CN1402112A - 一种信息输入的设置方法和装置 - Google Patents

Abstract

信息输入的设置方法及装置，在含有处理器、存储器、显示屏的电子设备上使用，设有辊轴形旋钮结构：可以上下旋动并具有分度手感的辊轴形旋钮，按压辊轴形旋钮左端、右端或中部便能触动的二个或三个隐藏在电子设备内部的按键；与辊轴形旋钮连动的旋转传感器将旋钮的旋转运动变换成电脉冲信号序列，按下或松开辊轴旋钮的左端、右端、以及三键式辊轴旋钮的中部任一位置，能触动相应的按键发出相应的按键或松键信号，上下旋动辊轴旋钮可以发出旋转信号，按键与旋动辊轴结合还能发出组合信号；信号的响应和处理通过常规的中断响应或轮询方式等作相应控制。本发明是高效输入装置，能简洁、规范、快速、有效地输入各种控制命令和信息。

Description

一种信息输入的设置方法和装置

一、技术领域

本发明涉及一种信息输入的设置方法及其装置，是一种新型的、特别适用于手持式电子设备或遥控器的信息输入的设置方法及装置，尤其是用于手持电子设备的文字和控制信号的输入设置方法及装置。

二、背景技术

随着电子技术的发展，手持电子设备种类越来越多、功能越来越强、使用日益普及。与此同时，功能的增多和增强也造成了很多电子设备操作和使用太复杂、效率低，难学难用，还容易忘记。结果是很多功能得不到充分发挥，甚至在其生命周期中从未得到过使用，造成很大的浪费。

本发明中涉及的“手持电子设备”又可以称为“掌上电子设备”，是指各种便于携带、无须(桌面等)支撑就能拿在手上使用的电子设备或装置，如移动电话、无绳电话、PDA、GPS、各种遥控器、定位/定标装置(如鼠标等)、无线键盘、数码相机、摄录象机、(音频或视频)信息记录和回放装置等等。

现有手持电子设备信息输入和控制装置及其常用操作方法分析如下：

最常用的按键设置方法和键盘装置，简单可靠，使用方便。但是随电子设备功能的增多，如果简单增加按键数，会导致按键太多难以在日益缩小的手持电子设备表面安排布置，并且使得按键太小而不便于使用。通过多功能键或菜单方法又往往因为功能定义复杂或菜单层数多而导致使用太复杂，效率低。特别是，当用于汉字信息输入时，对于需要单手操作的小型手持设备来讲，因为按键数量少(如手机等按键)，实际使用很不方便。

手写输入法不依赖键盘，比较适合功能复杂的装置，但是存在下列局限性：一是难以实现单手操作；二是需要在屏幕上设置一个手写区域，小型显示屏难适应；三是操作时通常需要眼睛在手写笔动作区和结果显示区之间不断移动，难以实现“盲控”(即操作时可以只看屏幕不看手，如同打字时的“盲打”一样)，效率低。这些问题的存在，限制了手写输入法的应用范围。

语音输入法虽然方便，但存在下列问题：首先是识别率不理想，容易出错；二是适应性差，难以适应要求安静的场合(如剧场、会议、深夜等)、特别嘈杂的环境、以及有保密要求的场合；三是对于芯片处理速度和容量的要求也高。因此语音输入法难以成为可以独立配置的输入方法。

现有的拨盘设置和输入方法是一种快捷的方法，但目前的技术存在功能单一，使用菜单技术时常常导致菜单层数太多而不便使用，拨盘的效率没能得到充分的发挥。

而理想的手持电子设备的人机界面应满足下列条件：

便于单手操作；操作效率高、便于“盲”控(例如：不用找按键位置、减少对于反馈信息的需求等)；操作手法符合人们的心理和思维特点，易学易用，不会忘记；特别能适应普通人(非专业人员)使用手持电子设备的情况；不同设备的操作原理和手法基本一致，有相通性，便于学习；常用功能操作最方便，影响设备稳定性或安全的系统设置等重要功能有防止误操作的能力。

三、发明内容

本发明目的是：提出一种信息输入的设置方法和装置，特别适合于手持电子设备的操作装置，尤其是一种结构和应用更广泛的控制和文字信息输入装置，同时给出相应的操作规范、信息处理流程等，为手持电子设备建立相对统一、高效的人机界面打下基础。

本发明目的是这样实现的：一种信息输入的设置方法，其特征是设有一上下旋动的横置辊轴形旋钮(roller-dial with two or three-keystrokes，以下简称之为“辊轴旋钮”，或更简单地称之为“旋钮”)，以及按压辊轴形旋钮左端、右端或中部便能触动的二个或三个隐藏在电子设备内部的按键。按下或松开辊轴旋钮的左端、右端、以及三键式辊轴旋钮的中部任一位置，能触动相应的按键发出相应的按键或松键信号，上下旋动辊轴旋钮可以发出旋转信号，按住任意一个按键的同时旋动辊轴旋钮，还能发出相应的组合信号。二个或三个键一般分布在辊轴旋钮的下方，亦可以是辊轴旋钮通过传动杠杆对二个或三个键触碰。

本发明是在含有处理器、信息存储器、显示屏的电子设备上使用的，上述二至三个按键的结构为均匀分布在辊轴形旋钮的左右或左中右三个位置，与横置辊轴形旋钮共轴的位置设有旋转传感器。二个或三个键上可设有压簧。

本发明还可以通过屏幕显示或辅助键，使本发明装置的使用更加方便。

再加上对于输入装置不同输入信号的反馈显示方式和规则，对于每一个输入都给予适当的反馈信息，引导下一步操作，以充分地发挥输入装置与显示装置和其它反馈装置的互动特点，达到快速显示、快速反馈、快速选择等目的。

反馈信息不仅可以用屏幕显示，还可以用声响、震动等方式表示。

本发明的专用输入装置共轴的位置设有旋转传感器结构是：设有一菊花轮转子，以及活动金属簧片和固定金属簧片各二个。适当调整金属簧片的相对位置，使其与固定簧片接通-分开的时序上有90度左右的相位差，这样就产生了如图13所示的电脉冲时序图。辊轴旋钮正反转时产生的脉冲时序图的差异，可以由电子设备中的处理器方便地识别出转动角度及其方向。

本发明辊轴形旋钮的特征是：

(1)  一种带有二至三个按键的辊轴形旋钮，安装在电子设备内部，露出一部分圆柱面以便手指

     驱动操作；

(2)  旋钮呈圆柱体或腰圆形，圆柱体的高度大于直径，一般不小于直径的2倍，表面可以饰纹

     以增加摩擦力、改进旋动手感，并增加美观；

(3)  用手指旋动旋钮时，有明显的分度手感(如滚轮鼠标的滚轮一般)，且分度密度设为每厘

     米周长3-10点，均匀分布；

(4)  按键隐藏在电子设备内部，分别按压辊轴的左端、右端、以及(三键式辊轴旋钮的)中部，

     辊轴会产生向下的微小位移(如鼠标的滚轮可以按动一样)，导致按键闭合或断开，发出

     相应的信号，并且按动按键时有明显手感；

(5)  任一按键处于按下状态时辊轴旋钮也能旋动，发出组合信号，并且分度的手感与没有按下

     按键时手感一样。

本发明能简洁、规范、快速、有效地输入各种控制命令和信息(如中英文、数字和各种符号等)。与现有的各种手持电子设备用的信息输入的设置方法和装置相比，本发明具有下列特点：

(1)  特殊的输入装置，操作时手指基本都位于这个特殊的多功能辊轴旋钮上，不必在不同键之

     间来回“跳动”，手指的运动小，定位容易，可“盲”控，效率高；

(2)  输入方法设计中充分考虑了人们常规思维逻辑习惯，以及目前各种常用的电子设备(如鼠

     标的左中右键)的使用习惯，几乎无须学习就能上手使用，并且不会忘记；

(3)  统一操作手法，将各种常用电子装置的控制操作方法和程序统一，当您会用这种辊轴旋钮

     控制一种电器时，您基本也就会控制其它的电器了。而目前的控制器可以说是五花八门，

     即使普通的电视机(甚至同一厂家出的不同型号电视机)，其遥控器的形式、按键位置、

     功能和操作手法也都可能各不相同，更不要说不同的电器了；

(4)  改变常规的点击或双击确认模式，在很多场合都为按键-松键定义了不同的功能，一次点

     击动作分解为按键和松键二个动作，实现两次操作，操作效率是一般单击确认的二倍、双

     击确认的四倍；

(5)  特别适合单手操作，适应性强，使用更方便；

(6)  当将该装置安装在手持电子设备面板中部时，对于左右手均适用。并且还可以通过软件实

     现左右按键反转，以适应特殊需要。

(7)  一个输入装置可以代替很多按键和旋扭的功能，能有效简化键盘设计。

四、附图说明：

图1.  辊轴旋钮外观和结构分解示意图。其中图1-1是全图，图1-2是压簧式旋转传感器局部

      放大图

图2.  卧式辊轴旋钮结构图

图3.  辊轴旋钮剖视图。其中图3-1是三个按键的结构，图3-2是二个按键的结构

图4.  三键式辊轴旋钮按下中键时的结构示意图

图5.  辊轴旋钮按下侧键时的结构示意图。其中图5-1和图5-2分别是三个或二个按键的结构

图6.  辊轴旁的菊花轮转子上压电式传感器结构示意图

图7.  辊轴旁的菊花轮转子上磁圈式霍尔传感器结构示意图

图8.  辊轴旁的菊花轮转子上磁栅式霍尔传感器结构示意图

图9.  辊轴旁的菊花轮转子上盘状光栅式光电传感器结构图

图10.  辊轴旁的菊花轮转子上笼状光栅式光电传感器结构图

图11.  电刷式传感器结构示意图

图12.  磁场法实现分度手感的结构示意图

图13.  正转或反转形成的脉冲时序图，分别为A1B1波形和A2B2波形

图14.  微动式按键开关结构示意图。其中图14-1是三按键的结构，图14-2是二按键的结构

图15.  薄膜式按键开关结构示意图。其中图15-1是三按键的结构，图15-2是二按键的结构

图16.  导电橡胶式按键开关结构示意图。其中图16-1是三按键的结构，图16-2是二按键的

图17.  电路原理图-常规结构

图18.  电路原理图-显示和操作分离式结构

图19.  用于控制信号的响应和处理程序流程图-中断响应式

图20.  用于控制信号的响应和处理程序流程图-轮询式

图21.  本发明实施案例图。其中图21-1和图21-2是纵置式装置，图21-3是横置式装置，图

       21-4是折叠式装置，图21-5和图21-6是分离式装置，图21-7是其它装置应用示例之

       一(数码相机)

五、具体实施方式(一)辊轴旋扭装置的硬件结构形式及其各种实现形式：1  压簧式传感器的辊轴旋钮基本结构和工作原理：

1.1  如图1所示，其基本结构中主要有下列零件：右侧微动薄膜开关(固定在电路板4上面)1、

     中间微动薄膜开关(固定在电路板4上面)2、左侧微动薄膜开关(固定在电路板4上面)

     3、电路板4、柔性按键板(与其它按键一体)5、按键传递板6、支座7、辊轴旋钮8(包

     括轴8-1)、产生手感的弹性簧片9、簧片固定器10、菊花轮转子11、固定的金属簧片12和

     14，还有分别与12和14对应的活动金属簧片13和15。

1.2  当辊轴旋钮8旋转时，与其共轴的菊花轮转子11同时旋转，驱动活动金属簧片13和15上

     下运动，分别与对应的固定金属簧片12和14不断接通—分开。适当调整这四个簧片的相

     对位置，使其在接通—分开的时序上有90度左右的相位差，这样就产生了如图13所示的的

     脉冲时序图。辊轴旋钮正反转时产生的脉冲时序的差异，可以由电子设备中的处理器方便

     地识别出转动角度及其方向。

1.3  支座7为辊轴8、弹性簧片9和金属簧片12、13、14、15提供了支座。本发明卧式辊轴旋

     钮结构图中对应了辊轴旋钮通过传动杠杆等装置对二个或三个键触碰实现开关动作。。

1.4  弹性簧片9的突起部位压在与菊花轮转子11的外周，当菊花轮转子11旋转时，产生分度

     手感，并且与金属簧片发出的电脉冲序列同步。

1.5  柔性按键板5可以与手持电子设备上其它按键(例如对于手机，通常还会有若干数字键等)

     一体，构成一个完整的按键板，并且具有相当的柔性，能适应辊轴向下按动薄膜微动开关1、

     2和3时的变形，还产生一定的弹性，使按键复位，同时对整个辊轴旋钮还可以起定位的作

     用。

1.6  按键传递板6与柔性按键板5粘成一体，将按键动作传递到相应的薄膜微动开关(1或2或

     3)上，使薄膜微动开关接通或断开，同时其下方的四个突起物还起着二个重要作用：一是

     隔离按键作用，防止出现多个微动开关同时被按动的情况；二是对按键动作起限位作用，

     避免按键过重时对薄膜微动开关可能造成的损坏。其工作原理如下：当按下辊轴8的中部

     时，支座7下移，直至按键传递板6中间二个突起物向下抵住线路板4，微动开关2被接通，

     同时两侧的开关受按键传递板6中间的这二个突起物的限制，不会受到按压而接通(见图

     4)。而当按下辊轴8的右边时，支座7的右侧下移，直至按键传递板6右边二个突起物向

     下抵住线路板，微动开关1被接通，同时按键传递板6左侧和中部被抬起，使得薄膜微动

     开关2和3不会受到按压而接通(见图5-1)。通样的原理也适用与左侧的薄膜微动开关3。

1.7  对于二键式辊轴旋钮，按压左键或右键时分别接通开关1或开关3。与三键辊轴旋钮相似，

     按键传递板6下方的三个突起物同样起着二个重要作用：一是隔离按键作用，防止出现多

     个微动开关同时被按动的情况；二是对按键动作起限位作用，避免按键过重时对薄膜微动

     开关可能造成的损坏(见图3-2和图5-2)。2  辊轴旋钮的旋转传感器的其它实现形式：

2.1  压电式传感器：

         采用压电传感器，用压在菊花轮转子表面凹凸上的弹性元件将旋转产生的振动传给压

     电传感器16，产生与旋转角度和方向有关的、并且有约90度相位差的电脉冲信号，传给

     处理器处理，从而获得对于旋转的检测。其结构见图6。传感器产生的电信号由电压放大

     器或电荷放大器放大并整形后，输入到处理器即可。

2.2  磁性传感器：

         一种方案(如图7)是在菊花轮转子表面圆周处贴上(或录上)N-S交替变换的磁极17，

     当圆盘旋转时，靠近磁极的二个霍尔元件18、19在交替变换的磁场中产生相位差约90度

     的交替变换的电信号。

         另一种方案(如图8)是采用金属的菊花轮转子，将霍尔元件18、19分别和小型永磁

     体20、21组合成一个检测组件。当圆盘旋转时，靠近圆盘的二个霍尔检测组件在交替变换

     的磁场中产生相位差约90度的交替变换的电信号。

         将霍尔元件产生的电信号放大并整形后，变成带有约90度相位差的电脉冲序列，传给

     处理器处理，从而获得对于旋转的检测。

         本方案对于实现防水结构的辊轴旋钮特别有意义。

2.3  光学传感器：

         一种方案(如图9)是在菊花轮转子或旋转圆盘表面靠近外周处开出均匀分布的透光

     孔，转子一侧安装发光元件24和25(譬如发光二极管)，另外一侧安装二个与发光元件匹

     配的感光元件22和23。当圆盘旋转时，感光元件检测到交替变换的光信号，产生交替变

     换的电信号，经过放大、整形后变成带有约90度相位差的电脉冲序列，输入到处理器即可，

     另一种方案(如图10)是将原来开在菊花轮转子或圆盘表面的透光孔移到一个延伸出

     来的笼状表面，笼内侧安装发光元件24和25(譬如发光二极管)，外侧安装二个与发光元

     件匹配的感光元件22和23。其它的与图9的方案相同。

         本方案对于实现防水结构的辊轴旋钮也特别有意义。

2.4  电刷式传感器：

         在菊花轮转子11上安装上与其同步旋转的电极26(如图11)。当辊轴旋转时，公共电

     刷27与电极26始终是导通的，而另两个电刷28和29则与电极26不断接通一断开，于是

     就可以在电刷28和29上产生周期性变化的脉冲序列，适当调整电刷28与29之间的位置，

     可以产生与旋转角度和方向有关的带有约90度相位差的电脉冲序列，传给处理器处理，从

     而获得对于旋转的检测。3  分度手感的不同实现形式：

除了用压簧产生分度手感外(如图1-2)，还可以用非接触式方法产生分度手感，图12所示的就是方案之一。永磁体30与金属的菊花状转子之“花瓣”的相互作用，利用“花瓣”自动趋向于使磁路闭和的特性，产生分度手感。4  按键的几种不同实现形式：

4.1  普通微动开关：如图14所示，普通的微动开关可以直接在焊接线路板上，安装十分方便。

4.2  薄膜微动开关：如图15所示，薄膜微动开关可以与其它按键开关做成一体(即独立的开关

     板)，根据需要安装，也可以直接在焊接线路板上，安装也十分方便，并且具有很好的防尘

     作用。

4.3  导电橡胶按键开关：导电橡胶按键开关的结构如图16所示，由直接印制在线路板上的电极

     和按键下部的导电橡胶构成，按下按键时，导电橡胶将电极接通。全部按键通常可以做成

     一体(即独立的按键板)。5  辊轴旋扭装置的接口电路及其系统原理：

与辊轴旋钮相配合的电子线路基本结构原理如图17所示。处理器接收旋转传感器及按键发出的各种信号，并作相应的处理，然后将处理结果输出到显示器或其它输出装置，显示或指示处理结果以及下一步操作/选择的引导信息。二个按键的电路结构图的结构类同图17，只是少了一个按键。

图18是一种控制与显示分离式的电路结构原理，与图17所示的基本结构不同之处在于其显示和控制是分离的，为此增加了接口模块。接口可以是有线连接的(如RS-232、USB等接口)，也可以是无线连接的(如普通无线电、蓝牙、红外、超声波等接口)。

按键的任何动作(按下、松开)都会导致相应的电位变化，旋转传感器则将旋转运动转变为图13所示的二路约有90度相位差的时序脉冲信号(并且手感的一格对应一个信号单位)，将这些电位变化和脉冲序列信号传送到处理器输入端口，由处理器按照中断响应处理方法或轮询方法(图19、图20)判断按键动作以及旋钮的旋转角度和方向等，并作相应处理。

也可以将图13所示的二路脉冲序列信号进行预先细分辨向，再传送到加减计数器计数，然后传送到处理器输入端口进行相应处理，以减轻处理器的负担。6  对于旋钮旋转和按键动作的响应和控制原理流程：

硬件系统对于辊轴旋钮旋转和按键动作的响应可以采用中断响应形式，也可以采用轮询的形式。

图19表示的是采用中断响应形式的程序流程原理。对于采用中断响应的形式处理的硬件系统，处理器连接输入装置的接口要具有中断触发功能，按键的任何动作(按下、松开)和旋转传感器或计数器发出的任何电位变化(或脉冲)均能引起中断，触发相应的中断处理程序进行处理，并将处理结果输出到显示器或其它输出装置，显示或指示处理结果以及下一步操作/选择的引导信息。

图20表示的采用轮询处理形式的处理程序流程。轮询方式不要求接口具有中断功能。系统定时(例如3-10毫秒)扫描按键和旋钮的接口状态，并与保存在存储器中原来的接口状态比较，发现有变化立刻给予判断并作出相应处理，然后将处理结果输出到显示器或其它输出装置，显示或指示处理结果以及下一步操作/选择的引导信息，并保存当前接口状态以备用。7  辊轴旋钮可以发出的控制信号：

三键辊轴旋扭可以发出的单个控制信号有：按下左键、松开左键、按下中键、松开中键、按下右键、松开右键、辊轴旋钮上旋(手感一格对应一个信号单位)、旋钮辊轴下旋(手感一格对应一个信号单位)；可以发出的组合控制信号有：按住左键不放并上旋、按住左键不放并下旋、按住中键不放并上旋、按住中键不放并下旋、按住右键不放并上旋、按住右键不放并下旋。

二键辊轴旋扭可以发出的单个控制信号有：按下左键、松开左键、按下右键、松开右键、辊轴旋钮上旋(手感一格对应一个信号单位)、辊轴旋钮下旋(手感一格对应一个信号单位)；可以发出的组合控制信号有：按住左键不放并上旋、按住左键不放并下旋、按住右键不放并上旋、按住右键不放并下旋。

另外，各按键的单击信号和双击信号，程序处理时一般将其视作单个控制信号。(二)辊轴旋扭的典型应用案例：1、辊轴旋钮的实施方案：

    图21给出了本发明的几种典型实施方案。

    图21-1和图21-2是辊轴旋钮在纵置显示的手持电子设备上的两个典型实施方案。纵置显示

的手持电子设备一般呈长方形、椭圆形或长圆形，直握使用，高度大于宽度，显示屏幕一般设置

在正面偏上部分。常见的移动电话、PDA、手持式GPS、无绳电话等均属于这类设备。辊轴旋钮

一般安装在这类设备的正面显示屏幕下方部位。

    图21-3是其在横置显示的手持电子设备上的一个典型实施方案。辊轴旋钮可以安装在这类设

备的显示屏下方、左右任一侧、甚至左右两侧。由于其显示屏一般比较宽，用于上网浏览、阅读

电子图书特别方便。这类设备有移动电话、PDA、手持式GPS、电子图书、某些掌上电子游戏机

等。

    图21-4给出了在折叠式设备上的典型实施方案，即将辊轴旋钮安装在其它按键所在平面上。

图21-5和图21-6是辊轴旋钮在显示/操作分离式手持电子设备上的实施方案。这类手持电子设备外形和使用方式方面与纵置显示的手持电子设备相似，配有信号输出接口(如RS-232、USB、蓝牙、红外等)，有的还设有一个小型的显示装置(如液晶屏、数码管等，如图6-6所示)。各种遥控器(如电视机VCD/DVD、空调器、机顶盒等配置的遥控器)、游戏手柄、鼠标等均属于这类装置。这类装置的显示屏幕可以是电视机、电脑屏幕、游戏机屏幕等。装置的控制对象可以是电脑、电视机、大型浏览器、各种电器等。辊轴旋钮一般设置在便于手指操控的位置上，如正面中部位置等。

辊轴旋钮在其它手持电子设备上的也能实施，如摄象机、机顶盒、定时器、数码相机、MP3、WALKMAN等。图21-7给出的是其在数码相机上实施的示意图，其中辊轴旋钮安装在相机背部右手拇指便于操作的位置上。

要说明的是：辊轴旋钮只是这些装置中的主要信息输入装置之一，并非唯一装置。为便于实际操作，可以适当补充一些按键，构成完整的“界面”。下面简述二种最常用的组合：

组合1：除辊轴旋钮外，再补充2至3个常用按键，譬如“OK”、“C”、“MENU”等；

组合2：在组合1基础上，再增加数字按键0至9，这对于手机等通常更实用。

本发明中所指的处理器可以是任何处理器或微处理器、单片机、嵌入处理器等，如intel等处理器；信息存储器可以是任何只读或读写存储器、外部存储器(如磁盘、光碟)等；显示屏可以用CRT、LCD等任何可以显示图形的显示器；支持它的软件如微软的嵌入式操作系统软件等。2、辊轴旋钮的基本用法：

    在不同的应用场合，旋钮和按键的动作可以有不同的定义。下表是辊轴旋钮应用中最基本、

最常用的按键和旋钮功能的定义，其它应用场合中的特殊定义都是在此基础上的拓展或延伸，与

此基本用法在本质上是相通的。

动作编号	常规使用状态时	设置参数状态时	三键操作方法	二键操作方法
					1	调节最常用的参数值	调节要设置的参数	不按任何键，先向下(然后任意)旋转	(同左)
2	快速调节最常用的参数值	快速调节要设置的参数	按住左键先向下(然后任意)旋转	(同左)
					3	调节次常用的参数值	(在当前设置参数组内)选择要设置的参数	不按任何键，先向上(然后任意)旋转	(同左)
4	快速调节次常用的参数值	(在各设置参数组间)选择要设置的参数组	按住左键先向上(然后任意)旋转	(同左)
					5	正向调节或选择第三常用的参数值，或另行定义	确认当前设置结果，并自动进入下一参数的设置状态	单击左键	(同左)
6	打开光标所指的项目之链接	确认并保存当前设置结果，然后自动退出设置状态	双击左键	(同左)
					7	反向调节或选择第三常用的参数值，或切换显示模式	切换与当前设置内容有关的显示模式	单击右键	(同左)
8	调节其它参数(由动作9或12指定的)	(备用)	按住右键，先上旋(然后任意)旋动	(同左)
					9	调出系统菜单或快捷菜单，选择设置、工具等系统功能，以及指定动作8的作用对象	调出设置系统菜单或快捷菜单，选择保存、放弃、返回等功能	按住右键，先下旋(然后任意)旋动	(同左)
10	控制某些常用开关启闭，如地标等	控制某些常用开关启闭或选择参数为缺省值等	单击中键	由其它按键实现(如OK键)
					11	在系统不同的子系统间快速切换(如在地图、网络、图书等之间)	(同左)	按住中键，先上旋(然后任意)旋动	由其它按键或动作9中单列项进入并实现
12	选择或指定动作8的作用对象	(备用)	按住中键，先下旋(然后任意)旋动	(安排在动作9中实现)

3、在图形类浏览系统的控制/遥控装置中的应用方案：

    本节所称的“图形”是指如同图形的具有二维结构的对象。一般的图形、地图、网页等对象

均属此类。由于对象具有二维结构，因此必须能控制窗口在二个坐标方向上移动才能满足浏览需

要。分别称二个坐标方向为第一坐标方向和第二坐标方向。

    常用的坐标系有直角坐标系和极坐标系。在直角坐标系中，这二个坐标方向可以分别是垂直

方向和水平方向；而在极坐标系中，这二个坐标方向则可以分别是极坐标方向和偏转角度。本发

明的应用适用于任何二维结构的对象和坐标系，并不仅限于直角坐标系和极坐标系。

    本节所称的“图形类浏览系统”包括了电子地图和全球定位系统(GPS)的终端设备(如掌

上终端、车载终端等)及其控制/遥控装置、网页或图形浏览器及其所用的遥控/控制装置等，它

们的使用方法可以是直接操作控制的，也可以是遥控的。

    下表是辊轴旋钮用于这类系统的操作、控制/遥控时的按键和旋钮功能的规定。

动作编号	常规使用状态时	设置参数状态时	三键操作方法	二键操作方法
					1	沿第一坐标方向移动光标(到屏幕边缘后自动移动窗口)或窗口	调节要设置的参数值	不按任何键，先向下(然后任意)旋转	(同左)
2	(同上，快速移动)	(同上，快速调节)	按住左键先向下(然后任意)旋转	(同左)
					3	沿第二坐标方向移动光标(到屏幕边缘后自动移动窗口)或窗口	(在当前设置参数组内)选择要设置的参数	不按任何键，先向上(然后任意)旋转	(同左)
4	(同上，快速移动)	(在各设置参数组间)选择要设置的参数组	按住左键先向上(然后任意)旋转	(同左)
					5		确认当前设置结果，并自动进入下一参数的设置状态	单击左键	(同左)
6	打开光标所指的项目之链接	确认并保存当前设置结果，然后自动退出设置状态	双击左键	(同左)
					7	切换显示内容或模式(如坐标系、字体等)	切换与当前设置内容有关的显示模式	单击键	(同左)
8	调节其它参数(由动作9或12指定的)	(备用)	按住右键，先上旋(然后任意)旋动	(同左)
					9	调出系统菜单或快捷菜单，选择设置、工具等系统功能，以及指定动作8的作用对象	调出设置系统菜单或快捷菜单，选择保存、放弃、返回等功能	按住右键，先下旋(然后任意)旋动	(同左)
10	控制某些常用开关启闭，如地标等	控制某些常用开关启闭或选择参数为缺省值等	单击中键	由其它按键实现(如OK键)
					11	在系统不同的子系统间快速切换(如在地图、网络、图书等之间)	(同左)	按住中键，先上旋(然后任意)旋动	由其它按键或动作9中单列项进入并实现
12	选择或指定动作8的作用对象	(备用)	按住中键，先下旋(然后任意)旋动	(安排在动作中实现)

4、在文本类浏览系统的控制/遥控装置中的应用方案：

    本节所称的“文本类浏览系统”包括了手机、PDA等电子装置内的电子图书、电子邮件、通

讯录、备忘录、日程表、短信息、通话记录等文本类信息的浏览系统的控制和遥控装置等，它们

的使用方法可以是直接操作控制的，也可以是遥控的。下表是辊轴旋钮用于这类系统的操作、控制/遥控时的按键和旋钮功能的规定。

动作编号	常规使用时的功能	设置参数状态时	三键操作方法	二键操作方法
					1	上下移动光标或窗口显示文本信息	调节要设置的参数值	不按任何键，先向下(然后任意)旋转	(同左)
2	上下快速(如逐页)移动光标或窗口显示文本信息	(同上，快速调节)	按住左键先向下(然后任意)旋转	(同左)
					3	上下移动光标在当前项目之目录或索引中选择浏览的启始位置	(在当前设置参数组内)选择要设置的参数	不按任何键，先向上(然后任意)旋转	(同左)
4	移动光标在电子图书、电子邮件、通讯录、备忘录、日程表、短信息、通话记录等不同项目间切换	(在各设置参数组间)选择要设置的参数组	按住左键先向上(然后任意)旋转	(同左)
					5		确认当前设置结果，并自动进入下一参数的设置状态	单击左键	(同左)
6	打开光标所指的项目之链接	确认并保存当前设置结果，然后自动退出设置状态	双击左键	(同左)
					7	切换显示模式(如字体、简繁体等)	切换与当前设置内容有关的显示模式	单击右键	(同左)
8	调节其它参数(由动作9或12指定的)	(备用)	按住右键，先上旋(然后任意)旋动	(同左)
					9	调出系统菜单或快捷菜单，选择设置、工具等系统功能，以及指定动作8的作用对象	调出设置系统菜单或快捷菜单，选择保存、放弃、返回等功能	按住右键，先下旋(然后任意)旋动	(同左)
10	控制某些常用开关启闭，如地标等	控制某些常用开关启闭或选择参数为缺省值等	单击中键	由其它按键实现(如OK键)
					11	在系统不同的子系统间快速切换(如在图书、备忘录、通讯录等之间)	(同左)	按住中键，先上旋(然后任意)旋动	由其它按键或动作9中单列项进入并实现
12	选择或指定动作8的作用对象	(备用)	按住中键，先下旋(然后任意)旋动	(安排在动作9中实现)

5、在各种电器和机械设备的控制和遥控装置上的应用：

  下表以电视机等视频播放装置为例，说明辊轴旋钮用于这类系统的操作、控制/遥控时的按键和旋钮功能的规定。

动作编号	常规使用状态时	设置参数状态时	三键操作方法	二键操作方法
					1	音量调节	调节要设置的参数值	不按任何键，先向下(然后任意)旋转	(同左)
2	音量快速调节	(同上，快速调节)	按住左键先向下(然后任意)旋转	(同左)
					3	频道切换	(在当前设置参数组内)选择要设置的参数	不按任何键，先向上(然后任意)旋转	(同左)
4	频道快速切换	(在各设置参数组间)选择要设置的参数组	按住左键先向上(然后任意)旋转	(同左)
					5	频道-1	确认当前设置结果，并自动进入下一参数的设置状态	单击左键	(同左)
6	打开光标所指的项目之链接	确认并保存当前设置结果，然后自动退出设置状态	双击左键	(同左)
					7	频道+1	切换与当前设置内容有关的显示模式	单击右键	(同左)
8	调节其它参数(由动作9或12指定的)	(备用)	按住右键，先上旋(然后任意)旋动	(同左)
					9	调出系统菜单或快捷菜单，选择设置、工具等系统功能，以及指定动作8的作用对象	调出设置系统菜单或快捷菜单，选择保存、放弃、返回等功能	按住右键，先下旋(然后任意)旋动	(同左)
10	控制某些常用功能启闭	控制某些常用开关启闭或选择参数为缺省值等	单击中键	由其它按键实现(如OK键)
					11	在系统不同的子系统间快速切换(如在地图、网络、图书、电视等之间)	(同左)	按住中键，先上旋(然后任意)旋动	由其它按键或动作9中单列项进入并实现
12	选择或指定动作8的作用对象	(备用)	按住中键，先下旋(然后任意)旋动	(安排在动作9中实现)

Claims (10)

1.一种信息输入的设置方法，在含有处理器、信息存储器、显示屏的的电子设备上使用，其特征是在一种辊轴形旋钮的基础上，输入多种相应的单一或组合信号，所述辊轴形旋钮的结构如下，设有可以上下旋动并具有分度手感的辊轴形旋钮，以及按压辊轴形旋钮左端、右端或中部便能触动的二个或三个隐藏在电子设备内部的按键；与辊轴形旋钮连动的旋转传感器将旋钮的旋转运动变换成电脉冲信号序列，按下或松开辊轴旋钮的左端、右端、以及三键式辊轴旋钮的中部任一位置，能触动相应的按键发出相应的按键或松键信号，上下旋动辊轴旋钮可以发出旋转信号，按住任意一个按键的同时旋动辊轴旋钮，还能发出相应的组合信号；所述信号的响应和处理通过常规的中断响应方式或轮询方式等程序对电子设备作相应控制。

2.一种信息输入的装置，其特征是设有一可以上下旋动的横置辊轴形旋钮，以及按压辊轴形旋钮左端、右端或中部便能触动的二个或三个隐藏在电子设备内部的按键，二至三个按键的结构为均匀分布在辊轴形旋钮的左右或左中右三个位置，与横置辊轴形旋钮共轴的位置设有旋转传感器。

3.由权利要求2所述的信息输入装置，其特征是辊轴旋钮呈圆柱体或腰园形，圆柱体的高度大于直径，一般大于直径的2倍，表面饰纹以增加摩擦力。

4.由权利要求2所述的信息输入装置，其特征是所述与横置辊轴形旋钮共轴位置的旋转传感器是一菊花轮转子以及附着在其上的分瓣状或菊花状电极，还设有与电极接触对应的电刷，当旋钮旋转时，电刷与电极周期性地闭合-断开，产生与旋转角度和方向有关的二路约90度相位差的电脉冲信号序列。

5.由权利要求2所述的信息输入装置，其特征是所述与横置辊轴形旋钮共轴位置的旋转传感器是压电式或压簧式传感器，设有压在菊花轮转子或圆盘表面凹凸上的弹性元件，并与压电传感器或压簧传感器接触，将旋转产生的振动传给压电或压簧传感器，产生与旋转角度和方向有关的电脉冲信号序列。

6.由权利要求2所述的信息输入装置，其特征是所述与横置辊轴形旋钮共轴位置的旋转传感器是磁性传感器，在靠近圆盘表面圆周处设有N-S交替变换的磁体并靠近霍尔元件，或将霍尔元件与磁体组合在一起并靠近金属的菊花轮转子，辊轴旋转导致通过霍尔元件的磁通密度发生周期性变化，产生与旋转角度和方向有关的电脉冲信号序列。

7.由权利要求2所述的信息输入装置，其特征是所述与横置辊轴形旋钮共轴位置的旋转传感器是光学传感器，在菊花轮转子或圆盘表面靠近外周处开出均匀分布的透光孔，圆盘透光孔一侧安装发光元件(譬如发光二极管)，另外一侧安装二个与发光元件匹配的感光元件。辊轴旋转导致感光元件因接收到明暗交替变化，产生与旋转角度和方向有关的电脉冲信号序列。

8.由权利要求2所述的信息输入装置，其特征是设有支座(7)，支座为辊轴(8)、弹性簧片(9)和簧片(12、13、14、15)的支承，二个或三个隐藏在电子设备内部的按键由杠杆等装置驱动而闭合或断开。

9.由权利要求2或3所述的信息输入装置，其特征是设有的分度手感装置为弹性簧片(9)，其突起部位压在与菊花轮转子(11)的外周；或设有永磁体(30)与金属的菊花状转子(11)的“花瓣”的位置相互作用；且分度密度设为每厘米周长3-10点，均匀分布。

10.由权利要求2所述的信息输入装置，其特征是辊轴下部相应位置上的微动开关为普通微动开关、薄膜微动开关或导电橡胶按键开关，设有一按键板(5)，可以与电子装置中的其它按键一体，构成一个完整的按键板，板下为微动开关或按键开关。

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