CN103543837A - 无键盘输入方法及实现该方法的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无键盘输入方法及实现该方法的装置，通过操作者手指佩带的检测设备检测对应手指的动作，该动作为模拟击键的敲击动作，不同手指动作的先后顺序和/或组合用于代表不同的输出指令，该输出指令用于模拟键盘上的不同击键输出，手指的动作将在检测设备上产生一个输出信号并传递给运算单元，由运算单元解析出输出指令并传输给接收设备。本发明通过侦测不同手指的运动来模拟键盘输入，操作方式简单，可在任何环境和任何姿势下实现信息输入，对操作环境要求低，无需额外集成投影仪，无线充电技术给指环充电，增加了产品自身的便携性和续航时间。

Description

无键盘输入方法及实现该方法的装置

技术领域

本发明涉及一种无键盘的输入法，具体涉及一种用于向接收设备输入信息的无键盘输入方法及实现该方法的装置，属于通讯技术领域。本发明所指的接收设备是指可以接收键盘输入信息的任何设备，包括移动智能设备，穿戴智能设备，单片机，个人电脑，中型电脑，大型电脑等。

 

背景技术

随着信息技术的发展，接收设备在向两个方向发展，一种方向是以三星 note系列，苹果ipad系列为代表，屏幕越来越大，朝着代替传统pc的方向发展。另一种是以谷歌眼镜三星手表为代表的可穿戴接收设备。

目前可穿戴接收设备主要以语音识别作为主要的输入方式，但是在某些特殊场合，例如公交或图书馆，使用语音输入会泄露隐私或影响到他人。就目前的技术而言，在喧闹的场合语音输入会遭到干扰，经常会出现识别失误。还有一种针对便携设备的输入方式为使用激光投射键盘，镜框上内置了激光投影仪。借助这一技术，眼镜可以将虚拟键盘投射到用户的手掌上，将身体当作触控屏使用，眼镜摄像头可以解读用户的手势，用户就能通过点击虚拟按键，或是活动一下手掌，接收或输入信息。但是这种方式需要集成一个微型投影仪到接收装置上，会极大的增加接收装置的复杂度，降低接收装置的便携性和可靠性。而且微型接收设备的电池出于便携性的需要往往容量都很小，额外集成一个激光投影仪会极大的降低接收装置的续航时间。激光投影仪对于用户的光线环境有很高的要求，过于明亮的环境不能使用，对操作姿势也有很高的要求，要求用户端坐于某处，不能在单兵行进中，剧烈摇晃的行车中，在移动中以及水下等特殊环境使用，盲人也无法使用。

 

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种无键盘输入方法；以及实现该输入方法的装置，本方法适用于各种可以接收键盘输入信息的任何设备，如穿戴式智能设备，本方法可取消传统键盘，装置不用发出任何声音且自带电源，能够独立存在，不需要集成到接收装置上，能够实现大多数人，在大多数不适宜目前常规键盘输入的情况下,实现多种姿势下输入信息。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

一种无键盘输入方法，通过操作者手指佩带的检测设备检测对应手指的动作，该动作为模拟击键的敲击动作，不同手指动作的先后顺序和/或组合用于代表不同的输出指令，该输出指令用于模拟键盘上的不同击键输出，手指的动作将在检测设备上产生一个输出信号，检测设备将该输出信号传递给运算单元，由运算单元根据输入信号及预设的指令规则解析出输出指令，并将该输出指令传输给接收设备上的相应单元。

检测设备检测到手指的动作满足下述条件则为一次有效动作，否则为无效动作：手指移动过程中的加速度的绝对值大于设定值。

进一步地，手指移动过程中的加速度指的是手指触碰到物体而停止瞬间的负加速度。

也可以按下述方法进行确定，检测设备检测到手指的动作满足下述条件则为一次有效动作，否则为无效动作：手指产生的位移大于设定值且在该位移产生过程中加速度的绝对值大于设定值。

所述运算单元与检测设备一一对应并一起安装在便于手指佩带的指环上。

所述运算单元将输出指令传输给接收设备上的相应单元采用由无线通信模块实现的无线传输方式，该无线通信模块同样安装在所述指环上。

通过接收设备上的显示单元实现对用户输入的信息进行信息反馈。

一种实现无键盘输入的装置，该装置包括便于手指佩带的指环，在指环上设置有检测设备、运算单元和无线通信模块，所述检测设备为加速度感应器，加速度感应器用于检测手指动作过程中的加速度。加速度感应器的输出接运算单元的输入，运算单元的输出接无线通信模块的输入；无线通信模块采用无线通信技术将运算单元计算出的代表手指动作的运算结果传输给接收设备。

所述检测设备还包括陀螺仪，陀螺仪用于检测手指动作时产生的位移，陀螺仪的输出同样接运算单元的输入。

给检测设备、运算单元和无线通信模块供电的电池利用无线充电技术充电。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明通过侦测不同手指的运动来模拟键盘输入，操作方式简单，可在任何环境和任何姿势下实现信息输入，对操作环境要求低，采用低能耗的无线技术和接收设备进行通信以增加本输入方法的可靠性，无需额外集成投影仪，无线充电技术给指环充电，增加了产品自身的便携性和续航时间。

2、本方法特别适用于穿戴式接收设备，这种设备盲人也可以使用，不会发出任何声音，设备自带电池，独立存在，不需要集成到接收装置上，能够输入多种语言，能够实现用户在黑暗中、在行军中、在颠簸的汽车中、在马背上、在游泳中、在跑步中等运动情况下的使用。

 

具体实施方式

本发明无键盘输入方法，通过操作者手指佩带的检测设备（为了便于操作和输入法的定义，实施例双手十个手指均有佩带）检测手指的动作，该动作为模拟击键的敲击动作。检测设备实际设计为指环状，使用时佩带在手指根部，基本不会产生不适感。不同手指动作的先后顺序和/或组合用于代表不同的输出指令（这种代表就是一种定义，所有的定义构成本发明的输入法，与后面的指令规则对应），该输出指令用于模拟键盘上的不同击键输出。手指的动作将在检测设备上产生一个输出信号，检测设备将该输出信号传递给运算单元，由运算单元根据输入信号及预设的指令规则（即输入法）解析出输出指令，并将该输出指令传输给接收设备上的相应单元。

本发明无键盘输入方法需配合一定的规则（输入法），使每个有效动作（可能是一个手指的动作，也可能是几个手指的动作组合）都能够唯一地代表一个键盘输出指令，且尽量使本规则与现有输入法更容易过度和衔接，这样本方法和输入法就更易于被用户接受和推广。

本发明运算单元主要有两种设置模式。一种模式为运算单元与检测设备一一对应并一起安装在便于手指佩带的指环上，即运算单元有多个。此时运算单元与检测设备直接连接，检测设备将各自手指的动作所产生的信号传递给运算单元，运算单元与接收设备采用由无线通信模块实现的无线传输方式，即运算单元的输出接无线通信模块，再由无线通信模块将信号传递给接收设备，该无线通信模块同样安装在所述指环上。指环上的每一个运算单元皆有ID，以便在向接收设备传递信号时判定是哪一个指环输出了信号、发生了动作，由无线通信模块将该输出指令连同指环的ID信号传输给接收设备上的相应单元。

运算单元另一种设置模式为：运算单元只有一套，由所有检测设备共用，运算单元直接安装在接收设备上，运算单元与检测设备通过无线通信模块连接。即检测设备的输出接无线通信模块，再由无线通信模块将检测设备的输出信号传递给运算单元，再由运算单元传递给接收设备（此时运算单元其实就是接收设备的一个组成部分），该无线通信模块同样安装在指环上。无线通信模块在传递检测设备的信号时同样要将指环的ID信号传递给接收设备上的运算单元，以判定是哪一个指环输出了信号、发生了动作。

为了方便操作者与系统的交互，本发明通过接收设备上的显示单元实现对用户输入的信息进行信息反馈。

为了更准确的采集和识别手指的动作，避免手指的无意识动作（即没有输入意图）对输入带来干扰，本发明进行如下识别，检测设备检测到手指的动作如果满足下述条件则为一次有效动作，否则为无效动作：手指移动过程中的加速度（由加速度感应器检测）的绝对值大于设定值。这里的加速度包括手指从开始移动到停止下来整个过程采集到的加速度，即可以是正加速度，也可以是负加速度（减速到停止过程）。本发明优选以手指触碰到物体而停止瞬间的负加速度作为判断值，因为在手指移动过程中，通常该值绝对值最大。至于设定值的大小，通常根据正常人敲击时产生的加速度来设定，当然设定值要小于普通人产生的最大加速度，通常接近不同人敲击可能产生的最大加速度中的最小值。

为了更规范本方法手指的敲击动作，使每一个敲击动作手指要产生一定的移动幅度方为有效，在手指动作识别时，在前面加速度要求下的基础上，也可以考虑加入手指产生的位移（由陀螺仪检测）大于设定值。

一种实现无键盘输入的装置，该装置包括便于手指佩带的指环，在指环上设置有检测设备、运算单元和无线通信模块，所述检测设备为加速度感应器，加速度感应器用于检测手指动作过程中的加速度。加速度感应器的输出接运算单元的输入，运算单元的输出接无线通信模块的输入；无线通信模块采用超低功耗无线通信技术将运算单元计算出的代表手指动作的运算结果传输给接收设备。根据动作判断的需要，检测设备还可以包括陀螺仪，陀螺仪用于检测手指动作时产生的位移，陀螺仪的输出同样接运算单元的输入。

给检测设备、运算单元和无线通信模块供电的电池利用无线充电技术充电。

所有的信息处理都在接收装置端通过预装的软件（输入法）实现。

下面结合具体输入实例对本发明作进一步详细说明。

进入输入状态由该输入法所应用的系统来定义，以pc输入法为列，鼠标单击文本框既进入了输入状态，在搜狗或者qq拼音输入法之类pc输入法中不需要定义如何进入输入状态。类似的退出输入法也不需要由输入法来定义，而是由该输入法所针对的穿戴式智能系统来定义。

定义：在输入过程中，系统会实时检测拇指的敲击状态，在Δ时间内，如果系统侦测到拇指的敲击动作，即判定该拇指处于“１状态”，在Δ时间内如果系统没有侦测到系统的敲击动作，既判定该拇指处于“０状态”。Δ由用户设定，不同用户根据不同的输入习惯可以设定不同的Δ时间。

用户通过学习简单的编码来模拟键盘。该无形键盘可以通过切换选择不同的模式键盘，例如：英语小写键盘（包括拉丁字母a- z），英语大写键盘，数字键盘（包含1,2,3,4,5,6,7,8,9,0），标点符号键盘，汉语拼音键盘以及常用控制按键回车，退格，和空格。在键盘选择模式下，当用户输入1时进入英语小写键盘模式，输入2时进入英语大写键盘模式，输入3时进入数字键盘模式，输入4时进入标点符号键盘模式，输入10（用户先敲击左手小拇指输入1即选择英语小写键盘，然后敲击右手小拇指输入0，即输入10，选择汉语拼音输入法，当用户同时敲击右手5指结束选择状态。）时进入汉语拼音键盘模式。其他按键的定义在此不赘述。

一、键盘状态选择：

当用户左手五个指头同时敲击时进入键盘选择模式，用户十个指头（左手小拇指无名指中指食指左手拇指右手拇指右手食指中指无名指小拇指）从左到右依次代表数字1,2,3,4,5,6,7,8,9,0，敲击其中有定义的一个手指选择输入模式，然后右手五指同时再敲击结束选择状态。当用户在选择状态输入两个手指时，第一位代表所选择的语言，第二位代表该语言的输入法，此时进入输入法选择模式，然后右手五指同时敲击结束选择状态。

例如，当用户左手五个指头同时敲击，进入键盘选择模式，再敲击左手小拇指选择1，然后右手五指再同时敲击结束选择状态，进入英语小写键盘输入模式。

此时，当用户左手五指同时敲击时进入选择状态，然后用户先敲击左手小拇指选择英语小写键盘，然后敲击右手小拇指即输入10选择汉语拼音输入法，右手五指同时敲击结束输入法选择状态。

二、英语小写键盘：

当用户处于英语小写键盘输入状态时。

1当用户两个拇指有一个处于“０状态”时，剩余八个指头从左到右（左手小拇指无名指中指食指右手食指中指无名指小拇指）的敲击动作分别代表asdfjkl回车。

2当两个拇指都处于“０状态”时，剩余八个指头从左到右（左手小拇指无名指中指食指右手食指中指无名指小拇指）分别代表qweruiop。

3当用户两个拇指都处于“１状态”时，剩余八个指头（左手小拇指无名指中指食指右手食指中指无名指小拇指）从左到右的敲击动作分别代表zxcvbnm退格。

4当两个拇指都“０状态”时左右食指的双击分别代表t和y。当有一个拇指“０状态”时左手和右手的食指双击分别代表g和h。左手或右手拇指的双击动作代表空格。

三、英语大写键盘：

当用户左手五个指头同时敲击，进入键盘选择模式，敲击左手无名指即输入2，右手五指再同时敲击结束选择状态进入英语大写键盘模式。

当用户处于字母大写键盘输入状态时。

1、当用户两个拇指有一个“０状态”时，剩余八个指头从左到右（左手小拇指无名指中指食指右手食指中指无名指小拇指）的敲击动作分别代表ASDFJKL回车。

2、当两个拇指都“０状态”时，剩余八个指头从左到右（左手小拇指无名指中指食指右手食指中指无名指小拇指）分别代表QWERUIOP。

3当用户两个拇指都“１状态”时，剩余八个指头（左手小拇指无名指中指食指右手食指中指无名指小拇指）从左到右的敲击动作分别代表ZXCVBNM退格。

4、当两个拇指都“０状态”时左右食指的双击分别代表T和Y。当有一个拇指“０状态”时左手和右手的食指双击分别代表G和H。左手或右手拇指的双击动作代表空格。

四、数字键盘

当用户左手五个指头同时敲击，进入键盘选择模式，敲击左手中指选择3，右手五指同时敲击结束选择状态进入数字键盘模式。

 10个指头从左到右（左手小拇指无名指中指食指拇指右手拇指食指中指无名指小拇指）分别代表数字1，2，3，4，5，6，7，8，9，0。

五、标点符号键盘：

当用户左手五个指头同时敲击，进入键盘选择模式，敲击左手食指选择4，右手五指再同时敲击结束选择状态进入标点符号键盘模式。

在标点符号键盘模式中，10个指头从左到右（左手小拇指无名指中指食指拇指右手拇指食指中指无名指小拇指）分别代表符号， 。? ! ： “ ” ； （ ）

六、汉语拼音键盘：

当用户左手五指同时敲击时进入选择状态，用户先敲击左手小拇指输入1即选择英语小写键盘，然后敲击右手小拇指输入0，即输入10，选择汉语拼音输入法，当用户同时敲击右手5指结束选择状态。

例如，当用户想要输入蒋（jiang）字时，左手五指同时敲击进入键盘选择状态，左手小拇指敲击选择英语小写字母，然后敲击右手小拇指即输入10，选择汉语拼音输入法，右手五指同时敲击结束选择状态。然后按照小写拼音输入指法即可成功输入‘蒋’字，在输入过程中穿戴式接收设备可以通过其显示设备对用户进行反馈，列如输入“jiang”后，在显示设备上出现多个候选汉字并显示其编号。

本发明无键盘输入法的软件处理系统以输入法安装包的形式安装于穿戴式接收设备中，并可以通过穿戴接收设备上的显示设备对用户进行信息反馈。  

对于能够熟练盲打的传统键盘用户，可以通过学习很快掌握本发明的无键盘输入法。

本输入系统也适合于盲人向PC或其它接收设备输入信息。

上述输入法仅仅是一个优选举例，是因为该输入法相对而言更容易与现有输入法过度，即更容易掌握和方便使用。当然，就跟现有计算机包括多种输入法一样，本发明也可以定义不同的输入法，这仅仅是指法定义而已。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种无键盘输入方法，其特征在于：通过操作者手指佩带的检测设备检测对应手指的动作，该动作为模拟击键的敲击动作，不同手指动作的先后顺序和/或组合用于代表不同的输出指令，该输出指令用于模拟键盘上的不同击键输出，手指的动作将在检测设备上产生一个输出信号，检测设备将该输出信号传递给运算单元，由运算单元根据输入信号及预设的指令规则解析出输出指令，并将该输出指令传输给接收设备上的相应单元。

2.根据权利要求1所述的无键盘输入方法，其特征在于：检测设备检测到手指的动作满足下述条件则为一次有效动作，否则为无效动作：手指移动过程中的加速度的绝对值大于设定值。

3.根据权利要求2所述的无键盘输入方法，其特征在于：手指移动过程中的加速度指的是手指触碰到物体而停止瞬间的负加速度。

4.根据权利要求1所述的无键盘输入方法，其特征在于：检测设备检测到手指的动作满足下述条件则为一次有效动作，否则为无效动作：手指产生的位移大于设定值且在该位移产生过程中加速度的绝对值大于设定值。

5.根据权利要求1-4任一所述的无键盘输入方法，其特征在于：所述运算单元与检测设备一一对应并一起安装在便于手指佩带的指环上。

6.根据权利要求5所述的无键盘输入方法，其特征在于：所述运算单元将输出指令传输给接收设备上的相应单元采用由无线通信模块实现的无线传输方式，该无线通信模块安装在所述指环上。

7.根据权利要求6所述的无键盘输入方法，其特征在于：通过接收设备上的显示单元实现对用户输入的信息进行信息反馈。

8.一种实现无键盘输入的装置，其特征在于，该装置包括便于手指佩带的指环，在指环上设置有检测设备、运算单元和无线通信模块，所述检测设备为加速度感应器，加速度感应器用于检测手指动作过程中的加速度；加速度感应器的输出接运算单元的输入，运算单元的输出接无线通信模块的输入；无线通信模块采用无线通信技术将运算单元计算出的代表手指动作的运算结果传输给接收设备。

9.根据权利要求8所述的实现无键盘输入的装置，其特征在于：所述检测设备还包括陀螺仪，陀螺仪用于检测手指动作时产生的位移，陀螺仪的输出接运算单元的输入；给检测设备、运算单元和无线通信模块供电的电池利用无线充电技术充电。