手机键盘与鼠标的制作方法

手机键盘与鼠标的制作方法
【专利摘要】手机键盘与鼠标，由键盘和模拟鼠标组成，键盘由键盘控制键和主键盘组成，键盘控制键位于设备的侧面，主要用于控制主键盘输入的内容，由一只手操作，主键盘位于设备的正面，主要用于字符和命令的输入，由另一只手操作，模拟鼠标由触屏手指或触控笔实现，模拟鼠标光标在模拟手指触碰到触摸屏上的模拟鼠标区时呈现，脱离模拟鼠标区时隐藏，模拟鼠标光标与模拟手指之间保持相对固定的距离，模拟鼠标的左键和右键由模拟手指的左侧手指和右侧手指模拟，模拟鼠标中键的动作由两指并指滑屏动作模拟，模拟鼠标键还可以由相应的键盘控制键重用为鼠标左键、鼠标右键和鼠标中键实现，有触控笔的设备与键盘控制键和手指配合也可以模拟鼠标。
【专利说明】手机键盘与鼠标
所属【技术领域】:
[0001]一种用于手持数字设备(如手机、平板电脑、电子书、电子词典、学习机、手持控制设备等)的键盘与鼠标方案(手持数字设备以下简称设备)。为便于叙述，小尺寸的手持数字设备以手机为例来说明，大尺寸的手持数字设备以平板为例来说明。下列以左右手来说明方案的地方，由于手的对称性，也可以反过来用右左手实现，除了有需要的地方外，不再以右左手为例来说明。本手机键盘与鼠标方案以下简称为本方案或者本键鼠方案。
【背景技术】:
[0002]目前，一、手机的键盘布局方案主要有三种:①电话拨号键盘，外加其他控制编辑键组成，键过少，已不能适应功能日益强大的手机应用；@PC键盘的一种缩小版。相对于较小尺寸的手机来说这类键盘过于拥挤，使用起来十分不方便；③QWERT键盘，即PC键盘仅保留字母部分的简化版，键数虽有所减少，但由于布局与小面积的手机不相适应，盘面仍显拥挤，不便使用。二、平板基本上采用的是QWERT软键盘，虽然键盘的单键够大，但由于每行键数最多时可达10来个，且不是硬键盘，所以在单手操作时，手指准确定位较难，也就不能进行高速盲打。三、不论是手机还是平板都没有实现鼠标功能的设备。
[0003]总之，手持数字设备目前在键盘和鼠标方面存在的主要问题有:①没有同时发挥两只手的作用，左手除握持设备的功能外，在键鼠输入方面毫无作用；②键盘要么键数过少，要么按键过小，或者每行键数过多(指平板QWERT键盘)，只合适单手单指操作，无法实现高速盲打；③没有鼠标那样强大的工具，而且触控操作经常有误动作；④由于没有鼠标，也就没有鼠标指针那样精确的定位工具，很多成熟的PC应用如字处理软件的功能在手持设备上大打折扣，有些应用如高级绘图软件如果没有鼠标可能永远也不能迁移到手持设备上没有适当的控制键，不能像PC键盘那样组合快捷键；?没有考虑到与PC键盘的兼容问题，为今后手持数字设备向个人计算中心发展，迁移PC应用带来了麻烦。

【发明内容】
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[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一、在手持数字设备的侧面(包括背面、顶端等其他面向)，或者在键盘的侧面，增设键盘控制键(以下简称侧键)。这些键用左手来操作。除了设置Shift、Ctrl、Alt等传统的PC键盘的控制键外、另增设Frvt、Eng、Num、Ext等4个控制键。见图1 (3) (4)。Frvt是favorite的缩写,用于输入用户的母语或者用来输入以英语为母语用户的常用第二语言。Eng是English的缩写，用来输入英文大小写字母。Num是Number的缩写,用来输入数字和英文标点符号。Ext是extension的缩写，用于扩展输入，如第三种语言、用户自定义输入或者设备厂商设定的特色输入。这4个控制键扩充了主键盘单键的功能，与Shift键配合，就可以达到主键盘一键4*2=8用的目的。这也正是本方案既保证键数足够，又保证键的大小适中的关键。此外还增设了 2Hands键，表示两手并用来操作。二、主键盘平面设计成6*5的阵列。主键盘用右手来操作。理论上本方案可能的输入至少可以达到6*5*4*2=240种，而PC键盘约为100种左右。这样，除操作上稍微比PC键盘麻烦一点外，功能比PC键盘更强大。三、模拟鼠标有3套并行无缝连接的方案。首先，将Num、Eng和Frvt分别重定义和重用为鼠标左键、鼠标右键、鼠标中键，与触摸屏上的鼠标模拟手指配合，就可以实现对PC鼠标的完全模拟。其次，还可以利用多点触控技术，通过把鼠标模拟手指左侧和右侧点击触屏的手指分别定义为鼠标左键和鼠标右键，把两个手指并指滑屏的动作定义为鼠标中键的滚屏操作，就可以以全手指的触屏操作实现对鼠标的模拟。鼠标中键的模拟也可以通过一个手指触屏静止不动，另一个手指做滑屏动作来实现。第三、有触控笔的设备，在侧键或者手指的配合下，也可以当鼠标使用，模拟鼠标。
[0005]把本方案的侧键整合到主键盘上就成了单手键盘，仍然可以实现高速盲打；以本方案为基础，把硬键盘与平板结合起来可以做成硬键盘平板；本方案也可以单独硬化实现，配上触控板，做成便携的手持键盘；有了本方案，还可以方便地把手持数字设备转化成手持键盘；最后还可以把本方案做成硬键盘，配上手机套，制成手机键盘套。
[0006]本方案的有益效果十分明显:可以在手持数字设备上实现高速盲打；在触屏上实现鼠标功能；为手持数字设备迁移PC上的应用提供了方便。
【专利附图】

【附图说明】:
[0007]图1主键盘和侧键布局图。(I)为6*5主键盘阵列。(2)为键盘定位标记。(3)为设备左侧面图，设置Shift键和2Hands键。(4)为设备右侧面图，设置Ctrl、Frvt、Eng、Num、Ext、Alt 等 6 键。
[0008]图2手机应用示例。给出了 4种应用本方案的实际手机模型。(5)为软键盘直板手机。(10)为硬键盘直板手机。(11)为滑盖手机。(12)为翻盖转屏手机。(6)为缩小主键盘占用的面积，减小两侧边键。(7)键盘定位标记。(8)只设置了 Ctrl、Eng、Num和Alt等4键，加上顶端左侧Shift键共5键，省去Fvrt, Ext和2Hands键。(9) Shift键被设置在手机的顶端左侧。
[0009]图3主键盘键面布局之一。(13)按下Frvt或者Eng时，以汉语作为母语时的汉语拼音布局或者英文小写字母布局。(14)同时按下Eng和Shift时，英语大写字母布局。
(15)按下Frvt+Shift时，中文标点符号布局图。(16)按下(15)键面左下角的More键时，中文标点符号扩展布局。(16)右下角的Rtn是Return的缩写，用于用户完成输入时返回到上一层键面布局。英文大小写字母都是半角的。
[0010]图4主键盘键面布局之二、遥控器键面布局、仿QWERT键盘布局之一。(17)按下Num时,数字、英文标点符号等的布局方案。(18)同时按下Num和Shift键时,英文标点符号等的布局方案。其中(17)中的Math表不数学符号，Order表不数字序号，Date表不各种格式的当前日期，Used表示最近使用过的非常用符号，Cstm是Custom的缩写，表示自定义，More表示还有更多的符号。这些特殊的键都会引发一个嵌套的次级输入界面或者菜单。(19-1)按下Num时,另一种数字和英文标点等符号的键面布局方案,包含了箭头键等。(19-2)按下Num+Shift时，与(19_1)相匹配的另一种英文标点键面布局方案。以上界面中的数字和英文标点等符号均为半角的。(19-3)适用于电视、投影仪、碟机、机顶盒等的遥控器键面布局方案。(20)仿QWERT键盘布局之一，6*5阵列。
[0011]图5仿QWERT键盘布局之二、单手键盘方案、硬键盘标准键面布局。(21)仿QWERT键盘布局之二，5*6阵列。(22)单手键盘方案一，6*6阵列。(23)单手键盘方案二，6*5阵列。(24-1)单手键盘方案三，6*5阵列。(24-2)硬键盘标准界面之二。(24_3)硬键盘标准界面之三。其中，第一行键面上的斜体mt是Math的缩写；od是Order的缩写；dt是Date的缩写；us是Used的缩写；ct是Custom的缩写；mr是More的缩写。
[0012]图6平板侧键布局。给出了 3种平板右侧位侧键布局方案和I种平板左侧位侧键布局方案。3种右侧位侧键布局:(25)所有侧键包括Shift键都设置在右侧，不设Ext键和2Hands键。(26) Shift键位于平板顶端右侧,其他侧键位于平板右侧，不设2Hands键。(27-1) Shift键和(27-2)2Hands键位于平板背面，其他侧键位于平板右侧。I种左侧位侧键布局:(28-1) Shift键位于平板正面左上角。(28-2) 2Hands位于平板左侧。(28_3)其他侧键位于平板背面左侧。
[0013]图7硬键盘平板。给出了 2种侧键套数不同的硬键盘平板模型。(30-1) (30-4)为具有2套侧键，并且以触控感应板实现的一款硬键盘平板模型，左手可以换个位置握持。(30-1)为正面图。(30-4)为背面图。(30-2)为硬键盘，置于平板底部。(30_3)右侧面侧键感应板。(30-5)背部左侧侧键感应板。(31-1) (31-3)为设置了 4套侧键的硬键盘平板模型，不仅左右手都可以换位握持，而且左右利手通用。(31-1)正面图。(31-3)背面图。(31-2)背部右侧侧键感应板。(31-4)左侧面侧键感应板。
[0014]图8折叠硬键盘平板之一。给出了 2种稍有不同的折叠硬键盘平板模型。(41-A)不带后舱盖的折叠硬键盘平板模型，键盘用作支架，在当支撑杆的触控笔的配合下立起平板，为背面图。(41-B)带后舱盖的折叠硬键盘平板模型，键盘处于收纳进仓状态，为背面图。(39 )正面图，硬键盘抽出等待用户输入，硬键盘位于平板右侧。(40 )硬键盘抽出折叠后支起平板。(42)平板主体。(43)键盘旋转轴卡位。(44)键盘限位弹簧顶珠。(45)键盘导轨。(46)键盘旋转轴限位弹簧顶珠。(47-1)键盘滑杆。(47-2)键盘滑杆导沟。(48_1)硬键盘主体。(48-2)键盘阵列。(48-3)侧键。(49)方圆头受控键盘旋转轴。(50)旋转轴限位坑。(53-1)当支撑杆的触控笔。
[0015]图9折叠硬键盘平板之一的硬键盘局部放大图和折叠硬键盘平板之二。(48-1)硬键盘主体。(47-1)键盘滑杆。(49)方圆头受控键盘旋转轴。(53-1)触控笔。(53_2)触控笔限位弹簧顶珠导沟。(53-3)触控笔限位坑。(54-1)折叠硬键盘平板之二。(54-2)硬键盘位于平板底端。(54-3)侧键。(54-4)当支撑杆的触控笔。(54-5)硬键盘向后折叠支起平板。(54-6)触控笔梯形导轨。(54-7)触控笔梯形导沟。
[0016]图10-1翻转硬键盘平板之一。给出了稍有不同的两种模型:不带后仓盖的透明翻转硬键盘平板和普通翻转硬键盘平板。(55-1)不带后仓盖的透明翻转硬键盘平板。(55-2)透明硬键盘。(56)用于协助固定硬键盘的吸附磁体，仅为位置示意用。(64)硬键盘与平板之间的束带，用于固定两者之间的空间关系，对于普通翻转硬键盘平板来说也可用于连接两者之间的电气关系。(57-1)普通翻转硬键盘平板。(57-2)普通硬键盘。(57-3)待输入字符动态映射区。(58)键盘向后翻转，拉起其上的支架，立起平板，但为了说明平板背部的结构，在图纸上是倾斜放置的。(60-3)支架凸棱。(60-4)支架限位坑。(59)键盘向后收拢折叠起来。(60-1)支架桁条。(60-2)支架限位弹簧顶珠。(61)当支撑杆的触控笔，可以协助键盘立起平板。(62)可翻转硬键盘主体。(60-5)键盘固定弹簧顶珠。
[0017]图10-2翻转硬键盘平板之二。给出了一款带后仓盖的透明翻转硬键盘平板。(65-1)带后仓盖的透明翻转硬键盘平板大倾角起立。(65-2)平板小倾角起立。(65-3)平板换个方向小倾角起立。(65-4)平板换个方向大倾角起立。(65-5)键盘向后翻转折叠到键盘仓内。(65-6)键盘后仓盖。(65-7)翻转硬键盘上的后仓盖支撑沟。(65-8)翻转硬键盘手机。
[0018]图11模拟鼠标。(66)模拟鼠标光标。(67)模拟鼠标区。(68)模拟鼠标盲区。(69)模拟鼠标左键。(70)模拟鼠标右键。(71)模拟鼠标。(72)指右键模拟鼠标盲区。(73-1)辅助区。(73-2)两只手协同模拟鼠标左击。(74-1)常规触控区。(74-2)并指滑屏模拟鼠标中键。(74-3)两只手协同模拟鼠标中键，一指压屏，一指滑屏。(74-4)握持夹点。(74-5)平板护边。(74-6)界面转换按钮。(74-7)防误触屏蔽区。(74-8) 45°防误触屏蔽区过渡线。
[0019]图12手持键盘。给出了硬键盘标准界面之一，触控板键区划分以及3种不同的手持键盘模型。(75-1)硬键盘标准界面之一，适用于带遥控功能的手持键盘。硬键盘界面的字符和功能分组可以通过位置、字号、字体和颜色等来区分。(75-2)触控板键区划分。(75-3) Switch锁定指示灯。(75-4)静音指示灯。(76_1)直板手持键盘。(76_2)触控板。(76-3)鼠标惯性操作示意。(77)翻转手持键盘。(79-1)双面手持键盘。(79_2)左侧侧键。(79-3)右侧侧键。(79-4)底部电池仓。(79-5)硬左撇子键。(79_6)背部触控板。(79_7)固定挂钩。
[0020]图13手机键盘套。给出了两款手机键盘套。(82)滑盖手机键盘套。(84)翻盖转屏手机键盘套。(83)microUSB连接遮挡板。(85)卡套上的microUSB插头，用于与手机上的microUSB接口连接。(86) microUSB接口被放置在卡套侧面。
【具体实施方式】:
[0021]一、主键盘。(一)硬主键盘。本方案中的主键盘可以通过实体硬键盘来实现，也可以通过触摸控制的软键盘来实现。如果是通过硬键盘实现，应该采用图12 (75-1)、或图5(24-2)给出的硬键盘标准界面。对于其他没有刻划在键面的字符和嵌套的次级输入界面，应该由接受输入设备的操作系统和/或输入法配合，映射到接受输入设备的显示屏上，提示用户输入，如图10-1 (57-3)的待输入字符动态映射区。硬键盘中间的两键还应做上定位标记，如图1 (2)所示，以方便用户手指摸索定位。硬键盘还应考虑夜间使用的需要，提供夜视功能。
[0022](二)软主键盘。手机上软主键盘的定位标记可刻在手机的边框上，如图2 (7)所示。平板上的软主键盘应该允许用户在屏上滑动到适当位置，方便用户输入。软主键盘界面与侧键的对应关系和界面转换应该采用图3和图4给出的标准键面布局(Fvrt对应的其他母语和语言由相应的操作系统和输入法自定)。
[0023](三)主键盘阵列。考虑到手机和平板使用上的一致性，主键盘的最佳阵列推荐使用6*5阵列，如图1(1)。但由于手持数字设备千差万别,6*6阵列如图5 (22)、5*6阵列如图5 (21)、4*7阵列或其他没有在这里列出的合理阵列也是可选方案。由于手机设备自身体小的局限，有时候主键盘两侧的边键做得小一点就可以把中间的其他键做得更大一点，会更好用，如图2 (6)。
[0024](四)与QWERT布局的兼容。主键盘上英文字母的排列方式有三种方案，图3(13)为6*5阵列按字母顺序排列的方案；图4 (20)为6*5阵列仿PC键盘的QWERT排列方案；图5 (21)为5*6阵列仿PC键盘的QWERT排列方案。这为习惯了 PC键盘QWERT布局方案的怀旧用户提供了保持使用习惯的可能。对于软主键盘只要给用户提供一个系统设置选项，用户就可以方便地选择以上3中方案中的一种为自己所用。为了标准的统一，建议所有主键盘的英文键面布局均采用图3(13)和3 (14)的方案。
[0025]二、侧键。(一)侧键的种类。侧键可以是常规的实体硬按键，也可以是触摸控制的软按键，还可以是触控感应板如图7 (30-3) (30-5) (31-2) (31-4)所示，其中图7 (30-5)和(31-2)中的虚线框只是边界示意，并非平板后盖上的实际框线。感应板的好处是无需标记键名，无需手指精确定位。手持数字设备可以根据手指相对位置固定的原理，即手的5指顺序关系不论手的握持位如何变化，都是固定不变的，由操作系统或专门的软件来判断当前动作的手指，并确定当前活动的侧键。如果主键盘是没有固定位置的软键盘，侧键通过感应板实现，在手持数字设备姿态传感器的配合下，就可以实现一套侧键左右利手通用(左撇子也就是左利手)。因为在设备姿态确定的情况下，通过手的握持位在右侧还是左侧就可以判断用户是右利手还是左利手，并给出当前活动手指对应的正确侧键。对于软主键盘来说，除了触控感应板外，以硬按键或者软按键实现的侧键在设备姿态传感器的配合下，也可以实现左右利手通用，只是不能标记键名，因为同一套侧键对于左利手和右利手来说，侧键的空间顺序刚好是倒置的。当然在高级应用场合，也可以结合姿态传感器动态显示侧键的键名，即每个侧键可以独立动态显示侧键键名，实现侧键键名的动态标记。如果侧键是软按键，还应注意在各个按键或者部分按键上刻划适当实体标记，便于用户手指摸索定位。侧键的最佳实现方式是触控感应板。
[0026](二)侧键位置的可变性。在各侧键中，Shift键的位置有多种可能性。可以位于手机左侧面，如图1 (3);也可以位于手机的顶端左侧，如图2 (9);也可以位于右侧，与其他侧键整合到一起，如图6 (25);还可以位于平板的顶端右侧，如图6 (26);以及平板的背部，如图6 (27-1);最后还可以位于平板正面左上角，如图6 (28-1)。除在右侧和其他侧键整合在一起如图6 (25)时，Shift键是由左手中指操作外，在其他位置均由左手拇指操作。2Hands键可以位于左侧，如图1 (3)，图6 (28_2);也可以位于平板的背部，如图6 (27_2)。2Hands键由左手拇指根部的凸起在自然靠压设备时实现按键操作。该键不是一个功能很强的键，一般用于指示设备本键鼠方案已经启用，其他方案应该屏蔽，以及进行一些在本键鼠方案启用后设备应做的准备工作。2Hands键一般可以不用。除Shift和2Hands外，其他侧键的位置也有多种可能，可以位于右侧，如图1 (4);位于左侧，如图7 (31-4);位于平板的背面，如图6 (28-3);位于硬键盘的外侧，如图8 (48-3)。
[0027](三)侧键键数的可变性。侧键键数的多少决定了可以同时输入语言种类或者字符的多寡。本方案最多可以同时设置8键，如图1所示。其中，Shift，2Hands键位于手机左侧，其他侧键为Ctrl、Fvrt、Eng、Num、Ext和Alt等6键,位于手机右侧。本方案最少必须设置5键，如图2 (5)软键盘直板手机所示。其中，Shift键位于手机顶端左侧，其他侧键为Ctrl、Eng、Num和Alt等4键,位于手机右侧。
[0028](四)侧键布局的最佳方案。因手机和平板而不同。手机的最佳侧键布局方案是图1的8键方案。平板的最佳侧键布局方案是图6 (25)的6键侧键整合方案，所有的侧键包括Shift键都被整合到同侧。考虑到手机和平板使用习惯上的兼容性，推荐标准的侧键布局方案为图6 (25)的6键同侧整合方案，侧键的顺序是Ctrl、Fvrt、Shift、Num、Eng、Alt。标准侧键布局方案至少可以提供30*2*3=180种输入可能。多于PC键盘的100种左右。
[0029](五)侧键的套数。可以在一套以上，这时，Shift键一般都和其他侧键整合到同侧，且不设置2Hands键。尤其是平板有纵横两个方向的握持位，而每个方向的握持位都有两种握持可能，如图6所示有右侧位和左侧位2种握持可能。图7 (30-1) (30-4)给出的硬键盘平板，就分别在平板的右侧和背部左侧设置了两套侧键，以方便用户调换握持手势和握持位。如果考虑到左右利手通用，则侧键可以设置的套数就更多了。如图7 (31-1) (31-3)给出的硬键盘平板，在一个横向就设置了四套侧键。分别是右侧感应板、背部左侧感应板，供常人右利手使用；左侧感应板、背部右侧感应板，供左利手使用。各侧键感应板相互屏蔽，即一套启用时，其他三套禁用，而不至于因为多套侧键造成混乱。图12 (79-1)给出的双面手持键盘，在左右侧面设置了两套侧键(79-2)和(79-3)，分别对应正面的键盘操作和背部的触控板(79-6)鼠标操作。通过设置一个左撇子键(79-5)，就可以轻易实现左右利手通用。除图12 (79-1)所示的双面手持键盘外，建议其他手持数字设备一般使用一套侧键。
[0030](六)侧键误操作的防止。比如右侧面的侧键，本来应该由左手来握持、操作，但却出现用户右手单手握持的情况。不过，在这种情况下只是手掌与右侧面接触，很难在开始握持时同时形成4个(一般为2个)接触点。因此不论是硬按键，软按键还是触控感应板都可以根据这一特点来判断是否是正确的侧键握持手势，从而决定是否激活侧键和与侧键相对应的主键盘界面。当然也可以通过增设2Hands键，彻底防止误操作。
[0031](七)侧键的按法。本方案实现的最大技术难点在于左手既要握持设备，又要完成侧键(Ctrl、Alt和位于设备顶端的Shift键除外)的按键动作。如何让设备区分用户对侧键的握持按压和输入按压很重要。本方案给出了以下7种方法。①键点按。适合于硬按键、软按键和感应板式侧键等。先松开相应的手指，马上再按回去。这一方法手感好且不会有误操作。②键压按。适合于侧键为硬按键的情况。键按下后立即释放，但手指不离开按键，仍然保持握持手势。硬按键可以做得“硬”一些，以防止误操作。③键普通按。适合于侧键为硬按键的情况。键按下后，当不需要该键功能时再释放键。释放时，指不离键，仍然保持握持手势。由于持续按键，因此硬按键不能做得太“硬”，以免手指疲劳。可以通过矮键、平键、凹键的方法来防止误操作。这种键当手指自然握持时，不能形成对侧键的有效输入按压，但当用户稍微加力时就可以达成。④键释放。相应的手指持续松开，当不需要该侧键的功能时再按回去。⑤键相对“压力差”。压力差加引号是指其不一定是通常意义上的力学压力差，也可能是由于用户的加力按压引起了侧键的其他感应区别。这一方法是根据比较各个侧键哪一个承受“压力”最大来判断用户按下的是哪一个侧键。⑥键绝对“压力差”。就是根据各个侧键自己的握持按压和输入按压力度差是否达到预设的标准值来判断用户是否按下了某个侧键。因此得给各个侧键预设一个初始的自然握持按压力度；其次还要给用户提供修改初始自然握持按压力度的系统方法，以使用户获得更好的使用体验。键点按是首选侧键按法。
[0032](八)侧键的激活与去激活。当Fvrt、Shift、Num、Eng同时被按住时,侧键激活,并使主键盘对应Fvrt对应的输入界面或者Eng对应的输入界面。在侧键激活后，当6个侧键全部被释放时，对侧键进行去激活。侧键没有激活时，主键盘可以另作它用。
[0033]三、单手键盘。侧键也可以与主键盘整合到一起。图5 (22)和(23) (24_1)分别给出了 3种单手键盘方案，为不习惯双手操作或无能力双手操作的用户提供了方便。这时候，要注意在按下相应侧键时，给以高亮显示或者指示灯显示，以免用户迷惑。以图5 (22)单手软键盘为例，键盘启用时，Fvrt亮显；Ctrl和/或Alt键按下时，高亮显示，同时高亮显示Eng，去高亮显示其他侧键，在快捷操作完成时,Ctrl和Alt去高亮显示，同时高亮显示Fvrt ;Fvrt、Eng、Num相互之间在主键盘有输入操作后，高亮显示关系是互斥的，如果主键盘没有输入动作，则高亮显示关系不是互斥的，以实现这些键的多键联按；Shift键随其他侧键的动作去除高亮显示，按下Shift键可以实现Shift键自身亮显状态的切换，不改变其他键的亮显状态。(23) (24-1)中缺失的SP、Enter、BS键安排在数字和标点符号界面上，为节省篇幅，不再图示。这种单手方案也可以和前述主流的双手方案混搭使用。单手握持时，启用的是单手键盘，由单手来操作。双手握持时，左手激活侧键，主键盘由右手来操作。本单手键盘与现在流行的QWERT键盘的最大区别是(一)每行的键数受到限定，6个最佳，5、4个在有些情况下也可以选用。因此手机的单键可以做得足够大，而QWERT键盘每行最多可达10多个，单键在手机上做小不可能；(二)平板上的QWERT键盘，键是可以做得很大，但键面铺得太宽，不适应单手多指同时操作，因为用户手指在宽幅的盘面上准确定位按键是一个大问题；(三)不论是手机还是平板，QWERT键盘只适合单手单指操作，而本单手键盘不仅可以单手单指操作，而且也可以单手多指同时操作，实现高速盲打。(四)即使是单手单指操作也大大提高了手感。一般情况下不推荐使用单手键盘，应该优先使用本方案中的双手键盘方案。当然，为适应多种应用场景，在设置侧键的同时，主键盘采用单手方案，也无不可。
[0034]四、模拟鼠标。有3套并行的方案。(一)，把侧键和触控手指结合起来模拟鼠标。模拟鼠标可以用食指、中指或者其他手指担任，如图11(71)。当手指触控到屏时，在手指的左上角出现一个模拟鼠标光标如图11(66)。当触控指离开触摸屏时，模拟鼠标光标暂时隐藏，以给用户同步的感觉，这与PC鼠标有点不一样。如果把Num、Eng和Fvrt分别重定义和重用为鼠标左键、鼠标右键、鼠标中键(Fvrt键首次按压时，激活中键功能，再次按压时，关闭中键功能)，一个完整的模拟鼠标方案就完成了。这时也可以把Num、Eng和Fvrt分别写成NumL (left)>EngR (right)和FvrtM (middle)。虽然侧键被重定义,重用，但由于不可能同时进行键盘输入操作和模拟鼠标操作，所以不会造成使用上的混淆。模拟鼠标光标和模拟鼠标手指之间的相对位置是固定的。当模拟鼠标的手指移到屏的右侧和底部时，就会形成一个大约半个指宽，无法模拟的鼠标盲区，如图11(68)。(二)，为了在没有侧键辅助的情况下也可以模拟鼠标，可以利用多点触控技术，把模拟鼠标触控指左侧的手指(也可以是另一只手的手指，如(73-2))定义为鼠标左键如(69)，右侧的手指(也可以是另一只手的手指)定义为鼠标右键如(70)，其实质是根据模拟鼠标键手指的触点是落在模拟鼠标手指的左侧还是右侧来确定其是鼠标左击还是右击动作。再加上把两指(如食指和中指)的并指滑屏动作如(74-2)定义为鼠标中键的滚屏操作就可以实现对鼠标的完全模拟。鼠标中键的模拟也可以通过一个手指触屏静止不动，另一个手指做滑屏动作来实现，两个手指可以分属于两只手如(74-3)。这后一种模拟鼠标中键的方法，应该和两指捏放缩小放大用户界面的方法区分开来。当没有侧键辅助用全手指模拟鼠标时，会出现图11 (72)所示的指右键模拟鼠标盲区，大约一个半指宽。综合模拟鼠标盲区和指右键模拟鼠标盲区，大约会在显示屏的右侧和底部形成两个不适宜模拟鼠标的区域。由于底部的部分较小一般可以忽略，在右侧就会形成一个只适宜常规触屏操作的区域。我们可以把这个区域当做适合常规触屏操作的工具栏区如图11 (74-1)，或者没有用户交互元素的辅助区如图11 (73-1)，或者作为静态显示区与左侧模拟鼠标区合为一体。(三)有触控笔的设备，在侧键或模拟指的配合下，也可以当鼠标用，模拟鼠标。因为常规触屏操作在有些应用和有些操作中具有明显优势，因此本方案中的模拟鼠标方案，并不能完全取代常规触屏操作方案。要根据具体的应用来决定一个用户界面是单一采用模拟鼠标方案，还是单一采用常规触屏操作方案，亦或是混搭两种方案。一般来说，编辑区和工作区适宜使用模拟鼠标，如图11 (67)所示。工具栏区适宜常规触屏操作。我们还可以如(74-6)那样设置一个界面转换按钮，以使用户可以根据自己的使用习惯和操作需要随时改变界面的性质，从而使得一个应用可以在模拟鼠标界面和常规触控界面之间动态转换。以上关于触摸屏上的模拟鼠标操作也可以应用到鼠标触控板上，只是不存在鼠标盲区，也可以不用隐藏鼠标光标，但是在用全手指模拟鼠标时会存在鼠标左右键的模拟死角，可以参考手持键盘部分通过增强触控板的改进。
[0035]五、键盘使用方法。以图6 (25)所示的平板为例，主键盘为结合在触摸屏上的软键盘，采用6*5键盘阵列，可以根据用户的需要在屏上滑动。主键盘每行6键，其中中间的4键分别由右手的食指、中指、无名指和小指来操作。每行左边的第一键，由右手食指向左位移来操作，右边最后一键由右手小指向右位移来操作。侧键共有6键，分别是Ctrl、Fvrt、Shift、Num> Eng和Alt,位于平板右侧。Fvrt、Shift、Num和Eng分别由左手食指、中指、无名指和小指来操作。Ctrl由左手的食指向上位移来操作，Alt由左手的小指向下位移来操作。其中的Num、Eng和Fvrt还分别对应模拟鼠标的左键、右键和中键，以策应有模拟鼠标功能用户界面的操作。母语为汉语。当用户界面进入编辑状态时或用户按下Ctrl、Alt等控制键时，显示主键盘。当结束编辑时，或者用户在非编辑区触按时，以及用户完成快捷键操作或者按下Alt+Fvrt+BS组合键时,关闭主键盘。
[0036](一)当用户按下Fvrt键时，会出现如图3(13)所示的汉语拼音主键盘布局，这时可以进行汉语拼音的输入(当主键盘刚激活时也呈现这个界面)。(二)当用户接着按下Shift键时，会出现如图3 (15)所示的界面，显示相关的汉语标点符号界面。这时可进行汉语标点符号的输入。如果按压其中的More键，就会弹出如图3 (16)所示的中文标点符号扩展界面，输入完毕，按下返回键Rtn返回上一界面3(15)。如果嵌套次级输入界面的符号是互斥的，即一次最多只会输入同一界面中的一个字符时，可以在输入完毕时即刻返回上一界面，而无需再按Rtn键。另外，在次级输入界面出现后，如果有侧键的按键动作，则立即转换到侧键相对应的输入界面。(三)当用户按下Eng时,Fvrt和Shift键自动恢复为释放状态(当Fvrt、Eng、Num三键之一按下时，如果此前已有主键盘的输入动作，则其他两键和Shift键自动恢复为释放状态，以下同)，弹出图3 (13)所示的英文小写字母界面。供用户输入英文小写字母。(四)当用户同时按下Eng和Shift时，弹出图3 (14)所示的英文大写字母界面，供用户输入。(五)当用户按下Num时，弹出图4 (17)所示数字键、英文标点符号键界面，供用户输入。
[0037](六)当用户同时按下Num和Shift时，弹出图4(18)所示的界面，供用户输入。当按下(17)中的Math或Order键或Used键时,弹出相应的数学符号或数字序号或最近输入的非常用符号界面，供用户输入。为了简洁，相应的嵌套次级输入界面没有给出具体的图示和说明。如果用户按压图4 (17)界面上的Date键，即弹出一个中外不同格式的当前日期菜单供用户选择输入，其中包含一个取消菜单项，以供用户放弃返回。(17)中的More键为操作系统或输入法设计输入更多的语言和符号提供了可能，按下时可以弹出一个菜单，供用户选择。该界面上的Cstm键，为设备的终端用户自行设置与Cstm和Cstm+Shift相对应的输入界面提供了可能。设备厂商或输入法开发商应该给终端用户提供进行相关设置的方法。一般来说终端用户可以设置的内容应该是多种样式的，可以是字符、字符串、图片、音频、视频等数据块，或者快捷命令。一旦设置成功，就可以像上述其他控制组合一样输入相关的内容。
[0038](七)按下Ctrl和/或Alt键时,使Fvrt、Num和Shift自动处于释放状态,Eng自动处于按下状态(即使此时Eng键已经悬空)，所以默认出现英文小写字母键面布局，如果再与Shift和其他侧键组合时，会弹出相应的界面，供用户输入命令，类似于PC键盘上的快捷键功能。不论是否处于编辑状态都是如此。(八)全角英数和标点的输入。(Fvrt+Eng)，(Fvrt+Eng)+Shift, (Fvrt+Num), (Fvrt+Num) +Shift分别对应全角英文大小写字母、全角数字和全角英文标点符号的输入。其中的括号表示两键次第按下，中间不能有其他的按键动作和输入操作。(九)当手指在触摸屏上的模拟鼠标区动作时，配合Num、Eng、Fvrt就可以实现鼠标的单双击、右击和滚动操作以及悬停提示。当然也可以同时用全手指或者触控笔模拟鼠标。
[0039]六、手机应用举例。分别给出了 7种应用本方案的手机。(一)、图2(5)为触摸屏软键盘直板手机。该款手机的Shift键位于手机顶端左侧如(9)。其他侧键为Ctrl、Eng、Num和Alt如(8)等4键，位于手机的右侧。该款手机适合英语系国家的用户使用。为了使单键做得足够大，减小了两侧的边键如(6)。还在手机的两侧刻有键盘定位标记如(7)。(二)、图2 (10)为硬键盘直板手机，手机的下半部为硬键盘，上半部为触摸屏。(三)、图2 (11)为滑盖手机。软键盘和硬键盘两套主键盘同在。当手机没有滑开时，用软键盘输入；当手机滑开后，用硬键盘输入，硬键盘上没有的字符和当用户按压More、Used、Math、Order、Date、Cstm等键启用嵌套的次级输入界面时，应该将相应的输入界面映射到触摸屏上(不论是手机还是平板，只要有硬键盘，硬键盘和软键盘的启用关系以及次级输入界面的映射都照此进行，下面不再赘述)。(四)、图2 (12)为翻盖转屏手机。与滑盖手机相比，只是键盘和显示屏的结合方式不同。另外还有(五)、翻盖单屏手机，(六)、翻盖双屏手机，都近似于翻盖转屏手机，不再赘述。以上这些手机样式也是目前市面上流行的手机样式。(七)翻转硬键盘手机。如图10-2 (65-8)。可参照翻转硬键盘平板部分。
[0040]七、平板应用举例。(一)、图6 (25) (26) (27_1)为3种侧键右侧位触摸屏软键盘平板，主要侧键位于平板的右侧。A、(25) Shift键和Ctrl、Fvrt、Eng、Num和Alt键统统整合到右侧，没有Ext键和2Hands键。B、(26) Shift键位于平板顶端右侧，其他侧键如图1 (4)位于平板右侧，不设2Hands键。C、(27-1) Shift键和(27-2) 2Hands键位于平板背部右侧，其他侧键如图1(4)位于平板右侧。(二)、图6 (28-1)为侧键左侧位触摸屏软键盘平板。Shift键位于平板正面左上角(28-1)。2Hands键位于平板左侧(28-2)。其他侧键布局如图(28-3)位于平板背部左侧。(三)、图7 (30-1) (30-4)为有两套侧键的硬键盘平板。侧键分别位于平板右侧(30-3)和背部左侧(30-5)。当一套侧键激活启用时，屏蔽另一套侧键，免得混淆。硬键盘象抽屉一样可以拉出和推进。硬键盘不用时纳入键盘仓内。该平板为用户提供了 2个侧键握持位。(四)、图7 (31-1) (31-3)也是硬键盘平板，但有4套侧键，分别位于左侧(31-4)，右侧，背部左侧和背部右侧(31-2)，这4套侧键也是相互屏蔽的。这种设计左右利手通用。图7给出的两种硬键盘平板的侧键都是通过感应板实现的。硬键盘与平板之间的连接与滑盖手机类似，是成熟的技术，故不再赘述。
[0041](五)、折叠硬键盘平板。给出了2种不同的折叠硬键盘平板。A、图8为折叠硬键盘平板之一。图8 (41-A)与(41-B)—样，只是(41-B)带有后仓盖。图8 (48_1)硬键盘主体通过(47-1)键盘滑杆、(49)键盘旋转轴、(45)键盘导轨与(42)平板主体连接。在(49)键盘旋转轴的顶端设有(50)键盘旋转轴限位坑。当该限位坑分别与平板上的(44)键盘限位弹簧顶珠(弹簧顶端有一半球型的圆珠)配合时，键盘分别处在(39)抽出等待用户输入状态和(41-B)收纳进仓状态。(49)方圆头受控键盘旋转轴(图8右下角为其放大图)的头部为方圆型。当其滑到头落到(43)键盘旋转轴卡位中时，被限制不能通过，但由于(47-1)键盘滑杆的头部经过细化处理已经变得尖细可以通过，同时(50)旋转轴限位坑与(46)键盘旋转轴限位弹簧顶珠配合上，就可以向后折叠当平板支架使用如(40)。为了使平板在立起时有更大的倾斜自由度，在键盘仓两侧键盘滑杆(47-1)对应的位置开设键盘滑杆导沟(47-2)让键盘折叠时键盘滑杆通过，当然也可以不开设键盘滑杆导沟，免得抽拉键盘时从导沟处发生不希望的键盘脱落。(49)键盘旋转轴和键盘之间设置旋转约束机构，在平板体自然的重力作用下无法自由旋转，但在用户的加力作用下可以转动，因此是活动受限的旋转轴。
[0042](53-1)当支撑杆的触控笔拉出时，与键盘配合就可以换一个方向将平板立起，如(41-A)，当然，没有触控笔的配合也可以换一个方向立起平板。触控笔除书写、触控功能外还可以与侧键和手指配合当鼠标使用。触控笔可以做成能够伸缩的结构，以适应硬键盘上有限的容纳触控笔的空间。触控笔上有限位坑，如图9上半部的(53-3)与键盘内部的限位弹簧顶珠配合可以防止触控笔的自由滑动。触控笔上有限位弹簧顶珠导沟(53-2)，用于让触控笔在非受控位置，顺利通过，以免用户抽拉触控笔时有涩感。硬键盘(48-2)位于平板右侧。侧键位于硬键盘的外侧(48-3)，以触控感应板实现(如果硬键盘是动态显示的，则可以方便地实现左右利手通用，但综合考虑各种因素，这里采用的是非动态显示硬键盘)。
[0043]B、图9下半部(54-1)为折叠硬键盘平板之二。硬键盘(54_2)位于平板底端、侧键(54-3)位于平板主体右侧。当支撑杆的触控笔(54-4)与前述(53-1)内接于键盘的椭圆形触控笔不同，是截面为圆角矩形的外接于键盘的触控笔，为具体的产品设计提供了另外一种可选方案。(54-4)触控笔与键盘之间靠触控笔上的梯形导沟(54-7)和键盘上的梯形导轨(54-6)连接。导沟与导轨之间靠限位机构控制(参见前述(53-1) (53-2) (53-3))。(54-5)为平板立起的状态。其他的与折叠硬键盘平板之一一样，不再赘述。
[0044](六)、翻转硬键盘平板。图10-1给出了2种翻转硬键盘平板。(55-1)为不带后仓盖的透明翻转硬键盘平板。(57-1)为普通翻转硬键盘平板。硬键盘通过(64)束带与平板主体之间实现物理、电气连接。当硬键盘翻转到正面触摸屏上时就处于待输入状态如(55-1)和(57-1)。当硬键盘向后翻转折叠时，(60-5)键盘固定弹簧顶珠与键盘仓两侧的(60-4)支架限位坑(顾名思义，也当支架限位坑使用)配合就可以将硬键盘收进键盘仓内如(59)。
(64)束带由柔软耐折叠的坚韧材料制成，交错排列。每个束带的两端分别与硬键盘和平板相连。(60-1)支架通过旋转轴与(62 )硬键盘连接，支架的旋转轴可以是受控的旋转机构，也可以不是，要根据键盘的厚薄及其边框大小等具体情况取舍。在平板主体背部的键盘仓两侧有成对等距排列的多行支架限位坑(60-4)。该成对限位坑用于当硬键盘向后折叠时与位于硬键盘上拉起支架顶端两侧的(60-2 )支架限位弹簧顶珠配合，稳定地支起平板如(58 )。还可以在平板背部仓外的地方做上与(60-1)支架顶端桁条平行的微型凸棱(60-3)，用于支架桁条与凸棱配合支起平板，使平板立起时可以有更大的倾斜自由度。支架桁条和凸棱之间还可以加上磁性吸附功能(这时也可以统一在键盘仓和仓外刻上等距的凸棱，全部通过磁吸附稳定支撑关系)。(61)为可以当支撑杆的触控笔，拉出时，与硬键盘、支架配合可以把平板换一个方向立起(参见图8 (41-A))。触控笔与硬键盘之间有限位配合机构(参见图9 (53-1) (53-2) (53-3))，防止触控笔自由滑落松脱。如果硬键盘厚度有限，就无法做成手感良好的触控笔，这时候(61)可以退化成一个纯粹的支撑杆，甚至可以不要这个支撑杆，要根据具体情况取舍。触控笔如果必需也可以放置在硬键盘前端靠近束带的地方。硬键盘翻转到正面时与平板之间靠磁体吸附(56)来稳定两者关系。(60-1)支架收拢折叠时也靠磁体吸附固定到硬键盘上(也可以通过卡扣机构实现)。[0045](55-2)为透明翻转硬键盘，其作用是传递用户按键的力学和电气等信息给键盘下面平板触屏上的软键盘，至少其每个键的键盖是透明的。键盘应该由导力、导电性能好或者传递其他按键信息好，手感好的材料制成。透明翻转硬键盘本质上是平板软键盘的手感优化工具。透明硬键盘采用6*6阵列，触摸屏上的软键盘采用图5 (22) 6*6阵列的单手键盘方案，始终冗余一行软侧键。这样用户在平板左侧位握持平板无法操控右侧侧键时，以及在很多休闲场景需要单手使用键盘时这些软侧键可以作为替代侧键使用，也为左撇子和单手用户提供了方便。当然也可以不采用这种冗余侧键的键盘布局方案。(57-2)为普通翻转硬键盘。硬键盘和平板主体的电气连接通过束带上的微导线实现，也可以通过无线连接实现。没有刻画在硬键盘上的待输入字符和嵌套的次级输入界面被映射到(57-2)左侧的待输入字符动态映射区(57-3)。当然已经刻画在硬键盘上的字符也可以映射到这里。
[0046]图10-2给出了一种带后仓盖的透明翻转硬键盘平板。(65-6)后仓盖通过转轴在平板背部与平板连为一个整体。后仓盖展开，其另一端与键盘上的仓盖支撑沟(65-7)通过磁体粘连在一起时，可以当平板的支架使用，以4个方位支起平板。(65-1)为平板大倾角起立。(65-2)为平板小倾角起立。(65-3)为平板换个方向小倾角起立。(65-4)为换个方位大倾角起立。该后仓盖还可以撑在键盘按键的行间，以方便用户调整平板的放置倾角。当键盘向后翻转收拢折叠后，盖上仓盖如(65-5 )所示。仓盖通过磁体和卡扣吸附固定到键盘和平板上。除仓盖和支架部分外，带仓盖的透明翻转硬键盘平板与不带仓盖的透明翻转硬键盘平板完全相同，不再赘述。上述3种平板，侧键均位于平板右侧，键盘位于平板底端。翻转硬键盘有一个共有的好处，那就是硬键盘体可以做得比键盘仓厚一些。当硬键盘折叠收拢时，可以经过适当压缩置入键盘仓内。透明翻转硬键盘平板是最佳实现本键鼠方案的平板。翻转硬键盘也适合有空间做硬键盘仓的手机设备如图10-2 (65-8)。
[0047]八、手持键盘。本键鼠方案不仅可以良好地与手持数字设备结合，而且可以独立成器。图12给出了 3种样式的手持键盘。(一)、(76-1)为直板手持键盘。下半部为硬键盘。上半部为(76-2)触控板或者触摸屏，功能类似笔记本的触控板，用于使用本键鼠方案中的方法控制鼠标的运动。硬键盘和触控板或触摸屏的位置也可以调换，使触控板或触摸屏位于下半部，硬键盘位于上半部。(二)、翻转手持键盘(77)。由翻转透明硬键盘和其下的触摸屏组成。键盘合上时，当键盘使用，键盘翻开时，当控制鼠标的触控板使用。其实现原理可以参考图10-1透明翻转硬键盘平板。这款手持键盘的最大好处就是功能完全独立，无需接受输入设备再行映射标准硬键盘界面以外的其他字符输入界面和嵌套的次级输入界面。(三)、双面手持键盘(79-1)。由正面硬键盘和背部触控板(79-6)组成。键盘的左右两侧配有两套侧键如(79-2)和(79-3)，分别用于与键盘和触控板配合。当右侧控制键盘的侧键激活时，激活键盘，屏蔽左侧侧键和触控板；当键盘横向翻转过来，控制触控板的左侧(这时实际上成了右侧)的侧键激活时，激活触控板，屏蔽键盘和右侧侧键。该款键盘的底部设有左撇子键(79-5)，可以实现左右利手通用(前述的翻转手持键盘也可以这样做，因为侧键和软键盘都可以根据键盘姿态的改变调整到正确的布局)。手持键盘与接受输入的设备之间可以通过有线连接如USB连接，也可以通过无线连接如蓝牙技术。如果通过无线连接，在手持键盘的底部和/或顶部设有电池仓如(79-4)。(79-7)为平板和手机用固定挂钩，位于键盘的顶部和底部的右侧。为没有硬键盘的设备提供了方便。只要将挂钩挂靠在手机和平板的右侧，左手握持住，就可以当手机和平板的硬键盘使用了。图12 (79-7)挂钩为展开图。在不用时，应该旋进到手持键盘的底部和顶部“藏”起来。挂钩应该用有一定强度的柔性材料做成，这样挂钩可以适当变形，可与不同侧边外形的设备达到高度匹配。如果不惧冗余，还可以在键盘的顶部和底部的左侧设置一套同样的挂钩，这样可以实现左右利手通用。前述的翻转手持键盘也适用这种挂钩技术。手持键盘应该采用映射了箭头键等键的数字和英文标点布局界面，如图4 (19-1)和(19-2)。手持键盘如为硬键盘应该采用如图5 (24-2)所示的标准布局。
[0048]为了强化手持键盘触控板的功能，还可以把触控板划分为9个键区如图12(75-2)所示。其中Home是主页键,Switch用于重定义各键区和主键盘各建的功能。Left、Middle和Right分别对应鼠标的左、中和右建，这样手持键盘就有3套鼠标键:前述的侧键重用、手指模拟和此处的板上键区。Page Up>Page Down>Page Left和Page Right用于上、下、左、右翻页。9个键区的上位键，是图标键，在Switch锁定时，用于音视频的播放和控制。键区的网格和键名标记可以用浅色、虚线印出，也可以不印出，或者只印出网格虚线，其余的在用户使用说明书中提示。为了改善触控板的鼠标操控，还增加了一种鼠标控制动作:当手指滑动到触控板边框停住时，显示设备上的鼠标光标将按照惯性继续前进直到到达显示设备的边框，或者在到达显示设备边框之前，触控手指的触控动作发生了改变。这样当要把鼠标光标做长距离移动时就不用在触控板上做连续重复的滑板动作。如图12 (76-3)所示，从A到B点，正常移动鼠标光标,但到达B点停住时，鼠标光标将按惯性向显示设备的边框移动，直到到达显示设备边框。在光标到达边框之前，或者到达时，如果改变手指滑动方向如B到D点或者B到C点沿触控板边框滑动,则鼠标光标恢复为在显示设备上正常移动。当从B到C点又停住时，鼠标光标将改为按惯性移动，从C到E点或者从C到F点，鼠标光标又恢复为正常移动。此外，还可以通过触控板上两个手指的捏放动作来缩小和放大显示设备上的对象，也可以通过用手指在触控板上顺时针和逆时针画圈来旋转显示设备上的对象。手持键盘可以取代PC键盘运用在很多场合，如远程控制PC，家居控制智能电视，电视盒子等。
[0049]手持键盘还可以根据控制对象设备的需要在单手握持时，通过重定义和重用主键盘来重新设定主键盘各键的功能，以方便用户使用，如图4 (19-3)所示。(19-3)所映射的是电视、投影仪、机顶盒、碟机等常见家用多媒体设备遥控器上通用的控制键。其中，Source键不仅用于控制电视等显示设备的信号源，而且也用于同步改变手持键盘控制的多媒体设备。这样一个手持键盘就可以同时控制多台多媒体设备，而不用一台设备配上一块键盘，也不用一台设备配上一块遥控器。方法是在用手持键盘改变显示设备的信号源时，由与该信号源相关的受控多媒体设备主动发出配对请求，如果已经与手持键盘配对过且已配对好则忽略，否则，应该通过弹出设置对话框让用户完成手持键盘和受控设备的配对，同时自动完成信号源和受控设备的关联。这样当信号源改变时，始终能将手持键盘控制到正确的多媒体设备。信号源菜单中应该增加一个本机控制菜单，用于对电视等显示设备自身进行控制。Source键始终发送控制码到显示设备。当显示设备处于待机状态或者关闭电源时，屏蔽手持键盘，但待机时不屏蔽控制到显示设备的Power键。图4 (19_3)中的快进和快退键与菜单配合可以实现快速播放和慢速播放，或者用于滑动播放进度条上的指示器。F1、F2、F3、F4和F5的功能根据所控制设备的不同可以进行不同的定义。如在电视信号和广播信号间切换(卫视机顶盒)；在电视信号和图文信号间切换(有线电视机顶盒)等等。
[0050]当手持键盘单手握持当遥控器使用时，点击触控板上的Switch键，就可以把键盘转化为普通键盘用于字符的输入，再次点击又变成遥控器界面。不过，单手握持时不能使用侧键，所以只能输入英文字母或者汉语拼音(或其他语种)之一，解决这一问题的方法是在保留手持键盘侧键的同时主键盘采用单手键盘方案如图5 (22)。同理当手持键盘双手握持当普通键盘使用时，点击Switch键，可以把键盘变成遥控器，再次点击时又恢复为普通键盘。单手握持和双手握持的分别可以通过所有侧键是否都被握持到位来区分，在侧键误操作的防止一节已有说明，不再赘述。单手握持时，默认主键盘为遥控器界面，双手握持时，默认主键盘为普通键盘界面。当然，双手握持时如果握持不到位没有激发侧键，也可以双手操作遥控器界面的键盘。这种重用主键盘的手持键盘也可以用在有此需要的工业受控设备上和其他家用、办公用设备上，当然根据具体应用场景，各遥控键的功能也应根据实际需要进行相应定义。手持键盘如为带遥控功能的硬键盘应该采用如图12 (75-1)所示的标准布局，并最好采用图5 (22)所示的单手键盘方案，这样不论单手握持，还是双手握持都可以方便在键盘功能和遥控功能间切换。双面手持键盘当遥控器使用且单手操作时，可以根据键盘姿态传感器来判断用户当前操控的是键盘面还是触控板面，从而激活和屏蔽相应的操作面。
[0051]九、手持数字设备的手持键盘化。采用本键鼠方案的手持数字设备可以在软硬件的协助下转化成为手持键盘。以手持数字设备的键盘为基础，把手持数字设备的触摸屏或部分触摸屏当做手持键盘的触控板，并通过有线或者无线方式把手持数字设备与接受输入设备连接起来，就形成为一款方便易用的手持键盘。滑盖手机最适合手持键盘化。手持数字设备单手操作当遥控器使用时映射如图4 (19-3)所示的界面。手持数字设备应该预留键盘和遥控器转化功能，以便用户方便使用。对于没有预留这些功能的手持设备，应该允许通过安装专门的软件、软件包或者升级操作系统来实现。同理，对于那些具备条件的受控设备应该允许安装相应的软件、软件包或者升级操作系统，以及添加适当的硬件如蓝牙接受装置等来接受手持键盘的控制。
[0052]十、手机键盘套。为了使软键盘直板手机用户也可以体会到硬键盘的好处。图13给出了两款手机键盘套。(82)和(84)分别为滑盖手机键盘套和翻盖转屏手机键盘套。手机与键盘套之间的电气连接既可以通过无线连接如通过蓝牙技术，也可以通过有线连接如通过手机上的microUSB接口连接。如果通过microUSB连接,键盘套上的microUSB接头可以是软线接头，也可以是固定的硬接头如(85)。键盘套上的microUSB接头延伸出来在键盘卡套的底部或者侧面如(86)形成microUSB接口，供手机充电或与其他数字设备交换数据。microUSB接头的延伸线部分用(83) microUSB连接遮挡板挡住。卡套上的microUSB接口可以设置机关，当外部microUSB接头插入时,屏蔽键盘套上的键盘。当然也可以不这样做，而让键盘套上的键盘和外部设备同时共用手机上的同一 microUSB接口。当手机上的microUSB接口不在底部而在其他侧面时，(85)microUSB固定接头或软线microUSB接头的位置也应该做相应调整。(84)翻盖转屏手机键盘套去除转屏功能就成为翻盖手机键盘套。在各种样式的手机键盘套中，优选滑盖手机键盘套。对于没有采用本键盘方案的软键盘直板手机，如果不能够通过升级操作系统和输入法来兼容本键盘方案，则应该修改主键盘各键和侧键的扫描码发送逻辑，以将就PS2协议。
[0053]十一、无边框平板。通过如图11 (74-4)设置一个握持夹点，使平板的边框窄化直至成一个最小的护边如(74-5)，不仅去除了平板冗余的边框，而且也为用户摸索到一个合适的握持位置提供了方便。(74-4)握持夹点是触屏上的一个屏蔽点，当拇指捏压此点与手掌配合握持平板时，触屏屏蔽此点的触控动作。在拇指捏压的情况下，拇指触屏滑动时，夹点跟着移动，以使用户可以调整握持手位到舒适位置或者挪出捏压区域以供用户操作或浏览。图中所示的夹点位置为触屏亮显时的初始位置。(74-7)为防误触屏蔽区，是为了防止拇指根部的凸起误触到触屏，引起误动作。防误触屏蔽区始终位于与握持夹点相邻的平板护边一侧，可以随夹点的在各个侧边跳跃移动。(74-8)为45°防误触屏蔽区过渡线，当握持夹点越过此线时，防误触屏蔽区跃迁并附着到平板相邻的另一条侧边上。(74-7)的防误触屏蔽区虚线和(74-8)的45°防误触屏蔽区过渡线是示意用，并不在触屏上实际存在。防误触屏蔽区只有在夹点被夹捏时才被激活，起屏蔽作用防止误触。在通常情况下，夹点位置的触屏操作是屏蔽的。但当界面为模拟鼠标界面时，拇指可以协同完成模拟鼠标左右中键的动作(可参考图11 (73-2) (74-3))。当模拟鼠标中键滑屏操作时，夹点不随之移动。握持夹点及防误触屏蔽区也可以纯粹为了改善握持平板的舒适度而设在宽边框的平板触屏上。握持夹点在模拟鼠标隐藏时，可以把夹点处的单击用来显隐平板上的任务栏或/和开始菜单栏，双击用作Home主页键。握持夹点长时间不用时，应该隐藏，再有触屏动作时，激活。
[0054]十二、PS2协议扩展。本键鼠方案作为一款独立的人机交互设备，完全将就PS2协议有点勉为其难，尤其是用在手持键盘上时。本键鼠方案主键盘采用了 26个英文字母键以及空格、回车、退格和引号键共30个键，侧键采用了 Ctrl、Shift、Alt等3个键，这些都是PC键盘上已有的键。同时，还定义了 3个新的控制键:Fvrt、Eng和Num键。另外手持键盘的触控板上还新增了 3个键区Switch、Page Left和Page Right。这6个新增键(区)是PS2协议中所没有的，为此需要对PS2协议进行相应扩展。①扫描码扩展。Fvrt键的第一套键盘扫描码定义为E0，46 (通码MAKE)和E0，C6 (断码BREAK);第二套键盘扫描码定义为E0，7E (通码MAKE)和E0，F0，7E (断码BREAK)。Eng的第一套定义为E0, 3A和E0, BA ;第二套定义为E0, 58和E0, F0, 58。Num的第一套定义为E0, 36和E0, B6 ;第二套定义为E0, 59和E0,F0, 59o Switch 的第一套定义为 Ε0, OE 和 Ε0，8Ε ;第二套定义为 Ε0，66 和 Ε0，H)，66。PageLeft的第一套定义为E0，01和E0，81;第二套定义为E0，76和E0，F0，76。Page Right的第一套定义为E0，39和E0，B9;第二套定义为E0，29和E0，F0，29。②扫描码发送逻辑。主键盘上30个键的发送逻辑与PC键盘上的相同。键按下时发送通码，键释放时发送断码。侧键的发送逻辑因侧键的按法不同而有差异，但基本原理是一样的。下面仅以键点按(参见侧键按法部分)为例来说明。A、Ctrl和Alt。当Ctrl按下时，发送Ctrl的通码，同时发送处于通码状态的Fvrt、Eng、Num和Shift的断码(如果这些键已处于断码状态则不用再发送断码，以下同)。当Ctrl释放时,发送Ctrl的断码。Alt的发送逻辑与Ctrl相同。B、Shift键按下时如果处于通码状态，发送断码，反之发送通码。C、Fvrt、Eng和Num键。Fvrt按下时，发送Fvrt的通码，如果前一个按键动作发生在主键盘上，则同时发送处于通码状态的Eng、Num和Shift键的断码,否则不用以实现多键联按。Eng、Num与Fvrt的发送逻辑相同。手持键盘触控板上的Switch键区在触按时，若Switch键处于断码状态，发送通码，否则发送断码，释放时不发送任何扫描码。③、鼠标键模拟逻辑。在模拟鼠标界面触屏激活模拟鼠标时，Num、Eng和Fvrt键分别重用为鼠标左、右和中键。按下Num或Eng时发送相应按键的Press Button消息，之后模拟鼠标的手指或者触控笔离开触屏时发送相应按键的ReleaseButton消息。初次按下Fvrt时发送Press Middle Button消息，再次按下时发送ReleaseMiddle Button消息，如此循环。当用手指|旲拟鼠标键时，|旲拟鼠标左右键手指的消息定义同上。模拟鼠标中键的手指操作在滚屏操作开始和结束时同步发送Press Middle Button和Release Middle Button消息。此外，还可以为手机键盘定义一个新的设备ID，就定为OxCC，OxCC吧，以与PS2协议中的现有键盘ID0xAB，0x83相区别。当然也可以借用这已有的键盘ID。
[0055] 结语:本键鼠方案标准硬键盘界面有2种，如图12 (75-1)，图5 (24_2)。标准软键盘分解界面如图3 (13)对应侧键Eng为英文小写字母界面，图3 (14)对应侧键组合Eng+Shift为英文大写字母界面，图4 (19-1)对应侧键Num为数字和英文标点符号界面，图4 (19-2)对应侧键组合Num+Shift为英文标点符号界面。标准遥控器界面如图4 (19_3)。标准侧键布局如图6 (25)共Ctrl、Fvrt、Shift、Num、Eng和Alt等6键。其中Fvrt用于输入用户的母语或者输入以英语为母语用户常用的第二语言。模拟鼠标的标准触控指为食指或者中指，在其左侧触屏的手指为鼠标左键，在其右侧触屏的手指为鼠标右键，两指的并指滑屏动作为鼠标中键的滑屏操作。鼠标中键的模拟也可以通过一个手指触屏静止不动，另一个手指做滑屏动作来实现。同时，把侧键NunuEng和Fvrt重定义和重用为模拟鼠标的左键、右键和中键，再加上触控笔，模拟鼠标就有3套无缝对接的模拟方案。标准的单手键盘方案如图5 (22)所示。手机应该预留键盘和遥控器转化功能。在手机上的最佳实现为如图2 (11)所示的滑盖手机。在平板上的最佳实现为如图10-1 (55-1)所示的透明翻转硬键盘平板。手持键盘最好通过把手机键盘化实现。
【权利要求】
1.手机键盘与鼠标，由键盘和鼠标组成，其特征是:键盘分成键盘控制键和主键盘两部分，鼠标用手指和触控笔或者单纯用手指模拟。
2.手机键盘，根据权利要求1所述的手机键盘与鼠标，其特征是:键盘控制键可以位于手持数字设备的侧面、顶端、背面等面向，也可以位于键盘的侧面，用于映射PC键盘上的控制键以及新增的控制键，由一只手操作，主键盘由另一只手操作，位于手持数字设备的正面，或者在使用时放置在手持数字设备的正面，由按键矩阵组成，用于映射PC键盘上的字母、数字等键，主键盘可以是触摸屏上的软键盘，也可以是普通的硬键盘，还可以是透明硬键盘和触摸屏上的软键盘组成的复合体，键盘控制键可以是实体硬按键，也可以是触摸控制的软按键，还可以是没有按键确切位置的触控感应板。
3.模拟鼠标，根据权利要求1所述的手机键盘与鼠标，其特征是:在触摸屏或者触控板上用手指或者触控笔1旲拟鼠标；鼠标左键和右键由|旲拟鼠标的手指和触控笔左侧和右侧点击触屏的手指分别模拟；在用手指模拟鼠标时，鼠标中键由两指并指滑屏模拟，也可以通过一指触屏或者触板不动，一指滑屏或者滑板模拟；此外，鼠标键还可以通过重用键盘控制键中的3个键为鼠标左键、鼠标右键和鼠标中键来模拟；在触摸屏上用手指模拟鼠标时，鼠标光标应该位于模拟手指外侧的可见区域，并与之保持固定距离；对于双界面应用，在触摸屏上的适当位置，通过设置界面转换按钮，还可以方便用户在模拟鼠标界面和常规触屏界面之间动态切换。
4.单手键盘，根据权利要求2所述的手机键盘，其特征是:键盘控制键整合到主键盘上，与主键盘按键阵列合为一个整体。
5.硬键盘平板，根据权利要 求1所述的手机键盘与鼠标，其特征是:硬键盘可以是普通硬键盘，也可以是透明硬键盘，硬键盘通过束带或者滑轨、滑杆等与平板进行实体连接，硬键盘在使用时抽出或者翻转到平板正面，在不用时放置到平板背部的键盘仓内，还可以在硬键盘上设置转轴、支架、支撑杆等部件使硬键盘可以当做平板的支架使用。
6.手持键盘，根据权利要求1所述的手机键盘与鼠标，其特征是:由硬键盘和触控板或者触摸屏组成，触摸屏不仅可以用作控制鼠标的触控板，而且可以用作键盘，用作图形用户界面，用于显示信息，硬键盘可以是普通硬键盘，也可以是透明硬键盘，硬键盘和触控板或者触摸屏可以位于同一面向，也可以分置在正反两面，还可以对硬键盘在单手握持时的功能进行重定义，以扩展硬键盘的功能。
7.万能遥控器，根据权利要求6所述的手持键盘，其特征是:把手持键盘用作遥控器，并把受控设备和显示设备上的信号源菜单关联起来，当通过手持键盘改变显示设备的信号源时，同时改变手持键盘遥控的受控设备，使一块手持键盘可以同时遥控多款受控设备。
8.增强触控板，根据权利要求6所述的手持键盘，其特征是:对触控板或者用作触控板的触摸屏进行键区划分，对不同的键区赋予不同的功用，当在不同的键区点击时，实现不同的控制功能；还可以通过在触控板或者用作触控板的触摸屏上两个手指的捏放动作来缩小和放大显示设备上的对象，也可以通过用手指在其上顺时针和逆时针画圈来旋转显示设备上的对象；增加了移动鼠标光标的惯性控制方法，当手指或其他触控设备如触控笔滑到触控板或者用作触控板的触摸屏边沿停住时，鼠标光标将继续按当前运动惯性在显示设备上移动，直到触控板或者用作触控板的触摸屏上的触控动作发生了改变或者鼠标光标已到达显示设备边沿。
9.手持数字设备手持键盘，根据权利要求6所述的手持键盘，其特征是:实现了手持键盘功能的手持数字设备。
10.手持键盘受控设备，根据权利要求6所述的手持键盘，其特征是:由特定的功能部分和手持键盘受控部分组成，手持键盘受控部分由接受手持键盘信号输入的电气接口或者无线信号收发装置，以及对接受到的手持键盘输入信号进行处理的设备操作系统和应用软件组成。
11.手机键盘套，根据权利要求2所述的手机键盘，其特征是:由硬键盘和键盘套两部分组成，硬键盘和键盘套之间有两种连接方式，其一是通过滑轨，其二是通过转轴。
【文档编号】G06F3/023GK103581392SQ201310185637
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年5月20日 优先权日:2012年8月9日
【发明者】李永贵, 李坤 申请人:李永贵