专利名称：一种形意文字输入法及输入键盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及文字输入领域，具体地讲，涉及一种形意文字输入法。
背景技术：
随着平板电脑和智能手机的兴起以及该类产品在企业和学生群体中的迅速普及，新一代的消费者和IT从业人员已经找到了全新的工作工具，触摸屏式计算设备(如平板电脑、掌上电脑、移动电话、便携式计算机等，以下都统称为平板电脑)越来越多地走进我们的生活，成为我们必需的工作和生活用品。数据和信息的输入输出是人和计算机交互的基础，根据输入设备的不同，输入方式又分为键盘、手写、语音等等。由于技术和设备的成熟度等要素的影响，键盘输入是目前最基础的计算机输入方式。输入法是指为了将各种符号输入计算机或其他设备(如手机)而采用的编码方法。英文字母只有26个，它们对应着键盘上的26个字母，所以，对于英文而言是不存在输入法的。但对于其他语言，如中文或其他形意文字的语言，其基本单位——文字和键盘是没有任何对应关系的。为了向各种计算设备中输入汉字，我们必须将汉字进行编码，并将这些编码与键盘上的键产生某种联系，才能使我们通过键盘按照某种规律输入汉字。在当前的各种计算设备(包括桌面型计算机、笔记本型计算机等)上进行字符输入，一般都是基于外接式键盘或者布局类似于外接式键盘的软键盘。音码类输入法采用标准的QWERTY键盘上的26个英文按键(图1)来对应汉语拼音。这类输入法的主要缺点在于选词过程繁琐、重码率高(如，用户用数字键选择候选字、往往需要多次翻页)等。另外，部分用户由于发音不标准或不习惯使用拼音，在输入汉字的时候就会存在一定的困难。形码类输入法将汉字根据字形以形码为主进行编码，并将形码映射到键盘上26个按键，常见的有五笔输入法、仓颉输入法等。这类输入法往往需要比较复杂的编码取码规贝U、拆字规则、字根分类规则等，字形编码与键盘按键之间的映射无明显规则。其中绝大部分规则需要依靠用户较长时间的记忆和练习，而且其布局方式也往往局限于26个按键(或包括数字键等36个按键)。触摸屏式计算设备一般不配置外接键盘。当前大部分输入法并未充分考虑这一情况，而是简单地将适用于配置外接键盘的传统计算设备的输入法直接移植到平板电脑上。这种输入法的优点是用户相对熟悉其输入方式和布局而无需额外的学习和训练就可以掌握。其缺点也是显而易见的。由于触摸屏使用方式的不同，尤其是使用时姿势的不同，大部分平板电脑并不适合以双手击打外接键盘的方式进行输入；而且平板电脑上的按键尺寸往往小于外接键盘的按键尺寸；以上这些因素的限制导致用户在平板电脑上的输入速度和输入效率比使用外接键盘的方式有明显的降低。现有的输入法在实际应用中，一个汉字的输入往往需要多个拼音或字形编码字符才能完成，各输入法都是单独使用一块显示区域作为候选字窗口，提供5至10个候选字(词)供用户使用数字按键选择(图2)。由于候选字窗口的尺寸限制以及数字键选择方式的局限，候选字窗口同时能够显示的候选字的数量受到限制，用户往往需要多次翻页才能找到所需的候选字。对于触摸屏等软键盘输入方式，候选字窗口在软键盘布局之外更加占用了有限的屏幕空间，从而使输入法的有效工作区域变得更小，增加了使用上的困难(图3)。本发明的核心思想在于，根据汉字的构字结构，在不同输入阶段将构字部件和候选字符分别映射到屏幕按键区域，从而有效地增加了同时能够显示的构字部件和候选字符的数量，进而降低击键和翻页次数，提高输入速度，降低使用者输入汉字的难度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种形意文字输入法，无需记忆编码规则，形象直观，简单易学。本发明采用如下技术方案实现发明目的:一种形意文字输入法，其特征在于，包括如下步骤:(I)按照索引规则建立构字部件对字符的索引；(2)将索引构字部件按照一定的排序规则进行排序；(3)对构字部件按照构成字符时所处的位置进行分组，对键盘按键按照所处区域的位置进行分组；(4)将构字部件按照分组关系对应映射分布到键盘分组上；(5)将构字部件检索得到的候选字符按照一定的排序规则进行排序；(6)将候选字符按照排序一一映射到键盘按键上；(7)将选择的候选字符发送到相应的文本接收区。作为对本技术方案的进一步限定，所述步骤(I)的索引规则包括:(1.1)对于左右结构、左中右结构、上下结构、上中下结构的汉字，构成该汉字的任一构字部件都可以作为该汉字的索引，即以该汉字的构字部件可以检索得到该汉字；(1.2)对于全包围结构、半包围结构的汉字，其外部的包围部分和内部的被包围部分均可以作为该汉字的索引；(1.3)独体字以“独体字”作为索引；(1.4)如果构成一个汉字的构字部件可以继续拆分，则继续拆分所得的构字部件能够作为该汉字的索引；(1.5)对于标点符号、汉语拼音符号、希腊字母及拉丁文字符、表情符号、数学符号、数字、序号各种特殊字符，统称为非汉字字符，可以视作特殊的构字部件和特殊的候选字字符，按照其类别分别建立相应的索引。作为对本技术方案的进一步限定，所述步骤(1.2)的半包围结构的汉字包含左上半包围结构、右上半包围结构、左下半包围结构和右下半包围结构。作为对本技术方案的进一步限定，所述步骤(2)按照构字部件所构成的汉字的数目降序排列。作为对本技术方案的进一步限定，所述步骤(3)构字部件分组包括左边部件分组、左上边部件分组、上边部件分组、右上边部件分组、右边部件分组、右下边部件分组、下边部件分组、左下边部件分组和中间部件分组，所述按键分组包括左边按键分组、左上边按键分组、上边按键分组、右上边按键分组、右边按键分组、右下边按键分组、下边按键分组、左下边按键分组和中间按键分组。作为对本技术方案的进一步限定，所述步骤(4)将构字部件按照分组关系对应映射分布到键盘分组上，即以键盘按键作为构字部件的显示区域。作为对本技术方案的进一步限定，所述步骤(5)按照候选字符的拼音顺序升序排列，或者候选字符的笔画数升序排列，或者候选字符构成词语的频率降序排列。作为对本技术方案的进一步限定，所述步骤(6)将候选字符按照排序一一映射到键盘按键上，即以键盘按键作为候选字的显示区域。一种形意文字输入键盘，其特征是:包括左边部件按键、左上边部件按键、上边部件按键、右上边部件按键、右边部件按键、右下边部件按键、下边部件按键、左下边部件按键和中间部件按键。作为对本技术方案的进一步限定,所述中间按键分组包括标点按键、独体按键、英文按键、数字按键、开始按键、退格按键、回车按键。与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是:本发明无需对汉字进行编码，无需记忆编码规则，形象直观，简单易学。通过在不同输入阶段将构字部件和候选字符分别以相应的方式映射到屏幕按键区域，有效地增加了同时能够显示的候选字符的数量。对于大部分常用字符，只需要两次的击键即可输入，从而大大提高输入速度。本发明可以应用于各种语言，例如中文、日文、韩文等形意文字。
图1为现有技术中键盘的结构示意图。图2为现有技术拼音输入法候选字示意图。图3为现有技术应用于触摸屏上的候选字示意4、5为本发明将构字部件映射到键盘按键的键盘布局示意图。图6为本发明将候选字符映射到键盘按键的键盘布局示意7为本发明使用流程图。图8为本发明部分构字部件与汉字的索引关系表。图9为本发明部分特殊构字部件与特殊候选字字符的索引关系表。图10为本发明另一优选实施例的键盘布局示意图。
具体实施例方式下面结合附图和优选实施例对本发明作更进一步的详细描述。本发明实施例所述的技术方案可以应用于各种语言，例如中文、日文、韩文等。由于本发明在各种语言的字符输入法系统中的应用都是相似的，为了方便说明，以下仅对本发明应用于中文的情况进行说明。使用这种键盘布局进行输入的步骤如下:(I)按照索引规则建立构字部件对字符的索引；(2)将索引构字部件按照一定的排序规则进行排序；(3)对构字部件按照构成字符时所处的位置进行分组，对键盘按键按照所处区域的位置进行分组；(4)将构字部件按照分组关系对应映射分布到键盘分组上；(5)将构字部件检索得到的候选字符按照一定的排序规则进行排序；(6)将候选字符按照排序一一映射到键盘按键上；(7)将选择的候选字符发送到相应的文本接收区。在输入汉字的步骤中，微处理器执行以下操作(图7):(I)在显示部件上显示由构字部件按照映射规则映射到按键的键盘布局；(2)根据操作者的按键操作(如果所按的按键是构字部件所对应的按键)，确定所选取的构字部件；(3)根据所选取的构字部件，从索引表中取出对应的所有可能的候选字符；(4)对所有可能的候选字符按照一定的规则排序；(5)在显示部件上显示由候选字符按照映射规则映射到按键的键盘布局；(6)根据操作者的按键操作(如果所按的按键是候选字符所对应的按键)，确定所选取的字符；(7)将该字符从存储部件中取出放入显示文本区，一个字符的输入结束；(8)如果操作者的按键操作是翻页键、开始键等功能键，或是标点符号、英文等特殊构字部件按键，则切换到相应的功能布局。回到步骤(I);(9)提供联想词功能，用于优化操作者的词语或者长句子的输入过程。每一步骤详细说明如下。步骤一、按照索引规则建立构字部件对字符的索引。本发明中对汉字的输入是以教育部和国家语言文字工作委员会发布的《GB13000.1字符集汉字部首归部规范》(GF0012-2009)、《现代常用独体字规范》(GF0013-2009)和《现代常用字部件及部件名称规范》(GF0014-2009)为基础，结合汉字的构字结构特征将汉字的结构划分为以下十类:左右结构、左中右结构、上下结构、上中下结构、全包围结构、左上半包围结构、右上半包围结构、左下半包围结构、右下半包围结构和独体字结构。对每个汉字，按照其构字结构的不同分类，建立索引规则如下:(I)左右结构、左中右结构、上下结构、上中下结构的汉字，构成该汉字的任一构字部件都可以作为该汉字的索引；即以该汉字的构字部件可以检索得到该汉字。(2)全包围结构、半包围结构(含左上半包围结构、右上半包围结构、左下半包围结构和右下半包围结构)，其外部的包围部分和内部的被包围部分均可以作为该汉字的索引；(3)独体字以“独体字”作为索引；(4)如果构成一个汉字的构字部件可以继续拆分，则继续拆分所得的构字部件也可以作为该汉字的索引。所有汉字的索引数据经过预处理后形成数据文件，方便程序加载。根据以上索引规则，我们得到如图8所示的部分构字部件与汉字的索引映射关系。标点符号、汉语拼音符号、希腊字母及拉丁文字符、表情符号、数学符号、数字、序号等各种特殊字符(统称为非汉字字符)，可以视作特殊的构字部件和特殊的候选字字符，按照其类别分别建立相应的索引。如，“标点符号”是一个特殊的构字部件，“，。 !……”等是该特殊构字部件对应的特殊候选字字符。图9所示即为一部分特殊构字部件和特殊候选字字符的索引关系。为了方便模糊查询和快速输入的需要，该索引数据以尽可能多的构字部件作为每一个汉字的索引，而不仅仅局限于该汉字的部首，这是本发明区别于《新华字典》等工具书中的部首索引之处。用户只需要用构成汉字的任一部分构字部件而不仅限于部首，通过索引映射，即可输入该汉字。步骤二、将索引构字部件按照一定的排序规则进行排序。本发明的一个优选实施例采取的排序方式是以每个构字部件所构成的(常用)汉字的数目降序排列。步骤三、对构字部件按照构成字符时所处的位置进行分组，对键盘按键按照所处区域的位置进行分组。在本发明的一个实施例中，构字部件按照其构成汉字时所处的位置(相对于汉字的中心位置)进行分组，分别是:左边部件分组、左上边部件分组、上边部件分组、右上边部件分组、右边部件分组、右下边部件分组、下边部件分组、左下边部件分组和中间部件分组。每个分组可以含有零个或多个构字部件。每一个构字部件，根据其构成汉字时所处位置的不同，可以出现在一个或者多个分组中。比如“土”，可以出现在左边部件分组(比如构成“地”字时出现在左边)，也可以出现在下边部件分组(比如构成“坐”字时出现在下边)。在本发明的一个实施例中，键盘布局的按键按照其所处的区域位置(相对于键盘的中心位置)进行分组，分别为:左边按键分组、左上边按键分组、上边按键分组、右上边按键分组、右边按键分组、右下边按键分组、下边按键分组、左下边按键分组和中间按键分组。每个分组可以含有零个或多个按键。每个`按键只出现在一个分组中。需要特别指出的是，键盘区域的划分并不需要完全按照九宫方格的形式进行。图
4、图5的示例中是按照九宫方格的形式对键盘按键进行分组，图10的示例中并未按照九宫方格的形式对键盘按键进行分组。图10所示的键盘布局的实施例中，7行13列的按键按照其所在位置，被图10中所示虚线划分成九个部分，分别为左边部分、左上边部分、上边部分、右上边部分、右边部分、右下边部分、下边部分、左下边部分和中间部分。在实际应用中，可以依据不同情况(如显示设备的尺寸、用户的使用习惯等)选择相应的布局方式。步骤四、将构字部件按照分组关系对应映射分布到键盘分组上。通过对构字部件进行分组和对键盘进行区域位置分组，可以在这两种分组之间按照位置建立一一映射关系。这种简单的映射关系，可以使用户形象直观地在相应的键盘区域中找到对应的构字部件，进而通过构字部件与字符之间的映射关系找到对应的候选字符，因而无需记忆其他输入法中构字部件到键盘按键的复杂映射关系，从而将形码输入的复杂性，降低为简单直观的位置触摸输入。本发明的一个要点就在于，根据汉字的认知习惯和理解习惯对构成汉字的构字结构进行分组，并将对应的分组映射到相应的键盘按键分组上，即，左边部件分组中的构字部件映射到左边按键分组中的按键上，左上边部件分组中的构字部件映射到左上边按键分组中的按键上，上边部件分组中的构字部件映射到上边按键分组中的按键上，以此类推。在同一键盘按键分组内(亦即同一构字部件分组内)，构字部件可以根据字形的相似性、字义的相近性、构成汉字的频率等细分成类似的小组，同一小组的构字部件可以分配到键盘布局中相邻的按键，便于更快速地查找和定位构字部件。如果某一构字部件分组中的构字部件数量超出相应按键分组中的按键数量，则弓丨入分页的映射关系，即按键分组中的按键只显示对应的构字部件分组中的一部分构字部件，用户可以通过翻页操作以显示另外一部分对应的构字部件。在这种分页关系下，构字部件映射到第几个页面是根据对汉字的统计规律做出的。最常用的构字部件通常是映射到靠前的页面，不常用的构字部件通常是映射到靠后的页面。对于出现在多个构字部件分组中的构字部件，可以映射到多个按键分组中，也可以仅映射到某一个按键分组中(比如“日”，可以映射到左边按键分组、上边按键分组和右边按键分组中，也可以仅映射到左边按键分组中)，取决于优选实施例的设置。步骤五、将构字部件检索得到的候选字符按照一定的排序规则进行排序。在步骤一中，构字部件和汉字之间建立了索引查询关系。所以，当用户通过触摸(或击打)按键的方式选择某一个特定的构字部件后，以该构字部件为索引可以检索得到一系列的候选字符。为了方便用户在这一系列候选字符中快捷地确定所需要的候选字，需要对其进行排序。本发明的一个优选实施例提供了三种排序方式进行排序，一是以候选字符的拼音顺序升序排列，二是以候选字符的笔画数升序排列，三是以候选字符组成的词语频率降序排列。步骤六、将候选字符按照排序一一映射到键盘按键上。本发明的另一要点在于，键盘按键在不同输入阶段分别与构字部件和候选字符之间建立不同的映射关系，从而达到重复利用键盘按键区域显示不同的信息，进而增大屏幕空间利用率和重复利用率，也增大了同时能够显示的构字部件和候选字符的数量。在步骤四中，键盘按键区域显示按键与构字部件的映射关系；在步骤六中，键盘按键区域显示按键与候选字符的映射关系。键盘按键之所以可以在不同输入阶段建立不同的映射关系(即在本步骤中，键盘按键区域可以不再如步骤四中显示构字部件)，是因为一旦构字部件确定后(即用户通过触摸或击打而选定了某一个特定的构字部件后)，用户只可能有两种有效的输入操作:在由该构字部件索引得到的一系列候选字符中选定欲输入的某个特定候选字符，或者放弃当次输入操作(即用户在候选字符中不选择任何字符)。所以，此时键盘按键上并不需要显示构字部件，而只需要显示一系列候选字符(供用户选定欲输入的某个特定候选字符)，或者一个返回按键(便于用户放弃当次输入操作，返回初始的输入界面)。通过这种方式，候选字符可以直接显示在键盘按键区域而无需额外的候选字显示区域。由此，本发明可以有效消除额外的候选字显示区域所占用的屏幕空间，这对于屏幕尺寸受限的计算设备尤其重要。并且，本发明一个优选实施例中的键盘按键数量远超过十个，在候选字与键盘按键之间建立映射关系之后，可以同时显示远超过十个候选字符(即增大了单页能够显示的候选字符的数量)，结合步骤五中对候选字已经进行的排序，可以有效地减少用户的翻页次数，提高输入效率。
步骤七、将选择的候选字符发送到相应的文本接收区。本说明书以上详细介绍了对汉字字符根据构字部件建立索引，并映射到键盘按键上的步骤。类似的步骤同样适用于日语、韩语等语言。上面以中文输入法系统为例对本发明的核心思想进行了说明，但是本发明还可以应用于日文、韩文等其他形意文字的语言输入法系统。当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种形意文字输入法，其特征在于，包括如下步骤: (1)按照索引规则建立构字部件对字符的索引； (2)将索引构字部件按照一定的排序规则进行排序； (3)对构字部件按照构成字符时所处的位置进行分组，对键盘按键按照所处区域的位置进行分组； (4)将构字部件按照分组关系对应映射分布到键盘分组上； (5)将构字部件检索得到的候选字符按照一定的排序规则进行排序； (6)将候选字符按照排序一一映射到键盘按键上； (7)将选择的候选字符发送到相应的文本接收区。
2.根据权利要求1所述的形意文字输入法，其特征在于，所述步骤(I)的索引规则包括: (1.1)对于左右结构、左中右结构、上下结构、上中下结构的汉字，构成该汉字的任一构字部件都可以作为该汉字的索引，即以该汉字的构字部件可以检索得到该汉字； (1.2)对于全包围结构、半包围结构的汉字，其外部的包围部分和内部的被包围部分均可以作为该汉字的索引； (1.3)独体字以“独体字”作为索引； (1.4)如果构成一个汉字的构字部件可以继续拆分，则继续拆分所得的构字部件能够作为该汉字的索引； (1.5)对于标点符号、汉语拼音符号、希腊字母及拉丁文字符、表情符号、数学符号、数字、序号各种特殊字符，统称为非汉字字符，视作特殊的构字部件和特殊的候选字字符，按照其类别分别建立相应的索引。
3.根据权利要求2所述的形意文字输入法，其特征在于，所述步骤(1.2)的半包围结构的汉字包含左上半包围结构、右上半包围结构、左下半包围结构和右下半包围结构。
4.根据权利要求1所述的形意文字输入法，其特征在于，所述步骤(2)按照构字部件所构成的汉字的数目降序排列。
5.根据权利要求1所述的形意文字输入法，其特征在于，所述步骤(3)构字部件分组包括左边部件分组、左上边部件分组、上边部件分组、右上边部件分组、右边部件分组、右下边部件分组、下边部件分组、左下边部件分组和中间部件分组，所述按键分组包括左边按键分组、左上边按键分组、上边按键分组、右上边按键分组、右边按键分组、右下边按键分组、下边按键分组、左下边按键分组和中间按键分组。
6.根据权利要求1所述的形意文字输入法，其特征在于，所述步骤(4)将构字部件按照分组关系对应映射分布到键盘分组上，即以键盘按键作为构字部件的显示区域。
7.根据权利要求1所述的形意文字输入法，其特征在于，所述步骤(5)按照候选字符的拼音顺序升序排列，或者候选字符的笔画数升序排列，或者候选字符构成词语的频率降序排列。
8.根据权利要求1所述的形意文字输入法，其特征在于，所述步骤(6)将候选字符按照排序一一映射到键盘按键上，即以键盘按键作为候选字的显示区域。
9.一种形意文字输入键盘，其特征是:包括左边部件按键、左上边部件按键、上边部件按键、右上边部件按键、右边部件按键、右下边部件按键、下边部件按键、左下边部件按键和中间部件按键。
10.根据权利要求6所述的形意文字输入键盘，其特征在于，所述中间按键分组包括标点按键、独体按键、英文按键、 数字按键、开始按键、退格按键、回车按键。
全文摘要
本发明公开了一种形意文字输入法，其特征在于，包括如下步骤(1)按照索引规则建立构字部件对字符的索引;(2)将索引构字部件按照一定的排序规则进行排序;(3)对构字部件按照构成字符时所处的位置进行分组，对键盘按键按照所处区域的位置进行分组;(4)将构字部件按照分组关系对应映射分布到键盘分组上;(5)将构字部件检索得到的候选字符按照一定的排序规则进行排序;(6)将候选字符按照排序一一映射到键盘按键上;(7)将选择的候选字符发送到相应的文本接收区。本发明无需对汉字进行编码，无需记忆编码规则，形象直观，简单易学。对于大部分常用字符，只需要两次的击键即可输入，从而大大提高输入速度。
文档编号G06F3/023GK103197768SQ20131012400
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月10日 优先权日2013年4月10日
发明者梁顺, 梁秀霞, 高虹远 申请人:梁秀霞