BRPI0617061A2 - teclado portátil - Google Patents

Abstract

TECLADO PORTáTIL. Que consiste em um dispositivo portátil de mão com um lelaute de teclado numérico que permite a digitação por toques de polegares (digitação com o polegar sem olhar para o teclado) de todos os principais idiomas do mundo. O dispositivo pode ser utilizado para a digitação convencional olhando para o teclado e utilizando o método de catar teclas com os dedos. As legendas das teclas mostram todos os caracteres ASCII, com um leiaute "abo' de fácil aprendizado. Providências foram tomadas para a digitação alfabética/fonética de vários idiomas do mundo, de uma maneira que as legendas dos seus caracteres não necessitem ser exibidas simultaneamente e os caracteres UNICODE possam ser gerados. Um teclado de Navegação é providenciado para complementar o teclado Alfanumérico. A superfície inferior do dispositivo apresenta uma alça ajustável que permite que quatro dedos de uma mão sejam facilmente inseridos com função de suporte, enquanto que o polegar é levantado suficientemente alto para que ele consiga pressionar todas as teclas do topo da superficie.

Description

"TECLADO PORTÁTIL"

Campo Técnico

A presente invenção se refere ao campo dos tecladosASCII/UNICODE para dispositivos eletrônicos.

Fundamentos da Invenção

A chegada das máquinas de escrever com seus tecladosconvencionais possibilitou que um usuário utilizasse os dedos de ambas as mãospara escrever com maior exatidão e velocidade. A técnica de "Escrever comtoques" foi gradualmente sendo desenvolvida e por meio dela se tornou possívelescrever sem olhar para o teclado. Escrever com toques permitiu que um autor semantivesse em sua linha de raciocínio enquanto que os dedos automaticamentetranscreviam seus pensamentos. Com a chegada dos teclados de computador de"toque suave" - o caminho foi definitivamente pavimentado para que usuáriosinstruídos pudessem compor e enviar e-mails.

Entretanto, o teclado das máquinas de escrever,especialmente com seu infame Ieiaute "QWERTY", também contribuiu com a suaparte de problemas - limitando as áreas de aplicação. Ele foi projetado para seroperado com as duas mãos, e além disso requer uma postura sentada adequada.

Geralmente as pessoas com menor habilidade na digitação, ficam limitadas acatar teclas, digitando com um ou dois dedos. Uma vez que as pessoas seacostumam com o hábito de "teclar olhando", surge a necessidade doaprendizado da escrita com toques, o que requer a sistemática utilização dosdedos. Ao teclar olhando, uma pessoa fica com a velocidade prejudicada e nãoconsegue gerenciar a ação de digitação automática necessária em editoraçãoonline.

Mesmo uma pessoa conhecendo a técnica de escrevercom toques enfrenta problemas. O teclado QWERTY de computadores PCsobrecarrega os dedos mais fracos, enquanto que praticamente ignora ospolegares (que são mais fortes e apresentam maior suporte cerebral) - levandoao perigo de RSI (Lesão por Esforço Repetitivo). A precisão é atualmentedependente da utilização de um mesmo Ieiaute físico do teclado em qualquerlugar. Isto limita a adaptação de teclados QWERTY menores em Iaptops e PDAs(Dispositivos de Assistência Pessoal). O teclado QWERTY necessita ser montadoem uma superfície plana e requer uma adequada e ergonômica postura parasentar. Isto impede uma utilização eficiente de teclados QWERTY portáteis apartir de, por exemplo, um sofá. Além do mais, como ambas as mãos estãoocupadas - ele impede, por exemplo, que pessoas tomem um lanche durante adigitação. Todos estes aspectos são empecilhos para o armazenamento deinformações enquanto as pessoas estão em movimento. A boa e velha agenda depapel continua sendo útil.

Os PDAs (Dispositivos de Assistência Pessoal) recentes,suportam Ieiautes de teclados QWERTY miniaturizados. Desta forma, o PDA ésegurado entre as duas mãos, e dois polegares são utilizados para pressionar asteclas miniaturizadas. O mesmo método é utilizado nos "Diários Digitais" e Pagersde duas vias, que apresentam teclados QWERTY levemente mais longos. Adesvantagem reside no fato de que as duas mãos ficam bloqueadas. Além disso,apenas a digitação com visualização é possível - impedindo a fácil digitação deconceitos. Portanto, na prática estes dispositivos ficam relegados apenas aatividades que requerem a digitação de pequena quantidade de texto.

Paralelamente, entretanto, outra tendência tem estado emvoga. Tudo começou com a utilização de controles remotos de TV e telefonessem fio. As teclas destes dispositivos podem ser manuseadas com uma mão -por qualquer uma delas. Ambos estes dispositivos apresentam um tecladonumérico, permitindo que números sejam digitados com uma mão. O métodomais conveniente de digitação é a utilização de um polegar de uma mão enquantoque o dispositivo é segurado na palma da mão. Esta tendência foi rapidamentepopularizada nos telefones móveis, que foram desenhados para serem operadoscom uma única mão. Os dispositivos móveis também requerem métodos simplesde entrada para a procura de nomes. Isto foi alcançado com a adaptação do"ABC" sobreposto no teclado de telefones convencionais. Cada uma das letras éativada com o múltiplo apertar de teclas em um curto intervalo de tempo. Surgiuentão a necessidade do envio de mensagens simples. Alguns dispositivos móveisfacilitaram esta operação, incorporando um dicionário de ortografia para suportaro método de digitação tal como. "T9". Isto diminuiu a necessidade dos múltiplostoques e resolveu a ambigüidade da ortografia de palavras através da consulta aum dicionário de ortografia incorporado. Um determinado número de gabaritosnuméricos de sobreposição para teclados foram inventados, cada um delesrequerendo o múltiplo apertar de teclas. Estes processos são difíceis de aprendere são adequados somente para a entrada de textos curtos.

Para proporcionar recursos adequados de e-mail em umtelefone móvel, os fabricantes tiveram que recorrer ao teclado miniaturizadoQWERTY, ou à escrita baseada em uma caneta e uma tela de toque. Ambosestes sistemas requerem a utilização das duas mãos, e são de difícil operaçãoquando em movimento.

Existe, portanto, a necessidade de um pequenodispositivo de mão que permita a digitação de todos os caracteres ASCII, e quepermita tanto a digitação com visualização e a digitação por toques.

Descrição da Invenção

A invenção se propõe, portanto, a preencher o vácuoexistente de um dispositivo com um teclado ASCII completo, que pode se tornarparte de telefones móveis, PDAs, pagers de duas vias, controles remotos e outrosdispositivos de mão de computação e comunicação. Ela estende o hábito domanuseio do teclado numérico de dispositivos móveis, à digitação completa ASCIIjunto com teclas de navegação - tudo isto com o polegar de uma mão. Elapermite uma digitação conveniente do tipo "catar teclas" para utilização imediatapor qualquer pessoa. Ela também permite o rápido aprendizado (de crianças aavós) pois proporciona um Ieiaute direto "ABCD".

O Ieiaute do teclado do dispositivo não é apenas"amigável", mas também "óbvio para o usuário". Ao fazer o dispositivo teraparência familiar, a resistência inicial de utilização desaparece. Um novo usuáriopode começar a utilizar o dispositivo sem nenhuma orientação. Os recursos dodispositivo se tornam claros através do próprio uso. Alternativamente, ele se tornafácil de utilizar por pessoas que casualmente foram apresentadas ao dispositivopor outras. Os recursos, uma vez explicados, serão difíceis de serem esquecidos.

O Ieiaute do teclado permite "digitação por toque depolegar" sem a necessidade de olhar para as etiquetas das teclas. Cuidadosdevem ser tomados para permitir a digitação alfabética/fonética conveniente detextos Europeus e de outros textos do mundo, que fazem parte do conjunto decaracteres UNICODE. Certamente o dispositivo de digitação pode ser utilizadopara a geração de códigos de caracteres ASCII/UNICODE, que podem serexibidos em um display interno (LCD) que acompanha o dispositivo, ou em umdisplay externo tal como um monitor de PC ou uma TV. Portanto, o dispositivopode permitir a operação remota de mão única, equivalente a de um teclado dePC.

Ao providenciar os ingredientes faltantes, a invençãopermite a convergência de dispositivos portáteis de comunicação, computação emultimídia - em um único dispositivo que cabe em um bolso. Isto permite aevolução de um dispositivo único, que combina os recursos de Telefonia,Navegação Internet, PDA e Controle Remoto. O dispositivo pode ficar sempreconectado a uma rede sem fio local/global, permitindo a sua utilização em umamiríade de aplicações, limitadas apenas pela imaginação.

Este dispositivo universal de digitação forma a base deum Sistema Eletrônico Nervoso, através do qual pessoas podem ficar em contatocom outras pessoas e com dispositivos conectados à Internet, estejam ondeestiverem.

A. Objetivos da Invenção

1. Proporcionar capacidade de digitação de todos oscaracteres ASCII através de um dispositivo móvel de mão.

2. Assegurar que o dispositivo possa ser operadoigualmente bem por qualquer uma das mãos. Isto fará com que pessoasambidestras o utilizem, e permitirá que elas utilizem a mão que está livre nomomento. O dispositivo pode ser trocado entre as mãos para reduzir a fadigadurante a utilização em períodos prolongados.

3. Providenciar um Ieiaute de teclado que possa servisualizado durante a digitação (catar teclas), por qualquer um que conheça oalfabeto Inglês. Este Ieiaute deve ser compreensível também por uma criança queacabou de aprender o alfabeto, bem como por uma pessoa de idade que estárelutante em manusear teclados com o Ieiaute QWERTY dos teclados existentes.4. Providenciar um Ieiaute de teclado que possa serdigitado com o polegar e que possa acomodar amplas variações de tamanhos demãos e de tamanhos de polegares.

5. Providenciar um Ieiaute de teclado com suficienteretorno posicionai e tátil, de tal forma que ele possa ser digitado sem olhardiretamente no teclado. (A digitação com polegares deve ser conduzida semolhar, para que ela se torne uma digitação com polegares).

6. Providenciar um Ieiaute de teclado que, no modonormal de utilização automaticamente transforme o hábito da digitação depolegares com visualização em digitação de polegares sem visualização.

7. Assegurar que não existam conflitos de memóriasmotrizes (mantidas no cerebelo) nas pessoas que sabem digitar em tecladosexistentes QWERTY, durante o aprendizado da digitação no dispositivo de mão.

8. Providenciar a digitação de toque único para as 26letras básicas do alfabeto Inglês, os 10 Dígitos, bem como, a tecla de Espaço ede Ponto. Isto deve ser alcançado sem requerer o pressionamento da tecla Shift.A tecla do Ponto é a pontuação mais importante, requerida em todas assentenças, bem como em todos os números Decimais.

9. Assegurar que o Ieiaute dos Dígitos seja idêntico ao doteclado numérico de um aparelho telefônico, ao mesmo tempo acomodando asteclas extras para os alfabetos. Nenhuma tecla especial tal como "Num Lock"deve ser necessária para a seleção entre Números e alfabetos.

10. Providenciar um Ieiaute que, apesar de ter mais doque 38 teclas, seja percebido como sendo simples como um teclado numérico deum telefone móvel. O objetivo é o de evitar qualquer inércia mental associadacom o aprendizado de um dispositivo de aparência complexa.

11. Providenciar o posicionamento ergonômico da mãopara a digitação com polegares, para assegurar que uma Lesão por EsforçoRepetitivo (RSI) durante a digitação com polegares se torne improvável.

12. Providenciar uma tecla conveniente deposicionamento Padrão, que sirva de referência durante a digitação de todas asoutras teclas do alfabeto.13. Aderir ao Ieiaute de teclado direto "ABCD" e assegurarque ele tenha utilização otimizada.

14. Eliminar a necessidade da tecla "Shift" da maneiracomo ela é utilizada em teclados convencionais QWERTY, para trocar o alfabetoentre caixa-baixa e caixa-alta, ou de modo geral para selecionar um caractererelacionado. Isto elimina o deslocamento adicional requerido pelo polegar parapressionar uma tecla Shift em separado.

15. Providenciar um gabarito de sobreposição dePontuação no topo das teclas do alfabeto básico, que possa ser facilmenterelembrado em função do agrupamento de pontuações similares. Todas aspontuações devem ser derivadas através de uma tecla SHIFT.

16. Providenciar um método simples e intuitivo para teclaras letras adicionais com marcas diacríticas de idiomas Europeus. Estas letras sãodesagradáveis de serem digitadas, mesmo em teclados convencionais comIeiaute QWERTY. Outro objetivo é o de providenciar conjuntos de caracteresEstendidos ASCII ou UNICODE para os idiomas Europeus.

17. Providenciar um método simples e intuitivo para teclaros símbolos normalmente utilizados e que não são encontrados no conjunto decaracteres ASCII. Exemplo: Grau, Copyright, Marca Registrada, Euro1 Yen, etc.Este é novamente o ponto fraco dos teclados QWERTY existentes. Estes códigosdevem corresponder ao conjunto de caracteres Estendidos ASCII ou UNICODE.

18. Providenciar um método simples e intuitivo para teclartodos os idiomas não-Latinos do mundo, utilizando como referência os alfabetosbásicos Ingleses presentes nos teclados. Deve ser possível misturar facilmente oidioma Inglês com outros idiomas.

19. Providenciar um teclado de Navegação ativável porpolegares, o qual será utilizado para atividades orientadas a direções tais comonavegação, rolagem, movimentos de cursores, controle de TV/VCR/PC, jogos,etc. O teclado de Navegação também deve incluir as teclas normalmentenecessárias para o controle de TV. Mesmo em teclados de PC, não é possívelacessar o teclado de Navegação sem que as mãos sejam movidas de suasposições padrão.20. Providenciar uma alça de Mão ajustável, quemantenha a mão em posição adequada para a digitação com polegares, e queassegure que a posição padrão seja facilitada.

B. Descrição da Invenção

Os mencionados propósitos são atingidos com a seguintefilosofia de desenho.

Desenho Básico do Teclado Alfabético

Restrições de Desenho

Um dispositivo de digitação de mão, projetado para serutilizado com qualquer uma das mãos, deve tolerar uma grande quantidade derestrições. Ao contrário do perfil horizontal de um teclado QWERTY, ele deve ter operfil vertical de um controle remoto de TV ou telefone móvel - que pode sersegurado inteiramente em uma mão. A categoria normalmente se restringe, nelamesma, a um teclado numérico de 12 teclas e a algumas teclas com funçõesdedicadas. Um dispositivo de digitação, entretanto, deve ser capaz de conter pelomenos a totalidade dos 96 caracteres exibíveis e adicionalmente algunscaracteres de controle do conjunto de códigos ASCII.

O Ieiaute do teclado numérico deve ser mantido enquantoele acomoda teclas extras requeridas para o Alfabeto, a tecla de Espaço e a teclade Ponto. Os números e o alfabeto devem ser digitáveis com apenas uma mão.

Muitos usuários se tornaram especialistas na digitação dedígitos e mesmo mensagens SMS alfabéticas utilizando o alfabeto do tecladonumérico de seus telefones móveis. Uma letra é obtida pressionando uma teclade dígitos diversas vezes. Múltiplas apertadas podem ser evitadas com autilização do teclado "T9", que utiliza um dicionário interno de ortografia para aspalavras comuns mais utilizadas. A popularidade dos serviços de mensagensSMS de telefones móveis demonstrou a enorme utilidade da digitação comapenas uma mão - que é possível de ser realizada mesmo em movimento.

O gargalo continua sendo a digitação de mensagenslongas e e-mails em dispositivos móveis. Esta operação normalmente necessitaum teclado ASCII com funções completas e com teclas de Navegação, quepodem aumentar o tamanho do dispositivo móvel. O ponto crucial do problema éa digitação de todas estas teclas pelo mesmo polegar de uma maneiraconveniente, sem modificar a posição da palma da mão que segura o dispositivo.Em outras palavras, todas as teclas devem ser do tipo "pressionáveis com opolegar".

Digitação com Polegar

O polegar é mais adequado para a digitação comparadocom os outros dedos - em função da sua maior musculatura, das terminaçõesnervosas e da área do cérebro que o controla. Os dedos mais fracos sãosuscetíveis a RSI (Lesão por Esforço Repetitivo), na digitação em tecladostradicionais QWERTY. A digitação com polegar evita os mencionados problemasRSI - e permite a utilização dos teclados por quase todas as pessoas.

As considerações sobre a digitação com polegaresprimeiramente limitam a área na qual as teclas podem ser convenientementepressionadas pelo polegar. Além disso, a mão deve segurar o dispositivo de umamaneira tal que o polegar possa estar o mais paralelo possível com a superfíciesuperior.

A presente invenção supera o problema acimamencionado, fazendo com que o "alcance" do polegar aumentesignificativamente, elevando-o alto acima da superfície das teclas, enquantocontinua a segurar o dispositivo. Isto pode não ocorrer se o dispositivo se apoiarna palma da mão, forçando o polegar a estar próximo das teclas. Ao invés disso,o dispositivo necessita de apoio somente nos dedos, com a palma da mãocontornando a lateral do dispositivo e elevando o polegar alto o suficiente paraque ele possa flexionar livremente em suas juntas.

Uma alça de mão é necessária na superfície da baseinferior do dispositivo, para assegurar que o dispositivo não escorregue dosdedos. A alça de mão permite segurar o dispositivo em uma posição fixa,possibilitando a digitação consistente de cada tecla com o polegar. A consistênciana digitação é o principal requerimento no desenvolvimento da digitação compolegar "sem visão". O "aprendizado motor" do polegar é facilitado, assegurando-se que cada tecla tenha uma posição geográfica única e claramente distinguível,com formato e retorno tátil.Tecla de Posição Padrão

A facilidade do aprendizado e a exatidão da digitação compolegares depende de uma "posição padrão" bem definida. O teclado tradicionalQWERTY utiliza a fileira central de teclas como "padrão" para os quatro dedos decada mão. Na digitação com polegares torna-se necessário encontrar uma teclade posição padrão, que permita a re-sincronização pelo menos uma vez a cadanova palavra digitada. Felizmente, a tecla "Espaço" atende admiravelmente estafunção. A utilização da tecla de Espaço como tecla de posição Padrão, faz justiçaao caractere mais freqüentemente digitado.

A tecla de posição Padrão do teclado Numérico é a tecla'5'. Portanto, a tecla de Espaço deve ser co-alocada junto com a tecla '5'.

Sendo a tecla de posição Padrão o "centro", as outrasteclas do "teclado Alfabético" devem ser colocadas em torno dela, de tal maneiraque o deslocamento médio entre a tecla de posição Padrão e cada tecla doalfabeto seja minimizado. Tudo isto deve ser alcançado dentro da área restritadigitável pelo polegar. A largura desta área deve ser do tamanho de um controleremoto normal de TV. A altura pode ser um pouco maior. A altura do "tecladoAlfabético" deve ser minimizada de tal forma que um "teclado de Navegação"possa ser acomodado na parte superior, para que ele permaneça digitável pelopolegar a partir da posição Padrão. Não existe a possibilidade da acomodação dequalquer outro teclado abaixo do teclado Alfabético, pois o polegar tem alcancelimitado na direção descendente.

As variações nos tamanhos das mãos podem seracomodadas assegurando que a tecla de posição Padrão e o teclado Alfabéticocircundante permaneçam no domínio de digitação do polegar, mesmo da mão deuma criança de 5 anos que conheça o seu ABCD. Seus polegares podem nãoconseguir cobrir totalmente o teclado de Navegação localizado acima do tecladoAlfabético - mas neste caso a outra mão pode pressionar estas teclas.

Estendendo o Leiaute do Teclado Numérico

As pessoas já estão acostumadas com a presença delegendas de três ou quatro letras após um Dígito em um teclado numérico detelefone ou dispositivo móvel. Estas letras são digitadas de um modo separado,através de múltiplas pressionadas de uma tecla, ou através do prognóstico deortografia como é o caso do teclado com o modo T9.

É possível estender uma tecla com função normal emuma tecla Quádrupla, que é pivotada em seu centro, e que permite a geração deaté quatro caracteres pressionando os seus cantos. Cada tecla do tecladoNumérico pode, portanto ser mudada em uma tecla Quádrupla, com o dígitoconcernente sendo gerado apertando o canto superior esquerdo. Três caracteresadicionais podem então ser acomodados em cada tecla, e estes podem entãoconsistir do alfabeto e da tecla de Espaço.

O caractere de Espaço deve estar localizado na tecla deposição Padrão, que é a tecla '5' no centro. O Espaço pode estar localizadoimediatamente abaixo do '5' na tecla Quádrupla de posição Padrão.

As 26 letras e Espaços podem ser acomodados nas 27posições disponíveis das nove teclas Quádruplas superiores do teclado numérico.

O Ieiaute é definido desta maneira para que cada uma das teclas periféricasesteja adjacente à tecla de posição Padrão. Isto facilita significativamente adigitação com polegares.

Não existe a necessidade de converter as três teclasinferiores de um teclado Numérico em teclas Quádruplas, pois todo o alfabetopode ser acomodado nas teclas superiores. Além disso, o perfil vertical do teclado

Numérico deve ser mantido tão compacto quanto possível, para diminuir oalcance de movimentos do polegar. Entretanto, se torna necessário acomodar atecla "Ponto" e algumas importantes teclas de Controle. Isto é possível, com autilização de teclas Duplas para as três teclas inferiores. As legendas destasteclas Duplas devem estar localizadas no lado esquerdo e direito das teclas.

A tecla Dupla '0' deve ter o próprio Dígito do ladoesquerdo (para ficar alinhado com outros dígitos), e pode ter o caractere "Ponto"em seu lado direito. Isto facilita o uso intuitivo do Ponto como um ponto decimaldurante a digitação de números, e como um sinal de parada total durante adigitação de uma sentença.

Teclas de Controle

As teclas Duplas do lado Esquerdo e Direito podemacomodar quatro teclas de Controle. Estas são as teclas mais importantesutilizadas durante a digitação de textos. Uma tecla deve ser a tecla SHIFT, quepermite a digitação de todas as Pontuações. A outra tecla deve ser a tecla SYM(Símbolo), que permite a digitação de caracteres especiais, ou caracteres extrasde Idiomas outros que o Inglês. Com isto sobram duas posições de teclas, quedevem ser as funções BS (Retrocesso) e ENTER, necessárias durante a ediçãode textos. O caractere TAB pode ser acomodado na tecla Enter e gerado atravésde uma "pressionada Longa".

Os requerimentos para a digitação de códigos ASCII eASCII Estendidos também não estariam completos, se algumas teclas deControle não puderem ser digitadas. Em um teclado QWERTY, as teclas deRetrocesso, Delete, Tab e Enter são as teclas de Controle proeminentes,circundando as 47 teclas exibíveis. Como a tecla Tab tem utilização rara emoperações modernas de digitação de textos, ela pode ser colocada na posição depressionamento Longo da tecla Enter. A tecla de Retrocesso deve ser uma teclade "auto-repetição", eliminando a possibilidade dela gerar um caractere diferentena posição de pressionamento Longo. A tecla SHIFT pode agora ser utilizada emseu senso genérico para permitir a derivação de um caractere diferente masrelacionado a partir de uma tecla. Portanto, se a tecla SHIFT for pressionadaantes da tecla Retrocesso, ela funcionará como uma tecla DEL (com auto-repetição). Se a tecla SHIFT for pressionada antes da tecla TAB ela funcionarácomo uma tecla TAB para Trás.

Deste modo, todos os caracteres importantes de umteclado PC são acomodados em 9 teclas Quádruplas, e 3 teclas Duplas. Estas 12teclas são mantidas exatamente de acordo com o Ieiaute de um TecladoNumérico, com os Dígitos aparecendo nos cantos superiores esquerdos.

Estendendo para Outros Idiomas

Caracteres Europeus & Símbolos através da tecla SYMO conjunto de caracteres ASCII foi acomodado noTeclado Numérico/Alfabético. Os caracteres ASCII se referem, entretanto,somente ao idioma Inglês. Os caracteres extras necessários para os idiomasEuropeus estão contidos no conjunto de caracteres ASCII Estendidos. Oscaracteres Europeus adicionais são geralmente formados com a anexação deuma marca diacrítica em uma letra Inglesa (também denominada letra Latina). Oconjunto de caracteres ASCII Estendidos também contém caracteres especiais de"ligamento", e símbolos tais como "euro", "marca registrada", etc. Diversosgabaritos de sobreposição de idiomas específicos existem no topo dos tecladosQWERTY para a digitação destes símbolos - muitos dos quais mudando aposição de alguns caracteres ASCII e derivando caracteres adicionais com autilização de operações de "Composição". A operação de Composição em umteclado de PC envolve o pressionar da tecla "Alt" e/ou "Control" em conjunto comuma tecla de caractere. De fato, muitos símbolos são digitados em um PC, com aentrada do valor do código de três dígitos utilizando a tecla Alt e o tecladoNumérico. É desnecessário dizer que todo este sistema é confuso e complexo -um legado de remendos sobre remendos.

A invenção tem como objetivo racionalizar a digitação doconjunto de caracteres ASCII Estendidos, através de uma tecla adicional "Sym"(Símbolo). A tecla Sym deve ser seguida de uma ou duas teclas para indicarintuitivamente o caractere a ser derivado. Portanto, o ligamento "AE" é derivadopressionando-se as teclas "A" e "E" e em seguida a tecla Sym. Uma letra com umUmlaut pode ser gerada pressionando a tecla Sym, a tecla "dois pontos" (tem doispontos como em Umlaut) e em seguida a tecla da letra. O pressionamento Curtoou Longo da tecla da letra produz, como esperado, também a mudança de caixado caractere derivado. O símbolo Euro pode ser derivado pressionando a teclaSym seguido da tecla "e". Entretanto, com a finalidade de manter um padrãouniforme de digitação de duas teclas após a tecla Sym, e para acomodar umgrande número de símbolos facilmente memorizáveis, a tecla Espaço éposicionada entre a tecla Sym e a tecla "e". A tecla de espaço após a tecla Symindica que um símbolo não relacionado especificamente a um idioma está sendoderivado. Por exemplo: as teclas Sym, Espaço e "t" derivam o símbolo "marcaregistrada". A utilização da tecla de Espaço contribui para facilitar a digitação desímbolos.

Tecla CapsLock

Para obter a mesma conveniência de um tecladoQWERTY, uma tecla Caps Lock também se torna necessária. No modo CapsLock, o alfabeto em caixa-alta é ativado com um pressionamento Curto, enquantoque o alfabeto em caixa-baixa é ativado com um pressionamento Longo.

Naturalmente, estando o Caps Lock ativo, a tecla Sym deriva os caracteresEuropeus adequados em caixa-alta.

Novamente, por razões de compactação, consistência efacilidade de memorização, é desejável que a tecla Caps Lock esteja localizadana posição de pressionamento Longo da tecla SHIFT. O LED adjacente à teclaSHIFT pode indicar o estado do Caps Lock. Ele pode ser projetado para piscarquando a tecla SHIFT for pressionada e um caractere seguinte necessita serdigitado.

Tecla Script Lock

A tecla Script Lock permite alternar entre o gabarito desobreposição em Inglês (Script Lock desligado) e um gabarito de sobreposiçãoScript (de um roteiro selecionado através de algum menu). Como a tecla SYM éutilizada para derivar símbolos extras, é intuitivo posicionar a tecla Script Lock naposição de Pressionamento Longo da tecla SYM. O LED adjacente à tecla SYMpode indicar o estado do Script Lock. Este LED pode ser projetado para piscar seapenas a tecla SYM for pressionada e um caractere seguinte necessita seidigitado.

Esta invenção não se limita ao conjunto de caracteres

Estendidos ASCII, e permite a geração de códigos de múltiplos idiomas contidosno conjunto de caracteres UNICODE. Para facilitar o aprendizado e aconveniência da operação, gabaritos Script fonéticos de sobreposição sãodefinidos para cada um destes idiomas. Se o Script for sensível à caixa-alta ecaixa-baixa, estes gabaritos de sobreposição consistirão de um gabarito caixa-baixa e de um gabarito caixa-alta. Os caracteres adicionais requeridos peloidioma são derivados através da tecla SYM. Neste cenário, a tecla "Script Lock"permite alternar entre os gabaritos de sobreposição em Inglês e os Gabaritospróprios de sobreposição. Para um alfabeto tal como o Cirílico, que apresentaambos os alfabetos em caixa-alta e caixa-baixa - o gabarito de sobreposiçãoAlpha e Caps é deslocado pelo equivalente em Cirílico. Para idiomas tais comoHíndi, Perso-Arábico e Chinês, que não apresentam diferenciações entre caixa-alta e caixa-baixa, apenas um gabarito Script de sobreposição é normalmenteescolhido, independente do estado do Caps Lock. Entretanto, é possível utilizar atecla Caps Lock para definir gabaritos de sobreposição adicionais e especiaispara o Script. Exemplo: apesar dos Scripts Indianos requererem apenas umgabarito de sobreposição, alguns dos caracteres adicionais requeridos peloidioma Sânscrito/Vedic podem ser gerados quando o Caps Lock está ligado.

Realização Física

Leiaute Físico utilizando Blocos de Teclas

O teclado Alfanumérico (Figura 1) compreende três fileirascom três Teclas Quádruplas, sendo a Tecla Quádrupla Padrão posicionada nocentro. Cada chave de uma Tecla Quádrupla é ativada pressionando-se um doscantos da tecla. A quarta fileira e a fileira inferior compreendem três TeclasDuplas, com as chaves em orientação horizontal. Existe no total 12 teclas noteclado Alfanumérico, o mesmo número que em teclados Numéricosconvencionais.

É possível confinar todas estas teclas em uma áreadigitável com polegares, de 4,5 cm (largura) por 6,5 cm (altura), com a utilizaçãode teclas miniaturizadas tais como as utilizadas em controles remotos edispositivos móveis de mão.

Esta invenção cuida do fundamental problema do Ieiautefísico das teclas, levando em conta fatores de engenharia humana tais comoimaginação mental, memória procedural e aprendizado motor. O conceito chavereside na simplicidade de percepção, facilidade de navegação e simplicidade deaprendizado. A mente humana pode entender instintivamente, sem esforço,apenas algumas poucas informações (3 ou 4 idealmente) por vez. Assim sendo,enquanto o Ieiaute do nível superior tem a aparência familiar de um tecladoNumérico (com legendas alfabéticas), cada tecla Quádrupla compreende apenasquatro opções, das quais a posição do Dígito é conhecida de antemão.

A Tecla Quádrupla sendo um dispositivo perceptual, podeser implementada como um interruptor de alavanca de quatro vias, interruptor dealavanca de duas vias, ou mesmo quatro interruptores simples. Cuidados devemser tomados para que os quatro interruptores caibam dentro de uma única TeclaQuádrupla, e que tenham uma superfície côncava que alcance os quatro cantos.

O pressionar simultâneo de duas ou mais chaves de uma Tecla Quádrupla podeser evitado através de um desenho mecânico apropriado, bem como de circuitoslógicos eletrônicos.

Como discutido anteriormente, o polegar deve sermantido tão paralelo quanto possível em relação as teclas, de tal forma que ocanto da tecla possa ser sentido precisamente. A técnica do aprendizado motorenvolve o movimento a partir da posição padrão até as Teclas Quádruplasadjacentes, e então o pressionamento de um de seus cantos. Esta operação emduas etapas divide e conquista processos, e simplifica consideravelmente otrabalho de pressionar qualquer uma das 36 teclas alfanuméricas.

Uma vez que uma Tecla Quádrupla se tornaconsideravelmente mais compacta do que quatro teclas separadas eequivalentes, é possível proporcionar espaço extra entre as Teclas Quádruplaspara facilitar a navegação, sem que os blocos de Teclas adjacentes possam seracidentalmente pressionados.

A fileira inferior apresenta três teclas Duplas. Em funçãoda simplicidade perceptual e da facilidade de uso, estas teclas estão recuadasabaixo das Teclas Quádruplas. A posição recuada permite que as teclas Duplassejam posicionadas bastante próximas dos blocos de Teclas Quádruplas,otimizando a altura do teclado Alfanumérico.

Atribuindo Legendas a Teclas

O simples e familiar Ieiaute "abcd" é utilizado para atribuirlegendas ao gabarito de sobreposição Alpha. O Ieiaute QWERTY não é adequadopara Ieiautes verticais e para a digitação com polegares. Além disso, o IeiauteQWERTY intimida as pessoas inexperientes. As crianças e as pessoasprincipiantes preferem utilizar o Ieiaute "abcd". O Ieiaute "abcd", entretanto, foiadicionalmente otimizado para facilitar a sua utilização e o aprendizado: istocontrastando com a distribuição não uniforme do alfabeto em um teclado detelefone. O desenho do Ieiaute revela, de fato, a estrutura esmerada do alfabetoInglês. A posição superior esquerda de uma Tecla Quádrupla é ocupada por umDígito de acordo com o teclado de um telefone. As três teclas restantes de umaTecla Quádrupla contém três letras consecutivas - levando não apenas àfacilidade perceptual, como também à navegação intuitiva entre blocos de teclasna digitação de caracteres consecutivos. Continuando desta maneira, a TeclaQuádrupla de Posição Padrão apresenta o caractere de Espaço abaixo do Dígito,e as duas letras centrais "m" e "n" do alfabeto. Assim sendo, enquanto que aprimeira Tecla Quádrupla inicia com "abe", a última Tecla Quádrupla termina com"xyz".

Falando foneticamente, as seis vogais "a", "e", "i", "o", "u"& "y" se encontram em teclas Quádruplas separadas. Cada palavra do idiomaInglês deve conter uma ou mais destas vogais - a direção inicial de navegaçãodelas é então distinta. As duas consoantes Nasais "m" e "n" se encontram naTecla Quádrupla de Posição Padrão.

A tecla Dupla central tem o dígito '0' no seu ladoesquerdo, e o Ponto no seu lado direito. O Ponto é necessário em todas assentenças e para a digitação de números decimais.

Os teclados numéricos convencionais apresentam asteclas "*" e "#" nos lados esquerdos e direitos das teclas "0". Não é aconselhávelatribuir teclas em separado para elas, pois elas não são utilizadas com tantafreqüência como outras funções tais como SHIFT, Retrocesso, ENTER, etc.Portanto, as teclas "*" e "#" estão acomodadas nas posições Shift das TeclasQuádruplas no lado esquerdo e direito da Tecla Quádrupla de Posição Padrão.

Posicionando as Teclas SHIFT e SYM

A tecla SHIFT está localizada imediatamente abaixo datecla ",", que representa uma pontuação proeminente próxima do ponto. Outraspontuações importantes, tais como o hífen, aspas simples e duplas, dois pontos, eponto e vírgula, são posicionadas na fileira inferior acima da tecla SHIFT, parafacilitar a sua utilização.

A tecla SYM é utilizada em conjunto com as teclas demarcas diacríticas tais como "A", "'", ....., ":", e "v" para derivar a combinaçãoapropriada com uma vogai ou uma consoante. Este processo proporciona fácilutilização e aprendizado, pois estas teclas estão localizadas na fileira inferior,imediatamente acima da tecla SYM1 e na trajetória transversal em direção aocaractere subseqüente - otimizando o trajeto transversal total necessário para aderivação do novo caractere.

Teclado Calculadora

O teclado Alfanumérico foi otimizado para funcionartambém como teclado Calculadora, no qual, além dos Dígitos e do Ponto, todasas teclas de Operação também podem ser utilizadas diretamente. Neste modo deoperação, as teclas do alfabeto não são utilizadas, o que permite a digitaçãodireta de algumas das teclas de Operação tais como "*", "-", "+", "%", "/", "=", sema utilização da tecla SHIFT. De fato, a Calculadora também pode ser utilizadacomo uma Calculadora Hexadecimal, pois os caracteres "a", "b", "c", "d", "e", e "f"também podem ser utilizados. Se necessário, os colchetes "[" e "]" tambémpodem ser utilizados.

As funções de Calculadora Científica também podem serinvocadas teclando SHIFT "c" para "cos", etc.

Recursos de Aperfeiçoamento

Teclado de Navegação

Para que seja auto-suficiente, tal como um teclado de PC,o dispositivo também necessita ter um teclado de Navegação. Este permitefunções tais como a movimentação de um cursor, rolagem, navegação echamada de menus. Todos estes recursos devem ser ativáveis com a digitaçãopor polegares, de tal forma que uma pessoa possa continuar olhando para umatela de TV/PC enquanto move um cursor. Ele também deve incorporar controlesde volume, emudecimento e um botão liga/desliga necessários em dispositivos deTVe Áudio.

O teclado de Navegação está localizado acima doteclado Alfanumérico, porque um polegar tem flexibilidade para alcançar umnúmero maior de teclas no sentido ascendente. Para que seja compatível comvários tamanhos de mãos, o número de fileiras do teclado de Navegação deve serreduzido a um mínimo. As quatro setas de direção contendo uma tecla central de"seleção" requerem no mínimo três fileiras. Podem existir quatro teclas adicionaisna direção diagonal da tecla de "seleção". Estas podem prover a seleção dosmodos, menus, e funcionar como teclas de navegação.

A fileira superior apresenta as teclas Mudo, VolumeAumenta/Diminui e TV Liga/Desliga.

A mão de uma criança pode não cobrir totalmente oteclado de Navegação. Neste caso podem ser usados os dedos da outra mão. Defato, para aplicações simples de navegação, tais como as utilizadas emapresentações de TVA/CR, o teclado de Navegação pode ser operado sem inserira mão na alça de Mão.

Aprendendo o Teclado

O gabarito de sobreposição Alfabético é desenhado paraatrair imediatamente a atenção de um usuário novato, esteja ele familiarizado ounão com o teclado QWERTY. Como o Ieiaute do teclado QWERTY e o perfilvertical do teclado "abcd" são completamente diferentes, não existe qualquerconflito visual e de memória durante a utilização. Como a memória motora dosdedos utilizados na digitação QWERTY por toques é diferente da memória motorados polegares necessários para a digitação por toques de polegares - não existenenhum conflito na digitação por toques.

O gabarito de sobreposição Alfabético permite a práticada digitação com visualização, para criar automaticamente habilidades nadigitação por toques - sem qualquer treinamento especial (como o necessáriocom teclados QWERTY). Isto é possível, porque o pressionar de todas as teclas éexecutado de uma maneira consistente pelo polegar, facilitando a memóriamotora (armazenada no cerebelo).

Um principiante deve segurar o dispositivoadequadamente, inserindo os dedos de uma mão na Alça de mão, e assegurandoque o polegar esteja na posição apropriada para pressionar as teclas. A palma damão deve contornar a lateral do dispositivo de tal forma que o polegar esteja altoo suficiente para pressionar facilmente as teclas externas. O ângulo da mão emrelação ao dispositivo pode ser ajustado de tal forma que o polegar permaneça,tanto quanto possível, paralelo às teclas. As teclas devem ser pressionadaspreferencialmente pela carne do polegar abaixo do centro da unha. A posiçãopadrão deve ser a posição mais conveniente, sentida instintivamente pelopolegar. Uma vez em posição confortável, a posição de segurar o dispositivo nãodeve ser mudada na subseqüente utilização.

Um usuário pode, inicialmente, sempre retornar para aposição Padrão após pressionar uma tecla. Isto estabelece um mapa mentalinicialmente requerido para o pressionamento preciso e instintivo de todos oscaracteres. O usuário deve inicialmente praticar a digitação por toques nas teclasnuméricas, da mesma forma requerida para discar números telefônicos. Depoisdisto o usuário pode digitar todas as letras pertencentes à mesma TeclaQuádrupla, antes de retornar à posição Padrão. Subseqüentemente, caracteresde Teclas Quádruplas adjacentes podem ser pressionados antes de voltar àposição Padrão. Finalmente, as palavras podem ser digitadas diretamente, com aposição Padrão sendo alcançada automaticamente com a digitação do caractereEspaço entre as palavras. Um mapa mental é criado com o saltar de uma TeclaQuádrupla para outra Tecla Quádrupla. A prática subseqüente iráautomaticamente permitir a digitação sem que seja necessário olhar para aslegendas.

Breve Descrição dos Desenhos

A Figura 1 mostra o diagrama do teclado alfanumérico.

A Figura 2 mostra o Leiaute ASCII de um tecladoalfanumérico de acordo com a presente invenção.

A Figura 3 mostra o diagrama do teclado de navegaçãode acordo com a presente invenção.

A Figura 4.1 mostra a vista lateral do dispositivo.

A Figura 4.2 mostra a vista inferior do dispositivo.

A Figura 4.3 mostra a vista superior do dispositivo.

A Figura 5 mostra os circuitos eletrônicos do dispositivode acordo com a presente invenção.

Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas de Execução

A descrição a seguir é detalhada em conjunto com osdesenhos anexos, com o intuito de esclarecer o funcionamento do dispositivo. Adescrição relativa aos circuitos eletrônicos é periférica à invenção e fornecida paracomplementar e melhor entender a aplicação típica do dispositivo.A Figura 1 mostra o Ieiaute físico do Teclado Alfabético,com as 12 teclas do bloco de teclas quádruplas de 1 a 12. Ela também informa asdimensões do teclado e dos blocos de Teclas principais.

Os blocos de Teclas de 1 a 9 são as teclas quádruplasque funcionam individualmente como chaves alavanca de quatro vias.Espaçamentos generosos são previstos entre os blocos de teclas quádruplas,necessários para prevenir pressionamentos acidentais das teclas adjacentes epara minimizar o movimento dos polegares. Cada tecla quádrupla pode sertocada pressionando qualquer um de seus quatro cantos, fazendo com que ocontato elétrico abaixo do canto correspondente seja acionado. As linhastracejadas dentro de uma tecla quádrupla mostram a separação em quatro teclas,cada uma das quais pode ser utilizada para a digitação de um caractere emseparado. As teclas quádruplas apresentam superfícies côncavas, de tal formaque os cantos elevados sejam facilmente sentidos por um polegar. Estes tipos deinterruptores de alavanca são bastante comuns em dispositivos domésticos comatuação baseada em direções - a diferença primária é a orientação diagonal.Estas teclas quádruplas podem ser implementadas alternativamente com autilização de quatro interruptores em separado. Neste caso uma capa comumpode cobrir os quatro interruptores e fazer com que tenham a aparência de umbloco único de teclas.

As teclas 10 a 12 consistem de interruptores rebaixadosduplos de duas vias. Sua altura é tal que, quando as teclas são pressionadas elasse encontrem no nível da superfície do dispositivo. Contrastando com isto, asteclas quádruplas de 1 a 9 são elevadas de tal forma que quando pressionadas,estejam acima da altura das teclas rebaixadas, que de outra maneira seriampressionadas.

A tecla quádrupla 5 colocada na posição central é a teclade posição padrão, e serve como ponto conveniente de referência. As teclasquádruplas 1 - 4 e 5 - 9 são colocadas em torno da tecla de posição padrão, de talforma que um polegar consiga pressioná-las sem pressionar as teclas adjacentes.

Os blocos de teclas 10, 11 e 12 são teclas duplas ouinterruptores de alavanca de duas vias, como os normalmente encontrados nosbotões de controle de volume de controles remotos domésticos. A linha tracejadaem caba bloco de Teclas demarca as duas teclas. Os contatos elétricos estãolocalizados abaixo dos cantos esquerdos e direitos de cada bloco de Teclas. Asteclas duplas 10, 11 e 12 têm suficiente espaço debaixo delas, para que umpolegar possa pressioná-las sem colidir com os blocos de teclas elevadasimediatamente acima delas. Alternativamente, cada um destes blocos de teclaspode ser implementado com interruptores de teclas em separado.

A Figura 2 mostra o Ieiaute de um teclado alfanumérico deacordo com a presente invenção. O canto superior esquerdo de cada teclaquádrupla contém os números 0 - 9, e as 26 letras caixa-baixa do alfabeto Inglêssão acomodadas nos três cantos restantes dos blocos de teclas 1 a 9, de talforma que cada letra esteja localizada em uma tecla separada. Para o propósitoda "Obviedade do Usuário" elas estão dispostas na seqüência alfabética, em umaordem normal de leitura (escaneamento de rastreio), para que a localização e oaprendizado não se tornem um problema.

O caractere de Espaço está alocado à Tecla de PosiçãoPadrão 5, para assegurar que a volta do polegar à posição padrão aconteça apóscada palavra.

Uma pressionada curta em uma tecla do tecladoalfanumérico produz a letra caixa-baixa mostrada na legenda da tecla. Umapressionada longa na mesma tecla produz a letra caixa-alta. Isto proporciona ummétodo intuitivo e eficiente para derivar a letra em caixa-alta sem requerer opressionamento de uma tecla shift, como acontece em teclados convencionais.

Quando uma seqüência longa de caracteres em caixa-altativer que ser digitada, é melhor selecionar o gabarito de sobreposição Caps comum pressionar Longo da tecla Caps Lock (não mostrada). Com isto o LED (13)acende. Com uma pressionada subseqüente da tecla Caps Lock, o LED de CapsLock apaga. O gabarito de sobreposição Caps é oposto ao gabarito desobreposição Alpha na largura total do dispositivo,

Além de letras e números, cada tecla quádrupla podegerar pontuações como mostrado nas legendas das teclas. Para isto, entretanto,o gabarito de sobreposição de Pontuação deve ser selecionado. O gabarito desobreposição de pontuação também se estende sobre os blocos de Teclas de 1 a 9.

Quando o gabarito de sobreposição de pontuação estáativo, uma pressionada curta de uma tecla gera o segundo caractere que constana legenda da tecla. Uma pressionada longa gera o terceiro caractere que constana legenda da tecla, se presente.

O gabarito de sobreposição de Pontuação é ativado comuma pressionada Longa da tecla Shift (10.2). Uma pressionada Longasubseqüente da tecla Shift Lock reativa o gabarito de sobreposição Caps.

A qualquer hora é possível mudar temporariamente dogabarito de sobreposição corrente, para digitar uma tecla única do outro gabaritode sobreposição.

A Tecla 10.1 permite que um BS (Retrocesso) sejadigitado para apagar o caractere prévio. Esta tecla tem um recurso de auto-repetição; assim múltiplos caracteres BS são gerados enquanto a tecla estiversendo pressionada.

A tecla 11 acomoda o número '0' e o ponto (.). A tecla 12produz o caractere Enter bem como a função 'Símbolo'. Um pressionar longo natecla 12 gera um caractere 'Tab'.

A tecla Sym (12) é utilizada para derivar letras e símbolosnão diretamente mostrados no Ieiaute ASCII, e que fazem parte do conjunto decaracteres ASCII Estendidos. Quando a tecla Sym é digitada, o LED Caps Lock(13) localizado abaixo dela começa a piscar, um caractere mnemônicocorrespondente é gerado, e o LED Caps Lock pára de piscar. Por exemplo, um"u" com um "Umlaut" é gerado teclando ":" seguido de um "u". Se for necessáriauma letra maiúscula "U" com um Umlaut, então no exemplo prévio o segundocaractere pode ser um "U" (uma Pressionada Longa). No exemplo acima, a teclacontendo dois pontos é digitada, e não o próprio caractere dois pontos. Por favornote que apenas uma pressionada Curta é necessária na tecla contendo alegenda do primeiro caractere após o Sym. Desta maneira a tecla Sym (12)permite gerar todos os caracteres adicionais necessários aos idiomas Europeuscontidos no conjunto de caracteres ASCII Estendidos.A tecla Sym seguida da tecla Espaço (5) e então do "e"(tecla 2), gera o símbolo do Euro. De modo geral a tecla Sym seguida da teclaEspaço gera vários símbolos com as teclas subseqüentes. Desta maneira a teclaSym permite a geração de todos os Símbolos ASCII Estendidos tais como TM,Grau, Euro e Copyright.

Os gabaritos de sobreposição Alpha e Caps em conjuntocom a tecla Sym permitem a digitação da maioria dos idiomas escritos com scriptLatino (script Roman) com caracteres do conjunto de caracteres ASCIIEstendidos, ou das duas primeiras páginas de códigos (256 caracteres)UNICODE.

O dispositivo também permite a digitação da maioria dosidiomas não-Latinos, com a utilização de gabaritos de sobreposição Script. Amaioria dos gabaritos de sobreposição Script pode utilizar um esquema no qual atransliteração (também denominada transliteração Romana) é atualmente digitadautilizando as legendas existentes em Inglês nas teclas. Caracteres adicionais eúnicos do script podem ser digitados utilizando a tecla Sym. Desta maneira épossível digitar scripts fonéticos/alfabéticos não-Latinos tais como scriptsIndianos, scripts Perso-Arábicos, Cirílico, Thai, Tibetano, Bhutanese, Burmese eSinhalese.

O script não-Latino requerido pode ser pré-configurado nodispositivo ou selecionado a partir de um menu em um display Local ou Externo.A tecla Script Lock permite portanto alternar entre os gabaritos de sobreposiçãoASCII e os gabaritos de sobreposição Script.

Se o script for sensível à diferenciação entre maiúsculas eminúsculas, tais como o Cirílico, então a tecla Caps Lock seleciona entre ogabarito de sobreposição caixa-baixa e caixa-alta aplicável do script Cirílico. Atecla Sym, seguida de um ou dois caracteres, pode ser utilizada para selecionarcaracteres que não estão diretamente disponíveis nas teclas do alfabeto. Observeque o LED Caps Lock (13) pisca por um ou dois caracteres conforme necessitadopelo script. Se o script selecionado não tiver caixa-baixa e caixa-alta, tais como osscripts Indianos, a tecla Caps Lock não tem nenhum efeito no gabarito desobreposição Script (a não ser que a tecla Caps Lock tenha sido projetada paraselecionar outro gabarito de sobreposição especial para o script). Em scriptsIndianos, a tecla Sym pode ser seguida de um dos caracteres script do gabaritode sobreposição para derivar um caractere script relacionado. Alguns outrosscripts não-Latinos podem requerer dois caracteres seguidos da tecla Sym.

Os Símbolos ASCII também são digitados da mesmamaneira, com a utilização de um gabarito de sobreposição Script, com uma teclaSym seguida de uma tecla Espaço e de uma tecla de um outro caractere. O LEDCaps Lock neste caso pisca por dois caracteres.

A Figura 3 mostra o Ieiaute do teclado de navegação queestá localizado acima do teclado Alfabético no topo da superfície do dispositivo. Oteclado de navegação complementa o teclado alfanumérico, para proporcionar afuncionalidade equivalente de teclados convencionais PC.

A tecla MUDO/ESCONDE (1), a tecla de controle devolume (2) e a tecla de liga/desliga (3) são posicionadas na fileira superior. A tecla2.1 aumenta o volume enquanto que a tecla 2.2 diminui o volume; ambastrabalham em uma base de auto-repetição.

Uma pressionada Curta na tecla MUDO/ESCONDE fazcom que o som seja emudecido ou não em uma base alternante. Oemudecimento é desativado quando qualquer uma das teclas de volume 2.1 ou2.2 é pressionada. Uma pressionada Longa funciona como função alternante datecla ESCONDE. Ela faz com que um gabarito de sobreposição de texto em umaimagem/vídeo de um display Externo seja escondido ou exibido.

As teclas 6, 7, 8 & 9 são as quatro teclas de direção, quecom uma pressionada Longa funcionam com auto-repetição.

A tecla 10 é a tecla OK, que faz com que um item sejaselecionado no display Local ou no display Externo (de um PC ou TV). A tecla 10também funciona como uma tecla esquerda de um mouse em conjunto com umdispositivo de apontamento. Uma pressionada Longa na tecla OK pode serutilizada para selecionar uma ação relacionada.

A tecla BACK (11) provoca o fechamento de uma telaprévia de um aplicativo. A tecla HOME (pressionada Longa na tecla 10) mostra atela HOME no display Local ou no display Externo. O resultado da tecla HOME éo mesmo de uma série de teclas BACK: portanto o posicionamento com umapressionada Longa.

A tecla START (pressionada Curta na tecla 12) étipicamente utilizada para mostrar a tela/menu Inicial no display Externo. A teclaSTANDBY (pressionada Longa na tecla 12) coloca o display Externo no modoStandby, ou o acorda se ele se encontrava no modo Standby.

A tecla MENU (pressionada Curta na tecla 14) faz comque um menu sensitivo ao contexto apareça no display Local ou Externo, de ummodo semelhante a um clique direito de mouse no menu de uma tela Windows.

A tecla LOCAL MENU (pressionada Longa na tecla 14)faz com que um menu Local seja exibido no display Local do dispositivo. O menuLocal permite a programação local dos modos e configurações do dispositivo.

As Figuras 4.1, 4.2 e 4.3 mostram vistas representativasde uma modalidade preferida de execução do presente dispositivo, com umdispositivo de apontamento do tipo track-ball. Apesar dos exemplos aqui sereferirem à mão direita, o dispositivo também pode ser muito bem segurado eoperado com a mão esquerda.

A Figura 4.1 mostra uma vista lateral do dispositivo. AFigura 4.2 mostra uma vista inferior do dispositivo, com a mão direita posicionadapara usar o dispositivo. A Figura 4.3 mostra uma vista superior do dispositivo, coma mão direita posicionada para usar o dispositivo. O polegar está sobre a tecla deposição Padrão.

O topo da superfície é praticamente plano e contém oteclado de Navegação (1), o teclado Alfabético (2) e o display Local (3). Estaordem especifica foi projetada para facilitar a digitação de toque com o polegar deuma mão (8). A área central com o teclado Alfabético (2) é a mais convenientepara a digitação e contém a tecla de posição Padrão. O teclado de Navegação (1)é acessado flexionando o polegar para cima. O display Local (3 - geralmente umdisplay LCD), nesta modalidade preferida de execução, está localizado em umaárea difícil de ser alcançada pelo polegar.

A superfície inferior do dispositivo (6) tem um declive, queinclina a palma da mão de tal forma que o dedo indicador fique mais alto que odedo mínimo. Esta inclinação da palma da mão faz com que o polegar fique tãoparalelo quanto possível com o topo da superfície do dispositivo - contribuindopara facilitar a digitação com o polegar.

Uma alça de Mão (7) é providenciada para manter osdedos da mão (8) na posição apropriada. Os diagramas mostram quatro dedosinseridos dentro da alça, enquanto que o dedo indicador também pode sermantido livre para operar um dispositivo de apontamento - neste caso um track-ball (5). Se o dispositivo de apontamento (5) não for utilizado, todos os quatrodedos podem ser inseridos dentro da alça de Mão (7). Como pode ser visto nodiagrama, os dedos não sobressaem do dispositivo, de tal forma que a palma damão pode ser curvada em torno da lateral do dispositivo elevando o polegar emaltura suficiente para o acesso adequado às teclas. A alça de Mão é instalada detal maneira que ela não prejudique o adequado posicionamento horizontal dodispositivo sobre uma mesa, para a digitação com os dedos olhando para oteclado.

O track-ball (5) é posicionado de tal forma que o dedoindicador possa deslizar sobre ele, e que durante o processo ele mova o track-ballna direção desejada. Para mover um ponteiro verticalmente para cima em umatela, o dedo indicador inicia a partir da posição adjacente à alça, é empurradopara longe do dispositivo à medida que ele desliza para o centro do track-ball e édeslocado obliquamente em direção à borda superior (4) do dispositivo. Paramover um ponteiro horizontalmente em uma tela, o dedo indicador se move paradentro e para fora da palma da mão.

A Tecla OK e a Tecla Menu do teclado de Navegação (1)são pressionadas pelo polegar, para obter resultados equivalentes ao cliqueesquerdo e clique direito de um mouse convencional. O polegar pode agir emparalelo com o dedo indicador, que pode estar movimentando o track-ball.

A Figura 5 mostra os circuitos eletrônicos do dispositivo.O Microprocessador (5.5) e todos os circuitos eletrônicos são alimentados poruma bateria (5.3). A conservação de energia é ativada colocando oMicroprocessador em modo de repouso, sempre que possível, e acordando-oatravés de um evento tal como o pressionar de uma tecla, um despertador ou umcaractere recebido. O Microprocessador e muitos dos periféricos podem serincorporados em um único ASIC. Com o propósito de esclarecer os detalhes,muitos dos periféricos são mostrados separadamente. O Microprocessador podeconter suficiente memória RAM, ROM e E2PR0M/FLASH de acordo com anecessidade.

O Microprocessador faz o escaneamento da matriz deteclas (5.4), o que permite a detecção de qualquer tecla pressionada. Lógicas deSoftware asseguram que um contato de uma tecla seja reconhecido apenasquando nenhuma outra tecla é pressionada simultaneamente dentro do mesmobloco de Teclas.

O Microprocessador envia e recebe caracteres através dainterface TX (5.1) e da interface RX (5.2), respectivamente. Estas interfacespodem possibilitar a comunicação através de luz infravermelha ou sinal de RF.Alternativamente as interfaces TX e RX podem ser cabeadas para um protocolotal como USB.

O Microprocessador aciona a tela LCD (5.7) através deum Driver LCD (5.6). Ele também pode exibir alguns sinais de estados através deLEDs (5.10).

O Microprocessador recebe os sinais vindos de umdispositivo de apontamento 5.10 (tal como um track-ball). Os botões de mousedeste dispositivo são detectados através da matriz de teclas (5.4).

O Microprocessador também pode receber uma entradade microfone (5.8) através de um conversor A/D interno, e fornecer um sinalanalógico para o acionamento de um alto-falante (5.9). Ele também pode acionaruma Cigarra (5.11).

Enquanto que modalidades preferidas de execução dapresente invenção foram mostradas e descritas, será óbvio aos experimentadosna arte que modificações e alterações podem ser feitas sem partir da invençãoem seus aspectos mais amplos. Para tanto, o objetivo das reivindicações anexasé o de cobrir todas as modificações e alterações que caiam dentro do espíritoverdadeiro e do escopo desta invenção.

APÊNDICESímbolos dos Idiomas Europeus através da tecla Sym

O Remoto permite a entrada de todas as marcas deacento e símbolos especiais requeridos pelos Idiomas Europeus: Espanhol,Francês, Italiano, Português, Romeno, Norueguês, Sueco, Dinamarquês,Holandês, Alemão, Austríaco e mesmo Turco. Como a América do Norte e aAmérica do Sul também utilizam alguns destes idiomas, ele também atende osrequerimentos destes dois continentes.

A tecla SYM permite adicionalmente a digitação de muitoscaracteres especiais.

Quando a tecla SYM é pressionada ela começa a piscarindicando o módulo Símbolo. Quando a próxima tecla é pressionada, a tecla SYMcontinua piscando indicando que outra tecla necessita ser pressionada. A teclapressionada a seguir é gerada pelo Remoto, após o que a luz da tecla SYM seapaga.

Uma tecla SYM iluminada pode ser desligadapressionando a tecla SYM novamente.

<table>table see original document page 29</column></row><table><table>table see original document page 30</column></row><table>

As seqüências acima foram otimizadas para o Ieiaute doRemoto, de tal forma que as duas teclas seguintes ao SYM possam serpressionadas convenientemente, sem muito movimento transversal.

Os Símbolos Únicos são gerados com um SYM SPseguido de uma tecla única, que é graficamente similar ao caractere sendogerado.

Os caracteres gerados pelo Remoto fazem parte doconjunto de caracteres Latino-1 e Latino Estendido-A. Estes conjuntos decaracteres suportam mais caracteres do que os necessários para os idiomas doLeste Europeu, Húngaros e Cirílicos, etc. Estes caracteres não são suportadosdiretamente no CHOISer.

A tecla SYM permite a seleção de alguns dos caracteresde Acentuação, tais como: Agudo, Grave, Circunflexo, Til1 Umlaut e Macron.Estes caracteres são selecionados pressionando a tecla SYM antes das teclas doteclado Alfanumérico que apresentam sinais similares.

Os caracteres de Acento, teclados após o pressionar datecla SYM, não aparecem imediatamente no display. Eles são anexados a umalfabeto Inglês subseqüente digitado posteriormente.

O Remoto permite a geração direta de alguns doscaracteres especiais através da tecla SYM. A tecla SYM trabalha de uma maneirasimilar à tecla ALT. Para produzir caracteres especiais deve ser pressionada atecla SYM seguido da tecla SP. Por exemplo: as teclas SYM e SP necessitam serpressionadas antes da tecla "/" para gerar o símbolo Cent. Para obter o símboloCopyright deve ser pressionada a tecla "c" depois das teclas SYM e SP.Idiomas Indianos através da tecla SYM

O Remoto permite a digitação direta de todos oscaracteres do Idioma Indiano, através do mapeamento dos mesmos aoscaracteres mais próximos do alfabeto Inglês. Uma pessoa pode digitar palavrasno idioma Indiano, de uma maneira similar à utilizada na ortografia dos caracteresIngleses. Isto elimina a necessidade de representar os caracteres nos scriptsIndianos (o que seria bastante difícil em um Remoto). Ao mesmo tempo em queproporciona a comodidade da digitação de conjuntos de caracteres maiscomplexos utilizando o simples alfabeto Inglês, o Remoto assegura que umusuário receba o retorno apropriado, toque-a-toque, do script Indiano na tela, oque elimina erros de digitação.

A metodologia básica reside no fato da distinção entrevogais curtas e longas, através de pressionadas curtas e longas das vogaiscorrespondentes em Inglês. As consoantes suaves e duras são distinguidas porpressionadas curtas e longas de teclas.

A tecla SYM é pressionada antes de uma Consoante paraderivar a sua forma aspirada. Por exemplo, SYM K se transforma em kh na tela. Atecla SYM também é utilizada para obter a forma alternada de uma vogai. Porexemplo, SYM e gera um 'ai'. Por favor observe que na ortografia normal Inglesa,as mesmas formas devem ser digitadas como dois caracteres (k, h ou a, i).Entretanto, neste último caso não é possível proporcionar um retorno adequadotoque-a-toque na tela.

O Remoto se encarrega das necessidades especiais detodos os idiomas Indianos, fornecendo os caracteres extras por elesnecessitados. O Remoto pode, de uma maneira análoga, também se encarregardos outros scripts de origem Brahmi: Tibetano (Buthanese) e Sinhalese.

- O caractere SYM é mostrado como ' nas tabelas abaixo.- Uma pressionada longa é mostrada como letramaiúscula.

- Como toda consoante é tratada como consoante pura,um "a" necessita ser digitado depois dela.

- Uma terminação com "a" é requerida, pois de outraforma a terminação é mostrada com halo. (Exceto em scripts nórdicos nos quais ohalo não é mostrado na terminação).

- A nomenclatura é adequada para identificar unicamentecada palavra na transliteração Romana.

Vogais de Scripts indianos

a A i I u U 'r

'e e E 'E 'o o O 'O

Para a vogai |r, nenhuma vogai extra (i ou u) necessita seradicionada (apesar delas serem ignoradas).

Consoantes Básicas

k kh g gh 'mc ch j jh 'Mt th d dh nT Th D Dh 'np ph b bh m

y r I L vs sh Sh hConsoantes Nukta

q ('k) 'kh(qh) 'g z('j) 'd 'dh f('ph)

Outras Consoantes

'n Y R ZVisargh:H

Anunasik

N

Anuswar

É sempre convertida antes de Vargs apropriados: m, n, Yi"n" é convertida para Anuswar antes da 1a e 2a consoanteVarg.

(As pessoas necessitam portanto saber como se devedigitar a correspondente nasal).

Conjugação

x(ksh)

'gy (como em gyaan)Legenda das FigurasNa Figura 5

5.1: Interface TX

5.2: Interface RX

5.3: Bateria

5.4: Matriz do Teclado

5.5: Microprocessadorcom RAM e ROM

5.6: Driver LCD

5.7: Tela LCD

5.8: Microfone

5.9: Alto-falante

5.10: LEDs

5.11: Cigarra

Claims (17)

1. TECLADO PORTÁTIL ASCII/UNICODE de mão edigitável com polegares, caracterizado pelo fato de compreender:um teclado alfanumérico tendo múltiplas teclasquádruplas e múltiplas teclas duplas;um teclado de navegação tendo múltiplas teclas duplas eteclas de funções simples;um dispositivo de apontamento para comunicação /computação móvel;e no qual as mencionadas teclas quádruplas, teclasduplas e teclas de funções simples estão arranjadas em um padrão específicopara otimizar a digitação com polegares, e no qual cada um dos cantos das teclasquádruplas ou teclas duplas permitem que um usuário digite um caractereseparado, e no qual uma tecla quádrupla no centro do teclado alfanumérico servecomo tecla de posição padrão para possibilitar a digitação com polegares.

2. TECLADO PORTÁTIL ASCII/UNICODE de mão edigitável com polegares de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado pelo fatode que o teclado alfanumérico inclui nove teclas quádruplas arranjadas em umadisposição retangular e três teclas duplas levemente recuadas abaixo das teclasquádruplas para permitir que as teclas duplas estejam mais próximas das teclasquádruplas, com isto prevenindo o pressionamento simultâneo de teclasquádruplas e duplas adjacentes.

3. TECLADO PORTÁTIL ASCII/UNICODE de mão edigitável com polegares de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado pelo fatode que o teclado de navegação compreende duas teclas duplas incluindo umatecla "SOBE/DESCE" para o volume e uma tecla "SOBE/DESCE" para pesquisarum canal ou uma página; e doze teclas de função simples incluindo quatro teclascom setas de direção e uma tecla central "OK", quatro teclas adicionais nadireção diagonal a partir da tecla "OK", uma tecla LIGA/DESLIGA, uma tecla PDAe uma tecla MUDO.

4. TECLADO PORTÁTIL ASCII/UNICODE de mão edigitável com polegares de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado pelo fatode que é feita uma distinção entre uma pressionada curta de uma tecla e umapressionada longa de uma tecla (maior que 0,8 segundos) para possibilitar aderivação de caracteres diferentes mas relacionados.

5. TECLADO PORTÁTIL ASCII/UNICODE de mão edigitável com polegares de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado pelo fatode que os dígitos, de modo similar a um teclado telefônico, são acomodados noscantos esquerdos superiores das respectivas teclas quádruplas ou teclas duplas.

6. TECLADO PORTÁTIL ASCII/UNICODE de mão edigitável com polegares de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado pelo fatode que a tecla quádrupla de posição padrão, que contém o digito '5', tambémacomoda o caractere de 'ESPAÇO', imediatamente abaixo do '5', e a superfície datecla ESPAÇO é elevada para proporcionar uma sensação proeminente e distintapara a tecla de posição padrão.

7. TECLADO PORTÁTIL ASCII/UNICODE de mão edigitável com polegares de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado pelo fatode que os 26 Alfabetos Ingleses estão acomodados nos cantos remanescentesdas nove teclas quádruplas de uma maneira tal que os alfabetos dentro das teclasquádruplas sejam consecutivos.

8. TECLADO PORTÁTIL ASCII/UNICODE de mão edigitável com polegares de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado pelo fatode que uma pressionada curta em uma tecla de letra Inglesa gera a letra emcaixa-baixa, enquanto que uma pressionada longa gera a letra em caixa-alta.

9. TECLADO PORTÁTIL ASCII/UNICODE de mão edigitável com polegares de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado pelo fatode que a Tecla dupla do meio, com o digito '0' do lado esquerdo, acomoda ocaractere freqüentemente utilizado "PONTO" do lado direito.

10. TECLADO PORTÁTIL ASCII/UNICODE de mão edigitável com polegares de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado pelo fatode que a Tecla dupla do lado esquerdo acomoda as funções RETROCESSO eSHIFT, e a Tecla dupla do lado direito acomoda as funções SÍMBOLO eENTER/TAB.

11. TECLADO PORTÁTIL ASCII/UNICODE de mão edigitável com polegares de acordo com a Reivindicação 10, caracterizado pelofato de que a tecla SHIFT pode ser pressionada antes de uma tecla de caracterepara gerar um caractere de PONTUAÇÃO.

12. TECLADO PORTÁTIL ASCII/UNICODE de mão edigitável com polegares de acordo com a Reivindicação 10, caracterizado pelofato de que a tecla SÍMBOLO pode ser pressionada antes de uma ou duas teclasde CARACTERE, para derivar um caractere relacionado ASCII Estendido ouUNICODE, tal como os símbolos MarcaRegistrada e caracteres Europeus commarcas diacríticas.

13. TECLADO PORTÁTIL ASCII/UNICODE de mão edigitável com polegares de acordo com a Reivindicação 10, caracterizado pelofato de que uma pressionada Longa da tecla SHIFT permite que o LED indicadorde CAPS Lock seja ativado ou desativado, para mudar o estado padrão de caixa-alta ou caixa-baixa do alfabeto Inglês.

14. TECLADO PORTÁTIL ASCII/UNICODE de mão edigitável com polegares de acordo com a Reivindicação 10, caracterizado pelofato de que uma pressionada Longa da tecla SÍMBOLO permite que o LEDindicador de SCRIPT Lock seja ativado ou desativado, para definir um gabarito desobreposição "Script", ou para resetá-lo de volta ao gabarito de sobreposição doalfabeto Inglês.

15. TECLADO PORTÁTIL ASCII/UNICODE de mão edigitável com polegares de acordo com a Reivindicação 14, caracterizado pelofato de que o gabarito de sobreposição Script, quando definido, permite que umscript não-Romano, tal como um script Indiano, seja digitado com algunscaracteres de rara utilização derivados através da tecla SÍMBOLO e doscaracteres UNICODE sendo gerados.

16. TECLADO PORTÁTIL ASCII/UNICODE de mão edigitável com polegares de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado pelo fatode que o teclado de navegação também pode ser digitado por toques com ospolegares.

17. TECLADO PORTÁTIL ASCII/UNICODE de mão edigitável com polegares de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado pelo fatode que uma alça de mão é providenciada para que um usuário insira facilmenteseus/suas dedos e segure o dispositivo firmemente para a digitação por toquescom polegares; a palma da mão do mencionado usuário permanecendo do ladode fora da alça, possibilitando que o polegar seja levantado suficientemente altopara permitir a digitação de todas as teclas no topo da superfície.