TWI582554B - 具有輸入單元的陣列裝置 - Google Patents

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TWI582554B TW104121038A TW104121038A TWI582554B TW I582554 B TWI582554 B TW I582554B TW 104121038 A TW104121038 A TW 104121038A TW 104121038 A TW104121038 A TW 104121038A TW I582554 B TWI582554 B TW I582554B
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Description

具有輸入單元的陣列裝置
本發明涉及一種具有輸入單元的陣列裝置，該輸入單元具有：第一數目的開關元件，用於產生第一輸入信號；以及第二數目之磁力可操作式感測器元件，其配屬於該些開關元件且用於產生第二輸入信號，其中第二輸入信號係與第一輸入信號成邏輯(logic)相關或可相結合。
上述具有輸入單元的陣列裝置例如由先前技術DE 37 34 494中已為人所知，其描述一種防爆的控制配置，其中一組(group)資料輸入/-觸控部位配屬於一組以所述觸控部位來校準的磁力可操作式感測器。在此種已知的先前技術的配置中，一磁力可操作式感測器各別配屬於一輸入鍵且直接設置在該輸入鍵下方。一控制配置係配置在一防爆殼體中，當該控制配置當下需要進行一種輸入時，這可藉由永久磁鐵來達成，藉由永久磁鐵即可驅動該磁力可操作式感測器。在由已知的先前技術的配置中有決定性的是，所述鍵和配屬於所述鍵之感測器不可未超過一最小距離，其等於感測器的干擾距離。本申請案中由干擾距離開始在二個感測器之間不再可明 確地將輸入予以區別出，此時二個感測器的距離即稱為干擾距離。
先前技術中用於操控上述陣列裝置之輸入單元的其它可能方式例如是電容式輸入，就像電容式輸入例如用在現代智慧型電話和桌上型-個人電腦(PCs)中或以紅外線來掃描一種陣列一樣。在一種操控可被進行的距離中電容式輸入當然非常受到限制且在埋入式系統中以紅外線來掃描陣列是很昂貴的，就像埋入式系統典型上使用在陣列裝置中一樣。此二種系統因此不能使用或只能有條件地使用。此外，這些藉由紅外線來操作的系統由於所產生的污染而很容易故障。
第3圖顯示一種陣列裝置用的輸入單元1，就像其由先前技術中已為人所知一樣。輸入單元1具有四個配置在一行中的開關元件S1至S4，其上分別配置著一感測器元件H1至H4。開關元件S1至S4及其所屬的感測器元件H1至H4在電性上併聯，以藉由一開關元件S1至S4或該開關元件所屬的感測器元件H1至H4的操作而可分別發出一輸入信號E1至E4。例如，第一開關元件S1和第一感測器元件H1併聯，則形成為鍵(key)的第一開關元件S1的操作及第一感測器元件H1(其形成為第一霍耳(Hall)感測器)的驅動將產生第一輸入信號E1。為了簡單之故，技術上該些輸入信號E1至E4所需的上拉(pull-up)-電阻未顯示。然而，這在功能上是需要的且應由此行的專家適當地預設。
本發明的目的是繼續提供一種具有輸入單元的陣列裝置，以達成較高的輸入準確性且可使該輸入單元進一步縮小。
上述目的藉由一種具有請求項1之特徵的陣列裝置來達成。
本發明具有輸入單元的陣列裝置中，該輸入單元具有：第一數目的開關元件，用於產生第一輸入信號；以及第二數目之磁力可操作式感測器元件，其配屬於(較佳的是空間上配屬於)該些開關元件且用於產生第二輸入信號，其中第二輸入信號係與第一輸入信號成邏輯(logic)相關或可相結合，此陣列裝置的特徵為：每一開關元件配置著至少二個感測器元件，其配置著且相連接，以便在至少二個或更多個預定的、配屬於一個開關元件的感測器元件操作時，只發出各自的第二輸入信號。
藉由至少二個感測器元件配屬於一個開關元件，則可使配屬於該開關元件之該二個感測器元件的組合之干擾距離相較於先前技術中已為人所知的1：1配置中者下降很多且因此進一步縮小是可能的，即，特別是可使二個開關元件之間的距離減小。目前的組態中具有決定性的是：首先，可直覺地達成磁性輸入裝置(例如，永久磁鐵)之操控，以便在與人為操控的相同時點可操控該些開關元件，其例如可形成為機械鍵。因此，對二個不同的輸入方式而言不必保持著不同的操控陣列。
較佳的是，各開關元件和各感測器元件具有規則的配置，其中各開關元件和各感測器元件例如可配置成列及/或配置成行。藉由各開關元件和各感測器元件之規則的配置，則感測器元件配屬於開關元件變得特別簡單且各別的感測器元件另外可多次用於例如二個相鄰配置的開關元件。較佳的是，在配置成列的開關元件中同樣設置配置成列的感測器元件，其中一開關元件各別配置在二個感測器元件之間。較佳的是，在一具有n-開關元件的列中配置n+1-感測器元件，其中一列藉由感測器元件和開關元件之交替配置而形成。本發明亦可轉移成由開關元件和對應地配置的感測器元件構成之行方式的配置或矩陣形式的配置。
藉由上述構成，則在一列開關元件的配置中須分別操作二個配屬於開關元件且相鄰配置的感測器元件，因此發出適當的第二輸入信號。
上述感測器於此例如可形成為霍爾(Hall)-感測器，其它感測器亦可對應地用於偵測磁場。
開關元件之一般構成形式是鍵，優先使用特殊的箔鍵盤。
當至少一輸入單元配置在防爆的殼體中時，本發明特別有利，此乃因通常在此種應用中磁力可操作式感測器元件的優點相較於其它無接觸的輸入可能方式特別明顯。
須強調的是特別經由大距離來進行操作的可能性，該大距離特別是指一種2毫米至15毫米的距離。
如上已指出者，當一適當的標記配屬於一開關元件時是特別有利的，該標記亦適用於藉由該磁力可操作式感測器元件之操作而發出的第二輸入信號。
各開關元件及所屬的感測器元件可分別配置著一顯示媒體，其顯示各開關元件及/或所屬的感測器元件之操作狀態。此種顯示元件例如可以是發光二極體，其在對應的輸入信號發出時顯示軸元件及所屬的感測器元件之操作狀態。
上述構成所具有的優點為：操控友善性可藉由唯一的操控表面亦可用於選取感測器元件H1至H4來產生，該唯一的操控表面表示出各別的開關元件。此外，在操控各感測器元件時該顯示媒體排除了觸覺反作用之缺失。箔鍵盤中例如經由所使用的聲門托座而設定一種觸覺反作用，該聲門托座是測試器之造成觸覺反作用的機械構成。在使用該些感測器元件時，使用者只有由顯示器造成的反作用，但這在效率低的裝置中可放慢。鍵是否被按下的快速之反作用經由顯示媒體傳達給使用者，該顯示媒體例如可以是發光二極體(LED)。
然而，如上所述，由先前技術中已為人所知的配置是有缺點的，即，在陣列裝置更為縮小且因此使輸入裝置1縮小時，各開關元件S1至S4之間及因此各感測器元件H1至H4之間的距離a之減小是需要的。然而，在此種距離減小時，各感測器元件H1至H4之間所需的干擾距離不能被遵循，則不能經由各感測器元件H1至H4明確地操控(即，明確地產生)特定的輸入信號E1至E4。
於此，設計出本發明。
本發明以下將參考所附的圖式來詳述。
1‧‧‧輸入單元
3‧‧‧邏輯單元
S1至S4‧‧‧開關元件
H1至H4‧‧‧感測器元件
E11至E14‧‧‧第一輸入信號
E21至E24‧‧‧第二輸入信號
L‧‧‧列
C‧‧‧行
第1圖是輸入單元之第一實施例，其具有配置在一行中的開關元件和感測器元件。
第2圖是輸入單元之第二實施例，其具有配置成矩陣形式的開關元件和感測器元件。
第3圖是先前技術之輸入單元(已說明)。
第1圖顯示本發明輸入單元1之第一實施例，本實施例中四個開關元件S1至S4配置在一行C中。開關元件S1至S4目前形成為機械鍵，其位置亦表示配屬於該些開關元件S1至S4之鍵的位置，其示意地顯示在第1圖中。各開關元件S1至S4在操作時分別發出第一輸入信號E11至E14。該行C中另外配置感測器元件H1至H5，其中一開關元件S1至S4分別配置在二個感測器元件H1至H5之間。例如，第一開關元件S1配置在第一感測器元件H1和第二感測器元件H2之間。第二開關元件S2對應地配置在第二感測器元件H2和第三感測器元件H3之間等等。現在，為了在操控時達成所期望的冗餘(redundance)，即，經由開關元件S1至S4來達成人為操控或經由一種磁力輸入裝置(例如，永久磁鐵)和感測器元件H1至H5來達成一種操控，且在經由該輸入裝置來操控時造成對應的第二輸入信號E21至E24，則各感測 器元件H1至H5須互相結合，使對應的第二輸入信號只在操作二個配屬於開關元件S1至S4之感測器元件H1至H5時才發出。例如，第二輸入信號E21對應於第一開關元件S1之第一輸入信號E11，此第二輸入信號E21只在第一感測器元件H1和第二感測器元件H2都在操作時才發出。由於此二個感測器元件H1和H2的操作是必要的，則配屬於各別的開關元件之各感測器元件之間的干擾距離已不再是二個相鄰感測器元件H1、H2之間的距離而是與各自再下一個感測器元件相關的距離。以此方式，可使該輸入單元1進一步縮小且同時在經由一永久磁鐵來操控時可達成偵測的改良。
設有一邏輯單元3，以用於發出第二輸入信號或將各感測器元件H1至H5相結合。
第1圖所示的實施例當然可設有更多或更少的開關元件及更多或更少的感測器元件。一行C中n-開關元件的一數目在此情況下分別對應於至少n+1-感測器元件之第二數目。
第2圖顯示一輸入單元1之另一實施例，此第2圖所示的實施例中各開關元件S以矩陣形式配置成四行和二列。為了在此種構成形式中達成最佳化的縮小，當每一行C中設有n-開關元件(目前是二個)及n+1-感測器元件(目前是三個感測器元件)時是有利的。對應地，每一列L中設有n-開關元件(目前是四個)及n+1-感測器元件(目前是五個)。本實施例中因此形成一種總共八個開關元件之矩陣形式的配置，22個感測器元件配屬於該八個開關元件。
所需之感測器元件的數目可依據實施形式藉由各感測器元件之適當的配置以相對於各開關元件而最佳化，其中就像先前一樣在一開關元件中保持配置著至少二個感測器元件。
1‧‧‧輸入單元
3‧‧‧邏輯單元
S1至S4‧‧‧開關元件
H1至H5‧‧‧感測器元件
E11至E14‧‧‧第一輸入信號
E21至E24‧‧‧第二輸入信號
C‧‧‧行

Claims (10)

  1. 一種具有輸入單元(1)的陣列裝置，該輸入單元(1)具有：第一數目的開關元件(S1至S4；S1至S8)，用於產生第一輸入信號(E11至E14)；以及第二數目之磁力可操作式感測器元件(H1至H5)，其配屬於該些開關元件(S1至S4；S1至S8)且用於產生第二輸入信號(E21至E24)，第二輸入信號(E21至E24)係與第一輸入信號(E11至E14)成邏輯(logic)相關或可相結合，此陣列裝置的特徵為：每一開關元件(S1至S4；S1至S8)配置著至少二個感測器元件(H1至H5；H11至H32)，其配置著且相連接，以便在至少二個預定的、配屬於一個開關元件(S1)的感測器元件(H1至H5；H11至H32)操作時，只發出各自的第二輸入信號(E21至E24)。
  2. 如請求項1之陣列裝置，其中該些開關元件(S1至S4；S1至S8)和該些感測器元件(H1至H4；H11至H32)具有規則的配置。
  3. 如請求項2之陣列裝置，其中該些開關元件(S1至S4；S1至S8)和該些感測器元件(H1至H5；H11至H32)配置成列(L)及/或配置成行(C)。
  4. 如請求項3之陣列裝置，其中各別有一開關元件(S1至S4；S1至S8)配置在其各別所屬之至少二個感測器元件(H1至H5；H11至H32)之間。
  5. 如請求項4之陣列裝置，其中每一列(L)及/或每一行(C)各別配置著n個開關元件(S1至S4；S1至S8)及n+1個感測器元件(H1至H5；H11至H32)。
  6. 如請求項1至5中任一項之陣列裝置，其中該些感測器元 件(H1至H5；H11至H32)形成為霍爾-感測器。
  7. 如請求項1之陣列裝置，其中該些開關元件(S1至S4；S1至S8)形成為鍵，特別是形成為箔鍵盤。
  8. 如請求項1之陣列裝置，其中至少該輸入單元(1)配置在一防爆的殼體中。
  9. 如請求項1之陣列裝置，其中該些開關元件(S1至S4；S1至S8)配置著一種對應的標記。
  10. 如請求項1之陣列裝置，其中該些開關元件(S1至S4；S1至S8)及其所屬之感測器元件(H1至H5；H11至H32)配置著至少一顯示媒體，其顯示該些開關元件(S1至S4；S1至S8)及/或其所屬之感測器元件(H1至H4；H11至H32)之操作狀態。
TW104121038A 2014-07-16 2015-06-30 具有輸入單元的陣列裝置 TWI582554B (zh)

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