专利名称：专用于手持终端的单手指输入系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及手持终端，具体地说是一种专用于手持终端的单手指输入系统，适用于各种移动电话(手机)、PDA及其它便携、手持式设备的输入。
背景技术：
目前，市场上的手机、PDA及其它便携、手持式终端设备，主要使用四种输入方式1、终端键盘输入；2、终端触摸屏输入；3、组合键输入；4、外接小键盘输入。虽说上述各种输入方式已经相对完善，且在技术上各有独到之处，并克服了一些不足。但还不够完善，仍还存在限制其快速输入数据的瓶颈1、号码小键盘输入这种方式在各种手机上都有大量实例。通过集成在设备上的小键盘输入。中文方面也是利用这种号码小键盘，输入后检查汉字、编码对照表转化为中文。如NOKIA 7650手机，使用小键盘输入。这种键盘输入方式存在如下不足之处手持设备不能做得很大，键盘太小则不容易操作。目前，大量使用的数据标准键盘，在输入英语字母时速度非常慢；在输入中文时，需要记各种输入法；即使用拼音输入法，速度也非常慢。
2、手写、触摸屏输入这种方式是在终端上集成有触摸屏设备，用户通过手指或笔在触摸屏上画或点击产生输入。可以直接手写输入。如MOTOROLA 388手机，使用触摸屏设备手写输入。触摸屏手写输入存在如下不足之处这种方式受振动影响较大，在车上几乎无法输入；同时，这种输入法对触摸屏产生较大的磨损；一段时间后，屏幕会被划伤。由于触摸屏是这种手持设备上的核心部件，更换成本非常高。
3、组合键输入通过设置一或多个功能键，由功能键完成数据的输入。请参考专利申请号00107130的专利申请，其使用的就是这种方式。功能键方式输入存在如下不足之处这种方式不能直观的输入，需要预先设定好各方向上的功能键所代表的内容；在汉字输入上，必须统一公布一种输入法标准后才可以实施。目前，这种方式没有见到相关产品。
4、外接小键盘输入通过移动设备接口，外部再接一个小键盘进行数据输入。目前NOKIA的多种手机已经支持这种方式。外部可以选购一个大小约为100*200(mm)的标准小键盘或单手操作小键盘用于快速输入数据。外接键盘方式输入存在如下不足之处这种方式需要外带一个小键盘在身上，携带不方便；另外，小键盘在振动较大的地方也很难完成输入。实际上，大部份人在购买手机时都不另带小键盘。
发明内容本发明的目的意在克服上述现有技术的不足，提供一种只需一个手指、一个键面即可方便、直观地输入汉字的专用于手持终端的单手指输入系统。
实现上述目的技术方案为一种专用于手持终端的单手指输入系统，包括1)手持终端；2)手持终端上固定或外接一个小型数据采集器，所述外接可以是数据采集线或无线连接，用于采集当手指在其表面滑过时的轨迹数据或点击数据；3)一个软件识别程序，用于根据所采集的轨迹数据识别其对应的中文输入笔划或者根据所采集的点击数据识别其对应的点击事件；4)一个编码对照表，用于根据所识别的中文输入笔划得到其中文字符编码；5)一个字库，用于根据得到的中文字符编码输出其对应的中文文字。
所述数据采集器是轨迹球或光电数据采集器。
所述点击事件包括单点击、双点击、点击拖动三个事件，其中单点击通过判断是否按下整个按钮来判断；双点击通过判断连接两次按下整个按钮的时间来判断；点击拖动通过判断是否按下整个按钮，且手指正在滑动来判断。
所述软件识别程序中，使用时域算法进行判断每个笔划的分别和下一个字的开始。
所述手持终端是各种移动电话、PDA、手持移动计算机等。
采用上述技术方案，相对于现有技术，本发明突出的技术进步在于1、操作直观、快速用户可以简单的只需通过一个手指、一个键面(数据采集器)即可方便、直观地在手持终端上、特别是手机上输入汉字等，不需要记忆输入法、不需要定义功能键含义。2、通过点击数据识别其对应的点击事件，从功能上可以完全兼容现有的鼠标。3、体积小，容易集成，可以放在现有的大部份手机上使用。4、耐用性好由于使用固定设备采集手指滑动，设备磨损少、耐用性好，方便做成标准件产品。5、不易受振动影响，在车上也可以正常使用。6、可以通过软件升级，提高输入识别度。7、功能全面单手就可以完成几乎所有的手持终端功能。8、本发明经过了试验、模拟、仿真，确实证明可行。9、本发明的软硬件产品(演示版)。可正常运行于Windows、WinCE、Linux、VxWorks等平台下。
下面结合附图对本发明专用于手持终端的单手指输入系统作进一步的详细描述。
图1是数据采集流程图。
图2是以“李”字为例，通过软件识别程序将其采集向量转换为位图表示的结果。
图3是将一个小型数据采集器集成在手机上的结构示意图。
图4是手机与一个小型数据采集器外接式的结构示意图。
具体实施方式一种专用于手持终端的单手指输入系统，参见图1至图4，包括1)手持终端2，手持终端可以是手机、PDA及其它便携、手持式设备。
2)在手持终端2上固定一个数据采集器1(图3所示)或者外接一个数据采集器1，数据采集器1可以是小型轨迹球或光电数据采集器，外接可以是数据采集线或无线连接。小型轨迹球可以采用现有电脑鼠标底部的轨迹球作为数据采集器。光电数据采集器可以采用现有光电鼠标底部的光电数据采集器即可。外接的数据采集器1固定在手指套3上，使用时，手指套3戴在手指上，操作方便、快捷，用于采集当手指在其表面滑过时的轨迹数据或点击数据。
3)一个软件识别程序，用于根据所采集的轨迹数据识别其对应的中文输入笔划(如点、横、撇、捺、折、竖、弯、钩等)或者根据所采集的点击数据识别其对应的点击事件。数据采集时，使用时域算法进行判断每个笔划的分别和下一个字的开始。例如0.1秒没有数据输入表示笔划的断开；0.4秒没有数据输入表示下一个字开始。(具体算法中，判断条件可以更改)。对点击事件的识别与现有鼠标的点击事件相同，包括单点击、双点击、点击拖动三个事件。单点击通过判断是否按下整个按钮来判断；双点击通过判断连接两次按下的时间来判断；点击拖动通过判断是否按下，且手指正在滑动来判断。
4)一个编码对照表，用于根据所识别的中文输入笔划得到其中文字符编码；5)一个字库，用于根据得到的中文字符编码输出其对应的中文文字。
对于上述步骤3)～5)，目前各手持终端都有成熟的识别算法。例如NOKIA的笔划输入法、MOTOROLA的手写输入法等。采集到的数据可以直接与这些识别算法连接，就可以完成各种字符的输入。
对采集数据的仿真实现(伪码)取仿真时采样率为500Hz，即每秒采集500个点数据。
先定义如下9个方向向量a＝[1 0]右b＝下c＝[1 1]右下d＝不动e＝[-1 1]左下-a＝[-1 0]左-b＝上-c＝[-1 -1]左上-e＝[1 -1]右上下面以在轨迹球上输入中文“李”字为例，说明其采集数据的仿真实现手指在采集设备上滑动后产生的数据采集如下。横[d d d d d d d d d a a a a a d a a c a a a -c a a a a d a c a a a a -c a a d a a c ac a a c a a a a a a -c d d d d d d d d d d d]；竖[d d d d d d d b b b b b b d -c b b d b b c b b b b b c b b d b -c b b b b b da b b b b b b b a -c b b d d d d]；撇[d d d d d d e e e e e e -a e e d e -a e e e -a e e e e d e e e e e e e e -a e e e e-a e e e e e e d d d d d d d d d d d d d d d]；捺[d d d d d d d d d d d d d d d d c c c c c c c a a c c c a c a a c c c c c c c c aa a a c c c c c c c c c c c c a c c c d d d d d d d d d d d d]；折[d d d d d d d d d d d d d d a a a a a c d a a a c a a a a c a a a a d a a a a d db b b b b e e b b b b e b b b e e b b d e b b d d d d d d d d d d d d d d d d d d d]；通过分析数据可以看到如下规律1、每一笔划开头和结束时都有大量的d表示这时没有动作。2、同一笔划中有少量分散的d，可以通过滤噪算法简单的将这些分散的d去除掉。3、可以通过特征值直接判断这一笔具体的笔划是什么，也可以通过算法转换成位图。为了便于分析，图2将以上数据转成位图格式(转换前过滤了噪声)。注意此图即为上面所示向量矩阵经转换后的图形表示，仅为表达方便所用。判决时，并不一定需要转换为图形。转换算法伪码描述如下(MATLAB描述)pic(1PictureSize)＝1；％预先设计一个图形矩阵，并设置为白色start＝PictureMidPointfor i＝1(max(size(Buffer))/2-2)x1＝Buffer(i*2)；x2＝Buffer(i*2+1)；pic(start)＝0；％设置当前点为黑色start＝start+x1+x2*100；％取下一个点的位置。endfigure，imshow(pic)；％以图片方式显示同理可以转换为鼠标动作，并返回当前座标点。这一个原理与现有完全样同。
以上两种采集方式(轨迹球和光电数据采集器)在PC机上非常成熟，具体实现上只需要小型化就可以。其大部分原器件都有成熟的商用芯片及模块可以使用。成本低。
根据需要，具体采集频率可以根据终端设备自己的频率进行调整。算法中时域分析的判断条件也可以根据采样率进行具体调整。
进一步地，软件识别算法中可以对用户错误数据进行识别，随着将来手持终端设备内CPU性能提高，识别算法可以升级。包括对行书的识别，对连写的识别等。(现在的部分手持终端设备已经支持这些算法)正式产品中，数据采集、向量输出都将使用标准件完成。本发明可以根据各终端的具体需求定制输出格式以及类的封装，便于手持终端生产厂商集成。
必须指出，上述实施例只对本发明作出的一个非限定性举例说明。但本领域的技术人员会理解，在没有偏离本发明的宗旨和范围下，可以对本发明作出各种修改、替换和变更，这些修改、替换和变更仍属本发明的保护范围。
权利要求
1.一种专用于手持终端的单手指输入系统，包括手持终端，其特征在于还包括1)手持终端上固定或外接一个小型数据采集器，用于采集当手指在其表面滑过时的轨迹数据或点击数据；2)一个软件识别程序，用于根据所采集的轨迹数据识别其对应的中文输入笔划或者根据所采集的点击数据识别其对应的点击事件；3)一个编码对照表，用于根据所识别的中文输入笔划得到其中文字符编码；4)一个字库，用于根据得到的中文字符编码输出其对应的中文文字。
2.如权利要求1所述专用于手持终端的单手指输入系统，其特征在于所述数据采集器是轨迹球或光电数据采集器。
3.如权利要求1所述专用于手持终端的单手指输入系统，其特征在于所述数据采集器可以集成在手持终端中，所述外接可以是数据采集线或无线连接。
4.如权利要求1或2所述专用于手持终端的单手指输入系统，其特征在于所述点击事件包括单点击、双点击、点击拖动三个事件，其中单点击通过判断是否按下整个按钮来判断；双点击通过判断连接两次按下整个按钮的时间来判断；点击拖动通过判断是否按下整个按钮，且手指正在滑动来判断。
5.如权利要求3所述专用于手持终端的单手指输入系统，其特征在于所述软件识别程序中，使用时域算法进行判断每个笔划的分别和下一个字的开始。
6.如权利要求1或2所述专用于手持终端的单手指输入系统，其特征在于所述手持终端是各种移动电话、PDA、手持移动计算机等手持式移动终端设备。
全文摘要
本发明涉及一种专用于手持终端的单手指输入系统，包括1)手持终端；2)在手持终端上固定或外接一个数据采集器，用于采集当手指在其表面滑过时的轨迹数据或点击数据；3)一个软件识别程序，用于根据所采集的轨迹数据识别其对应的中文输入笔划或者根据所采集的点击数据识别其对应的点击事件；4)一个编码对照表，用于根据所识别的中文输入笔划得到其中文字符编码；5)一个字库，用于根据得到的中文字符编码输出其对应的中文文字。所述数据采集器可以是轨迹球或光电数据采集器。本发明提供了一种只需一个手指、一个键面即可方便、直观地输入汉字的专用于手持终端的单手指输入系统。
文档编号H04M1/23GK1462932SQ0312698
公开日2003年12月24日 申请日期2003年6月22日 优先权日2003年6月22日
发明者李琴 申请人:李琴