个人化输入装置与个人化按键输入方法与流程

本发明涉及一种输入装置及输入方法，特别涉及一种个人化输入装置与个人化按键输入方法。

背景技术：

为了满足操作便利性的需求，电脑经常配备有各式周边装置，例如键盘、滑鼠及触控板。利用上述周边装置，使用者可以通过按下、滑动或滚动感测装置的方式产生输入信号，周边装置将输入信号转换为输出信号，传送至电脑，以对于电脑进行控制或数据输入。

在众多周边装置中，键盘与滑鼠仍是最为大众所知悉，且操作最为简易的输入装置。然而，随着电脑产业的发展，使用者对于电脑配备的要求也越来越高，如何进一步地提升使用者的操作体验，便成为一个重要的课题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可让每个按键的触发条件皆配合使用者的习惯而定，进而实现个人化设定按键，以达到快速触发按键或是避免按键误触功效的个人化输入装置及个人化按键的输入方法。

本发明的一实施方式提供了一种个人化输入装置，包含按键、感应模块、储存模块以及处理器。感应模块设置在按键下方，以量测按键的垂直位移量。储存模块用以储存按键的触发条件。处理器与感应模块连接，用以比对垂直位移量与触发条件，并在垂直位移量符合触发条件时发出触发信号。

在本发明的一个或多个实施例中，按键可为键盘按键或滑鼠按键。

在本发明的一个或多个实施例中，按键、感应模块与触发条件的数量皆为多个，且触发条件分别对应在所述按键进行设定，或是将所述按键分群设定。

在本发明的一个或多个实施例中，感应模块可为电容感应模块、磁力线感应模块、红外线感应模块或超音波感应模块。

在本发明的一个或多个实施例中，感应模块可为压电感应模块。

本发明的另一实施方式为一种个人化按键输入方法，包含设定按键的触发条件，接着在储存模块中储存触发条件。当按键受按压时，量测按键的垂直位移量，接着比对垂直位移量与触发条件，并在垂直位移量符合触发条件时发出触发信号。

在本发明的一个或多个实施例中，量测按键的垂直位移量的步骤可为接触式量测或非接触式量测。

在本发明的一个或多个实施例中，此方法还包含设定按键的释放条件、在储存模块中储存释放条件，以及比对垂直位移量与释放条件，并在垂直位移量符合释放条件时发出释放信号。

在本发明的一个或多个实施例中，触发条件可为阀值或斜率。

本发明所提供的个人化输入装置通过预先设定每个按键的触发条件，便可让每个按键的触发条件皆配合使用者的习惯而定，进而实现个人化设定按键，以达到快速触发按键或是避免按键误触的功效。

附图说明

图1与图2分别为本发明的个人化输入装置不同实施例的方块图。

图3A至图3G分别为本发明的个人化输入装置不同实施例的剖面示意图。

图4A与图4B分别为本发明的个人化输入装置的触发/释放条件不同实施例的示意图。

图5为本发明的个人化按键输入方法一实施例的流程图。

具体实施方式

以下将以附图及详细说明解释本发明的精神，任何所属技术领域中一般技术人员在了解本发明的优选实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。

本发明所提供的个人化输入装置可以通过预先设定个别按键的触发条件，例如设定个别按键触发所需的力道，进而配合不同使用者的操作习惯达到个人化设定的功效。

参照图1与图2，其分别为本发明的个人化输入装置不同实施例的方块图。个人化输入装置100包含有按键110、感应模块120、储存模块130以及处理器140。感应模块120设置在按键110的下方，用以量测按键110受到按压时的垂直位移量。感应模块120所量测到的按键110的垂直位移量为传送至处理器140中，而后处理器140再比对垂直位移量与储存模块130中预设的该按键110的触发条件，并在垂直位移量符合预设的触发条件时，发出触发信号至电脑，以在电脑上执行对应于点击此按键110的动作。

举例而言，按键110可以为机械键盘或是薄膜键盘上的按键，或者，按键110也可以是滑鼠的左右键。感应模块120为设置在按键110的下方，亦即，按键110与感应模块120的垂直投影，如在电路板或是底壳上的投影，至少部分重叠。感应模块120可以通过接触式或是非接触式的量测方式量测按键110被按压时的垂直位移量。感应模块120的不同实施情况将在后续实施例中配合附图进一步说明。上述的垂直位移量是指按键110被按压时，按键110至电路基板或是底壳之间的距离变化量，按照个人化输入装置100所摆设位置的不同，此垂直位移量不必等同于重力方向的位移变化量。

在部分实施例中，处理器140可整合于对应的个人化输入装置100的控制晶片内。举例而言，若是按键110为键盘的按键，则处理器140整合于键盘的控制晶片，若是按键110为滑鼠的按键，则处理器140整合于滑鼠的控制晶片。在其它的实施例中，处理器140则是可以整合于与输入装置连接的电脑中，即上述比对与触发的动作皆通过电脑执行。

储存模块130举例而言，可以为快闪储存器(flash memory)、动态随机存取储存器(Random Access Memory，RAM)、一次可编程储存器(One Time Programable Memory，OPT Memory)或是电子抹除式可复写唯读储存器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)。储存模块130可以内嵌于处理器140中，如图1所示，或者，储存模块130可以设置在处理器140之外，如图2所示。

本发明通过预先设定每个按键的触发条件，可以让按键的触发设定符合个人化配置的需求。举例而言，若是使用者想要快速地触发某些特定的按键，例如电玩中的快捷键组合等，则这些按键可以被设定具有较轻的触发力道，以缩减触发这些按键的时间。又或者，键盘上会有些操作不便利但是常使用的位置，如ESC键，则使用者也可以将这些按键设定为具有较轻的触发力道，以便于使用小头或是无名指触发这些按键。相对地，为了避免误触特定功能的按键，如ESC键或是ENTER键，使用者可以将这些按键设定为具有较强的触发力道，以避免误触的情形发生。上述所举仅为便于说明，而非用以限定本发明，使用者可以按照个人的喜好自由地设定每个按键的触发条件。

参照图3A至图3G，其分别为本发明的个人化输入装置不同实施例的剖面示意图，其主要差别在于感应模块的不同。请先参照图3A，感应模块120a位于按键110a的下方，感应模块120a设置在电路板150上，电路板150配置有储存模块与处理器(图中未绘示)，感应模块120a、储存模块以及处理器可以通过电路板150电性连接。感应模块120a可为电容感应模块，感应模块120a包含有导体层122a，电场为施加于导体层122a上。按键110a至少部分的材料为导体，如金属或是导电橡胶，本实施例的按键110在面对感应模块120a的表面配置有另一导体层112a。当按键110a接近感应模块120a时，由于导体层112a与122a之间的距离变近了，按键110a与感应模块120a之间的电容也随之变大，感应模块120a可以侦测到电容值的变化，并将侦测到的电容值传送至处理器中。电容值决定于两导体层112a、122a的面积、按键110a与两导体层112a、122a之间的距离以及两者之间的介质的介电常数，由于导体层112a、122a的面积以及介电常数值为固定，因此，电容值的变化量即对应于按键110a以及感应模块120a之间的距离变化量，又因为感应模块120a为固定件，因此，电容值的变化量即对应于按键110a的垂直位移量。感应模块120a将所量测到的电容值传送至处理器中，而由处理器与预设的触发条件比对而判断此按键110a是否作动。

参照图3B，本实施例与图3A的实施例的主要差别在于，本实施例中的感应模块120b为另一型态的电容感应模块，感应模块120b包含有设置在按键110b下方的弹簧122b以及设置在电路板150上的感应线路124b。弹簧122b可以直接设置在按键110b下方，或者，在其它实施例中，若是按键110b具有机械轴，则弹簧122b也可设置在机械轴。弹簧122b的材料为金属，弹簧122b的一端接触感应线路124b。当按压按键110b的时候，其下方的弹簧122b也会被挤压，致使弹簧122b压缩变形。由于弹簧122b被压缩之后使得弹簧122b的金属圈之间的距离也跟着缩短，而使得感应线路124b所量测到的电容量增加。电容量的变化可以对应于按键110b的垂直位移量。

参照图3C，本实施例与图3A的实施例的主要差别在于，本实施例中的感应模块120c为磁力线感应模块，其可包含设置在电路板150上的霍尔感测器(hall sensor)122c以及设置在按键110b上的磁铁124c。霍尔感测器122c可用以侦测磁力线的变化。举例而言，当按键110c被按压而逐渐接近电路板150时，霍尔感测器122c所感测到的磁力线的密度会随之增加，其所输出的电压值也会随之增加。换言之，霍尔感测器122c所输出的电压值的变化即对应于按键110c的垂直位移量。

参照图3D，本实施例与图3A的实施例的主要差别在于，本实施例中的感应模块120d为另一型态的磁力线感应模块。感应模块120d包含有设置在按键110d底面的导体层122d，以及设置在电路板150上的感应层124d。感应层124d包含有磁性体以及感应线路，其中磁性体用以产生磁力线，感应线路用以感应磁力线的变化。当按键110d被按压而靠近电路板150时，导体层122d会接近感应层124d，使得感应层124d的磁力线分布被破坏，感应线路便可侦测到磁场的变化，进而改变其输出电压。

参照图3E，其与图3A的实施例的主要差别在于，本实施例中的感应模块120e为红外线感应模块。感应模块120e包含有设置在电路板150上的红外线发射器122e以及红外线接收器124e。红外线发射器122e可为红外线二极管，以固定的频率发射红外线，红外线会一直前进直到被按键110e所反射。被按键110e所反射的红外线会被红外线接收器124e所接收。通过计算红外线从发射到接收之间的时间差计算出按键110e与感应模块120e之间的距离，而当按键110e与感应模块120e之间的距离改变时，便可进一步计算出按键110e的垂直位移量。

参照图3F，其与图3A的主要差别在于，本实施例所使用的感应模块120f为超音波感测模块。感应模块120f包含有设置在电路板150上的超音波发射器122f以及超音波接收器124f。超音波发射器122f以固定的频率发射超音波，超音波会一直前进直到被按键110f所反射。被按键110f所反射的超音波会被超音波接收器124f所接收。通过计算超音波从发射到接收之间的时间差计算出按键110f与感应模块120f之间的距离，而当按键110f与感应模块120f之间的距离改变时，便可进一步计算出按键110f的垂直位移量。

参照图3G，其与图3A的实施例的主要差别在于，本实施例中的感应模块120g为压电感应模块。感应模块120g包含设置在按键110g下方的压电材料，按键110g则是包含有按压部115。当按键110g未被按压的时候，按压部115可以平贴或略浮于压电材料上，使得压电材料在按键110g未被按压时的电压维持定值或是趋近于零。而当按键110g被按压的时候，按键110g上的按压部115会挤压压电材料，使得压电材料两端面的电压发生变化。若是按键110g下压的距离越大，则其按压压电材料的力道也越大，压电材料所产生的电压也随之增加。压电材料举例而言可为单晶体(signal crystal)，如石英(quartz)、铌酸锂(LiNbO3)、钽酸锂(LiTaO3)，或者，压电材料可为薄膜类(thin film)，如氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)。压电材料也可以为陶瓷类(ceramic)，如钛酸钡(BT)、锆钛酸铅(PZT)，或是聚合物(polymer)，如PVDF。通过量测压电材料的电压(阻)值的变化，便可以得知按键110g的垂直位移量。

参照图4A以及图4B，其分别为本发明的个人化输入装置的触发/释放条件不同实施例的示意图。图4A与图4B的横轴为时间(ms)，纵轴为垂直位移量。如前所述，感应模块可通过接触式或是非接触式的量测方式量测按键的垂直位移量，此垂直位移量除了距离之外，也可能通过电容、电压、电阻的变化量表示。感应模块所量测到的按键垂直位移量再传送至处理器中与预设的按键触发/释放条件进行比对，以决定此按键是否被触发/释放。

如图4A所示，按键的触发条件可以设定为阀值V1，而按键的释放条件可以设定为另一阀值V2，且阀值V2不等于阀值V1，以避免误判发生。当使用者按压按键使得感应模块所侦测到的按键垂直位移量大于预设的阀值V1时，视为符合按键的触发条件，处理器便发出触发信号至电脑中，表示此按键被触发，而后使用者松开按键使得感应模块所侦测到的按键垂直位移量小于预设阀值V2的时候，视为符合按键的释放条件，处理器便发出释放信号至电脑中，表示此按键被释放。

参照图4B，按键的触发条件可以设定为斜率S1，而按键的释放条件可以设定为另一斜率S2，其中斜率S1为正斜率，斜率S2为负斜率。当使用者按压按键使得时间内的感应模块所侦测到的按键垂直位移变化量大于预设的斜率S1时，视为符合按键的触发条件，处理器便发出触发信号至电脑中，表示此按键被触发，而后使用者松开按键使得时间内感应模块所侦测到的按键垂直位移变化量小于预设斜率S2的时候，视为符合按键的释放条件，处理器便发出释放信号至电脑中，表示此按键被释放。参照图5，其为本发明的个人化按键输入方法一实施例的流程图。个人化按键输入方法始于步骤210，其包含设定按键的触发条件，按键的触发条件可以为预定的阀值或是斜率，如图4A与图4B所示。步骤210包含多次按压按键并取其平均值，以进行触发条件的设定。触发条件的设定可由使用者自行设定，或是出厂预设值。按键的触发条件可以个别设定或是分群设定。

接着，步骤220为将触发条件储存于储存模块之中。储存模块可以为内建于输入装置的储存器，或是配置于与输入装置相连接的电脑内。

而后，步骤230为当按键受按压时，量测按键的垂直位移量。此量测步骤可以通过接触式或是非接触式的方式量测。举例而言，用以量测按键的垂直位移量的感应模块可以为电容感应模块、磁力线感应模块、红外线感应模块、超音波感应模块，或压电感应模块。感应模块所量测到之按键的垂直位移量除了距离之外，也可能通过电容、电阻或电压的变化量表示。

步骤240为比对按键的垂直位移量是否符合预设的触发条件，若是，则进入步骤250，当按键的垂直位移量符合预设的触发条件时发出触发信号。更具体地说，感应模块所量测到之按键的垂直位移量为传送至处理器中，处理器再将此垂直位移量与储存模块中所储存的触发条件进行比对，若是垂直位移量符合预设的触发条件，则处理器发出此按键触发信号至电脑中。

本发明所提供的个人化输入装置通过预先设定每个按键的触发条件，便可让每个按键的触发条件皆配合使用者的习惯而定，进而实现个人化设定按键，以达到快速触发按键或是避免按键误触的功效。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属领域中一般技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的变动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。