CN101957656A - 控制游标的方法及其操作装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用以检测压力以控制游标的方法及其操作装置。该操作装置包含一电路基板、一处理单元、一控制面板以及至少三导电弹性凸件。控制面板位于电路基板上方，其相对于第一表面的第二表面邻近于该电路基板，并且分离设置这些导电弹性凸件。这些导电弹性凸件分别对应于电路基板上的电性接点。当第一表面受一压力，这些导电弹性凸件中至少一者施压于电路基板，并随该压力大小产生形变而改变该导电弹性凸件的电阻以改变相对应的导电电性。处理单元的检测模组检测出所有改变的导电电性，以演算出该压力于第一表面的施压点的位置，据以控制游标的移动方向。

Description

控制游标的方法及其操作装置

技术领域

本发明有关于一种控制游标的方法及其操作装置，尤指一种运用于通讯装置，用以检测压力的位置以控制游标的移动方向的方法及其操作装置。

背景技术

今日，通讯设备功能渐趋复杂，犹如一台个人多媒体随身装置。为了应付上网、听音乐、照相等种种各式功能的操作，通讯装置的人机介面也随之复杂化而变得使用者不友善。

举例而言，已知的通讯装置中常使用方向键作为主要的操作装置。已知方向包含双方向键与四方向键，提供使用者操作以控制游标在屏幕中往上、下、左、右移动。然而，如此单纯的游标移动模式已无法满足新一代的人机介面需求。

现今更有触控屏幕应用于通讯装置的产品，可供使用者直接在屏幕上点选图像。但相较于传统的液晶屏幕，触控屏幕制作复杂且成本高。

为了维持低成本，同时达成操作上快捷与简单化的目标，本发明提出一种全向式方向键，以符合现今通讯装置中人机介面改良的需求。

发明内容

本发明的检测压力以控制游标的方法及其操作装置，其主要目的为改良已知通讯装置中的方向键以简化复杂的人机介面。本发明的操作装置利用至少三导电弹性凸件，其对称设置于控制面板的第二表面，当控制面板的第一表面受一压力，导电弹性凸件其中至少之一受一分散压力而施压于一电路基板。此时，其电阻随该分散压力大小改变并改变其他导电电性。操作装置利用一检测模组检测改变的导电电性并演算出该压力于第一表面的施压点的位置，据以全向性地控制游标的移动方向。

本发明的检测压力以控制游标的操作装置，包含一控制面板、一电路基板、一处理单元及至少三导电弹性凸件。电路基板具有至少三电性接点。控制面板位于该电路基板上方，包含第一表面以及相对于该第一表面第二表面。这些导电弹性凸件由导电橡胶所构成，分离设置于第二表面并分别对应电路基板的电性接点。

处理单元具有一感测模组，感测模组包含一电压模拟数字转换器、一压力换算程序以及一方向运算程序，并分别电性耦接这些电性接点。

当第一表面承受一压力，使这些导电弹性凸件中至少一受一分散压力，并施压于该电路基板。该导电弹性凸件随压力大小产生形变而改变其电阻，并改变相对应的导电电性。

检测模组利用电压模拟数字转换器检测出所有改变的导电电性，并转换为数字资讯产生一导电电性资讯。压力换算程序根据导电电性资讯换算而产生一分散压力资讯，以供方向运算程序由多个分散压力演算出该压力于第一表面的施压点之位置，进而根据该位置控制游标的移动方向。

在本发明较佳实施例中，操作装置系具有四导电弹性凸件，这些导电弹性凸件以菱形对称设置于第二表面。当使用者于第一表面施予该压力，通常会使二导电弹性凸件承受分散压力而施压于电路基板。

因此，相较于已知技术中，通讯装置的方向键仅能控制游标在屏幕中往上、下、左、右移动，本发明的检测压力以控制游标的方法及其操作装置，可藉由导电弹性凸件受压力产生形变所造成的导电电性的变化，检测使用者施于控制面板的压力，在控制面板上施压点的位置，据以控制游标的移动方向，使其往该施压点位置移动。

附图说明

图1是本发明较佳实施例中，操作装置的局部结构示意图；

图1A是本发明较佳实施例中，操作装置的作用示意图；

图2是本发明较佳实施例中，电路基板的电路图；

图3是本发明较佳实施例中，操作装置的功能方块图；以及

图4是本发明较佳实施例中，检测压力以控制游标的方法的简易流程图。

主要元件符号说明

控制面板1

第一表面11

第二表面12

电路基板2

处理单元4

导电弹性凸件3a

导电弹性凸件3b

导电弹性凸件3c

导电弹性凸件3d

参考电阻5a

参考电阻5b

参考电阻5c

参考电阻5d

电性接点21a

电性接点21b

电性接点21c

电性接点21d

检测模组41

电压模拟数字转换器411

压力换算程序412

方向运算程序413

压力F

具体实施方式

以下兹列举本发明的一较佳实施例以供熟悉该领域技术者据以实施。

本发明较佳实施例中，用以检测压力以控制游标的操作装置可应用于一例如为手机的通讯装置，以作为简化操作的人机介面输入装置。操作装置包含一控制面板、一电路基板、一处理单元以及四导电弹性凸件。必须特别说明的是，三导电弹性凸件即可达成本发明的目标。

以下配合附图以详加说明。请参阅图1，图1是本发明较佳实施例中，操作装置的局部结构示意图。控制面板1包含第一表面11，以及相对于该第一表面11的第二表面12。控制面板1位于电路基板2上方，其第二表面12朝向电路基板2。该四导电弹性凸件3a、3b、3c、3d(3c、3d未绘制)分离设置于第二表面12上。其中，该四导电弹性凸件3a、3b、3c、3d(3c、3d未绘制)可由导电橡胶所构成，并在控制面板1未受力的状态下，未接触于电路基板2。

电路基板2上具有一电路。请参阅图2，其是本发明较佳实施例中，电路基板的电路示意图。如图，电路形成相互并联的四条分支电路，分支电路分别连接参考电阻5a、5b、5c、5d，其中参考电阻5a、5b、5c、5d具有不同的电阻值。分支电路更分别具有电性接点21a、21b、21c、21d，该四电性接点21a、21b、21c、21d对应于该四导电弹性凸件3a、3b、3c、3d，在两者相互电气连接时使该分支电路导通。

该四分支电路电性连接一电压模拟数字转换器411，以在分支电路导通时，测量导通分支电路的参考电阻5a、5b、5c、5d的分压。

其中，如图所示，该四导电弹性凸件3a、3b、3c、3d系以菱形对称设置于控制面板1。附带一提地，当本发明的操作装置仅具有三导电弹性凸件3a、3b、3c，这些导电弹性凸件3a、3b、3c呈现正三角形地对称设置于控制面板1。如此可使导电弹性凸件3a、3b、3c在控制面板1承受使用者所施予之一压力F时，承受较为均匀的分散压力，有利于后续分散压力总和的计算。

请参阅图3，其是本发明较佳实施例中，操作装置的功能方块图。如图，处理单元4包含一检测模组41，检测模组41又包含电压模拟数字转换器411、一压力换算程序412及一方向运算程序413。

处理单元4可为处理器或是具有处理器等相关电子元件的控制机板。检测模组41为包含程序的固件，并且分别电性耦接于这些电性接点21a、21b、21c、21d。电压模拟数字转换器411检测导电弹性凸件3a与所对应电性接点21a电气连接而使该分支电路导通后，所有改变的导电电性，并加以转换为数字资讯，产生一导电电性资讯。压力换算程序412及方向运算程序413利用该导电电性资讯，演算出控制面板1所承受的压力F的方向。

请回头参阅图1。如图所示，导电弹性凸件3a、3b设置于控制面板1相对于第一表面11的第二表面12，并对应于电路基板2的电性接点21a、21b。

接着请参阅图1A，并请一并参阅图2。图1A是本发明较佳实施例中，操作装置的作用示意图。如图1A所示，当第一表面11承受压力F时，控制面板1下压而使导电弹性凸件3a、3b分别承受一分散压力并施压于电路基板2。此时，导电弹性凸件3a、3b与电性接点21a、21b电气连接而使该二分支电路导通。

导电弹性凸件3a、3b会随所承受的分散压力的大小产生形变，进而改变其与电性接点21a、21b的接触面积。随着接触面积越大，导电弹性凸件3a、3b在所对应的分支电路所形成的电阻值越小，其相对应的导电电性也随之改变，例如分压。在电路上，由于具有可形变的特性，导电弹性凸件3a、3b可视为可变电阻。

参阅图2的同时，请一并参阅图3。在本发明的较佳实施例中，电压模拟数字转换器411是测量分支电路上参考电阻5a的分压，并转换为数字资讯，以产生导电电性资讯。根据克希荷夫电压定律(Kirchhoff’s Voltage Law，KVL)，当分支电路上具有二电阻，各电阻分压的总和为总电压。故测得参考电阻5a的分压，即可换算出分支电路上导电弹性凸件3a的分压，以推算导电弹性凸件3a与参考电阻5a的分压比。

根据串联电路原理，分压是与电阻值呈正比。故，导电弹性凸件3a与参考电阻5a的分压比即为导电弹性凸件3a与参考电阻5a的电阻值比。由于参考电阻5a的电阻值为固定已知数值，可藉此求得导电弹性凸件3a承受该分散压力时的电阻值。

压力换算程序412依据已知电阻特性表将导电弹性凸件3a的电阻值代换函数而运算出导电弹性凸件3a所承受的分散压力。接着，方向运算程序413利用三角函数计算出导电弹性凸件3a、3b的分散压力向量的夹角，以演算出压力F施压于第一表面11的施压点的位置。如此，可据以控制游标的移动方向对应该施压点的位置。

请参阅图4，其是本发明较佳实施例中，检测压力以控制游标的方法的简易流程图。如图，本发明的检测压力以控制游标的方法，首先必须使一控制面板1的第一表面11承受一压力F(步骤101)，如此，设置于该控制面板1相对于该第一表面11的第二表面12的导电弹性凸件3a、3b、3c、3d中，至少一者施压于控制面板1下的电路基板2(步骤102)。

此时，该导电弹性凸件3a随该压力F大小产生形变而改变电阻，并改变相对应的导电电性(步骤103)。一检测模组41中，一电压模拟数字转换器411检测出所有改变的导电电性，并产生一导电电性资讯(步骤104)。检测模组41中的一压力换算程序412，将该导电电性资讯演算以产生至少一分散压力资讯(步骤105)，使检测模组41中的一方向运算程序413，演算该分散压力资讯以取得该压力F施压于第一表面11的施压点的位置，以控制游标的位置(步骤106)。

总结而言，本发明的操作装置是利用至少三导电弹性凸件3a、3b、3c，在较佳实施例中，是利用四导电弹性凸件3a、3b、3c、3d，其是对称设置于控制面板1的第二表面12。当控制面板1的第一表面11受压力F，导电弹性凸件3a、3b、3c、3d中二者各受一分散压力而施压于电路基板2。

此时，该二导电弹性凸件3a、3b电阻随该分散压力大小而改变，并连带改变其他导电电性，如分压。检测模组41的电压模拟数字转换器411检测上述改变的分压，并转换为数字资讯。压力换算程序412利用电压模拟数字转换器411所产生的导电电性资讯加以演算并产生分散压力资讯，以供方向运算程序413演算出该压力施压于第一表面11的位置，据以全向性地控制游标的移动方向。

藉由以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭示的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims (9)

1.一种用以检测压力以控制游标的操作装置，包含：

一电路基板，该电路基板上具有至少三电性接点；

一处理单元，包含一感测模组，该感测模组分别电性耦接于这些电性接点；

一控制面板，位于该电路基板上方，且包含第一表面以及相对于该第一表面的第二表面，其中该第二表面邻近于该电路基板；

至少三导电弹性凸件，分离设置于该第二表面，并分别对应于该电路基板上的电性接点；

其中，当该第一表面受一压力，使这些导电弹性凸件中至少一者施压于该电路基板，并随该压力大小使该导电弹性凸件产生形变而改变该导电弹性凸件的电阻以改变相对应的导电电性，该检测模组检测出所有改变的导电电性，以使该处理单元演算出该压力施于该第一表面的施压点位置而控制游标移动的方向。

2.如权利要求1所述的控制游标的操作装置，其特征在于，该操作装置具有四个对称设置的导电弹性凸件。

3.如权利要求1所述的控制游标的操作装置，其特征在于，这些导电弹性凸件由导电橡胶所构成。

4.如权利要求1所述的控制游标的操作装置，其特征在于，该感测模组还包含一电压模拟数字转换器，以在该导电凸件施压该电路基板而改变电阻并改变相对应的导电电性时，测量该导电凸件的分压以产生对应的导电电性资讯。

5.如权利要求4所述的控制游标的操作装置，其特征在于，该处理单元还包含一压力换算程序以及一方向运算程序，该压力换算程序将该导电电性资讯换算以产生该导电弹性凸件所承受的分散压力资讯，该方向运算程序由所述的分散压力资讯演算出该压力施于该第一表面的施压点位置。

6.一种检测压力以控制游标的方法，包含下列步骤：

(a)控制面板的第一表面受一压力；

(b)设置于该控制面板相对于该第一表面的第二表面的导电弹性凸件中至少一者施压于一电路基板；

(c)该导电弹性凸件随该压力大小产生形变而改变电阻并改变相对应的导电电性；

(d)一检测模组检测出所有改变的导电电性；

(e)一处理单元演算出该压力施于该第一表面的施压点位置而控制游标的移动方向。

7.如权利要求6所述的控制游标的方法，其特征在于，步骤(d)还包含步骤(d0)，利用一电压模拟数字转换器测量该导电弹性凸件的导电电性以产生一导电电性资讯。

8.如权利要求7所述的控制游标的方法，其特征在于，步骤(e)还包含步骤(e0)，利用一压力换算程序，将该导电电性资讯演算以产生一分散压力资讯。

9.如权利要求7所述的控制游标的方法，其特征在于，步骤(e)还包含步骤(e1)，利用一方向运算程序，由所述的分散压力资讯演算出该压力施于该第一表面的施压点位置。

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