Изобретение относится в целом к области программируемых цифровых устройств, имеющих все или лишь несколько из следующих возможностей: ввод, обработка, хранение, передача, представление информации в символьном виде. При этом ввод и обработка производится с помощью физических или виртуальных (моделируемых программно на дисплее устройства) клавиатур. К таким средствам могут быть отнесены компьютеры (ЭВМ) всех классов, мобильные и обычные телефоны, калькуляторы, электронные наладонные органайзеры/записные книжки, электронные переводчики, пульты дистанционного управления различными устройствами (проигрывателями, телевизорами, электронными приставками) в комбинации с данными устройствами, банкоматы, CD-, MP3-проигрыватели и рекодеры, а также иные устройства, регистрирующие нажатия физических или виртуальных клавиш с целью ввода/получения символьной информации от пользователя.
В частности, изобретение относится к системам с ограниченными ресурсами - редуцированной клавиатурой и/или ограниченным объемом памяти.
Наиболее распространенным способом ввода символьной информации (далее "текст") в программируемое цифровое устройство является использование полноалфавитных клавиатур, таких, где каждому символу алфавита соответствует определенная физическая клавиша. Иными словами, при нажатии на определенную физическую клавишу может регистрироваться лишь один, строго фиксированный для выбранного языка, символ.
Однако, в случае ввода текста в цифровые устройства с редуцированной клавиатурой, назначение для каждого символа алфавита отдельной клавиши не всегда представляется возможным, так как физических клавиш меньше, чем символов требуемого языка. Так, например, стандартная цифровая клавиатура мобильного телефона имеет 12 физических клавиш, дополнительно могут быть задействованы 3-5 клавиш (в зависимости от конкретной модели), в наладонных компьютерах типа "Palm" общее количество клавиш составляет от 5 до 7. В подобных случаях возникает неоднозначность сопоставления физических клавиш устройства и символов алфавита.
Актуальность проблемы ввода символов с помощью редуцированных клавиатур подтверждается регулярным появлением на рынке дополнительных физических устройств, специально разработанных для ввода текста и подключаемых к ресурсоогранниченным устройствам - мобильным телефонам, карманным компьютерам, коммуникаторам и т.п. Как правило, они содержат дополнительный набор физических клавиш, а некоторые даже полноалфавитную клавиатуру, и позволяют достаточно эффективно вводить и редактировать текст. Однако их основные недостатки заключаются в сравнительно высокой стоимости, неудобстве подключения, дополнительном весе и общем размере устройств, при работе. Широкого распространения, как рассматриваемые ниже способы ввода текста, они не получили.
Проблеме устранения неоднозначности ввода при использовании редуцированных клавиатур посвящено большое количество научных публикаций. Одной из наиболее известных является статья Джона Л. Арнотта и Мухаммеда Й. Джаведа "Вероятностное устранение неоднозначности букв для редуцированных клавиатур с использованием образцов коротких текстов", называемая далее статьей Арнотта [1]. В данной статье приводится обзор и исследование наиболее известных решений для устранения неоднозначности ввода символов английского языка. Для ввода одного символа требуется один или несколько раз нажать физическую клавишу, поставленную в соответствие вводимому символу. Количество нажатий соответствует позиции вводимой буквы в ряде символов, поставленных в соответствие данной клавише. Исследованы четыре известных способа назначения символов физическим клавишам (раскладки символов) с целью определения наиболее эффективного варианта. В результате исследования сделан вывод, что алфавитный порядок назначения символов по физическим клавишам является самым неэффективным из четырех исследованных.
Однако в современных моделях мобильных телефонов - самых распространенных устройств с редуцированной клавиатурой, используется именно этот принцип назначения символов физическим клавишам. Это обусловлено универсальностью данного принципа для различных языков, использующих латинский алфавит, так как остальные способы построения раскладок зависят от характеристик конкретного языка.
В случае необходимости использования символов двух языков, например английского и русского, одной кнопке устройства соответствуют от 6 до 8 символов алфавитов двух языков. Для выбора необходимого символа пользователь должен нажать физическую клавишу устройства от 1 до 7 раз (а в случае ошибки и больше) для перебора символов, предшествующих требуемому. Такой способ, называемый "Multitap", что в переводе с английского языка дословно означает "многонажатие", "де-факто" является стандартным и широко используемым для ресурсоограниченных цифровых устройств, в частности для мобильных телефонов.
Основным недостатком указанного способа ввода текста является большое количество нажатий на физические клавиши при вводе одного символа, и, как следствие, - низкая скорость ввода и неудобство в использовании.
В статье Арнотта рассматриваются также иные способы разрешения неоднозначности, использующие вероятности встречаемости монограмм (отдельных символов), диграмм (сочетания пар символов), триграмм (троек символов) и целых слов. В частности, отмечаются системы устранения неоднозначности на уровне слова с использованием словарей. Основным выводом в статье Арнотта является тезис о перспективности развития способов устранения неоднозначности на уровне символов.
Однако на практике, в силу различных причин, широкое распространение получили именно системы использующие способы устранения неоднозначности на уровне слова. Первые подобные системы были предложены в патентах [2, 3, 4], они предусматривали ввод всех назначенных клавише символов однократным нажатием этой клавиши, завершение ввода слова нажатием клавиши "*" и декодирование компьютером получившейся последовательности букв с проверкой по словарю с помощью специальных алгоритмов. Отличия заключались в символах, назначаемых клавише "1": "Q", "Z" в первом патенте, "Q", "Z" и "′" (апостроф) - во втором, и "Q", "Z", и некий "произвольный" символ - в третьем патенте соответственно.
Самой известной из систем ввода, устраняющих неоднозначность на уровне слов, является система "Т9™". Устройство ее реализации и способ ввода текста с ее помощью защищены патентами [5-8].
В основе технологии лежит использование словаря выбранного пользователем языка и применение процессора вычислительного устройства для автоматической проверки по словарю возможных комбинаций всех букв, назначенных нажимаемым пользователем клавишам, с целью определения наиболее вероятного вводимого слова. То есть. система пытается выбрать требуемое слово из нескольких возможных, введенных нажатиями соответствующих клавиш, и избавить пользователя от необходимости многократных нажатий при вводе нужного ему символа. С помощью системы "Т9™" удается значительно облегчить ввод текста, состоящего из имеющихся в словаре слов, повысить скорость ввода, и, следовательно, общую производительность при решении задач данного типа (например, ввод и отправка текстовых сообщений "SMS" с помощью мобильного телефона).
Известной технологии присущи определенные недостатки, вытекающие, прежде всего, из ограничений на размер словаря. В случае неоднозначного определения системой вводимого слова пользователю требуется выбрать один из нескольких найденных программой вариантов. Для коротких слов, состоящих из 3-5 букв, количество вариантов может превышать количество букв в слове. Если же вводимое пользователем слово не имеется в списке предложенных вариантов и, соответственно, в словаре, то пользователю предлагается ввести слово с помощью стандартного способа - последовательного ввода букв слова путем частичного или полного перебора всех назначенных клавише символов.
В процессе увеличения размера доступной памяти упомянутых цифровых устройств ограничения на физический размер словаря системы "Т9™" могут быть сняты частично или полностью, однако при этом будет возрастать время на перебор увеличивающегося в арифметической прогрессии количества вариантов слов, которые могут быть составлены из всего набора символов, поставленных в соответствие нажатым пользователем клавишам. Дополнительным недостатком является невозможность ввода большинства из имен собственных, аббревиатур, технических терминов и других категорий текстовой информации. Ввод статистически надежных паролей с помощью данного способа также невозможен. Ограничения устройств на объем памяти не позволяют использовать словари более чем двух языков, что тоже является неудобством в определенных случаях.
Существовавшие на момент написания статьи Арнотта способы устранения неоднозначности на уровне символов сводились к различным вариантам расположения (нанесения) букв английского алфавита на 12 клавишных клавиатурах телефонных аппаратов и комбинации их нажатий для выбора нужного символа из двух или трех букв, поставленных в соответствие определенной клавише. Причем, зачастую, изменения касались лишь вариантов расположения символов на одной клавише. Использовались также и дополнительные способы уточнения ввода, такие как: двойное нажатие клавиши или же задержка клавиши, нажатой в течение некоторого периода времени.
Ввод букв из различных регистров, т.е. прописных и строчных символов, был предложен в патенте [9]. Клавише "1" назначались символы "Q", "Z", и " " (пробел), для остальных клавиш нанесение символов производится по принципу разбиения алфавита на группы по 3 символа: АВС - для клавиши "2", DEF - "3" и т.д. Для ввода "Q" требовалось сперва нажать дважды клавишу "1", а затем - "#", для ввода "Z" - сперва трижды "1", а затем "#", для ввода пробела - сперва четыре раза "1", затем - клавишу "#". Ввод строчных символов предлагалось осуществлять следующим образом: для "q" - сперва нажать дважды "1", затем "*", для "z" - трижды "1" и один раз "*".
Наиболее близким аналогом-прототипом предлагаемого изобретения является способ устранения неоднозначности на уровне символов. Он включает переключение устройства ввода в различные режимы - для ввода цифр и для ввода букв. Согласно названному патенту буквы английского алфавита группируются по три в алфавитном порядке, за исключением символов "Q" и "Z", которые входят в одну группу с дополнительным символом "пробел". В зависимости от варианта реализации изобретения клавише "1" могут быть назначены как буквы "А", "В", "С", так и "Q", "пробел", "Z". В режиме ввода букв любой из трех назначенных цифровым (от "1" до "9") клавишам может быть введен нажатием на данную клавишу и одну из трех вспомогательных клавиш (в предпочтительном варианте "*", "0", "#"), отвечающих за выбор соответствующего символа из тройки. Для ввода цифры в режиме ввода цифр достаточно одного нажатия клавиши, соответствующей вводимой цифре. Однократное нажатие на клавишу "*" переводит устройство из режима ввода цифр в режим ввода заглавных букв, двойное нажатие на клавишу "*" переводит устройство из режима ввода цифр в режим ввода строчных букв. В способе, защищенном данным патентом, также доступны некоторые функции редактирования текста с помощью комбинаций нажатий определенных клавиш. Так, например, для удаления последней введенной буквы в режиме ввода букв требуется дважды нажать клавишу "*". для удаления последнего слова - трижды нажать "*", для удаления последней цифры в режиме ввода цифр требуется нажать "#", а для удаления всех введенных цифр в режиме ввода цифр дважды нажать "#". [10]
Основным недостатком прототипа является его громоздкость - пользователю необходимо постоянно помнить, в каком режиме какая последовательность нажатия клавиш за что отвечает, что снижает эффективность его использования и приводит к частым ошибкам. Кроме того, использование описанного способа для других языков, имеющих более 27 букв в алфавите, не представляется возможным без увеличения числа физических клавиш клавиатуры.
В основу изобретения поставлена задача обеспечения ввода текста на редуцированной клавиатуре, устранение неоднозначности ввода требуемого символа путем нажатия одной или последовательной комбинации клавиш, обеспечение оптимального ввода не только букв выбранного языка, но и символов пунктуации, цифр, специальных символов, обеспечение эффективности использования и минимальности требований к вычислительным ресурсам, в частности памяти, обеспечение универсальности для наибольшего количества языков и возможности легкого набора многоязычных текстов.
Поставленная задача достигается тем, что в способе ввода символов в электронно-вычислительные устройства, преимущественно в мобильные телефоны, банкоматы, цифровые телевизоры, электронные наладонные органайзеры/записные книжки, электронные переводчики, вводимых с помощью клавиатур, согласно изобретению символы используемого языка разбивают на группы, в процессе ввода текста на экране устройства отображают изображения клавиш клавиатуры устройства, с возможностью возникновения однозначной ассоциации между изображением клавиши и поставленной ей в соответствие физической клавишей клавиатуры, в каждый момент времени устанавливают однозначное соответствие между каждым символом одной группы и каждой физической клавишей клавиатуры путем отображения на экране устройства изображения символа группы на изображении клавиши либо рядом с ним.
В способе число нажатий клавиш для ввода символа из группы минимизируют таким образом, чтобы для ввода символов с максимальными частотами встречаемости требовалось нажать лишь одну клавишу.
В способе для каждого отдельного языка используют назначение символов групп клавишам редуцированной клавиатуры в соответствии с топологией размещения символов данного языка на полноценной компьютерной клавиатуре.
В способе переключение групп производят нажатием отдельной клавиши редуцированной клавиатуры.
В способе производят разбиение групп символов на подгруппы, переключение групп или подгрупп производят нажатием отдельной клавиши и при переключении группы или подгрупп символов на экране производят смену изображений символов старой группы или подгруппы на изображения активной группы или подгруппы.
В способе переключение групп или подгрупп производят нажатиями различных клавиш, каждая из которых производит включение одной определенной группы или подгруппы.
В способе возможно постоянное отображение символов всех групп или подгрупп на экране, а также возможно, чтобы при переключении группы или подгрупп символов на экране выделение символов активной группы производили путем изменения цвета или интенсивности (яркости) или инверсией изображений символов или изображений клавиш.
В способе постоянное отображение изображений клавиш и символов всех подгрупп производят по периметру замкнутых фигур, соответствующих топологии клавиш на редуцированной клавиатуре, фигуры располагают на экране с разным масштабом, но одним центром, группы символов распределяют по периметрам фигур таким образом, чтобы символы с наибольшей частотой встречаемости располагались ближе к общему центру фигур, а символы с наименьшими частотами встречаемости - дальше от центра.
В способе группы символов распределяют по периметрам фигур таким образом, чтобы символы наименьшими с частотой встречаемости располагались ближе к общему центру фигур, а символы с наибольшей частотами встречаемости - дальше от центра.
В способе группы символов распределяют для постоянного или временного отображения на экране вдоль незамкнутых линий, соответствующих топологии клавиш редуцированной клавиатуры.
В способе производят взаимное замещение изображений символов различных групп на изображениях клавиш таким образом, чтобы символы активной группы всегда располагались максимально близко или максимально далеко от центра фигур, либо, в случае отображения символов вдоль незамкнутых линий, чтобы символы активной группы располагались вдоль самой верхней или нижней линии.
В способе допускают отображение на экране только изображений символов в соответствии с топологией клавиш редуцированной клавиатуры, без отображения изображения самих клавиш.
В способе смену активной группы или подгруппы сопровождают звуковым сигналом, который производят звуковым устройством, подключаемым к устройству или входящим в его состав.
В способе каждой группе или подгруппе назначают уникальный звуковой сигнал определенной тональности (тона) и/или уровня громкости, который производят при выборе определенной группы или подгруппы.
В способе добавление введенного символа к набираемому тексту дублируют звуковым сигналом определенного тона либо синтезируют звуки, соответствующие произношению символа, с помощью звукового устройства и синтезатора, подключаемых к устройству либо входящих в его состав.
В способе изображения символов активной группы или подгруппы воспроизводят на отдельных экранах, соответствующих каждой из клавиш, при этом отображают только символы активной группы или подгруппы, по одному символу на каждый экран соответствующей клавиши.
В способе изображения символов активной группы или подгруппы воспроизводят на отдельных экранах, соответствующих каждой из клавиш и помещенных под прозрачными клавишами редуцированной клавиатуры, при этом отображают только символы активной группы или подгруппы, по одному символу в каждую область экрана под соответствующей клавишей.
В способе изображения всех символов текущей раскладки воспроизводят на сенсорном экране постоянно на протяжении всего процесса ввода символов, отображение изображений клавиш и символов всех подгрупп производят по периметру замкнутых фигур, фигуры располагают на экране с разным масштабом, но одним центром, группы символов распределяют по периметрам фигур таким образом, чтобы символы с наибольшей частотой встречаемости располагались ближе к общему центру фигур, а символы с наименьшими частотами встречаемости - дальше от центра, и ввод символов осуществляют без переключения групп касанием области экрана с изображением вводимого символа.
Таким образом, техническим результатом настоящего изобретения является устранение неоднозначности введенных нажатий клавиш на уровне символов, минимизация числа нажатий клавиш, повышение эффективности ввода как широко используемых, так и специальных символов различных языков и обеспечение возможности набора текстов слепым методом при наличии определенных навыков у пользователя.
Описание изобретения поясняется чертежом, где:
фиг.1 - схематический вид предпочтительного варианта устройства реализации изобретения, пример расположения символов наиболее часто использующейся группы на экране (один из возможных вариантов раскладки английского языка);
фиг.2 - пример расположения на экране символов активной в текущий момент второй группы английского языка (один из возможных вариантов раскладки английского языка) в предпочтительном варианте реализации изобретения;
фиг.3 - пример расположения символов наименее использующейся группы на экране с разбиением на подгруппы (один из возможных вариантов раскладки английского языка);
фиг.4 - пример расположения на экране символов выбранной пользователем подгруппы (один из возможных вариантов раскладки английского языка) в предпочтительном варианте реализации изобретения;
фиг.5 - результат ввода символа "Y" и пример расположения на экране символов вновь ставшей активной наиболее часто использующейся группы - предпочтительный вариант раскладки английского языка;
фиг.6 - пример возможного расположения на экране символов всех трех групп одновременно для одной из возможных раскладок английского языка;
фиг.7 - пример возможного варианта реализации изобретения для банкомата, режим ввода текста русского языка с помощью предлагаемого способа;
фиг.8 - пример возможного варианта реализации без изображения клавиш на экране, с изображением одних только символов активной группы;
фиг.9 - пример возможного расположения на экране символов для 8 основных европейских языков в случае одновременного отображения всех символов текущей раскладки;
фиг.10 - пример возможного расположения на экране общеупотребительных символов в случае одновременного отображения всех символов текущей раскладки.
Способ осуществляют на примере ввода символов в электронно-вычислительные устройства, преимущественно мобильный телефон.
Пример устройства мобильного телефона реализован посредством его различных вариантов исполнения чертежей, на которых по фиг.1 приведено устройство расположения символов наиболее часто использующейся группы на экране, включающее предпочтительную цифровую клавиатуру 1 мобильного телефона, вспомогательные и управляющие клавиши 2 мобильного телефона, экран 3 мобильного телефона, область 4 отображения вводимого текста, изображения клавиш 5 с изображениями активной группы символов, отображенных в соответствии с расположением клавиш "1", "2", "3", "6", "9", "8", "7", "4" цифровой клавиатуры мобильного телефона относительно клавиши "5" (по кругу или вдоль периметра прямоугольника), строку 6 статуса вводимого текста: регистр (АВС - верхний, abc - нижний), текущая раскладка (En - английский язык).
Устройство расположения по фиг.2 на экране символов активной в текущий момент второй группы английского языка (один из возможных вариантов раскладки английского языка) в предпочтительном варианте реализации изобретения включает позиции 1-6, идентичные устройству по фиг.1.
Пример устройства по фиг.3 расположения на экране символов наименее использующейся группы на экране с разбитием на подгруппы (один из возможных вариантов раскладки английского языка) включает позиции 1-6, идентичные фиг.1.
Пример устройства по фиг.4 расположения на экране символов выбранной пользователем подгруппы (один из возможных вариантов раскладки английского языка) в предпочтительном варианте реализации изобретения включает позиции 1-6, идентичные фиг.1, и изображения клавиш 7 и символов выбранной подгруппы, соответствующие топологии клавиш "1", "2", "3" цифровой клавиатуры мобильного телефона.
Пример устройства по фиг.5 расположения на экране символов осуществлен путем дополнительного ввода символа "Y" с одновременным расположением на экране символов вновь ставшей активной наиболее часто использующейся группы - предпочтительный вариант раскладки английского языка, включает позиции 1-7 и изображения клавиш 8 и символов наиболее часто использующейся группы, отображенных в соответствии с топологией клавиш "1", "2", "3", "6", "9", "8", "7", "4" цифровой клавиатуры мобильного телефона, а также результат 9 ввода символа.
Пример устройства по фиг.6 возможного расположения на экране 5 символов всех трех групп одновременно для одной из возможных раскладок английского языка включает позиции 4, 5, идентичные фиг.1, позицию 8, идентичную фиг.5, а также изображение клавиш 10 и символов из группы со средней частотой встречаемости, отображенных в соответствии с топологией клавиш "1", "2", "3", "6", "9", "8", "7", "4" цифровой клавиатуры мобильного телефона.
Пример устройства по фиг.7 расположения на экране 5 символов возможного варианта реализации изобретения для банкомата, по режиму ввода текста русского языка в заявленном изобретении, включает окно 11 выдачи денег, основные клавиши 12 банкомата, вспомогательные клавиши 13 банкомата, изображения символов 14 активной (первой) группы русского языка на экране, экран 15 банкомата, область 16 отображения вводимого текста, окно 17 выдачи чека, окно 18 приема/выдачи банковской карты.
Пример устройства по фиг.9 возможного расположения на экране символов для 8 основных европейских языков в случае одновременного отображения всех символов текущей раскладки включает обозначение буквами: а) раскладка английского языка; б) раскладка русского языка; в) раскладка белорусского языка; г) раскладка немецкого языка; д) раскладка французского языка; е) раскладка испанского языка; ж) раскладка итальянского языка; з) раскладка польского языка.
Пример устройства по фиг.10 возможного расположения на экране 5 общеупотребительных символов в случае одновременного отображения всех символов текущей раскладки, в которой буквами обозначены: а) символы пунктуации и специальные символы; б) цифры и математические символы.
Символы вводят с помощью редуцированной клавиатуры, при этом по фиг.8 представлена матрица возможного расположения на экране мобильного телефона символов для 8 основных европейских языков в случае одновременного отображения всех символов текущей раскладки, а по фиг.9 представлены матрицы возможного расположения на экране обще употребляемых символов. При этом для каждого отдельного языка используют назначение символов групп клавишам редуцированной клавиатуры в соответствии с топологией размещения символов данного языка на полноценной компьютерной клавиатуре.
Таким образом, символы используемого языка разбивают на группы, в процессе ввода текста на экране устройства отображают изображения клавиш клавиатуры устройства, с возможностью возникновения однозначной ассоциации между изображением клавиши и поставленной ей в соответствие физической клавишей клавиатуры, в каждый момент времени устанавливают однозначное соответствие между каждым символом одной группы и каждой физической клавишей клавиатуры путем отображения на экране устройства изображения символа группы на изображении клавиши либо рядом с ним.
Буквы алфавита используемого языка разбивают в зависимости от их количества, по меньшей мере, на три группы. В первую группу в зависимости от частоты встречаемости символов в текстах выбранного языка включают восемь наиболее часто встречающихся символов алфавита. На фиг.9-а символы первой группы "A", "R", "О", "N", "Е", "Т", "I", "S" расположены в центральной зоне матрицы по часовой стрелке, символы второй группы "D", "F", "H", "U", "L", "M", "G", "С" расположены концентрично символам первой группы от центра к периферии по часовой стрелке. В третью группу введены все оставшиеся символы английского алфавита - "Z", "Q", "W", "Y", "J", "Р", "К", "В", "V", "X", а также введены наиболее востребованные символы пунктуации - "\", "(", ")", ":", ";", ".", ",", "!", "?", "/". При необходимости могут быть введены и другие символы пунктуации. Для ввода текста на экране отображают изображения клавиш в соответствии с расположением физических клавиш клавиатуры. В каждый момент времени осуществляют ввод символов только одной из вышеуказанных групп, изображения символов активной в определенный момент группы отображают на экране на изображениях либо рядом с изображениями соответствующих им физических клавиш клавиатуры. По фиг.1, например, для первой группы символу "А" будет соответствовать клавиша "4". для "R" - клавиша "1", для "O" - "2", для "N" - "3", для "Е" - "6", для "Т" - "9", для "I" - "8", для "S" - "7". При нажатии указанных физических клавиш производят ввод поставленного им в соответствие символа активной группы. Введенный символ визуализируют на экране в области отображения вводимого текста. В случае, если нужного символа нет в активной группе, то переключение групп производят однократным нажатием отдельной клавиши редуцированной клавиатуры. По фиг.1, например, это клавиша "5". При этом смену групп производят по принципу "от группы символов с наибольшей частотой встречаемости - к группе с меньшими частотами встречаемости символов". То есть, если активной была первая группа (символы "А", "R", "О", "N", "Е", "Т", "I", "S"), то после нажатия на указанную клавишу активной становится вторая группа, состоящая из символов "D", "F", "Н", "U", "L", "М", "G", "С". Символы активной группы перерисовывают на экране на изображениях либо рядом с изображениями соответствующих им клавиш физической клавиатуры. Для ввода требуемого символа из активной группы необходимо нажать на соответствующую физическую клавишу, по фиг.2, например, символу "D" будет соответствовать клавиша "4", "F" - "1", "H" - "2", "U" - "3", "L" - "5", "М" - "9", "G" - "8", "С" - "7", то есть клавиши физической клавиатуры, располагающиеся по кругу относительно клавиши "5". При нажатии указанных физических клавиш производят ввод поставленного им в соответствие символа активной группы. Введенный символ визуализируют на экране в области отображения вводимого текста. После ввода любого одного символа из любой группы производят автоматическую смену активной группы на первую группу, т.е. группу символов с наибольшей частотой встречаемости. Для ввода любого символа третьей группы сначала требуется нажать клавишу переключения групп дважды, по фиг.1 - это клавиша "5". При этом производят смену активной группы с первой на третью и отображают символы третьей группы на экране. Так как количество символов третьей группы заведомо больше восьми, то ее разбивают на подгруппы из двух-трех символов и отображают на экране, группируя по подгруппам, располагая подгруппы на экране в соответствии с расположением назначаемых в соответствие подгруппам клавиш физической клавиатуры. Таким образом, производят разбиение групп символов на подгруппы, переключение групп или подгрупп производят нажатием отдельной клавиши и при переключении группы или подгрупп символов на экране производят смену изображений символов старой группы или подгруппы на изображения активной группы или подгруппы. Так, например, по фиг.3 клавише "4" будет соответствовать подгруппа символов "/", "Z", "\", клавише "1" - символы "Q", "W", клавише "2" - "(", "Y", ")", клавише "3" - "Р", "J", клавише "6" - ":", "К", ";", клавише "9" - ".", "В", клавише "8" - "!", "V", ",", клавише "7" - "Х", "?". При нажатии на любую из указанных клавиш производят выбор требуемой подгруппы символов, при этом изображения всех символов, не входящих в выбранную подгруппу, не отображают, а символы подгруппы отображают на экране на изображениях, соответствующих клавише, поставленной в соответствие выбранной подгруппе, и соседних к ней клавиш. Так например, по фиг.4 при выборе подгруппы, включающей в себя символы "(", "Y", ")", нажатием на клавишу "2" производят отображение символа "(" на экране на изображении клавиши, соответствующей клавише "1" физической клавиатуры, символа "Y" - на изображении клавиши, соответствующей клавише "2", а символа ")" - соответственно на изображении поставленной в соответствие клавише "3". Нажатие на любую из "1", "2" и "3" клавиш приводит к вводу символов "(", "Y", ")", соответственно. Введенный символ визуализируют на экране в области отображения вводимого текста и производят смену активной группы с третьей на первую, включающую символы с наибольшей частотой встречаемости. При нажатии на любую другую клавишу из "4", "5", "6", "7", "8", "9" ввода символов не производят, а только переключают активную группу с третьей на первую. При этом производят отображение символов первой группы на экране на изображениях либо рядом с изображениями соответствующих им клавиш физической клавиатуры, как показано на фиг.5. Таким образом, ввод любого символа из первой группы требует однократного нажатия соответствующей клавиши физической клавиатуры, ввод любого символа из второй группы требует однократного нажатия на клавишу "5" для смены активной группы и однократного нажатия на соответствующую клавишу физической клавиатуры. Ввод любого символа из третьей группы требует двукратного нажатия на клавишу "5" для смены активной группы, однократного нажатия на соответствующую клавишу физической клавиатуры для выбора необходимой подгруппы и однократного нажатия соответствующей клавиши клавиатуры для ввода требуемого символа. Иными словами, ввод любого символа из первой группы требует от пользователя одного нажатия на клавишу устройства, ввод любого символа из второй группы - два нажатия и из третьей группы - в общей сложности четыре нажатия на клавиши физической клавиатуры, т.е. в способе число нажатия клавиш для ввода символа из группы минимизируют таким образом, чтобы для ввода символов с максимальными частотами встречаемости требовалось нажать лишь одну клавишу.
В другом возможном варианте реализации изобретения, если позволяет количество физических клавиш редуцированной клавиатуры, с целью минимизации числа нажатий клавиши при вводе символов из третьей группы возможно переключение групп или подгрупп путем нажатий различных клавиш, каждая из которых производит включение одной определенной группы или подгруппы.
В предпочтительном варианте реализации изобретения клавиша "0" предназначена для ввода символа "пробел" - наиболее часто встречающегося символа в большинстве языков мира. При нажатии на клавишу "#" производят переключение режима ввода заглавных/прописных символов. С помощью нажатий на клавишу "*" производят смену активного языка, например с английского на русский, белорусский и иные необходимые пользователю языки.
Нажимая на клавиши указанным выше способом, по фиг.5, например, получают текст "ARONETIS DOES IT EASY" - "АРОНЕТИС ДЕЛАЕТ ЭТО ЛЕГКО" (перевод с англ.). В общей сложности ввод данной фразы с помощью описываемого способа требует от пользователя 25 нажатий (по одному нажатию для ввода A, R, О, N, Е, Т, I, S, "пробел", О, Е, S, "пробел", I, Т, "пробел", Е, А, S, два нажатия для ввода "D" и четыре нажатия для ввода "Y") для ввода 21 символа, что составляет в среднем 1,19 нажатий для ввода одного символа.
Для сравнения, ввод той же самой фразы "ARONETIS DOES IT EASY" с помощью упомянутого выше способа "Mutitap" потребует 46 нажатий, т.е. в среднем потребует от пользователя 2,19 нажатий для ввода одного символа. Ввод данной фразы с помощью способа "Т9" будет частично невозможен, так как "ARONETIS" не является общераспространенным словом и, соответственно, в словарях не содержится. После нажатия восьми клавиш физической клавиатуры, на которые нанесены соответствующие символы "А", "R", "О", "N", "Е", "Т", "I", "S", система, реализующая способ "Т9", предложит ввести слово "BROODUIS", если пользователя не устроит данное слово, то при помощи меню он может перейти в режим коррекции слова способом "Multitap", что потребует от него минимум 3 нажатия, удалить написанное слово "BROODUIS" - 8 нажатий, ввести с помощью способа "Multitap" требуемое слово "ARONETIS" - 19 нажатий, вставить его в текст - 1 нажатие и дописать остаток фразы "DOES IT EASY" - 12 нажатий. В общей сложности, это потребует от пользователя 50 нажатия или в среднем 2,38 нажатия на символ. Следует, правда заметить, что если пользователь занесет слово ARONETIS в словарь, то повторный ввод данной фразы потребует всего лишь 21 нажатие - по одному для ввода каждого символа. Однако ввод любого из слов, не содержащихся и словаре, приводит к увеличению требуемого числа нажатий клавиш более чем в два раза. Ввод этой же фразы с помощью прототипа потребует 40 нажатий клавиш - по два нажатия для каждой из букв A, R, О, N, Е, Т, I, S, D, О, Е, S, I, Т, Е, А, S, Y, по одному нажатию для ввода трех пробелов и одно нажатие для переключения в режим ввода текста. Таким образом, среднее количество нажатий для ввода одного символа составит 1,9.
Если размеры экрана 3 устройства достаточно велики, то в соответствии с другим вариантом изобретения изображения символов, сгруппированные по группам в зависимости от частоты использования, могут отображаться на экране постоянно (фиг.6). При этом при переключении активной группы 8 или подгрупп символов "/Z\", "QW", "(Y)", "PJ", ":К;", "В.", ",V!", "?X" на экране 3 производят выделение символов активной группы 8 путем изменения цвета или интенсивности (яркости) или инверсией изображений символов или изображений клавиш.
При этом символы групп отображаются по периметру круга, квадрата, многоугольника или иной замкнутой фигуры, соответствующей топологии клавиш на редуцированной клавиатуре 1, назначенных данным символам. Каждой группе соответствует фигура определенного масштаба, который находится в прямой или обратной зависимости от индекса групп. Центры фигур совпадают. Таким образом, в случае прямой зависимости, группа 8 наиболее часто встречающихся символов распределяется по периметру наименьшей фигуры, группа 10 символов с меньшей встречаемостью - по периметру чуть большей по масштабу фигуры, описывающей предыдущую фигуру, и так далее. В этом случае наиболее часто встречающиеся символы располагают ближе к общему для всех фигур центру, чем реже встречающиеся символы, так как внимание пользователя фокусируется в центре. Кроме того, группа 5 с редко встречающимися символами, как правило, более многочисленна, и вследствие чего разбивается на подгруппы "/Z\", "QW", "(Y)", "PJ". ":К;", "В.", ",V!", "?X". Поэтому ее сложнее разместить по периметру вложенной фигуры минимального размера. То есть символы с наименьшими частотами встречаемости: "/", "Z", "\", "Q", "W", "(", "Y", ")", "Р", "J", ":", "К", ";", "В", ".", ",", "V", "!", "?", "X" располагают дальше от центра. Результаты ввода символов отображают в области 4 отображения вводимого текста.
В другом варианте возможной реализации изобретения по фиг.6 возможно распределение групп символов по периметрам фигур таким образом, чтобы символы наименьшими с частотой встречаемости располагались ближе к общему центру фигур, а символы с наибольшей частотами встречаемости - дальше от центра. На чертеже условно не показано.
В одном из вариантов реализации изобретения, линии, вдоль которых постоянно или временно могут отображаться изображения символов текущей группы, могут быть незамкнутыми. Однако они должны соответствовать расположению - топологии клавиш на редуцированной клавиатуре, назначенных данным символам. Изменение текущей группы, в данном случае, вызывает выделение соответствующих активной группе символов и затенение всех остальных - цветом, уменьшением интенсивности (яркости) или инверсией для цветных, черно-белых и монохромных дисплеев, соответственно. На чертеже условно не показано. В ином варианте упомянутую выше технологию возможно осуществлять путем взаимного замещения изображений символов различных групп на изображениях клавиш таким образом, чтобы символы активной группы всегда располагались максимально близко или максимально далеко от центра фигур, либо, в случае отображения символов вдоль незамкнутых линий, чтобы символы активной группы располагались вдоль самой верхней или нижней линии. На чертеже условно не показано.
В ином варианте реализации изобретения, например для упрощения программного обеспечения, реализующего заявленный способ, и уменьшения габаритов устройства, по фиг.8 допускают отображение на экране 3 только изображений символов 19 в соответствии с топологией клавиш редуцированной клавиатуры, без отображения изображения самих клавиш.
В целях обеспечения возможности ввода текста, не глядя на экран, все варианты реализации способа допускают возможность смены активной группы или подгруппы в сопровождении звукового сигнала, который производят звуковым устройством, подключаемым к устройству или входящим в его состав. При этом осуществляют для каждой группы или подгруппы назначение уникального звукового сигнала определенной тональности (тона) и/или уровня громкости, который производят при выборе определенной группы или подгруппы. Для подтверждения ввода символов слабовидящим пользователям целесообразно дублирование введенного символа звуковым сигналом определенного тона либо синтезированием звуков, соответствующих произношению буквы алфавита либо названия символа с помощью звукового устройства и синтезатора. подключаемых к устройству либо входящих в его состав. На чертеже условно не показано.
В случае, если устройство снабжено средством визуализации для возможного отображения символов на каждой из физических клавиш клавиатуры устройства, изображения символов активной группы или подгруппы воспроизводят на отдельных экранах, соответствующих каждой из клавиш, при этом отображают только символы активной группы или подгруппы, по одному символу на каждый экран соответствующей клавиши. При этом допускается реализация способа на отдельных экранах, размещенных над или под каждой из физических клавиш клавиатуры устройства, а также на одном цельном экране, расположенном под всем блоком клавиш клавиатуры, выполненных из светопрозрачного материала. На чертеже условно не показано.
По фиг.6 экран 3 может быть выполнен в виде сенсорного экрана, и способ реализуют путем воспроизведения изображений всех символов текущей раскладки алфавита языка на сенсорном экране постоянно на протяжении всего процесса ввода символов, отображение изображений клавиш и символов всех подгрупп производят по периметру замкнутых фигур, как упоминалось выше, а фигуры располагают на экране с разным масштабом, но одним центром, группы символов распределяют по периметрам фигур таким образом, чтобы символы с наибольшей частотой встречаемости располагались ближе к общему центру фигур, как на фиг.6, а символы с наименьшими частотами встречаемости - дальше от центра. При этом ввод символов осуществляют без переключения групп касанием, например электронным стилусом, иным предметом или пальцем руки, области экрана с изображением вводимого символа. При этом допускается исключение отображения изображений клавиш, по аналогии с фиг.8.
Приведенный выше пример ввода текста, так же как и математический расчет, подтверждает, что предлагаемый способ ввода текста в 1.5-2 раза более эффективен, чем описанный выше аналог, а также способ "Multitap" для ввода любых символов и слов, а также более удобен для ввода имен собственных, аббревиатур, технических терминов, паролей, сокращений и любых других слов и символов, не входящих в словари систем типа "Т9". Кроме того, описываемый способ позволяет вводить слова на любом языке, чей алфавит состоит менее чем из 50 символов. При этом нет никакой необходимости наносить символы алфавита на физические клавиши клавиатуры устройства, например мобильного телефона. Если символы соответствующего языка не нанесены на клавиши клавиатуры, то ни способом "Multitap", ни системами типа "Т9", ни ближайшим аналогом воспользоваться для ввода невозможно, в отличие от них заявленный способ позволяет это сделать. Что может быть востребовано при вводе текста в банкоматы - например, более сложные, чем PIN-код, пароли, имена, фамилии и т.п., как показано по фиг.7.
В отличие от мобильных телефонов, банкоматы не имеют нанесенных на клавиши символов алфавита. Вследствие чего пользователь не имеет на данный момент возможности набора любых символов, за исключением цифр. С помощью заявленного способа ввода по фиг.7 на экране 15 банкомата отображаются символы активной группы 14 в соответствии с расположением вспомогательных клавиш 13 банкомата. При нажатии пользователем соответствующей вспомогательной клавиши 13 производят ввод символа и отображение его на экране 15 в области отображения вводимого текста 16. Смену активной группы символов производят нажатием на одну из основных клавиш 12 банкомата, в предпочтительном варианте реализации изобретения - на клавишу "5". После завершения операций ввода текста пользователь может воспользоваться банкоматом традиционным способом по традиционной технологии, т.е. через окно 11 получить деньги, через окно 17 получить чек подтверждения проведенной операции и забрать пластиковую карту через окно 18.
Таким образом, изобретение предлагает способ устранения неоднозначности на уровне символов для устройств с редуцированной клавиатурой. Предпочтительным вариантом усеченной клавиатуры для реализации изобретения является использование ее наиболее распространенной модели, содержащей 12 клавиш, расположенных в три столбца и четыре ряда.
Суть предлагаемого способа заключается в распределении символов алфавита определенного языка на группы, в зависимости от частоты встречаемости символа в реальных текстах. Здесь и далее под символами алфавита языка подразумеваются как непосредственно буквы, пробел, точка, запятая и другие основные символы пунктуации, так и вспомогательные символы, характерные для письменного представления предложений на выбранном языке, например, символы "′" и "∧" для французского языка или 
и 
для испанского.
Любой символ из группы наиболее часто встречающихся вводится одним нажатием. Для символов других групп требуется сначала выбрать нужную группу, а затем символ из группы. В зависимости от количества физических клавиш редуцированной клавиатуры выбор группы может производиться либо последовательным нажатием одной определенной клавиши, либо удержанием клавиши определенное время, либо для переключения на требуемую группу может быть определена отдельная для каждой из групп клавиша. Помимо уже введенного текста, на экране отображаются изображения клавиш по фиг.1. Положение клавиш на экране соответствует топологии физических клавиш. В определенный момент времени на изображениях клавиш на экране отображаются символы, входящие в активную в данный момент группу. Положение на экране изображений клавиш с активными символами, соответствующее топологии физических клавиш, помогает пользователю ввести требуемый символ. После ввода символа активной автоматически становится группа символов с наибольшей частотой встречаемости.
В зависимости от используемого алфавита и количества клавиш редуцированной клавиатуры группы символов могут разбиваться на подгруппы (по 2-3 символа), по фиг.3, 4. В таком случае пользователь должен сначала указать выбираемую подгруппу, а затем вводимый символ подгруппы. Соответствующие изображения символов, сгруппированные по подгруппам, отображаются на экране по указанному принципу - в соответствии с топологией клавиш клавиатуры, выбирающих необходимую пользователю подгруппу символов.
Предпочтительным вариантом для основных европейских языков является распределение символов на 3 группы: 8 наиболее часто встречающихся символов, 8 - со средней частотой встречаемости и все остальные, по фиг.1-4. Буква первой группы вводится одним нажатием соответствующей клавиши телефона, для ввода символа второй группы требуется два нажатия - клавиши активации группы и клавиши, соответствующей вводимому символу. Для ввода любого из символов третьей, наименее встречающейся группы, потребуется от двух до четырех нажатий.
В предпочтительном варианте реализации изобретения изображения клавиш с изображениями символов текущей группы располагаются по периметру экрана, по фиг.1-3, и при смене текущей группы происходит замена изображений символов старой группы на изображения символов активной группы.
Если размеры экрана устройства достаточно велики, то в соответствии с другим вариантом изобретения изображения символов, сгруппированные по группам в зависимости от частоты использования, могут отображаться на экране постоянно по фиг.6. При этом символы групп отображаются по периметру круга, квадрата, многоугольника или иной замкнутой фигуры, соответствующей топологии клавиш на редуцированной клавиатуре, назначенных данным символам. Каждой группе соответствует фигура определенного масштаба, который находится в прямой или обратной зависимости от индекса групп. Центры фигур совпадают. Т.е., в случае прямой зависимости, группа наиболее часто встречающихся символов распределяется по периметру наименьшей фигуры, группа символов с меньшей встречаемостью - по периметру чуть большей по масштабу фигуры, описывающей предыдущую фигуру, и так далее. В этом случае наиболее часто встречающиеся символы целесообразно располагать ближе к общему для всех фигур центру, чем реже встречающиеся символы, так как внимание пользователя фокусируется в центре. Кроме того, группы с редко встречающимися символами, как правило, более многочисленны, и вследствие чего разбиваются на подгруппы. Поэтому их сложнее разместить по периметру вложенной фигуры минимального размера.
В другом варианте реализации изобретения линии, вдоль которых постоянно или временно могут отображаться изображения символов текущей группы, могут быть незамкнутыми. Однако они должны соответствовать топологии клавиш на редуцированной клавиатуре, назначенных данным символам. Изменение текущей группы, в данном случае, вызывает выделение соответствующих активной группе символов и затенение всех остальных - цветом, уменьшением интенсивности (яркости) или инверсией для цветных, черно-белых и монохромных дисплеев соответственно.
При ином варианте изменения активной группы возможно взаимное замещение изображений символов различных групп таким образом, чтобы символы активной группы всегда располагались максимально близко к центру фигур, либо, в случае отображения символов вдоль незамкнутых линий, чтобы символы активной группы располагались вдоль самой верхней или нижней линии - в зависимости от отображения, изображений символов - в нижней или верхней части экрана.
Распределение символов определенного языка по клавишам редуцированной клавиатуры в рамках каждой из групп производится по принципу максимально возможного соответствия их размещения топологии общепринятых раскладок данного языка для полноценной компьютерной клавиатуры. Так, например, если символ "X" размещается в левом нижнем углу полноценной клавиатуры, то и при назначении ему в соответствие клавиши редуцированной клавиатуры наиболее предпочтительным вариантом будет являться клавиша из левого нижнего угла относительно некоторого выбранного центра всего массива клавиш редуцированной клавиатуры по фиг.1-6, 8. Такой принцип распределения символов по клавишам обеспечивает удобство ввода текста при использовании изобретения, так как пользователь, часто работающий с устройствами, имеющими полноценную клавиатуру, интуитивно (автоматически) ищет требуемый символ в области экрана или редуцированной клавиатуры, соответствующей его размещению на полноценной клавиатуре (по аналогии с его размещением на полноценной клавиатуре). Использование данного принципа назначения символов клавишам позволит пользователю быстро освоить технику ввода, избежать путаницы с раскладками редуцированной клавиатуры и, как следствие, уменьшить количество ошибок и времени при вводе требуемого символа текущей группы.
В предпочтительном варианте реализации изобретения переключение между верхним и нижним регистрами, т.е. режимами ввода заглавных и строчных букв алфавита, осуществляется с помощью отдельной клавиши, не использующейся непосредственно для ввода символов. Символы одного языка по возможности включаются в одну раскладку. Символы, не относящиеся к буквам, такие как цифры, символы пунктуации, знаки обозначения валют и другие, объединяются в виде одной или нескольких отдельных раскладок по фиг.10. Смена раскладок производится следующим образом: перед началом ввода текста пользователь подключает нужные ему раскладки из всех доступных для конкретной модели устройства раскладок, в процессе ввода текста нажатием на соответствующую клавишу пользователь меняет текущую раскладку на следующую из списка подключенных раскладок.
В случае, если устройство, для которого используется изобретение, снабжено отдельными экранами для каждой из клавиш или же клавиши размещаются поверх экрана, то изображения символов текущей группы (подгруппы) располагаются на соответствующих клавишам экранам или на экране под соответствующими клавишами.
В случае если клавиатура и экран совмещены в одно комбинированное устройство - сенсорный экран, то изобретение заключается в ином, в отличие от простого изображения полноалфавитной клавиатуры или отсортированных по алфавиту букв, варианте отображения сгруппированных по частоте использования символов языка в соответствии с указанным выше принципом максимального соответствия расположения символов в группе топологии общепринятых раскладок определенного языка для полноценной компьютерной клавиатуры. Потребность выбора активной группы, в данном случае, исчезает, и любой символ текущей раскладки может быть введен одним нажатием на соответствующую область экрана.
Использование предлагаемого способа ввода позволяет эффективно вводить не только буквы языка, но и любые символы пунктуации, в том числе и характерные только для выбранного пользователем языка. Возможность переключения в любой момент набора между раскладками различных языков позволяет пользователю без затруднений набирать многоязычные тексты, вставлять специальные символы, вводить и использовать устойчивые к взлому пароли.
Математически обоснованная эффективность ввода для данного способа лежит в пределах 1,35-1,9 нажатий/символ для восьми основных европейских языков, что превосходит по эффективности аналог. Отображение символов текущей раскладки на экране в соответствии с топологией редуцированной клавиатуры позволяет не отрывать взгляда от экрана для ввода символа, а применение принципа соответствия местоположения символа в раскладках редуцированной и полноценной клавиатур позволяет вводить текст "вслепую", т.е. не глядя ни на экран, ни на клавиши, что крайне затруднительно при применении любого из вышеописанных аналогов изобретения. Ни аналог изобретения, ни другие известные способы и системы указанными характеристиками не обладают.
Промышленное освоение способа проводится путем апробации на территории СНГ и в промышленноразвитых странах.
Источники информации
1. J.L.Arnott and M.Y.Javed, "Probabilistic character disambiguation for reduced keyboards using small text samples". AAC Augmentative and Alternative Communication, 8(3), September 1992 (Decker Periodicals Inc., Ontario, Canada (ISSN 0743-4618)), pp.215-223.
2. US 4650927, 1987.
3. US 4674112, 1987.
4. US 4918721, 1990.
5. US 6011554, 2000.
6. US 6307548, 2001.
7. US 6307549, 2001.
8. RU 2221268, 2004.
9. US 4918721, 1990.
10. US 6232892, 2001.
Изобретение относится к цифровым устройствам, использующим для ввода текста редуцированную клавиатуру. Техническим результатом является устранение неоднозначности введенных нажатий клавиш на уровне символов, минимизация числа нажатий клавиш, повышение эффективности ввода и обеспечение возможности набора текстов слепым методом. Указанный результат достигается за счет того, что отображаемые на экране устройства символы используемого языка, с возможностью установления однозначной ассоциации между изображением клавиши и поставленной ей в соответствие физической клавишей клавиатуры, разбивают на группы в соответствии с частотами встречаемости символов в текстах языка, группы отображают на экране по периметру замкнутых фигур с одним центром, но с разным геометрическим размером, при этом символы с наибольшей частотой встречаемости в текстах используемого языка располагают ближе к общему центру фигур, а символы с меньшими частотами встречаемости в текстах используемого языка - дальше от центра. 11 з.п. ф-лы, 10 ил.
| Транспортирующее устройство для стальных листов в линиях сортировки | 1960 |
|
SU133325A1 |
| RU 2210802 C2, 20.08.2003 | |||
| УСТРОЙСТВО МНОГОЦЕЛЕВОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ КЛАВИАТУРЫ | 1992 |
|
RU2131141C1 |
| СПОСОБ ВВОДА СИМВОЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ В ЭВМ | 1993 |
|
RU2032212C1 |
