CN101944001A - 一种模拟键盘装置及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模拟键盘装置，包括按键分析控制模块、计算机以及触摸屏，所述触摸屏由围合的外边框组成，所述模拟键盘装置还包括至少2个安装在触摸屏边框上的位置采集模块，和至少一个的键盘区域，所述键盘区域上设置有触摸功能按键；所述键盘区域安装在显示区域与触摸屏的外边框之间；所述触摸功能按键、位置采集模块和按键分析控制模块信号连接。本发明还公开了上述摸拟键盘装置的实现方法，本发明在不增加成本的情况下，设置一排或一排以上的按键，更方便快捷地在显示屏上操作各种常用的菜单按键以及输入命令，大大提高了电子白板的交互性以及方便性。

Description

一种模拟键盘装置及其实现方法

技术领域

本发明涉及触摸按键技术，特别涉及一种应用于交互式电子白板的模拟键盘装置及其实现方法。

背景技术

目前，交互式电子白板绝大部分在显示区内进行键盘仿真，还有小部分是在触摸区外设置一些按键(如快捷键：上、下、左和右按键)。但这两者都具有缺点，前者占用了显示区的宝贵资源，覆盖了部分显示内容；后者则需要提供专门的电路来进行按键的电子扫描。

图1显示了现有技术在触摸屏上设置的按键，一般采用在屏幕上设置软键盘的做法，通过触摸扫描装置把扫描得到的坐标信息发送到按键分析控制模块再响应计算机。但是，从图1可看出，将按键设置在触摸屏上，明显减少了触摸屏的显示区域，使显示效果受到一定程度的影响。

申请号为200610122241.9，名称为“一种触摸按键设置方法及其触摸扫描装置”的中国专利公开了一种触摸按键设置方法及其触摸扫描装置，通过把原有的触摸屏上安装有红外线管的扫描边框向外拉开脱离双向扫描的显示区域，在拉开的扫描边框与显示区域之间形成单向扫描区域，按键分布设置在形成的单向扫描区域内。但该装置只能在红外触摸屏上实现，而且只能实现一列或一横的按键，不能检测两排或两列以上的按键。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种应用于交互电子白板的模拟键盘装置，该装置在不增加成本的情况下，设置一排或一排以上的按键，更方便快捷地在显示屏上操作各种常用的菜单按键以及输入命令，大大提高了电子白板的交互性以及方便性。

本发明的目的之二在于提供一种应用于交互电子白板的模拟键盘装置的实现方法。

本发明的目的之一是通过下述技术方案实现的：一种模拟键盘装置，包括按键分析控制模块、计算机以及触摸屏，所述触摸屏由围合的外边框组成，所述模拟键盘装置还包括至少2个安装在触摸屏边框上的位置采集模块，和至少一个的键盘区域，所述键盘区域上设置有触摸功能按键；

所述键盘区域安装在显示区域与触摸屏的外边框之间；

所述触摸功能按键、位置采集模块和按键分析控制模块信号连接。

为更好的实现本发明，所述键盘区域是这样形成的，触摸屏的外边框中至少一个边框向外拉，然后沿着该拉开方向延长相邻的两个边框，所述键盘区域由向外拉开的边框以及与其相对应的显示区域边缘、两个相邻边框的延长部分所组成。

优选的，所述触摸屏由围合的外边框组成，其中

所述位置采集模块全部安装在触摸屏的同一边框上；

或所述位置采集模块安装在触摸屏的不同边框上。

优选的，所述位置采集模块为摄像头，或者超声波换能器，其中所述超声波换能器用于发射和接收超声波。

优选的，所述按键分析控制模块设置在触摸屏的控制芯片中或者在计算机的控制单元中。

本发明的目的之二是通过下述技术方案实现的，一种模拟键盘装置的实现方法，包括以下步骤：

S101：在触摸屏边框上至少安装有2个位置采集模块，将触摸屏边框中的至少一边框向外拉开脱离屏幕的显示区域，在拉开的边框与显示区域之间形成键盘区域，按键分布设置在键盘区域内，对各个按键的功能及名称进行定义；进入步骤S102；

S102：触摸屏通过位置采集模块捕捉触摸屏上的触摸的位置坐标信息，并将测量的位置坐标信息发送至按键分析控制模块，进入步骤S103；

S103：按键分析控制模块接收并分析触摸屏测量的位置坐标信息，若判断坐标是在显示区域内时，则直接往计算机发送坐标或光标操作信息；若判断坐标是在键盘区域时，则分析是否在设定的按键上，如在设定的按键上则向计算机发送该按键相应的控制命令。

优选的，若向外拉开的触摸屏边框上安装有位置采集模块，则步骤S101后还包括步骤S1011：

S1011判断安装有位置采集模块的边框是否向外拉开，若是则重新调整坐标系，进行定位校准，调整各个按键的坐标值，进入步骤S102；若否，则直接进入步骤S102。

优选的，对步骤S103中按键分析控制模块接收到的位置坐标信息作以下处理：先将位置坐标信息数据存入缓存区内形成数据接收队列，再将数据接收队列转入数组，形成坐标结构数组。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明是充分挖掘和利用触摸屏资源的触摸屏按键设置方法，使得触摸按键不会影响到触摸屏的显示区域，通过把原有安装在触摸屏上的围合边框向外拉开并使之脱离显示区域，在拉开的边框与显示区域之间形成键盘区域，按键分布设置在所述的键盘区域内，使用者可以在不增加成本的情况下，在显示区域内设置一排或一排以上的按键，更方便快捷地在显示屏上操作各种常用的菜单按键以及输入命令，大大提高了电子白板的交互性以及方便性。

附图说明

图1为现有技术中摄像头前定位软键盘设置的结构示意图；

图2为本发明一个边框向外拉开形成键盘区域的结构示意图；

图3为本发明四个对应边框向外拉开形成键盘区域设置的结构示意图；

图4为本发明按键分析控制模块的控制流程图；

图5为实施例三中一种应用于交互式电子白板的模拟键盘装置的结构示意图；

图6为实施例四一种应用于交互式电子白板的模拟键盘装置的结构示意图；

图7为实施例五一种应用于交互式电子白板的模拟键盘装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一

如图2所示，为本发明应用于交互式电子白板的单个边框向外拉开形成键盘区域的模拟键盘的结构示意图，本实施例中模拟键盘装置包括摄像头A和摄像头B、按键分析控制模块、计算机以及触摸屏。所述按键分析控制模块设置在触摸屏的芯片中，并与计算机信号连接。

摄像头A和摄像头B安装在触摸屏的上边框1上，同时将触摸屏下边框3向下拉开，使下边框3脱离显示区域；触摸屏左边框2与右边框4在Y方向相应延长，并与触摸屏下边框3、显示区域边缘之间形成键盘区域7，触摸按键设置在键盘区域7内。

上述模拟键盘装置的实现方法，具体包括以下步骤：

S101：将触摸屏的上边框3向下拉开脱离显示区域，在拉开的边框与显示区域之间形成键盘区域7，按键分布设置在形成的键盘区域7内，并定义各个按键的功能名称；在键盘区域7上可划分出若干个用于分布按键的小区域，这些小区域可以用于定义不同的按键功能，本实施例中定义了两排五列(如图2所示，各个按键都有不同的坐标与之一一对应，由于采用两个摄像头进行定位，因此理论上键盘区域可以定义更多排更多列的按键功能与之对应，采用本发明装置能对其进行精确检测)，进入步骤S102；

S102：触摸屏通过摄像头捕捉触摸屏上的触摸的位置坐标信息，并将测量的位置坐标信息发送至按键分析控制模块，所述位置信息包括X坐标值和Y坐标值，进入步骤S103；

S103：按键分析控制模块接收并分析触摸屏测量的坐标信息，通过数据接收队列转入数组进行数据分析。若判断坐标是在显示区域内时，则直接往计算机发送坐标或光标操作信息；若判断坐标是在键盘区域7时，则分析是否在设定的按键上，如在设定的按键上则按照通信协议向计算机发送该按键相应的控制命令。

实施例二

如图3所示，为本发明应用于交互式电子白板的四个边框向外拉开形成键盘区域的模拟键盘的结构示意图，本实施例中模拟键盘装置包括摄像头A和摄像头B、按键分析控制模块、计算机以及触摸屏。所述按键分析控制模块是安装在计算机的软件中。

其中摄像头A和摄像头B安装在触摸屏上边框1上。同时将触摸屏的上边框1向上拉开、触摸屏的左边框2向左拉开、触摸屏的下边框3向下拉开、触摸屏的右边框4向右拉开，触摸屏的上边框1与显示区域之间形成键盘区域5；触摸屏的左边框2与显示区域之间形成键盘区域6；触摸屏的下边框3与显示区域之间形成键盘区域7；触摸屏的右边框4与显示区域之：

H101：分别在键盘区域5、键盘区域6、键盘区域7以及键盘区域8中划分出若干个用于分布按键的小区域，为这些小区域定义不同的按键功能和名称，使各个按键都有不同的坐标与之一一对应，进入步骤H102；

H102：判断边框1是否向上拉开，若是则重新调整坐标系，进行定位校准，设边框1向上拉开的位移值为m，原坐标系为S(x，y)，则将原坐标系向上平移m，得到新的坐标系S′(x′，y′)，其中X′＝x，y′＝y+m，各个按键的坐标值进行相应的调整，进入步骤H103；若否，则直接进入步骤H103；

H103：触摸屏通过摄像头捕捉所触摸屏上的触摸的位置坐标信息，并将测量的位置坐标信息发送至按键分析控制模块，所述位置信息包括X坐标值和Y坐标值，进入步骤H104；

H104：按键分析控制模块将数据存入一个大容量的缓冲区内，这个缓冲区称为数据接收队列，接收数据队列是一个先进先出的管道：最先进入的字节排在前面，后进的字节依次往后排，一直排到最后的位置，然后再从前面开始排；同样，取出数据时也是从最前面的开始取出，依次往后取，一直取到最后的位置，然后再从前面取，取出的整度不能比放进的慢，否则会产生溢出，造成数据丢失；数据从数据接收队列转入数组：数组的结构由X坐标值和Y坐标值组成。

如图4所示，按键分析控制模块对数据进行分析，如坐标在是显示区域内，则往计算机发送坐标或光标操作信息；如坐标是在键盘区域，则分析是否在某个按键上，如在某按键上则向计算机发该按键相应的控制命令。

实施例三

如图5所示，为本发明应用于交互式电子白板的四个边框向外拉开形成键盘区域的模拟键盘的结构示意图，本实施例中模拟键盘装置包括摄像头A和摄像头B、按键分析控制模块、计算机以及触摸屏。所述按键分析控制模块是安装在计算机的软件中。

其中摄像头A安装在触摸屏上边框1上，摄像头B安装在触摸屏右边框4上。同时将触摸屏的上边框1向上拉开、触摸屏的左边框2向左拉开、触摸屏的下边框3向下拉开、触摸屏的右边框4向右拉开，触摸屏的上边框1与显示区域之间形成键盘区域5；触摸屏的左边框2与显示区域之间形成键盘区域6；触摸屏的下边框3与显示区域之间形成键盘区域7；触摸屏的右边框4与显示区域之间形成键盘区域8。

上述模拟键盘装置的实现方法，具体步骤同实施例二，只是在步骤H102中修改为：

H102判断边框1和边框4是否向外拉开，若是则重新调整坐标系，进行定位校准，设边框1向上拉开的位移值为m，边框4向右拉开的位移值为n，原坐标系为S(x，y)，则将原坐标系向上平移m，向右平移n，得到新的坐标系S′(x′，y′)，其中X′＝x+n，y′＝y+m，各个按键的坐标值进行相应的调整，进入步骤H103；若否，则直接进入步骤H103；当m值为0时，表示边框1没有向外拉开，当n值为0时，表示边框4没有向外拉开。

实施例四

如图6所示，为本发明应用于交互式电子白板的单个边框向外拉开形成键盘区域的模拟键盘的结构示意图，本实施例中模拟键盘装置包括超声波换能器A超声波换能器B，以及超声波换能器C，按键分析控制模块、计算机以及触摸屏。所述按键分析控制模块设置在触摸屏的芯片中，并与计算机信号连接。

超声波换能器A、B、C均安装在触摸屏的上边框1上，其中所述超声波换能器A、B、C可以指定其中一个用于发射超声波，指定另外两个用于接收超声波，或者轮流用于发射超声波。同时将触摸屏下边框3向下拉开，使下边框3脱离显示区域；触摸屏左边框2与右边框4在Y方向相应延长，并与触摸屏下边框3、显示区域边缘之间形成键盘区域7，触摸按键设置在键盘区域7内。

上述模拟键盘装置的实现方法，具体包括以下步骤：

S101：将触摸屏的上边框3向下拉开脱离显示区域，在拉开的边框与显示区域之间形成键盘区域7，按键分布设置在形成的键盘区域7内，并定义各个按键的功能名称；在键盘区域7上可划分出若干个用于分布按键的小区域，这些小区域可以用于定义不同的按键功能，本实施例中定义了两排五列，进入步骤S102；

S102：触摸屏通过超声波换能器捕捉触摸屏上的触摸的位置坐标信息，并将测量的位置坐标信息发送至按键分析控制模块，所述位置信息包括X坐标值和Y坐标值，进入步骤S103；

S103：按键分析控制模块接收并分析触摸屏测量的坐标信息，通过数据接收队列转入数组进行数据分析。若判断坐标是在显示区域内时，则直接往计算机发送坐标或光标操作信息；若判断坐标是在键盘区域7时，则分析是否在设定的按键上，如在设定的按键上则按照通信协议向计算机发送该按键相应的控制命令。

实施例五

如图7所示，为本发明应用于交互式电子白板的四个边框向外固定形成键盘区域的模拟键盘的结构示意图，本实施例中模拟键盘装置包括摄像头A和摄像头B、按键分析控制模块、计算机以及触摸屏。所述按键分析控制模块是安装在计算机的软件中。

其中摄像头A和摄像头B安装在触摸屏上边框1上。同时将触摸屏的上边框1、触摸屏的左边框2、触摸屏的下边框3、触摸屏的右边框4向外延伸固定，在触摸屏的外边框与显示区域之间设置键盘区域。其中触摸屏的上边框1与显示区域之间形成键盘区域5；触摸屏的左边框2与显示区域之间形成键盘区域6；触摸屏的下边框3与显示区域之间形成键盘区域7；触摸屏的右边框4与显示区域之：

H101：分别在键盘区域5、键盘区域6、键盘区域7以及键盘区域8中划分出若干个用于分布按键的小区域，为这些小区域定义不同的按键功能和名称，使各个按键都有不同的坐标与之一一对应，进入步骤H102；

H102：触摸屏通过摄像头捕捉所触摸屏上的触摸的位置坐标信息，并将测量的位置坐标信息发送至按键分析控制模块，所述位置信息包括X坐标值和Y坐标值，进入步骤H103；

H103：按键分析控制模块将数据存入一个大容量的缓冲区内，这个缓冲区称为数据接收队列，接收数据队列是一个先进先出的管道：最先进入的字节排在前面，后进的字节依次往后排，一直排到最后的位置，然后再从前面开始排；同样，取出数据时也是从最前面的开始取出，依次往后取，一直取到最后的位置，然后再从前面取，取出的整度不能比放进的慢，否则会产生溢出，造成数据丢失；数据从数据接收队列转入数组：数组的结构由X坐标值和Y坐标值组成。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种模拟键盘装置，包括按键分析控制模块、计算机以及触摸屏，所述触摸屏由围合的外边框组成，其特征在于，所述模拟键盘装置还包括至少2个安装在触摸屏边框上的位置采集模块，和至少一个的键盘区域，所述键盘区域上设置有触摸功能按键；

所述键盘区域安装在显示区域与触摸屏的外边框之间；

所述触摸功能按键、位置采集模块和按键分析控制模块信号连接。

2.根据权利要求1所述一种模拟键盘装置，其特征在于，所述键盘区域是这样形成的，触摸屏的外边框中至少一个边框向外拉，所述键盘区域由向外拉开的边框以及与其相对应的显示区域边缘所组成。

3.根据权利要求1或2所述一种模拟键盘装置，其特征在于，所述触摸屏由围合的外边框组成，其中

所述位置采集模块全部安装在触摸屏的同一边框上；

或所述位置采集模块安装在触摸屏的不同边框上。

4.根据权利要求1所述一种模拟键盘装置，其特征在于，所述位置采集模块为摄像头，或者超声波换能器，其中所述超声波换能器用于发射和接收超声波。

5.根据权利要求1所述一种模拟键盘装置，其特征在于，所述按键分析控制模块设置在触摸屏的控制芯片中或者在计算机的控制单元中。

6.一种模拟键盘装置的实现方法，其特征在于，包括下述步骤：

S101：在触摸屏边框上至少安装有2个位置采集模块，将触摸屏边框中的至少一边框向外拉开脱离屏幕的显示区域，在拉开的边框与显示区域之间形成键盘区域，按键分布设置在键盘区域内，对各个按键的功能及名称进行定义；进入下一步骤；

S102：触摸屏通过位置采集模块捕捉触摸的位置坐标信息，并将测量的位置坐标信息发送至按键分析控制模块，进入步骤S103；

S103：按键分析控制模块接收并分析触摸屏测量的位置坐标信息，若判断坐标是在显示区域内时，则直接往计算机发送坐标或光标操作信息；若判断坐标是在键盘区域时，则分析是否在设定的按键上，如在设定的按键上则向计算机发送该按键相应的控制命令。

7.根据权利要求6所述一种模拟键盘装置的实现方法，其特征在于，若向外拉开的触摸屏边框上安装有位置采集模块，步骤S101后还包括步骤S1011：

S1011判断安装有位置采集模块的边框是否向外拉开，若是则重新调整坐标系，进行定位校准，调整各个按键的坐标值，进入步骤S102；若否，则直接进入步骤S102。

8.根据权利要求6所述一种模拟键盘装置的实现方法，其特征在于，对步骤S103中按键分析控制模块接收到的位置坐标信息作以下处理：先将位置坐标信息数据存入缓存区内形成数据接收队列，再将数据接收队列转入数组，形成坐标结构数组。

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