三維人機界面的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于選擇命令的方法，其實施命令界面、顯示器和能夠檢測至少一個命令對象的至少一個傳感器，包括步驟（i）使用所述傳感器獲取所述命令對象和所述命令界面之間的距離信息，和步驟（ii）根據(jù)顯示模式在所述顯示器上顯示至少一個表示命令或命令集的符號，其中所述方法進一步包括使用所述距離信息確定所述符號的顯示模式的步驟。本發(fā)明還涉及一種實施所述方法的設(shè)備以及設(shè)備。
【專利說明】三維人機界面
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于選擇命令的方法，適合于在三維人機界面中實施。本發(fā)明還涉及一種實施所述方法的設(shè)備。
[0002]本發(fā)明的領(lǐng)域更特別但非限制性地是非接觸人機界面領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]觸摸界面或觸摸屏目前廣泛地用于控制設(shè)備，例如計算機和手機等。
[0004]一般地，它們包括顯示屏和傳感器，使得能夠確定屏幕表面和一個或更多個命令對象例如手指或觸控筆之間的接觸點。
[0005]這些觸摸界面經(jīng)常使用電容測量技術(shù)來檢測命令對象的位置。例如屏幕可以用電容式電極的網(wǎng)狀物覆蓋，對象的位置基于對象與電極以電容耦合形式的相互作用被檢測。
[0006]觸摸界面還包括能夠解譯用戶命令的軟件元素。顯示器根據(jù)檢測到的命令對象的位置變化，使用戶能夠可視地監(jiān)控其動作并選擇命令。
[0007]手勢界面或3D界面也是已知的，其中加入能夠在對象觸摸屏幕表面之前就遠程地檢測他們的第三維。這些界面配備有能夠測量一個或更多個命令對象相對于界面在空間的位置的傳感器。
[0008]電容測量技術(shù)也很好地適用于制造這種類型的界面。
[0009]例如已知RoziSre的文獻FR2844349，公開了一種電容式接近檢測器，其包括多個獨立的電極，使得能夠測量電極和附近最大距離幾十、甚至幾百毫米的對象之間的電容和距離。所述電極可以通過使用例如氧化銦錫(ITO)透明地制成，并沉積在顯示屏上。
[0010]這些具有空間測量能力的界面開啟了用戶和機器之間交互的新的可能性，并使得能夠設(shè)想新的人機界面(HMI)控制模式，其中將充分利用距離或深度數(shù)據(jù)以通過界面軟件“瀏覽”。
[0011]已知Chaudhri等的文獻US2008/0307360，公開了具有三維組件的人機界面軟件。但是，三維層面局限于其中計算機對象(圖標(biāo)、文件等)具有三維外觀的環(huán)境內(nèi)的表示。界面控制模式，特別地用于選擇對象嚴(yán)格地保持二維，這是因為它是基于檢測事件，例如鼠標(biāo)光標(biāo)在界面平面內(nèi)的移動。
[0012]本發(fā)明的目的是提出一種用于在具有三維測量能力的人機界面(HMI)中選擇命令(或計算機對象)的方法，其充分利用界面軟件中測量的三維層面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]該目的通過一種用于選擇命令的方法來實現(xiàn)，所述方法實施命令界面、顯示器和至少一個適合于檢測至少一個命令對象的傳感器，所述方法包括以下步驟:
[0014]-通過所述傳感器獲取所述命令對象和所述命令界面之間的距離數(shù)據(jù)，
[0015]-根據(jù)顯示模式在所述顯示器上顯示表示命令或命令集的至少一個符號，
[0016]-其特征在于所述方法還包括使用所述距離數(shù)據(jù)以確定符號的所述顯示模式的步驟。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的方法還可以包括以下步驟:
[0018]-通過傳感器獲取至少一個命令對象相對于命令界面的位置數(shù)據(jù)，
[0019]-使用所述位置數(shù)據(jù)以確定所顯示符號的顯示模式。
[0020]符號的顯示模式可以包括可區(qū)分的該符號的圖形表示，使得能夠顯示狀態(tài)，例如用于做出選擇的強調(diào)、選擇本身、命令的執(zhí)行、移動、旋轉(zhuǎn)、變化等。例如，顯示模式可以對應(yīng)加亮、通過顏色或大小變化相對于其他顯示符號的圖形區(qū)分，或者以不同的方式重新顯示符號并轉(zhuǎn)移以例如越過命令對象可見的。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的方法還包括使用至少一種以下數(shù)據(jù)集:距離數(shù)據(jù)、距離和位置數(shù)據(jù)以確定所顯示符號的步驟。
[0022]確定所顯示符號可以包括根據(jù)距離和/或位置數(shù)據(jù)選擇顯示器上所示出的符號，因此選擇界面上可訪問的命令和/或命令組。
[0023]距離和位置數(shù)據(jù)可以包括:
[0024]-距離和/或位置的測量；
[0025]-傳感器所提供的(例如由這些傳感器所測量的物理變量)并且取決于(優(yōu)選地以單調(diào)的方式)命令對象相對于命令界面的距離和/或位置的數(shù)據(jù)；
[0026]-表示命令對象的速度和/或加速度的變量，對應(yīng)于選自距離和/或位置的變量；
[0027]-關(guān)于軌跡的數(shù)據(jù)，即距離和/或軌跡的時間順序。
[0028]根據(jù)實施方案，根據(jù)本發(fā)明的方法可以實施以下測量類型中的至少一種:
[0029]-命令對象和傳感器之間電容相互作用的測量，
[0030]-由于命令對象的存在所引起的光強度變化的測量。
[0031]這些測量特別地使得能夠獲取距離和/或位置數(shù)據(jù)。
[0032]所測量的電容相互作用特別地可以包括:
[0033]-命令對象和傳感器的電容式電極之間的直接電容耦合，在該情況下測量對象和電極之間的電容，或
[0034]-由于命令對象的存在所引起的傳感器的電極之間電容耦合的擾動，在該情況下測量這些耦合電容的變化。
[0035]所測量的光強度的變化可以例如通過命令對象對光束的中斷或由于命令對象的存在所引起的陰影效果來產(chǎn)生。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的方法還可以包括以下步驟:
[0037]-顯不表不第一命令集的第一符號，
[0038]-當(dāng)命令對象的距離小于閾值距離時，顯示表示包含在所述第一命令集之內(nèi)的命令或命令集的至少一個第二符號。
[0039]該包含可以以邏輯方式，例如以分級命令的樹結(jié)構(gòu)，或者命令或命令集的層疊的方式限定。
[0040]第二符號可以顯示在顯示器上明顯與第一符號的位置不同的位置處，例如以免遮
掩第一符號。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的方法還可以包括以下步驟:
[0042]-顯不表不第一命令或第一命令集的第一符號，[0043]-當(dāng)命令對象的距離小于閾值距離時，顯示表示第二命令或第二命令集的第二符號。
[0044]第二符號可以顯示在顯示器上基本上與第一符號的位置相同的位置處，例如示出符號的層疊中深度方向的移動，當(dāng)命令對象的移動繼續(xù)進行時，元素會從所述符號的層疊中移出。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的方法還可以包括選擇命令的步驟，其包括基于選自:距離數(shù)據(jù)、距離和位置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集校驗至少一個選擇條件的步驟。
[0046]其還可以包括校驗以下選擇條件中的至少一個選擇條件的步驟:
[0047]-命令對象的距離小于預(yù)定選擇距離，
[0048]-在預(yù)定最小持續(xù)時間內(nèi)，命令對象的距離小于預(yù)定選擇距離，
[0049]-命令對象與命令界面的表面接觸，
[0050]-命令對象在距離進行快速往復(fù)移動，即例如在小于預(yù)定持續(xù)時間的持續(xù)時間內(nèi)在小于預(yù)定距離的距離的往復(fù)移動，
[0051 ]-至少兩個命令對象朝預(yù)定位置進行會聚移動，例如抓或捏移動(或任何其他相對移動)。
[0052]命令的選擇可以在命令對象接近該命令限定的位置或朝該命令限定的位置會聚時進行。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的方法還可以包括執(zhí)行以下類型中一種(預(yù)先選擇的)命令的步驟:執(zhí)行計算機程序、執(zhí)行應(yīng)用、顯示存儲于計算機存儲媒體上文件夾的內(nèi)容、顯示圖像、播放聲音、讀取多媒體內(nèi)容或任何其他命令。
[0054]根據(jù)本發(fā)明的方法還可以包括執(zhí)行用于移動符號的命令的步驟，所述移動符號的命令包括:
[0055]-根據(jù)表示命令對象或一組命令對象的位置的位置顯示所述符號的步驟，
[0056]-使所述符號的移動生效的步驟，其包括基于選自:距離數(shù)據(jù)、距離和位置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集校驗至少一個生效條件的步驟。
[0057]根據(jù)本發(fā)明的方法還可以包括校驗以下生效條件中至少一個生效條件的步驟:
[0058]-命令對象的距離小于預(yù)定選擇距離，
[0059]-在預(yù)定最小持續(xù)時間內(nèi)，命令對象的距離小于預(yù)定選擇距離，
[0060]-命令對象與命令界面的表面接觸，
[0061]-命令對象在距離進行快速往復(fù)移動，
[0062]-至少兩個命令對象圍繞預(yù)定位置進行偏離移動(或任何其他相對移動)。
[0063]根據(jù)實施方案，根據(jù)本發(fā)明的方法還可以包括以下步驟:
[0064]-顯示圖標(biāo)形式的符號；
[0065]-當(dāng)命令對象的距離小于預(yù)定觸發(fā)距離時觸發(fā)顯示器，例如以在其不使用時關(guān)閉屏幕和節(jié)省能量。
[0066]根據(jù)另一個方面，提出一種用于選擇命令的設(shè)備，包括:
[0067]-命令界面，
[0068]-顯示器，
[0069]-適合于檢測命令對象的至少一個傳感器，[0070]-適合于通過所述傳感器產(chǎn)生至少一個命令對象和所述命令界面之間距離數(shù)據(jù)的電子計算裝置，
[0071]-適合于產(chǎn)生表示命令或命令集的至少一個符號的顯示的顯示管理裝置，
[0072]所述設(shè)備還包括適合于處理所述距離數(shù)據(jù)以確定所顯示符號的計算裝置。
[0073]顯示器可以是顯示屏或任何其他顯示裝置，例如浮雕似的(3D顯示器)。
[0074]命令界面、傳感器和顯示器可以根據(jù)任何布置，例如是:
[0075]-疊加的，顯示器集成在命令界面中，所述命令界面包括布置在其表面區(qū)域上或外周的傳感器；
[0076]-單獨的，命令界面一邊提供有傳感器，另一邊提供有顯示器。特別地，命令界面可以是連接到計算機的輸入板，顯示器可以是與輸入板分開的計算機屏幕。
[0077]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備還可以包括:
[0078]-適合于通過傳感器產(chǎn)生至少一個命令對象相對于所述命令界面的位置數(shù)據(jù)的電子計算裝置，
[0079]-適合于處理所述位置數(shù)據(jù)以確定所顯示符號的計算裝置。
[0080]根據(jù)實施方案，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備還可以包括至少一種以下類型的傳感器:
[0081]-電容式傳感器，
[0082]-光學(xué)傳感器，
[0083]光學(xué)傳感器可以包括例如具有發(fā)射光束的光源的光屏障和光電檢測器，所述光電檢測器布置為使得當(dāng)這些光束被命令對象中斷時被它們照亮。它們還可以包括對光變化，例如由于命令對象的存在所引起的陰影或反射效果敏感的光電檢測器，例如基于TFT或OLED技術(shù)集成到屏幕中。
[0084]根據(jù)實施方案，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備還可以包括適合于產(chǎn)生距離和/或位置數(shù)據(jù)的所有類型的傳感器。特別地，其可以包括超聲聲學(xué)傳感器，例如布置為使得命令對象能夠通過回聲和三角測量定位。
[0085]根據(jù)另一方面，提出一種以下類型之一的設(shè)備:計算機、電話、智能手機、平板電腦、顯示屏、終端，其特征在于其包括一種用于實施根據(jù)本發(fā)明的方法選擇命令的設(shè)備。
[0086]附圖和實施方案的描述
[0087]本發(fā)明的其他優(yōu)點和特征通過閱讀非限制性實施和實施方案的詳細(xì)描述以及根據(jù)以下附圖會變得清楚:
[0088]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的三維人機界面的示意圖，
[0089]圖2示出了檢測表面上位置的標(biāo)示慣例，
[0090]圖3示出了能訪問的具有位置和距離條件的命令集的結(jié)構(gòu)，和瀏覽路徑通過該結(jié)構(gòu)的例子，
[0091]圖4(a)至(d)示出了用于命令或命令集的符號的時間順序，當(dāng)瀏覽圖3中的結(jié)構(gòu)時，它們顯示在顯示屏上，
[0092]圖5(a)、5(b)和5(c)不出了用于命令或命令集的符號的時間順序的第一變化方案，當(dāng)瀏覽通過層疊時，它們被顯示，而圖5(&)、5(13)、5((1)和5(e)示出了該時間順序的第
二變化方案，
[0093]圖6不出了分別根據(jù)圖6 (a)中所不第一變化方案和對應(yīng)于圖5 (a)、5 (b)和5 (c),以及根據(jù)圖6(b)中所示第二變化方案和對應(yīng)于圖5(&)、5(13)、5((1)和5(e)的具有位置和距離條件的命令或命令集的層疊，使能訪問元素，
[0094]圖7示出了移動命令順序與圖7(a)中命令的選擇、圖7(b)中命令的生效以及圖7(c)中符號的旋轉(zhuǎn)的示意圖。
[0095]將要描述實施包括電容式傳感器的人機界面(HMI)的本發(fā)明的一個實施方案。當(dāng)然，該實施方案是實施本發(fā)明的一個非限制性的例子。例如，這樣的界面非常適合于制作用于宿主系統(tǒng)例如手機、智能手機、平板電腦或計算機的人機界面(HMI)。
[0096]參照圖1，界面包括:
[0097]-顯示屏2，非限制性地基于液晶顯示器(IXD)、薄膜晶體管(TFT)或有機發(fā)光二極管(OLED)；
[0098]-命令界面1，包括配備有電容式傳感器6的基本上透明的檢測表面，所述電容式傳感器也是基本上透明的，并且適合于檢測至少一個命令對象3例如手、手指或觸控筆的存在。
[0099]傳感器6提供關(guān)于對象3和界面I的檢測表面之間沿Z軸的距離4的數(shù)據(jù)，和關(guān)于對象3沿Z軸在命令界面I上的投影在平面(X，Y)內(nèi)的位置5的數(shù)據(jù)。它們也能夠檢測命令對象3和界面I的檢測表面之間的接觸。
[0100]關(guān)于距離4和關(guān)于位置5的數(shù)據(jù)包括距離4和位置5的等效測量。不必以長度單位表示的這些測量是電容測量的轉(zhuǎn)換或電容的變化方案。特別地，命令對象3的物理特征可以影響所測的電容，從而影響等效距離和/或位置方面的轉(zhuǎn)換。
[0101]關(guān)于距離4和關(guān)于位置5的數(shù)據(jù)還可以包括軌跡，定義為如距離4和/或位置5的時間順序和衍生值例如速度和加速度。
[0102]傳感器6包括基于氧化銦錫(ITO)的電容式電極。根據(jù)應(yīng)用，它們可以具有各種不同的數(shù)量和布置，圖1僅為了說明。
[0103]傳感器6的電容式電極連接于電子測量單元7，使得能夠計算距離4和位置5。對于電容式傳感器6和電子測量單元7有幾種可能的實施方案。
[0104]有利地，傳感器6和電子測量單元7根據(jù)RoziSre的文獻FR2844349中描述的方法制得。它們包括分布在界面I的表面區(qū)域上的多個獨立的電極6。這些電極6連接于使用浮點檢測或換而言之參考浮動電勢的電子測量單元7。也具有浮動參考電勢的保護電極沿測量電極6的背面在所述測量電極6和顯示屏2之間設(shè)置，以消除所有寄生電容。所有電極均具有相同的電勢，因此在電極之間沒有能夠損害電容測量的電容耦合。在RoziSre的文獻FR2756048中也詳細(xì)地描述了可以在本發(fā)明的框架內(nèi)使用的該電子檢測單元7及其實施方法，在此對其進行引用。
[0105]掃描儀能夠順序地測量電容，從而能夠測量電極6和命令對象3之間的距離。未“輪詢”的電極6也保持與保護電極一樣的電勢，仍是為了消除寄生電容。
[0106]無論是涉及計算機、手機、平板電腦還是任何其他系統(tǒng)等，宿主系統(tǒng)還包括計算機計算裝置8。這些計算裝置8通常包括與組件例如隨機存取存儲(RAM)、大容量存儲裝置(硬盤、閃存等)相結(jié)合的微處理器單元(中央處理單元(CPU))，使得能夠執(zhí)行一個(或多個)計算機程序或軟件。
[0107]該軟件的一部分，也稱為界面軟件，用于HMI管理任務(wù)。該界面軟件有助于實施根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟，其包括:
[0108]-獲取由傳感器6及其電子測量單元7所提供的距離(或測量)數(shù)據(jù)4和位置數(shù)據(jù)5的步驟，
[0109]-基于來自傳感器6的數(shù)據(jù)和來自宿主系統(tǒng)(電話、計算機等)的數(shù)據(jù)更新顯示器2的步驟，
[0110]-將來自用戶的命令傳達到宿主系統(tǒng)的步驟。
[0111]人機界面軟件(HMI軟件)對應(yīng)于用戶在顯示器2上所看到的。用戶通過使用一個或更多個命令對象3例如其手指、觸控筆等與該HMI軟件交互。
[0112]通常，HMI軟件包括宿主系統(tǒng)的圖形、符號形式的表示和/或可能的動作:
[0113]-執(zhí)行與宿主系統(tǒng)的硬件和/或軟件組件相互作用的軟件、應(yīng)用、任務(wù)，
[0114]-以圖形形式或借助于符號等表示的數(shù)據(jù)的顯示、重現(xiàn)、復(fù)制、移動、操作。
[0115]沒有限制地，能夠調(diào)用用戶可以通過命令對象3和HMI命令軟件執(zhí)行的所有動作。
[0116]這些命令通過符號例如圖標(biāo)以圖形的方式表示在顯示器2上，用戶通過命令對象3可以與這些符號交互。
[0117]HMI設(shè)計中一個重要的挑戰(zhàn)是命令表示的組織和結(jié)構(gòu)化，以使得用戶可以通過移動或“瀏覽”界面而容易地找到和并選擇它們。
[0118]命令可以根據(jù)三維本性的分級結(jié)構(gòu)進行組織，其表示命令集并且其中特別地分為:
[0119]-樹結(jié)構(gòu)或文件夾樹，其中每個文件夾包括命令集和/或子文件夾集，
[0120]-層疊結(jié)構(gòu)或?qū)盈B，其中命令和/或命令集通過顯示為層疊的符號(或圖標(biāo))表示。
[0121]現(xiàn)有技術(shù)的HMI主要基于二維類型的瀏覽，其僅考慮了用于選擇命令的命令對象3的位置5，無論這是涉及鼠標(biāo)光標(biāo)(懸停或點擊)、對象3和界面I的檢測表面之間的物理接觸(敲擊)還是懸停在界面I的檢測表面上。因此，即使瀏覽三維本性的結(jié)構(gòu)實際上也淪為同一平面內(nèi)的一組動作。例如，必須敲擊圖標(biāo)以打開文件夾并顯示其內(nèi)容或示出層疊的命令，即訪問不同的分級(或拓?fù)?層次。
[0122]有利地，根據(jù)本發(fā)明的方法能夠通過使用距離測量4以真正三維的方式瀏覽的HML.尤其能夠通過改變命令對象3和界面I的檢測表面之間的距離4來訪問根據(jù)三維類型結(jié)構(gòu)布置的命令集的不同的分級(或拓?fù)?層。該“訪問”在顯示器2上示出，顯示表示根據(jù)距離4所選分級(或拓?fù)?層次的命令或命令集的符號(或圖標(biāo))。
[0123]瀏覽被稱為三維的，這是因為能夠通過使用距離數(shù)據(jù)4來瀏覽命令結(jié)構(gòu)和/或命令組的分級或拓?fù)鋵哟?，所述層次可以用一個或多個符號顯示在顯示器2上。
[0124]此外，還可以通過使用位置測量5來瀏覽顯示器上所顯示的多個這類命令結(jié)構(gòu)中的一個特定的分級命令結(jié)構(gòu)，而不影響其他的結(jié)構(gòu)。事實上，其圖形符號通過命令對象3懸停的唯一命令結(jié)構(gòu)(因此位置5接近其圖形符號或在其圖形符號上)“看見”其顯示根據(jù)對應(yīng)于距離4的分級層次改變。
[0125]一旦顯示，命令可以通過選擇其在HMI上的表示符號進行選擇。特別地可以實施該選擇，目的在于其執(zhí)行或移動在顯示器2上表示它的符號(在這種情況下，所討論的命令包括符號在顯示器上的移動)。
[0126]選擇命令包括至少一個選擇條件的校驗，或換言之，當(dāng)一個或更多個選擇條件(或選擇條件的時間順序)滿足時命令的選擇生效?？梢圆捎酶鞣N選擇條件，包括在單個HMI內(nèi)。
[0127]可以實施不同的選擇條件，以使不同命令的執(zhí)行任選地附于顯示器2上相同的符號或由顯示器2上相同的符號表示。例如這些命令可以涉及執(zhí)行由圖標(biāo)表示的應(yīng)用和移動該圖標(biāo)。
[0128]以下選擇條件不同于本發(fā)明框架內(nèi)可應(yīng)用的選擇條件:
[0129]-命令對象3的距離4小于預(yù)定選擇距離，
[0130]-命令對象3與命令界面I的表面接觸。
[0131]可以使用這些基于最小距離4或小于閾值的距離檢測的選擇條件，而不產(chǎn)生關(guān)于命令選擇任務(wù)的模糊性，這是因為命令沒有更低的分級或拓?fù)鋵哟?至少在其中選擇了該命令的應(yīng)用中是如此)。為了進一步限制模糊性的風(fēng)險，可以布置顯示相應(yīng)的符號以使其不覆蓋對應(yīng)于(至少)相同分級結(jié)構(gòu)命令組的符號，并使用位置測量5以確定所選擇的命令。
[0132]這些選擇條件可以通過增加持續(xù)時間條件(預(yù)定最小持續(xù)時間)來實施以限制錯誤命令的風(fēng)險。
[0133]選擇條件還可以基于軌跡來實施，使得:
[0134]-命令對象3在距離4進行快速往復(fù)移動，即例如在小于預(yù)定持續(xù)時間的持續(xù)時間內(nèi)在小于預(yù)定距離的距離范圍(或差)4的往復(fù)移動。
[0135]這種類型的條件對應(yīng)于不接觸進行的虛擬“點擊”。如前所述，位置測量5用于確定所選擇的的命令。
[0136]最后，選擇條件可以基于幾個命令對象的軌跡來實施，使得:
[0137]-至少兩個命令對象進行移動，其位置根據(jù)抓或捏的移動朝對應(yīng)于命令符號的位置5會聚。
[0138]選擇條件也可以用作取消選擇或生效條件，特別地用于當(dāng)命令涉及顯示器2上符號的操作或移動時“釋放”對象。
[0139]可以提供特定的生效或取消選擇條件，例如幾個命令對象3的發(fā)散打開移動。因此，通過使用兩根手指作為命令對象3在顯示器2上移動符號可以通過捏(選擇)順序、移動(所選擇的符號跟隨手指)并打開手指(取消選擇)來實現(xiàn)。
[0140]為了幫助用戶瀏覽，命令對象3的位置5和距離4可以通過以位置5為中心并且具有取決于距離4的直徑的圓形圖案或任何其他圖案顯示在顯示屏2上。
[0141]將描述根據(jù)本發(fā)明用于瀏覽樹型命令結(jié)構(gòu)文件夾的方法的實施。
[0142]該樹結(jié)構(gòu)包括在顯示屏2上由符號或圖標(biāo)10所表示的命令組或文件夾和由符號或圖標(biāo)11所表示的命令。
[0143]參照圖2，為了簡化解釋，會限定四個區(qū)域？1、？2、？3、？4:對應(yīng)于界面I的檢測表面和置于下面的顯示屏2上的四個位置5。另外，命令對象3對應(yīng)于用戶的手指。
[0144]參照圖3，例如限定了四個命令結(jié)構(gòu)，當(dāng)命令對象3在Hl和H2之間的距離4時，其第一分級層次，即分別是命令集Dll、D12、D13和D14，是可訪問的。
[0145]還限定了包含在D12內(nèi)的命令集D21、D22、D23和命令C24，屬于第二分級層次，當(dāng)命令對象3在H2和H3之間的距離4時可訪問。
[0146]箭頭12示出了對應(yīng)于以下實例手指3在距離4 (!11、!12、!13)和位置5 (PU...P4)上的空間軌跡。[0147]參照圖4，會示出在顯示器2上選擇命令C24的方法。
[0148]首先，如圖4(a)所示，手指3在大于Hl的距離4處，在顯示屏2上沒有命令集被選擇。
[0149]然后用戶降低其手指3到包含在Hl和H2之間的距離4。當(dāng)其手指懸停在位置P2上方時，使命令集D12突出。為此例如使相應(yīng)的符號或圖標(biāo)加亮，或通過顏色或大小的改變與其它的進行圖形區(qū)分；或不同地重新顯示，并轉(zhuǎn)移以成為越過手指3可見的。該情況示于? 4(b)中。
[0150]用戶通過在H2和H3之間的距離4處的位置P2上方降低其手指3來訪問D12的內(nèi)容。相應(yīng)的命令集D21、D22、D23和命令24根據(jù)圖4(c)顯示。
[0151]然后，如圖4(d)所示，用戶可以移動其手指3到P4以使命令C24加亮，通過實施動作，例如降低其手指到小于H3的距離4，或敲擊界面I的檢測表面，或甚至進行虛擬的點擊(手指3相對界面I的表面快速往復(fù))來選擇命令C24以使其執(zhí)行。
[0152]新的分級層次的顯示可以替換之前層次的顯示，以保持例如在小的屏幕2上良好的易讀性。還可以在所選較高分級層次命令組的符號附近顯示較低分級層次的內(nèi)容。
[0153]根據(jù)一個實施方案，表示命令組的符號(或其圖標(biāo))可以包括其包含的元素或命令的符號表示(因此它們的圖標(biāo)表示尺寸減小)，并且顯示內(nèi)容的圖標(biāo)可以實施為使得當(dāng)用戶訪問該內(nèi)容的分級層次時對內(nèi)容有放大的印象。
[0154]現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明用于瀏覽層疊型命令或?qū)盈B的命令結(jié)構(gòu)的方法的實施。
[0155]參照圖5和6，命令可以以層`疊21的形式集成到顯示屏2上，所述層疊21將命令11和/或命令集10集合在一起。為了清楚起見，圖5示出了在顯示器2上僅有最初可見的命令11的唯--個層疊21的實例。
[0156]首先，如圖5 (a)所示，手指3在大于距離Hl的距離4處，沒有選擇命令或命令集。
[0157]然后，如圖6(a)和6(b)所示，用戶降低其手指3至距離Hl和H2之間的距離4。當(dāng)其手指經(jīng)過接近位置Pl時，使層疊21突出(例如加亮或以之前描述的其他方法追蹤)。該情況示于圖5(b)中。
[0158]然后兩種變化方案是可能的。
[0159]根據(jù)圖5(c)和圖6(a)中所示的第一變化方案，通過在位置Pl上方降低其手指3至H2和H3之間的距離4，用戶顯示層疊的第一命令Cl，其符號基本上疊加在該層疊21上。
[0160]然后，通過在位置Pl上方降低其手指3至H3和H4之間的距離4，用戶顯示層疊的第二命令C2，以此類推。
[0161]圖6(a)中的箭頭22示出了對應(yīng)于該變化方案手指3在距離4 (H1、...H4)上方和到位置5 (P1、P2)的空間軌跡。
[0162]該變化方案非常適合于例如顯示圖像，在這種情況下符號是圖像，命令簡單地表示其顯示。
[0163]根據(jù)圖5(d)、5(e)和圖6(b)中所示的第二變化方案，通過在位置Pl上方降低其手指3至H2和H3之間的距離4，用戶顯示層疊的第一命令Cl，其符號在不同于Pl的位置例如P2處顯示。因此獲得圖5(d)所示的顯示。
[0164]如果用戶繼續(xù)在位置Pl上方降低其手指3至H3和H4之間的距離4，則用戶在P2處顯示層疊的第二命令C2，以此類推。[0165]在該變化方案中，用戶可以加亮所顯示的命令以便通過移動其手指3至位置P2來選擇它。這種情況通過C2的選擇示于圖5(e)中。
[0166]圖6(b)中的箭頭23示出了對應(yīng)于該變化方案手指3在距離4 (H1、…H4)上方和到位置5 (P1、P2)的空間軌跡。
[0167]如前所述，層疊21可以包括命令11和/或命令集10。一旦加亮了命令11和/或命令集10，就能夠以與之前參照圖3和4所描述的相同的方式選擇它或瀏覽其樹結(jié)構(gòu)。
[0168]距離閾值4可以管理如下，應(yīng)理解管理這些閾值的幾種方法可以根據(jù)所討論的命令結(jié)構(gòu)和/或用戶可以通過設(shè)置菜單進行的選擇來實施:
[0169]-能得能夠選擇特定命令結(jié)構(gòu)的距離Hl的第一閾值定義為對應(yīng)于預(yù)定距離4，
[0170]-當(dāng)選擇命令結(jié)構(gòu)或?qū)盈B21時，連續(xù)的閾值H1、H2、H3等之間的距離間隔通過考慮結(jié)構(gòu)的分級層次的數(shù)量或考慮層疊21的元素10、11的數(shù)量進行計算，以使它們都能夠通過改變手指3的高度4直到與界面I的檢測表面接觸而被瀏覽。
[0171]-通過手指3與界面I的檢測表面的接觸來進行命令的選擇。
[0172]參照圖7，現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明方法用于執(zhí)行移動命令符號11或命令組符號10,21的命令的實施。
[0173]特定的命令符號11可以表示幾種命令可能性(例如應(yīng)用的執(zhí)行)，或僅表示移動命令(例如當(dāng)符號表示在顯示屏2上所顯示的一組的一部分時)。
[0174]在多個可能的命 令的情況下，為它們中每一個限定不同的選擇條件以避免任何模 糊性。
[0175]首先，用戶移動兩根(或更多根)手指3接近界面2的表面，直到到達傳感器6變得能夠“區(qū)分”所述手指的距離。當(dāng)檢測到手指3時，如果它們的位置5基本上對應(yīng)顯示器2上的符號11的位置，那么使符號11突出(例如加亮)。根據(jù)設(shè)備，手指3可能必須接觸界面2的表面。
[0176]或者，用戶也可以如前解釋地瀏覽結(jié)構(gòu)或命令層疊以達到其中使符號11突出的步驟。
[0177]然后，用戶如圖7(a)所示通過進行捏移動30或移動手指3靠近到一起來選擇用于移動命令符號11的命令。從測量的角度來看，該移動對應(yīng)于使位置5靠近到一起，這是選定的選擇條件。
[0178]符號11可以通過移動手指3隨著其位置而移動
[0179]如圖7(b)所示，在到達位置處命令的生效和從而符號11的位置通過移動手指進一步分開來進行。從測量的角度來看，該移動進一步分開31對應(yīng)于使所選擇的生效條件位置5遠離。
[0180]如圖7(c)所示，還可以通過進行手指3的旋轉(zhuǎn)移動32而轉(zhuǎn)動符號11。
[0181]如果在移動過程中手指3的距離4增加超過一定限值，則根據(jù)應(yīng)用可以提供符號11停頓、改變其外觀、消失或返回其起始位置。距離4增加超過一定限值還可以用作移動命令的取消選擇條件而不使它生效，符號11返回其起始位置。
[0182]這種用于控制移動命令的方法可以例如使得桌面游戲，例如象棋、國際跳棋等的游戲模式能夠?qū)嵤?br> [0183]根據(jù)變化的實施方案:[0184]電容式傳感器及其相關(guān)的電子檢測單元可以以無論任何方式制作。特別地，它們可以包括交叉電極(例如以行和列布置)，并允許直接電容測量(即電極6和對象3之間電容的測量)，和/或耦合電容測量(即發(fā)射電極和接收電極之間電容的測量，受對象3的存在干擾)。這樣的實施方案例如非常適合于覆蓋計算機顯示屏2的大尺寸界面I ;
[0185]-根據(jù)本發(fā)明的方法適合于所有命令結(jié)構(gòu)或命令組中命令的選擇，對于其能夠通過使用距離數(shù)據(jù)4瀏覽分級或拓?fù)鋵哟?，并通過一個或更多個符號或圖標(biāo)在顯示器2上顯示這些層次。
[0186]-瀏覽命令結(jié)構(gòu)的分級或拓?fù)鋵哟慰梢匀Q于距離4和/或位置5以及與這些值相關(guān)的所有數(shù)據(jù)例如速度和加速度。例如，為了通過僅顯示η個元素中的一個元素更快地瀏覽層疊或其他命令結(jié)構(gòu)，可以考慮命令對象3在距離4的移動速度。
[0187]-閾值距離4(Hl等)之間的間隔可以以無論任何方式進行確定。特別地，它們可以是固定的、預(yù)先確定的、根據(jù)所顯示的命令結(jié)構(gòu)的層次數(shù)量調(diào)整的，以使在相同的總距離間隔4仍可以完整地瀏覽結(jié)構(gòu)、在有限范圍內(nèi)可變等。
[0188]-為了節(jié)約能源，尤其是對于移動電器，可以提供在一定的不活動時間后關(guān)閉屏幕2的時間延遲。然后，例如當(dāng)命令對象3出現(xiàn)在小于觸發(fā)距離的距離4時，或簡單地當(dāng)傳感器6檢測到對象時，屏幕2重新觸發(fā)。
[0189]當(dāng)然，本發(fā)明不限于剛剛描述的實例，可以對這些實例進行大量調(diào)整而不超出本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于選擇命令的方法，實施命令界面(I)、顯示器(2)和適合于檢測至少一個命令對象(3)的至少一個傳感器(6)，所述方法包括以下步驟: -通過所述傳感器(6 )獲取所述命令對象(3 )和所述命令界面(I)之間的距離數(shù)據(jù)(4 )， -根據(jù)顯示模式在所述顯示器(2)上顯示表示命令或命令集的至少一個符號(10、11、21)， 其特征在于所述方法還包括使用所述距離數(shù)據(jù)(4)以確定所述符號(10、11、21)的所述顯示模式的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述方法還包括以下步驟: -通過所述傳感器(6)獲取至少一個命令對象(3)相對于所述命令界面(I)的位置數(shù)據(jù)(5)， -使用所述位置數(shù)據(jù)(5)以確定所顯示符號(10、11、21)的顯示模式。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于所述方法還包括使用至少一個以下數(shù)據(jù)集:距離數(shù)據(jù)(4)、距離(4)和位置(5)數(shù)據(jù)以確定所顯示符號(10、11、21)的步驟。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于所述方法實施以下測量類型中的至少一種: -命令對象(3)和所述傳感器(6)之間電容相互作用的測量， -由于命令對象(3)的存在所引起的光強度變化的測量。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于所述方法還包括以下步驟: -顯不表不第一命令集的第一符號(10、21), -當(dāng)命令對象(3)的距離小于閾值距離(H2、H3等)時，顯示表示包含在所述第一命令集(10、21)內(nèi)的命令或命令集的至少一個第二符號(10、11)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于所述方法還包括以下步驟: -顯不表不第一命令或第一命令集的第一符號(10、11), -當(dāng)命令對象的距離小于閾值距離(H2、H3等)時，顯示表示第二命令或第二命令集的第二符號(10、11)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于所述方法還包括選擇命令的步驟，包括基于選自:距離數(shù)據(jù)(4)、距離(4)和位置(5)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集校驗至少一個選擇條件的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述方法還包括校驗以下選擇條件中的至少一個選擇條件的步驟: -所述命令對象(3)的距離(4)小于預(yù)定選擇距離， -在預(yù)定最小持續(xù)時間內(nèi)，所述命令對象(3)的距離(4)小于預(yù)定選擇距離， -所述命令對象(3)與所述命令界面(I)的表面接觸， -所述命令對象在距離(4)進行快速往復(fù)移動， -至少兩個命令對象在位置(5)朝預(yù)定位置(5)進行會聚移動。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于所述方法還包括執(zhí)行以下類型之一的命令的步驟:執(zhí)行計算機程序、執(zhí)行應(yīng)用、顯示存儲于計算機存儲媒體上的文件的內(nèi)容、顯示圖像、播放聲音、和讀取多媒體內(nèi)容。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于所述方法還包括執(zhí)行用于移動符號(10、11、21)的命令的步驟，所述步驟包括: -根據(jù)表示命令對象(3 )或一組命令對象(3 )的位置(5 )的位置顯示所述符號(10、11、21)的步驟， -使所述符號(10、11、21)的移動生效的步驟，包括基于選自:距離數(shù)據(jù)(4)、距離(4)和位置(5)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集校驗至少一個生效條件的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于所述方法還包括校驗以下生效條件中的至少一個生效條件的步驟: -所述命令對象(3)的距離(4)小于預(yù)定選擇距離， -在預(yù)定最小持續(xù)時間內(nèi)，所述命令對象(3)的距離(4)小于預(yù)定選擇距離， -所述命令對象(3)與所述命令界面(I)的表面接觸， -所述命令對象在距離(4)進行快速往復(fù)移動， -至少兩個命令對象在位置(5 )繞預(yù)定位置(5 )進行發(fā)散移動。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于所述方法還包括以圖標(biāo)形式顯示符號(10、11、21)的步驟。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于所述方法還包括當(dāng)所述命令對象(3)的距離(4)小于預(yù)定觸發(fā)距離時，觸發(fā)所述顯示器(2)的步驟。
14.一種用于選擇命令的設(shè)備，包括:
-命令界面(I )， -顯示器(2), -適合于檢測命令對象(3)的至少一個傳感器(6)， -適合于通過所述傳感器(6)產(chǎn)生至少一個命令對象(3)和所述命令界面(I)之間的距離數(shù)據(jù)(4)的電子計算裝置(7)， -適合于產(chǎn)生表不命令或命令集的至少一個符號(10、11、21)的顯不的顯不器(2)管理裝置(8)， 其特征在于所述設(shè)備還包括適合于處理所述距離數(shù)據(jù)(4)以確定所顯示符號(10、11、21)的計算裝置(8)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備還包括: -用于通過所述傳感器(6)產(chǎn)生至少一個命令對象(3)相對于所述命令界面(I)的位置數(shù)據(jù)(5)的裝置(7)， -用于處理所述位置數(shù)據(jù)(5)以確定所顯示符號(10、11、21)的裝置(8)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備還包括至少一種以下類型的傳感器: -電容式傳感器(6), -光學(xué)傳感器。
17.一種以下類型之一的設(shè)備:計算機、電話、智能手機、平板電腦、顯示屏、終端，其特征在于所述設(shè)備包括根據(jù)權(quán)利要求14至16中任一項所述的用于選擇命令的設(shè)備，并且其特征在于所述設(shè)備實施根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項所述的方法。
【文檔編號】G06F3/0482GK103460175SQ201280007164
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年1月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年1月31日
【發(fā)明者】迪迪?！ち_齊埃 申請人:納米技術(shù)方案公司