CN102414645A - 包括传感器布置的装置和操作该装置的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种装置，包括：配置用于显示图像的显示器，传感器布置(100)以及处理布置，其中该传感器布置包括第一、第二和第三线性传感器阵列(102、104、106)，线性传感器阵列的每个大体上与其他线性传感器阵列的每个正交地布置并且在其一端处或者在其一端附近与其他线性传感器阵列的每个汇聚，并且其中该处理布置配置用于：响应于确定两个连续的输入位于第一和第二线性传感器阵列的不同阵列上而使在显示器上显示的图像绕第一轴旋转；响应于确定两个连续的输入位于第二传感器阵列和第三传感器阵列的不同阵列上而使在显示器上显示的图像绕第二轴旋转，其中第二轴基本上与第一轴垂直；以及响应于确定两个连续的输入位于第一线性传感器阵列和第三线性传感器阵列的不同阵列上而使在显示器上显示的图像绕第三轴旋转，其中第三轴基本上与第一轴和第二轴这两者垂直。

Description

包括传感器布置的装置和操作该装置的方法

技术领域

本说明书涉及传感器布置的领域。

背景技术

存在用于电子设备的许多不同类型的输入设备。这些输入设备包括键盘、小键盘、触摸板、触敏显示器、轨迹轮和轨迹球。

发明内容

根据第一方面，本说明书提供了一种装置，该装置包括传感器布置和处理布置，其中传感器布置包括第一线性传感器阵列、第二线性传感器阵列和第三线性传感器阵列，线性传感器阵列的每个大体上与其他线性传感器阵列的每个正交地布置，并且在其一端处或在其一端附近与其他线性传感器阵列的每个汇聚，并且其中该处理布置配置用于：响应于确定两个连续的输入位于第一线性传感器阵列和第二线性传感器阵列的不同阵列上而提供第一输出；响应于确定两个连续的输入位于第二传感器阵列和第三传感器阵列的不同阵列上而提供第二输出；以及响应于确定两个连续的输入位于第一线性传感器阵列和第三线性传感器阵列的不同阵列上而提供第三输出。

根据第二方面，本说明书提供了一种方法，其包括：检测传感器布置上的输入，该传感器布置包括第一线性传感器阵列、第二线性传感器阵列和第三线性传感器阵列，每个线性传感器阵列大体上与其他线性传感器阵列的每个正交地布置并且与在其一端处或在其一端附近与其他线性传感器阵列的每个汇聚；响应于确定两个连续的输入位于第一线性传感器阵列和第二线性传感器阵列的不同阵列上而提供第一输出；响应于确定两个连续的输入位于第二传感器阵列和第三传感器阵列的不同阵列上而提供第二输出；以及响应于确定两个连续的输入位于第一线性传感器阵列和第三线性传感器阵列的不同阵列上而提供第三输出。

根据第三方面，本说明书提供了一种装置，其包括配置用于显示图像的显示器、传感器布置以及处理布置，其中该传感器布置包括第一线性传感器阵列、第二线性传感器阵列和第三线性传感器阵列，每个线性传感器阵列的每个大体上与其他线性传感器阵列的每个正交地布置，并且在其一端处或在其一端附近与其他线性传感器阵列的每个汇聚，并且其中该处理布置配置用于：响应于确定两个连续的输入位于第一线性传感器阵列和第二线性传感器阵列的不同阵列上而使在显示器上显示的图像绕第一轴旋转；响应于确定两个连续的输入位于第二传感器阵列和第三传感器阵列的不同阵列上而使在显示器上显示的图像绕第二轴旋转，第二轴基本上与第一轴垂直；以及响应于确定两个连续的输入位于第一线性传感器阵列和第三线性传感器阵列的不同阵列上而使在显示器上显示的图像而绕第三轴旋转，第三轴基本上与第一轴和第二轴这两者垂直。

根据第四方面，本说明书提供了一种方法，其包括：在显示器上显示图像，检测传感器布置上的输入，该传感器布置包括第一线性传感器阵列、第二线性传感器阵列和第三线性传感器阵列，线性传感器阵列的每个大体上与其他线性传感器阵列的每个正交地布置，并且在其一端或在其一端附近与其他线性传感器阵列的每个汇聚；响应于确定两个连续的输入位于第一线性传感器阵列和第二线性传感器阵列的不同阵列上而使在显示器上显示的图像绕第一轴旋转；响应于确定两个连续的输入位于第二传感器阵列和第三传感器阵列的不同阵列上而使在显示器上显示的图像绕第二轴旋转，第二轴基本上与第一轴垂直；以及响应于确定两个连续的输入位于第一线性传感器阵列和第三线性传感器阵列的不同阵列上而使在显示器上显示的图像绕第三轴旋转，第三轴基本上与第一轴和第二轴这两者垂直。

根据第五方面，本说明书提供了一种装置，其包括：用于检测传感器阵列上的输入的装置，该传感器布置包括第一线性传感器阵列、第二线性传感器阵列和第三线性传感器阵列，线性传感器阵列的每个大体上与其他线性传感器阵列的每个正交地布置并且在其一端处或在其一端附近与其他线性传感器阵列的每个汇聚；用于响应于确定两个连续的输入位于第一线性传感器阵列和第二线性传感器阵列的不同阵列上而提供第一输出的装置；用于响应于确定两个连续的输入位于第二传感器阵列和第三传感器阵列的不同阵列上而提供第二输出的装置；以及用于响应于确定两个连续的输入位于第一线性传感器阵列和第三线性传感器阵列的不同阵列上而提供第三输出的装置。

根据第六方面，本说明书提供了一种装置，其包括：用于显示图像的装置；用于检测传感器布置上的输入的装置，该传感器布置包括第一线性传感器阵列、第二线性传感器阵列和第三线性传感器阵列，线性传感器阵列的每个大体上与其他线性传感器阵列的每个正交地布置并且在其一端处或在其一端附近与其他线性传感器阵列的每个汇聚；用于响应于确定两个连续的输入位于第一线性传感器阵列和第二线性传感器阵列的不同阵列上而使由显示装置显示的图像绕第一轴旋转的装置；用于响应于确定两个连续的输入位于第二传感器阵列和第三传感器阵列的不同阵列上而使由显示装置显示的图像绕第二轴旋转的装置，第二轴基本上与第一轴垂直；以及用于响应于确定两个连续的输入位于第一线性传感器阵列和第三线性传感器阵列的不同阵列上而使由显示装置显示的图像绕第三轴旋转的装置，第三轴基本上与第一轴和第二轴这两者垂直。

附图说明

图1是用于电子设备的输入设备的传感器布置的示例的示意图；

图2A至图2G示出了可以向图1的输入设备提供的多个不同手势类型；

图3是用于确定向图1的输入设备应用的手势类型的处理布置的示例的示意图；

图4A和图4B示出了用于确定向图1的输入设备应用的手势类型的操作的示例的流程图；

图5是并入了图1的输入设备的便携式电子设备的示例的示意图；

图6A至图6G示出了图1至图3的输入设备用于控制由便携式电子设备执行的示例性应用。

具体实施方式

图1是用于电子设备(未示出)的输入设备10的传感器布置100的示例的示意图。传感器布置100包括三个线性传感器阵列：第一线性传感器阵列102；第二线性传感器阵列104；以及第三线性传感器阵列106。第一线性传感器阵列102、第二线性传感器阵列104和第三线性传感器阵列106中的每个均包括多个线性布置的传感器108。在图1的示例性实施方式中，线性传感器阵列102、104和106中的每个均包括布置成一维阵列(在本实例中为6×1)的6个传感器108。

然而，应当理解，线性传感器阵列102、104和106可以包含比6个传感器108更多或者更少的传感器。备选地，线性传感器阵列102、104和106的每个传感器108可以被布置成二维阵列(例如8×2阵列)。备选地，线性传感器阵列的每个阵列可以包括连续的线性传感器阵列而不是多个分立的传感器。

传感器108可以包括电容触摸传感器、电阻触摸传感器、声学触摸传感器、光学触摸传感器或者适合用于检测线性传感器阵列102、104和106的外表面上或者该外表面附近的输入的任何其他类型的传感器。传感器108可以是触敏传感器。备选地，传感器108可以检测邻近并且不要求为了确定用户已经提供了输入而接触。传感器布置100的线性传感器阵列102、104和106配置用于检测线性传感器阵列102的外表面上或者该外表面附近的一个输入或多个输入。输入可以由于手指、触针或者任何其他适合的设备输入技术的存在而产生。

传感器布置的线性传感器阵列102、104和106基本上相互正交地布置。线性传感器阵列102、104和106中的每个阵列被布置成使得该阵列的汇聚端与其他两个线性传感器阵列102、104、106中的每个阵列的汇聚端汇聚。线性传感器阵列102、104、106在汇聚区域110处汇聚。线性传感器阵列102、104、106的、与汇聚端110相对的端在下文中被称为外端。

在图1中，示例输入设备10具有大体上为长方体的形状。线性传感器阵列102、104、106中的每个阵列布置在输入设备10的边缘上。汇聚区域110基本上位于输入设备10的顶点处。应当理解，输入设备备选地可以具有其他形状，例如立方的或弯曲的形状，以适合电子设备(未示出)的特定三维轮廓。

使用图1的传感器布置100，用户能够仅使用单手来容易地向输入设备提供多个不同手势类型。在图2A至图2G中示出了各种不同手势类型的示例。对线性传感器阵列102、104、106的触摸输入由箭头表示。

图2A示出了提供第一手势类型。为了提供第一手势类型，用户向线性传感器阵列102、104、106之一(在本示例中为第二线性传感器阵列104)施加单个非动态触摸输入。非动态触摸输入是不沿着其所施加到的线性传感器阵列的表面移动的触摸输入。换言之，非动态触摸输入是仅向传感器布置100的一个位置施加的触摸输入。第一手势类型可以以三种不同方式向传感器布置提供。它们是：对第一线性传感器阵列102的非动态触摸输入；对第二线性传感器阵列104的非动态触摸输入；以及对第三线性传感器阵列106的非动态触摸输入。

图2B示出了提供第二手势类型。为了提供第二手势类型，用户同时向线性传感器阵列102、104、106中的两个阵列(在本示例中为第一线性传感器阵列102和第二线性传感器阵列104)施加非动态触摸输入。第二手势类型可以以三种不同方式向传感器布置100施加。它们是：对第一线性传感器阵列102和第二线性传感器阵列104的同时的非动态触摸输入；对第二线性传感器阵列104和第三线性传感器阵列106的同时的非动态触摸输入；以及对第一线性传感器阵列102和第三线性传感器阵列106的同时的非动态触摸输入。

图2C示出了提供第三手势类型。为了提供第三手势类型，用户向线性传感器阵列102、104、106之一(在本示例中为第二线性传感器阵列104)施加两个同时的非动态触摸输入。第三手势类型可以以三种不同方式向传感器布置100提供。它们是：对第一传感器阵列102的两个同时的非动态触摸输入；对第二线性传感器阵列104的两个同时的非动态触摸输入；以及对第三线性传感器阵列106的两个同时的非动态触摸输入。

图2D示出了提供第四手势类型。第四手势类型通过用户向线性传感器阵列102、104、106之一施加动态输入来提供。动态输入是触摸输入在沿着传感器布置100的表面的一个运动中移动或滑动。第四手势类型可以以六种不同方式向传感器布置100提供。它们是：对第一线性传感器阵列102施加的、在从外端向汇聚端的方向上的动态输入；对第一线性传感器阵列102施加的、在从汇聚端向外端的方向上的动态输入；对第二线性传感器阵列104施加的、在从外端向汇聚端的方向上的动态输入；对第二线性传感器阵列104施加的、在从汇聚端向外端的方向上的动态输入；对第三线性传感器阵列106施加的、在从外端向汇聚端的方向上的动态输入；以及对第三线性传感器阵列106施加的、在从汇聚端向外端的方向上的动态输入。

图2E示出了提供第五手势类型。第五手势类型通过用户同时向线性传感器阵列102、104、106中的两个阵列施加动态输入来提供。用户可以例如通过将两个手指(或一个手指和一个拇指)从线性传感器阵列102、104、106中的两个阵列的外端向传感器汇聚区域110滑动来提供这种输入。通过向线性传感器阵列102、104、106的不同组合和/或用动态输入的运动的方向的不同组合来提供手势，存在12种方式可以向传感器布置100提供第五手势类型的手势。

图2F示出了提供第六手势类型。为了提供第六手势类型，用户向线性传感器阵列102、104、106之一施加两个同时的动态触摸输入。用户可以例如通过使用一个手指和拇指在线性传感器阵列102、104、106之一上执行夹捏运动来提供这种输入。借助于存在三个线性传感器阵列102、104、106以及动态输入的运动的两个不同的可能方向，存在六种方式可以向传感器布置提供第六手势类型。

图2G示出了提供第七手势类型。第七手势类型通过用户施加从线性传感器阵列102、104、106之一向另一个线性传感器阵列移动的动态输入来提供。由于线性传感器阵列102、104、106中的每一个阵列都在传感器汇聚区域110处汇聚，因此可以通过用户的手指(或触针)的单个运动来提供第七手势类型。例如，在图2G中，用户的手指从第二线性传感器阵列104的外端开始，沿着第二线性传感器阵列104移动，越过传感器汇聚区域110，沿着第一线性传感器阵列102前进，并且在第一线性传感器阵列102的外端的附近完成。

存在六种方式可以向传感器布置100施加第七手势类型。它们是：从第一线性传感器阵列向第二线性传感器阵列移动的动态触摸输入；从第二线性传感器阵列向第一线性传感器阵列移动的动态触摸输入；从第二线性传感器阵列向第三线性传感器阵列移动的动态触摸输入；从第三线性传感器阵列向第二线性传感器阵列移动的动态触摸输入；从第三线性传感器阵列向第一线性传感器阵列移动的动态触摸输入；以及从第一线性传感器阵列向第三线性传感器阵列移动的动态触摸输入。

应当理解，其他手势类型也可以使用单手向传感器布置施加。例如，可以同时向三个线性传感器阵列102、104、106施加动态、非动态或该二者的组合的三个触摸输入。

向传感器布置100提供特定手势类型的每种不同方式可以称为手势子类型。每种手势子类型产生在输出处提供的不同命令。手势子类型的某些或全部可以使得由输入设备对之提供输出的应用以不同方式来控制。控制应用的方式依赖于应用的具体性质。应用可以是由处理器执行的软件程序。

图3是与图1的传感器布置100通信的处理布置300的示例的示意图。

在图3中，线性传感器阵列102、104、106中的每个阵列均与测量电路302通信。测量电路302配置用于测量线性传感器阵列102、104、106的输出。在线性传感器阵列的特定传感器108上或者在该特定传感器108附近提供触摸输入使得来自该传感器的输出改变。来自线性传感器阵列的输出以及它们由于所施加的一个或多个触摸输入而改变的方式依赖于构成线性传感器阵列102、104、106的传感器108的类型。

测量电路302将所测量的线性传感器阵列102、104、106的输出传递给控制器304。控制器配置用于使用线性传感器阵列102、104、106的所测量的输出来确定位置信息。位置信息指定在特定时间触摸输入所施加到的线性传感器阵列102、104、106上的一个或多个位置。

位置信息作为位置信息信号从控制器304经由接口电路306传递到手势确定处理器308。手势确定处理器可以包括在处理器上执行的手势确定软件。接口电路306可以是例如I2C、UART或SPI接口。位置信息信号可以以有规律的间隔从控制器304发送到手势确定处理器308。在备选实施方式中，位置信息信号可以是连续信号，其指示触摸输入的一个位置或多个位置。

手势确定处理器308配置用于解释从接口电路接收的位置信息信号，以及由此确定正向传感器布置100施加的手势的类型和子类型。遵照这些确定，手势确定处理器308可以向供应用软件在其上运行以及输入设备10所连接到的应用处理器310发送指示手势类型和子类型的命令或者控制信号。该命令或者控制信号也可以指示手势的其他参数。其他参数可以包括动态手势的运动速度、动态手势的组件的行进长度以及非动态手势的持续时间等。

当没有向传感器布置施加触摸输入时可以不向手势确定处理器308发送位置信息信号。备选地，可以发送不指示位置的位置信息信号。

图4A和图4B共同形成图4，其为描绘手势确定处理器308在确定向传感器布置100施加的手势类型时的操作的示例的流程图。

图4A中的操作开始自步骤S1。在步骤S2中，手势确定处理器308从位置信息信号确定是否在传感器布置100上发生触摸输入。如果确定在传感器布置100上发生了触摸输入，则该操作行进到步骤S3。如果确定没有发生触摸输入，则重复步骤S2的操作，直到确定在传感器布置100上发生了触摸输入为止。

在步骤S3中，手势确定处理器308从位置信息信号确定是否在传感器布置100上只发生了一个触摸输入。如果确定发生了多于一个的触摸输入，则该操作行进到可以在图4B上看到的步骤S4。步骤S4以及图4B的剩余部分将在本说明书中稍后讨论。

如果确定只发生了一个触摸输入，则该操作行进到步骤S5。在步骤S5中，手势确定处理器308基于位置信息信号确定传感器布置100上发生触摸输入的位置。这涉及确定传感器108中的哪一个或哪几个经历了用户输入。

在步骤S5之后，操作行进到步骤S6。在步骤S6中，手势确定处理器308等待预定时间段。该预定时间段可以是例如100毫秒。可以使用任何其他适合的时间来代替。适合的时间段可以是数十毫秒，或者一百或二百毫秒。在其中位置信息信号包括以有规律的间隔发送的离散信号的实施方式中，预定时间段可以对应于位置信息信号之间的有规律的间隔。

在步骤S6之后，在步骤S7中，手势确定处理器308基于所接收的位置信息信号确定是否在传感器布置100上发生了另一触摸输入。如果确定在传感器100上发生了另一触摸输入，则该操作行进到步骤S8，在步骤S8中确定发生的另一触摸输入的位置。动态输入导致在不同位置处的连续触摸输入序列。连续触摸输入序列包括两个或更多个连续触摸输入。如果在连续触摸输入序列的开始之前和连续触摸输入序列的结束之后没有立即施加触摸输入，则该序列可以称为离散的或有界的连续触摸输入序列。

在时间上分开预定时间段的触摸输入可以称为连续触摸输入。在时间上分开多于预定时间段的触摸输入(即，其中存在用户输入持续一个时间段的移除)可以称为非连续触摸输入。

在步骤S8之后，在步骤S9中，确定连续触摸输入的位置是否在线性传感器阵列102、104、106中的同一阵列上。如果确定连续触摸输入在线性传感器阵列102、104、106中的同一阵列上，则该操作返回到步骤S6。该操作继续重复步骤S6、S7、S8和S9，直到在步骤S7中确定没有检测到另一触摸输入为止。

如果确定连续触摸输入发生在线性传感器阵列102、104、106中的不同阵列上，则该操作行进到步骤S10。

手势确定处理器308配置用于识别向线性传感器阵列102、104、106中的不同阵列施加的连续触摸输入构成由用户提供的第七手势类型的一部分(例如，如在图2G中，从线性传感器阵列102、104、106中的第二线性传感器104到第一线性传感器102移动的动态触摸输入)。在步骤S10中，手势确定处理器308确定手势子类型并且向所连接的应用传递对应的命令或者控制信号。可以通过确定连续触摸输入所施加到的两个线性传感器阵列102、104、106的身份，以及还通过确定所标识的哪个线性传感器阵列102、104、106被提供有连续触摸输入的第一输入，来确定手势子类型。

如果在步骤S7处确定在传感器布置100上没有发生另一触摸输入，则该操作行进到步骤S11。在步骤S11中，确定在检测到没有触摸输入之前是否连续检测到触摸输入。如果确定在检测到没有触摸输入之前没有连续检测到触摸输入，换言之，如果确定在检测到没有触摸输入之前只检测到一个触摸输入，则操作行进到步骤S12。

手势确定处理器308配置用于识别之后未检测到输入的单个触摸输入构成由用户提供第一手势类型的一部分(对线性传感器阵列102、104、106之一的非动态触摸输入——参见图2A)。在步骤S12中，手势确定处理器308确定已经提供了第一手势类型的哪种子类型，并且向所连接的应用传递对应的命令或者控制信号。可以通过标识被提供有第一手势类型的线性传感器阵列，以及可选地还标识该传感器阵列上的位置，来确定第一手势类型的子类型。

如果在步骤S11中确定在检测到没有触摸输入之前连续检测到触摸输入，则操作行进到步骤S13。在步骤S13中，确定所检测到的连续触摸输入是否在同一位置发生。如果确定所检测到的连续触摸输入实际上在线性传感器阵列的统一位置上发生，则该操作行进到步骤S12。如果确定所检测到的连续触摸输入并非在同一位置上发生，换言之，该连续触摸输入在线性传感器阵列102、104、106的不同位置上发生，则该操作行进到步骤S14。

手势确定处理器308配置用于识别向同一线性传感器阵列上的不同位置施加的连续触摸输入构成由用户提供第四手势类型的一部分(沿着线性传感器阵列102、104、106之一的动态触摸输入——参见图2D)。这样，在步骤S14中，手势确定处理器308确定已经提供了第四手势类型的哪种子类型，并且向所连接的应用传递对应的命令或者控制信号。可以通过标识被提供有手势的线性传感器阵列，以及还标识动态触摸输入的运动方向来确定第四手势类型的子类型。该命令或者控制信号还可以指示手势的速度和/或由手势覆盖的传感器阵列的长度。

现在返回步骤S3，如果同时检测到两个或更多个触摸输入，则该操作行进到以在图4B中看到的步骤S4。

在步骤S4中，确定同时的触摸输入的位置。在步骤S4之后，在步骤S15中，确定两个同时的触摸输入是否在同一线性传感器阵列上发生。如果确定两个同时的触摸输入在同一线性传感器阵列上发生，则该方法行进到步骤S16。

在步骤S16中，手势确定处理器308等待预定时间段。该预定时间段可以是例如100毫秒。在其中位置信息信号包括以有规律的间隔发送的离散信号的实施方式中，该预定时间段可以对应于位置信息信号之间的有规律的间隔。

在步骤S16之后，在步骤S17中，手势确定处理器308确定是否在传感器布置100上发生另两个同时的触摸输入。如果确定传感器布置100上发生了另两个同时的触摸输入，则该操作行进到步骤S18，在步骤S18中确定发生的同时的触摸输入的位置。

在步骤S18之后，该操作返回到步骤S16。该操作继续重复步骤S16、S17和S18，直到在步骤S17中确定没有检测到另两个同时的触摸输入。

在步骤S17中，在确定没有检测到另两个同时的触摸输入之后，该操作行进到步骤S19。在步骤S19中，确定是否在检测到没有同时的触摸输入之前检测到同时的触摸输入的连续配对。如果确定在检测到没有同时的触摸输入之前没有检测到同时的触摸输入的连续配对，换言之，在检测到没有同时的触摸输入之前仅有一对同时的触摸输入，则该操作行进到步骤S20。

手势确定处理器308配置用于识别向同一传感器阵列施加的同时的触摸输入的单一配对构成由用户提供第三手势类型(向线性传感器阵列102、104、106之一施加两个同时的非动态触摸输入——参见图2C)。这样，在步骤S20中，手势确定处理器308确定已经提供了第三手势类型的哪个子类型，并且向所连接的应用传递对应的命令或者控制信号。可以通过标识被提供有触摸输入的线性传感器阵列来确定第三手势类型的子类型。该命令或者控制信号还可以指示传感器阵列上的触摸输入的位置。

在步骤S19中，如果确定在检测到没有同时的触摸输入之前检测到同时的触摸输入的连续配对，则操作行进到步骤S21。

在步骤S21中，确定在检测到没有触摸输入之前的同时的触摸输入的连续配对中是否有任何配对在线性传感器阵列的不同位置上发生。如果确定在检测到没有触摸输入之前的所有同时的触摸输入的配对都在线性传感器阵列的相同的相应位置上发生，则该操作行进到步骤S20。

在步骤S21中，如果确定在检测到没有触摸输入之前的同时的触摸输入的连续配对在线性传感器阵列的不同位置上发生，换言之，该同时的触摸输入是动态的，则该操作行进到步骤S22。

手势确定处理器308配置用于识别向同一传感器阵列施加的同时的动态触摸输入构成由用户提供第六手势类型(参见图2F)。这样，在步骤S22中，手势确定处理器308确定已经提供了第六手势类型的哪个子类型，并且向所连接的应用传递对应的命令或者控制信号。可以通过标识被提供有触摸输入的线性传感器阵列，以及标识动态触摸输入的运动方向，来确定第六手势类型的子类型。该命令或者控制信号还可以指示该触摸输入之一或两者的运动的速度，和/或该触摸输入之一或两者的行进的程度。

现在返回步骤S15，如果确定两个同时的触摸输入在线性传感器阵列的不同阵列上发生，则操作行进到步骤S23。

在步骤S23中，手势确定处理器308等待预定时间段。该预定时间段可以是例如100毫秒。在其中位置信息信号包括以有规律的间隔发送的离散信号的实施方式中，该预定时间段可以对应于位置信息信号之间的有规律的间隔。

在步骤S23之后，在步骤S24中，手势确定处理器308确定是否在传感器布置100上发生另两个同时的触摸输入。如果确定传感器布置100上发生了另两个同时的触摸输入，则该操作行进到步骤S25，在步骤S25中确定发生的同时的触摸输入的位置。

在步骤S25之后，该操作返回步骤S23。该操作继续重复步骤S23、S23和S25，直到在步骤S24中确定没有检测到另两个同时的触摸输入为止。

在步骤S24中，在确定没有检测到另两个同时的触摸输入之后，该操作行进到步骤S26。在步骤S26中，确定是否在检测到没有同时的触摸输入之前检测到同时的触摸输入的连续配对。如果确定在检测到没有同时的触摸输入之前没有检测到同时的触摸输入的连续配对，换言之，在检测到没有同时的触摸输入之前仅有一对同时的触摸输入，则该操作行进到步骤S27。

手势确定处理器308配置用于识别向不同线性传感器阵列施加的同时的触摸输入的单一配对构成由用户提供第二手势类型(向线性传感器阵列102、104、106中的不同阵列施加两个同时的非动态触摸输入——参见图2B)。这样，在步骤S27中，手势确定处理器308确定已经由用户提供的第二手势类型的哪个子类型，并且向所连接的应用传递对应的命令或者控制信号。可以通过标识被提供有触摸输入的线性传感器阵列来确定第二手势类型的子类型。该命令或者控制信号还可以指示在该传感器阵列之一或两者上提供触摸输入的位置。

在步骤S26中，如果确定在检测到没有同时的触摸输入之前检测到同时的触摸输入的连续配对，则该操作行进到步骤S28。

在步骤S28中，确定在检测到没有触摸输入之前的同时的触摸输入的连续配对中是否有任何配对在它们的相应线性传感器阵列的不同位置上发生。如果确定在检测到没有触摸输入之前的所有同时的触摸输入的配对都在它们的相应线性传感器阵列的相同位置上发生，则该操作行进到步骤S27。

在步骤S28中，如果确定在检测到没有触摸输入之前的同时的触摸输入的连续配对在线性传感器阵列的不同位置上发生，换言之，该同时的触摸输入是动态的，则操作行进到步骤S29。

手势确定处理器308配置用于识别向不同传感器阵列施加的同时的动态触摸输入构成由用户提供第五手势类型(参见图2E)。这样，在步骤S29中，手势确定处理器308确定已经提供了第五手势类型的哪个子类型，并且向所连接的应用传递对应的命令或者控制信号。可以通过标识被提供有触摸输入的线性传感器阵列的组合，以及标识动态触摸输入的运动方向，来确定第五手势类型的子类型。该命令或者控制信号还可以指示该用户输入之一或两者的运动的速度，和/或该用户输入之一或两者的行进的程度。

以上参考图1至图4描述的输入设备可以构成可以经由适合的物理接口连接至另一电子设备的单独设备。这样，手势确定处理器308可以经由该物理接口传递信号，以控制在该电子设备上运行的应用。

备选地，包括传感器布置100、测量电路302以及控制器304的输入设备10的硬件布置可以位于该输入设备中，并且手势确定处理器308可以位于运行应用的电子设备中。

在其他备选实施方式中，输入设备物理地与电子设备集成。该电子设备可以是诸如移动电话、个人数字助理、MP3播放器或者导航设备(例如合并GPS接收器)之类的便携式电子设备。图5是包括上述输入设备100、300的便携式电子设备50的部件的示意图。

便携式电子设备50包括传感器布置100、测量电路302、控制器304、手势确定处理器308、用于运行将经由输入设备控制的应用的应用处理器310、显示器504、小键盘506、收发器508、扬声器510。应当理解，该便携式电子设备还可以包括未示出的组件，诸如天线、电源、麦克风等。

在备选实施方式中，应用处理器310和手势确定处理器308可以由单个处理器构成。

图6A至图6G示出了用于控制在便携式电子设备50上执行的应用的输入设备100的示例。在这个示例中，该应用支持在显示器屏幕504上显示的图像和对象的操纵。

图6A示出了向第一线性传感器阵列102施加的动态触摸输入(第四手势类型)可以如何用于平移(translate)在屏幕上显示的对象602。对象602的平移方向与动态输入的运动方向相同。在图1和图6A至图6G中，第一线性传感器阵列102被布置成水平地平行于显示器屏幕的宽。这样，依赖于运动方向，向第一线性传感器阵列102施加的动态输入可以用于使在屏幕上显示的对象602在平行于显示器屏幕的宽的任一方向上(即，左或者右)平移。

在图6B中，向第二线性传感器阵列104施加动态触摸输入。在参考附图描述的实施方式中，第二线性传感器阵列104被布置成竖直地平行于显示器屏幕504的高。这样，依赖于运动方向，向第二线性传感器阵列104施加的动态输入可以用于使在显示器屏幕504上显示的对象602在平行于显示器屏幕的高的任一方向上(即，上或者下)平移。在图6B中，在向下方向上施加的动态触摸输入使得所显示的对象602同样在向下方向上平移。

在图6C中，向第三线性传感器阵列106施加动态触摸输入。在参考附图描述的实施方式中，第三线性传感器阵列106被布置成水平地垂直于显示器屏幕504的表面。照这样，依赖于运动方向，向第三线性传感器阵列106施加的动态输入可以用于使得对象602出现，从而使得其在与显示器屏幕504的表面垂直的任一方向上(即，向后或者向前)移动。在图6C中，朝向用户施加的动态触摸输入使得所显示的对象同样朝向用户移动。由于显示器屏幕实际上是二维的而不是三维的，因此朝向用户移动对象602的动作可以包括拉近或者放大对象602。相反地，拉远可以涉及使得对象602在尺寸上更小。

由于线性传感器阵列102、104、106中的每个阵列之间的正交关系，所以当施加从线性传感器阵列102、104、106中的第一线性传感器阵列102向第二线性传感器阵列104运动的动态触摸输入(即，第七手势类型)时，该触摸输入的运动方向实际上是绕平行于线性传感器阵列102、104、106中的第三线性传感器阵列106的轴旋转。根据各种实施方式，响应于接收指示在传感器布置100上发生第七手势类型的命令或者控制信号，该应用使对象602绕平行于没有被施加动态触摸输入的线性传感器阵列的轴旋转。由于对象在屏幕上的移动反映用户手指的移动，因此这可以给用户提供改进的用户体验。此外，传感器布置100的配置允许用户提供输入以使对象在三维中顺时针和逆时针这两者旋转。

在图6D中，向传感器布置100施加从第一线性传感器阵列102向第三线性传感器阵列106运动的动态触摸输入。这使得对象602绕平行于第二线性传感器阵列104的纵向长的轴(其平行于显示器屏幕504的长)逆时针旋转。应当理解，提供从第三线性传感器阵列106向第一线性传感器阵列102运动的动态触摸输入(即，以相反方向)可以使得对象绕同一轴在顺时针方向上旋转。

在图6E中，向传感器布置100施加从第一线性传感器阵列102向第二线性传感器阵列104运动的动态触摸输入。这使得对象602绕平行于第三线性传感器阵列106的纵向长的轴(其垂直于显示器屏幕504的表面)顺时针旋转。应当理解，提供从第二线性传感器阵列104向第一线性传感器阵列102运动的动态触摸输入可以使得对象绕同一轴在逆时针方向上旋转。

在图6F中，向传感器布置100施加从第二线性传感器阵列104向第三线性传感器阵列106运动的动态触摸输入。这使得对象602绕平行于第一线性传感器阵列102的纵向长的轴(其平行于显示器屏幕504的长)顺时针旋转。应当理解，提供从第三线性传感器阵列106向第二线性传感器阵列104运动的动态触摸输入可以使得对象绕同一轴在逆时针方向上旋转。

图6A至图6F示出了输入设备10可以如何用于向用户模拟利用六个自由度控制在显示器屏幕上显示的对象的能力。六个自由度(6DoF)指的是物体在三维空间中的运动，即向前/向后、上/下、左/右移动(即，在三个垂直轴中平移)结合绕三个垂直轴旋转(即，滚动、偏转、倾斜)的能力。此外，用于产生所要求的移动所需要的手势反映对象的运动。这样，用户可以感觉到他们做出的手势与对象在显示器屏幕上的动作之间的改进的有因果关系的连接。

在图6G中，向第二线性传感器阵列104提供第六手势类型。在这个实例中，手势是夹捏运动。这使得屏幕上的对象仅在一个维度被按比例缩小。本实例中的该一个维度平行于第二线性传感器阵列104。缩小用户的手指与拇指之间距离的行为使得该对象的大小仅在一个维度中被缩小。应当理解，用户的手指和拇指之间的距离被增大的手势可以使得该对象在一个维度中的大小被增加。还应当理解，向第一线性传感器阵列102提供第六手势类型可以使得对象602在平行于第一线性传感器阵列102的维度中按比例放大或者按比例缩小。

上述其他手势类型也可以用于控制对象602在显示器上的外观。

输入设备10还配置用于确定向传感器布置提供的手势的速度和幅度。动态输入的幅度可以通过计算手指在动态输入期间沿着传感器布置100的移动长度来确定。这可以涉及比较开始位置和结束位置。动态输入的速度可以通过用上面的长度除以手指行进该长度所花费的时间来确定，或者可以以某些其他方式计算。

应当理解，输入设备100特别地用于操纵在显示器屏幕上显示的三维图像。然而，还应该理解，输入设备在对象或图像可以在显示器屏幕来回移动或者在显示器屏幕上操纵的任何应用中都是有用的。此类应用包括但不限于因特网浏览器、导航应用(诸如路线和地图软件(基于GPS的或者非基于GPS的))、计算机游戏和照片观看器。代替在显示器上移动对象，输入设备10可以用于控制视点。例如，控制显示器以通过相机取景器示出景色，输入设备10可以控制相机在其环境中的位置和朝向。不同手势可以导致相机在该环境中的移动、控制朝向和/或控制缩放水平。这在游戏应用中可能特别有用。

输入设备还可以用于控制诸如音乐播放器之类的其他应用。例如，第一手势类型可以用于改变歌曲，第七手势类型可以用于改变音量，而第四手势类型可以用于快进或倒回经过歌曲。

在以上附图中，电子设备50被示出为包含一个传感器布置100。根据本发明的某些示例实施方式，电子设备50可以作为替代包括两个或者更多个传感器布置100。例如电子设备50可以包括两个传感器布置100，每个布置在显示器屏幕504的每侧一个，或者四个传感器布置100，每个基本上布置在显示器屏幕504的每个角。此类实施方式可以对有助于改进的玩游戏，这是因为用户可以使用双手来控制游戏，并且因此在他们的支配下具有更大范围的不同输入。此外，在备选示例实施方式中，传感器布置100或者多个布置可以定位于朝向远离显示器屏幕504的电子设备50的后面。在此类实施方式中，一个或多个汇聚区域110可以大体上位于设备50的后表面的一个或多个上部顶点处。

应当认识到，上述实施方式不应当解释为限制性的。在阅读了本申请后，其他变型和修改对本领域技术人员而言将会明显。此外，本申请的公开内容应当被理解为包括在此明示或暗示地公开的任何新颖特征或者特征的任何新颖组合或者它们的任何概括，并且在本申请或者源自本申请的任何申请的审查期间，可能构想出新的权利要求来包含任何此类特征和/或此类特征的组合。

Claims (24)

1.一种装置，包括：

传感器布置，以及

处理布置，

其中所述传感器布置包括第一线性传感器阵列、第二线性传感器阵列和第三线性传感器阵列，所述线性传感器阵列的每个大体上与其他线性传感器阵列的每个正交地布置并且在其一端处或在其一端附近与其他线性传感器阵列的每个汇聚，以及

其中所述处理布置配置用于：

响应于确定两个连续的输入位于所述第一线性传感器阵列和所述第二线性传感器阵列的不同阵列上而提供第一输出，

响应于确定两个连续的输入位于所述第二传感器阵列和所述第三传感器阵列的不同阵列上而提供第二输出，以及

响应于确定两个连续的输入位于所述第一线性传感器阵列和所述第三线性传感器阵列的不同阵列上而提供第三输出。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一输出依赖于在所述第一线性传感器阵列和所述第二线性传感器阵列的不同阵列上的所述连续的输入的序列顺序，所述第二输出依赖于在所述第二线性传感器阵列和所述第三线性传感器阵列的不同阵列上的所述连续的输入的序列顺序，而所述第三输出依赖于在所述第一线性传感器阵列和所述第三线性传感器阵列的不同阵列上的所述连续的输入的序列顺序。

3.根据前述任一权利要求所述的装置，其中所述处理布置还配置用于响应于确定在所述线性传感器阵列之一上的连续的输入的离散序列的至少两个连续的输入位于不同位置上而提供第四输出。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述第四输出依赖于在所述不同位置上的所述至少两个连续的输入的序列顺序。

5.根据前述任一权利要求所述的装置，其中所述处理布置还配置用于响应于确定在同时的输入的第一和第二连续的配对之间、在所述线性传感器阵列之一上的第一和第二输入之间的间距中存在差异而提供第五输出。

6.根据前述任一权利要求所述的装置，还包括用于执行应用的应用处理器，其中所述应用配置为由所述输出控制。

7.根据前述任一权利要求所述的装置，还包括显示器，其中所述输出用于操纵在所述显示器上显示的图像。

8.一种方法，包括：

检测在传感器布置上的输入，所述传感器布置包括第一线性传感器阵列、第二线性传感器阵列和第三线性传感器阵列，所述线性传感器阵列的每个大体上与其他线性传感器阵列的每个正交地布置并且在其一端处或在其一端附近与其他线性传感器阵列的每个汇聚；

响应于确定两个连续的输入位于所述第一线性传感器阵列和所述第二线性传感器阵列的不同阵列上而提供第一输出；

响应于确定两个连续的输入位于所述第二传感器阵列和所述第三传感器阵列的不同阵列上而提供第二输出；以及

响应于确定两个连续的输入位于所述第一线性传感器阵列和所述第三线性传感器阵列的不同阵列上而提供第三输出。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括响应于确定在所述线性传感器阵列之一上的连续的输入的离散序列的至少两个连续的输入位于不同位置上而提供第四输出。

10.根据权利要求8或权利要求9所述的方法，还包括响应于确定在同时的输入的第一和第二连续的配对之间、在所述线性传感器阵列之一上的第一和第二输入之间的间距中存在差异而提供第五输出。

11.一种装置，包括：

配置用于显示图像的显示器；

传感器布置；以及

处理布置；

其中所述传感器布置包括第一线性传感器阵列、第二线性传感器阵列和第三线性传感器阵列，所述线性传感器阵列的每个大体上与其他线性传感器阵列的每个正交地布置并且在其一端处或在其一端附近与其他线性传感器阵列的每个汇聚，以及

其中所述处理布置配置用于：

响应于确定两个连续的输入位于所述第一线性传感器阵列和所述第二线性传感器阵列的不同阵列上而使在所述显示器上显示的所述图像绕第一轴旋转；

响应于确定两个连续的输入位于所述第二传感器阵列和所述第三传感器阵列的不同阵列上而使在所述显示器上显示的所述图像绕第二轴旋转，所述第二轴基本上与所述第一轴垂直；以及

响应于确定两个连续的输入位于所述第一线性传感器阵列和所述第三线性传感器阵列的不同阵列上而使在所述显示器上显示的所述图像绕第三轴旋转，所述第三轴基本上与所述第一轴和所述第二轴两者垂直。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述第一轴基本上平行于所述第三线性传感器阵列的纵向轴，其中所述第二轴基本上平行于所述第一线性传感器阵列的纵向轴，以及其中所述第三轴基本上平行于所述第二线性传感器阵列的纵向轴。

13.根据权利要求11或12所述的装置，其中所述处理布置还配置用于响应于确定在所述线性传感器阵列之一上的连续的输入的离散序列的至少两个连续的输入位于不同位置上而使在所述显示器上显示的所述图像沿着基本上平行于所述线性传感器阵列之一的纵向轴的轴平移。

14.根据权利要求11至13中任一所述的装置，其中所述处理布置还配置用于响应于确定在同时的输入的第一和第二连续的配对之间、在所述线性传感器阵列之一上的输入之间的间距中存在差异，而在一个维度中调整所述图像的大小，所述一个维度基本上平行于所述线性传感器阵列之一的纵向轴。

15.根据权利要求1至7以及11至14中任一所述的装置，其中所述装置是便携式电子设备。

16.一种方法，包括：

在显示器上显示图像；

检测在传感器布置上的输入，所述传感器布置包括第一线性传感器阵列、第二线性传感器阵列和第三线性传感器阵列，所述线性传感器阵列的每个大体上与其他线性传感器阵列的每个正交地布置并且在其一端处或者在其一端附近与其他线性传感器阵列的每个汇聚；

响应于确定两个连续的输入位于所述第一线性传感器阵列和所述第二线性传感器阵列的不同阵列上而使在所述显示器上显示的所述图像绕第一轴旋转；

响应于确定两个连续的输入位于所述第二传感器阵列和所述第三传感器阵列的不同阵列上而使在所述显示器上显示的所述图像绕第二轴旋转，所述第二轴基本上与所述第一轴垂直；以及

响应于确定两个连续的输入位于所述第一线性传感器阵列和所述第三线性传感器阵列的不同阵列上而使在所述显示器上显示的所述图像绕第三轴旋转，所述第三轴基本上与所述第一轴和所述第二轴两者垂直。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括响应于确定在所述线性传感器阵列之一上的连续的输入的离散序列的至少两个连续的输入位于不同位置上而使在所述显示器上显示的所述图像沿着基本上平行于所述线性传感器阵列之一的纵向轴的轴平移。

18.根据权利要求16或17所述的方法，还包括响应于确定在同时的输入的第一和第二连续的配对之间、在所述线性传感器阵列之一上的输入之间的间距中存在差异，而在一个维度中调整所述图像的大小，所述一个维度基本上平行于所述线性传感器阵列之一的纵向轴。

19.一种装置，包括：

用于检测在传感器布置上的输入的装置，所述传感器布置包括第一线性传感器阵列、第二线性传感器阵列和第三线性传感器阵列，所述线性传感器阵列的每个大体上与其他线性传感器阵列的每个正交地布置并且在其一端处或者在其一端附近与其他线性传感器阵列的每个汇聚；

用于响应于确定两个连续的输入位于所述第一线性传感器阵列和所述第二线性传感器阵列的不同阵列上而提供第一输出的装置；

用于响应于确定两个连续的输入位于所述第二传感器阵列和所述第三传感器阵列的不同阵列上而提供第二输出的装置；以及

用于响应于确定两个连续的输入位于所述第一线性传感器阵列和所述第三线性传感器阵列的不同阵列上而提供第三输出的装置。

20.根据权利要求19所述的装置，还包括用于响应于确定在所述线性传感器阵列之一上的连续的输入的离散序列的至少两个连续的输入位于不同位置上而提供第四输出的装置。

21.根据权利要求19或权利要求20所述的装置，还包括用于响应于确定在同时的输入的第一和第二连续的配对之间、在所述线性传感器阵列之一上的第一和第二输入之间的间距中存在差异而提供第五输出的装置。

22.一种装置，包括：

用于显示图像的装置；

用于检测在传感器布置上的输入的装置，所述传感器布置包括第一线性传感器阵列、第二线性传感器阵列和第三线性传感器阵列，所述线性传感器阵列的每个大体上与其他线性传感器阵列的每个正交地布置并且在其一端处或者在其一端附近与其他线性传感器阵列的每个汇聚；

用于响应于确定两个连续的输入位于所述第一线性传感器阵列和所述第二线性传感器阵列的不同阵列上而使由显示装置所显示的所述图像绕第一轴旋转的装置；

用于响应于确定两个连续的输入位于所述第二传感器阵列和所述第三传感器阵列的不同阵列上而使在由所述显示装置所显示的所述图像绕第二轴旋转的装置，所述第二轴基本上与所述第一轴垂直；以及

用于响应于确定两个连续的输入位于所述第一线性传感器阵列和所述第三线性传感器阵列的不同阵列上而使由所述显示装置所显示的所述图像绕第三轴旋转的装置，所述第三轴基本上与所述第一轴和所述第二轴两者垂直。

23.根据权利要求22所述的装置，还包括用于响应于确定在所述线性传感器阵列之一上的连续的输入的离散序列的至少两个连续的输入位于不同位置上，而使由所述显示装置所显示的所述图像沿着第四轴平移的装置，所述第四轴基本上平行于所述线性传感器阵列之一的纵向轴。

24.根据权利要求22或23所述的装置，还包括用于响应于确定在同时的输入的第一和第二连续的配对之间、在所述线性传感器阵列之一上的输入之间的间距中存在差异而在一个维度中调整所述图像的大小的装置，所述一个维度基本上平行于所述线性传感器阵列之一的纵向轴。

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