专利名称：电子装置的虚拟键盘结构及其资料输入方法
技术领域：
本发明涉及一种虚拟键盘结构，尤其涉及一种感应使用者敲击位置以判断应输入 的按键资料的虚拟键盘结构及资料输入方法。
背景技术：
先前技术中，电子装置所配置的虚拟键盘结构包含一激光源、一光感应器及一处 理单元。激光源可发出一激光线，此激光线可形成一键盘影像，键盘影像包含多个按键影 像。当有手指或物体置于此键盘影像中时，激光会反射而由光感应器接收，依据激光反射的 角度及所需时间。处理单元可计算出那一按键影像被敲击，输出按键影像对应的按键资料， 如字元、数字或指令。然而，先前技术尚有问题仍需解决，此种电子装置在过于光亮的环境，或是过于昏 暗的环境中，光感应器很容易因其它光源或是其它光滑物体产生的反光，造成按键判断错 误的情形。
发明内容
有鉴于此，本发明所欲解决的问题在于提供一种感应手指敲击位置的震动讯号， 以输出被敲击的虚拟键的按键资料的虚拟键盘结构及其资料输入方法。为解决上述结构问题，本发明所提供的技术手段是揭示一种电子装置的虚拟键盘 结构。该虚拟键盘结构包含投影模块，投影一虚拟键盘于一表面，该虚拟键盘包含多个虚拟键；至少二震动传感器，配置于该电子装置接触于该表面的一侧面，各该震动传感器 用以感应该虚拟键盘受敲击时，于该表面产生的一震源，以取得对应该震源的至少二震源 方向资料；储存模块，储存一坐标轴资料、对应这些虚拟键的多个按键资料、这些虚拟键对应 在该坐标轴资料的多个坐标资料、与这些震动传感器对应在该坐标轴资料的全少二基准坐 标；以及处理器，根据这些基准坐标与这些震源方向资料，从该坐标轴资料计算出对应该 震源的一震源坐标，将该震源坐标分别与这些坐标资料匹配，以取得对应该震源坐标的一 目标虚拟键，并输出该目标虚拟键的按键资料。在上述的电子装置的虚拟键盘结构中，还包含至少一光感应器，感应使用者按压 于该虚拟键盘的位置，以产生点击坐标，该处理器根据该点击坐标校正该震源坐标。在上述的电子装置的虚拟键盘结构中，该光感应器取得一来自该使用者的多个指 甲的反光，并根据取得这些反光的角度与接收时间计算出这些指甲与该光感应器的一间 距，以建立这些指甲于该坐标轴资料的多个指甲坐标，并利用这些指甲坐标校正该震源坐 标。在上述的电子装置的虚拟键盘结构中，每一震动传感器根据感应该震源的时间差来判断该震源的位置，以取得对应该震源的至少二震源方向资料。在上述的电子装置的虚拟键盘结构中，每一震动传感器根据感应该震源的强度比 来判断该震源的位置，以取得对应该震源的至少二震源方向资料。在上述的电子装置的虚拟键盘结构中，该电子装置为手机、个人数字助理、电脑、 平板电脑或笔记型电脑。为解决上述方法问题，本发明所提供的技术手段是揭示一种虚拟键盘结构的资料 输入方法，应用于一电子装置可投影一虚拟键盘于一表面，该虚拟键盘包含多个虚拟键，该 电子装置记录有这些虚拟键的多个按键资料与多个坐标资料，该资料输入方法包含利用至少二震动传感器感应该虚拟键盘受敲击时，于该表面产生的一震源，以取 得对应该震源的二震源方向资料；根据这些震动传感器的多个基准坐标与这些震源方向资料，在一坐标轴资料中计 算出对应该震源的一震源坐标；以及将该震源坐标分别与这些坐标资料匹配，从这些虚拟键中取得对应该震源坐标的 一目标虚拟键，并输出该目标虚拟键的按键资料。在上述的虚拟键盘结构的资料输入方法中，还包含下列步骤感应一使用者按压于该虚拟键盘的位置，以建立一点击坐标；以及根据该点击坐标校正该震源坐标。在上述的虚拟键盘结构的资料输入方法中，每一震动传感器根据感应该震源的时 间差来判断该震源的位置，以取得对应该震源的至少二震源方向资料。在上述的虚拟键盘结构的资料输入方法中，每一震动传感器根据感应该震源的强 度比来判断该震源的位置，以取得对应该震源的至少二震源方向资料。本发明可达成的功效在于，可不受环境光线的影响。因此，即便处于过于光亮的环 境或是过于昏暗的环境中，仍可正确的感应手指敲击位置以感应震源，并根据震源的位置 正确的判断出使用者想要输入的按键资料。而且，此结构可相容于当前的虚拟键盘技术，即 利用激光反射的角度与时间，校正震源位置，以正确计算出被敲击的按键，提升虚拟键盘的 资料输入准确性。
图IA为本发明第一实施例的结构方块图；图IB为本发明第一实施例的手指敲击按键示意图；图IC为本发明第一实施例的震源传递波动图；图ID为本发明第一实施例的计算震源坐标示意图；图2为本发明第一实施例的流程图；图3A为本发明第二实施例的结构方块图；以及图3B为本发明第二实施例的手指敲击按键示意图。主要元件符号说明10平板电脑11投影模块12震动传感器
121基准坐标13储存模块14处理器15光感应器20 表面21虚拟键盘22 震源221震源坐标222震源方向资料
具体实施例方式为使对本发明的具体实施方式
、构造特征及其功能有进一步的了解，兹配合较佳 实施例及附图详细说明如下请同时参照图1A、图1B、图IC与图1D，图IA为本发明第一实施例的结构方块图， 图IB为本发明第一实施例的手指敲击按键示意图，图IC为本发明第一实施例的震源22传 递波动图，图ID为本发明第一实施例的计算震源坐标示意图。本发明所提及的电子装置可 为个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、手机与电脑。电脑的类型包含桌上 型电脑、平板电脑或笔记型电脑。以下的实施例以平板电脑10进行说明。此虚拟键盘应用于一电子装置，其结构包含有一投影模块11、二震动传感器12、 一储存模块13与一处理器14。此投影模块11配置于平板电脑10顶端的部位(图IB所示)。此二震动传感器 12配置于平板电脑10接触上述表面20的一侧面，在本实施例中，震动传感器12配置于平 板电脑10的底面部位，并平均位置于此底面的两侧(图IB所示)。储存模块13用以储存一坐标轴资料、对应虚拟键的多个按键资料、虚拟键对应在 坐标轴资料的多个坐标资料、与震动传感器12对应在坐标轴资料的二基准坐标121。处理 器14则分别电性耦接投影模块11、震动传感器12与储存模块13。请同时参考图2，其为本发明第一实施例的流程图。应用于图1A、图1B、图IC与图 ID所示的电子装置。平板电脑10的投影模块11用以投影一虚拟键盘21的影像于一表面 20，此表面20为电子装置所置放的平面上，且虚拟键盘21包含有多个虚拟按键，各虚拟按 键的影像标明有其代表的功能或输入的字元、符号。此虚拟键盘21的影像可预先储存于储 存模块13中，或是直接储存于投影模块11中。利用二震动传感器感应虚拟键盘21受敲击时，于表面20产生的一震源22，以取得 对应震源22的二震源方向资料222 (步骤S210)。当使用者利用手指敲击任一虚拟按键时，表面20被敲击的位置会产生一震动讯号，在此，将震动讯号发生位置视为一震源22(如图IC所不)。此二震动传感器12分别接收此震动讯号，以感应出震源22对应各震动传感器12 的方向、角度(即以震动传感器12为中心，震源22所处的方位)，藉此取得对应震源22的 二震源方向资料222。每一震动传感器12可根据感应震源22的时间差，或是根据感应震源 22的强度比，对震源22的方向进行判断，以取得上述的震源方向资料222。
根据震动传感器12的多个基准坐标121与震源方向资料222，在一坐标轴资料中 计算出对应震源22的一震源坐标221 (步骤S220)。处理器14会从储存模块13中取出坐标轴资料，建立一坐标轴，将所有虚拟键的坐 标资料，与震动传感器12对应的二基准坐标121，结合于坐标轴上(图ID所示)。接着，处 理器14将两震动传感器12取得的震源方向资料222，以上述二基准坐标121为起点，在坐 标轴上画面二个方向指向线，此二方向指向线必为相异的轴向，并可交集。处理器14再根 据二方向指向线交集处取得一震源坐标221。将震源坐标221分别与这些坐标资料匹配，从虚拟键中取得对应震源坐标221的 一目标虚拟键，并输出目标虚拟键的按键资料(步骤S230)。处理器14将震源坐标221各自与每一虚拟键的坐标资料进行匹配，取得一目标虚 拟键。此目标虚拟键即为使用者所敲击的虚拟键的位置，处理器14将对应此目标虚拟键的 按键资料输出，以电子装置会根据输出的按键资料显示或执行相关的字元、符号、功能或指 令。请同时参照图3A与图3B，图3A为本发明第二实施例的结构方块图。与第一实施 例不同处在于，第二实施例的虚拟键盘结构还包含一光感应器15。当使用者的手指进入投影模块11所投射的虚拟键盘21时，使用者的指甲会反射 前述投影模块11发出的光线，而形成反光。此等反光会由光感应器15所取得，并根据取得 反光的角度与接收时间计算出指甲与光感应器15的一间距，以建立所有指甲于坐标轴资 料的多个指甲坐标。处理器14会再将指甲坐标与震源坐标221匹配，选出最可能的指甲坐 标来校正震源坐标221。此外，处理器14也可根据取得反光的角度与接收时间，判断使用者是否正在进行 按键虚拟键的动作(如确定指甲的反光由下往上移动，再由上往下移动时，视为敲击按键 的动作)，再根据反光的距离与角度感应出使用者按键于虚拟按键的位置，以产生一点击坐 标。处理器14再根据此点击坐标校正震源坐标221。在上述实施例中，以二个震动传感器为例进行了描述，但应当理解，使用三个震动 传感器或更多个震动传感器都是可行的。虽然本发明以前述的较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉 本技术领域者，在不脱离本发明的精神和范围内，所作更动与润饰的等效替换，仍为本发明 的专利保护范围内。
权利要求
一种电子装置的虚拟键盘结构，该虚拟键盘结构包含投影模块，投影一虚拟键盘于一表面，该虚拟键盘包含多个虚拟键；至少二震动传感器，配置于该电子装置接触于该表面的一侧面，各该震动传感器用以感应该虚拟键盘受敲击时，于该表面产生的一震源，以取得对应该震源的至少二震源方向资料；储存模块，储存一坐标轴资料、对应这些虚拟键的多个按键资料、这些虚拟键对应在该坐标轴资料的多个坐标资料、与这些震动传感器对应在该坐标轴资料的至少二基准坐标；以及处理器，根据这些基准坐标与这些震源方向资料，从该坐标轴资料计算出对应该震源的一震源坐标，将该震源坐标分别与这些坐标资料匹配，以取得对应该震源坐标的一目标虚拟键，并输出该目标虚拟键的按键资料。
2.如权利要求1所述的电子装置的虚拟键盘结构，其特征在于，还包含至少一光感应 器，感应使用者按压于该虚拟键盘的位置，以产生点击坐标，该处理器根据该点击坐标校正 该震源坐标。
3.如权利要求1所述的电子装置的虚拟键盘结构，其特征在于，该光感应器取得一来 自该使用者的多个指甲的反光，并根据取得这些反光的角度与接收时间计算出这些指甲与 该光感应器的一间距，以建立这些指甲于该坐标轴资料的多个指甲坐标，并利用这些指甲 坐标校正该震源坐标。
4.如权利要求1所述的电子装置的虚拟键盘结构，其特征在于，每一震动传感器根据 感应该震源的时间差来判断该震源的位置，以取得对应该震源的至少二震源方向资料。
5.如权利要求1所述的电子装置的虚拟键盘结构，其特征在于，每一震动传感器根据 感应该震源的强度比来判断该震源的位置，以取得对应该震源的至少二震源方向资料。
6.如权利要求1所述的电子装置的虚拟键盘结构，其特征在于，该电子装置为手机、个 人数字助理、电脑、平板电脑或笔记型电脑。
7.—种虚拟键盘结构的资料输入方法，应用于一电子装置可投影一虚拟键盘于一表 面，该虚拟键盘包含多个虚拟键，该电子装置记录有这些虚拟键的多个按键资料与多个坐 标资料，该资料输入方法包含利用至少二震动传感器感应该虚拟键盘受敲击时，于该表面产生的一震源，以取得对 应该震源的二震源方向资料；根据这些震动传感器的多个基准坐标与这些震源方向资料，在一坐标轴资料中计算出 对应该震源的一震源坐标；以及将该震源坐标分别与这些坐标资料匹配，从这些虚拟键中取得对应该震源坐标的一目 标虚拟键，并输出该目标虚拟键的按键资料。
8.如权利要求7所述的虚拟键盘结构的资料输入方法，其特征在于，还包含下列步骤感应一使用者按压于该虚拟键盘的位置，以建立一点击坐标；以及根据该点击坐标校正该震源坐标。
9.如权利要求7所述的虚拟键盘结构的资料输入方法，其特征在于，每一震动传感器 根据感应该震源的时间差来判断该震源的位置，以取得对应该震源的至少二震源方向资 料。
10.如权利要求7所述的虚拟键盘结构的资料输入方法，其特征在于，每一震动传感 器根据感应该震源的强度比来判断该震源的位置，以取得对应该震源的至少二震源方向资 料。
全文摘要
一种电子装置的虚拟键盘结构及其资料输入方法，该电子装置包含一投影模块、二震动传感器、一储存模块与一处理器。投影模块投影一虚拟键盘于一表面，该虚拟键盘包含多个虚拟键，震动传感器感应虚拟键盘受敲击时，在表面产生的震源，并产生二震源方向资料。储存模块储存一坐标轴资料、多个虚拟键的按键资料与坐标资料、以及各震动传感器的基准坐标。处理器则根据震源方向资料、震动传感器的基准坐标与坐标轴资料以计算震源的震源坐标，将震源坐标分别与虚拟键的坐标资料匹配，以找出一目标虚拟键。处理器即输出目标虚拟键的按键资料。
文档编号G06F3/01GK101825944SQ20091004714
公开日2010年9月8日 申请日期2009年3月6日 优先权日2009年3月6日
发明者何伟, 朱立文, 杨再諴, 黄智州 申请人:英华达(上海)科技有限公司