專利名稱：一種電子設(shè)備的電容式信息輸入裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及便攜式電子設(shè)備的位置及字符輸入技術(shù)，尤其是涉及一種電子設(shè)備的電容式信息輸入裝置及方法。
背景技術(shù)：
在計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展過程中，鍵盤和鼠標(biāo)的發(fā)明為人們帶來很多方便，并且得到充分的應(yīng)用，鍵盤和鼠標(biāo)本身的技術(shù)也隨之發(fā)生變化。對于最早源自于機械式英文字母打字機的鍵盤來說，雖然其基本格局、原理上都沒有太多的變化，例如主要原理還是XY陣列掃描方式，或者是機械接觸式或電容感應(yīng)式，但是在體積、使用感覺、壽命、輕量化、成本等方面都發(fā)生了很大的變化。對于最早源自于XY軸圖像輸入儀的鼠標(biāo)來說，從最開始的X/Y軸機械式鼠標(biāo)到光電反射式鼠標(biāo)、光電編碼機械輪轉(zhuǎn)動鼠標(biāo)、再到現(xiàn)在的光圖像位置傳感器鼠標(biāo)，鼠標(biāo)的性能、可靠性、精度等都得到長足發(fā)展。鼠標(biāo)的功能也有較大的擴展，比如增加滾輪操作等。
隨著信息技術(shù)的發(fā)展以及對移動計算的需求的上升，人們對移動型或者便攜式計算機的位置輸入裝置提出了新的需求，就是在便攜式計算機中，位置輸入裝置的體積需要比較小，適合攜帶；并且和便攜式計算機構(gòu)成一個整體，這樣就不需要在使用便攜式計算機的時候有插拔的動作，也無需外部掛著的連線，使得外觀比較整齊和干凈。
因為鼠標(biāo)本身(尤其是滾動的球)體積太大，在便攜式計算機上集成鼠標(biāo)以及鼠標(biāo)的變種比如軌跡球等受到制約，因此限制了在筆記本型計算機整體上的應(yīng)用，但是就鼠標(biāo)本身而言，還是非常符合人性化設(shè)計的首先是非常適合手的操作，手指自然彎曲，在手腕移動的時候，手指不需要用力；其次是移動范圍很大，移動精度高而非常靈敏。所以在一些需要精確定位的場合，比如制圖，打游戲等，還是需要鼠標(biāo)之類的位置輸入裝置。
通過現(xiàn)有技術(shù)來考察鍵盤和鼠標(biāo)的發(fā)展歷史，可以發(fā)現(xiàn)鍵盤和鼠標(biāo)的發(fā)展是循著各自的軌跡來進行的，相互之間沒有太多的聯(lián)系，或者將兩者簡單地合二為一，相互利用各自的優(yōu)勢，但是沒有從本質(zhì)上將這兩個重要的人機交互設(shè)備進行整合。
現(xiàn)有技術(shù)中存在一些將鍵盤整體和鼠標(biāo)結(jié)合的技術(shù)方案，比如上面是鍵盤，鍵盤下方或旁邊為鼠標(biāo)，或者通過縮減鍵盤按鍵的數(shù)量，通過按鍵組合的方式來達到單手控制的目的。但是這些現(xiàn)有技術(shù)存在一些缺陷一方面，和現(xiàn)有鍵盤、鼠標(biāo)使用習(xí)慣不相同而很難讓用戶接受；另一方面，傳統(tǒng)的鼠標(biāo)需要一個相對比較平的一塊平面來讓鼠標(biāo)在上面移動，所以在移動辦公的時候受到很多限制，比如在機場等飛機的時候，一般機場的乘客等候的座位上沒有配備小平臺，這使得滾動移動類鼠標(biāo)定位裝置的應(yīng)用大受影響；另外，鍵盤鼠標(biāo)連接在一起，還是需要和主機進行有線的連接，如果全部采用無線的方式的話，成本會相對比較高。
一種現(xiàn)有技術(shù)可以參閱申請?zhí)枮閁S 2003001822的美國專利申請文獻，將整個鍵盤當(dāng)作鼠標(biāo)，可以將鍵盤和鼠標(biāo)完全結(jié)合在一起，適合小型的鍵盤，但是不適合筆記本型電腦上帶有完整鍵盤的場合，比較適合鍵盤鼠標(biāo)和主機分離的場合。這是因為，要移動鼠標(biāo)的話，要晃動整臺筆記本機器，實用性受到制約。另外單獨的鍵盤鼠標(biāo)必須有一個移動的平臺，因此不適合在移動中使用。
在目前的便攜式計算機中，除了插接普通鼠標(biāo)之外，比較常用的集成位置輸入裝置主要有三類第一類，軌跡桿(TRACK POINT)，在鍵盤中間的某個位置，嵌入一個軌跡桿，根據(jù)手指在軌跡桿上的搖動，產(chǎn)生位置信號，通過檢測這些信號的變化，確定光標(biāo)在顯示器上的位置；第二類，觸控板(TRACKPAD)，在鍵盤下方或附近設(shè)置一個小的觸摸窗口，手指在窗口上移動，通過窗口下層的電阻、電容或電感的變化感知手指位置的變化；第三類，觸摸板(TOUCH PANEL)，一般在顯示屏幕的下方設(shè)置感知裝置層，一般也分電阻式、電容式、電感式、紅外式等，還有采用鐵筆、磁筆、光筆等輔助定位裝置的方案。
其中，軌跡桿的好處是體積很小，桿的面積比鍵盤的按鍵還小，但是由于使用習(xí)慣的問題，操作不是很方便；而且在鼠標(biāo)移動過程中，手指一直要用力；由于根據(jù)手指的用力大小來判定光標(biāo)的位移距離和位移速度，定位不是很準(zhǔn)確；而且控制用的按鍵距離軌跡桿距離比較遠，這使得使用者必須張開手指(拇指和食指)來操作或者兩手操作。
觸摸板則比較直觀，直接在圖像顯示畫面上操作，但是精度不是很準(zhǔn)確，比較適合平板電腦，PDA(個人數(shù)字助理)等沒有鍵盤的場合，雖然可以實現(xiàn)手寫輸入，但就目前的技術(shù)而言輸入速度遠不如鍵盤與鼠標(biāo)組合的輸入速度。
觸控板的操控性比較好，可以單手操作，而且比較直觀，體積也較小，比較耐用，因此目前在筆記本型計算機中應(yīng)用較廣。觸控板一般分電阻式和電容式，電容式位置檢測方法在各方面性能都相對較佳。
請參閱圖1，為電容式位置檢測方法的原理圖。其中，觸控板包括底層板2、表面絕緣層3和傳感器條4、5。傳感器條4和5采用標(biāo)準(zhǔn)的PCB(印刷電路板)或軟性電路技術(shù)構(gòu)成固定傳感器陣列，電壓作用在觸控板的四角并形成一個固定電場，當(dāng)手指1在表面層移動時，離手指1最近的傳感器條的電容發(fā)生變化，通過這個電容值的變化，使電場引發(fā)電流，經(jīng)由控制器(圖未示)測定，根據(jù)電流距離四個角落的比例不同，即可以計算出手指1的位置。具體的原理如圖2所示。計算公式為X＝i2/I*a；Y＝i3/I*b；I＝i1+i2+i3+i4。其中，a和b分別代表長和寬。
需要指出的是，電容式觸控板只對手指、手掌等都有反應(yīng)，但是對指甲沒有反應(yīng)，也就是說電容式觸控板的特點是對人體電容靈敏，但是對接觸的面積不敏感。這是因為電容式克服帶有靜電所產(chǎn)生的雜波的影響，對大面積的接觸面積都在消除雜波的時候去掉了，只記錄接觸面積的中心點的位置，所以無法區(qū)分一個手指或整個手掌在上面的移動。
現(xiàn)有技術(shù)中，一種觸控板被揭示于申請?zhí)枮镴P 20000336810的日本專利文獻揭示的技術(shù)方案中，在觸控板的不同位置設(shè)置不同功能，可以在一定程度上提高觸控板的操作便利程度，同時實現(xiàn)很多功能，比如翻滾、窗口操作等，還可以自定義功能。請參閱圖3，觸控板10包括觸控區(qū)域34，位于四個角落的定義不同功能的區(qū)域38a、38b、38c和38d，兩個按鍵18，具上下翻滾功能的區(qū)域36和觸控板的開關(guān)33，以及觸控板的指示燈35。
因為觸控板的擴展功能范圍很大，隨著觸控板的面積的適當(dāng)增大，還可以增加很多附加擴展的功能，比如上下翻滾，左右移動，瀏覽器前進后退等；還可以有很多快捷鍵；這是普通鼠標(biāo)和軌跡桿所無法提供的，因為如果想要在普通鼠標(biāo)和軌跡桿上增加新功能只能通過增加按鍵來處理，從而在體積上提出更多的要求。正因為觸控板提供了這種便利性，使得在今后的便攜型計算機上會有更長遠的發(fā)展。
盡管觸控板在筆記本型計算機上最流行，但是從操控性上講，確實還存在不如普通鼠標(biāo)的地方，這也是很多筆記本型計算機在銷售過程中隨機贈送一個鼠標(biāo)的很重要的原因。
觸控板操控性不佳主要來自以下的因素首先是位置問題，觸控板一般位于鍵盤的下方，靠近空格鍵的位置，而空格鍵一般是由大拇指來進行按鍵操作的，在實際的操作中，大拇指往往容易碰到觸控板，導(dǎo)致光標(biāo)位置移動，并且因為觸控板較為靈敏，如果不注意的話，容易導(dǎo)致誤操作而在錯誤的位置上輸入，影響鍵盤輸入的效率；其次是單手操作不容易，因為按鍵和觸控板之間的位置不適合單只手操作，而且和普通鼠標(biāo)的使用習(xí)慣也不相同，因此想要用觸控板來完成一些比較復(fù)雜的光標(biāo)按鍵操作是比較困難的，比如打游戲、畫圖等，還是不如普通鼠標(biāo)方便靈活；再次是定位部分離開鍵盤太遠，在頻繁鍵盤和觸控板交替操作的時候移動距離比較遠，而且每次在從觸控板移到鍵盤上時，手指需要重新定位，比如找到鍵盤按鍵上有突起標(biāo)記的F鍵和J鍵，所以還是很麻煩的。
此外，觸控板和鍵盤的配合情況不如軌跡桿，在體積安排上也不如軌跡桿，這是因為現(xiàn)有技術(shù)中的鍵盤和觸控板是并排平行放置的，受筆記本體積的限制，因此想進一步縮小體積就會比較困難。
請參閱圖4，一種現(xiàn)有技術(shù)可以參考申請?zhí)枮閃O 03041049的專利文獻，該輸入設(shè)備中，將鍵盤拆成兩部分100和110，將觸控板120放置在兩部分鍵盤100和110的中間，可以在一定程度上節(jié)省空間，提高鍵盤和類鼠標(biāo)設(shè)備切換的方便程度；但是帶來的問題是在筆記本型計算機上無法節(jié)省空間，在使用習(xí)慣上會找不到右邊的鍵盤，而且有些組合鍵，比如常用的Cntrl+Alt+Del鍵，原來可以單手輸入，現(xiàn)在必須用雙手輸入，因此這種方法不適合于筆記本型等便攜類型的計算機工作。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種電子設(shè)備的電容式信息輸入裝置及方法，既可以通過鍵盤進行輸入也可以在較少的切換移動距離范圍內(nèi)進行觸控板方式的輸入，可以增加信息輸入的方便性，并且進一步縮小便攜式電子設(shè)備的體積。
為此，本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是提供一種電子設(shè)備的電容式信息輸入裝置，包括電容式鍵盤觸控單元，用于采用電容感應(yīng)方式檢測用戶的輸入操作并產(chǎn)生相應(yīng)的信號；鍵盤控制器，連接所述電容式鍵盤觸控單元；輸入方式切換單元，連接所述鍵盤控制器；其中，所述鍵盤控制器檢測該輸入方式切換單元的狀態(tài)，并根據(jù)所述狀態(tài)將來自所述電容式鍵盤觸控單元的信號選擇性轉(zhuǎn)換為鍵盤方式的輸入信息或者觸控方式的輸入信息。
優(yōu)選地，所述電容式鍵盤觸控單元包括第一區(qū)域，用于充當(dāng)鍵盤方式輸入和觸控方式輸入的共享區(qū)域；第二區(qū)域，用于進行鍵盤文字和字符命令輸入。
優(yōu)選地，所述第一區(qū)域設(shè)置較密的電容傳感器；所述第二區(qū)域設(shè)置較疏的電容傳感器。
優(yōu)選地，所述電容式鍵盤觸控單元還包括第三區(qū)域，用于充當(dāng)鍵盤方式輸入和觸控按鍵信號輸入的共享區(qū)域。
優(yōu)選地，還包括觸控單元按鍵，用于配合觸控方式的輸入以提供擴展功能。
優(yōu)選地，所述輸入方式切換單元包括紅外探測器或者機械式切換開關(guān)。
優(yōu)選地，所述鍵盤控制器包括位置檢測單元，用于對電容式鍵盤觸控單元進行位置檢測；位置計算單元，用于計算電容式鍵盤觸控單元的被觸控的位置；鍵盤方式轉(zhuǎn)換單元，用于將所述位置信息轉(zhuǎn)換成主機可識別的鍵盤按鍵信息；觸控方式轉(zhuǎn)換單元，用于將所述位置信息轉(zhuǎn)換成主機可識別的觸控板方式的信息；觸控單元按鍵處理單元，用于將觸控單元按鍵產(chǎn)生的按鍵信號轉(zhuǎn)換成主機可識別的信號；輸入選擇單元，用于監(jiān)控輸入方式切換開關(guān)的狀態(tài)，根據(jù)輸入方式切換開關(guān)的狀態(tài)來進行控制，將鍵盤方式的輸出和觸控板方式的輸出做二選一邏輯選擇。
本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備的電容式信息輸入方法，包括步驟
1)鍵盤控制器檢測輸入方式選擇開關(guān)的狀態(tài)，判斷當(dāng)前時間的輸入方式；如果是鍵盤方式輸入，則進入步驟2)；如果是觸控方式輸入，則進入步驟3)；2)對電容式鍵盤觸控單元進行位置檢測，將檢測到位置信息轉(zhuǎn)換成主機可識別的鍵盤信息并發(fā)送到主機，實現(xiàn)鍵盤方式的輸入；3)接收并解析來自所述電容式鍵盤觸控單元的信號，將其轉(zhuǎn)換為主機可識別的觸控信息并發(fā)送到主機，實現(xiàn)觸控方式的輸入。
優(yōu)選地，在所述步驟3)中還包括所述鍵盤控制器接收來自觸控單元按鍵的輸入，將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信號。
優(yōu)選地，在所述步驟3)中還包括所述鍵盤控制器將檢測到的電容感應(yīng)觸控單元的信號轉(zhuǎn)換成觸控方式的按鍵信號并發(fā)送到主機。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是由于本發(fā)明基于用戶的操作特點及操作系統(tǒng)的處理特性，將觸控單元和電容感應(yīng)式鍵盤在空間上一體設(shè)計，而通過輸入方式切換開關(guān)來實現(xiàn)兩種輸入方式在時間上的區(qū)分，可以進一步縮小便攜式電子設(shè)備的體積，方便攜帶，甚至可以將鍵盤觸控板整體做得和觸控板一樣薄，和普通鍵盤面積一樣大；由于鍵盤處理的控制器和觸控板處理的控制器合二為一，可以大幅度降低成本；同時不會引起誤操作；還可以縮短鍵盤字符輸入和觸控板位置輸入切換時的手指移動距離，使得圖文輸入更加方便靈活；由于鍵盤觸控板由一整體完成，可以方便實現(xiàn)防水功能。
并且，當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于筆記本型計算機時可以壓縮筆記本型計算機C面的面積，使得模具設(shè)計更加簡單，機殼整體性強，外觀更加簡潔，結(jié)構(gòu)結(jié)實牢固。
在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，可以采用鍵盤按鍵中的共享部分來替代觸控單元按鍵，從而進一步減小體積和成本。
圖1是電容式位置檢測方法的原理圖；圖2是電容式位置檢測方法的電路示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中的一種觸控板的立體圖；圖4是另一種現(xiàn)有技術(shù)的信息輸入設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明電容式信息輸入裝置的框圖；圖6是圖5所示電容式鍵盤觸控單元的示意圖；
圖7是圖5所示電容式鍵盤觸控單元的層疊結(jié)構(gòu)圖；圖8是本發(fā)明電容式信息輸入裝置第一實施方式的視圖；圖9是圖8所示電容式鍵盤觸控單元的層疊結(jié)構(gòu)圖；圖10是本實施方式中信息輸入方法的流程圖；圖11是本發(fā)明電容式信息輸入裝置第二實施方式的鍵盤控制器的框圖；圖12是本發(fā)明電容式信息輸入裝置第三實施方式的框圖；圖13是本發(fā)明電容式信息輸入裝置第三實施方式的視圖；圖14是本發(fā)明第三實施方式中處理鍵盤共享部分的信號的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的主要構(gòu)思在于將觸控板和電容感應(yīng)式鍵盤一體化設(shè)計，通過切換開關(guān)來區(qū)分觸控板操作和鍵盤操作，以節(jié)省便攜式電子設(shè)備的空間，減少字符輸入和位置輸入的切換的時候手指的移動距離。也就是說與現(xiàn)有技術(shù)將鍵盤操作和觸控板操作同時在時間和空間上分開的做法不同，本發(fā)明將鍵盤輸入方式和觸控板輸入方式在時間上分開，而空間上一體化設(shè)計。
本發(fā)明的構(gòu)思源自仔細的觀察，發(fā)現(xiàn)筆記本型計算機的使用者的操作動作有以下的特點在進行字符輸入的時候不進行位置的輸入，在進行位置輸入的時候不進行字符的輸入，就是說，鍵盤的字符輸入和觸控板方式的位置輸入不同時進行，即使是全部使用鍵盤上的按鍵進行光標(biāo)位置移動，也是如此的操作特點。一方面是因為鍵盤輸入操作和觸控板的位置輸入操作都由使用者的手來完成；另一方面是因為操作系統(tǒng)的原因，不可能讓使用者在移動光標(biāo)的同時輸入字符，就是說在即將要輸入的位置沒有確定之前，是無法進行文字的輸入的，這兩者在同一時刻只能取其一，即使同時發(fā)出命令，也是順序執(zhí)行的(即使在打游戲的時候也是順序處理的，只不過有些場合位置和字符命令切換更快而已。比較經(jīng)典的如俄羅斯方塊游戲，在進行旋轉(zhuǎn)操作的時候是不能同時進行按快速下移的動作，即使按了，也要等前一個旋轉(zhuǎn)動作結(jié)束后，再進行下一個動作)。因為鍵盤字符輸入和觸控板位置輸入的這些特點，導(dǎo)致文字字符的輸入和位置的輸入的切換的動作比較頻繁，尤其是在準(zhǔn)備圖文并茂的文檔的或者制圖的時候。
請參閱圖5，是本發(fā)明電容式信息輸入裝置的框圖。
該信息輸入裝置包括電容式鍵盤觸控單元410、觸控單元按鍵420、輸入方式切換開關(guān)430、鍵盤控制器(EC)440；所述電容式鍵盤觸控單元410至少分成兩個區(qū)域第一區(qū)域411，既可以充當(dāng)鍵盤、也可以進行位置輸入；第二區(qū)域412，用于進行鍵盤文字和字符命令輸入控制(圖6參照)。
其中，電容式鍵盤觸控單元410感知用戶的觸摸并產(chǎn)生相應(yīng)的信號；觸控單元按鍵420類似于鼠標(biāo)的左右兩鍵，在用戶觸碰時產(chǎn)生相應(yīng)的按鍵信號，當(dāng)然也可以是具有其他擴展功能的按鍵信號；鍵盤控制器440則用于接收來自所述電容式鍵盤觸控單元410和/或觸控單元按鍵420的輸入信號，進行相應(yīng)處理后傳送至筆記本型計算機的主機(圖未示)。
所述輸入方式切換開關(guān)430用于實現(xiàn)輸入方式的切換，使得鍵盤控制器440在不同的時間段處理不同輸入方式的信號，實現(xiàn)觸控板輸入方式和鍵盤輸入方式在時間上的區(qū)分。輸入方式切換開關(guān)430的特點是二選一開關(guān)，即觸控板輸入方式工作時，對按鍵動作不作輸出，只輸出位置信息；反過來，在鍵盤輸入方式工作時，對手指在其上的移動不做光標(biāo)位置的輸出，而只有按鍵位置的輸出。也就是說觸控板輸入方式和鍵盤輸入方式不能同時工作，以免在相同區(qū)域部分的手指移動引起輸入錯誤。
請參閱圖7，是圖5所示信息輸入裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
整個電容式鍵盤觸控單元410主要分兩區(qū)域，處在中間部分的第一區(qū)域411既可以充當(dāng)鍵盤、也可以用于進行位置輸入，在其他周邊的第二區(qū)域412用于進行鍵盤文字和字符命令輸入控制。
因為進行位置輸入需要比較高的精度，因此在位置輸入部分(對應(yīng)第一區(qū)域411)的電容傳感器711放置得比較密，而在周邊的鍵盤按鍵輸入的位置(對應(yīng)第二區(qū)域412)上，放置的電容傳感器712比較稀疏，以節(jié)省成本和減小識別難度。
當(dāng)?shù)谝粎^(qū)域411進行位置信號輸入時，其工作原理和普通的觸控板一樣。
所有鍵盤從本質(zhì)上講都是位置和字符的對應(yīng)關(guān)系，也就是說鍵盤的排列分布和實際的物理位置之間的對應(yīng)關(guān)系，所以，以往現(xiàn)有技術(shù)都是采用各種方式來探測，計算出各個按鍵的位置，或者相互之間的排列關(guān)系，進而映射到字符表上一種關(guān)系。本發(fā)明中，該電容感應(yīng)式的鍵盤部分的工作原理是利用觸控單元410對位置的檢測計算出按鍵的位置，再將按鍵的位置在位置字符轉(zhuǎn)換表上查出對應(yīng)的字符進行顯示(可以參考現(xiàn)有技術(shù)中電容感應(yīng)式鍵盤的做法)。在電容式鍵盤中，由于能根據(jù)電路結(jié)構(gòu)計算出鍵盤按鍵的位置的坐標(biāo)值，根據(jù)坐標(biāo)值再去查表，這樣就能得出鍵盤按鍵的ASIIC碼，供主機在顯示器上顯示和處理。
請參閱圖8，是本發(fā)明電容式信息輸入裝置的第一實施方式的視圖。
所述電容式鍵盤觸控單元410采用ALPS(日本公司名稱，音譯阿爾派思)或SYNACTICS(美國公司名稱，音譯思奈泰科)都可以。
需要說明的是，電容式鍵盤觸控單元410的材料應(yīng)盡量選用彈性好、延展性好的軟性材料，可以在電容式鍵盤觸控單元410的下方設(shè)置彈墊413(參考圖9)，使得電容式鍵盤觸控單元410有很好的彈性手感。
觸控單元按鍵420相當(dāng)于鼠標(biāo)的左右鍵，在手指能方便夠到的地方設(shè)置觸控單元按鍵420。
優(yōu)選地，可以將觸控單元按鍵420放置在空格鍵的下方，使用者的大拇指能很輕松地進行操作。
輸入方式切換開關(guān)430設(shè)置在手指方便夠到的位置上，其特點是二選一開關(guān)，使得觸控板輸入方式和鍵盤輸入方式不能同時工作，以免引起重疊部分的輸入錯誤。
本發(fā)明的實施方式中，在鍵盤范圍內(nèi)或附近設(shè)置輸入方式切換開關(guān)430，輸入方式切換開關(guān)430的形式有多種，可以是按鍵式、感應(yīng)式等，此不贅述。所述輸入方式切換開關(guān)430連接到鍵盤控制器440上。
在一個實例中，輸入方式切換開關(guān)430是在第一區(qū)域411的左右兩側(cè)，在電容式鍵盤觸控單元410上的兩個通孔414中(如圖9所示)設(shè)置的紅外探測器，左鍵大致在D、F、R三個鍵中間，右鍵在J、K、I三個鍵中間，這兩個紅外探測器可以選用常用的人體紅外探測器，但是探測距離要短，較佳的是只能在貼近鍵盤按鍵的時候才感應(yīng)，稍微離開鍵盤2-3mm就不感應(yīng)，然后將兩個紅外測器的信號相或后，輸出給鍵盤控制器150，作為鍵盤和觸控輸入方式切換的條件。
為了能夠進行正常的輸入字符的操作，在電容式鍵盤觸控單元410畫上相應(yīng)的鍵盤符號。所述在電容式鍵盤觸控單元410上畫出的相應(yīng)的鍵盤符號保持和傳統(tǒng)的鍵盤字符排列順序一致。
為達到本發(fā)明的目的，鍵盤控制器440需要在傳統(tǒng)的鍵盤控制器的基礎(chǔ)上進行相應(yīng)的部分修改，從而可以監(jiān)控輸入方式切換開關(guān)430的狀態(tài)，根據(jù)輸入方式切換開關(guān)430的狀態(tài)來進行控制，將鍵盤方式的輸出和觸控板方式的輸出做二選一邏輯選擇后輸出給主機(圖未示)。
請參閱圖10，是本實施方式中信息輸入方法的流程圖。
步驟S711，判斷輸入方式切換開關(guān)的狀態(tài)，是否開啟觸摸方式輸入；如果是，則進入步驟S712；如果否，則進入步驟S716；步驟S712，關(guān)閉鍵盤方式的輸出；步驟S713，進行位置掃描，接收電容式鍵盤觸控單元感應(yīng)用戶的觸摸并產(chǎn)生相應(yīng)的信號；步驟S714，檢測觸控單元按鍵產(chǎn)生的相應(yīng)的信號；步驟S715，鍵盤控制器進行觸控方式的相應(yīng)處理后發(fā)送到主機，完成觸控方式的信息輸入；步驟S716，關(guān)閉觸控方式的輸出；步驟S717，位置檢測繼續(xù)工作，接收電容式鍵盤觸控單元感應(yīng)用戶的觸摸并產(chǎn)生相應(yīng)的信號；步驟S718，將檢測到的鍵盤位置信息，通過查表轉(zhuǎn)換成主機可以識別的信號，如ASCII碼或者MAK碼；步驟S719，將所述信號發(fā)送到主機，完成鍵盤方式的信息輸入。
需要說明的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知，可以通過修改鍵盤控制器440內(nèi)部的程序來完成所述流程，此不贅述。
當(dāng)然，也可以采用硬件的方式來實現(xiàn)，如圖11所示，是本發(fā)明第二實施方式的框圖。該實施方式中，鍵盤控制器440采用多個分立的器件來替代位置檢測單元441，用于對電容式鍵盤觸控單元410進行位置檢測；位置計算單元442，用于計算電容式鍵盤觸控單元410的被觸控的位置；鍵盤方式轉(zhuǎn)換單元443，用于將所述位置信息轉(zhuǎn)換成主機可識別的鍵盤按鍵信息；觸控方式轉(zhuǎn)換單元444，用于將所述位置信息轉(zhuǎn)換成主機可識別的觸控板方式的信息；觸控單元按鍵處理單元445，用于將觸控單元按鍵420產(chǎn)生的按鍵信號轉(zhuǎn)換成主機可識別的信號；輸入選擇單元446，用于監(jiān)控輸入方式切換開關(guān)430的狀態(tài)，根據(jù)輸入方式切換開關(guān)430的狀態(tài)來進行控制，將鍵盤方式的輸出和觸控板方式的輸出做二選一邏輯選擇。所述各單元可以是完全分立的器件，也可以集成在一起，如兩兩集成、或三個器件集成在一起等多種方式。
請參閱圖12和圖13，是本發(fā)明信息輸入裝置的第三實施方式。
本實施方式與第一實施方式大致相同，不同之處在于首先，沒有采用第一實施方式的觸控單元按鍵420，而是采用鍵盤的按鍵C、V、B、N四個按鍵490中任選兩個或四個來代替。
其次，將輸入方式切換開關(guān)430的位置移到空格鍵的下方，并且輸入方式切換開關(guān)430也改為按鍵式開關(guān)，供大拇指控制使用，這樣可以達到鍵盤按鍵的重復(fù)使用率高、節(jié)省成本的目的，同時也進一步縮小了體積。
本實施方式中，輸入方式切換開關(guān)430可以由大拇指來控制，而C、V、B、N這四個按鍵則可以由食指和另外一個手的大拇指來一起控制，因此每個手指的移動距離都比較短。
請參考圖14，鍵盤控制器440的控制軟件中針對按鍵共享部分要做適當(dāng)修改。
步驟S111，判斷輸入方式切換開關(guān)是否按下；如果是，則進入步驟S112；如果否，則進入步驟S116；步驟S112，關(guān)閉鍵盤方式的輸出；步驟S113，鍵盤位置檢測繼續(xù)工作；步驟S114，將檢測到的C、V、B、N這四個按鍵的信號變換成觸控單元按鍵的信號；步驟S115，將觸控方式的輸入信息發(fā)送到主機；步驟S116，關(guān)閉觸控方式的輸出；步驟S117，鍵盤按鍵位置檢測繼續(xù)工作；步驟S118，將檢測到的按鍵位置通過查表翻譯成ASCII碼或MAK碼；步驟S119，將所述鍵盤方式的信息發(fā)送到主機。
可以理解，本發(fā)明不僅適用于筆記本型計算機，還可以應(yīng)用于其他類似的便攜式電子設(shè)備，從而實現(xiàn)將鍵盤輸入方式和觸控板輸入方式在空間上進行完全融合為一體，在時間上進行區(qū)分，從而減小便攜式電子設(shè)備的體積，降低誤操作的幾率，使得圖文輸入更加方便。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種電子設(shè)備的電容式信息輸入裝置，其特征在于，包括電容式鍵盤觸控單元，用于采用電容感應(yīng)方式檢測用戶的輸入操作并產(chǎn)生相應(yīng)的信號；鍵盤控制器，連接所述電容式鍵盤觸控單元；輸入方式切換單元，連接所述鍵盤控制器；其中，所述鍵盤控制器檢測該輸入方式切換單元的狀態(tài)，并根據(jù)所述狀態(tài)將來自所述電容式鍵盤觸控單元的信號選擇性轉(zhuǎn)換為鍵盤方式的輸入信息或者觸控方式的輸入信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備的電容式信息輸入裝置，其特征在于所述電容式鍵盤觸控單元包括第一區(qū)域，用于充當(dāng)鍵盤方式輸入和觸控方式輸入的共享區(qū)域；第二區(qū)域，用于進行鍵盤文字和字符命令輸入。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子設(shè)備的電容式信息輸入裝置，其特征在于所述第一區(qū)域設(shè)置較密的電容傳感器；所述第二區(qū)域設(shè)置較疏的電容傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3任一項所述的電子設(shè)備的電容式信息輸入裝置，其特征在于所述電容式鍵盤觸控單元還包括第三區(qū)域，用于充當(dāng)鍵盤方式輸入和觸控按鍵信號輸入的共享區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的電子設(shè)備的電容式信息輸入裝置，其特征在于還包括觸控單元按鍵，用于配合觸控方式的輸入以提供擴展功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的電子設(shè)備的電容式信息輸入裝置，其特征在于所述輸入方式切換單元包括紅外探測器或者機械式切換開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的電子設(shè)備的電容式信息輸入裝置，其特征在于，所述鍵盤控制器包括位置檢測單元，用于對電容式鍵盤觸控單元進行位置檢測；位置計算單元，用于計算電容式鍵盤觸控單元的被觸控的位置；鍵盤方式轉(zhuǎn)換單元，用于將所述位置信息轉(zhuǎn)換成主機可識別的鍵盤按鍵信息；觸控方式轉(zhuǎn)換單元，用于將所述位置信息轉(zhuǎn)換成主機可識別的觸控板方式的信息；觸控單元按鍵處理單元，用于將觸控單元按鍵產(chǎn)生的按鍵信號轉(zhuǎn)換成主機可識別的信號；輸入選擇單元，用于監(jiān)控輸入方式切換開關(guān)的狀態(tài)，根據(jù)輸入方式切換開關(guān)的狀態(tài)來進行控制，將鍵盤方式的輸出和觸控板方式的輸出做二選一邏輯選擇。
8.一種電子設(shè)備的電容式信息輸入方法，其特征在于，包括步驟1)鍵盤控制器檢測輸入方式選擇開關(guān)的狀態(tài)，判斷當(dāng)前時間的輸入方式；如果是鍵盤方式輸入，則進入步驟2)；如果是觸控方式輸入，則進入步驟3)；2)對電容式鍵盤觸控單元進行位置檢測，將檢測到位置信息轉(zhuǎn)換成主機可識別的鍵盤信息并發(fā)送到主機，實現(xiàn)鍵盤方式的輸入；3)接收并解析來自所述電容式鍵盤觸控單元的信號，將其轉(zhuǎn)換為主機可識別的觸控信息并發(fā)送到主機，實現(xiàn)觸控方式的輸入。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子設(shè)備的電容式信息輸入方法，其特征在于在所述步驟3)中還包括所述鍵盤控制器接收來自觸控單元按鍵的輸入，將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子設(shè)備的電容式信息輸入方法，其特征在于，在所述步驟3)中還包括所述鍵盤控制器將檢測到的電容感應(yīng)觸控單元的信號轉(zhuǎn)換成觸控方式的按鍵信號并發(fā)送到主機。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電子設(shè)備的電容式信息輸入裝置，包括電容式鍵盤觸控單元，用于采用電容感應(yīng)方式檢測用戶的輸入操作并產(chǎn)生相應(yīng)的信號；鍵盤控制器，連接所述電容式鍵盤觸控單元；輸入方式切換單元，連接所述鍵盤控制器；其中，所述鍵盤控制器檢測該輸入方式切換單元的狀態(tài)，并根據(jù)所述狀態(tài)將來自所述電容式鍵盤觸控單元的信號選擇性轉(zhuǎn)換為鍵盤方式的輸入信息或者觸控方式的輸入信息。本發(fā)明還公開一種電子設(shè)備的電容式信息輸入方法。
文檔編號G06K11/06GK1815410SQ200510001660
公開日2006年8月9日 申請日期2005年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月3日
發(fā)明者李眾慶 申請人:聯(lián)想(北京)有限公司