一種手持式電腦的操控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種手持式電腦的操控系統(tǒng)，其特征在于：包括位于手持式電腦上半部分的按鈕;所述手持式電腦設(shè)置有動態(tài)傳感系統(tǒng)，該動態(tài)傳感系統(tǒng)包括陀螺儀或重力加速度傳感器，用來檢測手持式電腦的運動狀態(tài)；所述的位于手持式電腦上半部分的按鈕，用于對屏幕中的指針所指向的指針操控對象做出觸發(fā)操作指令。采用了本系統(tǒng)以后，單手握持手機，通過轉(zhuǎn)動手機控制指針的指向，大拇指相對固定的放置于位于屏幕上方的按鈕上，需要點擊對象的時候，不用移動大拇指，只需輕按按鈕即可，即使是操作復雜的應用的時候，單手操作也非常簡便、輕松，且不存在手指遮擋指針操控對象的問題。
【專利說明】一種手持式電腦的操控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要用于人機交互操控領(lǐng)域，用于操控大屏幕手機、個人數(shù)字助理、PDA、平板電腦等便攜、等手持式電腦設(shè)備。本發(fā)明用搖動手持式電腦來控制指針。是繼鍵盤、鼠標、觸摸板、觸摸屏這幾種操控電腦的基本方式之后的一種全新的操控電腦的方法。
[0002]技術(shù)背景:
[0003]現(xiàn)在的大屏幕智能手機、平板電腦都是采用觸摸屏的操控方式，這種方式并不方便，特別是在智能手機的應用中，在單手操作的時候，使用并不靈活的大拇指在屏幕上往復操作很費勁。
[0004]在作為電子元器件的廉價的陀螺儀出現(xiàn)后，有人提出過用采用陀螺的姿態(tài)采樣來控制電腦控制指針的方式來操控智能手機、平板電腦的可能性。據(jù)說也有人在手機上嘗試采用這種方式的技術(shù)方案，即通過左右晃動手機來控制電腦指針的左右移動，前后晃動手機來控制電腦指針的上下移動，并用手機的按鈕替代鼠標的按鈕功能，最終實現(xiàn)類似鼠標操控電腦的功能。但是從來沒見過實際產(chǎn)品的推出。
[0005]我們也嘗試過這樣的技術(shù)方案，但在自己測試和供其他人試用后得出的使用效果都不好，普遍反映不如現(xiàn)有的觸摸屏方便、易用。本發(fā)明的主要目的就是解決這個方便性、易用性的問題，使人們能樂于采用這種全新的操控方式。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]現(xiàn)行的智能手機、平板電腦、PDA、等手持式電腦中，如果利用內(nèi)置的陀螺和重力加速傳感器所測量出的操作著的動作來操控指針在屏幕中的移動，然后按壓手持式電腦上的現(xiàn)有的確認按鈕來確認操作，這樣可以達到操控手持式電腦的目的。但是這種操控方式的使用效果反而不如現(xiàn)在普遍使用的觸摸屏操控方式。主要劣勢是操作過程中，每次按動按鈕時的抖動都會導致指針的抖動，導致誤操作，以及操作的舒適性較差。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案包括:
[0009]一種手持式電腦的操控系統(tǒng)，其中:包括位于手持式電腦上半部分的按鈕；
[0010]所述手持式電腦設(shè)置有動態(tài)傳感系統(tǒng)，該動態(tài)傳感系統(tǒng)包括陀螺儀或重力加速度傳感器，用來檢測手持式電腦的運動狀態(tài)；
[0011]所述的位于手持式電腦上半部分的按鈕，用于對屏幕中的指針所指向的指針操控對象做出觸發(fā)操作指令。
[0012]所述的手持式電腦的操控系統(tǒng)，其中所述的位于手持式電腦上半部分的按鈕，為撥動式按鈕。
[0013]本發(fā)明通過一系列的改進不僅克服了上述劣勢，還創(chuàng)造出更方便用戶使用的特征，使這種操控方式能夠達到良好的使用體驗，具體的改進點如下所述:
[0014]1.將一般位于手機正面下方的操作按鈕，布放到手機的上方的正面、側(cè)面甚至反面，經(jīng)過實驗測試證實，這樣的方式能顯著減小按壓按鈕操作導致的指針抖動；
[0015]2.將現(xiàn)有手機慣常使用的按壓觸發(fā)式的按鈕，改為帶彈性復位的雙向撥動按鈕，經(jīng)過實驗測試證實，這樣的方式能進一步減小操作按鈕導致的指針抖動；[0016]具體實現(xiàn)的系統(tǒng)及其實現(xiàn)步驟描述如下
[0017]一種利用內(nèi)置的動態(tài)傳感器所感應到的使用者的操控姿態(tài)來操控手持式電腦的操控系統(tǒng)，其特征在于:包括指針控制驅(qū)動模塊、操控按鈕或虛擬鼠標按鈕系統(tǒng)，
[0018]手持式電腦中的動態(tài)傳感系統(tǒng)主要包括陀螺儀、重力加速度傳感器等，主要用來檢測手持式電腦的運動狀態(tài)。
[0019]所述操控系統(tǒng)的指針控制驅(qū)動模塊用于將動態(tài)傳感系統(tǒng)所檢測到的動作狀態(tài)轉(zhuǎn)化為屏幕中指針的移動和位置，這樣使用者就可以通過搖晃手持式電腦來操控指針在屏幕上的移動和位置了；
[0020]所述的操控按鈕，用于對屏幕中的指針所指向的指針操控對象做出的觸發(fā)操作指令;
[0021]所述的虛擬鼠標按鈕系統(tǒng)用于在觸摸屏上顯示虛擬鼠標按鈕，并采集使用者對虛擬鼠標按鈕的觸發(fā)操作，并將所采集到的觸發(fā)操作轉(zhuǎn)換為對屏幕中的指針所指向的指針操控對象做出的觸發(fā)操作指令；
[0022]本發(fā)明中有關(guān)技術(shù)術(shù)語的含義及內(nèi)容進一步解釋如下:
[0023]1.動態(tài)傳感系統(tǒng)
[0024]在本發(fā)明中，將所有類似陀螺、重力加速度感應器等能感應設(shè)備、或人體動作狀態(tài)的感應器統(tǒng)稱為“動態(tài)傳感系統(tǒng)”，并不排除將來也可以用光、無線信號來檢測動作狀態(tài)，例如現(xiàn)有的在動漫制作中常用的那種用反光標來檢測人體動作的系統(tǒng)和原理將來也可能用于操作電腦；裝有許多傳感器的手套也可以來檢測動作狀態(tài)；用圖像分析法來檢測眼球的轉(zhuǎn)動控制光標移動、用檢測眨眼來控制點擊，相當于點擊鼠標的左右鍵；而諸如此類系統(tǒng)都可以視為一個復雜的動態(tài)傳感系統(tǒng)。
[0025]2.操控系統(tǒng)
[0026]操控系統(tǒng)屬于操作系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，將動態(tài)傳感系統(tǒng)所感應到的使用者的操作動作轉(zhuǎn)換為對操作系統(tǒng)平臺上的各應用程序的控制信息。需要指出的是，在現(xiàn)有的各操作系統(tǒng)中，操控系統(tǒng)所實施的各項控制是間接的控制而非直接控制，即實際上都是需要通過操作系統(tǒng)平臺中的其他子系統(tǒng)來實現(xiàn)的。例如移動鼠標指針，不僅要通過操控系統(tǒng)，還要通過GU1、顯卡驅(qū)動、甚至顯示器驅(qū)動，最終才能完整體現(xiàn)出來，而本發(fā)明實際上又在現(xiàn)有環(huán)節(jié)上增加了一些環(huán)節(jié)。但是為了表述的方便、簡潔，以及便于一般技術(shù)人員理解，在說明書和權(quán)利要求書的表達中，忽略這些中間的過程，例如:采用“操控系統(tǒng)移動指針”這樣簡潔的表達，而不是“操控系統(tǒng)向操作系統(tǒng)發(fā)送系統(tǒng)消息，通過GU1、顯卡驅(qū)動、顯示器驅(qū)動來移動指針”這樣復雜的表達方式。
[0027]3.指針
[0028]在本發(fā)明中，指針并不是狹義上的屏幕上的箭頭狀指針，指向屏幕中的對象的指針可以有多種形態(tài)，例如在繪圖軟件中就有橡皮擦、噴嘴等多種形態(tài)的指針，凡是能夠提示使用者系統(tǒng)目前正在指向的是哪個操控對象的方式都可稱為指針。指針本身甚至可以是完全隱形的，僅僅是通過被指針指向的圖標或操控對象的形態(tài)的變化來提示使用者目前指針的指向，例如在Windows系統(tǒng)當中，用戶使用Tab鍵操作菜單的時候，往往用一個虛線框表示目前的指針所指對象。在手機操作當中，也可以將所指向的圖標加亮，或在圖標周圍加一個閃亮的框，來表示目前正在指向的對象。[0029]4.指針操控對象
[0030]在本發(fā)明中，將代表應用程序的圖標、程序中的按鈕、菜單、拖拉條、網(wǎng)頁中的超鏈接等所有可被指針操作、控制的對象，統(tǒng)稱為“指針操控對象”。在Windows系統(tǒng)當中，沒有任何圖標的桌面背景部分甚至也是一個指針操控對象，因為右鍵點擊桌面上沒有圖標的空白部分可以跳出一個可以用來設(shè)置桌面布置的右鍵菜單，這可能是系統(tǒng)中個頭最大的指針操控對象。為了簡便，在本發(fā)明中可簡稱為操控對象、或?qū)ο蟆?br> [0031]5.觸發(fā)操作
[0032]在一般的操作系統(tǒng)中，有許多可以被操作的方式，當指針指向這些對象時，可以針對其進行多種類型的操作，例如，左鍵單擊、雙擊、右鍵、滾輪操作，在觸摸屏的系統(tǒng)中的點擊、拖動等，遙控器還有持續(xù)按按鈕，連續(xù)換臺；在某些感應型的系統(tǒng)中操作者的手勢、姿勢等，這些能夠?qū)е虏僮飨到y(tǒng)做出對應的響應的操作在本發(fā)明中統(tǒng)稱為觸發(fā)操作。所以在本發(fā)明中觸發(fā)操作，并不一定非要如字面的意思包含“接觸”這個動作；需要指出的是，上述的這些復雜操作難以用曲線圖的方式清晰的表示，所以在本文中主要用簡單的單擊操作作為分析標本，但本發(fā)明同樣支持這些復雜的操作。
[0033]6.手持式電腦，是指比較輕便、可以單手或雙手握持而不需要另外支撐的電腦設(shè)備。本發(fā)明的基礎(chǔ)是通過轉(zhuǎn)動、晃動手持式電腦設(shè)備來控制指針的指向，所以只能適用于小巧輕便的電腦設(shè)備，主要包括智能手機、PDA、平板電腦、工業(yè)和工程上使用的具有顯示屏的手持式的智能測試儀、具有顯示屏的智能通用遙控器等。
[0034]7.按壓抖動，在本發(fā)明中，由于指針的指向是通過檢測使用者對設(shè)備的操作動作和姿態(tài)來控制的，所以，按壓式的按鈕或撥動側(cè)滑式按鈕，都會導致設(shè)備隨之產(chǎn)生抖動，而這種抖動還會隨之體現(xiàn)在指針在屏幕上的抖動。所以在發(fā)明中所述的按壓抖動，既是指設(shè)備在物理空間中的抖動，也是指指針在屏幕上的抖動。而本發(fā)明的主要目的也是既要抑制設(shè)備在物理空間上的抖動，也要減少、消除隨之產(chǎn)生的指針在屏幕上的抖動。
[0035]8.虛擬鼠標按鈕，這是本發(fā)明中的一個創(chuàng)新概念。傳統(tǒng)的鼠標，其指針在屏幕上，而其按鈕在獨立的鼠標上面，兩者是分離的；觸摸屏突破了傳統(tǒng)鼠標的方式，將指針與按鈕合一了，觸摸一個圖標就相當于將指針指向此圖標且點擊左鍵；而本發(fā)明基于本身的特點，將指針與鼠標按鈕分離，兩者都在在觸摸屏上，在觸摸屏上虛擬顯示出專門鼠標按鈕。這樣，虛擬鼠標按鈕的功能、樣式、位置都能靈活的掌握。這種虛擬鼠標按鈕不僅可以做成模仿一般按鍵、撥動按鈕、滾輪等實體按鈕的形式和功能，甚至還可以創(chuàng)造出很多實體按鈕所不具備的按鈕形式和功能。
[0036]【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]在附圖中，圖1是以單擊操作為樣本，在實際操作中還有雙擊、滾輪等操作，就不再贅述。在實際應用中，鼠標指針只在一個平面的兩個軸向上運動，而一般的動態(tài)傳感系統(tǒng)至少能體現(xiàn)三個軸向的動態(tài)，這樣加上時間軸至少需要三到四個軸向才能完整表示。但是為了簡潔、方便地在一個平面中表示出本發(fā)明的原理，圖1只用一個維度Y軸來代表三個軸向上晃動，這個維度也是正常按鈕操作時晃動幅度最大的維度，水平的T軸用來表示時間。
[0038]圖1表示的是是常用的遙控鼠標、或手持式電腦等帶動態(tài)傳感系統(tǒng)在移動和按動按鈕時的曲線圖，在本圖中看到的是一個單擊過程，曲線既可以代表手持式電腦的運動過程，也可以代表指針的運動過程。這兩者是一致的。to到tl是正常的移動指針的過程，tl到t2是按下按鈕造成的向下抖動的過程，t3到t4是松開按鈕及造成的抖動的過程，t4之后為移動指針的過程。
[0039]圖2是用兩個手機或PDA的外觀及其按鈕布放位置示意圖。
[0040]圖3是當按鈕布放在手機側(cè)面時，手機受力抖動方向的示意圖，從圖中可以看出，無論是按壓式的按鈕，還是雙向滑動式的按鈕，其抖動的方向主要集中在沿著Y軸轉(zhuǎn)動的方向上面，沿著X軸和Z軸轉(zhuǎn)動的抖動很小。
[0041]【具體實施方式】
[0042]實施例1
[0043]在本實施例提出一種全新的控制方式，應用在包含動態(tài)傳感系統(tǒng)的手持式電腦中。首先，操控系統(tǒng)利用內(nèi)置的陀螺和重力加速傳感器等動態(tài)傳感系統(tǒng)所測量出的操作者的動作來操控指針在屏幕中的移動和位置，如圖2左邊的手機圖所示將操作按鈕放置在手機的上方，這樣，按鈕的布放位置能夠有效地減少、甚至消除按動按鈕造成的指針抖動造成的不利影響，同時還產(chǎn)生一些意外的優(yōu)異效果，使得操作的方便性比傳統(tǒng)的觸摸屏更加優(yōu)異。我們在探索各種能減小按壓按鈕所造成的指針抖動的各種可能方式的過程中，發(fā)現(xiàn)如果將一般的智能手機倒置過來操作，動態(tài)傳感系統(tǒng)所監(jiān)測到的按壓抖動明顯減弱，而且經(jīng)過許多不同人的測試，結(jié)果完全一致。我們分析、推測之所以會是這樣，很可能是因為當按鈕處于屏幕上方的時候，所用力的食指和大拇指處于相對放松的姿態(tài)，且這兩個指頭屬于五指當中力量和控制能力最好的，所以按壓抖動較??；而當按鈕處于屏幕下方的時候，所用力的食指和小拇指都處于很別扭的狀態(tài)，且兩者的力量嚴重不均衡，導致按壓抖動較大。
[0044]現(xiàn)在的智能手機、翻蓋手機、直板手機、甚至筆記本電腦、平板電腦都是沿用摩托羅拉最早的手機的布局，屏幕在上、按鈕在下。當然這樣也一直也沒有發(fā)現(xiàn)有什么不妥。如果說將按鈕放置在屏幕上方能有效的減少按壓按鈕所造成的抖動這一改進特性對于現(xiàn)有手機操控來說沒有任何意義，但是對于本發(fā)明所述的這種通過搖晃手持式電腦來控制指針移動、通過按壓或滑動按鈕對屏幕中的指針所指向的指針操控對象進行確認操作的系統(tǒng)來說卻是非常重要的。于是我們在現(xiàn)有的按鈕在下方的手機上開發(fā)了一個所有界面文字、圖標都是倒置的只有復雜的菜單圖標界面，而沒有實際功能的應用界面，讓一些人倒置手機試用，模擬將按鈕放置在屏幕上方時的使用效果，在驗證了其減小抖動的實際效果后，竟然又發(fā)現(xiàn)了一個新的巨大優(yōu)勢，幾乎所有試用過這個應用界面的人對此的評價不外乎兩個字，“酷”和“爽”。唯一的缺陷是在點擊非常細小的指針操控對象的時候，偶爾有可能因為按壓造成的抖動導致指針脫離所指對象。我們將使用體驗總結(jié)起來大概是這樣的，現(xiàn)有的觸摸屏系統(tǒng)單手操作的時候很費勁，大拇指本身就不靈活，還需要一個大拇指在觸摸屏中上下左右的操作，另外大拇指很粗大，往往擋住點擊對象圖標造成誤操作，以至于多數(shù)人在進行復雜操作的時候都是雙手操作，一手握機，另一手用食指操作，只有在看電子書等很簡單的操作的時候，才采用單手操作的方式，而且在單手操作的時候，實際上是用手掌托著手機，而不是握著，這樣很不穩(wěn)當，容易滑落、甚至被搶。
[0045]采用了本實施例的方式以后，單手握持手機，通過搖晃手機控制指針的指向，大拇指相對固定的放置于位于屏幕上方的按鈕上，需要點擊對象的時候，不用移動大拇指，只需輕按按鈕即可，即使是操作復雜的應用的時候，單手操作也非常簡便、輕松，且不存在手指遮擋指針操控對象的問題。也就是說這一改進同時產(chǎn)生了三個優(yōu)良效果，一個是減小了按壓抖動提高了操控精度，另一個是提高了使用者的舒適度，同時還解決了觸摸屏手機的手指遮擋操控對象的問題。
[0046]具體實現(xiàn)步驟
[0047]一種利用內(nèi)置的動態(tài)傳感器所感應到的使用者的操控姿態(tài)來操控手持式電腦的操控系統(tǒng)，其特征在于:包括指針控制驅(qū)動模塊，和位于手持式電腦正面上半部分的按鈕。
[0048]手持式電腦的動態(tài)傳感系統(tǒng)主要包括陀螺儀、重力加速度傳感器等，主要用來檢測手持式電腦的運動狀態(tài)。
[0049]所述的指針控制驅(qū)動模塊用于將動態(tài)傳感系統(tǒng)所檢測出的操作者的動作所造成的手持式電腦的運動狀態(tài)及其變化轉(zhuǎn)換為指針移動和位置；
[0050]所述的位于手持式電腦正面上半部分的按鈕，用于對屏幕中的指針所指向的指針操控對象做出觸發(fā)操作的指令。
[0051]與現(xiàn)有類似系統(tǒng)的區(qū)別和比較優(yōu)勢
[0052]1.與現(xiàn)有的觸摸屏系統(tǒng)相比，操作更省力，且與現(xiàn)有觸摸屏系統(tǒng)兼容，可以在一臺電腦中同時存在，隨時切換使用方式。在平板電腦應用中，一般的女性在使用中等或較大的平板電腦的時候有一定的困難。力量較大的男性在使用平板電腦的時候，可以一手拿電腦一手點擊觸摸屏，而力量較小的女性用一只手拿起平板電腦很吃力，只有另外再找一個支撐點例如膝蓋、桌面，而這樣就抵消了平板電腦的便攜性的優(yōu)勢。采用了本發(fā)明的方式后可以很方便的雙手握持平板電腦操作。在智能手機應用中，現(xiàn)有觸摸屏系統(tǒng)，在操作的時候，大拇指在觸摸屏上往復操作很費勁，所以多數(shù)使用者采用雙手操作方式；而本發(fā)明的方式，用單手握持就能靈活運用、操作更穩(wěn)定、更省力。
[0053]2.與現(xiàn)有的手勢操作方式相比，本發(fā)明能夠提供更多的操作功能，且在操作方式上，接近一般電腦的操作方式，便于用戶理解?，F(xiàn)有的手機操控系統(tǒng)中有一種也利用動態(tài)傳感系統(tǒng)和按鈕的操控方式，就是手勢操作，就是用戶按下按鈕做出畫圈或左右晃動等特定動作，然后松開按鈕，手持式電腦就依據(jù)按下按鈕和松開按鈕之間所感應到的用戶的動作做出某個相應的操作，從圖1可以看出，在t2到t3這段時間按壓動作所造成的干擾較小，再加上手勢操作本身的動作較大，干擾就基本上可以忽略了，所以這種操作方式實際上是巧妙地回避了按壓動作所造成的抖動。但是這種方式帶來的缺點就是其操作不是指向特定的指針操作對象而進行的，只能進行幾個通用的操作，例如接聽電話、調(diào)節(jié)音量，浪費了顯示屏能夠顯示眾多指針操控對象這一優(yōu)勢。因為手勢操作本身動作較大，導致屏幕的晃動也較大，如果想專門針對屏幕中的某個指針操控對象進行手勢操作，從技術(shù)角度講也是不可能的。
[0054]實施例2
[0055]首先，與實施例1中類似，操控系統(tǒng)還是利用內(nèi)置的陀螺和重力加速傳感器等動態(tài)傳感系統(tǒng)所測量出的操作者的動作來操控指針在屏幕中的移動，在按鈕的布放位置和方式方面，基于實施例1所述的發(fā)現(xiàn)和改進的啟發(fā)，我們進一步嘗試和測試，發(fā)現(xiàn)使用手機右側(cè)靠下方按鈕作為確認指針操作的按鈕，也能有效減少按壓抖動，當然不是按照現(xiàn)有手機的布放位置，而是需要如實施例2 —樣將現(xiàn)有手機倒置過來，也就是說此按鈕在實際操作中應當位于手機的左側(cè)靠上方的位置，也就是一個正常人右手握持手機的時候食指所處的位置。在現(xiàn)有的手機中，這個功能按鈕是用來將手機逆時針旋轉(zhuǎn)90度橫置過來作為照相機用的時候，觸發(fā)照相用的，因為這個位置恰好相當于照相機的拍照按鈕。
[0056]我們進一步分析內(nèi)置陀螺的狀態(tài)采樣數(shù)據(jù)，之所以將按鈕布置于左側(cè)靠上方的位置能明顯的減少抖動，其原因是這樣的，如圖3所示，經(jīng)我們測試，一般的人比較能夠接受的控制指針移動的方式是，以Z軸為軸心轉(zhuǎn)動、晃動手機來控制手機指針在左右方向移動，以X軸為軸心轉(zhuǎn)動、晃動手機來控制手機指針在上下方向移動，而將按鈕布置于左側(cè)靠上方的位置的時候，按壓按鈕所造成的抖動主要是集中在沿Y軸為轉(zhuǎn)動軸的方向的轉(zhuǎn)動，對于沿X軸、Z軸轉(zhuǎn)動方向的影響較小?；诖嗽韺粹o布置于右側(cè)靠上方將有同樣的效果。
[0057]當然在根據(jù)本實施例原理重新設(shè)計產(chǎn)品后，在手機的左側(cè)可以有兩個、甚至更多的按鈕，當有兩個按鈕的時候，正好用食指和中指分別控制兩個按鈕，這也符合一般習慣于使用鼠標的用戶的使用習慣。考慮到有些人生來就是左撇子，也可以將按鈕放置在右側(cè)。
[0058]具體實現(xiàn)步驟
[0059]一種利用內(nèi)置的動態(tài)傳感器所感應到的使用者的操控姿態(tài)來操控手持式電腦的操控系統(tǒng)，其特征在于:包括指針控制驅(qū)動模塊，和位于手持式電腦上半部分的按鈕。
[0060]手持式電腦的動態(tài)傳感系統(tǒng)主要包括陀螺儀、重力加速度傳感器等，主要用來檢測手持式電腦的運動狀態(tài)。
[0061]所述的指針控制驅(qū)動模塊用于將動態(tài)傳感系統(tǒng)所檢測出的操作者的動作所造成的手持式電腦的運動狀態(tài)及其變化轉(zhuǎn)換為指針移動和位置；
[0062]所述的位于手持式電腦側(cè)面上半部分的按鈕，用于對屏幕中的指針所指向的指針操控對象做出觸發(fā)操作的指令。
[0063]實施例3
[0064]對本實施例1的一個進一步的改進是，將慣常使用的按壓觸發(fā)的按鈕改為撥動側(cè)滑觸發(fā)的按鈕，這樣能進一步減少按壓造成的抖動，如果采用帶彈性復位的雙向撥動按鈕，還會帶來一個優(yōu)良的效果，那就是這樣一個雙向觸發(fā)的鍵能頂兩個鍵，這樣用戶在需要用單個手指操作兩個按鈕的時候，其手指就不用為了找到要用的那個鍵來回摸索了。在現(xiàn)有的技術(shù)中只有個別型號的手機中具有帶彈性復位的雙向撥動按鈕，且只是固定作為調(diào)節(jié)手機話音音量的作用；在其他的手持式電腦中沒有使用這種按鈕。經(jīng)過測試，如圖2左邊的手機上右上方的按鈕，如果將此采用帶彈性復位的雙向撥動按鈕的布放方向放置為傾斜的方向，使用者的舒適性和操作精度都有進一步提高，傾斜角在20度到70度之間的時候操作抖動最小。當然，如果是專為左撇子操作的手機，按鈕放置在手機的左上方，其傾斜角在110度到160度之間的時候操作抖動最小。
[0065]利用雙向撥動按鈕實施例2的一個改進是，將布放在側(cè)面按鈕改為撥動側(cè)滑觸發(fā)的按鈕，且可以將此雙向撥動按鈕設(shè)計成側(cè)面包邊的樣式，如圖2右邊的手機所示，其包邊從側(cè)面包向正面和后面。這樣不僅減小了操作抖動，還便于手掌大小不同、和不同使用習慣的人輕松操作。
[0066]具體實現(xiàn)步驟
[0067]一種利用內(nèi)置的動態(tài)傳感器所感應到的使用者的操控姿態(tài)來操控手持式電腦的操控系統(tǒng)，其特征在于:包括指針控制驅(qū)動模塊，和位于手持式電腦上半部分的撥動式按鈕。[0068]手持式電腦的動態(tài)傳感系統(tǒng)主要包括陀螺儀、重力加速度傳感器等，主要用來檢測手持式電腦的運動狀態(tài)。
[0069]所述的指針控制驅(qū)動模塊用于將動態(tài)傳感系統(tǒng)所檢測出的操作者的動作所造成的手持式電腦的運動狀態(tài)及其變化轉(zhuǎn)換為指針移動和位置；
[0070]所述的位于手持式電腦上半部分的撥動式按鈕，用于對屏幕中的指針所指向的指針操控對象做出觸發(fā)操作的指令。
[0071]實施例4
[0072]本發(fā)明實施例不僅可以替代觸摸屏，還可以與觸摸屏一起使用，在不同模式之間切換，另外還可以與觸摸屏的操控方式融合，本實施例就提出一種全新的融合兩種方式的操控方式。首先，與實施例1中類似，操控系統(tǒng)還是利用內(nèi)置的陀螺和重力加速傳感器等動態(tài)傳感系統(tǒng)所測量出的操作者的動作來操控指針在屏幕中的移動和位置，只是其觸發(fā)按鈕不再沿用硬件按鈕，而是在觸摸屏上面開辟一個區(qū)域，其作用起到類似鼠標按鈕、滾輪的作用。這種方式與現(xiàn)有的觸摸屏的指針與按鈕合一的方式不同，在觸摸屏上按鈕和指針是分離的，在屏幕劃分一個小區(qū)域作為按鈕功能區(qū)用于配合指針操控，這個功能區(qū)既可以是顯示按鈕狀態(tài)與觸摸控制功能合一的，還可以分為兩個子區(qū)域，一個子區(qū)域用于專門的觸摸控制，另一個子區(qū)域用于顯示按鈕被按壓的是哪個按鈕及其狀態(tài)、被按壓位置等。當鼠標按鈕比較少且簡單的時候，可以沒有這個專門顯示按鈕狀態(tài)的區(qū)域甚至將觸摸控制區(qū)域劃分在非顯示區(qū)域，且這一專門顯示按鈕狀態(tài)的子區(qū)域既可以是與觸摸控制子區(qū)域緊連著的相鄰區(qū)域，也可以是與之單獨不相鄰的一個或幾個區(qū)域，這種觸摸與顯示區(qū)域分離的方式還有許多優(yōu)點，例如手指不會遮擋按鈕的位置；觸摸控制區(qū)域可以用觸摸屏的非顯示區(qū)域，這樣可以節(jié)省更多的顯示區(qū)域用于顯示信息；這樣，具有獨立的狀態(tài)顯示區(qū)域的虛擬鼠標按鈕就克服了虛擬按鈕與物理按鈕相比缺乏手感反饋的缺陷。有了這樣的虛擬鼠標按鈕就不用在平板電腦或是手機上設(shè)置多個物理按鈕。另外這樣的虛擬鼠標按鈕還帶來多個優(yōu)勢
[0073]1.按壓抖動更小，一般的硬件按鈕都有一個臨界壓力閥值，按壓力量超過這個閥值，按鈕才被按下或撥動觸發(fā)，所以需要較大的力度，而虛擬鼠標按鈕因為其物理基礎(chǔ)是觸摸屏，則沒有這個力量閥值、接觸或滑動即可，所以作用力度及其所造成的抖動都更小。
[0074]2.使用者可以更靈活地設(shè)置位置，以適應不同用戶的個性化需求，例如在實施例1和實施例2中為了適應一般人和左撇子的不同需求，其按鈕的布放位置需要分成左手型和右手型兩款型號，而采用這樣虛擬鼠標按鈕的方式，不僅可以通過設(shè)置來放置虛擬鼠標按鈕的左右位置，甚至還可以通過拖拽的方式將其放置到任何位置。在平板電腦的應用中，這一優(yōu)勢更加明顯，因為其握持方式更加靈活多樣，甚至是多變，例如從縱向握持突然變成橫向握持，固定的物理按鈕難以適應這樣的變化，而虛擬鼠標按鈕就可以輕易改變位置來適應。
[0075]3.系統(tǒng)可以有更多的操作鍵類型，例如可以很輕易的在虛擬鼠標按鈕上增加滾輪、方向鍵等功能，當然還可以很容易添加其他新型的功能鍵。
[0076]4.操作鍵的類型、樣式和數(shù)量可以隨著應用程序的不同而變化，例如在多數(shù)應用中只需要左鍵，而切換的某些應用的界面的時候就自動切換成帶有滾輪功能或右鍵功能的虛擬鼠標按鈕。更進一步，每個應用程序的開發(fā)商甚至可以開發(fā)一個專用的虛擬鼠標樣式，只有當使用這個應用程序的時候，才會跳出相應的虛擬鼠標。再進一步，在同一個應用當中，當指針指向某個特殊對象的時候，虛擬鼠標也可以變化成特有的按鈕和功能樣式。
[0077]5.虛擬鼠標按鈕可以有更加靈活、另類的操控方式，正常的鼠標按鈕都是采用按壓方式的，而虛擬鼠標按鈕完全可以采用滑動式的，例如，拇指在觸摸屏上輕微的左右滑動、或是上下滑動分別代表兩個不同的鼠標按鈕按鈕被觸發(fā)。而且此操作方式與按壓觸摸屏的操作方式相比，其所造成的指針抖動更??；與撥動帶彈性復位的雙向撥動的物理按鈕的方式相比，其所造成的指針抖動也更小。
[0078]6.這種虛擬鼠標按鈕不僅可以做成模仿一般按鍵、撥動按鈕、滾輪等實體按鈕的形式和功能，甚至還可以做出很多實體按鈕所不具備的按鈕形式和功能，例如連續(xù)的曲線滑動或點擊及其組合等。
[0079]缺點及其克服方式，
[0080]遮擋問題可能是本實施例方式的唯一缺陷，就是說，在屏幕上開辟一個虛擬鼠標按鈕的區(qū)域以后，會妨礙、遮擋原有的屏幕上布局的元素，如果采用位置固定的虛擬鼠標按鈕，程序員尚可以在設(shè)計程序的時候就安排布局，但如果用戶需要可以靈活布放虛擬鼠標按鈕的位置，問題就比較復雜了。可以采用以下方式解決，但不僅限于以下方式。
[0081]1.半透明虛擬鼠標按鈕方式，即虛擬鼠標按鈕采用半透明的樣式，或是由一系列稀疏的細線條或小點陣構(gòu)成，這樣使用者既可以看到虛擬鼠標按鈕，也可以看到被掩蓋于其下的內(nèi)容。
[0082]2.自動排版躲避方式，即系統(tǒng)以虛擬鼠標按鈕為優(yōu)先，屏幕上的其他圖標、文字自動躲開虛擬鼠標按鈕所占據(jù)的位置，其方式類似于word軟件中在文字中插入圖片的時候的樣式。當然這需要一個被各個應用開發(fā)商普遍接受的新的程序架構(gòu)或SDK。
[0083]3.將虛擬鼠標按鈕區(qū)域劃分在非顯示區(qū)域，許多的手持式電腦的觸摸屏的觸控區(qū)域比顯示區(qū)域大，即有一塊區(qū)域有觸控功能卻沒有顯示功能，目前這些區(qū)域一般在屏幕下邊，用來布放幾個固定的功能鍵，例如Home鍵等，在本發(fā)明中可以將此區(qū)域放置在屏幕的上方，將其中一部分作為虛擬鼠標按鈕。
[0084]具體實現(xiàn)步驟
[0085]一種利用內(nèi)置的動態(tài)傳感器所感應到的使用者的操控姿態(tài)來操控手持式電腦的操控系統(tǒng)，其特征在于:包括指針控制驅(qū)動模塊，和虛擬鼠標按鈕系統(tǒng)。
[0086]手持式電腦的動態(tài)傳感系統(tǒng)主要包括陀螺儀、重力加速度傳感器等，主要用來檢測手持式電腦的運動狀態(tài)。
[0087]所述的指針控制驅(qū)動模塊用于將動態(tài)傳感系統(tǒng)所檢測出的操作者的動作所造成的手持式電腦的運動狀態(tài)及其變化轉(zhuǎn)換為指針移動和位置；
[0088]所述的虛擬鼠標按鈕系統(tǒng)用于在觸摸屏上劃分、顯示一塊虛擬鼠標按鈕區(qū)域，并采集使用者對虛擬鼠標按鈕的觸發(fā)操作，并將所采集到的觸發(fā)操作轉(zhuǎn)換為對屏幕中的指針所指向的指針操控對象做出的觸發(fā)操作指令。
[0089]實施例5
[0090]本實施例是對上述幾個實施例所用單項方式的綜合運用，以達到用戶操作的準確性、方便性、舒適性的綜合優(yōu)化。首先，與上述實施例中類似，手持式電腦的操控系統(tǒng)還是利用內(nèi)置的陀螺和重力加速傳感器等動態(tài)傳感系統(tǒng)所測量出的操作者的動作來操控指針在屏幕中的移動和位置。手持式電腦的屏幕為觸摸屏。[0091]如圖2右邊的手機所示，操控按鈕為布放在右側(cè)靠上方的帶彈性復位的雙向撥動按鈕，按鈕的外部樣式為包邊的樣式，從手持式電腦的的側(cè)面包裹到正面的邊緣，還可以進一步包裹到后面的邊緣。這樣的好處是適應不同的操作者，如果使用者的手掌較大，則其大拇指在手持式電腦的正面的靠右的邊緣撥動按鈕；如果使用者手掌較小，則其大拇指在手持式電腦的側(cè)面撥動按鈕；如果使用者是左撇子，則其可以用左手的食指或中指在手機的后面靠右的邊緣撥動按鈕。
[0092]以上措施就已經(jīng)能夠應付一般的簡單的應用程序，虛擬鼠標按鈕作為可選應用安裝在手持式電腦的系統(tǒng)中，對付較復雜的的應用程序，其設(shè)置可以與其他各個不同的的應用程序建立關(guān)聯(lián)，只有當打開這些特定的應用程序的時候，虛擬鼠標按鈕界面才跳出來，而關(guān)閉此應用程序的時候，虛擬鼠標按鈕自動消失。在虛擬鼠標與各個應用程序建立關(guān)聯(lián)的時候，還可以指定特定的虛擬鼠標按鈕的功能和樣式，這樣，每打開一個特定的應用程序的時候，跟隨跳出的虛擬鼠標的功能和樣式都是與此應用程序相適應的。當然，還可以進一步，即某些應用程序直接自帶與自身程序相應的虛擬鼠標程序。
[0093]具體實現(xiàn)步驟
[0094]一種利用內(nèi)置的動態(tài)傳感器所感應到的使用者的操控姿態(tài)來操控手持式電腦的操控系統(tǒng)，其特征在于:包括指針控制驅(qū)動模塊、操控按鈕和虛擬鼠標按鈕系統(tǒng)，
[0095]手持式電腦的動態(tài)傳感系統(tǒng)主要包括陀螺儀、重力加速度傳感器等，主要用來檢測手持式電腦的運動狀態(tài)。
[0096]所述操控系統(tǒng)的指針控制驅(qū)動模塊用于將動態(tài)傳感系統(tǒng)所檢測到的操作者的動作所造成的手持式電腦的運動狀態(tài)及其變化轉(zhuǎn)換為指針的移動和位置，這樣使用者就可以通過搖晃手持式電腦來操控指針在屏幕上的移動和位置了；
[0097]所述的操控按鈕或虛擬鼠標按鈕系統(tǒng)，用于對屏幕中的指針所指向的指針操控對象做出的觸發(fā)操作指令；
[0098]所述的虛擬鼠標按鈕系統(tǒng)用于在觸摸屏上顯示虛擬鼠標按鈕，并采集使用者對虛擬鼠標按鈕的觸發(fā)操作，并將所采集到的觸發(fā)操作轉(zhuǎn)換為對屏幕中的指針所指向的指針操控對象做出的觸發(fā)操作指令；
[0099]實施效果
[0100]經(jīng)過上述一系列的改進，一個全新的、比現(xiàn)有觸摸屏更加方便易用且與現(xiàn)有觸摸屏系統(tǒng)兼容的更完美的操控系統(tǒng)就呈現(xiàn)出來了。本發(fā)明的系統(tǒng)不僅克服了操控中觸發(fā)按鈕所造成的抖動，還具有更加方便、省勁、順手、舒適的優(yōu)勢，同時，虛擬鼠標按鈕還能為每個不同的應用程序提供更適合其特定需求的特定功能。
[0101]本實施例應用在平板電腦中，具有更大的優(yōu)勢，因為一般的女性在使用中等或較大的平板電腦的時候有一定的困難。力量較大的男性在使用平板電腦的時候，可以一手拿電腦一手點擊觸摸屏，而力量較小的女性用一只手拿起平板電腦很吃力，只有另外再找一個支撐點例如膝蓋、桌面，而這樣就抵消了平板電腦的便攜性的優(yōu)勢。而應用了本實施例的方式以后，女性可以雙手握持平板電腦，然后只用其中的一個手的拇指點擊虛擬鼠標按鈕，不用另外尋求支撐點。在平板電腦中添加了本發(fā)明的虛擬鼠標按鈕功能以后，其在屏幕中所占據(jù)的空間并不多，與在手機中的應用優(yōu)勢更加明顯；最重要的是，其可以與現(xiàn)有的觸摸屏操控方式并行使用，互為補充，極大的提高平板電腦的易用性、舒適性。。
【權(quán)利要求】
1.一種手持式電腦的操控系統(tǒng)，其特征在于:包括位于手持式電腦上半部分的按鈕； 所述手持式電腦設(shè)置有動態(tài)傳感系統(tǒng)，該動態(tài)傳感系統(tǒng)包括陀螺儀或重力加速度傳感器，用來檢測手持式電腦的運動狀態(tài)； 所述的位于手持式電腦上半部分的按鈕，用于對屏幕中的指針所指向的指針操控對象做出觸發(fā)操作指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式電腦的操控系統(tǒng)，其中所述的位于手持式電腦上半部分的按鈕，為撥動式按鈕。
【文檔編號】G06F3/0346GK203606794SQ201220389048
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月7日
【發(fā)明者】顧紅波, 顧耀, 趙至越 申請人:顧紅波