CN113918028B - 一种基于柔性触觉传感器的单手定点盲文输入系统和方法 - Google Patents
一种基于柔性触觉传感器的单手定点盲文输入系统和方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于柔性触觉传感器的单手定点盲文输入系统和方法。柔性触觉输入键盘和采集电路电连接,采集电路和电子设备无线连接;柔性触觉输入键盘被施加压力,产生的压力电阻信号传输至采集电路中并转换为电压数据,电压数据无线传输至电子设备中,被电子设备转换为触觉力信号并存储识别转换为盲文字符,进而转换为字母进行显示输出。本发明用以辅助视觉障碍用户实现盲文输入,符合用户穿戴习惯,适用于多设备、便于携带、结构简单、使用方便,针对视觉障碍用户,在原有输入习惯基础上,减少按键手指的数量为单手手指的数量,且用户无需重复性定位,提高了输入效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种盲文输入系统,具体涉及一种基于柔性触觉传感器的单手定点盲文输入系统和方法。
背景技术
视觉障碍人群由于特殊的生理缺陷,无法直接利用视觉实现有效的阅读与书写,因此专门设计了依靠触觉感知的3×2点阵组合而成的盲文,辅助视觉障碍人群书写和阅读文字。随着电子设备的兴起,纸质盲文已经满足不了视觉障碍人群的需求,于是针对于视觉障碍人群电子设备上信息输入模式与系统受到了广泛关注。
为了解决视觉障碍人群在电子设备上输入文字的需求,主要有两种解决方案。一种是基于盲文点阵的输入键盘、虚拟键盘与输入法;另一种是基于英文字母分布的非盲文输入键盘、虚拟键盘与输入法。传统计算机采用的WIMP (Window, Icon, Menu, Pointer)基于鼠标键盘的图形界面交互方式,通常采用刚性键盘辅助盲文输入。智能手机等便携设备主要采用的是触摸式交互,使用虚拟键盘配合语音提示的方式实现盲文的输入。
当前对于盲文输入系统存在以下问题:①英文字母分布式输入按键过多,不同于视觉障碍人群的书写习惯,需要一定的时间学习和掌握;②盲文点阵式输入在刚性键盘上需要双手配合实现,对于简单的盲文字符来说,触摸屏上的虚拟键盘通常需要滑动、长按等操作来实现对应点的触发,输入效率较低;③配合虚拟键盘的语音提示功能不利于隐私保护,且在嘈杂环境中无法正常使用;④刚性键盘可以实现计算机和手机等便携设备两种不同交互模式的盲文输入,但对于便携设备来说,刚性键盘是一个负担。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题,本发明提供了一种基于柔性触觉传感器的单手定点盲文输入系统和方法。视觉障碍用户可以通过可穿戴的柔性触觉传感器单手将盲文输入计算机、智能手机等电子设备,系统将输入的盲文字符保存并转换为英文字母。本发明是一种结构简单、使用方便的视觉障碍用户使用工具。
本发明采用的技术方案是:
一、一种基于柔性触觉传感器的单手定点盲文输入系统:
单手定点盲文输入系统包括柔性触觉输入键盘、采集电路、电子设备和柔性电极线,柔性触觉输入键盘和采集电路通过柔性电极线电连接,采集电路和电子设备无线连接。
柔性触觉输入键盘包括小臂带和五个传感单元,五个传感单元间隔布置在小臂带外侧面,操作时小臂带穿戴于使用者一侧手臂的小臂上,使用者通过另一侧手臂的每根手指按压各自对应的传感单元进行操作。
采集电路包括大臂带、信号采集模块、信号处理模块、蓝牙传输模块和电源模块,操作时大臂带穿戴于使用者穿戴小臂带同一侧手臂的大臂上,信号采集模块、信号处理模块、蓝牙传输模块和电源模块分布在大臂带外侧面,信号采集模块、信号处理模块、蓝牙传输模块和电源模块依次电连接,信号采集模块通过柔性电极线与每个传感单元电连接,信号采集模块用于采集自传感单元传输的压力电阻信号,信号处理模块接收信号采集模块传输的压力电阻信号并转换为电压数据;大臂带上还布置有电源,电源与电源模块电连接,电源和电源模块为采集电路供电,并为柔性触觉输入键盘提供电压;蓝牙传输模块与电子设备无线连接,蓝牙传输模块接收信号处理模块传输的电压,并通过蓝牙无线传输到电子设备中的信号处理结果显示软件程序中进行处理。
所述的电子设备内带有信号处理结果显示软件程序,具体操作时,柔性触觉输入键盘被施加压力,将产生的压力电阻信号传输至采集电路中并转换为电压数据,采集电路将电压数据无线传输至电子设备中,电子设备中的信号处理结果显示软件程序将电压数据转换为触觉力信号并存储识别转换为盲文字符,进而将盲文字符转换为英文字母进行文字显示和语音输出。
所述的每个传感单元包括凸台和敏感材料,凸台位于敏感材料上,凸台便于使用者定位到传感单元的位置,同时可以在使用者按压传感单元时将按压的力集中在敏感材料表面,提高敏感材料的传感性能;每个敏感材料的两端均连接一根柔性电极线,并通过各自的两根柔性电极线与信号采集模块电连接。
采集电路内部电流为0.15-0.22A,电源提供电压为3-6V。
传感单元为方形,边长为14-18 mm;传感单元的凸台主要采用PDMS、硅橡胶或Ecoflex材料。
柔性电极线由硅橡胶和纳米银片均匀混合构成,以质量份数计,包括1份的硅橡胶和2-2.5份的纳米银片。
二、一种基于柔性触觉传感器的单手定点盲文输入方法:
方法步骤如下:
1) 预先设定单手盲文定点输入法,并设定与单手盲文定点输入法对应的盲文字符表;
2) 将柔性触觉输入键盘的小臂带穿戴于使用者一侧手臂的小臂上,小臂带上的五个传感单元朝向使用者;将采集电路的大臂带穿戴于使用者穿戴小臂带同一侧手臂的大臂上;
3) 启动系统,将采集电路连通电源,采集电路与柔性触觉输入键盘通电,采集电路无线连接安装有信号处理结果显示软件程序的电子设备;
4) 使用者另一侧手臂的每根手指通过触觉定位至各自对应的传感单元上的凸台,根据需要输入的信息,使用者按照单手盲文定点输入法,使用另一侧手臂的手指,依次对各个传感单元施加压力,传感单元的敏感材料在受到施加的压力时,因压阻效应产生电阻变化,通过柔性电极线检测到电阻的变化产生压力电阻信号,传感单元依次产生压力电阻信号,并将压力电阻信号通过柔性电极线依次传输至采集电路的信号采集模块中;
5) 采集电路的信号采集模块将接收的压力电阻信号依次传输至信号处理模块中,并通过信号处理模块将压力电阻信号转换为电压数据,并依次传输至蓝牙传输模块中,蓝牙传输模块将接收到的电压数据依次无线传输至电子设备的信号处理结果显示软件程序中;
6) 电子设备的信号处理结果显示软件程序将接收到的电压数据依次转换为触觉力信号并存储,按照单手盲文定点输入法解析识别触觉力信号并执行对应的操作或转换为对应的盲文字符,根据每次操作和转换出的盲文字符依次提取出对应的一方盲文,再根据盲文字符表将一方盲文依次转换成对应的英文字母进行文字显示和语音输出。
所述步骤1)中,单手盲文定点输入法包括中间三指盲文字符对应输入法、大拇指对应输入法和小拇指对应输入法;
中间三指盲文字符对应输入法为使用者通过单手中间三指点击各自对应的传感单元,进而向信号处理结果显示软件程序输入信号,电子设备的信号处理结果显示软件程序显示24种3×2点阵组合成的一方盲文;
大拇指对应输入法为使用者通过单手大拇指点击对应的传感单元,进而向信号处理结果显示软件程序输入信号,电子设备的信号处理结果显示软件程序执行输入空格或者执行确定输入当前一方盲文的操作,所述的当前一方盲文为通过单手中间三指输入的一方盲文;
小拇指对应输入法为使用者通过单手小拇指点击对应的传感单元,进而向信号处理结果显示软件程序输入信号,电子设备的信号处理结果显示软件程序执行删除一个英文字母或者一个英文单词的操作,所述的英文字母和英文单词分别为单手中间三指输入的一方盲文转换得到的一个英文字母或多个英文字母组成。
所述的中间三指盲文字符对应输入法中的输入信号包括无信号、单击信号、双击信号和较大力单击信号;单手中间三指的食指、中指和无名指分别对应一方盲文的3×2点阵组合中的第一、第二和第三行点位;
针对食指、中指和无名指中任一一个手指,均采用以下方式输入信号:
若手指无点击传感单元,则传感单元产生无信号,该手指对应行点位中的两个盲文点均为未激活状态;
若手指单击传感单元,则传感单元产生单击信号,该手指对应行点位中的第一个盲文点为激活状态,第二个盲文点为未激活状态;
若手指双击传感单元,则传感单元产生双击信号,该手指对应行点位中的第一个盲文点为未激活状态,第二个盲文点为激活状态;
若手指较大力单击传感单元,则传感单元产生较大力单击信号,该手指对应行点位中的两个盲文点均为激活状态;
所述的大拇指对应输入法和小拇指对应输入法中的输入信号包括单击信号和较大力单击信号;
针对大拇指,采用以下方式输入信号:
当单手中间三指完成盲文点的激活操作后,形成一方盲文并显示,若大拇指单击对应的传感单元,则传感单元产生单击信号,一方盲文被确认输入并转换为英文字母保存至信号处理结果显示软件程序生成的英文文档中;
当英文文档已生成并显示,若大拇指较大力单击对应的传感单元,则传感单元产生较大力单击信号,在英文文档中执行输入空格的操作,空格用于将字母组成的单词间隔开;
针对小拇指,采用以下方式输入信号:
当英文文档已生成并显示,若小拇指单击对应的传感单元,则传感单元产生单击信号,在英文文档中执行删除一个英文字母的操作;
当英文文档已生成并显示,若小拇指较大力单击对应的传感单元,则传感单元产生较大力单击信号,在英文文档中执行删除一个英文单词的操作。
所述的英文文档中的结尾处存在光标,输入的英文字母或空格均添加至光标处,删除的英文字母为光标之前的一个字母,删除的英文单词为光标与光标之前一个空格间的所有字母。
所述较大力单击信号是由所述的传感单元在被使用者点击时产生电阻变化,通过电阻变化获取对应的压力值大小,通过预先设定压力阈值,将使用者单击时产生的高于压力阈值的压力信号设定为较大力单击信号。
所述的单手中间三指在点击传感单元激活点位时,第一行点位为首先激活点位,若首先激活第二或者第三行点位,则判定点击为无效点击。
所述的一方盲文被确认输入后,通过与盲文字符表进行对比,若一方盲文不在盲文字符表中,则判定为无效输入;若一方盲文在盲文字符表中,则将其转换为对应的英文字母,并输入至英文文档中,同时进行语音读出让使用者判断是否正确,进行删除或下一步输入操作。
所述的盲文字符表为按照盲文字符第一行点位分类的布莱尔盲文字符表,盲文字符表中包括24个英文字母所对应的24种3×2点阵组合的一方盲文。
所述步骤2)中,五个传感单元在小臂带上的分布与另一侧手臂的五根手指的分布保持一致并对应。
本发明的有益效果是:
在操作过程中,本发明结合触觉传感器的特性提出用户单手定点操作的方法以及相应的输入法,视觉障碍用户可以通过可穿戴的柔性触觉传感器单手将盲文输入计算机、智能手机等电子设备,系统将输入的盲文字符保存并转换为英文字母。
此外,本发明符合用户穿戴习惯,适用于多设备、便于携带、结构简单、使用方便,针对视觉障碍用户,在原有的输入习惯基础上,减少按键数量为单手手指的数量,并将各手指对应的按键功能进行区分,避免了手指移动而对按键的寻找和重新定位,提高了视觉障碍用户输入效率。
附图说明
图1是单手定点盲文输入系统穿戴示意图;
图2是单手定点盲文输入法;
图3是单手定点盲文输入系统运行流程图;
图4是按照盲文字符第一行点位分类的布莱尔盲文字符表;
图中:1、柔性触觉输入键盘,2、采集电路,2-1、信号采集模块,2-2、信号处理模块,2-3、蓝牙传输模块,2-4、电源模块,3、电源,4、信号处理结果显示软件程序,5、传感单元,6、凸台,7、敏感材料,8、柔性电极线,9、一方盲文,10、中间三指盲文字符对应输入法,11、大拇指对应输入法,12、小拇指对应输入法。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示,单手定点盲文输入系统包括柔性触觉输入键盘1、采集电路2、电子设备和柔性电极线8,柔性触觉输入键盘1和采集电路2通过柔性电极线8电连接,采集电路2和电子设备无线连接。
柔性触觉输入键盘1包括小臂带和五个传感单元5,五个传感单元5间隔布置在小臂带外侧面,操作时小臂带穿戴于使用者一侧手臂的小臂上,使用者通过另一侧手臂的每根手指按压各自对应的传感单元5进行操作;每个传感单元5包括凸台6和敏感材料7,凸台6位于敏感材料7上,凸台6便于使用者定位到传感单元5的位置,同时可以在使用者按压传感单元5时将按压的力集中在敏感材料7表面,提高敏感材料7的传感性能;每个敏感材料7的两端均连接一根柔性电极线8,并通过各自的两根柔性电极线8与信号采集模块2-1电连接。
柔性电极线8由硅橡胶和纳米银片均匀混合构成,以质量份数计,包括1份的硅橡胶和2-2.5份的纳米银片。传感单元5为方形,边长为14-18 mm;传感单元5的凸台6主要采用PDMS、硅橡胶或Ecoflex材料。
采集电路2包括大臂带、信号采集模块2-1、信号处理模块2-2、蓝牙传输模块2-3和电源模块2-4,操作时大臂带穿戴于使用者穿戴小臂带同一侧手臂的大臂上,信号采集模块2-1、信号处理模块2-2、蓝牙传输模块2-3和电源模块2-4分布在大臂带外侧面,信号采集模块2-1、信号处理模块2-2、蓝牙传输模块2-3和电源模块2-4依次电连接,信号采集模块2-1通过柔性电极线8与每个传感单元5电连接,信号采集模块2-1用于采集自传感单元5传输的压力电阻信号,信号处理模块2-2接收信号采集模块2-1传输的压力电阻信号并转换为电压数据;大臂带上还布置有电源3,电源3与电源模块2-4电连接,电源3和电源模块2-4为采集电路2供电,并为柔性触觉输入键盘1提供电压;蓝牙传输模块2-3与电子设备无线连接,蓝牙传输模块2-3接收信号处理模块2-2传输的电压,并通过蓝牙无线传输到电子设备中的信号处理结果显示软件程序4中进行处理。采集电路2内部电流为0.15-0.22A,电源3提供电压为3-6V。
电子设备内带有信号处理结果显示软件程序4,具体操作时,柔性触觉输入键盘1被施加压力,将产生的压力电阻信号传输至采集电路2中并转换为电压数据,采集电路2将电压数据无线传输至电子设备中,电子设备中的信号处理结果显示软件程序4将电压数据转换为触觉力信号并存储识别转换为盲文字符,进而将盲文字符转换为英文字母进行文字显示和语音输出。
方法步骤如下:
1) 预先设定单手盲文定点输入法,并设定与单手盲文定点输入法对应的盲文字符表。
如图2所示,单手盲文定点输入法包括中间三指盲文字符对应输入法10、大拇指对应输入法11和小拇指对应输入法12。
中间三指盲文字符对应输入法10为使用者通过单手中间三指点击各自对应的传感单元5,进而向信号处理结果显示软件程序4输入信号,电子设备的信号处理结果显示软件程序4显示24种3×2点阵组合成的一方盲文9。
大拇指对应输入法11为使用者通过单手大拇指点击对应的传感单元5,进而向信号处理结果显示软件程序4输入信号,电子设备的信号处理结果显示软件程序4执行输入空格或者执行确定输入当前一方盲文9的操作;所述的当前一方盲文9为通过单手中间三指输入的一方盲文9。
小拇指对应输入法12为使用者通过单手小拇指点击对应的传感单元5,进而向信号处理结果显示软件程序4输入信号,电子设备的信号处理结果显示软件程序4执行删除一个英文字母或者一个英文单词的操作;所述的英文字母和英文单词分别为单手中间三指输入的一方盲文9转换得到的一个英文字母或多个英文字母组成。
中间三指盲文字符对应输入法10中的输入信号包括无信号、单击信号、双击信号和较大力单击信号;单手中间三指的食指、中指和无名指分别对应一方盲文9的3×2点阵组合中的第一、第二和第三行点位。
针对食指、中指和无名指中任一一个手指,均采用以下方式输入信号:
若手指无点击传感单元5,则传感单元5产生无信号,该手指对应行点位中的两个盲文点均为未激活状态;若手指单击传感单元5,则传感单元5产生单击信号,该手指对应行点位中的第一个盲文点为激活状态,第二个盲文点为未激活状态;若手指双击传感单元5,则传感单元5产生双击信号,该手指对应行点位中的第一个盲文点为未激活状态,第二个盲文点为激活状态;若手指较大力单击传感单元5,则传感单元5产生较大力单击信号,该手指对应行点位中的两个盲文点均为激活状态;单手中间三指在点击传感单元5激活点位时,第一行点位为首先激活点位,若首先激活第二或者第三行点位,则判定点击为无效点击。
大拇指对应输入法11和小拇指对应输入法12中的输入信号包括单击信号和较大力单击信号;
针对大拇指,采用以下方式输入信号:
当单手中间三指完成盲文点的激活操作后,形成一方盲文9并显示,若大拇指单击对应的传感单元5,则传感单元5产生单击信号,一方盲文9被确认输入并转换为英文字母保存至信号处理结果显示软件程序4生成的英文文档中;当英文文档已生成并显示,若大拇指较大力单击对应的传感单元5,则传感单元5产生较大力单击信号,在英文文档中执行输入空格的操作,空格用于将字母组成的单词间隔开;
针对小拇指,采用以下方式输入信号:
当英文文档已生成并显示,若小拇指单击对应的传感单元5,则传感单元5产生单击信号,在英文文档中执行删除一个英文字母的操作;当英文文档已生成并显示,若小拇指较大力单击对应的传感单元5,则传感单元5产生较大力单击信号,在英文文档中执行删除一个英文单词的操作。
英文文档中的结尾处存在光标,输入的英文字母或空格均添加至光标处,删除的英文字母为光标之前的一个字母,删除的英文单词为光标与光标之前一个空格间的所有字母。
较大力单击信号是由所述的传感单元5在被使用者点击时产生电阻变化,通过电阻变化获取对应的压力值大小,通过预先设定压力阈值,将使用者单击时产生的高于压力阈值的压力信号设定为较大力单击信号。
一方盲文9被确认输入后,通过与盲文字符表进行对比,若一方盲文9不在盲文字符表中,则判定为无效输入;若一方盲文9在盲文字符表中,则将其转换为对应的英文字母,并输入至英文文档中,同时进行语音读出让使用者判断是否正确,进行删除或下一步输入操作。
2) 将柔性触觉输入键盘1的小臂带穿戴于使用者一侧手臂的小臂上,小臂带上的五个传感单元5朝向使用者,五个传感单元5在小臂带上的分布与另一侧手臂的五根手指的分布保持一致并对应;将采集电路2的大臂带穿戴于使用者穿戴小臂带同一侧手臂的大臂上;
3) 启动系统,将采集电路2连通电源3,采集电路2与柔性触觉输入键盘1通电,采集电路2无线连接安装有信号处理结果显示软件程序4的电子设备;
4) 使用者另一侧手臂的每根手指通过触觉定位至各自对应的传感单元5上的凸台6,根据需要输入的信息,使用者按照单手盲文定点输入法,使用另一侧手臂的手指,依次对各个传感单元5施加压力,传感单元5的敏感材料7在受到施加的压力时,因压阻效应产生电阻变化,通过柔性电极线8检测到电阻的变化产生压力电阻信号,传感单元5依次产生压力电阻信号,并将压力电阻信号通过柔性电极线8依次传输至采集电路2的信号采集模块2-1中;
5) 采集电路2的信号采集模块2-1将接收的压力电阻信号依次传输至信号处理模块2-2中,并通过信号处理模块2-2将压力电阻信号转换为电压数据,并依次传输至蓝牙传输模块2-3中,蓝牙传输模块2-3将接收到的电压数据依次无线传输至电子设备的信号处理结果显示软件程序4中;
6) 电子设备的信号处理结果显示软件程序4将接收到的电压数据依次转换为触觉力信号并存储,按照单手盲文定点输入法解析识别触觉力信号并执行对应的操作或转换为对应的盲文字符,根据每次操作和转换出的盲文字符依次提取出对应的一方盲文9,再根据盲文字符表将一方盲文9依次转换成对应的英文字母进行文字显示和语音输出。
如图4所示,盲文字符表为按照盲文字符第一行点位分类的布莱尔盲文字符表,盲文字符表中包括24个英文字母所对应的24种3×2点阵组合的一方盲文9。
具体实施例:
具体实施时可将输入系统穿戴于右手臂,并使用左手手指操作,符合用户穿戴习惯,这样的设计与正常的QWERTY键盘输入习惯相符,大拇指主要为空格键和表示确定,中间三指实现字母的输入,小拇指操作一些出现频率较低的功能性按键。
以输入“ZJ U”为例进行说:
如图3所示,将大拇指、食指、中指、无名指和小拇指所对应的传感单元5表示为1-5号按键,此时盲文输入系统为等待按键输入状态,当单击2号按键时,盲文输入系统进入盲文字符输入模式,第一行左边点位激活,此时按照盲文字符表符合字母A,语音提示是否输入字母A;继续双击3号按键,第二行右边点位激活,此时按照盲文字符表符合字母E,语音提示是否输入字母E;继续较大力单击4号按键,第三行点位均被激活,此时按照盲文字符表符合字母Z,语音提示是否输入字母Z;继续单击1号按键确定当前的字母,进入文档编辑模式,将其输入至生成的英文文档中,退出盲文字符输入模式,返回等待按键输入状态。
在未单击1号按键确定当前的字母前,若使用者确认输入错误,可通过单击5号按键清除上述所有操作信息,退出盲文字符输入模式,返回等待按键输入状态;在盲文字符输入模式或文档编辑模式时,若系统识别为非当前模式下的其它按键点击信号,则语音提示重新输入,返回等待按键输入状态。
继续按照盲文字符输入模式流程依次双击2号按键、较大力单击3号按键、单击1号按键,将字母J输入至英文文档中。
继续输入较大力单击1号按键,在英文文档中输入空格。
继续按照盲文字符输入模式流程依次单击2号按键、较大力单击4号按键、单击1号按键,将字母U输入至英文文档中。至此,完成了“ZJ U”的输入。
Claims (6)
1.一种应用于基于柔性触觉传感器的单手定点盲文输入系统的盲文输入方法,其特征在于:
所述盲文输入系统包括柔性触觉输入键盘(1)、采集电路(2)、电子设备和柔性电极线(8),柔性触觉输入键盘(1)和采集电路(2)通过柔性电极线(8)电连接,采集电路(2)和电子设备无线连接;
柔性触觉输入键盘(1)包括小臂带和五个传感单元(5),五个传感单元(5)间隔布置在小臂带外侧面;
采集电路(2)包括大臂带、信号采集模块(2-1)、信号处理模块(2-2)、蓝牙传输模块(2-3)和电源模块(2-4),信号采集模块(2-1)、信号处理模块(2-2)、蓝牙传输模块(2-3)和电源模块(2-4)分布在大臂带外侧面,信号采集模块(2-1)、信号处理模块(2-2)、蓝牙传输模块(2-3)和电源模块(2-4)依次电连接,信号采集模块(2-1)通过柔性电极线(8)与每个传感单元(5)电连接;大臂带上还布置有电源(3),电源(3)与电源模块(2-4)电连接;蓝牙传输模块(2-3)与电子设备无线连接;
所述盲文输入方法的步骤如下:
1) 预先设定单手盲文定点输入法,并设定与单手盲文定点输入法对应的盲文字符表;
2) 将柔性触觉输入键盘(1)的小臂带穿戴于使用者一侧手臂的小臂上,小臂带上的五个传感单元(5)朝向使用者;将采集电路(2)的大臂带穿戴于使用者穿戴小臂带同一侧手臂的大臂上;
3) 启动系统,将采集电路(2)连通电源(3),采集电路(2)与柔性触觉输入键盘(1)通电,采集电路(2)无线连接电子设备;
4) 使用者另一侧手臂的每根手指通过触觉定位至各自对应的传感单元(5)上的凸台(6),根据需要输入的信息,使用者按照单手盲文定点输入法,使用另一侧手臂的手指,依次对各个传感单元(5)施加压力,传感单元(5)依次产生压力电阻信号,并将压力电阻信号通过柔性电极线(8)依次传输至采集电路(2)的信号采集模块(2-1)中;
5) 采集电路(2)的信号采集模块(2-1)将接收的压力电阻信号依次传输至信号处理模块(2-2)中,并通过信号处理模块(2-2)将压力电阻信号转换为电压数据,并依次传输至蓝牙传输模块(2-3)中,蓝牙传输模块(2-3)将接收到的电压数据依次无线传输至电子设备中;
6) 电子设备将接收到的电压数据依次转换为触觉力信号并存储,按照单手盲文定点输入法解析识别触觉力信号并执行对应的操作或转换为对应的盲文字符,根据每次操作和转换出的盲文字符依次提取出对应的一方盲文(9),再根据盲文字符表将一方盲文(9)依次转换成对应的字母进行文字显示和语音输出;
所述步骤1)中,单手盲文定点输入法包括中间三指盲文字符对应输入法(10)、大拇指对应输入法(11)和小拇指对应输入法(12);
中间三指盲文字符对应输入法(10)为使用者通过单手中间三指点击各自对应的传感单元(5),进而输入信号,电子设备显示24种3×2点阵组合成的一方盲文(9);
大拇指对应输入法(11)为使用者通过单手大拇指点击对应的传感单元(5),进而输入信号,电子设备执行输入空格或者执行确定输入当前一方盲文(9)的操作,所述的当前一方盲文(9)为通过单手中间三指输入的一方盲文(9);
小拇指对应输入法(12)为使用者通过单手小拇指点击对应的传感单元(5),进而输入信号,电子设备执行删除一个字母或者执行删除一个单词的操作,所述的字母和单词分别为单手中间三指输入的一方盲文(9)转换得到的一个字母或多个字母组成;
所述的中间三指盲文字符对应输入法(10)中的输入信号包括无信号、单击信号、双击信号和较大力单击信号;单手中间三指的食指、中指和无名指分别对应一方盲文(9)的3×2点阵组合中的第一、第二和第三行点位;
针对食指、中指和无名指中任一一个手指,均采用以下方式输入信号:
若手指无点击传感单元(5),则传感单元(5)产生无信号,该手指对应行点位中的两个盲文点均为未激活状态;
若手指单击传感单元(5),则传感单元(5)产生单击信号,该手指对应行点位中的第一个盲文点为激活状态,第二个盲文点为未激活状态;
若手指双击传感单元(5),则传感单元(5)产生双击信号,该手指对应行点位中的第一个盲文点为未激活状态,第二个盲文点为激活状态;
若手指较大力单击传感单元(5),则传感单元(5)产生较大力单击信号,该手指对应行点位中的两个盲文点均为激活状态;
针对大拇指,采用以下方式输入信号:
当单手中间三指完成盲文点的激活操作后,形成一方盲文(9)并显示,若大拇指单击对应的传感单元(5),则传感单元(5)产生单击信号,一方盲文(9)被确认输入并转换为字母;
若大拇指较大力单击对应的传感单元(5),则传感单元(5)产生较大力单击信号,执行输入空格的操作;
针对小拇指,采用以下方式输入信号:
若小拇指单击对应的传感单元(5),则传感单元(5)产生单击信号,执行删除一个字母的操作;
若小拇指较大力单击对应的传感单元(5),则传感单元(5)产生较大力单击信号,执行删除一个单词的操作;
所述较大力单击信号是由所述的传感单元(5)在被使用者点击时产生电阻变化,通过电阻变化获取对应的压力值大小,通过预先设定压力阈值,将使用者单击时产生的高于压力阈值的压力信号而确定。
2.根据权利要求1所述的盲文输入方法,其特征在于:
所述的单手中间三指在点击传感单元(5)激活点位时,第一行点位为首先激活点位,若首先激活第二或者第三行点位,则判定点击为无效点击。
3.根据权利要求1所述的盲文输入方法,其特征在于:
所述的一方盲文(9)被确认输入后,通过与盲文字符表进行对比,若一方盲文(9)不在盲文字符表中,则判定为无效输入;若一方盲文(9)在盲文字符表中,则将其转换为对应的字母,同时进行语音读出让使用者判断是否正确,进行删除或下一步输入操作。
4.根据权利要求1所述的盲文输入方法,其特征在于:
所述步骤2)中,五个传感单元(5)在小臂带上的分布与另一侧手臂的五根手指的分布保持一致并对应。
5.根据权利要求1所述的盲文输入方法,其特征在于:
所述的柔性触觉输入键盘(1)被施加压力,将产生的压力电阻信号传输至采集电路(2)中并转换为电压数据,采集电路(2)将电压数据无线传输至电子设备中,电子设备将电压数据转换为触觉力信号并存储识别转换为盲文字符,进而将盲文字符转换为字母进行文字显示和语音输出。
6.根据权利要求1所述的盲文输入方法,其特征在于:
所述的每个传感单元(5)包括凸台(6)和敏感材料(7),凸台(6)位于敏感材料(7)上;
每个敏感材料(7)的两端均连接一根柔性电极线(8),并通过各自的两根柔性电极线(8)与信号采集模块(2-1)电连接。
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