CN2126746Y - 语音提示触摸图文混编键盘 - Google Patents

Abstract

一种计算机用信息笔输入键盘，采用薄膜开关实 现盘面35×20个键位的触摸开关功能，盘面上设有 音节汉字键，中西文数据区，西文控制区和中文编辑 区，并设有专门的常用图形输入控制键，实现图文通 过键盘的混编输入；输入汉字则发其盘面字的读音， 其他一律以笛音表示输入有效。键盘通过标准DIN 接口同主机相接并向其传送输入信息；优化的版面布 局和薄膜技术的采用使键盘能和包括笔记本型在内 的各种微机配套。

Description

本实用新型涉及计算机中将声图文等零散信息项目转换成代码形式的数据处理装置。

一般基于标准西文键盘设计的汉字编码中西文信息输入系统，在输入汉字过程中始终不能摆脱“码－字”转换的概念，普遍存在一个“容易学的打不快，打得快的又太难学”的矛盾。为此，有人基于中文机械打字机设计出了汉字整字输入大键盘，全盘键数约3000键以上，用笔点汉字键盘上的文字，就可以随意地输入汉字文章，用简单的操作方法输入汉字信息，不用记忆任何编码规则，但其盘面异常庞大，从成千上万个汉字中要找出所需要的汉字并非易事。中国专利CN85204584公开的触式汉字整字输入文字盘，专利CN85100008公开的中字盘盘面设计及输入方法和美国专利NO.85103865公开的键盘等，盘面上大都设置有限数量的机械触点按键，中西文混合使用方式既无法兼顾汉字整字输入与编码输入，以解决容易学又打得快的难题，也不能视听同时并举以判断输入的正误，更不能直观输入常用几何图形与制表符。这状况使广大非电脑专业操作人员对计算机望而生畏，计算机成为一种只有专业操作人员才能驾驭的“专机”，严重妨碍了计算机在我国及世界上华人社区的普及推广运用。

本实用新型的目的是在呈矩阵排列的薄膜开关盘面上设置数字、声母、韵母、音节区、中文编辑区、西文控制区、中西文数据区及特殊功能键，制造一种  触摸语音提示图文混编键盘。

本实用新型的机械结构如图1所示。

本实用新型的盘面结构如图2所示。

本实用新型的盘面布局如图3所示。

本实用新型的电路方框如图4所示。

本实用新型的工作原理如图5所示。

图1中带字符的盘面1左右两侧嵌入长方盒形键盘底座2左右两侧的阶梯槽3中；带字符盘面的下端伸入键盘长方盒形底座2前侧板4内侧与阶梯槽处于同一水平面的凹形槽口5中；而带字符盘面1的上端由安装有喇叭6的可旋转的上盖板7扣压并紧固，带字符的盘面1正下方有与各单独字符一一对应的薄膜开关矩阵8，长方盒形键盘底座2内腔底部左右各有一个锥形凸台9固定带有单片机CPU、代码库（ROM）与缓冲寄存器、语音库（ROM）与音频输出电路的控制电路板10。控制电路板10底边紧靠长方盒形键盘底座2前侧板4内侧靠下方的一条呈棱状的凸起11的下方，控制电路板10上边则靠安装在可旋转的上盖板7两侧的滑槽12中的滑块13压紧，长方盒形键盘底座2后侧板14左右两边带有通主机的键盘插口15、音频输出（耳塞）插口16和安放内藏式触按笔17的可开启笔盒18。笔杆前端有带弧度的突块19。

图2中20×35个呈矩阵排列的薄膜开关矩阵形成触按键的盘面，由印制有20×35个字符或图形的触摸式面板20、在具有导电性能的聚脂薄膜（PET）上印刷有纵横向线路构成的上电路和下电路21、分离上下电路的带有20×35个相应尺寸窗口的隔离层22、用于保护以上各层和（20＋35）根扁平电缆引出线的衬底23和具有一定强度的薄铝板或聚脂板24，各膜板通过压敏胶层粘合成一个密封的整体。按键所产生的动作是在某一键位上施以一定的压力，使被隔离层隔开的上下电路的触点由于隔离窗的作用相闭合，产生电气连接，此时分配到横线上的脉冲便加到相交的纵线上，并把信号送入比较器的一个输入端；按键产生的另一动作是使纵横向循环计数器停止计数，同时把相应的信号送入比较器的另一端，经比较符合后相应纵横座标计数信号选通键盘编码器，后者实际上是一块只读存储器（ROM）芯片，其存储单元已存有预先编好的与各个键位字符相对应的标准ASCII代码。选通键盘编码器的作用是把键盘坐标位置转换成相应字符的ASCII原始扫描码输出。

图3中触摸式面板的带字符的盘面1左右侧各有一列代表声母键25和常用字与语气词键26中间呈菱形低洼状的平面键，其中对某些声母根据不相容原理予以压缩归并，g，k，h与j，q，x形成三个中间呈菱形带斜道的低洼状的平面键，代表不相容归并键。带字符的盘面1上下各有一行代表韵母键27及类似韵母音节汉字键28中间呈矩形低洼状的平面键，韵母键有四个以矩形带斜道的低洼平面表示的不相容归并键。带字符的盘面1中间声母韵母纵横坐标交汇点是带有圆形鼓包的音节汉字键29，盘面内非音节汉字集中键位设置的中文编辑区30，西文控制区31，中西文数据区32，含四边角在内的非音节汉字零散键位设包括图形输入控制在内的特殊控制键33是矩形平面键。带字符的盘面1各部分，包括各分区和根据不相容原理等汉字音节拼写与分布规律合理归并后的同类音节汉字键区和特殊控制键，均套以不同浅颜色便于检字和提高用户的输入操作效率。键盘触按式面板20上印有20×35个字符或图形的盘面1每个键位形状可以是中间呈半低洼式、半鼓包式、平面式的圆形、椭圆形、菱形、长方形、矩形。

由图4之电路框图可知，薄膜开关矩阵8由电缆34引接到控制电路板10中由单片机CPU控制的外围接口电路，单片机代码输出引接到代码库（ROM），然后引接到缓冲寄存器，并在单片机CPU中断控制下将扫描码通过标准DIN接口送至主机，单片机另一路输出在语音处理器控制下引接到语音库（ROM），然后再引接到音频输出电路，驱动喇叭6发声。

图5表示的工作原理用流程图说明如下（见图5）：

图5.a预处理流程

用户开机后，使系统进入约定中文接收状态，用户触摸盘面上的任意键，对应的薄膜开关都会产生一个原始扫描码，主机进行判断，如是音节汉字键，原始扫描码信息和约定状态相符，可直接进行扫描码转换；如信息和约定状态不相符，CPU重新设置输入方式，再进行扫描码转换，扫描码转换的原则是：音节汉字信息转换成双字节的扫描码，第一个字节为先行码，第二个字节为后继码；其它键位输入信息转换后，第二字节为全0，单片机CPU将转换后的扫描码放在十六位的缓冲寄存器里，同时向主机发出一个键盘中断信号，主机响应后，通过标准西文键盘接口，即标准DIN接口先向主机传送扫描码的高8位（先行码），然后缓冲寄存器中的数据左移8位，CPU判断缓冲寄存器中的内容是否为全0：如为全0，说明已完成一次输入；反之，再向主机发出键盘中断信号，重复上述过程，从而区分音节汉字输入和其它方式的信息输入。然后重新返回等待用户输入状态。

图5.b主机键盘输入处理流程

图5.b左半部分表示的键盘输入处理流程与通用西文键盘的中西文信息处理流程相同；右半部分增加了本系统特有的汉字音节输入与无码输入处理流程。从键位输入信息后，主机键盘管理模块将预处理后的扫描码转换为机内码，若采用汉字音节输入方式，系统查找编码表相应重码字（同码字）并在屏幕上提示，提示行的第一个字进入光标所在位置，由用户判断确定为所需要的字时，则自动完成一次输入，反之用户应按屏幕提示进行选择，至少需再按一次才能完成一个汉字的输入。

图5.c音节汉字输入流程

对音节汉字输入而言，一次按键，提示行序列第一字，即盘面字进入正文光标所在位置，如用户判断为非所需汉字，可从提示行选择替换，在确定输入后，如想输入相关词组，按中文编辑区30的连词键，系统调用连词功能，以已确认的汉字为首字的词组出现在屏幕提示行，用户选择输入，输入后自动消去词组提示；如不要词组功能或进入连词状态后在提示行中又未找到所需词组，则进入等待下一次输入状态。

图5.d无码法输入流程

输入不知读音的汉字，采用汉字无码输入法输入方便，用户只需触右下角的“无码”键，屏幕即开一窗口，在窗口中依照中西文数据区32布局排列的26个英文字母键位上标着根据汉字自然笔形特征提取的26个字元，以提示笔形部件在键盘上的几何位置，用户根据“先左上，后右下”，“先外后内”的原则输入汉字首尾两部件特征，符合特征的同码字提示于屏幕上窗口内的西文字母键位上，用户选择出所需汉字后系统自动消去提示，并返回音节汉字输入状态，等待用户下次输入。

图5.e文末集中修改流程

在音节汉字输入或无码输入过程中暂不修改同音错别字，一段或整篇文章输入完成后，将光标移至文首，从头至尾移动光标阅读正文，发现错字即时处理；A：漏字，按中文编辑区30的“插入”键插入一个新字；B：错字，按中文编辑区30的“修改”键，屏幕提示行出现光标所在字的同音汉字，是同音错字，则选改字，若非同音错字，则重新输入，如此等等直至全文结束。

另一种可采取的同音（码）字的改错方法是在输入一完整句子或段落后，触按键盘左下角“校句”键，系统自动调用重码字人工智能处理模块，根据句法，语法和语义分析，自动实现句子和段落的重码字校正。

在西文控制区31内的U1－－U9键是为方便用户简化办公自动化日常的信息处理操作程序，而设置的自选应用功能键，只要用户调用相应的功能模块，即可采取人－机问答的交互方式将其定义为自己需要的功能，如DOS文件管理功能，输入信息自动处理，报表打印，信函、公文、日程表、论文、报告（导）、通知等自动排版专用功能。

对键盘上留有的空白键，用户在触按键盘右上角的“定义”键后，系统允许用户在输入键位坐标信息及欲定义的词组或符号信息后，将该空白键定义为用户常用信息的快速输入键。

带字符的盘面1左上角“语音”键控制打开和关上语音提示功能，当其处于打开状态时，CPU接收键位输入信息，得到其代码，若为汉字，则在盘面字进入正文的同时，控制语音处理器，读语音库ROM内容，转换后通过音频输出电路发该字不分声调的标准读音；非汉字一律发笛音。用户可根据音响判断自己的输入信息的操作有无失误。

本键盘体积小，重量轻，可靠性高，寿命长，安装及携带方便，其键位布局及形状均可改变以满足不同用户直观输入信息的需要，如为主机－－键盘一体化的笔记本型微机和掌上型微机、各类专用终端、智能办公桌等配套使用的键盘；可用来开发便携式中西文写作机，新闻采编机等。

本实用新型与现有技术相比有以下的优点和积极效果：

中西文混合使用方式既能兼顾汉字整字输入与编码输入，也能视听同时并举以判断输入的正误，更能直观输入规则几何图形与制表符。键盘盘面设计布局紧凑，规律性强，检字效率高。

本实用新型提供的键盘仍通过通用标准接口同主机相连，安装连接方便，不需外接的独立电源，不占用串行接口。中西文输入的设备兼容性好，且具有设计良好的友好人机界面，能帮助用户方便准确地操作使用。

本实用新型实现了设计新颖的字形输入方法－－无码输入法，使每个汉字的输入至多不会超过三键即可完成，而且也无需记忆任何编码规则。

根据如前所述的技术特点，兹提供一个实现本实用新型的适于桌上型计算机用中西文信息处理键盘装置的实施例。

该键盘由含薄膜开关矩阵的带字符盘面、单片机CPU，代码库ROM，语音库ROM及音频输出电路、带盖注塑底座、附属触按笔及连接电缆组成；盘面上设有不区分声调的410音节之同音高频汉字，根据拚音书写格式的声、韵母，按纵、横坐标排列的音节输入区，对于极少数表示语气或鼻音的字则安排在最右列下方，如哟，唷等只占一个键位，以其中使用频度最高的“哟”为盘面字；中西文数据区，其中包括西文键盘字母即A－Z，数字即0－9，符号即！，@，#，$...等，西文字母区功能键ALT，CTRL，SHIFT，CAPS  LOCK，TAB，BACKSPACE，ENTER，并增加中文“－”至“＋”，“百”，“千”，“万”，“兆”，“亿”，各种含括号的阿拉伯数字，罗马数字及日、俄、希腊文字母的提示输入键，中文标点符号键“、。，；：！”；以及西文控制区，其中包括西文键盘的各种功能控制键ESC，INS，DEL，PAUSE／BREAK，PRINT  SCREEN／SYSRQ，SCROLL  LOCK，NUM  LOCK，HOME，END，PGUP，PGDN，F1－F12，光标移动键即←，→，↑，↓，用户自定义功能键U1--U9；盘面中上方设有中文编辑区，有处理整字字符宽度的编辑功能键，包括光标左移，光标右移，插入，修改，删字，删行，前翻，后翻，词首，词尾，段首，段尾，上页，下页，空格，换行；十一个制表符号：─，│，┌，┐，└，┙，├，┤，┮，┴，┼；以及连词键。汉字输入以触音节汉字键为主，无码输入法为辅，同时兼容国标区位，全拼双音’五笔字型等输入方法。

Claims (7)

1、一种语音提示触摸图文混编键盘，由键盘盘面、带盖板的底座、控制电路板和连接电缆组成，其特征在于：长方盒形键盘底座2左右两侧有阶梯槽3，长方盒形键盘底座2前侧板4内侧有与阶梯槽3处于同一水平面的凹形槽口5，长方盒形键盘底座2内腔中左右各有一个固定控制电路板10的锥形凸台9，长方盒形键盘底座2前侧板4内侧靠下方有一条威棱状的凸起11与可旋转的上盖板7两侧滑槽12中的滑块13共同压紧其底边位于棱状凸起11下方的控制电路板10，长方盒形键盘底座2后侧板14左右两边带有通主机的键盘插口15、音频输出(耳塞)插口16，其中间带有安放内藏式触按笔17的可开启笔盒18，长方盒形键盘底座2的可旋转的上盖板7带有喇叭6，带字符的盘面1下方有与各单独字符一一对应的薄膜开关矩阵8。

2、根据权利要求1所述语音提示触摸图文混编键盘，其特征在于：带字符的盘面1触摸按键由20×35个呈矩阵排列的薄膜开关矩阵形成，带字符的盘面1由印制有20×35个字符或图形的触摸式面板20、在具有导电性能的聚脂薄膜（PET）上印刷有纵横线路构成的上电路和下电路21、分离上下电路的带有20×35个相对应尺寸窗口的隔离层22、用于保护以上各层和（20＋35）根扁平电缆引出线的衬底23和具有一定强度的薄铝板或聚脂板24，各膜板通过压敏胶层粘合成一个密封的整体。

3、根据权利要求1所述语音提示触摸图文混编键盘，其特征在于：带字符的盘面1左右侧各有一列代表声母键25和常用字与语气词键26中间呈菱形低洼状的平面键，上下各有一行代表韵母键27及类似韵母音节汉字键28中间呈矩形低洼状的平面键，带字符的盘面1中间声母韵母纵横坐标交汇点音节汉字键29是中间呈圆形鼓包状的平面键，带字符的盘面1内非音节汉字集中键位设置的中文编辑区30、西文控制区31、中西文数据区32及含四边角在内的非音节汉字零散键位包括图形输入控制在内的特殊控制键33是矩形平面键。

4、根据权利要求1所述语音提示触摸图文混编键盘，其特征在于：带字符的盘面1内声母键25的三个不相容归并键是中间呈菱形带斜道的低洼状的平面键，韵母键27的四个代表不相容归并键是中间呈矩形带斜道的低洼状的平面键。

5、根据权利要求1所述语音提示触摸图文混编键盘，其特征在于：触摸式面板20上印有20×35个字符或图形的带字符盘面1的每个键位形状可以是中间呈半低洼式、半鼓包式、平面式的圆形、椭圆形、菱形、长方形、矩形。

6、根据权利要求1所述语音提示触摸图文混编键盘，其特征在于：薄膜开关矩阵8由电缆34引接到控制电路板中由单片机CPU控制的外围接口电路，单片机代码输出引接到代码库（ROM），然后引接到缓冲寄存器，并在单片机CPU中断控制下将扫描码通过标准DIN接口送至主机，单片机另一路输出在语音处理器控制下引接到语音库（ROM），然后再引接到音频输出电路，驱动喇叭6发声。

7、根据权利要求1所述语音提示触摸图文混编键盘，其特征在于：触按笔17前端有带弧度的突块19。

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