手持信号输出装置的制造方法_3

文档序号:9087823阅读:来源:国知局
一个明显拐点的动作曲线3022为双击;如图3E所示的滑动手势示意图,产生一 个交叉点的动作曲线3031为按压;如图3F和3G所示的滑动手势示意图,产生三个或三个 以上明显拐点的动作曲线3041或者产生两个或两个以上交叉点的动作曲线3042为点按。
[0074] 由上述描述可知,用户的操作手指采用最简单自然的点击、按压动作或滑动手势 作用于手指动作采集模块时,手指动作识别模块可以在其对应产生的信号规律中根据手指 动作间的自然停顿和相关性准确识别出操作手指针对具体操作方位执行点击、双击、按压 和点按4种具体操作方式的操作意图。
[0075] 值得注意的是:本实用新型把具有相关性的动作或动作组合识别为一次具体操 作,不同于现有的键盘、鼠标、触控面板或触摸屏装置把每一动作都当成独立的操作,从而 使操作手指通过最自然的点击、按压动作或滑动手势的简单组合来执行4种操作意图。例 如,按住具体操作方位产生一个具体的"按压"操作,不像键盘或典型的T9装置一样重复输 出按键信号。再如,连续两次中间有停顿的滑动手势识别为一个具体的"双击"操作,不像 现有触控面板或触摸屏装置一样产生两次滑动信号。简单说,所述操作方式由具有相关性 的一次或多次手指动作及动作间的停顿组成,手指动作的次数、保持时间和动作间的停顿 都是一种具体操作的组成。
[0076] 所述信号输出处理模块8003是一种能够根据手持信号输出装置的握持方式输出 包含操作方位和操作方式的非编码式代码的接口程序,用以向目标机器系统输入指令和数 据。
[0077] 由于操作手指在不需要感觉器官(如触觉或视觉)辅助的前提下依据最自然的 方位直觉也能够准确定位其操作手指所在位置以及以其所在位置为中心的八个外部方位, 艮P:中、上、下、左、右、左上、左下、右上、右下共9个具体操作方位,进一步由于操作手指采 用最简单自然的动作习惯产生一次或多次具有相关性的点击、按压动作或滑动手势并作用 于手指动作采集模块的具体操作方位,即可实现点击、双击、按压、点按共4种具体操作方 式的操作意图,因此信号输出处理模块可以根据用户手指作用于9个具体操作方位的4种 具体操作方式组合产生36个独立唯一的手指动作识别编码。
[0078] 所述手指动作识别编码在本质上是一种不直接提供目标机器系统(如计算机、智 能设备或电子装置)所对应指令和数据且不与任何目标机器系统有关的非编码式代码,以 利于目标机器系统按照其功能需要对手指动作识别编码进行转化、映射或逻辑处理后生成 各自需要的控制信号。
[0079] 进一步,由于本实用新型所述手持信号输出装置的操作方位具有上下左右都完 全对称平衡的特点,并且操作手指通过点击、按压动作或滑动手势作用于任一操作方位的 操作方式具有一致性,信号输出处理模块通过感应模块(可以采用角速度传感器即俗称的 "陀螺仪"或重力感应器)检测手持装置的握持方式,自动适配手指动作所作用的操作方位 即操作手指的运动方向,操作时不会有任何具体操作方位及其具体操作方式的认知差异。
[0080] 请参阅附图9,上述手持信号输出装置的使用方法包括步骤:
[0081]S1、由手持装置提供手指动作采集模块,以单手自然握持手持装置,以相应的操作 手指自然触及手指动作采集模块;
[0082]S2、操作手指按照最自然的方位直觉和动作本能,在操作手指所在位置以及以其 为中心沿八个外部方位产生一系列有规律的微小动作序列;
[0083]S3、手指动作采集模块实时采集一系列以时无时有且长短有序的信号规律所表示 的手指动作序列;
[0084]S4、手指动作识别模块通过操作手指动作间的自然停顿和相关性,识别信号规律 中包含的操作方位和操作方式,所述操作方位即手指的运动方向,操作方式即具有相关性 的一次或多次手指动作及动作间的停顿;
[0085]S5、信号输出处理模块根据手持信号输出装置的握持方式,向目标机器系统输出 包含操作方位和操作方式的非编码式代码,用以输入指令和数据。
[0086] 首先要说明的是,现有的人机交互方法在不同程度上都存在具体操作方位和 (或)操作方式的认知压力,例如操作时要预先辨识和定位操作位置、刻意保持人体与机器 的位置关系甚至要保持操作体位姿势,相关的操作方式需要由大脑预先"解读"成具体的 动作序列,用户需要经过学习、记忆和反复训练才能有效操作人机接口,操作时需要协调双 手或十指间的动作或者要在操作位置间来回移动等,因而不能普遍适用于不同的应用场景 (如在运动状态下操作)和用户群体(尤其是广大未受过专门训练的普通用户)操作人机 接口。
[0087] 本实用新型所述的自然,是相对于现有人机交互方法的种种规则和约束而言的一 种方法,操作时以单手自然握持手持装置,以相应的操作手指自然触及手指动作采集模块 并按照最自然的方位直觉和动作本能,在操作手指所在位置以及以其为中心沿八个外部方 位上产生一系列有规律的微小动作序列即可操作人机接口。具体地,意识是一切运动的起 源,而人机接口的操作是通过明确指明运动的方向和数量两大基本要素的一系列动作来具 体实现的。本实用新型用最自然的方位认知能力(方向感)把用户的脑、手、眼密切关联起 来,消除人机关系的约束,消除具体操作方位和操作方式的认知压力,自动识别具有相关性 的一次或多次手指动作及动作间的停顿,从而让用户能够用最简单自然的方位直觉和简单 动作或动作组合去去操作人机接口,并且通过手指动作采集模块的操作反馈和图形用户界 面的视觉反馈建立进一步动作意识,实现一种用户意识、动作、视觉三位一体的人机交互方 法。简单说,就是使操作手指的动作"不假思索"地与大脑的动作意识同步,以一种接近"本 能"的方式操作人机接口。
[0088] 上述方案在具体实现方式上,可参照图1所示的人机交互方法的流程图。
[0089] 第一,如图1步骤S10所示,本实用新型与现有的键盘、鼠标及触控面板或触摸屏 装置不同,所述手持装置的最佳实现是一种适合单手握持并以单指操作的超小型输入装 置,如图2~图2C采用机械按键具体实现的手持装置实施例所示,操作手指采用最简单自 然的点击或按压动作来操作手持装置提供的微动机构,或者如图3采用触控面板具体实现 的手持装置实施例所示,操作手指采用最简单自然的滑动手势来操作手持装置提供的触控 面板。
[0090] 具体地,如图6单手握持并以单指操作的示意图所示,用户按照各自的偏好以左 手或右手单手自然握持实施例所示的手持装置或者将其佩戴在食指上并自然握持,以相应 的拇指自然触及并操作手指动作采集模块,操作时既不需要保持人体与装置的位置关系, 也不需要保持操作体位姿势。由于拇指操作时具有灵活度和力度完美平衡的特点,所需动 作简单自然,并且由于拇指可与食指或手掌配合实现及保持各种准确而自然的动作,因此 实施例所示手持装置最适合于长时间操作,并且其操作不受用户状态(静止或运动)的影 响。
[0091] 进一步,如图6单手握持并以单指操作的示意图所示,所述手持装置的操作方位 总是以拇指所在位置以及以其所在位置为中心向八个外部方位依序展开,并且操作手指一 次只能沿一个具体方位产生动作。方位认知(方向感)是人类对外界空间感受的第一认 知和一切运动或动作的基础,在不需要感觉器官(如触觉或视觉)辅助的前提下,用户依 据最自然的方位直觉也能够准确定位手指的操作方位,即操作手指所在位置以及以其所在 位置为中心的八个外部方位,具体是:中、上、下、左、右、左上、左下、右上、右下共9个操作 方位。由于用户在操作时无需预先辨识和定位具体操作位置,无需协调双手或十指间的动 作,无需在操作位置间来回移动,因此动作意识一旦产生,操作手指即可依据最自然的方位 直觉沿具体方位产生一系列有规律的微小动作序列,不存在具体操作方位的认知压力。另 外,由于操作方位具有上下左右都完全对称平衡的特点,可以随时换手握持并操作,不会因 此而产生操作方位即操作手指的运动方向及其相应操作方式的认知差异,左利手或右利手 均适宜使用。
[0092] 进一步,本实施例所述操作方位指明操作手指的运动方向,不代表手指动作采集 模块的物理结构。
[0093] 优选地,操作手指的9个操作方位可以以十六进制代码的方式表示为:0xF0 (中)、 0x50(上)、0xA0(下)、0x30(左)、0xC0(右)、0xl0(左上)、0x20(左下)、0x40(右上)、 0x80(右下)。
[0094] 第二,如图1步骤S20所示,操作手指按照最自然的方位直觉和动作本能,在操作 手指所在位置以及以其为中心沿八个外部方位产生一系列有规律的微小动作序列即可实 现操作,如采用点击或按压动作作用于图2~图2C实施例所示的微动机构并进一步触动按 键或按键组合,或者采用滑动手势作用于图3实施例所示的触控面板。
[0095] 具体地,所述操作手指的微小动作序列包括点击、按压动作或滑动手势中的一种 或多种的组合。其中,点击动作包括单次点击和多次点击,按压动作包括持续按压和结合点 击动作后的持续按压,滑动手势包括路径至少具有一个拐点的滑动手势、路径至少具有一 个交叉点的滑动手势以及路径由操作手指所在位置指向其八个外部方位的滑动手势。
[0096] 进一步,操作手指上长短有序的简单动作及动作间的自然停顿以一个基准时间 (t)为计量单位,点击为lt,按压保持或超过3t,动作间的停顿为lt,间隔保持或超过3t。 并且如果采用滑动手势操作时,滑动手势保持的时间长度具体为滑动动作停止后操作手指 在触控面板或触摸屏目标方位上保持接触的时间长度,如图3A触控面板滑动手势操作示 意图所示手指离开触控面板前停留的时间,滑动手势间停顿的时间长度具体为操作手指离 开触控面板或触摸屏的时间长度。在实际应用中所述基准时间(t)作为手指动作及动作间 停顿的参考时间,取决于手指动作的熟练程度,同时决定了手指动作序列产生的速度,即输 入指令和数据的速度。摩尔斯电码和鼠标的大量实践表明,用户手指动作和动作间的停顿 所对应的时间长度仅仅是一种相对的"长短"差异,以用户可自然感知其时间差异为准,并 不需要准确计量或强迫用户去适应某种约束规则,而手指动作识别模块也可以"自主"地适 应用户的动作习惯并且准确地识别处理。
[0097] 摩尔斯电码和鼠标的大量实践同时还表明,上述长短有序的简单动作及其自然停 顿符合手指的动作习惯,操作手指经过简单适应就能迅速掌握这种有节奏的动作或动作组 合的操作方式。事实上,本实用新型所述操作方式具体地指明了动
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