TWI470478B - 電子裝置之虛擬鍵盤結構及其資料輸入方法 - Google Patents

Description

電子裝置之虛擬鍵盤結構及其資料輸入方法

本發明涉及一種虛擬鍵盤結構，尤其涉及一種感應使用者敲擊位置以判斷應輸入的按鍵資料之虛擬鍵盤結構及資料輸入方法。

先前技術中，電子裝置所配置的虛擬鍵盤結構包含一雷射光源、一光感應器及一處理單元。雷射光源可發出一雷射光線，此雷射光線可形成一鍵盤影像，鍵盤影像包含複數個按鍵影像。當有手指或物體置於此鍵盤影像中時，雷射光會反射而由光感應器接收，依據雷射光反射之角度及所需時間。處理單元可計算出那一按鍵影像被敲擊，輸出按鍵影像對應的按鍵資料，如字元、數字或指令。

然而，先前技術尚有問題仍需解決，此種電子裝置在過於光亮的環境，或是過於昏暗的環境中，光感應器很容易因其它光源或是其它光滑物體產生的反光，造成按鍵判斷錯誤的情形。

有鑑於此，本發明所欲解決之問題在於提供一種感應手指敲擊位置的震動訊號，以輸出被敲擊之虛擬鍵的按鍵資料的虛擬鍵盤結構及其資料輸入方法。

為解決上述結構問題，本發明所提供之技術手段係揭露一種電子裝置之虛擬鍵盤結構。此虛擬鍵盤結構包含一投影模組、二震動傳感器、一儲存模組與一處理器。

投影模組係投影一虛擬鍵盤於一表面，虛擬鍵盤包含複數個虛擬鍵。此二震動傳感器配置於電子裝置接觸於表面之一側面，各震動傳感器用以感應虛擬鍵盤受敲擊時，於表面產生之一震源，以取得對應震源之二震源方向資料。儲存模組儲存有一座標軸資料、對應虛擬鍵之複數個按鍵資料、虛擬鍵對應在座標軸資料之複數個座標資料、與震動傳感器對應在座標軸資料之二基準座標。處理器根據基準座標與震源方向資料，從座標軸資料計算出對應震源之一震源座標，將震源座標各別與座標資料，以取得對應震源座標之一目標虛擬鍵，並輸出目標虛擬鍵之按鍵資料。

為解決上述方法問題，本發明所提供之技術手段係揭露一種虛擬鍵盤結構之資料輸入方法，應用於一電子裝置可投影一虛整鍵盤於一表面。虛擬鍵盤包含有複數個虛擬鍵，電子裝置記錄有虛擬鍵之複數個按鍵資料與座標資料。此資料輸入法包含：利用二震動傳感器感應虛擬鍵盤受敲擊時，於表面產生之一震源，以取得對應震源之二震源方向資料。根據震動傳感器之複數個基準座標與震源方向資料，在一座標軸資料中計算出對應震源之一震源座標。將震源座標各別與座標資料匹配，從虛擬鍵中取得對應震源座標之一目標虛擬鍵，並輸出目標虛擬鍵之按鍵資料。

本發明可達成之功效在於，可不受環境光線的影響。因此，即便處於過於光亮的環境或是過於昏暗的環境中，仍可正確的感應手指敲擊位置以感應震源，並根據震源的位置正確的判斷出使用者想要輸入的按鍵資料。而且，此結構可相容於當前的虛擬鍵盤技術，即利用雷射光反射的角度與時間，校正震源位置，以正確計算出被敲擊的按鍵，提升虛擬鍵盤的資料輸入準確性。

為使對本發明之具體實施方式、構造特徵及其功能有進一步之了解，茲配合較佳實施例及圖式詳細說明如下：

請同時參照圖1A、圖1B、圖1C與圖1D，圖1A係為本發明第一實施例之結構方塊圖，圖1B係為本發明第一實施例之手指敲擊按鍵示意圖，圖1C係為本發明第一實施例之震源22傳遞波動圖，圖1D係為本發明第一實施例之計算震源座標示意圖。本發明所提及之電子裝置可為個人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)、手機與電腦。電腦的類型包含桌上型電腦、平板電腦或筆記型電腦。以下的實施例係以平板電腦10進行說明。

此虛擬鍵盤應用於一電子裝置，其結構包含有一投影模組11、二震動傳感器12、一儲存模組13與一處理器14。

此投影模組11配置於平板電腦10頂端的部位(圖1B所示)。此二震動傳感器12配置於平板電腦10接觸上述表面20的一側面，在本實施例中，震動傳感器12配置於平板電腦10的底面部位，並平均位置於此底面的兩側(圖1B所示)。

儲存模組13用以儲存一座標軸資料、對應虛擬鍵之複數個按鍵資料、虛擬鍵對應在座標軸資料之複數個座標資料、與震動傳感器12對應在座標軸資料之二基準座標121。處理器14則各別電性耦接投影模組11、震動傳感器12與儲存模組13。

請同時參考圖2，其為本發明第一實施例之流程圖。應用於圖1A、圖1B、圖1C與圖1D所示的電子裝置。平板電腦10之投影模組11用以投影一虛擬鍵盤21之影像於一表面20，此表面20係為電子裝置所置放的平面上，且虛擬鍵盤21包含有複數個虛擬按鍵，各虛擬按鍵的影像係標明有其代表的功能或輸入的字元、符號。此虛擬鍵盤21之影像可預先儲存於儲存模組13中，或是直接儲存於投影模組11中。

利用二震動傳感器感應虛擬鍵盤21受敲擊時，於表面20產生之一震源22，以取得對應震源22之二震源方向資料222(步驟S210)。

當使用者利用手指敲擊任一虛擬按鍵時，表面20被敲擊的位置會產生一震動訊號，在此，將震動訊號發生位置視為一震源22(如圖1C所示)。

此二震動傳感器12係分別接收此震動訊號，以感應出震源22對應各震動傳感器12的方向、角度(即以震動傳感器12為中心，震源22所處的方位)，藉此取得對應震源22的二震源方向資料222。每一震動傳感器12可根據感應震源22的時間差，或是根據感應震源22的強度比，對震源22的方向進行判斷，以取得上述的震源方向資料222。

根據震動傳感器12之複數個基準座標121與震源方向資料222，在一座標軸資料中計算出對應震源22之一震源座標221(步驟S220)。

處理器14會從儲存模組13中取出座標軸資料，建立一座標軸，將所有虛擬鍵的座標資料，與震動傳感器12對應的二基準座標121，結合於座標軸上(圖1D所示)。接著，處理器14將兩震動傳感器12取得的震源方向資料222，以上述二基準座標121為起點，在座標軸上畫面二個方向指向線，此二方向指向線必為相異的軸向，並可交集。處理器14再根據二方向指向線交集處取得一震源座標221。

將震源座標221各別與該等座標資料匹配，從虛擬鍵中取得對應震源座標221之一目標虛擬鍵，並輸出目標虛擬鍵之按鍵資料(步驟S230)。

處理器14係將震源座標221各自與每一虛擬鍵的座標資料進行匹配，取得一目標虛擬鍵。此目標虛擬鍵即為使用者所敲擊的虛擬鍵的位置，處理器14係將對應此目標虛擬鍵的按鍵資料輸出，以電子裝置會根據輸出的按鍵資料顯示或執行相關的字元、符號、功能或指令。

請同時參照圖3A與圖3B，圖3A為本發明第二實施例之結構方塊圖。與第一實施例不同處在於，第二實施例之虛擬鍵盤結構更包含一光感應器15。

當使用者的手指進入投影模組11所投射的虛擬鍵盤21時，使用者的指甲會反射前述投影模組11發出的光線，而形成反光。此等反光會由光感應器15所取得，並根據取得反光的角度與接收時間計算出指甲與光感應器15之一間距，以建立所有指甲於座標軸資料之複數個指甲座標。處理器14會再將指甲座標與震源座標221匹配，選出最可能的指甲座標來校正震源座標221。

此外，處理器14也可根據取得反光的角度與接收時間，判斷使用者是否正在進行按鍵虛擬鍵之動作(如確定指甲的反光由下往上移動，再由上往下移動時，視為敲擊按鍵的動作)，再根據反光的距離與角度感應出使用者按鍵於虛擬按鍵的位置，以產生一點擊座標。處理器14再根據此點擊座標校正震源座標221。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，所作更動與潤飾之等效替換，仍為本發明之專利保護範圍內。

10．．．平板電腦

11．．．投影模組

12．．．震動傳感器

121．．．基準座標

13．．．儲存模組

14．．．處理器

15．．．光感應器

20．．．表面

21．．．虛擬鍵盤

22．．．震源

221．．．震源座標

222．．．震源方向資料

圖1A係本發明第一實施例之結構方塊圖；

圖1B係本發明第一實施例之手指敲擊按鍵示意圖；

圖1C係本發明第一實施例之震源傳遞波動圖；

圖1D係本發明第一實施例之計算震源座標示意圖；

圖2係本發明第一實施例之流程圖；

圖3A係本發明第二實施例之結構方塊圖；以及

圖3B係本發明第二實施例之手指敲擊按鍵示意圖。

10．．．平板電腦

12．．．震動傳感器

20．．．表面

21．．．虛擬鍵盤

22．．．震源

Claims (7)

1. 一種電子裝置之虛擬鍵盤結構，該虛擬鍵盤結構包含：一投影模組，係投影一虛擬鍵盤於一表面，該虛擬鍵盤包含複數個虛擬鍵；二震動傳感器，係配置於該電子裝置接觸於該表面之一側面，各該震動傳感器用以感應該虛擬鍵盤受敲擊時，於該表面產生之一震源，以取得對應該震源之二震源方向資料；一儲存模組，係儲存一座標軸資料、對應該等虛擬鍵之複數個按鍵資料、該等虛擬鍵對應在該座標軸資料之複數個座標資料、與該等震動傳感器對應在該座標軸資料之二基準座標；一光感應器，係感應一使用者按壓於該虛擬鍵盤的複數個指甲之反光，並根據取得該等反光的角度與接收時間計算出該等指甲與該光感應器的間距，產生一點擊座標；以及一處理器，係根據該等基準座標與該等震源方向資料，從該座標軸資料計算出對應該震源之一震源座標，將該震源座標各別與該等座標資料匹配，以取得對應該震源座標之一目標虛擬鍵，並輸出該目標虛擬鍵之按鍵資料，其中該處理器根據取得該等反光的角度與接收時間判斷該使用者是否正在進行按鍵虛擬鍵之動作，當該處理器判斷任一之該指甲的反光由下往上移動，再由上 往下移動時，認定敲擊按鍵的動作成立，以判定該使用者正進行按鍵虛擬鍵之動作時，依據該點擊座標以修正該震源座標。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置之虛擬鍵盤結構，其中每一震動傳感器係根據感應該震源之時間差來判斷該震源之位置，以取得對應該震源之二震源方向資料。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置之虛擬鍵盤結構，其中每一震動傳感器係根據感應該震源之強度比來判斷該震源之位置，以取得對應該震源之二震源方向資料。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置之虛擬鍵盤結構，其中該電子裝置係為手機、個人數位助理、電腦、平板電腦或筆記型電腦。
5. 一種虛擬鍵盤結構之資料輸入方法，應用於一電子裝置可投影一虛擬鍵盤於一表面，該虛擬鍵盤包含複數個虛擬鍵，該電子裝置記錄有該等虛擬鍵之複數個按鍵資料與複數個座標資料，該資料輸入方法：利用二震動傳感器感應該虛擬鍵盤受敲擊時，於該表面產生之一震源，以取得對應該震源之二震源方向資料；根據該等震動傳感器之複數個基準座標與該等震源方向資料，在一座標軸資料中計算出對應該震源之一震 源座標；將該震源座標各別與該等座標資料匹配，從該等虛擬鍵中取得對應該震源座標之一目標虛擬鍵，並輸出該目標虛擬鍵之按鍵資料；感應一使用者按壓於該虛擬鍵盤的複數個指甲之反光，並根據取得該等反光的角度與接收時間計算出該等指甲與該光感應器的間距；根據取得該等反光的角度與接收時間判斷該使用者是否正在進行按鍵虛擬鍵之動作；當判斷任一之該指甲的反光由下往上移動，再由上往下移動時，認定敲擊按鍵的動作成立，以判定該使用者按鍵虛擬鍵，以藉由該等指甲與該光感應器的間距計算出一點擊座標；以及依據該點擊座標修正該震源座標。
6. 如申請專利範圍第5項所述之虛擬鍵盤結構之資料輸入方法，其中每一震動傳感器係根據感應該震源之時間差來判斷該震源之位置，以取得對應該震源之二震源方向資料。
7. 如申請專利範圍第5項所述之虛擬鍵盤結構之資料輸入方法，其中每一震動傳感器係根據感應該震源之強度比來判斷該震源之位置，以取得對應該震源之二震源方向資料。