專利名稱：具有力感測鍵的電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開內(nèi)容通常涉及用于設(shè)備，諸如固定電話、移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDAs)以及遙控器的小型鍵盤。
背景技術(shù)：
用于電話、PDA、遙控器或類似設(shè)備的小型鍵盤通常具有12和20之間的鍵，用于控制設(shè)備的操作。鍵通常包括數(shù)字鍵“0”-“9”、電話鍵“*”和“#”以及用于另外功能的鍵，諸如“菜單”、“取消”、“光標(biāo)向上”、“光標(biāo)向下”、“光標(biāo)向右”、“光標(biāo)向左”以及“選擇”。在至少一些情況下，設(shè)備大小影響能方便地存取的鍵的大小。
為增加通過設(shè)備可用的功能的數(shù)量(或鑒于減小設(shè)備大小，維持恒定多個(gè)功能)，通常小型鍵盤中的幾個(gè)鍵與多個(gè)功能和/或含義關(guān)聯(lián)以便允許設(shè)備的增加的多個(gè)特征和功能。通常，小型鍵盤充當(dāng)用于諸如消息傳遞和電話薄的特征的數(shù)字字母鍵盤，其中，從鍵盤輸入字母和數(shù)字。
已經(jīng)使用各種方法來將單一鍵與多個(gè)字母數(shù)字字符關(guān)聯(lián)。在一種方法中，單一鍵與單一開關(guān)關(guān)聯(lián)，以及用戶需要至少一次按鍵(但通常不止一次按鍵)來獲得所需字符。例如，用戶多次按壓單一鍵來循環(huán)字母數(shù)字選擇直到由用戶暫停(或按壓另一鍵)表示選擇當(dāng)前顯示的字符為止。
在第二種方法中，不止一個(gè)開關(guān)與單個(gè)鍵關(guān)聯(lián)。有時(shí)，這些多開關(guān)鍵稱為“組”鍵或“組合”鍵。幾乎同時(shí)啟動(dòng)與多開關(guān)鍵有關(guān)的一個(gè)或多個(gè)開關(guān)表示需要哪一字母數(shù)字鍵。第二種方法對字母數(shù)字輸入來說不太麻煩，因?yàn)橛脩裟懿僮鲉我绘I來直接存取多個(gè)字符。然而，用戶更易于輸入錯(cuò)誤，因?yàn)殒I壓下必須足夠精確以便僅訪問所需開關(guān)，以及還因?yàn)槎嚅_關(guān)鍵的觸覺反饋不熟悉。例如，大多數(shù)用戶在壓下開關(guān)的單個(gè)翻滾圓頂(popple dome)后釋放鍵，有時(shí)在已經(jīng)啟動(dòng)翻滾圓頂開關(guān)的正確組合來獲得多開關(guān)鍵中的所需結(jié)果前。該用戶習(xí)慣導(dǎo)致改變所輸入的不正確字符的需要，以及可能最終導(dǎo)致用戶受挫。
因此，需要一種協(xié)助直接字母數(shù)字字符輸入以及其他功能輸入的小型鍵盤。期望小型鍵盤不具有不尋常的觸感。本公開內(nèi)容的各個(gè)方面、特征和優(yōu)點(diǎn)在仔細(xì)考慮下述附圖和附加詳細(xì)說明后，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)來說將變得更顯而易見。


圖1表示根據(jù)實(shí)施例，具有鍵盤的電子設(shè)備。
圖2表示根據(jù)第一實(shí)施例，圖1的電子設(shè)備中的力感測鍵(forcesensing key)的橫截面。
圖3表示圖2中的力感測鍵的局部截面圖。
圖4表示根據(jù)第二實(shí)施例，圖1的電子設(shè)備中的力感測鍵的橫截面。
圖5表示圖4中的力感測鍵的局部截面圖。
圖6表示圖2和圖4中所示的力感測鍵的操作的流程圖。
圖7表示具有根據(jù)另一實(shí)施例的鍵盤的電子設(shè)備。
具體實(shí)施例方式
具有力感測鍵的電子設(shè)備具有開關(guān)、第一力感測區(qū)，用于獲得第一力值、第二力感測區(qū)，用于獲得第二力值，以及處理器，用于當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)時(shí)，基于第一力值和第二力值，確定用于該鍵的選定功能。第一力感測區(qū)和第二力感測區(qū)使用顯示出力對電壓響應(yīng)值的局部電阻材料。另外的力感測區(qū)，以及另外的功能可以包括在電子設(shè)備中。處理器用于按鍵校正以確定用戶期望的功能選擇。通過將開關(guān)形成為圓頂開關(guān)，力感測鍵向用戶提供明確的觸覺反饋。力感測鍵能根據(jù)用于力感測鍵的致動(dòng)器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及用來形成致動(dòng)器的材料，構(gòu)造用于各種應(yīng)用以及用戶喜好。
圖1表示具有根據(jù)實(shí)施例的鍵盤110的電子設(shè)備100。在所示的具體實(shí)施例中，電子設(shè)備100是無線通信設(shè)備，諸如移動(dòng)電話，但鍵盤110能易于應(yīng)用于固定電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDAs)、遙控器、膝上型電腦以及其他按鍵電子設(shè)備。鍵盤110具有多個(gè)鍵120，130。鍵120中的六個(gè)為常規(guī)鍵。十二個(gè)鍵是力感測鍵130，將結(jié)合圖2-5詳細(xì)地描述。
在該實(shí)施例中，每個(gè)力感測鍵130通常是為三角形，具有大的中心區(qū)和三個(gè)附屬區(qū)。標(biāo)準(zhǔn)的電話鍵盤將多至三個(gè)字母與單個(gè)電話號(hào)碼0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，*和#關(guān)聯(lián)。因此，特定鍵，諸如鍵132具有輸入數(shù)字2的主要功能以及輸入字母A，B和C的三個(gè)次要功能。三個(gè)附屬(satellite)區(qū)的每一個(gè)與輸入特定字符的三個(gè)次要功能的每一個(gè)關(guān)聯(lián)。使用一個(gè)數(shù)字對一個(gè)主要功能以及一個(gè)字母對三個(gè)次要功能的每一個(gè)的這種分布，標(biāo)準(zhǔn)字母數(shù)字字符組能分布在標(biāo)準(zhǔn)電話鍵盤的十二個(gè)鍵上。
鍵盤110還具有帶有多個(gè)孔150的蓋140，通過這些孔，露出鍵120，130的至少一些致動(dòng)器121，170。采用所暴露的接觸面來接收外部施加力以及將這些力傳送到中央開關(guān)以及致動(dòng)器121，170下的多個(gè)附屬力感測墊(sensing pad)。
電子設(shè)備100包括處理器，用于解釋用戶輸入，諸如按鍵，以及提供用戶輸出，諸如可視顯示、可聽提醒或控制信號(hào)。處理器還解釋按鍵以便確定通過特定按鍵啟動(dòng)何種功能。根據(jù)由鍵的附屬力感測墊感測的力，處理器確定通過按鍵，意圖主要功能還是幾種可能的次數(shù)功能的一個(gè)。
能使用不同的鍵和鍵結(jié)構(gòu)來允許不同主要和次要功能，由電子設(shè)備的具體應(yīng)用而定。例如，鍵可以是橢圓形以及具有兩個(gè)附屬區(qū)，或鍵可以是矩形或菱形以及具有四個(gè)附屬區(qū)。通過稍微不同的結(jié)構(gòu)，能在與圖1所示的類似的鍵盤上實(shí)現(xiàn)不同的字符組，諸如來自非羅馬語言的那些。
圖2表示在根據(jù)第一實(shí)施例的圖1的電子設(shè)備100中的力感測鍵200的橫截面。力感測鍵，諸如圖1中的鍵130，使用力感測材料來測量將多少壓力施加到鍵200的多個(gè)力感測墊290上。當(dāng)中央開關(guān)280由于致動(dòng)器270上的外部壓力閉合時(shí)，估計(jì)力量度。
在共用襯底210，諸如印刷電路板材料上支撐力感測鍵200的各個(gè)部件。另外的結(jié)構(gòu)包括由金屬、塑料或其他剛性基座支撐的柔性襯底上的印刷電路。在至少一個(gè)實(shí)施例中，共用襯底210通常是平面的。
使用共用襯底210的表面上的開關(guān)觸點(diǎn)220，形成中央開關(guān)280。交替導(dǎo)電跡線(conductive trace)通常形成中央開關(guān)觸點(diǎn)220外形，以便壓向?qū)щ娵E線的導(dǎo)電翻滾圓頂225閉合該開關(guān)。圓頂225有助于防止無意按鍵，以及當(dāng)按鍵啟動(dòng)中央開關(guān)280時(shí)提供觸覺反饋。
在中央開關(guān)280周圍的附屬力感測墊290包括由交替導(dǎo)電跡線形成的附屬力觸點(diǎn)230。使用隔板粘合劑，能將局部電阻材料層250加在附屬力觸點(diǎn)230上。當(dāng)力施加到局部電阻材料250來將其壓向觸點(diǎn)230時(shí)，在附屬力觸點(diǎn)230的交替導(dǎo)電跡線間產(chǎn)生更好的電通路。這產(chǎn)生當(dāng)力施加到電阻材料250時(shí)增加的電壓值，當(dāng)中央開關(guān)280閉合時(shí)估計(jì)它。其他材料能用來形成附屬力感測墊290，諸如加在交替導(dǎo)電跡線上的局部電容材料、壓力或運(yùn)動(dòng)傳感器、光傳感器或應(yīng)變儀。力感測墊290也能以易于獲得的力感測聚合物厚膜設(shè)備的形式實(shí)現(xiàn)。
在至少一個(gè)實(shí)施例中，鍵200具有硬塑料致動(dòng)器270，向用戶提供具有實(shí)心感覺的上接觸面，以及該硬塑料有助于將按鍵力分布到底接觸面上的中央開關(guān)280和附屬力感測墊290。硬塑料致動(dòng)器270還提供翻滾圓頂?shù)囊?guī)則鈕(clean snap)，以便向用戶提供觸覺反饋。在對準(zhǔn)和支撐圖1所示的鍵盤110中的多個(gè)致動(dòng)器的襯底255上支撐致動(dòng)器270。襯墊255由軟的彈性材料，諸如硅制成。形成致動(dòng)器270以便產(chǎn)生位于圓頂225和中央開關(guān)觸點(diǎn)220上的中央柱塞275。因此，致動(dòng)器270的上接觸面上的向下壓力導(dǎo)致底接觸面上的中央柱塞275使圓頂225壓向中央開關(guān)觸點(diǎn)220以及閉合中央開關(guān)280。
致動(dòng)器270的底接觸面包括位于附屬力感測墊290上的附屬柱塞265。因此，致動(dòng)器270的頂接觸面上的傾斜壓力產(chǎn)生能測量的、相對于附屬力觸點(diǎn)230的力。
致動(dòng)器270包括在周邊上形成的凸緣272，以便使致動(dòng)器270位于蓋240中的孔245中，并且在翻滾圓頂225和附屬力觸點(diǎn)230上。凸緣272構(gòu)造成至少部分延伸到蓋240中的孔的大小和形狀外。當(dāng)致動(dòng)器270適當(dāng)?shù)胤胖迷趫D1所示的電子設(shè)備100中時(shí)，通過蓋240中的孔，暴露部分致動(dòng)器270，以及凸緣272位于蓋240之后。因此，致動(dòng)器270上的離心力在最近附屬柱塞265上產(chǎn)生力。因此，當(dāng)中央開關(guān)280閉合時(shí)，在被選附屬力感測襯墊290上具有相當(dāng)大的力值。
作為提供靈敏附屬力感測襯墊290的一種方法，附屬柱塞265位于蓋240下以及設(shè)計(jì)成在大部分附屬力觸點(diǎn)230上產(chǎn)生壓力。與附屬力觸點(diǎn)230接觸的附屬柱塞265的開關(guān)觸點(diǎn)外形和面積能設(shè)計(jì)成最大化附屬力感測襯墊290的靈敏度。增加中央柱塞和附屬柱塞間的距離也增加附屬力感測襯墊的靈敏度。
圖3表示圖2所示的力感測鍵200的局部透視截面。硬塑料致動(dòng)器270具有中央柱塞275和至少一個(gè)附屬柱塞265。致動(dòng)器270包括如參考圖2所述的凸緣272。
中央開關(guān)包括位于中央開關(guān)觸點(diǎn)(圖2所示)上的導(dǎo)電翻滾圓頂225。翻滾圓頂225具有升離襯底210的三角形，在致動(dòng)期間，由于大的圓頂行進(jìn)距離，提供觸覺反饋。這種翻滾圓頂還為中央柱塞275提供大的目標(biāo)面積(“最佳點(diǎn)”)。因?yàn)樵谥聞?dòng)器270上預(yù)期傾斜壓力，大的目標(biāo)面積有利于適應(yīng)不同按鍵方式。另外的圓頂形狀包括圓形，具有內(nèi)凹的圓形、四支腳和長方形。
附屬柱塞265位于附屬力觸點(diǎn)230上。局部電阻材料層250位于附屬柱塞265和附屬力觸點(diǎn)230間。如上所述，致動(dòng)器270上的傾斜壓力使至少一個(gè)附屬柱塞265將壓力施加在局部電阻材料250的相關(guān)部分和附屬力觸點(diǎn)230上。向下壓力使翻滾圓頂225下陷并閉合中央開關(guān)280。當(dāng)中央開關(guān)閉合時(shí)，測量每個(gè)附屬力觸點(diǎn)230上的力量度以便確定所需字符。
力感測鍵能具有不同的體系結(jié)構(gòu)，由它們的指定應(yīng)用而定。不同的致動(dòng)器材料影響力感測鍵的觸覺反饋。不同柱塞布局影響中央開關(guān)和附屬力感測襯墊的靈敏度。
圖4表示在根據(jù)第二實(shí)施例的圖1的電子設(shè)備100中的力感測鍵400的橫截面。力感測鍵，諸如圖1中的鍵130，使用力感測材料來測量多大壓力施加到鍵400的多個(gè)力感測襯墊490上。當(dāng)由于致動(dòng)器470上的外部壓力，中央開關(guān)480閉合時(shí)，估計(jì)力度量。
致動(dòng)器470具有由硬塑料材料形成的鍵帽471以及包括凸緣472和中央柱塞475。硬塑料鍵帽471具有向用戶提供實(shí)心感覺的頂接觸面，以及硬塑料有助于將按鍵的力分布到中央開關(guān)480和附屬力感測襯墊490上。鍵帽471連接到形成復(fù)合致動(dòng)器470的下側(cè)的襯墊。襯墊455由軟材料，諸如硅形成。襯墊455對準(zhǔn)并支撐鍵帽471，以及還向具有軟且可變形的附屬柱塞465的致動(dòng)器470提供底接觸面。鍵帽471的一部分通過蓋440中的孔445顯露，而凸緣472和中央柱塞475在蓋440下。
如前所述，致動(dòng)器470的頂接觸面上的向下壓力使致動(dòng)器470的底接觸面上的中央柱塞475下壓翻滾圓頂425以及閉合中央開關(guān)觸點(diǎn)420。致動(dòng)器470的頂接觸面上的傾斜壓力使致動(dòng)器470的底接觸面上的至少一個(gè)附屬柱塞465與附屬力觸點(diǎn)430更多地接觸。當(dāng)更多壓力施加到附屬柱塞465時(shí)，附屬柱塞465彎曲以便相對于局部電阻材料450和附屬力觸點(diǎn)430，提供更大的壓力面積。這有助于從隨所施加的力改變的附屬力感測襯墊490提供電壓讀數(shù)。
在鍵帽471的周邊上形成的凸緣472使致動(dòng)器470位于蓋440中以及在翻滾圓頂425和附屬力觸點(diǎn)430上。凸緣472構(gòu)造成至少部分延伸到蓋440的孔的大小和形狀外。當(dāng)致動(dòng)器470適當(dāng)?shù)匚挥陔娮釉O(shè)備中時(shí)，通過蓋440中的孔，暴露鍵帽471的一部分，以及凸緣472位于蓋440后。因此，致動(dòng)器470上的離心力在最近附屬柱塞465上產(chǎn)生力。因此，當(dāng)中央開關(guān)480閉合時(shí)，在選定附屬力襯墊490上存在相當(dāng)大的力值。
根據(jù)該第二實(shí)施例，來自力感測鍵的觸覺反饋更軟。在致動(dòng)器470的下面的軟墊455產(chǎn)生更軟的響應(yīng)，通過鍵帽471的中央柱塞475，甚至影響翻滾圓頂425的觸覺反饋。
在共用襯底410，諸如印刷電路板材料上支撐力感測鍵400的各個(gè)部件。另外的結(jié)構(gòu)包括在由金屬、塑料或其他剛性基座支撐的柔性襯底上的印刷電路。在至少一個(gè)實(shí)施例中，共用襯底410通常是平面的。
使用共用襯底410的表面上的導(dǎo)電翻滾圓頂425和開關(guān)觸點(diǎn)420，形成中央開關(guān)480，以便施加到翻滾圓頂425上的預(yù)定量外力使圓頂壓在中央開關(guān)觸點(diǎn)420上以及閉合開關(guān)。交替導(dǎo)電跡線通常形成中央開關(guān)觸點(diǎn)420外形。圓頂425有助于防止無意按鍵，以及當(dāng)按鍵啟動(dòng)中央開關(guān)480時(shí)，還提供觸覺反饋。
中央開關(guān)480周圍的力感測區(qū)中的附屬力感測襯墊490包括從交替導(dǎo)電跡線形成的附屬力觸點(diǎn)430。使用隔板粘合劑，使局部電阻材料層450加在附屬力觸點(diǎn)430上。當(dāng)力施加到局部電阻材料450上以便使其壓向觸點(diǎn)430時(shí)，在附屬力觸點(diǎn)430的交替導(dǎo)電跡線間形成電通路。更大力產(chǎn)生更好電通路。這產(chǎn)生當(dāng)力施加到電阻材料450上時(shí)增加的電壓值，當(dāng)中央開關(guān)480閉合時(shí)估計(jì)它。其他材料能用來形成附屬力感測墊490，諸如加在交替導(dǎo)電跡線上的局部電容材料、壓力或運(yùn)動(dòng)傳感器、光傳感器或應(yīng)變儀。能以易于獲得的力感測聚合體厚膜設(shè)備的形式實(shí)現(xiàn)力感測墊490。
圖5表示圖4中所示的力感測鍵400的局部截面。由硬塑料鍵帽471和部分軟墊455形成致動(dòng)器470。鍵帽471包括凸緣472和中央柱塞475。軟墊455形成致動(dòng)器470的下面以及包括附屬柱塞465。注意在該第二實(shí)施例中的附屬柱塞465比第一實(shí)施例中更接近中央柱塞475。這證明了附屬柱塞和中央柱塞的相對位置在具體實(shí)施例中可改變。
翻滾圓頂425具有升離襯底410的三角形，在致動(dòng)期間，由于大的圓頂行進(jìn)距離，提供觸覺反饋。這種翻滾圓頂還為中央柱塞475提供大的目標(biāo)面積(“最佳點(diǎn)”)。因?yàn)樵谥聞?dòng)器470上期望傾斜壓力，大的目標(biāo)面積有利于適應(yīng)不同按鍵類型。另外的圓頂形狀包括圓形、具有內(nèi)凹的圓頂、四支腳和長方形。
當(dāng)將斜力施加到致動(dòng)器470時(shí)，在斜力下，形成附屬柱塞465的軟墊455部分將局部電阻材料450壓向附屬力觸點(diǎn)430。鍵帽471包括構(gòu)造成至少部分延伸到圖4中所示的蓋440中的孔的大小和形狀外的凸緣472。
當(dāng)致動(dòng)器470適當(dāng)?shù)匚挥陔娮釉O(shè)備中時(shí)，通過圖4中所示的蓋440中的孔，暴露部分鍵帽471，以及凸緣472位于蓋后。隨后，在至少一個(gè)附屬力感測墊490上的離心力將力施加在軟墊附屬柱塞465上。因此，當(dāng)中央開關(guān)閉合時(shí)，在被選附屬力墊上存在相當(dāng)大的力值。
作為提供靈敏附屬力感測墊490的一種方法，墊455由在更硬鍵帽471下的軟彈性材料形成。墊455包括與附屬力觸點(diǎn)430對齊的附屬柱塞465。因此，當(dāng)更大壓力施加到墊455的附屬柱塞465上時(shí)，附屬柱塞465彎曲以便相對于局部電阻材料450和附屬力觸點(diǎn)430提供更大壓力面積。這有助于由隨所施加的力改變的附屬力感測墊590產(chǎn)生電壓讀數(shù)。
由鍵帽471和部分墊455形成的致動(dòng)器470允許對用戶的軟的觸覺反饋以及附屬力感測墊490的可變力覆蓋區(qū)。
在這些實(shí)施例中，僅需要三個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器來獲得圖1所示的力感測鍵130的力值。與每三組附屬力觸點(diǎn)并聯(lián)，耦合三個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器。然后，將模數(shù)轉(zhuǎn)換器耦合到處理器，處理器還耦合到中央開關(guān)觸點(diǎn)矩陣。
圖6表示用于圖2-5所示的力感測鍵200，400的操作的流程圖600。當(dāng)閉合中央開關(guān)280，480以便確定鍵200，400的被選功能時(shí)，耦合到力感測鍵200，400的中央開關(guān)觸點(diǎn)220，420和附屬力感測觸點(diǎn)230，430的處理器估計(jì)相關(guān)附屬力感測墊290，490的每一個(gè)的力值。
在步驟601，用戶用足夠的力按壓鍵以便使圓頂225，425下陷以及閉合中央開關(guān)280，480，如圖2-5所示。在步驟610，處理器從附屬力感測墊獲得力值以及使用力值來確定用戶意圖?？梢允褂迷诖鎯?chǔ)設(shè)備615中存儲(chǔ)的各種算法來確定用戶意圖。例如，處理器可以使用相對力算法或絕對力算法。
在樣本基本相對力算法中，如果來自三個(gè)附屬力感測墊的每一個(gè)的力值粗略相等(例如，在彼此的20％內(nèi))，處理器確定用戶意指主要功能。如果一個(gè)力值遠(yuǎn)大于其他力值(例如大于20％)，那么，處理器確定用戶意指與更大值附屬力感測墊有關(guān)的次要功能。
在樣本基本絕對力算法中，如果來自三個(gè)附屬力感測墊的每一個(gè)的力值不超出預(yù)定閾值，處理器確定用戶意指主要功能。如果力值超出預(yù)定閾值，那么處理器確定用戶意指與最佳值附屬力感測墊有關(guān)的次要功能。
步驟620將與每個(gè)附屬力感測墊有關(guān)的力值和用于啟動(dòng)鍵的鍵標(biāo)識(shí)符存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)寄存器625中，用于以后使用。
步驟630顯示在步驟610中，由處理器確定的功能。例如，如果處理器確定所需功能是與圖1中的力感測鍵132有關(guān)的主要功能，將顯示數(shù)字2。
接著，在步驟640，用戶使用足夠的力按壓下一鍵以便使圓頂下陷以及閉合中央開關(guān)。步驟650確定按鍵是退格還是其他錯(cuò)誤校正鍵。退格鍵是標(biāo)準(zhǔn)鍵，而不是力感測鍵。然而，可以將退格鍵實(shí)現(xiàn)為力感測鍵。如果按鍵不是退格，流程返回到步驟610以便確定指定按鍵。如果按鍵是退格，在步驟660，流程等待進(jìn)一步按鍵。如果步驟670確定所按壓的另一鍵不是與在步驟601中所按壓的鍵相同的力感測鍵，在臨時(shí)存儲(chǔ)寄存器625中存儲(chǔ)其力值和鍵標(biāo)識(shí)符，處理器確定用戶最初按壓了錯(cuò)誤的鍵以及返回到步驟610。
如果步驟670確定所按壓的另一鍵是與在步驟601中，如使用臨時(shí)存儲(chǔ)寄存器625所確定的所按壓的鍵相同的力感測鍵，在步驟680，處理器更新存儲(chǔ)設(shè)備615中的算法來反映所校正的功能。例如，用戶可能打算輸入字母，但僅偏心按壓鍵。在步驟630中顯示的功能將是與所按壓的力感測鍵有關(guān)的主要功能，數(shù)字。在將主要功能校正到預(yù)定次要功能后，更新存儲(chǔ)設(shè)備615中的算法以便減小用于那個(gè)具體力感測鍵的次要功能輸入的閾值。相反地，如果用戶打算輸入數(shù)字，但稍微偏心地按壓鍵，用于校正初始按鍵的過程也增加用于那個(gè)力感測鍵的主要功能輸入的存儲(chǔ)的閾值。同樣，如果用戶用相同力感測鍵的另一次要功能替換次要功能，算法單獨(dú)地調(diào)整用于附屬力感測墊的閾值。
對樣本基本相對力算法，更新算法以便調(diào)整確定意圖主要功能還是次要功能的附屬力感測墊間的存儲(chǔ)閾值差。對樣本基本絕對力算法，更新算法以便調(diào)整區(qū)分主要功能還是次要功能的預(yù)定閾值。更高級(jí)算法更新能在單個(gè)力感測鍵的附屬力感測墊上提供不同傾斜壓力級(jí)，優(yōu)化左手或右手按鍵，以及考慮鍵部件老化可能具有的任何影響。
步驟699顯示校正功能并返回到步驟640。如果在步驟640中的進(jìn)一步按鍵是如在步驟650中確定的退格，出現(xiàn)另外的錯(cuò)誤校正。因此，鍵墊調(diào)整處理器算法以便考慮用戶按鍵習(xí)慣。流程的操作能是連續(xù)的或限制到某些學(xué)習(xí)周期，諸如在初始用戶訓(xùn)練期間或當(dāng)電子設(shè)備的主要操作者正操作該設(shè)備時(shí)的時(shí)間。
圖7表示具有根據(jù)另外的實(shí)施例的鍵盤710的電子設(shè)備700。圖1所示的電子設(shè)備100基于標(biāo)準(zhǔn)電話鍵盤結(jié)構(gòu)，具有十二個(gè)力感測鍵，其中，2鍵還與字母A、B和C關(guān)聯(lián)。電子設(shè)備700基于在數(shù)字鍵盤上的QWERTY鍵盤，具有十五個(gè)力感測鍵730。在該另一實(shí)施例中，單一力感測鍵具有達(dá)一個(gè)主要功能(發(fā)送，結(jié)束，1，2，3，4，，5，6，7，8，9，*，#)以及四個(gè)次要功能。
例如，力感測鍵732具有輸入數(shù)字5的主要功能以及輸入字母G、H、B或N的四個(gè)次要功能。在該另一實(shí)施例中，幾個(gè)力感測鍵733，734具有為無線通信功能和非字符輸入功能的主要功能。
為減小鍵間的間隔以及對次要功能選擇具有適當(dāng)?shù)撵`敏度，能將單個(gè)附屬力感測墊791，792，793，794與不止一個(gè)鍵關(guān)聯(lián)。例如，當(dāng)啟動(dòng)用于鍵732的中央開關(guān)時(shí)，附屬力感測墊791與鍵732的中央開關(guān)和輸入字母G的次要功能關(guān)聯(lián)。當(dāng)啟動(dòng)用于鍵739的中央開關(guān)時(shí)，同樣的附屬力感測墊791與輸入字母T的次要功能關(guān)聯(lián)。類似地，附屬力感測墊792，793，794分別具有四個(gè)關(guān)聯(lián)鍵。僅兩個(gè)鍵與附屬力感測墊795關(guān)聯(lián)。
因此，用于電子設(shè)備的鍵盤具有允許直接字母數(shù)字字符輸入和其他功能的直接輸入的鍵，它具有在單個(gè)鍵下的單個(gè)翻滾圓頂?shù)某Ｒ娪|感，以及提供用于將功能確定算法調(diào)整到用戶的按鍵習(xí)慣的學(xué)習(xí)特征。
盡管本公開內(nèi)容包括對優(yōu)選實(shí)施例來說，目前所考慮的內(nèi)容以及以由發(fā)明人確定其擁有以及允許本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員制造和使用本發(fā)明的的方式描述本發(fā)明的最佳方式，將理解和意識(shí)到存在與在此所公開的實(shí)施例的許多等效以及在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，可以做出改進(jìn)和改變，本發(fā)明的范圍不是由所示的實(shí)施例來限制，而不是附圖權(quán)利要求書，包括在本申請未決期間所做的修正以及如公布的權(quán)利要求的所有等效。
應(yīng)進(jìn)一步理解到使用相關(guān)術(shù)語，諸如第一和第二、頂和底等等，若有的話，僅用來區(qū)分實(shí)體、項(xiàng)、或動(dòng)作，而不一定要求或暗示這些實(shí)體、項(xiàng)或動(dòng)作間的任何實(shí)際的這些關(guān)系或順序。大多數(shù)發(fā)明功能性和許多發(fā)明原理最好通過或用軟件程序或指令來實(shí)現(xiàn)。期望盡管由于例如可用時(shí)間、當(dāng)前技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)考慮所激發(fā)的可能相當(dāng)大的努力和許多設(shè)計(jì)選擇，當(dāng)由在此所公開的概念和原理指導(dǎo)時(shí)，普通技術(shù)人員將易于能通過最小實(shí)驗(yàn)生成這些軟件指令和程序。因此，為了簡潔和最小化使根據(jù)本發(fā)明的原理和概念混淆的任何風(fēng)險(xiǎn)，如果有的話，將限制這些軟件的進(jìn)一步論述。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種具有鍵的電子設(shè)備，包括具有翻滾圓頂?shù)拈_關(guān)；第一力感測區(qū)，用于獲得第一力值；第二力感測區(qū)，用于獲得第二力值；以及處理器，耦合到開關(guān)、第一力感測區(qū)和第二力感測區(qū)，用于當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)時(shí)，基于第一力值和第二力值，確定用于該鍵的被選功能。
2.如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其中，第一力感測區(qū)和第二力感測區(qū)包括局部電阻材料，顯示出力對電壓響應(yīng)值。
3.如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，進(jìn)一步包括第三力感測區(qū)，用于在啟動(dòng)開關(guān)后，獲得第三力值，其中，處理器還耦合到第三力感測區(qū)，以及當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)時(shí)，基于第一力值、第二力值以及第三力值，確定用于該鍵的被選功能。
4.如權(quán)利要求3所述的電子設(shè)備，其中，當(dāng)?shù)谝涣χ?、第二力值以及第三力值均在存?chǔ)的閾值以下時(shí)，被選功能是主要功能。
5.如權(quán)利要求3所述的電子設(shè)備，其中，當(dāng)?shù)谝涣χ党龃鎯?chǔ)的閾值時(shí)，被選功能是次要功能。
6.如權(quán)利要求5所述的電子設(shè)備，其中，被選功能是輸入來自具有0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，*和#的組的字符的主要功能。
7.如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，進(jìn)一步包括致動(dòng)器，位于開關(guān)上，用于在接收至少預(yù)定量的壓力時(shí)，啟動(dòng)開關(guān)。
8.如權(quán)利要求7所述的電子設(shè)備，其中，致動(dòng)器包括位于開關(guān)上的柱塞。
9.如權(quán)利要求8所述的電子設(shè)備，其中，該翻滾圓頂位于柱塞下。
10.如權(quán)利要求7所述的電子設(shè)備，其中，致動(dòng)器包括第一附屬柱塞，位于第一力感測區(qū)上；以及第二附屬柱塞，位于第二力感測區(qū)上。
權(quán)利要求
1.一種具有鍵的電子設(shè)備，包括開關(guān)；第一力感測區(qū)，用于獲得第一力值；第二力感測區(qū)，用于獲得第二力值；以及處理器，耦合到開關(guān)、第一力感測區(qū)和第二力感測區(qū)，用于當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)時(shí)，基于第一力值和第二力值，確定用于該鍵的被選功能。
2.如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其中，第一力感測區(qū)和第二力感測區(qū)包括局部電阻材料，顯示出力對電壓響應(yīng)值。
3.如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，進(jìn)一步包括第三力感測區(qū)，用于在啟動(dòng)開關(guān)后，獲得第三力值，其中，處理器還耦合到第三力感測區(qū)，以及當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)時(shí)，基于第一力值、第二力值以及第三力值，確定用于該鍵的被選功能。
4.如權(quán)利要求3所述的電子設(shè)備，其中，當(dāng)?shù)谝涣χ?、第二力值以及第三力值均在存?chǔ)的閾值以下時(shí)，被選功能是主要功能。
5.如權(quán)利要求3所述的電子設(shè)備，其中，當(dāng)?shù)谝涣χ党龃鎯?chǔ)的閾值時(shí)，被選功能是次要功能。
6.如權(quán)利要求5所述的電子設(shè)備，其中，被選功能是輸入來自具有0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，*和#的組的字符的主要功能。
7.如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，進(jìn)一步包括致動(dòng)器，位于開關(guān)上，用于在接收至少預(yù)定量的壓力后，啟動(dòng)開關(guān)。
8.如權(quán)利要求7所述的電子設(shè)備，其中，致動(dòng)器包括位于開關(guān)上的柱塞。
9.如權(quán)利要求8所述的電子設(shè)備，其中，鍵包括位于柱塞下的翻滾圓頂。
10.如權(quán)利要求7所述的電子設(shè)備，其中，致動(dòng)器包括第一附屬柱塞，位于第一力感測區(qū)上；以及第二附屬柱塞，位于第二力感測區(qū)上。
全文摘要
具有力感測鍵(200)的電子設(shè)備具有開關(guān)(280)；第一力感測區(qū)(290)，用于獲得第一力值；第二力感測區(qū)(290)，用于獲得第二力值；以及處理器，用于當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)(280)時(shí)，基于第一力值和第二力值，確定用于該鍵(200)的被選功能。第一力感測墊(290)和第二力感測墊(290)使用顯示出力對電壓響應(yīng)值的局部電阻材料(250)。通過將開關(guān)(280)形成為圓頂(225)開關(guān)，力感測鍵(200)向用戶提供明確觸覺反饋。能通過改變致動(dòng)器(270)的結(jié)構(gòu)，構(gòu)造用于各種應(yīng)用和用戶喜歡的力感測鍵(200)。
文檔編號(hào)H03K17/94GK1914808SQ200580003842
公開日2007年2月14日 申請日期2005年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月10日
發(fā)明者特奧多雷·R·阿尼森, 邁克爾·L·沙利耶 申請人:摩托羅拉公司