[发明专利]手握式键盘及其输入方法

说明书

技术领域

一种计算机信息输入设备，特别是一种便携式的手握式键盘，及其输入方法。

背景技术

计算机发展到今天，正在迅速小型化、便携化和移动化，形式多样。平板式计算机、掌上电脑、智能手机这些小到可以装入口袋的终端设备已经具备强大的运算处理能力，但至今没有相适应的小型、高效的信息输入装置出现。虽然各种信息输入设备层出不穷，如触摸屏、手写板、投影键盘、空中鼠标、各种微型键盘，但我们发现没有一种达到传统桌面键盘和鼠标的高效易用。如触摸屏及虚拟键盘，输入速度远远不及普通键盘；投影键盘虽然便携但输入效率极低。究其原因，主要是缺乏手感、没有触觉反馈、不能盲打、无法双手同时操作。

发明内容

本发明提供一种便携的手握式键盘及其输入方法，使用本发明的手握式键盘，使用者可以不改变现有键盘操作习惯而实现类似传统桌面键盘的盲打和双手同时操作，并且可以在移动中进行键盘输入。

本发明的手握式键盘包括一对适合握在左、右手掌内的手柄，每个手柄上分布有五个或以上按键，其中五个主按键直接对应于五个手指，即当自然握住上述手柄时，五个主按键与五个手指的某个部位自然接触；手柄内部安装有运动检测单元用于检测手的运动，有微处理器以及通信单元和电源单元等；所述按键和运动检测单元连到所述微处理器，微处理器还连接通信单元。通信单元用来将按键和位置信息传输到计算机，也可以从计算机接收有关数据。

为了用有限的按键进行全部键盘的按键输入，键盘按键判别的方法如下：1）预设有限个手的位置状态（以下简称手位）的集合，其中包括左右手各一个准备位置作为基准，其它手位由手的位置相对于其准备位置的偏移量来确定；2）预设每个手位下各手指所对应的键盘按键；3）当手静止并保持一定时间，则设定此时的位置为准备位置；4）根据运动检测单元输出的运动信息，计算手相对于其准备位置的偏移量，从而实时判断手所处的手位状态；5）当有手柄按键动作发生时，根据步骤2所预设的当前手位下手指与键盘按键的对应关系，发送相应的键盘按键信息。

上述手位状态对应于传统键盘输入时手的典型位置状态，这些状态数量是有限的，与所相应的键盘类型有关。在实际键盘操作中，有一个基准位置即‘准备位置’，是指左手食指接触‘f’，右手食指接触‘j’的位置。左手的‘准备位置’（以下用L0表示）时，有效的按键是‘a’、‘s’、‘d’、‘f’，分别对应左手的小指、无名指、中指、食指。左手在此手位时，如食指按下则发送‘f’键，如中指按下则发送‘d’键，以此类推。右手‘准备位置’（以下用R0表示）的有效按键是‘j’、‘k’、‘l’、‘；’，分别对应于右手的食指、中指、无名指、小指，即，如食指按下则发送‘j’， 中指按下则发送‘k’，以此类推。当目标按键不是上述按键时，则需要将手或手指移出上述位置，进行击键动作，然后自然归位于‘准备位置’。左手从‘准备位置’向右移动则为‘Lr’手位，这时有效按键只有‘g’，对应于左手的食指动作。即这时如左手食指按下则发送‘g’，其它手指按下无响应。左手左移则对到达‘Ll’手位，这时只有‘CapsLock’有效，对应于左手小指，等等。

手的位置偏移包括姿态角度变化和位置平移，因此所述运动检测单元可以是由微机电（MEMS）加速度传感器、陀螺仪、磁场传感器，或一种以上上述传感器组合构成。

为了配合操作，可以通过软件将键盘图像显示出来，在键盘显示中，可以显示手位状态，特别是显示当前有效键盘按键信息，从而使用人可以实时了解手位状态和有效按键集合，更加准确地进行输入，避免错误动作。

有益效果：

1. 由于采用握在手心，手指甚至指根操作的方式，本发明的装置体积小，重量轻，便携。

2. 两手柄相互独立，可同时操作，提高了输入效率。

3. 引入触觉或听觉反馈后，可实现盲打操作。

4. 引入适当的运动检测单元，仅需手的微小运动或旋转即可实现手位检测以及按键操作，不需要手臂动作，因此肌肉群运动量小，适合大量输入工作。

5. 本发明的手握式键盘不但可以在桌面使用，也可以在站立、行走中使用。

附图说明

图1是本发明第一个实施例的手握式键盘的左手手柄结构示意图。右手手柄结构与此镜像对称。

图2是本发明第一个实施例中的微处理器进行手位计算的固件程序流程图。

图3是本发明第一个实施例中，左手不同手位下食指、中指、无名指、小指与键盘按键的对应关系的表格。