CN101075158B - 手指键盘鼠标集成系统及由其构成的电脑一体化操作椅 - Google Patents

Abstract

一种可替代传统键盘、滑鼠的用于电脑等电子设备信号输入的手指键盘鼠标系统，以及使用该输入装置的电脑一体化操作椅。所述手指键盘鼠标系统包括10个内嵌射频卡组成单键的指套，内有射频无线通信收发模块和扫描编码单元的读键发射器，及电脑上的射频接收模块和译码单元。指套上不同单键对读键发射器进行敲击后，读取对应射频卡内的字符位信号，编码后将射频信号传输给电脑，再通过译码单元转换成按键指令或鼠标指令。所述电脑一体化操作椅还包括一张躺椅和两个鞋套或10个趾套，在躺椅上部前侧装带电脑主机的显示器，躺椅头部装音响，躺椅的把手和踏脚上安装读键发射器，形成一个带有环绕立体声的操作环境，配合系统的盲打式操作使电脑更方便、舒适。

Description

手指键盘鼠标集成系统及由其构成的电脑一体化操作椅

技术领域

本发明涉及一种输入装置及使用该输入装置的硬件系统，尤其是一种可替代传统键盘、鼠标的用于电脑等电子设备的信号输入装置，及由其构成的可以躺着工作的电脑一体化操作椅。

背景技术

常用的电脑键盘、鼠标与主机的连接一般为有线连接，现在也有采用红外线或射频传输的无线键盘和无线鼠标，但是键盘一般具有128个字符，其按键较多且按键不规则排列，由于打字是由大脑和手指协调合作完成的，这样由于对字母规则排列的习惯思维就不容易实现盲打，在光线不足的环境下误操作更多。键盘和鼠标同样作为电脑必不可少的输入装置，但分成两个实体，在键盘和鼠标的切换使用中避免不了要转移视线，切断设计工作者的思路，会带来一些误操作，降低输入效率。现有键盘的体积较大不方便携带，在使用中不能移动，对于一些特殊的控制平台需要走动操作时浪费了较多时间使自己走到键盘旁。

另外，现有的桌面电脑或笔记本电脑，它们不管使用什么键盘，一般要求使用者采用坐姿，舒适度不好，长时间操作会产生腰酸背痛的症状。随着信息化时代的到来，人们操作电脑的时间机会将更多，不管是工作、学习、娱乐还是购物，不管是在办公室、候车室还是家里，都离不开电脑操作，这样长期下去会产生各种关节、肌肉、颈椎等方面的疾患。

发明内容

本发明的目的是解决现有电脑输入装置的连接线束缚、按键较多、舒适度不好的问题，提供一种可替代传统键盘和鼠标，并可以躺着工作的输入装置和电脑系统，使其具有无线传输、体积小、符合人体功能学、操作不受环境光线影响、易于实现盲打的特点。

本发明是通过下述技术方案实现的：一种手指键盘鼠标系统，它包括：

——10个指套，每个指套内嵌有4块不同方向的射频卡组成共计40个键位，每块射频卡内储存5个字符位供输出选择，共构成200个独立的字符位用于字符编码，指套可以单独使用套在手指上也可以附着在一副手套上；

——读键发射器，内有射频无线通信收发模块和扫描编码单元，通过指套上不同键位对读键发射器的敲击动作，使读键发射器接收到射频信号读取敲击部位对应射频卡内的字符位，然后将字符位编码后以射频信号传输给电脑；

——电脑主机上的射频接收模块和扫描译码单元，接收读键发射器传来的射频信号，将得到的字符位通过译码单元转换成相对应的按键指令或游标指令。

指套的每块射频卡内储存的5个字符位通过配合另一只手的5个手指的指套来选择决定打哪个字符。200个字符位上设置字母键、数字键、标点符号键、功能键、鼠标拖动键、电脑开关键及键盘鼠标模式切换键，以实现字母、数字、标点符号的输出及电脑的开关机和键盘鼠标模式的切换，使10个指套可以完成键盘、电脑开关机和鼠标的功能。读键发射器可以采用平板式的。

上述手套内还可以装半导体制冷片进行温度调节，成为手套内的空调，使在夏天手不会因为过热而不舒服。

本发明的读键发射器也可采用球体式，它是一个上面有10个插孔的球体，10个手指插入，通过手指插入后控制插孔内的5个射频键，一个键对应5个字符位，可以形成250个字符位。

本发明的读键发射器也可采用鼠标式的，它是在现有的三键鼠标内部装了射频无线通信收发模块，这样手握住鼠标后同样可以在鼠标上面进行手指的敲击动作使其识别按键，外部再用尼龙搭扣使屏蔽布将带着手套的手和鼠标裹在一起，使手可以带着鼠标行走中操作。

本发明中上述手指键盘鼠标系统可以使用于电脑一体化操作椅，其特征是：它还包括一张躺椅和内嵌有射频卡的两只鞋套或10个趾套，在躺椅的上部前侧有一个后装电脑主机的显示器，在躺椅的头部装音响，在躺椅的两个把手上安装由指套控制输出的读键发射器，在底部踏脚上装两个由穿了鞋套或带上趾套的左右脚控制输出的读键发射器，再将躺椅包围起来，这样便形成一个不受外界干扰的，带有环绕立体声的操作环境，加上手指键盘鼠标系统的盲打式操作使电脑的使用更为方便、舒适。

上述鞋套的底部嵌有5块不同方向的射频卡，该射频卡内储存10个字符位供输出选择，共构成50个独立的字符位，由10个手指控制输出哪个字符，使左右脚能用于输出字符、开关机、手上的键盘鼠标模式切换及游标的操作，而鞋套上的键盘鼠标模式切换由指套来实现。趾套内的射频卡可如同手上的指套一样设置。

上述读键发射器和指套内、鞋套内的射频卡也可换成红外开关、感应开关、触摸开关或微动开关进行按键信号至电脑的无线或有线传输。

本发明的有益效果是：1)可代替现有电脑键盘和鼠标，并使使用者实现躺着操作，双手随意放在两侧，增加了使用舒适度和方便性，使用时不用看键盘寻找键位，因为键盘就在手上，字母编码时可按字母表顺序排列，实现盲打式操作；2)10个手指上共有40个射频卡，每个射频卡内储存5个依次排列的字符位，由此通过对字符位的选择，可以方便地形成200个独立的键位，从而代替目前的大键盘进行输入；3)指套可以附着在内置空调的手套上，不会因过热而不舒服；4)球体式和鼠标式读键发射器体积小，便于携带移动，射频无线传输使人们摆脱了电缆的束缚；5)电脑一体化操作椅改变了电脑现有的组装形式，使操作环境变得更舒适简单，鞋套和趾套的使用使键盘就在脚上，脚也可以操作游标成为鼠标，显然这样的形式操作更灵活多变。

附图说明

图1是本发明手指键盘鼠标集成系统的结构原理示意图；

图2是本发明左手指按键产生的一种字符排列表；

图3是本发明右手指按键产生的一种字符排列表；

图4和图5是本发明球体式读键发射器的主视图和侧视图；

图6是本发明中鼠标式读键发射器的示意图；

图7是本发明电脑一体化操作椅的结构示意图；

图8是本发明中鞋套的下视图。

1—平板式读键发射器；2—左手套；3—指套；3a—左侧面；3b—前侧面；3c—底面；3d—右侧面；4—右手套；5—手指；6—电脑主机；7—球体式读键发射器；7a—插孔；8—屏蔽套；9—鼠标式读键发射器；10—显示器；11—音响；12—躺椅；13—把手；14—平板式读键发射器；15—踏脚；16—鞋套；16a—左侧面；16b—前侧面；16c—底面；16d—右侧面；16e—后侧面。

具体实施方式

本发明的用户无需使用键盘和鼠标，现有电脑使用的标准键盘和鼠标的功能，全都可以集成到本系统中。现在参照附图作详细说明，其中的图示是为了说明本发明实施例的目的，而不是为了限制它们，本发明的精神应该从权利要求中确定。

实施例1一种手指键盘鼠标集成系统，其结构可从图1中看到，它包括10个指套3，内有射频无线通信收发模块和扫描编码单元的读键发射器、电脑主机上的射频接收模块和扫描译码单元。

指套3可以单独使用套在手指5上也可以附着在一副手套上，即左手套2和右手套4，如图1中所示，指套3的外表面为四边形柱体，其中与指肚平行的面为底面3c，有前、左、右三个与底面3c呈一定角度的斜面，即前侧面3b、左侧面3a及右侧面3d，斜面角度为30～45度，方便手指的倾斜操作。在底面和三个侧面上各嵌入一块射频卡，即形成4块不同方向的射频卡。

10个指套上共有40块射频卡，即40个键位，每块射频卡内储存5个字符位供输出选择，共构成200个独立的字符位用于字符编码，200个字符位上可设置字母键、数字键、标点符号键、功能键、鼠标拖动键、电脑开关键及键盘鼠标模式切换键。

当有效的按键动作发生时，读键发射器接收到射频卡发出的信号，读取敲击部位对应射频卡内的字符位，根据信号强弱变化进行编码，再将射频信号传输给电脑，由扫描译码单元判断转换成相对应的按键指令或游标指令，实现开关机、输出字符、功能操作、键盘鼠标切换还是游标移动等功能。

现在的电脑一般使用标准英文打字键盘，可以输出128个代码，现在以该键盘的符号为例，说明在本发明中指套上符号的一种排列方式。如图2和3所示，在左手套2的5个指套上和左手套4的5个指套上设置了原有键盘上的所有字符，很明显还有很多空余位可以设置更多的字符。

如图中2和图3中所示，可以将标准英文打字键盘左侧的功能键“Esc”、“Tab”、“Caps Lock”、“shift”、“Ctrl”设置在左手小拇指的左侧面对应的五个字符位上，将空格键、箭头键、回车键、删除键等设置在左右拇指的字符位上，将26个字母设置在十个指套的左右侧面和底面的第一字符位上，将26个小写字母设置在十个指套的左右侧面和底面的第二字符位上，将数字、F1～F12及一部分标点设置在十个指套的前侧面的字符位上，其余标点设置在十个指套的前侧面的第三、第四字符位上，这样的设置规则排列，容易记忆实现盲打式操作。每个键位的第一个字符位可以默认输出，其他字符位通过另一只手的5个手指来选择决定，如要输出左手拇指底面对应的第二字符位上的字母“m”，则先将左手拇指上指套的底面在平板式读键发射器1上轻敲一下，同时右手的食指立即在平板式读键发射器1上轻敲一下就可以实现“m”输出。在右手小拇指的右侧面5个符号位上还可以设置模式切换键和第二～的五符号位的切换键，固定每个键位输出第几个符号位，如实现持续输出小写字母或数字等。

另外，还可以在其他空余位设置电脑开关键及用于鼠标模式的鼠标左键、鼠标右键、鼠标中键、鼠标拖动键等，模式切换键设置在第一符号位上使切换直接方便，当切换到鼠标模式时，其余用于输出字符的键位失效，右手的食指、中指和无名指只能用于完成鼠标的作用。

所述扫描编码单元的功能可以由电脑主机上的软件程序实现，这样对某个手指不灵活或有缺陷的人来说，可以使用特定的字符位进行编码，也可以实现输出的目的。

左、右手套(2、4)内可以装半导体制冷片对手进行温度调节，成为手套内的空调，其电路设置在手套上，供电电源可以使用干电池或连接低压电源线。手套的与指套的非接触部分由屏蔽布做成，这样可以大大减少长期使用射频辐射对人体的伤害，同时留有射频信号出口。

指套内的射频卡也可换成红外开关、感应开关、触摸开关或微动开关。

本发明的读键发射器也可采用球体式，如图4和图5所示，它是一个上面有10个插孔7a的球体，使用时将10个戴着指套3的手指插入其中，该指套上嵌入5块射频卡形成5个键位，一个键位对应5个字符位，可以形成250个字符位。通过手指控制键位与插孔7a壁面的接触，使内部射频无线通信收发模块读取按键的内容将信号传输给电脑。

插孔7a也可以为柱形，在插孔的底面及四侧面各装一个微动开关，由手的轻微拨动启动开关产生按键信号。当然，也可使用其他形式开关，如红外开关、感应开关或触摸开关，信号的输出由射频方式实现。

球体式读键发射器7可以固定在躺椅12上，也可以握在手上操作。

本发明的读键发射器也可采用鼠标式的，如图6中所示，它采用现有三键无线鼠标的样式，不同的是在鼠标内部装了射频无线通信收发模块，这样手握住鼠标后同样可以在鼠标上面进行手指的敲击动作，使射频无线通信收发模块读取指套3中射频卡内的字符，将信号传输给电脑。鼠标和指套键盘两种模式的作用可以设置特定的按键相互切换。用尼龙搭扣使屏蔽套8将带着手套的手和鼠标裹在一起，使手可以带着鼠标行走中操作。如此，手上像握面包样的东西，可以方便地拿来拿去进行输入。

实施例2本实施例为一种使用上述手指键盘鼠标集成系统的电脑一体化操作椅，其结构可从图7中看到，它还包括一张躺椅12和内嵌有射频卡的两只鞋套16或10个趾套，在躺椅12的上部前侧有一个后装电脑主机的显示器10，在躺椅12的头部装音响11，在躺椅12的两个把手13上安装由指套3控制输出的读键发射器，在底部踏脚15上装两个由穿了鞋套16或带上趾套的左右脚控制输出的读键发射器。

如图8中所示为鞋套16的下视图，在鞋套16底部的前、后、左、右可以设置四个与底面16c呈一定角度的斜面，即前侧面16b、后侧面16e、左侧面16a及右侧面16d，在鞋套16的底面和四个侧面上各嵌入一块射频卡，即形成5块不同方向的射频卡。鞋套16内的射频卡内可以储存10个字符位供输出选择，共构成50个独立的字符位，由10个手指控制输出哪个字符位，例如当一个脚按下鞋套的底面后，可以有10个符号备用选择，此时可以设定按左手的小拇指确定选择第一个符号，按左手的无名指确定选择第二个符号，以此类推，如果使指套的四个射频卡也选择不同，这样鞋套的一个底面内的射频卡可以储存40个字符位，则两只鞋套16共可设置400个字符位。这样鞋套就相当于一个手指的功能，手上每个指套内每块射频卡对应的5个字符位也可以由鞋套来选择。如果将其中一块射频卡设置为鼠标拖动点，则脚也可以成为鼠标操纵游标，该键盘鼠标模式切换可由指套来实现。

脚趾上也可以装趾套，趾套如手上的指套形式一样，也可以构成200个字符位，当然由于脚的灵活性限制，在每个趾套上设置一块射频卡为宜。

使用了特殊的鞋套和趾套后，进行编码使左右脚能用于输出字符、开关机、手上的键盘鼠标模式切换及游标的操作，双脚和双手的相互选择配合输出，将可以组合输出更多的字符，成为一个非常大的键盘，具有更多的功能。

如不使用特殊的鞋套和趾套，还可以在平板式读键发射器上装5个红外开关、感应开关、触摸开关或微动开关实现相同的输出作用。

本实施例的使用者躺在躺椅上后全身放松地进行电脑操作工作，显示器采用液晶显示器，左右手戴上装了指套3的手套，在把手13的平板式读键发射器14上轻轻敲击或移动便可如图7中箭头所示，将字符传输到电脑中。双手也可以插入球体式读键发射器7内或抓住鼠标式读键发射器9进行敲击或移动来输出字符和游标操作。左右脚穿上鞋套16或戴上趾套，在踏脚15上的平板式读键发射器上敲击或移动，可以配合手进行输出。手和脚的使用都不需要看，可以方便地实现盲打式操作。如果再将躺椅12包围起来，这样便形成一个不受外界干扰的，带有环绕立体声的操作环境，加上手指键盘鼠标系统的盲打式操作使电脑的使用更为方便、舒适。

Claims (8)

1.一种手指键盘鼠标系统，其特征是：它包括：

——10个指套(3)，每个指套(3)内嵌有4块或5块不同方向的射频卡组成共计40个或50个键位，每块射频卡内储存5个字符位供输出选择，共构成200个或250个独立的字符位用于字符编码，指套(3)单独使用套在手指(5)上或附着在一副手套上，即左手套(2)和右手套(4)；

——读键发射器，内有射频无线通信收发模块和扫描编码单元，通过指套上不同键位对读键发射器的敲击动作，使读键发射器接收到射频信号读取敲击部位对应射频卡内的字符位，然后将字符位编码后以射频信号传输给电脑；

——电脑主机(6)上的射频接收模块和扫描译码单元，接收读键发射器传来的射频信号，将得到的字符位通过译码单元转换成相对应的按键指令或游标指令；

指套(3)的每块射频卡内储存的5个字符位通过配合另一只手的5个手指的指套来选择决定打哪个字符；200个或250个字符位上设置字母键、数字键、标点符号键、功能键、鼠标拖动键、电脑开关键及键盘鼠标模式切换键，以实现字母、数字、标点符号的输出及电脑的开关机和键盘鼠标模式的切换，使10个指套可以完成键盘、电脑开关机和鼠标的功能。

2.根据权利要求1所述的手指键盘鼠标系统，其特征是：所述扫描编码单元的功能由电脑主机上的软件程序实现。

3.根据权利要求1所述的手指键盘鼠标系统，其特征是：所述附着了指套后的手套内装半导体制冷片，进行手套内的温度调节，所述手套与指套的非接触部分由屏蔽布做成。

4.根据权利要求1所述的手指键盘鼠标系统，其特征是：所述读键发射器采用平板式(1)、球体式(7)或鼠标式(9)，其中球体式读键发射器(7)是一个上面有10个插孔(7a)的球体，且所述指套(3)上嵌入5块射频卡形成5个键位，一个键对应5个字符位，形成250个字符位，戴着指套(3)的手指插入后，通过控制键位与插孔(7a)壁面的接触，使内部射频无线通信收发模块读取按键的内容将信号传输给电脑；鼠标式读键发射器(9)是在现有的三键鼠标内部装了射频无线通信收发模块，外部再用尼龙搭扣使屏蔽套(8)将带着手套的手和鼠标裹在一起，使手可以带着鼠标行走中操作。

5.一种电脑一体化操作椅，它包括权利要求1所述的手指键盘鼠标系统，其特征是：它还包括一张躺椅(12)和内嵌有射频卡的两只鞋套(16)或10个趾套，在躺椅(12)的上部前侧有一个后装电脑主机的显示器(10)，在躺椅(12)的头部装音响(11)，在躺椅(12)的两个把手(13)上安装由指套(3)控制输出内容的上述读键发射器，在底部踏脚(15)上装两个由穿了鞋套(16)或带上趾套的左右脚控制输出内容的读键发射器，再将躺椅(12)包围起来，形成一个不受外界干扰的，带有环绕立体声的操作环境。

6.根据权利要求5所述的一种电脑一体化操作椅，其特征是：所述鞋套(16)的底部嵌有5块不同方向的射频卡，该射频卡内储存10个字符位供输出选择，共构成50个独立的字符位，由10个手指控制输出哪个字符，使左右脚能用于输出字符、开关机、指套(3)的键盘鼠标模式切换及游标的操作，鞋套(16)上的键盘鼠标模式切换由指套(3)来实现。

7.根据权利要求1所述的一种手指键盘鼠标系统，其特征是：所述指套内的射频卡换成红外开关、感应开关、触摸开关或微动开关进行按键信号至电脑的无线或有线传输。

8.根据权利要求5所述的一种电脑一体化操作椅，其特征是：所述鞋套内、趾套内的射频卡换成红外开关、感应开关、触摸开关或微动开关进行按键信号至电脑的无线或有线传输。

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