一种改善应用软件操作方式的交互系统及交互方法与流程

本发明涉及智能设备输入技术领域，具体来说是一种用于改善应用软件操作方式的交互系统及交互方法。

背景技术：

随着智能设备的系统与硬件不断进行着更新换代的发展，各行各业的应用软件也不断的涌现与迭代，方便人们进行设计、开发、学习与娱乐，但是智能设备的主要功能控制设备却已经多年没有质的改变，例如键盘，其原本基于文字录入的设计初衷，已经难以满足对现今应用软件进行高效、精确的直觉化操作需求了。

在大量的应用软件使用场景中，右手控制鼠标或数位板等光标定位设备，左手控制键盘来进行快捷操作，是目前广泛采用的操作方式。

而键盘的特性对于这些应用软件在操作过程中存在的弊端如下：

1.键盘按键这种输入方式的先天特性导致无法对应用软件中的操作参数进行快速并精确的直觉化控制，因为按键一次为一级参数增减，如需多级增减则需按键多次，或通过长按按键进行持续增减，而键盘特性导致按键长按状态的触发存在系统延迟，不够灵敏，且容易造成参数增减的过度或不足，于是又需要进行数次按键进行来回调整。尤其在重度操作中，无法兼顾快速与精确，难以形成连贯操作，造成使用的不变，降低工作效率。

2.在很多工作量繁重的应用场景下，同时需要交替使用的功能操作快捷按键或组合键的数量并不多，但使用过程中各个快捷键之间往往需要高频的交替使用，会频繁移动手的位置，而且移动跨度往往很大，造成使用不变，容易疲劳和误操作；

3.单个按键根据操作方式的不同，可分为例如单击、双击、长按等不同的输入方法，而键盘无法对单个按键的不同操作方法进行功能区分，无法自定义成不同功能而得以充分利用。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中对于应用软件的操作无法满足快捷、精准和直觉化的缺陷，提供一种用于改善应用软件操作方式的交互系统及交互方法来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于改善应用软件操作方式的交互系统，包括功能控制设备、智能设备、光标定位设备；在所述智能设备内安装有应用软件；所述功能控制设备用以对应用软件进行功能输入；所述功能控制设备包含功能值输出模块与控制器；所述功能值输出模块向控制器发送输入指令信号，所述控制器接收并判断功能值输出模块的输出指令信号并传递到智能设备，单步实现对智能设备上的应用软件进行单一和/或序列化的功能输入。

优选的，所述控制器为mcu控制器。

优选的，所述功能值输出模块包括旋转编码器和/或微动开关。

优选的，所述应用软件为photoshop；所述至少一个旋转编码器用于实现笔触缩放功能。

优选的，该功能控制设备还包括配置模块；所述配置模块包括用户配置界面、功能转换单元；通过用户配置界面，配置功能转换单元的转换策略，实现适应任意应用程序的功能值输出。

本发明还提供一种改善应用软件操作方式的交互方法，该方法应用于上述的交互系统；所述功能控制设备包含功能值输出模块与控制器；该方法包括以下步骤：

1)先通过功能值输出模块向控制器发送输入指令信号；

2)控制器接收并判断功能值输出模块的输出指令信号并传递到智能设备，单步实现对智能设备上的应用软件进行单一和/或序列化的功能输入。

优选的，所述控制器为mcu控制器。

优选的，所述功能值输出模块通过旋转和/或按压的操作方式输出信号。

优选的，所述应用软件为photoshop；通过旋转所述旋转编码器实现笔触缩放功能。

优选的，所述功能控制设备还通过配置模块，实现根据用户需要，对各个功能值输出模块的功能进行重新定义；具体为：

1)用户通过用户配置单元对功能值输出模块进行自定义功能配置；

2)然后根据用户自定义功能配置，功能转换单元将所述功能值输出模块发送的功能值信

号转换成应用软件所需的功能值。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明提供的交互系统中的功能控制设备具有多种形态的输入方式，通过功能控制设备上的功能值输出模块和控制器，可实现向智能设备单次发送单个或多个功能值，以实现对应用软件进行快速精准操作。

该功能控制设备可集成包括旋转编码器、微动开关在内的多种输入方式(其中旋转编码器可分为多种形态：如旋钮式、滚轮式、转盘式等；微动开关也可分为多种形态：如独立按键式、集成滚轮式等)，根据每种输入方式的特性，来适配不同的操作需求，使操作过程更直觉化，效率最大化。

最大限度实现单手多输入量操作，各个功能的交替操作过程无需手的移动，实现快速输入。

相比于传统按键输入方式，每个旋转编码器可以实现两个方向快速的输入，连续旋转最快可以实现15ms/次以内的快速参数增减，同时每旋转一格即一级参数增减，兼备快速与精确，充分发挥旋转操作方式相对传统按键方式而言更加直觉化，高效化的巨大优势。

每个微动开关具有单击，双击及长按3种输入状态，可通过控制器中的程序分别配置发送不同的功能值，一个按键可实现3种功能值输入，相对于传统键盘按键的单一功能，可减少手指移动，充分利用每个按键；

通过配置模块，可以根据用户需要，对各个功能值输出模块的功能进行重新定义；具体可实现：向智能设备发送单个功能值或序列化的多个功能值，以适应不同应用软件的操作需求或适应不同使用者的操作习惯。

通过配置模块与应用软件的api对接，以实现功能控制设备对应用软件api所提供的控制功能进行操控。

设备可采用锂电池供电，可以避免经常性更换电池，或可采用碱性电池供电方案；

设备接口可以采用有线和无线等多种模式，方便用户操作；

内部集成电池管理模块，接usb线直接充电，方便用户连续使用。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的功能控制设备的结构框图；

图2为本发明实施例3提供的应用系统框架图；

图3为本发明实施例1中，功能控制设备在windows系统中的应用框图；

图4为本发明实施例1中，功能控制设备在苹果系统中的应用框图；

图5为本发明实施例2中，功能控制设备在系统中的运行流程图；

图6为本发明实施例1中，配置模块的运行流程图；

图7为本发明实施例1中，功能控制设备的运行流程图。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

实施例1

如图1所示，一种基于控制器的功能控制设备，基于控制器的该功能控制设备用于控制智能设备中的应用软件；该设备包括功能值输出模块、控制器；

功能值输出模块通过旋转或者点击动作输出功能值信号，并将该功能值信号发送给控制器；

控制器根据接收到的功能值信号，通过通讯协议向应用软件发送所对应的单个或多个功能值，实现对应用软件控制的快捷键功能。控制器包括功能值信号接收单元；功能值信号接收单元接收功能值信号，并将功能值信号通过通讯协议向智能设备发送对应的单个或者多个功能值。功能控制设备还包括接口模块，用于将控制器与智能设备连接。

如图7所示，功能控制设备的运行流程如下：

1.首先功能控制设备上电；

2.对控制器的i/o口进行初始化；

3.ic存储芯片进行初始化；

4.控制器输入端口初始化；

5.通讯接口初始化；

6.读取存储器存储的相应功能值；

7.读取设备输入端的输入信号；

8.判断输入状态；

9.根据状态判断对应的功能值；

10.根据协议打包功能值；

11.通过通讯接口发送功能值。

功能值输出模块包括至少一个旋转编码器或微动开关，或者旋转编码器与微动开关并存，又或者旋转编码器、微动开关、滚轮并存。旋转编码器根据旋转方向不同输出不同的功能值信号，微动开关实现单击、双击、长按功能值信号的输出。通过滚动滚轮实现放大缩小功能。(其中旋转编码器分为多种形态：如旋钮式、滚轮式、转盘式等；微动开关也分为多种形态：如独立按键式、集成滚轮式等)

本实施例提供的智能设备为pc机、pad、智能手机等，控制器为mcu，应用软件可以为应用软件为photoshop、painter、lightroom、sai等。

在上述应用软件中，高频操作的有笔触功能。所以，本实施例中，可以根据实际操作需要，设置多个旋转编码器，但是其中至少一个旋转编码器用于实现笔触缩放功能。

控制器包括存储器，存储器中存储有能够实现如下功能的程序：

将旋转编码器的左旋转换成键盘的“[”键值，右旋转换成键盘的“]”键值；每旋转一个步长发送一次，连续旋转则持续发送，实现笔触的缩放功能。通过旋转编码器不同方向的旋动，通过控制器抓取旋钮编码器旋动发出的波形，向智能设备发送“[”或“]”键值，每旋转一个步长发送一次，连续旋转则持续发送，实现笔触的缩放功能。

对于不同的应用软件，其高频功能操作也存在不同，对于键盘，所需要输入的键值也不同，对于不同的用户，其操作习惯也存在不同。当功能控制设备应用于不同应用软件或适应于不同用户的操作习惯时，可通过配置模块对该功能控制设备的功能输出值进行自定义配置，具体如下：

1)用户通过用户配置单元对功能值输出模块进行自定义功能配置；

2)然后根据用户自定义功能配置，功能转换单元将所述功能值输出模块发送的功能值信号转换成应用软件所需的功能值。

如图6所示，配置模块运行流程如下：

1.用户配置模块运行；

2.接收用户对于转换策略的配置；

3.接收功能控制设备发送的信号值；

4.根据转换策略将信号值转换为相应功能值；

5.将转换后的功能值发送给应用软件；

6.该操作中止。

具体为：

1.如图3所示，对于windows系统，功能控制设备所发出的信号,通过驱动模块,解析成系统能识别的系统消息。在windows系统接收驱动模块发送来的系统消息之前，加入钩子程序。

钩子程序是一段用以处理系统消息的程序，通过系统调用，将其挂入系统。它可以截获并处理相应的消息，每当特定的消息发出，在到达系统消息队列之前，钩子程序先行截获该消息、得到对此消息的控制权。

2.如图4所示，对于macos系统，功能控制设备所发出的信号,通过kerneli/o,解析成系统能识别的event，并进入windowserver。

windowserver会将这些event发送给应用层的应用软件,实现功能控制设备所要实现的功能。在macos的windowserver模块接收kerneli/o发送来的event之前，加入转换程序。

转换程序是一种用以处理event的程序，通过系统调用，将其挂入系统。它可以截获并处理相应的event，每当特定的event发出，在到达windowserver之前，转化程序先行截获该event。

此时在转换程序就可以通过event的回调函数，对其中的功能值进行加工处理，按照用户配置软件所设置的转换方式，向windowserver发送相应的转换后的event，由应用软件接收，以实现用户配置的功能。

其中序列化输入例如：通过配置模块，将单击微动开关或旋转旋转编码器发出的信号转换为瞬间依次输入alt+i，alt+j，alt+s三个组合键值，实现单步打开photoshop中的“可选颜色”功能，改进了之前需要多步操作才能打开的繁琐方式。

本实施例给出的功能控制设备还包括接口模块和电池充电管理模块。接口模块可以为usb接口，蓝牙接口，wifi接口等。

接口模块如果用usb线缆直接跟智能设备进行连接，将会通过usb线缆直接给功能控制设备进行供电，同时给功能控制设备内部的电池进行充电。

接口模块如果是蓝牙或者wifi等无线设备，设备将通过内部电池进行供电。

电池充电管理模块主要是监控电池电量管理电池充电。

下面给出几种应用场景，以对上述功能控制设备进一步说明：

应用场景一，photoshop软件：

在使用者的操作过程中，设备通过mcu芯片抓取旋钮旋转发出的波形，当旋钮左旋或右旋的时候，分别向电脑发送“[”键与“]”键，每旋转步长发送一次，连续旋转则持续发送，实现笔触的缩放功能。

通过设备滚轮的正向滚动，向电脑发送“ctrl”+“＝”组合键，实现视图的放大功能，通过滚轮的逆向滚动，向电脑发送“ctrl”+“-”组合键，实现视图的缩小功能。

通过按住设备的滚轮下压微动开关，实现按住键盘“空格键”的功能，配合鼠标或绘图板以实现画布的拖动功能。

通过按住微动开关，实现键盘按住“alt”键功能，配合鼠标或绘图板进行取色与采样，通过快速双击该按键，发送“ctrl”+“z”组合键值，实现还原与重做的功能。

应用场景二，painter软件：

在使用者的操作过程中，设备通过mcu芯片抓取旋钮旋转发出的波形，当旋钮左旋或右旋的时候，分别向电脑发送“[”键与“]”键，每旋转步长发送一次，连续旋转则持续发送，实现笔触的缩放功能。

通过设备滚轮的正向滚动，向电脑发送“ctrl”+“＝”组合键，实现视图的放大功能，通过滚轮的逆向滚动，向电脑发送“ctrl”+“-”组合键，实现视图的缩小功能。

通过按住设备的滚轮下压微动开关，实现按住键盘“空格键”的功能，配合鼠标或绘图板以实现画布的拖动功能。

通过按住微动开关，实现键盘按住“alt”键功能，配合鼠标或绘图板进行取色与采样，通过快速双击该按键，发送“ctrl”+“z”组合键值，实现撤销的功能。

应用场景三，sai软件：

在使用者的操作过程中，设备通过mcu芯片抓取旋钮旋转发出的波形，当旋钮左旋或右旋的时候，分别向电脑发送“[”键与“]”键，每旋转步长发送一次，连续旋转则持续发送，实现笔触的缩放功能。

通过设备滚轮的正向滚动，向电脑发送“ctrl”+“＝”组合键，实现视图的放大功能，通过滚轮的逆向滚动，向电脑发送“ctrl”+“-”组合键，实现视图的缩小功能。

通过按住设备的滚轮下压微动开关，实现按住键盘“空格键”的功能，配合鼠标或绘图板以实现画布的拖动功能。

通过按住微动开关，实现键盘按住“alt”键功能，配合鼠标或绘图板进行取色与采样，通过快速双击该按键，发送“ctrl”+“z”组合键值，实现撤销的功能。

实施例2

如图5所示，一种功能控制设备的使用方法，该方法应用与实施例1中的功能控制设备。具体为：

首先，功能值输出模块通过旋转或者压按动作输出功能值信号，并将该功能值信号发送给控制器；

然后，控制器根据接收到的功能值信号，通过通讯协议向应用软件发送所对应的功能值，实现对应用软件的控制与操作。

其中，功能值输出模块包括旋转编码器和/或微动开关；旋转编码器通过旋转方向不同输出不同的功能值信号，微动开关通过单击、双击、长按功能值信号的输出。智能设备为pc机，控制器为mcu。应用软件为photoshop。且至少一个旋转编码器用于实现笔触缩放功能。

通过旋转编码器不同方向的旋动，通过控制器抓取旋钮编码器旋动发出的波形，向智能设备发送“[”或“]”键值，每旋转一个步长发送一次，连续旋转则持续发送，实现笔触的缩放功能。

对于不同的应用软件，其高频功能操作也存在不同，对于键盘，所需要输入的键值也不同，对于不同的用户，其操作习惯也存在不同。当功能控制设备应用于不同应用软件或适应于不同用户的操作习惯时，可通过配置模块对该功能控制设备的功能输出值进行自定义配置，具体如下：

1)用户通过用户配置单元对功能值输出模块进行自定义功能配置；

2)然后根据用户自定义功能配置，功能转换单元将所述功能值输出模块发送的功能值信号转换成应用软件所需的功能值。

当智能设备为macos系统和windows系统时，配置模块通过不同的程序实现配置功能，具体如实施例1中图3、图4的描述。

实施例3

如图2所示，一种用于改善应用软件操作方式的交互系统，包括智能设备、功能控制设备、光标定位设备、配置模块，功能控制设备与配置模块为上述实施例1中的功能控制设备与配置模块。

功能控制设备与配置模块按照图5的流程图进行运行，其具体交互方法如下：

1.首先功能控制设备上电；

2.对控制器的i/o进行初始化；

3.ic存储芯片进行初始化；

4.控制器输入端口初始化；

5.通讯接口初始化；

6.控制器读取存储器存储的相应信号值；

7.用户触发功能值输出模块产生功能值信号；

8.控制器读取设备输入端的输入信号；

9.控制器判断输入状态；

10.控制器根据状态判断对应的信号值；

11.控制器根据协议打包信号值；

12.控制器通过通讯接口向智能设备发送信号值；

13.用户通过配置界面对转换策略进行配置，功能值转换单元根据配置的转换策略将接收到的信号值转换成应用软件所适配的功能值；

14.智能设备上的操作系统将功能值发送给应用软件；

15.操作结束。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。