[实用新型]一种具有动作感应人机交互方式的平板电脑

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有动作感应人机交互方式的平板电脑，属于计算机产品领域。

背景技术

平板电脑(英文：Tablet Personal Computer，简称Tablet PC)是一种小型、方便携带的个人电脑，由笔记本电脑发展而来，采用安装在液晶显示屏前的触摸屏来代替鼠标和键盘进行人机交互，用户可以通过点击屏幕上的图标或菜单来执行相应的程序。

平板电脑的概念最早由微软公司于2000年提出，使用的操作系统是在Windows XP Professional基础上追加手写识别、文字识别和语音识别等功能基础上形成的。由于对硬件要求过高，导致其成本与同样配置的笔记本电脑相比要高20％以上，再加上Windows XP操作系统并不适合平板电脑操作，因此平板电脑一直未被市场接受。

直到2010年苹果公司推出了iPad平板电脑，将iPad定位于苹果公司的智能手机iPhone和笔记本电脑产品之间，配置与iPhone布局一样的四个按键，提供浏览互联网、收发电子邮件、观看电子书、播放音频或视频等功能，使用户获得了全新的体验，从而使平板电脑真正成为了一种带动市场需求的产品，取得了巨大的成功。

现有的平板电脑以触摸屏作为基本的输入设备，当用手指或其他物体触摸安装在液晶显示屏前面的触摸屏时，触摸屏控制器能够检测出手指触摸位置，并将其转换为屏幕X和Y方向上的坐标值后传送给应用处理器(Application Processor)，应用处理器根据触点坐标数据执行相应的操作，其典型结构如图1所示。

平板电脑使用的触摸屏通常有电阻式和电容式两种触摸屏，这两种触摸屏均采用多层镀膜复合玻璃，因此存在如下问题：

(1)多层复合薄膜会降低触摸屏的透光性，直接影响触摸屏的视觉效果和灵敏性，为了改善触摸屏透光性不好的问题，通常要加大背光源来弥补，但这样会增加平板电脑电池的消耗；

(2)触摸屏各层薄膜对不同波长光的透光率不同，产生色彩失真问题，由于光线在各层之间的反射，还会造成图像字符模糊；

(3)触摸屏在正常使用的环境下，屏幕每个点可以承受的点击次数有限，触摸屏的使用寿命在3年左右；

(4)触摸屏采用多层镀膜复合玻璃结构，生产工艺复杂，需和专用的触摸屏控制器配套使用，成本过高，通常占平板电脑总体成本的30％以上。

(5)操作时手指和手掌会遮挡屏幕图像，影响视觉体验。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种具有动作感应人机交互方式的平板电脑，以解决已有触摸屏平板电脑中存在的缺点，使其不使用触摸屏的动作感应平板电脑，通过前后或左右倾斜平板电脑来控制屏幕上的光标移动，从而代替触摸屏实现平板电脑的人机交互。

本实用新型提出的具有动作感应人机交互方式的平板电脑，包括：

三轴陀螺仪，用于检测平板电脑围绕X轴的旋转角度即俯仰角以及围绕Y轴的旋转角度即摇摆角，并将上述两个旋转角度值转换为电压信号后传送给模数转换器，三轴陀螺仪与模数转换器相连；

模数转换器，用于将接收的电压信号转换成数字信号，然后将数字信号输出给应用处理器，模数转换器分别与三轴陀螺仪和应用处理器相连；

应用处理器，用于控制和执行平板电脑的指令操作，通过模数转换器和三轴陀螺仪实时监测平板电脑围绕X轴的旋转角度即俯仰角以及围绕Y轴的旋转角度即摇摆角，根据俯仰角度值和摇摆角度值计算出液晶显示屏的屏幕光标的X和Y方向位移，然后控制光标在屏幕上进行相应的移动，最后根据光标位置处的图标或菜单，以及控制按键的状态作出相应的响应，应用处理器与模数转换器相连，模数转换器与三轴陀螺仪相连；

液晶显示屏，用于显示平板电脑输出的图像信息，液晶显示屏与显示驱动器相连；

显示驱动器，用于将平板电脑输出的3.3V图像信号转换为330mV的LVDS(Low Voltage Differential Signaling)低压差分信号，以驱动液晶显示屏显示图像，显示驱动器分别与液晶显示屏和应用处理器相连；

通用串行总线接口，用于实现平板电脑与移动硬盘、闪存盘、打印机或数码相机等外部设备的连接与通讯，通用串行总线接口与应用处理器相连；

嵌入式存储卡，用于存储平板电脑的操作系统和各种应用软件以及文件和数据，嵌入式存储卡与应用处理器相连；

数模转换器，用于将应用处理器输出的数字音频信号转换为模拟音频信号，数模转换器分别与扬声器和应用处理器相连；