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CN104620202A - 输入装置 - Google Patents

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CN104620202A
CN104620202A CN201380047398.8A CN201380047398A CN104620202A CN 104620202 A CN104620202 A CN 104620202A CN 201380047398 A CN201380047398 A CN 201380047398A CN 104620202 A CN104620202 A CN 104620202A
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Abstract

本发明涉及一种用于在用户界面上手写输入符号的输入装置。检测输入件，尤其是使用者的手指的移动并且使其转换成相应于该检测到的移动的输入图样。该输入图样与符号组的存储的符号进行比较，并且在输入图样与存储的图样足够一致时选择该符号。使用者已经在输入期间获得关于输入过程的声音反馈，其中在用户界面的定义的边缘区域外部恒定地输出以及在用户界面的定义的边缘区域中以相对于用户界面的边缘逐渐减小的间距连续地或者不连续变化地输出声音反馈信号。

Description

输入装置
技术领域
本发明涉及一种用于在用户界面上手写输入符号的输入装置和方法。
背景技术
用于手写输入符号的已知的输入装置具有作为用户界面的例如触摸板和触摸屏。在该已知的输入装置中，输入笔或者使用者手指在输入者界面上的移动被检测并且检测到的移动被转换成输入图形。该输入图形与存储的符号组进行比较，其中在输入图形与符号组中的一个符合足够一致时选择该符号。这种类型的输入装置以及其在机动车中的应用基本上在WO2009/040322 A1中公开。
在机动车中使用在用户界面上手写输入符号的输入装置时，用户界面通常不处于驾驶员的主视野中并且因此必须至少进行“盲”操作。在此会产生输入问题，当驾驶员以输入笔或者其手指在书写符号时碰到用户界面的边缘，然而符号的输入还没有结束。该问题的原因首要在于这样的一个事实，即缺少为驾驶员提供的关于输入笔或者其手指在用户界面上的位置的相应的反馈，引起其目光通常不会指向用户界面而是指向行驶方向。
由WO 03/027822 A2公开另外一种用于在用户界面上手写输入符号的输入装置。在该操作装置中，在输入符号期间产生声音信号并且输出，其中声音信号取决于应用的输入笔。
发明内容
本发明的目的在于这样地改进用于在用户界面上手写输入符号的输入装置，即尤其是在机动车中的“盲”操作时产生的之前描述的缺点被避免。
该目的通过具有相应的独立权利要求的特征的输入装置和方法实现。
如在已经公开的用于在用户界面上手写输入符号的输入装置中，输入装置首先具有合适的部件，用于检测输入件、尤其是操作者的手指的移动。该用于检测移动的部件可以是例如触摸板或者触摸屏的电容传感器阵列。输入件的检测到的移动被转换成输入图形，其与存储的符号进行比较。该任务通常由微处理器来实施，其中，符号被存储在与微处理器连接的存储元件中。存储的符号可以完全是字母符号组。此外，该符号组可以包括另外任意的符号，其为了操作设备在输入图形与存储的符号足够一致时通过该符号进行选择。该任务通过微处理器借助于合适的程序来执行。为了给驾驶员提供关于符号输入的反馈，在手写输入期间产生和输出一个声音反馈信号。该声音反馈信号可以例如从多个存储的声音信号中选择并且通过扬声器输出。通过输出该声音反馈信号，使用者，例如机动车的驾驶员就会获得识别在用户界面上的输入过程方面的反馈。该用户界面现在进一步分隔成两个区域，即边缘区域和由边缘区域所包围的用户界面的内部区域。使用者输入应该优选在用户界面的该内部区域中实现，然而在边缘区域中的输入也是可以识别和可接受的。如果使用者在输入时处于用户界面的内部区域中，那么就输出第一、例如恒定的声音反馈信号，其例如可以在纸上书写时的已知的书写噪音相一致。在此，恒定的反馈信号被理解为这样的反馈信号，其并不取决于输入件在内部区域中的精确位置，然而例如也可以周期性地实现(例如“哔普…哔普…哔普”)。
相反，如果使用者在输入符号是到达边缘区域，那么就会产生声音反馈信号的改变的输出，也就是说，产生第二反馈信号，其不同于第一反馈信号。为此，使用者获得反馈，即其达到了用户界面的边缘区域，并且为其仅仅保留了较小的空间以结束符号输入。随着输入件相对于用户界面的逐渐减小的间距，在此可以连续地或者不连续变化地输出声音反馈。因此，在进一步接近用户界面边缘时，逐渐增大地变化输出警告提示。利用这种类型的输入装置，当使用者具有不在其视野范围中的用户界面时，其能够获得关于输入件的位置的良好反馈。
用户界面可以设计成触摸敏感的用户界面。在此，尤其可以应用已知的触摸屏和触摸板。
用户界面也可以是在定义的三维操作空间中的虚拟用户界面，并且用于检测输入件的移动的部件可以包括光学传感器，尤其是摄像机。在该种情况中，例如在机动车中的仪表板的确定的区域是用户界面，其中，该区域必须不具有特别的传感器。在该种情况中，输入件的移动的检测通过光学传感器实现，其指向用户界面并检测移动。尤其可以设计成摄像机的该光学传感器能够例如设置在机动车的顶棚模块中并且可以承担例如像内部空间监控的另外的任务。
在该设计方案的一个改进方案中，虚拟的用户界面时机动车的内舱中的任意的虚拟区域。在该种情况中，使用者在即使空气中书写符号，其中通过书写运动例如在定义的三位操作空间中展开一个虚拟用户界面，并且使用者的移动或者手势通过摄像机检测并且以已知的方式和方法进一步处理。但是这种方式不限于在机动车中的应用，而是可以用于任何空间。
声音反馈信号的连续的或者不连续的变化可以被设计成频率变化。如果从达到边缘区域开始，然后直至用户界面的边缘，例如提高反馈信号的频率，那么使用者就会获得关于接近用户界面的边缘的清晰可识别的反馈。
声音反馈信号的连续的或者不连续的变化可以被设计成幅值变化，尤其设计成幅值调制。通过这样的音量的变化，使用者也可以获得清晰的指示，即其接近了用户界面的边缘。
定义的边缘区域可以设计成相对于用户界面的中心点是不对称的。在以拉丁笔划输入符号时，例如符号的输入从左向右实现。因此，例如用户界面的左侧边缘区域在输入过程期间相比于右侧或者上侧和下侧的边缘区域是明显较少被关注的，因为左侧的边缘区域在输入开始之后仅仅在例外的情况中才会达到。如果在该种情况中，左侧的边缘区域设计得比右侧的边缘区域小，那么使用者在输入的一开始就获得反馈，一旦其区域左侧的边缘区域中。但是，在符号输入的进一步流程中，达到右侧的边缘区域具有较大的意义从而使右侧的边缘区域较大地设计并且在符号输入的过程中到达右侧的边缘区域时输出变化的反馈信号，从而信号告知使用者，仅仅还保留有很少的位置，以用于结束符号输入。
此外，定义的边缘区域是能够动态变化的，这就是说，该区域能够匹配相应的使用者的书写特征。如果例如使用者一直在用户界面上书写相对较大的符号，那么该边缘区域就会被选择较大，以及时地向使用者输出指示，即在不改变书写尺寸时仅仅还保留有很少的位置，以用于结束符号输入。相反，如果另外的使用者在用户界面上通常以较小的笔划书写符号，那么即使在使用者在用户界面的边缘附近进行符号输入时也为使用者保留而来足够的位置，以结束字符输入。因此，在该种情况中，定义的边缘区域被相对小地选择。
输入装置可以特别有利地应用在机动车中，其中，用户界面被相对较小地设计，即小于150cm2，尤其是小于50cm2并且其中用户界面布置在驾驶员能达到的行车距离内，然而是布置在驾驶员的主视野范围外。尤其是用户界面可以布置在机动车的中控台中。在驾驶员的主视野之外的相对较小的用户界面时，通过输入装置的根据本发明的设计方案也能够确保可靠地输入符号。用户界面的定义的区域可以包括用户界面的10％至50％的面积。在小于10％的较小的比例的情况中不会完全获得希望的效果。相反，在超过50％的比例的情况中，使用者会在输入期间感到越来越多地受到变化的信号的干扰并且变化的反馈信号不在被解释为接近边缘区域。
附图说明
接下来根据实施例和附图对本发明进行进一步说明。图中示出：
图1是输入装置的原理构造，
图2a至2d是具有是个不同的边缘区域设计方案的用户界面。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的输入装置的原理性构造以及与其公共使用的待操纵的设备。输入装置具有用户界面1。该用户界面1例如可以设计成具有电容的或者其他的检测输入件的运动的触摸板或者触摸屏。输入件尤其可以在特别是用于在机动车中的输入装置的情况中为使用者的手指。操作单元与计算和评估单元2连接，其根据适当的程序将用户界面的信号转换成移动图样。计算和评估单元2在其方面与存储器单元3连接，多个符号的图样存在该存储器单元中。计算和评估单元2现在将输入图样与存储的符号进行比较并且在输入图样与存储的符号中的一个足够一致时选择该符号作为识别的符号。该图样比较能够已经在输入期间实现，从而还没有完全输入符号也能够唯一地对应于存储的符号。如果出现该种情况，那么在符号输入结束前就可以向使用者输出一个反馈，尤其是声音反馈，其区别于另外的声音反馈。同样适用于符号序列。为此，操作过程被缩短。计算和评估单元2此外与待操作的设备4连接。该待操作的设备4可以例如是多媒体设备。该设备4具有未示出的扬声器。
由于从用户界面1向计算和评估单元2传递的信号而获知，使用者的手指或者输入件实际处于用户界面1的哪些区域中。如果手指处于用户界面的内部区域中，那么由计算和评估单元2产生一个声音反馈信号，其通过设备4的扬声器出书。如果使用者的手指达到用户界面1的预定义的边缘区域中，那么这也通过计算和评估单元2根据从用户界面1传输的信号进行识别。在该种情况中，声音反馈信号发生改变，以给使用者一个达到边缘区域的提示。随着手指相对于用户界面1的边缘最贱减小的间距，通过设备4的扬声器实现逐渐变化的声音反馈。使用者因此持续地获得关于手指或者输入件在用户界面1上的位置的反馈。尤其是向其信号通知达到边缘区域或者在边缘区域中的位置，从而使其得到提示，即其还有确定的输入区域，以用于结束符号输入。由此可以避免，即由于达到用户界面的边缘的原因符号可能还没有完全输入。
在图2a至2b中示出了具有不同的边缘区域设计方案的用户界面，根据这些附图对本发明进一步进行说明。
图2a示出了具有边缘区域5的用户界面1的设计方案，该边缘区域通过用户界面1的边缘和虚拟线段7限定。虚拟线段7将边缘区域5与内部区域8分开。该虚拟线段7在此仅仅是为了说明本发明而标识出来的，然而在实际的用户界面中也可以显示出来。一旦使用者以其手指在用户界面1的内部区域8中输入符号，那么就实现恒定的声音反馈，其信号告知使用者，即使用者处于输入区域中并且其输入被识别。在超过虚拟的线段7和过渡到边缘区域5中时，声音反馈信号在其音高、声音频率和/或声音调制或者类似等等方面发生改变，从而使使用者获得关于离开了内部输入区域8的相应的声音反馈。使用者因此意识到，其必须在一些情况下对其符号的输入方式进行匹配，以能够完全地在用户界面1的内部输入符号。
在根据图2a的实施例中，虚拟线段7设计为相对于中心点M是对称的。首先输入的符号9在多个位置处突入到边缘区域5中，从而在输入时该部分区域输出相应的(变化的)声音反馈信号。
在输入拉丁字符时，输入由左向右实现。因此，在符号输入的进行中，使用者仅仅有较小的概率进入到左侧的边缘区域中(参考输入装置)。左侧的边缘然而因此也是有意义的，以在字符输入的一开始就向使用者作出提示，是否使用者处于该边缘区域中或者处于内部区域中。然而，出于所述的原因，左侧的边缘区域设计得被右侧的边缘区域或者上侧和下侧的边缘区域要小，使用者的手指在符号输入时能到达这些区域。
在图2b中示出了一个设计方案，在该设计方案中，边缘区域5设计为相对于用户界面1的中心点M不对称。在该设计方案中，使用者较早地获得达到边缘区域5的提示，然而由于边缘区域5的不对称设计，内部区域8保持足够的大。
边缘区域5的确定也可以动态匹配相应的操作者的输入方式来实现。在此，通过分析输入的符号的尺寸来确定多个符号输入，是否相应的使用者输入的符号较大，也就是说，在完全利用用户界面1的情况下，是否相应的使用者输入的符号较小，也就是说，仅仅在用户界面1的较小的部分区域内部进行输入。如果使用者倾向于较大地输入符号，并且其被相应地识别，那么边缘区域就被选择得较大，以及时地为使用者提供指示，其接近了用户界面1的边缘6，并且产生不能完整地输入符号的风险。为此，使用者可以改变输入方式，以能够在用户界面上完整地输入字符。
这在图2c中示出，在输入相对较大的符号时具有相对大的边缘区域5。
在图2d中示出了相反的情况，在该附图中，使用者以相对较小的笔划输入符号9。在该种情况中，较小的边缘区域5是足够的，因为在较小地输入字符时该区域是足够的，以向使用者提供关于达到边缘区域和用于结束符号输入的相应提示。
本发明可以有利地应用在机动车中，其中用户界面虽然设置在驾驶员能达到的区域内，然而布置在驾驶员的主视野范围外。驾驶员的主视野是在行车道上的直视方向。如果用户界面布置在中控台中，那么该用户界面就处于该主视野的外部。关于符号输入的反馈利用根据本发明的装置实现，而驾驶员不必离开其主视野。
在机动车的情况中，用于安装不同的操作件的空间以及用于用户界面的控制是受到限制的。在用户界面的受限制的尺寸的情况时，本发明具有优点，以向使用者输出必要的反馈。这种的类型的在机动车中的用户界面经常小于150cm2，在布置在中控台的情况中也经常小于50cm2。因此，当没有给出响应的反馈时，就会非预期地离开用户界面。
利用根据本发明的输入装置，在手写输入符号时的机动车操作安全性由此提高，即驾驶员的视线不必从其主视野移动到用户界面的方向上。

Claims (11)

1.一种用于在用户界面(1)上手写输入符号的输入装置，具有
-用于检测输入件、尤其是使用者的手指的移动的部件，
-用于使检测到的所述移动转换成输入图样的部件，
-用于使所述输入图样与存储的符号进行比较的部件，
-用于根据比较来选择所述存储的符号的部件，
-用于在手写输入期间产生和输出声音反馈信号的部件，
其中，所述声音反馈信号在所述用户界面(1)的定义的边缘区域(5)外部作为第一、尤其是恒定的声音反馈信号输出，并且在所述用户界面(1)的所述定义的边缘区域(5)中作为第二、尤其是以相对于所述用户界面的边缘(6)逐渐减小的间距连续地或者不连续变化的反馈信号输出，所述第二反馈信号不同于所述第一反馈信号。
2.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于，所述用户界面(1)设计成触摸敏感的用户界面。
3.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于，所述用户界面(1)尤其是在定义的三维操作空间中的虚拟用户界面，并且用于检测所述输入件的所述移动的部件包括光学传感器，尤其是摄像机。
4.根据前述权利要求中任一项所述的输入装置，其特征在于，所述声音反馈信号的连续的或者不连续的变化被设计成频率变化。
5.根据前述权利要求中任一项所述的输入装置，其特征在于，所述声音反馈信号的连续的或者不连续的变化被设计成幅值变化，尤其是幅值调制。
6.根据前述权利要求中任一项所述的输入装置，其特征在于，所述定义的边缘区域(5)设计成相对于所述用户界面的中心点(M)是非对称的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的输入装置，其特征在于，所述定义的边缘区域(5)是能够动态变化的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的输入装置，其特征在于，所述输入装置应用在机动车中，其中，所述用户界面(1)小于150cm2，尤其是小于50cm2并且布置在驾驶员能达到的行车距离内，然而尤其是布置在驾驶员的主视野范围外。
9.根据权利要求8所述的输入装置，其特征在于，所述定义的边缘区域(5)包括所述用户界面的10％至50％的面积。
10.一种用于在用户界面(1)上手写输入符号的方法，具有以下步骤：
-在所述用户界面(1)上移动输入件、尤其是使用者的手指，
-检测所述输入件的移动，
-将检测到的所述移动转换成输入图样，
-将所述输入图样与存储的符号进行比较，
-根据检测到的所述输入图样与所述存储的符号的比较来选择所述存储的符号，
-在手写输入期间产生声音反馈信号，其中，在所述用户界面(1)的定义的边缘区域(5)外部输出第一、尤其是恒定的声音反馈信号，并且在所述用户界面(5)的定义的所述边缘区域(5)中输出第二、尤其是以相对于所述用户界面的边缘(6)逐渐减小的间距连续地或者不连续变化的反馈信号，尤其是以频率变化变化或者幅值变化或者变化的幅值调制，所述第二反馈信号不同于所述第一反馈信号
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，当符号或者符号串已经能够在输入结束之前对应于存储的符号或者存储的符号串时，输出与所述第一和所述第二声音反馈信号不同的第三声音反馈信号。
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