手機鍵盤與鼠標的制作方法

手機鍵盤與鼠標的制作方法
【專利摘要】手機鍵盤與鼠標，由鍵盤和模擬鼠標組成，鍵盤由鍵盤控制鍵和主鍵盤組成，鍵盤控制鍵位于設備的側面，主要用于控制主鍵盤輸入的內容，由一只手操作，主鍵盤位于設備的正面，主要用于字符和命令的輸入，由另一只手操作，模擬鼠標由觸屏手指或觸控筆實現，模擬鼠標光標在模擬手指觸碰到觸摸屏上的模擬鼠標區時呈現，脫離模擬鼠標區時隱藏，模擬鼠標光標與模擬手指之間保持相對固定的距離，模擬鼠標的左鍵和右鍵由模擬手指的左側手指和右側手指模擬，模擬鼠標中鍵的動作由兩指并指滑屏動作模擬，模擬鼠標鍵還可以由相應的鍵盤控制鍵重用為鼠標左鍵、鼠標右鍵和鼠標中鍵實現，有觸控筆的設備與鍵盤控制鍵和手指配合也可以模擬鼠標。
【專利說明】手機鍵盤與鼠標
所屬【技術領域】:
[0001]一種用于手持數字設備(如手機、平板電腦、電子書、電子詞典、學習機、手持控制設備等)的鍵盤與鼠標方案(手持數字設備以下簡稱設備)。為便于敘述，小尺寸的手持數字設備以手機為例來說明，大尺寸的手持數字設備以平板為例來說明。下列以左右手來說明方案的地方，由于手的對稱性，也可以反過來用右左手實現，除了有需要的地方外，不再以右左手為例來說明。本手機鍵盤與鼠標方案以下簡稱為本方案或者本鍵鼠方案。
【背景技術】:
[0002]目前，一、手機的鍵盤布局方案主要有三種:①電話撥號鍵盤，外加其他控制編輯鍵組成，鍵過少，已不能適應功能日益強大的手機應用；@PC鍵盤的一種縮小版。相對于較小尺寸的手機來說這類鍵盤過于擁擠，使用起來十分不方便；③QWERT鍵盤，即PC鍵盤僅保留字母部分的簡化版，鍵數雖有所減少，但由于布局與小面積的手機不相適應，盤面仍顯擁擠，不便使用。二、平板基本上采用的是QWERT軟鍵盤，雖然鍵盤的單鍵夠大，但由于每行鍵數最多時可達10來個，且不是硬鍵盤，所以在單手操作時，手指準確定位較難，也就不能進行高速盲打。三、不論是手機還是平板都沒有實現鼠標功能的設備。
[0003]總之，手持數字設備目前在鍵盤和鼠標方面存在的主要問題有:①沒有同時發揮兩只手的作用，左手除握持設備的功能外，在鍵鼠輸入方面毫無作用；②鍵盤要么鍵數過少，要么按鍵過小，或者每行鍵數過多(指平板QWERT鍵盤)，只合適單手單指操作，無法實現高速盲打；③沒有鼠標那樣強大的工具，而且觸控操作經常有誤動作；④由于沒有鼠標，也就沒有鼠標指針那樣精確的定位工具，很多成熟的PC應用如字處理軟件的功能在手持設備上大打折扣，有些應用如高級繪圖軟件如果沒有鼠標可能永遠也不能遷移到手持設備上沒有適當的控制鍵，不能像PC鍵盤那樣組合快捷鍵；?沒有考慮到與PC鍵盤的兼容問題，為今后手持數字設備向個人計算中心發展，遷移PC應用帶來了麻煩。

【發明內容】
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[0004]為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:一、在手持數字設備的側面(包括背面、頂端等其他面向)，或者在鍵盤的側面，增設鍵盤控制鍵(以下簡稱側鍵)。這些鍵用左手來操作。除了設置Shift、Ctrl、Alt等傳統的PC鍵盤的控制鍵外、另增設Frvt、Eng、Num、Ext等4個控制鍵。見圖1 (3) (4)。Frvt是favorite的縮寫,用于輸入用戶的母語或者用來輸入以英語為母語用戶的常用第二語言。Eng是English的縮寫，用來輸入英文大小寫字母。Num是Number的縮寫,用來輸入數字和英文標點符號。Ext是extension的縮寫，用于擴展輸入，如第三種語言、用戶自定義輸入或者設備廠商設定的特色輸入。這4個控制鍵擴充了主鍵盤單鍵的功能，與Shift鍵配合，就可以達到主鍵盤一鍵4*2=8用的目的。這也正是本方案既保證鍵數足夠，又保證鍵的大小適中的關鍵。此外還增設了 2Hands鍵，表示兩手并用來操作。二、主鍵盤平面設計成6*5的陣列。主鍵盤用右手來操作。理論上本方案可能的輸入至少可以達到6*5*4*2=240種，而PC鍵盤約為100種左右。這樣，除操作上稍微比PC鍵盤麻煩一點外，功能比PC鍵盤更強大。三、模擬鼠標有3套并行無縫連接的方案。首先，將Num、Eng和Frvt分別重定義和重用為鼠標左鍵、鼠標右鍵、鼠標中鍵，與觸摸屏上的鼠標模擬手指配合，就可以實現對PC鼠標的完全模擬。其次，還可以利用多點觸控技術，通過把鼠標模擬手指左側和右側點擊觸屏的手指分別定義為鼠標左鍵和鼠標右鍵，把兩個手指并指滑屏的動作定義為鼠標中鍵的滾屏操作，就可以以全手指的觸屏操作實現對鼠標的模擬。鼠標中鍵的模擬也可以通過一個手指觸屏靜止不動，另一個手指做滑屏動作來實現。第三、有觸控筆的設備，在側鍵或者手指的配合下，也可以當鼠標使用，模擬鼠標。
[0005]把本方案的側鍵整合到主鍵盤上就成了單手鍵盤，仍然可以實現高速盲打；以本方案為基礎，把硬鍵盤與平板結合起來可以做成硬鍵盤平板；本方案也可以單獨硬化實現，配上觸控板，做成便攜的手持鍵盤；有了本方案，還可以方便地把手持數字設備轉化成手持鍵盤；最后還可以把本方案做成硬鍵盤，配上手機套，制成手機鍵盤套。
[0006]本方案的有益效果十分明顯:可以在手持數字設備上實現高速盲打；在觸屏上實現鼠標功能；為手持數字設備遷移PC上的應用提供了方便。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0007]圖1主鍵盤和側鍵布局圖。(I)為6*5主鍵盤陣列。(2)為鍵盤定位標記。(3)為設備左側面圖，設置Shift鍵和2Hands鍵。(4)為設備右側面圖，設置Ctrl、Frvt、Eng、Num、Ext、Alt 等 6 鍵。
[0008]圖2手機應用示例。給出了 4種應用本方案的實際手機模型。(5)為軟鍵盤直板手機。(10)為硬鍵盤直板手機。(11)為滑蓋手機。(12)為翻蓋轉屏手機。(6)為縮小主鍵盤占用的面積，減小兩側邊鍵。(7)鍵盤定位標記。(8)只設置了 Ctrl、Eng、Num和Alt等4鍵，加上頂端左側Shift鍵共5鍵，省去Fvrt, Ext和2Hands鍵。(9) Shift鍵被設置在手機的頂端左側。
[0009]圖3主鍵盤鍵面布局之一。(13)按下Frvt或者Eng時，以漢語作為母語時的漢語拼音布局或者英文小寫字母布局。(14)同時按下Eng和Shift時，英語大寫字母布局。
(15)按下Frvt+Shift時，中文標點符號布局圖。(16)按下(15)鍵面左下角的More鍵時，中文標點符號擴展布局。(16)右下角的Rtn是Return的縮寫，用于用戶完成輸入時返回到上一層鍵面布局。英文大小寫字母都是半角的。
[0010]圖4主鍵盤鍵面布局之二、遙控器鍵面布局、仿QWERT鍵盤布局之一。(17)按下Num時,數字、英文標點符號等的布局方案。(18)同時按下Num和Shift鍵時,英文標點符號等的布局方案。其中(17)中的Math表不數學符號，Order表不數字序號，Date表不各種格式的當前日期，Used表示最近使用過的非常用符號，Cstm是Custom的縮寫，表示自定義，More表示還有更多的符號。這些特殊的鍵都會引發一個嵌套的次級輸入界面或者菜單。(19-1)按下Num時,另一種數字和英文標點等符號的鍵面布局方案,包含了箭頭鍵等。(19-2)按下Num+Shift時，與(19_1)相匹配的另一種英文標點鍵面布局方案。以上界面中的數字和英文標點等符號均為半角的。(19-3)適用于電視、投影儀、碟機、機頂盒等的遙控器鍵面布局方案。(20)仿QWERT鍵盤布局之一，6*5陣列。
[0011]圖5仿QWERT鍵盤布局之二、單手鍵盤方案、硬鍵盤標準鍵面布局。(21)仿QWERT鍵盤布局之二，5*6陣列。(22)單手鍵盤方案一，6*6陣列。(23)單手鍵盤方案二，6*5陣列。(24-1)單手鍵盤方案三，6*5陣列。(24-2)硬鍵盤標準界面之二。(24_3)硬鍵盤標準界面之三。其中，第一行鍵面上的斜體mt是Math的縮寫；od是Order的縮寫；dt是Date的縮寫；us是Used的縮寫；ct是Custom的縮寫；mr是More的縮寫。
[0012]圖6平板側鍵布局。給出了 3種平板右側位側鍵布局方案和I種平板左側位側鍵布局方案。3種右側位側鍵布局:(25)所有側鍵包括Shift鍵都設置在右側，不設Ext鍵和2Hands鍵。(26) Shift鍵位于平板頂端右側,其他側鍵位于平板右側，不設2Hands鍵。(27-1) Shift鍵和(27-2)2Hands鍵位于平板背面，其他側鍵位于平板右側。I種左側位側鍵布局:(28-1) Shift鍵位于平板正面左上角。(28-2) 2Hands位于平板左側。(28_3)其他側鍵位于平板背面左側。
[0013]圖7硬鍵盤平板。給出了 2種側鍵套數不同的硬鍵盤平板模型。(30-1) (30-4)為具有2套側鍵，并且以觸控感應板實現的一款硬鍵盤平板模型，左手可以換個位置握持。(30-1)為正面圖。(30-4)為背面圖。(30-2)為硬鍵盤，置于平板底部。(30_3)右側面側鍵感應板。(30-5)背部左側側鍵感應板。(31-1) (31-3)為設置了 4套側鍵的硬鍵盤平板模型，不僅左右手都可以換位握持，而且左右利手通用。(31-1)正面圖。(31-3)背面圖。(31-2)背部右側側鍵感應板。(31-4)左側面側鍵感應板。
[0014]圖8折疊硬鍵盤平板之一。給出了 2種稍有不同的折疊硬鍵盤平板模型。(41-A)不帶后艙蓋的折疊硬鍵盤平板模型，鍵盤用作支架，在當支撐桿的觸控筆的配合下立起平板，為背面圖。(41-B)帶后艙蓋的折疊硬鍵盤平板模型，鍵盤處于收納進倉狀態，為背面圖。(39 )正面圖，硬鍵盤抽出等待用戶輸入，硬鍵盤位于平板右側。(40 )硬鍵盤抽出折疊后支起平板。(42)平板主體。(43)鍵盤旋轉軸卡位。(44)鍵盤限位彈簧頂珠。(45)鍵盤導軌。(46)鍵盤旋轉軸限位彈簧頂珠。(47-1)鍵盤滑桿。(47-2)鍵盤滑桿導溝。(48_1)硬鍵盤主體。(48-2)鍵盤陣列。(48-3)側鍵。(49)方圓頭受控鍵盤旋轉軸。(50)旋轉軸限位坑。(53-1)當支撐桿的觸控筆。
[0015]圖9折疊硬鍵盤平板之一的硬鍵盤局部放大圖和折疊硬鍵盤平板之二。(48-1)硬鍵盤主體。(47-1)鍵盤滑桿。(49)方圓頭受控鍵盤旋轉軸。(53-1)觸控筆。(53_2)觸控筆限位彈簧頂珠導溝。(53-3)觸控筆限位坑。(54-1)折疊硬鍵盤平板之二。(54-2)硬鍵盤位于平板底端。(54-3)側鍵。(54-4)當支撐桿的觸控筆。(54-5)硬鍵盤向后折疊支起平板。(54-6)觸控筆梯形導軌。(54-7)觸控筆梯形導溝。
[0016]圖10-1翻轉硬鍵盤平板之一。給出了稍有不同的兩種模型:不帶后倉蓋的透明翻轉硬鍵盤平板和普通翻轉硬鍵盤平板。(55-1)不帶后倉蓋的透明翻轉硬鍵盤平板。(55-2)透明硬鍵盤。(56)用于協助固定硬鍵盤的吸附磁體，僅為位置示意用。(64)硬鍵盤與平板之間的束帶，用于固定兩者之間的空間關系，對于普通翻轉硬鍵盤平板來說也可用于連接兩者之間的電氣關系。(57-1)普通翻轉硬鍵盤平板。(57-2)普通硬鍵盤。(57-3)待輸入字符動態映射區。(58)鍵盤向后翻轉，拉起其上的支架，立起平板，但為了說明平板背部的結構，在圖紙上是傾斜放置的。(60-3)支架凸棱。(60-4)支架限位坑。(59)鍵盤向后收攏折疊起來。(60-1)支架桁條。(60-2)支架限位彈簧頂珠。(61)當支撐桿的觸控筆，可以協助鍵盤立起平板。(62)可翻轉硬鍵盤主體。(60-5)鍵盤固定彈簧頂珠。
[0017]圖10-2翻轉硬鍵盤平板之二。給出了一款帶后倉蓋的透明翻轉硬鍵盤平板。(65-1)帶后倉蓋的透明翻轉硬鍵盤平板大傾角起立。(65-2)平板小傾角起立。(65-3)平板換個方向小傾角起立。(65-4)平板換個方向大傾角起立。(65-5)鍵盤向后翻轉折疊到鍵盤倉內。(65-6)鍵盤后倉蓋。(65-7)翻轉硬鍵盤上的后倉蓋支撐溝。(65-8)翻轉硬鍵盤手機。
[0018]圖11模擬鼠標。(66)模擬鼠標光標。(67)模擬鼠標區。(68)模擬鼠標盲區。(69)模擬鼠標左鍵。(70)模擬鼠標右鍵。(71)模擬鼠標。(72)指右鍵模擬鼠標盲區。(73-1)輔助區。(73-2)兩只手協同模擬鼠標左擊。(74-1)常規觸控區。(74-2)并指滑屏模擬鼠標中鍵。(74-3)兩只手協同模擬鼠標中鍵，一指壓屏，一指滑屏。(74-4)握持夾點。(74-5)平板護邊。(74-6)界面轉換按鈕。(74-7)防誤觸屏蔽區。(74-8) 45°防誤觸屏蔽區過渡線。
[0019]圖12手持鍵盤。給出了硬鍵盤標準界面之一，觸控板鍵區劃分以及3種不同的手持鍵盤模型。(75-1)硬鍵盤標準界面之一，適用于帶遙控功能的手持鍵盤。硬鍵盤界面的字符和功能分組可以通過位置、字號、字體和顏色等來區分。(75-2)觸控板鍵區劃分。(75-3) Switch鎖定指示燈。(75-4)靜音指示燈。(76_1)直板手持鍵盤。(76_2)觸控板。(76-3)鼠標慣性操作示意。(77)翻轉手持鍵盤。(79-1)雙面手持鍵盤。(79_2)左側側鍵。(79-3)右側側鍵。(79-4)底部電池倉。(79-5)硬左撇子鍵。(79_6)背部觸控板。(79_7)固定掛鉤。
[0020]圖13手機鍵盤套。給出了兩款手機鍵盤套。(82)滑蓋手機鍵盤套。(84)翻蓋轉屏手機鍵盤套。(83)microUSB連接遮擋板。(85)卡套上的microUSB插頭，用于與手機上的microUSB接口連接。(86) microUSB接口被放置在卡套側面。
【具體實施方式】:
[0021]一、主鍵盤。(一)硬主鍵盤。本方案中的主鍵盤可以通過實體硬鍵盤來實現，也可以通過觸摸控制的軟鍵盤來實現。如果是通過硬鍵盤實現，應該采用圖12 (75-1)、或圖5(24-2)給出的硬鍵盤標準界面。對于其他沒有刻劃在鍵面的字符和嵌套的次級輸入界面，應該由接受輸入設備的操作系統和/或輸入法配合，映射到接受輸入設備的顯示屏上，提示用戶輸入，如圖10-1 (57-3)的待輸入字符動態映射區。硬鍵盤中間的兩鍵還應做上定位標記，如圖1 (2)所示，以方便用戶手指摸索定位。硬鍵盤還應考慮夜間使用的需要，提供夜視功能。
[0022](二)軟主鍵盤。手機上軟主鍵盤的定位標記可刻在手機的邊框上，如圖2 (7)所示。平板上的軟主鍵盤應該允許用戶在屏上滑動到適當位置，方便用戶輸入。軟主鍵盤界面與側鍵的對應關系和界面轉換應該采用圖3和圖4給出的標準鍵面布局(Fvrt對應的其他母語和語言由相應的操作系統和輸入法自定)。
[0023](三)主鍵盤陣列。考慮到手機和平板使用上的一致性，主鍵盤的最佳陣列推薦使用6*5陣列，如圖1(1)。但由于手持數字設備千差萬別,6*6陣列如圖5 (22)、5*6陣列如圖5 (21)、4*7陣列或其他沒有在這里列出的合理陣列也是可選方案。由于手機設備自身體小的局限，有時候主鍵盤兩側的邊鍵做得小一點就可以把中間的其他鍵做得更大一點，會更好用，如圖2 (6)。
[0024](四)與QWERT布局的兼容。主鍵盤上英文字母的排列方式有三種方案，圖3(13)為6*5陣列按字母順序排列的方案；圖4 (20)為6*5陣列仿PC鍵盤的QWERT排列方案；圖5 (21)為5*6陣列仿PC鍵盤的QWERT排列方案。這為習慣了 PC鍵盤QWERT布局方案的懷舊用戶提供了保持使用習慣的可能。對于軟主鍵盤只要給用戶提供一個系統設置選項，用戶就可以方便地選擇以上3中方案中的一種為自己所用。為了標準的統一，建議所有主鍵盤的英文鍵面布局均采用圖3(13)和3 (14)的方案。
[0025]二、側鍵。(一)側鍵的種類。側鍵可以是常規的實體硬按鍵，也可以是觸摸控制的軟按鍵，還可以是觸控感應板如圖7 (30-3) (30-5) (31-2) (31-4)所示，其中圖7 (30-5)和(31-2)中的虛線框只是邊界示意，并非平板后蓋上的實際框線。感應板的好處是無需標記鍵名，無需手指精確定位。手持數字設備可以根據手指相對位置固定的原理，即手的5指順序關系不論手的握持位如何變化，都是固定不變的，由操作系統或專門的軟件來判斷當前動作的手指，并確定當前活動的側鍵。如果主鍵盤是沒有固定位置的軟鍵盤，側鍵通過感應板實現，在手持數字設備姿態傳感器的配合下，就可以實現一套側鍵左右利手通用(左撇子也就是左利手)。因為在設備姿態確定的情況下，通過手的握持位在右側還是左側就可以判斷用戶是右利手還是左利手，并給出當前活動手指對應的正確側鍵。對于軟主鍵盤來說，除了觸控感應板外，以硬按鍵或者軟按鍵實現的側鍵在設備姿態傳感器的配合下，也可以實現左右利手通用，只是不能標記鍵名，因為同一套側鍵對于左利手和右利手來說，側鍵的空間順序剛好是倒置的。當然在高級應用場合，也可以結合姿態傳感器動態顯示側鍵的鍵名，即每個側鍵可以獨立動態顯示側鍵鍵名，實現側鍵鍵名的動態標記。如果側鍵是軟按鍵，還應注意在各個按鍵或者部分按鍵上刻劃適當實體標記，便于用戶手指摸索定位。側鍵的最佳實現方式是觸控感應板。
[0026](二)側鍵位置的可變性。在各側鍵中，Shift鍵的位置有多種可能性。可以位于手機左側面，如圖1 (3);也可以位于手機的頂端左側，如圖2 (9);也可以位于右側，與其他側鍵整合到一起，如圖6 (25);還可以位于平板的頂端右側，如圖6 (26);以及平板的背部，如圖6 (27-1);最后還可以位于平板正面左上角，如圖6 (28-1)。除在右側和其他側鍵整合在一起如圖6 (25)時，Shift鍵是由左手中指操作外，在其他位置均由左手拇指操作。2Hands鍵可以位于左側，如圖1 (3)，圖6 (28_2);也可以位于平板的背部，如圖6 (27_2)。2Hands鍵由左手拇指根部的凸起在自然靠壓設備時實現按鍵操作。該鍵不是一個功能很強的鍵，一般用于指示設備本鍵鼠方案已經啟用，其他方案應該屏蔽，以及進行一些在本鍵鼠方案啟用后設備應做的準備工作。2Hands鍵一般可以不用。除Shift和2Hands外，其他側鍵的位置也有多種可能，可以位于右側，如圖1 (4);位于左側，如圖7 (31-4);位于平板的背面，如圖6 (28-3);位于硬鍵盤的外側，如圖8 (48-3)。
[0027](三)側鍵鍵數的可變性。側鍵鍵數的多少決定了可以同時輸入語言種類或者字符的多寡。本方案最多可以同時設置8鍵，如圖1所示。其中，Shift，2Hands鍵位于手機左側，其他側鍵為Ctrl、Fvrt、Eng、Num、Ext和Alt等6鍵,位于手機右側。本方案最少必須設置5鍵，如圖2 (5)軟鍵盤直板手機所示。其中，Shift鍵位于手機頂端左側，其他側鍵為Ctrl、Eng、Num和Alt等4鍵,位于手機右側。
[0028](四)側鍵布局的最佳方案。因手機和平板而不同。手機的最佳側鍵布局方案是圖1的8鍵方案。平板的最佳側鍵布局方案是圖6 (25)的6鍵側鍵整合方案，所有的側鍵包括Shift鍵都被整合到同側。考慮到手機和平板使用習慣上的兼容性，推薦標準的側鍵布局方案為圖6 (25)的6鍵同側整合方案，側鍵的順序是Ctrl、Fvrt、Shift、Num、Eng、Alt。標準側鍵布局方案至少可以提供30*2*3=180種輸入可能。多于PC鍵盤的100種左右。
[0029](五)側鍵的套數。可以在一套以上，這時，Shift鍵一般都和其他側鍵整合到同側，且不設置2Hands鍵。尤其是平板有縱橫兩個方向的握持位，而每個方向的握持位都有兩種握持可能，如圖6所示有右側位和左側位2種握持可能。圖7 (30-1) (30-4)給出的硬鍵盤平板，就分別在平板的右側和背部左側設置了兩套側鍵，以方便用戶調換握持手勢和握持位。如果考慮到左右利手通用，則側鍵可以設置的套數就更多了。如圖7 (31-1) (31-3)給出的硬鍵盤平板，在一個橫向就設置了四套側鍵。分別是右側感應板、背部左側感應板，供常人右利手使用；左側感應板、背部右側感應板，供左利手使用。各側鍵感應板相互屏蔽，即一套啟用時，其他三套禁用，而不至于因為多套側鍵造成混亂。圖12 (79-1)給出的雙面手持鍵盤，在左右側面設置了兩套側鍵(79-2)和(79-3)，分別對應正面的鍵盤操作和背部的觸控板(79-6)鼠標操作。通過設置一個左撇子鍵(79-5)，就可以輕易實現左右利手通用。除圖12 (79-1)所示的雙面手持鍵盤外，建議其他手持數字設備一般使用一套側鍵。
[0030](六)側鍵誤操作的防止。比如右側面的側鍵，本來應該由左手來握持、操作，但卻出現用戶右手單手握持的情況。不過，在這種情況下只是手掌與右側面接觸，很難在開始握持時同時形成4個(一般為2個)接觸點。因此不論是硬按鍵，軟按鍵還是觸控感應板都可以根據這一特點來判斷是否是正確的側鍵握持手勢，從而決定是否激活側鍵和與側鍵相對應的主鍵盤界面。當然也可以通過增設2Hands鍵，徹底防止誤操作。
[0031](七)側鍵的按法。本方案實現的最大技術難點在于左手既要握持設備，又要完成側鍵(Ctrl、Alt和位于設備頂端的Shift鍵除外)的按鍵動作。如何讓設備區分用戶對側鍵的握持按壓和輸入按壓很重要。本方案給出了以下7種方法。①鍵點按。適合于硬按鍵、軟按鍵和感應板式側鍵等。先松開相應的手指，馬上再按回去。這一方法手感好且不會有誤操作。②鍵壓按。適合于側鍵為硬按鍵的情況。鍵按下后立即釋放，但手指不離開按鍵，仍然保持握持手勢。硬按鍵可以做得“硬”一些，以防止誤操作。③鍵普通按。適合于側鍵為硬按鍵的情況。鍵按下后，當不需要該鍵功能時再釋放鍵。釋放時，指不離鍵，仍然保持握持手勢。由于持續按鍵，因此硬按鍵不能做得太“硬”，以免手指疲勞。可以通過矮鍵、平鍵、凹鍵的方法來防止誤操作。這種鍵當手指自然握持時，不能形成對側鍵的有效輸入按壓，但當用戶稍微加力時就可以達成。④鍵釋放。相應的手指持續松開，當不需要該側鍵的功能時再按回去。⑤鍵相對“壓力差”。壓力差加引號是指其不一定是通常意義上的力學壓力差，也可能是由于用戶的加力按壓引起了側鍵的其他感應區別。這一方法是根據比較各個側鍵哪一個承受“壓力”最大來判斷用戶按下的是哪一個側鍵。⑥鍵絕對“壓力差”。就是根據各個側鍵自己的握持按壓和輸入按壓力度差是否達到預設的標準值來判斷用戶是否按下了某個側鍵。因此得給各個側鍵預設一個初始的自然握持按壓力度；其次還要給用戶提供修改初始自然握持按壓力度的系統方法，以使用戶獲得更好的使用體驗。鍵點按是首選側鍵按法。
[0032](八)側鍵的激活與去激活。當Fvrt、Shift、Num、Eng同時被按住時,側鍵激活,并使主鍵盤對應Fvrt對應的輸入界面或者Eng對應的輸入界面。在側鍵激活后，當6個側鍵全部被釋放時，對側鍵進行去激活。側鍵沒有激活時，主鍵盤可以另作它用。
[0033]三、單手鍵盤。側鍵也可以與主鍵盤整合到一起。圖5 (22)和(23) (24_1)分別給出了 3種單手鍵盤方案，為不習慣雙手操作或無能力雙手操作的用戶提供了方便。這時候，要注意在按下相應側鍵時，給以高亮顯示或者指示燈顯示，以免用戶迷惑。以圖5 (22)單手軟鍵盤為例，鍵盤啟用時，Fvrt亮顯；Ctrl和/或Alt鍵按下時，高亮顯示，同時高亮顯示Eng，去高亮顯示其他側鍵，在快捷操作完成時,Ctrl和Alt去高亮顯示，同時高亮顯示Fvrt ;Fvrt、Eng、Num相互之間在主鍵盤有輸入操作后，高亮顯示關系是互斥的，如果主鍵盤沒有輸入動作，則高亮顯示關系不是互斥的，以實現這些鍵的多鍵聯按；Shift鍵隨其他側鍵的動作去除高亮顯示，按下Shift鍵可以實現Shift鍵自身亮顯狀態的切換，不改變其他鍵的亮顯狀態。(23) (24-1)中缺失的SP、Enter、BS鍵安排在數字和標點符號界面上，為節省篇幅，不再圖示。這種單手方案也可以和前述主流的雙手方案混搭使用。單手握持時，啟用的是單手鍵盤，由單手來操作。雙手握持時，左手激活側鍵，主鍵盤由右手來操作。本單手鍵盤與現在流行的QWERT鍵盤的最大區別是(一)每行的鍵數受到限定，6個最佳，5、4個在有些情況下也可以選用。因此手機的單鍵可以做得足夠大，而QWERT鍵盤每行最多可達10多個，單鍵在手機上做小不可能；(二)平板上的QWERT鍵盤，鍵是可以做得很大，但鍵面鋪得太寬，不適應單手多指同時操作，因為用戶手指在寬幅的盤面上準確定位按鍵是一個大問題；(三)不論是手機還是平板，QWERT鍵盤只適合單手單指操作，而本單手鍵盤不僅可以單手單指操作，而且也可以單手多指同時操作，實現高速盲打。(四)即使是單手單指操作也大大提高了手感。一般情況下不推薦使用單手鍵盤，應該優先使用本方案中的雙手鍵盤方案。當然，為適應多種應用場景，在設置側鍵的同時，主鍵盤采用單手方案，也無不可。
[0034]四、模擬鼠標。有3套并行的方案。(一)，把側鍵和觸控手指結合起來模擬鼠標。模擬鼠標可以用食指、中指或者其他手指擔任，如圖11(71)。當手指觸控到屏時，在手指的左上角出現一個模擬鼠標光標如圖11(66)。當觸控指離開觸摸屏時，模擬鼠標光標暫時隱藏，以給用戶同步的感覺，這與PC鼠標有點不一樣。如果把Num、Eng和Fvrt分別重定義和重用為鼠標左鍵、鼠標右鍵、鼠標中鍵(Fvrt鍵首次按壓時，激活中鍵功能，再次按壓時，關閉中鍵功能)，一個完整的模擬鼠標方案就完成了。這時也可以把Num、Eng和Fvrt分別寫成NumL (left)>EngR (right)和FvrtM (middle)。雖然側鍵被重定義,重用，但由于不可能同時進行鍵盤輸入操作和模擬鼠標操作，所以不會造成使用上的混淆。模擬鼠標光標和模擬鼠標手指之間的相對位置是固定的。當模擬鼠標的手指移到屏的右側和底部時，就會形成一個大約半個指寬，無法模擬的鼠標盲區，如圖11(68)。(二)，為了在沒有側鍵輔助的情況下也可以模擬鼠標，可以利用多點觸控技術，把模擬鼠標觸控指左側的手指(也可以是另一只手的手指，如(73-2))定義為鼠標左鍵如(69)，右側的手指(也可以是另一只手的手指)定義為鼠標右鍵如(70)，其實質是根據模擬鼠標鍵手指的觸點是落在模擬鼠標手指的左側還是右側來確定其是鼠標左擊還是右擊動作。再加上把兩指(如食指和中指)的并指滑屏動作如(74-2)定義為鼠標中鍵的滾屏操作就可以實現對鼠標的完全模擬。鼠標中鍵的模擬也可以通過一個手指觸屏靜止不動，另一個手指做滑屏動作來實現，兩個手指可以分屬于兩只手如(74-3)。這后一種模擬鼠標中鍵的方法，應該和兩指捏放縮小放大用戶界面的方法區分開來。當沒有側鍵輔助用全手指模擬鼠標時，會出現圖11 (72)所示的指右鍵模擬鼠標盲區，大約一個半指寬。綜合模擬鼠標盲區和指右鍵模擬鼠標盲區，大約會在顯示屏的右側和底部形成兩個不適宜模擬鼠標的區域。由于底部的部分較小一般可以忽略，在右側就會形成一個只適宜常規觸屏操作的區域。我們可以把這個區域當做適合常規觸屏操作的工具欄區如圖11 (74-1)，或者沒有用戶交互元素的輔助區如圖11 (73-1)，或者作為靜態顯示區與左側模擬鼠標區合為一體。(三)有觸控筆的設備，在側鍵或模擬指的配合下，也可以當鼠標用，模擬鼠標。因為常規觸屏操作在有些應用和有些操作中具有明顯優勢，因此本方案中的模擬鼠標方案，并不能完全取代常規觸屏操作方案。要根據具體的應用來決定一個用戶界面是單一采用模擬鼠標方案，還是單一采用常規觸屏操作方案，亦或是混搭兩種方案。一般來說，編輯區和工作區適宜使用模擬鼠標，如圖11 (67)所示。工具欄區適宜常規觸屏操作。我們還可以如(74-6)那樣設置一個界面轉換按鈕，以使用戶可以根據自己的使用習慣和操作需要隨時改變界面的性質，從而使得一個應用可以在模擬鼠標界面和常規觸控界面之間動態轉換。以上關于觸摸屏上的模擬鼠標操作也可以應用到鼠標觸控板上，只是不存在鼠標盲區，也可以不用隱藏鼠標光標，但是在用全手指模擬鼠標時會存在鼠標左右鍵的模擬死角，可以參考手持鍵盤部分通過增強觸控板的改進。
[0035]五、鍵盤使用方法。以圖6 (25)所示的平板為例，主鍵盤為結合在觸摸屏上的軟鍵盤，采用6*5鍵盤陣列，可以根據用戶的需要在屏上滑動。主鍵盤每行6鍵，其中中間的4鍵分別由右手的食指、中指、無名指和小指來操作。每行左邊的第一鍵，由右手食指向左位移來操作，右邊最后一鍵由右手小指向右位移來操作。側鍵共有6鍵，分別是Ctrl、Fvrt、Shift、Num> Eng和Alt,位于平板右側。Fvrt、Shift、Num和Eng分別由左手食指、中指、無名指和小指來操作。Ctrl由左手的食指向上位移來操作，Alt由左手的小指向下位移來操作。其中的Num、Eng和Fvrt還分別對應模擬鼠標的左鍵、右鍵和中鍵，以策應有模擬鼠標功能用戶界面的操作。母語為漢語。當用戶界面進入編輯狀態時或用戶按下Ctrl、Alt等控制鍵時，顯示主鍵盤。當結束編輯時，或者用戶在非編輯區觸按時，以及用戶完成快捷鍵操作或者按下Alt+Fvrt+BS組合鍵時,關閉主鍵盤。
[0036](一)當用戶按下Fvrt鍵時，會出現如圖3(13)所示的漢語拼音主鍵盤布局，這時可以進行漢語拼音的輸入(當主鍵盤剛激活時也呈現這個界面)。(二)當用戶接著按下Shift鍵時，會出現如圖3 (15)所示的界面，顯示相關的漢語標點符號界面。這時可進行漢語標點符號的輸入。如果按壓其中的More鍵，就會彈出如圖3 (16)所示的中文標點符號擴展界面，輸入完畢，按下返回鍵Rtn返回上一界面3(15)。如果嵌套次級輸入界面的符號是互斥的，即一次最多只會輸入同一界面中的一個字符時，可以在輸入完畢時即刻返回上一界面，而無需再按Rtn鍵。另外，在次級輸入界面出現后，如果有側鍵的按鍵動作，則立即轉換到側鍵相對應的輸入界面。(三)當用戶按下Eng時,Fvrt和Shift鍵自動恢復為釋放狀態(當Fvrt、Eng、Num三鍵之一按下時，如果此前已有主鍵盤的輸入動作，則其他兩鍵和Shift鍵自動恢復為釋放狀態，以下同)，彈出圖3 (13)所示的英文小寫字母界面。供用戶輸入英文小寫字母。(四)當用戶同時按下Eng和Shift時，彈出圖3 (14)所示的英文大寫字母界面，供用戶輸入。(五)當用戶按下Num時，彈出圖4 (17)所示數字鍵、英文標點符號鍵界面，供用戶輸入。
[0037](六)當用戶同時按下Num和Shift時，彈出圖4(18)所示的界面，供用戶輸入。當按下(17)中的Math或Order鍵或Used鍵時,彈出相應的數學符號或數字序號或最近輸入的非常用符號界面，供用戶輸入。為了簡潔，相應的嵌套次級輸入界面沒有給出具體的圖示和說明。如果用戶按壓圖4 (17)界面上的Date鍵，即彈出一個中外不同格式的當前日期菜單供用戶選擇輸入，其中包含一個取消菜單項，以供用戶放棄返回。(17)中的More鍵為操作系統或輸入法設計輸入更多的語言和符號提供了可能，按下時可以彈出一個菜單，供用戶選擇。該界面上的Cstm鍵，為設備的終端用戶自行設置與Cstm和Cstm+Shift相對應的輸入界面提供了可能。設備廠商或輸入法開發商應該給終端用戶提供進行相關設置的方法。一般來說終端用戶可以設置的內容應該是多種樣式的，可以是字符、字符串、圖片、音頻、視頻等數據塊，或者快捷命令。一旦設置成功，就可以像上述其他控制組合一樣輸入相關的內容。
[0038](七)按下Ctrl和/或Alt鍵時,使Fvrt、Num和Shift自動處于釋放狀態,Eng自動處于按下狀態(即使此時Eng鍵已經懸空)，所以默認出現英文小寫字母鍵面布局，如果再與Shift和其他側鍵組合時，會彈出相應的界面，供用戶輸入命令，類似于PC鍵盤上的快捷鍵功能。不論是否處于編輯狀態都是如此。(八)全角英數和標點的輸入。(Fvrt+Eng)，(Fvrt+Eng)+Shift, (Fvrt+Num), (Fvrt+Num) +Shift分別對應全角英文大小寫字母、全角數字和全角英文標點符號的輸入。其中的括號表示兩鍵次第按下，中間不能有其他的按鍵動作和輸入操作。(九)當手指在觸摸屏上的模擬鼠標區動作時，配合Num、Eng、Fvrt就可以實現鼠標的單雙擊、右擊和滾動操作以及懸停提示。當然也可以同時用全手指或者觸控筆模擬鼠標。
[0039]六、手機應用舉例。分別給出了 7種應用本方案的手機。(一)、圖2(5)為觸摸屏軟鍵盤直板手機。該款手機的Shift鍵位于手機頂端左側如(9)。其他側鍵為Ctrl、Eng、Num和Alt如(8)等4鍵，位于手機的右側。該款手機適合英語系國家的用戶使用。為了使單鍵做得足夠大，減小了兩側的邊鍵如(6)。還在手機的兩側刻有鍵盤定位標記如(7)。(二)、圖2 (10)為硬鍵盤直板手機，手機的下半部為硬鍵盤，上半部為觸摸屏。(三)、圖2 (11)為滑蓋手機。軟鍵盤和硬鍵盤兩套主鍵盤同在。當手機沒有滑開時，用軟鍵盤輸入；當手機滑開后，用硬鍵盤輸入，硬鍵盤上沒有的字符和當用戶按壓More、Used、Math、Order、Date、Cstm等鍵啟用嵌套的次級輸入界面時，應該將相應的輸入界面映射到觸摸屏上(不論是手機還是平板，只要有硬鍵盤，硬鍵盤和軟鍵盤的啟用關系以及次級輸入界面的映射都照此進行，下面不再贅述)。(四)、圖2 (12)為翻蓋轉屏手機。與滑蓋手機相比，只是鍵盤和顯示屏的結合方式不同。另外還有(五)、翻蓋單屏手機，(六)、翻蓋雙屏手機，都近似于翻蓋轉屏手機，不再贅述。以上這些手機樣式也是目前市面上流行的手機樣式。(七)翻轉硬鍵盤手機。如圖10-2 (65-8)。可參照翻轉硬鍵盤平板部分。
[0040]七、平板應用舉例。(一)、圖6 (25) (26) (27_1)為3種側鍵右側位觸摸屏軟鍵盤平板，主要側鍵位于平板的右側。A、(25) Shift鍵和Ctrl、Fvrt、Eng、Num和Alt鍵統統整合到右側，沒有Ext鍵和2Hands鍵。B、(26) Shift鍵位于平板頂端右側，其他側鍵如圖1 (4)位于平板右側，不設2Hands鍵。C、(27-1) Shift鍵和(27-2) 2Hands鍵位于平板背部右側，其他側鍵如圖1(4)位于平板右側。(二)、圖6 (28-1)為側鍵左側位觸摸屏軟鍵盤平板。Shift鍵位于平板正面左上角(28-1)。2Hands鍵位于平板左側(28-2)。其他側鍵布局如圖(28-3)位于平板背部左側。(三)、圖7 (30-1) (30-4)為有兩套側鍵的硬鍵盤平板。側鍵分別位于平板右側(30-3)和背部左側(30-5)。當一套側鍵激活啟用時，屏蔽另一套側鍵，免得混淆。硬鍵盤象抽屜一樣可以拉出和推進。硬鍵盤不用時納入鍵盤倉內。該平板為用戶提供了 2個側鍵握持位。(四)、圖7 (31-1) (31-3)也是硬鍵盤平板，但有4套側鍵，分別位于左側(31-4)，右側，背部左側和背部右側(31-2)，這4套側鍵也是相互屏蔽的。這種設計左右利手通用。圖7給出的兩種硬鍵盤平板的側鍵都是通過感應板實現的。硬鍵盤與平板之間的連接與滑蓋手機類似，是成熟的技術，故不再贅述。
[0041](五)、折疊硬鍵盤平板。給出了2種不同的折疊硬鍵盤平板。A、圖8為折疊硬鍵盤平板之一。圖8 (41-A)與(41-B)—樣，只是(41-B)帶有后倉蓋。圖8 (48_1)硬鍵盤主體通過(47-1)鍵盤滑桿、(49)鍵盤旋轉軸、(45)鍵盤導軌與(42)平板主體連接。在(49)鍵盤旋轉軸的頂端設有(50)鍵盤旋轉軸限位坑。當該限位坑分別與平板上的(44)鍵盤限位彈簧頂珠(彈簧頂端有一半球型的圓珠)配合時，鍵盤分別處在(39)抽出等待用戶輸入狀態和(41-B)收納進倉狀態。(49)方圓頭受控鍵盤旋轉軸(圖8右下角為其放大圖)的頭部為方圓型。當其滑到頭落到(43)鍵盤旋轉軸卡位中時，被限制不能通過，但由于(47-1)鍵盤滑桿的頭部經過細化處理已經變得尖細可以通過，同時(50)旋轉軸限位坑與(46)鍵盤旋轉軸限位彈簧頂珠配合上，就可以向后折疊當平板支架使用如(40)。為了使平板在立起時有更大的傾斜自由度，在鍵盤倉兩側鍵盤滑桿(47-1)對應的位置開設鍵盤滑桿導溝(47-2)讓鍵盤折疊時鍵盤滑桿通過，當然也可以不開設鍵盤滑桿導溝，免得抽拉鍵盤時從導溝處發生不希望的鍵盤脫落。(49)鍵盤旋轉軸和鍵盤之間設置旋轉約束機構，在平板體自然的重力作用下無法自由旋轉，但在用戶的加力作用下可以轉動，因此是活動受限的旋轉軸。
[0042](53-1)當支撐桿的觸控筆拉出時，與鍵盤配合就可以換一個方向將平板立起，如(41-A)，當然，沒有觸控筆的配合也可以換一個方向立起平板。觸控筆除書寫、觸控功能外還可以與側鍵和手指配合當鼠標使用。觸控筆可以做成能夠伸縮的結構，以適應硬鍵盤上有限的容納觸控筆的空間。觸控筆上有限位坑，如圖9上半部的(53-3)與鍵盤內部的限位彈簧頂珠配合可以防止觸控筆的自由滑動。觸控筆上有限位彈簧頂珠導溝(53-2)，用于讓觸控筆在非受控位置，順利通過，以免用戶抽拉觸控筆時有澀感。硬鍵盤(48-2)位于平板右側。側鍵位于硬鍵盤的外側(48-3)，以觸控感應板實現(如果硬鍵盤是動態顯示的，則可以方便地實現左右利手通用，但綜合考慮各種因素，這里采用的是非動態顯示硬鍵盤)。
[0043]B、圖9下半部(54-1)為折疊硬鍵盤平板之二。硬鍵盤(54_2)位于平板底端、側鍵(54-3)位于平板主體右側。當支撐桿的觸控筆(54-4)與前述(53-1)內接于鍵盤的橢圓形觸控筆不同，是截面為圓角矩形的外接于鍵盤的觸控筆，為具體的產品設計提供了另外一種可選方案。(54-4)觸控筆與鍵盤之間靠觸控筆上的梯形導溝(54-7)和鍵盤上的梯形導軌(54-6)連接。導溝與導軌之間靠限位機構控制(參見前述(53-1) (53-2) (53-3))。(54-5)為平板立起的狀態。其他的與折疊硬鍵盤平板之一一樣，不再贅述。
[0044](六)、翻轉硬鍵盤平板。圖10-1給出了2種翻轉硬鍵盤平板。(55-1)為不帶后倉蓋的透明翻轉硬鍵盤平板。(57-1)為普通翻轉硬鍵盤平板。硬鍵盤通過(64)束帶與平板主體之間實現物理、電氣連接。當硬鍵盤翻轉到正面觸摸屏上時就處于待輸入狀態如(55-1)和(57-1)。當硬鍵盤向后翻轉折疊時，(60-5)鍵盤固定彈簧頂珠與鍵盤倉兩側的(60-4)支架限位坑(顧名思義，也當支架限位坑使用)配合就可以將硬鍵盤收進鍵盤倉內如(59)。
(64)束帶由柔軟耐折疊的堅韌材料制成，交錯排列。每個束帶的兩端分別與硬鍵盤和平板相連。(60-1)支架通過旋轉軸與(62 )硬鍵盤連接，支架的旋轉軸可以是受控的旋轉機構，也可以不是，要根據鍵盤的厚薄及其邊框大小等具體情況取舍。在平板主體背部的鍵盤倉兩側有成對等距排列的多行支架限位坑(60-4)。該成對限位坑用于當硬鍵盤向后折疊時與位于硬鍵盤上拉起支架頂端兩側的(60-2 )支架限位彈簧頂珠配合，穩定地支起平板如(58 )。還可以在平板背部倉外的地方做上與(60-1)支架頂端桁條平行的微型凸棱(60-3)，用于支架桁條與凸棱配合支起平板，使平板立起時可以有更大的傾斜自由度。支架桁條和凸棱之間還可以加上磁性吸附功能(這時也可以統一在鍵盤倉和倉外刻上等距的凸棱，全部通過磁吸附穩定支撐關系)。(61)為可以當支撐桿的觸控筆，拉出時，與硬鍵盤、支架配合可以把平板換一個方向立起(參見圖8 (41-A))。觸控筆與硬鍵盤之間有限位配合機構(參見圖9 (53-1) (53-2) (53-3))，防止觸控筆自由滑落松脫。如果硬鍵盤厚度有限，就無法做成手感良好的觸控筆，這時候(61)可以退化成一個純粹的支撐桿，甚至可以不要這個支撐桿，要根據具體情況取舍。觸控筆如果必需也可以放置在硬鍵盤前端靠近束帶的地方。硬鍵盤翻轉到正面時與平板之間靠磁體吸附(56)來穩定兩者關系。(60-1)支架收攏折疊時也靠磁體吸附固定到硬鍵盤上(也可以通過卡扣機構實現)。[0045](55-2)為透明翻轉硬鍵盤，其作用是傳遞用戶按鍵的力學和電氣等信息給鍵盤下面平板觸屏上的軟鍵盤，至少其每個鍵的鍵蓋是透明的。鍵盤應該由導力、導電性能好或者傳遞其他按鍵信息好，手感好的材料制成。透明翻轉硬鍵盤本質上是平板軟鍵盤的手感優化工具。透明硬鍵盤采用6*6陣列，觸摸屏上的軟鍵盤采用圖5 (22) 6*6陣列的單手鍵盤方案，始終冗余一行軟側鍵。這樣用戶在平板左側位握持平板無法操控右側側鍵時，以及在很多休閑場景需要單手使用鍵盤時這些軟側鍵可以作為替代側鍵使用，也為左撇子和單手用戶提供了方便。當然也可以不采用這種冗余側鍵的鍵盤布局方案。(57-2)為普通翻轉硬鍵盤。硬鍵盤和平板主體的電氣連接通過束帶上的微導線實現，也可以通過無線連接實現。沒有刻畫在硬鍵盤上的待輸入字符和嵌套的次級輸入界面被映射到(57-2)左側的待輸入字符動態映射區(57-3)。當然已經刻畫在硬鍵盤上的字符也可以映射到這里。
[0046]圖10-2給出了一種帶后倉蓋的透明翻轉硬鍵盤平板。(65-6)后倉蓋通過轉軸在平板背部與平板連為一個整體。后倉蓋展開，其另一端與鍵盤上的倉蓋支撐溝(65-7)通過磁體粘連在一起時，可以當平板的支架使用，以4個方位支起平板。(65-1)為平板大傾角起立。(65-2)為平板小傾角起立。(65-3)為平板換個方向小傾角起立。(65-4)為換個方位大傾角起立。該后倉蓋還可以撐在鍵盤按鍵的行間，以方便用戶調整平板的放置傾角。當鍵盤向后翻轉收攏折疊后，蓋上倉蓋如(65-5 )所示。倉蓋通過磁體和卡扣吸附固定到鍵盤和平板上。除倉蓋和支架部分外，帶倉蓋的透明翻轉硬鍵盤平板與不帶倉蓋的透明翻轉硬鍵盤平板完全相同，不再贅述。上述3種平板，側鍵均位于平板右側，鍵盤位于平板底端。翻轉硬鍵盤有一個共有的好處，那就是硬鍵盤體可以做得比鍵盤倉厚一些。當硬鍵盤折疊收攏時，可以經過適當壓縮置入鍵盤倉內。透明翻轉硬鍵盤平板是最佳實現本鍵鼠方案的平板。翻轉硬鍵盤也適合有空間做硬鍵盤倉的手機設備如圖10-2 (65-8)。
[0047]八、手持鍵盤。本鍵鼠方案不僅可以良好地與手持數字設備結合，而且可以獨立成器。圖12給出了 3種樣式的手持鍵盤。(一)、(76-1)為直板手持鍵盤。下半部為硬鍵盤。上半部為(76-2)觸控板或者觸摸屏，功能類似筆記本的觸控板，用于使用本鍵鼠方案中的方法控制鼠標的運動。硬鍵盤和觸控板或觸摸屏的位置也可以調換，使觸控板或觸摸屏位于下半部，硬鍵盤位于上半部。(二)、翻轉手持鍵盤(77)。由翻轉透明硬鍵盤和其下的觸摸屏組成。鍵盤合上時，當鍵盤使用，鍵盤翻開時，當控制鼠標的觸控板使用。其實現原理可以參考圖10-1透明翻轉硬鍵盤平板。這款手持鍵盤的最大好處就是功能完全獨立，無需接受輸入設備再行映射標準硬鍵盤界面以外的其他字符輸入界面和嵌套的次級輸入界面。(三)、雙面手持鍵盤(79-1)。由正面硬鍵盤和背部觸控板(79-6)組成。鍵盤的左右兩側配有兩套側鍵如(79-2)和(79-3)，分別用于與鍵盤和觸控板配合。當右側控制鍵盤的側鍵激活時，激活鍵盤，屏蔽左側側鍵和觸控板；當鍵盤橫向翻轉過來，控制觸控板的左側(這時實際上成了右側)的側鍵激活時，激活觸控板，屏蔽鍵盤和右側側鍵。該款鍵盤的底部設有左撇子鍵(79-5)，可以實現左右利手通用(前述的翻轉手持鍵盤也可以這樣做，因為側鍵和軟鍵盤都可以根據鍵盤姿態的改變調整到正確的布局)。手持鍵盤與接受輸入的設備之間可以通過有線連接如USB連接，也可以通過無線連接如藍牙技術。如果通過無線連接，在手持鍵盤的底部和/或頂部設有電池倉如(79-4)。(79-7)為平板和手機用固定掛鉤，位于鍵盤的頂部和底部的右側。為沒有硬鍵盤的設備提供了方便。只要將掛鉤掛靠在手機和平板的右側，左手握持住，就可以當手機和平板的硬鍵盤使用了。圖12 (79-7)掛鉤為展開圖。在不用時，應該旋進到手持鍵盤的底部和頂部“藏”起來。掛鉤應該用有一定強度的柔性材料做成，這樣掛鉤可以適當變形，可與不同側邊外形的設備達到高度匹配。如果不懼冗余，還可以在鍵盤的頂部和底部的左側設置一套同樣的掛鉤，這樣可以實現左右利手通用。前述的翻轉手持鍵盤也適用這種掛鉤技術。手持鍵盤應該采用映射了箭頭鍵等鍵的數字和英文標點布局界面，如圖4 (19-1)和(19-2)。手持鍵盤如為硬鍵盤應該采用如圖5 (24-2)所示的標準布局。
[0048]為了強化手持鍵盤觸控板的功能，還可以把觸控板劃分為9個鍵區如圖12(75-2)所示。其中Home是主頁鍵,Switch用于重定義各鍵區和主鍵盤各建的功能。Left、Middle和Right分別對應鼠標的左、中和右建，這樣手持鍵盤就有3套鼠標鍵:前述的側鍵重用、手指模擬和此處的板上鍵區。Page Up>Page Down>Page Left和Page Right用于上、下、左、右翻頁。9個鍵區的上位鍵，是圖標鍵，在Switch鎖定時，用于音視頻的播放和控制。鍵區的網格和鍵名標記可以用淺色、虛線印出，也可以不印出，或者只印出網格虛線，其余的在用戶使用說明書中提示。為了改善觸控板的鼠標操控，還增加了一種鼠標控制動作:當手指滑動到觸控板邊框停住時，顯示設備上的鼠標光標將按照慣性繼續前進直到到達顯示設備的邊框，或者在到達顯示設備邊框之前，觸控手指的觸控動作發生了改變。這樣當要把鼠標光標做長距離移動時就不用在觸控板上做連續重復的滑板動作。如圖12 (76-3)所示，從A到B點，正常移動鼠標光標,但到達B點停住時，鼠標光標將按慣性向顯示設備的邊框移動，直到到達顯示設備邊框。在光標到達邊框之前，或者到達時，如果改變手指滑動方向如B到D點或者B到C點沿觸控板邊框滑動,則鼠標光標恢復為在顯示設備上正常移動。當從B到C點又停住時，鼠標光標將改為按慣性移動，從C到E點或者從C到F點，鼠標光標又恢復為正常移動。此外，還可以通過觸控板上兩個手指的捏放動作來縮小和放大顯示設備上的對象，也可以通過用手指在觸控板上順時針和逆時針畫圈來旋轉顯示設備上的對象。手持鍵盤可以取代PC鍵盤運用在很多場合，如遠程控制PC，家居控制智能電視，電視盒子等。
[0049]手持鍵盤還可以根據控制對象設備的需要在單手握持時，通過重定義和重用主鍵盤來重新設定主鍵盤各鍵的功能，以方便用戶使用，如圖4 (19-3)所示。(19-3)所映射的是電視、投影儀、機頂盒、碟機等常見家用多媒體設備遙控器上通用的控制鍵。其中，Source鍵不僅用于控制電視等顯示設備的信號源，而且也用于同步改變手持鍵盤控制的多媒體設備。這樣一個手持鍵盤就可以同時控制多臺多媒體設備，而不用一臺設備配上一塊鍵盤，也不用一臺設備配上一塊遙控器。方法是在用手持鍵盤改變顯示設備的信號源時，由與該信號源相關的受控多媒體設備主動發出配對請求，如果已經與手持鍵盤配對過且已配對好則忽略，否則，應該通過彈出設置對話框讓用戶完成手持鍵盤和受控設備的配對，同時自動完成信號源和受控設備的關聯。這樣當信號源改變時，始終能將手持鍵盤控制到正確的多媒體設備。信號源菜單中應該增加一個本機控制菜單，用于對電視等顯示設備自身進行控制。Source鍵始終發送控制碼到顯示設備。當顯示設備處于待機狀態或者關閉電源時，屏蔽手持鍵盤，但待機時不屏蔽控制到顯示設備的Power鍵。圖4 (19_3)中的快進和快退鍵與菜單配合可以實現快速播放和慢速播放，或者用于滑動播放進度條上的指示器。F1、F2、F3、F4和F5的功能根據所控制設備的不同可以進行不同的定義。如在電視信號和廣播信號間切換(衛視機頂盒)；在電視信號和圖文信號間切換(有線電視機頂盒)等等。
[0050]當手持鍵盤單手握持當遙控器使用時，點擊觸控板上的Switch鍵，就可以把鍵盤轉化為普通鍵盤用于字符的輸入，再次點擊又變成遙控器界面。不過，單手握持時不能使用側鍵，所以只能輸入英文字母或者漢語拼音(或其他語種)之一，解決這一問題的方法是在保留手持鍵盤側鍵的同時主鍵盤采用單手鍵盤方案如圖5 (22)。同理當手持鍵盤雙手握持當普通鍵盤使用時，點擊Switch鍵，可以把鍵盤變成遙控器，再次點擊時又恢復為普通鍵盤。單手握持和雙手握持的分別可以通過所有側鍵是否都被握持到位來區分，在側鍵誤操作的防止一節已有說明，不再贅述。單手握持時，默認主鍵盤為遙控器界面，雙手握持時，默認主鍵盤為普通鍵盤界面。當然，雙手握持時如果握持不到位沒有激發側鍵，也可以雙手操作遙控器界面的鍵盤。這種重用主鍵盤的手持鍵盤也可以用在有此需要的工業受控設備上和其他家用、辦公用設備上，當然根據具體應用場景，各遙控鍵的功能也應根據實際需要進行相應定義。手持鍵盤如為帶遙控功能的硬鍵盤應該采用如圖12 (75-1)所示的標準布局，并最好采用圖5 (22)所示的單手鍵盤方案，這樣不論單手握持，還是雙手握持都可以方便在鍵盤功能和遙控功能間切換。雙面手持鍵盤當遙控器使用且單手操作時，可以根據鍵盤姿態傳感器來判斷用戶當前操控的是鍵盤面還是觸控板面，從而激活和屏蔽相應的操作面。
[0051]九、手持數字設備的手持鍵盤化。采用本鍵鼠方案的手持數字設備可以在軟硬件的協助下轉化成為手持鍵盤。以手持數字設備的鍵盤為基礎，把手持數字設備的觸摸屏或部分觸摸屏當做手持鍵盤的觸控板，并通過有線或者無線方式把手持數字設備與接受輸入設備連接起來，就形成為一款方便易用的手持鍵盤。滑蓋手機最適合手持鍵盤化。手持數字設備單手操作當遙控器使用時映射如圖4 (19-3)所示的界面。手持數字設備應該預留鍵盤和遙控器轉化功能，以便用戶方便使用。對于沒有預留這些功能的手持設備，應該允許通過安裝專門的軟件、軟件包或者升級操作系統來實現。同理，對于那些具備條件的受控設備應該允許安裝相應的軟件、軟件包或者升級操作系統，以及添加適當的硬件如藍牙接受裝置等來接受手持鍵盤的控制。
[0052]十、手機鍵盤套。為了使軟鍵盤直板手機用戶也可以體會到硬鍵盤的好處。圖13給出了兩款手機鍵盤套。(82)和(84)分別為滑蓋手機鍵盤套和翻蓋轉屏手機鍵盤套。手機與鍵盤套之間的電氣連接既可以通過無線連接如通過藍牙技術，也可以通過有線連接如通過手機上的microUSB接口連接。如果通過microUSB連接,鍵盤套上的microUSB接頭可以是軟線接頭，也可以是固定的硬接頭如(85)。鍵盤套上的microUSB接頭延伸出來在鍵盤卡套的底部或者側面如(86)形成microUSB接口，供手機充電或與其他數字設備交換數據。microUSB接頭的延伸線部分用(83) microUSB連接遮擋板擋住。卡套上的microUSB接口可以設置機關，當外部microUSB接頭插入時,屏蔽鍵盤套上的鍵盤。當然也可以不這樣做，而讓鍵盤套上的鍵盤和外部設備同時共用手機上的同一 microUSB接口。當手機上的microUSB接口不在底部而在其他側面時，(85)microUSB固定接頭或軟線microUSB接頭的位置也應該做相應調整。(84)翻蓋轉屏手機鍵盤套去除轉屏功能就成為翻蓋手機鍵盤套。在各種樣式的手機鍵盤套中，優選滑蓋手機鍵盤套。對于沒有采用本鍵盤方案的軟鍵盤直板手機，如果不能夠通過升級操作系統和輸入法來兼容本鍵盤方案，則應該修改主鍵盤各鍵和側鍵的掃描碼發送邏輯，以將就PS2協議。
[0053]十一、無邊框平板。通過如圖11 (74-4)設置一個握持夾點，使平板的邊框窄化直至成一個最小的護邊如(74-5)，不僅去除了平板冗余的邊框，而且也為用戶摸索到一個合適的握持位置提供了方便。(74-4)握持夾點是觸屏上的一個屏蔽點，當拇指捏壓此點與手掌配合握持平板時，觸屏屏蔽此點的觸控動作。在拇指捏壓的情況下，拇指觸屏滑動時，夾點跟著移動，以使用戶可以調整握持手位到舒適位置或者挪出捏壓區域以供用戶操作或瀏覽。圖中所示的夾點位置為觸屏亮顯時的初始位置。(74-7)為防誤觸屏蔽區，是為了防止拇指根部的凸起誤觸到觸屏，引起誤動作。防誤觸屏蔽區始終位于與握持夾點相鄰的平板護邊一側，可以隨夾點的在各個側邊跳躍移動。(74-8)為45°防誤觸屏蔽區過渡線，當握持夾點越過此線時，防誤觸屏蔽區躍遷并附著到平板相鄰的另一條側邊上。(74-7)的防誤觸屏蔽區虛線和(74-8)的45°防誤觸屏蔽區過渡線是示意用，并不在觸屏上實際存在。防誤觸屏蔽區只有在夾點被夾捏時才被激活，起屏蔽作用防止誤觸。在通常情況下，夾點位置的觸屏操作是屏蔽的。但當界面為模擬鼠標界面時，拇指可以協同完成模擬鼠標左右中鍵的動作(可參考圖11 (73-2) (74-3))。當模擬鼠標中鍵滑屏操作時，夾點不隨之移動。握持夾點及防誤觸屏蔽區也可以純粹為了改善握持平板的舒適度而設在寬邊框的平板觸屏上。握持夾點在模擬鼠標隱藏時，可以把夾點處的單擊用來顯隱平板上的任務欄或/和開始菜單欄，雙擊用作Home主頁鍵。握持夾點長時間不用時，應該隱藏，再有觸屏動作時，激活。
[0054]十二、PS2協議擴展。本鍵鼠方案作為一款獨立的人機交互設備，完全將就PS2協議有點勉為其難，尤其是用在手持鍵盤上時。本鍵鼠方案主鍵盤采用了 26個英文字母鍵以及空格、回車、退格和引號鍵共30個鍵，側鍵采用了 Ctrl、Shift、Alt等3個鍵，這些都是PC鍵盤上已有的鍵。同時，還定義了 3個新的控制鍵:Fvrt、Eng和Num鍵。另外手持鍵盤的觸控板上還新增了 3個鍵區Switch、Page Left和Page Right。這6個新增鍵(區)是PS2協議中所沒有的，為此需要對PS2協議進行相應擴展。①掃描碼擴展。Fvrt鍵的第一套鍵盤掃描碼定義為E0，46 (通碼MAKE)和E0，C6 (斷碼BREAK);第二套鍵盤掃描碼定義為E0，7E (通碼MAKE)和E0，F0，7E (斷碼BREAK)。Eng的第一套定義為E0, 3A和E0, BA ;第二套定義為E0, 58和E0, F0, 58。Num的第一套定義為E0, 36和E0, B6 ;第二套定義為E0, 59和E0,F0, 59o Switch 的第一套定義為 Ε0, OE 和 Ε0，8Ε ;第二套定義為 Ε0，66 和 Ε0，H)，66。PageLeft的第一套定義為E0，01和E0，81;第二套定義為E0，76和E0，F0，76。Page Right的第一套定義為E0，39和E0，B9;第二套定義為E0，29和E0，F0，29。②掃描碼發送邏輯。主鍵盤上30個鍵的發送邏輯與PC鍵盤上的相同。鍵按下時發送通碼，鍵釋放時發送斷碼。側鍵的發送邏輯因側鍵的按法不同而有差異，但基本原理是一樣的。下面僅以鍵點按(參見側鍵按法部分)為例來說明。A、Ctrl和Alt。當Ctrl按下時，發送Ctrl的通碼，同時發送處于通碼狀態的Fvrt、Eng、Num和Shift的斷碼(如果這些鍵已處于斷碼狀態則不用再發送斷碼，以下同)。當Ctrl釋放時,發送Ctrl的斷碼。Alt的發送邏輯與Ctrl相同。B、Shift鍵按下時如果處于通碼狀態，發送斷碼，反之發送通碼。C、Fvrt、Eng和Num鍵。Fvrt按下時，發送Fvrt的通碼，如果前一個按鍵動作發生在主鍵盤上，則同時發送處于通碼狀態的Eng、Num和Shift鍵的斷碼,否則不用以實現多鍵聯按。Eng、Num與Fvrt的發送邏輯相同。手持鍵盤觸控板上的Switch鍵區在觸按時，若Switch鍵處于斷碼狀態，發送通碼，否則發送斷碼，釋放時不發送任何掃描碼。③、鼠標鍵模擬邏輯。在模擬鼠標界面觸屏激活模擬鼠標時，Num、Eng和Fvrt鍵分別重用為鼠標左、右和中鍵。按下Num或Eng時發送相應按鍵的Press Button消息，之后模擬鼠標的手指或者觸控筆離開觸屏時發送相應按鍵的ReleaseButton消息。初次按下Fvrt時發送Press Middle Button消息，再次按下時發送ReleaseMiddle Button消息，如此循環。當用手指|旲擬鼠標鍵時，|旲擬鼠標左右鍵手指的消息定義同上。模擬鼠標中鍵的手指操作在滾屏操作開始和結束時同步發送Press Middle Button和Release Middle Button消息。此外，還可以為手機鍵盤定義一個新的設備ID，就定為OxCC，OxCC吧，以與PS2協議中的現有鍵盤ID0xAB，0x83相區別。當然也可以借用這已有的鍵盤ID。
[0055] 結語:本鍵鼠方案標準硬鍵盤界面有2種，如圖12 (75-1)，圖5 (24_2)。標準軟鍵盤分解界面如圖3 (13)對應側鍵Eng為英文小寫字母界面，圖3 (14)對應側鍵組合Eng+Shift為英文大寫字母界面，圖4 (19-1)對應側鍵Num為數字和英文標點符號界面，圖4 (19-2)對應側鍵組合Num+Shift為英文標點符號界面。標準遙控器界面如圖4 (19_3)。標準側鍵布局如圖6 (25)共Ctrl、Fvrt、Shift、Num、Eng和Alt等6鍵。其中Fvrt用于輸入用戶的母語或者輸入以英語為母語用戶常用的第二語言。模擬鼠標的標準觸控指為食指或者中指，在其左側觸屏的手指為鼠標左鍵，在其右側觸屏的手指為鼠標右鍵，兩指的并指滑屏動作為鼠標中鍵的滑屏操作。鼠標中鍵的模擬也可以通過一個手指觸屏靜止不動，另一個手指做滑屏動作來實現。同時，把側鍵NunuEng和Fvrt重定義和重用為模擬鼠標的左鍵、右鍵和中鍵，再加上觸控筆，模擬鼠標就有3套無縫對接的模擬方案。標準的單手鍵盤方案如圖5 (22)所示。手機應該預留鍵盤和遙控器轉化功能。在手機上的最佳實現為如圖2 (11)所示的滑蓋手機。在平板上的最佳實現為如圖10-1 (55-1)所示的透明翻轉硬鍵盤平板。手持鍵盤最好通過把手機鍵盤化實現。
【權利要求】
1.手機鍵盤與鼠標，由鍵盤和鼠標組成，其特征是:鍵盤分成鍵盤控制鍵和主鍵盤兩部分，鼠標用手指和觸控筆或者單純用手指模擬。
2.手機鍵盤，根據權利要求1所述的手機鍵盤與鼠標，其特征是:鍵盤控制鍵可以位于手持數字設備的側面、頂端、背面等面向，也可以位于鍵盤的側面，用于映射PC鍵盤上的控制鍵以及新增的控制鍵，由一只手操作，主鍵盤由另一只手操作，位于手持數字設備的正面，或者在使用時放置在手持數字設備的正面，由按鍵矩陣組成，用于映射PC鍵盤上的字母、數字等鍵，主鍵盤可以是觸摸屏上的軟鍵盤，也可以是普通的硬鍵盤，還可以是透明硬鍵盤和觸摸屏上的軟鍵盤組成的復合體，鍵盤控制鍵可以是實體硬按鍵，也可以是觸摸控制的軟按鍵，還可以是沒有按鍵確切位置的觸控感應板。
3.模擬鼠標，根據權利要求1所述的手機鍵盤與鼠標，其特征是:在觸摸屏或者觸控板上用手指或者觸控筆1旲擬鼠標；鼠標左鍵和右鍵由|旲擬鼠標的手指和觸控筆左側和右側點擊觸屏的手指分別模擬；在用手指模擬鼠標時，鼠標中鍵由兩指并指滑屏模擬，也可以通過一指觸屏或者觸板不動，一指滑屏或者滑板模擬；此外，鼠標鍵還可以通過重用鍵盤控制鍵中的3個鍵為鼠標左鍵、鼠標右鍵和鼠標中鍵來模擬；在觸摸屏上用手指模擬鼠標時，鼠標光標應該位于模擬手指外側的可見區域，并與之保持固定距離；對于雙界面應用，在觸摸屏上的適當位置，通過設置界面轉換按鈕，還可以方便用戶在模擬鼠標界面和常規觸屏界面之間動態切換。
4.單手鍵盤，根據權利要求2所述的手機鍵盤，其特征是:鍵盤控制鍵整合到主鍵盤上，與主鍵盤按鍵陣列合為一個整體。
5.硬鍵盤平板，根據權利要 求1所述的手機鍵盤與鼠標，其特征是:硬鍵盤可以是普通硬鍵盤，也可以是透明硬鍵盤，硬鍵盤通過束帶或者滑軌、滑桿等與平板進行實體連接，硬鍵盤在使用時抽出或者翻轉到平板正面，在不用時放置到平板背部的鍵盤倉內，還可以在硬鍵盤上設置轉軸、支架、支撐桿等部件使硬鍵盤可以當做平板的支架使用。
6.手持鍵盤，根據權利要求1所述的手機鍵盤與鼠標，其特征是:由硬鍵盤和觸控板或者觸摸屏組成，觸摸屏不僅可以用作控制鼠標的觸控板，而且可以用作鍵盤，用作圖形用戶界面，用于顯示信息，硬鍵盤可以是普通硬鍵盤，也可以是透明硬鍵盤，硬鍵盤和觸控板或者觸摸屏可以位于同一面向，也可以分置在正反兩面，還可以對硬鍵盤在單手握持時的功能進行重定義，以擴展硬鍵盤的功能。
7.萬能遙控器，根據權利要求6所述的手持鍵盤，其特征是:把手持鍵盤用作遙控器，并把受控設備和顯示設備上的信號源菜單關聯起來，當通過手持鍵盤改變顯示設備的信號源時，同時改變手持鍵盤遙控的受控設備，使一塊手持鍵盤可以同時遙控多款受控設備。
8.增強觸控板，根據權利要求6所述的手持鍵盤，其特征是:對觸控板或者用作觸控板的觸摸屏進行鍵區劃分，對不同的鍵區賦予不同的功用，當在不同的鍵區點擊時，實現不同的控制功能；還可以通過在觸控板或者用作觸控板的觸摸屏上兩個手指的捏放動作來縮小和放大顯示設備上的對象，也可以通過用手指在其上順時針和逆時針畫圈來旋轉顯示設備上的對象；增加了移動鼠標光標的慣性控制方法，當手指或其他觸控設備如觸控筆滑到觸控板或者用作觸控板的觸摸屏邊沿停住時，鼠標光標將繼續按當前運動慣性在顯示設備上移動，直到觸控板或者用作觸控板的觸摸屏上的觸控動作發生了改變或者鼠標光標已到達顯示設備邊沿。
9.手持數字設備手持鍵盤，根據權利要求6所述的手持鍵盤，其特征是:實現了手持鍵盤功能的手持數字設備。
10.手持鍵盤受控設備，根據權利要求6所述的手持鍵盤，其特征是:由特定的功能部分和手持鍵盤受控部分組成，手持鍵盤受控部分由接受手持鍵盤信號輸入的電氣接口或者無線信號收發裝置，以及對接受到的手持鍵盤輸入信號進行處理的設備操作系統和應用軟件組成。
11.手機鍵盤套，根據權利要求2所述的手機鍵盤，其特征是:由硬鍵盤和鍵盤套兩部分組成，硬鍵盤和鍵盤套之間有兩種連接方式，其一是通過滑軌，其二是通過轉軸。
【文檔編號】G06F3/023GK103581392SQ201310185637
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年5月20日 優先權日:2012年8月9日
【發明者】李永貴, 李坤 申請人:李永貴