触摸输入设备及包括该触摸输入设备的交通工具的制作方法

本公开的实施方式涉及一种触摸输入设备和包括触摸输入设备的交通工具，具体地涉及被配置为输入手势的触摸输入设备和包括触摸输入设备的交通工具。

背景技术：

通常，通过电子通信技术的发展已产生各种电子设备，并且在这种电子设备中常常强调设计和操作的便利性。根据这种发展，可以强调的是，由键盘或按键(keypad)表示的输入设备在许多技术中是多种多样的。

输入设备可以用在各种显示系统中，该显示系统被配置为向用户(例如，移动终端、笔记本电脑、智能手机、智能平板、智能电视等)提供信息。根据电子设备的发展，可以使用通过使用触摸输入命令信号的方法，而非通过使用操作键和刻度盘等的输入法。

触摸输入设备可以是这样一种输入设备，即，该触摸输入设备被配置为通过使用各种显示设备在通信设备与用户之间构成界面，并且当用户直接触摸或通过使用输入工具(诸如，手指或触摸笔)接近触摸板或触摸屏时可以允许执行通信设备与用户之间的界面。

因为触摸输入设备易于被所有年龄段的人通过与输入工具(诸如手指或触摸笔)的简单接触而使用，所以触摸输入设备可以用在各种设备(诸如，自动柜员机(atm)、个人数字助理(pda)和移动电话)以及各种领域(诸如，银行、政府机关、旅游和交通指挥)中。

近年来，已致力于将这种触摸输入设备应用于健康医疗相关产品和交通工具。由于触摸面板与触摸屏一起使用或者触摸面板单独用在显示系统中，触摸面板的利用已增加。另外，除了通过使用触摸移动点的功能之外，已开发出通过使用触摸输入手势的功能。

就被配置为输入手势的触摸输入设备而言，已继续努力改善手势的识别率并改善用户的便利性。

技术实现要素：

因此，本公开的一方面提供了一种当用户输入手势时能够改善操作感和触摸感的触摸输入设备以及具有该触摸输入设备的交通工具。

本公开的另一方面提供了一种允许用户精确并直观地输入手势而不用注视触摸输入单元的触摸输入设备以及具有该触摸输入设备的交通工具。

本公开的另一方面提供了一种允许触摸表面成形为可根据用户的偏好改变的触摸输入设备以及具有该触摸输入设备的交通工具。

本发明的另外方面部分地将在以下描述中阐述且部分地将从以下描述变得明显，或者可以通过本公开的实践而得知。

根据本公开的一方面，一种触摸输入设备包括：安装单元，在该安装单元中在触摸输入设备或安装单元的内侧形成有安装槽；以及触摸单元，容纳在安装槽中并安装成能从安装单元拆卸，其中，触摸单元包括第一触摸部和第二触摸部，该第一触摸部和第二触摸部设置在触摸单元的不同表面上并允许用户输入触摸手势，并且触摸单元选择性地耦接至安装单元以允许第一触摸部面向上侧或者允许第二触摸部面向上侧。

另外，设置在触摸单元的外表面中的第一螺纹单元和设置在安装槽的内表面中的第二螺纹单元彼此螺纹耦接。

另外，第一螺纹单元或第二螺纹单元设置有锁定单元，使得在与触摸单元耦接到安装单元时相同的位置完成第一螺纹单元和第二螺纹单元的耦接。

另外，设置在触摸单元的外表面中的第一信号单元和设置在安装槽的内表面中的第二信号单元彼此连接以发送信号。

另外，触摸输入设备还包括：触摸传感器单元，设置在第一触摸部和第二触摸部中；触摸坐标计算器，用于计算从触摸传感器单元输入触摸信号的点；以及坐标转换器，当触摸信号输入至第二触摸部时用于转换触摸坐标。

另外，触摸传感器单元连接至设置在触摸单元的外表面中的多个第一信号单元，这多个第一信号单元分别连接至设置在安装槽的内表面中的多个第二信号单元，以将触摸信号发送至触摸坐标计算器，并且当触摸信号输入至第二触摸部时，坐标转换器反向地转换经由多个第二信号单元输入的触摸信号的布置。

另外，触摸单元的第一螺纹单元在小于360度的范围内沿着触摸单元的外表面形成，并且用于发送第一触摸部或第二触摸部的触摸信号的第一信号单元设置在未形成第一螺纹单元的区域中，并且安装单元的第二螺纹单元在小于360度的范围内沿着安装槽的内表面形成，并且连接至第一信号单元的第二信号单元设置在未形成第二螺纹单元的区域中。

另外，触摸单元进一步包括设置在第一触摸部与第二触摸部之间的检测图案，其中，检测图案检测输入至第一触摸部的触摸信号和输入至第二触摸部的触摸信号这两者。

另外，从第一触摸部到检测图案的距离与从第二触摸部到检测图案的距离相同。

另外，第一触摸部包括凹入弯曲形状，并且第二触摸部包括与第一触摸部的凹入弯曲形状对应的凸出弯曲形状。

另外，第一触摸部包括设置在凹入弯曲表面形状中的第一手势单元以及在沿着第一手势单元的周界的同时从中央向下倾斜的第一轮单元，并且第二触摸部包括设置在凸出弯曲表面形状中的第二手势单元以及在沿着第二手势单元的周界的同时从中央向上倾斜的第二轮单元。

另外，第一触摸部或第二触摸部包括凹入形状，其中，该凹入形状从边缘单元朝向中央逐渐加深或者凹入形状保持相同的深度。

另外，第一手势单元和第一轮单元、以及第二手势单元和第二轮单元分别接收独立的触摸信号的输入。

另外，第一轮单元的梯度大于与第一轮单元相邻的第一手势单元的切向梯度，并且第二轮单元的梯度大于与第二轮单元相邻的第二手势单元的切向梯度。

另外，安装单元还包括设置在安装槽的周围以用于执行所确定的功能的按钮输入工具。

另外，按钮输入工具包括用于执行通过用户的触摸确定的功能的触摸按钮以及在通过由用户施加的外力改变位置的同时用于执行所确定的功能的按压按钮。

根据本公开的另一方面，一种交通工具包括：触摸输入设备，该触摸输入设备包括安装单元以及触摸单元，在该安装单元中在安装单元的内侧形成有安装槽，该触摸单元容纳在安装槽中并安装成能从安装单元拆卸，其中，触摸单元包括第一触摸部和第二触摸部，该第一触摸部和第二触摸部设置在触摸单元的不同表面上并允许用户输入触摸手势，并且触摸单元选择性地耦接至安装单元以允许第一触摸部面向上侧或者允许第二触摸部面向上侧；显示设备；以及控制器，用于根据输入至触摸输入设备的输入信号操作显示设备。

另外，触摸输入设备安装在齿轮箱中。

附图说明

从以下结合附图进行的对实施方式的描述，本公开的这些方面和/或其他方面将变得显而易见并且更易于理解，附图中：

图1是根据本公开的一实施方式的触摸输入设备的立体图。

图2是示出了根据本公开的一实施方式的触摸单元的操作的平面图。

图3至图5是示出了根据本公开的一实施方式的触摸输入设备的操作的视图。具体地，图3是示出了输入手势的视图，图4是示出了输入滑动的视图，以及图5是示出了输入按压的平面图。

图6是根据本公开的一实施方式的沿着图2的线a-a截取的截面图。

图7是示出了根据本公开的一实施方式的当用户在向上和向下方向上输入手势时的手指的轨迹的视图。

图8是示出了根据本公开的一实施方式的当用户在左右方向上输入手势时的手指的轨迹的视图。

图9是示出了根据本公开的一实施方式的触摸部的检测图案结构的视图。

图10是根据本公开的一实施方式的触摸单元的第一触摸部的立体图。

图11是根据本公开的一实施方式的触摸单元的侧面图。

图12是示出了根据本公开的一实施方式的从图1中移除触摸单元的情况的立体图。

图13是示出了从图6中示出的实施方式反向地安装触摸单元的状态的截面图。

图14是根据本公开的一实施方式的触摸单元的第二触摸部的立体图。

图15是根据本公开的一实施方式的允许触摸输入设备输入触摸信号的系统的配置的示意图。

图16是示出了安装在保健设备中的根据本公开的一实施方式的触摸输入设备的立体图。

图17是示出了安装有根据本公开的一实施方式的触摸输入设备的交通工具的内部的视图。

图18是示出了安装有根据本公开的一实施方式的触摸输入设备的齿轮箱的立体图。

具体实施方式

下面将参考附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。然而，本公开可以体现为不同的形式并且不应被视为限于本文中所阐述的实施方式。更确切地说，提供这些实施方式，使得本公开将是全面且完整的，并且将本公开的范围充分地传递给本领域技术人员。在附图中，可以省去与该描述无关的部件的说明以便阐明本公开，并且部件的尺寸等可以放大以帮助理解本公开的概念。

图1是根据本公开的一实施方式的触摸输入设备100的立体图。

根据一实施方式，触摸输入设备100可以包括安装单元102和安装在安装单元102内部的触摸单元101。例如，安装单元102的内部中可以形成有凹入空间，并且触摸单元101可以放入凹入空间中并安装至凹入空间。

触摸单元101可以包括触摸部110。触摸部110可以设置为在其中接收来自用户的触摸信号的特定区域。例如，如在附图中示出的，当从平面观看时，触摸部110可以形成为圆形，但不限于此。触摸部110可以形成为各种平面形状，包括椭圆形。

触摸部110可以是当用户通过使用指示器(诸如，手指或触摸笔)触摸或接近时在其中输入信号的触摸板。用户可以通过将预定的触摸手势输入至触摸部110来输入期望指令或命令。

无论触摸板的名称是什么，触摸板可以包括包含触摸传感器的触摸膜或触摸片。触摸板可以包括触摸面板，该触摸面板可以是设置有可触屏幕的显示设备。

同时，识别指示器的位置处于指示器邻近于触摸板而没有触摸触摸板的状态可以被称作“接近触摸”，以及识别指示器的位置处于指示器接触到触摸板的状态可以被称作“接触触摸”。发生接近触摸的位置可以是当指示器接近触摸板时相对于触摸板与指示器竖直地对应的位置。

触摸板可以使用电阻技术、光学技术、电容技术、超声技术和压力技术，但不限于此。对于触摸板可以使用众所周知的技术。

触摸单元101可以包括围绕触摸部110并耦接至安装单元102的耦接单元140。例如，耦接单元140可以形成为围绕触摸部110并呈圆形的环的形状。稍后将描述耦接单元140的耦合的详细说明。

安装单元102可以包括围绕触摸单元101的边缘单元150。在边缘单元150中，可以设置围绕触摸单元101的按钮或触摸按钮151和152。即，用户可以将包括手势的信号输入至触摸单元101或者可以通过使用设置在边缘单元150中的按钮151和152输入信号。

边缘单元150可以与安装表面160形成为一体或者边缘单元150可以是设置在安装表面160与触摸单元101之间的附加构件。此外，当省去边缘单元150时，触摸单元101可以安装在安装表面160的内侧。

根据一实施方式的触摸输入设备100可以进一步包括布置在触摸单元101的下部以支撑用户的手腕的手腕支撑构件161。这时，手腕支撑构件161的支撑表面可以布置成高于触摸部110。这是因为当用户在支撑手腕支撑构件161的状态中触摸触摸部110时可以防止手腕弯曲。因此，在防止触摸输入的反复过程中可能发生的用户的肌骨胳刺激的同时，可以提供更舒适的操作感。

例如，如在附图中示出的，手腕支撑构件161可以与安装表面160形成为一体并从安装表面160突出。可替换地，手腕支撑构件161可以是设置在安装表面160上的附加构件。

图2是示出了根据本公开的一实施方式的触摸单元101的操作的平面图。

根据一实施方式的触摸单元101可以包括控制器，并且进一步被配置为通过分析手势向各种设备给出命令，该控制器被配置为识别输入至触摸部110的手势。

控制器可根据在触摸部110上移动的指示器的位置在显示单元(未示出)上移动光标或菜单。即，当指示器上下移动时，在显示单元上显示的光标可以在相同的方向上移动或者预选择的菜单可以从主菜单移动至子菜单。

控制器可以对指示器移动所沿的轨迹进行分析，可以为预定手势匹配轨迹，且然后可以操作对应预定手势的命令。该手势可以指示器执行划动(flicking，轻击)、滚动、转动或者敲击的方式输入。另外，用户可以通过使用各种触摸输入方法来输入手势。

划动可以表示以在指示器接触到触摸部110的同时指示器在一个方向上移动并且然后释放接触状态的方式执行的触摸输入方法，滚动可以表示相对于触摸部110的中央绘制圆弧的触摸输入方法，转动可以表示相对于触摸部110的中央绘制圆圈的触摸输入方法，以及敲击可以表示敲击触摸部110的触摸输入方法。

用户可以通过使用多指示器输入技术来输入手势。多指示器输入技术可以表示在两个指示器同时或依次接触的状态中输入手势的方法。例如，在两个手指接触到触摸部110的同时可以输入手势。通过使用多指示器输入技术，可以提供由用户输入的各种命令或指令。

各种触摸输入方法可以包括输入手势(例如，数字、字母或符号)以及输入预定手势。例如，用户可以在不改变它们的形状的情况下通过绘制韩语辅音和元音、英语字母、阿拉伯数字、四个运算符号向触摸部110输入命令。取代选择意欲在显示单元中输入的字符或数字，用户可以直接输入字母或数字，使得输入时间可以减少并且可以提供直观的界面。

触摸部110可以设置为允许按压手势或倾斜手势。因此，用户可以通过按压触摸部110来按压触摸部110的一部分或使触摸部的一部分倾斜，使得用户可以输入与按压或倾斜对应的操作信号。按压手势可以包括以平坦的方式按压触摸部110的情况以及以倾斜的方式按压触摸部110的情况。另外，当触摸部110设置为柔性的时，可以按压触摸部110的一部分。

例如，触摸部110可以相对于触摸表面的竖直方向在至少一个方向(d1至d4)上倾斜。如在图2中示出的，触摸部110可以在上下左右四个方向(d1至d4)上倾斜，但方向不限于此。根据实施方式，触摸部110可以设置为在各个方向上倾斜。另外，当按压触摸部110的中央部分d5时，可以平坦的方式按压触摸部110。

用户可以通过用压力按压触摸部110或使触摸部110倾斜来输入特定指令或命令。例如，用户可以通过按压触摸部110的中央部分d5来选择菜单，并且可以通过按压触摸部110的上侧d1来向上移动光标。

另外，触摸输入设备100可以进一步包括设置在安装单元102中的按钮151和152。按钮151和152可以布置在触摸单元101周围，并且具体地可以安装在边缘单元150中。用户可以在输入手势时不改变手部位置的情况下通过操作按钮151和152快速产生操作命令。

按钮151和152可以包括用于通过用户的触摸执行预定功能的触摸按钮151、或者用于在正在转换或通过来自用户的外力正在改变位置的同时执行预定功能的物理按钮152。触摸按钮151可以通过仅触摸指示器接收信号，并且物理按钮152可以通过外部的物理力接收正在转换的或已转变的信号。物理按钮152可以包括设置成可点击的按钮和设置成可倾斜的按钮。

在附图中，示出了五个按钮151a、151b、151c、152a以及152b。例如，按钮151和152中的每个按钮可以包括用于移动至主页菜单的主页按钮151a、用于从当前屏幕移动至前一屏幕的后退按钮151b、用于移动至选项菜单的选项按钮151c、以及两个快捷按钮152a和152b。快捷按钮152a和152b可被配置为通过指定由用户经常使用的菜单或设备而直接移动至菜单或设备。

对于触摸按钮151和152，触摸按钮151a、151b、以及151c可以布置在触摸部110的上侧和两个横向侧上，并且物理按钮152a和152b可以布置在各自的触摸按钮151a、151b与151c之间。由于物理按钮152a和152b布置在相邻的触摸按钮151a、151b与151c之间，因此可以与用户意欲的不同的方式防止触摸按钮151a、151b以及151c的误操作。

虽然附图中未示出，但与操作相关的各种部件可以嵌入触摸输入设备100的内部。触摸输入设备100中可以包含被配置为允许触摸部110在五个方向(d1至d5)上被按压或倾斜的结构。尽管附图中省去了该结构，通过使用在相关技术中通常使用的众所周知的技术实现这种结构可能没有困难。

另外，可以在触摸输入设备100中安装各种半导体芯片和印刷电路板(pcb)。半导体芯片可以安装在pcb中。半导体芯片可以执行信息处理或存储数据。半导体芯片可以分析通过施加于触摸输入设备100的外力而产生的特定电信号、在触摸部110中识别的手势、以及设置在触摸输入设备100中的按钮151和152的操作，可以根据所分析的内容产生特定控制信号，并且可以将控制信号发送至另一个设备的控制器或显示单元。

触摸部110可以包括布置在触摸部110的中央的手势单元120以及沿着手势单元120的边缘设置的轮单元130。轮单元130可以表示输入滑动手势的部分，并且滑动手势可以表示在指示器与触摸板连接的状态中输入手势。

当触摸部110形成为圆圈的形状时，手势单元120可以形成为球形表面的内表面的一部分的形状，并且轮单元130可以形成为在围绕手势单元120的周界的同时朝向下侧倾斜的倾斜表面的形状。

用户可以沿着设置为圆形的轮单元130输入滑动手势。例如，用户可以沿着轮单元130在顺时针方向或逆时针方向上输入滑动手势。同时，滑动手势可以包括圆形的运动手势，例如，滚动或转动以及从左侧摩擦至右侧的手势运动。根据一实施方式，滑动手势可以作为在轮单元130中输入的手势。

通过改变滑动手势的起始点和终止点可以将输入至轮单元130的滑动手势识别为不同的手势。即，在放置于手势单元120左侧的轮单元130中输入的滑动手势和在放置于手势单元120右侧的轮单元130中输入的滑动手势可以导致彼此不同的功能。另外，在用户通过使用手指接触相同的点来输入滑动手势的状态中，当手势的终止点(即，手指结束与触摸部110接触的位置)不同时，这些手势识别可以被识别为彼此不同。

轮单元130可以接收敲击手势的输入。可以根据用户敲击轮单元130的位置输入各种命令和指令。

轮单元130可以包括多个刻度131。刻度131可以通过视觉或触觉方式通知用户相对位置。例如，刻度131可以设置成雕刻或压印的。刻度131中的每一个可以布置成彼此间隔一定距离或距触摸部110一定距离。因此，用户可以直观地识别在滑动期间由手指经过的刻度131的数量，并且因此用户可以准确地调整滑动手势的距离。

例如，在显示单元上显示的光标可以根据在滑动手势期间由手指经过的刻度131的数量而移动。在各种字符连续布置在显示设备上的状态中，每当用户在执行滑动手势的同时经过单个刻度131，所选择的字符可以经过单个空格移动至下一空格。

根据一实施方式，轮单元130的梯度可以设置为在轮单元130与手势单元120之间的边界中具有比手势单元120的切向梯度大的梯度。当用户在手势单元120中输入手势时，由于轮单元130与手势单元120之间的梯度差异，用户可以直观地识别手势单元120的触摸区域。

同时，虽然将手势输入至手势单元120，可能无法识别对轮单元130的触摸。因此，尽管用户在将手势输入至手势单元120的期间触摸轮单元130的区域，输入至手势单元120的手势和输入至轮单元130的手势可能不重叠。

手势单元120和轮单元130可以形成为一体。手势单元120和轮单元130可以设置有各自的触摸传感器，或者单个触摸传感器。当手势单元120和轮单元130设置有单个触摸传感器时，控制器可以将手势单元120的触摸区域与轮单元130的触摸区域区分开，并且因此可以将手势单元120的手势输入信号与轮单元130的手势输入信号区分开。

图3至图5是示出了根据本公开的一实施方式的触摸输入设备100的操作的视图。具体地，图3是输入手势的视图，图4是输入滑动的视图，以及图5是输入按压的平面图。

参考图3，用户可以通过在手势单元120上绘制手势来输入操作命令。图3示出了以指示器从左侧移动至右侧的方式执行的划动手势。

参考图4，用户可以通过滑动轮单元130来输入操作命令。图4示出了以指示器在左轮单元130中开始接触并且然后沿着轮单元130移动至上侧的方式执行的滑动手势。

参考图5，用户可以通过按压手势单元120来输入操作命令。图5示出了按压手势单元120的左侧的手势。

图6是沿图2的线a-a截取的截面图。

触摸部110可以包括比耦接单元140的边界低的部分。即，触摸部110的触摸表面可以设置为低于触摸部110与耦接单元140之间的边界线。尽管附图示出了触摸部110从与耦接单元140的边界连续向下倾斜而没有阶梯，但触摸部110可以成阶梯地从与耦接单元140的边界向下倾斜。

由于触摸部110可以包括比耦接单元140的边界线低的部分，因此用户可以通过触感识别触摸部110的区域和边界。当在触摸部110的中央部分执行手势时，识别率可以提高。另外，尽管输入类似的手势，当在不同的位置输入手势时，可能存在手势被识别为不同的命令的风险。当用户在没有注视显示设备的情况下输入手势时可能出现这样的风险。如果在用户注视显示设备时或关注交通工具的外部时输入手势的状态中用户可通过触感直观地识别中央和边缘，则用户可以将手势输入至精确位置。因此，可以提高手势的输入精确度。

触摸部110可具有凹入形状。凹入形状可以表示凹陷或凹口形状，并且可以包括倾斜的或具有阶梯的凹陷形状以及圆形的凹陷形状。

触摸部110可以包括凹入表面形状。例如，根据一实施方式，触摸部110可以设置有具有如在附图中示出的特定曲率的凹入表面。即，触摸部110可以包括球形表面的内表面的特定部分的形状。当触摸部110的曲率恒定时，在用户输入手势时操作的差异感可以最小化。

当触摸部110包括凹入形状时，触摸部110可以设置为从边缘单元朝向中央逐渐加深或者自始至终保持相同的深度。即，触摸部110可以设置为不具有凸出表面。当触摸部110包括凸出表面时，由于用户自然地绘制手势所沿的轨迹与触摸表面的弯曲不同，因此可能妨碍精确的触摸输入。例如，触摸部110可以触摸部的中央最深并且曲率从边缘部分向中央逐渐减小的方式设置。

同时，凸出表面可以表示触摸部110的整个触摸区域中除了局部区域中的凸点以外的凸出区域。因此，根据一实施方式，在触摸部110的中间可以形成小突起，使得用户通过感觉小突起来直观地识别中央的位置或者触摸部110可以突出的方式形成，由此同心的薄折痕可以在触摸部110中突出。

触摸部110的弯曲表面可具有各种曲率。例如，触摸部110可具有凹入的弯曲表面，该凹入的弯曲表面在接近中央时具有减小的梯度。即，与中央相邻的区域的曲率可以小(其可以表示曲率半径大)，并且距中央远的区域的曲率可以大(其可以表示曲率半径小)。如上所述，触摸部110的中央的曲率可以小于边缘部分的曲率，使得其可以容易通过使用指示器将手势输入到中央。由于边缘部分的曲率可以大于中央的曲率，因此用户通过触摸边缘部分检测曲率，使得用户在不注视触摸部110的情况下容易地识别中央的位置。

对于根据一实施方式的触摸输入设备100，触摸部110可以包括凹入的弯曲表面，并且因此当输入手势时，可以改进由用户感觉到的触摸感或操作感。触摸部110的弯曲表面可以设置成与当一个人在固定她/他的手腕的状态中移动手指或者旋转或扭转手腕(包括伸长手指)时通过手指的末端的移动形成的轨迹类似。

与传统的平面触摸单元相比，可以人体工程学的方式形成具有凹入表面的触摸部110。即，除了可以改进用户的操作感之外，还可以减小施加至手腕的应力。另外，与向平坦的触摸单元输入手势的情况相比，可以提高输入精确度。

触摸部110可以形成为圆形。当触摸部110设置为圆形时，可以容易地形成凹入表面。另外，由于触摸部110形成为圆形，用户可以通过触感检测触摸部110的圆形触摸区域，并且因此用户可以容易地输入圆形手势运动，例如，滚动或转动手势。

由于触摸部110具有弯曲表面，所以用户可以直观地识别出手指放置在触摸部110的哪个位置。触摸部110可具有弯曲表面，使得梯度可以根据触摸部110的部分变化。因此，用户可以通过经由手指感觉到的梯度的感觉来直观地识别手指放置在触摸部110的特定位置。

因此，当用户在注视触摸部110之外的点的状态中向触摸部110输入手势时，可以提供与触摸部110的放置有手指的位置相关的反馈以帮助用户输入需要的手势，并且可以改善手势的输入精确度。例如，当感觉到触摸部110的梯度平坦时(这可通过手指感觉)，用户可以直观地识别到触摸触摸部110的中央，并且当检测触摸部110的梯度的方向时(这通过手指感觉)，用户可以直观地识别到手指放置在中央的方向上。

同时，可以人体工程学方式形成触摸部110的直径和深度。例如，触摸部110的直径可以选自大约50mm至大约80mm。考虑到成年人的手指的平均长度，在固定手腕时由手指的自然移动形成的手指的范围可以在大约80mm内选择。因此，在触摸部110的直径大于大约80mm的状态中，当用户沿着触摸部110的外部边缘绘制圆形时，手可能不自然地移动并且手腕可能被过度地使用。

相反地，当触摸部110的直径小于大约50mm时，接触区域的面积会减小，并且因此可能输入的手势的多样性会减少。另外，可能在狭窄的区域中做出手势，并且因此手势输误差会增加。

另外，当触摸部110设置在球形表面中时，用触摸部110的直径除以深度得出的值可以选自大约0.04至大约0.1。用触摸部110的直径除以深度得出的值可以表示弯曲表面的弯曲程度。即，对于相同的直径，当用触摸部110的直径除以深度得出的值越大时，触摸部110的弯曲表面可具有越凹入的或越圆的形状，并且相反地，当用触摸部110的直径除以深度得出的值越小时，触摸部110的弯曲表面可具有越平坦的形状。

当用触摸部110的直径除以深度得出的值大于大约0.1时，凹入形状的曲率可能大，并且因此用户的触摸感可能变得不舒服。因此，合适的是，触摸部110的弯曲表面与曲线的曲率相同，该曲线是在用户的手指的自然移动中由指尖绘制的。然而，当用触摸部110的直径除以深度得出的值大于大约0.1时，当用户沿着触摸部110移动手指时，用户可能感觉到不自然的操作感。另外，当用户无意识地并自然地移动手指时，指尖的末端可能与弯曲表面分离。因此，手势的触摸可能中断，并且因此可能出现识别误差。

相反地，当用触摸部110的直径除以深度得出的值小于大约0.04时，在弯曲的表面上绘制手势与在平坦的表面上绘制手势之间的操作感上，用户可能几乎感觉不到差异。

在设置于弯曲表面中的触摸部110中使用的触摸板可以通过使用光学技术来识别触摸。例如，在触摸部110的后表面上可以布置有红外发光二极管(irled)和光电二极管阵列。irled和光电二极管阵列可获得由手指反射的红外图像，并且控制器可以从所获得的图像提取触摸点。

图7是示出了当用户在向上和向下的方向上输入手势时的手指的轨迹的视图，以及图8是示出了当用户在左右方向上输入手势时的手指的轨迹的视图。

根据一实施方式，触摸部110可以包括凹入表面。可以确定触摸部110的曲率以允许用户容易地输入手势。

参考图7，当用户上下移动手指时，用户可以利用手指的自然移动来输入手势且不用移动或者弯曲除了手指以外的关节。以同样的方式，参考图8，当用户将手指从左侧移动至右侧时，用户可以利用手指和手腕的自然移动来输入手势且不用过度地扭转手腕。可以人体工程学方式设计触摸部110的形状，使得在长期使用时用户感觉到的疲劳减少，并且可以防止否则可能在手腕或其他关节中出现的用户的肌骨骼疾病。

图9是示出了根据一实施方式的触摸部110的检测图案结构的视图。图9是示出了触摸输入设备100的操作方法的视图。

触摸输入设备100可以包括与用户的输入工具(例如，手指或触摸笔)接触的触摸部110、与触摸部110形成为一体或者设置在触摸部110的下侧中的第一检测图案113a和第二检测图案113b、以及两者都连接到检测图案的布线单元116和连接单元114。

第一检测图案113a和第二检测图案113b可以形成为具有特定图案，使得当用户通过用手指和触摸笔接触触摸输入设备100时用户检测电容的变化以检测其位置。接触(触摸)可以限定为包括直接接触和间接接触。即，直接接触可以表示对象与触摸输入设备100接触的情况，并且间接接触可以表示对象与触摸输入设备100不接触但对象处于检测图案检测对象的范围内的情况。

第一检测图案113a可以布置成在第一方向(附图中的水平方向)上分成特定区段，并且第二检测图案113b可以布置成在不同于第一方向的方向(附图中的垂直方向)上分成特定区段。第一检测图案113a和第二检测图案113b可以设置在不同的层上，并且可以形成交叉部113c。在交叉部113c中，第一检测图案113a和第二检测图案113b可以彼此不直接连接，但第一检测图案113a和第二检测图案113b可以相对于隔离单元彼此重叠。

交叉部113c可以确定触摸部110的分辨率，并且可被识别为坐标。即，可以将输入工具与交叉部113c中的任一个接触的情况与输入工具与邻近输入工具的交叉部113c接触的情况区分开，并且因此可发现输入工具与交叉部113c接触。因此，触摸部110的分辨率可以随着在相同的面积中交叉部113c的数量增大而提高。

第一检测图案113a和第二检测图案113b的一端可以连接至由金属布线形成的布线单元116。第一连接单元114可以设置在布线单元116的一端，并且布线单元116的每一端可以经由第一连接单元114连接至电路板(未示出)。

粘合连接单元115可以设置在第一检测图案113a和第二检测图案113b的一个端部中。粘合连接单元115可以设置成比第一检测图案113a和第二检测图案113b的宽度宽，使得布线单元116容易地与之连接。粘合连接单元115和布线单元116可以通过导电粘合剂(例如，焊料)彼此粘合。

布线单元116可以通过第一连接单元114将检测图案的检测信号发送至电路板。布线单元116和第一连接单元114可以由导电材料形成。

当输入工具与触摸部110的一个区域接触时，交叉部113c的电容可以减小，与电容有关的信息可以到达电路板，该电路板由控制器通过布线单元116和第一连接单元114操作，并且控制器可以确定输入工具所接触的位置。另外，可以配置为当输入工具接近触摸部110的一个区域时电容可以减小。在这种情况下，控制器可以确定输入工具已接近的位置。

在下文中将参照图10至图12描述触摸单元101的详细说明。

图10是根据一实施方式的触摸单元101的第一触摸部111的立体图，以及图11是触摸单元101的侧面图。图12是示出了从图1中移除触摸单元101的情况的立体图。

触摸单元101可以包括设置在触摸部110的一个表面中的第一触摸部111、设置在触摸部110的另一表面上的第二触摸部112、设置在第一触摸部111与第二触摸部112之间的检测图案113以及连接至检测图案113的第一连接单元114。

触摸单元101可以可拆卸地耦接至安装单元102。例如，圆形安装槽153可以形成在安装单元102中，并且触摸单元101可以容纳在安装槽153的内部。

触摸单元101可以螺纹耦接至安装单元102。触摸单元101可以自由地与安装单元102分离和耦接。例如，第一螺纹单元142可以形成在触摸单元101的外周向表面处，并且与第一螺纹单元142对应的第二螺纹单元154可以形成在安装槽153的内周向表面上。

当触摸单元101耦接至安装单元102时，触摸单元101可以从上侧和下侧耦接至安装单元102。即，触摸单元101可以耦接至安装单元102以允许第一触摸部111面向上侧或者允许第二触摸部112面向上侧。例如，第一螺纹单元142可以不管向上方向和向下方向而耦接至第二螺纹单元154。即，在第一触摸部111面向上侧的状态中，或者相反地在第二触摸部112面向上侧的状态中，第一螺纹单元142可以耦接至第二螺纹单元154。

同时，触摸单元101和安装单元102可以通过使用各种耦接方法(例如，夹具耦接、压配合、或滑动以及螺纹耦接)彼此耦接。

连接表面143可以形成在触摸单元101的外周向表面中，并且连接至检测图案113的第一连接单元114可以设置在连接表面143中。连接表面143和第一螺纹单元142可以彼此分离。例如，第一螺纹单元142可以在触摸单元101的周向方向上形成于与连接表面143分离的区域中。在这种情况下，当触摸单元101耦接至安装单元102时，触摸单元101可以通过小于一个全程旋转的旋转来旋转并耦接至安装单元102。即，触摸单元101可以通过以第一螺纹单元142形成并且然后耦接至安装单元102的角度的旋转来旋转。

与附图不同的是，当第一螺纹单元142连续形成在触摸单元101的周界中时，第一连接单元114可以形成在第一螺纹单元142的一部分中或者围绕第一螺纹单元中途形成，或者第一连接单元114可以设置在第一螺纹单元142的上侧或下侧中。

第一连接单元114可以连接至设置在安装槽153的内周向表面中的第二连接单元155。具体地，当触摸单元101的第一连接单元114连接至安装单元102的第二连接单元155时，耦接可以完成。

参考附图，第一螺纹单元142可以不形成在设置有第一连接单元114的区域中，并且第二螺纹单元154可以不形成在设置有第二连接单元155的区域中。因此，当第一连接单元114和第二连接单元155彼此接触时，螺纹耦接可以完成。可替换地，止挡件(未示出)可以形成在第一螺纹单元142或第二螺纹单元154的一侧中，使得当第一连接单元114和第二连接单元155彼此接触时触摸单元101不会进一步旋转。

第一连接单元114可以是销式连接器，并且第二连接单元155可以是被配置为通过连接至第一连接单元114将电信号发送至控制器的衬垫式连接器。第一连接单元114的内侧可以由弹性构件(未示出)支撑，并且因此第一连接单元114可以滑动的方式移动至触摸单元101的表面之外。具体地，当触摸单元101螺纹耦接至安装单元102时，第一连接单元114可以放置到连接表面143的内部，并且然后第一连接单元114可以通过弹性构件的弹力突出，从而在触摸单元101的耦接完成时连接至第二连接单元155。

检测图案113可以设置在第一触摸部111与第二触摸部112之间，以便识别从第一触摸部111和第二触摸部112的两个表面输入的触摸信号。即，当触摸单元101安装成允许第一触摸部111面向上侧时，输入至第一触摸部111的信号可以通过检测图案113以及第一连接单元114和第二连接单元155发送到控制器。当触摸单元101安装成允许第二触摸部112面向上侧时，输入至第二触摸部112的信号可以通过检测图案113以及第一连接单元114和第二连接单元115发送到控制器。

与附图不同，被配置为识别第一触摸部111的触摸信号的检测图案113可以与被配置为识别第二触摸部112的触摸信号的检测图案113分开提供。例如，可以提供具有双层的检测图案。在这种情况下，在两层之间可以插入附加构件以防止两层检测图案之间的信号干扰。可以使用控制装置，该控制装置被配置为仅激活两层检测图案之中的识别布置为面向上侧的触摸部的检测图案。

第一触摸部111和第二触摸部112的触摸表面可以设置成不同的形状。例如，第一触摸部111可具有凹入形状，并且第二触摸部112可具有凸出形状。可替换地，第一触摸部111或第二触摸部112可具有平面形状。

第一触摸部111和第二触摸部112的形状可以彼此对应。即，第一触摸部111与第二触摸部112之间的距离沿着触摸区域可以恒定。检测图案113可以设置在第一触摸部111和第二触摸部112的中间。即，从第一触摸部111到检测图案113的距离可以与从第二触摸部112到检测图案113的距离相同。

当用户耦接触摸单元101时，由用户握持的锁定单元141可以形成在耦接单元140中。例如，锁定单元141可以是凹入到耦接单元140的一个表面中的锁定凹槽。与附图不同，锁定突起可以设置成突出在耦接单元140的一个表面上。

另外，锁定单元141可以设置在耦接单元140的两个表面上。这是因为触摸单元101可以耦接在触摸单元101的上侧和下侧。

图13是示出了相对于图6中示出的实施方式反向地安装触摸单元101的状态的截面图。

根据一实施方式，触摸输入设备100-1可以安装成允许第一触摸部110、111或第二触摸部112面向上侧。

第二触摸部112可以包括凸出的球形表面的一部分。第一触摸部111可以包括凹入的球形表面的一部分，使得操作感和直观性得到改善。然而，第二触摸部的形状可能再经历由于用户的指甲所导致的在凹入表面上输入触摸信号可能出现的困难，或者当用户更喜欢凸出表面而不是凹入表面时，第二触摸部112的形状可以是合适的。

因此，根据用户的选择，触摸单元101可以耦接以允许具有凹入形状的第一触摸部111面向上侧，或者触摸单元101可以耦接以允许具有凸出形状的第二触摸部112面向上侧。

图14是根据本公开的一实施方式的触摸单元101-1的第二触摸部112的立体图。

触摸单元101-1的触摸部110-1可以包括布置在触摸单元101-1的中央的手势单元120-1以及沿着手势单元120-1的边缘设置的轮单元130-1。轮单元130-1可以包括多个刻度131-1。

当触摸部110-1设置成圆形时，手势单元120-1可以设置为球形表面的外表面的一部分，并且轮单元130-1可以设置为在向下倾斜的同时围绕手势单元120-1的周界的倾斜表面。

当用户耦接触摸单元101-1时，由用户握持的锁定单元141-1可以形成在耦接单元140-1中。例如，锁定单元141-1可以是凹入到耦接单元140-1的一个表面中的锁定凹槽。

图15是根据本公开的一实施方式的允许触摸输入设备100输入触摸信号的系统的配置的视图。

触摸输入设备100可以包括用于识别用户的触摸信号的触摸传感器单元170、用于确定触摸信号输入至触摸传感器单元170的哪个位置的触摸坐标计算器180、以及用于转换根据触摸信号是否输入至第一触摸部111或者第二触摸部112而协调的触摸的坐标转换器190。

触摸传感器单元170可以包括检测图案113。检测图案113可以包括可以布置为彼此垂直的第一检测图案113a和第二检测图案113b、以及其中两个检测图案可以彼此交叉的交叉部113c。在这种情况下，交叉部113c可以用作触摸点以区分触摸信号。

触摸坐标计算器180可以计算并确定触摸信号输入至什么样的检测图案113。控制器可以包括触摸坐标计算器180。当用户用他或她的手指触摸触摸部110时，接触部分中的检测图案113的电容可以改变。这时，触摸坐标计算器180可以基于电容的输入信息来确定检测图案113的任一个或部分作为触摸点。

坐标转换器190可以将触摸信号输入至第一触摸部111的情况与触摸信号输入至第二触摸部112的情况区分开。

第一连接单元114可以设置成多个销，并且第二连接单元155可以设置成与第一连接单元114的数量对应的多个衬垫。在这种情况下，第一连接单元114和粘合连接单元115在触摸单元101耦接以允许第一触摸部111面向上侧的状态中的连接方向可以与第一连接单元114和粘合连接单元115在触摸单元101耦接以允许第二触摸部112面向上侧的状态中的连接方向相反。

例如，当触摸单元101耦接以允许第一触摸部111面向上侧时，第一连接单元中的五个114a、114b、114c、114d以及114e可以分别依次连接至第二连接单元中的五个155a、155b、155c、155d、以及155e。相反地，当触摸单元101耦接以允许第二触摸部112面向上侧时，第一连接单元中的五个114a、114b、114c、114d以及114e可以分别依次连接至第二连接单元中的五个155e、155d、155c、155b、以及155a。

坐标转换器190可以确定第一触摸部111是否布置成面向上侧或者第二触摸部112是否布置成面向上侧，并且当触摸单元101耦接以允许第二触摸部112面向上侧时，坐标转换器190可以将输入至第二连接单元155的信号的顺序改变成与前一信号相反。因此，不管第一触摸部111或第二触摸部112布置为面向上侧的事实，坐标转换器190可以准确地计算触摸点。

图16是示出了安装在保健设备10中的根据本公开的一实施方式的触摸输入设备100的立体图。

根据一实施方式，触摸输入设备100可以安装在保健设备10中。保健设备10可以包括医疗设备。保健设备10可以包括用户所站立的本体251、显示单元250、被配置为将本体251连接至显示单元250的第一连接单元252、触摸输入设备100、以及被配置为将触摸输入设备100连接至本体251的第二连接单元253。

本体251可以测量用户的各种身体信息(包括重量)。显示单元250可以显示各种图像信息(包括测量到的身体信息)。另外，用户可在观看显示单元250的同时操作触摸输入设备100。

根据一实施方式，触摸输入设备100可以安装在交通工具20中。

交通工具20可以代表被配置为将对象(诸如，人、货物或动物)从出发点运输至目的地的各种设备。交通工具20可以包括在道路或轨道上行驶的汽车、在海洋或河流中前进的船只、以及在空中飞行的飞机。

此外，在道路或轨道上行驶的交通工具可以根据至少一个车轮的旋转在预定方向上移动，并且交通工具可以包括三轮或四轮交通工具、建筑设备、二轮交通工具、摩托车、自行车和在铁路上行驶的火车。

图17是示出了其中安装有根据一实施方式的触摸输入设备100的交通工具的内部的视图，以及图18是示出了其中安装有根据一实施方式的触摸输入设备100的齿轮箱300的立体图。

参考图17，交通工具20可包括乘客坐于其上的座椅21、以及设置有齿轮箱300、中央托板22和方向盘23的仪表板24。

空调设备310、时钟312、音频设备313和avn设备314可以安装在中央托板22中。

空调设备310可以通过控制交通工具20内部的温度、湿气、空气洁净度、以及空气流动使交通工具20内的空气保持新鲜。空调设备310可包括至少一个排出口311，该至少一个排出口设置在中央托板22中并且被配置为排出空气。按钮或刻度盘可以安装在中央托板22中以控制空调设备310。用户(诸如，驾驶员)可以通过使用布置在中央托板22上的按钮或其他控制器来控制空调设备310。

时钟312可以邻近可被配置为控制空调设备310的按钮或刻度盘设置。

音频设备313可以包括操作面板，在该操作面板中设置有多个按钮以执行音频设备313的功能。音频设备313可以提供：收音机模式，该收音机模式被配置为提供收音机功能；以及媒体模式，该媒体模式被配置为播放其中存储有音频文件的各种存储媒体的音频文件。

avn设备314可以嵌入交通工具20的中央托板22的内部或者可以突出在仪表板24上。avn设备314可以是被配置为根据用户的操作整体操作音频功能、视频功能、以及导航功能的设备。avn设备314可以包括被配置为从用户接收有关avn设备314的命令的输入的输入单元315以及被配置为显示与音频功能有关的画面、与视频功能有关的画面、以及与导航功能有关的画面的显示单元316。然而，只要avn设备314的功能与音频设备313的功能重叠，则可以省去音频设备313。

方向盘23可以是配置成调节交通工具20的行驶方向的设备，并且可以包括由驾驶员握持的轮缘321和轮辐322，该轮辐连接至交通工具20的转向系统并且将轮缘321连接至用于转向的旋转轴的毂。根据实施方式，操纵设备323可以形成在轮辐322中以控制交通工具20内部的各种设备，诸如，音频设备。

仪表板24可以进一步包括：各种仪表盘324，该仪表盘在交通工具的行驶期间告知驾驶员各种信息，诸如，行驶速度、里程、发动机速度、润滑油量、冷却水温度以及各种警告；以及其中可储存各种物品的手套箱325。

齿轮箱300通常在交通工具20中可安装在驾驶员座椅与乘客座椅之间，在驾驶员驾驶交通工具20的同时需要进行操作的操作设备可安装在齿轮箱300中。

参考图18，在齿轮箱300中，可以安装被配置为改变交通工具20的速度的变速杆301、被配置为控制交通工具20的执行功能的显示单元302、以及被配置为操作交通工具20的各种设备的按钮303。根据一实施方式的触摸输入设备100可以安装在齿轮箱300中。

根据一实施方式，触摸输入设备100可以安装在齿轮箱300中以允许驾驶员在驾驶员在驾驶期间向前注视的同时操作触摸输入设备100。例如，触摸输入设备100可以安装在变速杆301的下部。可替换地，触摸输入设备100可以安装在中央托板22、乘客座椅、或后座中。

触摸输入设备100可以连接至交通工具20内部的显示设备以允许用户选择或操作在显示设备上显示的各种图标。安装在交通工具20中的显示设备可以是音频设备313、avn设备314或仪表盘324。根据需要，显示单元302可以安装在齿轮箱300中。另外，显示设备可以连接至平视显示器(hud)设备或后视镜。

例如，触摸输入设备100可移动在显示设备上显示的光标或操作图标。图标可以包括或者包括在主菜单、选择菜单和设置菜单中。另外，通过触摸输入设备100，可以操作导航，可以设置交通工具的驾驶条件，并且可以操作交通工具的外围设备。

如从以上描述中显而易见的，根据所提出的触摸输入设备，触摸单元可以设置为用第二触摸部交换第一触摸部以及用第一触摸部交换第二触摸部，第一触摸部和第二触摸部具有不同的形状，以满足用户的各种偏好。

通过在两个表面上设置第一触摸部和第二触摸部，触摸表面的形状可以通过改变单个触摸单元的方向而改变。

触摸单元的耦接可以通过螺纹技术执行，并且因此分离和耦接可以容易地执行，而且空间的浪费可以最小化。

翻转触摸单元时可能出现的信号发送器的引脚映射的变化可以通过协调的转换免除。

第一触摸部可以包括凹入形状(即，凹口或凹陷)，使得当用户输入手势时操作感和触摸感可以得到改善。另外，触摸输入单元的形状可以符合人体工程学的方式设计，使得应力可以不会随着长期的工作而施加于手腕和用户的手背中的关节。

触摸输入单元可以形成为低于其周围的事物，并且因此用户可以在未注视触摸输入单元的情况下直观地识别触摸区域，因此手势的识别率可以改善。

触摸输入单元可以包括凹入的弯曲表面，使得在用户注视显示器或向前看时未注视触摸输入单元的情况下使用触摸输入设备的状态中，用户可以通过由用户的手指感觉到的梯度的感觉直观地识别手指放置到触摸输入单元的一区域中。

因此，用户在注视显示单元的同时可以容易地输入手势而不用注视触摸输入单元以输入手势，并且用户可以在精确位置输入准确的手势，从而手势的识别率可以改善。

在根据一实施方式的触摸输入设备应用于交通工具的状态中，当用户在驾驶的同时操纵导航设备或音频设备时，用户可以在注视前方方向的同时输入准确的手势。

通过将滑动输入单元设置在手势输入单元的周围，可取代物理上旋转的刻度盘功能。此外，滑动输入单元可识别各种触摸手势，以便执行比刻度盘功能更多样且改善的功能。

通过显示由触摸感感觉到的刻度，用户可以直观地识别滑动角度(或距离)。因此，可以根据滑动角度(或距离)输入各种信号，并且因此可改善操作的自由度，并且可改善输入准确性。

手势输入单元的梯度与滑动输入单元的梯度可以彼此不同，并且因此用户可仅通过触摸将手势输入单元与滑动输入单元直观地区分开。

第二触摸部可以包括凸出形状，并且因此其可以根据用户的指甲的长度、用户手指的长度或用户的偏好来满足喜欢凹入形状上具有凸出形状的触摸部的用户。

虽然以上已示出并描述了本公开的实施方式，但是本领域技术人员应当认识到，在不背离本公开的原理和精神的前提下，可以对这些实施方式做出改变，本发明的范围在权利要求及其等同物中限定。