CN215068202U - 一种基于二维平面振动信号定位的虚拟键盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于二维平面振动信号定位的虚拟键盘。属于电子信息技术领域，包括载体平台、激光投影装置和用于检测用户输入信息的输入检测装置；载体平台采用正方体金属外壳；激光投影装置包括功率为50nw的可见红光激光灯和含有键盘图案的光栅镜片；输入检测装置包括电源模块中央处理单元、数字信号处理模块和无线通信模块；还包括振动采集模块装置。本实用新型采用二维平面振动信号定位技术获取按键信息，提高了系统的稳定性，本实用新型较传统键盘体积小巧、携带方便、使用便捷，较现有的激光虚拟键盘其稳定性和抗干扰性更强。

Description

一种基于二维平面振动信号定位的虚拟键盘

技术领域

本实用新型属于电子信息技术领域，具体地，涉及一种基于二维平面振动信号定位的虚拟键盘。

背景技术

随着科技的发展，人们对计算机的使用需求日益向轻型化、便捷化方向发展，键盘作为计算机主机的输入设备，是用户在进行计算机操作时必不可少的部件。但是，传统键盘体积庞大、携带不便，无法满足移动终端对输入设备的需求，且实物键盘各个按键间存在着缝隙死角，在医疗等特殊行业内的应用存在无菌化困难的问题；因此，然后解决上述问题就成为目前技术人员需要思考的事情了。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供了一种基于二维平面振动信号定位的虚拟键盘，该键盘体积小、便于携带，且操作方便。

技术方案：本实用新型所述的一种基于二维平面振动信号定位的虚拟键盘，包括载体平台及安设在载体平台外壁上的激光投影装置；

在所述载体平台的底板内壁的中央安设有用于检测用户输入信息的输入检测装置，

所述输入检测装置包括通过有线线路相连接的电源模块、中央处理单元、数字信号处理模块和无线通信模块；

还包括有振动采集模块装置。

进一步的，所述的振动采集模块装置包括压电式陶瓷振动传感器一、压电式陶瓷振动传感器二及压电式陶瓷振动传感器三3个压电式陶瓷振动传感器；

3个所述的压电式陶瓷振动传感器组成传感器线阵，固定安设在载体平台的内部底端靠前的位置。

进一步的，所述的载体平台采用正方体金属外壳制成。

进一步的，所述的激光投影装置包括功率为50nw的可见红光激光灯和含有键盘图案的光栅镜片。

进一步的，所述的电源模块采用可充电锂电池，中央处理单元采用stm32f4单片机，数字信号处理模块采用TMS320F28035PNT DSP芯片，无线通信模块采用蓝牙模块。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，当前的激光虚拟键盘采用激光定位，当手掌手臂放在激光投影位置上时容易造成误触。本实用新型采用二维平面振动信号定位技术获取按键信息，提高了系统的稳定性，本实用新型较传统键盘体积小巧、携带方便、使用便捷，较现有的激光虚拟键盘其稳定性和抗干扰性更强。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中内部各模块装置的整体结构示意图；

图3是本实用新型中各模块装置的连接结构图；

图4是本实用新型的工作原理图；

图中，0是按键相对投影虚拟键盘，1是载体平台，2是激光投影装置，3是压电式陶瓷振动传感器一，4是压电式陶瓷振动传感器二，5是压电式陶瓷振动传感器三，6是输入检测装置。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做出进一步说明；在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

如图1-4所述，本实用新型所述的一种基于二维平面振动信号定位的虚拟键盘，包括载体平台1及安设在载体平台1外壁上的激光投影装置2；

1为正方体金属外壳的载体平台，2为激光投影装置，其中，激光投影装置2与桌面成45度角且固定于直立的金属外壳的载体平台1的上端；

在所述载体平台1的底板内壁的中央安设有用于检测用户输入信息的输入检测装置6，

所述输入检测装置6包括通过有线线路相连接的电源模块、中央处理单元、数字信号处理模块和无线通信模块；

还包括有振动采集模块装置；

所述的振动采集模块装置通过有线线路与输入检测装置6相连接，电源模块为其余模块供电；振动采集模块采集振动信号并传输到中央处理单元；中央处理单元设定一个阈值，超过阈值则保存振动波形数据并传送到数字信号处理模块；数字信号处理模块用于实现定位算法，确定按键相对投影虚拟键盘0的位置，匹配输入按键信息，然后将按键信息传输到无线通信模块；无线通信模块采用蓝牙技术将按键信息传输到移动终端。

进一步的，所述的振动采集模块装置包括压电式陶瓷振动传感器一3、压电式陶瓷振动传感器二4及压电式陶瓷振动传感器三5 3个压电式陶瓷振动传感器；

3个所述的压电式陶瓷振动传感器组成传感器线阵，固定安设在载体平台1的内部底端靠前的位置；

3个压电式陶瓷振动传感器安设在电源模块、中央处理单元、数字信号处理模块和无线通信模块的前端；所述的电源模块、中央处理单元、数字信号处理模块和无线通信模块安设在载体平台1的内部底端靠后位置；

振动采集模块装置采用3个压电式陶瓷振动传感器组成传感器线阵，质量小，体积轻，能采集较宽的振动频率。

进一步的，所述的载体平台1采用正方体金属外壳制成。

进一步的，所述的激光投影装置2包括功率为50nw的可见红光激光灯和含有键盘图案的光栅镜片；

所述的可见红光激光灯通过有线线路与输入检测装置6中的电源模块相连接；所述的含有键盘图案的光栅镜片安设在可见红光激光灯上。

进一步的，所述的电源模块采用可充电锂电池，可以反复使用；

中央处理单元采用stm32f4单片机，数字信号处理模块采用TMS320F28035PNT DSP芯片，成本低，能快速实现定位算法；无线通信模块采用蓝牙模块。

本实用新型中，各设备之间均是通过有线线路相连接的；

一种基于二维平面振动信号定位的虚拟键盘原理如下：

激光投影装置2能在桌面上投影出键盘图案，辅助用户输入，用户敲击虚拟键盘的某个或多个按键时，振动采集模块采集振动信号并传输到中央处理单元；中央处理单元设定一个阈值，超过阈值则保存振动波形数据并传送到数字信号处理模块；数字信号处理模块用于实现定位算法，确定按键相对投影虚拟键盘0的位置，匹配输入按键信息，然后将按键信息传输到无线通信模块；无线通信模块采用蓝牙技术将按键信息传输到移动终端。

Claims (5)

1.一种基于二维平面振动信号定位的虚拟键盘，其特征在于，包括载体平台及安设在载体平台外壁上的激光投影装置；

在所述载体平台的底板内壁的中央安设有用于检测用户输入信息的输入检测装置，

所述输入检测装置包括通过有线线路相连接的电源模块、中央处理单元、数字信号处理模块和无线通信模块；

还包括有振动采集模块装置。

2.根据权利要求1所述的一种基于二维平面振动信号定位的虚拟键盘，其特征在于，所述的振动采集模块装置包括压电式陶瓷振动传感器一、压电式陶瓷振动传感器二及压电式陶瓷振动传感器三3个压电式陶瓷振动传感器；

3个所述的压电式陶瓷振动传感器组成传感器线阵，固定安设在载体平台的内部底端靠前的位置。

3.根据权利要求1所述的一种基于二维平面振动信号定位的虚拟键盘，其特征在于，所述的载体平台采用正方体金属外壳制成。

4.根据权利要求1所述的一种基于二维平面振动信号定位的虚拟键盘，其特征在于，所述的激光投影装置包括功率为50nw的可见红光激光灯和含有键盘图案的光栅镜片。

5.根据权利要求1所述的一种基于二维平面振动信号定位的虚拟键盘，其特征在于，所述的电源模块采用可充电锂电池，中央处理单元采用stm32f4单片机，数字信号处理模块采用TMS320F28035PNT DSP芯片，无线通信模块采用蓝牙模块。

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