专利名称：一种虚拟键盘输入设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于多媒体设备领域，尤其涉及一种虚拟键盘输入设备及输入方法。
背景技术：
个人电脑终端，往往配备一个有实体的104键盘，电脑发展到今天几十年，键盘的输入方法由于符合大众习惯和满足输入速度要求一直没有革新。随着便携式多媒体设备的越来越广泛的应用，个人移动终端拥有越来越小巧的实体，因此，手机等多媒体设备的输入装置主要有QWER数字键盘、全字幕键盘和触摸屏。这几种键盘输入由于手机设备的小巧性，决定了必须是单手缓慢输入模式。当用户在发生大量文字输入时，往往耗时很久，速度远远比不上传统电脑的104键盘。为了便携式设备能利用104键盘的便利，市面上出现了投影式键盘即通过投影方式将104主要的按键区域，投射到桌面上，用户模拟键盘输入，通过手持设备的红外检测， 来计算手指输入信息。投影式键盘解决了 104键盘的便携性问题，但是也带来的新的问题，投影式键盘主要有普通投影仪和红光投影两种，由于需要将键盘的图样清晰的投影到用户桌面上，因此，普通投影的功耗是一个大问题，由于手持设备基本上没有散热系统，因此，大热量附加终端集成在手机上，并没有明显的市场价值。投影式键盘，对用户输入信息的采集主要靠的是图片运动估算方法，即通过采集到虚拟投影键盘的反射光的变化，来计算手指运动推测，因此，对投射键盘的反光效率和平面平整度有一定的要求。另外由于内嵌在手机上的投影设备方向和检测方向是固定的，因此手机平面的摆位有要求，因此手机的观看屏幕角度受到限制。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种虚拟键盘输入设备及输入方法，旨在解决现有技术提供的投影式键盘来实现无实体虚拟键盘输入的方式存在诸多缺陷的问题。本实用新型是这样实现的，一种虚拟键盘输入设备，所述设备包括接收用户的输入动作信息的手指感应装置；与所述手指感应装置连接，接收并解析所述手指感应装置发送的输入动作信息， 生成手指输入信息的控制器；以及与所述控制器连接，将所述控制器生成的手指输入信息发送到多媒体设备，通过所述多媒体设备显示所述手指输入信息的通信接口单元。本实用新型的另一目的在于提供一种无实体虚拟键盘输入设备的输入系统，所述系统包括接收并解析用户的输入动作信息，生成手指输入信息，同时，并输出所述手指输入信息的虚拟键盘输入设备；以及[0015]接收并解析虚拟键盘输入设备发送的手指输入信息，得到所述手指输入信息所对应的手指输入位置和输入的时间信息，根据所述输入的时间信息，将所得到的输入位置在显示屏幕的键盘显示区进行显示的多媒体设备。本实用新型提供的虚拟键盘输入设备包括接收用户的输入动作信息的手指感应装置；与所述手指感应装置连接，接收并解析所述手指感应装置发送的输入动作信息，生成手指输入信息的控制器；与所述控制器连接，将所述控制器生成的手指输入信息发送到多媒体设备，通过所述多媒体设备显示所述手指输入信息的通信接口单元，从而克服现有技术中的投影式键盘所带来的缺陷，操作简单，便于用户使用。
图1是本实用新型提供的虚拟键盘输入设备的结构框图；图2是本实用新型提供的手指感应装置的结构框图；图3是本实用新型提供的控制器的结构框图；图4是本实用新型提供的手指敲击位置坐标计算示意图；图5是本实用新型提供的通过虚拟键盘输入设备的输入方法的实现流程图；图6是本实用新型提供的手指感应装置接收用户的输入动作信息的实现流程图；图7是本实用新型提供的控制器接收并解析所述手指感应装置发送的输入动作信息，生成手指输入信息的实现流程图；图8是本实用新型提供的手指输入信息的显示方法的实现流程图；图9是本实用新型提供的虚拟键盘输入信息的显示系统的结构框图；图10是本实用新型提供的无实体虚拟键盘输入设备的输入方法的实现流程图；图11是本实用新型提供的无实体虚拟键盘输入设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型提供的虚拟键盘输入设备无需键盘实体，也不需要投影仪等高耗能设备，实现普通虚拟键盘输入的快捷性。本实用新型是这样实现的，一种虚拟键盘输入设备，所述设备包括接收用户的输入动作信息的手指感应装置；与所述手指感应装置连接，接收并解析所述手指感应装置发送的输入动作信息， 生成手指输入信息的控制器；以及与所述控制器连接，将所述控制器生成的手指输入信息发送到多媒体设备，通过所述多媒体设备显示所述手指输入信息的通信接口单元。本实用新型的另一目的在于提供一种虚拟键盘输入信息的显示系统，所述系统内置于多媒体设备，所述系统包括接收并解析虚拟键盘输入设备发送的手指输入信息，得到所述手指输入信息所对应的手指输入位置和输入的时间信息的接收解析单元；以及[0036]与所述接收解析单元连接，根据得到的输入的时间信息，将所得到的输入位置在显示屏幕的键盘显示区进行显示的显示单元。本实用新型的另一目的在于提供一种无实体虚拟键盘输入设备的输入系统，所述系统包括接收并解析用户的输入动作信息，生成手指输入信息，同时，并输出所述手指输入信息的虚拟键盘输入设备；以及接收并解析虚拟键盘输入设备发送的手指输入信息，得到所述手指输入信息所对应的手指输入位置和输入的时间信息，根据所述输入的时间信息，将所得到的输入位置在显示屏幕的键盘显示区进行显示的多媒体设备。本实用新型提供的虚拟键盘输入设备包括接收用户的输入动作信息的手指感应装置；与所述手指感应装置连接，接收并解析所述手指感应装置发送的输入动作信息，生成手指输入信息的控制器；与所述控制器连接，将所述控制器生成的手指输入信息发送到多媒体设备，通过所述多媒体设备显示所述手指输入信息的通信接口单元。图1示出了本实用新型提供的虚拟键盘输入设备的结构框图，为了便于说明，图中仅给出了与本实用新型相关的部分。手指感应装置11接收用户的输入动作信息，所述输入动作信息包括手指感应信息、手指移动方位信息和输入的时间信息，其中，输入动作信息以无线载波的形式的发送； 控制器12与所述手指感应装置11连接，接收并解析所述手指感应装置发送的输入动作信息，生成手指输入信息；通信接口单元13与所述控制器12连接，将所述控制器12生成的手指输入信息发送到多媒体设备，通过所述多媒体设备显示所述手指输入信息。其中，虚拟键盘输入设备完成对手指动作的采集、定位，生成手指输入信息，并将所述生成的手指输入信息发送到多媒体设备，多媒体设备对其进行解析，显示，完成普通实体虚拟键盘输入的转换。作为本实用新型的一个实施例，上述手指感应装置11可以通过一个手指套来实现，即带在10个手指上的手指套，当然也可以通过其他方式来实现，在此不用以限制本实用新型。其中，压力传感器111根据用户的接触性的敲击动作，产生手指感应信息，当然此时需要记录手指敲击动作的时间信息，即上述所述的输入的时间信息，下述需要该时间信息，因此在产生手指感应信息时需要记录产生该手指感应信息的时间；方位传感器112与所述压力传感器111连接，当所述压力传感器111产生手指感应信息时，检测手指所在的方位信息，生成手指移动方位信息；信号传送单元113与所述压力传感器111和方位传感器 112连接，将所述压力传感器111产生的手指感应信息和所述方位传感器112生成的手指移动方位信息结合所述时间信息一并传送给所述控制器12，如图2所示。其中，上述压力传感器111可以是压电传感器，也可以是其他传感器。当手指在某时刻对支持平面做敲击动作时，压电传感器测量到的压力电压发生明显的跳变，超过设定阈值时，则判定该手指发生敲击动作。当压力传感器111产生手指感应信息的同时，方位传感器112检测手指的方位信息，即通过所述信号传送单元113向控制器发送手指感应信息，该方位传感器112的工作原理与GPS的定位实现类似，下述有具体的实施例进行描述，在此不再赘述。[0048]另外，信号传送单元113即为一信号发送器，对于手指套来说，每个手指套都有一个信号传送单元113，信号传送单元113传送所述压力传感器111产生的手指感应信息和所述方位传感器112生成的手指移动方位信息的方式为将压力传感器111产生的手指感应信息和所述方位传感器112生成的手指移动方位信息中加载有手指的身份标识信息，用于标识是哪个手指移动，并做了敲击动作。作为本实用新型的另一个实施例，控制器12用于估算手指运动的方位和位置，然后根据接收到的输入动作中所包含的时间信息，依次在屏幕的显示区对手指输入动作进行显示，其中，无线接收器121置于所述控制器12的两端，至少包含两个无线接收器121，接收所述手指感应装置发送的输入动作信息；计算单元122与所述无线接收器121连接，根据所述无线接收器121接收到的输入动作信息中的手指移动方位信息，计算手指的移动位置数据，得到手指当前敲击的位置信息，将手指身份信息、手指敲击的位置信息和敲击的时间信息一并传送到所述通信接口单元13，如图3所示。其中，上述无线接收器121至少为两个，分别置于控制器12两端，该两个无线接收器121与手指敲击位置构成三角关系，通过计算该三角形的三条边的长度，确认其手指敲击位置的坐标，其具体为
1 AP.如图4所示，当手指落在(xl，yl)的位置时，由于dl、d2可以通过
J 2;r
计算得到，其中C是光速，f为信号传送单元传送信号的载波频率，APi为di到两个无线接收器(Al和似)之间造成的载频相位差。由于AlA2、dl和d2都知道，则坐标(xl，yl)也可知，由于可能存在误差的因素，因此，该方案中还可以存在误差纠正的方案，该纠正方案可以在多媒体设备中进行，在此不用以限制本实用新型。在本实用新型中，手指感应装置最多有10个信号发射器控制器两端无线接收器， 需要分别同时对每个手指感应装置所在的方位进行检测、运算估计。在运动计算过程中，控制器两端的无线接收器的处理是相互独立，每端信号对每路手指感应装置发出来的无线信号采用分时处理来计算手指运动，计算得到的方位，并协同计算出来的压力感应器的时间一起送到采集结果发送模块。在本实用新型中，将压力传感器产生手指感应信息的时间信息发送给控制器的实现方式有多种独立于手指感应信息的传送方式，即可以采用另外的途径，例如再发另外的无线通信信号将每路的开关状态描述发送到控制器；手指感应装置与控制器采用有线连接，直接通过通信线路将每路的开关状态描述发送到控制器。当然，也可以有其他方式，在此不再赘述，但不用以限制本实用新型。图5示出了本实用新型提供的通过虚拟键盘输入设备的输入方法的实现流程，其具体的步骤如下所述在步骤S501中，手指感应装置接收用户的输入动作信息，所述输入动作信息包括手指感应信息和手指移动方位信息。在步骤S502中，控制器接收并解析所述手指感应装置发送的输入动作信息，生成手指输入信息。在步骤S503中，通信接口单元将所述控制器生成的手指输入信息发送到多媒体设备，通过所述多媒体设备显示所述手指输入信息。作为本实用新型的另一个实施例，图6示出了本实用新型提供的手指感应装置接收用户的输入动作信息的实现流程，其具体的步骤如下所述在步骤S5011中，压力传感器根据用户的接触性的敲击动作，产生手指感应信息。在本实用新型中，在产生手指感应信息的同时，还需要记录产生手指感应信息的时间信息，作为在终端显示屏显示区域进行显示的次序依据。在步骤S5012中，当所述压力传感器产生手指感应信息时，方位传感器检测手指所在的方位信息，生成手指移动方位信息。在步骤S5013中，信号传送单元将所述压力传感器产生的手指感应信息和所述方位传感器生成的手指移动方位信息结合产生手指感应信息的时间信息一并传送给所述控制器。作为本实用新型的另一个实施例，图7示出了本实用新型提供的控制器接收并解析所述手指感应装置发送的输入动作信息，生成手指输入信息的实现流程，其具体的步骤如下所述在步骤S5021中，无线接收器接收所述手指感应装置发送的输入动作信息。在步骤S5022中，根据所述无线接收器接收到的输入动作信息中的手指移动方位信息，计算单元计算手指的移动位置数据，得到手指当前敲击的位置信息和时间，并将其传送到所述通信接口单元。上述仅为本实用新型的方法实施例，其具体的描述如上述系统实施例所述，在此不再赘述，但不用以限制本实用新型。图8示出了本实用新型提供的手指输入信息的显示方法的实现流程，其具体的步骤如下所述在步骤S801中，接收并解析虚拟键盘输入设备发送的手指输入信息，得到所述手指输入信息所对应的手指输入位置及输入的时间信息。在本实用新型中，该多媒体设备接收到的手指输入信息即为虚拟键盘输入设备发送的信息，该信息包含用户手指的动作信息和输入的时间信息，手指的动作信息即用户手指当前所敲击的位置所在，用户手指输入位置。在步骤S802中，根据得到的输入的时间，将所得到的输入位置在显示屏幕的键盘显示区进行显示。在本实用新型中，在多媒体设备的显示屏上对上述解析得到的输入位置进行显示，当然，可以在显示屏中划分出一段区域作为虚拟键盘的显示区域，即该划分出的区域显示一个键盘图形，该键盘配合用户的输入动作，例如，当用户在虚拟键盘输入设备输入“j ” 时，在该键盘图形上该字母“j”有相应的提示显示，例如使用光标对其进行点亮或者其他操作，在此不用以限制本实用新型。在本实用新型中，通过图1所示的实施例进行无实体虚拟键盘输入的同时，在多媒体设备中也需要有相应的应用程序与其进行对应，显示用户的输入动作信息，便于用户查看，与现有的普通的键盘效果一样。[0077]图9示出了本实用新型提供的虚拟键盘输入信息的显示系统的结构框图，为了便于说明，图中仅给出了与本实用新型相关的部分，其中，虚拟键盘输入信息的显示系统可以内置于多媒体设备的软件单元、硬件单元或软硬件结合单元。接收解析模块21接收并解析虚拟键盘输入设备发送的手指输入信息，得到所述手指输入信息所对应的手指输入位置和输入的时间信息；显示模块22根据得到的输入的时间信息，将所得到的输入位置在显示屏幕的键盘显示区进行显示。上述仅为本实用新型的一个实施例，在此不用以限制本实用新型。图10示出了本实用新型提供的无实体虚拟键盘输入设备的输入方法的实现流程，其具体的步骤如下所述在步骤S1001中，虚拟键盘输入设备接收并解析用户的输入动作信息，生成手指输入信息，同时，将所述控制器生成的手指输入信息发送到多媒体设备。在本实用新型中，所述输入动作信息包括手指感应信息、手指移动方位信息和时间信息。在步骤S1002中，多媒体设备接收并解析虚拟键盘输入设备发送的手指输入信息，得到所述手指输入信息所对应的手指输入位置和输入的时间信息，根据所述输入的时间信息，将所得到的输入位置在显示屏幕的键盘显示区进行显示。上述仅为本实用新型的一个实施例，在此不用以限制本实用新型。本实用新型提供的无实体虚拟键盘输入设备的输入系统包括虚拟键盘输入设备和多媒体设备，该虚拟键盘输入设备和多媒体设备的结构组成如上述实施例所述，在此不再赘述，其中虚拟键盘输入设备接收并解析用户的输入动作信息，生成手指输入信息，同时， 并输出所述手指输入信息，所述输入动作信息包括手指感应信息、手指移动方位信息和时间信息；多媒体设备接收并解析虚拟键盘输入设备发送的手指输入信息，得到所述手指输入信息所对应的手指输入位置和输入的时间信息，根据所述输入的时间信息，将所得到的输入位置在显示屏幕的键盘显示区进行显示。作为本实用新型的一个具体实施例，如图11所示，图中的虚拟键盘输入设备和多媒体设备进行交互，通过虚拟键盘输入设备的手指感应装置1进行收入信息的采集，控制完成对手指输入位置的定位，通过所述通信接口单元3传输到多媒体设备，多媒体设备对其进行解析后，显示在显示区。本实用新型提供的虚拟键盘输入设备包括手指感应装置1，用于接收用户的输入动作信息，所述输入动作信息包括手指感应信息和手指移动方位信息；控制器2，与所述手指感应装置1连接，接收并解析所述手指感应装置发送的输入动作信息，生成手指输入信息；通信接口单元3，与所述控制器2连接，将所述控制器2生成的手指输入信息发送到多媒体设备，通过所述多媒体设备显示所述手指输入信息。本实用新型提供的虚拟键盘输入设备无需键盘实体，也不需要投影仪等高耗能设备，实现普通虚拟键盘输入的快捷性。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
8
权利要求1.一种虚拟键盘输入设备，其特征在于，所述设备包括接收用户的输入动作信息的手指感应装置；与所述手指感应装置连接，接收并解析所述手指感应装置发送的输入动作信息，生成手指输入信息的控制器；以及与所述控制器连接，将所述控制器生成的手指输入信息发送到多媒体设备，通过所述多媒体设备显示所述手指输入信息的通信接口单元。
2.如权利要求1所述的虚拟键盘输入设备，其特征在于，所述手指感应装置具体包括根据用户的接触性的敲击动作，产生手指感应信息的压力传感器；与所述压力传感器连接，用于当所述压力传感器产生手指感应信息时，检测手指所在的方位信息，生成手指移动方位信息的方位传感器；以及与所述压力传感器和方位传感器连接，用于将所述压力传感器产生的手指感应信息和所述方位传感器生成的手指移动方位信息结合产生手指感应信息的时间信息一并传送给所述控制器的信号传送单元。
3.如权利要求1所述的虚拟键盘输入设备，其特征在于，所述控制器包括置于所述控制器的两端，接收所述手指感应装置发送的输入动作信息的无线接收器；与所述无线接收器连接，根据所述无线接收器接收到的输入动作信息中的手指移动方位信息，计算手指的移动位置数据，得到手指当前敲击的位置信息和时间，并将其传送到所述通信接口单元的计算单元。
4.一种无实体虚拟键盘输入设备的输入系统，其特征在于，所述系统包括接收并解析用户的输入动作信息，生成手指输入信息，同时，并输出所述手指输入信息的虚拟键盘输入设备；以及接收并解析虚拟键盘输入设备发送的手指输入信息，得到所述手指输入信息所对应的手指输入位置和输入的时间信息，根据所述输入的时间信息，将所得到的输入位置在显示屏幕的键盘显示区进行显示的多媒体设备。
专利摘要本实用新型适用于多媒体技术领域，提供了一种虚拟键盘输入设备及输入方法，所述虚拟键盘输入设备包括手指感应装置，用于接收用户的输入动作信息，所述输入动作信息包括手指感应信息、手指移动方位信息和时间信息；控制器，与所述手指感应装置连接，接收并解析所述手指感应装置发送的输入动作信息，生成手指输入信息；通信接口单元，与所述控制器连接，将所述控制器生成的手指输入信息发送到多媒体设备，通过所述多媒体设备显示所述手指输入信息。本实用新型提供的虚拟键盘输入设备克服现有技术中的投影式键盘所带来的缺陷，操作简单，便于用户使用。
文档编号G06F3/048GK202003342SQ20102062468
公开日2011年10月5日 申请日期2010年11月25日 优先权日2010年11月25日
发明者胡胜发, 蔡宁宁 申请人:安凯(广州)微电子技术有限公司