TWI710928B - 距離偵測機構及其具有距離偵測功能的導航裝置 - Google Patents
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Abstract
一種具有距離偵測功能的導航裝置,能夠利用一距離偵測機構偵測相對於一工作面的距離,該距離偵測機構包含有一基座、一連接件、一特徵單元以及一偵測單元。該連接件以部份突出之方式設置於該基座。該連接件選擇性接觸或分離該工作面,而能相對該基座發生至少一軸向的距離變動。該特徵單元設置在該連接件上。該偵測單元連結於該基座。該偵測單元隨著該連接件相對於該基座之該距離變動去偵測該特徵單元之一參數差異,以利用該參數差異判斷該基座之一底面和該工作面的該距離。
Description
本發明係提供一種距離偵測機構及其具有距離偵測功能的導航裝置,尤指一種可用以偵測相對於工作面之精確距離的距離偵測機構及其具有距離偵測功能的導航裝置。
電腦用的導航裝置(例如光學滑鼠)除了利用偵測工作面之表面特徵的方法判斷座標位移,還能依照表面特徵的偵測結果判斷光學滑鼠相對於工作面是否提起、或屬於光學滑鼠已直接放在工作面上。傳統的提起高度偵測技術係根據工作面上表面特徵的參數變化去判斷光學滑鼠相對工作面之距離變動,然而工作面的材質、表面粗糙度、污漬或灰塵都會影響表面特徵的參數值,無法針對不同表面特性的工作面做到提起高度的判斷一致性,故傳統光學滑鼠的提起高度偵測技術難以精確偵測出滑鼠相對於工作面的距離變動。
本發明係提供一種可用以偵測相對於工作面之精確距離的距離偵測機構及其具有距離偵測功能的導航裝置,以解決上述之問題。
本發明之申請專利範圍係揭露一種距離偵測機構,能夠偵測相對於
一工作面的距離,該距離偵測機構包含有一基座、一連接件、一特徵單元以及一偵測單元。該連接件以部份突出之方式設置於該基座。該連接件選擇性接觸或分離該工作面,而能相對該基座發生至少一軸向的距離變動。該特徵單元設置在該連接件上。該偵測單元連結於該基座。該偵測單元隨著該連接件相對於該基座之該距離變動去偵測該特徵單元之一參數差異,以利用該參數差異判斷該基座之一底面和該工作面的該距離。
本發明之申請專利範圍另揭露一種具有距離偵測功能的導航裝置,能夠偵測相對於一工作面的距離。該導航裝置包含有一殼體、一座標偵測模組以及一距離偵測機構。該座標偵測模組設置在該殼體內,用來偵測該殼體相對於該工作面的座標移動。該距離偵測機構設置在該殼體內。該距離偵測機構包含一基座、一連接件、一特徵單元以及一偵測單元。該連接件以部份突出之方式設置於該基座。該連接件選擇性接觸或分離該工作面,而能相對該基座發生至少一軸向的距離變動。該特徵單元設置在該連接件上。該偵測單元連結於該基座。該偵測單元隨著該連接件相對於該基座之該距離變動去偵測該特徵單元之一參數差異,以利用該參數差異判斷該基座之一底面和該工作面的該距離。
本發明之導航裝置包含有距離偵測機構,距離偵測機構利用偵測單元偵測連接件上的已知特徵單元,不受工作面之材質、表面粗糙度、污漬或灰塵等影響,能通過連接件和基座之間的距離變動,精準地計算出導航裝置相較於工作面的提起高度。距離偵測機構的連接件經由可活動方式突出基座以接觸工作面,配合彈性元件之彈性恢復力,連接件可隨著導航裝置的抬起或放下同步產生距離變動,不僅能用來計算導航裝置的提起高度、若工作面為輕薄材質(例如紙張)時還能一併將工作面施壓整平,以提高座標偵測模組的偵測精度。導航
裝置係利用門檻值之設定調校距離偵測機構的敏感度,並非是連接件完全分離工作面才視為導航裝置做出提起動作;只要連接件和基座的距離變動超過門檻值,即便連接件尚觸及工作面,仍可解讀成導航裝置做出提起動作,而停止輸出座標偵測模組的座標值資訊。
10、10’:導航裝置
12:殼體
14:座標偵測模組
16:距離偵測機構
18:基座
181:底面
20、20’:連接件
22:特徵單元
24:偵測單元
26:滑動部
261:滑動部之一端
262:滑動部之側表面
28:主體部
281:第一端
282:第二端
283:側表面
30:支撐件
32:控制器
34:彈力元件
36:固定端
38:自由端
40:延伸部
401:延伸部之一端
402:延伸部之一側
S:工作面
D1:軸向
第1圖與第2圖為本發明實施例之導航裝置在不同操作階段之結構側視圖。
第3圖與第4圖分別為本發明實施例之導航裝置的可能變形態樣之結構側視圖。
第5圖為本發明實施例之導航裝置的另一可能變形態樣之結構側視圖。
第6圖與第7圖分別為本發明不同實施例之導航裝置之結構側視圖。
請參閱第1圖與第2圖,第1圖與第2圖為本發明實施例之導航裝置10在不同操作階段之結構側視圖。導航裝置10可為光學滑鼠,使用者係操作導航裝置10在工作面S移動,根據移動軌跡判斷欲輸入的操作指令。導航裝置10包含殼體12、座標偵測模組14以及距離偵測機構16。殼體12用來容置座標偵測模組14與距離偵測機構16,提供防塵防水等保護。座標偵測模組14可利用光學偵測技術偵測工作面S上的特徵圖案、或利用滾輪偵測技術偵測滾輪轉軸的旋轉資訊,判斷殼體12相對工作面S的座標移動。若使用者些微提起導航裝置10,意即導航裝置10分離且不接觸工作面S,距離偵測機構16即能用來偵測精確的距離變化,判斷導航裝置10相對於工作面S之提起高度,從而觸發其它可能的應用程式。
距離偵測機構16包含基座18、連接件20、特徵單元22以及偵測單元
24。基座18設置於殼體12的底部、或可視為殼體12底部的一部份。連接件20以部份突出之方式設置於基座18;在此實施例中,連接件20包含以可滑動方式設置於基座18上的滑動部26、以及連接於滑動部26的主體部28,主體部28的第一端281係突出基座18的底面181。隨著導航裝置10的提起或放下,連接件20可選擇性接觸或分離工作面S,並相對基座18發生沿著軸向D1的距離變動。特徵單元22設置於連接件20上,且偵測單元24設置在基座18上的支撐件30。連接件20相對基座18發生距離變動時,偵測單元24係偵測特徵單元22的參數差異,判斷底面181和工作面S的距離。
前述的軸向D1約略平行於底面181之平面法向量。除此之外,連接件20亦可選擇以傾斜擺設方式活動設置在基座18上,讓連接件20相對於基座18的移動方向相交於底面181的平面法向量。或者,連接件20相對於基座18的移動方向也可能設計成弧形方向、螺旋方向等各種變化;沿著其它移動方向的連接件20除了部份突出底面181,另可設計成部份突出基座18(或殼體12)的側面、並彎曲延伸以指向底面181。只要在導航裝置10相較工作面S提起或放下時能相應造成連接件20發生距離變動,即屬於本發明之距離偵測機構16的設計範疇。
導航裝置10另包含控制器32,電連接於座標偵測模組14與距離偵測機構16。如第1圖所示,當導航裝置10被提起而逐漸遠離工作面S,裝設於主體部28的彈力元件34釋放其彈性恢復力將連接件20向基座18外推移,偵測單元24隨著連接件20移動偵測特徵單元22的參數差異,得知底面181和工作面S的距離;在該距離高於預定的門檻值時,認定導航裝置10與工作面S分開,此時控制器32可停止輸出座標偵測模組14產生的座標值。如第2圖所示,當導航裝置10接觸且逐漸靠近工作面S,彈力元件34受壓縮儲存彈性恢復力,連接件20移入基座
18內,偵測單元24隨之偵測特徵單元22的參數差異取得底面181和工作面S的距離;直到該距離低於門檻值,視為導航裝置10已置於工作面S上,控制器32便能相應地輸出座標偵測模組14產生的座標值。
第3圖與第4圖分別為本發明實施例之導航裝置10的可能變形態樣之結構側視圖。第1圖及第2圖所示之彈力元件34係套設在主體部28上,然而彈力元件34另可選擇性裝設於滑動部26,意即彈力元件34之兩端分別止抵滑動部26與基座18,如第3圖所示,且實際應用當不限於此。第1圖及第2圖所示之特徵單元22係設置在主體部28的第二端282;隨著連接件20的移動,偵測單元24偵測特徵單元22在尺寸和/或亮度的差異,例如特徵單元22靠近偵測單元24具有較大尺寸和較強亮度、遠離偵測單元24時則有較小尺寸與較弱亮度,利用該些參數差異判斷底面181和工作面S的距離變動。此外,特徵單元22另可選擇性設置在主體部28的側表面283,如第4圖所示,偵測單元24係偵測特徵單元22的位移差異,例如導航裝置10靠近工作面S時往上移動、分離工作面S則向下移動,來判斷底面181和工作面S的距離變動。
由於滑動部26與主體部28屬於彼此固接的連動物件,特徵單元22進一步還可選擇性設置在滑動部26的一端261或側表面262,如第5圖所示,第5圖為本發明實施例之導航裝置10的另一可能變形態樣之結構側視圖。偵測單元24係偵測該端261上特徵單元22(實線圖案)的尺寸和/或亮度差異、或偵測側表面262上特徵單元22(虛線圖案)的位移差異,據此判斷連接件20相對基座18在軸向D1的距離變動量。
請參閱第6圖與第7圖,第6圖與第7圖分別為本發明不同實施例之導
航裝置10’之結構側視圖。各實施例中,與其它實施例具有相同編號的元件具有相同的結構與功能,故此不再重複說明。如第6圖所示,連接件20’可為橡膠製的半球型彈性體,且其使用材料與形狀當不限於此。該彈性體具有相對的固定端36以及自由端38。固定端36設置於基座18,且自由端38從底面181突出基座18。特徵單元22裝設在自由端38上面向偵測單元24的位置。導航裝置10’接觸工作面S時,彈性體受擠壓造成自由端38縮入基座18內;導航裝置10’分離工作面S時,彈性體回彈將自由端38移出基座18外,因此偵測單元24可根據自由端38上特徵單元22的尺寸和/或亮度差異,判斷底面181相對於工作面S的距離變動。
如第7圖所示,連接件20’另可在自由端38內設置延伸部40,延伸部40從自由端38朝向固定端36延伸,且特徵單元22可選擇性裝設在延伸部40的一端401或一側402。特徵單元22設置於該端401,如實線圖案所示,偵測單元24係偵測其尺寸和/或亮度差異來判斷連接件20’相對基座18的距離變動;特徵單元22設置於該側402,如虛線圖案所示,偵測單元24則偵測其位移差異取得距離變動之相關資訊。
綜上所述,本發明的導航裝置包含有距離偵測機構,距離偵測機構利用偵測單元偵測連接件上的已知特徵單元,不受工作面之材質、表面粗糙度、污漬或灰塵等影響,能通過連接件和基座之間的距離變動,精準地計算出導航裝置相較於工作面的提起高度。距離偵測機構的連接件經由可活動方式突出基座以接觸工作面,配合彈性元件之彈性恢復力,連接件可隨著導航裝置的抬起或放下同步產生距離變動,不僅能用來計算導航裝置的提起高度、若工作面為輕薄材質(例如紙張)時還能一併將工作面施壓整平,以提高座標偵測模組的偵測精度。導航裝置係利用門檻值之設定調校距離偵測機構的敏感度,並非是連接
件完全分離工作面才視為導航裝置做出提起動作;只要連接件和基座的距離變動超過門檻值,即便連接件尚觸及工作面,仍可解讀成導航裝置做出提起動作,而停止輸出座標偵測模組的座標值資訊。
相比於先前技術,本發明的距離偵測機構利用連接件與基座之可動組合,設計出偵測單元能偵測位在已知位置的特徵單元的距離偵測機制,除了可達到精確的距離及控制調整,還兼具壓整工作面以改善座標偵測模組之偵測精度的優點。
以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10:導航裝置
12:殼體
14:座標偵測模組
16:距離偵測機構
18:基座
181:底面
20:連接件
22:特徵單元
24:偵測單元
26:滑動部
28:主體部
281:第一端
282:第二端
30:支撐件
32:控制器
34:彈力元件
S:工作面
D1:軸向
Claims (20)
- 一種距離偵測機構,能夠偵測相對於一工作面的距離,該距離偵測機構包含有:一基座;一連接件,以部份突出之方式可活動地設置於該基座,該連接件選擇性接觸或分離該工作面而能相對該基座發生至少一軸向的距離變動;一特徵單元,設置在該連接件上;以及一偵測單元,連結於該基座,該偵測單元隨著該連接件相對於該基座之該距離變動去偵測該特徵單元之一參數差異,以利用該參數差異判斷該基座之一底面和該工作面的該距離。
- 如請求項1所述之距離偵測機構,其中該距離偵測機構設置於一導航裝置內,用來偵測該導航裝置和該工作面的相對距離,該連接件部份突出該基座之朝向該工作面的該底面。
- 如請求項1所述之距離偵測機構,其中該連接件包含有:一滑動部,以可滑動方式設置於該基座上;以及一主體部,連接該滑動部,該主體部之一第一端突出該基座之該底面。
- 如請求項3所述之距離偵測機構,其中該連接件另包含有:一彈力元件,裝設於該滑動部或該主體部,提供一彈性恢復力以驅使該滑動部和該主體部相對於該基座移動。
- 如請求項3所述之距離偵測機構,其中該特徵單元設置在該主體部相異於該第一端之一第二端、或設置在該主體部之一側表面。
- 如請求項3所述之距離偵測機構,其中該特徵單元設置在該滑動部之一端、或設置在該滑動部之一側表面。
- 如請求項1所述之距離偵測機構,其中該連接件為一彈性體,具有相對的一固定端與一自由端,該固定端設置於該基座,該自由端突出該基座,且該特徵單元設置在該自由端上。
- 如請求項7所述之距離偵測機構,其中該自由端具有一延伸部,朝向該固定端延伸,該特徵單元設置在該延伸部的一端或一側。
- 如請求項1所述之距離偵測機構,其中該偵測單元偵測該特徵單元的尺寸差異、亮度差異、和/或位移差異。
- 如請求項1所述之距離偵測機構,其中該偵測單元根據該參數差異判斷該連接件相對於該基座在該至少一軸向的該距離變動量。
- 一種具有距離偵測功能的導航裝置,能夠偵測相對於一工作面的距離,該導航裝置包含有:一殼體;一座標偵測模組,設置在該殼體內,用來偵測該殼體相對於該工作面的座標移動;以及 一距離偵測機構,設置在該殼體內,該距離偵測機構包含:一基座,位於該殼體的底部;一連接件,以部份突出之方式可活動地設置於該基座,該連接件選擇性接觸或分離該工作面而能相對該基座發生至少一軸向的距離變動;一特徵單元,設置在該連接件上;以及一偵測單元,連結於該基座,該偵測單元隨著該連接件相對於該基座之該距離變動去偵測該特徵單元之一參數差異,以利用該參數差異判斷該基座之一底面和該工作面的該距離。
- 如請求項11所述之導航裝置,另包含有:一控制器,電連接於該座標偵測模組以及該距離偵測機構,該控制器在該距離低於一門檻值時輸出該座標偵測模組產生之一座標值,且在該距離高於該門檻值時停止輸出該座標值。
- 如請求項11所述之導航裝置,其中該連接件包含有:一滑動部,以可滑動方式設置於該基座上;以及一主體部,連接該滑動部,該主體部之一第一端突出該基座之該底面。
- 如請求項13所述之導航裝置,其中該連接件另包含有:一彈力元件,裝設於該滑動部或該主體部,提供一彈性恢復力以驅使該滑動部和該主體部相對於該基座移動。
- 如請求項13所述之導航裝置,其中該特徵單元設置在該主體部相異於該第一端之一第二端、或設置在該主體部之一側表面。
- 如請求項13所述之導航裝置,其中該特徵單元設置在該滑動部之一端、或設置在該滑動部之一側表面。
- 如請求項11所述之導航裝置,其中該連接件為一彈性體,具有相對的一固定端與一自由端,該固定端設置於該基座,該自由端突出該基座,且該特徵單元設置在該自由端上。
- 如請求項17所述之導航裝置,其中該自由端具有一延伸部,朝向該固定端延伸,該特徵單元設置在該延伸部的一端或一側。
- 如請求項11所述之導航裝置,其中該偵測單元偵測該特徵單元的尺寸差異、亮度差異、和/或位移差異。
- 如請求項11所述之導航裝置,其中該偵測單元根據該參數差異判斷該連接件相對於該基座在該至少一軸向的該距離變動量。
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TW106104839A TWI710928B (zh) | 2017-02-15 | 2017-02-15 | 距離偵測機構及其具有距離偵測功能的導航裝置 |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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TW106104839A TWI710928B (zh) | 2017-02-15 | 2017-02-15 | 距離偵測機構及其具有距離偵測功能的導航裝置 |
Publications (2)
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TW201832053A TW201832053A (zh) | 2018-09-01 |
TWI710928B true TWI710928B (zh) | 2020-11-21 |
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ID=63104600
Family Applications (1)
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TW106104839A TWI710928B (zh) | 2017-02-15 | 2017-02-15 | 距離偵測機構及其具有距離偵測功能的導航裝置 |
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