在多点触控设备上实现鼠标功能的方法
【专利摘要】一种在多点触控设备实现鼠标功能的方法，其特征是，在多点触控设备上，允许用多手指接触与移动来驱使光标移动，利用多手指的触控点之间的相对位置关系，确定手指和鼠标键的对应关系，在手指完成鼠标键功能的动作中，保持至少一个手指与多点触控设备一直接触。本发明直观易学，有利于减少操作过程中的心理压力和手指疲劳，使触控设备有可能完全代替鼠标，提高设备的便携性，并且因为它和传统鼠标操作习惯有较大的相似性，现有操作人员能很快地无缝地过度到新的操作习惯上来。
【专利说明】在多点触控设备上实现鼠标功能的方法
所属【技术领域】
[0001]本发明方法涉及在多点触控设备上，利用多手指的操作，来方便地实现传统鼠标所能实现的各种功能。
【背景技术】
[0002]目前，在笔记本电脑上，均配备了鼠标触控板或触控杆来实现鼠标的功能。在许多配备了触控屏幕的设备上，如电脑、平板电脑、手机、电视机等，利用手指触摸，能实现鼠标的部分或全部功能，从而提升了设备的便携性和操控的方便性。但目前这些操作方式和传统鼠标的操作习惯差异较大，在效率和精确性方面，也和鼠标有一定差距。
【发明内容】
[0003]为了克服现有触控设备在操作上与传统鼠标相比存在的效率和精确性方面的不足，本发明提供了一种在多点触控设备实现鼠标功能的方法，其特征是，在多点触控设备上，允许用多手指接触与移动来驱使光标移动，利用多手指的触控点之间的相对位置关系，确定手指和鼠标键的对应关系，在手指完成鼠标键功能的动作中，保持至少Iv手指与多点触控设备一直接触。
[0004]优选地，利用触控点之间的相对位置关系，确定手指和鼠标键的对应关系，并根据要实现的两键鼠标还是三键鼠标的功能，来选择两指或三指作为有效触控点。
[0005]优选地，实现鼠标键的单击、双击或滚轮动作时，至少一个其余手指保持对多点触控设备的接触并不动，与鼠标键对应的手指离开并快速回到多点触控设备实现单击动作，连续两次快速单击实现双击动作，在多点触控设备上上下滑动实现滚轮动作。
[0006]优选地，根据与鼠标键对应的手指离开再回到多点触控设备的时间间隔来判断动作是否有效。
[0007]优选地,实现鼠标键保持按下状态的拖动动作时,与鼠标键对应手指保持与设备接触并移动，其余手指离开设备，待移动到目标位置后，该手指离开设备或至少一个其余手指重回设备，使得鼠标键从按下状态下被释放，拖动动作结束。
[0008]优选地，在触控屏幕上多手指同时接触并同向移动时，在移动方向上出现光标。
[0009]优选地，在操作过程中，若出现手指与光标重叠影响操作精度时，通过手指向任一方向快速移动并回原位的抖动动作，促使光标向抖动方向位移一段距离。
[0010]优选地，当多点触控设备上的被触摸点超过实际需要时，根据触点间距、接触面积、移动方向和速度、由左至右选择的原则来判断是否为有效手指产生的接触点。
[0011]优选地，可同时定义N个手指以实现N键鼠标的功能，N为大于等于2且小于等于10的整数，对于N键鼠标，根据手指间的相对位置关系确定手指的编号，再依次定义各编号手指的动作和功能，N键鼠标在移动时，不需要全部N个手指接触屏幕。
[0012]和传统方法相比，本发明更直观，更简单易学，更方便和高效率，能减少操作过程中的心理压力和手指疲劳，并有可能使触控设备完全代替鼠标，提高设备的便携性，并且因为它和传统鼠标操作习惯有较大的相似性，现有操作人员能很快地无缝地过度到新的操作习惯上来。
【具体实施方式】
[0013]本发明提供了一种在多点触控设备实现鼠标功能的方法，该方法包括:在多点触控设备上，允许用多手指接触与移动来驱使光标移动，利用多手指的触控点之间的相对位直关系，确定手指和鼠标键的对应关系，在手指完成鼠标键功能的动作中，保持至少Iv手指与多点触控设备一直接触。
[0014]本发明可在所有带多点触控屏幕的设备上实现，包括电脑、平板电脑、手机、电视等，实现方式是通过软件来实现。操作时先用二或三个手指(取决于要实现的是两键鼠标还是三键鼠标的功能)同时接触屏幕上离目标位置不远的地方，然后向着目标位置同向移动。移动一预定距离后，软件判断出是鼠标事件，于是在移动方向上离手指一定距离处出现光标并移动，若屏幕上其他地方原来已有光标存在，原光标位置自动失效。
[0015]软件利用多手指产生的触控点之间的相对位置关系，可以确定手指和鼠标键的对应关系，并根据要实现的两键鼠标还是三键鼠标的功能，来选择两指或三指作为有效触控点。
[0016]移动到目标位置后，某手指离开屏幕并快速回到屏幕实现该手指对应鼠标键的单击动作，连续两次快速单击实现双击动作，在屏幕上上下滑动实现滚轮动作。根据与鼠标键对应的手指离开屏幕再回到屏幕的时间间隔来判断动作是否有效，若时间间隔过长，手指再回到屏幕上将不会引起任何动作，此时可重新移动多手指以使光标移动或重新选择某手指做出某动作，这样就为抬错手指或抬手指后发现光标定位不准确提供了纠错机制，避免一切从头开始。单击、双击和滚轮动作都需要至少一个其余手指保持对屏幕的接触并不动，即不能随便离开或移动，这样可以保持光标的定位不变，当发出动作的手指不在原位置点击时，也不会产生光标位移。实现鼠标键保持按下状态的拖动动作(传统操作中完成对文字或对象的选择和拖动窗口移动等功能)时，可让其余手指离开屏幕，该鼠标键对应手指保持与屏幕接触并移动，移动到目标位置后，该手指离开屏幕或至少一个其余手指重回屏幕，表示鼠标键从按下状态下被释放，拖动动作结束。
[0017]尽管可以设计出不同的动作方案来实现鼠标键的各种功能，但无疑上述的手指操作动作与真实的鼠标操作方式最为类似，体验也最接近。从这种方式也可以看到，当所选手指的动作需要离开屏幕时，其他手指的配合动作是保持接触不动；当所选择手指的动作需要一直接触屏幕时，其他手指的配合动作是离开，并且离开屏幕表示动作可以开始，重回到屏幕表示动作的结束。动作完成后，所有手指可以是又重回到屏幕上，这样就能不间断地执行后续的鼠标移动和功能动作。
[0018]光标在移动过程中，速度应稍快于手指的速度，使手指不遮挡光标，从而更精确地定位，并且在拖动光标对整个屏幕上的文字或对象进行选择时，手指移动所需的区域只是屏幕的一部分而不是屏幕的全部。拖动光标选择文字中还可能出现一种巧合情况，即光标移动到文字选择的结束点时，手指刚好与光标重合，若被选择文字字体较小，手指接触面较大，由于手指遮挡就很难精确地选择。在操作过程中，若出现手指与光标重叠影响操作精度时，通过手指向任一方向快速移动并回原位的抖动动作，促使光标向抖动方向位移一段距离，从而不再与手指重合。
[0019]在触屏操作系统中，已经为很多单指或多指的手势动作指定了各种功能，为了尽量避免与这些动作冲突，可在本方法的操作中要求多手指要稍微并拢并同时接触屏幕，移动时大体上保持同向和同速，这样软件就可以通过触点间距、触点是否同向移动、触点移动到位置后是否仍有触点保持接触状态等特征，来区辨已有手势和本发明的动作，从而使二者兼容。极少数现有手势动作可能与本发明的动作有冲突，需要增加新的特征来限定，但这样的手势动作不多并且不太重要，实现限定较容易，限定之后也不会让习惯原有操作的人感到难以适应。
[0020]本文所指的“同时”不代表绝对同时，几个手指接触设备的时间间隔小于一个设定值(例如0.2s)，即认为同时。“同向”不代表绝对同向，一个固定的时间间隔内，几个手指头移动方向的方位角相差小于一个设定值，即认为同向。“同速”也是指在一个固定的较小时间间隔内，几个手指头移动的像素值之差小于一个预定值。这些值既可以是缺省的经验值，也可以允许设置修改。
[0021]本发明可在笔记本配备的鼠标触控板或外接单独的鼠标触控板上实现，要求触控板支持多点触控，实现方式既可以在设备上用硬件来实现，也可以使用现有多点触控板设备并修改软件来实现。由于在触屏上鼠标功能只是一个附属的子功能，需要避免和其他功能冲突，而触控板配备的目的就为代替鼠标，因此在触控板的操作过程中，可以不像触屏操作那样去要求多手指同时接触设备并保持同向同速移动。
[0022]现在使用的各种替代鼠标的方法在操作体验上与真实鼠标相去甚远的原因，主要有二:1)鼠标操作过程中，各手指一开始就放在鼠标上，鼠标移动时，各手指的运动不需要主动注意，就自然是同向同速的，而在替代方法中，各个手指的体验是不一样的，某根手指掌管移动，其他手指可能需要保持抬起状态；2)鼠标操作中，光标移动到目标位置后，大脑不用思考，手指本能性地直接按键就能实现功能，而在替代方法中，移动到目的地后，要按的按键在哪儿呢？可以直接按吗？不能！这样就加重了操作者的体力和脑力负担，所以尽管通过练习，用替代方法的熟练者在速度上可以和操作真实鼠标相差无几，但体验上却有天壤之别。
[0023]多手指同时移动时，软件或硬件也会只选择某一个手指来驱动光标移动(例如，最左侧的手指)，但作为操作者，最好不用在心里装着到底哪根手指在主导，哪些手指只是跟随，这样每根手指的动作和体验都是无区别的，移动到目的位置后，选择手指并发出动作所需要的脑力活动也降到最低。因此，虽然可以在鼠标触控板设备上兼容原有的单手指移动驱动光标的操作，但此操作优选被禁止，从而消去操作者在心理上对驱动光标移动的那根手指的识别，让每个手指的体验相同，并且顺带消除了在打字时可能对触控板误触引发的错误操作。
[0024]优选地，多手指是同向且同速的移动。这在表面上好象是限制了手指的运动模式，需要操作者时时注意，但实际上同向同速本来就是不需要脑力参与下的最自然反应，通过设置同向同速的误差可使正常的移动操作都被包含在有效范围之内，对于操作者来说，甚至是感觉不到有这个限定的。
[0025]操作中增加多手指接触时同时和移动时同向同速的限定，不仅不会增加操作的复杂性和心理负担，反而还会带来额外的好处。在长时间的操作中，大指小指可能会误触设备，手腕也可能想放在设备上来减少疲劳，这样一来，设备上的被触摸点就超过实际需要值，如果有接触同时和移动同向同速的限定，设备或软件就可以根据触点间距、接触面积、移动方向和速度、由左至右选择的原则来判断哪些是有效手指产生的接触点。在对触控屏幕的操作中，也可以应用这些原则来作判断，这样就可以把手腕放在触屏上操作而不用担心失误了。
[0026]在鼠标触控板上实现单击、双击、滚轮和拖动动作时，其操作与前面所述的触屏上的操作完全一样，只要把其中的设备从“屏幕”替换为“触控板”就可以了，此处不再赘述。不过在拖动过程中，可能会出现一种情况，当手指移动到触控板边界时，光标仍没移到要选择文字的结束位置，此时可保持手指接触边界位置不动，光标继续移动，直到光标移动到稍微超过目标位置后，手指再反向移动进行精确定位。
[0027]依照本发明的构思，还可以实现虚拟的四键、五键直至十键的N键鼠标的功能。对于N键鼠标，同样地根据手指间的相对位置关系确定手指的编号，再依次定义各编号手指的动作和功能。这种N键鼠标在屏幕较大或双屏幕操作时可能用到。N键鼠标在移动时，可以不需要全部N个手指接触屏幕并移动。例如，五键鼠标，可只用食指中指无名指来移动光标，到指定位置后，此三指保持不动，大指或小指发出的动作可根据其触点位置来判断；或者在双手操作中，两手同时接触屏幕，但只让其中一只手的手指移动来驱动光标的移动。
[0028]还可根据本发明的方法设计出类似鼠标垫或手写板形状的多点触控设备。该设备可通过有线或无线方式和计算机相联。与鼠标相比，该设备具有两点优势:1)可集成手写功能，用单点触控实现手写功能，多点触控操作实现鼠标功能，因为是单独的设备，不用时可放置在离手较远位置，不会产生单点触控带来的误触问题；2)比鼠标更便携，因为设备是薄片状，可直接贴在笔记本电脑或平板电脑放置而不伤害电脑，如果使用软性材料做成鼠标垫形状，还可以卷成一筒。
[0029]如本领域的技术人员所理解的，只需对现有触控装置的软件和硬件做适应性的修改即可应用依据本发明的方法，因而 申请人:不再详述实施该方法的硬件、软件架构。
【权利要求】
1.一种在多点触控设备实现鼠标功能的方法，其特征是，在多点触控设备上，允许用多手指接触与移动来驱使光标移动，利用多手指的触控点之间的相对位置关系，确定手指和鼠标键的对应关系，在手指完成鼠标键功能的动作中，保持至少一个手指与多点触控设备一直接触。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，利用触控点之间的相对位置关系，确定手指和鼠标键的对应关系，并根据要实现的两键鼠标还是三键鼠标的功能，来选择两指或三指作为有效触控点。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，实现鼠标键的单击、双击或滚轮动作时，至少一个其余手指保持对多点触控设备的接触并不动，与鼠标键对应的手指离开并快速回到多点触控设备实现单击动作，连续两次快速单击实现双击动作，在多点触控设备上上下滑动实现滚轮动作。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，根据与鼠标键对应的手指离开再回到多点触控设备的时间间隔来判断动作是否有效。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，实现鼠标键保持按下状态的拖动动作时，与鼠标键对应手指保持与设备接触并移动，其余手指离开设备，待移动到目标位置后，该手指离开设备或至少一个其余手指重回设备，使得鼠标键从按下状态下被释放，拖动动作结束。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是，在触控屏幕上多手指同时接触并同向移动时，在移动方向上出现光标。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征是，在操作过程中，若出现手指与光标重叠影响操作精度时，通过手指向任一方向快速移动并回原位的抖动动作，促使光标向抖动方向位移一段距离。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征是，当多点触控设备上的被触摸点超过实际需要时，根据触点间距、接触面积、移动方向和速度、由左至右选择的原则来判断是否为有效手指产生的接触点。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征是，可同时定义N个手指以实现N键鼠标的功能，N为大于等于2且小于等于10的整数，对于N键鼠标，根据手指间的相对位置关系确定手指的编号，再依次定义各编号手指的动作和功能，N键鼠标在移动时，不需要全部N个手指接触屏眷。
【文档编号】G06F3/0354GK103870061SQ201410095632
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2014年3月14日
【发明者】李雪飞 申请人:李雪飞