CN101377718B - 拨珠输入装置和方法以及便携式设备 - Google Patents

Abstract

提供一种拨珠输入装置，拨珠输入部，具有由多个拨珠构成的拨珠串、和在拨珠串两端与拨珠串相隔一定距离设置的触发点，拨珠内部形成有内部电路，在拨珠的两侧面分别形成有与内部电路连接的拨珠触点，当由一个或相邻的多个拨珠构成的拨珠子串被拨动到触发点的位置时，相邻拨珠的拨珠触点之间电连接，拨珠子串一端部的拨珠触点与触发点电连接，产生触发信号；电气参数检测部，接收触发信号，检测与触发点接触的拨珠子串的阻抗特性，并输出检测结果；和代码产生部，根据检测结果，生成并输出与拨动到触发点的拨珠子串中的阻抗特性相对应的代码。这样，采用拨珠方式可以实现数字，字母，符号等的输入，可以用较少的拨珠的组合表示更多的符号或者信号。

Description

拨珠输入装置和方法以及便携式设备

技术领域

本发明涉及一种符号输入技术，特别涉及以拨珠方式输入符号的拨珠输入装置和方法，以及采用该拨珠输入装置的便携式设备。

背景技术

键盘输入是现在的主要输入方式之一。但是，按键方式只是人们进行人机交互的一种方式，还可以有许多其他方式。例如，可以采用拨珠的方式进行输入。我们只要看一下许多财会人员或一些小孩利用算盘进行运算时的快速计算，就可以体会到此种方式是可以用于快速输入的。

以往也有一些专利涉及拨珠输入，但是其目的都是用电子的方式来实现算盘的输入。例如，在专利文件1中公开了一种拨珠式输入装置，就是利用拨珠来模拟计算器输入已达到快速输入数字的目的。它包括拨珠式信号输入机构，寄存器、译码器，控制器和输出开关，数字信号由拨珠输入，运算功能由按键输入。拨珠装在上下轴上，中间有横梁面板将上下轴隔开，功能键装在横梁面板上。把计算机(器)与算盘有机地结合在一起。

又如，在专利文件2中公开了一种电子算盘计算器，兼有算盘和计算器综合功能。它是在算盘的空腔档杆中内置传感器，并用导线经过算盘上的空腔梁与安装在算盘上的电子计算器电连接，算珠用电感材料制造，作为信号源。当人手拨动算盘时，算珠的增减变化而引起档杆内置传感器电感量的同步变化，以十进制信号输入电子计算器，经运算后将计算结果直观地显示于计算器的显示屏上，从而综合了算盘与电子计算器的功能，实现一次计算即有数与字的、两个相同的计算结果。

但上述现有技术均类似于电子算盘，只能用于输入数字，不适合实现数字，字母，符号等的输入。

专利文件1：CN1032405A；

专利文件2：CN2600847Y。

发明内容

本发明正是为了解决上述技术问题，提供一种可以用较少的拨珠的组合输入更多的符号或者信号的拨珠输入装置和方法。

本发明的拨珠输入装置，包括：拨珠输入部，具有由多个拨珠构成的拨珠串、和在所述拨珠串两端的至少一端上与所述拨珠串相隔一定距离设置的触发点，所述拨珠内部形成有能够级联的内部电路，在所述拨珠的两侧面分别形成有与所述内部电路连接的拨珠触点，当由一个或相邻的多个拨珠构成的拨珠子串被拨动到所述触发点的位置时，相邻所述拨珠的拨珠触点之间电连接，所述拨珠子串一端部的拨珠触点与所述触发点电连接，产生触发信号；电气参数检测部，接收来自所述拨珠输入部的触发信号，检测与所述触发点接触的所述拨珠子串的阻抗特性，并输出检测结果；和代码产生部，输入来自所述电气参数检测部的所述检测结果，根据所述检测结果，生成并输出与拨动到所述触发点的所述拨珠子串中的阻抗特性相对应的代码。

优选在上述拨珠输入装置中，所述拨珠内部形成的内部电路是无源阻抗电路单元，在所述拨珠子串内部，所述无源阻抗电路单元级联，形成无源阻抗网络；所述阻抗特性是所述无源阻抗网络的阻抗特性。所述无源阻抗电路单元也可以由电阻、电感、电容或它们的组合构成。

根据本发明的拨珠输入装置，可以用较少的拨珠的组合表示更多的符号或者信号。例如可以用较少的拨珠实现数字，字母，符号等的输入。而且仅仅采用拨珠内的无源阻抗电路单元，无需格外的驱动电路，就可以方便获得与拨珠个数对应的电气参数。因此，装置结构简单，容易小型化。

本发明的拨珠输入方法，包括：拨珠输入步骤，将由多个拨珠构成的拨珠串中的由一个或相邻的多个拨珠所构成的拨珠子串，拨动到在所述拨珠串两端的至少一端上与所述拨珠串相隔一定距离设置的触发点的位置，在所述拨珠的两侧面上形成的拨珠触点与所述触发点接触，产生触发信号，其中，所述拨珠触点与所述拨珠内部能够级联的内部电路相连接；电气参数检测步骤，当接收到所述触发信号，检测与所述触发点接触的所述拨珠子串的阻抗特性，并输出检测结果；和代码产生步骤，根据所述检测结果，生成并输出与拨动到所述触发点的所述拨珠子串中的阻抗特性相对应的代码。

根据本发明的拨珠输入方法，可以用较少的拨珠的组合表示更多的符号或者信号。例如可以用较少的拨珠实现数字，字母，符号等的输入。

上述拨珠输入装置和方法，既可以用于台式设备，也可以用于手持设备的便携式设备上。当用于手持设备时，由拨珠输入装置代替原来的键盘，可以有效减少占有空间，从而在手持设备的面积相同的情况下可以增大显示屏幕。此外，还可以设置多个拨珠输入部，可以用双手进行操作，操作时可以用单指或者多指进行拨珠。

附图说明

图1表示本发明的拨珠输入装置的构成的示意图。

图2表示本发明的拨珠的内部结构以及电路示意图。

图3表示本发明的拨珠输入部的结构示意图。

图4表示垂直单拨珠串单触发点的拨珠移动示意图。

图5表示水平单拨珠串单触发点的拨珠移动示意图。

图6表示垂直多拨珠串多触发点的拨珠移动示意图。

图7表示将本发明的拨珠输入装置用于手持设备时的第一应用例示意图。

图8表示将本发明的拨珠输入装置用于手持设备时的第二应用例示意图。

图9表示将本发明的拨珠输入装置用于手持设备时的第三应用例示意图。

图10表示将本发明的拨珠输入装置用于手持设备时的第四应用例示意图。

图11表示采用两个本发明的拨珠输入装置双手操作时的第五应用例示意图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的具体实施方式。

图1表示本发明的拨珠输入装置的构成的示意图。如图1所示，本发明的拨珠输入装置包括拨珠输入部1、电气参数检测部2、信号产生部3以及代码产生部4。

拨珠输入部1是将若干拨珠置于一个柱子上，使其能够沿柱子移动，形成一个拨珠串。拨珠的形状如通常的算盘珠子，在拨珠内部形成有电路，通过将一个拨珠或相邻的多个拨珠被移动到拨珠串的一端，给出触发信号。拨珠串按一定方式组合放置，由一个拨珠串的拨珠位置或者多个拨珠串的拨珠的组合位置表示一种符号或者信号。

电气参数检测部2检测通过拨珠的拨动引起的拨珠串的电气参数，该电气参数的不同代表拨珠串的不同位置。并将检测结果传给信号产生部3。

信号产生部3将相应的输入转化为易于识别的信号。例如转化为数字信号，并将该数字信号提供给代码产生部4。

代码产生部4根据信号产生部3传来的数字信号生成计算设备易于识别的代码，并将相应代码传送给计算设备。

也可以将信号产生部3合并到代码产生部4中一体形成，根据电气参数检测部2的检测结果，生成与所检测的电气参数对应的代码。

图2表示本发明的拨珠的内部结构以及电路示意图。如图2(a)所示，每个拨珠的内部可以设置一种无源阻抗电路，如图2(b)所示，构成一个可以级联的无源阻抗网络单元。在拨珠的沿柱子方向的两个侧面上分别形成用于级联的拨珠触点，阻抗电路的两端分别引到拨珠触点上。当多个拨珠接触在一起组成一个子串时，各个拨珠的拨珠触点之间相互连接，如图2(c)所示，形成无源阻抗网络。通过适当设置每一个拨珠内的阻抗大小，可以形成更易于分辨的电路参数。拨珠内部的阻抗例如可以采用电阻、电容、电感或者它们之间的组合形成。

图3表示本发明的拨珠输入部的结构示意图。如图3所示，包括拨珠柱10、拨珠11、触压开关13、弹簧14以及支架15。

拨珠柱10安装在支架15上。拨珠11，其外部形状如算盘珠子，中心部有一圆孔，在沿拨珠柱10的方向的两侧面上形成有拨珠触点12。多个拨珠11被穿在一个拨珠柱10上，形成拨珠串，各个拨珠11可以向拨珠柱10的两端部拨动。在拨珠串的两端分别设置有弹簧14，弹簧14的一端固定在支架15上，另一端弹性支撑拨珠串，在没有拨动拨珠11时，使得拨珠串位于柱子的中部。拨珠的形状、大小和材质并不需要特别限定，只要是便于人手操作并且可以在内部形成无源阻抗网络电路，可以根据设置位置、空间大小以及美观需要而适当选用。

在拨珠柱10的两端部分别设置有触压开关13，当拨动拨珠11到达拨珠柱10的两端时，拨珠11按压接触触压开关13，拨珠触点12与触压开关13的端子接触，并且触压开关13接通，使得被拨动到拨珠柱10的端部的拨珠子串所构成的无源阻抗网络通过触压开关13与电气参数检测部2连接(参见图1)，电气参数检测部2可以检测出被拨动到端部的拨珠子串的阻抗特性。

可以将一个或者相邻的多个拨珠11拨动到拨珠柱10的左边或者右边，也可以同时向两边拨动，拨动到拨珠柱10端部的一个或者多个拨珠11构成一个拨珠子串，由于拨珠内有相应的阻抗电路，不同个数的拨珠11所形成的拨珠子串将给出不同的阻抗特性，通过由电气参数检测部2检测出拨珠子串的阻抗特性，就可以知道有几个拨珠11被拨动到左边或者右边。

任何一个拨珠子串拨向左边或者右边都产生一个符号，当两个独立拨珠子串同时(或者几乎同时)分别拨向拨珠柱10的两端时，也可以产生一个符号。这样，N个拨珠将可以产生N+(N+1)N/2种不同符号。以8个拨珠的情况为例，可以产生8+8+7+6+5+4+3+2+1＝44种不同符号，这样至少可以实现字母(26个)和数字(10个)以及其他符号的输入。在实际应用时，可选用其中比较方便的输入方式。

弹簧14在手松开拨动的拨珠11后，利用弹力将拨珠11自动弹回到原始位置。但也可以不设置弹簧10，让拨动后的拨珠11停留在移动的位置上，用手让其返回到原始位置。

此外，在拨珠11上还可以标记一些符号或者短语，使使用者可以直接知道如何操作。

在图3所示的实施例中，拨珠输入部1虽然采用水平多拨珠串双触发点的结构，但是根据所输入的符号种类的需要，以及配置位置的要求，也可以采用图4、图5、图6所示的结构以及拨珠移动方式。

图4表示垂直单拨珠串单触发点的拨珠移动示意图。该图4表示有4个拨珠，垂直向上拨动的情况，在上部设置触压开关，检测拨向上部的拨珠的个数。图4(a)表示没有拨动拨珠的情况，图4(b)表示向上拨动了1个拨珠的情况，图4(c)表示向上拨动了2个拨珠的情况，图4(d)表示向上拨动了3个拨珠的情况，图4(e)表示全部4个拨珠都拨动到上部的情况。

图5表示水平单拨珠串单触发点的拨珠移动示意图。该图5表示有4个拨珠，水平向右拨动的情况，在右端部设置触压开关，检测拨向右部的拨珠的个数。图5(a)表示没有拨动拨珠的情况，图5(b)表示向右拨动了1个拨珠的情况，图5(c)表示向右拨动了2个拨珠的情况，图5(d)表示向右拨动了3个拨珠的情况，图5(e)表示全部4个拨珠都拨动到右部的情况。

图6表示垂直多拨珠串多触发点的拨珠移动示意图。该图6表示两个图4所示的拨珠输入部上下叠加，在上下两端部以及中间部都设置有触压开关，分别检测拨向上部、下部以及中间部的拨珠的个数。图6(a)表示在上部有2个拨珠、下部有1个拨珠，中间没有拨珠的情况，图6(b)表示在上部有2个拨珠、下部没有拨珠，中间有2个拨珠的情况，图6(c)表示在上部没有拨珠、下部有3个拨珠，中间有1个拨珠的情况，图6(d)表示在上、下部都没有拨珠、中间有3个拨珠的情况。

此外，还可以将多个图3～图6所示的单排拨珠并联设置，形成多排拨珠的N×M的矩阵结构。

本发明的拨珠输入装置以及拨珠方法既可以用于台式设备，也可以用于移动设备上。图7表示将本发明的拨珠输入装置用于手持设备时的第一应用例示意图。在图7中，21表示本发明的拨珠输入装置，22表示显示屏。由于仅在手持设备的下部安装一排拨珠输入装置，由拨珠输入装置代替原来的十二键键盘，可以有效减少占有空间。因此，在同样面积下显示屏幕22可以变得更大。

如果需要，可以在上述第一应用例的基础上增加少量的其他按键23，形成图8所示的将本发明的拨珠输入装置用于手持设备时的第二应用例，以方便一部分用户的需求。

图9表示将本发明的拨珠输入装置用于手持设备时的第三应用例示意图。在图9中，31表示本发明的拨珠输入装置，32表示显示屏。由于将拨珠输入部装置安放在手持设备的侧面，这样可以进一步减少输入键占用的空间，增大显示屏幕32的面积。而且用手指拨动拨珠时可以更方便。

如果需要，可以在上述第三应用例的基础上增加少量的其他按键33，形成图10所示的将本发明的拨珠输入装置用于手持设备时的第四应用例，以方便一部分用户的需求。

图11表示采用两个本发明的拨珠输入装置双手操作时的第五应用例示意图。在图11中，41表示本发明的拨珠输入装置，42表示显示屏，43表示其他按键。由于可以放置两个拨珠输入装置。这样可以通过最简单的方式进行字母，数字，字符的输入。另外，对于拼音输入，也可以分别设置辅音和元音的输入方式，使汉字输入更便捷。适用于需要更多键的手持设备，例如：掌上电脑等上。

根据本发明的拨珠输入装置，可以用较少的拨珠的组合表示更多的符号或者信号。例如在手机上，可以用较少的拨珠实现数字，字母，符号等的输入，拨珠输入可以用单手或者双手进行操作，操作时可以用单指或者多指进行拨珠。

Claims (21)

1.一种拨珠输入装置，包括：

拨珠输入部，具有由多个拨珠构成的拨珠串、和在所述拨珠串两端的至少一端上与所述拨珠串相隔一定距离设置的触发点，所述拨珠内部形成有能够级联的内部电路，在所述拨珠的两侧面分别形成有与所述内部电路连接的拨珠触点，当由一个或相邻的多个拨珠构成的拨珠子串被拨动到所述触发点的位置时，相邻所述拨珠的拨珠触点之间电连接，所述拨珠子串一端部的拨珠触点与所述触发点电连接，产生触发信号；

电气参数检测部，接收来自所述拨珠输入部的触发信号，检测与所述触发点接触的所述拨珠子串的阻抗特性，并输出检测结果；和

代码产生部，输入来自所述电气参数检测部的所述检测结果，根据所述检测结果，生成并输出与拨动到所述触发点的所述拨珠子串中的阻抗特性相对应的代码。

2.根据权利要求1所述的拨珠输入装置，其特征在于，

所述拨珠内部形成的内部电路是无源阻抗电路单元，在所述拨珠子串内部，所述无源阻抗电路单元级联，形成无源阻抗网络；

所述阻抗特性是所述无源阻抗网络的阻抗特性。

3.根据权利要求2所述的拨珠输入装置，其特征在于，

所述无源阻抗电路单元由电阻、电感、电容或它们的组合构成。

4.根据权利要求1所述的拨珠输入装置，其特征在于，

所述触发点只设置在所述拨珠串的一侧；

所述代码产生部生成并输出与拨动到所述触发点的所述拨珠子串中的拨珠个数相对应的代码。

5.根据权利要求1所述的拨珠输入装置，其特征在于，

所述触发点设置在所述拨珠串的两侧；

所述代码产生部生成并输出与拨动到所述触发点的所述拨珠子串中的拨珠个数和拨珠方向相对应的代码。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的拨珠输入装置，其特征在于，

所述触发点包括触发开关，所述触发信号通过所述触发开关的接通而产生。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的拨珠输入装置，其特征在于，

所述拨珠输入部还包括拨珠柱，所述拨珠中间形成有圆孔，可滑动地穿在所述拨珠柱上。

8.根据权利要求7所述的拨珠输入装置，其特征在于，

所述拨珠输入部还包括回弹装置，所述回弹装置配置在设置有所述触发点的一侧，当拨动所述拨珠的按压力解除后，所述回弹装置使所述拨珠回弹到原始位置。

9.根据权利要求8所述的拨珠输入装置，其特征在于，

所述拨珠输入部还包括支架，所述拨珠柱固定在所述支架上；

所述回弹装置是弹簧，所述弹簧的一端固定在所述支架上，所述弹簧的另一端弹力支撑所述拨珠串。

10.根据权利要求1～5中任一项所述的拨珠输入装置，其特征在于，所述拨珠输入部具有多个，所述多个拨珠输入部并排设置。

11.根据权利要求1～5中任一项所述的拨珠输入装置，其特征在于，在所述拨珠上标记有符号或者短语。

12.一种便携式设备，包括权利要求1～11中任一项所述的拨珠输入装置和显示屏；

所述拨珠输入部与所述显示屏设置在同一面上。

13.一种便携式设备，包括权利要求1～11中任一项所述的拨珠输入装置和显示屏；

所述拨珠输入部设置在与所述显示屏的设置面不同的侧面上。

14.一种便携式设备，包括权利要求1～11中任一项所述的拨珠输入装置和显示屏；

所述拨珠输入部与所述显示屏设置在同一面上，并且设置在所述显示屏的两侧。

15.根据权利要求14所述的便携式设备，其特征在于，

在所述显示屏一侧的拨珠输入部用于输入汉语拼音的声母，在所述显示屏另一侧的拨珠输入部用于输入汉语拼音的韵母。

16.根据权利要求12～15中任一项所述的便携式设备，其特征在于，还包括按键。

17.根据权利要求11所述的便携式设备，其特征在于，还包括按键。

18.一种拨珠输入方法，包括：

拨珠输入步骤，将由多个拨珠构成的拨珠串中的由一个或相邻的多个拨珠所构成的拨珠子串，拨动到在所述拨珠串两端的至少一端上与所述拨珠串相隔一定距离设置的触发点的位置，在所述拨珠的两侧面上形成的拨珠触点与所述触发点接触，产生触发信号，其中，所述拨珠触点与所述拨珠内部能够级联的内部电路相连接；

电气参数检测步骤，当接收到所述触发信号，检测与所述触发点接触的所述拨珠子串的阻抗特性，并输出检测结果；和

代码产生步骤，根据所述检测结果，生成并输出与拨动到所述触发点的所述拨珠子串中的阻抗特性相对应的代码。

19.根据权利要求18所述的拨珠输入方法，其特征在于，

所述内部电路是无源阻抗电路单元；

在所述拨珠输入步骤中，所述拨珠子串内的所有拨珠的所述无源阻抗电路单元级联，形成无源阻抗网络；

在电气参数检测步骤中，检测所述阻抗特性是检测所述无源阻抗网络的阻抗特性。

20.根据权利要求19所述的拨珠输入方法，其特征在于，

所述触发点设置在所述拨珠串的两侧；

所述代码产生步骤生成并输出与拨动到所述触发点的所述拨珠子串中的拨珠个数和拨珠方向相对应的代码。

21.根据权利要求18～20中任一项所述的拨珠输入方法，其特征在于，

所述触发点是触发开关；

在所述拨珠输入步骤，所述触发信号通过所述触发开关的接通而产生。

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