最小音节导向精准全拼音输入的九宫键盘的制作方法

背景技术：
目前触屏电脑、智能手机、智能手表及智能移动设备中汉字输入技术日趋成熟，特别是进入本世纪的第一个十年以后、智能移动设备的日益普及，除去键盘输入之外，手写输入和语音输入也在适合自己的目标群体和特定领域取得了成功。尽管如此，作为使用最广泛的传统键盘输入，在触屏键盘上发展出新的手势输入人机交互方式；尤其是智能手表等穿戴移动设备的兴起也提出了交互输入的新需求。在新的应用场景下对传统的键盘输入形成了新挑战，例如智能手表的显示界面和智能手机无法相比，这就使传统的输入键盘某些缺点暴露无遗，以九宫输入键盘为例：智能手机的传统九宫输入键盘无法实现精准的拼音输入，输入时往往组合出多个音节，汉字提示时也是多个音节混杂在一起，然后再从旁边的一个可滚动的输入选择条去选取，这种组合全部多达420多个，一个音节输入至少可能出现7～14可选择组合。一些著名的搜索+输入法公司试图从不同的方向来解决这些难题，例如“搜狗拼音”、“谷歌拼音”、“百度拼音”在智能手机上都不约而同地加大词库、强化词输入和语句输入、更极致的是推出了和搜索结合的云输入，以降低输入选择，提高输入效率。但是中文语言变化的复杂性和组合的灵活性，特别是输入特定人名、地名和文本的增删改，都对九宫输入法是一个考验，由于九宫输入键位少，点击容易，这些缺点在智能手机上被接受了。然而这些传统的解决办法带有如下明显缺点：

1、语句和词组输入无法从根本上取消九宫输入的可滚动的输入选择条，词组和语句无法取代“基本汉字”的输入，“基本汉字”输入还得依赖对多音节的选择区分。

2、智能手表可供显示的输入界面更小，在输入过程中经常做这种带滚动的选择是难以忍受的。更何况传统的九宫输入这种选择是双倍的，在输入拼音的选择结束后，常常还要经过第二次滚动选择来(从多个音节拼音混杂的汉字)过滤定位出某个音节汉字。

3、如果过度依赖语句和长词组，往往会在输入中途需要修改时发现：输入的多音节带来的不确定性越发严重，用户常常无法在一长串的输入码中对应找出要修改的准确拼音音节。做不到“所输即所见”，所以有几个九宫输入法就彻底不容许中途修改，输错了就全部推翻重输。

4、在实际使用中传统九宫尽量在单字或基本词组输入时进行选择效果最好，但也往往是发现输入提示不符后才选择调整修正，这无形中成了一种对输入的多余干扰，从本质上讲传统九宫输入是一种“点击后干预输入”。

为了寻求一种无需带有多音节提示滚动选择条的九宫输入键盘，实现“点击即预测输入”，本发明设计出一种最小音节导向精准全拼音输入的九宫键盘：把传统的单层面九宫输入键盘扩展为由附加五个单韵母键A、E、U、I、O的九宫主层面键盘，结合八个全映射层面含有最小音节导向输入子键盘组成。这种带有最小音节导向精准全拼音输入的九宫键盘，在有限的(和单层面相同尺寸)物理键盘界面内，可以容纳多达8x9个最小音节导向键位，为精准拼音输入奠定了基础。

经过本发明革新后的这种最小音节导向精准全拼音输入的九宫键盘，彻底去除了两个(音节输入和汉字选择各一个)多音节提示滚动选择条，取而代之的是附加五个单韵母键A、E、U、I、O固定键位；“点击即预测输入”的八个全映射层面含有最小音节导向输入子键盘。这种固定式的简化界面的九宫键盘更能适应类似智能手表等移动穿戴设备的苛刻小尺寸要求；由于实现了精准全拼音输入，单个拼音重码大大低于多音节拼音重码，也就提高了传统九宫键盘的输入效率和准确率；本发明解决方案也充分显示出：这种“点击即预测输入”，比传统九宫“点击后干预输入”具有输入更加自然、流畅的优势。

技术实现要素：
本发明的任务是设计出一种用于触屏电脑、智能手机、智能手表及智能移动设备中以最小音节导向精准全拼音输入的九宫键盘，其特征在于：其由附加五个单韵母键A、E、U、I、O的九宫主层面键盘，结合八个全映射层面含有最小音节导向输入子键盘组成，在拼音音节转换条件满足时从主层面键盘带有数字标号2-9的字母键位点击输入以触发切换至各映射层面导向输入子键盘，而各映射层面导向输入子键盘的任意点击输入都会返回到主层面键盘，通过最小音节导向并结合附加五个单韵母键在九宫键盘上实现精准全拼音输入；

其中，九宫主层面键盘和各全映射层面的导向输入子键盘布置有三个重要的分区：

1、附加五个单韵母键A、E、U、I、O，这表示所有零声母的汉字韵母都可以独立输入，同时也为全部韵母的独立输入奠定了基础

2、经过将标准九宫键盘的ABC键标记为BCA键，DEF键标记为DFE键，MNO键标记为NMO键；JKL键标记为KJL键后，主层面键盘八个字母键位的第一个声母B、D、G、K、N、P、T、W共八个最小音节候选声母点击即可上屏输入显示。称它们为候选声母是因为：这些声母本来无需构成最小导向音节去占据空间有限(每个映射层面只有9个)的含有最小音节导向键位，例如，P、W就完全不参与其中。这八个候选声母和五个单韵母键A、E、U、I、O结合就可以独立地输入与其相关的拼音音节，这其中N、G两个声母字母特别重要，它们既是声母字母，同时也和A、E、U、I、O五个韵母结合形成韵母的结尾字母，所以需要一个切分规则来区分二者。由于数字标号2-9的字母键位各自含有的声母不均等，如GHI为2个，PQRS为4个，所以除去首字母余下的声母为优选声母，而优选声韵组合较少的最小音节导向键位有时会在每个映射层面留下空键位，这时候选声母的声韵组合就可以部分补充性地占据这些空键位。因此，这部分候选声韵组合既可以和附加五个单韵母键独立输入，也可以从(部分补充)9个最小音节导向键位上输入。

3、优选声韵组合最小音节导向键位，这总计有12个单声母，由于它们无法独立单个点击输入，其全部有效声韵组合的最小音节导向键位必须分布在某个全映射层面或在该全映射层面有效优选声韵组合最小音节导向键位满员时应分布在相邻的全映射层面空余导向键位内。比如PQRS、WXYZ优选声韵组合最小音节导向键位满员时，相邻TUV键位的空余导向键位就可以分别安排来自PQRS、WXYZ全映射层面余下的se、si、so、su和ze、zi、zo、zu八个优选声韵键位。和优选声韵组合最小音节导向键位同等重要的双声母zh、ch、sh和特殊韵母er四个导向键位不属于最小音节声韵组合，是最小音节导向键定义扩展的四个特例，也必须占据重要的导向键位。

针对键盘布局的触发切换具体为：

主层面键盘和各全映射导向输入子键盘触发切换具体为：主层面键盘的数字标记2-9的八个字母键位点击输入在每个拼音音节的初始输入或输入前出现拼音音节的强制终止符“’”时，就会触发切换至全映射层面的导向输入子键盘，全映射层面导向输入子键盘每次任意点击输入都会切换返回主层面键盘；

主层面键盘的标记2-9数字的八个字母键位在输入拼音音节的未结束时，输入GHI或NMO键位主层面键盘保持不变，即只输入了主键盘对应键位的小写字母g或n；

当前输入的是主层面键盘的五个附加单韵母键“A、E、U、I、O”之一时，主层面键盘保持不变；当前输入是全映射层面导向子键盘的五个附加单韵母键“A、E、U、I、O”之一时，直接导致从全映射层面导向子键盘切换返回主层面键盘；

通过上述键盘布置和触发切换处理，传统九宫输入通常出现多个拼音音节的不确定性，就不会再现于最小音节导向精准全拼音输入的九宫键盘，而精准全拼音输入拼音音节是唯一确定的。

对于本发明方案值得关注的是输入的复杂性，以及由此带来的学习成本。其实这也是本发明方案非常关注的重点。首先，每个拼音的输入都是从主层面键盘开始的，这点用户无需学习，其次，音节的后续输入虽然绝大多数是切换到了全映射层面的导向输入子键盘，但是本发明遵循了：最小音节导向键定义扩展的四个特例，双声母zh、ch、sh和特殊韵母er点击前两次的位置和传统九宫拼音输入点击前两个字母的位置保持一致；所述的同一全映射层面安排优选声韵组合最小音节导向键位，点击前两次的位置和传统九宫拼音输入点击前两个字母的位置尽量保持一致；这样习惯传统九宫输入的用户学习成本最小。也就是说绝大多数情况下，用户的点击前两次键位输入和传统九宫输入是高度吻合的。随后如继续输入带有两个字母以上的复合韵母，只需点击主层面键盘的(五个附加单韵母键A、E、U、I、O另加上N、G两个候选声母)共七个键，便可一气呵成，用户也无需额外学习。由此可见，从一个拼音音节点击开始、二次中间点击、直到结束，都尽量接近传统九宫输入，但却实现了不确定的多音节选择输入到精准全拼音输入的飞跃，而且彻底简化去除了传统九宫键盘的多音节提示滚动选择条。更胜一筹的是：附加五个单韵母键A、E、U、I、O还支持弹出键盘滑动输入，同时八个全映射层面导向输入子键盘也支持3个字母以上的复合韵母弹出键盘滑动输入，就进一步加快了长复合韵母的输入速度。例如：guang只需点击一次GHI键输入候选声母g，然后从U键滑动输入uang，一点一滑就完成了；或者第一次点击GHI键输入候选声母g，然后从最小音节导向键盘长按gu键并滑动输入“.a_η”(η是ng的缩写)，也同样是一点一滑就完成了guang的输入；即使全部采用点击输入也只需经过5次点击就可以唯一确定guang；而在传统九宫键盘上点击5次后，还不能确定输入的究竟是huang还是guang？还必须附加一次多音节提示选择才能唯一确定guang。这充分印证了最小音节导向精准全拼音输入的九宫键盘的“点击即预测输入”，比传统九宫键盘的“点击后干预输入”提高了一个层次。

附图说明 在说明书附图中分别给出了最小音节导向精准全拼音输入九宫键盘的九张详细布局：附图中“图1”是主层面键盘，附加了五个单韵母键A、E、U、I、O，并将标准九宫键盘的ABC键标记为BCA键；DEF键标记为DFE键；MNO键标记为NMO键；JKL键标记为KJL键；TUV键下面的“.s..z.”表示s/z最小音节导向键位被安排在该相邻导向输入子键盘内，详见“图7、图8、图9”说明。“图2”至“图9”为分别为八个映射层面导向输入子键盘，其中每个子键盘的9个最小音节导向键位的颜色均有别于主层面键盘的数字标号1-9的键位的颜色。“图2”为数字标号2的BCA键位点击输入会触发切换的映射层面导向输入子键盘，优选声韵组合余下的三个键位补充性安排了候选声韵组合ba、bi、bu。“图3”为数字标号3的DFE键位点击输入会触发切换的映射层面导向输入子键盘，优选声韵组合余下的四个键位补充性安排了候选声韵组合da、di、de、du。“图4”为数字标号4的GHI键位点击输入会触发切换的映射层面导向输入子键盘，因为该映射层面优选声韵组合和候选声韵组合全部安排完毕后还余下一个空键位，所以候选声韵组合go出现了两次。“图5”为数字标号5的KJL键位点击输入会触发切换的映射层面导向输入子键盘，优选声韵组合余下的一个键位补充性安排了候选声韵组合ka。“图6”为数字标号6的NMO键位点击输入会触发切换的映射层面导向输入子键盘，优选声韵组合余下的四个键位补充性安排了候选声韵组合na、ni、nv、nu。“图7”为数字标号7的PQRS键位点击输入会触发切换的映射层面导向输入子键盘，该映射层面很拥挤，根本无法安排候选声母P的声韵组合，而且连优选声母S的有效韵组合只安排了一个sa，余下的4个都安排在相邻TUV键位的映射层面中。“图8”为数字标号8的TUV键位点击输入会触发切换的映射层面导向输入子键盘，该映射层面没有优选声母，所以9个空余键位的8个都借给相邻的PQRS和WXYZ安排余下的优选声韵组合，自己仅占用了1个候选声韵组合ta键位。“图9”为数字标号9的WXYZ键位点击输入会触发切换的映射层面导向输入子键盘，该映射层面很拥挤，根本无法安排候选声母W的声韵组合，而且连优选声母Z的有效韵组合只安排了一个za，余下的4个都安排在相邻TUV键位的映射层面中。

具体实施方式 下面给出本发明的两个具体实施例子，从实例中可以了解发明的其它特征。

一、作为智能手机的九宫输入键盘方案

本例中的最小音节导向精准全拼音输入的九宫键盘，把传统的九宫输入键盘经过附加五个单韵母键A、E、U、I、O扩展后，带有八个全映射层面含有最小音节导向输入子键盘。本发明实施例的主层面键盘全部键位都简化为固定格式，去除了传统九宫键盘的多音节提示滚动选择条。输入多音节选择复杂性明显地降低了许多，传统九宫键盘的多音节选择总计多达420个左右，而八个全映射层面的最小音节导向键位可选择为8x9＝72个，只接近原来选择项的1/6左右。如果再考虑到这420个左右仅仅是拼音输入时音节的第一次选择的话，那么接下来往往还需要把多个音节交叉混杂的汉字提示第二次过滤选择为单一音节的汉字提示，这种过滤选择同样有多达420个左右；而本例中的发明方案由于本身就是精准全拼音输入，汉字提示也只是唯一音节，不存在多个音节交叉混杂的汉字提示，自然也就不需要这多达420个左右过滤选择，同时每次输入出现的汉字重码提示也仅为原来的1/3至1/4左右，因此对智能手机上的传统九宫输入键盘给予了极大的简化。另外，传统九宫输入的选择是“点击后干预输入”经常还要多一次专门的多音节选择输入动作，而本发明方案是“点击即预测输入”，第一次点击输入就预测下一次可能出现的点击键位，因此，没有输入点击再选择的多余的动作。这有利于提高手机输入效率并使得输入和提示拼音音节保持自然、同步。

其中，九宫主层面键盘和各全映射层面的导向输入子键盘布置有三个重要的分区：

1.附加五个单韵母键A、E、U、I、O，这表示所有零声母的汉字韵母都可以独立输入，同时也为全部韵母的独立输入奠定了基础

2.经过将标准九宫键盘的ABC键标记为BCA键，DEF键标记为DFE键，MNO键标记为NMO键；JKL键标记为KJL键后，主层面键盘八个字母键位的第一个声母B、D、G、K、N、P、T、W共八个最小音节候选声母点击即可上屏输入显示。称它们为候选声母是因为：这些声母本来无需构成最小导向音节去占据空间有限(每个映射层面只有9个)的含有最小音节导向键位，例如，P、W就完全不参与其中。这八个候选声母和五个单韵母键A、E、U、I、O结合就可以独立地输入与其相关的拼音音节，这其中N、G两个声母字母特别重要，它们既是声母字母，同时也和A、E、U、I、O五个韵母结合形成韵母的结尾字母，所以需要一个切分规则来区分二者。由于数字标号2-9的字母键位各自含有的声母不均等，如GHI为2个，PQRS为4个，所以除去首字母余下的声母为优选声母，而优选声韵组合较少的最小音节导向键位有时会在每个映射层面留下空键位，这时候选声母的声韵组合就可以部分补充性地占据这些空键位。因此，这部分候选声韵组合既可以和附加五个单韵母键独立输入，也可以从(部分补充)9个最小音节导向键位上输入。

3.优选声韵组合最小音节导向键位，这总计有12个单声母，由于它们无法独立单个点击输入，其全部有效声韵组合的最小音节导向键位必须分布在某个全映射层面或在该全映射层面有效优选声韵组合最小音节导向键位满员时应分布在相邻的全映射层面空余导向键位内。比如PQRS、WXYZ优选声韵组合最小音节导向键位满员时，相邻TUV键位的空余导向键位就可以分别安排来自PQRS、WXYZ全映射层面余下的se、si、so、su和ze、zi、zo、zu八个优选声韵键位。和优选声韵组合最小音节导向键位同等重要的双声母zh、ch、sh和特殊韵母er四个导向键位不属于最小音节声韵组合，是最小音节导向键定义扩展的四个特例，也必须占据重要的导向键位。

针对键盘布局的触发切换具体为：

主层面键盘和各全映射导向输入子键盘触发切换具体为：主层面键盘的数字标记2-9的八个字母键位点击输入在每个拼音音节的初始输入或输入前出现拼音音节的强制终止符“’”时，就会触发切换至全映射层面的导向输入子键盘，全映射层面导向输入子键盘每次任意点击输入都会切换返回主层面键盘；

主层面键盘的标记2-9数字的八个字母键位在输入拼音音节的未结束时，输入GHI或NMO键位主层面键盘保持不变，即只输入了主键盘对应键位的小写字母g或n；

当前输入的是主层面键盘的五个附加单韵母键“A、E、U、I、O”之一时，主层面键盘保持不变；当前输入是全映射层面导向子键盘的五个附加单韵母键“A、E、U、I、O”之一时，直接导致从全映射层面导向子键盘切换返回主层面键盘；

通过上述键盘布置和触发切换处理，传统九宫输入通常出现多个拼音音节的不确定性，就不会再现于最小音节导向精准全拼音输入的九宫键盘，而精准全拼音输入拼音音节是唯一确定的。

对于本发明方案值得关注的是输入的复杂性，以及由此带来的学习成本。其实这也是本发明方案非常关注的重点。首先，每个拼音的输入都是从主层面键盘开始的，这点用户无需学习，其次，音节的后续输入虽然绝大多数是切换到了全映射层面的导向输入子键盘，但是本发明遵循了：最小音节导向键定义扩展的四个特例，双声母zh、ch、sh和特殊韵母er点击前两次的位置和传统九宫拼音输入点击前两个字母的位置保持一致；所述的同一全映射层面安排优选声韵组合最小音节导向键位，点击前两次的位置和传统九宫拼音输入点击前两个字母的位置尽量保持一致；这样习惯传统九宫输入的用户学习成本最小。也就是说绝大多数情况下，用户的点击前两次键位输入和传统九宫输入是高度吻合的。随后如继续输入带有两个字母以上的复合韵母，只需点击主层面键盘的(五个附加单韵母键A、E、U、I、O另加上N、G两个候选声母)共七个键，便可一气呵成，用户也无需额外学习。由此可见，从一个拼音音节点击开始、二次中间点击、直到结束，都尽量接近传统九宫输入，但却实现了不确定的多音节选择输入到精准全拼音输入的飞跃，而且彻底简化去除了传统九宫键盘的多音节提示滚动选择条。更胜一筹的是：附加五个单韵母键A、E、U、I、O还支持弹出键盘滑动输入，同时八个全映射层面导向输入子键盘也支持3个字母以上的复合韵母弹出键盘滑动输入，就进一步加快了长复合韵母的输入速度。例如：guang只需点击一次GHI键输入候选声母g，然后从U键滑动输入uang，一点一滑就完成了；或者第一次点击GHI键输入候选声母g，然后从最小音节导向键盘长按gu键并滑动输入“.a_η”(η是ng的缩写)，也同样是一点一滑就完成了guang的输入；即使全部采用点击输入也只需经过5次点击就可以唯一确定guang；而在传统九宫键盘上点击5次后，还不能确定输入的究竟是huang还是guang？还必须附加一次多音节提示选择才能唯一确定guang。这充分印证了最小音节导向精准全拼音输入的九宫键盘的“点击即预测输入”，比传统九宫键盘的“点击后干预输入”提高了一个层次。

特别需要说明的是：本发明方案在手机上的具体实施允许用户使用多种方式进行精准的拼音输入，第一种方式和传统九宫输入类似全部采用点击输入，但点击输入的效果是精准拼音；第二种方式只利用主键盘声、韵均采用滑动输入，是二次滑动的精准拼音输入；第三种方式采用点击和滑动结合的混合输入方式，这是输入效率远高于传统九宫输入的精准拼音输入方式，同时这也是迄今为止所有九宫中文输入中唯一能实现点击和滑动相结合的精准拼音高效混合输入方案。

二、作为智能手表的九宫输入键盘方案

本方案作为智能手表的九宫输入键盘方案就具有更强的吸引力和竞争力。智能手表相较于智能手机界面的大小不可同日而语，而对输入键盘的要求会更加苛刻！在智能手表的方寸之间，传统九宫输入过程中需要进行复杂的多音节选择和汉字过滤选择是难以操作、也是难以想象的。因此，迫切需要一种输入界面更简单，而且输入效率更高效的输入键盘，这看起来是完全矛盾和几乎不可想象的事情。本例中的最小音节导向精准全拼音输入的九宫键盘应运而生。和标准qwerty键盘的26字母键位相比，本发明方案界面简单，主层面键盘键位固定、易操作，更重要的是每行仅有五个固定键位，比起qwerty键盘一行10个键位少了一半，因此键位尺寸相对较大，操作自然方便许多。

如智能手表只采用点击输入方式，可以大大地简化智能手表的输入方案，这样主层面键盘和八个子层面键盘的弹出键盘部分均可以省略，更有利于适应智能手表表盘面积太小的特点，但却依然能享有精准导向九宫输入带来的高效率。

目前的方案对于方形表盘是完全适合的，而对于圆形表盘则本方案的键位需要在具体实施时配合表盘尺寸做相应的几何调整。