TWI450130B - 鍵擊事件發布方法及其電腦系統 - Google Patents

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Description

鍵擊事件發布方法及其電腦系統
本發明是有關於一種鍵擊事件發布方法及其電腦系統，且特別是有關於一種使用感壓按鍵之鍵擊事件發布方法及其電腦系統。
隨著電腦與其應用的廣泛，人們的需求在於如何輸入資料至電腦。基於此需求，研究人員不斷地致力於研究與發展各種輸入裝置。在這些輸入裝置中，電腦鍵盤是使用者經常使用的主要輸入裝置。經由電腦鍵盤，使用者能輸入各種資料至電腦，如輸入字元、符號、輸入游標、視窗、系統運作的訊號、或各種控制訊號。
為了增加電腦鍵盤所能輸入的資料量，一種作法是增加電腦鍵盤上的按鍵數量。例如，在電腦鍵盤上額外地規劃一些具有特殊功能的按鍵，如功能按鍵(function key)。然而，這樣的作法卻會因按鍵數量的增加而有操作上的問題。例如，如果按鍵數量太多，有些按鍵可能會因為太小或太遠而也不容易被按到，而且也會造成使用者記住每個按鍵功能的困難度。當然，也有鍵盤成本增加的可能性。
另外一種作法，是使用一些殊特的按鍵來改變其它按鍵原先的作用。也就是說，有一些按鍵原先的作用，在這種特殊按鍵的組合下，會受到變更。這種特殊的按鍵可稱為複合鍵或變更鍵(modifier key)。舉例來說，印有「Fn」的Fn鍵是一種變更鍵，Fn鍵與一些功能鍵(function key)如F4功能鍵同時被按下時，功能鍵原本的作用會受到變更，而產生另一種作用。然而，對於使用者來說，這種需要同時按下兩個按鍵的操作方式並不是很方便。
因此，如何增加電腦鍵盤所能輸入的資料量，乃業界所致力之方向之一。
本發明有關於一種鍵擊事件發布方法及其電腦系統，藉由使用感壓按鍵並隨著其受壓力的不同產生不同的功能，從而增加電腦鍵盤所能輸入的資料量。
根據本發明之一方面，提出一種鍵擊事件發布方法。此方法包括多個步驟。由鍵盤控制器掃描一電腦鍵盤之多個按鍵。按鍵包含至少一感壓按鍵。各感壓按鍵係被賦予與感壓按鍵之受壓力有關的至少兩種按鍵功能。當鍵盤控制器掃描至一個感壓按鍵時，鍵盤控制器量測感壓按鍵之受壓力。由鍵盤控制器使用至少兩個壓力閥值來判斷所量測之受壓力的等級。由鍵盤控制器控制一含有基本輸入/輸出系統(Basic input/output system,BIOS)之程式碼的儲存裝置基於判斷結果發布一鍵擊事件，以啟動感壓按鍵之其中一個按鍵功能。
根據本發明之一方面，提出一種電腦系統，包括電腦鍵盤、鍵盤控制器、及儲存裝置。電腦鍵盤包含多個按鍵。按鍵包含至少一感壓按鍵。各感壓按鍵係被賦予與該感壓按鍵之受壓力有關的至少兩種按鍵功能。鍵盤控制器操作性地連接至電腦鍵盤。鍵盤控制器用以掃描按鍵。當鍵盤控制器掃描至一個感壓按鍵時。鍵盤控制器量測感壓按鍵之受壓力。鍵盤控制器更使用至少兩個壓力閥值來判斷所量測之受壓力的等級。儲存裝置含有基本輸入/輸出系統之程式碼。儲存裝置用以在鍵盤控制器之控制下基於判斷結果發布一鍵擊事件，以啟動感壓按鍵之其中一個按鍵功能。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
以下揭露鍵擊事件發布方法及其電腦系統之實施例。在一些實施例中，藉由使用感壓按鍵並隨著其受壓力的不同產生不同的功能，從而增加電腦鍵盤所能輸入的資料量。
請參照第1圖，其繪示依照本發明一實施例之鍵擊事件發布方法之流程圖。此控制方法包括多個步驟。於步驟S110中，由鍵盤控制器掃描一電腦鍵盤之多個按鍵。按鍵包含至少一感壓按鍵。各感壓按鍵係被賦予與感壓按鍵之受壓力有關的至少兩種按鍵功能。於步驟S120中，當鍵盤控制器掃描至一個感壓按鍵時，鍵盤控制器量測感壓按鍵之受壓力。於步驟S130中，由鍵盤控制器使用至少兩個壓力閥值來判斷所量測之受壓力的等級。於步驟S140中，由鍵盤控制器控制一含有基本輸入/輸出系統(Basic input/output system,BIOS)之程式碼的儲存裝置基於判斷結果發布一鍵擊事件，以啟動感壓按鍵之其中一個按鍵功能。
感壓按鍵之受壓力的分級能使一個感壓按鍵被賦予至少兩種以上的功能。依照受壓力的等級，感壓按鍵其中一個按鍵功能便能被啟動。如此，感壓按鍵便能隨著其受壓力的不同產生不同的功能，從而增加電腦鍵盤所能輸入的資料量。
請參照第2圖，其繪示依據本發明實施例之電腦系統之一例之示意圖。電腦系統200例如是手提電腦、個人電腦、筆記型電腦、伺服電腦、資訊處理系統、或其他具處理器及/或記憶體的裝置。電腦系統200至少包括電腦鍵盤210、鍵盤控制器220、儲存裝置230、儲存裝置240、與記憶體250。
請同時參照第2圖、第3圖、第4圖、及第5圖。茲配合第2~5圖詳細說明如下。第3圖繪示第2圖之電腦系統之一部分之一例。第4圖繪示感壓按鍵之掃描時段之一例。第5圖繪示第4圖之掃描時段的一部分。
電腦鍵盤210包含多個按鍵211。此些按鍵211包含至少一感壓按鍵。舉例來說，如第3圖所示，按鍵211可包含一組感壓按鍵211A、211W、211S、211D、或另外一組感壓按鍵211-1、211-2、211-3、211-4。感壓按鍵211A、211W、211S、211D例如是相鄰且相互串聯連接。各感壓按鍵例如是三端元件。以感壓按鍵211A為例，其具有控制端A-1與另兩端A-2、A-3。當感壓按鍵211A的控制端A-1被致能時，感壓按鍵211A將隨著受壓力的大小而改變其兩端A-1及A-2的電阻值；當感壓按鍵211A的控制端A-1被除能時，感壓按鍵211A則例如是在其兩端A-2及A-3上呈現低電阻的短路狀態。
電腦鍵盤210的各感壓按鍵被賦予與感壓按鍵之受壓力有關的至少兩種按鍵功能。舉例來說，如第3圖所示，感壓按鍵A可被賦予三種按鍵功能，其分別對應至重壓、中壓、輕壓三種受壓力。然本發明亦不限於此。感壓按鍵之按鍵功能的數量可依不同使用需求有而不同的實施方式。
鍵盤控制器220操作性地連接至電腦鍵盤210。鍵盤控制器220例如是經由連接器連接至電腦鍵盤210，包括德國工業標準(Deutsche Industrie Norm,DIN)連接器、PS/2連接器、通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)連接器、或其他均等的連接器。鍵盤控制器220例如是含有嵌入式系統(embedded system)程式碼的嵌入式控制器(embedded controller)。
鍵盤控制器220用以掃描此些按鍵211。鍵盤控制器220例如是循序地掃描此些按鍵211。舉例來說，如第4圖所示，鍵盤控制器220例如是於時段S1~S4時循序掃描感壓按鍵211A、211W、211S、與211D。
當鍵盤控制器220掃描至其中一個感壓按鍵時，鍵盤控制器220量測感壓按鍵之受壓力。鍵盤控制器220例如是透過感壓按鍵隨受壓力改變的電阻值配合電容的充放電，來量測感壓按鍵之受壓力。
茲以一例說明鍵盤控制器220如何在掃描感壓按鍵的過程中量測感壓按鍵之受壓力。如第3圖及第5圖所示，在感壓按鍵211A的掃描時段S1前，電源Vss可經由電阻器R對感壓按鍵211A所連接之一電容器C進行充電，使其電壓值Vc達到額定值Vh。在感壓按鍵211A的掃描時段S1中，鍵盤控制器220例如是經由類比轉數位接腳GPI1來讀取電容器的電壓值Vc。
在時間點T1時，鍵盤控制器220致能感壓按鍵211A之控制端A-1，以允許電容器C的電壓值Vc隨著感壓按鍵211A之受壓力而改變。鍵盤控制器220例如是經由輸出接腳GPO1送出一個低位準的訊號來致能感壓按鍵211A之控制端A-1。當感壓按鍵211A之控制端A-1被致能時，感壓按鍵211A兩端A-1及A-2可等效成一隨受壓力改變的電阻器。如此，電容器C的放電電流會經由此電阻器流至鍵盤控制器220，其電壓值Vc也會對應地降低。於此例中，若感壓按鍵211A之受壓力愈大，則其電阻值會愈高，導致電容器C在放電後的電壓值Vc愈低。
在時間點T1後之時間點T2時，鍵盤控制器220量測電容器C的電壓值Vc，以代表感壓按鍵211A之受壓力。換言之，由於電容器C是經由感壓按鍵211A的可變電阻來進行放電，故放電後的電壓值Vc的位準與感壓按鍵211A之受壓力的大小有關。舉例來說，如第5圖所示，若放電後的電壓值Vc為電壓值Vc-0，則表示感壓按鍵211A之受壓力很低且接近於零。若放電後的電壓值Vc為電壓值Vc-1，則表示感壓按鍵211A之受壓力較高。相仿地，電壓值Vc-2及電壓值Vc-3代表更高的受壓力。
在時間點T2時，鍵盤控制器220除能感壓按鍵211A之控制端A-1，以避免電容器C的電壓值Vc隨著感壓按鍵211A之受壓力而改變。鍵盤控制器220例如是經由輸出接腳GPO1送出一個高位準的訊號來除能感壓按鍵211A之控制端A-1。當感壓按鍵211A之控制端A-1被除能時，感壓按鍵211A之兩端A-2與A-3會呈現低電阻的短路狀態。如此，電容器C的放電電流便會停止經由感壓按鍵211A兩端A-1及A-2流至鍵盤控制器220。
於一些實施例中，鍵盤控制器220使用至少兩個壓力閥值來判斷所量測之受壓力的等級。舉例來說，如第5圖所示，鍵盤控制器220使用三個壓力閥值Vth1~Vth3(如電壓值)來判斷所量測之受壓力的等級，如由小至大排列的第一等級、第二等級、第三等級、或第四等級。進一步來說，若所量測的電壓值Vc為Vc-0，其大於最高的電壓閥值Vth1，則代表感壓按鍵211A之受壓力屬於第一等級。若所量測的電壓值Vc為Vc-1，其介於電壓閥值Vth1與Vth2之間，則代表感壓按鍵211A之受壓力屬於第二等級。若所量測的電壓值Vc為Vc-2，其介於電壓閥值Vth2與Vth3之間，則代表感壓按鍵211A之受壓力屬於第三等級。若所量測的電壓值Vc為Vc-3，其小於最低的電壓閥值Vth3，則代表感壓按鍵211A之受壓力屬於第四等級。
上述是以三個壓力閥值為例做說明。然本發明亦不限於此。於其他實施例中，鍵盤控制器220可使用兩個壓力或以上的壓力閥值，來界定出三種以上的壓力等級，從而區分出感壓按鍵的至少三個狀態(未按、中按、重按)。如此，扣掉未按狀態，感壓按鍵的其他兩個按壓狀態便能用來定義兩種不同的按鍵功能。如此，將能增加電腦鍵盤所能輸入的資料量。
此外，於一些實施例中，針對受壓力的各種等級，鍵盤控制器220可儲存對應的代碼或數值如1、2、3、或其它用戶制定的數值於記憶體250中，並通知BIOS 232的儲存裝置230讀取記憶體250。於其他實施例中，鍵盤控制器220也可直接將所讀取的電壓值Vc儲存在記憶體250中，並通知BIOS 232的儲存裝置230讀取記憶體250，再由儲存裝置230使用至少兩壓力閥值來判斷所讀取的電壓值是屬於何種等級。
另外，自時間點T2起，鍵盤控制器220等待一段時間，如自時間點T2等待至時間點T3，以允許電容器C的電壓值Vc回復至其初始值。於實作中，所需的等待時間例如可從電阻容C與電阻器R的時間常數來推知。待電容器C的電壓值Vc回復至其初始值後，鍵盤控制器200便會掃描下一個感壓按鍵，以再一次量測電容器C的電壓值Vc來代表感壓按鍵之受壓力。
請繼續參照第2圖。儲存裝置230含有BIOS 232的程式碼。儲存裝置230用以在鍵盤控制器220之控制下基於壓力閥值的判斷結果發布一鍵擊事件，以啟動感壓按鍵之其中一個按鍵功能。
於一些實施例中，儲存裝置230可將鍵擊事件發布至另一儲存裝置240，其具有作業系統(operating system)242的程式碼與應用程式244的程式碼。鍵擊事件例如是基於視窗管理規範(Windows Management Instrumentation，WMI)的事件。鍵擊事件例如是透過作業系統242發布至應用程式244，使應程式244啟動對應的按鍵功能。
請參照第6A及6B圖，其繪示第1圖之鍵擊事件發布方法之詳細流程圖之一例。
於步驟S602中，電腦系統200接受使用者定義資訊。使用者定義資訊例如是使用者用來決定感壓按鍵的其中一個按鍵功能的設定資訊。使用者定義資訊可經由溝通介面242傳送至BIOS的儲存裝置230。之後，再由儲存裝置230發布事件至鍵盤控制器220，使其得知感壓按鍵被賦予使用者定義(user-definable)的按鍵功能。如此，將能提供使用者自定定義所需的按鍵功能，從而增加使用方便性。
於步驟S604中，鍵盤控制器220偵測是否有一觸發訊號。觸發訊號例如是來自該電腦鍵盤210。觸發訊號用來啟動感壓按鍵的作用。觸發訊號例如是某個按鍵211的單鍵鍵擊訊號、或是某些按鍵211的組合鍵擊訊號。當鍵盤控制器220並無偵測到觸發訊號時，鍵盤控制器220進入步驟S620，取消感壓按鍵的作用並對按鍵進行掃描。當鍵盤控制器220偵測到觸發訊號時，則進入步驟S606。
於步驟S606中，鍵盤控制器220啟動感壓按鍵的作用並對按鍵211進行掃描。
於步驟S608中，鍵盤控制器220判斷受掃描的按鍵是否為感壓按鍵。若掃描的按鍵為感壓按鍵，則進入步驟S610。若掃描的按鍵並非感壓按鍵，則進入步驟S618。
於步驟S610中，鍵盤控制器220致能感壓按鍵的控制端。
於步驟S612中，鍵盤控制器220從電容器讀取代表感壓按鍵之受壓力的電壓值。
於步驟S614中，鍵盤控制器220基於電壓值的位準來判斷感壓按鍵之受壓力的等級。
於步驟S616中，鍵盤控制器220除能感壓按鍵的控制端。
於步驟S618中，鍵盤控制器220掃描下一個按鍵。步驟S618後，回到步驟S608。
此外，於一些範例性的實際應用中，鍵擊事件發布方法及其電腦系統例如是應用於電腦遊戲，而其中一個感壓按鍵的功能例如可包含「走」、「快走」、或「跑」三個功能。於另一些範例性的實際應用中，鍵擊事件發布方法及其電腦系統例如是應用於調整聲音大小、或調整面板明亮度，使不同的壓力等級對應至不同的聲音或亮度階數。然本發明亦不限於此。具有通常知識者應可從本案所揭露之鍵擊事件發布方法及其電腦系統而知悉各種實際應用。
本實施例之鍵擊事件發布方法及其電腦系統之實施例，藉由使用感壓按鍵並隨著其受壓力的不同產生不同的功能，從而增加電腦鍵盤所能輸入的資料量。相較於一般電腦鍵盤中一個按鍵通常只有「未按」與「按住」兩種狀態，量測按鍵受壓力的作用能讓一個感壓按鍵具有至少三種狀態，如未按、中按、重按。如此，扣掉未按狀態，感壓按鍵的其他兩個按壓狀態便能用來定義兩種不同的按鍵功能。如此，將能增加電腦鍵盤所能輸入的資料量。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
200．．．電腦系統
210．．．電腦鍵盤
211．．．按鍵
211A、211W、211S、211D、211-1、211-2、211-3、211-4．．．感壓按鍵
220．．．鍵盤控制器
230．．．儲存裝置
232．．．BIOS
240．．．儲存裝置
242．．．作業系統
244．．．應用程式
250．．．記憶體
A-1~A-3．．．感壓按鍵211A之三端
C．．．電容器
R．．．電阻器
S110~S140、S602~S620．．．流程步驟
S1~S4．．．掃描時段
T1~T3．．．時間點
Vc、Vc-0、Vc-1、Vc-2、Vc-3．．．電壓值
Vss．．．電源
Vth1~Vth3．．．壓力閥值
第1圖繪示依照本發明一實施例之鍵擊事件發布方法之流程圖。
第2圖繪示依據本發明實施例之電腦系統之一例之示意圖。
第3圖繪示第2圖之電腦系統之一部分之一例。
第4圖繪示感壓按鍵之掃描時段之一例。
第5圖繪示第4圖之掃描時段的一部分。
第6A及6B圖繪示第1圖之鍵擊事件發布方法之詳細流程圖之一例。
S110~S140．．．流程步驟

Claims (16)

  1. 一種鍵擊事件發布方法，包括：由一鍵盤控制器掃描一電腦鍵盤之複數個按鍵，該些按鍵包含至少一感壓按鍵，各感壓按鍵係被賦予與該感壓按鍵之受壓力有關的至少三種按鍵功能；當該鍵盤控制器掃描至一個感壓按鍵時，該鍵盤控制器量測代表該感壓按鍵之受壓力的一電壓值；由該鍵盤控制器根據該電壓值使用至少三個電壓閥值來判斷所量測之一受壓力的等級；由該鍵盤控制器控制含有一基本輸入/輸出系統之一程式碼的一儲存裝置基於判斷結果發布一鍵擊事件，以啟動該感壓按鍵對應該受壓力等級之按鍵功能；其中該至少三個電壓閥值包含一第一電壓閥值、一第二電壓閥值及一第三電壓閥值，該第一電壓閥值大於該第二電壓閥值，該第二電壓閥值大於該第三電壓閥值；若該電壓值超過該第一電壓閥值，則該受壓力的等級為一第一等級，若該電壓值介於該第一電壓閥值與該第二電壓閥值之間，則該受壓力的等級為一第二等級，若該電壓值介於該第二電壓閥值與該第三電壓閥值之間，則該受壓力的等級為一第三等級，若該電壓值小於該第三電壓閥值，則該受壓力的等級為一第四等級。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該鍵盤控制器量測代表該感壓按鍵之受壓力的該電壓值之步驟包括：在一第一時間點，由該鍵盤控制器致能該感壓按鍵之 一控制端，以允許該感壓按鍵所連接之一電容器的電壓值隨著該感壓按鍵之受壓力而改變。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該鍵盤控制器量測代表該感壓按鍵之受壓力的該電壓值之步驟包括更包括：在該第一時間點後之一第二時間點，由該鍵盤控制器量測該電容器的電壓值以代表該感壓按鍵之受壓力。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該鍵盤控制器量測代表該感壓按鍵之受壓力的該電壓值之步驟包括更包括：在該第二時間點，由該鍵盤控制器除能該感壓按鍵之該控制端，以避免該電容器的電壓值隨著該感壓按鍵之受壓力而改變。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中該鍵盤控制器量測代表該感壓按鍵之受壓力的該電壓值之步驟包括更包括：自該第二時間點起，由該鍵盤控制器等待一段時間，以允許該電容器的電壓值回復至其初始值。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該些按鍵功能其中一個按鍵功能為使用者定義的按鍵功能。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包括：該鍵盤控制器偵測一觸發訊號；其中，該鍵盤控制器係在偵測到該觸發訊號時進入該掃描的步驟。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該觸發 訊號來自該電腦鍵盤。
  9. 一種電腦系統，包括：一電腦鍵盤，包含複數個按鍵，該些按鍵包含至少一感壓按鍵，各感壓按鍵係被賦予與該感壓按鍵之受壓力有關的至少三種按鍵功能；一鍵盤控制器，操作性地連接至該電腦鍵盤，該鍵盤控制器用以掃描該些按鍵，其中，當該鍵盤控制器掃描至一個感壓按鍵時，該鍵盤控制器量測代表該感壓按鍵之受壓力的一電壓值，該鍵盤控制器更根據該電壓值使用至少三個電壓閥值來判斷所量測之一受壓力的等級，其中該至少三個電壓閥值包含一第一電壓閥值、一第二電壓閥值及一第三電壓閥值，該第一電壓閥值大於該第二電壓閥值，該第二電壓閥值大於該第三電壓閥值，若該電壓值超過該第一電壓閥值，則該受壓力的等級為一第一等級，若該電壓值介於該第一電壓閥值與該第二電壓閥值之間，則該受壓力的等級為一第二等級，若該電壓值介於該第二電壓閥值與該第三電壓閥值之間，則該受壓力的等級為一第三等級，若該電壓值小於該第三電壓閥值，則該受壓力的等級為一第四等級；以及一儲存裝置，含有一基本輸入/輸出系統之一程式碼，用以在該鍵盤控制器之控制下基於判斷結果發布一鍵擊事件，以啟動該感壓按鍵對應該受壓力的等級之按鍵功能。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之電腦系統，其中當該鍵盤控制器量測代表該感壓按鍵之受壓力的該電壓值時，該鍵盤控制器係在一第一時間點致能該感壓按鍵之一控制端，以允許該感壓按鍵所連接之一電容器的電壓值隨著該感壓按鍵之受壓力而改變。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之電腦系統，其中當該鍵盤控制器量測代表該感壓按鍵之受壓力的該電壓值時，該鍵盤控制器更在該第一時間點後之一第二時間點量測該電容器的電壓值以代表該感壓按鍵之受壓力。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之電腦系統，其中當該鍵盤控制器量測代表該感壓按鍵之受壓力的該電壓值時，該鍵盤控制器更在該第二時間點除能該感壓按鍵之該控制端，以避免該電容器的電壓值隨著該感壓按鍵之受壓力而改變。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之電腦系統，其中當該鍵盤控制器量測代表該感壓按鍵之受壓力的該電壓值時，該鍵盤控制器更自該第二時間點起等待一段時間，以允許該電容器的電壓值回復至其初始值。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之電腦系統，其中該些按鍵功能其中一個按鍵功能為使用者定義的按鍵功能。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之電腦系統，其中該鍵盤控制器更在偵測到一觸發訊號時掃描該些按鍵。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之電腦系統，其中該觸發訊號來自該電腦鍵盤。
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