CN102622115B - 一种不依赖于操作系统的具有键盘功能的触摸屏装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种不依赖于操作系统的具有键盘功能的触摸屏装置及方法，主要是为了解决触摸屏只能在操作系统存在时才能虚拟出模拟键盘的问题。为了解决以上问题，该装置包括一个具有触摸功能的触摸屏终端以及一个用于实现模拟键盘和显示键盘功能的键盘控制装置，键盘控制装置根据接收的触摸屏信息或者根据键盘控制开关来决定是否在触摸屏上显现键盘功能，该应用可以直接避免触摸屏依赖于操作系统才能出现键盘的弊端，使得该触摸屏装置具有更好的易用性以及可操作性。

Description

一种不依赖于操作系统的具有键盘功能的触摸屏装置及方法

技术领域：

本发明是一种不依赖于操作系统的具有键盘功能的触摸屏装置及方法。具体的说，此设备在上电后即可以显示键盘，拥有键盘输入的功能，而无需操作系统的支持，属于计算机领域。

背景技术

键盘是目前最传统、最普遍的一种输入方式，人们可以利用键盘上不同按键的组合进行各种输入。但是，在触摸屏技术发展以后，输入方式发生了改变，很多电子产品不再配备标准键盘，比如很多智能手机和平板电脑，目前在这些产品中，为解决用户输入问题，通常的做法是进入操作系统后，使用纯软件方式虚拟出键盘，以此来获取用户的输入。

以上的技术可以参考中国专利申请200680033988.5(致动触摸-屏幕虚拟键盘的虚拟键)、200510135438.1(一种键盘和虚拟键盘协同输入的系统及其实现方法)和98115903.6(控制触摸屏键盘显示的方法)，在这里我们把上述专利都作为本专利申请的背景及一部分。

但在实际运用中，不光是进入了操作系统的时候需要使用键盘，很多时候，进入操作系统前也必须要用到键盘。比如平板电脑需要进入BIOS进行某些设置，目前的做法是外接一个USB键盘来，通过此键盘来进行输入操作。这样就限制了触摸屏的应用，用户体验非常不好。

传统的虚拟键盘在实现的时候，必须依赖于操作系统提供的程序接口，在屏幕上画出相应的键盘图样，并接收用户在触摸屏上的输入来判定用户的按键。相较于传统的虚拟键盘输入，本设备具非常好的兼容性能，可以不依赖于操作系统工作，减少了设计人员的负担，大大扩展了产品的应用范围。

传统虚拟键盘的另外一个缺点是按键延迟时间长，难以满足即时游戏、快速录入等使用需要。本申请人提出了一种同时具有触摸输入和键盘输入的复合设备。很好的解决了以上问题，设备上电后，进入操作系统之前，即可在触摸屏上某区域内显示键盘，收到用户触摸输入后，立刻识别出按键并以标准键码的方式报告给系统，延迟时间可以与普通键盘相当，具有非常好的兼容性。

发明内容

本发明提出了一种不依赖于操作系统的具有键盘功能的触摸屏装置，在触摸显示屏上显示键盘，用户通过触摸指定的键码区域进行键盘操作。此设备在上电后，设备中的固件初始化完成时即可具有上述功能，不需要使用传统的操作系统支持方式，整个触摸屏装置包括：

具有触摸功能的触摸屏终端；

用于实现模拟键盘和显示键盘功能的键盘控制装置；其特征在于键盘控制装置是连接在触摸屏终端上的。这种不依赖于操作系统的具有键盘功能的触摸屏装置，它的特征在于此装置具有双重功能，既可以用作触摸屏，又可以用作键盘，上电后即可任意切换两种使用模式。作为键盘使用时，触摸屏上显示键盘图案，接收用户的触摸输入，使用与标准键盘一样的协议输出键盘扫描码。触摸屏装置可以是采用各种技术的触摸屏，包括电阻式、表面电容式和感应电容式，表面声波式、红外式，以及弯曲波式、有源数字转换器式和光学成像式等各种类型。其主要功能是接收用户的触摸输入和显示。

控制装置具有在触摸屏上显示键盘及模拟键盘的功能。在触摸屏上选定一个区域，显示出键盘图样，用户可以在相应的键的位置点击，由触摸屏装置接收 到位置信息，控制装置判断按下的键码，将相应的键码信息发送出去。

其中，控制装置可以通过USB接口或者PS/2接口发出键码信息。

特别的，可以选取若干个键来实现，而不是将标准的键盘功能全部实现。

连接在控制装置的开关是可选的，它是作为外部的两态输入信号，用来决定唤出或者关闭模拟键盘。开关可以是各种机械或电子式的。

一种实现不依赖于操作系统的具有键盘功能的触摸屏的方法其方法包括如下步骤：

当用户唤出键盘时，则将键盘显示在触摸屏上；

触摸屏根据显示键盘的不同的区域地址接收不同的键码输入；

当用户关闭键盘时，则消除在触摸屏上的键盘显示；

唤出键盘的方式实现控制装置上的开关，将键盘显示在显示屏上。也可以是某种手势输入，如从屏幕左下脚点击唤出键盘。实用的，可以是在触摸屏上显示图标，当用户触碰图标后，将键盘显示在显示屏上。键盘显示后，用户可以通过碰触相应的键来输入键盘的信息。关闭键盘的方法可以使用唤出键盘的同样方法。

附图说明

图1，图2为说明实施例1相应的附图

图3，图4为说明实施例2相应的附图

具体实施方式

[实施例1]

根据本发明的第一种实施方式，一种不依赖于操作系统的具有键盘功能的 触摸屏装置如图1和图2所示。1为触摸屏屏装置，其中11为唤出键盘显示的图标，12为在触摸屏上显示的虚拟键盘，13为关闭键盘显示的图标；2为键盘的控制装置，包括键盘显示模块21、指触感知模块22和键码处理模块23；3是连接触摸屏装置和控制装置的连接线；4是键码输出，与主机连接的连接线，典型的为USB或者PS/2。其中，主机可以是各种计算设备，典型的为计算机或者手机。

使用步骤如下：

当用户接上电源，启动装置。在触摸屏装置1和控制装置2完成固件的初始化工作后，键盘显示模块21立即在触摸屏上显示唤出键盘显示的图标11。用户可以点触显示图标11，此事件被指触感知模块22获知，事件通知发送给键盘显示模块21。键盘显示模块在触摸屏显示出虚拟键盘12，并消除唤出键盘显示图标11，显示关闭键盘显示的图标13。为了用户的使用方便，图标11、虚拟键盘12、图标13是透明的显示在屏幕上，以防止遮挡用户的视线。

用户可以根据需要选择键按下。比如，当用户触摸键‘A’，事件将被指触感知模块22接收，并判断出屏幕上的键盘A区域被触摸，将此信息传送给键码处理模块23，键码处理模块23将键码通过连接线4发往主机。至此，一次完整用户按键处理过程完成。

在使用过程中，用户可以随时通过触碰关闭键盘显示图标13来关闭虚拟键盘的显示。当用户触碰图标13时，此事件被指触感知模块22获知，事件通知发送给键盘显示模块21。键盘显示模块在触摸屏消除虚拟键盘12的显示，并消除关闭键盘显示图标13，显示唤出键盘显示的图标11。

[实施例2]

根据本发明的第二种实施方式，一种不依赖于操作系统的具键盘功能的触摸屏装置如图3和图4所示。1为触摸屏屏装置，其中11为唤出的虚拟键盘。2为键盘的控制装置，包括键盘显示模块21、指触感知模块22、键码处理模块23、开关处理模块24以及与键盘控制装置相连的开关25，开关的功能用来控制唤出和关闭虚拟键盘。3是连接触摸屏装置和控制装置的连接线；4是键码输出，与主机连接的连接线，典型的为USB或者PS/2。其中，主机可以是各种计算设备，典型的为计算机或者手机。

使用步骤如下：

当用户接上电源，启动装置，触摸屏装置1和控制装置2完成固件的初始化工作。用户闭合开关25，此信号被开关处理模块24获取，并将其发送给键盘显示模块21，键盘显示模块在触摸屏显示出虚拟键盘11，如图4所示。为了用户的使用方便，虚拟键盘11是透明的显示在屏幕上，以防止遮挡用户的视线。

用户可以根据需要选择键按下。比如，当用户触摸键‘A’，事件将被指触感知模块22接收，并判断出屏幕上的键盘A区域被触摸，将此信息传送给键码处理模块23，键码处理模块23将键码通过连接线4发往主机。至此，一次完整用户按键处理过程完成。

在使用过程中，用户可以随时通过开关25关闭虚拟键盘的显示。当用户断开开关25时，此事件被开关处理模块24获知，事件通知发送给键盘显示模块21。键盘显示模块在触摸屏消除虚拟键盘11的显示，此时装置则只具有触摸功能了。

[实施例3]

一种实现不依赖于操作系统的具有键盘功能的触摸屏的方法，其特征在于此 装置具有双重功能，既可以用作触摸屏，又可以用作键盘，上电后即可任意切换两种使用模式，作为键盘使用时，触摸屏上显示键盘图案，接收用户的触摸输入，使用与标准键盘一样的协议输出键盘扫描码，该方法包括如下步骤：

当用户唤出键盘时，则将键盘显示在触摸屏上；

触摸屏根据显示键盘的不同的区域地址接收不同的键码输入；

当用户关闭键盘时，则消除在触摸屏上的键盘显示。

唤出键盘的方式可以是在触摸屏上的长击、单击、划线触摸操作，也可以是以上动作的组合；也可以是点击触摸屏上的图标，如图1所示；也可以是开启连接在控制装置上的开关，如图3所示。键盘唤出事件发生后，键盘控制装置将虚拟键盘透明的显示在屏幕上，以防止遮挡用户的视线。

用户使用键盘的方法与传统的方法类似，触摸屏幕上显示的键，通过键盘控制装置发送给主机。如图2所示，当用户触摸键‘A’，事件将被指触感知模块22接收，并判断出屏幕上的键盘A区域被触摸，将此信息传送给键码处理模块23，键码处理模块23将键码通过连接线4发往主机。至此，一次完整用户按键处理过程完成。

关闭键盘的方式可以是在触摸屏上的长击、单击、划线触摸操作，也可以是以上动作的组合；也可以是点击触摸屏上的图标，如图2；也可以是连接键盘控制装置上的开关，如图4。键盘关闭之后，键盘控制装置消除显示屏上的虚拟键盘，并根据不同的关闭方式处理其余的动作，比如使用图标关闭的话，必须重新显示唤出键盘的图标。

Claims (9)

1.一种不依赖于操作系统的具有键盘功能的触摸屏装置，此装置包括：

具有触摸功能的触摸屏终端；

用于实现模拟键盘和显示键盘功能的键盘控制装置，键盘控制装置是连接在触摸屏终端上的；

其特征在于，该键盘控制装置包括显示模块、指触感知模块和键码处理模块，在触摸屏终端和键盘控制装置完成固件的初始化工作后，显示模块立即在触摸屏上显示唤出键盘显示的第一图标，指触感知模块获知用户对第一图标的点触，并将事件发送给显示模块，显示模块显示出虚拟键盘，并消除第一图标，显示关闭键盘显示的第二图标；

指触感知模块接收用户触摸键的事件，并判断屏幕上被触摸的区域，将区域信息传送给键码处理模块，键码处理模块将键码通过连接线发送给触摸屏装置的主机；

指触感知模块还获知用户对第二图标的触碰，并将事件发送给显示模块，显示模块消除键盘的显示，并消除第二图标，显示第一图标。

2.根据权利要求1所述的触摸屏装置，其特征在于它显示的键盘是指在触摸屏上划定区域显示键盘图案，通过OSD（On Screen Display）方式绘制键盘图案，或者设置颜色差别显示键盘按钮轮廓，或者通过明暗对比显示键盘按钮轮廓。

3.根据权利要求1所述的触摸屏装置，其特征在于它显示的键盘是标准的101键盘。

4.根据权利要求1所述的触摸屏装置，其特征在于在键盘控制装置上连接用于控制触摸屏上键盘显示开启和关闭的开关，该开关是电子开关或机械开关。

5.根据权利要求1所述的触摸屏装置，其特征在于触摸屏装置是电阻式、表面电容式、感应电容式、表面声波式、红外式、弯曲波式、有源数字转换器式或光学成像式。

6.一种实现不依赖于操作系统的具有键盘功能的触摸屏装置的方法，其特征在于此装置具有双重功能，既可以用作触摸屏，又可以用作键盘，上电后即可任意切换两种使用模式，作为键盘使用时，触摸屏上显示键盘图案，接收用户的触摸输入，使用与标准键盘一样的协议输出键盘扫描码，该方法包括如下步骤：

在触摸屏上显示唤出键盘显示的第一图标，获知用户对第一图标的点触，显示出虚拟键盘，并消除第一图标，显示关闭键盘显示的第二图标；

接收用户触摸键的事件，并判断屏幕上被触摸的区域，将区域信息转化成键码，将键码通过连接线发送给触摸屏装置的主机；

获知用户对第二图标的触碰，消除键盘的显示，并消除第二图标，显示第一图标。

7.根据权利要求6的方法，唤出键盘的方式是在触摸屏上的长击、单击、划线触摸操作，或者是点击触摸屏上的图标，或者是开启连接键盘控制装置上的开关。

8.根据权利要求6的方法，关闭键盘的方式是在触摸屏上的长击、单击、划线触摸操作，或者是点击触摸屏上的图标，或者是关闭连接键盘控制装置上的开关。

9.根据权利要求6的方法，键码的接收是通过PS/2或USB或者串口来接收键码。