[發明專利]基于視觸覺的多指按壓力相位協同能力測量系統及方法

有效

• 申請號: 202110557590.8
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113268385B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 彭聰;王黨校;王鑫;周拓陽;廖鎮
• 申請（專利權）人: 中國船舶工業綜合技術經濟研究院
• 主分類號: G06F11/22
• 分類號: G06F11/22;G06F3/01;G06F3/041;G01L1/16
• 代理公司: 中國船舶專利中心 11026
• 代理人: 劉金強

本發明提供了一種基于視觸覺的多指按壓力相位協同能力測量系統及方法，所述測量系統，包括：一個上位機中樞控制系統、一個視覺輸出模塊、一個按壓力采集輸入模塊和一個下位機振動提示模塊。本發明技術方案，能夠解決現有技術中穿戴式交互產品提供觸覺提示的雙指按壓力相位協同控制輸入技術及多指配對的按壓力相位協同控制能力差異測量系統的問題，并解決在多指不同的相位差模式中配對多指的按壓力協同控制能力差異測量，以及在視覺提示與觸覺提示下多指按壓力相位協同控制能力的差異測量的問題。

技術領域

本發明涉及人機交互領域，特別涉及一種基于視觸覺的多指按壓力相位協同能力測量系統及方法。

背景技術

在人機交互的多按鍵輸入任務中，精準的多指控制輸入能力是不可或缺的技能。鍵盤敲擊、鼠標點擊、吉他或鋼琴演奏等多指操作，在日常生活中無處不在。在這些多指交互任務中，用戶往往需要采用不同手指的配對來完成功能各異的組合鍵快速按壓輸入。

隨著穿戴式人機交互應用的蓬勃發展，在穿戴式交互設備的尺寸日益小型化，按鍵數量和空間布局受限的條件下，如何增加多指按壓輸入的指令類別是一個開放的人機交互設計問題。對此，近年來基于多指按壓力控制的人機交互方法和系統成為力觸覺人機交互技術發展的一個新方向。相對于按鍵時間單向累加的連續變化，利用按鍵的按壓力度大小的連續變化量，并設計不同的觸發閾值，這將能為輸入指令類別數量較多的人機交互任務提供新的觸控輸入技術方案。盡管現有的一些技術方案也采用了多指按壓力同步輸入模式，但未考慮不同多指組合下按壓力控制的相位協同能力差異。對于顯示界面受限的穿戴式人機交互應用產品以及盲人用戶，需提供非視覺提示功能及相應的支撐設備。對于同一型穿戴式雙指按壓力協同輸入的設備，將視覺提示改為相應的觸覺提用戶的感知輸入時間會延遲多少是評估改進后產品輸入效率的關鍵性能指標和設計依據。因此，本發明專利致力于開發基于振動觸覺提示的雙指按壓力相位協同控制能力測量設備。

為進一步提高多指按壓力控制的人機交互輸入效率，需在多指按壓力輸入的交互設計中根據不同兩指組合的協同能力進行定量地個性化設置。對此，首先需要測量雙手不同兩指的全部組合在按壓力協同控制能力差異。在單個按鍵中手指按壓力控制的一個獨特優勢是可連續無間斷地增大或減小的雙向可控。因而配對的兩個手指的按壓力協同控制模式中存在以0°相位差的同增同減，以及180°相位差的一增一減模式。基于雙指按壓力同步輸入的人機交互設計中0°或180°相位差往往均被采用以豐富多指按壓力輸入的指令類別數量。因此，需要量化在兩指不同的相位差模式中配對雙指的按壓力協同控制能力，揭示配對雙指的按壓力相位協同控制的行為特性數據庫，并提供雙指按壓力相位協同控制能力在視覺提示與觸覺提示下的差異測量，為多模式的力觸覺人機接口融合的設計與應用開發提供人因工程依據。

因此，如何提供一種基于視觸覺的多指按壓力相位協同能力測量系統及方法，為穿戴式交互產品提供觸覺提示的雙指按壓力相位協同控制輸入技術及多指配對的按壓力相位協同控制能力差異測量系統，在多指不同的相位差模式中配對多指的按壓力協同控制能力差異測量，以及在視覺提示與觸覺提示下多指按壓力相位協同控制能力的差異測量，已經成為一個亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明實施例提供一種基于視觸覺的多指按壓力相位協同能力測量系統及方法，能夠解決現有技術中穿戴式交互產品提供觸覺提示的雙指按壓力相位協同控制輸入技術及多指配對的按壓力相位協同控制能力差異測量系統的問題，以及在多指不同的相位差模式中配對多指的按壓力協同控制能力差異測量，及在視覺提示與觸覺提示下多指按壓力相位協同控制能力的差異測量的問題。

為解決上述技術問題，本發明的一個實施例提供一種基于視觸覺的多指按壓力相位協同能力測量系統，包括：一個上位機中樞控制系統1、一個視覺輸出模塊2、一個按壓力采集輸入模塊3和一個下位機振動提示模塊4。

上位機中樞控制系統1用于向視覺輸出模塊2發送指定的各個手指按壓力允許誤差范圍的控制精度視覺提示。