移动电子设备及其便携式键盘和智能感知输入法的制作方法

本发明涉及一种键盘技术领域，具体涉及一种移动电子设备及其便携式键盘和智能感知输入法。

背景技术：

随着集成电路技术飞速发展，移动终端尤其是手机的处理能力得到巨大的提高，移动终端正从简单的通话工具变为一个综合信息处理平台。例如增加了娱乐聊天，办公打字等功能。而这些功能都离不开键盘的输入。目前存在两种方式实现移动终端输入。第一种是使用移动终端自带的虚拟键盘，通过点击虚拟键盘进行输入，由于虚拟键盘按键尺寸与人类实际手指尺寸存在较大差异，用户经常发生误操作，不适合长时间打字，办公效率低。第二种是通过增加蓝牙键盘的方式来进行输入，但是一般蓝牙键盘体积大，携带不方便。

因此，如何提高移动终端键盘的便携性，提高字符输入的准确性，成为亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于如何提高移动终端键盘的便携性，提高字符输入的准确性。

为此，根据第一方面，本发明实施例公开了一种便携式键盘，包括：传感器安装架；定位光源，设置在传感器安装架上，定位光源用于向指定方向提供光信号，光信号用于指示键盘操作区域；多个跟踪器，设置在传感器安装架上，多个跟踪器分别分布于定位光源的两侧，用于分别跟踪采集位于键盘操作区域的手部动作得到手部动作信号集；控制器，分别与定位光源以及多个跟踪器信号连接，控制器用于分别控制定位光源和/或多个跟踪器执行各自的动作；控制器还用于接收并解析手部动作信号集得到与手部动作信号集相匹配的键盘输入信号并发送给移动终端。

可选地，跟踪器包括：成对设置的发射器和接收器；发射器在控制器的激励下向键盘操作区域发射红外信号；接收器接收位于键盘操作区域的手部反射的红外信号得到反射信息，反射信息承载手部信号信息。控制器解析反射信息确定位于键盘操作区域的手部的姿态，以得到与手部动作信号集相匹配的键盘输入信号。

可选地，多个跟踪器的数目为至少10个，多个跟踪器用于分别一一跟踪采集位于键盘操作区域的各根手指动作得到手部动作信号集。

可选地，还包括：振动传感器，设置在传感器安装架底部，与控制器信号连接，用于与键盘操作区域所在的台面接触；振动传感器用于采集位于键盘操作区域内的敲打信号得到振动波；控制器用于根据手部动作信号集和振动波得到与手部动作信号集相匹配的键盘输入信号。

可选地，还包括：承载架，包括：壳体，壳体上设置有移动终端放置位，用于放置移动终端；移动终端放置位的一端设有开口，用于向移动终端放置位导入或从移动终端放置位导出移动终端；传感器安装架可旋转设置在壳体上沿第一方向布置的侧边；盖体，可沿第一方向移动设置在壳体上靠近移动终端放置位的开口一端，用于闭合或打开移动终端放置位的开口。

可选地，承载架还包括：支架，可转动收纳设置在壳体上相背于移动终端放置位的一侧。

可选地，还包括：电连接器，设置在盖体靠近移动终端放置位的开口的一侧；电连接器用于在盖体闭合至移动终端放置位的开口后，电连接放置在移动终端放置位上的移动终端和控制器。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种智能感知输入法，包括：向定位光源提供驱动信号驱动定位光源按指定方向提供光信号，光信号用于指示键盘操作区域；向跟踪器提供采集信号驱动跟踪器采集手部动作信号集，手部动作信号集用于表征位于键盘操作区域的手部动作；获取并解析手部动作信号集得到与手部动作信号集相匹配的键盘输入信号；将键盘输入信号发送给移动终端。

根据第三方面，本发明实施例提供了一种智能感知输入装置，包括：驱动信号模块，用于向定位光源提供驱动信号驱动定位光源按指定方向提供光信号，光信号用于指示键盘操作区域；采集信号模块，用于向跟踪器提供采集信号驱动跟踪器采集手部动作信号集，手部动作信号集用于表征位于键盘操作区域的手部动作；输入信号模块，用于获取并解析手部动作信号集得到与手部动作信号集相匹配的键盘输入信号；信号发送模块，用于将键盘输入信号发送给移动终端。

根据第四方面，本发明实施例提供了一种移动电子设备，包括：如第一方面的键盘；移动终端，放置在壳体上，与控制器信号连接。

根据第五方面，本发明提供了一种计算机装置，包括处理器，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序实现上述第二方面的方法。

根据第六方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，处理器用于执行存储介质中存储的计算机程序实现上述第二方面的方法。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明实施例提供的便携式键盘，通过在传感器安装架上设置定位光源和多个跟踪器，定位光源用来提供指示键盘操作区域的光信号，跟踪器来跟踪采集位于键盘操作区域内的手部动作得到手部动作信号集，控制器分别与定位光源和多个跟踪器信号连接，用于接收并解析手部动作信号集得到与手部动作信号集匹配的键盘输入信号并发送给移动终端。相对于现有技术中使用手机自带的虚拟键盘或蓝牙键盘的方案，本发明实施例公开的方案使得用户能够在移动终端自带的实体键盘外建立键盘操作区域，避免了虚拟键盘按键尺寸与人类实际手指尺寸存在较大差异的问题，降低了用户输入错误的几率，提高用户字体输入的准确性；同时本发明实施例公开的方案不需要增设额外的实体键盘，携带方便。

作为可选的技术方案，振动传感器设置在传感器安装架底部，用于与键盘操作区域所在的台面接触采集位于键盘操作区域内的敲打信号得到振动波。其作用是为了增强系统的鲁棒性，振动传感器采集到的振动数据与跟踪器采集到的手部动作信号集数据融合，提高测量精度。此外，也避免用户手指末端到达字母区域，但未敲击键盘操作区域产生振动，或产生振动，手指却不在字母区域内的情况，防止用户误操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中便携式键盘的整体示意图；

图2为本发明实施例中便携式键盘的正面结构示意图；

图3为本发明实施例中便携式键盘的背面结构示意图；

图4为本发明实施例中便携式键盘的正面布局示意图；

图5为本发明实施例中便携式键盘的背面布局示意图；

图6为本发明实施例中传感器安装架的结构示意图；

图7为本发明实施例中振动传感器的局部放大图；

图8为本发明实施例中一种智能感知输入法的流程图；

图9为本发明实施例中一种智能感知输入装置的结构图。

附图标记：盖体1、盖体扣锁101、伸缩杆102、音量孔103、电连接器104、防滑胶105、传感器安装架2、底板201、弹簧片202、螺丝203、定位光源204、跟踪器205、振动传感器206、跟踪器面板207、传感器安装架锁孔208、壳体3、闪光灯孔301、摄像头孔302、音量键孔303、开关键孔304、支架305、传感器安装架扣锁306、盖体锁孔307、编码器4、红外接收模块5、通信芯片6、第一芯片7、第二芯片8。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参考图1，为本实施例公开的便携式键盘的示意图，该便携式键盘包括盖体1、传感器安装架2和壳体3，其中：

传感器安装架2，请参考图3、图6和图7，传感器安装架2包括底板201和转轴，传感器安装架2的转轴上安装有定位光源204，定位光源204用于向指定方向提供光信号，光信号用于指示键盘操作区域。在具体实施过程中，定位光源204为两个且两个定位光源204以传感器安装架2的中心轴对称的设置于传感器安装架2的中央，定位光源204用于在键盘操作区域内形成光斑以确定键盘操作区域的初始位置。其中，传感器安装架2的转轴使用的是阻尼转轴，可以在一定范围内调节传感器安装架2的角度，用户可通过调节传感器安装架2的角度来改变定位光源204发出的光线在台面上投影的远近，以获得舒适的打字区域。传感器安装架2的转轴上还设置有跟踪器面板207，跟踪器面板207上均匀安装有多个跟踪器205，每一个跟踪器205都包括成对设置的发射器和接收器，优选的，跟踪器205数量为10个，多个跟踪器205均匀分布于定位光源204的两侧用于分别一一跟踪采集位于键盘操作区域内的各根手指的动作得到手部动作信号集。

传感器安装架2的底板201上安装有振动传感器206，振动传感器206与键盘操作区域所在的台面接触以采集位于键盘操作区域内的台面的敲打信号，进而得到振动波。在具体实施过程中，底板201上通过螺丝203固定有弹簧片202，振动传感器206通过螺丝203分别与弹簧片202和转轴固定连接。用户在台面上打字时会敲击台面产生振动，台面受到敲击产生的振动被传感器安装架2上的弹簧片202放大，使得振动传感器206产生较大的形变量，振动传感器206采集到该形变量从而实现机械信号向电信号的转变。传感器安装架2的底板201上还开有传感器安装架锁孔208。

壳体3，请参考图2、图3、图4和图5，传感器安装架2通过转轴可旋转的设置在壳体3上沿第一方向布置的侧边，在本实施例中，第一方向是指从移动终端放置位设有开口的一端到移动终端放置位的另一端。

壳体3一侧设置有移动终端放置位，移动终端放置位的一端设有开口，开口用于向移动终端放置位内放入或拿出移动终端。在具体实施过程中，移动终端可以是移动电话，需要说明的是，本实施例中的移动终端仅为便于本领域技术人员理解而举的示例，并不能理解为对本申请技术方案的限定，本实施例中并不限制移动终端的具体类型，在具体实施过程中，可以根据经验来确定。壳体3上设置移动终端放置位的一侧安装有编码器4，壳体3上与移动终端放置位相对的一侧安装有通信芯片6、第一芯片7和第二芯片8，其中，第一芯片7对振动传感器206采集到的敲打信号进行滤波等预处理，第二芯片8对跟踪器205采集到的手部动作信号集进行预处理，通信芯片6对第一芯片7和第二芯片8采集到的数据进行采集并将采集到的数据发送给移动终端。在具体实施过程中，传感器安装架2的一端可以与编码器4配合使用，传感器安装架2的不同位置都会被编码器4记录下来，并发送到通信芯片6内，来改变跟踪器205和振动传感器206的内部参数，去补偿在不同台面上打字造成的传感器采集数据的偏差。

壳体3上与移动终端放置位相对的另一侧上设置有支架305和传感器安装架扣锁306，传感器安装架扣锁306与传感器安装架锁孔208相配合，初始状态时，传感器安装架扣锁306与传感器安装架锁孔208配合将传感器安装架2固定在壳体3上；支架305与壳体3转动连接且支架305可收纳于壳体3上，支架305用于调节观看角度，为用户提供舒适的观感。

壳体3上远离移动终端放置位开口的一端可以设有闪光灯孔301和摄像头孔302，闪光灯孔301和摄像头孔302的位置分别与移动终端上闪光灯和摄像头的位置对应，便于移动终端的日常使用；壳体3一侧还可以设有音量键孔303和开关键孔304，音量键控和开关键孔304分别与移动终端上音量键和开关键的位置对应，便于对移动终端音量和开关进行调节；壳体3上位于移动终端放置位开口的一端还开设有盖体锁孔307。

盖体1，请参考图2，盖体1设置于靠近移动终端放置位的开口一端且可以沿第一方向在壳体3上滑动，用于闭合或打开移动终端放置位的开口。

盖体1一端设置有伸缩杆102，伸缩杆102可绕自身轴线旋转，盖体1通过伸缩杆102在壳体3上滑动以打开或闭合移动终端放置位的开口，可旋转的伸缩杆102增大了移动终端放置位开口的空间，便于将移动终端放置在移动终端放置位内或者从移动终端放置位内取出移动终端；盖体1另一端设置有与壳体3上的盖体锁孔307配合的盖体扣锁101，当盖体1闭合移动终端放置位的开口时，通过盖体扣锁101将盖体1与壳体3扣锁在一起，起到固定作用；盖体1上还可以均匀设置若干个音量孔103，便于移动终端的日常使用；盖体1上还安装有防滑胶105，优选的，防滑胶105位于与移动终端放置位同侧的盖体1一侧中心，防滑胶105便于用户分离盖体1和壳体3；盖体1上还设置有电连接器104，电连接器104设置在盖体1上靠近移动终端放置位开口的一侧，当盖体1闭合至移动终端放置位的开口后，电连接器104与放置在移动终端放置位上的移动终端连接。

控制器，控制器与定位光源204、振动传感器206和多个跟踪器205信号连接，控制器用于分别控制定位光源204、振动传感器206和多个跟踪器205执行各自的动作，电连接器104将放置在移动终端放置位上的移动终端和控制器电连接，便携式键盘通过电连接器104从移动终端的电池内获得电能以维持便携式键盘的工作，并且振动传感器206和多个跟踪器205所采集到的信息也通过电连接器104发送至移动终端。

请参考图8，为本实施例公开的一种智能感知输入法的流程图，该智能感知输入法包括：

步骤s401，向定位光源提供驱动信号驱动定位光源按指定方向提供光信号。

在具体实施过程中，光信号用于指示键盘操作区域，定位光源数量为两个，两个定位光源以一定角度向桌面投影光斑，两个光斑位置为键盘操作区域内的初始定位位置。在具体实施例中，两个投影光斑可分别代表便携式键盘第二排字母“f”和便携式键盘第二排字母“j”，并以这两个投影光斑为基准建立在空间内的三维坐标系，以字母“f”为坐标原点，垂直台面向上为z轴，字母“f”和“j”的连线为x轴，垂直于x轴为y轴。

步骤s402，向跟踪器提供采集信号驱动跟踪器采集手部动作信号集。

在具体实施过程中，手部动作信号集用于表征位于键盘操作区域的手部动作。控制器向跟踪器发送采集信号以驱动跟踪器采集用户在键盘操作区域内的手部动作。其中，跟踪器包括成对设置的发射器和接收器，控制器激励发射器向键盘操作区域发射红外信号，接收器接收位于键盘操作区域的手部反射的红外信号得到反射信息，其中，反射信息承载了手部信号信息。

步骤s403，获取并解析手部动作信号集得到与手部动作信号集相匹配的键盘输入信号。

控制器获取到手部动作信息集，对获取到的手部动作信息集进行解析以确定位于键盘操作区域的手部的姿态，控制器接收反射信息和振动波以得到与手部动作信号集相匹配的键盘输入信号。

步骤s404，将键盘输入信号发送给移动终端。

本实施例还公开了一种智能感知输入装置，请参考图9，为该智能感知输入装置的结构示意图，该智能感知输入装置包括：

驱动信号模块501，用于向定位光源提供驱动信号驱动定位光源按指定方向提供光信号，光信号用于指示键盘操作区域；采集信号模块502，用于向跟踪器提供采集信号驱动跟踪器采集手部动作信号集，手部动作信号集用于表征位于键盘操作区域的手部动作；输入信号模块503，用于获取并解析手部动作信号集得到与手部动作信号集相匹配的键盘输入信号；信号发送模块504，用于将键盘输入信号发送给移动终端。

本实施例还公开了一种移动电子设备，该移动电子设备包括：移动终端和上述实施例公开的便携式键盘，其中，移动终端放置在壳体上，与控制器信号连接。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。