專利名稱：電腦感應鍵盤及其輸入控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種新的用于電腦信息輸入的裝置，它組合了電腦鼠標、電腦手寫板和電腦鍵盤的功能和結構。用戶既能夠像使用常規(guī)鍵盤一樣在該裝置上實現(xiàn)按鍵輸入的功能，還能夠用手指在該裝置上拖動，實現(xiàn)通常鼠標所具有的功能，如果結合特定的手寫識別軟件，還可以實現(xiàn)手寫板的功能。
背景技術：
隨著計算機科技的迅速發(fā)展，電腦已經(jīng)日益普及，并且向輕、薄、全的方向發(fā)展，特別是近些年來筆記本電腦更是如此。電腦的人機界面的輸入裝置也取得了巨大的進步，人們不僅發(fā)明了鼠標、鍵盤、手寫板等經(jīng)久易用的輸入裝置，還在筆記本電腦集成觸摸板等鼠標替代器件，而且如國際商用機器公司(IBM)筆記本電腦的觸摸板還集成了手寫的功能，極大地方便了電腦的使用。
現(xiàn)在筆記本電腦做的越來越小，但是人機界面的輸入裝置，例如鍵盤、觸摸板等一直因為人手的尺寸的原因不可能有很大的變化，所以有些筆記本電腦為了使體積變得更小，舍棄了觸摸板等功能或更改為使用觸摸屏或觸摸棒。舍棄觸摸板會給筆記本電腦帶來許多不便，用戶不得不攜帶附屬的鼠標，而改用觸摸棒使用起來顯然不如使用觸摸板簡單有效。如果改用觸摸屏，用戶也不得不抬手在屏幕上指指點點，使用時間稍長必會導致肌肉疲勞，而且還會導致屏幕的損傷。
而且，即使是現(xiàn)在筆記本電腦流行的觸摸板也不盡如人意。由于其尺寸相對人手的尺寸還是相對比較小，并不是很理想。另外，觸摸板的手寫還必須使用專門的手寫筆，用戶經(jīng)常容易遺失手寫筆或損壞觸摸板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種感應式電腦鍵盤來解決上述問題，該鍵盤具有普通鍵盤或手寫板的結構與功能，其特征在于該鍵盤在普通鍵盤的基礎上增加感應手寫部件的結構和功能，或在普通手寫板上增加鍵盤部件的結構和功能，由鍵盤按鍵、感應手寫部件和感應鍵盤的處理電路組成，在計算機相應軟件的支持下，用戶可以只通過一個該裝置即可完成鼠標、普通鍵盤、手寫板所具有的全部功能。
本發(fā)明所述的感應鍵盤所使用的感應手寫部件可以用如電阻式感應輸入技術等接觸式感應輸入技術，也可以使用如紅外感應輸入技術與表面聲波感應輸入技術等非接觸式感應輸入技術；所述的感應手寫部件還可以使用電容式感應輸入技術的觸摸式輸入方式，也可以使用其非觸摸式輸入方式。
本發(fā)明針對感應手寫部件所使用的不同的實現(xiàn)技術，提供了不同的優(yōu)選方案，包括感應鍵盤的結構和組合方式。
1.當所述的感應鍵盤在普通鍵盤的基礎上增加感應手寫部件的結構和功能，且使用電阻式感應輸入技術或電容式感應輸入技術等觸摸式感應輸入技術時，此時感應鍵盤包括按鍵、感應手寫部件的感應電極、感應電極的感應信號傳導線、高分子材料保護層和感應鍵盤的處理電路等組件；其按鍵、感應手寫部件的感應電極、高分子材料保護層等重要組件從頂層到底層的排列順序依次是高分子材料保護層、感應手寫部件的感應電極、按鍵；感應電極的感應信號傳導線可以在高分子材料保護層和按鍵之間，也可以在按鍵的下面；當感應信號傳導線置于按鍵的下面時，需要使用一種特殊的按鍵結構；該按鍵的殼體表面附著一層網(wǎng)狀的信號傳導線，該網(wǎng)狀信號線通過同樣具有信號傳導線的按桿或其他方式連接到鍵盤按鍵的底部；2.當所述的感應鍵盤在普通鍵盤的基礎上增加感應手寫部件的結構和功能，且使用如紅外感應輸入技術與表面聲波感應輸入技術等非觸摸式感應輸入技術時，此時感應鍵盤包括按鍵、感應手寫部件的聲波或光波發(fā)生器、感應手寫部件的聲波或光波接收陣列、感應鍵盤的處理電路等組件；按非接觸式感應技術的要求在鍵盤的四個角或邊緣處安裝感應光波或聲波發(fā)生器，發(fā)射的光波或聲波在鍵盤表面形成一層感應屏障；3.當所述的感應鍵盤在普通鍵盤的基礎上增加感應手寫部件的結構和功能，且使用電容式感應輸入技術的非觸摸式感應輸入方式時，此時感應鍵盤包括按鍵、感應手寫部件的感應電極、感應電極的感應信號傳導線、高分子材料保護層和感應鍵盤的處理電路等組件；其按鍵、感應手寫部件的感應電極、高分子材料保護層等重要組件從頂層到底層的排列順序依次是按鍵、高分子材料保護層、感應手寫部件的感應電極；底層的感應電極可以隔著按鍵感應到人體或手寫筆的靜電，從而完成感應電極的感應功能，繼而完成鍵盤的手寫定位功能。
4.當所述的感應鍵盤在普通手寫板的基礎上增加按鍵的結構和功能時，使用一種映射按鍵的方法在感應手寫部件表面增加與普通鍵盤的按鍵排列順序和尺寸外觀一致的鍵盤圖案；當感應鍵盤處于按鍵輸入的狀態(tài)時，用戶敲擊感應手寫部件上按鍵圖案中相應按鍵區(qū)域，感應手寫部件判斷出此時用戶在感應手寫部件上敲擊的位置，然后將該位置信息映射到相應普通鍵盤使用的按鍵序列識別碼，送入電腦完成按鍵輸入功能。
另外，在本發(fā)明感應鍵盤在模仿鼠標功能狀態(tài)時，本發(fā)明還提供了一種自動識別感應手寫部件的“鼠標”操作的方法。


現(xiàn)結合附圖，對本發(fā)明進行進一步說明。
圖1顯示了觸摸式電腦感應鍵盤的結構示意圖。它包含感應鍵盤的按鍵部分1、感應鍵盤的感應手寫部件2和感應鍵盤的處理電路3。圖中還包括按鍵/感應功能切換快捷鍵4。
圖2顯示了當感應信號傳導線在按鍵下方時觸摸式電腦感應鍵盤按鍵結構示意圖。按鍵包括按鍵1，按鍵墊膠2和按鍵的按桿3，觸摸感應電極4和按鍵上的感應信號傳導線5、按桿上的感應信號傳導線6和墊膠上的感應信號傳導線7等幾個組件。
圖3顯示了另外一種觸摸式電腦感應鍵盤實現(xiàn)方式的結構示意圖。它包含按鍵位置的表面附著兩層塑料膠膜1和3，在兩層塑料膠膜之間加入的觸摸感應電極2、感應信號傳導電路4和按鍵5。
圖4顯示了一種非觸摸式電腦感應鍵盤的結構示意圖。它包括鍵盤1、光波或聲波發(fā)射器2、感應鍵盤處理電路3、按鍵/感應功能切換快捷鍵4和光波或聲波接收陣列5等組件。按非接觸式感應技術的要求在鍵盤的四個角或邊緣安裝感應光波或聲波發(fā)生器2，發(fā)射的光波或聲波在鍵盤表面形成一層感應屏障6。
圖5顯示了一種使用非觸摸方式電容式感應輸入技術的感應鍵盤結構圖。它包括鍵盤按鍵1、電容式感應電極陣列2、感應鍵盤處理電路3和按鍵/感應功能切換快捷鍵4。
圖6顯示了感應鍵盤的控制電路示意框圖?？刂齐娐钒ㄦI盤接口電路1、感應部分的接口電路2、感應鍵盤接口多路選擇器3、按鍵/感應功能切換快捷鍵4、感應鍵盤/電腦接口5。
圖7顯示了一種基于手寫板的感應鍵盤結構圖。它包括感應手寫部件1、感應板上的鍵盤圖案2、感應鍵盤的處理電路3和按鍵/感應功能切換快捷鍵4。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。
如圖1和圖3所示，電腦感應鍵盤主要分為三個部分，感應鍵盤的按鍵部分1、感應鍵盤的感應手寫部件2和感應鍵盤的處理電路3。圖中還包括按鍵/感應功能切換快捷鍵4。
當感應鍵盤處于按鍵輸入狀態(tài)時，在感應鍵盤的處理電路3檢測到感應鍵盤的按鍵部分1有按鍵按下時，感應鍵盤的處理電路3向電腦發(fā)送該被按下的按鍵所代表的映射碼，實現(xiàn)普通鍵盤的輸入功能；當感應鍵盤處于感應手寫輸入狀態(tài)時，感應鍵盤的感應手寫部件2能夠檢測鍵盤上手指或手寫筆的動作，感應鍵盤的處理電路3向電腦發(fā)送包含有定位和動作信息的數(shù)據(jù)包，在電腦軟件的支持下，感應鍵盤可以實現(xiàn)普通鼠標或手寫板的功能。
由于本感應鍵盤的按鍵部分與普通鍵盤相似，作為普通的工程師很容易實現(xiàn)鍵盤按鍵的輸入功能。本發(fā)明感應鍵盤區(qū)別于普通鍵盤的特征是該鍵盤還包含感應部分電路和結構，實現(xiàn)感應手指或手寫筆的功能，從而代替鼠標和手寫筆。下面對該感應鍵盤的實施例中的感應部分、其與鍵盤組合的結構和工作機制作更詳細的說明。
現(xiàn)行感應手寫部件的主流技術主要依賴于觸摸技術的高速發(fā)展?，F(xiàn)今主流的感應定位技術主要包括紅外式感應輸入技術、電阻式感應輸入技術、電容式感應輸入技術、表面聲波式感應輸入技術。
雖然感應手寫部件的使用方法都是用手指或手寫筆在指定區(qū)域中觸摸滑動，但是按照工作機制可以細分為兩大類觸摸式和非觸摸式。觸摸式的感應定位技術要求使用者必須接觸感應組件，而非觸摸式的感應定位技術則不要求使用者接觸感應組件，使用者只需在接近感應組件的位置動作即可，當然非觸摸式的感應組件也能使用與觸摸式感應組件相同的工作方法。如紅外感應輸入技術與表面聲波感應輸入技術可以作為非觸摸式的感應技術，而電阻式感應輸入技術和電容式感應輸入技術通常被定義為觸摸式感應技術，當然隨著近來這方面技術的發(fā)展，電容式感應輸入技術現(xiàn)在也能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸d式的感應定位。
觸摸式感應技術，如電阻式感應輸入技術和電容式感應輸入技術，通常在觸摸區(qū)域布上網(wǎng)狀的感應點。當手指或手寫筆在感應組件上運動時，這些感應點把狀態(tài)變化情況傳遞給判斷處理電路，然后該電路可以分析判斷出手指或手寫筆的運動狀態(tài)，從而實現(xiàn)定位和運動識別的功能。
非觸摸式感應技術，如紅外感應輸入技術與表面聲波感應輸入技術，通常利用光波或聲波的反射來實現(xiàn)定位。當手指或手寫筆在感應區(qū)域中運動時，光波或聲波會不斷地被手指或手寫筆改變行進方向，這些信息會被感應區(qū)域周邊的接收器陣列接收，通過綜合判斷各接收器接收到的信號的時間差和信號強度，可以判斷出手指或手寫筆的動作和狀態(tài)，從而實現(xiàn)定位和運動識別的功能。
由于感應定位技術可以采用不同的技術和工作機制，對于使用的不同技術，感應鍵盤可以選用不同結構作為優(yōu)選的實施例。
觸摸式感應鍵盤的優(yōu)選實施例的結構如圖1所示，由感應鍵盤的按鍵部分1、感應鍵盤的觸摸感應手寫部件2和感應鍵盤的處理電路3，按鍵/感應功能切換快捷鍵4組成。由于觸摸式感應組件的工作原理，用戶必須用手指或手寫筆接觸觸摸式感應組件的表面，所以各組件從頂層到底層的排列順序分別是感應鍵盤的觸摸感應手寫部件2、感應鍵盤的按鍵部分1和感應鍵盤的處理電路3(如圖1所示)。通常，為了延長觸摸感應電極的使用壽命，在感應電極兩側(cè)應當增加高分子材料的保護層。
此時，感應鍵盤的按鍵和觸摸感應部分組件必須簡單有效的結合，才能積極有效的實現(xiàn)感應鍵盤的功能?？紤]到鍵盤是使用者頻繁使用的計算機組件之一，必須具有經(jīng)久耐用的特點。然而觸摸感應部件通常都比較脆弱，容易被磨損。另外一個難點鍵盤的鍵和鍵之間是分立的，而觸摸感應部分通常要求觸摸的感應部分是一個整體，因為這樣手指或手寫筆在觸摸感應部分移動才可以被連續(xù)識別。所以觸摸感應部分和鍵盤按鍵的結合必須要很好的解決以上幾個問題。
本發(fā)明的實施例中，選用具有如圖2所示結構的按鍵作為優(yōu)選按鍵實施例。按鍵包括按鍵1，按鍵墊膠2和按鍵的按桿3，觸摸感應電極4和按鍵上的感應信號傳導線5、按桿上的感應信號傳導線6和墊膠上的感應信號傳導線7等幾個組件。其實現(xiàn)方式為在普通的按鍵上附著一層觸摸感應電極4和感應信號傳導線5，按鍵上的信號傳導線5通過按鍵按桿上的信號傳導線6與按鍵墊膠上的傳導線7相連，這樣鍵盤表面的觸摸感應電極4即可通過連通的信號傳導線將感應信號送入鍵盤底層的感應鍵盤的處理電路，鍵盤上所有的鍵表面的感應電極從而被連成一個整體，能夠較好地在鍵盤上實現(xiàn)觸摸定位識別的功能。由于按鍵感應電極和底部處理電路的可分離結構，便于生產(chǎn)和維修。此外在按鍵表面應附著一層耐磨損的高分子材料涂層，可以延長觸摸感應元件的使用壽命。
另外本發(fā)明的另一種實施例也可以用另外一種結構實現(xiàn)感應鍵盤的按鍵和感應手寫部件的有效組合。如圖3所示，該解決方案是直接在按鍵位置的表面附著兩層高分子材料膠膜1和3，在兩層高分子材料膠膜之間加入觸摸感應電極2和感應信號傳導電路4。由于塑料膠膜具有一定的延展性和彈性，可以支持按鍵5短距離地上下運動。當感應鍵盤處于普通鍵盤狀態(tài)時，用戶通過按下按鍵對應的塑料膠膜，塑料膠膜擠壓膜下的按鍵達到普通鍵盤按下按鍵的效果，從而實現(xiàn)普通鍵盤的功能。當感應鍵盤處于感應手寫狀態(tài)時，由于觸摸感應元件本身在高分子材料膜中是一個完整的感應電極陣列，使得用戶可以利用該鍵盤實現(xiàn)普通的手寫板或鼠標的功能。該解決方案簡單易行，成本也相對較低，但是由于高分子材料膜的可延展性不好，在高分子材料膜之下的鍵盤所能支持的鍵程相對于普通鍵盤來較短，會給帶給用戶少許不便。還由于塑料容易老化變形，感應鍵盤的壽命也較短。這種結構雖不是一種最優(yōu)的結構，但仍不失為一種可行的結構。
對于非觸摸式感應鍵盤，其結構和設計相對于觸摸式感應鍵盤較為容易些。非接觸式感應鍵盤，例如使用紅外感應輸入技術與表面聲波感應輸入技術，結合這些非接觸式感應技術的特點，非接觸式感應鍵盤的設計結構可以用如圖4所示的優(yōu)選實施例。非接觸式感應鍵盤主要由鍵盤1、光波或聲波發(fā)射器2、感應鍵盤處理電路3、按鍵/感應功能切換快捷鍵4和光波或聲波接收陣列5組成。按非接觸式感應技術的要求在鍵盤的四個角或邊緣安裝感應光波或聲波發(fā)生器2，發(fā)射的光波或聲波在鍵盤表面形成一層感應屏障6。當用戶手指或手寫筆接近鍵盤時，手指或手寫筆便會干擾感應屏障，在屏障內(nèi)的光波或聲波會改變行進方向，這些信息被光波或聲波接收陣列檢測到并送入感應鍵盤處理電路，處理電路對這些信息進行分析和判斷，從而確定手指或手寫筆的位置和動作。
隨著電容式感應輸入技術的發(fā)展，電容式感應輸入技術現(xiàn)在也能夠?qū)崿F(xiàn)非觸摸式的感應定位。電容式感應輸入技術是利用感應電極能夠監(jiān)測人體靜電或手寫筆靜電的原理來判斷識別手指或手寫筆的運動情況。隨著現(xiàn)代電容式感應輸入技術的發(fā)展，感應電極的感應范圍可以擴大到0.5厘米左右。結合這些電容式感應輸入技術的特點，本發(fā)明感應鍵盤的一個優(yōu)選實施例如圖5所示。感應鍵盤包括鍵盤按鍵1、電容式感應電極陣列2、感應鍵盤處理電路3和按鍵/感應功能切換快捷鍵4。感應鍵盤的結構從頂層到底層的排列順序依次是感應鍵盤包括鍵盤按鍵1、電容式感應電極陣列2和感應鍵盤處理電路3。電容式感應電極陣列2可以附著在鍵盤的墊膠上，由于感應電極的感應范圍能夠到0.5厘米左右，用戶完全可以讓感應電極隔著按鍵感應到人體或手寫筆的靜電，從而完成感應鍵盤的感應定位功能。這種感應鍵盤對感應電極的要求比較高，需要選用優(yōu)質(zhì)的元器件才能得以大批量生產(chǎn)。但由于感應電極在鍵盤按鍵下面工作，受到按鍵的保護，一般不容易被損壞。
本發(fā)明還涉及到該感應鍵盤的控制電路，如圖6所示，控制電路包括鍵盤接口電路1、感應部分的接口電路2、感應鍵盤接口多路選擇器3、按鍵/感應功能切換快捷鍵4、感應鍵盤/電腦接口5。按鍵/感應功能切換快捷鍵4在這里作為切換開關，用以讓感應鍵盤接口多路選擇器3的輸出在鍵盤接口電路1和感應部分的接口電路2之間切換，從而實現(xiàn)在感應鍵盤在按鍵功能和感應功能之間切換。從鍵盤的感應部分或從鍵盤的按鍵部分出來的信號依次經(jīng)過多路選擇器3的選擇和感應鍵盤/電腦接口5的轉(zhuǎn)換，變成電腦識別的信號，這些信號被發(fā)往電腦，實現(xiàn)相應的輸入的功能。當然該快捷鍵的功能、多路選擇器3和感應鍵盤/電腦接口5所具有的功能也可以由相應的軟件實現(xiàn)。
當然感應鍵盤還有另外一種實現(xiàn)形式，就是直接利用鍵盤大小的感應板做為鍵盤，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)感應手寫的功能。如圖7所示，該感應鍵盤包括三部分感應手寫部件1、感應板上的鍵盤圖案2、感應鍵盤的處理電路3和按鍵/感應功能切換快捷鍵4。在感應板1的表面增加鍵盤圖案2，該鍵盤圖案2與普通鍵盤的按鍵排列順序和外觀尺寸一致。由于該感應鍵盤基于感應技術，該感應鍵盤理所當然具有感應板的一切功能，包括手寫定位和識別的功能。當感應鍵盤處于按鍵輸入的狀態(tài)時，用戶敲擊感應板上按鍵圖案2中標有特定按鍵字符的區(qū)域，感應手寫部件監(jiān)測到該按鍵圖案區(qū)域內(nèi)有敲擊動作，把該信號傳遞給感應鍵盤處理電路3。由于按鍵圖案的尺寸和外觀都是事先預設好的，感應鍵盤處理電路很容易分析和判斷出用戶敲擊了哪一塊按鍵圖案，并把該按鍵圖案映射的普通按鍵序列識別碼序列發(fā)往計算機，完成感應鍵盤的按鍵輸入。這種發(fā)明實施例的結構對于任意一種感應技術都適用。而且通過對感應板的感應元件用高性能高分子材料保護起來，該感應鍵盤還可以做到經(jīng)久耐用。然而該感應鍵盤按鍵的鍵程相當短(幾乎約等于零)，如果長時間使用會使手指受傷，這需要在相應按鍵位置處加以具有彈性的填充物可以改善該感應鍵盤實施例這方面的不足。
本發(fā)明實施例的感應功能雖然可以實現(xiàn)電腦屏幕上光標定位和手寫的功能，但是在現(xiàn)在流行的可視化計算機操作界面要求感應手寫板還需像鼠標一樣實現(xiàn)敲擊左右鍵的功能。在通常的手寫板系統(tǒng)中，手寫板需要手寫板或手寫筆上配備鼠標左擊或右擊的按鍵。
在感應鍵盤處于模仿鼠標功能狀態(tài)時，本發(fā)明的實施例中采用了一種自動監(jiān)測“鼠標”左右鍵的方法，即感應鍵盤或手寫筆無需配備專門的按鍵，即可實現(xiàn)自動檢測“鼠標”的左擊或右擊功能。其方法如下當手指或手寫筆滑行到感應手寫部件上的某處需要實現(xiàn)“鼠標”的左擊功能時，用于定位的手指或手寫筆仍停留在感應手寫部件上，此時感應手寫部件記錄下此時用于定位的手指或手寫筆在感應手寫部件的位置信息；如果使用者用另外的手指敲擊用于定位的手指或手寫板的左側(cè)，感應手寫部件還會感應到該手指敲擊的動作和位置，在與用于定位的手指或手寫筆的位置進行比較之后，感應手寫部件可以判斷出用戶的動作是模仿鼠標的左擊動作；與此相對應的，如果此時用另外的手指敲擊用于定位的手指或手寫板的右側(cè)，感應手寫部件還會感應到該手指敲擊的動作和位置，在與用于定位的手指或手寫筆的位置進行比較之后，感應手寫部件可以判斷出用戶的動作是模仿鼠標的右擊動作。
如果在相應軟件的配合下，這種對左擊和右擊動作的識別可以進一步被改善，使之更加靈活地被實現(xiàn)。讓計算機軟件將手寫板操作設定為只有用手指或手寫筆在感應手寫部件滑動才被認為是移動光標的功能，而敲擊動作被認為是用戶欲觸發(fā)“鼠標”左擊或右擊的功能；當手指或手寫筆滑行到感應手寫部件上的某處需要實現(xiàn)“鼠標”中的左擊或右擊功能時，用戶用手指或手寫筆在原位置的附近輕敲感應手寫部件，當敲擊點落在手指或手寫筆上次最后停留位置的左側(cè)時，則該敲擊動作被認為是用戶欲觸發(fā)“鼠標”左擊功能的動作，反之，當敲擊點落在手指或手寫筆上次最后停留位置的右側(cè)時，則該敲擊動作被認為是觸發(fā)“鼠標”右擊功能的動作。
雖然是參照特殊的說明性實施例對本發(fā)明進行說明，但不是通過實施例限制本發(fā)明，而只是通過附加的權利要求限制本發(fā)明。應該理解那些精通該技術的人可以在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下改變和修改實施例。
權利要求
1.一種電腦感應鍵盤裝置，具有普通鍵盤或手寫板的結構與功能，其特征在于該鍵盤在普通鍵盤的基礎上增加感應手寫部件的結構和功能，或在普通手寫板上增加鍵盤部件的結構和功能，由鍵盤按鍵、感應手寫部件和感應鍵盤的處理電路組成，在計算機相應軟件的支持下，用戶可以只通過一個該裝置即可完成鼠標、普通鍵盤、手寫板所具有的全部功能。
2.按照權利要求1所述的電腦感應鍵盤，其特征在于所述的感應鍵盤所使用的感應手寫部件可以用如電阻式感應輸入技術等接觸式感應輸入技術，也可以使用如紅外感應輸入技術與表面聲波感應輸入技術等非接觸式感應輸入技術；所述的感應手寫部件還可以使用電容式感應輸入技術的觸摸式輸入方式，也可以使用其非觸摸式輸入方式。
3.按照權利要求1所述的電腦感應鍵盤，其特征在于當所述的感應鍵盤在普通鍵盤的基礎上增加感應手寫部件的結構和功能，且使用電阻式感應輸入技術或電容式感應輸入技術等觸摸式感應輸入技術時，此時感應鍵盤a.包括按鍵、感應手寫部件的感應電極、感應電極的感應信號傳導線、高分子材料保護層和感應鍵盤的處理電路等組件；b.其按鍵、感應手寫部件的感應電極、高分子材料保護層等重要組件從頂層到底層的排列順序依次是高分子材料保護層、感應手寫部件的感應電極、按鍵；c.感應電極的感應信號傳導線可以在高分子材料保護層和按鍵之間，也可以在按鍵的下面；d.當感應信號傳導線置于按鍵的下面時，需要使用一種特殊的按鍵結構；該按鍵的殼體表面附著一層網(wǎng)狀的信號傳導線，該網(wǎng)狀信號線通過同樣具有信號傳導線的按桿或其他方式連接到鍵盤按鍵的底部；e.在鍵盤按鍵表面附著的感應電極根據(jù)表面的情況產(chǎn)生感應信號，感應電極的感應信號通過附著在按鍵表層或按鍵底部的感應信號傳導線被送入感應鍵盤的處理電路；f.最好在感應信號傳導線和電極的表層和底層都使用有良好延展性和耐磨性的高分子材料保護。
4.按照權利要求1所述的電腦感應鍵盤，其特征在于當所述的感應鍵盤在普通鍵盤的基礎上增加感應手寫部件的結構和功能，且使用如紅外感應輸入技術與表面聲波感應輸入技術等非觸摸式感應輸入技術時，此時感應鍵盤a.包括按鍵、感應手寫部件的聲波或光波發(fā)生器、感應手寫部件的聲波或光波接收陣列、感應鍵盤的處理電路等組件；b.按非接觸式感應技術的要求在鍵盤的四個角或邊緣處安裝感應光波或聲波發(fā)生器，發(fā)射的光波或聲波在鍵盤表面形成一層感應屏障；c.當用戶手指或手寫筆接近鍵盤時，手指或手寫筆便會干擾感應屏障，在屏障內(nèi)的光波或聲波會改變行進方向，這些信息被光波或聲波接收陣列檢測到并送入感應鍵盤處理電路進行分析和判斷，實現(xiàn)感應手寫板的功能。
5.按照權利要求1所述的電腦感應鍵盤，其特征在于當所述的感應鍵盤在普通鍵盤的基礎上增加感應手寫部件的結構和功能，且使用電容式感應輸入技術的非觸摸式感應輸入方式時，此時感應鍵盤a.包括按鍵、感應手寫部件的感應電極、感應電極的感應信號傳導線、高分子材料保護層和感應鍵盤的處理電路等組件；b.其按鍵、感應手寫部件的感應電極、高分子材料保護層等重要組件從頂層到底層的排列順序依次是按鍵、高分子材料保護層、感應手寫部件的感應電極；c.底層的感應電極可以隔著按鍵感應到人體或手寫筆的靜電，從而完成感應電極的感應功能，繼而完成鍵盤的手寫定位功能。
6.按照權利要求1所述的電腦感應鍵盤，其特征在于當所述的感應鍵盤在普通手寫板的基礎上增加按鍵的結構和功能時，使用一種映射按鍵的方法a.在感應手寫部件表面增加與普通鍵盤的按鍵排列和尺寸外觀一致的鍵盤圖案；b.當感應鍵盤處于按鍵輸入的狀態(tài)時，用戶敲擊感應手寫部件上按鍵圖案中相應按鍵區(qū)域，感應手寫部件判斷出此時用戶在感應手寫部件上敲擊的位置，然后將該位置信息映射到相應普通鍵盤使用的按鍵序列識別碼，送入電腦完成按鍵輸入功能。
7.按照權利要求1所述的電腦感應鍵盤，其特征在于該感應鍵盤處于模仿鼠標功能狀態(tài)時，鍵盤采用一種自動識別感應手寫部件的“鼠標”敲擊左右鍵操作的方法當手指或手寫筆滑行到感應手寫部件上的某處需要實現(xiàn)“鼠標”的左擊功能時，用于定位的手指或手寫筆仍停留在感應手寫部件上，此時感應手寫部件記錄下此時用于定位的手指或手寫筆在感應手寫部件的位置信息；如果使用者用另外的手指敲擊用于定位的手指或手寫板的左側(cè)，感應手寫部件還會感應到該手指敲擊的動作和位置，在與用于定位的手指或手寫筆的位置進行比較之后，感應手寫部件可以判斷出用戶的動作是模仿鼠標的左擊動作；與此相對應的，如果此時用另外的手指敲擊用于定位的手指或手寫板的右側(cè)，感應手寫部件還會感應到該手指敲擊的動作和位置，在與用于定位的手指或手寫筆的位置進行比較之后，感應手寫部件可以判斷出用戶的動作是模仿鼠標的右擊動作。
8.按照權利要求1所述的電腦感應鍵盤，其特征在于該感應鍵盤處于模仿鼠標功能狀態(tài)時，鍵盤采用的自動識別感應手寫部件的“鼠標”操作的方法還可以是讓計算機軟件將手寫板操作設定為只有用手指或手寫筆在感應手寫部件滑動才被認為是移動光標的功能，而敲擊動作被認為是用戶欲觸發(fā)“鼠標”左擊或右擊的功能；當手指或手寫筆滑行到感應手寫部件上的某處需要實現(xiàn)“鼠標”中的左擊或右擊功能時，用戶用手指或手寫筆在原位置的附近輕敲感應手寫部件，當敲擊點落在手指或手寫筆上次最后停留位置的左側(cè)時，則該敲擊動作被認為是用戶欲觸發(fā)“鼠標”左擊功能的動作，反之，當敲擊點落在手指或手寫筆上次最后停留位置的右側(cè)時，則該敲擊動作被認為是觸發(fā)“鼠標”右擊功能的動作。
9.按照權利要求1所述的電腦感應鍵盤，其特征在于該感應鍵盤設有按鍵/感應手寫功能切換快捷鍵，可以使用戶在按鍵輸入功能和感應手寫功能之間快速切換。
10.按照權利要求1所述的電腦感應鍵盤，其特征在于該感應鍵盤的控制電路包括鍵盤接口電路、感應部分的接口電路、感應鍵盤接口多路選擇器、按鍵/感應手寫功能切換快捷鍵、感應鍵盤/電腦接口；按鍵/感應功能切換快捷鍵在這里作為切換開關，用以讓感應鍵盤接口多路選擇器的輸出在鍵盤接口電路和感應部分的接口電路之間切換，從而實現(xiàn)在感應鍵盤在按鍵功能和感應功能之間切換；此外，按鍵/感應手寫功能切換快捷鍵的功能、該控制電路中的多路選擇器和感應鍵盤/電腦接口所具有的功能也可以由相應的軟件實現(xiàn)。
全文摘要
一種電腦感應鍵盤裝置，該鍵盤在普通鍵盤的基礎上增加感應手寫部件的結構和功能，或在普通手寫板上增加鍵盤的結構和功能，由鍵盤按鍵、感應手寫部件和感應鍵盤的處理電路組成，在計算機相應軟件的支持下，用戶可以只通過一個該裝置即可完成鼠標、普通鍵盤、手寫板所具有的全部功能。此外本發(fā)明還提出了該感應鍵盤的使用控制方法和控制電路。本發(fā)明可以使電腦在不影響用戶使用的情況下，縮小人機界面裝置的尺寸，并且給電腦使用帶來更大的方便。
文檔編號G06F3/033GK1928783SQ20051009858
公開日2007年3月14日 申請日期2005年9月6日 優(yōu)先權日2005年9月6日
發(fā)明者邱輝 申請人:邱輝