CN107562196B - 一种单向滑动手势触感盲文摸读系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单向滑动手势触感盲文摸读系统和方法。在触屏上设置两个相平行、不可视、能提供振动反馈的竖条触感区域，手指单向滑动经过两个竖条触感区域，根据两个竖条触感区域提供的振动反馈摸读到盲文中一行两个盲文点，分三次滑动完成摸读一个盲文的六点；系统包括触屏、盲文转换模块、控制模块和振动模块。本发明解决了触屏设备摸读触感文字的技术问题，具有摸读速度快、操作简单、易学易用，以及方便在各种触屏设备，如：智能手机、平板电脑上实现等优点。

Description

一种单向滑动手势触感盲文摸读系统和方法

技术领域

本发明涉及了一种单向滑动手势触感盲文摸读系统和方法，属于触屏设备触感交互的技术领域。

背景技术

智能移动设备的振动触感反馈是实现非视觉信息获取与盲用交互的关键技术之一。触感反馈可以提供诸如：消息提醒、情感传递、非视觉的交互，以及在盲用情况下阅读文字等功能。特别是对于盲人用户来讲，触感交互更是其使用手机等触屏移动设备的关键手段；也是实现盲文电子阅读的最重要方法。

如何在触屏移动设备上通过对振动触感进行设计，让盲人也能够使用智能手机等触屏移动设备，是当今人机交互的重要研究方向。也是帮助盲人群体融入正常社会、享受信息技术发展成果、提高生活质量的关键问题之一。

当前在触屏移动设备上实现触感文字阅读的主要方法是对振动触觉反馈进行编码，模拟六点盲文的凹凸或摩斯电码来实现。根据手指交互方式以及振动反馈样式的不同，触感摸读的方法可以分为三类。

第一类方法为结合手指在触屏上滑动过程中感知到的不同触觉反馈样式，依次表达6个盲文点的凹凸信息；用户再根据触感反馈的序列来识别所摸读的盲文。此类方法将盲文的六点拆分开来，再依次获取每个盲文点的凹凸信息来实现盲文的阅读目的，达到了较好的效果。然而，此类方法的局限在于其需要手指在触屏上滑动一个较长的距离，并根据滑动的距离来依次感知六个盲文点的凹凸信息。使用过程中用户需要高度集中注意力，以免漏掉触觉反馈序列中某一盲文点的凹凸信息。这使得这类方法往往摸读的速度较慢，通常需要5秒钟以上来摸读一个盲文。

第二类方法是通过对触屏移动设备的振动韵律进行编码进而表达文字信息。例如在时序上对振动的开和关进行编码来依次表达盲文六个点的凹凸；或通过振动时长及间隔时间的不同模拟摩斯电码的滴、答编码等。此类方法的优点是通过在时序上对振动进行编码，其表达每个文字字符的时间较短，编码效率较高。通常文字触感编码的呈现速度最高可达每字符855毫秒。然而，因为韵律编码的触感样式短促，往往准确辨别的难度较大。使得该类方法的阅读准确率往往较低，只有71％左右。并且基于韵律的方法是被动式触觉感知，操作过程中可控性差、学习及记忆负担较大，用户体验往往不佳。

第三类方法为空间触感编码。通过对触屏移动设备的屏幕进行区域划分，与六点盲文的空间位置一一对应。手指触摸不同区域根据振动反馈的不同来判断对应盲文点的凹凸，进而达到阅读盲文的目的。由于所设计的空间触感位置与六点盲文点一一对应的优点，使得该方案易于学习掌握。然而这种方法最大的问题是需要手指滑动到六个不同的区域分别摸读触感样式，使得字符阅读效率较低，平均需要4-26秒来阅读一个字符。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种单向滑动手势触感盲文摸读系统和方法。

组合应用触屏上手势滑动及设备的振动触觉反馈来摸读盲文。解决了盲用触感文字摸读的技术问题，为盲人用户使用手机等触屏智能设备以及盲文电子化阅读提供了解决方案。

本发明解决此问题的方法是在触屏智能设备上利用手指向左或者向右滑动的手势，每次滑动过程中根据一个盲文字符中一行两个盲文点的凹凸提供不同的振动反馈样式，单向向左或者向右滑动手指三次分别摸读一个盲文中三行六个盲文点的信息，达到摸读盲文的目的。

本发明具体技术方案是：

一、一种触感盲文摸读系统：

包括触屏，触屏上设置有两个相间隔平行不可视的竖条触感区域，触屏检测手指是否在一竖条触感区域内触摸的手指触摸位置，并把手指触摸位置信息发送给控制模块；

包括盲文转换模块，盲文转换模块从智能设备中读取文字信息并将文字信息转化为六点盲文，再将六点盲文的凹凸信息转化为盲文信号发送给控制模块；

所述的六点盲文为标准盲文的六个凹凸点。

包括控制模块，控制模块根据从触屏接收到的手指触摸位置信息以及盲文转换模块接收到的盲文信号生成振动控制信号，并将振动控制信号发送到振动模块来控制产生振动；

包括振动模块，振动模块连接到触屏或者直接连接到手指，通过振动反馈到手指。

具体实施中，针对六点盲文的凹凸变化可以设置不同的振动信号，例如具有不同的振动频率。

所述控制模块根据手指触摸位置信息获知手指在哪一个竖条触感区域内，再根据盲文转换模块获得六点盲文中当前所要呈现盲文点的凹或凸表面，产生振动控制信号，以控制并发送到振动模块使对手指进行特定的振动，反馈出在竖条触感区域对应的盲文凹凸触感。

所述控制模块根据手指滑动距离判断一个盲文中一行两个盲文点的摸读过程，当手指滑动距离大于三个竖条区域的宽度即完成一行两个盲文点的摸读。

所述控制模块判断手指离开触屏后再次按下手指，则切换呈现盲文中下一行的两个盲文点的竖条触感区域信息。

一个所述竖条触感区域均代表六点盲文中一个盲文点，手指向左或者向右滑动经过两个竖条触感区域后完成一行盲文点摸读，盲文转换模块切换转换下一行盲文点信息给控制模块，手指再重新向左或者向右滑动经过两个竖条触感区域后完成另一行盲文点摸读。

所述触屏、盲文转换模块、控制模块和振动模块均集成于一体化设备中，具体可为智能手机、平板电脑等带有触屏的移动设备。

所述两个竖条触感区域在触屏上不可视，并且等间距布置，宽度和布置的间距相同。

二、一种触感盲文摸读方法：

在触屏中间设置两个相间隔、平行、不可视的竖条触感区域，竖条触感区域内根据所呈现的盲文信息提供振动，竖条触感区域外对手指均不提供振动，通过手指在整个触屏上滑动感知竖条触感区域的振动获得反馈来摸读盲文。

一个所述竖条触感区域代表六点盲文中一个盲文点，在竖条触感区域内进行振动对应表示摸读的盲文点为凸表面，在竖条触感区域内不进行振动对应表示摸读的盲文点为凹表面。因此，手指在竖条触感区域外不振动反馈，手指在竖条触感区域内提供振动反馈的有或无根据当前摸读的一行盲文点凹凸样式决定。

摸读一个盲文过程是：从触屏一侧边缘向另一侧边缘触摸滑动手指，滑经两个竖条触感区域根据振动反馈摸读到六点盲文中一行两个盲文点的凹凸信息，重复单向滑动操作三次完成摸读一个六点盲文中所有六个盲文点。

摸读一个盲文的六个盲文点的呈现次序为按行从上至下，每行中从左至右摸读。即将盲文的六个盲文点分成三行，每行两个盲文点，分别对应两个竖条触感区域。

例如，盲文中一行两个盲文点的凹凸样式可以是：凹-凹、凸-凹、凹-凸、凸-凸，四种情况。则对应的两个竖条触感区域提供振动反馈的样式为：不振动-不振动、振动-不振动、不振动-振动、振动-振动，四种情况。手指向右滑动摸读两个竖条触感区域的振动反馈样式信息(不振动-不振动、振动-不振动、不振动-振动、振动-振动)，来判断盲文点的凹凸样式信息(凹-凹、凸-凹、凹-凸、凸-凸)。

每次向右或者向左滑动摸读的开始位置为屏幕的左半部分或者右半部分任意点按下手指，然后向右或者向左滑动。向右或者向左滑动手指摸读完毕两个竖条触感区域后，需要从触屏上抬起手指，移动手指到屏幕的左半部分或者右半部分再次按下手指向右滑动来摸读下一行盲文点的凹凸样式信息。

例如，某一个盲文的摸读过程为：在屏幕左半部分按下手指向右滑动摸读第一行盲文点的凹凸信息(右(a))；再抬起手指移动到屏幕左半部分(左(b))；再次按下手指向右滑动摸读第二行盲文点的凹凸信息(右(c))；再抬起手指移动到屏幕左半部分(左(d))；再次按下手指向右滑动摸读第三行盲文点的凹凸信息(右(e))。

所述提供振动反馈是以间歇性方式提供振动，特点是噪音小。具体是设置短暂的振动时间和振动间隔时间，振动时间和振动间隔时间相交替。形成的振动模式为：振动时间w1，振动间隔时间w2，振动时间w1，振动间隔时间w2，……，以此不断重复振动时间w1及振动间隔时间w2来提供间歇性振动。

本发明的有益效果是：

1)本发明利用触屏滑动手势及振动触觉反馈实现了盲文的摸读。

2)交互过程中只要向右滑动手指三次即可完成一个盲文的摸读，操作简单快捷。

3)本发明的技术可方便地在各种配备了振动传感器的触屏设备上实现：如智能手机、平板电脑等。

本发明方法可以提供较高的摸读交互效率，只要滑动手指三次即可完成盲文的摸读。经过练习的熟练用户可以快速滑动手指，快速感知来完成摸读。有效的解决了手机等触屏智能设备上盲文摸读的效率及易用性问题。

本发明通过对8名用户的实际测试发现，摸读的速度最快可达1.5秒，通过2分钟的练习即可熟练使用该方法。

附图说明

图1为本发明中竖条触感区域以及关键参数设置的示意图。

图2为本发明中盲文六个凹凸点的编号示意图。

图3为本发明中手指左右滑动依次摸取盲文六个凹凸点信息的顺序示意图。

图4为本发明中以盲文字符r为示例介绍该盲文的摸读过程示意图。

图5为本发明中摸读盲文字符r所的交互过程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合实附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

本发明具体实施包括：

1)在触屏屏幕的中央分出两个竖条触感区域101，每个竖条触感区域的宽度102相同为W，两个竖条触感区域的间距103也为W。

图1为本发明中以手机触屏为例，所呈现的振动竖条触感区域的关键参数设置的示意图。其中101代表两个竖条触感区域所在位置，102代表每个竖条触感区域的宽度为W，103代表每个宽条竖条触感区域之间的间隔也为W。

具体实施经过用户测试得出的W取值范围可在4-13mm之间的任意数值。

两个竖条触感区域的位置为手指点击屏幕开始向右滑动坐标的右侧，为保证手指右侧有足够的空间呈现两个竖条触感区域，需要每次手指右滑的起始位置为屏幕的左侧区域。

2)当手指所在位置为竖条触感区域，并且当前摸读的一行盲文点中所对应盲文点为凸，则设备会提供间歇式的振动反馈；相反如果系统呈现的盲文所对应的盲文点信息为凹，则设备会提供间歇式的振动反馈。手指在竖条触感区域外设备不同振动反馈。其中振动反馈的触感反馈模式为：振动时间w1，振动间隔时间w2，振动时间w1，振动间隔时间w2，……，不断重复w1及w2的振动和振动间隔时间。

经过用户测试得出的w1的取值范围可在10-30ms之间任意数值，w2的取值范围可在50-150ms之间任意数值，所产生的噪音小。该振动模式只有手握设备可以感知到，而不能够通过目测或听到设备的振动反馈。

具体实施摸读一个盲文的过程为：

1)手指点击屏幕上左半部分任意位置开始摸读盲文；

2)手指向右滑动依次滑经第一个竖条触感区域，两个竖条触感区域的间距，第二个竖条触感区域。用户可以根据滑动的距离判定手指当前滑动到了第一或第二个区域。向右滑动过程中，当手指在第一、二个竖条触感区域中时设备可能提供的振动样式为：不振动-不振动、振动-不振动、不振动-振动、振动-振动，分别代表盲文中一行两个盲文点的凹凸：凹-凹、凸-凹、凹-凸、凸-凸。

3)当向右滑动摸读完两个竖条触感区域后，从触屏上抬起手指移动到屏幕左半部分再次点击向右滑动摸读下一行触感样式；

4)再重复以上2)步骤两次，3)步骤一次，完成一个盲文中三行六个盲文点的凹凸信息。

图2为盲文六个盲文点的顺序编号，从第一行左起为1、2；第二行左起为3、4；第三行左起为5、6。

图3为盲文六个盲文点的摸读次序，向右滑动手指的次序分别记作(a)、(c)、(e)；抬起手指移动到屏幕左半部分的动作记作(b)、(d)。

当手指向右滑动但未滑入第二个竖条触感区域即离开屏幕时，当前摸读的一行盲文点状态会被重置。再次点击屏幕向右滑动重新开始摸读该行盲文的信息。摸读状态重置的方法可以提供重新摸读当前一行盲文点的功能。即摸读过程中如果对当前已经摸读的盲文点信息不确定时，抬起手指再点击滑动可以重新摸读当前行的盲文点信息。

图5为摸读一个盲文字符t所使用方法。其中盲文字符t的六个盲文点凹凸的信息如图4所示，其第2、3、4、5个盲文点为凸；第1、6个盲文点为凹。

首先，点击屏幕左半部分任意点，如图5(0)；

然后，向右滑动手指依次经过第一个竖条触感区域、两个竖条触感区域的间距区域、第二个竖条触感区域。第一次右滑摸读盲文t第一行盲文点的样式，如图5(a)。此时，第一行盲文点的样式为凹-凸，则当手指进入第一个竖条触感区域时设备没有振动反馈；而当手指进入第二个竖条触感区域时，设备会有振动反馈。

摸读完第一行盲文点的凹凸样式信息后，抬起手指再移动到屏幕左半部分，如图5(b)。

再次向右滑动手指来摸读盲文t的第二行盲文点样式信息，依次经过第一个竖条触感区域、两个竖条触感区域的间距区域、第二个竖条触感区域，如图5(c)。此时盲文t的第二行盲文点样式为凸凸，则当手指进入第一个竖条触感区域时设备会有振动反馈；滑动到两个竖条触感区域的间距区域没有振动反馈；当手指进入第二个竖条触感区域时设备也会有振动反馈。

摸读完第二行盲文点的凹凸样式信息后，抬起手指再移动到屏幕左半部分，如图5(d)。

最后再次向右滑动手指来摸读盲文t的第三行盲文点样式信息，依次经过第一个竖条触感区域、两个竖条触感区域的间距区域、第二个竖条触感区域，如图5(e)。此时盲文t的第三行盲文点样式为凸凹，则当手指进入第一个竖条触感区域时设备会有振动反馈；滑动到两个竖条触感区域的间距区域没有振动反馈；而当手指进入第二个竖条触感区域时设备没有振动反馈。

本发明通过对8名用户的实际测试发现，摸读的速度最快可达1.5秒，通过2分钟的练习即可熟练使用该方法，可见本发明方法相比原有4-5秒读取时间提高了3倍，效率很高，改变了盲人摸读的方式增加了盲人使用者摸读效率。

Claims (6)

1.一种单向滑动手势触感盲文摸读系统，其特征在于：

包括触屏，触屏上设置有两个相间隔平行不可视的竖条触感区域，触屏检测手指是否在一竖条触感区域内触摸的手指触摸位置，并把手指触摸位置信息发送给控制模块；

所述两个竖条触感区域在触屏上不可视，并且等间距布置，等间距布置即为：两个竖条触感区域的宽度和两个竖条触感区域之间的间距相同；

一个所述竖条触感区域均代表六点盲文中一个盲文点，在竖条触感区域内进行振动对应表示摸读的盲文点为凸表面，在竖条触感区域内不进行振动对应表示摸读的盲文点为凹表面，手指向左或者向右滑动经过两个竖条触感区域后完成一行盲文点摸读，手指再重新向左或者向右滑动经过两个竖条触感区域后完成另一行盲文点摸读；当手指向右滑动但未滑入第二个竖条触感区域即离开屏幕时，当前摸读的一行盲文点状态会被重置，再次点击屏幕向右滑动重新开始摸读该行盲文的信息；

包括盲文转换模块，盲文转换模块将文字信息转化为六点盲文，再将六点盲文的凹凸信息转化为盲文信号发送给控制模块；

包括控制模块，控制模块根据从触屏接收到的手指触摸位置信息以及盲文转换模块接收到的盲文信号生成振动控制信号，并将振动控制信号发送到振动模块来控制产生振动；

包括振动模块，振动模块连接到触屏或者直接连接到手指，通过振动反馈到手指。

2.根据权利要求1所述的一种单向滑动手势触感盲文摸读系统，其特征在于：所述控制模块根据手指触摸位置信息获知手指在哪一个竖条触感区域内，再根据盲文转换模块获得六点盲文中当前所要呈现盲文点的凹或凸表面，产生振动控制信号，以控制并发送到振动模块使对手指进行振动，反馈出在竖条触感区域对应的盲文凹凸触感。

3.根据权利要求1所述的一种单向滑动手势触感盲文摸读系统，其特征在于：所述触屏、盲文转换模块、控制模块和振动模块均集成于一体化设备中。

4.一种单向滑动手势触感盲文摸读方法，其特征在于：

在触屏中间设置两个相间隔、平行、不可视的竖条触感区域，两个竖条触感区域宽度和两个竖条触感区域之间的间距相同，竖条触感区域内根据所呈现的盲文信息提供振动，竖条触感区域外对手指均不提供振动，通过手指在整个触屏上滑动感知竖条触感区域的振动获得反馈来摸读盲文；

一个所述竖条触感区域代表六点盲文中一个盲文点，在竖条触感区域内进行振动对应表示摸读的盲文点为凸表面，在竖条触感区域内不进行振动对应表示摸读的盲文点为凹表面；

摸读一个盲文过程是：从触屏一侧边缘向另一侧边缘触摸滑动手指，滑经两个竖条触感区域根据振动反馈摸读到六点盲文中一行两个盲文点的凹凸信息，重复单向滑动操作三次完成摸读一个六点盲文中所有六个盲文点；当手指向右滑动但未滑入第二个竖条触感区域即离开屏幕时，当前摸读的一行盲文点状态会被重置，再次点击屏幕向右滑动重新开始摸读该行盲文的信息。

5.根据权利要求4所述的一种单向滑动手势触感盲文摸读方法，其特征在于：摸读一个盲文过程中，六个盲文点的呈现次序为按行从上至下。

6.根据权利要求4-5任一所述的一种单向滑动手势触感盲文摸读方法，其特征在于：所述振动是以间歇性方式提供振动。

Images