專利名稱：輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信息輸入裝置，更具體地說，涉及一種可以大大減少按鍵數(shù)目和鍵盤尺寸的小型鍵盤。
背景技術(shù)：
數(shù)據(jù)輸入是各種電子設(shè)備的必備功能，在目前大部分的輸入方法中，鍵盤輸入在速度和準(zhǔn)確度方面仍然處于領(lǐng)先地位。隨著電子設(shè)備不斷小型化，輸入設(shè)備也在不斷縮小尺寸。
現(xiàn)有技術(shù)中，鍵盤的小型化存在著一定的限制。首先，為了使用戶可以方便地用手指進(jìn)行輸入，按鍵的尺寸不能太小，按鍵太小則不是無法用手指操作，就是容易產(chǎn)生誤操作。其次，為了能夠輸入足夠數(shù)字以及字符，就要保證鍵具有足夠多的數(shù)量的按鍵。為二方面制約著鍵盤的小型化進(jìn)程。
標(biāo)準(zhǔn)鍵盤一次只能擊打一個(gè)鍵，假如一個(gè)音節(jié)用兩個(gè)鍵即可完成錄入，要以120字/分的速度錄入漢語的音節(jié)，每分鐘需要擊鍵240次，每秒鐘需要擊鍵4次，這已經(jīng)不是普通人所容易達(dá)到的了；而且手指極易疲勞，不能長(zhǎng)時(shí)間工作。
目前市場(chǎng)上存在一種速錄機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)小型化的鍵盤尺寸和快速記錄相結(jié)合。如圖9所示，示出了速錄機(jī)專用鍵盤的設(shè)計(jì)。
速錄機(jī)的專用鍵盤，如圖所示，分左、右兩部分，各12個(gè)鍵位，其鍵位碼的安排，兩邊一樣，均采用大寫的拉丁字母印刷體。左邊的鍵位碼供左手用，右邊的供右手用，左、右兩手控制的鍵位碼，各包括4個(gè)聲碼(B、D、Z、G)，6個(gè)韻碼(I、U、N、E、A、O)和兩個(gè)功能碼(X、W)?！癤”也兼作聲碼的組合碼。
鍵位碼的讀音如下

鍵位碼是按照一定的順序排列的，將“X”、“B”排列在最前面，并按照“從上到下，從中間到兩邊”的原則進(jìn)行排列。其順序依次為X B D Z G W I U N E A O鍵位碼的排列順序是固定不變的，總是按順序自左至右書寫。但是，為了照顧認(rèn)讀習(xí)慣，凡是“N”、“A”同時(shí)出現(xiàn)的，還是寫作“AN”。左、右兩手控制的鍵位碼，各包括聲母編碼(聲碼)、韻母編碼(韻碼)和功能碼(X、W)。
下面描述速錄機(jī)編碼的設(shè)計(jì)原則。以其聲碼的設(shè)計(jì)原則為例。
1.編碼方案編制聲碼所用的鍵位碼本身就是聲碼的只有4個(gè)，即“B(bu)”、“D(de)”、“Z(zhi)”、“G(ge)”，其余的都要靠這些鍵位碼相互組合來構(gòu)成。
全部21個(gè)聲碼的編碼如下

碼共有21個(gè)聲碼，所有聲碼都有固定的讀音，與一個(gè)固定的音節(jié)碼相對(duì)應(yīng)，這便是聲碼所代表的音節(jié)碼，可以通過單獨(dú)擊打聲碼來輸入。這一點(diǎn)與漢語拼音有所不同，漢語拼音的聲母，雖然也都有固定的讀音，但那是為了交流的方便，使不發(fā)音或發(fā)音很微弱的聲母能夠讀出聲來，不能單獨(dú)為漢字注音。
2.鍵位碼和指法聲碼使用的鍵位碼主要是“X”、“B”、“D”、“Z”、“G”，個(gè)別的聲碼用到了“I”和“U”，這些都是排列在前面的鍵位碼。構(gòu)成聲碼的鍵位碼主要靠拇指和食指進(jìn)行擊打，有個(gè)別聲碼用到了中指。
對(duì)于其韻碼來說，用到的鍵位碼是“I”、“U”、“N”、“E”、“A”、“O”，相對(duì)于聲碼來說，這些鍵位碼的序列是靠后的，符合漢語拼音聲母在前、韻母在后的拼綴規(guī)范。構(gòu)成韻碼的鍵位碼靠中指、無名指、小指來擊打，以較靈活的中指使用頻率最高。
速錄機(jī)的多鍵并擊原則構(gòu)成每個(gè)碼的所有鍵位碼都要求并能夠用單手的一次擊鍵動(dòng)作全部并擊按出，而不是像標(biāo)準(zhǔn)鍵盤那樣是依次擊打每一個(gè)鍵，這就是速錄機(jī)的“多鍵并擊”原則，也是其指法與眾不同的特點(diǎn)和高速擊打的基礎(chǔ)。
但可以看到，為快速地錄入，該速錄機(jī)鍵盤需要調(diào)動(dòng)全部手指在降低操作的靈活性的同時(shí)，也限制了鍵盤尺寸的進(jìn)一步小型化。而且，通過分析上述速錄機(jī)鍵盤可知，盡管其可以比傳統(tǒng)鍵盤高效快速地輸入字符，采用多鍵并擊的擊鍵方式，雙手并擊一次可以完成兩個(gè)音節(jié)碼的錄入，但由于其按鍵排列較單調(diào)，存在著誤操作和操作不簡(jiǎn)便以及快速輸入需要長(zhǎng)時(shí)間訓(xùn)練的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明提出一種新型信息輸入裝置，與現(xiàn)有技術(shù)的鍵盤相比，具有更小的按鍵數(shù)和尺寸以及具有更大的靈活性，同時(shí)可以輸入更多的信息。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的鍵盤，在多鍵并擊的基礎(chǔ)上，可以用一根手指同時(shí)操作至多5-7個(gè)按鍵的所有組合，而且指頭的移動(dòng)范圍極小，同時(shí)極大降低誤碼。
而且，與本發(fā)明的鍵盤相適應(yīng)，本發(fā)明采用一種新穎的漢語拼音聲母、韻母編排方式，即碼位映射，從而更便于記憶鍵位碼，以進(jìn)一步提高輸入速度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種信息輸入裝置，包括電子線路和至少一組輸入單元，每一組輸入單元包括第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)，其中電子線路用于檢測(cè)開關(guān)狀態(tài)，其特征在于，所述四個(gè)開關(guān)排列成可由單個(gè)手指同時(shí)觸發(fā)其中的任意組合開關(guān)。
優(yōu)選地，其中所述第二與第四輸入開關(guān)并排排列在輸入裝置的基座上，而所述第一開關(guān)與第三開關(guān)彼此相對(duì)地分別設(shè)置在所述第二開關(guān)與第四開關(guān)兩側(cè)且均部分地環(huán)繞所述第二開關(guān)與第四開關(guān)。
優(yōu)選地，其中所述第一開關(guān)和第三開關(guān)為“凹”形或弧形。
優(yōu)選地，其中第一、第二及第三開關(guān)按照?qǐng)A周方向或呈三角形排列，第四開關(guān)環(huán)繞所述第一、第二及第三開關(guān)。
優(yōu)選地，其中所述第四開關(guān)為整段圓弧或分段圓弧形狀。
優(yōu)選地，其中第一、第二及第三開關(guān)為三個(gè)扇形開關(guān)。
優(yōu)選地，其中所述開關(guān)選自下列部件構(gòu)成的組機(jī)械式開關(guān)、觸摸開關(guān)或觸摸屏。
優(yōu)選地，其中所述開關(guān)中的任意二或三個(gè)開關(guān)設(shè)置在基座上，而另外二個(gè)或一個(gè)開關(guān)物理分離地設(shè)置在一個(gè)輸入載體上，且通過有線或無線方式與所述電子線路通信。
優(yōu)選地，其中所述輸入載體是上述單個(gè)手指或一只筆，且所述另外二個(gè)開關(guān)或另外一個(gè)關(guān)開為傾角傳感器，而其余開關(guān)選自下列部件構(gòu)成的組機(jī)械式開關(guān)、觸摸開關(guān)或觸摸屏。
優(yōu)選地，其中各開關(guān)及其組合被編碼為輸出數(shù)字0-9及預(yù)定符號(hào)。
優(yōu)選地，其中各開關(guān)碼位與輸出數(shù)字符號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系為

其中在碼位一欄中的“1”、“2”、“3”、“4”分別代表第一、第二、第三及第四開關(guān)，并且其相應(yīng)組合代表同時(shí)按下相應(yīng)各開關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明的輸入裝置還包括一個(gè)位于基座上任一位置處的第五開關(guān)。
優(yōu)選地，其中所述第五開關(guān)位于所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)的下方，當(dāng)按壓第一、第二、第三及第四開關(guān)中的任一個(gè)或任意組合開關(guān)的壓力大于一預(yù)定壓力時(shí)，可同時(shí)觸發(fā)所述第五開關(guān)。
優(yōu)選地，其中第五開關(guān)由四個(gè)物理獨(dú)立但具有同一輸出端的四個(gè)獨(dú)立開關(guān)構(gòu)成，分別設(shè)置在所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)的下方。
優(yōu)選地，其中第五開關(guān)由五個(gè)物理獨(dú)立但具有同一輸出端的獨(dú)立開關(guān)構(gòu)成，其中四個(gè)獨(dú)立開關(guān)分別設(shè)置在所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)的下方，而第五獨(dú)立開關(guān)設(shè)置于基座上與第一—第四開關(guān)不相干的位置處、且位于基座表面下方并可通過按壓該處表面而單獨(dú)觸發(fā)。
優(yōu)選地，其中所述第一、二、三、四開關(guān)是由觸摸開關(guān)或觸摸屏材料構(gòu)成。
優(yōu)選地，其中所述壓力檢測(cè)裝置選自機(jī)械開關(guān)、壓力傳感器、近感探測(cè)器、觸點(diǎn)傳感器或磁性傳感器。
優(yōu)選地，還包括一個(gè)與所述基座物理分離地設(shè)置在一個(gè)輸入載體上的第五開關(guān)，且通過有線或無線方式與所述電子線路通信。
優(yōu)選地，其中輸入載體是所述單個(gè)手指或筆，所述第五開關(guān)為一個(gè)傾角傳感器。
優(yōu)選地，其中第一開關(guān)(1)、第二開關(guān)(2)、第三開關(guān)(3)和第四開關(guān)(4)呈矩陣形式按順時(shí)針或逆時(shí)針順序排列在所述基座表面上，所述輸入裝置還包括另外一個(gè)第一開關(guān)，其觸發(fā)信號(hào)輸出端與第一開關(guān)輸出端相連，設(shè)置在所述第二、三開關(guān)的外側(cè)且間隔一預(yù)定距離以便于單根手指同時(shí)觸發(fā)第一、三組合開關(guān)或第一、二、三組合開關(guān)；另外一個(gè)第二開關(guān)，其觸發(fā)信號(hào)輸出端與第二開關(guān)輸出端相連，設(shè)置在所述第三、四開關(guān)的外側(cè)且間隔一定距離以便于單根手指同時(shí)觸發(fā)第二、四組合開關(guān)或第二、三、四組合開關(guān)；另外一個(gè)第三開關(guān)，其觸發(fā)信號(hào)輸出端與第三開關(guān)輸出端相連，設(shè)置在所述第一、四開關(guān)的外側(cè)且間隔一定距離以便于單根手指同時(shí)觸發(fā)第一、三開關(guān)或第一、三、四組合開關(guān)；另外一個(gè)第四開關(guān)，其觸發(fā)信號(hào)輸出端與第四開關(guān)輸出端相連，與第四開關(guān)產(chǎn)生相同電氣信號(hào)的另外一個(gè)第四開關(guān)，設(shè)置在所述第一、二開關(guān)的外側(cè)且間隔一定距離以便于單根手指同時(shí)觸發(fā)第二、四組合開關(guān)或第一、二、四組合開關(guān)。
優(yōu)選地，其中所述開關(guān)是由觸摸開關(guān)或觸摸屏材料或機(jī)械式開關(guān)構(gòu)成。
優(yōu)選地，其特征在于所述五個(gè)開關(guān)是由四塊具有多級(jí)力度感應(yīng)輸出的觸摸開關(guān)或觸摸屏構(gòu)成，其中當(dāng)施加于觸摸開關(guān)或觸摸屏上的力度小于一預(yù)定力度時(shí)，所述信息輸入裝置輸出對(duì)應(yīng)于第一、二、三或第四開關(guān)或?qū)?yīng)其組合的信號(hào)；而當(dāng)施加于觸摸開關(guān)或觸摸屏上的力度大于該預(yù)定力度時(shí)，則所述信息輸入裝置輸出對(duì)應(yīng)于第五開關(guān)與所述第一、二、三或第四開關(guān)或其組合的組合信號(hào)；優(yōu)選地，其特征在于所述五個(gè)開關(guān)是由四塊具有多級(jí)力度感應(yīng)輸出的觸摸開關(guān)或觸摸屏構(gòu)成，其中第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)分別對(duì)應(yīng)于所施加的第一力度，而第五開關(guān)對(duì)應(yīng)于所施加的第二力度，其中第二力度大于第一力度。
優(yōu)選地，其中各開關(guān)及其組合被編碼為輸出預(yù)定的31個(gè)字符。
優(yōu)選地，其中所述預(yù)定字符包括26個(gè)小寫或大寫的英文字母、法文字母。
優(yōu)選地，其中各開關(guān)碼位與輸出英文字母的對(duì)應(yīng)關(guān)系為


其中“1”、“2”、“3”、“4”、“5”分別代表第一、第二、第三、第四及第五開關(guān)，并且其相應(yīng)組合代表同時(shí)按下相應(yīng)各開關(guān)。
優(yōu)選地，還包括一個(gè)第六開關(guān)，該開關(guān)位于除上述各開關(guān)位置之外的任意位置，用于與其它各開關(guān)組合被編碼為輸出預(yù)定的63個(gè)字符。
優(yōu)選地，其中所述第六開關(guān)位于與所述表面垂直的表面上，以便于其它手指操作。
優(yōu)選地，其中所述第六輸入單元位于所述載體上，且通過有線或無線方式與所述電子線路通信。
優(yōu)選地，其中預(yù)定的字符為英文或法文大寫與小寫字母以及數(shù)字。
優(yōu)選地，其中各開關(guān)碼位與輸出英文字母的對(duì)應(yīng)關(guān)系為


其中“5”表示第五開關(guān)，“6”表示第六開關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還包括一個(gè)第七開關(guān)，該開關(guān)位于除上述各開關(guān)位置之外的任意位置，用于與其它各開關(guān)組合被編碼為輸出預(yù)定的127種字符。
優(yōu)選地，其中所述第七輸入單元位于所述同一垂直表面上，以便于其它手指操作。
優(yōu)選地，其中所述第七輸入單元為一位于所述載體上的傾角傳感器，且通過有線或無線方式與所述電子線路通信。
優(yōu)選地，所述七個(gè)開關(guān)可被編碼為輸入漢字、英文字母、數(shù)字及其它預(yù)定的功能符。
按照本發(fā)明的另一方面，所述輸入裝置由二組上述輸入單元構(gòu)成，可按漢語拼音形式輸入漢字。
優(yōu)選地，其中第一組的輸入單元中的五個(gè)開關(guān)用于輸入漢語拼音的聲母，而第二輸入單元的五個(gè)開關(guān)用于輸入漢語拼音的韻母。
優(yōu)選地，其中各開關(guān)碼位與拼音的對(duì)應(yīng)關(guān)系為
對(duì)于第一組輸入單元

其中“L”表示左手側(cè)該組輸入單元的第五開關(guān)；對(duì)于第二組輸入單元，


其中“R”表示右手側(cè)該組輸入單元的第五開關(guān)；優(yōu)選地，所述電子線路包括一個(gè)譯碼器，用于識(shí)別各開關(guān)的狀態(tài)并進(jìn)行編碼合成，生成最終的輸入編碼信號(hào)作為所述輸入裝置的輸出。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種信息輸入系統(tǒng)，包括如前面所述的輸入裝置；顯示器；控制器，用于識(shí)別所述輸入裝置中各開關(guān)的狀態(tài)并進(jìn)行編碼合成以在顯示器上顯示信息。
優(yōu)選地，還包括一個(gè)字符庫，所述控制器根據(jù)該編碼信號(hào)查詢一字符庫以顯示對(duì)應(yīng)字符。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種采用本發(fā)明的輸入裝置的手機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種播放器，包括如前面所述的輸入裝置；處理器，用于識(shí)別各開關(guān)的狀態(tài)并進(jìn)行編碼合成，生成最終的輸入編碼信號(hào)；語音合成器，用于根據(jù)所述輸入編碼信號(hào)而輸出相應(yīng)的聲音。
由此可以看到，在現(xiàn)有的鍵盤當(dāng)中，基本上是一個(gè)指頭操作一個(gè)鍵，最多也是一個(gè)指頭同時(shí)操作兩個(gè)鍵，輸出一個(gè)字符或最多4個(gè)字符，因此一個(gè)指頭操作輸出的字符比較少，記憶量也就不多，所以各個(gè)按鍵的組合以及它們的順序不是很重要。但是本發(fā)明的鍵盤一個(gè)指頭它可以同時(shí)操作5個(gè)按鍵，輸出的字符有25＝32個(gè)之多，按鍵的組合以及它們的順序就顯得非常重要了，否則記憶起來將非常困難，這也是跟現(xiàn)有鍵盤的最大區(qū)別，現(xiàn)有的鍵盤它無需考慮這個(gè)問題。雖然說我們可以隨意定義一個(gè)按鍵組合對(duì)應(yīng)一個(gè)字符或編碼，但記憶量非常小或無需記憶的方案無疑是最受用戶歡迎的。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)鍵盤具有如下特點(diǎn)1、采用多鍵并擊。
2、一個(gè)指頭可輕松操作至多5-7個(gè)鍵的所有組合。
3、指頭的移動(dòng)范圍極小。
4、所有的字符輸入(含中文)、功能鍵、組合按鍵都是擊鍵一次輸入。
5、按鍵組合與字符的對(duì)應(yīng)關(guān)系非常有規(guī)律，無需專門記憶。
6、體積非常小，可做到2cm×2cm見方而不影響輸入速度。
7、按鍵極少，中文全拼帶調(diào)輸入只需12個(gè)按鍵，可壓縮到11個(gè)，不帶調(diào)輸入只需10個(gè)按鍵，可壓縮到9個(gè)按鍵。英文大小寫、10個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字和小數(shù)點(diǎn)的輸入只需6個(gè)鍵。
8、操作容易，無需專門訓(xùn)練。
9、所需參與的指頭數(shù)量極少，中文全拼帶調(diào)輸入只需3個(gè)指頭，如用傳感器輸入聲調(diào)，則只需2個(gè)指頭，輸入英文(大小寫)等常用符號(hào)只需一個(gè)指頭。
10、傳統(tǒng)鍵盤都是用指頭才好操作，新鍵盤除指頭外，掌、拳、腳一樣可以方便的操作，與指頭的輸入速度只有一點(diǎn)點(diǎn)的差距，大大方便了殘疾人。
11、一個(gè)輸入單元可以設(shè)計(jì)成6個(gè)鍵，盲文基本單元是6個(gè)黑色小圓點(diǎn)，數(shù)量上吻合再加上編碼的科學(xué)，使盲人很容易就能使用新鍵盤。


圖1是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的鍵盤結(jié)構(gòu)圖；圖2是用于檢測(cè)按照本發(fā)明的開關(guān)狀態(tài)的一個(gè)示例性電路圖；
圖3是按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的鍵盤結(jié)構(gòu)圖；圖4是按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的鍵盤結(jié)構(gòu)圖；圖5是按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的鍵盤結(jié)構(gòu)圖；圖6是實(shí)施圖5所示鍵盤的內(nèi)部等效結(jié)構(gòu)圖；圖7表示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的、在圖1的按鍵下方設(shè)置第五鍵時(shí)沿A-A’方向的一個(gè)剖面示意圖；圖8是按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的輸入裝置結(jié)構(gòu)圖；圖9是現(xiàn)有技術(shù)中一種鍵盤的結(jié)構(gòu)圖具體實(shí)施例在描述本發(fā)明之前，需要特別指明的是，本發(fā)明中的術(shù)語“按鍵”或“鍵”實(shí)際上表示一種具有二種狀態(tài)即觸發(fā)與未觸發(fā)的開關(guān)。而本發(fā)明中用到的“同時(shí)”概念，既可以理解為絕對(duì)的同時(shí)(即沒有時(shí)間差，在同一時(shí)刻完成)，但也可以根據(jù)需要自行設(shè)定在預(yù)定時(shí)間范圍內(nèi)發(fā)生的二個(gè)動(dòng)作也看作是“同時(shí)”，如可假定在100ms內(nèi)完成的二個(gè)動(dòng)作也是“同時(shí)”發(fā)生的。另外，盡管本申請(qǐng)文件中采用術(shù)語“鍵盤”，但應(yīng)當(dāng)理解為其意指所有可用于輸入信息的裝置。
如圖1所示，示出根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的鍵盤100頂視圖。
鍵盤100由基座10以及位于基座的同一表面上的形狀為凹形的第一鍵1、矩形的第二鍵2、凹形的第三鍵3、矩形的第四鍵4構(gòu)成。其中第一鍵的二個(gè)臂1a與1b與第三鍵的二個(gè)臂2a與2b相對(duì)且間隔一定的距離，其中該距離可以盡量小，只要不相互干涉即可，第二與第四鍵處于第一與第三鍵的環(huán)繞之中，且分別與第1、3鍵的三個(gè)內(nèi)側(cè)面的距離可以盡量小，只要不相互干涉即可。
如此設(shè)置的鍵盤結(jié)構(gòu)的好處在于，其體積可以非常小，例如可以做到2cm×2cm。當(dāng)握在手中，例如僅用大拇指就可以極其方便地操作這四個(gè)鍵，且可降低誤概率的發(fā)生。
我們知道，按照排列組合規(guī)律，四個(gè)鍵共有24個(gè)排列組合方式，即1、2、3、4、12、13、14、23、24、34、123、124、134、234、1234、0(空，即不按鍵，不產(chǎn)生任何輸出)。其中1表示單獨(dú)第一輸入鍵1，以此類推；12表示第一與第二輸入鍵組合、以此類推；123表示第一、二、三鍵組合，以此類推以及1234表示第一、二、三、四鍵組合以及0表示無健操作。
本發(fā)明正是采用這些排列組合的幾何級(jí)倍數(shù)增長(zhǎng)規(guī)律，提出這種新穎的鍵盤結(jié)構(gòu)，即，采用同時(shí)按下組合鍵的方式，來輸入信息。
下面以數(shù)字0-9為例來予以說明，請(qǐng)見表1。
在表1中，待輸入的數(shù)字0-9以陰影示出，而對(duì)應(yīng)的鍵位碼示于緊鄰的下一行中。從表中可以看到，分別按下第一、二、三、四鍵可分別輸出數(shù)字1、2、3、4；同時(shí)按下第一、二組合鍵可輸入數(shù)字5、同時(shí)按下第二、三組合鍵可輸入數(shù)字6、同時(shí)按下第三、四組合鍵可輸入數(shù)字7、同時(shí)按下第四、一組合鍵可輸入數(shù)字8；同時(shí)按下第一、二、三組合鍵可輸入數(shù)字9、同時(shí)按下第三、四、一組合鍵可輸入數(shù)字0。因此，本發(fā)明僅僅通過四個(gè)按鍵就可以輸入至少10個(gè)字符。與現(xiàn)有技術(shù)鍵盤相比，可至少節(jié)省10個(gè)按鍵的空間。
本發(fā)明的特別鍵盤特別適用于以輸入數(shù)字為主的場(chǎng)合，如手機(jī)、收銀機(jī)等。
以手機(jī)為例。從表中可以看到，由上述四個(gè)鍵盤構(gòu)成的碼位尚有五個(gè)未用，因此，在上述其它碼位用于輸入相應(yīng)數(shù)字的情形下，可以用碼位234和124表示開/關(guān)機(jī)鍵和接通/撥出鍵、用13碼位表示“*”、24表示“#”，還尚有碼位“1234”備用。
由此可見，根據(jù)本發(fā)明提出的鍵盤及其操作方式可充分地應(yīng)用于手機(jī)、收銀機(jī)等。
本發(fā)明的各按鍵的機(jī)械、電氣或軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)于本領(lǐng)域人員則是顯而易見的。如可采用現(xiàn)有常用鍵盤的按鍵、或如手機(jī)的按鍵以及其它如觸摸開關(guān)或觸摸屏等任意形式及相關(guān)電路并結(jié)合相應(yīng)輸入法軟件來實(shí)現(xiàn)。
下面以4-16譯碼器來描述可用于本發(fā)明的一個(gè)電路示例，如圖2所示。對(duì)應(yīng)所述四個(gè)按鍵的四個(gè)輸出狀態(tài)線分別連接到一個(gè)常用的譯碼器20，用于識(shí)別所述鍵按下狀態(tài)。例如當(dāng)同時(shí)按下第二、三鍵時(shí)，譯碼器20選通第6號(hào)線(即第6號(hào)線輸出高電平)。當(dāng)手機(jī)中的控制器檢測(cè)到第6號(hào)線為高電平時(shí)，則在顯示器上顯示數(shù)字“6”。同樣道理，當(dāng)同時(shí)按下例如第二、三、四鍵時(shí)，則第14號(hào)線選通。當(dāng)控制器檢測(cè)到14號(hào)線輸出高電平時(shí)將用戶輸入的電話號(hào)碼發(fā)送出去。
可選擇地，也可以通過軟件編程或現(xiàn)有技術(shù)鍵盤常用的掃描電路來檢測(cè)所述對(duì)應(yīng)四個(gè)鍵的信號(hào)輸出狀態(tài)，其原理與上述譯碼器類似。例如，當(dāng)檢測(cè)到對(duì)應(yīng)第二、三鍵的信號(hào)輸出變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，則認(rèn)為第二、三鍵被同時(shí)按下，因此，輸出數(shù)字“6”。
另外，申請(qǐng)人需要指出的是，本發(fā)明對(duì)應(yīng)四個(gè)鍵的碼位編排可以是任意的，上述表1中的編排方式只是便于記憶，非限定性和必須的。顯而易見，例如可以將第二行的碼位與第四行的碼位互換，從而分別按下第一、二、三、四鍵可分別輸出數(shù)字5、6、7、8；同時(shí)按下第一、二組合鍵可輸出數(shù)字1、時(shí)按下第二、三組合鍵可輸出數(shù)字2、同時(shí)按下第三、四組合鍵可輸出數(shù)字3、同時(shí)按下第四、一組合鍵可輸出數(shù)字4。
另外，本發(fā)明提到的如譯碼器等相關(guān)電路既可以與所述鍵盤制作在一起，即封裝在基座內(nèi)，但很明顯，也可以將譯碼器等與所述鍵盤分開設(shè)置，如放置在與鍵盤相連的上位機(jī)如計(jì)算機(jī)或其它任意處理設(shè)備內(nèi)，而鍵盤僅需提供對(duì)應(yīng)按鍵狀態(tài)的信號(hào)線。由此得到的鍵盤體積將更會(huì)小巧、輕薄。
可選地，如圖3所示，所述第二、第四鍵的形狀可以是圓形或其它形狀，而第一、第三鍵為部分圓弧狀，其中圓弧鍵1與圓弧鍵3的二個(gè)端部分保持一定的間距，以便彼此動(dòng)作不會(huì)干涉。
同理，也可以在圖4所示的圓弧鍵1、3下分別設(shè)置多個(gè)電路觸點(diǎn)，以增加按鍵靈敏度。
另外，盡管在圖1、3示出了本發(fā)明的優(yōu)選的鍵盤布局。但對(duì)于本領(lǐng)域人員顯而易見的是，還可以在本發(fā)明采用任意排列的鍵盤，只要同時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)應(yīng)于這些按鍵的輸出狀態(tài)即可。
在本實(shí)施例中，所述第一、二、三、四鍵的工作過程與實(shí)施例1相同，不同之處在于前述按鍵形狀位置關(guān)系。如圖4所示，其中第一、二、三鍵是沿圓周方向排列的扇形鍵(當(dāng)然并不限于扇形鍵)，而第四個(gè)鍵是一個(gè)環(huán)繞所述一、二、三鍵的圓環(huán)鍵，這些鍵之間彼此間隔一定的距離，以便彼此動(dòng)作不干涉。該鍵盤的優(yōu)點(diǎn)是非常便于單手指操作，且發(fā)生誤按概率更低。
在圖5中示出了根據(jù)本發(fā)明的第3實(shí)施例的鍵盤結(jié)構(gòu)。
其中，第一、二、三、四鍵1、2、3、4按照逆時(shí)針方向以矩陣形式排列，且彼此間隔一定距離。在所述第二、三鍵的外側(cè)且間隔一預(yù)定距離設(shè)置另外一個(gè)第一輸入鍵1’，以便于單根手指同時(shí)觸發(fā)第一、三組合鍵或第一、二、三組合鍵；類似地，在所述第三、四鍵的外側(cè)且間隔一定距離設(shè)置另外一個(gè)第二輸入鍵2’以便于單根手指同時(shí)觸發(fā)第二、四組合鍵或第二、三、四組合鍵；在所述第一、四鍵的外側(cè)且間隔一定距離設(shè)置另外一個(gè)第三鍵3’以便于單根手指同時(shí)觸發(fā)第一、三鍵或第一、三、四組合鍵；以及在所述第一、二鍵的外側(cè)且間隔一定距離設(shè)置另外一個(gè)第四鍵，以便于單根手指同時(shí)觸發(fā)第二、四組合鍵或第一、二、四組合鍵。
其中在圖6中示出了所述鍵1’與1的關(guān)系，由圖可以看出，當(dāng)1’按下時(shí)，等同于鍵1被按下，因此同樣從輸出線OUT1輸出一個(gè)相同的健位信號(hào)。類似地，當(dāng)2’按下時(shí)，等同于鍵2被按下，因此同樣從輸出線OUT2輸出一個(gè)相同的碼位信號(hào)；當(dāng)3’按下時(shí)，等同于鍵3被按下，因此同樣從輸出線OUT3輸出一個(gè)相同的健位信號(hào)；當(dāng)4’按下時(shí)，等同于鍵4被按下，因此同樣從輸出線OUT4輸出一個(gè)相同的健位信號(hào)。
同樣，上述鍵布置的優(yōu)點(diǎn)在于可以有效地減少誤按率，否則，如果不設(shè)置鍵1’、2’、3’、4’，當(dāng)用戶需要同時(shí)按下鍵2、4時(shí)，由于它們于處于對(duì)角狀態(tài)，當(dāng)采用單手指操作時(shí)，會(huì)容易觸發(fā)鍵1或3，必要時(shí)需要?jiǎng)佑昧硗馐种?；而?dāng)設(shè)置鍵1’、2’、3’、4’時(shí)，由于按鍵的等效性，可以僅用一個(gè)手指準(zhǔn)確輸入。
另外，以鍵1、1’為例，由上述鍵1、1’的等效性可知，也可以將鍵1、1’作為一個(gè)整體集成制作在一起，使鍵1、1’聯(lián)動(dòng)，此時(shí)當(dāng)按下鍵1’時(shí)，也觸發(fā)按鍵1下的開關(guān)。
與前述實(shí)施例1-3中的鍵盤相比，本發(fā)明實(shí)施例中的鍵盤是在前述鍵盤布局的基礎(chǔ)再進(jìn)一步增加一個(gè)第五鍵，并且將第五鍵設(shè)置在所述第一、二、三、四鍵的下方，即隱藏于這些鍵之下，而不是與這些鍵位于同一表面或其它側(cè)表面。這樣做所帶來的好處是，當(dāng)“用力”按下第一-第四鍵中的任一個(gè)鍵時(shí)，可同時(shí)觸發(fā)位于其下的第五鍵，從而達(dá)到一擊雙中的目的。在這里，1、2、3、4四個(gè)按鍵組成一個(gè)基本按鍵單元，第五鍵是力度感開關(guān)。由此可以看到，利用本發(fā)明的鍵盤，一根手指如拇指最多可以操縱五個(gè)按鍵，因此大大簡(jiǎn)化鍵盤使用，同時(shí)保持高效性。
根據(jù)該實(shí)施例的五個(gè)鍵可以如下方式實(shí)現(xiàn)。如圖7所示，該圖表示在實(shí)施例1的按鍵下方設(shè)置第五鍵時(shí)沿圖1的A-A’方向的一個(gè)剖面示意圖，所述第一-第四開關(guān)設(shè)置在基座的表面板O-O’上，而第五開關(guān)設(shè)置在該表面板下方，當(dāng)用力按第一-第四開關(guān)或該表面板時(shí)，均導(dǎo)致表面板向下偏移而觸發(fā)第五開關(guān)。
另外，可選地，所述第一、二、三、四鍵1、2、3、4可以是由觸摸開關(guān)或觸摸屏材料構(gòu)成，而第五單元?jiǎng)t是由位于觸摸開關(guān)或觸摸屏下面的至少一個(gè)壓力檢測(cè)裝置構(gòu)成，分布在所述第一-第四鍵區(qū)下方及與第一-第四鍵區(qū)無關(guān)的觸摸開關(guān)或觸摸屏下方(以便用于單獨(dú)地觸發(fā)第五鍵)。采用該技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于，操作更便利。用戶無需“用力”按第一-第四單元即可觸發(fā)相應(yīng)的各鍵或其組合鍵；而當(dāng)稍“用力”按時(shí)，則又可同時(shí)觸發(fā)第五鍵與上述各鍵及其組合鍵的組合鍵。
這樣的壓力檢測(cè)裝置可以是一個(gè)機(jī)械開關(guān)、壓力傳感器、近感探測(cè)器、觸點(diǎn)傳感器或磁性傳感器等。
由前述可知，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例得到的五鍵輸入裝置最多可以輸入25-1＝31個(gè)信息符號(hào)。作為一種應(yīng)用，例如我們知道英文或法文共有26字母，因此根據(jù)本實(shí)施例的鍵盤足以輸入26個(gè)英文或法文的大寫或小寫字母以及相關(guān)符號(hào)，如逗號(hào)、句號(hào)、問號(hào)等。
下表2示出了本發(fā)明給出了利用該鍵盤輸入英文小寫字母的示例表2

根據(jù)本發(fā)明的鍵盤特別適用于不需要關(guān)注大小寫的英文或法文輸入場(chǎng)合，如速記等。如前面所述，當(dāng)不單獨(dú)設(shè)置第五鍵時(shí)，如果希望輸入“？”，則可以例如通過程序設(shè)置同時(shí)觸發(fā)第一、三、五鍵來實(shí)現(xiàn)。
在本實(shí)施例中，盡管第五鍵是放置在第一-第四鍵下方，但本領(lǐng)域人員可以想到，也可以采用一個(gè)置于所述四個(gè)上方的光電(或超聲波、電容)檢測(cè)裝置來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)需要觸發(fā)第五鍵即光電檢測(cè)裝置時(shí)，在一預(yù)定時(shí)間內(nèi)，同時(shí)觸發(fā)光電檢測(cè)裝置以及第一-第四鍵即可。
本發(fā)明的實(shí)施例5則是在實(shí)施例4的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)第六鍵6。其中第六鍵可設(shè)置在基座的與設(shè)置第一-第四鍵表面相垂直的一個(gè)側(cè)面上，以便于在單手操作時(shí)所述第一-第四鍵不相互干擾，并利于除如拇指外的其它手指操縱，此時(shí)，第六鍵可以采用普通按鍵。
顯而易見的是，當(dāng)然也可以將第六鍵置于其它任何位置，只要不干涉第一-第五鍵的操作即可。
根據(jù)本發(fā)明的鍵盤就可以完整地輸入包含大小寫的英文或法文字母及其它字符了，下表3列出鍵盤的按鍵組合與英文大小寫字母及數(shù)字的對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)于英文大小寫字母、阿拉伯?dāng)?shù)字的輸入，由于輸入單元有6個(gè)鍵，它的組合有26＝64種，減去空按(不能輸入任何字符)一個(gè)64-1＝63個(gè)碼位，而26(小寫)+26(大寫)+10(數(shù)字)+1(小數(shù)點(diǎn))＝63個(gè)數(shù)量上剛好合適。4個(gè)按鍵的組合也是分作4組，第一組至第三組全部用來輸入英文字母，第四組的4個(gè)鍵的組合也用來輸入英文字母，剩下的用來輸入阿拉伯?dāng)?shù)字和小數(shù)點(diǎn)。具體的對(duì)應(yīng)關(guān)系請(qǐng)看表。
表3英文大小寫字母及數(shù)字表

其中偶數(shù)行代表碼位，當(dāng)有多個(gè)碼位時(shí)，如最后一行第一列“561”，則表示同時(shí)按下第一、五與第六鍵。
由此可見，僅用一個(gè)含有六個(gè)鍵的鍵盤，就可以完全表達(dá)出全部的英文字母和數(shù)字且輸入效率高、操作簡(jiǎn)便，而且可以做到僅用一只手的二個(gè)手指如拇指與食指就可完整地輸入英文。而對(duì)于傳統(tǒng)101鍵盤，則至少需要10+26+1＝37個(gè)鍵才能完成，且需要幾乎十個(gè)手指才能做到快速輸入。
可選地，本實(shí)施例中的第六鍵6可不以按鍵形式出現(xiàn)，而是一個(gè)例如安裝在基座內(nèi)或戴上手指上的傾角傳感器，當(dāng)需要輸入大寫字母或部分?jǐn)?shù)字時(shí)，可將基座或手指轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)預(yù)定角度，來實(shí)現(xiàn)對(duì)相當(dāng)于第六鍵6的觸發(fā)。
在本實(shí)施例中，本發(fā)明提出一種可按照拼音輸入漢字的輸入鍵盤，該輸入鍵盤是由二組輸入單元構(gòu)成，其中每一組輸入單元包括按前述實(shí)施例構(gòu)建的五個(gè)鍵。其中第一組輸入單元用于輸入聲母，而第二輸入單元用于輸入韻母。為便于說明，將第一組輸入單元中的第五鍵也稱為“L”鍵，將第二組輸入單元中的第五鍵也稱為“R”鍵。
鑒于漢語拼音的量大且難記的特點(diǎn)，在本發(fā)明中，申請(qǐng)人結(jié)合本發(fā)明鍵盤的獨(dú)特特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有供學(xué)習(xí)用的聲母表與韻母表進(jìn)行重新排列，從而使得結(jié)合本發(fā)明的鍵盤來記憶聲母和韻母變得相對(duì)簡(jiǎn)單，并進(jìn)而提高了漢字輸入的效率，下面予以具體說明。
對(duì)《新華字典》里的聲母、韻母表重新排列我們先來看《新華字典》里的漢語拼音方案中的聲母表

它有三行八列，第一行8個(gè)聲母，第二行6個(gè)聲母，第三行7個(gè)聲母共21個(gè)聲母。如果我們把聲母r從第三行中取出來，三行的聲母表就有了一個(gè)左右對(duì)稱的關(guān)系。由于韻母可以單獨(dú)構(gòu)成一個(gè)音節(jié)，在韻母單獨(dú)構(gòu)成音節(jié)時(shí)，我們把首字母也做為聲母看待，a、o、e的音節(jié)共用聲母a，在《新華字典》里的聲母表基礎(chǔ)上增加一行(第四行)，把a(bǔ)、r、w、y放到這一行來，構(gòu)成一個(gè)四行八列的新聲母表。這個(gè)聲母表有一個(gè)主要特征第一至第三行的聲母以第五條列線為中心左右聲母的數(shù)量是對(duì)稱的。這樣做的主要目的是讓聲母與新鍵盤形成一個(gè)非常有規(guī)律的、無需記憶的映射關(guān)系。
鍵盤的按鍵組合與聲母的對(duì)應(yīng)關(guān)系新聲母表的前三行左右對(duì)稱，在數(shù)量上有433對(duì)稱關(guān)系。我們看鍵盤的1個(gè)鍵組合4個(gè)，2個(gè)鍵組合6個(gè)，在數(shù)量上可分配為433，對(duì)應(yīng)新聲母表左邊的聲母，加上一個(gè)易觸發(fā)的第五開關(guān)“L”，就可對(duì)應(yīng)新聲母表右邊的聲母，剩下的4個(gè)聲母由3個(gè)按鍵的組合來對(duì)應(yīng)。如此鍵盤的按鍵組合、排列與聲母表上的聲母排列順序形成了一個(gè)非常有規(guī)則的、一一對(duì)應(yīng)的映射關(guān)系。
表四新聲母表與第一輸入單元中各鍵的碼位映射關(guān)系
我們?cè)賮砜础缎氯A字典》里的韻母表

它顯得比較凌亂，記憶也比較難。第一列的韻母共有12個(gè)，以a開頭的5個(gè)，o開頭的3個(gè)，e開頭的4個(gè)。先來看它的字母組成1個(gè)字母組成的有3個(gè)(a、o、e各一個(gè))，2個(gè)字母組成的有6個(gè)(a開頭的3個(gè)，o開頭的1個(gè)，e開頭2個(gè))，3個(gè)字母組成的有3個(gè)(a、o、e開頭的各1個(gè))。就是說以(a、o、e)開頭的韻母在數(shù)量分配上是不均勻的。但是通過仔細(xì)觀察，一個(gè)字母的與三個(gè)字母的就非常有規(guī)律(a，o，e)，(ang，ong，eng)，再來看看兩個(gè)字母組成韻母，以a開頭的與以e開頭的也有一個(gè)規(guī)律(ai，an)，(ei，en)但以a開頭的多了一個(gè)ao。ao里頭有一個(gè)字母o，而以o開頭的兩個(gè)字母的韻母只有一個(gè)ou，如果我們把韻母ao歸類到以o開頭韻母里面，也看做是以o開頭的韻母，則a、o、e開頭的韻母在數(shù)量上就相等了，a開頭4個(gè)，o開頭4個(gè)，e開頭4個(gè)，其中a與e韻母字母組成非常有規(guī)律，都是a、e與(i，n，ng)的組合形成，只有o開頭韻母的2個(gè)字母組成的不符合這條規(guī)律。按a、o、e的順序和一個(gè)字母、兩個(gè)字母、三個(gè)字母的順序重新整理排列一下，整個(gè)韻母表就有規(guī)律多了，韻母字母組合和排列的順都非常有規(guī)律，記憶也容易多了。
鍵盤的按鍵組合與韻母的對(duì)應(yīng)關(guān)系新韻母表的兩行在數(shù)量上是16與16的對(duì)稱關(guān)系，共32個(gè)。鍵盤的4個(gè)按鍵有16種組合方式加上1個(gè)易觸發(fā)的第五開關(guān)“R”則有32種組合方式，在數(shù)量上剛好滿足要求。我們先將4個(gè)按鍵的組合分成4組，1個(gè)按鍵的組合為第一組，2個(gè)按鍵序號(hào)相鄰的組合(41，12，23，34注41在序號(hào)循環(huán)鏈中是首尾相接，看作序號(hào)相鄰)為第二組，3個(gè)按鍵的組合為第三組，空按(4個(gè)按鍵都不按)1個(gè)、2個(gè)按鍵序號(hào)相隔的組合(13，24)2個(gè)，4個(gè)按鍵的組合1個(gè)為第四組。按分組的先后順序與新韻母表第一行的韻母形成一一對(duì)應(yīng)的映射關(guān)系。上述按鍵組合加上第五開關(guān)與新韻母表第二行的韻母形成一一對(duì)應(yīng)的映射關(guān)系，請(qǐng)見下面表五。
表五新韻母表與第二輸入單元中各鍵的碼位映射關(guān)系
經(jīng)過上述的處理之后，不止聲母、韻母表在排列上有規(guī)律，而且按鍵組合的數(shù)量、順序與聲母、韻母的字母數(shù)量、順序的關(guān)系也是有規(guī)律的。比如聲母部分1個(gè)鍵的組合對(duì)應(yīng)聲母(b、p、m、f，d、t、n、l)，2個(gè)鍵的組合對(duì)應(yīng)(g、k、h，j、q、x，zh、ch、sh，z、c、s)，3個(gè)鍵的組合對(duì)應(yīng)(aoe、r、w、y)。韻母部分1個(gè)鍵組合(第一組)對(duì)應(yīng)a開頭的韻母(a、ai、an、ang，ia、iai(i)、ian、iang)，2個(gè)鍵組合(第二組)對(duì)應(yīng)o開頭的韻母(o、ou、ao、ong，io(u)、iou、iao、iong)，3個(gè)鍵組合(第三組)對(duì)應(yīng)e開頭的韻母(e、ei、en、eng，ie、iei、in、ing)，第四組對(duì)應(yīng)u開頭的韻母(ua、uai、uan、uang，ue、ui、un、uo)。
注特殊韻母的處理在《新華字典》里韻母不止32個(gè)。由于26個(gè)英文字母沒有ǚ，我們用v代替ǚ，絕大部分拼音輸入法也是這樣處理。ǚ行的韻母，前面沒有韻母的時(shí)候，寫成yu(迂)，yue(約)，yuan(冤)，yun(暈)，ǚ上的兩點(diǎn)省略，變成字母u。跟聲母j，q，x拼的時(shí)候ǚ上的兩點(diǎn)也省略，也變成字母u。但跟n，l拼的時(shí)候不能省略，這時(shí)用字母v去代替它。所以碰到聲母n，l的時(shí)候，作為特殊情況特殊處理，nv，lv由于聲母n、l都沒有nui、lui，所以韻母v放在ui的位置，nve，lve也由于聲母n、l沒有nue、lue，所以韻母ve放在ue的位置。由于ve與ue讀音比較接近外觀也比較像，所以無需特別去記憶，只需記住nv、lv這兩個(gè)音節(jié)即可。韻母er也不在32個(gè)韻母里面，但韻母ong不能單獨(dú)形成音節(jié)，所以在零聲母(a o e)行韻母ong變?yōu)轫嵞竐r，韻母ueng與聲母(b p mf d t n l g k h j q x zh ch sh z c s r)在《新華字典》里沒構(gòu)成任何音節(jié)，單獨(dú)形成音節(jié)時(shí)，u寫成w變成weng，可以這么看，在常用的音節(jié)中沒有ueng這個(gè)韻母，在新韻母表里把uo放到這個(gè)位置來，兩行韻母對(duì)稱就會(huì)非常工整，由此可見，<新華字典>里所有的音節(jié)在鍵盤里都有了唯一的對(duì)應(yīng)關(guān)系。420多個(gè)拼音音節(jié)只有nv，lv，er這三個(gè)音節(jié)需記憶，記憶量與原來相比大大減少，甚至可以這么說，在世界各國眾多語言中，只有漢語拼音的音節(jié)才這么有規(guī)律，學(xué)習(xí)漢語拼音的難度大大降低。
由此，利用上述碼位構(gòu)成的鍵盤，可以很容易地通過拼音輸入漢字，不需要現(xiàn)有技術(shù)那樣需要切換到拼音漢字輸入法才能實(shí)現(xiàn)漢字輸入。
另外，這里希望指出的是，盡管在本實(shí)施例中提出采用二組輸入單元分別用于漢語拼音中的聲母與韻母的輸入，但是考慮到目前的例如雙拼輸入法即各個(gè)韻母是由各個(gè)聲母來代替的特點(diǎn)，本發(fā)明當(dāng)然也就可以僅采用一個(gè)輸入單元且該輸入單元包含至少五個(gè)鍵開關(guān)來執(zhí)行漢語輸入法，且與普通的漢語雙拼輸入法輸入方式幾乎一樣。例如，參照表四，鍵位碼‘13’表示聲母‘h’，但是同樣可以設(shè)置鍵位碼‘13’同時(shí)表示韻母‘a(chǎn)ng’。因此，當(dāng)用戶希望輸入漢字‘航’時(shí)，他就可以先同時(shí)按第一、三鍵以輸入聲母“h”，然后再次按第一、三鍵以輸入韻母“ang”，由此就可以輸入以‘hang’發(fā)音的漢字。
事實(shí)上，現(xiàn)有技術(shù)中的任何輸入法均可以與本發(fā)明的鍵盤相結(jié)合以達(dá)到在超小型化的鍵盤上高速地輸入漢字的目的。
本實(shí)施例與實(shí)施例六類似之處在處，采用相同的新聲母表與第一輸入單元中各鍵的碼位映射關(guān)系以及新韻母表與第二輸入單元中各鍵的碼位映射關(guān)系，不同之處在處每個(gè)輸入單元還包括一個(gè)第六鍵，即每個(gè)輸入單元包含實(shí)施例5所公開的按鍵結(jié)構(gòu)。為便于與下文將要描述的其功能結(jié)合說明，現(xiàn)將第一輸入單元中的第六鍵記為“l(fā)d”，將第二輸入單元中的第六鍵記為“rd”。由于漢語拼音共有四個(gè)聲調(diào)，因此本發(fā)明通過提供二個(gè)聲調(diào)開關(guān)ld，rd來減少拼音的重碼；而且在帶有語音合成的場(chǎng)合，設(shè)置這二個(gè)聲調(diào)開關(guān)有利于正確的語音輸出?？梢钥吹?，12個(gè)鍵有碼位212＝4096個(gè)，而中文拼音帶調(diào)占用24×32×4＝3072個(gè)碼位，因此，本發(fā)明利用12個(gè)鍵的鍵盤而實(shí)現(xiàn)了更準(zhǔn)確的拼音輸入方式。
另外在，本實(shí)施例中的第六健還可以用傾角傳感器來代替，從而根據(jù)握持鍵盤的手的轉(zhuǎn)動(dòng)來選擇輸出期望的漢語拼音的音調(diào)。如此可以在不增加手指負(fù)擔(dān)的情況下，加快漢字輸入速度。
另外，作為本實(shí)施例的一個(gè)變例，本發(fā)明的鍵盤還可以設(shè)置成三個(gè)輸入單元A，B，C，其中按照按鍵數(shù)量(或等效按鍵的數(shù)量)中英文輸入首選5鍵/每輸入單元，拼音輸入需兩個(gè)輸入單元A，B，而C單元由2個(gè)按鍵“l(fā)d”、“rd”構(gòu)成，用來輸入聲調(diào)。如此把這樣鍵盤組合分成三部份A單元(聲母)、B單元(韻母)、C單元(聲調(diào))，其中A單元有25＝32個(gè)碼位，B單元有25＝32個(gè)碼位，C單元有22＝4個(gè)碼位，三個(gè)單元組合總共有32×32×4＝4096個(gè)碼位。而拼音帶調(diào)需24×32×4＝3072個(gè)碼位。而對(duì)于傳統(tǒng)101鍵盤所需碼位英文大小寫需2×26＝52個(gè)碼位阿拉伯?dāng)?shù)字需1×10＝10個(gè)碼位常用功能鍵需1×15＝15個(gè)碼位中文標(biāo)點(diǎn)符號(hào)需1×32＝32個(gè)碼位英文標(biāo)點(diǎn)符號(hào)需1×32＝32個(gè)碼位F1~F12需1×12＝12個(gè)碼位Shift Ctrl Alt需1×3＝3個(gè)碼位Shift Ctrl Alt組合需8個(gè)碼位再與26個(gè)字母組合需8×26＝208個(gè)碼位因此，為完成上述信息輸入總共需3072+52+10+15+32+32+12+3+208＝3436個(gè)碼位。
剩余4096-3436＝660個(gè)碼位
(注由于新鍵盤在大小寫混合輸入時(shí)無需按什么上檔轉(zhuǎn)換鍵或大寫鎖定鍵，所以Caps Lock這個(gè)鍵就可以不要了。)由此可知，用這樣的鍵盤組合輸入中英文、阿拉伯?dāng)?shù)字、中英文標(biāo)點(diǎn)、常用功能鍵、常用按鍵組合都是一次擊鍵輸入，無需切換，因此可完全取代傳統(tǒng)的PC鍵盤，大大方便了用戶。
用這樣的鍵盤組合進(jìn)行中英文輸入時(shí)可用一個(gè)指頭控制A單元，一個(gè)指頭控制B單元，一個(gè)指頭控制C單元。
輸入拼音跟中文標(biāo)點(diǎn)符號(hào)時(shí)的特點(diǎn)是A、B、C三個(gè)單元都用到，只有韻母為ua時(shí)是特例，B單元沒有用到(空按)。
輸入英文大小寫以及數(shù)字加一小數(shù)點(diǎn)時(shí)的特點(diǎn)是B單元加C單元的第一鍵，A單元空按。
輸入功能鍵的特點(diǎn)是B單元加C單元的第二鍵，A單元空按。
輸入英文標(biāo)點(diǎn)符號(hào)的特點(diǎn)是B單元加C單元的第一、第二鍵同按，A單元空按。
輸入英文大小寫以及數(shù)字加一小數(shù)點(diǎn)、功能鍵、英文標(biāo)點(diǎn)符號(hào)的一大特征就是B單元加C單元即可，A單元不用動(dòng)，跟中文的界線非常分明。
組合鍵的輸入的特點(diǎn)是A、B、C三個(gè)單元都用到，由于A單元的24個(gè)碼位拼音聲母已占用，可由A單元剩下的碼位加B單元、C單元解決。
另外，需要特別指出的是，上面所述的是在一般場(chǎng)合用一個(gè)手的三個(gè)指頭來輸入，在某些需要高速輸入的場(chǎng)合，可增加3個(gè)同樣的輸入單元讓另一只手來操作，兩手一齊輸入，一次就可輸入兩個(gè)音節(jié)，速度增加一倍。
拼音重碼的選字問題鑒于漢語拼音的特點(diǎn)，即在同一拼音下可能有多個(gè)漢字，傳統(tǒng)鍵盤只能用阿拉伯?dāng)?shù)字鍵或幾個(gè)標(biāo)點(diǎn)符號(hào)鍵來選字，有26個(gè)字母的鍵不能用來選字，否則會(huì)出現(xiàn)邏輯混亂。但新鍵盤可用來選字的字符很多，由于新鍵盤在輸入中英文時(shí)不用切換，當(dāng)輸入法軟件的候選窗中有漢字時(shí)，可輸入英文的大小寫字母或阿拉伯?dāng)?shù)字來選字。舉例來說，假設(shè)輸入的漢字拼音是“tian”，則屏幕上出現(xiàn)的相應(yīng)漢字為“1天2添3田4甜”，則可以利用預(yù)定的如第二輸入單元中的數(shù)字碼位來選擇期望的漢字，如當(dāng)希望選“田”時(shí)，則可再直接按下第二輸入單元的“513”碼位(即第一、二、五鍵)來直接選擇。
另外，需要特別指出的是，本發(fā)明的鍵盤在輸入中文時(shí)的拼音及英文字母和數(shù)字時(shí)的鍵位安排并不限于本發(fā)明的上述各優(yōu)選實(shí)施例，可以在具體應(yīng)用中自由地限定各鍵位與等輸入信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
根據(jù)上述實(shí)施例可知，按照本發(fā)明的構(gòu)思可以根據(jù)不同應(yīng)用需要而設(shè)計(jì)出不同類型包括不同輸入單元數(shù)、每個(gè)輸入單元包括不同輸入鍵的輸入裝置。例如，本實(shí)施例提出的新型鍵盤由7個(gè)鍵構(gòu)成，其中第一-第五鍵可以按照前述任一種方式排列，而將第六、第七鍵設(shè)置成與鍵基座分離，如可戴在操作前述第一-第五鍵的同一手指或輸入筆上，這二個(gè)輸入鍵可以是如傾角傳感器，當(dāng)手指如拇指在水平、左傾、右傾、前傾或后傾就能給出兩個(gè)按鍵的所有的4種組合狀態(tài)，再以拇指的4種狀態(tài)中的一種去操作5個(gè)按鍵的鍵盤就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)指頭操作7個(gè)按鍵的所有組合，然而通過有線或無線方式與所述輸入裝置中的電子線路通信，這種無線方式可以是紅外、射頻、藍(lán)牙等。由于七個(gè)按鍵可以產(chǎn)生27-1＝127鍵位碼，而漢字拼音輸入需要24(聲母)+32(韻母)＝56個(gè)碼位，再加上英文大小寫以及數(shù)字輸入所需要的62個(gè)碼位，因此，根據(jù)本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的7鍵鍵盤可以在單指操作(即對(duì)應(yīng)第六、七鍵的觸發(fā)開關(guān)戴在操作第一-第五鍵開關(guān)的同一手指上)或至多二指操作(即對(duì)應(yīng)第六、七鍵的觸發(fā)開關(guān)戴在與操作第一-第五鍵開關(guān)的不同的手指上)的情況下輸入文字信息，由此大大提高了輸入速度。
根據(jù)本實(shí)施例的新型鍵盤包括四對(duì)光發(fā)射-接收器，如圖8所示，該圖8是一個(gè)放大的示意圖，其中由第一光發(fā)射器1a發(fā)出并被第一光接收器1b接收的光線1作為第一輸入開關(guān)，由第二光發(fā)射器2a發(fā)出并被第二光接收器2b接收的光線2作為第二輸入開關(guān)，由第三光發(fā)射器3a發(fā)出并被第三光接收器3b接收的光線3作為第三輸入開關(guān)，由第四光發(fā)射器4a發(fā)出并被第四光接收器4b接收的光線4作為第四輸入開關(guān)。如圖8所示，圖中A23表示光線2、3交叉區(qū)域，A24表示光線2、4交叉區(qū)域。以第2條光線為例。當(dāng)手指置于區(qū)域A1或A2時(shí)，則由第二接收器2b接收的光外線被阻斷，由此可通過判斷接收器2b的輸出狀態(tài)而識(shí)別出第2開關(guān)被觸發(fā)；而當(dāng)將手指置于A23附近時(shí)，則可同時(shí)阻斷由接收器2b和3b接收的光線2、3，由此判斷第二、三開關(guān)被同時(shí)觸發(fā)。類似地，當(dāng)希望同時(shí)觸發(fā)第2、3、4開關(guān)時(shí)，可用單個(gè)手指同時(shí)覆蓋A23、A24區(qū)域，由此可同時(shí)阻斷接收器2b、3b、4b接收的光線，并因此觸發(fā)開關(guān)2、3、4。
根據(jù)該實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的輸入裝置其結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，更靈敏。并且例如可以在平行于由所述四條光光線構(gòu)成的平面且在該平面下方設(shè)置第五鍵來增加鍵盤數(shù)量。第五鍵可以是例如一塊觸摸開關(guān)或觸摸屏。
在本實(shí)施例中提出一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，采用前述如第六、七實(shí)施例的鍵盤來輸入英文或漢字與英文。該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括本發(fā)明提出的鍵盤，顯示器；字符庫，用于存儲(chǔ)各種字符如漢字；以及一個(gè)編碼控制器，該編碼控制器檢測(cè)來自鍵盤的各鍵狀態(tài)，生成最終的輸入編碼信號(hào)，并通過檢索如字符庫而顯示期望的字符。
除上述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之外，本發(fā)明的鍵盤還特別適用于所有需要輸入信息的應(yīng)用，如收銀機(jī)、速錄機(jī)、打字機(jī)等等需要錄入信息的設(shè)備。
所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還可以包括一個(gè)語音合成器，由于根據(jù)本發(fā)明的鍵盤可以在帶調(diào)輸入拼音，因此通過該語音合成器可以準(zhǔn)確地播放用戶輸入的文字。
另外，還可以在本發(fā)明的鍵盤中集成處理器、語音合成器，從而構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的播放器，特別適用于聾、啞、盲人使用。所述播放器將其輸入的文字變成聲音提供給正常者。
盡管本發(fā)明公開了上述七個(gè)實(shí)施例，但對(duì)于本領(lǐng)域人員顯而易見的是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，而是可以相互組合不同的實(shí)施例并且在本發(fā)明的精神范圍內(nèi)得到其它的變例。例如，實(shí)施例1的按鍵是機(jī)械式的，但毫無疑問，也可以采用觸摸開關(guān)或觸摸屏材料來實(shí)現(xiàn)各鍵。又例如，圖3所公開的圓環(huán)狀的第四鍵也可以隱藏在第一、二、三鍵下方，即在鍵盤基座表面僅設(shè)置三個(gè)扇形鍵，并采用實(shí)施例4所示的觸摸開關(guān)或觸摸屏材料加上觸點(diǎn)開關(guān)形式來實(shí)現(xiàn)第一-第四鍵。再例如，本發(fā)明的拼音鍵盤中，第一輸入單元可以只設(shè)五個(gè)鍵，而第二輸入單元設(shè)置六個(gè)鍵，在不帶聲調(diào)輸入的情況下，同樣可以完成上述功能。而且，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思，可以根據(jù)實(shí)際輸入信息量的需要，而設(shè)置任意數(shù)量的輸入單元及其輸入鍵。一般而言，手機(jī)需要一個(gè)輸入單元，中英文輸入需要二個(gè)輸入單元，而電子琴等則需要更多如20個(gè)輸入單元。為便于單個(gè)手指操作，以四個(gè)鍵或五個(gè)鍵作為一個(gè)輸入單元，當(dāng)然也可以是更多鍵。而且，盡管本發(fā)明的上述實(shí)施例是以信息輸入裝置形式來具體實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的構(gòu)思的，但顯而易見，本申請(qǐng)所公開的裝置同樣還可以用作輸出控制信息的控制設(shè)備。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以所附的權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種信息輸入裝置，包括電子線路和至少一組輸入單元，每一組輸入單元包括第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)，其中電子線路用于檢測(cè)所述開關(guān)狀態(tài)，其特征在于，所述四個(gè)開關(guān)排列成可由單個(gè)手指同時(shí)觸發(fā)其中的任意組合開關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中所述第二與第四輸入鍵并排排列在輸入裝置的基座表面上，而所述第一開關(guān)與第三開關(guān)彼此相對(duì)地分別設(shè)置在所述第二開關(guān)與第四鍵兩側(cè)且均部分地環(huán)繞所述第二開關(guān)與第四鍵。
3.如權(quán)利要求2所述的輸入裝置，其中所述第一開關(guān)和第三開關(guān)為“凹”形或弧形。
4.如權(quán)利要求1的信息輸入裝置，其中第一、第二及第三開關(guān)按照?qǐng)A周方向或呈三角形排列在基座表面上，第四開關(guān)環(huán)繞所述第一、第二及第三開關(guān)。
5.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)呈矩陣形式按順時(shí)針或逆時(shí)針順序排列在所述基座表面上，并且所述輸入裝置還包括另外一個(gè)第一開關(guān)，其觸發(fā)信號(hào)輸出端與所述第一開關(guān)觸發(fā)信號(hào)輸出端相連，設(shè)置在所述第二、三開關(guān)的外側(cè)且間隔一預(yù)定距離以便于單根手指同時(shí)觸發(fā)第一、三組合鍵或第一、二、三組合鍵；另外一個(gè)第二開關(guān)，其觸發(fā)信號(hào)輸出端與第二開關(guān)觸發(fā)信號(hào)輸出端相連，設(shè)置在所述第三、四鍵的外側(cè)且間隔一定距離以便于單根手指同時(shí)觸發(fā)第二、四組合鍵或第二、三、四組合鍵；另外一個(gè)第三開關(guān)，其觸發(fā)信號(hào)輸出端與第三開關(guān)觸發(fā)信號(hào)輸出端相連，設(shè)置在所述第一、四鍵的外側(cè)且間隔一定距離以便于單根手指同時(shí)觸發(fā)第一、三鍵或第一、三、四組合鍵；另外一個(gè)第四開關(guān)，其觸發(fā)信號(hào)輸出端與第四開關(guān)觸發(fā)信號(hào)輸出端相連，設(shè)置在所述第一、二鍵的外側(cè)且間隔一定距離以便于單根手指同時(shí)觸發(fā)第二、四組合鍵或第一、二、四組合鍵。
6.如權(quán)利要求1-5中任一個(gè)所述的輸入裝置，其中各開關(guān)及其組合被編碼為輸出數(shù)字0-9，且各開關(guān)碼位與輸出數(shù)字符號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系為碼位數(shù)字1 12 23 34 412 523 634 741 8123 9431 0其中在碼位一欄中的“1”、“2”、“3”、“4”分別代表第一、第二、第三及第四開關(guān)，并且其相應(yīng)組合代表同時(shí)按下相應(yīng)各鍵。
7.如權(quán)利要求2-5所述的輸入裝置，所述輸入單元還包括一個(gè)位于所述基座表面板下方的第五開關(guān)，當(dāng)按壓第一、第二、第三及第四開關(guān)中的任一個(gè)或任意組合的壓力大于一預(yù)定壓力時(shí)，可同時(shí)觸發(fā)所述第五開關(guān)與上述任一個(gè)或任意組合開關(guān)。
8.如權(quán)利要求7的輸入裝置，其中各開關(guān)碼位與輸出英文字母的對(duì)應(yīng)關(guān)系為字符碼位字符碼位a 1 n 51b 2 o 52c 3 p 53d 4 q 54e 14 r 514f 12 s 512g 23 t 523h 34 u 534i 124 v 5124j 123 w 5123k 234 x 5234l 134 y 5134m 1234z 51234其中“1”、“2”、“3”、“4”、“5”分別代表第一、第二、第三、第四及第五開關(guān)，并且其相應(yīng)組合代表同時(shí)按下相應(yīng)各鍵。
9.如權(quán)利要求7所述的輸入裝置，其中各開關(guān)及其組合被編碼為通過二次按擊來輸入漢字信息。
10.如權(quán)利要求7所述的輸入裝置，其中所述輸入單元為二組，其中第一組輸入單元中的五個(gè)開關(guān)用于輸入漢語拼音的聲母，而第二組輸入單元的五個(gè)開關(guān)用于輸入漢語拼音的韻母。
11.如權(quán)利要求10所述的輸入裝置，其中各開關(guān)碼位與拼音的對(duì)應(yīng)關(guān)系為對(duì)于第一組輸入單元字符碼位字符碼位字符碼位字符碼位b 1 g 12 zh 23 aoe 124p 2 k 14 ch 34 r 123m 3 h 13 sh 24 w 234f 4 y 134d L1 j L12 z L23t L2 q L14 c L34n L3 x L13 s L24l L4其中“1”、“2”、“3”、“4”、分別代表第一、第二、第三、第四，“L”表示左手側(cè)該組輸入單元的第五鍵，并且其相應(yīng)組合代表同時(shí)按下相應(yīng)各開關(guān)。對(duì)于第二組輸入單元，字符碼位字符碼位a 1 ia R1ai 2 i R2an 3 ian R3ang 4 iangR4o 14 u R14ou 12 iu R12ao 23 iao R23ong 34 iongR34e 124 ie R124ei 123 R123en 234 in R234eng 134 ing R134ua 空按ue Ruai 13 ui R13uan 24 un R24uang1234uo R1234其中“1”、“2”、“3”、“4”、分別代表第一、第二、第三、第四，“R”表示左手側(cè)該組輸入單元的第五鍵，并且其相應(yīng)組合代表同時(shí)按下相應(yīng)各開關(guān)。；
12.如權(quán)利要求8或11的輸入裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)語音合成器，用于根據(jù)所述輸入的文字信息而輸出相應(yīng)的聲音。
全文摘要
本發(fā)明提供一種信息輸入裝置，包括電子線路和至少一組輸入單元，每一組輸入單元包括第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)，其中電子線路用于檢測(cè)所述開關(guān)狀態(tài)，其中所述四個(gè)開關(guān)排列成可由單個(gè)手指同時(shí)觸發(fā)其中的任意組合開關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的輸入裝置可以實(shí)現(xiàn)僅用一個(gè)手指或二個(gè)手指進(jìn)行快速、高效文字信息輸入。
文檔編號(hào)G06F3/02GK1912805SQ20051009007
公開日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2005年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月11日
發(fā)明者吳遠(yuǎn)才 申請(qǐng)人:吳遠(yuǎn)才