專利名稱：可變頻率信號產生器及用其的感壓光標控制裝置與氣墊鞋的制作方法
技術領域：
可變頻率信號產生器及用其的感壓光標控制裝置與氣墊鞋技術領域[0001]本實用新型涉及一種可變頻率信號產生器、利用可變頻率信號產生器的感壓光標控制裝置以及利用可變頻率信號產生器的氣墊鞋，特別涉及一種可以感測氣壓變化的可變頻率信號產生器、利用可變頻率信號產生器的感壓光標控制裝置以及利用可變頻率信號產生器的氣墊鞋。
背景技術：
[0002]在日常生活中，有許多裝置需要感測壓力才能進行運作，又或是若是加上感測壓力的功能會更方便。例如觸控面板常搭配觸控筆來控制指標，也可供使用者以手寫方式輸入文字數(shù)據(jù)或是圖形數(shù)據(jù)，但傳統(tǒng)的觸控筆無法辨識出使用者所施加的筆觸壓力。雖然能讓使用者進行手寫輸入，但是并無法達到如毛筆或畫筆的觸感。于繪圖應用中，也無法讓使用者利用改變筆觸壓力而達到改變線條粗細的效果。[0003]但是目前的壓力感測器都仍有需要改進之處。舉例而言，電容式壓力感測器已普遍應用在許多不同的領域。目前大部分的電容式壓力感測器仍是以硅微加工技術(Silicon Micromachining Technology)的方式制作。但是娃基材本身的材料特性以及結構因素，其電容變化量一般都很小，因此靈敏度不足。[0004]又例如具有探針型的壓力感測器可能會因為探針傳遞之力完全施加于感測器中的壓電晶體，使壓電晶體承受較大的應力而造成壓電晶體破裂，而導致壓力感測器損毀。目前的壓力感測器可能具有內部電路復雜、靈敏度不高、容易受壓力以外的外在因素影響或是使用壽命不長等缺點。實用新型內容[0005]為了解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種可變頻率信號產生器、利用可變頻率信號產生器的感壓光標控制裝置以及利用可變頻率信號產生器的氣墊鞋。[0006]為達上述目的，本實用新型提供一種可變頻率信號產生器，包括[0007]一彈性罩體，具有一氣密空間，該彈性罩體受力時產生形變而使得該氣密空間中的一氣壓改變；[0008]一振蕩元件，用以輸出一可變頻率信號,該可變頻率信號的頻率隨著該氣密空間中的該氣壓改變；以及[0009]一固定罩體，罩覆該振蕩元件，且該固定罩體容置于該氣密空間之中，該固定罩體具有一開口，使該振蕩元件接觸該固定罩體之外的氣體。[0010]為達上述目的，本實用新型還提供一種感壓光標控制裝置，包括[0011]一本體部；以及[0012]一感壓部，從該本體部的一端延伸而出，該感壓部包括如權利要求I所述的可變頻率信號產生器。[0013]上述的感壓光標控制裝置，其中該本體部包括[0014]—傳輸單兀；以及[0015]一控制單元，連接于該傳輸單元以及該可變頻率信號產生器，該控制單元用以由該可變頻率信號產生器接收該可變頻率信號，并令該傳輸單元發(fā)送該可變頻率信號。[0016]上述的感壓光標控制裝置，其中該本體部還包括[0017]一驅動單元，與該控制單元以及該可變頻率信號產生器相連，并用以驅動該可變頻率信號產生器。[0018]為達上述目的，本實用新型還提供一種氣墊鞋，包括[0019]一本體部；以及[0020]一氣墊部，從該本體部的一端延伸而出，該氣墊部包括如權利要求I所述的可變頻率信號產生器。[0021]上述的氣墊鞋，其中該本體部包括[0022]一控制單元，連接于該可變頻率信號產生器，該控制單元用以由該可變頻率信號產生器接收該可變頻率信號，并輸出一控制信號；以及[0023]一動作單元，連接于該控制單元，用以接收該控制信號并依據(jù)該控制信號動作。[0024]上述的氣墊鞋，其中該本體部還包括[0025]一驅動單元，與該控制單元以及該可變頻率信號產生器相連，并用以驅動該可變頻率信號產生器。[0026]綜上所述，可變頻率信號產生器可依據(jù)彈性罩體內的氣密空間的氣壓輸出的可變頻率信號。由于振蕩元件內部電路極為簡單，因此硬體成本十分低廉。且由于固定罩體、彈性罩體以及氣密空間都能夠保護振蕩元件，因此能避免外界干擾感測結果以及延長使用壽命。此外，可變頻率信號產生器還能夠運用在各種需要感測壓力的裝置或物品上。[0027]
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。


[0028]圖I為一實施范例的可變頻率信號產生器的不意圖；[0029]圖2為一實施范例的可變頻率信號產生器的作動不意圖；[0030]圖3A為一實施范例的感壓光標控制裝置的示意圖；[0031]圖3B為一實施范例的感壓光標控制裝置的作動示意圖；[0032]圖4為一實施范例的氣墊鞋的不意圖。[0033]其中，附圖標記[0034]20可變頻率信號產生器[0035]22彈性罩體[0036]24振蕩元件[0037]242接腳[0038]26固定罩體[0039]262開口[0040]30感壓光標控制裝置[0041]32本體部[0042]322中空筆桿[0043]324傳輸單兀[0044]326控制單元[0045]328驅動單元[0046]329電源[0047]34感壓部[0048]342筆尖[0049]40氣墊鞋[0050]42本體部[0051]421鞋底[0052]422鞋身[0053]424動作單元[0054]426控制單元[0055]428驅動單元[0056]429電源[0057]44氣墊部具體實施方式
[0058]以下在實施方式中詳細敘述本實用新型的詳細特征以及優(yōu)點，其內容足以使任何本領域技術人員了解本實用新型的技術內容并據(jù)以實施，且根據(jù)本說明書所揭露的內容、 權利要求范圍及附圖，任何本領域技術人員可輕易地理解本實用新型相關的目的及優(yōu)點。[0059]本實用新型提供一種可變頻率信號產生器，以及使用此可變頻率信號產生器的一感壓光標控制裝置與一氣墊鞋。可變頻率信號產生器可用以感測其所受的壓力的變化。[0060]請參照圖1，其為一實施范例的可變頻率信號產生器的示意圖。可變頻率信號產生器20包括一彈性罩體22、一振蕩兀件24以及一固定罩體26。[0061]彈性罩體22具有一氣密空間，氣密空間不會與彈性罩體22之外產生氣體交換。換句話說，氣密空間中具有的分子數(shù)是固定的。彈性罩體22的材料可以例如是橡膠或塑膠， 可能因受力形變而被壓縮。當彈性罩體22受力時產生形變，使得彈性罩體22的體積縮小， 進而使得氣密空間中的一氣壓改變。彈性罩體22受力越大,產生的形變越大,氣密空間的氣壓的改變也越大。然而在此并不限定彈性罩體22的形狀以及大小。[0062]振蕩元件24用以輸出一可變頻率信號，且可變頻率信號的頻率隨著氣密空間中的氣壓改變。舉例而言，振蕩元件24可以是一石英振蕩器(quartzoscillator,或是 crystal oscillator)或一陶瓷振蕩器(ceramic oscillator)。振蕩兀件24并可具有一根或兩根接腳(Pin) 242以接受電力，并輸出可變頻率信號。[0063]固定罩體26罩覆振蕩兀件24,且罩覆有振蕩兀件24的固定罩體26容置于彈性罩體22的氣密空間之中。固定罩體26的彈性系數(shù)比彈性罩體22的彈性系數(shù)大，而材料可以是為純金屬或合金等具有剛性的物質。在此亦不限定固定罩體26的形狀以及大?。惠^佳的是，固定罩體26能夠保護振蕩元件24使其盡量不受氣壓以外的因素干擾。[0064]固定罩體26具有一開口 262，以使振蕩元件24能夠接觸固定罩體26之外的氣體。開口 262可以例如是圓形或長條形，開口 262的大小可以依據(jù)振蕩元件24的體積或其他特性搭配設計，在此并不限定。但開口 262的大小應要足以使振蕩元件24夠感知氣密空間的氣壓。[0065]一般而言，彈性罩體22的形變越大，氣密空間中的氣壓越大；彈性罩體22的形變越小，可變頻率信號的頻率越小。而氣密空間中的氣壓越大，可變頻率信號的頻率越大；氣密空間中的氣壓越小，可變頻率信號的頻率越小。[0066]請配合參照圖2，其為一實施范例的可變頻率信號產生器之作動示意圖。[0067]于圖I以及圖2的實施范例中，罩覆有振蕩元件24的固定罩體26容置于球形的彈性罩體22中，且接腳242可不斷輸出可變頻率信號。當球形的彈性罩體22中因外力施壓時會產生形變，如圖2所示。由于球體受壓體積縮小，而使得球體內部的氣壓上升。此時振蕩元件24感測到氣壓上升，因而輸出頻率較高的可變頻率信號。換句話說，在圖2狀態(tài)下輸出的可變頻率信號的頻率，比在圖I狀態(tài)下輸出的可變頻率信號的頻率還要高。[0068]根據(jù)不同實施范例，可以依據(jù)可變頻率信號判斷彈性罩體22是否有受力變形，也可以據(jù)以判斷彈性罩體22的受力程度。被固定罩體26罩覆的振蕩元件24可被用以作為一壓力感測器。此一壓力感測器可以被配置在各種能形成氣密空間的彈性罩體22之中，以感測彈性罩體22的受力情形。[0069]以下提供將可變頻率信號產生器20應用于感壓光標控制裝置與氣墊鞋的實施范例，但可變頻率信號產生器20還可運用在各種需要感測壓力的裝置或物品上。[0070]請參照圖3A以及圖3B，其分別為一實施范例的感壓光標控制裝置的示意圖以及作動示意圖。[0071]感壓光標控制裝置30包括一本體部32以及一感壓部34。其中感壓部34可以從部分的本體部32的一端延伸而出，且感壓部34包括前述的可變頻率信號產生器20以及一筆尖342，其中筆尖342與彈性罩體22互相抵靠。[0072]舉例而言，感壓光標控制裝置30可以是一數(shù)字筆或觸控筆，使用者可將感壓光標控制裝置30的筆尖342抵靠一面板，以控制一計算機的一光標。感壓光標控制裝置30的感壓部34能夠感測筆尖342的受力程度，并依據(jù)受力程度輸出可變彈性信號。[0073]而本體部32可以包括一中空筆桿322、傳輸單元324以及控制單元326。中空筆桿322可用以容置感壓光標控制裝置30中包括感壓部34的各個元件?？刂茊卧?26可連接于傳輸單元324以及可變頻率信號產生器20?？刂茊卧?26可用以由可變頻率信號產生器20接收可變頻率信號，并令傳輸單元324發(fā)送可變頻率信號。其中傳輸單元324可以通過紅外線、藍牙、電磁原理、群蜂(ZigBee)或是Wi-Fi等無線的方式，將可變頻率信號傳送給計算機。[0074]本體部32還可包括一驅動單元328。驅動單元328可與控制單元326以及可變頻率信號產生器20相連，并用以驅動可變頻率信號產生器20。此外，依據(jù)不同實施范例，本體部32也可包括一電源329，以供電給振蕩元件24、傳輸單元324、控制單元326或驅動單元 328等需要電力的元件。而電源329可以是一電池或一充電電路。[0075]當使用者握持感壓光標控制裝置30并向面板施力時，筆尖342會抵靠面板并相對中空筆桿322向內位移，如圖3A以及圖3B所示。筆尖342原本就抵靠于彈性罩體22，內縮的筆尖342會持續(xù)對彈性罩體22施壓使彈性罩體22產生形變。如前述，當彈性罩體22產生形變，氣密空間中的氣壓會增加，使得輸出的可變頻率信號的頻率變大。[0076]計算機的一操作系統(tǒng)從傳輸單元324收到可變頻率信號之后，可將可變頻率信號傳給一應用程序，以依據(jù)應用程序對于各種指標操作的定義作出反應。舉例而言，應用程序可以是一繪圖軟件，并依據(jù)可變頻率信號得知筆壓大小，而產生類似畫筆或毛筆的書寫效果O[0077]請參照圖4,其為一實施范例的氣墊鞋的示意圖。[0078]氣墊鞋40包括本體部42以及一氣墊部44，其中氣墊部44可以從部分的本體部 42的一端延伸而出。氣墊部44包括前述的可變頻率信號產生器20?？勺冾l率信號產生器20的彈性罩體22可以大致呈長板狀，被包覆于氣墊部44之內；且彈性罩體22可以與本體部42的一鞋底421以及一鞋身422互相抵靠。[0079]舉例而言，氣墊部44可以配置在鞋底421以及鞋身422之間，如4圖所示?？勺冾l率信號產生器20的能夠感測氣墊部44的受力程度，并依據(jù)受力程度輸出可變彈性信號。 須注意的是，彈性罩體22之中需要保持氣密性。[0080]而本體部42可包括一動作單元424以及控制單元426。鞋底421或是鞋身422可具有一容置空間，以容置動作單元424以及控制單元426等元件。本體部42還可包括驅動單元428，驅動單元428可與控制單元426以及可變頻率信號產生器20相連，并可用以驅動可變頻率信號產生器20。此外，依據(jù)實際需求，本體部42也可包括電源429，以供電給振蕩元件24、動作單元424、控制單元426或驅動單元428等需要電力的元件。而電源429可以是電池或充電電路。[0081]當使用者穿著氣墊鞋40時，使用者的體重會對氣墊部44施加壓力。因此鞋底421 以及鞋身422會擠壓配置于兩者之間的氣墊部44，使得彈性罩體22產生形變。如前述，當彈性罩體22產生形變，氣密空間中的氣壓會增加，使得輸出的可變頻率信號的頻率變大。[0082]控制單元426可連接于可變頻率信號產生器20，并可由可變頻率信號產生器20 接收可變頻率信號，再據(jù)以輸出一控制信號。動作單元424可連接于控制單元426，可用以接收控制信號并依據(jù)控制信號動作。通過此一機制，當使用者運動時，可變頻率信號產生器 20感測到的受力可以表示使用者腳底所承受的壓力，并令動作單元424產生警示信息，進而避免壓力過大的動作以免傷害腳部。又或是，控制單元426可將可變頻率信號產生器20 感測到的受力程度傳送給一計算機系統(tǒng)。計算機系統(tǒng)可以用來監(jiān)控使用者運動時的腳底壓力與運動模式之間的變化量。計算機系統(tǒng)可以依據(jù)可變頻率信號或控制信號準確的判斷出使用者體能與運動模式之間的相互關系。[0083]動作單元424可以包括至少一發(fā)光二極管(Light-Emitted Diode, LED)。控制單元426可以依據(jù)可變頻率信號的頻率大小改變發(fā)光二極管的亮度或是閃爍的頻率。動作單元424也可以包括一揚聲器或一蜂鳴器，控制單元426可以依據(jù)可變頻率信號的頻率大小改變發(fā)出的聲音的音量大小、音頻高低或是發(fā)音間隔。[0084]綜上所述，可變頻率信號產生器被固定罩體罩覆并保護，且可依據(jù)彈性罩體內的氣壓改變輸出的可變頻率信號。用以產生可變頻率信號的振蕩元件內部電路極為簡單，成本低廉。且固定罩體、彈性罩體以及氣密空間都能夠保護振蕩元件，使其不易受氣壓以外的外在因素影響，也能夠延長其使用壽命。[0085]再者，可變頻率信號產生器能夠運用在各種需要感測壓力的裝置或物品上，例如感壓光標控制裝置或是氣墊鞋，因而具有極大的產業(yè)利用性以及發(fā)展前景。[0086]當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據(jù)本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。
權利要求1.一種可變頻率信號產生器，其特征在于，包括 一彈性罩體，具有一氣密空間，該彈性罩體受力時產生形變而使得該氣密空間中的一氣壓改變； 一振蕩元件，用以輸出一可變頻率信號，該可變頻率信號的頻率隨著該氣密空間中的該氣壓改變；以及 一固定罩體，罩覆該振蕩元件，且該固定罩體容置于該氣密空間之中，該固定罩體具有一開口，使該振蕩元件接觸該固定罩體之外的氣體。
2.—種感壓光標控制裝置，其特征在于，包括 一本體部；以及 一感壓部，從該本體部的一端延伸而出，該感壓部包括如權利要求I所述的可變頻率信號產生器。
3.根據(jù)權利要求2所述的感壓光標控制裝置，其特征在于，該本體部包括 一傳輸單兀；以及 一控制單元，連接于該傳輸單元以及該可變頻率信號產生器，該控制單元用以由該可變頻率信號產生器接收該可變頻率信號，并令該傳輸單元發(fā)送該可變頻率信號。
4.根據(jù)權利要求3所述的感壓光標控制裝置，其特征在于，該本體部還包括 一驅動單元，與該控制單元以及該可變頻率信號產生器相連，并用以驅動該可變頻率信號產生器。
5.一種氣墊鞋，其特征在于，包括 一本體部；以及 一氣墊部，從該本體部的一端延伸而出，該氣墊部包括如權利要求I所述的可變頻率信號產生器。
6.根據(jù)權利要求5所述的氣墊鞋,其特征在于,該本體部包括 一控制單元，連接于該可變頻率信號產生器，該控制單元用以由該可變頻率信號產生器接收該可變頻率信號，并輸出一控制信號；以及 一動作單元，連接于該控制單元，用以接收該控制信號并依據(jù)該控制信號動作。
7.根據(jù)權利要求6所述的氣墊鞋，其特征在于，該本體部還包括 一驅動單元，與該控制單元以及該可變頻率信號產生器相連，并用以驅動該可變頻率信號產生器。
專利摘要一種可變頻率信號產生器包括彈性罩體、振蕩元件以及固定罩體。彈性罩體具有氣密空間，彈性罩體受力時產生形變而使得氣密空間中的氣壓改變。振蕩元件用以輸出可變頻率信號，可變頻率信號的頻率隨著氣密空間中的氣壓改變。固定罩體罩覆振蕩元件，且固定罩體容置于氣密空間之中。固定罩體具有開口，使振蕩元件接觸固定罩體之外的氣體。如此一來，依據(jù)振蕩元件所輸出的可變頻率信號的頻率，就可以反推得知氣密空間之中的氣壓變化。而此一可變頻率信號產生器可應用于感壓光標控制裝置與氣墊鞋。
文檔編號G06F3/01GK202815717SQ201220364550
公開日2013年3月20日 申請日期2012年7月25日 優(yōu)先權日2012年7月25日
發(fā)明者廖瑞聰, 王裕祺 申請人:昆盈企業(yè)股份有限公司