CN102169391A - 触摸设备输入装置和输入方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触摸设备输入装置，该触摸设备输入装置包括：触摸屏，其具有用于输入信息的输入区域，其中，所述输入区域包括操作区域；手势识别模块，与触摸屏连接，用于获取并识别触摸屏上操作区域的手势，并将识别出的手势对应的指令发送给切换模块；切换模块，分别与手势识别模块和触摸屏连接，用于响应接收到的手势对应的指令，并切换对应的输入界面在触摸屏上进行显示。本发明还公开了相应的触摸设备输入方法。本发明的触屏输入装置和输入方法，提高了键盘之间的切换效率，从而提高了输入效率；同时引入了多种手势操作，增强人机交互体验，采用键盘分区、部分输入键盘切换的方式，克服了全部键盘切换带来的输入不便。

Description

触摸设备输入装置和输入方法

 

技术领域

本发明涉及输入设备，具体地，涉及一种触摸设备输入装置和输入方法。

背景技术

目前在移动设备和终端上的触摸设备输入装置主要分为手写输入装置、键盘输入装置和语音输入装置三种主要触摸设备输入装置，其主要通过不同的输入方式进行输入并将最符合的文本信息输出到应用程序当中。目前的触摸设备输入装置为其中某种输入装置或者某几种输入装置的组合。用的最多的和最广泛的就是键盘输入装置，键盘输入从布局上主要分为两种：缩减式键盘和非缩减式键盘，非缩减式键盘的布局主要仿照Qwerty键盘的布局方式，虽然这种键盘不是英文打字效率最高的键盘，但由于历史原因，是目前最广泛流行的键盘，其他键盘有Dvorak键盘和Malt键盘；缩减式键盘主要为九宫格键盘，为了弥补由于屏幕尺寸的局限性导致按键较小、操作起来较不方便而采用的九宫格键盘，输入的效率也降低了很多，只适用于手机等小尺寸屏幕。手写触摸设备输入装置是通过手写的方式，根据笔迹匹配从而显示文字并进行输入的方式，更加贴近于人的一种操作方式。虽然输入效率准确度已经大幅提高，但是由于其书写效率相对于键盘触摸设备输入装置有很大的差距，仍然不是用户的首选。

输入效率最高、识别率最高的键盘触摸设备输入装置是目前最广泛被人接受的，目前在平板电脑上的软键盘触摸设备输入装置是对QWERTY键盘的微调，但是由于现有的平板电脑屏幕尺寸相对较小，QWERTY键盘就占据了屏幕大约二分之一的尺寸，而用于显示其他内容的范围变得很小。而九宫格键盘主要是针对小尺寸屏幕所设计的触摸设备输入装置，虽然键盘节约显示空间，但是输入效率低下。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种触摸设备输入装置和输入方法。

本发明的触摸设备输入装置，包括：

触摸屏，其具有用于输入信息的输入区域，其中，所述输入区域包括操作区域；

手势识别模块，与触摸屏连接，用于获取并识别触摸屏上操作区域的手势，并将识别出的手势对应的指令发送给切换模块；

切换模块，分别与手势识别模块和触摸屏连接，用于响应接收到的手势对应的指令，并切换对应的输入界面，在触摸屏上进行显示。

在一种实施方式中，手势识别模块包括：采样单元、与采样单元连接的手势确定单元和与手势确定单元连接的发送单元，其中，采样单元用于对触摸屏上的手势进行采样，并将采样信息发送给手势确定单元；手势确定单元用于根据采样信息确定手势命令；发送单元用于将确定的手势命令发送给切换模块。在一种实施方式中，所述根据采样信息确定手势命令包括：当手势为按下且没有移动时，如果未移动的持续时间大于第一预定时间时，手势确定单元将手势确定为长按手势；当手势为按下、移动然后释放，且持续时间大于第二预定时间时，手势确定单元将手势确定为拖拽手势。

在一种实施方式中，如果识别出的手势命令与预定手势命令匹配，则切换模块响应并切换操作区域对应的输入界面，在触摸屏上进行显示；如果识别出的手势命令与预定手势命令不匹配，则切换模块不响应。

在一种实施方式中，输入区域包括多个操作区域，多个操作区域分别或同时切换对应的输入界面。在一种实施方式中，所述输入区域分为三个操作区域，所述三个操作区域均为3×3的键盘区域。输入区域包含26个英文字母键及一个功能键。

在一种实施方式中，输入界面包括：字母输入界面、数字输入界面、汉字输入界面、符号输入界面、单字手写输入界面和文本行手写输入界面。

在一种实施方式中，手势识别模块识别多点触控手势。

本发明还提出了一种触摸设备输入方法，该方法包括下述步骤：

提供用于输入信息的输入区域，该输入区域包括操作区域；

获取并识别手势，并将识别出的手势命令发送；

响应于接收到的手势命令，切换操作区域对应的输入界面，并在触摸屏上进行显示。

在一种实施方式中，提供用于输入信息的输入区域包括：将输入区域分成多个操作区域，并且多个操作区域分别或同时切换对应的输入界面。

在一种实施方式中，触摸屏上的输入区域分为三个操作区域，所述三个操作区域均为3×3的键盘区域。

本发明的触摸设备输入装置和输入方法通过巧妙的按键布局，将不同的输入方式结合起来，提高了键盘之间的切换效率，从而提高了输入效率；同时引入了多种手势操作，增强人机交互体验，采用键盘分区、部分输入键盘切换的方式，克服了全部键盘切换带来的输入不便。

附图说明

图1是本发明的触摸设备输入装置的输入区域的布局示意图；

图2是本发明的触摸设备输入装置的结构框图；

图3是本发明的触摸设备输入装置的手势识别模块的结构框图；

图4a示出了本发明的触摸设备输入装置的输入区域的改进QWERTY键盘；

图4b和图4c示出了图4a中的QWERTY键盘的数字行显示方式，其中数字行位于不同的位置；

图5示出了本发明的触摸设备输入装置的输入区域的功能键布局的一种实施方式；

图6a和6b示出了本发明的触摸设备输入装置的具有数字键盘的输入区域的一种实施方式；

图6c示出了本发明的触摸设备输入装置的具有符号键盘的输入区域的一种实施方式；

图7示出了本发明的触摸设备输入装置的处于单字符输入界面的输入区域；

图8示出了本发明的触摸设备输入装置的处于文本行输入界面的输入区域；

图9为本发明的输入方法的流程图。

具体实施方式

下文将结合附图详细说明本发明的技术方案。

图1是本发明的触摸设备输入装置的输入区域的布局示意图，如图1所示，本发明的触摸设备输入装置的输入区域包括三个操作区域：第一操作区域101、第二操作区域102和第三操作区域103，每个操作区域为三行三列显示，形成3×3的输入键盘区域。三个操作区域可以分别或同时切换输入界面。该输入区域与现有技术的不同在于：由原先五行显示和四行显示QWERTY键盘改为三行显示，并将列数从普遍的10列改为9列，将按键平均分布到三个操作区域内，这样大大增加屏幕上显示的应用程序显示范围，减小键盘占用空间，每个键的大小也更加适合手指操作。

图2是本发明的触摸设备输入装置的结构框图。如图所示，本发明的触摸设备输入装置包括：触摸屏100、与触摸屏100连接的手势识别模块200和切换模块300，切换模块300的输入端连接到手势识别模块200，输出端连接到触摸屏100。

其中，触摸屏100上具有如图1所示的输入区域，该输入区域被划分成三个操作区域，三个操作区域可以分别显示不同内容的输入界面，在不同的输入界面下，用户可在这三个操作区域输入数字、字母、符号、文字或者进行手写等等。每个操作区域对应九个按键，每个按键在触摸屏上显示出其对应的字符，用户触摸按键时，会输入相对应的字符。

与触摸屏100连接的手势识别模块200，用于识别用户在触摸屏上做出的手势，并将识别出的手势命令发送给切换模块300。

切换模块300，其输入端与手势识别模块200连接，输出端与触摸屏连接，用于响应于从手势识别模块200接收到的手势命令，切换触摸屏100的输入区域中的操作区域对应的输入界面。具体地，如果手势命令与预定义的手势命令匹配，则切换模块300将当前输入界面切换到相应的输入界面；若不匹配，则切换模块300不响应。

在一种实施方式中，如图3所示，手势识别模块200包括采样单元201、手势确定单元202以及发送单元203。采样单元201对用户在触摸屏上所划的手势进行采样，并将采样信息发送给手势确定单元202；手势确定单元202用于根据采样信息确定用户的手势命令；发送单元203将确定的手势命令发送给切换模块300。其中，当手势为按下且没有移动时，如果未移动的持续时间大于第一预定时间（如1s或1.5s）时，手势确定单元202将手势确定为长按手势；当手势为按下、移动然后释放，且持续时间大于第二预定时间（如1s）时，手势确定单元202将手势确定为拖拽手势。多点触控时，手势确定单元202可同时确定多个点的手势，而且多点触控手势为单个点触控手势的叠加，即将手势确定为同时按下（同时按下是指多个点按下的时间间隔小于一个极小的值）。

下文将举例详细说明本发明的触摸设备输入装置如何在多种输入界面之间切换。

图4a示出了本发明的触摸设备输入装置的输入区域的改进QWERTY键盘的基本结构，去除了功能键和数字符号行，将第一行的字母键P移动到右下角。在图4a所示的改进QWERTY键盘的基础上，通过预定的手势切换出数字键盘，例如：长按从Q到O的多个字母键、或者点选Q后快速水平向右滑动，划过字母Q、W、E、R等字母按键，然后释放。用户在做出预定的手势后，手势识别模块200识别用户所做的手势，并将识别的手势命令发送给切换模块300，切换模块300相应地将数字行显示在屏幕上。数字键盘的显示方式有两种：一、将从Q到O的按键变为数字1到9，如图4b所示；二、显示在键盘上方，其中O的上方显示两个数字键0和9，如图4c所示。在图4b所示的键盘中，可以选择数字1到9，若想输入数字0，有多种方式可供选择，较简单的方式是：同时按住相邻的两个数字键即输入数字0，比如同时按住1和2、2和3、3和4、4和5或者5和6……即可输出数字0。而用户如果想切换回原来的全键盘显示，也可通过预定的手势实现，例如点选此行按键快速水平向右滑动然后释放。

在本发明的一种实施方式中，三个操作区域一共27个按键，除了26个字母外，还在左下角设置有shift键，用户可利用该shift键选择使用最普遍的三种输入状态：大写、小写和第一次输出为大写三种状态。

本发明的触摸设备输入装置还可以实现各种功能键的定义。图5示出了本发明的触摸设备输入装置的输入区域的功能键布局的一种实施方式。通过触摸三个操作区域中的3×3输入键盘中相邻按键之间的部分或同时多点触摸键盘中的按键来实现功能键的定义，在图5示出的实施方式中，定义的功能键的位置对应于普通键盘中功能键的位置，这样便于用户使用。

具体地，举例来说，在图4a所示的输入装置的键盘中，同时按住字母I和O或者按住了字母I和O之间的部分，手势确定单元202确定的手势为回删键；同时按住字母K和L键或者按住了字母K和L之间的部分，手势确定单元202确定的手势为回车键；同时按住C、V和B字母键中的任意两个按键或者按住了字母C和V或者V和B之间的部分，手势确定单元202确定的手势为Space（空格键）；同时按住Shift和Z或者按住了Shift和Z之间的部分，手势确定单元202确定的手势为Ctrl键；同时按住Z和X键或者按住了Z和X之间的部分，手势确定单元202确定的手势为Alt键。在如图4a所示的键盘布局下，用户直接输入英文和零星数字时采用此键盘，可以提高效率。

在多点触摸设备中，利用多点触控技术，可以以与常规键盘一样的方式在输入界面之间切换。

再次参考图5，在英文输入界面下，用户如想输入中文，只须按住Ctrl 和 Space，手势识别模块200识别出用户的该手势，并将手势命令发送给切换模块300，切换模块300再将输入界面切换到中文输入界面，输入界面的各按键为拼音字母键，输出的中文会在屏幕上显示。用户如想切换回英文输入界面，同样按住Ctrl和Space即可实现切换。

本发明的装置可以分区域的切换键盘区域。当用户想输入大量数字时，可在任一操作区域内通过预定的手势将该操作区域切换到3×3的数字键盘输入界面。为便于说明，此处以第二操作区域102为例，但不限于第二操作区域。此处的预定的手势例如：在第二操作区域102内的任意一个位置进行按下、快速拖拽、释放的操作，或者按下、拖拽、并在第二操作区域102外释放，手势识别模块200识别出用户的该手势后，将手势命令发送给切换模块300，切换模块300再将第二操作区域进行切换。切换后的输入区域的布局如图6a所示，其中，第一操作区域101和第三操作区域103保持原来状态不变化，第二操作区域102变为3×3的数字键盘输入界面。若用户需要输入0，只需同时按住第二操作区域102中的1-9按键中任意两个键即可。用户如想将第二操作区域102切换回成之前的输入界面（如：英文直接输入、拼音输入），也只需要预定的手势即可，例如：只需要在第二操作区域102内进行同样的操作（即：第二操作区域102内的任意一个位置进行按下、快速拖拽、释放的操作，或者按下、拖拽、并在第二操作区域102外释放）或者在第一操作区域101和第三操作区域103进行点击按键的操作。在另外一种实施方式中，在所述数字键盘输入界面的上方，还有1行包括3个在输入数字时常用的符号的按键，如图6b所示。

当用户想输入一些不经常用到的符号时，可通过输入预定的手势切换到符号输入模式，举例来说，可通过下面两种手势进行切换：方式一，在图6b的状态时，在第二操作区域102上方的三个符号按键区域进行按下、快速拖拽、释放或者按下、拖拽、在此区域外释放；方式二，在其它键盘模式下按下Shift键，拖拽，在Shift键外释放或者按下、快速拖拽、释放即可切换到符号键盘。手势识别模块200在识别出上述手势后，将手势命令发送给切换模块300，切换模块300再将整个输入区域进行切换。切换后的键盘布局如图6b所示。使用同样的手势，可以切换回原状态。

当用户想输入一些不常用的或者复杂的文字和符号时，或者是用户忘了汉字的拼音，需要手写输入文字或符号时，可以通过预定的手势将如图4a至图6c所示的键盘的某个操作区域布局切换成单字符输入状态或将三个操作区域切换为一个文本行输入状态。

如用户想进入单字符输入界面，可在如图4a至图6c所示的键盘状态下，在任一操作区域（为便于说明，此处以第三操作区域103为例，但不限于第三操作区域）内划写手势，例如按下、快速拖拽、释放或者按下、拖拽、在第三操作区域103外释放，手势识别模块200识别出用户的该手势后，将手势命令发送给切换模块300，切换模块300再将第三操作区域103切换到单字符输入状态，如图7所示。在单字符输入状态，可以进行单字符输入，并且在单字符输入区域的左半部分手写识别为英文字母和标点符号，右半部分手写为数字和标点符号，全区域手写为中英文单字识别。利用同样的手势可切换回原键盘状态。

当用户想手写输入多字（如词、短句等）时，可以利用预定的手势将输入区域从其他键盘切换到文本行输入界面，举例来说，预定的手势可以是在第一操作区域101按下、拖拽、在第三操作区域103内释放，或者在第三操作区域103按下、拖拽、在第一操作区域101内释放，手势识别模块200识别出用户的该手势后，将手势命令发送给切换模块300，切换模块300再将整个输入区域切换成如图8所示的文本行输入界面。另外，举例来说，如需从文本行输入切换回原输入界面，只需要按下文本行输入边界区域（指从边界点到手指触屏点距离小于某个常数值D时为按下文本行输入边界区域）向区域内滑动并释放。文本行输入界面分上下两个区域，上半部分为英文短句及标点符号识别输入方式，下半部分为中文短句识别输入方式，全区域手写为中英混输方式。

此外，为了让用户清楚明白输入区域中三个操作区域的键盘以及操作方法，本发明的触摸设备输入装置还可以包括信息提示模块，用于为用户提供提示信息，提示信息可以是：1、添加比较常见的气泡提示，使用户知道自己按下了什么键，即按键提示信息；2、添加每日提示小功能气泡，使不熟悉操作的用户可以根据提示进行相应的操作，即操作提示信息；3、当第一次使用触摸设备输入装置时，演示动画帮助文档，可以使初次体验的用户熟悉基本操作。

本发明还公开了一种输入方法，如图9所示，该输入方法包括下述步骤：

提供用于输入信息的输入区域，该输入区域包括三个操作区域；

获取并识别手势，并将识别出的手势命令发送；

响应于接收到的手势命令，切换对应的输入界面并在触摸屏上进行显示。

上述步骤中所述三个操作区域包括：第一操作区域、第二操作区域和第三操作区域，每个操作区域为三行三列显示，形成3×3的输入键盘区域。三个操作区域可以分别或同时切换输入界面，可以分别显示不同内容的输入界面，在不同的输入界面下，用户可在这三个操作区域输入数字、字母、符号、文字或者进行手写等等。每个操作区域对应九个按键，每个按键在触摸屏上显示出其对应的字符，用户触摸按键时，会输入相对应的字符。

所述获取并识别手势，并将识别出的手势命令发送进一步包括：在单点触控时，当手势为按下且没有移动时，如果未移动的持续时间大于第一预定时间（如1s或1.5s）时，识别为长按手势；在单点触控时，当手势为按下、移动然后释放，且持续时间大于第二预定时间（如1s）时，识别为拖拽手势；在多点触控时，识别为多点触控手势，多点触控手势为单个点触控手势的叠加，即将手势确定为同时按下（同时按下是指多个点按下的时间间隔小于一个极小的值）。

响应于接收到的手势命令，具体包括：如果手势命令与预定义的手势命令匹配，则根据手势命令的区域，将当前输入界面切换到相应的输入界面；若不匹配，则不切换界面。

本发明的触摸设备输入装置和输入方法通过巧妙的按键布局，将不同的输入方式结合起来，提高了键盘之间的切换效率，从而提高了输入效率；同时引入了多种手势操作，增强人机交互体验，采用键盘分区、部分输入键盘切换的方式，克服了全部键盘切换带来的输入不便。

最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的较佳实施方式，而不是对本发明技术方案的限定，任何对本发明技术特征所做的等同替换或相应改进，仍在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种触摸设备输入装置，其特征在于，包括：

触摸屏，其具有用于输入信息的输入区域，其中，所述输入区域包括操作区域；

手势识别模块，与触摸屏连接，用于获取并识别触摸屏上操作区域的手势，并将识别出的手势对应的指令发送给切换模块；

切换模块，分别与手势识别模块和触摸屏连接，用于响应接收到的手势对应的指令，并切换对应的输入界面，在触摸屏上进行显示。

2.如权利要求1所述的触摸设备输入装置，其特征在于，手势识别模块包括：采样单元、与采样单元连接的手势确定单元和与手势确定单元连接的发送单元，其中，采样单元用于对触摸屏上的手势进行采样，并将采样信息发送给手势确定单元；手势确定单元用于根据采样信息确定手势命令；发送单元用于将确定的手势命令发送给切换模块。

3.如权利要求2所述的触摸设备输入装置，其特征在于，所述根据采样信息确定手势命令包括：当手势为按下且没有移动时，如果未移动的持续时间大于第一预定时间时，手势确定单元将手势确定为长按手势；当手势为按下、移动然后释放，且持续时间大于第二预定时间时，手势确定单元将手势确定为拖拽手势。

4.如权利要求1所述的触摸设备输入装置，其特征在于，所述切换模块在识别出的手势对应的指令与预定的指令匹配时，执行响应操作，切换对应的输入界面在触摸屏上进行显示。

5.如权利要求4所述的触摸设备输入装置，其特征在于，所述切换模块在识别出的手势为拖拽手势时，执行响应操作，切换对应的输入界面在触摸屏上进行显示。

6.如权利要求1所述的触摸设备输入装置，其特征在于，输入区域包括多个操作区域，多个操作区域分别或同时切换对应的输入界面。

7.如权利要求6所述的触摸设备输入装置，其特征在于，触摸屏上的输入区域分为三个操作区域，三个操作区域均为3×3的键盘区域。

8.如权利要求6所述的触摸设备输入装置，其特征在于，输入界面包括：字母输入界面、数字输入界面、汉字输入界面、符号输入界面、单字手写输入界面和文本行手写输入界面。

9.如权利要求7所述的触摸设备输入装置，其特征在于，输入区域包含26个英文字母键及一个功能键。

10.一种触摸设备输入方法，其特征在于，包括下述步骤：

提供用于输入信息的输入区域，该输入区域包括操作区域；

获取并识别手势，并将识别出的手势命令发送；

响应于接收到的手势命令，切换操作区域对应的输入界面，并在触摸屏上进行显示。

11. 如权利要求10所述的触摸设备输入方法，其特征在于，所述提供用于输入信息的输入区域包括：将输入区域分成多个操作区域，并且多个操作区域分别或同时切换对应的输入界面。

12.如权利要求11所述的触摸设备输入方法，其特征在于，所述输入区域分为三个操作区域，所述三个操作区域均为3×3的键盘区域。

Images