专利名称：便携式电子设备和用于在这种设备上键入数据的方法
技术领域：
本发明总体涉及便携式电子设备的用户接口。更具体地，本发明涉及一种包含一 个或多个触敏键区的便携式电子设备，所述键区用于在这种设备上键入数据。而且，本发明 涉及一种用于在这种便携式电子设备上键入数据的方法。
背景技术：
具有数据输入能力的便携式电子设备(比如计算机和移动电话)的使用在最近几 十年间在世界上已经取得了巨大的进展。诸如移动电话、便携式电话或无线电话、个人数字助理(PDA)、手持式计算机以及 类似的设备之类的电子设备典型地包括键盘、键区或类似的数据输入装置。在本文中，这样 的设备将被称作便携式设备或移动电话。作为一种类型的电子通信设备的所述便携式设备已经发展成为个人必需品。人们 处于移动中并且他们想要它们的信息与他们一起移动。他们将短文本消息从一个便携式设 备发送到另一个便携式设备。让信息快速移动是短消息服务(SMS)背后的前提，短消息服务即传输文本消息到 便携式设备和从便携式设备传输文本消息。速度是为什么文本传讯(messaging)自从最初 的消息被发送之后如此显著腾飞(take off)的一个原因。效率是为什么越来越多的人使 用文本传讯的另一个原因。然而，便携式设备的键区或键盘必须是小而细的并且它们仅仅装配有少量按钮， 其中在单个按钮上覆盖诸如字符、字母、数字、注释等等之类的符号以用于选项选择。例如， 字母数字式的字符/数字“l”、“a”、“b”和“C”共享同一按钮。这是在键区的按钮上设置字 母数字式字符/数字的电话标准。常见的用于数据键入的相关联的技术被称为“多敲击单键入”或“多敲击技术”，其 让用户多次敲击字符共享的按钮直到从该按钮的那些被覆盖的多个输入选项中获得期望 的输出。因此，不会令人惊讶的是，使用传统的4X3个键的键盘在移动电话中键入文本具 有若干缺点。与使用全尺寸键盘的数据键入/输入的速度相比，该技术牺牲或降低了数据 键入的速度。该技术还是效率低的，因为用户不得不快速按压若干次。与所述多敲击技术相关联的另一个缺点是，它在人机工程学方面是不合需要的。 拇指在微小的键盘上打入大量文本消息可能使人们面临患上肌骨疾病(MSD)的风险。人机 工程学家发出关于文本消息损伤或TMI的警告，该TMI是当前用于描述由文本传讯引起的 损伤的术语。并且，因为该损伤随时间发展，所以它是MSD。众所周知的是，用拇指在便携式 设备上打字(typing)涉及三个可能导致MSD的要素，比如重复、力量和不顺手的位置。总之，现有的多敲击技术慢、效率低且在人机工程学方面存在问题。因此，期望的 是一种用于便携式电子通信设备的使用小符号共享键区进行更准确、快速且符合人机工程 学的数据键入的解决方案。
发明内容
注意到上面和下面的描述，于是本发明的一些实施例的一个方面将提供一种改进的输入设备，其设法单独地或以任何组合方式减轻、缓解或消除现有技术的上述认识到的 缺陷和缺点的一个或多个。本发明的一个方面涉及一种便携式电子设备，其包括触敏键区，其包含多个键， 这些键中至少一个覆盖有多个输入选项；显示器，当这些键之一感测到该键上存在物体时 在显示器中呈现所述多个输入选项。该设备还包括，每个输入选项是符号，每个输入选项与 特定级别(level)相关联并且该设备进一步包括用于检测所述特定级别的装置。每个特定级别可以根据输入选项而被逐步键入。而且，特定级别可以由施加在键 上的预定压力定义。该压力可以向下和/或向侧面施加。每个级别可以由预定的时间间隔定义，在该时间间隔期间键上存在物体。所述符号可以是字符、字母或数字。所述输入选项可以通过释放键上的接触来确认。所述键可以被四个输入选项覆盖，其中每个选项与字符、字母或数字关联。每个输入选项可以通过特定声音和/或触觉反馈来呈现。本发明的另一方面涉及一种用于在便携式电子设备上键入输入的方法，该便携式 电子设备包括含有多个键的键区，其中这些键中至少一个覆盖有多个输入选项。该方法包 括以下步骤将每个输入选项与级别和符号相关联；当检测到该键上存在物体时呈现该键 的多个输入选项，并且通过改变级别选择输入选项。该方法可以包括以下步骤根据输入选项逐步键入每个特定级别。每个级别可以 由预定的压力定义并且该预定压力可以施加在键上。该方法可以进一步包括以下步骤由预定时限定义每个级别，并且使物体保持在 键上预定的时限。该方法可以进一步包括以下步骤通过释放键上的接触确认输入选项。该方法可以进一步包括以下步骤标记所选的输入选项。每个输入选项可以通过 特定声音和/或触觉反馈来标记。本发明的一些实施例提供一种用于数据键入的改进的设备，其不使用多敲击技 术。本发明的一些实施例的优点是，它们可以实现一种改进的数据键入机制(mechanism)， 其可以在电子设备中使用，其中该机制对于避免该电子设备上的多敲击技术(例如防止损 伤)是重要的或者甚至是必需的。本发明的一些实施例的另一个优点在于，它们可以实现 一种可以更快地操作以执行数据键入操作的输入设备。本发明的一些实施例的又一个优点 在于，它们在数据键入方面可能更加高效。
通过下面对本发明的详细描述，本发明的其他目的、特征和优点将变得清楚，其中 将参照附图更详细地描述本发明的实施例，在附图中图1示出根据本发明的实施例的一种包含触敏键区的便携式设备；图2A-2F示出根据本发明实施例的数据键入方式；图3A-3F示出根据本发明实施例的可以在移动电话上出现的显示器；
图4A-4D示出根据本发明实施例的数据键入方式；图5A-5C示出根据本发明实施例的数据键入方式。
具体实施例方式本发明的实施例总体涉及包含一个或多个键区的电子设备领域，所述键区用于将 数据键入到该电子设备。一个优选实施例涉及一种包括一个或多个键区的便携式通信设 备，比如移动电话机或终端。然而，应当理解，本发明同样适用于诸如以下的电子设备智能 电话形式的个人通信系统终端，该智能电话可以将蜂窝无线电话与数据处理、传真和数据 通信能力相结合；可以包括无线电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、管理器和 /或日历的袖珍PC或个人数字助理(PDA)；以及传统的膝上型和/或掌上型接收器或其他 包含无线电话收发器的设备。还应当理解，本发明同样适用于不包含任何无线通信能力的 电子设备。然而，为了清楚和简化起见，在该说明书中概述的大多数实施例涉及移动电话。
在下文中将参照附图更全面地描述本发明的实施例，在附图中示出 了本发明的实 施例。然而，本发明可以以许多不同的形式体现，并且不应当解释为被限于本文所提出的实 施例。相反地，提供这些实施例使得本公开将是详尽的和完整的，并且将全面地将本发明的 范围告知本领域技术人员。相同的附图标记始终表示相同的元件。本发明的实施例在便携式设备上提供触敏键区。接触而非按压触敏键区产生到该 便携式设备的输入。按压触敏键区上的键产生与按压传统键区(比如具有将被推动的按钮 的键区)上的键所发生的响应相同的响应。即，除了可用于传统键区上的键或按钮的传统 “中立(neutral) ”和“按压”状态，可被称为“触摸”状态的中间状态可以用于触敏键区中的 键。一种设备在键处于“触摸”状态时可以展现一种类型的行为并且在该键处于“按压”状 态时展现另一种类型的行为。由 Jun Rekimoto 等人 2003 ^t ACM Symposium onUser InterfaceSoftware and Technology (UIST2003)的第 203-212 页发表的 “PreSense interaction techniques for finger sensing inputdevices”公开了一种用于移动设备的输入设备，被称为 PreSense (预感测)键区。该键区由基于电容性感测的触摸传感器来增强。该传感器和键 组合使得识别“将要按压哪一个按钮”成为可能，并且该系统可以提供合适的信息给用户。 这被称为“能够预览的用户接口 ”，因为用户可以提前看到命令的效果。用户可以在打字之 前在显示器上核对相应的符号，比如字符、字母、数字或命令标记。即使所述键对打印这些 符号来说不够大，屏预览信息可以辅助用户确认所键入的符号。该特征还可以支持多个功 能键区，即这些键区功能可以根据期望的操作模式或符号而改变，所述模式比如文本输入 模式或通用遥控，所述符号比如阿拉伯字符和数字或亚洲字符和数字。本发明的实施例使用PreSense技术在移动电话上提供具有键的触敏键区。该键区可以是具有触敏按钮或键13的传统键区12，其中这些按钮包括触敏层15， 比如PreSense。此外，该键区可以是包含虚拟键13的触敏键区12，即触敏屏幕，虚拟键13 被视为键区屏幕12上的图案。该键的形状可以是任何形状，比如圆形、正方形、圆柱形等寸。图1示出移动电话10，其包括具有若干键13的键区12。移动电话中的软件模块 (未示出)在键13被触摸时接收一种类型的输入，并且在将压力施加在该键上时接收另一种类型的输入。该软件模块随后可以在触摸被检测到时在该电话中导致一种类型的行为并 且在压力被检测到时导致另一种类型的行为。该软件模块包括基于软件的指令、固件指令 和用于执行所接收的输入的一些系统。该软件模块可以基于PreSense技术。另外，该电话 还包含显示器11。根据本发明的移动电话10还可以包括控制键区14和未示出的电池、天线、无线电 单元、扬声器、麦克风和照相机，但是这是已知的技术并且将不进一步详细地解释。所有这 些组件当然可以定位在相对于彼此任何其他合适的位置处，但是移动电话中的这些相对定 位对于本发明来说是不重要的，并且将不再进一步进行解释。
在一个实施例中，移动电话处于文本键入模式并且键区包括待推的触敏按钮。使 用PreSense技术以触敏层15来增强这些按钮。当用户触摸键13中的一个时，可通过按压 键13键入的所有符号被呈现在显示器11上以供用户预览。例如，如图2A和3A所示，如果 用户触摸“2”键，字符“a”、“b”、“c”和“2”可以出现在显示器11上。用户可以容易地看到 如果触摸键13被按压则可以键入哪些符号，并且可以容易地推断要用多大的力按压该键 来键入期望的字符。如果用户用不同级别的力F推该键13，如箭头所示，则根据力的级别， 不同的符号将被高亮显示或相反地被强调以指示在完成时将键入哪个符号。对于特定键的 数据键入的完成通过从该键移除接触或通过超时时段期满来指示。该超时时段可以是不同 的时间间隔，其取决于将选择哪个符号。这将通过使用图2A-2F和3A-3F中示出的实例示出。用户触摸“2”键并且“a”、 “b”、“c”和“2”出现在显示器上，如图2A和3A所示。如果如图2B所示用户用箭头F示出 的柔和的压力将键13向下推到第一级别21，则如图3B所示“a”将被标记。如果如图2C所 示用户稍微更用力地将该键推到第二级别22，则如图3C所示“b”将被标记。而且，如果如 图2D所示用户稍微更用力地将该键推到第三级别23，则如图3D所示“C”将被标记。甚至 进一步地，如果如图2E所示用户甚至更用力地将该键推到第四级别24，则如图3E所示“2” 将被标记。图2F和3F示出如果用户移除与在第四级别24的键的接触，符号“2”将被键入。在另一个实施例中，移动电话处于文本键入模式，而键区是触敏键区，其使用包括 键区上显现的虚拟键的PreSense技术利用触摸传感器层15增强。当用户触摸键13中的 一个时，所有可以通过按压该键13键入的符号被呈现在显示器11上以供用户预览。例如， 如图5A和3A所示，如果用户触摸“2”键，则字符“a”、“b”、“c”和“2”可以出现在显示器 11上。用户可以容易地看到如果触摸键13被按压则可以键入哪些符号，并且可以容易地推 断要用多大的力按压该键来键入期望的字符。如果用户利用由箭头示出的不同级别的力F 推键13，则根据该力的级别，不同的符号将被高亮显示或相反地被强调以指示在完成时将 键入哪个符号。对于特定键的数据键入的完成通过从该键移除接触或通过超时时段期满来 指示。该超时时段可以是不同的时间间隔，其取决于将选择哪个符号。这将使用图4A-4D连同图3A-3D中示出的实例示出。用户触摸“2”键，并且“a”、 “b”、“c”和“2”出现在显示器上，如图4A和3A所示。如果如图4B所示用户利用箭头F示 出的柔和的压力将键13向下推到第一级别，则如图3B所示，“a”将被标记。如果如图4C中 箭头F所示，用户稍微更用力地将该键推到第二级别，则如图3C所示“b”将被标记。而且， 如果如图4D中箭头F所示，用户稍微更用力地将该键推到第三级别23，则如图3D所示“C” 将被标记。甚至进一步地，如果用户甚至更用力地(未示出)将该键推到第四级别，则如图3E所示“2”将被标记。在本发明的另一个实施例中，键上的压力将向侧面施加以改变级别。S卩，如果如图 5B所示用户将键13向侧面推到第一级别51，则如图3B所示“a”将被标记。如果如图5C 所示用户将该键稍微进一步地向侧面推到第二级别52，则如图3C所示“b”将被标记，等等。 所施加的压力在所有级别处可以是相同的。在本发明的又一个实施例中，向下施加到键上的压力将保持相同，但是不同的级 别将根据时间间隔键入。即，如果键上的压力被保持第一预定时间间隔(例如Is)，则键的 第一符号被标记，例如“a”。如果键上的压力保持第二预定时间间隔(例如2s)，则第二符 号“b”将被标记，等等。因此本发明提出了在便携式电子设备上键入符号的一种不同方法。 该概念解决了已知的多敲击相互作用的效率和人机工程学问题。键入文本变得更快，因为 用户不必从键上抬起/释放手指以便打入字符“e”、“f ”、“g”等等。而是用户柔和地按压以 打入“d”，稍微更用力按压以写入“e”，且甚至更用力地按压以打入“f”。最初，用户将观看显示器上的输入反馈以便了解用多大的力按压，但是将逐渐了 解用多大的力推以写入特定字符。在本发明的另一个实施例中，当用户在移动电话上键入文本时，音频反馈的使用 被用作对用户的支持。这在用户不能看见时可能特别重要。在本发明的另一个实施例中，触觉(振动器)反馈的使用也可以支持用户了解用 多大的力按压。该触觉反馈也可以与音频反馈相结合。与已知的现有技术的通常使用多敲击技术将数据键入到移动电话中相比，本发明 的实现方式可以实现更快且更符合人机工程学的解决方案。这是因为为写入特定符合需要 更少的拇指或手指移动、更快和更少的操作。如果触觉和/或音频反馈是可用的，则用户在 执行数据输入时可以不必观看输入屏幕。而且与通常使用T9技术将数据键入到移动电话中的现有技术的解决方案相比， 本发明的实现方式可以允许比例如T9的预测输入技术更具灵活性。本文使用的术语目的仅仅是为了描述特定实施例，并且其意图不是限制本发明。 如本文所使用的单数形式“一”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另外明确指示。 还应当理解，本文所使用的术语“包括”、“包含”和/或“含有”指定了所陈述的特征、整体、 步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他的特征、整体、步骤、操作、元 件、组件和/或其组合的存在或添加。除非另外定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属 领域的普通技术人员通常所理解的意义相同的意义。还应当理解，本文使用的术语应当被 解释为具有与它们在本说明书的上下文和相关技术领域中的意义一致的意义，并且不应当 在理想化或过于形式化的意义下进行解释，除非本文中明确地如此定义。前面所述已经描述了本发明的原理、优选实施例和操作模式。然而，本发明应当被认为是说明性的而非限制性的，并且不应当视为受限于上面所讨论的特定实施例。本发明 的各种实施例的不同特征可以以明确描述的那些组合之外的其他组合形式进行组合。因 此，应当理解，本领域技术人员可以在这些实施例中进行改变，而不脱离由所附权利要求书 限定的本发明的范围。
权利要求
一种便携式电子设备，包括触敏键区，其包含多个键；所述键中的至少一个覆盖有多个输入选项；显示器，当所述键中的一个感测到所述键上存在物体时在该显示器中呈现所述多个输入选项；其中每个输入选项是符号；每个输入选项与特定级别相关联；并且所述设备进一步包括用于检测所述特定级别的装置。
2.根据权利要求2的便携式电子设备，其中每个特定级别根据所述输入选项而被逐步 键入。
3.根据权利要求1的便携式电子设备，其中所述特定级别由施加在所述键上的预定压 力定义。
4.根据权利要求2的便携式电子设备，其中向下施加所述压力。
5.根据权利要求2的便携式电子设备，其中向侧面施加所述压力。
6.根据权利要求1的便携式电子设备，其中每个级别由预定的时间间隔定义，在该时 间间隔期间所述键上存在所述物体。
7.根据权利要求1的便携式电子设备，其中所述符号是字符。
8.根据权利要求1的便携式电子设备，其中所述符号是字母。
9.根据权利要求1的便携式电子设备，其中所述符号是数字。
10.根据权利要求1的便携式电子设备，其中所述输入选项通过释放所述键上的接触 来确认。
11.根据权利要求1的便携式电子设备，其中所述键被四个输入选项覆盖，其中每个选 项与字符、字母或数字相关联。
12.根据权利要求1的便携式电子设备，其中每个输入选项通过特定声音来呈现。
13.根据权利要求1的便携式电子设备，其中每个输入选项通过触觉反馈来呈现。
14.根据权利要求1的便携式电子设备，其中每个输入选项通过特定声音和触觉反馈 来呈现。
15.一种用于在便携式电子设备上键入输入的方法，该便携式电子设备包括含有多个 键的键区，其中所述键中的至少一个覆盖有多个输入选项，所述方法包括步骤将每个输入选项与级别和符号相关联；当检测到所述键上存在物体时呈现所述键的所述多个输入选项；通过改变级别选择输入选项。
16.根据权利要求15的方法，进一步包括步骤根据所述输入选项逐步键入每个特定 级别。
17.根据权利要求15的方法，进一步包括步骤由预定的压力定义每个级别；将所述预定压力施加到所述键上。
18.根据权利要求15的方法，进一步包括步骤由预定时限定义每个级别，并且使所述 物体保持在所述键上所述预定的时限。
19.根据权利要求15的方法，其中所述符号是字符。
20.根据权利要求15的方法，进一步包括步骤通过释放所述键上的所述接触确认所 述输入选项。
21.根据权利要求15的方法，所述键被四个输入选项覆盖并且每个选项与字符相关联。
22.根据权利要求15的方法，进一步包括步骤标记所述选择的输入选项。
23.根据权利要求22的方法，进一步包括步骤通过特定声音标记每个输入选项。
24.根据权利要求22的方法，进一步包括步骤通过触觉反馈标记每个输入选项。
25.根据权利要求22的方法，进一步包括步骤通过特定声音和触觉反馈标记每个输 入选项。
全文摘要
本发明涉及一种便携式电子设备(10)，其包括一个或多个用于在这种设备上键入数据的触敏键区(12)。本发明还涉及一种用于在这种便携式电子设备上键入数据的方法。该触敏键区包括多个键(13)，其中这些键中至少一个覆盖有多个输入选项；显示器(11)，当这些键之一感测到该键上存在物体时在该显示器上呈现所述多个输入选项，其中每个输入选项是符号并且每个输入选项与特定级别(21，22，23，24)相关联，该特定级别由特定级别检测装置检测。
文档编号G06F3/048GK101836176SQ200880112628
公开日2010年9月15日 申请日期2008年6月3日 优先权日2007年10月22日
发明者J·格朗克维斯特, P·阿历山德森 申请人:索尼爱立信移动通讯股份有限公司