自由式小鍵盤中文輸入方法及裝置的製作方法

2023-10-08 11:24:19 1

專利名稱：自由式小鍵盤中文輸入方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及文本信息的輸入方法和設備，特別是涉及使用小鍵盤(包括數字小鍵盤)輸入中文文本的方法和設備。
隨著信息社會的高速發展，各種各樣功能強的信息設備不斷湧現。例如新一代的通信設備，數字電話機、尋呼機和傳真機；能通過綜合電信網獲取大量信息和實現家庭自動化的家用電器、計算機；電子詞典、學習機；大量便攜的商業、醫療、物流以及工業生產設備等等。人們要求這些設備小巧玲瓏、攜帶方便，具有用小鍵盤輸入和處理文本信息的功能。漢字是世界上四分之一人口通用的文種，能用小鍵盤輸入漢字和處理中文信息的設備更加受到人們的關注。
一般，小鍵盤的鍵很少，象常用的數字小鍵盤只有12個鍵，即使再增加幾個功能鍵，由於其鍵數少，每個鍵上必然要標多個字符，這就產生了鍵的多義性，使輸入數字和字母變得費時困難。若要輸入中國GB編碼標準中的6763個漢字，或BIG5編碼標準中的約13000個漢字，困難更大，這是一個非常大的挑戰。
目前，用小鍵盤實現字母數字輸入的方法已經有很多，主要藉助於美國電話小鍵盤上面的字母標記，每個鍵上都有多個字母，有的甚至多達4個，確定字母相當費時，例如輸入拼音「ZI」，需要如下輸入9****，4***。為了解決小鍵盤輸入費時和編輯困難且慢，摩託羅拉公司申請了專利CN 1184969A和CN 1194391A，提出了一種把小鍵盤輸入項處理為文本的方法，按鍵時不用確定字母，使一個鍵上的多個字符有效，把輸入當作一串數值，把該串數值變換為一切可能的字母數字混編的單元，把字母數字混編的單元與字典作比較，找出最能代表輸入字符的候選項。這種方法對於由字符組成的單詞來說是有效的，因為它用到了單詞的概率。以上的專利也被用於利用拼音的書寫系統來輸入中文文本，雖然可以，但確出現了確認拼音字符串費時的問題。原因是美國電話小鍵盤對應於漢語400多個拼音只存在219個可能的數字串(序列)，一個數字串對應幾個拼音，需要由人來確認。由於中國的語言概率一般表現在漢字或詞上，對於只有400多個音而要表示多達1萬多個漢字的拼音字符串來說，概率幾乎不起作用，因此確認相當費時。眾所周知，使用漢字的人地域分布廣闊，許多人發音不準，當只用拼音字符串中前面的部分字符確認漢字時，實用中的問題可能還要嚴重。例如要輸入人名「呂萍」，「呂」字的拼音為「LV」，原來需要如下輸入5***，8***。現在需要如下輸入58****，因為「5」能對應於J、K和L，「8」能對應於T、U和V，這時將給出以JT、JU、JV、KT、KU、KV、LT、LU和LV開始的字符串，對於拼音字符串，只有JU、KU、LU和LV共4個，LV要靠人觀察屏幕顯示的4個字串用「*」鍵來確認。
計算機的漢字鍵盤輸入，主要採用漢字編碼的方法。現在也有採用編碼的方法通過計算機數字小鍵盤來實現漢字的輸入。漢字編碼，就是用符號代表漢字的部分字形或音素，再把這些符號按一定的規則(結構、次序、數量等)排列成一串，用來表示一個漢字。漢字編碼的固有缺點是，為了區分不同的漢字，特別是相近的漢字，產生了符號表示的特殊性，這必然造成以下問題編碼規則需死記硬背，形碼的拆字規則、編碼的固定格式，以及編碼的映射鍵位等都要牢記。顯而易見，即使最簡單的編碼輸入法也需要培訓，至少需要人牢記編碼規則。現代通信設備是億萬人使用的通信手段，讓億萬人來學習編碼輸入法，顯然是不現實的。
有億萬人使用，自然最好使用凡識字的人都會的拼音或凡會寫字的人都會的筆畫序列。可惜的是，在小鍵盤上使用拼音輸入除了上述確定拼音字符串費時困難外，還存在由於同音字太多，確認字困難的問題，即使拼音輸入正確，在小屏幕上也不容易找到要輸入的字。另外，使用漢字的人口眾多，發音不準，南腔北調，方言等，也大大影響著拼音輸入方法的使用，顯然拼音輸入法使用戶受到了限制。至於使用筆畫序列，則存在著效率低問題，比如要輸入「鯨」字，至少需擊鍵11次。顯然，如何能用小鍵盤快速定字，也是必須解決的大問題。
本發明正是為了解決以上問題而創造的一種使用小鍵盤輸入中文的方法和設備。該方法有以下優點1)創造了一種適用於中文輸入的小鍵盤。2)輸入法不僅能自由輸入漢字，而且能用小鍵盤直接輸入詞或短語，也能輸入英文、數字、標點符號、拉丁字母和其他各種符號。3)任何一個字、詞或短語都有若干種方法實現輸入，相當於包含了形碼、音碼、音形碼、筆畫序列碼等多種輸入法，使用者總可以找到一種適合自己使用的方法將字輸入，解除了拼音不準，記憶形碼困難者的煩惱。4)能迅速定字，輸入速度快。5)不用專門學習和死記硬背，只要識字，人人可以使用。
本發明的一個顯著特點是設計了一個特別適用於中文，也適用於包括英文、數字、標點符號、拉丁字母和其他各種符號的文本信息輸入用小鍵盤。圖1是依據本發明製作的一個小鍵盤的前面板示意圖。一般有一個外殼1；一個小鍵盤2，包括字符鍵和功能鍵；一個輸出設備，由接口電路及引線或無線發射器3等組成。該小鍵盤可作為計算機或其他信息設備的外設使用。
功能鍵用來實現設備的目標轉換，輸入狀態的切換，以及編輯功能等，根據不同的需要可以設置多個鍵。顯然，鍵數多，會使各種轉換快捷，一般在條件允許時，可適當增加功能鍵。本實例根據需要設置了6個鍵，其中菜單鍵「MENU」，用來選擇目標功能，如建立中文電話號碼簿、編寫中文消息等；清除鍵「C」，用來清除輸入信息；確認鍵「OK」，用來確認輸入過程；輸入狀態切換鍵「拼/筆」，用來轉換輸入狀態，如拼音狀態、筆畫狀態、字形部首狀態、英文狀態等。當輸入狀態多時，可將輸入狀態切換鍵改為二個，加快切換速度。小鍵盤左下角的鍵上有符號「《」和「#」，編輯功能是「左邊符號」、「左移」、「退格」或「向左捲動」，右下角的鍵上有符號「》」和「*」，編輯功能是「右邊符號」、「右移」、「回車」或「向右捲動」。
字符鍵共有10個，除了把數字0-9按常用的數字小鍵盤布局標明在上面，還標明了30個拼音符號，7個筆畫符號，1個筆順方向轉換符號，1個標點符號，1個數學符號和30個字形部首符號(若鍵上標不下，可標在鍵下)。
小鍵盤標明的30個拼音符號是本發明的一個核心，標明的規則是按漢語拼音方案的聲母表次序將聲母B、P、M、F、D、T、N、L、G、K、H、J、Q、X、(ZH)、(CH)、(SH)、R、Z、C、S和元音i、u前無聲母時要加的字母Y、W排列在各數字鍵上；按韻母表的次序將元音a、o、e、i、u、v(ü)排列在各數字鍵上，任何二個元音字母都不得標在同一鍵上；把拼音方案的隔音符號′標在數字0鍵上；每個鍵上最多只有3個符號。圖1的排列是根據以上規則優選的一個實例，當然也可以按其它的方式排列，只要符合規則即可。可以看出，小鍵盤中字母的排列沒有採用美國電話小鍵盤的排列法，而是把拼音聲母表中連讀的4個字母分別標在相臨的二個鍵上，如將「B、P、M、F」分為「B、P」和「M、F」，分別標在數字1和2鍵上，把韻母「a」和「i」也分別標在數字1和2鍵上，把連讀的3個字母合標在一個鍵上，如將「G、K、H」，標在數表2-2
擊「筆順方向轉換鍵」，再任意按倒筆順輸入「鯨」字的後面幾筆，可較快的完成「鯨」字的輸入。本發明的筆畫標示，除了數字1鍵上的「ㄑ」，其餘的很象一個「困」字，非常容易記憶。本發明的筆畫分類，用7類而沒有用5類，擴大了類數，提高了筆畫命中字的機會，同時為了排除人們確認筆畫可能出現的混淆，把筆畫「丶」和「」歸為了一類。本發明按起筆分類符合人們的習慣，使確認筆畫快而準確，不失為一種好的分類法。
空格和標點符號對文本非常重要，使用概率極高。利用筆畫輸入符號只佔用了十個鍵中的八個，在空餘的一個數字鍵上標了標點符號「。；」，用來輸入標點符號。還有一個數字鍵上標了數學符號「+％」，用來輸入數字和其他各種數學符號。
本發明還可支持字形部首輸入，在數字鍵上特殊設計標明了30個字形部首符號。部首是漢字中客觀存在的、人所共知的結構單位，它或表義、或表音，對確認漢字有極高的效率。用數字1-9的9個鍵組成的方形區域，代表方塊漢字的整體結構，將漢字部首以其經常出現在方塊漢字的方位排列在該區域的上、下、左、右、中、左上、左下、右上8個方位，因此不用記憶。如金、木、氵、火、土、扌、糹，一般常出現在漢字的左邊，所以排在其左邊的數字1、4、和7鍵上；宀、艹、、門、夂，一般常出現在漢字的上面，所以排在其上面的2和3鍵上；頁、阝、見、鳥、攵、佳，排在其右邊的6和9鍵上；灬、、女、貝，排在其下邊的8鍵上；廣，包圍了字的上邊和左邊，排在其左上角的1鍵上；氣，包圍了字的上邊和右邊，排在其右上角的3鍵上；辶，包圍了字的左邊和下邊，排在其左下角的7鍵上；忄、心、王，意為心或為同類之核心，所以排在其中央的5鍵上。口、日、月，排在字的方形區域外面的0鍵上。漢字的部首約有200多個，為了更多的利用部首和字形，以上30個部首除了表示它本身，還可以擴展為代表一種字形結構或同類部首。如部首廣除了表示廣外，還表示從左上角包圍的字形，即「左上包」字形，也就是說，廣表示廣、廣、廠、麻、、屍、鹿部首。同理，部首氣表示「右上包」字形，即表示氣、弋、戈、勹部首。部首辶表示「右下包」字形，即表示辶、廴部首。另外，部首宀還表示同類的部首冖、
，部首阝還表示部首卩，部首日還表示部首曰，部首土還表示部首士，部首糹還表示部首么，部首釒還表示部首金等等。採用上面的部首排列法，使用者無需記憶部首的位置，一眼就可以在其方位找到所要的部首。由於存在部首鍵的多義性，所以需要進行確認。當在部首狀態擊某一鍵時，程序認定的部首為鍵上標明的中間一個部首，如果隨後按下「《」鍵，程序認定為左邊部首，按下「》」鍵，程序則認定為右邊部首。
儘管本發明為鍵盤設計了拼音、筆畫、字形部首三種符號及鍵位，各個獨具特色且具有重要作用，但並不是說每個實施都要同時包含它們。因為它們都能獨立存在或任選其中的二種就能完成中文的輸入，所以，任何選擇本發明其中之一或之二的鍵盤都是屬於本發明範疇的鍵盤。
本發明的另一個顯著特點是提出了一種自由式中文輸入法，即可以在小鍵盤上自由地使用拼音、筆畫、部首信息快速輸入漢字、詞和短語，同時也能輸入英文、數字、拉丁字母、標點以及其它各種符號。
一般說來，接收鍵盤信息的設備都有一個顯示器，或者顯示器與鍵盤裝配在同一個機殼上(後面將有敘述)。顯示器中包含有一個文本顯示區；一個輸入狀態顯示區，顯示當前小鍵盤所在的輸入狀態；一個候選字區，當輸入時，顯示輸入信息認定的字集；在候選字區的下面有一個標號區，根據候選字區可顯示的字數，顯示「1234567890」數字(一般不超過10個)。
本發明單個漢字的輸入過程為1、在拼音輸入狀態下，依次擊標有漢字拼音符號的鍵，先擊首字符，程序認定為鍵上標明的中間一個拼音符號，如果首字符非中間字符，則需要確認，此時按下「《」鍵，認定為左邊符號，按下「》」鍵，認定為右邊符號，後面的拼音符號自動確認，每擊一鍵，在候選字區都會出現一些新的漢字，除首字符外，隨時按下「《」鍵或「》」鍵，可以捲動顯示後面或前面的字，直到出現所要輸入的字，然後按確認鍵「OK」，表示一個漢字信息的輸入過程結束，此時根據所要輸入字所對下面標號區的數字，按相應的數字鍵，所要輸入的字便進入文本，一個漢字輸入結束。如果要在首字符按下時捲動候選字，則必需先按一次確認鍵「OK」，表示首字符輸入過程結束(首字符已確認)，然後便可以捲動候選字了。
2、在筆畫輸入狀態下，依筆順擊標有筆畫符號的鍵，或隨時都可以擊「筆順方向轉換符」鍵，然後按倒筆順輸入字後面的筆畫，直到候選字區出現所要輸入的字，擊確認鍵「OK」，再擊標號數字選擇所要輸入的字，該字便進入文本。對某些設備，為了減少存儲，筆畫可以規定使用前三後三、前三後二或前四後二等方式，即依筆順輸入完前面規定的幾筆後，無需擊「筆順方向轉換符」鍵，直接按倒筆順輸入後面的幾筆。
3、在部首輸入狀態下，按漢字字形或包含的部首擊標有部首符號的鍵(無需按次序)，當輸入部首非鍵的中間部首時，需用「《」鍵和「》」鍵確認(注意只能確認一次)，擊確認鍵「OK」，表示部首輸入過程結束(部首已確認)，此時可以通過「《」鍵和「》」鍵，捲動尋找要輸入的字，當其出現時，擊確認鍵「OK」，再擊標號數字選擇所要輸入的字，該字便進入文本。
4、自由混合輸入，在任意一種輸入狀態下，輸入了字的部分信息後，可以隨時切換為另一種輸入狀態，繼續輸入信息，直到候選字區出現所要輸入的字，擊確認鍵「OK」，再擊標號數字選擇所要輸入的字，該字便進入文本。例如輸入「都」字，可以在拼音輸入狀態下輸入「D」，然後切換為筆畫輸入狀態輸入「一」，再切換到部首輸入狀態輸入「阝」。都字很快就可以找到。當候選字只有一個時，該字直接進入文本。
詞的輸入過程為依次輸入詞中漢字的首拼音符號，在每個漢字首拼音符號之後都可以任意輸入當前漢字的其它信息，如韻母、部首、筆畫等，直到候選字區出現所要輸入的詞，擊確認鍵「OK」，再擊標號數字選擇所要輸入的詞，該詞便進入文本。需要注意的是，詞中每一個字的輸入都必須從拼音開始，這樣程序能自動辨別輸入是字還是詞。每字的拼音可以只輸入一部分，多數的情況程序能確認下一個字拼音的開始字符，如果因為A、O、E開頭的音節連接在其他音節後面發生音節混淆，或因前一個字的拼音只輸入了一部分與當前字的拼音發生混淆，如同漢語拼音方案所規定的，在當前漢字輸入首字符之前，應先擊一下隔音符「′」鍵，這樣便不會再發生錯誤。
短語的輸入過程為在短語輸入狀態下，依次輸入短語中漢字的首拼音符號，在每個漢字首拼音符號之後都可以任意輸入當前漢字的部首和筆畫信息，直到候選字區出現所要輸入的短語，擊確認鍵「OK」，該短語便進入文本。短語的字數較多，一般只需逐字輸入其聲母。對極少數字數很少的短語，可通過輸入當前漢字的部首和筆畫信息，也能很快找到它。
本發明還有另外一種短語輸入法，即首拼音符鍵短語輸入法。其輸入過程為在短語輸入狀態下，依次擊短語中漢字的首拼音符號鍵(不需確認首拼音符號)，在每個漢字首拼音符號之後都可以任意輸入當前漢字的部首和筆畫信息，直到候選字區出現所要輸入的短語。首拼音符鍵短語輸入法，省去了確認首拼音符號的時間，使短語輸入更加快捷。例如，要輸入「北京鋼鐵研究總院」，只需按短語中漢字的首拼音符號擊鍵，即BJGTYJZY，以鍵上的數字表示為16340690，共擊鍵8次，平均每字一鍵。其實，根本用不著擊鍵8次，北京鋼鐵研究總院就已輸入了文本。
空格和標點符號的輸入過程為在筆畫輸入狀態下，擊標點符號「。；」鍵，此時在候選字區出現各種標點符號，通過「《」鍵和「》」鍵，捲動尋找要輸入的標點符號，當其出現時，擊確認鍵「OK」，再擊標號數字選擇所要輸入的標點符號，該標點便進入文本。輸入標點符號後，程序保持原筆畫輸入狀態不變。
數字與數學符號的輸入過程為在數字輸入狀態下，通過數字鍵可以連續輸入所需要的數字。如果在筆畫輸入狀態下，擊數學符號「+％」鍵，此時在候選字區出現數字和各種數學符號，通過「《」鍵和「》」鍵，捲動尋找要輸入的數字或數學符號，當其出現時，擊確認鍵「OK」，再擊標號數字選擇所要輸入的數字或數學符號，該數字或數學符號便進入文本。輸入後，程序保持原筆畫輸入狀態不變。
英文和數字的輸入過程為在英數輸入狀態下，擊英文字母所在的鍵，此時在候選字區出現該鍵上標明的大寫英文字符、數字和小寫英文字符，再擊標號數字選擇所要輸入的英文字母或數字，該英文字母或數字便進入文本。例如要輸入英文字母M，擊數字2鍵，此時在候選字區出現「MFI2mfi」，其中M所對的標號為1，擊數字1鍵，英文字母M進入文本。
其他字符的輸入過程為在「其他」輸入狀態下，擊數字1-9中的一個鍵，此時在候選字區會顯示GB 2312中相應的字區中的字符，通過「《」鍵和「》」鍵，捲動尋找要輸入的符號，當其出現時，擊確認鍵「OK」，再擊標號數字選擇所要輸入的符號，該符號便進入文本。
本發明的自由性，給了使用者極大的方便，大凡一個識字的人，不會拼音，就會寫字，或者反之，拼音可以只知聲母，筆畫也可以只知前後幾筆，本發明包含了漢字的拼音、筆畫、字形部首的幾乎全部信息，使用者總可以找到一種適合自己的方法使用。本發明的自由性，還使每一個字都有若干種方法實現輸入，當一個字因為某種原因難以輸入時，可以改變另一種方法實現輸入。例如「都」字，它至少有以下幾種方法實現輸入1、拼音；2、筆畫序列；3、日、阝；4、D、日；5、D、一、丨；6、D、阝；7、阝、D；8、阝、一、丨；這麼多的輸入途徑，使用者總不至於連一種方法也找不到。本發明使使用者無需記憶任何東西，就能完全自由的實現中文輸入，這是其他方法所沒有的，也是本發明的最大特點。我們知道，拼音輸入的同音字太多，筆畫輸入的效率不高，單用一種方法常常需要通過滾動候選字集查找欲輸入的字，這既費時間，也費眼力，自由式輸入，當拼音不能在第一屏發現欲輸入的字時，可以繼續輸入筆畫或字形部首，這樣就能迅速找到欲輸入的字，當候選字只有一個時，候選字直接進入文本，因為它就是欲輸入的字。
本發明的任何一個詞也都有許多種輸入方法，可以自由使用，例如詞「想念」，它至少有以下幾種方法實現輸入1、XIANGNIAN；2、X、心、NIAN；3、X、木、NIAN；4、X、N、心；5、XIANG、N、丿；6、X、一、丨、N；本發明的另一個顯著特點是採用上述小鍵盤構造的文本輸入設備。參照圖2，文本輸入設備一般包括一個如上面介紹的小鍵盤2。一個顯示器及處理電路5或輸出設備4，顯示器處理電路與顯示器用於顯示輸入過程的各種信息和文本圖象，輸出設備為一個接口或無線發射器。一個存儲器7，包括只讀存儲器(ROM)和隨機存取存儲器(RAM)，存儲拼音樹、地址表及拼音漢字庫，筆畫樹、地址表及筆畫漢字庫，字形部首地址表及字庫，詞及短語庫，英文、標點和其他各種符號庫，候選字(詞)集。一個處理器6，處理器被編程，接收鍵的輸入，根據輸入狀態確認符號，根據確認的符號從相應的樹或庫得到候選字集，然後再根據不同的情況用這個字集與原來的候選字、詞或短語集(如果有)作出判決，獲得新的侯選字、詞或短語集，提供給顯示器處理電路，選擇字(詞或短語)並送入文本。
存儲器7中存儲的拼音樹、地址表及拼音字庫結構如圖3所示。這是一個多叉樹，其節點是漢字的拼音符號集，每一個節點都對應著一個下級節點地址表的地址和拼音字庫的地址，樹的葉子則只對應拼音字庫的地址。由於鍵上有聲母(ZH)、(CH)和(SH)，拼音的分類只有5級。筆畫樹、地址表及筆畫字庫的結構如圖4所示。筆畫樹也是一個多叉樹，從漢字的第一筆開始，以漢字的筆順為依據，其節點是漢字的筆畫符號集，每一個節點都對應著一個下級節點地址表的地址和筆畫字庫的地址，樹的葉子則只對應筆畫字庫的地址。逆向筆畫樹也一樣，只是要從漢字的末筆開始，以漢字的逆向筆順為依據。利用筆畫庫分類，分類的級數較多，因此筆畫樹會佔用很多存儲空間，為了解決這一問題，可以用筆畫樹和漢字筆畫庫相結合，一般筆畫樹不要超過5級為好。部首字形地址表和字庫、英文、標點和其他各種符號庫都非常簡單，詞及短語庫就是詞和短語的集合。當詞和短語的量很大時，可以用詞的前二個漢字的首拼音符號將其分為若干個子集。
處理器6被編程。圖5的框圖是實現文本輸入的主要過程。從步驟110準備與清除侯選字詞，開始一個字、詞或短語的輸入過程。在步驟120，處理器接收一個鍵盤輸入。在步驟130作判決，如果是「OK」鍵，程序進入131步驟，對有無首拼音符標誌進行判別，有則取消首拼音符標誌，無則置選字、詞標誌，然後返回步驟120。如果不是「OK」鍵，進入140步驟，對「《」鍵進行判定，是則進入141步驟，對有無首拼音符標誌進行判別，有則改變首拼音符號為左邊拼音符，然後返回120步驟。無則對候選字(詞)集進行判決，若為空集，清除文本中的前一個字，返回步驟110，若非空集，則向左滾動侯選字(詞)集，顯示前面的字(詞)，然後返回步驟120。如果不是「《」鍵，進入150步驟，對「》」鍵進行判定，是則進入151步驟，對有無首拼音符標誌進行判別，有則改變首拼音符號為右邊拼音符，然後返回120步驟，無則對候選字(詞)集進行判決，若為空集，送入文本一個「回車」符，返回步驟110，若非空集，則向右滾動侯選字(詞)集，顯示後面的字(詞)，然後返回步驟120。如果不是「》」鍵，進入160步驟，對「輸入狀態」鍵進行判定，是則進入161步驟，作輸入狀態轉換，如將拼音輸入狀態轉為筆畫輸入狀態，接著返回120步驟。不是則進入170步驟，對「清除」鍵進行判定，是則返回110步驟，不是則進入180步驟，對「選字詞」標誌進行判定，有則進入202步驟，進行選擇字或詞、送字或詞到文本的處理，然後返回110步驟。如果沒有，按邏輯必是字(詞)的輸入信息，進入200步驟，進行字(詞)輸入信息處理，在201步驟，進行侯選字數判定，如果只有一個侯選字，在202步驟將侯選字送入文本，然後返回110步驟，若侯選字集為空，直接返回110步驟，若侯選字數大於1，返回120步驟。
圖6以更詳細的框圖說明了圖5中步驟200的字(詞)輸入信息處理過程。首先在210步驟，要根據不同的輸入狀態轉移到相應的步驟。拼音狀態時執行220步驟，識別拼音符號，這一步很重要，如果是字的首拼音符號，識別為鍵的中間拼音符號，如果不是，則要根據拼音樹和鍵作出判決，由於本發明拼音符號在小鍵盤上的特殊排列，此時每個鍵的識別都是唯一的，也就是說是「單義」的。在221步驟，判定是否為漢字拼音第一字母，是則執行222步驟，置首拼音符號標誌，然後漢字數加1，再轉移到步驟225。如果不是漢字拼音第一字母，在224步驟，要清除首拼音符號標誌，在225步驟，依據拼音樹獲得漢字集。在步驟226，對漢字數進行判定，當其小於2時，為單個漢字的信息，下面執行227步驟，根據漢字集和原來的候選字集，獲得新的候選字集，然後返回圖5中的201步驟。當漢字數不小於2時，為詞中漢字的信息，下面執行228步驟，根據漢字集和原來的候選詞集，獲得新的候選詞集，然後返回201步驟。筆畫狀態時先執行240步驟，識別鍵上符號，在241步驟，判定是標點符號鍵嗎？是則執行242步驟，在侯選字集裝入標點符號集，接著轉到步驟229。不是時執行243步驟，判定是數學符號鍵嗎？是則執行244步驟，在侯選字集裝入數學符號集，再轉到步驟229。不是則執行245步驟，依據筆畫樹獲得漢字集，然後轉到226步驟。字形部首狀態時執行230步驟，識別字形部首符號，在231步驟，由字形部首漢字庫獲得漢字集，然後轉到226步驟。
本發明方案中的拼音符號，也可以使用相應的注音字母來代替，以適用於不識拼音符號，只識注音字母的人使用。
本發明也可以是一個影像鍵盤顯現在屏幕上。輸入文本時，人們通過配置的光筆點影像盤中的鍵、或通過滑鼠移動滑鼠並按鍵、或通過手指觸摸來實現擊鍵操作。當然，對於不同的場合可能有不同的需要，因而製作成了各種形態，但只要其鍵位排列方法和輸入方法符合本發明所介紹的方案，一樣屬於本發明的範疇。
本發明的輸入法及裝置，除了上面介紹的庫結構和流程圖外，由於眾所周知的編程方法的多樣性，也可以用其他的庫結構，以及改進後的流程圖來實現。另外，設備目標功能的不同，也會使流程圖有較大的改動，以及設備的組成發生一些變化，例如設備的顯示器和鍵盤分體，在鍵盤上設置其他功能鍵，增加其他的提示設備等。但只要其鍵位排列方法和輸入方法符合本發明所介紹的方案，一樣也屬於本發明權利要求的範疇。
綜上所述，本發明沒有採用編碼的方法，沒有固定的格式要求，不用記憶，任何人都能根據小鍵盤上所標明的符號和顯示器上的提示，自由隨意地輸入中文，包括英文和數字等文本信息，整個過程完全隨人的意念而發，不管是一個漢字還是一個詞，還是一個短語，都會有若干種方法可以實現輸入。這極大地方便了使用者，即使是老年人也可以使用。本發明的自由、靈活、易用，使得它可以廣泛地應用在移動通信、尋呼機，家用電器等設備上。


如下圖1是本發明的一種小鍵盤前面板示意圖。
圖2是本發明的文本輸入設備構造示意圖。
圖3是拼音樹、地址表及拼音字庫結構圖。
圖4是筆畫樹、地址表及筆畫字庫結構圖。
圖5是實現文本輸入的主要流程圖。
圖6是字(詞)輸入信息處理過程流程圖。
圖7是一個行動電話手機的前面板示意圖。
下面是本發明的一個實施例。圖7是一個行動電話手機的前面板示意圖。它有一個外殼，一個液晶顯示屏幕，一個電話機上標準的數字小鍵盤，在其鍵上依據本發明標明了拼音符號、筆畫符號等，但由於鍵太小，因此沒有標明字形部首符號。增加了4個功能鍵，分別是菜單鍵「MENU」，用來選擇目標功能，如建立中文電話號碼簿、編寫發送中文消息等；清除鍵「C」， 用來清除輸入信息；確認鍵「OK」，用來確認輸入過程；輸入狀態切換鍵「拼/筆」，用來轉換輸入狀態，由於手機需要輸入中文、數字串(電話號碼)、英文字母和其他符號，所以輸入狀態選用了拼音、筆畫、英文、數字等。
手機是一個不管什麼文化水平的人都使用的設備，因此採用了本發明自由式小鍵盤中文輸入方法，文本輸入方法和過程與上面介紹的一樣，只是不能使用字形部首來輸入。手機的顯示器中，除了有文本顯示區，候選字區，還有一個輸入狀態顯示區，該區顯示當前小鍵盤所處的輸入狀態，當輸入時，還顯示候選字集(詞集)是否能滾動。如果當前顯示的候選字(詞)的前後都有字(詞)，顯示「」。如果只有當前顯示的候選字(詞)的後面有字(詞)，顯示「」。如果只有當前顯示的候選字(詞)的前面有字(詞)，則顯示「」。該手機根據候選字區可顯示的字數，將候選字的標號「1234567」直接印製在液晶顯示屏幕的下面。
手機的編程基本上如圖5、圖6所示，但根據選擇的目標功能，隨著進程，可以預置不同的輸入狀態，來加速輸入。如在建立中文電話號碼簿中，當進行到輸入電話號碼時，會自動轉換為數字輸入狀態，調用數字輸入模塊，這時可以直接連續輸入電話號碼的數字。
權利要求
1.一種小鍵盤，其特徵在於包括功能鍵和字符鍵，功能鍵用來實現輸入狀態的切換，以及編輯等；字符鍵共有10個，用來輸入文字信息，每個字符鍵都表示多個符號，除了把數字0-9按常用的數字小鍵盤布局標明在上面，還按特定的排列規則，標明了30個拼音符號，7個筆畫符號，1個筆順方向轉換符號，1個標點符號，1個數學符號和30個常用字形部首符號(若鍵上標不下，可把符號標在鍵下)。
2.根據權利要求1所述的小鍵盤，其特徵在於所述的按特定的排列規則是指1)按漢語拼音方案的聲母表次序將聲母B、P、M、F、D、T、N、L、G、K、H、J、Q、X、(ZH)、(CH)、(SH)、R、Z、C、S和元音i、u前無聲母時要加的字母Y、W排列在各數字鍵上，按韻母表的次序將元音a、o、e、i、u、v(ü)排列在各數字鍵上，任何二個元音字母都不得標在同一鍵上，把拼音方案的隔音符號`標在數字0鍵上，每個鍵上最多只有3個符號，即把拼音聲母表中連讀的4個聲母分別標在相臨的二個鍵上，如將「B、P、M、F」分為「B、P」和「M、F」，分別標在數字1和2鍵上，把韻母「a」和「i」也分別標在數字1和2鍵上，把連讀的3個聲母合標在一個鍵上，如將「G、K、H」，標在數字3鍵上；2)將筆畫按起筆分為七類撇折ㄑ、橫一、橫折、撇
豎｜、捺、豎折，分別標在數字1-7鍵上，把「筆畫方向轉換符」標在數字9鍵上，除了數字1鍵上的撇折ㄑ，其它筆畫排列很象一個「困」字的形狀，在無筆畫的數字0和8鍵上，分別標了標點符號「。；」和數學符號「+％」，用來輸入標點符號和各種數學符號；3)用數字1-9的9個鍵組成的方形區域，代表方塊漢字的整體結構，將漢字部首以其經常出現在方塊漢字的方位排列在該區域的上、下、左、右、中、左上、左下、右上8個方位，如金、木、氵、火、土、扌、糹，一般常出現在漢字的左邊，所以排在其左邊的數字1、4、和7鍵上，宀、艹、、門、夂，排在其上面的2和3鍵上，廣包圍了字的上邊和左邊，排在其左上角的1鍵上，辶排在其左下角的7鍵上，忄、心、王，排在其中央的5鍵上，口、日、月，排在字的方形區域外面的0鍵上，每個鍵上有3個字形部首符號；以上的拼音、筆畫、字形部首三種符號，可以任意選擇其中之一或之二。
3.根據權利要求1所述的小鍵盤，其特徵在於所述的功能鍵用來實現輸入狀態的切換，以及編輯等，是指功能鍵可以切換拼音輸入狀態、筆畫輸入狀態、字形部首輸入狀態、英文輸入狀態等，編輯功能至少應有左移「《」、右移「》」、清除「C」和確認「OK」，根據不同的需要可以設置多個鍵，鍵數多，會使各種轉換快捷；
4.根據權利要求1所述的小鍵盤，其特徵在於所述的鍵盤一般是指機械式的鍵盤，但也可以是一個顯現在屏幕上的影像盤，或是一個定義在數位化儀上的盤。
5.一種使用如權利要求1所述的小鍵盤(或其他小鍵盤)的中文輸入方法，其特徵在於可以在小鍵盤上自由地使用拼音、筆畫、字形部首信息輸入漢字、詞和短語，同時也能輸入英文、數字、拉丁字母、標點以及其它各種符號，單個漢字的輸入方法為1)在拼音輸入狀態下，依次擊標有漢字拼音符號的鍵，先擊首字符，程序認定為鍵上標明的中間一個拼音符號，若接著按下「《」鍵，認定為左邊符號，按下「》」鍵，認定為右邊符號，後面的拼音符號自動確認，每擊一鍵，在候選字區都會出現一些新的漢字，除首字符外，隨時按下「《」鍵或「》」鍵，可以捲動顯示後面或前面的字，直到出現所要輸入的字，然後按確認鍵「OK」，結束一個漢字信息的輸入過程，此時根據欲輸入字的標號按相應的數字鍵，所要輸入的字便進入文本；2)在筆畫輸入狀態下，依筆順擊標有筆畫符號的鍵，或隨時都可以擊「筆順方向轉換符」鍵，然後按倒筆順輸入字後面的筆畫，直到候選字區出現所要輸入的字，擊確認鍵「OK」，再擊標號數字選擇所要輸入的字，該字便進入文本，筆畫也可以規定使用前三後三、前三後二或前四後二等方式，此時依筆順輸入完前面規定的幾筆後，無需擊「筆順方向轉換符」鍵，直接按倒筆順輸入後面的幾筆即可；3)在部首輸入狀態下，按漢字字形或包含的部首擊標有字形部首符號的鍵(無需按次序)，當輸入部首非鍵的中間部首時，需用「《」鍵和「》」鍵確認，擊確認鍵「OK」，結束部首輸入過程，此時可以通過「《」鍵和「》」鍵，捲動侯選字尋找要輸入的字，當其出現時，擊確認鍵「OK」，再按標號擊數字鍵，該字便進入文本；4)自由混合輸入，在任意一種輸入狀態下，輸入了字的部分信息後，都可以隨時切換為另一種輸入狀態，繼續輸入當前字的信息，直到候選字區出現所要輸入的字，擊確認鍵「OK」，再擊其標號數字，該字便進入文本，當候選字只有一個時，該字直接進入文本；詞的輸入方法為依次輸入詞中漢字的首拼音符號，在每個漢字首拼音符號之後都可以任意輸入當前漢字的其它信息，如韻母、部首、筆畫等，直到候選詞區出現所要輸入的詞，擊確認鍵「OK」，再擊標號數字選擇所要輸入的詞，該詞便進入文本，當a、o、e開頭的音節因為連接在其他音節後面發生音節混淆，或因前一個字的拼音只輸入了一部分與當前字的拼音發生混淆時，在當前漢字輸入首字符之前，應先擊一下隔音符「′」鍵；短語的輸入方法為在短語輸入狀態下，依次輸入詞中漢字的首拼音符號，其後可以任意輸入當前漢字的部首和筆畫信息，直到候選字區出現所要輸入的短語，擊確認鍵「OK」，該短語便進入文本；短語的另一種輸入方法——首拼音符號鍵短語輸入法，其輸入過程為在短語輸入狀態下，依次擊短語中漢字的首拼音符號鍵(不需確認首拼音符號)，在每個漢字首拼音符號之後都可以任意輸入當前漢字的部首和筆畫信息，直到候選字區出現所要輸入的短語；標點符號的輸入方法為在筆畫輸入狀態下，擊標點符號「。；」鍵，此時在候選字區出現各種標點符號，通過「《」鍵和「》」鍵，捲動尋找要輸入的標點符號，當其出現時，擊確認鍵「OK」，再擊標號數字選擇所要輸入的標點符號，該標點便進入文本。
6.一種使用如權利要求1所述的小鍵盤和權利要求5所述的小鍵盤中文輸入法構造的文本輸入設備，其特徵在於包括一個如上面介紹的小鍵盤；一個顯示器或輸出設備，顯示器用於顯示輸入過程的各種信息和文本圖象，輸出設備為一個接口或無線發射器；一個存儲器，包括只讀存儲器和隨機存取存儲器，存儲拼音樹、地址表及拼音漢字庫，筆畫樹、地址表及筆畫漢字庫，字形部首地址表及字庫，詞及短語庫，英文、標點和其他各種符號庫，候選字(詞)集；一個處理器，處理器被編程，接收鍵的輸入，根據輸入狀態確認符號，根據確認的符號從相應的樹或庫得到一個字集，然後用這個字集與原來的候選字(詞或短語)集獲得新的侯選字(詞或短語)集，提供給顯示器，選擇字(詞或短語)並送入文本。
全文摘要
本發明是一種適用於中文的小鍵盤文本信息輸入方法及其裝置。本方法能自由地用小鍵盤輸入漢字、詞或短語,以及英文、數字和標點符號等。任何一個字、詞或短語都有若干種方法實施輸入,它不用專門學習和死記硬背編碼規則,只要識字,人人可以使用。本方法很好地解決了小鍵盤的鍵多義性問題,能迅速定字,輸入速度快。它特別適用於各種手機、數字電話機、尋呼機、家用電器、計算機、電子詞典與學習機等。
文檔編號G06F3/023GK1243982SQ9911169
公開日2000年2月9日 申請日期1999年8月24日 優先權日1999年8月24日
發明者郭熙凡 申請人:郭熙凡, 郭都