CN109154877B - 在手持型装置中提供虚拟按钮 - Google Patents

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Abstract

公开了用于提供虚拟按钮的设备、计算机程序产品和方法的实施例。在一个实施例中，一种在装置中提供虚拟按钮的方法包含：检测围绕所述装置的周边的抓握，其中所述装置的所述周边包含一或多个超声波传感器；使用由所述一或多个超声波传感器收集到的数据来确定用户的一或多个手指的一或多个位置；以及基于所述用户的所述一或多个手指的所述一或多个位置而围绕所述装置的所述周边提供一或多个虚拟按钮。

Description

在手持型装置中提供虚拟按钮
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年6月8日提交的美国专利申请第15/177,151号“在手持型装置中提供虚拟按钮(Providing Virtual Buttons in a Handheld Device)”的权益；此申请让渡给本受让人。前述美国专利申请以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及用户界面的领域。具体地说，本公开涉及用于在手持型装置中提供虚拟按钮的设备、计算机程序产品和方法。
背景技术
在常规手持型装置中，用户可基于用户的偏好而自定义装置的主页或其它页面的用户界面或使用由制造商提供的预设设定。在用户已自定义主页或其它页面之后，按钮/图标的位置是固定的，直到用户作出进一步修改为止。这种类型的用户界面的一个缺点是按钮/图标是静止的，不管用户的操作装置的手可在周围移动到不同位置以握持装置。此缺点会致使按钮中的一些不可在不改变装置的抓握的情况下由握持装置的手触及。另外，常规用户界面将需要用户注视显示器以定位待按压的按钮，且在许多状况下，常规用户界面将需要双手来操作装置，例如使用并未握持装置以触及某些按钮的手的辅助。因此，基于用户手指的位置而在手持型装置中提供虚拟按钮将是有益的。是用户能够仅使用单手而且不查看装置的显示器来根据用户偏好而产生命令将也是有益的。
发明内容
公开了用于在手持型装置中提供虚拟按钮的设备、计算机程序产品和方法的实施例。在一个实施例中，一种在装置中提供虚拟按钮的方法包含：检测围绕所述装置的周边的抓握，其中所述装置的所述周边包含一或多个超声波传感器、使用由所述一或多个超声波传感器收集到的数据来确定用户的一或多个手指的一或多个位置、和基于所述用户的所述一或多个手指的所述一或多个位置而围绕所述装置的所述周边提供一或多个虚拟按钮。
根据本公开的方面，检测围绕所述装置的周边的所述抓握的所述方法包含：使用由所述一或多个超声波传感器收集到的指纹图像来确定所述用户是否是登记用户、并响应于确定所述用户是所述登记用户而解锁所述装置。所述方法进一步包含：持续监测所述装置的后续操作由所述登记用户执行、并终止应用程序或响应于确定所述装置的所述后续操作不由所述登记用户执行而在无响应状态下保持所述应用程序。
在一些示范性实施方案中，确定所述用户的所述一或多个手指的所述一或多个位置的所述方法包含：确定所述用户的拇指位置、确定所述用户的食指位置、确定所述用户的中指位置、确定所述用户的无名指位置、确定所述用户的小指位置、或其某一组合。
在一些示范性实施方案中，提供所述一或多个虚拟按钮的所述方法包含基于所述用户的所述一或多个手指的所述一或多个位置而定位所述一或多个虚拟按钮。提供所述一或多个虚拟按钮的所述方法可进一步：包含跟踪所述一或多个手指沿着所述装置的所述周边的移动、并响应于所述一或多个手指的所述移动而动态地重新定位所述一或多个虚拟按钮。提供所述一或多个虚拟按钮的所述方法可进一步包含：检测所述装置的定向改变和所述一或多个手指的所述位置的改变、并相对于所述装置的所述定向改变和所述一或多个手指的所述位置的改变而动态地重新定位所述一或多个虚拟按钮。提供所述一或多个虚拟按钮的所述方法可进一步包含基于由所述装置存储的用户执行的历史而提供一组预测虚拟按钮。
在一些示范性实施方案中，该方法可包含：通过对应一或多个触觉反馈向所述用户指示所述一或多个虚拟按钮的位置、并通过所述对应一或多个触觉反馈向所述用户确认所述一或多个虚拟按钮的选择。所述方法可进一步包含：检测由所述用户施加到所述一或多个虚拟按钮的压力、并执行对应于施加到所述一或多个虚拟按钮的所述压力的命令。应注意，对应于由所述用户施加到所述一或多个虚拟按钮的所述压力的所述命令取决于对哪一个手指施加所述压力的确定。
在一些示范性实施方案中，所述方法可进一步包含：在所述装置的解锁状态下检测所述装置由第二用户握持、使用由所述一或多个超声波传感器收集到的指纹图像来确定所述第二用户是否是第二登记用户、并响应于确定所述第二用户是所述第二登记用户而提供对应于所述第二用户的设定的第二组虚拟按钮。
在一个实施例中，一种经配置以提供虚拟按钮的装置包含：经配置以检测围绕所述装置的周边的抓握的一或多个超声波传感器以及一或多个处理器。所述一或多个处理器经配置以使用由所述一或多个超声波传感器收集到的数据来确定用户的一或多个手指的一或多个位置，并基于所述用户的所述一或多个手指的所述一或多个位置而围绕所述装置的所述周边提供一或多个虚拟按钮。
附图说明
在结合以下图式的非限制性和非穷尽性方面阅读本发明的实施例的详细描述之后，本发明的前述特征和优点以及其额外特征和优点将可更清楚地理解。
图1A到1B说明根据本公开的方面的经配置以提供虚拟按钮的手持型装置。
图2说明根据本发明的方面的存储为模板存储库中的模板的指纹图像的区段。
图3说明根据本公开的方面的用户的指纹的登记和/或认证的方法。
图4说明根据本公开的方面的指纹验证的示范性方法。
图5A到5B说明根据本公开的方面的在手持型装置中提供虚拟按钮的方法。
图6A到6C说明根据本公开的方面的交运用户账户并提供虚拟按钮的方法。
图7说明根据本公开的方面的可经配置以实施提供虚拟按钮的方法的手持型装置的示范性框图。
图8A到8D说明根据本公开的方面的在手持型装置中提供虚拟按钮的方法。
图9A到9J说明根据本公开的方面的在手持型装置中控制虚拟按钮的方法。
具体实施方式
公开了在手持型装置中提供虚拟按钮的实施例。呈现以下描述以便使得所属领域的技术人员能够制作并使用本公开。特定实施例和应用的描述仅作为实例而提供。所属领域的技术人员将容易明白本文中所描述的实例的各种修改和组合，且在不脱离本发明的范围的情况下，本文中所界定的一般原理可应用于其它实例和应用。因此，本发明并不希望限于所描述和展示的实例，而是应符合与本文中所揭示的原理和特征一致的范围。词语“示范性”在本文中用于意指“充当实例、例子或说明”。本文中描述为“示范性”或描述为“实例”的任何方面或实施例未必应被解释为比其它方面或实施例优选或有利。
图1A和图1B说明根据本公开的方面的经配置以提供虚拟按钮的手持型装置。在以下描述中，手持型装置还可被称作移动装置或装置。如图1A中所展示，指纹传感器可围绕手持型装置102的一或多个边缘放置。举例来说，传感器104可沿着手持型装置102的顶边缘106放置；传感器108可沿着手持型装置的侧边缘110放置。在其它实施方案中，传感器112可缠绕在手持型装置102的周边周围。传感器104、108或112可以是电容性、超声波或可用以检测用户的指纹的其它传感器类型。
根据本公开的方面，超声波传感器可经配置以产生用于用户验证和认证的高分辨率指纹图像。在一些实施方案中，超声波指纹传感器可经配置以检测与压板的外表面与手指纹路(组织)和谷线(空气)之间的差分声学阻抗成正比的反射信号。举例来说，超声波的超声波能量的一部分可以从传感器透射到纹路区域中的手指组织中，而超声波能量的其余部分朝传感器反射回去，而波的较小部分可以透射到手指的谷线区域中的空气中，而超声波能量的其余部分反射回到传感器。
参考图1B，沿着手持型装置102的边缘或周边放置的传感器可经配置以检测并确定用户的一或多个手指的位置。在一些实施方案中，用户的一或多个手指的位置可包含拇指、食指、中指、无名指、小指位置或其某一组合。在一些实施例中，沿着手持型装置102的边缘或周边放置的用户传感器的可手掌经配置以检测并确定用户的手掌的一部分。在图1B中展示的实例中，可捕获用户的由区域120、122、124和126表示的指纹且可确定其相应位置。类似地，可捕获用户的掌印的由区域128表示的一部分，且可确定其相应位置。
在一些实施例中，超声波传感器可用以检测指纹120、122、124、126和掌印128。根据本发明的方面，超声波传感器可包含压板下面的超声波发射器和超声波接收器。超声波发射器可以是可产生超声波的压电发射器。超声波接收器可包含安置于衬底上的压电材料和像素电路阵列。在操作中，超声波发射器产生通过超声波接收器行进到压板的暴露表面的一或多个超声波。在压板的暴露表面处，超声波能量可以通过与压板接触的例如指纹纹路的皮肤等物体透射、吸收或散射或反射回去。在空气与压板的暴露表面接触的那些位置中，例如指纹纹路之间的谷线，大多数超声波将被反射返回朝向超声波接收器以进行检测。控制电子装置可耦合到超声波发射器和超声波接收器，并可供应致使超声波发射器产生一或多个超声波的定时信号。控制电子装置可以接着从超声波接收器接收指示反射的超声波能量的信号。控制电子装置可以使用从超声波接收器接收的输出信号来构造物体的数字图像。在一些实施方案中，控制电子装置还可随时间连续地对输出信号进行采样以检测物体的存在和/或移动。
根据本发明的方面，超声波传感器可包含压板下面的超声波发射器和超声波接收器。超声波发射器可以是包含基本上平面的压电发射器层的平面波产生器。取决于所施加信号，通可过向压电层施加电压以使所述层膨胀或收缩而产生超声波，由此产生平面波。电压可以通过第一发射器电极和第二发射器电极施加到压电发射器层。以此方式，可通过通过压电效应改变层的厚度来产生超声波。此超声波穿过压板朝向手指(或待检测的其它对象)行进。所述波的未被待检测的物体吸收或透射的一部分可以反射以便穿过压板返回并且由超声波接收器接收。第一和第二发射器电极可以是金属化电极，例如涂覆压电发射器层的相对侧的金属层。
超声波接收器可包含安置在还可被称为背板的衬底上的像素电路阵列以及压电接收器层。在一些实施方案中，每个像素电路可包含一或多个TFT元件、电互连迹线以及(在一些实施方案中)例如二极管、电容器等一或多个额外电路元件。每个像素电路可经配置以将接近像素电路的压电接收器层中产生的电荷转换成电信号。每个像素电路可包含像素输入电极，其将压电接收器层电耦合到像素电路。
在特定实施方案中，接收器偏压电极可安置于接近压板的压电接收器层的一侧上。接收器偏压电极可以是金属化电极并且可以接地或加偏压以控制哪些信号被传递到TFT阵列。从压板的暴露(顶部)表面反射的超声波能量可通过压电接收器层转换成局部化的电荷。这些局部化的电荷被像素输入电极收集并被传递到下层像素电路上。电荷可通过像素电路放大并被提供给控制处理输出信号的电子装置。控制电子装置可以电连接到第一发射器电极和第二发射器电极，并且电连接到接收器偏压电极和衬底上的像素电路。
图2说明根据本发明的方面的存储为模板存储库中的模板的指纹图像的区段。在以下章节中，为表达简单起见，对指纹图像的参考可包含指纹图像和/或掌印图像；且可以与指纹图像类似的方式处理掌印图像。如图2中所展示，一组指纹图像对应于在模板存储库中的收集的用户的多个指纹图像。在一些实施方案中，所述组指纹图像中的每个图像202可表示用户的单个手指的区段。在一些其它实施方案中，所述一组指纹图像可表示从用户的多个手指收集的图像的区段。在图2中展示的实例中，可使用图像捕获窗202来捕获用户的指纹的一部分。在一些实施方案中，图像捕获窗可具有9mm×4mm(毫米)的尺寸。在其它实施方案中，图像捕获窗104可具有15mm×6mm的尺寸。
在一些实施方案中，对应于一组指纹图像的一组模板存储于模板存储库或数据库中。根据本公开的方面，模板可包含以下各项中的至少一个：1)特征关键点的描述；2)细节模板；3)图案匹配模板；或其任何组合。举例来说，一组指纹图像对应于在模板存储库中的收集的用户的多个指纹图像。在一些实施方案中，所述一组指纹图像中的每个图像可表示用户的单个手指的区段。在一些其它实施方案中，所述组指纹图像可表示从来自用户的多个手指收集的图像的区段。应注意，所拒绝指纹图像或所拒绝指纹图像的模板可不添加到模板存储库。举例来说，指纹图像可能由于此指纹图像中的不充分数目个特征关键点而被拒绝。指纹图像还会因为其会相对于模板存储库中的用户的所述组指纹图像是充分重叠的图像而被拒绝。
图3说明根据本公开的方面的用户的指纹的登记和/或认证的方法。
在本实例中，框302描述登记过程，且框304描述验证/认证过程。在登记期间，可处理所采集的图像以产生模板(例如模板信息、模板数据、生物测定参考数据或参考)，所述模板可存储于本地或外部数据库中。应注意，参考可包含一或多个模板、模型或原始图像。在一些实施方案中，登记过程可包含图像获取306、图像处理308、特征提取310、模板产生312和数据库314中的数据存储。验证/认证可包含图像获取320、图像处理322、特征提取324、模板产生328、使用存储于数据库314中的信息的指纹匹配330，和匹配确定332以确定和提供匹配输出。在验证/认证阶段中，可处理每个所获取图像以产生模板；所产生模板可用于匹配。
图4说明根据本公开的方面的指纹验证的示范性方法。在图4中展示的实例中，在框402中，所述方法扫描用户的指纹并捕获所扫描指纹图像。在框404中，所述方法从捕获到的指纹图像提取细节模板和图案匹配模板。所述方法接着将计数器(i)设定成零并设定从登记过程确定的模板数目(N)。在框406中，所述方法使计数器(i)逐一递增。
在框408中，所述方法确定计数器(i)的值是否大于存储于模板存储库422中的模板数目(N)。如果计数器(i)的值大于模板数目(408_是)，那么所述方法移动到框418。替代地，如果计数器(i)的值不大于模板数目(408_否)，那么所述方法移动到框410。
在框410中，所述方法从模板存储库422检索第i登记模板集。在框412中，所述方法计算一或多个细节匹配评分并计算捕获到的指纹图像的一或多个图案匹配评分。在框414中，所述方法确定可从一或多个细节匹配评分还是从一或多个图案匹配评分指示早先匹配。如果指示早先匹配(414_是)，那么所述方法移动到框426。否则，如果不存在早先匹配(414_否)，那么所述方法移动到框416。在框416中，所述方法融合一或多个细节匹配评分与一或多个图案匹配评分。
在框418中，所述方法确定是否已超过可允许的重新扫描的数目。如果已超出可允许的重新扫描的数目(418_是)，那么所述方法移动到框420。另一方面如果尚未超出可允许的重新扫描的数目(418_否)，那么所述方法移动到框402，且重新扫描指纹。根据本公开的方面，可引导用户在重新扫描中旋转和/或平移手指以便获得更好的指纹图像。在框420中，所述方法提示用户键入pin号码以完成用户认证过程。
在框424中，所述方法基于细节匹配评分与图案匹配评分的融合评分确定是否存在捕获的指纹图像的匹配。如果不存在匹配(424_否)，那么所述方法移动到框406。替代地，如果存在匹配(424_是)，那么所述方法移动到框426且指纹图像验证结束。
应注意，图3和图4中所公开指纹验证的方法可经配置以同时执行多个指纹验证以提高安全和/或降低指纹匹配时延。举例来说，所公开方法可使用来自多个手指的指纹以整体上确定匹配，或使用少于所登记总指纹和其在所登记总指纹中的对应指纹以在较少时间中获得匹配。
图5A到5B说明根据本公开的方面的在手持型装置中提供虚拟按钮的方法。在一些实施例中，各种方式可用以致动一组虚拟按钮，例如将虚拟按钮向上带到屏幕、重新布置/旋转/翻转/重新定向虚拟按钮、执行虚拟按钮的命令、或其任何组合。举例来说，致动一组虚拟按钮的一个方式是通过检测手持型装置的抓握并以借助手持型装置的抓握围绕周边感测到的指纹认证用户。致动一组虚拟按钮的另一方式是通过相对于先前位置的近似且结合手持型装置的定向检测例如用户的并未握持装置的替代手的点击。致动一组虚拟按钮的又一方式是通过滚动手指，如同将在相同位置中按压按钮一般。致动一组虚拟按钮的又一方式是通过沿着手持型装置的边缘的滑块运动。
在图5A中展示的实例中，可邻近于拇指502提供第一组虚拟按钮(510、511、512和513)；可邻近于中指504提供虚拟按钮514和515；可邻近于无名指506提供虚拟按钮516和517；且可邻近于小指508提供虚拟按钮518。应注意，可沿着装置的周边在用户手指的初级范围内邻近地提供虚拟按钮的位置；可基于待执行的应用且基于大体上类似条件下的用户的按钮使用历史而进行对虚拟按钮的选择。
根据本公开的方面，虚拟按钮，例如手持型装置的显示器上的呈半透明阴影或高光形式的图形指示符，可用以向用户指示虚拟按钮相对于手持型装置的边缘的位置。在一些应用中，手持型装置的定向或抓握位置的变化可用以改变装置的显示器上展示的虚拟按钮的设定或位置。
在一些实施例中，当装置的握持位置可改变到新位置时，可基于新位置中的握持装置的手指的改变和相对于手指的新位置的用于显示虚拟按钮的空间的可用性而更新并向用户提供虚拟按钮的位置。
在图5B中展示的实例中，当用户的手(和手指)朝上滑动到新位置时，可提供在拇指502的新位置之后的虚拟按钮(510、511、512和513)以沿着装置的边缘向上滑动。另外，可在新位置中邻近于食指509提供虚拟按钮520。可提供在中指504、无名指506和小指508的新位置之后的虚拟按钮514、516和518，分别如5B图中所展示。
在一些实施方案中，基于手指的位置和相对于新位置中的手指的位置的空间的可用性，可提供一组新虚拟按钮。所述组新虚拟按钮，如图5B中所展示，可包含手的先前位置中的一些虚拟按钮，例如如图5A中所展示。在其它实施方案中，可提供可的先前位置中的所有虚拟按钮。在又其它实施方案中，不可提供手的先前位置中的虚拟按钮。根据本公开的方面，提供来自先前位置的一些还是所有虚拟按钮还是不提供虚拟按钮可基于根据用户偏好的过去和/或当前反馈。
在一些实施方案中，可使用触觉产生器并将其作为超声波传感器阵列的部分嵌入，或在边缘内或围绕手持型装置的周边与超声波传感器阵列离散地实施。触觉产生器(未展示)可经配置以产生触觉反馈以向用户指示一或多个虚拟按钮的位置。除了指示虚拟按钮与对应手指的接近度以外，触觉产生器还可经配置以通过例如一般参与、选择应答辅助用户体验。
图6A到6B说明根据本公开的方面的交运用户账户设定并提供虚拟按钮的方法。应注意，账户交运可包含但不限于：1)从合法用户交运到合法用户；2)从合法用户交运到友好非法用户；3)从合法用户交运到不友好非法用户4)以上各项的任何组合。
在图6A中展示的示范性流程图中，在框602中，所述方法认证用于使用装置的第一用户。如果第一用户是登记用户，那么所述方法移动到框604。如果第一用户不是登记用户，那么所述方法可保持在框602中直到已验证登记用户为止。在框604中，所述方法提供用于使用所述装置的第一用户的设定。第一用户的设定可包含但不限于预编程限制、应用程序设定、和显示器上的图标定位、虚拟按钮、应用程序可存取性、或其某些组合。在框606中，所述方法检测装置由第二用户握持。在框608中，所述方法认证用于使用所述装置的第二用户。如果第二用户是第二登记用户，那么所述方法移动到框610。如果第二用户不是第二登记用户，那么所述方法可保持在框608中或移动到框602，直到已验证登记用户为止。替代地，装置可键入锁定状态以防止未登记用户使用所述装置。在框610中，所述方法提供用于使用所述装置的第二用户的设定。一般来说，第二用户的设定可不同于第一用户的设定。类似地，第二用户的设定可包含但不限于第二用户的预编程限制、应用程序设定、和显示器上的图标定位、虚拟按钮、应用程序可存取性、或其某些组合。
参考图6B，其展示被提供给装置616的第一用户614的第一组虚拟按钮612，假设第一用户已经认证以使用装置(图6A的框602)且第一用户的设定已被提供给第一用户(图6A的框604)。如果装置616由小组或家庭的两个或更多个成员共享，那么装置616可在解锁状态下从第一用户转移到第二用户，如图6B和图6C的图示中所展示。在检测到装置616可由第二用户624握持(图6A的框606)之后，可即刻认证第二用户624以确定所述第二用户是否是登记用户(图6A的框608)。如果第二用户624是登记用户，可提供那么用于使用装置的第二用户的设定(图6A的框610)。图6C展示被提供给装置616的第二用户624的第二组虚拟按钮622。
图7说明根据本公开的方面的可经配置以实施提供虚拟按钮的方法的手持型装置的示范性框图。手持型装置可包括图7中展示的移动装置700的一或多个特征。在某些实施例中，移动装置700还可包括无线收发器721，所述无线收发器能够在无线通信网络上通过无线天线722发射并接收无线信号723。无线收发器721可通过无线收发器总线接口720连接到总线701。在一些实施例中，无线收发器总线接口720可至少部分地与无线收发器721集成。一些实施例可包含多个无线收发器721和无线天线722，以根据对应的多个无线通信标准实现发射和/或接收信号，标准例如IEEE 802.11标准、CDMA、WCDMA、LTE、UMTS、GSM、AMPS、紫蜂和
Figure BDA0001866622200000091
等。
移动装置700还可包括能够通过SPS天线758接收并获取SPS信号759的SPS接收器755。SPS接收器755还可整体或部分地处理所获取SPS信号759以用于估计移动装置的位置。在一些实施例中，结合SPS接收器755，处理器711、存储器740、DSP 712和/或专用处理器(未展示)也可用以完全或部分地处理处理所获取SPS信号和/或计算移动装置700的估计位置。可在存储器740或寄存器(未展示)中执行SPS或其它信号的存储。
图7中还展示，移动装置700可包括通过总线接口710连接到总线701的数字信号处理器(digital signal processor，DSP)712，通过总线接口710连接到总线701的处理器711，以及存储器740。总线接口710可以与DSP 712、处理器711和存储器740集成。在各种实施例中，可响应于存储于存储器740中，例如存储于计算机可读存储媒体上，例如RAM、ROM、闪存或光盘驱动器的一或多个机器可读指令的执行而执行若干功能，仅举几个实例。一或多个指令可由处理器711、专用处理器或DSP 712执行。存储器740可包括非暂时性处理器可读存储器和/或计算机可读存储器，其存储可由处理器711和/或DSP 712执行以执行本文中所描述的功能的软件代码(编程代码、指令等)。在特定实施方案中，无线收发器721可与通过总线701到处理器711和/或DSP 712通信，以使得移动装置700能够经配置为如上文所论述的无线STA。处理器711和/或DSP 712可以执行指令以执行下文结合图8所论述的过程/方法的一或多个方面。处理器711和/或DSP 712可执行如图1A到1B到图6A到6C和图8A到8D所描述的方法和/或功能。
图7中还展示，用户接口735可包括若干装置中的任一个，例如扬声器、麦克风、显示装置、振动装置、键盘、触摸屏等。在特定实施方案中，用户接口735可使得用户能够与在移动装置700上托管的一或多个应用程序交互。举例来说，用户接口735的装置可在存储器740上存储模拟或数字信号以由DSP 712或处理器711响应于来自用户的行动而进一步加以处理。类似地，移动装置700上代管的应用程序可将模拟或数字信号存储于存储器740上以向用户呈现输出信号。在另一实施方案中，移动装置700可任选地包含专用的音频输入/输出(input/output，I/O)装置770，所述I/O装置包括例如专用扬声器、麦克风、数/模电路、模/数电路、放大器和/或增益控制件。在另一实施方案中，移动装置700可包括响应于键盘或触摸屏装置上的触摸或压力的触摸传感器762。
移动装置700还可包括用于捕获静态或移动图像的专用相机装置764。专用相机装置764可包括例如成像传感器(例如，电荷耦合装置或CMOS成像器)、透镜、模/数电路、帧缓冲器等。在一个实施方案中，可以在处理器711或DSP 712处执行表示捕获到的图像的信号的额外处理、调节、编码或压缩。替代地，专用视频处理器768可执行对表示捕获到的图像的信号的调节、编码、压缩或操纵。另外，专用视频处理器768可解码/解压缩所存储图像数据以供在移动装置700上的显示装置(未展示)上呈现。
移动装置700还可包括耦合到总线701的传感器760，所述传感器可包含例如惯性传感器和环境传感器。传感器760的惯性传感器可包括例如加速度计(例如，在三个维度中共同地响应于移动装置700的加速)、一或多个陀螺仪或一或多个磁力计(例如，支持一或多个指南针应用程序)。移动装置700的环境传感器可包括例如温度传感器、气压传感器、环境光传感器、和相机成像器、麦克风，仅举几个实例。传感器760可产生可存储于存储器740中和由支持一或多个应用程序的DSP或处理器711处理的模拟或数字信号，所述应用程序例如是针对于定位或导航操作的应用程序。
在特定实施方案中，移动装置700可包括专用调制解调器处理器766，所述调制解调器处理器能够执行对在无线收发器721或SPS接收器755处接收并降频转换的信号的基带处理。类似地，专用调制解调器处理器766可执行对将进行升频转换以用于由无线收发器721发射的信号的基带处理。在替代性实施方案中，可通过处理器或DSP(例如，处理器711或DSP 712)执行基带处理，而非具有专用调制解调器处理器。
图8A说明根据本发明的各方面的用于实施在手持型装置中提供虚拟按钮的方法的示范性流程图。在框802中，所述方法检测围绕装置的周边的抓握，其中装置的周边包含一或多个超声波传感器。在框804中，所述方法使用由一或多个超声波传感器收集到的数据来确定用户的一或多个手指的一或多个位置。在框806中，所述方法基于用户的一或多个手指的一或多个位置而围绕装置的周边提供一或多个虚拟按钮。
根据本公开的方面，在手持型装置中提供虚拟按钮的方法可进一步或视情况包含在框808中执行的方法。在框808中，所述方法在装置的解锁状态下检测装置由第二用户握持，使用由一或多个超声波传感器收集到的指纹图像来确定第二用户是否是第二登记用户，并响应于确定第二用户是第二登记用户而提供对应于第二用户的设定的第二组虚拟按钮。
图8B说明根据本公开的方面的用于实施认证用户的方法的示范性流程图。在框812中，所述方法使用由一或多个超声波传感器收集到的指纹图像来确定用户是否是登记用户，并响应于确定用户是登记用户而解锁装置。在框814中，所述方法持续监测装置的后续操作由登记用户执行，并终止应用程序或响应于确定装置的后续操作不由登记用户执行而在无响应状态下保持应用程序。
图8C说明根据本发明的各方面的用于实施在手持型装置中提供虚拟按钮的方法的另一示范性流程图。在框822中，所述方法基于用户的一或多个手指的一或多个位置而定位一或多个虚拟按钮。
在框824中，所述方法跟踪一或多个手指沿着装置的周边的移动，并响应于一或多个手指的移动而动态地重新定位一或多个虚拟按钮。
在框826中，所述方法检测装置的定向改变和一或多个手指的位置的改变，且相对于装置的定向改变和一或多个手指的位置的改变而动态地重新定位一或多个虚拟按钮。
在框828中，所述方法基于由装置存储的用户执行的历史而提供一组预测虚拟按钮。
图8D说明根据本公开的方面的用于实施在手持型装置中提供虚拟按钮的应用的示范性流程图。在框832中，所述方法检测由用户施加到一或多个虚拟按钮的压力，并执行对应于施加到一或多个虚拟按钮的压力的命令。在框834中，对应于由用户施加到一或多个虚拟按钮的压力的命令取决于对哪一个手指施加压力的确定。应注意，对应于由用户施加到一或多个虚拟按钮的压力的命令可在用户不查看一或多个虚拟按钮的情况下执行，并可以单手执行。
图9A到9B说明根据本公开的方面的选择虚拟按钮的示范性实施方案。在图9A中展示的实例中，装置902由由虚线箭头904和906指示的相对手指挤压可被解译为抓握以选择虚拟按钮908。在此实例中，装置902的外观尺寸可以是矩形的，且可基于抓握的位置而调整虚拟按钮908的定向。
在图9B中展示的另一实施方案中，装置912由由虚线箭头914和916指示的相对手指挤压可被解译为抓握以选择虚拟按钮918。在此实例中，装置912的外观尺寸可以是圆形的，且可基于抓握的位置而调整虚拟按钮918的定向。
图9C到9D说明根据本公开的方面的使虚拟按钮移位或滑动的示范性实施方案。在图9C中展示的实例中，握持一个手指(由箭头922指示)且以另一手指(由虚线箭头924指示)双击对置侧可被解译为使一组虚拟按钮928移位的方式，其中移位/滑动由屏幕当中的箭头926指示。在此实例中，装置902的外观尺寸可以是圆形的，且可基于由其它传感器测量的抓握的位置或装置902的角度而调整虚拟按钮928的定向。在一些实施方案中，虚拟按钮可大小相同，或作为正选择虚拟按钮的指示符而变得更大且聚焦。
在图9D中展示的另一实施方案中，握持一个手指(由箭头932指示)且以另一手指(由虚线箭头934指示)双击对置侧可被解译为使一组虚拟按钮938移位的方式，其中移位/滑动由屏幕当中的箭头936指示。在此实例中，装置912的外观尺寸可以是圆形的，且可基于由其它传感器测量的抓握的位置或装置912的角度而调整虚拟按钮938的定向。
图9E到9F说明根据本公开的方面的将虚拟按钮翻到替代性虚拟按钮的示范性实施方案。在图9E中展示的实例中，握持一个手指(由箭头942指示)且在对置侧上通过另一手指(由虚线箭头944指示)竖直地滑动可被解译为将虚拟按钮948翻转到同一虚拟实体的替代性虚拟按钮或视图的方式。在此实例中，装置902的外观尺寸可以是圆形的，且可基于由其它传感器测量的抓握的位置或装置902的角度而调整虚拟按钮948的定向。虚拟按钮948的翻转可由箭头946指示。
在图9F中展示的另一实施方案中，握持一个手指(由箭头952指示)且在对置侧上通过另一手指(由虚线箭头954指示)进行圆形运动可被解译为将虚拟按钮958翻转到同一虚拟实体的替代性虚拟按钮或视图的方式。在此实例中，装置912的外观尺寸可以是圆形的，且可基于由其它传感器测量的抓握的位置或装置912的角度而调整虚拟按钮958的定向。虚拟按钮958的翻转可由箭头956指示。
图9G到9H说明根据本公开的方面的使虚拟按钮旋转的示范性实施方案。在图9G中展示的实例中，握持一个手指(由箭头962指示)且在装置902的对置侧上通过另一手指(由虚线箭头964指示)进行水平滑动(或在替代性方向上滑动两个)可被解译为将虚拟按钮968翻转到替代性视图(未展示)的方式。举例来说，使虚拟按钮旋转的方法可用以设定图形模拟时钟等等。在此实例中，装置902的外观尺寸可以是圆形的，且可基于由其它传感器测量的抓握的位置或装置902的角度而调整虚拟按钮968的定向。虚拟按钮968的旋转可由箭头966指示。
在图9H中展示的另一实施方案中，握持一个手指(由箭头972指示)且在装置902的对置侧上通过另一手指(由虚线箭头974指示)进行滑动(或在替代性方向上滑动两个)可被解译为将虚拟按钮978翻转到替代性视图(未展示)的方式。举例来说，使虚拟按钮旋转的方法可用以设定图形模拟时钟等等。在此实例中，装置912的外观尺寸可以是圆形的，且可基于由其它传感器测量的抓握的位置或装置912的角度而调整虚拟按钮978的定向。虚拟按钮978的旋转可由箭头976指示。
图9I到9J说明根据本公开的方面的用于控制虚拟按钮的虚拟刻度盘的示范性实施方案。在图9I中展示的实例中，可如同使刻度盘自旋一般通过两个指尖(由箭头982和984指示)抓握装置902的侧。指尖可在替代性竖直方向上摆动以传达虚拟刻度盘988的旋转(由箭头986指示)。应注意，可在定位指纹传感器的任何表面上实施对虚拟刻度盘的控制。
在图9J中展示的另一实施方案中，可如同使刻度盘自旋一般通过两个指尖(由虚线圆圈992和994指示)抓握装置912的侧。指尖可在替代性竖直方向上摆动以传达虚拟刻度盘998的旋转(由箭头996指示)。
应注意，图9A到9J中展示的图示是虚拟按钮操控的一些实例。所述图示并不意图是可能抓握的全面列表。取决于制造商的装置设计，特定抓握可伴随着所述图示中可能未展示的其它不同虚拟按钮行为。特定抓握可执行不同虚拟按钮行为，这取决于用户界面的一个情境或另一个情境中的用户体验。如果使用例如智能电话等更大的外观尺寸，那么当双手可用时，可同时使用所说明抓握的组合。
应注意以下三个段落，图3、图4、图6A、图7、图8A到8D、图9A到9J和其对应描述提供：用于检测围绕装置的周边的抓握的装置，其中装置的周边包含一或多个超声波传感器；用于使用由一或多个超声波传感器收集到的数据来确定用户的一或多个手指的一或多个位置的装置；用于基于用户的一或多个手指的一或多个位置而围绕装置的周边提供一或多个虚拟按钮的装置；用于基于用户的一或多个手指的一或多个位置而定位一或多个虚拟按钮的装置；用于跟踪一或多个手指沿着装置的周边的移动的装置；以及用于响应于一或多个手指的移动而动态地重新定位一或多个虚拟按钮的装置。
可取决于根据特定实例的应用而通过各种装置实施本文中所描述的方法。举例来说，这些方法可以硬件、固件、软件或其组合实施。举例来说，在硬件实施方案中，处理单元可实施于一或多个专用集成电路(“application specific integrated circuit，ASIC”)、数字信号处理器(“digital signal processor，DSP”)、数字信号处理装置(“digitalsignal processing device，DSPD”)、可编程逻辑装置(“programmable logic device，PLD”)、现场可编程门阵列(“field programmable gate array，FPGA”)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子装置、经设计以执行本文中所描述的功能的其它装置单元或其组合内。
在对特定设备或专用计算装置或平台的存储器内所存储的二进制数字信号进行操作的算法或符号表示方面，呈现在本文中包含的详细描述的一些部分。在此特定说明书的上下文中，术语“特定设备”等等包含通用计算机(一旦其经编程以依据来自程序软件的指令执行特定操作)。算法描述或符号表示是信号处理或有关技术的技术人员用来向所属领域的其它技术人员传达其工作的实质内容的技术的实例。在此算法一般被视为产生期望结果的操作或类似信号处理的自一致序列。在此上下文中，操作或处理涉及对物理量的物理操控。通常，虽然并非必须，但此类量可呈能够予以存储、传送、组合、比较或以其它方式操控的电或磁性信号的形式。主要出于普遍使用的原因，已证实，有时将此类信号称为位、数据、值、单元、符号、字符、项、编号、数字等是方便的。然而，应理解，所有这此等或类似术语应与适当物理量相关联且仅为方便的标记。除非另有特定叙述，否则如从本文中的论述显而易见，应了解，贯穿本说明书利用例如“处理”、“计算(computing)”、“运算(calculating)”、“确定”等等的术语的论述指特定设备的动作或过程，所述特定设备例如专用计算机、专用计算设备或类似专用电子计算装置。因此，在本说明书的情形下，专用计算机或类似专用电子计算装置能够操控或变换信号，该信号通常表示为在专用计算机或类似专用电子计算装置的存储器、寄存器或其它信息存储装置、发射装置或显示装置内的物理电子或磁性量。
本文中所描述的无线通信技术可结合各种无线通信网络，例如无线广域网(“wireless wide area network，WWAN”)、无线局域网(“wireless local area network，WLAN”)、无线个域网(wireless personal area network，WPAN)等等。本文中可互换使用术语“网络”与“系统”。WWAN可以是码分多址(“Code Division Multiple Access，CDMA”)网络、时分多址(“Time Division Multiple Access，TDMA”)网络、频分多址(“FrequencyDivision Multiple Access，FDMA”)网络、正交频分多址(“Orthogonal FrequencyDivision Multiple Access，OFDMA”)网络、单载波频分多址(“Single-Carrier FrequencyDivision Multiple Access，SC-FDMA”)网络或以上网络的任何组合等等。CDMA网络可实施一或多个无线电接入技术(“radio access technology，RAT”)，例如，cdma2000、宽带CDMA(“Wideband-CDMA，W-CDMA”)，仅列举一些无线电技术。此处，cdma2000可包含根据IS-95、IS-2000和IS-856标准实施的技术。TDMA网络可实现全球移动通信系统(“Global Systemfor Mobile Communications，GSM”)、数字高级移动电话系统(“Digital Advanced MobilePhone System，D-AMPS”)或某一其它RAT。GSM和W-CDMA描述于来自名为“第三代合作伙伴计划”(3rd Generation Partnership Project，3GPP)的协会的文献中。cdma2000描述于来自名为“第三代合作伙伴计划2”(“3rd Generation Partnership Project 2，3GPP2”)的协会的文献中。3GPP和3GPP2文献可公开获得。在一方面中，4G长期演进(“LTE”)通信网络也可根据所要求主题来实施。WLAN可包括IEEE 802.11x网络，并且WPAN可包括例如
Figure BDA0001866622200000141
网络、IEEE 802.15x。本文所描述的无线通信实施方案也可以与WWAN、WLAN或WPAN的任何组合结合使用。
在另一方面中，如先前所提到，无线发射器或接入点可包括利用以将蜂窝式电话服务延伸到企业或家庭中的超微型小区。在此实施方案中，一或多个移动装置可通过例如码分多址(“code division multiple access，CDMA”)蜂窝式通信协议与毫微微小区通信，且毫微微小区可对移动装置提供借助于例如因特网等另一宽带网络对较大蜂窝式电信网络的接入。
本文中所描述的技术可与包含若干GNSS中的任一个和/或GNSS的组合的SPS一同使用。此外，这些技术可供利用充当“伪卫星”的地面发射器或SV与这些地面发射器的组合的定位系统使用。地面发射器可例如包含广播PN码或其它测距代码(例如类似于GPS或CDMA蜂窝式信号)的基于地面的发射器。此发射器可被指派唯一PN码以便准许远程接收器的识别。地面发射器可例如用于在来自轨道SV的SPS信号可能不可用的情形中扩增SPS，例如在隧道、矿场、建筑、都市峡谷或其它封闭区域中。伪卫星的另一实施方案被称为无线电信标。如本文所使用的术语“SV”旨在包含充当伪卫星、伪卫星的等效物以及可能其它卫星的地面发射器。如本文中所使用，术语“SPS信号”和/或“SV信号”意图包含来自地面发射器的类似SPS的信号，地面发射器包含充当伪卫星或伪卫星的等效物的地面发射器。
如本文中所使用的术语“和”和“或”可包含多种含义，其将至少部分取决于使用所述术语的情境。通常，如果用于与列表(例如A、B或C)相关联，那么“或”既定表示A、B和C(此处是在包含性意义上使用)，以及A、B或C(此处是在排他性意义上使用)。贯穿本说明书对“一个实例”或“一实例”的参考意味着结合实例描述的特定特征、结构或特性包含于所要求主题的至少一个实例中。因此，短语“在一个实例中”或“实例”贯穿本说明书在各处的出现不必全部参考同一实例。此外，可在一或多个实例中组合所述特定特征、结构或特性。本文中所描述的实例可包含使用数字信号操作的机器、装置、引擎或设备。这些信号可包括电子信号、光学信号、电磁信号，或提供位置之间的信息的任何形式的能量。
虽然已说明并描述目前被视为实例特征的内容，但所属领域的技术人员应理解，可在不脱离所要求主题的情况下进行各种其它修改且可用等效物取代。另外，在不脱离本文所描述的中心概念的情况下，可进行许多修改以使特定情形适合于所要求主题的教示。因此，希望所要求主题不限于所公开特定实例，而是此类所要求主题还可包含落入所附权利要求书和其等效物的范围内的所有方面。

Claims (28)

1.一种在装置中提供虚拟按钮的方法，其包括：
检测围绕所述装置的周边的抓握，其中所述装置的所述周边包含一或多个超声波传感器：
使用由所述一或多个超声波传感器收集到的数据来分别确定用户的一或多个手指的一或多个位置；
在所述装置的显示屏上提供一或多个虚拟按钮；
使用所述一个或多个超声波传感器来跟踪所述一或多个手指沿着所述装置的所述周边的滑动移动；以及
响应于所述一或多个手指的所述滑动移动而通过动态地旋转或翻转所述一个或多个虚拟按钮来重新定位所述一或多个虚拟按钮。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括根据围绕所述装置的所述周边的所述抓握认证所述用户，其中根据围绕所述装置的所述周边的所述抓握认证所述用户包括：
使用由所述一或多个超声波传感器收集到的指纹图像来确定所述用户是否是登记用户；以及
响应于确定所述用户是所述登记用户而解锁所述装置。
3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括：
持续监测所述装置的后续操作由所述登记用户执行：以及
终止应用程序，或响应于确定所述装置的所述后续操作不由所述登记用户执行而在无响应状态下保持所述应用程序。
4.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述用户的所述一或多个手指的所述一或多个位置包括：
确定所述用户的拇指位置；
确定所述用户的食指位置；
确定所述用户的中指位置；
确定所述用户的无名指位置：
确定所述用户的小指位置；
或其某一组合。
5.根据权利要求1所述的方法，其中提供所述一或多个虚拟按钮包括：
基于所述用户的所述一或多个手指的所述一或多个位置而定位所述一或多个虚拟按钮。
6.根据权利要求5所述的方法，其中提供所述一或多个虚拟按钮进一步包括：
检测所述装置的定向改变和所述一或多个手指的所述位置的改变；以及
相对于所述装置的所述定向改变和所述一或多个手指的所述位置的改变而动态地重新定位所述一或多个虚拟按钮。
7.根据权利要求5所述的方法，其中提供所述一或多个虚拟按钮进一步包括：
基于由所述装置存储的用户执行的历史而提供一组预测虚拟按钮。
8.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括：
通过对应一或多个触觉反馈向所述用户指示所述一或多个虚拟按钮的位置；以及
通过所述对应一或多个触觉反馈向所述用户确认所述一或多个虚拟按钮的选择。
9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
检测由所述用户施加到所述一或多个虚拟按钮的压力；以及
执行对应于施加到所述一或多个虚拟按钮的所述压力的命令。
10.根据权利要求9所述的方法，其中对应于由所述用户施加到所述一或多个虚拟按钮的所述压力的所述命令取决于对哪一个手指施加所述压力的确定。
11.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
在所述装置的解锁状态下检测所述装置由第二用户握持；
使用由所述一或多个超声波传感器收集到的指纹图像来确定所述第二用户是否是第二登记用户；以及
响应于确定所述第二用户是所述第二登记用户而提供对应于所述第二用户的设定的第二组虚拟按钮。
12.一种经配置以提供虚拟按钮的装置，其包括：
一或多个超声波传感器，其经配置以检测围绕所述装置的周边的抓握；以及
一或多个处理器，其经配置以：
使用由所述一或多个超声波传感器收集到的数据来分别确定用户的一或多个手指的一或多个位置；
在所述装置的显示屏上提供一或多个虚拟按钮；
使用所述一个或多个超声波传感器来跟踪所述一或多个手指沿着所述装置的所述周边的滑动移动；以及
响应于所述一或多个手指的所述滑动移动而通过动态地旋转或翻转所述一个或多个虚拟按钮来重新定位所述一或多个虚拟按钮。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述一或多个处理器进一步经配置以：
使用由所述一或多个超声波传感器收集到的指纹图像来确定所述用户是否是登记用户；以及
响应于确定所述用户是所述登记用户而解锁所述装置。
14.根据权利要求13所述的装置，所述一或多个处理器进一步经配置以：
持续监测所述装置的后续操作由所述登记用户执行；以及
终止应用程序，或响应于确定所述装置的所述后续操作不由所述登记用户执行而在无响应状态下保持所述应用程序。
15.根据权利要求12所述的装置，其中所述一或多个处理器进一步经配置以：
确定所述用户的拇指位置；
确定所述用户的食指位置；
确定所述用户的中指位置；
确定所述用户的无名指位置；
确定所述用户的小指位置；
或其某一组合。
16.根据权利要求12所述的装置，其中所述一或多个处理器进一步经配置以：
基于所述用户的所述一或多个手指的所述一或多个位置而定位所述一或多个虚拟按钮。
17.根据权利要求16所述的装置，其中所述一或多个处理器进一步经配置以：
检测所述装置的定向改变和所述一或多个手指的所述位置的改变；以及
相对于所述装置的所述定向改变和所述一或多个手指的所述位置的改变而动态地重新定位所述一或多个虚拟按钮。
18.根据权利要求16所述的装置，其中所述一或多个处理器进一步经配置以：
基于由所述装置存储的用户执行的历史而提供一组预测虚拟按钮。
19.根据权利要求16所述的装置，其中所述一或多个处理器进一步经配置以：
通过对应一或多个触觉反馈向所述用户指示所述一或多个虚拟按钮的位置；以及
通过所述对应一或多个触觉反馈向所述用户确认所述一或多个虚拟按钮的选择。
20.根据权利要求12所述的装置，其中所述一或多个处理器进一步经配置以：
检测由所述用户施加到所述一或多个虚拟按钮的压力；以及
执行对应于施加到所述一或多个虚拟按钮的所述压力的命令。
21.根据权利要求20所述的装置，其中对应于由所述用户施加到所述一或多个虚拟按钮的所述压力的所述命令取决于对哪一个手指施加所述压力的确定。
22.根据权利要求12所述的装置，其中所述一或多个处理器进一步经配置以：
在所述装置的解锁状态下检测所述装置由第二用户握持；
使用由所述一或多个超声波传感器收集到的指纹图像来确定所述第二用户是否是第二登记用户：以及
响应于确定所述第二用户是所述第二登记用户而提供对应于所述第二用户的设定的第二组虚拟按钮。
23.一种用于提供虚拟按钮的装置，其包括：
用于检测围绕所述装置的周边的抓握的装置，其中所述装置的所述周边包含一或多个超声波传感器；
用于使用由所述一或多个超声波传感器收集到的数据来分别确定用户的一或多个手指的一或多个位置的装置；
用于在所述装置的显示屏上提供一或多个虚拟按钮的装置；
用于使用所述一个或多个超声波传感器来跟踪所述一或多个手指沿着所述装置的所述周边的滑动移动的装置；以及
用于响应于所述一或多个手指的所述滑动移动而通过动态地旋转或翻转所述一个或多个虚拟按钮来重新定位所述一或多个虚拟按钮的装置。
24.根据权利要求23所述的装置，其中所述用于提供所述一或多个虚拟按钮的装置进一步包括：
用于基于所述用户的所述一或多个手指的所述一或多个位置而定位所述一或多个虚拟按钮的装置。
25.根据权利要求24所述的装置，其中所述用于提供所述一或多个虚拟按钮的装置进一步包括：
用于跟踪所述一或多个手指沿着所述装置的所述周边的移动的装置；以及
用于响应于所述一或多个手指的所述移动而动态地重新定位所述一或多个虚拟按钮的装置。
26.一种包含存储于上面的在被执行时致使装置提供虚拟按钮的指令的非暂时性计算机可读储存媒体，其包括经配置以执行以下操作的指令：
检测围绕所述装置的周边的抓握，其中所述装置的所述周边包含一或多个超声波传感器；
使用由所述一或多个超声波传感器收集到的数据来确定用户的一或多个手指的一或多个位置：
在所述装置的显示屏上提供一或多个虚拟按钮；
使用所述一个或多个超声波传感器来跟踪所述一或多个手指沿着所述装置的所述周边的滑动移动；以及
响应于所述一或多个手指的所述滑动移动而通过动态地旋转或翻转所述一个或多个虚拟按钮来重新定位所述一或多个虚拟按钮。
27.根据权利要求26所述的非暂时性计算机可读储存媒体，其中所述指令经进一步配置以：
基于所述用户的所述一或多个手指的所述一或多个位置而定位所述一或多个虚拟按钮。
28.根据权利要求27所述的非暂时性计算机可读储存媒体，其中所述指令经进一步配置以：
跟踪所述一或多个手指沿着所述装置的所述周边的移动；以及
响应于所述一或多个手指的所述移动而动态地重新定位所述一或多个虚拟按钮。
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