专利名称：感测式输入装置及其输入方法
技术领域：
本发明涉及一种感测式输入装置及其输入方法，特别涉及一种仿真键盘的感测式输入装置及其输入方法。
背景技术：
随着计算机的普及，键盘以及鼠标已成为一般大众接受程度最高的信息输入装置。但是传统的实体键盘体积较大而难以收纳，更不会有使用者愿意做为输入装置而随身携带。对此近来有厂商开发了触控面板(Touch Panel)的输入技术。但电阻式的触控面板透光率较差；电容式的触控面板虽透光率佳，但工作时较易受到温度、湿度或是接地状况影响，故稳定性较差。且触控面板虽较实体键盘轻薄，但体积大而占空间，因此在携带上仍 有不便。也有厂商开发出投影式虚拟键盘的技术，以期取代传统的实体键盘。但是投影式虚拟键盘需要一直投影所仿真的键盘画面，因此非常耗电。且由于投影的技术有显示以及使用角度限制，因此这种虚拟键盘并不易于使用。此外，投影式虚拟键盘的体积较大，显然也违背了电子产品的重量轻、体积小及方便携带的研发趋势。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提出一种感测式输入装置及其输入方法。感测式输入装置包括多个感测单元以及一处理单元。其中感测单元可包括一红外线发射器以及一影像接收器。红外线发射器用以发出一红外线；而影像接收器与红外线发射器成对，用以接收被反射的红外线。感测式输入装置的输入方法包括利用感测单元检测感测单元构成的一检测区域中的一对象；读取每一个感测单元的一检测距离值；以及将检测距离值转换成对应的一输入信号。处理单元可依据这些检测距离值计算对象在检测区域的一对象位置，并将对象位置转换成输入信号。更详细地说，检测区域可被分割成多个按键区域，而处理单元可依据对象位置对比一按键区域位置表得到对象所在的按键区域，再将按键区域转换成输入信号。感测式输入装置还可包括一键盘表示单元。键盘表示单元配置于检测区域之中，用以表示这些按键区域。而键盘表示单元可仿真表示一计算机键盘，按键区域分别仿真计算机键盘的一按键。感测式输入装置也可包括一传输单元；传输单元以无线或有线的方式将对应于对象的输入信号传送给一电子装置。根据一实施范例，当任一感测单元在检测区域中检测到对象时，检测到对象的感测单元计算其与对象之间的距离作为检测距离值。反之，当任一感测单元在检测区域中没有检测到对象时，没有检测到对象的感测单元设定一内定值(default value)作为检测距离值，以表示没有检测到对象。而处理单元可以将检测距离值不是内定值的至少一个感测单元作为一选取单元，再将选取单元的位置作为对象位置的一纵坐标，以及将选取单元的检测距离值作为对象位置的一横坐标。综上所述，感测式输入装置及其输入方法利用感测单元检测位于检测区域的对象的检测距离值，并将其转换为对应于对象的输入信号。感测式输入装置仅需感测单元以及处理单元即可运作，因此轻便又容易使用；且其成本远较现有的触控面板或是投影式虚拟键盘低廉。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图IA为一实施范例的感测式输入装置的方框图；图IB为另一实施范例的感测式输入装置的方框图；图2为一实施范例的感测式输入装置的输入方法的流程图；图3A为一实施范例的感测式输入装置的示意图；图3B为一实施范例的感测式输入装置的示意图；图3C为一实施范例的感测式输入装置的示意图；图3D为一实施范例的感测式输入装置的示意图。其中，附图标记10感测式输入装置12,12a, 12b, 12c, 12d, 12e 感测单元14处理单元16传输单元18键盘表示单元182仿真按键19基准点表示单元192发光组件20检测区域22按键区域24a, 24b 基准点30 物件40电子装置
具体实施例方式以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求范围及附图，任何本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。本发明提出一种感测式输入装置及其输入方法，其可用以仿真传统的键盘等输入装置。请参照图1A，其为一实施范例的感测式输入装置的方框图。
感测式输入装置10包括多个感测单元12a、12b、12c、12d以及12e(以下统称感测单元12)以及一处理单元14。其中各个感测单元12可以例如是红外线距离传感器或是超音波距离传感器。根据一实施范例，每一感测单元12可具有邻近配置且成对的一红外线发射器以及一影像接收器。红外线发射器是用以发出一红外线，而影像接收器则用以接收被反射的红外线。感测单元12本身判断发出的红外线是否被阻挡，以判断是否有任何对象30位于其检测范围。并且通过影像接收器接收到的被对象30反射的红外线强弱，让感测单元12可以得知此对象30与自身之间的距离。请同时参照图2，其是为一实施范例的感测式输入装置的输入方法的流程图。首先利用感测单元12检测位于这些感测单元12所构成的一检测区域20中的对象30(步骤S100)，其中对象30例如可以是使用者的手指头或是触控笔的笔尖。须注意的是，检测区域20的大小可由处理单元14设定，并非是这些感测单元12能力所及的感测范围。例如一般的红外线距离检测器所能达到的感测范围为5厘米到45厘米之间，但感测式 输入装置10的检测区域20可依需求被设置为5厘米到30厘米之间。换言之，虽然感测单元12在物理上能检测到5厘米到45厘米之间的对象30，但是感测式输入装置10可以只判断是否有对象30落于距离其5厘米到30厘米之间的检测区域20。如果有检测到位于检测区域20以外的对象30，可置之不理。其中检测区域20可被分割成多个按键区域22 ;而感测式输入装置10中可内建有一按键区域位置表，以纪录分割按键区域22的方式。感测式输入装置10之中也可储存多个不同的按键区域位置表，以对应于不同大小的检测区域20以及按键区域22。通过感测式输入装置10的一切换键或切换开关，使用者可依照需求切换感测式输入装置10目前对应的按键区域位置表。此外，按键区域位置表也可从外部被更新。请参照图1B，其为另一实施范例的感测式输入装置的方框图。为了方便使用者得知目前的按键区域22的配置，感测式输入装置10可包括一键盘表示单元18。键盘表示单元18配置于检测区域20之中，且键盘表示单元18的多个仿真按键182用以表示各按键区域22。键盘表示单元18可以表示一计算机键盘，这些按键区域22以及仿真按键182分别仿真计算机键盘的按键。例如可用以仿真标准QWERTY键盘、数字键盘，或是由使用者自行定义按键配置的键盘。而每个按键区域22以及仿真按键182则代表所仿真的键盘上的各个按键，例如“Q”键或是“ I”键。更具体地说，键盘表示单元18可以是印刷有仿真按键182的塑料板或纸张，其材质可以是可挠材质或是不可挠材质。键盘表示单元18甚至可以是一张手工画有仿真按键182的便条纸，本发明并不限制键盘表示单元18以及仿真按键182的表现方法。键盘表示单元18本身可超出检测区域20，但须被使用的按键区域22 (仿真按键182)都须配置于检测区域20之中。且较佳的是，按键区域22 (仿真按键182)彼此不重叠。为了判断对象30在检测区域20的一对象位置，处理单元14读取每一个感测单元12的一检测距离值(步骤S110)。其中感测单元12可是固定周期性发射红外线、接收红外线并计算检测距离值，以供处理单元14读取距离。感测单元12也可以是被处理单元14发出的指令触发后才开始进行检测。根据一实施范例，当任一感测单元12在检测区域20中检测到对象30时，检测到对象30的感测单元12计算其与对象30之间的距离作为检测距离值。例如图IA中的感测单元12b检测到对象30，并回报的感测单元12b与对象30之间的距离作为检测距离值。而当任一感测单元12在检测区域20中没有检测到对象30时，没有检测到对象30的感测单元12 (例如图IA中的感测单元12a、12c、12d以及12e)设定一内定值(default value)作为检测距离值，以表示没有检测到对象30。得到各个感测单元12的检测距离值之后，处理单元14并将检测距离值转换成对应的一输入信号(步骤S120)。处理单元14依据这些感测单元12的位置以及检测距离值，计算对象30在检测区域20的对象位置。处理单元14再依据对象位置对比目前使用的按键区域位置表，以得到对象30所在的按键区域22，再将按键区域22转换成输入信号。更详细地说，处理单元14可先将检测距离值不是内定值的至少一个感测单元12作为一选取单元；将此选取单元的位置作为对象30在检测区域20的对象位置的一纵坐标；并将选取单元的检测距离值作为对象位置的一横坐标。以图IA为例，唯一检测到对象30的感测单元12b位于第2排，且假设对象30与感测单元12b之间的距离为20厘米，则处理 单元14可得知目前对象30的对象位置为(20，2)。处理单元14计算得到对象位置之后，依据对象位置对比按键区域位置表得到对象30所在的按键区域22，再将按键区域22转换成输入信号。按键区域位置表中可以纪录每一个按键区域22对应的坐标范围，处理单元14对比对象位置所落入坐标范围便可反向得到对应的按键区域22。且在步骤S120之后，处理单元14可通过一传输单元16以无线或有线的方式将对应于对象30的输入信号传送给一电子装置40。其中电子装置40可以是手机或平板式计算机等不利于配置实体键盘的移动式装置。假设处理单元14查阅按键区域位置表得知对象30对应于“W”键的按键区域22，便发出代表“W”键的输入信号给电子装置40。此外，若有其它的对象30同时位于不同排按键区域22中，也会被其它的感测单元12a、12c、12d或是12e检测到。除此之外，测式输入装置并可有多种实施范例，如图3A到图3D所示。于图3A的实施范例中，感测单元12的红外线发射器可以水平发射红外线。当感测单元12没有在检测区域20中检测到对象30时，可将预先设定的内定值作为检测距离值，以表示没有检测到对象30。而于图3B的实施范例中，感测单元12的红外线发射器略朝下发射红外线；发射出的红外线是在检测区域20的边缘处被键盘表示单元18或桌面阻挡。则当感测单元12没有在检测区域20中检测到对象30时，检测距离值会是所能得到的临界值，以表示没有检测到对象30。较佳的是，感测单元12配置于贴近桌面等较低的位置，以免感测到使用者的手掌或其它不相关的物体而被造成误判。若使用者所需的检测区域20较大而超出感测单元12物理上的感测范围，感测式输入装置10可并用左右两组感测单元12，如图3C。处理单元14读取左右两组所有的感测单元12之后，再执行步骤S120转换得到对应于检测区域20中的对象30的输入信号。于图3D的实施范例中，感测式输入装置10的一基准点表示单元19包括至少一个发光组件192。图3D中，发光组件192在平面上形成两个基准点24a以及24b，而其可代表标准QWERTY键盘上“F”键以及“J’键上的定位凸点。如此一来，已惯于盲打的使用者不需要看键盘表示单元18也能够自在地进行输入。综上所述，感测式输入装置及其输入方法利用能够检测距离的感测单元检测位于检测区域的对象，并自动依据对象位置以及内建的按键区域位置表传送对应于对象的输入信号。感测式输入装置所具备的单元较少且占用的体积极小，因此重量轻、体积小又方便携带。且感测式输入装置仅需感测单元以及处理单元即可运作，不但使用简单又不易损坏，且成本远较现有的触控面板或是投影式虚拟键盘低廉。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种感测式输入装置，其特征在于，包括 多个感测单元，该些感测单元构成一检测区域，感测位在该检测区域内的一对象并得到一检测距离值；以及 一处理单元，读取每一该感测单元的该检测距离值，并将该些检测距离值转换成对应的一输入信号。
2.根据权利要求I所述的感测式输入装置，其特征在于，该检测区域被分割成多个按键区域，该处理单元依据一对象位置对比一按键区域位置表得到该对象所在的该按键区域，再将该对象所在的该按键区域转换成该输入信号。
3.根据权利要求2所述的感测式输入装置，其特征在于，还包括 一键盘表示单元，表示一计算机键盘，该键盘表示单元配置于该检测区域之中，用以表示该些按键区域；以及 一传输单兀，以无线或有线的方式将对应于该对象的该输入信号传送给一电子装置。
4.根据权利要求I所述的感测式输入装置，其特征在于，每一该感测单元包括 一红外线发射器，用以发出一红外线；以及 一影像接收器，与该红外线发射器成对，用以接收被反射的红外线。
5.根据权利要求I所述的感测式输入装置，其特征在于，当任一该感测单元在该检测区域中没有检测到该对象时，没有检测到该对象的该感测单元设定一内定值作为该检测距离值，以表示没有检测到该对象。
6.根据权利要求5所述的感测式输入装置，其特征在于，该处理单元将该检测距离值不是该内定值的至少一该感测单元作为一选取单元，再将该选取单元的位置作为该对象在该检测区域的一对象位置的一纵坐标，以及将该选取单元的该检测距离值作为该对象位置的一横坐标。
7.—种感测式输入装置的输入方法，其特征在于，包括 利用多个感测单元检测位于该些感测单元构成的一检测区域中的一对象； 读取每一该感测单元的一检测距离值；以及 将该些检测距离值转换成对应的一输入信号。
8.根据权利要求7所述的感测式输入装置的输入方法，其特征在于，该检测区域被分割成多个按键区域，而所述将该些检测距离值转换成对应的该输入信号的步骤包括 依据该些感测单元的位置以及该些检测距离值，计算该对象在该检测区域的一对象位置；以及 依据该对象位置对比一按键区域位置表得到该对象所在的该按键区域，再将该按键区域转换成该输入信号。
9.根据权利要求8所述的感测式输入装置的输入方法，其特征在于，当任一该感测单元在该检测区域中没有检测到该对象时，没有检测到该对象的该感测单元设定一内定值作为该检测距离值，以表示没有检测到该对象；而所述依据该些感测单元的位置以及该些检测距离值计算该对象在该检测区域的该对象位置的步骤包括 将该检测距离值不是该内定值的至少一该感测单元作为一选取单元； 将该选取单元的位置作为该对象在该检测区域的该对象位置的一纵坐标；以及 将该选取单元的该检测距离值作为该对象位置的一横坐标。
10.根据权利要求7所述的感测式输入装置的输入方法，其特征在于，在所述将该些检测距离值转换成对应的该输入信号的步骤之后，还包括 以无线或有线的方式将对应于该对象的该输入信号传送给一电子装置。
全文摘要
一种感测式输入装置及其输入方法，感测式输入装置包括多个感测单元以及一个处理单元，并可用以仿真键盘。感测单元构成检测区域，并感测位在检测区域内的对象并得到对应的检测距离值。处理单元读取每一个感测单元的检测距离值，并将检测距离值转换成对应的输入信号。
文档编号G06F3/042GK102768600SQ20111012029
公开日2012年11月7日 申请日期2011年5月6日 优先权日2011年5月6日
发明者张宝国 申请人:昆盈企业股份有限公司