计算机键盘的布局、结构和布置的制作方法
【技术领域】
[0001] 针对触摸屏设备（手机、智能手机、平板电脑、汽车导航系统等）或针对像售票机、 取款机等的电子设备而优化的新的计算机键盘布局、结构以及字母布置。
【背景技术】
[0002] 该简短介绍的具体目的是为了提供过去的键盘实现方式的历史、类型以及所采用 的方法这些方面的一般观点以及相关设备的技术演变。这作为序言，引出了创造本发明产 品的主要原因。
[0003] 首个用于键盘的字母数字方案可追溯到1864年，当时Christopher Sholes构 想出了 QWERTY布局（这是当今世界最受欢迎的键盘布局）。该专利在1873年被卖给 了 Remington and Son-一家生产书写机的公司，并且该专利的商用获得了巨大的成功。 Sholes在过去已经注意到，为了防止书写机变得拥挤，一种好的策略是将最常使用的字母 放置成相距较远并且将它们划分成两个主要的组，使得一个手专门负责一个组。多亏了这 种与手位以及所施加的压力结合的智能的字母布置，书写速度有很大的提升，而且排版错 误率也下降了。QWERTY布局给书写机世界带来了真正的变革；自从1873起其就被不断使 用，并且之后个人计算机以及很多最近的电子设备也采用了这一布局。
[0004] 一百年之后第一代移动电话的大规模涌入给QWERTY布局带来了巨大的挑战；这 些设备尺寸有限，导致几乎无法使用QWERTY布局。因此，它被替代性的用于短消息（SMS) 的文本输入法所取代，该文本输入法是那一时期所开发的新的全球通信方法并且是目前最 受欢迎的通信方法（在2012年，每天平均有100亿SMS被发送）。为了编写这些消息，所采 用的解决方案是：将一些字母关联到数字键盘上的每个键，并且多次敲击同一个键（一到 四次）以选择所需要的字母。结果，打字和编写短语耗时更长，而且排版错误率也增加了。 为了克服这些缺陷，一种用于文本输入的优化方法出现了：即9键文本（T9)输入法，其使用 预装载的字典来预测正在键入的单词以加快消息的书写。这种软件和其他类似的解决方案 显著减少了文本输入时间，但是它们并不代表新的键盘布局。
[0005] 在2007年，苹果公司推出了 iPhone，彼时引入了触摸屏界面，并且完全重新定义 了移动电话。从那时候起，所有其他的电子行业都开始追随该行业领袖，并且移动电话变 成了智能电话和平板电脑：即成为了多功能设备，能够用来阅读图书、编辑和发送电子邮件 (比SMS更长更复杂的一种项目）、网络导航、观看电影、收听音乐等。为了满足这些要求， 越来越多大尺寸的屏幕被引入到这些设备中，这使得QWERTY布局能够再次回归到设备市 场中，同时仍保有其原来的结构。智能电话和平板电脑的问世成为了全球性的成功，并且直 至今天它仍不断地在取代旧式的移动电话。
【发明内容】
[0006] 1. 1问题描述
[0007] 本文对QWERTY布局的功效没有异议。尽管事实是QWERTY布局是针对旨在由双手 和十个手指操作的机器规划的，不是针对单手或单个手指操作的设备规划的。因此，人的大 脑和手可以容易地对改变做出反应并调适，但是本文作者相信，利用大脑的联想链和空间 中心概念，构想出一种新的、更快速的、有效且更直观的方法可以在技术程度以及身体和心 理程度上取得非凡的改进。
[0008] 这些是推动了本研究工作并获得了相关结果的主要动机，该结果被命名为 Keybee (蜂式键）。这是一种新的、针对触摸屏设备而优化的键盘布局，该触摸屏设备例如 是智能电话、平板电脑、售票机、提款机以及类似的使用物理键盘或虚拟键盘的装置。这种 布局被设计成可以由一只手或单个手指最佳地操作（从而有一个手是自由的），这也正是 规划这些对象时所考虑的这些对象的使用方式。
[0009] 2)产品描述 [0010] 2. 1 结构：
[0011] 这种新颖的布局结构的灵感来自于蜂窝构造模型。普遍认为，为了优化蜂巢内的 空间，数百万年以来蜜蜂一直本能地使用六边形形状（虽然这种动机还没有经过科学的证 实）。六边形是一种简单的、精确的、对称的形状，提供了超常的效率水平：它为相邻的蜂窝 单元提供了优化的联系并且使得每个蜂窝单元所占用的空间按比例最大化。Keybee布局采 用这一形状也是因为这一原因：使键的面积以及键之间的相邻性和联系性最优化。与长方 形或正方形的键形相比，Keybee布局中的每个键具有更多的相邻单元，整体上得到均匀匀 称的键盘。此外，这种配置可以让彼此远离的字母之间的最大距离缩小；为了从所考虑的一 个具体单元到达最远的字母，我们可以看到，与QWERTY模型相比，需要穿越的单元的数量 减少了（即，打字时手指行进的距离缩短了）。
[0012] Keybee布局中的单元的数量和配置是基于英文字母（包括26个字母）和书写完 整的短语所需的主要标点符号来决定的，而无需改变键盘的布局。因此有31个规则的六边 形单元，它们的底部平行于水平平面，所得的网格具有按照4-5-4-5-4-5-4这种方式排布 的7个交替列，其中每个数字表示每个列中的单元的数量（图1)。除了主要的语言布局以 外，还有两种另外的布局：展现同一结构的数字布局（图6)和符号布局（图7)。数字布局 包括数字和其他重要的符号，符号布局显示了总共82个字符和字母数字符号中的次要符 号，其中82个字符和字母数字符号显示在三个可互换的键盘布局中。
【附图说明】
[0013] 为了更好的理解，图例和命名如下：
[0014] KB = KeyBee (图1)键盘主结构
[0015] KBLi = KeyBeeLetters Italian (蜂式键字母意大利语）（图2)意大利语主布局
[0016] KBLe = KeyBeeLetters English(蜂式键字母英语）（图3)英语主布局
[0017] KBLs = KeyBeeLetters Spanish (蜂式键字母西班牙语）（图4)西班牙语主布局
[0018] KBLg = KeyBeeLetters German (蜂式键字母德语）（图5)德语主布局
[0019] KBN = KeyBeeNumbers (蜂式键数字）（图6)数字布局
[0020] KBS = KeyBeeSymbols (蜂式键符号）（图7)符号布局
[0021] CHR = Center Hexagonal Ring (中心六边形环）
【具体实施方式】
[0022] 为了更好地理解六边形结构方案，由一个字母和一个数字组成的代码被关联到每 个单元（图1)。
[0023] 从单元A1到单元G3,都被分配了字母表字母，但有少数例外，这将在下面的段落 中进行解释。由于布局的该六边形结构，大多数单元具有一些邻居，这些邻居遵循以下方 案。这种配置允许手指以更快更有效率的方式到达相邻的单元以及更远的单元（图1)。
[0024] B2、B3、F2、F3和D3构成所有单元的18%，均具有六个相邻的含有字母的单元
[0025] Cl、El、B4、F4、D2、E2、E3、D4、C3、C2构成所有单元的37%，均具有五个相邻的含 有字母的单元
[0026] A2、A3、G2、G3构成所有单元的15%，均具有四个相邻的含有字母的单元
[0027] B1、D1、F1、E4、C4、A1、G1构成所有单元的26%，均具有三个相邻的含有字母的单 元
[0028] A4构成所有单元的4%，具有两个相邻的含有字母的单元
[0029] S1、S2、S3特殊单元，后面再进一步描述
[0030] 2. 3更智能意味着更快：
[0031] -旦确定了中心键，接下来的步骤是界定中心六边形环（在此之后称为CHR)以及 特殊键S1、S2和S3。
[0032] CHR由单元D2、E2、E3、D4、C3和C2组成，这些单元都与中心D3键相邻，且与任何 其他单元都最大相距四步。每个CHR单元都具有其他5个相邻单元；很容易得出以下结论： 这些单元被分配给使用最频繁的字母以及那些能够绝佳利用距空格键的最小距离的字母。 紧挨着CHR单元可以放置那些不要求与空格键距离最小的字母，即，那些通常在单词中间 而不经常在末尾出现的字母。最后，最外围的单元被分配给不经常使用的字母，从而遵守空 间向心性原则（spatial centrality principle):越不常用的字母，越被放置在离中心较 远的地方。特殊键Sl、S