本發(fā)明涉及一種用于生成輸入命令的裝置和方法。

背景技術：

在娛樂電子設備的領域中以及在由移動通信設備支持的工業(yè)自動化的領域中，觸摸靈敏的表面通常用作例如人和機器之間的用戶界面。例如，智能手機或者平板通常具有所謂的觸控板或者整個觸控顯示器。通過觸摸靈敏的面尤其實施借助手或借助一個手指或者多個手指的輸入。在此，觸控板——也稱作鍵盤區(qū)域可以被確定唯一用于手勢輸入的目的。在此，電容式、電阻式的以及感應式的方法被用于確定輸入手勢。此外，將顯示屏或者顯示器用作組合式輸入和輸出設備，其方式是，顯示屏表面觸摸靈敏地構型。此外，對于平板PC或者智能手機，多點觸控手勢的應用流行。在此，主要是電容式方法流行。

為了操作觸摸靈敏的用戶界面，用戶需要對觸控靈敏的面的物理訪問。然而在工業(yè)領域中有時值得期望的是，不能夠?qū)崿F(xiàn)或者僅僅受限地實現(xiàn)對設備、例如工業(yè)控制設施的控制計算機的直接物理訪問。因此，例如能夠有利的是，應該在其上進行輸入的設備不可接近地構建。此外，所述設備例如可以在工作步驟期間、不可接近地安裝在袋或者箱中。

由現(xiàn)有技術已知，在外部設置輸入設備，諸如鼠標或者觸控板或者用于檢測手勢的傳感器。通過所述外部輸入設備來控制設備。

此外已知，將具有可操作的按鍵的設備固定在身體部位、諸如手指上。對此，從公司Ringbow已知用于智能手機的設備。

技術實現(xiàn)要素：

在此背景下，本發(fā)明的任務是，生成用于設備的輸入命令。

所述任務通過所說明的獨立權利要求解決。有利的構型和擴展方案在從屬權利要求中說明。

本發(fā)明涉及一種用于生成輸入命令的裝置，所述裝置包括：

- 至少兩個基本上環(huán)形的并且在空間上相互分離的輸入元件，用于固定在各一個手、尤其手指上，其中所述輸入元件分別包括觸摸靈敏的區(qū)域，借助所述觸摸靈敏的區(qū)域在觸摸時可確定相應的輸入模式；

- 處理單元，所述處理單元用于由相應的輸入模式根據(jù)預先定義地共同作用的輸入模式生成輸入命令。

所述裝置實現(xiàn)以下用戶界面，借助所述用戶界面以特別安全和舒適的方式生成輸入命令。借助預先定義地相互作用的輸入模式給相應的輸入模式的組合分配輸入命令。因此，為組合預給定效果或者通過組合式輸入預計的動作。

例如，在第一輸入元件的第一觸摸靈敏的區(qū)域的第一觸摸的情況下可確定第一輸入模式。第一輸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。至少一個第二輸入元件屬于用于生成輸入命令的裝置。第二輸入元件例如固定在第二只手或者與第一輸入元件同一手、即第一只手上。對于第二輸入元件固定在第一只手上的情況，例如第二輸入元件固定在與第一輸入設備相同的手指上或者第一只手的另一個手指上、尤其中指、無名指或者小指上。對于第二輸入元件固定在第二只手上的情況，第二輸入元件例如與第一輸入元件類似地固定在第二只手的食指上。

所述相應的輸入元件以基本上環(huán)形的形狀構型?；旧显诖死缫馕吨斎朐先梭w工程學地關于人手或者手指的構型成型并且在此在橫截面中可以具有與對稱圓形的偏差。

手在此尤其是人手或者借助機器人制造技術控制裝置可控制的機器人手，所述機器人手尤其基于人手的形狀。

作為觸摸靈敏的區(qū)域分別使用已知的觸控板表面。所述觸控板表面尤其可以構造為平坦的面或者具有彎曲的形狀作為表面。觸摸靈敏的區(qū)域在此被構型成，使得它們分別可以分析通過一只手或者一個手指引起的觸摸或者通過一只手的多個手指引起的觸摸或者通過不同手的多個手指引起的觸摸。因此，在相應的輸入元件的觸摸靈敏的區(qū)域處分別提供觸控靈敏的界面或者相應地提供多觸控靈敏的界面。

尤其在觸摸靈敏的區(qū)域上借助在其上固定了相應的輸入設備的手的拇指來產(chǎn)生觸摸。尤其在分別固定在不同的手上的至少兩個輸入設備上借助相應的手的相應的拇指執(zhí)行觸摸。

作為輸入模式例如確定原始信息，所述原始信息包含關于觸摸的絕對或相對位置值的說明或者所記錄的觸摸的時間變化過程與在觸摸靈敏的區(qū)域內(nèi)的相對位置或絕對位置相關或無關的說明。因此，如果記錄了觸摸，則創(chuàng)建原始數(shù)據(jù)組。

通過常規(guī)的鼠標作為輸入元件或者通過在鍵盤上的輸入命令，可以實現(xiàn)在顯示屏上選擇或者標記對象。在觸控靈敏的表面上通過簡單的、短暫的觸摸能夠?qū)崿F(xiàn)相應的輸入。于是，在觸摸靈敏的區(qū)域上的輸入模式相應地是在確定的時間段內(nèi)的單個觸摸。

可以與在觸摸靈敏的區(qū)域上的位置無關地或者根據(jù)在觸摸靈敏的區(qū)域上的絕對位置來評估所述觸摸。例如，僅僅當觸摸在觸摸靈敏的區(qū)域的預給定區(qū)段中發(fā)生時才評估該觸摸。該區(qū)段尤其對于在應通過輸入來控制的設備的顯示屏上的每次任意顯示可以是固定的或者根據(jù)可實施的輸入、也即根據(jù)恰恰在該設備上執(zhí)行的節(jié)目發(fā)生變化。當應該借助單次短時觸摸進行“選擇”命令的時候，例如可以在觸摸靈敏的區(qū)域上一直在中央?yún)^(qū)段內(nèi)進行輸入。“選擇”命令在此例如可以意味著，從多個參數(shù)中選擇一個參數(shù)。在另一種變型方案中，可以執(zhí)行動作的確認：僅僅當在觸摸靈敏的區(qū)域的外部區(qū)段或者確定的區(qū)段中進行輸入時，才能夠通過單次短時觸摸來輸入例如用于開始動作的確認。

為了確定相應的輸入模式還可以在相應的輸入元件上借助分析單元來分析所記錄的運動過程并且實施到運動類別的分配。因此，尤其可以將所記錄的時間上和空間上的運動過程識別為手勢并且對其進行分析。作為運動模式，給處理單元相應地提供所識別的觸摸的原始數(shù)據(jù)組或者由此導出的數(shù)據(jù)組，該數(shù)據(jù)組已經(jīng)是所記錄的運動到運動類別的分級并且因此包括所識別的觸摸的分析。此外，可以確定由以上所述構成的混合形式作為輸入模式，其方式是，通過輸入元件實施所識別的觸摸的分析的部分或者各個步驟。

所述裝置還包括用于生成輸入命令的處理單元。為此，相應的輸入元件的相應的輸入模式已在處理單元中。附加地，關于預先定義地共同作用的輸入模式的信息已在處理單元中。例如，在處理單元的存儲區(qū)域中存儲有列表，即給輸入模式的哪個組合分配所屬的輸入命令。例如，以下列表已在處理單元中，在所述列表中列出第一輸入模式與第二輸入模式的可能組合。因此，所述輸入命令的生成基于預先定義地共同作用的輸入模式根據(jù)當前記錄的相應輸入模式來實現(xiàn)，所述輸入模式例如通過一個或者多個輸入設備提供給處理單元。

處理單元在此具有至少一個通信接口，通過所述至少一個通信接口接收相應的輸入模式。

為了生成輸入命令，可以設置在處理單元中構建的處理器，例如微處理器或者主處理器單元或者FPGA。處理單元尤其具有多個通信接口，其中相應的通信接口被構型用于與相應的輸入元件通信。

根據(jù)一種構型，所述處理單元集成到所述輸入元件之一中地構型。因此，尤其單個輸入元件可以配備有高的計算功率并且因此一方面滿足提供用于確定相應的輸入模式的用戶界面的功能并且另一方面滿足生成輸入命令的功能。因此，可以相對應該能夠訪問輸入命令的設備在外部實現(xiàn)所述裝置。尤其通過輸入命令控制設備或者配置設施。

用于生成輸入命令的輸入模式的輸入以及處理因此例如在設備之外并且因此對設備的可能的訪問無關地進行。尤其對所述設備的物理訪問對于輸入命令的成功生成而言不是必需的。此外，在通信網(wǎng)中設備的可用性或者在所述裝置和所述設備之間的現(xiàn)有通信連接對于輸入命令的成功生成而言也不是必需的。如果所述設備例如未接通或者裝置和設備之間的通信連接不可以，則仍可以借助所述裝置生成并且例如在稍后時刻提供輸入命令，在該時刻所述設備對于所述裝置而言是可到達的。

根據(jù)一種構型，所述處理單元布置在計算機中。所述計算機在此可以是專為處理單元而設置的或者設置用于在設施內(nèi)的其他計算步驟或者處理步驟。因此，可以通過有利的方式實現(xiàn)與現(xiàn)有計算能力的匹配或充分利用。處理單元在計算機中的實現(xiàn)通過有利的方式使得可能的是，將相應的輸入元件的結構形式保持得盡可能小。因此，相應的輸入元件可以以小的重量來實現(xiàn)并且舒適地可攜帶或可固定在手上。

根據(jù)一種構型，所述處理單元布置在通過所述輸入元件可控制的移動設備或者固定構建的設備中。因此，通過所提出的裝置借助輸入來控制的設備被構型成，使得在所述設備上實現(xiàn)處理單元。因此，在應通過所述輸入來操作或控制或配置的設備中處理借助所述輸入元件確定的輸入模式。如果在設備的安裝時刻已經(jīng)設置有所述裝置或者所述設備例如在維護階段中可以以處理單元來擴展，這尤其是有利的。此外，如果應以特別的方式保護處理單元以防操縱或者錯誤配置，尤其基于安全要求或者安全性要求，這是有利的。在這樣的情況下，對處理單元的簡單訪問的可能性或者其簡單的更換可能是不希望的。

根據(jù)一種構型，所述相應的輸入元件具有至少一個相應的接口用于與所述處理單元的通信和/或相互的通信。例如，第一輸入元件具有第一接口用于與處理單元的通信并且第二輸入元件具有第二接口用于與處理單元的通信。在另一種構型中，第一輸入元件具有第一接口用于與第二輸入元件的通信以及第二輸入元件具有第二接口用于與與處理單元的通信。因此，可以通過有利的方式適配通信連接，其方式尤其是，對于不同的傳輸路徑，在所述裝置內(nèi)選擇不同的傳輸類型。在此，可以對于每個傳輸路徑單獨地在有線傳輸或者無線傳輸之間進行選擇以及又在不同的無線個人區(qū)域網(wǎng)絡結構或者簡稱WPAN結構、如藍牙或者ZigBee之間進行選擇。

根據(jù)一種構型，所述相應的接口被構造為無線接口或者有線接口。根據(jù)對輸入元件的要求，借助無線接口可以選擇無線傳輸，使得輸入元件通過簡單的、安全的和舒適的方式由用戶攜帶在一只手或者多只手上，而不由此限制用戶例如在工業(yè)設施內(nèi)的移動性。根據(jù)工業(yè)領域，可以借助有線接口通過有利的方式來選擇有線傳輸路徑，例如如果基于WPAN的或者基于無線局域網(wǎng)（簡稱WLAN）的通信方法由于現(xiàn)有的場而可能是干擾性的或者本身可能被干擾。

根據(jù)一種構型，所述輸入元件中的至少一個具有能量存儲器作為內(nèi)部電源，例如電池。因此，例如在手上攜帶輸入元件的用戶的高移動性是可以的，并且盡管如此對于預給定的時間保證輸入元件的供電。

根據(jù)一種構型，所述輸入元件中的至少一個具有分析單元地構型用于分析觸摸和確定所述輸入模式。例如，所述輸入元件中的僅僅一個配備有分析單元，所述分析單元能夠?qū)崿F(xiàn)基于觸摸靈敏的區(qū)域的所記錄的觸摸來分析所檢測的原始數(shù)據(jù)。配備有分析單元的輸入元件因此例如作為第二輸入元件根據(jù)第二輸入元件的觸摸靈敏的第二區(qū)域的所檢測的觸摸來確定第二輸入模式。第一輸入元件例如可以具有較少的計算能力并且將在第一觸摸靈敏的區(qū)域上的觸摸的所檢測的原始數(shù)據(jù)發(fā)送給第二輸入元件用于分析，所述第二輸入元件的分析單元然后除了第二輸入模式之外也確定第一輸入模式。

此外，本發(fā)明涉及一種用于生成輸入命令的方法，其中

- 在至少兩個在空間上相互分離的輸入元件中在觸摸時確定相應的輸入模式；

- 由所述相應的輸入模式根據(jù)預先定義地共同作用的輸入模式生成所屬的輸入命令。

所提出的方法能夠?qū)崿F(xiàn)通過兩個輸入元件的應用來輸入多個命令，所述兩個輸入元件的輸入通過可預給定的方式共同作用。通過輸入命令的生成來給所出現(xiàn)的運動模式的組合分配一種含義，該含義超越用于確定例如在單個觸控板上的觸摸手勢的含義的通?？赡苄浴?/p>

至少兩個在空間上相互分離的輸入元件的觸摸在此例如通過一只手或者一只手的一個手指來實施。因此，用戶可以實施在相應的輸入元件上的輸入。對于各輸入元件例如可以使用一只相應的手，也即例如對于第一輸入元件使用第一只手，例如用戶的右手，并且對于第二輸入元件使用第二只手，例如用戶的左手。在使用多于兩個在空間上相互分離的輸入元件的情況下，例如將用戶的一只唯一的手用于在多個輸入元件上的輸入或者多個用戶可以利用其相應的一只手或者其相應的兩只手來在一個或者多個輸入元件上進行輸入。相應的輸入元件的觸摸尤其借助拇指來實現(xiàn)，其中輸入元件的觸摸靈敏的區(qū)域可固定在食指、中指、無名指或者小指上或者手掌上，使得實現(xiàn)觸摸靈敏的區(qū)域朝拇指的定向并且因此能夠借助拇指實現(xiàn)輕松的輸入。

根據(jù)一種構型，根據(jù)分配準則生成所述輸入命令，其中所述分配準則將輸入命令分配給輸入模式的組合。

分配準則在此有利地可配置地構型并且例如可以匹配于通過應用領域或者輸入命令的使用的要求或者匹配于用戶的偏好。根據(jù)輸入模式的構型，分配準則可以任意復雜地構型。輸入模式例如對于每個輸入元件以單個輸入命令的形式存在，也即例如對于第一輸入元件，基于通過第一輸入元件的第一觸摸靈敏的區(qū)域的相繼兩次短時觸摸的所記錄的雙擊而存在“打開”-單個輸入命令。然后例如由一個列表產(chǎn)生分配準則，在所述列表中列出在所述輸入元件之一上的所記錄的“打開”-單個輸入命令與在其他存在的輸入元件上的所有可能的可記錄的單個輸入命令的所有可能的組合。

在更精細的分配準則下，尤其考慮在不同的輸入元件上的輸入模式的時間關系。因此，例如可以說明以下公差范圍，在所述公差范圍內(nèi)，分別記錄的觸摸視為同時發(fā)生的。可以有意將用于檢測運動模式的時間偏差的可能性用于擴展其他組合可能性。例如，在第一輸入元件上的雙擊與時間上相繼地在第二輸入元件上的雙擊可以以與在兩個輸入元件上的同時雙擊不同的輸入命令占用。此外可以考慮時間偏差的量值，即例如以秒為單位的說明。

在一種構型中，借助所述輸入元件的相應的觸摸靈敏的區(qū)域確定并且在所述輸入元件的相應接口處提供所述相應的輸入模式。

通過使用上述技術用于確定例如人手的觸摸并且用于分析這樣的觸摸以便確定觸摸手勢，通過有利的方式借助多個輸入元件提供多點觸控功能。除了如在所提出的方法中可實現(xiàn)的在觸摸靈敏的區(qū)域上的多點觸控輸入的可能性之外，此外借助在相應的輸入元件上的相應的單觸控手勢實現(xiàn)多點觸控手勢的輸入。

根據(jù)一種構型，通過處理單元接收所述相應的輸入模式并且通過所述處理單元生成所述輸入命令。根據(jù)所使用的輸入元件的構型，因此可以將輸入命令的生成移位到外部單元——分析單元上。因此，資源尤其可以最優(yōu)地分布并且輸入元件用戶友好地構型。輸入命令尤其可以如此生成，使得輸入命令可以由處理單元提供并且直接用于通過以下設備的處理，在該設備上應實現(xiàn)所述輸入。

根據(jù)一種構型，為了確定所述相應的輸入模式，確定所述相應的觸摸靈敏的區(qū)域的觸摸的時間變化過程和/或空間變化過程。借助電容式或者電阻式觸摸測量技術因此可以計算例如觸摸靈敏的區(qū)域的觸摸的絕對位置?？梢詮钠鹗嘉恢贸霭l(fā)來檢測緊接著的觸摸的時間變化過程。為此，尤其可以分別記錄關于例如在觸控板上的絕對位置的信息。替代地，可以僅僅由時間上彼此相繼的觸摸點確定觸摸的相對變化過程來確定手勢。尤其可以例如借助實時時鐘來通過輸入元件記錄時間信息，所述時間信息可以與第二或者其他輸入元件的輸入模式相關，所述第二或者其他輸入元件同樣包含時間信息。

根據(jù)一種構型，借助至少一個輸入元件的分析單元由至少一個輸入元件的相應的觸摸靈敏的區(qū)域的觸摸的相應的時間變化過程和/或空間變化過程確定相應的單個輸入命令。

根據(jù)輸入元件的構型，因此相應的觸摸靈敏的區(qū)域的觸摸的分析已經(jīng)通過輸入元件的分析單元來實施。于是作為輸入模式已經(jīng)提供所分析的數(shù)據(jù)組。通過這種方式，尤其錯誤識別措施已經(jīng)可以通過分析單元并且因此已經(jīng)可以通過輸入元件來實施。已經(jīng)實現(xiàn)的用于分析在觸摸靈敏的表面上的觸摸的軟件因此可以通過有利的方式被使用。在這樣的構型中，通過處理單元僅僅確定輸入模式的現(xiàn)有組合并且根據(jù)分配準則地生成輸入命令。

根據(jù)一種構型，將至少一個在第一輸入單元上可確定的第一輸入模式傳輸給第二輸入單元并且借助所述第二輸入單元的接口提供在所述第二輸入單元上可確定的第二輸入模式以及至少所述第一輸入模式。

附圖說明

下面根據(jù)實施例借助附圖詳細闡述本發(fā)明。其中：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于生成輸入命令的裝置的示意圖；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的用于生成輸入命令的方法的示意圖。

具體實施方式

圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于生成輸入命令3的裝置10，所述裝置包括兩個基本上環(huán)形的和在空間上相互分離的輸入元件，即第一輸入元件11以及第二輸入元件12。

此外示出處理單元13。兩個輸入元件11、12兩者以約1cm至約5cm寬的環(huán)形式構型，所述環(huán)可以攜帶在人手上。所述環(huán)例如為了更容易的操作不是閉合的，而是根據(jù)圖1具有間隙。由此可構成不同的環(huán)大小，只要將相應地柔韌的材料用于環(huán)的基本框架。替代地可以設定不同的環(huán)大小。替代地，環(huán)也可以是閉合的。

在環(huán)的外側(cè)上安裝第一輸入元件11的觸摸靈敏的區(qū)域111，該外側(cè)對于也攜帶環(huán)的同一只手的其他手指或者對于另一只手的手指或者尤其對于該同一只手的在其上也攜帶環(huán)的拇指是可接近的。在此例如涉及矩形區(qū)域，所述矩形區(qū)域在環(huán)形輸入元件11的寬度上延伸并且在長度上例如覆蓋環(huán)形輸入元件的外周長的四分之一至二分之一。用于觸摸靈敏的區(qū)域的其他所有大小根據(jù)應用情況是有利的構型。觸摸靈敏的區(qū)域111在此尤其沿縱向側(cè)方向彎曲并且因此具有弧形片或者環(huán)形部段的形狀。如果所述環(huán)攜帶在一只手的食指上，則因此能夠借助同一只手的拇指實現(xiàn)有利的輸入。

第二輸入元件12尤其相對于第一輸入元件11鏡像反轉(zhuǎn)地制成并且具有通過相同方式構型的獨特的觸摸靈敏的區(qū)域112。在輸入元件11、12內(nèi)設置分析單元14。該分析單元作為計算芯片或者計算機芯片來實現(xiàn)并且實施在觸摸靈敏的區(qū)域上檢測的手勢的分析或者解釋。尤其藍牙芯片用作相應的接口18、19，所述藍牙芯片適合用于與處理單元13的通信。相應的電池集成到輸入元件11、12中，所述電池可以通過相應的充電端子16、17連接到電源上并且被充電。

處理單元構建在設備自身中，對于所述設備應通過這兩個輸入元件11、12進行手勢的輸入。所述設備例如在工業(yè)設施內(nèi)為了分析制造過程而連接到溫度調(diào)節(jié)機器上，以便實施維護步驟、諸如測試或者進行安全更新。為此，所述設備在空間上難以接近地構建，使得尤其必要時在設備上設置的輸入接口對于用戶或者維護技術人員而言不能自由地接近。通過所描述的輸入元件11、12能夠通過有利的方式實現(xiàn)手勢、諸如多點觸控手勢的輸入。通過輸入模式1、2經(jīng)由藍牙傳輸路徑的提供，能夠?qū)崿F(xiàn)維護技術人員環(huán)繞設施的舒適的、無線的運動。所使用的傳輸方法——如在這種情況下是藍牙技術——可以匹配于應用領域的狀況。通常可以通過無線個人區(qū)域網(wǎng)絡（簡稱WPAN）應用短距離無線電技術。

在所提出的實施例中，通過安全的和舒適的方式進行在維護設備、例如移動平板上的輸入。在此，可以借助可輸入的手勢實施在維護工具內(nèi)的導航。在此可以通過所謂的滾動，例如通過在平板上顯示的值列表來翻閱，所述滾動通過手勢引起在文件內(nèi)的翻閱。在平板PC的顯示器上可以生成測試報告的打印或者顯示的放大。

用于生成輸入命令3的示意性方法在圖2中示出。第一輸入元件11以及第二輸入元件12以及第三輸入元件12'確定第一輸入模式1、第二輸入模式2以及第三輸入模式2'。處理單元13接收相應的輸入模式1、2、2'并且確定輸入命令。在此，處理單元13可配置地構型并且因此能夠?qū)崿F(xiàn)處理單元所應用的分配準則的改動或者配置。在處理單元13的配置中例如確定，對于相應的輸入模式1、2、2'的哪個組合產(chǎn)生哪個輸入命令3。此外，在此可以確定，哪些輸入模式1、2、2'共同地或者以可確定的時間間隔地依次出現(xiàn)，以便將觸摸評估為有效的觸摸并且生成輸入命令。尤其在此可以確定，為了生成輸入命令必須在相應的觸摸靈敏的區(qū)域或者相應的觸控區(qū)域或者鍵盤區(qū)域觸摸輸入元件11、12、12'中的兩個，也即必須存在相應的輸入模式1、2、2'，以便生成輸入命令。這尤其在安全關鍵的工業(yè)設施中可以是一要求，用于將手勢分級為有意輸入和非疏忽輸入。通過所述配置還可以確定相應的輸入模式的組合的含義。例如將逐點觸摸評估為用于標記對象的單擊或者將兩次觸摸評估為用于選擇所標記的對象的雙擊。此外，可以將諸如沿預給定的方向在觸摸靈敏的區(qū)域上滑動的手勢定義為向上滾動或者向下滾動。

借助所提出的方法，可以為待通過輸入來控制的設備提供無干預的、可簡單安裝的并幾乎徒手的輸入可能性。