CN101042611A - 触摸板按键结构及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触摸板按键结构及其使用方法，它适用于手机等手持式数码产品中。触摸板按键结构主要在触摸板按键下面埋机械式按键，通过其实现拨打电话功能，而机械式按键主要是通过带有弹性的金属弹片实现的，由于金属弹片的原因，使其在拨号时带有按键手感；另外而本发明基于上述硬体部分的金属弹片，增加了导航、鼠标操作、多媒体浏览等功能，通过金属弹片和触摸板处于不同层的原理，一方面利用触摸板的特点实现上述功能的基本操作，而通过金属弹片实现确认等功能，这样可以使用户在使用单手的情况下实现上述功能的操作。所以，本发明除了可以增加按键手感外，还增强了设备的单手操作性能。

Description

触摸板按键结构及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种触摸板按键结构，另外还涉及利用其分别实现拨号、导航、鼠标操作、多媒体浏览的方法，它适用于手机等手持式数码产品中。

背景技术

目前手机的输入键盘一般包括两种，一种是机械式键盘，如图1所示，该键盘主要通过金属弹片得变形使按键电路接触实现电路的导通或断开，在使用过程中有一种两段式手感，但缺点是键盘面不能实现手写和触摸输入。另外一种是触摸板键盘，如图2所示，它主要由电容/电阻触摸式传感器通过连接器与PCB实现电路连接，使用笔或者手指触摸传感器，通过电路侦测到该点位置，用专用软件实现功能输入，但缺点是缺少按键下压的两段式手感，并且由于没有按下的手感，有时不清楚是否按下，导致按键重复，这样不利于近视或盲人用户的使用。

另外，在中国实用新型专利公告号CN2565217Y、公告日2003年8月6日、名称为“带键盘和触摸屏的直立式手机”中，公开了一种带键盘和触摸屏的手机，它同时具有一般的机械式键盘同时兼具触摸屏，但它的缺点是，键盘和触摸屏分开，并且显示屏和触摸屏采用同一个屏幕，在采用触摸屏时，显示屏的有效显示范围就非常小。

目前的PDA手机等手持式数码产品中，都是按照双手操作的思路来设计，除了少数几个快捷按键之外，大多数的主要功能操作，例如拨号，文字输入等，都需要通过笔点触摸屏进行使用操作，这种双手操作模式，丧失了传统手机单手操作的便利性，给使用者带来了不便。

另外，在手机的操作中很少有涉及鼠标操作、多媒体文件浏览等功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种触摸板按键结构，它不但可以实现手写和触摸输入，并且在触摸输入时带有按键手感。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种触摸板按键结构，它包括触摸板输入键盘，在所述触摸板输入键盘下面包括一个机械式按键结构，所述机械式按键结构包括金属弹片层和按键电路，在所述的金属弹片层上并与所述触摸板的按键相对应的位置均设有相对应的金属弹片，所述的金属弹片与所述的按键电路对应。

所述的机械式按键结构还包括按键支架，所述按键支架位于所述金属弹片层的上面，其在与所述触摸板输入键盘的按键相对应的位置上开有沟槽，在与所述金属弹片层的金属弹片相对应的位置设有触点。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种利用触摸板按键结构实现拨号和导航功能的方法，它可以在手机等手持数码产品中实现带有按键手感的拨号，同时可以实现导航功能。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种利用触摸板按键结构实现拨号和导航功能的方法，它包括：第一步，系统判断所述金属弹片是否被按下，如果被按下，则根据系统设定的所述金属弹片代表的号码进行拨号，如果没有被按下，则进入下一步；第二步，系统检测使用者是否离开所述触摸板，如果没有离开，则返回第一步，否则进入下一步；第三步，系统读取当前位置的数据，然后根据所述数据判断当前位置是否在导航键区域，如果不在，则返回第一步，否则进入下一步；第四步，系统根据获得的数据，发出预定的指令

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种利用触摸板按键结构实现导航的方法，它可以在手机等手持数码产品中实现导航功能。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种利用触摸板按键结构实现导航的方法，它包括：第一步，系统读取使用者在所述触摸板上的第一次触摸点位置的数据；第二步，系统检测使用者是否离开所述触摸板，如果离开，则系统读取使用者最后停留位置的数据，否则继续检测；第三步，根据第一次触摸点位置的数据和最后停留位置的数据，计算出滑动的方向，然后发出设定指令；第四步，系统检测所述的金属弹片是否被按下，如果被按下，则产生确认指令，否则继续检测

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种利用触摸板按键结构实现鼠标操作的方法，它可以在手机等手持数码产品中实现鼠标操作功能。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种利用触摸板按键结构实现鼠标操作的方法，应用于带有显示屏的设备中，它包括：第一步，在所述触摸板和显示屏坐标之间建立关联，当触摸板被划触时，系统获得当前坐标位置数据；第二步，系统根据获得的数据在显示屏上显示鼠标符号；第三步，系统检测使用者是否离开触摸板，如果离开则进入下一步，否则返回第一步；第四步，系统检测所述的金属弹片是否被按下，如果被按下，系统则可以获得被按下时的坐标位置的数据，否则继续检测；第五步，系统检测是否有设定的按键被按下，如果被按下，则可以在第四步所述位置上实现鼠标左键或右键功能，否则继续检测。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种利用触摸板按键结构实现多媒体浏览的方法，它可以在手机等手持数码产品中实现多媒体浏览功能。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种利用触摸板按键结构实现多媒体浏览的方法，它包括：第一步，在触摸板被滑触时，系统获得未处理的相邻轨迹位置的两个数据；第二步，系统根据获得的数据计算出滑动角度和滑动方向；第三步，系统根据滑动角度和滑动方向发出预定指令，并根据该预定指令实现快速浏览操作；第四步，系统检测被滑触轨迹的所有数据是否处理完毕，如果没有处理完，则返回第一步，否则，进入下一步；第五步，系统检测所述的金属弹片是否被按下，如果被按下，系统则产生确认指令，否则继续检测。

本发明是基于一种共同的硬体，就是一种新的触摸板按键结构，它主要是在触摸板按键的下面埋设有机械式按键，通过其实现拨打电话功能，而机械式按键主要是通过带有弹性的金属弹片实现的，由于金属弹片的原因，使其在拨号时带有按键手感。该结构结合了触摸板键盘和机械式键盘，从而在功能上也结合了两者的优点，可以在保持传统外观优点的情况下，实现对手机等手持式设备中主要功能的单手操作。而本发明基于硬体部分的金属弹片，增加了导航、鼠标操作、多媒体浏览等功能，它们主要通过金属弹片和触摸板处于不同层的原理，一方面利用触摸板的特点实现上述功能的基本操作，而通过金属弹片实现确认等功能，这样可以使用户在使用单手的情况下可以实现上述功能的操作。所以，本发明除了可以增加按键手感外，还增强了设备的单手操作性能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述。

图1是现有带有机械式输入键盘的手机示意图；

图2是现有带有触摸板的手机示意图；

图3是本发明输入键盘结构爆炸示意图；

图4是本发明输入键盘结构剖面图；

图5是本发明的触摸板结构爆炸示意图；

图6是本发明的按键支架结构爆炸示意图；

图7是本发明功能界面流程示意图；

图8是本发明实现导航功能的流程示意图；

图9是本发明导航功能的操作示意图；

图10是本发明键盘拨号的操作示意图；

图11是本发明实现键盘拨号和按触式导航的流程示意图；

图12是本发明实现鼠标操作的流程示意图；

图13是本发明鼠标操作示意图；

图14是本发明多媒体浏览操作示意图；

图15是本发明实现多媒体浏览的流程示意图。

具体实施方式

如图3所示，它是本发明输入键盘结构爆炸示意图。它从上到下依次包括触摸板1、触摸感应器2、按键支架3、金属弹片层4、线路板(PCB)5。其中，平板按键1和触摸感应器2组成了触摸板输入键盘，而按键支架3、金属弹片层4和线路板5组成了机械式按键结构。

如图4所示，它是本发明输入键盘结构剖面图。首先，用户使用笔或者手指触摸触摸板1时，通过触摸感应器上2的电路感应到该点位置，并使用专业软件实现功能输入。其次，还可以下压触摸板1，通过按键支架3的弹性变形，尤其是通过按键支架3反面的触点10使金属弹片层4的金属弹片6变形，使与对应的线路板上5的电路连接实现电路导通，此时会有两段式手感。

如图5所示，它是本发明手机的触摸板结构爆炸示意图。所述的触摸板1分为上下两层，上层采用PET材料制成，下层为由TPU材料制成的限位膜，在上层开有沟槽7，使按键形成弹性臂，这样可以使按键具有变形能力，这样可以避免多次使用后按键部分下陷的问题，而限位膜可以增加PET的变形能力，同时在限位膜上具有限位槽8，它可以防止上层左右或者前后滑动，限位膜也可以吸收较小的压力，避免对下面的机械式按键产生错误信号，另外它还具有防水、防尘、防静电功能，当然还可以起到保护触摸感应器的作用。

如图6所示，它是本发明按键支架结构爆炸示意图。按键支架3具有正反两面，在正面开有沟槽9，形成弹性臂，使其更容易变形，变形后，通过反面的触点10下压金属弹片层的金属弹片6，与线路板上的电路连接实现电路导通；当然由于有按键支架的存在，吸收了在实现触摸功能的时候的较小压力，避免同时产生信号的错误操作。

结合图4-6可知，平板按键1上的沟槽7与按键支架上的沟槽9的关系为对应设计，沟槽7以及沟槽9的大小及形状可以根据需要设定，触点10和金属弹片6也是采用对应设计。

其中触摸板输入键盘和机械式按键结构的电路部分，分别与现有的触摸板输入键盘电路和机械式键盘电路类似，不同是就是它们的接口(或PIN脚)同在一个连接器上。

如图7所示，它是本发明功能界面流程示意图。首先用户可以根据系统预设的默认模式，进入具体的功能界面，比如导航、键盘拨号、鼠标操作、多媒体浏览、手写等功能界面，然后根据具体的操作完成该功能，如果需要使用其它功能，则通过软件或硬体进行功能模式的切换。

结合图8、9所示，它们分别是本发明实现导航功能的流程示意和导航功能的操作示意图。用户的手指从触摸板的中心向上，向下，向左，向右滑动，并抬起，系统读取第一点按触时候位置的数据(pos1)和最后一点手抬起时刻位置的数据(pos2)；然后系统根据这两点数据(pos1、pos2)计算出滑动方向，从而产生上下左右四个方向动作指令，如果这两点数据相同，则不产生动作指令；系统检测中心区域的金属弹片是否被按下，如果没有被按压，则继续检测，否则控制软件产生“确认”动作指令，导航完成。本发明不但可以实现导航功能，而且由于采用控制和触摸板处于不同层的金属弹片实现确认动作，这样就可以实现单手操作。例如pos1为(10，0)，如果pos2为(70，30)，得出滑动倾斜角度靠近正向x轴，产生右方向；如果pos2为(70，80)，得出滑动倾斜角度靠近正向y轴，产生向上方向。

结合图10、11，它们分别是本发明实现键盘拨号的操作示意图和实现键盘拨号和按触式导航的流程示意图。触摸板上可以划分出小区块，每个小区块下有金属弹片，而对每一个小区块进行设定，这两种功能是可以在同一时间并存的，下面分别进行介绍。

拨打电话：首先系统检测到金属弹片被按下，然后根据按下区域的位置系统设定的数字，送出相对应的数字号码，应用软件完成拨号操作。

按触式导航：首先系统设定导航键区域，并对导航区域的方向进行预设，当使用者触摸触摸板但并不按下金属弹片时，软体读取手抬起时刻的位置数据(pos)，送出相应的方向命令。例如，在触摸板的2、4、6、8、5区域设为导航区域，并分别设定2、4、6、8、5区域为向上、左、下、右、“确认”指令，当使用者触摸到相应的区域并抬起时，系统发出相应的方向指令，并按“确认”指令进行确认。比如当系统检测到使用者触摸“2”区域并在该区域抬起时，发出向上的命令，并通过“5”的确认指令完成导航。

拨打电话和按触式导航，两种模式可以并存，以手抬起的时刻，金属弹片是否被按下来区别，如果按下，则为拨打电话模式，否则为导航模式。具体实现流程如下：第一步，系统判断所述金属弹片是否被按下，如果被按下，则根据系统设定的所述金属弹片代表的号码进行拨号，如果没有被按下，则进入下一步；第二步，系统检测使用者是否离开所述触摸板，如果没有离开，则返回第一步，否则进入下一步；第三步，系统读取当前位置的数据(pos)，然后根据所述数据判断当前位置是否在导航键区域，如果不在，则返回第一步，否则进入下一步；第四步，系统根据获得的数据，发出预定的指令。

另外，数字键盘可以可扩充英文字母，笔划和注音等符号，根据类似原理，系统可以完成中英文智能输入，从而实现单手操作的中英文智能输入。这样三者的结合可以使本发明的硬体部分成为一个可用于拨打电话、中英文智能输入和按触式导航等的CCITT拨号键盘(CCITT是国际电报电话咨询委员会的简称，CCITT拨号键盘就是有该委员会所定义出来的键盘)。

结合图12、13，它们分别是本发明实现鼠标操作的流程示意图和鼠标操作示意图。该功能类似于现在的笔记本计算机的鼠标功能，首先系统在触摸板和显示屏的坐标之间建立起关联；第二步，当使用者在触摸板上滑动，触摸板感应到滑动轨迹，由软体得到具体坐标位置，并在显示器上显示鼠标的位置，接下来系统检测使用者是否离开触摸板，如果没有离开，则继续重复第二步，如果离开，则系统检测金属弹片是否被按下，如果被按下，则系统获得最后停留位置的坐标数据(pos)，然后系统检测是否有设定的按键被按下，如果被按下，则可以在最后停留位置上实现鼠标左键或右键功能，否则继续检测。设定的按键可以是触摸板下部的两个小区块，其分别对应于左右鼠标键，当然也可以将左右鼠标键与特定位置的金属弹片或其它机械机构建立关联，实现左右键功能。

结合图14、15所示，它们分别是本发明多媒体浏览操作示意图和本发明实现多媒体浏览的流程示意图。该功能实现多媒体快速浏览操作，例如在菜单模式下或空格模式下快速切换光标位置，文字图片的放大/缩小等。操作方式为：在触摸板上顺时针或逆时针滑动。具体的实现流程是：第一步，在触摸板被滑触时，系统获得未处理的相邻轨迹位置的两个数据；第二步，系统根据获得的数据计算出滑动角度和滑动方向；第三步，系统根据滑动角度和滑动方向发出预定指令，并根据该预定指令实现快速浏览操作；第四步，系统检测被滑触轨迹的所有数据是否处理完毕，如果没有处理完，则返回第一步，否则，进入下一步；第五步，系统检测所述的金属弹片是否被按下，如果被按下，系统则产生确认指令，否则继续检测。首先系统通过触摸板感知转动方向，驱动软件取得轨迹的数据，根据两个相邻点位置数据，计算出滑动角度和方向，以一定的角度为发出命令的单位，以方向为来发出浏览的方向命令，根据角度和方向发出相应的指令，应用软体上实现快速浏览的操作。例如，当顺时针划动时，以20度为发出命令的单位，当划过角度为90度的时候，驱动软体会取整会发出4个顺时针命令，多媒体浏览应用软体的功能(切换光标位置，文字图片的放大/缩小等)会根据此命令来来做相应处理，比如在文字图片的放大/缩小功能中，顺时针代表放大，一个命令代表放大一倍，那么上述操作就表示当前操作为图片放大四倍的指令，当触摸板中心区域金属弹片感知被按下，驱动软件发出确认命令，应用软体实现相应的功能操作，完成浏览功能。

以上是对每一种功能单独的解释，事实上有时一个应用程序需要同时使用几种功能模式，这时候的处理方式是：当进入应用程序时，软体会根据一种原则(例如使用频率最高)选择一种作为默认的功能模式，当需要使用到其它功能时，用户可以进行切换。切换的方式可以通过硬体按键来实现，也可以通过软体来设置。

Claims (10)

1、一种触摸板按键结构，它包括触摸板输入键盘，其特征在于，在所述触摸板输入键盘下面包括一个机械式按键结构，所述机械式按键结构包括金属弹片层和按键电路，在所述的金属弹片层上并与所述触摸板的按键相对应的位置均设有相对应的金属弹片，所述的金属弹片与所述的按键电路对应。

2、如权利要求1所述的触摸板按键结构，其特征在于，所述的触摸板由上下两层组成，上层在所述触摸板输入键盘的按键周围开有沟槽，下层为限位膜。

3、如权利要求1或2所述的触摸板按键结构，其特征在于，所述的机械式按键结构还包括按键支架，所述按键支架位于所述金属弹片层的上面，其在与所述触摸板输入键盘的按键相对应的位置上开有沟槽，在与所述金属弹片层的金属弹片相对应的位置设有触点。

4、如权利要求1所述的触摸板按键结构，其特征在于，所述的金属弹片为弧形结构。

5、一种利用权利要求1所述的触摸板按键结构实现拨号和导航功能的方法，其特征在于，第一步，系统判断所述金属弹片是否被按下，如果被按下，则根据系统设定的所述金属弹片代表的号码进行拨号，如果没有被按下，则进入下一步；第二步，系统检测使用者是否离开所述触摸板，如果没有离开，则返回第一步，否则进入下一步；第三步，系统读取当前位置的数据，然后根据所述数据判断当前位置是否在导航键区域，如果不在，则返回第一步，否则进入下一步；第四步，系统根据获得的数据，发出预定的指令。

6、一种利用权利要求1所述的触摸板按键结构实现导航的方法，其特征在于，第一步，系统读取使用者在所述触摸板上的第一次触摸点位置的数据；第二步，系统检测使用者是否离开所述触摸板，如果离开，则系统读取使用者最后停留位置的数据，否则继续检测；第三步，根据第一次触摸点位置的数据和最后停留位置的数据，计算出滑动的方向，然后发出设定指令；第四步，系统检测所述的金属弹片是否被按下，如果被按下，则产生确认指令，否则继续检测。

7、如权利要求6所述的实现导航的方法，其特征在于，所述的设定指令包括向左、向右、向上、向下指令。

8、一种利用权利要求1所述的触摸板按键结构实现鼠标操作的方法，应用于带有显示屏的设备中，其特征在于，第一步，在所述触摸板和显示屏坐标之间建立关联，当触摸板被划触时，系统获得当前坐标位置数据；第二步，系统根据获得的数据在显示屏上显示鼠标符号；第三步，系统检测使用者是否离开触摸板，如果离开则进入下一步，否则返回第一步；第四步，系统检测所述的金属弹片是否被按下，如果被按下，系统则可以获得被按下时的坐标位置的数据，否则继续检测；第五步，系统检测是否有设定的按键被按下，如果被按下，则可以在第四步所述位置上实现鼠标左键或右键功能，否则继续检测。

9、如权利要求8所述的实现鼠标操作的方法，其特征在于，第五步所述设定的按键是设定区域的所述金属弹片。

10、一种利用权利要求1所述的触摸板按键结构在手机中实现多媒体浏览的方法，其特征在于，第一步，在触摸板被滑触时，系统获得未处理的相邻轨迹位置的两个数据；第二步，系统根据获得的数据计算出滑动角度和滑动方向；第三步，系统根据滑动角度和滑动方向发出预定指令，并根据该预定指令实现快速浏览操作；第四步，系统检测被滑触轨迹的所有数据是否处理完毕，如果没有处理完，则返回第一步，否则，进入下一步；第五步，系统检测所述的金属弹片是否被按下，如果被按下，系统则产生确认指令，否则继续检测。

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