CN103309464B - 一种输入装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输入装置，所述输入装置包括五组按键、两个功能键及控制器，所述输入装置基于五组按键及两个功能键的操作，所述五组按键及两个功能键配合控制器进行信息的输入，所述五组按键分别固定于五根手指根部，所述两组功能键分别设于控制器上及手掌虎口处；所述输入装置通过不同状态或数量的按键所组合产生的组合键值分别对应显示器各分区，并通过按键进行大中小范围的调整来实现鼠标及键盘的功能。采用本发明可以取代键盘及鼠标向计算机输入文字、数字及移动鼠标指针的指令信息，方便、简单。

Description

一种输入装置

技术领域

本发明涉及自动控制领域，尤其涉及一种输入装置。

背景技术

随着社会经济的不断发展，计算机已成为人们必不可缺的生活用品，计算机不仅给用户的生活带来了快捷和方便，并且给社会经济发展带来了极大的发展。使用计算机离不开输入设备及输入方法，现有的技术中主要是通过键盘输入文字及数字，使用鼠标移动鼠标指针。

目前，大多数键盘都采用较多的按键，每次只能按一个按钮输入一个信息，需要手指移动才能转换按键，由于键盘的按键多，键盘的面积大，使用时，手腕需要随着手指的不停移动来转换按键，从而使用户在使用过程中易于疲劳。另外，掌上型的计算机键盘比较小，并且按键很多，不适合快速地输入文字或数字，而传统的键盘受到键位及设置的影响，在汉字输入过程中经常只用到26个按键，精确度很低。

另外，由于现有的鼠标及键盘不能有机的结合在一起，尽管键盘上面有取代鼠标功能的按键，但其准确度严重不足，因此使用起来十分麻烦。使用时，用户必须双手进行操作才能同时完成鼠标和键盘的功能，相当繁琐。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单、使用方便的输入装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种输入的装置，所述输入装置包括五组按键、两个功能键及控制器，所述控制器与五组按键及功能键相连接；所述输入装置基于五组按键及两个功能键的操作，所述五组按键及两个功能键配合控制器进行信息的输入，所述五组按键分别固定于五根手指根部，所述两组功能键分别设于控制器上及手掌虎口处，所述输入装置通过不同状态或数量的按键所组合产生的组合键值分别对应显示器各分区，并通过按键进行大中小范围的调整来实现鼠标及键盘的功能。

作为上述方案的改进，所述输入装置还包括用于配合五组按键进行操作控制的加速度传感器。

作为上述方案的改进，所述五组按键中每个按键通过手指的弯曲状态产生三种操作状态，所述手指的弯曲状态包括伸、屈及半伸屈。

作为上述方案的改进，所述输入装置利用五组按键的各种操控状态的组合产生至少243种不同的按键状态。

作为上述方案的改进，利用所述组合按键中某一按键重复操作可以扩展形成更多的特殊按键及实现同种按键状态的对应手指前后动作的继承，所述特殊按键包括信号的确定及转换标志。

作为上述方案的改进，所述输入装置在实现鼠标功能时，利用上、中、下及左、中、右的方位概念将显示器分块处理，所述每个小分块分别对应一种手指的按键状态，所述每种按键状态用于实现对应小分块的定位操作功能。

作为上述方案的改进，所述输入装置在实现键盘功能时，所述显示器按照九宫排列对应软键盘界面，所述软键盘可折叠及展开。

作为上述方案的改进，所述小方块设有用于对应所述手指弯曲状态的边框。

作为上述方案的改进，所述软键盘上设有字母区、数字区及功能区。

实施本发明的有益效果在于：

由于本发明设有五组按键、两个功能键及控制器，所述五组按键及两个功能键配合控制器实现鼠标及键盘的功能，从而可以取代鼠标及键盘向计算机输入信息指令。利用所述组合按键中某一个按键重复操作可以扩展形成更多的特殊按键，并可实现同种按键状态的对应手指前后动作的继承，因此使用本发操作简单、灵活。另外，软键盘可折叠及展开，因此可以增加信息输入的速度，小方块设有用于对应所述手指弯曲状态的边框，使用时用户可以对照边框进行操作，简单、有效、适用性强。

附图说明

图1为本发明一种输入装置的结构示意图；

图2为本发明软键盘各键位的指法示意图；

图3为本发明一种输入装置实现鼠标功能的流程示意图；

图4为本发明一种输入装置实现键盘功能的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述。

如图1所示，本发明提供了一种输入装置，所述输入装置包括五组按键2、两个功能键及控制器1。所述控制器1与五组按键2及功能键相连接。

所述输入装置基于五组按键2及两个功能键的操作，所述五组按键2及两个功能键配合控制器1进行信息的输入，所述五组按键2分别固定于五根手指根部，所述两组功能键分别设于控制器上及手掌虎口处，所述输入装置通过不同状态或数量的按键所组合产生的组合键值分别对应显示器各分区，并通过按键进行大中小范围的调整来实现鼠标及键盘的功能。

需要说明的是，所述五组按键2及两个功能键与控制器1相连接。所述五组按键2分别设于各手指相应的套筒上，所述套筒于手掌处相连接，所述套筒上的按键2固定手掌内侧手指第二关节及根部末节的转折处，通过手指第二关节及根部末节的关节伸屈变化形成不同的手指弯曲角度，并通过所述手指弯曲角度对按键2进行控制。所述按键2及功能键通过软导体与控制器1相连接，手掌虎口处设置有功能键，所述功能键通过拇指的接触来控制控制器1，所述功能键通过单击及多击对信号进行确认及选择。

所述输入装置通过不同状态或数量的按键所组合产生的组合键值分别对应显示器各分区，并通过按键进行大中小范围的调整来实现鼠标及键盘的功能。

优选地，所述输入装置设于手套内，所述五组按键2及两个功能键与控制器通过导线或链条相连接，所述控制器设于手背上。所述套筒的长度不影响关节伸屈及紧贴手指根部末节，所述输入装置与计算机通过有线传输及无线传输相连接。

所述输入装置在实现键盘功能时，五根手指的根部设有按键，所述按键用于响应手指的弯曲状态，所述手指的弯曲状态包括伸、屈及半伸屈，相应的，所述按键的操作状态包括不接触、接触及按下。通过手指的弯曲作用于所述五组按键2及两个功能键产生实现键盘指令的电信息，所述控制器1可根据所述实现键盘指令的电信息生成指令信息，所述控制器可将所述指令信息通过无线或者有线传输的方式发送至计算机，所述计算机内设有用于执行所述指令信息的计算机软件。

所述输入装置在实现鼠标功能时，五根手指的根部设有按键，所述按键用于响应手指的弯曲状态，所述手指的弯曲状态包括伸、屈及半伸屈，相应的，所述按键的操作状态包括不接触、接触及按下。通过手指的弯曲作用于所述五组按键2及两个功能键产生实现鼠标指令的电信息，所述控制器1可根据所述实现鼠标指令的电信息生成指令信息，所述控制器可将所述指令信息通过有线或者无线传输的方式发送至计算机，所述计算机内设有用于执行所述指令信息的计算机软件。

更佳地，所述输入装置还包括用于配合所述五组按键2进行操作控制的加速度传感器。

需要说明的是，所述加速度传感器用于调取软件盘，所述加速度传感器与控制器1通过软导体相连接，所述加速度传感器用于感应手掌与手臂之间的相对位置，所述手掌与手臂的相对位置包括垂直及平行。所述控制器1内设有用于响应所述手掌与手臂相对位置的微处理器，当所述手掌与手臂的相对位置为垂直时，所述微处理器通过预设程序产生空格键功能的信息，从而实现对输入信息的确定，同时在输入文字时还可以实现文字与文字之间的空格功能；当所述手掌与手臂的相对位置为平行时，所述微处理器通过预设程序产生功能切换的信息，所述功能切换的信息用于调取软件盘。

更佳地，所述五组按键2中每个按键通过手指的弯曲状态产生三种操作状态，所述手指的弯曲状态包括伸、屈及半伸屈。

需要说明的是，所述套筒固定于手指根部末关节，所述每个按键呈树杈状从套筒伸出，所述输入装置利用手指第二关节的弯曲角度来对按键进行控制，所述按键的包括接触及按下两种状态，所述接触的接触点为手指弯曲角度40度，所述按下的接触点是手指弯曲角度为90度，所述按键与手指的弯曲状态相对应。当所述手指的弯曲状态为伸时，所述按键的状态为不接触；当所述手指的弯曲状态为屈时，所述按键的状态为按下；当所述手指的弯曲状态为半屈伸时，所述按键的状态为接触；因此在使用时，手指有很大的回旋空间，从而可有效地避免手指轻微抖动而产生的操作误差。

更佳地，所述输入装置利用五组按键2的各种操控状态的组合产生至少243种不同的按键状态。

需要说明的是，使用时，每根手指有三种操作状态，五根手指组合起来就有243种按键状态，243种不同的按键状态通过控制器产生243种不同的键值，相当于243种不同的独立按键。

更佳地，所述输入装置在实现鼠标功能时，利用上、中、下及左、中、右的方位概念将显示器进行分块处理，所述每个小分块分别对应一种手指的按键状态，所述每种按键状态用于实现对应小分块的定位操作功能。

需要说明的是，所述输入装置在实现鼠标功能时，大拇指的弯曲状态包括伸、屈及半伸屈，所述大拇指的操作状态包括不接触、按下及接触。在操作时，所述大拇指通过相似形原理进行显示器屏幕的放大及缩小；当大拇指的弯曲状态为伸时，即所述大拇指的操作状态为不接触时，所述设于大拇指根部的按键的功能为一级放大；当大拇指的弯曲状态为半伸屈时，即所述大拇指的操作状态为接触时，所述设于大拇指根部的按键的功能为二级放大；当大拇指的弯曲状态为屈时，即所述大拇指的操作状态为按下时，所述设于大拇指根部的按键的功能为三级放大。

另外，利用上、中、下及左、中、右的方位概念将显示器分块处理，每一个小的分块代表一个特定的按键状态。所述中指和食指用于表示横向操作，所述中指与食指可组成九种按键状态，其中食指的三种弯曲状态代表左中右，因此食指可将显示器分为三份，按照同样的原理，中指可将食指中的每一个分块分为三份，其中从左到右每个分块相对应于食指与中指的弯曲状态分别为伸、半伸屈及屈。因此所述中指与食指可将显示器平均横向分为九个区域。

所述无名指与小指用于表示纵向操作，所述无名指与小指可组成九种按键状态，所述无名指用于表示上、中、下，因此无名指可将显示器平均分为三份，按照同样的原理，小指可将无名指的每一个分块分为三块，其中从上到下每个分块相对应于无名指与小指的弯曲状态分别为伸、半伸屈及屈。相应地，所述中指与食指可将显示器平均纵向分为九个区域，因此在操作时中指、食指、无名指及小指可以将所述显示器分为81小的分块。

在使用时，当大拇指的弯曲状态为伸时，大拇指、食指、中指、无名指及小指可将显示器平均分为81份；当大拇指的弯曲状态为半伸屈时，大拇指、食指、中指、无名指及小指可将显示器平均分为6561份；当大拇指的弯曲状态为屈时，大拇指、食指、中指、无名指及小指可将显示器平均分为531441份，从而可以精确的完成定位显示器上每一个位置的定位，方便用户的使用。

图3为输入装置实现鼠标功能的流程示意图，包括：

S100，通过手指的操作状态选取软键盘的右下角及第九区以切换鼠标功能；

S101，通过大拇指进行一级放大；

S102，通过组合按键进行选取；

S103，通过大拇指进行二级放大；

S104，通过组合按键进行选取；

S105，通过大拇指进行三级放大；

S106，通过组合按键进行选取；

S107，通过单击设于手掌虎口处的功能键实现确定。

需要说明的是，所述输入装置实现鼠标功能时，可通过手指的操作状态选取对应软键盘的右下角及第九区以切换鼠标功能。当食指、中指、无名指及小指弯曲状态为屈时，所述输入装置切换至鼠标功能；当大拇指的弯曲状态为伸时，即所述大拇指的操作状态为不接触时，所述设于大拇指根部的按键的功能为一级放大。根据九宫原理，将显示器分为81个区域，并通过食指、中指、无名指及小指进行选取，当所需选取的区域过大时，将大拇指的弯曲状态由伸变为半屈伸，所述设于大拇指根部的按键的功能为二级放大，根据九宫原理，将所选区域平均分为81个分块，通过食指、中指、无名指及小指进行选取，当所需选取的分块还是过大时，将大拇指的弯曲状态由半屈伸变为屈，所述设于大拇指根部的按键的功能为三级放大，根据九宫原理，将所选取的分块平均分为81小块，通过食指、中指、无名指及小指进行选取。

用户选取并查找到目标位置后，可通过大拇指单击设于虎口处的功能键进行确定。

更佳地，所述输入装置在实现键盘功能时，所述显示器按照九宫排列对应软键盘界面，所述软键盘可折叠及展开。

需要说明的是，所述输入装置在实现键盘功能时，大拇指的弯曲状态包括伸、屈及半伸屈。相应的，所述设于大拇指根部的按键的操作状态为不接触、按下及接触，设于所述大拇指根部的按键的操作状态用于切换相应的软键盘。当设于所述大拇指根部的按键的操作状态为不接触时，所述按键的操作状态用于切换第一软键盘；当设于所述大拇指根部的按键的操作状态为接触时，所述按键的操作状态用于切换第二软键盘；当设于所述大拇指根部的按键的操作状态为按下时，所述按键的操作状态用于切换第三软键盘。

另外，所述输入装置在实现鼠标与键盘功能时，食指、中指、无名指及小指的弯曲状态及操作状态相同，相应地，所述食指、中指、无名指及小指在划分软键盘界面时的原理也相同。

所述软键盘内的分块用于设置A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O、P、Q、R、S、T、U、V、W、S、Y、Z、。、；、！、：、-、？、、、、*、#、~、&、＄、选取、键盘、中文、符号库、***、编辑、帮助、文件、格式、工具、图、表、窗、快捷、组合、进退、退格、Shift、大小写、Win、回车、设置、短信、视频、多媒体、电话薄网址、历史、相机、娱乐游戏、书签、网络、定位、移动、拖动、描点、绘图、拖放、上下左右、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、.、=、+、-、/、%、[]、×、开关、删除、替换、切换、Winkey、资源管理、程序、属性、折叠、展开、加粗、发送、上传、播放、拷贝、安装、运行、面板、字体对话框、重命名、浏览、下载、添加删除、<、>、半角全角、收藏、搜索、链接、缩进、放大镜、重复、贴、剪切、查找、刷新、还原、行距、新建、复制、全选、首尾、翻页、空格、打印、保存、撤销、F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、下划线、斜体、{}、C盘、我的电脑、在线造词、缩小、增大、超链接及对齐等。

更佳地，所述软键盘上设有字母区、数字区及功能区。优选地，利用字母形状相近可采用三种状态进行控制，即利用三根手指的弯曲状态来组合完成对字母的输入，所述第一软键盘内的功能及其位置如表1所示：

所述第二软键盘内的功能及其位置如表2所示：

所述第三软键盘内的功能及其位置如表3所述：

所述输入装置在实现键盘功能时，所述大拇指的弯曲状态包括伸、屈及半伸屈。当所述大拇指的弯曲状态为伸时，设于所述大拇指根部按键的操作状态用于切换第一软键盘；当所述大拇指的弯曲状态为屈时，设于所述大拇指根部按键的操作状态用于切换第三软键盘；当所述大拇指的弯曲状态为半伸屈时，设于所述大拇指根部按键的操作状态用于切换第二键盘。用户可通过食指、中指、无名指及小指进行选取，另外，在使用软键盘时，任意一组合按键中重复操作某一手指的弯曲状态可以对键值进行扩展。

另外，在通过所述输入装置实现鼠标功能时，所需分块的定位方法与软键盘各键位的定位方法相同。

图4为本发明一种输入装置实现键盘功能的流程示意图，包括：

S200，通过加速度传感器切换软键盘；

S201，当设于大拇指根部的按键的操作状态为伸时，切换第一软键盘；

S202，当设于大拇指根部的按键的操作状态为半伸屈时，切换第二软键盘；

S203，当设于大拇指根部的按键的操作状态为屈时，切换第三软键盘；

S204，通过组合按键进行选取；

S205，单击设于手掌虎口处的功能键进行确定。

需要说明的是，所述输入装置在实现键盘功能时，可通过加速度传感器切换软键盘，通过单次摆动手臂开启展开软键盘，重复摆动则折叠为小九宫。当设于大拇指根部的按键的操作状态为伸时，切换第一软键盘；当设于大拇指根部的按键的操作状态为半伸屈时，切换第二软键盘；当设于大拇指根部的按键的操作状态为屈时，切换第三软键盘。通过食指、中指、无名指及小指进行选取，并通过单击及多击设于手掌内侧的功能键进行确定。

更佳地，利用所述组合按键中某一按键重复操作扩展形成更多的特殊按键及实现同种按键状态的对应手指前后动作的继承，所述特殊按键包括信号的确定及转换标志。

需要说明的是，在向计算机输入信息指令时，当前后两个组合按键中某一根或者多根手指的弯曲状态一致时，信号转换时，用户只需改变其他手指的弯曲状态即可完成组合按键的输入。在组合按键中，重复任一个按键的状态，即相当于双击该按键进行确认，从而形成一个特殊的按键，所述特殊的按键用于设置信号的确定及转换的标志。

另外，可以利用所述组合按键中某一按键重复操作来扩展形成更多的特殊按键。

例如，在第一软键盘中，当食指、中指、无名指及小指的弯曲状态都为屈时，所述手指的弯曲状态对应于第一软键盘右下角的区域，所述右下角的区域的功能为向上、向下、向左及向右移动一个空格。当食指重复弯曲时，所述按键的操作状态代表向上移动一格；当中指重复弯曲时，所述按键的操作状态代表向下移动一格；当无名指重复弯曲时，所述按键的操作状态代表向左移动一格；当小指重复弯曲时，所述按键的操作状态代表向右移动一格。

如图2所示，所述指法示意图包括81个大区域，每个所述大区域内设有四个方块，如区域3中含有方块4、方块5、方块6及方块7，所述方块4、方块5、方块6及方块7从左到右依次表示食指、中指、无名指及小指的弯曲状态，即所述区域3表示所需选取的区域，所述方块4用于提示食指的弯曲状态，所述方块5用于提示中指的弯曲状态，所述方块6用于提示无名指的弯曲状态，所述方块7用于提示小指的弯曲状态。

使用时，当方块向上时，所对应的手指的弯曲状态为伸，当没有方块时，所对应的手指的弯曲状态为半伸屈，当方块向上时，所对应的手指的弯曲状态为屈。用户可根据所要选取的区域内方块的特点进行区域的确定，并根据边框的标记对分块进行精确的选取。

例如，当客户需要选取“2”，则先单次摆动手臂，通过加速度传感器切换软键盘，将大拇指的弯曲状态变为半屈伸，则切换第二软件盘，即可通过将食指的弯曲状态变为半屈伸，将中指、无名指及小指的弯曲状态调整为伸，则可选取“2”的区域，通过单击设于手掌内侧的功能键进行确定，所述控制器向计算机设备输入“2”字符。

通过所述输入装置实现鼠标功能时，可通过食指、中指、无名指及小指将所述显示器分为81个分块，所述分块的表框设有用于帮助用户准确定位的标记，因此用户可以通过食指、中指、无名指及小指的弯曲来确定所述选取的分块。当所述选取的分块范围太大时，可将大拇指的弯曲状态调整为半伸屈，则可将所述分块平均分为81个小分块，通过食指、中指、无名指及小指进一步进行定位及选取。当选取的所述小分块的范围太大时，可将大拇指的弯曲状态调整为屈，则可将所述小分块平均分为81个更小的分块，通过食指、中指、无名指及小指更进一步进行定位及选取，从而可以准确的对显示器每一个地方进行选取。

所述输入装置在实现键盘功能时，通过单次摆动手臂来实现键盘功能，并通过大拇指的弯曲来切换软键盘，当大拇指的弯曲状态为伸时，设于所述大拇指根部的按键的操作状态为不接触时，所述按键的操作状态用于切换第一软键盘；当大拇指的弯曲状态为半伸屈时，设于所述大拇指根部的按键的操作状态为接触时，所述按键的操作状态用于切换第二软键盘；当大拇指的弯曲状态为屈时，设于所述大拇指根部的按键的操作状态为按下时，所述按键的操作状态用于切换第三软键盘，通过食指、中指、无名指及小指在当前软键盘上定位，可以通过单击设于手掌虎口处的功能键进行确定，也可以通过加速度传感器进行确定，同时也可以通过重复当前任一手指的弯曲状态进行所述信号的确定。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种输入装置，其特征在于，所述输入装置包括五组按键、两个功能键及控制器，所述控制器与五组按键及功能键相连接；

所述输入装置基于五组按键及两个功能键的操作，所述五组按键及两个功能键配合控制器进行信息的输入，所述五组按键分别固定于五根手指根部，所述两个功能键分别设于控制器上及手掌虎口处；

所述五组按键中每个按键通过手指的弯曲状态产生不同的操作状态；所述输入装置通过不同状态或数量的按键所组合产生的组合键值分别对应显示器各分区，并通过按键进行大中小范围的调整来实现鼠标及键盘的功能。

2.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，所述输入装置还包括用于配合所述五组按键进行操作控制的加速度传感器。

3.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，所述五组按键中每个按键通过手指的弯曲状态产生三种操作状态，所述手指的弯曲状态包括伸、屈及半伸屈。

4.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，所述输入装置利用五组按键的各种操控状态的组合产生至少243种不同的按键状态。

5.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，所述输入装置在实现鼠标功能时，利用上、中、下及左、中、右的方位概念将显示器分块处理，以得到若干个小分块，每个小分块分别对应一种手指的按键状态，所述每种手指按键状态用于实现对应小分块的定位操作功能。

6.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，所述输入装置在实现键盘功能时，所述显示器按照九宫排列对应软键盘界面，所述软键盘可折叠及展开。

7.如权利要求6所述的输入装置，其特征在于，所述软键盘上设有字母区、数字区及功能区。

8.如权利要求6所述的输入装置，其特征在于，利用组合按键中某一按键重复操作可以扩展形成更多的特殊按键及实现同种按键状态的对应手指前后动作的继承，所述特殊按键包括信号的确定及转换标志，所述组合按键为不同状态或数量的按键的组合。

9.如权利要求6所述的输入装置，其特征在于，所述软键盘被划分为若干个区域，每个区域内设有四个小方块，所述小方块设有用于对应所述手指弯曲状态的边框。