般方法，将假设提供对应于目标点或为目标点的估计值的（Xn， yn)位置向量序列(例如，指尖），从而在后续离散时间实例n处，于二维(2D)平面中执行圆形 姿势。时间实例不需要为连续的，但应在时间上为后续的，使得一个向量新于另一向量。举 例来说，可使用后续向量Vnew及Void，粗体字母指示变量为向量。图3展示示范性二维系统 100,其包括(例如）与2D接口 110耦合的跟踪垫/触摸屏120,2D接口 110与处理系统130连接。 两个位置向量之间的差为速度向量，例如，对于两个后续位置向量，我们获得
[0031] 其含有时间7 olcT与时间7 neV之间的移动的方向及量值。在下文中，将假设连续 向量，使得〇ld = k-l且new = k。然而，如在上文提及，此可不为要求。其不必须为最新速度向 量及紧挨在最新速度向量之前的一个向量。首先，重要的是，一个向量含有新于另一向量的 数据。此外，这些速度向量可能已经历某种预处理，如低通滤波。
[0032] 考虑两个此类速度向量（例如，^及^^，如在图1中展示），可在其之间界定角度 爹。如果旋转方向是向右转(如同顺时针姿势），那么费》如果旋转方向是向左转(如同逆 时针姿势），那么#< i。圆形计数器可通过对连续速度向量对之间的角度伊求积分来实现。
[0033] 问题是如何获得角度P或类似量度，其中-的令人关注值范围将被假设为：
。对此，Vk及Vk-ι经正规化到单位向量
.(如在图2中展示），其中I I . I I表示 向量的长度。根据穸议轉4 %，精确解给定为-软纖Us %義其中s G {± 1}为 旋转方向，且将在下文被确定，而T指示向量转置。
[0034] 然而，可通过用％…％^的长度（弦）来近似角度梦（其与其在单位圆上的弧具有 相同的值）（即，P *隣其中se{±l}为旋转方向且将在下文被确定)或通过用 其正弦来近似角度爹（即，# M sMf)而避免在计算上复杂的反余弦函数。对于分别具有X、y 及z分量ax，ay，a z及bx，by，bz的三维向量a及b，下式成立
[0036]其中X表示交叉乘积（向量积），其定义为
[0038] 对于2D向量，向量乘积
[0039]并不如此定义。然而，如果2D(x/y)平面由第三维度(z维)延伸，且任意常数z值(优 选地z = 0.)经指派给速度向量，那么向量乘积可应用到所得3D速度向量，其z分量为所关注 的值。根据我们获得
[0041 ] 且因此
[0043] 其中I . I表示纯量的绝对值。
[0044] 向量积的z分量的正负号为旋转方向且因此
[0048] 在下文中，将论述可在各种实施例中实施的另外可能改进。因此，可分开或组合使 用各种可能改进。
[0049] 正规化
[0050] 在实践中，为通过避免平方根的计算而减小复杂性，向量Vk及Vk-l·:者可由相同值 |vk| |或| |Vk-i| |正规化，通常不具有可实现效果(如果取样频率足够高），即，
[0052] 其中 pe{k，k-l}。
[0053] 抖动抑制
[0054] 对于抖动抑制，举例来说，仅当检测到最小量的移动时（例如，当I |Vk| I超过阈值 时)可更新圆形计数器。此产生具有滑动的圆形计数器的微分更新。
[0055] 平滑度
[0056] 可通过施加低通滤波到位置向量及/或速度向量及/或输出计数器而改善圆形计 数器的平滑度。
[0057]输入数据
[0058]取决于基础传感器系统，x/y位置估计可经受许多处理阶段，且其可取决于许多配 置参数，每一处理阶段增加错误风险及计算复杂性。然而，所有提出的算法作为输入数据实 际上需要的是二维向量，其中（至少大约)其第一维度中的值在目标点在第一几何维度中移 动时增大/减小，且第二维度在目标点在第二几何维度中移动时增大/减小。
[0059] 在图4中展示典型三维(3D)姿势检测系统200。展示检测空间的地平面210,其还可 包含与相应3D检测接口 220耦合的传感器布置，3D检测接口 220再次连接到处理系统130。代 替在系统200中使用的传感器布置，也可存在放置于光学3D系统中的相应合适位置处的光 学检测构件。其它3D检测系统可用于产生将被馈送到各种实施例的跟踪点。
[0060]根据无触摸姿势系统的一个实施例(例如使用准静态交变电场的三维姿势检测系 统），提供如在图5中描绘的四框架电极布局。此处，四个接收电极310、320、330及340布置在 相同平面中且界定矩形区域。根据其它实施例可使用具有更多或更少接收电极的其它电极 布置及/或其它几何布置。参考数字305指定可经供应有(例如）30kHz到200kHz的方波信号 的下伏发射电极。然而，根据其它实施例，发射层305可布置于与接收电极310到340相同的 平面中且可具有不同形状，或可使用多个Tx电极。发射电极产生向上延伸以界定可延伸到 电极平面上方10厘米到15厘米的检测空间的准静态电场。接地屏蔽(未展示)可用于抑制电 场朝向非所要区域的延伸。发射电极与接收电极以及系统接地之间的电容耦合将被进入检 测空间的导电物体所干扰。根据在接收电极处测量到的干扰，可估计物体的移动方向及/或 位置。例如，根据至少3个此类接收电极的测量，可估计三维位置，其相对于时间的导数为速 度向量。举例来说，可使用集成电路350,例如由申请人制造的MGC 3130。于2013年11月19日 发布的数据表单"MGC 3130单区跟踪及姿势控制器数据表单(MGC 3130Single-Z〇ne 3D Tracking and Gesture Controller Data Sheet)"可从申请人获取且特此以引用方式并 入。接收处理装置360或接口芯片可与集成电路350耦合。
[0061]其它三维检测系统可用于提供样本点且本实施例不限于上文论述的特定实施例。 然而，在本文中论述的方法在三维非触摸式姿势检测系统中可尤其有利。
[0062] 根据如上文论述的四框架电极设计300,当物体在由310到340跨越的区域内移动 时，速度向量vk的粗略但泛函近似值给定为如在下文的方程式(2)中展示：
[0063]
[0064]其中为电极i在时间k处的系统测量值，其随着手指到电极的距离减 小而增大，其中电极1、2、3、4分别对应于图5中的320、330、340、310。当针对一或多个电极i， 对应测量值随着手指到电极的距离减小而单调地减小时，此近似值也为泛函。接着，需要针 对这些电极i颠倒的正负号。
[0065]图6展示在通过图5的实施例的四个电极310到340界定的检测空间内的圆形路径 上顺时针或逆时针移动的手指位置。在此系统中，一般来说，发射电极用于产生电场(举例 来说，使用（例如)通过微控制器端口产生的30kHz到200kHz矩形脉冲序列信号及多个接收 电极(从其测量信号可检测当物体进入准静态电场时电场中的干扰））。其中来自所有电极 的数据具有相同正负号（即，手指正在接近/离开所有电极）的姿势检测样本可被忽略以更 新圆形计数器。然而，如在上文提及，所述方法还可应用到各种其它二维或三维姿势检测系 统。
[0066]开始/停止条件
[0067]给定与AirWheel并行运行的基于隐式马尔可夫模型(HMM)的自动姿势辨识引擎， 对于开始/输出圆形计数器的一个可能开始条件为共享基于HMM的姿势辨识系统的开始检 测功能性且在专用HMM成为最有可能的一个时触发圆形计数。举例来说，用于顺时针及/或 逆时针姿势事件的HMM适合于成为此类专用HMM，如在共同待决的申请案US-2014-0050354-A1中更详细解释，所述案的全部内容特此以引用方式并入。
[0068] 替代性地，圆形计数可在后台永久运行，但仅当在一限定时间量内达到一个旋转 方向中的特定计数量或在给定时间量内一个旋转方向上与相反旋转方向上的计数的比率 超过或低于阈值时启动计数器更新的输出。
[0069] 取决于通过"平滑度"改善中的低通滤波器引入的记忆，清除其记忆且在实际输出 记忆之前的某时间可能性地开始跟踪圆形计数器可为有用或必要的。
[0070] 停止条件可为(例如)手指离开作用空间（由使用准静态电场测量的3D姿势检测系 统中的接收电极跨越的区域上方的空间）或离开2D系统中