TWI908341B - 適應操作行為的訊號傳輸器與運作方法 - Google Patents

Abstract

揭露書關於一種適應操作行為的訊號傳輸器與運作方法，訊號傳輸器設有微控制器以及訊號傳輸電路，訊號傳輸電路用於建立輸入裝置與電腦主機之間傳輸訊號的連線，微控制器用於接收輸入裝置傳送的輸入訊號，從輸入訊號中取得操作數據，操作數據可為使用者操作輸入裝置的觸按速率、轉動速率或觸控行程，即可根據操作數據得出使用者的操作行為，以判斷出操作指令，再將操作指令通過訊號傳輸電路傳送至電腦主機，由電腦主機中運行的作業系統執行操作指令。

Description

適應操作行為的訊號傳輸器與運作方法

本發明涉及一種處理使用者操作輸入裝置的方法，特別是根據訊號傳輸器提供的操作數據而判斷操作指令的一種適應操作行為的訊號傳輸器與運作方法。

習知的無線滑鼠、觸控板與鍵盤等無線輸入裝置需要通過一種訊號傳輸器（或稱無線收發器（dongle））經一通訊埠（如USB介面）連接電腦主機，訊號傳輸器主要電路包括處理來往訊號的微控制器、傳輸訊號的傳輸電路以及天線。運作時，訊號傳輸器能夠通過天線接收無線輸入裝置產生的輸入訊號，由微控制器轉換為特定傳輸格式的訊號後，傳送至電腦主機，由電腦作業系統處理形成輸入指令。

相應地，在特定應用中，作業系統可產生反饋至無線輸入裝置的訊號，亦是通過訊號傳輸器傳送至無線輸入裝置，通過無線輸入裝置上的燈號、聲響或是振動表示出來。

不同於習知技術由電腦作業系統與輸入裝置之間的訊號處理技術，揭露書提出一種適應操作行為的訊號傳輸器與運作方法，執行於訊號傳輸器中的運作方法可以根據使用者操作輸入裝置產生的操作數據直接判斷出操作指令，再提供至電腦主機中運行的作業系統直接執行操作指令。

根據適應操作行為的訊號傳輸器的實施例，訊號傳輸器的主要電路包括微控制與訊號傳輸電路，訊號傳輸電路用於建立輸入裝置（如滑鼠、鍵盤、觸控板等）與電腦主機之間傳輸訊號的連線。

在運作方法中，微控制器自訊號傳輸電路取得輸入裝置傳送的輸入訊號，從輸入訊號取得操作數據，即根據操作數據判斷操作指令，再將操作指令通過訊號傳輸電路經特定通訊埠傳送至電腦主機，由電腦主機中運行的作業系統執行在訊號傳輸器中判斷的操作指令。

優選地，使用者操作輸入裝置產生的操作數據可為觸按輸入裝置上輸入介面（如按鍵、左右鍵或觸控介面）的速率、轉動輸入介面（如滾輪）的速率或操作觸控板的觸控行程。

進一步地，適應操作行為的訊號傳輸器還包括一記憶體，其中儲存一對照表，對照表記載多種操作數據與對應的多筆操作指令，可使微控制器根據得到的操作數據判斷操作指令。

其中，所述觸按速率為在一單位時間內按壓輸入裝置的按鍵元件的次數；所述轉動速率可為在單位時間內轉動輸入裝置的滾動輸入元件的次數、格數或形成的長度；所述觸控行程可為在單位時間內以手勢或控制裝置在輸入裝置上滑動的距離。

進一步地，上述記憶體中儲存的對照表為可編輯，電腦主機中運行的作業系統中執行一編輯軟體，提供使用者編輯對照表。

根據另一實施方案，記憶體還儲存一產品識別符，使微控制器可根據此產品識別符識別輸入裝置，以能根據輸入裝置的操作數據判斷操作指令。

進一步地，所述記憶體可儲存一速率與時間關係曲線，以及每個曲線段所對照的操作指令，因此，微控制器可根據取得的輸入訊號計算隨著時間變化的輸入速率，對照速率與時間關係曲線得出操作指令。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

揭露書提出一種適應操作行為的訊號傳輸器與運作方法，所述訊號傳輸器為提供各式輸入裝置連接電腦主機的傳輸器，可以為一種連接在電腦主機上特定通訊埠（如USB）的無線傳輸器（dongle），輸入裝置則較佳地為以無線方式連接電腦主機的電腦滑鼠、觸控筆、簡報器、無線鍵盤、觸控面板或遊戲手把（搖桿）等，另外，亦不排除可以應用在以有線方式連接電腦主機的輸入裝置所適配的傳輸電路。

圖1顯示適應操作行為的訊號傳輸器的實施例示意圖。

圖中顯示電腦主機107通過特定通訊埠連接各式輸入裝置，可以為有線或無線輸入裝置，而較佳實施例為需要通過一訊號傳輸器105連接電腦主機107的無線輸入裝置，如圖中示意顯示有輸入裝置一101，圖例顯示為無線電腦滑鼠、輸入裝置二102，圖例顯示無線鍵盤，以及輸入裝置三103，圖例顯示為無線觸控板。在此一提的是，圖例顯示為實施範例，揭露書提出的適應操作行為的訊號傳輸器105所連接的輸入裝置並不受限於圖中所示。

進一步地，在訊號傳輸器105中運行的方法執行於其中韌體中，當使用者操作輸入裝置一101、輸入裝置二102或輸入裝置三103，產生輸入至電腦主機107的訊號，主要目的是操作執行於電腦主機107內的軟體程序，在訊號傳輸器105中，可從輸入訊號取得操作數據，並且是不同的輸入裝置有不同的操作數據。例如，針對電腦滑鼠而言，操作數據包括使用者在單位時間內按下左右鍵的次數，可以判斷出單擊、雙擊或是快速多擊等動作，或是在單位時間內轉動滑鼠滾輪的格數，如僅是翻頁，或是跳轉到多頁之後等動作，皆可反映出特定操作指令；針對電腦鍵盤而言，主要是單位時間內敲擊某按鍵或、組合按鍵的次數或是長按，可判斷出對應的操作指令；針對觸控板而言，則主要是取得單位時間內連續觸按的次數，或是在單位時間內以特定手勢在觸控板的表面上滑動距離等動作，可以據此判斷出對應的操作指令。

根據訊號傳輸器的電路方面的實施方式，可參考圖2所示適應操作行為的訊號傳輸器的電路方塊實施例圖。

圖中顯示訊號傳輸器20中電路元件的實施例圖，其中主要元件為微控制器201以及電性連接微控制器201的多個電路元件，如訊號傳輸電路205，訊號傳輸器20用以建立輸入裝置23（如圖1顯示的輸入裝置一101、輸入裝置二102或輸入裝置三103）與電腦主機25之間傳輸訊號的連線。

根據實施例，訊號傳輸器20中設有記憶體203，電性連接所述微控制器201，用以儲存訊號傳輸器20運作必要的資料，如以下實施例所描述的對照表與速率與時間關係曲線等；訊號傳輸器20設有電源電路206，用以管理從連線的電腦主機25供應至訊號傳輸器20的電力。

以作為無線輸入裝置的訊號傳輸器20為例，其中訊號傳輸電路205通過天線單元207以無線通訊方式連接輸入裝置23，並以傳輸介面209連接至電腦主機25。在此列舉範例，並非用於限制揭露書提出的發明範疇，訊號傳輸電路205如運行藍牙通訊（Bluetooth™）協定的傳輸電路，通過藍牙通訊協定的天線連接輸入裝置23，並處理自輸入裝置23傳送的藍牙通訊協定下的輸入訊號；訊號傳輸電路205可為運行如2.4GHz頻段下無線訊號的傳輸電路，通過相應頻段的天線連接輸入裝置23，用以處理2.4GHz頻段下的無線訊號。

另一方面，在其中之一實施方式中，訊號傳輸電路205可通過如萬用序列匯流排（universal serial bus，USB）的傳輸介面209連接電腦主機25，訊號傳輸電路205即將自天線單元207接收到的無線訊號轉換為萬用序列匯流排規格的訊號，再傳送至電腦主機25；同理，亦將電腦主機25傳送萬用序列匯流排規格下的訊號轉換為無線訊號，再回饋至輸入裝置23。

微控制器201則是處理通過訊號傳輸電路205收發來自輸入裝置23與電腦主機25之間的訊號，並通過訊號傳輸電路205處理不同通訊協定與規格下產生的訊號。其中，根據揭露書提出的適應操作行為的訊號傳輸器20的運作方法，微控制器201自訊號傳輸電路205取得輸入裝置23傳送的輸入訊號，可從輸入訊號取得操作數據，根據操作數據判斷操作指令，再將操作指令通過訊號傳輸電路205傳送至電腦主機25，以由電腦主機25中運行的作業系統執行操作指令。

根據實施例，微控制器201根據輸入訊號得出的操作數據可以為連續操作輸入裝置（滾輪、觸控）的觸按速率（如按鍵次數/每秒）、轉動速率（如轉動次數/每秒、轉動長度/每秒），與觸控行程（如觸控長度/每秒），藉此判斷操作的目的，且當連續操作的間隔達到門檻，重新計算操作數據。

以觸按速率為例，當使用者在單一時間觸按電腦滑鼠（另可以是可觸按的觸控板或鍵盤）的左右鍵任一鍵、雙鍵同時，或是其他特定鍵的次數，可以據此判斷使用者操作電腦滑鼠按鍵的目的，包括單擊、雙擊或是連續多擊。

操作數據可以是操作輸入裝置的轉動速率，例如是使用者在單位時間內操作電腦滑鼠上滾輪的距離，這是從單位時間的轉動格數計算得出。短時間內轉動滾輪的距離可以判斷出使用者操作滾輪的目的，例如，根據系統設定的門檻，當轉動速率低，可以是翻轉網頁內容或是文件的一頁內容；若轉動速率不低，表示是一次翻轉多頁內容；或是，轉動速率高，則判斷是直接翻轉到底頁。

操作數據可以是操作輸入裝置的觸控行程，例如是使用者在單位時間內以手勢操作觸控板過程中形成的操作距離。使用者手指在觸控板上連續動作可以對應使用者操作的目的，舉例來說，若從單位時間內僅一次觸按一段距離，判斷是正在慢慢瀏覽網頁內容或文件的內容；若單位時間內多次慢速觸按一段距離，判斷是快速翻轉內容；若單位時間內單次但快速觸按一段距離，判斷是一次翻轉多頁內容。

以電視/電腦遊樂器為例，輸入裝置可以是電子遊戲的控制器，例如使用者在單位時間操作控制器上的撥桿在某方向的次數，可以計算出加速度，因而判斷在遊戲中的加速運動操作指令。

根據實施例，上述針對各種操作數據判斷的操作指令可以建立對照表，可儲存在記憶體203中，其中對照表記載多種操作數據與對應的多筆操作指令，使微控制器201可即時根據所取得的操作數據判斷操作指令。

進一步地，根據實施例，記憶體203中儲存的對照表為可編輯，可提供使用者操作電腦主機中運行作業系統執行一編輯軟體，用以編輯所述對照表，讓使用者定義各種操作行為對應的操作指令。

根據再一實施例，記憶體203可儲存一產品識別符（product ID），每一個產品識別符將對應一種輸入裝置，使微控制器201可根據此產品識別符識別輸入裝置23，如電腦滑鼠、觸控板或鍵盤，使得微控制器201可針對輸入裝置23的操作數據正確判斷操作指令。

在另一實施例中，記憶體203可儲存一速率與時間關係曲線，可參考圖5顯示的實施例圖，其中顯示適應操作行為的訊號傳輸器與運作方法中判斷操作指令所依據的速率與時間關係曲線500，圖中縱軸為速率，橫軸為時間。

圖示橫軸上示意地標示幾個時間點t1, t2, t3, t4, t5與t6，標示出多個曲線段，例如時間點t1至t2涵蓋第一個曲線段、時間點t3至t4涵蓋第二個曲線段，以及時間點t5至t6涵蓋第三個曲線段。每個曲線段可對照特定操作指令，使得微控制器201可根據取得的輸入訊號計算出隨著時間變化的輸入速率，經對照速率與時間關係曲線500可得出操作指令。

舉例來說，當從輸入訊號計算出操作輸入裝置23上壓按按鍵或轉動滾輪的加速度，或是以手勢操作輸入裝置23觸按一段距離形成的加速度，若計算出的觸按速率或轉動速率符合速率與時間關係曲線500中特定曲線段的速度與時間關係，即可對應一操作指令。

適應操作行為的訊號傳輸器的運作方法的主要實施例流程可參考圖3。

根據圖3顯示的實施例，訊號傳輸器用於建立輸入裝置與電腦主機之間的連線，根據產品識別符判斷出連接的輸入裝置，接收使用者操作輸入裝置產生的輸入訊號（步驟S301），並可從中取得操作數據（步驟S303）。舉例來說，使用者操作輸入裝置產生的操作數據可為觸按輸入裝置上輸入介面（如按鍵、左右鍵或觸控介面）的速率、轉動輸入介面（如滾輪）的速率或操作觸控板的觸控行程。

接著解析操作數據（步驟S305），可查詢對照表30，使微控制器即時根據操作數據判斷操作指令（步驟S307），接著將操作指令通過訊號傳輸電路經特定通訊埠傳送至電腦主機（步驟S309），由電腦主機中運行的作業系統執行在訊號傳輸器中判斷的操作指令。

從操作數據判斷操作指令的方法之一是根據操作數據查詢訊號傳輸器的記憶體儲存的對照表30，對照表30記載多種操作數據與對應的多筆操作指令，或是根據操作數據計算出各種操作行為的速率與加速度，對照圖5顯示的實施例所描述的速率與時間關係曲線而得出操作指令。

相關實施方式可參考圖4所示訊號傳輸器的運作方法中判斷操作指令的實施例流程圖。

在圖4顯示的流程中，連接電腦主機的訊號傳輸器從輸入裝置取得操作數據（步驟S401），操作數據為使用者操作輸入裝置的觸按速率、轉動速率或觸控行程。其中觸按速率為在單位時間內按壓輸入裝置的按鍵元件（如滑鼠、鍵盤的按鍵，或是觸按觸控板表面）的次數；轉動速率為在單位時間內轉動輸入裝置的滾動輸入元件（如滑鼠滾輪、滾球）的次數、格數或形成的長度；以及，觸控行程為使用者在單位時間內以手勢或控制裝置（如stylus）在輸入裝置上滑動連續觸控訊號所得出的距離。

從產品識別符可得知連接的輸入裝置型式，接著通過訊號傳輸器中微控制器從每次接收的輸入訊號中判斷操作數據，針對電腦滑鼠、鍵盤或是觸控板，可以計算單位時間內滑鼠左右鍵、鍵盤按鍵或是觸按觸控板表面的次數；針對電腦滑鼠的滾輪，可以計算出轉動格數；針對觸控板上的手勢操作，可計算出操作距離（步驟S403），接著以上述計算得出的操作數據查詢對照表（步驟S405），可判斷出操作指令（步驟S407）。

綜上所述，揭露書提出一種適應操作行為的訊號傳輸器與運作方法，不同於習知電腦作業系統與輸入裝置之間的訊號處理方式，揭露書提出的方法是由訊號傳輸器中韌體，或軟硬體協作，從輸入訊號中即時得出操作數據，並從中判斷出操作指令，使得電腦作業系統可以直接取得可執行的操作指令。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

101:輸入裝置一 102:輸入裝置二 103:輸入裝置三 105:訊號傳輸器 107:電腦主機 20:訊號傳輸器 201:微控制器 203:記憶體 205:訊號傳輸電路 206:電源電路 207:天線單元 209:傳輸介面 23:輸入裝置 25:電腦主機 500:速率與時間關係曲線 t1, t2, t3, t4, t5, t6:時間點 步驟S301～S309:適應操作行為的訊號傳輸器的運作流程 步驟S401～S407:判斷操作指令的流程

圖1顯示適應操作行為的訊號傳輸器的實施例示意圖；

圖2顯示適應操作行為的訊號傳輸器的電路方塊實施例圖；

圖3顯示適應操作行為的訊號傳輸器的運作方法實施例流程圖；

圖4顯示訊號傳輸器的運作方法中判斷操作指令的實施例流程圖；以及

圖5顯示適應操作行為的訊號傳輸器與運作方法中判斷操作指令所依據的速率與時間關係曲線實施例圖。

20:訊號傳輸器

201:微控制器

203:記憶體

205:訊號傳輸電路

206:電源電路

207:天線單元

209:傳輸介面

23:輸入裝置

25:電腦主機

Claims (11)

1. 一種適應操作行為的訊號傳輸器，包括： 一微控制器； 一訊號傳輸電路，電性連接該微控制器，用於建立一輸入裝置與一電腦主機之間傳輸訊號的連線；以及 一記憶體，該記憶體電性連接該微控制器，該記憶體儲存一速率與時間關係曲線，其中該速率與時間關係曲線描述對照多個操作指令的多個曲線段，每個曲線段描述該輸入裝置的觸按速率、轉動速率或觸控行程對照其中之一操作指令； 其中，該微控制器自該訊號傳輸電路取得該輸入裝置傳送的輸入訊號，從該輸入訊號取得操作數據，根據取得的該輸入訊號計算隨著時間變化的觸按速率、轉動速率或觸控行程，對照該記憶體所儲存該速率與時間關係曲線與該操作數據判斷該操作指令，再將該操作指令通過該訊號傳輸電路傳送至該電腦主機，以由該電腦主機中運行的一作業系統執行該操作指令。
2. 如請求項1所述的適應操作行為的訊號傳輸器，其中該記憶體儲存一對照表，其中該對照表記載多種操作數據與對應的多筆操作指令，使該微控制器即時根據該操作數據判斷該操作指令。
3. 如請求項2所述的適應操作行為的訊號傳輸器，其中該記憶體中儲存的該對照表為可編輯，該電腦主機中運行的該作業系統執行一編輯軟體，用以編輯該對照表。
4. 如請求項2所述的適應操作行為的訊號傳輸器，其中該記憶體儲存一產品識別符，使該微控制器根據該產品識別符識別該輸入裝置，以能根據該輸入裝置的該操作數據判斷該操作指令。
5. 一種適應操作行為的訊號傳輸器的運作方法，由該訊號傳輸器的一微控制器執行，該運作方法包括： 通過該訊號傳輸器建立一輸入裝置與一電腦主機之間傳輸訊號的連線； 自該訊號傳輸器的一訊號傳輸電路取得該輸入裝置傳送的輸入訊號； 自該訊號傳輸器的一記憶體取得一速率與時間關係曲線，其中每個曲線段描述該輸入裝置的觸按速率、轉動速率或觸控行程所對照的其中之一操作指令； 從該輸入訊號取得操作數據； 根據取得的該輸入訊號計算該操作數據中隨著時間變化的觸按速率、轉動速率或觸控行程，並對照該速率與時間關係曲線與該操作數據判斷該操作指令；以及 將該操作指令通過該訊號傳輸電路傳送至該電腦主機，以由該電腦主機中運行的一作業系統執行該操作指令。
6. 如請求項5所述的適應操作行為的訊號傳輸器的運作方法，其中該觸按速率為在一單位時間內按壓該輸入裝置的一按鍵元件的次數。
7. 如請求項5所述的適應操作行為的訊號傳輸器的運作方法，其中該轉動速率為在一單位時間內轉動該輸入裝置的一滾動輸入元件的次數、格數或形成的長度。
8. 如請求項5所述的適應操作行為的訊號傳輸器的運作方法，其中該觸控行程為在一單位時間內以一手勢或一控制裝置在該輸入裝置上滑動的一距離。
9. 如請求項5至8中任一項所述的適應操作行為的訊號傳輸器的運作方法，其中該記憶體儲存一對照表，其中該對照表記載多種操作數據與對應的多筆操作指令，使該微控制器即時根據該操作數據判斷該操作指令。
10. 如請求項9所述的適應操作行為的訊號傳輸器的運作方法，其中該記憶體中儲存的該對照表為可編輯，該電腦主機中運行的該作業系統執行一編輯軟體，用以編輯該對照表。
11. 如請求項9所述的適應操作行為的訊號傳輸器的運作方法，其中該記憶體儲存一產品識別符，使該微控制器根據該產品識別符識別該輸入裝置，以能根據該輸入裝置的該操作數據判斷該操作指令。