CN1243982A - 自由式小键盘中文输入方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种适用于中文的小键盘文本信息输入方法及其装置。本方法能自由地用小键盘输入汉字、词或短语,以及英文、数字和标点符号等。任何一个字、词或短语都有若干种方法实施输入,它不用专门学习和死记硬背编码规则,只要识字,人人可以使用。本方法很好地解决了小键盘的键多义性问题,能迅速定字,输入速度快。它特别适用于各种手机、数字电话机、寻呼机、家用电器、计算机、电子词典与学习机等。

Description

自由式小键盘中文输入方法及装置

本发明涉及文本信息的输入方法和设备，特别是涉及使用小键盘(包括数字小键盘)输入中文文本的方法和设备。

随着信息社会的高速发展，各种各样功能强的信息设备不断涌现。例如新一代的通信设备，数字电话机、寻呼机和传真机；能通过综合电信网获取大量信息和实现家庭自动化的家用电器、计算机；电子词典、学习机；大量便携的商业、医疗、物流以及工业生产设备等等。人们要求这些设备小巧玲珑、携带方便，具有用小键盘输入和处理文本信息的功能。汉字是世界上四分之一人口通用的文种，能用小键盘输入汉字和处理中文信息的设备更加受到人们的关注。

一般，小键盘的键很少，象常用的数字小键盘只有12个键，即使再增加几个功能键，由于其键数少，每个键上必然要标多个字符，这就产生了键的多义性，使输入数字和字母变得费时困难。若要输入中国GB编码标准中的6763个汉字，或BIG5编码标准中的约13000个汉字，困难更大，这是一个非常大的挑战。

目前，用小键盘实现字母数字输入的方法已经有很多，主要借助于美国电话小键盘上面的字母标记，每个键上都有多个字母，有的甚至多达4个，确定字母相当费时，例如输入拼音“ZI”，需要如下输入：9****，4***。为了解决小键盘输入费时和编辑困难且慢，摩托罗拉公司申请了专利CN 1184969A和CN 1194391A，提出了一种把小键盘输入项处理为文本的方法，按键时不用确定字母，使一个键上的多个字符有效，把输入当作一串数值，把该串数值变换为一切可能的字母数字混编的单元，把字母数字混编的单元与字典作比较，找出最能代表输入字符的候选项。这种方法对于由字符组成的单词来说是有效的，因为它用到了单词的概率。以上的专利也被用于利用拼音的书写系统来输入中文文本，虽然可以，但确出现了确认拼音字符串费时的问题。原因是美国电话小键盘对应于汉语400多个拼音只存在219个可能的数字串(序列)，一个数字串对应几个拼音，需要由人来确认。由于中国的语言概率一般表现在汉字或词上，对于只有400多个音而要表示多达1万多个汉字的拼音字符串来说，概率几乎不起作用，因此确认相当费时。众所周知，使用汉字的人地域分布广阔，许多人发音不准，当只用拼音字符串中前面的部分字符确认汉字时，实用中的问题可能还要严重。例如：要输入人名“吕萍”，“吕”字的拼音为“LV”，原来需要如下输入：5***，8***。现在需要如下输入：58****，因为“5”能对应于J、K和L，“8”能对应于T、U和V，这时将给出以JT、JU、JV、KT、KU、KV、LT、LU和LV开始的字符串，对于拼音字符串，只有JU、KU、LU和LV共4个，LV要靠人观察屏幕显示的4个字串用“*”键来确认。

计算机的汉字键盘输入，主要采用汉字编码的方法。现在也有采用编码的方法通过计算机数字小键盘来实现汉字的输入。汉字编码，就是用符号代表汉字的部分字形或音素，再把这些符号按一定的规则(结构、次序、数量等)排列成一串，用来表示一个汉字。汉字编码的固有缺点是，为了区分不同的汉字，特别是相近的汉字，产生了符号表示的特殊性，这必然造成以下问题：编码规则需死记硬背，形码的拆字规则、编码的固定格式，以及编码的映射键位等都要牢记。显而易见，即使最简单的编码输入法也需要培训，至少需要人牢记编码规则。现代通信设备是亿万人使用的通信手段，让亿万人来学习编码输入法，显然是不现实的。

有亿万人使用，自然最好使用凡识字的人都会的拼音或凡会写字的人都会的笔画序列。可惜的是，在小键盘上使用拼音输入除了上述确定拼音字符串费时困难外，还存在由于同音字太多，确认字困难的问题，即使拼音输入正确，在小屏幕上也不容易找到要输入的字。另外，使用汉字的人口众多，发音不准，南腔北调，方言等，也大大影响着拼音输入方法的使用，显然拼音输入法使用户受到了限制。至于使用笔画序列，则存在着效率低问题，比如要输入“鲸”字，至少需击键11次。显然，如何能用小键盘快速定字，也是必须解决的大问题。

本发明正是为了解决以上问题而创造的一种使用小键盘输入中文的方法和设备。该方法有以下优点：1)创造了一种适用于中文输入的小键盘。2)输入法不仅能自由输入汉字，而且能用小键盘直接输入词或短语，也能输入英文、数字、标点符号、拉丁字母和其他各种符号。3)任何一个字、词或短语都有若干种方法实现输入，相当于包含了形码、音码、音形码、笔画序列码等多种输入法，使用者总可以找到一种适合自己使用的方法将字输入，解除了拼音不准，记忆形码困难者的烦恼。4)能迅速定字，输入速度快。5)不用专门学习和死记硬背，只要识字，人人可以使用。

本发明的一个显著特点是设计了一个特别适用于中文，也适用于包括英文、数字、标点符号、拉丁字母和其他各种符号的文本信息输入用小键盘。图1是依据本发明制作的一个小键盘的前面板示意图。一般有一个外壳1；一个小键盘2，包括字符键和功能键；一个输出设备，由接口电路及引线或无线发射器3等组成。该小键盘可作为计算机或其他信息设备的外设使用。

功能键用来实现设备的目标转换，输入状态的切换，以及编辑功能等，根据不同的需要可以设置多个键。显然，键数多，会使各种转换快捷，一般在条件允许时，可适当增加功能键。本实例根据需要设置了6个键，其中菜单键“MENU”，用来选择目标功能，如建立中文电话号码簿、编写中文消息等；清除键“C”，用来清除输入信息；确认键“OK”，用来确认输入过程；输入状态切换键“拼/笔”，用来转换输入状态，如拼音状态、笔画状态、字形部首状态、英文状态等。当输入状态多时，可将输入状态切换键改为二个，加快切换速度。小键盘左下角的键上有符号“《”和“#”，编辑功能是“左边符号”、“左移”、“退格”或“向左卷动”，右下角的键上有符号“》”和“*”，编辑功能是“右边符号”、“右移”、“回车”或“向右卷动”。

字符键共有10个，除了把数字0-9按常用的数字小键盘布局标明在上面，还标明了30个拼音符号，7个笔画符号，1个笔顺方向转换符号，1个标点符号，1个数学符号和30个字形部首符号(若键上标不下，可标在键下)。

小键盘标明的30个拼音符号是本发明的一个核心，标明的规则是：按汉语拼音方案的声母表次序将声母B、P、M、F、D、T、N、L、G、K、H、J、Q、X、(ZH)、(CH)、(SH)、R、Z、C、S和元音i、u前无声母时要加的字母Y、W排列在各数字键上；按韵母表的次序将元音a、o、e、i、u、v(ü)排列在各数字键上，任何二个元音字母都不得标在同一键上；把拼音方案的隔音符号′标在数字0键上；每个键上最多只有3个符号。图1的排列是根据以上规则优选的一个实例，当然也可以按其它的方式排列，只要符合规则即可。可以看出，小键盘中字母的排列没有采用美国电话小键盘的排列法，而是把拼音声母表中连读的4个字母分别标在相临的二个键上，如将“B、P、M、F”分为“B、P”和“M、F”，分别标在数字1和2键上，把韵母“a”和“i”也分别标在数字1和2键上，把连读的3个字母合标在一个键上，如将“G、K、H”，标在数字3键上，每个键上最多只有3个符号。显而易见，按英文字母表次序排列的键盘并不适用于使用汉字的人，因为人们不一定能记住它，而凡学过汉语的人，几乎都能背下拼音声母表，本实例的排列很容易记忆，可以大大减少寻键的时间。前面已经说过，现有的技术用小键盘输入时确认拼音字母串相当费时，而采用本发明排列规则的键盘则很好的解决了这一问题。例如：同样输入“吕”字的拼音“LV”，用本发明的小键盘只需输入55，击键仅二次，远远小于其他的方法。我们知道，确认拼音字母串费时的原因是由键的多义性引起的。而使用本发明，当输入一个字的拼音字母串时，除了第一字母需要由人确认，以后的字母都可以由程序自动确认，也就是说是“单义的”，这就使得输入极为快捷。本发明第一字母的确认也很简便，当输入拼音第一字符按下键时，程序认定的字符为键上标明的中间字符，如果随后按下“《”键，程序认定的字符为左边字符，按下“》”键，程序则认定为右边字符。采用美国电话小键盘既不能简便确认汉字拼音的第一字母，更不可能实现自动确认后面的其他字符。另外，设置标明“ZH”、“CH”、“SH”的键既缩短了输入时间，也为词的输入奠定了基础。可以说，本发明键位的排列很好的解决了拼音符号键的多义性问题。

小键盘上标明了7个笔画符号，《新编小学生字典》中认定的汉字笔画种类为25种，如果都使用，在笔画输入状态下也存在键的多义性，为了简化输入，同时确保笔画输入正确，对笔画进行了分类。本发明将笔画按起笔和变化分为7类，分别标在数字1-7的键上，如下所示：

1、撇折ㄑ包括：

2、横一包括：

3、横折包括：乛、

ㄋ、

乙、

4、撇丿。

5、竖丨包括：、

6、捺包括：丶。

7、竖折包括：

乚、

前面已经说过，用笔画序列输入存在着效率低的问题，为了解决这一问题，本发明设置了一个特殊的键，称为“笔顺方向转换”键，标在数字9键上。有了该键，当在笔画输入状态下要输入“鲸”字时，就不需至少击键11次，而是先依笔顺任意输入“鲸”字的前面几笔，然后击“笔顺方向转换键”，再任意按倒笔顺输入“鲸”字的后面几笔，可较快的完成“鲸”字的输入。本发明的笔画标示，除了数字1键上的“ㄑ”，其余的很象一个“困”字，非常容易记忆。本发明的笔画分类，用7类而没有用5类，扩大了类数，提高了笔画命中字的机会，同时为了排除人们确认笔画可能出现的混淆，把笔画“丶”和“”归为了一类。本发明按起笔分类符合人们的习惯，使确认笔画快而准确，不失为一种好的分类法。

空格和标点符号对文本非常重要，使用概率极高。利用笔画输入符号只占用了十个键中的八个，在空余的一个数字键上标了标点符号“。；”，用来输入标点符号。还有一个数字键上标了数学符号“+％”，用来输入数字和其他各种数学符号。

本发明还可支持字形部首输入，在数字键上特殊设计标明了30个字形部首符号。部首是汉字中客观存在的、人所共知的结构单位，它或表义、或表音，对确认汉字有极高的效率。用数字1-9的9个键组成的方形区域，代表方块汉字的整体结构，将汉字部首以其经常出现在方块汉字的方位排列在该区域的上、下、左、右、中、左上、左下、右上8个方位，因此不用记忆。如：金、木、氵、火、土、扌、纟，一般常出现在汉字的左边，所以排在其左边的数字1、4、和7键上；宀、艹、、门、夂，一般常出现在汉字的上面，所以排在其上面的2和3键上；页、阝、见、鸟、攵、佳，排在其右边的6和9键上；灬、、女、贝，排在其下边的8键上；广，包围了字的上边和左边，排在其左上角的1键上；气，包围了字的上边和右边，排在其右上角的3键上；辶，包围了字的左边和下边，排在其左下角的7键上；忄、心、王，意为心或为同类之核心，所以排在其中央的5键上。口、日、月，排在字的方形区域外面的0键上。汉字的部首约有200多个，为了更多的利用部首和字形，以上30个部首除了表示它本身，还可以扩展为代表一种字形结构或同类部首。如：部首广除了表示广外，还表示从左上角包围的字形，即“左上包”字形，也就是说，广表示广、广、厂、麻、、尸、鹿部首。同理，部首气表示“右上包”字形，即表示气、弋、戈、勹部首。部首辶表示“右下包”字形，即表示辶、廴部首。另外，部首宀还表示同类的部首冖、

，部首阝还表示部首卩，部首日还表示部首曰，部首土还表示部首士，部首纟还表示部首幺，部首钅还表示部首金等等。采用上面的部首排列法，使用者无需记忆部首的位置，一眼就可以在其方位找到所要的部首。由于存在部首键的多义性，所以需要进行确认。当在部首状态击某一键时，程序认定的部首为键上标明的中间一个部首，如果随后按下“《”键，程序认定为左边部首，按下“》”键，程序则认定为右边部首。

尽管本发明为键盘设计了拼音、笔画、字形部首三种符号及键位，各个独具特色且具有重要作用，但并不是说每个实施都要同时包含它们。因为它们都能独立存在或任选其中的二种就能完成中文的输入，所以，任何选择本发明其中之一或之二的键盘都是属于本发明范畴的键盘。

本发明的另一个显著特点是提出了一种自由式中文输入法，即可以在小键盘上自由地使用拼音、笔画、部首信息快速输入汉字、词和短语，同时也能输入英文、数字、拉丁字母、标点以及其它各种符号。

一般说来，接收键盘信息的设备都有一个显示器，或者显示器与键盘装配在同一个机壳上(后面将有叙述)。显示器中包含有一个文本显示区；一个输入状态显示区，显示当前小键盘所在的输入状态；一个候选字区，当输入时，显示输入信息认定的字集；在候选字区的下面有一个标号区，根据候选字区可显示的字数，显示“1234567890”数字(一般不超过10个)。

本发明单个汉字的输入过程为：

1、在拼音输入状态下，依次击标有汉字拼音符号的键，先击首字符，程序认定为键上标明的中间一个拼音符号，如果首字符非中间字符，则需要确认，此时按下“《”键，认定为左边符号，按下“》”键，认定为右边符号，后面的拼音符号自动确认，每击一键，在候选字区都会出现一些新的汉字，除首字符外，随时按下“《”键或“》”键，可以卷动显示后面或前面的字，直到出现所要输入的字，然后按确认键“OK”，表示一个汉字信息的输入过程结束，此时根据所要输入字所对下面标号区的数字，按相应的数字键，所要输入的字便进入文本，一个汉字输入结束。如果要在首字符按下时卷动候选字，则必需先按一次确认键“OK”，表示首字符输入过程结束(首字符已确认)，然后便可以卷动候选字了。

2、在笔画输入状态下，依笔顺击标有笔画符号的键，或随时都可以击“笔顺方向转换符”键，然后按倒笔顺输入字后面的笔画，直到候选字区出现所要输入的字，击确认键“OK”，再击标号数字选择所要输入的字，该字便进入文本。对某些设备，为了减少存储，笔画可以规定使用前三后三、前三后二或前四后二等方式，即依笔顺输入完前面规定的几笔后，无需击“笔顺方向转换符”键，直接按倒笔顺输入后面的几笔。

3、在部首输入状态下，按汉字字形或包含的部首击标有部首符号的键(无需按次序)，当输入部首非键的中间部首时，需用“《”键和“》”键确认(注意只能确认一次)，击确认键“OK”，表示部首输入过程结束(部首已确认)，此时可以通过“《”键和“》”键，卷动寻找要输入的字，当其出现时，击确认键“OK”，再击标号数字选择所要输入的字，该字便进入文本。

4、自由混合输入，在任意一种输入状态下，输入了字的部分信息后，可以随时切换为另一种输入状态，继续输入信息，直到候选字区出现所要输入的字，击确认键“OK”，再击标号数字选择所要输入的字，该字便进入文本。例如：输入“都”字，可以在拼音输入状态下输入“D”，然后切换为笔画输入状态输入“一”，再切换到部首输入状态输入“阝”。都字很快就可以找到。当候选字只有一个时，该字直接进入文本。

词的输入过程为：依次输入词中汉字的首拼音符号，在每个汉字首拼音符号之后都可以任意输入当前汉字的其它信息，如韵母、部首、笔画等，直到候选字区出现所要输入的词，击确认键“OK”，再击标号数字选择所要输入的词，该词便进入文本。需要注意的是，词中每一个字的输入都必须从拼音开始，这样程序能自动辨别输入是字还是词。每字的拼音可以只输入一部分，多数的情况程序能确认下一个字拼音的开始字符，如果因为A、O、E开头的音节连接在其他音节后面发生音节混淆，或因前一个字的拼音只输入了一部分与当前字的拼音发生混淆，如同汉语拼音方案所规定的，在当前汉字输入首字符之前，应先击一下隔音符“′”键，这样便不会再发生错误。

短语的输入过程为：在短语输入状态下，依次输入短语中汉字的首拼音符号，在每个汉字首拼音符号之后都可以任意输入当前汉字的部首和笔画信息，直到候选字区出现所要输入的短语，击确认键“OK”，该短语便进入文本。短语的字数较多，一般只需逐字输入其声母。对极少数字数很少的短语，可通过输入当前汉字的部首和笔画信息，也能很快找到它。

本发明还有另外一种短语输入法，即首拼音符键短语输入法。其输入过程为：在短语输入状态下，依次击短语中汉字的首拼音符号键(不需确认首拼音符号)，在每个汉字首拼音符号之后都可以任意输入当前汉字的部首和笔画信息，直到候选字区出现所要输入的短语。首拼音符键短语输入法，省去了确认首拼音符号的时间，使短语输入更加快捷。例如，要输入“北京钢铁研究总院”，只需按短语中汉字的首拼音符号击键，即BJGTYJZY，以键上的数字表示为：16340690，共击键8次，平均每字一键。其实，根本用不着击键8次，北京钢铁研究总院就已输入了文本。

空格和标点符号的输入过程为：在笔画输入状态下，击标点符号“。；”键，此时在候选字区出现各种标点符号，通过“《”键和“》”键，卷动寻找要输入的标点符号，当其出现时，击确认键“OK”，再击标号数字选择所要输入的标点符号，该标点便进入文本。输入标点符号后，程序保持原笔画输入状态不变。

数字与数学符号的输入过程为：在数字输入状态下，通过数字键可以连续输入所需要的数字。如果在笔画输入状态下，击数学符号“+％”键，此时在候选字区出现数字和各种数学符号，通过“《”键和“》”键，卷动寻找要输入的数字或数学符号，当其出现时，击确认键“OK”，再击标号数字选择所要输入的数字或数学符号，该数字或数学符号便进入文本。输入后，程序保持原笔画输入状态不变。

英文和数字的输入过程为：在英数输入状态下，击英文字母所在的键，此时在候选字区出现该键上标明的大写英文字符、数字和小写英文字符，再击标号数字选择所要输入的英文字母或数字，该英文字母或数字便进入文本。例如：要输入英文字母M，击数字2键，此时在候选字区出现“MFI2mfi”，其中M所对的标号为1，击数字1键，英文字母M进入文本。

其他字符的输入过程为：在“其他”输入状态下，击数字1-9中的一个键，此时在候选字区会显示GB 2312中相应的字区中的字符，通过“《”键和“》”键，卷动寻找要输入的符号，当其出现时，击确认键“OK”，再击标号数字选择所要输入的符号，该符号便进入文本。

本发明的自由性，给了使用者极大的方便，大凡一个识字的人，不会拼音，就会写字，或者反之，拼音可以只知声母，笔画也可以只知前后几笔，本发明包含了汉字的拼音、笔画、字形部首的几乎全部信息，使用者总可以找到一种适合自己的方法使用。本发明的自由性，还使每一个字都有若干种方法实现输入，当一个字因为某种原因难以输入时，可以改变另一种方法实现输入。例如“都”字，它至少有以下几种方法实现输入：

1、拼音；

2、笔画序列；

3、日、阝；

4、D、日；

5、D、一、丨；

6、D、阝；

7、阝、D；

8、阝、一、丨；这么多的输入途径，使用者总不至于连一种方法也找不到。本发明使使用者无需记忆任何东西，就能完全自由的实现中文输入，这是其他方法所没有的，也是本发明的最大特点。我们知道，拼音输入的同音字太多，笔画输入的效率不高，单用一种方法常常需要通过滚动候选字集查找欲输入的字，这既费时间，也费眼力，自由式输入，当拼音不能在第一屏发现欲输入的字时，可以继续输入笔画或字形部首，这样就能迅速找到欲输入的字，当候选字只有一个时，候选字直接进入文本，因为它就是欲输入的字。

本发明的任何一个词也都有许多种输入方法，可以自由使用，例如词“想念”，它至少有以下几种方法实现输入：

1、XIANGNIAN；

2、X、心、NIAN；

3、X、木、NIAN；

4、X、N、心；

5、XIANG、N、丿；

6、X、一、丨、N；

本发明的另一个显著特点是采用上述小键盘构造的文本输入设备。参照图2，文本输入设备一般包括：一个如上面介绍的小键盘2。一个显示器及处理电路5或输出设备4，显示器处理电路与显示器用于显示输入过程的各种信息和文本图象，输出设备为一个接口或无线发射器。一个存储器7，包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)，存储拼音树、地址表及拼音汉字库，笔画树、地址表及笔画汉字库，字形部首地址表及字库，词及短语库，英文、标点和其他各种符号库，候选字(词)集。一个处理器6，处理器被编程，接收键的输入，根据输入状态确认符号，根据确认的符号从相应的树或库得到候选字集，然后再根据不同的情况用这个字集与原来的候选字、词或短语集(如果有)作出判决，获得新的侯选字、词或短语集，提供给显示器处理电路，选择字(词或短语)并送入文本。

存储器7中存储的拼音树、地址表及拼音字库结构如图3所示。这是一个多叉树，其节点是汉字的拼音符号集，每一个节点都对应着一个下级节点地址表的地址和拼音字库的地址，树的叶子则只对应拼音字库的地址。由于键上有声母(ZH)、(CH)和(SH)，拼音的分类只有5级。笔画树、地址表及笔画字库的结构如图4所示。笔画树也是一个多叉树，从汉字的第一笔开始，以汉字的笔顺为依据，其节点是汉字的笔画符号集，每一个节点都对应着一个下级节点地址表的地址和笔画字库的地址，树的叶子则只对应笔画字库的地址。逆向笔画树也一样，只是要从汉字的末笔开始，以汉字的逆向笔顺为依据。利用笔画库分类，分类的级数较多，因此笔画树会占用很多存储空间，为了解决这一问题，可以用笔画树和汉字笔画库相结合，一般笔画树不要超过5级为好。部首字形地址表和字库、英文、标点和其他各种符号库都非常简单，词及短语库就是词和短语的集合。当词和短语的量很大时，可以用词的前二个汉字的首拼音符号将其分为若干个子集。

处理器6被编程。图5的框图是实现文本输入的主要过程。从步骤110准备与清除侯选字词，开始一个字、词或短语的输入过程。在步骤120，处理器接收一个键盘输入。在步骤130作判决，如果是“OK”键，程序进入131步骤，对有无首拼音符标志进行判别，有则取消首拼音符标志，无则置选字、词标志，然后返回步骤120。如果不是“OK”键，进入140步骤，对“《”键进行判定，是则进入141步骤，对有无首拼音符标志进行判别，有则改变首拼音符号为左边拼音符，然后返回120步骤。无则对候选字(词)集进行判决，若为空集，清除文本中的前一个字，返回步骤110，若非空集，则向左滚动侯选字(词)集，显示前面的字(词)，然后返回步骤120。如果不是“《”键，进入150步骤，对“》”键进行判定，是则进入151步骤，对有无首拼音符标志进行判别，有则改变首拼音符号为右边拼音符，然后返回120步骤，无则对候选字(词)集进行判决，若为空集，送入文本一个“回车”符，返回步骤110，若非空集，则向右滚动侯选字(词)集，显示后面的字(词)，然后返回步骤120。如果不是“》”键，进入160步骤，对“输入状态”键进行判定，是则进入161步骤，作输入状态转换，如将拼音输入状态转为笔画输入状态，接着返回120步骤。不是则进入170步骤，对“清除”键进行判定，是则返回110步骤，不是则进入180步骤，对“选字词”标志进行判定，有则进入202步骤，进行选择字或词、送字或词到文本的处理，然后返回110步骤。如果没有，按逻辑必是字(词)的输入信息，进入200步骤，进行字(词)输入信息处理，在201步骤，进行侯选字数判定，如果只有一个侯选字，在202步骤将侯选字送入文本，然后返回110步骤，若侯选字集为空，直接返回110步骤，若侯选字数大于1，返回120步骤。

图6以更详细的框图说明了图5中步骤200的字(词)输入信息处理过程。首先在210步骤，要根据不同的输入状态转移到相应的步骤。拼音状态时执行220步骤，识别拼音符号，这一步很重要，如果是字的首拼音符号，识别为键的中间拼音符号，如果不是，则要根据拼音树和键作出判决，由于本发明拼音符号在小键盘上的特殊排列，此时每个键的识别都是唯一的，也就是说是“单义”的。在221步骤，判定是否为汉字拼音第一字母，是则执行222步骤，置首拼音符号标志，然后汉字数加1，再转移到步骤225。如果不是汉字拼音第一字母，在224步骤，要清除首拼音符号标志，在225步骤，依据拼音树获得汉字集。在步骤226，对汉字数进行判定，当其小于2时，为单个汉字的信息，下面执行227步骤，根据汉字集和原来的候选字集，获得新的候选字集，然后返回图5中的201步骤。当汉字数不小于2时，为词中汉字的信息，下面执行228步骤，根据汉字集和原来的候选词集，获得新的候选词集，然后返回201步骤。笔画状态时先执行240步骤，识别键上符号，在241步骤，判定是标点符号键吗？是则执行242步骤，在侯选字集装入标点符号集，接着转到步骤229。不是时执行243步骤，判定是数学符号键吗？是则执行244步骤，在侯选字集装入数学符号集，再转到步骤229。不是则执行245步骤，依据笔画树获得汉字集，然后转到226步骤。字形部首状态时执行230步骤，识别字形部首符号，在231步骤，由字形部首汉字库获得汉字集，然后转到226步骤。

本发明方案中的拼音符号，也可以使用相应的注音字母来代替，以适用于不识拼音符号，只识注音字母的人使用。

本发明也可以是一个影像键盘显现在屏幕上。输入文本时，人们通过配置的光笔点影像盘中的键、或通过滑鼠移动鼠标并按键、或通过手指触摸来实现击键操作。当然，对于不同的场合可能有不同的需要，因而制作成了各种形态，但只要其键位排列方法和输入方法符合本发明所介绍的方案，一样属于本发明的范畴。

本发明的输入法及装置，除了上面介绍的库结构和流程图外，由于众所周知的编程方法的多样性，也可以用其他的库结构，以及改进后的流程图来实现。另外，设备目标功能的不同，也会使流程图有较大的改动，以及设备的组成发生一些变化，例如：设备的显示器和键盘分体，在键盘上设置其他功能键，增加其他的提示设备等。但只要其键位排列方法和输入方法符合本发明所介绍的方案，一样也属于本发明权利要求的范畴。

综上所述，本发明没有采用编码的方法，没有固定的格式要求，不用记忆，任何人都能根据小键盘上所标明的符号和显示器上的提示，自由随意地输入中文，包括英文和数字等文本信息，整个过程完全随人的意念而发，不管是一个汉字还是一个词，还是一个短语，都会有若干种方法可以实现输入。这极大地方便了使用者，即使是老年人也可以使用。本发明的自由、灵活、易用，使得它可以广泛地应用在移动通信、寻呼机，家用电器等设备上。

附图说明如下：

图1是本发明的一种小键盘前面板示意图。

图2是本发明的文本输入设备构造示意图。

图3是拼音树、地址表及拼音字库结构图。

图4是笔画树、地址表及笔画字库结构图。

图5是实现文本输入的主要流程图。

图6是字(词)输入信息处理过程流程图。

图7是一个移动电话手机的前面板示意图。

下面是本发明的一个实施例。图7是一个移动电话手机的前面板示意图。它有一个外壳，一个液晶显示屏幕，一个电话机上标准的数字小键盘，在其键上依据本发明标明了拼音符号、笔画符号等，但由于键太小，因此没有标明字形部首符号。增加了4个功能键，分别是菜单键“MENU”，用来选择目标功能，如建立中文电话号码簿、编写发送中文消息等；清除键“C”，  用来清除输入信息；确认键“OK”，用来确认输入过程；输入状态切换键“拼/笔”，用来转换输入状态，由于手机需要输入中文、数字串(电话号码)、英文字母和其他符号，所以输入状态选用了拼音、笔画、英文、数字等。

手机是一个不管什么文化水平的人都使用的设备，因此采用了本发明自由式小键盘中文输入方法，文本输入方法和过程与上面介绍的一样，只是不能使用字形部首来输入。手机的显示器中，除了有文本显示区，候选字区，还有一个输入状态显示区，该区显示当前小键盘所处的输入状态，当输入时，还显示候选字集(词集)是否能滚动。如果当前显示的候选字(词)的前后都有字(词)，显示“<>”。如果只有当前显示的候选字(词)的后面有字(词)，显示“>”。如果只有当前显示的候选字(词)的前面有字(词)，则显示“<”。该手机根据候选字区可显示的字数，将候选字的标号“1234567”直接印制在液晶显示屏幕的下面。

手机的编程基本上如图5、图6所示，但根据选择的目标功能，随着进程，可以预置不同的输入状态，来加速输入。如在建立中文电话号码簿中，当进行到输入电话号码时，会自动转换为数字输入状态，调用数字输入模块，这时可以直接连续输入电话号码的数字。

Claims (6)

1、一种小键盘，其特征在于包括功能键和字符键，功能键用来实现输入状态的切换，以及编辑等；字符键共有10个，用来输入文字信息，每个字符键都表示多个符号，除了把数字0-9按常用的数字小键盘布局标明在上面，还按特定的排列规则，标明了30个拼音符号，7个笔画符号，1个笔顺方向转换符号，1个标点符号，1个数学符号和30个常用字形部首符号(若键上标不下，可把符号标在键下)。

2、根据权利要求1所述的小键盘，其特征在于所述的按特定的排列规则是指：

1)按汉语拼音方案的声母表次序将声母B、P、M、F、D、T、N、L、G、K、H、J、Q、X、(ZH)、(CH)、(SH)、R、Z、C、S和元音i、u前无声母时要加的字母Y、W排列在各数字键上，按韵母表的次序将元音a、o、e、i、u、v(ü)排列在各数字键上，任何二个元音字母都不得标在同一键上，把拼音方案的隔音符号`标在数字0键上，每个键上最多只有3个符号，即把拼音声母表中连读的4个声母分别标在相临的二个键上，如将“B、P、M、F”分为“B、P”和“M、F”，分别标在数字1和2键上，把韵母“a”和“i”也分别标在数字1和2键上，把连读的3个声母合标在一个键上，如将“G、K、H”，标在数字3键上；

2)将笔画按起笔分为七类：撇折ㄑ、横一、横折、撇 竖｜、捺、竖折，分别标在数字1-7键上，把“笔画方向转换符”标在数字9键上，除了数字1键上的撇折ㄑ，其它笔画排列很象一个“困”字的形状，在无笔画的数字0和8键上，分别标了标点符号“。；”和数学符号“+％”，用来输入标点符号和各种数学符号；

3)用数字1-9的9个键组成的方形区域，代表方块汉字的整体结构，将汉字部首以其经常出现在方块汉字的方位排列在该区域的上、下、左、右、中、左上、左下、右上8个方位，如：金、木、氵、火、土、扌、纟，一般常出现在汉字的左边，所以排在其左边的数字1、4、和7键上，宀、艹、、门、夂，排在其上面的2和3键上，广包围了字的上边和左边，排在其左上角的1键上，辶排在其左下角的7键上，忄、心、王，排在其中央的5键上，口、日、月，排在字的方形区域外面的0键上，每个键上有3个字形部首符号；

以上的拼音、笔画、字形部首三种符号，可以任意选择其中之一或之二。

3、根据权利要求1所述的小键盘，其特征在于所述的功能键用来实现输入状态的切换，以及编辑等，是指功能键可以切换拼音输入状态、笔画输入状态、字形部首输入状态、英文输入状态等，编辑功能至少应有左移“《”、右移“》”、清除“C”和确认“OK”，根据不同的需要可以设置多个键，键数多，会使各种转换快捷；

4、根据权利要求1所述的小键盘，其特征在于所述的键盘一般是指机械式的键盘，但也可以是一个显现在屏幕上的影像盘，或是一个定义在数字化仪上的盘。

5、一种使用如权利要求1所述的小键盘(或其他小键盘)的中文输入方法，其特征在于可以在小键盘上自由地使用拼音、笔画、字形部首信息输入汉字、词和短语，同时也能输入英文、数字、拉丁字母、标点以及其它各种符号，单个汉字的输入方法为：

1)在拼音输入状态下，依次击标有汉字拼音符号的键，先击首字符，程序认定为键上标明的中间一个拼音符号，若接着按下“《”键，认定为左边符号，按下“》”键，认定为右边符号，后面的拼音符号自动确认，每击一键，在候选字区都会出现一些新的汉字，除首字符外，随时按下“《”键或“》”键，可以卷动显示后面或前面的字，直到出现所要输入的字，然后按确认键“OK”，结束一个汉字信息的输入过程，此时根据欲输入字的标号按相应的数字键，所要输入的字便进入文本；

2)在笔画输入状态下，依笔顺击标有笔画符号的键，或随时都可以击“笔顺方向转换符”键，然后按倒笔顺输入字后面的笔画，直到候选字区出现所要输入的字，击确认键“OK”，再击标号数字选择所要输入的字，该字便进入文本，笔画也可以规定使用前三后三、前三后二或前四后二等方式，此时依笔顺输入完前面规定的几笔后，无需击“笔顺方向转换符”键，直接按倒笔顺输入后面的几笔即可；

3)在部首输入状态下，按汉字字形或包含的部首击标有字形部首符号的键(无需按次序)，当输入部首非键的中间部首时，需用“《”键和“》”键确认，击确认键“OK”，结束部首输入过程，此时可以通过“《”键和“》”键，卷动侯选字寻找要输入的字，当其出现时，击确认键“OK”，再按标号击数字键，该字便进入文本；

4)自由混合输入，在任意一种输入状态下，输入了字的部分信息后，都可以随时切换为另一种输入状态，继续输入当前字的信息，直到候选字区出现所要输入的字，击确认键“OK”，再击其标号数字，该字便进入文本，当候选字只有一个时，该字直接进入文本；

词的输入方法为：依次输入词中汉字的首拼音符号，在每个汉字首拼音符号之后都可以任意输入当前汉字的其它信息，如韵母、部首、笔画等，直到候选词区出现所要输入的词，击确认键“OK”，再击标号数字选择所要输入的词，该词便进入文本，当a、o、e开头的音节因为连接在其他音节后面发生音节混淆，或因前一个字的拼音只输入了一部分与当前字的拼音发生混淆时，在当前汉字输入首字符之前，应先击一下隔音符“′”键；

短语的输入方法为：在短语输入状态下，依次输入词中汉字的首拼音符号，其后可以任意输入当前汉字的部首和笔画信息，直到候选字区出现所要输入的短语，击确认键“OK”，该短语便进入文本；

短语的另一种输入方法——首拼音符号键短语输入法，其输入过程为：在短语输入状态下，依次击短语中汉字的首拼音符号键(不需确认首拼音符号)，在每个汉字首拼音符号之后都可以任意输入当前汉字的部首和笔画信息，直到候选字区出现所要输入的短语；

标点符号的输入方法为：在笔画输入状态下，击标点符号“。；”键，此时在候选字区出现各种标点符号，通过“《”键和“》”键，卷动寻找要输入的标点符号，当其出现时，击确认键“OK”，再击标号数字选择所要输入的标点符号，该标点便进入文本。

6、一种使用如权利要求1所述的小键盘和权利要求5所述的小键盘中文输入法构造的文本输入设备，其特征在于包括：一个如上面介绍的小键盘；一个显示器或输出设备，显示器用于显示输入过程的各种信息和文本图象，输出设备为一个接口或无线发射器；一个存储器，包括只读存储器和随机存取存储器，存储拼音树、地址表及拼音汉字库，笔画树、地址表及笔画汉字库，字形部首地址表及字库，词及短语库，英文、标点和其他各种符号库，候选字(词)集；一个处理器，处理器被编程，接收键的输入，根据输入状态确认符号，根据确认的符号从相应的树或库得到一个字集，然后用这个字集与原来的候选字(词或短语)集获得新的侯选字(词或短语)集，提供给显示器，选择字(词或短语)并送入文本。

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