板的情況。

考慮到可為順時針或逆時針的圓或圓形移動，且不將其限制為具有固定起始或停止位置，在圓形移動期間的每一時間處，對于實時應用，僅可評估直到目前所獲取的資料，即，僅部分手勢圖案。在未知所繪制的圓的中心的情況下，在移動開始時，檢測單元無法斷定圓的方向：例如，左右移動出現(xiàn)在順時針圓的頂部中，但也出現(xiàn)在逆時針圓的底部中。在本發(fā)明中，圓形手勢應被理解為意味著任何類型的圓形移動。如對于描述圓而不遵循參考點或規(guī)定路徑的手或手指的任何自由移動來說為典型，無需具有恒定半徑，而是半徑及中心點可隨時間變化。

存在將2d圓形移動映射到一維(1d)數(shù)據(jù)上的數(shù)種已知方法。

圓形觸摸板：1d電容式滑動件100(例如，如圖1中所示)包括多個線性布置的傳感器元件110、120。此傳感器也可布置成如圖1中用傳感器200所示的圓，以檢測圓形移動，某些mp3音樂播放器使用此技術。

固定中心位置：可將2d笛卡爾(cartesian)坐標中的任何點一對一地映射到距固定參考位置(中心點)的距離及通過此點及參考位置的線與參考方向向量(例如，正x軸的方向)之間的角度，而產(chǎn)生極坐標中的點。此處，指定角度是所期望1d數(shù)據(jù)。假設圓c上輸入位置pnew及c的固定中心位置pc，如圖3中所示，其中pnew的x及y分量分別是p(new,x)及p(new,y)，可通過計算連接pnew及pc的向量的四象限反正切函數(shù)atan2而唯一地確定pnew相對于正x軸的角度α，即，α＝atan2(p(new,y)-p(c,y),p(new,x)-p(c,x))。相較于其輸出以π為周期的單一自變數(shù)反正切函數(shù)，atan2額外地評估p(new,x)-p(c,x)及p(new,y)-p(c,y)的正負號且因此可將α映射到四象限中的一個象限。顯然，此方法并不受限于圓上的輸入位置，而是可采取任何2d位置作為輸入且將輸出角度。自然地，除此絕對角度輸出之外，給定兩個輸入位置向量pold及pnew，還可計算兩個輸出角度，其差是對輸入位置的移動的測量。

根據(jù)由申請人申請的標題為“用于傳感器系統(tǒng)的連續(xù)圓形手勢檢測(continuouscirclegesturedetectionforasensorsystem)”的共同待決的美國專利申請案us14/503883(所述美國專利申請案特此以全文引用方式并入)，提出一種方法，其中連續(xù)速度向量之間的角度(或其近似值)隨時間累加，因此執(zhí)行對累加器的差分更新(differentialupdate)，其中速度向量定義為在時間上連續(xù)的兩個位置向量之間的差。此說明于圖4中。取決于舊速度向量與新速度向量之間的旋轉(zhuǎn)方向(假定旋轉(zhuǎn)量小于π/2)，1d累加器增加或減小。累加器改變的量是兩個速度向量之間的角度或其近似值。此方法容忍平移及縮放，即，例如當用觸摸板獲取2d輸入位置時，在觸摸板中的哪一區(qū)域中(例如，在左下側或右上側中)繪制某一圖案或?qū)⑵淅L制為多大都不重要，對1d輸出測量的效應相同。然而，此方法未提供在圓上平滑地移動的位置的角度。雖然在理論上可求得連續(xù)速度向量之間的差分角度的積分，但仍將缺少積分常數(shù)。此外，運用近似計算及濾波/平滑化，在角度估計的每一差分更新時引入一(小)誤差，此頁將累加。兩者都無法從輸入速度向量的角度計算α，這是因為此將為多義映射，參見圖5：以角度到右上側的速度向量可源于象限ii中順時針旋轉(zhuǎn)的位置(對應于此位置的角度α1)或其可源于象限iv中逆時針旋轉(zhuǎn)的位置(對應于角度α2)，其中α1及α2相差π。甚至當例如從速度向量的歷史將知道旋轉(zhuǎn)方向時，從到α的映射仍將意指每當旋轉(zhuǎn)方向改變時跳越π，此當然并非平滑測量。此說明于圖6中，其展示首先順時針旋轉(zhuǎn)且接著改變旋轉(zhuǎn)方向的向上移動的軌跡。

根據(jù)揭示“用二維指示裝置啟動一維信號的方法及設備(methodandapparatusforinitiatingone-dimensionalsignalswithatwo-dimensionalpointingdevice)”的美國專利us8,330,731，兩個連續(xù)運動向量之間的角度的正負號決定1d數(shù)據(jù)的(差分)更新值的正負號/極性。2d移動量按比例調(diào)整更新值的量值。1d數(shù)據(jù)的極性相對于角度正負號的改變有延遲地改變或在突然停止之后改變。起始檢測：檢測經(jīng)定義目標區(qū)(例如，觸摸板的右邊緣)內(nèi)的手指運動。此方法未提供絕對角度信息。

上述解決方案提供2d(圓形)移動到1d數(shù)據(jù)的映射，但其未考慮對點/手指在虛擬圓上的位置的絕對角度的估計。

技術實現(xiàn)要素：

因此，需要一種用于將2d(圓形)移動映射到1d數(shù)據(jù)上的改進的方法。根據(jù)各種實施例，在未知所繪制的虛擬圓的中心點的絕對位置的情況下，可檢測2d空間中的點的圓形移動及此點相對于此中心點的角度。

根據(jù)實施例，一種用于檢測由物體執(zhí)行的連續(xù)圓形手勢的方法可包括以下步驟：通過掃描執(zhí)行圓形移動的物體的移動而檢測所述移動且確定所述物體的后續(xù)位置點，其中依據(jù)經(jīng)掃描位置點的歷史而調(diào)適虛擬圓形移動的參考位置。

根據(jù)另一實施例，所述參考位置可為圓中心位置，且所述圓中心位置可用以確定圓形移動的當前輸出角度。根據(jù)另一實施例，可使用(pnew-pc)的反正切來確定所述當前輸出角度，其中pnew是當前位置點且pc是當前圓中心位置。根據(jù)另一實施例，可將所述位置點轉(zhuǎn)變成二維平面中的位置，且將多個后續(xù)位置點的極值存儲于緩沖器中。根據(jù)另一實施例，所述極值可包括軌跡上的一組位置，其中對于每一所包括位置p，存在兩個相關聯(lián)速度向量，在p處起始的當前速度向量及在p處結束的先前速度向量；且所述向量中的一個向量的角度大于或等于經(jīng)定義角度，其中所述另一向量的角度小于所述經(jīng)定義角度，或所述向量中的一個向量的角度大于經(jīng)定義角度，其中所述另一向量的角度小于或等于所述經(jīng)定義角度；且其中從所述所存儲極值確定所述圓中心位置。根據(jù)另一實施例，所述極值可包括所述二維平面中的最左側位置、最右側位置、最頂部位置及最底部位置，且其中從所述所存儲極值確定所述圓中心位置。根據(jù)另一實施例，可通過計算當前速度向量與所述當前速度向量的經(jīng)低通濾波版本之間的角度而檢測圓形移動。根據(jù)另一實施例，當新位置點與當前中心點之間的距離小于先前位置點與中心位置之間的距離時可更新所述圓中心位置。根據(jù)另一實施例，可通過將新圓中心位置與當前圓中心位置之間的距離的分數(shù)相加到所述當前圓中心位置而執(zhí)行更新。根據(jù)另一實施例，可通過低通濾波圓中心位置變化而執(zhí)行更新。根據(jù)另一實施例，可將當前位置緩沖于緩沖器中，且其中僅當確定移動是圓形移動的部分且當速度向量高于經(jīng)預先確定的速度閾值時更新所述緩沖器。根據(jù)另一實施例，可在起始事件與停止事件之間確定手勢。根據(jù)另一實施例，所述起始事件可由圓形軌跡及預定義閾值角度定義。根據(jù)另一實施例，可隨多個測量累加當前角度測量值以確定所述起始事件。根據(jù)另一實施例，當針對預先確定時段未檢測到圓形移動時可確定所述停止事件。根據(jù)另一實施例，當針對預先確定時段未檢測到移動時可確定所述停止事件。根據(jù)另一實施例，可通過分析圓形移動的每一象限中的分段移動而確定圓形移動。根據(jù)另一實施例，所述方法進一步可包括使用存儲圓形移動的四分之一的片段的經(jīng)預先計算的閾值的查找表。根據(jù)另一實施例，所述物體可為手指、手或筆。根據(jù)另一實施例，可通過傳感器系統(tǒng)通過傳輸電極產(chǎn)生準靜態(tài)電場而執(zhí)行掃描所述移動及確定所述物體的后續(xù)位置點，且其中所述傳感器系統(tǒng)包括至少兩個接收電極。

根據(jù)另一實施例，一種用于檢測由物體執(zhí)行的連續(xù)圓形手勢的方法可包括：通過掃描執(zhí)行圓形移動的物體的移動而檢測所述移動且確定所述物體的后續(xù)位置點；檢測圓形移動的半徑的減小，其中當兩個連續(xù)位置點之間的速度向量的扇區(qū)線(sectorline)與通過中心點及所述兩個位置點的較舊位置點的線相交時檢測到所述半徑的所述減??；當已檢測到所述半徑的減小時更新中心點。

根據(jù)另一實施例，可通過將交點與所述中心點之間的距離的分數(shù)相加到所述中心點而執(zhí)行更新。根據(jù)另一實施例，可通過低通濾波中心點變化而執(zhí)行更新。根據(jù)另一實施例，所述扇區(qū)線可為新位置與舊位置之間的線的垂直平分線。根據(jù)另一實施例，所述扇區(qū)線相對于所述速度向量可具有不等于90度的角度。根據(jù)另一實施例，可考慮到順時針及逆時針移動的兩個不同線。根據(jù)另一實施例，所述方法進一步可包括輸出位置點相對于所述虛擬圓形移動的參考位置的角度。

根據(jù)又一實施例，在用于檢測連續(xù)圓形手勢的方法中，可依據(jù)沿軌跡的局域/全局坐標極值而調(diào)適虛擬圓形移動的中心位置。

附圖說明

圖1展示呈線性布置及圓形布置的電容式滑動件的電極的常規(guī)布置；

圖2展示對在近場手勢檢測系統(tǒng)前面的圓形手移動的2d位置估計的跡線；

圖3展示圓c上成角度α的點；

圖4展示兩個連續(xù)速度向量之間的角度；

圖5展示具有正切于2d平面中的圓的相同方向的兩個運動向量；

圖6展示2d中的順時針及逆時針移動的軌跡；

圖7展示中心位置距舊輸入位置及新輸入位置的距離的比較；

圖8展示更新虛擬中心點位置pc的實例；

圖9展示虛擬中心位置更新、四個極值點及經(jīng)測量角度；

圖10展示具有四個極值的虛擬中心更新實例；

圖11展示圓形移動分類；

圖12在左側展示真實方向改變且在右側展示對歸因于錯誤中心估計的錯誤的方向改變的檢測；

圖13在頂部展示在點8之后產(chǎn)生錯誤的方向改變的不正確的中心估計，且在底部展示檢測到臨界點中的錯誤方向反轉(zhuǎn)且替換緩沖器中的兩個極值從而校正情境的方向驗證；

圖14展示反正切用線性片段的近似計算；及

圖15展示使用準靜態(tài)電場檢測方法的具有四個框架接收電極的手勢檢測電極布局。

具體實施方式

圓形手勢(旋轉(zhuǎn)手指移動，在下文中也稱為“空氣輪(airwheel)”)可于手勢檢測系統(tǒng)中使用以控制多個不同參數(shù)，例如，音量或燈調(diào)暗控制等。然而，非觸摸系統(tǒng)中的移動通常是不一致的且可難以檢測，此通?？蓪е虏畹挠脩趔w驗。本申請案中揭示的檢測方法的各種實施例經(jīng)設計以克服此可能缺點。

所揭示的方法不限于任何類型的用戶輸入裝置。因此，其可應用于任何2d或3d檢測系統(tǒng)。在圖15中展示非觸摸手勢檢測系統(tǒng)。此三維手勢檢測系統(tǒng)使用準靜態(tài)交流電場搭配4框架接收電極布局。傳輸電極(未展示)可例如布置于這四個電極1510、1520、1530及1540下方且覆蓋接收電極1510、1520、1530及1540的整個區(qū)域或由接收電極1510、1520、1530及1540環(huán)繞的整個區(qū)域。可使用其它布置。如圖4中所示的速度向量vk可由來自接收電極1510、1520、1530及1540的測量值確定，所述測量值隨減小的手指到電極距離而增加(或減小，取決于測量系統(tǒng))。在此系統(tǒng)中，通常使用傳輸電極(未展示)以例如使用由微控制器端口產(chǎn)生的30到200khz方波信號產(chǎn)生電場，且當物體進入準靜態(tài)電場時，多個接收電極1510、1520、1530及1540檢測到所述場中的擾動。將來自接收電極的信號饋送到經(jīng)配置以從這些信號確定三維位置的評估裝置。與通?？墒褂妹}沖的電容式觸摸測量相反，在測量期間通常將用于產(chǎn)生準靜態(tài)場的傳輸信號連續(xù)饋送到傳輸電極。本文中論述的方法在此三維非觸摸手勢檢測系統(tǒng)中可為尤其有利的。此外，可忽略其中來自全部電極1510、1520、1530及1540的數(shù)據(jù)具有相同正負號(即，手指接近/離開全部電極)的手勢檢測樣本，以更新圓計數(shù)器。然而，如上文提及，所述方法可應用于各種其它二維或三維手勢檢測系統(tǒng)。

手勢檢測系統(tǒng)在起始事件與停止事件之間確定物體(例如，手指)的移動。為了檢測物體的圓形移動的目的，在起始及停止事件期間可進行多個位置測量，且即使系統(tǒng)能夠檢測三維位置，仍可將位置轉(zhuǎn)換成二維坐標系統(tǒng)的x-y坐標。取樣時間優(yōu)選可為每秒200個樣本，且系統(tǒng)可從經(jīng)確定位置值及相關聯(lián)的取樣時間確定向量值。

圖2展示使用如圖15中所示的電極布置對在近場手勢檢測前面的圓形手移動的2d位置估計的跡線。圖2以x及y方向展示對在近場手勢檢測系統(tǒng)前面的圓形手指移動的2d位置估計的跡線。在此圖中，將位置展示為在檢測區(qū)域的右上側部分中。然而，取決于手姿勢，經(jīng)估計位置也可位于檢測區(qū)域的另一部分中，例如在左下側中，或取決于個別的手指或手的形狀，經(jīng)檢測跡線的大小更大或更小。然而，無關于手姿勢，此移動仍應被檢測為圓形移動。不同定位結果的另一原因可為：預設參數(shù)組用于大量傳感器(例如，大小不同)，且應無需消費者重新參數(shù)化系統(tǒng)，而是功能性應為拆封即提供。

以下是為可視化目的而需要絕對角度信息的實例：觸摸手指在燈開關的半透明蓋板上的圓形移動應照明在蓋下方布置成圓的一組led的一個led，而經(jīng)點亮led應為放置于對應于手指的當前位置的位置或角度處的led，即，照明遵循手指在虛擬圓上的位置。

總而言之，容忍不同手姿勢或圓形手勢的縮放及平移，以及對不準確參數(shù)化具穩(wěn)健性，同時提供絕對角度信息的手段，構成本申請案中所主張的標的物的主要動機。

根據(jù)各種實施例，可通過評估輸入位置的旋轉(zhuǎn)方向而檢測圓形移動，且依據(jù)輸入位置的歷史而更新用作輸出角度計算的參考的虛擬圓中心。

輸出角度的計算

輸出角度的計算是直截了當?shù)模横槍Ω餍螺斎胛恢?imgfile="bda0001277103720000061.gif"wi="392"he="111"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>傳回從當前虛擬中心點pc到pnew的向量與正x軸之間的角度α。其是例如通過計算(pnew-pc)的四象限反正切而獲得。此輸出角度進一步可經(jīng)濾波以例如減少抖動。

中心位置的更新

本發(fā)明的核心在于依據(jù)輸入位置的歷史而更新虛擬圓的中心位置(計算位置相對于所述中心位置的角度)。提出兩種方法。

方法a：

通過組合沿圓形軌跡的數(shù)個特性位置(例如，通過平均化)而更新中心位置。將這些位置存儲于緩沖器中，其中緩沖器項目中的每一者對應于沿圓形軌跡的特定特性位置?？赡芙M的特性位置是x或y坐標中的區(qū)域極值，如圖9中所示。每當檢測到特性位置時，首先用此位置更新緩沖器中的對應項目，且接著更新中心位置。此說明于圖9中。

通過計算當前速度向量υnew＝pnew-pold及先前速度向量υold而發(fā)現(xiàn)特性位置(下文中也稱為極值)，其中pold是先前輸入位置。如果υnew的角度采取經(jīng)定義角度或超過(低于)所述經(jīng)定義角度，且υold的角度低于(超過)相同經(jīng)定義角度，那么pold被視為特性位置，將其存儲于緩沖器中其對應項目中且更新中心位置pc。經(jīng)定義角度的列表決定用以計算pc的特性位置的列表。

可在由物體(例如手指或手)執(zhí)行的每一完整圓形移動期間更新極值。因此，新極值的值可為更大或更小兩者。圖10說明具有四個極值的以順時針旋轉(zhuǎn)起始的其中虛擬中心點改變位置且旋轉(zhuǎn)改變方向的軌跡的此過程。編號指示其中檢測到極值位置且將其存儲于緩沖器中且更新pc的序列中的時間點(timeinstance)。交叉符號(cross)指示圓中心位置的改變位置。如可見，最左側位置從點2到點6而改變到點11。最頂部位置從點3到點7而改變到點10。最右側位置從點4改變到點9且最底部位置從點1到點5而改變到點8。

事實上，更新位置緩沖器及中心位置存在額外條件：更新僅發(fā)生在新輸入位置pnew被分類為圓形移動的部分且速度||υnew||足夠高(例如，高于閾值)的條件下的指定時間點處。

通過計算當前速度向量υnew與其經(jīng)低通濾波版本lpυ＝lpf(υold)之間的角度θ而針對每一輸入位置完成對圓形移動的分類。在圓形移動中，υnew的角度連續(xù)改變，且歸因于濾波延遲，兩個向量之間存在角度差。如果移動是非圓形的而是線性的，那么υnew的方向幾乎不隨時間改變且|θ|通常是小的。|θ|可用作樣本屬于圓形移動的可能性的連續(xù)測量，或可比較|θ|與固定閾值以進行二元分類。圖11說明圓形分類過程的實例，其中軌跡從圓形改變?yōu)槔缇€性，且其中可見υnew與lpυ之間的角距的減小。

任選的細化

在繪制具有單個旋轉(zhuǎn)方向的圓時，中心應始終在速度向量的相同側上，即，對于順時針旋轉(zhuǎn)在其右側且對于逆時針旋轉(zhuǎn)在其左側。側僅在旋轉(zhuǎn)方向也改變的條件下改變。位置的快速位移可導致中心點位置估計的失敗，因此使所報告輸出中的旋轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)。如圖13中所示(頂部)，兩個連續(xù)圓具有大的位置偏移，且第二圓可經(jīng)完成而經(jīng)估計中心位置仍在左側且在所述圓外部。此可導致非預期輸出角度。事實上，輸出角度實際上將暗示存在圓形移動，但是在相反方向上。預期此情境僅在極特別的情況中發(fā)生，這是因為在正常使用中用戶將趨于繞相同點旋轉(zhuǎn)。

方向驗證是防止歸因于此類快速位置移位的方向反轉(zhuǎn)的特征。在真實方向改變中，移動通常首先減速且接著反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)方向。對于由對中心位置的不正確估計引起的輸出角度的方向改變，移動通常幾乎未減速。因此，每當中心位置相對于速度向量處于不同側中(如圖12中所示)且速度未減小時，檢測到不正確的中心估計。

當中心位置相對于速度向量改變側但速度未顯著減小時，方向驗證假定不正確的中心估計。在此情況中，立即更新極值緩沖器中的兩個最舊位置，用pnew替換其兩者，此將經(jīng)估計中心位置快速地調(diào)整回到速度向量的正確側。圖13中展示點取代(底部)，其中在極值8之后，用當前位置替換底部及左側極值(在緩沖器中)，而產(chǎn)生新虛擬中心。替換校正先前圖13中(頂部)發(fā)生的其中虛擬中心8及9顯然在圓外部的錯誤的方向改變的效應。

使用此方法，因為中心位置突然改變，所以輸出角度并不平滑，但用濾波，可成功地減輕不正確的中心估計的效應。

方法b：

當新位置與中心點之間的距離小于先前位置與中心點之間的距離時(即，當在更新步驟中圓的半徑減小時)更新中心位置。

如果虛擬圓的半徑減小，即，如果中心位置距當前輸入位置pnew的距離(歐幾里德(euclidean)距離)rnew小于其距先前輸入位置pold的距離rold，那么更新中心位置pc。此說明于圖7中。在先前提及的情況中，即，如果rnew<rold，那么當前輸入位置pnew與先前輸入位置pold之間的線的垂直平分線pb與通過pc及pold的線的交點pis位于pc與pold之間。接著，通過將中心點pc移動朝向pis(例如，通過例如采用一階iir低通濾波器而將(pis-pc)的分數(shù)相加到pc)而更新所述中心點pc，即

pc＝m·pc+(1-m)·(pis-pc)，

其中m是iir濾波器的存儲器因子。

圖8說明對起始于(x,y)＝(80mm,0)處的實例軌跡的中心點pc的更新。

起始檢測

可在起始事件與停止事件之間產(chǎn)生輸出值。可由圓形軌跡定義且當例如已超過預定義閾值角度時定義起始事件?？呻S多個測量點累加角度，且當已超過閾值時產(chǎn)生起始事件。

可應用其它起始準則。特別地，對于3d無觸摸傳感器系統(tǒng)，一旦檢測到移動便觸發(fā)起始。

算法考慮每一新輸入位置以計算絕對角度α，且如果發(fā)現(xiàn)其是極值，那么更新虛擬中心位置pc。僅在滿足起始條件的條件下報告輸出。

為檢測起始，必須達到最小旋轉(zhuǎn)角度且軌跡必須為圓形。此旋轉(zhuǎn)角度是從前兩個輸入位置起或達特定時間量的連續(xù)α之間的角度變化的簡單累加。

圓形軌跡分類使用圓形移動分類(上文描述)來填充緩沖器(優(yōu)選地，有限長度的先入先出緩沖器)。通過例如用二元移動分類平均化存儲于緩沖器中的分類而獲得軌跡是圓形的可能性，其定義為總緩沖器長度內(nèi)指示圓形移動的緩沖器項目的數(shù)目。在可能性大于預定義閾值的條件下將軌跡視為是圓形的。

另外，取決于圓形移動起始的位置，可將不同功能性映射到空氣輪。舉例來說，用通用2d觸摸板，當在觸摸板的左邊緣處起始移動時，空氣輪可進行音量控制，且當在右邊緣處起始時，空氣輪可控制顯示器的亮度。

停止檢測

可能停止檢測技術包含：檢測觸摸的釋放，或檢測未移動手指達特定時間量，或通過除釋放觸摸之外的其它手段檢測手指/手的移除，例如，手從3d傳感器系統(tǒng)的移除。

如果軌跡不再是圓形，即，如果圓形軌跡的可能性變得低于經(jīng)定義閾值，那么也可檢測到停止。

也可通過外部手段(例如，通過按壓/釋放鍵盤的按鈕)而觸發(fā)起始及/或停止檢測。

列表1簡述(sketch)用四個極值點的方法a的所得算法。

列表1：使用方法a的中心位置的更新

列表2簡述方法b的所得算法。

復雜性降低

為降低計算復雜性，當所需角度分辨率允許可近似計算用以計算輸出角度的反正切函數(shù)時，可針對此提出兩種方法。

-反正切函數(shù)由線性片段的近似計算

由線性片段近似計算反正切函數(shù)。因為函數(shù)繞原點是點對稱的，所以僅近似計算正值y及x(即，第一象限或四分之一圓)的函數(shù)，且取決于y及x的正負號而改變輸出角度的正負號及/或相加π的倍數(shù)是足夠的。此說明于圖14中，其中片段邊界是(y/x)∈{0,1,4,20}，導致輸出角度上π/22的最大誤差。

-圓的分段

當對反正切函數(shù)的分辨率或細微度的要求甚至更低時，有效方法是：分段四分之一圓且引入坐標之間的比(y/x)的閾值，以將片段及其相關聯(lián)角度確定為輸出值。

所述想法是用mk＝tan(δk)的閾值創(chuàng)建經(jīng)預先計算的查找表，δk是分離四分之一圓的片段的角度。評估x及y的正負號產(chǎn)生象限，且比較y/x與所存儲閾值mk產(chǎn)生次象限(sub-quadrant)精度。

例如，當將完整圓分段成相等大小的16個片段，其中x軸及y軸表示片段邊界時，每一象限含有四個片段。第一象限內(nèi)成角度因為這些閾值相當接近二的冪次方，所以其可由且進一步可通過以位移位運算(shiftoperation)替換與的乘法而簡化種類的比較。

根據(jù)其它實施例，給定標準2d觸摸板或等效定位裝置，可例如在觸摸板的幾何中心中引入人為固定中心位置，且可相對于此中心位置考慮經(jīng)估計/經(jīng)檢測手指位置，而產(chǎn)生唯一角度(例如，相對于正x軸)。此實施方案的缺點可為僅當選定中心位置在所繪制的圓內(nèi)時提供適當功能性。因此例如可無法辨識繪制于觸摸板的右上角中的小圓。

根據(jù)各種實施例，可將上文論述的方法實施成多種多樣裝置。例如，圓形手勢可用以效仿對hifi設備(hifiset)的虛擬音量控制輪的控制：順時針移動增大音量，逆時針移動減小音量。

根據(jù)另一實施例，可實施從例如圓形觸摸板已知的任何類型的媒體播放器控制功能性。

根據(jù)又一實施例，可通過本申請案中揭示的方法實施對燈開關中的調(diào)光器的控制或各種其它電器功能，例如(舉例來說)速度控制、空調(diào)溫度、機械移動功能等。

根據(jù)另一實施例，可實施對pc鼠標的滾輪的替換。

上文論述的各種方法可搭配多種傳感器系統(tǒng)一起使用。具有二維傳感器的此類傳感器/測量系統(tǒng)的實例是觸摸面板/觸摸顯示器、2d攝像機等。對于三維檢測系統(tǒng)，所揭示的方法可與3d攝像機、3d電容式傳感器系統(tǒng)等一起使用，其中例如通過省略一個維度而將3d位置轉(zhuǎn)變成2d位置。