导航装置及其启动方法
【专利摘要】本发明公开了一种侦测对象位置以启动导航装置的方法。所述导航装置具有壳体、光学式触控板与触控处理单元。所述光学式触控板设置于所述壳体的上表面，所述触控处理单元设置于所述壳体内并且电连接所述光学式触控板。所述方法包括输出光侦测信号，接收来自所述对象的光反射信号，分析所述光反射信号以得到强度值，根据所述强度值判断所述对象是否位于所述光学式触控板上方，以及所述对象位于所述光学式触控板上方时，切换所述触控处理单元进入工作模式。本发明导航装置的构成组件简单，制造成本低廉并且组装容易，可实时侦测到使用者的操作行为来快速地产生有效指令，故能大幅提高导航装置的使用便利性，也有助于强化产品的市场竞争力。
【专利说明】导f几装直及其启动方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种导航装置及其启动方法，特别是有关一种可侦测对象位置来实时启动操作功能的导航装置及其启动方法。
【背景技术】
[0002]传统的光学式触控鼠标利用光侦测器输出侦测光来读取使用者手指的位置，并通过分析反射光的强度变化来判断使用者手指的移动轨迹，以根据所述移动轨迹转换为相应的控制指令。传统光学式触控鼠标在长时间未使用的情况下会自动切换成休眠模式，休眠模式的光侦测器输出低取样频率的侦测光，通过节省电力消耗。当光侦测器通过低取样频率的侦测光读取到获取图像发生变化，可判断使用者已开始操作光学式触控鼠标，故再行驱动光侦测器输出高取样频率的侦测光，以将光学式触控鼠标切换回工作模式。
[0003]然而传统光学式触控鼠标的缺点是，使用低取样频率的侦测光无法实时侦测到使用者的操作行为，常常是使用者手指已经执行部分的触控操作行为后，光侦测器才读取到图像发生变化，意即经过一段延迟时间后才提高侦测光的取样频率来将光侦测器切换到工作模式。而在这段延迟时间内，使用者操作光学式触控鼠标所产生的指令都属于无效指令，这样会造成使用者明显的不便，故如何设计出一种能预测使用者行为以实时启动操作功能的光学式触控鼠标，便为相关产业的重点发展目标。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种可侦测对象位置来实时启动操作功能的导航装置及其启动方法，以解决上述的问题。
[0005]本发明公开一种侦测对象位置以启动导航装置的方法。所述导航装置具有壳体、光学式触控板与触控处理单元。所述光学式触控板设置于所述壳体的上表面，所述触控处理单元设置于所述壳体内并且电连接所述光学式触控板。所述方法包括输出光侦测信号，接收来自所述对象的光反射信号，分析所述光反射信号以得到强度值，根据所述强度值判断所述对象是否位于所述光学式触控板上方，以及所述对象位于所述光学式触控板上方时，切换所述触控处理单元进入工作模式。
[0006]本发明还公开所述对象位于所述光学式触控板上方的情况包括所述对象悬空地位于所述光学式触控板上，及所述对象实际碰触到所述光学式触控板。
[0007]本发明还公开判断所述对象是否位于所述光学式触控板上方的方法包括比较所述强度值与默认值，以及所述强度值大于所述默认值时，判断所述对象相对所述光学式触控板的位置。
[0008]本发明还公开所述默认值包括第一门坎值与第二门坎值，所述第二门坎值大于所述第一门坎值。所述强度值大于所述第一门坎值但小于所述第二门坎值时，所述物件悬空地位于所述光学式触控板上。
[0009]本发明还公开所述强度值大于所述第二门坎值时，所述物件实际碰触到所述光学式触控板。
[0010]本发明还公开所述方法进一步包括检查所述导航装置的一开关，以及依据所述开关的状态，决定是否切换所述导航装置的坐标侦测单元进入工作模式。
[0011]本发明还公开一种侦测对象位置以启动操作功能的导航装置，所述导航装置包括壳体、光学式触控板、触控处理单元、光学传感单元以及控制器。所述光学式触控板设置在所述壳体的上表面。所述触控处理单元设置在所述壳体内并且电连接所述光学式触控板。所述光学传感单元设置在所述壳体内。所述光学传感单元输出光侦测信号以侦测位于所述壳体外的对象，并接收来自所述对象的光反射信号。所述控制器电连接所述触控处理单元与所述光学传感单元。所述控制器分析所述光反射信号以得到强度值，根据所述强度值判断所述对象是否位于所述光学式触控板上方，并在所述物件位于所述光学式触控板上方时，切换所述触控处理单元进入工作模式。
[0012]本发明还公开所述导航装置进一步包括坐标侦测单元，电连接所述控制器。所述坐标侦测单元用来侦测所述导航装置的坐标。
[0013]本发明还公开所述导航装置进一步包括开关，电连接所述控制器。所述控制器依据所述开关的状态决定是否切换所述坐标侦测单元进入工作模式。
[0014]本发明可在使用者实际操作导航装置前就开始侦测使用者的预备动作(接近导航装置的使用者手掌)，并实时启动触控处理单元，例如调高侦测信号的取样频率。导航装置的触控处理功能和坐标侦测功能在实际操作前就从休眠模式被唤醒，因此使用者不需等待一段延迟的时间差，可在碰触导航装置的同时立即输入有效的触控指令和通过改变坐标来产生有效的控制指令。相较现有技术，本发明导航装置的构成组件简单，制造成本低廉并且组装容易，可实时侦测到使用者的操作行为来快速地产生有效指令，故能大幅提高导航装置的使用便利性，也有助于强化产品的市场竞争力。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明实施例的导航装置的功能方块图。
[0016]图2为本发明实施例的导航装置的外观示意图。
[0017]图3为本发明实施例的利用侦测对象的位置来判断是否启动导航装置的操作流程图。
[0018]图4为本发明实施例的光反射信号强度值与默认值的比较图。其中，附图标记说明如下:
[0019]10 导航装置
[0020]12 壳体
[0021]14 光学式触控板
[0022]16 触控处理单元
[0023]18 光学传感单元
[0024]20 控制器
[0025]22 坐标侦测单元
[0026]24 开关
[0027]A 物件
[0028]SI光侦测信号
[0029]S2光反射信号
[0030]I强度值
[0031]T默认值
[0032]Tl第一门坎值
[0033]T2第二门坎值
[0034]步骤300、302、304、306、308、310
【具体实施方式】
[0035]请参阅图1与图2，图1为本发明实施例的导航装置10的功能方块图，图2为本发明实施例的导航装置10的外观示意图。一般来说，导航装置10可为光学鼠标，使用者以手掌覆盖并推动导航装置10来产生导航装置10的坐标变化。导航装置10还可为光学触控式键盘、光学触控式轨迹球等等，凡利用光学式触控技术进行触控指令侦测的装置皆属于本发明的导航装置10的设计范畴，在此不再分别叙明。由于导航装置10的输入接口为光学触控式输入接口，故本发明可侦测使用者手掌相对导航装置10的距离变化，在使用者手掌接近导航装置10但尚未碰触导航装置10时，自动地触发导航装置10的操作功能，意即从休眠模式切换为工作模式，以有效提高使用便利性。
[0036]如图1与图2所示，导航装置10包括壳体12、光学式触控板14、触控处理单元16、光学传感单元18以及控制器20。光学式触控板14设置在壳体12外侧的上表面，使用者可通过点击光学式触控板14或在光学式触控板14的表面移动来输入控制指令。触控处理单元16设置在壳体12内并且电连接光学式触控板14，用来分析与辨识使用者在光学式触控板14上的操作行为。光学传感单元18设置在壳体12内部。光学传感单元18输出光侦测信号SI来侦测位于壳体12外的对象A，例如使用者手掌或手指，并同时接收从对象A反射回来的光反射信号S2。
[0037]值得一提的是，光学传感单元18所输出及接收的光侦测信号SI与光反射信号S2穿透光学式触控板14，意即当光学传感单元18输出红外线信号，光学式触控板14相应地由红外线透光材料所组成，然不限于此。控制器20电连接触控处理单元16与光学传感单元
18。控制器20可读取及分析光学传感单元18的光反射信号S2以得到其强度值，并根据强度值来判断对象A相对光学式触控板14的位置与距离，以决定是否要切换触控处理单元16进入休眠模式或工作模式。光学传感单元18可以是独立于光学式触控板14的另一个电子组件，或者光学传感单元18可以整合在光学式触控板14而形成光侦测模块，其应用不限于前所述，端视设计需求而定。
[0038]如图1与图2所示，导航装置10进一步可选择性包括坐标侦测单元22，电连接控制器20。坐标侦测单元22用来侦测导航装置10在移动过程中的坐标变化。此实施例中，当光学传感单元18侦测到对象A接近光学式触控板14时，表示使用者欲准备使用导航装置10，控制器20便会自动切换触控处理单元16进入工作模式。而在光学传感单元18进一步侦测到对象A已碰触光学式触控板14后，表示使用者开始操作导航装置10，因此控制器20可将坐标侦测单元22切换进入工作模式，来侦测导航装置10的位移变化。坐标侦测单元22可为光学式侦测单元或滚轮式侦测单元。
[0039]再者，导航装置10进一步可选择性包括开关24，电连接控制器20。开关24可以是软件、韧体或硬件形式，由使用者预先设定成开启状态或关闭状态。开关24的状态可决定导航装置10的坐标侦测单元22是否要随着触控处理单元16进入工作模式而相应地同步启动。举例来说，开关24预设在所述开启状态时，控制器20唤醒触控处理单元16进入工作模式后，侦测到开关24为所述开启状态，即可自动将坐标侦测单元22也切换进入工作模式后。反之，若开关24预设在所述关闭状态，控制器20唤醒触控处理单元16进入工作模式后，侦测发现开关24是处在所述关闭状态，则控制器20不切换坐标侦测单元22的模式，而是等到光学传感单元18侦测对象A碰触到光学式触控板14，才切换坐标侦测单元22进入工作模式。或者另可由常见的方式，在控制器20判断导航装置10被移动后，即自动唤醒坐标侦测单元22进入工作模式。
[0040]请参阅图3，图3为本发明实施例的利用侦测对象A的位置来判断是否启动导航装置10的操作流程图。图3所示的操作方法适用在图1与图2所示的导航装置10。首先，执行步骤300，控制器20驱动光学传感单元18输出光侦测信号SI，光侦测信号SI经由光学式触控板14透出壳体12。若壳体12上没有东西，光侦测信号SI直线向外射出，其强度值随着距离增加而衰减；若壳体12上方存在对象A，光侦测信号SI照射到对象A会产生光反射信号S2。接着，执行步骤302与步骤304，光学传感单元18接收光反射信号S2，控制器20从光学传感单元18读取光反射信号S2，并分析光反射信号S2以得到强度值。光信号的强度变化对应于对象A相对光学式触控板14的距离远近，例如光反射信号S2的强度值越大，对象A离光学式触控板14较接近；光反射信号S2的强度值越小，对象A离光学式触控板14较远。
[0041]利用光反射信号S2的信号变化，控制器20可判断对象A是否位于光学式触控板14的上方。当对象A不在光学式触控板14上方，控制器20将触控处理单元16维持在休眠模式、或是由工作模式切换到休眠模式。当控制器20判断对象A在光学式触控板14上方时，对象A可能是悬空地位于光学式触控板14的上方、或是实际碰触到光学式触控板14的表面。因此接着执行步骤306，控制器20比较强度值与默认值，并根据比较结果判断对象A相对光学式触控板14的位置。
[0042]请参阅图4，图4为本发明实施例的强度值I与默认值T的比较图。强度值I是光学传感单元18接收的光反射信号S2的最大光强。默认值T可储存在控制器20的内建记忆单元；或默认值T另储存在外部记忆单元，由控制器20联机到外部记忆单元来读取默认值T。在本发明优选实施例中，默认值T可包括第一门坎值Tl和第二门坎值T2，并且第二门坎值T2大于第一门坎值Tl。如图4所示，当强度值I小于默认值T时(既小于第二门坎值T2,也小于第一门坎值Tl),光反射信号S2的光强微弱,表不对象A距离光学式触控板14尚远，故执行步骤308，控制器20判断对象A不在光学式触控板14上方，并且将触控处理单元16维持在休眠模式。
[0043]另一方面，若强度值I大于默认值T，控制器20执行步骤310，判断对象A位于光学式触控板14上方，故可切换触控处理单元16进入工作模式。根据对象A相对光学式触控板14的距离,本发明可进一步细分为单独启动触控处理单元16,或者另选择同时启动触控处理单元16与坐标侦测单元22。举例来说，当强度值I大于第一门坎值Tl但小于第二门坎值T2时，控制器20判断对象A接近但并未完全接触到光学式触控板14，意即对象A悬空地位于光学式触控板14的上方，此时控制器20切换触控处理单元16进入工作模式以准备接收触控指令，但坐标侦测单元22可暂时处在休眠模式。当强度值I进一步提高而大于第二门坎值T2时，控制器20判断对象A已接触到光学式触控板14，故控制器20可同时将触控处理单元16和坐标侦测单元22切换为工作模式，以分别接收触控指令及侦测坐标变化。
[0044]除此之外，控制器20判断对象A悬空在光学式触控板14上方后，还可选择性检查开关24的状态来决定坐标侦测单元22的切换模式。当对象A悬空在光学式触控板14上方，并且开关24为关闭状态时，控制器20不切换坐标侦测单元22，并持续利用光学传感单元18分析光反射信号S2的强度值I，直到强度值I大于第二门坎值T2才切换坐标侦测单元22进入工作模式。若对象A悬空在光学式触控板14上方，并且开关24为开启状态，即使对象A没有实际碰触光学式触控板14，控制器20仍可自动地将坐标侦测单元22从休眠模式切换成工作模式，以侦测导航装置10的坐标变化。
[0045]本发明的导航装置利用光学传感单元侦测对象(使用者手掌或手指)的位置，并根据位置的相对变化来切换导航装置的各组件的使用模式，以达到节能省电和操作顺畅的目的。当光学传感单元侦测不到对象，导航装置的触控处理单元和坐标侦测单元都可切换为休眠模式以节省电力。当光学传感单元侦测到对象碰触光学式触控板，导航装置的触控处理单元和坐标侦测单元都切换为工作模式，导航装置开始侦测使用者的操作行为与坐标变化。当光学传感单元侦测到对象悬空地位于光学式触控板上，但尚未实际接触光学式触控板时，触控处理单元先被启动从休眠模式切换到工作模式，以实时侦测使用者后续的手势动作；坐标侦测单元则可通过判断开关的预设状态来决定是否要随着触控处理单元被同时启动，或是坐标侦测单元还可在物件实际碰触到光学式触控板后才被启动，以达到省电的目的。
[0046]这样一来，本发明可在使用者实际操作导航装置前就开始侦测使用者的预备动作(接近导航装置的使用者手掌)，并实时启动触控处理单元，例如调高侦测信号的取样频率。导航装置的触控处理功能和坐标侦测功能在实际操作前就从休眠模式被唤醒，因此使用者不需等待一段延迟的时间差，可在碰触导航装置的同时立即输入有效的触控指令和通过改变坐标来产生有效的控制指令。相较现有技术，本发明导航装置的构成组件简单，制造成本低廉并且组装容易，可实时侦测到使用者的操作行为来快速地产生有效指令，故能大幅提高导航装置的使用便利性，也有助于强化产品的市场竞争力。
[0047]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种侦测对象位置以启动导航装置的方法，所述导航装置具有壳体、光学式触控板与触控处理单元，所述光学式触控板设置于所述壳体的上表面，所述触控处理单元设置于所述壳体内并且电连接所述光学式触控板，其特征在于，所述方法包括: 输出光侦测信号； 接收来自所述对象的光反射信号； 分析所述光反射信号以得到强度值； 根据所述强度值判断所述对象是否位于所述光学式触控板上方；以及 所述物件位于所述光学式触控板上方时，切换所述触控处理单元进入工作模式。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物件位于所述光学式触控板上方包括所述对象悬空地位于所述光学式触控板上，及所述对象实际碰触到所述光学式触控板。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对象不在所述光学式触控板上方时，所述触控处理单元为休眠模式。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，判断所述对象是否位于所述光学式触控板上方包括: 比较所述强度值与默认值；当 所述强度值大于所述默认值时，判断所述对象相对于所述光学式触控板的位置。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述默认值包括第一门坎值与第二门坎值，所述第二门坎值大于所述第一门坎值，所述强度值大于所述第一门坎值但小于所述第二门坎值时，所述物件悬空地位于所述光学式触控板上。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述强度值大于所述第二门坎值时，所述物件实际碰触到所述光学式触控板。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述强度值小于所述默认值时，所述对象不在所述光学式触控板上方。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括:当所述对象碰触到所述光学式触控板时，切换所述导航装置的坐标侦测单元进入工作模式。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括:检查所述导航装置的开关；以及 依据所述开关的状态，决定是否切换所述导航装置的坐标侦测单元进入工作模式。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述开关为开启状态时，所述坐标侦测单元进入所述工作模式，所述开关为关闭状态时，所述坐标侦测单元不进入所述工作模式。
11.一种侦测对象位置以启动操作功能的导航装置，其特征在于，所述导航装置包括: 壳体； 光学式触控板，设置在所述壳体的上表面； 触控处理单元，设置在所述壳体内并且电连接所述光学式触控板； 光学传感单元，设置在所述壳体内，所述光学传感单元输出光侦测信号以侦测位于所述壳体外的对象，并接收来自所述对象的光反射信号；以及 控制器，电连接所述触控处理单元与所述光学传感单元，所述控制器分析所述光反射信号以得到强度值，根据所述强度值判断所述对象是否位于所述光学式触控板上方，并在所述物件位于所述光学式触控板上方时，切换所述触控处理单元进入工作模式。
12.如权利要求11所述的导航装置，其特征在于，所述控制器根据所述侦测结果进一步判断所述对象是悬空地位于所述光学式触控板上，或是所述对象实际碰触到所述光学式触控板。
13.如权利要求11所述的导航装置，其特征在于，所述控制器判断所述对象不在所述光学式触控板上方时，切换所述触控处理单元进入休眠模式。
14.如权利要求11所述的导航装置，其特征在于，所述控制器比较所述强度值与默认值，并在所述强度值大于所述默认值时，判断所述对象相对所述光学式触控板的位置。
15.如权利要求14所述的导航装置，其特征在于，所述默认值包括第一门坎值与第二门坎值，所述第二门坎值大于所述第一门坎值，所述强度值大于所述第一门坎值但小于所述第二门坎值时，所述控制器判断所述对象悬空地位于所述光学式触控板上。
16.如权利要求15所述的导航装置，其特征在于，所述强度值大于所述第二门坎值时，所述控制器判断所述对象实际碰触到所述光学式触控板。
17.如权利要求14所述的导航装置，其特征在于，所述强度值小于所述默认值时，所述控制器判断所述对象不在所述光学式触控板上方。
18.如权利要求11所述的导航装置，其特征在于，所述导航装置进一步包括: 坐标侦测单元，电连接所述控制器，所述坐标侦测单元用来侦测所述导航装置的坐标。
19.如权利要求18所述的导航装置，其特征在于，所述控制器在判断所述对象碰触到所述光学式触控板时，切换所述坐标侦测单元进入工作模式。
20.如权利要求18所述的导航装置，其特征在于，所述导航装置进一步包括开关，电连接所述控制器，所述控制器依据所述开关的状态决定是否切换所述坐标侦测单元进入工作模式。
21.如权利要求20所述的导航装置，其特征在于，所述开关为开启状态时，所述控制器切换所述坐标侦测单元进入所述工作模式，所述开关为关闭状态时，所述控制器不切换所述坐标侦测单元。
【文档编号】G06F3/042GK104281331SQ201310294014
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月12日 优先权日:2013年7月12日
【发明者】陈俊丞, 张彦闵 申请人:原相科技股份有限公司