[发明专利]一种基于交叉范式的移动终端触觉目标操作系统和方法

权利要求书

1.一种基于交叉范式的移动终端触觉目标操作方法，所采用的操作系统包括：

交互与感知单元，由视觉信息呈现模块、触觉信息反馈模块组成，用于提供交互界面的视觉信息，并根据用户手指触控操作数据提供相应的触觉反馈；

运动检测单元，实时获取用户手指在交互与感知单元进行触控操作的手部运动信息，得到手指触控操作的输入信息数据，并将手指运动输入信息数据传递到主处理器单元；

主处理器单元，由信号处理模块、触觉信息编码模块、功能调用和执行模块组成，用于接收用户手指触控操作的输入信息数据，并根据接受到的输入信息数据对手指对应操作和对应位置的图标轮廓或纹理进行触觉编码，同时完成图标对应的功能调用和执行；

触觉反馈单元，由触觉信息接收解码模块、触觉驱动信号生成模块组成，用于接收主处理器单元的触觉信息编码模块发送的触觉编码信息并进行解码，生成对应的触觉驱动信号并发送到交互与感知单元的触觉信息反馈模块，产生触觉感受，实现与用户的触觉交互；

其特征在于，包括下列步骤：

(1)通过交互与感知单元呈现触觉目标操作界面的视觉信息和触觉反馈，方法为：

a.触觉目标操作界面的视觉信息，由交互与感知单元的视觉信息呈现模块展示，包括触觉目标的位置、尺寸、图标轮廓和纹理，图标中心点位置坐标规定为P₀(x₀,y₀)；

b.触觉目标操作界面的触觉反馈，由交互与感知单元的触觉信息反馈模块呈现，包括随着手指位置P(x,y)与触觉目标中心点P₀(x₀,y₀)的距离逐渐变化强度的触觉反馈、图标本身的轮廓和纹理触觉信息；

(2)通过触控操作运动检测单元检测手指触控操作的输入信息数据；

(3)通过主处理器单元对手指触控操作输入信息数据进行处理，得到相应的触觉信息编码，步骤如下：

S1：主处理器单元的信号处理模块根据来自触控操作运动检测单元的手指触控操作输入信息数据，计算手指当前时刻的位置坐标P(x,y)和触觉目标中心点位置P₀(x₀,y₀)的距离并发送给触觉信息编码模块；

S2：触觉信息编码模块根据手指当前时刻的位置和触觉目标中心点位置的距离A₀，产生随着距离A₀逐渐变化强度的触觉反馈，触觉反馈强度Q的表达式为：

Q＝-k·A₀，所述k为一常数系数，表示触觉反馈强度Q随着手指位置和触觉目标中心点位置的距离A₀变化的程度；

S3：触觉信息编码模块根据手指当前时刻的位置坐标P(x,y)，进行图像检测和边缘提取，根据手指当前位置的图像轮廓和纹理特征进行图标轮廓和纹理触觉信息编码，触觉图标的轮廓由脉冲信号产生触觉反馈；

(4)触觉反馈单元接收并解码来自主处理器的触觉信息编码，生成对应的触觉驱动信号，传递到交互与感知单元作用于操作者手指；

(5)操作者根据感知的触觉反馈对触觉目标进行下一步操作；

(6)主处理器单元根据操作者进一步操作调用并执行触觉目标对应的功能。

2.根据权利要求1所述的一种基于交叉范式的移动终端触觉目标操作方法，其特征在于，所述步骤(2)通过触控操作运动检测单元检测手指触控操作的输入信息数据的方法为：

触控操作运动检测单元检测用户手指在交互与感知单元的滑动，获得手指触控操作输入信息数据，即手指当前时刻的位置坐标P(x,y)，并传递到主处理器单元。

3.根据权利要求1所述的一种基于交叉范式的移动终端触觉目标操作方法，其特征在于，所述步骤(5)操作者根据感知的触觉反馈对触觉目标进行下一步操作的方法为：

a.若操作者手指滑动过程中感受到逐渐增大的触觉反馈，表明操作者手指接近但没有达到触觉目标，下一步操作为继续沿着该方向接近目标；

b.若操作者手指滑动过程中感受到图标轮廓或纹理，表明操作者手指到达触觉目标，下一步操作为穿过或进入触觉图标；

c.若操作者手指滑动过程中不能感受到任何触觉反馈，表明操作者手指距离触觉目标较远或手指滑动方向不正确，下一步操作为抬起手指重新探索。

4.根据权利要求1所述的一种基于交叉范式的移动终端触觉目标操作方法，其特征在于，所述步骤(6)主处理器单元根据操作者进一步操作调用并执行触觉目标对应功能的方法为：

操作者穿过触觉图标的轮廓，则执行触觉图标对应的功能，包括打开或关闭网页、文件、播放器。