TWI515621B - 輸入裝置、其輸入模式切換方法以及電腦裝置 - Google Patents

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Description

輸入裝置、其輸入模式切換方法以及電腦裝置
本發明有關於一種輸入裝置、其輸入模式切換方法以及電腦裝置，且特別是一種手持電子裝置的輸入裝置、其輸入模式切換方法以及電腦裝置。
隨著科技的發展，手持電子裝置，例如智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦等已廣泛地被使用於日常生活。為了方便使用者對手持電子裝置進行操作，例如鍵入字元或游標控制，手持電子裝置，如筆記型電腦，可以內建方式配備鍵盤與觸控板(touchpad)，而智慧型手機或平板電腦則可外接具有鍵盤及/或觸控板的輸入設備，例如折疊式觸控鍵盤保護蓋(foldable type cover)或折疊式實體鍵盤保護蓋(foldable touch cover)。
然而由於鍵盤與游標控制的觸控板所輸出的信號不同，故鍵盤與游標控制的觸控板的設置區域需隔開，因此現今輸入設備不是僅設有鍵盤輸入區域，以符合輕薄短小的設計趨勢，就是將鍵盤與游標控制的觸控板分別設置。如此，僅設有鍵盤輸入區域的輸入設備僅可提供按鍵輸入的功能，並無法有效地讓使用者操控手持電子裝置，而同時設有鍵盤輸入區域與游標控制的觸控板所需的面積較大，故不符合輕薄短小的設計趨勢。
有鑒於此，本發明實施例提供一種輸入裝置其輸入模式切換方法以及電腦裝置。所述輸入裝置可將按鍵與游標控制區域整合為一，且輸入裝置可自動根據使用者在一觸控板上的觸控手勢，即時切換於鍵盤模式與游標控制模式，達到雙輸入控制模式。藉此，以提高使用者操作上的便利性。
本發明實施例提供一種輸入裝置，且此輸入裝置耦接於一手持電子裝置。所述輸入裝置包括觸控板以及處理單元。觸控板耦接於處理單元。觸控板上定義有一按鍵區域，且按鍵區域內設有多個虛擬按鍵。觸控板可用以感測一使用者在按鍵區域內的一觸控手勢，並產生對應觸控手勢的一觸控座標資料與一觸控壓力值。處理單元用以根據觸控壓力值決定輸入裝置進入一鍵盤模式或一游標控制模式。當輸入裝置進入鍵盤模式時，處理單元輸出一按鍵信號至手持電子裝置。而當輸入裝置進入游標控制模式時，處理單元輸出一游標控制信號至手持電子裝置。
在本發明其中一個實施例中，當處理單元判斷觸控壓力值是介於第一預設壓力範圍時，處理單元使輸入裝置進入游標控制模式。當處理單元判斷該觸控壓力值是介於第二預設壓力範圍時，處理單元使輸入裝置進入鍵盤控制模式，其中第一預設壓力範圍的上限值小於第二預設壓力範圍的下限值。
當該處理單元判斷該觸控壓力值並不位於該第一預設壓力範圍或該第二預設壓力範圍時，處理單元不輸出信號至手持電子裝置。
本發明實施例提供一種電腦裝置，所述電腦裝置包括觸控板以及手持電子裝置。觸控板耦接手持電子裝置。觸控板上定義有一按鍵區域，且按鍵區域內設有多個虛擬按鍵。所述觸控板可用以感測一使用者在該按鍵區域內的一觸控手勢，並產生對應觸控手勢的一觸控座標資料與一觸控壓力值。手持電子裝置包括一處 理單元，且所述處理單元耦接於觸控板，並且可根據觸控壓力值決定觸控座標資料是對應於一按鍵信號或一游標控制信號，以於手持電子裝置上顯示一字元或控制該手持電子裝置上一游標動作。
本發明實施例提供一種輸入模式切換方法，此輸入模式切換方法可應用於一輸入裝置，其中輸入裝置耦接於一手持電子裝置。所述輸入模式切換方法包括下列步驟。首先，偵測一觸控板上一按鍵區域內的多個虛擬按鍵，以感測一使用者在按鍵區域內的一觸控手勢。其次，根據偵測結果，產生對應觸控手勢的一觸控座標資料與一觸控壓力值。而後，根據觸控壓力值決定輸入裝置進入一鍵盤模式或一游標控制模。當輸入裝置進入該鍵盤模式時，該輸入裝置輸出一按鍵信號至手持電子裝置。當輸入裝置進入該游標控制模式時，輸入裝置輸出一游標控制信號至手持電子裝置。
綜上所述，本發明實施例提供一種輸入裝置、其輸入模式切換方法以及電腦裝置。所述輸入裝置可透過感測使用者在觸控板上在定義的按鍵區域內該些虛擬按鍵上的觸控手勢，自動即時切換於鍵盤模式與游標控制模式，並對應控制手持電子裝置的運作。本發明之輸入裝置可透過感測使用者的觸控手勢的壓力自動判斷輸入裝置的輸入模式，達到將按鍵與游標控制區域整合為一的目的，提高使用者操作上的便利性，有效地減少輸入裝置所需使用的面積以及製作成本。
為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。
1‧‧‧輸入裝置
11‧‧‧觸控板
110‧‧‧按鍵區域
1101‧‧‧虛擬按鍵
1103‧‧‧感測單元
111‧‧‧基板
113‧‧‧第一導電層
115‧‧‧壓力感應層
117‧‧‧第二導電層
119‧‧‧保護層
13‧‧‧處理單元
2‧‧‧手持電子裝置
21‧‧‧顯示單元
3‧‧‧手
S501~S517‧‧‧步驟流程
S601~S621‧‧‧步驟流程
S701~S711‧‧‧步驟流程
圖1A是本發明第一實施例提供的輸入裝置的應用示意圖。
圖1B是本發明第一實施例提供的輸入裝置的功能方塊示意 圖。
圖2A~2B分別是本發明第一實施例提供的輸入裝置的運作示意圖。
圖3是本發明第一實施例提供的觸控板的結構示意圖。
圖4是本發明第一實施例提供的觸控感應電路的局部示意圖。
圖5是本發明第三實施例提供的輸入模式切換方法的流程示意圖。
圖6是本發明第四實施例提供的輸入模式切換方法的流程示意圖。
圖7是本發明第四實施例提供的滑動手勢判定方法的流程示意圖。
在下文中，將藉由圖式說明本發明之各種例示實施例來詳細描述本發明。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。此外，圖式中相同參考數字可用以表示類似的元件。
〔第一實施例〕
請參照圖1A與圖1B，圖1A繪示本發明第一實施例提供的輸入裝置的應用示意圖。圖1B繪示本發明第一實施例提供的輸入裝置的功能方塊示意圖。所述輸入裝置1耦接手持電子裝置2。輸入裝置1用以作為手持電子裝置2的輸入介面，以協助使用者操作手持電子裝置2，例如游標控制或字元鍵入等。
如圖1A所示，所述手持電子裝置2具有顯示單元21，以供畫面顯示。所述手持電子裝置2可例如為智慧型手機、平板電腦(tablet)、筆記型電腦等手持式電子裝置，本實施例並不限制。於本實施例中，圖1A所示的輸入裝置1是以平板電腦為例來作說明。
簡單來說，所述輸入裝置1具有鍵盤模式以及游標控制模式。輸入裝置1可根據使用者觸控輸入裝置1的觸控壓力，決定輸入 裝置1進入鍵盤模式或游標控制模式。詳細地說，輸入裝置1具有壓力感測功能，並會根據使用者觸控輸入裝置1的觸控壓力自動切換於鍵盤模式或游標控制模式。
在鍵盤模式下，輸入裝置1可根據使用者觸控位置應輸出鍵盤信號至手持電子裝置2，以於手持電子裝置2的顯示單元21產生的畫面上鍵入一字元，或是在手持電子裝置2上執行對應一功能按鍵的功能。而在游標控制模式下，輸入裝置1可根據使用者觸控位置與滑動軌跡對應輸出游標控制信號至手持電子裝置2，以控制手持電子裝置2上顯示單元21產生的畫面上游標的動作。
更進一步地說，輸入裝置1包括觸控板11以及處理單元13。觸控板11耦接於處理單元13。手持電子裝置2包括顯示單元21。處理單元13耦接於手持電子裝置2。
所述觸控板11上定義有一按鍵區域110，且按鍵區域110內設有多個虛擬按鍵1101。觸控板11上的該些虛擬按鍵1101可用以感測使用者在按鍵區域110內的觸控手勢(例如按壓、點選或滑動等)，並產生對應觸控手勢的觸控座標資料與觸控壓力值至處理單元13。
值得一提的是，該些虛擬按鍵1101可包括字元按鍵或是功能按鍵，且可以是依據觸控板11的運作或設計需求來設置。該些虛擬按鍵1101並可藉由標籤的貼附、熱壓或印刷的方式來註明該些虛擬按鍵1101的定義。
處理單元13會自動根據觸控壓力值決定輸入裝置1進入鍵盤模式或游標控制模式。當處理單元13根據觸控壓力值決定輸入裝置1進鍵盤模式時，處理單元13會即時根據觸控座標資料輸出一按鍵信號至手持電子裝置2，以於顯示單元21產生的畫面上對應顯示，例如鍵入一字元或是執行對應功能按鍵的一特定功能。當處理單元13根據觸控壓力值決定輸入裝置1進入游標控制模式時，處理單元13即會根據觸控座標資料輸出一游標控制信號至手 持電子裝置2，以控制顯示單元21產生的畫面上游標的動作。
具體地說，當處理單元13判斷觸控壓力值介於第一預設壓力範圍(例如5g~20g)時，處理單元13會使輸入裝置1進入游標控制模式，並輸出一游標控制信號至手持電子裝置2。所述游標控制信號另包括點選信號或滑動信號。
當處理單元13進入游標控制模式，且處理單元13根據對應觸控手勢的觸控座標資料判斷使用者是利用游標進行點選動作時，處理單元13會輸出點選信號至手持電子裝置2，以於手持電子裝置2的顯示單元21產生的畫面上執行點選動作。當處理單元13進入游標控制模式，且處理單元13根據對應觸控手勢的觸控座標資料判斷使用者的手勢為滑動手勢時，處理單元13會輸出滑動信號至手持電子裝置2，以控制手持電子裝置2上游標的動作。處理單元13可先根據觸控座標資料記錄並產生滑動軌跡資料，而後再根據滑動軌跡資料輸出滑動信號控制手持電子裝置2上游標的動作。
當處理單元13判斷對應觸控手勢的該觸控壓力值是介一第二預設壓力範圍(例如60g~100g)時，處理單元13會使輸入裝置1進入該鍵盤控制模式，並輸出一按鍵信號至手持電子裝置2。所述按鍵信號可依據鍵盤功能包括字元信號與功能信號。
當處理單元13進入鍵盤模式時，處理單元13會根據對應觸控手勢的觸控座標資料判斷使用者的觸碰的虛擬按鍵1101為一字元按鍵或是功能按鍵。當處理單元13判斷被觸碰虛擬按鍵1101為字元按鍵時，處理單元13會輸出字元信號至手持電子裝置2，以使手持電子裝置2顯示該被觸控的字元。當處理單元13判斷被觸碰的虛擬按鍵1101為功能按鍵時，處理單元13會輸出功能信號至手持電子裝置2，以使手持電子裝置2執行對應該功能按鍵的一特定功能，例如切換大小寫、複製視窗、音量調整等。
據此，輸入裝置1可將鍵盤模式與游標控制模式同時整合於 一觸控板上，並透過感測使用者於觸控板11上定義的按鍵區域110內的觸控手勢，決定輸入裝置1的輸入模式並對應輸控制手持電子裝置2的運作。
值得注意的是，由於使用者按壓按鍵區域110中虛擬按鍵1101的觸控壓力會遠大於點選或滑動產生的觸控壓力。因此，所述第二預設壓力範圍會大於第一預設壓力範圍。
此外，第一預設壓力範圍與第二預設壓力範圍可以是分別根據使用者實際觸控或按壓按鍵區域內該些按鍵產生的加速度，或觸控板11的實際的操作方式來設置，本實施例並不限制。第一預設壓力範圍與第二預設壓力範圍並可以是以韌體寫入或燒錄方式預先儲存於處理單元13或電子裝置2內的記憶體(圖未示)。
於本實施例中，第一預設壓力範圍的上限值小於第二預設壓力範圍的下限值。於本實施例中，第一預設壓力範圍的下限值為5g，而第一預設壓力範圍的上限值為20g。第二預設壓力範圍的下限值為60g，而第二預設壓力範圍的上限值為100g。
舉例來說，請參照圖2A同時參照圖1B。圖2A繪示本發明第一實施例提供的輸入裝置的一運作示意圖。當使用者透過手3在按鍵區域110內作一滑動手勢(如圖2A所示)時，輸入裝置1的觸控板11上的虛擬按鍵1101會感測手3的觸控手勢為滑動手勢，產生對應滑動手勢的觸控座標資料與觸控壓力值至處理單元13。
處理單元13會先根據觸控壓力值決定驅動輸入裝置1進入游標控制模式。所述滑動手勢的觸控壓力值應會介於對應滑動點選的第一預設壓力範圍，例如5g~20g，其中g為一重力單位。處理單元13即時根據觸控座標資料記錄並產生手3的滑動軌跡資料，以產生滑動信號至手持電子裝置2，以控制手持電子裝置2上游標動作。所述滑動信號為具有記錄被觸碰的該些虛擬按鍵1101的觸控座標資料的游標控制信號。手持電子裝置2的顯示單元21產生的畫面上的游標隨即會依照手3滑動產生的滑動軌跡移動。
此外，若觸控板11則會感測手3的觸控手勢為點選手勢，且觸控壓力值是介於對應點選或滑動的觸控壓力範圍(即例如5g~20g)時，處理單元13會根據對應點選位置的觸控座標資料輸出點選信號至手持電子裝置2，以於手持電子裝置2上進行點選動作。 也就是，所述點選信號為具有對應該觸碰的虛擬按鍵1101的觸控座標資料的游標控制信號。
又舉例來說，請參照圖2B同時參照圖1B。圖2B繪示本發明第一實施例提供的輸入裝置的運作示意圖。如圖2B所示，當使用者欲鍵入一字元時，可透過手3按壓按鍵區域110內的任一虛擬按鍵1101(例如虛擬按鍵「5」)。而輸入裝置1的觸控板11則會感測手3的觸控手勢為按壓手勢，並產生虛擬按鍵「5」的觸控座標資料與觸控壓力值至處理單元13。
處理單元13會根據觸控壓力值決定驅動輸入裝置1進入鍵盤模式，其中所述按壓手勢的觸控壓力值會應會介於對應按鍵按壓的第二預設壓力範圍，例如60g~100g，而後，處理單元13會隨即輸出按鍵信號至手持電子裝置2，其中按鍵信號具被觸碰的該按鍵1101(即虛擬按鍵「5」)位置的觸控座標資料。手持電子裝置2會對應將對應虛擬按鍵「5」的字元顯示於顯示單元21產生的畫面上。
此外，當處理單元13判斷觸控壓力值並不位第一觸控壓力範圍(例如5g~20g)或第二預設壓力範圍(例如60g~100)時，處理單元13可判定使用者並不是在操作觸控板11，故而不輸出任何信號至手持電子裝置2，以避免誤動作，提升輸入裝置1的判斷精準度。
綜上所述，本實施例提供的輸入裝置1可藉由自動感測使用者於按鍵區域110內該些虛擬按鍵1101上的一觸控手勢，即時切換於鍵盤模式或游標控制模式，達到雙輸入模式效果，提升輸入裝置1的實用性與便利性。
於實務上，處理單元13可例如為微控制器(microcontroller) 或嵌入式控制器(embedded controller)等處理晶片整合設置於輸入裝置1內，並透過韌體程式設計方式實現上述感測使用者觸控手勢，並對應將輸入裝置1切換於鍵盤模式與游標控制模式以及產生按鍵信號與游標控制信號的方式，但本實施例並不限制。
於一實施方式中，處理單元13可利用微控制器或嵌入式控制器的通用輸入接腳(General Purpose Input，GPI)，來接收觸控板11輸出對應觸控座標資料與觸控壓力值的偵測訊號，並利用微控制器或嵌入式控制器的通用輸出接腳(General Purpose Output，GPO)來控制設定可持電子裝置2運作。
所述輸入裝置1可以透過有線傳輸方式，例如通用序列匯流排(Universal Serial Bus)傳輸技術來與手持電子裝置2連接，以將按鍵信號或是游標控制信號傳送至手持電子裝置2。所述輸入裝置1亦可以是以無線傳輸方式，例如藍芽傳輸技術來與手持電子裝置2連接。換言之，輸入裝置1與手持電子裝置2可依據輸入裝置1與手持電子裝置2的實際架構、種類以及運作方式以有線或無線方式連接，本實施例並不限制。
要說明的是，圖2A與2B僅用以說明輸入裝置1的一種結運作方式，並非用以限定本發明。觸控板11的實際實施方式、實際大小與鍵盤設計方式可依據實際產品運作或設計需求而設置，本實施例並不限制。換言之，本實施例亦不限制輸入裝置1中觸控板11與處理單元13的種類、實體架構及具體實施方式。
本實施例另提供觸控板的具體結構說明，請參照圖3與圖4並同時參照圖1B。圖3繪示本發明第一實施例提供的觸控板的結構示意圖。圖4繪示本發明第一實施例提供的觸感應電路的局部示意圖。如圖3所示，本實施例中，觸控板11進一步包括基板111、第一導電層113、壓力感應層115、第二導電層117以及保護層119。
基板111可用以作為觸控板11的基底，且基板111上定義有該按鍵區域。基板111可以為透明或不透明的絕緣材料。所述基 板111的材料可例如圍聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、環烯烴聚合物(Cycloolefin polymer，COP)、三醋酸纖維素(Tricellulose Acetate，TCA)、聚醚碸(Ployethersulfone，PES)、聚烯烴(polyolefin，PO)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)或其混合物，但本實施例並不以此為限。
第一導電層113(例如下導電層)是設置於基板111上，且第一導電層113具有多個第一感測區(未繪示)。壓力感應層115是設置於第一導電層113上。第二導電層117(例如上導電層)是設置於壓力感應層115上，且第二導電層117具有對應於該些第一感測區的多個第二感測區(未繪示)。保護層119是設置於第二導電層117上，以保護觸控板11的結構。保護層119上另可以黏貼、熱壓或印刷方式設置對應虛擬按鍵1101的符號標籤，以供使用者參考。
該些第一感測區與該些第二感測區定義有多個感測單元1103。處理單元13是根據各該感測單元1103所輸出的信號以產生對應觸控手勢的觸控座標資料與觸控壓力值。
具體地說，處理單元13電性連接感測單元1103。處理單元13可同時根據第一導電層113的感測單元1103與第二導電層117上相對應的感測單元1103所輸出的信號，偵測第一導電層113與第二導電層117之間的電阻值或電容值變化，據以判斷感測單元1103感測到的觸控壓力值與獲得觸控座標資料。
接著，處理單元13並可利用該些感測單元1103定義出多個虛擬按鍵1101。舉例來說，如圖4所示，處理單元13可利用四個感測單元1103來定義出一虛擬按鍵。而後，處理單元13可根據該些感測單元1103的至少其中之一輸出的信號產生對應觸控手勢的觸控座標資料與觸控壓力值。本發明領域具有通常知識者應知，於實務上組成虛擬按鍵的感測單元1103的數量可依據觸控板11的偵測及結構需求或是虛擬按鍵1101所需的解析度，並透過處 理單元13來定義設置。也就是，圖4僅用以描述觸控板11中第一導電層113與第二導電層117上感測單元1103以及虛擬按鍵1101的一種電路架構，並非用以限定本發明。
實際實施時，該些第一感測區的該些第一感測區與該些第二感測區上的該些第二感測區可以是透過佈設所需的感測電路佈局圖案之光罩經由光刻、雷射剝離(Laser Ablation)或是印刷(printing)等製作加工工序形成於第一導電層113與第二導電層117上。該些第一感測區與該些第二感測區可依據實際電路設計需求為多邊形狀區域，例如方形、長方形、菱形、三角形、六邊形或八邊形等，本實施例並不限制。
而壓力感應層115則可以是根據利用磊晶成長法(epitaxial growth)或化學氣相沈積法(chemical vapor deposition,CVD)沉積石墨烯(Graphene)於第一導電層113上，以形成一層石墨烯層來實現。保護層119可為一塑膠薄膜，且亦可以是以化學氣相沈積法沉積於第二導電層117上。而後，再以印刷方式、網印或是符號標籤貼覆方式將對應該些虛擬按鍵1101標籤貼附於保護層119之上。
值的一提的是，本實施例之觸控板11具有感測與判斷使用者的觸控手勢的功能，且僅輸出對應的按鍵信號或游標控制信號置手持電子裝置。也就是說，手持電子裝置2無需處理或分析觸控手勢，且亦不需要辨識觸控板11上按鍵區域110內的虛擬按鍵1101，故不會增加手持電子裝置的運算或信號處理的負擔。同時亦表示，本實施例之觸控板11可任意搭配應用於任何種類的手持電子裝置。
要說明的是，圖3與圖4僅用以說明觸控板110的一種結構與實施方式，故並非用以限定本發明。
〔第二實施例〕
上述實施例感測並分析使用者於按鍵區域的觸控手勢產生的 觸控座標資料與觸控壓力是由輸入裝置自行處理運算，而後，再將感測結果轉換為控制手持電子裝置的信號。但於實務上，輸入裝置亦可僅感測使用者於按鍵區域的觸控手勢，再由手持電子裝置進行分析。
更具體地說，本實施例提供一種電腦裝置，此電腦裝置包括觸控板以及手持電子裝置。所述觸控板耦接手持電子裝置。
所述觸控板定義有按鍵區域，且按鍵區域內設有多個虛擬按鍵。所述觸控板是用以感測使用者在按鍵區域內的觸控手勢，並產生對應觸控手勢的觸控座標資料與觸控壓力值。觸控板其他的結構與運作方式與圖1B所示的觸控板11相同，本發明領域具有通常知識者應可由上述說明推知觸控板的結構以及觸控板於電腦裝置的運作方式，故不在贅述。
於本實施例中，手持電子裝置可例如為智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦等手持式電子裝置，但本實施例並不以此為限。 手持電子裝置包括處理單元與顯示單元。手持式電子裝置的處理單元耦接觸控板與顯示單元。手持式電子裝置並且處理單元會根據觸控壓力值決定觸控座標資料是對應於按鍵信號或游標控制信號，以控制手持電子裝置運作。
簡單來說，若處理單元根據觸控壓力值決定觸控座標資料是對應於按鍵信號時，處理單元會使手持電子裝置的顯示單元上顯示一字元。若處理單元根據觸控壓力值決定觸控座標資料是對應於游標控制信號時，處理單元會對應控制顯示單元上顯示的游標動作。
也就是說，於本實施例中，觸控板僅用於感測觸控手勢以產生觸控座標資料與觸控壓力值。而判斷觸控手勢決定觸控板的信號是屬於按鍵信號或游標控制信號以及對應控制手持電子裝置的運作則是由手持電子裝置內建的處理單元來執行。處理單元，於本實施例如前述可為微控制器或嵌入式控制器等處理晶片內設於 手持電子裝置，並透過韌體程式設計方式實現上述感測使用者觸控手勢，按鍵信號或游標控制信號的判斷方式與對應操作手持電子裝置的方式。
〔第三實施例〕
由上述的實施例，本發明可以歸納出一種輸入模式切換方法，適用於上述實施例所述之輸入裝置。請參照圖5並同時參照圖1B、圖2A以及圖2B，圖5繪示本發明第三實施例提供輸入模式切換方法的流程示意圖。圖5之方法可以韌體設計方式寫入輸入裝置1的處理單元13。
首先，於步驟S501中，處理單元13會驅動觸控板11偵測觸控板11上定義的按鍵區域110內多個虛擬按鍵1101是否被觸碰。 當偵測到觸控板11上按鍵區域110內該些虛擬按鍵1101被觸碰時，執行步驟S503。反之，當偵測到觸控板11上按鍵區域110內該些虛擬按鍵1101並未被觸碰時，重新執行步驟S501。
具體地說，觸控板11可在掃描該些虛擬按鍵1101後，依序對應產生感測信號。處理單元13可根據該些感測信號(例如感測信號得電壓變化是否大於一預設電壓值)，判斷該些虛擬按鍵1101是否被觸碰。
其次，於步驟S503中，觸控板11可感測一使用者在按鍵區域110內的一觸控手勢，並產生對應觸控手勢的一觸控座標資料與一觸控壓力值。觸控板11並將觸控座標資料與觸控壓力值同時輸出至處理單元13。
其後，於步驟S505中，處理單元13隨即判斷觸控壓力值是否介於第一預設壓力範圍。所述第一預設壓力範圍可以是根據使用者滑動或點選時產生的加速度來定義。於本實施例中，第一預設壓力範圍為5g至20g。若處理單元13判斷觸控壓力值是介於第一預設壓力範圍內時，執行步驟S507。反之，當處理單元13判斷觸控壓力值超出第一預設壓力範圍時，執行步驟S509。
於步驟S507中，處理單元13驅動輸入裝置1進入游標控制模式。舉例來說，若對應使用者的觸控手勢的觸控壓力值為10g時，處理單元13即會判定觸控壓力值是介於第一預設壓力範圍內，而驅動輸入裝置1進入游標控制模式。又舉例來說，若對應使用者的觸控手勢的觸控壓力值為65g時，處理單元13即會判定觸控壓力值並不介於第一預設壓力範圍內，則執行步驟S511。
於步驟S509中，處理單元13會在游標控制模式下，依據觸控座標資料計算游標定位，以產生游標控制信號。
所述游標控制信號包括點選信號或滑動信號。具體地說，若觸控手勢為點選手勢(如圖2A所示)時，處理單元13會於判斷輸入裝置1進入游標控制模式，產生對應點選位置的點選信號，以使手持電子裝置2於顯示單元21產生的畫面上執行點選動作。而若觸控手勢為滑動手勢時，處理單元13會根據接收到的觸控座標資料，記錄並產生對應觸控手勢的一滑動軌跡資料，以對應輸出滑動信號控制手持電子裝置2的顯示單元21產生的畫面上游標進行相對應的移動。
而於步驟S511中，處理單元13判斷觸控壓力值是否介於第二預設壓力範圍。所述第二預設壓力範圍可以是根據使用者按鍵虛擬按鍵(如圖2B所示)時所產生的加速度來定義。於本實施例中，第二預設壓力範圍為60g至100g。若處理單元13判斷觸控壓力值(例如70g)是介於第二預設壓力範圍內時，執行步驟S513。反之，當處理單元13判斷觸控壓力值超出第二預設壓力範圍時，判定為誤動作而回到步驟S501。
換言之，當處理單元13判斷觸控壓力值並不介於第一預設壓力範圍或是第二預設壓力範圍，亦即例如觸控壓力值位於0g至4g、21g~59g或是大於100g時，處理單元13隨即判定觸控手勢為誤動作，並不輸出任何信號至手持電子裝置2。
於步驟S513中，處理單元13驅動輸入裝置1進入鍵盤模式。 於步驟S515中，處理單元13以鍵盤模式依據觸控座標資料對應產生一按鍵信號。據此，所述按鍵信號是對應觸控板11上被觸控的該虛擬按鍵1101位置，且按鍵信號包括字元信號或功能信號。 詳細地說，若被觸控的該虛擬按鍵1101為一字元按鍵，則處理單元13會輸出對應該虛擬按鍵1101位置的字元信號，以於手持電子裝置2的顯示單元21產生的畫面上顯示一對該虛擬按鍵1101的一字元。若被觸控的該虛擬按鍵1101為一功能按鍵，則處理單元13會輸出對應該虛擬按鍵1101位置的功能信號，以於手持電子裝置2執行特定功能，例如聲音調放、電腦開關機運作、複製視窗、刪除字元等。所述特定功能可依據觸控板11上虛擬按鍵的配置與手持電子裝置2的實際種類與功能需求來設置，本實施例並不限制。
於步驟S517中，處理單元13利用有線或無線傳輸方式將游標控制信號或按鍵信號輸出至手持電子裝置2，以對應操作手持電子裝置2的運作。舉例來說，處理單元13可透過實體連接傳輸方式，例如用序列匯流排(Universal Serial Bus)傳輸技術來將按鍵信號或是游標控制信號傳送至手持電子裝置2。又舉例來說，處理單元13可透過無線傳輸方式，例如用藍芽傳輸技術來將按鍵信號或是游標控制信號傳送至手持電子裝置2。
值得一提的是，圖5中輸入模式切換方法的執行方式亦可根據輸入裝置的架構來調整。詳細地說，當圖5是應用於前述電腦裝置中，所述步驟S501~S503可以是由手持電子裝置內建的處理單元驅動外接於手持電子裝置的觸控板來執行，而步驟S505~S515則是由手持電子裝置內建的處理單元於接收到觸控板輸出的觸控座標資料與觸控壓力值對應執行的。此外內建於手持電子裝置的處理單元可在判斷觸控座標資料是對應於按鍵信號或游標控制信號後，決定觸控座標資料的處理方式，以對應控制手持電子裝置的運作。
要說明的是，圖5僅用說明本發明之輸入裝置的輸入模式切換方式，並非用以限定本發明。
〔第四實施例〕
由上述的實施例，本發明另可以歸納出一種輸入模式切換方法，適用於上述實施例所述之輸入裝置。請參照圖6並同時參照圖1B、圖2A以及圖2B，圖6繪示本發明第四實施例提供輸入模式切換方法的流程示意圖。
首先，於步驟S601中，處理單元13可驅動觸控板11偵測觸控板11上定義的按鍵區域110內多個虛擬按鍵1101是否被觸碰。 當偵測到觸控板11上按鍵區域110內該些虛擬按鍵1101被觸碰時，執行步驟S603。反之，當偵測到觸控板11上按鍵區域110內該些虛擬按鍵1101並未被觸碰時，重新執行步驟S601。
於步驟S603中，觸控板11可感測一使用者在按鍵區域110內的一觸控手勢，並產生對應觸控手勢的一觸控座標資料與一觸控壓力值。觸控板11並將觸控座標資料與觸控壓力值同時輸出至處理單元13。
其後，於步驟S605中，處理單元13判斷觸控壓力值是否小於第一預設壓力值，例如5g。若處理單元13判定觸控壓力值小於第一預設壓力值時，則處理單元13判定為誤動作，並不輸出任何信號至手持電子裝置2，並回到步驟S601。反之，若處理單元13判定觸控壓力值大於第一預設壓力值時，則執行步驟S607。
於步驟S607中，處理單元13判斷觸控壓力值是否大於第一預設壓力值，且小於第二預設壓力值，例如20g。也就是，處理單元13會先判斷觸控壓力值是否位於對應觸控手勢為點選或滑動手勢的觸控壓力值範圍。若處理單元13判斷觸控壓力值大於第一預設壓力值(例如5g)，且小於第二預設壓力值(例如20g)時，執行步驟S609。反之，當處理單元13判斷觸控壓力值大於第二預設壓力值(例如20g)時，執行步驟S611。
於步驟S609中，處理單元13驅動輸入裝置1進入游標控制模式。於步驟S611中，處理單元13以游標控制模式依據觸控座標資料計算游標定位，以產生游標控制信號。
於步驟S613中，處理單元13判斷觸控壓力值是否大於第二預設壓力值(例如20g)，且小於第三預設壓力值(例如60g)。若處理單元13判斷觸控壓力值大於第二預設壓力值(例如20g)，且小於第三預設壓力值(例如60g)時，處理單元13判定為誤動作並不輸出任何信號至手持電子裝置2，並回到步驟S601。反之，當處理單元13判斷觸控壓力值大於第三預設壓力值(例如60g)時，執行步驟S615。
於步驟S615中，處理單元13判斷觸控壓力值是否大於第三預設壓力值(例如60g)，且小於第四預設壓力值(例如100g)。處理單元13於此步驟中，會先判斷觸控壓力值是否位於對應觸控手勢為按壓虛擬按鍵的觸控壓力值範圍。若處理單元13判斷觸控壓力值大於第三預設壓力值(例如60g)，且小於第四預設壓力值(例如100g)時，執行步驟S617。反之，當處理單元13判斷觸控壓力值大於第四預設壓力值(例如100g)時，處理單元13判定為誤動作，且不輸出任何信號至手持電子裝置2，並回到步驟S601。
於步驟S617中，處理單元13驅動輸入裝置1進入鍵盤模式。 於步驟S611中，處理單元13以鍵盤模式依據觸控座標資料計算游標定位，以產生游標控制信號。
接著，步驟S621中，處理單元13會利用有線或無線傳輸方式輸出游標控制信號或按鍵輸入信號至手持電子裝置2，以對應操作手持電子裝置2的運作。
此外，本實施例另提供一種滑動手勢判定方式以及誤動作判定方法。請參照圖7並同時參照圖1B與圖2A，圖7繪示本發明第四實施例提供的滑動手勢判定方法的流程示意圖。
首先，於步驟S701中，處理單元13會驅動觸控板11偵測觸 控板11上按鍵區域110內多個虛擬按鍵1101是否被觸碰。當偵測到觸控板11上按鍵區域110內該些虛擬按鍵1101被觸碰時，執行步驟S703。反之，當偵測到觸控板11上按鍵區域110內該些虛擬按鍵1101並未被觸碰時，重新執行步驟S701。
而後，於步驟S703中，觸控板11感測使用者在按鍵區域內的觸控手勢，以產生對應觸控手勢的觸控座標資料與觸控壓力值。
接著，於步驟S705中，當處理單元13根據觸控座標資料感測使用者在按鍵區域110內的觸控手勢為一滑動手勢時，處理單元13判斷觸控壓力值是否介於第一預設壓力範圍，例如判斷觸控壓力值是否介於5g至20g內。若處理單元13判斷觸控壓力值是介於第一預設壓力範圍內時，執行步驟S707。反之，當處理單元13判斷觸控壓力值超出第一預設壓力範圍時，處理單元13判定為誤動作，並且不輸出任何信號至手持電子裝置2，並回到步驟S701。
於步驟S707中，處理單元13驅動輸入裝置1進入游標控制模式，同時，根據觸控座標資料紀錄對應滑動手勢的一滑動軌跡資料，以對產生一滑動信號。
於步驟S711中，處理單元13會利用有線或無線傳輸方式輸出滑動信號至手持電子裝置2，以對應操控手持電子裝置2的顯示單元21產生的畫面上游標的動作。
值得一提的是，圖6與圖7所示之方法可以韌體設計方式寫入輸入裝置1的處理單元13。所述第一預設壓力值、第二預設壓力值、第三預設壓力值、第四預設壓力值、第一預設壓力範圍及第二預設壓力範圍也可以韌體寫入或燒錄方式預先儲存於處理單元13內的記憶體，且可以是依據觸控板11的實際操作方式或是透過使用者實際觸控或按壓按鍵區域內按鍵產生的壓力或觸控板11的實際操作方式來設置。
要說明的是，圖6與圖7僅用說明本發明之輸入裝置的輸入模式切換方式與手持電子裝置的定控制方式，並非用以限定本發 明。
綜上所述，本發明實施例提供一種輸入裝置及其輸入模式切換方法以及電腦裝置。所述輸入裝置可透過感測使用者在觸控板上在定義的按鍵區域內該些虛擬按鍵上的觸控手勢，自動即時切換於鍵盤模式與游標控制模式，對應控制手持電子裝置的運作。
此外，本發明提供的輸入裝置同時亦具有誤動作判定機制，當輸入裝置感測到觸控手勢的壓力值並不位於對應鍵盤操作或游標控制的壓力範圍時，輸入裝置可判定觸控手勢為誤動作，而不控制手持電子裝置的運作。
因此，本發明可透過感測使用者的觸控手勢的壓力自動判斷輸入裝置的輸入模式，達到將按鍵與游標控制區域整合為一的目的，並提升用者操作上的便利性，有效地減少輸入裝置所需使用的面積以及製作成本。
以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。
1‧‧‧輸入裝置
11‧‧‧觸控板
13‧‧‧處理單元
2‧‧‧手持電子裝置
21‧‧‧顯示單元

Claims (16)

  1. 一種輸入裝置，耦接於一手持電子裝置，該輸入裝置包括：一觸控板，定義有一按鍵區域，且該按鍵區域內設有多個虛擬按鍵，該觸控板用以感測一使用者在該按鍵區域內的一觸控手勢，並產生對應該觸控手勢的一觸控座標資料與一觸控壓力值；以及一處理單元，耦接該觸控板，該處理單元根據該觸控壓力值決定該輸入裝置進入一鍵盤模式或一游標控制模式，當該輸入裝置進入該鍵盤模式時，該處理單元係根據該觸控座標資料輸出一按鍵信號至該手持電子裝置，以使得該手持電子裝置產生出對應的顯示，當該輸入裝置進入該游標控制模式時，該處理單元係根據該觸控座標資料輸出一游標控制信號至該手持電子裝置，以控制該手持電子裝置上一游標動作。
  2. 如請求項第1項所述的輸入裝置，其中當該處理單元判斷該觸控壓力值是介於一第一預設壓力範圍時，該處理單元使該輸入裝置進入該游標控制模式；當該處理單元判斷該觸控壓力值是介於一第二預設壓力範圍時，該處理單元使該輸入裝置進入該鍵盤控制模式，其中該第一預設壓力範圍的上限值小於該第二預設壓力範圍的下限值。
  3. 如請求項第2項所述的輸入裝置，其中該第一預設壓力範圍的下限值為5g，而該第一預設壓力範圍的上限值為20g，該第二預設壓力範圍的下限值為60g，而該第二預設壓力範圍的上限值為100g。
  4. 如請求項第2項所述的輸入裝置，其中該按鍵信號包括一字元信號或一功能信號。
  5. 如請求項第2項所述的輸入裝置，其中該游標控制信號包括一點選信號以及一滑動信號；其中當該輸入裝置進入該游標控制模式，且該處理單元判斷該觸控手勢為一點選手勢時，該處理 單元根據該觸控座標資料產生該點選信號，以控制該手持電子裝置上一游標動作；當該處理單元進入該游標控制模式，且該觸控手勢為一滑動手勢時，該處理單元根據該觸控座標資料紀錄一滑動軌跡資料，並產生該滑動信號，以控制該游標動作。
  6. 如請求項第1項所述的輸入裝置，其中當該處理單元判斷該觸控壓力值並不位於該第一預設壓力範圍或該第二預設壓力範圍時，該處理單元不輸出信號至該手持電子裝置。
  7. 如請求項第1項所述的輸入裝置，其中該觸控板包括：一基板；一第一導電層，設置於該基板上，該第一導電層具有多個第一感測區；一壓力感應層，設置於該第一導電層上；以及一第二導電層，設置於該壓力感應層上，該第二導電層具有對應於該些第一感測區的多個第二感測區；其中該些第一感測區與該些第二感測區定義有多個感測單元，該處理單元根據各該感測單元所輸出的信號，產生對應該觸控手勢的該觸控座標資料與該觸控壓力值。
  8. 如請求項第7項所述的輸入裝置，其中該壓力感應層為一石墨烯(Graphene)層。
  9. 一種電腦裝置，包括：一觸控板，定義有一按鍵區域，且該按鍵區域內設有多個虛擬按鍵，該觸控板用以感測一使用者在該按鍵區域內的一觸控手勢，並產生對應該觸控手勢的一觸控座標資料與一觸控壓力值；以及一手持電子裝置，包括一處理單元，該處理單元耦接於該觸控板，並且根據該觸控壓力值決定該觸控座標資料是對應於一按鍵信號或一游標控制信號以於該手持電子裝置上顯示一字元或控制該手持電子裝置上一游標動作。
  10. 如請求項第9項所述的電腦裝置，其中當該處理單元判斷該觸控壓力值是介於一第一預設壓力範圍時，該處理單元使該輸入裝置進入該游標控制模式；當該處理單元判斷該觸控壓力值是介一第二預設壓力範圍時，該處理單元使該輸入裝置進入該鍵盤控制模式，其中該第一預設壓力範圍的上限值小於該第二預設壓力範圍的下限值。
  11. 一種輸入模式切換方法，應用於一輸入裝置，且該輸入裝置耦接於一手持電子裝置，該輸入模式切換方法包括：偵測一觸控板上一按鍵區域內的多個虛擬按鍵，以感測一使用者在該按鍵區域內的一觸控手勢；根據偵測結果，產生對應該觸控手勢的一觸控座標資料與一觸控壓力值；根據該觸控壓力值決定該輸入裝置進入一鍵盤模式或一游標控制模式；當該輸入裝置進入該鍵盤模式時，該輸入裝置係根據該觸控座標資料輸出一按鍵信號至該手持電子裝置，以使得該手持電子裝置產生出對應的顯示；以及當該輸入裝置進入該游標控制模式時，該輸入裝置係根據該觸控座標資料輸出一游標控制信號至該手持電子裝置，以控制該手持電子裝置上一游標動作。
  12. 如請求項第11項所述的輸入模式切換方法，其中在根據該觸控壓力值決定該輸入裝置進入該鍵盤模式或該游標控制模式的該步驟，包括：若該觸控壓力值是介於一第一預設壓力範圍時，使該輸入裝置進入該游標控制模式；以及若該觸控壓力值是介於一第二預設壓力範圍時，使該輸入裝置進入該鍵盤控制模式；其中該第一預設壓力範圍的上限值小於該第二預設壓力 範圍的下限值。
  13. 如請求項第12項所述的輸入模式切換方法，其中在偵測該些按鍵的該步驟之前，包括：設定該第一預設壓力範圍的下限值為5g，且該第一預設壓力範圍的上限值為20g；以及設定該第二預設壓力範圍的下限值為60g，而該第一預設壓力範圍的上限值為100g。
  14. 如請求項第12項所述的輸入模式切換方法，其中在根據該觸控壓力值決定該輸入裝置進入該鍵盤模式或該游標控制模式的該步驟中，更包括：若判斷該觸控壓力值並不位於該第一預設壓力範圍或該第二預設壓力範圍，不輸出信號至該手持電子裝置。
  15. 如請求項第12項所述的輸入模式切換方法，其中在該輸入裝置進入該游標控制模式的該步驟中，包括：若判斷該觸控手勢為一點選手勢時，設該游標控制信號為一點選信號，以控制該手持電子裝置上一游標動作；以及若判斷該觸控動作為一滑動手勢時，根據該觸控座標資料紀錄一滑動軌跡資料，並設游標控制信號為該一滑動信號，以控制該手持電子裝置上該游標動作。
  16. 如請求項第11項所述的輸入模式切換方法，其中在該輸入裝置進入該鍵盤模式的該步驟中，包括：根據該觸控座標資料產生該按鍵信號，以使該手持電子裝置顯示對應被觸控的該虛擬按鍵的一字元。
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