TWM458644U - 單一線式構造之多按鍵模組 - Google Patents

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Description

單一線式構造之多按鍵模組
本創作有關一種使用於電子設備之操作按鍵，特指能減少整體模組間交錯的配線連接，增加電子設備組裝佈線便利性與美觀性。
按，一般電子設備之多按鍵介面設計在市場上已有許多相關的產品問世，皆直接以甚多連接線與操作面板上之按鍵呈電連接，再將這些按鍵動作連接至控制模組以顯現電氣功能，請參照第1圖所示，該多按鍵模組100設有複數個按鍵101，該等按鍵分別設有一火線端101a及地線端101b，該等火線端101a間係呈電性並聯方式相連接，該等地線端101b係分別連接一輸出線101c，該輸出線101c係分別接入一控制模組200，該等控制模組200係將每個按鍵101被按下的資料訊息作處理與確認，並執行對應功能與啟動控制工作進行；惟，如果按鍵101較多，已經不太可能每個按鍵外接一條輸出線101c，因為如此會很浪費資源及製造時之工時成本。
請參照第2圖所示，比較常見的作法，係採用矩陣型的接法，再利用掃描的方式，逐行掃描，看哪一行有按鍵101被壓下，再利用程式判斷，解出對應的按鍵值。
惟，現今的電子設備大都朝向輕薄短小的型態設計，所以必須克服設計空間不足，及交錯凌亂配線困擾，更有許多需求係防範外部靜電釋放效應(ESD)自多組數按鍵輸入端點直接進入，造成該等按鍵101功能失效，甚至對控制模組200輸入電路造成損壞，導致電子設備無法正常運作。因此，如何改善習知多操作按鍵上缺失問題，應為業界應努力解決、克服之重要方向。
緣此，本創作人有鑑於習知多按鍵模組之配線在使用上的缺點及其結構設計上未臻理想之事實，本案創作人即著手研發其解決方案，以服務社 會大眾及促進此業之發展，遂經多時之構思而有本創作之產生。
本創作之目的在提供一種單一線式構造之多按鍵模組，其能克服電子設備之設計空間不足，及交錯凌亂配線困擾，積極提昇其製造經濟效益及產品競爭力者。
本創作之再一目的在提供防範外部靜電釋放效應(ESD)自多組數按鍵輸入端點直接進入，造成該等按鍵功能失效，甚至對控制模組200輸入電路造成損壞，導致電子設備無法正常運作。
本創作之又一目的在提供一種多按鍵之模組化設計，可適用於各種X86PC系統與ARM/RISC嵌入式應用，如Embedded panel PC、POS系統、HMI介面系統(人因介面系統Human Machine Interface)、伺服機系統、工廠自動化系統資訊類產品之諸多應用，並可搭配客戶需求加以搭配不同按鍵輸入需求。
為達到上述目的，本創作之技術手段包括有：一按鍵模組，其包括有：數個阻抗，該等阻抗間係呈電性串聯方式連接：數個按鍵，其分別設有一火線端及地線端，該等按鍵間係呈電性並聯方式連接，且該等按鍵係分別設於該等阻抗之兩端，以形成不同按鍵間之電壓改變，又該火線端係相電連接：一資料訊號轉換模組，一端係以單一線式構造輸入線路電連接於該按鍵模組之地線端，該資料訊號轉換模組係讀取按鍵端之類比輸入電壓，並轉換為數位之資料訊號，另一端則連接一控制模組；如此一來，當任一按鍵被按下時，該按鍵模組會將通過該按鍵之電壓訊號輸出，藉由按下不同按鍵時產生不同之電壓訊號，以判斷啟動相關之後續處理，並執行對應功能與啟動控制工作進行。
茲為使 貴審查委員對本創作之技術特徵及所達成之功效更有進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例圖及配合詳細之說明，說明如後：
本創作係一種單一線式構造之多按鍵模組，據以上目的所舉較佳實施 例並配合圖式加以說明之技術手段及其功效。
請參閱第3、4及5圖所示，本創作尤指使用於電子設備之操作按鍵，該按鍵模組10包括有：數個阻抗11、數個按鍵12及一資料訊號轉換模組20；其中，數個阻抗11，該等阻抗11間係呈電性串聯方式連接；其中，數個按鍵12，其分別設有一火線端12a及地線端12b，該等按鍵12間係呈電性並聯方式連接，且該等按鍵12係分別設於該等阻抗11之兩端，藉由電流通過不等數量之阻抗11以形成不同按鍵12間之電壓改變，又該等按鍵12間之該火線端12a係相電連接；其中，該資料訊號轉換模組20，其係以單一線式構造輸入線路21電連接於該按鍵模組10之地線端12b，該資料訊號轉換模組20係讀取按鍵12端之類比輸入電壓，並轉換為數位之資料訊號，於本實施例係為一類比數位訊號轉換器(ADC/Analog to Digital Converter)；於本實施例更進一步包括一控制模組30，其係電連接於該資料訊號轉換模組20之另一端，其係藉由讀取不同之資料訊號，以判斷啟動相關之後續處理，並執行對應功能與啟動控制工作進行。
更具體詳細地說，請同時參閱附件，當按鍵12(1)被按下時，因其輸入電壓Vcc通過阻抗R(1)而改變輸出電壓V(1)，該資料訊號轉換模組20於讀取輸出之改變電壓(1)後，再將該改變電壓(1)轉換為資料訊號DATA(1)；再如，當按鍵12(2)被按下時，因其輸入電壓Vcc通過串聯阻抗(R(1)+R(2))而改變輸出電壓V(2)，該資料訊號轉換模組20於讀取輸出之改變電壓(2)後，再將該改變電壓(2)轉換為資料訊號DATA(2)，並傳送給該控制模組30以後續處理對應功能；如此一來藉由不同之按鍵12被按下時，可將不同資料訊號DATA傳送給該控制模組30以後續處理對應功能，舉例來說，應用在工廠自動化系統時，該控制模組30可依不同之資料訊號DATA啟動馬達之不同轉速。
其中，該資料訊號轉換模組20將改變電壓轉換之資料訊號DATA，亦可 代表某按鍵被按下的對應資料訊號，這個對應資料訊號再送給該控制模組，其可處理與辦識該對應訊號，並執行所代表被按下按鍵之對應功能，與啟動控制工作進行。
由於本創作利用單一線式構造之多按鍵模組設計，能積極達到製造、組裝及彈性應用之製造經濟效益及產品競爭力，且能改進過去所用連接介面需於每一按鍵輸入端點逐一加諸的輸入保護元件，以抵抗輸入連接介面靜電釋放(ESD)電壓進入系統造成破壞，可減少硬體前端保護零組件及元件使用數量，可減少零件設計成本。
綜上所述，本創作確已符合新型專利之要件，爰依法提出專利申請。惟以上所述者，僅為本創作較佳實施例而已，並非用來限定本創作實施之範圍，故舉凡依本創作申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本創作之申請專利範圍內。
10‧‧‧按鍵模組
11‧‧‧阻抗
12‧‧‧按鍵
12a‧‧‧火線端
12b‧‧‧地線端
20‧‧‧資料訊號轉換模組
21‧‧‧輸入線路
30‧‧‧控制模組
第1圖係習知多按鍵模組之架構示意圖。
第2圖係另一習知多按鍵模組之架構示意圖。
第3圖係本創作單一線式構造之多按鍵模組之架構示意圖。
第4圖係本創作單一線式構造之多按鍵模組之按鍵組架構放大示意圖。
第5圖係本創作單一線式構造之多按鍵模組之資料訊號轉換模組架構放大示意圖。
附件係本創作單一線式構造之多按鍵模組之按鍵作動後電壓變化示意圖。
10‧‧‧按鍵模組
11‧‧‧阻抗
12‧‧‧按鍵
12a‧‧‧火線端
12b‧‧‧地線端
20‧‧‧資料訊號轉換模組
21‧‧‧輸入線路
30‧‧‧控制模組

Claims (4)

  1. 一種單一線式構造之多按鍵模組，其包括有：數個阻抗，該等阻抗間係呈電性串聯方式連接；數個按鍵，該等按鍵間係呈電性並聯方式連接，且該按鍵等分別設有一火線端及地線端，同時，該等按鍵係分別設於該等阻抗之兩端，以形成不同按鍵間之電壓改變，又該等按鍵之該火線端係相電連接；一資料訊號轉換模組，其係以單一線式構造輸入線路電連接於該按鍵模組，該資料訊號轉換模組係讀取按鍵端之輸入電壓，並轉換為資料訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之單一線式構造之多按鍵模組，其資料訊號轉換模組進一步連接一控制模組，該控制模組係藉由讀取來自不同之資料訊號，以判斷啟動相關之後續處理，並執行對應功能與啟動控制工作進行。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之單一線式構造之多按鍵模組，其資料訊號轉換模組之連接該按鍵模組，係連接於該按鍵模組之地線端。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之單一線式構造之多按鍵模組，該資料訊號轉換模組係為一類比數位轉換器(ADC)。
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