专利名称：生成为放置在表面上的手定制的手势的制作方法
技术领域：
本发明涉及用作计算系统的输入装置的触摸敏感鼠标，更具体地，涉及用于生成为放置在鼠标表面上的手定制的手势的方法。
背景技术：
大部分计算系统可以通过诸如鼠标的输入装置接收来自用户的输入。鼠标可使得用户能够移动计算系统的显示屏上的用户界面(UI)中的输入指针，例如光标，并使用该指针在UI中进行选择，从而触发计算系统中的各种操作。鼠标可以包括用于在UI中进行数据选择的机制，其可以被转化为计算系统能够使用的信号以在UI中选择对应于计算系统中的各种操作的显示元素。例如，触摸敏感鼠标可以包括用于进行选择的触摸装置。该触摸装置可以检测用户在鼠标触摸表面上作出的手势，该手势对应于计算系统中的一种或多种操作。计算系统可以解释该手势，之后执行相应的操作。通常，为计算系统中的特定操作预定义特定手势。计算系统的每个用户必须作出预定义手势以执行相应操作。然而，在一些情况下，预定义手势可以因为多种原因对于用户来说是难以使用的或不舒服的，例如，用户的手可能具有一定的身体限制或可能具有不同的自然姿势(pose)。
发明内容
本申请涉及生成为放置在触摸敏感鼠标的表面上的手定制的手势。在一些实施例中，可以生成第一手势，该第一手势是为放置在鼠标表面上的手的自然姿势定制的。可以生成其他手势，这些手势使用用于第一手势的手指的子集和/或其他手指。在一些实施例中， 第一手势可以基于用户输入的用户优选项而生成。其他手势可以基于用户输入的用户优选项而生成，或作为用于第一手势的手指的子集和/或其他手指而生成。
图IA至IC示出了放置在鼠标上的手的示例性自然姿势。图2々至I示出了通过放置在鼠标上的手的一个或多个手指可以作出的示例性手势。图3A示出了根据本发明的实施例的用于生成为放置在鼠标上的手定制的手势的示例性方法。图;3B示出了根据本发明的实施例的用于检测为放置在鼠标上的手定制的手势的示例性方法。图4示出了根据本发明的实施例的实现手势生成和检测算法的示例性计算系统。图5示出了根据本发明的实施例的可包括触摸传感器面板的示例性鼠标，该触摸传感器面板可以向图4的用于执行手势生成和检测算法的计算系统传送触摸信息。
具体实施例方式在下面的优选实施例的描述中，参考附图，在附图中通过示例方式示出了能够实施本发明的特定实施例。应该理解，在不背离本发明的实施例的范围的情况下，可以使用其他实施例，以及进行结构改变。本发明涉及生成为放置在鼠标表面上的手定制的手势。该手势可以基于放置在鼠标上的手的自然姿势。这使得用户能够在鼠标表面上作出对用户而言舒服的手势。尽管在此就触摸敏感鼠标上的手势描述本发明的一些实施例，但是应该理解本发明的实施例不限于此，而是一般地可应用于使用触摸和其他类型的感测技术的任何输入装置。图IA至IC示出了放置在鼠标上的手的示例性自然姿势。图IA示出了放置在鼠标100的表面上的右手110的示例性顶视图。图IB示出了放置在鼠标100的表面上的右手110的示例性左视图。图IC示出了放置在鼠标100的表面上的右手110的示例性右视图。通常，用户可以长时间将手以图IA至IC所示的放松姿势放置在鼠标上，即使在不使用鼠标时。在该示例中，食指和中指可以放置在鼠标的顶面上，拇指可以放置在鼠标的左侧面上，而无名指和小指可以放置在鼠标的右侧面上。在触摸敏感鼠标上，放置的手可以被检测为触摸事件，并被计算系统处理。随后，当放置的手的一个或多个手指以可能表现为手势的方式移动时，放置的手的触摸可以被计算系统处理。应该理解，放置在鼠标表面上的手的自然姿势不限于在此所示的，而是可以包括各种其他姿势或多或少的手指放置在顶表面和侧面上、手指或高或低地放置在表面上，等寸。图2々至I示出了可以由放置在鼠标上的手的一个或多个手指作出的示例性手势。在图2A的示例中，右手110的食指112可以进行横向运动205，以在手放置在鼠标100 的表面的同时作出诸如“挥动(swipe)”手势的手势。挥动手势可以使计算系统执行诸如在显示屏上翻阅UI显示等操作。手110的其他手指可以在鼠标表面上保持基本静止。在图2B的示例中，右手110的食指112和中指113可以一起进行横向运动210，以在手放置在鼠标100的表面上的同时作出诸如挥动手势的手势。手110的其他手指可以在鼠标表面上保持基本静止。在图2C的示例中，手110的食指112可以进行纵向运动215，以在手放置在鼠标 100的表面上的同时作出诸如“滚动”手势的手势。滚动手势可以使计算系统执行诸如在显示屏上的UI中上滚或下滚等操作。手110的其他手指可以保持在鼠标表面上基本静止。在图2D的示例中，右手110的食指112和中指113可以一起进行纵向运动220，以在手放置在鼠标100的表面上的同时作出诸如滚动手势的手势。手110的其他手指可以保持在鼠标表面上基本静止。在图2E的示例中，右手110的拇指111和食指112可以一起移动以进行收缩运动 225，以在手放置在鼠标100的表面上的同时作出诸如“缩放”手势的手势。缩放手势可以使计算系统执行诸如在显示屏上放大或缩小UI元素等操作。手110的其他手指可以在鼠标表面上保持基本静止。在图2F的示例中，右手110的食指112和中指113可以一起移动以进行收缩运动 230，以在手放置在鼠标110的表面上的同时作出诸如缩放手势的手势。手110的其他手指
5可以在鼠标表面上保持基本静止。在图2G的示例中，右手110的食指112可以进行敲击运动235两次，以在手放置在鼠标100的表面上的同时作出诸如“双击”手势的手势。双击手势可以使计算系统执行诸如选择显示屏上被输入指针指向的UI元素等操作。手110的其他手指可以在鼠标表面上保持基本静止。在图2H的示例中，右手110的食指112和中指113可以一起进行敲击运动240 — 次，以在手放置在鼠标100的表面上的同时作出诸如双击手势的手势。手110的其他手指可以在鼠标表面上保持基本静止。在图21的示例中，右手110的食指112可以进行敲击运动245三次，以在手放置在鼠标100的表面上的同时作出诸如“三击”手势的手势。三击手势可以使计算系统执行诸如选择显示屏上由输入指针指向的多个UI元素等操作。手110的其他手指可以在鼠标表面上保持基本静止。在图2J的示例中，右手110的食指112、中指113和无名指114 一起进行敲击运动250 —次，以在手放置在鼠标100的表面上的同时作出诸如三击手势的手势。手110的其他手指可以在鼠标表面上保持基本静止。在图I的示例中，右手110的拇指111、食指112和中指113 —起进行敲击运动 255 —次，以在手放置在鼠标100的表面上的同时作出诸如三击手势的手势。手110的其他手指可以在鼠标表面上保持基本静止。尽管在此以右手手势为例描述本发明的一些实施例，但是应该理解这些实施例也可以包括左手手势。还应该理解，实施例不限于在此描述的手势，还可以包括能够在鼠标表面上作出的任何适当手势。此外，手势不限于由在此描述的手指作出的手势，而可以是由能够作出手势的另外或其他手指作出的手势。图3A示出了根据本发明实施例的用于生成为放置在鼠标上的手定制的手势的示例性方法。在图3A的示例中，可以确定手是否放置在鼠标上(305)。这可以通过检测在鼠标表面上是否发生了触摸事件来实现。如果手放置在鼠标上，则与放置在鼠标表面上的手的手指相对应的触摸图像可以被捕获。所捕获的图像可以被处理以确定手姿势(310)。例如，可以使用标准信号处理技术确定哪些手指、多少手指放置在鼠标的顶面和侧面上，以及手指放置在鼠标的顶面和侧面上的哪些地方。基于所确定的手姿势，滚动手势可以被生成(315)。例如，如果用户的自然手姿势包括食指和中指放置在鼠标的顶面上，则可以生成这样的滚动手势，该滚动手势涉及这两个手指(如图2D所示)或其任一手指(如图2C所示)在鼠标表面上执行纵向运动以使计算系统执行滚动操作。可替换地，如果用户的自然手姿势包括仅仅食指放置在鼠标的顶面上，则可以生成这样的滚动手势，该滚动手势涉及该手指在鼠标表面上执行纵向运动(如图2C所示)以使计算系统执行滚动操作。可替换地，如果用户的自然手姿势包括食指、中指和无名指放置在鼠标的顶面上，则可以生成这样的滚动手势，该滚动手势涉及这三个手指或其子集(如图2C和图2D所示)在鼠标表面上执行纵向运动以使计算系统执行滚动操作。其他自然姿势也可用于生成滚动手势。基于滚动手势中涉及的手指，其他手势可以被生成(320)。其他手势可以基于所生
6成的涉及三个手指(例如食指、中指和无名指)的滚动手势来生成。可以生成挥动手势，其涉及所有这三个手指或其子集(如图2A和2B所示)在鼠标表面上执行横向运动以使计算系统执行挥动操作(322)。可以生成点击手势，其涉及所有这三个手指或其子集(如图2G 至I所示)在鼠标表面上执行一个或多个敲击运动以使计算系统执行点击操作(3M)。可以生成缩放手势，其涉及两个手指(如图2F所示)或者是其中一个手指与拇指(如图2E 所示)在鼠标表面上执行收缩运动以使计算系统执行缩放操作(3 )。类似地，其他手势可以基于所生成的涉及两个手指(例如食指和中指)的滚动手势而生成。可以生成挥动手势，其涉及两个手指或其任一手指在鼠标表面上执行横向运动 (332)。可以生成点击手势，其涉及两个手指或其任一手指在鼠标表面上执行一个或多个敲击运动(334)。可以生成缩放手势，其涉及两个手指或者是其中一个手指与拇指在鼠标表面上执行收缩运动(336)。类似地，其他手势可以基于所生成的涉及一个手指(例如食指)的滚动手势而生成。可以生成挥动手势，其涉及该手指在鼠标表面上执行横向运动(342)。可以生成点击手势，其涉及该手指在鼠标表面上执行敲击运动(344)。可以生成缩放手势，其涉及该手指和拇指在鼠标表面上执行收缩运动。所生成的手势可以被存储在计算系统的存储器中，供以后在识别鼠标表面上作出的手势时使用。作为图3A的方法的替换，代替基于用户的手的自然姿势自动生成手势，手势可以由用户选择。例如，可以询问用户希望使用哪个或哪些手指作出滚动手势，并可以基于用户的回答生成该手势。随后，用户也可以指出该用户对于其他手势(例如挥动、缩放和点击) 的优选项。可替换地，基于用户对于滚动手势的选择，计算系统可以自动生成其他手势。作为图3A的方法的另一替换，代替将滚动手势作为基于用户的手的自然姿势而自动生成的第一手势，手势可以被区分优先顺序并基于优先级生成。例如，在更频繁使用挥动手势或挥动手势被认为更重要的计算系统中，可以首先生成挥动手势。在这样的实施例中，挥动手势可以基于用户的手的自然姿势而生成。其他手势可以基于挥动手势中涉及的手指而生成。可替换地，用户可以选择手势可被生成的顺序。作为图3A的方法的另一替换，代替在后续手势中涉及滚动手势中所涉及的相同手指或其子集，后续手势可以涉及与滚动手势中所涉及的手指不同的手指或滚动手势中所涉及的手指的超集。应该理解，用于手势生成的方法不限于在此所描述的这些，而是根据本发明的实施例，还可以包括能够执行手势生成的其他或附加步骤。图IBB示出了根据本发明的实施例，用于检测为放置在鼠标上的手定制的手势的示例性方法。在图3B的示例中，可以确定是否已经在鼠标表面上发生了触摸事件(350)。 如果已经发生了触摸事件，可以捕获与放置在鼠标表面上的手的手指相对应的触摸图像 (355)。图像可以捕获作出手势的手指的移动以及其他手指的基本不移动。手指的运动分量可以被计算(360)。运动分量可以包括平移分量(包括χ分量和y 分量)、缩放(或远近调整)分量、以及旋转分量。平移分量可以表示手指在鼠标表面上的位置的改变。缩放分量可以表示在鼠标表面上的手指之间的距离的改变，即手指运动向量的点积。旋转分量可以表示在鼠标表面上的手指之间的角度的改变，即手指运动向量的叉积。运动分量的计算在题目为“Method and Apparatus for Integrating Manual Input，， 的美国专利第6，323，846号中公开，其全部内容通过引用结合于此用于各种目的。如在美国专利第6，323，846号中所述，手指之间的平移运动分量可以被计算为手指各自的平移运动分量的简单平均。然而，对于鼠标应用，一个手指在鼠标表面上移动而其他手指保持静止或移动很小(例如在滚动手势过程中)可能更符合人体工程学。这样，由于一个手指可能移动得远快于其他手指，或者由于一个手指可能移动而其他手指根本不移动，所以简单的平均可能不能正确表示平移运动。在这种情况下，手指之间的平移运动分量 Vt可以被计算为手指各自的平移运动分量的加权平均，其中如下所示，较快的手指可以比
较慢的或不移动的手指具有更大的权重。
权利要求
1.一种用于生成为放置在触摸表面上的手定制的手势的方法，包括 基于放置在触摸表面上的手的自然姿势，确定该摆姿势的手的手指；以及选择所确定的手指中的一个或多个手指以生成手势。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括 确定放置在触摸表面上的手的自然姿势。
3.根据权利要求1所述的方法，其中选择所确定的手指中的一个或多个手指包括选择所述手的一个或多个能够在触摸表面上进行纵向运动的手指。
4.根据权利要求1所述的方法，其中选择所确定的手指中的一个或多个手指包括选择所确定的手指中一个或多个能够在所述触摸表面上进行横向运动的手指。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括选择所确定的手指中其它组的一个或多个手指以形成其他手势。
6.一种用于生成为放置在触摸表面上的手定制的手势的方法，包括 响应于输入，确定放置在触摸表面上的自然摆姿势的手的手指；以及生成涉及所述手指的至少一个子集的手势。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括接收用于确定所述摆姿势的手所涉及的手指的所述输入。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括接收选择所述手势所涉及的所述手指的子集的第二输入。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述输入包括识别所述手的哪些手指在移动以及所述手的哪些手指保持基本静止； 确定所识别的移动手指的运动分量；基于所述确定，提出能够由所识别的具有至少一个所确定的运动分量的移动手指作出的为所述手定制的可能的手势；以及选择与触摸事件最匹配的所提出的可能的定制手势作为检测到的手势。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述运动分量包括平移运动分量、缩放运动分量或旋转运动分量中的至少一种。
11.根据权利要求10所述的方法，其中平移运动分量被计算为所识别的移动手指的平移运动分量的加权平均，所识别的运动手指中较快的运动手指比所识别的运动手指中的其它手指具有更高的权重。
12.根据权利要求9所述的方法，还包括 从所确定的运动分量中确定优势运动分量；以及提出具有所确定的优势运动分量的可能的手势。
13.根据权利要求12所述的方法，其中确定优势运动分量包括 计算与所确定的运动分量相对应的运动优势因子，其中当拇指是所识别的移动手指之一时，用于缩放运动分量和旋转运动分量的运动优势因子高，以及其中当拇指不是所识别的移动手指之一时，用于平移运动分量的运动优势因子高。
14.一种计算机可读介质，包括用于生成为放置在触摸表面上的手定制的手势的程序代码，所述程序代码使得执行包括以下步骤的方法响应于触摸表面上的触摸事件，确定形成该触摸事件的手的姿势；以及选择所确定的手指中的一个或多个手指以生成手势。
15.根据权利要求14所述的计算机可读介质，所述触摸事件包括放置在触摸表面上的手的自然姿势。
16.根据权利要求14所述的计算机可读介质，其中确定所述姿势包括确定以下至少一项在所述触摸事件过程中，哪些手指形成所述触摸事件、多少手指形成所述触摸事件、 或手指触摸所述触摸表面上的什么地方。
17.根据权利要求14所述的计算机可读介质，其中确定手的姿势包括选择摆姿势的手的手指。
18.根据权利要求14所述的计算机可读介质，其中生成手势包括从形成所述触摸事件的摆姿势的手中选择要作出所述手势的手指。
19.一种计算系统，包括权利要求14所述的计算机可读介质。
20.一种计算系统，包括具有多个输入传感器的输入装置，所述多个输入传感器被配置为检测在输入装置的表面上的多个输入，所述多个输入对应于对象，其中所述对象包括在所述表面上摆姿势的手的手指；以及与所述输入装置通信的处理器，所述处理器被配置为基于所检测到的多个输入生成手势。
21.根据权利要求20所述的系统，其中所述对象包括在所述表面上以自然姿势放置的手的手指。
22.根据权利要求20所述的系统，其中所述多个输入传感器是多个触摸传感器，所述多个触摸传感器被配置为检测包括放置在输入装置的表面上的手的自然姿势的触摸。
23.根据权利要求22所述的系统，其中所述多个触摸传感器被结合在布置在输入装置的表面上的触摸传感器面板中。
24.根据权利要求20所述的系统，其中所述输入装置是鼠标。
25.根据权利要求M所述的系统，其中所述多个输入传感器是多个触摸传感器，所述多个触摸传感器被配置为检测包括放置在鼠标的表面上的手的自然姿势的触摸，并且被结合在布置在鼠标的表面上的触摸传感器面板中。
全文摘要
公开了生成为放置在鼠标表面上的手定制的手势。在鼠标表面上作出的手势可以基于放置在鼠标表面上的手的自然姿势生成，从而手势是舒服的。在鼠标表面上适当摆姿势以作出手势的手指可以被识别用于该手势。可替换地，可以基于用户的优选项生成将在鼠标表面上作出的手势。用户可以确定用户希望用其作出手势的手指。
文档编号G06F3/048GK102216883SQ200980144986
公开日2011年10月12日 申请日期2009年11月12日 优先权日2008年11月12日
发明者R·策肯德费尔, W·C·维斯特曼 申请人:苹果公司