专利名称：一种具有多个敏感键元件的键盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1所述的具有多个敏感键元件的键盘。
背景技术：
键盘通常用作输入装置。该键盘包括根据预定方案设置的多个键元件。通常各键元件包括至少一个传感元件。该传感元件可以对触摸或接近敏感。例如，各键元件与字母数字符号相关联。在另一类型中，该键盘表示一个区域，而 各键元件表示该键盘上的一个几何点。在这种情况下，该区域由准连续坐标表示。该区域 的分辨率对应于键元件的数量。为了表征这种区域上的几何点，对于每个限定点，各自需要一个键元件或传感元 件。这意味着该键盘具有非常高的机械复杂性。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有多个敏感键元件的键盘，其中，减小了机械复 杂性。这个目的可以通过根据权利要求1所述的系统来实现。根据本发明，提供了一种键盘，在所述键盘上根据预定方案设置有多个敏感键元 件，其中-各键元件提供模拟电信号，该模拟电信息取决于指尖的位置，-所述键元件的接触表面被分成多个区，-以这种方式定义所述区，使得所述区与相邻键元件具有不同的距离，以及_各区对应于所述键元件的信号和至少一个相邻键元件的信号之间的关系的范围。本发明的核心思想是将所述键元件的接触表面划分成多个区。通过分析电气参 数，可以识别键元件上的单个区。因此，键盘上可识别点的数量高于键元件的数量。这是对 键盘的机械部件的一种减少。优选地，键元件是机械和/或电耦接的，使得被操作键元件提供预定的信号而相 邻的键元件提供低于所述预定信号的信号。这样支持对键元件的接触表面上的位置的确定。所述键元件可提供为电容键元件。各键元件的容量可以取决于手指的接触强度和 /或接近度(proximity)。此外，所述压力敏感键元件是通过电容耦合效应耦接的。在这种 情况下，直接操作的键元件提供了比相邻键元件更强的信号。因此，键元件可提供为触摸敏感键元件和/或接近开关(proximityswitch)。根据本发明的一个实施方式，所述键元件被分成两个区，其中如果来自与所述区 相邻的键元件的信号大于来自所述区相对侧上的键元件的信号，则所述区中的一个区是可 识别的。
根据本发明的另一个实施方式，所述键元件被分成三个连续区，其中如果来自与 所述区相邻的键元件的信号大于来自所述区相对侧上的键元件的信号并且小于来自所述 键元件的信号的预定部分，则侧边(lateral)区是可识别的。例如，所述预定部分为三分之一。该值适合于识别所述三个区之一。根据本发明的又一个实施方式，所述键元件被分成四个连续区，其中如果来自与 所述区相邻的键元件的信号比来自所述区相对侧上的键元件的信号大，则两个内区是可识 别的。此外，如果来自与所述区相邻的键元件的信号大于来自所述区相对侧上的键元件 的信号并且小于来自所述键元件的信号的预定部分，则两个外区是可识别的。例如，所述预 定部分为一半。该值适合于识别所述四个区之一。通常，所述键元件的接触表面可以在二维上被划分成多个区。这使得能够实现键 盘的平面内沿两个方向的更高的分辨率。可以以矩阵形式设置键元件。在这种情况下，能 够检测手指在二维平面中的位置。
此外，来自键元件的信号是连续的电压峰值。电压峰值的运行时间可以与键元件相关联。由于到键元件的线路的长度是不同 的，因此键元件具有自身不同的运行时间。这种属性可以用于通过其运行时间来识别键元 件。在所附权利要求中阐述了被认为是本发明的特征的新颖性且有创造性的特性。
来参照附图更详细地描述本发明，在附图中图1例示了根据本发明的一个优选实施方式的三个连续键元件的示意图以及相 应的电压空间图；图2例示了根据本发明的第一实施方式的接触表面的示意图以及相应的电压空 间图；图3例示了根据本发明的第二实施方式的接触表面的示意图以及相应的电压空 间图；以及图4例示了根据本发明的第三实施方式的接触表面的示意图以及相应的电压空 间图。
具体实施例方式图1例示了根据本发明的第一实施方式的三个相邻键10、12和14的系统的示意 图以及相应的电压空间图。在该示例中，三个键元件10、12和14是沿直线排列的。该电压 空间图示出了作为一维空间χ的函数的电压U。在一个优选实施方式中，所述电压U代表了 电容触摸的一种反映(image)。该电压空间图包括三个信号Ul、U2和U3。信号Ul、U2和U3对应于三个键元件 10、12和14。信号U1、U2和U3是电压峰值，其最大值在不同的X值处。由于键元件10、12 和14和处理电路之间的电线具有不同的运行时间，因此该信号Ul、U2和U3的峰值的最大 值有不同的χ值。在该优选实施方式中，所述峰值是手指的位置的结果。如果手指正好在键元件10、12和14的表面上，则信号会具有最高电平。施加到键元件10、12或14上的触摸或压力或任何其他动作分别提供了一个明确的信号U1、U2或U3。在本优选实施方式中，键元件10、12和14是电容触摸元件，其包括弹 簧、电子检测电路和软件处理部(software treatment)。相邻键元件10、12和14通过电容效应耦接。如果手指靠近中心键元件12的边界， 例如小于10毫米，则电压信号U2开始察觉到电容的改变。当手指覆盖键元件12时，电压 信号U2将处于峰值。利用这种效应，如果相邻键元件10被置于键元件12的边界的3毫米 处，当手指在键元件12上时，则电压信号U2处于峰值，并且另外，电压信号Ul会受到相邻 电容效应的影响。图2例示了根据本发明的第一实施方式的接触表面的示意图以及相应的电压空 间图。该示例中，各键元件10、12和14被分成两个区，即分成第一区A和第二区B。第一区 A更接近第一键元件10。第二区B更接近第三键元件14。键元件10、12和14以这种方式机械和/或电耦接在一起，使得如果中央键元件12 被操作，则相邻侧边键元件10和14提供信号Ul和U3。相邻侧边键元件10和14的信号 Ul和U3取决于操作者在中央键元件12的接触表面上触摸的位置。该信号U1、U2和U3的值可以取决于手指触摸第二键元件12的位置。如果第一信 号Ul大于第三信号U3，则手指触摸第一区A。如果第一信号Ul小于第三信号U3，则手指触 摸第二区B。图3例示了根据本发明的第二实施方式的接触表面的示意图以及相应的电压空 间图。在本示例中，各键元件10、12和14被分成三个区，即分成第一区A、第二区B和第三 区C。第一区A更接近第一键元件10。第二区B位于第一键元件10和第二键元件14之间 的中心处。第三区C更接近第三键元件14。如果中央键元件I2被操作，则键元件10和14也提供信号Ul和U3。信号Ul和 U3的强度取决于操作者触摸的区A、B或C。如果第一信号Ul大于第二信号U2的三分之一，则操作者触摸的是第一区A。如果 第三信号U3大于第二信号U2的三分之一，则操作者触摸的是第三区C。如果第一信号Ul 和第三信号U3都小于第二信号U2的三分之一，则操作者触摸的是第二区B。图4例示了根据本发明的第三实施方式的接触表面的示意图以及相应的电压空 间图。在本示例中，各键元件10、12和14被分成四个区，即分成第一区A、第二区B、第三区 C和第四区D。第一区A为外区并且更接近第一键元件10。第二区B为内区并且更接近第 一键元件10。第三区C为内区并且更接近第三键元件14。第四区D为外区并且更接近第 三键元件14。如果第一信号Ul小于第二信号U2的一半，则操作者触摸的是第一区A。如果第 一信号Ul大于第三信号U3，则操作者触摸的是第二区B。如果第三信号U3大于第一信号 Ul，则第三区C被操作。如果第三信号U3小于第二信号U2的一半，则第四区D被操作。键元件10、12和14可以包括电气和/或机械元件。例如，键元件10、12和14包 括用于检测物理量如温度、压力、亮度、重量等的一个或多个传感器。此外，键元件10、12 和14可以是手动开关。在本发明的优选实施方式中，键元件10、12和14是触摸敏感键。通 常，键元件10、12和14可以是提供描述了状态和/或值的信号U的任意装置。具体地说，信号U被形成为模拟电压信号。本发明还可以嵌入计算机程序产品中，该计算机程序产品包括使得能够实现此处 所述的方法的全部特征。尽管已经参照附图在这里描述了本发明的示例性实施方式，但是可以理解的是， 本发明并不限于这些精确的实施方式，而是在不脱离本发明的范围或精神的条件下本领域 技术人员可以在其中实现各种其他修改和变型。所有这些修改和变型是意于要包含于所附 权利要求所限定的本发明的范围内。附图标记列表10第一键元件
12第二键元件14第三键元件Ul第一信号U2第二信号U3第三信号A 第一区B 第二区C第三区D第四区
权利要求
一种键盘，其具有根据预定方案设置在所述键盘上的多个敏感键元件(10，12，14)，其中-各所述键元件(10，12，14)提供模拟电信号(U1，U2，U3)，-所述模拟电信号(U1，U2，U3)取决于指尖的位置，-所述键元件(12)的接触表面被分成多个区(A，B，C，D)，-以这种方式定义所述区(A，B，C，D)，使得所述区(A，B，C，D)与相邻键元件(10，14)具有不同的距离，以及-各区(A，B，C，D)对应于所述键元件(12)的信号(U2)和至少一个相邻键元件(10，14)的信号(U1，U3)之间的关系的范围。
2.根据权利要求1所述的键盘，其特征在于，所述键元件(10，12，14)是机械和/或电耦接的，使得被操作键元件(12)提供预定信 号(U2)而相邻键元件(10，14)提供低于所述预定信号(U2)的信号(U1，U3)。
3.根据权利要求1或2所述的键盘，其特征在于， 所述键元件(10，12，14)为电容键元件。
4.根据权利要求2或3所述的键盘，其特征在于， 所述键元件(10，12，14)通过电容耦合效应耦接。
5.根据前述权利要求中任何一项所述的键盘，其特征在于， 所述键元件(10，12，14)为触摸敏感键元件。
6.根据前述权利要求中任何一项所述的键盘，其特征在于， 所述键元件(10，12，14)为接近开关。
7.根据前述权利要求中任何一项所述的键盘，其特征在于，所述键元件(12)被分成两个区(A，B)，其中如果来自与所述区(A，B)中的一个区(A， B)相邻的键元件(10，14)的信号(U1，U3)大于来自所述区(A，B)相对侧上的键元件(14， 10)的信号(U3，U1)，则所述区(A，B)中的一个是可识别的。
8.根据前述权利要求中任何一项所述的键盘，其特征在于，所述键元件(12)被分成三个连续区(A，B，C)，其中如果来自与所述区(A，C)相邻的键 元件(10，14)的信号(Ul，U3)大于来自所述区(A，B)相对侧上的键元件(14，10)的信号 (U3，Ul)并且小于来自所述键元件(12)的信号(U2)的预定部分时，则侧边区(A，C)是可 识别的。
9.根据权利要求8所述的键盘，其特征在于， 所述预定部分为三分之一。
10.根据前述权利要求中任何一项所述的键盘，其特征在于，所述键元件(12)被分成四个区(A，B, C，D)，其中如果来自与所述区(A，C)相邻的键 元件(10，14)的信号(Ul，U3)大于来自所述区(A，B)相对侧上的键元件(14，10)的信号 (U3，U1)，则两个内区(B，C)是可识别的。
11.根据权利要求10所述的键盘，其特征在于，如果来自与所述区(A，D)相邻的键元件(10，14)的信号(U1，U3)大于来自所述区(A， B)相对侧上的键元件(14，10)的信号(U3，U1)并且小于来自所述键元件(12)的信号(U2) 的预定部分，则两个外区(A，D)是可识别的。
12.根据前述权利要求中任何一项所述的键盘，其特征在于， 所述键元件(12)的接触表面在二维上被划分成多个区。
13.根据前述权利要求中任何一项所述的键盘，其特征在于， 所述键元件(10，12，14)以矩阵形式设置。
14.根据前述权利要求中任何一项所述的键盘，其特征在于，来自所述键元件(10，12，12)的信号(U1，U2，U3)是连续的电压峰值。
15.根据前述权利要求中任何一项所述的键盘，其特征在于，所述电压峰值(U1，U2，U3)的运行时间与所述键元件(10，12，14)相关联。
全文摘要
本发明涉及一种键盘，其具有根据预定方案在所述键盘上设置的多个敏感键元件(10，12，14)。各键元件(10，12，14)提供模拟电信号(U1，U2，U3)。模拟电信号(U1，U2，U3)取决于指尖的位置。键元件(12)的接触表面被划分成多个区(A，B，C，D)。以这种方式定义所述区(A，B，C，D)，使得所述区(A，B，C，D)与相邻键元件(10，14)具有不同的距离。各区(A，B，C，D)对应于键元件(12)的信号(U2)和至少一个相邻键元件(10，14)的信号(U1，U3)之间的关系的范围。
文档编号G06F3/02GK101889255SQ200880119715
公开日2010年11月17日 申请日期2008年12月17日 优先权日2008年1月17日
发明者A·罗西, L·让纳托, T·里戈勒 申请人:伊莱克斯家用产品股份有限公司