[发明专利]基于视触觉的多指按压力相位协同能力测量系统及方法

说明书

本发明提供了一种基于视触觉的多指按压力相位协同能力测量系统及方法，所述测量系统，包括：一个上位机中枢控制系统、一个视觉输出模块、一个按压力采集输入模块和一个下位机振动提示模块。本发明技术方案，能够解决现有技术中穿戴式交互产品提供触觉提示的双指按压力相位协同控制输入技术及多指配对的按压力相位协同控制能力差异测量系统的问题，并解决在多指不同的相位差模式中配对多指的按压力协同控制能力差异测量，以及在视觉提示与触觉提示下多指按压力相位协同控制能力的差异测量的问题。

技术领域

本发明涉及人机交互领域，特别涉及一种基于视触觉的多指按压力相位协同能力测量系统及方法。

背景技术

在人机交互的多按键输入任务中，精准的多指控制输入能力是不可或缺的技能。键盘敲击、鼠标点击、吉他或钢琴演奏等多指操作，在日常生活中无处不在。在这些多指交互任务中，用户往往需要采用不同手指的配对来完成功能各异的组合键快速按压输入。

随着穿戴式人机交互应用的蓬勃发展，在穿戴式交互设备的尺寸日益小型化，按键数量和空间布局受限的条件下，如何增加多指按压输入的指令类别是一个开放的人机交互设计问题。对此，近年来基于多指按压力控制的人机交互方法和系统成为力触觉人机交互技术发展的一个新方向。相对于按键时间单向累加的连续变化，利用按键的按压力度大小的连续变化量，并设计不同的触发阈值，这将能为输入指令类别数量较多的人机交互任务提供新的触控输入技术方案。尽管现有的一些技术方案也采用了多指按压力同步输入模式，但未考虑不同多指组合下按压力控制的相位协同能力差异。对于显示界面受限的穿戴式人机交互应用产品以及盲人用户，需提供非视觉提示功能及相应的支撑设备。对于同一型穿戴式双指按压力协同输入的设备，将视觉提示改为相应的触觉提用户的感知输入时间会延迟多少是评估改进后产品输入效率的关键性能指标和设计依据。因此，本发明专利致力于开发基于振动触觉提示的双指按压力相位协同控制能力测量设备。

为进一步提高多指按压力控制的人机交互输入效率，需在多指按压力输入的交互设计中根据不同两指组合的协同能力进行定量地个性化设置。对此，首先需要测量双手不同两指的全部组合在按压力协同控制能力差异。在单个按键中手指按压力控制的一个独特优势是可连续无间断地增大或减小的双向可控。因而配对的两个手指的按压力协同控制模式中存在以0°相位差的同增同减，以及180°相位差的一增一减模式。基于双指按压力同步输入的人机交互设计中0°或180°相位差往往均被采用以丰富多指按压力输入的指令类别数量。因此，需要量化在两指不同的相位差模式中配对双指的按压力协同控制能力，揭示配对双指的按压力相位协同控制的行为特性数据库，并提供双指按压力相位协同控制能力在视觉提示与触觉提示下的差异测量，为多模式的力触觉人机接口融合的设计与应用开发提供人因工程依据。

因此，如何提供一种基于视触觉的多指按压力相位协同能力测量系统及方法，为穿戴式交互产品提供触觉提示的双指按压力相位协同控制输入技术及多指配对的按压力相位协同控制能力差异测量系统，在多指不同的相位差模式中配对多指的按压力协同控制能力差异测量，以及在视觉提示与触觉提示下多指按压力相位协同控制能力的差异测量，已经成为一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种基于视触觉的多指按压力相位协同能力测量系统及方法，能够解决现有技术中穿戴式交互产品提供触觉提示的双指按压力相位协同控制输入技术及多指配对的按压力相位协同控制能力差异测量系统的问题，以及在多指不同的相位差模式中配对多指的按压力协同控制能力差异测量，及在视觉提示与触觉提示下多指按压力相位协同控制能力的差异测量的问题。

为解决上述技术问题，本发明的一个实施例提供一种基于视触觉的多指按压力相位协同能力测量系统，包括：一个上位机中枢控制系统1、一个视觉输出模块2、一个按压力采集输入模块3和一个下位机振动提示模块4。

上位机中枢控制系统1用于向视觉输出模块2发送指定的各个手指按压力允许误差范围的控制精度视觉提示。