手机字符输入方法及装置的制作方法
专利名称：手机字符输入方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种字母/数字/符号综合输入方法及装置，特别涉及手机的字母/数字/符号的输入的方法及装置。
背景技术：
目前手机的数字键盘部分，采用与传统的固定电话按键排列同样的3×4字母/数字/符号键盘排列，实现数字、字母、标点符号，以及采用编码方式输入中文或其它国家文字。因此手机键盘每个键都被定义了多个功能，如数字键“2”，同时还具有英文大写字母“ABC”、小写字母“abc”、中文笔划“点”等输入功能。每个键被按下时，应该使用其中哪种输入功能，要由手机的软件根据当时的状态、输入法等综合判断，是一个比较复杂、软件上涉及面比较广的问题。
如图1所示，为现有手机键盘的按键输入的示意图。键盘10由3×4按键组成，在此分别表示为K1～K9、K*、K0、K#。每一按键都通过两根信号线11与字符处理单元13连接，而信号线11共有6根，分别为X1～X3，Y1～Y3。当某一按键被按下时，触发该键对应的开关12，并通过对应的信号线11将按键信号传送到字符处理单元13，从而输入按键对应的字符。若输入字母，由于每一按键对应多个字母，通过多次按下对应键从而多次触发对应开关，以输入所需字符。如输入字母“N”时，选择对应的输入方式，按下两次K6键，通过信号线Y2和X3将触发开关信号送到字符处理单元13，然后在按下其他键时，实现了字母“N”的输入。
但由于手机的设计越来越小型化，尤其是手机的外观越来越小、越来越时尚，留给键盘的手机表面空间越来越小、越来越不规则，导致市场上很多型号的手机，其键盘或者过小，容易导致一指多按，或者过散，手指操作幅度较大，手指极易疲劳。在进行手指操作的同时，也需要手指、眼睛、屏幕显示的相互配合协调，方能将正确的字符输入手机。另外，由于制造工艺、品质等方面的问题，很多机型出现了使用时间不长，键盘上印制的字符磨损、掉漆现象。实际上，手机的键盘部分，已成为手机进一步小型化、时尚化、精品化的一个障碍。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，改变现有的手机键盘输入方式，从而可减小现有手机的体积。
本发明的技术方案是，提供一种手机字符输入装置，其包括依次连接的字符选择单元、字符处理单元、显示单元，所述字符选择单元包括依次连接的滚轮装置、脉冲发生单元及脉冲处理单元，所述信号脉冲单元将滚轮装置的机械运动转化为信号脉冲，并经脉冲处理单元处理形成字符输入信号发送到字符处理单元。
上述手机字符输入装置中，所述脉冲发生单元为光栅式或开关式发生装置。
上述手机字符输入装置中，所述滚轮装置包括滚轮及微动开关，所述微动开关通过滚轮触发，或者所述微动开关独立于滚轮。
上述手机字符输入装置中，所述脉冲处理单元包括计数器。
本发明还提供一种手机字符输入方法，包括以下步骤提供一个脉冲发生单元，(a)通过一个脉冲发生单元，将滚轮装置的机械运动转换为至少两路转动信号脉冲；(b)通过一个微动开关，生成一路确认信号脉冲；(c)通过一个脉冲处理单元，将所述至少两路转动信号脉冲及一路确认信号脉冲转换为字符选择信号，并将所述字符选择信号传送到字符处理单元；(d)字符处理单元及显示单元处理并显示所选择的字符。
上述手机字符输入方法中，所述将信号脉冲转换为字符选择信号步骤还包括脉冲处理单元根据至少两路转动信号脉冲的相位差判断滚轮的转动方向；若滚轮顺序转动，则脉冲处理单元将输入键值加1；若滚轮反向转动，则脉冲处理单元将输入键值减1；若脉冲处理单元检测到确认信号脉冲为正，则脉冲处理单元将输入键值发送到字符处理单元。
上述手机字符输入方法中，在字母和符号输入模式，同一输入键值对应多个字母或符号，在同一键值处，脉冲处理单元根据检测到的确认信号脉冲的次数，多次发送同一输入键值到字符处理单元。
上述手机字符输入方法中，在字母和符号输入模式，每一输入键值对应一个字母或符号。
本发明的手机字符输入方法及装置，可通过转动滚轮来选择相应的“键”、通过按下滚轮或开关来模拟字符键被按下，从而实现电话号码、英文字母和单词、中文字词的输入，并且不需修改现有的字符输入的软件功能。使用本发明，可实现手机的小型化需求。
图1为现有手机键盘的按键输入的示意图。
图2为本发明手机字符输入装置的滚轮装置结构示意图。
图3为本发明手机字符输入装置的滚轮装置原理示意图。
图4为本发明手机字符输入装置的滚轮装置原理的另一实施例的示意图。
图5是本发明手机字符输入装置的信号线的输出脉冲示意图。
图6是本发明手机字符输入装置的功能模块组成示意图。
图7是本发明的手机字符输入方法的信号脉冲处理的流程图。
图8是本发明的手机字符输入方法的利用信号脉冲选择字符的流程图。
具体实施例方式
如图2所示，本发明通过滚轮输入字符。滚轮22用于字符输入的选择，其安装于手机外壳21内，并露出手机外壳21。滚轮22可安装于手机侧部，其旋转轴与正面垂直，且仅一侧边缘露出外壳21，以供接触转动。滚轮22也可安装于手机的表面，其旋转轴与正面垂直，且正面和一侧面同时露出手机外壳21。滚轮22还可安装于手机表面，其旋转轴与正面垂直，且仅露出滚轮的正面。滚轮22还可安装于手机正面，其旋转轴与正面平行，且仅一侧部露出手机正面。当然，也可采用滚球代替滚轮，实现输入的字符选择。
在滚轮22的内侧设置有光栅25，光栅25与光电接收发送装置23配合，可实现信号脉冲的获取，该信号脉冲获取的原理将在图3详细描述。光栅25可设置于滚轮22内，也可设置在与滚轮具有同一旋转轴的平行平面。光栅25还可通过齿轮或其他传动装置由滚轮带动转动。
如图所示，在滚轮22的内侧还设有微动开关24，可通过向内按压滚轮22触发微动开关24。支点26和弹簧27用于使按压后的滚轮复位。当然，微动开关24也可单独设置在手机机壳上，通过直接按压该微动开关24输入信号。
如图3所示，为采用光栅式的获取信号脉冲的原理图。在光栅25的一侧设有发光管31，而另一侧则设有第一光电管32和第二光电管33，其中第一光电管32与输出线A连接，而第二光电管33则与输出线33连接。当光栅25在滚轮的带动下旋转时，有发光管31发出的光照射到第一光电管32和第二光电管33上。第一光电管32、第二光电管33可将其接收的光信号转化为电流。由于光栅25的作用，发光管31发出的光间隙性的照射到光电管，即当光栅25的透光部分位于发光管与光电管之间时，光可照射到光电管，而当光栅25的不透光部分位于发光管与光电管之间时，光不能照射到光电管。由于光栅25的转动，第一光电管32和第二光电管33间隙性地接收发光管31发出的光信号，从而生成信号脉冲，生成的信号脉冲分别传送到信号线A和信号线B。该原理与检测鼠标移动的光栅类似，在此不再赘述。
如图4所示，信号脉冲还可通过开关式装置获取。其与光栅式装置不同之处在于，采用电源45代替了发光管31，采用金属码盘(导电栅)41代替了光栅25，采用第一、第二触点42、43分别取代第一、第二光电管32、33。金属码盘41由导电材料和绝缘材料间隔组成。随着金属码盘41的转动，第一、第二触点42、43间隙性地与电源45连通，从而将信号脉冲通过信号线A和信号线B传送出去。
如图5所示，为光电接收发送装置23通过输出线A、输出线B及微动开关24发送地信号脉冲的示意图。光电接收发送装置23及微动开关24生成的信号通过正负逻辑转换电路后，分别连接到基带MCU的GPIO口。
以下以光栅式装置获取的信号脉冲为例，说明字符输入原理。如图所示，信号脉冲的上升沿为发光管的光照射到光电管上，而下降沿则表示光电管没有接收到发光管的光。在滚轮22带动光栅25正向转动时，由于第一光电管32和第二光电管33的位置关系，输出线A获取的信号脉冲的相位超前于输出线B获取的信号脉冲；而当输出线A获取的信号脉冲相位落后于输出线B获取的信号脉冲的相位时，表明滚轮22为反向转动。
而微动开关24的脉冲的上升沿表示该开关被按下，而下降沿则表示开关被放开。
如图6所示，为本发明的手机字符输入装置的功能模块组成示意图。手机60包括显示单元61、字符处理单元62、脉冲处理单元63、脉冲发生单元64、滚轮装置65等。
显示单元61包括液晶屏、显示电路及对应的显示软件，其可显示输入的字符、操作界面、提示信息及其他接收的信息。滚轮装置65包括滚轮22及微动开关24等，其可选择输入字符或其他功能选择信号。而脉冲发生单元64包括脉冲发生电路，可将滚轮22的转动及微动开关24的触发分别转换成二路转动信号脉冲和一路确认信号脉冲。脉冲处理单元63则进一步处理脉冲发生单元64产生的三路信号脉冲，如滤波、调谐、逻辑转换等，并可根据输出线A和输出线B的相位关系，判断滚轮22是正向旋转还是反向旋转。脉冲处理单元63还包括计数器，可根据信号脉冲，记录滚轮22的转动状况。字符处理单元62根据脉冲处理单元63的输出进行字符处理，该字符处理单元62与现有的手机内的字符处理单元相同，在此不再赘述。
上述的脉冲处理单元63、字符处理单元62及显示单元61皆包括硬件电路及控制软件，其中硬件电路可以是单一的处理芯片及外围电路，也可采用多芯片及外围电路，而这些实现方式皆为现有技术，在此也不作赘述。
以下介绍字符输入的流程，以进一步介绍本发明，在以下的介绍中，微动开关24由滚轮22控制触发。
对于现有手机的3×4键盘，在此将每个键表示为K1～K9、K*、K0、K#，分别对应其上的数字1～9、*、0、#，以区别于每个键定义的不同的输入。每个符号表示相应的键被按下(以下如果说明某个不特定的键，用“KX”表示)。
当需要输入某个字符时，在现有手机键盘上，按下相应的KX键，键盘10就把这个键的代码送到字符处理单元13处理。此处字符处理单元13可以是进一步处理这个键状态的软件，也可能是中文输入、英文输入等软件模块。而在本发明的装置上，需要按下KX时，通过滚轮22的转动选到KX后，再按下滚轮22触发微动开关24，则KX键状态被送到与字符处理单元62。而所述字符处理单元13与字符处理单元62具有相同的功能，相同的接口。因此本发明仅需改变字符的选择方式，而无需改变字符的处理方式。对于现有的键盘上KX键特殊操作，如双击、长按等，在新装置上只要按相同方式操作都可以实现。以下将介绍字符的选择流程。
图7为本发明的手机字符输入方法的信号脉冲处理的流程图。首先，脉冲处理单元63等待脉冲发生单元64的信号输入(步骤S71)。当接收到来自信号线A或B的信号脉冲时，脉冲处理单元63首先对信号脉冲进行初步处理，如滤波等。然后判断是否为信号线A的输入脉冲上升(步骤S72)。若信号线A的信号脉冲上升，则将输入字符对应的KX键信号(以下简称KX)加1(步骤S74)，并等待信号线B的脉冲上升(步骤S76)，然后等待信号线A和信号线B的脉冲都下降(步骤S78)。
若信号线A无上升脉冲，则进一步判断是否信号线B的输入脉冲上升(步骤S73)。若无，则返回步骤S71，继续等待信号输入。若有信号线B的脉冲上升，则脉冲处理单元63将KX减1(步骤S75)，并等待信号线A的脉冲上升(步骤S77)，然后转到步骤S78，等待信号线A、B都下降。
当然，信号线A和信号线B的脉冲的判断也可采用先判断信号线B的脉冲，再判断信号线B的脉冲，或者采用中断方式判断。上述轮询方式和中断方式，都属现有技术，在此不作赘述。
然后，脉冲处理单元63进一步判断微动开关24是否被触发(步骤S79)。若微动开关24被被触发，即滚轮22被按下，则脉冲处理单元63将KX值发送到字符处理单元62，字符处理单元62接受对应的输入，并显示于显示单元61(步骤S80)，然后返回步骤S71，等待下一字符的输入。若微动开关24未被触发，则返回步骤S71。
在步骤S78中，可通过显示单元61的人机交互界面，显示字符，以供使用者选择确认，即当KX增大时，当前字符顺序后移；当KX减小时，当前字符顺序前移。在当前字符位置触发微动开关24，即发送KX值到字符处理单元62，输入当前字符的值。
图8为本发明的手机字符输入方法的利用信号脉冲选择字符的流程图。以下结合实例介绍数字和字母的输入过程。
当输入为数字时，假设需要输入数字“5”，即选择的键是K5。脉冲处理单元63先向字符处理单元62送出一个初始值，例如是K1(对应数字“1”)，此时，字符处理单元62处理该键，并在通过显示单元61显示“1”(因为此时的输入方式为数字输入)。当转动滚轮22(步骤S82)，假设为顺序转动，则每转动一格脉冲处理单元63向字符处理单元62送出一个“清除”命令、用于清除数字“1”(这一过程由字符处理单元62及显示单元61共同完成)，再送出键K2，并显示数字“2”。重复该过程，到直到K5被送出(步骤S83)。此时显示单元61显示的数字“5”为所需输入的数字，触发微动开关24(步骤S84)，将K5发送到字符处理单元62(步骤S85)，然后放开微动开关(步骤S86)，发送微动开关24放开信号到字符处理单元62(步骤S87)，并等待滚轮转动，以输入下一数字(步骤S81)。
目前手机的输入装置是通过把26个字母分配在8个键上、每个键包含3～4个英文字母，当按下某个键一次时，输入第一个字母，在一定时间间隔内再次按下时，在同一个位置上输入该键上第二个字母、原来的字母被清除掉；如果按下了另一个键、或超时了规定的时间间隔，则该字母被软件确定为输入、下次按键将在下一位置输入。这些处理过程实际上都是由字符处理单元及显示单元完成的，而键盘及对应软件只负责字母的选择，即用按键的实时地发送按键信号。实际上，每一个键还可能包含多于3个或4个字母的情况，例如，3个字母的大写、再加上3个字母的小写、以及希腊字母等。以字母“B”的输入为例，现有手机多采用按两次K2键，再输入下一个非K2的键、或等待一段时间(例如5秒钟)，则该字母被输入同样地，在当输入字母时，本发明首先在显示单元61的输入位置显示字母“A”(当然也可以是其他字母)，通过转动滚轮，移动到字母“B”位置，触发两次微动开关后，字母“B”被输入，脉冲处理单元也向字符处理单元62送出两个K2键值。当再次转动滚轮时，相当于按下了K2以外的另一个键，则字母“B”被确认输入。
在本发明中，除了上述方法之外，还可以直接在显示单元61中顺序显示字母“ABCabc…”等该K2键上所有的字母，按下滚轮后，再从其中选择需要的字母、如大写英文字母“B”直接输入，大大减少了按键的次数。
另一种处理方法是，每转动一格滚轮，当前字母按A-B-C-D……的依次变化，直到需要的字母被显示时，按下滚轮则确认该字符的输入。相当于输入数字时的12格变成了输入字母的26格，其它过程与输入数字时相同。
从上面输入字母的过程可见，实际上本发明与输入何种语言是无关的，其只关心被输入键的位置。在输入中文时，无论是拼音、笔划、字根等不同的输入法，用户总是以顺序按下一系列按键为基础，而在新装置上，对应为“转动——按下”滚轮的一系列操作，只要输入的KX的顺序和时间间隔与现有手机键盘相符。
例如，用拼音输入法输入中文字“中”，在现有手机键盘上输入英文字母“ZHONG”、然后从显示出的同音字中选择该字即可；在本发明中中，也只要顺序输入“ZHONG”的字母组合，同样再通过功能键选择“中”字即可。
对于其它任何特殊的输入方法，因为主要是字符处理单元62与显示单元61的修改，与脉冲处理单元63基本无关或关系很小。因此，本发明可适应现有的所有数字、文字、字符等的输入。
权利要求
1.一种手机字符输入装置，包括依次连接的字符选择单元、字符处理单元、显示单元，其特征在于，所述字符选择单元包括依次连接的滚轮装置、脉冲发生单元及脉冲处理单元，所述信号脉冲单元将滚轮装置的机械运动转化为信号脉冲，并经脉冲处理单元处理形成字符输入信号发送到字符处理单元。
2.根据权利要求1所述手机字符输入装置，其特征在于，所述脉冲发生单元为光栅式或开关式发生装置。
3.根据权利要求1所述手机字符输入装置，其特征在于，所述滚轮装置包括滚轮及微动开关，所述微动开关通过滚轮触发。
4.根据权利要求1所述手机字符输入装置，其特征在于，所述滚轮装置包括滚轮及微动开关，所述微动开关独立于滚轮。
5.根据权利要求1所述手机字符输入装置，其特征在于，所述脉冲处理单元包括计数器。
6.一种手机字符输入方法，其特征在于，包括以下步骤通过一个脉冲发生单元，将滚轮装置的机械运动转换为至少两路转动信号脉冲；通过一个微动开关，生成一路确认信号脉冲；通过一个脉冲处理单元，将所述至少两路转动信号脉冲及一路确认信号脉冲转换为字符选择信号，并将所述字符选择信号传送到字符处理单元；字符处理单元及显示单元处理并显示所选择的字符。
7.根据权利要求6所述手机字符输入方法，其特征在于，所述将信号脉冲转换为字符选择信号步骤还包括脉冲处理单元根据至少两路转动信号脉冲的相位差判断滚轮的转动方向；若滚轮顺序转动，则脉冲处理单元将输入键值加1；若滚轮反向转动，则脉冲处理单元将输入键值减1；若脉冲处理单元检测到确认信号脉冲为正，则脉冲处理单元将输入键值发送到字符处理单元。
8.根据权利要求7所述手机字符输入方法，其特征在于，在字母和符号输入模式，同一输入键值对应多个字母或符号，在同一键值处，脉冲处理单元根据检测到的确认信号脉冲的次数，多次发送同一输入键值到字符处理单元。
9.根据权利要求7所述手机字符输入方法，其特征在于，在字母和符号输入模式，每一输入键值对应一个字母或符号。
全文摘要
本发明涉及一种手机字符输入装置，其中所述装置包括依次连接的字符选择单元、字符处理单元、显示单元，所述字符选择单元包括依次连接的滚轮装置、脉冲发生单元及脉冲处理单元，所述信号脉冲单元将滚轮装置的机械运动转化为信号脉冲，并经脉冲处理单元处理形成字符输入信号发送到字符处理单元。本发明还提供一种手机字符输入方法。本发明的手机字符输入方法及装置，可通过转动滚轮来选择相应的“键”，从而实现电话号码、英文字母和单词、中文字词的输入。
文档编号H04M1/02GK1734405SQ200410051530
公开日2006年2月15日 申请日期2004年9月15日 优先权日2004年9月15日
发明者李念, 唐红民 申请人:康佳集团股份有限公司
技术领域：
本发明涉及一种字母/数字/符号综合输入方法及装置，特别涉及手机的字母/数字/符号的输入的方法及装置。
背景技术：
目前手机的数字键盘部分，采用与传统的固定电话按键排列同样的3×4字母/数字/符号键盘排列，实现数字、字母、标点符号，以及采用编码方式输入中文或其它国家文字。因此手机键盘每个键都被定义了多个功能，如数字键“2”，同时还具有英文大写字母“ABC”、小写字母“abc”、中文笔划“点”等输入功能。每个键被按下时，应该使用其中哪种输入功能，要由手机的软件根据当时的状态、输入法等综合判断，是一个比较复杂、软件上涉及面比较广的问题。
如图1所示，为现有手机键盘的按键输入的示意图。键盘10由3×4按键组成，在此分别表示为K1～K9、K*、K0、K#。每一按键都通过两根信号线11与字符处理单元13连接，而信号线11共有6根，分别为X1～X3，Y1～Y3。当某一按键被按下时，触发该键对应的开关12，并通过对应的信号线11将按键信号传送到字符处理单元13，从而输入按键对应的字符。若输入字母，由于每一按键对应多个字母，通过多次按下对应键从而多次触发对应开关，以输入所需字符。如输入字母“N”时，选择对应的输入方式，按下两次K6键，通过信号线Y2和X3将触发开关信号送到字符处理单元13，然后在按下其他键时，实现了字母“N”的输入。
但由于手机的设计越来越小型化，尤其是手机的外观越来越小、越来越时尚，留给键盘的手机表面空间越来越小、越来越不规则，导致市场上很多型号的手机，其键盘或者过小，容易导致一指多按，或者过散，手指操作幅度较大，手指极易疲劳。在进行手指操作的同时，也需要手指、眼睛、屏幕显示的相互配合协调，方能将正确的字符输入手机。另外，由于制造工艺、品质等方面的问题，很多机型出现了使用时间不长，键盘上印制的字符磨损、掉漆现象。实际上，手机的键盘部分，已成为手机进一步小型化、时尚化、精品化的一个障碍。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，改变现有的手机键盘输入方式，从而可减小现有手机的体积。
本发明的技术方案是，提供一种手机字符输入装置，其包括依次连接的字符选择单元、字符处理单元、显示单元，所述字符选择单元包括依次连接的滚轮装置、脉冲发生单元及脉冲处理单元，所述信号脉冲单元将滚轮装置的机械运动转化为信号脉冲，并经脉冲处理单元处理形成字符输入信号发送到字符处理单元。
上述手机字符输入装置中，所述脉冲发生单元为光栅式或开关式发生装置。
上述手机字符输入装置中，所述滚轮装置包括滚轮及微动开关，所述微动开关通过滚轮触发，或者所述微动开关独立于滚轮。
上述手机字符输入装置中，所述脉冲处理单元包括计数器。
本发明还提供一种手机字符输入方法，包括以下步骤提供一个脉冲发生单元，(a)通过一个脉冲发生单元，将滚轮装置的机械运动转换为至少两路转动信号脉冲；(b)通过一个微动开关，生成一路确认信号脉冲；(c)通过一个脉冲处理单元，将所述至少两路转动信号脉冲及一路确认信号脉冲转换为字符选择信号，并将所述字符选择信号传送到字符处理单元；(d)字符处理单元及显示单元处理并显示所选择的字符。
上述手机字符输入方法中，所述将信号脉冲转换为字符选择信号步骤还包括脉冲处理单元根据至少两路转动信号脉冲的相位差判断滚轮的转动方向；若滚轮顺序转动，则脉冲处理单元将输入键值加1；若滚轮反向转动，则脉冲处理单元将输入键值减1；若脉冲处理单元检测到确认信号脉冲为正，则脉冲处理单元将输入键值发送到字符处理单元。
上述手机字符输入方法中，在字母和符号输入模式，同一输入键值对应多个字母或符号，在同一键值处，脉冲处理单元根据检测到的确认信号脉冲的次数，多次发送同一输入键值到字符处理单元。
上述手机字符输入方法中，在字母和符号输入模式，每一输入键值对应一个字母或符号。
本发明的手机字符输入方法及装置，可通过转动滚轮来选择相应的“键”、通过按下滚轮或开关来模拟字符键被按下，从而实现电话号码、英文字母和单词、中文字词的输入，并且不需修改现有的字符输入的软件功能。使用本发明，可实现手机的小型化需求。
图1为现有手机键盘的按键输入的示意图。
图2为本发明手机字符输入装置的滚轮装置结构示意图。
图3为本发明手机字符输入装置的滚轮装置原理示意图。
图4为本发明手机字符输入装置的滚轮装置原理的另一实施例的示意图。
图5是本发明手机字符输入装置的信号线的输出脉冲示意图。
图6是本发明手机字符输入装置的功能模块组成示意图。
图7是本发明的手机字符输入方法的信号脉冲处理的流程图。
图8是本发明的手机字符输入方法的利用信号脉冲选择字符的流程图。
具体实施例方式
如图2所示，本发明通过滚轮输入字符。滚轮22用于字符输入的选择，其安装于手机外壳21内，并露出手机外壳21。滚轮22可安装于手机侧部，其旋转轴与正面垂直，且仅一侧边缘露出外壳21，以供接触转动。滚轮22也可安装于手机的表面，其旋转轴与正面垂直，且正面和一侧面同时露出手机外壳21。滚轮22还可安装于手机表面，其旋转轴与正面垂直，且仅露出滚轮的正面。滚轮22还可安装于手机正面，其旋转轴与正面平行，且仅一侧部露出手机正面。当然，也可采用滚球代替滚轮，实现输入的字符选择。
在滚轮22的内侧设置有光栅25，光栅25与光电接收发送装置23配合，可实现信号脉冲的获取，该信号脉冲获取的原理将在图3详细描述。光栅25可设置于滚轮22内，也可设置在与滚轮具有同一旋转轴的平行平面。光栅25还可通过齿轮或其他传动装置由滚轮带动转动。
如图所示，在滚轮22的内侧还设有微动开关24，可通过向内按压滚轮22触发微动开关24。支点26和弹簧27用于使按压后的滚轮复位。当然，微动开关24也可单独设置在手机机壳上，通过直接按压该微动开关24输入信号。
如图3所示，为采用光栅式的获取信号脉冲的原理图。在光栅25的一侧设有发光管31，而另一侧则设有第一光电管32和第二光电管33，其中第一光电管32与输出线A连接，而第二光电管33则与输出线33连接。当光栅25在滚轮的带动下旋转时，有发光管31发出的光照射到第一光电管32和第二光电管33上。第一光电管32、第二光电管33可将其接收的光信号转化为电流。由于光栅25的作用，发光管31发出的光间隙性的照射到光电管，即当光栅25的透光部分位于发光管与光电管之间时，光可照射到光电管，而当光栅25的不透光部分位于发光管与光电管之间时，光不能照射到光电管。由于光栅25的转动，第一光电管32和第二光电管33间隙性地接收发光管31发出的光信号，从而生成信号脉冲，生成的信号脉冲分别传送到信号线A和信号线B。该原理与检测鼠标移动的光栅类似，在此不再赘述。
如图4所示，信号脉冲还可通过开关式装置获取。其与光栅式装置不同之处在于，采用电源45代替了发光管31，采用金属码盘(导电栅)41代替了光栅25，采用第一、第二触点42、43分别取代第一、第二光电管32、33。金属码盘41由导电材料和绝缘材料间隔组成。随着金属码盘41的转动，第一、第二触点42、43间隙性地与电源45连通，从而将信号脉冲通过信号线A和信号线B传送出去。
如图5所示，为光电接收发送装置23通过输出线A、输出线B及微动开关24发送地信号脉冲的示意图。光电接收发送装置23及微动开关24生成的信号通过正负逻辑转换电路后，分别连接到基带MCU的GPIO口。
以下以光栅式装置获取的信号脉冲为例，说明字符输入原理。如图所示，信号脉冲的上升沿为发光管的光照射到光电管上，而下降沿则表示光电管没有接收到发光管的光。在滚轮22带动光栅25正向转动时，由于第一光电管32和第二光电管33的位置关系，输出线A获取的信号脉冲的相位超前于输出线B获取的信号脉冲；而当输出线A获取的信号脉冲相位落后于输出线B获取的信号脉冲的相位时，表明滚轮22为反向转动。
而微动开关24的脉冲的上升沿表示该开关被按下，而下降沿则表示开关被放开。
如图6所示，为本发明的手机字符输入装置的功能模块组成示意图。手机60包括显示单元61、字符处理单元62、脉冲处理单元63、脉冲发生单元64、滚轮装置65等。
显示单元61包括液晶屏、显示电路及对应的显示软件，其可显示输入的字符、操作界面、提示信息及其他接收的信息。滚轮装置65包括滚轮22及微动开关24等，其可选择输入字符或其他功能选择信号。而脉冲发生单元64包括脉冲发生电路，可将滚轮22的转动及微动开关24的触发分别转换成二路转动信号脉冲和一路确认信号脉冲。脉冲处理单元63则进一步处理脉冲发生单元64产生的三路信号脉冲，如滤波、调谐、逻辑转换等，并可根据输出线A和输出线B的相位关系，判断滚轮22是正向旋转还是反向旋转。脉冲处理单元63还包括计数器，可根据信号脉冲，记录滚轮22的转动状况。字符处理单元62根据脉冲处理单元63的输出进行字符处理，该字符处理单元62与现有的手机内的字符处理单元相同，在此不再赘述。
上述的脉冲处理单元63、字符处理单元62及显示单元61皆包括硬件电路及控制软件，其中硬件电路可以是单一的处理芯片及外围电路，也可采用多芯片及外围电路，而这些实现方式皆为现有技术，在此也不作赘述。
以下介绍字符输入的流程，以进一步介绍本发明，在以下的介绍中，微动开关24由滚轮22控制触发。
对于现有手机的3×4键盘，在此将每个键表示为K1～K9、K*、K0、K#，分别对应其上的数字1～9、*、0、#，以区别于每个键定义的不同的输入。每个符号表示相应的键被按下(以下如果说明某个不特定的键，用“KX”表示)。
当需要输入某个字符时，在现有手机键盘上，按下相应的KX键，键盘10就把这个键的代码送到字符处理单元13处理。此处字符处理单元13可以是进一步处理这个键状态的软件，也可能是中文输入、英文输入等软件模块。而在本发明的装置上，需要按下KX时，通过滚轮22的转动选到KX后，再按下滚轮22触发微动开关24，则KX键状态被送到与字符处理单元62。而所述字符处理单元13与字符处理单元62具有相同的功能，相同的接口。因此本发明仅需改变字符的选择方式，而无需改变字符的处理方式。对于现有的键盘上KX键特殊操作，如双击、长按等，在新装置上只要按相同方式操作都可以实现。以下将介绍字符的选择流程。
图7为本发明的手机字符输入方法的信号脉冲处理的流程图。首先，脉冲处理单元63等待脉冲发生单元64的信号输入(步骤S71)。当接收到来自信号线A或B的信号脉冲时，脉冲处理单元63首先对信号脉冲进行初步处理，如滤波等。然后判断是否为信号线A的输入脉冲上升(步骤S72)。若信号线A的信号脉冲上升，则将输入字符对应的KX键信号(以下简称KX)加1(步骤S74)，并等待信号线B的脉冲上升(步骤S76)，然后等待信号线A和信号线B的脉冲都下降(步骤S78)。
若信号线A无上升脉冲，则进一步判断是否信号线B的输入脉冲上升(步骤S73)。若无，则返回步骤S71，继续等待信号输入。若有信号线B的脉冲上升，则脉冲处理单元63将KX减1(步骤S75)，并等待信号线A的脉冲上升(步骤S77)，然后转到步骤S78，等待信号线A、B都下降。
当然，信号线A和信号线B的脉冲的判断也可采用先判断信号线B的脉冲，再判断信号线B的脉冲，或者采用中断方式判断。上述轮询方式和中断方式，都属现有技术，在此不作赘述。
然后，脉冲处理单元63进一步判断微动开关24是否被触发(步骤S79)。若微动开关24被被触发，即滚轮22被按下，则脉冲处理单元63将KX值发送到字符处理单元62，字符处理单元62接受对应的输入，并显示于显示单元61(步骤S80)，然后返回步骤S71，等待下一字符的输入。若微动开关24未被触发，则返回步骤S71。
在步骤S78中，可通过显示单元61的人机交互界面，显示字符，以供使用者选择确认，即当KX增大时，当前字符顺序后移；当KX减小时，当前字符顺序前移。在当前字符位置触发微动开关24，即发送KX值到字符处理单元62，输入当前字符的值。
图8为本发明的手机字符输入方法的利用信号脉冲选择字符的流程图。以下结合实例介绍数字和字母的输入过程。
当输入为数字时，假设需要输入数字“5”，即选择的键是K5。脉冲处理单元63先向字符处理单元62送出一个初始值，例如是K1(对应数字“1”)，此时，字符处理单元62处理该键，并在通过显示单元61显示“1”(因为此时的输入方式为数字输入)。当转动滚轮22(步骤S82)，假设为顺序转动，则每转动一格脉冲处理单元63向字符处理单元62送出一个“清除”命令、用于清除数字“1”(这一过程由字符处理单元62及显示单元61共同完成)，再送出键K2，并显示数字“2”。重复该过程，到直到K5被送出(步骤S83)。此时显示单元61显示的数字“5”为所需输入的数字，触发微动开关24(步骤S84)，将K5发送到字符处理单元62(步骤S85)，然后放开微动开关(步骤S86)，发送微动开关24放开信号到字符处理单元62(步骤S87)，并等待滚轮转动，以输入下一数字(步骤S81)。
目前手机的输入装置是通过把26个字母分配在8个键上、每个键包含3～4个英文字母，当按下某个键一次时，输入第一个字母，在一定时间间隔内再次按下时，在同一个位置上输入该键上第二个字母、原来的字母被清除掉；如果按下了另一个键、或超时了规定的时间间隔，则该字母被软件确定为输入、下次按键将在下一位置输入。这些处理过程实际上都是由字符处理单元及显示单元完成的，而键盘及对应软件只负责字母的选择，即用按键的实时地发送按键信号。实际上，每一个键还可能包含多于3个或4个字母的情况，例如，3个字母的大写、再加上3个字母的小写、以及希腊字母等。以字母“B”的输入为例，现有手机多采用按两次K2键，再输入下一个非K2的键、或等待一段时间(例如5秒钟)，则该字母被输入同样地，在当输入字母时，本发明首先在显示单元61的输入位置显示字母“A”(当然也可以是其他字母)，通过转动滚轮，移动到字母“B”位置，触发两次微动开关后，字母“B”被输入，脉冲处理单元也向字符处理单元62送出两个K2键值。当再次转动滚轮时，相当于按下了K2以外的另一个键，则字母“B”被确认输入。
在本发明中，除了上述方法之外，还可以直接在显示单元61中顺序显示字母“ABCabc…”等该K2键上所有的字母，按下滚轮后，再从其中选择需要的字母、如大写英文字母“B”直接输入，大大减少了按键的次数。
另一种处理方法是，每转动一格滚轮，当前字母按A-B-C-D……的依次变化，直到需要的字母被显示时，按下滚轮则确认该字符的输入。相当于输入数字时的12格变成了输入字母的26格，其它过程与输入数字时相同。
从上面输入字母的过程可见，实际上本发明与输入何种语言是无关的，其只关心被输入键的位置。在输入中文时，无论是拼音、笔划、字根等不同的输入法，用户总是以顺序按下一系列按键为基础，而在新装置上，对应为“转动——按下”滚轮的一系列操作，只要输入的KX的顺序和时间间隔与现有手机键盘相符。
例如，用拼音输入法输入中文字“中”，在现有手机键盘上输入英文字母“ZHONG”、然后从显示出的同音字中选择该字即可；在本发明中中，也只要顺序输入“ZHONG”的字母组合，同样再通过功能键选择“中”字即可。
对于其它任何特殊的输入方法，因为主要是字符处理单元62与显示单元61的修改，与脉冲处理单元63基本无关或关系很小。因此，本发明可适应现有的所有数字、文字、字符等的输入。
权利要求
1.一种手机字符输入装置，包括依次连接的字符选择单元、字符处理单元、显示单元，其特征在于，所述字符选择单元包括依次连接的滚轮装置、脉冲发生单元及脉冲处理单元，所述信号脉冲单元将滚轮装置的机械运动转化为信号脉冲，并经脉冲处理单元处理形成字符输入信号发送到字符处理单元。
2.根据权利要求1所述手机字符输入装置，其特征在于，所述脉冲发生单元为光栅式或开关式发生装置。
3.根据权利要求1所述手机字符输入装置，其特征在于，所述滚轮装置包括滚轮及微动开关，所述微动开关通过滚轮触发。
4.根据权利要求1所述手机字符输入装置，其特征在于，所述滚轮装置包括滚轮及微动开关，所述微动开关独立于滚轮。
5.根据权利要求1所述手机字符输入装置，其特征在于，所述脉冲处理单元包括计数器。
6.一种手机字符输入方法，其特征在于，包括以下步骤通过一个脉冲发生单元，将滚轮装置的机械运动转换为至少两路转动信号脉冲；通过一个微动开关，生成一路确认信号脉冲；通过一个脉冲处理单元，将所述至少两路转动信号脉冲及一路确认信号脉冲转换为字符选择信号，并将所述字符选择信号传送到字符处理单元；字符处理单元及显示单元处理并显示所选择的字符。
7.根据权利要求6所述手机字符输入方法，其特征在于，所述将信号脉冲转换为字符选择信号步骤还包括脉冲处理单元根据至少两路转动信号脉冲的相位差判断滚轮的转动方向；若滚轮顺序转动，则脉冲处理单元将输入键值加1；若滚轮反向转动，则脉冲处理单元将输入键值减1；若脉冲处理单元检测到确认信号脉冲为正，则脉冲处理单元将输入键值发送到字符处理单元。
8.根据权利要求7所述手机字符输入方法，其特征在于，在字母和符号输入模式，同一输入键值对应多个字母或符号，在同一键值处，脉冲处理单元根据检测到的确认信号脉冲的次数，多次发送同一输入键值到字符处理单元。
9.根据权利要求7所述手机字符输入方法，其特征在于，在字母和符号输入模式，每一输入键值对应一个字母或符号。
全文摘要
本发明涉及一种手机字符输入装置，其中所述装置包括依次连接的字符选择单元、字符处理单元、显示单元，所述字符选择单元包括依次连接的滚轮装置、脉冲发生单元及脉冲处理单元，所述信号脉冲单元将滚轮装置的机械运动转化为信号脉冲，并经脉冲处理单元处理形成字符输入信号发送到字符处理单元。本发明还提供一种手机字符输入方法。本发明的手机字符输入方法及装置，可通过转动滚轮来选择相应的“键”，从而实现电话号码、英文字母和单词、中文字词的输入。
文档编号H04M1/02GK1734405SQ200410051530
公开日2006年2月15日 申请日期2004年9月15日 优先权日2004年9月15日
发明者李念, 唐红民 申请人:康佳集团股份有限公司
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