一種單搖杆式字符鍵盤及字符輸入方法
2023-06-16 11:45:16
一種單搖杆式字符鍵盤及字符輸入方法
【專利摘要】本發明涉及一種單搖杆式字符鍵盤及字符輸入方法，包括底座，搖杆及設置在搖杆上的若干按鍵；所述搖杆通過鉸鏈鉸接在所述底座上；當搖杆以鉸鏈為中心發生轉動時，相同按鍵輸出不同字符。每個按鍵分別與按鍵電路連接，所述搖杆與底座的鉸接處設置有旋轉電位器，當搖杆發生轉動時，旋轉電位器輸出不同的阻值，使按鍵電路的阻值發生變化，從而使相同按鍵輸出不同字符。本發明根據搖杆運動形成的相對不同錯位位置區分，使單個按鍵通過鍵盤電路產生輸出多個不同的字符，實現「一鍵多用」，僅有15個按鍵，就能實現目前標準計算機鍵盤上101個按鍵所能全部輸入的字符，極大縮小鍵盤體積，並且可以結合滑鼠功能，使鍵盤滑鼠合一。
【專利說明】一種單搖杆式字符鍵盤及字符輸入方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鍵盤，特別涉及一種單搖杆式字符鍵盤及字符輸入方法。
【背景技術】
[0002]由於技術的發展，目前需要由鍵盤輸入字母和符號的設備非常多，尤其是20世紀40年代計算機實用新型以來，鍵盤作為一種主要的計算機輸入設備，被廣泛應用。但是，目前的鍵盤，主要缺點是:按鍵數量多，體積過大，手懸空操作帶來肌肉疲勞及損傷。
[0003]近年來，許多產品採用智能化技術，通過計算機晶片進行人工智慧處理。但人機互動的主要輸入設備——鍵盤，一直無法小型化。傳統鍵盤無法安排在狹小的智能化設備控制面板上。因此很多智能產品設備不得不丟棄鍵盤而採用聲音、觸摸筆畫輸入等方式，但始終比不上鍵盤的輸入速度以及輸入字符的準確性。所以目前迫切需要一種能全部輸入所有字母、符號、控制符的全新鍵盤，提高字符輸入速度，並且可以在有限的平面或空間內布置安排得下所有字符按鍵。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種鍵盤數量少、鍵盤體積小、能夠克服傳統鍵盤首選空操作帶來肌肉疲勞及損傷問題並且並且能夠完成現有鍵盤輸入功能的單搖杆式字符鍵盤及字符輸入方法。
[0005]本發明解決上述技術問題的技術方案如下:一種單搖杆式字符鍵盤，包括底座，搖杆及設置在搖杆上的若干按鍵；
[0006]所述搖杆通過鉸鏈鉸接在所述底座上；
[0007]當搖杆以鉸鏈為中心發生轉動時，相同按鍵輸出不同字符。
[0008]本發明的有益效果是:本發明通過搖杆與底座相對錯位位置的區分，使多個字符輸入通過搖杆上的一個按鍵複合輸入，減少了鍵盤按鍵數量，縮小了鍵盤體積，特別適合在狹小空間內進行布置。將鍵盤按鍵按照手指形狀立體排列在搖杆上，使手指基本固定在按鍵上，因此手指的移動大大較少，提高了字符輸入效率，也使得手持握搖杆後有依靠，長期打字時能減少手指肌肉疲勞及損傷。在平板電腦的虛擬鍵盤上採用該原理，可以減少按鍵數量，使得虛擬鍵盤佔據屏幕的面積縮小。
[0009]在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。
[0010]進一步，每個按鍵分別與按鍵電路連接，所述搖杆與底座的鉸接處設置有旋轉電位器，當搖杆發生轉動時，旋轉電位器輸出不同的阻值，使按鍵電路的阻值發生變化，從而使相同按鍵輸出不同字符。
[0011]進一步，所述單搖杆式字符鍵盤上還設置有回中彈簧，所述回中彈簧的一端連接於搖杆上，另一端連接於底座上，使搖杆在自然狀態下處於運動軌跡的中間位置，旋轉電位器輸出端的阻值為中間值。
[0012]進一步，所述搖杆為T形，T形豎邊的底端與所述底座鉸接，T形橫邊上設置有若干按鍵，每個按鍵分別與按鍵電路連接。
[0013]進一步，所述搖杆的T形橫邊上的若干按鍵分兩部分設置於T形橫邊的兩側，每側分別按照人手手部形狀設置有五個主要按鍵。
[0014]進一步，所述搖杆的T形橫邊上還設置有若干切換按鍵和若干輔助按鍵。
[0015]進一步，所述搖杆的T形橫邊的中部設置有三個切換按鍵和兩個輔助按鍵。
[0016]進一步，所述搖杆的T形橫邊上還設置有顯示裝置，用於顯示輸入的字符。
[0017]進一步，一種利用單搖杆式字符鍵盤字符輸入的方法，包括以下步驟:
[0018]步驟1:利用旋轉電位器檢測搖杆發生轉動後所處的位置；
[0019]步驟2:檢測按鍵電路中是否有按鍵按下；
[0020]步驟3:根據搖杆發生轉動後所處的位置及按下的按鍵確定輸入的字符；
[0021]步驟4:在顯示裝置上顯示輸入字符。
[0022]進一步，所述旋轉電位器設置於搖杆與底座的鉸接處，當搖杆發生轉動時，旋轉電位器輸出不同的阻值，使按鍵電路的阻值發生變化，從而使相同按鍵輸出不同字符。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明搖杆在不同位置的結構圖；
[0024]圖2為本發明個整體結構圖；
[0025]圖3為本發明搖杆俯視圖；
[0026]圖4為本發明設置於搖杆一側的若干按鍵的電路原理圖。
[0027]附圖中，各標號所代表的部件列表如下:
[0028]1、搖杆，2、右主要按鍵，3、左主要按鍵，4、底座，5、鉸鏈。
【具體實施方式】
[0029]以下結合附圖對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。
[0030]如圖1所示，為本發明搖杆在不同位置的結構圖；圖2為本發明個整體結構圖；圖3為本發明按鍵分布結構示意圖；圖4為本發明設置於搖杆一側的若干按鍵的電路原理圖。
[0031]實施例1
[0032]—種單搖杆式字符鍵盤，包括底座4,搖杆I及設置在搖杆上的若干按鍵；所述搖杆I通過鉸鏈5鉸接在所述底座4上；當搖杆I以鉸鏈5為中心發生轉動時，相同按鍵輸出不同字符。
[0033]每個按鍵分別與按鍵電路連接，所述搖杆I與底座4的鉸接處設置有旋轉電位器6，當搖杆I發生轉動時，旋轉電位器6輸出不同的阻值，使按鍵電路的阻值發生變化，從而使相同按鍵輸出不同字符。
[0034]所述單搖杆式字符鍵盤上還設置有回中彈簧7，所述回中彈簧7的一端連接於搖杆I上，另一端連接於底座4上，使搖杆在自然狀態下處於運動軌跡的中間位置，旋轉電位器6輸出端的阻值為中間值。
[0035]所述搖杆I為T形，T形豎邊的底端與所述底座4鉸接，T形橫邊上設置有若干按鍵，每個按鍵分別與按鍵電路連接。[0036]所述搖杆I的T形橫邊上的所有按鍵分兩部分設置於T形橫邊的兩側，每側分別按照人手手部形狀設置有五個左主要按鍵3和五個右主要按鍵2。
[0037]所述搖杆I的T形橫邊上還設置有若干切換按鍵8和若干輔助按鍵9。
[0038]所述搖杆I的T形橫邊的中部設置有三個切換按鍵8和兩個輔助按鍵9。
[0039]所述搖杆I的T形橫邊上還設置有顯示裝置，用於顯示輸入的字符。
[0040]一種利用單搖杆式字符鍵盤字符輸入的方法，包括以下步驟:
[0041]步驟1:利用旋轉電位器6檢測搖杆I發生轉動後所處的位置；
[0042]步驟2:檢測按鍵電路中是否有按鍵按下；
[0043]步驟3:根據搖杆I發生轉動後所處的位置及按下的按鍵確定輸入的字符；
[0044]步驟4:在顯示裝置上顯示輸入字符。
[0045]所述旋轉電位器設置於搖杆I與底座4的鉸接處，當搖杆I發生轉動時，旋轉電位器輸出不同的阻值，使按鍵電路的阻值發生變化，從而使相同按鍵輸出不同字符。
[0046]如圖1所示，搖杆I在相對底座4 「中」位置時，搖杆I的5個左主要按鍵3按下時，可以分別輸入字符「ASDFG」;當搖杆I前推，相對於底座4 「前」位置時，搖杆I上的5個左主要按鍵3按鍵按下時，可以分別輸入字符「QWERT」 ；當搖杆I後推，相對於底座4 「後」位置時，搖杆I上的5個左主要按鍵3按鍵按下時，可以分別輸入字符「ZXCVB」。搖杆上同樣安裝5個右主要按鍵2，原理相同。
[0047]如圖2所示，搖杆I通過鉸鏈5和底座4相連，搖杆I能前後搖動。搖杆I和底座4之間還有回中彈簧7，使得搖動搖杆I時，能清晰感覺到「前、中、後」位置變化。鉸鏈5上安裝有旋轉電位器6，當搖杆I搖動時，帶動旋轉電位器6的旋轉軸，使得旋轉電位器6在搖杆I 「前、中、後」位置時輸出不同阻值，送到鍵盤電路區分不同的字符輸入。
[0048]如圖3所示，搖杆I上布置5個左主要按鍵3 (分別命名為:LK1，LK2，LK3，LK4，LK5)，5個右主要按鍵2(分別命名為:RK1，RK2，RK3，RK4，RK5)，這10個按鍵是根據人的左右手生理形狀分布的，在輸入時左右手10個指頭基本固定在左右按鍵上不移動，通過手臂帶動搖杆運動。這樣手部有支撐，長期打字手部肌肉疲勞的問題可以極大緩解；又由於手指始終在按鍵上，不需要四處去找按鍵按下，所以能極大提高字符輸入速度。10個按鍵，3個不同的位置，可以形成10*3 = 30個字符的輸入，這樣解決了 26個最基本的小寫英文字母的輸入問題。由於常用的字符不僅僅是26小寫英文字母，還有符號、數字等，所以鍵盤上還有3個切換按鍵8，分別命名為Capslock (大小寫切換按鍵)、Numlock (數字切換按鍵)、Symlock (符號切換按鍵)，當切換按鍵按下時，10個主要按鍵就能分別輸入大寫字符、數字以及符號。另外，重要的控制鍵「Enter」和「Del」按鍵，則作為功能按鍵9安裝在搖杆上固定位置，作為常用鍵實用。
[0049]在圖3所示的字符按鍵安排示意圖中，10個左右主要按鍵安裝在搖杆上，這10個主要按鍵分別命名為LK1、LK2、LK3、LK4、LK5、RK1、RK2、RK3、RK4、RK5(左手5個，右手5個)。這10個按鍵用於常用大小字母、數字及符號這三種類型字符的輸入，因此還要設置三個切換按鍵來實現這三種不同類型字符輸入。三個切換按鍵分別是:Cap Lock(大小寫鎖定)、Num Lock (數字鎖定)、Symbol Lock(符號鎖定)。下面對這三種類型字符輸入進行對應字符-鍵位編碼如下:
[0050]當Caps Lock、Num Lock>Symbol Lock三個切換按鍵處於斷開狀態時,主要按鍵用於26個小寫英文字母輸入。在鍵位排列上，由於「QWERTY」鍵盤按鍵的排列方式已經形成習慣，本發明並不打算改變原來鍵盤鍵位排列方式，按照現有101鍵盤的布局，搖杆按錯位位置形成的小寫英文字母鍵位表可以安排如表1:
[0051]
【權利要求】
1.一種單搖杆式字符鍵盤,其特徵在於:包括底座(4),搖杆(I)及設置在搖杆上的若干按鍵； 所述搖杆(I)通過鉸鏈(5)鉸接在所述底座(4)上； 當搖杆⑴以鉸鏈(5)為中心發生轉動時，相同按鍵輸出不同字符。
2.根據權利要求1所述的單搖杆式字符鍵盤，其特徵在於:每個按鍵分別與按鍵電路連接，所述搖杆(I)與底座(4)的鉸接處設置有旋轉電位器(6)，當搖杆(I)發生轉動時，旋轉電位器(6)輸出不同的阻值，使按鍵電路的阻值發生變化，從而使相同按鍵輸出不同字符。
3.根據權利要求1所述的單搖杆式字符鍵盤，其特徵在於:所述單搖杆式字符鍵盤上還設置有回中彈簧(7)，所述回中彈簧(7)的一端連接於搖杆(I)上，另一端連接於底座(4)上，使搖杆在自然狀態下處於運動軌跡的中間位置，旋轉電位器(6)輸出端的阻值為中間值。
4.根據權利要求1所述的單搖杆式字符鍵盤，其特徵在於:所述搖杆⑴為T形，T形豎邊的底端與所述底座(4)鉸接，T形橫邊上設置有若干按鍵，每個按鍵分別與按鍵電路連接。
5.根據權利要求4所述的單搖杆式字符鍵盤，其特徵在於:所述搖杆(I)的T形橫邊上的所有按鍵分兩部分設置於T形橫邊的兩側，每側分別按照人手手部形狀設置有五個左主要按鍵(3)和五個右主要按鍵(2)。
6.根據權利要求4所述的單搖杆式字符鍵盤，其特徵在於:所述搖杆(I)的T形橫邊上還設置有若干切換按鍵(8)和若干輔助按鍵(9)。
7.根據權利要6所述的單搖杆式字符鍵盤，其特徵在於:所述搖杆(I)的T形橫邊的中部設置有三個切換按鍵(8)和兩個輔助按鍵(9)。
8.根據權利要求1至7任一所述的單搖杆式字符鍵盤，其特徵在於:所述搖杆(I)的T形橫邊上還設置有顯示裝置，用於顯示輸入的字符。
9.一種利用單搖杆式字符鍵盤字符輸入的方法，其特徵在於，包括以下步驟: 步驟1:利用旋轉電位器(6)檢測搖杆(I)發生轉動後所處的位置； 步驟2:檢測按鍵電路中是否有按鍵按下； 步驟3:根據搖杆(I)發生轉動後所處的位置及按下的按鍵確定輸入的字符； 步驟4:在顯示裝置上顯示輸入字符。
10.根據權利要求9所述的字符輸入方法，其特徵在於:所述旋轉電位器設置於搖杆(I)與底座⑷的鉸接處，當搖杆⑴發生轉動時，旋轉電位器輸出不同的阻值，使按鍵電路的阻值發生變化，從而使相同按鍵輸出不同字符。
【文檔編號】G06F3/02GK103941879SQ201410180867
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月30日 優先權日:2013年9月26日
【發明者】胡華 申請人:胡華