CN107145218A

CN107145218A - 基于气流的输入设备、移动终端及输入方法

Info

Publication number: CN107145218A
Application number: CN201610115222.7A
Authority: CN
Inventors: 孙庆超
Original assignee: Beijing Jingdong Century Trading Co Ltd; Beijing Jingdong Shangke Information Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Jingdong Century Trading Co Ltd; Beijing Jingdong Shangke Information Technology Co Ltd
Priority date: 2016-03-01
Filing date: 2016-03-01
Publication date: 2017-09-08
Anticipated expiration: 2036-03-01
Also published as: CN107145218B

Abstract

公开了一种基于气流的输入设备、移动终端及输入方法。根据实施例，输入设备可以包括：压阻元件阵列，包括排列为阵列的多个压阻元件，用于感测气流；感测电路，配置为感测压阻元件阵列中各压阻元件处由气流导致的电信号，用以确定压阻元件阵列上的压强分布。

Description

基于气流的输入设备、移动终端及输入方法

技术领域

本公开一般地涉及输入设备，更具体地，涉及基于气流的输入设备、包括这种输入设备的移动终端以及相应的输入方法。

背景技术

随着技术的进步，触摸屏越来越广泛地应用于电子设备特别是移动设备中。当前的屏幕触控设备都是采用手指、触控笔等设备，点击屏幕进行控制。如果双手都在使用中(比如写作业、做家务等)，就需要不断释放出一只手来点击屏幕操作设备。而且如果双手是在从事比较脏的工作，很显然会弄脏屏幕。

期望在用户双手被占用的情况下也能操作设备，以提高用户便利性。

发明内容

本公开的目的至少部分地在于提供一种输入设备、移动终端及输入方法，能够基于气流来检测输入信号。

根据本公开的一个方面，提供了一种输入设备，包括：压阻元件阵列，包括排列为阵列的多个压阻元件，用于感测气流；感测电路，配置为感测压阻元件阵列中各压阻元件处由气流导致的电信号，用以确定压阻元件阵列上的压强分布。

根据本公开的另一方面，提供了一种移动终端，包括上述输入设备。

根据本公开的又一方面，提供了一种输入方法，包括：利用压阻元件阵列来感测气流，其中压阻元件阵列包括排列为阵列的多个压阻元件；根据压阻元件阵列中各压阻元件处由气流导致的电信号，确定压阻元件阵列上的压强分布；以及根据压阻元件阵列上的压强分布，确定输入信号。

根据本公开的实施例，用户通过向输入设备吹拂气流，即可实现输入，而无需用手进行触摸。于是，大大改善了用户的便利性。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是示意性示出了根据本公开实施例的压阻元件阵列的俯视图；

图2示意性示出了压阻元件的电路图；

图3示意性示出了当从压阻元件阵列下方吹拂气流时的情形；

图4是示意性示出了根据本公开实施例的输入设备的框图；

图5是示出了根据本公开实施例的移动终端的示图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。这里使用的词语“一”、“一个(种)”和“该”等也应包括“多个”、“多种”的意思，除非上下文另外明确指出。此外，在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

附图中示出了一些方框图和/或流程图。应理解，方框图和/或流程图中的一些方框或其组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而这些指令在由该处理器执行时可以创建用于实现这些方框图和/或流程图中所说明的功能/操作的装置。

因此，本公开的技术可以硬件和/或软件(包括固件、微代码等)的形式来实现。另外，本公开的技术可以采取存储有指令的计算机可读介质上的计算机程序产品的形式，该计算机程序产品可供指令执行系统使用或者结合指令执行系统使用。在本公开的上下文中，计算机可读介质可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如，计算机可读介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、器件或传播介质。计算机可读介质的具体示例包括：磁存储装置，如磁带或硬盘(HDD)；光存储装置，如光盘(CD-ROM)；存储器，如随机存取存储器(RAM)或闪存；和/或有线/无线通信链路。

图1是示意性示出了根据本公开实施例的压阻元件阵列的俯视图。

如图1所示，根据该实施例的压阻元件阵列102包括排列为阵列的多个压阻元件102u。在该实施例中，将压阻元件阵列102示出为圆形，但是本公开不限于此。

为了检测气流，各压阻元件102u可以是灵敏压阻元件，能够检测出气流(例如，从人嘴中吹出的气流)在压阻元件102阵列中各压阻元件102u间距尺度上的压强差异。为保护各压阻元件102u，压阻元件102u可以形成在输入设备所设于的电子设备(例如，下述移动终端)的外壳内，并经由外壳上的针孔来接受气流。针孔例如是外壳上的圆形小孔，当然本公开不限于此。压阻元件102u的感测面(接受气流的表面)可以与针孔具有相同或不同的形状。压阻元件102u的感测面可以与针孔具有相同或不同的尺寸。当压阻元件102u的感测面的尺寸小于针孔的尺寸时，感测面可以容纳于针孔内；而当压阻元件102u的感测面的尺寸不小于针孔的尺寸时，感测面可以置于相应的针孔下方，面向针孔，以便经由针孔接受气流。

图2示意性示出了压阻元件的电路图。

如图2所示，压阻元件102u相当于一个可变电阻，其阻值随施加于其上的压强而变(例如，压强越大，电阻越小)。可以基于其阻值或阻值变化，来确定压阻元件102u上的压强或压强变化。本领域存在多种手段来检测电阻的阻值。例如，可以通过在电阻两端施加一定的电压，并检测流过电阻的电流，基于所施加的电流以及检测到的电流来确定电阻的阻值。

图3示意性示出了当从压阻元件阵列下方吹拂气流时的情形。

当人从下方向压阻元件阵列102吹气时，气流一般呈从下至上发散的扇状，如图3中的虚线箭头所示。这种气流将在压阻元件阵列102上形成一定的压强分布。例如，在图3所示的示例中，位于下方的压阻元件102u感测到的气压要大，而位于上方的压阻元件102u感测到的气压要小。此外，压阻元件阵列102上的气压可以具有上述扇状的图案。

当然，还可以通过吹气在压阻元件阵列102上实现其他压强分布。例如，当人从上方向压阻元件阵列102吹气时，气流可以在压阻元件阵列102上实现上大下小的压强分布，且压强可以具有从上向下发散的扇状的图案。或者，当人从左侧向压阻元件阵列102吹气时，气流可以在压阻元件阵列102上实现左大右小的压强分布，且压强可以具有从左向右发散的扇状的图案。或者，当人从右侧向压阻元件阵列102吹气时，气流可以在压阻元件阵列102上实现右大左小的压强分布，且压强可以具有从右向左发散的扇状的图案。或者，当人正对压阻元件阵列102吹气时，气流可以在压阻元件阵列102上实现从中心沿径向向外变小的压强分布，且压强可以具有大致圆形的图案。

根据本公开的实施例，可以将压阻元件阵列上的压强分布用于输入信息，因此可将这种压阻元件阵列用于输入设备。

图4是示意性示出了根据本公开实施例的输入设备的框图。

如图4所示，根据该实施例的输入设备400可以包括压阻元件阵列402和感测电路404。

压阻元件阵列402例如可以是上述压阻元件阵列102，在此不再赘述。如上所述，压阻元件阵列402可以感测气流(例如，由用户吹气而导致)。

感测电路404可以感测压阻元件阵列402中各压阻元件处由气流导致的电信号。例如，感测电路404可以向压阻元件阵列402中的各压阻元件施加一定的电压，从而各压阻元件处可以流过与其阻值相应的电流。感测电路404可以检测各压阻元件处的电流。根据这些电流，可以确定相应压阻元件的阻值，并因此获知各压阻元件上的压强或者压阻元件阵列上的压强分布。此外，为了容易比较各压阻元件的阻值以便获知其上的压强分布，感测电路404可以向各压阻元件施加相同的电压(从而相同阻值或者说感测到的相同气压将导致相同的电流)。在这种情况下，无需将检测到的电流转换为压强值，即可获得压强分布(电流的分布对应于压强的分布)。此外，关于阵列检测技术(例如，检测阵列中各单位元件处的电信号)，本领域存在各种各样的方式，在此不再赘述。

根据本公开的实施例，感测电路404感测到电信号之后，可以简单地将这些电信号发送到主机设备(例如，下述移动终端)，由主机设备(具体地，例如主机设备中的处理器)来根据这些电信号确定压强分布并因此确定输入信号。

或者，输入设备400还可以包括控制器406。控制器406可以对感测电路404感测到的电信号进行处理(例如，降噪、滤波等)，并由此确定压阻元件阵列上的压强分布。例如，控制器406可以将各压阻元件处检测到的电流转换为其上的压强(具体地，基于“R＝U/I”的关系根据所施加的电压和检测到的电流来计算压阻元件的阻值，并基于压阻元件的压阻特性根据得到的阻值来计算压强)，并由此获知整个阵列上的压强分布；或者，如上所述，在向各压阻元件施加相同电压的情况下，控制器406可以直接将电流分布视为压强分布。这种控制器406可以实现为专门针对此功能设计的专用集成电路(IC)、编程有专用信号处理算法的固件、或者加载有软件代码的通用处理器等。

压阻元件阵列上的压强分布可以对应于各种输入信号。例如，左大右小的(扇状)压强分布可以对应于向右滑动的输入，左小右大的压强分布的(扇状)压强分布可以对应于向左滑动的输入，上大下小的(扇状)压强分布可以对应于向下滑动的输入，上小下大的(扇状)压强分布可以对应于向上滑动的输入，中心大外围小的(圆形)压强分布可以对应于点击输入。

控制器406可以根据所确定的压强分布，确定相应输入信号，并将确定的输入信号发送到主机设备。或者，控制器406可以将所确定的压强分布直接发送到主机设备，并由主机设备(例如，其处理器)来确定输入信号。输入信号的确定可以基于模板匹配进行。例如，可以预先定义压强分布模板以及与之相对应的输入信号。这种定义可以由制造商进行或者由用户自定义。可以将所确定的压强分布与预定义的模板进行图形匹配，来确定相应的输入信号。本领域存在多种方式来定义模板以及基于模板进行模式识别，在此不再赘述。

输入设备400可以实现为器件模块，并可以集成到电子设备如移动终端中，作为电子设备的一部分。或者，输入设备400可以实现为单独的外设，并具有一定的外观(在这种情况下，输入设备400可以相对较大)。可以通过有线连接(例如，USB)或无线连接(例如，蓝牙)将作为外设的输入设备400连接到主机设备，以便向主机设备进行输入。

图5是示出了根据本公开实施例的移动终端的示图。

如图5所示，根据该实施例的移动终端500可以包括外壳504以及设置于外壳中的输入设备502。输入设备502例如是以上结合图4描述的输入设备400，在此不再赘述。

此外，移动终端500还可以包括触摸屏506，用以通过触摸输入信息。

移动终端500的外壳502上可以设置有硬件开关(未示出)，用以开启或关闭该输入设备的输入功能。或者，移动终端500中可以安装有应用(APP)，通过该APP来开启或关闭该输入设备的输入功能。或者，可以通过其他方式(例如，语音、手势等)来开启或关闭该输入设备的输入功能。

移动终端500还可以包括处理器(未示出)，用以对来自输入设备502的信号进行处理，以便实现相应操作。例如，在输入设备502如上所述仅发送检测到的电信号的情况下，处理器可以基于电信号确定压强分布，并由此确定相应的输入信号。或者，在输入设备502如上所述确定压强分布并发送所确定的压强分布的情况下，处理器可以基于压强分布确定相应的输入信号。或者，在输入设备502如上所述确定输入信号并发送所确定的输入信号的情况下，处理器可以直接接收到输入信号。

在确定了输入信号(例如，上述的向右滑动输入、向左滑动输入、向下滑动输入、向上滑动输入、点击输入等)后，处理器可以按照预定规则将输入信号映射为特定操作。这些操作可以包括页面翻动、页面滚动、页面关闭、页面缩放中至少一项。映射规则可以由制造商或者用户定义。例如，向右滑动输入可以指示向前翻页的操作，向左滑动输入可以指示向后翻页的操作，向下滑动输入可以指示向上滚动的操作，向上滑动输入可以指示向下滚动的操作，点击输入可以指示放大页面或者从放大页面返回初始页面，等等。

尽管将移动终端500示出为手机的形式，但是本公开不限于此。移动终端500可以包括各种移动设备，例如，平板电脑、笔记本电脑、游戏机、可穿戴设备(如，智能手表、智能手环)等。

根据本公开的实施例，还提供了一种输入方法。该方法可以包括：利用压阻元件阵列来感测气流，其中压阻元件阵列包括排列为阵列的多个压阻元件；根据压阻元件阵列中各压阻元件处由气流导致的电信号，确定压阻元件阵列上的压强分布；以及根据压阻元件阵列上的压强分布，确定输入信号。所确定的输入信号可以映射为特定操作。例如，可以向各压阻元件施加相同的电压，并根据各压阻元件处电流的大小来确定压阻元件阵列上的压强分布。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims

1.一种输入设备，包括：

压阻元件阵列，包括排列为阵列的多个压阻元件，用于感测气流；

感测电路，配置为感测压阻元件阵列中各压阻元件处由气流导致的电信号，用以确定压阻元件阵列上的压强分布。

2.根据权利要求1所述的输入设备，还包括：

控制器，配置为根据所述电信号，确定压阻元件阵列上的压强分布。

3.根据权利要求2所述的输入设备，其中，控制器还配置为根据压阻元件阵列上的压强分布，确定输入信号。

4.根据权利要求3所述的输入设备，其中，控制器配置为通过模板匹配，来根据压强分布确定输入信号。

5.根据权利要求1所述的输入设备，其中，各压阻元件经由相应的针孔接受气流。

6.根据权利要求5所述的输入设备，其中，压阻元件阵列为圆形。

7.根据权利要求1所述的输入设备，其中，所述电信号为电流。

8.一种移动终端，包括根据权利要求1至7中任一项所述的输入设备。

9.根据权利要求8所述的移动终端，还包括：

设置于该移动终端的外壳上的开关，用以开启或关闭该输入设备的输入功能。

10.根据权利要求8所述的移动终端，还包括安装在其中的应用APP，通过该APP来开启或关闭该输入设备的输入功能。

11.根据权利要求8所述的移动终端，还包括：

处理器，配置为根据来自输入设备的电信号确定压阻元件阵列上的压强分布，并根据压阻元件阵列上的压强分布确定输入信号。

12.根据权利要求8所述的移动终端，其中，

由输入设备自身基于所述电信号确定压阻元件阵列上的压强分布，且

所述移动终端还包括：处理器，配置为根据来自输入设备的所述压强分布确定输入信号。

13.根据权利要求11或12所述的移动终端，其中，处理器还配置为将输入信号映射为特定操作。

14.根据权利要求13所述的移动该终端，其中，所述特定操作包括页面翻动、页面滚动、页面关闭、页面缩放中至少一项。

15.一种输入方法，包括：

利用压阻元件阵列来感测气流，其中压阻元件阵列包括排列为阵列的多个压阻元件；

根据压阻元件阵列中各压阻元件处由气流导致的电信号，确定压阻元件阵列上的压强分布；以及

根据压阻元件阵列上的压强分布，确定输入信号。

16.根据权利要求15所述的输入方法，其中，根据电信号确定压强分布包括：

向各压阻元件施加相同的电压；以及

根据各压阻元件处电流的大小，确定压阻元件阵列上的压强分布。

17.根据权利要求15所述的输入方法，还包括：

将输入信号映射为特定操作。