CN101164095A - 用以提供手持电子设备上输入机构的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在手持电子设备中提供输入机构系统和方法。依据本发明的第一方面的手持电子设备包括具有第一和相对的第二表面的外壳，其中第一表面包括显示器，在该显示器上将用户界面显示给该设备的用户，第二表面上的多个输入键，在显示器显示的多个输入键的布局，和用于允许用户通过按压多个输入键中的至少一个键来输入命令到该设备中的装置，由此布局允许用户在不看输入键的情况下选择与特定命令关联的多个输入键中的适当输入键。

Description

用以提供手持电子设备上输入机构的方法和系统

技术领域

本发明涉及手持电子设备，并且特别是涉及手持电子设备上的输入机构。

背景技术

处理速度和处理能力以及存储容量中的技术进步已经开启了具有许多功能的手持电子设备的大门，以前这些功能仅存在于较大的和大容量的设备中。例如，制造商已经能够将移动电话的尺寸减小到适合于在用户手掌中。

当尺寸较小设备通常被认为是理想的时候，在该设备的物理特征的空间减少时，出现一个问题。例如，在大多时候，移动电话有最低数量的字母数字键，和其它的输入键，例如导航和选择键。这些键通常位于该设备的表面上，该设备一般还包括显示器，例如，LCD，使得用户能够看到他或她输入了什么，或使得用户能够获得该设备的其它功能。

为了在该设备表面上给输入键和显示器腾出空间，键和/或显示器的尺寸和键之间的空间通常被减少了。尽管如此，因为键很小并且数量很多，所以很难区分这些键。而且即使用户能够加以区分，也很难按下期望的键，因为键之间间隔很小。对于具有大手指的个体来说，这是特别令人沮丧。

为了处理该问题，一些设备将方向相关键，即导航键，设置在垂直于该设备的表面的侧面上。然而因为这些手持电子设备是细长型设备，所以该侧面是薄的并且该键必须沿侧表面设置成一行。因此被分配的导航键允许用户在垂直于该行的方向，即左边或右边进行导航，如果键位于该设备的左侧或右侧，这对于用户并不直观。其它设备提供位于该设备后侧上的触摸板，即在与该设备表面相对的表面上。(参见，例如题目为“触摸板驱动手持计算设备”Bisset等于1996年6月8日公布的专利号为US5,543,588的美国专利。)这里，用户通过在触摸板的表面移动他或她的手指以控制显示器上光标的移动来进行控制。然而与输入键相比，触摸板更昂贵，消耗更多的能量，并且需要更复杂的过程。

每一个上述设备还存在另外一个缺点。对每一个设备来说，导航装置的位置是固定的。因此，当用户查看显示器时，导航装置背对他或她会使用户不舒服，用户不能改变导航装置的位置。

因此，需要存在一个系统或方法用以在手持电子设备上提供导航装置，例如输入键。该系统和方法应当对用户非常直观，同时经济合算和有效率。本发明解决了该需要。

发明内容

本发明涉及提供手持电子设备中的输入机构的系统和方法。在第一方面，依据本发明的手持电子设备包括具有第一表面和相对的第二表面的壳体，其中第一表面包括显示器，在其上将用户界面显示给该设备的用户，第二表面上的多个输入键，多在显示器上显示的多个输入键的布局，和允许用户通过按多个输入键中的至少一个将命令输入到该设备的装置，由此该布局允许用户在不看输入键的情况下选择与特定命令关联的多个输入键中的适当输入键。

在第二方面，手持电子设备包括具有第一表面和相对的第二表面的壳体，其中第一表面包括显示器，在其上将用户界面显示给该设备的用户，位于第一和第二表面之间的铰链机构使得允许第二表面在第一位置和第二位置之间来回转动，其中第一位置是在第二表面与第一表面相对并且背对用户时的位置，并且第二位置是在第二表面基本上与第一表面共平面并且面对用户时的位置，第二表面上的至少一个输入机构，和允许该用户通过激活至少一个输入机构将命令输入到该设备的装置。

通过将输入机构，例如输入键设置在，例如另一表面上，即该设备的背面上，可以将更多或更好的特征包括到面对用户的表面上，即正面。例如，因为将更少的按键设置到正面，所以有更多的空间对于更大的显示器可用。而且按键布置不那么聚集，并且在按键之间间隔的增加使得按错按键的可能性减少。当输入机构背对用户时，将输入机构的布局显示给用户使得用户可以激活期望的机构。

附图说明

图1A和1B分别是依据本发明优选实施例的手持电子设备的前视图和后视图。

图2A、2B和2C是依据本发明另一优选实施例的手持电子设备的后视图和前视图。

图3A和3B分别是依据本发明第三优选实施例的手持电子设备的后视图和前视图。

图4是一流程图，说明了依据本发明优选实施例的经由触摸敏感键显示输入键布局的方法。

图5是一流程图，说明了依据本发明优选实施例的用以重新分配方向相关键的方法。

具体实施方式

本发明涉及手持电子设备，并且特别是涉及在手持电子设备上的输入机构。提供下文描述是为了能够使得本领域中的普通技术人员制造和使用本发明并且在专利申请和其要求中的上下文中进行提供。对这里描述的优选实施例和一般性原理及特征的任何改变对本领域中的技术人员来说将是显而易见的。例如，虽然优选实施例相对于移动电话进行描述，但描述的原理也能够应用于任何手持电子设备，例如PDA、数码相机、MP3播放器等等。因此本发明并不意味着受实例性实施例的限制而是依据这里描述的原理和特征给予最宽泛的范围。

本发明对于两个实施例进行描述。根据本发明的第一方面，通过将多个输入键设置到另一表面上，例如该设备的背面上，来减少聚集在手持电子设备，例如移动电话前表面上输入键的总量，。在该设备的正面上将多个输入键的布局显示给该设备的用户，使得用户能够确定要按的合适键。通过将多个输入键重新设置到背面，正面可以包括较大的显示器、较大的输入键和在剩余输入键之间的足够空间，而无需牺牲在另一个表面上的多个输入键所提供的功能。而且，因为在该设备的背面上的多个键，因此可以保持方向键的直观性。

在本发明的第二方面，将至少一个输入机构，例如多个方向相关键和/或一个选择键设置在以用户能够“翻转”面板的方式与该设备铰链的面板上。例如在闭合位置，该面板(和键)背对用户，和在完全打开位置，其面对用户。不过与传统的“翻盖”电话不同，用户在任何位置可访问该多个键，使得用户能够选择他或她想要激活至少一个输入机构的位置。而且，在本发明的该方面，该设备包括感测面板位置，即该面板是处于打开还是闭合位置的传感器。该传感器连接到控制方向相关键方向分配的分配器。该分配器确保相对于用户保持方向相关键的直观性。

图1A和图1B分别是依据本发明优选实施例第一方面的手持移动电话的前视图和后视图。电话100包括正面120和相对的背面122。移动电话100(图1A)的正面120包括显示器140和十(10)个一般电话的字母数字键160。显示器140用来显示用户界面(未示出)，其典型包括用户可以从中进行选择的功能菜单。

依据本发明的优选实施例，包括方向相关键123-128以及非方向相关键，例如选择按键129的输入机构位于移动电话100的背面122(图1B)。注意的是，如果输入机构位于正面120，那么显示器140和键的尺寸和/或键之间的间隔必将减小。因此通过将输入机构123-129设置到背面板122，使得电话100的可用性得以显著改善。

依据本发明优选实施例，方向相关键123-128的方向指向与用户的视角相关联。因此方向指向与从背面122看到的相反。例如，当用户看正面120时，在背面126左侧上的输入键对应于用户的右边，并且被分配为右菜单按键126。类似地，当用户看正面120时，在背面128右侧上的输入键对应于用户的左边，并且因由此被指定分配为左菜单按键128。当用户按背面122左侧上的方向相关键124时，这使得显示器140上的光标从用户的视角移向右边。在该方式中，从用户视角保持方向相关键123-128的直观性。

在优选实施例中，每一个输入键123-129包括在用户触摸的表面上突起的图案130a、130b，以辅助用户识别键，例如126。为了进一步辅助用户，将输入键123-129的布局142显示在显示器140上(图1A)。利用这些附加特征，用户无需必须看背面122就能操作输入键123-129。

在优选实施例的一个方面中，在用户的请求下，通过该设备的正面120或背面122上设置的显示布局键161来激活布局142。可替换地，输入键123-129响应一个以上的触摸压力，即，它们是触摸敏感的。以第一压力“轻”触表明请求显示布局142，以第二压力“用力”触摸时，输入与输入键，例如126关联的命令。优选的，为了避免无意中请求显示布局142，触摸计数器(未示出)被用来计数用户向一个或多个输入键123-129施加的轻触次数。仅当轻触次数超过一定阈值时，例如，按三次(3)，才显示布局142。

图4是一流程图，说明了一种依据本发明优选实施例的通过触摸敏感键来显示输入键123-129的布局142的方法。参考图1A、1B到4，当检测到(步骤400)输入事件时，即当输入键，例如126被触摸时，该过程开始。设备100确定输入事件是否为轻触(步骤402)。如果是，那么确定布局142是否已经显示到显示器140上(404)。如果显示了布局142，那么在布局142上高亮度显示所触的输入键126以向用户表明触摸了哪个键(步骤412)。

如果还没有显示布局142(步骤404)，那么触摸计数器(未示出)增加(步骤406)，并且如果触摸计数器超过一定阈值(步骤408)，则显示布局142并且在布局142上高亮度显示触摸键126(步骤410)。如果触摸计数器没有超过阈值(步骤408)，则过程等待另一个输入事件(步骤400)。

如果输入事件不是轻触(步骤402)，则触摸计数器复位(步骤414)并且从显示器140上移除布局142(步骤416)。然后设备100处理输入事件(步骤418)，即执行与触摸键126关联的命令。

图4说明了一个用以控制布局142显示的优选过程。本领域中的普通技术人员将很容易意识到能够采用其它方法。例如，如果键的布局占了显示器140的大部分，则布局142可以被自动移除，或在非活动一段时间后，布局142可以被自动移除。这类方法将在本发明的范围内。

依据本发明第二优选实施例，该设备具有一个包含至少一个输入机构的面板。该面板往返于第一(闭合)位置和第二(打开)位置转动。图2A和2B是描述依据本发明第二优选实施例的手持移动电话200的背面220’的图。如所示，面板222通过铰链机构230连接到设备200，使得面板222围绕铰链机构230在弧形箭头指示的方向上从闭合位置(图2A所示)转动到打开位置(图2B)，如图2A和2B所示。注意的是，铰链机构230也能够设置造相对侧上，使得面板222在箭头指示的相对的方向上转动。

在优选实施例中，，例如触摸板224的输入机构和例如右和左菜单键226、228的方向相关键布置到面板222上。值得注意的，输入机构224、226、228在闭合和打开两个位置均可以进行操作。优选地，方向相关键226、228的方向分配依赖于面板222的位置。面板222的位置优选地由该装置200背面220′上的传感器232确定(图2B)。例如，传感器232可以是接触点，当其与面板222的背面222′接触时，该接触点接通电路(未示出)，反之亦然。其它实施传感器232的方法将很容易被本领域的技术人员所理解。

传感器232连接到分配器234，分配器234根据面板222位置，即面板222是背对用户还是面对用户，来控制方向相关键226、228的方向分配。值得注意的，当面板222处于闭合(第一)位置(图2A)时，面板222背对用户。因此面板222左侧上的键226被分配到了右菜单按键。而当面板222处于打开(第二)位置(图2C)时，面板222朝向用户并且面板左侧上的同一键226被重新分配到左菜单按键。

分配器234对触摸板224所解释的方向信号实施同样的调整。例如，当面板222背对用户时(闭合位置)，从触摸板224的左侧到触摸板224的右侧的手指轨迹与显示器240上的光标从显示器240右边到显示器240左边的移动相关联。而当面板222面对用户时，手指轨迹的方向直接对应于显示器240上光标的移动。

图3A和3B分别是依据本发明第三优选实施例手持电话的后视图和前视图。该实施例与图2A-2C中示出的相类似，不过铰链机构330设置在电话300的底侧使得面板322如图3B中所示向下“翻转”。值得注意的，与水平方向，即左或右关联的输入键326、328、336、338的方向分配并不受面板322的位置的影响。而与垂直方向关联的输入键332、334的分配依赖于面板322的位置。虽然图3A和3B示出的铰链机构330位于电话300的底侧，但是铰链机构330也可能设置于电话300的顶侧使得面板322向上“翻转”。

图5是一流程图，说明了依据本发明优选实施例重新分配方向敏感键的方法。参考图2A、2B、2C和5，当检测到输入事件时(步骤500)，即当用户按输入键226、228时，过程开始。该设备200确定按键，即226是否是方向相关键(步骤502)。如果所按的键不是方向相关键，即所按的键是一个字母数字键或选择按键350(图3A)，那么该设备200处理输入事件(步骤510)，即执行与按键关联的命令。

如果所按的键是方向相关键226(步骤502)，那么传感器232确定面板222的位置(步骤504)并将该信息转到分配器234。然后分配器234检查所按输入键226的方向分配(步骤506)并且，如有必要，将键226重新分配到相反方向以从用户视角保持方向指向(步骤508)。在重新分配后，该设备200处理输入事件(步骤510)，并且等待其它输入事件(步骤500)。

值得注意的，第一实施例的布局142特征也能够与第二实施例结合实施。当面板222处于闭合位置并背对用户时，输入机构224、226、228的布局142可以自动显示或在用户的请求下显示。

在本发明的各个方面，多个输入键和结构从手持电子设备的正面重新设置到背面，并且输入键和输入机构的布局在正面显示给用户。通过在背面设置输入键和机构机构，更多或更好的特征可以包括在面对用户的正面。例如，因为在正面设置了较少的按键，所以存在更多的空间用于更大的显示器。而且，在正面上的按键布置不那么聚集，并且按键之间的空间能够增加，使得按错按键的可能性减少。而且，将输入机构设置到连接到该设备的转动板上时，用户能够选择在不止一个位置操作输入机构。依据本发明优选实施例，当用户从正面观看时，方向相关机构的方向指向与用户的视角相关。因此，不论面板的位置如何，方向相关键对用户仍然保持直观性。

尽管已经根据所示的实施例描述本发明，对本领域中的普通技术人员来说将很容易想到会所述实施例有改变并且这些改变将在本发明的精神和范围内。因此对于本领域中的普通技术人员来说，可以做更多的改变而不偏离附加的权利要求的精神和范围。

Claims (29)

1.一种手持电子设备，包括：

具有第一表面和相对的第二表面的壳体，其中第一表面包括显示器，在其上将用户界面显示给该设备的用户；

第二表面上的多个输入键；

在显示器上显示的多个输入键的布局；和

用以允许用户通过按多个输入键中的至少一个来将命令输入到该设备的装置，其中该布局允许用户在不看输入键的情况下选择与特定命令关联的多个输入键中的适当输入键。

2.根据权利要求1的手持设备，其中当用户按显示器布局键时显示布局。

3.根据权利要求1的手持设备，其中在第二表面上的多个输入键响应由用户手指产生的第一压力和第二压力，其中第一压力小于第二压力并且当用户以第一压力按多个输入键的至少一个时显示布局。

4.根据权利要求3的手持设备，其中布局高亮显示以第一压力按压的至少一个键。

5.根据权利要求3的手持设备，其中当用户以第二压力按多个输入键的至少一个时从显示器上移除布局。

6.根据权利要求1的手持设备，其中在第二表面上的多个输入键中的每一个包括识别该键的图案，使得用户通过触摸输入键上的图案来识别输入键。

7.根据权利要求1的手持设备，进一步包括位于第一和第二表面之间的铰链机构，使得允许第二表面在第一位置到第二位置之间来回转动，其中在第一位置是在第二表面与第一表面相对并且背对用户时的位置，并且第二位置是在第二表面基本上与第一表面共平面并且面对用户时的位置。

8.根据权利要求7的手持设备，进一步包括用以检测第二表面相对于第一表面方位的传感器。

9.根据权利要求8的手持设备，其中在第二表面上的多个输入键包括用以导航用户界面的至少两个方向相关键，并且该手持设备进一步包括连接到传感器的分配器，用以基于第二表面的方位来分配方向给至少两个方向相关键的每一个。

10.根据权利要求9的手持设备，其中依赖于第二表面的方位，该分配器为至少两个方向相关键中的任意一个重新分配方向，使得至少两个方向相关键的分配方向与用户的视角相关联，而不管第二表面是面对还是背对用户。

11.一种用以在手持电子设备上提供多个输入键的方法，包括：

a)提供具有第一表面和相对的第二表面的壳体，其中第一表面包括显示器，其将用户界面显示给该设备的用户；

b)在第二表面上设置多个输入键；

c)在显示器上显示多个输入键的布局；和

d)允许用户通过按多个输入键的至少一个来将命令输入到该设备，

其中该布局允许用户在不看输入键的情况下选择与特定命令关联的多个输入键中的适当输入键。

12.根据权利要求11的方法，其中步骤(c)包括当用户按显示器布局键时显示该布局。

13.根据权利要求11的方法，其中在第二表面上的多个键响应由用户手指产生的第一压力和第二压力，其中第一压力小于第二压力，并且步骤(c)包括：

c1)允许用户以第一压力按多个输入键中的至少一个；和

c2)响应于用户以第一压力按至少一个键，显示该布局。

14.根据权利要求13的方法，其中步骤(c)包括：

c3)在布局上高亮显示以第一压力按压的至少一个输入键。

15.根据权利要求13的方法，进一步包括：

e)当用户以第二压力按多个输入键中的至少一个时从显示器上移除该布局。

16.根据权利要求11的方法，进一步包括：

e)向多个输入键中的每一个输入键上提供图案，其中该图案识别该键；和

f)允许用户通过触摸输入键上的图案来识别输入键。

17.根据权利要求11的方法，进一步包括：

e)提供在第一和第二表面之间的铰链机构；和

f)允许用户在第一位置和第二位置间来回转动第二表面，其中第一位置是在第二表面与第一表面相对并且背对用户时的位置，并且第二位置是第二表面基本上与第一表面共平面并且面对用户时的位置。

18.根据权利要求17的方法，进一步包括：

g)经由手持电子设备中的传感器来自动检测第二表面相对于第一表面的方位。

19.根据权利要求18的方法，其中在第二表面上的多个输入键包括用以导航用户界面的至少两个方向相关键，该方法进一步包括：

h)基于第二表面的方位，自动分配方向给至少两个方向相关按中的每一个。

20.根据权利要求19的方法，进一步包括：

i)如果第二表面的方位改变，则自动为至少两个方向相关键中的每一个重新分配方向，使得至少两个方向相关键的分配方向与用户的视角相对应，而不管第二表面是面对还是背对用户。

21.一种手持电子设备，包括：

具有第一表面和相对的第二表面的壳体，其中第一表面包括显示器，在其上将用户界面显示给该设备的用户；

在第一和第二表面之间的铰链机构使得允许第二表面在第一位置到第二位置之间来回转动，其中第一位置是在第二表面与第一表面相对并且背对用户时的位置，并且第二位置是在第二表面基本上与第一表面共平面并且面对用户时的位置；

在第二表面上的至少一个输入机构；和

允许用户通过激活至少一个输入机构来输入命令的装置。

22.权利要求21的手持设备，其中壳体包括：

顶面和底面，其中底面对着底面，并且顶面和底面设置成与第一表面和第二表面垂直并且位于第一表面和第二表面之间；和

左侧面和右侧面，其中左侧面对着右侧面，并且左侧面和右侧面设置成与第一表面和第二表面垂直并且位于第一和第二表面之间。

23.权利要求22的手持设备，其中该铰链机构纵向设置顶面、底面左侧面或右侧面之一上。

24.权利要求21的手持设备，其中至少一个输入机构包括触摸板。

25.权利要求21的手持设备，其中至少一个输入机构包括触摸板和多个输入键。

26.权利要求24的手持设备，进一步包括：

传感器，用以检测第二表面相对于第一表面的方位；和

连接到该传感器的分配器，用以基于第二表面方位来分配方向给触摸板，

其中，依赖第二表面的方位，分配器为触摸板重新分配方向，使得所分配的方向与用户视角相关，而不管第二表面是面对还是背对用户。

27.权利要求21的手持设备，其中当第二表面处于第一位置时，在第一表面上显示该至少一个输入机构的布局。

28.权利要求27的手持设备，其中当用户按显示器布局键时显示该布局。

29.权利要求27的手持设备，其中在第二表面上的至少一个输入机构响应由用户手指产生的第一压力和第二压力，其中第一压力小于第二压力，并且当以第一压力按至少一个输入机构时显示布局。

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