。
[0123] 第七，如图1人机交互方法的流程图中步骤S70-1所示，在计算机、智能设备中， 通过图形用户界面的布局、视感和响应将用户的脑、手、眼通过用户最自然的方位认知能力 (方向感）密切关联起来，进一步消除用户对操作方位和操作方式的认知压力，从而让用户 能够用最自然的方位直觉和自然习惯去操作人机接口，实现一种用户意识、动作、视觉三位 一体的人机交互方法。
[0124] 具体地，如图4图形用户界面的操作对象布局示意图所示，图形用户界面在布局 上将代表具体机器功能的操作对象以代表用户的操作手指所在位置为中心沿其八个外部 方位依序展开，例如：操作对象4101、4102、4104、4108代表左上方位对应的4种具体机器功 能，操作对象4401、4402、4404、4408代表右上方位对应的4种具体机器功能，代表各种机器 功能的操作对象在布局上依此类推。
[0125] 进一步，所述图形用户界面以不同视感来刺激用户大脑迅速形成对目标操作对象 所在的相对方位和位移量的认知继而迅速形成动作意识，同时根据手指动作识别编码映射 的目标机器编码来响应用户的操作意图并且引导用户进一步操作。简单说，就是以有区别 的颜色、形状、符合等图形化元素让用户一眼就能自然感知具体操作对象所对应的具体操 作方位和操作方式，一步一步引导用户操作人机接口。
[0126] 进一步，操作对象在图形用户界面中具体方位上的位移量明确指示了手指动作或 动作组合产生信号的时间长度相对基准时间（t)的倍数，用以帮助用户迅速认知其对应的 操作方式，例如：操作对象4102在左上方位偏移量为"2"的位置上，表明应该"双击"操作 "左上"方位实现指令输入，而且该动作意识无需大脑继续"解读"即可由手指动作同步完 成，因其动作意识已明确指明了方位和数量两大基本要素。
[0127] 所述图形用户界面适用于不同语言的输入法软件，具体是将所需的字母、数字、符 号、文字、图标等内容作为操作对象，通过界面的布局、视感和响应来帮助用户输入信息。例 如采用公知的T9输入法，图4A是一种应用于英文字母输入的软件界面实施例，图4B是一 种应用于中文拼音输入的软件界面实施例，其中"点击"操作用于输入字母、数字或符号，图 4A是用户"点击"数字"66"所在方位后英文字母输入的界面响应示意图，图4B是用户"点 击"数字"426"所在方位后拼音输入的界面响应示意图，"双击"操作用于输入法功能及内 容选择，如图4C是"双击"上方位后显示一种中文输入时选字的软件界面示意图。
[0128] 所述图形用户界面适用于九格分区定位法移动屏幕光标位置，如图5A示意图所 示，具体是将屏幕显示区域5001虚拟分割为九个逻辑区域并以分区标线5021指明分区，分 别对应手指的九个操作方位，光标位置5011初始定位在中方位对应的逻辑区域5010的中 心位置上，用户的操作手指根据目标位置5031与光标位置5011之间的相对方位关系产生 对应方位的点击操作，将光标移动到对应的逻辑区域中心位置上并进一步细分，如图5A示 意图"点击"操作"左上"方位后屏幕分区及光标位置如图5B示意图所示。
[0129] 进一步，采用九格分区定位法依次逼近最终可将光标位置移动到目标位置上，例 如图5C所示的屏幕显示区域三次分区定位屏幕光标位置的效果图，三次手指动作即可将 光标移动到整个屏幕显示区域1/729的任一小分区中。另外，用户可利用中方位进行具体 操作：双击代表确认光标位置并且发送对象操作指令、按压代表放弃并且退回到上一分区 状态、点按代表取消并且终止屏幕光标定位。
[0130] 第八，如图1人机交互方法的流程图中步骤S80所示，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， 并且通过手持装置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。
[0131] 最后要说明的是，本实用新型所述人机交互方法及其装置普遍适用于不同的应用 场景，从计算机、智能设备（如智能电视）到各种电子装置，以及从在运动状态（如行走中） 下使用设备到在远离设备（如智能电视）时使用设备。
[0132] 具体地，本实用新型所述人机交互方法可以采用一种独立的超小型输入装置，如 图2~图2C实施例或者图3实施例所示，通过有线连接或者无线接口向各种机器系统输入 指令或数据，如图6A应用于智能电视6001微信聊天的示意图所示，或者如图6B应用于电 子锁6002,在电子锁6002的超小型输入装置上通过手势输入密码开锁的示意图所示。
[0133] 进一步，本实用新型所述人机交互方法在现有计算机、智能设备或电子装置设有 采集手指动作的人机接口，如机械按键或触控面板，用于输入指令或数据，如图7A利用装 配在汽车方向盘7001上右边的按键输入导航地址的示意图所示，或者如图7B利用装配在 平板电脑7002上的按键玩电子游戏的示意图所示。
[0134] 进一步，本实用新型所述方法适用于以一种独立设备作为另一种独立设备的输入 装置，如图7C用智能手机向智能电视6001输入信息的示意图所示；甚至无需对目标机器进 行实质性的改造也可以利用某种现有的输入装置作为替代设备，如图7D用专用小键盘操 作工业控制计算机7003的示意图所示。
[0135] 尤其是在需要输入隐私信息（如密码）时，用户只需输入自己记忆的手指动作序 列，由于其操作无需暴露在第三者（如窃取者）的视线范围内，因此有不良意图的窃取者无 法辨识或者通过录像分析等手段推测用户的隐私信息。并且用户自己记忆的一组手指动作 序列可以由不同机器或不同系统映射为各不相同的多种机器编码序列，具体如以其中的一 个或者若干操作作为机器编码方案的指示，类似对讲机先选频道再会话，用户在登陆计算 机、电商网络、电子邮件等应用中可以输入不同的账户或密码。
[0136] 综上所述，本实用新型所述手持信号输出装置在保证功能和用途完整的基础上精 简设计，所述手持装置输出信号的方法在保证操作手指能够以符合其自然习惯的简单动作 或动作组合去操作人机接口的前提下尽可能提高操作效率，避免出现学习、记忆、训练操作 规则或者保持操作体位姿势等种种"反人类"的操作要求和约束，并且所述手持信号输出装 置运用现有成熟公知的技术手段即可具体实现，所述人机交互方法随着摩尔斯电码和鼠标 的大量实践已经广为人知。
[0137] 由于所述手持信号输出装置结构简单并且不受人体学的限制，满足小型化甚至微 型化设计的需要；操作时用户以左手或右手自然握持手持装置，以相应的操作手指特别是 拇指自然触及手指动作采集模块实现操作，既不需要保持人体与机器的位置关系，也不需 要保持操作体位姿势；用户按照最简单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，无需复杂的学习、 记忆或训练即可操作人机接口，操作时无需协调双手或十指间的动作，无需辨识具体操作 位置或者在操作位置间来回移动，因而普遍适用于不同的应用场景和用户群体，尤其适合 广大未受过专门训练的普通用户操作人机接口、满足在运动状态下使用以及长时间操作的 使用需要。
[0138] 以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是 利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领 域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种手持信号输出装置，其特征在于，包括： 手指动作采集模块，用于实时采集与一系列以时无时有且长短有序的信号规律对应的 操作手指有规律的微小动作序列； 手指动作识别模块，包括触点式按键的实体按键、无触点按键的实体按键、触控面板、 触摸屏和体位传感器中的任意一种或多种组合，手指动作采集模块用于通过手指动作间的 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，所述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； 信号输出处理模块，用于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 上述操作方位和操作方式的非编码式代码以用于输入指令和数据。2. 根据权利要求1所述的手持信号输出装置，其特征在于，所述手指动作采集模块用 于应对作用于其上的每一次手指动作产生唯一一个信号，并且信号的时间长度与手指动作 保持的时间一致。3. 根据权利要求1所述的手持信号输出装置，其特征在于，还包括感应模块，所述感应 模块用于根据手持信号输出装置的握持方式，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。4. 根据权利要求1所述的手持信号输出装置，其特征在于，所述手指动作采集模块包 括微动机构、机械式触点、导向结构和复位机构，微动结构包括接触体和导向体，接触体用 于与环设的机械式触点接触，导向结构用于包围导向体，导向体、导向结构和机械式触点的 设置方位相互匹配，复位机构安装于微动机构的底端。5. 根据权利要求4所述的手持信号输出装置，其特征在于，所述导向结构为"米"字形， 所述导向体相匹配地设置为"米"字形，所述机械式触点分布于沿导向结构导向的四个正向 方位。
【专利摘要】本实用新型公开了一种手持信号输出装置，包括手指动作采集模块、手指动作识别模块和信号输出处理模块，手指动作采集模块用于实时采集与一系列以时无时有且长短有序的信号规律对应的操作手指有规律的微小动作序列；手指动作识别模块用于通过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，所述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；信号输出处理模块用于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上述操作方位和操作方式的非编码式代码以用于输入指令和数据。本实用新型可以让操作手指采用最简单自然的点击、按压动作或滑动手势来操作多种设备。
【IPC分类】G06F3/01, G06F21/83
【公开号】CN204740560
【申请号】CN201520337296
【发明人】林金城
【申请人】厦门日辰科技有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年5月22日