TWI581569B - 電子裝置及其按鍵狀態的偵測方法 - Google Patents

Description

電子裝置及其按鍵狀態的偵測方法

本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種可避免鬼鍵誤判情況的電子裝置及其按鍵狀態的偵測方法。

請參照圖1，圖1繪示習知的鍵盤裝置100。鍵盤裝置100中可包括按鍵SW1~SW4以及比較器10、20。按鍵SW1耦接在驅動線DL1與感測線SL1之間；按鍵SW2耦接在驅動線DL1與感測線SL2之間；按鍵SW3耦接在驅動線DL2與感測線SL1之間；按鍵SW4耦接在驅動線DL2與感測線SL2之間。比較器10耦接到感測線SL1以接收電壓信號SV1，並將電壓信號SV1與參考電壓Vref進行比較。同樣地，比較器20耦接到感測線SL2以接收電壓信號SV2，並將電壓信號SV2與參考電壓Vref進行比較。

在進行按鍵SW1~SW4的被按壓狀態的偵測動作時，可將驅動線DL1驅動至一電壓位準且將驅動線DL2驅動至另一電壓位準。按鍵SW1及SW2可在驅動線DL1被驅動至上述電壓位準時，依據其被按壓的狀態而分別透過感測線SL1、SL2傳送出相應的電壓信號SV1、SV2至比較器10、20，再由比較器10、20將電壓信號SV1、SV2與參考電壓Vref進行比較以判斷出按鍵SW1、SW2的被按壓狀態。同樣地，可將驅動線DL2驅動至一電壓位準且將驅動線DL1驅動至另一電壓位準。按鍵SW3及SW4可在驅動線DL2被驅動至上述電壓位準時，依據其被按壓的狀態而透過感測線SL1、SL2傳送出相應的電壓信號SV1、SV2至比較器10、20，再由比較器10、20將電壓信號SV1、SV2與參考電壓Vref進行比較以判斷出按鍵SW3、SW4的被按壓狀態。

可以理解的是，當鍵盤裝置中的按鍵的數量越多而導致鍵盤裝置中的感測線的數量增加時，將致使耦接在感測線上以進行電壓比較的比較器的數量也需越多。然而，上述這些比較器會因為製程上的飄移而產生誤差，可能會對按鍵的被按壓狀態產生誤判。因此，上述的每一個比較器都必須進行校正(calibration)以取得其偏差值(offset)，如此方能精準地偵測出相對應的按鍵的被按壓狀態。由於上述的按鍵狀態的偵測方式必須儲存每一個比較器的偏差值，故會耗費較多的電路資源。

有鑑於此，本發明提供一種電子裝置及其按鍵狀態的偵測方法，可將電子裝置中用以負責其他系統功能(例如溫度控制功能或電量監控功能等)且具備校正機制的轉換電路進行動態切換，以用來支援電子裝置的按鍵狀態的掃描運作。如此一來，除了可精準地判斷出按鍵的被按壓狀態，還可提高電子裝置的電路資源利用率。

本發明的電子裝置可包括按鍵模組、按鍵控制電路、具校正機制的轉換電路以及處理器。按鍵模組可包括多個按鍵、至少一條第一線以及至少一條第二線，其中此至少一條第一線與此至少一條第二線可耦接到此些按鍵以驅動此些按鍵或感測此些按鍵。按鍵控制電路可耦接到此至少一條第一線與此至少一條第二線。按鍵控制電路可偵測此些按鍵中的任一者是否被按壓，若偵測結果為是，按鍵控制電路可對此些按鍵的每一者的被按壓狀態進行掃描，並據以得到粗略掃描結果。具校正機制的轉換電路包括切換電路。切換電路可耦接到第一電路以接收第一感測信號。切換電路還可耦接到按鍵控制電路以透過按鍵控制電路接收此至少一條第二線上的至少一第二感測信號，且可受控於切換信號而預設地選擇第一感測信號以作為一類比信號。具校正機制的轉換電路對類比信號進行轉換，以產生第一結果。處理器可耦接到按鍵控制電路與具校正機制的轉換電路。處理器可根據第一結果而執行對應於第一感測信號的系統功能。當處理器根據粗略掃描結果而判斷此些按鍵的至少一者未被按壓時，處理器可產生切換信號以使切換電路選擇此至少一第二感測信號的一對應者以作為類比信號，致使具校正機制的轉換電路對類比信號進行轉換以產生第二結果。處理器可根據第二結果重新判斷此些按鍵的上述至少一者的被按壓狀態。

在本發明的一實施例中，於第一掃描階段，上述的按鍵控制電路依序地選取上述至少一條第一線的其中一者，並透過上述至少一條第二線來對所選取的第一線的每一個按鍵的被按壓狀態進行並行掃描，從而產生粗略掃描結果。

在本發明的一實施例中，於偵測階段，上述的按鍵控制電路並行驅動上述至少一條第一線至同一電位，且並行偵測對應於各至少一條第二線的至少一個按鍵是否有被按壓以作為偵測結果。按鍵控制電路於偵測階段根據偵測結果來判斷此些按鍵中的任一者是否被按壓。若判斷結果為是，則按鍵控制電路進入第一掃描階段。

在本發明的一實施例中，上述的按鍵控制電路包括至少一比較電路以及主控制電路。上述至少一比較電路耦接到上述至少一條第二線與處理器。主控制電路耦接到上述至少一條第一線與處理器。主控制電路於偵測階段並行驅動上述至少一條第一線至第一電位。上述至少一比較電路將上述至少一條第二線的電壓與比較電壓進行比較以產生偵測結果。主控制電路於第一掃描階段依序地選取上述至少一條第一線的其中一者。主控制電路驅動所選取的上述至少一條第一線的其中該者至第一電位且驅動上述至少一條第一線的其餘者至第二電位。上述至少一比較電路將上述至少一條第二線的電壓與比較電壓進行比較以產生粗略掃描結果。

在本發明的一實施例中，於第一掃描階段，當處理器根據粗略掃描結果而判斷此些按鍵的至少一者未被按壓時，處理器進入第二掃描階段並透過按鍵控制電路將對應於未被按壓的按鍵的第一線驅動至第一電位且將上述至少一條第一線的其餘者驅動至第二電位。處理器產生切換信號以使切換電路選擇對應於未被按壓的按鍵的第二線的第二感測信號以作為類比信號，致使具校正機制的轉換電路對類比信號進行轉換以產生第二結果。處理器將第二結果與臨界值進行比較以重新判斷未被按壓的按鍵的被按壓狀態。

在本發明的一實施例中，上述的具校正機制的轉換電路更包括類比至數位轉換器。類比至數位轉換器耦接到切換電路以接收類比信號，對類比信號進行類比至數位轉換以產生第一結果或第二結果，其中類比至數位轉換器具備校正機制。

在本發明的一實施例中，上述的第一電路包括溫度感測器或是電量量測電路。處理器根據第一結果而執行系統功能中的溫度控制功能或電量監控功能。

本發明的按鍵狀態的偵測方法可用於電子裝置的按鍵模組。上述的按鍵狀態的偵測方法可包括以下步驟。於偵測階段，可透過電子裝置的按鍵控制電路來偵測按鍵模組的多個按鍵中的任一者是否有被按壓。若偵測結果為是，則可進入第一掃描階段。於第一掃描階段，可透過按鍵控制電路來偵測此些按鍵的每一者的被按壓狀態，並據以得到粗略掃描結果。於第一掃描階段，可透過電子裝置的處理器根據粗略掃描結果來判斷此些按鍵中的至少一者是否未被按壓，若判斷結果為此些按鍵中的至少一者未被按壓，則可進入於第二掃描階段。於第二掃描階段，可透過處理器產生切換信號，致使電子裝置的具校正機制的轉換電路中的切換電路可被切換而選擇來自按鍵模組的至少一第二感測信號的一對應者以作為類比信號，並透過具校正機制的轉換電路對類比信號進行轉換，以產生第二結果。於第二掃描階段，可透過處理器根據第二結果來重新判斷此些按鍵的上述至少一者的被按壓狀態。在此些按鍵的上述至少一者的被按壓狀態被重新判斷完畢之後，可透過處理器產生切換信號，以使切換電路可被切換回選擇來自第一電路的第一感測信號以作為類比信號，並透過具校正機制的轉換電路對類比信號進行轉換，以產生第一結果。可透過處理器根據第一結果而執行對應於第一感測信號的系統功能。

基於上述，在本發明所提出的電子裝置及其按鍵狀態的偵測方法中，可將用以執行其他系統功能(例如溫度控制功能或是電量監控功能)且具備校正機制的轉換電路動態地切換來支援按鍵模組的掃描功能。由於具備校正機制的轉換電路原本所要轉換的第一感測信號不會在瞬間產生極大的變化，因此具校正機制的轉換電路被動態地且暫時地切換以支援按鍵模組的掃描功能並不會對原本的系統功能造成太大的影響。如此一來，按鍵控制電路便可無需具備校正機制而可降低電路成本。除此之外，由於具校正機制的轉換電路僅用來協助對被判斷為未被按壓的按鍵進行重新掃描，因此可降低重新掃描的次數與時間。由此可知，本發明的電子裝置除了可精準地判斷出按鍵的被按壓狀態，還可提高電路資源的利用率。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

現將詳細參考本發明之示範性實施例，在附圖中說明所述示範性實施例之實例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件代表相同或類似部分。

以下請參照圖2，圖2是依照本發明一實施例所繪示的電子裝置200的示意圖。電子裝置200可包括按鍵模組220、按鍵控制電路240、具校正機制的轉換電路260以及處理器280，但本發明並不以此為限。

以下請同時參照圖2與圖3，圖3是圖2的控鍵模組220與控鍵控制電路240的示意圖。按鍵模組220可包括M乘以N個按鍵、N條第一線以及M條第二線，其中M可為大於或是等於1的正整數，而N也可為大於或是等於1的正整數。但為了方便說明，於此假設M、 N皆為5，而M、N為其他數值的示範性實施例可依據以下說明而類推之。因此，圖3所示的按鍵模組220可包括25個按鍵601~625、5條第一線L11~L15以及5條第二線L21~L25，其中按鍵601、603~605、611、613以及616被按壓。按鍵601~625中的每一鍵可包括電阻r以及開關sw，其中電阻r與開關sw彼此串接，按鍵(例如按鍵601)的開關sw可反應於此按鍵(按鍵601)被按壓而被導通，且按鍵(例如按鍵625)的開關sw可反應於此按鍵(按鍵625)未被按壓而被斷開。

第一線L11~L15及第二線L21~L25可耦接到按鍵601~625以驅動按鍵601~625或感測按鍵601~625。更具體來說，第一線L11耦接到按鍵601、606、611、616、621以驅動或感測按鍵601、606、611、616、621；而其餘第一線L12~L15則可根據圖3的內容而依此類推。第二線L21可耦接到按鍵601~605以驅動或感測按鍵601~605；而其餘第二線L22~L25則可根據圖3的內容而依此類推。換句話說，第一線L11~L15可用以作為驅動線，也可用以作為感測線，端視按鍵控制電路240的運作階段或步驟而定。同樣地，第二線L21~L25可用以作為驅動線，也可用以作為感測線，端視按鍵控制電路240的運作階段或步驟而定，稍後將會進行更詳細的說明。按鍵控制電路240則耦接到第一線L11~L15與第二線L21~L25。按鍵控制電路240可偵測按鍵601~625中的任一鍵是否有被按壓，若偵測結果為是，按鍵控制電路240可進一步地對每一個按鍵601~625的被按壓狀態進行掃描以得到粗略掃描結果R01~R25(如圖2所示)。

具校正機制的轉換電路260(如圖2所示)可耦接到第一電路50以接收第一感測信號SC1。具校正機制的轉換電路260更可耦接到按鍵控制電路240以透過按鍵控制電路240接收對應於第二線L21~L25(如圖3所示)的第二感測信號SC21~SC25，且可受控於切換信號SS而預設地選擇第一感測信號SC1以進行轉換，從而產生第一結果DRS1。

處理器280可耦接到按鍵控制電路240與具校正機制的轉換電路260。處理器280可根據第一結果DRS1而執行對應於第一感測信號SC1的系統功能。舉例來說，在本發明的一實施例中，第一電路50可包括溫度感測器(例如熱敏電阻)或是電量量測電路(例如庫倫計)，第一電路50可用以量測電子裝置200的溫度或是電池電量以產生第一感測信號SC1，但本發明並不以此為限。具校正機制的轉換電路260可預設地選擇第一感測信號SC1以進行轉換，從而產生第一結果DRS1。而處理器280則可根據第一結果DRS1而執行電子裝置200的系統功能中的溫度控制功能或是電量監控功能。另外，第一電路50可配置於電子裝置200的外部，也可內建於電子裝置200中，端視實際應用或設計需求而定。

另一方面，由於按鍵控制電路240不具備校正機制，因此按鍵控制電路240對每一個按鍵601~625的被按壓狀態進行掃描所得到粗略掃描結果R01~R25可能並不完全正確。詳細來說，當按鍵601~625中被按壓的鍵數越多時，按鍵控制電路240可能會將按鍵601~625中實際有被按壓者誤判成未被按壓。因此，在本發明的一實施例中，當處理器280根據粗略掃描結果R01~R25而判斷按鍵601~625的至少其中一者未被按壓時，處理器280可產生切換信號SS，以使具校正機制的轉換電路260被切換而選擇第二感測信號SC21~SC25中的一對應者以進行轉換，並據以產生第二結果DRS2。處理器280可根據第二結果DRS2而重新判斷按鍵601~625的至少其中該者的被按壓狀態。

當處理器280重新判斷完按鍵601~625的至少其中該者的被按壓狀態之後，處理器280可產生切換信號SS，以使具校正機制的轉換電路260被切換回選擇第一感測信號SC1以進行原本的系統功能，例如上述的溫度控制功能或是電量監控功能等不會在瞬間發生巨大變化的系統功能。由於電子裝置200的溫度或是電量不會在瞬間產生極大的變化，因此具校正機制的轉換電路260被動態且暫時地切換以支援按鍵601~625的被按壓狀態的掃描功能並不會對原本的系統功能造成太大的影響。如此一來，按鍵控制電路240可無需進行校正。除此之外，由於具校正機制的轉換電路260僅用來協助對被判斷為未被按壓的按鍵進行重新掃描(即精準掃描)，因此可降低重新掃描的次數與時間。由此可知，電子裝置200除了可精準地判斷出按鍵601~625的被按壓狀態，還可提高電子裝置200的電路資源利用率。

在本發明的一實施例中，按鍵控制電路240可操作於偵測階段、第一掃描階段與第二掃描階段，但不限於此。於偵測階段，按鍵控制電路240可偵測按鍵模組220的按鍵601~625中的任一鍵是否有被按壓。若按鍵控制電路240判斷按鍵601~625都沒有被按壓，則按鍵控制電路240將持續操作在偵測階段以進行偵測。相對地，若按鍵控制電路240偵測到此些按鍵601~625中的任一鍵被按壓，不論是此些按鍵601~625中的一個按鍵或是多個按鍵被按壓，按鍵控制電路240則可進入第一掃描階段。於第一掃描階段，按鍵控制電路240可對此些按鍵601~625中的每一個按鍵進行掃描，並將每一條感測線(例如第二線L21~L25)上的電壓與一比較電壓進行比較，以判斷此些按鍵601~625中的每一個按鍵的被按壓狀態。

以下請同時參照圖2~圖4，圖4是圖2的電子裝置200的一電路方塊示意圖，其中圖4的按鍵模組220可參照圖3所示的按鍵模組220。如圖4所示，按鍵控制電路240可包括比較電路CMP1~CMP5以及主控制電路243，但不限於此。比較電路CMP1~CMP5可分別耦接到第二線L21~L25以及處理器280，其中比較電路CMP1~CMP5可不具備校正機制。主控制電路243可耦接到第一線L11~L15與處理器280。在圖4所示的實施例中，第一線L11~L15僅用以作為驅動線，而第二線L21~L25則僅用以作為感測線。

具校正機制的轉換電路260可包括切換電路2601以及類比至數位轉換器(Analog to Digital Converter，ADC)2603。切換電路2601可用以接收第一感測信號SC1以及對應於第二線L21~L25的第二感測信號SC21~SC25。切換電路2601可受控於切換信號SS以選擇第一感測信號SC1、第二感測信號SC21~SC25的其中一者以作為類比信號SA。類比至數位轉換器2603可耦接到切換電路2601以接收類比信號SA。類比至數位轉換器2603可對類比信號SA進行類比至數位轉換以產生第一結果DRS1或第二結果DRS2，其中類比至數位轉換器2603具備校正機制，且類比至數位轉換器2603的校正值可由處理器280所提供。在本發明的一實施例中，類比至數位轉換器2603可採用逐漸趨近暫存器式ADC (successive approximation register ADC，SAR ADC)、計數式ADC(counting ADC)、並聯比較器式ADC (parallel-comparator ADC)或是雙斜率或比率計量式(Dual-slope or Radiometric ADC)來實現，但本發明並不以此為限，類比至數位轉換器2603的類型可依據實際應用或設計需求而定。

在本發明的一實施例中，處理器280可以是硬體、韌體或是儲存在記憶體而由微處理器(micro processor)或數位信號處理器(DSP)所載入執行的軟體或機器可執行程式碼。若是採用硬體來實現，則處理器280可以是由多個電路晶片所完成，也可以由單一整合電路晶片所達成，但本發明並不以此為限制。上述多個電路晶片或單一整合電路晶片可採用特殊功能積體電路(ASIC)或可程式化邏輯閘陣列(FPGA)來實現。而上述記憶體可以是例如光碟、隨機存取記憶體、唯讀記憶體、快閃記憶體、軟碟、硬碟或磁性光學碟等等。

特別的是，比較電路CMP1~CMP5的每一者的電路架構可如圖5所示的比較電路500，但本發明並不以此為限。圖5所示的比較電路500可包括比較器504以及電阻R。比較器504的非反相輸入端可耦接到比較電路500的輸入端，比較器504的反相輸入端可接收比較電壓Vcmp，比較器504的輸出端可耦接到比較電路500的輸出端。電阻R可耦接在比較器504的非反相輸入端與電源端PWR之間。電源端PWR可例如是按鍵控制電路240的操作電源端，且電源端PWR的電壓位準可例如為第二電位VCC，但不限於此。上述的比較電壓Vcmp的電壓值可介於0伏特與第二電位VCC之間。

以下請再同時參照圖2~圖5。於偵測階段，按鍵控制電路240可並行驅動第一線L11~L15至同一電位，且可並行偵測對應於每一條第二線L21~L25的按鍵是否有被按壓以作為偵測結果。詳細來說，主控制電路243可並行驅動第一線L11~L15至第一電位(例如0伏特，但不限於此)。比較電路CMP1~CMP5可分別將第二線L21~L25的電壓SV21~SV25與比較電壓Vcmp進行比較以產生偵測結果。

舉例來說，假設比較電路500的電阻R的電阻值極大於按鍵601~625中的電阻r的電阻值，由於第二線L21的按鍵601~605中有任一按鍵(例如按鍵601、603~605)被按壓，致使第二線L21上的電壓SV21為第一電位(例如0伏特)，故透過比較電路CMP1的比較運作可得到例如邏輯0的偵測結果。相對地，由於第二線L22的按鍵606~610中無鍵被按壓，致使第二線L22上的電壓SV22為第二電位VCC，故透過比較電路CMP2的比較運作可得到例如為邏輯1的偵測結果，其中上述邏輯0與邏輯1僅為例示之用，並非用以限制本發明。其餘的第二線L23~L25的偵測結果則可依此類推。

在本發明的一實施例中，按鍵控制電路240可於偵測階段根據上述偵測結果來判斷按鍵601~625中的任一鍵是否有被按壓，若判斷結果為是，則按鍵控制電路240則可進入第一掃描階段。於第一掃描階段，按鍵控制電路240可依序地選取5條第一線L11~L15的其中一條(例如第一線L11)，並透過5條第二線L21~L25來分別對所選取的第一線(第一線L11)的5個按鍵(按鍵601、606、611、616、621)的被按壓狀態進行並行掃描，從而產生對應於所選取的第一線(第一線L11)的粗略掃描結果(例如粗略掃描結果R01、R06、R11、R16、R21)。

舉例來說，按鍵控制電路240可於第一掃描階段先選取第一線L11(但不限於此)，並透過5條第二線L21~L25來對第一線L11的5個按鍵601、606、611、616、621的被按壓狀態進行掃描，從而產生對應於第一線L11的粗略掃描結果R01、R06、R11、R16、R21。接著，控制器240可選取第一線L12，並透過5條第二線L21~L25來對第一線L12的5個按鍵602、607、612、617、622的被按壓狀態進行掃描，從而產生對應於第一線L12的粗略掃描結果R02、R07、R12、R17、R22。其餘則可依此類推。

詳細來說，於第一掃描階段，主控制電路243可於5條第一線L11~L15中選取第一線L11。主控制電路243可將第一線L11驅動至第一電位(例如0伏特)，且可將其餘第一線L12~L15驅動至第二電位VCC。比較電路CMP1~CMP5可分別對第二線L21~L25的電壓SV21~SV25與比較電壓Vcmp進行比較以產生對應於第一線L11的粗略掃描結果R01、R06、R11、R16、R21。如此一來，處理器280即可得到對應於第一線L11上的每一個按鍵601、606、611、616、621的被按壓狀態。同樣地，其餘的第一線L12~L15也可依此類推。

在此值得一提的是，於第一掃描階段所取得的粗略掃描結果R01~R25是有可能會發生誤判的情況。具體來說，於第一掃描階段，當第二線(感測線) L21上的按鍵601~605被按壓的按鍵數量越多時，第二線L21上的電壓SV21的電壓位準將會越接近第二電位VCC，而致使第二線L21上的按鍵601~605可能被誤判為沒有被按壓。同理，其餘的第二線(感測線) L22~L25亦可能有類似的情況發生。

舉例來說，以下請參照圖6A，圖6A繪示第二線L25的按鍵621~625與比較電路CMP5所形成的一分壓電路示意圖。在此假設第一電位為0伏特，圖6A中的每一個按鍵621~625中的電阻r的電阻值極小於比較電路CMP5中的電阻R的電阻值。於第一掃描階段時，假設選取第一線(驅動線)L11並將第一線(驅動線)L11驅動至0伏特(即第一電位)，且將其餘第一線(驅動線)L12~L15驅動至第二電位VCC。由於第二線L25上沒有任何鍵被按壓，故第二線(感測線)L25上的電壓SV25的電壓位準將等於第二電位VCC。

以下請參照圖6B，圖6B繪示第二線L25的按鍵621~625與比較電路CMP5所形成的另一分壓電路示意圖。如圖6B所示，由於所選取的第一線(驅動線)L11上的按鍵621被按壓，且按鍵622~625未被按壓，故按鍵621所對應的第二線(感測線) L25上的電壓SV25的電位為VCC×(r÷(r+R))。由於電阻r的電阻值極小於電阻R的電阻值，故電壓SV25的電位將近似於0伏特(即第一電位)，因此比較電路CMP5可輕易地判斷出按鍵621有被按壓。

以下請參照圖6C，圖6C繪示第二線L25的按鍵621~625與比較電路CMP5所形成的又一分壓電路示意圖。當選取第一線(驅動線)L11且按壓第二線(感測線)L25上的i個按鍵(例如3個按鍵，包括按鍵621)時，第二線(感測線)L25上的電壓SV25的電位為VCC×r/{[R||(r/(i-1)]+r} = VCC×{1-1/[i+(r/R)]}，其中i為大於1且小於等於5的正整數。當i的數值越大時，電壓SV25的電位將越接近於第二電位VCC，致使圖4所示的不具備校正機制的按鍵控制電路240可能會將按鍵621誤判為未被按壓。如此一來將難以判斷(或無法識別)對應於第一線(驅動線)L11與第二線(感測線)L25的按鍵621有被按壓或是沒有被按壓。值得一提的是，未具備校正機制的按鍵控制電路240會發生誤判的情況僅在於：將第二線(感測線)L25上多個按鍵有被按壓的情況誤判為沒有按鍵被按壓。換句話說，粗略掃描結果R01~R25(如圖2所示)所指示未被按壓的按鍵必須透過具校正機制的轉換電路260(如圖2所示)來重新判斷。

以下請再同時參照圖2~圖4。舉例來說，於第一掃描階段，倘若處理器280根據粗略掃描結果R01~R25而判斷按鍵601、603~605、614~615、618~620未被按壓時，則按鍵601、603~605、614~615、618~620必須透過具校正機制的轉換電路260來重新判斷。因此，處理器280可進入第二掃描階段並透過按鍵控制電路240將對應於按鍵601的第一線L11驅動至第一電位(例如0伏特)且將其餘的第一線L12~L15驅動至第二電位VCC。處理器280可產生切換信號SS以使具校正機制的轉換電路260選擇對應於按鍵601的第二線L21的第二感測信號SC1以進行轉換，並據以產生第二結果DRS2。處理器280可將第二結果DRS2與一臨界值進行比較以重新判斷按鍵601的被按壓狀態。同樣地，按鍵603~605、614~615、618~620的被按壓狀態的重新判斷方式可依據上述說明類推得之。

由於類比至數位轉換器2603具備校正機制，因此類比至數位轉換器2603所產生的第二結果DRS2乃是校正過後的結果，第二結果DRS2的精準度並不會受到製程上的飄移所影響。

圖7為根據本發明一實施例的電子裝置的按鍵狀態的偵測方法的步驟流程圖。請同時參照圖2~圖4與圖7，本範例實施例的電子裝置的按鍵狀態的偵測方法包括如下步驟。首先，在步驟S900所示的偵測階段，可透過按鍵控制電路240來偵測按鍵模組220的按鍵601~625中的任一鍵是否被按壓，若偵測結果為是，則進入步驟S910所示的第一掃描階段，否則，則持續進行步驟S900的偵測階段的偵測運作。接著，在步驟S910所示的第一掃描階段，可透過按鍵控制電路240來偵測按鍵601~625的每一者的被按壓狀態，並據以得到粗略掃描結果R01~R25。之後，在步驟S920所示的第一掃描階段，可透過處理器280根據粗略掃描結果來判斷按鍵601~625中的至少一者是否未被按壓，若判斷結果為按鍵601~625皆被按壓，則按鍵601~625已掃描完畢，並重新回到步驟S900所示的偵測階段以進行下一輪的偵測運作；若判斷結果為按鍵601~625中的至少一者未被按壓，則進入於步驟S930所示的第二掃描階段以進行精細掃描。在步驟S930所示的第二掃描階段，可透過處理器280產生切換信號SS，致使切換電路2601被切換而選擇來自按鍵模組220(或按鍵控制電路240)的第二感測信號SC21~SC25的一對應者以作為類比信號SA，並透過具校正機制的轉換電路260對類比信號SA進行轉換，以產生第二結果DRS2。接著，在步驟S940所示的第二掃描階段，可透過處理器280根據第二結果DRS2來重新判斷按鍵601~625中的上述至少一者的被按壓狀態。最後，於步驟S950中，在按鍵601~625的上述至少一者的被按壓狀態被重新判斷完畢之後，可透過處理器280產生切換信號SS，以使切換電路2601被切換回選擇來自第一電路50的第一感測信號SC1以作為類比信號SA，可透過具校正機制的轉換電路260對類比信號SA進行轉換，以產生第一結果DRS1，且可透過處理器280根據第一結果DRS1而執行對應於第一感測信號SC1的系統功能。此時，代表按鍵601~625已掃描完畢，因此將重新回到步驟S900以進行下一輪的按鍵偵測運作。

綜上所述，在本發明上述實施例所提出的電子裝置及其按鍵狀態的偵測方法中，可將用以執行其他系統功能(例如溫度控制功能或是電量監控功能等等)且具備校正機制的轉換電路動態地切換來支援按鍵模組的掃描功能(亦即第二掃描階段的掃描功能)。由於具備校正機制的轉換電路原本所要轉換的第一感測信號不會在瞬間產生極大的變化，因此具校正機制的轉換電路被動態地且暫時地切換以支援按鍵模組的掃描功能並不會對原本的系統功能造成太大的影響。如此一來，按鍵控制電路便無需具備校正機制而可降低電路成本。除此之外，由於具校正機制的轉換電路僅用來協助對被判斷為未被按壓的按鍵進行重新掃描，因此可降低重新掃描的次數與時間。由此可知，本發明實施例的電子裝置除了可精準地判斷出按鍵的被按壓狀態，還可提高電路資源的利用率。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧鍵盤裝置

10、20、504‧‧‧比較器

200‧‧‧電子裝置

220‧‧‧按鍵模組

240‧‧‧按鍵控制電路

243‧‧‧主控制電路

260‧‧‧具校正機制的轉換電路

2601‧‧‧切換電路

2603‧‧‧類比至數位轉換器

280‧‧‧處理器

50‧‧‧第一電路

500、CMP1~CMP5‧‧‧比較電路

601~625、SW1~SW4‧‧‧按鍵

DL1、DL2‧‧‧驅動線

DRS1‧‧‧第一結果

DRS2‧‧‧第二結果

L11~L15‧‧‧第一線

L21~L25‧‧‧第二線

PWR‧‧‧電源端

R01~R25‧‧‧粗略掃描結果

R、r‧‧‧電阻

S900、S910、S920、S930、S940、S950‧‧‧步驟

SA‧‧‧類比信號

SC1‧‧‧第一感測信號

SC21~SC25‧‧‧第二感測信號

SL1、SL2‧‧‧感測線

SS‧‧‧切換信號

SV1、SV2‧‧‧電壓信號

SV11~SV15、SV21~SV25‧‧‧電壓

sw‧‧‧開關

VCC‧‧‧第二電位

Vcmp‧‧‧比較電壓

Vref‧‧‧參考電壓

圖1繪示習知的鍵盤裝置。 圖2是依照本發明一實施例所繪示的電子裝置的示意圖。 圖3是圖2的控鍵模組與控鍵控制電路的示意圖。 圖4是圖2的電子裝置的一電路方塊示意圖。 圖5是圖4的比較電路的電路架構示意圖。 圖6A~圖6C是依照本發明實施例所繪示的第二線的按鍵與比較電路所形成的分壓電路示意圖。 圖7為根據本發明一實施例的電子裝置的按鍵狀態的偵測方法的步驟流程圖。

200‧‧‧電子裝置

220‧‧‧按鍵模組

240‧‧‧按鍵控制電路

260‧‧‧具校正機制的轉換電路

280‧‧‧處理器

50‧‧‧第一電路

DRS1‧‧‧第一結果

DRS2‧‧‧第二結果

R01~R25‧‧‧粗略掃描結果

SC1‧‧‧第一感測信號

SC21~SC25‧‧‧第二感測信號

SS‧‧‧切換信號

Claims (14)

1. 一種具有按鍵輸入功能的電子裝置，包括：一按鍵模組，包括多個按鍵、至少一條第一線以及至少一條第二線，其中該至少一條第一線與該至少一條第二線耦接到該些按鍵以驅動該些按鍵或感測該些按鍵；一按鍵控制電路，耦接到該至少一條第一線與該至少一條第二線，該按鍵控制電路偵測該些按鍵中的任一者是否被按壓，若偵測結果為是，該按鍵控制電路對該些按鍵的每一者的被按壓狀態進行掃描，並據以得到一粗略掃描結果；一具校正機制的轉換電路，包括一切換電路，其中該切換電路耦接到一第一電路以接收一第一感測信號，耦接到該按鍵控制電路以透過該按鍵控制電路接收該至少一條第二線上的至少一第二感測信號，且受控於一切換信號而預設地選擇該第一感測信號以作為一類比信號，其中該具校正機制的轉換電路對該類比信號進行轉換，以產生一第一結果；以及一處理器，耦接到該按鍵控制電路與該具校正機制的轉換電路，該處理器根據該第一結果而執行對應於該第一感測信號的一系統功能，其中，當該處理器根據該粗略掃描結果而判斷該些按鍵的至少一者未被按壓時，該處理器產生該切換信號以使該切換電路選擇該至少一第二感測信號的一對應者以作為該類比信號，致使該具校正機制的轉換電路對該類比信號進行轉換以產生一第二結 果，且該處理器根據該第二結果重新判斷該些按鍵的該至少一者的被按壓狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中於一第一掃描階段，該按鍵控制電路依序地選取該至少一條第一線的其中一者，並透過該至少一條第二線來對所選取的該第一線的每一個按鍵的被按壓狀態進行並行掃描，從而產生該粗略掃描結果。
3. 如申請專利範圍第2項所述的電子裝置，其中於一偵測階段，該按鍵控制電路並行驅動該至少一條第一線至同一電位，且並行偵測對應於各該至少一條第二線的至少一個按鍵是否有被按壓以作為一偵測結果，其中，該按鍵控制電路於該偵測階段根據該偵測結果來判斷該些按鍵中的任一者是否被按壓，若判斷結果為是，則該按鍵控制電路進入該第一掃描階段。
4. 如申請專利範圍第3項所述的電子裝置，其中該按鍵控制電路包括：至少一比較電路，耦接到該至少一條第二線與該處理器；以及一主控制電路，耦接到該至少一條第一線與該處理器，其中：該主控制電路於該偵測階段並行驅動該至少一條第一線至一第一電位，該至少一比較電路將該至少一條第二線的電壓與一比較電壓進行比較以產生該偵測結果；以及該主控制電路於該第一掃描階段依序地選取該至少一條第一 線的其中一者，該主控制電路驅動所選取的該至少一條第一線的其中該者至該第一電位且驅動該至少一條第一線的其餘者至一第二電位，該至少一比較電路將該至少一條第二線的電壓與該比較電壓進行比較以產生該粗略掃描結果。
5. 如申請專利範圍第2項所述的電子裝置，其中於該第一掃描階段，當該處理器根據該粗略掃描結果而判斷該些按鍵的至少一者未被按壓時，該處理器進入一第二掃描階段並透過該按鍵控制電路將對應於未被按壓的該按鍵的該第一線驅動至一第一電位且將該至少一條第一線的其餘者驅動至一第二電位，該處理器產生該切換信號以使該切換電路選擇對應於未被按壓的該按鍵的該第二線的該第二感測信號以作為該類比信號，致使該具校正機制的轉換電路對該類比信號進行轉換以產生該第二結果，該處理器將該第二結果與一臨界值進行比較以重新判斷未被按壓的該按鍵的被按壓狀態。
6. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該具校正機制的轉換電路更包括：一類比至數位轉換器，耦接到該切換電路以接收該類比信號，對該類比信號進行類比至數位轉換以產生該第一結果或該第二結果，其中該類比至數位轉換器具備校正機制。
7. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該第一電路包括一溫度感測器或是一電量量測電路，且該處理器根據該第 一結果而執行該系統功能中的一溫度控制功能或一電量監控功能。
8. 一種按鍵狀態的偵測方法，用於一具有按鍵輸入功能的電子裝置的一按鍵模組，所述按鍵狀態的偵測方法包括：於一偵測階段，透過該電子裝置的一按鍵控制電路來偵測該按鍵模組的多個按鍵中的任一者是否被按壓，若偵測結果為是，則進入一第一掃描階段；於該第一掃描階段，透過該按鍵控制電路來偵測該些按鍵的每一者的被按壓狀態，並據以得到一粗略掃描結果；於該第一掃描階段，透過該電子裝置的一處理器根據該粗略掃描結果來判斷該些按鍵中的至少一者是否未被按壓，若判斷結果為該些按鍵中的至少一者未被按壓，則進入於一第二掃描階段；於該第二掃描階段，透過該處理器產生一切換信號，致使該電子裝置的一具校正機制的轉換電路中的一切換電路被切換而選擇來自該按鍵模組的至少一第二感測信號的一對應者以作為一類比信號，並透過該具校正機制的轉換電路對該類比信號進行轉換，以產生一第二結果；於該第二掃描階段，透過該處理器根據該第二結果來重新判斷該些按鍵的該至少一者的被按壓狀態；在該些按鍵的該至少一者的被按壓狀態被重新判斷完畢之後，透過該處理器產生該切換信號，以使該切換電路被切換回選擇來自一第一電路的一第一感測信號以作為該類比信號，透過該 具校正機制的轉換電路對該類比信號進行轉換，以產生一第一結果，且透過該處理器根據該第一結果而執行對應於該第一感測信號的一系統功能。
9. 如申請專利範圍第8項所述的按鍵狀態的偵測方法，其中所述於該偵測階段，透過該按鍵控制電路來偵測該些按鍵中的任一者是否被按壓的步驟包括：透過該按鍵控制電路並行驅動該按鍵模組的至少一條第一線至同一電位，且並行偵測對應於該按鍵模組的各至少一條第二線的至少一個按鍵是否有被按壓以作為一偵測結果；以及透過該按鍵控制電路根據該偵測結果來判斷該些按鍵中的任一者是否被按壓。
10. 如申請專利範圍第8項所述的按鍵狀態的偵測方法，其中所述於該第一掃描階段，透過該按鍵控制電路來偵測該些按鍵的每一者的被按壓狀態，並據以得到該粗略掃描結果的步驟包括：透過該按鍵控制電路根據該偵測結果依序地選取該至少一條第一線的其中一者；以及透過該按鍵控制電路與該至少一條第二線來對所選取的該第一線的每一個按鍵的被按壓狀態進行並行掃描，從而產生該粗略掃描結果，其中對應於所選取的該第一線上的至少一個按鍵有被按壓。
11. 如申請專利範圍第8項所述的按鍵狀態的偵測方法，其中所述於該第一掃描階段，透過該按鍵控制電路來偵測該些按鍵的每一者的被按壓狀態，並據以得到該粗略掃描結果的步驟包括：透過該按鍵控制電路依序地選取該按鍵模組的至少一條第一線的其中一者；以及透過該按鍵控制電路與該至少一條第二線來對所選取的該第一線的每一個按鍵的被按壓狀態進行並行掃描，從而產生該粗略掃描結果。
12. 如申請專利範圍第8項所述的按鍵狀態的偵測方法，其中所述於該第二掃描階段，透過該處理器產生該切換信號，致使該切換電路被切換而選擇來自該按鍵模組的該至少一第二感測信號的該對應者以作為該類比信號，並透過該具校正機制的轉換電路對該類比信號進行轉換，以產生該第二結果的步驟包括：透過該按鍵控制電路將該按鍵模組中對應於未被按壓的該按鍵的第一線驅動至一第一電位，且將該按鍵模組的其餘第一線驅動至一第二電位；透過該處理器產生該切換信號，以致使該切換電路被切換而選擇該對應的第二感測信號以作為該類比信號，其中該對應的第二感測信號對應於該按鍵模組中未被按壓的該按鍵的第二線；以及透過該具校正機制的轉換電路中的一類比至數位轉換器對該類比信號進行類比至數位轉換以產生該第二結果， 其中該類比至數位轉換器具備校正機制。
13. 如申請專利範圍第8項所述的按鍵狀態的偵測方法，其中所述於該第二掃描階段，透過該處理器根據該第二結果來重新判斷該些按鍵的該至少一者的被按壓狀態的步驟包括：透過該處理器將該第二結果與一臨界值進行比較以重新判斷該些按鍵的該至少一者的被按壓狀態。
14. 如申請專利範圍第8項所述的按鍵狀態的偵測方法，其中該系統功能包括一溫度控制功能或一電量監控功能。