專利名稱：組合鍵盤鼠標(biāo)和實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子設(shè)備與計算機(jī)裝置，具體涉及組合鍵盤鼠標(biāo)和實(shí)現(xiàn)方法。具體涉及一種單手操作的鍵盤鼠標(biāo)，可以用在PC、移動電話、PDA、智能終端、儀器儀表等需要輸入文字輸入和位置定位的系統(tǒng)中。
背景技術(shù)：
隨著計算機(jī)和電子技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機(jī)的速度容量性能有了突飛猛進(jìn)的突破，但是個人計算機(jī)的輸入設(shè)備，鍵盤鼠標(biāo)發(fā)展卻一直沒有太大的變化，鼠標(biāo)鍵盤我們一直沿用了多年，在鍵盤排列、輸入方式等方面一直沒有太大改進(jìn)，這是因?yàn)楝F(xiàn)在的計算機(jī)QWERTY鍵盤是從英文打字機(jī)延續(xù)過來的，因?yàn)榇蜃謾C(jī)對位置定位上的考慮，導(dǎo)致一些定位方面的缺陷，又發(fā)明了鼠標(biāo)，但是鍵盤和鼠標(biāo)還從未有機(jī)地結(jié)合過，雖然近來有筆輸入技術(shù)，筆輸入較好地解決了輸入和定位的結(jié)合關(guān)系，但是筆輸入的限制使得這項(xiàng)技術(shù)沒有得到廣泛的應(yīng)用，因?yàn)橐桓P的輸入遠(yuǎn)沒有十個手指頭協(xié)作處理快，而且是按一個就是至少一個字母。1872年后英文打字機(jī)逐漸提高了打字的速度，如果說設(shè)計之初是為了使商業(yè)往來的文字資料更為規(guī)范的話，此時的打字已經(jīng)比筆寫快多了，鍵盤輸入發(fā)展到現(xiàn)在，想讓筆輸入比鍵盤輸入快已經(jīng)是不太可能了。
沿用的是英文打字機(jī)鍵盤--QWERTY式鍵盤(即這項(xiàng)設(shè)計的前6個字母設(shè)置為QWERTY)，是一位叫克里斯多夫·斯庫勒斯的工程師于1873年設(shè)計的。正是因?yàn)檫@樣設(shè)計可以降低人們的打字速度，因?yàn)槟菚r的打字機(jī)技術(shù)還不太過關(guān)，如果打字速度過快，機(jī)械臂會卡殼。而以后，由于人們從一開始就習(xí)慣于使用這種鍵盤，導(dǎo)致鍵盤生產(chǎn)不得不一直采用QWERTY式。
目前QWERTY鍵盤鼠標(biāo)的一些缺點(diǎn)雙手操作，鍵盤鼠標(biāo)分離，操作鼠標(biāo)的時候一只手必須在鍵盤和鼠標(biāo)之間頻繁切換，而且一只手停下來的時候，另一只手也只能處在待命狀態(tài)，無法獨(dú)自完成輸入工作，按鍵數(shù)目多，定位困難，這些因素導(dǎo)致傳統(tǒng)的鍵盤工作效率低下。而且雙手操作鍵盤后，無法在敲鍵盤的同時用手做其他的事情，比如翻頁、喝水、接電話、拿筆寫字、做手勢等。
目前IBM等公司的筆記本產(chǎn)品中有將鼠標(biāo)嵌套在鍵盤中，但是還是不是很方便，主要是定位的時候無法輸入，輸入的時候無法定位。而且在定位的時候，另外一只手也必須停下工作等候定位結(jié)束，而且同樣，沒有辦法做到定位和輸入都是單手完成。
目前的手機(jī)鍵盤，受手機(jī)體積的影響，手機(jī)按鍵數(shù)目少，一鍵多能，一個鍵有很多種按法，比如短按、長按、快速連擊等都有不同的功能，可以單手操作，也可以多種方式輸入多種文字，但重復(fù)按鍵多，定位困難，表現(xiàn)為輸入短信息時，因輸入文字出現(xiàn)重碼，選擇困難，只能用方向鍵上下左右一格一格地移動，在定位操作上只能上下左右四個方向單步移動，而且手機(jī)是掌上設(shè)備，受其他手指需要拿住手機(jī)的影響，因此一般操作時只能一兩個指頭按鍵操作，這也是影響手機(jī)輸入文字慢的一個因素，這個因素導(dǎo)致相當(dāng)多的人不使用手機(jī)短信。雖然說部分的智能手機(jī)采用觸寫筆解決這個問題，但是采用觸寫筆必然要采用雙手操作，這對外出人員很不方便，以為外出人員一般會帶包，因此雙手操作很不方便。
另外需要雙手操作的鍵盤鼠標(biāo)對單手殘疾人士也很不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，綜合考慮手機(jī)鍵盤、計算機(jī)鍵盤和鼠標(biāo)的特點(diǎn)，設(shè)計一種可以供單手操作的鍵盤鼠標(biāo)，結(jié)合軟件智能輸入技術(shù)，充分考慮人體工程學(xué)的特點(diǎn)，所需的鍵數(shù)比普通鍵盤少很多，但比普通手機(jī)鍵盤按鍵多，操作方便，可以在定位的同時實(shí)施輸入操作，可以應(yīng)用在普通計算機(jī)、手機(jī)、PDA、智能終端、儀器儀表等的需要輸入和定位的設(shè)備。
本發(fā)明提供一種鍵盤鼠標(biāo)裝置，包括多個按鍵，所述多個按鍵的每個具有至少一個功能；鼠標(biāo)定位裝置，用于確定鼠標(biāo)定位的變化；按鍵和鼠標(biāo)識別裝置，用于識別按鍵和鼠標(biāo)定位的變化；按鍵切換裝置，用于根據(jù)按鍵的操作確定其功能；組合裝置，用于組合鼠標(biāo)定位的變化和用戶的按鍵操作，確定用戶需要的操作。
可選地，裝置還包括多文字切換控制裝置和/或大小寫切換裝置，用于根據(jù)用戶按鍵和按鍵和所述鼠標(biāo)識別裝置的輸出在多文字間切換，和/或用于根據(jù)按鍵計數(shù)裝置的輸出確定大小寫。
優(yōu)選地，所述按鍵和鼠標(biāo)識別裝置包括按鍵計數(shù)裝置，用于計數(shù)在預(yù)定時間內(nèi)某按鍵連續(xù)被按壓的次數(shù)。
可選地，所述按鍵和鼠標(biāo)識別裝置包括按鍵計時裝置，用于計時某按鍵連續(xù)被按壓的時間。
優(yōu)選地，裝置還包括識別裝置，用于識別詞和詞組，以根據(jù)按鍵和鼠標(biāo)識別裝置的輸出和按鍵的計數(shù)或時間，確定對識別的詞和詞組的操作；長度計量裝置，用于確定光標(biāo)移動的長度，以根據(jù)按鍵和鼠標(biāo)識別裝置的輸出和按鍵的計數(shù)或時間，確定光標(biāo)的位置。
可選地，所述多個按鍵位于所述裝置的正面、側(cè)面、或上面；所述鼠標(biāo)定位裝置位于所述裝置的底部或背部。
優(yōu)選地，所述多個按鍵排列分配如下大拇指f，p，y，g，w，space，backspace，number，esc食指e，t，a，I，n，o，s，(mouse Left)，滾輪中指r，l，d，h，c，u，(mouse right)無名指m，v，b，k，x，Del，小指j，q，z，Insert，shift，enter，cap。
可選地，利用所述鼠標(biāo)定位裝置、按鍵和鼠標(biāo)識別裝置、按鍵切換裝置和組合裝置實(shí)現(xiàn)DEL鍵，按擊一次刪除一個字母，連擊兩次刪除一個單詞或一個詞組；BACKSAPCE鍵，按擊一次回一格，連擊兩次回刪除一個單詞或一個詞組；SPACE，按擊一個空一個，連擊兩次空一個TAB的位置；字母的大小寫切換。
優(yōu)選地，還包括按鍵輕重識別裝置，以使帶字母的按鍵在重按的時候變成大寫，輕按的時候是小寫。
本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)鍵盤鼠標(biāo)裝置的方法，包括步驟讀取每次按鍵的參數(shù)，所述參數(shù)包括時間、預(yù)定時間內(nèi)的次數(shù)、輕重；讀取鼠標(biāo)定位的參數(shù)，用于確定鼠標(biāo)定位的變化；根據(jù)所述按鍵的參數(shù)和鼠標(biāo)定位的參數(shù)，確定按鍵和鼠標(biāo)的切換；組合所述按鍵的參數(shù)和鼠標(biāo)定位的參數(shù)；根據(jù)所述組合的參數(shù)，確定用戶需要的操作。
利用本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)單手操作，實(shí)現(xiàn)輸入和定位同時進(jìn)行，提高工作效率。


圖1為本發(fā)明的實(shí)施例的鼠標(biāo)鍵盤結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的實(shí)施例的計算機(jī)鍵盤鼠標(biāo)按鍵排列示意圖；圖3是本發(fā)明的實(shí)施例的手機(jī)鍵盤鼠標(biāo)示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了便于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員實(shí)施和理解本發(fā)明，現(xiàn)結(jié)合附圖通過實(shí)施例描繪本發(fā)明，應(yīng)該知道，本發(fā)明并不限于這里描繪的實(shí)施例。
考察人的整個手和上肢運(yùn)動特性，手指的特點(diǎn)是關(guān)節(jié)多，一根手指有三個關(guān)節(jié)，其中大拇指活動范圍較大，其余四指相對較小，下面靠近手掌的第一個關(guān)節(jié)有兩個運(yùn)動緯度，即上下和左右，左右運(yùn)動幅度而言，大拇指最大，食指次之，然后是小指，中指和無名指最小，所有手指上下運(yùn)動幅度大，靈活，三個關(guān)節(jié)聯(lián)合作用可以實(shí)現(xiàn)伸屈動作。其中小指和無名指有連帶關(guān)系，即小指向下彎屈的時候，無名指跟著彎屈。
上肢手臂的特點(diǎn)是力臂長，從肩到手腕共三個關(guān)節(jié)，因此很適合定位，當(dāng)然手掌和手指參與定位的細(xì)微調(diào)節(jié)。
根據(jù)上述手和手臂的特點(diǎn)，本發(fā)明采用如下規(guī)則，以充分利用這些特點(diǎn)。
1，鼠標(biāo)定位功能和鍵盤合為一體，使得手操作鍵盤的同時可以參與定位操作；這樣可以充分利用整只手和手臂的整合功能，即手指參與輸入操作，手臂和手腕參與定位操作；2，原有鼠標(biāo)上的按鍵可以在鍵盤上找到相同功能的鍵，因此可以合并；3，原有鍵盤所有相同功能的鍵都合并；4，按鍵數(shù)目以完全可以滿足單手操作為準(zhǔn)，每個手指管3-8個鍵，其中大拇指和食指因活動范圍大，可以多分配一些，每個手指7-8個，小指4-5個，中指無名指每個3-4個；5，靈活程度而言，食指最好，大拇指中指次之，因此常用的按鍵分配給這三個手指，其余按鍵分配給其他指頭；6，每個鍵都有復(fù)合功能，即短按和長按，快速連擊，輕按和重按都表示不同的狀態(tài)；7，如果鍵不夠用的情況，可以復(fù)用，借助智能軟件來識別不同的鍵組合的意義8，考慮手指定位困難，將按鍵設(shè)計成一個按鍵多個感知點(diǎn)的方式，即不同的按擊方式或方向可以產(chǎn)生不同的碼，減少手指定位困難而導(dǎo)致的輸入錯誤9，和主機(jī)連接只需要一根電纜，如果采用無線的方式，也只需要一個通道。
在設(shè)計本發(fā)明的裝置時，遵循下列規(guī)則。
1，將鼠標(biāo)定位部分，通常是X，Y軸的位移控制部分放在本發(fā)明裝置的底部或背部，其他輸入、確認(rèn)、取消等按鍵放在正面、側(cè)面、或上面；2，因鼠標(biāo)鍵盤傳輸?shù)男畔⒘坎皇呛艽?，所以和主機(jī)接口不需要很高的帶寬，速度要求也不高，考慮將現(xiàn)有技術(shù)的兩根電纜合并；3，考慮單手操作便利性，最多不超過30個按鍵；4，數(shù)字鍵和字母鍵復(fù)合使用，用切換鍵；5，因?yàn)閷懘髮懙臅r候相對小寫較少，字母大小寫切換采用缺省小寫，重按的時候變成大寫；6，重按不再象以前的鍵盤一樣出現(xiàn)重復(fù)字母；7，中文輸入采用筆畫、拼音等輸入方式，各種輸入方式用切換鍵來切換；8，標(biāo)點(diǎn)符號不常用，也和字母鍵復(fù)用；9，切換鍵一般用大拇指控制10，采用快速連擊來產(chǎn)生附加功能鍵；根據(jù)這些規(guī)則，設(shè)計的本發(fā)明的鼠標(biāo)鍵盤結(jié)構(gòu)如圖1所示。上半部分為鍵盤按鍵部分，按鍵按照手指的形狀分布在橢球體或其他適合手握形狀的表面，形狀體按照人手內(nèi)掌的形狀設(shè)計，使得有很好的把握感，圖上按鍵只是示例，具體按鍵的分配詳細(xì)見后，下半部分為鼠標(biāo)定位部分，(機(jī)械軌跡球，光電軌跡球，光電反射板，攝像頭等都可以)。
下面通過實(shí)施例詳細(xì)描繪本發(fā)明。
實(shí)例一個人計算機(jī)鍵盤鼠標(biāo)，鍵盤按鍵布置展開圖如圖2所示(以右手鍵盤鼠標(biāo)為例，左手鍵盤類似)。表1為鍵盤字母使用頻度表，表2為首字母頻度表，表3為尾字母頻度表；表4為最常用英文字母順序雙字母組合；表5為最常見英文字母三字順序組合。在設(shè)計時，根據(jù)這些表確定鍵的位置。
表1，General Letter Frequencies


從表1可以看出最常用頻度最高的十個字母是E，T，A，I，N，O，S，R，L，D。
表2

表3

表4
th，he，in，en，nt，re，er，an，ti，es，on，at，se，nd，or，ar，al，te，co，de，to，ra，et，ed，it，sa，em，ro.
表5the，and，tha，ent，ing，ion，tio，for，nde，has，nce，edt，tis，oft，sth，men考慮到以上的一些因素，因此將鍵盤排列分配如下大拇指f，p，y，g，w，space，backspace，number，esc食指e，t，a，I，n，o，s，(mouse Left)，滾輪中指r，l，d，h，c，u，(mouse right)無名指m，v，b，k，x，Del，小指j，q，z，Insert，shift，enter，cap以上只考慮英文輸入和中文的拼音輸入，關(guān)于中文筆畫輸入及其他輸入方式，也可以在本發(fā)明上實(shí)現(xiàn)，中文筆畫輸入可以考慮和英文鍵盤共享方式，因此部分不是本發(fā)明重點(diǎn)，故略去不談。
數(shù)字鍵字符鍵共42個，全部和字母鍵共享，數(shù)字和字符分別由NUMBER鍵和shift鍵來切換控制。
在設(shè)計時，通過現(xiàn)有技術(shù)讀取鍵盤鼠標(biāo)的每個鍵的按壓，并通過設(shè)計識別裝置達(dá)到有機(jī)結(jié)合功能，在本發(fā)明的裝置中，包括按鍵計數(shù)裝置，用于計數(shù)在預(yù)定時間內(nèi)某按鍵連續(xù)被按壓的次數(shù)。識別裝置，用于識別詞和詞組，長度計量裝置，用于確定光標(biāo)移動的長度，如TAB長度。大小寫切換裝置，用于根據(jù)按鍵計數(shù)裝置的輸出確定大小寫。滾輪識別組合裝置，用于根據(jù)滾輪與按鍵的組合，確定組合功能；多文字切換控制裝置，用于在多文字間切換。
●DEL鍵，按擊一次刪除一個字母，連擊兩次刪除一個單詞或一個詞組，●BACKSAPCE鍵，按擊一次回一格，連擊兩次回刪除一個單詞或一個詞組●SPACE，按擊一個空一個，連擊兩次空一個TAB的位置●帶字母的按鍵，重按的時候變成大寫，輕按的時候是小寫(缺省狀態(tài))連擊兩次還可以擴(kuò)展成其他功能鍵●DEL+滾輪刪除一行，滾輪動一格刪一行●CONTROL+滾輪上下翻一頁，滾輪動一格翻一頁，●SHIFT+滾輪，等同于HOME和END●還可以添加中文筆畫輸入●在定位過程中也可以實(shí)施輸入，邊定位邊輸入。
下面描繪實(shí)例二手機(jī)鍵盤鼠標(biāo)，圖3是本發(fā)明的實(shí)施例的手機(jī)鍵盤鼠標(biāo)示意圖。這是在現(xiàn)成的手機(jī)鍵盤上，在手機(jī)的后背部增加鼠標(biāo)定位部分機(jī)構(gòu)。其中，包括鼠標(biāo)定位識別裝置，用于根據(jù)鼠標(biāo)的定位移動光標(biāo)。處理裝置，用于根據(jù)鼠標(biāo)定位的移動和鍵的輸入，確定手機(jī)的操作，如根據(jù)鼠標(biāo)定位的移動，向右移動光標(biāo)5格；判決裝置，用于確定接受鼠標(biāo)或鍵盤的操作，在本發(fā)明的實(shí)施例中，移動操作鼠標(biāo)優(yōu)先于鍵盤。
目前的手機(jī)大部分的光標(biāo)移動只能上下左右一格一格地移動，操作很不方便，有了手機(jī)的鼠標(biāo)控制器后，定位非常方便，而且可以用拿手機(jī)背后的手指來操作，通常是食指，不影響大拇指的操作。鼠標(biāo)定位結(jié)合鍵盤的操作可以很方便完成手機(jī)操作。鍵盤排列可以按照普通的手機(jī)鍵盤排列，只需增加鼠標(biāo)操作部分即可。
本發(fā)明可以單手操作，實(shí)現(xiàn)輸入和定位同時進(jìn)行，提高工作效率；本發(fā)明可以解決單手操作，解放出另外一只手可以完成其他操作，比如操作電腦的同時接聽電話，翻資料，書本翻頁，喝水等為原來不得不打斷操作才能完成的動作，給用戶提供了很大的方便；本發(fā)明重新安排鍵盤的按鍵放置，大大縮小了體積，攜帶方便；本發(fā)明的每個鍵都具有復(fù)用功能。手指定位準(zhǔn)確，適合盲打。只需要一根電纜和主機(jī)連接，或只用一個通道無線連接?？梢蕴娲壳八械钠胀ㄦI盤，手機(jī)鍵盤。也可適合單手殘疾人士使用。
雖然通過實(shí)施例描繪了本發(fā)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本發(fā)明有許多變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神，因此，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神。
權(quán)利要求
1.一種鍵盤鼠標(biāo)裝置，包括多個按鍵，所述多個按鍵的每個具有至少一個功能；鼠標(biāo)定位裝置，用于確定鼠標(biāo)位置移動的變化；按鍵和鼠標(biāo)識別裝置，用于識別按鍵和鼠標(biāo)位置移動的變化；按鍵切換裝置，用于根據(jù)按鍵的操作確定其功能；組合裝置，用于組合鼠標(biāo)定位的變化和用戶的按鍵操作，確定用戶需要的操作。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述按鍵和鼠標(biāo)識別裝置包括按鍵計數(shù)裝置，用于計數(shù)在預(yù)定時間內(nèi)某按鍵連續(xù)被按壓的次數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述按鍵和鼠標(biāo)識別裝置包括按鍵計時裝置，用于計時某按鍵連續(xù)被按壓的時間。
4.如權(quán)利要求2或3所述的裝置，其中，還包括多文字切換控制裝置和/或大小寫切換裝置，用于根據(jù)用戶按鍵和按鍵和所述鼠標(biāo)識別裝置的輸出在多文字間切換，和/或用于根據(jù)按鍵計數(shù)裝置的輸出確定大小寫，和/或用于根據(jù)計算按住鍵時間長短的計時裝置的輸出確定大小寫。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，還包括識別裝置，用于識別詞和詞組，以根據(jù)按鍵和鼠標(biāo)識別裝置的輸出和按鍵的計數(shù)或時間，確定對識別的詞和詞組的操作；長度計量裝置，用于確定光標(biāo)移動的長度，以根據(jù)按鍵和鼠標(biāo)識別裝置的輸出和按鍵的計數(shù)或時間，確定光標(biāo)的位置。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述多個按鍵位于所述裝置的正面、側(cè)面、或上面；所述鼠標(biāo)定位裝置位于所述裝置的底部或背部。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述多個按鍵排列分配如下大拇指f，p，y，g，w，space，backspace，number，esc食指e，t，a，I，n，o，s，(mouse Left)，滾輪中指r，l，d，h，c，u，(mouse right)無名指m，v，b，k，x，Del，小指j，q，z，Insert，shift，enter，cap。
8.如權(quán)利要求6或7所述的裝置，其中，利用所述鼠標(biāo)定位裝置、按鍵和鼠標(biāo)識別裝置、按鍵切換裝置和組合裝置實(shí)現(xiàn)DEL鍵，按擊一次刪除一個字母，連擊兩次刪除一個單詞或一個詞組；BACKSAPCE鍵，按擊一次回一格，連擊兩次回刪除一個單詞或一個詞組；SPACE，按擊一個空一個，連擊兩次空一個TAB的位置；字母的大小寫切換。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中，還包括按鍵輕重識別裝置，以使帶字母的按鍵在重按的時候變成大寫，輕按的時候是小寫。
10.一種實(shí)現(xiàn)鍵盤鼠標(biāo)裝置的方法，包括步驟讀取每次按鍵的參數(shù)，所述參數(shù)包括時間、預(yù)定時間內(nèi)的次數(shù)、輕重；讀取鼠標(biāo)定位的參數(shù)，用于確定鼠標(biāo)定位的變化；根據(jù)所述按鍵的參數(shù)和鼠標(biāo)定位的參數(shù)，確定按鍵和鼠標(biāo)的切換；組合所述按鍵的參數(shù)和鼠標(biāo)定位的參數(shù)；根據(jù)所述組合的參數(shù)，確定用戶需要的操作。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鍵盤鼠標(biāo)裝置和實(shí)現(xiàn)方法。裝置包括多個按鍵，所述多個按鍵的每個具有至少一個功能；鼠標(biāo)定位裝置，用于確定鼠標(biāo)位置的變化；按鍵和鼠標(biāo)識別裝置，用于識別按鍵和鼠標(biāo)定位的變化；按鍵切換裝置，用于根據(jù)按鍵的操作確定其功能；組合裝置，用于組合鼠標(biāo)位置的變化和用戶的按鍵操作，確定用戶需要的操作。方法包括步驟讀取每次按鍵的參數(shù)；讀取鼠標(biāo)定位的參數(shù)；確定按鍵和鼠標(biāo)的切換；組合所述按鍵的參數(shù)和鼠標(biāo)定位的參數(shù)；確定用戶需要的操作。利用本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)單手操作，實(shí)現(xiàn)輸入和定位同時進(jìn)行，提高工作效率。
文檔編號G06F3/023GK1555003SQ200310121769
公開日2004年12月15日 申請日期2003年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月23日
發(fā)明者李眾慶 申請人:聯(lián)想(北京)有限公司