专利名称：电子装置的输入模块及其输入方法
技术领域：
本发明涉及一种输入模块，特别涉及一种兼具有压力与坐标检测功能的 输入模块。
背景技术：
首先请参阅图l,现有触控板C设置于电子装置的壳体H内，使用者可 通过手指在触控板C上滑动，由此控制光标或执行手写输入等功能。另一方 面，当使用者欲输入指令或执行点击(click)功能时，则可在触控板C上施加 外力，此时触控板C会受力下降(如图1中虚线C，所示)，由此压迫一弹性体 D触动电路板S中央的开关组件S1。
当使用者以相同力量在触控板C上的不同位置进行点击动作时(如图1中 的箭头A、 B所示)，开关组件Sl所接受到的力量往往并不一致，这是由于 开关组件Sl与触控板C上方的施力点存在有水平方向的偏移距离所致。以 图l的输入模块为例，当使用者在触控板C边缘处执行点击动作时，往往需 要比在触控板C中央位置施以更大的压力才能触动开关组件Sl。有鉴于此， 如何设计一种灵敏度与精确度更佳的输入模块始成为重要的课题。
发明内容
为了克服现有问题点，本发明的一 实施例提供一种崭新的电子装置的输 入模块，包括触压板、处理单元以及一组传感器。前述触压板可定义一直角 坐标(X，Y)，该组传感器至少包括第一传感器、第二传感器以及第三传感器， 设置于触压板下方并且连接至处理单元，用以检测施加于触压板上的外力。 其中，第一、第二、第三传感器所对应的坐标位置分别为(O，O)、 (L,O)、 (O,W)。
在一实施例中，当第一、第二、第三传感器的受力分别为fl、 f2、 fi时， 处理单元传递坐标数据(Px,Py)至电子装置内部的处理器，以表示该外力作用 于触压板上的接触位置坐标，其中Px=L*f2/(fl+f2+f3), Py= W*f3/(fl+f2+f3)。
在一实施例中，当该组传感器的受力总和大于一阀值时，处理单元产生输入信号至前述处理器。
在一实施例中，当前述该触压板受外力按压时，该组传感器将该外力转
换成电压值vl、 v2、 v3，其中Px=L*v2/(vl+v2+v3), Py= W*v3/(vl+v2+v3), 此外处理单元亦同时将这些电压值vl、 v2、 v3传送至该处理器。
如前所述，当使用者在触控板上执行手写或绘图功能时，处理器不仅可 根据前述传感器的受力大小而计算出接触位置P的坐标数据(Px,Py)，同时更 可#4居处理单元所传递而来的电压值vl、 v2、 v3大小变化而实时地反应出触 控板所承受的力道，由此可改变屏幕输出线条的粗细或颜色，以模拟出以传 统毛笔所产生的书法笔触。
在一实施例中，该组传感器为电阻式压力传感器。
本发明一实施例还提供一种电子装置的输入^t莫块，包括触压板、处理单 元以及一组传感器。前述传感器设置在触压板下方并且连接至处理单元，用 以检测施加于触压板上的外力，其中当前述传感器的受力总和大于一阀值时， 处理单元产生输入信号至电子装置内部的处理器。
在一实施例中，该组传感器至少包括第一传感器、第二传感器以及第三 传感器，且该第一、第二、第三传感器的位置不共线。
本发明一实施例还提供一种电子装置的输入方法，包括提供触压板， 并在触压板上定义直角坐标(X,Y);提供一组传感器，且该组传感器至少包括 第一传感器、第二传感器以及第三传感器，设置于触压板下方并且连接至电 子装置内部的处理单元，用以检测施加在触压板上的外力，其中前述第一、 第二、第三传感器所对应的坐标位置分别为(O,O)、 (L，O)、 (O，W);当第一、第 二、第三传感器的受力分别为fl、 f2、 f3时，处理单元传递坐标数据(Px,Py) 至电子装置内部的处理器，以表示外力作用于触压板上的接触位置坐标，其 中Px=L*f2/(fl+f2+f3), Py= W*f3/(fl+f2+f3)。
本发明一实施例还提供一种电子装置的输入方法，包括提供触压板以 及一组传感器，其中该组传感器设置于触压板下方并且连接至电子装置内部 的处理单元，用以检测施加在触压板上的外力；当该组传感器的受力总和大 于 一 阀值时，处理单元传递输入信号至电子装置内部的处理器。
由于本发明通过多点检测的方式获知使用者在触压板上的接触位置坐 标，其中通过设置至少三个传感器即可达成位置^f企测的效果，另一方面，由 于本发明通过一组传感器实时地检测出触控板的受力大小变化，进而可获知触控板所承受的笔触力道，由此可对应地改变屏幕输出线条的粗细或颜色， 故额外具有检测书法笔触的手写输入功能。
为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实 施例并配合附图做详细说明。
图l表示一现有电子装置的输入模块示意图2、 3表示本发明一实施例的输入模块示意图；以及
图4表示本发明一实施例的输入模块上视图。
主要组件符号说明
第一传感器10
第二传感器20
第三传感器30
触控板/触压板C、 C，
弹性体D
外力F
壳体H
接触位置P
电路板S
开关组件Sl
具体实施例方式
请一并参阅图2、 3，本发明一实施例的输入模块设置于电子装置内(例如 笔记型计算机或PDA)，其主要包括矩形的触压板C、第一传感器10、第二 传感器20以及第三传感器30。如图2、 3所示，前述传感器10、 20、 30例 如为电阻式压力传感器或压电薄膜(piezoelectric membrane),设置于触压板C 下方并且连接至电子装置内的处理单元(未图标)，使用者可通过手指在触压板 C上滑动，由此控制光标或执行手写输入等功能。
另一方面，当使用者欲输入指令或执行点击功能时，则可在触压板C上 的任一接触位置P施加外力F(如图3所示)，当传感器10、 20、 30所寿企测到的受力总和大于一阀值时，前述处理单元会产生输入信号至电子装置内部的 处理器。应了解的是，前述输入模块必须设置至少两个以上的传感器，由此
方可根据该些传感器的受力总和是否大于该阀值来判断是否发出输入信号； 由于本发明是通过多点检测的方式，因此相较于传统的触压板而言可提升其 灵敏度与精确度，同时不会因为施力位置的不同而影响其检测效果。
接着请参阅图4,前述输入模块除了可检测出使用者的点击动作外，更 能实时地检测出接触位置P的坐标信息。如图4所示，在触压板C上可定义 直角坐标(X，Y)，其中第一、第二、第三传感器10、 20、 30所对应的坐标位 置分别为P1(0,0)、 P2(L,0)、 P3(0，W)。
举例而言，当使用者将手指置放在触压板C上的接触位置P时，假设第
一、 第二、第三传感器IO、 20、 30的受力分别为fl、 f2、 f3，此时第一、第
二、 第三传感器IO、 20、 30可将其受力fl、 G、 f3分别转换成对应的电压值
vl、 v2、 v3，并可通过处理单元传递该4妄触位置P的坐标H据(Px，Py)至前述
处理器，其中接触位置P的X坐标值Px=L*v2/(vl+v2+v3)=L*f2/(fl+G+f3)，
且才妻触位置P的Y坐标值Py=W*v3/(vl+v2+v3)=W*B/(fl+f2+f3)。亦即，当
触压板C受外力按压时，可通过前述第一、第二、第三传感器10、 20、 30
以及处理单元将施加于触压板C上的外力转换为对应的坐标数据(Px,Py)，同
时可将该坐标数据(Px,Py)传送至电子装置内部的处理器以达到坐标检测的功 台匕
根据X、 Y轴向上任一点的合力矩为0，因此前述接触位置P的坐标数 据(Px,Py)可分别由下列方程式所得出 (fl+fi)Px=G(L-Px) (fl+￡2)Py=f3(W-Py)
如前所述，当触压板C受到外力F按压时，第一、第二、第三传感器IO、 20、 30可将其受力fl、 f2、 fi分别转换成对应的电压值vl、 v2、 v3,其中处 理单元不仅可根据电压值vl、 v2、 v3而将计算出的接触位置P的坐标数据 (Px，Py)传递至处理器，还可同时将前述电压值vl、 v2、 v3数据直接传送至该 处理器，由此可在使用者执行手写或绘图功能时，同步地检测出使用者的笔 触力道。
举例而言，当使用者在前述触控板C上执行手写或绘图功能时，处理器 可根据前述传感器10、 20、 30的受力大小而计算出接触位置P的坐标数据(Px，Py)，同时还可根据处理单元所传递而来的电压值vl、 v2、 v3大小变化而 实时地反应出触控板C所承受的力道，由此可改变屏幕输出线条的粗细或颜 色，以模拟出以传统毛笔所产生的书法笔触。
由于本发明是通过多点检测的方式获知使用者在触压板C上的接触位置 P坐标，其中通过设置至少三个传感器即可达成位置检测的效果，不仅机构 设计简单，且不会因为施力位置的不同而影响其检测效果。
综上所述，本发明提供一种电子装置的输入模块以及输入方法，其中该 输入模块包含触压板以及一组传感器，当该组传感器的受力总和大于一阀值 时，该处理单元可实时地产生输入信号至处理器，由此检测使用者在触压板 上的点击或输入动作。此外，本发明的输入模块同时可检测出使用者在触压 板上的接触位置坐标，其中通过三个以上的传感器以不共线(non-collinear)或 直角配置的方式排列，可分别根据该些传感器的受力与位置参数计算出该接 触位置坐标。由于本发明是通过多点检测的方式，因此相较于传统的触压板 而言可大幅提升其检测的灵敏度与精确度。
虽然本发明以前述的较佳实施例描述如上，然其并非用以限定本发明。 本发明所属技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应 该可做些许的更动与润饰。因此本发明的保护范围以后附的权利要求所界定 的范围为准。
权利要求
1.一种电子装置的输入模块，包括触压板，该触压板上定义一直角坐标(X，Y)；处理单元；以及一组传感器，至少包括第一传感器、第二传感器以及第三传感器，设置在该触压板下方并且连接至该处理单元，用以将施加在该触压板上的外力转换为所对应的坐标数据(Px，Py)，并将该坐标数据(Px，Py)传送至该电子装置内部的处理器。
2. 如权利要求1所述的输入模块，其中该第一、第二、第三传感器所对 应的坐标位置分别为(O,O)、 (L,O)、 (O,W)，当该第一、第二、第三传感器的受 力分别为fl、 f2、 fi时，Px=L*f2/(fl+f2+f3)， Py= W*f3/(fl+f2+f3)。
3. 如权利要求2所述的输入模块，其中当该触压板受该外力按压时，该 组传感器将该外力转换成电压值vl、 v2、 v3，其中Px=L*v2/(vl+v2+v3)， Py= W*v3/(vl+v2+v3)。
4. 如权利要求1所述的输入模块，其中当该触压板受该外力按压时，该 组传感器分别将该外力转换成电压值vl、 v2、 v3,并通过该处理单元将这些 电压值vl、 v2、 v3传送至该处理器。
5. 如权利要求1所述的输入模块，其中当该组传感器的受力总和大于一 阀值时，该处理单元产生输入信号至该电子装置。
6. 如权利要求1所述的输入模块，其中该触压板大致呈矩形。
7. 如权利要求1所述的输入模块，其中该组传感器是电阻式压力传感器。
8. —种输入模块，包括 触压板；处理单元；以及一组传感器，设置在该触压板下方并且连接至该处理单元，用以检测施 加在该触压板上的外力，其中当该组传感器的受力总和大于一阀值时，该处 理单元产生输入信号至该电子装置内部的处理器。
9. 如权利要求8所述的输入模块，其中该组传感器至少包括第一传感器、 第二传感器以及第三传感器，且该第一、第二、第三传感器的位置不共线。
10. 如权利要求8所述的输入模块，其中该触压板大致呈矩形。
11. 如权利要求8所述的输入模块，其中该组传感器是电阻式压力传感器。
12. 如权利要求8所述的输入模块，其中该组传感器的位置是直角配置。
13. —种电子装置的输入方法，包括 提供触压板，并于该触压板上定义一直角坐标(X,Y); 提供一组传感器，其中该组传感器至少包括第一传感器、第二传感器以及第三传感器，设置在该触压板下方并且连接至该电子装置内部的处理单元， 用以将施加在该触压板上的外力转换为所对应的坐标数据(Px,Py),其中该第 一、第二、第三传感器所对应的坐标位置分别为(O,O)、 (L,O)、 (O，W);以及当该第一、第二、第三传感器的受力分别为fl、 f2、 fi时，该处理单元 传递坐标数据(Px,Py)至该电子装置内部的处理器，其中Px=L*G/(fl+f2+f3), Py= W*B/(fl+f2+f3)。
14. 如权利要求13所述的输入方法，其中当该触压板受该外力按压时， 该组传感器将该外力转换成电压值vl、 v2、 v3，其中Px=L*v2/(vl+v2+v3)， Py= W*v3/(vl+v2+v3)。
15. 如权利要求13所述的输入方法，其中该组传感器分别将该外力转换 成电压^直vl、 v2、 v3,并通过该处理单元将这些电压4直vl、 v2、 v3传送至 该处理器。
16. 如权利要求13所述的输入方法，其中当该组传感器的受力总和大于 一阀值时，该处理单元产生输入信号至该电子装置内部的处理器。
17. 如权利要求13所述的输入方法，其中该组传感器是电阻式压力传感器。
18. —种电子装置的输入方法，包括提供触压板以及一组传感器，其中该组传感器设置在该触压板下方并且 连接至该电子装置内部的处理单元，用以检测施加在该触压板上的外力；和当该组传感器的受力总和大于一阀值时，该处理单元传递输入信号至该 电子装置内部的处理器。
19. 如权利要求18所述的输入方法，其中该组传感器包括第一传感器、 第二传感器以及第三传感器，且该第一、第二、第三传感器的位置不共线。
20. 如权利要求18所述的输入方法，其中该触压板大致呈矩形。
21. 如权利要求18所述的输入方法，其中该组传感器是电阻式压力传感器。
22.如权利要求18所述的输入方法，其中该组传感器的位置是直角配置。
全文摘要
一种电子装置的输入模块，包括触压板、处理单元以及一组传感器。前述传感器设置在触压板下方并且连接至处理单元，用以检测施加在触压板上的外力。其中，使用者可通过手指在触压板上滑动，由此控制光标或执行手写输入等功能，且当前述传感器的受力总和大于一阀值时，处理单元产生输入信号至电子装置内部的处理器。
文档编号G06F3/041GK101593054SQ20081010876
公开日2009年12月2日 申请日期2008年5月29日 优先权日2008年5月29日
发明者周瑞崇, 林志隆, 许建士 申请人:达方电子股份有限公司