CN101320308A - 便携式电脑及其按键输入装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种便携式电脑及其按键输入装置，特别涉及利用静电容量的变化进行按键输入的装置和方法。根据本发明的便携式电脑的按键装置，其特征在于，包括：在主机框架下部感知静电容量的多个静电容量单元，和把上述静电容量单元的感知信号以按键信号形式检出的单元，以及依据上述信号检出单元将检出的信号传达给系统的单元。

Description

便携式电脑及其按键输入装置

技术领域

本发明涉及一种便携式电脑及其按键输入装置，尤其是关于利用静电容量的变化进行按键输入的装置和方法。

背景技术

一般，在便携式电脑(所谓笔记本电脑)中具备用于输入点取数据的鼠标(Mouse)和触摸板(Touch Pad)。这种装置也被称为所谓的点取输入装置。因此，使用者通过点取输入装置可以很容易的在画面上输入点取数据。

图1是具备触摸板的便携式电脑的示意图。

参照图1，其构成包含LCD板6，主机上具备的键盘8，在主机键盘8的一侧具备的触摸板2。

例如上述键盘8把笔记本电脑规定的命令或数据以ASCII值的形式输入。而且，触摸板2把在板上触摸的坐标以点取数据的形式输入。即，利用点取数据活用鼠标的功能。

上述LCD板6把自触摸板2输入的坐标数据(或点取数据)视觉地标示出来，通过键盘8输入数据。使上述键盘的前方左/右9a，9b留有空间。

但是，与台式电脑不同，既存的便携式电脑因为没有额外的数字按键区，会给经常使用数字的使用者带来不便。

发明内容

为达成上述目的，本发明便携式电脑的按键输入装置以包含在便携式电脑中，在主机框架下部，依据外部的触摸而产生静电容量变化的单元；把上述静电容量的变化差异以按键信号检出的单元为其特征。

本发明有以下期待特征。以上述静电容量单元大多数是由以矩阵形态构成的电荷传感器电容器形成为其特征。

以上述静电容量单元根据与使用者手指之间的距离，按比例变化静电容量值为其特征。

以上述信号检出单元是Programable System on Chip(PSOC)为其特征。

以包含把依据上述信号检出单元检出的信号传达给系统的单元为其特征。

以把上述信号输出单元和向系统传达的单元以串行总线的方式连接为其特征。

以上述串行总线是IIC或SPI为其特征。

以上述静电容量单元设置在按键区一侧为其特征。

以上述信号检出单元依据活性化按键信号被激活为其特征。

以上述信号检出单元依据键盘部的按键信号自动非活性化为其特征。

根据本发明的其他示例，便携式电脑的按键输入装置以包含在便携式电脑的按键输入装置中，在主机框架下部，感知静电容量的多个静电容量单元，把上述静电容量单元的感知信号以按键信号检出的单元，把依据上述信号检出单元检出的信号传达给系统的单元为其特征。

以上述多个静电容量单元按照从框架外部到电导体距离的比例容量发生变化为其特征。

以上述按键输入装置是数字按键输入装置为其特征。

以上述按键输入装置处于主机的键盘和触摸板之间为其特征。

以上述按键输入装置本身具备使其活性化或者非活性化的按键为其特征。

以为视觉地标示上述按键输入装置的活性化或者非活性化而包含发光部为其特征。

根据本发明的其他示例，便携式电脑的按键输入方法以包含由依据电导体或使用者的手触摸的程度感知静电容量变化的步骤，由上述静电容量的变化检出按键信号的步骤，把上述检出的按键信号传达给系统并运行有关按键功能的步骤为其特征。

依据本发明便携式电脑及其按键输入装置，在电脑不使用的空间上具备额外的专用按键，由此可以给经常使用这些专用按键的使用者带来很大便利。

而且，由于或根据按键区部的运作与否打开/关闭，或依据使用者打开/关闭，从而有使用者能使用不妨碍既存电脑系统功能的增加的按键功能的效果。

而且，由于使用静电感知方式的传感器板，可以达到不影响外观设计的效果。

附图说明

图1是现有便携式电脑的立体示意图。

图2是根据本发明的便携式电脑构造的平面示意图。

图3是说明作为本发明的传感器板，电荷传感器电容器的运作原理的示意图。

图4是根据本发明按键区的电路构成示意图。

图5是根据本发明按键区的基板构成规划示意图。

图6是根据本发明各个传感器板和功能连接的表格。

图7是根据本发明按键区的等级示例图。

图8是根据本发明携带式电脑的系统构成示意图。

图9是根据本发明按键输入装置的激活控制示例的流程示意图。

图10是根据本发明其他示例按键输入装置的激活控制示例的流程示意图。

附图主要部分符号说明

100：下部主机     101：下部框架

102：按键区部     110：键盘部

111：触摸板       120：传感器板

121：塑料电容器   130：信号检出部

131：信号总线     132：连接器

140：主机

具体实施方式

下面参照附图进行说明。

图2是本发明便携式电脑的构成示意图。

如图2所示，主机100的构成包含主机上侧框架101，其内部的键盘部110，前方的触摸板111，上述触摸板111一侧区域中具备的按键区部102。在此，按键区部102作为多个静电传感器板，可以在其左或右侧区域进行设置，也可以在其两侧进行设置。上述上侧框架通常是使用塑料框架。

在上述按键区部102中安排多个数字按键，多数数字按键以矩阵形态存在。为此，上述按键区部102的下部，即，在下部框架下部，上述按键区区域的表面上，包含印刷基板PCB模块。即，主机上具备的按键区部102的表面为使用者提供识别按键的信息，通过等级或印刷安排事先指定的数字按键。

上述按键区部102作为多个静电传感器板，这种传感器板如图3所示。图3的(a)是传感器电荷传感器电容器(Charge sensor capacitor)的示意图，(b)是在手指接触时电容器的生成示例的示意图，(c)是塑料电容器的示意图。

如图3的(a)所示，传感器板中存在电荷传感器电容器(CP)，且其容量是传感器板电容量和塑料静电容量的总和。如(b)所示，当使用者的手指接近或接触时，便生成传感器电容器和使用者手指之间的电容CP1，CP2。该电容的容量在手指放在传感器板上时达到最高值。即，该静电容量在使用者的手接近到某种程度时，与静电容量一起，在手指和塑料之间也各自产生静电容量。据此，静电传感器板分别具有各自的位置并运行功能。

如图3的(c)所示，塑料电容器121是由于接地平面和任意的周边电导性物质，自传感器板120开始成为连接器而形成的。

由于这种电荷传感器板被设置在基板上，在按键区部的表面，使用者的手指接触到特定按键，在上述传感器板电容器中便发生反应，利用开关功能检出此电容器的变化容量并用按键运作作出应答。

此外，按键区部的电路构成示意图如图4所示。参照图4，包含多个传感器板120，认知多个传感器板120运作的信号检出部130，为把上述信号检出部130检出的信号传达给系统的主机。上述信号检出部130在静电容量的变化达到一定程度以上时以按键信号的形式检出，并以按键信号的形式检出达到一定程度以上的静电容量变化中最大的信号。

在此，在多个传感器板120中具备分别与各个数字按键相对应的静电容量(图3的CP)。把上述信号检出部130作为示例，其是由可编程系统级芯片(Programable System on Chip：PSOC)构成。上述PSOC感知所有开关，驱动所有LED，并进行把开关和LED的状态传达给主机的通信。

据此，信号检出部感知各个传感器板的运作状态并通过主机(微型电子计算机或者系统)传达感知的结果，由此，根据在主机中上述信号检出部的信号检出结果进行有关的功能运作，例如，进行输入数字按键的功能运作。这样的信号检出部不仅能检出自至少一个以上的传感器板处输入的信号，而且还可以驱动额外的LED。

因此，由于本发明控制的是通知按键区部驱动与否的额外的发光部(例如：LED，未图示)的打开和关闭，从而可以确认现在按键区的驱动状态。

信号检出部和主机的接口装置具体体现为串行总线，上述串行总线具体体现为IIC总线和SPI总线。在此，SPI是串行外设接口(serialperipheral interface)的缩写，是用于与周边IC进行通信的直连通信装置。

图5是根据本发明按键区部的基板构成规划示意图。

参照图5，在按键区部要安排17个按键的情况下，具体表现为恰当的规划，这种规划也可以是使用者主要使用的键盘，即，可以是由与台式机上构成的数字键盘排列相似的排列构成。而且，可以在下部构成信号检出部，在一侧构成连接主机的连接器。

图6是以根据本发明传感器板和数字按键的安排示例表格形式出现的示意图。把传感器板上的0-9安排为数字0-9，分别安排传感器板10为“+”，11为“-”，12为“*”，13为“/”，14为“.”，15为“Enter”，16为“Num Lock按键”。

利用上述数字锁键控制传感器板的各个按键输入功能的打开和关闭。即，使用者如果触摸了数字锁键，便可以打开按键区部的功能。根据其他示例，利用除数字锁键之外的其他按键或开关也可以打开按键区部的功能。由于按键区部设置的区域是使用者为使用键盘手指所触的空间，此时，有必要关闭按键区部的功能。

通过图5及图6，按键区部的等级如图7所示。如图7所示，利用的17个按键具体体现为数字按键及功能键。

图8是根据本发明示例应用按键区部的便携式电脑的构成示意图。参照图8，系统部10包含中央处理器CPU11(Central ProcessingUnit)，内存部14，与显示部16相连接并在显示部16输出视频信号的图形控制器15，与音频输出部18相连接并传达音频信号的音频控制器17，IDE控制器21，内存控制集线器12(Memory Control Hub：MCH)，输入输出控制集线器13(Input/output Control Hub：ICH)。

此外，内存部14包含非挥发性内存随机存储器14a(RAM：RandomAccess Memory)，包含基本输入输出系统在内的存储启动常规的只读存储器基本输入输出系统14b和CMOS随机存储器14c。

内存控制集线器12是管理主内存随机存储器14a，CPU11，随机存储器14a及图形控制器15之间的移动数据的芯片组。在此，图形控制器15与内存控制集线器12在一个芯片组，例如，图形可以通过内存控制集线器12(Graphic Memory Control Hub：GMCH)制成。

输入输出控制集线器13是管理与内存控制集线器12相连接的随机存储器14a和图形控制器15以外的其余硬件，只读存储器基本输入输出系统14b，CMOS随机存储器14c，音频控制器17，微型电子计算机(53)及IDE控制器21之间的移动数据的芯片组。

IDE控制器21控制硬盘驱动23，DVD驱动及CD驱动等光盘驱动22。在硬盘驱动23中存储一个以上的操作系统。通常的操作系统在依据对电源按钮20的操作启动电脑系统1的情况下，进行通常的初始化过程及启动过程。

而且，微型电子计算机53读取自按键区部包含鼠标110输入的信号并将其向输入输出控制集线器13传达，由此运行各种按键及其功能。

而且，通过本发明按键区部102输入的信号也通过上述微型电子计算机53输入，由此可以输入各种按键(即，数字按键)信号及功能按键信号。

此外，当使用者只想使用按键区部102时，在选择好额外的激活按钮之后，通过按键区部102的传感器板可以使用各种数字按键及功能按键，在不需要的情况或者使用键盘的情况下，停止上述按键区部102的运作。

图9是根据本发明示例按键区部的激活示例的流程示意图。

参照图9，在接收按键信号S101之后，分析其是否是按键区部的激活信号S103。如果是按键区部的激活信号，就把按键区部激活S105，通过按键区部接收输入按键信号，如果不是按键区部的激活信号，就运行与上述按键信号相对应的功能S107。

图10是根据本发明其他的激活示例的流程示意图。

参照图10，在接收按键信号S111之后，确认其是否是键盘信号S113。如果是键盘信号，在确认按键区部是否被激活后S115，如果按键区部被激活，就关闭按键区部的功能S117。此外，运行与上述接收按键信号有关的功能S119。如果想在按键区部被激活的状态下使用键盘，可以认知在键盘部输入的信号并把按键区部非活性化。

再举一例，由于按键区部设置的位置是使用者手能触到的空间，在使用者想要使用按键区部时，可以用手全部输入信号，在感知到这一点后可以自动关闭按键区部。这是至少2个以上的信号自按键区部输入的情况。此时，在关闭按键区部的同时，由于不反应输入信号而需要输出错误信号。

到现在为止，以本发明的优选示例为中心进行了介绍，在本发明所属技术范围内具有一定常识的人可以在本发明本质的技术范围内制作出与上述本发明的详细说明不同的其他形态示例。在此，本发明的本质技术范围体现在权力要求范围内，与其同等范围内的所有差异点均包含在本发明内的内容。

Claims (20)

1、一种便携式电脑，其特征在于，包括：在主机框架下部，依据外部的触摸而产生静电容量变化的单元，和把上述静电容量的变化差异以按键信号检出的单元。

2、如权利要求1所述的便携式电脑，其特征在于，上述静电容量单元大多数是由以矩阵形态构成的电荷传感器电容器形成。

3、如权利要求1所述的便携式电脑，其特征在于，上述静电容量根据与使用者手指之间的距离按比例变化静电容量值。

4、如权利要求1所述的便携式电脑，其特征在于，上述信号检出单元是可编程系统级芯片(Programable System on Chip：PSOC)。

5、如权利要求1所述的便携式电脑，其特征在于，还包括把上述信号检出单元检出的信号传达给系统的单元。

6、如权利要求5所述的便携式电脑，其特征在于，上述信号检出单元和向系统传达的单元以串行总线的方式连接。

7、如权利要求6所述的便携式电脑，其特征在于，上述串行总线是IIC或SPI。

8、如权利要求1所述的便携式电脑，其特征在于，上述静电容量单元设置在按键区一侧。

9、如权利要求1所述的便携式电脑，其特征在于，上述信号检出单元依据激活的按键信号被激活。

10、如权利要求1所述的便携式电脑，其特征在于，上述信号检出单元依据键盘部的按键信号自动非激活化。

11、一种便携式电脑的按键输入装置，其特征在于，包括：在主机框架下部，感知静电容量的多个静电容量单元；把上述静电容量单元的感知信号以按键信号检出的单元；把依据上述信号检出单元检出的信号传达给系统的单元。

12、如权利要求11所述的便携式电脑的按键输入装置，其特征在于，上述多个静电容量单元按照从框架外部到电导体距离的比例进行变化。

13、如权利要求11所述的便携式电脑的按键输入装置，其特征在于，上述按键输入装置是数字按键输入装置。

14、如权利要求11所述的便携式电脑的按键输入装置，其特征在于，上述按键输入装置处于主机的键盘和触摸板之间。

15、如权利要求11所述的便携式电脑的按键输入装置，其特征在于，上述按键输入装置本身具备使其活性化或者非活性化的按键。

16、如权利要求11所述的便携式电脑的按键输入装置，其特征在于，还包括发光部，用于视觉上标示出上述按键输入装置的活性化或者非活性化。

17、一种便携式电脑的按键输入方法，其特征在于，包括：根据电导体或使用者的手触摸的程度感知静电容量变化的步骤；根据上述容量的变化检出按键信号的步骤；把上述检出的按键信号传达给系统并运行有关按键功能的步骤。

18、如权利要求17所述的便携式电脑的按键输入方法，其特征在于，还包括：如果上述接收的按键输入信号是键盘信号时，在确认按键区部是否被激活后，当被激活时则自动将其非激活化的步骤。

19、一种便携式电脑的按键输入方法，其特征在于，包括：根据电导体或使用者的手触摸的程度感知静电容量变化的步骤；根据上述容量的变化检出按键信号的步骤；把上述检出的按键信号传达给系统并运行有关按键功能的步骤。

20、如权利要求19所述的便携式电脑的按键输入方法，其特征在于，上述信号检出步骤以信号形式检出静电容量变化最大的一个按键。

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