ITRE980128A1

ITRE980128A1 - VIDEO OPERATING TERMINAL EQUIPPED WITH CAPACITIVE KEYBOARD WITH HIGH SENSITIVITY.

Info

Publication number: ITRE980128A1
Authority: IT
Inventors: Luca Giamprini
Original assignee: O P C S R L
Priority date: 1998-12-15
Filing date: 1998-12-15
Publication date: 2000-06-15
Also published as: IT1305346B1

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione inerisce i dispositivi noti come video-terminali. The present invention relates to devices known as video terminals.

I dispositivi di questo tipo hanno avuto negli ultimi anni una larghissima diffusione, sia come punti di informazione a cui l'utente può rivolgersi per avere informazioni di svariato tipo, sia come dispositivi, tipo bancomat, attraverso cui l'utente esplica determinate funzioni. In recent years, devices of this type have had a very wide diffusion, both as information points to which the user can contact for information of various types, and as devices, such as ATMs, through which the user performs certain functions.

I detti dispositivi generalmente sono dotati di una tastiera capacitiva di interfaccia utente con cui l'utente interagisce per accedere alle funzioni programmate. Said devices are generally equipped with a capacitive user interface keyboard with which the user interacts to access the programmed functions.

Detta tastiera è connessa con una scheda di controllo dotata di microprocessore, la quale in base agli input dell'utente esegue le prestazioni richieste e comanda l'azionamento delle periferiche collegate. Said keyboard is connected to a control board equipped with a microprocessor, which on the basis of the user inputs performs the required performances and controls the operation of the connected peripherals.

La tastiera di detti dispositivi noti pur svolgendo le funzioni per cui è stata concepita presenta alcuni inconvenienti, quali ad esempio essere influenzata da disturbi di carattere elettromagnetico, dalla temperatura, dal grado di umidità dell'aria. The keyboard of said known devices, while performing the functions for which it was designed, has some drawbacks, such as being influenced by electromagnetic disturbances, by temperature, by the degree of humidity in the air.

Scopo del presente trovato è quello di superare i lamentati inconvenienti nell'ambito di una soluzione razionale ed affidabile . The object of the present invention is to overcome the aforementioned drawbacks in the context of a rational and reliable solution.

Il trovato consegue il detto scopo rendendo disponibile un apparato composto da una tastiera capacitiva e da una scheda di controllo atti a gestire un video-terminale, le cui caratteristiche peculiari sono descritte nelle rivendicazioni . The invention achieves the said object by making available an apparatus consisting of a capacitive keyboard and a control card suitable for managing a video terminal, the particular characteristics of which are described in the claims.

In particolare il video terminale operativo secondo il trovato comprende una tastiera di tipo capacitivo nella quale una pluralità di tasti costituiscono ognuno una delle armature di un condensatore collegata alla scheda di controllo di un microprocessore, l'altra armatura essendo alimentata in corrente alternata. In particular, the operating video terminal according to the invention comprises a keyboard of the capacitive type in which a plurality of keys each constitute one of the plates of a capacitor connected to the control board of a microprocessor, the other plate being powered by alternating current.

Detta tastiera comprende una lastra di materiale dielettrico su una delle facce della quale è posto un primo foglio di materiale conduttivo, ad esempio rame, nel quale sono isolate delle aree costituenti i tasti, ognuna delle quali forma con la restante parte del foglio un condensatore, essendo ognuna di dette aree collegata al polo della morsettiera di ingresso di un multiplexer predisposto per leggere in successione il valore della tensione tra le armature dei detti condensatori e renderlo disponibile all'ingresso di un microprocessore. Said keyboard comprises a plate of dielectric material on one of the faces of which a first sheet of conductive material is placed, for example copper, in which some areas constituting the keys are isolated, each of which forms a capacitor with the remaining part of the sheet, each of said areas being connected to the pole of the input terminal board of a multiplexer designed to read in succession the value of the voltage between the plates of said capacitors and make it available at the input of a microprocessor.

Il microprocessore confronta la tensione rilevata con una tensione di riferimento univoca per ogni tasto, e quando le due tensioni sono diverse il microprocessore comanda l'esecuzione di una determinata operazione. The microprocessor compares the detected voltage with a unique reference voltage for each key, and when the two voltages are different the microprocessor commands the execution of a specific operation.

La detta tensione di riferimento viene rilevata e memorizzata, per ogni tasto, dal microprocessore durante i 20 secondi seguenti:l'accensione del dispositivo. Said reference voltage is detected and memorized, for each key, by the microprocessor during the following 20 seconds: when the device is switched on.

Secondo il trovato la tensione di alimentazione alla quale vengono alimentati condensatori costituenti i tasti è di 18V, invece la frequenza varia preferibilmente da 0,5 a 1,5 MHz, al fine di realizzare una sorta di filtro per le perturbazioni esterne. According to the invention, the supply voltage at which the capacitors constituting the keys are supplied is 18V, whereas the frequency preferably varies from 0.5 to 1.5 MHz, in order to provide a sort of filter for external perturbations.

Secondo una preferenziale forma di attuazione sulla faccia contrapposta della! lastra è fissato un secondo foglio di materiale conduttivo, ad esempio rame, collegato elettricamente a de,tto primo foglio. According to a preferential embodiment on the opposite face of the a second sheet of conductive material, for example copper, is attached electrically to said first sheet.

Nel secondo foglio sono ricavate delle piste isolate <'>ognuna collegata elettricamente ad uno dei tasti e sfociante sul bordo della lastra, essendo la restante parte di detto secondo foglio elettricamente collegata alla restante parte di detto primo foglio. In the second sheet, insulated tracks are formed, each electrically connected to one of the keys and opening onto the edge of the plate, the remaining part of said second sheet being electrically connected to the remaining part of said first sheet.

Al fine di meglio chiarire le caratteristiche costruttive e funzionali del trovato se ne descrive nel seguito una preferita forma di attuazione data a titolo di esempio non limitativo ed illustrata nelle allegate tavole disegni. In order to better clarify the constructive and functional characteristics of the invention, a preferred embodiment is described below, given by way of non-limiting example and illustrated in the attached drawing tables.

La Fig.l illustra una vista frontale della tastiera facente parte del trovato. Fig.1 illustrates a front view of the keyboard forming part of the invention.

La Fig.2 illustra una vista posteriore della tastiera del trovato. Fig.2 shows a rear view of the keyboard of the invention.

La Fig.3 è una vista prospettica spaccata che illustra una porzione della tastiera di Fig.l. Fig.3 is a broken perspective view illustrating a portion of the keyboard of Fig.1.

La Fig.4 è uno schema a blocchi che illustra il circuito equivalente del trovato. Fig.4 is a block diagram illustrating the equivalent circuit of the invention.

Dalle suddette figure si rileva la tastiera 1, di tipo capacitivo, di cui è dotato il trovato, la quale è costituita da una lastra 2 di materiale dielettrico, ad esempio vetronite, sulle cui facce contrapposte di superficie maggiore sono incollati un primo foglio di rame 3 ed un secondo foglio di rame 4. The aforementioned figures show the keyboard 1, of the capacitive type, with which the invention is equipped, which is constituted by a plate 2 of dielectric material, for example vetronite, on whose opposite faces with a larger surface a first sheet of copper is glued. 3 and a second copper sheet 4.

Sul foglio di rame 3 vengono creati, per asportazione di materiale, i tasti 5,...,20, con cui interagisce l'utente, invece sul foglio di rame 4, in corrispondenza di ogni tasto 5,...,20, viene creata una pista conduttiva 15...30. On the copper sheet 3 are created, by material removal, the keys 5, ..., 20, with which the user interacts, while on the copper sheet 4, in correspondence with each key 5, ..., 20, a conductive track 15 ... 30 is created.

Ognuna delle piste 15...30 è elettricamente connessa al rispettivo tasto 5,...,20, grazie a dei canali 100 presenti nella lastra 2 riempiti di materiale conduttivo, quali ad esempio il rame (vedi Fig.3). Each of the tracks 15 ... 30 is electrically connected to the respective key 5, ..., 20, thanks to channels 100 present in the plate 2 filled with conductive material, such as copper (see Fig. 3).

Attorno ai tasti 5,...,20 si viene a creare uno schermo 32, collegato elettricamente con lo schermo 33 che si viene a creare attorno alle piste 15...30. Si precisa che la connessione elettrica tra i due schermi 32 e 33 avviene grazie al canale 34 presente nella lastra 2 e riempito di materiale conduttivo. Around the keys 5, ..., 20 a screen 32 is created, electrically connected with the screen 33 which is created around the tracks 15 ... 30. It should be noted that the electrical connection between the two screens 32 and 33 takes place thanks to the channel 34 present in the plate 2 and filled with conductive material.

Ogni tasto 5,..20 forma con lo schermo 32 un condensatore 205,...,220, che costituisce l'elemento sensibile della tastiera 1. Each key 5, .. 20 forms with the screen 32 a capacitor 205, ..., 220, which constitutes the sensitive element of the keyboard 1.

Pertanto il circuito elettrico equivalente della tastiera 1 può essere rappresentato in prima approssimazione, come illustrato in Fig.4, con un numero di condensatori 205...220 pari al numero dei tasti 5,...,20, ove un armatura dei condensatori 205...220 è realizzata dallo schermo 32 e l'altra da ognuno dei tasti 5,...,20. Therefore the equivalent electric circuit of the keyboard 1 can be represented as a first approximation, as shown in Fig. 4, with a number of capacitors 205 ... 220 equal to the number of keys 5, ..., 20, where an armature of the capacitors 205 ... 220 is made by the screen 32 and the other by each of the keys 5, ..., 20.

Ognuna delle piste.15...30 è poi elettricamente collegata mediante un'usuale morsettiera a pettine, non illustrata, ad uno dei morsetti di ingresso di un usuale multiplexer 39, come ad esempio il modello 4051 prodotto dalla ditta MAXIM. Il detto multiplexer 39 fa parte di una scheda 35 sulla quale sono anche presenti un microprocessore 36, modello H83048 realizzato dalla società HITACHI, ed un usuale amplificatore 37 di segnale. Each of the tracks 15 ... 30 is then electrically connected by means of a usual comb terminal board, not shown, to one of the input terminals of a usual multiplexer 39, such as for example the model 4051 produced by the company MAXIM. Said multiplexer 39 is part of a board 35 on which there are also a microprocessor 36, model H83048 made by the company HITACHI, and a usual signal amplifier 37.

Più in dettaglio l'uscita del multiplexer 39 è connessa con l'ingresso dell'amplificatore 37 di segnale, il quale è poi collegato al microprocessore 36. Quest'ultimo è connesso allo schermo 33 e quindi allo schermo 32 mediante la pista 40 . More in detail, the output of the multiplexer 39 is connected to the input of the signal amplifier 37, which is then connected to the microprocessor 36. The latter is connected to the screen 33 and therefore to the screen 32 by means of the track 40.

Il microprocessore 36 presenta anche dei morsetti di uscita con cui è connesso al multiplexer 39, e dei morsetti di collegamento alle periferiche 38 che sono collegate al sistema, quali ad esempio un video, una stampante ecc.. The microprocessor 36 also has output terminals with which it is connected to the multiplexer 39, and terminals for connection to the peripherals 38 which are connected to the system, such as for example a video, a printer, etc.

Inoltre il microprocessore 36 è dotato di un oscillatore, non illustrato che alimenta lo schermo 32 con un segnale, avente un valore di tensione pari a 18V e ad una frequenza dell'ordine di 0,501,5 Mhz, con cui si caricano i condensatori 205...220 ad un valore di riferimento. Furthermore, the microprocessor 36 is equipped with an oscillator, not shown, which supplies the screen 32 with a signal having a voltage value of 18V and a frequency of the order of 0.501.5 Mhz, with which the capacitors 205 are charged. ..220 to a reference value.

Il microprocessore 36 comanda al multiplexer 39 di verificare, in successione, il valore di tensione presente ai suoi morsetti di ingresso. Il valore di tensione rilevato viene amplificato mediante l'amplificatore 37 e quindi inviato al microprocessore 36, il quale provvede a confrontarlo con un valore di riferimento. The microprocessor 36 commands the multiplexer 39 to check, in succession, the voltage value present at its input terminals. The detected voltage value is amplified by the amplifier 37 and then sent to the microprocessor 36, which compares it with a reference value.

In base al risultato di tale confronto il microprocessore 36 comanda o meno l'azionamento delle periferiche 38. On the basis of the result of this comparison, the microprocessor 36 controls the operation of the peripherals 38 or not.

Quando l'utente avvicina un dito ad uno dei tasti 5,...,20 varia la quantità di carica presente tra le armature del condensatore 205...220 relativo al tasto, e di conseguenza varia il segnale di tensione all'ingresso del multiplexer 39. Il microprocessore 36 riceve quindi un segnale di valore differente dal valore di riferimento e di conseguenza esegue la funzione richiesta dall'utente. When the user approaches a finger to one of the keys 5, ..., 20 the amount of charge present between the plates of the capacitor 205 ... 220 relative to the key varies, and consequently the voltage signal at the input of the multiplexer 39. The microprocessor 36 therefore receives a signal of a different value from the reference value and consequently performs the function requested by the user.

Il valore di riferimento è univoco per ogni tasto e viene rilevato e memorizzato dal microprocessore 36 durante i 20 secondi che seguono l'accensione del dispositivo. The reference value is unique for each key and is detected and stored by the microprocessor 36 during the 20 seconds following the switching on of the device.

Ciò consente al trovato di adattarsi alle variazioni climatiche che provocano variazioni delle tensioni presenti tra le armature dei condensatori e che potrebbero alterarne il funzionamento. This allows the invention to adapt to climatic variations which cause variations in the voltages present between the plates of the capacitors and which could alter their operation.

Si precisa infine che al posto dei fogli di rame 3 e 4 può essere utilizzato dell'inchiostro serigrafato conduttivo. Finally, it should be noted that conductive silk-screened ink can be used instead of copper sheets 3 and 4.

Claims

CLAIMS 1. Operating video terminal equipped with a capacitive keyboard comprising a plurality of keys that each constitute one of the two plates of an AC powered capacitor, the other plate being connected to the control board of a microprocessor, characterized in that the keyboard comprises a plate of dielectric material on at least one of the faces of which a first sheet of conductive material is placed in which areas constituting the keys are isolated, each of which forms a capacitor with the remaining part of the sheet, each of said areas connected to a pole of the input terminal board of a multiplexer designed to read in succession the value of the voltage between the plates of said capacitors, and to make said value available at the input of a microprocessor equipped with a comparator which, depending on the voltage detected commands the execution of a specific operation.

2. Video terminal according to claim 1 characterized in that on the other face of said plate of dielectric material there is placed a second sheet of conductive material in which isolated tracks are cut out from each other and lead to one edge of the sheet , each of said tracks being electrically connected to one of said keys, and the remaining part of said second sheet being electrically connected to the first sheet.

3. Video terminal according to claim 1 characterized in that the armature of the capacitors identified by the remainder of the said first sheet is fed in alternating current at a frequency between 0.5 and 1.5 Mhz, and with a voltage of 18 V.

4. Video terminal according to claim 1 characterized in that the dielectric sheet is a sheet of vetronite or polycarbonate.

5. Video terminal according to claim 4 characterized in that the dielectric plate has a thickness of between 0.5 mm and 1.5 mm.

6. Video terminal according to claim 1 characterized in that said first sheet is a copper sheet.

7. Video terminal according to claim 1 characterized in that said first sheet is made by means of a conductive ink layer.

8. Video terminal according to claim 2 characterized in that said second sheet is a copper sheet.

9. Video terminal according to claim characterized in that said second sheet is made by means of a layer of conductive ink.