專利名稱：人機接口輸入設備的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及電信設備，特別涉及人機接口輸入設備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的很多智能終端設備，如電腦(包括臺式、便攜式)、游戲機、學習機、IPTV， GoogleTV等設備，都設有實現(xiàn)鍵盤及觸摸式輸入結(jié)構(gòu)兩種輸入部件。常見的如筆記本電腦上的嵌入式鍵盤及觸摸板，或?qū)⒐P記本電腦輸入部分獨立出來并微型化得到的“掌上鍵鼠”。其中中國實用新型專利授權(quán)公告號CN201489448U，公告日2010年05月沈日，實用新型的名稱為“一種終端設備的輸入設備”，該申請案公開了這類輸入設備的最新成果，采用單個微處理器來同時實現(xiàn)鍵盤、觸摸板輸入。在現(xiàn)有技術(shù)的中，上述鍵盤和觸摸板是兩個物理上彼此獨立的部分，其鍵盤部分是普通機械式鍵盤，觸摸輸入部分只完成鼠標輸入功能，現(xiàn)有技術(shù)即使合用了一個微處理器，其產(chǎn)品的整合度依舊不高，機械部分多，結(jié)構(gòu)復雜，產(chǎn)品體積偏大，可靠性偏低，同時產(chǎn)品功能的擴展能力很弱。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種人機接口輸入設備，使得機械式鍵盤可被省略， 將物理上原本獨立的鍵盤和觸摸板合二為一，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了可靠性并縮小了產(chǎn)品體積。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的實施方式提供了一種人機接口輸入設備，包含微處理器1、采集輸入信號的觸摸屏模組2、向用戶顯示觸摸屏模組2中包含的觸摸屏 201上各區(qū)域含義的顯示模組3、無線收發(fā)模組4 ；所述觸摸屏模組2、所述顯示模組3、所述無線收發(fā)模組4分別與所述微處理器1 相連；其中，所述微處理器1從所述觸摸屏模組2獲取采集到的輸入信號，得到觸控事件發(fā)生的位置，并根據(jù)該位置得到相應的鼠標、鍵盤輸入信息；所述無線收發(fā)模組4將從所述微處理器1處得到的鼠標、鍵盤輸入信息發(fā)送給智能終端設備。本實用新型實施方式相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，在人機接口輸入設備中，取消了機械式鍵盤，完全由觸摸屏模組2采集輸入信號，觸摸屏模組2中包含的觸摸屏201上各區(qū)域的含義，由顯示模組3顯示給用戶，微處理器1對采集的輸入信號進行處理后，得到觸控事件發(fā)生的位置，并可根據(jù)該位置得到相應的鼠標、鍵盤輸入信息，利用無線收發(fā)模組4將得到的鼠標、鍵盤輸入信息發(fā)送給智能終端設備。由于現(xiàn)有技術(shù)中的機械式鍵盤被省略，由觸摸屏模組、顯示模組在微處理器協(xié)調(diào)下的觸控鍵盤來替代，從而將物理上原本獨立的鍵盤和觸摸板合二為一，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了可靠性并縮小了產(chǎn)品體積。另外，觸摸屏201為透光器件或不透光器件。當觸摸屏201為透光器件時，顯示器件302位于該觸摸屏201的正下方；當觸摸屏201為不透光器件時，顯示器件302位于該觸摸屏201的正上方。從而使得使用者可以很直觀的得知觸摸屏201的哪部分區(qū)域是按鍵輸入?yún)^(qū)，哪部分區(qū)域是鼠標、手勢輸入?yún)^(qū)。另外，顯示器件302可以是能動態(tài)改變顯示內(nèi)容的主動顯示器件，如液晶顯示器 (TFT)，電子紙(e-paper)等。使得按鍵定義的擴充變得及其簡單，并可完成與用戶輸入的實時交互，從而可實現(xiàn)手寫輸入等現(xiàn)有技術(shù)無法支持的復雜功能。另外，顯示器件302也可以是僅印刷有按鍵定位標記并配有多功能按鍵狀態(tài)指示 LED燈的被動顯示器件，實現(xiàn)簡單，有利于降低成本。另外，觸摸屏模組2可通過利用電阻，電容，壓電式，紅外線或超聲波原理完成輸入信號的檢測。使得本實用新型具備靈活多變的實現(xiàn)方式。

圖1是根據(jù)本實用新型第一實施方式的人機接口輸入設備結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本實用新型第一實施方式中的顯示器件302的示意圖；圖3是根據(jù)本實用新型第一實施方式中的選用TS3518芯片作為核心器件實現(xiàn)人機接口輸入設備的示意圖；圖4是根據(jù)本實用新型第二實施方式中的選用TS3518芯片作為核心器件實現(xiàn)人機接口輸入設備的示意圖。
具體實施方式
本實用新型的第一實施方式涉及一種人機接口輸入設備。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。該人機接口輸入設備包含微處理器1、觸摸屏模組2、顯示模組3、無線收發(fā)模組 4。觸摸屏模組2、顯示模組3、無線收發(fā)模組4分別與微處理器1相連。其中，顯示模組3用于向用戶顯示觸摸屏模組2中包含的觸摸屏201上各區(qū)域的含義；觸摸屏模組2用于采集輸入信號；微處理器1用于對采集的輸入信號進行處理后，得到觸控事件發(fā)生的位置，并根據(jù)該位置得到相應的鼠標、鍵盤輸入信息；無線收發(fā)模組4用于將微處理器1得到的鼠標、鍵盤輸入信息發(fā)送給智能終端設備。具體地說，觸摸屏模組2中包含觸摸屏201和觸摸屏驅(qū)動檢測集成電路202。觸摸屏201通過該觸摸屏驅(qū)動檢測集成電路202和微處理器1相連。顯示模組3包含顯示器件 302和顯示驅(qū)動集成電路301。顯示器件302通過顯示驅(qū)動集成電路301與微處理器1相連。觸摸屏201可以是一個可透光器件，也可以是一個不透光器件。顯示器件302的主要功能是標注或顯示鼠標輸入?yún)^(qū)、鍵盤輸入?yún)^(qū)及其詳細鍵位。顯示器件302可以是一個能動態(tài)改變顯示內(nèi)容的主動顯示器件，如液晶顯示器(TFT)，電子紙(e-paper)等可動態(tài)改變顯示內(nèi)容的顯示器件；也可以是一個被動顯示器件，如僅印刷有按鍵定位標記并配有多功能按鍵狀態(tài)指示LED燈的簡易顯示組件。在本實施方式中，顯示器件302為能動態(tài)改變顯示內(nèi)容的主動顯示器件。該顯示器件顯示的區(qū)域包含兩類，其中一類區(qū)域為鍵盤輸入?yún)^(qū)，另一類區(qū)域為鼠標、手勢輸入?yún)^(qū)， 如圖2所示。在本實施方式中，如果觸摸屏201為透光器件，則顯示器件302位于該觸摸屏的正下方；如果觸摸屏201為不透光器件，則顯示器件302位于該觸摸屏的正上方。從而使得使用者可以很直觀的明白觸摸屏201的哪部分區(qū)域是按鍵輸入?yún)^(qū)，哪部分區(qū)域是鼠標、手勢輸入?yún)^(qū)。觸摸屏模組2可通過利用電阻，電容，壓電式，紅外線或超聲波原理完成輸入信號的檢測，使得本實用新型具備靈活多變的實現(xiàn)方式。無線收發(fā)模組4的無線工作頻率可以是27M，2. 4G，5. 8G或其他ISM頻段，其通信協(xié)議可以是藍牙(Bluetooth)，Zigbee或其他標準或非標準無線通信協(xié)議，在此不一一贅述。值得一提的是，本實施方式中的觸摸屏模組、顯示模組、無線收發(fā)模組中所用的集成電路及系統(tǒng)中的微處理器集成電路，可相互組合，甚至全部集成在同一集成電路中。下面對本實施方式的人機接口輸入設備的具體使用過程進行說明當使用者點觸觸摸屏201后，和觸摸屏201相連接的觸摸屏驅(qū)動檢測集成電路202 將檢測到這個點觸信號并報告給微處理器1，微處理器1在該信號進一步處理后，將可知道使用者點觸的詳細信息，例如有同時有幾個點接觸了觸摸屏，這幾個觸控點的坐標信息等等。如果觸控點是位于鼠標、手勢輸入?yún)^(qū)，微處理器1將對觸控事件進一步處理成對應的鼠標事件或按鍵及鼠標的組合事件后通過無線收發(fā)模組4報告給智能終端設備。例如單點在鼠標、手勢輸入?yún)^(qū)的滑動動作將被報告成一系列的鼠標移動事件，單點在鼠標、手勢輸入?yún)^(qū)的“單擊”動作將被報告成鼠標的“右鍵按下”及“右鍵松開”兩個事件，雙點在鼠標、手勢輸入?yún)^(qū)的“放大”動作將被報告成“CTRL”鍵和鼠標“滾輪向前”的按鍵及鼠標組合事件，雙點在鼠標、手勢輸入?yún)^(qū)的“縮小”動作將被報告成“CTRL”鍵和鼠標“滾輪向后”的按鍵及鼠標組合事件；如果觸控點是位于按鍵輸入?yún)^(qū)，微處理器1將通過無線收發(fā)模組4把觸控點所在的按鍵鍵值，及按下、松開等按鍵事件報告給智能終端設備；當所用的觸摸屏模組2只支持單點觸控輸入時，可采用如下方案解決這一問題微處理器1檢測到當前按鍵是“CTRL” “Shift” “ALT” “CapsLk”及“Fn，，時，微處理器1將通過顯示驅(qū)動集成電路301改變相應的鍵在顯示器件302上的顯示狀態(tài)，例如高亮顯示；同時相應鍵的狀態(tài)將被保持直到該鍵被再次按下，并且這些被保持在按下狀態(tài)的鍵的鍵值，將和后續(xù)被按下的鍵的鍵值同時報告給智能終端設備，例如，使用者先點觸了 “CTRL”鍵，此后“CTRL”鍵變成高亮狀態(tài)，使用者再按下了 “C”鍵，微處理器1將報告 “ CTRL” + “ C”而不是“ C”給智能終端設備。圖3為選用上海泰凌微電子公司的TS3518芯片作為核心器件實現(xiàn)本實施方式的人機接口輸入設備的具體結(jié)構(gòu)圖，該TS3518芯片內(nèi)部集成了觸摸屏驅(qū)動檢測集成電路202 和微處理器1 ；選用DIPTFT43A作為顯示模組3，該顯示模組通過TS3518的一個SPI接口和 TS518相連；選用BKMl 1作為無線收發(fā)模組4，該無線收發(fā)模組4通過TS3518的另一個SPI 接口和TS518相連。由于在本實施方式中，現(xiàn)有技術(shù)中的機械式鍵盤被省略，由觸摸屏模組、顯示模組在微處理器協(xié)調(diào)下的觸控鍵盤來替代，從而將物理上原本獨立的鍵盤和觸摸板合二為一， 簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了可靠性并縮小了產(chǎn)品體積。而且，由于顯示器件302可以是能動態(tài)改變顯示內(nèi)容的主動顯示器件，如液晶顯示器(TFT)，電子紙(e-paper)等。因此可使得按鍵定義的擴充變得及其簡單，并可完成與用戶輸入的實時交互，從而可實現(xiàn)手寫輸入等現(xiàn)有技術(shù)無法支持的復雜功能。[0032]本實用新型的第二實施方式涉及一種人機接口輸入設備。第二實施方式與第一實施方式大致相同，主要區(qū)別之處在于在第一實施方式中，顯示器件302為能動態(tài)改變顯示內(nèi)容的主動顯示器件。而在本實用新型第二實施方式中，顯示器件302為僅印刷有按鍵定位標記并配有多功能按鍵狀態(tài)指示LED燈的被動顯示器件。顯示器件302可直接與微處理器1相連。具體地說，如圖4所示，仍選用上海泰凌微電子公司的TS3518芯片作為核心器件， 其內(nèi)部集成了觸摸屏驅(qū)動檢測集成電路202和微處理器1 ；選用BKMll作為無線收發(fā)模組 4，該無線收發(fā)模組4通過TS3518的一個SPI接口和TS518相連。在本實施方式中，將類似圖2的觸控鍵盤輸入?yún)^(qū)及觸控鼠標、手勢輸入?yún)^(qū)的圖案直接印制到不透明的觸摸屏201面板上，該圖案和“CTRL”‘Shift”‘ALT”‘CapSLk”及“!V，的 LED狀態(tài)指示燈一起構(gòu)成了一個簡易的被動顯示器件，其中“CTRL”"a!ift”“ALT”“CapSLk” 及"Fn”的LED狀態(tài)指示燈分別和TS3518的GPIO管腳CSN, SCL, SDA, SDOjBUSY相連。因為在本實施方式中顯示器件302上的顯示內(nèi)容不變，只是用“CTRL” "Shift" “ALT” “CapsLk” 及“而”的LED狀態(tài)指示燈的亮和滅來表示這些按鍵的狀態(tài)，所以本實施方式中省略了顯示驅(qū)動集成電路301。實現(xiàn)簡單，有利于降低成本。上述各實施方式是實現(xiàn)本實用新型的具體實施例，而在實際應用中，可以在形式上和細節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本實用新型的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種人機接口輸入設備，其特征在于，包含微處理器(1)、采集輸入信號的觸摸屏模組O)、向用戶顯示所述觸摸屏模組( 中包含的觸摸屏(201)上各區(qū)域含義的顯示模組 (3)、無線收發(fā)模組(4)；所述觸摸屏模組O)、所述顯示模組(3)、所述無線收發(fā)模組(4)分別與所述微處理器 ⑴相連；其中，所述微處理器(1)從所述觸摸屏模組( 獲取采集到的輸入信號，得到觸控事件發(fā)生的位置，并根據(jù)該位置得到相應的鼠標、鍵盤輸入信息；所述無線收發(fā)模組(4)將從所述微處理器(1)處得到的鼠標、鍵盤輸入信息發(fā)送給智能終端設備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人機接口輸入設備，其特征在于，所述觸摸屏模組(2)中還包含觸摸屏驅(qū)動檢測集成電路O02)；所述觸摸屏(201)通過所述觸摸屏驅(qū)動檢測集成電路(202)和所述微處理器(1)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人機接口輸入設備，其特征在于，所述顯示模組C3)包含顯示器件(302)；所述觸摸屏(201)為透光器件，所述顯示器件(302)位于所述觸摸屏O01)的正下方。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人機接口輸入設備，其特征在于，所述顯示模組C3)包含顯示器件(302)；所述觸摸屏O01)為不透光器件，所述顯示器件(302)位于所述觸摸屏O01)的正上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的人機接口輸入設備，其特征在于，所述顯示器件(302)顯示的區(qū)域包含兩類，其中一類區(qū)域為鍵盤輸入?yún)^(qū)，另一類區(qū)域為鼠標、手勢輸入?yún)^(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的人機接口輸入設備，其特征在于，所述顯示器件(302) 為能動態(tài)改變顯示內(nèi)容的主動顯示器件；所述顯示模組C3)還包含顯示驅(qū)動集成電路 (301)；所述顯示器件(30 通過所述顯示驅(qū)動集成電路(301)與所述微處理器(1)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的人機接口輸入設備，其特征在于，所述顯示器件(302)為僅印刷有按鍵定位標記并配有多功能按鍵狀態(tài)指示LED燈的被動顯示器件；所述顯示器件(30 直接與所述微處理器(1)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人機接口輸入設備，其特征在于，所述觸摸屏模組(2)通過利用電阻，電容，壓電式，紅外線或超聲波原理完成所述輸入信號的檢測。
專利摘要本實用新型涉及電信設備，公開了一種人機接口輸入設備。本實用新型中，取消了機械式鍵盤，完全由觸摸屏模組2采集輸入信號，觸摸屏模組2中包含的觸摸屏201上各區(qū)域的含義，由顯示模組3顯示給用戶，微處理器1對采集的輸入信號進行處理后，得到觸控事件發(fā)生的位置，并可根據(jù)該位置得到相應的鼠標、鍵盤輸入信息，利用無線收發(fā)模組4將得到的鼠標、鍵盤輸入信息發(fā)送給智能終端設備。由觸摸屏模組、顯示模組在微處理器協(xié)調(diào)下的觸控鍵盤來替代機械式鍵盤，從而將物理上原本獨立的鍵盤和觸摸板合二為一，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了可靠性并縮小了產(chǎn)品體積。
文檔編號G06F3/041GK202120231SQ201120184100
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月2日
發(fā)明者李須真, 鄭明劍 申請人:泰凌微電子(上海)有限公司