[发明专利]用手指形态表示按键的模拟键盘

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种电脑、手机及其它数字设备的人机交互装置，其特征是以操作者手指伸展、缩回和对身边物体触击的形态组合表示按键，通过手指形态检测产生相应的键值，无需键盘而实现键盘功能。

背景技术

目前，公知的数字设备(电脑、手机、数控系统及其它智能终端等)键盘一般是由多个按键按一定排列规则布局在一个面上(通常是平面)，其底部一般是与按键一一对应的检测键盘触击传感器阵列及驱动电路，用框架把所有按键和传感器阵列及驱动电路固结一体，构成实体键盘。键盘面上的位置与按键指令是一一对应的。操作者要进行某种按键输入时，需对相应按键的位置准确定位并按下该键，产生相应的键值。从人机友好角度看，这种实体键盘主要有两种缺点：一是需要手指对键盘面上的每个按键进行准确定位，否则会按错键；其次键盘是实体装置，输入时手不能离开键盘，这对操作者而言是一种累赘。

发明内容

为了克服现有的键盘输入时手不能离开键盘而且需要手指对按键进行定位触击的不足，本发明提供一种输入系统，只需用手指模拟对键盘按键的触击动作，用传感器检测手指形态，通过微处理器处理手指形态信息即可产生相应键值，实现键盘的按键输入操作。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：将手指的伸展、无伸缩、缩回等形态分别定义为伸形、原形和缩形；而手指对身边物体(包括其它手指)的触击、无接触(即悬空)分别定义为触态、空态。手指的各种形和态分别用特定的代码表示。构建传感器阵列(阵列含义包括不规则阵列，即不要求所有行的列数相同以及所有列的行数相同，甚至不要求行列对齐)，其中每个传感器列检测一个相应手指的形态。以传感器阵列各种形态值组合(即手形码)表示键盘按键并存储在驱动电路中，建立键盘按键集到传感器阵列形态值组合的映射。设定传感器值的某种形态为激活形态，发出激活形态的手指称为激活指。若有传感器出现激活形态则表示有按键操作的发生。利用传感器阵列(带在手上时称为手架)检测手指的形态，驱动电路把检测到的各手指形态信号传送到微处理器中分析处理，匹配预定义的手形码，产生相应的按键编码或键值。

本发明的有益效果是，该输入系统不需要实体键盘，摆脱了实体键盘的累赘；也不用定位手指的触击位置，而是利用手指的形态组合或模拟击键动作实现键盘的按键输入；还可以把键盘输入和鼠标输入进行集成，获得友好舒适的人机交互。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，其中所有实施例均以触态为激活态，有手指发出触击时表示发生了按键操作。

图1是用于检测单个手指(图中为右手食指)形态的指架实施例图。

图2是另一种检测单个手指(图中为右手食指)形态的指架实施例图。

图3是由四个指架构成的右手手架实施例图。

图4是手架传感器驱动电路模块图及手形信息的一般数据帧格式图。

图5是将模拟键盘集成到鼠标的系统实施例图。

图6是将鼠标集成到手架上的系统实施例图。

图7是用手指的三形(伸形、原形和缩形)二态(触态和空态)定义PC(个人计算机)键盘在打字键模式下的一种手形方案图。

图8是用手指三形二态定义PC键盘在功能键模式下的一种手形方案图。

图9是用手指三形二态定义PC小键盘的一种手形方案图。

图10是用手指二形(伸形和缩形)二态定义PC键盘在字符键模式下的一种手形方案图。

图11是用手指二形二态定义PC键盘在数字符号键模式下的一种手形方案图。

图12是用手指二形二态定义PC小键盘在编辑键模式下的一种手形方案图。

图13是用手指二形二态定义PC小键盘在数字键模式下的一种手形方案图。

图14是用手指二形二态定义PC小键盘全体按键的另一种手形方案图。

图15是用手指二形二态定义PC及手机键盘在字符模式下的一种手形方案图。

图16是用手指二形二态定义PC及手机键盘在数字符号模式下的一种手形方案图。

图17是用手指二形二态定义PC及手机键盘在小键盘模式下的一种手形方案图。