專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的裝置、電子產(chǎn)品及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的裝置、電子產(chǎn)品及其實(shí) 現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，人們的工作、生活等離不開(kāi)各種電子產(chǎn)品，電子產(chǎn)品多數(shù)都涉及信息輸入， 而像手機(jī)、PDA等因面積限制而無(wú)法設(shè)置較多按鍵的電子產(chǎn)品，影響了用戶輸入信息的速 度；而像醫(yī)院、制藥廠等另外一些因環(huán)境等限制而無(wú)法使用實(shí)體鍵盤的情況也給用戶輸入 信息帶來(lái)了不便。為解決這些限制，現(xiàn)有技術(shù)提供了一種虛擬鍵盤的裝置，通過(guò)鍵盤投影裝置將虛 擬鍵盤影像投射在任何物體表面，使用者直接于投影的表面上“觸碰”投影的虛擬鍵盤影像 以輸入資料，采用攝像裝置拍攝投影出來(lái)的鍵盤區(qū)域，再分析拍攝到的被使用者的手所遮 蓋和未被遮蓋的圖像得出使用者所觸碰的虛擬鍵盤的虛擬按鍵。采用該技術(shù)方案，需要對(duì) 拍攝到的圖像進(jìn)行復(fù)雜的處理才能確定使用者“觸碰”的虛擬按鍵。綜上所述，現(xiàn)有實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的技術(shù)方案需要成像質(zhì)量高的攝影裝置，成本比較 高；并且，需要對(duì)拍攝到的圖像進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算才能得到鍵值輸入，復(fù)雜運(yùn)算意味著需要更 加強(qiáng)勁的CPU支持，這樣，進(jìn)一步增加了制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的裝 置，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、硬件成本低。本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的裝置，包括投影單元，用于投影出虛擬鍵盤影像；光線探測(cè)單元，用于從兩個(gè)點(diǎn)探測(cè)反射光線，得到對(duì)應(yīng)的兩個(gè)反射光線的入射角； 以及處理單元，用于根據(jù)反射光線的入射角與投影出的虛擬鍵盤影像上各鍵值的對(duì)應(yīng) 關(guān)系，以及所述光線探測(cè)單元得到的兩個(gè)反射光線的入射角，確定輸入鍵值并輸出。本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種包含上述實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的裝置的電子產(chǎn)
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ΡΠ ο本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的方法，所述方法包括下述 步驟投影單元將虛擬鍵盤影像投影到任一平面；光線探測(cè)單元從兩個(gè)點(diǎn)探測(cè)反射光線，得到對(duì)應(yīng)的兩個(gè)反射光線的入射角；處理單元根據(jù)反射光線的入射角與投影出的虛擬鍵盤影像上各鍵值的對(duì)應(yīng)關(guān)系， 以及光線探測(cè)單元得到的兩個(gè)反射光線的入射角，確定輸入鍵值并輸出。在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)投影單元投影出虛擬鍵盤影像，再由處理單元根據(jù)反射光線的入射角與投影出的虛擬鍵盤影像上各鍵值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及光線探測(cè)單元得到的兩 個(gè)反射光線的入射角，確定輸入鍵值并輸出，實(shí)現(xiàn)了一種實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的裝置，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、 硬件成本低，可以用于各種有信息輸入需求的電子產(chǎn)品的上，應(yīng)用范圍廣泛。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的投影單元、第一角度傳感器和第二角度傳感器與虛擬 鍵盤影像間位置關(guān)系的示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)投影單元投影出虛擬鍵盤影像，再由處理單元根據(jù)反射 光線的入射角與投影出的虛擬鍵盤影像上各鍵值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及光線探測(cè)單元得到的兩 個(gè)反射光線的入射角，確定輸入鍵值并輸出，實(shí)現(xiàn)了一種實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的裝置。圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的裝置的結(jié)構(gòu)，為了便于說(shuō)明，僅 示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。該裝置可以用于有信息輸入需求的電子產(chǎn)品，例如手機(jī)、PDA等移動(dòng)終端，以及控 制設(shè)備等，可以是運(yùn)行于這些電子產(chǎn)品內(nèi)的軟件單元、硬件單元或者軟硬件相結(jié)合的單元， 也可以作為獨(dú)立的掛件集成到這些電子產(chǎn)品中或者運(yùn)行于這些電子產(chǎn)品的應(yīng)用系統(tǒng)中。該 實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的裝置包括投影單元101、光線探測(cè)單元102和處理單元103，其中投影單元101，投影出虛擬鍵盤影像。光線探測(cè)單元102，從兩個(gè)點(diǎn)探測(cè)反射光線，得到對(duì)應(yīng)的兩個(gè)反射光線的入射角。 該反射光線即當(dāng)用戶“敲擊”虛擬鍵盤影像上的一個(gè)“鍵”時(shí)，從用戶手指反射到光線探測(cè) 單元102的光線。處理單元103，根據(jù)反射光線的入射角與投影出的虛擬鍵盤影像上各鍵值的對(duì)應(yīng) 關(guān)系，以及光線探測(cè)單元102得到的兩個(gè)反射光線的入射角，確定輸入鍵值并輸出。在本發(fā)明實(shí)施例中，投影單元101將虛擬鍵盤影像投影到任一的平面；光線探測(cè) 單元102可以采用兩個(gè)角度傳感器實(shí)現(xiàn)，相當(dāng)于人的兩個(gè)眼睛，即第一角度傳感器1021和 第二角度傳感器1022，由第一角度傳感器1021和第二角度傳感器1022各得到一個(gè)反射光 線的入射角；第一角度傳感器1021和第二角度傳感器1022之間間隔一定的距離，該距離根 據(jù)實(shí)際應(yīng)用時(shí)的硬件環(huán)境、軟件環(huán)境等確定。第一角度傳感器1021和第二角度傳感器1022 之間間隔的距離最好為投影出的虛擬鍵盤影像寬度的一半。這里，對(duì)投影單元101、第一角度傳感器1021和第二角度傳感器1022位置的設(shè)置 沒(méi)有特殊要求，三者可以在同一直線上，也可以不在，第一角度傳感器1021和第二角度傳 感器1022可以在投影單元101的兩側(cè)也可以在同一側(cè)等，但第一角度傳感器1021和第二 角度傳感器1022最好位于投影單元101的兩側(cè)，且等距離分布。下面以圖2中的位置關(guān)系為例，即第一角度傳感器1021和第二角度傳感器1022最好位于投影單元101的兩側(cè)，且等 距離分布，詳細(xì)說(shuō)明由第一角度傳感器1021和第二角度傳感器1022各得到的兩個(gè)反射光 線的入射角與投影單元101投影出的虛擬鍵盤影像上鍵值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這里，定義入射角 為第一角度傳感器1021或第二角度傳感器1022探測(cè)到的反射光線投影到虛擬鍵盤影像所 在平面，即xy平面后，與第一角度傳感器1021第二角度傳感器1022所在直線投影到xy平 面后所得投影直線所成的角度，記第一角度傳感器1021探測(cè)反射光線得到的反射光線的 入射角為A，第二角度傳感器1022探測(cè)反射光線得到的反射光線的入射角為B，在用戶“敲 擊”不同“鍵”時(shí)，兩個(gè)入射角A、B的組合是不同的。例如，在用戶“敲擊”鍵“Back Space" 時(shí)，入射角分別為Al、Bl ；在用戶“敲擊”鍵“ ”時(shí)，入射角分別為A2、B2。因此，由兩個(gè)角 度傳感器得到的兩個(gè)反射光線的入射角即可以唯一對(duì)應(yīng)虛擬鍵盤上的一個(gè)鍵值。這樣，在得到兩個(gè)入射角A、B后，由處理單元103根據(jù)反射光線的入射角與投影出 的虛擬鍵盤影像上各鍵值的對(duì)應(yīng)關(guān)系即可以確定用戶“敲擊”輸入的鍵值。當(dāng)然，在處理單 元103確定輸入鍵值并輸出后，繼續(xù)對(duì)第一角度傳感器1021和第二角度傳感器1022得到 的兩個(gè)反射光線的入射角進(jìn)行處理，確定用戶下一個(gè)輸入的鍵值。進(jìn)一步地，為了能處理接收投影單元101投影出的虛擬鍵盤影像的平面與投影單 元101間的垂直距離不固定的情況，作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的裝置 還包括，距離校準(zhǔn)單元104，由光線探測(cè)單元102得到的至少兩對(duì)反射光線的入射角與虛 擬鍵盤上至少兩個(gè)預(yù)設(shè)鍵的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及虛擬鍵盤上各個(gè)鍵的位置關(guān)系，校準(zhǔn)反射光線 的入射角與投影出的虛擬鍵盤影像上各鍵值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在本發(fā)明實(shí)施例中，由關(guān)系探測(cè)單元102針對(duì)用戶“敲擊”虛擬鍵盤影像上的一 個(gè)“鍵”時(shí)，從兩個(gè)點(diǎn)探測(cè)到的兩個(gè)反射光線的入射角定義為一對(duì)反射光線的入射角。在具 體實(shí)現(xiàn)時(shí)，為了保證校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性，可以由用戶通過(guò)投影出的虛擬鍵盤影像按預(yù)設(shè)順序“敲 擊”虛擬鍵盤四個(gè)邊角對(duì)應(yīng)的鍵，由距離校準(zhǔn)單元104根據(jù)光線探測(cè)單元102得到每個(gè)鍵對(duì) 應(yīng)的一對(duì)反射光線的入射角。再由得到的這四對(duì)反射光線的入射角與四個(gè)預(yù)設(shè)鍵的對(duì)應(yīng)關(guān) 系，利用三角型原理，底邊為兩個(gè)傳感器的距離，兩光線入射角即可知道兩個(gè)底角，確定了 一個(gè)底邊兩個(gè)底角就能確定一個(gè)三角型。接著，由確定的四個(gè)三角形可以計(jì)算得到投影出 的虛擬鍵盤影像的四個(gè)邊角的相對(duì)位置，即得到投影出的虛擬鍵盤影像的大小，再進(jìn)一步 根據(jù)虛擬鍵盤上各個(gè)鍵的位置關(guān)系可以進(jìn)一步確定各個(gè)鍵對(duì)應(yīng)的入射角A、B。這樣，就能 校準(zhǔn)反射光線的入射角與投影出的虛擬鍵盤影像上各鍵值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)然，為了實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)，最少只需要由用戶通過(guò)投影出的虛擬鍵盤影像按預(yù)設(shè)順序 “敲擊”虛擬鍵盤上的任意兩個(gè)鍵，由距離校準(zhǔn)單元104根據(jù)光線探測(cè)單元102得到這兩個(gè) 鍵分別對(duì)應(yīng)的一對(duì)反射光線的入射角，再利用上述三角型原理，以及虛擬鍵盤上各個(gè)鍵的 位置關(guān)系可以進(jìn)一步確定投影出的虛擬鍵盤影像上各個(gè)鍵對(duì)應(yīng)的入射角A、B，實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)。為了保證投影出的虛擬鍵盤影像是規(guī)則的，作為本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的裝置還包括，投影梯型校準(zhǔn)單元105，將投影單元101投影出的虛擬鍵盤影像校準(zhǔn)為規(guī)則形狀， 可以采用現(xiàn)有梯型校準(zhǔn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)。圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的方法的流程，詳述如下
在步驟S301中，投影單元101將虛擬鍵盤影像投影到任一平面；在步驟S302中，光線探測(cè)單元102從兩個(gè)點(diǎn)探測(cè)反射光線，得到對(duì)應(yīng)的兩個(gè)反射 光線的入射角；在步驟S303中，處理單元103根據(jù)反射光線的入射角與投影出的虛擬鍵盤影像上 各鍵值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及光線探測(cè)單元102得到的兩個(gè)反射光線的入射角，確定輸入鍵值 并輸出。在本發(fā)明實(shí)施例中，光線檢測(cè)單元102的兩個(gè)點(diǎn)最好位于投影單元101的兩側(cè)，且 等距離分布，實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的裝置的結(jié)構(gòu)、處理如上所述，不再贅述。
進(jìn)一步地，為了能處理接收投影單元101投影出的虛擬鍵盤影像的平面與投影單 元101間的垂直距離不固定的情況，作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在步驟S302之前，該實(shí) 現(xiàn)虛擬鍵盤的方法還包括距離校準(zhǔn)步驟，具體為由光線探測(cè)單元102得到的兩個(gè)反射光線的入射角與虛擬鍵盤一個(gè)預(yù)設(shè)鍵的對(duì) 應(yīng)關(guān)系，以及預(yù)設(shè)的校準(zhǔn)規(guī)則，校準(zhǔn)反射光線的入射角與投影出的虛擬鍵盤影像上各鍵值 的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其具體實(shí)現(xiàn)如上所述，不再贅述。為了保證投影出的虛擬鍵盤影像是規(guī)則的，作為本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在 步驟S301之后，步驟S302之前，該實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的方法還包括梯型校準(zhǔn)步驟，具體為將投影單元101投影出的虛擬鍵盤影像校準(zhǔn)為規(guī)則形狀。當(dāng)然，如果該實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的方法在步驟S302之前還包括距離校準(zhǔn)步驟，則在該 距離校準(zhǔn)步驟之前進(jìn)行將投影單元101投影出的虛擬鍵盤影像校準(zhǔn)為規(guī)則形狀的梯型校 準(zhǔn)步驟。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以 通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，所述的程序可以在存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì) 中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，如ROM/RAM、磁盤、光盤等。在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)投影單元投影出虛擬鍵盤影像，再由處理單元根據(jù)反射 光線的入射角與投影出的虛擬鍵盤影像上各鍵值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及光線探測(cè)單元得到的兩 個(gè)反射光線的入射角，確定輸入鍵值并輸出，實(shí)現(xiàn)了一種實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的裝置，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、 硬件成本低，可以用于各種有信息輸入需求的電子產(chǎn)品的上，應(yīng)用范圍廣泛。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的裝置，其特征在于，所述裝置包括投影單元，用于投影出虛擬鍵盤影像；光線探測(cè)單元，用于從兩個(gè)點(diǎn)探測(cè)反射光線，得到對(duì)應(yīng)的兩個(gè)反射光線的入射角；以及處理單元，用于根據(jù)反射光線的入射角與投影出的虛擬鍵盤影像上各鍵值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及所述光線探測(cè)單元得到的兩個(gè)反射光線的入射角，確定輸入鍵值并輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光線檢測(cè)單元包括第一角度傳感器和 第二角度傳感器。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一角度傳感器和第二角度傳感器位 于所述投影單元的兩側(cè)，且等距離分布。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括距離校準(zhǔn)單元，用于由所述光線探測(cè)單元得到的至少兩對(duì)反射光線的入射角與虛擬鍵 盤上至少兩個(gè)預(yù)設(shè)鍵的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及虛擬鍵盤上各個(gè)鍵的位置關(guān)系，校準(zhǔn)反射光線的入 射角與投影出的虛擬鍵盤影像上各鍵值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括投影梯型校準(zhǔn)單元，用于將所述投影單元投影出的虛擬鍵盤影像校準(zhǔn)為規(guī)則形狀。
6.一種包含權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的裝置的電子產(chǎn)品。
7.一種實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟投影單元將虛擬鍵盤影像投影到任一平面；光線探測(cè)單元從兩個(gè)點(diǎn)探測(cè)反射光線，得到對(duì)應(yīng)的兩個(gè)反射光線的入射角；處理單元根據(jù)反射光線的入射角與投影出的虛擬鍵盤影像上各鍵值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及 光線探測(cè)單元得到的兩個(gè)反射光線的入射角，確定輸入鍵值并輸出。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述光線檢測(cè)單元的兩個(gè)點(diǎn)位于所述投影 單元的兩側(cè)，且等距離分布。
9.如權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，在所述光線探測(cè)單元從兩個(gè)點(diǎn)探測(cè)反射 光線，得到對(duì)應(yīng)的兩個(gè)反射光線的入射角的步驟之前，所述方法還包括由光線探測(cè)單元得到的至少兩對(duì)反射光線的入射角與虛擬鍵盤上至少兩個(gè)預(yù)設(shè)鍵的 對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及虛擬鍵盤上各個(gè)鍵的位置關(guān)系，校準(zhǔn)反射光線的入射角與投影出的虛擬鍵 盤影像上各鍵值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
10.如權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，在所述投影單元將虛擬鍵盤影像投影 到任一平面的步驟之后，所述光線探測(cè)單元從兩個(gè)點(diǎn)探測(cè)反射光線，得到對(duì)應(yīng)的兩個(gè)反射 光線的入射角的步驟之前，所述方法還包括將投影單元投影出的虛擬鍵盤影像校準(zhǔn)為規(guī)則形狀。
全文摘要
本發(fā)明適用于電子技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的裝置、電子產(chǎn)品及其實(shí)現(xiàn)方法，所述裝置包括投影單元，用于投影出虛擬鍵盤影像；光線探測(cè)單元，用于從兩個(gè)點(diǎn)探測(cè)反射光線，得到對(duì)應(yīng)的兩個(gè)反射光線的入射角；以及處理單元，用于根據(jù)反射光線的入射角與投影出的虛擬鍵盤影像上各鍵值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及所述光線探測(cè)單元得到的兩個(gè)反射光線的入射角，確定輸入鍵值并輸出。在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)處理單元根據(jù)反射光線的入射角與投影出的虛擬鍵盤影像上各鍵值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及光線探測(cè)單元得到的兩個(gè)反射光線的入射角，確定輸入鍵值并輸出，實(shí)現(xiàn)了一種實(shí)現(xiàn)虛擬鍵盤的裝置，硬件成本低，可以用于各種有信息輸入需求的電子產(chǎn)品上。
文檔編號(hào)G06F3/048GK101819501SQ20101014717
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者徐念雷 申請(qǐng)人:西安酷派軟件科技有限公司