TWI658391B - 具有可拆卸觸控板之觸控式電子裝置 - Google Patents

Abstract

在具有可拆卸觸控板之觸控式電子裝置中，主機裝置在不同位置上設有一個或多個訊號連接埠，以讓使用者能依據自身習慣或需求將單一電容式觸控板搭接至主機裝置上不同位置，或同時將複數個電容式觸控板搭接至主機裝置上。

Description

具有可拆卸觸控板之觸控式電子裝置

本發明相關於一種觸控式電子裝置，尤指一種具有可拆卸觸控板之觸控式電子裝置。

一般來說，觸控式電子裝置(如筆記型電腦等)通常設有觸控板以代替滑鼠使用，觸控板上方通常配置一觸碰感應區以偵測對應於滑鼠移動之觸碰事件(例如移動游標)，下方則設置左右鍵按壓區以偵測對應於滑鼠上的左鍵及右鍵按鍵功能之按壓事件(例如點選圖標或開啟功能表等）。

在先前技術之觸控式電子裝置中，固定式觸控板的設置位置不見得符合使用者的習慣。此外，當使用者在筆記型電腦進行大量編輯工作時，常會使用外接滑鼠以便於操作，在使用鍵盤的過程中容易誤觸固定式觸控板而造成誤動作。即使能透過筆記型電腦的內建功能將觸控板關閉，固定式觸控板佔據的空間也無法利用，因此需要一種具有可拆卸觸控板之觸控式電子裝置。

本發明提供一種觸控式電子裝置，其包含可拆卸之一電容式觸控板和一主機裝置。該電容式觸控板包含一第一訊號連接埠。該主機裝置包含一殼體和一第二訊號連接埠。該第二訊號連接埠設置於該殼體上，用來讓該電容式觸控板搭接至該主機裝置。

第1A~1C圖為本發明實施例中一種觸控式電子裝置101之示意圖。第2A~2C圖為本發明另一實施例中一種觸控式電子裝置102之示意圖。第3A~3C圖為本發明另一實施例中一種觸控式電子裝置103之示意圖。觸控式電子裝置101~103各包含一主機裝置10和一可拆卸之電容式觸控板20。主機裝置10上包含一訊號連接埠P ₁，電容式觸控板20包含一訊號連接埠Q ₁，因此電容式觸控板20可利用訊號連接埠Q ₁可拆卸地電性連接至主機裝置10之訊號連接埠P ₁。

在本發明實施例中，主機裝置10之訊號連接埠P ₁包含複數個資料接腳和至少一個非資料接腳，而電容式觸控板20之訊號連接埠Q ₁包含相對應數量之複數個資料接腳和至少一個非資料接腳。舉例來說，訊號連接埠P ₁和訊號連接埠Q ₁可各包含6個接腳，其中第一接腳為接收積體電路之間(Inter-Integrated Circuit, I2C)資料訊號之資料接腳(I2C_DATA)，第二接腳為接收I2C時脈訊號之資料接腳(I2C_CLK)，第三接腳為接地接腳(GND)，第四接腳為電源接腳(VDD)，第五接腳為識別碼接腳(ID)，而第六接腳為保留接腳(NC)。然而，訊號連接埠P ₁和訊號連接埠Q ₁所包含接腳的種類和數量並不限定本發明之範疇。

在本發明實施例中，主機裝置10可為筆記型電腦或平板電腦等裝置。在第1A~1C、2A~2C和3A~3C圖所顯示之實施例中，主機裝置10為包含兩殼體(蓋體和底座)之筆記型電腦，其中一蓋體14上設置有一螢幕12，一底座18上設置有一鍵盤16，而蓋體14樞接於底座18以讓使用者調整蓋體14和底座18之間的角度。在平板電腦之實施例中，主機裝置10可僅包含單一殼體，而螢幕設置於單一殼體上。然而，主機裝置10的種類並不限定本發明之範疇。

在第1A~1C圖所示之觸控式電子裝置101中，訊號連接埠P ₁設置在主機裝置10之底座18表面上(例如位於鍵盤16右側)，而訊號連接埠Q ₁設置在電容式觸控板20之表面。第1A圖顯示了電容式觸控板20尚未***主機裝置10時之示意圖。當使用者想要使用電容式觸控板20時，可將訊號連接埠Q ₁對齊訊號連接埠P ₁以將電容式觸控板20搭接至主機裝置10之底座18上，如第1B圖所示。此外，電容式觸控板20可另包含一支撐結構22，用來在接收到使用者以手指或觸控筆按壓時提供支撐功能，使得電容式觸控板20不會因為受力過大而脫離主機裝置10，如第1C圖所示。

在第2A~2C圖所示之觸控式電子裝置102中，主機裝置10之訊號連接埠P ₁可為設置在底座18內之插槽，例如採用右插槽設計。第2A圖顯示了電容式觸控板20尚未***主機裝置10時之示意圖。當使用者想要使用電容式觸控板20時，可將電容式觸控板20***主機裝置10之右插槽以使訊號連接埠Q ₁和訊號連接埠P ₁能電性連接，如第2B圖所示。此外，電容式觸控板20可另包含一支撐結構22，用來接收到使用者以手指或觸控筆按壓時提供支撐功能，使得電容式觸控板20不會因為受力過大而脫離主機裝置10，如第2C圖所示。

在第3A~3C圖所示之觸控式電子裝置103中，主機裝置10之訊號連接埠P ₁可設置在底座18之一斜側邊，而電容式觸控板20包含相對應之側邊以設置訊號連接埠Q ₁。第3A圖顯示了電容式觸控板20尚未***主機裝置10時之示意圖。當使用者想要使用電容式觸控板20時，可將訊號連接埠Q ₁對齊訊號連接埠P ₁以將電容式觸控板20搭接至主機裝置10之底座18上，如第3B圖所示。此外，電容式觸控板20可另包含一支撐結構22，用來接收到使用者以手指或觸控筆按壓時提供支撐功能，使得電容式觸控板20不會因為受力過大而脫離主機裝置10，如第3C圖所示。

第4圖為本發明另一實施例中觸控式電子裝置104之示意圖。第5圖為本發明另一實施例中觸控式電子裝置105之示意圖。觸控式電子裝置104~105各包含一主機裝置10和可拆卸之一個或多個電容式觸控板20。主機裝置10包含複數個訊號連接埠P ₁~P _M，可讓N個電容式觸控板20***，其中M為大於1之整數，N為正整數，且M不小於N。

第4圖顯示了M=3時之實施例，其中主機裝置10包含3個訊號連接埠P ₁~P ₃，可讓1~3個電容式觸控板20同時***。以使用者的角度來作說明，訊號連接埠P ₁設置在主機裝置10之底座18表面上且位於鍵盤16右側，訊號連接埠P ₂設置在主機裝置10之底座18表面上且位於鍵盤16左側，而訊號連接埠P ₃設置在主機裝置10之底座18表面上且位於鍵盤16前方。在第4圖所示之觸控式電子裝置104中，主機裝置10之訊號連接埠P ₁~P ₃和每一電容式觸控板20之訊號連接埠各包含一I2C_DATA資料接腳、一I2C_CLK資料接腳、一接地接腳GND、一電源接腳VDD、一識別碼接腳ID，以及一保留接腳NC，其中訊號連接埠P ₁之識別碼接腳ID和接地接腳GND之間為短路，訊號連接埠P ₂之識別碼接腳ID和保留接腳NC之間為短路，而訊號連接埠P ₃之識別碼接腳ID和電源接腳VDD之間為短路。

第5圖顯示了M=7時之實施例，其中主機裝置10包含7個訊號連接埠P ₁~P ₇，可讓1~7個電容式觸控板20同時***。以使用者的角度來作說明，訊號連接埠P ₁設置在主機裝置10之底座18表面上且位於鍵盤16右側，訊號連接埠P ₂設置在主機裝置10之底座18表面上且位於鍵盤16左側，訊號連接埠P ₃設置在主機裝置10之底座18表面上且位於鍵盤16右前方，訊號連接埠P ₄設置在主機裝置10之底座18表面上且位於鍵盤16左前方，訊號連接埠P ₅設置在主機裝置10之蓋體14表面上且位於螢幕12右方，訊號連接埠P ₆設置在主機裝置10之蓋體14表面上且位於螢幕12左方，而訊號連接埠P ₇設置在主機裝置10之蓋體14表面上且位於螢幕12右上方。在第5圖所示之觸控式電子裝置105中，主機裝置10之訊號連接埠P ₁~P ₇和每一電容式觸控板20之訊號連接埠各包含一I2C_DATA資料接腳、一I2C_CLK資料接腳、一接地接腳GND、一電源接腳VDD、一第一識別碼接腳ID1、一第二識別碼接腳ID2，以及一保留接腳NC，其中訊號連接埠P ₁之第一識別碼接腳ID1、第二識別碼接腳ID2和接地接腳GND之間為短路，訊號連接埠P ₂之第一識別碼接腳ID1和保留接腳NC之間為短路，訊號連接埠P ₂之第二識別碼接腳ID2和接地接腳GND之間為短路，訊號連接埠P ₃之第一識別碼接腳ID1和電源接腳VDD之間為短路，訊號連接埠P ₃之第二識別碼接腳ID2和接地接腳GND之間為短路，訊號連接埠P ₄之第一識別碼接腳ID1和接地接腳GND之間為短路，訊號連接埠P ₄之第二識別碼接腳ID2和電源接腳VDD之間為短路，訊號連接埠P ₅之第一識別碼接腳ID1和保留接腳NC之間為短路，訊號連接埠P ₅之第二識別碼接腳ID2和電源接腳VDD之間為短路，而訊號連接埠P ₆之第一識別碼接腳ID、第二識別碼接腳ID和電源接腳VDD之間為短路，而訊號連接埠P ₇之第一識別碼接腳ID、第二識別碼接腳ID和保留接腳NC之間為短路。

依據使用者的需求或習慣，N個電容式觸控板20可***主機裝置10之不同訊號連接埠，其中第一至第N個電容式觸控板20所包含之訊號連接埠分別由Q ₁~Q _N來代表。第6A~6C圖顯示了M=3和N=1時之觸控式電子裝置104，其中單一電容式觸控板20可利用訊號連接埠Q ₁搭接至主機裝置10之訊號連接埠P ₁~P ₃中其中之一。第7A~7C圖顯示了M=6和N=2時之觸控式電子裝置105，其中兩電容式觸控板20可分別利用訊號連接埠Q ₁和Q ₂搭接至主機裝置10之訊號連接埠P ₁~P ₆中其中之二。在同時搭接複數個電容式觸控板之實施例中，每一電容式觸控板可為同一類型之觸控板，或分別為不同類型之觸控板。

第8圖為本發明實施例中觸控式電子裝置101~105運作時之流程圖，其包含下列步驟：

步驟800：開始。

步驟810： 主機裝置10判斷電容式觸控板20是否已經***；若是，執行步驟820；若否，執行步驟810。

步驟820： 主機裝置10讀取電容式觸控板20之識別碼。

步驟830： 判斷電容式觸控板20搭接至主機裝置10之位置。

步驟840： 依據電容式觸控板20之識別碼和搭接位置套用一相對應之座標組合至電容式觸控板20。

步驟850： 主機裝置10接收電容式觸控板20之觸控訊號，並判斷觸控訊號造成的電容變化是否超過一形變臨界值；若是，執行步驟870；若否，執行步驟860。

步驟860： 主機裝置10分析觸控訊號以求出一觸碰事件之資料。

步驟870： 主機裝置10分析觸控訊號以求出一按壓事件之資料。

步驟880： 主機裝置10依據按壓事件或觸碰事件之資料執行相對應運作。

當在步驟810中判斷電容式觸控板20已經***時，主機裝置10會在步驟820中讀取電容式觸控板20之識別碼。電容式觸控板20可為手寫板、繪圖板、DJ觸控音響等，不同種類的電容式觸控板20可由不同識別碼加以區分，以讓主機裝置10能夠判定電容式觸控板20的種類，進而得知電容式觸控板20的有效感應範圍。

在步驟830，主機裝置10會判斷電容式觸控板20之搭接位置。在步驟840中，主機裝置10會依據電容式觸控板20之識別碼和搭接位置套用相對應之座標組合至電容式觸控板20。

第9A~9C圖為本發明實施例中電容式觸控板20不同搭接方式之示意圖。在電容式觸控板20之矩形有效感應區域內，C1~C4分別四個角落之偵測點。以第4圖所示之觸控式電子裝置104來說明步驟830和840，假設使用者可將電容式觸控板20***主機裝置10內其中一訊號連接埠來加以使用，其中訊號連接埠P ₁設置在主機裝置10之底座18表面上且位於鍵盤16右側，訊號連接埠P ₂設置在主機裝置10之底座18表面上且位於鍵盤16左側，而訊號連接埠P ₃設置在主機裝置10之底座18表面上且位於鍵盤16左前方(以使用者的角度)。

如第9A圖所示，當使用者將電容式觸控板20搭接至主機裝置10之訊號連接埠P ₁時(正向***)，訊號連接埠P ₁可透過識別碼接腳ID來接收電容式觸控板20之識別碼以得知電容式觸控板20之種類和有效感應區域(例如1280x720之解析度)。同時，由於訊號連接埠P ₁之識別碼接腳ID和接地接腳GND之間為短路，電容式觸控板20之訊號連接埠Q ₁可在識別碼接腳ID上偵測到一接地電位，進而判定電容式觸控板20是搭接至主機裝置10之訊號連接埠P ₁。此時，在依據電容式觸控板20之有效感應區域和搭接位置所套用之座標組合中，左上偵測點C1之座標可設為(0,0)、右上偵測點C2之座標可設為(1280,0)、左下偵測點C3之座標可設為(0,720)，而右下偵測點C4之座標可設為(1280,720)。

如第9B圖所示，當使用者將電容式觸控板20搭接至主機裝置10之訊號連接埠P ₂時(旋轉180度***)，訊號連接埠P ₂可透過識別碼接腳ID來接收電容式觸控板20之識別碼以得知電容式觸控板20之種類和有效感應區域(例如1280x720之解析度)。同時，由於訊號連接埠P ₂之識別碼接腳ID和保留接腳NC之間為短路，電容式觸控板20之訊號連接埠Q ₁可在識別碼接腳ID上偵測到對應於保留接腳NC之電位，進而判定電容式觸控板20是搭接至主機裝置10之訊號連接埠P ₂。此時，在依據電容式觸控板20之有效感應區域和搭接位置所套用之座標組合中，左上偵測點C4之座標可設為(0,0)、右上偵測點C3之座標可設為(1280,0)、左下偵測點C2之座標可設為(0,720)，而右下偵測點C1之座標可設為(1280,720)。

如第9C圖所示，當使用者將電容式觸控板20搭接至主機裝置10之訊號連接埠P ₃時(順時針旋轉90度***)，訊號連接埠P ₃可透過識別碼接腳ID來接收電容式觸控板20之識別碼以得知電容式觸控板20之種類和有效感應區域(例如1280x720之解析度)。同時，由於訊號連接埠P ₃之識別碼接腳ID和電源接腳VDD之間為短路，電容式觸控板20之訊號連接埠Q ₁可在識別碼接腳ID上偵測到對應於電源接腳VDD之電位，進而判定電容式觸控板20是搭接至主機裝置10之訊號連接埠P ₃。此時，在依據電容式觸控板20之有效感應區域和搭接位置所套用之座標組合中，左上偵測點C3之座標可設為(0,0)、右上偵測點C1之座標可設為(720, 0)、左下偵測點C4之座標可設為(0,1280)，而右下偵測點C2之座標可設為(720,1280)。

在套用相對應之座標組合至電容式觸控板20後，主機裝置10會接著在步驟850中接收電容式觸控板20之觸控訊號，並判斷觸控訊號是否超過一形變臨界值。本發明之電容式觸控板20並未採用實體左右鍵設計，而是利用觸控訊號造成的電容變化大小來辨識觸控訊號的類型。在本實施例中，觸控訊號可相關於一觸碰事件(例如使用者利用手指或觸控筆來移動游標)或一按壓事件(例如使用者利用手指或觸控筆來點選圖標或開啟功能表)。

當觸碰事件發生時，電容式觸控板20之電容值變化多為觸碰點上突然的峰值，而觸碰點周圍變化不明顯。因此，主機裝置10在步驟850中會判定觸控訊號造成的電容變化未超過形變臨界值，進而在步驟860中分析觸控訊號以求出相對應觸碰事件之資料，以於步驟880中依據觸碰事件之資料執行相對應運作(例如移動游標指令)。

當按壓事件發生時，電容式觸控板20之電容值變化除了觸碰點上突然的峰值外，觸碰點周圍也會因為按壓造成明顯變化。因此，主機裝置10在步驟850中會判定觸控訊號造成的電容變化超過形變臨界值，進而在步驟870中分析觸控訊號以求出相對應按壓事件之資料，以於步驟880中依據觸碰事件之資料執行相對應運作(例如點選圖標或開啟功能表等左右鍵指令)。

在本發明實施例中，主機裝置10可利用一處理器或特殊應用積體電路(application-specific integrated circuit, ASIC)等電路元件來執行步驟810~880。然而，主機裝置10中相關處理電路之實施方式並不限定本發明之範疇。

綜上所述，本發明提供一種具有可拆卸電容式觸控板之觸控式電子裝置，讓使用者能依據自身習慣或需求將單一電容式觸控板搭接至主機裝置上不同位置，或同時將複數個電容式觸控板搭接至主機裝置上。在不需要使用電容式觸控板時可將其收納至它處，因此不會影響主機裝置上其它元件之設置空間。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧主機裝置

12‧‧‧螢幕

14‧‧‧蓋體

16‧‧‧鍵盤

18‧‧‧底座

20‧‧‧電容式觸控板

22‧‧‧支撐結構

101~105‧‧‧觸控式電子裝置

800~880‧‧‧步驟

P₁~P₇、Q₁~Q₇‧‧‧訊號連接埠

C1~C4‧‧‧偵測點

第1A~1C圖為本發明實施例中一種觸控式電子裝置之示意圖。 第2A~2C圖為本發明另一實施例中一種觸控式電子裝置之示意圖。第3A~3C圖為本發明另一實施例中一種觸控式電子裝置之示意圖。 第4圖為本發明另一實施例中一種觸控式電子裝置之示意圖。 第5圖為本發明另一實施例中一種觸控式電子裝置之示意圖。 第6A~6C圖為第4圖所示觸控式電子裝置之搭接方式的示意圖。 第7A~7C圖為第5圖所示觸控式電子裝置之搭接方式的示意圖。 第8圖為本發明實施例中觸控式電子裝置1運作時之流程圖。 第9A~9C圖為本發明實施例中電容式觸控板不同搭接方式之示意圖。

Claims (9)

1. 一種觸控式電子裝置，其包含：一主機裝置，其包含：一第一殼體；以及一第一訊號連接埠，設置於該第一殼體上；以及一第一電容式觸控板，其包含一第二訊號連接埠，用於可拆卸地電性連接於該主機裝置的該第一訊號連接埠，其中：該第一訊號連接埠包含：至少一第一識別碼接腳，用來提供相關於該第一電容式觸控板之種類的識別碼；以及至少一第一非資料接腳；該第二訊號連接埠包含：至少一第二識別碼接腳，用來接收相關於該第一電容式觸控板之種類的識別碼；以及至少一第二非資料接腳，耦接至該至少一第二識別碼接腳；且當該第一電容式觸控板搭接至該主機裝置時，該主機裝置依據該至少一第一識別碼接腳和該至少一第二識別碼接腳之電位來套用一相對應座標組合至該第一電容式觸控板。
2. 如請求項1所述之觸控式電子裝置，其中：該主機裝置另包含一螢幕或一鍵盤，設置於該第一殼體之表面；且該第一訊號連接埠設置於該第一殼體之表面且位於該螢幕或該鍵盤之一側。
3. 如請求項1所述之觸控式電子裝置，其中：該主機裝置另包含一第三訊號連接埠，設置於該第一殼體上，用來讓該第一電容式觸控板可拆卸地電性連接至該主機裝置。
4. 如請求項1所述之觸控式電子裝置，其中該主機裝置另包含：一第二殼體，樞接於該第一殼體；以及一第三訊號連接埠，設置於該第二殼體上，用來讓該第一電容式觸控板可拆卸地電性連接至該主機裝置。
5. 如請求項4所述之觸控式電子裝置，其中：該主機裝置另包含一鍵盤，設置於該第一殼體之表面；該主機裝置另包含一螢幕，設置於該第二殼體之表面；該第一訊號連接埠設置於該第一殼體之表面且位於該鍵盤之一側；而該第三訊號連接埠設置於該第二殼體之表面且位於該螢幕之一側。
6. 如請求項4所述之觸控式電子裝置，其另包含：一第二電容式觸控板，其包含一第四訊號連接埠，其中該第一電容式觸控板透過該第一訊號連接埠和該第二訊號連接埠可拆卸地電性連接至該主機裝置，而該第二電容式觸控板透過該第三訊號連接埠和該第四訊號連接埠可拆卸地電性連接至該主機裝置。
7. 如請求項1所述之觸控式電子裝置，其中該至少一第一非資料接腳和該至少一第二非資料接腳各為一接地接腳、一電源接腳或一保留接腳。
8. 如請求項1所述之觸控式電子裝置，其中該主機裝置另用來：接收該第一電容式觸控板之一觸控訊號，並判斷該觸控訊號是否超過一形變臨界值；當該觸控訊號未超過該形變臨界值時，分析該觸控訊號以求出一觸碰事件之資料；以及當該觸控訊號超過該形變臨界值時，分析該觸控訊號以求出一按壓事件之資料。
9. 如請求項8所述之觸控式電子裝置，其中該觸碰事件相關於一移動游標指令，而該按壓事件相關於一左右鍵指令。