專利名稱：：套于手指上的無(wú)線輸入終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種基于可編程片上系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)無(wú)線輸入設(shè)備的設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
：目前市面上的計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備及輸入方式過(guò)于單一，主要為與計(jì)算機(jī)相連的鍵盤和鼠標(biāo)。輸入過(guò)程中需要保持固定坐姿，這不免帶來(lái)肩部和腕部損傷。市面上還常見(jiàn)無(wú)線鍵盤，但對(duì)使用者而言無(wú)線鍵盤相比普通鍵盤并無(wú)差別，仍存在上面所述不夠靈活等問(wèn)題?？删幊唐舷到y(tǒng)(ProgrammableSystemOnChip,簡(jiǎn)稱PSoC)器件是賽普拉斯(Cypress)半導(dǎo)體器件公司于2003年推出的一種可在系統(tǒng)編程的片上系統(tǒng)。它將一個(gè)8位微控制器與可編程數(shù)字陣列、可編程模擬陣列集成在一個(gè)芯片上，也稱為可配置型混合信號(hào)陣列。PSoC能實(shí)現(xiàn)模擬電路、數(shù)字電路和微處理器于一體的電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，而不僅僅是模擬或數(shù)字電路的設(shè)計(jì)，使得系統(tǒng)所需的外圍器件減少，集成度得到提高，成本減少。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為克服已有技術(shù)的不足之處，提出一種套于手指上的輸入終端。通過(guò)識(shí)別手指的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，它可以將用戶的意愿直接傳達(dá)給PC機(jī)或其他一些目標(biāo)設(shè)備?？梢园阉闯梢环N脫離傳統(tǒng)輸入方式的新型輸入設(shè)備。由于它是一種可隨人手移動(dòng)的無(wú)線輸入設(shè)備，故相比傳統(tǒng)的輸入設(shè)備(如鍵盤)其使用不受空間限制，且攜帶方便，使用靈活。本發(fā)明提出的套于手指上的無(wú)線輸入終端，其特征在于，該終端包括戴在手指上十個(gè)安裝有輸入傳感器的指套、兩個(gè)安裝有無(wú)線發(fā)送模塊的手腕套、以及通過(guò)串口連接到計(jì)算機(jī)的無(wú)線接收模塊；其中，五個(gè)指套中的傳感器與一個(gè)手腕套中的無(wú)線發(fā)送模塊相連，無(wú)線接收模塊同時(shí)接收兩個(gè)無(wú)線發(fā)送模塊的信息。所述的輸入傳感器采用電容傳感器，每一個(gè)傳感器帶在一個(gè)手指內(nèi)面(即手心面)，無(wú)線發(fā)送模塊與無(wú)線接收模塊均采用可編程片上系統(tǒng)PSoC芯片。本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)及有益效果1、本發(fā)明在手指上的傳感器使用電容感應(yīng)(C即sense)按鍵鍵盤，相對(duì)于機(jī)械按鍵，電容觸摸按鍵不容易損壞，同時(shí)電容按鍵靈敏度高。2、本發(fā)明中的無(wú)線發(fā)送模塊采用Cypress公司的無(wú)線USB技術(shù)，其具有低功耗，低成本等優(yōu)勢(shì)。3、本發(fā)明算法全部在可編程片上系統(tǒng)芯片的8位微處理器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，且使用的芯片可以節(jié)省大量外部設(shè)備，有效壓縮成本。4、基于本發(fā)明的輸入終端本發(fā)明可替代鍵盤的英文輸入，還可實(shí)現(xiàn)"無(wú)線隨心彈"(鋼琴)、遙控PPT展示等功能。圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出的套于手指上的輸入終端，結(jié)合附圖及實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如下本發(fā)明提出的無(wú)線輸入終端，如圖1所示包括戴在手指上的十個(gè)安裝有輸入傳感器的指套l(圖中只示出兩個(gè)指套，形如可將手指夾緊的夾子，也可采用與手指緊密結(jié)合的套子等形狀)、兩個(gè)安裝有無(wú)線發(fā)送模塊及電容按鍵處理模塊的手腕套2(圖中只示出一個(gè)手腕套)、以及通過(guò)串口連接到計(jì)算機(jī)的無(wú)線接收模塊(圖中未示出)；其中，五個(gè)指套中的傳感器與一個(gè)手腕套中的無(wú)線發(fā)送模塊相連，無(wú)線接收模塊同時(shí)接收兩個(gè)無(wú)線發(fā)送模塊的信息，本發(fā)明的輸入終端工作時(shí)，將兩個(gè)安裝有無(wú)線發(fā)送模塊的手腕套套在兩個(gè)手腕上，十個(gè)指套將戴在手指上，并將指套與手腕套相連。將無(wú)線接收模塊通過(guò)串口與計(jì)算機(jī)相連。并要在計(jì)算機(jī)中設(shè)置將該十個(gè)指套的按壓信號(hào)映射成對(duì)應(yīng)的輸出信息的處理程序及應(yīng)用程序。本發(fā)明的指套采用硅膠材料制成。具有重量輕，耐久度高，彈性好，環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。指套中的輸入傳感器可采用電容感應(yīng)(C即sense)按鍵鍵盤，通過(guò)手指按壓達(dá)到按鍵輸入的功能；相對(duì)于機(jī)械按鍵，電容觸摸按鍵不容易損壞，同時(shí)電容按鍵靈敏度高，且由于使用時(shí)幾乎無(wú)需用力可以減少手部的疲勞。雖然電容傳感器比較靈敏，但從另一方面講也必然面臨噪聲處理的問(wèn)題。為了能夠使按下信息準(zhǔn)確識(shí)別，本發(fā)明在手腕套中的電容按鍵處理模塊采用PSoC芯片——CY8C21534，用于處理來(lái)自手指的電容按鍵信息。在處理信息時(shí)設(shè)定了兩個(gè)閾值手指閾值、噪聲閾值——大于"手指閾值"表現(xiàn)為按下；小于"噪聲閾值"表現(xiàn)為抬起動(dòng)作；在兩個(gè)閾值之間時(shí)視為無(wú)動(dòng)作變化，并在此期間，通過(guò)統(tǒng)計(jì)，獲得新的基準(zhǔn)值(以前的基準(zhǔn)值和當(dāng)前測(cè)得的基準(zhǔn)值加權(quán))從而整體調(diào)整兩個(gè)閾值，消除環(huán)境給電容傳感器帶來(lái)的影響。最終噪聲問(wèn)題被有效解決，識(shí)別率可達(dá)100%。在成功識(shí)別按下消息后，針對(duì)來(lái)自不同手指的消息，確定出相對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，送往無(wú)線發(fā)送模塊。本發(fā)明的手腕套可采用與手指套相同的硅膠材料制成。手腕套中的無(wú)線發(fā)送模塊采用的是PSoC芯片-CY8C29466。其接收來(lái)自CY8C21534傳遞的信息，并負(fù)責(zé)控制無(wú)線發(fā)射模塊的芯片將按鍵信息通過(guò)無(wú)線發(fā)給無(wú)線接收模塊。該模塊采用的是Cypress公司無(wú)線USB技術(shù)，其具有低功耗，低成本等優(yōu)勢(shì)。為了使發(fā)送模塊更為節(jié)能，接收處理更為簡(jiǎn)單準(zhǔn)確，在發(fā)送之前會(huì)識(shí)別電容觸摸按鍵的當(dāng)前狀態(tài)與之前狀態(tài)，也就是說(shuō)只有當(dāng)五個(gè)手指中有一個(gè)的狀態(tài)改變時(shí)(如按下?tīng)顟B(tài)變成抬起狀態(tài))發(fā)送模塊才會(huì)向外發(fā)送信息，其他時(shí)刻發(fā)送芯片處于休眠狀態(tài)。在無(wú)線接收模塊采用PSoC芯片-CY8C29466，用于接收到信息后采用串口將數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)采用中斷的方式接收數(shù)據(jù)，故不會(huì)影響系統(tǒng)的其他功能。使用本發(fā)明作為計(jì)算機(jī)的無(wú)線輸入終端時(shí)，在通用的計(jì)算機(jī)處理程序中內(nèi)置了一個(gè)鍵盤消息映射機(jī)制，手指動(dòng)作被處理為一個(gè)鍵盤消息，用以解決系統(tǒng)的可擴(kuò)充性。應(yīng)用本發(fā)明終端的計(jì)算機(jī)處理程序可采用0++編程實(shí)現(xiàn)。同時(shí)運(yùn)用了微軟的ACCESS進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作及鍵盤映射。這樣就能夠提供一個(gè)非常方便編程接口，使得處理程序和本發(fā)明的輸入終端順暢地連接。另一方面，由于映射表采用數(shù)據(jù)庫(kù)的儲(chǔ)存方式，使得一個(gè)映射關(guān)系可以被簡(jiǎn)單地修改、轉(zhuǎn)存和載入。這就提供了一個(gè)很好的工作機(jī)制，在使用本發(fā)明的輸入終端進(jìn)行操作(如同彈琴)后，可以迅速的切換為另外一套配置，例如由中文輸入轉(zhuǎn)換成英文輸入。計(jì)算機(jī)的處理程序?yàn)楸绢I(lǐng)域的已知技術(shù)，不屬于本發(fā)明的保護(hù)內(nèi)容。下面舉例介紹本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的三個(gè)功能應(yīng)用由于不同的功能在實(shí)現(xiàn)上僅僅是計(jì)算機(jī)處理程序的差別，在硬件實(shí)現(xiàn)上完全一樣。手指動(dòng)作通過(guò)硬件手套及無(wú)線模塊轉(zhuǎn)化為消息并發(fā)送到計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)上通過(guò)程序翻譯，將手指的動(dòng)作轉(zhuǎn)化為鍵盤消息。對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的輸入終端相當(dāng)于一個(gè)模擬鍵盤，使用鍵盤操控的程序無(wú)需作任何改動(dòng)就可以采用本發(fā)明的輸入終端作為輸入。同時(shí)，對(duì)程序員來(lái)說(shuō)，只需要對(duì)按鍵消息作處理就可以開(kāi)發(fā)出基于本發(fā)明的輸入終端的應(yīng)用程序，這也是這套平臺(tái)通用性的體現(xiàn)，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用程序?yàn)楸绢I(lǐng)域的已知技術(shù)，不屬于本發(fā)明的保護(hù)內(nèi)容。本發(fā)明舉出三種計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序(英文輸入、彈鋼琴、游戲操控)作為例子，但不限制其它應(yīng)用。1.替代鍵盤進(jìn)行英文輸入輸入法描述如下將手指進(jìn)行編號(hào)，具體情況見(jiàn)下表。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>字母的輸入均以5號(hào)手指作為開(kāi)始和結(jié)束的分隔符。全部字母的編碼是基于手指間的相對(duì)位置，形象直觀，便于使用者進(jìn)行記憶。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>第26個(gè)字母Z比較特別z:5-0-0-5—個(gè)單詞的兩個(gè)字母之間只用一個(gè)5間隔。.如E:5-6-0-5，G:5_7_5，R:5_9-8_5;GRE:5-7-5-9-8-5-6-0-5目前本發(fā)明對(duì)此功能的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)是開(kāi)啟本發(fā)明的輸入終端的計(jì)算機(jī)軟件(打字版)，然后打開(kāi)文本文檔，之后就可以按照上面的說(shuō)明進(jìn)行打字輸入了。2.無(wú)線隨心彈(鋼琴)本發(fā)明將除去大拇指的8個(gè)手指組成了整音域(如do至高音do)，而將兩個(gè)大拇指作為音域的切換，如要升一個(gè)8度音域，則按下右手大拇指；要降一個(gè)8度，則按下左手大拇指，這樣，本發(fā)明的輸入終端便可實(shí)現(xiàn)如鋼琴般廣闊的音域。目前本發(fā)明對(duì)此功能的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)是開(kāi)啟本發(fā)明的輸入終端的計(jì)算機(jī)軟件(鋼琴版)，然后開(kāi)啟一款名為MidPiano的軟件即可開(kāi)始您的新鮮音樂(lè)體驗(yàn)。3.動(dòng)感游戲操控方式本發(fā)明是以一個(gè)名為雷電的游戲?yàn)槔?。左手?號(hào)手指為飛機(jī)左移，3號(hào)手指為飛機(jī)上移，4號(hào)手指為飛機(jī)右移，5號(hào)手指為飛機(jī)下移，7號(hào)手指為飛機(jī)射擊，8號(hào)手指為飛機(jī)放其他武器。手指編號(hào)見(jiàn)上面的圖片。目前本發(fā)明對(duì)此功能的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)是開(kāi)啟本發(fā)明的輸入終端的計(jì)算機(jī)軟件(游戲版)，然后開(kāi)啟一款名為雷電2的軟件即可開(kāi)始您的游戲旅程。權(quán)利要求一種套于手指上的無(wú)線輸入終端，其特征在于，該終端包括戴在手指上十個(gè)安裝有輸入傳感器的指套、兩個(gè)安裝有無(wú)線發(fā)送模塊的手腕套、以及通過(guò)串口連接到計(jì)算機(jī)的無(wú)線接收模塊；其中，五個(gè)指套中的傳感器與一個(gè)手腕套中的無(wú)線發(fā)送模塊相連，無(wú)線接收模塊同時(shí)接收兩個(gè)無(wú)線發(fā)送模塊的信息。2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線輸入終端，其特征在于，所述的輸入傳感器采用電容傳感器，每一個(gè)傳感器帶在一個(gè)手指內(nèi)面，無(wú)線發(fā)送模塊與無(wú)線接收模塊均采用可編程片上系統(tǒng)PSoC芯片。全文摘要本發(fā)明涉及套于手指上的無(wú)線輸入終端，屬于計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域：
，其特征在于，該終端包括戴在手指上十個(gè)安裝有輸入傳感器的指套、兩個(gè)安裝有無(wú)線發(fā)送模塊的手腕套、以及通過(guò)串口連接到計(jì)算機(jī)的無(wú)線接收模塊；其中，五個(gè)指套中的傳感器與一個(gè)手腕套中的無(wú)線發(fā)送模塊相連，無(wú)線接收模塊同時(shí)接收兩個(gè)無(wú)線發(fā)送模塊的信息。本發(fā)明相比傳統(tǒng)的輸入設(shè)備(如鍵盤)其使用不受空間限制，且攜帶方便，使用靈活。文檔編號(hào)G06F3/01GK101697096SQ20091023650公開(kāi)日2010年4月21日申請(qǐng)日期2009年10月30日優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日發(fā)明者華成英,葉朝輝,朱珊珊,王子陽(yáng),耿晨曜申請(qǐng)人:清華大學(xué);