WO2012015333A9 - Устройство для набора и ввода символов в портативные средства коммуникации - Google Patents

Устройство для набора и ввода символов в портативные средства коммуникации Download PDF

Info

Publication number
WO2012015333A9
WO2012015333A9 PCT/RU2011/000447 RU2011000447W WO2012015333A9 WO 2012015333 A9 WO2012015333 A9 WO 2012015333A9 RU 2011000447 W RU2011000447 W RU 2011000447W WO 2012015333 A9 WO2012015333 A9 WO 2012015333A9
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
keys
typing
finger
characters
input
Prior art date
Application number
PCT/RU2011/000447
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2012015333A1 (ru
Inventor
Алексей Владимирович ЛЫСЕНКО
Original Assignee
Lysenko Alexey Vladimirovich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lysenko Alexey Vladimirovich filed Critical Lysenko Alexey Vladimirovich
Priority to US13/698,972 priority Critical patent/US20130194190A1/en
Publication of WO2012015333A1 publication Critical patent/WO2012015333A1/ru
Publication of WO2012015333A9 publication Critical patent/WO2012015333A9/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/02—Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
    • G06F3/023—Arrangements for converting discrete items of information into a coded form, e.g. arrangements for interpreting keyboard generated codes as alphanumeric codes, operand codes or instruction codes
    • G06F3/0233—Character input methods
    • G06F3/0234—Character input methods using switches operable in different directions
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613—Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/1633—Constructional details or arrangements of portable computers not specific to the type of enclosures covered by groups G06F1/1615 - G06F1/1626
    • G06F1/1662—Details related to the integrated keyboard

Definitions

  • the invention relates to the field of inputting character data into portable digital devices and can be used in applications with communicators, personal digital assistants, cell phones and other similar devices.
  • Such devices are characterized by small sizes, which prevent the full-featured ergonomic QWERTY keyboard from being placed on them, and the need to hold the device at the same time as entering characters, which leads to the fact that most of the operator’s fingers, as a rule, are not involved in the input. Due to these limitations, the text input speed of modern portable devices is significantly lower than the input speed using a standard keyboard. Research and development of new devices for typing and entering symbolic, including textual information, to circumvent these limitations, seems to be an urgent task.
  • the highest text input speeds can be achieved on devices of the first group, with dedicated keys for each character. Therefore most portable devices designed for active work with text, they are equipped with a reduced copy of a full-sized QWERTY keyboard, typing on which is usually done with the pads of the thumbs of both hands, while the remaining fingers hold the device from the back.
  • a well-known solution for devices that need to be held during operation is the placement of input elements on the rear side of the device so that fingers grasping the device can participate in a character set by interacting with embossed input elements.
  • the Grippityl .O keyboard from Grippity http://www.grippity.com
  • the Twiddler keyboard from HandyKey http://www.handykey.com/
  • the AlphaGrip keyboard iGrip
  • the Grippityl .O device is a transparent QWERTY keyboard, which is pressed from the back of the keyboard with the index, middle, ring fingers and little fingers of both hands. At the same time, the device is held with
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) ergonomic handles located on the sides of the device, and the thumbs are responsible for controlling the controls on the front of the device.
  • the iGrip keyboard layout also shows the legacy of QWERTY keyboards: the characters on the back of the device are located mainly in the range of the fingers that are responsible for typing these characters in the layout of a regular keyboard. It should be noted that in the Alpha PC sample presented at the Next-Gen PC Design 2008 contest, the keyboard layout is no longer associated with QWERTY and is optimized, apparently, for more convenient input of frequent characters and pairing combinations of characters. At a presentation on the manufacturer’s website, it can be seen that during printing, the operator’s fingers quickly make movements between pairs (fours) of controlled characters. At the same time, an experienced user achieves typing speed comparable to the typing speed on a standard keyboard.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) device Most likely, in terms of input speed, this device will lose to the AlphaGrip keyboard.
  • the closest analogues of the claimed invention include the device (US 20100109915, publ. 05/06/10.).
  • the known device as well as the character set method with its help, is based on the idea of chord typing, carried out by an ergonomic device held with two hands.
  • On the back surface of the known device it is proposed to place eight on-off switches so that each of the fingers, located on the rear side of the device, without moving, can carry out two clicks.
  • three-way momentary rocker switches which, in addition to two taps to the sides, can register a central tapping.
  • the device according to US 20100109915 was initially aimed not at direct, but at chord dialing, therefore, it has a limited number of actions performed by fingers on the rear panel of the device, which cannot provide easy typing training and high speed character typing.
  • the objective of the present invention is to develop an ergonomic device, initially aimed at direct input of characters (text) in portable devices, which allows to achieve an input speed comparable to the input speed on a standard keyboard, which fits into the form factor of modern communication tools.
  • the vital factor for market adoption of the model is the simplicity and transparency of the input training process.
  • the user should be able to immediately after the purchase, albeit not quickly, solve text input tasks, gradually increasing the input speed as they get used to it, without wasting time on a special study and memorization of the input elements of the device. If this requirement is not met, the buyer would rather prefer a device with a reduced QWERTY-keyboard.
  • the basis of the claimed invention is the development of the design of the input elements and the scheme of their physical location on the body of the portable device so that the device is convenient to hold, and the input elements are easily accessible for comfortable blind work.
  • a more detailed development of the device offers the most suitable for the implementation of the task form of the device case, the optimal layout of the keyboard, as well as suggestions for possible user interfaces of the device, allowing you to immediately enter text without initial training.
  • the pads of the user's thumbs, when covering the device, are located on the front of the input device, and can serve many input elements located in the field of view in such a way that access to them does not require intercepting the device.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
  • the input elements located on the front of the device can also be multi-position input elements.
  • the claimed device was originally intended for direct rather than chord dialing, and has a large number of actions performed by the fingers on the back of the device, which should lead to easier training in printing, and subsequently to faster printing.
  • the device requires the development of an optimal keyboard layout.
  • the fingers have various physiological characteristics.
  • the layout taking into account this factor can give a significant increase in speed, if more convenient to the user
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) finger motions and sequences will correspond to a set of more frequently encountered symbols and symbol sequences. Since not all finger movements on the back of the device are equally convenient for the operator, the most frequent letters of the alphabet may be located on the most convenient input keys / directions. An analysis of the frequency of occurrence of paired letter combinations in texts can be used to speed up the printing of the most frequent paired combinations.
  • the most common non-letter characters and linefeeds, case-insensitive and text-editing keys can be located under the thumbs and in directions free of input character characters from the back of the device. Rarely requested characters can be entered, for example, by calling the character selection window on the touch screen of a mobile device.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) increases print confidence, especially when the display is animated.
  • a tooltip can be used that changes its transparency until it almost disappears, depending on the speed of text input. This should stimulate the user to make a mechanical movement of the finger before his gaze begins to search for the symbol on the tooltip, which will appear as soon as the operator pauses when entering text.
  • figure 1 shows the device from the front side
  • figure 2 is the same from the back side
  • Fig. 3 joysticks with ergonomic overlays sensitive to the direction of pressing
  • figure 4 execution of the device as a plug-in module, as well as the possibility of transformation of the device body
  • figure 5 keyboard layout for the English alphabet
  • figure 6 keyboard layout for the Russian alphabet.
  • Fig.7 shows an experimental sample of the device, rear view
  • Fig.8 is the same front view
  • 10 10 - experimental model of the device in the hands of the user.
  • Case 1 of the input device is designed so that when folded, the device has dimensions close to the sizes of modern communicators, the length of the case is 12 cm, the width is 6 cm. The thickness of the device should not exceed reasonable limits. On the front side of the device, the location of the large touch screen is assumed.
  • handles 2 For more convenient two-handed holding of the small case of the device, it is made with handles 2 extending 3 cm to each side.
  • the back cover 3 of the device When brought into operation for typing, the back cover 3 of the device, which is divided vertically into two parts, is moved apart. The width of the device increases to 12 cm, which allows you to hold it comfortably with two hands.
  • Under the cover on the rear side of the device are eight four-way joysticks 4 with ergonomic pads 5.
  • the central front of the device is free of input elements. It is supposed to place a touch screen 7 on which key signatures can be displayed on the back of the device, and with which a touch-sensitive set of rare and special characters is possible.
  • a keyboard embodiment is also possible in the form of a module connected to a keyboardless communication medium 8 in such a way that the communication medium is connected to a front panel free of input elements. This embodiment is depicted in FIG. four.
  • the experimental keyboard model is based on the controller of a standard 104-key USB keyboard. As input elements on the back of the device were used commercially available
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) joysticks from cell phones. Russian and English layouts were compiled. For their construction, all 32 separate directions of deviations of control elements were assigned degrees of ease of pressing. The most frequent letters of the alphabet were located on the most convenient for pressing input directions. The least convenient directions are left free of letters (for the English layout) and are occupied by special characters. An analysis of the frequency of occurrence of paired letter combinations in texts was used to ensure that the most frequent pairs were printed as possible with successive finger movements of the right and left hands, and as little as possible printing letters in a row controlled by the same finger was required.
  • the Enter key is located below the joystick of the right hand, it is also possible to place it on the central press of the joystick.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The device was tested on a personal computer. For testing using the Microsoft Keyboard Layout Creator 1.4 software, the developed layouts were implemented. For the convenience of printing training, an application was written that implements a window display with eight groups of characters depicted on it, corresponding to the directions of pressing the joysticks on the back of the device. When you press the joystick, the corresponding character on the screen is highlighted, which allows you to type text, looking only at the screen and detect typos in time.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Input From Keyboards Or The Like (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

Устройство для набора и ввода символов в портативные средства коммуникации может быть использовано в приложении с коммуникаторами, карманными персональными компьютерами, сотовыми телефонами и другими подобными устройствами. Устройство содержит элементы ввода в виде клавиш под пальцы пользователя, часть из которых расположена на задней стороне корпуса устройства и отличается тем, что на задней стороне корпуса устройства расположены клавиши, каждая из которых предназначена только для одного пальца и способна регистрировать четыре вида воздействия пальцем: сгиб, разгиб, и смещения пальца в двух перпендикулярных направлениях. Устройство изначально нацелено на прямой, а не на аккордовый набор, обладает большим числом действий, осуществляемым пальцами на задней панели устройства, что должно привести к более легкому обучению печати, а впоследствии - к более быстрой печати.

Description

Устройство для набора и ввода символов в портативные
средства коммуникации
Область техники
Изобретение относится к области ввода символьных данных в портативные цифровые устройства и может быть использовано в приложении с коммуникаторами, карманными персональными компьютерами, сотовыми телефонами и другими подобными устройствами. Для таких устройств характерны небольшие размеры, препятствующие размещению на них полнофункциональной эргономичной QWERTY- клавиатуры, и необходимость удерживания устройства одновременно со вводом символов, что приводит к тому, что большая часть пальцев оператора, как правило, не участвует во вводе. Вследствие этих ограничений скорость ввода текста в современные портативные устройства значительно ниже скорости ввода с использованием стандартной клавиатуры. Исследование и разработка новых устройств для набора и ввода символьной, в том числе текстовой информации, позволяющих обойти указанные ограничения, представляется актуальной задачей.
Уровень техники
В настоящее время способы ввода информации в портативные устройства можно условно разделить на следующие группы:
1. Ввод информации с использованием отдельной клавиши для каждой буквы алфавита. Используется, например, в коммуникаторах с миниатюрной QWERTY-клавиатурой. 2. Ввод информации с помощью клавиш, каждая из которых соответствует некоторому набору символов. В наборах, как правило, от 3-х до 5-ти символов, и выбор символа из набора производится либо многократным нажатием на соответствующую клавишу, либо программно, с помощью подбора слов из словаря, укладывающихся в набранную последовательность. В основном этот способ используется в телефонах. Скорость ввода многократным нажатием клавиш меньше скорости ввода на устройствах с выделенными клавишами. При использовании словаря скорость в среднем увеличивается, но при наборе слов, находящихся вне словаря, резко падает.
3. Ввод информации с помощью навигационных клавиш и визуального отображения клавиатуры на экране. Используется в устройствах, где ввод текста является редко востребованной функцией, например, в приемниках GPS. Характеризуется очень низкой скоростью ввода, т.к. для ввода одного символа необходимо с помощью навигационных клавиш выбрать нужный элемент на экране и подтвердить выбор.
4. «Аккордовый» набор. Уменьшение количества элементов ввода достигается за счет того, что некоторые (либо все) символы алфавита вводятся одновременным нажатием двух клавиш.
5. Ввод информации с использованием сенсорного экрана устройства. В этой группе можно выделить ввод с помощью виртуальной клавиатуры и рукописный ввод с распознаванием введенного текста. При использовании экранной клавиатуры ввод текста осуществляется подушечками пальцев (либо стилусом). Обратная связь при этом отсутствует, что делает невозможным слепой метод печати. Рукописный ввод даже на бумаге в среднем медленнее, чем набор на полноразмерной клавиатуре, и требует хорошего почерка для корректной работы программы распознавания.
Таким образом, наибольших скоростей ввода текста удается добиться на устройствах первой группы, с выделенными клавишами для каждого символа. Поэтому большинство портативных устройств, предназначенных для активной работы с текстом, оснащают уменьшенной копией полноразмерной QWERTY-клавиатуры, набор на которой осуществляется, как правило, подушечками больших пальцев обеих рук, в то время как остальные пальцы удерживают устройство с задней стороны.
Одним из перспективных путей ускорения ввода текста в мобильные устройства представляется вовлечение большего количества пальцев оператора в процесс набора. Расположение элементов ввода для комфортной работы большим числом пальцев на компактном корпусе мобильного устройства представляет собой достаточно сложную задачу. Существуют аналоги мобильных устройств, которые оснащены достаточно большой раскладной QWERTY-клавиатурой для работы десятью пальцами, однако, работа с таким устройством требует наличия рабочей поверхности, на которой его можно разместить во время набора текста.
Известным решением для устройств, которые необходимо удерживать во время работы, представляется размещение элементов ввода на задней стороне устройства таким образом, чтобы пальцы, обхватывающие устройство, получали возможность участвовать в наборе символов, взаимодействуя с рельефными элементами ввода. Серийно выпускается клавиатура Grippityl .O от компании Grippity (http://www.grippity.com), клавиатура Twiddler от компании HandyKey, (http://www.handykey.com/), и клавиатура AlphaGrip (iGrip) от компании
AlphaGrip(http://www.alphagrips.com).
Устройство Grippityl .O представляет собой прозрачную QWERTY- клавиатуру, нажатия на которую производятся с тыльной стороны клавиатуры указательными, средними, безымянным пальцами и мизинцами обеих рук. При этом устройство удерживается с помощью
з
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) эргономичных рукояток, расположенных по бокам устройства, а большие пальцы отвечают за контроль элементов управления на передней части устройства.
Преимущество такого подхода заключается в том, что обучение печати ускоряется за счет привычного расположения элементов ввода, несмотря на то, что механически рука совершает иные движения, чем при печати на стандартной клавиатуре. Среди факторов, препятствующих достижению более высоких скоростей ввода, видится отсутствие оптимизации раскладки клавиатуры для наиболее удобного доступа к часто встречающимся символам в алфавите и возможности наиболее быстрого последовательного набора самых частых парных сочетаний символов. Попытка оптимизировать расположение клавиш сведет к минимуму важное преимущество устройства - возможность быстрого обучения набору текста.
Дальнейшим развитием идеи размещения элементов ввода на задней стороне устройства является концепция, согласно которой пальцы должны нажимать клавиши наощупь, без визуального контроля их положения. Такого рода устройствам не требуется прозрачность блока клавиатуры, и лицевая поверхность может быть эффективно использована для размещения на устройстве дисплея с большой диагональю. Для того чтобы определять, где на задней панели находится необходимый элемент ввода, предлагаются программные решения, реализующие анимированное отображение символов на том месте дисплея, напротив которого находится элемент ввода на задней стороне устройства.
При слепом методе печати с помощью клавиш, расположенных на задней стороне устройства, удается добиться более уверенных действий пользователя, если каждый палец отвечает за набор символов фиксированной группы, элементы контроля которой легко находятся наощупь, отчетливо различимы, и расположены так, что перемещения пальца между элементами группы минимальны.
4
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Клавиатура iGrip от фирмы AlphaGrip использует как раз такую концепцию.
Часть символов алфавита расположена на обратной стороне рукояток: по четыре символа под указательными пальцами, по два под мизинцем, средним и безымянным. Оставшиеся символы алфавита, цифровые клавиши и трекбол расположены на передней стороне устройства и контролируются большими пальцами. В раскладке клавиатуры iGrip тоже видно наследие QWERTY-клавиатур: символы на задней части устройства расположены преимущественно в зоне действия тех пальцев, которые отвечают за набор этих символов в раскладке обычной клавиатуры. Надо отметить, что в образце Alpha PC, представленном на состязании Next-Gen PC Design 2008, раскладка клавиатуры уже не связана с QWERTY и оптимизирована, по- видимому, для более удобного ввода частых символов и парных сочетаний символов. На презентации на сайте производителя видно, что во время печати пальцы оператора быстро совершают движения между парами (четверками) контролируемых символов. При этом опытный пользователь достигает скорости набора, сравнимой со скоростью набора на стандартной клавиатуре.
Устройство Twiddler2 от компании HandyKey
(http://www.handykey.com/) предназначено для ввода текста одной рукой аккордовым методом. 12 клавиш расположены на задней стороне устройства, и 6 клавиш - на передней поверхности. Каждый символ набирается нажатием одной или двух клавиш одновременно. К сожалению, на сайте производителя отсутствует информация о скорости печати на этом
5
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) устройстве. Скорее всего, по скорости ввода это устройство проиграет клавиатуре AlphaGrip.
К наиболее близким аналогам заявленного изобретения можно отнести устройство (US 20100109915, публ. 05/06/10г.). Известное устройство, как и метод набора символов с его помощью, основано на идее аккордового набора, осуществляемого эргономичным устройством, удерживаемым двумя руками. На задней поверхности известного устройства предлагается разместить восемь двухпозиционных переключателей таким образом, чтобы каждый из пальцев, разместившись на задней стороне устройства, не перемещаясь, мог осуществить два нажатия. В совокупности с селектором режима ввода под большим пальцем, который изменяет назначение клавиш на задней стороне, можно набрать 32 различных символа, что позволяет реализовать большинство алфавитов. Предложено использовать и трехпозиционные моментальные переключатели (three-way momentary rocker switch), которые, помимо двух нажатий в стороны, могут регистрировать центральное нажатие.
Таким образом, устройство по US 20100109915 изначально нацелено не на прямой, а на аккордовый набор, поэтому обладает ограниченным числом действий, осуществляемых пальцами на задней панели устройства, что не может обеспечить легкое обучение печати и высокую скорость набора символов.
Задача изобретения
В известных решениях задачи быстрого набора и ввода текста в портативные устройства в той или иной мере присутствуют факторы, мешающие их широкому распространению и внедрению. Концепция прозрачной клавиатуры Grippity по-видимому проиграет по скорости эргономичной клавиатуре AlphaGrip в руках опытного пользователя, за счет того, что при наборе с Grippity требуются значительные перемещения б
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) пальцев, a QWERTY-раскладка не является оптимальной для такого рода устройств с точки зрения скорости печати. Устройство AlphaGrip обладает большим потенциалом в по увеличению скорости набора. Препятствием к широкому распространению AlphaGrip, по-видимому, являются габариты устройства, которые не вполне вписываются в представление о форм- факторе современных портативных устройств, и сложное расположение элементов ввода (часть символов и знаков расположены на задней стороне устройства, часть - на передней) делающее процесс обучения быстрой печати нетривиальным.
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать эргономичное устройство, изначально нацеленное на прямой ввод символов (текста) в портативных устройствах, позволяющее достичь скорости ввода, сравнимой со скоростью ввода на стандартной клавиатуре, вписывающееся в форм-фактор современных средств коммуникации.
Жизненно важным фактором для принятия модели рынком является простота и прозрачность процесса обучения вводу. Пользователь должен иметь возможность сразу после покупки, пусть и не быстро, решать задачи по вводу текста, постепенно увеличивая скорость ввода по мере привыкания, не тратя время на специальное изучение и запоминание элементов ввода устройства. Если это требование не будет выполнено, покупатель скорее предпочтет устройство с уменьшенной QWERTY-клавиатурой.
В основу заявляемого изобретения положена разработка конструкции элементов ввода и схемы их физического расположения на корпусе портативного устройства таким образом, чтобы устройство было удобно удерживать, а элементы ввода были легкодоступны для комфортной работы вслепую. Более детальная разработка устройства предлагает наиболее приемлемую для реализации поставленной задачи форму корпуса устройства, вариант оптимальной раскладки клавиатуры, а также предложения по возможным пользовательским интерфейсам устройства, позволяющим немедленно вводить текст без первоначального обучения.
7
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Способ решения задачи
Механика
Для того чтобы увеличить уверенность действий пользователя при работе с клавишами вслепую, предложено использовать по одному элементу ввода на каждый палец, положенный на заднюю сторону устройства. В процессе печати палец не должен терять контакт с элементом, а воздействие на элемент ввода в различных направлениях должно соответствовать вводу различных символов. Такое решение обеспечит возможность более уверенного слепого ввода и более надежный хват устройства, т.к. отсутствует необходимость в каких-либо перемещениях пальцев между элементами ввода. Нужно иметь в виду, что слишком большое количество направлений возможных воздействий на один элемент ввода грозит большим количеством опечаток из-за трудности выбора точного угла при движении пальцем.
Практика показала, что четыре направления - движения пальца на сгиб, на разгиб и в двух перпендикулярных направлениях - достаточно хорошо различимы и легко осуществимы. Таким образом, на задней стороне устройства предложено разместить элементы, по принципу действия сходные с пятипозиционными джойстиками, используемыми в некоторых сотовых телефонах, регистрирующими четыре различных направления отклонения и центральное нажатие. Для удобства управления элементом ввода с помощью одного пальца, на каждом элементе ввода предусмотрена эргономичная накладка, позволяющая с большей легкостью осуществлять отклонения элемента ввода.
Подушечки больших пальцев пользователя при охвате устройства расположены на передней части устройства ввода, и могут обслуживать множество элементов ввода, расположенных в области видимости таким образом, что для доступа к ним не требуется перехватывать устройство.
8
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Среди элементов ввода, расположенных на передней части устройства также могут быть многопозионные элементы ввода.
Для уверенного хвата устройства требуется достаточная ширина, т.к. при вводе устройство удерживается в основном ладонями рук за боковые части. Габариты современных коммуникаторов в большинстве своем недостаточны для удобного хвата двумя руками, поэтому имеет смысл рассматривать варианты устройств, габариты которых увеличиваются за счет раздвигающихся или раскладывающихся частей для повышения удобства удерживания устройства при печати.
Для простоты процесса обучения печати предложено спроектировать параметры ввода таким образом, чтобы все элементы, отвечающие за ввод букв алфавита, были расположены на одной (нижней) стороне устройства. Для той же цели предложено использовать для ввода букв однотипные действия оператора (отклонения элементов ввода в одну из сторон), т.к. для осуществления разнотипных воздействий типа «наклон» и «нажатие» требуется приложение разной силы к элементу ввода, а необходимость расчета прилагаемых усилий может привести к замедлению скорости набора и увеличению числа опечаток.
В отличие от устройства по US 20100109915, заявленное устройство изначально предназначено для прямого, а не аккордового набора, и обладает большим числом действий, осуществляемым пальцами на задней панели устройства, что должно привести к более легкому обучению печати, а впоследствии - к более быстрой печати.
Раскладка
Для достижения скорости ввода символьных данных, близкой к максимальной, устройство требует разработки оптимальной раскладки клавиатуры. Пальцы руки обладают различными физиологическими характеристиками. Учитывающая этот фактор раскладка может дать существенный прирост скорости, если более удобные пользователю
9
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) движения и последовательности движений пальцев будут соответствовать набору более часто встречаемых символов и последовательностей символов. Так как не все движения пальцев на задней стороне устройства одинаково удобны оператору, наиболее частые буквы алфавита могут должны быть расположены на наиболее удобных для нажатия клавишах/направлениях ввода. Анализ частоты встречаемости парных сочетаний букв в текстах может использоваться для того, чтобы ускорить печать наиболее частых парных сочетаний.
При размещении восьми четырех- или пятипозиционных элементов ввода на нижней стороне устройства регистрируется в сумме 32 различных отклонения. Этого количества достаточно для представления букв русского алфавита без буквы «Ё» или букв любого европейского алфавита. Таким образом^ проблем с локализацией раскладки не возникает.
Наиболее распространенные небуквенные символы и клавиши перевода строки, смены регистра и редактирования текста могут располагаться под большими пальцами рук и на направлениях, свободных от символов элементов ввода с задней стороны устройства. Редко востребованные символы могут вводиться, например, с помощью вызова окна выбора символа на сенсорном экране мобильного устройства.
Интерфейс
Для возможности обучения печати в процессе эксплуатации устройства пользователю требуется информация о том, какой палец в какую сторону нужно двигать на обратной стороне устройства для набора того или иного символа. Отсутствие необходимости нащупывания клавиш позволяет создавать достаточно схематичные интерфейсы, не копирующие по расположению элементы на задней поверхности устройства. Отображение восьми групп по четыре символа приблизительно на тех местах, где находятся соответствующие элементы ввода на задней панели, существенно
ю
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) повышает уверенность печати, особенно в случае, когда отображение анимировано.
Для стимулирования механического запоминания символов может быть использовано окно подсказки, изменяющее свою прозрачность до почти полного исчезновения в зависимости от скорости ввода текста. Это должно стимулировать пользователя сделать движение пальцем механически до того, как его взгляд начнет искать символ на подсказке, которая проявится, как только у оператора возникнет пауза при вводе текста.
Сегодня набирают популярность технологии формирования стереоизображений, в частности, уже представлены прототипы стереодисплеев для мобильных устройств. На таком дисплее анимированная подсказка с подписями клавиш может выводиться в плоскости, расположенной перед плоскостью окна с набираемым тестом, что позволит оператору быстро и более комфортно переключать свое внимание с одного на другое.
Конкретная реализация
Краткое описание рисунков
Заявляемое изобретение иллюстрируется рисунками, где на фиг.1 представлено устройство с лицевой стороны; на фиг.2 - то же с задней стороны; на фиг.З - чувствительные к направлению нажатия джойстики с эргономичными накладками; на фиг.4 - исполнение устройства в качестве присоединяемого модуля, а также возможности трансформации корпуса устройства; на фиг.5 - раскладка клавиатуры для английского алфавита; на фиг.6 - раскладка клавиатуры для русского алфавита. Кроме того, изобретение иллюстрируется фотографиями, где на фиг.7 представлен экспериментальный образец устройства, вид сзади; на фиг.8 - то же, вид спереди; на фиг. 9, 10 - экспериментальный образец устройства в руках пользователя.
11
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Корпус 1 устройства ввода спроектирован таким образом, чтобы в сложенном виде устройство имело размеры, близкие к размерам современных коммуникаторов, длина корпуса - 12 см, ширина - 6 см. Толщина устройства не должна превышать разумных пределов. На лицевой стороне устройства предполагается расположение большого сенсорного экрана.
Для более удобного удерживания двумя руками корпуса устройства малых размеров, оно выполнено с выдвигающимися на 3 см в каждую сторону рукоятками 2. При приведении в рабочее состояние для набора текста задняя крышка 3 устройства, разделенная вертикально на две части, раздвигается в стороны. Ширина устройства при этом увеличивается до 12 см, что позволяет удерживать его комфортно двумя руками. Под крышкой на задней стороне устройства расположены восемь четырехпозиционных джойстиков 4 с эргономичными накладками 5. На внутренних сторонах выдвинувшихся в стороны половинок крышек, которые после раздвижения находятся по сторонам от экрана и обращены к пользователю, расположены еще два пятипозиционных джойстика 6 для больших пальцев рук и другие элементы ввода, управление которыми может контролироваться визуально.
Центральная лицевая часть устройства свободна от элементов ввода. На ней предполагается размещение сенсорного дисплея 7, на котором могут выводиться подписи к клавишам на задней стороне устройства, и с помощью которого возможен сенсорный набор редко встречающихся и специальных символов. Также возможен вариант исполнения клавиатуры в виде модуля, присоединяемого к бесклавиатурному средству коммуникации 8 таким образом, что средство коммуникации присоединяется к свободной от элементов ввода лицевой панели. Этот вариант исполнения изображен на фиг. 4.
Экспериментальная модель клавиатуры выполнена на базе контроллера стандартной 104-х клавишной USB-клавиатуры. В качестве элементов ввода на задней стороне устройства были использованы серийно производимые
12
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) джойстики от сотовых телефонов. Были составлены русская и английская раскладки. Для их построения всем 32-м отдельным направлениям отклонений элементов контроля были присвоены степени удобства нажатия. Наиболее частотные буквы алфавита были расположены на наиболее удобных для нажатия направлениях ввода. Наименее удобные направления оставлены свободными от букв (для английской раскладки) и заняты специальными символами. Анализ частоты встречаемости парных сочетаний букв в текстах использовался для того, чтобы наиболее частые пары по возможности печатались последовательными движениями пальцев правой и левой рук, и как можно реже требовалась печать подряд букв, контролируемых одним и тем же пальцем.
Направления нажатий джойстика под большим пальцем правой руки распределены следующим образом:
• Вправо - пробел; (с нажатым Shift - тире);
• Влево - Backspace;
• Вверх - запятая (с нажатым Shift - восклицательный знак);
• Вниз - точка (с нажатым Shift - вопросительный знак).
Клавиша Enter расположена ниже джойстика правой руки, возможен также вариант ее размещения на центральном нажатии джойстика.
Направления нажатий джойстика под большим пальцем левой руки распределены следующим образом:
• Вправо - Delete;
• Влево - двоеточие;
• Вверх - точка с запятой;
• Вниз - Shift.
Для английской клавиатуры на незанятых буквами алфавита направлениях движения джойстиков на задней стороне устройства (движения вверх указательными и безымянными пальцами и движения вниз мизинцами) расположены символы - апостроф, скобки и кавычки.
13
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Устройство тестировалось на персональном компьютере. Для тестирования с помощью программы Microsoft Keyboard Layout Creator 1.4 были реализованы разработанные раскладки. Для удобства обучению печати было написано приложение, реализующее вывод на экран окна с изображенными на нем восьмью группами символов, соответствующих направлениями нажатий джойстиков на задней стороне устройства. При нажатии на джойстик соответствующий символ на экране подсвечивается, что позволяет набирать текст, глядя только на экран и вовремя обнаруживать опечатки.
14
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Устройство для набора и ввода символов в портативные средства коммуникации, содержащее элементы ввода в виде клавиш под пальцы пользователя, часть из которых расположена на задней стороне корпуса устройства, отличающееся тем, что на задней стороне корпуса устройства расположены клавиши, каждая из которых предназначена только для одного пальца и способна регистрировать четыре вида воздействия пальцем: сгиб, разгиб, и смещения пальца в двух перпендикулярных направлениях.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что клавиши на задней стороне устройства расположены в два ряда по четыре клавиши, при этом четыре клавиши первого ряда предназначены соответственно для указательного, среднего, безымянного пальцев и мизинца правой руки пользователя, а четыре клавиши второго ряда - для указательного, среднего, безымянного пальцев и мизинца левой руки пользователя.
3. Устройство по п.1 , отличающееся тем, что часть элементов ввода, расположенная на лицевой стороне корпуса устройства, выполнена аналогично клавишам, расположенным на задней стороне корпуса устройства.
4. Устройство по п.1 , отличающееся тем, что в качестве клавиш, расположенных на задней стороне корпуса, устройство содержит 4-х или 5-ти позиционные джойстики.
5. Устройство по п.1 , отличающееся тем, что клавиши снабжены площадкой для контакта с подушечкой пальца пользователя.
6. Устройство по п.1 , отличающееся тем, что корпус устройства с задней стороны выполнен раздвижным.
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что на раздвижных элементах корпуса с его лицевой стороны расположены клавиши для большого пальца пользователя.
8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство оснащено дисплеем для отображения символов алфавита таким образом, что расположение символов на экране соответствует раскладке символов на клавишах задней стороны корпуса устройства.
9. Устройство по п.1 , отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью присоединения к средству коммуникации таким образом, что клавиши на обратной стороне устройства находятся за экраном присоединенного средства.
PCT/RU2011/000447 2010-07-26 2011-06-23 Устройство для набора и ввода символов в портативные средства коммуникации WO2012015333A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/698,972 US20130194190A1 (en) 2010-07-26 2011-06-23 Device for typing and inputting symbols into portable communication means

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010131174 2010-07-26
RU2010131174/08A RU2010131174A (ru) 2010-07-26 2010-07-26 Устройство для набора и ввода символов в портативные средства коммуникации

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2012015333A1 WO2012015333A1 (ru) 2012-02-02
WO2012015333A9 true WO2012015333A9 (ru) 2012-03-15

Family

ID=45530337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2011/000447 WO2012015333A1 (ru) 2010-07-26 2011-06-23 Устройство для набора и ввода символов в портативные средства коммуникации

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20130194190A1 (ru)
RU (1) RU2010131174A (ru)
WO (1) WO2012015333A1 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9268364B2 (en) 2012-08-31 2016-02-23 Trewgrip, Llc Ergonomic data entry device
US20150363007A1 (en) * 2013-01-17 2015-12-17 Octodon Llc Data input systems for handheld devices
US9751008B2 (en) 2015-06-12 2017-09-05 Nintendo Co., Ltd. Game controller
JP6635597B2 (ja) 2015-06-12 2020-01-29 任天堂株式会社 情報処理システム、および、操作装置
JP6153238B1 (ja) 2016-10-06 2017-06-28 任天堂株式会社 アタッチメント、および、操作システム
US10092829B2 (en) 2016-10-06 2018-10-09 Nintendo Co., Ltd. Attachment
JP6931285B2 (ja) 2017-01-11 2021-09-01 任天堂株式会社 ゲームコントローラ用アタッチメント
US11085751B2 (en) * 2019-11-11 2021-08-10 Hexagon Metrology, Inc. Ergonomic mobile controller for coordinate measuring machine

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6297752B1 (en) * 1996-07-25 2001-10-02 Xuan Ni Backside keyboard for a notebook or gamebox
US20030048205A1 (en) * 2001-08-10 2003-03-13 Junru He 3D electronic data input device with key mapping card
RU2275674C2 (ru) * 2003-12-09 2006-04-27 Владимир Степанович Никитин Способ управления курсором и устройство для его осуществления
US7778671B2 (en) * 2004-10-08 2010-08-17 Nokia Corporation Mobile communications terminal having an improved user interface and method therefor
US20060084482A1 (en) * 2004-10-15 2006-04-20 Nokia Corporation Electronic hand-held device with a back cover keypad and a related method
EP1832957A1 (en) * 2006-03-10 2007-09-12 E-Lead Electronic Co., Ltd. Back-loading input device
US20070216640A1 (en) * 2006-03-17 2007-09-20 E-Lead Electronic Co., Ltd. Back-loading input device
US7378991B2 (en) * 2006-04-04 2008-05-27 International Business Machines Corporation Condensed keyboard for electronic devices
US20070268261A1 (en) * 2006-05-17 2007-11-22 Erik Lipson Handheld electronic device with data entry and/or navigation controls on the reverse side of the display
FR2918774B1 (fr) * 2007-07-09 2009-09-25 Patrice Jolly Dispositif portable de controle d'execution d'instructions, notamment via des actionneurs places sur une face arriere.
US8593404B2 (en) * 2007-08-27 2013-11-26 Blackberry Limited Reduced key arrangement for a mobile communication device
FR2925186A1 (fr) * 2007-12-12 2009-06-19 Omelior Soc Par Actions Simpli Procede de saisie de donnees et dispositif pour sa mise en oeuvre
US20100109915A1 (en) * 2008-10-31 2010-05-06 Scarboro John E Rapid Typing System for a Hand-held Electronic Device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012015333A1 (ru) 2012-02-02
RU2010131174A (ru) 2012-02-10
US20130194190A1 (en) 2013-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7170496B2 (en) Zero-front-footprint compact input system
US7012595B2 (en) Handheld electronic device with touch pad
WO2012015333A9 (ru) Устройство для набора и ввода символов в портативные средства коммуникации
CN101140481B (zh) 人机界面系统
JP4084582B2 (ja) タッチ式キー入力装置
KR100478020B1 (ko) 화면표시식키이입력장치
US7378991B2 (en) Condensed keyboard for electronic devices
US8884790B2 (en) Matrix keyboarding system
Scott et al. RearType: text entry using keys on the back of a device
EP2284673A2 (en) Method and apparatus for inputting a character in a portable terminal having a touch screen
CA2466891A1 (en) Rounded keypad
WO2010018579A2 (en) Improved data entry system
Kuester et al. Towards keyboard independent touch typing in VR
WO2011056462A1 (en) Methods and apparatus for a dual-touchscreen virtual keyboard
JPH07295720A (ja) 入力装置
JP2010257163A (ja) タッチタイプが可能なタッチパネルの入力装置および入力補助具
CN101124532A (zh) 计算机输入设备
JP4944267B1 (ja) 選択肢選択・文字入力装置、選択肢選択・文字入力方法、コンピュータ読取可能なプログラム及び記録媒体
US20090243897A1 (en) Method and apparatus for entering alphanumeric data via keypads or display screens
US20020000922A1 (en) Portable information terminal allowing inputting operation with one hand
WO2006052175A1 (en) Terminal design with keyboard arranged on the back or side surface of the terminal
KR20050048758A (ko) 터치스크린 또는 터치패드의 가상 버튼을 이용한 문자입력장치 및 그 방법
RU75890U1 (ru) Клавиатура электронного карманного переводчика
FI118357B (fi) Ihmis/kone rajapinta tietojenkäsittelylaitteistoille
JP3934920B2 (ja) 片手入力装置のキーの設定方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11812833

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13698972

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11812833

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1