空间优化的微键盘方法和装置的制造方法
【专利说明】空间优化的微键盘方法和装置
[0001]相关串请的交叉引用
[0002]本申请要求享有在2013年3月15日递交的美国临时专利申请US 61/799，004，和在2013年4月6日递交的美国临时专利申请US 61/853,575的优先权，其全文通过引用而结合于此。
技术领域
[0003]本申请涉及在具有虚拟键盘和有限的屏幕空间的计算机屏幕上(例如，将在掌上电脑、智能手机、或仪表盘上可见的计算机屏幕)的文本的输入。
【背景技术】
[0004]虚拟键盘是在用作计算机用户接口的计算机屏幕上采用的文本输入方法，其中计算机呈现键盘的图像，并且用户直接从按键的图像选择“按键”。虚拟键盘依赖于触摸屏，用户利用手指或触屏笔来触摸屏幕，但是依赖于鼠标按键选择、眼球运动、或用户采取的其他动作以在虚拟键盘上选择按键的其它虚拟键盘也是可能的。因此，虚拟键盘不具有传统的计算机键盘中的具有物理开关的实际物理按键，而是完全依赖于屏幕的触摸或其它选择方法来选择用户所希望的按键。虚拟键盘上的每个“按键”仅仅是屏幕上的一个可选择的区域。
[0005]虚拟键盘常见于很多装置中，包含智能手机、平板电脑、仪表盘、工业设备、以及家用电器。
[0006]虚拟键盘通常以传统的“QWERTY”格式表示，但是已经开发的其他盘布局也可以用来实现虚拟键盘。。
[0007]不考虑其装置，虚拟键盘的典型的特征是其通常在涉及受到严格空间限制的装置的情况下采用。典型示例是智能手机或其它掌上电脑，其关键属性是要求小的物理尺寸。这种小尺寸对文本和图形的输入和显示提出了挑战。
[0008]小屏幕上的虚拟键盘的一个共同问题是小按键是很难看到并准确地选择的，这使得打字速度慢、繁琐、困难并且非常容易出错。
[0009]然而，即使虚拟键盘不是在空间高度受限的装置上呈现，在虚拟键盘上打字和输入数据也通常比传统的实际尺寸的键盘困难。由于缺乏在传统的键盘上的呈现触觉反馈和其它提示，即使在更大的虚拟键盘上打字也很慢、很困难、并且易出错。
[0010]计算机制造商在一些装置(例如，智能手机)上已经利用用于单词预测补全系统的各种方法来解决此问题。在美国专利US 7，886，233(以下称为233专利)的申请中公开了这样一种方法，其公开了当键入文本时出现的猜测用户可能想说什么的各种菜单。
[0011]典型地，这样的系统始于两个计算机屏幕区域。较低的区域显示虚拟键盘，较高的区域显示编辑内容，例如，文本消息、电子邮件消息、或其它文档。
[0012]233专利公开了用于预测单词补全的典型现有技术实施例，其中在屏幕的虚拟键盘和编辑内容区域之间呈现了显示若干单词补全选项的第三区域(通常是一行)。例如，参见233专利中的图10。233专利自身公开了在该区域中出现的单词补全候选项或段，而这些单词补全候选项或段将由虚拟键盘空格键使用(图11和第9栏第40行)。
[0013]在美国专利US 6，002，390中显示了另一现有技术方法，其中展示了显示单词补全候选的主菜单。
【发明内容】
[0014]本申请公开了一种将正常键盘变换为高度动态的菜单系统的方法和装置，在此，键盘布局和按键标签是高度灵活的并且可改变和适应以通过键击原理(keystroke basis)在按键上为用户提供最大可能的按键。动态生成一组有限的按键以生成优化每个按键的空间、尺寸和可视性的按键。
[0015]传统的键盘显示一组完整全面的字母和符号，这在小屏幕上产生严重的使用问题。相反地，本申请过滤和除去这些字母和符号以仅仅露出必要的按键，因此产生了动态改变的键盘菜单系统，从而选择性地优化尺寸以及简化每个菜单的按键的使用。
[0016]因此，在一实施例中，本申请提供一种在文本输入期间由用户在具有用户接口的计算机装置上用于单词补全的方法和装置，所述用户接口包括虚拟键盘，其中所述用户接口具有有限的屏幕空间来显示所述虚拟键盘和任何其它信息。所述方法和装置采用一序列，在该序列中，所述用户通过在所述虚拟键盘上选择用于包括部分单词的一个或多个字母的按键来输入文本，其中每个部分单词具有“最末字母按键”，该“最末字母按键”是所述用户选择的最末按键(时间上)。所述“最末字母按键”不需要是单词或词片中的最终按键。因此，所述最末字母按键包含嵌入在单词或词片内的字母。
[0017]本实施例的序列中的下一步骤是，响应所述最末字母按键，在所述虚拟键盘上向所述用户呈现一组计算机生成的按键，称为“响应按键”。所述响应按键通过某些方法以按照优先级顺序排列，这些方法可以包括这些字母的统计出现概率，或可以基于某些其他的合理的上下文关系，例如，地图上的附近特征的位置。
[0018]可能有计算机生成的方法，基于优先级和邻近空间的可用性将在所述虚拟键盘上的所述响应按键调节成外观形状均一或者不均一，或在尺寸、形状或位置上动态可调，以最大化便利高优先级响应按键的使用。
[0019]在本实施例的所述方法或装置的最终步骤是所述用户选择所述响应按键中的一个来部分地完成或完成单词。
[0020]在另一实施例中，基于单词树提供一种计算机实现的菜单生成系统。
【附图说明】
[0021]图1示出了本申请的单词树系统；
[0022]图2示出了在其近似正常QWERTY位置重排的大小可变的按键；
[0023]图3示出了显示可变缩减按键组菜单的输入顺序实施例；
[0024]图4示出了圆形菜单格式；
[0025]图5示出了单行操作模式；
[0026]图6示出了编辑内容覆盖的按键菜单。
【具体实施方式】
[0027]本申请描述了特别适合于在空间有限的虚拟键盘上使用的方法和装置，例如，在智能电话、小巧的掌上电脑、仪表盘以及其它成本或物理局限(例如，在手握装置的需要)限制了屏幕的可用空间的应用。这样的空间有限的装置对文本和数据的有效输入提出了挑战。然而，本申请的方法和装置的价值不限于空间有限的键盘，并且在某些情况下可在更大的装置中用来加快文本输入。
[0028]传统的现有技术键盘典型地具有这些特征:
[0029].静态布局(例如，QWERTY)
[0030].相对的单行操作模式
[0031].一直显示整个英文字母表
[0032].单个字母按键
[0033].均一的按键大小和对称的形状
[0034].几乎没有任何附加模式的操作，并且即使有其他模式呈现，通常都要求手动切换
[0035]在一实施例中，本申请提供改良的键盘，特别地适合于虚拟键盘计算机接口，其中使词片按键在用作虚拟键盘的屏幕区域上以非标准形状和改良位置图示一个或多个字母。此外，本申请可只显示具体单词补全场景有关的按键。在另一实施例中，可以动态地确定按键大小和形状。在另一实施例中，基于适当的上下文可自动地改变各种操作模式。短语“操作模式”意味着按照上下文要求可以显示不同的模式，例如，如本文将详细描述的，从标准QWERTY显示转换到显示有限数量的按键的弹性加载模式。
[0036]本申请的所有特征可以通过键击原理在按键上动态地响应非常具体的单词补全场景。
[0037]在文本输入期间，单词可以构建自一系列词片，在此词片定义为一个或多个字母，其用作更长的单词的基础部分(building block)，在此这些词片本身也可以是完整的单
Τ.κ| ο
[0038]传统的键盘(例如，具有“QWERTY”布局)使用单个字母(词片)按键输入的静态布局来构建单词，因此要求完整的字母表按键。然而，长于一个字母的词片降低了要求输入所希望的文本的按键数量，并且要求更少的按键和更少的空间。
[0039]在本申请的方法中，构建包括产生自根词片的单词树的数据库。预先构建此数据库。这样的数据库实际上已存在，并且可通过访问例如http://www.scrabblefindeicom/starts-with/xxx/(其中“xxx”代表根词片)获得。根词片可以是完整的单词，例如，“main”。但是即使是完整的单词(例如，“main”)还可以是用于更长的单词(例如，“maintain”)的根片段。
[0040]单词树数据库中的每个分支终止于一节点，该节点是可与根词片(root wordfragment)组合的后缀片段(suffix fragment)。在一些情况下，组合的根和后缀形成完整的单词。无论组合的根和后缀是否形成完整的单词，组合的根和后缀可在单词树数据库中用作通向分支子组的子根片段，缩窄随着根变大而生成的完整的单词的选择。
[0041]在本申请的方法中，单词的键入(数据输入)可以看做经由片段选择菜单驶向或走下单词补全树的分支。
[0042]此类型树的一个更紧凑的形式具有代表词片的分支叶节点(branch leafnodes)，在此“词片”或仅“片段”定义为一个或多个字母，其用作更长的单词的组成单元或基本组成部分，其中片段自身甚至可以是完整的单词。例如，单词“MAINTAINING”可形成自片段序列 “MAIN”、“T”、“AIN”、“ ING”。
[0043]如图XX中所示的示例，在此片段“MAINT”具有分支节点片段补全选项“AIN”、“ENANCE”、“0P” 以及 “OPS” (单元 100)。
[0044]每个单词的起始片段形成单词补全树的根父节点，子片段节点代表的枝叶。
[0045]每个节点可以是沿着另一分支级延伸的子节点的父节点。此分支模式向下重复，直到从起始根节点片段延伸的全部可能单词全部