具有虚拟小键盘的移动设备制造技术

一种具有虚拟输入设备的移动电子设备。该虚拟输入设备包括用于检测用户的手指在工作表面之上的移动的光学传感器和用于检测用户的手指在工作表面上的碰撞的声学或者振动传感器。耦合到光学传感器和声学传感器的处理器处理作为用于电子设备的输入的检测信号。可以在显示器上示出覆以虚拟掩幕的用户的手指。虚拟掩幕可以示出菜单项的键盘。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于移动电子设备的输入设备、具体地涉及用于移动电子设备的虚拟输入设备。
技术介绍
美国2004046744公开一种用于移动电子设备的输入设备，该移动电子设备比如是PDA、移动电话、使用虚拟输入设备如键盘图像的设备。该输入设备包括用来在工作表面上投影键盘图像的光学投影仪。专用光学传感器捕获与用户的手指相对于投影键盘的位置有关的位置信息。关于手指位置以及速度和形状来处理此信息以确定虚拟键何时已经被敲击。该输入设备被形成为附接于移动设备的配套系统。这一已知系统具有提供一种包括全尺寸QWERTY型键盘(或者类似于用于其它语言或者其它字符集如西里尔、阿拉伯或者各种亚洲字符集键盘)的小型轻质便携系统、由此克服如下小型移动设备的主要弊端之一，这些小型移动设备原本不得不应对小型键盘或者往往不如全尺寸QWERTY型键盘有效的其它输入装置。然而，该配套系统需要大量附加硬件，由此增加移动设备的成本和复杂度。另外，附带系统往往具有低于集成系统的可靠性。另外，以用于确定用户手指位置的光学传感器为基础的系统的准确度需要改进。与虚拟投影键盘关联的另一弊端在于缺乏触觉反馈，而这一方面也有待改进。
技术实现思路
基于这一背景，本专利技术的目的在于提供一种具有改进的虚拟输入设备的移动电子设备。这一目的通过提供一种具有虚拟输入设备-->的移动电子设备来实现，所述移动电子设备包括：光学传感器，用于检测用户的手指在工作表面之上的移动并且用于响应于检测到的移动而生成信号；声学或者振动传感器，用于检测用户的手指在工作表面上的碰撞并且用于响应于检测到的碰撞而生成信号，耦合到光学传感器的第一处理器和耦合到声学传感器的第二处理器，用于接收和处理作为用于电子设备的输入的检测信号。通过使用由用户的指尖与工作表面碰撞而引起的振动或者声音来确立用户输入完成的不同和清楚的瞬间。这一清楚限定的输入瞬间将改进向用户的反馈，而光学和声学/振动传感器的组合信号提高了识别是否已经进行输入的准确度。另外，由于用户需要敲击工作表面，所以向他/她提供了触觉反馈。如果无适当工作表面可用，则用户可以使用他的/她的语音来模仿触发输入的声音。可以校准该设备以适应于由语音触发的输入。优选地，第一处理器被配置用以根据光学传感器生成的信号来确定手指与工作表面碰撞的位置并且根据声学或者振动传感器生成的信号来确定已经发生手指与工作表面的碰撞。特定输入命令可以与多个指尖位置中的每个指尖位置关联，而第一处理器可以被配置用以在检测到朝着给定指尖位置的指尖移动与对指尖碰撞的检测基本上同时发生时接受与相关位置关联的功能。第一处理器也可以被配置用以跟踪用户的手指的移动。该设备还可以包括显示器，其中第一处理器被配置用以提供在显示器投影的实时指尖位置。因此，有可能向用户提供光学反馈。优选地，第二处理器被配置用以通过执行触发算法来检测手指与工作表面的碰撞，在该触发算法中处理来自声学传感器的信号以执行逻辑开关操作。触发算法可以基于传播经过声学或者振动传感器的环境中固体的声音或者振动、传播经过声学传感器的环境中空气的声音或者传播经过声学或者振动传感器的环境中固体的声音或者振动与传播经过声学传感器的环境中空气的声音的组合。-->触发算法可以使用在来自手指与工作表面的碰撞或者可选地来自用户的语音的音频信号与手指移动之间的必须在某一阈值以上的重合。因此，仅当两个条件均满足时才接受用户输入。而且，第一处理器还可以被配置用以在显示器上示出用于向用户提供光学反馈和/或指导的虚拟导航掩幕。虚拟导航掩幕可以包括虚拟输入单元，这些虚拟输入单元包括虚拟小键盘或者键盘、虚拟触板、图标和/或菜单项。第一处理器还可以被配置用以在朝着所述指尖位置的指尖移动以及指尖碰撞已经被检测到时突出显示与指尖位置关联的虚拟输入单元。由此，可以进一步改进对用户的光学反馈。设备壳可以包括其中设置显示器的前侧和其中设置光学传感器的后侧，所述设备还包括用于在基本上竖直的位置保持壳的支撑部件。支撑部件也有助于使声音和/或振动经过固体材料传播到该设备中的一个或者多个传感器。优选地，光学传感器是通用数字相机或者摄影机。因此，在很多移动设备中已经存在的光学传感器可以用于第二用途。声学传感器可以是通用麦克风。因此，在很多移动设备中已经存在的声学传感器可以用于第二用途。本专利技术的另一目的是提供一种用于在移动电子设备中生成输入的改进方法。这一目的通过提供一种用于在移动电子设备中生成输入的方法来实现，该方法包括：以光学方式检测用户的手指在工作表面之上的移动，以声学或者振动方式检测用户的手指在工作表面上的碰撞，以及处理作为输入的所述信号。优选地，该方法还包括：根据光学传感器生成的信号来确定手指与工作表面碰撞的位置，以及根据声学或者振动传感器生成的信号来确定已经发生的手指与工作表面的碰撞。该方法也可以包括以下步骤：将特定输入命令与多个指尖位置中的每个指尖位置关联，以及在与对指尖碰撞的检测基本上同时地检测到朝着给定指尖位置的指尖移动时接受与相关位置关联的输入-->命令。该方法还可以包括以下步骤：处理来自光学传感器和来自声学或者振动传感器的信号以确定所述用户的指尖是否接触在所述虚拟输入设备上限定的位置，并且如果接触则确定所述虚拟输入设备的什么功能与所述位置关联。优选地，该方法也包括跟踪用户的手指的移动和手指速度的步骤。该设备可以包括显示器，并且该方法可以包括提供在显示器投影的实时指尖位置。优选地，该方法包括通过执行触发算法来检测手指与工作表面的碰撞，在该触发算法中处理来自声学传感器的信号以执行逻辑开关操作。该方法也可以包括在显示器上示出用于向用户提供光学反馈的虚拟导航掩幕的步骤。该方法还可以包括在已经检测到朝着所述指尖位置的指尖移动以及指尖碰撞时突出显示与指尖位置关联的虚拟输入单元的步骤。本专利技术的另一目的是提供一种具有无需依赖于配套系统的虚拟输入设备的移动设备。该目的通过提供一种具有虚拟输入设备的移动电子设备来实现，所述移动电子设备包括：光学传感器，用于检测用户的手指在工作表面之上的移动并且用于响应于检测到的移动而生成信号，处理器，耦合到所述光学传感器，用于接收和处理作为用于电子设备的输入的检测到的信号，以及显示器，耦合到光学传感器，其中处理器被配置用以在显示器上示出光学传感器捕获的用户的手指或者指尖的位置的实时表示。很多移动设备已经包括形式为数字相机的光学传感器并且已经具有显示器。因此，无需添加新硬件即可实现虚拟输入设备。由此，该设备可以保持紧凑和轻质。另外，由于通过软件实现虚拟输入设备，所以很容易使虚拟输入设备适应于各种需要和环境。处理器可以被配置用以提供在显示器投影的实时指尖位置。-->用户的手指在显示器上的表示可以是指针或者手部或者手指阴影的形式。取而代之，用户的手指在显示器上的表示可以是实时图像的形式。用户的手指在显示器上的表示可以投影到另一应用中。优选地，处理器被配置用以在用户手指的表示之上显示用于向用户提供光学反馈的虚拟导航掩幕。虚拟导航掩幕可以包括虚拟输入单元。虚拟输入单元可以是虚拟小键盘或者键盘、图标和/或菜单项。优选地，处理器被配置用以根据光学传感器生成的信号来确定手指与工作表面碰撞的位置。特定输入命令可以与多个指尖位置中的每个指尖位置关联本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有虚拟输入设备的移动电子设备，所述移动电子设备包括：　光学传感器，用于检测用户的手指在工作表面之上的移动并且用于响应于检测到的移动而生成信号；　声学或者振动传感器，用于检测所述用户的手指在所述工作表面上的碰撞并且用于响应于 检测到的碰撞而生成信号；　耦合到所述光学传感器的第一处理器和耦合到所述声学传感器的第二处理器，用于接收和处理作为用于所述电子设备的输入的检测到的信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有虚拟输入设备的移动电子设备，所述移动电子设备包括：光学传感器，用于检测用户的手指在工作表面之上的移动并且用于响应于检测到的移动而生成信号；声学或者振动传感器，用于检测所述用户的手指在所述工作表面上的碰撞并且用于响应于检测到的碰撞而生成信号；耦合到所述光学传感器的第一处理器和耦合到所述声学传感器的第二处理器，用于接收和处理作为用于所述电子设备的输入的检测到的信号。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一处理器被配置用以根据所述光学传感器生成的信号来确定手指与所述工作表面碰撞的位置并且根据所述声学或者振动传感器生成的信号来确定已经发生的手指与所述工作表面的碰撞。3.根据权利要求1或者2所述的设备，其中特定输入命令与多个指尖位置中的每个指尖位置关联，以及其中所述第一处理器被配置用以在检测到朝着给定指尖位置的指尖移动与对指尖碰撞的检测基本上同时发生时接受与相关位置关联的功能。4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的设备，其中所述第一处理器被配置用以跟踪所述用户的手指的移动。5.根据权利要求4所述的设备，还包括显示器，其中所述第一处理器被配置用以提供在所述显示器投影的实时指尖位置。6.根据权利要求5所述的设备，其中所述第一或者第二处理器被配置用以在所述显示器上示出用于向所述用户提供光学反馈和/或指导的虚拟导航掩幕。7.根据权利要求6所述的设备，其中所述虚拟导航掩幕包括虚拟输入单元，所述虚拟输入单元包括虚拟小键盘或者键盘、图标和/或菜单项。8.根据权利要求7所述的设备，其中所述第一或者第二处理器被配置用以在朝着所述指尖位置的指尖移动以及指尖碰撞已经被检测到时突出显示与所述指尖位置关联的所述虚拟输入单元。9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的设备，包括壳，其中所述壳包括其中设置所述显示器的前侧和其中设置所述光学传感器的后侧，所述设备还包括用于在基本上竖直的位置保持所述壳的支撑部件。10.根据权利要求1至9中任一权利要求所述的设备，其中所述光学传感器是通用数字相机或者摄影机。11.根据权利要求1至10中任一权利要求所述的设备，其中所述声学传感器是通用麦克风。12.根据权利要求1至11中任一权利要求所述的设备，其中所述设备包括具有铰接的第一和第二壳部的壳，铰接的所述第一壳部被配置用以用作搁置于所述工作表面上的支架或者底部以允许所述第二壳部呈现基本上竖直的位置。13.根据权利要求12所述的设备，其中所述麦克风或者加速度计设置于所述第一壳部中，并且所述显示器和所述相机设置于所述第二壳部中。14.根据权利要求1至13中任一权利要求所述的设备，其中所述第二处理器被配置用以通过执行触发算法来检测手指与所述工作表面的碰撞，在所述触发算法中处理来自所述声学传感器的信号以执行逻辑开关操作。15.根据权利要求14所述的设备，其中所述触发算法基于：传播经过所述声学或者振动传感器的环境中固体的声音或者振动，传播经过所述声学传感器的环境中空气的声音，或者传播经过所述声学或者振动传感器的环境中固体的声音或者振动与传播经过所述声学传感器的环境中空气的声音的组合。16.根据权利要求1至15中任一权利要求所述的设备，其中所述第一处理器和所述第二处理器集成于一个处理器单元中。17.一种用于在移动电子设备中生成输入的方法，包括：以光学方式检测用户的手指在工作表面之上的移动，以声学或者振动方式检测用户的手指在所述工作表面上的碰撞，以及处理作为输入的所述信号。18.根据权利要求17所述的方法，还包括：根据所述光学传感器生成的信号来确定手指与所述工作表面碰撞的位置，以及根据所述声学或者振动传感器生成的信号来确定已经发生的手指与所述工作表面的碰撞。19.根据权利要求17或者18所述的方法，还包括：将特定输入命令与多个指尖位置中的每个指尖位置关联，以及在与对指尖碰撞的检测基本上同时地检测到朝着给定指尖位置的指尖移动时接受与相关位置关联的所述输入命令。20.根据权利要求17至19中任一权利要求所述的方法，还包括：处理来自所述光学传感器和来自所述声学或者振动传感器的信号以确定所述用户的指尖是否接触在所述虚拟输入设备上限定的位置，并且如果接触则确定所述虚拟输入设备的什么功能与所述位置关联。21.根据权利要求17至20中任一权利要求所述的方法，还包括跟踪所述用户的手指的移动和/或手指速度。22.根据权利要求21所述的方法，其中所述设备包括显示器，而所述方法包括提供在所述显示器投影的实时指尖位置。23.根据权利要求17至...

【专利技术属性】
技术研发人员：Z拉迪沃杰维克，邹燕明，汪孔桥，M阿玛莱南，JA康加斯，
申请(专利权)人：诺基亚公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]