1375243 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 特別是指一種能 ，以操作一操作 本發明係關於一種按壓式操作裝置， 依據使用者按壓該操作裝置之力量及位置 物之移動。 【先前技術】 請參閱第-圖及第-A圖所示，係射華 =56號中的新型電腦指標裝置，係利嶋器電= ^ ’使用-組-次繞線作為發射繞阻2b，再用多》且二文 ^作，峨阻2a’ —次繞線與二次繞線間放置導磁元 大、赠輸出之電壓大小產生變化，經由訊號放 後造fti广再經類比轉數位之轉換器轉成數位訊號 ΐ腦游標之位移量；角度方向則依二次繞線所在之 疋因此、，其二次繞線之數目愈多則位移之方向愈多。 ，文壓益電磁一次繞線與二次繞線電磁藕合原 輸出電壓之大小來控制游標移動速度之快慢，理 二1:達到控制電腦游標速度之功能，實務上有許多問 涉導線之材^導次繞線與"次繞線之特性牵 其輸出電^ j 輸出電壓，尤其按壓時出力之大小 、 專比例輸出也是一大挑戰，亦即不易掌握 1375243 其-致性，再則因電磁之訊號極易由手機、電器產 腦產生，這些電磁波同樣會經由電磁藕合”到二^ 之輸出電壓，因此，抗電磁干擾之隔絕能力又是—項：： 艱矩之工程’凡此種種都是此—f知技術導實: 面臨之極大挑戰。 势貝韌上 【發明内容】 综觀以上所述，為了改進上述習知之指 壓不穩定及易受電磁波干擾等缺失。本發明 = 一種㈣式操作裝置，其利用按壓—導電單元之方^如、 使該導電單元接觸並導通該開關單元，被導 j以 係分別產生及其對應之一導電吨_ ^早兀 该導電訊號以控制一操作物之移動。 爆
If為^成t述之㈣，本發明係提供—種按壓式操作 4置係用以操作一操作物，今松 — r 4知·壓式#作裝置係包含： 等ί關單開關單元、—導電單元、一處理模組。該 嚴-H置於縣板。料電單元係距離該等開關 早兀一預定距離，按壓該導電單 符 佶诎道、s 宁兒早兀以導通該開關單元，並 嶋通之開關單元分別發出—導電訊號。 收之；；理模組係用以接收該等導電訊號，並依據同時接 收之V'讯號之數量，以控制該操作物進行移動。 裝置述之目的’本發明另提供-種按壓式操作 法，係包含下列步驟：設置一導電輩元盘、— 數個開關單元，嗲邋+扣_/ t 導电早兀人稷 早70心弘早兀係與該等開關單元係間隔-預 4 Z雄。按壓—導電單元，以使該導電單元導通至少一開 依墟=每—導通之開關單71係產生及對應—導電訊號。 動。5日、產生之導電訊號之數量，以控制該操作物進行移 綜上所ϋ ’本發明之減式操作裝㈣以被導通之導 碎早兀之數目與位置’來控制—操作物移動之方向與速 =由於該關單福以該導電單元之機械性之接觸來達 此可克服習知技術巾電壓不穩定及易受電磁波干 、失另外本發明係可利用施於該導電單元之力量大 皮導通之開關單元之數目之間的關係，來達成控制 =物之移動速度，以及依據被導通之開關單元，來控制 細作物之移動方向。 關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及 所附圖式得到進一步的瞭解。 【實施方式】 由於本發明之方法可廣泛運㈣各種不同之領域，盆 組合實施方式更是不勝枚舉，故在此不再一贅述，僅列 舉較佳之實施例加以具體說明。 。請先參閱第二圖與第三圖，第二圖係本發明之按塵式 钿作系統第-實施例之上視示意圖，第三圖係本發明之按 壓式操作裝置第-實施例之剖視示意圖。該按壓式操作系 係包含-按廢式操作裝置⑽Q及一電腦2咖。按壓式 才木作I置1000係耦接於電腦2000，電腦2〇〇〇包含—顯示 1375243 螢幕2100，顯示螢幕2100係顯示一操作物2110，操作物 2110係可為一游標或於任何可移動之影像物件。本發明係 藉由操作按壓式操作裝置1000以操作操作物2110移動之 方向與速度。於另一實施例中操作物2110係可為一實體物 件，例如機器人、機器手臂、遙控載具等，該電腦2000可 為控制該操作物活動之裝置，例如控制該機器人、機器手 臂、遙控載具活動之馬達、處理器、及其相關電路及機構 所構成，並未超出本發明之範圍。 按壓式操作裝置1000係包含一基板100、一支撐單元 200、一絕緣單元300、一導電單元400、複數個開關單元 500、一處理模組600，處理模組600係包含一訊號輸出入 單元610與一訊號分析單元620。 基板100係可為一電路板，基板100係可設有一第一 表面110、一第二表面120、與一連接電路130。支撐單元 200係可設置於基板100之第一表面110上，絕緣單元300 係可與支撐單元200連接，並設置於第一表面110之上方。 導電單元400係可為一導電材質，並設置於絕緣單元300 之下方，或是導電單元400係可為一導電層以印刷電路的 製作方式製作於絕緣單元300。導電單元400係第一表面 110間隔一預定距離，其中絕緣單元300與導電單元400 係可為彈性材質，按壓絕緣單元300係可使導電單元400 接觸於開關單元500。 該等開關單元500係可為導電材質構成之導電層，可 經由印刷成型等方式形成於基板1 〇〇之一第一表面11 〇， 6 ^等開關單元係與導電單元4⑻間隔—距離並相互對 ‘以°開關單元500係可由—短路電路所構成，當導電單元 4〇〇接觸開關單元5〇〇日寺，可使開關單元猶導通。 # 一開關單兀5〇〇係可更進一步包含一第一接點51〇與一 第二接點520’第—接點51(M系鄰近於第二接點52〇，第— 接點510與第二接點520係彼此絕'緣，第-接，點510與第 一接點520係分別經由連接電路13〇與訊號輸出入單元 電性連接，當導電單元働與第-接點S10及第二接點52〇 接觸時’第一接,點510係可經由導電單元400電性連接於 第一接點520 ’以使第一接點5]0、第二接點520、連接電 路13〇與訊號輪出入單元610形成一迴路。 》 、於另一實施例中，第一接點510係透過連接電路13〇 連接到訊號輸出人單元61Q之輸出埠（圖未示），第二接點 i20則連接到訊號輸出人單元6iq之輸人埠，訊號輸出入 早兀61G之輸出崞可設定送出高電位或低電位訊號，導通 ^其輸人至^輪出人單元_之輸人埠之訊號即為所設 定電位，反之未導通時即是另一電位訊號。 處理模、、且6GG之訊號輸出人單元61 〇係可為—晶片及 其相關電路所構成，並可設置於基板·之第二表面12〇。 訊號輪出入單元61〇係可對第一接點51〇傳送一電流，當 第一接點510與第二接點520導通後，第二接點52〇將電 流傳达回訊號輪出入單元61〇以形成一導電訊號W。 訊號分析單元62〇係可為一晶片及其相關電路所構 成，訊號分析單元620係可設置於基板1〇〇之第一表面 1375243 110。訊號分析單元620额訊號輪出 號輸出入單元⑽接收導電訊號f馬捿，訊 幻於訊號分析單元㈣，訊號分制訊號 =成為-操作訊號S3,以作操作物21】== =置_係可將操作訊號S3以有線或無線之= =請。藉以操作操作物211〇,所 ； 傳运方式係為習知技術，在此並不多加描述。1、、、線
=Μ四圖及第四A圖，係、本發明之按壓式操作裝 置弟-貫施例之使用示意圖。本發明可於每一開關單元5〇〇 係疋義-移動方向，處理模組_係依據被導通之開關單 元500以控制操作物211 〇之移動方向。於本實施例中， 該等開關單元500係環繞—圓心C1而成環狀排列，該等開 關單元500係可具有三十六個，因此每一開關單元500係 間隔十度，並可以順時鐘或逆時鐘方向由〇度至35〇度依 據對該等開關單元.500設置一方向資料。 假定操作物2110係為顯示於顯示螢幕21〇〇上之游 標。當使用者欲將游標於顯示螢幕2100上往左移動時，可 於第四A圖中之第一位置pi下壓絕緣單元3〇〇,導電單元 400亦於一第一區域中接觸基板1〇〇，因此第四圖第— 區域Z1中之一開關單元500a係被導電單元400導通。若 開關單元500a被定義為相正左方（亦可為270度），則開關 單元500a被導通後發送一導電訊號S1至訊號輸出入單元 ，訊號輸出入單元610亦依據導電訊號S1傳送一控制 訊號S2給訊號分析單元620，最後訊號分析單元620發送 8 u/)243 -操作訊號S3於電腦2〇〇〇，以使該游 該等開關單元500之數 工私動。 小，如本實施例中係為3“ 1每疋辦知壓之角度大 1。度，因此每-開關單元咖係:;==即為 值，係可使操作物2110沿不心二刀/5又有一移動方向 作物2110精確的沿想要之方:移動[疋方向移動’可使操 -如：數目時，其間隔之角度也隨之變小， 言如開關早兀500提高$ 7?知。士 5度，本發明未限定使用門;Τ!’斤能仙之角度即降為 則以此類推，因此=::°°之數目’其他角度 方式，無論其開關單元：及角度- 蓋之範圍。 t數目之多㈣屬本發明所涵 :本實，例中亦可使用另—游標移動方向之 法，其係於每一開關單元係分別設有一座桿，處= 組_係依據接通之開關單元50。之座標與一;考:: =量=控制操作物⑽之移動方向。於本實_ = 麥考座標係可為圓心C1。 另外，當有多個開關單元5〇〇同時被導通時，訊號分 析單元6 2 0係可依據被導通之開關單元5 〇 〇所設定之移b動 方向值的平均得出—移動方向，並使訊號分析單元㈣係 ，據同時接收之導電訊號S1之數量，可控制操作物2110 f夕，之速度及加速度之大小’意即’當多數個被導通之開 關單元500較單一被導通之開關單元5〇〇時，其控制操作 物2110之移動速度及加速度較快。由於被導通之開關單元 1375243 500數目係與使用者按壓絕緣單元300之力度成正比關 係’因此本發明係可將壓力轉換為操作物2110之速度及加 速度值。 於本發明中’使用者可施加更大之施力下壓絕緣單元 300’因此導電單元4〇〇接觸基板1〇〇之一第一表面11()之 第二區域Z2,第二區域2；2係大於第一區域Z1，因此涵蓋 二個開關單元5〇〇a、5〇〇b、500c，並同時分別發送一導電 讯號S1。訊號分析單元620於分析控制訊號S2時，係可 得知三個開關單元5〇〇a、500b、500c被導通，並依據其所 设疋之移動方向值求取平均值，例如，開關單元5〇如係代 表朝向270度之移動方向’意即’由圓心^朝向開關單元 5〇〇a之位置的方向，開關單元5〇沘係代表朝向28〇度之 方向，開關單元50〇c係代表朝向度之方向，因此可上 述一個角度之平均可得出控制操作物211〇件朝向度之 α私動3外，δ孔號分析單元62〇係分析控制訊號幻， 可得知具有三個開關單元被導通， 按壓絕緣單元遍之力量較大，可 ^❹者 ^ ^ -t . ± J相對於則述僅有一開關 早几500被導通時，增加該游標之移動速度。 動可隨時改㈣“移動方向及移 ‘二可輕易的將游標移動至顯示€幕_上所欲 請參閲第五圖，係本發明之按壓 — 例之上視示意圖。與第一實施是門:弟二貫施 之排列方式係為直線式排列，操作按關單元湖 式“作裴置]000係 1375243 可操作操作物2110沿一抽向移動。 係具軸之-第一開關單元聰 500e，第一開關單元5〇〇d 早兀 及第二開關單元，e係用以發出= ;嫩_係判斷接收第一導電訊號以及第二;:J S1之順序，以操作操作物21U)移動之方向。 °號 舉例而言，第-開關單元5_先被導 ==第一導電訊號S1，隨後第二開關;= h通’處理楔組係收到第二導電訊㈣，因 吴組600 Y糸可控制操作物211〇於顯示營幕⑽ =反:;理模組6°〇係先接收到第二導電咖 慕2Η)Λ /訊號S1，則可控制操作物2110於顯示勞 幕2100中，由下往上移動。 茧 上述之方法亦可為，將第一開關單元5_ 單元驗分別設有一第一座標及一第二座： :。係依據接收第一導電訊號S1及第二導電心 = 對應之第一座標及一第二座標，而算出第—開關 早兀500d相對於第二開關單元5〇如之方向，以 操作物211G移動之方向。此方法亦可用於其他實施例;。 另外，處理模組600係可依據先後接收到第 號Si與第二導電訊號S1之時間，來控制操作物21U)之移 動速度―’舉例而言，第一導電訊號S1係於一第—時間發 出，第二導電訊號S1係於―第二時間發出，t該第 與。亥第一a夺間之日寸間差越小時，代表使用者於滑動並按壓 1375243 絕緣單元300之速度越快，因此處理模組_可控制操作 物2110之移動速度越快。此控制操作物211〇之移動^度 係可使用於其他實施例中。 k又 請參閱第六圖，係本發明之按壓式操作系統第三實施 例之上視示意圖。與第一實施例不同的是，開關單元· 採複數圈環狀之排列。如圖所述開關單元500採用内外五 圈排列方式’每-組開關單元5〇〇均連接至訊號輸出入單 春7G 610’依據本發明之方法當然也可選擇更多圈之排列方 式，每一圈之接點數目亦可改成其他複數組數以調整债測 如本實施例圖示每一圈共有十六組開關單元均句 分布，每一組接點與接點之間隔為22 5度 渴之訊號匯總至訊號輸出入單元61G，開關 ^虎再經訊號分析單元62〇運算後，得出速度及方向之資 科’如前所述1關單元500在複數圈排列時，其速度值 除可由單圈上受到按麼之開關單元500導通之數目算出 外，也可以增加在單一角度上開關單元500導通之數目， 如此一來，可增加速度之變化範圍。 。月荼閱苐七圖’係本發明之按屢式操作裝置第四實施 、視7^⑧圖。與第二實施例不同的是，除了開關單元 米複數圈環狀排列之外，該等開關單元5〇〇係分別設 ^複數層，導電單元係具有複數個。本實施例以兩 所二彳—層以上亦依據本發明可輕易的實施。如第七圖 不’由下而上係疊置有一底層基板獅、複數個底層開 1375243 關單元500f、一底層導電單元4〇如、基板ι〇〇、開關單元 500 ‘电單几4〇〇、絕緣單元3〇〇。意印，底層開關單元 蕭係設置於底層基板跡，底層導電單元彻a係距離 等底層開關單元5·-底層預定距離並設置於底層基板 l〇〇a之上方，基板100係疊置於底層導電單元4〇〇a之 表面110上方。 · 當使用者由絕緣單元300輕微向下按壓時，會使導電 籲單元400導通至少一開關單元，此時底層導電單元4_ 料接觸底賴鮮元5_，因此當使时輕微向下按壓 操作物2U〇之移動速度及方向之方式可與前述 之貫知例相同，其可使操作物211G沿-參考平面係進行平 但使用者進一步按壓絕緣單元300日寺，會使導電單 400通至少一開關單元5〇〇，底層導電單元條導通底層 =单疋5〇〇f，並使開關單元5〇〇之至少-者分別發出二 導電訊號81，料底層„單元篇之至少—者分別二 一底層導電訊號S1，因此本創作可依據開關單元500金底 ==所導通之數目，能判斷出於使用者所按厂; 5里處理杈組600亦可依據導電訊號S]及底声導 電訊號S!之數目，而控制操作物㈣垂直科爽 之移動速度’意即本發明可操作該操作物㈣; 動0 、' 上述之方法係亦可判斷移動速度之分級範圍加大。 例而° ’右僅有—個開關單元500被導通係定為第—速 1375243 等級，有㈣關單it 500被導通係定為第二速度等級，若 兩開關單元500及-個底層開關單元肅被導通，則定為 第三速度等級。 /综上所述’請參考“圖，係本發明之按壓式操作裝 置操作方法之流程圖，下列之元件標號係參考第—圖至第 七圖。本發明之麵式操作Μ麵運作方法係包 步驟。 口又且 元4〇0係與該等開關單元5_隔一^定距離(7^心 按塵-導電單元侧，以使導電單元彻導通至少一 開關單元500 (步驟si〇3)。 (步單元⑽係產生及對應-導電訊號幻 依料電訊號以科產生之導電職^之 =制操作物2U0移動之方向及速度，當同時產 =1之數量越多時，代表使用者按屋導電單元 里越大，可使操作物211〇之移動速度越快。 =控制操作物㈣之移動方法係可由下列方法士 :種方法為每一開關單元5〇〇係定義有一移動； °地理模組6〇〇係依據被導 操作物扣〇之移動方向。、之開—，以控制 處』元5QQ係分別設有-座標， 考座標間之向ί =?:單元5°°之座標，與-參 以控制#作物2⑽之移動方向（步驟 14 丄J/w sl〇7) 〇 請^第九圖’係本發明之按壓式操作裝置之操作方 A另机程圖。本發明之按壓式操作裝置1000運作方法 糸L含下列步驟。
一 置^電單元400與複數個開關單元5〇〇 ,導電單 ^ 4〇0係與該等開關單元間隔—預定距離（步驟S201 )。 滑動地按壓—導電單元_，以使導電單元彻依序 ^至少—開關單元500 (步驟S203)。 每—導通之開關單元5〇〇係產生及對 (步驟 S205)。 應一導電訊號S1 :據同時產生之導電訊號81之數量，與依序產生之導 S2〇?^U 以控制操作物2110移動方向及速度（步驟 综上所述，本發明之按壓式操作裝置1000係以被導通 =電單Tt 400之數目與位置，來控制一操作物211〇移動 # 肖與速度。由於開關單元，係以導電單元_ ]生之接觸來達成導通因此可克服習知技術巾電壓不穩定 =易文Ί磁波干擾等缺失，另外本發明係可湘施於導電 単兀400之力量大小與該被導通之開關單元500之數目之 =的關係’來達成控制操作物211G之移動速度，與依據被 ¥通之開關單元500，來控制操作物2110之移動方向，因 此可利用本發明之按塵式操作裝置1000來操作操作物 2110之移動。 I曰由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚 15 :迷本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳且 -貫施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是 希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請 之專利範圍的範®壽内。. 圖式簡單說明】 第—圖係習知之指標裝置的立體圖； 第—A圖係習知之指標裝置的剖面圖； 不 不 第二圖係本發明之按壓式操作系統第—實施例之上視 意圖； 置第一實施例之剖視 第三圖係本發明之按壓式操作裝 意圖； 第四圖及第四A圖，係太私日日> , 、本么月之向量式按壓裝置第一實 施例之使用示意圖； 、 第五圖係本發明之按壓式掉作 乍系統第二實施例之上視示 意圖； 統第三實施例之上視示 第六圖係本發明之按壓式操作系 意圖； 第七圖係本發明之按壓式操作 意圖；以及 讀放置弟四實施例之剖視示 第八圖及第九圖，係本發明 法的流程圖。之按壓式操作裝置之操作方 【主要元件符號說明】 16 1375243 [習知技術] 感應電路板2 檢測繞阻2a 發射繞阻2b 彈性元件3 導磁元件4 軟質面板5 [本發明] 按壓式操作裝置1000 基板100、底層基板100a 第一表面110 第二表面120 連接電路130 支撐單元200 絕緣單元300 導電單元400、底層導電單元400a 開關單元 500、500a、500b、500c 第一開關單元500d 第二開關單元500e 底層開關單元500f 第一接點510 第二接點520 1375243 處理模組600 訊號輸出入單元610 訊號分析單元620 電腦2000 顯示螢幕2100 操作物2110 導電訊號S1 控制訊號S2 操作訊號S3 第一位置P1 第一區域Z1 第二區域Z2 圓心C1 18