專利名稱：一種數(shù)字設(shè)備信息輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信息輸入裝置，具體地說涉及一種數(shù)字設(shè)備信息輸入裝置。
背景技術(shù)：
目前的數(shù)字設(shè)備主要采用鍵盤，鼠標(biāo)作為信息輸入裝置，上述設(shè)備都能夠向數(shù)字設(shè)備輸入基本的信息組成單位，即信息元碼(對鍵盤就是按鍵的鍵值)，從而實(shí)現(xiàn)向數(shù)字設(shè)備的信息輸入。但是，采用這些輸入裝置必須占用一些空間，例如鍵盤必須為人手指的敲擊提供足夠的活動空間，否則無法實(shí)現(xiàn)輸入。因此，上述輸入裝置的微型化受到限制。
隨著數(shù)字設(shè)備不斷的向微型化發(fā)展，輸入設(shè)備的空間需求已成為數(shù)字設(shè)備微型化的障礙。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供一種數(shù)字設(shè)備信息輸入裝置，該裝置不必占用特定空間就可實(shí)現(xiàn)輸入。
本發(fā)明提供的一種數(shù)字設(shè)備信息輸入裝置，包括觸發(fā)單元，用于感測手指的觸發(fā)動作并產(chǎn)生觸發(fā)信號；檢測單元，用于接收所述觸發(fā)單元發(fā)出的觸發(fā)信號，并產(chǎn)生表征手指位置的檢測信息；信號處理單元，接收檢測單元輸出的檢測信息，根據(jù)所述檢測信息確定產(chǎn)生觸發(fā)動作時(shí)手指所在的位置，并根據(jù)該位置確定輸入的信息元碼，進(jìn)而輸出該信息元碼對應(yīng)的碼值。
優(yōu)選地，所述檢測單元輸出的檢測信息還包含識別產(chǎn)生所述觸發(fā)信號的手指的手指識別信息；所述信號處理單元同時(shí)依據(jù)檢測信息中的所述手指識別信息確定輸入的信息元碼。
優(yōu)選地，所述觸發(fā)動作為手指的按壓動作，所述觸發(fā)傳感器為壓力傳感器。
優(yōu)選地，所述手指位置指手指指端與確定的基準(zhǔn)點(diǎn)的距離；所述距離被分為整數(shù)個(gè)區(qū)間，每個(gè)區(qū)間對應(yīng)于不同的信息元碼。
優(yōu)選地，所述手指位置為手指指端在任何一個(gè)平面上可觸及的平面區(qū)域；所述平面區(qū)域被劃分為若干個(gè)區(qū)間，每個(gè)區(qū)間對應(yīng)于不同的信息元碼。
優(yōu)選地，所述手指位置為手指指端在空間上可以到達(dá)的任意位置，該位置被劃分為若干區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)于不同的信息元碼。
優(yōu)選地，所述檢測單元包括檢測信號發(fā)射單元，用于接收所述觸發(fā)單元發(fā)送的觸發(fā)信號，并根據(jù)所述觸發(fā)信號發(fā)射檢測信號；檢測信號接收單元，用于接收所述檢測信號發(fā)射單元發(fā)射的檢測信號，并將接收的檢測信號作為檢測信息輸出。
優(yōu)選地，所述檢測信息為電磁波，所述檢測信號發(fā)射單元為電磁波發(fā)生器；所述檢測信號接收單元為電磁波接收器；根據(jù)所述電磁波接收器接收的電磁波的相位確定手指位置。
優(yōu)選地，所述電磁波發(fā)射單元安裝在手指指端，所述電磁波接收器安裝于該手的手掌掌心。
優(yōu)選地，所述電磁波接收器為一個(gè)，所述手指位置指手指指端與掌心的距離，該距離被劃分為若干區(qū)間，每個(gè)區(qū)間對應(yīng)于一個(gè)信息元碼。
優(yōu)選地，在雙手的每個(gè)手指指端安裝有壓力傳感器和電磁波發(fā)生器，在雙手的手掌掌心分別安裝電磁波接收器；根據(jù)普通鍵盤上各手指分管的按鍵以及普通鍵盤的尺寸設(shè)置各手指以及手指的距離區(qū)間與信息元碼的對應(yīng)方式。
優(yōu)選地，所述電磁波接收器為兩個(gè)，分別按裝在該手的手掌掌心兩側(cè)；所述手指位置指手指指端在任意平面的可觸及的區(qū)域，該區(qū)域被劃分為若干區(qū)間，每個(gè)區(qū)間對應(yīng)于一個(gè)信息元碼。
本發(fā)明提供的數(shù)字設(shè)備輸入裝置，由于采用檢測產(chǎn)生觸發(fā)信號時(shí)手指所在位置的方法實(shí)現(xiàn)輸入，實(shí)際上是利用手指的輸入動作產(chǎn)生一個(gè)虛擬的鍵盤。該裝置不需要為手指擊鍵增加設(shè)備的空間，只需要手指具有足夠的活動范圍即可實(shí)現(xiàn)輸入，為數(shù)字設(shè)備微型化提供了便利。
本裝置可以自由的設(shè)置具體的輸入方式。本裝置的優(yōu)選方案中，可以使所述虛擬鍵盤與普通鍵盤的按鍵布置和鍵盤空間完全相同，方便的滿足使用者的使用習(xí)慣。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的示意圖；圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的微處理器安裝示意圖；圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例的中指與信息元碼對應(yīng)關(guān)系的示意圖；圖4是本發(fā)明采用檢測相位實(shí)現(xiàn)距離檢測的方法；圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例的示意圖；圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例的食指可活動范圍。
具體實(shí)施例方式
請參看圖1，為本發(fā)明第一實(shí)施例的示意圖。
該數(shù)字設(shè)備輸入裝置包括觸發(fā)單元、檢測信號發(fā)射單元、檢測信號接收單元、信號處理單元。
所述觸發(fā)單元用于檢測手指的觸發(fā)動作并產(chǎn)生觸發(fā)信號。本實(shí)施例中手指的觸發(fā)動作是指手指的按壓，相應(yīng)的，該觸發(fā)單元為壓力傳感器。如圖1所示，在每個(gè)手指的指端裝有壓力傳感器，即圖1中的101、102、103、104、105。當(dāng)手指在任意硬面上按壓時(shí)，壓力傳感器都會被觸發(fā)，并產(chǎn)生電信號作為觸發(fā)信號。
檢測信號發(fā)射單元，用于接收所述觸發(fā)單元發(fā)送的觸發(fā)信號，并根據(jù)所述觸發(fā)信號發(fā)射檢測信號。本實(shí)施例中采用的檢測信號為電磁波，相應(yīng)的，采用電磁波發(fā)生器作為檢測信號發(fā)射單元。圖1示出在手指的指端下部與所述壓力傳感器101、102、103，104，105分別對應(yīng)，安裝有電磁波發(fā)生器106、107、108、109、110，上述壓力傳感器檢測到手指按壓信號后，發(fā)出觸發(fā)信號并通過導(dǎo)線或其它方式傳送給對應(yīng)的電磁波發(fā)生器，對應(yīng)的電磁波發(fā)生器立即發(fā)射作為檢測信號的電磁波。對應(yīng)于每一個(gè)手指的不同的電磁波發(fā)生器，該檢測信號有不同的特點(diǎn)(例如不同的頻率、相位或幅值)，以便區(qū)別發(fā)出觸發(fā)信號的手指。所述電磁波只需發(fā)射若干個(gè)波長即可，以滿足檢測需要為標(biāo)準(zhǔn)。該電磁波的功率應(yīng)當(dāng)控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，以滿足檢測需要并且不會對人體產(chǎn)生傷害為準(zhǔn)。
所述檢測接收單元，用于接收檢測信號發(fā)射單元發(fā)射的檢測信號，并將接收的檢測信號輸出。本實(shí)施例中，采用圖1所示置于手心的電磁波接收器111作為檢測接收單元。該電磁波接收器111可以接收所述位于各個(gè)手指的電磁波發(fā)生器產(chǎn)生的電磁波信號，并將接收的電磁波信號作為檢測結(jié)果輸出。由于手指觸發(fā)時(shí)的位置不同、以及產(chǎn)生觸發(fā)信號的手指不同，該檢測信號接收單元接收的電磁波信號也不相同，因此該電磁波信號可以表征產(chǎn)生觸發(fā)信號的手指以及觸發(fā)位置。
請參看圖2，所述信號處理單元是固定在手背上的微處理器112。該微處理器112接收所述檢測接收單元輸出的電磁波信號，并對該電磁波信號進(jìn)行識別，包括根據(jù)該電磁波信號確定發(fā)出觸發(fā)信號的手指以及觸發(fā)時(shí)該手指所在的位置。該微處理器112還存儲有真值表，該真值表將手指以及手指所在的位置等信息對應(yīng)于確定的信息元碼。根據(jù)獲得的上述信息，通過查閱所述真值表，微處理器112確定輸入的信息元碼，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的ASCII碼，通過有線或無線的方式輸出供數(shù)字設(shè)備使用。
在本實(shí)施例中，所述觸發(fā)時(shí)該手指所在的位置是指產(chǎn)生按壓觸發(fā)動作時(shí)，該手指指端與電磁波接收器111所在位置即手心的相對距離。所述手指指端與手心的相對距離的可能的范圍被劃分為若干個(gè)(例如3個(gè))區(qū)段，當(dāng)檢測到手指按壓觸發(fā)時(shí)手指指端位于某個(gè)區(qū)段時(shí)，就將該區(qū)段作為確定輸入的鍵值的手指指端位置信息。以下以中指為例對此進(jìn)行說明。
請參看圖3，該圖示出中指在不同位置的按壓動作，當(dāng)按壓的位置不同時(shí)，中指指端與手心的距離也不相同。所述中指指端與手心的距離被劃分為三個(gè)區(qū)段，所述每個(gè)區(qū)段對應(yīng)于不同的輸入鍵值。如圖3所示，將中指與手心距離由近至遠(yuǎn)的三個(gè)區(qū)段對應(yīng)為c、d、e三個(gè)鍵值。這種設(shè)置與普通鍵盤中中指管轄的鍵值對應(yīng)，使使用者便于適應(yīng)。
同樣的，可以定義其它手指在不同的區(qū)段觸發(fā)時(shí)的鍵值，并獲得一個(gè)具有完整的鍵值分布的虛擬鍵盤。為了滿足使用者的使用習(xí)慣，可以在十個(gè)手指指端分別安裝壓力傳感器和電磁波發(fā)生器，并在兩手的掌心分別安裝電磁波接收器，并根據(jù)普通鍵盤的按鍵分布設(shè)置虛擬鍵盤。
為確定所述手指指端與手心的距離可以采用不同的方式。例如，根據(jù)電磁波的相位或者傳輸時(shí)間都是可行的方法，上述方案都可以在現(xiàn)有技術(shù)中獲得啟示。
請參看圖4，該圖以采用相位檢測方法對中指位置進(jìn)行檢測為例說明距離檢測的方法。
圖4示出中指在不同位置觸發(fā)時(shí)檢測信號接收單元接收的不同起始相位的電磁波信號。
圖4中波形a表示中指指端與掌心之間可能的距離范圍的中間位置觸發(fā)時(shí)，電磁波接收器111接收的電磁波信號為一個(gè)初始相位為零的檢測信號。
圖4中波形b表示，當(dāng)中指指端在距離掌心較遠(yuǎn)的位置時(shí)，所述電磁波接收器111接收到的作為檢測信號的電磁波波形。從圖中可以看出，由于傳輸距離波形a時(shí)較遠(yuǎn)，該電磁波被所述電磁波接收器111接收時(shí)，其初始相位比圖4a的波形滯后。檢測兩者的相位差t1，結(jié)合電磁波波長就可以計(jì)算觸發(fā)時(shí)中指指端到掌心的距離。
同樣，圖4中波形c表示，當(dāng)中指指端在距離掌心較近的位置時(shí)，所述電磁波接收器111接收到的作為檢測信號的電磁波波形。從圖中可以看出，由于傳輸距離較波形a時(shí)較近，該電磁波被所述電磁波接收器111接收時(shí)，其初始相位比圖4a的波形超前。檢測兩者的相位差t2，結(jié)合電磁波波長就可以計(jì)算觸發(fā)時(shí)中指指端到掌心的距離。
實(shí)際上，只需確定手指指端與掌心距離的范圍在圖3所示的c、d、e的范圍即可。獲知該距離范圍并結(jié)合該電磁波代表的觸發(fā)手指為中指兩方面的信息，就可以確定輸入的信息元碼。
除了上述相位檢測的方法外，還可以使用頻率、脈沖數(shù)等方法，獲得手指觸發(fā)時(shí)的距離范圍，從而確定輸入的鍵值。
請參看圖5，該圖示出本發(fā)明第二實(shí)施例的示意圖。
該圖示出，在除大拇指外的手指指端安裝有壓力傳感器501、502、503、504，上述壓力傳感器中集成有電磁波發(fā)生器。同時(shí)，在手掌的左側(cè)、右側(cè)分別安裝有兩個(gè)電磁波接收器505、506。與第一實(shí)施例相同，在手背安裝有微處理器(圖未示)，用于處理所述電磁波接收器505、506輸出的檢測信息。
由于安裝有兩個(gè)電磁波接收器，因此，所述微處理器根據(jù)兩個(gè)電磁波接收器傳來的同一次觸發(fā)獲得檢測信息，可以確定手指所在的平面位置。
請參看圖6，該圖中的陰影區(qū)示出食指可以活動的范圍。食指在此范圍內(nèi)的任何一點(diǎn)發(fā)出觸發(fā)信號，都會產(chǎn)生相應(yīng)的電磁波信號，并被所述電磁波接收器505、506接收，并且由于相對距離的不同，電磁波接收器505、506獲得的電磁波信號也不相同。因此，綜合上述電磁波信號，可以準(zhǔn)確的確定食指在其活動范圍內(nèi)的坐標(biāo)位置。具體而言，是將上述電磁波信號傳送到微處理器，由微處理器進(jìn)行識別計(jì)算，確定食指進(jìn)行觸發(fā)時(shí)在圖6中陰影區(qū)的位置。在具體應(yīng)用中，該陰影區(qū)被劃分為若干區(qū)間，每個(gè)區(qū)間對應(yīng)于不同的信息元碼，以實(shí)現(xiàn)同一手指方便的輸入多種信息。例如，可將該陰影區(qū)劃分為中間、上部、下部、左部、右部，并將每一部分對應(yīng)于一個(gè)信息元碼，則可以獲得一個(gè)虛擬的五向鍵，這種按鍵在手機(jī)等便攜式輸入裝置中廣泛存在。
同樣，可以增加所述電磁波接收器，獲得手指觸發(fā)時(shí)的空間信息，則可能在一個(gè)手指的活動空間上，定義更多的對應(yīng)于一定的輸入信息元碼的位置，從而用一指實(shí)現(xiàn)多信息元碼輸入。由此可見，本輸入方法在節(jié)約空間的同時(shí)，同時(shí)是一種高度靈活的信息輸入方式。
本發(fā)明的基本思路是，將手指的活動位置劃分為若干部分，使每個(gè)部分對應(yīng)于信息元碼。用檢測某一確定的時(shí)間時(shí)手指所在位置的方法，確定使用者希望輸入的信息元碼。所述確定的時(shí)間由手指發(fā)出觸發(fā)信號決定，所述確定的位置由檢測單元檢測獲得。處理單元根據(jù)上述信息，結(jié)合內(nèi)部真值表就可以確定輸入的信息元碼。只要采用上述方法，就屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍，具體如何產(chǎn)生觸發(fā)信號，以及采用何種方式檢測手指所處于的空間位置在現(xiàn)有技術(shù)中都可以獲得多種技術(shù)啟示(例如除了使用電磁波也可以使用激光進(jìn)行空間位置檢測)，但不論采用何種具體方式，都應(yīng)視為落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字設(shè)備信息輸入裝置，其特征在于，包括觸發(fā)單元，用于感測手指的觸發(fā)動作并產(chǎn)生觸發(fā)信號；檢測單元，用于接收所述觸發(fā)單元發(fā)出的觸發(fā)信號，并產(chǎn)生表征手指位置的檢測信息；信號處理單元，接收檢測單元輸出的檢測信息，根據(jù)所述檢測信息確定產(chǎn)生觸發(fā)動作時(shí)手指所在的位置，并根據(jù)該位置確定輸入的信息元碼，進(jìn)而輸出該信息元碼對應(yīng)的碼值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述檢測單元輸出的檢測信息還包含識別產(chǎn)生所述觸發(fā)信號的手指的手指識別信息；所述信號處理單元同時(shí)依據(jù)檢測信息中的所述手指識別信息確定輸入的信息元碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述觸發(fā)動作為手指的按壓動作，所述觸發(fā)傳感器為壓力傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述手指位置指手指指端與確定的基準(zhǔn)點(diǎn)的距離；所述距離被分為整數(shù)個(gè)區(qū)間，每個(gè)區(qū)間對應(yīng)于不同的信息元碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述手指位置為手指指端在任何一個(gè)平面上可觸及的平面區(qū)域；所述平面區(qū)域被劃分為若干個(gè)區(qū)間，每個(gè)區(qū)間對應(yīng)于不同的信息元碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述手指位置為手指指端在空間上可以到達(dá)的任意位置，該位置被劃分為若干區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)于不同的信息元碼。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述檢測單元包括檢測信號發(fā)射單元，用于接收所述觸發(fā)單元發(fā)送的觸發(fā)信號，并根據(jù)所述觸發(fā)信號發(fā)射檢測信號；檢測信號接收單元，用于接收所述檢測信號發(fā)射單元發(fā)射的檢測信號，并將接收的檢測信號作為檢測信息輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述檢測信息為電磁波，所述檢測信號發(fā)射單元為電磁波發(fā)生器；所述檢測信號接收單元為電磁波接收器；根據(jù)所述電磁波接收器接收的電磁波的相位確定手指位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述電磁波發(fā)射單元安裝在手指指端，所述電磁波接收器安裝于該手的手掌掌心。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述電磁波接收器為一個(gè)，所述手指位置指手指指端與掌心的距離，該距離被劃分為若干區(qū)間，每個(gè)區(qū)間對應(yīng)于一個(gè)信息元碼。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，在雙手的每個(gè)手指指端安裝有壓力傳感器和電磁波發(fā)生器，在雙手的手掌掌心分別安裝電磁波接收器；根據(jù)普通鍵盤上各手指分管的按鍵以及普通鍵盤的尺寸設(shè)置各手指以及手指的距離區(qū)間與信息元碼的對應(yīng)方式。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述電磁波接收器為兩個(gè)，分別按裝在該手的手掌掌心兩側(cè)；所述手指位置指手指指端在任意平面的可觸及的區(qū)域，該區(qū)域被劃分為若干區(qū)間，每個(gè)區(qū)間對應(yīng)于一個(gè)信息元碼。
全文摘要
本發(fā)明公開一種數(shù)字設(shè)備信息輸入裝置，包括觸發(fā)單元，用于感測手指的觸發(fā)動作并產(chǎn)生觸發(fā)信號；檢測單元，用于接收所述觸發(fā)單元發(fā)出的觸發(fā)信號，并產(chǎn)生表征手指位置的檢測信息；信號處理單元，接收檢測單元輸出的檢測信息，根據(jù)所述檢測信息確定產(chǎn)生觸發(fā)動作時(shí)手指所在的位置，并根據(jù)該位置確定輸入的信息元碼，進(jìn)而輸出該信息元碼對應(yīng)的碼值。優(yōu)選地，所述檢測單元輸出的檢測信息還包含識別產(chǎn)生所述觸發(fā)信號的手指的手指識別信息；所述信號處理單元同時(shí)依據(jù)檢測信息中的所述手指識別信息確定輸入的信息元碼。該輸入裝置采用檢測產(chǎn)生觸發(fā)信號時(shí)手指所在位置的方法實(shí)現(xiàn)輸入，利用手指的輸入動作產(chǎn)生一個(gè)虛擬的鍵盤，為數(shù)字設(shè)備微型化提供了便利。
文檔編號G06F3/041GK1991716SQ20051013516
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月27日
發(fā)明者侯紫峰, 楊錦平, 呂程 申請人:聯(lián)想(北京)有限公司