CN106415451A - 输入命令的生成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于生成输入命令的装置，所述装置具有两个基本上环形的并且在空间上相互分离的输入元件用于固定在各一只手上。在此，处理单元被设置用于根据预先定义地共同作用的输入模式生成所述输入命令。

Description

输入命令的生成

技术领域

本发明涉及一种用于生成输入命令的装置和方法。

背景技术

在娱乐电子设备的领域中以及在由移动通信设备支持的工业自动化的领域中，触摸灵敏的表面通常用作例如人和机器之间的用户界面。例如，智能手机或者平板通常具有所谓的触控板或者整个触控显示器。通过触摸灵敏的面尤其实施借助手或借助一个手指或者多个手指的输入。在此，触控板——也称作键盘区域可以被确定唯一用于手势输入的目的。在此，电容式、电阻式的以及感应式的方法被用于确定输入手势。此外，将显示屏或者显示器用作组合式输入和输出设备，其方式是，显示屏表面触摸灵敏地构型。此外，对于平板PC或者智能手机，多点触控手势的应用流行。在此，主要是电容式方法流行。

为了操作触摸灵敏的用户界面，用户需要对触控灵敏的面的物理访问。然而在工业领域中有时值得期望的是，不能够实现或者仅仅受限地实现对设备、例如工业控制设施的控制计算机的直接物理访问。因此，例如能够有利的是，应该在其上进行输入的设备不可接近地构建。此外，所述设备例如可以在工作步骤期间、不可接近地安装在袋或者箱中。

由现有技术已知，在外部设置输入设备，诸如鼠标或者触控板或者用于检测手势的传感器。通过所述外部输入设备来控制设备。

此外已知，将具有可操作的按键的设备固定在身体部位、诸如手指上。对此，从公司Ringbow已知用于智能手机的设备。

发明内容

在此背景下，本发明的任务是，生成用于设备的输入命令。

所述任务通过所说明的独立权利要求解决。有利的构型和扩展方案在从属权利要求中说明。

本发明涉及一种用于生成输入命令的装置，所述装置包括：

- 至少两个基本上环形的并且在空间上相互分离的输入元件，用于固定在各一个手、尤其手指上，其中所述输入元件分别包括触摸灵敏的区域，借助所述触摸灵敏的区域在触摸时可确定相应的输入模式；

- 处理单元，所述处理单元用于由相应的输入模式根据预先定义地共同作用的输入模式生成输入命令。

所述装置实现以下用户界面，借助所述用户界面以特别安全和舒适的方式生成输入命令。借助预先定义地相互作用的输入模式给相应的输入模式的组合分配输入命令。因此，为组合预给定效果或者通过组合式输入预计的动作。

例如，在第一输入元件的第一触摸灵敏的区域的第一触摸的情况下可确定第一输入模式。第一输入元件在此固定在第一只手上，例如第一只手的手指、如食指上。至少一个第二输入元件属于用于生成输入命令的装置。第二输入元件例如固定在第二只手或者与第一输入元件同一手、即第一只手上。对于第二输入元件固定在第一只手上的情况，例如第二输入元件固定在与第一输入设备相同的手指上或者第一只手的另一个手指上、尤其中指、无名指或者小指上。对于第二输入元件固定在第二只手上的情况，第二输入元件例如与第一输入元件类似地固定在第二只手的食指上。

所述相应的输入元件以基本上环形的形状构型。基本上在此例如意味着，输入元件符合人体工程学地关于人手或者手指的构型成型并且在此在横截面中可以具有与对称圆形的偏差。

手在此尤其是人手或者借助机器人制造技术控制装置可控制的机器人手，所述机器人手尤其基于人手的形状。

作为触摸灵敏的区域分别使用已知的触控板表面。所述触控板表面尤其可以构造为平坦的面或者具有弯曲的形状作为表面。触摸灵敏的区域在此被构型成，使得它们分别可以分析通过一只手或者一个手指引起的触摸或者通过一只手的多个手指引起的触摸或者通过不同手的多个手指引起的触摸。因此，在相应的输入元件的触摸灵敏的区域处分别提供触控灵敏的界面或者相应地提供多触控灵敏的界面。

尤其在触摸灵敏的区域上借助在其上固定了相应的输入设备的手的拇指来产生触摸。尤其在分别固定在不同的手上的至少两个输入设备上借助相应的手的相应的拇指执行触摸。

作为输入模式例如确定原始信息，所述原始信息包含关于触摸的绝对或相对位置值的说明或者所记录的触摸的时间变化过程与在触摸灵敏的区域内的相对位置或绝对位置相关或无关的说明。因此，如果记录了触摸，则创建原始数据组。

通过常规的鼠标作为输入元件或者通过在键盘上的输入命令，可以实现在显示屏上选择或者标记对象。在触控灵敏的表面上通过简单的、短暂的触摸能够实现相应的输入。于是，在触摸灵敏的区域上的输入模式相应地是在确定的时间段内的单个触摸。

可以与在触摸灵敏的区域上的位置无关地或者根据在触摸灵敏的区域上的绝对位置来评估所述触摸。例如，仅仅当触摸在触摸灵敏的区域的预给定区段中发生时才评估该触摸。该区段尤其对于在应通过输入来控制的设备的显示屏上的每次任意显示可以是固定的或者根据可实施的输入、也即根据恰恰在该设备上执行的节目发生变化。当应该借助单次短时触摸进行“选择”命令的时候，例如可以在触摸灵敏的区域上一直在中央区段内进行输入。“选择”命令在此例如可以意味着，从多个参数中选择一个参数。在另一种变型方案中，可以执行动作的确认：仅仅当在触摸灵敏的区域的外部区段或者确定的区段中进行输入时，才能够通过单次短时触摸来输入例如用于开始动作的确认。

为了确定相应的输入模式还可以在相应的输入元件上借助分析单元来分析所记录的运动过程并且实施到运动类别的分配。因此，尤其可以将所记录的时间上和空间上的运动过程识别为手势并且对其进行分析。作为运动模式，给处理单元相应地提供所识别的触摸的原始数据组或者由此导出的数据组，该数据组已经是所记录的运动到运动类别的分级并且因此包括所识别的触摸的分析。此外，可以确定由以上所述构成的混合形式作为输入模式，其方式是，通过输入元件实施所识别的触摸的分析的部分或者各个步骤。

所述装置还包括用于生成输入命令的处理单元。为此，相应的输入元件的相应的输入模式已在处理单元中。附加地，关于预先定义地共同作用的输入模式的信息已在处理单元中。例如，在处理单元的存储区域中存储有列表，即给输入模式的哪个组合分配所属的输入命令。例如，以下列表已在处理单元中，在所述列表中列出第一输入模式与第二输入模式的可能组合。因此，所述输入命令的生成基于预先定义地共同作用的输入模式根据当前记录的相应输入模式来实现，所述输入模式例如通过一个或者多个输入设备提供给处理单元。

处理单元在此具有至少一个通信接口，通过所述至少一个通信接口接收相应的输入模式。

为了生成输入命令，可以设置在处理单元中构建的处理器，例如微处理器或者主处理器单元或者FPGA。处理单元尤其具有多个通信接口，其中相应的通信接口被构型用于与相应的输入元件通信。

根据一种构型，所述处理单元集成到所述输入元件之一中地构型。因此，尤其单个输入元件可以配备有高的计算功率并且因此一方面满足提供用于确定相应的输入模式的用户界面的功能并且另一方面满足生成输入命令的功能。因此，可以相对应该能够访问输入命令的设备在外部实现所述装置。尤其通过输入命令控制设备或者配置设施。

用于生成输入命令的输入模式的输入以及处理因此例如在设备之外并且因此对设备的可能的访问无关地进行。尤其对所述设备的物理访问对于输入命令的成功生成而言不是必需的。此外，在通信网中设备的可用性或者在所述装置和所述设备之间的现有通信连接对于输入命令的成功生成而言也不是必需的。如果所述设备例如未接通或者装置和设备之间的通信连接不可以，则仍可以借助所述装置生成并且例如在稍后时刻提供输入命令，在该时刻所述设备对于所述装置而言是可到达的。

根据一种构型，所述处理单元布置在计算机中。所述计算机在此可以是专为处理单元而设置的或者设置用于在设施内的其他计算步骤或者处理步骤。因此，可以通过有利的方式实现与现有计算能力的匹配或充分利用。处理单元在计算机中的实现通过有利的方式使得可能的是，将相应的输入元件的结构形式保持得尽可能小。因此，相应的输入元件可以以小的重量来实现并且舒适地可携带或可固定在手上。

根据一种构型，所述处理单元布置在通过所述输入元件可控制的移动设备或者固定构建的设备中。因此，通过所提出的装置借助输入来控制的设备被构型成，使得在所述设备上实现处理单元。因此，在应通过所述输入来操作或控制或配置的设备中处理借助所述输入元件确定的输入模式。如果在设备的安装时刻已经设置有所述装置或者所述设备例如在维护阶段中可以以处理单元来扩展，这尤其是有利的。此外，如果应以特别的方式保护处理单元以防操纵或者错误配置，尤其基于安全要求或者安全性要求，这是有利的。在这样的情况下，对处理单元的简单访问的可能性或者其简单的更换可能是不希望的。

根据一种构型，所述相应的输入元件具有至少一个相应的接口用于与所述处理单元的通信和/或相互的通信。例如，第一输入元件具有第一接口用于与处理单元的通信并且第二输入元件具有第二接口用于与处理单元的通信。在另一种构型中，第一输入元件具有第一接口用于与第二输入元件的通信以及第二输入元件具有第二接口用于与与处理单元的通信。因此，可以通过有利的方式适配通信连接，其方式尤其是，对于不同的传输路径，在所述装置内选择不同的传输类型。在此，可以对于每个传输路径单独地在有线传输或者无线传输之间进行选择以及又在不同的无线个人区域网络结构或者简称WPAN结构、如蓝牙或者ZigBee之间进行选择。

根据一种构型，所述相应的接口被构造为无线接口或者有线接口。根据对输入元件的要求，借助无线接口可以选择无线传输，使得输入元件通过简单的、安全的和舒适的方式由用户携带在一只手或者多只手上，而不由此限制用户例如在工业设施内的移动性。根据工业领域，可以借助有线接口通过有利的方式来选择有线传输路径，例如如果基于WPAN的或者基于无线局域网（简称WLAN）的通信方法由于现有的场而可能是干扰性的或者本身可能被干扰。

根据一种构型，所述输入元件中的至少一个具有能量存储器作为内部电源，例如电池。因此，例如在手上携带输入元件的用户的高移动性是可以的，并且尽管如此对于预给定的时间保证输入元件的供电。

根据一种构型，所述输入元件中的至少一个具有分析单元地构型用于分析触摸和确定所述输入模式。例如，所述输入元件中的仅仅一个配备有分析单元，所述分析单元能够实现基于触摸灵敏的区域的所记录的触摸来分析所检测的原始数据。配备有分析单元的输入元件因此例如作为第二输入元件根据第二输入元件的触摸灵敏的第二区域的所检测的触摸来确定第二输入模式。第一输入元件例如可以具有较少的计算能力并且将在第一触摸灵敏的区域上的触摸的所检测的原始数据发送给第二输入元件用于分析，所述第二输入元件的分析单元然后除了第二输入模式之外也确定第一输入模式。

此外，本发明涉及一种用于生成输入命令的方法，其中

- 在至少两个在空间上相互分离的输入元件中在触摸时确定相应的输入模式；

- 由所述相应的输入模式根据预先定义地共同作用的输入模式生成所属的输入命令。

所提出的方法能够实现通过两个输入元件的应用来输入多个命令，所述两个输入元件的输入通过可预给定的方式共同作用。通过输入命令的生成来给所出现的运动模式的组合分配一种含义，该含义超越用于确定例如在单个触控板上的触摸手势的含义的通常可能性。

至少两个在空间上相互分离的输入元件的触摸在此例如通过一只手或者一只手的一个手指来实施。因此，用户可以实施在相应的输入元件上的输入。对于各输入元件例如可以使用一只相应的手，也即例如对于第一输入元件使用第一只手，例如用户的右手，并且对于第二输入元件使用第二只手，例如用户的左手。在使用多于两个在空间上相互分离的输入元件的情况下，例如将用户的一只唯一的手用于在多个输入元件上的输入或者多个用户可以利用其相应的一只手或者其相应的两只手来在一个或者多个输入元件上进行输入。相应的输入元件的触摸尤其借助拇指来实现，其中输入元件的触摸灵敏的区域可固定在食指、中指、无名指或者小指上或者手掌上，使得实现触摸灵敏的区域朝拇指的定向并且因此能够借助拇指实现轻松的输入。

根据一种构型，根据分配准则生成所述输入命令，其中所述分配准则将输入命令分配给输入模式的组合。

分配准则在此有利地可配置地构型并且例如可以匹配于通过应用领域或者输入命令的使用的要求或者匹配于用户的偏好。根据输入模式的构型，分配准则可以任意复杂地构型。输入模式例如对于每个输入元件以单个输入命令的形式存在，也即例如对于第一输入元件，基于通过第一输入元件的第一触摸灵敏的区域的相继两次短时触摸的所记录的双击而存在“打开”-单个输入命令。然后例如由一个列表产生分配准则，在所述列表中列出在所述输入元件之一上的所记录的“打开”-单个输入命令与在其他存在的输入元件上的所有可能的可记录的单个输入命令的所有可能的组合。

在更精细的分配准则下，尤其考虑在不同的输入元件上的输入模式的时间关系。因此，例如可以说明以下公差范围，在所述公差范围内，分别记录的触摸视为同时发生的。可以有意将用于检测运动模式的时间偏差的可能性用于扩展其他组合可能性。例如，在第一输入元件上的双击与时间上相继地在第二输入元件上的双击可以以与在两个输入元件上的同时双击不同的输入命令占用。此外可以考虑时间偏差的量值，即例如以秒为单位的说明。

在一种构型中，借助所述输入元件的相应的触摸灵敏的区域确定并且在所述输入元件的相应接口处提供所述相应的输入模式。

通过使用上述技术用于确定例如人手的触摸并且用于分析这样的触摸以便确定触摸手势，通过有利的方式借助多个输入元件提供多点触控功能。除了如在所提出的方法中可实现的在触摸灵敏的区域上的多点触控输入的可能性之外，此外借助在相应的输入元件上的相应的单触控手势实现多点触控手势的输入。

根据一种构型，通过处理单元接收所述相应的输入模式并且通过所述处理单元生成所述输入命令。根据所使用的输入元件的构型，因此可以将输入命令的生成移位到外部单元——分析单元上。因此，资源尤其可以最优地分布并且输入元件用户友好地构型。输入命令尤其可以如此生成，使得输入命令可以由处理单元提供并且直接用于通过以下设备的处理，在该设备上应实现所述输入。

根据一种构型，为了确定所述相应的输入模式，确定所述相应的触摸灵敏的区域的触摸的时间变化过程和/或空间变化过程。借助电容式或者电阻式触摸测量技术因此可以计算例如触摸灵敏的区域的触摸的绝对位置。可以从起始位置出发来检测紧接着的触摸的时间变化过程。为此，尤其可以分别记录关于例如在触控板上的绝对位置的信息。替代地，可以仅仅由时间上彼此相继的触摸点确定触摸的相对变化过程来确定手势。尤其可以例如借助实时时钟来通过输入元件记录时间信息，所述时间信息可以与第二或者其他输入元件的输入模式相关，所述第二或者其他输入元件同样包含时间信息。

根据一种构型，借助至少一个输入元件的分析单元由至少一个输入元件的相应的触摸灵敏的区域的触摸的相应的时间变化过程和/或空间变化过程确定相应的单个输入命令。

根据输入元件的构型，因此相应的触摸灵敏的区域的触摸的分析已经通过输入元件的分析单元来实施。于是作为输入模式已经提供所分析的数据组。通过这种方式，尤其错误识别措施已经可以通过分析单元并且因此已经可以通过输入元件来实施。已经实现的用于分析在触摸灵敏的表面上的触摸的软件因此可以通过有利的方式被使用。在这样的构型中，通过处理单元仅仅确定输入模式的现有组合并且根据分配准则地生成输入命令。

根据一种构型，将至少一个在第一输入单元上可确定的第一输入模式传输给第二输入单元并且借助所述第二输入单元的接口提供在所述第二输入单元上可确定的第二输入模式以及至少所述第一输入模式。

附图说明

下面根据实施例借助附图详细阐述本发明。其中：

图1示出根据本发明的一个实施例的用于生成输入命令的装置的示意图；

图2示出根据本发明的另一个实施例的用于生成输入命令的方法的示意图。

具体实施方式

图1示意性地示出根据本发明的一个实施例的用于生成输入命令3的装置10，所述装置包括两个基本上环形的和在空间上相互分离的输入元件，即第一输入元件11以及第二输入元件12。

此外示出处理单元13。两个输入元件11、12两者以约1cm至约5cm宽的环形式构型，所述环可以携带在人手上。所述环例如为了更容易的操作不是闭合的，而是根据图1具有间隙。由此可构成不同的环大小，只要将相应地柔韧的材料用于环的基本框架。替代地可以设定不同的环大小。替代地，环也可以是闭合的。

在环的外侧上安装第一输入元件11的触摸灵敏的区域111，该外侧对于也携带环的同一只手的其他手指或者对于另一只手的手指或者尤其对于该同一只手的在其上也携带环的拇指是可接近的。在此例如涉及矩形区域，所述矩形区域在环形输入元件11的宽度上延伸并且在长度上例如覆盖环形输入元件的外周长的四分之一至二分之一。用于触摸灵敏的区域的其他所有大小根据应用情况是有利的构型。触摸灵敏的区域111在此尤其沿纵向侧方向弯曲并且因此具有弧形片或者环形部段的形状。如果所述环携带在一只手的食指上，则因此能够借助同一只手的拇指实现有利的输入。

第二输入元件12尤其相对于第一输入元件11镜像反转地制成并且具有通过相同方式构型的独特的触摸灵敏的区域112。在输入元件11、12内设置分析单元14。该分析单元作为计算芯片或者计算机芯片来实现并且实施在触摸灵敏的区域上检测的手势的分析或者解释。尤其蓝牙芯片用作相应的接口18、19，所述蓝牙芯片适合用于与处理单元13的通信。相应的电池集成到输入元件11、12中，所述电池可以通过相应的充电端子16、17连接到电源上并且被充电。

处理单元构建在设备自身中，对于所述设备应通过这两个输入元件11、12进行手势的输入。所述设备例如在工业设施内为了分析制造过程而连接到温度调节机器上，以便实施维护步骤、诸如测试或者进行安全更新。为此，所述设备在空间上难以接近地构建，使得尤其必要时在设备上设置的输入接口对于用户或者维护技术人员而言不能自由地接近。通过所描述的输入元件11、12能够通过有利的方式实现手势、诸如多点触控手势的输入。通过输入模式1、2经由蓝牙传输路径的提供，能够实现维护技术人员环绕设施的舒适的、无线的运动。所使用的传输方法——如在这种情况下是蓝牙技术——可以匹配于应用领域的状况。通常可以通过无线个人区域网络（简称WPAN）应用短距离无线电技术。

在所提出的实施例中，通过安全的和舒适的方式进行在维护设备、例如移动平板上的输入。在此，可以借助可输入的手势实施在维护工具内的导航。在此可以通过所谓的滚动，例如通过在平板上显示的值列表来翻阅，所述滚动通过手势引起在文件内的翻阅。在平板PC的显示器上可以生成测试报告的打印或者显示的放大。

用于生成输入命令3的示意性方法在图2中示出。第一输入元件11以及第二输入元件12以及第三输入元件12'确定第一输入模式1、第二输入模式2以及第三输入模式2'。处理单元13接收相应的输入模式1、2、2'并且确定输入命令。在此，处理单元13可配置地构型并且因此能够实现处理单元所应用的分配准则的改动或者配置。在处理单元13的配置中例如确定，对于相应的输入模式1、2、2'的哪个组合产生哪个输入命令3。此外，在此可以确定，哪些输入模式1、2、2'共同地或者以可确定的时间间隔地依次出现，以便将触摸评估为有效的触摸并且生成输入命令。尤其在此可以确定，为了生成输入命令必须在相应的触摸灵敏的区域或者相应的触控区域或者键盘区域触摸输入元件11、12、12'中的两个，也即必须存在相应的输入模式1、2、2'，以便生成输入命令。这尤其在安全关键的工业设施中可以是一要求，用于将手势分级为有意输入和非疏忽输入。通过所述配置还可以确定相应的输入模式的组合的含义。例如将逐点触摸评估为用于标记对象的单击或者将两次触摸评估为用于选择所标记的对象的双击。此外，可以将诸如沿预给定的方向在触摸灵敏的区域上滑动的手势定义为向上滚动或者向下滚动。

借助所提出的方法，可以为待通过输入来控制的设备提供无干预的、可简单安装的并几乎徒手的输入可能性。

Claims (15)

1. 用于生成输入命令（3）的装置，包括：

- 至少两个基本上环形的并且在空间上相互分离的输入元件（11，12），用于固定在各一个手、尤其手指上，其中所述输入元件（11，12）分别包括触摸灵敏的区域（111，112），借助所述触摸灵敏的区域在触摸时可确定相应的输入模式（1，2）；

- 处理单元（13），所述处理单元用于由相应的输入模式（1，2）根据预先定义地共同作用的输入模式生成输入命令（3）。

2. 根据权利要求1所述的装置，其中所述处理单元（13）集成到所述输入元件（11，12）之一中地构型。

3. 根据权利要求1所述的装置，其中所述处理单元（13）布置在计算机中。

4. 根据权利要求1或3所述的装置，其中所述处理单元（13）布置在通过所述输入元件（11，12）可控制的移动设备或者固定构建的设备中。

5. 根据以上权利要求中任一项所述的装置，其中所述相应的输入元件（11，12）具有至少一个相应的接口（18，19）用于与所述处理单元（13）的通信和/或相互的通信。

6. 根据权利要求5所述的装置，其中所述相应的接口被构造为无线接口或者有线接口。

7. 根据以上权利要求中任一项所述的装置，其中所述输入元件（11，12）中的至少一个具有能量存储器作为内部电源。

8. 根据以上权利要求中任一项所述的装置，其中所述输入元件（11，12）中的至少一个具有分析单元（14，15）地构型以用于分析触摸和确定所述相应的输入模式（1，2）。

9. 用于生成输入命令（3）的方法，其中

- 在至少两个在空间上分离的输入元件（11，12，12'）中在触摸时确定相应的输入模式（1，2，2'）；

- 由所述相应的输入模式（1，2）根据预先定义地共同作用的输入模式生成所属的输入命令（3）。

10. 根据权利要求9所述的方法，其中根据分配准则生成所述输入命令，其中所述分配准则将输入命令分配给输入模式的组合。

11. 根据权利要求9或10所述的方法，其中

- 借助所述输入元件（11，12）的相应的触摸灵敏的区域（111，112）确定所述相应的输入模式（1，2）；

- 在所述输入元件（11，12）的相应接口处提供所述相应的输入模式（1，2）。

12. 根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中通过处理单元（13）接收所述相应的输入模式（1，2）并且通过所述处理单元（13）生成所述输入命令（3）。

13. 根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其中为了确定所述相应的输入模式（1，2），确定所述相应的触摸灵敏的区域（111，112）的触摸的时间变化过程和/或空间变化过程。

14. 根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其中借助至少一个输入元件（11，12）的分析单元由至少一个输入元件（11，12）的相应的触摸灵敏的区域（111，112）的触摸的相应的时间变化过程和/或空间变化过程确定相应的单个输入命令。

15. 根据权利要求9至14中任一项所述的方法，其中将至少一个在第一输入单元（11）上可确定的第一输入模式（1）传输给第二输入单元（12）并且借助所述第二输入单元（12）的接口提供在所述第二输入单元（12）上可确定的第二输入模式（2）以及至少所述第一输入模式（1）。