数据输入方法和装置

1.在数据输入装置确定用户输入的符号或功能的方法，包括：
将一组符号或一组功能同与数据输入装置相关联的一组键区中的每一单一键区关
联；
将一组输入物体中的输入物体分配给与每一键区关联的所述一组符号中的每一单一符号或所述一组功能中的每一单一功能，每一输入物体与单一键区分开并可从所述单一键区外的位置移到所述单一键区内的位置以启动单一键区；
确定所述一组键区中哪一单一键区已被输入物体启动；
识别启动单一键区的输入物体；及
响应于启动单一键区的输入物体的识别输出符号或执行功能。
2.根据权利要求1的方法，其中识别输入物体的步骤包括：识别输入物体的不同部分。
3.根据权利要求1的方法，其中识别输入物体的步骤包括：识别输入物体展现的用户配置的特征。
4.根据权利要求1的方法，其中输入物体选自下组：(a)手指；(b)手指的一部分；(c)启动装置；及(d)启动装置的一部分。
5.根据权利要求1的方法，其中键区选自下组：(a)键盘的键；(b)触敏区；(c)包括二维空间的预分配区域的虚拟键区；及(d)包括三维空间的预分配区域的虚拟键区。
6.根据权利要求5的方法，还包括确定哪一虚拟键区已被启动，其中至少一无接触传感器用于识别输入物体所处的预分配区域。
7.根据权利要求1的方法，还包括用由保存在与数据输入装置相关联的存储器中的用户可配置程序指令定义的可调边界位置划分键区。
8.根据权利要求7的方法，还包括基于至少下述之一调节键区的边界位置：(a)用户行为；(b)拼写校正确定；及(c)符号或功能的使用频率。
9.根据权利要求1的方法，其中识别输入物体还包括：
执行样本捕获，其中样本包含用于输入物体识别的至少一特征；
对捕获的样本的至少一部分执行预处理操作；
从捕获的样本提取输入物体的至少一特征；
通过识别提取的特征识别启动键区的输入物体；及
选择对应于识别为启动键区的输入物体的关联符号或关联功能。
10.根据权利要求9的方法，其中输入物体还包括至少一手指或非手指物体，且其中输入物体的特征包括至少一下述类型的派生特征：(a)大小；(b)二维或三维空间中的形状；
(c)边缘；(d)颜色；(e)表面纹理；(f)与启动的键区的接触面积的大小；(g)与启动的键区的接触压力或冲击；(h)与启动的键区的接触声音；(i)阻抗；(j)电导；(k)电容；(l)电感；(m)红外特性；(n)超声特性；(o)热特性；(p)手指静脉图案；(q)指纹；及(r)(a)-(q)中的一个或多个的派生。
11.根据权利要求1的方法，其中分配步骤还包括：
将可识别辨别物体放在每一输入物体上；
将所述一组符号或所述一组功能分配给所述可识别辨别物体。
12.根据权利要求11的方法，其中所述可识别辨别物体选自下组：(a)传感器；(b)手套；(c)环；(d)开关；(e)标签；及(f)(a)-(e)中的一个或多个的派生。
13.根据权利要求1的方法，还包括提供至少一传感器以识别输入物体，所述至少一传感器选自下组：(a)接触传感器；(b)无接触传感器；(c)有源传感器；及(d)(a)-(c)中的两个或多个的混合传感器。
14.根据权利要求13的方法，所述无接触传感器为摄像机。
15.根据权利要求1的方法，其中识别步骤还包括：
提供将参考信号投射到输入物体上并检测来自所投射参考信号的反馈的有源传感器。
16.根据权利要求15的方法，其中参考信号选自下组：(a)电磁波信号；及(b)超声信号。
17.根据权利要求1的方法，还包括：
将一个或多个辅助键与一组键区中的每一单一键区所关联的一组符号中的每一符号或一组功能中的每一功能相关联。
18.根据权利要求1的方法，还包括使键盘具有选自下组的布局：(a)字母布局，在所述布局的键行内具有从左到右按字母顺序排列的字母符号；及(b)电话风格布局。
19.根据权利要求1的方法，还包括使键盘具有选自下组的布局：(a)折叠QWERTY布局，其中所述一组符号或一组功能包括来自标准QWERTY键盘的相反半部的一对符号或功能，所述标准QWERTY键盘由下述符号对对称分为两半：“5”和“6”、“T”和“Y”、“G”和“H”、“B”和“N”；(b)压缩的QWERTY布局，其中所述一组符号或一组功能包括标准QWERTY布局上相互邻近的一对符号或功能；及(c)标准QWERTY布局。
20.用于确定用户输入的符号或功能的装置，包括：
具有存储器的数据输入装置，所述存储器保存将一组符号或一组功能同一组键区中的每一单一键区关联的信息，所述键区与数据输入装置关联，其中一组输入物体中的输入物体分配给所述一组符号中的每一符号或所述一组功能中的每一功能，每一输入物体与单一键区分开并可从所述单一键区外的位置移到所述单一键区内的位置以启动单一键区；及数据输入装置的适于执行下述步骤的处理器：(i)确定输入物体启动的单一键区；
(ii)识别启动所述单一键区的输入物体；及(iii)输出与所述单一键区关联并分配给输入物体的符号或执行相应的功能。
21.根据权利要求20的装置，还包括保存在存储器中的用户可配置程序指令，用于将所述一组符号中的每一单一符号或所述一组功能中的每一单一功能分配给输入物体的不同部分。
22.根据权利要求20的装置，还包括保存在存储器中的用户可配置程序指令，用于将所述一组符号中的每一单一符号或所述一组功能中的每一单一功能分配给输入物体展现的用户配置的特征。
23.根据权利要求20的装置，其中每一输入物体选自下组：(a)手指；(b)手指的组合；
(c)手指的一部分；(d)启动装置；及(e)启动装置的一部分。
24.根据权利要求20的装置，其中键区还包括至少下述之一：(a)键盘的键；(b)触敏区；(c)包括二维空间的预分配区域的虚拟键区；及(d)包括三维空间的预分配区域的虚拟键区。
25.根据权利要求24的装置，其中数据输入装置还包括用于确定哪一虚拟键区已被启动的部件，且还包括至少一无接触传感器以识别输入物体位于其中的预分配区域。
26.根据权利要求20的装置，还包括将多个键区分为单个键区的可调边界位置，可调边界位置由保存在存储器中的用户可配置程序指令定义并响应于启动键区的输入物体的识别有选择地进行解释。
27.根据权利要求26的装置，其中处理器适于基于至少下述之一调节键区的边界位置：(a)用户行为；(b)拼写校正确定；及(c)符号或功能的使用频率。
28.根据权利要求20的装置，还包括保存在存储器中的用户配置的程序指令，用于将所述一组符号中的每一单一符号或所述一组功能中的每一单一功能分配给可放在每一输入物体上的可识别辨别物体。
29.根据权利要求28的装置，其中所述可识别辨别物体选自下组：(a)传感器；(b)手套；(c)环；(d)开关；(e)标签；及(f)(a)-(e)中的一个或多个的派生。
30.根据权利要求20的装置，还包括用于识别启动键区的输入物体的、与处理器连接的至少一传感器，其中所述传感器选自下组：(a)接触传感器；(b)无接触传感器；(c)有源传感器；及(d)(a)-(c)中的两个或多个的混合传感器。
31.根据权利要求30的装置，其中所述无接触传感器为摄像机。
32.根据权利要求20的装置，还包括用于识别启动键区的输入物体的、与处理器连接的至少一有源传感器，其中至少一有源传感器通过将参考信号投射到输入物体上并检测来自所投射参考信号的反馈而检测输入物体。
33.根据权利要求32的装置，其中参考信号包括至少下述之一：(a)电磁波信号；及(b)超声信号。
34.根据权利要求20的装置，还包括与数据输入装置相关联的至少一辅助键，其中键区和辅助键的组合启动连同与键区启动相关联的输入物体一起识别将要输出或执行的相关符号或功能。
35.根据权利要求20的装置，还包括具有选自下组的布局的键盘：(a)字母布局，在所述布局的键行内具有从左到右按字母顺序排列的字母符号；及(b)电话风格布局。
36.根据权利要求20的装置，还包括具有选自下组的布局的键盘：(a)折叠QWERTY布局，其中与所述布局相关联的多个符号或功能包括来自标准QWERTY键盘的相反半部的一对符号或功能，所述标准QWERTY键盘由下述符号对对称分为两半：“5”和“6”、“T”和“Y”、“G”和“H”、“B”和“N”；(b)压缩的QWERTY布局，其中与所述布局相关联的多个符号或功能包括标准QWERTY布局上相互邻近的一对符号或功能；及(c)标准QWERTY布局。
37.根据权利要求1的方法，其中所述一组输入物体包括两个或两个以上的物体。
38.根据权利要求37的方法，其中所述一组输入物体选自下组：手指、非手指物体、及手指和非手指物体的组合。
39.根据权利要求1的方法，其中所述输入物体包括两个手指的组合。
40.根据权利要求7的方法，其中所述边界位置响应于启动键区的输入物体的识别有选择地进行解释。

数据输入方法和装置\n[0001] 相关申请交叉索引\n[0002] 本申请要求2005年2月23日申请的美国临时专利申请60/655,469的优先权，其公开内容通过引用而全部组合于此。\n技术领域\n[0003] 本发明总体上涉及数据输入领域，特别涉及设备中的用户输入方法和装置。\n背景技术\n[0004] 现今，各种类型的计算机几乎已遍及人们生活的每个角落。基于计算机的技术可在汽车、电视、电话甚至手表中出现。随着计算机变得日益便携、强大和买得起，所述技术已使移动计算成为更普通的事情。因此，已开发了很多组合在各种紧凑数据输入设备中的基于微处理器的计算单元。\n[0005] 在办公室环境中，通过已知的QWERTY键盘对电子数据输入设备如个人计算机进行输入是普通的事情。然而，QWERTY键盘不能很好适于许多非办公室环境或移动使用情形，因为它们太大并需要另外的支撑以空出双手进行操作。\n[0006] 已经提出了几种用于移动应用的备选输入方法。例如，已提出使用迷你型键盘，部分迷你型键盘甚至可折叠以减小物理尺寸因而增加便携性。然而，这些迷你型键盘效率低且很难用于许多打字情形，因为键通常非常小并紧紧地装配在一起。\n[0007] 也已考虑使用不同的键盘布局减小键盘尺寸。一种仅具有12个键的键盘已被提出，使用多个键击的组合所述键可代表高达144个字符/功能。另外的尝试包括将最常用的键安装在便携设备如无线移动电话中的不同布局。然而，这样的非常规键盘经常难于学习和使用。因为大多数人首先学习在QWERTY或电话类型键盘上打字，他们的本能趋于喜欢他们的初始练习，从而很难再学习彻底偏离所述初始练习的东西。\n[0008] 话音识别和手写识别方法已试图在某些应用中提供常规数据输入的备选方案。手写输入方法实际上常常慢于常规的打字，而话音输入方法仍然面临许多由于背景噪声及其它因素引起的难题。此外，在许多情形下使用话音识别系统是对公众的打扰并常常缺乏保密性。\n[0009] 一种类型的己知为“虚拟键盘”的输入装置通过将全尺寸QWERTY键盘布局投影在平面上并允许用户在其上打字而运行。这样的装置需要单独的支持表面并占用相当的空间，因为显示常规的全尺寸键盘要求用户双手同时操作以有效地将数据键入装置内。因而，这样的虚拟键盘不总是很适于移动环境。\n附图说明\n[0010] 图1为与数据输入装置的一个例子有关的组成部分的功能框图。\n[0011] 图2为数据输入装置的例子，其在装置的正面具有电话风格的主键布局及在装置的侧面具有辅助键。\n[0012] 图3为数据输入装置的另一例子，其在装置的正面具有惯用左手、折叠QWERTY主键布局及在侧面具有一个或多个辅助键。\n[0013] 图4A和4B为常规键盘的折叠QWERTY布局的变化。\n[0014] 图5为数据输入装置的例子，其在正面具有压缩的QWERTY主键布局及在侧面具有一个或多个辅助键。\n[0015] 图6为具有电话风格主键布局的数据输入装置的例子，其中所述装置具有启动手指识别能力及在侧面具有一个或多个辅助键。\n[0016] 图7为具有启动手指识别能力的数据输入装置的另一例子，所述装置具有右手、折叠QWERTY主键布局及在侧面具有一个或多个辅助键。\n[0017] 图8为具有启动手指识别能力的示例性数据输入装置，其中所述装置具有惯用右手、折叠QWERTY布局。\n[0018] 图9为具有压缩的QWERTY主键布局的数据输入装置的例子，其中所述装置具有启动手指识别能力及在侧面具有一个或多个辅助键。\n[0019] 图10A为具有启动手指识别能力和软边界能力的示例数据输入装置的一实施例的前向透视图。\n[0020] 图10B为图10A的数据输入装置实施例的侧视图。\n[0021] 图11为启动手指或物体识别过程的流程图。\n[0022] 图12A和12B为具有用于确定用户的启动手指的光学传感器的示例性数据输入装置。\n[0023] 图13为由图12A实施例中的装置的光学传感器捕获的图象例子。\n[0024] 图14为人为颜色可应用于相关联的用户启动手指的示例映射。\n[0025] 图15A为使用有源传感器用于启动手指识别的数据输入装置的一例子。\n[0026] 图15B为使用有源传感器用于启动手指识别的数据输入装置的另一例子。\n[0027] 图16为具有启动手指识别能力的数据输入装置的键盘例子。\n[0028] 图17为具有启动手指识别能力的数据输入装置的可折叠键盘的例子。\n[0029] 图18为具有启动手指识别能力并提供虚拟输入方法的数据输入装置的例子。\n具体实施方式\n[0030] 提供了对数据输入装置进行有效用户输入的方法和装置。提供了多个实施例。也提供了基于识别的输入物体如启动手指在多符号主键区内选择各个符号或功能的方法和装置。同样，提供了基于电话风格和QWERTY键盘布局的方法和装置。这样的布局使用辅助键帮助在能够输入多个符号或功能的主键内选择各个符号或功能。主键在下文中也被称为多符号主键。分配辅助键以对应于多符号主键中的符号，所述分配方式使得符号或功能可使用主键和辅助键键击的组合进行选择。这样的键击组合可包括同时或按序启动的键，对于输入每一符号至多需要两次键击。多符号主键内的各个符号或功能的选择可进一步基于识别的输入物体和辅助键键击的组合。\n[0031] 概言之，提供了确定用户输入的符号或功能的方法和装置。提供了计算机实施的数据输入装置，其具有相关联的、适于保存与数据输入装置的相应键区相关联的符号或功能信息的存储器。与各个键区相关联的符号或功能在存储器中分配给相应的输入物体。数据输入装置的键区可以是各种类型，如键盘的键、触敏区、具有二维空间的预分配区的虚拟键区、或所分配区是三维空间的虚拟键区。输入物体可以是能够用于轻敲或启动键区的任何物体，例如：用户的一根或多根手指、手指的一部分、启动装置(如铁笔或写字板笔)、或启动装置的部分。计算机实施的数据输入装置具有适于下述功能的处理器(如微处理器)：\n确定哪一键区已被启动、识别与键区启动相关联的输入物体、及响应于启动键区的输入物体的识别，输出相关联的符号或执行相关联的功能。\n[0032] 在一例子中，识别的输入物体可以是用户的一根手指(或多根手指)。与数据输入装置相关联的装置可使用一个或多个传感器检测手指特征，如：大小、二维或三维空间形状、边缘、静脉图案、指甲颜色、皮肤纹理、肤色、与启动的键区接触的区域、与启动的键区的接触压力或碰撞、与启动的键区的接触声音、阻抗、电导、电容、电感、红外特性、超声特性、热特性、指纹、或一个或多个手指特征的派生。或者，一个或多个非手指输入物体(如铁笔或写字板笔或不同于用户手指的其它启动装置或物体)当启动键区时可被识别。单个或多个传感器可用于检测各种物体特征：如大小、二维或三维空间形状、边缘、颜色、表面纹理、与启动的键区接触的区域、与启动的键区的接触压力或碰撞、与启动的键区的接触声音、阻抗、电导、电容、电感、红外特性、超声特性、热特性、或一个或多个物体特征的派生。\n[0033] 在一特定实施例中，如在此所述，数据输入装置使用至少一传感器执行样本捕获，其中样本包含用于输入物体识别的特征。计算机实施的数据输入装置适于对捕获的样本执行预处理操作并从捕获的样本提取输入物体的至少一特征。计算机实施的数据输入装置经识别提取的特征而识别启动键区的输入物体，并选择对应于识别的输入物体启动键区的符号或功能。\n[0034] 在另一例子中，数据输入装置存储器适于保存将与各个键区相关联的符号或功能分配给相应的可识别辨别物体的信息，所述辨别物体可放在输入物体上。可识别辨别物体是具有至少一特征如颜色、表面纹理、形状等的物体，所述特征可被检测并用于识别物体。\n如果输入物体包括用户的一根或多根手指，可识别辨别物体的粒子可包括：传感器、手套、戒指、开关、附属物、或其派生。计算机实施的数据输入装置适于经位于输入物体上的可识别辨别物体的识别而确定启动键区的输入物体。响应于用于启动键区的输入物体的识别，输出相应的符号或执行相应的功能。\n[0035] 如在此提供的，与数据输入装置的处理器连接的传感器可用于识别启动键区的输入物体。可有选择地采用不同的传感器，如：接触传感器、无接触传感器、有源传感器、或两种或多种这些传感器的混合传感器。例如，有源传感器可用于通过将参考信号(如电磁波信号或超声信号)投射到输入物体上并检测来自所投射参考信号的反馈而检测输入物体。\n[0036] 计算机实施的数据输入装置的存储器还可适于保存将(与键区相关联的)符号或功能分配给输入物体的相应可识别辨别部分的信息。可识别辨别物体部分是输入物体的部分，其具有至少一特征如颜色、表面纹理、形状等，这些特征可被检测并用于识别输入物体的该部分。数据输入装置识别用以启动键区的输入物体部分并响应于输入物体部分的识别输出符号或执行功能。或者，将键区符号或功能分配给相应的、输入物体展现的、用户配置的可变特征的信息保存在存储器中。输入物体展现的、用户配置的可变特征是物体的可变特征，其基于一些用户配置改变。例如，铁笔上的小屏幕可根据用户按压铁笔上的哪一按钮而显示不同的颜色。计算机实施的数据输入装置识别在用以启动键区时输入物体展现的特征，还响应于输入物体展现的特征的识别而输出符号或执行功能。\n[0037] 图1为与计算机实施的数据输入装置的一个例子100的各部分有关的组件的功能框图。作为数据输入装置100的部分，计算机实施的系统101具有与相关计算机存储器组件连接的处理器组件。具体地，在该例子中，电子数据输入装置100具有处理器如微处理器单元102，其连到作为计算机实施的系统101的一部分的存储器单元104及输入模块106、及可选的输出模块108，这些组件通过至少一数据总线110直接或间接连在一起。微处理器单元102响应于通过输入模块106接收到的用户输入而执行存储器单元104中保存的程序指令，包括与装置100的基础控制软件有关的指令。例如，所述用户输入可包括为接近符号或功能而进行的、属于电子键盘上的机械结构的键区的敲击或启动及作为输入模块106的一部分的触摸屏或触控板上软件成形的模拟键的敲击或启动。\n[0038] 微处理器单元102可处理用户输入并将处理结果发送给输出模块108以将处理结果呈现给用户。例如，处理结果可以下述形式呈现给用户：文本、图像、音频、视频、或一些其它形式的反馈或行动如装置100正与另一装置通信。尽管输入模块106和可选输出模块\n108在图1的例子中被示作电子数据输入装置100的组件，它们也可提供为与单一物理单元分开的独立于装置100的实体。应意识到，在此所述的装置组件在附图中已由适当位置的常规符号表示，其仅示出了有关的具体细节，从而使本发明公开内容不因对本领域技术人员而言显而易见的、具有在此描述的好处的内容而不清楚。应当理解，数据输入装置可提供在许多不同的例子中，如个人计算机、个人数字助理(PDA)、电话、无线电话、远程控制、电子乐器、工业或媒体装置的控制台等，或用户输入通过装置进行接收处理的任何其它装置。\n[0039] 参考图2，其示出了具有电话风格的小键盘布局的便携或手持数据输入装置200的正视图和侧视图。在图2所示的例子中，5个辅助键202、204、206、208和210位于手持数据输入装置200的侧面，其中辅助键可容易地够着，而无需移动握持装置200的用户的手。\n在该例子中，多符号主键212位于装置200的正面。多符号主键中的每一符号由单一键击或主键和辅助键的键击组合表示。用以说明，数字0-9可通过按压图2中所示的装置200的相应主键212直接输入。例如，字母A、B和C通过将数字“2”主键214分别与辅助键202、\n204和206结合而进行输入。类似地，字母W、X、Y和Z例如通过将数字“9”主键216分别与辅助键202、204、206和208结合而进行输入。在该例子中，辅助键C210用作“上档”键或“大写锁定”键以在上和下档字母输入模式之间切换。应当理解的是，辅助键功能的分配可通过对控制键的功能分配的数据输入装置软件进行相应的修改而有选择地改变或修改。例如，所述对数据输入装置软件的修改可由用户通过用户接口进行配置。键盘排列如图2的装置200中所示的排列，其使用一个或多个辅助键接近与电话风格布局中的多符号主键相关联的各个符号或功能，也可称为带辅助的电话风格布局。\n[0040] 在其它例子中，其中数据输入装置200被提供以专用辅助键(如键202-210)，键击组合可通过启动主键之后短暂的预选时间段内启动辅助键而进行表示。换言之，两个键可依次启动以形成键击组合，而没有任何歧义。这向用户提供输入键击组合的另一方法。\n[0041] 为简单起见，在附图中示出了只有字母和数字的布局。许多键击组合或键击可被分配以对应于其它符号，如那些经常在常规键盘上看到的符号。在实际应用中，它们可被分配给其它常用符号如“！”、“$”等。不同的键击组合或键击也可表示某些功能键或控制键如“上页”键。例如，使用12个主键和5个辅助键，可表示常规键盘中的所有69个字符。\n[0042] 对于熟悉QWERTY键盘的大多数计算机用户而言，图3的数据输入装置300可从常规QWERTY键盘进行调整并提供进一步的输入效率。图3中的装置300通过将QWERTY布局拆分为两半而得到，所述拆分如图4A中所示，其中左侧键和右侧键会合且将右半402叠合\n400在左半404上以用于惯用左手的用户(其使用左手打字)。类似地，对于图3中的装置\n300，惯用右手的布局(未示出)也可得到，如图4B中所示，其通过将QWERTY布局的左半408叠合406在右半410上实现。这样的用于惯用右手的用户(其使用右手打字)的布局简单地具有与装置300的每一行相反的多符号主键314排序。在此所述的经如图4A和4B所示叠合QWERTY布局得到的布局也被称为折叠的QWERTY布局。在惯用左手和惯用右手数据输入装置布局之间的切换可用于适应惯用左手或惯用右手的用户。这样的布局切换可使用属于触摸屏显示器类型的输入装置上的软件(或硬件)控制容易地实现，如PDA上常用的输入装置。键盘排列如图3的装置300中所示的排列，其使用一个或多个辅助键接近与折叠QWERTY布局中的多符号主键相关联的各个符号或功能，也可称为带辅助的折叠QWERTYT布局。\n[0043] 除了多符号主键314之外，图3中的装置300在侧面还包括至少两个辅助键：1号辅助键302及C辅助键304。1号辅助键302可用于切换到QWERTY布局的两半中的不同半中的符号。例如，在图3中所示的惯用左手布局中，字母Q可通过简单地按压“Q/P”主键306进行选择，而字母P可通过“Q/P”主键306和1号辅助键302的组合获得。辅助键C304可用作“上档”键或“大写锁定”键以在上档和下档字母输入模式之间切换。再次地，键击组合可通过同时按压两个键获得，也可在按压主键后短暂的预选时间段内按压辅助键获得。\n[0044] 另外的辅助键可用于提供另外的键击组合模式。例如，可增加图3的2号辅助键\n308以在图3的装置300中输入更多的符号或提供另外的功能。使用20个主键，常规计算机键盘的全部功能(即69个字符和18个功能键)仅需使用4个辅助键302、308、310和\n312即可提供，如图3中所示。在图3中，以及在此的其它附图中所示，指示为具有虚线边界的键可被视为取决于应用或所需功能的可选键。应当理解，辅助键功能的分配可通过对控制键功能分配的数据输入装置软件进行相应的修改而有选择地改变或修改。例如，对数据输入装置软件的所述修改可由用户通过用户接口配置。\n[0045] QWERTY样的数据输入装置300使用户能够以与QWERTY键盘相似的方式执行盲打，区别在于首选只有一只手用于打字。这使得另一手能握持数据输入装置并按需操作辅助键。为从折叠的一半QWERTY布局选择符号，用户可像他们另一手在常规键盘上移动那样在主键上应用相同的手指移动。例如，在图3中所示的惯用左手的折叠布局中，左边手指(如左边小指)用于接近主键306中的符号“Q”和“P”，其中“P”是“Q”的配对符号，其在常规QWERTY键盘上通常使用相应的右边手指(如右边小指)接近。\n[0046] 如前所述，为简单起见，在此所示的附图示出了只有字母和数字的布局。而许多键击组合或键击未在图3的实施例中分配，在实际应用中，它们可被分配以表示其它数据信息符号如“！”、“$”等。这样的键击组合或键击也可表示某些功能键如“上页”键。\n[0047] 适于便携或手持数据输入装置的QWERTY状小键盘布局的另一例子如图5中所示。\n不是按常规QWERTY键盘那样每键一个符号，在装置500中每一主键514能够输入两个或多个相邻的符号，因而减少表示常规QWERTY键盘上的所有符号所需要的键数。所述主键514的小键盘布局也可称为压缩的QWERTY布局。如图5中所示，两个辅助键502和504添加到手持数据输入装置500的两侧，其中辅助键可容易地够着，而不用移动用户握持装置500的手。多符号主键514中的每一符号由单一键击或主键和辅助键的键击组合表示。用以说明，符号Q可通过按压相应的主键506而直接输入，而符号W例如可通过结合主键506和辅助键502进行输入。如前所述，键击结合可通过同时按压两个键获得，也可通过在按压主键后短暂的预选时间段内按压辅助键获得。在该例子中，辅助键C504用作“上档”键或“大写锁定”键以在上档和下档字母输入模式之间切换。键盘排列如图5的装置500中所示的排列，其使用一个或多个辅助键接近与压缩的QWERTY布局中的多符号主键相关联的各个符号或功能，也可称为带辅助的压缩QWERTY布局。\n[0048] 另外的辅助键可用于提供另外的键击组合模式。例如，在图5中可分别添加2号、\n3号和4号辅助键508、510和512以在图5的装置500中输入更多的符号或提供另外的功能或控制。应当理解，辅助键功能的分配可通过对控制键功能分配的数据输入装置软件进行相应的修改而有选择地改变或修改。例如，对数据输入装置软件的所述修改可由用户通过用户接口配置。\n[0049] 如前所述，为简单起见，在此所示的附图示出了只有字母和数字的布局。而许多键击组合或键击未在图5的实施例中分配，在实际应用中，它们可被分配以表示其它数据信息符号如“！”、“$”等。这样的键击组合或键击也可表示某些功能键如“上页”键。\n[0050] 如在此所示的，数据输入装置中的辅助键可用于减少主键数量。辅助键可由用户容易地定位，使得它们可用握持装置的手舒适地够着。使用图3中所示的数据输入装置300进行说明，C辅助键304可有选择地放在装置300的侧面上，其可容易地由握持装置的手的拇指够着。类似地，另一辅助键302，及辅助键308、310和312(如果采用)，通常位于装置\n300的另一侧，它们可由握持装置300的手的其它手指舒适地够着。使用该设计，用户实际上可仅使用一只手握持和操作所述装置，其中拇指用于按压C辅助键304和主键，而其它四指用于操作辅助键302、308、310和312。\n[0051] 启动物体识别技术与其它数据输入装置实施例相关联以确定哪一物体如用户手指用于启动键区(如键)，以选择适当的用户输入的符号或功能。键区是一个或多个符号或功能已被分配给其的区域，使得当手指或具有可识别特征的一些其它物体被检测到启动或接触所述区域时，该区域的所分配符号或功能将被选择为用户对数据输入装置的输入。键区的一些例子包括但不限于：分立的机械键、触摸屏或触控板上的软件成形的模拟键、及包括一些二维或三维空间位置的虚拟键区。应当理解，实际的分立键的表面可视作键区或其部分。\n[0052] 物体或手指识别技术应用于识别轻敲或启动物体或用户手指使能确定数据输入装置和系统中的输入符号或功能。用于认出做出键击的敲击手指/物体的所述技术可称为敲击手指识别(TFI)技术。识别特定的敲击物体或用户手指与确定启动的键区(如键启动)相结合使能减少数据输入装置上所需的键或键区的数量。在实施启动物体或手指识别技术的系统中，多符号主键或键区内的符号选择由键击中识别的相应启动物体或手指确定。这使几个不同的键区如分立的键能够合并为一个，从而减少提供全键盘功能性所需要的键数，其中每一所述不同的键区能够输入一个或多个符号或功能。由于键数得以减少，例如，键的大小可被增加，这使用户能够有效地将数据信息输入到基于计算机的装置或系统中。这提供了用户友好的、简洁的数据输入装置，其适于手持和移动应用。此外，在数据输入装置中输入符号或功能所需要的键击数量也可得以减少，因为输入物体(如启动装置或手指)在大多数情况下通过单一键击在多符号键或键区中直接选择相应的符号或功能。\n[0053] 在识别启动手指时使用的技术通常包括提取和匹配不同的辨别手指特征，如手指皮肤纹理。由于类似的技术通常可用于提取和匹配非手指物体的辨别特征，如物体表面纹理，下面结合启动物体识别进行的描述将集中在敲击手指上，尽管应当理解，它们可容易地延伸到非手指敲击物体。\n[0054] 参考图6，其示出了具有主数据输入键601和采用TFI技术的电话风格装置600。\n在该实施例中，字母符号可仅使用单一键击输入在装置600上。如图6中所见，装置600与图2中的装置200具有相同的主键格式，这允许经软件或硬件控制通过使能或禁止手指识别技术而在这两种方法之间切换，并向具有不同偏好或需要的用户提供不同的选择。\n[0055] 图6中的装置600结合电话风格布局，其可用于惯用左手及惯用右手的用户。在该例子中，首选使用两种输入模式：数值模式和字母模式。在数值模式下，按压主键601选择其相应的数字符号作为输入，与常规电话小键盘的方式相同。然而，在字母模式下，用户的食指、中指、和无名指中的每一个均被分配给多符号主键601上的字母。例如，符号“A”、“B”、和“C”可通过分别应用用户的食指、中指和无名指按压图6中的数字“2”主键606获得。在该例子中，除了“S”和“Z”之外的所有字母均可使用这三个手指输入。从该例子可明显看出，数据输入装置600中所见的电话风格布局中的每一字母符号通过结合所识别的特定敲击手指和被启动的多符号主键601可得以唯一地确定。所述手指和键的组合在下文中称为“手指-键击组合”。\n[0056] 如前所述，为简单起见，在此所示的附图示出了只有字母和数字的布局。而许多手指-键击组合未在图6的实施例中分配，在实际应用中，它们可被分配以表示其它数据信息符号如“！”、“$”等。它们也可表示某些功能键如“上页”键。原则上，拇指和小手指通常分配给较不常用的功能或符号。\n[0057] 有不同的方法在字母输入模式和数值输入模式之间快速切换。一个这样的例子是使用辅助键如图6中的侧键602。另一方法是分配手指-键击组合，如使用用户拇指启动“#”键608。在上档和下档字母输入模式之间的切换可经辅助键C604实现，其用作“上档”键或“大写锁定”键。同样，图6中虚线所示的另外的辅助键610、612和614也可用于提供操作模式的快速切换或接近某些功能或控制。键盘排列如图6的装置600中所示的排列，其使用TFI技术和可选辅助键接近与电话风格布局中的多符号主键相关联的各个符号或功能，也可称为TFI电话风格布局。\n[0058] 在手指-键击组合已被分配给不同的字母的同时，应当理解，可通过实施适当的软件修改而改变手指-键击组合的分配。例如，不是使用食指用于字母A，如果需要，用户可有选择地将无名指分配给该字母。此外，用户还可通过对基于微处理器的数据输入装置中保存的基础键功能控制软件进行适当的修改而改变辅助键功能的分配。例如，对数据输入装置的控制软件进行的所述修改可由用户通过用户接口配置。\n[0059] 参考图7，其示出了具有TFI能力的数据输入装置700，在该例子中，其具有惯用右手的、折叠QWERTY主键布局720。在该实施例中，装置700使用主键区上的四个大的主键\n706、708、710和712。在该实施例中，单手打字技术使用与常规QWERTY键盘上的双手打字相类似的相对手指移动。这可通过分配手指或其它输入物体以对应于主键720上的特定符号或符号对而实现。例如，字母A可通过用右边的小手指按压主键710输入。特定主键被敲击的准确位置并不重要，因为是所识别的敲击手指用于确定主键上被启动的特定符号。\n[0060] 继续参考图7中的折叠QWERTY布局，辅助键(侧键702)用于切换到QWERTY布局的两半的不同半部中的符号。先前结合图6提及的其它快速切换方法，如使用拇指启动主键720，也可用作选择。与图6中所见的装置600相似，另外的辅助键714、716、718可被添加到数据输入装置700的侧面，如图7中所示，以提供操作模式的快速切换或接近某些功能。此外，辅助键C704可用作“上档”键或“大写锁定”键以在上档和下档字母输入模式之间切换。应当理解，辅助键功能的分配可通过对控制键功能分配的数据输入装置软件进行相应的修改而得以有选择地改变或修改。例如，对数据输入装置软件进行的所述修改可由用户通过用户接口配置。键盘排列如图7的装置700中所示的排列，其使用TFI技术和可选辅助键接近与折叠QWERTY布局中的多符号主键相关联的各个符号或功能，也可称为TFI折叠QWERTY布局。\n[0061] 正象在盲打时食指可被分配为负责常规QWERTY键盘中每行键上的两个符号(如字母Y和U通常用右手食指启动)，食指可被指定为负责图7所示的实施例中主键706、708、\n710、712的每一行中两个最左边的符号对。然而，例如，辅助键、侧键714可用于区分共享的手指-键击组合。例如，主键708中的符号对“U/R”可不使用辅助键714获得，如图7中所见，而“Y/T”使用辅助键714获得。另一选择是使用拇指或食指和中指的组合启动最左边的符号。或者，每一最左边的符号对可被分配给单独的主键，如图8的装置800中的主键\n804、806、808、810所示。也可采用本领域当前公知的文本预测和校正技术解决因食指共享的手指-键击组合引起的可能歧义。\n[0062] 软边界被进一步有选择地提供用于确定共享手指-键击组合中的符号选择。如图\n7中主键上虚线所示，可调节的边界位置为软件定义的、两个相邻符号或符号对之间的边界(即非物理键边界)，其仅在某些手指被识别为键击的启动手指时才被有选择地解释。键区由与数据输入装置相关联的存储器104中保存的用户可配置程序指令定义的可调节边界位置划分。因而，可调节边界位置通过检测键区被敲击的地方而进行建立。类似的可调节边界位置概念可在PDA中普遍采用的触摸屏或触控板上的现有的软件成形的模拟键中发现，区别在于启动手指或物体在解释边界位置或存在时不被考虑。无论键区在何时启动，如在图7的主键720的位置，将频繁描述的接触传感器或无接触传感器可用于检测触摸区的质心落在软边界的哪一侧上以确定哪两个相邻的符号或符号对被选择为输入。例如，当用户左手食指启动主键708上的软边界左边的任何区域时，图7中主键708上的符号对“Y/T”可被选择。类似地，当左手食指启动主键708上的软边界右边的任何区域时符号对“U/R”可被选择。然而，如果任一其它手指用于启动主键708，所启动键区上相对于软边界的敲击位置跟输入选择过程无关，因为其仅是被识别的选择符号对进行输入的启动手指。\n[0063] 可调节软边界位置可根据用户偏好或应用需要经软件或硬件控制有选择地打开或关闭。如果用于最左边符号对的软边界被启动，图7中的正面小键盘布局功能上等价于图8中所见的正面小键盘布局。由于边界位置由数据输入装置700中保存的可定制软件定义，它们可被调节以适合用户偏好或应用需要。例如，图7所示的主键720上的软边界的准确位置可由用户基于所分配的启动手指的大小进行设定。\n[0064] 可调节软边界位置也可被使能用于启动装置700上的主键720的所有手指(即软边界在主键720上每一相邻的符号对之间启动)，使得装置700功能上等价于其中为每一符号对提供一个主键的装置。这使装置700中的数据输入将向后与前述实施例中使用的方法兼容，如图3中的装置300，其中辅助键与主键结合以从每一符号对选择符号。或者，如果用户用两手握持装置700，可减少辅助键的使用，因为每一手的拇指可被分配对应于每一符号对中的符号。例如，如果左手拇指被检测为启动主键708上的符号对“Y/T”，则符号“Y”被选择为输入；而如果右手拇指被检测为启动同一符号对，则“T”被选择为输入。\n[0065] 用户行为的自动学习及采用所述行为的知识优化各种设置可进一步用于各种情形中。例如，结合图7所述的软边界可通过评估用户的排字错误模式而根据位置、形状及其它结构进行调节。所述知识也可用于定义“模糊”软边界，其是可在预定范围内自动调节其位置的软边界，以减少用户因易出错键而排字错误的可能。例如，如果图7中的主键708在符号对“Y/T”和“U/R”之间被配置以模糊软边界(图示为虚线)，如果通过学习用户输入校正行为(如删除之后的符号输入)或借助于拼写检查软件检测到当从符号对“Y/T”输入符号时用户再次发生错误，边界将通过基础控制软件逐步向右移位。这种边界调节为接近“Y/T”符号对的手指创建了更大的区域，从而降低错误率。当边界达到预定范围的极限时或当错误率低于预选水平时，模糊软边界的调节将停止。模糊软边界的动态调节也可基于其它形式的用户行为，如用户的符号使用频率及用户专用词典的使用。可调节软边界位置应用于键区可导致键区大小正比于输入符号或功能的使用频率。将创建模糊软边界的能力与智能拼写校正和预测技术相结合可进一步用于提高数据输入效率，所述技术为本领域当前已具有的、考虑所输入内容的上下文的技术。因而，键区的边界位置可基于用户行为、拼写校正确定、或符号或功能的使用频率进行有选择地调节。\n[0066] 如前所述，为简单起见，在此所示的附图示出了只有字母和数字的布局。而许多手指-键击组合未在图7和图8的实施例中分配，在实际应用中，它们可被分配以表示任何其它数据信息符号如“！”、“$”等。它们也可表示某些功能键如“上页”键。原则上，拇指和小手指通常分配给较不常用的功能或符号。\n[0067] 参考图9，示出了具有TFI能力的数据输入装置900，在该例子中，其具有压缩的QWERTY主键布局902。在该实施例中，通过分配用户打字手的手指对应于多符号主键902上的符号，每一符号可仅使用单一键击而输入在装置900上。例如，用户右手上的食指可用于启动装置900中的主键904以输入符号Q，而同一手的中指可用于启动主键904以输入符号W。特定主键被敲击的准确位置并不重要，因为其是所识别的用于确定所启动主键上的特定符号的启动手指。在手指-键击组合已被分配给不同的字母和数字的同时，应当理解，通过实施适当的软件修改可对手指-键击组合的分配进行改变。例如，不是使用食指用于字母“Q”和中指用于字母“W”，如果需要用户可有选择地分别将这些字母分配给左拇指和右拇指。例如，对数据输入装置软件进行的所述修改可由用户通过用户接口进行配置。\n[0068] 为提高输入准确度，通过使用TFI技术，两个以上的相邻符号可由图9的数据输入装置900中的每一主键902输入，从而进一步减少输入相同数量的符号所需的主键数量。\n主键数量的减少进而导致每一键大小的增加。相应地，另外的手指将被分配以输入每一主键上的另外的相邻符号。例如，如果装置900中的主键904现在用于输入符号Q、W和E，右手食指可用于输入符号Q，同一手的中指可用于输入符号W，及同一手的无名指可用于输入E。键盘排列如图9的装置900中所示的排列，其使用TFI技术和可选辅助键接近与压缩QWERTY布局中的多符号主键相关联的各个符号或功能，也可称为TFI压缩的QWERTY布局。\n[0069] 如图9中所见，数据输入装置900具有与图5中的装置500相同的主键格式，这允许经软件或硬件控制通过使能或禁止数据输入装置中保存的基于软件的TFI技术而在这两种方法之间切换，并向具有不同偏好或需要的用户提供不同的选择。与图5中所见的装置500类似，图9的辅助键C906可用作“上档”键或“大写锁定”键以在上档和下档字母输入模式之间切换。此外，如图9中所示，辅助键908、910、912、914可被添加到数据输入装置\n900的侧面上以提供操作模式的快速切换或接近某些功能或符号。\n[0070] 如前所述，为简单起见，在此所示的附图示出了只有字母和数字的布局。而许多手指-键击组合未在图9的实施例中分配，在实际应用中，它们可被分配以表示其它数据信息符号如“！”、“$”等。它们也可表示某些功能键如“上页”键。\n[0071] 从上面结合图2-9的键盘排列进行的描述可明显看出，组合辅助键、TFI能力或其结合的不同键盘排列可经包括下述步骤的方法产生：1)选择现有键盘排列“X”(如常规QWERTY、折叠QWERTY、字母键盘、电话风格等)；2)选择数字“N”，其指明将分配给与基于X的新键盘排列中的键或键区相关联的各个符号或功能的辅助键、可辨别手指或其一些组合的最大数量(例如，对于双手输入N不大于10，或者对于单手输入N不大于5)；3)产生新键盘排列，其中每一键区通过合并所选键盘排列X中的不多于N个的相邻键区产生；及4)将辅助键、可辨别手指或其一些组合分配给与新键盘排列中的每一键区相关联的输入符号或功能。用辅助键使能的键盘排列X可称为“带辅助的X”布局。用TFI和可选辅助键使能的键盘排列X可称为“TFIX”布局。与最初的键盘排列X相比，通过该方法产生的基于X的所得排列通常将具有相同符号或功能布局的外表，或者启动手指分配给相应的输入符号或功能保持相同。\n[0072] 对于所选的每一键盘排列X，由于不同的合并策略或输入符号或功能分配，可存在辅助或TFI键盘排列的变化。例如，图3、7和8中所示的键盘排列均源自折叠的QWERTY布局。它们的使用和符号布局相互非常相似，区别在于图3中的符号排序与图7和图8的相反。\n[0073] 在另一例子中，图16示出了组合源自常规QWERTY键盘的软边界位置1602和1604的TFI全QWERTY布局。为简单起见，只示出了字母和数字符号。在图16的TFI布局中而解决盲打中使用的两食指的共享手指-键击组合而使用软边界位置(例如，左手食指用于接近“4”和“5”，右手食指用于接近“6”和“7”)可通过进一步应用上面详述的产生TFI键盘排列的方法而得以消除。在键盘中间两列中由一侧的软边界位置1602、1604限制的符号5、T、G、B及6、Y、H、N的位置可被调换，留下总共8个键没有软边界位置。然而，符号分配给启动手指保持相同。为进行说明，所得的布局在左上键1608上从左至右顺序具有符号\n1、2、3、4和6，在右上键1610上从左至右顺序具有符号5、7、8、9和0。用左手的小指、无名指、中指和食指启动左上键1608分别输入相应的符号1、2、3和4。而用左手食指启动右上键1610选择符号“5”输入。类似地，用右手的食指、中指、无名指和小指启动右上键1610分别输入相应的符号7、8、9和0。而用右手食指启动左上键1608选择符号“6”输入。特定键被敲击的准确位置并不重要，因为敲击手指的识别在此仅可确定键上的哪一特定符号正被输入。\n[0074] 在进一步的例子中，前面提及的方法可应用于字母布局，如许多PDA和电子词典中使用的布局，其中符号或功能按字母顺序在每行键内从左至右及在键行之间从上到下进行排列，以产生具有更少数量键区的、更适于便携装置的键盘。\n[0075] 几种技术可用于识别在数据输入装置的键区上执行启动的敲击手指或物体，所述数据输入装置如图6-9中所示的装置。这些技术采用接触传感器、无接触传感器、或其组合识别键击的敲击或启动手指。在数据输入装置处的输入处理期间，启动手指必须与接触传感器物理接触以使传感器检测与手指相关联的相应特征。然而，无接触传感器能够从远程位置检测相应的手指特征。摄象机和指纹传感器是手指或物体识别中常用的传感器的两个例子。指纹传感器是能够捕获生物测定指纹特征的传感器。例如，许多类型的指纹传感器是接触传感器。摄象机是使用可见光或红外光捕获静止或运动图象的光学传感器。光学传感器通常运行为无接触传感器。\n[0076] 由传感器检测的与手指有关的特征的一些例子包括但不限于：手指大小、手指形状或几何形状、手的形状或几何形状、手指指甲大小、手指指甲形状、手指指甲颜色、手指指甲边缘、手指指甲纹理、手指阻抗、手指电导、手指电容、手指电感、敲击面积、敲击压力、接触面积和手指大小比、指纹、手指皮肤纹理、手指肤色、及手指热和超声特性。用于基于这些特征识别启动手指的传感器包括但不限于能够测量下述特性的传感器：阻抗、电导、电容、电感、压力、接触面积、温度、及电磁波或超声反射特性。这些传感器可有选择地放在不同的位置，如键区前面、后面或下面(如键的下面)以在所需方向或方位捕获特征。两个或多个有区别的特征，如手指形状和手指大小，可以结合以提高性能和可靠性。因而，不同类型的多个传感器可有选择地放在不同的位置，这作为识别用以启动键区的手指的另一方法。\n[0077] 在一些例子中，使用一些辨别特征如手指大小、指纹和皮肤纹理识别启动手指在用户开始输入操作之前具有简短的登记会话。例如，登记会话使用户即刻将其每一手指放在传感器上以使装置能够注册，因而随后能够区分和识别用于代表与键区(如主键)相关联的不同符号或功能的不同手指。这种登记方法也可用于在许多应用中提供另外的安全功能性，因为只有登记的用户才被授权接近其装置。\n[0078] 识别敲击手指的直接方法是经生物测定特征进行识别，所述生物测定特征如指纹、皮肤静脉图案、及包括所谓的局部皮肤图案的部分皮肤纹理特征。例如，在识别启动手指时指纹可由接触传感器检测为特征。例如，通过将一个或多个接触传感器放在主键的下面，使用已确定的技术，指纹识别技术可用于识别启动手指。因而，在特定键区分配给手指的相应符号或功能可根据手指-键击组合进行输入。\n[0079] 为确定用户输入进行的启动手指或物体的识别不同于使用生物测定解决方案的常规用户识别操作。这是因为一个或多个下面的因素。(1)不是将一个样本同可能来自大量个体的许多其它样本区分开，启动手指或物体的识别通常仅需将一个样本同来自同一个体的多个(如10个)样本区分开。例如，手指大小可用于有效地且经济地将个人两手的中指与小指区分开。(2)生物测定方法不用于采用非手指启动物体的输入，如铁笔或手套。同样，(3)常规生物测定传感器通常不能很好适于许多数据输入应用。在敲击期间用户不可能小心地将其手指放在传感器上以使能捕获高质量的特征样本，同时，敲击可能提供不能使用生物测定传感器区分开的特征。考虑上述因素，用于识别启动手指和物体的传感器和特征的范围可扩展到包括非生物测定传感器以提高性能或降低成本。组合手指或物体识别技术的实施例的描述主要集中在非生物测定传感器的使用，如光学传感器。此外，通过使用融合技术，生物测定传感器可有选择地连同其它传感器一起使用以进一步提高数据输入装置的性能和可靠性。\n[0080] 参考图10A和10B，其示出了数据输入装置的一实施例1000，其中键击用于触发与装置1000的输入模块相关联的传感器从而识别用户的敲击或启动手指。图10A提供前向透视图，图10B提供装置1000的侧视图，其输入模块被配置以无接触传感器1008、发光二极管(LED)1006、主键盘1004、及位于主键盘1004下面的多个触发器1002。使用水平成形的软边界定义5行键，如图10A中虚线所示，采用接触传感器的单一大的主键盘1004用于提供主键功能，小键盘1004上的主键布局是可编程的。软边界可被设定在不同的位置，除了水平边界外其还可包括垂直边界，从而提供不同的键区布局。在该例子中，主键盘1004用于检测手指敲击位置，从而基于接触区的质心相对于软边界在何处的检测确定在键击时5个主键中的哪一键被敲击。尽管在图10A和10B的实施例中图示的小键盘1004属于触摸传感器类型，应当理解，小键盘1004也可包括分立的机械键。\n[0081] 为确定主键上的哪一符号被选择，传感器1008用于识别键击中使用的敲击手指。\n在该例子中，无接触传感器1008可以是不同类型的光学传感器(如摄象机)。在该例子中，可使用红外或近红外摄象机，这是因为其在不同背景条件下的有效性。可采用LED1006在黑暗环境中提供外部照明。为节约能源，光学传感器1008及LED1006可通过键击触发。另外的光传感器(未示出)可用于在具有足够照明的环境中自动禁用LED1006。\n[0082] 图11为响应于用户启动装置，数据输入装置(如装置1000，图10A和10B)用以确定多符号主键上的哪一符号或功能正被输入的过程的流程图。该过程包括下述步骤：1)键区启动1102；2)样本捕获1104；3)预处理1106；4)特征提取1108；5)启动物体识别；及6)输入符号或功能选择1112。如本领域技术人员理解的，这些信息的接收和处理首选由连同图1的基于计算机软件的数据输入装置100的相关存储器104一起运行的微处理器102执行。例如，在图10的数据输入装置1000运行期间，如位于主键盘1004下面的触发器1002所确定的，主键盘1004上键击的检测在步骤1102执行。在步骤1104，键击的检测将触发由传感器1008执行的样本捕获。在该例子中，捕获的样本是包含关于启动物体如用户的敲击手指的详细资料的静态图象。除了静态图象以外，在其它例子中捕获的样本还可包括音频信号如当启动物体接触键区时由启动物体产生的击打的声音、运动视频、三维超声图等。在该例子中，在步骤1106，捕获的图象经历一个或多个预处理操作，如颜色平衡、亮度调节、锐化增强等。在步骤1108，提取启动物体上的键特征。步骤1106和1108的顺序可有选择地改变。例如，步骤1108可在步骤1106之前执行，因为当仅对提取的特征执行，在步骤1106的预处理期间将要处理的数据量明显较少。在步骤1110基于步骤1108提取的特征识别启动物体。在步骤1112，与对应于所识别启动物体的启动键区相关联的多个符号或功能之一被选择为输入。在步骤1114，处理确定是否有另外的符号输入或功能需要识别。之后，如果手指识别处理在步骤1114继续，则重复步骤1102-1112以确定另外的符号输入或功能。否则，操作终止。\n[0083] 在使用光学传感器的一实施例中，通过分配不同的颜色给用户的一只或多只打字手上的相应手指，可识别不同的敲击手指。例如，不同的色带可附着在打字手的指甲上，或用户戴具有不同颜色的指尖套的手套，其中不同的颜色分配给用户的每一打字手指。或者，不同颜色的指甲上光剂可应用于不同的手指，以使数据输入装置的光学传感器和相关联的基于软件的组件能够将一手指与其它手指区分开。\n[0084] 作为图10A和10B中图示的实施例的具体实施，图12A和12B示出了包括光学传感器1202的数据输入装置1200，其基于分配给相应打字手指的多种不同人造颜色识别启动或敲击手指。传感器1202可安装在不同的位置，如图12A和12B中所示。其它位置如直接安装在小键盘1204上也是可能的。在图12A和12B所示的例子中，小键盘1204具有分立的机械键。如前结合图10A和10B的小键盘1004提及的，代替具有分立的机械键，装置\n1200中的小键盘1204也可包括触摸屏，键使用软件模拟在其上。与触摸屏上的键接触的手指以类似于相应分立机械键的启动的方式进行处理。\n[0085] 在第一次输入操作之前，图12A和12B的数据输入装置1200经历初始校准程序，其中小键盘1204上的键区被映射到图11的步骤1104捕获的图象中的区域上。如图13中所见，样本图象1300由图12A的装置1200的光学传感器1202捕获。用于说明，在图12A中可见，小键盘1204上的具有平面坐标(x，y)的点A被映射到图13所示例子中可见的二维图象捕获1300中的具有坐标(x’，y’)的点A’。小键盘1204上其在捕获图象1300上的映射可容易地识别的类似点可被选为用于推导变换函数的参考点，其计算小键盘1204上的任意点到捕获图象1300上的相应位置的映射变换。例如，这样的映射变换可使用将一欧几里得空间映射到另一空间的矩阵等式执行，这在图象校准技术领域是众所周知的。小键盘上及捕获图象1300中具有已知坐标的四个参考点可人工选为用于计算变换矩阵中的参数。在该校准过程之后，只要光学传感器和小键盘之间的相对位置没有改变，则这些参数固定不变。\n[0086] 回到图11，在步骤1102，手指启动小键盘1204上的键区触发光学传感器1202进行图象捕获，其在步骤1104执行。在图13中图示的图象1300示出了捕获的图象的一个例子。之后，在步骤1106，对图象1300执行预处理操作以考虑捕获图象的环境中照明条件的变化。所述操作的例子包括但不限于：颜色平衡和亮度调节。为有助于这些操作，捕获的图象1300的装置部分上的预定位置，如图13中的点A’，可用作参考。具有预设颜色的人造物体可包括在这些位置中以提供进一步的参考从而反映背景照明条件。\n[0087] 接着，在图11的步骤1108，取得敲击手指尖的彩色样本，因为分配给相应敲击手指的不同人造颜色在识别敲击手指时用作辨别特征。这通过首先确定手指与小键盘1204上的所启动键区接触的点(在图12A中标为B)的映射位置(在图13的图象1300中标为B’)实现。如图13中所见，收集样本的位置(在捕获的图象1300中标为C，如邻近手指指甲区)从B’垂直偏移，因为手指指甲区稍高于手指与小键盘1204的接触点。为增加鲁棒性，可从位置C附近取得多个彩色样本。如前所提及的，步骤1106和1108可以任何顺序执行。\n[0088] 一旦对收集的彩色样本的预处理已完成，在步骤1110通过按照分配给用户的每一打字手指的不同颜色分析和分类彩色样本而识别敲击手指。彩色样本的分析可有选择地在许多公知的色空间中的任一之中执行，如RGB和YIQ。在一例子中，使用归一化的RGB空间。在RGB空间中，收集的彩色样本是三维矢量空间中的点。空间中的每一点由主要组成色红(R)、绿(G)和蓝(B)的有序三元组(r，g，b)定义。通过下述等式归一化其RGB分量，样本用有序三元组 映射到归一化RGB空间中的点：\n[0089] \n[0090] 由于彩色样本的三个分量在归一化RGB空间中和为1，彩色样本可仅使用三个分量中的两个进行分类，如R和G。具有分量 的所收集彩色样本映射到二维简化的RGB空间的例子如图14中所示。图14还示出了实际的人造颜色红1402、绿1404和蓝1406应用于用户打字手指的映射。该映射可从在首次输入操作之前执行的登记过程获得，或在每一输入操作之前获得。\n[0091] 因为人造颜色之一用于识别启动手指，为分类收集的彩色样本1400(图14)，可计算样本1400和人造指甲颜色1402、1404和1406之间的欧几里得距离dr、dg和db。离收集的彩色样本1400最短距离的人造颜色被认为是启动手指的颜色。使用统计测量的另一方法如马哈朗诺比斯距离也可用于识别收集的彩色样本。尽管颜色红、绿和蓝色在此被选作识别用户打字手指的人造颜色，其它颜色如紫色、黄色、洋红等也可使用，且希望其在所选颜色空间中的映射被散开很远。当然，可采用另外的颜色识别另外的手指。\n[0092] 在图11的步骤1112中，所启动键区上的多个符号或功能之一基于步骤1110中识别的打字手指而被选择为输入。例如，如果通过常规电话小键盘上的数字“8”键字母符号T、U和V被分别分配给用户右手的食指、中指和无名指，则数字“8”键上的启动手指识别为食指时选择字母T作为输入。另外，用中指启动数字8键将导致输入字母U，如果使用无名指则将输入字母V。\n[0093] 在图10A和10B所示的实施例的另一具体实施中，其使用光学传感器而不是使用颜色分配和检测方法来识别敲击手指，直观特征能够从裸指提取，如反映敲击手指上的突出特征的边缘点。这些直观特征用于识别启动或敲击手指。用该方法确定输入符号的过程类似于结合图11-14所述的过程，区别在于在图11的步骤1108，不是提取颜色，而是提取启动键区的手指的边缘，之后将其用于步骤1110的启动手指识别。如果需要，如在此所述的，通过手指边缘检测手指的具体实施可用于另外的方法，如用于产生打字手的外形并通过从左到右顺序计算所检测的手指而识别敲击手指，反之亦然。\n[0094] 再次回到图11，在光学传感器已在步骤1102由手指启动小键盘1204上的键区而触发之后，在步骤1104图象捕获由图12A的光学传感器1202执行。图13中所示的图象\n1300示出了捕获的图象的一个例子。在图11的步骤1106，对在步骤1104捕获的图象1300执行预处理操作如颜色平衡和亮度调节，以考虑捕获图象的环境中照明条件的变化。在步骤1108之前的步骤1106的预处理期间，也可使用背景减少或肤色区提取技术以将手指特征与小键盘背景分开。\n[0095] 在步骤1108，打字手的边缘点可通过使用多种边缘检测技术从图象1300提取。例如，在该实施例中可采用Canny边缘检测算法。在该实施例中用户的每一敲击手指均向数据输入装置登记。登记可有选择地或仅在最初输入操作之前仅执行一次，或在每一输入操作之前均执行一次。登记过程可简单地按特定顺序使用某些手指启动特定组的键区进行。\n登记也可通过用一组预分配的手指同时按压一组预分配的键区进行。在登记期间提取的手指特征保存在存储器中，其作为随后在正常输入操作期间在步骤1110的敲击手指识别时用于匹配的模板。为在匹配操作期间得到更佳性能，可对每一手指登记多个模板。\n[0096] 在图11的步骤1110，在步骤1108从敲击或启动手指提取的特征与所保存的模板进行匹配。源自步骤1108的敲击或启动手指的边缘图与从登记获得的每一模板进行匹配。\n边缘匹配技术如分层Chamfer匹配、基于Hausdorff距离等提供捕获样本和模板之间的匹配距离测量。其模板与从捕获样本提取的特征具有最短匹配距离的手指被选为敲击手指。\n在匹配之前可有选择地使用手指方位和比例相对于到光学传感器的敲击距离的检测以加快处理。在步骤1112，所得的手指识别结合启动键区确定输入符号或功能选择。\n[0097] 除了手指指甲颜色和手指边缘之外，或作为备选选择，其它手指特征可由无接触传感器检测并用于识别。这些特征包括但不限于：手指大小、手指形状、手指皮肤纹理、手指肤色、手指静脉图案、及手指热和超声特性。所述传感器可有选择地放在多个位置，如键区(如物理键)的上面、前面或后面，以在所需方向或方位捕获特征。多个手指特征或源自这些特征的其它属性的测量也在计算机视觉区和生物测定中采用。两个或多个有区别的特征如手指皮肤纹理和手指肤色可结合以实现更好的性能和可靠性。因而，不同类型的多个无接触传感器可有选择地放在不同的位置，这作为识别启动键区时使用的手指的另一方法。\n[0098] 对于描述某些分布图的特征如手指静脉图、指纹、手指皮肤纹理等，可直接应用与前述用于手指边缘匹配的技术相似的纹理匹配技术。基于突出点的匹配方法也已广泛用于匹配静脉图和指纹。皮肤纹理特征对应于除指纹和皮肤表面上的突出边缘之外的唯一皮肤图案。反映局部皮肤图案的所述特征的匹配已在生物测定识别中采用并可有选择地用于区分不同的手指。\n[0099] 对于描述某些数值属性的特征如手指大小、颜色等，可应用前述用于颜色匹配的方法。当特征维数变大时，在将捕获的样本与登记的模板比较之前首选使用主成分分析(PCA)、线性判别分析(LDA)或其它维数减少技术。所述方法已广泛用于识别不同的物体并可用于识别手指。\n[0100] 在此单独描述的同时，用于手指识别的使用不同类型的传感器的多种方法可结合以提供更好的可靠性和适应性。例如，在数据输入装置中，使用无接触传感器如光学传感器的手指识别方法可连同使用接触传感器如指纹传感器的方法一起使用。来自基于不同特征的独立匹配模块的结果的融合可通过首先从每一模块产生的距离值计算加权和完成。其模板具有最小加权和的手指被选为敲击手指。在求和中使用的预定义权重可以经验为主进行确定，或通过使用贝叶斯信念网络进行培训确定。在执行融合后的识别准确度应不低于使用各个模块可获得的最好结果。\n[0101] 尽管迄今描述的传感器均为无源传感器，也可采用发射参考信号继而测量这些信号提供的反馈的有源传感器。例如，通过将一系列照射水平射线投射在打字手指上，或从手指的前面或从手指的后面，跟踪或检测手指的操作的复杂性可得以降低，因为传感器简单地处理来自参考信号的反馈。有源传感器也可帮助消除背景噪声或提供无源传感器不能获得的提取特征。例如，通常需要有源信号如声音或组成图案的光以从手指表面获得声学反射特征或三维轮廓特征。\n[0102] 图15A示出了配置以有源传感器1502的示例装置1500，所述有源传感器将两条照射水平射线1504和1508作为参考信号投射在用户的手1526的打字手指上。使用该结构，有源传感器1502通过识别两个参考信号1504和1508的径迹均出现在其之上的手指而检测敲击手指，因为其是已被伸出启动键区的手指。在该例子中，如图15A中所示，所识别的手指是中指。或者，有源传感器1502可通过识别参考信号径迹未出现在其上的非敲击手指而检测敲击手指。\n[0103] 有源传感器不必须是单一物理单元。有源传感器可包括多个组件，其中的一个或多个负责投射参考信号，而一个或多个可负责检测来自参考信号的反馈。如图15A中所示，组件1510用作有源传感器的检测部分，其用于检测或测量来自由同一传感器的投射组件\n1502产生的参考信号的反馈。\n[0104] 图15B示出了配置以有源传感器1516的第二示例装置1512，所述有源传感器从用户的手1524的打字手指的后面投射两条水平射线1518和1522作为参考信号。与图15A的装置1500类似，如果有源传感器的组件1516仅负责投射参考信号，则可采用图15B的检测组件1514。在单一系统中也可有选择地采用多个有源传感器或传感器组件，以进一步识别启动或敲击手指。例如，在图15B的装置1512中，可添加另外的有源传感器(未示出)以将参考信号投射到用户手掌底部上从而检测相对于手掌的手指敲击位置。\n[0105] 可采用光学参考信号的许多备选形式。例如，在一些系统结构中，可使用水平和垂直射线网。这样形式的参考信号可用于建立用户启动手的三维图象从而使输入装置能更好地识别敲击手指。例如，三维图象的信息可提供三维特征以帮助识别启动手指并改善分割，所述分割是将启动手指与非启动手指分开的过程。三维图象还可由红外或激光雷达产生。\n此外，参考信号不必须是光学信号。应意识到，其它类型的参考信号可用于通过揭示例如手指的超声反射特性而帮助识别敲击手指。\n[0106] 在此所述的方法也可通过识别双手的手指而应用于传统的双手输入应用。在这样的情形下，不必在打字期间在QWERTY布局的两半之间切换。如图16的实施例中所见，小键盘1600的每一半具有四个主键且打字按与传统QWERTY键盘相同的方式进行。图16中的虚线1602和1604指示两中心列中的符号的软边界位置。例如，字母V可通过用用户左手食指在软边界1602左边的任何地方按压主键1606输入。主键1606被敲击的准确位置并不重要，因为是所识别的启动手指选择主键上的特定符号作为输入。然而，为选择符号B作为输入，左手食指必须在软边界1602右边的任何地方启动主键1606，因为软边界对于分配给左手食指的该符号有效。\n[0107] 在手持设备中，其中小键盘部分能物理地展开为传统的QWERTY键盘，使用软件或硬件控制可实现单手和双手操作之间的切换，从而使能或禁用小键盘的折叠部分。例如，键盘的折叠部分的铰接区域可配置以硬件开关，使得当键盘展开时所述开关自动使能键盘的所述部分。在这些装置中，在此所述的手指识别方法可用于进一步减少所需的键数，从而使简洁小键盘上的每一键更大，因而符号输入更有效。例如，这可通过将虚线框1602、1604所示的两中心列符号合并在一侧上以将图16中所见的软边界指示为图17中所见小键盘1700中所示的单列符号对1702而实现。所得的合并后的符号列1702功能上等价于图8的装置\n800中所示的符号对的最左列。图17中的线A-B1704和C-D1706指示小键盘可在其上物理折叠的轴，以使用户能够分别切换到惯用右手和惯用左手折叠QWERTY布局，在符号对的中心列1702中，来自键盘1700的所需那半的符号使用负责在该半键盘中输入符号的手的食指选择。除了中心列1702中的键以外，在该例子中，其它键具有符号对，每一符号对具有大标记和小标记。图17的这些键上的大符号标记代表小键盘1700运行在双手和单手模式时的相应输入符号，而小标记代表当运行在单手模式时小键盘的另一半(折叠的那一半)上的相应输入符号。\n[0108] 如前所述，为简单起见，在此所示的附图示出了只有字母和数字的布局。而许多手指-键击组合未在图16和17的实施例中分配，在实际应用中，它们可被分配以表示其它数据信息符号如“！”、“$”等。它们也可表示某些功能键如“上页”键。应当理解，通过对基础控制软件实施适当的修改可改变手指-键击组合的分配。例如，不是使用食指输入字母V，如果需要，用户可有选择地将中指分配给该字母。\n[0109] 除了将敲击或启动手指识别为输入物体外，其它不同的敲击输入物体也可使用用于识别特定手指的方法进行区分。手指-键击组合可扩展到物体-键击组合。不同类型、形状、大小和颜色的物体可连同手指识别技术一起使用以将键击时的敲击手指与所有其它手指区分开。例如，在指尖安装有微型接触开关或其它类型传感器的特殊手套可用于帮助识别敲击手指。在键击期间，数据输入装置通过被启动的相应接触开关或传感器识别敲击手指。或者，如果每一手指被附着以在键击时容易识别的、饰以不同形状、大小、颜色、表面纹理或图案的长条的标签，则不需要所述手套和开关或传感器。此外，标签可以是电子标签如射频ID(RFID)标签，其能够携带不同的电子标识符。在这些情形下，数据输入装置通过与敲击手指相关联的标签的唯一形状、大小、颜色、表面纹理、图案或标识符识别键击时的敲击手指。作为另一例子，不同颜色、大小、阻抗、电导、电容或电感的环状物体可戴在打字手的手指上。当键区已被启动时，通过使用无接触传感器，数据输入装置可通过检测戴在手指上的环的颜色、大小、阻抗、电导、电容或电感而容易地将敲击手指与其它手指区分开。对于本领域技术人员而言，很显然，展现可区别、容易检测的特性且方便附着到手指上的其它物体也可用于物体-键击组合。\n[0110] 除了向不同的启动手指或物体分配对应于与键或键区相关联的符号或功能的可识别特征以外，同一启动手指或物体的不同部分还可在符号或功能分配中使用。例如，不同的符号或功能可使用食指指尖的左侧和右侧输入，其可通过从接触指区捕获的特征或通过敲击方位识别。作为另一例子，具有三个不同大小、形状或颜色的尖端的叉状铁笔可用于基于特定的尖端用于键启动而选择键或键区上的不同符号或功能。应意识到，与前面结合图\n11-14所述相类似的方法在此可用于检测手指或物体部分。\n[0111] 类似地，一部分启动物体可具有用户配置的可变特征，且这些特征可被分配以对应于键区如键上的不同符号或功能。例如，具有嵌入在其尖端的三个按钮及光源如LED的电子铁笔根据所按压的相应按钮发射三种不同颜色的光。每一颜色可被分配以选择多符号键区(如主键)上的符号。因而，前面结合图11-14所述的方法可用于选择相应的符号或功能作为输入。可根据用户配置改变的其它特征的例子包括但不限于：直观特征如彩色图案和显示的图片、阻抗、电导、电容、电感、可听性、及数字数据信息如RFID。\n[0112] 物体用于启动能够输入多个符号的键区的方式可用在另一方法中以选择键区中的各个符号进行输入。例如，光学传感器可用于检测用户使用的铁笔的方位以在触摸屏上进行输入。在触摸屏上的键区启动期间，如果铁笔被检测为处于几乎垂直于触摸屏的垂直位置，则符号可输入；同时如果铁笔被检测为相对于屏幕呈一定角度如大约45度，则输入不同的符号。\n[0113] 启动手指或物体的识别还可基于用户对虚拟小键盘装置的输入完成。在虚拟小键盘装置中，在小键盘区域下面没有接触传感器或触发器检测键区(如具有分立键的键区)的启动。而是，无接触传感器如一个或多个摄象机用于该目的。一旦所启动的虚拟键区被确定，前面结合图11描述的过程可用于基于所识别的启动手指或物体与所启动的键区的结合确定相应输入的符号或功能。\n[0114] 在虚拟输入方法中，所选输入符号或功能基于启动或敲击手指和二维或三维空间中所述手指已敲击的相对位置或键区确定。例如，在折叠QWERTY布局如图8的装置800所示的布局，特定键击敲击的键的行由与打字区域接触的敲击手指相对于参考位置如装置的左下角的位置确定，而在该行中选择的特定符号由所识别的敲击手指确定。这种用于确定输入符号的手指和敲击位置的结合在下文中称为“手指-位置结合”。使用这种技术，数据可在非扁平表面上输入，如用户的击打，而无需物理键。尽管上面结合图8所述的方法示出了在折叠QWERTY小键盘布局上用单手打字进行虚拟输入，应当理解，所述方法也可用于全QWERTY布局上的双手打字。\n[0115] 在每一数据输入会话开始之前最好执行短暂的培训时期，以使虚拟数据输入系统能够进行基准测量从而适于不同的输入环境。为消除对培训的需要及提高键击识别的鲁棒性，可有选择地提供指导以帮助用户在“虚拟小键盘”上建立基准位置(如，常规键盘上的键在左边以“ASDF…”开始的中间行)。包括在二维或三维空间中具有相关联输入符号或功能的预分配区域的虚拟小键盘上的所述位置也被称为“虚拟键区”。可采用各种形式的指导如标记在表面上的一条和多条线以帮助用户虚拟化虚拟键区。作为另一例子，从光源(如激光器)投射在表面上的一条或多条线可向用户提供虚拟键区的虚拟化。\n[0116] 图18为具有传感器1802和虚拟输入能力的数据输入装置的实施例1800。数据输入装置1800确定哪一虚拟键区已被启动。无接触传感器(如传感器1802)用于识别输入物体(如敲击手指)位于其中的预分配区域。在该装置中，打字表面或虚拟小键盘是可收缩面板1804，在装置1800中其已展开。如图18中所示，一系列标记1806、1808(如水平线形式)出现在虚拟小键盘1804上以区分虚拟键区1810、1812、1814的几行。适于实施在该特定数据输入装置中的传感器1802为光学类型的传感器之一(如摄象机)，其能够持续、实时视频捕获和分析。传感器1802监视手指运动以检测键击事件，其特征为敲击手指伸出之后又收回，从而导致敲击手指与虚拟小键盘接触时有短暂停顿。之后，传感器1802从其捕获的实时视频提取键击事件的图形图象，并确定敲击位置从而识别启动的键区。传感器\n1802还在所提取的图形图象中检测敲击手指。之后，基于所检测的手指-位置组合在所启动的键区上选择输入符号。图18中所示的例子示出用户的手1816的右手中指敲击虚拟小键盘1804上的中间键区1812。根据需要，另外的标记也可添加到面板上以提供另外的虚拟键区。\n[0117] 如前所述，标记主要作为帮助用户在虚拟键盘中建立基准位置并虚拟化虚拟键区的指导提供。消除标记及有形打字表面如图18的面板1804使用户能够在任何位置自由打字，如在半空中。悬在半空中的打字手的手指移动可由能够持续、实时视频捕获和分析的光学传感器处理，其与结合图18的光学传感器1802所述的过程相似。\n[0118] 虚拟输入方法也可采取多峰方法，除了光学传感器以外，其还使用一个或多个其它类型的传感器如机电传感器以进一步准确地检测虚拟键区的启动并识别启动手指或物体。在这些方法中，确定键或键区的启动半空检测启动事件，之后检测启动位置。例如，声传感器(未示出)可结合图18的光学传感器1802使用以检测用户的手1816对虚拟键盘\n1804的启动。声传感器可基于源自与虚拟键盘1804接触的敲击手指的声音触发键启动事件的检测。或者，声传感器可同时用于进一步确认光学传感器1802触发的键启动检测。由于敲击虚拟键盘1804的不同手指可产生不同的声音，声传感器也可用于识别不同的启动手指。在另一例子中，虚拟键盘1804可连接到能够感测振动的机电传感器(未示出)。之后，振动传感器可用于基于与虚拟键盘1804接触的敲击手指产生的振动检测键启动。或者，振动传感器可同时用于进一步确认由光学传感器1802触发的键启动检测。从本发明的描述可明显看出，声传感器和振动传感器以及另外的其它类型的传感器可同时与光学传感器一起用于检测键击和识别启动手指。\n[0119] 应意识到，在此所述的数据输入技术可由一个或多个常规处理器和独特的所保存程序指令组成，所述指令控制一个或多个处理器以实施在此所述的数据输入的部分、大多数或所有功能。这样，这些功能可被解释为执行数据输入的方法的步骤。或者，部分或所有所述功能可由没有所保存程序指令的状态机实施，其中每一功能或某些功能的一些组合被实施为定制逻辑。另外，也可使用这些方法的组合。\n[0120] 在本发明已在上面结合附图和具体实施例进行描述的同时，应当理解，本发明不限于在此公开的具体实施例。相反，本发明意于覆盖包括在所附权利要求及其等价内容的精神和范围内的不同结构及其修改。应当明确地理解，相关领域的技术人员对在此示教的基本发明概念做出的许多变化和修改将仍落在本发明的精神和范围内。例如，更多主键可用于消除对QWERTY布局的不同半部之间的切换的需要。键的许多变化如滚轮、触键等可用作辅助或主键。同样，多种形状和方位可用于定义软边界。所有这些变化和修改均包括在本发明的范围内。