[发明专利]一种带触摸屏和麦克风阵列的键盘及电子设备

说明书

本发明提供一种带触摸屏和麦克风阵列的键盘及电子设备，其特征在于：内涵九宫格键盘与触摸屏虚拟键盘和麦克风阵列相结合，触摸屏虚拟键盘上映射数理化特殊符号，以触控方式取代鼠标点击特殊符号表，数理化公式手写识别软件与手写笔配合，在触摸屏上快速输入数理化公式，结合语音识别，实现高效的作业数字化。

技术领域

本发明涉及电子设备及其配件技术领域，尤指一种带触摸屏和麦克风阵列的键盘及一种电子设备.

背景技术

随着人工智能与在线教育的快速发展，AI自动批改作业，生成学生精准的知识图谱，为个性化自适应教学提供基础数据支撑，这将成为引领新的AI+教学的发展趋势，AI+教学模式有望实现真正的教育公平. 作业数字化是AI自适应教学的基础，目前好未来、学霸君、松鼠AI等在线教育公司采用点阵数码笔实现作业数字化，但是点阵数码笔只是将学生手写作业的笔迹转换成数字化轨迹进行记录和保存，还需要通过手写识别软件对轨迹进行识别，才能实现作业数字化。手写笔迹数字化到作业数字化，中间必须经过笔迹识别，由于存在识别错误率，因此校对和纠错是必不可少的工作.与点阵数码笔相比，键盘输入+语音输入能显著提升作业数字化效率，然而现有的电脑键盘无法快速输入数理化公式以及常用的希腊字母、集合符号、几何证明符号、逻辑符号和函数运算符号.用鼠标点击特殊符号表的方式插入特殊符号虽然可行，但是输入效率太低，用户体验也不好，不能提升学生作业数字化的效率.电脑键盘通常分为三个键区：主键盘区，光标控制键区，3＊3数字小键盘区.主键盘区包含字符键和非字符键，字符键是指字母键、数字键、标点符号键，是尺寸相同的标准键；非字符键是指shift、ctrl、alt、Enter、Tab、Capslock等键，是尺寸不同的特殊键.随着人工智能技术在手写识别和语音识别领域取得显著突破，科大讯飞、微软给出了90％以上识别率的语音输入法，汉王科技、法国MyScript公司都给出了具有90％以上识别率的手写输入法，极大提升了数理化公式数字化输入效率，学生们可以更加自然流畅的语音+手写方式完成人机交互. 尽管AI极大提升了语音识别和手写识别软件识别率，但不可能达到百分之百正确识别，键盘鼠标在纠错过程中依然发挥着不可替代的作用.另外，由于桌面空间有限，键盘、鼠标、手写板在桌面的空间分配，以及纠错过程中双手在手写板/笔和键盘、鼠标之间频繁切换就成了用户痛点.台式机三区键盘的3＊3数字小键盘位于右边，适合右手使用，左撇子使用很不方便，当右手用鼠标，左手控制数字小键盘时，也很不方便。另外，台式机数字小键盘上缺少等号″＝″键，数值计算时，以Enter键替代等号″＝″键指令，但是在输入数学符号和数学公式时，Enter键执行的是回车换行的指令，并不能实现等号″＝″的符号输入和屏幕显示.数字小键盘上缺少纠错的BackSpace键，纠错时手指要跨越到字母键区敲击BackSpace 键，降低了纠错效率.传统的手写板仅具有笔迹输入功能，不具备笔迹显示功能，缺少笔端的视觉反馈，用户在板上书写的笔迹不是在笔端显示，而是在显示屏上显示，这种笔屏分离的书写体验很差，不利于精准书写.而数理化公式、逻辑框图、设计草图等比普通文字具有更复杂的结构，只有精准书写，软件才能保持较高的识别率.语音识别需要采用麦克风拾音，单麦克风只能近场拾音，双麦克风阵列可以实现远场拾音，并且具有定向拾音和降噪功能.由于键盘没有喇叭和风扇等震动单元，与智能音箱、笔记本电脑等智能终端相比，节省了避免喇叭、风扇等震动单元声音干扰设计而带来的费用支出，键盘成为麦克风阵列的最佳载体.总之，需要对电脑键盘进行优化，将物理键盘与触摸屏虚拟键盘加以结合，并对手写板加以改进使其具备笔端的视觉反馈，提升桌面空间的利用效率，使双手可以在键盘、鼠标、手写触摸屏三者之间高效切换，本发明给出的技术方案成功解决了上述问题.

发明内容

本发明的主要目的在于，给出带触摸屏和麦克风阵列的内涵九宫格键盘及电子设备，解决现有技术中存在的问题，从而更加适于实用，获得更好的用户体验，且具有产业上的利用价值.

依据本发明提出的带触摸屏和麦克风阵列的内涵九宫格键盘，包括：

该键盘由物理键盘+触摸屏虚拟键盘组成；

该键盘内置麦克风阵列；