CN106095299A - 触摸输入设备和具有该触摸输入设备的交通工具 - Google Patents

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Abstract

一种安装在安装表面上的触摸输入设备，包括从安装表面突出的突出部。在突出部中形成有凹入部分。在凹入部分的底表面上设置有触摸部分，且该触摸部分接收用户的触摸信号。一种具有触摸输入设备的交通工具，该交通工具包括显示器和控制器，该控制器被配置为根据向触摸输入设备输入的用户输入来操作显示器。

Description

触摸输入设备和具有该触摸输入设备的交通工具
技术领域
本发明涉及一种触摸输入设备和具有该触摸输入设备的交通工具(vehicle，车辆)，更特别地，涉及一种用户可通过其输入触摸信号的触摸输入设备，以及具有该触摸输入设备的交通工具。
背景技术
通常，随着电子通信技术的发展，研制了各种电子装置，并且已强调突出电子装置的用户方便性和美学外观。此趋势突出了输入设备(诸如键盘或小键盘)的多样化。
输入设备用于多种类型的显示系统，诸如对用户提供各种信息的便携式终端、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和智能电视。近来，由于已经开发了多种电子装置，所以除了使用操作键、转盘(dial)等以外，已经使用了一种将触摸作为指令信号的输入方法。
触摸输入设备可以是一种包含在使用各种显示器的数据通信装置与用户之间的界面中的输入设备，并可通过使用用户的手指或输入工具(诸如触摸笔)直接触摸或接近触摸板或触摸屏，而在电子装置和用户之间相互作用。
由于所有年龄的用户都可仅通过输入工具(诸如手指或触摸笔)进行触摸而轻松地使用触摸输入设备，所以触摸输入设备可用于各种装置，诸如自动柜员机(ATM)、个人数字助理(PDA)和移动电话，也可以不同方式用于许多领域，诸如银行、公共单位，以及旅游和交通信息。
近来，已持续进行将触摸输入设备应用于与健康或医疗相关的产品以及交通工具的尝试。特别地，由于触摸面板与触摸屏一起使用或者独立地用于显示系统，所以已经增加了其适用性。另外，近来，除了使用触摸在屏幕中移动点的功能以外，已经开发了输入手势的功能。在触摸输入设备能够输入手势的情况中，已持续进行提高手势的识别率的尝试。
例如，在相关技术领域中公开了用于交通工具的多媒体系统的操作件。所公开的技术包括触摸板以及相对于触摸板枢转地设置的手柄或转盘。
然而，当包括转盘时，存在操作件的结构变得复杂且难以专注于美学效果的问题。
发明内容
本公开的一个方面提供一种能够在用户视野未分散的状态中输入对应于用户意图的触摸信号并减小输入出错率的触摸输入设备，以及包括该触摸输入设备的交通工具。
本公开的另一方面提供一种当用户输入触摸手势时能够改进操作感或触摸感的触摸输入设备。
本公开的又一方面提供一种通过去除转盘并简化触摸输入设备的结构而能够完成精致且统一的设计的触摸输入设备。
其他方面一部分将在下文的描述中进行阐述，一部分从该描述中将是显而易见的，或者是可通过本发明的实践而习得的。
根据本公开中的一个实施例，一种安装在安装表面上的触摸输入设备包括：从安装表面突出的突出部(protrusion)；形成于突出部中的凹入部分(recessed portion)；以及设置在凹入部分的底表面上且接收用户的触摸信号的触摸部分。
突出部可与安装表面整体地形成。
突出部可包括圆形形状的横截面，并且凹入部分可从突出部的脊部(ridge portion)以圆形形状凹入。
凹入部分可包括从突出部凹入的内侧表面、触摸部分位于其上的底部，以及连接部分，连接部分将内侧表面与底部连接，并且连接部分具有倾斜表面或负曲率的弯曲表面。
触摸部分的上部、下部、左部、右部和中部可接收不同的触摸信号。
触摸部分可包括凹入的弯曲形状。
凹入部分可包括从突出部凹入的内侧表面、触摸部分位于其上的底部，以及连接部分，连接部分将内侧表面与底部连接，并且连接部分具有倾斜表面或负曲率的弯曲表面。连接部分可接收滚动手势(rolling gesture)。
凹入部分可包括从突出部凹入的内侧表面，以及触摸部分位于其上的底部。底部可相对于内侧表面独立地移动。
底部可在上、下、左、右的方向上倾斜。
凹入部分可进一步包括连接部分，连接部分将内侧表面与底部连接，并且连接部分具有倾斜表面或负曲率的弯曲表面。连接部分可接收滚动手势。
连接部分可接收滚动手势。
连接部分可包括以浮雕或凹雕方式形成的多个刻度。
触摸部分可包括位于其中央的中央触摸部分，以及包围中央触摸部分的外围触摸部分。中央触摸部分和外围触摸部分可独立地接收触摸信号。
中央触摸部分可包括凹入的弯曲形状。
底部可包括第一底部和第二底部，中央触摸部分设置于第一底部上，外围触摸部分设置于第二底部上。可将第一底部和第二底部设置成相对于彼此运动。
第一底部可倾斜。
突出部、凹入部分和触摸部分可形成在一个结构中。该结构可相对于安装表面倾斜。
触摸输入设备可进一步包括本体，该本体包括突出部、凹入部分和触摸部分。
根据本公开的另一实施例，一种安装在安装表面上的触摸输入设备包括：突出部，安装为以柱体形状从安装表面突出；凹入部分，具有突出部的凹入的中央部分且包括从突出部的脊部向下连接的内侧表面和与内侧表面连接的底部；以及触摸部分，所述触摸部分设置于凹入部分的底部上且配置为接收用户的触摸信号。
根据本公开的又一实施例，一种交通工具包括：触摸输入设备、显示器以及控制器，该触摸输入设备安装在安装表面上并包括：从安装表面突出的突出部、形成于突出部中的凹入部分、以及设置于凹入部分的底表面上并接收用户的触摸信号的触摸部分，所述控制器被配置为根据输入至触摸输入设备的用户的触摸输入来操作显示器。
控制器可将用户向触摸输入设备的输入转换成输入信号，并发送操作信号，从而显示器根据输入信号来显示操作。用户的输入包括手势输入。
可将触摸输入设备安装在变速箱中。
附图说明
结合附图，这些方面和/或其他方面从这些实施例的以下描述中将变得显而易见且更容易理解。
图1是示出了根据本公开中的第一实施例的触摸输入设备的立体图。
图2是示出了根据本公开中的第一实施例的触摸输入设备的平面图。
图3是沿着图2的线A-A截取的横截面图。
图4至图6是当操作根据本发明中的第一实施例的触摸输入设备时的视图。
图4是推动输入的平面图，图5是滑动输入(swiping input)的平面图，图6是字符输入的平面图。
图7是示出了根据本公开中的第二实施例的触摸输入设备的立体图。
图8是示出了根据本公开中的第二实施例的触摸输入设备的横截面图。
图9是示出了描述根据本公开的第二实施例的触摸输入设备的触摸手势的滚动输入(rolling input)的平面图。
图10是示出了根据本公开中的第三实施例的触摸输入设备的横截面图。
图11是示出了当用户在向上或向下的方向上输入手势时手指的轨迹的视图。
图12是示出了当用户横向地输入手势时手指的轨迹的视图。
图13是示出了根据本公开中的第四实施例的触摸输入设备的横截面图。
图14是示出了根据本公开的第五实施例的触摸输入设备的平面图。
图15是沿着图14的线B-B截取的横截面图。
图16是示出了根据本公开中的第六实施例的触摸输入设备的横截面图。
图17是示出了根据本公开中的第七实施例的触摸输入设备的立体图。
图18是当操作根据第七实施例的触摸输入设备时的立体图。
图19是当将根据第一实施例的触摸输入设备安装在保健装置中时的立体图。
图20是示出了根据第一实施例的触摸输入设备安装于其中的交通工具的车内特征的视图。
图21是示出了根据第一实施例的触摸输入设备安装于其中的变速箱的立体图。
具体实施方式
在下文中，将参考以下附图详细地描述本公开中的这些实施例。以下附图是对本领域技术人员提供本公开的范围的实例。本公开不限于以下实施例，且可以不同的形式实现。图中省略了与描述无关的零件，以清楚地描述本发明，并且为了便于描述，可放大图中的部件的尺寸。
将参考图1至图3描述根据本公开中的第一实施例的触摸输入设备。
图1是示出了根据本公开中的第一实施例的触摸输入设备的立体图，图2是示出了根据第一实施例的触摸输入设备的平面图，图3是沿着图2的线A-A截取的横截面图。
根据本公开中的第一实施例的触摸输入设备100安装在安装表面140上，并包括从安装表面140突出的突出部120、形成为从突出部120向内凹入的凹入部分130，以及位于凹入部分130的底表面上的触摸部分110。突出部120、凹入部分130和触摸部分110可整体地形成，或者可接合以形成一个结构。
安装表面140可形成为包围触摸输入设备100的附近区域，并可与触摸输入设备100隔开。安装表面140可具有平坦形状，作为触摸输入设备100安装于其上的参考面。然而，其不限于此，安装表面140可包括凸面或凹面。
虽然未在图中示出，但是输入工具(诸如包围触摸输入设备100的键式按钮或触摸按钮)可位于安装表面140上。用户也可使用触摸输入设备100来输入触摸信号，或者可使用位于安装表面140上的包围触摸输入设备100的按钮来输入信号。
突出部120从安装表面140突出。突出部120的水平横截面可具有圆形形状。作为一个实例，突出部120可具有圆柱体形状或柱体形状。然而，突出部120的形状可根据需要而进行不同的变化。
突出部120包括与安装表面140连接的外表面121和与外表面121连接的脊部122。作为一个实例，图中示出了具有圆柱体形状的外表面121和具有环形形状的脊部122。
凹入部分130从突出部120的脊部122向内凹入。凹入部分130可包括开口，其水平横截面是圆形形状。作为一个实例，凹入部分130可具有一侧敞开的圆形形状，并从突出部120的脊部122向内凹入。
凹入部分130可包括与脊部122连接的内侧表面131和触摸部分110位于其上的底部132。作为一个实例，内侧表面131具有圆柱体形状，并且底部132具有圆形平坦形状。
另外，凹入部分130可包括连接部分133，其将内侧表面131与底部132连接。作为一个实例，连接部分133可具有倾斜表面或弯曲表面，其具有负曲率。这里，负曲率是当从凹入部分130的外侧看时形成为凹入的曲率。
底部132可包括触摸部分110。触摸部分110可接收用户的触摸输入信号。
触摸部分110可包括触摸板，当用户使用指示器(诸如手指或触摸笔)接触或接近触摸板时，通过触摸板输入信号。用户可对触摸部分110输入某一触摸手势，并输入预期指令或命令。
不管叫法如何，触摸板都可包括触摸膜或触摸片，该触摸膜或触摸片包括触摸传感器。另外，触摸板可包括这样的触摸面板：其是其屏幕是可触摸的显示设备。
当指示器未触摸该触摸板且接近该触摸板时，识别指示器的位置叫做“接近触摸(proximity touch)”，而当指示器触摸该触摸板时，识别指示器的位置叫做“接触触摸(contact touch)”。此时，执行接近触摸的位置可以是这样的位置，在该位置，当指示器接近于触摸板时，指示器竖直地对应于触摸板。
触摸板可使用电阻方法、光学方法、电容方法、超声波方法、压力方法等。也就是说，可使用具有各种已知方法的触摸板。
安装表面140可进一步包括手腕支撑部分141，其位于手势输入工具的下方且配置为支撑他或她的手腕。手腕支撑部分141可位于比触摸部分110高的地方。因此，当用户在手腕支撑部分141支撑他或她的手腕的状态中使用他或她的手指对触摸部分110输入手势时，可防止手腕向上弯曲。因此，防止用户的肌肉骨骼疾病，并可提供更方便的操作感。
触摸输入设备100可包括控制器(未示出)，其识别输入到触摸部分110的触摸输入信号，分析触摸输入信号，并对各种装置发送命令。
触摸输入信号可包括当指示器触摸该触摸部分110的某一位置时产生的敲击信号(tap signal)，并且当指示器在触摸该触摸部分110的同时移动时产生手势信号。
当指示器触摸该触摸部分110的划分区域时，控制器将该触摸识别为敲击信号，并根据划分区域执行预定命令。
参考图2，可将触摸部分110分成中央部分和外围部分。作为一个实例，当触摸部分110具有圆形形状时，触摸部分110的中央部分具有位于其中的小圆形部分，外围部分可具有除了中央部分以外的大圆形部分。根据需要可进一步划分触摸部分110的区域。
另外，可将触摸部分110的外围部分分成上部、下部、左部和右部。作为一个实例，可按90°划分触摸部分110的区域，或者可按小于90°的角度划分。
参考图2，圆形触摸部分110可包括位于其中的小圆形部分中的中央部分C，并且包括外围部分U、D、L和R，可将外围部分U、D、L和R沿着其圆周按90°分成四份。作为一个实例，当指示器敲击中央部分C时，控制器可执行选择光标位于其上的菜单的指令，当指示器敲击外围部分的上部U、下部D、左部L和右部R时，控制器可执行使光标在上、下、左、右方向上移动的命令。
触摸部分110的划分的触摸区域可在视觉上指示出。作为一个实例，可使用箭头指示触摸部分110的外围部分U、D、L和R，并可使用不同的颜色来指示触摸部分110的外围部分U、D、L和R。可替换地，可在触摸部分110的中央部分C和外围部分U、D、L和R中的之一中安装发光二极管(LED)灯，以进行照亮。
可替换地，触摸部分110的划分的触摸区域在视觉上可能不会指示出。在此情况中，当用户触摸该触摸部分110的中央部分时，可识别到触摸了中央部分C，当用户触摸该触摸部分110的上部区域时，可识别到触摸了外围部分的上部U。
可替换地，可用不同的触摸感来指示触摸部分110的划分的触摸区域。可通过使表面具有不同的粗糙度、温度等来划分触摸部分110的中央部分C和外围部分U、D、L和R。
当指示器在触摸该触摸部分110的同时移动时，控制器可将该运动识别为手势信号，跟踪指示器的运动，发现手势形状，并根据手势形状来执行预定命令。
作为一个实例，控制器可根据在触摸部分110上移动的指示器的轨迹而使光标或菜单在显示器上移动。也就是说，当指示器从上部移动至下部时，显示器中所示的光标可在相同的方向上移动，或者，可使提前选择的菜单从上菜单移动至下菜单。
另外，控制器可分析指示器的轨迹，对应于到某一手势的轨迹，并根据对应手势来执行命令。当指示器的手势执行划动或滑动、滚动、转圈或旋转，或敲击时，控制器可识别手势并执行对应命令。可替换地，用户可使用各种触摸输入方法来输入手势。
这里，划动或滑动是这样的触摸输入方法：在指示器在触摸该触摸部分110的同时在一个方向上移动之后，指示器释放触摸状态；滚动是这样的触摸输入方法：围绕触摸部分110画一段圆弧；转圈或旋转是这样的方法：围绕触摸部分110画圆；敲击是这样的触摸输入方法：敲击触摸部分110。敲击方法可包括连续敲击的多敲击方法。
用户还可使用多指示器输入方法来输入手势。多指示器输入方法是这样的方法，其在两个指示器同时或连续触摸该触摸部分110的状态中输入手势。作为一个实例，在两个手指触摸该触摸部分110的状态中，可输入手势。用户可通过使用单指示器输入方法和/或多指示器输入方法输入手势来发送各种命令。
另外，用户也可通过绘制字符、数字或预定符号来输入手势。作为一个实例，可绘制韩文字母的辅音字母和元音字母、字母表、阿拉伯数字、四种基本算术运算的符号等等。当用户直接输入预期字符或数字时，输入时间缩短，并可提供进一步直观的界面。
上面已经描述了位于底部132上的触摸部分110。然而，可在突出部120和凹入部分130的各种位置设置触摸部分110。当改变触摸部分110的安装位置时，用户可输入各种命令。
可将突出部120设置用于触摸输入。作为一个实例，用户可通过抓住并转动突出部120的外表面121的操作来输入触摸信号。这里，由于将突出部120固定至安装表面140，所以突出部120不会物理地旋转；然而，控制器可识别用户的手(指示器的一个实例)在触摸该外表面121的同时滑动。
将突出部120的外表面121设置成能够执行触摸输入，该触摸输入可对应于转盘输入。转盘可安装在旋钮等处，可物理地旋转，并可根据旋转程度来调节音量。在本公开中，当使突出部120的外表面121能够进行触摸输入时，抓住并转动外表面121可获得与转盘的操作相同的效果。
可使突出部120的脊部122能够进行触摸输入。在此情况中，用户可通过在触摸脊部122的同时沿着脊部122画圆，来输入滚动手势。可替换地，可使凹入部分130的内侧表面131或连接部分133能够进行触摸输入。
图4至图6是当操作根据第一实施例的触摸输入设备100时的视图。图4是推动输入的平面图，图5是滑动输入的平面图，图6是字符输入的平面图。
以上描述描述了用户可通过执行敲击触摸部分110的一个区域的敲击操作来输入某一动作信号。另外，可使触摸部分110能够进行推动操作或倾斜操作。另外，当触摸部分110被柔性地设置时，仅受压的位置还可以被推动。
可使触摸部分110相对于中央轴线在至少一个方向d1至d4上倾斜。参考图4，可使触摸部分110在前、后、左、右方向d1至d4上倾斜。另外，可使触摸部分110在其他各种方向上倾斜。另外，当按压触摸部分110的中央部分d5时，可在平行状态中按压触摸部分110。
底部132(触摸部分110设置于其中)可相对于内侧表面131独立地移动。可使底部132能够进行推动操作，或者也可使其能够进行倾斜或歪斜操作。作为一个实例，当用户按压触摸部分110时，可推动底部132的按压区域，或者可使底部132在朝向其施加压力的方向上倾斜。
用户可通过施加压力以推动触摸部分110的一部分或使其倾斜，来输入某一动作信号。作为一个实例，用户可推动触摸部分110的中央部分d5，以执行所选菜单等，并且用户可推动触摸部分110的上部d1，以使光标移动至上部。
触摸部分110的推动结构可包括安装在触摸部分110之下的按钮(未示出)。按钮可具有可点击的结构。也就是说，用户可触摸该触摸部分110，以输入触摸信号，同时，用户也可推动触摸部分110，以输入点击信号。
可在触摸部分110之下设置一个按钮。在此情况中，用户可点击触摸部分110的中央，以输入点击信号，并且用户可敲击触摸部分110的中部、上部、下部、左部和右部，以输入触摸信号。
可替换地，可在触摸部分110之下设置多个按钮。作为一个实例，可在其中部、上部、下部、左部和右部安装总共五个按钮。在此情况中，用户可点击触摸部分110的中部、上部、下部、左部和右部，以输入不同的点击信号，或者用户也可敲击触摸部分110的中部、上部、下部、左部和右部，以输入触摸信号。
即使未在图中示出，触摸输入设备100也可嵌入各种与操作相关的部件。在触摸部分110中，可在触摸输入设备100中包含配置为可在上述五个方向d1至d5上推动或倾斜的结构。然而，由于使用已知的技术来实现这种结构，所以将省略其详细描述。
另外，可在触摸输入设备100中安装各种半导体芯片、印刷电路板等。半导体芯片可安装在印刷电路板上，并可执行信息处理或储存数据。半导体芯片可解析根据施加在触摸输入设备100上的外力而产生的预定电信号、由触摸部分110识别的手势，或位于触摸输入设备100中的按钮的操作，可根据所解析的内容产生预定控制信号，并可将该预定控制信号传送至其他设备的控制器或显示器。
参考图5，用户可执行划动或滑动操作，该操作摩擦触摸部分110的区域，以输入某一动作信号。作为一个实例，用户可在触摸该触摸部分110左侧的同时摩擦其右侧，以使显示器中所示的菜单移动至下一菜单。
参考图6，用户可在触摸部分110上绘制数字、字符或手势，以输入预定动作信号。作为一个实例，用户可在触摸部分110中输入字母“A”，以在显示器的输入栏中输入“A”。用户可在触摸部分110中直接输入字符，与用户从显示器中列出的字符表选出对应字符相比，可更轻松且快速地输入预期字符。
当在触摸部分110的中央部分处输入手势时，手势的识别率可提高。另外，当从不同位置输入类似手势时，存在将手势识别为不同命令的风险。当用户不将他或她的眼睛保持在触摸区域上而输入手势时，会出现该问题。当用户在看前方或看显示器或专注于外部状态的同时输入手势，且用触摸感直觉地识别触摸区域和其边界时，对于用户来说，有利于将手势输入至正确区域。因此，可提高手势输入的准确度，并可改善用户的方便性。
在根据第一实施例的触摸输入设备100中，当在触摸部分110的外部设置从安装表面140突出的突出部120时，用户可通过触摸感而不是视觉来识别触摸部分110的区域和边界。用户可通过用手摸索来简单地识别突出部120，由于突出部120的脊部122形成闭合曲线(作为一个实例，圆形形状)，所以用户可直观地识别触摸部分110的中央位置。因此，即使在将眼睛保持在不同侧上的同时，用户也可通过识别突出部120的两侧来正确地识别其中央部分的位置。
图7是示出了根据本公开中的第二实施例的触摸输入设备101的立体图，图8是示出了根据第二实施例的触摸输入设备101的横截面图。
根据第二实施例的触摸输入设备101的凹入部分130-1可包括连接部分133，其将内侧表面131与底部132连接。连接部分133可具有倾斜表面或弯曲表面，其具有负曲率。这里，负曲率是形成为当从凹入部分130-1的外侧看时是凹入的曲率。
连接部分133可设置成用于触摸输入。用户可通过触摸连接部分133或在触摸连接部分133的同时进行移动来输入触摸信号。
连接部分133具有倾斜表面或弯曲表面，其具有负曲率，因此，用户可简单地执行触摸输入。用户可通过触摸或摩擦以下区域来输入预定的动作命令：在该区域中，内侧表面131和底部132彼此连接。
另外，甚至当用户不凝视触摸输入设备101而是目视前方或显示器时，用户可直观地识别连接部分133的位置。这是因为不仅连接部分133具有倾斜形状或弯曲表面，而且内侧表面131位于连接部分133的外侧。因此，用户即使不看连接部分133也可输入预期动作命令。
在第二实施例中，触摸部分110-1可包括位于底部132上的中央触摸部分111，以及位于连接部分133上的外围触摸部分112。位于中央触摸部分111和外围触摸部分112的触摸垫可整体形成，或者也可彼此分开形成。
位于外围触摸部分112上的触摸垫可延伸至内侧表面131。用户不仅可触摸连接部分133，而且可触摸内侧表面131，以输入某一动作命令。可替换地，连接部分133和内侧表面131可接收不同的输入信号。也就是说，当用户触摸连接部分133和内侧表面131时，可输入不同的动作命令。
图9是示出了描述根据第二实施例的触摸输入设备的触摸手势的滚动输入的平面图。
滚动是在触摸部分110-1的中央周围画圆弧的触摸输入方法，而转圈或旋转是在触摸部分110-1的中央周围画圆的触摸输入方法。即使图中示出了滚动操作，也可包括转圈或旋转操作。
用户可触摸外围触摸部分112以执行滚动、或转圈或旋转操作。作例如，当用户触摸外围触摸部分112以输入滚动触摸时，可根据滚动方向、执行滚动触摸输入的位置，或执行滚动触摸输入的触摸的长度，来执行不同的命令。
作为一个实例，当指示器顺时针或逆时针摩擦外围触摸部分112时，可执行不同的触摸输入。另外，当指示器敲击外围触摸部分112的左侧或右侧时，可执行不同的触摸输入。另外，当指示器在触摸外围触摸部分112的一个点的同时沿着外围触摸部分112运动时，可根据完成指示器的触摸的位置来执行不同的触摸输入。
连接部分133(或外围触摸部分112)可包括设置有预定间隙的刻度。该刻度可以浮雕或凹雕的方式形成。当手指用作指示器且摩擦连接部分133时，用户可通过他或她的手指感受到的感觉，直观地识别用户通过了多少个刻度，即使当用户不看刻度时也是这样。作为一个实例，当用户对连接部分133顺时针输入五个刻度的滚动输入时，显示器上显示的光标可向右或顺时针移动五步。
上面已经描述了滚动以及转圈或旋转，但是用户触摸外围触摸部分112的一个点的敲击操作也可看作是触摸信号。在此情况中，可根据用户触摸的位置来发送不同的命令。作为一个实例，当用户触摸外围触摸部分112的上侧时，显示器的光标可向上移动。
图10是示出了根据本公开中的第三实施例的触摸输入设备102的横截面图。
根据第三实施例的触摸输入设备102的凹入部分130-2的底部132包括凹入形状。这里，凹入形状可以是凹进式或有凹痕的形状，并且不仅可包括以圆角方式凹入的形状，而且包括倾斜的或阶梯状的形状。
作为一个实例，底部132可包括凹入的弯曲形状。参考图10，底部132具有凹入的弯曲表面，其具有预定曲率。底部132也可具有不同的曲率。作为一个实例，中央部分的曲率可小于(即，曲率半径大)外围部分的曲率(即，曲率半径小)。
在底部132上可设置触摸部分110-2。触摸部分110-2可包括位于底部132上的凹入形状。作为一个实例，触摸部分110-2的区域可与具有凹入形状并位于底部132上的部分匹配。
图11是示出了当用户在向上或向下的方向上输入手势时手指的轨迹的视图，并且图12是示出了当用户横向地输入手势时手指的轨迹的视图。
由于触摸部分110-2具有凹入的弯曲表面，所以可改善当用户输入手势时用户感受到的触摸感或操作感。触摸部分110-2的弯曲表面可形成为，与当用户执行操作(诸如在固定他或她的手腕的同时移动手指，或者在伸直手指的同时旋转或扭动手腕)时他或她的手指尖绘制的运动的轨迹类似。
与通常使用的平坦触摸部分110-2相比，包括凹入弯曲形状的触摸部分110-2可进行人机工程学设计。也就是说，不仅可改善用户的操作感，而且可减小施加至他或她的手腕等的疲劳感。另外，与向平坦触摸部分110-2进行的手势输入相比，触摸部分110-2(其包括凹入弯曲形状)可提高手势的输入准确度。
参考图11，当用户向上或向下移动他或她的手指时，在他或她的关节(除了手指以外)不移动或弯曲的状态中，可仅通过手指的自然运动来输入手势。类似地，参考图12，当用户横向移动手指时，在用户不过度扭曲手腕的状态中，用户可通过手指和手腕的自然运动来输入手势。如上所述，由于触摸部分110-2的形状可进行人机工程学设计，所以可减小当长期使用时用户感受到的疲劳，并可防止手腕或其他关节处产生的骨骼疾病。
另外，触摸部分110-2可具有圆形形状。在此情况中，易于形成凹入弯曲表面。另外，因为触摸部分110-2具有圆形形状，由于用户可用触摸感识别圆形触摸部分110-2的触摸区域，所以用户可简单地输入滚动或转圈操作等。
另外，由于触摸部分110-2具有弯曲表面，所以用户可直观地识别他或她的手指位于触摸部分110-2上的什么位置。当触摸部分110-2位于弯曲表面中时，触摸部分110-2的任何位置处的斜率不同。因此，用户可通过他或她通过他或她的手指感受到的倾斜感，直观地识别他或她的手指位于触摸部分110-2上的什么位置。
当用户在不看触摸部分110-2的同时对触摸部分110-2输入手势时，由于上述特征提供了与他或她的手指位于触摸部分110-2上的什么位置相关的反馈，所以上述特征可帮助用户输入预期手势，并可提高手势输入的准确度。
用于具有弯曲表面的触摸部分110-2的触摸垫可用光学方式识别触摸。作为一个实例，可在弯曲触摸部分110-2的后表面设置红外(IR)发光二极管(LED)和光电二极管阵列。IR LED和光电二极管收集由他或她的手指反射的图像，并且控制器从收集到的图像提取触摸点。
触摸部分110-2的直径和深度可进行人机工程学设计。作为一个实例，触摸部分110-2的直径可确定为在50mm至80mm的范围内。
当考虑成人手指的平均长度时，可将在手腕固定状态中仅使用手指时手指立即移动的范围确定为在80mm内。当触摸部分110-2的直径大于80mm且用户在滑动输入部分220上画圆时，手的运动是不自然的，并且手腕使用得比必要时多。
相反，当触摸部分110-2的直径小于50mm时，由于触摸区域的面积减小，所以待输入手势的多样性可能减小。另外，由于在狭窄区域中绘制手势，所以手势输入的出错率增加。
另外，当提供球形形状的触摸部分110-2时，可将触摸部分110-2的深度除以其直径的值确定为在0.04至0.1的范围内。触摸部分110-2的深度除以其直径的值是触摸部分110-2的弯曲表面的曲率。也就是说，在具有相同直径的触摸部分110-2中，当深度除以直径的值更大时，提供更凹入的形状，相反，当该值更小时，提供更平坦的形状。
当触摸部分110-2的深度除以其直径的值大于0.1时，由于凹入形状的曲率变大，所以用户的触摸感并不舒适。触摸部分110-2的凹入形状可与在用户自然移动手指的同时他或她的手指尖绘制的曲线的曲率匹配。然而，当其深度除以其直径的值大于0.1且用户沿着触摸部分110-2的弯曲表面移动手指时，由于在手指上施加大于必要的力，所以感受到人为的操作感。另外，当用户无意识地自然移动手指时，弯曲表面可与手指尖分离。在此情况中，完成手势的触摸，因此，出现识别错误。
另外，当触摸部分110-2的深度过小时，用户难以感受到弯曲表面部分与平坦表面部分相比的优点。当触摸部分110-2的深度除以其直径的值小于0.04时，用户难以感受到与当用户在平坦触摸部分110-2上绘制手势时相比的操作感的差异。
在第三实施例中，触摸部分110-2可包括位于底部132上的中央触摸部分111，以及位于连接部分133上的外围触摸部分112。位于中央触摸部分111和外围触摸部分112上的触摸垫也可整体形成，或者也可彼此分开形成。在第二实施例中详细描述了外围触摸部分112，可按照它的样子应用于本实施例。
在连接部分133和底部132彼此连接的边界处，连接部分133的梯度可设置为比相对于底部132的弯曲表面的切线方向的梯度大。当用户对底部132的弯曲表面输入手势时，由于连接部分133的梯度设置为比底部132的弯曲表面更陡，所以用户可直观地感受到倾斜部分的触摸区域。
同时，在向中央触摸部分111输入手势时，可能识别不到在外围倾斜部分上的触摸。因此，即使在用户向中央触摸部分111输入手势时，同时当手指到达外围触摸部分112的边界时，向中央触摸部分111输入的手势和向外围触摸部分112输入的滚动操作也可不重叠。
图13是示出了根据本公开中的第四实施例的触摸输入设备的横截面图。
根据第四实施例的触摸输入设备103的触摸部分110-3可包括：设置为具有凹入弯曲表面的第一中央触摸部分111a、包围第一中央触摸部分111a且设置为具有平坦表面的第二中央触摸部分111b，以及包围第二中央触摸部分111b且设置为具有倾斜表面的外围触摸部分112。
底部132可包括位于其中央且具有凹入弯曲表面的第一底部132a，以及包围第一底部132a且设置为具有平坦表面的第二底部132b。
第一中央触摸部分111a可设置在第一底部132a上，第二中央触摸部分111b可设置在第二底部132b上，并且外围触摸部分112可设置在凹入部分130-3的连接部分133上。
第一中央触摸部分111a、第二中央触摸部分111b和外围触摸部分112均可独立地接收触摸信号。作为一个实例，第一中央触摸部分111a可接收手势触摸信号，第二中央触摸部分111b可接收方向触摸信号，并且外围触摸部分112可接收滚动或转圈触摸信号。
第一中央触摸部分111a、第二中央触摸部分111b和外围触摸部分112的触摸垫可整体设置，或者可彼此分开设置。当触摸垫整体设置时，每个触摸垫可通过软件独立地接收触摸信号。
可替换地，第一中央触摸部分111a、第二中央触摸部分111b和外围触摸部分112可组合由触摸部分110-3接收的各个触摸信号，并执行新的命令。作为一个实例，当用户向第一中央触摸部分111a输入划动或滑动手势时，子菜单中的图标可移动，而当用户在触摸第二中央触摸部分111b的同时向第一中央触摸部分111a输入划动或滑动手势时，主菜单的图标可移动。使用这种触摸输入，可简化从子菜单到主菜单移动并改变主菜单图标的操作，以直接在子菜单处改变主菜单的图标。也就是说，菜单可直接从音乐播放菜单移动至导航菜单。
图14是示出了根据本公开中的第五实施例的触摸输入设备的平面图，而图15是沿着图14的线B-B截取的横截面图。
根据第五实施例的触摸输入设备104的触摸部分110-4可包括第一中央触摸部分111c、包围第一中央触摸部分111c的第二中央触摸部分111d，以及包围第二中央触摸部分111d且设置为具有倾斜表面的外围触摸部分112。
底部132可包括位于其中央的第一底部132c，以及包围第一底部132c的第二底部132d。第一底部132c和第二底部132d可彼此分开设置。因此，第一底部132c可相对于第二底部132d独立移动。相反，第二底部132d也可相对于第一底部132c独立移动。
第一中央触摸部分111c可设置在第一底部132c上，第二中央触摸部分111d可设置在第二底部132d上，并且外围触摸部分112可设置在凹入部分130-4的连接部分133上。
第一中央触摸部分111c和第二中央触摸部分111d在物理上可分开设置。因此，第一中央触摸部分111c的触摸垫和第二中央触摸部分111d的触摸垫均可独立设置。
第一中央触摸部分111c和第二中央触摸部分111d均可独立移动。作为一个实例，第一中央触摸部分111c可采用可推动的结构，而第二中央触摸部分111d在四个方向上(包括上、下、左、右方向)可采用可倾斜的结构。在此情况中，用户可通过按压以使第二中央触摸部分111d倾斜来移动显示器的光标。另外，用户可通过按压以点击第一中央触摸部分111c来选择显示器的光标所处的菜单。
另外，第一中央触摸部分111c和第二中央触摸部分111d可以不同方式移动。作为一个实例，第一中央触摸部分111c可采用可倾斜的结构，而第二中央触摸部分111d可采用可推动的结构。
可替换地，第一中央触摸部分111c或第二中央触摸部分111d都可不采用移动结构。在此情况中，第一中央触摸部分111c和第二中央触摸部分111d物理隔离，并分别包括不同的触摸垫。
第一中央触摸部分111c、第二中央触摸部分111d和外围触摸部分112均可独立地接收触摸信号。作为一个实例，第一中央触摸部分111c可接收手势触摸信号，第二中央触摸部分111d可接收方向触摸信号，并且外围触摸部分112可接收滚动或转圈触摸信号。
图16是示出了根据本公开中的第六实施例的触摸输入设备105的横截面图。
根据第六实施例的触摸输入设备105的触摸部分110-5可包括：具有凹入弯曲表面的第一中央触摸部分111e；包围第一中央触摸部分111e且具有平坦表面的第二中央触摸部分111f；以及包围第二中央触摸部分111f且具有倾斜表面的外围触摸部分112。
底部132可包括位于其中央且具有凹入弯曲表面的第一底部132e，以及包围第一底部132e且具有平坦表面的第二底部132f。
第一中央触摸部分111e可设置在第一底部132e上，第二中央触摸部分111f可设置在第二底部132f上，并且外围触摸部分112可设置在凹入部分130-5的连接部分133上。
第一中央触摸部分111e和第二中央触摸部分111f可分开设置。因此，第一中央触摸部分111e的触摸垫和第二中央触摸部分111f的触摸垫均可独立设置。
图17是示出了根据本公开中的第七实施例的触摸输入设备106的立体图，并且图18是当操作根据第七实施例的触摸输入设备106时的立体图。
根据第七实施例的触摸输入设备106可以是可倾斜的或可歪斜的。触摸输入设备106可形成包括突出部120和凹入部分130的结构，并可相对于安装表面140倾斜。另外，触摸输入设备106可设置为进行推动操作。
触摸输入设备106可包括本体151和支撑本体151的支撑部分152，本体151包括突出部120和凹入部分130。支撑部分152可支撑本体151的下部，并可相对于安装表面140倾斜。然而，由于可倾斜的结构不难以用已知技术实现，所以将省略详细说明和描述。
触摸输入设备106可相对于中央轴线在至少一个方向上倾斜。作为一个实例，触摸输入设备106可在前、后、左、右方向上倾斜。另外，触摸输入设备106也可设置为在其他各种方向上倾斜。另外，当推动触摸输入设备106的中央部分时，可在平行状态中推动触摸部分110。
用户可通过按压以推动触摸输入设备106或使其倾斜来输入某一动作信号。作为一个实例，用户可通过推动触摸输入设备106的中央部分，来执行所选择的菜单等，并且用户可通过推动触摸输入设备106的上部，将光标移动至上部。
即使未在图中示出，触摸输入设备106也可嵌入各种与操作相关的部件。配置为可在上述五个方向上推动或倾斜的结构可被包含在触摸输入设备106中。然而，由于这种结构可用已知技术实现，所以将省略其详细描述.
图19是当将根据第一实施例的触摸输入设备安装在保健装置中时的立体图。
根据第一实施例的触摸输入设备100可安装在保健装置10处。这里，保健装置10可包括医疗器械。保健装置10可包括用户站在其上的本体251、显示器250、将本体251与显示器250连接的第一连接部分252、触摸输入设备100，以及将触摸输入设备100与本体251连接的第二连接部分253。
本体251可测量各种用户信息，包括重量。另外，显示器250可显示各种图像的信息，包括所测量的人体信息。另外，用户可在看显示器250的同时操作触摸输入设备100。
图20是示出了根据第一实施例的触摸输入设备安装于其中的交通工具的车内特征的视图。
根据第一实施例的触摸输入设备100可安装在交通工具20中。
这里，交通工具20将物体(诸如人、物体或动物)从离开点运送至终点。交通工具20可包括在道路或轨道上行驶的车、在海上或江上移动的船舶，以及使用空气效应在空中飞行的飞机。
另外，在道路或轨道上行驶的车可通过至少一个车轮的旋转而在预定方向上移动。例如，车可包括三轮或四轮车、施工机械、两轮车、摩托车、自行车，以及在轨道上行驶的火车。
参考图20，交通工具20可包括：驾驶员或乘客坐于其上的座椅21以及仪表板24，其包含变速箱300、中央托板22和方向盘23。
可在中央托板22中安装空调310、钟表312、音频系统313和音频视觉导航(AVN)系统314等。
空调310调节温度、湿度、空气的清洁度和交通工具20中的气流，以保持交通工具20的内部舒适。空调310安装在中央托板22中，并包括至少一个排气的排气口311。可在中央托板22上安装用于控制空调310的按钮或转盘。用户(诸如驾驶员)可用设置于中央托板22上的按钮控制空调310。
钟表312可设置在用于控制空调310的按钮或转盘周围。
音频系统313包括操作面板，在操作面板上设置多个用于执行音频系统313的功能的按钮。音频系统可提供广播模式和媒体模式，广播模式提供广播功能，而媒体模式播放包含在各种储存音频文件的存储媒体中的音频文件。
AVN系统314可嵌在交通工具20的中央托板22中，或从仪表板24突出。AVN系统314是能够根据用户的操作来整体执行音频功能、视频功能和导航功能的设备。AVN系统314可包括输入部分315和显示器316，输入部分315接收用户对AVN系统314的命令，显示器316显示与音频功能、视频功能或导航功能相关的屏幕。当与AVN系统314重叠时，也可省略音频系统313。
方向盘23可以是用于调整交通工具20的行驶方向的设备，可包括：由驾驶员握住的轮缘321，以及辐条322，该辐条与交通工具20的转向系统连接并将轮缘321与用于转向的旋转轴的毂相连接。用于控制交通工具20的各种设备(例如音频系统等)的操作设备323可形成于辐条322中。
另外，仪表板24可包括：仪器面板324，该仪器面板向驾驶中的驾驶员显示各种汽车信息，诸如车速、行驶距离、每分钟发动机转数(RPM)、汽油量、冷却水的温度以及各种警告；并且仪表板包括储存各种物体的手套箱325。
变速箱300通常可安装在交通工具20的驾驶座和乘客座之间，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变速箱300中。
图21是示出了根据第一实施例的触摸输入设备安装于其中的变速箱的立体图。
参考图21，用于改变交通工具20的速度的变速杆301、用于控制交通工具20的功能的执行的显示器302和用于执行交通工具20的各种设备的按钮303可安装在变速箱300中。另外，根据第二实施例的触摸输入设备100可安装在变速箱300中。
触摸输入设备100可安装在变速箱300中，并可定位为在驾驶员驾驶时目视前方的状态中而被操作。作为一个实例，触摸输入设备100可位于变速杆301下方。触摸输入设备100也可安装在中央托板22处、乘客座或后座处。
触摸输入设备100可与交通工具20中的显示器连接，并可选择或执行在显示器上显示的各种图标。安装在交通工具20中的显示器可包括音频系统313、AVN系统314或仪器面板324。另外，当必要时，显示器302可安装在变速箱300中。另外，显示器也可与平视显示器(HUD)、后视镜等连接。
作为一个实例，触摸输入设备100可移动在显示器上显示的光标，或执行图标。图标可包括主菜单、选择菜单、设置菜单等。另外，利用触摸输入设备100可操作导航，可设置交通工具的行驶条件，或执行交通工具的外围设备。
如从以上描述中显而易见的是，根据本公开中的实施例，通过使包围触摸部分的突出部比其周围的安装表面更高，使得在用户不凝视触摸部分(即，用户看显示器或目视前方)的状态中，用户能够直观地识别触摸区域。因此，用户能够快速且安全地输入触摸，并可提高手势触摸信号的识别率。
特别地，当将根据本公开中的各种实施例的触摸输入设备应用于交通工具时，当驾驶并操作导航或音频系统时，驾驶员能够在保持他或她的眼睛目视前方的同时输入正确的手势。
由于用户即使不看触摸输入部分，也可通过包括凹入弯曲形状的触摸部分，利用倾斜感(用户可通过手指感受到该倾斜感)直观地识别他或她的手指位于触摸输入部分上的什么位置，所以用户能够输入预期的触摸手势。
另外，当用户输入触摸手势时，可通过包括凹入弯曲形状的触摸部分来改善操作感和触摸感。另外，由于触摸部分的形状是人机工程学设计的，所以即使当用户长期使用该触摸输入设备时，触摸部分也不会对他或她的关节(诸如他或她的手腕或手)施加压力。
可在手势输入部分周围设置滑动输入部分，以手动地转盘。另外，由于滑动输入部分可识别各种触摸手势，所以滑动输入部分可执行比转盘更多样且更改善的功能。
另外，用户可通过刻度直观地识别滑动角度(或距离)，用户可通过他或她的手指感觉标记在滑动输入部分上的刻度。因此，可进一步提高操作自由度，并可通过根据滑动角度或距离输入不同信号来提高输入准确度。
用户可通过区分手势输入部分的倾斜角与滑动输入部分的倾斜角，通过触摸来进一步直观地区别手势输入部分和滑动输入部分。
此外，可通过使触摸输入部分在各种方向上被推动，并根据将触摸输入部分所推向的方向执行不同功能，从而能够快速执行命令。
虽然已经参考附图所示的示例性实施例描述了本发明，但是这些仅应认为是描述性意义上的，本领域技术人员将理解的是，可实现各种替代和等价的其他实施例。因此，本发明的范围由所附权利要求书定义。

Claims (20)

1.一种安装在安装表面上的触摸输入设备，包括：
从所述安装表面突出的突出部；
形成于所述突出部中的凹入部分；以及
触摸部分，所述触摸部分设置于所述凹入部分的底表面上并接收用户的触摸信号。
2.根据权利要求1所述的触摸输入设备，其中，所述突出部与所述安装表面整体地形成。
3.根据权利要求1所述的触摸输入设备，其中，所述突出部包括圆形形状的横截面，并且
其中，所述凹入部分从所述突出部的脊部以圆形形状凹入。
4.根据权利要求1所述的触摸输入设备，其中，所述凹入部分包括：
从所述突出部凹入的内侧表面；
底部，所述触摸部分设置于所述底部上；以及
连接部分，所述连接部分将所述内侧表面与所述底部连接，并且所述连接部分具有倾斜表面或负曲率的弯曲表面。
5.根据权利要求1所述的触摸输入设备，其中，在所述触摸部分的上部、下部、左部、右部和中部处，所述触摸部分接收不同的触摸信号。
6.根据权利要求1所述的触摸输入设备，其中，所述触摸部分具有凹入的弯曲形状。
7.根据权利要求6所述的触摸输入设备，其中，所述凹入部分包括：
从所述突出部凹入的内侧表面；
底部，所述触摸部分设置于所述底部上；以及
连接部分，所述连接部分将所述内侧表面与所述底部连接，所述连接部分具有倾斜表面或负曲率的弯曲表面，并且
其中，所述连接部分接收滚动手势。
8.根据权利要求1所述的触摸输入设备，其中，所述凹入部分包括：
从所述突出部凹入的内侧表面；以及
底部，所述触摸部分设置于所述底部上，
其中，所述底部相对于所述内侧表面独立地运动。
9.根据权利要求8所述的触摸输入设备，其中，所述底部在上、下、左、右方向上倾斜。
10.根据权利要求8所述的触摸输入设备，其中，所述凹入部分进一步包括连接部分，所述连接部分将所述内侧表面与所述底部连接，并且所述连接部分具有倾斜表面或负曲率的弯曲表面，并且
其中，所述连接部分接收滚动手势。
11.根据权利要求4所述的触摸输入设备，其中，所述连接部分接收滚动手势。
12.根据权利要求11所述的触摸输入设备，其中，所述连接部分包括以浮雕或凹雕方式形成的多个刻度。
13.根据权利要求4所述的触摸输入设备，其中，所述触摸部分包括：
中央触摸部分，位于所述触摸部分的中央；以及
外围触摸部分，包围所述中央触摸部分，并且
其中，所述中央触摸部分和所述外围触摸部分独立地接收用户的触摸信号。
14.根据权利要求13所述的触摸输入设备，其中，所述中央触摸部分具有凹入的弯曲形状。
15.根据权利要求13所述的触摸输入设备，其中，所述底部包括：
第一底部，所述中央触摸部分设置于所述第一底部上；以及
第二底部，所述外围触摸部分设置于所述第二底部上，并且
所述第一底部和所述第二底部相对于彼此运动。
16.根据权利要求15所述的触摸输入设备，其中，所述第一底部倾斜。
17.根据权利要求1所述的触摸输入设备，其中，所述突出部、所述凹入部分和所述触摸部分整体地形成在一个结构中，并且
其中，所述一个结构相对于所述安装表面倾斜。
18.一种安装在安装表面上的触摸输入设备，包括：
突出部，从所述安装表面突出并具有柱体形状；
凹入部分，所述凹入部分形成于所述突出部中并具有中央部分，所述凹入部分包括从所述突出部的脊部向下连接的内侧表面和与所述内侧表面连接的底部；以及
触摸部分，所述触摸部分设置于所述凹入部分的底部上并接收用户的触摸信号。
19.一种包括安装在安装表面上的触摸输入设备的交通工具，所述触摸输入设备包括：
从所述安装表面突出的突出部；
形成于所述突出部中的凹入部分；以及
触摸部分，所述触摸部分设置于所述凹入部分的底表面上并接收用户的输入，其中，所述交通工具包括：
显示器；以及
控制器，所述控制器被配置为根据向所述触摸输入设备输入的用户输入来操作所述显示器。
20.根据权利要求19所述的交通工具，其中，所述控制器将向所述触摸输入设备输入的所述用户输入转换成输入信号，并且发送操作信号，从而所述显示器根据所述输入信号来显示操作，并且
其中，所述用户输入包括手势输入。
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