[发明专利]布局可定制的智能人机接口设备

权利要求书

1、一种计算机人机接口设备，该设备用于取代和整合现有的人机接口设备，包括计算机键盘、鼠标、手写板、绘图板、游戏外设、MIDI键盘等，并能根据用户和软件定制专用的人机接口布局；所述的人机接口设备有一个液晶显示器，用来显示模拟的人机接口画面；人机接口设备上装有触发传感器，用以感知用户手指的动作；当用户手指在触发区动作时，该动作被传感器感知，被内部电路处理并转换成相应的信号；该信号由人机接口设备与计算机的接口传输到计算机主机中，计算机主机识别该信号，从而完成对操作系统和软件的操作；所述的人机接口设备，可以在不同的设备模式中切换，从而完成键盘、鼠标等的功能；人机接口设备预置了若干套人机接口布局以供用户选择使用，也能够按照用户定制的布局，或软件定制的布局，实现定制的专用人机接口功能。

2、根据权利要求1所述的人机接口设备，其中，所述的液晶显示器显示的内容包括：控制菜单、文字提示、图片提示、系统预置或用户定制的按键、旋钮、滑动条、拨轮等画面；其中的按键、旋钮、滑动条、拨轮等虚拟操作按键，在本发明中被称为操作元素；操作元素可以被放置并显示在液晶显示器显示区域的任意位置；同时，操作元素的大小、形状、方向、颜色、内嵌文字等特征可以被编辑；显示内容，既包括静止画面，也包括动态画面；操作元素被触发后，以动画、高亮、闪烁或提示音等反馈形式提示用户该操作元素被触发；人机接口设备设有布局转换开关或旋钮，用户可在各种人机接口布局中切换。

3、根据权利要求1所述的人机接口设备，其中，所述的触发传感器可以是接触式触发传感器，也可以是非接触式触发传感器；采用接触式触发传感器时，将该传感器放置在液晶显示器之上；用户触摸显示的某个操作元素对应的传感器时，传感器便认为该操作元素被触发；当采用非接触式触发传感器时，该传感器可采用图像、超声波、红外线、激光、电磁场等方式识别手指动作；用户接近某个操作元素达一定程度后完成某个动作，传感器便认为用户在触发区操作，于是该操作元素被触发。

4、根据权利要求1所述的人机接口设备，其中，所述人机接口设备预置的人机接口布局包括：计算机键盘、鼠标、手写板、绘图板、游戏外设、MIDI键盘等；预置的人机接口布局也可以被编辑，改变、添加或删除操作元素以生成用户定制的布局；用户可根据偏好和需要，利用设备提供的操作元素，定制自己的专用人机接口布局；也可以下载并应用为某软件定制的专用人机接口布局。

5、根据权利要求1所述的人机接口设备，其中，所述的用户手指动作包括：单击、双击、直线滑动、曲线滑动等，以及由这些基本动作方式组合的复杂动作方式；系统预置或用户自定义的一些复杂手指动作可以被识别并解释成特定操作；所述的复杂动作包括：单手指复杂动作、多手指复杂动作以及双手复杂动作；所述的双手复杂动作，双手完成的操作类型可以相同，也可以不同；可包括双手分别操作两个文件，也可包括一只手选择文件，另一只手在所选文件上操作。

6、根据权利要求1所述的人机接口设备，对鼠标控制可以采取两种方案。第一种方案为：在人机接口设备的触发区域开辟一块专门的鼠标触发区，用户在此区域内的手指动作被解释为对鼠标的操作；具体的操作方法是(以右手操作鼠标为例)：用户一手指(一般为中指)持续在触发区滑动，以控制鼠标光标在计算机屏幕上的位置，当该手指左侧一手指(一般为食指)触发时，被解释为点击鼠标左键，当该手指右侧一手指(一般为无名指)触发时，被解释为点击鼠标右键；另一手指(一般为大拇指)横向左右移动时，该动作被解释为滚动鼠标滚轮；第二种方案是不为鼠标设置专门的触发区，而是在所述的人机接口设备上设置一个鼠标有效按钮；当需要使用鼠标操作时，一只手触发该按钮，此时整个触发区均可完成鼠标操作；停止触发或再次触发该按钮，人机接口设备又恢复到原有布局中；第二种方案中对鼠标具体的操作方法和第一种方案的相同。

7、根据权利要求1所述的人机接口设备，与计算机主机的接口即可为有线连接方式，也可为无线连接方式；所述的有线连接方式，接口承担操作信号发送，主机信号接收和从主机获得电力的功能；所述的无线连接方式，接口承担操作信号发送，主机信号接收的功能，由所述人机接口设备自带的电池提供电力。

8、根据权利要求1所述的人机接口设备，在一段时间内没有接受到触发后，所述的液晶显示器可进入屏幕保护状态，静态或动态显示屏幕保护图像，直到人机接口设备被触发；也可以进入省电模式，减小亮度或关闭液晶显示器显示，直到所述的人机接口设备被触发。