专利名称：一种移动通信终端的输入装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种移动通信终端的输入装置及方法，特别是，通过地球磁场传感器与加速度传感器之间的组合，可以侦测由用户携带的移动通信终端的移动情况，根据这种方法，可以在图形化用户界面上移动指示器，向指定的对象发出指示。
背景技术：
随着移动通信终端的普及应用，满足了人们在随时随地都能接通电话的需求，通过这种普及，也为人们的生活带来了革命性的变化。而且，随着经常携带移动通信终端的用户数量的增加，商家也为移动通信终端增设了各种附加功能，这反过来又为人们的生活提供了各种帮助。
为了使用以上移动通信终端的各种功能，需要具备可以接收由用户输入的各种内容的输入手段，但是，就目前情况来讲，输入手段还局限于有限的几种。目前最为普遍采用的输入手段包括利用开关的键区输入法。
在利用开关的按键输入方式中，最为普遍采用的开关是一种圆顶式开关。这种圆顶式开关作为一种物理开关，通过外界力量按动圆顶式导体时，受到压力产生物理变形的圆顶式结构物将接触到下方的触点上。此时，如果按键的力度不够时，导体与触点之间的接触就会不够充分，而且，为了防止由圆顶的瞬间颤动(chattering)引起的重复性输入，需要通过相关的软件进行各种防颤动处理。同时，当圆顶式导体经过了长时间持续性变形操作之后，由于圆顶的弹性有所削弱，容易引起错误输入的情况，不仅如此，一旦脱离了指定的位置时，容易引起接触不良的问题。而且，由于这种构件对灰尘等外界异物也非常敏感，所以其使用可信度也会有所降低。这些是圆顶式开关以及其他开关类型所共有的问题，就是采用物理触点选择方式的开关所无法避免的问题。
也就是说，利用目前用于移动通信终端中的内置型输入手段，无法保证准确的输入结果，而且由于这种输入手段对外界异物过于敏感，需要用户给予格外的呵护。
这种键区输入方式不仅具有以上结构敏感性的问题，还存在着使用不便的问题。亦即，为了执行所需的功能，只能采用复杂的多重步骤菜单选择方式，以及只能执行有限功能的快捷键方式，因此，为所需功能的选择操作带来了一定的困难，而且也使相关功能使用也比较困难。
特别是，对于已习惯于类似个人电脑的图形化用户界面操作的用户来讲，移动通信终端中用按键逐步输入的方式，或者通过菜单进行重复选择的方式则是一种非常烦琐不便的操作类型。
当利用开关方式使用图形化用户界面时，为了启用指示器需要持续按动开关，或者进行重复性输入操作，此时，为了将指示器移动到所需地点，需要消耗较长的时间，而且，如果此时采用了输入手感并不很好的圆顶式开关时，就会显得更为费劲，还容易引发开关性能较低的问题。
因此，利用现行开关输入方式，在诸如图形界面这种小型画面上，很难提供能够利用很多信息的用户界面。
如上所述，由于现行移动通信终端的输入装置及方法主要采用了开关方式，因此，当经过了长期持续使用之后，容易产生开关结构件的物理变形及外界异物对结构件操作的干扰，引起了经常性错误输入，降低了输入操作的可信度，而且，通过这种开关方式可以实现的用户界面也只能限制在菜单方式或者逐步选择方式，在画面中可以提供的信息量较少，功能选项也非常繁杂。虽然，随着对现行移动通信终端控制部与显示部的性能改善，已经可以提供各种界面，特别是已发展到可以提供类似WINDOWS界面的图形化用户界面的程度，但是，由于在利用这种界面时，仍需要依靠采用开关方式的用户输入手段，因此，无法使这种界面得到充分的应用。
发明内容
针对存在的以上问题，本发明的目的在于提供一种移动通信终端的输入装置及方法。在由本发明提供的移动通信终端的输入装置及方法中，利用地球磁场传感器把握终端的移动情况，并利用加速度传感器补偿移动速度及程度，以改善用户在使用图形化用户界面及各种应用功能时的输入方便性。
本发明的特征在于，该装置包括如下结构件准确测定移动通信终端移动情况的地球磁场传感器部；显示各种用户界面的显示部；完成操作模式设置及选项的输入部；通过接收由以上地球磁场传感器部输出的信号，侦测移动通信终端的移动情况，并根据这些信息处理用户界面输入内容的控制部。
为了补偿通过以上地球磁场传感器部获得的移动通信终端的移动信息，除了上述地球磁场传感器部以外，还需要进一步包括可以侦测移动通信终端位移速度和程度的加速度传感器。
对于配备有地球磁场传感器的移动通信终端输入方法，依次包括了如下步骤选择利用传感器的输入模式，并相对于当前位置，对传感器的侦测值进行初始化的步骤；在显示部上显示以输入方式接收移动通信终端移动情况的用户界面的步骤；通过由地球磁场传感器交叉分布的线圈获得的地球磁场变化值，侦测移动通信终端移动方向的步骤；利用对应于上述移动通信终端移动方向的输入内容，对显示在显示部中的用户界面进行操作的步骤。
在上述移动通信终端中可以增设加速度传感器，而且，在测量上述移动通信终端移动方向的步骤中，还进一步包括通过增设的上述加速度传感器的输出值，对以上获得的地球磁场变化值进行补偿的步骤。
上述用户界面操作包括了如下步骤根据利用上述传感器输入的内容，移动由上述界面提供的指示器，并通过键区，选择由上述指示器指示的对象。
如上所述，在本发明所提供的一种移动通信终端的输入装置及方法中，利用地球磁场传感器把握终端的移动状态，并利用加速度传感器补偿移动通信终端的移动速度及程度，将使用图形化用户界面及各种应用功能时的方向选择输入操作转换为物理位移侦测方式，实现了图形化用户界面的应用，使之能在较小的区域内有效提供多种功能，同时，极大地改善了在各种应用功能的使用过程中用户输入的方便性。
图1是根据本发明实施例的结构框图；图2是有关本发明实施例运作情况流程图；图3是根据本发明实施例的显示部显示图例。
*附图中主要标识部分说明*10控制部20地球磁场传感器部30加速度传感器部40输入部50显示部100背景画面110开始按钮 120信息图标
130执行对象图标 140指示器具体实施方式
为了实现以上目的，本发明在其特征上包括如下结构准确测定移动通信终端移动情况的地球磁场传感器部；显示各种用户界面的显示部；完成运作模式设置及选项的输入部；通过接收由以上地球磁场传感器部输出的信号，侦测移动通信终端的移动情况，并根据这些处理用户界面输入内容的控制部等。
为了补偿通过以上地球磁场传感器部获得的移动通信终端的移动信息，除了上述地球磁场传感器部以外，还需要进一步包括可以侦测移动通信终端位移速度和程度的加速度传感器。
而且，在本发明中配备有地球磁场传感器的移动通信终端输入方法，其特征在于，该方法包括如下步骤选择利用传感器的输入模式，并相对于当前位置，对传感器的侦测值进行初始化；在显示部上显示以输入方式接收移动通信终端移动情况的用户界面；通过由地球磁场传感器交叉分布的线圈获得的地球磁场变化值，侦测移动通信终端移动方向；利用对应于上述移动通信终端移动方向的输入内容，对显示在显示部中的用户界面进行操作。
下面，结合具体实施例以及附图，对具有如上特征的本发明进行详细说明。
图1是根据本发明实施例的结构框图。如图所示，通过地球磁场传感器部20与加速度传感器部30侦测出移动通信终端的物理位置变更情况，并由连接在上述各传感器部的控制部10接收该侦测值，将其转换为相应的数字信号，根据这些数据，对显示在显示部50上的图形化用户界面的指示器执行移动操作，通过以上输入部40操作，选择由以上指示器指示的对象。
需要注意的一点就是，在如上结构中，即便是在只利用地球磁场传感器20的情况，也可以获得基本的移动通信终端位移偏差数据。
在一般情况下，地球磁场传感器20是一种可以准确测量地球磁场的精密仪器，其中包括了可以测量磁场的各种元件。其中，有垂直交叉设置的线圈，通过测量产生在各线圈上的电流值，或者通过安装指定的频率发生部，测量由地球磁场引起的频率变化值，通过这些测量值，可以间接测定地球磁场数据。目前，这种地球磁场传感器的尺寸已可以变得很小，现已实现了薄膜状形式(在硅板上形成有高导磁合金(permalloy)薄膜)的元件结构，因此，目前采用了尺寸极小的组件形式应用于移动通信终端中。
这种地球磁场传感器20应用最多的情况就是用于测定追踪对象的方位角度。最近，由于LBS(Location Based Service)功能开始受人瞩目，在移动通信终端中采用这种地球磁场传感器20的机会逐渐增加了。
但是，需要注意的是，在本发明中，这种地球磁场传感器20的应用对象并不在于测定方位角。在一般情况下，由地球磁场传感器20提供的地球磁场测量精密度可达数百分之一，即便是一种通用的精密度较低的地球磁场传感器，也能满足最小单位达0.1度的精密度。因此，当用户在水平方向使移动通信终端的X、Y坐标发生变化时，虽然利用相应的输出变化值无法准确计算出定量的方位值，但是却足够测定移动通信终端的移动方向。
尽管如此，为了提高使用效率，如图所示，还可以增设加速度传感器部30，通过此部件可以侦测出移动通信终端的倾斜度或者移动速度。因此，如果将这种加速度传感器部30的侦测信息和地球磁场传感器部20的侦测内容结合起来，就可以根据移动通信终端的位置变更，获得适当的方位信息。
当获得了在x、y坐标轴方向上的准确的动态(利用加速度传感器测量值补偿地球磁场传感器侦测值的情况)移动信息时，基于这些信息可以实现各种用户界面功能，为此，最好要采用目前普遍应用的、已获得验证的用户界面，如WINDOWS、麦金托什机(MACINTOSH)等图形化用户界面。这种图形化用户界面具有如下结构在显示有各种对象的画面中，将指示器位于所需的对象上，提供选择信号，执行相应的功能。
根据以上结构，在显示部50上显示可以执行各种功能的对象(包括图标在内的各种对象(object))之后，由地球磁场传感器部20侦测、输出有关移动通信终端移动的x、y轴坐标变化值，由加速度传感器部30侦测、输出移动通信终端的移动程度以及Z坐标变化值(倾斜度)，使上述控制部10能够根据测得以上输出结果值，以移动显示部50上的指示器，通过对包括移动通信终端键区按键或者侧面的操作按键等在内的输入部40的操作，可以选择由上述指示器指示的对象。
图2是有关本发明实施例运作情况流程图，图中显示了在具备各种背景图标的图形化用户界面中所能应用的用户输入方法。当选择所提供的以上图标时，即可执行相应的功能，同时，为了执行相应功能，可以采用下拉式菜单、WINDOWS窗口操作、以及利用各种工具栏(tool bar)图标等方式。可以将本实施例直接适用于为了使用这种相应的功能，对移动指示器进行移动及选择的过程中。
如图所示，当用户进入了利用指示器的输入模式，亦即，当进入了利用安装于移动通信终端内部的地球磁场传感器与加速度传感器移动指示器的运行模式之后，即将转换为相应的图形化用户界面。或者可以将相应的图形化用户界面作为提供的基本环境。
在进入以上模式之后，通过传感器的初始化，将当前移动通信终端的地球磁场信息设置为基本信息。亦即，在获得了当前移动通信终端的位置信息之后，根据该信息，计算与移动通信终端移动相对应的地球磁场传感器测定值偏差，并以此获得x、y坐标值的变化程度。
当用户根据指示器准备移动的方向，而水平或者倾斜移动移动通信终端时，上述地球磁场传感器及加速度传感器的输出值会有所变化。通过测量这些变化值，如果判断该变化程度已超过了指定值时，根据新变更的位置，移动指示器，并进行相应显示。
在指示器到达所需的位置之前，重复执行以上步骤，然后，可以利用键区或者侧面的按键，选择由指示器指示的对象，提供选择信号，即可执行相应对象。
图3是有关本发明实施例的显示部显示图例。如图所示，此时系统可以提供类似WINDOWS操作系统的用户界面。此时，可以放大显示用户需要的背景画面100，当需要利用指定的功能(应用程序)时，可以采用非全屏的、WINDOWS窗口显示方式进行显示。
将上述指示器140移动到对象对象例如，各个图标130所处的位置，然后通过键区或者侧面的按键执行相应对象对象。当采用键区进行操作时，由于可以利用″开始按钮″110，因而也可以使用菜单选择方式。即便在这种情况，通过地球磁场传感器，也可以完成菜单移动或者指定等操作。而且，当已指示了可以显示移动通信终端属性信息的、监控性能专用信息图标120时，还可以对相应的详细内容进行确认。
亦即，如图所示，由于通过图形化用户界面，在有限的区域之内可以同时显示多种功能，因此，不仅进一步方便了移动通信终端的使用性能，而且还明显减少了用于按键输入的操作时间。
同时，可以将这种方向指示输入手段应用于游戏等各种应用功能中，以获得更为丰富的输入效果。
而且，由于这种输入手段并不暴露在外部，因此，可以显著降低使用过程中产生的削弱性能、降低输入可信度等风险，使输入的可信度高于键区的重复输入方式。而且，由于将键区的使用限制在文字输入上，因此可以延缓产生输入性能低下的现象。
权利要求
1.一种移动通信终端输入装置，其特征在于，该装置包括如下结构件准确测定移动通信终端移动情况的地球磁场传感器部；显示各种用户界面的显示部；完成操作模式设置及选项的输入部；通过接收由以上地球磁场传感器部输出的信号，侦测移动通信终端的移动情况，并根据这些信息处理用户界面输入内容的控制部。
2.根据权利要求1中所述的一种移动通信终端的输入装置，其特征在于为了补偿通过以上地球磁场传感器部获得的移动通信终端的移动信息，除了上述地球磁场传感器部以外，还需要进一步包括侦测移动通信终端位移速度和程度的加速度传感器。
3.一种移动通信终端的输入方法，其特征在于对于配备有地球磁场传感器的移动通信终端输入方法，依次包括了如下步骤选择利用传感器的输入模式，并相对于当前位置，对传感器的侦测值进行初始化的步骤；在显示部上显示以输入方式接收移动通信终端移动情况的用户界面的步骤；通过由地球磁场传感器交叉分布的线圈获得的地球磁场变化值，侦测移动通信终端移动方向的步骤；利用对应于上述移动通信终端移动方向的输入内容，对显示在显示部中的用户界面进行操作的步骤。
4.根据权利要求3中所述的一种移动通信终端的输入方法，其特征在于在上述移动通信终端中可以增设加速度传感器，而且，在测量上述移动通信终端移动方向的步骤中，还进一步包括通过增设的上述加速度传感器的输出值，对以上获得的地球磁场变化值进行补偿的步骤。
5.根据权利要求3中所述的一种移动通信终端的输入方法，其特征在于，上述用户界面操作包括了如下步骤根据利用上述传感器输入的内容，移动由上述界面提供的指示器，并通过键区，选择由上述指示器指示的对象。
全文摘要
一种移动通信终端的输入装置及方法。开关方式容易产生开关结构件的物理变形及外界异物对结构件操作的干扰，降低输入可信度，它在画面中可以提供的信息量较少，功能选项也非常繁杂。目前，移动通信已发展到可以提供类似WINDOWS界面的图形化用户界面的程度，但开关方式无法充分应用这种界面得到充分的应用。本发明利用地球磁场传感器把握终端的移动状态，并利用加速度传感器补偿移动通信终端的移动速度及程度，将使用图形化用户界面及各种应用功能时的方向选择输入操作转换为物理位移侦测方式，实现了图形化用户界面的应用，使之在较小的区域内有效提供多种功能，同时，极大地改善了在各种应用功能的使用过程中用户输入的方便性。
文档编号H04B1/40GK1629790SQ200410073970
公开日2005年6月22日 申请日期2004年9月17日 优先权日2003年12月17日
发明者金正国 申请人:乐金电子(中国)研究开发中心有限公司