ITFI950097U1

ITFI950097U1 - CAPACITIVE KEYBOARD FOR MANUAL CONTROL OF ELECTRIC OR ELECTRONIC DEVICES THROUGH A DIELECTRIC MATERIAL SCREEN

Info

Publication number: ITFI950097U1
Authority: IT
Inventors: Marco Consani; Renzo Venturi
Original assignee: Sistemi Digitali S R L
Priority date: 1995-10-03
Filing date: 1995-10-03
Publication date: 1997-04-03
Also published as: IT238770Y1; ITFI950097V0

Description

"Tastiera capacitiva per il comando manuale di dispositivi elettrici od elettronici attraverso uno schermo di materiale dielettrico trasparente come vetro, vetro blindato, plastica od altro" "Capacitive keyboard for the manual control of electric or electronic devices through a screen of transparent dielectric material such as glass, armored glass, plastic or other"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Il trovato ha per oggetto una tastiera capacitiva perfezionata per l'azionamento di dispositivi elettrici od elettronici attraverso uno schermo di materiale dielettrico, lo schermo avendo la f'unzione principale di protezione antivandalo o di separazione da un ambiente ad atmosfera controllata. Le tastiere capacitive sono particolarmente adatte per sistemi informativi che rimangono permanentemente a disposizione del pubblico,,ad esempio nelle stazioni ferroviarie o simili, ma presentano limitazioni di sensibilità in funzione dello spessore dello schermo trasparente, limitazioni che portano a ridurre tale spessore e ad aumentare la dimensione e la distanza reciproca dei tasti per renderne più semplice la discriminazione. Ne conseguono tastiere di ingombro relativamente grande, come ad esempio que llo conseguente ad un passo dei tasti maggiore di 25 mm. Allo scopo di superare o ridurre tali limitazioni, il presente trovato prevede una tastiera capacitiva comprendente: The invention relates to an improved capacitive keyboard for operating electric or electronic devices through a screen made of dielectric material, the screen having the main function of vandal-proof protection or separation from a controlled atmosphere environment. Capacitive keyboards are particularly suitable for information systems that remain permanently available to the public, for example in railway stations or the like, but have sensitivity limitations depending on the thickness of the transparent screen, limitations which lead to a reduction of this thickness and to an increase in the size and mutual distance of the keys to make discrimination easier. The result is keyboards with a relatively large footprint, such as that resulting from a key pitch greater than 25 mm. In order to overcome or reduce these limitations, the present invention provides a capacitive keyboard comprising:

- un supporto laminare su cui sono ricavate piazzole conduttive aventi la funzione dei tasti della tastiera, detto supporto essendo posto in aderenza con la faccia di detto materiale dielettrico opposta all'operatore, direttamente o con interposizione di una o più eventuali altre lamine dielettriche; - a laminar support on which conductive pads are obtained having the function of the keys of the keyboard, said support being placed in adherence with the face of said dielectric material opposite to the operator, directly or with the interposition of one or more possible other dielectric sheets;

- un oscillatore direttamente influenzato in successione dalla variazione di capacità di ogni singolo tasto per generare una emissione di impulsi a frequenza variata proporzionalmente alla variazione di capacità del tasto; - an oscillator directly influenced in succession by the variation in capacity of each individual key to generate an emission of pulses at a frequency which varies in proportion to the variation in the capacity of the key;

- ed un sistema digitale di controllo atto a rilevare le variazioni di frequenza dell'oscillatore ed a discriminare tali variazioni di frequenza secondo un algoritmo per individuare i tasti premuti. - and a digital control system adapted to detect the oscillator frequency variations and to discriminate these frequency variations according to an algorithm for identifying the pressed keys.

In una prima forma di attuazione del trovato, detto supporto laminare è un circuito stampato a doppia faccia avente un primo lato del circuito rivolto verso l'operatore sul quale sono ricavate dette piazzole conduttive ed un'apertura per un eventuale visualizzatore. Sul secondo lato, opposto al primo, del supporto laminare sono disposti i componenti elettronici della tastiera, e detto secondo lato è protetto da un coperchio da cui fuoriescono i cablaggi per l'alimentazione della tastiera ed il collegamento ai dispositivi di attuazione. Il supporto laminare è separato da detto materiale dielettrico trasparente da un sottile foglio di materia plastica ("Lexan") su cui sono serigrafati, dal lato dell'operatore, i simboli dei tasti. In a first embodiment of the invention, said laminar support is a double-sided printed circuit having a first side of the circuit facing the operator on which said conductive pads and an opening for a possible display are formed. The electronic components of the keyboard are arranged on the second side, opposite to the first, of the laminar support, and said second side is protected by a cover from which the cables for powering the keyboard and connection to the actuation devices come out. The laminar support is separated from said transparent dielectric material by a thin sheet of plastic material ("Lexan") on which the symbols of the keys are silk-screened on the operator's side.

In un'altra forma di attuazione del trovato, detto supporto laminare e dette piazzole conduttive sono in materiale trasparente, l'elettronica di controllo della tastiera essendo montata su circuiti stampati posizionati ai lati della tastiera nella cornice della stessa. I tasti sono individuati da serigrafature di una faccia di detto supporto laminare trasparente corrispondenti a dette piazzole trasparenti del supporto laminare stesso, oppure sono individuati graficamente sullo schermo di un elaboratore direttamente affacciato ed accostato a detto supporto laminare trasparente dalla parte opposta all'operatore. In another embodiment of the invention, said laminar support and said conductive pads are made of transparent material, the keyboard control electronics being mounted on printed circuits positioned on the sides of the keyboard in the frame of the same. The keys are identified by silk-screen printing of one face of said transparent laminar support corresponding to said transparent pads of the laminar support itself, or they are identified graphically on the screen of a computer directly facing and approached to said transparent laminar support on the opposite side to the operator.

Preferibilmente detto sistema digitale di controllo è un circuito elettronico comprendente: Preferably, said digital control system is an electronic circuit comprising:

- un circuito multiplessatore, per la campionatura in successione di un tasto alla volta mediante il collegamento della piazzola di detto tasto con detto oscillatore per un tempo di campionatura predefinito; - a multiplexer circuit, for sampling one key at a time in succession by connecting the pad of said key to said oscillator for a predefined sampling time;

- un contatore degli impulsi generati da detto oscillatore durante detto tempo di campionatura, il conteggio essendo iniziato sempre con la stessa fase rispetto alla sinusoide dell'alimentazione di rete, per ridurre i disturbi generati dalla rete. - a counter of the pulses generated by said oscillator during said sampling time, the counting having always started with the same phase with respect to the sinusoid of the mains supply, in order to reduce the disturbances generated by the mains.

- una memoria riscrivibile (EEPROM) per l'inserimento e la memorizzazione di parametri tipici dell'applicazione ed in particolare del valore del tempo di campionamento, di un primo e di un secondo valore di soglia, il secondo essendo maggiore del primo, e di un valore differenziale. Per la discriminazione dei tasti premuti, tali parametri sono riferiti secondo detto algoritmo al conteggio degli impulsi dell'oscillatore durante tale tempo di campionamento, detti parametri essendo scelti in funzione del tipo e dello spessore di detto schermo per ottenere la sensibilità necessaria. - a rewritable memory (EEPROM) for the insertion and storage of typical application parameters and in particular of the sampling time value, of a first and a second threshold value, the second being greater than the first, and of a differential value. For the discrimination of the pressed keys, these parameters refer according to said algorithm to the counting of the oscillator pulses during this sampling time, said parameters being chosen according to the type and thickness of said screen to obtain the necessary sensitivity.

Un tale sistema di controllo della tastiera può essere sviluppato completamente con elementi digitali, con il vantaggio di avere una buona affidabilità ed un costo contenuto, e sopratutto di non richiedere potenziometri di taratura, indispensabili in un sistema analogico, potenziometri la cui regolazione è complessa e scarsamente ripetibile. Such a keyboard control system can be developed completely with digital elements, with the advantage of having good reliability and low cost, and above all of not requiring calibration potentiometers, which are indispensable in an analog system, potentiometers whose adjustment is complex and poorly repeatable.

Inoltre, poiché la variazione di capacità si traduce in una variazione della frequenza del circuito oscillatore, ed il rilievo di tale variazione di frequenza è fatto contando gli impulsi dell'oscillatore durante il tempo di campionatura, la sensibilità della tastiera può essere facilmente adattata a schermi di materiali e spessori diversi, ad esempio aumentandola semplicemente aumentando la durata del tempo di campionatura dei tasti, consentendo l'impiego di schermi aventi spessore anche relativente grande pur conservando un passo dei tasti relativamente piccolo. Ad esempio si ottengono tastiere con un diametro dei tasti di 20 mm in grado di essere azionate attraverso uno schermo di vetro di 35 mm di spessore. Furthermore, since the change in capacitance results in a change in the frequency of the oscillator circuit, and the detection of this change in frequency is done by counting the pulses of the oscillator during the sampling time, the sensitivity of the keyboard can be easily adapted to screens of different materials and thicknesses, for example by simply increasing it by increasing the duration of the sampling time of the keys, allowing the use of screens having even relatively large thickness while maintaining a relatively small key pitch. For example, keyboards are obtained with a key diameter of 20 mm capable of being operated through a 35 mm thick glass screen.

In una forma preferita di attuazione del trovato, detto algoritmo di calcolo prevede che il tasto premuto sia individuato come quello la cui variazione di conteggio rilevata fra un campionamento e quello precedente abbia un valore che supera detta seconda soglia, la variazione corrispondente degli altri tasti restando al di sotto di essa, od il cui differenziale rispetto ad un altro tasto che ha superato anch'esso detta seconda soglia è superiore al detto valore differenziale di riferimento. Altrimenti, viene segnalata una condizione di allarme, una nuova acquisizione di tasto premuto potendo avvenire solo dopo che tutti i valori campionati sono tornati sotto la prima soglia. In tal modo le variazioni di capacità sono sempre riferite fra loro, eliminando o riducendo cause di errore come variazioni della temperatura e dell’umidità ambiente che possono alterare la capacità generale della tastiera. In a preferred embodiment of the invention, said calculation algorithm provides that the key pressed is identified as the one whose count variation detected between one sampling and the previous one has a value that exceeds said second threshold, the corresponding variation of the other keys remaining below it, or whose differential with respect to another key which has also exceeded said second threshold is higher than said differential reference value. Otherwise, an alarm condition is signaled, a new acquisition of the pressed key being able to take place only after all the sampled values have returned below the first threshold. In this way, the capacity variations are always referred to each other, eliminating or reducing causes of errors such as variations in ambient temperature and humidity that can alter the general capacity of the keyboard.

Detto algoritmo può inoltre prevedere il fatto che l'acquisizione del tasto premuto viene fatta solo dopo almeno due scansioni complete dei tasti della tastiera, restando acquisito il tasto individuato come premuto nel corso dell'ultima scansione, e ciò per evitare false rilevazioni durante la fase di avvicinamento del dito alla tastiera. Said algorithm can also provide for the fact that the acquisition of the pressed key is made only after at least two complete scans of the keyboard keys, while the key identified as pressed during the last scan remains acquired, and this to avoid false detections during the phase. finger approaching the keyboard.

La tastiera può vantaggiosamente comprendere un visualizzatore per la conferma immediata all’operatore del tasto premuto o per la segnalazione di una condizione di errore. Il visualizzatore può essere un led puntiforme di detto sistema digitale di controllo, led che si accende quando viene acquisito un tasto premuto e che lampeggia quando il sistema rileva una condizione anomala. Il visualizzatore può anche essere un led od un circuito integrato a cristalli liquidi a sette segmenti atti a visualizzare un simbolo alfanumerico ed inseriti in detto sistema digitale di controllo per visualizzare il codice del tasto premuto ed acquisito dal sistema stesso, od un codice lampeggiante di errore quando il sistema rileva una condizione anomala. The keyboard can advantageously include a display for immediate confirmation to the operator of the key pressed or for signaling an error condition. The display can be a point LED of said digital control system, a LED that lights up when a pressed key is acquired and that flashes when the system detects an anomalous condition. The display can also be a LED or a seven-segment liquid crystal integrated circuit designed to display an alphanumeric symbol and inserted in said digital control system to display the code of the key pressed and acquired by the system itself, or a flashing error code. when the system detects an abnormal condition.

Il trovato verrà meglio compreso seguendo la descrizione é l'unito disegno, il quale mostra una pratica forma di attuazione non limitativa del trovato stesso. Nel disegno: la The invention will be better understood by following the description and the attached drawing, which shows a practical non-limiting embodiment of the invention itself. In the drawing: the

Fig.1 mostra una vista laterale esplosa di una prima forma di attuazione del trovato; le Fig.1 shows an exploded side view of a first embodiment of the invention; the

Figg.2 e 3 mostrano viste frontali del trovato, rispettivamente secondo piani di traccia II-II e III--III di Fig.1; la Figs.2 and 3 show front views of the invention, respectively according to planes II-II and III - III of Fig.1; there

Fig.4 mostra lo schema elettrico della tastiera di Fig.1 e del relativo circuito di controllo; la Fig.4 shows the electric diagram of the keyboard of Fig.1 and of the relative control circuit; there

Fig. 5 mostra un diagramma di flusso del programma di istruzioni contenuto nella memoria della tastiera di Fig.1; la Fig. 5 shows a flow diagram of the instruction program contained in the memory of the keyboard of Fig.1; there

Fig.6 mostra una vista frontale di una seconda forma di attuazione del trovato; e la Fig.6 shows a front view of a second embodiment of the invention; and the

Fig.7 mostra una vista laterale della tastiera di Fig.6, sezionata secondo il piano di traccia VII-VII Secondo una prima forma di attuazione del trovato, una tastiera capacitiva, atta ad essere attivata attraverso uno spesso schermo 7 (Figg. 1 e 3) di vetro o di altro materiale dielettrico, comprende un circuito stampato 1 a doppio strato sviluppato parallelamente a detto schermo e sulla cui faccia rivolta verso lo schermo 7 sono ricavate piazzole conduttive 3. Sulla faccia opposta di detto circuito stampato è ricavato un circuito di controllo 5, circuito che sarà descritto più avanti. Il circuito 1 è accostato contro uno schermo 7 di materiale dielettrico trasparente con l'interposizione di un foglio sottile 9 di materiale dielettrico opaco , come Lexan o simile. La faccia 9F del foglio sottile 9 che aderisce al materiale dielettrico trasparente 7 è serigrafata per presentare, ad un operatore che si trovi dall'altro lato dello schermo 7, quindici quadrati 9A (Fig.2) con all'interno un simbolo alfanumerico; tali quadrati 9A corrispondono alle piazzole conduttive 3 del circuito stampato 1 ed hanno circa la stessa dimensione delle piazzole stesse. Un coperchio 11 è previsto per proteggere dalla polvere e dagli urti il circuito stampato 5. Un'apertura passacavo ricavata nel coperchio 11 consente il passaggio di un cavo 13 di alimentazione del circuito della tastiera e di collegamento con il dispositivo elettrico od elettronico comandato dalla tastiera stessa. Fig. 7 shows a side view of the keyboard of Fig. 6, sectioned along the plane of line VII-VII. According to a first embodiment of the invention, a capacitive keyboard, able to be activated through a thick screen 7 (Figs. 1 and 3) made of glass or other dielectric material, it comprises a double-layer printed circuit 1 developed parallel to said screen and on whose face facing the screen 7 conductive pads 3 are formed. control 5, circuit which will be described later. The circuit 1 is approached against a screen 7 of transparent dielectric material with the interposition of a thin sheet 9 of opaque dielectric material, such as Lexan or the like. The face 9F of the thin sheet 9 which adheres to the transparent dielectric material 7 is silk-screened to present, to an operator on the other side of the screen 7, fifteen squares 9A (Fig.2) with an alphanumeric symbol inside; these squares 9A correspond to the conductive pads 3 of the printed circuit 1 and have approximately the same size as the pads themselves. A cover 11 is provided to protect the printed circuit 5 from dust and impacts. A cable grommet opening in the cover 11 allows the passage of a cable 13 for supplying the keyboard circuit and for connection with the electrical or electronic device controlled by the keyboard. itself.

Il circuito stampato 5 commprende un circuito oscillatore 5A (Fig.4) in cui la frequenza di oscillazione è direttamente influenzata dalla capacità di una delle piazzole conduttive K1-K15, corrispondenti al riferimento 3 di Fig.1 ed ai tasti della tastiera, ogni tasto essendo in successione collegato all'oscillatore per una durata prefissata di un periodo di campionatura mediante un circuito integrato multiplessatore 5B. The printed circuit 5 comprises an oscillator circuit 5A (Fig. 4) in which the oscillation frequency is directly influenced by the capacitance of one of the conductive pads K1-K15, corresponding to reference 3 of Fig. 1 and to the keys of the keyboard, each key being connected in succession to the oscillator for a predetermined duration of a sampling period by means of a multiplexer integrated circuit 5B.

Il circuito comprende anche un contatore 5C, atto a contare gli impulsi emessi dall'oscillatore durante il periodo di campionatura, un microprocessore 5D, un circuito integrato di memoria riscrivibile (EEPROM) 5E ed un led 5F di segnalazione; detto led è visibile all'operatore attraverso un foro ricavato nel circuito stampato 1 ed un foro ricavato nel foglio 9, ai quali fori il led 5F è direttamente affacciato. The circuit also comprises a counter 5C, adapted to count the pulses emitted by the oscillator during the sampling period, a microprocessor 5D, an integrated rewritable memory circuit (EEPROM) 5E and a signaling LED 5F; said LED is visible to the operator through a hole made in the printed circuit 1 and a hole made in sheet 9, to which holes the LED 5F faces directly.

Il circuito di memoria 5E è atto a memorizzare valori prefissati di parametri variabili a seconda delle caratteristiche dell'applicazione, in particolare dello spessore e del tipo di materiale dello schermo trasparente 7. Tali parametri sono: la durata del periodo di campionamento, una prima ed una seconda soglia numerica di riferimento, ed un valore numerico differenziale di riferimento. La definizione di questi parametri viene eseguita all'atto dell'installazione della tastiera contro lo schermo aprendo o chiudendo, secondo una disposizione codificata, gli interruttori di una serie 5L di otto interruttori manuali. The memory circuit 5E is able to store preset values of variable parameters according to the characteristics of the application, in particular the thickness and type of material of the transparent screen 7. These parameters are: the duration of the sampling period, a first and a second numerical reference threshold, and a differential numerical reference value. The definition of these parameters is performed when installing the keyboard against the screen by opening or closing, according to a coded arrangement, the switches of a 5L series of eight manual switches.

Il microprocessore 5D dispone di una propria memoria interna in cui è memorizzato un programma di controllo che opera secondo un diagramma di flusso che verrà descritto più avanti, ed è collegato, per mezzo di un connettore 5H e dei cablaggi 13 (Fig.1), con il sistema esterno che deve essere azionato dall'operatore tramite la tastiera. The 5D microprocessor has its own internal memory in which a control program is stored which operates according to a flow diagram that will be described later, and is connected, by means of a connector 5H and of the wiring 13 (Fig. 1), with the external system which must be operated by the operator via the keyboard.

Secondo il diagramma di flusso illustrato in Fig.5 ed a cui fanno riferimento le fasi di seguito elencate, durante ogni ciclo di scansione dei tasti eseguito dal multiplessatore 5B, per riconoscere la digitazione di un tasto, il microprocessore 5D acquisisce i valori del suddetti parametri memorizzati nella EEPROM 5E (fasi A1, A2) e, in corrispondenza di una sempre uguale fase della tensione della linea di alimentazione a 5OHz (fase A3), acquisisce il conteggio degli impulsi (fase A4) emessi dall’oscillatore 5A durante il periodo di campionamento di ciascun tasto della tastiera secondo la successione di detta scansione. Il microprocessore calcola quindi (fase A5) le differenze di ciascun valore di conteggio con quello del tasto analizzato in precedenza ed il risultato viene analizzato (fase A6) utilizzando un algoritmo che prevede quanto segue: According to the flow diagram illustrated in Fig. 5 and to which the phases listed below refer, during each key scan cycle performed by the multiplexer 5B, in order to recognize the typing of a key, the microprocessor 5D acquires the values of the aforementioned parameters stored in the EEPROM 5E (phases A1, A2) and, in correspondence with an always equal phase of the voltage of the power supply line at 5OHz (phase A3), it acquires the count of the pulses (phase A4) emitted by the oscillator 5A during the sampling of each key of the keyboard according to the succession of said scan. The microprocessor then calculates (step A5) the differences of each count value with that of the key analyzed previously and the result is analyzed (step A6) using an algorithm that provides the following:

- se tali differenze risultano inferiori a detta prima soglia memorizzata, ciò equivale al fatto che nessun tasto è stato attivato; in tal caso il microprocessore ripete il ciclo di istruzioni tornando a monte della fase A2 ed attendendo un nuovo inizio di scansione dei tasti ; - if these differences are lower than said first memorized threshold, this is equivalent to the fact that no key has been activated; in this case the microprocessor repeats the cycle of instructions returning upstream of phase A2 and waiting for a new start of scanning of the keys;

- se durante una scansione è stato individuato un solo valore di tale differenza maggiore di detta seconda soglia, il tasto corrispondente viene acquisito come digitato ; - if during a scan only one value of this difference greater than said second threshold has been identified, the corresponding key is acquired as typed;

- se vi è stata più di una differenza che ha superato detto secondo valore di soglia, viene acquisito come digitato il tasto per il quale tale differenza supera tutte le altre di detto valore differenziale di riferimento memorizzato nella EEPROM 5E; - if there has been more than one difference that has exceeded said second threshold value, the key for which said difference exceeds all the others of said differential reference value stored in the EEPROM 5E is acquired as typed;

- se detto valore differenziale di riferimento non è stato superato da alcun tasto nel ciclo di scansione considerato, viene segnalato un errore (fase A9) facendo lampeggiare detto led 5F. In caso di persistenza anomala di tale condizione, il circuito di controllo interviene interrompendo estemporaneamente il funzionamento della tastiera, funzionamento che verrà riattivato per mezzo di un reset automatico temporizzato (fase 0) dal circuito di controllo stesso. - if said differential reference value has not been exceeded by any key in the considered scanning cycle, an error is signaled (phase A9) by flashing said led 5F. In the event of anomalous persistence of this condition, the control circuit intervenes by temporarily interrupting the operation of the keyboard, which will be reactivated by means of an automatic timed reset (phase 0) from the control circuit itself.

In ogni caso di acquisizione di un tasto come premuto, il led 5F viene acceso in modo continuo per un intervallo di tempo prefissato (fase A7) per segnalare all'operatore l'avvenuto riconoscimento del tasto premuto e viene trasmesso al dispositivo comandato dalla tastiera il segnale di tasto premuto con il relativo codice individuativo di tasto. In any case of acquisition of a key as pressed, the LED 5F is continuously lit for a predetermined time interval (phase A7) to signal to the operator the recognition of the pressed key and the key signal pressed with the relevant key identification code.

In tal modo si è resa disponibile una tastiera capacitiva, azionabile attraverso uno schermo trasparente antivandalo, in cui la sensibilità è adeguata al tipo di schermo semplicemente cambiando i parametri memorizzati nella EEPROM per mezzo della serie di interruttori 5L. Tale tastiera acquisisce i tasti premuti in modo sincrono con la rete di alimentazione a tensione alternata a 50 Hz, in modo da evitare l'influenza di interferenze da parte di disturbi provenienti dalla linea di alimentazione stessa. Il circuito di controllo sopra descritto opera per lo più secondo una logica digitale ed è realizzato con un unico circuito stampato avente un numero relativamente ridotto di componenti, risultando perciò molto affidabile e di basso costo. In this way, a capacitive keyboard has been made available, which can be operated through a transparent vandal-proof screen, in which the sensitivity is adapted to the type of screen simply by changing the parameters stored in the EEPROM by means of the series of 5L switches. This keyboard acquires the keys pressed synchronously with the 50 Hz AC power supply network, in order to avoid the influence of interference from disturbances coming from the power supply line itself. The control circuit described above mostly operates according to a digital logic and is made with a single printed circuit having a relatively small number of components, resulting therefore very reliable and low cost.

In una seconda forma di attuazione del trovato, la tastiera comprende un vetro trasparente 109 (Figg.6 e 7) su cui sono riportate piazzole conduttive trasparenti 103, collegate a contatti periferici 106, le piazzole 103 ed i collegamenti a detti contatti essendo ricavati ad esempio mediante deposizione sotto vuoto di un sottile strato trasparente metallico. Dette piazzole sono mostrate disegnate a tratto indicativo nelle figure. La tastiera comprende anche un circuito stampato 105 sviluppato a modo di cornice attorno all'area delle piazzole, piazzole con le quali il circuito è collegato mediante detti contatti periferici 106. Detto circuito 105 a cornice è fatto aderire ad uno schermo trasparente antivandalo 107 ed i tasti della tastiera sono evidenziati mediante simboli grafici e/o alfanumerici, ad esempio serigrafati su di una faccia di detto vetro 109 o prodotti sopra uno schermo di un elaboratore affacciato al vetro 109 da parte opposta dello schermo 107. Il circuito di controllo, il programma del microprocessore e le modalità operative sono identiche a quelle della prima forma di attuazione descritta. Una cornice metallica 111 è fissata al circuito stampato 105 per aderire alla faccia posteriore del vetro 109, proteggendo la parte attiva di detto circuito dalla polvere e dagli urti. Un cablaggio 113 passa in un'apertura di detta cornice 111 e collega il circuito 105 all'alimentazione ed al dispositivo comandato dalla tastiera. In a second embodiment of the invention, the keyboard comprises a transparent glass 109 (Figs. 6 and 7) on which transparent conductive pads 103 are shown, connected to peripheral contacts 106, the pads 103 and the connections to said contacts being obtained to example by vacuum deposition of a thin transparent metallic layer. These pitches are shown with indicative lines in the figures. The keyboard also comprises a printed circuit 105 developed as a frame around the area of the pads, pads with which the circuit is connected by means of said peripheral contacts 106. Said frame circuit 105 is made to adhere to a transparent vandal-proof screen 107 and keys of the keyboard are highlighted by graphic and / or alphanumeric symbols, for example silk-screen printed on one face of said glass 109 or produced on a computer screen facing the glass 109 on the opposite side of the screen 107. The control circuit, the program of the microprocessor and the operating modes are identical to those of the first embodiment described. A metal frame 111 is fixed to the printed circuit 105 to adhere to the rear face of the glass 109, protecting the active part of said circuit from dust and impacts. A wiring 113 passes through an opening of said frame 111 and connects the circuit 105 to the power supply and to the device controlled by the keyboard.

E' inteso che il disegno non mostra che una esemplificazione data solo quale dimostrazione pratica del trovato, potendo esso trovato variare nelle forme e disposizioni senza peraltro uscire dall'ambito del concetto che informa il trovato stesso. L'eventuale presenza di numeri di riferimento nelle rivendicazioni aceluse ha lo scopo di facilitare la lettura delle rivendicazioni con riferimento alla descrizione ed al disegno, e non limita l'ambito della protezione rappresentata dalle rivendicazioni. It is understood that the drawing shows only an exemplification given only as a practical demonstration of the invention, since it can be found to vary in forms and arrangements without however departing from the scope of the concept that informs the invention itself. The presence of any reference numbers in the enclosed claims has the purpose of facilitating the reading of the claims with reference to the description and drawing, and does not limit the scope of protection represented by the claims.

Claims

CLAIMS 1) A capacitive keyboard for the manual control of electric or electronic devices through a thick screen (7, 107) of transparent dielectric material such as glass, armored glass, plastic or other, characterized in that it comprises: - a laminar support (5, 105) on which conductive pads (3, 103) are obtained in correspondence with the keys of the keyboard, said support being placed in adherence with the face of said screen (7, 107) of dielectric material opposite the operator, directly or with the interposition of one or more other dielectric sheets (9); - an oscillator (5A) directly influenced in succession by the variation in the capacitance of each single key to generate an emission of pulses at a frequency varied in proportion to the variation in the capacitance of the key; - and a digital control system (5B, 5C, 5D, 5E, 5F, 5H, 5L) adapted to detect the oscillator frequency variations and to discriminate these frequency variations according to an algorithm for identifying the pressed keys.

2) Keyboard as per claim 1, characterized by the fact that said laminar support is a double-sided printed circuit (5) having a first side of the circuit facing the operator on which said conductive pads (3) and an opening are obtained for a possible display (5F), the electronic components of the keyboard being arranged on the second side, said second side being protected by a cover (11) from which the cables (13) for powering the keyboard and connection to the control devices come out actuation, said laminar support (5) being separated from said transparent dielectric material by a thin sheet of plastic material ("Lexan") (9) on which, on the operator's side, the symbols (9A) of the keys are silk-screened.

3) Keyboard as per claims 1 and 2, characterized in that said laminar support (109) and said conductive pads (103A) are made of transparent material, the keyboard control electronics being mounted on printed circuits positioned on the sides of the keyboard.

4) Keyboard according to claim 3, characterized in that the keys are identified by silk-screen printing of one face of said transparent laminar support (109) corresponding to said transparent pads (103A) of the laminar support (109).

5) Keyboard as per claim 3, characterized in that the keys are graphically identified on the screen of a computer directly facing and approached to said transparent laminar support on the side opposite the operator.

6) Keyboard according to any one of the preceding claims, characterized in that said digital control system is an electronic circuit comprising: - a multiplexer circuit (5B), for sampling one key at a time in succession by connecting the pad (3) corresponding to said key to said oscillator for a predefined sampling time; - a counter (5C) of the pulses generated by said oscillator (5A) during said sampling time, the counting having always started with the same phase with respect to the sinusoid of the mains supply, to reduce the disturbances generated by the mains; - an EEPROM memory (5E) for the insertion and storage of parameters typical of the application and in particular of the value of the sampling time, of a first and a second threshold value, the second being greater than the first, and of a differential value for counting the pulses of the oscillator during this sampling time for the discrimination of the keys pressed according to a calculation algorithm, said parameters being chosen according to the type and thickness of the dielectric material to obtain the necessary sensitivity.

7) Keyboard as per claim 6, characterized by the fact that according to said calculation algorithm the key pressed is identified as the one whose count variation detected between a sampling and the previous one of the scan has a value that exceeds the second threshold, the corresponding variation of the other keys remaining below said second threshold, or whose differential with respect to another key which has also exceeded said second threshold is higher than said differential reference value, an alarm condition being signaled when more than one key it satisfies these conditions and a new acquisition of the pressed key being able to start only after all the sampled values have returned below said first threshold.

8) Keyboard as per claim 7, characterized by the fact that said algorithm also includes the fact that the acquisition of the pressed key is made only after at least two complete scans of the keyboard keys, the key identified as being pressed during the last one remaining acquired scanning, to avoid false detections when the finger is approaching the keyboard.

9) Keyboard according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a display (5F) for immediate confirmation to the operator of the pressed key or for signaling an error condition.

10) Keyboard as per claim 9, characterized by the fact that said display is a point-like LED (5F) of said digital control system which lights up when a pressed key is acquired and which flashes when the system detects an anomalous condition.

11) Keyboard as per claim 9, characterized by the fact that said display is a seven-segment LED suitable for displaying an alphanumeric symbol, said LED being inserted in said digital control system to display the code of the key pressed and acquired by the system itself or a flashing error code when the system detects an abnormal condition.

12) Capacitive keyboard for the manual control of electric or electronic devices through a thickness of transparent dielectric material such as glass, armored glass, plastic or other; all as described above and represented by way of example in the attached drawing.