TWI682316B

TWI682316B - 類衝量感應按鍵之系統及方法

Info

Publication number: TWI682316B
Application number: TW107122002A
Authority: TW
Inventors: 劉永隆
Original assignee: 精元電腦股份有限公司
Priority date: 2018-06-27
Filing date: 2018-06-27
Publication date: 2020-01-11
Also published as: TW202001535A

Abstract

本發明係包括至少一字鍵及一處理單元。該字鍵係用以輸出一對應該字鍵受按壓強度之字鍵按壓訊號，而該處理單元係用以接收並處理該字鍵按壓訊號；當該字鍵按壓訊號等於一第一參考值時，該處理單元係記錄一第一時間，當該字鍵按壓訊號等於一第二參考值時，記錄一第二時間，再代入|(CP2-CP1)/(t2-t1)|計算出一第一類衝值，並輸出至一電子裝置；其中， CP1為該第一參考值，CP2為該第二參考值，t1為第一時間，t2為第二時間。

Description

類衝量感應按鍵之系統及方法

本發明係有關一種類衝量感應按鍵之系統及方法，尤指一種依按壓強度及速度而計算出之類衝值。

随著科技的進步，各式各樣的電子產品不斷推陳出新，消費者不但會在效能及外型上進行比較，其操作介面也是選擇產品的重要選項之一；以鍵盤來說，其在設計上也是不斷的改良，然而，一般的鍵盤已無法滿足消費者。

經查，習知中華民國專利公告第M509969號前案，其係可在字鍵受到按壓力時，輸出一對應於該按壓力強度之受壓信號，但這樣的設計僅能藉由按壓力道的變化而輸出不同訊號，使電腦或其它電子產品依訊號執行對應之命令，在使用上較為單調且缺乏變化。

有鑑於此，本案發明人遂以其多年從事相關設計實務經驗，而積極研究改良，並經多次實物樣品製作及測試，進而具體改良習知之上述缺點，終致完成本發明。

為克服上述缺點，本發明提供一種類衝量感應按鍵之系統及方法，其係依按壓強度及速度而計算出之類衝值，並輸出至一電子裝置而進行相對應之處理。

本發明係為一種類衝量感應按鍵之系統，其包括：至少一字鍵及一處理單元；該字鍵係用以輸出一對應該字鍵受按壓之強度之字鍵按壓訊號，並由該處理單元接收處理，當該字鍵按壓訊號等於一第一參考值及該第二參考值時，分別記錄一第一時間及一第二時間，再由該處理單元計算出一第一類衝值，並輸出至一電子裝置；其中，該第一類衝值係由下列公式計算取得：|(CP2-CP1)/(t2-t1)| ；其中CP1為該第一參考值，CP2為該第二參考值，t1為第一時間，t2為第二時間。

本發明又包括一種類衝量感應按鍵之方法，其包括：步驟S1：按壓一字鍵並持續輸出一字鍵按壓訊號；步驟S2：由一處理單元接持續收該字鍵按壓訊號；當該字鍵按壓訊號等於一第一參考值及一第二參考值時，分別記錄一第一時間及一第二時間，再由該處理單元計算出一第一類衝值，並輸出至一電子裝置；其中，該第一類衝值係由下列公式計算取得：| (CP2-CP1)/(t2-t1) |；其中CP1為該第一參考值，CP2為該第二參考值，t1為第一時間，t2為第二時間。

以下謹以具體實施例，且佐以圖式作詳細說明，俾使審查委員對本發明之技術特徵，有更進一步之了解。

請參閱圖1，本發明係為一種類衝量感應按鍵之系統，其包括：至少一字鍵10及一處理單元20。

該字鍵係為電容式字鍵，當該字鍵受到按壓時，係輸出一對應於該按壓力強度之字鍵按壓訊號。如圖2A所示，該字鍵10係具有一鍵帽11、一架橋機構12、一彈性體13、一錐形彈性件14及一感應電路板15；當該鍵帽11未被按壓時，該彈性體30之彈力係會推頂該鍵帽10位於一第一位置P1，且該錐形彈性件14尚未受到按壓力亦未受壓變形，此時，該感應電路板15之電容感應區151亦係未產生電容感應變化量；繼而，如圖2B所示，當該鍵帽11被按壓而由該第一位置P1移動至一第二位置P2時，則該鍵帽11係會向下壓掣該彈性體13頂面，使得該彈性體13向下變形，而該錐形彈性件14亦向下壓縮變形，此時，該錐形彈性件14與該電容感應區151產生壓縮間距的變化，而其感應電容變化量(也就是感應電容值)係對應其按壓力道，俾輸出一對應於此按壓力強度之字鍵按壓訊號。

當然，圖2A及圖2B僅為本發明說明按壓動作之示意圖，該鍵帽11之位置變化非只限於該第一位置P1及該第二位置P2，而是可隨使用者按壓該鍵帽11之按壓力而使該錐形彈性件40產生不同程度的壓縮，進而使該鍵帽11位於不同之高度位置。也就是說，當使用者按壓該鍵帽11的強度愈大而產生較大的按壓行程間距時，該錐形彈性件14對該感應電路板15之電容感應區151壓縮而產生的按壓力也愈大，該電容感應區151所能感應到的感應電容值也相對較大；也就是說，該感應電容值係與按壓力之強度呈正比。而在應用上，本發明係以量測IC輸出參考值，例如：0~255，因此，該字鍵按壓訊號之參考值係與按壓力道呈反比(參閱圖3及圖4)。

而該處理單元20係可為一般微處理器、特殊用途處理器之組合或相關晶片組，用以接收並處理該字鍵按壓訊號；如圖3所示，其係該字鍵10按壓與時間關係曲線圖，當該字鍵按壓訊號等於一第一參考值CP1時，記錄一第一時間t1，當該字鍵按壓訊號等於一第二參考值CP2時，記錄一第二時間t2，並由該處理單元20計算出一第一類衝值，進而輸出至一電子裝置30；其中，該第一類衝值係由下列公式計算取得：|(CP2-CP1)/(t2-t1)|。

更詳細的說，該電子裝置係可為智慧型手機、電腦、可攜式電子裝置或平板等，並依該處理單元20輸出之第一類衝值，進行相對應之處理；舉例來說，該電子裝置可依據該第一類衝值的大小，對遊戲進行不同程度之處理，例如：該第一類衝值愈大則遊戲角色攻擊力量愈大，而該第一類衝值愈小則遊戲角色攻擊力量愈小。

由圖3中可知，該第一時間t1及該第二時間t2的差距愈小，以上述公式取其絕對值後所得到之該第一類衝值愈大(斜率值愈小)，而該第一時間t1及該第二時間t2的差距愈大，則以上述公式取其絕對值後所得到之該第一類衝值愈小(斜率值愈大)。

當然，上述說明所計算出之該第一類衝值，係為該字鍵10按壓過程之斜率值，而該處理單元20除了可計算按壓過程之斜率值，亦可對釋放該字鍵10過程之斜率值進行計算；請參閱圖4，其係該字鍵10按壓、釋放與時間關係曲線圖，本發明在該第二參考值CP2之設定上，係大於使用者之最大施力點，因此，當該字鍵按壓訊號等於該第二參考值CP2後，該字鍵10仍持續受到按壓，使該字鍵按壓訊號達到一施力最大值CP3，並開始釋放該字鍵10；也就是說，該處理單元20計算出該第一類衝值後，係可持續接收該字鍵按壓訊號，當該字鍵按壓訊號小於該第二參考值CP2並達到一施力最大值CP3後，即是該字鍵10之釋放行程，該字鍵按壓訊號會再次等於該第二參考值CP2，此時，該處理單元20係記錄一第三時間t3，當該字鍵按壓訊號再次等於該第一參考值CP1時，則記錄一第四時間t4，再由該處理單元20計算出一第二類衝值，並輸出至該電子裝置30；其中，該第二類衝值係由下列公式計算取得：| (CP1-CP2)/(t4-t3) |。

由此可知，本發明除了可利用按壓該字鍵10時之第一類衝值供該電子裝置30進行相對應之處理外，亦可同時利用該第一類衝值及釋放該字鍵10時之第二類衝值供該電子裝置30進行處理之依據，使該電子裝置30在對應上具有更多之組合變化。

請參閱圖5，其係為本發明之類衝量感應按鍵之方法流程圖；

首先，步驟S1：按壓一字鍵並持續輸出一字鍵按壓訊號；該字鍵係為電容式字鍵，當該字鍵受到按壓時，係輸出一對應於該按壓力強度之字鍵按壓訊號。

接著，步驟S2：由一處理單元20持續收該字鍵按壓訊號；當該字鍵按壓訊號等於一第一參考值CP1時，記錄一第一時間t1，當該字鍵按壓訊號等於一第二參考值CP2時，記錄一第二時間t2，再由該處理單元20計算出一第一類衝值，並輸出至一電子裝置30；其中，該第一類衝值係由下列公式計算取得：| (CP2-CP1)/(t2-t1) |。

如圖6所示，在該處理單元20計算出該第一類衝值後，該方法還包括步驟S3：該處理單元20持續接收該字鍵按壓訊號，當該字鍵按壓訊號小於該第二參考值CP2後，且再次等於該第二參考值CP2時，記錄一第三時間t3，當該字鍵按壓訊號等於該第一參考值CP1時，記錄一第四時間t4，再由該處理單元20計算出一第二類衝值，並輸出至該電子裝置；其中，該第二類衝值係由下列公式計算取得：|(CP1-CP2)/(t4-t3)|。

請參閱圖7，其係為本發明類衝量感應按鍵之方法之詳細流程圖；由圖中可知，當使用者按壓該字鍵10時，該字鍵按壓訊號即持續輸出至該處理單元20，該處理單元20讀取該字鍵按壓訊號及目前時間，若該字鍵按壓訊號未達到該第一參考值CP1，則持續進行接收及讀取，當該字鍵按壓訊號等於該第一參考值時，同時記錄當下時間(也就該第一時間t1)，接著，持續進行接收及讀取，直至該字鍵按壓訊號等於該第二參考值CP2，再次記錄當下時間(也就是該第二時間t2)，即可進行該第一類衝值之計算(也就是按壓字鍵之類衝值)，並輸出至該電子裝置30；當然，本發明在該第二參考值CP2之設定上，係大於使用者之最大施力點，因此，當該字鍵按壓訊號等於該第二參考值CP2後，該字鍵仍持續受到按壓，使該字鍵按壓訊號小於該第二參考值CP2；當該字鍵按壓訊號達到一施力最大值後，即是該字鍵10之釋放行程，該字鍵按壓訊號再次等於該第二參考值CP2時，該處理單元20係紀錄當下時間(也就是該第三時間t3)，並持續進行接收及讀取，直至該字鍵按壓訊號等於該第一參考值Cp1，再次記錄當下時間(也就是該第四時間t4)，即可進行該第二類衝值(也就是釋放字鍵之類衝值)之計算，並輸出至該電子裝置30。

由以上說明可知，本發明利用使用者按壓、釋放該字鍵10之力道與速度，計算按壓、釋放過程之斜率值變化，並藉由此變化使該電子裝置30進行相對應之程序處理，進而可應用於遊戲、特定程式或軟體中，依類衝值之不同而進行不同之效果處理，令使用者可依不同力道及速度來操作遊戲、程式或軟體之特定功能，以達到不同層次之操作效果。

由以上詳細說明，可使熟知本項技藝者明瞭本發明的確可達成前述目的，實已符合專利法之規定，爰提出發明專利申請。

10．．．字鍵 11．．．鍵帽 12．．．架橋機構 13．．．彈性體 14．．．錐形彈性件 15．．．感應電路板 151．．．電容感應區 20．．．處理單元 30．．．電子裝置 S1、S2、S3．．．步驟

圖1係本發明類衝量感應按鍵之系統之示意圖。圖2A係本發明字鍵之使用狀態一剖視圖，其係顯示字鍵未按壓狀態。圖2B係本發明字鍵之使用狀態二剖視圖，其係顯示字鍵受按壓狀態。圖3係本發明字鍵按壓與時間關係曲線圖。圖4係本發明字鍵按壓、釋放與時間關係曲線圖圖5係本發明類衝量感應按鍵之方法流程圖圖6係本發明類衝量感應按鍵之方法二流程圖圖7係本發明類衝量感應按鍵之方法之詳細流程圖

10．．．字鍵 20．．．處理單元 30．．．電子裝置

Claims

一種類衝量感應按鍵之系統，其包括：至少一字鍵，其係用以輸出一字鍵按壓訊號，該字鍵按壓訊號係對應該字鍵受按壓之強度；一處理單元，其係用以接收並處理該字鍵按壓訊號；當該字鍵按壓訊號等於一第一參考值時，記錄一第一時間，當該字鍵按壓訊號等於一第二參考值時，記錄一第二時間，再由該處理單元計算出一第一類衝值，並輸出至一電子裝置；其中，該第一類衝值係由下列公式計算取得：|(CP2-CP1)/(t2-t1)|；其中CP1為該第一參考值，CP2為該第二參考值，t1為第一時間，t2為第二時間；該處理單元計算出該第一類衝值後，係可持續接收該字鍵按壓訊號，當該字鍵按壓訊號小於該第二參考值後，且再次等於該第二參考值時，記錄一第三時間，當該字鍵按壓訊號再次等於該第一參考值時，記錄一第四時間，再由該處理單元計算出一第二類衝值，並輸出至一電子裝置；其中，該第二類衝值係由下列公式計算取得：|(CP1-CP2)/(t4-t3)|；其中CP1為該第一參考值，CP2為該第二參考值，t3為第三時間，t4為第四時間。
如申請專利範圍第1項所述之類衝量感應按鍵之系統，其中，該字鍵係為電容式字鍵；當該字鍵受到按壓時，係可感應電容變化量，進而輸出一對應於該按壓力強度之字鍵按壓訊號。
一種類衝量感應按鍵之方法，其包括：步驟S1：按壓一字鍵並持續輸出一字鍵按壓訊號，該字鍵按壓訊號係對應該字鍵受按壓之強度；步驟S2：由一處理單元接持續收該字鍵按壓訊號；當該字鍵按壓訊號等於一第一參考值時，記錄一第一時間，當該字鍵按壓訊號等於一第二參考值時，記錄一第二時間，再由該處理單元計算出一第一類衝值，並輸出至一電子裝置；其中，該第一類衝值係由下列公式計算取得：|(CP2-CP1)/(t2-t1)|；其中CP1為該第一參考值，CP2為該第二參考值，t1為第一時間，t2為第二時間；步驟S3：該處理單元持續接收該字鍵按壓訊號，當該字鍵按壓訊號小於該第二參考值後，且再次等於該第二參考值時，記錄一第三時間，當該字鍵按壓訊號等於該第一參考值時，記錄一第四時間，再由該處理單元計算出一第二類衝值，輸出至該電子裝置；其中，該第二類衝值係由下列公式計算取得：|(CP1-CP2)/(t4-t3)|；其中CP1為該第一參考值，CP2為該第二參考值，t3為第三時間，t4為第四時間。
如申請專利範圍第3項所述之類衝量感應按鍵之方法，其中，該字鍵係為電容式字鍵，當該字鍵受到按壓時，係可感應電容變化量，進而輸出一對應於該按壓力強度之字鍵按壓訊號。