CN102904995A

CN102904995A - 手机键盘

Info

Publication number: CN102904995A
Application number: CN 201210291364
Authority: CN
Inventors: 李永贵
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2013-01-30
Also published as: CN108401048A; CN103581392A; CN103152457A

Abstract

手机键盘是一种用于手持式数字设备(不限于手机)的键盘布局方案。本方案解决了现行键盘布局按键过小和/或过少，只能单手操作，无法实现高速盲打，操作十分不便，且与PC键盘不兼容、控制功能较少的问题。本方案由两部分组成，控制键和主键盘。在手持数字设备的侧面和/或背面增设Ctrl、Alt、Shift、2Hands、2Lan、Num、Ext、Cstm等控制键，主要用于控制主键盘输入的内容，由一只手来操作；同时在设备正面的主键盘上设置大小和数量合理的按键，映射PC键盘，主要用于字符和命令的输入，由另一只手来操作，两手配合动作，方便实现语言文字和/或用户指令的输入。

Description

手机键盘

所属技术领域：

一种用于手持式数字设备(如手机、电子书、学习机、电子词典、手持控制设备、平板电脑等)的键盘布局方案。

背景技术：

目前，手持式数字设备如手机的键盘布局方案主要有三种：①电话拨号键盘，外加其他控制编辑键组成，键过少，已不能适应功能日益强大的手持数字设备的应用；②PC键盘的一种缩小版，很多学习机采用这种键盘。相对于较小尺寸的手持设备来说这类键盘过于拥挤，使用起来十分不方便；③QWERT键盘，即PC键盘仅保留字母部分的简化版，键数虽有所减少，但由于布局与小面积的手持数字设备不相适应，盘面仍显拥挤，不便使用。现在流行的触摸控制的智能手机基本上部采用这种键盘布局。

以上三种方案的共同特点是①没有同时发挥两只手的作用；②要么键数过少，要么盘面拥挤键过小，使用起来十分不方便，因此无法实现高速盲打；③没有适当的控制键，限制了其他输入操作如触摸操作不能像PC的鼠标那样发挥强大的功能，也不能像PC键盘那样组合快捷键。但对于任何多层操作来说，快捷键都是不可或缺的；④对于有些方案来说，没有箭头键等插字符(光标)移动键，限制了手持数字设备的编辑修改功能；⑤没有考虑到与PC键盘的兼容问题，为今后手持数字设备向个人计算中心发展，迁移PC应用带来了麻烦。

发明内容：

解决的技术问题：①解决了手持数字设备键盘输入两手并用的问题；②通过保留最少合理键数，并恰当布局，使得本方案在不占用较大面积的情况下，键数足够，键的大小适中，易于上手，使用方便。③考虑了与PC键盘的兼容问题，除少数键外，全部映射PC键盘到本方案中，这同时也使得此前其他各种方案中缺失的控制键和移动键在本方案中完好保留。

技术方案：①在手持数字设备的两个侧面，增设控制键。这些键用左手(对于非左撇子来说，以下同)来控制。除了设置Shift、Ctrl、Alt等传统的PC键盘的控制键外、另增设2Lan、Num、Ext、Cstm等4个控制键，以扩充主键盘单键的功能，以达到一键10用的目的。这也正是本方案既保证键数足够，又保证键的大小适中的关键。此外还增设了2Hands键，表示两手并用来操作，以启用本键盘布局。②主键盘平面设计成6*5的阵列。主键盘用右手来操作。理论上本方案可能的输入至少达到6*5*10＝300种，而PC键盘约为120种左右。这样，除操作上稍微比PC键盘麻烦一点外，功能比PC键盘更强大。

除了Tab、CapsLock、Esc、F1～F2、Insert、PageUp、PageDown、PrintScreen、ScrolLock、Pause、WakeUp、Sleep、Power外，PC键盘上的所有键都映射到了本方案中。这些被忽略的键要么本身在PC键盘上就很少使用或有替代方法，如Insert、ScrolLock、Pause、PrintScreen等，要么由于手持数字设备的触摸控制发展方向使得有些键已无必要，如Tab、Esc、PageUp、PageDown，还有就是手持数字设备本身功能设计的不同使得有些键可以被忽略，如WakeUp、Sleep、Power等，而F1～F2可以被相应的快捷键代替。当然也可以一键不漏地映射PC键盘上的所有键到本方案中，但发明者认为无此必要。

由于保留了PC键盘上的Shift、Ctrl、Alt等控制键和箭头键等移动键，不仅加强了手持数字设备的编辑修改功能，而且也为扩充其他输入操作的功能提供了可能，还为今后PC上的应用迁移到手机等手持数字设备上提供了方便，也为用户使用这些迁移的应用提供了使用习惯上的兼容性。

有益效果：有了本方案就可以在手持数字设备上实现高速盲打，在其上进行的键盘输入就不再是一件痛苦的事情，且扩展了相关的功能，并为手持数字设备迁移PC上的应用提供了方便，彻底消除了手机等手持数字设备在向个人计算中心发展过程中在键盘输入方面存在的技术障碍。

附图说明：

图1键盘布局的正面图和侧面图。(1)为6*5阵列键盘布局方案。(2)为(1)的变种，通过减小边键，节省键盘占用面积。(3)为键盘定位标记(只有实体的物理键盘才有)。(6)为手持数字设备的左侧面图，设置Shift键和2Hands键。(7)为不设2Hands键的左侧面图。(8)为数字设备的右侧面图，设置Ctrl、2Lan、Num、Ext、Cstm、Alt等6键。对于左撇子来说，数字设备左右侧面的键设置应该对换。(9)(10)为(8)的减省形式。对于有些应用和有些母语的用户来说，没有必要设置这么多的控制键就够用了。(11)所有控制键包括Shift，2Hands键都设置在右侧。这个方案适宜，但并不限于作为大面积平板电脑等的侧键布局。(12)Shift键和2Hands键位于手持数字设备背面示意图。对于大面积的平板电脑等来说，如果一定要保留Ext和/或Cstm键的话，也可以将Shift和/或2Hands键设置在平板电脑的背面靠近左手拇指和拇指根部的突起触碰的地方，并与其他控制键一起布局在左手5指都能方便控制的范围内。(4)当侧面控制键为无形的触摸控制键，且为美观需要没有标记键名，并在设有2Hands键的情况下，当左手到位握持，本键盘处于启用状态时，在手持数字设备的正面出现的标记，以帮助用户定位有关控制键。

(5)是(4)一种减省形式。

图2主键盘布局扩展。(13)(14)为7*4阵列键盘布局。4或5个右手指头每行操作7个键。(15)(16)为8*4阵列键盘布局。4或5个右手指头每行操作8个键。可以根据数字设备和终端用户的具体情况选用。

图3主键盘布局举例之一。(17)以汉语作为第一语言时汉语拼音布局图。(18)按下Shift时，汉语标点符号布局图。(19)按下2Lan时，以英语为第二语言的英文小写字母布局。(20)同时按下2Lan和Shift时，英语大写字母布局。英语大小写字母包括该两个布局中的其他字符都是半角的。

图4主键盘布局举例之二。(21)按下Num时，数字、箭头、英文标点符号等键布局方案。(22)同时按下Num和Shift键时，英文标点符号等键的布局方案。该两布局中的数字、符号均为半角的。

假定把希腊字母作为扩展字符输入。(23)按下Ext时，希腊小写字母的布局。(24)同时按下Ext和Shift时，希腊大写字母的布局。

图5主键盘布局举例之三。(25)按下图3之(18)布局中的More键时，出现的中文标点符号扩展布局。(26)按下图3之(18)布局中的Ord键时出现的序数布局。(27)把英文作为第一输入语言时的小写字母布局。(28)把英文作为第一输入语言时的大写字母布局。

具体实施方式：

本技术方案是一种键盘布局方案。主键盘可以通过像PC键盘那样的实体物理键盘来实现，也可以通过像触摸控制智能手机里的软键盘那样来实现。如果是通过物理键盘实现，则应该把每个键可能的输入集中刻划在键的表面。本方案中每个键理论上至少可以输入10个字符、控制动作或其他数据块如图像、声音等。主键盘通过右手来操作。对于左撇子来说则是通过左手来操作。

对于主键盘来说，表面上最多只能进行6*5即30个输入动作，显然是不能满足一般手持数字设备的输入要求的。本方案的最大特点就是活用左手(对于左撇子来说是右手，以下同)，通过在手持数字设备的左右侧面增设由左手操作的控制键来扩充主键盘的输入功能。通过设置Shift键，使主键盘的输入能力翻一番。通过设置2Lan、Num、Ext、和Cstm键，使主键盘在翻番的基础上再增加4倍。所以，本方案理论上最少(因为没有计算这些键交叉联合控制，如同时按下2Lan和Ext增加的输入可能)可以达到30*2*(1+4)＝300种输入。这还没有包括Ctrl和Alt键，这些专门用于独立或与主键盘配合使用，进行控制命令输入的控制键所增加的输入可能。

Shift、Ctrl和Alt的含义与PC键盘上的是一致的，不仅是因为需要适量这样的纯控制键，也是为了与PC键盘的使用习惯兼容。2Lan是Second Language的意思，用于第二语言的输入。对于现代人来说，很少只进行单语言的文字输入。如果把英语作为第二语言，则按下2Lan时，主键盘映射的是26个英文字母。Num是Number的缩写，按下Num时，用于映射PC键盘上的数字键、箭头键、以及用于补充第二语言字母和/或标点符号输入键位的不足。如果第二语言为英语，则为PC键盘上的数字、箭头和标点符号键的一一映射。Ext为Extension的缩写，用于进一步扩充主键盘的功能。一般用于①数字设备厂商的特殊输入需求，如该厂商特殊的表情符号，又如学习机需要的数学符号等；②多语言输入的需要。如中日韩三种文字同时输入，那么Ext键就可以用于其中第三种语言的键盘布局。Cstm是Custom的缩写，意为用户自定义，是留给数字设备的终端用户自定义输入内容的。可以是字符、短语、甚至是图像、音频、视频等数据块。以上关于2Lan、Num、Ext和Cstm的约定是发明人关于这些键使用规范的一般规定，手持数字设备的生产厂商当然可以根据实际需要来灵活应用这些键。2Hands键按下时用于指示数字设备两手并用的本键盘启用了。设置这一键的目的是照顾没有能力两手并用的用户和不习惯两手并用的用户。这些用户可以用数字设备留置的他们能用和习惯用的此前其他键盘布局方案。2Hands键也可以视情况省略。对于设置有2Hands的设备，还有一个好处。就是当侧面控制键为无形的触摸控制键，且为美观需要没有标记键名时，可以用该键控制其他控制键键名在手持数字设备正面的适当位置显示，以帮助用户定位这些控制键。(如图1(4)(5)所示)

Shift键由左手的拇指来控制。2Lan、Num、Ext和Cstm分别由左手的食指、中指、无名指和小指来控制。Ctrl键由左手食指向上位移来控制。Alt由左手小指向下位移来控制。2Hands键，当左手到位握持手持数字设备时，由拇指根部的突起自然靠压来完成按键动作。如果这时设备处于编辑状态或命令输入状态则指示设备启用本键盘。

主键盘每行6键，其中中间的4键从左至右分别由右手的食指、中指、无名指和小指操控。最左边的键由右手的食指向左位移来操控。最右边的键由右手的小指向右位移来操控。

左手除要操控控制键外，还要握持手持数字设备，以便右手操控主键盘。对于8个侧面控制键，除Ctrl和Alt外，其他键在左手握持时，自然就会受到按压，而且这种自然按压的力度还因人因时而异。因此本方案的难点就在于手持数字设备如何区分用户的这种自然握持按压和用户有意的主动输入按压。好在手持数字设备可以主要靠手掌和手臂(对于面积较大的平板电脑来说)来支撑，并让手指其本上只起防松滑的作用，以使手指的握持力保持在有限的范围。这样当用户的主动输入按压力度到达一定的程度足以和用户的自然握持力度相区分时，就可以被设备所识别，并视为一个输入动作。在设计侧面控制键时，①用户的输入按压力度比用户的自然握持力度要大，并有一个明显的差异，这样便于设备区分；②要给用户调整自然握持力的方法。一般来说，应该根据经验值给设备确定一个初始的自然握持力，但也应该给用户提供调整自然握持力的机会，以便用户获得更好的使用体验。这只要提供一个选项，提示用户在自然正确握持时确认，然后由设备提取各指的自然握持力即可。③应该提示用户正确的握持手持数字设备的方法，一般来说应该尽量减小手指的握持力。方法就是“掌”握和/或者“臂”握而不是“指”握设备。“指”握是指手掌和手臂架空，手持数字设备全靠5指来握持。④如果有2Hands键的话，不用对其做特殊设计。因为本键盘启用时该键需要一直按着，需要这种握持力。

解决用户输入按压和握持按压易于混淆问题的另一个方法是反其道而行之，即以键的按压为键的释放，以键的释放为键的按压。具体来说①对于2Lan、Num、Ext和Cstm等4键，当用户自然握持设备，这些键被按压时视为它们被释放，当手指离开它们，它们被释放时视为它们被按压，即开始一个输入动作；②2Hands、Ctrl和Alt等3键的输入操作按通常方式来进行，即按压时开始输入动作，释放时完成输入动作；③对于Shift键，由于其握持作用不强，握持力不大，既可以像2Lan等键那样反向使用它，也可以像Ctrl等键那样正常使用它。由设备生产厂商或者最终用户根据具体情况决定Shift键的使用方式。如果是后者，手持数字设备应该给用户提供选择使用Shift键方式的方法。④以上是以图1中(6)和(8)的侧面键布局方案为基础对侧面控制键的使用方式进行设定的。如果侧面键的布局方案有调整和变化，显然这些键的使用方式也要做相应的改变。⑤这一反行方案虽然简单，但也有不足之处，那就是用户开始使用的时候不太习惯。

同主键盘一样，侧面控制键既可以是有形的实体键，也可以是无形的触摸控制键。这要根据手持数字设备的自身特点来确定。

以下举例给出两个实施方案。

方案一：侧面控制键和主键盘的键均为触摸控制操作的键。第一语言为汉语，第二语言为英语，希腊语作为扩展输入字符。应用于手机这一最广泛使用的手持数字设备。

当手机进入编辑状态时，显示主键盘，当结束编辑时或用户按下Alt+Del组合键时，关闭主键盘。

手机左右侧面控制键的布局分别如图1(6)和(8)所示，但为美观起见没有标记键名标签，因此当显示主键盘时，同时在手机正面的右侧显示侧面控制键的定位标签，如图1(5)所示。手机正面主键盘的布局如图1(1)所示。

①当用户(假定非左撇子)左手到位握持手机且在编辑状态下或进入编辑状态下，会出现如图3(17)所示的汉语拼音主键盘布局，这时可以进行汉语拼音的输入。

②当用户按下Shift键时，会出现如图3(18)所示的界面，显示相关的汉语标点符号和特殊功能键。这时可进行汉语标点符号的输入。或者A、如果按压More键，就会弹出如图5(25)所示的界面，显示更多的标点符号和特殊字符以便输入。当选择其中一个字符时，界面返回到上一界面，即图3(18)。如果没有选择，按下返回键也返回上一界面。这时如果松开Shift键，则直接返回到第一语言主界面3(17)。B、如果按压Ord键，就会弹出如图5(26)所示的界面，显示三组特殊序号字符供用户选择，其他与A同。C、如果用户按压Date键，即弹出一个中外不同格式的当前日期菜单以供用户选择输入，其中包含一个取消菜单项，以供用户放弃返回。

③当用户按下2Lan时，弹出图3(19)所示的英文小写字母界面。供用户输入英文小写字母和其他字符，均为半角的。

④当用户同时按下2Lan和Shift时，弹出图3(20)所示的英文大写字母界面。供用户输入英文大写字母和其他字符，也均为半角的。

⑤当用户按下Num时，弹出图4(21)所示数字键、移动键和英文标点符号键界面。供用户输入数字、英文标点符号和进行移动插字符(光标)的操作。数字和符号均为半角的。

⑥当用户同时按下Num和Shift时，弹出图4(22)所示的界面。供用户输入英文标点符号和进行移动插字符(光标)的操作。符号均为半角的。

⑦当用户按下Ext时，弹出图4(23)所示希腊小写字母界面。供用户输入希腊文。

⑧当用户同时按下Ext和Shift键时，弹出图4(24)所示希腊大写字母界面。供用户输入。

⑨手机的终端用户决定Cstm和Cstm与Shift的输入设置。手机厂商或输入法开发商应该给终端用户提供进行相关设置的方法。一般来说终端用户可以设置的内容应该是多种样式的，可以是字符、字符串、图片、音频、视频等数据块，或者快捷命令。一旦设置成功，就可以像上述其他控制组合一样输入相关的内容。

⑩在编辑状态下，启用Ctrl和Alt以及他们与其他键组合的方法与PC键盘上的一样。如Ctrl+C用于复制等等。

在非编辑状态下，按下Ctrl和/或Alt键以及他们与Shift和其他侧面控制键的组合时，弹出相应的界面，供用户输入命令，类似于PC键盘上的快捷键功能。

方案二：侧面控制键和主键盘均为实体的物理按键。第一语言为英语，第二语言为希腊语。应用于手机这一最广泛使用的手持数字设备。

手机左右侧面控制键的布局分别如图1(7)和图1(10)所示，无2Hands、Ext和Cstm键。手机正面主键盘的布局如图1(1)所示。

①当用户(假定非左撇子)左手到位握持手机且在编辑状态下或进入编辑状态下，主键盘的功能相当于图5(27)所示的英文小写字母输入界面，这时可以进行英文小写字母的输入。

②当用户按下Shift键时，主键盘的功能相当于图5(28)所示的界面，供用户输入大写英文字母。

③当用户按下2Lan时，主键盘的功能相当于图4(23)所示希腊小写字母界面。供用户输入希腊文。

④当用户同时按下2Lan和Shift时，主键盘的功能相当于图4(24)所示希腊大写字母界面。供用户输入。

⑤当用户按下Num时，主键盘的功能相当于图4(21)所示数字键、移动键和英文标点符号键界面。供用户输入数字、英文标点符号和进行移动插字符(光标)的操作。

⑥当用户同时按下Num和Shift时，主键盘的功能相当于图4(22)所示的界面。供用户输入英文标点符号和进行移动插字符(光标)的操作。

⑦Ctrl和Alt等键的操作与方案一中的描述一致。

⑧由于本方案中使用的是实体物理键盘，所以应该把每个键可能的输入刻划在键的表面，便于用户辨识。比如第一行第一键应该刻划这样几个字符：a、A、1、！、α和A等6个字符。

Claims

1.手机键盘，由两部分组成，控制键和主键盘。控制键位于手持数字设备的侧面和/或背面，主要用于控制主键盘输入的内容，由一只手操作：主键盘位于手持数字设备的正面，主要用于字符和命令的输入，由另一只手操作。