基於多指觸摸技術的人機輸入方法及複合設備的製作方法

2023-08-12 10:43:11

專利名稱：基於多指觸摸技術的人機輸入方法及複合設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種人機輸入方法及設備，尤其涉及一種基於多指觸摸技術的輸入方法及複合設備。
背景技術：
隨著電子技術日新月異的變革，人們對人機互動技術的要求也在不斷提高，靈活、 自然、舒適的交互界面已經成為一種時尚的追求。隨著觸控技術的發展，尤其是多指電容式觸控技術的逐漸成熟，為人機互動設備的開發提供了廣闊的空間，各種觸控手勢使得操作者與智能系統之間的交流更順暢、更符合人類的動作習慣，推動人機互動技術不斷革新。鍵盤和滑鼠作為計算機周邊最基本的人機輸入設備，目前已有多種分類，其中鍵盤包括機械按鍵式和感應按鍵式，滑鼠包括機械式、光電式等，有些可攜式筆記本電腦還配備了觸摸盤實現滑鼠操作功能。多數滑鼠和鍵盤以單個設備獨立使用，但是存在著佔用空間大、易髒不易清潔、操作不方便的問題。因此出現了基於觸控技術的平板鍵盤和平板滑鼠的新技術，然而仍然存在著使用不方便、佔用空間的問題。目前，觸控螢幕的使用基本與顯示屏完全重合，為一體式結構，方便精確手指定位， 實現了所見即所觸，但該觸摸傳感器為光學級部件，對透明度、劃痕、氣泡等要求特別高，因此成本一直居高不下；在需要鍵盤輸入時，屏幕上必須顯示相應的虛擬鍵盤來定位，因此佔據了一定的顯示面積，減小了有效顯示區；手指在屏幕上會留下指紋、油汙，造成顯示性能下降。

發明內容
發明目的本發明的目的在於針對上述現有技術存在的問題和不足提供一種集成鍵盤、滑鼠及觸摸功能於一體、便於模式切換的基於多指觸摸技術的人機輸入方法，同時提供一種實現多功能模式靈活切換、佔用空間小的基於多指觸摸技術的人機輸入複合設備。技術方案一種基於多指觸摸技術的人機輸入方法，包括如下步驟觸控信號微處理器探測觸控面板上的有效信號，並通過編碼發送給人機互動微處理器；所述人機互動微處理器根據前端信號，首先判斷輸入信號是否為功能模式切換信號，如果是模式切換信號進行模式切換下的數據處理，否則進行非模式切換下的數據處理， 然後通過編碼向通訊模塊發送信息；所述通訊模塊通過USB協議與主機通訊。觸控信號將接受到的有效信號發給人機互動微處理器，人機互動微處理器根據前端信號判斷是否發出鍵盤、滑鼠及觸摸功能模式切換信號，並進行相應的數據處理，實現鍵盤、滑鼠及觸摸任意模式的靈活切換。通過雙指長時間觸摸所述觸控面板的有效功能區切換滑鼠功能模式、鍵盤功能模式或觸摸功能模式，提供多種模式切換渠道，便於用戶操作。
一種實現上述基於多指觸摸技術的人機輸入方法的複合設備，包括用於接收輸入信號的觸控面板、用於接收觸控面板輸出信號的觸控信號微處理器、用於對觸控信號微處理器輸出信號進行分析的人機互動微處理器和用於接收人機互動微處理器輸出信號並向後端主機發送信號的通訊模塊；所述觸控面板上設有有效功能區和模式切換區；所述有效功能區集成了滑鼠、鍵盤和觸摸功能；所述模式切換區設有虛擬按鍵，所述虛擬按鍵用於滑鼠、鍵盤和觸摸三種功能模式之間的模式切換。觸控面板的有效功能區同時集成了滑鼠、鍵盤和觸摸三種功能的模式，並通過其模式切換區上的虛擬按鍵滿足用戶在滑鼠、鍵盤和觸摸三種功能模式之間進行任意一種模式的切換，將切換信號傳輸給人機互動微處理器，實現了滑鼠、鍵盤和觸摸集成一體，使輸入設備佔用的空間大大減小，保證了帶有輸入設備的機器的便捷性、整潔性和易於維護性。所述模式切換區設置在所述觸控面板的前端、後端或兩側。所述模式切換區設有一個或三個虛擬按鍵，當虛擬按鍵數為一個時，通過單指觸摸虛擬按鍵依次進行滑鼠功能模式、鍵盤功能模式和觸摸功能模式三個功能模式切換，每觸摸一次切換一個模式，當模式切換區設置三個虛擬按鍵時，每個虛擬按鍵分別對應滑鼠功能模式、鍵盤功能模式和觸摸功能模式三種功能模式中的一種模式，單指觸摸對應模式的虛擬按鍵進行模式切換。有益效果本發明所提供的基於多指觸摸技術的人機輸入方法集成鍵盤、滑鼠及觸摸功能於一體、便於各種功能模式的靈活切換，通過模式切換，分別實現不同模式的獨立工作。本發明所提供的基於多指觸摸技術的人機輸入複合設備具有以下幾個方面的優點 一是集成計算機周邊多種基本輸入設備，佔用空間小；二是複合設備功能模式切換方便，輸入靈活，簡單；三是觸摸輸入不佔用系統顯示面積，觸摸定位精確；四是輕巧、便攜，易於清潔，使用壽命長。


圖1為本發明基於多指觸摸技術的人機輸入方法的工作流程示意圖；圖2為本發明基於多指觸摸技術的人機輸入複合設備的工作原理圖；圖3為本發明複合設備的功能模式轉化示意圖；圖4為本發明複合設備中設有一個虛擬按鍵的觸控面板結構示意圖；圖5為本發明複合設備中設有三個虛擬按鍵的觸控面板結構示意圖；圖6為本發明人機輸入方法的雙指流程示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍，在閱讀了本發明之後，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。基於多指觸摸技術的人機輸入方法如圖1所示觸控面板1首先通過行列掃描電極接收輸入信號，然後將輸入信號傳輸給與觸控信號微處理器2 ；觸控信號微處理器2對電極逐行、逐列依次高速掃描，通過檢測由於人指接觸而改變的掃描電極電容來判斷手指在電容式觸控面板1上對應的位置，通過編碼向人機互動微處理器3輸出包括觸摸手指數、相應的觸摸坐標和觸摸手指狀態等信息；人機互動微處理器3根據觸控信號微處理器2輸出的信號首先判斷輸入信號是否為功能模式切換信號，然後進行模式切換或當前模式的相關數據處理，通過編碼向通訊模塊4發送信息；通訊模塊4通過USB協議實現本發明的人機輸入複合設備與主機的通訊。上述基於多指觸摸技術的人機輸入方法也可以通過雙指觸摸切換功能模式如圖6 所示，所述觸控面板1通過行列掃描電極與觸控信號微處理器2連接；所述觸控信號微處理器2通過檢測判斷手指在觸控面板1上對應的位置，通過編碼向人機互動微處理器3輸出包括觸摸手指數、相應的觸摸坐標、觸摸手指狀態等信息；人機互動微處理器3根據前述信號判斷觸摸手指數，觸摸坐標，觸摸手指狀態等信息，記錄手指觸摸持續時間，如果雙指觸摸且保持觸摸位置不變的觸摸時間超過模式切換最小觸摸時間時，進行模式切換，同時對應模式指示燈點亮，否則進行當前模式數據處理，最後通過編碼向通訊模塊4發送信息；通訊模塊4通過USB協議實現本發明的人機輸入複合設備與主機的通訊。該切換方式只判斷手指觸摸數及保持觸摸位置不變的持續觸摸時間，兩手指之間的距離可以為任意長度。基於多指觸摸技術的人機輸入複合設備的實施例1如圖2、3和4所示觸控面板 1通過行列掃描電極與觸控信號微處理器2的輸入端連接，其中觸控面板1上設有有效功能區5和模式切換區6，模式切換區6設置在觸控面板1的前端，模式切換區6上設有一個虛擬按鍵7，觸摸一次虛擬按鍵7按圖2中的順序切換一次功能模式，觸控面板1其餘部分為有效功能區5，有效功能區5集成了滑鼠、鍵盤和觸摸功能；觸控信號微處理器2的輸出端與人機互動微處理器3的輸入端連接；人機互動微處理器3的輸出端通過通訊模塊4與主機連接；基於多指觸摸技術的人機輸入複合設備通過USB方式供電。基於多指觸摸技術的人機輸入複合設備的實施例2如圖5所示，與實施例1的不同之處為，模式切換區6上設有三個虛擬按鍵7，分別對應滑鼠、鍵盤和觸摸三種功能模式； 其餘的技術特徵均與實施例1相同。
權利要求
1.一種基於多指觸摸技術的人機輸入方法，其特徵在於，包括如下步驟觸控信號微處理器( 探測觸控面板(1)上的有效信號，並通過編碼發送給人機互動微處理器⑶；所述人機互動微處理器(3)根據前端信號，首先判斷輸入信號是否為功能模式切換信號，如果是模式切換信號進行模式切換下的數據處理，否則進行非模式切換下的數據處理， 然後通過編碼向通訊模塊(4)發送信息；所述通訊模塊(4)通過USB協議與主機通訊。
2.如權利要求1所述的基於多指觸摸技術的人機輸入方法，其特徵在於通過雙指長時間觸摸所述觸控面板(1)的有效功能區(5)切換滑鼠功能模式、鍵盤功能模式或觸摸功能模式。
3.一種實現權利要求1所述的基於多指觸摸技術的人機輸入方法的複合設備，包括觸控面板(1)、觸控信號微處理器O)、人機互動微處理器C3)和通訊模塊(4)；其特徵在於 所述觸控面板(1)上設有有效功能區(5)和模式切換區(6)；所述有效功能區(5)集成了滑鼠、鍵盤和觸摸功能；所述模式切換區(6)設有虛擬按鍵(7)，所述虛擬按鍵(7)用於滑鼠、鍵盤和觸摸三種功能模式之間的模式切換。
4.如權利要求3所述的基於多指觸摸技術的人機輸入複合設備，其特徵在於所述模式切換區(6)設置在所述觸控面板(1)的前端、後端或兩側。
5.如權利要求3或4所述的基於多指觸摸技術的人機輸入複合設備，其特徵在於所述模式切換區(6)設有一個或三個虛擬按鍵(7)。
全文摘要
本發明公開了一種基於多指觸摸技術的人機輸入的方法和複合設備，方法步驟為觸控信號微處理器探測觸控面板上的有效信號，通過編碼發給人機互動微處理器；人機互動微處理器判斷輸入信號是否為功能模式切換信號並進行相應數據處理，通過編碼向通訊模塊發送信息。該方法集成鍵盤、滑鼠及觸摸功能於一體、便於各種功能模式的靈活切換。複合設備包括觸控面板、觸控信號微處理器、人機互動微處理器和通訊模塊；觸控面板上設有有效功能區和模式切換區；有效功能區集成了滑鼠、鍵盤和觸摸功能；模式切換區設有虛擬按鍵，所述虛擬按鍵用於滑鼠、鍵盤和觸摸三種功能模式之間的模式切換。設備佔用空間小、便捷、易於維護。
文檔編號G06F3/033GK102331881SQ20111030200
公開日2012年1月25日 申請日期2011年9月28日 優先權日2011年9月28日
發明者張浩康, 張 雄, 樊兆雯, 王保平, 黃西瑩 申請人:東南大學