文档介绍：基于加速度感应的虚拟空气键盘的制作方法
专利名称：基于加速度感应的虚拟空气键盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种信息输入装置，尤其是涉及一种可以使操作者凭空控制信息输入的基于加速度感应的虚拟空气键盘。
背景技术：
现有的与计至少2个1 3维角速度传感器或至少2个1 3维陀螺仪等。所述信号调理子模块用于对传感器的驱动及其输出信号的滤波降噪、整形、放大等处理，如果是模拟信号，还需将其转换为中央处理模块可处理的数字信号。所述加速度或角速度传感器可放置于手指的任意位置。操作者在空中模拟使用实体键盘的敲击动作时，安装在手指处的运动传感器(加速度传感器、角速度传感器等)
可以感知操作者实施敲击动作时手指所产生的加速度或角速度变化，并将信号传输给中央处理模块。中央处理模块分析计算手指运动轨迹，重构手部姿态并确认其按键动作；最后，再根据按键动作识别出操作者的输入意图，将其编码传输给终端通讯模块。终端通讯模块解析编码，将其再次编译成键值，最后通过通讯协议将键值输入终端。本发明也包含手指对应按键的直观指示，例如，本发明用于QWERTY键盘的虚拟实现，在操作者看得见的部位(如接近各手指根部的手背上或手指上)印有字符及指示灯，以方便缺乏经验的操作者正确地操作设备，快速学****本设备的使用方法。本发明是可编程的，可以让键盘去适合特定操作者的使用****惯(手指移动角度或速度，手部静态位置)。例如，操作者通过伸展、弯曲、拉伸和平移手指来设置手指的****惯位置或极端位置，中央处理模块的软件可以根据上述位置更好地适应并识别操作者的动作。同样也可以根据操作者输入的****惯自行更改键盘对应的键值。本发明主要包括可感知、分析和计算操作者手指运动轨迹，确认操作者的按键动作并进一步识别出操作者的输入意图，实现非接触的凭空输入。本发明使用方便灵活，按键无声，新颖有趣，可以提高操作者的工作效率和生活品质。本发明实现交互输入的方法是操作者在空中模拟使用实体键盘敲击时的手指动作，即可实现非接触的凭空输入。输入过程中，操作者双手可随意放置或移动，而不影响本设备使用效果。本发明实现识别操作者手指动作的方式如下使用安放在操作者手指处的传感器，感知操作者手指运动所产生的加速度或角速度变化；然后分析计算传感器测量的手指空间运动信号，并识别手指运动轨迹，重构手部姿态并确认操作者的按键动作；从而进一步根据按键动作识别操作者的输入意图。由此可见，与现有的键盘相比，本发明的突出优点在于1)由于从本质上改变键盘输入方式，因此克服了现有键盘操作方式过于死板、不能无声输入和携带不便等缺陷，提供一种替代性输入设备。另外，使人机交互过程更加方便、灵活和人性化。2)由于对操作者在使用过程中双手的位置和移动没有任何限制，因此可以摆脱现有键盘对双手在空间上的束缚，实现了真正的虚拟非接触式的凭空输入，另外信息输入过
程无声。3)改变现有键盘的外观，使其更加小巧，便于携带。另外，外观有了更多选择，可以设计得更为时尚和个性化。例如，假如操作者想要输入字母Q，左手可以向手背方向挥动小拇指，运动传感器即感知到手指的运动信息(加速度或角速度变化)，并将信号传输给中央处理模块。中央处理模块分析计算各手指的运动轨迹，得出小拇指的运动轨迹符合按键Q 的判定。从而发送相应的编码给后续模块，最后在终端介面上