让一切变得更便捷–旋转式指令输入装置及其应用

科技正在以惊人的速度改变着我们的生活方式,在现代电子产品成为年轻人必备的时髦装备的同时,有很多人却对功能繁多,操控复杂的现代电子产品望而却步甚至谈虎色变。这种所谓“科技恐惧症”更多的流行于中老年人中间,据调查,在65岁以上的人群中,有84%不会使用手机短信功能,有55%不会使用电脑上网,45%不会操作dvd(摘自2006年1月13日香港《成报》,6000万老人恐惧手机提款机),不仅仅是老年人,即使是年轻人中“科技恐惧症”患者也大有其人,美国人中“有高达七成人对日新月异的科技感到不自在,少数人甚至‘极端抗拒’”(《新闻周刊》),“科技恐惧症”流行的一个重要原因是产品功能的增加导致的操控繁琐,特别是便携电子产品,由于便携产品对体积的特殊要求,不得不适用更小的键盘因此导致更复杂的操作,即使是年轻人在拿到这些产品是也要花费较长的时间去阅读说明书和适应产品的操控,曾经担任爱立信手机设计的纳辛斯基说:“手机键盘太小了,可经理人们非要在9个数字键上安排出26个字母,所以目前世界上通用的数字键盘手机,在人体工程学上都是失败产品。”所以,“迟早要被新技术替代。”(《三联生活周刊——包豪斯的后代和拇指族们》)。多媒体技术、网络技术在消费电子产品上的广泛应用使便携产品的屏幕有日趋变大的趋势,在体积有限的情况下,输入或控制装置要变得更小才能适应便携产品的要求。事实上,新的输入装置的研发从来就没有停止过,触控输入、语音输入、手写在便携产品上都已经得以应用,这些输入装置或技术的成本普遍高于键盘,在应用上也有各自的局限,比如触控输入操作反馈较差,语音输入技术尚未成熟,对环境尤其是声音环境的要求较高,手写输入需要双手操作等。

笔者所开发的旋转式指令输入装置是一种可以单手单指操作的手动指令输入装置,具有成本低,体积小,操作简单流畅,环境适用性好、应用广泛等特点,可用于所有使用按键和旋钮操作的场合。

图一图一是典型的旋转式指令输入装置的结构,1是弹性材料制作的按键环,2是按键环支架,3是旋转编码器,4是pcb电路板。1上有多个类似橡胶按键的结构,固定在2上,2固定在3上,4上的黄色部分是印制电路,图一上的印制电路有一个完整的内环和分为六个部分的外环组成,与1一同构成六个开关。

旋转式指令输入装置的操作由按击和旋转两个动作组成,按压按键环导通不同的指令区调用不同的指令或菜单,旋转旋转式指令输入装置移动菜单指针,点击执行选定的指令。图二是指令区示意图,黄色的内环和1、2构成两个开关区,a、b、c、d是四个指令区,a、c是单开关指令区,b、d是双开关指令区。图二是指令区的一个特例,b、d指令区是相同的,当开关区的数量大于3的时候,指令区的数量是开关区的两倍。对指令区的按击像鼠标按键一样,有单击、双击、连击等不同的点击模式,不同的点击模式被赋予不同的指令。

图二图三是使用旋转式指令输入装置的手机模型,其上有6个指令区,这六个指令区由三个开关区交错构成,旋转式指令输入装置的直径20毫米,每个指令区可以分配20毫米以上的弧长,足以满足男士粗壮的拇指对操作点面积的要求,一般而言,直径25毫米的旋转式指令输入装置足以满足任何产品应用,直径最小的旋转式指令输入装置直径10毫米左右,可分配4个指令区。旋转式指令输入装置的高度通常在10毫米以内,特殊应用可以做到5毫米左右甚至更小。通过在结构上的简单变化,旋转式指令输入装置可以防尘,甚至防水。旋转式指令输入装置的成本很低,低端产品的直接成本低于人民币1.5元,应用旋转式指令输入装置,还可以简化产品结构、缩短产品设计周期、简化制程、缩小产品的体积进而减少原材料的使用,从而进一步降低产品成本,应用于电视遥控器,仅节约的pcb板的成本就在人民币2元以上。

图三旋转式指令输入装置应用于手机,只需三个指令区就可以实现手机基本功能包括短信、游戏的操作。图三是一台多媒体手机模型,除基本功能之外,还有mp3、手机电视、数码摄影功能。旋转式指令输入装置需要一个与之相适应的人机对话界面实现其流畅的操作,首先需要对不同的操作指令进行整合,这些指令通常按其功能整合为指令集被赋予不同的指令区。图三的手机模型的操作指令被整合为六个指令集,1号指令区为开关机/挂机拒接指令区,4号指令区为接听/拨号指令区,3号指令区为短信操作/设置指令区,其余三个指令区则分别为mp3、电视、数码摄影指令区。

1号指令区的操作较为简单,连击该指令区,实现开关机操作;来电时单击该指令区,拒绝接听;接听时点击该指令区,挂机。很多键盘手机的同样也是将这些指令赋予一个键位。

图四来电时单击4号指令区,接听;待机或在收听音乐等时点击该指令区,进入拨号状态,通过对拨号菜单的灵活设置,实现常用号码的快速拨号,图四为优化后拨号菜单,该菜单将常用

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计