CN106648138B - 一种计算机领域中人机交互下的虚拟打字控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了计算机技术领域的一种计算机领域中人机交互下的虚拟打字控制系统，包括中央处理器，所述中央处理器分别电性输入连接功能切换采集系统和虚拟打字采集系统，所述中央处理器分别电性输出连接供电系统、蓝牙传输系统和显示系统，本发明通过供电系统对虚拟打字控制系统的电量和供电故障进行检测，通过充电接口进行充电，通过功能切换采集系统进行鼠标功能和打字功能之间的切换，提供了震动切换和功能键切换两种功能切换方式，更加便捷，通过虚拟打字采集系统进行文字的输入，通过滑动手指和敲击手指就可以进行文字的输入，通过蓝牙传输系统与显示设备连接，进行输入信号之间的传递。

Description

一种计算机领域中人机交互下的虚拟打字控制系统
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体为一种计算机领域中人机交互下的虚拟打字控制系统。
背景技术
信息技术、互联网及物联网技术的发展，智能设备的种类越来越多样化，在智能设备的控制层面，追求人性化和交互式体验是发展方向之一，人性化操控及交互式技术的目的是让各类复杂的控制逻辑及理论简单化，具体来说，就是通过技术手段实现将人的思想动作表达转化为能够响应该动作的电信号，由于人性化的操控，各个动作是用户习惯性的动作，与用户想要表达的意思高度匹配，所以在操作新设备时，无需学习设备复杂的操作逻辑及使用说明，增加的产品的市场接受度，在现今的智能化设备中，虚拟控制的设备越来越多，在网络电视，电脑上可以需要用鼠标等控制设备进行控制，虚拟打字系统主要用来替代鼠标的功能，因为鼠标体积及工作原理的限制，在控制平板、手机、移动式办公设备时有很多不便之处，不便于携带，比如坐在沙发上操作平板时，鼠标就不便于使用，而且在鼠标控制和打字操作之间切换时，有一定的不便之处，基于此，本发明设计了一种计算机领域中人机交互下的虚拟打字控制系统，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种计算机领域中人机交互下的虚拟打字控制系统，以解决上述背景技术中提出的因为鼠标体积及工作原理的限制，在控制平板、手机、移动式办公设备时有很多不便之处，不便于携带，鼠标控制和打字操作之间切换时，有一定的不便之处的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种计算机领域中人机交互下的虚拟打字控制系统，包括中央处理器，所述中央处理器分别电性输入连接功能切换采集系统和虚拟打字采集系统，所述中央处理器分别电性输出连接供电系统、蓝牙传输系统和显示系统。
优选的，所述供电系统包括供电采集单元，所述供电采集单元分别电性输入连接电量检测单元和故障检测单元，所述供电采集单元电性输出连接微处理器，所述微处理器电性输入连接锂电池，所述锂电池电性输入连接稳压充电电路，所述稳压充电电路电性输入连接充电接口，所述微处理器电性输出连接供电信息检测单元，所述供电信息检测单元电性输出连接供电信息统计单元，所述供电信息统计单元电性输出连接供电信息存储单元。
优选的，所述功能切换采集系统包括震动传感器和功能键，所述震动传感器电性输出连接震动采集芯片，所述震动采集芯片电性输出连接震动信号采集单元，所述震动信号采集单元电性输出连接震动信号识别单元，所述震动信号识别单元电性输出连接震动信号转换单元，所述功能键电性输出连接A/D信号采集单元，所述A/D信号采集单元电性输出连接A/D信号转换单元，所述震动信号转换单元和A/D信号转换单元均电性输出连接功能切换处理器，所述功能切换处理器电性输出连接信号检测单元，所述信号检测单元电性输出连接信号放大单元，所述信号放大单元电性输出连接信号统计单元，所述信号统计单元电性输出连接信号存储单元。
优选的，所述虚拟打字采集系统包括微震动传感器和加速度传感器，所述微震动传感器电性输出连接震动频率信号采集单元，所述加速度传感器电性输出连接加速度信号采集单元，所述震动频率信号采集单元和加速度信号采集单元均电性输出连接虚拟打字处理器，所述虚拟打字处理器电性输出连接打字信息检测单元，所述打字信息检测单元电性输出连接打字信息放大单元，所述打字信息放大单元电性输出连接打字信息汇总单元，所述打字信息汇总单元电性输出连接打字信息存储单元，所述虚拟打字处理器电性双向连接动作采集单元，所述动作采集单元电性双向连接动作对比单元。
优选的，所述蓝牙传输系统包括蓝牙发射单元，所述蓝牙发射单元电性输出连接蓝牙信号放大单元，所述蓝牙信号放大单元电性输出连接蓝牙信号处理器，所述蓝牙信号处理器电性输出连接蓝牙接收单元。
优选的，所述显示系统包括显示信息采集单元，所述显示信息采集单元电性输出连接显示信号统计单元，所述显示信号统计单元电性输出连接显示处理器，所述显示处理器电性输出连接图像转换单元，所述图像转换单元电性输出连接显示驱动单元，所述显示驱动单元电性输出连接显示器。
优选的，所述中央处理器分别电性输入连接供电信息存储单元、信号存储单元和打字信息存储单元。
优选的，所述充电接口为USB充电接口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过供电系统对虚拟打字控制系统的电量和供电故障进行检测，通过充电接口进行充电，通过功能切换采集系统进行鼠标功能和打字功能之间的切换，提供了震动切换和功能键切换两种功能切换方式，更加便捷，通过虚拟打字采集系统进行文字的输入，通过滑动手指和敲击手指就可以进行文字的输入，通过蓝牙传输系统与显示设备连接，进行输入信号之间的传递，通过显示系统对虚拟打字控制系统的控制信号进行图象显示。
附图说明
图1为本发明原理框图；
图2为本发明供电系统原理框图；
图3为本发明功能切换采集系统原理框图；
图4为本发明虚拟打字采集系统原理框图；
图5为本发明蓝牙传输系统原理框图；
图6为本发明显示系统原理框图；
图7为本发明工作流程图。
图中：1中央处理器、2供电系统、3功能切换采集系统、4虚拟打字采集系统、5蓝牙传输系统、6显示系统、7电量检测单元、8故障检测单元、9供电采集单元、10微处理器、11锂电池、12稳压充电电路、13充电接口、14供电信息检测单元、15供电信息统计单元、16供电信息存储单元、17震动传感器、18震动采集芯片、19震动信号采集单元、20震动信号识别单元、21震动信号转换单元、22功能切换处理器、23功能键、24A/D信号采集单元、25A/D信号转换单元、26信号检测单元、27信号放大单元、28信号统计单元、29信号存储单元、30微震动传感器、31震动频率信号采集单元、32虚拟打字处理器、33加速度传感器、34加速度信号采集单元、35打字信息检测单元、36打字信息放大单元、37打字信息汇总单元、38打字信息存储单元、39动作采集单元、40动作采集单元、41蓝牙发射单元、42蓝牙信号放大单元、43蓝牙信号处理器、44蓝牙接收单元、45显示信息采集单元、46显示信号统计单元、47显示处理器、48图像转换单元、49显示驱动单元、50显示器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种计算机领域中人机交互下的虚拟打字控制系统，包括中央处理器1，中央处理器1分别电性输入连接功能切换采集系统3和虚拟打字采集系统4，中央处理器1分别电性输出连接供电系统2、蓝牙传输系统5和显示系统6。
其中，供电系统2包括供电采集单元9，供电采集单元9分别电性输入连接电量检测单元7和故障检测单元8，供电采集单元9电性输出连接微处理器10，微处理器10电性输入连接锂电池11，锂电池11电性输入连接稳压充电电路12，稳压充电电路12电性输入连接充电接口13，微处理器10电性输出连接供电信息检测单元14，供电信息检测单元14电性输出连接供电信息统计单元15，供电信息统计单元15电性输出连接供电信息存储单元16，通过充电接口13插入电源，通过稳压充电电路12对充电进行电路保护，锂电池11对虚拟打字控制系统进行供电，通过电量检测单元7进行电量检测，通过故障检测单元8进行供电系统2的故障检测，电量信息和故障信息通过供电采集单元9进行信息采集，采集的信息通过微处理器10处理后在供电信息检测单元14中进行供电信息检测，信息检测后在供电信息统计单元15中进行信息统计，统计后的信息在供电信息存储单元16中进行信息存储，功能切换采集系统3包括震动传感器17和功能键23，震动传感器17电性输出连接震动采集芯片18，震动采集芯片18电性输出连接震动信号采集单元19，震动信号采集单元19电性输出连接震动信号识别单元20，震动信号识别单元20电性输出连接震动信号转换单元21，功能键23电性输出连接A/D信号采集单元24，A/D信号采集单元24电性输出连接A/D信号转换单元25，震动信号转换单元21和A/D信号转换单元25均电性输出连接功能切换处理器22，功能切换处理器22电性输出连接信号检测单元26，信号检测单元26电性输出连接信号放大单元27，信号放大单元27电性输出连接信号统计单元28，信号统计单元28电性输出连接信号存储单元29，通过指戴式的震动传感器17中的震动采集芯片18对手指的震动信号进行计算，震动信号通过震动信号采集单元19进行信号采集，采集后的信号在震动信号识别单元20中进行信号识别，识别的震动信号在震动信号转换单元21中进行电信号的转换，通过功能键23进行功能切换，功能键发出的信号经过A/D信号采集单元24进行采集，采集后的信号在A/D信号转换单元25中进行电信号转换，震动信号和A/D信号在功能切换处理器22中进行信号处理，处理后的数据在信号检测单元26中进行信号检测，信号检测后在信号放大单元27中进行信号放大，放大后的信号在信号统计单元28中进行信号统计，统计后的信号在信号存储单元29中进行信号存储，完成从鼠标功能向打字功能的切换，虚拟打字采集系统4包括微震动传感器30和加速度传感器33，微震动传感器30电性输出连接震动频率信号采集单元31，加速度传感器33电性输出连接加速度信号采集单元34，震动频率信号采集单元31和加速度信号采集单元34均电性输出连接虚拟打字处理器32，虚拟打字处理器32电性输出连接打字信息检测单元35，打字信息检测单元35电性输出连接打字信息放大单元36，打字信息放大单元36电性输出连接打字信息汇总单元37，打字信息汇总单元37电性输出连接打字信息存储单元38，虚拟打字处理器32电性双向连接动作采集单元39，动作采集单元39电性双向连接动作对比单元40，通过微震动传感器30对手指的震动信号进行输入，通过震动频率信号采集单元31对手指的震动输入信号进行采集，手指震动进行字母的弹出，和字母的确定，加速度传感器33对手指输入的字母进行位移滑出式选择，通过加速度信号采集单元34对滑出位移信号进行采集，手指的震动输入信号和滑出位移信号在虚拟打字处理器32中进行处理，处理的信息在动作采集单元39中进行采集，采集后的信息在动作对比单元40中进行信息的对比，处理后的信息在打字信息检测单元35中进行文字信息检测，信息检测后在打字信息放大单元36中进行信号放大，放大后的信号在打字信息汇总单元37中进行打字信息的统计，统计后的打字信息在打字信息存储单元38中进行打字信息存储，完成文字的输入，蓝牙传输系统5包括蓝牙发射单元41，蓝牙发射单元41电性输出连接蓝牙信号放大单元42，蓝牙信号放大单元42电性输出连接蓝牙信号处理器43，蓝牙信号处理器43电性输出连接蓝牙接收单元44，通过蓝牙发射单元41发射功能切换信息和打字信息到蓝牙信号放大单元42，蓝牙信号放大单元42将功能切换信息和打字信息进行信号放大，放大后的信号在蓝牙信号处理器43中进行处理，处理后的信号在显示设备的蓝牙接收单元44中进行信号的接收，完成虚拟打字设备与显示设备之间的信号传输，显示系统6包括显示信息采集单元45，显示信息采集单元45电性输出连接显示信号统计单元46，显示信号统计单元46电性输出连接显示处理器47，显示处理器47电性输出连接图像转换单元48，图像转换单元48电性输出连接显示驱动单元49，显示驱动单元49电性输出连接显示器50，通过显示采集单元45采集图像信息，显示统计单元46对采集到的图像信息进行统计，统计的显示数据通过显示处理器47进行显示数据的处理，处理后的显示数据通过图像转换单元48进行图像信息的转换，转换后的图像信息通过显示驱动单元49驱动显示器50，完成显示设备图像信息的显示，中央处理器1分别电性输入连接供电信息存储单元16、信号存储单元29和打字信息存储单元38，充电接口13为USB充电接口，便于适用于大多数充电接头。
该计算机领域中人机交互下的虚拟打字工作流程步骤如下：
S1：通过充电接口13插入电源，通过稳压充电电路12对充电进行电路保护，锂电池11对虚拟打字控制系统进行供电，通过电量检测单元7进行电量检测，通过故障检测单元8进行供电系统2的故障检测，电量信息和故障信息通过供电采集单元9进行信息采集，采集的信息通过微处理器10处理后在供电信息检测单元14中进行供电信息检测，信息检测后在供电信息统计单元15中进行信息统计，统计后的信息在供电信息存储单元16中进行信息存储；
S2：通过指戴式的震动传感器17中的震动采集芯片18对手指的震动信号进行计算，震动信号通过震动信号采集单元19进行信号采集，采集后的信号在震动信号识别单元20中进行信号识别，识别的震动信号在震动信号转换单元21中进行电信号的转换，通过功能键23进行功能切换，功能键发出的信号经过A/D信号采集单元24进行采集，采集后的信号在A/D信号转换单元25中进行电信号转换，震动信号和A/D信号在功能切换处理器22中进行信号处理，处理后的数据在信号检测单元26中进行信号检测，信号检测后在信号放大单元27中进行信号放大，放大后的信号在信号统计单元28中进行信号统计，统计后的信号在信号存储单元29中进行信号存储，完成从鼠标功能向打字功能的切换；
S3：通过微震动传感器30对手指的震动信号进行输入，通过震动频率信号采集单元31对手指的震动输入信号进行采集，手指震动进行字母的弹出，和字母的确定，加速度传感器33对手指输入的字母进行位移滑出式选择，通过加速度信号采集单元34对滑出位移信号进行采集，手指的震动输入信号和滑出位移信号在虚拟打字处理器32中进行处理，处理的信息在动作采集单元39中进行采集，采集后的信息在动作对比单元40中进行信息的对比，处理后的信息在打字信息检测单元35中进行文字信息检测，信息检测后在打字信息放大单元36中进行信号放大，放大后的信号在打字信息汇总单元37中进行打字信息的统计，统计后的打字信息在打字信息存储单元38中进行打字信息存储，完成文字的输入；
S4：通过蓝牙发射单元41发射功能切换信息和打字信息到蓝牙信号放大单元42，蓝牙信号放大单元42将功能切换信息和打字信息进行信号放大，放大后的信号在蓝牙信号处理器43中进行处理，处理后的信号在显示设备的蓝牙接收单元44中进行信号的接收，完成虚拟打字设备与显示设备之间的信号传输；
S5：通过显示采集单元45采集图像信息，显示统计单元46对采集到的图像信息进行统计，统计的显示数据通过显示处理器47进行显示数据的处理，处理后的显示数据通过图像转换单元48进行图像信息的转换，转换后的图像信息通过显示驱动单元49驱动显示器50，完成显示设备图像信息的显示。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种计算机领域中人机交互下的虚拟打字控制系统，包括中央处理器(1)，其特征在于：所述中央处理器(1)分别电性输入连接功能切换采集系统(3)和虚拟打字采集系统(4)，所述中央处理器(1)分别电性输出连接供电系统(2)、蓝牙传输系统(5)和显示系统(6)；
所述功能切换采集系统(3)包括震动传感器(17)和功能键(23)，所述震动传感器(17)电性输出连接震动采集芯片(18)，所述震动采集芯片(18)电性输出连接震动信号采集单元(19)，所述震动信号采集单元(19)电性输出连接震动信号识别单元(20)，所述震动信号识别单元(20)电性输出连接震动信号转换单元(21)，所述功能键(23)电性输出连接A/D信号采集单元(24)，所述A/D信号采集单元(24)电性输出连接A/D信号转换单元(25)，所述震动信号转换单元(21)和A/D信号转换单元(25)均电性输出连接功能切换处理器(22)，所述功能切换处理器(22)电性输出连接信号检测单元(26)，所述信号检测单元(26)电性输出连接信号放大单元(27)，所述信号放大单元(27)电性输出连接信号统计单元(28)，所述信号统计单元(28)电性输出连接信号存储单元(29)；
所述虚拟打字采集系统(4)包括微震动传感器(30)和加速度传感器(33)，所述微震动传感器(30)电性输出连接震动频率信号采集单元(31)，所述加速度传感器(33)电性输出连接加速度信号采集单元(34)，所述震动频率信号采集单元(31)和加速度信号采集单元(34)均电性输出连接虚拟打字处理器(32)，所述虚拟打字处理器(32)电性输出连接打字信息检测单元(35)，所述打字信息检测单元(35)电性输出连接打字信息放大单元(36)，所述打字信息放大单元(36)电性输出连接打字信息汇总单元(37)，所述打字信息汇总单元(37)电性输出连接打字信息存储单元(38)，所述虚拟打字处理器(32)电性双向连接动作采集单元(39)，所述动作采集单元(39)电性双向连接动作对比单元(40)。
2.根据权利要求1所述的一种计算机领域中人机交互下的虚拟打字控制系统，其特征在于：所述供电系统(2)包括供电采集单元(9)，所述供电采集单元(9)分别电性输入连接电量检测单元(7)和故障检测单元(8)，所述供电采集单元(9)电性输出连接微处理器(10)，所述微处理器(10)电性输入连接锂电池(11)，所述锂电池(11)电性输入连接稳压充电电路(12)，所述稳压充电电路(12)电性输入连接充电接口(13)，所述微处理器(10)电性输出连接供电信息检测单元(14)，所述供电信息检测单元(14)电性输出连接供电信息统计单元(15)，所述供电信息统计单元(15)电性输出连接供电信息存储单元(16)。
3.根据权利要求1所述的一种计算机领域中人机交互下的虚拟打字控制系统，其特征在于：所述蓝牙传输系统(5)包括蓝牙发射单元(41)，所述蓝牙发射单元(41)电性输出连接蓝牙信号放大单元(42)，所述蓝牙信号放大单元(42)电性输出连接蓝牙信号处理器(43)，所述蓝牙信号处理器(43)电性输出连接蓝牙接收单元(44)。
4.根据权利要求1所述的一种计算机领域中人机交互下的虚拟打字控制系统，其特征在于：所述显示系统(6)包括显示信息采集单元(45)，所述显示信息采集单元(45)电性输出连接显示信号统计单元(46)，所述显示信号统计单元(46)电性输出连接显示处理器(47)，所述显示处理器(47)电性输出连接图像转换单元(48)，所述图像转换单元(48)电性输出连接显示驱动单元(49)，所述显示驱动单元(49)电性输出连接显示器(50)。
5.根据权利要求1所述的一种计算机领域中人机交互下的虚拟打字控制系统，其特征在于：所述中央处理器(1)分别电性输入连接供电信息存储单元(16)、信号存储单元(29)和打字信息存储单元(38)。
6.根据权利要求2所述的一种计算机领域中人机交互下的虚拟打字控制系统，其特征在于：所述充电接口(13)为USB充电接口。
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