專利名稱：立體方向化編碼輸入法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種輸入方法及其輸入裝置，尤其是涉及一種立體方向化電腦、電器的輸入方法及輸入裝置。
目前，電腦鍵盤、鼠標等輸入方法以及編碼方法及其相應的操作鍵盤都分別存在下列諸多問題1，都是平面復雜方位式操作，或者平面坐標式操作，需手眼協(xié)調地進行，而且都要關心鍵位的具體位置，如電腦鍵盤的平面鍵位和手指操作，就存在必須對鍵位和操作指法很熟練后才能免看地快速輸入的問題。
2，依賴英文鍵盤上的英文字母、數字、符號進行編碼，如聲碼、形碼、聲形碼等，存在編碼的多義性，不易學習，難于形象記憶，不能自然、高效、免看地進行操作。如字根拆分方法類的漢字輸入法，需熟記上百種字根及其拆分方法，以及相對應的26個英文字母鍵位，才能有效地輸入漢字。聲碼類漢字輸入方法，必須熟悉漢語拼音，才知26個英文字母的拼音含義和組合法，才能有效地輸入漢字，并且重碼較多。筆順、筆畫類的漢字輸入法，存在著筆畫、順序等書寫動作與鍵位、輸入動作不對應、不統(tǒng)一等問題。聲形碼同樣有以上的一些問題。
3，不易進行輸入裝置的微型化、通用化的設計。多個按鍵由于需手眼協(xié)調、手指按下的操作，使鍵盤的體積不可能設計得太小，否則使用起來極不方便。由于多個鍵都有各種平面陣型的排列設計，使按鍵很難有一種統(tǒng)一的設計和操作模式。而且現有相近的方向操作裝置，只有本身是進行方向輸入的裝置，都為平面八方或多方向(如游戲機的操作桿)，沒有用單純的立體方向化動作進行操作的輸入法及裝置。
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠利用人體方向感，在89個立體方向進行純方向性輸入的方法。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種利用上述89個立體方向輸入法對字符、圖形、功能命令等進行統(tǒng)一、形象的立體方向化編碼的方法。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種實現上述立體方向輸入法的操作裝置。
本發(fā)明利用人體自身的方向感，通過易感知、便操作的多個純立體方向動作，將平面方向+位置的輸入方式(如通過現有技術中的按鍵鍵盤及輸入指法，并利用現有的輸入法輸入漢字、字母、圖形、符號等)，簡化成單純方向性輸入方式，而不去考慮具體的位置關系和復雜形態(tài)等等，從運動角度來說更直接、高效，從人體反應角度來說更簡便、形象。即可把直線一維、平面二維上復雜方位式排列的按鍵以及復雜形態(tài)的各種字符等，轉化成用簡單的純立體方向性輸入法輸入所需的信息，并對這些信息進行立體方向化編碼?；蛘咧苯油ㄟ^顯示屏上顯示的代表輸入內容的各種方向顯示進行立體方向輸入。
本發(fā)明的立體方向輸入法所述的立體方向是指在三維立體空間設置多個方向，如二層89個方向，即第一層的一中心八個方向上、下、左、右、中、右上、右下、左上、左下，第二層的九中心七十二個方向。為便于記憶和操作，現將二層89個立體方向用阿拉伯數字表示(如

圖1)，即將第一層的中心設為5，左方為4，右方為6，上方為2，下方為8，左上方為1，右上方為3，左下方為7，右下方為9，其排列如下左上 上 右上123左 中 右 456左下 下 右下789與上層九個方向相對應的下層(也為第二層)各個方向，又按中、左、右、上、下、左上、左下、右上、右下各設有一中心八個方向，其中將與上層九個方向相對應的各個方向設為下層的中心，并且所用的編碼也與上層相同，而其余的方向用二個阿拉伯數字表示，且第一位數字均與所對應的上層方向的數字相同，第二位數字按上層方向數設置，總計八十九個方向，即上層八個方向，下層七十二個方向，下層各方向的具體編碼是
與上層中心方向5相對應的下層方向為 515253545556575859與上層左方4相對應的下層方向為 414243444546474849與上層右方6相對應的下層方向為 616263646566676869與上層上方2相對應的下層方向為 212223242526272829與上層下方8相對應的下層方向為 818283848586878889與上層左上方1相對應的下層方向為111213141516171819與上層右上方3相對應的下層方向為313233343536373839與上層左下方7相對應的下層方向為717273747576777879與上層右下方9相對應的下層方向為919293949596979899本發(fā)明利用人體自身所具備的方向感，將需要輸入的信息按立體方向性特征進行拆分、采集，根據這些信息的外形、動態(tài)、組合等本身直接所含的方向特性，進行立體方向化編碼，如對英文字母、漢字、阿拉伯數字、符號圖形、功能命令等按二層89個方向進行立體方向化編碼，相應地也在這二層89個方向上設置鍵盤觸點，輸入時憑借人的方向感，進行各觸點組合操作，即可免看地輸入所需英文字母、漢字、數字、符號圖形等。具體是一，英文字母的立體方向化編碼根據上述89個立體方向對26個英文字母進行立體方向化編碼。具體編碼如下
上述英文大、小寫字母編碼先以口為拆分的基本形態(tài)，分析26個字母中與之相近的字母所體現的方向特征，以口為中心，其方向編碼為5，將與口相關的字母B、C、D、N、U、S、P、Q、O進行方向化轉換，(如b看做在口的左上方多出一豎，視為左上，其方向編碼為1，同樣d是在口的右上方多一豎，則方向編碼為3，其余類推)，即成為下列九個字母的方向編碼B-1，C-4，D-3，N-2，U-8，S-6，P-9，Q-7，O-5；同樣，以L為另一拆分的基本形態(tài)，來分析26個字母中與之相近的字母所體現的方向特征，同時將L定為與5對應的下層方向，則由于L的角尖向左下，其方向編碼為57，(如A的角尖向上，其方向編碼為52)，因而，將A、R、T、K、Y、X、L、V、J這9個字母進行方向化轉換，即成為它們的方向編碼A-52，R-51，T-53，K-54，Y-56，X-95，L-57，V-58，J-59；字母F、E、G的方向編碼為F-15，E-45，G-75；再以I為拆分的基本形態(tài)，可對I、H、Z這三個字母進行方向編碼，I的筆面走勢為右，H為左下，Z為左下，則它們的方向編碼為I-85，H-65，Z-35M為A的右邊加個A，即上右，故方向編碼為M-26；W為V的右邊加個V，即下右，故方向編碼為W-86。
上述字母的大、小寫通過功能轉換的立體方向碼來實現。
根據26個英文字母中含有的9類基本筆畫，分析其最后走勢的方向性，編出它們的方向代碼，結合書寫字母時的二個連續(xù)的主要、基本筆畫的最后走勢，編出九類基本筆畫的立體方向輸入碼，即基本筆畫
丨
其方向性上下 左 右 中左上右上 左下 右下方向代碼 28 4 6 5 1 3 79還可將26個英文字母按下列方式編碼，該編碼結合書寫字母時的兩個連續(xù)的、主要的基本筆畫的最后走勢的方向性，編出26個英文字母的立體方向編碼
二，漢字的立體方向編碼1，根據漢字九大類29種基本筆畫書寫時的最后走勢本身所含的九種基本方向對漢字進行立體方向編碼。再根據各具體筆畫書寫時兩個主要連續(xù)單筆畫走勢的方向性，編出它們各自的立體方向代碼，具體是
漢字的九類基本筆畫的立體方向編碼為基本筆畫
丨
一丶亅
丿其方向性上下左右中左上 右上 左下 右下方向代碼2 8 4 6 5 1 3 7 92，漢字的三類17種基本結構的方向編碼，是以字體重心為中心，分析某個特殊部分相對中心所處的方向性，即為它的方向代碼，臺包圍結構，看其外圍部分相對中心所處的方向性，確定該結構的方向編碼。具體是
3，根據上述立體方向對漢字發(fā)音進行立體方向編碼。具體是<
1)，聲母以舌面發(fā)音部位為中心，其它發(fā)音部位視為在相對此中心的各個方向上，即舌面音j、q、x為中，編碼為5；舌尖音d、t、n、l為上，編碼為2；舌根音g、k、h為下，編碼為8；雙唇音b、p、m為左，編碼為4；唇齒音f為左下，編碼為7；舌尖后音(卷舌音)zh、ch、sh、r為右上，編碼為3；舌尖前音(平舌音)z、c、s為左上，編碼為1；發(fā)音部位相同的，如都為雙唇音的b、p、m，則根據具體發(fā)音動作區(qū)分，如b為不送氣音，則編碼為4，p為送氣，定為42，m帶鼻音定為48。
(2)，韻母主要根據6個韻腹(韻母中發(fā)音最響亮的音)在發(fā)音時，舌、唇、腔、鼻相對于舌尖為中心的方向音，確認它們的方向編碼。舌尖前伸音i的方向定為中，編碼為5；舌根升高音e的方向定為下，編碼為8；嗓子音a的方向定為右下，編碼為9；唇成圓孔的音o的方向定為上，編碼為2；唇成小孔同時前促的音u的方向定為左上，編碼為1；唇成小孔同時舌尖前伸的音u的方向定為右上，編碼為3。
漢字立體方向編碼的取碼原則根據漢字的書寫順序取碼和組碼。獨體字取頭四畫的立體方向碼；合體字取結構第一部分頭二畫的方向碼+結構第二部分頭二畫的方向碼，此時如重碼多還需進一步篩選，再加上字尾一畫的方向碼。如重碼多還需再篩選，即輸入所屬結構的方向碼。如重碼多再加上字的聲母方向碼，以及字的的韻母方向碼。如此組成的編碼即為該字的立體方向輸入碼。
如“黃”字的立體方向輸入碼為6、8、8、68+5+8+88+9“健”字的立體方向輸入碼為7、8、68、6+9+4+5+9。
詞組中的二、三字詞，取每個字的頭二畫方向碼+每個字的結構方向碼+每個字的聲母方向碼；詞組中的四字以上的詞，取每字的頭一畫方向碼+每字的結構方向碼+每字的聲母方向碼。
對英文的單詞、詞組輸入，也可將其分成象漢字詞組一樣，取每個字母的頭一方向碼，即可實現英文單詞、詞組的立體方向輸入，從而，極大簡化了輸入操作。
三，數字、號碼的立體方向編碼數字、號碼的立體方向編碼以筆畫最后走勢的方向特性進行編碼。還可根據數字、號碼在常用電話鍵盤上平面排列的方向特性(以5為中心)編出它們的方向碼，如電話號盤的1、2、3的方向為左上、上、右上等等。還可根據數字、號碼在計算器鍵盤上平面排列的方向特性來編出它們的方向碼。
以數字、號碼筆畫的最后走勢進行立體方向的編碼是
四，電器功能鍵的立體方向編碼電器功能鍵的立體方向編碼為
上述編碼根據外形、動態(tài)本身直接含有一定的方向特性(如圖6，把進帶定為上，退帶定為下等)，和慣用的平面陣形所含有的立體方向特性(如數字排列具有的方向特性等)，和基本形態(tài)所含的方向特性，和含義聯想所含的方向特性(如亮度功能的方向編碼為右上，聯想為太陽東升)，和可套用表示電器功能按鍵的英文縮寫、拼音縮寫、漢字詞組等方向編碼作為此功能的方向編碼。
下面給出用立體方向編碼輸入漢字的實例。
實現本發(fā)明立體方向編碼的操作裝置包括殼體，設于殼體內的主選鍵，用于確定中心并能在各個方向上運動，其特征在于它還包括排列在立體各方向上的能與主選鍵聯通的輔助部件，通過主選鍵的運動，實現各立體方向輸入。所述主選鍵由回位彈簧和按壓開關構成，輔助部件由設于上層的能實現八個方向輸入的八個觸點觸頭和設于下層的能實現七十二個方向輸入的八個觸點觸頭構成。其中各觸點觸頭通過彈簧分別設于殼體上，并與主控器電連接。通過主選鍵與各觸點觸頭的離、合，實現上層、下層八十九個立體方向的輸入。
所述主選鍵由滾動的軌跡球構成，輔助部件由設于殼體上并能實現立體方向輸入的光、電感應器構成。光、電感應器由轉軸，轉軸回位器和設于轉軸上的擋光片構成。通過軌跡球帶動擋光片轉動所發(fā)出的電信號，實現立體方向碼的輸入。
本發(fā)明與現有技術相比具有下列優(yōu)點和積極效果本發(fā)明利用人體自身的方向感，通過易感知的89個純立體方向動作，將需要輸入的信息按立體方向性特征進行拆分、采集，根據這些信息的外形、動態(tài)、組合等本身直接所含的方向特性，進行立體方向編碼，使操作更加簡便、快速，并可免看、靈便地進行操作，同時，極大簡化、縮小了操作裝置。因此它是現有輸入方法中另一新型、快速的方法。
圖1為本發(fā)明之立體方向代碼圖；圖2為本發(fā)明之立體方向觸點式操作裝置縱斷面結構圖；圖3為本發(fā)明觸點式操作裝置部分部件立體圖；圖4為本發(fā)明之立體方向光、電感應操作裝置縱斷面結構圖；圖5為本發(fā)明光、電感應操作裝置橫斷面結構圖；下面結合附圖對本發(fā)明之立體方向操作裝置做進一步描述。
圖2、圖3中，1為內殼體，2為外殼體，內殼體1通過彈簧3置于外殼體2內，5為主選鍵，縱向設置有兩個，即5和4，它們?yōu)槟芩揭苿拥膬蓚€按壓鍵，并分別通過彈簧7和9固定在內殼體1和外殼體2上，6、11為觸點觸頭，分別按二層十六個方向設置，每層各八塊，每塊的一端通過彈簧7固定在殼體1上，并通過連接線與主控制器電連接，以便將方向信息輸入控制器中，另一端通過與主選鍵的觸合、斷開實現多方向的輸入。移動上層按壓鍵5，使之與上層觸點觸頭6的任意一個相觸合再斷開后，即可確定該上層方向的輸入；移動上層按壓鍵5，使之與上層觸點觸頭6的某一個相觸合再按下，使按鍵5與下層的按鍵4接通，再通過按鍵4與下層觸點觸11的某一個相觸合又斷開后，即可確定下層某個方向的輸入，如將按壓鍵5向右上方移動，與觸點觸頭6的右上方的一個觸合并斷開后，即輸入方向代碼3；將按壓鍵5右移按下，接通下層按壓鍵4再往左下移動，使之與下層觸點觸頭11左下方的一個觸合并斷開后，即輸入方向代碼67。
圖3、圖4中，1為內殼體，2為主選鍵，為任意轉動的軌跡球，通過支撐球8設于內殼體1內，3為轉軸，分別在橫、縱兩方向設置，并可隨軌跡球2的轉動而轉動，轉軸的一端設有回位彈簧12，以便轉軸3隨軌跡球2轉動后再回位，轉軸的另一端設有擋光片5，當擋光片5隨轉軸3轉動時，通過光源4和光敏器件6傳輸信號至主控制器中，實現立體方向碼的輸入，7為感應器殼體，通過連接線與主控制器電連接，同時支撐轉軸3，10為下層開關，9為彈簧，通過它將內殼體1置于外殼體11內，13為軌跡球支撐軸，按下軌跡球2，使之與開關10觸合，即接通下層方向輸入。操作時，將軌跡球向上轉動，即輸入方向代碼2；將軌跡球右轉按下，再右轉，即輸入方向碼66。
權利要求
1，一種立體方向輸入法，其特征在于在三維立體空間設置多個方向輸入點，并利用人體易感知的三維立體方向操作動作，輸入具有方向特征的信息，其中設置在三維立體空間的多個方向包括上層的九個方向，以及下層的八十一個方向。
2，根據權利要求1所述的輸入法，其特征在于上層九個方向為一中心八方向，即中、左、右、上、下、左上、左下、右上、右下，并用阿拉伯數字為代碼，具體是左上 上 右上 1 2 3左 中 右 4 5 6左下 下 右下 7 8 9與上層九個方向相對應的下層各個方向，又按中、左、右、上、下、左上、左下、右上、右下各設有一中心八個方向，其中將與上層九個方向相對應的各個方向設為下層的中心，并且所用的編碼也與上層相同，而其余的方向用二個阿拉伯數字表示，且第一位數字均與所對應的上層方向的數字相同，第二位數字按上層方向數設置，總計八十九個方向，即上層八個方向，下層七十二個方向，下層各方向的具體編碼是與上層中心方向5相對應的下層方向為515253545556575859與上層左方4相對應的下層方向為414243444546474849與上層右方6相對應的下層方向為 616263646566676869與上層上方2相對應的下層方向為 212223242526272829與上層下方8相對應的下層方向為 818283848586878889與上層左上方1相對應的下層方向為111213141516171819與上層右上方3相對應的下層方向為313233343536373839與上層左下方7相對應的下層方向為717273747576777879與上層右下方9相對應的下層方向為919293949596979899● 將適配對應庫單元及其用戶信息結果反饋給用戶■ 文華書店知道小李對本店新的出版物信息有興趣■ 文華書店知道小杜對本店新的出版物信息有興趣● 將用戶信息反饋給適配對應庫單元的原用戶■ 系統(tǒng)自動通知小李有關文華書店的出版信息■ 系統(tǒng)自動通知小杜有關文華書店的出版信息該過程如說明書附圖17所示。4、存取裝置將經檢索適配新單元加入到提供單元庫成為庫單元■ 將該提供信息加入到“提供庫”內成為提供庫單元。</p><p>該過程如說明書附圖18所示，此時，如表12所示，需求庫和提供庫略有變化。單元庫/對應單元庫 表12需求庫 新提供庫
該過程如說明書附圖19所示，提供增加了一個庫單元O938。</p><p>接著再來看增加一條需求單元時系統(tǒng)的運行過程1、單元創(chuàng)建裝置通過需求單元表的填寫產生需求單元需求小林需要在2000年12月31日前在上海地區(qū)舉辦的古典音樂會的消息需求單元表13
5，一種根據權利要求3所述的立體方向編碼方法，其特征在于數字、號碼的立體方向編碼為數字、符號名稱 根據筆畫方向編碼 根據電話鍵盤編碼 根據計算鍵盤編碼1 8 1 72 6 2 83 1 3 94 584 45 565 56 4 6 67 7 7 18 3 8 29 579 30 5 88 88+ 8558 58- 6556 56× 9559 59/ 7557 57＝ 5454 545252 52
6，一種根據權利要求3所述的立體方向編碼方法，其特征在于漢字結構的立體方向編碼為結構名稱 立體方向編碼結構名稱立體方向編碼 結構名稱 立體方向編碼獨體 5 左右(上下) 3 右上包左下 53上下 2 左(上下)右 7 上包下 52上下(左右) 7 左中右 6 下包上 58上(左右)下 1 左上包右下 51 全包圍 59上中下 8 左下包右上 57 三均 56左右 4 左包右 54
7，一種根據權利要求3所述的立體方向編碼方法，其特征在于漢字拼音的立體方向編碼為名稱方向碼名稱方向碼 名稱 方向碼b 4 j 5 a9p 45q 52o7m 46x 56e ê 8f 7 zh 3 I5d 2 ch 35u4t 25sh 36ü 1n 26r 36l 26z 1g 8 c 15k 85s 16h 86
8，一種根據權利要求3所述的立體方向編碼方法，其特征在于英文字母的立體方向編碼還可為字母立體方向編碼字母立體方向編碼 字母立體方向編碼Aa 39 Jj 4Ss1Bb 87 Kk 79 Tt68Cc 3 Ll 6Uu28D 大寫84d 小寫38 Mm 98 Vv93E 大寫66 N 92e 小寫63 n 99 Ww33Ff 86 Oo 2Xx5G 大寫36g 小寫21 Pp 7Yy97Hh 88 Qq 9Zz76II 8 R 大寫89r 小寫83
9，一種根據權利要求3所述的立體方向編碼方法，其特征在于各種標點、符號以及電器功能轉換的立體方向編碼為原符 立體方向編碼 原符立體方向編碼原符 立體方向編碼
8
54*84
58
6#86
4
2M+ 26
6
56MR 24
53
54
35
57
52
95
51
58
2
59
4
54
52
8
56
58
5
56
10，一種立體方向輸入裝置，包括殼體，設于殼體內的主選鍵，用于確定中心并能在各個方向上運動，其特征在于它還包括排列在立體各方向上的能與主選鍵聯通的輔助部件，通過主選健的運動，實現各立體方向輸入。
11，根據權利要求10所述的輸入裝置，其特征在于所述主選鍵由回位彈簧和按壓開關構成，輔助部件由設于上層的能實現八個方向輸入的八個觸點觸頭和設于下層的能實現七十二個方向輸入的八個觸點觸頭構成，且各觸點觸頭通過彈簧分別設于殼體上，并與主控器電連接。
12，根據權利要求10所述的輸入裝置，其特征在于所述主選鍵由滾動的軌跡球構成，輔助部件由設于殼體上并能實現立體方向輸入的光、電感應器構成。
13，根據權利要求12所述的輸入裝置，其特征在于光、電感應器由殼體，設于殼體上的光源體和感光器件，設于轉軸上的擋光片構成。
全文摘要
本發(fā)明根據人體具有的方向感,在三維立體空間設置多個方向輸入點,通過人體易感知的三維立體方向操作動作,對具有方向特征的各種輸入信息進行立體方向編碼,免看、快速、簡便地輸入各種所需的信息,從而將平面方向+位置的復雜指法輸入方式簡化成單純方向性輸入方式,把平面二維上復雜方位排列的按鍵輸入裝置簡化為結構簡單、體積微小的便于操作的輸入裝置,為輸入方式的統(tǒng)一化、形象化、標準化,為輸入裝置的微型化、通用化提供可靠的保證。
文檔編號G06F3/00GK1269540SQ9911477
公開日2000年10月11日 申請日期1999年4月2日 優(yōu)先權日1999年4月2日
發(fā)明者黃健 申請人:黃健