用于在移动计算设备上打字的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于在手持或者移动计算设备上提供触摸输入的方法。更具体地，本 发明涉及使得这种设备的用户能够在以双手沿着该设备的边缘紧握该设备时握持该设备， 同时在设备的前面和背面上提供触摸输入。本发明还涉及实现公开的方法的设备。
【背景技术】
[0002] 在桌上型计算机上，通常通过在按照按键的按压大致生成一个字符的物理键盘上 打字来键入文本。键盘布局确定哪个字符由哪个按键的按压生成。突出示例是QWERTY布局 和Dvorak标准键盘（DSK)布局。常规键盘的字母表部分被划分为三行：顶行、基键行（home row)和底行。字母按键当被按压时产生文本键入，通常是小写字母。修改按键是以某一预 定方式修改输入的键盘上的指定按键。例如，换挡修改器（Shift modifer)当与字母按键 一起被按压时通常产生大写字母，而不是小写字母。Alt修改器可以产生替换字母表（例 如，希腊语替代拉丁语）的字母、图形或者数学符号以及其他类型的符号输入。触摸打字指 代一次系统地部署9-10个手指并且使得能够免视打字（即，在不需要看着键盘的情况下键 入文本）的打字技术。
[0003] 触摸面板经常被集成到显示屏幕并且解释用户的触摸，由此生成可以由计算设备 的软件和电子电路处理的信息。多点触摸指代用以同时解释和区分例如来自若干手指的多 个分离触摸的这种触摸面板的性质。
[0004] 在具有触摸面板的移动设备（诸如智能手机和平板计算机之类）中，低文本键入 率是认识到的交互瓶颈。在现有设备的状态中，分离触摸可以被鲁棒地检测到并且相互区 分，并且每个触摸的参数可以被清晰地报告给解释它们的软件组件。在触摸感知移动设备 上，文本通常在用户按压在屏幕上绘制出的虚拟按钮时被键入，以使得当操作表面也是触 摸面板时，它们仿照（resemble) -般被称为虚拟键盘或者屏幕上键盘的小型键盘。虚拟键 盘一般展示QWERY键盘布局。在这种软件键盘上打字典型遭受慢键入率、高错误率并且提 供普遍乏味和令人沮丧的体验。
[0005] 诸如大智能手机和平板计算机之类的移动计算设备典型配备有能够多点触摸的 显示单元，其使得能够在显示单元的屏幕上直接键入文本。若干研宄已经示出这种设备主 要用于数据消费，诸如网页浏览、消费数字媒体或者玩游戏之类。对于生产性使用情况，用 户总的来说求助于膝上型或者桌上型计算机。这一点的原因之一看上去是难于在这种移动 设备上键入文本。虽然用户趋向于通过沿着平板计算机的侧边缘牢固地紧握平板计算机来 握持该平板计算机以看着设备的屏幕，但是这个位置总的来说不适于屏幕上文本键入。为 了键入文本，典型不得不使设备进入稳定位置，这使得双手的手指能够触摸屏幕。屏幕用以 显示屏幕上软件键盘以及文本应该被键入到的应用二者。这种设置减少可用于显示应用的 屏幕的有效尺寸。
[0006] 已知使用连接到移动计算设备的外设键盘。这种外围设备例如通过通用串行总线 (USB)或者无线通道（诸如Bluetooth?之类）技术连接。虽然外设键盘的使用允许向平 板计算机的高效文本键入，但是其破坏移动外形因素。
[0007] 已知附属物理键盘到移动计算设备的背部。这允许用户以双手握持计算设备，并 且以将通常留在设备的背面的手指使用键盘。典型桌上型键盘的行被分割并且定位在移动 计算设备的背面的左部分和右部分。常规桌上型键盘的手指到按键的映射由这种折叠键盘 的布置来维护。然而，设备的外形因素被显著改变，当用户不得不适配输入设备时，学习使 用这种键盘经常是困难的。据我们所知，保持移动计算设备的移动外形因素的所有已知文 本键入解决方案，即使在延长学习阶段之后，也展现显著低于由受训练的打字员在传统桌 上型键盘上实现的打字率（其是大约50-60个字每分钟（wpm))的打字率。
【发明内容】
[0008] 要解决的技术问题
[0009] 本发明的目的是提供使能在手持计算设备上的触摸输入的方法，其利用提供在计 算设备的背面上的多点触摸感测单元来向设备键入诸如文本元素的输入元素，并且其克服 现有技术的至少一些缺点。
[0010] 技术方案
[0011] 根据本发明的第一方面，提供用于在手持计算设备中提供触摸输入的方法。该设 备配备有在其前面上的至少一个多点触摸感测部件和在其背面上的至少一个多点触摸感 测部件。多点触摸感测部件可以包括单个多点触摸传感器单元或者多个单点触摸传感器单 元（优选布置为阵列）。该方法包括以下步骤：
[0012] -在所述设备中提供虚拟键盘布局，该虚拟键盘布局将所述背面多点触摸感测部 件的至少一个第一目标区映射到第一预定输入元素并且将所述前面多点触摸感测部件的 至少一个第二目标区映射到第二预定输入元素；
[0013]-在所述设备中检测所述多点触摸感测部件上的至少一个触摸事件的位置；
[0014]-在所述设备中确定虚拟键盘布局上的所述触摸事件的可能目标区；
[0015]-在所述设备中存储检测到的事件位置和对应的已确定目标区；
[0016]-更新虚拟键盘布局，其中，基于检测到的触摸事件位置适配所述区的位置或者形 状。
[0017] 虚拟键盘布局不包含目标区到输入元素映射的图形表示。多个不同的目标区可以 被映射到同一输入元素。反之亦然。可以要求触摸多个不同的目标区以选择单个输入元素。
[0018] 根据本发明的另一方面，提供用于在计算设备中提供触摸输入的方法。该设备配 备有在其前面上或其背面上的至少一个触摸多点触摸感测部件。多点触摸感测部件可以包 括单个多点触摸传感器单元或者多个单点触摸传感器单元（优选布置为阵列）。该方法包 括以下步骤：
[0019]-在所述设备中提供虚拟键盘布局，该虚拟键盘布局将所述背面或者正面多点触 摸感测部件的至少一个第一目标区映射到预定输入元素；
[0020] -在所述设备中检测所述多点触摸感测部件上的至少一个触摸事件的位置；
[0021] -在所述设备中确定虚拟键盘布局上的所述触摸事件的可能目标区；
[0022] -在所述设备中存储检测到的事件位置和对应的已确定目标区；
[0023]-更新虚拟键盘布局，其中，基于检测到的触摸事件位置适配所述区的位置或者形 状。
[0024] 优选地，该方法还包括以下步骤：
[0025]-将所述前面和背面多点触摸感测部件的区域与用户的特定手指相关联；
[0026]-对于所述虚拟键盘布局提供将用户的手指分配给多点触摸感测部件上的目标区 的集合的手指到按键映射；
[0027] 另外，所述确定步骤还包括：
[0028] _基于检测到的触摸事件与所述区域的接近程度确定哪个按键产生触摸事件；
[0029]-在被映射到确定的手指的目标区的集合之中确定虚拟按键布局上的所述触摸事 件的可能目标区。
[0030] 所述确定步骤还优选地包括选择虚拟键盘布局的目标区，该目标区的重心位置具 有到检测到的触摸事件位置的最短欧几里得距离。
[0031] 更优选地，所述确定步骤可以包括基于虚拟按键布局的目标区的似然性选择该目 标区，其中，所述似然性是目标区的重心位置和检测到的触摸事件的位置之间的欧几里得 距离的函数。
[0032]目标区的似然性还可以是在所述位置上给定之前触摸事件的情况下之前已经确 定目标区的出现次数的函数。另外，该似然性还可以是在给定之前确定的目标区的情况下 目标区的相关联的输入元素的出现概率的函数。在预定输入元素是文本字符、n字母组或 者字的情况下，这种概率例如可以由语言模型提供。
[0033] 所述更新步骤可以优选地包括朝检测到的触摸事件位置移动确定的目标区的位 置。
[0034] 所述更新步骤还可以优选地包括朝对于其已经确定同一目标区的之前检测到并 且存储的触摸事件位置的全部或者一部分的重心移动确定的目标区的位置。触摸位置的重 心照常定义为两个坐标方向上的集合的全部触摸位置的均值位置。
[0035] 该设备还包括其前面上的显示部件，并且其中，该方法可以优选地包括在所述前 显示部件上选择性显示与背面多点触摸感测部件对应的检测到的虚拟键盘布局的表示。该 方法还可以优选地包括在前显示部件上选择性显示背面多点触摸感测部件上的检测到的 触摸位置的表示。
[0036] 虚拟键盘布局可以有利地将设备的背面的左侧和右侧上的目标区的集合映射到 文本字符元素，以提供可分别使用左手和右手的手指触摸的折叠键盘布局。
[0037] 检测到的触摸事件可以优选地包括触摸"抬起"、触摸"下压"或者触摸姿势事件。
[0038] 该方法还可以包括在已经确定目标区之后将相关联的预定输入元素提供到设备 的输入存储器缓冲器中的步骤。
[0039] 根据该方法的步骤可以有利地被重复以将所述目标区的位置适配于用户的设备 操控。
[0040] 根据本发明的另一方面，提供手持计算设备。该设备包括在其前面上的至少一个 多点触摸感测部件和在其背面上的至少一个多点触摸感测部件。该设备还包括存储器单元 和计算部件。该计算部件和存储器单元配置用于：
[0041]-提供虚拟键盘布局，该虚拟键盘布局将所述背面多点触摸感测部件的至少一个 第一目标区映射到第一预定输入元素并且将所述前面多点触摸感测部件的至少一个第二 目标区映射到第二预定输入元素；
[0042]-检测所述多点触摸感测部件上的至少一个触摸事件的位置；
[0043]-确定虚拟键盘布局上的所述触摸事件的可能目标区；
[0044] _在所述存储器单元中存储检测到的事件位置和对应的已确定目标区；
[0045]-更新虚拟键盘布局，其中，基于检测到的触摸事件位置适配所述区的位置或者形 状，并且存储所述更新的虚拟键盘布局。
[0046] 该计算部件还配置用于：
[0047]-将所述前面和背面多点触摸感测部件的区域与用户的特定手指相关联；
[0048]-对于所述虚拟键盘布局提供将用户的手指分配给多点触摸感测部件上的目标区 的集合的手指到按键映射；
[0049] 以及配置用于在所述确定步骤期间执行以下另外的步骤：
[0050] _基于检测到的触摸事件与所述区域的接近程度确定哪个按键产生触摸事件；
[0051]-在被映射到确定的手指的目标区的集合之中确定虚拟按键布局上的所述触摸事 件的可能目标区。
[0052] 该计算部件还可以配置为执行根据之前描述的方法步骤的附加步骤。
[0053] 该设备还可以包括在其前面上的显示器，所述前面多点触摸感测部件与该显示器 共置。优选地，该设备可以是平板计算机。
[0054] 所述背面多点触摸感测部件可以优选地可拆卸地附属到所述设备。
[0055] 所述背面多点触摸感测部件可以优选地基本沿着设备的侧边缘布置，并且朝背面 的中间延伸。
[0056] 可替代地，所述背面多点触摸感测部件可以基本覆盖全部背面。
[0057] 根据本发明的另一方面，提供能够实施根据本发明的的方法的计算机。
[0058] 根据本发明的另一方面，提供包括计算机可读代码部件的计算机程序，该计算机 可读代码部件当运行在计算机上时，使得计算机实施根据本发明的方法。
[0059] 根据本发明的最后一个方面，提供包括计算机可读介质的计算机程序产品，在该 计算机可读介质上存储根据本发明的计算机程序。
[0060] 通过使用根据本发明的方法和设备，测试已经示出可以实现训练8小时之后的桌 上型键盘的速率的64%的打字率，这与手持计算设备的本领域现有技术的文本键入方法相 比具有显著进步。主要通过模仿物理键盘的行为并且减少学习曲线的快速敲击（即，触摸 和释放多点触摸传感器表面）实现高打字率。当用双手牢固紧握手持设备时执行打字时， 在用户打字的同时维持该设备的移动外形因素。这同时最大化用户和手持设备之间的交互 区。在行走、静坐或者躺下时快速打字是可能的，由此使得所有普通移动使用情况成为可 能。
[0061] 根据本发明的方法设计为很灵活并且适配用户的手部骨骼和打字形为。因为诸如 平板之类的手持计算设备总的来说不被成形为在打字的同时人体工学地握持，所以该适配 是高效工作和用户采纳的关键。该方法还可以通过比较他们的触摸行为与在其数据库中存 储的用户触摸模型来