专利名称：一种触摸及动作感应结合的电子设备控制系统及方法
技术领域：
本发 明属于手持终端控制技术领域，涉及一种具备触摸功能的电子设备，尤其涉及一种触摸及动作感应结合的电子设备控制系统；同时，本发明还涉及上述电子设备控制系统的控制方法。
背景技术：
随着手持设备终端的发展，目前越来越多的设备使用的都是触摸方式。当用触摸方式操作的时候，大部分时间都需要双手协作，这对手持终端的使用带来了一定的负担，让使用者觉得操作不够简单，使用不方便。具体地，现有的手持终端的操控方式大都是利用触摸屏，如动作一用手指(或触摸笔)按下触摸屏中的按键，相当于点击按键；动作二 用手指拖动触摸屏，可拖动页面上下移动；动作三用手指常按屏幕的一个地方，可出现操作菜单。使用者的手指需要经常触摸屏幕，尤其在拖动操作时，需要长时间停留在触摸屏上。此外，拖动操作(上述动作二)与常按操作(上述动作三)由于均系长时间停留在屏幕上，时常会出现误操作，且误操作率较高。如，使用者原本想做动作二对应的操作，即拖动操作，由于其在屏幕上某个位置逗留时间有停顿，系统经常会做出动作三对应的操作。有鉴于此，需要设计一种新的电子设备的控制方法，使得使用者的操作更简便，误操作率更低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种触摸及动作感应结合的电子设备控制系统，可让使用者的操作更加便捷，减少误操作率。此外，本发明还提供一种上述电子设备的控制方法，可让使用者的操作更加便捷，减少误操作率。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种触摸及动作感应结合的电子设备控制系统，所述控制系统包括触摸感应区域，将该触摸感应区域映射到电子设备的屏.上，使之能够完全和电子设备的屏幕对应；触摸感应单元，用以实时获取触摸感应区域上的触摸动作数据，并将获取的触摸动作数据发送至第二信号转换单元；所述触摸动作数据包括触摸按下、触摸释放、触摸长按、多点触摸；第二信号转换单元，用以根据所述触摸感应单元获取的触摸动作数据，从设定数据库中获取其对应的操作信号，并将获取的操作信号发送至信号处理单元；一个或多个动作机构，用以佩戴在操作者的设定部位，在感应区域上进行三维移动；动作机构移动后，被动作感应单元获取其移动轨迹；所述动作机构包括机构主体、与机构主体连接的环套，所述环套套在手指上，机构主体设置在手指的一侧；
动作感应单元，设置于触摸感应区域下方，用以实时获取所述动作机构的位置信息，进而根据动作机构实时的位置信息生成其移动轨迹数据；将生成的移动轨迹数据发送至第一信号转换单元；第一信号转换单元，用以根据所述动作感应单元获取的移动轨迹，从设定数据库中获取其对应的操作信号，并将获取的操作信号发送至一信号处理单元；信号处理单元，用以分别接收第一信号转换单元、第二信号转换单元发送的操作信号；根据第一信号转换单元、第二信号转换单元发送的操作信号，按照设定的操作优先级过滤掉无用的操作信号，生成对应的操作命令；所述触摸动作数据对应的操作信号包括切换所述动作感应单元是否有效的命令；所述动作机构移动轨迹对应的操作信号包括拖动操作信号；触摸动作数据对应的操作信号的优先级高于动作机构移动轨迹对应的操作信号的优先级；通讯单元，用以通过有线或无线的方式实现所述控制系统与电子设备之间的通
o—种触摸及动作感应结合的电子设备控制系统，所述控制系统包括触摸区域，供操作者触摸；感应区域，供操作者做动作；触摸感应单元，用以实时获取触摸区域上的触摸动作数据，并将获取的触摸动作数据发送至第二信号转换单元；第二信号转换单元，用以根据所述触摸感应单元获取的触摸动作数据，根据该触摸动作数据获取其对应的操作信号，并将获取的操作信号发送至信号处理单元；至少一动作机构，用以佩戴在操作者的设定部位，在感应区域上进行三维移动；动作机构移动后，被动作感应单元获取其移动轨迹；动作感应单元，用以实时获取所述动作机构的位置信息，进而根据动作机构实时的位置信息生成其移动轨迹数据；将生成的移动轨迹数据发送至第一信号转换单元；第一信号转换单元，用以根据所述动作感应单元获取的移动轨迹，根据该移动轨迹获取其对应的操作信号，并将获取的操作信号发送至一信号处理单元；信号处理单元，用以分别接收第一信号转换单元、第二信号转换单元发送的操作信号；根据第一信号转换单元、第二信号转换单元发送的操作信号，按照设定的操作优先级生成对应的操作命令，并发送至电子设备。作为本发明的一种优选方案，所述控制系统还包括通讯单元，用以通过有线或无线的方式实现控制系统与电子设备之间的通讯。作为本发明的一种优选方案，将所述触摸区域映射到电子设备的屏幕上，使之能够完全和电子设备的屏.对应。作为本发明的一种优选方案，所述触摸动作数据对应的操作信号包括切换所述动作感应单元是否有效的命令；所述动作机构移动轨迹对应的操作信号包括拖动操作信号；触摸动作数据对应的操作信号的优先级高于动作机构移动轨迹对应的操作信号的优先级。作为本发明的一种优选方案，所述触摸区域内置在动作机构中，使得触摸操作使完全独立于电子设备。作为本发明的一种优选方案，所述信号处理单元包括信息过滤模块，用以过滤掉无用的操作信号。作为本发明的一种优选方案，所述控制系统还包括数据库，用以存储动作机构移动轨迹对应的操作信号；触摸动作数据对应的操作信号；动作机构移动轨迹对应的操作信号、触摸动作数据对应的操作信号的优先级。一种上述的电子设备控制系统的控制方法，所述方法包括如下步骤步骤SI、触摸感应单元实时获取触摸区域上的触摸动作数据，并将获取的触摸动作数据发送至第二信号转换单元；步骤S2、第二信号转换单元根据所述触摸感应单元获取的触摸动作数据，从设定数据库中获取其对应的操作信号，并将获取的操作信号发 送至信号处理单元；步骤S3、动作机构佩戴在操作者的设定部位，在感应区域上移动；动作机构移动后，被动作感应单元获取其移动轨迹；步骤S4、动作感应单元实时获取所述动作机构的位置信息，进而根据动作机构实时的位置信息生成其移动轨迹数据；将生成的移动轨迹数据发送至第一信号转换单元；步骤S5、第一信号转换单元根据所述动作感应单元获取的移动轨迹，从设定数据库中获取其对应的操作信号，并将获取的操作信号发送至一信号处理单元；步骤S6、信号处理单元分别接收第一信号转换单元、第二信号转换单元发送的操作信号；根据第一信号转换单元、第二信号转换单元发送的操作信号，按照设定的操作优先级生成对应的操作命令。作为本发明的一种优选方案，步骤S2中，所述触摸动作数据对应的操作信号包括切换所述动作感应单元是否有效的命令；步骤S4中,所述动作机构移动轨迹对应的操作信号包括拖动操作信号；所述触摸动作数据对应的操作信号的优先级高于动作机构移动轨迹对应的操作信号的优先级。本发明的有益效果在于本发明提出的触摸及动作感应结合的电子设备控制系统及方法，通过手指动作来实现手持设备触摸效果，可以使使用者只需要用一只手就能方面，简单得实现对终端设备的操作，大大减轻了使用者双手的负担。本发明通过将手势识别及触摸识别进行有效结合，使用者在操控时无需长时间接触触摸屏，方便用户使用，且可有效减小误操作率。
图I是本发明中手指动作别设备的操作示意图。图2是本发明电子设备控制系统的工作原理图。图3是本发明电子设备控制系统的组成示意图。图4为实施例二中电子设备控制系统的组成示意图。图5为实施例二中电子设备的组成示意图。
具体实施例方式下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。实施例一
请参阅图I至图3，本发明揭示了一种触摸及动作感应结合的电子设备控制系统，所述控制系统10用于控制电子设备20 ;如图3所示，控制系统10包括触摸感应区域11(当然，也可以分离为触摸区域、感应区域)、触摸感应单元12、第二信号转换单元13、一个或多个动作机构14、动作感应单元15、第一信号转换单元16、信号处理单元17、通讯单元18。将该触摸感应区域11映射到电子设备20的屏幕上，使之能够完全和电子设备20的屏幕对应。如触摸感应区域11可以是电子设备20的整个屏幕，也可以是电子设备20屏幕的一部分；当然，触摸感应区域11也可以是与电子设备独立的一个设备，此时，触摸感应区域11的大小可以与电子设备20屏幕一致，也可以不一致。如图2所示，图2中，触摸感应区域11与电子设备是分尚的。触摸感应单元12用以实时获取触摸感应区域11上的触摸动作数据，并将获取的触摸动作数据发送至第二信号转换单元13 ;所述触摸动作数据包括触摸按下、触摸释放、触摸长按、多点触摸等。
第二信号转换单元13用以根据所述触摸感应单元12获取的触摸动作数据，从设定数据库中获取其对应的操作信号，并将获取的操作信号发送至信号处理单元17。动作机构14用以佩戴在操作者的设定部位，在感应区域上进行三维移动；动作机构移动后，被动作感应单元获取其移动轨迹。如图I所示，所述动作机构14包括机构主体、与机构主体连接的环套，所述环套套在手指上，机构主体设置在手指的一侧。移动动作机构14，也可以通过动作机构14对触摸感应区域11进行触摸。此外，触摸区域还可以内置于动作机构14中，使得触摸操作使完全独立于电子设备。可以通过用其他手指触摸套在手指上的动作机构14即可对电子设备进行操作，也可以通过动作机构14触摸电子设备取得触摸动作。当然，触摸区域也可以设置于电子设备，也可以独立于动作机构及电子设备。动作感应单元15设置于触摸感应区域11下方，用以实时获取所述动作机构14的位置信息，进而根据动作机构14实时的位置信息生成其移动轨迹数据；将生成的移动轨迹数据发送至第一信号转换单元16。第一信号转换单元16用以根据所述动作感应单元15获取的移动轨迹，从设定数据库中获取其对应的操作信号，并将获取的操作信号发送至一信号处理单元17。信号处理单元17用以分别接收第一信号转换单元16、第二信号转换单元13发送的操作信号；根据第一信号转换单元16、第二信号转换单元13发送的操作信号，按照设定的操作优先级过滤掉无用的操作信号，生成对应的操作命令；所述触摸动作数据对应的操作信号包括切换所述动作感应单元是否有效的命令；所述动作机构移动轨迹对应的操作信号包括拖动操作信号；触摸动作数据对应的操作信号的优先级高于动作机构移动轨迹对应的操作信号的优先级。所述设定数据库中存有触摸动作数据对应的操作信号、动作机构移动轨迹对应的操作信号，以及上述操作信号的优先级。此外，所述信号处理单元包括信息过滤模块，用以过滤掉无用的操作信号。通讯单元18用以通过有线或无线的方式实现所述控制系统10与电子设备20之间的通讯。以上介绍了本发明触摸及动作感应结合的电子设备控制系统，本发明在揭示上述电子设备控制系统的同时，还揭示一种上述的电子设备控制系统的控制方法，所述方法包括如下步骤
步骤SO将控制系统与电子设备匹配连接。步骤SI触摸感应单元实时获取触摸区域上的触摸动作数据，并将获取的触摸动作数据发送至第二信号转换单元。步骤S2第二信号转换单元根据所述触摸感应单元获取的触摸动作数据，从设定数据库中获取其对应的操作信号，并将获取的操作信号发送至信号处理单元。所述触摸动作数据对应的操作信号包括切换所述动作感应单元是否有效的命令；如触摸一下触摸区域，使得移动动作机构不发生作用(即动作感应单元无效)，再次触摸一下触摸区域，可以使得移动动作机构发生作用(即动作感应单元有效)。步骤S3动作机构佩戴在操作者的设定部位，在感应区域上移动；动作机构移动后，被动作感应单元获取其移动轨迹。步骤S4动作感应单元实时获取所述动作机构的位置信息，进而根据动作机构实时的位置信息生成其移动轨迹数据；将生成的移动轨迹数据发送至第一信号转换单元。所 述动作机构移动轨迹对应的操作信号包括拖动操作信号；所述触摸动作数据对应的操作信号的优先级高于动作机构移动轨迹对应的操作信号的优先级。步骤S5第一信号转换单元根据所述动作感应单元获取的移动轨迹，从设定数据库中获取其对应的操作信号，并将获取的操作信号发送至信号处理单元。步骤S6信号处理单元分别接收第一信号转换单元、第二信号转换单元发送的操作信号；根据第一信号转换单元、第二信号转换单元发送的操作信号，按照设定的操作优先级生成对应的操作命令。本发明电子设备控制系统的操作方法为打开电子设备，查阅电子设备的屏幕。通过手指(或者是通过戴在手指上的动作机构)触摸对应的触摸感应区域，该触摸感应区域可以是电子设备的屏幕，也可以是独立于电子设备屏幕的另外一个操作区域；通过触摸发出触摸动作，进而发送对应的命令。当需要对页面进行拖动时，可激活动作机构；如按照设定，可在触摸传感区域点击设定的区域，将动作机构进行激活。而后，动作机构可以在触摸传感区域上方的三维空间内进行上下左右等方位的移动，这些移动均被动作感应单元所捕获，进而通过通讯单元发送对应的操作命令至电子设备。通过动作机构还可以实现诸如单击、长按、拖动、翻页等操作，使用较为方便，无需时常接触触摸屏。同时，可以将动作机构的动作与触摸动作进行有效分工，可以更好地避免误操作。综上所述，本发明提出的触摸及动作感应结合的电子设备控制系统及其控制方法，通过手指动作来实现手持设备触摸效果，可以使使用者只需要用一只手就能方面，简单得实现对终端设备的操作，大大减轻了使用者双手的负担。本发明通过将手势识别及触摸识别进行有效结合，使用者在操控时无需长时间接触触摸屏，方便用户使用，且可有效减小误操作率。实施例二—种通过手指动作来实现手持设备触摸效果的方法，该手持设备具有触摸操作功能；所述方法包括如下步骤步骤A通过本发明的手指动作识别设备，将手指的动作转化成相应的数据；所述步骤A可进一步包括
Al手指动作别设备是一种便携式的数据采集、处理和传输的设备，使用无线技术或者有线技术和终端设备相连；A2手指动作别设备的使用方法是将设备戴在手指(或类似物体)上，通过手指的动作(移动，按压，G-SENS0R)来操作；A3手指动作别设备的原理是在设备里设置感应装置，当本设备和终端设备匹配后，将感应装置模拟成终端设备的触摸屏，手指的任何操作都被模拟成对触摸屏幕的操作；A4手指动作别设备产生相关数据以后，通过无线技术或者有线技术将数据传输到终端设备。步骤B通过无线技术或者有线技术，将数据传输到终端设备上； 所述步骤B可进一步包括 BI无先技术包括蓝牙，WIFI, ZigBee,红外线等无线通讯技术；B2有线技术包括USB，IEEE1394，RS232等数据传输技术；步骤C终端设备经过本发明的终端设备程序将数据转换成设备的操作动作并传递给终端设备，实现相关的操作。所述步骤C进一步包括Cl终端设备安装本发明的应用程序；终端设备是指具有人机操作界面的所有电子设备(包括移动设备)；应用程序是指根据上述设备的操作系统，通过各自平台的开发环境开发的能够对驱动层和MMI层进行交互的应用，如本发明所需，驱动层是指触摸屏、无线设备(蓝牙，WIFI，Zigbee，红外线等无线通信设备)、有线设备(USB，串口等)的操作接口，MMI层是指在n界面能够显示触摸位置和效果的接口 ；C2和本发明A所述设备通过有线技术或者无线技术发送和接收数据；C3能够在设备上显示模拟的手指的位置效果；C4将接收到的数据转换成终端设备的触摸屏操作功能，并传递给终端设备，实现本发明的功能。请参阅图4、图5本实施例中，整个电子设备包括系统设备、信号处理设备、通信设备、信号产生设备、固定部件。各个部分的工作描述如下I系统设备系统设备负责最基本的系统性能和功能的提供。2信号处理设备信号处理设备由三部分组成信号接收，信号编码和信号发送。信号接收主要功能是负责从信号产生设备那里及时区分并接收有效信号。信号编码是将有效的信号编码。信号发送是将编码过的信号通过通信设备发送出去。3通信设备通信设备是将有效的编码信息通过无线或有线的方式发送出去。4信号产生设备信号产生设备分为三部分信号采集设备，触摸设备和手势设备。
信号采集设备主要实现手势和触摸信号的收集和组合，并反馈给信号处理设备。收集采用的方式是中断方式。触摸设备主要实现手指的触摸并转换成可识别的信号。触摸的实现原理是先将触摸区域映射到目标终端的屏.上，使之能够完全和目标终端的屏.对应，然后通过传感器采集手指在触摸区域的动作，转换成可识别的信息按下，释放，拖动，长按。手势设备主要实现手势产生的信号，确认并转换成可识别的信息。手势设备需要和触摸设备协同工作用手指在触摸设备上产生一个按下的信号，然后可以上下左右前后移动手指，通过手指的动作以及移动的距离来生成对应的信号。
5固定部件固定部件(例如指环套)用于将设备固定在手指上。本发明通过手指动作来实现手持设备触摸效果，可以使使用者只需要用一只手就能方面，简单得实现对终端设备的操作，大大减轻了使用者双手的负担。这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
权利要求
1.一种触摸及动作感应结合的电子设备控制系统，其特征在于，所述控制系统包括 触摸感应区域，将该触摸感应区域映射到电子设备的屏幕上，使之能够完全和电子设备的屏幕对应； 触摸感应单元，用以实时获取触摸感应区域上的触摸动作数据，并将获取的触摸动作数据发送至第二信号转换单元；所述触摸动作数据包括触摸按下、触摸释放、触摸长按、多点触摸； 第二信号转换单元，用以根据所述触摸感应单元获取的触摸动作数据，从设定数据库中获取其对应的操作信号，并将获取的操作信号发送至信号处理单元； ー个或多个动作机构，用以佩戴在操作者的设定部位，在触摸感应区域上进行三维移动；动作机构移动后，被动作感应单元获取其移动轨迹；所述动作机构包括机构主体、与机构主体连接的环套，所述环套套在手指上，机构主体设置在手指的ー侧； 动作感应单元，设置于触摸感应区域下方，用以实时获取所述动作机构的位置信息，进而根据动作机构实时的位置信息生成其移动轨迹数据；将生成的移动轨迹数据发送至第一信号转换单元； 第一信号转换单元，用以根据所述动作感应单元获取的移动轨迹，从设定数据库中获取其对应的操作信号，并将获取的操作信号发送至一信号处理单元； 信号处理单元，用以分别接收第一信号转换单元、第二信号转换单元发送的操作信号；根据第一信号转换单元、第二信号转换单元发送的操作信号，按照设定的操作优先级过滤掉无用的操作信号，生成对应的操作命令；所述触摸动作数据对应的操作信号包括切換所述动作感应单元是否有效的命令；所述动作机构移动轨迹对应的操作信号包括拖动操作信号；触摸动作数据对应的操作信号的优先级高于动作机构移动轨迹对应的操作信号的优先级； 通讯单元，用以通过有线或无线的方式实现所述控制系统与电子设备之间的通讯。
2.一种触摸及动作感应结合的电子设备控制系统，其特征在于，所述控制系统包括 触摸区域，供操作者触摸； 感应区域，供操作者做动作； 触摸感应单元，用以实时获取触摸区域上的触摸动作数据，并将获取的触摸动作数据发送至第二信号转换单元； 第二信号转换单元，用以根据所述触摸感应单元获取的触摸动作数据，根据该触摸动作数据获取其对应的操作信号，并将获取的操作信号发送至信号处理单元； 至少ー动作机构，用以佩戴在操作者的设定部位，在感应区域上进行三维移动；动作机构移动后，被动作感应单元获取其移动轨迹； 动作感应单元，用以实时获取所述动作机构的位置信息，进而根据动作机构实时的位置信息生成其移动轨迹数据；将生成的移动轨迹数据发送至第一信号转换单元； 第一信号转换单元，用以根据所述动作感应单元获取的移动轨迹，根据该移动轨迹获取其对应的操作信号，并将获取的操作信号发送至一信号处理单元； 信号处理单元，用以分别接收第一信号转换单元、第二信号转换单元发送的操作信号；根据第一信号转换单元、第二信号转换单元发送的操作信号，按照设定的操作优先级生成对应的操作命令，并发送至电子设备。
3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于 所述控制系统还包括通讯单元，用以通过有线或无线的方式实现控制系统与电子设备之间的通讯。
4.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于 将所述触摸区域映射到电子设备的屏幕上，使之能够完全和电子设备的屏幕对应。
5.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于 所述触摸动作数据对应的操作信号包括切换所述动作感应单元是否有效的命令；所述动作机构移动轨迹对应的操作信号包括拖动操作信号；触摸动作数据对应的操作信号的优先级高于动作机构移动轨迹对应的操作信号的优先级。
6.根据权利要求2至5之一所述的控制系统，其特征在于 所述触摸区域内置在动作机构中，使得触摸操作使完全独立于电子设备。
7.根据权利要求2至5之一所述的控制系统，其特征在于 所述信号处理单元包括信息过滤模块，用以过滤掉无用的操作信号。
8.根据权利要求2至5之一所述的控制系统，其特征在于 所述控制系统还包括数据库，用以存储动作机构移动轨迹对应的操作信号；触摸动作数据对应的操作信号；动作机构移动轨迹对应的操作信号、触摸动作数据对应的操作信号的优先级。
9.一种权利要求2至8之一所述的电子设备控制系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤 步骤SI、触摸感应单元实时获取触摸区域上的触摸动作数据，并将获取的触摸动作数据发送至第二信号转换单元； 步骤S2、第二信号转换单元根据所述触摸感应单元获取的触摸动作数据，从设定数据库中获取其对应的操作信号，并将获取的操作信号发送至信号处理单元； 步骤S3、动作机构佩戴在操作者的设定部位，在感应区域上移动；动作机构移动后，被动作感应单元获取其移动轨迹； 步骤S4、动作感应单元实时获取所述动作机构的位置信息，进而根据动作机构实时的位置信息生成其移动轨迹数据；将生成的移动轨迹数据发送至第一信号转换单元； 步骤S5、第一信号转换单元根据所述动作感应单元获取的移动轨迹，从设定数据库中获取其对应的操作信号，并将获取的操作信号发送至一信号处理单元； 步骤S6、信号处理单元分别接收第一信号转换单元、第二信号转换单元发送的操作信号；根据第一信号转换单元、第二信号转换单元发送的操作信号，按照设定的操作优先级生成对应的操作命令。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于 步骤S2中，所述触摸动作数据对应的操作信号包括切換所述动作感应单元是否有效的命令；步骤S4中，所述动作机构移动轨迹对应的操作信号包括拖动操作信号； 所述触摸动作数据对应的操作信号的优先级高于动作机构移动轨迹对应的操作信号的优先级。
全文摘要
本发明揭示了一种触摸及动作感应结合的电子设备控制系统及方法，所述控制系统包括触摸区域、感应区域、触摸感应单元、第二信号转换单元、至少一动作机构、动作感应单元、第一信号转换单元、信号处理单元。触摸感应单元用以实时获取触摸区域上的触摸动作数据；动作感应单元用以实时获取所述动作机构的位置信息，进而根据动作机构实时的位置信息生成其移动轨迹数据。信号处理单元分别接收第一信号转换单元、第二信号转换单元发送的操作信号；根据第一信号转换单元、第二信号转换单元发送的操作信号，按照设定的操作优先级生成对应的操作命令，并发送至电子设备。本发明电子设备控制系统及方法，可让使用者的操作更加便捷，减少误操作率。
文档编号G06F3/041GK102681727SQ201210141910
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日
发明者冯伟 申请人:闻泰通讯股份有限公司