TWI514234B - 用於手勢識別之方法及裝置 - Google Patents

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Description

用於手勢識別之方法及裝置
本發明一般係關於使用者介面，且特定言之，本發明係關於車輛、航空器...等中使用的類型之觸控螢幕使用者介面之手勢識別。
可期望在多種背景下用使用電腦使用者介面之可比較控制系統來取代電機控制(諸如旋鈕、開關、滑動開關、按鈕...等等)。舉例而言，觸控螢幕器件提供一習知方式以使用使用者介面元件(諸如按鈕、下拉選單、無線電按鈕及其他此等控制)來鞏固控制，藉此減小機械制動器及控制需要的「面積」。此在空間非常珍貴之飛機駕駛艙及汽車駕駛室之背景中係尤其合意的。
然而，由觸控螢幕顯示器提供之控制密度花費成本。因為使用者介面元件通常配置在僅具有每頁面之元件之一子集之一階層體系選單結構中(以減小必要螢幕大小)，一使用者必須典型地巡覽遍及多個選單或頁面以達到期望控制功能。舉例而言，在飛機駕駛艙背景中，飛行員通常期望減小或增加其頭戴耳機之音量。為從主要或預設顯示螢幕執行此任務，通常有必要巡覽遍及兩個或兩個以上選單螢幕。相同問題相對於改變顯示螢幕對比度及其他此等「調整功能」而出現。
因此，可期望提供允許對特定功能之簡化使用權之改良的使用者介面方法。此外，本發明之其他可期望特徵及特性將結合隨附圖式及本發明之背景從本發明之隨後詳細描述及隨附申請專利範圍中得到更深一層之瞭解。
根據一實施例，一使用者介面方法包含：在一觸控螢幕顯示器上顯示複數個使用者介面元件；進入一第一模式，該第一模式包含回應於與該等使用者介面元件相關聯之觸碰事件提供一信號；判定一觸碰事件是否對應於一預定觸控螢幕手勢；及當該觸碰事件對應於該預定觸控螢幕手勢時，自該第一模式切換至一第二模式，該第二模式包含在該觸碰事件之持續期間提供一信號，該信號指示與顯示的複數個使用者介面元件不相關聯之一經選擇功能之一值。
根據一實施例之一觸控螢幕器件包含：一觸控螢幕顯示器，其經組態以接收來自一使用者之一觸碰事件；及一處理器，其耦合至該觸控螢幕顯示器。該處理器經組態以：指導該觸控螢幕顯示器顯示複數個使用者介面元件；接收與該觸碰事件相關聯之一信號；進入一第一模式，該第一模式包含當該觸碰事件與該等使用者介面元件之一或多者相關聯時，提供回應於該觸碰事件之一信號；判定該觸碰事件是否對應於一預定觸控螢幕手勢；及當該觸碰事件對應於該預定觸控螢幕手勢時，自該第一模式切換至一第二模式，該第二模式包含在該觸碰事件之持續期間提供指示一調整功能之一值之一信號。
根據一實施例之一駕駛艙控制器件包含一觸控螢幕器件，該觸控螢幕器件具有顯示在其上之複數個使用者介面元件，包含至少一使用者介面控制，其經組態以對由該至少一使用者介面控制佔據之一區域內發生之一觸碰事件做出反應。該觸控螢幕器件經組態在接收到一預定觸控螢幕手勢時，暫時忽略該至少一使用者介面控制且提供對於該調整功能之即時使用權使得基於該預定觸控螢幕手勢修改該調整功能之一值。
下文將結合隨附圖式描述本發明，其中相同數字指代相同元件。
本發明之以下詳細描述本質上僅係例示性且並不意欲限制本發明或本發明之應用及使用。此外，並不意欲受本發明之先前技術中提出的任何理論或本發明之以下詳細描述束縛。
一般而言，本發明係關於一種觸控螢幕器件，其經組態以一「正常」模式顯示根據一習知階層體系一起群組在頁面中之許多使用者介面元件。然而，在接收到一預定觸控螢幕手勢(例如，一手指之圓形移動)時，忽略該選單階層體系且給予使用者對一經選擇功能之即時控制，舉例而言，一調整功能(諸如音量、螢幕對比度...等等)。
作為一預備工作，將瞭解可以各種器件實施下文描述的使用者介面及手勢輸入方法，包含(舉例而言)蜂巢式電話(或「智慧型電話」)、個人資料助理(PDA)、全球定位(GPS)系統、導航系統及顯示器、電子書閱覽器、平板電腦、筆記型電腦、銷售點器件、遊戲器件、繪圖板及任何其他可包含用於遍歷一多頁面階層體系之一觸控螢幕器件之電子裝置。因為下文揭示的系統尤其可用在不期望使用者長時間受顯示器干擾之背景中(例如，在駕駛一汽車或飛機時)，所以在不損失一般性情況下，可在飛機駕駛艙控制系統之背景中描述繪示的實例。然而，本發明並不限於此。
現在參考圖1，一例示性觸控螢幕器件100一般包含一觸控螢幕顯示器(或簡稱為「顯示器」)130、一處理器(例如，CPU、微控制器)110及一記憶體120。觸控螢幕器件100經組態以經由一適宜資料連接151(例如，固定接線、無線...等等)與一外部控制器150通信，該外部控制器150可係一較大控制系統(諸如一飛機控制系統)之部分。控制器150亦可經調適以經由各種開關、旋鈕、滑標、鍵盤及其他使用者介面組件提供額外回饋信號給一使用者(經由一或多個連接152)，諸如音訊回饋160及/或視覺回饋162。
觸控螢幕顯示器130(結合處理器110)經組態以與一或多個操縱體(圖中未展示)相互作用，諸如一尖筆、一或多個使用者手指等等。該等操縱體在接觸或靠近觸控螢幕130時產生由處理器110接收且解譯為一觸碰事件之一信號，該處理器110經組態(透過硬體及軟體組件之任何組合)以判定該觸碰事件之位置及任何其他經選擇屬性。該等觸碰事件可儲存在一記憶體(諸如記憶體120)內及/或傳達至控制器150用於進一步控制動作，如在特定應用中可係適當的。
顯示器130可包含疊置在可由一使用者觀看到之一顯示器(例如，一LCD顯示器或其他類型顯示器，圖中未繪示)上之一薄透明觸控感測器組件。此等顯示器之實例包含電容顯示器、電阻顯示器、表面聲波(SAW)顯示器、光學成像顯示器...等等。顯示器130亦可提供觸覺回饋給使用者(例如，回應於一觸碰事件之一點擊回應或按鍵感覺。本實施例考慮任何適宜觸控敏感表面或感測器。
觸控螢幕顯示器130可具有任何期望之2D或3D直線及/或曲線形狀。觸控螢幕顯示器130亦可係剛硬或撓性的，如各種有機LED(OLED)顯示器之情況。在不損失一般性情況下，繪示的實施例一般描繪定向在一畫像或風景定向(例如，相對於觀看該器件之一使用者)之矩形區域；然而，本發明涵括任何範圍之形狀、大小及定向。
將瞭解為了簡明目的已經簡化圖1之方塊圖且實踐實施例可包含任何數目個其他組件，諸如一圖形控制器、一或多個額外記憶體器件(例如，快閃記憶體、硬碟、MicroSD卡等等)、一電力模組(例如，電池、充電電路等等)、一周邊介面、一或多個外部埠口(例如，USB、火線等等)、一RF收發器模組(例如，根據IEEE 802.11、Zigbee等等)、一音訊模組及諸如加速感測器(例如，三軸感測器)、定向感測器及近接感測器之一或多個感測器及額外I/O組件(諸如按鈕、LED等等)。為了簡明目的，未繪示此等組件。
圖2繪示對應於圖1中繪示之觸控螢幕器件100之一實施例之一特定觸控螢幕器件200。如圖展示，觸控螢幕器件包含一觸控螢幕顯示器202，該觸控螢幕顯示器202具有顯示在其上之許多使用者介面元件210、211及220。可能的使用者介面元件包含(但不限於)文字物件、文字方塊、按鈕、勾選方塊、無線電按鈕、靜態影像、視訊影像、動畫、導航圖標、界面工具集、視窗、下拉選單、超鏈接及任何其他相互作用或非相互作用的圖形元件。
一般而言，該等使用者介面元件將包含「控制」元件，該等控制元件接收來自操縱體204之輸入(即，經由一「觸碰事件」)且相應做出反應(圖2中繪示為元件210及211)。該等使用者介面元件亦可包含可隨時間改變之各種非控制元件(諸如影像、文字、信號器等等)但不對來自操縱體204之一觸碰事件做出反應。
一般而言，觸控螢幕器件200以至少兩個模式進行操作。第一模式(「正常」或「預設」模式)對應於一標準操作模式，其中使用者介面元件210及211根據觸碰事件以正常方式作出回應，且觸控螢幕器件200提供回應於與該等使用者介面元件相關聯之一信號(例如，透過圖1中之資料連接151)。舉例而言，若使用者經由操縱體204輕敲元件211，則該觸控螢幕顯示器202可改變至使用者介面元件之一不同頁面(例如，一主要選單螢幕...等等)。類似地，元件210可對應於一滑動開關元件，在該第一模式中，當操縱體204在該滑動開關元件上滑動或拖動時，該滑動開關元件用於改變一些屬性或功能之值。
根據本發明，觸控螢幕器件200亦以一第二模式進行操作，當觸控螢幕器件200判定一觸碰事件對應於一預定觸控螢幕手勢208時進入該第二模式。在該第二模式中，觸控螢幕器件200在該觸碰事件之持續期間提供一信號，該信號指示與當前顯示的複數個使用者介面元件220、210及211不相關聯之一經選擇功能之一值。即，藉由使用一特定手勢，使用者可快速忽略標準選單階層體系而直接執行經選擇功能。
如先前提到，可用之使用者介面元件(元件210、211及220僅係少數例子)之整個組根據一選單階層體系通常將群組成許多頁面。此在圖7中概念性繪示，其中階層體系可包含一頂部選單或頁面702，隨後係「子」頁面704及706。頁面706亦可具有子頁面708、710及712，其自身可具有一子頁面714。遍歷此階層體系通常將需要使用者輕敲一或多個按鈕(「向後」、「返回始位」、「向前」等等)或巡覽「麵包屑」(即，通常顯示在顯示器202之頂部或底部處之一階層體系字串)。
根據本發明之一實施例，該選單階層體系(702至714)包含對應於該經選擇功能之一使用者介面元件，但自該第一模式切換至該第二模式包含忽略該選單階層體系以直接修改該經選擇功能之值。
該預定觸控螢幕手勢可包括任何單一或多觸碰事件或事件組合。簡單參考圖6，舉例而言，典型觸控螢幕手勢包含輕敲(602)、雙輕敲(604)、拖動(606)、輕拂(608)及捏擰/多觸碰(610)。圖6中展示之該等手勢提供為實例且並不意欲限制預定觸控螢幕手勢之範圍。
再次參考圖2，在繪示的實例中，將一圓形拖動移動用作為一預定觸控螢幕手勢208。即，使用者放置該操縱體204在一初始位置206處與觸控螢幕顯示器202接觸且接著以一圓形路徑207拖動，如圖展示。在此實施例中，可期望相對於該初始位置206與由該圓形路徑207對應之圓弧成比例改變該經選擇功能之值。舉例而言，使用者之頭戴耳機之音量當該路徑207順時針移動時可增加且當該路徑207逆時針移動時可減小。亦可使用該圓形路徑207與該經選擇功能之值之間之其他線性或非線性關係。
在執行觸控螢幕手勢208且觸控螢幕器件200處於該第二模式時，元件210上之操縱體204之掃拂或拖動較佳不觸發在該第一模式中通常由元件210提供之功能(例如，上文實例中描述之滑動開關功能)，即使仍顯示元件210。即，較佳地使用者在執行該觸控螢幕手勢208時不擔心啟動其他使用者介面元件，且觸控螢幕器件200暫時忽視與使用者介面元件210之任何接觸，卻提供對於該經選擇功能之即時使用權。
圖3展示一替代實施例，其中該預定觸控螢幕手勢係用兩個手指或操縱體204做出之一捏擰手勢，如圖展示。在此實施例中，相對於手指204之初始位置206之間之距離基於手指204之間之距離增加及減小(線性或非線性)該經選擇功能之值。舉例而言，可使用此手勢增加及減小觸控螢幕顯示器202之亮度及/或對比度。
觸控螢幕器件100可回應於多個預定觸控螢幕手勢，該等手勢各自對應於一特定經選擇功能。即，一個手勢可用於控制頭戴耳機音量，而另一個用於控制顯示器202之對比度及亮度。該等手勢及將其等映射至經選擇功能之方式可由使用者來組態或預先儲存在觸控螢幕器件100(例如，圖1中之記憶體120)內。此外，一個預定手勢可用於進入該第二模式，且接著一或多個額外預定手勢可用於控制該經選擇功能或該等經選擇功能之值。
根據另一實施例，觸控螢幕器件200在執行該預定觸控螢幕手勢208時可短時間顯示調整功能之值之一圖形描繪。即，參考圖4，一條棒402或其他此類圖形可顯示為被改變的經選擇功能之值。在繪示的實施例中，舉例而言，條棒402在該值增加時大小可向右擴展，且相反地，在該值減小時大小收縮。圖5中展示一替代圖形描繪，其中短時間顯示一典型圓形旋鈕502。此等實施例之兩者提供已成功進入該第二模式且當前正修改該經選擇功能之一直覺確認方式給使用者。將瞭解圖4及圖5中展示之實例並非限制性且可使用任何適宜圖形描繪(諸如刻度盤、指針顯示、分段條棒圖等等...)。
經由該預定觸控螢幕手勢控制之該經選擇功能可係使用者通常經由觸控螢幕器件100控制之任何功能或任何其它功能。在一實施例中，該經選擇功能係一「調整功能」(即，「調整」使用者與觸控螢幕器件100之相互作用或在使用者附近之一些其他機械或電機控制之一些態樣之一功能。如上文提到，舉例而言，典型調整功能包含提供給使用者之一音訊信號(圖1中之160)、觸控螢幕器件100之顯示特性(例如，亮度及/或對比度)。其他包含(並不限於)改變預先設置、改變頻率、自一選項列表(例如，一下拉選單)選擇、更改一靜噪設定、提供音訊均衡...等等。
一般而言，根據一實施例之一電腦程式產品包括具有嵌入在其中之電腦可讀程式碼之一電腦可用媒體(例如，標準RAM、一光碟、一USB碟...等等)，其中該電腦可讀程式碼經調適以由處理器110來實行(與一作業系統連接工作)以實施上文描述的方法及系統。該程式碼可以任何期望語言實施且可實施為機器碼、組合語言碼、位元組碼、可解譯原始碼...等等(例如，C、C++、Java...等等)。碼及/或處理器硬體之組合在邏輯上及功能上可分為各種模組(舉例而言，一觸控螢幕事件介面模組、一觸控螢幕事件解譯模組及一信號介面模組)。
雖然在本發明之前述詳細描述中介紹至少一例示性實施例，但應瞭解存在許多變體。亦應瞭解例示性實施例僅係實例且並不意欲以任何方式限制本發明之範圍、可應用性或組態。在一定程度上，前述詳細描述將為熟習此項技術者提供用於實施本發明之一例示性實施例之一方便途徑。應瞭解在不背離隨附申請專利範圍中闡述之本發明之範圍情況下可對一例示性實施例中描述之元件之功能及配置做出各種改變。
100．．．觸控螢幕器件
110．．．處理器
120．．．記憶體
130．．．觸控螢幕顯示器
150．．．外部控制器
151．．．資料連接
152．．．連接
160．．．音訊回饋
162．．．視覺回饋
200．．．觸控螢幕器件
202‧‧‧觸控螢幕顯示器
204‧‧‧操縱體
206‧‧‧初始位置
207‧‧‧圓形路徑
208‧‧‧預定觸控螢幕手勢
210‧‧‧使用者介面元件
211‧‧‧使用者介面元件
220‧‧‧使用者介面元件
402‧‧‧條棒
502‧‧‧圓形旋鈕
602‧‧‧輕敲
604‧‧‧雙輕敲
606‧‧‧拖動
608‧‧‧輕打
610‧‧‧捏擰/多觸碰
702‧‧‧頂部選單或頁面
704‧‧‧子頁面
706‧‧‧子頁面
708‧‧‧子頁面
710‧‧‧子頁面
712‧‧‧子頁面
714‧‧‧子頁面
圖1繪示根據本發明之一實施例之一觸控螢幕系統之一概念方塊圖；
圖2繪示根據本發明之一實施例之一觸控螢幕器件之操作；
圖3繪示根據本發明之一替代實施例之一觸控螢幕器件之操作；
圖4繪示根據本發明之另一實施例之一觸控螢幕器件之操作；
圖5繪示根據本發明之另一實施例之一觸控螢幕器件之操作；
圖6描繪可應用於本發明之各種類型的觸控螢幕手勢；及
圖7概念性描繪包含各種使用者介面元件之顯示頁面之一階層體系。
200．．．觸控螢幕器件
202．．．觸控螢幕顯示器
204．．．操縱體
206．．．初始位置
207．．．圓形路徑
208．．．預定觸控螢幕手勢
210．．．使用者介面元件
211．．．使用者介面元件
220．．．使用者介面元件

Claims (10)

  1. 一種駕駛艙控制器件，其包括：一觸控螢幕器件，其具有複數個使用者介面元件顯示於其上，其包含至少一使用者介面控制項，該至少一使用者介面控制項經組態以對被該至少一使用者介面控制項所佔據之一區域內發生之一觸碰事件做出反應；及其中該觸控螢幕器件經組態在收到一預定觸控螢幕手勢時暫時忽略該至少一使用者介面控制項，並對一調整功能提供即時存取，使得該調整功能之一值基於該預定觸控螢幕手勢而修改。
  2. 如請求項1之駕駛艙控制器件，其中該調整功能包含提供至一駕駛艙內之一個體之一音訊信號的一音量。
  3. 如請求項1之駕駛艙控制器件，其中該調整功能包含該觸控螢器件之一視覺特性。
  4. 如請求項1之駕駛艙控制器件，其中：該使用者介面元件係根據一選單階層體系而顯示；該選單階層體系包含對應至該調整功能之一使用者介面元件；及該調整功能之該值的修改忽略該選單階層體系。
  5. 如請求項1之駕駛艙控制器件，其中該觸控螢幕器件進一步經組態以在該預定觸控螢幕手勢期間暫時顯示該調整功能之該值的一圖形描繪。
  6. 如請求項5之駕駛艙控制器件，其中該調整功能包括用於提供至一駕駛艙內之一個體之一音訊信號的一頭戴耳 機音量，且其中該調整功能之該值的該圖形描繪包括一圖形，當該音量增加時該圖形之大小將擴展。
  7. 如請求項1之駕駛艙控制器件，其中該複數個使用者介面元件包含導航圖標。
  8. 一種駕駛艙控制器件，其包括：一觸控螢幕顯示器，其經組態以對一駕駛艙內之一飛行員顯示，並自該飛行員接收觸碰事件；一處理器，其耦合至該觸控螢幕顯示器，該處理器經組態以執行下列步驟：指示該觸控螢幕顯示器顯示關於一航空器之複數個導航圖標，該航空器包含該駕駛艙；於一第一模式時，回應於偵測到觸碰事件而提供一第一信號，該第一信號與該等導航圖標相關聯；回應於偵測到一預定觸控螢幕手勢而自該第一模式切換至一第二模式；及於該第二模式時，回應於偵測到觸碰事件而提供一第二信號，該第二信號與改變該駕駛艙內之一音量位階相關聯。
  9. 如請求項8之駕駛艙控制器件，其中該處理器進一步經組態以於該第二模式時回應於偵測到觸碰事件而暫時顯示該音量位階之一圖形描繪。
  10. 如請求項8之駕駛艙控制器件，其中該預定觸控螢幕手勢包含一圓形移動，其中該圓形移動從該觸控螢幕顯示器之一初始位置開始，且其中該音量位階之一值相對於該初始位置與該圓形移動對應之一圓弧成比例。
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