专利名称：触摸感测语音提示型二阶段按键的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种触摸按键，特别是一种触摸传感器的语音提示型 二阶段按键，以触摸感测式按键感测手指的触摸而报出按键的数字或功 能，再按下接点开关按键以产生讯号以执行此按键的功能，适合夜间、 盲人或弱视者使用。
背景技术：
一般以手指操作的按键多为接触式按键，以单指操作者例如电话机、 手机、计算器、计算机键盘、遥控器等沿用已久。图1为先前技术的接
触式键盘的示意图。图l (A)为接触式按键100的基本线路示意图。接 触式线路薄膜(Membmne) 104具有接触端点105及接触端点107形成 基本线路。图1 (B)为接触式按键100的外观图，显示数字"0"及功 能键"#"。图1 (C)为经图1 (B)的ArAi线的剖面图。在支持板102 上有接触式线路薄膜(Membrane) 104，每一个按键设弹片108，最上层 为按键薄膜(或称按键帽keycap)106，按键薄膜106之下为按键支架110。 使用者按下按键薄膜106使按键支架110压下弹片108使接触端点105 及107接触导通，将讯号传至微处理器以起动一个动作或输出一个特定 讯号。为适合夜间、盲人或弱视者使用， 一般皆于按键矩阵的中间设置 一个凸点(dimple)或凸杠记号(例如摇控器、手机、计算器等)，如授 予Komrska等人的美国专利案号5/5183,078。若按键太多，凸点或凸杠 记号也可设置两个以上(例如计算机键盘F及J)，以手触摸此凸点或凸
4杠记号，即知此按键及周围按键的相对位置而不必目视。
图2为先前技术的感应式键盘的示意图。图2 (A)为感应式按键200 的基本线路图。感应线路薄膜(membrane) 204构成感应式按键200。图 2 (B)为感应式按键200的外观图，显示数字"0"及功能键"#"。图2 (C)为经图2 (B)的B!-B!线的剖面图。在支持板102上有感应线路薄 膜204。使用者的手指靠近按键薄膜(或称按键帽keycap) 106使感应线 路薄膜204电容改变而使传感器的振荡频率改变，以侦测手指靠近按键 薄膜(或称按键帽keycap) 106，再由微处理器起动一个动作或输出一个 特定讯号。此技术见于授予林绪德的中国台湾专利案号第094118758号、 授予Lin, ShyuhDer的美国专利案号第11/125,598号及授予林绪德的日本 专利案号特愿第2005-358354号。另一技术见于授予Christoph H. Krah等 人的美国专利案号6/583,676 B2。
另一方法为在振荡器的输入端连接感应线路薄膜。在振荡器输入端 的电容改变将导致输出电压的改变。其中之一为经由感应线路薄膜馈送 一交流讯号给放大器，感应线路薄膜电容的改变使输出电压改变而在放 大器的输出端测量交流讯号电压。此技术用在授予Robert J. Miller等人的 美国专利案号5/374,787;美国专利案号6/610,936 B2。利用此技术的系 统包含许多模拟电路，如放大器、滤波器、极小值选择器、减法器、取 样/保持及A/D转换器。授予Harald Philip的美国专利案号6/452,514 Bl 的技术是一种电荷转移电路。在此电路中，交流讯号电压源被加到感测 板之一，并经由感应线路薄膜的另一片馈送至讯号处理器。此讯号处理 器包含模拟电路，如峰值侦测器、放大器及A/D转换器。另一方法为在 振荡器的输入端连接感应线路薄膜。在振荡器输入端的电容改变将导致 振荡器频率的改变。由侦测频率的变化，物体是否接近感应线路薄膜即
5被侦测出来。
以上的先前技术皆单独使用感应线路薄膜作侦测手指接近感应线路 薄膜之用，因此有一需求，能以触摸感测式按键感测手指的触摸而以语 音报出按键的数字或功能，再按下接点开关按键以执行此按键的功能。
本发明即针对此一需求，提出一种能解决以上缺点的触摸感测语音 提示型二阶段按键。
发明内容
本发明的目的在于提供一种触摸感测语音提示型二阶段按键，以一 个触摸感测按键感测手指的触摸而以语音报出一个代表此按键的数字或 功能的语音至扬声器，使用者确认此按键为所要的按键，再按下接点开 关按键以执行此按键的功能。
本发明的次一目的在于提供一种触摸感测语音提示型二阶段按键， 以语音提示式触摸按键及接点开关按键形成阵列，使手机、遥控器或控 制器适合夜间、盲人或弱视者使用。
为达成上述目的及其它目的，本发明的第一观点教导一种触摸感测 语音提示型二阶段按键，在一个按键内置入两种按键， 一个感应式按键 及一个接触式按键，以手指接近该感应式按键，扬声器即以语音报出此 按键的数字或功能，使用者判定此按键的数字或功能正确，再按下接触 式按键以执行此按键的功能，以触摸代替目视操控，适合夜间、盲人或 弱视者使用，其至少包含 一个感应式按键，具有感应线路薄膜
(Membrane)，以感测手指的触摸； 一个触摸传感器，感应线路薄膜的 信号经触摸传感器辨识后输入微处理器； 一个扬声器； 一个微处理器， 处理由该触摸传感器的信号以判定手指已触摸该感应式按键，再由微处
6理器输出一个代表此按键的数字或名称至扬声器，以语音报出此按键的
数字或功能； 一个接触式按键，输出讯号至微处理器，若使用者判定此 按键的数字或功能正确，按下按键使接触端点接通，微处理器即执行此 按键的功能。
本发明的第二观点教导一种触摸感测语音提示型二阶段按键阵列， 在按键阵列内的每一按键置入两种按键， 一个感应式按键及一个接触式 按键，以手指触摸该感应式按键，扬声器即报出此按键的数字或功能， 使用者判定此按键的数字或功能正确，再按下接触式按键，以执行此按 键的功能，以触摸代替目视操控，适合夜间、盲人或弱视者使用。
图1为先前技术的接点开关按键的示意图1 (A)为先前技术的接触式按键的基本线路示意图1 (B)为接触式按键的外观图l (C)为经图l (B)的A!-A!线的剖面图。 图2为先前技术的触摸感测按键的示意图2 (A)为感应式按键的基本线路图2 (B)为感应式按键的外观图2 (C)为经图2 (B)的B!-B!线的剖面图。 图3为依据本发明的实施例触摸感测语音提示型二阶段按键的示意图;
图3 (A)为语音提示型二阶段按键的外观图3 (B)为经图3 (A)的C广d线的剖面图。 图4为依据本发明的实施例触摸感测语音提示型二阶段按键的电路图。图5为依据本发明的实施例应用触摸感测语音提示型二阶段按键的矩阵 电路图。
主要组件符号说明
100接触式按键102支持板
104接触式线路薄膜105接触端点
106按键薄膜107接触端点
108弹片110按键支架
204感应线路薄膜300语音辨识型二阶段按键
500触摸感测语音提示型二阶段按键的电路图502语音提示型二阶段按键504感应式按键
505接触式按键506触摸传感器
512微处理器514扬声器
601触摸传感器的输入端602触摸传感器的输出端
603触摸传感器606微处理器
607扬声器
611-61N、 621-62M控制闸极，微处理器的扫描讯号输出端
CNTR1-CNTRN、 CNTR1-CNTRM 扫描讯号 631-63M、 641-64N传输闸的输出端 661-66M、 681-68N传输闸的输出端
具体实施例方式
本发明的以上及其它目的及优点参考以下的参照图示及最佳实施例 的说明而更易完全了解。
请参考图3，图3显示依据本发明的实施例触摸感测语音提示型二阶 段按键的示意图。图3 (A)为语音提示型二阶段按键300的外观图，显
8示数字"0"及功能键"#"。图3 (B)为经图3 (A)的d-d线的剖面 图。在支持板102上有感应线路薄膜204。使用者的手指靠近按键薄膜(或 称按键帽keycap) 106使感应线路薄膜(membrane) 204的电容改变而使 传感器侦测到手指靠近感测板，再由微处理器起动一个动作或输出一个 特定讯号。在支持板102上另有接触式线路薄膜(membrane)或铜箔104， 每一个按键设弹片108，弹片上有按键支架110，最上层为按键薄膜(或 称按键帽keycap) 106。使用者确认此按键为所要的按键，再按下按键薄 膜(或称按键帽keycap) 106使按键支架110压下弹片108与接触式线路 薄膜或铜箔104接触使接触式按键导通，将讯号传至微处理器以起动一 个动作或输出一个特定讯号。
请参考图4，图4显示依据本发明的实施例触摸感测语音提示型二阶 段按键500的电路图。语音提示型二阶段按键502包括感应式按键504 及接触式按键505。接触式按键505的开或关的讯号直接输入微处理器 512以执行此按键的功能。感应式按键504于手指触摸时将讯号经触摸传 感器506辨识后输入微处理器512，触摸传感器的灵敏度可由外部操控 (programmed)。微处理器512判定一个手指触摸感应式按键204时，即 输出一个代表此按键的数字或功能至扬声器514，使用者即可知悉此按键 的数字或功能是否为所要的按键。若是，使用者即按下接触式按键505， 接触式按键505的开或关的讯号即直接输入微处理器512以执行此按键 的功能。若否，使用者不按下此接触式按键而另行选择其它的按键。
图5显示依据本发明的实施例应用触摸感测语音提示型二阶段按键 的阵列电路图。请参考图5的第一部分(图左上)的触摸感测语音提示 按键阵列电路图。M个传输闸(661-66M)并联连接于触摸传感器603 的输入端601，而N个传输闸(681-68N)并联连接于触摸传感器603的 输出端602。这些传输闸的输出端可用以形成MxN矩阵。要形成一个感应式按键阵列，可连接感测板的一片至第M个传输闸的输出端63M，另 一片感测板可以连接至第N个传输闸的输出端64N 。这些传输闸(681-68N 及661-66M)的控制闸极(611-61N及621-62M)连接至微处理器606的 对应输出端(611-61N及621-62M)，微处理器606输出扫描讯号
(CNTR1-CNTRN及CNTR1-CNTRM)依序扫描(scanned)每一感应式 按键。以手指触摸其中一个感应式按键使触摸传感器侦测手指的触摸， 微处理器606判定一个手指触摸某一个感应式按键时，即输出一个代表 此按键的数字或功能至扬声器607，使用者即可知悉此按键的数字或功能 是否为所要的按键。
请参考图5的第二部分(图左下)的接触式按键阵列电路图。M个 传输闸(761-76M)并联连接于微处理器606，而N个传输闸(781-78N) 也并联连接于微处理器606。这些传输闸的输出端(731-73M)及
(741-74N)可用以形成MxN矩阵。要形成一个接触式按键阵列，可连 接开关的一接点至第M个传输闸的输出端73M，另一开关接点可以连接 至第N个传输闸的输出端74N。这些传输闸(781-78N及761-76M)的 控制闸极(711-71N及721-72M)连接至微处理器606的对应输出端
(611-61N及621-62M)。微处理器606输出扫描讯号(CNTR1-CNTRN 及CNTR1-CNTRM)依序扫描(scanned)每一接触式按键。若在扫描接 触式按键阵列时测得接点被接通(被按下)时，即可判定某一接触式按 键被按下，微处理器606即执行此按键的功能。每一感应式按键之下有 一对应的接触式按键。
藉由以上较佳的具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明 的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实例来对本发明的范畴 加以限制。相反的，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于 本发明所欲申请的专利范畴内。
10
权利要求
1、一种触摸感测语音提示型二阶段按键，在一个按键内置入两种按键，一个感应式按键及一个接触式按键，以手指接近该感应式按键，扬声器即以语音报出此按键的数字或功能，使用者判定此按键的数字或功能正确，再按下接触式按键以执行此按键的功能，以触摸代替目视操控，适合夜间、盲人或弱视者使用，其至少包含一个感应式按键，具有感应线路薄膜(Membrane)，以感测手指的触摸；一个触摸传感器，感应线路薄膜的信号经触摸传感器辨识后输入微处理器；一个扬声器；一个微处理器，处理由该触摸传感器的信号以判定手指已触摸该感应式按键，再由微处理器输出一个代表此按键的数字或名称至扬声器，以语音报出此按键的数字或功能；一个接触式按键，输出讯号至微处理器，若使用者判定此按键的数字或功能正确，按下按键使接触端点接通，微处理器即执行此按键的功能。
2、 一种触摸感测语音提示型二阶段按键阵列，在按键阵列内的每一 按键置入两种按键， 一个感应式按键及一个接触式按键，以手指触摸该 感应式按键，扬声器即以语音报出此按键的数字或功能，使用者判定此 按键的数字或功能正确，再按下接触式按键以执行此按键的功能，以触 摸代替目视操控，适合夜间、盲人或弱视者使用，其至少包含一个触摸传感器，感应线路薄膜的信号经触摸传感器辨识后输入微 处理器；一个扬声器；M个传输闸并联连接于触摸传感器的输入端；N个传输闸并联连接 于触摸传感器的输出端；这些传输闸的输出端可用以形成MxN矩阵；这 些传输闸的控制闸极连接至微处理器的扫描输出端；一个MxN感应式按键矩阵，每一按键具有感应线路薄膜 (Membmne)，感应线路薄膜的一片连接至第M个传输闸的输出端，另 一片感测板连接至第N个传输闸的输出端，以形成一个感应式按键矩阵， 以手指触摸其中一个感应式按键使触摸传感器侦测手指的触摸，由微处 理器输出一个代表此按键的数字或功能至扬声器，以语音报出此按键的 数字或功能；M个传输闸并联连接于微处理器的输入端；N个传输闸并联连接于 微处理器的另一输入端；这些传输闸的输出端可用以形成MxN矩阵，这 些传输闸的控制闸极连接至微处理器的扫描输出端；一个MxN接点开关按键矩阵，每一按键具有一对接触端点，接触端 点之一连接至第M个传输闸的输出端，另一接触端点连接至N个传输闸 的输出端，以形成一个接触式按键矩阵，输出讯号至微处理器，若使用 者判定此按键的数字或功能正确，按下按键使接触端点接通，微处理器 即执行此按键的功能。
全文摘要
本发明提供一种触摸感测语音提示型二阶段按键，触摸感测语音提示型二阶段按键有一个感应式按键(第一阶段)及一个接触式按键(第二阶段)。感应式按键于手指触摸时将讯号经触摸传感器辨识后输入微处理器，再由微处理器输出一个代表此按键的数字或功能(语音)至扬声器，经使用者确认此按键为所要的按键，再按下接触式按键以输出讯号至微处理器而执行此按键的功能。语音提示型二阶段按键形成数字及/或功能的矩阵，于手指触摸后以语音提示代替目视操控，适合夜间、盲人或弱视者使用。
文档编号H03K17/94GK101651454SQ20081013517
公开日2010年2月17日 申请日期2008年8月13日 优先权日2008年8月13日
发明者卢惠莉 申请人:允通科技股份有限公司