超薄觸摸式鍵盤按鍵及其按鍵控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開并提供了一種結構簡單、不需要敲擊、不會誤觸按鍵、能實現(xiàn)盲打且輸入準確的超薄觸摸式鍵盤按鍵。所述超薄觸摸式鍵盤按鍵包括從下到上依次粘合的電路基板、膠粘層、按鍵觸摸板以及與所述電路基板電連接的控制單元，所述按鍵觸摸板上設置有由若干個護欄物理劃分的若干個滑動區(qū)域以及位于所述滑動區(qū)域內的鍵頂，所述鍵頂?shù)捻敳吭O置有標志部，所述電路基板上設置有由若干個用以感知手指接觸位置的電容式觸摸單元，若干個所述電容式觸摸單元組成電極矩陣并與所述控制單元電連接，所述控制單元內根據若干個所述滑動區(qū)域的數(shù)量設置為若干個空間坐標區(qū)域，所述控制單元接收到所述空間坐標區(qū)域內坐標滑動軌跡時發(fā)出對應的指令。
【專利說明】超薄觸摸式鍵盤按鍵及其按鍵控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超薄觸摸式鍵盤按鍵及其按鍵控制方法。
【背景技術】
[0002]近幾年來，電容式觸摸按鍵和電容式觸摸屏，由于其結構簡單、厚度薄、重量輕、可靠性高、故障率低等特點而得到越來越廣泛的應用。隨著這一技術的不斷發(fā)展，特別是相關元器件成本的不斷下降，電容式觸摸按鍵將逐漸取代傳統(tǒng)的機械按鍵和電阻式按鍵。
[0003]電容式觸摸按鍵的基本原理是通過人體(手指)的觸摸，使得相應被觸摸到的位置的對地電容值發(fā)生改變，芯片將檢測到這一電容變化量，并經過相應的模擬和數(shù)字信號處理，判斷按鍵是否被觸摸(按下)，對應生成不同的按鍵消息發(fā)送到主機。目前，現(xiàn)有的電容式鍵盤是基于電容式開關的鍵盤，原理是通過按鍵改變電極間的距離產生電容量的變化，暫時形成震蕩脈沖允許通過的條件，這種開關是無觸點非接觸式的，磨損率極小甚至可以忽略不計，也沒有接觸不良的隱患，但這種結構不僅工藝比較復雜和生產成本高，而且?guī)砹巳绾瘟钣脩舾兄|摸或壓按的問題，因此，現(xiàn)有技術中多利用震動功能實現(xiàn)觸控反饋，即在用戶觸摸時導通該按鍵，由主機軟件驅動電機產生震動效果通知使用者，這種方式耗電且效果不自然，或者是利用鍵帽自身的彈性特性自行回釋，但顯然其回釋力遠遠不足以產生可供人體清楚感知的力反饋效果，而且需要一定的行程空間而造成鍵盤整體的厚度偏高，另外，也存在著由于手指誤觸按鍵造成輸入錯誤，從而無法滿足盲打的需求。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術的不足，旨在提供一種結構簡單、不需要敲擊、不會誤觸按鍵、能實現(xiàn)盲打且輸入準確的超薄觸摸式鍵盤按鍵及其按鍵控制方法。
[0005]本發(fā)明超薄觸摸式鍵盤按鍵所采用的技術方案為:本發(fā)明包括從下到上依次設置的電路基板、膠粘層、按鍵觸摸板以及與所述電路基板電連接的控制單元，所述按鍵觸摸板通過所述膠粘層與所述電路基板相連接，所述按鍵觸摸板上設置有由若干個護欄物理劃分的若干個滑動區(qū)域以及位于所述滑動區(qū)域內的鍵頂，所述鍵頂?shù)捻敳吭O置有可產生棘感而能幫助大腦判斷手指輸入是否成功的標志部，所述電路基板上設置有由若干個用以感知手指接觸位置的電容式觸摸單元，若干個所述電容式觸摸單元組成電極矩陣并與所述控制單元電連接，所述控制單元內根據若干個所述滑動區(qū)域的數(shù)量設置為若干個空間坐標區(qū)域，所述控制單元根據接收到的所述空間坐標區(qū)域內的坐標滑動軌跡發(fā)出對應的指令。
[0006]進一步的，所述控制單元包括:
設置模塊，用于設置多個參數(shù)，包括滑動的靈敏度、分辨率大小、工作頻率以及滑動時的按鍵組合與排列順序、不同排列順序所對應的方向和執(zhí)行的操作；
觸摸感應模塊，接收所述若干個電容式感應單元(31)感應到的手指滑動引起的坐標值數(shù)據信息；
判斷與計算模塊，用于根據若干個所述滑動區(qū)域(14)的數(shù)量設置對應的空間坐標區(qū)域，并根據所述觸摸感應模塊感應到坐標值數(shù)據信息進行計算并判斷位置以及手勢；
控制模塊，用于根據所確認的位置以及手勢輸出相應的指令到主機。
[0007]進一步的，若干個所述電容式觸摸單元按m行Xn列的方式排布成與若干個所述滑動區(qū)域數(shù)量對應一致的觸摸按鍵單元，所述觸摸按鍵單元包含有a行Xb列的所述電容式觸摸單元，其中，所述a > 2、b > 2 ;且若干個所述電容式觸摸單元均連接到所述控制單元的兩個不同的控制通道。
[0008]進一步的，若干個所述電容式觸摸單元以菱形的方式交叉對稱排列。
[0009]進一步的，所述滑動區(qū)域為由若干個護欄物理劃分而成的凹陷區(qū)域，所述護欄的底部與所述按鍵觸摸板的連接處圓弧過渡；又或者，所述滑動區(qū)域為由若干個凹槽隔開的突起區(qū)域。
[0010]進一步的，所述按鍵觸摸板與所述護欄和所述鍵頂一體成型或分體組裝成型。
進一步的，所述標志部為凸健狀或凹槽狀。
[0011]進一步的，所述鍵頂橫向設置或豎向設置或傾斜設置。
[0012]進一步的，所述若干個滑動區(qū)域中設有至少兩個盲打感觸部。
[0013]進一步的，所述膠粘層上與所述若干個滑動區(qū)域和所述若干個電容式感應電極矩陣對應的位置均設置有讓位孔。
[0014]本發(fā)明按鍵控制方法所采用的技術方案為:該方法包括以下步驟:
(1)、參數(shù)設置模塊根據觸摸的要求設置多個參數(shù)，該參數(shù)包括滑動的靈敏度、分辨率大小、工作頻率以及滑動時的按鍵組合與排列順序、不同排列順序所對應的方向和執(zhí)行的操作；
(2)、當手機與所述鍵頂接觸后，所述若干個電容式感應單元將感應到對應坐標的觸碰信息，觸摸感應模塊將接收到由所述若干個電容式感應單元感應到的手指觸碰引起的XY軸坐標值數(shù)據信息；
(3)、判斷與計算模塊，根據若干個所述滑動區(qū)域的數(shù)量預先設置準確對應的空若干個間坐標區(qū)域，并根據所述觸摸感應模塊感應到坐標值數(shù)據進行計算，根據計算結果判斷滑動軌跡的位置以及手勢；
(4)、控制模塊根據所確認的位置以及手勢輸出相應的指令到主機。
[0015]本發(fā)明的有益效果為:由于本發(fā)明包括從下到上依次設置的電路基板、膠粘層、按鍵觸摸板以及與所述電路基板電連接的控制單元，所述按鍵觸摸板通過所述膠粘層與所述電路基板相連接，所述按鍵觸摸板上設置有由若干個護欄物理劃分的若干個滑動區(qū)域以及位于所述滑動區(qū)域內的鍵頂，所述鍵頂?shù)捻敳吭O置有可產生棘感而能幫助大腦判斷手指輸入是否成功的標志部，所述電路基板上設置有由若干個用以感知手指接觸位置的電容式觸摸單元，若干個所述電容式觸摸單元組成電極矩陣并與所述控制單元電連接，所述控制單元內根據若干個所述滑動區(qū)域的數(shù)量設置為若干個空間坐標區(qū)域，所述控制接收到所述空間坐標區(qū)域內坐標滑動軌跡時發(fā)出對應的指令，本發(fā)明通過所述按鍵觸摸板上由若干個護欄物理劃分有若干個滑動區(qū)域，從其中一個所述滑動區(qū)域移動到另一個所述滑動區(qū)域時，可以通過所述護欄被手指輕微感知，以協(xié)助手指通過皮膚觸覺定位，經過簡單的練習即可實現(xiàn)盲打，手指在對應的所述鍵頂上滑過時，手指劃過所述標志部，產生棘感能幫助大腦判斷手指輸入是否成功，同時，所述控制單元內根據若干個所述滑動區(qū)域的數(shù)量設置為若干個空間坐標區(qū)域，所述控制接收到所述空間坐標區(qū)域內坐標滑動軌跡時發(fā)出對應的指令，代替以往通過按鍵簡單觸碰即生成按鍵消息的方法，從而避免因手指誤觸按鍵而造成的輸入錯誤，所以本發(fā)明結構簡單、不需要敲擊、不會誤觸按鍵、能實現(xiàn)盲打且輸入準確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的爆炸示意圖；
圖2是本發(fā)明的俯視圖；
圖3是本發(fā)明的局部剖視圖；
圖4是本發(fā)明電路基板的俯視圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明所述超薄觸摸式鍵盤按鍵包括從下到上依次設置的電路基板3、膠粘層2、按鍵觸摸板I以及位于外部與所述電路基板3電連接的控制單元，所述按鍵觸摸板I通過所述膠粘層2與所述電路基板3粘結固定，所述按鍵觸摸板I上設置有若干個滑動區(qū)域14以及位于所述滑動區(qū)域14內的鍵頂12，所述若干個滑動區(qū)域14為由若干個護欄11物理劃分而成的凹陷區(qū)域或者是若干個凹槽隔開的突起區(qū)域，本實施例中，所述若干個滑動區(qū)域11均由四個護欄11圍繞而成，且相鄰的所述滑動區(qū)域14共用同一個所述護欄11，所述按鍵觸摸板I與所述護欄11和所述鍵頂12可根據實際情況一體成型或分體組裝成型，為了提高輸入的連續(xù)性，所述護欄11的底部與所述按鍵觸摸板I的連接處圓弧過渡，所述鍵頂12可根據實際情況橫向設置或豎向設置或傾斜設置，在所述若干個滑動區(qū)域14中，其中兩個滑動區(qū)域14內設有盲打感觸部13，用于進行盲打時的觸摸定位，所述鍵頂12的頂部設置有可產生棘感而能幫助大腦判斷手指輸入是否成功的標志部15，所述標志部15可以為凸健狀或凹槽狀。所述電路基板3上設置有由若干個用以感知手指接觸位置的電容式 觸摸單元31，若干個所述電容式觸摸單元31組成電極矩陣并與所述控制單元電連接，所述電極矩陣可以采用整體矩陣或者分體矩陣，基于制造成本的考慮，優(yōu)選采用整體矩陣，所述控制單元內根據若干個所述滑動區(qū)域14的數(shù)量設置為若干個空間坐標區(qū)域，所述控制接收到所述空間坐標區(qū)域內坐標滑動軌跡時發(fā)出對應的指令，具體來說，若干個所述電容式觸摸單元31按m行Xn列的方式排布成觸摸按鍵單元32，所述觸摸按鍵單元的數(shù)量與若干個所述滑動區(qū)域14數(shù)量對應一致,所述觸摸按鍵單元包含有a行Xb列的所述電容式觸摸單元31，其中，必須滿足條件所述a > 2、b ^ 2，且若干個所述電容式觸摸單元31均連接到所述控制單元的兩個不同的控制通道，干個所述電容式觸摸單元31以菱形的方式交叉對稱排列。
[0018]另外，為了完成滑動的檢測工作，所述控制單元包括:
設置模塊，用于設置多個參數(shù)，包括滑動的靈敏度、分辨率大小、工作頻率以及滑動時的按鍵組合與排列順序、不同排列順序所對應的方向和執(zhí)行的操作；
觸摸感應模塊，接收所述若干個電容式感應單元31感應到的手指滑動引起的坐標值數(shù)據信息；
判斷與計算模塊，用于根據若干個所述滑動區(qū)域14的數(shù)量設置對應的空間坐標區(qū)域，并根據所述觸摸感應模塊感應到坐標值數(shù)據信息進行計算并判斷位置以及手勢； 控制模塊，用于根據所確認的位置以及手勢輸出相應的指令到主機。
[0019]本發(fā)明通過所述按鍵觸摸板I上劃分有若干個滑動區(qū)域14，從其中一個滑動區(qū)域14移動到另一個滑動區(qū)域14時，可以被手指輕微感知，以協(xié)助手指通過皮膚觸覺定位，經過簡單的練習即可實現(xiàn)盲打，手指在對應的所述鍵頂12上滑過時，通過所述標志部15產生棘感而能幫助大腦判斷手指輸入是否成功，同時，所述控制單元內根據若干個所述滑動區(qū)域14的數(shù)量設置為若干個空間坐標區(qū)域，所述控制接收到所述空間坐標區(qū)域內坐標滑動軌跡時發(fā)出對應的指令，代替以往通過按鍵簡單觸碰即生成按鍵消息的方法，從而避免因手指誤觸按鍵而造成的輸入錯誤。
[0020]本發(fā)明可應用鍵盤按鍵領域。
【權利要求】
1.一種超薄觸摸式鍵盤按鍵，其特征在于:所述超薄觸摸式鍵盤按鍵包括從下到上依次設置的電路基板(3 )、膠粘層(2 )、按鍵觸摸板(I)以及與所述電路基板(3 )電連接的控制單元，所述按鍵觸摸板(1)通過所述膠粘層(2 )與所述電路基板(3 )相連接，所述按鍵觸摸板(I)上設置有若干個滑動區(qū)域(14)以及位于所述滑動區(qū)域(14)內的鍵頂(12)，所述鍵頂(12)的頂部設置有可產生棘感而能幫助大腦判斷手指輸入是否成功的標志部(15)，所述電路基板(3)上設置有由若干個用以感知手指接觸位置的電容式觸摸單元(31 )，若干個所述電容式觸摸單元(31)組成電極矩陣并與所述控制單元電連接，所述控制單元內根據若干個所述滑動區(qū)域(14)的數(shù)量設置為若干個空間坐標區(qū)域，所述控制單元根據接收到的所述空間坐標區(qū)域內坐標的滑動軌跡發(fā)出對應的指令。
2.根據權利要求1所述的超薄觸摸式鍵盤按鍵，其特征在于:所述控制單元包括: 參數(shù)設置模塊，用于設置多個參數(shù)，包括滑動的靈敏度、分辨率大小、工作頻率以及滑動時的按鍵組合與排列順序、不同排列順序所對應的方向和執(zhí)行的操作； 觸摸感應模塊，接收所述若干個電容式感應單元(31)感應到的手指滑動引起的坐標值數(shù)據信息； 判斷與計算模塊，用于根據若干個所述滑動區(qū)域(14)的數(shù)量設置對應的空間坐標區(qū)域，并根據所述觸摸感應模塊感應到坐標值數(shù)據信息進行計算并判斷位置以及手勢； 控制模塊，用于根據所確認的位置以及手勢輸出相應的指令到主機。
3.根據權利要求1所述的超薄觸摸式鍵盤按鍵，其特征在于:若干個所述電容式觸摸單元(31)按m行Xn列的方式排布成與若干個所述滑動區(qū)域(14)數(shù)量對應一致的觸摸按鍵單元，所述觸摸按鍵單元包含有a行Xb列的所述電容式觸摸單元(31),所述a > 2、b ^ 2 ;且若干個所述電容式觸摸單元(31)均連接到所述控制單元的兩個不同的控制通道。
4.根據權利要求3所述的超薄觸摸式鍵盤按鍵，其特征在于:若干個所述電容式觸摸單元(31)以菱形的方式交叉對稱排列。
5.根據權利要求1所述的超薄觸摸式鍵盤按鍵，其特征在于:所述滑動區(qū)域(14)為由若干個護欄(11)物理劃分而成的凹陷區(qū)域，所述護欄(11)的底部與所述按鍵觸摸板(I)的連接處圓弧過渡。
6.根據權利要求5所述的超薄觸摸式鍵盤按鍵，其特征在于:所述按鍵觸摸板(I)與所述護欄(11)和所述鍵頂(12 ) —體成型或分體組裝成型。
7.根據權利要求1所述的超薄觸摸式鍵盤按鍵，其特征在于:所述滑動區(qū)域(14)為由若干個凹槽隔開的突起區(qū)域。
8.根據權利要求1所述的超薄觸摸式鍵盤按鍵，其特征在于:所述標志部(15)為凸健狀或凹槽狀，所述鍵頂(12)橫向設置或豎向設置或傾斜設置。
9.根據權利要求1所述的超薄觸摸式鍵盤按鍵，其特征在于:所述若干個滑動區(qū)域(14)中設有至少兩個盲打感觸部(13)。
10.一種如權利要求1所述的超薄觸摸式鍵盤按鍵的控制方法，其特征在于:它包括以下步驟: (I)、參數(shù)設置模塊根據觸摸的要求設置多個參數(shù)，該參數(shù)包括滑動的靈敏度、分辨率大小、工作頻率以及滑動時的按鍵組合與排列順序、不同排列順序所對應的方向和執(zhí)行的操作；(2)、當所述若干個電容式感應單元(31)感應到所述標志部(15)處的手指觸碰到的信息后，觸摸感應模塊將接收到所述若干個電容式感應單元(31)感應到的手指觸碰引起的XY軸坐標值數(shù)據； (3)、判斷與計算模塊根據若干個所述滑動區(qū)域(14)的數(shù)量預先設置準確對應的空若干個間坐標區(qū)域，并根據所述觸摸感應模塊感應到坐標值數(shù)據進行計算，根據計算結果判斷滑動軌跡的位置以及手勢； (4)、控制模塊根 據所確認的位置以及手勢輸出相應的指令到主機，完成按鍵的輸入。
【文檔編號】H01H13/85GK103885604SQ201410118529
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權日:2014年3月27日
【發(fā)明者】黎柏松 申請人:珠海市智迪科技有限公司