七個(gè)基本觸摸屏控制手勢(shì)

1、七個(gè)基本觸摸屏控制手勢(shì)，全部開(kāi)放還是侵犯專利？本篇文章將討論使用者輸入和電腦設(shè)備間溝通使用的七個(gè)自動(dòng)控制手勢(shì)，并探討這些手勢(shì)是否可以以專利涵蓋，這七個(gè)手勢(shì)包括輕滑、輕點(diǎn)、雙輕點(diǎn)、拉近、按壓、輕點(diǎn)滑動(dòng)以及轉(zhuǎn)動(dòng)等，文章面向這些個(gè)目前廣泛受到大眾使用的控制手勢(shì)進(jìn)行描述，同時(shí)我們也會(huì)提出這些手勢(shì)是否受到任何現(xiàn)有或有效專利權(quán)限制的討論， 并辯證這些基本手勢(shì)目前已經(jīng)受到大眾廣泛使用，可以由所有設(shè)備制造商自由使用。自動(dòng)化控制手勢(shì)使用手勢(shì)控制的導(dǎo)航設(shè)備包括有光學(xué)鼠標(biāo)、光學(xué)手指導(dǎo)航設(shè)備、磁性感應(yīng)輸入設(shè)備以及電容觸摸屏控制器,其中最為重要的是可以用來(lái)跟蹤一或多個(gè)手指或觸筆移動(dòng)的電容和光學(xué)觸摸屏設(shè)備，舉例來(lái)說(shuō)，以光

2、學(xué)設(shè)備為例，在計(jì)算設(shè)備，例如電腦、手機(jī)、MP3播放器或其他輸入上使用非發(fā)光指標(biāo)器。本篇文章內(nèi)容限制在使用手勢(shì)動(dòng)作上，當(dāng)然，目前也可能存在許多結(jié)合自動(dòng)化手勢(shì)和觸摸屏新架構(gòu)或工序的專利， 但這篇文章的主要目的是用來(lái)表達(dá)在常見(jiàn)觸摸屏架構(gòu)上使用自動(dòng)化手勢(shì)基本上有非常大的自由度。為了使手勢(shì)的用途更高并且更有意義，和電腦或其他計(jì)算設(shè)備溝通時(shí)，這些手勢(shì)在意義上就必須加以統(tǒng)一，也就是說(shuō)，產(chǎn)品制造商在使用共通手勢(shì)，例如輕點(diǎn)時(shí)在意義上不能和其他產(chǎn)品制造商不同，因?yàn)檫@會(huì)造成使用者在這些設(shè)備上使用相同手勢(shì)的困擾，不統(tǒng)一的手勢(shì)定義會(huì)帶來(lái)消費(fèi)者的麻煩并減緩手勢(shì)控制設(shè)備的普及，幸運(yùn)的是，由于早期即受到采用并且經(jīng)常使用，有些

3、手勢(shì)動(dòng)作已經(jīng)非常普遍，部份手勢(shì)可以邂及輸入設(shè)備的開(kāi)發(fā)初期，例如鼠標(biāo)，輕點(diǎn)左方按鈕可以用來(lái)選擇屏幕上的一個(gè)項(xiàng)目，輕點(diǎn)并按住左方按鈕可以選擇并移動(dòng)屏幕上的一個(gè)項(xiàng)目，而雙輕點(diǎn)左方按鈕則可以發(fā)出命令，我們可以想像，如果一個(gè)產(chǎn)品制造商在當(dāng)初宣稱發(fā)明了這些常見(jiàn)的手勢(shì)動(dòng)作以及使用者和設(shè)備溝通的意義，從而造成其他公司無(wú)法使用，那幺可能會(huì)造成多大的困擾。專利手勢(shì)除了使用者相關(guān)的問(wèn)題外，如果沒(méi)有和裝置結(jié)合，手勢(shì)本身基本上并不能被申請(qǐng)專利， 美國(guó)專利法第 101 章并沒(méi)有提到手勢(shì)或動(dòng)作可以成為專利的申請(qǐng)標(biāo)的， 而只描述-任何新穎或有用工序、機(jī)器、生產(chǎn)或各項(xiàng)組合的發(fā)明或發(fā)現(xiàn)，或任何上述相關(guān)的新穎或有效改善方式可以申請(qǐng)

4、專利”，另外，美國(guó)專利局的專利審核人員也被要求必須依循專利審查手冊(cè)(MPEP,ManualofPatentExaminingProcedures 進(jìn)行審核，其中 MPEP2100 符合 101章，表示廣泛圍繞于人類使用的發(fā)明不應(yīng)該被申請(qǐng)專利，因此由人類所執(zhí)行的手勢(shì)基本上不能申請(qǐng)專利。在一篇于2000年由荷蘭代爾夫特大學(xué)CarolineHummels所發(fā)表， 標(biāo)題為竽勢(shì)設(shè)計(jì)工具：原型機(jī)制作、實(shí)驗(yàn)和使用模式”的博士論文中，Hummels 描述了應(yīng)用在電腦上和電腦溝通的多種手勢(shì)， 她描寫(xiě)了使用者希望采用手勢(shì)溝通以便處理儲(chǔ)存在電腦中的數(shù)據(jù)或?qū)⑺@示在電腦屏幕上。不過(guò)七個(gè)常見(jiàn)手勢(shì)和常用感應(yīng)以及輸入設(shè)備的

5、組合早在 Hummels 論文出現(xiàn)的數(shù)年前就已經(jīng)出現(xiàn)在公開(kāi)文獻(xiàn)上，因此這個(gè)事實(shí)也顛覆了許多宣稱擁有輸入設(shè)備專利的說(shuō)法，從另外一個(gè)面向來(lái)看，可以申請(qǐng)專利的是這些常見(jiàn)手勢(shì)搭配上感應(yīng)設(shè)備的創(chuàng)新，或者是用來(lái)感應(yīng)這些手勢(shì)的方法。不幸的是，許多新聞報(bào)導(dǎo)、新聞稿和其他聲明經(jīng)常使許多制造商和潛在廠商相信他們不能在產(chǎn)品上使用這些手勢(shì)，甚至是在許多常見(jiàn)的感應(yīng)設(shè)備上，因?yàn)檫@些都有專利，使他們錯(cuò)誤的以為，如果推出使用基本手勢(shì)的產(chǎn)品，就可能會(huì)面臨侵犯專利權(quán)的訴訟。手勢(shì)的既有技術(shù)安華高科技定義了描述了各種手勢(shì)結(jié)合觸摸屏的各項(xiàng)既有技術(shù)，并未延伸到結(jié)合手勢(shì)和輸入設(shè)備的額外元素， 算法通常儲(chǔ)存在觸摸屏的控制器中來(lái)識(shí)別觸摸屏上的

6、各種手勢(shì)，在手勢(shì)被識(shí)別出后，操作系統(tǒng)會(huì)傳送這個(gè)數(shù)據(jù)到帶有觸摸屏功能的應(yīng)用軟件上。接下來(lái)要討論的七個(gè)常見(jiàn)手勢(shì)包括：1 .輕點(diǎn)手勢(shì)：快速碰觸觸摸屏來(lái)啟動(dòng)應(yīng)用程序或激活一個(gè)圖像2 .雙輕點(diǎn)手勢(shì)：連續(xù)快速輕點(diǎn)觸摸屏兩次以開(kāi)啟或關(guān)閉應(yīng)用程序或文檔3 .輕點(diǎn)滑動(dòng)手勢(shì)：將手指放在觸摸屏上并滑動(dòng)以移動(dòng)顯示屏上的項(xiàng)目或放大縮小頁(yè)面、地圖和圖片4 .按壓手勢(shì)：將手指放置在觸摸屏上維持一段時(shí)間來(lái)開(kāi)啟文檔，啟動(dòng)應(yīng)用程序或其他功能5 .閃動(dòng)手勢(shì)：快速在觸摸屏上于上下左右方向移動(dòng)手指以便卷動(dòng)或滑動(dòng)一系列項(xiàng)目或頁(yè)面6 .縮放手勢(shì)：將兩個(gè)手指放置在觸摸屏上并讓它們靠近或分開(kāi)以放大或縮小顯示項(xiàng)目7 .轉(zhuǎn)動(dòng)手勢(shì)：將兩個(gè)手指放置在

7、觸摸屏上以順時(shí)鐘或逆時(shí)鐘方向旋動(dòng)來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)顯示屏上的物體描述這些技術(shù)的豐富信息多年來(lái)已經(jīng)存在于專利數(shù)據(jù)庫(kù)中，以上的描述當(dāng)然也不例外， 接下來(lái)的文章內(nèi)容會(huì)解釋許多被應(yīng)用在觸摸屏上的手勢(shì)專利已經(jīng)存在超過(guò) 20 年，因此專利早已過(guò)期。輕點(diǎn)手勢(shì)是一個(gè)非常簡(jiǎn)單，也可能是最為普遍熟知的手勢(shì)之一，目前已有數(shù)個(gè)描述輕點(diǎn)手勢(shì)的專利已經(jīng)過(guò)期， 例如由 Braaten 所擁有的美國(guó)專利第 3,696,409 號(hào)就描述了輕點(diǎn)手勢(shì)是一項(xiàng)識(shí)別平面碰觸并把這個(gè)碰觸信息轉(zhuǎn)送到電腦以顯示碰觸結(jié)果相對(duì)應(yīng)信息的動(dòng)作，這個(gè)由 Braaten 擁有的專利于 1972 年取得并在十多圖 1:5 種單指控制手勢(shì)。轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)手勢(shì)手勢(shì)0縮放手勢(shì)縮放手勢(shì)

8、圖 2:2 種多指控制手勢(shì)年前已經(jīng)過(guò)期，Braaten 并沒(méi)有特別指出輕點(diǎn)手勢(shì)為專利,而是描述一個(gè)可以檢測(cè)由可碰觸表面碰觸動(dòng)作所產(chǎn)生電容的系統(tǒng)，在顯示屏上使用透明的傳導(dǎo)式平面。由Mabusth 在 1985 年所取得的 4,550,221 號(hào)美國(guó)專利則利用電容碰觸感應(yīng)屏幕來(lái)產(chǎn)生可以顯示碰觸位置的信號(hào)以控制光標(biāo)位置或發(fā)出命令，或是提供電腦以及其他電氣設(shè)備的控制信號(hào)，Mabusth 同樣地也在無(wú)透明面板上采用透明的感應(yīng)面板，甚至在這樣的時(shí)期，多手指觸摸，例如 Mabusth 所描述高達(dá) 4 個(gè)手指作為轉(zhuǎn)動(dòng)手勢(shì)以及單一手指的多重觸摸也早已被提出。由 Greanias 和其他人所擁有的美國(guó)第 4,68

9、6,332 號(hào)專利描述了使用透明傳導(dǎo)元素以隔柵狀排列并應(yīng)用在顯示屏上以同時(shí)或分別感應(yīng)手指碰觸或觸筆碰觸，其中使用處理器對(duì)所儲(chǔ)存程序指令進(jìn)行響應(yīng)來(lái)檢測(cè)這些動(dòng)作，在這個(gè)時(shí)期，簡(jiǎn)單的輕點(diǎn)手勢(shì)已經(jīng)在專利的背景描述中被提及。另外兩個(gè)已經(jīng)過(guò)期的專利，包括 Krein 和其他人所擁有的 4,698,460 號(hào)美國(guó)專利以及 Meadows 和其他人的 4,698,461 號(hào)美國(guó)專利也描述了輕點(diǎn)手勢(shì)，這些專利主要描述帶有觸碰感應(yīng)的設(shè)備可以通過(guò)電容的改變來(lái)檢測(cè)位置，不管碰觸表面的目的是用來(lái)回應(yīng)屏幕上的信息，或者是選擇顯示的項(xiàng)目。 因此基本上目前世界上并沒(méi)有人可以宣稱擁有輕點(diǎn)手勢(shì)結(jié)合常用觸摸屏的有效專利，如果要保障

10、有關(guān)所有基本手勢(shì)的創(chuàng)新成果，就必須基于特定的改善技術(shù)，例如觸摸屏技術(shù)。在 Schuyler 擁有的美國(guó)第 4,455,452 號(hào)專利中描述了輕點(diǎn)滑動(dòng)的手勢(shì)，其中受到碰觸的系統(tǒng)會(huì)依某個(gè)方向移動(dòng)的手指做出反應(yīng)，主要使用手指的電容來(lái)檢測(cè)滑動(dòng)動(dòng)作并提供位置和速度信息，這項(xiàng)專利于 1984 年核準(zhǔn)并已過(guò)期近 10 年。另外，發(fā)給 Prosenko 的英國(guó) GB2139762#專利也已經(jīng)過(guò)期，專利內(nèi)容于 1984 年發(fā)表，描述了一個(gè)使用可感應(yīng)碰觸動(dòng)作表面提供感應(yīng)使用者手指輕點(diǎn)表面和輕點(diǎn)滑動(dòng)動(dòng)作的信號(hào)，另一個(gè)于 2007 年到期，由 Araki 和其他人擁有的 4,899,138 號(hào)美國(guó)專利則描述了可以在光

11、學(xué)碰觸面板上檢測(cè)的七種手勢(shì)，主要應(yīng)用在音頻產(chǎn)品，內(nèi)容將輕點(diǎn)和滑動(dòng)手勢(shì)描述為跟蹤手指往上下左右移動(dòng)以及按壓(KEEP)雙輕點(diǎn)(2HIT)的動(dòng)作。1994 年 9 月 13 日發(fā)給 Rainey 和其他人的 5,347,295 號(hào)美國(guó)專利，專利主題為通過(guò)位置感應(yīng)觸筆進(jìn)行電腦控制”，這項(xiàng)專利非常重要，原因是它描述了帶有詳細(xì)膝上型電腦范例的多種手勢(shì)，并早在 1992 年 5 月發(fā)表，基于 PCT 出版編號(hào) WO92/08183,更特別的是，這項(xiàng)發(fā)表公開(kāi)了可以由電子觸筆接收輸入，帶有電容觸摸屏的筆記本電腦，這款筆記本電腦完全可以通過(guò)由電子觸筆所書(shū)寫(xiě)的印刷字體或手勢(shì)控制，除了公開(kāi)數(shù)種特定位置或接近觸摸屏的

12、不同手勢(shì)或觸碰動(dòng)作檢測(cè)外， 并未包含其他手勢(shì)動(dòng)作，例如本篇文章中所提到的七個(gè)基本手勢(shì)，請(qǐng)參考 92/08183 專利文件的 27 和 28項(xiàng)內(nèi)容。PCT 專利內(nèi)容特別清楚描述使用輕點(diǎn)手勢(shì)來(lái)開(kāi)啟或關(guān)閉應(yīng)用程序、按壓并保持手勢(shì)來(lái)移動(dòng)或縮放，快速雙輕點(diǎn)來(lái)開(kāi)啟或關(guān)閉應(yīng)用程序，以及觸摸卷動(dòng)手勢(shì)、轉(zhuǎn)動(dòng)手勢(shì)以及有關(guān)使用電腦系統(tǒng)對(duì)這些手勢(shì)進(jìn)行檢測(cè)和識(shí)別，92/08183 專利文件的其他規(guī)格和圖形更公開(kāi)了相關(guān)手勢(shì)和手勢(shì)檢測(cè)的進(jìn)一步詳細(xì)內(nèi)容。另一項(xiàng)有關(guān)多種手勢(shì)的專利為美國(guó)專利第 5,157,384 號(hào)，于 1992 年發(fā)給舊 M 公司的 Grenias 和其他人，目前也已過(guò)期，除了有關(guān)多重輸入設(shè)備，包括電容觸摸屏

13、的完整背景描述外，這個(gè)專利也詳細(xì)描述了這些手勢(shì)如何被檢測(cè)并和主控電腦通信，除了有關(guān)輕點(diǎn)或按壓手勢(shì)的檢測(cè)來(lái)啟動(dòng)彈出式視窗外，這項(xiàng)專利非常重要的原因是它使觸摸屏可以識(shí)別一個(gè)畫(huà)圓手勢(shì)來(lái)呼叫彈出式鍵盤(pán)，可以識(shí)別圓圈是一項(xiàng)和輕點(diǎn)或按壓非常不同的動(dòng)作，而轉(zhuǎn)動(dòng)只是它的簡(jiǎn)單變形而已。手勢(shì)既有技術(shù)的非專利性專利可以是有關(guān)手勢(shì)既有技術(shù)的一個(gè)良好信息來(lái)源， 原因是專利申請(qǐng)要求內(nèi)容必須可以動(dòng)作并在規(guī)格中詳細(xì)描述，但是非專利文獻(xiàn)也擁有這七個(gè)自動(dòng)化手勢(shì)的豐富信息，非專利內(nèi)容包含了專利內(nèi)容無(wú)法提供的各項(xiàng)演說(shuō)和視頻內(nèi)容。例如由 JeffHan 于 2006 年 2 月所發(fā)表的視頻就展示了一個(gè)多點(diǎn)碰觸感應(yīng)屏幕，影片中Han 演

14、示有關(guān)輕點(diǎn)、 按壓、 輕點(diǎn)滑動(dòng)、 縮放和轉(zhuǎn)動(dòng)手勢(shì)等動(dòng)作， 同樣地， MyronW.Kruger于 1991 年發(fā)表的人工實(shí)境 II 文章中也公開(kāi)了幾個(gè)有關(guān)觸摸屏或接近感應(yīng)屏幕使用的的自動(dòng)手勢(shì),在這篇文章中清楚地描繪了輕點(diǎn)手勢(shì),文章描述使用者可以利用輕點(diǎn)動(dòng)作來(lái)點(diǎn)選圖形化按鈕以發(fā)出指令，在當(dāng)時(shí) Kruger 描寫(xiě)了一個(gè)稱為視頻桌面(VideoDesk勺圖像化桌面機(jī)制，使用者的手部可以放置在或者貼接近于一個(gè)工作表面，并利用安置在表面上的攝像機(jī)來(lái)監(jiān)看動(dòng)作，因此所有使用的手勢(shì)可以通過(guò)鼠標(biāo)、搖桿甚至數(shù)據(jù)板來(lái)完成，其中令人印象較深的是在這時(shí)就已經(jīng)也描述了縮放的手勢(shì)動(dòng)作。微軟公司資深員工 BillBuxton 在 2010 年 5 月于國(guó)際信息顯示學(xué)會(huì)(SID,SocietyofInformationDisplay)技術(shù)論文研討會(huì)中提出了一篇標(biāo)題為歷史感動(dòng)：觸摸接口過(guò)去和未來(lái)的個(gè)人觀點(diǎn)”的技術(shù)論文，在這篇論文中，Buxton 提出早在 1960 年代就存在第一個(gè)有關(guān)觸摸輸入的范例，并描寫(xiě)了早在 1984 年卡西歐手表就擁有可以感應(yīng)手指或觸筆輸入的觸摸屏， Buxton并提出早在1984年就存在了多重觸摸感應(yīng)技術(shù)。結(jié)論自動(dòng)化手勢(shì)存在已經(jīng)超在 20 年，同樣地，多重觸摸和接近屏幕以及自動(dòng)化手勢(shì)和觸摸或多點(diǎn)觸摸感應(yīng)的組合也已經(jīng)存在多年，由于手勢(shì)為人熟知，并且許