TWI221068B - Communication apparatus for demonstrating non-audio message by decoded vibrations - Google Patents

Description

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發明所屬之技術領域 明係提供一種具有震動人機介面的通信裝置 ii手？），尤指-種以不同模式之震動來代表各i非 浯音訊息的通信裝置。 衣合禋非 先前技術 作絪ί現ΐ $ $資訊社會，基礎建設曰趨完備的無線通 二、路’已成為社會大眾使用最為普遍的通訊方式之 二二ί 2 ΐ只要以體積輕巧、攜帶方便的手機，就能隨 ▲迎也進仃無線通信，存取無線通信的服務，便利人 溝通、訊息交流。 ’、 a —般來說，無線通信網路最基本的功能之一就是提 供语音訊息無線傳輸、轉接之服務。一使用者的說話的 語音訊息可透過該使用者的手機轉換為無線電訊號，經 由無線通信網路中的基地台傳輸至另一使用者的另一手 機，並再度還原為語音訊息，讓無線通信網路兩端的使 用者忐直覺地父流語音資訊及訊息。除了上述最基本的 語音通訊服務，近來各資訊業者也積極開發新型態的無 線通信服務。舉例來說，現在使用者可將文字簡訊輸入 ，手機，由手機將文字簡訊轉換為無線電訊號，再透過 …、線通信網路傳輸至另一手機，由該手機將無線電訊號

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數個：t可將一文字簡訊同時發送給無線通信網路中的複 ⑶他使用者：方便在眾使用者間交換訊息。而：： 文字簡訊顯示出來。利用這種無線通信服務，一 來傳遞有^ΐ也：用類似的文字簡訊通信服務， 機向牲ΐ用的心、貝料；舉例來說，使用者可透過手 象預^疋的服務提供者要求特定的資料（像是當日的氣 或各種財經指數），而該服務提供者就能以文 # = ί將這些特定的資料傳輸至使用者的手機，顯示予 1文用者知悉。 欲除了在無線通信服務上推陳出新，資訊業者也積極 二發手機的其他附加功能。舉例來說，現代的手機可顯 不時間，記憶使用者的通訊錄以及行事曆；使用者在需 f Βί ’便能操控手機將這些訊息顯示出來，方便使用者 時隨地規劃個人行程、存取個人資訊。 然而，上述諸如文字簡訊等的非語音無線通信服 務’或是現代手機的附加功能，都是以文字來顯示的， 手機的使用者必需以視覺才能存取、利用這些服務及功 能。以視覺來存取、利用這些服務及功能，一方面容易 讓使用者分心，另一方面，視覺方面有障礙的使用者， 也無法利用這些服務及功能，無形中加深了這類使用者 對網路資訊存取的障礙。

第6頁 1221068 五、發明說明（3) 發明内容 因此，本發明之主要目的在於提供一種以不同模式 的震動代表非語音訊息的通信裝置，以克服習知技術的 缺點。 在習知技術中，像是文字簡訊、文字資料傳輸等的 無線通信服務，或是手機記事等的附加功能，都僅能以 文字顯示的方式來做視覺上的展示，容易造成使用者分 心，也不利於視覺障礙之使用者來利用這些服務及附加 功能。 在本發明的通信裝置中，則是以一編碼模組將文字 等的非語音訊息編碼，以驅動一震動模組根據編碼之結 果發出不同模式的震動，讓使用者能以觸覺的方式來感 覺非語音的文字訊息；這樣一來，即使是視覺方面有障 礙的使用者，也能存取非語音的訊息及資料，順利地運 用無線通信網路中的文字簡訊服務等等。本發明之通信 裝置可實現於一般的手機上，以便在語音訊息之無線通 信服務之外，另外以觸覺方式呈現非語音之訊息，實現 一觸覺訊息介面。利用本發明提供的觸覺訊息介面，即 可實現專為視覺障礙者設計的手機，而在此類手機中用 來顯示文字訊息的顯示器（像是液晶顯示器）即可省去 不用，如此不但可大幅減少手機的成本，提供非語音訊

1221068 五、發明說明（4) - 息服務的功此也不會有所減損’減少视覺障礙使用者對 網路資源存取的障礙。 實施方式 請參考圖一。圖-為本發明之手機1〇之功能方塊示 意圖。手機1 0做為一存取無線通信網路 其設有-處理器12、一輸入介面14、一通：以置一 編碼模組22、一震動模組24、一非揮發性的記憶體32， 以及一麥克風30A、一揚聲器30B。處理器12用來控制手 機1 0的運作；非揮發性的記憶體3 2可以是快閃記憶體， 用來以非揮發性的方式儲存資料，像是處理器12運作時 所執行的韌體（firmware)、程式碼、以及其他相關的資 料，像是使用者個人化的資料，如行事曆、通訊錄等資 料。輸入介面14中可設有複數個按鈕16;當使用者按動 不同的按鈕16，輸入介面1 4就可產生對應的控制訊號3 6 H 並將其傳輸至處理器12,這樣一來，使用者就能透過輸 入介面1 4輸入指令至處理器1 2，以操控手機1 〇的運作。 ^克風3 0 A用來接收聲波，並將其轉換為一電子形式的技 音訊號36A;揚聲器30B則能將一電子形式的聲訊訊號/6°β 轉變為聲波播放出來。通訊模組1 8中設有一天線2 〇 a、— 射頻電路20B及一基頻電路20C。基頻電路20C可對麥克 3 0 A產生的語音訊號3 6 A進行訊號處理，並由射頻電路2 〇 將其調變為高頻的射頻訊號，再由天線20A以無線電的方

1221068 五、發明說明（5) 式發射至無線通信網路3 4 (像是發射到無線通信網路3 4 下的一個基地台）。相對地，由無線通信網路34傳輸至 手機1 0的無線電訊號，也會由天線2 0 A接收後，由射頻電 路2 0 B將其解調為較低頻的訊號，再由基頻電路2 〇 c將其 轉為聲訊訊號36B’由揚聲器30 B將其轉換為聲波播放出 來。經由揚聲器30B、麥克風30A及通訊模組18的聯合運 作’手機3 0之使用者就能存取無線通信網路3 4提供的語 音通訊服務。 〃 為了實現本發明以震動方式來展示文字等訊息之目 的，手機10中設有編碼模組22及震動模組24。文^訊息 會由編碼模組22編碼為相關之震動訊號，以控制震^ ^ 組24發出對應的震動，讓手機1〇的使用者能透過觸覺來 得知手機1 0提供的文字訊息。為達成本發明上述的目 的，震動模組24中設有一驅動電路26及複數個震動器 (圖一中繪出兩個震動器28A、28B做為代表）。驅^電 HI用&來/生驅動訊號38A、3心以分別驅動震動器28A、 28B發出震動。震動器28A、28B則可發出相異模式的 動。舉例，說，震動器28A、28B可以發出不同頻率的低 頻（低於聲波的頻率，像是低於2〇〇〇赫茲的頻 動，或不同振幅的震動。 如前所述，手機要呈現的文字訊息可能來 信網路傳來的文字簡訊，或是由手機附加功能所^

1221068 五、發明說明（6) 文字資料。由無線通信網路34傳來的無線電文字簡^會 由通訊模組18中的天線20A接收，同樣由射頻電路β2°〇Β^ 調、基頻電路2 0 C的訊號處理，最後形成一文字訊號 3 6 C，由通訊模組1 8傳輸至編碼模組2 2。另一方面1手機 1 0附加功能所要呈現的文字資訊，則在處理器丨2存取兮己 憶體3 2中的資料並執行相關的程式而加以適當地處^王里 後，亦形成文字訊號36F，由處理器1 2傳輸至編碼模組 22。編碼模組22會根據文字訊號36C、36F產生對應的震 動訊號36D，傳輸至驅動電路26 ;根據震動訊號36D，驅 動電路26就能以對應的驅動訊號38A、38B分別驅動震動 器2 8 A、2 8 B發出不同模式的震動，以代表不同的文字訊 為了更具體說明本發明如何以不同震動模式代表不 同士字訊息，以下將以一具體的編碼方法，討論本發明 之貫％。請參考圖二。在本發明中，可利用國際通用的 摩，，碼（Morse code)來將不同的文字訊息以雨種不同 的記號編碼；圖二列示的即為摩司電碼中，不同的文 所對應的編碼。在摩司電碼令，不同的文字是以兩種摩 2碼字符（character)Dit、Dah的不同排列方式來代表 、二舉例來說，就如圖二所示，英文字母中的「A 以 ^符Dit及一字符Dah組合而成的。排列 Γΐ々字表英文字母「D」。四個排列為

Dit、Dlt的子符則代表英文中的字母「z」乂同

第10頁 1221068 五、發明說明（7) 理，數字也可由不同排列的字符來代表；舉例來說，如 圖二所列不的’五個排列為Di t、Dah、Dah、Dah、Dah的 字符就代表數字中的「1」，排列為Dah、Dah、Dah、

Dah、Dah的字符就代表數字中的「〇」。當然，摩司電碼 中也定義了各種標點符號的編碼；在不影響本發明技術 揭露的情形下，在此不予贅述。 利用摩司電碼的編碼方式，編碼模組2 2可將文字訊 息以兩種不同的字符來代表，而驅動模組2 4就能以兩個 震動器2 8 A、2 8 B之兩種不同的震動模式來分別代表這兩 個字符。使用者以觸覺感受不同震動模式出現的排列順 序，就可得知字符的排列，再由字符的排列得知其所代 表的文字。關於此情形，請參考圖三。圖三為本發明利 用摩司電碼將一文字訊號4 0以不同震動模式呈現的示意 圖；圖三的橫軸為時間。如圖三所示，假設手機1 〇要呈 現的文字訊號4 0 (可以是圖一中的文字訊號3 6 C或3 6 F) 依序為「THIS IS A NEW IDEA」，其中各字母（連同字 間的分隔）皆可視為一筆文字資料4 2 ;為求說明上的方 便’其中有數個字母分別標示為文字資料42A至42E。而 編碼模組2 2即可將文字訊號4 0中的各筆文字資料4 2分別 以圖二中定義的摩司電碼編碼為震動訊號4 6中一對應的 震動資料4 8 (為說明的方便，其中有數筆震動資料分別 標示為48A至48E)。舉例來說，文字資料42A的字母 「T」會被編碼為震動資料48A中的字符Dah;文字資料

1221068 五、發明說明（8) 42B中的字母「H」會被編碼為震動資料48B中的四 #

Dit、Dit、Dit、Dit。通信資料42C中的字間分隔則可= 用延β特定時間長度的空白來代表，即圖三中的 料48C。同理，通信資料42D中的字母「Α 、士迫a貝

Dah； it f # 4 2Et Λ 貝中J ί ί ΪΞ為震動#料48E中的單一字符Dit，就如圖二」 驅動ΐ Ϊ 組22將文字訊號40編碼為震動訊號46後， Π Λ ί Λ震動器28Α、28Β，以震動器m、 :模ίί =別代表不同的字符及 f2〔傻日9杜ΐ震動28A、28B可分別發出頻率為Π、 fi的震Ϊ延赫/1、5赫的震動，而震動器28A將頻率 個字符Dah。只同理固，疋震動%1^:是I5秒），即可代表一 1 固字符Dit。综合震動器ΜΑ、28B於震動模 來的整體震動模式，即可呈現文字訊號4〇的 干二as： ‘，情形，請參考圖三中的附圖3Α。附圖3W Ξ ί組24整體震動模式隨時間變化的示意圖； 在日I點t η杈轴為時間，縱軸為頻率。如附圖3 Α所示， 表震動次祖I1間頻率Π、延續一個時段加震動即用來代 2 8Α(也就是文字資料42Α中的「Τ」）；在時 動資料48^頻/ f 2、延續四個時段Τ的震動則用來代表震 動貝枓48B中的四個字符Dit。時段t5間不震動的期

1221068 五、發明說明（9) 料刪即文字資料二 不同：in同；：；”形成不同模式之震動以代表 同掇弋的震動，動杈、、且24也可以用其他的方式形成不 28Α、%8Β可分別=字舉例來巧’震動器 幅較小的震動來代表字符Dah， 時，：- 的震動字符Dit。或者，以延續不同時間振V；大 :ί D T率Jt相：的震㈣分別代表震動訊號中不同的字 參考圖四。圖四為本發明另-種= 四中亦假設是以不j;: ;m:: ί圖三相同，圖 Ϊ ^代ϋ門\ Α IDEA」。如圖四之附圖4Α (其 t的震以】i所示：圖四中的實施例是以延續時段 的震動來代表—=動訊唬46中的字符Dah，以延續時段Ti 2Ϊ Ϊίt “。附圖“中沿時袖分佈的斜紋及網 iH 2震動模組24要發出震動的時間。舉例來 ί屮π ί ^ 至tal之間的網紋區域代表震動模組24要 ΐ ί ίΤΓ二段^的震動以代表震動訊號46中的字符Dah; 征碎蚌U3間的斜紋區域則表示震動模組24要發出 二ί Γ的震動以代表字符Di t。而附圖“中的空白區 β、 表辰動模組24不需發出震動的時間。舉例來說， 1221068 五、發明說明（ίο) ΐί組ΪΪ母（也就是同一筆震動資料48)的字符 二私二二〇展動一段時間Tc;像是在時段ta7、ta8間， 震動ΐ門來^中臨字符Dit、之間可以用延續時段Tc的不 丰# ^二·^ f适兩個字符。在組成同一單字的各個 靜止時fl i #筆震動資料）間，可以用延續時段m 。像是在時段以9、talG之間，震動模組 |單‘的字母·「ιΓ弋，「、分隔?文字資料40中「順」這個 L, ^ L Φ - /及 E」。力外，在每各單字間，也可 =代4文^ 42C)，分隔文字資料4〇中的 :貝种 |t: in;圖：：的：施例也可和圖三」中的實施」例。結§ 震動來代表震動資：:6中：K m延續時段Ta的 |時段Ti的震動來V:h，f以頻率…延續 |特定值、延續時段Ta的震動代表:戈字符可=用振幅為一 |-特定值、延續時段Ti的震動來代表字符:广振'為另 |機ιοϋΞϋϊ叫考圖一）。圖五為本發明手 輸入手機二巧以二，吏；r將指令、資料 訊息之目的，殼體%上4士ί2=模式來呈現文字 β又有感應區5 2，震動模組2 4 第14頁 1221068 五、發明說明（11) 即可設於此感應區5 2下，讓震動模組2 4的震動容易傳導 至感應區5 2，方便使用者透過感應區5 2感受到震動模組 2 4的震動。除了前述以不同頻率、振幅及震動延續時間 來實現不同的震動模式，本發明也可以用不同位置發出 的震動來實現不同的震動模式，代表不同的文字訊息。 舉例來說，感應區52可設有兩個子感應區54A、54B，分 別用來傳導震動器28A、28 B的震動。而本發明於圖四的 實施例，可以用震動器2 8 A在子感應區5 4 A延續時段T a的 震動來代表震動訊號中的字符Dah，以震動器28B在子感 應區5 4 B延續時段T i的震動來代表震動訊號中的字符 Di t。當然，不同子感應區的震動也可以具有不同的震動 頻率、振幅’以貫現本發明於圖三、圖四的實施例。另 外，輸入介面也可以和震動模組結合在一起，一方面接 受使用者的輸入，一方面也能發出震動，以震動模式來 呈現文字訊息。舉例來說，殼體丨〇上可設有兩個按鈕 5 6 A、5 6 B ’讓使用者輸入指令或文字訊息（像是以按紐 5 6人代表字符1^11、按鈕566代表字符1)丨1：);當使用者要 傳輸文字簡訊至另一手機時，可按動按鈕56A、5 6踰入 文字訊息，而輸入介面1 4可將輸入的文字訊氡韓換為一 通信資料36E，透過處理器12(或編碼模組2^)將矣'編碼 為文字訊號，傳送至通信訊模組18，以無線電的方式發 出此一文字訊息。而震動模组24的震動器28A、28B就可 以没在按紐56A、56B附近，將震動器28α、28β發出的震 動傳導至按钮56A、56B;當手機1〇要展示文字訊息時， 1221068 五、發明說明（12) 按鈕56A、56B就可分別以不同的震動模式（像是按鈕56A 發出代表字符Dah的震動、按紐56B發出代表字符Dit的震· 動），來呈現文字訊息。這樣一來，使用者就可透過同 一介面發出及接受文子說息了。 如前所述，本發明可實現為一專為視覺障礙使用者 設計之手機。如圖五所示，手機10之按鈕16、56A、56B 上可設有凸粒（或凹陷）來指示使用者各按釦的用途及 意義。而本發明之手機1 〇也可以省去一般手機用來以視 覺方式呈現文字訊息所使用的顯示器，這樣一來手機i 〇 的成 訊息 線通 在本 硬體 達成 能。 般的 網路 通常 特定 等。 的震 雖繪 本就 呈現 信網 發明 電路 編碼 另外 資料 上的 用來 服務 而本 動來 出了 可大 給使 路資 中， ，或 模組 ，本 接收 訊息 接收 提供 發明 呈現 兩個 幅降 用者 源的 編碼 是由 2 2將 發明 32. ·〇§ ， ，省 並顯 者提 之精 文字 震動 低，丹训工不赞明之實施還能將文字 ，可大幅減少視覺障礙使用者存取無 障礙，便利視覺障礙使用者的生活。 模組2 2 (請參考圖一）可以是獨立的 處理器1 2執行特定的韌體或程式碼來 文字訊號36C編碼為震動訊號36D的功 之精神也可實現於傳呼機（pager)或一 這類裝置通常是用來單向地接收無線 略其，發出訊息的功能。像是傳$機 不文字訊息’資料接收器則用來接收 供的訊息（像是當曰財經指數）等 神亦可貫現於此類裝置，以不同模式 訊息。在本發明於圖一的實施例中， 器2 8 A、2 8 B以實現不同模式的震動，

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1221068 五、發明說明（13) 但若單一震動器即可發出不同模式的震動，則本發明也 可以使用單一震動器所發出的不同模式震動來呈現文字 訊息；在這種情況下，震動模組2 4中僅需設置單一的震 動器即可。另外，本發明於圖二、三、四中皆以摩司電 碼為例來說明本發明實施的情形，但本發明當然可以採 用其他的編碼方法來將不同的文字訊息以不同的震動模 式來代表，甚至手機中可内建數種不同的編碼方法，由 1吏用者自行決定要採用哪一種編碼方法。而不同震動模 式的相關參數也可以由使用者設定。舉例來說，在圖四 的實施例中，字符Dah的延續時間Ta、字符Dih的延續時 間Ti等等除了由手機製造商内建預設值之外，也可開放 由使用者自行設定。在時下的手機中，已經能以震動來 提示使用者接聽來電，而本發明當然也能以震動模組24 的特定震動模式來達到相同的目的，或是在震動模組2 4 外另設一震動器以進行來電提示。 在習知技術中’不論是無線通信網路提供的文字簡 訊服務，或是手機本身附加功能所提供的文字訊息，都 需透視覺介面（像是顯示器）才能展現給使用者。相較 之下，本發明則是將文字訊息編碼後以不同模式的震動 來呈現，能實現文字訊息之觸覺人機介面，尤其適合於 專為視覺障礙使用者所設計的通信裝置。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申

第17頁 1221068 五、發明說明（14) 請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明專利 之涵蓋範圍。 II·· 1221068 圖式簡單說明 圖式之簡單說明 圖一為本發明手機一實施例功能方塊之示意圖。 圖二為圖一中編碼模組編碼方法一實施例之示意 圖。 圖三、圖四為圖一中手機以圖二中編碼方法將文字 訊息編碼後以不同震動模式呈現之示意圖。 圖五為圖一中手機一實施例之外觀示意圖。 圖式之符號說明

10 手機 12 處理器 14 輸入介面 16、 56A-56B 按鈕 18 通訊模組 20A 天線 20B 射頻電路 20C 基頻電路 22 編碼模組 24 震動模組 26 驅動電路 28A-28B 震動器 30A 麥克風 30B 揚聲器 32 記憶體 34 無線通信網路 36A 語音訊號 36B 聲訊訊號 36C、 36F 文字訊號 3 6D 震動訊號 36E 通信訊號 36H 控制訊號 38A-38B 驅動訊號 1221068 圖式簡單說明 40 文字訊號 42 > 42Α-42Ε 文 字 資 料 46 震動訊號 48 > 48Α-48Ε 震 動 資 料 50 殼體 52 感 應 區 54A 、54Β 子 感 應 區 f卜 f 2 頻 率 to- t9、 tal-talO 時 點 Di t 、Dah 字 符 3A、 4A 附 圖 T、 Ta、Tl、 Tw、Tc 時 段

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Claims (1)

1. [f 承正替史.sa g 換 2 案號 92107001 年_____J______Θ_________________魅 5、申讀軍系範圍 1. 一種通信裝置，其包含有： 一編碼模組，電連於一通訊模組，用來將該通訊模 組所提供之文字訊號編碼為一震動訊號； 其中該文字訊號中有複數筆文字資料； 而該編碼模組係使該文字訊號中的每一筆文字資料 分別對應於該震動訊號中的一筆震動資料，且不同文字 資料對應之震動資料也互不相同；以及 一震動模組，電連於該編碼模組，用來根據複數種 不同的震動模式發出震動，讓使用者能感受到不同的震 動；

   其中該震動模組會依序根據該震動訊號中的各筆震 動資料發出對應之震動，使得相異的.震動資料會讓使用 者感受到不同的震動。 2. 如申請專利範圍第1項之通信裝置，其中該通訊模 組，係用來接收由一通信網路傳來的訊號；其中該文字 訊號即係由該通訊模組由該通信網路所接收的。 3. 如申請專利範圍第1項之通信裝置，其中該震動模組 發出的震動，其震動頻率小於聲波之頻率。 4. 如申請專利範圍第1項之通信裝置，其中該震動模組 包含有一震動器，該震動器能以不同的頻率震動，以發 屮不因雷私握式的雷私。 —I « · ^ I〆、 'N ^ V

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   六、申請專利範圍 ^ 日案號 92107001____________________________生——J____________日_________________修正__________________________ 5. 如申請專利範圍第1項之通信裝置，其中該震動模組 包含有複數個震動器，不同的震動器會發出不同頻率的 震動；當該震動模組要發出不同震動模式的震動時，係 在不同震動模式中以不同的震動器來發出震動。 6. 如申請專利範圍第1項之通信裝置，其中該震動模組 包含有複數個震動器，設於該通信裝置的不同位置；當 該震動模組要發出不同震動模式的震動時，係在不同震 動模式中以不同位置的震動器來發出震動。 7. 如申請專利範圍第1項之通信裝置，其中當該震動模. 組要發出不同震動模式的震動時，係在不同震動模式中 發出不同震動頻率之震動。 8. 如申請專利範圍第1項之通信裝置，其中當該震動模 組要發出不同模式的震動時，係在不同震動模式中使震 動延續之時間相異。 9. 如申請專利範圍第1項之通信裝置，其中當該震動模 組要發出不同模式的震動時，係在不同震動模式中發出 不同振幅的震動。 1 〇.如申請專利範圍第1項之通信裝置，其中該通訊模組

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   068 ^ J.L ^ ㈡ .9a ―:里192107001 年 月 曰 修正 六、申請專利範圍 係用來接收無線電形式的通信訊號。 I 1 1.如申請專利範圍第1 0項之通信裝置，其係為一手 機。 1 2 .如申請專利範圍第2項之通信裝置，其另包含有一輸 入介面，用來接收使用者輸入的指令並產生一對應的通 信訊號；而該通訊模組另可將該通信訊號傳輸至該通信 網路。 1 3.如申請專利範圍第1項之通信裝置，其另包含有： 一麥克風，用來將聲波轉換.為一電子之語音訊號；. 一揚聲器，電連於該通訊模組，用來將一電子之聲訊訊 號轉換為聲波播放出來； 而該通訊模組另可將該語音訊號傳輸至該通信網路，並 由該通信網路接收該聲訊訊號。

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