[发明专利]一种单手操作的计算机输入设备

说明书

计算机的基本输入设备是键盘和鼠标。然而，随着手写和语音识别系统的出现和完善，键盘和鼠标的统治地位已有所下降，因此，其固有的一些缺点已为人们所关注和重视。

众所周知，键盘体积较大，对于台式机，它占据了办公桌的1/4，对于便携机，键盘的体积已成为便携机体积缩小的瓶颈。为此，人们提出了不上不少解决办法，例如：THINKOUTSIDE STOWAWAY公司的BOB OLDORT发明了一种折叠式键盘(WWW。THINKOUTSIDE。COM)，该键盘获得了2000年世界计算机硬件评选金奖，由此可见人们对键盘缩小体积的要求的迫切性。其次，鼠标和键盘的分立不利于提高输入速度。据据专家测算，当人们把手从鼠标移到键盘上时，平均需花费1.75S，这还不包括人们的思维在寻找键时被打断的时间，为了解决这一问题，人们亦做了很多尝试，例如，美国的一位工程师在传统的键盘上的G、H两字母间增设了一根像胶杆来控制方向(邮电出版社《硬件金典》)；日本出现了一种叫MARIGUA的设备，其结构是在如普通鼠标的背部增设了一个4*4的小键盘，两侧各有一个功能转换键，可以输入数字键和16个功能键及普通鼠标功能，该设备对于制表，计算，CAD设计有较大的方便性。

另外，标准键盘本身具有很多把位，不能实现完全盲打，而且，其操作要求操作员有标准的坐姿，长时间操作劳动强度大。

还有，鼠标无疑是窗口操作的理想设备，但窗口操作的一些常用按钮用鼠标操作是相当麻烦的，如：复制、粘贴、关闭等鼠标是无法用2～5个按钮来表示的，因此也无法进一步提高工作效率。

的确，人们为了克服以上几个方面的不足之处，有了很多发明创造，然而，至今为止，还没有一种设备能实现以下功能：(1)体积很小，易携带。(2)能实现完全的快速盲打。(3)具有或超过标准键盘的功能。(4)具有或超过标准鼠标的功能。(5)符合人们的思维惯性和潜意识反应，以求思维不被打断。(6)符合人体工程学原理，对操作者的坐姿无要求。本发明正是为此目的而设计，经试制样品的测试，证明完全能达到此目的。

本发明由以下主要部件组成：(1)外壳。(2)十字方向键。(3)块指示灯群。(4)与计算机连接的接口装置。(5)由15～20个键组成的小键盘。(6)微处理器和周边电路。(7)位移拾取装置。(8)发声装置。另外还有微处理器内含的信号处理程序和与计算机连接的通信程序及计算机内的驱动程序。

外壳分为固定式和便携式。固定式可安装在便携计算机上，其外壳形状不定；便携式外壳呈T形，前端为小键盘，尾部是一个与普通鼠标后大半部的形状和大小都相似的把柄结构，左右侧分别安装了十字方向键和键盘鼠标转换键，与十字键同侧的键盘侧安装有指示灯群，T形外壳由上盖和底板组成。

键盘由15～20个键组成，键排列可呈3行*5列、4行*4列、4行*5列等排列，键座和外壳上盖成一整体，键安装在键座上，各键结构可采用现有标准键盘的键结构，如：机械式键、电容式键、薄膜式键、霍尔效应式键等，键分布可采用矩形分布和标准键盘错开式分布，键盘和底板平面成5～20度夹角。

位移拾取装置可采用现有鼠标使用的位移拾取装置，如：光电式、机械式、光机式、滑板式、鼠标控制杆等，位移拾取器拾取的信号送入微处理器处理。

与计算机相连的接口装置可采用PS/2接口、串口接口、红外线接口等现有计算机接口。

在微处理器内或驱动程序内有一个键盘功能转换表，该表分区、块、上挡键三级功能转换，表内含一个或多个区，每个区含1～4个块，每个块含15～20个键，每个键可设或不设上档功能转换，键盘各键在某一时刻只对应其中一个块的相应键值。区的功能转换可设定某个区某个块的某个键上，块的转换则分以下方式：(1)便携式的块转换可定义于十字方向键上，前后左右四个方向各对应一个块功能，按动一下某个方向，块功能相应地转换到该块，键盘各键对应该块各键值，按下某键输出该键值。(2)便携式的块功能转换可定义于位移拾取器拾取的某方向的位移值上，前后左右四个方向各对应一个块功能，当某个方向的位移达到定义值后，键盘功能转换到该块，各键分别对应该块各键值。(3)固定式的块功能转换可定义于方向控制杆，前后左右四个方向各对应一个块功能，纵杆一端连接在固定平台上。(4)固定式的块功能转换可定义于十字方向键上。