減少觸摸屏控制器上的無意中觸摸的影響的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及減少觸摸屏控制器上的無意中觸摸的影響的系統(tǒng)和方法。提供一種方法和系統(tǒng)，用于確定觸摸屏控制器（TSC）上的控制按鈕是否被無意地觸摸了。使用凝視檢測裝置來確定用戶凝視點，并識別控制按鈕的功能重要性等級。然后確定用于控制按鈕的用戶凝視邊界值，并改變凝視邊界值以反映功能重要性的等級。
【專利說明】減少觸摸屏控制器上的無意中觸摸的影響的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文中所描述的主題的實施例總體上涉及交通工具顯示系統(tǒng)。更特別地，本文中所描述的主題的實施例涉及一種用于減少駕駛室觸摸屏控制器(TSC)上的無意中觸摸及其影響的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]雖然觸摸屏控制器正被引入作為現(xiàn)代駕駛艙儀表設(shè)備的部件，但是它們受與無意中的觸摸相關(guān)聯(lián)的問題約束，所述無意中的觸摸可以被定義為在沒有飛行員的操作許可的情況下發(fā)給觸摸傳感器的任何系統(tǒng)可檢測觸摸。也就是說，由于顛簸、振動或飛行員的身體和有感知的工作負荷方面，飛行員可能無意地激活觸摸屏控制按鈕，導(dǎo)致可能的系統(tǒng)故障或操作錯誤。例如，無意中觸摸的潛在來源包括:當(dāng)飛行員不是正在與觸摸屏控制器互相配合時由飛行員的手或其它身體對象進行的意外輕觸，例如當(dāng)移動穿過駕駛艙或由顛簸導(dǎo)致的非故意的運動(急撞)時引起的觸摸。意外激活也可能由飛行員的非互相配合的手指或手部引起。此外，取決于所采用的觸摸技術(shù)，環(huán)境因素也可能導(dǎo)致無意中的觸摸；例如，電磁干擾(在電容技術(shù)的情況下)，或者昆蟲、陽光、筆、剪貼板等(在光學(xué)技術(shù)的情況下)。除了與重要的控制功能相關(guān)聯(lián)的上述副作用外，更不太重要的控制功能的激活使觸摸屏界面的整體功能退化。
[0003]用于減少無意中的TSC觸摸的一種已知方法涉及:通過跟蹤用戶的凝視(gaze)或頭運動，來估計用戶激活特定控制按鈕的意圖。該方法在以下假設(shè)下操作:如果用戶正在凝視或看向TSC，則很可能該用戶知道正由用戶的手執(zhí)行的動作。不幸的是，這種系統(tǒng)不區(qū)分操作重要的航空電子系統(tǒng)(例如，嚙合自動油門)的控制按鈕和與不太重要的功能(例如攝像機視頻顯示)相關(guān)聯(lián)的控制按鈕。簡單地說，正受無意中的TSC觸摸影響的系統(tǒng)或功能的重要性的范圍可能從僅僅的不便到可能的安全性問題。如果嚴格的眼睛凝視或頭位置跟蹤方法被用于非常重要的TSC控制按鈕和不太重要的控制按鈕，則從性能的角度將會導(dǎo)致不必要的開支。另一方面，如果采用寬容的眼睛凝視或頭位置跟蹤方法用于操作重要和不太重要功能的控制按鈕，則可能危害重要功能的操作。
[0004]鑒于上文，將期望提供一種用于利用飛行員或用戶凝視信息來減少TSC上的無意中觸摸的系統(tǒng)和方法，以考慮到通過控制按鈕操作的航空電子系統(tǒng)或功能的相對重要性來減輕對TSC上的控制按鈕的無意中觸摸。還將期望提供用于使用眼睛凝視點技術(shù)來估計用戶或飛行員的注意的新穎裝置和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]提供本
【發(fā)明內(nèi)容】
來以簡化形式介紹下面在詳細的描述中進一步被描述的概念的選擇。本
【發(fā)明內(nèi)容】
不旨在識別要求保護的主題的關(guān)鍵或本質(zhì)特征，也不是旨在用作在確定所附權(quán)利要求的范圍方面的幫助。
[0006]提供了一種方法，用于確定觸摸屏控制器(TSC)上的控制按鈕是否已經(jīng)被無意地觸摸了。該方法包括:確定用戶凝視點，識別控制按鈕的功能重要性的等級，為控制按鈕確定用戶凝視邊界值，以及改變凝視邊界值以反映功能重要性的等級。
[0007]還提供了一種系統(tǒng)，用于確定用戶是否已經(jīng)無意地觸摸了觸摸屏的控制按鈕。該系統(tǒng)包括:檢測用戶的凝視點的凝視檢測系統(tǒng)和耦合到該凝視檢測系統(tǒng)的控制按鈕識別器；耦合到該控制按鈕識別器的按鈕重要性查找表。該系統(tǒng)還包括處理器，該處理器耦合到該凝視檢測系統(tǒng)、該控制按鈕識別器以及耦合到該按鈕重要性查找表，并且被配置為:(I)確定用戶的凝視邊界值，(2)識別控制按鈕的重要性的等級；以及(3)改變用戶的凝視邊界值以反映按鈕的功能重要性的等級。
[0008]此外，提供了一種方法，該方法用于確定觸摸屏控制器(TSC)上的控制按鈕是否被無意地觸摸了，并且包括:確定用戶凝視點，識別控制按鈕的功能重要性的等級，為控制按鈕確定用戶凝視邊界值，改變凝視邊界值以反映功能重要性的等級，確定凝視點是否在凝視邊界內(nèi)，以及如果該凝視點在凝視邊界內(nèi)，則創(chuàng)建按鈕使能信號。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]當(dāng)結(jié)合下列附圖考慮時，可以通過參照詳細的描述和權(quán)利要求來得到對本主題的更完整理解，其中相似的附圖標記在整個附圖中指代類似的元件，以及其中:
圖1是包括觸摸屏顯示器和觸摸屏控制器的飛行器駕駛室顯示系統(tǒng)的框圖；
圖2和3圖示了根據(jù)一個實施例的用于確定眼睛凝視邊界區(qū)域的第一種技術(shù)；
圖4和5圖示了根據(jù)另一實施例的用于確定眼睛凝視邊界區(qū)域的第一種技術(shù)；
圖6和7圖示了根據(jù)再一實施例的用于確定眼睛凝視邊界區(qū)域的第二種技術(shù)；
圖8是根據(jù)又一實施例的影響重要性對眼睛凝視停留時間的圖表；
圖9是根據(jù)一個實施例的自適應(yīng)觸摸屏控制器系統(tǒng)的框圖；以及 圖10是描述適于結(jié)合圖1中所示出的系統(tǒng)使用的觸摸屏控制算法的流程圖。
【具體實施方式】
[0010]下面的詳細描述本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且不旨在限制本發(fā)明或其應(yīng)用和使用。此外，沒有要被前述的【背景技術(shù)】或下列詳細的描述中呈現(xiàn)的任何理論限制的意圖。
[0011 ] 下面將描述一種根據(jù)通過控制按鈕操作的航空電子系統(tǒng)自適應(yīng)地使用飛行員或用戶凝視數(shù)據(jù)來減輕對TSC上的控制按鈕的無意中觸摸的系統(tǒng)和方法。此外，將描述用于根據(jù)一組凝視焦點的邊界值來估計正由飛行員或用戶給出的注意程度的三種方法。在第一種方法中，由在按鈕標簽周圍定義的或以其它方式與控制按鈕相關(guān)聯(lián)的隨機區(qū)域限制用戶凝視。在第二種方法中，由控制按鈕內(nèi)定義的矩形、圓形或其它成某種形狀的區(qū)域限制用戶凝視。在第三種方法中，由控制按鈕上的預(yù)定區(qū)域或點上的所定義停留時間來定義用戶凝視。
[0012]如之前所提及的，將基于通過TSC上的按鈕中的每一個操作的系統(tǒng)或功能的重要性等級來適配眼睛凝視的限制需求。每個按鈕具有基于由于無意中的觸摸而導(dǎo)致飛行器或空勤人員受與每個按鈕相關(guān)聯(lián)的功能的無意中激活或去激活影響的程度而定義的重要性的等級。聯(lián)邦航空條例定義了四個重要性的等級，其范圍從等級A到等級D，其中等級A是最重要的而等級D是最不重要的。例如，嚙合飛行器的自動油門的觸摸屏界面按鈕的重要性將肯定大于打開多功能顯示器上的無線電頁面(radio page)的觸摸屏界面按鈕的重要性。因而，下列實施例設(shè)想一種系統(tǒng)和方法，其改變凝視邊界以便(I)基于通過按鈕操作的系統(tǒng)或功能的重要性，使能和禁用TSC控制按鈕，以及(2)為非常重要的按鈕產(chǎn)生緊的邊界(即，區(qū)域、時間等)并且為遞減的重要性的按鈕產(chǎn)生逐漸更松的邊界。
[0013]通過以下操作來過濾眼睛凝視:(1)定義在控制按鈕的標簽周圍的用戶的眼睛凝視必須在其內(nèi)以使能相關(guān)聯(lián)的按鈕的隨機限制區(qū)域；(2)定義控制按鈕內(nèi)的用戶的眼睛凝視必須在其內(nèi)以使能相關(guān)聯(lián)的按鈕的矩形或圓形限制區(qū)域；或者(3)定義停留點和時間(用戶的凝視必須在該點處達預(yù)定的時段以使能相關(guān)聯(lián)的按鈕)。結(jié)果是高度的預(yù)防措施，以針對非常重要的按鈕消除無意中的觸摸，以及針對不太重要的按鈕改善性能。
[0014]雖然示例性實施例的方法和觸摸屏可以用在任何類型的交通工具(例如，火車和重型機械、汽車、卡車和水運工具)中，但是作為示例將描述在飛行器駕駛室顯示系統(tǒng)中的使用。參照圖1，駕駛艙顯示系統(tǒng)100包括:用戶界面102、處理器104、有時被稱為地形回避和警告系統(tǒng)(TAWS)的一個或多個地形數(shù)據(jù)庫106、一個或多個導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫108、傳感器112、外部數(shù)據(jù)源114以及一個或多個顯示設(shè)備116。用戶界面102與處理器104進行可操作的通信，并且被配置為:從用戶109 (例如，飛行員)接收輸入，以及響應(yīng)于該用戶輸入而向處理器104提供命令信號。用戶界面102可以是各種已知的用戶界面設(shè)備中的任何一個或組合，所述各種已知的用戶界面設(shè)備包括但不限于一個或多個按鈕、開關(guān)或旋鈕(未示出)。在所敘述的實施例中，用戶界面102包括觸摸屏顯示器107、觸摸屏控制器(TSC)Ill和TSC處理器512 (在下文結(jié)合圖9討論)。TSC 111向觸摸屏顯示器107提供驅(qū)動信號113，并且將感測信號115從觸摸屏顯示器107提供至觸摸屏控制器111，其周期性地向處理器104提供對觸摸的確定的控制信號117。處理器104解釋控制器信號117，確定觸摸屏107上的指狀物的施加，以及例如向觸摸屏控制器111提供控制器信號117并向顯示設(shè)備116提供信號119。因此，用戶109使用觸摸屏107來提供輸入，如在下文更充分地描述的那樣。此外，駕駛艙系統(tǒng)100包括凝視檢測系統(tǒng)130以及在其它示例性實施例中的加速器135，該凝視檢測系統(tǒng)130包括凝視跟蹤控制器132，該凝視跟蹤控制器132耦合在處理器104與發(fā)射器134和傳感器136中的每一個之間。
[0015]可以用通用處理器、內(nèi)容可尋址存儲器、數(shù)字信號處理器、專用集成電路、現(xiàn)場可編程門陣列、任何合適的可編程邏輯器件、分立門或晶體管邏輯、分立硬件組件、或者被設(shè)計為執(zhí)行本文中所描述的功能的任何組合來實施或?qū)崿F(xiàn)處理器104。處理器設(shè)備可以被實現(xiàn)為微處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。此外，處理器設(shè)備可以被實施為計算設(shè)備的組合，例如，數(shù)字信號處理器和微處理器的組合、多個微處理器的組合、結(jié)合數(shù)字信號處理器核的一個或多個微處理器的組合，或任何其它這種配置。在所敘述的實施例中，處理器104包括機載RAM (隨機存取存儲器)103和機載ROM (只讀存儲器)105?？刂铺幚砥?04的程序指令可以存儲在RAM 103和ROM 105的任一個或兩者中。例如，操作系統(tǒng)軟件可以存儲在ROM 105中，而各種操作模式軟件例行程序和各種操作參數(shù)可以存儲在RAM 103中。執(zhí)行該示例性實施例的軟件存儲在ROM 105或RAM 103中。將意識到的是，這僅僅是用于存儲操作系統(tǒng)軟件和軟件例行程序的一個示例性方案，并且可以實施各種其它存儲方案。
[0016]存儲器103、105可以被實現(xiàn)為RAM存儲器、閃速存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移除磁盤、CD-ROM或本領(lǐng)域中已知的任何其它形式的存儲介質(zhì)。在這方面，存儲器103、105可以耦合到處理器104，使得處理器104可以從存儲器103、105讀取信息，并向存儲器103、105寫入信息。在替換方案中，存儲器103、105可以與處理器104成一體。作為一個示例，處理器104和存儲器103、105可以存在于一個專用集成電路(ASIC)中。實際上，可以使用存儲器103、105中保持的程序代碼來實現(xiàn)顯示系統(tǒng)100的功能或邏輯模塊/組件。例如，存儲器103、105可以用于存儲被利用以支持顯示系統(tǒng)100的操作的數(shù)據(jù)，如將根據(jù)下面的描述而變得顯而易見的那樣。
[0017]無論怎樣具體地實施處理器104，其都與地形數(shù)據(jù)庫106、導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫108以及顯示設(shè)備116進行可操作的通信，并且被耦合以從傳感器112接收各種類型的慣性數(shù)據(jù)并從外部數(shù)據(jù)源114接收各種其它航空電子相關(guān)的數(shù)據(jù)。處理器104被配置為:響應(yīng)于慣性數(shù)據(jù)和航空電子相關(guān)的數(shù)據(jù)而從地形數(shù)據(jù)庫106中的一個或多個中選擇性地檢索地形數(shù)據(jù)并從導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫108中的一個或多個中選擇性地檢索導(dǎo)航數(shù)據(jù)，并且向顯示設(shè)備116提供適當(dāng)?shù)娘@示命令。顯示設(shè)備116響應(yīng)于該顯示命令而選擇性地再現(xiàn)各種類型的文本、圖形和/或圖標息。
[0018]地形數(shù)據(jù)庫106包括各種類型的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)表示飛行器正在其上飛行的地形，而導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫108包括各種類型的導(dǎo)航相關(guān)的數(shù)據(jù)?？梢允褂矛F(xiàn)在已知的或?qū)黹_發(fā)的各種類型的慣性傳感器、系統(tǒng)和/或子系統(tǒng)來實施傳感器112，以用于提供各種類型的慣性數(shù)據(jù)，該慣性數(shù)據(jù)例如表示飛行器的狀態(tài)，包括飛行器速度、方向、高度和姿勢。ILS 118就在著陸前和在著陸期間為飛行器提供水平(或定位器)和垂直(或下滑道)導(dǎo)引，并且在某些固定點處指示到特定跑道上的著陸參考點的距離。GPS接收器124是多信道接收器，其中每個信道被調(diào)諧以接收由繞地球軌道而行的GPS衛(wèi)星(未圖示)的星座發(fā)射的GPS廣播信號中的一個或多個。
[0019]如以上所指出的，顯示設(shè)備116響應(yīng)于從處理器104提供的顯示命令而選擇性地再現(xiàn)各種文本、圖形和/或圖標信息，并且由此向用戶109提供視覺反饋。將意識到的是，可以使用適于以可由用戶109觀看的格式再現(xiàn)文本、圖形和/或圖標信息的許多已知的顯示設(shè)備中的任何一種來實施顯示設(shè)備116。這種顯示設(shè)備的非限制性示例包括各種陰極射線管(CRT)顯示器和各種平面屏幕顯示器，諸如各種類型的IXD (液晶顯示器)和TFT (薄膜晶體管)顯示器。顯示設(shè)備116可以附加地被實施為安裝有屏幕的顯示器，或者許多已知技術(shù)中的任何一種。附加注意的是，顯示設(shè)備116可以被配置為許多類型的飛行器駕駛艙顯示器中的任何一種。例如，其可以被配置為多功能顯示器、水平位置指示器或垂直位置指示器，僅以這些為例。然而，在所敘述的實施例中，顯示設(shè)備116中的一個被配置為主飛行顯示器(PFD)。
[0020]在操作中，顯示設(shè)備116也被配置為處理主飛行器(host aircraft)的當(dāng)前飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)。在這方面，飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)源生成、測量和/或提供與主飛行器的操作狀態(tài)、主飛行器正在其中操作的環(huán)境、飛行參數(shù)等有關(guān)的不同類型的數(shù)據(jù)。實際上，可以使用線路可更換單元(LRU)、換能器、加速度計、儀器、傳感器和其它眾所周知的設(shè)備來實現(xiàn)飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)源。由飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)源提供的數(shù)據(jù)可以包括但不限于:空速數(shù)據(jù)；地速數(shù)據(jù)；高度數(shù)據(jù)；姿勢數(shù)據(jù)，包括俯仰數(shù)據(jù)和搖晃數(shù)據(jù)；偏航數(shù)據(jù)；地理位置數(shù)據(jù)，諸如GPS數(shù)據(jù)；時間/日期信息；方向信息；氣象信息；飛行路徑數(shù)據(jù)；跟蹤數(shù)據(jù)；雷達高度數(shù)據(jù)；幾何高度數(shù)據(jù)；風(fēng)速數(shù)據(jù)；風(fēng)向數(shù)據(jù)等。顯示設(shè)備116被適當(dāng)?shù)卦O(shè)計為以本文中更詳細地描述的方式處理從飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)源獲得的數(shù)據(jù)。
[0021]有許多類型的觸摸屏感測技術(shù)，包括電容、電阻、紅外、表面聲波以及嵌入式光學(xué)的技術(shù)。所有這些技術(shù)都感測屏上的觸摸。公開了一種具有多個按鈕的觸摸屏，均被配置為顯示一個或多個符號。如本文中所使用的按鈕是觸摸屏上的包括(一個或多個)符號的所定義可見位置。如本文中所使用的符號被定義為包括字母數(shù)字字符(本文中被稱為標簽)、圖標、記號、單詞、術(shù)語以及短語，或者是單獨的或者是組合的。通過感測指狀物(諸如手指或筆尖)對與特定符號相關(guān)聯(lián)的觸敏對象的施加(觸摸)，來選擇該符號。如本文中所使用的觸敏對象是包括按鈕并且可以在該按鈕周圍擴展的觸敏位置。包括符號的每個按鈕具有與之相關(guān)聯(lián)的用于感測一個或多個指狀物的施加的觸摸感測對象。
[0022]駕駛艙控制器包括凝視跟蹤控制器132、發(fā)射器134和傳感器136。發(fā)射器134例如可以定位在用戶的頭上，用于發(fā)射由定位在觸摸屏附近的一個或多個傳感器136感測到的信號。凝視跟蹤控制器132響應(yīng)于該感測到的信號而與觸摸屏102通信，以識別正被觀看的觸摸屏的一部分。在其它實施例中，對于用戶而言在該用戶的頭上佩戴設(shè)備可能是沒必要的。
[0023]如之前所提及的，本文中所描述的實施例涉及用于考慮到飛行員凝視點以及通過控制按鈕操作的系統(tǒng)或功能的重要性來減少TSC上的控制按鈕的無意中觸摸的影響的系統(tǒng)和方法。
[0024]根據(jù)第一方面，將呈現(xiàn)用于使用眼睛凝視點來生成邊界值并確定用戶(例如飛行員)的“注意”的若干實施例。
[0025]在第一實施例中，由TSC按鈕上或與TSC按鈕相關(guān)聯(lián)的按鈕文本標簽周圍的隨機區(qū)域限制用戶凝視。該標簽可以處于按鈕之內(nèi)或超出按鈕邊界，但與之相關(guān)聯(lián)。取決于標簽上的字母、單詞等的數(shù)量及其定向，這個假想的邊界將因按鈕而異。用戶凝視應(yīng)當(dāng)處于邊界凝視之內(nèi)以使能按鈕。否則，按鈕保持禁用。假設(shè):如果用戶的凝視聚焦在邊界區(qū)域內(nèi)，則用戶已經(jīng)閱讀了與按鈕相關(guān)聯(lián)的標簽，并且因此，很可能用戶理解由觸摸該按鈕產(chǎn)生的后續(xù)動作。此實施例確保用戶不僅注視該按鈕，而且還注視描述按鈕功能的標簽。
[0026]如之前所陳述的，可以基于按鈕的重要性等級來修改按鈕周圍定義的凝視限制區(qū)域。如果按鈕的重要性高使得無意中觸摸可能對飛行有嚴重的影響，則所定義的假想隨機幾何區(qū)域可以是如此以致于其實質(zhì)上精確地追蹤按鈕標簽的邊界，諸如圖2中的由線202包圍的區(qū)域(其中標簽“顯示控制”被示出在外部，但與控制按鈕204相關(guān)聯(lián))以及圖3中的由線206包圍的區(qū)域(其中標簽“FMS”被示出在控制按鈕208上)所示出。如果無意中觸摸將對飛行有較小的影響，則假想的隨機區(qū)域可以被擴大第一預(yù)定量(例如附加的10%)，如圖2中的區(qū)域208和圖3中的區(qū)域210所指示的那樣。如果功能更不太重要，則假想的隨機幾何區(qū)域可以被擴大第二預(yù)定量(例如附加的20%)，如分別由圖2和3中的區(qū)域212和214所指示的那樣，以及如果仍然更加不太重要，則假想的隨機幾何區(qū)域可以被擴大附加的第三預(yù)定量(例如40%)，如由圖2中的區(qū)域216和圖3中的218所指示的那樣。
[0027]可以通過首先分析TSC圖形用戶界面并識別所有控制按鈕標簽，來確定按鈕標簽周圍的假想的隨機限制區(qū)域。接著，對于每個標簽中的每個字母，定義每個字母中的在最高點上方和在最低點下方的等距點，如在圖4中例如分別在302和304處所示出的那樣。另夕卜，識別:(I)標簽的每一行中的第一個字母左側(cè)的等距點和(2)標簽的每一行中的最后一個字母右側(cè)的等距點，分別如306和308處所示出的那樣。然后使用二次貝塞爾曲線來連接標簽周圍定義的點。也就是說，參照圖5，如果Ptl和P1是標簽中的字母(在該情況下是字母“F”)周圍的兩個點，則通過下式來定義二次貝塞爾曲線:
其中Po和P1是如上所述的字母周圍的點，而C是貝塞爾曲線的控制點，其形成在從兩個點起以與水平成25度角的正傾斜線和負傾斜線的交叉點處，如圖5中所示出的那樣。
[0028]在第二實施例中，用戶凝視由觸摸屏控制按鈕的邊界內(nèi)的區(qū)域(例如，圓形、矩形等)限制。當(dāng)該區(qū)域被定義在控制按鈕區(qū)域內(nèi)時，它將覆蓋足夠的區(qū)域以允許眼睛凝視處于區(qū)域的邊界內(nèi)，來使能該按鈕；否則，禁用該控制按鈕。假設(shè):如果用戶的眼睛凝視處于區(qū)域的邊界內(nèi)，則存在很高可能性的是用戶已經(jīng)看到了按鈕，理解與觸摸按鈕相關(guān)聯(lián)的后續(xù)動作，并打算執(zhí)行該動作。
[0029]可以基于如之前所描述的無意中觸摸的結(jié)果的重要性等級來修改在控制按鈕內(nèi)定義的凝視限制區(qū)域。參照圖6和圖7，如果控制按鈕402 (Wx/TAWS)的重要性為高使得無意中觸摸可能對飛行有嚴重的影響，則所定義的圓形404或矩形406區(qū)域可以是控制按鈕402的中心處的小區(qū)域，諸如圖6中的由圓形404包圍的區(qū)域以及圖7中的由矩形406包圍的區(qū)域所示出。如果無意中觸摸將對飛行給予較小的影響，則假想的區(qū)域可以被擴大第一預(yù)定量(例如附加的10%)，如由圖6中的圓形408和圖7中的矩形410指示的那樣。如果功能更不太重要，則區(qū)域可以被擴大第二預(yù)定量(例如附加的20% )，如由圖6中的圓形412和圖7中的矩形414指示的那樣，如果功能仍然更不太重要，則區(qū)域可以被增加附加的第三預(yù)定量(例如40%)，如由圖6中的區(qū)域416和圖7中的418指示的那樣。
[0030]在第三實施例中，由在控制按鈕被使能之前在該按鈕上定義的區(qū)域或點上的停留時間定義用戶凝視。選擇邊界時間以確保在凝視點處的用戶的注意被保證。當(dāng)然，停留時間邊界不應(yīng)當(dāng)超過駕駛艙航空電子的性能需求和人機界面需求，但是應(yīng)當(dāng)有足夠的長度來保證控制按鈕已經(jīng)被注視達足夠的時間量，以指示用戶理解與觸摸控制按鈕相關(guān)聯(lián)的后續(xù)動作并且用戶正有意地觸摸它的高可`能性。要注意的是，該方法不受標簽或按鈕大小限制，并且因此可以用于TSC上的所有按鈕。
[0031]可以結(jié)合上述第一和第二實施例來實施此實施例。也就是說，此實施例要求用戶的眼睛凝視在控制按鈕上的指定點(例如按鈕的中心)處或者在指定區(qū)域(例如與上面的第一和第二實施例相關(guān)聯(lián)地描述的區(qū)域或另一區(qū)域)內(nèi)達被稱為停留時間的指定時間量。當(dāng)用戶的眼睛凝視朝向所要求的位置處達所要求的停留時間時，系統(tǒng)認識到存在很高可能性的是飛行員打算執(zhí)行后續(xù)觸摸動作，并且該按鈕可以被使能。
[0032]可以取決于控制按鈕的重要性等級來修改預(yù)定區(qū)域或點內(nèi)的眼睛凝視停留時間。參照圖8，其是影響的重要性對停留時間的圖表，例如，如果控制按鈕是等級A非常重要的控制按鈕，使得無意中觸摸可能潛在地對飛行的繼續(xù)有重大的影響，則凝視停留時間可能是Xms ;例如500ms到1000ms。如果控制按鈕是等級B重要的控制按鈕,使得無意中觸摸可能對飛行的繼續(xù)有嚴重的影響，則凝視停留時間可能是X-0.1Xms0如果控制按鈕是等級C重要按鈕，使得無意中觸摸可能對飛行的繼續(xù)有較大的影響，則在使能控制按鈕之前凝視停留時間可能是X-0.2Xms。最后，如果控制按鈕是等級D標準按鈕，使得無意中觸摸將對飛行的繼續(xù)有較小的影響，則在使能控制按鈕之前凝視停留時間可能是X-0.4Xms。[0033]進一步設(shè)想的是，通過由TSC按鈕中的每一個操作的航空電子系統(tǒng)或功能的重要性等級來適配或調(diào)整上述第一方面的限制。事實上，F(xiàn)AR (聯(lián)邦航空條例)基于在功能或系統(tǒng)故障時對飛行的影響(如較小至潛在災(zāi)難性的)而定義功能的重要性。因而，一種方法和系統(tǒng)將被描述為，基于通過按鈕操作的航空電子系統(tǒng)或功能的重要性來將凝視邊界改變成更加限制性(在空間或時間域中，視情況而定)。凝視邊界將針對非常重要的按鈕具有緊的邊界，并且針對逐漸遞減的重要性的按鈕具有逐漸更松的邊界，因而提供高度的安全性。
[0034]圖9是根據(jù)一個實施例的自適應(yīng)觸摸屏控制器(TSC)開關(guān)系統(tǒng)500的框圖。之前描述的類型的商業(yè)庫存凝視檢測系統(tǒng)502向TSC凝視點過濾器504提供瞬時凝視點。如果瞬時凝視點被確定為在TSC外部，則處理結(jié)束，如506處所指示的那樣。如果在TSC內(nèi)，則向TSC處理器提供瞬時凝視點。候選控制按鈕識別器508接收瞬時凝視點數(shù)據(jù)并估計哪個按鈕或哪組按鈕可以被激活或去激活。也就是說，進行在當(dāng)前周期中將處理TSC上的哪個控制按鈕的粗略估計。如果如以上所描述的那樣當(dāng)前凝視點在與按鈕相關(guān)聯(lián)的邊界內(nèi)，則選擇該按鈕。如果控制按鈕以組作為一個整體被接近地隔開(如，例如，在電子鍵盤的情況下)，則可以在該組周圍整體地定義邊界，并且如果凝視在該邊界內(nèi)，則選擇整個組用于激活。
[0035]候選控制按鈕ID被提供給按鈕重要性查找表510，其向TSC處理器512提供候選按鈕重要性信號。聯(lián)邦航空條例已經(jīng)基于在功能或系統(tǒng)故障時對飛行影響的嚴重性定義了航空電子系統(tǒng)或功能的重要性。這些重要性等級的范圍是從較小(等級D)、較大(等級C)、嚴重較大(等級B)和災(zāi)難性(等級A)。部件510包括查找表，其中重要性等級被分配給TSC上的每個控制按鈕?？刂瓢粹o的重要性等級等于或大于該按鈕操作的航空電子系統(tǒng)的功能的重要性等級或設(shè)計保證等級。樣本查找表如下:
【權(quán)利要求】
1.一種用于確定觸摸屏控制器(TSC)上的控制按鈕是否被無意地觸摸了的方法，其包括: 確定用戶凝視點； 識別控制按鈕的功能重要性等級； 針對控制按鈕確定用戶凝視邊界值；以及 改變凝視邊界值以反映功能重要性的等級。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括:確定凝視點是否在凝視邊界值內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，還包括:如果凝視點在凝視邊界內(nèi)，則創(chuàng)建使能信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中按鈕的功能重要性越小，凝視邊界值曲線改變越大。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中控制按鈕可以具有范圍從A到D的重要性，其中A最大而D最小，并且其中調(diào)整控制按鈕的凝視邊界值以反映控制按鈕的重要性。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中將B重要性控制按鈕的凝視邊界值增加第一預(yù)定量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中將C重要性控制按鈕的凝視邊界值增加第二預(yù)定量，所述第二預(yù)定量大于第一預(yù)定量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中將D重要性控制按鈕的凝視邊界值增加第三預(yù)定量，所述第三預(yù)定量大于第二預(yù)定量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中第一、第二和第三預(yù)定量實質(zhì)上分別為10%、20%和40%。
10.一種用于確定用戶是否已經(jīng)無意地觸摸了觸摸屏控制器的控制按鈕的系統(tǒng)，其包括: 凝視檢測系統(tǒng)，其檢測用戶的凝視點； 控制按鈕識別器，其耦合到該凝視檢測系統(tǒng)； 按鈕重要性查找表，其耦合到該控制按鈕識別器；以及 處理器，其耦合到該凝視檢測系統(tǒng)、該控制按鈕識別器以及耦合到該按鈕重要性查找表，并且被配置為:(1)確定用戶的凝視邊界值；(2)識別控制按鈕的重要性等級；以及(3)改變用戶的凝視邊界值以反映按鈕的功能重要性等級。
【文檔編號】G06F3/01GK103576982SQ201310338322
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月7日
【發(fā)明者】S.蘇庫馬 申請人:霍尼韋爾國際公司