用于独立于键盘的触摸键入的系统和方法

专利名称：用于独立于键盘的触摸键入的系统和方法
技术领域：
本发明一般地涉及计算机数据输入，尤其是涉及一种使用设于用户手指和拇指上的电触点的无键盘计算机输入方法。
背景技术：
用于向计算机输入信息的常见方法是通过键盘，例如101键类型键盘。这些键盘往往相当大并且相对很重，因此一般置于一支承表面上，例如书桌或者平台。
典型键盘，例如台式计算机使用的那些，尺寸和重量使它们对于移动计算设备来讲不是很好的候选对象，例如尺寸可以是香烟盒的大小、却还能提供可与台式计算机相比的计算资源的个人数字助理(PDA)即袖珍个人电脑(PC)。此类移动计算设备一般包括一个小型键盘，例如可以戴在用户手腕上的小型键盘，或者是显示在屏幕上的键盘图像，所述键盘要求用户使用一指示笔按压按键或者使用一种要求用户使用其拇指输入数据的附加设备。此类数据输入是很困难，易于出错，并且不能使用户以足够的速度输入数据。其他用于移动装置例如袖珍PC的数据输入的设备，包括设备(chording device)(例如要求用户按下不同组合键以产生可在标准键盘上找到的各种字符的小键盘)或者与语音识别软件结合使用的话筒。前述的输入装置一般不满足移动计算设备(特别是袖珍PC)用户所期望的数据输入速率，或者就是要求用户学习一种该特定设计所特有的chording/coding语言。另一方面，对于隐私的考虑限制了语音识别设备的使用；例如通过语音识别设备输入机密的或者敏感的数据，在会议、会面或者在拥挤或嘈杂的公共场所例如公共汽车站或者机场中是不大可行的。
随着为了增加便携性而缩小键盘尺寸，信息输入到计算机的速度也减小了。因此，就存在对这样一种设备的需要允许移动计算设备用户以相对快的速度向该移动计算设备中输入信息，而无需使用一个全尺寸的或者小型化的键盘。
对于此类解决不要求使用传统的全尺寸或者小型键盘进行数据输入的问题的设备，存在一些使用此类设备的设备和方法。一种方法是折叠键盘。虽然比传统的全尺寸键盘更加紧凑，特别是在移动期间的折叠状态时，但是折叠键盘在打开阶段仍是相对比较大的，并且要求与传统的全尺寸键盘需要的尺寸近似相同的支承表面。另一种设备是采用减缩数目的全尺寸按键的键盘，例如单手键盘或者半键盘，例如在标题为“单手键盘”的美国专利5288158和标题为“仅使用单手的触摸型键盘”的美国专利6102594中公开的那些。这些键盘使用传统键盘的一半，因此，现在单一按键表示两个字符。特定的键顺序，例如在“键入”的同时按下空格键，在两组字符之间来回切换。例如，字符“F”可以是位于用户食指放置在所述半键盘上的位置(假定使用的手是左手)。当所述半键盘被切换时，同一位置的键将表示字符“J”(它通常由用户的右手食指按下)。即使半键盘显著地小于传统键盘，但是半键盘仍要求一个支承表面。
标题为“可身体佩带的键盘”的美国专利6237846通过提供一个具有能够移动或者旋转的键群的实际大小键盘以致所述键盘可以传统方式用于支承表面上或者佩带在身体上，由此解决了所述要求支承表面的问题。该设备解决了对支承表面的需要。然而，许多用户可能不希望将与移动计算设备相比比较重而且体积比较大的键盘随身带来带去。因此，令人期待的是具有一种设备，其无需使用键盘地将信息(例如字母-数字文本)输入像例如袖珍PC的便携式电脑这样的计算机。
对于此类解决不要求键盘的数据输入问题的设备，存在一些使用此类设备的设备和方法。许多此类设备使用手指或者安装于手上的传感器，以便产生通常通过按压键盘上的按键产生的信号。例如可以将电触点附于用户手上佩带的手套(glove)或者连指手套(mitten)。
标题为“安装于手指上的计算机输入设备”的美国专利5581484公开了一种具有佩带在用户手指上的压力传感器的手套。一般说来，美国专利5581484公开了一种相对于一固体表面感知手指位置的设备，所述固体表面被当做一标准键盘。用户在任何平面上使用传统触键输入技巧。根据当在标准键盘上键入字符时的特征手指位置，如果所述固体表面是键盘的话，所述设备能够使用安装在手上的传感器将相对于所述固体表面的手指位置翻译为用户将键入的相同字符。与美国专利5,581,484中所公开的这一设备类似的设备有下列好处即它们容易使用，因为它们模仿触键输入技巧。然而，即使与美国专利5,581,484中公开的这一设备类似的设备不要求支持键盘的表面，但是它们却要求一表面，用于用户在上面如同在一键盘上打字一样的键入。与专利5,581,484中公开的这一设备类似的设备的另一缺点是它们容易不慎的错误输入。例如，如果用户抓他的鼻，所述设备将检测压力并产生虚假的字符。因此，必须进行校正，或者是如果用户用他的手作任何非键入移动的话必须关闭该设备。
标题为“用于与数据处理系统交互的无指手套”的美国专利6304840公开了一种类似于美国专利5581484中公开设备的无指手套。虽然该设备克服了与美国专利5581484中公开设备相关的一些缺点，例如由于用户移动的错误输入，但是美国专利6304840公开的设备要求一表面，用于用户在上面如同在键盘上打字一样键入。
因此，需要一种向一移动计算设备输入信息的方法，不需要键盘也不要求用于输入信息的支承表面。在由Robert Rosenberg和Mel Slater撰写的论文“面板手套一种基于手套的文本输入设备”中解决了该需要，其公开了一种在用户手指和拇指的各位置上都具有触点的手套。所述设备类似于面板设备/键盘。不是按压单个键，而是代之以同时按压触点的组合，以便产生本来通过按压标准键盘上单独键产生的信号。所述各种信号是通过同时接触2-5个触点产生的。尽管面板手套与其他手持面板设备一样克服了要求支承表面的问题，但是使用此类系统要求充分训练，因为用户不得不实质上学习一种新的编码语言。
由Vaughan R.Pratt撰写的论文“拇指编码一种与设备无关的数字符号语言”公开了一种使用手指和拇指上的触点输入信息的系统。用户一只手上的拇指触点与手指之一上的一个触点闭合接通。此外，用户必须或者彼此接触的放置手指或者将它们分开，以便确定想要的字符。如同面板一样，拇指编码要求用户实质上一种新的编码语言，以便向计算设备输入数据。
标题为“手腕悬挂无线光学键盘”的美国专利6097374公开了一种方法，其中信号输入是通过在用户手掌上方产生的一个光学反射矩阵的上方的手指移动实现的。理论上，该系统可用于实现通过无需键盘的触摸键入进行的数据输入。然而，所述光学矩阵的生成和矩阵中手指位置的检测都是相当复杂的。此外，所述系统不得不为特定的环境条件例如强烈周围照明或者电磁干扰(可能实时地)进行校准。实际上，在美国专利6,097,374中，建议使用被固定到用户手腕上的小键盘并且位于低于用户手掌的地方，在某些应用中甚至被认为是必需的。缺少触觉反馈(提供类似于在键盘上触键输入的对用户数据输入的确认)可能导致低数据输入速率。此外，使用例如美国专利6097374公开的那种的光反射矩阵，通过相对于低于用户的手的光学矩阵预测手指位置检测输入的信号，使用所述矩阵无法在没有数据输入风险的情况下自由移动手指。甚至，用户不得不将手和手指保持在或多或少向外伸展的位置，以便摒除与光学矩阵的干涉。
上面描述的设备太大，从人机工程学角度来讲用户不友好，不允许用户以足够的速度输入信息，并且需要支承表面，要求用户学习一种新的编码预言，或者是这些缺陷的组合。当面临不得不学习一种全新的编码语言以便将信息输入进一计算装置的时候，大多数用户可能不选择使用这样的设备。因此，为了实现真正的便携式计算能力(例如在走路或者在公共汽车站站立的同时利用附加的镜片显示器来使用袖珍PC)，就需要容易而舒适的使用的无键盘输入设备，其允许比较快速的数据输入速度，而且不要求显著的训练时间。所述设备应该技术设计简单并且便宜。

发明内容
本发明提供一种数据输入设备以及一种使用所述数据输入设备的方法，允许用户无需使用键盘而将信息输入到计算装置里。所述数据输入设备包括拇指触点和手指触点。所述拇指触点位于用户的拇指上，以表示标准键盘上一行行按键。第一拇指触点表示基本键行，第二拇指触点表示上键行，而第三拇指触点表示下键行。所述手指触点位于用户的每一手指上，以致，手指触点之一与第一拇指触点接触产生一信号，所述信号相当于如果用户使用触摸键入在标准键盘上的基本行按键上使用相同手指按下一个键产生的信号，手指触点之一与第二拇指触点接触产生一信号，所述信号相当于如果用户使用触摸键入在标准键盘上的上行按键上使用相同手指按下一个键时产生的信号，而手指触点之一与第三拇指触点接触产生一信号，所述信号相当于如果用户使用触摸键入在标准键盘上的下行按键上使用相同手指按下一个键时产生的信号。
最好是，所述手指触点位于用户的指尖。
最好是，所述数据输入设备包括第四、第五和第六拇指触点，用于产生相当于通过标准键盘上另外的按键产生信号的信号，因为某些手指用来按压同一行中的多个键，而且因为位于拇指的手掌侧、表示传统键盘上第四行数字键的第四拇指触点在这里没有使用。
所产生的信号被送到计算装置。
补充手指触点可以被用来产生表示特殊字符的信号。在每一手指上可以有三个补充手指触点。一个补充的手指触点可以近似位于用户手指的第一部分，一个补充手指触点可以近似位于用户手指的第二部分，而一个补充手指触点可以近似位于用户手指的第三部分。表示特殊字符的信号是通过使一个补充的手指触点与位于同一手拇指的手掌侧的拇指触点接触/闭合接通产生的。另外的补充触点可以用来产生数字0-9，可以位于手指端部上，例如指甲处或者上方。
所述数据输入设备可以用于通过指法(fingering)产生字母数字信号，类似于在标准英文打字键盘上被用来触摸键入的指法。
所述手指触点和拇指触点可以被附着于用户戴的手套上。替换地，所述手指触点和拇指触点可以被附着于用户戴的柔性骨架结构上。所述柔性骨架结构可以具有附加的夹子，用于在用户手指上的适当位置保持所述触点。另一替换方案是，所述手指触点和拇指触点可以被置于用户手指和拇指上佩带的环形物上。一种应用和收回设备可以将所述环形物放上或者拿离用户的手指和拇指。
所述拇指触点和手指触点可以被放置在用户双手上。替换地，所述手指和拇指触点可以被放置在单手上，以便模拟半键盘。增加一传感器来确定用户手的位置。一个位置被用来产生相当于半键盘配置中的那些信号的信号。用户手的第二种放置用来产生在半键盘被切换到第二种或者替换字符集的时候产生的信号。
为了使用所述数据输入设备，手指触点被放置在用户的手指上而拇指触点被放置在用户的拇指上。用户将一手指触点和一拇指触点闭合接通(或者触摸)以产生一个相当于通过使用类似的指法按压键盘上的一个键产生的信号的信号，特别是对于字母字符。响应于闭合手指触点和拇指触点，产生了相当于通过使用类似的指法按压键盘上的按键产生的信号的信号。所产生的信号被送到计算装置。


本发明的这些以及其他特征将参考附图而变得更明显，其中图1示出一种标准美国键盘(标准英文打字键盘)，并具有标注指示触点，用于按照本发明来产生与本来通过按压键盘上的键产生的用于字母字符输入的相同的信号；图2示出在用户的手指和拇指上的触点放置，用于产生用于字母和特殊字符输入的信号。
图3示出在用户手指的背面上的补充触点的放置，作为一种替换方式来通过将所述补充触点和同一手的拇指触点组合产生数字0-9的信号；图4A-4H是用于识别用来产生各种信号的手指/拇指触点组合的表；图5示出实施本发明的第一实施例，其中所述触点附着于手套上(仅仅示出左手，其仅仅带有用于字母字符输入的触点)；图6A和6B示出本发明的第二实施例，其中具有附加触点的夹子被附于一个佩带于用户手上的柔性骨架结构(仅仅示出左手骨架结构)；图7A-7D示出本发明的第三实施例，其中所述触点被附于用户手指和拇指上的环形物；以及图8A-C示出本发明的第四实施例，使用由螺旋形细带(每一手指一个)与印刷电线组成的柔性骨架结构。
具体实施例方式
本发明允许用户无需键盘、并以使用类似于在使用标准键盘触摸键入输入数据的时候使用的指法的方式，将数据输入到计算装置里。本发明使用用户手指和拇指上的触点。只要单手上的手指触点和拇指触点不接触，本发明允许任意的手指移动而没有数据输入。因此，本发明没有对用户不引起数据输入的手移动自由设下严格的限制。如下所述，手指触点中的一个与同一手上的拇指触点中的一个的接触，产生与压下键盘上的一个键产生的相同的信号。
现在参照附图，其中的图示是为了说明本发明最佳实施例的目的，而不是为了限制它们。图1示出一标准的标准英文打字键盘。本发明参考例如图1中所示的标准英文打字键盘进行讨论。然而，可以理解，能够实施本发明来模拟在其他种类键盘例如Dvorak键盘或者半键盘上执行的触摸键入。使用图1中所示标准英文打字键盘，用户手指通常位于初始位置，其中将左手第五根手指(亦称小指或者小手指)放在“A”键，将左手第四根手指(亦称环指或者无名指)放在“S”键上，将左边第三根手指(亦称中指或者中间指)放在“D”键上，并将左边第二根手指(亦称食指)放置在“F”键上。右手初始位置包括将右手第二指放置在“J”键上，将右手第三指放置在“K”键上，右手第四指放置在“L”键上，而右手小指放置在“；”键上。图1中用一实线标记出的行(“ASDF...”)可以被参考为基本行。在所述基本行之上用一长划线标记出的行(“QWERTY...”)可以被参考为上行，而在所述基本行以下用一短虚线标记的行(“ZXCV...”)可以被参考为下行。
图2示出电触点1-8，A-F，AO-FO，30相对于用户的手指和拇指的位置。如图2中通过短划线所示出的，手指触点1-8位于用户手掌一侧上接近手指顶端即指尖上。在每只手上的第二、第三、第四和第五指的每一个上存在一个手指触点1-8。在每个第一指(亦称拇指)上存在六个拇指触点A-F，AO-FO。如下面更详细的说明，用于字母A-Z的信号，以及在本发明的一个实施例中的数字0-9的信号，是通过使第二至第五根手指上的八个指尖之一的手指触点1-8与同一手上的六个拇指触点A-F、AO-FO接触，作为接触的手指触点1-8来产生的。
如图2中所示，最好存在沿最靠近用户拇指的用户手指的侧面设置的补充手指触点30。如图2中所示，任一给定手指可以具有三个沿手指侧面放置的三个补充触点30，包括位于用户手指第一部分附近(例如接近用户手指的顶端)的一个补充触点30，位于用户手指第二部分附近(例如在用户手指中部)的一个补充触点30，以及位于用户手指第三部分附近(例如接近用户手指根部)的一个补充触点30。这些补充触点30用来产生表示特殊字符，如图2所示。例如，位于右手第四和第五根手指的根部和中间附近的补充触点30用来产生与本来由箭头符号键(左，右，上，下)产生的相同的信号。通过使一特定的补充触点30与位于同一手的拇指的内侧顶端的拇指触点A、D接触产生信号。换句话说，由于特殊字符的不常使用，对这些特殊字符使用“拇指编码”。
如图3中所示，补充触点9-18可以位于指甲或者邻接的手指部分，用于输入表示数字0-9的字符。一旦使用“Shift(切换)”触点，可以使用图3中所示的补充触点9-18产生若干特殊字符。数字1-5的数据输入是通过将手指触点9-13与拇指触点A闭合接通来实现的，而数字6-9和0的数据输入是通过将手指触点14-18与拇指触点D闭合接通实现的。使用所述补充触点9-18输入数字0-9仍使用了与在标准键盘上指法类似的指法或者手指移动；然而，现在没有通过将手指内侧顶端与拇指触点组合实现信号输入，而是通过将手指头端部的外侧或者指甲面上的触点与位于同一手拇指的手掌侧顶端的拇指触点相组合实现信号输入的。换句话说，当使用触点9-18的时候，拇指触点A，D表示带有数字键的标准键盘上的第四行键。
图4A-4H是说明用于产生本来由一标准计算键盘例如标准英文打字键盘上的键产生的信号的手指-拇指触点组合。中间的拇指触点B，E用于基本行的字符。顶端拇指触点A，D用于顶行的字符，而底部拇指触点C，F用于底行的字符。例如，字符“A”是本来在初始(基本行)位置使用左手第五指键入的字符。所述表示字符“A”的信号是在左手第五指上的手指触点1被选来与表示基本行、并位于第一手指即拇指内侧中间部分(最接近第二至第五指的侧面)的拇指触点B闭合连通的时候产生的。因为左手第五指用来按压位于键盘上列的“Q”字符，通过闭合第五指触点1和顶端拇指触点之间的触点表示所述字符“Q”的信号。从图1和4B可以看出，手指触点1和拇指触点A的组合用来产生表示字符“Q”的信号。因为第二根手指用来触及一给定行上的两个字符，所以用于每一行的第二拇指触点AO-FO位于用户拇指的背部或者外侧。例如，为了产生表示字符“F”的信号，使用手指-拇指触点组合4-B。用于产生字符“G”的触点组合是4-BO，这是左手第二手指触点4和用户左手拇指触点外侧的中心触点BO的接触。注意的是，由于人机工程学的原因，手指-拇指触点1-C没有用于产生“Z”，而是用8-E产生的。因此(，；)是通过补充触点30中的一个产生的。在本发明的一个最佳实施例中，触点AO，BO和DO，EO也用于与手指触点1-3和6-8组合，以便产生数字输入(数字0-9)，如图4G和4H中所示。在这里，每一拇指AO，BO，DO，EO的背面上的两个拇指触点用来表示标准键盘上的第四行键(在规定的上列之上)，以便模仿使用每一只手的手指三至五输入数字0-9。在这些结构中，指法仍类似于熟悉的在标准键盘上按键输入的指法，即使仅仅使用每只手的手指三至五。所规定的用于产生数字数据输入的方法(以及使用触点9-18的替换方法)，避免了对于在每一拇指的内侧放置四个拇指触点的需求以便模仿标准键盘上总共四行。考虑到电触点的有限尺寸和拇指内侧上可由手指的手掌侧端部上的手指触点达到的有限区域，后者是有问题的。
一旦确立手指-拇指接触，可使用各种方法产生信号。例如，可以将导线从触点连接到一键盘编码器。键盘编码器尺寸上很小。例如，典型的键盘编码器尺寸为1厘米×3厘米，高度大约为3毫米。键盘编码器可以位于用户手的上面。例如，键盘编码器可以附着于一手套，例如图5中所示的那个，或者附着于一骨架构造，例如图6A中所示的那个。然后产生的的信号能被经由电线或者无线例如红外线(IR)等等传输到计算机。计算设备能因此显示由该信号表示的字符。用于产生和传输与键盘上按键相关联、并因此在这里与两个电触点的闭合相关联的信号的技术在本领域中是已知的，在此处没有进一步详细讨论。
图5-8示出可用于实施本发明的各种结构。在图5中所示实施例中，触点附属于手套(仅仅示出一个仅仅带有用于字母字符输入的触点的手套)。所述触点通过导线与编码器和传输电子设备连接。最好是，所述手套是相当薄的和重量轻的，从而允许用户容易地操作他的手指。
图6A-6B示出一种可供选择的结构，所述触点被装配在夹子或者半环上。所述夹子附属于骨架结构50。所述键盘编码器和传输电子设备(例如无线传输电子设备)也被安装到所述骨架结构50上。图6A示出一种用于左手的示例性的骨架结构50。一种类似的结构被用于右手。所述骨架结构50安放在用户的手掌上(或者在用户手背上)，而通过如图6B中所示环绕用户的手指和拇指放置夹子(其上安装了触点)，将所述触点放置在用户的手指上。所述夹子可以以这样的方式附于所述骨架结构上允许调节夹子的位置以便适应不同的手指和拇指长度。所述骨架结构50也可以是可调节的，以便适应手的尺寸不同。骨架结构的主要目的是保持整个系统的完整性。
在另一实施例中，触点位于完整的环形物上，如图7A-7D中所示。所述图示出用于用户左手的环形物。存在一组可比拟的环形物，用于用户的右手。所述完整环形物被设置为适合用户手指特定位置处的尺寸。所述环形物通过例如细软线连接在一起。用于一个环形物上的触点的电线与同一手指上的下一较大的环形物连接，最后连接到编码器和传输电子设备。例如，最小环形物上的触点(越过用户指尖的夹子)与最小的完整环形物、中间的完整环形物、最大的完整环形物连接，然后连接到编码器和传输电子设备。电线可以是螺旋电线，当环形物被套用的时候，螺旋电线与线圈内部也套用。当环形物位于用户手指上的时候，螺旋沿轴方向伸展，类似于旋绕每一手指的弹簧。虽然环形物可以分别地戴上，所述环形物也可以是使用一种施加设备60置于用户手指上，例如图7A中所示的那种。如7B-7C中所示，所述环形物被套用在一起。所述套用的环形物处于施加设备60的空洞中。然后将有套用的环形物位于洞中的所述施加设备60置于用户的手上并被除去。当除去该设备的时候，一解脱装置保证环形物保持在用户的手指和拇指上的适当的位置，如图7D中所示。环形物触点的除去是通过在解脱装置被解锁之后将该施加设备置于手指根部来实现的。将施加设备60脱离手指，然后收集该环形物。佩戴在手指顶端的“环形物”一般包括两个或三个触点1-18。佩戴在用户手指端部的这些“环形物”可以被附着于包括补充手指触点30的三个环形物中的最小的一个上。该环形物可以是柔性的，以求允许直径上的轻微变化，以便适应不同的手指和拇指尺寸。
图8A-8C中示出骨架结构设计的另一实施例。该例图显示用于左手的柔性骨架结构。对于右手存在类似的结构(没有示出)。该结构使用柔性螺旋形衬底条上的印刷电路电线。该电线被定形，以便为每一手指段提供一个线圈绕组，并为最外面的拇指段提供三个线圈绕组。在手指上，每一线圈绕组具有补充触点30中的一个以及在每一螺旋末端的、也就是说接近每一手指顶端的另外的两三个触点。在拇指上，每一线圈绕组具有两个触点A和AO，B和BO，或者C和CO。用于每一手指和拇指的电线被连接到编码器，后者还被连接到传输电子设备。例如图8A和8B中所示的结构要求有限的劲性度或者刚性，以求在从手上除掉的时候保持它的形状。后者是必需的，以便用户将能在开始使用部件以前经由该螺旋放置他的或者她的手指。另一方面，电线结构应该足够柔软，以致于当置于手指上时允许轻松使用设备。换句话说，对手指移动自由度的限制应该被最小化。图8B示出当没有使用时的柔性骨架结构。该柔性结构保留它的一般形状，但是当置于用户手指上的时候随着手指移动而弯曲，如图8A中所示。图8C示出在用柔性衬底制成的未卷绕的螺旋上的印刷电线和触点。
可以理解的是，可以以任何的结构形式使用各种触点结构(例如手套，骨架结构或者环形物)。例如，任何结构形式可以或者可以不必包括补充触点9-18。还可以理解的是，触点可以被视觉上标记，例如使用符号和/或彩色编码，以便提供对由触点表示的按键的指示。
如上所述，本发明包括用户双手上的触点，以便模拟在一标准键盘例如标准英文打字键盘上使用的指法(特别对于字符A-Y)。可以理解的是，本发明还可以被配置为在用户的手之一上使用，以模拟半键盘。手(或左或右)上使用的触点与当如上所述本发明被配置为两手操作结构时的触点结构相同。单手结构包括辅助传感器。最好是，该辅助传感器位于手腕上，并相对于手腕/小臂关节和小臂/上臂关节之间的虚轴测量手腕角度，借此正手腕角度表示键盘的二分之一(例如，右半部分)，而零或者负值表示键盘的另一半(例如，左半部分)。用户将如上所述的接触手指和拇指上的触点。对于键盘一半(例如，左边半个)，用户的手腕将处于正常的(即下面的)位置。为了切换到另一组字符(键盘的右手侧)，用户将移动他的手腕到上位。此外，在规定的单手结构中，修改切换触点，以便按下切换触点时将锁定该切换命令，而再次按下该切换触点将接触对该切换命令的锁定。
虽然已经在这里详细说明了本发明的一个例证性的并且目前最佳的实施例，但是可以理解的是，该发明构思可以其他多种方式实施和应用，所附权利要求书包括了在现有技术限制之下的这些变化。
权利要求
1.一种用于用户将信息输入到计算机里的手指安装数据输入设备，该数据输入设备安装在在用户双手中的至少一个上，每一用户手具有若干手指和一个拇指，以及手掌侧和背部侧，该数据输入设备适于以模仿标准键盘的方式接受数据输入，产生表示对应于从若干被布置的基本键行、上键行和下键行的若干键中选择出来的按键表示的字符的信号，所述数据输入设备包括分别放置在每个用户拇指的上的两组拇指触点，每一组拇指触点包括表示基本键行的第一拇指触点、表示上键行的第二拇指触点和表示下键行的第三拇指触点；以及分别放置在用户手指的一个上的若干手指触点，以致所述手指触点中的任何一个与同一手上的第一拇指触点的接触，产生了与如果用户使用触摸打字按下基本键行中的相应键时产生的信号等效的信号，手指触点与同一手上的第二拇指触点的接触，产生了与如果用户使用触摸打字按下上键行中的相应键时产生的信号等效的信号，以及所述手指触点中的任何一个与同一手上的第三拇指触点的接触，产生了与如果用户使用触摸打字按下下键行中的相应键时产生的信号等效的信号。
2.如权利要求1所述的数据输入设备，其特征在于所述手指触点每一个被放置在用户手的手掌侧接近用户手指中的各自一个上。
3.如权利要求1所述的数据输入设备，进一步包括若干补充手指触点，其中补充手指触点中的一个与同一手上拇指触点之间的接触模仿标准键盘上的至少一个附加键行上的按键。
4.如权利要求3所述的数据输入设备，其特征在于每一补充手指触点被放置在位于用户手指的各自一个的背面侧上的指甲附近。
5.如权利要求3所述的数据输入设备，其特征在于所述至少一个附加键行包括数字0-9。
6.如权利要求1所述的数据输入设备，其特征在于每一组拇指触点进一步包括表示所述基本键行上的附加键的第四拇指触点，表示上键行上的附加键的第五拇指触点，以及表示下键行上的附加键的第六拇指触点。
7.如权利要求6所述的数据输入设备，其特征在于所述第四和第五拇指触点用于与所述手指触点组合表示位于标准键盘上的上键行之上的第四键行。
8.如权利要求7所述的数据输入设备，其特征在于所述第四键行包括数字键。
9.如权利要求1所述的数据输入设备，其特征在于所产生的信号被传输到计算设备。
10.如权利要求1所述的数据输入设备，进一步包括若干放置在用户手指上的各自一个上的补充手指触点，用于产生表示特殊字符的信号。
11.如权利要求10所述的数据输入设备，其特征在于大每一指上布置三个补充手指触点
12.如权利要求11所述的数据输入设备，其特征在于每一用户手指上的一个补充手指触点位于用户手指的内侧第一部分附近，一个补充手指触点位于用户手指的内侧第二部分附近，以及一个补充手指触点位于用户手指的内侧第三部分附近。
13.如权利要求1所述的数据输入设备，其特征在于所述标准键盘是一标准英文打字键盘。
14.如权利要求1所述的数据输入设备，其特征在于所述手指触点和拇指触点附于由用户佩带的手套上。
15.如权利要求1所述的数据输入设备，其特征在于所述手指触点和拇指触点附于由用户佩带的柔性骨架结构上。
16.如权利要求15所述的数据输入设备，其特征在于所述柔性骨架结构包括被配置为将所述手指触点和拇指触点保持在用户手指和拇指上规定放置处的夹子。
17.如权利要求15所述的数据输入设备，其特征在于所述柔性骨架结构由细柔螺旋印刷电线组成，所述细柔螺旋沿每一手指佩戴。
18.如权利要求1所述的数据输入设备，其特征在于所述手指触点和拇指触点位于佩戴在用户手指和拇指上的环形物上。
19.如权利要求18所述的数据输入设备，其特征在于每一手指上的环形物经由软线彼此连接，并且连接到一信号编码器。
20.如权利要求19所述的数据输入设备，其特征在于所述软线是螺旋电线。
21.如权利要求18所述的数据输入设备，其特征在于一个施加和收回设备用于将所述环形物放置在用户的手指和拇指上，或者从用户的手指和拇指将所述环形物除去。
22.如权利要求1所述的数据输入设备，其特征在于所述拇指触点和手指触点被放置在用户双手的手指和拇指上。
23.如权利要求1所述的数据输入设备，其特征在于所述拇指触点和手指触点被放置在用户一只手上；以及进一步包括一传感器，被配置为检测具有触点的用户手的位置，所述传感器在两组字符之间切换，在第一结构中，第一组字符相当于半键盘上的第一组字符，而在第二切换结构中，第二组字符相当于半键盘上的第二组字符。
24.一种用于用户无需键盘而将信息输入到计算机里的方法，所述方法模仿标准键盘上的触摸打字，并且包括步骤a)在用户的手指上放置若干手指触点，而在用户的拇指上放置若干拇指触点；b)在手指触点之一和同一手的拇指触点的分别一个之间建立连接，以便产生与通过在标准键盘上用类似的指法按键产生的信号等效的信号；c)响应于在所述手指触点以及拇指触点之间建立的连接，产生与通过在标准键盘上用类似的指法按键产生的信号等效的信号，以及d)将产生的信号传输到计算设备。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于所述标准键盘是一标准英文打字键盘。
26.如权利要求24所述的方法，其特征在于所述手指触点和拇指触点附于由用户佩带的手套上。
27.如权利要求24所述的方法，其特征在于所述手指触点和拇指触点附于由用户佩带的柔性骨架结构上。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于所述柔性骨架结构包括夹子，所述夹子被配置为将所述手指触点和拇指触点保持在用户手指和拇指上规定放置处。
29.如权利要求27所述的方法，其特征在于所述柔性骨架结构由细柔螺旋印刷电线组成，所述细柔螺旋环绕用户的每一手指佩戴。
30.如权利要求24所述的方法，其特征在于所述手指触点和拇指触点位于佩戴在用户手指和拇指上的环形物上。
31.如权利要求24所述的方法，其特征在于 所述拇指触点和手指触点被放置在用户双手的手指和拇指上。
32.如权利要求24所述的方法，其特征在于所述拇指触点和手指触点被放置在用户一只手上；一传感器，被配置为检测具有触点的用户手的位置，所述传感器在两组字符之间切换，在第一结构中，第一组字符相当于半键盘上的第一组字符，而在第二切换结构中，第二组字符相当于半键盘上的第二组字符。
全文摘要
一种安装在手指上的、允许用户无需键盘即将信息输入到以计算设备中的数据输入设备(图2)，以及一种使用这种数据输入设备的方法。所述数据输入设备包括拇指触点(A－F)以及手指触点(30)。拇指触点位于用户的拇指上，以致拇指触点表示一标准键盘上的键行第一拇指触点(A)表示基本键行；第二拇指触点(B)表示上键行；第三拇指触点(C)表示下键行。手指触点位于用户的每一手指上，以致使用第一拇指触点接触手指之一时产生一个信号，该信号与如果用户使用触摸打字以在基本键行按下按键时产生的信号等效的信号。
文档编号G06F3/01GK1502098SQ02806084
公开日2004年6月2日 申请日期2002年2月4日 优先权日2001年2月5日
发明者卡斯特恩·梅灵, 卡斯特恩 梅灵 申请人:卡斯特恩·梅灵, 卡斯特恩 梅灵