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鍵盤裝置及其按鍵狀態(tài)的檢測方法與流程

文檔序號:12728767閱讀:365來源:國知局
鍵盤裝置及其按鍵狀態(tài)的檢測方法與流程

本發(fā)明涉及一種鍵盤裝置,尤其涉及一種可避免按鍵誤判情況的鍵盤裝置及其按鍵狀態(tài)的檢測方法。



背景技術:

請參照圖1,圖1顯示已知的鍵盤裝置100。鍵盤裝置100中可包括按鍵SW1~SW4以及比較器10、比較器20。按鍵SW1耦接在驅動線DL1與感測線SL1之間;按鍵SW2耦接在驅動線DL1與感測線SL2之間;按鍵SW3耦接在驅動線DL2與感測線SL1之間;按鍵SW4耦接在驅動線DL2與感測線SL2之間。比較器10耦接到感測線SL1以接收電壓信號SV1,并將電壓信號SV1與參考電壓Vref進行比較。同樣地,比較器20耦接到感測線SL2以接收電壓信號SV2,并將電壓信號SV2與參考電壓Vref進行比較。

在進行按鍵SW1~SW4的被按壓狀態(tài)的檢測動作時,可將驅動線DL1驅動至一電壓位準且將驅動線DL2驅動至另一電壓位準。按鍵SW1及SW2可在驅動線DL1被驅動至上述電壓位準時,依據(jù)其被按壓的狀態(tài)而分別通過感測線SL1、SL2傳送出相應的電壓信號SV1、電壓信號SV2至比較器10、比較器20,再由比較器10、比較器20將電壓信號SV1、電壓信號SV2與參考電壓Vref進行比較以判斷出按鍵SW1、按鍵SW2的被按壓狀態(tài)。同樣地,按鍵SW3及SW4可在驅動線DL2被驅動至上述電壓位準時,依據(jù)其被按壓的狀態(tài)而通過感測線SL1、感測線SL2傳送出相應的電壓信號SV1、電壓信號SV2至比較器10、比較器20,再由比較器10、比較器20將電壓信號SV1、電壓信號SV2與參考電壓Vref進行比較以判斷出按鍵SW3、按鍵SW4的被按壓狀態(tài)。

可以理解的是,當鍵盤裝置中的按鍵的數(shù)量越多而導致鍵盤裝置中的感測線的數(shù)量增加時,將使耦接在感測線以進行電壓比較的比較器的數(shù)量也需越多。然而,上述這些比較器會因為制程上的偏置而產生誤差,可能會對按鍵的被按壓狀態(tài)產生誤判。因此,上述的每一個比較器都必須進行校正(calibration)以取得其偏差值(offset),如此方能精準地檢測出相對應的按鍵的被按壓狀態(tài)。由于上述的按鍵狀態(tài)的檢測方式必須儲存每一個比較器的偏差值,故會耗費較多的電路資源。

另一方面,可以只采用一個校正精準的比較器,以使此一校正精準的比較器可依序地對多條感測線中的其中一條的電壓信號進行比較。然而,如此的按鍵狀態(tài)的檢測方式無法同時并行地對所有的感測線的電壓信號進行比較,故檢測速度較慢。



技術實現(xiàn)要素:

有鑒于此,本發(fā)明提供一種鍵盤裝置及其按鍵狀態(tài)的檢測方法,可精準地且快速地判斷出按鍵的被按壓狀態(tài)。

本發(fā)明的鍵盤裝置包括按鍵模塊以及控制器。按鍵模塊包括多個按鍵、至少一條第一線以及至少一條第二線,其中至少一條第一線與至少一條第二線耦接到此些按鍵以驅動此些按鍵或感測此些按鍵??刂破黢罱拥街辽僖粭l第一線與至少一條第二線??刂破饔诘谝粰z測階段并行驅動至少一條第一線至同一電位,且并行檢測對應于各至少一條第二線的至少一個按鍵是否有被按壓以作為第一檢測結果。控制器于第一掃描階段依序地選取至少一條第一線的其中一個,并通過至少一條第二線來對所選取的第一線的每一個按鍵的被按壓狀態(tài)進行并行掃描,從而產生粗略掃描結果??刂破饔诘谝粧呙桦A段根據(jù)第一檢測結果與粗略掃描結果而取得此些按鍵的每一個的被按壓狀態(tài)以及決定此些按鍵的每一個的被按壓狀態(tài)是否被誤判。

在本發(fā)明的一實施例中,上述的控制器于第二檢測階段并行驅動至少一條第二線至同一電位,且并行檢測對應于各至少一條第一線的至少一個按鍵是否有被按壓以作為第二檢測結果??刂破饔诘谝粧呙桦A段以第二檢測結果取代第一檢測結果,并根據(jù)第二檢測結果與粗略掃描結果而取得此些按鍵的每一個的被按壓狀態(tài)以及決定此些按鍵的每一個的被按壓狀態(tài)是否被誤判。

在本發(fā)明的一實施例中,上述的控制器于第二檢測階段并行驅動至少一條第二線至同一電位,且并行檢測對應于各至少一條第一線的至少一個按鍵是否有被按壓以作為第二檢測結果??刂破饔诘谝粧呙桦A段根據(jù)第一檢測結果、第二檢測結果與粗略掃描結果而取得此些按鍵的每一個的被按壓狀態(tài)以及決定此些按鍵的每一個的被按壓狀態(tài)是否被誤判。

在本發(fā)明的一實施例中,上述的控制器在第一檢測階段根據(jù)第一檢測結果來判斷此些按鍵的至少一個是否被按壓,若判斷結果為是,控制器進入第二檢測階段。

在本發(fā)明的一實施例中,上述的控制器于第二檢測階段根據(jù)第一檢測結果或第二檢測結果來判斷此些按鍵的至少一個是否被按壓,若判斷結果為是,控制器進入第一掃描階段。

在本發(fā)明的一實施例中,上述的控制器于第一掃描階段還根據(jù)第二檢測結果與預設參數(shù)值來判斷此些按鍵的每一個的被按壓狀態(tài)是否被誤判??刂破鞲鶕?jù)第二檢測結果來計算計數(shù)值,當計數(shù)值小于預設參數(shù)值,控制器判斷此些按鍵的每一個的被按壓狀態(tài)未被誤判。

在本發(fā)明的一實施例中,上述的控制器包括至少一第一接口電路、至少一第二接口電路、至少一第一比較電路、處理電路以及驅動電路。此至少一第一接口電路耦接到至少一條第一線以驅動或感測此至少一條第一線。此至少一第二接口電路耦接到至少一條第二線以驅動或感測此至少一條第二線。至少一第一比較電路耦接到至少一條第二線。處理電路耦接到至少一第一比較電路。驅動電路耦接到至少一第一接口電路、至少一第二接口電路與處理電路。驅動電路于第一檢測階段通過至少一第一接口電路并行驅動至少一條第一線至第一電位,至少一第二接口電路將至少一條第二線的電壓與參考電壓進行比較以產生第一檢測結果。驅動電路于第二檢測階段通過至少一第二接口電路并行驅動至少一條第二線至第一電位,至少一第一接口電路將至少一條第一線的電壓與參考電壓進行比較以產生第二檢測結果。處理電路于第一掃描階段依序地選取至少一條第一線的其中一個,處理電路通過驅動電路與至少一第一接口電路驅動所選取的至少一條第一線的其中該者至第一電位且驅動至少一條第一線的其余者至第二電位,至少一第一比較電路接收至少一條第二線的電壓以作為至少一第一掃描電壓,至少一第一比較電路將至少一第一掃描電壓與比較電壓進行比較以產生粗略掃描結果。

在本發(fā)明的一實施例中,上述的控制器還包括第二比較電路。第二比較電路耦接到至少一條第二線與處理電路。當處理電路于第一掃描階段判斷此些按鍵的至少一個的被按壓狀態(tài)被誤判時,處理電路進入第二掃描階段并通過至少一第一接口電路的一對應者來將對應于被誤判的按鍵的第一線驅動至第一電位且將至少一條第一線的其余者驅動至第二電位,處理電路啟動第二比較電路使第二比較電路接收被誤判的按鍵的第二線的電壓以作為第二掃描電壓,第二比較電路將第二掃描電壓與比較電壓進行比較以判斷被誤判的按鍵是否被按壓。至少一第一比較電路為不具備校正機制的比較電路,且第二比較電路為具備校正機制的比較電路或是具備校正機制的模擬至數(shù)字轉換器。

在本發(fā)明的一實施例中,上述的至少一第一接口電路或至少一第二接口電路為至少一焊墊電路(pad circuit)或至少一通用輸入輸出(General Purpose Input Output,GPIO)電路。

在本發(fā)明的一實施例中,上述的處理電路于第一掃描階段根據(jù)第二檢測結果而依序地選取至少一條第一線的其中該者,其中對應于所選取的第一線上的至少一個按鍵有被按壓。

在本發(fā)明的一實施例中,上述的各至少一條第二線的至少一個按鍵的被按壓狀態(tài)是否被誤判與各至少一條第二線的至少一個按鍵中有被按壓的個數(shù)相關聯(lián)。

本發(fā)明的按鍵狀態(tài)的檢測方法可用于鍵盤裝置的按鍵模塊的多個按鍵。此按鍵狀態(tài)的檢測方法包括以下步驟:于第一檢測階段將按鍵模塊的至少一條第一線并行驅動至同一電位,且并行檢測對應于按鍵模塊的各至少一條第二線的至少一個按鍵是否有被按壓以作為第一檢測結果。于第一掃描階段依序地選取至少一條第一線的其中一個,并通過至少一條第二線來對所選取的第一線的每一個按鍵的被按壓狀態(tài)進行并行掃描,從而產生粗略掃描結果。于第一掃描階段根據(jù)第一檢測結果與粗略掃描結果而取得此些按鍵的每一個的被按壓狀態(tài)以及決定此些按鍵的每一個的被按壓狀態(tài)是否被誤判。

基于上述,本發(fā)明的鍵盤裝置可于檢測模式下進行兩階段的檢測運作。藉由交互地驅動第一線(驅動線)與第二線(感測線),可得知無按鍵被按壓的第一線(驅動線)的信息及無按鍵被按壓的第二線(感測線)的信息(即第一檢測結果與第二檢測結果),并可通過上述信息而略過不需要進行掃描的按鍵位置。而在掃描模式下,于第一掃描階段則先通過不具校正機制的第一比較電路來進行并行比對以得到粗略掃描結果,并根據(jù)第一檢測結果、第二檢測結果與粗略掃描結果而取得每一個按鍵的被按壓狀態(tài)以及決定每一個按鍵的被按壓狀態(tài)是否被誤判。而在確定被誤判的按鍵位置之后,于第二掃描階段可通過一個經過校正精準的第二比較電路來對被誤判的按鍵進行重新判斷。由于檢測模式下所得到的信息(第一檢測結果與第二檢測結果)可用來改善不具校正機制的第一比較電路判斷不準確的問題,并可降低必須通過具校正機制的第二比較電路所要重新判斷的按鍵數(shù)量,故可提升鍵盤裝置的掃描速度,且可精確地判斷每一個按鍵是否被按壓。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂,下文特舉實施例,并配合附圖作詳細說明如下。

附圖說明

圖1顯示已知的鍵盤裝置;

圖2是依照本發(fā)明一實施例所顯示的鍵盤裝置的示意圖;

圖3是圖2的鍵盤裝置的一電路方框示意圖;

圖4顯示焊墊電路或通用輸入輸出電路的電路架構示意圖;

圖5A~圖5D是依照本發(fā)明實施例所顯示的第二線的按鍵與第二接口電路所形成的分壓電路示意圖;

圖5E是依照本發(fā)明一實施例所顯示的感測在線被按壓的按鍵數(shù)量與該條感測在線所量測到的感測電壓的關系示意圖;

圖6為圖2與圖3的按鍵模塊分別于第一檢測階段及第二檢測階段所取得的第一檢測結果與第二檢測結果的示意圖;

圖7A為圖2與圖3的按鍵模塊于第一掃描階段所取得的一粗略掃描結果的示意圖;

圖7B為圖2與圖3的按鍵模塊于第一掃描階段所取得的另一粗略掃描結果的示意圖;

圖8是圖2的鍵盤裝置的另一電路方框示意圖;

圖9為依照本發(fā)明一實施例的鍵盤裝置的按鍵狀態(tài)的檢測方法的步驟流程圖。

附圖標記:

100、200:鍵盤裝置

10、20:比較器

220:按鍵模塊

240、240’:控制器

2411~2415:第一比較電路

243:處理電路

245:驅動電路

247:儲存器

249:第二比較電路

2492:切換電路

2494:比較器

2496:校正電路

400:焊墊電路

401:第一緩沖器

402:第二緩沖器

601~625、SW1~SW4:按鍵

DL1、DL2:驅動線

EN:致能端

IN:輸入端

IO:輸入輸出端

IO11~IO15:第一接口電路

IO21~IO25:第二接口電路

L11~L15:第一線

L21~L25:第二線

OUT:輸出端

PWR:電源端

R、r:電阻

R01~R25:粗略掃描結果

RS11~RS15:第一檢測結果

RS21~RS25:第二檢測結果

S900、S920、S930:步驟

SC21~SC25:第一掃描電壓

SCV:第二掃描電壓

SL1、SL2:感測線

sw:開關

SV1、SV2、SV11~SV15、SV21~SV25:電壓信號

VCC:第二電位

Vcmp:比較電壓

Vref、Vt:參考電壓

具體實施方式

現(xiàn)將詳細參考本發(fā)明的示范性實施例,在附圖中說明所述示范性實施例的實例。另外,凡可能之處,在附圖及實施方式中使用相同標號的組件/構件代表相同或類似部分。

以下請參照圖2,圖2是依照本發(fā)明一實施例所顯示的鍵盤裝置200的示意圖。鍵盤裝置200可包括按鍵模塊220以及控制器240。按鍵模塊220可包括M乘以N個按鍵、N條第一線以及M條第二線,其中M可為大于或是等于1的正整數(shù),而N也可為大于或是等于1的正整數(shù)。但為了方便說明,于此假設M、N皆為5,而M、N為其他數(shù)值的示范性實施例可依據(jù)以下說明而類推之。因此,圖2所示的按鍵模塊220可包括25個按鍵601~625、5條第一線L11~L15以及5條第二線L21~L25,其中按鍵601、按鍵603~605、按鍵611、按鍵613以及按鍵616被按壓。按鍵601~625中的每一鍵可包括電阻r以及開關sw,其中電阻r與開關sw彼此串接,按鍵(例如按鍵601)的開關sw可反應于此按鍵(按鍵601)被按壓而被導通,且按鍵(例如按鍵625)的開關sw可反應于此按鍵(按鍵625)未被按壓而被斷開。

第一線L11~L15及第二線L21~L25可耦接到按鍵601~625以驅動按鍵601~625或感測按鍵601~625。更具體來說,第一線L11耦接到按鍵601、按鍵606、按鍵611、按鍵616、按鍵621以驅動或感測按鍵601、按鍵606、按鍵611、按鍵616、按鍵621;而其余第一線L12~L15則可根據(jù)圖2的內容而依此類推。第二線L21耦接到按鍵601~605以驅動或感測按鍵601~605;而其余第二線L22~L25則可根據(jù)圖2的內容而依此類推。換句話說,第一線L11~L15可用以作為驅動線,也可用以作為感測線,端視鍵盤裝置200的運作階段或步驟而定。同樣地,第二線L21~L25可用以作為驅動線,也可用以作為感測線,端視鍵盤裝置200的運作階段或步驟而定,稍后將會進行更詳細的說明??刂破?40則耦接到第一線L11~L15與第二線L21~L25??刂破?40可用以檢測每一個按鍵601~625的被按壓狀態(tài)。

在本發(fā)明的一實施例中,控制器240可操作在檢測模式以及掃描模式下。于檢測模式下,控制器240可檢測按鍵模塊220的按鍵601~625中的任一鍵是否有被按壓。若控制器240判斷按鍵601~625都沒有被按壓,則鍵盤裝置200將處于休眠或閑置狀態(tài)。相對地,若控制器240判斷此些按鍵601~625中的任一鍵被按壓,不論是此些按鍵601~625中的一個按鍵或是多個按鍵被按壓,控制器240則會進入掃描模式。于掃描模式下,控制器240可對此些按鍵601~625中的每一個按鍵進行掃描,并對每一條感測線(例如第二線L21~L25)上的電壓與一比較電壓進行比較,以判斷此些按鍵601~625中的每一個按鍵的被按壓狀態(tài)。稍后會做更詳細的說明。

以下請參照圖3,圖3是圖2的鍵盤裝置200的一電路方框示意圖,其中圖3的按鍵模塊220可參照圖2所示的按鍵模塊220。如圖3所示,控制器240可包括第一接口電路IO11~IO15、第二接口電路IO21~IO25、第一比較電路2411~2415、處理電路243、驅動電路245以及第二比較電路249,但不限于此。第一接口電路IO11~IO15可分別耦接到第一線L11~L15以驅動或感測第一線L11~L15。第二接口電路IO21~IO25可分別耦接到第二線L21~L25以驅動或感測第二線L21~L25。第一比較電路2411~2415可分別耦接到第二線L21~L25。第二比較電路249可耦接到第二線L21~L25。處理電路243可耦接到第一比較電路2411~2415以及第二比較電路249。驅動電路245則可耦接到第一接口電路IO11~IO15、第二接口電路IO21~IO25以及處理電路243。

在本發(fā)明的一實施例中,處理電路243可以是硬件、固件或是儲存在內存而由微處理器(micro processor)或數(shù)字信號處理器(DSP)所加載執(zhí)行的軟件或機器可執(zhí)行程序代碼。若是采用硬件來實現(xiàn),則處理電路243可以是由多個電路芯片所完成,也可以由單一整合電路芯片所達成,但本發(fā)明并不以此為限制。上述多個電路芯片或單一整合電路芯片可采用特殊功能集成電路(ASIC)或可程序化邏輯門陣列(FPGA)來實現(xiàn)。而上述內存可以是例如光盤、隨機存取內存、只讀存儲器、閃存、軟盤、硬盤或磁性光學碟等等。除此之外,在本發(fā)明的一實施例中,驅動電路245也可采用特殊功能集成電路或可程序化邏輯門陣列來實現(xiàn)。

除此之外,每一個第一接口電路IO11~IO15或每一個第二接口電路IO21~IO25可采用如圖4所示的焊墊電路(pad circuit)400(或通用輸入輸出(General Purpose Input Output,GPIO)電路)來實現(xiàn),但本發(fā)明并不以此為限。

圖4所示的焊墊電路400(或通用輸入輸出電路)可包括第一緩沖器401、第二緩沖器402以及電阻R。第一緩沖器401的輸入端耦接到焊墊電路400的輸入端IN,第一緩沖器401的致能端耦接到焊墊電路400的致能端EN,且第一緩沖器401的輸出端耦接到焊墊電路400的輸入輸出端IO。第二緩沖器402的輸入端耦接到焊墊電路400的輸入輸出端IO,且第二緩沖器402的輸出端耦接到焊墊電路400的輸出端OUT,其中第二緩沖器402可以采用高臨界電壓的緩沖器(buffer)或是高臨界電壓的史密特觸發(fā)器(Schmitt trigger)來實現(xiàn),但本發(fā)明不限于此。電阻R可耦接在第二緩沖器402的輸入端與電源端PWR之間,其中電源端PWR可例如是控制器240的操作電源端,且電源端PWR的電壓位準可例如為第二電位VCC,但不限于此。

以下將先針對控制器240于檢測模式的運作進行說明。請同時參照圖2~圖4,在本發(fā)明的一實施例中,于檢測模式下,控制器240可操作于第一檢測階段以及第二檢測階段。詳細來說,控制器240可于第一檢測階段并行地驅動第一線L11~L15至同一電位(例如0伏特,但不限于此),且并行地檢測對應于第二線L21~L25中的每一條的按鍵是否有被按壓以作為第一檢測結果。

更進一步來說,如圖3所示,驅動電路245可于第一檢測階段通過第一接口電路IO11~IO15中的第一緩沖器(例如圖4所示的第一緩沖器401)而并行地驅動第一線L11~L15至第一電位(例如0伏特,但不限于此),其中第一電位相異于第二電位VCC。此時,第一線L11~L15實質上為驅動線,而第二線L21~L25實質上則為感測線。按鍵模塊220中的此些按鍵601~625(如圖2所示)可依據(jù)其被按壓的狀態(tài)而通過第二線L21~L25傳送出相應的電壓信號SV21~SV25至第二接口電路IO21~IO25。第二接口電路IO21~IO25可分別通過第二接口電路IO21~IO25內部的第二緩沖器(例如圖4所示的第二緩沖器402)以將第二線L21~L25上的電壓信號SV21~SV25與參考電壓Vt進行比較以產生第一檢測結果,其中參考電壓Vt可為內建于圖4所示的第二緩沖器402中的一固定電壓,且參考電壓Vt的電壓位準介于第一電位與第二電位VCC之間。但本發(fā)明并不以此為限,在本發(fā)明的其他實施例中,也可直接由第一比較電路2411~2415來將電壓信號SV21~SV25(即第一掃描電壓SC21~SC25)與比較電壓Vcmp進行比較以產生第一檢測結果,其中比較電壓Vcmp的電壓位準介于第一電位與第二電位VCC之間。

舉例來說,如圖2所示,由于第二線L25的5個按鍵621~625都沒有被按壓,因此第二接口電路IO25(如圖3所示)的第二緩沖器(例如圖4所示的第二緩沖器402)可通過電阻R而接收到第二電位VCC的電壓信號SV25,并可將電壓信號SV25(為第二電位VCC)與參考電壓Vt進行比較以產生對應的第一檢測結果(例如邏輯1)?;蛘呤?,第一比較電路2415可通過第二接口電路IO25中的電阻(例如圖4所示的電阻R)而接收到第二電位VCC的電壓信號SV25以作為第一掃描電壓SC25。第一比較電路2415可將第一掃描電壓SC25(為第二電位VCC)與比較電壓Vcmp進行比較以產生對應的第一檢測結果(例如邏輯1)。

另外,由于第二線L21的5個按鍵601~605中的至少一個按鍵(即按鍵601、按鍵603~605)被按壓,因此第二接口電路IO21中的電阻(例如圖4所示的電阻R)與第二線L21上被按壓的按鍵(即按鍵601、按鍵603~605)中的電阻r將形成一分壓電路。倘若第二接口電路IO21中的電阻(例如圖4所示的電阻R)的電阻值極大于電阻r的電阻值,那么第二接口電路IO21所感測到的電壓信號SV21將近似于第一電位(例如0伏特)。第二接口電路IO21中的第二緩沖器(例如圖4所示的第二緩沖器402)可將電壓信號SV21(近似于第一電位,例如0伏特)與參考電壓Vt進行比較以產生對應的第一檢測結果(例如邏輯0)?;蛘呤?,第一比較電路2411可接收電壓信號SV21(近似于第一電位,例如0伏特)作為第一掃描電壓SC21。第一比較電路2411可將第一掃描電壓SC21(近似于第一電位,例如0伏特)與比較電壓Vcmp進行比較以產生對應的第一檢測結果(例如邏輯0)。

由此可知,通過控制器240于第一檢測階段的運作,即可并行地判斷出5條第二線L21~L25中的哪些條的至少一鍵被按壓,并可將上述所檢測到的第一檢測結果進行儲存。舉例來說,由于第二線L21上的4個按鍵601、按鍵603~605被按壓,故控制器240可于第一檢測階段檢測出第二線L21上的按鍵601~605中的至少一鍵被按壓(但還無法得知是何鍵被按壓)。由于第二線L25上的5個按鍵621~625都沒有被按壓,故控制器240可于第一檢測階段檢測出第二線L25上的按鍵621~625都沒有被按壓。

在本發(fā)明的一實施例中,控制器240可在第一檢測階段根據(jù)上述第一檢測結果來判斷此些按鍵601~625中的至少一鍵是否被按壓,若判斷結果為是,則控制器240可進入第二檢測階段。

控制器240可于第二檢測階段并行地驅動第二線L21~L25至同一電位(例如0伏特,但不限于此),且并行地檢測對應于第一線L11~L15中的每一條的按鍵是否有被按壓以作為第二檢測結果。

更進一步來說,如圖3所示,驅動電路245可于第二檢測階段通過第二接口電路IO21~IO25中的第一緩沖器(例如圖4所示的第一緩沖器401)而并行地驅動第二線L21~L25至第一電位(例如0伏特,但不限于此),其中第一電位相異于第二電位VCC。此時,第二線L21~L25實質上為驅動線,而第一線L11~L15實質上則為感測線。按鍵模塊220中的此些按鍵601~625(如圖2所示)可依據(jù)其被按壓的狀態(tài)而通過第一線L11~L15傳送出相應的電壓信號SV11~SV15至第一接口電路IO11~IO15。第一接口電路IO11~IO15可分別通過第一接口電路IO11~IO15內部的第二緩沖器(例如圖4所示的第二緩沖器402)以將第一線L11~L15上的電壓信號SV11~SV15與參考電壓Vt進行比較以產生第二檢測結果,其中參考電壓Vt可為內建于圖4所示的第二緩沖器402中的一固定電壓。

舉例來說,如圖2所示,由于第一線L12的5個按鍵按鍵602、按鍵607、按鍵612、按鍵617、按鍵622都沒有被按壓,因此第一接口電路IO12(如圖3所示)中的第二緩沖器(例如圖4所示的第二緩沖器402)可通過電阻R而接收到第二電位VCC的電壓信號SV12,并可將電壓信號SV12(為第二電位VCC)與參考電壓Vt進行比較以產生對應的第二檢測結果(例如邏輯1)。

另外,由于第一線L11的5個按鍵按鍵601、按鍵606、按鍵611、按鍵616、按鍵621中的至少一個按鍵(即按鍵601、按鍵611、按鍵616)被按壓,因此第一接口電路IO11中的電阻(例如圖4所示的電阻R)與第一線L11上被按壓的按鍵(即按鍵601、按鍵611、按鍵616)中的電阻r將形成一分壓電路。倘若第一接口電路IO11中的電阻(例如圖4所示的電阻R)的電阻值極大于電阻r的電阻值,那么第一接口電路IO11所感測到的電壓信號SV11將近似于第一電位(例如0伏特)。第一接口電路IO11中的第二緩沖器(例如圖4所示的第二緩沖器402)可將電壓信號SV11(近似于第一電位,例如0伏特)與參考電壓Vt進行比較以產生對應的第二檢測結果(例如邏輯0)。

由此可知,通過控制器240于第二檢測階段的運作,即可并行地判斷出5條第一線L11~L15中的哪些條的至少一鍵被按壓,并可將上述所檢測到的第二檢測結果進行儲存。舉例來說,由于第一線L11上的3個按鍵601、按鍵611、按鍵616被按壓,故控制器240可于第二檢測階段檢測出第一線L11上的按鍵601、按鍵606、按鍵611、按鍵616、按鍵621中的至少一鍵被按壓(但還無法得知是何鍵被按壓)。由于第二線L22上的5個按鍵按鍵602、按鍵607、按鍵612、按鍵617、按鍵622都沒有被按壓,故控制器240可于第二檢測階段檢測出第二線L22上的按鍵602、按鍵607、按鍵612、按鍵617、按鍵622都沒有被按壓。

在此需特別說明的是,控制器240于檢測模式下的第一檢測階段的運作與第二檢測階段的運作可以互換。也就是說,控制器240可于第一檢測階段將第二線L21~L25作為驅動線且將第一線L11~L15作為感測線,而于第二檢測階段將第一線L11~L15作為驅動線且將第二線L21~L25作為感測線。更進一步來說,控制器240可于第一檢測階段并行地驅動第二線L21~L25至同一電位(例如0伏特,但不限于此),且并行地檢測對應于第一線L11~L15中的每一條的按鍵是否有被按壓以作為第一檢測結果??刂破?40可在第一檢測階段根據(jù)上述第一檢測結果來判斷此些按鍵601~625中的至少一鍵是否被按壓,若判斷結果為是,則控制器240可進入第二檢測階段??刂破?40可于第二檢測階段并行地驅動第一線L11~L15至同一電位(例如0伏特,但不限于此),且并行地檢測對應于第二線L21~L25中的每一條的按鍵是否有被按壓以作為第二檢測結果。

在本發(fā)明的一實施例中,控制器240還可包括儲存器247(如圖3所示)。儲存器247可用以儲存上述第一檢測結果以及第二檢測結果,其中儲存器247可采用緩存器(register)或是任何類型的內存(memory)來實現(xiàn)。除此之外,雖然圖3顯示了兩個儲存器247,但并非用以限制本發(fā)明。在本發(fā)明的其他實施例中,也可采用單一儲存器或多個儲存器來儲存上述第一檢測結果以及第二檢測結果。

在本發(fā)明的一實施例中,控制器240可在第二檢測階段根據(jù)上述第一檢測結果或上述第二檢測結果來判斷此些按鍵601~625中的至少一鍵是否被按壓,若判斷結果為是,則控制器240可啟動處理電路243并進入掃描模式。在本發(fā)明的一實施例中,于掃描模式下,控制器240可操作于第一掃描階段以及第二掃描階段。以下將針對控制器240于掃描模式的運作進行說明。

請再同時參照圖2~圖4。如同先前所述,第一線L11~L15可用以作為驅動線,也可用以作為感測線;而第二線L21~L25可用以作為驅動線,也可用以作為感測線。但為了便于解釋,以下將假設第一線L11~L15為驅動線,而第二線L21~L25為感測線。首先,控制器240于第一掃描階段可采用第一比較電路2411~2415來進行電壓比較以并行判斷此些按鍵601~625的每一個的被按壓狀態(tài),其中第一比較電路2411~2415中的每一個可為不具備校正機制的比較電路。直到控制器240中的處理電路243無法判斷此些按鍵601~625中的至少一個的被按壓狀態(tài)時,控制器240才會進入第二掃描階段??刂破?40于第二掃描階段可采用第二比較電路249來進行電壓比較以判斷此些按鍵601~625中無法判斷的按鍵的被按壓狀態(tài),其中第二比較電路249可為具備校正機制的比較電路或是具備校正機制的模擬至數(shù)字轉換器(analog to digital converter,ADC),但不限于此。以下將先針對控制器240于第一掃描階段的運作進行說明。

控制器240可于第一掃描階段依序地選取5條第一線L11~L15中的其中一條(例如第一線L11),并通過5條第二線L21~L25來對所選取的第一線(第一線L11)的5個按鍵(按鍵601、按鍵606、按鍵611、按鍵616、按鍵621)的被按壓狀態(tài)進行并行掃描,從而產生對應于所選取的第一線(第一線L11)的粗略掃描結果。

舉例來說,控制器240可于第一掃描階段先選取第一線L11(但不限于此),并通過5條第二線L21~L25來對第一線L11的5個按鍵按鍵601、按鍵606、按鍵611、按鍵616、按鍵621的被按壓狀態(tài)進行掃描,從而產生對應于第一線L11的粗略掃描結果。接著,控制器240可選取第一線L12,并通過5條第二線L21~L25來對第一線L12的5個按鍵按鍵602、按鍵607、按鍵612、按鍵617、按鍵622的被按壓狀態(tài)進行掃描,從而產生對應于第一線L12的粗略掃描結果。其余則可依此類推。

在此值得一提的是,在本發(fā)明的一實施例中,控制器240于第一掃描階段所選取的第一線(例如第一線L11),可為根據(jù)第二檢測結果而指示有至少一個按鍵被按壓的第一線(例如第一線L11)。由于控制器240已可根據(jù)第二檢測結果而正確地得知圖2的第一線L12的5個按鍵按鍵602、按鍵607、按鍵612、按鍵617、按鍵622都沒有被按壓,故控制器240可于第一掃描階段略過第一線L12,且不再對第一線L12的5個按鍵按鍵602、按鍵607、按鍵612、按鍵617、按鍵622的被按壓狀態(tài)進行掃描,如此可減少第一掃描階段的掃描次數(shù)以節(jié)省掃描時間。

詳細來說,于第一掃描階段,控制器240中的處理電路243可于5條第一線L11~L15中選取第一線L11。處理電路243可通過驅動電路245、第一接口電路IO11而將第一線L11驅動至第一電位(例如0伏特),且可通過驅動電路245及第一接口電路IO12~IO15而將其余第一線L12~L15驅動至第二電位VCC。第一比較電路2411~2415可分別接收第二線L21~L25的電壓信號SV21~SV25以作為第一掃描電壓SC21~SC25。第一比較電路2411~2415可分別將第一掃描電壓SC21~SC25與比較電壓Vcmp進行比較以產生對應于第一線L11的粗略掃描結果。如此一來,處理電路243即可取得對應于第一線L11上的每一個按鍵601、按鍵606、按鍵611、按鍵616、按鍵621的被按壓狀態(tài)。

接著,由于控制器240可根據(jù)第二檢測結果而得知第一線L12上的每一個按鍵602、按鍵607、按鍵612、按鍵617、按鍵622都沒有被按壓,故控制器240可略過第一線L12并于5條第一線L11~L15中選取第一線L13以取得對應于第一線L13的粗略掃描結果。如此一來,處理電路243可取得對應于第一線L13上的每一個按鍵603、按鍵608、按鍵613、按鍵618、按鍵623的被按壓狀態(tài)。由于取得對應于第一線L13的粗略掃描結果的方式類似于上述取得對應于第一線L11的粗略掃描結果的方式,故可參照上述取得對應于第一線L11的粗略掃描結果的方式以類推得之,在此不再贅述。同樣地,其余的第一線L14、第一線L15也可依上述說明類推之。

值得注意的是,于第一掃描階段所取得的粗略掃描結果是有可能會發(fā)生誤判的情況。具體來說,于第一掃描階段,當?shù)诙€(感測線)L21上的按鍵601~605被按壓的按鍵數(shù)量越多時,第二線L21上的電壓信號SV21的電壓位準將會越接近第二電位VCC,而使第二線L21上的按鍵601~605可能被誤判為沒有被按壓。同理,其余的第二線(感測線)L22~L25亦可能有類似的情況發(fā)生。

舉例來說,以下請參照圖5A,圖5A顯示第二線L25的按鍵621~625與第二接口電路IO25所形成的一分壓電路示意圖。在此假設第一電位為0伏特,圖5A中的每一個按鍵621~625中的電阻r的電阻值極小于第二接口電路IO25中的電阻R的電阻值。于第一掃描階段時,假設選取第一線(驅動線)L11并將第一線(驅動線)L11驅動至0伏特(即第一電位),且將其余第一線(驅動線)L12~L15驅動至第二電位VCC。由于第二線L25上沒有任何鍵被按壓,故第二線(感測線)L25上的電壓信號SV25的電位將等于第二電位VCC。

以下請參照圖5B,圖5B顯示第二線L25的按鍵621~625與第二接口電路IO25所形成的另一分壓電路示意圖。如圖5B所示,由于所選取的第一線(驅動線)L11上的按鍵621被按壓,且按鍵622~625未被按壓,故按鍵621所對應的第二線(感測線)L25上的電壓信號SV25的電位為VCC×(r÷(r+R))。由于電阻r的電阻值極小于電阻R的電阻值,故電壓信號SV25的電位將近似于0伏特(即第一電位),因此可輕易地判斷出按鍵621有被按壓。

以下請參照圖5C,圖5C顯示第二線L25的按鍵621~625與第二接口電路IO25所形成的又一分壓電路示意圖。如圖5C所示,當所選取的第一線(驅動線)L11上的所有按鍵601、按鍵606、按鍵611、按鍵616、按鍵621都被按壓且按鍵622~625未被按壓時,第二線(感測線)L25上的電壓信號SV25的電位仍為VCC×(r÷(r+R))。由于電阻r的電阻值極小于電阻R的電阻值,故電壓信號SV25的電位將近似于0伏特(即第一電位),因此仍可輕易地判斷出按鍵621有被按壓。由此可知,即使在同一條驅動在線按壓多個按鍵,仍可輕易地判斷出感測在線的按鍵是否有被按壓。

以下請參照圖5D,圖5D顯示第二線L25的按鍵621~625與第二接口電路IO25所形成的又一分壓電路示意圖。當選取第一線(驅動線)L11且按壓第二線(感測線)L25上的i個按鍵(例如3個按鍵,包括按鍵621)時,第二線(感測線)L25上的電壓信號SV25的電位為VCC×r/{[R||(r/(i-1)]+r}=VCC×{1-1/[i+(r/R)]},其中i為大于1且小于等于5的正整數(shù)。當i的數(shù)值越大時,電壓信號SV25的電位將越接近于第二電位VCC,使圖3所示的不具備校正機制的第一比較電路2415可能會將按鍵621誤判為未被按壓。如此一來將難以判斷對應于第一線(驅動線)L11與第二線(感測線)L25的按鍵621有被按壓或是沒有被按壓。因此,于第一掃描階段中,采用未具備校正機制的第一比較電路2415來對電壓信號SV25與比較電壓Vcmp進行比較以判斷按鍵621的被按壓狀態(tài),可能會有誤判的情況產生。值得一提的是,未具備校正機制的第一比較電路2415會發(fā)生誤判的情況僅在于:將第二線(感測線)L25上多個按鍵有被按壓的情況誤判為沒有按鍵被按壓。

表1為本發(fā)明實施例的另一按鍵模塊在不同的按壓情境下,于對應的感測在線實際所量測到的感測電壓,其中第一電位為0伏特,第二電位VCC為3.3伏特,上述按鍵模塊包括8條感測線、18條驅動線以及相對應的144個按鍵,其中每一條感測在線有18個按鍵,而每一條驅動在線則有8個按鍵。除此之外,144個按鍵中的每一鍵的電阻皆為3.6千歐姆,而圖4所示的焊墊電路400(或通用輸入輸出電路)的電阻R為75千歐姆。而圖5E則是只按壓上述按鍵模塊的同一條感測在線的按鍵的條件之下,該條感測在線被按壓的按鍵數(shù)量與該條感測在線對應量測到的感測電壓。根據(jù)表1的內容以及圖5A~圖5E的說明可以得知,于第一掃描階段中,按鍵的被按壓狀態(tài)是否會被誤判只與該按鍵所在的感測在線有被按壓的按鍵數(shù)量有關,與該按鍵所在的驅動在線有被按壓的按鍵數(shù)量無關。

表1

以下請再同時參照圖2~圖4,控制器240可于第一掃描階段根據(jù)第一檢測結果、第二檢測結果與粗略掃描結果而取得按鍵601~625中的每一個的被按壓狀態(tài)以及決定按鍵601~625的每一個的被按壓狀態(tài)是否被誤判(或被按壓狀態(tài)無法被正確識別)。

更進一步來說,如同先前所述,控制器240可根據(jù)第一檢測結果而正確地得知第二線L21~L25中的哪些條的按鍵完全未被按壓以取得未按壓第二線,且可根據(jù)第二檢測結果而正確地得知第一線L11~L15中的哪些條的按鍵完全未被按壓以取得未按壓的第一線。換句話說,通過第一檢測結果即可正確地得知未按壓第二在線的所有按鍵均未被按壓,且通過第二檢測結果即可正確地得知未按壓第一線上的所有按鍵均未被按壓。另外,于粗略掃描結果中,判斷為有被按壓的按鍵的判斷結果也是正確的,這是因為未具備校正機制的第一比較電路2411~2415只會將實際有被按壓的按鍵誤判成沒有被按壓。因此,于按鍵601~625中,除了上述可正確判斷出按壓狀態(tài)的按鍵之外的其余按鍵是有可能被第一比較電路2411~2415誤判的,故而必須通過具備校正機制的第二比較電路249來重新判斷此其余按鍵的被按壓狀態(tài)。

舉例來說,以下請同時參照圖2、圖3與圖6,圖6為圖2與圖3的按鍵模塊220分別于第一檢測階段及第二檢測階段所取得的第一檢測結果RS11~RS15與第二檢測結果RS21~RS25的示意圖。由于第二線L21上有4個按鍵601、按鍵603~605被按壓,故于第一檢測階段可得到第二線L21上的按鍵601~605中的至少一個有被按壓的第一檢測結果RS11,并以邏輯0來表示,但本發(fā)明并不限于此。其余的第二線L22~L25可類推得之,故不再贅述。由于第一線L12上的5個按鍵按鍵602、按鍵607、按鍵612、按鍵617、按鍵622都沒有被按壓,故于第二檢測階段可得到第一線L12上的按鍵602、按鍵607、按鍵612、按鍵617、按鍵622都沒有被按壓的第二檢測結果RS22,并以邏輯1來表示,但本發(fā)明并不限于此。其余的第一線L11、第一線L13~L15可類推得之,故不再贅述。

在進入第一掃描階段后,控制器240可先選取第一線L11以將第一線L11驅動至第一電位(例如0伏特),并將其余第一線L12~L15驅動至第二電位VCC(例如3.3伏特)。接著,可通過控制器240中的5個未經校正的第一比較電路2411~2415分別將來自第二線(感測線)L21~L25的第一掃描電壓SC21~SC25與比較電壓Vcmp并行比對,以并行地判斷出第一線(驅動線)L11上的5個按鍵按鍵601、按鍵606、按鍵611、按鍵616、按鍵621的被按壓狀態(tài)。

在此假設當同一條第二線(感測線)上的至少3鍵被同時按壓時,此條第二在線的按鍵便會被誤判為未被按壓。由于第二線(感測線)L21上有4個按鍵按鍵601、按鍵603~605被同時按壓,因此第二線(感測線)L21上的電壓非常接近第二電位VCC(例如3.3伏特),使得不具校正機制的第一比較電路2411將按鍵601的按鍵狀態(tài)誤判為未被按壓,并得到邏輯為1(僅為例示)的粗略掃描結果R01,如圖7A所示。

由于按鍵606未被按壓,因此第二線(感測線)L22上的電壓為第二電位VCC(例如3.3伏特),而不具校正機制的第一比較電路2412便可將按鍵606的按鍵狀態(tài)判斷為未被按壓,并得到邏輯為1(僅為例示)的粗略掃描結果R06,如圖7A所示。

由于第二線(感測線)L23上只有2個按鍵按鍵611、按鍵613被同時按壓,因此不具校正機制的第一比較電路2413仍可將按鍵611的按鍵狀態(tài)正確判斷為有被按壓,并得到邏輯為0(僅為例示)的粗略掃描結果R11。同樣地,由于第二線(感測線)L24上只有1個按鍵616被按壓,因此不具校正機制的第一比較電路2414仍可將按鍵616的按鍵狀態(tài)正確判斷為有被按壓,并得到邏輯為0(僅為例示)的粗略掃描結果R16,如圖7A所示。

由于按鍵621未被按壓,因此第二線(感測線)L25上的電壓為第二電位VCC(例如3.3伏特),因此不具校正機制的第一比較電路2415便將按鍵621的按鍵狀態(tài)判斷為未被按壓,并得到邏輯為1(僅為例示)的粗略掃描結果R21,如圖7A所示。

接著,控制器240可根據(jù)圖6的第二檢測結果RS21~RS25而得知第一線(驅動線)L12上沒有任意鍵被按壓,因此控制器240可略過第一線(驅動線)L12而選取第一線(驅動線)L13,以將第一線(驅動線)L13驅動至第一電位(例如0伏特),并將其余第一線(驅動線)L11、第一線L12、第一線L14、第一線L15驅動至第二電位VCC(例如3.3伏特)??刂破?40判斷第一線(驅動線)L13上的5個按鍵按鍵603、按鍵608、按鍵613、按鍵618、按鍵623的被按壓狀態(tài)可參照上述判斷第一線(驅動線)L11上的5個按鍵按鍵601、按鍵606、按鍵611、按鍵616、按鍵621的被按壓狀態(tài)的相關說明,在此不再贅述。同樣地,其余第一線(驅動線)L14、第一線L15都可依此類推而得到如圖7A所示的對應于圖6的按鍵601~625的粗略掃描結果R01~R25。

如同先前所述,于第一掃描階段中,只有實際上有被按壓的按鍵(例如按鍵601)才可能會被錯誤判斷為未被按壓。因此,倘若沒有第一檢測結果RS11~RS15與第二檢測結果RS21~RS25的輔助,控制器240只能根據(jù)圖7A所得到的粗略掃描結果R01~R25而判斷對應到邏輯為0的3個按鍵按鍵611、按鍵613、按鍵616確實有被按壓,但并無法保證對應到邏輯為1的其余22個按鍵按鍵601~610、按鍵612、按鍵614~615、按鍵617~625確實是未被按壓。也就是說,按鍵601~610、按鍵612、按鍵614~615、按鍵617~625是有可能被錯誤判斷為未被按壓的。因此控制器240可根據(jù)粗略掃描結果R01~R25而判斷按鍵601~610、按鍵612、按鍵614~615、按鍵617~625的被按壓狀態(tài)是無法識別的,故于第二掃描階段必須采用具備校正機制的第二比較電路249來依序地重新判斷22個按鍵按鍵601~610、按鍵612、按鍵614~615、按鍵617~625的被按壓狀態(tài)。

另一方面,于第一掃描階段中,若在第二檢測結果RS21~RS25的輔助之下,控制器240即可根據(jù)圖6的第二檢測結果RS21~RS25而得知第一線(驅動線)L12上沒有任意鍵被按壓,故可保證對應到邏輯為1的第一線(驅動線)L12上的5個按鍵按鍵602、按鍵607、按鍵612、按鍵617、按鍵622確實是未被按壓。再者,控制器240可根據(jù)圖7A所示粗略掃描結果R01~R25而判斷對應到邏輯為0的3個按鍵按鍵611、按鍵613、按鍵616確實有被按壓。如此一來,控制器240僅無法保證對應到邏輯為1的其余17個按鍵按鍵601、按鍵603~606、按鍵608~610、按鍵614~615、按鍵618~621、按鍵623~625確實未被按壓。也就是說,僅有17個按鍵按鍵601、按鍵603~606、按鍵608~610、按鍵614~615、按鍵618~621、按鍵623~625是有可能被錯誤判斷為未被按壓的。因此控制器240可根據(jù)粗略掃描結果R01~R25以及第二檢測結果RS21~RS25而判斷17個按鍵按鍵601、按鍵603~606、按鍵608~610、按鍵614~615、按鍵618~621、按鍵623~625的被按壓狀態(tài)是無法被正確識別的,故于第二掃描階段必須采用具備校正機制的第二比較電路249來依序地重新判斷17個按鍵按鍵601、按鍵603~606、按鍵608~610、按鍵614~615、按鍵618~621、按鍵623~625的被按壓狀態(tài)。

于第一掃描階段中,若在第一檢測結果RS11~RS15的輔助之下,控制器240即可根據(jù)圖6的第一檢測結果RS11~RS15而得知第二線(感測線)L22、第二線L25上沒有任意鍵被按壓,故可保證對應到邏輯為1的第二線(感測線)L22上的5個按鍵606~610以及第二線(感測線)L25上的5個按鍵620~625確實是未被按壓。再者,控制器240可根據(jù)圖7A所示粗略掃描結果R01~R25而判斷對應到邏輯為0的3個按鍵按鍵611、按鍵613、按鍵616確實有被按壓。如此一來,控制器240僅無法保證對應到邏輯為1的其余12個按鍵按鍵601~605、按鍵612、按鍵614~615、按鍵617~620確實未被按壓。也就是說,僅有12個按鍵按鍵601~605、按鍵612、按鍵614~615、按鍵617~620是有可能被錯誤判斷為未被按壓的。因此控制器240可根據(jù)粗略掃描結果R01~R25以及第一檢測結果RS11~RS15而判斷12個按鍵按鍵601~605、按鍵612、按鍵614~615、按鍵617~620的被按壓狀態(tài)是無法被正確識別的,故于第二掃描階段必須采用具備校正機制的第二比較電路249來依序地重新判斷12個按鍵按鍵601~605、按鍵612、按鍵614~615、按鍵617~620的被按壓狀態(tài)。

于第一掃描階段中,倘若在第一檢測結果RS11~RS15與第二檢測結果RS21~RS25的輔助之下,控制器240即可根據(jù)圖6的第一檢測結果RS11~RS15與第二檢測結果RS21~RS25而得知第二線(感測線)L22、第二線L25以及第一線(驅動線)L12上沒有任意鍵被按壓,故可保證對應到邏輯為1的第二線(感測線)L22、第二線L25與第一線(驅動線)L12上的13個按鍵按鍵602、按鍵606~610、按鍵612、按鍵617、按鍵621~625確實是未被按壓。再者,控制器240可根據(jù)圖7A所示粗略掃描結果R01~R25而判斷對應到邏輯為0的3個按鍵按鍵611、按鍵613、按鍵616確實有被按壓。如此一來,控制器240僅無法保證對應到邏輯為1的其余9個按鍵按鍵601、按鍵603~605、按鍵614~615、按鍵618~620確實未被按壓。也就是說,僅有9個按鍵按鍵601、按鍵603~605、按鍵614~615、按鍵618~620是有可能被錯誤判斷為未被按壓的。因此控制器240可根據(jù)粗略掃描結果R01~R25、第一檢測結果RS11~RS15以及第二檢測結果RS21~RS25而判斷9個按鍵按鍵601、按鍵603~605、按鍵614~615、按鍵618~620的被按壓狀態(tài)是無法被正確識別的,故于第二掃描階段必須采用具備校正機制的第二比較電路249來依序地重新判斷9個按鍵按鍵601、按鍵603~605、按鍵614~615、按鍵618~620的被按壓狀態(tài)。

由上可知,在第一檢測結果RS11~RS15與第二檢測結果RS21~RS25的輔助之下,必須采用具備校正機制的第二比較電路249來判斷按鍵的被按壓狀態(tài)的數(shù)量將從22個下降到9個。因此,在第一檢測結果RS11~RS15、第二檢測結果RS21~RS25以及具備校正機制的第二比較電路249的輔助之下,除了可提升鍵盤裝置200的掃描速度,還可精確地判斷出按鍵601~625中的每一個是否被按壓。

更進一步來說,如同先前所述,于第一掃描階段中,按鍵(例如按鍵601)的被按壓狀態(tài)是否會被誤判只與按鍵(例如按鍵601)所在的第二線(感測線,例如第二線L21)上有被按壓的按鍵數(shù)量有關。因此,在本發(fā)明的一實施例中,倘若可預先得知不具校正機制的第一比較電路(例如第一比較電路2411)在對應的第二線(感測線,例如第二線L21)上同時有被按壓的按鍵數(shù)量大于K鍵時才會產生誤判,由此即可定義出預設參數(shù)值K。如此一來,圖3的控制器240于第一掃描階段還可根據(jù)第二檢測結果RS21~RS25與預設參數(shù)值K來判斷此些按鍵601~625的每一個的被按壓狀態(tài)是否被誤判。詳細來說,控制器240可根據(jù)第二檢測結果RS21~RS25來計算一計數(shù)值,其中此計數(shù)值即為有按鍵被按壓的第一線的數(shù)量。當此計數(shù)值小于預設參數(shù)值K時,控制器240可判斷此些按鍵601~625的每一個的被按壓狀態(tài)未被誤判,即粗略掃描結果R01~R25是正確的。

舉例來說,在圖6所示的實施例中,圖7A即是對應于預設參數(shù)值K為3的粗略掃描結果R01~R25。根據(jù)圖6所示的第二檢測結果RS21~RS25可計算出計數(shù)值為4個(即邏輯0的個數(shù))。由于計數(shù)值(為4)大于預設參數(shù)值K(為3),因此可得知圖7A所示的粗略掃描結果R01~R25有可能是誤判的,使必須再通過具校正機制的第二比較電路249來重新判斷上述9個按鍵按鍵601、按鍵603~605、按鍵614~615、按鍵618~620是否被按壓。

相對地,倘若預設參數(shù)值K為5,即在對應的第二線(感測線,例如第二線L21)上同時有被按壓的按鍵數(shù)量大于5鍵時,不具校正機制的第一比較電路(例如第一比較電路2411)才會發(fā)生誤判,那么可得到如圖7B所示的粗略掃描結果R01~R25。由于根據(jù)圖6所示的第二檢測結果RS21~RS25所得到的計數(shù)值(為4)小于預設參數(shù)值K(為5),因此可得知圖7B所示的粗略掃描結果R01~R25是正確的。由此可知,即使只采用不具備校正機制的第一比較電路2411~2415,仍可正確地判斷出按鍵601~625的每一個是否被按壓,且無需再通過具校正機制的第二比較電路249來進行判斷。

總結來說,只有完全滿足以下三項條件的按鍵才必須通過具校正機制的第二比較電路249來判斷是否被按壓:(1)第一檢測結果RS11~RS15以及第二檢測結果RS21~RS25皆指示為有被按壓的按鍵。若以圖6及圖7A的實施例來說,按鍵601、按鍵603~605、按鍵611、按鍵613~615、按鍵616、按鍵618~620即滿足此條件。(2)粗略掃描結果R01~R25指示為未被按壓的按鍵。若以圖6及圖7A的實施例來說,按鍵601~610、按鍵612、按鍵614~615、按鍵617~625即滿足此條件。(3)依據(jù)第二檢測結果RS21~RS25所得到的計數(shù)值大于預設參數(shù)值K。若以圖6及圖7A的實施例來說,第二檢測結果RS21~RS25所得到的計數(shù)值4大于預設參數(shù)值K(為3),故滿足此條件。而完全滿足以上三項條件的共有9個按鍵,即按鍵601、按鍵603~605、按鍵614~615、按鍵618~620。因此必須通過具校正機制的第二比較電路249來依序地重新判斷上述9個按鍵按鍵601、按鍵603~605、按鍵614~615、按鍵618~620是否被按壓。以下將針對第二掃描階段的運作進行說明。

以下請再同時參照圖2、圖3、圖6與圖7A。由于處理電路243于第一掃描階段判斷上述9個按鍵按鍵601、按鍵603~605、按鍵614~615、按鍵618~620有可能被誤判(即無法確定按鍵601、按鍵603~605、按鍵614~615、按鍵618~620的被按壓狀態(tài)),故處理電路243可進入第二掃描階段。處理電路243可通過第一接口電路IO11~IO15來將對應于按鍵601的第一線L11驅動至第一電位(例如0伏特)且將其余的第一線L12~L15驅動至第二電位VCC。處理電路243可啟動具校正機制的第二比較電路249以使第二比較電路249接收對應于按鍵601的第二線L21的電壓以作為第二掃描電壓SCV。第二比較電路249可將第二掃描電壓SCV與比較電壓Vcmp進行比較以精確地判斷按鍵601是否被按壓。同樣地,于第二掃描階段中,按鍵603~605、按鍵614~615、按鍵618~620的被按壓狀態(tài)的判斷方式可依上述說明而類推得之,在此不再贅述。

在本發(fā)明的一實施例中,如圖3所示,第二比較電路249可包括切換電路2492、比較器2494以及校正電路2496。切換電路2492可耦接到第二線L21~L25以接收電壓信號SV21~SV25,并選擇電壓信號SV21~SV25中的一對應者以作為第二掃描電壓SCV。校正電路2496可耦接到比較器2494以對比較器2494進行誤差校正。比較器2494可將第二掃描電壓SCV與比較電壓Vcmp進行比較以輸出精確的比較結果。

以下請再參照圖3。如同先前所述,于第一掃描階段,處理電路243可于5條第一線L11~L15中選取其中一條。第一比較電路2411~2415可分別接收第二線L21~L25的電壓信號SV21~SV25以作為第一掃描電壓SC21~SC25。第一比較電路2411~2415可分別將第一掃描電壓SC21~SC25與比較電壓Vcmp進行比較以產生對應于第一線L11~L15的其中該條的粗略掃描結果。然而本發(fā)明并不以此為限,由于第二接口電路IO21~IO25也具備電壓比較的功能,因此在本發(fā)明的另一實施例中,第一比較電路2411~2415的功能也可以被第二接口電路IO21~IO25的功能所取代。如此一來,圖3的第一比較電路2411~2415即可被省略以降低控制器240的電路成本,如圖8的控制器240’所示。

圖9為根據(jù)本發(fā)明一實施例的鍵盤裝置的按鍵狀態(tài)的檢測方法的步驟流程圖。請同時參照圖2、圖3與圖9,本范例實施例的鍵盤裝置的按鍵狀態(tài)的檢測方法包括如下步驟。首先,在步驟S900中,于第一檢測階段并行驅動第一線L11~L15至同一電位,且并行檢測對應于每一條第二線L21~L22的按鍵是否有被按壓以作為第一檢測結果。接著,在步驟S920中,于第一掃描階段依序地選取第一線L11~L15的其中一條(例如第一線L11),并通過第二線L21~L25來對所選取的此條第一線(例如第一線L11)的每一個按鍵(例如按鍵601、按鍵606、按鍵611、按鍵616、按鍵621)的被按壓狀態(tài)進行掃描,從而產生粗略掃描結果。最后,在步驟S930中,于第一掃描階段根據(jù)第一檢測結果與粗略掃描結果而取得每一個按鍵601~625的被按壓狀態(tài)以及決定每一個按鍵601~625的被按壓狀態(tài)是否被誤判。

另外,本發(fā)明的實施例的鍵盤裝置的按鍵狀態(tài)的檢測方法可以由圖1至圖8實施例的敘述中獲足夠的啟示、建議與實施說明,因此不再贅述。

綜上所述,本發(fā)明實施例的鍵盤裝置可于檢測模式下進行兩階段的檢測運作。藉由交互地驅動第一線(驅動線)與第二線(感測線),可取得無按鍵被按壓的第一線(驅動線)的信息及無按鍵被按壓的第二線(感測線)的信息(即第一檢測結果與第二檢測結果),并可通過上述信息而略過不需要進行掃描的按鍵位置。而在掃描模式下,于第一掃描階段則先通過不具校正機制的第一比較電路來進行并行比對以得到粗略掃描結果,并根據(jù)第一檢測結果、第二檢測結果與粗略掃描結果而取得每一個按鍵的被按壓狀態(tài)以及決定每一個按鍵的被按壓狀態(tài)是否被誤判。而在確定被誤判的按鍵位置之后,于第二掃描階段才通過一個經過校正精準的第二比較電路來對被誤判的按鍵進行重新判斷。由于檢測模式下所得到的信息(第一檢測結果與第二檢測結果)可用來改善不具校正機制的第一比較電路判斷不準確的問題,并可降低必須通過具校正機制的第二比較電路所要重新判斷的按鍵數(shù)量,故可提升鍵盤裝置的掃描速度,且可精確地判斷每一個按鍵是否被按壓。

雖然本發(fā)明已以實施例揭示如上,然其并非用以限定本發(fā)明,任何所屬技術領域中普通技術人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內,當可作些許的改動與潤飾,故本發(fā)明的保護范圍當視所附權利要求界定范圍為準。

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