一種手套式輸入設(shè)備及其輸入方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計算機(jī)輸入設(shè)備，尤其涉及一種手套式輸入設(shè)備及其輸入方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能移動設(shè)備的不斷普及，改善了人們的生活，但人們的輸入需求仍受到約束:輸入效率低、輸入鍵盤尺寸過小、虛擬鍵盤擠占原本尺寸就不大的屏幕，特別是不同設(shè)備(如電腦、手機(jī))之間需要切換不同的輸入設(shè)備，人們需要改變輸入習(xí)慣來適應(yīng)不同的輸入設(shè)備等。為了滿足人們可以不受環(huán)境限制、不用改變使用習(xí)慣及不影響輸入效率的需求，國內(nèi)外提出了許多改進(jìn)鍵盤的新技術(shù)，例如可以戴在手上進(jìn)行操作的手套式鍵盤和手套式鼠標(biāo)等。
[0003]專利號為201120544342.1、名稱為戴在手指上的鍵盤的中國實用新型專利公開了一種手套狀的鍵盤，在手套的各手指上分布有多個按鍵，輸入時通過觸碰按鍵來完成。該手套雖然體積小巧、便于攜帶，但是需要在手套上設(shè)置多個實體按鍵，不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響穿戴的舒適感，也不符合平常的輸入習(xí)慣。
[0004]公開號為CN102063183A、名稱為一種手套式虛擬輸入裝置的中國發(fā)明專利申請公開了一種由左手套和右手套組成的手套式輸入裝置，在每個手套的手指指尖上設(shè)置雙軸電子陀螺儀，用于檢測每個手指的運動角度，每個手套的手背上設(shè)置三軸電子陀螺儀，用于檢測手掌在X、Y、Z軸向的基準(zhǔn)角度，手套與計算機(jī)之間通過無線傳輸模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。輸入時，通過采集指尖上或手背上的電子陀螺儀感應(yīng)到的角速度，通過積分運算得出手指的轉(zhuǎn)動角度值，從而判斷出鍵值。該手套式鍵盤的鍵值是基于電子陀螺儀感應(yīng)到的角速度進(jìn)行積分運算得到的角度值判斷的，因此指端的十個電子陀螺儀需要不斷的采集數(shù)據(jù)，無法降低功耗，而且擊鍵檢測也是通過手指轉(zhuǎn)動的角度來判斷的，在長時間進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入時，由加速度計算位移時所帶來的累積誤差會越來越大，輸入準(zhǔn)確度難以保證，進(jìn)而影響輸入效率。
[0005]公開號為CN102096470A、名稱為基于加速度感應(yīng)的虛擬空氣鍵盤的中國發(fā)明專利申請公開了一種手套式虛擬鍵盤，通過在手套指尖上設(shè)置按鍵傳感器，感知操作者手指運動產(chǎn)生的加速度或角速度的變化，分析計算傳感器測量的手指空間運動信號，并識別手指的運動軌跡，重構(gòu)手部姿態(tài)來確認(rèn)操作者的按鍵動作，從而根據(jù)按鍵動作識別操作者的輸入意圖。該手套是通過計算手指的運動軌跡來判斷鍵值，同樣需要傳感器不停的采樣，無法降低功耗，而且判斷過程復(fù)雜。
[0006]專利號為201310203694.4、名稱為一種智能感應(yīng)手套系統(tǒng)的中國發(fā)明專利公開了一種智能手套，在左手套體的手指部的端部設(shè)有壓力傳感器，關(guān)節(jié)彎曲處設(shè)有彎曲度傳感器，手指部的根部設(shè)有溫度傳感器、距離傳感器、環(huán)境光傳感器、震動傳感器、三軸陀螺儀和加速度傳感器，手掌部設(shè)有柔性手寫輸入板和液晶觸摸顯示屏，手腕部設(shè)有ROM/RAM存儲模塊、NFC近場通信模塊和藍(lán)牙通信模塊，手背部安裝有中央處理器單元、電池模塊和無線充電模塊，右手套體安裝的各種元件與左手套體基本對稱一致，只是手掌部設(shè)置薄膜按鍵組，在手腕部加裝WIFI無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊。該智能手套可以實現(xiàn)手語識別功能、長度和外觀的測量功能以及模擬觸摸屏功能，但是該手套各種傳感元件繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于降低成本，同時其輸入功能是通過設(shè)置于手掌上的薄膜按鍵組實現(xiàn)，在手掌有限的區(qū)域內(nèi)設(shè)置薄膜按鍵組，按鍵多則按鍵體積必然小，輸入時不好按，易按錯，按鍵體積大則按鍵數(shù)量就會少，不符合人們常用的輸入習(xí)慣，不便于人們使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種不用改變操作者輸入習(xí)慣的且可以有效降低功耗以保證長時間續(xù)航的手套式輸入設(shè)備及其輸入方法。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案:
[0009]一種手套式輸入設(shè)備，包括左手套和右手套，所述每只手套上設(shè)置有指端輸入按鍵、指側(cè)輸入按鍵、指節(jié)彎曲檢測單元、指側(cè)張開度檢測單元、功能按鍵、工況顯示單元、無線通信單元、中央處理單元以及為前述元件供電的電源模塊；其中，所述指端輸入按鍵設(shè)置于除了大拇指之外的每個手指的指腹處，所述指側(cè)輸入按鍵設(shè)置于大拇指指端外側(cè)面；所述指節(jié)彎曲檢測單元設(shè)置于除了大拇指之外的每個手指的第二關(guān)節(jié)處，用于檢測手指的彎曲角度；所述指側(cè)張開度檢測單元設(shè)置于食指和中指的指根相連處以及小拇指和無名指的指根相連處，用于檢測食指和中指、小拇指和無名指的張開角度；所述中央處理單元收集前述檢測單元及按鍵的信息，計算鍵值，并通過所述無線通信模塊將敲擊鍵值傳送給外部的上位機(jī)。
[0010]作為本發(fā)明手套式輸入設(shè)備的一種改進(jìn)，所述每只手套的手背上設(shè)置有用于檢測手的運動狀態(tài)的手部運動狀態(tài)檢測單元。
[0011]作為本發(fā)明手套式輸入設(shè)備的一種改進(jìn)，所述功能按鍵包括字母/數(shù)字切換鍵、Insert鍵、Delete鍵、鍵盤/鼠標(biāo)切換鍵、Ctrl鍵和退格鍵。
[0012]作為本發(fā)明手套式輸入設(shè)備的一種改進(jìn)，所述功能按鍵設(shè)置于食指外側(cè)，所述工況顯示單元、無線通信單元、中央處理單元及電源模塊設(shè)置于手背上。
[0013]作為本發(fā)明手套式輸入設(shè)備的一種改進(jìn)，所述指節(jié)彎曲檢測單元和指側(cè)張開度檢測單元為角度傳感器，所述手部運動狀態(tài)檢測單元為三軸加速度傳感器。
[0014]一種手套式輸入設(shè)備的輸入方法，所述手套式輸入設(shè)備包括左手套和右手套，每只手套上設(shè)置有指端輸入按鍵、指側(cè)輸入按鍵、指節(jié)彎曲檢測單元、指側(cè)張開度檢測單元、功能按鍵、工況顯示單元、無線通信單元、中央處理單元以及為前述元件供電的電源模塊；其中，所述指端輸入按鍵設(shè)置于除了大拇指之外的每個手指的指腹處，所述指側(cè)輸入按鍵設(shè)置于大拇指指端外側(cè)面；所述指節(jié)彎曲檢測單元設(shè)置于除了大拇指之外的每個手指的第二關(guān)節(jié)處，用于檢測手指的彎曲角度；所述指側(cè)張開度檢測單元設(shè)置于食指和中指的指根相連處以及小拇指和無名指的指根相連處，用于檢測食指和中指、小拇指和無名指的張開角度；
[0015]輸入步驟如下
[0016]步驟一、檢測是否有按鍵按下；
[0017]步驟二、判斷按下的按鍵是功能按鍵、指側(cè)輸入按鍵還是指端輸入按鍵，如果是功能按鍵或指側(cè)輸入按鍵，直接將該按鍵的鍵值發(fā)送給上位機(jī)，如果是指端輸入按鍵，執(zhí)行下一步；
[0018]步驟三、判斷按下的指端輸入按鍵位于哪個手指上；
[0019]步驟四、獲取該指端輸入按鍵所在手指上的指節(jié)彎曲測量單元測得的彎曲角度值ΘI;
[0020]步驟五、判斷該指端輸入按鍵是否在小拇指或食指上，如果該指端輸入按鍵在小拇指或食指上，執(zhí)行步驟六，如果不在小拇指或食指上，執(zhí)行步驟七；
[0021]步驟六、獲取該指端輸入按鍵所在手指的指側(cè)張開度測量單元測得的張開角度值Θ 2 ；
[0022]步驟七、根據(jù)張開角度值Θ 2或/和彎曲角度值Θ I計算該按鍵的鍵值；<