TWI615741B - 具有氣壓感測式按鍵之滑鼠 - Google Patents

具有氣壓感測式按鍵之滑鼠 Download PDF

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Abstract

本發明揭露一種具有氣壓感測式按鍵之滑鼠，包括一殼體、一電路板、複數氣壓感測器以及一處理器。該複數氣壓感測器包括一中鍵氣壓感測器，而該處理器包括一標準數值。當一外部氣流進入該滑鼠時，複數氣壓感測器感測該外部氣流並產生複數感測數值，當複數感測數值小於標準值時，中鍵氣壓感測器產生一按壓訊號，當複數感測數值大於標準值時，中鍵氣壓感測器產生一垂直位移訊號。

Description

具有氣壓感測式按鍵之滑鼠
本發明關於一種滑鼠，特別關於一種具有氣壓感測式按鍵之滑鼠。
滑鼠是一種常被使用的電腦輸入裝置，用來控制電腦游標的移動以及進行指令的輸入。一般的滑鼠包含產生游標位移訊號之光感測器以及產生指令，例如點選特定程式，用之按鍵。請參照圖1，其顯示一種習知的滑鼠。如圖1所示，習知的滑鼠9被放置在桌面T上。藉由在桌面T上移動滑鼠9而移動螢幕上的游標的位置。滑鼠9內部的電路板91中設置有按鍵開關92以及光線感測器93。光線感測器93包括出光元件931以及接收元件932。按鍵開關92位於滑鼠的按壓殼片94下方。當按壓殼片94被按壓時往下觸壓到按鍵開關92而使按鍵開關92產生按鍵訊號(圖中未示)。出光元件931從滑鼠內部射出光線95，光線95照射到桌面T之後反射回到接收元件932，藉此偵測滑鼠9在桌面T上的平面移動並用於控制電腦游標位移。
由此可知，習知滑鼠的按鍵開關需要有實體按壓動作才能產生訊號，並且需要在桌面或是平面上才能使用。若是滑鼠位於空中時，因為光線無法透過桌面反射回到滑鼠而無法判讀滑鼠移動。此外，習知的滑鼠僅能感測到平面方向(X-Y軸方向)的位移，無法感測垂直方向(Z軸方向) 的位移。因此習知滑鼠仍有可以改良的空間。
為了解決習知技術的問題，本發明提供一種能於平面及空中使用之具有氣壓感測式按鍵之滑鼠。
為了達到上述的目的，本發明一種具有氣壓感測式按鍵之滑鼠包括：一殼體，該殼體包括一表面，且該殼體之該表面包括一第一通孔，一第二通孔以及一第三通孔；一電路板，設置於該殼體內部；複數氣壓感測器，設置於該電路板，包括：一中鍵氣壓感測器，設置於對應該第一通孔之處，用以感測流過該第一通孔之一外部氣流而產生一第一感測數值；一右鍵氣壓感測器，設置於對應該第二通孔之處，用以感測流過該第二通孔之該外部氣流而產生一第二感測數值；一左鍵氣壓感測器，設置於對應該第三通孔之處，用以感測流過該第三通孔之該外部氣流而產生一第三感測數值；以及，一處理器，設置於該電路板並連接該中鍵氣壓感測器，該右鍵氣壓感測器以及該左鍵氣壓感測器，該處理器包括：一中鍵訊號產生單元，連接該中鍵氣壓感測器，用以產生一第一按壓訊號或一垂直位移訊號；以及，一比對單元，連接該中鍵氣壓感測器，該右鍵氣壓感測器，該左鍵氣壓感測器以及該中鍵訊號產生單元，該比對單元儲存一標準數 值；其中，當該外部氣流同時流過該第一通孔、該第二通孔與該第三通孔時，該比對單元接收該第一感測數值、該第二感測數值以及該第三感測數值並於該第一感測數值、該第二感測數值及該第三感測數值皆大於該標準數值時，產生一切換指令至該中鍵訊號產生單元，其中，當該中鍵訊號產生單元僅接收到該第一感測數值時，該中鍵訊號產生單元依據該第一感測數值產生該第一按壓訊號，當該中鍵訊號產生單元接收到該切換指令後，該中鍵訊號產生單元依據該第一感測數值產生該垂直位移訊號。
較佳地，該處理器更包括一右鍵訊號產生單元，連接該右鍵氣壓感測器，當該觸發氣流流過該第二通孔時，該右鍵氣壓感測器產生該第二感測數值，且該右鍵訊號產生單元接收該第二感測數值並產生一第二按壓訊號。
較佳地，該處理器更包括一左鍵訊號產生單元，連接該左鍵氣壓感測器，當該觸發氣流流過該第三通孔時，該左鍵氣壓感測器產生該第三感測數值，且該左鍵訊號產生單元接收該第三感測數值並產生一第三按壓訊號。
較佳地，當該中鍵訊號產生單元接收到該切換指令並依據該第一感測數值產生該垂直位移訊號後，該比對單元再次接收該第一感測數值、該第二感測數值以及該第三感測數值並且該第一感測數值、該第二感測數值及該第三感測數值皆小於該標準數值時，該比對單元產生一回復指令至該中鍵訊號產生單元，該中鍵訊號產生單元接收到該回復指令後，該中鍵訊號產生單元依據該第一感測數值產生該第一按壓訊號。
較佳地，該滑鼠包括一排氣孔，設置於該殼體之該表面，用以排出進入該殼體內部之該外部氣流。
較佳地，該滑鼠更包括一指示燈，設置於該電路板並連接該處理器，用以指示該比對單元是否產生該切換指令。
較佳地，該滑鼠包括一平面位移感測器，設置於該電路板，用以產生一平面位移訊號。
1‧‧‧具有氣壓感測式按鍵之滑鼠
10‧‧‧殼體
11‧‧‧表面
111‧‧‧第一通孔
112‧‧‧第二通孔
113‧‧‧第三通孔
114‧‧‧排氣孔
115‧‧‧光線孔
20‧‧‧電路板
30‧‧‧複數器壓感測器
31‧‧‧中鍵氣壓感測器
311‧‧‧第一感測數值
32‧‧‧右鍵氣壓感測器
321‧‧‧第二感測數值
33‧‧‧左鍵氣壓感測器
331‧‧‧第三感測數值
40‧‧‧處理器
41‧‧‧中鍵訊號產生單元
411‧‧‧第一按壓訊號
412‧‧‧垂直位移訊號
42‧‧‧右鍵訊號產生單元
421‧‧‧第二按壓訊號
43‧‧‧左鍵訊號產生單元
431‧‧‧第三按壓訊號
44‧‧‧比對單元
441‧‧‧標準數值
442‧‧‧切換指令
443‧‧‧回復指令
50‧‧‧平面位移感測器
51、52‧‧‧平面位移訊號
F‧‧‧固定元件
M‧‧‧移動元件
S‧‧‧複數連接件
G1、G2‧‧‧磁性件
D‧‧‧距離
60‧‧‧外部氣流
70‧‧‧指示燈
80‧‧‧遊戲目標
9‧‧‧習知的滑鼠
91‧‧‧電路板
92‧‧‧按鍵開關
93‧‧‧光線感測器
931‧‧‧出光元件
932‧‧‧接收元件
94‧‧‧按壓殼片
95‧‧‧光線
T、T2‧‧‧桌面
X、Y‧‧‧平面方向
Z‧‧‧垂直方向
圖1為習知技術之滑鼠示意圖。
圖2為本發明一較佳實施例之滑鼠立體圖。
圖3為本發明一較佳實施例之滑鼠分解圖。
圖4為本發明一較佳實施例之外部氣流進出滑鼠示意圖。
圖5為本發明一較佳實施例之外部氣流進入第一通孔之示意圖。
圖6為本發明一較佳實施例之外部氣流同時進入第一通孔、第二通孔與第三通孔之示意圖。
圖7為本發明一較佳實施例之訊號處理方塊圖。
圖8為本發明一較佳實施例之外部氣壓數值與氣壓感測器產生之電容值之曲線圖。
圖9為本發明一較佳實施例之平面位移感測器之元件示意圖。
圖10為本發明一較佳實施例之使用示意圖。
以下茲舉本發明之較佳實施例並搭配圖式進行說明。
首先，請參閱圖2本發明一較佳實施例之滑鼠立體圖以及圖3本發明一較佳實施例之滑鼠分解圖。本發明一種具有氣壓感測式按鍵之滑鼠1，包括一殼體10、一電路板20、複數氣壓感測器30、一處理器40、一平面位移感測器50以及一指示燈70。該殼體10具有一表面11，表面11包括一第一通孔111、一第二通孔112、一第三通孔113以及一排氣孔114。一外部氣流60可通過該第一通孔111、第二通孔112以及第三通孔113進入殼體10內部，並且通過排氣孔114排出殼體10外。該複數氣壓感測器30包括一中鍵氣壓感測器31、一右鍵氣壓感測器32以及一左鍵氣壓感測器33。該處理器40包括一中鍵訊號產生單元41(顯示於圖7)、一右鍵訊號產生單元42(顯示於圖7)、一左鍵訊號產生單元43(顯示於圖7)以及一比對單元44(顯示於圖7)。。電路板20設置於殼體10內部，複數氣壓感測器30、處理器40、平面位移感測器50以及指示燈70皆設置於電路版20中。複數氣壓感測器30、平面位移感測器50以及指示燈70電性連接處理器40。中鍵氣壓感測器31設置於第一通孔111下方。右鍵氣壓感測器32設置在第二通孔112下方。左鍵氣壓感測器33設置在第三通孔113下方。中鍵訊號產生單元41(顯示於圖7)連接中鍵氣壓感測器31，用以產生一第一按壓訊號411(顯示於圖7)或一垂直位移訊號412(顯示於圖7)。右鍵訊號產生單元42(顯示於圖7)連接右鍵氣壓感測器32，用以產生一第二按壓訊號421(顯示於圖7)。左鍵訊號產生單元43(顯示於圖7)連接左鍵氣壓感測器33，用以產生一第三按壓訊號431(顯示於圖7)。比對單元44(顯示於圖7)電性連接中鍵氣壓感測器31、右鍵氣壓感測器32、左鍵氣壓感測器33以及中鍵訊號產生單元41(顯示於圖7)，該比對單元(顯示於圖7)用以產生一切換訊號442(顯示於圖7)。
以下說明氣壓感測器30的訊號產生流程。請配合參閱圖4、5、6。圖4為本發明一較佳實施例之外部氣流進出滑鼠示意圖，圖5為本發明一較佳實施例之外部氣流進入第一通孔之示意圖，圖6為本發明一較佳實施例之外部氣流同時進入第一通孔、第二通孔與第三通孔之示意圖。參閱圖4、5。複數氣壓感測器30是透過外部氣流60的觸發而產生訊號。外部氣流60的產生方式包括，使用者的手指按壓滑鼠1的通孔111、112、113產生的氣流，或是滑鼠1沿著垂直方向移動到空中時產生的氣流。當滑鼠1位於桌面T2上時，請參閱圖5。使用者單獨按壓第一通孔111，按壓的動作推擠通孔周圍的空氣而產生外部氣流60，外部氣流60穿過第一通孔111進入殼體10內部並觸發中鍵氣壓感測器31，使中鍵訊號產生單元41(顯示於圖7)產生第一按壓訊號411(顯示於圖7)。同理，當滑鼠1位於桌面T2上時，使用者若按壓第二通孔112或第三通孔113，也會觸發產生第二按壓訊號421(顯示於圖7)或第三按壓訊號431(顯示於圖7)。當滑鼠1移動到空中時，請參閱圖6。滑鼠1沿著垂直方向位移到空中，通孔周圍的空氣被推動而產生外部氣流60，並且外部氣流60將同時穿過第一通孔111、第二通孔112以及第三通孔113而觸發中鍵氣壓感測器31、右鍵氣壓感測器32以及左鍵氣壓感測器33。當中鍵氣壓感測器31、右鍵氣壓感測器32以及左鍵氣壓感測器33同時被觸發時，處理器40的比對單元44產生切換指令442(顯示於圖7)至中鍵訊號產生單元41(顯示於圖7)。之後當外部氣流60再次穿過第一通孔111觸發中鍵氣壓感測器31時，中鍵訊號產生單元41(顯示於圖7)產生垂直位移訊號412(顯示於圖7)用，用以控制游標在垂直方向(Z軸方向)的移動。並且比對單元44產生的切換指令442亦會傳遞至一指示燈70，使指示燈70發出光線81提示使用者滑 鼠1已經位在空中。
以下詳細說明本發明的訊號產生流程。請再參閱圖7本發明一較佳實施例之訊號處理方塊圖。比對單元44更包括一標準數值441。當滑鼠1位於桌面上時，使用者按壓第一通孔111觸發中鍵氣壓感測器31產生第一感測數值311，中鍵訊號產生單元41接收第一感測數值311並產生第一按壓訊號411；按壓第二通孔112觸發右鍵氣壓感測器32產生一第二感測數值321，右鍵訊號產生單元42接收第二感測數值321並產生第二按壓訊號421；按壓第三通孔113觸發左鍵氣壓感測器33產生一第三感測數值331，左鍵訊號產生單元43接收第三感測數值331並產生第三按壓訊號431。當本發明之滑鼠1被移動到空中時，外部氣流60同時通過第一通孔111、第二通孔112以及第三通孔113，並且同時觸發中鍵氣壓感測器31、右鍵氣壓感測器32以及左鍵氣壓感測器33產生第一感測數值311、第二感測數值321以及第三感測數值331。比對單元44同時接收到第一感測數值311、第二感測數值321以及第三感測數值331時，比對單元44比對第一感測數值311、第二感測數值321以及第三感測數值331與標準數值441之間的數值大小。當第一感測數值311、第二感測數值321以及第三感測數值331三個數值皆大於標準數值441時，比對單元44產生切換指令442至中鍵訊號產生單元44。之後，當位於空中的滑鼠1再次有外部氣流60通過第一通孔111而觸發中鍵氣壓感測器31產生第一感測數值311時，中鍵訊號產生單元44接收第一感測數值311產生垂直位移訊號412。
此外，當使用者將滑鼠1從空中放回桌面上時，殼體10內部的空氣將通過第一通孔111、第二通孔112以及第三通孔113流通出殼體10外 部，使殼體10內部氣壓下降，並且同時觸發中鍵氣壓感測器31、右鍵氣壓感測器32以及左鍵氣壓感測器33，產生第一感測數值311、第二感測數值321以及第三感測數值331。比對單元44比對第一感測數值311、第二感測數值321以及第三感測數值331三者的數值皆小於標準數值441時，比對單元44產生一回復指令443至中鍵訊號產生單元41。之後，當外部氣流60再次進入殼體10內部而觸發中鍵氣壓感測器31產生第一感測數值311時，中鍵訊號產生單元44接收第一感測數值311後將回復產生第一按壓訊號411。
續請參閱圖8本發明一較佳實施例之外部氣壓數值與氣壓感測器產生之電容值之曲線圖。以下說明本發明的標準數值441的設定原理。複數氣壓感測器30所產生的第一感測數值311、第二感測數值321以及第三感測數值331為一種電容值。因為外部氣流60產生的氣壓觸壓到氣壓感測器30內部的電性元件(圖中未示)，而使電性元件(圖中未示)產生電容值數據。電容值的單位為皮法拉(picofarad，pF)。本發明之標準數值441設定為11皮法拉，而氣壓的壓力單位為帕斯卡(Pascal，Pa)。當滑鼠1放置於一般桌面上使用時，外部氣流60產生的氣壓將小於30000帕斯卡。因此氣壓感測器30產生的第一感測數值311、第二感測數值321以及第三感測數值331皆不會超過11皮法拉。當滑鼠1被舉起至空中時，因為垂直移動，外部空氣60大量進入到殼體10中，使殼體10內氣壓大於30000帕斯卡。複數氣壓感測器30產生的第一感測數值311、第二感測數值321以及第三感測數值331同時大於11皮法拉。再經比對單元44比對之後判定滑鼠1已經位於空中而產生切換指令442。
續說明本發明之平面位移感測器50的功能。請參閱圖9本發 明一較佳實施例之平面位移感測器之元件示意圖。平面位移感測器50內部包括複數固定元件F、一移動元件M、複數連接件S以及複數磁性件G1、G2。固定元件F與移動元件M二者利用連接元件S彼此連接，磁性元件G1連接在移動元件M上，磁性元件G2連接在固定元件F上。當滑鼠1在被使用者在桌面或在空中沿著平面方向(X-Y軸方向)移動時，移動元件M會產生位移而靠近或遠離固定元件F，此時磁性件G1、G2二者的距離D也會增加或減少，磁性件G1、G2二者的磁力因而產生電訊號(圖中未示)，因此處理器40依據電訊號(圖中未示)產生平面位移訊號51、52。
參閱圖10本發明一較佳實施例之使用示意圖。本發明之滑鼠1在空中的使用狀態如下。當遊戲有三維空間介面(Three-dimensional space，3D space)，並且使用者可操控一遊戲目標80於三維空間介面移動時。當使用者舉起滑鼠1位於空中移動，即可產生平面位移訊號51、52以及垂直位移訊號412。進一步而言，該平面位移訊號51為遊戲目標80於X軸方向的移動訊號，平面位移訊號52為遊戲目標80於Y軸方向的移動訊號，垂直位移訊號412則是遊戲目標80於Z軸方向的移動訊號。因此可直接操控遊戲目標80於三維空間的平面方向X、Y與垂直方向Z上移動進行遊戲。
上所述僅為本發明的較佳實施例，並非用以限定本發明的權利要求範圍，因此凡其他未脫離本發明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含于本發明的範圍內。
1‧‧‧具有氣壓感測式按鍵之滑鼠
10‧‧‧殼體
11‧‧‧表面
111‧‧‧第一通孔
112‧‧‧第二通孔
113‧‧‧第三通孔
114‧‧‧排氣孔
115‧‧‧光線孔
60‧‧‧外部氣流

Claims (7)

  1. 一種具有氣壓感測式按鍵之滑鼠，包括：一殼體，該殼體包括一表面，且該殼體之該表面包括一第一通孔，一第二通孔以及一第三通孔；一電路板，設置於該殼體內部；複數氣壓感測器，設置於該電路板，包括：一中鍵氣壓感測器，設置於對應該第一通孔之處，用以感測流過該第一通孔之一外部氣流而產生一第一感測數值；一右鍵氣壓感測器，設置於對應該第二通孔之處，用以感測流過該第二通孔之該外部氣流而產生一第二感測數值；一左鍵氣壓感測器，設置於對應該第三通孔之處，用以感測流過該第三通孔之該外部氣流而產生一第三感測數值；以及，一處理器，設置於該電路板並連接該中鍵氣壓感測器，該右鍵氣壓感測器以及該左鍵氣壓感測器，該處理器包括：一中鍵訊號產生單元，連接該中鍵氣壓感測器，用以產生一第一按壓訊號或一垂直位移訊號；以及，一比對單元，連接該中鍵氣壓感測器，該右鍵氣壓感測器，該左鍵氣壓感測器以及該中鍵訊號產生單元，該比對單元儲存一標準數值；其中，當該外部氣流同時流過該第一通孔、該第二通孔與該第三通孔時，該比對單元接收該第一感測數值、該第二感測數值以及該第三感測數值並於該第一感測數值、該第二感測數值及該第三感測數值皆大於該標準數值時，產生一切換指令至該中鍵訊號產生單元，其中，當該中鍵訊號產生單元僅接收到該第一感測數值時，該中鍵訊號產生單元依據該第一感測數值產生該第一按壓訊號，當該中鍵訊號產生單元接收到該切換指 令後，該中鍵訊號產生單元依據該第一感測數值產生該垂直位移訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有氣壓感測式按鍵之滑鼠，其中，該處理器更包括一右鍵訊號產生單元，連接該右鍵氣壓感測器，當該觸發氣流流過該第二通孔時，該右鍵氣壓感測器產生該第二感測數值，且該右鍵訊號產生單元接收該第二感測數值並產生一第二按壓訊號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具有氣壓感測式按鍵之滑鼠，其中，該處理器更包括一左鍵訊號產生單元，連接該左鍵氣壓感測器，當該觸發氣流流過該第三通孔時，該左鍵氣壓感測器產生該第三感測數值，且該左鍵訊號產生單元接收該第三感測數值並產生一第三按壓訊號。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之具有氣壓感測式按鍵之滑鼠，其中，當該中鍵訊號產生單元接收到該切換指令並依據該第一感測數值產生該垂直位移訊號後，該比對單元再次接收該第一感測數值、該第二感測數值以及該第三感測數值並且該第一感測數值、該第二感測數值及該第三感測數值皆小於該標準數值時，該比對單元產生一回復指令至該中鍵訊號產生單元，該中鍵訊號產生單元接收到該回復指令後，該中鍵訊號產生單元依據該第一感測數值產生該第一按壓訊號。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具有氣壓感測式按鍵之滑鼠，其中，該滑鼠包括一排氣孔，設置於該殼體之該表面，用以排出進入該殼體內部之該外部氣流。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之具有氣壓感測式按鍵之滑鼠，其中，該滑鼠更包括一指示燈，設置於該電路板並連接該處理器，用以指示該比對單元是否產生該切換指令。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之具有氣壓感測式按鍵之滑鼠，其中，該滑鼠包括一平面位移感測器，設置於該電路板，用以產生一平面位移訊號。
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