用于从手持计算机化设备的背板进行用户输入的方法技术

本发明专利技术涉及一种具有前板上的位图显示屏和安装在背板上的触摸板的手持计算机化设备。更特别地，本发明专利技术涉及一种方法以及图形用户界面，使用户能够从附加于前板上的虚拟键盘布局上的设备的后面看见用户的手指位置和运动。这允许用户使用在设备的后面的触摸板键区来输入键击和鼠标动作，并且这些将作为“虚拟手指”或等同物反映在手持计算机化设备前面的显示屏上。

【技术实现步骤摘要】
用于从手持计算机化设备的背板进行用户输入的方法
本专利技术涉及具有安装在背板上的触摸板的手持计算机化设备。更特别地，本专利技术涉及使用户能够从附加于前板屏幕上的键盘布局上的设备的后面看见用户的手指位置和运动的方法和图形用户界面。这使得用户从安装在手持设备的背板上的触摸板击键输入和鼠标动作更容易。
技术介绍
手持计算机化设备(即配备有微处理器和精密显示器的设备)，例如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、游戏设备、平板电脑(例如iPad)等等，在日常生活中正在扮演越来越重要的角色，并且正在变得越来越不可或缺。随着技术的发展，以及手持计算机化设备的处理能力的提高，功能和存储空间正以惊人的速度增加。同时，手持计算机化设备的尺寸继续变得越来越小。为了迎接这种挑战，手持计算机化设备的设计者通常使用两种方法。一种方法是使键盘的键越来越小，使键小型化。另外，键盘的键可以被赋予多项功能-即过载，并且也可以引入更加复杂的功能的键盘的键。另一种方法是使用前板上的触摸屏键盘，或者所谓的“软键”。这种情况用户可以使用手写笔或者手指通过图形用户界面来选择软键。然而，由于显示屏所带来的光错觉，软键盘不能太小，因为否则单个手指的按压将激活多个键。因此，设计者可能不得不将键分成不同的组和层级，并且仅在屏幕上显示少量键。当前的两种方法都具有某些严重的缺陷：用户输入区域占据了前板的重要部分，并且尽管需要用户大量的注意力以进行操作，用户输入过程仍非常容易出错。通常，用户不得不使用一只手来握持手持计算机化设备，并且使用另一只手来输入数据，因而占用了两只手。为了完成十分简单的输入，通常用户将不得不进行一长串键击，并且在不同的用户界面屏幕之间来回切换。因此，为了有效地操作手持计算机化设备，对于用户而言有显著的学习曲线来学习过载的键、功能键、键组合、以及键层级。
技术实现思路
因此，期望有更有效的并且用户友好的方式来进行手持计算机化设备的用户输入。对于以上这些问题，本专利技术提供了一种有效的解决方案。本专利技术通过利用以前用户输入通常不使用的背板空间来释放应用程序在前板上的原始键盘空间。本专利技术能够处理键盘输入和鼠标输入。本专利技术提供了一种前板屏幕上的极好的图形用户界面，在该界面处用户能够看见他/她握持背板的手指在键盘布局(虚拟键盘)的显示上面的实时位置和运动。本专利技术的方法比当前的触摸屏键盘更精确，因为其去除了当前存在于手指和触摸板之间的显示层。对于较小的手持设备，例如蜂窝电话、iPhoneTM或者iPadTM，握持该设备的手现在还可以进行输入，从而空出了另外一只手用于其它活动。因此本专利技术的一个目的是提供一种为手持计算机化设备提供更有效且用户友好的用户输入的方法。本专利技术的另一个目的是释放当前被小型电子设备的前板上的键盘所占据的空间，并且为了用户输入的目的，利用手持设备的背板上通常不使用的空间。本专利技术的又一个目的是提供一种视觉上引人注目的用户界面设计，其使握持该设备的手指的实时位置和运动能够与键盘布局(虚拟键盘)的显示一起作为“虚拟手指”显示在前板上，该实时位置和运动通常会被设备本身从视图中隐藏。用户的手指位置和键盘布局可以作为背景图像显示，或者作为当前运行在手持设备上的所有应用程序中的一些上面的透明层显示。用户的手指位置和虚拟键盘的这些半透明的显示使得用户易于输入数据，而同时仍允许用户无阻碍地使用运行在手持设备上的各种应用程序。因而，例如，起初为具有物理键盘的计算机设备编写的应用程序可以不修改代码就容易地运行在缺少物理键盘的平板计算机设备上。因此，这些虚拟的半透明键盘以及还给出用户的手指运动信息的方法会非常有用。本专利技术的另一个目的是使握持设备的手也能够进行用户输入操作，从而空出另一只手用于其它输入或其它用途。在一个实施例中，本专利技术包括具有前板上的显示屏(可以是位图显示屏)的设备和方法；嵌在背板上，能够感测用户的手指位置和运动的触摸板，以及图形用户界面。该图形用户界面通常包括软件和使复杂图形能够快速显示在显示屏上的可选的图形加速硬件。该设备还具有显示键盘布局，以及在实时基础上计算和显示用户手指位置的虚拟键盘处理器。从而用户的手指在背板的触摸板上的位置和运动会被计算并作为层显示在前显示屏上，其可以是在所有其它应用程序上面的半透明层。虚拟键盘处理器也可以解析手指运动(敲击)，并且基于键盘上手指位置的已知定位来调用相应的操作。附图说明图1是显示握持背板的手指的位置和运动的手持计算机化设备的前板视图。图2是手持计算机化设备的背板视图。图3是显示多组键的手持计算机化设备的前板视图。图4是显示握持背板的手指的位置和运动并且同时显示多组键的手持计算机化设备的前板视图。图5是显示与背板的触摸板接触的一个手指的位置和运动的更小的手持计算机化设备的前板视图。图6是显示与背板的触摸板接触的一个手指的位置和运动并且同时显示多组键的更小的手持计算机化设备的前板视图。图7是显示作为标准键盘的键布局的另一个实施例的手持计算机化设备的前板视图。图8是示出主要部件以及在前板屏幕、背板触摸板、虚拟键盘处理器和设备存储器之间的数据流的框图。图9示出手和手指移动的生物力学模型如何可以校准并且适于有助将原始的触摸板数据转换成用户的手和手指位置的精确模型。图10示出当键入时预测的键入方法如何可以用于提高虚拟手和手指外形的精确性。图11示出对于手指接近触摸板，当在虚拟键盘上键入时，触摸板灵敏性的动态变化可以如何帮助加亮即将被用户敲击的虚拟键。图12示出在设备的图形显示屏上生成虚拟手和手指的图像的方法。具体实施方式本专利技术涉及一种手持计算机化设备，其具有在前板上的位图显示屏，以及安装在背板上的触摸板。更特别地，本专利技术涉及一种方法和图形用户界面，使用户能够从附加于前板上的虚拟键盘布局上的设备后面看见用户的手指位置和运动。图1中示出从前面看见的此配置。如可以看到的，用户握持类似AppleiPadTM或者等同物的手持电子平板设备100。设备的前板被大的图形显示屏102占据，其可以是位图图形显示屏。甚至在一些实施例中，整个前板屏幕或者前板可以被该图形显示屏102占据。用户在用他或她的手104握持设备100，其中用户的拇指106在设备的前面，并且用户的其它手指108在设备的后面。尽管设备100不是透明的，但是图形显示屏102被示出代表用户的手指108以及用户的手指明显正在触摸不可见表面的区域110的图形表示。这110对应于用户的手指尖的实时指印图像。图2示出手持计算机化设备100的背面。与之前在图1中示出的包含大的图形显示屏的设备100的前面相反，手持计算机化设备的背面不包含大的图形显示屏，而是包含大的触摸板200。如可以看见的，现在能够看到用户的手指208以接触触摸板的用户的手指尖210位于触摸板之上。图3示出正显示在设备100的大的图形显示屏102上的一种可能的“虚拟键盘”的图。在该示例中，“虚拟键盘”具有符号键区300、数字键区302、以及QUERTY键区304。应注意，在许多实施例中，键可以绘制成轮廓形式或者半透明的形式，以便不让任何其它运行在图形显示屏102上的图形应用程序变得模糊。此方案允许用户使用在设备背面上的触摸板键区输入键击和鼠标动作，并且这些将作为“虚拟手指”或者等同物反映在手持计算机化设备的前面的显本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种帮助将用户数据输入到手持计算机化设备的方法，所述手持计算机化设备包括至少一个触摸板、至少一个图形显示屏、至少一个处理器、存储器、以及软件，所述方法包括：在所述手持计算机化设备的所述至少一个图形显示屏上显示至少一个数据输入位置；使用所述触摸板来获得关于用户的手指和／或手的位置和移动的数据；所述触摸板位于所述手持计算机化设备与所述至少一个显示屏的位置不同的位置；根据人手的生物力学和解剖学模型分析关于所述用户的手指和／或手的位置和移动的所述数据，并将关于所述用户的手指和／或手的位置和移动的所述数据分配给所述人手的所述生物力学和解剖学模型上的特定手指；使用所述人手的所述生物力学和解剖学模型来计算至少所述用户的手指的图形表示；在所述手持计算机化设备的所述至少一个图形显示屏上显示至少所述用户的手指的所述图形表示；其中，在所述至少一个图形显示屏上的至少所述用户的手指的所述图形表示与所述至少一个数据输入位置之间的距离，为所述用户提供有助于所述用户将所述用户的手指和／或手定位在所述至少一个触摸板上的信息，以将用户数据输入到所述至少一个数据输入位置。

【技术特征摘要】
2010.05.04 US 127730751.一种帮助将用户数据输入到手持计算机化设备的方法，所述手持计算机化设备包括至少一个触摸板、至少一个图形显示屏、至少一个处理器、存储器、以及软件，所述方法包括：在所述手持计算机化设备的所述至少一个图形显示屏上显示至少一个数据输入位置；使用所述触摸板来获得关于用户的手指和/或手的位置和移动的数据，当所述用户的手指和/或手接触所述触摸板时，所述用户的手指和/或手相对于所述触摸板以从背板进行输入的方式放置；所述触摸板位于所述手持计算机化设备与所述至少一个显示屏的位置不同的位置；根据人手的生物力学和解剖学模型分析来自所述触摸板的关于所述用户的手指和/或手的位置和移动的所述数据，并在不使用光学的用户手指位置上的信息的情况下，并将关于所述用户的手指和/或手的位置和移动的所述数据分配给所述人手的所述生物力学和解剖学模型上的特定手指，并做出预测以便定位用户的手和手指而不需要使用任何光学或者相机信息；使用所述人手的所述生物力学和解剖学模型以及对所述用户的手和手指的定位的预测来计算至少所述用户的手指的图形表示；在所述手持计算机化设备的所述至少一个图形显示屏上显示至少所述用户的手指的所述图形表示；其中，在所述至少一个图形显示屏上的至少所述用户的手指的所述图形表示与所述至少一个数据输入位置之间的距离，为所述用户提供有助于所述用户将所述用户的手指和/或手定位在所述至少一个触摸板上的信息，以将用户数据输入到所述至少一个数据输入位置。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个数据输入位置是由多个数据输入位置组成的键盘或键区的图形显示，或者其中，所述至少一个数据输入位置是超链接。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个数据输入位置包括QUERTY键盘或键区的图形显示，并且所述手持计算机化设备缺少物理QUERTY键盘或键区。4.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个数据输入位置包括多个输入键盘或键区的图形显示，并且所述手持计算机化设备缺少物理数字输入键盘或键区。5.如权利要求1所述的方法，其中，所述触摸板位于在支承所述至少一个图形显示屏的所述手持设备的侧面的后面的所述手持计算机化设备的一侧。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述触摸板能够检测在所述触摸板的表面上方的所述用户的手指的接近。7.如权利要求6所述的方法，其中，所述触摸板能够辨别所述用户的手指和所述触摸板的表面之间的距离。8.如权利要求1所述的方法，其中，所述软件包括校准软件，以使所述人手的生物力学和解剖学模型能够被校准为所述触摸板的数据，从而更精确地匹配所述用户的手指和/或手的生物力学和解剖学特征。9.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个数据输入位置在所述至少一个图像显示屏上被加亮，只要所述计算机化设备确定所述用户的手上的至少一个手指已经离开触摸板，并且所述至少一个手指的位置和运动历史与所述用户的手上的所述至少一个手指在所述触摸板上敲击位置的能力一致，该能力与所述至少一个图形显示屏上的所述至少一个数据输入位置的位置一致。10.如权利要求1所述的方法，其中，所述软件包括预测键入软件，所述预测键入软件被构造成推导用户接下来可能键入的最可能的一个或多个字母，并且推导用户将最可能使用的一个或多个手指来键入所述最可能的一个或多个字母；并且所述计算机化设备利用所述预测键入软件所进行的键击预测，连同关于使用触摸板的所述用户的手指和/或手的位置和移动的所述数据，来计算至少所述用户的手指的图形表示。11.一种帮助将用户数据输入到手持计算机化设备的方法，所述手持计算机化设备包括至少一个触摸板、至少一个图形显示屏、至少一个处理器、存储器、以及软件，所述方法包括：在所述手持计算机化设备的所述至少一个图形显示屏上显示至少一个数据输入位置；其中，所述至少一个数据输入位置是由多个数据输入位置组成的键盘或键区的图形显示；使用所述触摸板获得关于用户的手指和/或手的位置和移动的数据，当所述用户的手指和/或手接触所述触摸板时，所述用户的手指和/或手相对于所述触摸板放置；所述触摸板位于支承所述至少一个图形显示屏的所述手持设备的侧面的后面的所述手持计算机化设备的一侧；根据人手的生物力学和解剖学模型分析来自所述触摸板的关于所述用户的手指和/或手的位置和移动的所述数据，并在不使用光学的用户手指位置上的信息的情况下，并将关于所述用户的手指和/或手的位置和移动的所述数据分配给所述人手的所述生物力学和解剖学模型上的特定手指，并做出预测以便定位用户的手和手指而不需要使用任何光学或者相机信息；使用所述人手的所述生物力学和解剖学模型以及对所述用户的手和手指的定位的预测来计算至少所述用户的手指的图形表示；在所述手持计算机化设备的所述至少一个图形显示屏上显示至少所述用户的手指的所述图形表示；其中，在所述至少一个图形显示屏上的至少所述用户的手指的所述图形表示与所述至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗彤，
申请(专利权)人：罗彤，
类型：发明
国别省市：US