ES2237572T3 - Dispositivo de entrada y su uso. - Google Patents

Abstract

Teléfono con un teclado numérico TIYC que comprende tanto regiones (3) de tecla de combinación como regiones (2) de tecla independiente, dispuestas en columnas alternas, en el que las columnas de regiones (3) de tecla de combinación incluyen tres columnas numéricas (70, 72) que incluyen juntas regiones numéricas correspondientes a los números 0 a 9, conteniendo cada columna numérica una pluralidad de las regiones numéricas, caracterizado porque dichas columnas de las regiones (3) de tecla de combinación contienen al menos otra columna (74) que contiene regiones de tecla correspondientes a símbolos de puntuación, y respectivamente, dos columnas numéricas están separadas la una de la otra por una columna (74) que contiene regiones de tecla correspondientes a símbolos de puntuación, en el que las regiones (2) de tecla independiente incluyen juntas regiones correspondientes a letras de un alfabeto.

Description

Dispositivo de entrada y su uso.

Campo técnico

La invención se refiere generalmente a dispositivos, tales como pantallas táctiles, teclados numéricos y sistemas de reconocimiento de voz, para introducir datos en dispositivos electrónicos, y más particularmente, a teclados numéricos en los que las pulsaciones de salida se determinan a partir tanto de la activación de interruptores individuales como de la activación combinada de interruptores adyacentes.

Antecedentes

La miniaturización de productos electrónicos es uno de los principios esenciales del avance tecnológico. La ventaja competitiva y el éxito de una gama de productos dependen en gran medida de la capacidad de una compañía de proporcionar con éxito productos que sean tanto cada vez más funcionales como cada vez más portátiles. A medida que la tecnología avanza, cada vez resulta más posible miniaturizar circuitos electrónicos por debajo de la escala humana, siendo el resultado que la interfaz (por ejemplo, pantallas, teclados numéricos, dispositivos de control de cursor) puede llegar a limitar el tamaño de los productos portátiles. Por tanto, a medida que los productos portátiles se introducen en este campo, la calidad ergonómica y el tamaño de sus dispositivos de entrada (tales como los teclados numéricos) tendrán una importancia creciente en la aceptación y el éxito de los productos. De especial relevancia es el teclado numérico telefónico, porque tiene tal importancia en el mundo entero como herramienta económica y de comunicación fundamental. Se han establecido normas internacionales para, por ejemplo, la dimensión mínima entre interruptores de tecla adyacentes para acomodar las yemas de dedo humanas típicas. Por "tecla" se quiere decir un elemento, tal como un conjunto de elementos sobre una superficie, que cuando se pulsa produce una salida identificativa correspondiente a la ubicación del elemento. El término "región de tecla" incluye, por ejemplo, una región localizada que tiene un comportamiento semejante al de una tecla en una pantalla táctil y una región localizada de un teclado numérico formado por la colocación de una membrana sobre un conjunto de interruptores de contacto. Un "teclado numérico" es un conjunto de teclas o de regiones de tecla e incluye, entre otras cosas, un teclado numérico convencional (tal como se encuentra en la mayoría de teléfonos, calculadoras y demás), un teclado y similares disposiciones sensibles al tacto implementadas con una pantalla táctil o con zonas demarcadas en una superficie de membrana. Aunque normalmente una superficie de este tipo es plana, también puede ser curva.

Los documentos US 5612690 y US 5 973 621 describen un teclado numérico que comprende regiones de tecla de combinación y regiones de tecla independiente, según lo cual los números 0 a 9 y los símbolos * y #, siendo éstos los símbolos mostrados normalmente en un teclado numérico telefónico, se proporcionan como regiones de tecla de combinación, y las letras del alfabeto se proporcionan como regiones de tecla independiente. Además, dos letras se proporcionan también como regiones de tecla de combinación.

El documento US 494 992 describe un teclado electrónico que comprende regiones de tecla de combinación y regiones de tecla independiente. Los números 0 a 9 se proporcionan como regiones de tecla independiente, y como regiones de tecla de combinación se proporcionan funciones matemáticas o teclas particulares.

Parte del trabajo anterior del solicitante ha estado dirigida a reducir el tamaño de los teclados numéricos mediante el desarrollo de teclados numéricos en los que las pulsaciones de salida se determinan a partir tanto de la activación de interruptores individuales como de la activación combinada de interruptores adyacentes. Parte del trabajo anterior del solicitante se da a conocer en las patentes estadounidenses Nº 5.612.690 y 5.973.621 del solicitante, cuyo contenido completo se incorpora a la presente memoria como referencia. El solicitante se refiere en la presente memoria a tales teclados numéricos como teclados numéricos "TIYC", o teclados numéricos de "Teclas Independientes y de Combinación".

En este contexto, las "teclas independientes" o "regiones de tecla independiente" son regiones elevadas de una superficie de teclado numérico con elementos gráficos individuales que proporcionan una salida correspondiente cuando se pulsan por separado. Por otra parte, una "tecla de combinación" o "región de tecla de combinación" es una región rebajada localmente de una superficie de teclado numérico TIYC que proporciona una salida única a consecuencia de la manipulación simultánea o casi simultánea de un conjunto de dos o más regiones de tecla independiente adyacentes (por ejemplo, diagonalmente adyacentes o en diagonal), correspondientes normalmente a un elemento gráfico central. El solicitante emplea el término "combinación definida" para referirse a cualquier combinación de teclas independientes que corresponda a una tecla de combinación, tal como lo interprete un dispositivo asociado. A la inversa, una "combinación no definida" es un conjunto de teclas independientes que no corresponden, cuando se pulsan simultáneamente, a una tecla de combinación definida.

Por tanto, un teclado numérico TIYC es un teclado numérico que incluye tanto teclas o regiones de tecla independiente como de combinación. Tales teclados numéricos presentan normalmente regiones de tecla independiente identificadas por elementos gráficos sobre superficies ligeramente elevadas por encima de las superficies adyacentes que incorporan otros elementos gráficos que identifican, por ejemplo, regiones de tecla de combinación. Es posible diseñar tales teclados numéricos con un espaciado ventajosamente muy pequeño entre regiones de tecla independiente adyacentes.

Resulta deseable incrementar la precisión de los teclados numéricos TIYC y otros dispositivos de entrada con respecto a la interpretación de la intención del usuario, independientemente de la tecnología de conmutación empleada. Existe una necesidad especial de una mejor determinación de si el usuario pretende una salida de teclas individuales o de combinación en un teclado numérico TIYC en aquellas implementaciones en las que se desea una retroalimentación táctil intensa, tal como la que proporcionan cúpulas ultrarrápidas metálicas. También se desean mejoras en la ergonomía de tales teclados, así como mejores algoritmos para simplificar la interpretación de entradas, tales como para el uso en teléfonos y demás.

También se desean mejoras adicionales en el diseño y la implementación de teclados numéricos y otros dispositivos de entrada.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un teléfono que tenga un capacidad de funcionamiento mejorada y en el que, al mismo tiempo, no resulte preciso aumentar el espacio necesario para una región de contacto de tecla.

Este objeto se soluciona mediante un teléfono que tiene las características dadas a conocer en la reivindicación 1. En las reivindicaciones adjuntas se dan a conocer las realizaciones preferidas.

Sumario

La presente invención ofrece mejoras en el diseño de teclados numéricos TIYC y otros medios de entrada de datos y en su integración en dispositivos electrónicos.

Según un aspecto de la invención, un teléfono con un teclado numérico TIYC que define tanto regiones de tecla de combinación como regiones de tecla independiente, dispuestas en columnas alternas, tiene columnas de regiones de tecla de combinación que incluyen múltiples columnas numéricas que incluyen juntas regiones numéricas correspondientes a los números 0 a 9, conteniendo cada columna numérica una pluralidad de las regiones numéricas y conteniendo al menos otra columna regiones de tecla correspondientes a símbolos de puntuación, en el que las respectivamente dos columnas están separadas la una de la otra por una columna que contiene regiones de tecla correspondientes a símbolos de puntuación.

El teléfono tiene tres columnas numéricas, preferiblemente de manera que las columnas numéricas forman juntas una disposición estándar de teclas telefónicas con una columna numérica izquierda que contiene el 1, 4, 7, con una columna numérica central que contiene el 2, 5, 8, 0 y con una columna numérica derecha que contiene el 3, 6, 9.

Las regiones de tecla independiente incluyen juntas regiones correspondientes a letras de un alfabeto (tales como, por ejemplo, las letras A a Z del alfabeto inglés).

En algunas realizaciones, las regiones de tecla están definidas por unas correspondientes características sensibles sobre una superficie descubierta de una membrana flexible. Por "sensible", el solicitante quiere decir capaz de ser sentido por los sentidos humanos. Por ejemplo, las características sensibles pueden incluir cambios de elevación a través de la superficie de la membrana (por ejemplo, sensible al tacto). En otros casos, las características sensibles pueden ser simplemente diferencias visuales. Preferiblemente, las regiones de tecla numéricas son visiblemente más grandes que las regiones de tecla correspondientes a símbolos de puntuación.

En algunas realizaciones preferidas, las regiones de tecla independiente y las regiones de tecla de combinación son de tamaño diferente.

Para disposiciones de teclado numérico particularmente compactas, las regiones de tecla independiente están espaciadas preferiblemente con un espaciado de no más de aproximadamente la mitad de la anchura de una yema de dedo humana, y cada región de tecla lleva asociada en algunos casos una leyenda visible. Las regiones de tecla de combinación también pueden disponerse en columnas de anchura alterna.

En algunas configuraciones, las columnas numéricas presentan una coloración visiblemente distinta que las una o más columnas que contienen predominantemente símbolos de puntuación, y las columnas pueden alternar en tal coloración, por ejemplo, tal
como oscura-clara-oscura.

En una realización preferida, las regiones de tecla independiente están dispuestas en seis columnas verticales, tal como queda determinado por la orientación de las leyendas de tecla, con las regiones de tecla independiente dispuestas en unas primera, tercera, quinta, séptima, novena y undécima columnas verticales y conteniendo regiones correspondientes a letras, formando las columnas de regiones de tecla de combinación numérica unas segunda, sexta y décima columnas verticales, e incluyendo unas cuarta y octava columnas verticales unas regiones de tecla correspondientes a símbolos de puntuación. La numeración de las columnas progresa desde cualquiera de los lados laterales del teclado numérico.

El teléfono puede configurarse para registrar símbolos de puntuación diferentes al accionarse por dos veces consecutivas una de las regiones de tecla correspondientes a símbolos de puntuación, preferiblemente dos o más símbolos relacionados. Por ejemplo, pulsar dos veces la tecla de dos puntos registra un punto y coma; pulsar dos veces la tecla de punto registra una coma, etc.

Descripción de los dibujos

Las figuras 1 y 2 son vistas en corte transversal de dos teclados numéricos con sistemas integrados de medición de ubicaciones.

La figura 3 es una vista en planta de una cuadrícula integrada de medición de ubicaciones y de una matriz de interruptores de tecla que muestra cuatro tipos distintos de cuadrícula de interruptores de tecla.

La figura 4 muestra un teclado numérico con una cubierta dopada en vez de pastillas descubiertas.

La figura 5 muestra un teclado numérico sin una matriz tradicional de interruptores de tecla, pero con una cuadrícula de medición de ubicaciones.

La figura 6 muestra un teclado numérico con una cuadrícula de medición de ubicaciones que tiene un conjunto de microelementos en la parte inferior de la cubierta flexible y un conjunto de microelementos perpendiculares sobre el sustrato.

La figura 7A muestra un teclado numérico con elementos ultrarrápidos formados por un conjunto de dispositivos piezoeléctricos de tipo de alta deformación, mientras que la figura 7B muestra un teclado numérico con un solo elemento piezoeléctrico entre la cubierta y el sustrato.

La figura 8 muestra un teclado numérico con un resistor sensible a la fuerza entre la cubierta y el sustrato.

La figura 9 muestra un sustrato de teclado numérico con un solo par de trazos eléctricos que proporcionan contacto para todos los interruptores en la matriz.

La figura 10 muestra la parte inferior de una cubierta de teclado numérico TIYC con una primera disposición de pastillas conductoras.

La figura 11 es una vista en corte transversal tomada a lo largo de la línea 11-11 en la figura 10.

La figura 12 muestra la parte inferior de una cubierta de teclado numérico TIYC con una segunda disposición de pastillas conductoras.

La figura 13 es una vista en corte transversal tomada a lo largo de la línea 13-13 en la figura 12.

La figura 14 es una vista posterior de una lámina sólida de material a partir de la cual pueden estamparse pastillas conductoras.

La figura 15 ilustra unas regiones de contacto de cuadrícula de interruptores configuradas para el uso con la cubierta de la figura 12.

La figura 16 muestra la parte inferior de una cubierta de teclado numérico TIYC con una tercera disposición de pastillas conductoras.

La figura 17 es una vista en corte transversal tomada a lo largo de la línea 17-17 en la figura 16.

La figura 18 muestra la parte inferior de una cubierta de teclado numérico TIYC con una cuarta disposición de pastillas conductoras.

La figura 19 es una vista en corte transversal tomada a lo largo de la línea 19-19 en la figura 18.

Las figuras 20A y 20B ilustran la flexión de las cubiertas de teclado numérico de las figuras 17 y 19, respectivamente.

La figura 21 es una vista en perspectiva parcial de la parte inferior de una cubierta de teclado numérico TIYC.

La figura 22 muestra un teclado con pastillas colocadas directamente debajo de regiones de tecla independiente.

La figura 23 es una representación esquemática de un circuito electrónico de teléfono.

La figura 24 es una vista en corte transversal de un molde de dos piezas para moldear la superficie inferior de la cubierta de teclado numérico de la figura 21.

La figura 25 es una vista en perspectiva de una primera lámina de realimentación táctil para el uso debajo de una cubierta de teclado numérico.

La figura 26 muestra un teclado numérico con una segunda lámina de realimentación táctil.

La figura 27 es una vista frontal de la lámina de realimentación de la figura 26.

La figura 28 es una vista en perspectiva de una superficie de teclado numérico TIYC moldeada hasta que sea lisa.

Las figuras 29 y 30 son vistas en perspectiva y frontal, respectivamente, de otra superficies de teclado numérico TIYC.

La figura 31 muestra una disposición preferida de un teclado numérico TIYC alfanumérico para un teléfono.

Las figuras 32 y 33 son vistas en corte transversal tomadas a lo largo de las líneas 32-32 y 33-33, respectivamente, de la figura 31.

La figura 34 es una disposición de un teclado numérico QWERTY, con columnas de teclas independientes dispuestas diagonalmente.

La figura 35 ilustra un algoritmo para almacenar y reconocer entradas de combinación.

La figura 36 ilustra un algoritmo para transformar inversamente datos alfanuméricos a fin de generar una salida numérica.

La figura 37 muestra una correspondencia letra-número estándar de teclado numérico telefónico.

La figura 38 es una vista en perspectiva de una tercera lámina de realimentación táctil para el uso debajo de una cubierta de teclado numérico.

La figura 39 muestra un teclado con una lámina de realimentación táctil moldeada que tiene un conjunto de elementos ultrarrápidos cónicos.

La figura 40 muestra un algoritmo de exploración para el uso con un teclado numérico TIYC.

La figura 41 muestra una placa de circuito impreso con trazos que se extienden en un ángulo de 45 grados con respecto a la matriz de interruptores de tecla.

La figura 42 muestra una disposición arqueada de centros de región de tecla independiente superpuestos a una matriz rectilínea de cuadrícula de interruptores.

Las figuras 43 y 44 son vistas frontal y en perspectiva, respectivamente, de un teléfono móvil con un teclado numérico TIYC.

En los diversos dibujos, los símbolos de referencia similares indican elementos parecidos.

Descripción detallada

Con referencia a la figura 1 en primer lugar, un elemento 10 de teclado numérico de membrana flexible se extiende por encima de una placa 12 de circuito impreso (PCB - Printed Circuit Board) que tiene tanto una matriz 5 común de interruptores de tecla como un sistema 20 de medición de ubicaciones a cierta distancia. La matriz 5 de interruptores de tecla está dispuesta sobre la superficie superior de la PCB 12 y presenta unos trazos conductores orientados perpendicularmente, cuyas intersecciones forman unas regiones 18 de contacto de cuadrícula de interruptores que se conectan momentáneamente por contacto a unas pastillas 16 conductoras incorporadas en la superficie inferior de la membrana 10 directamente sobre las regiones 18 de contacto correspondientes. La membrana 10 tiene una superficie superior ondulada que forma regiones 2 elevadas de tecla independiente separadas por valles que corresponden a teclas de combinación. Las pastillas 16 conductoras pueden ser de un material sólido impregnado con un material conductor, tal como el carbono, o un material no conductor (tal como el material de la membrana 10) con una tinta o recubrimiento conductor. En esta realización, el sistema 20 de medición incluye dos conjuntos superpuestos de elementos lineales (mostrados aquí como unos conjuntos 22 y 24 planos mutuamente ortogonales), impreso cada uno como una capa de la placa 12 de circuito impreso. Tales dispositivos de medición se emplean, por ejemplo, en pantallas táctiles y otros dispositivos bidimensionales de entrada para ordenador sensibles a la posición. Con el espaciado de cuadrícula que se muestra, el sistema 20 de medición se emplea para incrementar la precisión del teclado numérico TIYC al ayudar con la interpretación de una manipulación indefinida del teclado numérico para determinar entradas individuales y de combinación de teclado numérico deseadas. Por ejemplo, en los teclados numéricos con teclas de combinación correspondientes a la activación simultánea de cuatro teclas independientes, es común que una colocación imprecisa del dedo accione únicamente dos teclas adyacentes (especialmente en realizaciones que utilizan tecnologías de interruptores de tecla discretos), ocasionando ambigüedad. En los teclados numéricos con teclas de combinación correspondientes a la activación simultánea de dos teclas independientes, es común que una colocación imprecisa del dedo accione únicamente una de las dos teclas independientes, dando como resultado una salida errónea de teclas individuales. Por ejemplo, resulta posible tener teclas de combinación situadas en o más allá de los bordes de un teclado numérico TIYC y generar entradas asociadas mediante tales teclas cuando se accionan juntas dos teclas independientes adyacentes en una columna a lo largo del borde, aunque esto puede tener como resultado en algunos casos una mayor tasa de error. Sin embargo, mediante la determinación independiente de la posición del dedo con el sistema 20 de medición de ubicaciones, resulta posible solventar tales imprecisiones e interpretar correctamente la salida deseada. Por ejemplo, cuando se desea una salida basada en 4 teclas, el dedo se situará predominantemente sobre el gráfico intersticial asociado correspondiente a la tecla de combinación, aunque debido a una inclinación del dedo o a anomalías físicas del dedo del usuario, los puntos de presión puede incluir únicamente las dos regiones 18 de contacto inferiores de cuadrícula de interruptores. En este caso, la ambigüedad puede ser resuelta por el sistema 20 de medición de ubicaciones, incluso con una resolución relativamente baja. Pueden emplearse convertidores analógico-digitales relativamente baratos para proporcionar una resolución del orden de 1/4 de la anchura de dedo o una resolución aproximadamente 10 a 20 veces más baja que en los sistemas de medición de ubicaciones típicos disponibles en el mercado. Asimismo, utilizando esta técnica, puede emplearse un accionamiento de una sola tecla para interpretar con precisión la intención del usuario en un teclado numérico TIYC, proporcionando el sistema 20 de medición de ubicaciones información de ubicación y proporcionando un accionamiento de una cualquiera de las regiones 18 de contacto de cuadrícula de interruptores información "pasa/no pasa". Esto incluye una matriz 6 de interruptores de tecla no tradicional en la que puede hacerse contacto en cualquier ubicación a lo largo del teclado numérico, tal como se muestra en la figura 9.

El sistema 20 de medición también proporciona una funcionalidad integrada de "ratón" (control del cursor) con una exploración de teclado numérico TIYC en una sola PCB 12. En esta realización, el sistema 20 de medición de ubicaciones funciona en dos modos. En un primer modo, proporciona información de localización de posición, en lo que respecta a la ubicación del dedo con respecto a una superficie de teclado numérico TIYC, para mejorar la precisión de la interpretación de la manipulación de teclas de combinación TIYC, tal como se ha analizado más arriba. En un segundo modo, se emplea para orientar un cursor sobre la pantalla de producto incorporada al teclado numérico. Por ejemplo, el usuario puede cambiar eficientemente entre el "modo ratón" y el "modo teclado numérico" pulsando un botón (no mostrado). Permitirle al usuario desconectar, bien la funcionalidad de teclas de combinación, bien la funcionalidad de teclas independientes, en un teclado numérico TIYC puede tener otras ventajas: en aplicaciones de juego, por ejemplo, las teclas de combinación pueden adoptar una funcionalidad de direccionalidad; para personas con parálisis u otra afección muscular, facilita la accesibilidad a la función elegida; etc.

En algunas configuraciones, las líneas de entrada y de salida del sistema 20 de medición de ubicaciones y de la matriz 5 tradicional de interruptores de tecla están, ventajosamente, interconectadas entre sí para minimizar el número de patillas o incluso para no incrementar el número total de patillas más allá de lo requerido por un teclado numérico tradicional por sí solo, por ejemplo.

Con referencia a las figuras 2 y 3, unos trazos sumergidos dentro de la PCB se muestran como líneas discontinuas, unos trazos en la superficie de la PCB se muestran como líneas continuas y unas interconexiones o agujeros que conectan las dos capas se muestran como puntos. Un conjunto 23 vertical integrado está dispuesto en la superficie de la PCB 12 (para reducir el número de interconexiones) y forma una mitad de la matriz 5 de interruptores de tecla y el conjunto vertical del sistema de medición de ubicaciones. Asimismo, un conjunto 25 horizontal integrado forma la otra mitad de la matriz 5 de interruptores de tecla y el conjunto horizontal del sistema de medición de ubicaciones. En este caso, el conjunto 25 está dispuesto dentro de la PCB 12. En cada unión de los conjuntos 23 y 25 se encuentran situadas regiones 18 de contacto de cuadrícula de interruptores, y cada una consiste en una disposición entrelazada de elementos descubiertos sobre la superficie de la PCB, formando así un elemento capacitivo de cuadrícula para el sistema 20 de medición de ubicaciones, con una pluralidad de mitades de región 18 de contacto de cuadrícula de interruptores integrada en él. Cada columna de la figura 3 muestra un diseño diferente para las regiones 18 de contacto. La columna más a la izquierda muestra una región 18 de contacto de cuadrícula de interruptores con los elementos de contacto diseñados para el uso con una tecnología de conmutación de cúpulas ultrarrápidas. La segunda columna por la izquierda muestra una región de contacto con una sola interconexión. La segunda columna por la derecha muestra un diseño en espiral y una sola interconexión. La columna más a la derecha muestra unos primeros elementos 19 (mostrados en número de 3 para convertidor digital-analógico región de contacto de cuadrícula) interconectados por un corto elemento vertical dispuesto sobre la superficie de la PCB en el elemento más a la izquierda del conjunto 23 y por un corto elemento vertical dispuesto dentro de la PCB sobre los otros dos elementos del conjunto 23. Unos segundos elementos 21 están entrelazados con los primeros elementos 19 y conectados unos a otros por un conjunto 25 horizontal integrado a través de unos agujeros o interconexiones 27 asociados. En cada caso, los elementos de la región 18 de contacto de cuadrícula de interruptores están dispuestos simétricamente con respecto a los elementos del sistema 20 de medición de ubicaciones, proporcionando así una señal de autocancelación y no comprometiendo la precisión del sistema 20 de medición de ubicaciones a pesar de la integración de la matriz de interruptores de tecla, de manera que se mide una salida consistente independientemente de la dirección desde la que el dedo se aproxima al interruptor.

Una entrada 31 se compone de las señales inyectadas en el conjunto 25 horizontal integrado, y una entrada 33 se compone de las señales recibidas por el conjunto 23 vertical integrado. Por tanto, el número total de patillas requeridas de un microprocesador o de un convertidor analógico-digital que acondicione la señal para la introducción en un microprocesador es el mismo que el que se precisa para la matriz 5 tradicional de interruptores de tecla por sí sola.

Para detectar una aproximación o proximidad de un dedo o de las pastillas 16 conductoras, también pueden utilizarse los cambios en la capacidad parásita a lo largo de la región 18 de contacto de cuadrícula de interruptores. Esto puede proporcionar información adicional necesaria para resolver ambigüedades, por ejemplo.

En el teclado numérico de la figura 4, el elemento 10 TIYC no tiene pastillas conductoras como en la realización de la figura 1, pero se ha dopado en vez con un material 13 sensible a la fuerza, tal como un material particulado conductor que no hace contacto. Por ejemplo, el material 13 puede ser tal como los que proporcionan un efecto túnel cuántico al igual que los desarrollados por Peratech Limited, de Darlington, County Durham, Inglaterra.

En la realización de la figura 5, está implementado un teclado numérico TIYC sin una matriz tradicional de interruptores de tecla. El sistema 20 de medición de ubicaciones proporciona las funciones tanto de control del cursor como de entrada de teclado numérico. El alto grado de no linealidad de la medición capacitiva y la capacidad del dispositivo tanto de determinar un umbral máximo para cualquier usuario dado como de determinar la extensión del dedo a través de mediciones en intersecciones aproximadas permiten a esta realización funcionar sin ninguna matriz definida de interruptores de tecla. A medida que el dedo se acerca e incrementa así la magnitud de la medición de la capacidad, el sistema determina el tamaño aproximado del dedo comparando intersecciones adyacentes en una escala relativa. Esto quiere decir que, a medida que el dedo se mueve a través del teclado numérico desde una ubicación a otra, a través de varios nodos, se establece un intervalo de valores altos y bajos de capacidad en aquellas ocasiones en las que el dedo no cambia sustancialmente de altura. Este intervalo se compara entonces con una referencia, tal como una tabla de consulta en una escala absoluta, estableciéndose el tamaño del dedo de la persona y determinándose así un nivel aproximado de medición de la capacidad que debería medirse para reconocer una entrada deseada (por ejemplo, una pulsación de una región de tecla) basándose en la ubicación del dedo en el momento en el que se alcanza el apropiado umbral de entrada deseado y en el tamaño del dedo.

En la realización de la figura 6, el conjunto 25 horizontal integrado está dispuesto dentro de la PCB 12 y el conjunto 23 vertical está dispuesto, impreso preferiblemente en tinta conductora, sobre la superficie inferior del elemento 10 TIYC. El conjunto 25 horizontal puede disponerse también en la superficie de la PCB 12 y cubrirse con una fina lámina no conductora de material, tal como 0,010 pulgadas de KAPTON (genéricamente, una poliimida), comercializado por DUPONT. La realización de esta figura incrementa ventajosamente la variación de la capacidad medida al accionarse una tecla con respecto a la realización de la figura 5. A medida que un dedo se mueve a través de la superficie del elemento 10 TIYC (sin pulsar teclas), el dispositivo mide las variaciones de la capacidad parásita para proporcionar información sobre la ubicación en coordenadas. La pulsación de un carácter deseado en modo teclado provoca una variación de la capacidad mucho más grande porque los trazos del conjunto capacitivo se desplazan unos en relación con otros. Este alto grado de cambio de la capacidad es de un orden diferente al de los medidos por variación parásita, y por tanto, indica claramente que se pretende un accionamiento de tecla. El sistema registra entonces el carácter identificado por las variaciones parásitas medidas justo antes de la gran variación indicadora de un accionamiento. Por tanto, los dos sistemas de medición se emplean conjuntamente para proporcionar un sistema de teclado numérico y de control del cursor especialmente robusto. Una de las ventajas adicionales de este diseño es que puede configurarse para necesitar menos patillas de microprocesador que una matriz tradicional de interruptores de tecla a pesar de proporcionar la funcionalidad adicional. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el número, colocación y espaciado de los trazos del conjunto no tienen porqué corresponder con las regiones de tecla del teclado numérico, tal como se ilustra mediante la colocación del elemento más a la derecha del conjunto 23 en la figura. El espaciado de la cuadrícula capacitiva puede ser mayor que, por ejemplo, el espaciado de las regiones de tecla independiente adyacentes.

La figura 7A muestra un teclado numérico con elementos ultrarrápidos formados por un conjunto de dispositivos 30 piezoeléctricos del tipo de alta deformación, tal como se describe en las patentes estadounidenses Nº 5.781.646, 5.849.123 y 5.831.371, cuyo contenido se incorpora en la presente memoria como referencia. Esta realización puede aportar energía al dispositivo a consecuencia de su uso y un alto grado de realimentación táctil. Sin embargo, esta realización puede exhibir una pluralidad de "chasquidos" asociados con una sola salida de teclas de combinación. La figura 7B muestra un conjunto de dispositivos 30 formados como un solo dispositivo 32 piezoeléctrico dispuesto debajo de la totalidad del elemento 10 TIYC y encima del sistema 20 de medición de ubicaciones. Esta realización puede proporcionar varias ventajas, tales como la capacidad de proporcionar un solo "chasquido" para una entrada de teclas de combinación, así como la capacidad de proporcionar señales audibles de vibraciones de "llamada recibida" activando apropiadamente el elemento 32 transductor de desplazamiento/tensión, tal como se detalla en la técnica anterior.

La figura 8 muestra un teclado numérico con un resistor 32a sensible a la fuerza, tal como el proporcionado por Interlink, de Camarillo, California, dispuesto entre el elemento 10 TIYC y un refuerzo 33 mecánico. Unos elementos ultrarrápidos pueden diseñarse para que se plieguen muy rápidamente, reemplazarse por un fuelle con una válvula de seguridad a una presión predeterminada o eliminarse por completo, tal como se muestra, porque la realimentación táctil la proporciona un elemento 40 de vibración, el cual es accionado brevemente por un controlador 42 para indicar que se ha recibido una salida procedente del teclado numérico. El elemento 40 de vibración mostrado es un motor vibratorio, tal como los que se emplean comúnmente en los teléfonos, buscapersonas o similares, para indicar una llamada o mensaje entrante.

La figura 9 muestra una PCB 12 de teclado numérico TIYC con un solo par de trazos 69a y 69b eléctricos que proporcionan un contacto para todos los interruptores en la matriz.

Con referencia ahora a las figuras 10 y 11, un elemento TIYC está equipado con pastillas 16 conductoras con superficies 16a exteriores de contacto planas en forma de cruces, extendiéndose unos extremos 52 distantes de los brazos 17 de las cruces hacia unas regiones 3 de tecla de combinación asociadas. Cada pastilla 16 está colocada, por ejemplo, directamente debajo de una región 2 de tecla individual del teclado y extendiéndose una distancia d_{1} aproximada de aproximadamente un 40 por ciento de la distancia d_{2} desde el centro de la pastilla 16 conductora hasta el centro de la región 3 de tecla de combinación hacia la que se extiende. En esta realización, cada borde 52 distante está situado aproximadamente a lo largo de unos segmentos que conectan los centros de los elementos 14 ultrarrápidos más adyacentes. Los bordes restantes de las pastillas 16 conductoras están preferiblemente desplazados al menos la mitad de una longitud "s" de pulsación de elemento ultrarrápido de cada elemento 14 ultrarrápido, donde "s" se define como la distancia vertical que los elementos 14 ultrarrápidos se extienden más allá de las pastillas 16 conductoras. Unas zonas 67 de contacto son la superficie de las regiones de tecla independiente que actúa como botón durante el uso, en el sentido de que transmiten fuerza desde el dedo del operador para flexionar la cubierta de teclado numérico, y no incluyen la superficie que sólo entra en contacto fortuito, no de carga, con la yema del dedo del operador. Por tanto, las zonas 67 de contacto transmiten sustancialmente toda (un 90 por ciento de) la carga aplicada por el operador durante el uso de una sola región de tecla independiente. La relación entre las zonas 67 de contacto y la forma preferida de pastilla se explica con respecto a las figuras 20A y 20B. La superficie superior descubierta del teclado numérico mostrado en la figura 11 se corresponde con el contorno de regiones de tecla mostrado en la figura 28.

Las figuras 12 y 13 ilustran una configuración diferente de pastillas 16 conductoras. En esta realización, las pastillas 16 forman cada una una cruz extendida, extendiéndose los brazos 17 de la cruz hacia las regiones 3 de tecla de combinación más allá de lo mostrado en la realización de las figuras 10 y 11. En este caso, los brazos 17 de la cruz se extienden hacia las regiones 3 de tecla de combinación adyacentes aproximadamente un 75 por ciento de la distancia desde el centro de las pastillas 16 conductoras hasta el centro de las regiones 3 de tecla de combinación, con los bordes 52 distantes de cruz dispuestos más allá de los elementos 14 ultrarrápidos adyacentes. Esto puede aprovecharse significativamente, tal como se explica con referencia a la figura 20. Una superficie 54 central de cada pastilla es predominantemente plana y paralela al plano del teclado numérico, estrechándose los brazos 17 a aproximadamente 10 a 20 grados con respecto a este plano. Los bordes restantes de las pastillas 16 conductoras están desplazados al menos la mitad de la longitud de pulsación de los elementos 14 ultrarrápidos, donde la longitud de pulsación se define tal como se ha analizado más arriba con respecto a la figura 11.

La figura 14 muestra una vista posterior de una lámina 58 de un material conductor sólido a partir del cual pueden estamparse las pastillas 16 conductoras de las figuras 12 y 18, como alternativa a la impresión con tinta conductora de la superficie de un elemento 10 TIYC moldeado. Las láminas 58 de material espumoso o elastomérico dopado con carbono, o de material hecho conductor de otra manera, se extruye o moldea de otro modo de manera que una o más secciones transversales tengan, tal como se muestra, una superficie ondulada. Las pastillas 16 conductoras se estampan o troquelan entonces a partir de una lámina así. La simetría de las pastillas estampadas puede permitir orientar las pastillas, bien hacia arriba, bien hacia abajo, durante la fabricación, conformándose el material elastomérico según sea necesario para adaptarse, facilitando de este modo el proceso de fabricación.

La figura 15 ilustra las regiones 18 de contacto de cuadrícula de interruptores configuradas para el uso con las pastillas 16 conductoras de la realización de la figura 12, con diodos 56 emisores de luz colocados en regiones 3 de tecla de combinación entre las regiones de contacto de cuadrícula.

Con referencia ahora a las figuras 16 y 17, un elemento 10 TIYC tiene un elemento 14 ultrarrápido situado debajo de las regiones 3 de tecla de combinación. Las pastillas 16 conductoras se muestran debajo de las regiones 2 independientes. En este ejemplo, la superficie superior del teclado numérico es tal como se muestra en la figura 29. Preferiblemente, unas esquinas 52 distantes deberían presentar un borde plano a la zona 3 de tecla de combinación. En esta realización, se ha seleccionado una forma rectangular con esquinas biseladas. Cada pastilla 16 está colocada, por ejemplo, directamente debajo de una región 2 de tecla individual del teclado y extendiéndose una distancia d_{1} aproximada de aproximadamente un 40 por ciento de la distancia d_{2}, desde el centro de la pastilla 16 conductora hasta el centro de la región 3 de tecla de combinación hacia la que se extiende, sobre una línea que conecta los centros de regiones de tecla adyacentes. La superficie superior descubierta del teclado numérico mostrado en la figura 17 se corresponde con el contorno de regiones de tecla mostrado en la figura 29.

Análogas a las figuras 12 y 13, las figuras 18 y 19 muestran las pastillas 16 extendiéndose aún más hacia el centro de la región 3 de combinación, pero con las regiones periféricas de la pastilla inclinadas alejándose de la PCB 12. En este caso, las pastillas 16 se muestran con una superficie 54 central horizontal, plana, pero la totalidad de la zona de contacto de la pastilla 16 está, en otras realizaciones (no mostradas), inclinada o curvada para producir el resultado deseado. Los elementos 14 ultrarrápidos son tal como se ha descrito más arriba.

Las figuras 20A y 20B ilustran la flexión de la cubierta de teclado numérico para provocar que una pastilla 16a, asociada con una región 2a de tecla pulsada, haga contacto con la PCB 12, mientras que una pastilla 16b adyacente, asociada con otra región 2b de tecla, se inclina levemente con respecto a la PCB pero no hace contacto. Tal como en las figuras anteriores, las secciones transversales se toman a lo largo del eje mayor de las pastillas. Las pastillas de la figura 20A son como en la realización de las figuras 10 y 16, mientras que las pastillas de la figura 20B están inclinadas tal como en la realización de las figuras 12 y 18. Si el usuario quiere el carácter impreso sobre la región 2a de tecla, necesita provocar que la pastilla 16a entre en contacto con la PCB 12; si quiere el carácter impreso sobre la región 2b de tecla, necesita que entre en contacto la pastilla 16b; y si quiere el carácter impreso sobre la región 3 de tecla de combinación entre ellas, necesita que ambas pastillas 16a y 16b entren en contacto significativo con la PCB. En ambos ejemplos, la región 2b de tecla independiente se ha flexionado ligeramente, parcialmente debido al arrastre por la plegadura de la membrana común que las forma, y parcialmente debido a las imprecisiones inherentes al uso normal. Por tanto, si los bordes enfrentados de las pastillas que abarcan una región de tecla de combinación están demasiado separados, resulta posible para unas yemas de dedo muy pequeñas flexionar la superficie del teclado numérico correspondiente a la región de tecla de combinación sin accionar ambas pastillas y por tanto no registrar la entrada de tecla de combinación deseada. A la inversa, si los bordes enfrentados de las pastillas entre dos regiones de tecla independiente directamente adyacentes están demasiado cerca entre sí, entonces el usuario puede provocar accidentalmente la pulsación de una tecla independiente adyacente cuando pulse únicamente una sola región de tecla independiente, registrando por error una entrada de tecla de combinación. Las realizaciones ilustradas resuelven este dilema haciendo eficazmente que las pastillas sean tanto grandes como pequeñas. Al inclinar las regiones distantes de las superficies de contacto de las pastillas, tal como en la figura 20B, pueden agrandarse y proporcionar por tanto un uso fiable con dedos tanto grandes como pequeños. Esta mejora ayuda también a permitir que las regiones 2 de tecla independiente se hagan relativamente pequeñas, mientras que permite que las pastillas sigan siendo relativamente grandes.

La figura 21 ilustra un conjunto bidimensional de elementos 14 ultrarrápidos equiespaciados, colocado cada uno a aproximadamente a medio camino entre las pastillas 16 conductoras asociadas con dos regiones 2 de tecla individual adyacentes. En esta realización, los elementos 14 ultrarrápidos son troncocónicos, pero debería entenderse que las variaciones a esta forma específica proporcionarán aproximadamente el mismo efecto no lineal de pandeo. Los elementos 14 ultrarrápidos forman una disposición al tresbolillo, conteniendo cada intersticio entre elementos ultrarrápidos, bien una pastilla 16 asociada con una región 2 de tecla individual, bien un espacio vacío asociado con una región de tecla de combinación. Cada región de tecla independiente y de combinación (es decir, cada intersticio entre elementos ultrarrápidos) está configurada por igual con respecto al número de elementos ultrarrápidos adyacentes y a su proximidad, de manera que el usuario experimenta una respuesta táctil similar de los accionamientos de teclas tanto individuales como de combinación mientras se pulsa un mismo número de elementos 14 ultrarrápidos durante el uso de cualesquiera. En esta ilustración, las pastillas 16 se muestran como discos, pero pueden ser de las otras formas descritas más arriba.

En comparación, con la realización de la figura 22, la realimentación táctil para cada región 3 de tecla de combinación la proporcionan cuatro elementos ultrarrápidos adyacentes, equiespaciados, mientras que la realimentación táctil para cada tecla individual la proporciona esencialmente un solo elemento 14 ultrarrápido asociado, situado directamente debajo de la región 2 de tecla individual. Cada elemento 14 ultrarrápido rodea a una pastilla 16 conductora asociada. Esta disposición puede configurarse para proporcionar una fuerza de accionamiento de tecla de combinación hasta cuatro veces mayor que la fuerza de accionamiento de tecla independiente, si se requiere tal para una aplicación particular. Sin embargo, para muchas aplicaciones, resultará deseable dotar a todas las regiones de tecla de una respuesta de realimentación táctil similar, tal como proporcionan las realizaciones de las figuras 2 y 21, por ejemplo, en las que los elementos 14 ultrarrápidos están dispuestos cada uno aproximadamente equidistantes entre dos interruptores de tecla individual adyacentes. En este caso, los elementos 14 ultrarrápidos pueden tener forma de cruz.

La figura 23 muestra un esquema de un circuito de control de teléfono móvil para realizar las funciones de un teléfono móvil, incluyendo aquellos algoritmos de control descritos en la presente memoria. En su centro se encuentra un procesador 89 de teléfono, tal como un chip ML20xx, que puede obtenerse de Mobile Link, de Santa Clara, California. Una memoria 90 rápida (flash), una memoria 91 estática de acceso aleatorio y una pantalla 92 de cristal líquido están conectadas a través de un bus a un procesador 95 ARM RISC (Reduced Instruction Set Computer - Ordenador con Juego Reducido de Instrucciones) del chip 89, que proporciona un procesamiento de interfaces de usuario y de protocolos. Unas líneas directas conectan el conector 93 del sistema, el SIM 94 (Subscriber Identity Module - Módulo de Identidad de Abonado) y el teclado 100 numérico. Un procesador 99 de señales digitales (DSP - Digital Signal Processor) Oak, situado también en el chip 89, proporciona la capa física para procesar el habla a través de un micrófono 97 y un altavoz 98, donde lo transmite y recibe una unidad 96 de banda dual de RF.

Con referencia ahora a la figura 24, una mitad 44 de molde para formar la parte inferior de un elemento TIYC con elementos ultrarrápidos moldeados integralmente tales como los mostrados en la figura 14, consiste en una placa 45 fija, que define unas cavidades 46 para moldear las superficies exteriores de cada elemento ultrarrápido, y una placa 47 móvil, con salientes 48 aproximadamente cónicos que forman las superficies internas de los elementos ultrarrápidos. Las dos placas de molde se mantienen unidas mientras se introduce y enfría la resina, y luego se separan para permitir quitar los elementos ultrarrápidos moldeados de las cavidades 46. En la placa 45 también se proporcionan unas cavidades 48 para sujetar las pastillas conductoras como piezas de inserción durante el moldeo. La placa 47 móvil y la placa 45 fija pueden unirse permanentemente si las secciones transversales a través de las cavidades 46 perpendiculares al flujo de resina decrecen en área hacia los extremos de las cavidades, permitiendo tirar de los elementos ultrarrápidos moldeados desde sus cavidades sin separar las mitades de molde.

La figura 25 muestra una estructura de realimentación táctil para un teclado numérico TIYC que tiene un conjunto de carriles 62 lineales moldeado con una lámina 63 base común y que se extiende en un ángulo de aproximadamente 60 grados con respecto a la lámina base. Alternativamente, los carriles 62 pueden enrollarse o curvarse para que serpenteen por la cara de la lámina 63. Esta realización proporciona una realimentación táctil no lineal de teclado numérico a través de toda la superficie de un teclado numérico TIYC. Puede emplearse un adhesivo para fijar la lámina a la placa de circuito impreso, proporcionando unos agujeros 65 espacios para que las pastillas del teclado numérico hagan contacto con la PCB. O los carriles 2 pueden moldearse integralmente, en su totalidad o en secciones, con la parte inferior de una cubierta elastomérica de teclado numérico. La adhesión de los extremos distantes de los carriles a la superficie opuesta (o a la cubierta de teclado numérico o la PCB) evita al deformación del centro del teclado numérico TIYC bajo intervalos de temperatura y de humedad y también proporciona una referencia estable para los extremos distantes de los elementos de realimentación.

La figura 26 muestra una vista lateral de un teclado numérico con un elemento 210 de realimentación táctil en forma de lámina metálica estampada colocada entre la cubierta 10 y la PCB 12. La lámina 210 se estampa para formar unos segmentos 212 arqueados que se extienden fuera de su plano para formar elementos ultrarrápidos. En esta realización, el lado posterior de la lámina se encuentra en contacto cara a cara con la parte posterior del elemento 10 TIYC, con las partes distantes de los segmentos arqueados adyacentes a la PCB 12. Tal como se muestra en la figura 27, los segmentos 212 arqueados están dispuestos en filas y columnas entre unas aberturas 214 estampadas que proporcionan acceso de las pastillas 16 conductoras a la PCB 12.

A continuación, con referencia a la figura 28, un teclado 80 numérico TIYC tiene una superficie continuamente ondulada, y notablemente, no presenta regiones 3 de tecla de combinación como si estuviesen en los intersticios visibles de las regiones 2 de tecla individual. En su lugar, las regiones 3 de tecla de combinación aparecen como entidades completamente diferentes (aunque siguen teniendo una función intersticial). No hay características visibles que se extiendan al interior de las regiones 3 de tecla de combinación visibles para indicar relación alguna con la disposición de regiones de tecla independiente. En este ejemplo, las regiones 3 de tecla de combinación son regiones ovaladas, visiblemente delimitadas, de contornos suaves, llevando cada una una leyenda situada centralmente. Las regiones 2 de tecla individual no están delineadas, proporcionando así un contexto visualmente limpio y simplificado para una mayor legibilidad, y la disposición tradicional de teclas telefónicas se crea a través del uso de elementos predominantemente gráficos. Los elementos gráficos pueden rebajarse ligeramente y/o producirse con un proceso de moldeo de dos etapas en el que los elementos que definen las regiones 3 de tecla de combinación (o de la disposición tradicional de teclas telefónicas por sí sola) se moldean primero en un color, con el resto del teclado numérico moldeado en un segundo color.

La figura 29 muestra un teclado 82 numérico TIYC en el que las regiones 3 de tecla de combinación se han maximizado como regiones circulares u ovaladas y las regiones 2 de tecla individual constan de formas 64 romboidales dispuestas en unos huecos entre ellas. Al igual que en la figura 28, esta realización no presenta regiones de tecla de combinación como las intersecciones de las teclas independientes. En lugar de esto, las regiones de tecla de combinación aparentan ser entidades independientes. Las regiones circulares u ovaladas ampliadas, asociadas con las regiones 3 de tecla de combinación, están rebajadas, en una forma parecida a un cuenco, en aproximadamente 0,10 a 0,50 milímetros en sus centros, tal como se mide desde unas transiciones relativamente acusadas, definidas por un plano neutral, en sus bordes. Con referencia también a la figura 19, las partes elevadas son unas protuberancias 64 de forma romboidal que se extienden por encima el plano neutral aproximadamente 0,30 a 1,0 milímetros. Por tanto, la distancia d_{3} total desde la parte superior de las protuberancias 64 de forma romboidal hasta la parte inferior de las regiones circulares u ovaladas que representan las regiones 3 de tecla de combinación es de aproximadamente 0,70 a 1,5 milímetros. Las partes superiores de los botones 64 son predominantemente planas, con curvaturas leves. Una región 218 de tecla de combinación está equipada con un par de protuberancias 101 táctiles de localización, tales como las que se emplean para indicar el número "5" en muchos teclados numéricos estándares. Además, dos protuberancias 103 de localización adicionales están situadas justo fuera de la cuadrícula del teclado numérico, entre las cuarta y quinta filas de regiones de tecla de combinación (es decir, alineadas con la quinta fila de regiones de tecla independiente), según se cuenta desde el extremo lejano del teclado. Estas protuberancias de localización pueden localizarse mediante el tacto para ayudar en el uso del teclado numérico en la oscuridad o por ciegos.

La figura 30 también muestra, en un esquema de líneas discontinuas, la cuadrícula subyacente asociada con las teclas independientes, tal como queda determinada por la matriz de interruptores debajo de la cubierta de teclado numérico, para mostrar que la superficie descubierta está desprovista de trazas de esta cuadrícula funcional, tal como la ve un operador. En su lugar, la superficie de la cubierta aparece como una matriz de regiones de tecla independiente y de combinación, tal como definen unas trazas o características sensibles no alineadas con la cuadrícula subyacente. Cada caja de líneas discontinuas define un espacio asociado de cuadrícula de teclas independientes. A la inversa, los espacios de cuadrícula de teclas de combinación estarían definidos entre las líneas de cuadrícula que conectasen las regiones de tecla independiente.

Las figuras 31-33 muestran un elemento 10 TIYC con una disposición tradicional de teléfono formada por columnas numéricas de regiones 3 de tecla de combinación. La primera columna 70 numérica (con el 1, 4, 7, *) está separada de la segunda columna 72 numérica (con el 2, 5, 8, 0) por una columna de caracteres 74 no relacionados (mostrados aquí con los símbolos de puntuación "?", "@", "-" y "/"). Esta pauta se repite, con una segunda columna de caracteres de puntuación ")", " : ", " ' " y "." entre las segunda y tercera columnas numéricas. Las anchuras de las zonas de leyenda de las columnas adyacentes de teclas de combinación (por ejemplo, 70 y 74) son diferentes en tamaño, variando entre ancho (columna 70) y estrecho (columna 74). Un corte transversal a través de regiones 2 de tecla independiente directamente adyacentes (figura 32) muestra una separación regular de región de tecla, mientras que un corte transversal a través de regiones 3 de tecla de combinación directamente adyacentes (figura 33) muestra anchuras de región de tecla alternas. Preferiblemente, la anchura "X" del espacio entre teclas 2 independientes directamente adyacentes es de aproximadamente la mitad de la anchura de un dedo humano o menor, y la coloración de las regiones de leyenda utilizada para identificar los caracteres de las columnas alterna, tal como por contraste, de la oscuridad a la claridad.

La figura 34 muestra un teclado numérico TIYC con columnas de regiones 2 de tecla independiente y columnas de regiones 3 de tecla de combinación dispuestas a lo largo de un sesgo de 45 grados con respecto al usuario (es decir, con respecto a una orientación normal de teclado numérico tal como define la orientación de las leyendas). Esta realización aumenta el número de teclas accionables independientemente que pueden disponerse en una línea horizontal (tal como define la orientación normal de teclado) en aproximadamente un 40 por ciento sobre algunas implementaciones de teclado numérico TIYC anteriores, reduciendo así la anchura de un producto con teclas significativamente, especialmente la disposición QWERTY tradicional mostrada.

La figura 35 muestra un método mejorado para interpretar una entrada en forma de cadena larga de caracteres (LSC - Long String of Characters), tal como un número de teléfono, un código de seguridad, un Número de Identificación Personal (PIN; un código de acceso utilizado para identificar a un individuo antes de que un sistema proporcione acceso o un servicio) o similares, aprovechándose de la capacidad de los teclados numéricos TIYC descritos más arriba para detectar entradas simultáneas de cualquier combinación de regiones de tecla independiente, incluso no adyacentes. Este método puede resultar ventajoso para proporcionar un medio seguro a la vez que rápido de introducción de códigos numéricos para aplicaciones tales como la provisión de acceso a sitios web y otros servicios y contenido basados en el teléfono; la introducción del número de teléfono propio de un individuo seguido por un PIN como medio para acceder a un buzón de voz; y similares. Estos algoritmos, a los que se hace referencia como la función LSC, pueden adaptarse para satisfacer simultáneamente las siguientes necesidades: 1) crear una entrada lo suficientemente compleja como para proporcionar un nivel de seguridad razonable; 2) satisfacer los requisitos mínimos de los códigos PIN de acceso en una gran variedad de aplicaciones; y 3) permitir la entrada casi instantánea de LSC, ya sean definidas por el usuario o definidas por el sistema.

En una etapa 100, el sistema explora la electrónica del teclado numérico en busca de una indicación de que dos o más teclas independientes se accionan en cualquier instante particular. En una etapa 102, el sistema visualiza un carácter como la consecuencia de que el sistema identifique una tecla de combinación definida correspondiente a la combinación detectada, tal como en un pantalla local. Preferiblemente, el usuario no necesita realizar ninguna tarea distinta para acceder a la funcionalidad LSC; el simple accionamiento de una combinación no definida de al menos dos teclas independientes no relacionadas durante un periodo de tiempo predeterminado induce al sistema a acceder a la funcionalidad LSC. Si el sistema detecta una combinación no definida, el sistema pasa a una etapa 104. En el caso de que el sistema acabase de registrar una tecla individual o de combinación antes de identificar una combinación no definida y que no se registre una "elevación de tecla" (es decir, el operador no ha dejado de pulsar el teclado numérico), el sistema borra el carácter previamente introducido.

En una etapa 106, el sistema determina si la combinación no definida corresponde a una LSC almacenada. Si estaba almacenada previamente, entonces el sistema envía la LSC asociada a la pantalla en una etapa 108. Si la combinación no definida no se ha almacenado previamente como correspondiendo a una LSC, el sistema determina en una etapa 110 cuántos caracteres se registraron en la pantalla cuando se detectó la combinación no definida. Si los caracteres están registrados, pero no son suficientes para ser un número PIN válido (por ejemplo, de uno a tres), entonces el sistema informa al usuario de que los PIN deben tener una longitud de al menos cuatro caracteres y prosigue explorando el teclado en la etapa 100.

Si no hay caracteres en la pantalla, entonces el sistema procede a generar una LSC pseudoaleatoria basándose en las entradas proporcionadas. En una etapa 111, el sistema ordena las entradas de tecla independiente (en esta realización, las teclas de combinación no se leen como se hace cuando se establecen combinaciones definidas) en un orden predeterminado que es independiente del orden en el que se detectaron las entradas de tecla individual. Un orden así sería el alfabético. Otro (que englobaría los símbolos de puntuación) es clasificar por valor ASCII. Es probable que este ordenamiento cambie el orden en el que el sistema adquirió las teclas. En una etapa 112, el sistema genera una cadena LSC, preferiblemente toda números y de 8 caracteres de largo. Si una simple concatenación de los valores ASCII da como resultado una LSC muy corta, los valores pueden sumarse entre sí y añadirse el resultado. Existen numerosas maneras de generar una secuencia numérica, pseudoaleatoria, apropiada, a partir de un conjunto de entradas. Si el resultado es demasiado largo, puede truncarse.

En una etapa 114 opcional (útil, por ejemplo, si hay una llamada telefónica en curso), el sistema determina la identidad de la otra parte comprobando al ID del llamante o sencillamente mirando la identidad de la otra parte en un agenda de direcciones almacenada. Si en la etapa 110 se determina que el usuario ya ha introducido una LSC significativa en la pantalla (en este ejemplo, de cuatro o más caracteres), entonces el sistema almacena esa combinación no definida en memoria para que la etapa 108 pueda proporcionar la LSC asociada en el futuro. En una etapa 118, la LSC, ya sea definida por el usuario o por el sistema, se envía a la pantalla 92. En el caso de una LSC definida por el sistema, puede enviar un identificador de referencia, tal como "PIN#3", o (si se ha implementado la etapa 114) un identificador propio de la parte, tal como "PIN Banco X".

La figura 36 muestra un algoritmo, incluido en un teléfono, que proporciona una transformación inversa de entradas de teclas alfabéticas a salidas de tecla numérica, tal como dicta la correlación del teclado numérico telefónico estándar de 12 teclas (es decir, una correspondencia letra-número estándar de teclado numérico telefónico, tal como se muestra en la figura 37) que simplifica la tarea de marcar números de teléfono proporcionados en un formato alfanumérico, tal como "1-800-PATENTES". Tales números han sido frustrantes durante largo tiempo ya que, aunque son fáciles de memorizar, son difíciles de marcar. Sin embargo, la transformación inversa tiene una aplicabilidad especial en los teclados numéricos TIYC porque, aunque proporcionan un teclado numérico telefónico, en muchos casos no proporcionan una correlación entre caracteres alfabéticos y numéricos.

En una etapa 120, el usuario introduce datos alfanuméricos en el teléfono. Esto puede llevarse a cabo con un teclado numérico tradicional, un teclado numérico TIYC u oralmente. En una etapa 122, el usuario indica el deseo de "marcar" un número de teléfono pulsando una tecla o pronunciando una palabra predesignada. Las etapas 120 y 122 pueden transponerse, especialmente en el caso oral. En unas etapas 124 y 126, en cualquiera de los órdenes, el teléfono pasa por números sin modificación, mientras vuelve a transformar los caracteres alfabéticos mediante la correlación alfanumérica estándar mostrada en la figura 37. Por ejemplo, cuando se pulsa cualquiera de las letras "A", "B" o "C", la salida es el número "2". En una etapa 128, la salida del algoritmo es puramente numérica, consistiendo totalmente en combinaciones de los números 0-9.

La figura 38 muestra una lámina 220 elastomérica que proporciona realimentación táctil en toda una superficie de teclado numérico TIYC con unos elementos 222 discretos que se extienden, con el teclado montado, entre la cubierta y el sustrato. Estos elementos 222 se extienden perpendicularmente con respecto a la base de la lámina 220 (tal como se muestra), para funcionar en un modo puro de pandeo al presionarse la cubierta contra el sustrato, o pueden estar inclinados. Los elementos 222 pueden ser cilindros sólidos o tubos verticales.

La figura 39 muestra los elementos 14 ultrarrápidos moldeados con una lámina 61 común que es independiente del elemento 10. Los elementos 14 ultrarrápidos son cónicos, con sus extremos 230 estrechos orientados hacia abajo, lejos de la cubierta 10. En los extremos 230 estrechos se proporciona un espesor adicional, formando un bloque de material para incrementar la cualidad de los chasquidos o la sensación crujiente de la realimentación táctil proporcionada por las cúpulas.

La figura 40 muestra un algoritmo de exploración que permite una velocidad de exploración de reloj particularmente lenta, ahorrando de este modo energía. En cuanto se activa un interruptor del teclado numérico, la exploración se limita a las teclas adyacentes. Si en el tiempo de espera se activa un segundo interruptor de tecla, el sistema sólo examina las filas (o columnas) encima y debajo (adyacentes a) el par accionado. Esto prosigue hasta que una tecla individual se accione por la duración del tiempo de espera o hasta que se detecten diagonales opuestas.

La figura 41 muestra una placa 12 de circuito impreso con los trazos 226 en un ángulo de 45º con respecto al contorno de la placa en la zona de cuadrícula de teclado numérico. Las líneas discontinuas representan trazos conectados a los anillos centrales de unos interruptores 228 ultrarrápidos abombados. Las líneas continuas representan trazos conectados a los anillos periféricos de esos interruptores. Puesto que las teclas independientes situadas en diagonales opuestas, adyacentes, definen teclas de combinación, esta disposición proporciona un algoritmo de reconocimiento simplificado. Este cambio en el hardware redefine el software, de manera que una salida simultánea procedente de trazos adyacentes indica una salida de tecla de combinación.

En la figura 42, las filas de regiones 2 de tecla individual se han sesgado para seguir arcos definidos por un radio "R", para ayudar a identificar ubicaciones a lo largo del teclado numérico mediante el tacto, mientras que sus correspondientes regiones 18 de contacto de cuadrícula de interruptores permanecen dispuestas a lo largo de filas y columnas ortogonales, lo que tiene como resultado un desplazamiento "L" vertical entre los centros de las regiones 2 de tecla individual y sus regiones 18 de contacto de interruptor en ciertas columnas. En las columnas más a la izquierda y a la derecha, las regiones de tecla independiente se encuentran ligeramente por encima de sus centros de región de contacto de interruptor, en vista frontal, mientras que en la columna central se obtiene el desplazamiento opuesto. Esto mantiene constante el espaciado de la matriz de interruptores, aún cuando varíe el espaciado entre regiones de tecla independiente diagonalmente adyacentes.

Con referencia ahora a las figuras 43 y 44, un teléfono 250 móvil incorpora la cubierta 82 de teclado numérico de las figuras 29 y 30 y una pantalla 92 para visualizar texto alfanumérico.

Se ha descrito un número de realizaciones de la invención. No obstante, se entenderá que pueden realizarse varias modificaciones sin apartarse del espíritu y el alcance de la invención. Por consiguiente, otras realizaciones están dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (13)

1. Teléfono con un teclado numérico TIYC que comprende tanto regiones (3) de tecla de combinación como regiones (2) de tecla independiente, dispuestas en columnas alternas, en el que las columnas de regiones (3) de tecla de combinación incluyen tres columnas numéricas (70, 72) que incluyen juntas regiones numéricas correspondientes a los números 0 a 9, conteniendo cada columna numérica una pluralidad de las regiones numéricas,

caracterizado porque

dichas columnas de las regiones (3) de tecla de combinación contienen al menos otra columna (74) que contiene regiones de tecla correspondientes a símbolos de puntuación, y

respectivamente, dos columnas numéricas están separadas la una de la otra por una columna (74) que contiene regiones de tecla correspondientes a símbolos de puntuación,

en el que las regiones (2) de tecla independiente incluyen juntas regiones correspondientes a letras de un alfabeto.

2. Teléfono según la reivindicación 1, en el que las columnas (70, 72) numéricas forman juntas una disposición estándar de teclas telefónicas con una columna (70) numérica izquierda que contiene el 1, 4, 7, con una columna (72) numérica central que contiene el 2, 5, 8, 0 y con una columna numérica (74) derecha que contiene el 3, 6, 9.

3. Teléfono según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las regiones (2, 3) de tecla están definidas por unas correspondientes características sensibles sobre una superficie descubierta de una membrana flexible.

4. Teléfono según la reivindicación 3, en el que las características sensibles comprenden cambios de elevación a través de la superficie de la membrana.

5. Teléfono según la reivindicación 4, en el que las regiones (2) de tecla independiente están espaciadas con un espaciado de no más de aproximadamente la mitad de la anchura de una yema de dedo humana.

6. Teléfono según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las regiones de tecla numéricas son visiblemente más grandes que las regiones de tecla correspondientes a símbolos de puntuación.

7. Teléfono según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las regiones (2) de tecla independiente y las regiones (3) de tecla de combinación son de tamaño diferente.

8. Teléfono según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada región (2, 3) de tecla lleva asociada una leyenda visible.

9. Teléfono según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las columnas (70, 72) numéricas presentan una coloración visiblemente distinta que dicha otra columna.

10. Teléfono según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las regiones (3) de tecla de combinación están dispuestas en columnas de anchura alterna.

11. Teléfono según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las regiones (2) de tecla independiente están dispuestas en seis columnas verticales, tal como queda determinado por la orientación de las leyendas de tecla.

12. Teléfono según la reivindicación 11, en el que las regiones (2) de tecla independiente están dispuestas en unas primera, tercera, quinta, séptima, novena y undécima columnas verticales y comprenden regiones correspondientes a letras, formando las columnas de regiones de tecla de combinación numérica unas segunda, sexta y décima columnas verticales, e incluyendo unas cuarta y octava columnas verticales unas regiones de tecla correspondientes a símbolos de puntuación, progresando La numeración de las columnas desde cualquiera de los lados laterales del teclado numérico.

13. Teléfono según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, configurado para registrar símbolos de puntuación diferentes al accionarse por dos veces consecutivas una de las regiones de tecla correspondientes a símbolos de puntuación.