通過關聯觸摸輸入的加速度來對觸筆進行歧義消除的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于處理由輸入物件所施加的輸入的方法。該方法包括下述步驟：從運動單元接收包括指示了所述運動單元的運動的信息的運動數據，其中，所述運動單元被配置成與所述輸入物件共同移動；從所述運動單元接收用于識別所述運動單元的標識信息；接收輸入數據，其中，所述輸入數據包括指示了被施加到輸入單元的一個或多個輸入的特征的信息；將所述運動數據與所述輸入數據進行比較；以及根據所述比較的結果以及根據所述標識信息，輸出用于對所述輸入的處理進行控制的信號。
【專利說明】
通過關聯觸摸輸入的加速度來對觸筆進行歧義消除
技術領域
[0001] 本發(fā)明大體上地涉及用于對施加輸入(例如，觸摸輸入或接近輸入)的用戶或輸入 物件進行識別的技術。例如，本發(fā)明的特定的示例性實施例提供了一種用于確定佩帶運動 傳感器的特定用戶已經將特定的觸摸輸入或接近輸入施加到觸敏設備的方法、裝置和/或 系統。
【背景技術】
[0002] 觸敏設備正在變得日益普遍和流行。例如，各種類型的設備(包括移動電話、平板 電腦和筆記本電腦)典型地設置有觸敏輸入單元，例如為觸摸面板或觸摸屏的形式。隨著觸 敏設備的普及度的增加，存在對用戶和其設備之間增強的交互性的更多需求。
[0003] 通過觸敏設備增強交互性的一種方式為根據已經施加了輸入的用戶的身份以不 同方式處理觸敏輸入。根據用戶身份處理觸摸輸入可以使得多個用戶能夠分別與同一個觸 敏設備進行交互。例如，可用來使得教師和學生能夠與提供教育施加的同一個設備同時進 行交互。根據用戶身份處理觸摸輸入還可以使得能夠對哪些用戶被允許使用設備或對設備 執(zhí)行特定操作進行限制。例如，可用于僅允許授權用戶通過施加特定的觸摸手勢來解鎖被 鎖定的設備，或僅允許管理員或教師在設備上執(zhí)行特定的操作。
[0004] 為了使得設備根據已經施加輸入的用戶的身份來處理觸摸輸入，設備必須能夠確 定哪個用戶已經施加了每個輸入。為此，已經發(fā)展出了多種技術。
[0005] 例如，一種使得多個用戶能夠與一個觸敏設備同時進行交互的技術被稱為 DiamondTouch。根據這種技術，絕緣天線陣列被嵌入在觸摸表面中，各個絕緣天線發(fā)出相互 正交的信號。用戶坐在座椅上，每個座椅包括有各自的接收器單元，該接收單元通過共享的 電氣接地參考被連回至發(fā)送器。當特定的用戶接觸觸摸表面時，來自位于觸摸點下方的一 個或多個天線的信號通過用戶被電容性地耦接至與該用戶相關聯的接收器單元中，從而使 得能夠識別出觸摸了表面的用戶。因此，形成了電容性耦接電路，并且通過測量電路電容， 能夠確定所識別的用戶所觸摸的位置。
[0006] 另一些技術利用了外部設備(諸如外部照相機)和用于提取生物特征信息的計算 機視覺技術以識別用戶，或進行手跟蹤。
[0007] 另一種技術基于使用紅外（Infra-Red，IR)脈動腕帶以確定手的定向，從而協助用 戶識別。更詳細地說，每個腕帶發(fā)出各自的唯一代碼，從而使得特定的腕帶能夠與在所檢測 的IR模式附近區(qū)域中所記錄的每個觸摸相關聯。此外，通過利用使用了特定閃爍模式的兩 個發(fā)光二極管(Light Emitting Diodes，LEDs)，能夠確定腕帶的定向，并且從而基于手的 估計位置(進而手指的估計位置)使手指接觸相關區(qū)域變窄。
[0008] 又一種技術使用發(fā)送連續(xù)偽隨機IR脈沖序列的環(huán)狀設備。每個序列與特定的用戶 相關聯，并且與檢測到的序列直接鄰近的所有觸摸與該用戶相關聯。
[0009] 現有技術存在多種問題。例如，一些技術僅能與具備特殊或專有技術的設備結合 使用，該特殊或專有技術在許多類型的設備中是不可用的。此外，一些技術依賴于相對昂貴 的外部設備，或可能需要復雜且難以設置的系統。此外，一些技術對設備周圍的用戶做了特 定的假設，并且因而缺乏靈活性且限制過度。
[0010] 因此，所期望的是一種用于對施加輸入(例如，觸摸輸入或接近輸入）的用戶或輸 入物件進行識別的技術，該技術利用成本相對較低的技術、容易設置、技術獨立、在幾乎或 完全無需修改的情況下可以用于多種設備，和/或在使用場合中具有靈活性。

【發(fā)明內容】

[0011] 本發(fā)明的某些示例性實施例的目的在于處理、解決和/或至少部分地減少與相關 技術相關聯的問題和/或缺陷中的至少一種，例如上述問題和/或缺陷中的至少一種。本發(fā) 明中某些示例性實施例的目的在于提供至少一種優(yōu)于相關技術的優(yōu)勢，例如下述優(yōu)勢中的 至少一種。
[0012 ]本發(fā)明由獨立權利要求來限定。有利的特征由從屬權利要求來限定。
[0013] 根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種根據權利要求1至18中任一項所述的方法。
[0014] 根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種根據權利要求19至35以及40中任一項所述 的裝置。
[0015] 根據本發(fā)明的其他方面，提供了一種根據權利要求36所述的用戶設備、根據權利 要求37所述的服務器、和/或根據權利要求38或39所述的系統。
[0016] 根據本發(fā)明的又一個方面，提供了一種用于對施加輸入的輸入物件進行識別的方 法，該方法包括下述步驟:從運動單元接收運動數據，該運動數據包括指示運動單元的運動 的信息，其中，運動單元被配置成與輸入物件一起移動;接收輸入數據，其中，輸入數據包括 指示被施加到輸入單元的一個或多個輸入的特征的信息；將運動數據與輸入數據進行比 較;以及根據比較的結果，確定輸入由輸入物件施加到輸入單元。
[0017] 根據本發(fā)明的又一個方面，提供了一種用于對施加輸入的輸入物件進行識別的裝 置，該裝置包括:接收器和處理器，接收器用于從運動單元接收包括指示運動單元的運動的 信息的運動數據，以及用于接收輸入數據，其中，運動單元被配置成與輸入物件一起移動， 其中輸入數據基于輸入單元的輸出，并且其中輸入數據包括指示了被施加到輸入單元的一 個或多個輸入的特征的信息；處理器用于將運動數據與輸入數據進行比較，以及用于根據 比較的結果來確定輸入是由輸入物件施加到輸入單元的。
[0018] 根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種系統，該系統包括:根據上述方面中任一項 所述的裝置，以及運動單元;其中，運動單元包括:運動傳感器，用于測量運動單元的運動； 以及發(fā)送器，用于發(fā)送運動數據，其中，運動數據由運動單元基于所測量到的運動單元的運 動來生成。
[0019] 根據本發(fā)明的又一個方面，提供了一種計算機程序，該計算機程序包括被設置成 當執(zhí)行時實現根據本文所公開的任何方面或權利要求所述的方法、裝置和/或系統的指令。
[0020] 根據本發(fā)明的又一個方面，提供了 一種機器可讀存儲器，該機器可讀存儲器用于 儲存根據前一方面所述的計算機程序。
[0021] 根據下文參照附圖并所公開了本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述，本發(fā)明的其他 方面、優(yōu)勢和顯著特征對于本領域的技術人員將變得更加明顯。
【附圖說明】
[0022] 本發(fā)明的某些實施例以及本發(fā)明方面的上述和其他的方面、特征和有益效果將通 過以下結合附圖的詳細描述中變得更加明顯，其中：
[0023] 圖1示出了體現本發(fā)明的第一示例性系統；
[0024]圖2a_f示出了由用戶施加的輸入、由輸入產生的輸入數據和運動數據、以及與輸 入無關的運動數據的示例；
[0025]圖3示出了體現本發(fā)明的第二示例性系統；
[0026]圖4示出了體現本發(fā)明的第三示例性系統；
[0027] 圖5示出了體現本發(fā)明的第四示例性系統；
[0028] 圖6示出了體現本發(fā)明的第五示例性系統；
[0029] 圖7a_c示出了示例性輸入質詢；以及
[0030] 圖8示出了根據本發(fā)明的一個示例性實施例的方法。
【具體實施方式】
[0031] 參照附圖，以下提供的關于本發(fā)明的示例性實施例的描述有助于對本發(fā)明的綜合 理解。該描述包括多種具體的細節(jié)以輔助上述理解，但是這些內容僅被視為示例性的。因 此，本領域的技術人員將認識到，可以在不脫離如權利要求所限定的本發(fā)明范圍的前提下， 對本文所描述的實施例進行改變和修改。
[0032] 在以下描述和權利要求中所使用的術語、詞語以及短語并不限于書目的含義，而 是被用于使得本發(fā)明能夠被清楚且一致地理解。
[0033] 在說明書的描述和附圖中，相同或相似的附圖標記可以指示相同或相似的特征， 即使這些附圖標記可能在不同的圖中示出。
[0034] 為了清晰簡明，對在本領域中所已知的構造、結構、功能或過程的描述可能被省 略，以避免使本發(fā)明的主題模糊。
[0035] 在本說明書的全部描述和權利要求中，詞語"包含(comprise)"、"包括（include)" 和"含有(contain)"以及這些詞語的多種變形(例如"comprising"和"comprises"）意味著 "包括但不限于"，并且并非意在（以及并不)排除其他特征、元件、部件、整體、步驟、過程、操 作、特征、特性和/或前述內容的組合。
[0036] 在本說明書的全部描述和權利要求中，單數形式"一（a)"、"一個(an)"以及"該 (the)"包括復數對象，除非上下文另有規(guī)定。因此，例如，"一個物件"包括一個或多個這樣 的物件。
[0037] 在本說明書的全部描述和權利要求中，以"用于Y的X"的一般形式(其中Y是某種運 動、過程、活動、操作或步驟，并且X是某種用于執(zhí)行所述運動、過程、活動、操作或步驟的裝 置)所表示的語言包含但不僅僅是裝置X適于、被配置成或被具體布置成執(zhí)行Y。
[0038] 與本發(fā)明的特定方面、實施例或示例共同描述的特征、元件、部件、整體、步驟、過 程、操作、功能、特征、特性和/或前述內容的組合將被理解為適用于本文所描述的任何其他 方面、實施例或示例，除非它們彼此間無法相適合。
[0039] 本文所描述的方法可以在包括用于執(zhí)行所述方法步驟的任何布置合適的裝置或 系統中實現。
[0040]圖1不出了體現本發(fā)明的第一不例性系統。系統100包括設備101 (例如，用戶設備） 和運動單元103。如在下文中更加詳細地描述的，設備101被配置成用于接收用戶所施加的 輸入(例如，觸摸輸入或接近輸入），并且運動單元103被配置成用于測量用來施加輸入的輸 入物件1〇5(例如，手指或觸筆）的運動。通過將設備101所檢測到的輸入的運動與運動單元 103所測量的運動進行比較(例如，使這兩者關聯），能夠確定該輸入是否是使用輸入物件來 施加的。設備101所檢測到的輸入的運動可能包括，例如，設備101實際所檢測到的運動、或 當施加某種類型的輸入(例如，拖拽或輕擊)時將被期望的運動。
[0041] 在下文所描述的某些示例性實施例中，觸摸輸入或接近輸入被用作輸入的示例。 然而，技術人員將要理解的是，本發(fā)明并不限于這行具體的示例，并且輸入可以包括任何其 他合適類型的輸入。本文所描述的實施例因此可以被相應地修改。
[0042] 如圖1中所示出的，運動單元103包括運動傳感器109和發(fā)送器111，運動傳感器109 用于測量運動單元103的運動，發(fā)送器111用于將運動傳感器109所生成的運動數據發(fā)送給 設備101。設備101包括顯示器117、輸入單元107、接收器113以及處理器115,顯示器117用于 顯示用戶界面，輸入單元107用于接收觸摸輸入或接近輸入，接收器113用于從運動單元103 接收運動數據，處理器115用于執(zhí)行設備101的各種操作。例如，處理器將從運動單元103所 接收到的運動數據與輸入單元107所生成的觸摸輸入或接近輸入數據進行比較，以便確定 被施加到輸入單元107的輸入是否由輸入物件105執(zhí)行。由處理器115所執(zhí)行的處理將在下 文中更加詳細地描述。設備101和/或運動單元103可以附加地包括存儲單元(未示出），例如 用于儲存操作期間所使用或生成的數據(例如，運動數據和/或輸入數據），和/或用于控制 多種操作和過程的軟件(例如，操作系統或代碼）。
[0043] 設備101可以包括被配置成用于接收觸摸輸入或接近輸入的任何合適類型的設 備，例如便攜式終端或手持設備(例如，移動電話、個人管理器、平板電腦等）、計算機(例如， 臺式計算機、筆記本電腦等）、或任何其他類型的被配置成接收觸摸輸入或接近輸入的設備 (例如，觸控桌、電視機、自動出納機(Automated Teller Machine，ATM)、工業(yè)或醫(yī)療設備控 制系統界面等）。
[0044] 輸入單元107可以包括用于接收觸摸輸入或接近輸入的任何合適的裝置。例如，輸 入單元107可以包括觸摸面板或觸摸屏。輸入單元107可以附加地或替代性地包括例如基于 聲音或圖像或者基于磁場或電場的變化用于檢測觸摸輸入或接近輸入的一個或多個其他 類型的傳感器或輸入裝置。被用于接收或檢測觸摸輸入或接近輸入的設備的表面(例如，輸 入單元107的表面)可以被稱為輸入表面。
[0045] 觸摸輸入或接近輸入可以包括任何合適類型的輸入或手勢。例如，觸摸輸入可以 指輸入物件與設備1 〇 1的輸入表面進行直接物理接觸的輸入或手勢。例如，觸摸輸入可以包 括觸摸、雙觸摸(或多重接觸）、輕擊、短接觸、長接觸等。接近輸入可以指輸入物件與設備的 輸入表面在空間上被分離的輸入或手勢，輸入物件與輸入表面之間沒有直接的物理接觸。 例如，接近輸入可以包括靠近、撤銷、懸停等。根據輸入期間輸入物件與設備的輸入表面有 直接物理接觸與否，可以以觸摸輸入或接近輸入的形式來實現某些輸入。例如，這些類型的 輸入可以包括拖拽、掠過、輕彈、跟蹤(trace )、形象化跟蹤等。某些類型的輸入可以包括觸 摸輸入和接近輸入的方面，例如輸入包括靠近后觸摸。
[0046] 輸入物件105可以包括用于施加觸摸輸入或接近輸入的任何合適裝置，例如用戶 的手指、手或其他身體部分、觸筆、筆等。
[0047] 運動單元103在使用中被配置成與輸入物件105-起移動。例如，運動單元103可以 被附接至用戶的身體部分(例如，用戶的腕部或手指)或可以被置入輸入物件105中。因此， 當用戶使用輸入物件105來施加輸入時，被用于施加輸入的輸入物件105的運動可以由運動 單元103測量。如果運動單元103被置入輸入物件105中（例如，在觸筆或筆的情況下），那么 運動傳感器可以直接測量輸入物件105的運動。在另一方面，如果運動單元103被附接至用 戶的身體部分，那么運動單元103通過測量身體部分的運動來間接地測量輸入物件105的運 動。在這種情況中，運動單元103在使用期間優(yōu)選地被附接至用戶，以使得運動單元103所附 接的身體部分的運動與輸入物件105的運動緊密地相對應。例如，運動單元103可以被置入 用戶手指上所佩帶的戒指(或任何其他合適類型的首飾）中、被置入手指端部所佩帶的套環(huán) 中、或被附接至環(huán)繞用戶腕部所佩帶的帶狀物。在某些實施例中，運動單元可以被置入"智 能"設備中，例如"智能手表"、"智能眼鏡"等。
[0048] 運動傳感器109可以包括用于測量運動的任何合適類型的傳感器。例如，運動傳感 器109可以包括用于測量加速度(例如線性加速度）的一個或多個加速度計和/或一個或多 個陀螺儀。在某些示例性實施例中，運動傳感器109可以包括單個用于測量加速度的三軸加 速度計。在其他示例性實施例中，運動傳感器109可以包括單個加速度計和用于測量線性加 速度的三軸陀螺儀。加速度計可以是任何合適的類型，例如壓電加速度計、壓阻加速度計、 電容式加速度計、微機電系統(Micro Electro-Mechanical System，MEMS)加速度計等。
[0049] 在某些實施例中，運動傳感器109可以被配置成用于測量相對于一個或多個線性 獨立(例如，正交)軸的運動。例如，運動傳感器109可以包括用于測量關于一個或多個軸(例 如，X、Y和Z軸)的加速度(例如，線性加速度)的一個或多個加速度計和/或陀螺儀。替代性地 或者附加地，運動單元103可以被配置成用于測量與方向無關的加速度模。例如，運動傳感 器109可以包括用于直接測量加速度模的傳感器，或運動單元可以包括用于根據所測量的 加速度向量的分量來計算加速度模的處理器(未不出）。
[0050] 運動傳感器109可以生成運動數據，該運動數據包括例如指示運動單元103在某些 (例如，固定)時間點的運動(例如，線性加速度)的一系列數值。這些數值可以例如通過以某 一頻率(例如100Hz)采樣所測量的運動來生成。所得到的運動數據可以被表示為例如一系 列向量值和/或一系列模值。
[0051] 運動單元103的發(fā)送器111和設備101的接收器113可以包括用于形成運動單元103 和設備101之間的有線或無線通信信道的任何合適的裝置。例如，通信信道可以基于任何合 適的通信技術來形成，例如近場通信(Near Field Communi cat ion，NFC)、藍牙、WiFi等。發(fā) 送器111從運動傳感器109獲得運動數據，并且以任何合適的格式將該運動數據發(fā)給設備 101。運動數據可以與用于標識生成了運動數據的特定運動單元103的標識信息一起被發(fā) 送，例如對于生成了運動數據的特定運動單元103唯一的標識。這使得設備101能夠識別出 哪個運動單元103生成了該運動數據，并且使得設備101能夠對從不同運動單元103所接收 的數據進行區(qū)分。
[0052]處理器115從輸入單元107接收觸摸輸入或接近輸入數據(下文被稱為輸入數據）。 輸入數據可以包括，例如指示觸摸輸入或接近輸入在某些(例如，固定)時間點的坐標的一 系列數值。這些數值可以例如通過以某一頻率(例如I OOHz)采樣輸入坐標來生成?？梢砸耘c 運動傳感器109生成運動數據的采樣頻率相同的采樣頻率來對輸入坐標進行采樣。輸入的 坐標可以包括，例如限定了輸入物件105相對于輸入表面平面的位置的X和Y坐標。在某些實 施例中，坐標也可以包括限定了輸入物件105與輸入表面之間的間隔的Z坐標。
[0053]在某些實施例中，處理器115可以對從輸入單元107所接收的輸入數據執(zhí)行各種預 處理，例如濾波、平滑、求平均值等。在一個示例中，處理器115通過應用N-采樣(例如，N=2， 3，4,5...)滑動平均濾波來對數據進行平滑處理并去除噪聲。
[0054]無論是否對輸入數據應用預處理，只要輸入數據包括輸入坐標，處理器都對輸入 數據進行兩次微分以獲得指示觸摸輸入或接近輸入在某些(例如，固定)時間點的加速度的 一系列數值。
[0055]由輸入數據所得到的加速度值可以被表示為向量值和/或模。通過計算相應的加 速度向量的?？梢缘玫郊铀俣饶?。替代性地，在第一次微分之后，可以計算每個得到的速度 向量的模，并且可以在第二次微分中對速度模進行微分以得到加速度模值。如下文所描述 的，為了簡化處理并實現獨立于定向，可以使用加速度模值。
[0056]在某些實施例中，可以在一階微分或兩次微分之后處理輸入數據。例如，可以在每 次微分后應用N-采樣滑動平均濾波對數據進行濾波。
[0057]除了從輸入單元107接收輸入數據之外，處理器115還通過接收器113從運動單元 103接收運動數據。如上所述，運動數據可以包括，例如可以被表示為向量值和/或模值的一 系列加速度值。根據從運動單元103所接收的運動數據形式，處理器115可以對接收到的運 動數據進行處理，以將運動數據轉換成適于進一步處理的不同形式。例如，在某些實施例 中，如果接收到的運動數據包括加速度數據和陀螺儀數據，那么處理器115可以根據接收到 的運動數據得到或推導出表示線性加速度的數據。在另一示例中，處理器可以根據加速度 向量值來計算加速度模值。
[0058]在某些實施例中，處理器115可以對運動數據、或由運動數據得到或推導出的數據 執(zhí)行多種預處理，例如濾波、平滑、求平均值等。在一個示例中，處理器115通過應用N-采樣 (例如，~=2,3,4,5...)滑動平均濾波來對數據進行平滑處理并去除噪聲。
[0059]處理器115將從輸入數據得到的加速度值與從運動數據得到的加速度值進行比 較，以確定對應于輸入數據的觸摸輸入或接近輸入是否是使用其運動對應于運動數據的輸 入物件所施加的。例如，可以通過將從輸入數據得到的加速度值與從運動數據得到的加速 度值進行關聯來執(zhí)行該比較。可以基于加速度向量值和/或加速度模值來執(zhí)行該比較或關 聯。在某些實施例中，通過使用加速度向量值，可以得到更高的精確度，但代價是增加了復 雜度。在另一方面，在某些實施例中，通過使用加速度模值，復雜度被減小，但代價是精確度 被降低。
[0060] 在基于加速度向量值來執(zhí)行比較的情況中，當執(zhí)行該比較時，可能需要考慮運動 單元103和設備101之間的任何定向差異。也可能需要補償所測量的運動以將重力效果考慮 在內。例如，加速度計相對于傳感器沿三個垂直軸的定向來測量加速度。該測量受制于由地 球引力場所產生的偏差。為了利用加速度計來捕獲相對于觸摸表面的運動，例如為了計算 運動與觸摸手勢的相似性，可能需要對該坐標系進行變換。
[0061] 在第一個示例中，運動單元103和設備可以被配置成確定重力相對于它們各自內 部的坐標系的方向。運動單元103將自身所確定的重力方向發(fā)送給設備101。設備101之后對 從運動單元103所接收的重力方向與設備101自己所確定的重力方向之間的差異進行計算， 以確定運動單元103的坐標系與設備101的坐標系之間的定向差異。該差異之后可以在執(zhí)行 比較時被用于補償定向差。
[0062] 可以使用任何合適的技術來確定重力方向，例如當運動單元103或設備101保持靜 止時，在校準期間基于使用線性加速度計以測量線性加速度方向，以及基于使用一個或多 個陀螺儀以跟蹤運動單元103或設備101的定向的后續(xù)變化。所確定的重力方向可以在需要 時被用于補償任何所測量的運動。
[0063] 在第二示例中，可以使用主分量分析(Principle Component Analysis，PCA)來對 運動單元103相對于設備101的觸摸表面的定向進行估計。特別地，當用戶在觸摸表面上施 加某些手勢時(例如，拖拽手勢)時，由于手勢期間用戶與觸摸表面保持接觸，所以運動單元 103移動所沿的方向將被限制。因此，運動傳感器109所經歷的加速度的兩個主方向大致對 應于觸摸表面的平面。
[0064] 在這種情況中，可以例如使用降維(dimensionality reduction)技術來執(zhí)行對輸 入單元(例如，觸摸傳感器)坐標的變換。降維技術是例如根據啟發(fā)式算法或任何其他合適 的技術用來將d維坐標系變換成不同的維坐標系的計算工具。經變換的坐標系可能具有 更小的維度(即dMO,但是仍保留了原始坐標系的某些特征。
[0065] -種此類技術是PCA。根據這種技術，在一個或多個觸摸手勢期間，來自加速度計 的多個樣本可被用來估計該多個樣本的主分量。在PCA中，這些主分量是相對于傳感器的方 向，在這些方向上產生了大多數的測量方差。如果使用在執(zhí)行手勢時所記錄的樣本進行估 計，則前兩個主分量近似位于觸摸表面的平面內。之后可以利用這些主分量來將執(zhí)行手勢 期間所捕獲的數據或該數據中的更小部分投影在相對于設備的定向的坐標系中。
[0066]技術人員將要理解的是，等效地，運動單元103的坐標系而非輸入單元107的坐標 系可以被變換，或運動單元103和輸入單元107兩者的坐標系均可以被變換。
[0067] 在第三示例中，運動數據和輸入數據之間的比較可以被重復多次，每次不同的定 向擾動被施加到運動數據和輸入數據之一或兩者上。產生最接近匹配的比較可以被使用。
[0068] 在另一方面，在基于加速度模值來執(zhí)行比較的情況中，可能不需要考慮運動單元 103和設備101之間的定向的任何差異。因此，比較過程可以在獨立于定向的情況下進行。
[0069] 在某些示例性實施例中，可以通過基于運動數據的加速度模值和輸入數據的加速 度模值計算關聯性值，來執(zhí)行對運動數據與輸入數據的比較。例如，可以使用下述等式1來 計算關聯性值。
[0070]
[0071]在等式1中，di表示由輸入數據所得到的線性加速度模的樣本，并且d2表示由運動 數據所得到的線性加速度模的樣本。求和是針對一系列適當選擇的某一長度(例如，固定長 度、對應于固定周期的長度、或對應于一個或多個手勢的長度等）的樣本進行的。瓦和ξ分 別表示Cl 1和山的平均值。技術人員將要理解的是，本發(fā)明的實施例并不限于等式1的示例，并 且可以通過任何其他合適的方法來計算關聯性值。
[0072] 如果所計算的關聯性值大于特定閾值，則處理器115確定與輸入數據相對應的觸 摸輸入或接近輸入是通過使用其運動對應于運動數據的輸入物件來施加的。因此，確定觸 摸輸入或接近輸入是通過輸入物件105來施加的。在另一方面，如果所計算的關聯性值小于 或等于閾值，則處理器115確定與輸入數據相對應的觸摸輸入或接近輸入不是通過使用其 運動對應于運動數據的輸入物件來施加的。因此，確定觸摸輸入或接近輸入不是通過輸入 物件105來施加的。
[0073] 在某些實施例中，如果設備101沒有接收到運動數據，或運動數據沒有被設備101 很好地接收(例如，如果運動單元103斷電或位于傳輸范圍之外），則處理器115可以確定(或 假定)與輸入數據相對應的觸摸輸入或接近輸入不是通過輸入物件來施加的。
[0074]在某些實施例中，處理器115可以使用從運動單元103所接收的標識信息來對生成 運動數據的運動單元I 〇 3進行識別，例如通過將接收到的標識信息與所儲存的標識信息相 比較來進行識別。
[0075] 處理器115可以控制對與輸入數據相對應的一個或多個輸入的處理。例如，基于接 收到的標識信息，處理器115可以（i)根據對輸入是否由輸入物件施加進行確定的結果來控 制對輸入的處理;和/或（? )根據基于所接收到的標識信息的運動單元103的身份（因而根 據輸入物件的身份)來控制對輸入的處理。例如，處理器115可以輸出用于對輸入的處理進 行控制的信號。該用于對輸入的處理進行控制的信號可以包括，例如對使用輸入所執(zhí)行的 受限操作進行授權的信號。
[0076]在某些實施例中，可以通過獨立于模的方式來計算關聯性。在這種情況中，相對高 能量(例如，涉及相對較大的加速度)的手勢可能與相對低能量的噪聲信號具有相對較高的 關聯性。因此，在某些實施例中，除了將關聯性值與第一閾值進行比較之外，處理器115也可 以將運動數據所指示的運動的能量水平與輸入數據所指示的運動的能量水平進行比較?？?以基于例如運動的加速度的模(例如，運動的平均加速度或峰值加速度)的模來計算運動的 能量水平。只要能級之間的差(例如，絕對差值或差值的模)小于特定的第二閾值，那么處理 器115之后便可以確定與輸入數據相對應的觸摸輸入或接近輸入是通過使用其運動對應于 運動數據的輸入物件被施加的。
[0077]圖2a_f示出了由用戶施加的輸入、由輸入而產生的輸入數據和運動數據、以及與 輸入無關的運動數據的示例。如圖2a中所示，用戶在觸摸屏幕上輸入了一連串的三個拖拽 手勢，A、B和C。第一個拖拽手勢是沿正X方向的水平拖拽，第二個拖拽手勢是沿正y方向的垂 直拖拽，并且第三個拖拽手勢是沿負X方向和負y方向的對角線拖拽。
[0078] 圖2b和2b分別示出了根據手勢A-C所生成的輸入數據所計算出的X方向上的加速 度和y方向上的加速度。圖2b和2c顯示了對應于每個手勢的起始和結束點所產生的加速度 尖峰，并且也顯示了在每個手勢的中間以及兩個手勢之間所產生的加速幾乎為零的時間 段。特別地，單個的拖拽手勢可以由加速度圖形來表征，該加速度圖形包括在拖拽初始時所 產生的特定符號的加速度尖峰、隨后是處于拖拽中間的一段加速度幾乎為零的時間段、隨 后是在拖拽結束時具有相反符號的加速度尖峰。
[0079] 由于手勢B僅沿著y方向發(fā)生，因此在X方向上沒有因為手勢B而產生加速度尖峰。 類似地，由于手勢A僅沿著X方向發(fā)生，因此在y方向上沒有因為手勢A而產生加速度尖峰。手 勢C所產生的沿X方向和y方向的加速度尖峰小于手勢A和B所產生的加速度尖峰，因為手勢C 是沿對角線進行的。
[0080] 圖2d示出了因手勢A-C向輸入單元107的輸入而由輸入單元107所生成的輸入數據 得到的加速度模。換言之，圖2d的曲線表示用于施加輸入的運動，該運動由輸入單元107測 量。相較于X方向上和y方向上的加速度，手勢A-C中的每一個產生了加速度模的相似圖形。
[0081] 圖2e示出了由與用于施加手勢A-C的輸入物件105相關聯的運動單元103所生成的 運動數據而得到的加速度模。換言之，圖2e的曲線表示用于施加輸入的運動，該運動由運動 單元103測量。
[0082]由圖2e中所示出的運動數據而得到的加速度圖形與由圖2d中所示出的輸入數據 而得到的加速度圖形相類似。因此，（例如由根據上述等式1所計算的關聯性值所測評的)這 些加速度圖形之間的關聯性相對較高。因此，可以確定運動單元103的用戶施加了輸入手勢 A-C0
[0083]圖2f示出了由與用于施加手勢A-C的輸入物件105不相關的另一個運動單元所生 成的運動數據而得到的加速度模。換言之，圖2f的曲線表示其他運動單元所測量的、與施加 輸入不相關的運動。例如，該其他運動單元可以被當前沒有使用設備101的用戶所佩帶。該 其他運動單元可以與運動單元103具有相同或相似的形式，并且可以生成和發(fā)送由設備101 接收的運動數據。
[0084]由圖2f中所示出的運動數據而得到的加速度的圖形與由圖2d中所示出的輸入數 據而得到的加速度圖形具有顯著差異。因此，（例如由根據上述等式1所計算的關聯性值所 測評的）這些加速度圖形之間的關聯性相對較低。因此，可以確定該其他運動單元的用戶沒 有施加輸入手勢A-C。
[0085] 技術人員將要理解的是，本發(fā)明的實施例并不限于將關聯性用作比較形式。例如， 不同類型的輸入手勢可以由不同的運動(例如，加速度）圖形來表征。拖拽手勢可能導致圖 2b_e中所示出的加速度圖形，而其他類型的輸入手勢可以由具有不同形式的加速度圖形來 表征。例如，單個輕彈手勢可以由僅包含單個加速度尖峰的加速度圖形來表征。另舉一例， 輕擊手勢可以由僅包含沿z方向加速度的加速度圖形來表征。
[0086] 在某些實施例中，輸入單元可以被配置成檢測特定類型的手勢(例如，拖拽、輕彈、 輕擊、多次輕擊等）。檢測到手勢后，輸入單元可以生成輸入數據，該輸入數據包括手勢類型 指示、限定手勢特征的一個或多個參數、和/或指示手勢時刻的時間戳。限定手勢特征的參 數可以包括，例如手勢開始位置和/或結束的位置(例如，在拖拽或輕彈的情況中）、手勢速 度(例如，在拖拽或輕彈的情況中）、重復頻率(例如，在多次輕擊的情況中）等。接收到輸入 數據后，處理器115可以例如使用將不同類型的手勢與儲存在存儲單元中的各個運動模式 相關聯的信息，來確定與輸入數據所指示的特定類型的輸入或手勢相關聯的運動(例如，運 動模式)被輸入(例如，當施加該類型的輸入或手勢時所使用的典型或期望的運動）。處理器 115之后可以在典型運動和接收自運動單元的運動數據所指示的運動之間執(zhí)行比較。
[0087] 在本發(fā)明的某些示例性實施例中，對由輸入數據所得到的加速度值與由運動數據 所得到的加速度值之間進行比較的過程可以包括識別和/或比較多個加速度圖形，而不必 執(zhí)行相互關聯。
[0088] 圖3示出了體現本發(fā)明的第二示例性系統。圖3的系統與圖1的系統相似，除了在圖 1的系統中設備101的處理器115所執(zhí)行的至少某些功能由圖3系統中的單獨服務器319來執(zhí) 行。如圖3中所示出的，服務器319包括處理器315,該處理器315執(zhí)行與關于圖1所描述的處 理器115的功能相似的功能。服務器319還包括收發(fā)器321用于與運動單元303和設備301進 行通信。設備301包括用于與服務器319進行雙向通信的收發(fā)器313。
[0089]在圖3的系統中，運動單元303使用運動傳感器309來測量運動，并且使用收發(fā)器 311來將運動數據發(fā)送至服務器319。運動單元303還可以使用收發(fā)器311將用于標識運動單 元303的標識信息發(fā)送至服務器319。設備301因施加到輸入單元307的觸摸輸入或接近輸入 而生成輸入數據，該輸入數據通過使用接收器313被發(fā)送至服務器319。設備301還可以使用 收發(fā)器313將用于標識設備301的標識信息發(fā)送至服務器319。服務器319接收運動數據和輸 入數據，從運動數據和接收數據中的每一個獲得加速度值，并且以關于圖1所描述的方式對 從運動數據和輸入數據所得到的加速度值進行比較。
[0090] 例如通過將接收到的標識信息與儲存的標識信息進行比較，服務器319還可以使 用相應的接收到的標識信息來確定運動單元303的身份和設備301的身份。
[0091] 服務器319之后將結果信號發(fā)送至設備301，結果信號依賴于（i)對從運動數據和 輸入數據所得到的加速度值之間進行比較的結果，和/或（? )運動單元301的身份和/或設 備301的身份。設備301可以根據結果信號以不同方式對施加到輸入單元307的觸摸輸入或 接近輸入進行處理。例如，結果信號可以包括對使用輸入所執(zhí)行的受限操作進行授權的信 號。
[0092] 在本文所描述的各個實施例中，運動數據可以與用于標識生成了運動數據的特定 運動單元10 3的標識信息（例如對運動單元唯一的標識)一起被發(fā)送，以使得能夠對不同運 動單元所生成的運動數據進行區(qū)分。類似地，輸入數據可以與用于標識生成了輸入數據的 特定設備的標識信息(例如對設備唯一的標識)一起被發(fā)送，以使得能夠對不同設備所生成 的輸入數據進行區(qū)分。
[0093]圖4示出了體現本發(fā)明的第三示例性系統。圖4的系統與圖3的系統相似，除了示出 了多個運動單元和多個設備。在這個實施例中，每個設備配有各自的運動單元，并且每個運 動單元由各自的用戶佩帶。服務器連續(xù)地監(jiān)測由運動單元中的每一個所發(fā)出的運動數據以 及由設備中的每一個所發(fā)出的輸入數據。服務器例如通過與運動數據和輸入數據一起發(fā)出 的的標識信息，來對接收自不同運動單元的運動數據與接收自不同設備的輸入數據進行區(qū) 分。
[0094] 圖4的系統可以被配置成，響應于服務器所發(fā)布的質詢，只有佩帶有相應運動單元 的用戶向特定設備施加了一組特定的輸入，該特定設備才允許被操作。下文將進一步描述 質詢的各種示例。因此，根據這個方案，用戶1被允許操作設備1并且用戶2被用于操作設備 2,但是用戶1不允許操作設備2。
[0095] 當用戶1將輸入施加到設備1時，服務器確定（由用戶1佩帶的)運動單元1所測量的 加速度與（由用戶1)施加到設備1的輸入的加速度之間的關聯性相對較高。因此，服務器確 定被施加到設備1的輸入是由用戶1做出的，并且因此（由用戶1進行的)對設備1的操作被允 許。
[0096] 類似地，當用戶2將輸入施加到設備2時，服務器確定（由用戶2佩帶的）運動單元2 所測量的加速度與（由用戶2)施加到設備2的輸入的加速度之間的關聯性相對較高。因此， 服務器確定被施加到設備2的輸入是由用戶2做出的，并且因此（由用戶2進行的)對設備2的 操作被允許。
[0097] 然而，當用戶1將輸入施加到設備2時，服務器確定（由用戶2佩帶的）運動單元2所 測量的加速度與（由用戶1)施加到設備2的輸入的加速度之間的關聯性相對較低。因此，月艮 務器確定被施加到設備2的輸入不是由用戶2做出的。服務器確定（由用戶1佩帶的）運動單 元1所測量的加速度與（由用戶1)施加到設備2的輸入的加速度之間的關聯性相對較高。因 此，服務器確定被施加到設備2的輸入是由用戶1做出的，并且因此（由用戶1進行的)對設備 的操作不被允許。
[0098] 圖5示出了體現本發(fā)明的第四示例性系統。在這個實施例中，系統包括多個設備和 單個運動單元。系統被配置成某些受限設備操作僅允許由佩帶運動單元的授權用戶(例如， 管理員）來執(zhí)行。
[0099] 這種類型的系統可以例如被應用在教室場景中，其中每個學生使用各自的設備， 并且也可能擁有其自身設備的教師可能想要在教室內移動，以監(jiān)視學生。在這種場景中，希 望使得教師能夠訪問學生無權訪問的特定受限指令。例如，教師可能希望發(fā)布作用于教室 中所有設備（例如，凍結或解除凍結所有設備）的全局指令、對特定設備執(zhí)行某些操作（例 如，覆寫某些進程條件）、將特定設備的內容投影至公眾顯示設備上、或使得內容能夠在設 備之間傳遞。
[0100]因此，教師佩帶提供對受限操作進行訪問的運動單元。具體而言，當用戶試圖使用 特定的設備執(zhí)行受限操作時，該設備發(fā)送消息至服務器以請求質詢。作為響應，服務器生成 質詢并將該質詢發(fā)回至設備。該質詢提示用戶使用設備來施加特定的一組一個或多個輸 入。設備將輸入數據發(fā)送至服務器，并且運動單元將運動數據發(fā)送至服務器。服務器例如以 上文所述的方式將運動數據與輸入數據進行比較，并且根據比較結果將結果信號發(fā)送至設 備。例如，只有基于運動數據和輸入數據所計算出的關聯性值足夠大，才可以發(fā)出授權設備 執(zhí)行受限操作的結果信號。因此，只有質詢所提示的輸入被佩帶有運動單元的用戶（即，教 師)施加，受限操作才被允許。只有服務器確定運動單元的身份為授權的運動單元，授權設 備執(zhí)行受限操作的結果信號才可以由服務器發(fā)出。因此，只有由質詢所提示的輸入被佩帶 有運動單元的用戶（即，教師)施加，受限操作才被允許。
[0101] 更詳細地說，當任何用戶試圖在設備上執(zhí)行非受限操作時，由于該操作是非受限 的，因此該操作是被允許的。然而，當用戶試圖在特定的設備(例如，設備1)上執(zhí)行受限操作 時，服務器對(例如，響應于服務器所發(fā)布的質詢)施加到設備1的特定輸入是否由佩帶有運 動單元的授權用戶執(zhí)行進行確定。具體而言，當授權用戶將輸入施加到設備1時，服務器確 定（由授權用戶佩帶的)運動單元所測量的加速度與被施加到設備1的輸入的加速度之間的 關聯性相對較高。因此，服務器確定被施加到設備1的輸入是由授權用戶做出的，并且因此 將結果信號發(fā)送至設備1以指示操作被允許，從而授權該受限操作。
[0102] 在另一方面，當沒有佩戴運動單元的另一個用戶將輸入施加到設備1時，服務器確 定（由授權用戶佩帶并且沒有被施加輸入的用戶佩帶的）運動單元所測量的加速度與被施 加到設備1的輸入的加速度之間的關聯性相對較低。因此，服務器確定被施加到設備1的輸 入不是由授權用戶做出的，并且因此將結果信號發(fā)送至設備1以指示操作不被允許，從而否 決該受限操作。
[0103] 圖6示出了體現本發(fā)明的第五示例性系統。在這個實施例中，系統包括一個設備和 兩個運動單元，每個運動單元由不同的用戶佩帶。系統可以可選地包括服務器。這種配置允 許兩個用戶與同一個設備同時進行交互。具體而言，當用戶1對設備施加第一輸入并且第二 用戶對設備施加第二輸入時，設備或服務器可以確定（i)(由用戶1佩帶的）運動單元1所測 量的加速度與被施加到設備的第一輸入的加速度之間的關聯性相對較高，以及（? )(由用 戶2佩帶的)運動單元2所測量的加速度與被施加到設備的第二輸入的加速度之間的關聯性 相對較高。
[0104] 附加地或替代性地，設備或服務器可以確定（i)(由用戶1佩帶的）運動單元1所測 量的加速度與被施加到設備的第一輸入的加速度之間的關聯性高于（由用戶1佩帶的)運動 單元1所測量的加速度與被施加到設備的第二輸入的加速度之間的關聯性，以及（? )(由用 戶2佩帶的)運動單元2所測量的加速度與被施加到設備的第二輸入的加速度之間的關聯性 高于（由用戶2佩帶的）運動單元2所測量的加速度與被施加到設備的第一輸入的加速度之 間的關聯性。換言之，設備或服務器可以確定哪個運動單元的加速度與每個輸入關聯性更 尚。
[0105] 服務器可以基于每個運動單元所發(fā)出的標識信息，來對不同的運動單元所測量的 加速度進行區(qū)分。
[0106] 因此，設備或服務器確定被施加到設備的第一輸入是由用戶1做出的，并且被施加 到設備的第二輸入是由用戶2做出的。
[0107] 在某些實施例中，例如上文所述的一個或多個實施例，為了驗證設備的用戶，可以 向用戶發(fā)送提示其施加一組一個或多個輸入的質詢。為了被驗證，用戶必須在佩帶特定的 運動單元的同時通過輸入該組輸入，來成功地完成質詢。當需要對用戶進行驗證時，服務器 或者其他受信任或安全實體生成質詢，該質詢被發(fā)送至用戶的設備。在某些實施例中，為了 增強安全性，每次需要驗證時可以生成不同的質詢，和/或必須在特定的時間內成功地完成 質詢。在不包括服務器的實施例中，例如圖1中所示出的實施例，可以通過設備101的安全區(qū) 域來生成和/或訪問質詢，該安全區(qū)域例如為受一個或多個安全特征保護以阻止破解和/或 篡改的部件和/或軟件。
[0108]圖7a-c示出了質詢的第一示例。首先，如圖7a中所示出的，按鈕701被顯示在用戶 界面上。當用戶觸摸該按鈕時，按鈕701擴展顯示為滑動帶703，在該滑動帶703上，第一指示 符705顯示在第一位置上，如圖7b中所示。例如，第一指示符705可以是彩色圓圈的形式。之 后用戶被要求執(zhí)行第一拖拽手勢707,來將觸摸位置709移動至第一指示符705的位置，并且 在該位置保持接觸特定的時長(例如，1秒）。如果該任務被正確地執(zhí)行，則第一指示符705消 失，并且第二指示符711顯示在第二位置處，如圖7c中所示。之后用戶被要求執(zhí)行第二拖拽 手勢713,來將觸摸位置715移動至第二指示符711的位置，并且在該位置保持接觸特定的時 長(例如，1秒）。將上述過程重復進行若干次，并且如果用戶正確地執(zhí)行了所有拖拽和保持 手勢，則用戶被認為已經成功地完成了質詢。
[0109]然而，為了成功驗證，還需要核實，完成質詢的是待驗證用戶而不是另一用戶。因 此，服務器將從進行質詢的設備所接收的輸入數據與來自待驗證用戶所佩帶的運動單元的 運動數據相關聯，并且如果關聯性水平大于特定閾值，則用戶得到驗證?？梢允褂门c運動數 據一起發(fā)送的標識信息來區(qū)分待驗證用戶的運動數據與其他用戶的運動數據?？梢允褂门c 輸入數據一起發(fā)送的標識信息來對在其上執(zhí)行質詢的設備的輸入數據與其他設備的輸入 數據進行區(qū)分。
[0110] 在某些實施例中，服務器也可以基于運動單元所發(fā)出的標識信息，來確定或核實 待驗證用戶所佩帶的運動單元的身份。例如，只有運動單元的身份被成功地核實，例如被確 定為授權的運動單元，用戶才可以得到驗證。
[0111] 在上述的質詢步驟中，為了達到相對較高的可靠性，可能需要相對獨特的一組輸 入。例如，在使用加速度模值的情況中，運動單元的隨機運動很有可能與任何單獨的觸摸輸 入或接近輸入相關聯。在質詢中，通過引入一系列手勢，以及通過在兩個手勢(例如，拖拽） 之間引入所需時長的非活動(例如，保持），因運動單元的隨機或偶然運動而導致從質詢中 得到成功驗證的可能性被減小。因此，可以增加質詢的可靠性。
[0112] 技術人員將要理解的是，本發(fā)明的實施例并不限于圖7a-C中所示出的質詢，并且 可以使用任何其他合適的質詢。例如，一種替代性的質詢可能要求用戶以某一圖形輸入一 系列拖拽手勢，例如如圖2a中所示出的三角形的一系列手勢。
[0113]此外，質詢并不限于拖拽手勢，而是可以包括任何類型的手勢，其中，可以將由運 動單元所檢測的運動與輸入單元檢測到的輸入進行比較。
[0114] 例如，在替代性的質詢中，用戶被提示在多個特定的時刻或以特定的節(jié)奏輸入一 系列輕擊。例如，可以顯示閃爍指示符，或可以輸出聲音，以指示用戶何時輸入輕擊或以怎 樣的節(jié)奏進行輕擊。由用戶所佩帶的運動單元能夠檢測用戶輸入一系列輕擊手勢運動所產 生的加速度(例如，沿z方向的加速度），以產生包括相應的一系列加速度尖峰的加速度圖 形。類似地，輸入單元能夠檢測一系列輕擊手勢以得到輕擊的圖形。如果從運動數據所得到 的加速度尖峰圖形與從輸入數據所得到的輕擊手勢圖形足夠相似，則可以確定成功完成了 質詢。
[0115] 在某些實施例中，可以通過發(fā)布質詢以提示用戶輸入特定的一組一個或多個輸 入，來對用戶進行驗證。然而，在某些實施例中，可以連續(xù)執(zhí)行對用戶的驗證。例如，可以基 于在特定時長(例如，1分鐘）的滾動窗口期間或在基于特定時間段的活動輸入的時長(例 如，20秒）內所收集到的輸入數據和運動數據，來在輸入數據和運動數據之間連續(xù)地執(zhí)行比 較(關聯）。如果關聯性值降低至小于特定閾值，則可以阻止用戶操作設備，或可以要求用戶 成功地完成質詢以繼續(xù)正常操作。由于在正常使用期間的用戶輸入比在質詢中的輸入具有 更低的獨特性，因此用于連續(xù)驗證的閾值可以小于用于質詢的閾值。
[0116] 在各種示例性實施例中，認證用戶可以作為持續(xù)過程或重復過程進行執(zhí)行，或作 為臨時過程或一次性過程進行執(zhí)行。例如，在某些示例性實施例中，對用戶的認證可以連續(xù) 進行特定的時長(例如，5分鐘）。如果在該段時間內用戶始終保持被驗證，則系統可以停止 執(zhí)行連續(xù)的驗證步驟，而將該用戶視為例如在"活動階段"（例如，特定的時長，直到用戶退 出登錄或設備被鎖定，和/或直到用戶活動停止了一段特定的時間）期間保持被驗證。類似 地，可以通過使用質詢進行驗證，來使得用戶在活動階段內被視為得到驗證。在新一個活動 階段可以要求對用戶進行重新驗證。
[0117]技術人員將要理解的是，本發(fā)明可以被應用于任何這樣的情形，在這樣的情形中， 因任何類型的用戶輸入而被運動單元所檢測的運動可與輸入單元所檢測到的輸入進行比 較。例如，運動單元所檢測的運動可以與以下各項進行比較：（i)根據輸入單元所生成的輸 入數據而檢測到的運動，和/或（? )當施加由輸入單元所檢測到的某一類型的輸入時的典 型運動或期望運動。例如，本發(fā)明并不限于觸摸輸入或接近輸入形式的輸入，而是本發(fā)明可 以被應用于使用物理致動件(例如，使用物理按鈕、鍵、開關等)所施加的輸入。例如，當按壓 物理按鈕被檢測為輸入時，可以將當按鈕被按壓時由運動單元所檢測到的加速度與當用戶 按壓物理按鈕時的所期望的典型運動進行比較。
[0118] 圖8示出了根據本發(fā)明的一個示例性實施例的方法。在第一步驟801中，從運動單 元接收運動數據，運動數據包括指示運動單元的運動的信息。在下一步驟803中，輸入數據 被接收，其中輸入數據包括指示被施加到輸入單元的一個或多個輸入的特征的信息。在下 一步驟805中，將運動數據與輸入數據進行比較。在下一步驟807中，根據比較結果確定輸入 是通過被連接（即，直接地或間接地物理連接)至運動單元的輸入物件來施加至輸入單元 的。
[0119] 將要理解的是，本發(fā)明的實施例可以以硬件、軟件或硬件和軟件結合的形式來實 現。任何軟件都可以被儲存在易失性或非易失性形式的存儲器(例如無論是否可擦除或可 重寫的存儲設備、ROM)中，或內存(例如RAM、內存芯片、器件或集成電路）的形式，或被儲存 在光學可讀或磁性可讀的介質(諸如，例如⑶、DVD、磁盤或磁帶等)上。
[0120] 將要理解的是，存儲設備和存儲介質是機器可讀存儲器的實施例，該機器可讀存 儲介質適于儲存程序或包含當被執(zhí)行時來實現本發(fā)明實施例的指令的程序。因此，實施例 提供了一種包括用于實現說明書的權利要求中任一項所要求保護的裝置或方法的程序以 及用于儲存該程序的機器可讀存儲器。另外，該程序可以通過諸如有線或無線連接上所載 有的通信信號以及適于包含相同內容的實施例之類的任何介質進行電子傳遞。
[0121]雖然已經參照特定的實施例呈現和描述了本發(fā)明，但是本領域的技術人員將要理 解的是，在不脫離附加權利要求所限定的本發(fā)明范圍的前提下，可以在形式和細節(jié)上進行 多種改變。
【主權項】
1. 一種用于處理輸入物件所施加的輸入的方法，該方法包括下述步驟： -從運動單元接收運動數據，該運動數據包括指示所述運動單元的運動的信息，其中， 所述運動單元被配置成與所述輸入物件一起移動； -從所述運動單元接收用于標識所述運動單元的標識信息； -接收輸入數據，其中，所述輸入數據包括指示被施加到輸入單元的一個或多個輸入的 特征的信息； -將所述運動數據與所述輸入數據進行比較；以及 -根據所述比較的結果以及根據所述標識信息，輸出用于對所述輸入的處理進行控制 的信號。2. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述用于對所述輸入的處理進行控制的信號包括 對使用所述輸入所執(zhí)行的受限操作進行授權的信號。3. 根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述運動數據包括指示所述運動單元的加速 度的信息，該加速度由被包括在所述運動單元中的一個或多個加速度計和/或一個或多個 陀螺儀來測量。4. 根據權利要求3所述的方法，還包括以下步驟:根據所述運動數據來計算所述運動單 元的線性加速度的模。5. 根據任一前述權利要求所述的方法，其中，所述輸入的特征包括以下各項中的一項 或多項：（i)所述輸入的坐標，（? )所述輸入的速度，（iii)所述輸入的加速度，（iv)所述輸入 的類型，（v )所述輸入的所述類型的一個或多個特征，以及（vi)所述輸入的時間戳。6. 根據權利要求5所述的方法，其中，當所述輸入的特征包括所述輸入的所述坐標或所 述速度時，該方法還包括以下步驟:根據所述輸入的所述坐標或所述速度來計算所述輸入 的加速度。7. 根據任一前述權利要求所述的方法，其中，將所述運動數據與所述輸入數據進行比 較的步驟包括:將所述運動數據與所述輸入數據進行關聯的步驟。8. 根據權利要求7所述的方法，其中，將所述運動數據與所述輸入數據進行關聯的所述 步驟包括計算關聯性值。9. 根據權利要求8所述的方法，其中，根據等式1來計算所述關聯性值：其中，cU表示從所述輸入數據得到的線性加速度模的樣本，并且d2表示從所述運動數據 得到的線性加速度模的樣本。10. 根據權利要求8或9所述的方法，其中，根據所述比較的結果輸出用于對所述輸入的 處理進行控制的信號的步驟包括:確定所述關聯性值超過閾值的步驟。11. 根據任一前述權利要求所述的方法，該方法還包括以下步驟:對所述運動數據和所 述輸入數據之一或兩者進行預處理。12. 根據權利要求11所述的方法，其中，所述預處理包括濾波。13. 根據任一前述權利要求所述的方法，該方法還包括以下步驟： -生成用于提示用戶施加特定的一組一個或多個輸入的質詢；以及 -將所述質詢發(fā)送至用戶設備。14. 根據權利要求13所述的方法，其中，接收輸入數據的步驟包括從所述用戶設備接收 質詢響應數據，所述質詢響應數據包括與所述用戶所施加的、所述特定的一組一個或多個 輸入相對應的輸入數據。15. 根據任一前述權利要求所述的方法，該方法還包括以下步驟:接收用于提示所述用 戶施加特定的一組一個或多個輸入的所述質詢。16. 根據任一前述權利要求所述的方法，該方法還包括以下步驟：當已經確定所述輸入 由所述用戶施加到所述輸入單元時，輸出授權信號。17. 根據任一前述權利要求所述的方法，其中，將所述運動數據與所述輸入數據進行比 較的步驟包括:將所述運動數據和與所述輸入數據所指示的一種類型的輸入相關聯的運動 進行比較的步驟。18. 根據任一前述權利要求所述的方法，其中，所述輸入包括以下各項中的一項或多 項:觸摸輸入;接近輸入;以及使用物理致動件所進行的輸入。19. 一種用于處理由輸入物件所施加的輸入的裝置，該裝置包括： -接收器，用于從運動單元接收包括指示所述運動單元的運動的信息的運動數據，用于 從所述運動單元接收用于標識所述運動單元的標識信息，以及用于接收輸入數據，其中，所 述運動單元被配置成與所述輸入物件一起移動;其中，所述輸入數據基于輸入單元的輸出； 并且其中，所述輸入數據包括指示被施加到所述輸入單元的一個或多個輸入的特征的信 息；以及 -處理器，用于將所述運動數據與所述輸入數據進行比較，用于根據所述比較的結果以 及根據所述標識信息，輸出用于對所述輸入的處理進行控制的信號。20. 根據權利要求19所述的方法，其中，所述用于對所述輸入的處理進行控制的信號包 括對使用所述輸入所執(zhí)行的受限操作進行授權的信號。21. 根據權利要求20所述的裝置，其中，所述運動數據包括指示所述運動單元的加速度 的信息，該加速度由被包括在所述運動單元中的一個或多個加速度計和/或一個或多個陀 螺儀來測量。22. 根據權利要求21所述的裝置，其中，所述處理器被配置成根據所述運動數據來計算 所述運動單元的線性加速度的模。23. 根據權利要求19至22中任一項所述的方法，其中，所述輸入的特征包括以下各項中 的一項或多項：（i)所述輸入的坐標，（? )所述輸入的速度，（iii )所述輸入的加速度，（iv )所 述輸入的類型，（v )所述輸入的所述類型的一個或多個特征，以及（vi)所述輸入的時間戳。24. 根據權利要求23所述的裝置，其中，當所述輸入的特征包括所述輸入的所述坐標或 所述速度時，所述處理器被配置成根據所述輸入的所述坐標或所述速度來計算所述輸入的 加速度。25. 根據權利要求19至24中任一項所述的裝置，其中，所述處理器被配置成通過將所述 運動數據與所述輸入數據進行關聯，來將所述運動數據與所述輸入數據進行比較。26. 根據權利要求25所述的裝置，其中，所述處理器被配置成通過計算關聯性值來將所 述運動數據與所述輸入數據進行關聯。27. 根據權利要求26所述的裝置，其中，根據等式1來計算所述關聯性值：其中，cU表示從所述輸入數據得到的線性加速度模的樣本，并且d2表示從所述運動數據 得到的線性加速度的樣本。28. 根據權利要求26或27所述的裝置，其中，所述處理器被配置成通過確定所述關聯性 值超過閾值，來根據所述比較的結果輸出用于對所述輸入的處理進行控制的信號。29. 根據權利要求19至28中任一項所述的裝置，其中，所述處理器被配置成對所述運動 數據和所述輸入數據之一或兩者進行預處理。30. 根據權利要求29所述的裝置，其中，所述預處理包括濾波。31. 根據權利要求19至30中任一項所述的裝置，其中，所述處理器被配置成當已經確定 所述輸入由所述用戶施加到所述輸入單元時，輸出授權信號。32. 根據權利要求19至31中任一項所述的裝置，其中，所述處理器被配置成通過將所述 運動數據和與所述輸入數據所指示的一種類型的輸入相關聯的運動進行比較，來將所述運 動數據與所述輸入數據進行比較。33. 根據權利要求19至32中任一項所述的裝置，其中，所述輸入包括以下各項中的一項 或多項:觸摸輸入;接近輸入;以及使用物理致動件所進行的輸入。34. 根據權利要求19至33中任一項所述的裝置，其中，所述處理器被配置成生成用于提 示用戶施加特定的一組一個或多個輸入的質詢；并且其中，所述裝置包括用于將所述質詢 發(fā)送至用戶設備的發(fā)送器。35. 根據權利要求34所述的裝置，其中，所述接收器被配置成從所述用戶設備接收質詢 響應數據，所述質詢響應數據包括與所述用戶所施加的、所述特定的一組一個或多個輸入 相對應的輸入數據。36. -種用戶設備，其包括根據權利要求19至33中任一項所述的裝置，并且還包括輸入 單元。37. -種服務器，其包括根據權利要求19至35中任一項所述的裝置。38. -種系統，其包括： -根據權利要求19至35中任一項所述的裝置；以及 -運動單元，其中，所述運動單元包括:運動傳感器，用于測量所述運動單元的運動；以 及發(fā)送器，用于發(fā)送所述運動數據和所述標識信息，其中，所述運動數據由所述運動單元基 于所測量到的所述運動單元的運動來生成。39. 根據權利要求38所述的系統，該系統還包括用戶設備，該用戶設備包括： -用于接收所述輸入的輸入單元；以及 -用于發(fā)送所述輸入數據的發(fā)送器，其中，所述輸入數據由所述用戶設備基于被施加到 所述輸入單元的所述輸入來生成。40. -種裝置，其包括:接收器，用于接收用于提示用戶施加特定的一組一個或多個輸 入的質詢;輸入單元，用于接收所述用戶所施加的一個或多個輸入；以及發(fā)送器，用于發(fā)送 質詢響應數據，該質詢響應數據包括與所述用戶所施加的所述特定的一組一個或多個輸入 相對應的輸入數據，其中，所述輸入數據包括指示被施加到所述輸入單元的一個或多個輸 入的特征的信息。41. 一種基本上如本文所描述和/或如附圖所示的方法、裝置、用戶設備、服務器和/或 系統。
【文檔編號】G06F3/038GK106062681SQ201480072621
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2014年11月7日
【發(fā)明人】丹·杰克遜, 帕特里克·奧利維爾, 艾哈邁德·卡爾魯福, 尼爾斯·漢姆埃拉
【申請人】泰恩河畔紐卡斯爾大學