TWI505140B - 適應性滑鼠 - Google Patents

Description

適應性滑鼠

本發明係有關於一種滑鼠，特別是一種具人體工學、且無使用方向性限制的適應性滑鼠。

一般說來，要控制如桌上型電腦、筆記型電腦等電子裝置上的指標，最方便的指標裝置就是滑鼠，除了輸入文字不方便外，幾乎可以單純藉由滑鼠來執行以及控制電子裝置。隨著電子產品朝向迷你化、方便攜帶的趨勢，滑鼠勢必也必須跟著越作越小，一旦滑鼠體積縮小，將使得握持部位變小，而變的相當難以操作，有如握著半個高爾夫球，又要操作上面的按鈕、控制游標的位置，甚至是利用上的滾輪來滑動，都是相當困難的。不僅相當難操控，容易造成使用者操作上的疲累，甚至是永久的職業傷害。

然而，滑鼠不好操作的問題，不只是會出現在小型的滑鼠，對於一般的滑鼠來說，儘管握持部位的面積夠大，但是長時間使用下，仍舊會因為長時間的壓迫，造成手部的疲勞、甚至是手部肌肉纖維化等嚴重的後遺症，實在是不容忽視的問題。儘管目前市面上已經有出現一些符合人體工學設計的滑鼠，利用滑鼠表面特殊的造形，來滿足使用者握持的舒適度；然而，此一設計卻也限制了使用的族群，例如，以右手使用者(Right-Handed)手部人體工學而設計的滑鼠，左手使用者(Left-Handed)就無法使用。

另一方面，即便在通用設計(Universal Design)的原則下所設計的中性滑鼠(Neutral Mouse)，不僅難以同時滿足左、右手的手形，同時不同手慣性的使用者，亦需要對於滑鼠按鍵進行額外的手動設定。且使用者在第一時間握持滑鼠時，對於視覺線索高度依賴，然而在非正常狀況下，如會議等黑暗中、或是緊急中進行使用，握持滑鼠的正確度會因為缺乏視覺線索而大幅降低。

根據本發明所揭露之一種適應性滑鼠，包含有滑鼠主體、覆蓋層、以及多數個感測器，滑鼠主體內部具有位移感測模組以及微處理單元，藉由位移感測模組偵測滑鼠主體之位移，並透過微處理單元轉換為位移訊號，而可控制所連接電子裝置的指標之位置。覆蓋層以可塑性材質所構成並覆蓋於滑鼠主體上，而可根據使用者握持的手形而產生形變；感測器設置在覆蓋層與滑鼠主體之間，當使用者握持覆蓋層而產生形變時，藉由感測器予以感測覆蓋層之形變，並且根據此形變狀態而判斷出使用者的握持狀況，進一步可定義出左右指預測區域下方的感測器為輸入按鍵(譬如左鍵、或右鍵)，供使用者正常操作滑鼠。

因此，藉由可塑性材質所構成的覆蓋層，隨著使用者握持而產生形變服貼於使用者的手形，滿足各種左、右手握持的舒適度；同時，藉由感測器感應使用者的握持手形，而自動選擇使用者手形之相對位置的感應器，定義出相對的輸入按鍵，免除使用者自行設定，即使於黑暗或緊急狀態，即可無任何方向性限制下操作。

另一方面，滑鼠主體外側可具有磁性層，配合感測器選擇為霍爾感測器，覆蓋層因受到使用者握持而產生形變，改變與磁性層相對的位置、距離，而使其磁場產生變化，藉由霍爾感測器而可感應此一磁場的變化，而可判斷出使用者握持的手形，進而定義出輸入按鍵的位置。

有關本發明之詳細內容及技術，茲就配合圖式說明如下。

根據本發明所揭露之適應性滑鼠，主要乃為提供一種符合各種左、右手握持狀態的人體工學滑鼠，且無須使用者設定，即可自行定義設定各個輸入按鍵(包含左鍵、右鍵、滾輪等)，不僅於正常使用下可隨握隨用，同時於黑暗、緊急狀態下亦可無須視覺輔助下直接使用。

請參閱第1A、1B圖，為本發明適應性滑鼠第一實施例之示意圖，適應性滑鼠包含有滑鼠主體20、覆蓋層10、以及多數個感測器30，滑鼠主體20內具有位移感測模組21以及電路板22，電路板22可供如微處理單元的各種電子元件、IC設置，位移感測模組21最常見者為光學感測模組，藉由光學反射等方式，來感測滑鼠主體20的位移量、方向，然後透過微處理單元來加以計算，轉化為位移訊號而輸出至所連接的電子裝置，來控制電子裝置上的指標。其中，適應性滑鼠以無線方式來連接於電子裝置為佳(圖中未示)。

覆蓋層10以可塑性材料(moldable material)所構成，並覆蓋於滑鼠主體20上，覆蓋層10呈現為半球體且需具有一定的厚度，使得使用者握持時，可以依照使用者的手形、力道而產生形變，服貼於使用者的手部，而可滿足每個使用者握持的舒適度，降低長時間使用的疲勞。而感測器30設置於覆蓋層10與滑鼠主體20之間，如圖中所繪示，感測器30埋設在覆蓋層10內，可受到覆蓋層10因使用者握持的壓迫而形變之牽動，進而判斷出使用者之手形以及握持狀態，且進一步選擇左右指預測區域下方的感測器30作為輸入按鍵。

因此，就整體適應性滑鼠外觀來看，並無任何一般滑鼠的按鍵、滾輪的配置，而是藉由使用者握持後的狀態來加以定義，因而可無方向性、免設置地使用。其中，感測器30的部份可以直接感測覆蓋層10之形變的拉伸、彎曲、壓縮感測器等、或是藉由因形變所產生的狀態改變之應力、電力、磁場感測器等。

請參閱第2、3圖，為本發明適應性滑鼠之第二實施例示意圖，除了上述半球體狀的覆蓋層10外，為了避免感測器30相互干擾，且便於說明輸入按鍵的設置，本實施例中，將覆蓋層10區分為第一部份11、第二部份12、第三部份13、第四部份14、第五部份15、第六部份16、第七部份17、以及第八部份18，每一部份具有對應之兩個感測器30，當然，感測器30的數量越多可以更精確地判斷出使用者的握持手形，但相對成本也較高。

如第4圖所示，於本第二實施例中，感測器30選用霍爾感測器(Hall sensor)，而對應之滑鼠主體20外具有磁性層40，當覆蓋層10因使用者之手部70壓迫而產生形變時，會改變感測器30與磁性層40之相對距離，進而改變磁場大小，因此，可藉由霍爾感測器30所感測之磁場變化，而偵測出使用者之手形。

如圖中所繪示，當使用者的手部70握持於覆蓋層10而產生形變，第一感測器31、第四感測器34分別受到使用者之手指、接近手腕部份的壓迫而產生形變，而第二感測器32、第三感測器33則相對幾乎無形變產生；而因為手指、接近手腕部份的壓迫、形變量並不相同，而可加以判斷出握持的手形、方向。而此部份的判斷、計算可藉由設置於電路板22上的微處理單元來加以進行，同時，亦可進行記憶、學習，而可快速地針對使用者的手部70形狀來加以判斷。

實際使用時，如第5A圖所示，當使用者以右手71正握時，即可藉由上述方式加以感測並判斷出使用者以右手71正握，而可選擇並定義出於位於覆蓋層10之第一部份11的感測器30為左鍵、而第二部份12之感測器30為右鍵，更進一步來說，也可以藉由依序觸發第一部份11之兩個感測器30(見第3圖)來定義為滾輪功能，甚至也可以額外定義多數個輸入按鍵，來擴充額外之功能。

而當使用者之右手71離開時，則可將上述設置予以清除，請參閱第5B圖，當使用者再度將右手71握持，此時，因為使用者握持為斜向，藉由覆蓋層10之形變，感測器30亦可判斷出右手71握持的方向與位置，而進一步定義覆蓋層10之第六部份16的感測器30為左鍵、而第七部份17之感測器30為右鍵；此時，因為握持方向改變，因此可將此方向改變量回饋至位移感測模組21，使其移動方向旋轉概略為向左135度，而可配合使用者此時的握持方向。相同的，請參閱第5C圖，當使用者以左手72握持時，因為覆蓋層10形變狀態與右手71握持不同(見第5A圖)，則定義覆蓋層10之第一部份11的感測器30為右鍵、而第二部份12之感測器30為左鍵。

因此，本發明所提供之適應性滑鼠，藉由可塑性材質所構成之覆蓋層覆蓋於滑鼠主體，而可根據使用者握持狀態而產生形變，滿足使用者握持的舒適度；同時，透過感測器來感測覆蓋層之形變，而判斷出使用者的握持狀態，選擇左右指預測區域下的感測器作為左、右鍵來使用，不僅無須設置，同時也可於黑暗、緊急中直接使用。

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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，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。

10．．．覆蓋層

11．．．第一部份

12．．．第二部份

13．．．第三部份

14．．．第四部份

15．．．第五部份

16．．．第六部份

17．．．第七部份

18．．．第八部份

20．．．滑鼠主體

21．．．位移感測模組

22．．．電路板

30．．．感測器

31．．．第一感測器

32．．．第二感測器

33．．．第三感測器

34．．．第四感測器

40．．．磁性層

70．．．手部

71．．．右手

72．．．左手

第1A、1B圖為本發明所揭露之適應性滑鼠第一實施例示意圖；

第2圖為本發明所揭露之適應性滑鼠第二實施例示意圖；

第3圖為本發明所揭露之適應性滑鼠第二實施例剖面示意圖；

第4圖為本發明所揭露之適應性滑鼠的覆蓋層受壓迫形變之剖面示意圖；以及

第5A～5C圖為本發明所揭露之適應性滑鼠實使用態樣示意圖。

10．．．覆蓋層

11．．．第一部份

15．．．第五部份

20．．．滑鼠主體

21．．．位移感測模組

22．．．電路板

31．．．第一感測器

32．．．第二感測器

33．．．第三感測器

34．．．第四感測器

40．．．磁性層

70．．．手部

Claims (7)

1. 一種適應性滑鼠，包含有：一滑鼠主體；一覆蓋層，以可塑性材質所構成，並覆蓋於該滑鼠主體表面，該覆蓋層在一使用者握持時產生形變；以及多數個感測器，設置於該覆蓋層與該滑鼠主體之間，用以在該使用者握持時感測該覆蓋層之形變以定義一握持狀態，進而根據該握持狀態定義其中之一該感測器所偵測到的訊號為一輸入按鍵訊號；其中，根據該些感測器感測到的該覆蓋層之形變得到一使用者手形，該握持狀態由該使用者手形來定義。
2. 如申請專利範圍第1項所述之適應性滑鼠，其中該些感測器為霍爾感測器(Hall sensor)。
3. 如申請專利範圍第2項所述之適應性滑鼠，其中該滑鼠主體外側具有一磁性層，以供該霍爾感測器感測該覆蓋層之形變。
4. 如申請專利範圍第3項所述之適應性滑鼠，其中該覆蓋層形變時，會改變該霍爾感測器與該磁性層之相對距離，而藉由該霍爾感測器感測磁場之變化。
5. 如申請專利範圍第1項所述之適應性滑鼠，其中該輸入按鍵訊號為左鍵訊號、右鍵訊號或滾輪訊號。
6. 如申請專利範圍第1項所述之適應性滑鼠，其中該滑鼠主體具有一位移感測模組以及一微處理單元，藉由該位移感測模組偵測該滑鼠主體之位移，且透過該微處理單元轉換為一位移訊號。
7. 如申請專利範圍第6項所述之適應性滑鼠，其中該微處理單員根據該些感測器所感應該覆蓋層之形變，而予以校正該位移感測模組。