CN1761930A - 具有手指运动范围之内的键的输入装置和输入方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种输入装置，其中输入键安置在用户手指的运动半径之内，以及使用所述输入装置输入命令的方法。为了达到此目的，根据本发明的输入装置包括：安置在用户手指的运动半径之内的输入键，以在手指运动半径之内的前、后、左、右方向内移动，用于通过其输入不同的命令；多个规则安置在手指运动半径之内的传感装置，用于传感输入键的靠近或者输入键与其接触，以发送传感信号；以及控制器，用于从多个传感装置接收传感信号，确定多个传感装置之一的哪一个已经向其发送传感信号，基于所接收的信号提取被输入的命令，并指示对应的执行装置来执行所提取的命令。根据本发明，所需的输入命令可以只通过在前、后、左、右方向中移动至少一个输入键来输入。此方法可以将输入装置的尺寸减小到用户手指的运动半径的程度。这样就可以提供能够顺应当前装置小型化趋势的电子装置的输入装置。

Description

具有手指运动范围之内的键的输入装置和输入方法

技术领域

本发明涉及用于输入不同命令的输入装置，具体而言，涉及一种其中用于输入命令的输入键被设置在用户手指的运动半径之内的输入装置，从而其可以应用于小型化电子装置，以及使用该输入装置的命令输入方法。

背景技术

通常，电子装置设有用于输入预定的工作内容以对其进行执行的输入装置。

例如，输入装置包括家庭计算机的键盘，移动电话的输入按钮等。

这样的输入装置通常构造成由其中的按钮被击打或者按下的按钮类型。

在此按钮型输入装置中，减小按钮的尺寸有限制，并且因此其不能顺应电子装置小型化的趋势。

以计算机键盘为例，键盘通常具有107输入键。即使重叠的输入键被省略，还有89个输入键。

用户使用她或者他的双手来击打键盘以输入字符、数字、符号等。

当用户利用计算机时，为了输入命令而迅速击打键盘非常重要。

但是，如果键盘的尺寸减小，两个或者更多的输入键可以只通过一个手指按下。结果，键盘尺寸的小型化受到限制。这就没有顺应其中监视器和CPU被小型化以使它们可以便携的趋势。

为了解决此问题，韩国专利申请No.10-2001-0014923(2001年3月22日)、标题为“(可由一个手指操作的手持键盘设备)Handheld type keypaddevice that can be manipulated by one finger”公开了环形安置的稍小的输入键。

但是，在上述装置中，为了获得输入键之间的空间，输入键的尺寸变得较小，并且输入键只圆形地安置。这样，输入装置的小型化就受到限制。

此外，即便上述程度的小型化也没有顺应电子装置的尺寸减小的当前趋势。

发明内容

相应地，本发明有鉴于上述问题，本发明的一个目的是提供一种小型化的输入装置，用于输入多个命令，即使随着输入键的运动，其可以在用户手指的运动半径之内在前、后、左、右方向上移动。

本发明的另外的目的是提供一种小型化的输入装置，所述输入装置具有控制手柄，所述控制手柄可以结合到输入键以及从输入键断开结合(decouple)，其中当控制手柄连接到输入键时，输入键用作游戏机的游戏杆，允许用户享受游戏的乐趣。

根据本发明，如果可以在用户的手指的运动半径之内在前、后、左和右方向上移动的小量的输入键被移动到输入命令被设置的部分，设置在输入命令被设置的部分上所设置的传感装置传输输入键并将传感的信号发送到控制器。

如果传感信号从传感装置所接收，控制器确定输入命令并指示各执行装置以执行所提取的命令，由此使得输入键的数目最小化，并将所述输入装置小型化。

为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种用于输入不同命令的输入装置，包括：安置在用户手指的运动半径范围之内的输入键，以在手指的运动半径范围之内在前、后、左和右的方向上移动，用于通过其输入各种命令；多个传感装置，所述传感装置规则地安置在手指的运动半径范围之内，用于传感输入键靠近传感装置或者输入键接触传感装置以发送传感信号；以及控制器，用于从多个传感装置接收传感信号，确定多个传感装置中的哪一个向其发送了传感信号，并指令对应的执行装置来执行所提取的命令。

附图说明

本发明的这些和/或者其它方面将从下述实施例并结合附图的说明中变得显而易见并更容易理解，其中：

图1是本发明所应用到的笔记本计算机的示意图，同时所述笔记本计算机被展开；

图2是本发明所应用到的移动电话的示意图，同时所述移动电话被展开；

图3是示意图示根据本发明的输入键被安置在用户手指的运动半径之内的输入装置的俯视图；

图4是示意图示具有其中根据本发明的输入键被设置在用户手指的运动半径之内的功能的开关键的输入装置；

图5是根据本发明的控制手柄的结构的示意图；

图6是说明以半球形凸起的输入键引导装置的结构的示意图；

图7是显示了怎样使用根据本发明的输入装置的视图，其中图7(A)示意显示了其中输入键安置在用户的手指的运动半径之内的输入装置，输入装置通过用户的双手所保持，图7(B)示意显示了其中输入键被安置在用户的手指的运动半径之内的输入装置，输入装置安置在地上；

图8是显示了根据本发明的输入键的长度被垂直调节的示意图，图8(A)显示了输入键没有垂直延伸的长度的状态，图8(B)显示了输入键的长度垂直延伸的状态；

图9示意显示了根据本发明的角度控制单元的结构的示意图，其中图9(A)显示了角度控制单元没有被使用的状态，图9(B)显示了角度控制单元被使用的状态；以及

图10示意显示了根据本发明的可折叠的手柄的结构的示意图。

具体实施方式

本发明将参照附图对本发明的优选实施例进行说明。

附图只是用于详细描述本发明的精神的示例，但是不限于此。

输入键10是被想输入命令的用户所操纵的装置。

如果作为现有技术中的按下类型的输入键使用，需要多个输入键，所述输入键有助于限制输入装置的尺寸小型化。

为了克服上述问题，根据本发明，将被指示的命令通过移动输入键10而输入。

在输入键10移动时用户的肩部也移动的情况下，当输入多个命令时用户可能感觉到有些累而且不能迅速输入所述命令。

有鉴于上述，优选地，输入键10可以在用户手指的运动半径之内在前、后、左、右方向上被移动，用于允许手指的运动。

换言之，优选地，将被指示的命令只通过移动手指或者腕部来输入。

这样，输入键10可以被设计成使得其回到预定的原始点，如果在将输入键移动到预定的位置(未示出)之后手指从所述输入键释放的话。

此外，输入装置可以被设计成用户可以确定将在后面被说明的传感装置20通过指尖的感觉或者不发声响的声音来传感输入键10。

通过此结构，输入键10的预定传感装置20的传感可以通过指尖的感觉或者无声响的声音而被确认。这样就可以只将输入键10移动到预定的位置。

通过指尖的感觉传感的具体示例包括其中在输入键10被移动的同时输入键10与凸起41相接触的方法，如图3所示。

通过无声响的声音所传感的具体示例包括通过扬声器输出声音的方法，如果控制器30从传感装置接收传感信号的话。

优选地，本发明的输入键10可以只在传感装置20通过输入键引导装置40的安置方向上移动。

通过此结构，在通过重复使用而识别出传感装置20的位置的情况下，即使传感装置20的位置没有用裸眼所确认，也可以将输入键10移动到精确的点。

换句话说，如果在利用裸眼没有确认传感装置20的位置的情况下，输入键10被移动，则不容易来准确地将输入键10移动到所需的传感装置20被安置的方向上。

这样导致的问题是不能迅速输入输入命令。

因此，通过允许输入键10只朝向传感装置20通过输入键引导装置40所安置的方向上移动，形成准确的输入是可能的。

输入键引导装置40可以采用多种形状来实施。

例如，进入更宽的引导切口42(如图1-图5所示)的入口的输入键10沿着更窄宽度的引导切口42被移动，传感装置20沿着引导切口42延伸的方向上被设置。

输入键引导装置40可以被设计成呈半球形凸起，如图6所示，这样输入键10可以很容易地通过输入键引导装置而移动。

传感装置20用于传感输入键10是否移动和抓住输入键已经移动到的位置以检测已经输入的命令。

因此，传感装置20必须安置在手指的运动半径之内。如果输入键10靠近或者与传感装置20相接触，传感装置20必须的其进行传感并发送传感信号。

此外，由于输入键10的移动位置根据输入的命令而发生变化，传感装置20必须安装在多个位置，输入键10可以移动到所述多个位置，并且它们的安装位置必须彼此不同。

优选地，这些传感装置20可以根据特定的形式被规则的安置，这样用户可以很容易记忆它们。

此外，在传输传感信号中，可以使用有线的方法或者可以使用利用频率的无线方法。

这样的装置20可以通过利用限制开关或者传感装置的方法来实施。

但是，如利用限制开关的方法在小型化所述装置中具有限制，优选地，可以使用利用光传感器的方法。

控制器30是一种常用的设置在电子产品中的控制器，用于控制构成电子产品的各元件。控制器30对应计算机的中央处理单元(CPU)。

但是，本发明的控制器30用作提取通过从传感装置20发送到此的传感信号而输入的命令。提取方法利用确定传感装置20将传感信号发送到多个传感装置20之中的控制器30的方法。

相应地，本发明的控制器30具有用于从传感装置20接收传感信号的接收部分。

此外，控制器30包括编程单元，用于允许输入命令在接收到预定的传感信号时通过特定的操作方法所提取。

控制器进一步包括数据库，所述数据库是计算的基础。控制器具有将所提取的输入命令发送到对应的执行装置的功能并控制执行装置以提取输入的命令。

在接收传感信号的模式中，可以使用有线方法，也可以使用利用频率的无线方法。

将参照本发明的优选实施例来说明本发明的技术思想。

<实施例1>

本发明的输入装置的示例应用到笔记本计算机的英文键盘。

在如图1所示的笔记本计算机键盘中，在输入键10之中经常使用的输入键10采用本发明的输入键被安置在用户手指的运动半径之内的输入装置的输入方法，而不频繁使用的输入键10采用传统的开关类型的输入方法。

此外，输入键10适于通过输入键引导装置40只在预定的方向上移动。预定的移动方向是其中的360度被分为12份的角度的径向方向。传感装置20沿着径向方向安置。

同样，本发明的技术思想所应用到其上的输入装置可以分别设置在笔记本计算机键盘的顶部表面的右侧和左侧上，这样可以输入英文字符字母。

现在将说明本发明应用到英文键盘的作用。

在输入键10被安置在手指运动半径的中心上的状态下，没有传感装置20来传感输入键10。这对应于命令准备输入的待命状态。

在此状态中，如果笔记本计算机键盘的左侧上的输入装置的输入键10在8点方向上推动时，输入键10沿着其内形成大写字母“M”的引导切口42移动。

此时，由于引导切口42的前部部分宽度较宽，输入键10进入引导切口42，然后沿着8点方向上的引导切口42移动，尽管输入键10没有在8点方向上准确移动。

如果输入键10沿着8点的方向上的引导切口42移动，内部安置在8点方向上的传感装置20用传感装置20传感输入键10的接触，然后将传感信号发送到控制器30。

已经从传感装置20接收了传感信号的控制器30确定将传感信号发送到其的传感装置20。

然后，控制器30确定在8点方向上内部安置的传感装置已经通过上述过程发送传感信号，并确定在8点方向上对应从内部来自传感装置20的传感信号的数据库的内容。

通过上述过程，控制器30确定与来自于内部安置在8点方向上的传感装置30的传感信号相对应的数据库的内容是大写字母“M”，并控制大写字母“M”显示在执行装置上，即计算机监视器上。

如上所述，如果安置在键盘的右侧上的输入装置的输入键10在安置于键盘的左侧上的输入装置已经被执行之后在12点方向上移动，内部安置在12点方向上的传感装置20传感到输入键10与其相接触，然后将传感信号发送到控制器30。

已经从传感装置20接收了传感信号的控制器30确定来自于内部安置在12点方向上的传感装置20的传感信号的数据的内容是大写字母“F”，其方式与键盘的左侧上安置的输入装置发现来自传感装置20的传感信号对应的数据库内容相同。

控制器30控制被检查的大写字母“F”显示在执行装置，即计算机监视器上。因此，两个大写字母“MF”被最终显示在显示器上。

<实施例2>

本发明的输入装置被应用到笔记本计算机的韩国键盘的示例。

在如图1所示的笔记本计算机键盘中，在输入键10被频繁使用的输入键10采用其中本发明的输入键被安置在用户的手指运动半径之内的输入装置的输入方法，以及不频繁使用的输入键10采用传统的切换类型的输入方法。

此外，输入键10适于只在预定的方向上通过输入键引导装置40移动。预定的运动方向是其中360度以12份等分的角度的径向方向。传感装置20沿着径向方向被安置。

此外，本发明的技术思想所应用的输入装置分别设置在笔记本计算机键盘的顶部表面的右侧和左侧上。韩国辅音字母利用键盘的顶部表面的左侧上的输入装置输入，韩国元音字母使用键盘的顶部表面的右侧上的输入装置输入。

下面将说明施加到韩国键盘的本发明的作用。

在输入键10被安置在手指运动半径的中心上的状态中，没有传感装置20传感输入键10。这对应于命令准备输入的待命状态。

在此状态中，如果笔记本计算机键盘的左侧上的输入装置的输入键10在3点方向上推动时，输入键10沿着其中韩国辅音字母

和

被形成的引导切口42移动。

此时，由于引导切口42的前部部分宽度较宽，输入键10进入引导切口42，然后在3点方向上沿着引导切口42移动，尽管输入键10没有准确地在3点的时间上移动。

如果输入键10在3点的方向上沿着引导切口42移动，内部安置在3点方向上的传感装置20用传感装置20传感到输入键10的接触，然后将传感信号发送到控制器30。

从传感装置20接收传感信号的控制器30确定将传感信号发送到其的传感装置20。

然后，控制器30确定内部安置在3点方向上的传感装置的传感装置20通过上述过程发送传感信号，并确认与来自于内部设置在3点方向上的传感装置20的传感信号相对应的数据库的内容。

通过上述过程，控制器30确定与来自于内部设置在3点方向上的传感装置30的传感信号相对应的数据库的内容是韩国辅音字母

并控制韩国辅音字母

显示在执行装置上，即计算机显示器上。

如上所述，如果安置在键盘的右侧上的输入装置的输入键10在安置于键盘的左侧上的输入装置执行之后在12点的方向上移动，内部设置在12点方向上的传感装置20传感到其与输入键10的接触，然后将传感信号发送到控制器30。

从传感装置20接收传感信号的控制器30确定来自于内部设置在12点方向上的传感装置20的传感信号相对应的数据库的内容是韩国元音字母

其方式与安置在键盘的左侧上的输入装置发现来自传感装置20的传感信号对应的数据库的内容相同。

控制器控制被检查的韩国元音字母

显示在执行装置上，即计算机监视器上。因此，韩国字母 被最终显示在监视器上。

<实施例3>

本发明的输入装置应用到移动电话的实例。

在如图2所示的移动电话中，在输入键10中经常被使用的输入键10采用其中输入键被安置在用户的手指运动半径之内的输入装置的输入方法，以及不经常被使用的输入键10采用传统的切换类型输入方法。

此外，输入键10只适于在预定的方向上通过输入键引导装置40移动。

此外，用于电话通讯的电话数字可以使用输入装置被输入。

下面将说明应用到移动电话的本发明的作用。

在输入键10被安置在手指运动半径的中心上的状态下，没有传感装置20传感输入键10。这对应于命令准备输入的待命状态。

在此状态中，如果输入装置的输入键10在3点的方向上被输入，输入键10沿着形成在3点方向上的引导切口42移动。

如果输入键10沿着形成在3点方向上的引导切口42移动时，安置在3点方向上的传感装置20传感输入键10与传感装置的接触，然后将传感信号发送到控制器30。

从控制器30接收传感信号的控制器30确定在3点方向上安置的传感装置20已经根据预定的检测方法发送了传感信号，然后确定与来自于在3点方向上的传感装置20的传感信号相对应的数据库的内容。

通过上述过程，控制器30确定与来自于安置在3点方向上的传感装置20的传感信号相对应的数据库的内容是数字“3”，并且将“3”记忆作为用于电话通讯的电话数字的第一数字。

如果输入键10移动到输入装置的中间部分以及输入键10运动到6、1、2、4、8和3点方向被顺序重复，控制器30就通过以与电话数字的第一数字被检测的相同方式发现它们来记忆所输入的命令。

换言之，控制器30确定所输入的命令是6、1、2、4、8和3，并将输入的电话数字记忆为电话通讯361-2483。

在此状态下，如果采用传统的输入方法的“呼叫”按钮被按下，数字361-2483被连接。

同时，在将本发明应用到不同领域的输入装置中，存在输入的命令是不同的和是数字的情况。

例如，计算机的键盘通常具有107个输入键。即使重叠的键被省略，计算机的键盘也具有89键。

89个输入键中的大多数被设计成通过使用功能切换键50输入两种类型的输入内容。

在这种情况下，将描述应用于本发明的技术精髓。

在上述情况下，可以通过安置对应于预定空间中的各输入命令的多个传感装置20来实施。

但是，对于较快的输入，优选规则地布置传感装置20。如果输入键10太靠近布置，就非常难于将输入键10准确地移动到所需的传感装置20被布置的位置。

因此，为了保持输入键10的渐进方向角度较大，如图1所示，优选多个输入键10设置在相同的渐进的方向上，并且多个传感装置20设有在渐进方向上彼此分开的输入键10。

在这种情况下，为了让传感装置20安置在与传感输入键10相同的方向上的外侧上，需要输入键10穿过内部安置在相同的方向上的传感装置20。

这是为了防止控制器30的任何混淆，因为即使内部安置在相同方向上的传感装置20也可以传感输入键10。

出于此目的，在通过控制器30提取输入的命令时，有一种方法用于将最终接收的传感信号接收作为输入的命令，如果两个或者多个传感信号在预定的时间周期内被接收的话。

例如，在输入装置如图1所示构造时，如果键盘的左侧上的输入键10在12点方向上移动最大，在12点方向上内部安置的传感装置20a和在12点方向上外部安置的传感装置20b传感到输入键10与其的接触，然后将传感信号发送到控制器30。

从内部安置的传感装置20a所发送的传感信号比从外部安置的传感装置20b所发送的传感信号接收的更快，以及当传感信号被接收的时间中的差异非常短。

如果预定的传感装置20在比使用此属性的预定的时间周期更短的时间周期之内被连续地接收，则最终接收的传感信号被视为输入的命令。

在这种情况下，在内部安置在12点方向上的传感装置以及内部安置在1点上的传感装置中，输入键10的渐进方向不同。这样，尽管传感信号被连续地在较短的时间周期内所接收，最终所接收的传感信号被接收作为输入命令，但是两个信号都被作为输入命令接收。

如果此方法被利用，则可以规则地布置所有的对应于所接收的输入命令的传感装置20。

但是，在上述的方法中，针对各输入命令设置一个传感装置20。这就使得其小型化所述装置比较困难。

有鉴于上述理由，必须基于不同的数据库来提取输入命令，尽管相同的输入信号被接收，如在传统的输入装置中用于提取输入命令的方法中那样。

即，提供了一种功能切换键50，所述功能切换键50可以控制所述控制器30的输入命令的提取，这样不同的命令通过基于提取不同数据库的输入命令而被提取，即使控制器30从相同的传感装置20接收相同的传感信号。

例如，在如图4的情况下，如果输入键10在2点的方向上移动时，传感装置20传感到输入键10与其相接触并将传感信号发送到控制器30。

此外，控制器30在确定信号从安置在2点方向上的传感装置20所接收之后提取输入命令。

在提取输入命令时，控制器30使用功能切换键50提取输入命令作为韩国辅音字母

如果对应于安置在2点方向上的传感装置20的数据库是韩国输入数据库。

但是，如果对应于安置在2点方向上的传感装置20的数据库是英文输入数据库，控制器30就将输入命令提取为大写字母“C”。

换言之，提供了多种数据库，每个数据库对应于各传感装置，这样它们通过操纵功能切换键50来进行控制。

通过这样的构造，可以使用一个传感装置20输入多个输入命令。这样就可以进一步小型化所述输入装置。

在本发明的输入装置中，输入键10可以在前、后、左、右方向上移动，而且设置多个传感装置20。相应地，本发明的输入装置可以用作在通常的游戏中所使用的游戏杆。

具体而言，如图5所示，设置可以结合到输入键10和从输入键10断开结合的控制手柄60，控制器30设有设置在通常的游戏中的游戏杆中的功能。

此后，如果控制手柄60被连接到输入键10，控制器30控制输入键10以用作游戏机的游戏杆。

此外，如图8所示，输入键10被设计成长度可调节，控制器30设有设置在通常的游戏中所使用的游戏杆中的功能。

如果输入键10被拉起以向上延伸输入键10，控制器30就控制输入键10以用作游戏机的游戏杆。

根据上述结构，由于使用传统的按钮类型的输入装置，因此可以克服用户不能享受不同的游戏的快乐的问题。

对于传统的输入装置，用于调节输入键的倾斜角度用的角度控制单元被设置在计算机的键盘中。

即使在本发明中，也可以提供用于调整输入键的倾斜角度的角度控制单元70，如图9所示。

此外，可以提供可折叠手柄80，这样用户可以使用输入装置同时保持其在他或者她的手中，如图10所示。

工业应用性

根据本发明，所需的输入命令可以只通过在前、后、左、右方向上移动至少一个输入键来输入。此方法可以减小输入装置的尺寸至用户手指的移动半径的范围。这样就可以提供电子装置的输入装置，所述输入装置可以顺应所述装置小型化的当前的趋势。

此外，就可以准确、迅速地输入输入内容，即使输入装置被小型化。

此外，可以提供一种连接到输入键/从输入键断开连接的控制手柄，并且输入键用作游戏机的游戏杆，如果控制手柄连接到输入键的话。因此，本发明具有这样的效果：用户可以使用小型化的输入装置享受不同的游戏。

尽管对本发明的一些实施例进行了说明，普通技术人员可以理解在不背离本发明的精神和原则的情况下可以对本发明进行修改和变化，其范围由所附权利要求书所限定。

Claims (10)

1.一种用于输入各种命令的输入装置，包括：

设置在用户手指的运动半径范围之内的输入键，以在手指的运动半径范围之内在前、后、左和右的方向上移动，用于经此输入不同的命令；

多个传感装置，所述传感装置规则地布置在手指的运动半径范围之内，用于感应输入键靠近所述传感装置或者输入键接触所述穿过装置，以发送传感信号；以及

控制器，用于从多个传感装置接收传感信号，确定多个传感装置中的哪一个向其发送了传感信号，基于所接收的信号提取所输入的命令，并指示对应的执行装置来执行所提取的命令。

2.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于，所述传感装置沿着其中360度被等分为12份的角度的径向方向被设置。

3.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于，还包括输入键引导装置，用于引导输入键的运动方向，这样输入键只在其中传感装置被设置的方向上移动。

4.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于，所述传感装置和控制器以使用频率的无线方式来执行发射和接收传感信号。

5.根据权利要求1-3中的任一项所述的输入装置，其特征在于，如果两个或者多个传感信号在预定的时间周期之内被控制器接收，控制器就将最终接收的传感信号作为输入命令。

6.根据权利要求1-3中的任一项所述的输入装置，其特征在于，还包括功能切换键，用于控制控制器输入命令的提取，这样通过基于不同数据库提取输入命令而提取不同的命令，即使控制器从相同的传感装置接收相同的传感信号。

7.根据权利要求1-3中的任一项所述的输入装置，其特征在于，还包括控制手柄，所述控制手柄可以结合到输入键和从输入键断开结合，以及如果控制手柄结合到输入键，控制器就控制输入键作为游戏机的游戏杆。

8.根据权利要求1-3中的任一项所述的输入装置，其特征在于，输入键的长度可垂直调节，而且如果输入键被向上拉起，控制器就控制输入键以用作游戏机的游戏杆。

9.根据权利要求1-3中的任一项所述的输入装置，其特征在于，输入键引导装置凸起为半球形形状。

10.一种使用输入键输入各种命令的方法，其中输入键被设置在用户手指的运动半径范围之内并可以在手指的运动半径范围之内在前、后、左、右方向上移动，包括如下步骤：

将输入键移动到输入命令被设置的位置；

允许设置在输入命令被设置的位置上的传感装置传感输入键与传感装置相接触并将传感信号发送到控制器；以及

允许控制器在接收到传感信号时确定传感装置已经将传感信号发送到控制器、提取所输入的命令、然后指示对应的执行命令以执行所提取的命令。

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