CN1454343A - 多笔划字符输入方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种设备，它通过输入设备(130)接收方向码组并把所述方向码组转换为相应的字符。用户操作输入设备(130)，把它配置为产生表示用于字符信息的基本笔划的方向码。处理器(110)接收方向码并把它们转换为标准字符比如字母、数字或标点。可以通过数据库(120)完成转换，比如查询表、判决树或其他数据结构。该设备包括显示器，用于向用户显示标准字符。还描述了对应的方法。

Description

多笔划字符输入方法和设备
发明背景
I.发明领域
本发明涉及符号输入，尤其本发明涉及多笔划符号的输入或把语言字符写入电子设备。
II.相关技术和普通背景描述
近来在技术和设计中的提高已促使了具有存储、处理和/或通信空前性能的手提电子设备(包括蜂窝电话和便携式数字助理或PDA)的生产。这样的设备可以进行数据存储操作，保留所组织的文本信息量，比如用于商务和/或个人联系的姓名、街道地址、电子邮件地址、电话号码以及传真号。随后可以进行数据存取操作以为了它自己检索和显示该信息的所选部分，或者另外可以为了用作其他设备操作(比如电子邮件、电话或传真通信)的参数检索这个部分。
在诸如膝上型计算机或台式计算机的使用中，可以通过借助打字键盘输入文本简便地存储或检索信息。然而，与手提设备相关的便携性和微型化对于打字键盘已没有空间了，并且这样的设备需要其他方法为检索文本的提供文本输入或搜索参数输入。
一个选择就是适用现有的用户接口，比如用于字符输入的标准12键电话键盘(即数字0-9以及字符‘#’和‘*’)。在这个方法中，罗马字母表的26个字母映射到所选键(如图1所示)。然而，该方法是非自然的输入文本信息的方法，部分由于映射必须是多对一的。例如，为了输入字母‘C’的单个示例，用户必须按下‘2’键三次。这样的方法也是缓慢的，因为为了指示字符边界(例如区分两个字母‘A’和一个字母‘B’)用户必须观察按键之间的停顿。
在一些情况下，可以使用字符的消除多义性处理在某种程度上减少按键所需次数。在Grover等人的美国专利第5818437号专利中描述了一种计算机，它使用字典根据一对一按键对字母把按键序列映射到相应的单词上。不幸的是，一些序列可能对应多于一个单词或字符串，为了解决多义性需要用户进行附加操作。例如在所示设备中，序列‘1226’至少对应字符串‘FOOD’、‘GOOD’以及‘1226’。还有，对于还没有在计算机字典中表示的单词输入变得更困难。在这种情况下，该方法需要多个以及非相似的操作输入字符。例如在一个所述的实施例中，每个键映射于9个符号，并且需要至少两个按键选择任何期望的符号。
此外，随着实际使用中所需键数(和/或映射于给定键的字符数量)变得太大，这样的方法不适用于具有多于大约30个字符的字母表或字符集的语言。对于具有成千字符的语言(比如书面中文或日语汉字)，任何依照字符对键的映射的方法都是完全没有效力的。
另一选择就是通过称作“单一笔划”的单一完整的笔划输入文本字符。在Goldberg的美国专利第5596656号的专利中描述了一种在输入单一笔划的合适书写表面使用指示笔的方法，其中每个单一笔划表示罗马字母表的一个字母、数字或标点符号。然而，由于该方法严格限于一笔输入，它就需要用户学习新的书写字母表，其中许多字符很少甚至不与它们所表示的字符相似。例如，对应字母‘E’的单一笔划是从左到右的单一笔划，而对应字母‘R’的单一笔划是从左上到右下的直划。单一笔划法也不适用于包括比可由这样手段方便表示还要更多字符的语言。
此外，单一笔划法需要指示笔。一方面，指示笔会丢失或损坏。另一方面，在用户只有一手空闲而必须用它拿住设备的情况下指示笔是不便于使用的。此外，支持这样方法需要的书写表面耗费了设备表面大量区域。最后，支持这样方法的指示笔与书写表面的任何组合大大增加了设备的成本。
发明概述
从输入设备接收方向码组。每个方向码与绘图平面中预定数量方向中的一个有关，并且每组方向码与笔划有关。显示包括笔划的字符。
附图简述
图1示出了12键键盘罗马字母表字母对键的传统映射。
图2示出了基本笔划和EOC分隔符对键的映射。
图3示出了基本笔划和EOC分隔符对键的另一映射。
图4示出了基本笔划和EOC分隔符对键的进一步映射。
图5示出了基本笔划和EOC分隔符对4向加选择(4-way-plus-select)输入设备位置的映射。
图6示出了根据本发明实施例方法的流程图。
图7示出了根据本发明实施例设备的框图。
图8示出了具有修改笔划的字符例子。
图9A示出了对于字母‘A’两个可能的笔划组合。
图9B示出了对于字母‘V’三个可能的笔划组合。
图10示出了四向加选择提杆开关组件。
图11示出了四向加选择弹簧针(pogo pin)。
图12示出了八向加选择提杆开关组件。
图13示出了八向加选择弹簧针(pogo pin)。
图14示出了根据本发明另一实施例的方法流程图。
图15A示出了3×3边界框阵列的点。
图15B示出了3×5和5×7矩阵阵列的点。
图16示出了笔划的一个例子。
图17示出了根据本发明进一步实施例的方法流程图。
发明详述
根据本发明实施例的方法中，一组基本字符笔划中的每个与键盘的键相关联。图2示出了映射于键盘(或映射于更大键盘的一部分)的基本笔划组(包括横划、竖划、上斜划(从左到右)、下斜划、曲线笔划以及点或重音符笔划)和字符结束(EOC)分隔符的一个例子。
虽然图2所示的例子用了7个键，但可以得到需要更少键的组，例如通过把两个斜划组合到一个单元(例如如图3的6键映射中)、删除点或重音单元、使用按键之间预定最小持续时间的停顿而不是一个按键指示EOC分隔等等。相似地，可以得到需要更多键的组，例如通过包括切换键来指示式输入大写字母还是小写字母的字符、通过把一个或多个基本笔划分为长划和短划、通过区分环笔划和圆笔划(如图4中的八键映射)等等。图5示出了把四个单元加上EOC分隔符映射到四向加选择提杆开关组件的部分上。有了这个组件，按下四个标记中的一个就指示输入对应的单元，而按下组件中间(即选择选择操作)就指示输入EOC分隔符。相似的映射可用于四向加选择弹簧杆或弹簧针(如图11的顶视和侧视图所示)。
图6示出了根据本发明实施例方法的流程图。在任务P110中，由设备接收基本笔划或EOC分隔符的输入(即通过如上所述的按键或相似操作)。在任务P120中，已为当前字符输入的笔划组合用于参考把笔划组合映射于字符的内部数据库。数据库可配置为查询表，如判决树或如本领域已知的另一数据结构。
如果组合没有出现于数据库，那么在任务P130就指示错误(例如通过可听蜂鸣声和/或显示器上的可视指示)，删去笔划并重复任务P110。如果组合有效(即它出现于数据库作为映射组合的一部分)，那么在任务P140中把任务P110中输入的操作与EOC分隔符比较。任务P110中一输入就会把所输入的笔划反映在显示器上，或者可以抑制反映直到完成任务P130的确认，这样只显示有效组合的笔划。
如果任务P140中检测不到匹配，那么在任务P110中继续下一次输入操作。但是如果任务P140检测到了匹配(即用户指示了字符结束)，那么显示所输入组合映射的字符由用户在任务P150中选择。在一个例子中，在显示器上以与输入设备的键或位置相同的配置配置这些字符，使用户能通过选择相应的键或位置容易地选择期望的字符。所输入组合映射于比在一个时刻显示的更多的字符的情况下，提供滚动操作。还可以提供可听的反馈以指示已成功完成了字符输入。
如果剩余可能的字符匹配减少到所有都可以便于一起显示的点，那么在显示器上以与输入设备的键或位置相同的配置配置这些剩余字符，使用户能在进行EOC操作之前通过选择相应的键或位置容易地选择期望的字符。在相似的拓展中，可以把单词的字典添加到根据本发明实施例的方法或设备中，这样可以显示剩余可能单词匹配的数量用于选择。
图7是根据本发明实施例的设备框图。输入设备130可以是如上所述的键盘，提杆开关组件或弹簧针。显示器140可以是液晶的或其他类型适用于便携式设备的平板显示器。如上所述，数据库120包含笔划组合到字符的映射并可配置为查询表、判决树或其他本领域中已知的数据结构。处理器110执行指令进行这里所述的任务。可以把这些指令存储或加载于存储单元(未示出)比如半导体存储器、磁介质或其他本领域中已知的存储设备。处理器110可以包括一个或多个微处理器、数字处理单元或其他可编程执行指令的逻辑单元阵列。
对于与具有大写小写字母的字母表有关的应用，识别支持可限于特定情况的字符(例如数据库可以只包含到大写字母的映射)。在支持大写和小写字母字符的识别的实现中，可以包括切换键以便于消除不同情况字母之间的多义性(例如大小写的‘O’之间或大写‘D’和小写‘b’或‘p’之间)。这样的消除多义性可以诸如通过减少任务P150中显示字符的数量减少用户需要输入的按键数量。在一个这样的实现中，可在字符输入开始之前按下切换键。在可选的实现中，可一按下并保持切换键同时输入字符的笔划，在各种情况下都可以把切换键放置在设备的边缘以更便于使用。
当罗马字母表的字符包含几个可以任何顺序绘制的笔划时，诸如中文的东亚书面语的字符就包含以习惯严格确定的顺序绘制的许多笔划。对于这样的应用，还可以通过说明输入字符笔划的连续顺序简化字符的消除多义性。例如，可以通过配置数据库的判决结构以考虑顺序来支持这样的消除多义性。对于查询表的例子，这个配置可能需要减少有效笔划组合的数量。对于判决树的例子，这个配置可能需要减少节点间边的数量。
甚至在有关笔划顺序很少严格限定的字母表的应用中，顺序信息可用于消除多义性，因为除了错误以外支持不可能出现的笔划顺序是不必要的和/或不期望的。例如在罗马字母表中，通常没有字符以横划之后曲线或环笔划开始绘制的。
在一些书面语言中，笔划终止的方式也传送关于字符的区分信息。图8示出了日语平假名字符‘ka’的例子，其中与第二划的结束比较，第一和第三划的结束是修改的。在根据本发明的进一步实施例的方法中，映射用户操作(例如特定按键或位置选择)以指示输入最后一划的修改。
根据本发明实施例的设备可允许映射到单个字符的笔划的几个不同组合。例如，用三或四划输入字母‘A’(如图9A)；以三种不同两划组合的任意一种输入字母‘V’(如图9B)；以及以竖划和横划、以竖划和曲线笔划或简单以曲线笔划输入字母‘J’。虽然安装结合本发明实施例的设备以识别所有这样的组合为有效，但允许用户通过把它编程为只接受特定字母的可能组成之一来个人化该设备而增加使用的便利性。另外，可把设备配置为学习用户喜好的特定组合，由此减少用户输入所需的按键数量。
除了所涉及的按键数量外，值得注意的是根据本发明所述实施例的方法或设备对用户提供了自然和熟悉的接口。例如，这样的接口比通过按下所分配的键预定次数选择字母的传统方法更相似于书写字符笔划的任务。
在根据本发明可选实施例的方法中，由输入设备的用户操作形成字符笔划。输入设备可以是4向加选择设备，比如提杆开关(如图10所时)或“弹簧针”或“弹簧杆”(如图11顶视和侧视图所示)。有了这样的设备，四个方向的移动就指示在绘制平面中两个垂直方向及它们的反向，并且使用选择操作指示划线笔是上(可能移动但不绘制)还是下(随着它移动绘制笔划)。可由专用键或由特定操作支持EOC指示(例如在中心扳手位置的快速切换)。
另外，输入设备可以是8向加选择设备比如如图12所示的提杆开关或如图13所示的弹簧杆。如这些图中所示，八个方向的移动指示绘制平面中两对垂直方向以及它们的反向，一对与另一对相差45度角。还有使用选择操作指示划线笔是上还是下。在另一可选实施例中，输入设备可以是具有选择操作能力的游戏摇杆或具有相关按键或其他选择操作能力的轨迹球。
图14示出了根据本发明实施例的方法流程图。在任务P210中，从输入设备接收建立笔划开始位置的信息。由用户对输入设备的操作产生这个信息，并且它与开始绘制笔划的位置有关。开始位置可以是边界框阵列中的点(如图15A所示这样阵列的3×3的例子，虽然可以使用任何其他大小的阵列)。另外，开始位置可以是矩阵阵列中的点(如图15B所示的3×5和5×7的例子，虽然可以使用任何其他大小的阵列)。可以期望对于用于对应显示网格的特定阵列的大小。
在任务P220中，接收指示笔划绘制的开始，好像划线笔在开始位置放置在纸上(例如按下弹簧针或提杆开关组件)。在任务P230中，当用户绘制笔划时接收一组方向码。这个组可配置为指示每个方向移动的码串。例如对于如图16所绘制的笔划，其中“上”方向标为A，而垂直于“上”方向和垂直于右方向的方向标为B，码串就表示为(+A，+A，+B，-A，-A)。两个可选的表示是(+2A，+1B，-2A)和(2(+A)，1(+B)，2(-A))。
除了空间距离外，或对空间距离的另一选择，方向码可以以特定方向的移动时间表示相对持续时间。在这种情况下，对于从输入设备接收的方向码与边界框或矩阵阵列有关是没有必要的，虽然为了显示使它们标准化为这样的阵列是可期望的。可以使用参考时钟量化这样移动的持续时间。笔划绘制期间在每个时钟记号提供可听的反馈，并且时钟速度可由用户调节。(注意这样的时钟可用于支持EOC超时功能，替代或除了专用的EOC分隔符操作。)对于图16的笔划这样实现中输入的码串可以表示为(+18A，+7B，-23A)，例如，为了显示和/或进一步处理可以把码串标准化为(+2A，+1B，-2A)。
在任务P240中，从输入设备接收提笔指示，表示完成笔划输入。在任务P250中，如果从输入设备接收的下一个信号不是EOC分隔符，那么在任务P210中断输入作为字符中下一笔划的开始位置(在可选实现中，如环中的第一步执行任务P250的测试)。
值得注意的是，在图14的方法中，用户以它正常出现的形式输入字符。换句话说，达到了立即可识别字符的输入，并且在这样的实施例中为了完成把字符输入设备的任务，没有必要提供识别支持。
在根据如图17所示的本发明另一实施例的方法中，进行把所输入笔划组合识别为字符。这样的方法可以以7或8位的ASCII码或以类似的文本字符的标准编码输出所识别的字符。该方法的任务P310到任务P340类似于如上所述的任务P210到P240。
执行图17方法的设备包括把基本笔划组合映射到字符的数据库，如上所述。在任务P350中，把所接收的方向码组与基本笔划组比较。在该组中的每个笔划表示为一组方向码，或者在比较之前所接收的方向码可被映射为基本笔划形式。
如果确定所接收的方向码组对应基本笔划组中的一个，那么通过了任务P390的测试。否则就在任务P390拒绝所接收的组并删去该笔划。也可以产生可听和/或可视的错误指示。任务P370、P380、P400和P410可类似与如上所述图6的方法中的任务P120、P140和P150进行。
如上所述，输入字符笔划的顺序可与识别判决结合。从输入设备接收的并在判决中结合的其他信息包括笔划方向及笔划或笔划不同部分的相对速度。
此外，与字符内笔划相对部分有关的信息可用于消除多义性。例如，环相对向下笔划的位置可用于区分大写‘P’和小写‘b’。消除多义性还可以包括忽略笔划间不重要的空间关系。例如，忽略向下笔划间的距离和/或横划是否实际与两个向下笔划接触来识别大写‘H’。
在进一步的实施例中，不需要进行笔划表征(如任务P350中)。在这种情况下，接收了EOC指示，所输入笔划(例如由绘制字符时穿过的边界框或矩阵阵列点确定的)的方式就可由数据库(例如配置为判决树)识别，而不参照各个笔划。
为了触觉反馈以及便于使用输入设备中可以提供附加特征。例如，输入设备可以在角上或边缘位置提供可辨别的咔嗒声以清楚地对用户指示当前位置。此外，弹簧针或游戏摇杆的操作可拓展，以提供较高分辨率和控制。这时，为了继续上下选择操作的可用性，需要提供拓展操作的锁定装置。
提供所描述实施例的以上表述使本领域的技术人员实施或使用本发明。对这些实施例的各种修改是可能的，并且这里所表述的一般原理也可应用于其他实施例。例如，本发明可部分或整体实现为硬连线电路，如制作为专用集成电路的电路配置或加载入非易失性存储器的固件程序，或作为机器可读取码从数据存储介质或加载与其中的软件程序，这样的码是可由诸如微处理器或其他数字信号处理单元的逻辑单元阵列执行的。这样，不希望本发明仅限于以上所述的实施例，但还是要依照符合以这里任何方式揭示的原理及新颖特征的最宽范围。

Claims (17)

1.一种方法，包括：
从输入设备接收第一方向码组；
从输入设备接收第二方向码组；
显示字符，所述字符至少包括第一笔划和第二笔划，
其中所述第一方向码组中的每个与绘制平面中第一到第四方向中的一个有关，以及
其中所述第一方向垂直于所述第二方向，所述第三方向垂直于所述第四方向，以及所述第三方向在与所述第一方向形成45度角度的方向上，以及
其中所述第二方向码组中的每个与所述第一到第四方向中的一个有关，以及
其中所述第一方向码组与所述第一笔划有关，而所述第二方向码组与所述第二笔划有关。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述输入设备是八向加选择设备。
3.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一方向码组中的每个与所述第一和第二方向中的一个有关，以及
其中所述第二方向码组中的每个与所述第一和第二方向中的一个有关。
4.按权利要求3所述的方法，其特征在于所述输入设备是四向加选择设备。
5.按权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：
从所述第一方向码组得到所述第一笔划；以及
从所述第二方向码组得到所述第二笔划，
其中基本笔划组包括所述第一和第二笔划，以及
其中所述得到所述第一笔划包括把至少部分根据所述第一方向码组的信息与基本笔划组中至少一个作比较，以及
其中所述得到所述第二笔划包括把至少部分根据所述第二方向码组的信息与基本笔划组中至少一个作比较。
6.按权利要求5所述的方法，其特征在于字符组包括多个字符，以及
其中从所述字符组至少部分根据与所述第一方向码组和所述第二方向码组有关的信息选择所述字符。
7.一种具有指令的数据存储介质，所述指令是可由逻辑单元阵列执行的，所述指令限定的方法包括：
从输入设备接收第一方向码组；
从输入设备接收第二方向码组；以及
显示字符，所述字符至少包括第一笔划和第二笔划，
其中所述第一方向码组中的每个与绘制平面中第一到第四方向中的一个有关，以及
其中所述第一方向垂直于所述第二方向，所述第三方向垂直于所述第四方向，以及所述第三方向在与所述第一方向形成45度角度的方向上，以及
其中所述第二方向码组中的每个与所述第一到第四方向中的一个有关，以及
其中所述第一方向码组与所述第一笔划有关，而所述第二方向码组与所述第二笔划有关。
8.按权利要求7所述的介质，其特征在于所述输入设备是八向加选择设备。
9.按权利要求7所述的介质，其特征在于所述第一方向码组中的每个与所述第一和第二方向中的一个有关，以及
其中所述第二方向码组中的每个与所述第一和第二方向中的一个有关。
10.按权利要求9所述的介质，其特征在于所述输入设备是四向加选择设备。
11.按权利要求7所述的介质，所述方法进一步包括：
从所述第一方向码组得到所述第一笔划；以及
从所述第二方向码组得到所述第二笔划，
其中基本笔划组包括所述第一和第二笔划，以及
其中所述得到所述第一笔划包括把至少部分根据所述第一方向码组的信息与基本笔划组中至少一个作比较，以及
其中所述得到所述第二笔划包括把至少部分根据所述第二方向码组的信息与基本笔划组中至少一个作比较。
12.按权利要求11所述的介质，其特征在于字符组包括多个字符，以及
其中从所述字符组至少部分根据与所述第一方向码组和所述第二方向码组有关的信息选择所述字符。
13.一种设备，包括
处理器；
输入设备；以及
显示器；
其中所述处理器从输入设备接收第一方向码组，以及
其中所述处理器从输入设备接收第二方向码组，以及
其中所述处理器使所述显示器显示字符，所述字符至少包括第一笔划和第二笔划，
其中所述第一方向码组中的每个与绘制平面中第一到第四方向中的一个有关，以及
其中所述第一方向垂直于所述第二方向，所述第三方向垂直于所述第四方向，以及所述第三方向在与所述第一方向形成45度角度的方向上，以及
其中所述第二方向码组中的每个与所述第一到第四方向中的一个有关，以及
其中所述第一方向码组与所述第一笔划有关，而所述第二方向码组与所述第二笔划有关。
14.按权利要求13所述的设备，其特征在于所述输入设备是八向加选择设备。
15.按权利要求13所述的设备，其特征在于所述第一方向码组中的每个与所述第一和第二方向中的一个有关，以及
其中所述第二方向码组中的每个与所述第一和第二方向中的一个有关。
16.按权利要求15所述的设备，其特征在于所述输入设备是四向加选择设备。
17.按权利要求1所述的设备，所述设备进一步包括数据库，
其中基本笔划组包括所述第一和第二笔划，以及
其中所述数据库包括映射，以及
其中每个映射使基本笔划的组合与字符组中的一个相关。
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