WO2011041946A1 - 电容式位置侦测的方法与装置 - Google Patents

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张钦富
李政翰
唐启豪
何顺隆
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Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for position detection, and more particularly to a method and apparatus for capacitive position detection. Background technique
  • Touch Di splay has been widely used in many electronic devices. It is common to use a Touch Sensing Panel to define a two-dimensional touch area on the touch display. Scanning the vertical axis and the horizontal axis of the touch panel to obtain sensing information (Sensing Information) to determine the touch or proximity of an external object (such as a finger) on the touch screen, such as a US patent.
  • Sensing Information sensing information
  • a capacitive touch display provided by US Pat. No. 4,639,720.
  • the sensing information can be converted into multiple continuous signal values by an analog-to-digital converter (ADC), by comparing these signal values before the external object touches or approaches With the amount of change after that, the position where the external object touches or is closest to the touch screen can be judged.
  • ADC analog-to-digital converter
  • the controller that controls the touch screen first obtains sensing information when no external object is touched or approached as a base value (basel ine). For example, in a capacitive touch screen, each of the conductive strips corresponds to a respective reference value. The controller determines whether there is an external object approaching or touching by judging the comparison between the subsequent sensing information and the reference value, and further determining the position of the external object. For example, when the external object is not approached or touched, the subsequent sensing information is zero or approaches zero with respect to the reference value, and is determined by whether the sensing information is zero or close to zero with respect to the reference value. Whether there are external objects approaching or touching.
  • FIG. 1A when an external object 12 (such as a finger) touches or approaches the sensing device 120 of the touch display 10, the sensing information of the sensor 140 in an axial direction (such as the X-axis) is converted.
  • the signal value shown in FIG. 1B corresponds to the shape of the finger, and the signal value presents a waveform or a fingertip, and the position of the peak 14 on the fingertip represents the finger touch or Close location.
  • the two-dimensional sensing information is composed of a plurality of one-dimensional sensing information, that is, multiple detections of multiple sensors are required to generate, and it takes a long time.
  • the sampling frequency of the touch position is high, how to reduce the generation time of the two-dimensional sensing information will become critical.
  • most of the two-dimensional sensing information has nothing to do with the touch. Continuously detecting the touch-free detection will consume time and power. How to save time and power is an important technical key.
  • the two-dimensional sensing information is composed of a plurality of one-dimensional sensing information, that is, multiple detections of multiple sensors are required to generate, and it takes a long time.
  • the sampling frequency of the touch position is high, how to reduce the generation time of the two-dimensional sensing information will become critical.
  • the two-dimensional sensing information when detecting touch-related information in the two-dimensional sensing information, as the two-dimensional sensing information is larger, the range of detection required is larger, and the corresponding calculation amount is also larger. However, most of the two-dimensional sensing information is not related to the touch. If you can detect the touch-related sensing information only in the part that may be touched, you can save a lot of time.
  • the object of the invention is at least:
  • the range of mutual capacitance detection is determined by the result of self-capacitance detection
  • the result of capacitive detection that reduces the interference of water or conductive impurities determines the range of mutual capacitance detection
  • the two-dimensional sensing information throughout the sensing device is generated by merely touching the relevant sensing information
  • the result of the self-capacitance detection or the one-dimensional sensing information derived from the two-dimensional sensing information determines the range of detecting the touch-related sensing information on the two-dimensional sensing information.
  • the method and device for capacitive position detection provided by the invention have the following technical problems to be solved:: saving time and power as much as possible, and being very suitable for practical use.
  • a method for capacitive position detection according to the present invention includes: providing a capacitive sensing device including a plurality of sensors, wherein the sensor includes a plurality of first sensors and a plurality of second senses a detector, wherein the first sensor and the second sensor overlap a plurality of overlapping points; detecting each touch-related sensor; determining at least one according to all touch-related sensors Mutual capacitance detection range; performing mutual capacitance detection on the at least one mutual capacitance detection range to determine sensing information of the at least one mutual capacitance detection range; and according to the at least one mutual capacitance type
  • the sensing information of the detection range generates a two-dimensional sensing information.
  • the object of the present invention and solving the technical problems thereof can be further achieved by the following technical measures.
  • the foregoing method for capacitive position detection wherein the detecting each touch is related
  • the sensor is configured by the first sensor to perform a self-capacitance detection to determine each touch-related sensor, and the at least one mutual capacitance detection range is the at least one touch-related All the overlaps on the sensor.
  • the self-capacitance detection simultaneously provides a driving signal to the first sensor and detects a signal of the first sensor.
  • the method for detecting a capacitive position detection wherein detecting each touch-related sensor is performing a self-capacitance detection by the sensor to determine each touch-related a sensor, and the at least one mutual capacitance detection range is an overlap of the at least one touch-related sensor overlap.
  • the method for detecting capacitive position wherein the detecting each touch-related sensor comprises:
  • the first sensor When the first sensor is simultaneously provided with the driving signal, detecting the signal of the first sensor to generate a first-dimensional sensing information
  • the method for detecting a capacitive position wherein the portion of the two-dimensional sensing information that is not corresponding to the at least one mutual capacitive detection range is a zero value, to generate the second portion of the overlapping point.
  • Dimensional sensing information
  • the foregoing method for capacitive position detection further includes:
  • Performing an analysis on the sensing information corresponding to the at least one mutual capacitance detection range or the two-dimensional sensing information to analyze each touch-related sensing information wherein the analyzing includes at least analyzing each of the 4 ⁇ high touch related sensing information.
  • the method for capacitive position detection further includes converting all negative values of the sensing information corresponding to the at least one mutual capacitance detection range to a positive value or all positive values before the analyzing. Is a negative value.
  • each value of the sensing information corresponding to the at least one mutual capacitance detection range is generated according to a difference between signals of a pair of sensors.
  • each value of the sensing information corresponding to the at least one mutual capacitance detection range is generated according to signals of three sensors.
  • a capacitive position detecting device includes: a capacitive sensing device including a plurality of sensors, the above feeling
  • the detector includes a plurality of first sensors and a plurality of second sensors, wherein the first sensor and the second sensor overlap the plurality of overlaps; and a controller, the controller
  • the controller performs at least the following operations: detecting each touch-related sensor; determining at least one mutual capacitance detection range according to all touch-related sensors; performing the at least one mutual capacitance detection range Mutual capacitance detection to determine the sensing information of the at least one mutual capacitance detection range; and generating a two-dimensional sensing information according to the sensing information of the at least one mutual capacitance detection range.
  • the detecting each touch-related sensor performs a self-capacitance detection by the first sensor to determine each touch.
  • the associated sensor, and the at least one mutual capacitance detection range is all the overlap points on the at least one touch related sensor.
  • the self-capacitance detecting device simultaneously provides a driving signal to the first sensor and detects a signal of the first sensor.
  • the detecting each touch-related sensor is performed by the sensor to perform a self-capacitance detection to determine each touch-related a sensor, and the at least one mutual capacitance detection range is an overlap of the at least one touch-related sensor overlap.
  • the foregoing capacitive position detecting device wherein the detecting each touch-related sensor comprises:
  • the first sensor When the first sensor is simultaneously provided with the driving signal, detecting the signal of the first sensor to generate a first one-dimensional sensing information
  • the sensor related to each touch is determined according to the first-dimensional sensing information and the second-dimensional sensing information.
  • the device for detecting a position of the capacitive position wherein the portion of the two-dimensional sensing information that is not corresponding to the at least one mutual capacitance detection range is a value of zero, to generate the two of the overlapping points.
  • Dimensional sensing information is a value of zero
  • the controller further comprises performing the following operations:
  • the analyzing includes at least analyzing each of the Low external height touch related sensing information.
  • the controller further comprises performing the following operations:
  • each value of the sensing information corresponding to the at least one mutual capacitance detecting range is generated according to a difference between signals of a pair of sensors.
  • each value of the sensing information corresponding to the at least one mutual capacitance detecting range is generated according to signals of three sensors.
  • a method for capacitive position detection according to the present invention includes: obtaining a two-dimensional sensing information; obtaining at least - dimensional sensing information; and the capacitive sensing device according to the at least - dimensional sensing information Determining at least one detected range in the two-dimensional sensing information when touched or approaching; and determining each touch-related sensing information in the at least one detected range.
  • the object of the present invention and solving the technical problems thereof can be further achieved by the following technical measures.
  • the method for capacitive position detection wherein the two-dimensional sensing information is composed of a plurality of first-dimensional sensing information, and the at least one value of the dimensional sensing information is respectively determined according to The sum of all the values of one of the first sensing information described above is generated.
  • each value of the two-dimensional sensing information corresponds to a dimension position
  • each of the values of the at least one dimension sensing information respectively correspond to One of the one-dimensional positions
  • the at least one value of the dimensional sensing information is generated according to a sum of all values corresponding to the dimensional position in the two-dimensional sensing information.
  • the method for detecting capacitive position wherein the determining at least one detected range comprises:
  • the at least one detected range is determined according to each touch related range.
  • the method for capacitive position detection wherein the at least one detected range is an intersection or a union of all touch related ranges.
  • the method for capacitive position detection wherein the at least one value of the dimensional sensing information corresponds to a range on the two-dimensional sensing information, and each touch-related range is corresponding Touch the corresponding range of all values related to the sensing information.
  • the foregoing method for capacitive position detection further includes:
  • a capacitive sensing device including a plurality of sensors, the sensor comprising a plurality of first sensors and a plurality of second sensors, wherein the first sensor and the second sensor Overlap multiple overlaps;
  • At least the dimensional sensing information is generated by performing a self-capacitance detection on the sensor.
  • the foregoing method for capacitive position detection wherein the at least one dimension senses
  • the signal includes a first-dimensional sensing information generated by the self-capacitance detection of the first sensor.
  • the method for capacitive position detection comprises performing a self-capacitance detection on the second sensor to generate a second one-dimensional sensing information.
  • the foregoing method for capacitive position detection further includes:
  • a capacitive sensing device including a plurality of sensors, the sensor comprising a plurality of first sensors and a plurality of second sensors, wherein the first sensor and the second sensor Overlap multiple overlaps;
  • At least - dimensional sensing information includes:
  • the second sensor When the second sensor is provided with the driving signal, detecting a signal of the first sensor to generate the at least one of dimensional sensing information;
  • the signal of the second sensor is detected to generate the at least one of the dimensional sensing information.
  • a capacitive position detecting device includes: a capacitive sensing device including a plurality of sensors, wherein the sensor includes a plurality of first sensors and a plurality of second sensing The first sensor and the second sensor overlap the plurality of overlapping points; a controller performs at least the following operations: obtaining a two-dimensional sensing information; obtaining at least - dimensional sensing information; Determining at least one detected range in the two-dimensional sensing information according to the at least one-dimensional sensing information when the capacitive sensing device is touched or approached; and determining each of the at least one detected range Touch the relevant sensing information.
  • the object of the present invention and solving the technical problems thereof can be further achieved by the following technical measures.
  • the two-dimensional sensing information is composed of a plurality of first-dimensional sensing information, and the at least one value of the dimensional sensing information is respectively determined according to The sum of all the values of one of the first sensing information described above is generated.
  • each value of the two-dimensional sensing information respectively corresponds to a dimension position
  • each of the values of the at least one dimensional sensing information respectively correspond to One of the one-dimensional positions
  • the at least one value of the dimensional sensing information is generated according to a sum of all values corresponding to the dimensional position in the two-dimensional sensing information.
  • the foregoing capacitive position detecting device wherein the determining at least one detected range comprises:
  • the at least one detected range is determined according to each touch related range.
  • the at least one detected range is an intersection or a combination of all touch related ranges.
  • the foregoing capacitive position detecting device wherein the at least one value of the dimensional sensing information corresponds to a range on the two-dimensional sensing information, and each touch related range is corresponding The touch corresponds to the range of all values associated with the sensed information.
  • the dimensional sensing information is obtained by performing a self-capacitance detection on the sensor.
  • the at least one-dimensional sensing information includes a first-dimensional sensing information generated by performing the self-capacitance detection on the first sensor.
  • the at least one-dimensional sensing information includes a second one-dimensional sensing information generated by the self-capacitance detecting of the second sensor.
  • the foregoing capacitive position detecting device wherein obtaining at least the dimensional sensing information comprises:
  • the second sensor When the second sensor is provided with the driving signal, detecting a signal of the first sensor to generate the at least one of dimensional sensing information;
  • the present invention has significant advantages and advantageous effects over the prior art. With the above technical solution, the present invention has at least the following advantages and benefits:
  • the result of capacitive detection to reduce the interference of water spots or conductive impurities determines the range of mutual capacitance detection, which can reduce the situation of mutual capacitance detection in the range of interference caused by water stains or conductive impurities;
  • the result of self-capacitance detection or one-dimensional sensing information derived from the two-dimensional sensing information determines that detecting the range of touch-related sensing information on the two-dimensional sensing information can save detection touch correlation The time to sense the information.
  • the present invention can save time and power as much as possible, and the present invention has significant advances in technology and has obvious positive effects, and is a novel, progressive, and practical new design.
  • the above description is only an overview of the technical solutions of the present invention, and the technical means of the present invention can be more clearly understood, and can be implemented in accordance with the contents of the specification, and the above and other objects, features and advantages of the present invention can be more clearly understood.
  • the following is a detailed description of the preferred embodiment, with reference to the accompanying drawings, in detail: ⁇ . Jane of the drawing
  • FIG. 1A is a schematic diagram of a touch device of the prior art
  • 1D and 1E are schematic views of double difference values in accordance with the present invention.
  • 1F is a schematic structural view of a sensing device according to the present invention.
  • 1G is a functional block diagram of a computing system in accordance with the present invention.
  • FIGS. 3A to 3J are schematic diagrams showing the connection between the detection circuit and the analog-to-digital circuit according to the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the binarized difference detection position according to the present invention.
  • FIGS. 4A to 4D are schematic diagrams showing an example of detecting a centroid position according to the present invention.
  • FIG. 6A and FIG. 6B are schematic flowcharts of a method of capacitive position detection according to a first embodiment of the present invention
  • 140, 140A, 140B sensors 14, 16, 17 peaks
  • the sensing information may be provided by a touch sensing device (Touch Sensing Device), indicating a state of one dimension, two dimensions or multiple dimensions on the touch device, and the sensing information may be one or more senses.
  • the sensor is obtained by converting one or more analog to digital converters into a plurality of continuous signal values to indicate the amount or amount of change of the detected charge, current, voltage, capacitance, impedance or other electrical characteristic.
  • the process of obtaining or transmitting the sensing information may be performed in a rotating, sequential or parallel manner, and may be combined into one or more signals, which can be easily inferred by one of ordinary skill in the art.
  • the sensing information according to the present invention includes, but is not limited to, a signal of the sensor and a signal subtraction reference value of the sensor (such as a signal when not touched or an initial signal).
  • the sensing information may be in a signal state, any state recorded by the storage medium (such as a scratchpad, a storage medium, a disk, a compact disc) that is converted by an electrical signal or convertible into an electrical signal, including But not limited to analog or digital form.
  • the sensing information may be provided by two one-dimensional sensing information in different axial directions.
  • Two one-dimensional sensing information can be used to indicate a first axial direction (longitudinal axis) and a second axial direction on the touch device
  • Sensing information (such as the transverse axis) may be used for position detection in the first axial direction and the second axial direction, respectively, to provide a one-dimensional position in the first axial direction and the second axial direction, respectively. Or further constitute a two-dimensional position.
  • the two one-dimensional sensing information can also be used for triangulation based on the distance between the sensors to detect the two-dimensional position on the touch device.
  • the sensing information may be provided by a two-dimensional sensing information, and the two-dimensional sensing information is composed of a plurality of one-dimensional sensing information coaxially upward.
  • a two-dimensional sensing information is provided to represent a signal distribution on a two-dimensional plane, for example, a plurality of one-dimensional sensing information in the longitudinal axis or a plurality of one-dimensional sensing information in the horizontal axis to represent a signal.
  • the array s igna l matrix
  • the sensing area on the touch device includes a first two-dimensional detection range detected by the at least one first sensor and a second detected by the at least one second sensor.
  • the overlapping range of the dimension detection range is an overlapping range of three or more two-dimensional detection ranges.
  • the two-dimensional detection range is composed of detection ranges of multiple sensors, such as each infrared-detecting light receptor, capacitive detection or resistive detection of linear or strip-shaped conductive
  • the detection range of the strip or electromagnetically detected U-shaped coil is a fan-shaped or strip-shaped detection range toward an axial direction, and a plurality of sensors arranged in the same axial direction on a line segment (straight line or arc)
  • the detection range can constitute the two-dimensional detection range of the axis, such as a detection range of a plane or a curved surface constituting a rectangle or a sector.
  • the sensing area on the touch device includes a two-dimensional range detected by the plurality of sensors in the first axial direction and the second axial direction.
  • self-capacitive detection provides a driving signal to the plurality of first sensors, and senses the first two-dimensional detection range of the first sensors to be capacitively coupled. Signal or change to obtain a first-dimensional sensed information.
  • a driving signal is also provided to the plurality of second sensors, and the signals or changes of the second two-dimensional detection range of the second sensors are capacitively coupled to obtain a second one-dimensional sensing. News.
  • the sensing area on the touch device includes a plurality of one-dimensional sensing information detected by a plurality of sensors in a two-dimensional range to form a two-dimensional sensing information.
  • the signal source sequentially applies the driving signal to a first axial upper sensor, sequentially detecting at least one sensor in the second axial direction or simultaneously detecting the second axial direction (parts) Or all) sensor
  • the signal can obtain the two-dimensional sensing information in the axial direction, wherein the sensor is at least one adjacent sensor or the second axis is at least one adjacent but adjacent to the sensor.
  • a plurality of sensors form a plurality of sensing portions, respectively detecting each sensing portion Sensing information.
  • a plurality of first sensors such as a plurality of first conductive strips
  • a plurality of second sensors such as a plurality of second conductive strips
  • driving signals are applied in turn.
  • the sensed data is a continuous signal at different points in time, i.e., a composite signal that is continuously detected by one or more sensors simultaneously.
  • the touch device may be electromagnetic, continuously scan the coil on the electromagnetic touch device to emit electromagnetic waves, and the sensing information is detected by one or more sensors on an electromagnetic pen, and continuously combined into a signal. , then converted to multiple continuous signal values by an analog to digital converter.
  • the electromagnetic pen may emit electromagnetic waves or reflect electromagnetic waves from the electromagnetic touch device, and the sensing information may be obtained by a plurality of sensors (coils) on the touch device. Touch related sens ing informat ion
  • the second one-dimensional sensing information provided by the present invention is presented by a plurality of consecutive differences, each of which is a difference between a pair of signal values and a plurality of consecutive differences with respect to the signal value.
  • the sensed information presented can be regarded as a differential sen ing ing informat ion.
  • the acquisition of the differential sensing information may be directly obtained during sensing, such as simultaneously or continuously acquiring a plurality of signals, each of which is based on a pair of sensors, a time zone or a position.
  • a differential signal is generated.
  • the differential sensing information may also be generated by first generating original sensing information including multiple signal values, and then generating the original sensing information.
  • the present invention does not limit the form in which the sensing information exists, and the difference can be regarded as another form of the differential signal.
  • the present invention will be described in the following description in the form of a difference form, and one of ordinary skill in the art can deduce the embodiment of the differential signal form in accordance with the embodiment of the difference form.
  • the third one-dimensional sensing information provided by the present invention is represented by a plurality of consecutive double differences (Dua l Differences), and each double difference value may be a first pair of signal values with respect to the above signal value or difference value.
  • the sum or difference of the difference between the difference and a second pair of signal values that is, the difference or difference between the two pairs of signal values.
  • the difference between the difference between the first pair of signal values and the second pair of signal values is a first difference and a second difference, respectively
  • the double difference is the first difference and the first difference
  • the difference between the two differences, wherein the first difference and the second difference are both the difference between the previous signal value minus the subsequent signal value or the difference between the subsequent signal value and the previous signal value.
  • the double difference is not limited to be generated after the signal value or the difference is generated, or may be the sum or difference of the subtraction of the two pairs of signals respectively when the sensing information is provided, providing a similar or A double differential signal equivalent to the sum or difference of the difference between two pairs of signal values.
  • the present invention does not limit the form in which the sensing information exists, and the double difference can be regarded as another form of the double differential signal of the sensor.
  • the present invention will be described in the form of a double difference form, and one of ordinary skill in the art can deduce the embodiment of the double differential signal form in accordance with the embodiment of the Han difference form.
  • the difference between the difference between the first two signal values and the last two signal values is a first difference and a second difference, respectively, and the double difference is the first difference and a sum of the second difference, wherein one of the first difference and the second difference is a difference between the previous signal value and the subsequent signal value, and the other of the first difference and the second difference is The signal value is subtracted from the difference of the previous signal value.
  • the sensing information of the corresponding individual sensor, time interval or position may be a signal detected by the sensor, and when the signal is analog, it may be converted into a digital signal value via an analog to digital converter. Therefore, the difference may be a value of a difference between a pair of signals, for example, a value converted by a pair of signals after being subtracted by a differential amplifier. Similarly, the double difference can also be two pairs of signals. The converted value is added (or subtracted) by the difference amplifier after subtraction.
  • the difference and double difference described in the present invention include, but are not limited to, signal or signal value, and also include recording during hardware or software implementation (electrical recording, magnetic Temporary state of recording, optical recording), signal or signal value.
  • the sensing information may be a signal on the sensor or between the sensors, a differential signal (such as a pair of signal differences), a double differential signal (such as a sum or difference of two pairs of signal differences), a signal value, a difference
  • the double difference (signal, difference, and difference value after analog to digital) is another form of existence. Since the signal and signal values, the differential signal and the difference, the double differential signal and the double difference can be the presentation of the sensing information at different stages.
  • the touch-related sensing information generally refers to sensing information corresponding to the touch or proximity of an external object, such as original touch-related sensing information, differential touch related sense. Measurement information, double differential touch related sensing information.
  • the zero crossing is located between at least one positive value and at least one negative value, that is, between a pair of positive and negative values (between a pai r Of pos it ive and nega t ive va lues)
  • the difference or the erroneous value corresponding to the proximity or touch of the external object is a continuous plurality of positive values and a plurality of negative values.
  • the alternating combination of positive and negative zeros may be at least a zero value or between two values.
  • the values falling within a zero value range are regarded as zero values, corresponding to
  • the difference between the proximity of the external object and the touch or the double difference is an alternating combination of a value of more than one positive threshold and a value less than a negative threshold, and a value greater than a positive threshold and a value less than a negative threshold
  • the meeting place may be at least one zero value or between two values.
  • the differential touch-related sensing information and the double-difference touch-related sensing information are alternating combinations of at least one positive value and at least one negative value at the zero-crossing, wherein the zero-crossing may be at least one zero.
  • the value is either between positive and negative values.
  • the present invention compares the differential touch-related sensing information into a plurality of zero values of positive and negative values in the double-differential touch-related sensing information, and is also regarded as a zero-crossing point, or one of the zero values is zero. At the office.
  • the touch-related sensing information preset is started by at least one positive value or a negative value, and the at least one positive or negative value is initially searched for at least one positive including zero intersection.
  • An alternating combination of values and at least one negative value, wherein the zero crossing may be at least a zero value or between a positive value and a negative value.
  • the touch-related differential sensing information at least one positive value and at least one negative value are alternated The combination is symmetrically present, and in the touch-related double differential sensing information, an alternating combination of at least one positive value and at least one negative value occurs asymmetrically.
  • the touch-related sensed information is a continuous non-zero value, such as a plurality of consecutive non-zero signal values.
  • the at least one positive value can be regarded as a positive value set, including at least one positive value
  • the above-mentioned at least one negative value can be regarded as a negative value set, including at least one negative value.
  • the alternating combination described above may be a combination of two sets comprising a positive set and a negative set or a combination of more than three sets interleaved with a set of positive values and a set of negative values.
  • the present invention uses a capacitive touch device as an example, and those skilled in the art can easily infer that other applications are applied to resistive, infrared, surface acoustic wave, optical The application of the touch device.
  • the driving/detecting unit 130 generates a sensing information according to the signals of the plurality of sensors 140. For example, in the self-capacitance detection, the sensed sensor 140 is sensed, and in the mutual capacitance detection, the partial sensor 140 that is not directly driven by the driving/detecting unit 130 is sensed. .
  • the sensing device 120 may be disposed on the display 110, and the sensing device 120 and the display 110 may be configured with a shielding layer (not shown) or a back shield layer.
  • the controller 160 includes a transmission interface (ie, a transmission interface) with the host 170, and the control unit transmits the data to the host through the transmission interface.
  • a transmission interface includes Not limited to UART, USB. I 2 C, Bluetooth. WiFi and other wired or wireless transmission interfaces.
  • the transmitted data may be bit Set (such as coordinates), identification results (such as gesture codes), commands, sensing information, or other information that controller 160 can provide.
  • the sensing information may be an initial sensing information generated by the processor 161, and is sent to the host 170 for location analysis, such as location analysis, gesture determination, Command identification and so on.
  • the sensing information may be analyzed by the processor 161 first, and the determined position, gesture, command, and the like are delivered to the host 170.
  • the present invention includes, but is not limited to, the foregoing examples, and one of ordinary skill in the art will appreciate the interaction between other controllers 160 and host 170.
  • the driving/detecting unit 130 may include a driving unit 130A and a detecting unit 130A.
  • the plurality of sensors 140 of the sensing device 120 are operatively coupled to the drive/detect unit 130 via a plurality of wires.
  • drive unit 130A and detection unit 130B are operatively coupled to sensor 140A via wire W1 and operatively coupled to sensor 140B via wire W2, respectively.
  • the driving unit 130A drives or drives all the sensors 140A in a first period of time through the wire W1, and may also drive the partial sensors 140A in stages.
  • the unit 130B generates a first axial sensing information (one-dimensional sensing information) according to the signal of the sensor 140A via the wire W1.
  • the driving unit 130A drives or drives all the sensors 140B in a second period via the wire W2, and may also drive the partial sensors 140B in stages, and the sensing unit 130B passes the wire W2.
  • the signal of the detector 140B generates a second axial sensing information (one-dimensional sensing information).
  • the driving unit 130A alternately drives the sensor 140B in the first period via the wire W2, and each of the sensors 140B is driven by the detecting unit 130B.
  • the signal of the detector 140A generates one-dimensional sensing information corresponding to the first axial direction of the driven sensor, and the first-dimensional one-dimensional sensing information constitutes a first-dimensional one-dimensional sensing information (or An image).
  • the driving unit 130A alternately drives the sensor 140A in the second period via the wire W1, and when each sensor 140A is driven, the detecting unit 130B generates a corresponding signal according to the sensor 140B via the wire W2.
  • the second axial one-dimensional sensing information is used to form a second-dimensional one-dimensional sensing information (or an image) of the second axial direction of the driven sensor.
  • a signal may be provided between the driving unit 130A and the detecting unit 130B via the line 132 for synchronization, and the signal of the line 132 may be provided by the processor 160 described above.
  • the ability to sense information and two-dimensionally sense information can also produce only uniaxial two-dimensional sensing information.
  • the present invention includes, but is not limited to, the above-described capacitive position detecting device, and those skilled in the art can easily infer other applications applied to resistive, infrared, surface acoustic wave, and optical touch devices.
  • the detecting unit 130B is operatively coupled to the sensing device via a wire (eg, W1), and the operative coupling may be achieved by a switching circuit 310, and the switching circuit may be one or more Combinations of electrical components such as tools, switches, etc., and those skilled in the art can infer the application of other switching circuits.
  • the signal of the sensor 140 can be detected by a detecting circuit 320.
  • the sensing information SI can be generated through the analog to digital circuit 320.
  • the sensing information SI may be analog or digital. In a preferred embodiment of the invention, the sensing information is in digital form.
  • the present invention includes, but is not limited to, the above examples, and one of ordinary skill in the art will appreciate that the detection circuit 320 and the analog to digital circuit 330 can be integrated into one or more circuits.
  • the detecting circuit 320 may be composed of one or more detectors, each of which receives at least one signal of the sensor 140 to generate an output, and the detector may be as shown in the third B to the third D
  • the detectors 340, 350, 360 are shown.
  • the signal of the sensor 140 is an alternating current signal, which changes with a pair of half cycles, so the detection of the signal of the sensor 140 is also changed according to different half cycles, such as in the first half.
  • the signal of the period detection sensor 140 detects the reverse signal of the sensor 140 during the second half of the cycle, and vice versa. Therefore, the detection of the signal of the sensor 140 can be controlled by a synchronization signal Ssync. As shown in FIG. 3B to FIG. 3C, the synchronization signal Ssync and the signal of the sensor 140 can be synchronized or have the same period.
  • the synchronization signal Ssync is used to control one or more switches (such as the switching circuits 321, 323, 325) to switch between the base points P1 and P2, detect the signal of the sensor 140 in the first half period, and detect the sensing in the second half period.
  • the reverse signal of the device 140 In Figure 3B., the reverse signal can be provided by an inverter Cinv.
  • the detection of the signal of the sensor 140 is at least one cycle. At least one predetermined period (or phase) detection may be detected during at least one period of the first half period and at least one period of the second half period, or may be only in the first half period or at least one period of the second half period To detect. In a preferred embodiment of the present invention, at least one period of time during which a signal in a period is better is scanned as a detection period, wherein the detection period is less interfered by noise (ie, noise) relative to other periods. The scanning of the detection period may be determined based on the detection of the signal of the at least one sensor in each of the at least one period. After the detection period is determined, the detection of the signal of the sensor 140 is only detected during the detection period, and may be controlled by a signal, as shown in FIG. 3B to FIG. 3D (ie, enabled). Signal Senable.
  • the present invention generates a value of the sensing information SI based on the signal of at least one of the sensors 140.
  • the sensing information SI is composed of a plurality of signal values.
  • an input 311 is operatively coupled to a sensor 140 to detect a signal, and then a signal value of the sensing information SI is generated via the analog-to-digital circuit 330.
  • the sensing information SI is composed of a plurality of differences. For example, as shown in FIG.
  • the double differential signal can be generated according to signals of a first pair of sensors and a second pair of sensors, the first pair of sensors being the first two of the three sensors, and The second pair of sensors is the last two of the three sensors, three of which may or may not be adjacent.
  • the detection circuit 320 includes a plurality of detectors that simultaneously generate values of all or part of the sensing information SI.
  • the detecting circuit 320 may be composed of a plurality of detectors 340, 350 or 360, and the outputs of the detectors are converted into analog sensing signals SI by analog to digital circuits 330. value.
  • the analog-to-digital circuit 330 includes at least one analog-to-digital ADC, and each analog-to-digital device can generate the value of the sensing information SI according to the output of only one detector, as shown in FIG. 3E, FIG. 3G, and FIG.
  • the value of the sensing information SI may be generated by the output of the plurality of detectors in turn, as shown in FIG. 3F, FIG. 3H, and FIG. 3J.
  • the value of the sensing information SI may be generated in parallel or in sequence.
  • the value of the sensing information SI is sequence generated, which may be achieved by a switching circuit 370, for example, multiple
  • the analog-to-digital device alternately outputs the value of the sensing information SI, as shown in FIG. 3E, FIG. 3G, and FIG. 31, or provides the output of the plurality of integrators to an analog-to-digital device to generate the value of the sensing information SI. 3F, 3H, and 3J.
  • the sensing information SI having a plurality of signal values is generated according to signals of the plurality of sensors, wherein each of the signal values is generated according to a signal of one sensor, 3B, 3E and 3F.
  • the sensing information SI having the plurality of differences is generated according to the signals of the plurality of sensors, wherein each of the differences is generated according to the signals of the pair of sensors, as shown in FIG. 3C and FIG. 3G is shown in Figure 3H.
  • the sensing information SI having a plurality of double differences is generated according to the signals of the plurality of sensors, wherein each double difference is generated according to the signals of the three sensors, as shown in FIG. 3D. Figure 31 and Figure 3J.
  • the wires connecting the plurality of detectors include, but are not limited to, a wire W1 or a wire W2.
  • the integrator and the conductor include, but are not limited to, a direct connection, or may be connected through a switching circuit, as shown in Fig. 3A.
  • the value of the sensing information is generated by multiple detections by at least one detector of the detecting circuit 320, and the detecting circuit 320 is transmitted through the switching circuit 310 by the sensors. A portion of the sensor is selected for detection.
  • only selected sensors are driven by drive unit 130A, such as in self-capacitance detection.
  • only the selected sensor and a portion of the selected sensor adjacent to the selected sensor are driven by the drive unit 130A.
  • the second stage differential circuit includes one or more second subtractors (eg, integrators in the integrating circuit 324), and each of the second subtractors respectively depends on a pair of the first stages of the first level difference signals The difference signal produces a second level difference signal.
  • second subtractors eg, integrators in the integrating circuit 324.
  • the signal subtraction and measurement are simultaneously performed by the differential integrator 327, wherein the signal measurement can further include generating a digital value by the analog conversion circuit ADC.
  • the foregoing related illustrations and descriptions are only one of the examples of the present invention, and are not intended to limit the present invention. Those skilled in the art may infer that signal subtraction and signal measurement may be performed by different circuits, for example, by a subtraction method. The device passes through an integrator and will not be described here.
  • each value of the sensing information is generated by one of the second level difference signals, and each of the second level difference signals is respectively determined by the pair of first level differences.
  • Generating a first difference signal and a second difference signal wherein the first difference signal is generated according to signals of a first sensor and a second sensor of the sensors, and second The difference signal is generated according to the signals of the second sensor and the third sensor of the sensors, respectively.
  • each value of the sensed information corresponds to the signal of three of the sensors, respectively.
  • the sensing information may be obtained by a differential circuit
  • the differential circuit includes: one or more subtractors and a measuring circuit, such as shown in FIG. 3C, FIG. 3G or FIG. 3H. .
  • each of the subtractors generates a difference signal based on the signals of a pair of sensors, respectively.
  • the measurement circuit measures the difference signals to generate a differential sensing information, wherein each value of the sensing information is a difference between a pair of values of the differential sensing information.
  • the measurement circuit measures the second level difference signals at one or more time points to generate the sensed information. For example, as shown in Fig. 3C or Fig. 3H, these second level difference signals are measured at a plurality of time points, or as shown in Fig. 3G, the second level difference signals are measured at a time point.
  • the sensing information may be obtained by a measuring circuit as shown in Fig. 3B, Fig. 3E or Fig. 3F.
  • the measuring circuit measures the signals of the sensors at one or more time points to generate an initial sensing information, and the sensing information is generated according to the initial sensing information, wherein each value of the sensing information is respectively initiated by Three values of the sensed information are generated.
  • the measurement circuit measures the second level difference signals at one or more time points to generate the sensed information. For example, as shown in Fig. 3B or Fig. 3F, these second level difference signals are measured at a plurality of time points, or as shown in Fig. 3E, the second level difference signals are measured at a time point.
  • Each value of the sensing information is a difference or sum of a first difference value and a second difference value, wherein the first difference value is a difference between the first two values of the three values of the initial sensing information, and The difference is the difference between the last two values of the three values of the initial sensing information.
  • the three values of the initial sensing information are a first value, a second value, and a third value, respectively, and each value of the sensing information is (second value - first value) - (first Three values - second value), (first value - second value) - (second value - third value), (second value - first value) + (second value - first value) or (first One value - second value) + (third value - second value).
  • each of the aforementioned initial sensing information is generated based on a signal of one of the sensors, in other words, each value of the sensing information corresponds to a signal of three of the sensors, respectively.
  • each touch-sensing information in the sensing information has two zero-crossing points, and the position that is approached or touched by the external object is determined according to each touch-related sensing information.
  • the touch-related sensing information is located at the foremost part or the last part of the sensing information, and the external object only partially approaches or touches the active area edge of the sensing device, instead of two At the zero-crossing office, an exception is required.
  • the aforementioned points in time may include, but are not limited to, portions passing through one or more clocks, or one or more clocks.
  • the senor may be composed of a plurality of conductive sheets and connecting wires, for example, a plurality of connecting wires connected in series with a series of diamond-shaped or square conductive sheets.
  • the conductive strips of the first sensor 140A and the second sensor 140B may be arranged in different planes or may be arranged in the same plane.
  • the first and second sensing layers 120A, 120B are separated by an insulating layer or a piezoresive layer, wherein the piezoresistive layer may be composed of an anisotropic conductive paste.
  • each sensor senses a sensing range and is sensed by a plurality of sensors including a plurality of first sensors and a plurality of Two sensors, the sensing ranges between the first sensors are parallel, and the sensing ranges between the second sensors are parallel, and the parallel sensing ranges of the first and second sensors overlap to form a An array of overlapping regions.
  • the first and second sensors are two rows of infrared receivers arranged in a horizontal direction and a longitudinal direction, respectively, respectively sensing a parallel scanning range of direct and horizontal, and the straight and the parallel scanning ranges of the ice are interlaced to form a An array of overlapping regions.
  • the parallel and horizontal parallel scan ranges described above are implemented by a plurality of overlapping sensors of capacitive or resistive type.
  • the signal values, difference values, and double difference values of the above sensing information can be converted to each other.
  • successive signal values are converted into successive differences, each difference being the difference between a pair of adjacent or non-adjacent signal values.
  • continuous signal values are converted into continuous double differences, each double difference being a difference sum or difference between two pairs of signal values.
  • a continuous difference value is converted into a continuous signal value, and each difference value is added to each of the preceding or following differences to generate a corresponding signal value, which constitutes a continuous Signal value.
  • the continuous difference is converted into a continuous double The difference, each of the difference values is the sum or difference of a pair of adjacent or non-adjacent differences.
  • the continuous double difference value is converted into a continuous difference value, and each double difference value is added to each of the preceding or following double difference values to generate a corresponding difference value. , forming a continuous difference.
  • continuous Han-Difference values are converted into continuous signal values.
  • each double difference plus all previous double differences is used to generate a corresponding difference, which constitutes a continuous difference, and then subtracts all subsequent differences from each difference.
  • the total difference is generated by subtracting all the previous double differences from each of the difference values, forming a continuous difference, and adding each of the differences to the subsequent ones. The difference produces a corresponding signal value that constitutes a continuous signal value.
  • All of the aforementioned plus or double difference values may be sequentially or backwardly accumulated or subtracted to sequentially generate corresponding signal values or differences.
  • the above-mentioned conversion methods include, but are not limited to, conversion of one-dimensional sensing information. Those skilled in the art can deduce that the above-mentioned conversion method can also be applied to two-dimensional sensing information or sensing information of three-dimensional or more. Moreover, one of ordinary skill in the art will appreciate that the above-described conversion mode of operation may be performed by the aforementioned controller 160 or host 170.
  • the detected first form of sensing information (eg, one-dimensional, two-dimensional sensing information) is converted into sensing information for position analysis.
  • the detected first form of sensing information is converted into a second form of sensing information, and the second form of sensing information is converted into sensing for position analysis.
  • Information for example, is converted from continuous double difference values into continuous signal values.
  • One Dimensional Position Analysis (One Dimension Pos i t ion Ana lys i s)
  • a first position analysis provided by the present invention analyzes the position of a zero-cross s ing as a corresponding position of an external object based on a plurality of differences in the sensing information.
  • the location analysis can be a determination including, but not limited to, the proximity and touch of an external object, that is, the determination of the corresponding position of the external object includes, but is not limited to, the determination of the proximity and touch of the external object.
  • a threshold value is used to determine the starting position of the zero crossing, and the starting position searches for a pair of adjacent differences including a positive value and a negative value, and then according to the pair The proximity difference determines the location of the zero crossing.
  • the threshold is used in the sensing information represented by the difference.
  • the search performed by the limit includes, but is not limited to, the judgment of the proximity or touch of an external object. In other words, in the process of scanning the sensing information, whenever the sensing information is greater than a positive threshold or less than a negative threshold, it can be determined that the sensing information has a zero intersection where the external object approaches or touches. .
  • a threshold value corresponding to a positive value is generated with a threshold value, for example, less than a threshold
  • the difference between the P ⁇ value (such as the positive threshold) is represented by 0 or a pseudo value (fal se), and the difference greater than the threshold is represented by 1 or true (true), with an adjacent difference of 10.
  • the true value of one or the true value and the pseudo value is the starting position, and the search direction at the zero intersection is the backward search.
  • the difference may be represented by a value greater than a threshold (eg, a negative threshold) by a value of 0 or a pseudo value (fa l se), and a difference smaller than the threshold value may be represented by a true value (true).
  • the starting position is the one where the adjacent difference is 01 or the true value of the true value and the false value, and the search direction at the zero intersection is the forward search.
  • Table 1 and Figure 4A are examples of determining the proximity or touch of an external object by the threshold value.
  • the example includes the signal values and differences of the corresponding 15 sensors, and the judgment result using a positive threshold T1 (for example, 4) and a negative threshold ⁇ 2 (for example, -4).
  • a positive threshold T1 for example, 4
  • a negative threshold ⁇ 2 for example, -4.
  • the starting position is 1 where the adjacent difference is 01, that is, the 5th difference and the 12th difference, in the figure, the horizontal bar is For example, there are two external objects that are close to or touched.
  • the number of starting positions corresponds to the number of external objects approaching or touching.
  • the present invention is not limited to the number of two external objects approaching or touching in this example, and may be one or More.
  • a first threshold value and a second threshold value are used to determine a section for searching for zero-crossing, including but not limited to determining an approach or touch of an external object, and then Search for the location of the zero crossing.
  • a binarization value corresponding to a positive value is generated with a first threshold value, for example, a difference smaller than a threshold value is represented by 0 (or a pseudo value (fa l se)), and is greater than a threshold value.
  • the difference is represented by 1 (or true), starting with 1 where the two adjacent differences are 10.
  • a binarization value corresponding to a negative value is generated with a second threshold value, for example, a difference greater than a threshold value is represented by 0 (or a pseudo value), and a difference less than a threshold value is 1 ( Or true value), the end position is 1 with two adjacent differences of 01.
  • the starting position and the ending position are paired to determine the interval at which the zero crossing is searched. In an example of the present invention, the zero crossing is judged by the slope between the starting position (e.g., 1 position in 10) and the ending position (e.g., 1 position in 01).
  • the above-described starting and ending positions can be interchanged as an ending position and a starting position, respectively.
  • the touch-related sensing information can be determined by being one of the starting position of 01 and ending at 10.
  • the interval of the first search zero-crossing after pairing is between the fourth and fifth differences
  • the interval of the second search zero-crossing after pairing is the tenth. Between the 12th difference.
  • the scan of the positive threshold and the scan of the negative threshold can be performed simultaneously (or parallel processing), and the pairing of the intervals can also be determined after the initial position is determined. After the end position is judged.
  • the threshold value is generated according to the sensing information. For example, the threshold value is multiplied by a ratio of the largest of the absolute values of all the differences (for example, a ratio smaller than one, for example, 0.9). It is also determined that the positive threshold is determined by multiplying the largest of the positive differences by a ratio, or the negative threshold is determined by multiplying the smallest of the negative differences by a ratio. In other words, the threshold can be fixed or dynamic. Therefore, when the absolute value of the threshold value is large, the proximity or touch of the corresponding external object may be judged in the scan using the positive threshold value, but not in the scan using the negative threshold value. Judge it, and vice versa.
  • the larger threshold value is more conducive to filtering out noise or ghost points (ghost points refer to signals that are touched at locations that are not actually touched), and smaller thresholds are more conducive to avoiding missed judgments.
  • a real touch, or a judgment of the proximity of an external object It can be inferred from the above description that, corresponding to the proximity or touch of the same external object, whether the initial position is determined by the positive threshold or the backward search, or the negative threshold is used to determine the starting position. Searching forward, you will find the same zero-crossing. Therefore, in an example of the present invention, the starting position is scanned by using the positive threshold and the negative threshold, respectively, and the zero crossing is searched from the starting position, and the external object is determined according to the number of zero crossings found.
  • the number of touches and further determine the location of the zero crossing.
  • the starting position determined according to the positive threshold value is a backward search for the zero-crossing point.
  • the starting position judged by the negative threshold is the forward search zero crossing, and vice versa.
  • the proximity or touch corresponding to the same external object does not necessarily determine the starting position when scanning with the positive threshold and the negative threshold.
  • a threshold value is used to determine a signal value or a double difference value for determining a centroid position.
  • a binarization value corresponding to a signal value or a double difference value may be generated with a threshold value, for example, a signal value smaller than a threshold value or a double difference value of 0 or a pseudo value ( Fa l se) represents, and the signal value or double difference greater than the threshold value is represented by 1 or a true value (t rue).
  • the signal value or double difference represented by 1 or true value is the signal value or double difference for judging the centroid position.
  • a continuous signal value or a double difference value is converted into a continuous difference value to analyze a corresponding signal value or a double difference value at a zero-crossing point as a central signal value or a double difference value, and then The i or j signal values or double differences are taken forward and backward respectively with the central signal value or the double difference as the signal value or double difference ⁇ for judging the centroid position.
  • the zero crossing is analyzed by the continuous difference, and the continuous difference is converted into a continuous signal value or a double difference, and then the corresponding signal value or double difference at the zero crossing is analyzed.
  • the value is taken as the central signal value or double difference, and then the i or j signal values or double differences are taken forward and backward as the signal value or double difference for determining the centroid position, respectively, with the central signal value or the double difference value. value.
  • ⁇ can be a one-dimensional coordinate (such as the X coordinate or Y coordinate) or a two-dimensional coordinate (such as (X, Y)).
  • a third position analysis provided by the present invention analyzes the centroid position (center of gravity position or weighted average position) as a corresponding position of the external object based on a plurality of differences in the sensing information.
  • the nth signal The value, the difference, or the double difference respectively take i and j signal values, difference values, or double differences forward and backward as the centroid calculation range, which can be applied to determine the signal value and difference of the centroid position. , or double difference, and vice versa.
  • One of ordinary skill in the art will appreciate that the above-described one-dimensional location analysis job may be performed by the aforementioned controller 160 or host 170.
  • the two-dimensional sensing information may be composed of a plurality of one-dimensional sensing information, wherein each one-dimensional sensing information includes sensing information corresponding to a plurality of first-dimensional positions, and each one-dimensional sensing information is respectively Corresponds to the position of a second dimension. Therefore, the two-dimensional position analysis may include at least one-dimensional position analysis for the plurality of one-dimensional touch sensitive materials, that is, the two-dimensional position analysis may include at least a plurality of one-dimensional position analysis.
  • the first-dimensional centroid position of each external object in each first-dimensional sensing information is a two-dimensional position (eg, a two-dimensional coordinate (first-dimension) The centroid position, the position of the second dimension of the first dimension sensing information)), can be used to calculate the two-dimensional centroid position (or geometric center) of the external object, wherein the weighting value of each one-dimensional centroid position can be external a signal value or a double difference value of the object in the corresponding first dimension sensing information (such as one of two signal values or double differences of the nearest neighboring one-dimensional centroid position on the first dimension sensing information or an average value thereof, an interpolation value ), or the sum of the signal values or double differences of the external objects on the corresponding first dimension sensing information.
  • the weighting value of each one-dimensional centroid position can be external a signal value or a double difference value of the object in the corresponding first dimension sensing information (such as one of two signal values or double differences of the nearest neighboring one-dimensional centroid position on the first dimension sens
  • the two-dimensional position analysis may be a one-dimensional position analysis of sensing information of each first dimension, and analyzing the two-dimensional centroid position of each external object according to at least one two-dimensional position corresponding to each external object.
  • the two-dimensional position analysis may include performing one-dimensional position analysis on the plurality of one-dimensional sensing information on a first axial direction (or the first one dimension), respectively.
  • An at least one dimensional position of the outer object in the first axial direction, the first-dimensional centroid position of each outer object in the first axial direction is analyzed.
  • a one-dimensional position analysis is performed on the plurality of one-dimensional sensing information in a second axial direction (or the second dimension), according to at least a dimension position corresponding to each external object in the second axial direction.
  • analyzing a second-dimensional centroid position of each external object in the second axial direction A two-dimensional position of each of the external objects can be analyzed by pairing the first one-dimensional centroid position of each of the outer objects in the first axial direction with the second one-dimensional centroid position in the second axial direction.
  • the two-dimensional position analysis may be performed by two-dimensional sensing information (such as two-dimensional sensing information in the first axial direction and two-dimensional sensing information in the second axial direction) on two different axial directions. Dimensional position analysis to analyze the two-dimensional position of each external object.
  • the two-dimensional position analysis may be a plurality of one-dimensional sensing information analysis in a first axial direction corresponding to a one-dimensional centroid position of each external object, and according to each dimension sense The corresponding two-dimensional position of the information is determined, and the two-dimensional position corresponding to each one-dimensional centroid position of each external object in the first axial direction is determined.
  • the two-dimensional position analysis further analyzes a one-dimensional centroid position corresponding to each external object in a plurality of one-dimensional sensing information in a second axial direction, and determines the second-dimensional position according to each dimension sensing information, and determines the first axis.
  • the two-dimensional position analysis then analyzes the two-dimensional centroid position according to the two-dimensional position of each of the external objects in the first and second axial directions corresponding to all the one-dimensional centroid positions.
  • the two-dimensional sensing information can determine the position of each external object via the image processing program.
  • a watershed algorithm or other image processing can be used for position analysis.
  • the location of each water diversion collar can be analyzed by a watershed algorithm, and the centroid position calculation can be performed by sensing information adjacent to the position of each water diversion collar to obtain a more accurate position.
  • the initially obtained plurality of one-dimensional sensing information is represented by a difference
  • the position of each zero-crossing is determined by analyzing the position of each one-dimensional sensing information, and
  • the signal value or double difference at the position of each zero-crossing to form an image (or array) presented by a two-dimensional sensing information which may be a position analysis using a watershed algorithm or other image processing.
  • the double difference at the zero-crossing can be generated by two directly adjacent differences, such as zero-crossing—between the k-1th difference and the kth difference, and the double difference at the zero-crossing can
  • the signal value at the zero-crossing intersection may be generated by converting the difference representing the entire one-dimensional sensing information into a signal value, or may be generated by a plurality of differences closest to the zero-crossing.
  • the signal value at the zero-crossing can be judged.
  • the initially obtained plurality of one-dimensional sensing information is represented by a signal value and a han-difference value, and then converted into a difference value, and is determined by analyzing a position of each one-dimensional sensing information.
  • one-dimensional sensing information in the second axial direction is also acquired while the two-dimensional sensing information in the first axial direction is obtained.
  • a one-dimensional position or a two-dimensional position of each external object in the first axial direction can be obtained.
  • a one-dimensional position of each external object in the second axial direction can be obtained.
  • the one-dimensional position in the second axial direction may be paired with the one-dimensional position in the first axial direction to become a two-dimensional position, and may also be used to replace or correct the second axial direction in the two-dimensional position in the first axial direction. position.
  • a one-dimensional distance or two-dimensionality corresponding to a one-dimensional centroid position of the same external object approaching or touching and at least one other one-dimensional centroid position corresponding to the proximity or touch of the same outer object The distance is within a threshold.
  • the weighted value of each dimension centroid position corresponding to the proximity or touch of the same external object is greater than a threshold value.
  • the touch-related sensing information may be one of the touch-related sensing information or the plurality of touch-related sensing information in the sensing information, and the related operation for the touch-related sensing information. Including but not limited to application to specific touch-related sensing information, it is also possible to apply to all touch-related sensing information of the present invention.
  • the two-dimensional sensing information proposed by the present invention may be a partial sensing information having a value of inner low and outer high, as shown in the basin 510 of Figs. 5A and 5B.
  • the two-dimensional sensing information including the plurality of double differences is higher in the corresponding touch-related sensing information than in the surrounding when a large range of external objects is touched ( For the larger value, the portion near the center will show a lower depression (smaller value).
  • all the negative values of the two-dimensional sensing information including the plurality of differences are converted into positive two-dimensional sensing information, and when the touch range of the external object is greater than a certain degree, correspondingly In the touch-related sensing information, the portion near the center exhibits a lower depression (smaller value) relative to the higher (larger value) portion.
  • the touch-related sensing information is a part of the sensing information having a value of inner high and low, and is a hill (smaller range) or a platform (large range).
  • two-dimensional sensing information including multiple double differences or two-dimensional sensing information that converts negative values of all differences into positive values may also include hills and terraces.
  • the portion of the sensing information having the value of the inner low and the outer high is the sensing information related to the magnetic contact with the portion of the sensing information having the value of the inner high and the low.
  • the platform is considered to be a larger hill
  • the basin is considered to be a valley with no gaps or fewer gaps.
  • the touch-related sensing information is not a valley or a basin, or a hill or a hill.
  • the sensing information of the two adjacent inner high and low is regarded as being located at the same touch. Touch related sensing information.
  • the basin represents a portion of the sensing information having a value of the inner low and the outer high
  • the hills represent the sensing information having the value of the inner high and the outer low, for the convenience of describing the present invention, and are not intended to limit the present invention.
  • one of ordinary skill in the art can infer other portions of the sensing information having the value of the inner low and the outer high and the sensing information having the value of the inner high and the outer low.
  • a method of capacitive position detection is shown in FIG. 6A.
  • a capacitive sensing device including a plurality of sensors is provided, the sensors including a plurality of first sensors and a plurality of second sensors, wherein the first sensing The device overlaps the second sensors with a plurality of overlapping points.
  • each touch-related sensor is detected.
  • at least one mutual capacitance detection range is determined according to all touch-related sensors.
  • a two-dimensional sensing information is generated according to the sensing information of the at least one mutual capacitance detecting range. .
  • the touch-related sensor may be determined by self-capacitance detection, for example, self-capacitance detection of all the first sensors, and determining the first sensor related to the touch, Similarly, it is also possible to determine the second sensor associated with the touch.
  • the touch-sensing sensor can be judged by mutual capacitance detection. For example, when all the first sensors simultaneously drive a driving signal, the signals of the second sensor are detected in turn or not to determine Touch the relevant second sensor. In addition, when all the first sensors are simultaneously driven by a driving signal, they may also take turns or The signal of the first sensor is detected to determine that the first sensor associated with the touch is touched.
  • the aforementioned sensor for detecting each touch may be as shown in Fig. 6B.
  • a drive signal is simultaneously supplied to all of the first sensors.
  • steps 622 and 623 when all of the first sensors are simultaneously provided with a driving signal, the signals of the first sensors are detected to generate a first-dimensional sensing information, and the detection is performed.
  • the signal of the first sensor generates a second one-dimensional sensing information.
  • each touch-related sensor is determined according to the first "" "" one-dimensional sensing information and the second one-dimensional sensing information.
  • the one-dimensional sensing information can be judged by the signals of all the first sensors or the signals of all the second sensors. According to the judgment of each touch-related sensing information on the one-dimensional sensing information, the corresponding information can be determined.
  • Each touch-sensitive sensor that touches the relevant sensing information For example, the touch-related sensing information as shown in FIG. 1B, FIG. 1C, FIG. ID or FIG. IE is judged on the one-dimensional sensor, and the touch-related sensor is determined accordingly. .
  • the touch-related sensor may be a sensor that includes a plurality of zero values corresponding to the sides of the touch-related sensing information.
  • the value of the sensing information when the value of the sensing information is a signal value, it may include one sensor on each side, and when the value of the sensing information is a difference, it may be two sensors on both sides, or When the value of the sensing information is ⁇ : double difference, it may include three sensors on both sides.
  • the mutual capacitance detection range may be a mutual capacitance detection range of the first sensor or the second sensor associated with all touches, or may be related to all touches.
  • the overlap of the sensors overlaps as a mutual capacitance detection mode.
  • the overlap of the first sensor associated with all touches and the second sensor associated with the touch is used as the mutual capacitance detection range.
  • a driving signal may be provided in turn for each touch-related first sensor, and each touch is detected when each of the touch-sensitive first sensors is provided with a driving signal.
  • the signal of the second sensor or the signals of all the second sensors are touched to determine the sensing information of at least one mutual capacitance detection range.
  • the sensing information that is not corresponding to the at least one mutual capacitance detection range may be a zero value in the two-dimensional sensing information described in step 650, with respect to the sensing information corresponding to the at least one mutual capacitance detection range. Or a preset value to represent. Accordingly, the present inventor does not necessarily need to detect all the signals of the overlapping points, and can also generate two-dimensional sensing information throughout all the overlapping points.
  • the present invention may further include performing an analysis on the part of the sensing information or the two-dimensional sensing information to analyze each touch-related sensing information, wherein the analyzing includes at least analyzing each inner low Externally high touch-related sensing information, such as touch-related sensing information for valleys or basin structures.
  • the analysis may also include analyzing each of the touch-related sensing information, such as the touch-related sensing information of the hilly aspect.
  • each value of the sensing information corresponding to the at least one mutual capacitance detecting range is based on a difference of signals of the pair of sensors.
  • all negative values are converted to positive values.
  • each value of the sensing information corresponding to the at least one mutual capacitance detection range may be generated according to signals of three sensors, such as two-dimensional double differential sensing information.
  • the two-dimensional sensing information may be a signal value, a difference value or a double difference value
  • the sensing information of the mutual capacitance detecting range may be a signal value, a difference value or a double value different from the two-dimensional sensing information.
  • the first-dimensional sensing information and/or the second-dimensional sensing information used to detect each touch may also be sensing information different from the mutual capacitance detecting range. According to the foregoing description, those skilled in the art can infer that the two-dimensional sensing information, the sensing information of the mutual capacitance detection range, the first-dimensional sensing information, and/or the second one-dimensional sensing information are converted. .
  • the first-dimensional sensing information and/or the second-dimensional sensing information may be composed of multiple signal values
  • the sensing information of the mutual-capacitive detection range may be composed of multiple differences, two dimensions.
  • the part of the sensing information related to the mutual capacitance detection range is composed of Han difference values, and the other parts are represented by zero values.
  • the first one-dimensional sensing information and/or the second one-dimensional sensing information is one-dimensional differential sensing information, and the two-dimensional sensing information is related to the mutual capacitance detecting range.
  • the part is composed of double difference, and the other part is represented by zero value.
  • the first one-dimensional sensing information and/or the second one-dimensional sensing information may be generated in a manner as shown in FIG. 6B. Since all the first sensors are simultaneously driven, water stain or conductive on the sensing device may be avoided. Interference with impurities.
  • the mutual capacitance detection range is judged by reducing the interference of water stains or conductive impurities on the sensing device, and the range of interference of water stains or conductive impurities on the sensing device during mutual capacitance detection. It has also been reduced as much as possible to minimize the extent of the impact. If all the overlapped points are detected by mutual capacitance, the interference of water stains or conductive impurities on the sensing device will spread throughout all water and conductive impurities.
  • the first-dimensional sensing information and the second-dimensional sensing information may be performed by performing self-capacitance detection on the first sensor and the second sensor respectively, and performing the first sensor on the first sensor
  • a driving signal is simultaneously supplied to the first sensors, and when self-capacitance detection is performed on the second sensors, driving signals are simultaneously supplied to the second sensors.
  • This also has the effect of reducing the water stain or conductive impurities on the sensing device, but it consumes a lot of power compared to the mode shown in Fig. 6B, and it takes a long time because it requires two driving.
  • the detection of the signals of the first sensor and the second sensors can be performed simultaneously.
  • the detection of the signals of the first sensor and the second sensors may also be performed separately, but it takes more time.
  • FIG. 6A and FIG. 6B may be performed by the controller 160, and the related details are disclosed in the above description, and details are not described herein again.
  • the above description of these first sensors Drive or/and detection can also be inferred to be used for the same drive or/and detection of these two-dimensional sensors.
  • a method of capacitive position detection is shown in FIG. 7A.
  • a two-dimensional sensing information is obtained.
  • at least - dimensional sensing information is obtained.
  • at least one detected range is determined according to the at least one-dimensional sensing information when the capacitive sensing device is touched or approached.
  • each touch-related sensing information is determined at the at least one detected range.
  • the plurality of one-dimensional sensing information may be obtained by a capacitive sensing device, and the capacitive sensing device includes a plurality of sensors, and the sensors include a plurality of first sensors and a plurality of second a sensor, wherein the first sensors overlap the plurality of second sensors.
  • the above steps 710 to 720 may be performed by the controller 160. Additionally, the above steps 730 through 740 may be performed by the aforementioned controller 160 or host 170.
  • a two-dimensional sensing information is obtained by mutual capacitance detection, and one-dimensional sensing information is derived according to the two-dimensional sensing information. For example, generating a second one-dimensional sensing information according to the sum of all the values of each of the first-dimensional information, that is, each value of the second-dimensional sensing information is respectively based on all values of one of the first sensing information. And or worse.
  • each value of each of the first-dimensional sensing information is generated according to one, two or three of the sensors, respectively, so each value corresponds to the dimensional position, and the derived one-dimensional sensing
  • Each value of the information is generated based on the sum or difference of all values corresponding to the same one-dimensional position in the two-dimensional sensing information.
  • the mutual-capacitance detection can be performed to obtain one-dimensional measurement information corresponding to the first sensors and/or the second sensors to determine the touch-related sense in the one-dimensional sensing information. Measure information, or further determine the touch of the relevant sensor.
  • one-dimensional sensing information corresponding to the first sensors and/or the second sensors may be generated by self-capacitance detection. As shown in the foregoing steps 610 to 630, all of the sensors in the first axial direction are driven by a driving signal, and signals of all the sensors in the first axial direction are detected to generate all corresponding to the first axial direction. One-dimensional sensing information of the sensor. In addition, when all the sensors in the first axial direction are driven, signals of all the sensors in the second axial direction are detected to generate one-dimensional sensing corresponding to all the sensors in the second axial direction. News.
  • the one-dimensional sensing information corresponding to all the sensors in the first axial direction may be generated by self-capacitance detection of all the first axial sensors.
  • the one-dimensional sensing information corresponding to all the sensors in the second axial direction may be generated by self-capacitance detection of all the sensors in the second axial direction.
  • the first axial direction and the second axial direction may be one of a horizontal axis or a vertical axis, respectively, and the first axial sensor and the second axial sensor may be respectively One of the first sensor and one of the second sensors is coupled to the other.
  • the foregoing determining that at least one detected range may be as shown in FIG. 7B.
  • a touch-related range of each touch-related sensing information in the two-dimensional sensing information is determined.
  • at least one detected range is determined according to each touch related range.
  • the at least one detected range may be an intersection or a union of all touch related ranges.
  • at least - each value of the dimensional sensing information corresponds to a range on the two-dimensional sensing information, and each of the touch-related ranges is a corresponding range of all values of the corresponding touch-related sensing information.

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Description

电容式位置侦测的方法与装置 本发明涉及一种位置侦测的方法与装置， 特别是涉及一种电容式位置 侦测的方法与装置。 背景技术
触控显示器（Touch Di splay)已广泛地应用于许多电子装置中， 一般的 做法是采用一触控面板（Touch Sens ing Panel)在触控显示器上定义出一二 维的触摸区， 藉由在触摸板上纵轴与横轴的扫瞄来取得感测资讯（Sens i ng Informat ion, 即感测信息）， 以判断外在物件（如手指）在触摸屏上的碰触 或接近， 例如美国专利号 US4639720所提供的一种电容式触摸显示器。
感测资讯可由模拟数字转换器（Ana log- to- Digi ta l Conver ter, ADC, 即模拟数位转换器)转换为多个连续信号值， 藉由比较这些信号值在外部物 件碰触或接近前与后的变化量， 可判断出外部物件碰触或最接近触摸屏的 位置。
一般而言， 控制触摸屏的控制器会先取得没有外部物件触碰或接近时 的感测资讯， 作为基准值（basel ine)。 例如在电容式触摸屏中， 每一条导 电条相应于各自的基准值。 控制器藉由判断后续的感测资讯与基准值的比 较判断是否有外部物件接近或触碰， 以及更进一步判断外部物件的位置。 例如， 在未被外部物件接近或触碰时， 后续的感测资讯相对于基准值为零 值或趋近零值， 藉由感测资讯相对于基准值是否为零值或趋近零值判断是 否有外部物件接近或触碰。
如图 1A所示， 当外部物件 12 (如手指）碰触或接近触控显示器 10的感 测装置 120时， 在一轴向（如 X轴向）上的感测器 140的感测资讯转换成如 图 1B 所示的信号值， 相应于手指的外型， 信号值呈现一波形或一指廓 (Finger prof i le) , 指廓上的峰 14 (peak)的位置即代表手指碰触或接近的 位置。
一般二维度感测资讯是由多个一维度感测资讯组成， 亦即需要对多个 感测器进行多次侦测才能产生， 需要一段相当长的时间。 当触碰位置的取 样频率要求较高时， 如何降低产生二维度感测资讯的产生时间将会变得很 关键。 然而二维度感测资讯中大部份都与触碰无关， 持续地进行与触碰无 关的侦测将耗时耗电， 如何省时省电为重要的技术关键。
由此可见， 上述现有技术显然存在有不便与缺陷， 而极待加以进一步 改进。 为了解决上述存在的问题， 相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道， 但长久以来一直未见适用的设计被发展完成， 而一般产品及方法又没有适 切的结构及方法能够解决上述问题， 此显然是相关业者急欲解决的问题。 因此如何能创设一种新的技术， 实属当前重要研发课题之一， 亦成为当前 业界极需改进的目标。 发明内容^ , 、 感测资讯或由二维度感测资讯判断触碰相关感测资讯。
一般二维度感测资讯是由多个一维度感测资讯组成， 亦即需要对多个 感测器进行多次侦测才能产生， 需要一段相当长的时间。 当触碰位置的取 样频率要求较高时， 如何降低产生二维度感测资讯的产生时间将会变得很 关键。
然而二维度感测资讯中大部份的范围都是与触碰无关， 如果可以只侦 测触碰相关的感测器的信号， 将可以省下大量的时间。
此外， 在二维度感测资讯中侦测触碰相关资讯时， 随着二维度感测资 讯越大， 所需侦测的范围也越大， 相应的运算量也越大。 然而二维度感测 资讯中大部份的范围都是与触碰无关， 如果可以只在可能有触碰的部份侦 测触碰相关的感测资讯， 将可以省下大量的时间。
本发明的目的至少在于：
以自电容式侦测的结果决定互电容式侦测的范围；
以降低水渍或导电杂质干扰的电容式侦测的结果决定互电容式侦测的 范围；
仅凭触碰相关感测资讯产生遍及整个感测装置的二维度感测资讯； 以 及
以自电容式侦测的结果或由二维度感测资讯所衍生的一维度感测资讯 决定在二维度感测资讯上侦测触碰相关感测资讯的范围。
从而克服现有的感测器存在的缺陷。 本发明提供的电容式位置侦测的 方法与装置， 所要解决的技术问题包括： 尽量的省时省电， 非常适于实用。
本发明的目的及解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现。 依据 本发明提出的一种电容式位置侦测的方法， 包括： 提供包括多个感测器的 一电容式感测装置， 上述感测器包括多个第一感测器与多个第二感测器， 其中上述第一感测器与上述第二感测器交叠于多个叠点； 侦测每一个触碰 相关的感测器； 依据所有触碰相关的感测器判断出至少一互电容式侦测范 围； 对该至少一互电容式侦测范围进行一互电容式侦测， 以判断出该至少 一互电容式侦测范围的感测资讯； 以及依据该至少一互电容式侦测范围的 感测资讯产生一二维度感测资讯。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 较佳地， 前述的电容式位置侦测的方法， 其中该侦测每一个触碰相关 的感测器是以上述第一感测器进行一自电容式侦测， 以判断出每一个触碰 相关的感测器， 并且该至少一互电容式侦测范围为该至少一触碰相关的感 测器上所有的叠点。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的方法， 其中该自电容式侦测是同时 提供一驱动信号给上述第一感测器， 并且侦测上述第一感测器的信号。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的方法， 其中该侦测每一个触碰相关 的感测器是以上述感测器进行一自电容式侦测， 以判断出每一个触碰相关 的感测器， 并且该至少一互电容式侦测范围为该至少一触碰相关的感测器 交叠的叠点。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的方法， 其中该侦测每一个触碰相关 的感测器包括：
同时提供一驱动信号给上述第一感测器；
在上述第一感测器同时被提供该驱动信号时， 侦测上述第一感测器的 信号以产生一第——维度感测资讯；
在上述第一感测器同时被提供该驱动信号时， 侦测上述第二感测器的 信号以产生一第二一维度感测资讯； 以及
依据该第——维度感测资讯与该第二一维度感测资讯判断出每一个触 碰相关的感测
较佳地， 前述的电容式位置侦测的方法， 其中该二维度感测资讯中非 相应于该至少一互电容式侦测范围的部份为零值， 以产生遍及上述叠点的 该二维度感测资讯。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的方法， 其中更包括：
在该相应于该至少一互电容式侦测范围的感测资讯或该二维度感测资 讯进行一分析， 以分析出每一个触碰相关感测资讯， 其中该分析至少包括 分析出每一个内 4氐外高的触碰相关感测资讯。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的方法， 其中更包括在该分析前将相 应于该至少一互电容式侦测范围的感测资讯的所有负值转为正值或所有正 值转为负值。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的方法， 其中该相应于该至少一互电 容式侦测范围的感测资讯的每一个值是依据一对感测器的信号的差产生。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的方法， 其中该相应于该至少一互电 容式侦测范围的感测资讯的每一个值是依据三个感测器的信号产生。
本发明的目的及解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现， 依据 本发明提出的一种电容式位置侦测的装置， 包括： 包括多个感测器的一电 容式感测装置， 上述感测器包括多个第一感测器与多个第二感测器， 其中 上述第一感测器与上述第二感测器交叠于多个叠点； 以及一控制器， 该控 制器至少执行下列作业： 侦测每一个触碰相关的感测器； 依据所有触碰相 关的感测器判断出至少一互电容式侦测范围； 对该至少一互电容式侦测范 围进行一互电容式侦测， 以判断出该至少一互电容式侦测范围的感测资讯； 以及依据该至少一互电容式侦测范围的感测资讯产生一二维度感测资讯。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 较佳地， 前述的电容式位置侦测的装置， 其中该侦测每一个触碰相关 的感测器是以上述第一感测器进行一自电容式侦测， 以判断出每一个触碰 相关的感测器， 并且该至少一互电容式侦测范围为该至少一触碰相关的感 测器上所有的叠点。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的装置， 其中该自电容式侦测是同时 提供一驱动信号给上述第一感测器， 并且侦测上述第一感测器的信号。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的装置， 其中该侦测每一个触碰相关 的感测器是以上述感测器进行一自电容式侦测， 以判断出每一个触碰相关 的感测器， 并且该至少一互电容式侦测范围为该至少一触碰相关的感测器 交叠的叠点。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的装置， 其中该侦测每一个触碰相关 的感测器包括：
同时提供一驱动信号给上述第一感测器；
在上述第一感测器同时被提供该驱动信号时， 侦测上述第一感测器的 信号以产生一第一一维度感测资讯；
在上述第一感测器同时被提供该驱动信号时， 侦测上述第二感测器的 信号以产生一第二一维度感测资讯； 以及
依据该第——维度感测资讯与该第二一维度感测资讯判断出每一个触 碰相关的感测器。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的装置， 其中该二维度感测资讯中非 相应于该至少一互电容式侦测范围的部份为零值， 以产生遍及上述叠点的 该二维度感测资讯。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的装置， 其中该控制器更包括执行下 列作业：
在该相应于该至少一互电容式侦测范围的感测资讯或该二维度感测资 讯进行一分析， 以分析出每一个触碰相关感测资讯， 其中该分析至少包括 分析出每一个内低外高的触碰相关感测资讯。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的装置， 其中该控制器更包括执行下 列作业：
在该分析前将相应于该至少一互电容式侦测范围的感测资讯的所有负 值转为正值或所有正值转为负值。 较佳地， 前述的电容式位置侦测的装置， 其中该相应于该至少一互电 容式侦测范围的感测资讯的每一个值是依据一对感测器的信号的差产生。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的装置， 其中该相应于该至少一互电 容式侦测范围的感测资讯的每一个值是依据三个感测器的信号产生。
本发明的目的及解决的技术问题还可采用以下技术方案来实现。 依据 本发明提出的一种电容式位置侦测的方法， 包括： 取得一二维度感测资讯； 取得至少——维度感测资讯； 依据该至少——维度感测资讯在该电容式感 测装置被触碰或接近时在该二维度感测资讯判断出至少一被侦测范围； 以 及在该至少一被侦测范围判断每一个触碰相关感测资讯。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 较佳地， 前述的电容式位置侦测的方法， 其中该二维度感测资讯是由 多个第——维度感测资讯所组成， 并且该至少——维度感测资讯的每一个 值分别依据上述第一感测资讯之一的所有值的和所产生。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的方法， 其中该二维度感测资讯的每 一个值分别相应于——维度位置， 并且该至少——维度感测资讯的每一个 值亦分别相应于上述一维度位置之一， 其中该至少——维度感测资讯的每 一个值是分别依据该二维度感测资讯中相应于该维度位置的所有值的和产 生。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的方法， 其中该判断出至少一被侦测 范围包括：
判断至少——维度感测资讯的每一个触碰相关感测资讯；
分别决定每一个触碰相关感测资讯在该二维度感测资讯中的一触碰相 关范围； 以及
依据每一个触碰相关范围判断出该至少一被侦测范围。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的方法， 其中该至少一被侦测范围为 所有触碰相关范围的交集或并集。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的方法， 其中该至少——维度感测资 讯的每一个值相应于该二维度感测资讯上的一范围， 并且每一个触碰相关 范围为相应的触碰相关感测资讯的所有值相应的范围。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的方法， 其中更包括：
提供包括多个感测器的一电容式感测装置， 上述感测器包括多个第一 感测器与多个第二感测器， 其中上述第一感测器与上述第二感测器交叠于 多个叠点；
其中取得至少——维度感测资讯是对上述感测器进行一自电容式侦测 所产生。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的方法， 其中该至少——维度感测资 讯包括对上述第一感测器进行该自电容式侦测所产生的一第——维度感测 资讯。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的方法， 其中该至少——维度感测资 讯包括对上述第二感测器进行该自电容式侦测所产生一第二一维度感测资 讯。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的方法， 其中更包括：
提供包括多个感测器的一电容式感测装置， 上述感测器包括多个第一 感测器与多个第二感测器， 其中上述第一感测器与上述第二感测器交叠于 多个叠点；
其中取得至少——维度感测资讯包括：
提供一驱动信号给上述第二感测器；
在上述第二感测器被提供该驱动信号时， 侦测上述第一感测器的信号 以产生该至少——维度感测资讯之一； 以及
在上述第二感测器被提供该驱动信号时 , 侦测上述第二感测器的信号 以产生该至少——维度感测资讯的另一。
本发明的目的及解决的技术问题还可采用以下技术方案来实现。 依据 本发明提出的一种电容式位置侦测的装置， 包括： 包括多个感测器的一电 容式感测装置， 上述感测器包括多个第一感测器与多个第二感测器， 其中 上述第一感测器与上述第二感测器交叠于多个叠点； 一控制器， 执行至少 下列作业： 取得一二维度感测资讯； 取得至少——维度感测资讯； 依据该 至少——维度感测资讯在该电容式感测装置被触碰或接近时在该二维度感 测资讯判断出至少一被侦测范围； 以及在该至少一被侦测范围判断每一个 触碰相关感测资讯。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 较佳地， 前述的电容式位置侦测的装置， 其中该二维度感测资讯是由 多个第——维度感测资讯所组成， 并且该至少——维度感测资讯的每一个 值分别依据上述第一感测资讯之一的所有值的和所产生。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的装置， 其中该二维度感测资讯的每 一个值分别相应于——维度位置， 并且该至少——维度感测资讯的每一个 值亦分别相应于上述一维度位置之一， 其中该至少——维度感测资讯的每 一个值是分別依据该二维度感测资讯中相应于该维度位置的所有值的和产 生。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的装置， 其中该判断出至少一被侦测 范围包括： 、
判断至少——维度感测资讯的每一个触碰相关感测资讯；
分别决定每一个触碰相关感测资讯在该二维度感测资讯中的一触碰相 关范围； 以及
依据每一个触碰相关范围判断出该至少一被侦测范围。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的装置， 其中该至少一被侦测范围为 所有触碰相关范围的交集或联集。
.较佳地， 前述的电容式位置侦测的装置， 其中该至少——维度感测资 讯的每一个值相应于该二维度感测资讯上的一范围， 并且每一个触碰相关 范围为相应的触碰相关感测资讯的所有值相应的范围。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的装置， 其中取得至少——维度感测 资讯是对上述感测器进行一自电容式侦测所产生。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的装置， 其中该至少——维度感测资 讯包括对上述第一感测器进行该自电容式侦测所产生的一第——维度感测 资讯。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的装置， 其中该至少——维度感测资 讯包括对上述第二感测器进行该自电容式侦测所产生一第二一维度感测资 讯。
较佳地， 前述的电容式位置侦测的装置， 其中取得至少——维度感测 资讯包括：
提供一驱动信号给上述第二感测器；
在上述第二感测器被提供该驱动信号时， 侦测上述第一感测器的信号 以产生该至少——维度感测资讯之一； 以及
在上述第二感测器被提供该驱动信号时， 侦测上述第二感测器的信号 以产生该至少——维度感测资讯的另一。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。 藉由上述技术方 案， 本发明至少具有下列优点与有益效果：
一、 以自电容式侦测的结果决定互电容式侦测的范围， 能大幅度缩小 互电容式侦测的范围， 节省大量的侦测时间；
二、 以降低水渍或导电杂质干扰的电容式侦测的结果决定互电容式侦 测的范围， 可降低在受水渍或导电杂质干扰的范围内进行互电容式侦测的 情形；
三、仅凭触碰相关感测资讯产生遍及整个感测装置的二维度感测资讯， 可以用较少的时间产生二维度感测资讯；
四、 以自电容式侦测的结果或由二维度感测资讯所衍生的一维度感测 资讯决定在二维度感测资讯上侦测触碰相关感测资讯的范围可节省侦测触 碰相关感测资讯的时间。
综上所述， 本发明能够尽可能的省时省电， 本发明在技术上有显著的 进步， 并具有明显的积极效果，诚为一新颖、 进步、 实用的新设计。 上述说明仅是本发明技术方案的概述， 为了能够更清楚了解本发明的 技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施， 并且为了让本发明的上述和 其他目的、 特征和优点能够更明显易懂， 以下特举较佳实施例， 并配合附 图， 详细说明: ίίσ下。 附图的简
图 1A为先前技术的触控装置的示意图；
图 1B为先前技术的信号值的示意图；
图 1C为依据本发明的差值的示意图；
图 1D与图 1E为依据本发明的双差值的示意图；
图 1F为依据本发明的感测装置的结构示意图；
图 1G为依据本发明的运算系统的功能方块示意图；
图 2Α 与图 2Β 为依据本发明的驱动 /侦测单元与感测装置的架构示意 图 3Α为依据本发明的侦测单元的功能方块示意图；
图 3Β至图 3D为依据本发明的侦测器的电路示意图；
图 3Ε至图 3J为依据本发明的侦测电路与模拟转数字电路的连结示意 图 4Α为依据本发明的二值化差值侦测位置的示意图；
图 4Β至图 4D为依据本发明的侦测质心位置的范例示意图；
图 5Α至图 5Β为依据本发明的盆地与丘陵的示意图；
图 6Α与图 6Β为依据本发明的第一实施例的电容式位置侦测的方法的 流程示意图； 以及
图 7Α与图 7Β为依据本发明的第二实施例的二维度差动感测资讯的分 析方法的流程示意图。
10 触控显示器 1 1 控制器
110 显示器 12 外部物件
120 感测装置 120Α、 12 OB感测层
140、 140A、 140B感测器 14、 16、 17 峰
15 零交会处 1 00位置侦测装装置
1 30 驱动 /侦测单元 1 3 OA驱动单元
1 30B侦测单元 160控制器
161 处理器 162 存储介质
170 主机 171 中央处理单元
173 储存单元 310、 370 切换电路
31 1、 312、 313、 314、 315. 316 输入 320.侦测电路 321、 323、 325 开关电路 322、 324 积分器
330模拟转数字电路 340、 350、 360侦测器
510 盆地 520 丘陵
521 单峰丘陵 522 双峰丘陵
Cint 放大器 Cinv反向器
PK P2 接点 SI 感测资讯
Senable 使能信号 Ssync 同步信号
Sreset 重置信号 Wl、 W2 导线 实现发明的最佳方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功 效，以下结合附图及较佳实施例， 对依据本发明提出的电容式位置侦测的方 法与装置的具体实施方式、 步骤、 结构、 特征及其功效， 详细说明如后。
本发明将详细描述一些实施例如下。 然而， 除了所揭露的实施例外， 本发明亦可以广泛地运用在其他的实施例施行。 本发明的范围并不受上述 实施例的限定， 乃以其后的申请专利范围为准。 而为提供更清楚的描述及 使熟悉该项技艺者能理解本发明的发明内容， 图示内各部分并没有依照其 相对的尺寸而绘图， 某些尺寸与其他相关尺度的比例会被突显而显得夸张， 且不相关的细节部分亦未完全绘出， 以求图示的筒洁。
感测资讯
在本发明中， 感测资讯可以是由触控装置（Touch Sens ing Device)提 供， 表示触控装置上一维度、 二维度或多维度的状态， 并且感测资讯可以 是由一个或多个感测器（sensor)取得， 经由一个或多个模拟数字转换器转 换为多个连续信号值， 以表示侦测到的电荷、 电流、 电压、 电容、 阻抗或 其他电性特性的量或改变量。 感测资讯在取得或传送的过程可能是以轮替、 循序或平行的方式进行， 可复合成一个或多个信号， 本技术领域的普通技 术人员可轻易推知。
本技术领域的普通技术人员亦可推知， 本发明所述的感测资讯包括但 不限于感测器的信号、 感测器的信号扣除基准值（如未触碰时的信号或初始 信号）后的结果、 前述信号或信号扣除基准值后的结果经模拟转数字后的 值、 前述的值转换为其他表示方式的值。 换言之， 感测资讯可以是以信号 状态、 储存媒体（如暂存器、 存储介质、 磁碟、 光碟）中的记录的任何由电 性信号转换或可转换成电性信号的状态来存在， 包括但不限于模拟或数字 形式。
感测资讯可以是以不同轴向的两个一维度感测资讯被提供。 两个一维 度感测资讯可以被用来表示在触控装置上第一轴向 o纵轴向）与第二轴向 (如横轴向）上的感测资讯， 可分别用来做第一轴向与第二轴向上的位置侦 测， 以分别提供第一轴向与第二轴向上的一维度位置， 或进一步构成二维 度位置。 此外， 两个一维度感测资讯亦可以基于感测器间的距离， 被用来 进行三角定位， 侦测出在触控装置上的二维度位置。
感测资讯可以是以一二维度感测资讯被提供， 二维度感测资讯为同轴 向上多个一维度感测资讯所组成。 一个二维度的感测资讯被提供可以表示 一个二维平面上的信号分布， 例如以纵轴向上多个一维度的感测资讯或横 轴向上多个一维度的感测资讯表示一个信号阵列（s igna l matrix) , 可依据 分水领演算法或其他影像处理的辨识方法进行位置侦测。
在本发明的一范例中， 触控装置上的感测区域包括由至少一个第一感 测器侦测的一第一二维度侦测范围与至少一个第二感测器侦测的一第二维 度侦测范围的重叠范围。 本技术领域的普通技术人员亦可推知， 感测区域 可以是三个以上的二维度侦测范围的重叠范围。
例如， 单一感测器的侦测范围为二维度侦测范围， 如基于照 ^几的光 学式侦测（camera- based opt ica l detec t ion) 感测器（如 CCD或 CMOS感 测器）或表面声波式侦测的压电感测器， 由二维度侦测范围中取得一维度感 测资讯。 此一维度感测资讯可以是由连续多个时点感测到的资讯构成， 不 同时点相应于不同的角度、 位置或范围。 此外， 此一维度感测资讯可以依 据一时间区间内取得的影像（如 CCD或 CMOS感测器所取得的影像）所产生。
又例如， 二维度侦测范围是由多个感测器的侦测范围所构成， 如每一 个红外线式侦测的光接受器、 电容式侦测或电阻式侦测的线状或带状导电 条、 或电磁式侦测的 U形线圈的侦测范围为朝向一轴向的扇状或带状侦测 范围， 多个在一线段（直线或弧线）上朝向同一轴向排列的感测器的侦测范 围可构成该轴向的二维度侦测范围， 如构成矩形或扇形的平面或弧面的侦 测范围。
在本发明的一较佳范例中， 触控装置上的感测区域包括由第一轴向与 第二轴向上的多个感测器侦测的一二维度范围。 例如自电容式侦测 (self-capac i t ive detect ion) , 提供一驱动信号给多个第一感测器， 并且 感测这些第一感测器的第一二维度侦测范围电容性耦合的信号或变化， 以 取得一第——维度感测资讯。 此外， 亦提供一驱动信号给多个第二感测器， 并且感测这些第二感测器的第二二维度侦测范围电容性耦合的信号或变 化， 以取得一第二一维度感测资讯。
在本发明的另一范例中， 触控装置上的感测区域包括由多个感测器侦 测一二维度范围的多个一维度感测资讯来构成一二维度感测资讯。 例如， 当信号源将驱动信号循序施加于一第一轴向上一感测器时， 循序侦测一第 二轴向上至少一感测器或同时侦测第二轴向上多个（部份或全部）感测器的 信号， 可取得该轴向上的二维度感测资讯， 其中感测器为第二轴向至少一 相邻感测器或第二轴向至少一不相邻但邻近感测器。 例如在互电容式侦测
(mutual- capac i t ive detect ion)或模拟矩阵电阻式侦测 (ana log ma tr ix res i s t ive detect ion) , 由多个感测器构成多个感测处， 分别侦测各感测 处的感测资讯。 例如以多个第一感测器（如多条第一导电条）与多个第二感 测器（如多条第二导电条）交叠构成多个交叠区， 轮流施加驱动信号于每一 个第一感测器时， 相应于被施加驱动信号的第一感测器， 循序侦测第二轴 向上至少一第二感测器或同时侦测第二轴向上多个（部份或全部）第二感测 器的信号或信号变化， 以取得相应于该第一感测器的一维度感测资讯。 藉 由汇集相应于各第一轴向感测器的一维度感测资讯可构成一二维度感测资 讯。 在本发明的一范例中， 二维度感测资讯可视为一影像。
本技术领域的普通技术人员可推知， 本发明可应用于触敏显示器 (touch sens i t ive di splay) , 例: δ口具有或附力口上述电阻式侦测、 电容式侦 测、 表面声波式侦测、 或其他侦测触碰的触控装置（或称触控装置（touch sens i t ive device) )的显示器。 因此， 基于触敏显示器或触控装置所取得 感测资讯可视为触敏资讯 (touch sens i t ive informat ion)。
在本发明的一范例中， 感测数据是不同时点的连续信号， 亦即连续由 一个或多个感测器同时侦测到的复合信号。 例如， 触控装置可以是电磁式， 连续地扫瞄电磁式触控装置上的线圈以发出电磁波， 由一电磁笔上的一个 或多个感测器侦测感测资讯， 持续地复合成一信号， 再由模拟数字转换器 转换为多个连续信号值。 此外， 亦可以是电磁笔发出电磁波或反射来自电 磁式触控装置的电磁波， 由触控装置上的多个感测器（线圈）来取得感测资 讯。 触碰相关感测资讯 (touch related sens ing informat ion)
外部物件（如手指）磔触或接近触控装置时， 会造成外部物件碰触或接 近的相应位置的感测资讯产生相应的电性特性或变化， 电性特性较强或变 化较大之处较接近外部物件中心（如质心（centroid, 即质量中心）、 重心或 几何中心）。 无论感测资讯是模拟或数字， 连续的感测资讯可视为由连续多 个值所构成， 上述外部物件中心可能是相应于一值或两值之间。 在本发明 中， 连续多个值可以是相应空间上的连续或时间上的连续。
本发明提供的第一种一维度感测资讯是以多个连续的信号值呈现， 可 以是在一时间区间中多个感测器侦测的信号值， 或连续的时间区间中单一 感测器侦测的信号值， 亦可以是单一时间区间中单一感测器相应不同侦测 位置侦测到的信号值。 在感测资讯以信号值呈现的过程中， 可以是轮流将 相应个别感测器、 时间区间或位置的信号转换成信号值， 亦可以是取得部 份或全部的感测资讯后再分析出个别的信号值。 当外部物件碰触或接近感 测装置时， 一维度感测资讯的连续信号值可以是如图 1B所示， 碰触位置为 相应外部物件的感测资讯的峰 14， 其中峰 14可能落于两信号值之间。如前 述， 本发明不限定感测资讯存在的形态， 信号值可视为感测器的信号的另 一种形态。 为简化说明， 在以下叙述中是以信号值形态的实施方式来叙述 本发明 , 本技术领域的普通技术人员可依据信号值形态的实施方式推知信 号形态的实施方式。
本发明提供的第二种一维度感测资讯是以多个连续的差值 (Difference)呈现， 相对于上述信号值， 每个差值为一对信号值的差值， 并且连续多个差值呈现的感测资讯可视为差动感测资讯（di fferent ial sens ing informat ion)。 在本发明中， 差动感测资讯的取得可以是在感测 时直接取得， 如同时或连续地取得多个信号， 每一个差值是依据相应于一 对感测器、 时间区向或位置的差动信号来产生。 差动感测资讯亦可以是先 产生包括多个信号值的原始感测资讯（or ig ina l sens ing informat ion)后， 再依据原始感测资讯来产生。 如前述， 本发明不限定感测资讯存在的形态， 差值可视为差动信号的另一种形态。 为简化说明， 在下面叙述中是以差值 形态的实施方式来叙述本发明， 本技术领域的普通技术人员可依据差值形 态的实施方式推知差动信号形态的实施方式。
在本发明的一范例中， 差值可以是相邻或不相邻的一对信号值间的差 值， 例如每个信号值与前一信号值的差值， 或是每个信号值与后一信号值 的差值。 在本发明的另一范例中， 差值可以是不相邻两信号值间的差值。 当外部物件碰触或接近触控装置时， 一维度感测资讯的连续差值可以是如 图 1C所示， 外部物件位置为相应外部物件的感测资讯的零交会处 15， 其中 零交会处 15可能落于两信号值之间。在本发明的一范例中，在触控装置上， 每一个差值的相应位置为两信号值相应的位置的中间。
本发明提供的第三种一维度感测资讯是以多个连续的双差值（Dua l Differences)呈现， 相对于上述信号值或差值， 每个双差值可以是一第一 对信号值的差值与一第二对信号值的差值的和或差， 亦即两对信号值的差 值和或差。 在本发明的一范例中， 第一对信号值的差值与第二对信号值的 差值分别为一第一差值与一第二差值， 并且双差值为第一差值与第二差值 的差， 其中第一差值与第二差值皆为在前的信号值减在后的信号值的差或 在后的信号值减在前的信号值的差。 在本发明的另一范例中， 第一对信号 值的差值与第二对信号值的差值分别为一第一差值与一第二差值， 并且双 差值为第一差值与第二差值的和， 其中第一差值与第二差值之一为在前的 信号值减在后的信号值的差， 并且第一差值与第二差值的另一个为在后的 信号值减在前的信号值的差。 例如， 两对信号值依序包括一第一信号值、 一第二信号值、 一第三信号值、 一第四信号值， 该相应于该四个信号值的 双差值为（第二信号值-第一信号值) + (第三信号值-第四信号值）、 （第二信 号值-第一信号值) -（第四信号值-第三信号值）、 （第一信号值-第二信号 值) + (第四信号值-第三信号值)或（第一信号值-第二信号值) - (第三信号值 -第四信号值）。 此外， 连续多个双差值组成的感测资讯可视为双差动感测 资讯 (dual- different ia l sens ing informat ion)。 在本发明中， 双差值并 不限定是在产生信号值或差值后产生， 亦可以是在感测资讯被提供时已分 别完成两对信号的相减后的和或差， 提供相似或等效于两对信号值的差值 的和或差的双差动信号。 如前述， 本发明不限定感测资讯存在的形态， 双 差值可视为感测器的双差动信号的另一种形态。 为筒化说明， 在下面叙述 中是以双差值形态的实施方式来叙述本发明， 本技术领域的普通技术人员 可依据汉差值形态的实施方式推知双差动信号形态的实施方式。
在本发明的一范例中， 当外部物件碰触或接近触控装置时， 两对信号 值由相邻或不相邻的三个信号值组成。 在本发明的一范例中， 前两个信号 值的差值与后两个信号值的差值分别为一第一差值与一第二差值， 并且双 差值为第一差值与第二差值的差， 其中第一差值与第二差值皆为在前的信 号值减在后的信号值的差或在后的信号值减在前的信号值的差。 在本发明 的另一范例中， 前两个信号值的差值与后两个信号值的差值分别为一第一 差值与一第二差值， 并且双差值为第一差值与第二差值的和， 其中第一差 值与第二差值之一为在前的信号值减在后的信号值的差， 并且第一差值与 第二差值的另一为在后的信号值减在前的信号值的差。 例如， 两对信号值 依序包括一第一信号值、 一第二信号值、 一第三信号值， 该相应于该三个 信号值的双差值为（第二信号值-第一信号值) + (第二信号值-第三信号值）、 (第二信号值-第一信号值) - (第三信号值-第二信号值）、 （第一信号值-第二 信号值) + (第三信号值-第二信号值)或（第一信号值-第二信号值) - (第二信 号值-第三信号值）。 当两对信号值由相邻的三个信号值组成， 并且外部物 件碰触或接近触控装置时， 一维度感测资讯的连续双差值可以是如图 1D所 示， 其中外部物件位置为相应外部物件的感测资讯的中央峰 16， 其中中央 峰 16可能落于两信号值之间。 当两对信号值由不相邻的三个信号值组成， 并且外部物件碰触或接近触控装置时， 一维度感测资讯的连续双差值可以 是如图 1E所示，其中外部物件位置为相应外部物件的感测资讯的中央峰 17， 其中央峰 17可能落于两信号值之间。
在本发明中， 相应个别感测器、 时间区间或位置的感测资讯可以是感 测器侦测的信号， 当信号为模拟时， 可经由模拟数字转换器转换成数字的 信号值。 因此， 上述的差值亦可以是一对信号的差的值， 例如是一对信号 经差动放大器进行相减后所转换的值。 同样地， 双差值亦可以是两对信号 分别经差动放大器进行相减后再相加（或相减）所转换的值。 本技术领域的 普通技术人员可推知本发明所述的差值与双差值包括但不限于是以信号或 信号值来产生，亦包括硬体或软体实施过程中的记录（电性记录、磁性记录、 光学记录）、 信号或信号值的暂时状态。
换言之， 感测资讯可以是感测器上或感测器间的信号、 差动信号（如一 对信号差）、 双差动信号（如二对信号差的和或差）， 信号值、 差值、 双差值 (经模拟转数字后的信号、 差值、 汉差值）为另一种存在形态。 由于信号与 信号值、 差动信号与差值、 双差动信号与双差值可以是感测资讯在不同阶 段的呈现。 此外， 为简化说明，'在本发明的说明中以触碰相关感测资讯泛 指相应于外部物件触碰或接近的感测资讯， 如原始触碰相关感测资讯、 差 动触碰相关感测资讯、 双差动触碰相关感测资讯。
本技术领域的普通技术人员可推知在差值或汉差值中， 零交会处位于 至少一正值与至少一负值间， 亦即位于一对正值与负值之间（between a pai r of pos i t ive and nega t ive va lues)„ 相应于夕卜部物件接近与触碰的 差值或汉差值为连续的至少一正值与至少一负值的交替组合， 至少一正值 与至少一负值间为彼此相邻或间隔至少一零值。 在大部份的情况下， 相应 于外部物件接近或触碰的差值或汉差值为连续的多个正值与多个负值的交 替组合， 正值与负值间的零交会处可能是至少一零值或位于两值间。
相对地， 触碰相关的信号值为多个连续的非零值， 或可能是一个不相 邻其他非零值的独立非零值。 在某些情形中， 一个不相邻其他非零值的独 立非零值可能是因噪点所产生， 需要靠一门槛值或其他机制辨识或排除 (neglect：)。
由于在噪点较大时，有可能产生类似外部物件接近与触碰的零交会处， 因此在本发明的一范例中， 是将落于一零值范围内的值皆视为零值， 相应 于外部物件接近与触碰的差值或双差值为连续多个大于一正门槛的值与小 于一负门槛的值的交替组合， 大于一正门槛的值与小于一负门槛的值间的 零交会处可能是至少一零值或位于两值间。
综合上述， 差动触碰相关感测资讯与双差动触碰相关感测资讯为包括 零交会处的连续至少一正值与至少一负值的交替组合， 其中零交会处可能 是至少一零值或位于正值与负值间。 换言之， 本发明将差动触碰相关感测 资讯为双差动触碰相关感测资讯中正值与负值间连续多个零值亦视为零交 会处， 或其中一个零值为零交会处。
在本发明的一范例中， 触碰相关感测资讯预设是由至少一正值或一负 值起始， 由起始的至少一正值或负值搜寻包括零交会处的连续至少一正值 与至少一负值的交替组合， 其中零交会处可能是至少一零值或位于正值与 负值间。 在触碰相关的差动感测资讯中， 至少一正值与至少一负值的交替 组合为对称出现， 并且在触碰相关的双差动感测资讯中， 至少一正值与至 少一负值的交替组合为不对称出现。 在本发明的另一范例中， 触碰相关感 测资讯是连续的非零值， 如连续多个非零的信号值。
上述至少一正值可视为一正值集合， 包括至少一正值， 同样地上述至 少一负值可视为一负值集合， 包括至少一负值。 因此上述的交替组合可以 是包括一正值集合与一负值集合的两个集合的组合或三个以上的集合以正 值集合与负值集合交互穿插的组合。 在本发明的一范例中， 可能在零个、 一个、 或多个正值集合与负值集合间存在至少一零值。 系统架构
为了更清楚说明本发明的感测资讯的产生方式， 本发明采用电容式触 控装置为例 , 本技术领域的普通技术人员可轻易推知其他应用于电阻式、 红外线式、 表面声波式、 光学式触控装置的应用方式。
请参照图 1F本发明提出一种位置侦测装置 100, 如图 1所示， 包括一 感测装置 120， 与一驱动 /侦测单元 130。 感测装置 120具有一感测层。 在 本发明的一范例中， 可包括一第一感测层 120A与一第二感测层 120B, 第一 感测层 120A与第二感测层 120B分别有多个感测器 140, 其中第一感测层 120A的多个第一感测器 140A与第二感测层 120B的多个第二感测器 140B交 叠。 在本发明的另一范例中， 多个第一感测器 140A与第二感测器 140B可 以配置在共平面的感测层中。 驱动 /侦测单元 130依据多个感测器 140的信 号产生一感测资讯。 例如在自电容式侦测时， 是感测被驱动的感测器 140， 并且在互电容式侦测时， 感测的是没有被驱动 /侦测单元 130直接驱动的部 份感测器 140。 此外， 感测装置 120可以是配置在显示器 110上， 感测装置 120与显示器 110间可以配置有一背盾层（shielding layer) (未显于图示） 或没有配置背盾层。
本发明的位置侦测装置 100可以应用于一计算系统中， 如图 1G所示， 包括一控制器 160与一主机 170。 控制器包含驱动 /侦测单元 130， 以操作 性耦合感测装置 120 (未显于图示）。此外，控制器 160可包括一处理器 161 , 控制驱动 /侦测单元 130产生感测资讯，感测资讯可以是储存在存储介质（即 记忆体） 162中， 以供处理器 161存取。 另外， 主机 170构成计算系统的主 体， 主要包括一中央处理单元 171， 以及供中央处理单元 171存取的储存单 元 173 , 以及显示运算结果的显示器 110。
在本发明的另一范例中，控制器 160与主机 170间包括一传输接口（即 传输界面）， 控制单元透过传输接口传送资料至主机， 本技术领域的普通技 术人员可推知传输接口包括但不限于 UART、 USB. I2C、 Bluetooth. WiFi等 各种有线或无线的传输接口。 在本发明的一范例中， 传输的资料可以是位 置（如座标）、 辨识结果（如手势代码）、 命令、 感测资讯或其他控制器 160 可提供的资讯。
在本发明的一范例中， 感测资讯可以是由处理器 161控制所产生的初 始感测资讯（ini t ial sens ing informat ion) , 交由主机 170进行位置分析， 例如位置分析、 手势判断、 命令辨识等等。 在本发明的另一范例中， 感测 资讯可以是由处理器 161 先进行分析， 再将判断出来的位置、 手势、 命令 等等递交给主机 170。本发明包括但不限于前述的范例， 本技术领域的普通 技术人员可推知其他控制器 160与主机 170之间的互动。
请参照图 2Α所示， 在本发明的一范例中， 驱动 /侦测单元 130可以包 含驱动单元 130A与侦测单元 130Β。感测装置 120的多个感测器 140是经由 多条导线（wi res)操作性耦合至驱动 /侦测单元 130。 在图 2A的范例中， 驱 动单元 130A与侦测单元 130B是分別经由导线 W1操作性耦合至感测器 140A 与经由导线 W2操作性耦合至感测器 140B
例如， 在自电容式侦测时， 驱动单元 130A是经由导线 W1在一第一时 段轮流驱动或同时驱动全部感测器 140A, 亦可以是分次同时驱动部份感测 器 140A,由侦测单元 130B经导线 W1依据感测器 140A的信号产生一第一轴 向的感测资讯（一维度感测资讯）。 同理， 驱动单元 130A是经由导线 W2在 一第二时段轮流驱动或同时驱动全部感测器 140B, 亦可以是分次同时驱动 部份感测器 140B,由侦测单元 130B经导线 W2依据感测器 140B的信号产生 一第二轴向的感测资讯 （一维度感测资讯）。
又例如， 在互电容式侦测时， 驱动单元 130A是经由导线 W2在第一时 段轮流驱动感测器 140B, 分别在每一个感测器 140B被驱动时， 由侦测单元 130B经导线 依据感测器 140A的信号产生相应于被驱动感测器的第一轴 向的一维度感测资讯， 这些第一轴向的一维度感测资讯构成第一轴向的一 二维度感测资讯（或一影像）。 同理， 驱动单元 130A是经由导线 W1在第二 时段轮流驱动感测器 140A， 分别在每一个感测器 140A被驱动时， 由侦测单 元 130B经导线 W2依据感测器 140B的信号产生相应于被驱动感测器的第二 轴向的一维度感测资讯， 这些第二轴向的一维度感测资讯构成第二轴向的 一二维度感测资讯（或一影像）。 此外， 驱动单元 130A与侦测单元 130B间 可以经由线路 132提供信号来进行同步， 线路 132的信号可以是由上述处 理器 160提供。
请参照图 2B所示，感测装置 120也可以是只产生单一轴向的二维度感 测资讯，在本范例中是由导线 W2轮流驱动感测器 140B, 分别在每一个感测 器 140B被驱动时， 由侦测单元 130B经导线 依据感测器 140A的信号产 生相应于被驱动感测器的一维度感测资讯， 这些一维度感测资讯构成一二 维度感测资讯 (或一影像）。 换言之， 本发明的位置侦测装置 100可以是具备产生两个轴向的一维 度感测资讯或两个轴向的二维度感测资讯的能力， 或者是兼具产生两个轴 向的一维度感测资讯与二维度感测资讯的能力， 亦可以只产生单轴向的二 维度感测资讯。 本发明包括但不限于上述电容式位置侦测装置， 本技术领 域的普通技术人员可轻易推知其他应用于电阻式、 红外线式、 表面声波式、 光学式触控装置的应用方式。
请参照图 3A所示， 上述侦测单元 130B是经由导线（如 W1)操作性耦合 至感测装置， 操作性耦合可以是由一切换电路 310来达成， 切换电路可以 是由一个或多个多工器、 开关（swi tch)等电性元件组合， 本技术领域的普 通技术人员可推知其他切换电路的应用。 感测器 140 的信号可以是由一侦 测电路 320来侦测， 当侦测电路 320输出的信号为模拟时， 可再经由模拟 转数字电路 320来产生感测资讯 SI。感测资讯 SI可以是模拟或数字， 在本 发明一较佳范例中， 感测资讯为数字形式。 本发明包括但不限于上述范例， 本技术领域的普通技术人员可推知侦测电路 320与模拟转数字电路 330可 以是整合于一个或多个电路。
侦测电路 320可以是由一个或多个侦测器组成， 每一个侦测器接收至 少一感测器 140的信号来产生一输出， 侦测器可以是如第三 B图至第三 D 图的侦测器 340、 350、 360所示。
在本发明的一范例中， 对于感测器 140的信号的侦测， 可以是以一积 分器来侦测， 本技术领域的普通技术人员 推知其他如模拟转数字器等可 量测电性特性（如电压、 电流、 电容、 电感等等）的电路亦可应用于本发明。 积分器可以是可以是以一放大器 Cint来实施， 具有一输入（如图 3B的积分 器 322所示）或一对输入（如图 3C及图 3D的积分器 324所示），以及一输出， 输出的信号可以是经由模拟转数字电路 320来产生感测资讯 SI的值， 每一 个值的产生可以是透过一重置信号来控制， 如图 3B 至图 3D 的重置信号 Sreset 0
在本发明的另一范例中， 感测器 140的信号为交流信号， 随一对半周 期而改变， 因此对于感测器 140 的信号的侦测也是依据不同的半周期而改 变， 如在前半周期侦测感测器 140的信号， 在后半周期侦测感测器 140的 反向信号， 反之亦然。 因此， 感测器 140 的信号的侦测可以是透过一同步 信号 Ssync来控制， 如图 3B至图 3C所示， 同步信号 Ssync与感测器 140 的信号可以是同步或具有相同周期。 例如， 利用同步信号 Ssync控制一个 或多个开关（如开关电路 321、 323、 325)在基点 P1与 P2间切换， 在前半周 期侦测感测器 140的信号， 在后半周期侦测感测器 140的反向信号。 在图 3B.中， 反向信号可以藉由一反向器 Cinv来提供。
在本发明的再一范例中， 感测器 140的信号的侦测是在至少一周期的 至少一预设的时段（或相位）侦测， 可以是在前半周期的至少一时段与后半 周期的至少一时段来侦测， 亦可以只在前半周期或只在后半周期的至少一 时段来侦测。 在本发明的一较佳范例中， 是先扫描一周期中信号较佳的至 少一时段， 作为侦测时段， 其中侦测时段相对于其他时段受到噪点 （即杂 讯） 的干扰较小。 侦测时段的扫描可以依据至少一个感测器的信号在至少 一周期中每一个时段的侦测来判断。在侦测时段判断出来之后， 感测器 140 的信号的侦测只在侦测时段侦测， 可以是透过一信号来控制， 如图 3B至图 3D图中的使能（即致能）信号 Senable。
本发明是依据至少一感测器 140的信号来产生感测资讯 SI的值。在本 发明的一范例中， 感测资讯 SI是由多个信号值组成。 例如图 3B所示， 是 由一输入 311操作性耦合至一感测器 140， 来侦测出一信号，再经由模拟转 数字电路 330产生感测资讯 SI的一信号值。 在本发明的另一范例中， 感测 资讯 SI是由多个差值组成。 例如图 3C所示， 是由一对输入 312、 313操作 性耦合至一对感测器 140， 来侦测出一差动信号， 再经由模拟转数字电路 330产生感测资讯 SI的一差值（或称单差值）。 在本发明的再一范例中， 感 测资讯 SI是由多个双差值组成。 例如图 3D所示。 是由三个输入 314、 315、 316操作性耦合至三个感测器 140, 来侦测出一双差动信号， 再经由模拟转 数字电路 330产生感测资讯 SI的一双差值。 双差动信号依据一对差动信号 的差来产生， 每一个差动信号依据一对感测器的信号来产生。 换言之， 双 差动信号可以依据一第一对感测器与一第二对感测器的信号来产生， 第一 对感测器为三个感测器中的前两个感测器， 并且第二对感测器为三个感测 器中的后两个感测器， 其中三个感测器可以相邻或不相邻。
在本发明的一较佳范例中， 侦测电路 320包含多个侦测器， 可同时产 生感测资讯 SI中的全部或部份的值。 例如图 3E至图 3J图所示， 侦测电路 320可以是由多个侦测器 340、 350或 360所组成， 这些侦测器的输出再由 模拟转数字电路 330转换成感测资讯 SI的值。
模拟转数字电路 330 包括至少一模拟转数字器 ADC, 每一个模拟转数 字器可以只依据一侦测器的输出产生感测资讯 SI 的值， 如图 3E、 图 3G、 图 31所示， 亦可以是轮流由多个侦测器的输出产生感测资讯 SI的值， 如 图 3F、 图 3H、 图 3J所示。 感测资讯 SI的值可以是平行产生也可以是序列 产生， 在本发明的一较佳范例中， 感测资讯 SI的值是序列产生， 可以是由 一切换电路 370来达成， 例如将多个模拟转数字器轮流输出感测资讯 SI的 值， 如图 3E、 图 3G、 图 31所示， 或将多个积分器的输出轮流提供给一模 拟转数字器来产生感测资讯 SI的值， 如图 3F、 图 3H、 图 3J所示。
据此， 在本发明的一范例中， 是依据多个感测器的信号产生具有多个 信号值的感测资讯 S I , 其中每一个信号值依据一个感测器的信号来产生， 如图 3B、 图 3E与图 3F所示。 在本发明的另一范例中， 依据多个感测器的 信号产生具有多个差值的感测资讯 SI , 其中每一个差值依据一对感测器的 信号来产生， 如图 3C、 图 3G与图 3H所示。 在本发明的再一范例中， 依据 多个感测器的信号产生具有多个双差值的感测资讯 SI， 其中每一个双差值 依据三个感测器的信号来产生， 如图 3D、 图 31与图 3J所示。
在图 3E至图 3J中， 连接多个侦测器的导线包括但不限于导线 W1 , 亦 可以是导线 W2。 积分器与导线间包括但不限于直接连接， 亦可以是透过切 换电路来连接， 如图 3A所示。 在本发明的一范例中， 感测资讯的值是由侦 测电路 320的至少一个侦测器以多次侦测来产生， 侦测电路 320是透过切 换电路 310 由这些感测器中 4兆选部份的感测器来进行侦测。 此外， 只有被 挑选的感测器被驱动单元 130A驱动， 例如在自电容式侦测中。 另外， 亦可 以是只有被挑选的感测器与部份相邻于被挑选的感测器被驱动单元 130A驱 动。
在本发明的一第一范例中， 感测资讯可以是由一双差动电路取得， 双 差动电路包括： 一第一级差动电路、 一第二级差动电路与一量测电路， 例 如图 3D、 图 31或图 3J所示。
第一级差动电路包括一对或多个第一减法器（例如开关电路 325 中的 差动放大器）， 每一个第一减法器分别依据这些感测器中的一对感测器的信 号产生一第一级差值信号。
此外， 第二级差动电路包括一个或多个第二减法器（例如积分电路 324 中的积分器）， 每一个第二减法器分别依据这些第一级差值信号中的一对第 一级差值信号产生一第二级差值信号。
另外， 量测电路可以是如图 3A 的模拟转数字电路所示， 可以是如图 3D的积分器 324与模拟转换电路 ADC所组成， 或是如图 31的多个积分器 324、 多个模拟转换电路 ADC与一切换电路 370所组成， 亦可以是如图 31 的多个积分器 324、 一切换电路 370与一模拟转换电路 ADC所组成。 此外， 量测电路是在一个或多个时点量测这些第二级差值信号， 以产生该感测资 讯。 例如图 3D或图 3J所示， 是在多个时点量测这些第二级差值信号， 或 如图 31所示， 是在一个时点量测这些第二级差值信号。
在本发明图 3D、 图 31与图 3J中， 是以差动积分器 327同时进行信号 相减与量测， 其中信号量测可再包括以模拟转换电路 ADC产生一数字值。 前述相关图示与说明仅为本发明的范例之一， 并非用以限制本发明， 本技 术领域的普通技术人员可推知信号相减与信号量测可以是以不同电路施 行， 例如先经过一减法器再经过一积分器， 在此不再赘述。
在前述双差动电路中， 感测资讯的每一个值分别是由这些第二级差值 信号之一产生， 并且每一个第二级差值信号分别是由所述一对第一级差值 信号的一第一差值信号与一第二差值信号产生， 其中第一差值信号分别依 据这些感测器的一第一感测器与一第二感测器的信号产生， 并且第二差值 信号分别依据这些感测器的第二感测器与一第三感测器的信号产生。 换言 之， 感测资讯的每一个值分别相应于这些感测器中三个感测器的信号。
在本发明的一第二范例中， 感测资讯可以是由一差动电路取得， 差动 电路包括： 一个或多个减法器与一量测电路， 例如图 3C、 图 3G或图 3H所 示。 在这些减法器中， 每一个减法器分别依据一对感测器的信号产生一差 值信号。 量测电路则量测这些差值信号， 以产生一差动感测资讯， 其中感 测资讯的每一个值分别是由差动感测资讯的一对值的差值。
此外， 量测电路是在一个或多个时点量测这些第二级差值信号， 以产 生该感测资讯。 例如图 3C或图 3H所示， 是在多个时点量测这些第二级差 值信号， 或如图 3G所示， 是在一个时点量测这些第二级差值信号。
在图 3C、图 3G或图 3H，减法器与量测电路的部份可以是由积分器 324 来实施。 前述相关图示与说明仅为本发明的范例之一， 并非用以限制本发 明， 本技术领域的普通技术人员可推知信号相减与信号量测可以是以不同 电路施行， 例如先经过一减法器再经过一积分器， 在此不再赘述。
此外， 感测资讯的每一个值分别是差动感测资讯的一第一差值与一第 二差值的差值， 其中第一差值分别依据这些感测器的一第一感测器与一第 二感测器的信号产生， 并且第二差值分别依据这些感测器的第二感测器与 一第三感测器的信号产生。 换言之， 感测资讯的每一个值分别相应于这些 感测器中三个感测器的信号。
在本发明的第三范例中，感测资讯可以是由一量测电路取得，如图 3B、 图 3E或图 3F所示。 量测电路在一个或多个时点量测这些感测器的信号， 以产生一初始感测资讯， 感测资讯是依据初始感测资讯产生， 其中感测资 讯的每一个值分别是由初始感测资讯的三个值产生。
此外， 量测电路是在一个或多个时点量测这些第二级差值信号， 以产 生该感测资讯。 例如图 3B或图 3F所示， 是在多个时点量测这些第二级差 值信号， 或如图 3E所示， 是在一个时点量测这些第二级差值信号。
感测资讯的每一个值分别是一第一差值与一第二差值的差或和， 其中 第一差值为初始感测资讯的三个值的前两个值的差值， 并且第二差值为初 始感测资讯的三个值的后两个值的差值。 换言之， 所述初始感测资讯的三 个值分别是一第一值、 一第二值与一第三值， 感测资讯的每一个值分别是 (第二值-第一值) - (第三值-第二值）、 （第一值-第二值) - (第二值-第三值）、 (第二值-第一值） + (第二值-第一值）或（第一值-第二值） + (第三值-第二 值）。 前述初始感测资讯的每一个值依据这些感测器之一的信号产生， 换言 之， 感测资讯的每一个值分别相应于这些感测器中三个感测器的信号。 在发明的一范例中， 感测资讯中的每一个触碰相关感测资讯具有两个 零交会处， 并且被外部物件接近或触碰的位置是依据每一个触碰相关感测 资讯判断出来。 在发明的另一范例中， 触碰相关感测资讯位于感测资讯最 前面部份或最后面部份， 外部物件仅部份接近或触碰感测装置的主动区边 缘， 而不具有两个零交会处， 需要例外处理。
此外， 前述的时点可以是包括但不限于经过一个或多个时脉， 或一个 或多个时脉的部份。
再者， 上述感测资讯的取得与产生可以是由前述控制器 160来实施， 上述双差动电路、 差动电路与量测电路亦可以是由控制器 160来实施。
在本发明中， 感测器可以是由多个导电片与连接导线所构成， 例如是 由多个连结导线串连一连串的菱形或方形导电片所构成。 在结构上， 第一 感测器 140A与第二感测器 140B的导电片可以排列不同平面， 亦可以排列 在相同平面。 例如， 第一、 第二感测层 120A、 120B间隔着一绝缘层或一压 阻（piezores i s t ive)层， 其中压阻层可以是由异方性导电胶所构成。 又例 如， 第一感测器 14 OA与第二感测器 140B的导电片大体上排列在同一平面， 第一感测器 140A的连接导线跨过第二感测器 140B的连接导线。 此外， 第 一感测器 140A的连接导线与第二感测器 140B的连接导线间可配置一垫片， 垫片可以是由绝缘材质或压阻材质所构成。
因此， 在本发明的一范例中， 每一感测器感测一感测范围， 并且是由 多个感测器来感测， 这些感测器包含多个第一感测器与多个第二感测器， 这些第一感测器间的感测范围平行， 并且这些第二感测器间的感测范围平 行， 这些第一、 第二感测器的平行感测范围交叠构成一交叠区阵列。 例如 这些第一、 第二感测器分别为横向与纵向排列的两列红外线接收器， 分别 感测重直与水平的平行扫瞄范围， 重直与氷平的平行扫瞄范围交错处构成 一交叠区阵列。 又例如上述重直与水平的平行扫瞄范围系由电容式或电阻 式的多条交叠的感测器来实施。
感测资讯转换 (Convers ion of Touch Sens i t ive Informat ion) 上述感测资讯的信号值、 差值、 双差值间可以相互转换。 在本发明提 供的一第一转换方式中， 是将连续的信号值转换成连续的差值， 每一个差 值为一对相邻或不相邻信号值的差值。
在本发明提供的一第二转换方式中， 是将连续的信号值转换成连续的 双差值， 每一个双差值为两对信号值的差值和或差。
在本发明提供的一第三转换方式中， 是将连续的差值转换成连续的信 号值， 以每一个差值加上在前或在后所有差值来产生相应的信号值， 组成 连续的信号值。
在本发明提供的一第四转换方式中， 是将连续的差值转换成连续的双 差值， 每一个汉差值为相邻或不相邻的一对差值的和或差。 , 在本发明提供的一第五转换方式中， 是将连续的双差值转换成连续的 差值， 以每一个双差值加上在前或在后所有双差值来产生相应的差值， 组 成连续的差值。
在本发明提供的一第六转换方式中， 是将连续的汉差值转换成连续的 信号值。 在本发明的一范例中， 是以每一个双差值加上在前所有双差值来 产生相应的差值， 组成连续的差值， 再以每一个差值减去在后所有的差值 来产生相应的信号值， 组成连续的信号值。 在本发明的另一范例中， 是以 每一个汉差值减去在前所有双差值来产生相应的差值.， 组成连续的差值， 再以每一个差值加上在后所有的差值来产生相应的信号值， 组成连续的信 号值。
前述加上在前或在后的所有差值或双差值可以是以向前或向后累加或 累减方式来依序产生相应的信号值或差值。
上述的转换方式包括但不限于一维度感测资讯的转换， 本技术领域的 普通技术人员可推知上述的转换方式亦可以应于于二维度感测资讯或三维 度以上的感测资讯。 此外， 本技术领域的普通技术人员可推知上述的转换 方式的作业可以是由前述控制器 160或主机 170来执行。
据此， 在本发明的一范例中， 是将侦测到的第一形式的感测资讯（如一 维度、 二维度感测资讯）转换成用于位置分析的感测资讯。 在本发明的另一 范例中， 是将侦测到的第一形式的感测资讯转换成一第二形式的感测资讯， 再将第二形式的感测资讯转换成用于位置分析的感测资讯， 例如由连续的 双差值转换成连续的信号值。 一维度位置分析 (One Dimens ion Pos i t ion Ana lys i s)
本发明提供的一第一种位置分析是依据感测资讯中多个差值分析出零 交会处（zero-cros s ing)的位置作为外部物件相应的位置。 本技术领域的普 通技术人员可推知位置分析可以是包括但不限于外部物件接近与触碰的判 断， 亦即外部物件相应的位置的判断包括但不限于外部物件接近与触碰的 判断。
在本发明的一范例中， 是搜寻包含一正值与一负值的一对邻近差值， 即零交会处两侧的一对正值与负值， 再判断出这对邻近的差值间零交会处 的位置， 例如依据这对邻近的差值产生一斜率来判断出零交会处。 此外， 更可以是依据正值与负值的出现的先后顺序配合邻近的差值间零交会处的 判断。 前述的这对邻近的差值可以是相邻的差值， 亦可以中间包含至少一 零值的非相邻的差值。 此外， 可以是以一预设的排列顺序来搜寻这对邻近 正值与负值， 例如是搜寻先出现正值再出现负值的一对邻近正值与负值。 在本发明的另一范例中， 是利用一门槛限值决定搜寻零交会处的起始 位置， 由起始位置搜寻包含一正值与一负值的一对邻近的差值， 再依据这 对邻近的差值判断出零交会处的位置。 本技术领域的普通技术人员可推知 在差值表示的感测资讯中， 相应于外部物件接近或触碰的感测资讯大于一 正门槛限值或小于一负门槛限值时， 以此门檻限值所进行的搜寻包括但不 限于对外部物件接近或触碰的判断。 换言之， 在扫描感测资讯的过程中， 每当感测资讯大于一正门檻限值或小于一负门槛限值时， 可判断出感测资 讯存在相应一外部物件接近或触碰的零交会处。
例如以一门槛限值产生相应于正值的差值的二值化值， 例如小于门槛
P艮值（如正门檻限值）的差值以 0或伪值（fal se)代表， 并且大于门槛限值的 差值以 1或真值（true)代表， 以相邻差值为 10的 1处或真值及伪值的真值 处为起始位置， 零交会处的搜寻方向为向后搜寻。 同样地， 可以是以大于 门槛限值（如负门槛限值）的差值以 0或伪值（fa l se)代表， 并且小于门檻限 值的差值以 1或真值（true)代表， 以相邻差值为 01的 1处或真值及伪值的 真值处为起始位置， 零交会处的搜寻方向为向前搜寻。
例如表一及图 4A为以门檻限值判断外部物件接近或触碰的范例。 表一
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范例中包括相应 15个感测器的信号值与差值，以及利用一正门槛限值 T1 (以 4为例）及一负门槛限值 Τ2 (以 -4为例）的判断结果。 在利用正门槛限 值的判断结果中， 起始位置 10的 1处， 即第 4个差值与第 10个差值， 在 图示中以直纹棒为例， 代表有两个外部物件接近或触碰。 同样地， 在利用 负门槛限值的判断结果中， 起始位置为相邻差值为 01的 1处， 即第 5个差 值与第 12个差值， 在图示中以横纹棒为例， 代表有两个外部物件接近或触 碰。 本技术领域的普通技术人员可推知起始位置的数量相应于外部物件接 近或触碰的数量， 本发明不限于本范例中的 2 个外部物件接近或触碰的数 量， 亦可以是 1个或更多个。
在本发明的另一范例中 , 是利用一第一门槛限值与一第二门槛限值决 定搜寻零交会处的区间， 包括但不限于判断出一外部物件的接近或触碰， 再由区间内搜寻零交会处的位置。 例如以一第一门槛限值产生相应于正值 的差值的二值化值， 例如小于门槛限值的差值以 0 (或伪值（fa l se) )代表， 并且大于门槛限值的差值以 1 (或真值（true) )代表， 以相邻两差值为 10处 的 1 为起始位置。 此外， 以第二门槛限值产生相应于负值的差值的二值化 值， 例如大于门槛限值的差值以 0 (或伪值）代表， 并且小于门槛限值的差值 以 1 (或真值）代表， 以相邻两差值为 01处的 1为结束位置。 另外， 将起始 位置、 结束位置配对决定搜寻零交会处的区间。 在本发明的一范例中， 是 以起始位置（如 10处中的 1位置）与结束位置（如 01处中的 1位置）间的斜 率判断出零交会处。 本技术领域的普通技术人员可推知上述起始位置与结 束位置可分别互换为结束位置与起始位置。 本技术领域的普通技术人员亦 可推知可以是起始位置为 01的 1处并且结束位置为 10的 1处来判断出触 碰相关感测资讯。
例如以前述图 4A与表一为例，配对后的第一个搜寻零交会处的区间为 第 4个与第 5个差值间， 配对后的第二个搜寻零交会处的区间为第 10个与 第 12个差值间。
本技术领域的普通技术人员可推知正门槛限值的扫描与负门槛限值的 扫瞄可以是同时进行（或平行处理）， 区间的配对亦可以是在一起始位置被 判断出后， 配对在后判断出来的结束位置。
在本发明的一范例中， 门槛限值是依感测资讯来产生， 例如门槛限值 是以所有差值的绝对值中最大者乘上一比例（如小于一的比例， 例如 0. 9) 来决定， 亦可以是正门槛限值是以正差值中最大者乘上一比例来决定， 或 是负门槛限值是以负差值中最小者乘上一比例来决定。 换言之， 门槛限值 可以是固定的或是动态的。 因此， 门檻限值的绝对值较大时， 有可能发生 相应的外部物件的接近或触碰在利用正门槛限值的扫描中被判断出来， 但 在利用负门槛限值的扫描中未被判断出来， 反之亦然。 其中较大的门槛限 值较有利于滤除噪点或鬼点 （鬼点是指在非真正被触碰的位置出现如同被 触碰的讯号）， 较小的门槛限值较有利于避免漏判真实的触碰， 或有利于判 断外部物件的接近。 从上述说明中可推知， 相应于同一外部物件的接近或触碰， 不论是由 正门槛限值来判断出起始位置后向后搜寻， 或是由负门槛限值来判断出起 始位置后向前搜寻， 皆会搜寻到相同的零交会处。 因此， 在本发明的一范 例中， 是分别利用正门槛限值与负门槛限值扫描起始位置， 由起始位置搜 寻零交会处， 依据搜寻到的零交会处的数量判断被外部物件接近或触碰的 数量， 并进一步判断零交会处的位置。 当相应于外部物件触碰或接近的零 交会处两侧的一对正值与负值是先正值再负值， 依据正门槛限值判断出的 起始位置是向后搜寻零交会处， 而依据负门槛限值判断出的起始位置是向 前搜寻零交会处， 反之亦然。 另外， 相应于同一外部物件的接近或触碰不 必然能在利用正门檻限值与负门檻限值扫描时都判断出起始位置。
本发明提供的一第二种位置分析是依据感测资讯中多个信号值或双差 值分析出质心（centroid)位置（重心位置或加权平均位置）作为外部物件相 应的位置。
在本发明的一范例中， 是利用一门槛限值决定用于判断质心位置的信 号值或双差值。 如图 4B至图 4D所示， 可以是以一门槛限值产生相应于信 号值或双差值的二值化值， 例如小于门檻限值的信号值或双差值以 0或伪 值（fa l se)代表， 并且大于门槛限值的信号值或双差值以 1或真值（t rue)代 表。 在本例中是以 1 或真值代表的信号值或双差值为用于判断质心位置的 信号值或双差值。 本技术领域的普通技术人员可推知其他以一门槛限值决 定用于判断质心位置的信号值或双差值的方式， 例如是以 1 或真值代表的 信号值或双差值再加上两侧相邻的多个信号值或双差值为用于判断质心位 置的信号值或双差值。 又例如是以相邻的连续 1 或真值代表的信号值或双 差值中相对中央的信号值或双差值向前与向后分别取 i与 j个信号值或双 差值作为用于判断质心位置的信号值或汉差值。
在本发明的另一范例中，是将连续的信号值或双差值转换为连续差值， 以分析出零交会处相应的信号值或双差值作为中央的信号值或双差值， 再 以中央的信号值或双差值向前与向后分别取 i与 j个信号值或双差值作为 用于判断质心位置的信号值或双差^。
在本发明的另一范例中， 是以连续差值分析出零交会处， 并且将连续 的差值转换为连续的信号值或双差值， 再分析出零交会处相应的信号值或 双差值作为中央的信号值或双差值， 然后以中央的信号值或双差值向前与 向后分别取 i与 j个信号值或双差值作为用于判断质心位置的信号值或双 差值。
假设以第 n个信号值向前及向后分别取 i个及 j个信号值作为质心计 算范围， 依据质心计算范围中的每个信号值 Ck及每个信号值所在位置 Xk判 断质心位置 C 。,,， 如下。
Figure imgf000028_0001
其中， ^可以是一维度座标（如 X座标或 Y座标），或是二维度座标（如 (X, Y))。
假设第 k-1个信号值与第 k个信号值间的差值为^， 并且一第 k个双 差值为 DI^ = Dk_x -Dk = (Ck - Q_, ) - -Ck) = 2Ck - Ck_x + Ck+1， 假设以第 n个 双差值 i)Z)„向前及向后分别取 i个及 j个双差值作为质心计算范围，依据质 心计算范围中的每个双差值 i)A判断质心位置 ， 如下。
∑^kDDk
DD 一
Figure imgf000028_0002
其中， 可以是一维度座标（如 X座标或 Y座标），或是二维度座标（如 (X, Y))。 本技术领域的普通技术人员可推知当第 k 个双差值为 DDk = (Ct -Ck_2)-(Ck+2-Ck) = 2Ck -Ck—2 + Ct+2时的质心位置计算， 在此不再赘 述。
在本发明的另一范例中， 用于判断质心位置的信号值或 差值是减去 一基础值后再进行质心位置的判断。 例如， 基础值可以是所有信号值或双 差值的平均值、 用于判断质心位置的信号值或双差值两侧多个信号值或双 差值的平均值、 或用于判断质心位置的信号值或双差值两侧相邻多个非用 于判断质心位置的信号值或双差值的平均值， 本技术领域的普通技术人员 可推知其他基础值的决定方式。 例如， 可以是依据一侧至少一信号值或双 差值的一第一比例与另一侧至少一信号值或双差值妁一第二比例来决定基 础值》
假设以第 n个信号值向前及向后分别取第 i个信号值 C„_,.与第 j个信号 值 的平均值作为基础 (8 6)值(^^ (Cb→ ) = C" Cn+j ) , 并且以第 η 个信号值向前及向后分别取 i个及 j个信号值作为质心计算范围， 依据质 心计算范围中的每个信号值 G减去基底信号值 Cb—, 作为计算信号值
(Ck-Cb→ )) , 以判断质心位置 C 。irf, 如下。
c +C r _r 2Ck -Cn^ -Cn+j (^ -C^) (Ck -Cn+J)
L* ~ ^basedJ) - 2 _ 2 2
2Ck ~Cn i - Cn+ ,. n-i≤k≤n+j
∑ ^(― ~" ~~―) ∑^(2Q -C„_,-Cn+y)
f ― k=:n
∑ " ；―'. "+j ∑(2Ck -Cn C + 其中， 可以是一维度座标（如 X座标或 Y座标），或是二维度座标（如 (X, Y))。
据此， 本发明提供的一第三种位置分析是依据感测资讯中多个差值分 析出质心（centroid)位置（重心位置或加权平均位置）作为外部物件相应的 位置。
假设第 k- 1个信号值 Ck―与第 k个信号值 Ck间的差值为^。
(Ck - C„_,. ) = D„_(i_ + £>„—(,.— 2) +… + A
(Ck -Cn+j) = -(Dk+] +Dk+2 +— +
― 2Q * -C„"一 ,,.-Cnn++j/
( - + - (,— 2) +-+^)-(^, +A+2 +—+ +
― 2
Figure imgf000029_0001
据此， 质心位置（(^„^)可以是依据信号值间的差值来求出， 其中质心 计算范围中的差值为 ^^—(^，…， ， ^，...，/^, ^.+ 。 换言之， 质心位 置 c 可以是以质心计算范围中的差值来计算得出。
例如下列范例， 假设要以第 n个信号值向前及向后分别取 1信号值来 判断质心位置（C „fr。,.rf)， 可以质心计算范围中的差值 (如 ^,^, ^, ^)计 算， 证明如下。
Zn_, =cn_, -c„—2
Dn = Cn -Cn_x D =C -C ^n+l
r _r 2Cn,, -Cn_2-Cn+2 _ Dn_x -D„ -Dn+l—D„
2C„ -C„ C. D'」 +D -D^, -D n+2
c - c,
base(2,2)
2C -C - c n,+2 n+l D n+2
'n+l ^base{2,2) ^ _ 1 (^n-l - Q (2,2)) + X n (^n ― (2,2) ) + ^ n+\ (^n+l― ^base(2,2) ) centroid ―
- C&。se(22)) + (Cn - C6。se(22)) + - Cbase(22)) Md =( „-,(^-1 -D„ -Dn+l -D„+2) + „ +Dn -Dn+l -Z)„+2)
+ ^n+1 d +Dn+ Dn+1 - Dn+2 )) /( „_, -£>„_ Dn+l - Dn+2 ) +
d +Dn -Dn+l -Dn+2) + {Dn_, +D„ +Dn+l -Dn+2)) 本技术领域的普通技术人员可推知以第 n个信号值、 差值、 或双差值 向前及向后分别取 i个及 j个信号值、 差值、 或双差值以作为质心计算范 围的方式可应用于判断质心位置的信号值、 差值、 或双差值上， 反之亦然。
由上述说明中可推知， 本发明藉由对感测资讯的分析， 来进行位置侦 测， 感测资讯包括但不限于初始取得的信号值、 差值或双差值， 亦可以是 包括但不限于由初始取得的感测资讯所转换的信号值、 差值或双差值。 因 此藉由分析相应于同一外部物件的两个不同轴向（如 X轴与 Y轴）上的一维 度或二维度感测资讯， 亦即藉由两个不同轴向的一维度或二维度位置分析， 可获得外部物件在两个不同轴向上的位置（或座标） , 构成一二维度位置（或 二维度座标）。
本技术领域的普通技术人员可推知上述的一维度位置分析的作业可以 是由前述控制器 160或主机 170来执行。 二维度位置分析 (One Dimension Position Analysis)
二维度感测资讯可以是由多个一维度感测资讯所组成， 其中每一个一 维度感测资讯包括相应于多个第——维度位置的感测资讯， 并且每一个一 维度感测资讯分别相应于一个第二一维度的位置。 因此， 二维度位置分析 可以是至少包括对多个一维度触敏资分别进行一维度位置分析， 亦即二维 度位置分析可以是至少包括多个一维度位置分析。
此外， 在本发明的一第一范例中， 任一外部物件在各第一维度感测资 讯上的第——维度质心位置， 为一二维度位置（如二维度座标（第——维度 质心位置， 第一维度感测资讯的第二一维度的位置））， 可被用来计算外部 物件的二维度质心位置（或几何中心）， 其中每一个一维度质心位置的加权 值可以是外部物件在相应第一维度感测资讯上的信号值或双差值（如第一 维度感测资讯上的最邻近一维度质心位置的两信号值或双差值之一或其平 均值、 内插值）， 或是外部物件在相应第一维度感测资讯上的信号值或双差 值的总和。
因此 , 二维度位置分析可以是先对各第一维度感测资讯的一维度位置 分析， 依据每一个外部物件所相应的至少一二维度位置， 分析出每一外部 物件的二维度质心位置。
此外， 在本发明的一第二范例中， 二维度位置分析可以是包括对一第 一轴向（或第一一维度）上的多个一维度感测资讯分别进行一维度位置分 析， 依据每一个外部物件在第一轴向上所相应的至少——维度位置， 分析 出每一个外部物件在第一轴向上的第——维度质心位置。 同样地， 另外对 一第二轴向（或第二维度）上的多个一维度感测资讯进行一维度位置分析， 依据每一个外部物件在第二轴向上所相应的至少——维度位置， 分析出每 一个外部物件在第二轴向上的第二一维度质心位置。 藉由配对每一个外部 物件在第一轴向上的第一一维度质心位置与在第二轴向上的第二一维度质 心位置， 可分析出每一个外部物件的一二维度位置。
换言之， 二维度位置分析可以是藉由两个不同轴向上的二维度感测资 讯（如第一轴向上的二维度感测资讯与第二轴向上的二维度感测资讯）进行 一维度位置分析， 来分析出每一个外部物件的二维度位置。
另外， 在本发明的一第三范例中， 二维度位置分析可以是在一第一轴 向的多个一维度感测资讯分析相应于各外部物件的一维度质心位置， 并依 据各一维度感测资讯相应的二维度位置， 判断在第一轴向上相应于每一个 外部物件的每一个一维度质心位置的二维度位置。 二维度位置分析另外在 一第二轴向的多个一维度感测资讯分析相应于各外部物件的一维度质心位 置， 并依据各一维度感测资讯相应的二维度位置， 判断在第一轴向上相应 于每一个外部物件的每一个一维度质心位置的二维度位置。 二维度位置分 析再依据每一个外部物件在第一、 第二轴向上相应的所有一维度质心位置 的二维度位置分析出出二维度质心位置。
本技术领域的普通技术人员亦可推知， 二维度感测资讯可以经由影像 处理程序来判断出各外部物件的位置， 例如可以用分水岭演算法或其他影 像处理来进行位置分析。 又例如可以是以分水岭演算法分析出各分水领的 位置， 再以各分水领的位置邻近的感测资讯进行质心位置的计算， 以取得 较精确的位置。
在本发明的一第四范例中， 初始取得的多个一维度感测资讯是由信号 值或双差值表示， 构成一二维度感测资讯所呈现的影像（或阵列）， 可以是 用分水岭演算法或其他影像处理来进行位置分折。 亦可以是利用连接元件
(connected component)演算法， 将影像中相连的部份分析出来， 判断出每 一个外部物件的影像， 进一步分析出位置或是哪种外部物件， 如手、 手掌 在本发明的一第五范例中， 初始取得的多个一维度感测资讯是由差值 表示， 再转换成为信号值或默差值， 以构成一二维度感测资讯所呈现的影 像 (或阵列） , 可以是用分水岭演算法或其他影像处理来进行位置分析。
在本发明的一第六范例中， 初始取得的多个一维度感测资讯是由差值 表示， 经由对每一个一维度感测资讯的位置分析， 判断出每一个零交会处 的位置， 以及每个零交会处的位置上的信号值或双差值， 以构成一二维度 感测资讯所呈现的影像（或阵列）， 可以是用分水呤演算法或其他影像处理 来进行位置分析。
零交会处的双差值可以是直接相邻的两个差值来产生， 例如零交会处— 位于第 k-1 个差值与第 k 个差值之间， 零交会处的双差值可以是 零交会处的信号值可以是将整个代表一维度感测资讯的差 值转换成信号值后再产生， 亦可以是以最接近零交会处的多个差值来产生。 例如， 零交会处最近第 n个信号值， 分别以第 n个信号值向前及向后分别 取第 i 个信号值 与第 j 个信号值 的平均值作为基础（Base)值 ， 以 Cn -cbase j) = 2 " ~ c " c--来作为信号值,
Figure imgf000032_0001
Figure imgf000032_0002
十…十 > -)
~ 2
换言之， 由第 n- (i- 1)个差值至第 n+j 个之间的差值， 可判断出零交 会处的信号值。
在本发明的一第七范例中， 初始取得的多个一维度感测资讯是由信号 值与汉差值表示， 再转换成为差值， 经由对每一个一维度感测资讯的位置 分析， 判断出每一个零交会处的位置， 配合每个零交会处的位置上的信号 值或双差值， 以构成一二维度感测资讯所呈现的影像（或阵列）， 可以是用 分水岭演算法或其他影像处理来进行位置分析。 在本发明的一第八范例中， 在取得第一轴向上的二维度感测资讯的同 时或过程中， 亦取得第二轴向上的一维度感测资讯。 在进行第一轴向上的 二维度感测资讯的位置分析后， 可获得每一个外部物件在第一轴向上的一 维度位置或二维度位置。 此外， 在进行第二轴向上的一维度感测资讯的位 置分析后， 可获得每一个外部物件在第二轴向上的一维度位置。 第二轴向 上的一维度位置可与第一轴向上的一维度位置配对成为二维度位置， 亦可 以用来取代或校正第一轴向上的二维度位置中的第二轴向上的位置。
本技术领域的普通技术人员可推知上述的二维度位置分析的作业可以 是由前述控制器 160或主机 170来执行。 此外， 在本发明的一范例中， 相 应于同一外部物件接近或触碰的各一维度质心位置与至少一个其他相应于 相同外部物件接近或触碰的一维度质心位置的一维度距离或二维度距离在 一门槛限值内。 在本发明的另一范例中， 相应于同一外部物件接近或触碰 的各一维度质心位置的加权值大于一门槛限值。
在以下说明中， 一触碰相关感测资讯可以是一感测资讯中的一个触碰 相关感测资讯或多个触碰相关感测资讯之一， 针对一触碰相关感测资讯的 相关操作包括但不限于应用于特定的触碰相关感测资讯， 亦可能可适用于 本发明的所有触碰相关感测资讯。
此外， 为便于说明， 在本发明中的许多图示或说明中， 主要是以正值 的观点来进行说明， 本技术领域的普通技术人员可推知同样的观点亦可以 适用在正值与负值相互交换后的感测资讯。 本发明提出的二维度感测资讯 可以是一种具有内低外高的值的部份感测资讯，如图 5A与图 5B的盆地 510 所示。 在本发明的一范例中， 为包含多个双差值的二维度感测资讯， 在一 外部物件大范围的触压时， 在相应的触碰相关感测资讯中， 相对于周围较 高（较大的值）的部份， 接近中央的部份会呈现较低的凹陷（较小的值）。 在 本发明的另一范例中， 是包含多个差值的二维度感测资讯的所有负值转换 成正值的二维度感测资讯， 在外部物件的触压范围大于一定程度时， 在相 应的触碰相关感测资讯中， 相对于周围较高（较大的值）的部份， 接近中央 的部份会呈现较低的凹陷（较小的值）。
就地形起伏（topographic rel ief)的观点来看， 具内 4氐外高的值的部 份感测资讯为二维度感测资讯中构成谷地 (va 11 ey)或盆地的相关部份， 包 含围绕谷地或盆地的高处与低处。 例如， 可以是一个或多个山脉围成的谷 地， 口群山环绕的盆地 (bas in surrounded by mounta ins)或峡谷 (canyon)， 亦可以是顶端具有凹陷的山或台地。 内低外高的值的感测资讯可以是具有 一个或多个缺口例如两端缺口的峡谷。 在包含多个双差值的二维度感测资 讯中， 触碰相关感测资讯还包含围绕谷地或谷地外围的沟。
相对于具内低外高的值的部份感测资讯， 为具内高外低的值的部份感 测资讯， 如丘陵或台地， 可能有一个峰（如单峰丘陵 521)或多个峰（如双峰 丘陵 522)， 每个峰为具内高外低的值的部份感测资讯， 其中峰为相对于周 围低处（较小值）的高处（较大值） ， 如图 5A与图 5B的丘陵 520所示。 在本 发明的一范例中， 具有多峰的丘陵为多个相邻具内低外高的值的部份感测 资讯。
例如在包括多个信号值的二维度感测资讯中， 触碰相关感测资讯为具 内高外低的值的部份感测资讯， 为丘陵（较小范围）或台地（较大范围）。 同 样的， 包括多个双差值的二维度感测资讯或将所有差值的负值转换成正值 的二维度感测资讯也可能包括丘陵与台地。
在本发明的一范例中， 上述具内低外高的值的部份感测资讯与具内高 外低的值的部份感测资讯为触磁相关的感测资讯。 在本发明的另一范例中 , 是将台地视为较大的丘陵， 将盆地视为无缺口或缺口较少的谷地。 在本发 明的再一范例中， 触碰相关的感测资讯不为谷地或盆地即为丘陵， 或不为 丘陵即为谷地或丘陵。
此外， 当二维度感测资讯是由包括多个差值的二维度感测资讯的所有 负值转换成正值时， 两相邻的内高外低的感测资讯被视为位于相同的触碰 相关感测资讯。
在以下说明中， 以盆地代表具有内低外高的值的部份感测资讯， 并且 以丘陵代表具有内高外低的值的感测资讯， 是为便于描述本发明， 并非用 以限定本发明， 本技术领域的普通技术人员可推知具有内低外高的值的部 份感测资讯与具有内高外低的值的感测资讯的其他结构。
在本发明的一第一具体实施例中， 为一种电容式位置侦测的方法， 如 图 6A所示。 首先， 如步骤 610所示， 提供包括多个感测器的一电容式感测 装置， 这些感测器包括多个第一感测器与多个第二感测器， 其中这些第一 感测器与这些第二感测器交叠于多个叠点。 接下来， 如步骤 620所示， 侦 测每一个触碰相关的感测器。 再接下来， 如步骤 630所示， 依据所有触碰 相关的感测器判断出至少一互电容式侦测范围。 之后， 如步骤 640所示， 对前述至少一互电容式侦测范围进行一互电容式侦测， 以判断出前述至少 一互电容式侦测范围的感测资讯。 然后， 如步骤 650所述， 依据前述至少 一互电容式侦测范围的感测资讯产生一二维度感测资讯。 .
在步骤 620中， 触碰相关的感测器可以是以自电容式侦测判断出来， 例如对所有第一感测器进行自电容式侦测， 判断出触碰相关的第一感测器， 同理， 亦可以判断出触碰相关的第二感测器。 此外， 触碰相关的感测器可 以是以互电容式侦测判断出来， 例如对所有第一感测器同时驱动一驱动信 号时， 轮流或同时侦测第二感测器的信号， 以判断出触碰相关的第二感测 器。 另外， 在对所有第一感测器同时驱动一驱动信号时， 亦可以轮流或同 时侦测第一感测器的信号， 以判断出触碰相关的第一感测器。
前述侦测每一个触碰相关的感测器可以是如图 6B所示。 首先， 如步骤 621 所示， 同时提供一驱动信号给所有第一感测器。 接下来如步骤 622 与 623所示，在全部第一感测器同时被提供一驱动信号时，侦测这些第一感测 器的信号以产生一第——维度感测资讯， 并且侦测这些第一感测器的信号 以产生一第二一维度感测资讯。 之后， 如步骤 624 所述， 依据第"" ""一维度 感测资讯与第二一维度感测资讯判断出每一个触碰相关的感测器。
由所有第一感测器的信号或所有第二感测器的信号可以判断出一维度 感测资讯， 依据判断一维度感测资讯上每一个触碰相关感测资讯， 便可以 判断出相应于每一个触碰相关感测资讯的触碰相关的感测器。 例如在一维 度感测器上判断如图 1B、 图 1C、 图 ID或图 IE所示的触碰相关感测资讯， 并据此判断出触碰相关的感测器。 .
在本发明的一范例中， 触碰相关的感测器可以是包含相应于触碰相关 感测资讯两侧多个零值的感测器。 例如， 当感测资讯的值是信号值时， 可 以是包含两侧各一个感测器， 而当感测资讯的值是差值时， 可以是包含两 側各两个感测器， 或者是当感测资讯的值^:双差值时， 可以是包括两侧各 三个感测器。
在步骤 630中， 互电容式侦测范围可以是以所有触碰相关的第一感测 器或第二感测器上的叠点作为互电容式侦测范围， 亦可以是所有触碰相关 的感测器交叠的叠点作为互电容式侦测范 ¾1。 例如， 以所有触碰相关的第 一感测器与所触碰相关的第二感测器交叠的叠点作为互电容式侦测范围。
此外， 在步骤 640中， 可以是轮流提供一驱动信号给每一个触碰相关 的第一感测器， 在每一个触磁相关的第一感测器被提供驱动信号时， 侦测 每一个触碰相关的第二感测器的信号或所有第二感测器的信号， 以判断出 至少一互电容式侦测范围的感测资讯。
相对于相应于至少一互电容式侦测范围的感测资讯， 在步骤 650所述 的二维度感测资讯中， 非相应于至少一互电容式侦测范围的感测资讯可以 是以零值或一预设值来代表。 据此， 本发朋不必然需要侦测所有叠点的信 号， 亦能产生遍及所有叠点的二维度感测资讯。
此外， 本发明更可以是包括在该部份感测资讯或该二维度感测资讯进 行一分析， 以分析出每一个触碰相关感测资讯， 其中所述分析至少包括分 析出每一个内低外高的触碰相关感测资讯， 例如谷地或盆地结构的触碰相 关感测资讯。 所述分析亦可以包括分析出每一个内高外低的触碰相关感测 资讯， 例如丘陵态样的触碰相关感测资讯。
当二维度感测资讯为二维度差动感测资讯时， 亦即相应于前述至少一 互电容式侦测范围的感测资讯的每一个值是依据一对感测器的信号的差产 生时， 可以是在前述分析前将所有负值转为正值， 或是将所有正值转为负 值。 在本发明的一较佳范例中， 是将所有负值转为正值。 此外， 相应于前 述至少一互电容式侦测范围的感测资讯的每一个值可以是依据三个感测器 的信号产生， 如二维度双差动感测资讯。
在本发明中， 二维度感测资讯可以是信号值、 差值或双差值， 并且互 电容式侦测范围的感测资讯可以是不同于二维度感测资讯的信号值、 差值 或双差值， 同理， 前述用以侦测每一个触碰相关的第——维度感测资讯与 / 或第二一维度感测资讯也可以是不同于互电容式侦测范围的感测资讯。 本 技术领域的普通技术人员依据前述说明可推知前述二维度感测资讯、 互电 容式侦测范围的感测资讯、 第——维度感测资讯与 /或第二一维度感测资讯 间的转换。
例如，第——维度感测资讯与 /或第二一维度感测资讯可以是由多个信 号值组成， 而互电容式侦测范围的感测资讯可以是由多个差值组成， 二维 度感测资讯中相关于互电容式侦测范围的部份是由汉差值组成， 其他部份 是由零值表示。
在本发明的一最佳模式中，第一一维度感测资讯与 /或第二一维度感测 资讯为一维度差动感测资讯， 并且二维度感测资讯中相关于互电容式侦测 范围的部份是由双差值组成， 其他部份是由零值表示。 其中第一一维度感 测资讯与 /或第二一维度感测资讯可以是如图 6B所示的方式产生， 由于所 有第一感测器同时被驱动， 可避免感测装置上水渍或导电杂质的干扰。 基 于同样理由， 互电容式侦测范围是在降低感测装置上水渍或导电杂质的干 扰下判断出来的， 在互电容式侦测时受感测装置上水渍或导电杂质的干扰 的范围也被尽可能的缩小， 使得受影响的程度降到最低。 如果单纯对所有 有叠点进行互电容式侦测， 感测装置上水渍或导电杂质的干扰将遍及所有 水渍与导电杂质遍及处。
第——维度感测资讯与第二一维度感测资讯可以是经由分别对前述第 一感测器与对前述第二感测器进行自电容式侦测， 在对这些第一感测器进 行自电容式侦测时， 是同时提供驱动信号给这些第一感测器， 并且在对这 些第二感测器进行自电容式侦测时， 是同时提供驱动信号给这些第二感测 器。 如此同样具有降低感测装置上水渍或导电杂质的干扰， 但相对于图 6B 所示的方式， 需耗较多的电能， 并且因为需要两次驱动， 所需的时间比较 久。 简言之， 在图 6 所示的方式中， 这些第一感测器与这些第二感测器的 信号的侦测可以是同时进行。 当然， 这些第一感测器与这些第二感测器的 信号的侦测也可以是分别进行， 但所需时间较多。
前述图 6A与图 6B的作业可以是由控制器 160来执行， 相关细节已揭 示于上述说明中， 在此不再赘述。 此外， 上述说明中对这些第一感测器的 驱动或 /与侦测， 亦可以推知适用于对这些二维度感测器进行同样的驱动或 /与侦测。
在本发明的一第二具体实施例中， 为一种电容式位置侦测的方法， 如 图 7A所示。 首先， 如步骤 710所示， 取得一二维度感测资讯。 接下来， 如 步骤 720所示， 取得至少——维度感测资讯。 再接下来， 如步骤 730所示， 依据该至少——维度感测资讯在该电容式感测装置被触碰或接近时在该二 维度感测资讯判断出至少一被侦测范围。 之后， 如步骤 740所示， 在该至 少一被侦测范围判断每一个触碰相关感测资讯。
上述的多个一维度感测资讯可以是由一电容式感测装置所取得 , 电容 式感测装置包括多个感测器， 这些感测器包括多个第一感测器与多个第二 感测器， 其中这些第一感测器与这些第二感测器交叠于多个叠点。 此外， 上述步骤 710至 720可以是由控制器 160来执行。 另外， 上述步骤 730至 740可以是由前述控制器 160或主机 170来执行。
在本发明的一范例中， 是以互电容式侦测取得一二维度感测资讯， 依 据二维度感测资讯衍生出一维度感测资讯。 例如， 依据每一个第——维度 资讯所有值的和产生第二一维度感测资讯， 亦即第二一维度感测资讯的每 一个值分别依据这些第一感测资讯之一的所有值的和或差所产生。 又例如， 每一个第——维度感测资讯的每一个值是分别依据这些感测器之一、 二或 三所产生， 因此每一个值相应于——维度位置， 所衍生的一维度感测资讯 的每一个值是依据二维度感测资讯中相应于相同一维度位置的所有值的和 或差所产生。 换言之， 可以是只进行互电容式侦测便获得相应于这些第一 感测器与 /或这些第二感测器的一维度 测资讯， 以判断出一维度感测资讯 中的触碰相关感测资讯， 或进一步判断出触碰相关的感测器。
在本发明的另一范例中，相应于这些第一感测器与 /或这些第二感测器 的一维度感测资讯可以是以自电容式侦测来产生。 如依据前述步骤 610 至 630所示， 以一驱动信号驱动第一轴向上所有的感测器， 并且侦测第一轴向 上所有感测器的信号以产生相应于第一轴向上所有感测器的一维度感测资 讯。 此外， 亦可以在第一轴向上所有的感测器被驱动时， 侦测第二轴向上 所有感测器的信号以产生相应于第二轴向上所有感测器的一维度感测资 讯。 又例如， 相应于第一轴向上所有感测器的一维度感测资讯可以是对第 一轴向所有感测器进行自电容式侦测所产生。 同理， 相应于第二轴向上所 有感测器的一维度感测资讯可以是对第二轴向所有感测器进行自电容式侦 测所产生。
前述第一轴向与第二轴向可以是分别为横轴或纵轴之一与另一， 并且 第一轴向上的感测器与第二轴向上的感测器可以是分别为这些第一感测器 与这些第二感测器之一与另一。 前述判断出至少一被侦测范围可以是如图 7B所示。 首先， 如步骤 731 所示， 判断至少——维度感测资讯的每一个触碰相关感测资讯。 接下来， 如步骤 732 所示， 分别决定每一个触碰相关感测资讯在二维度感测资讯中 的一触碰相关范围。 之后， 如步骤 733 所示， 依据每一个触碰相关范围判 断出至少一被侦测范围。
此外，所述至少一被侦测范围可以是所有触碰相关范围的交集或联集。 另外， 至少——维度感测资讯的每一个值相应于该二维度感测资讯上的一 范围， 并且每一个触碰相关范围为相应的触碰相关感测资讯的所有值相应 的范围。
以上所述， 仅是本发明的较佳实施例而已， 并非对本发明作任何形式 上的限制， 虽然本发明已以较佳实施例揭露如上， 然而并非用以限定本发 明，任何熟悉本专业的技术人员， 在不脱离本发明技术方案范围内， 当可利 用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实 施例， 但凡是未脱离本发明技术方案的内容， 依据本发明的技术实质对以 上实施例所作的任何筒单修改、 等同变化与修饰， 均仍属于本发明技术方 案的范围内。

Claims

权 利 要 求
1.一种电容式位置侦测的方法， 其特征在于包括：
提供包括多个感测器的一电容式感测装置， 上述感测器包括多个第一 感测器与多个第二感测器， 其中上述第一感测器与上述第二感测器交叠于 多个叠点；
侦测每一个触碰相关的感测器；
依据所有触碰相关的感测器判断出至少一互电容式侦测范围； 对该至少一互电容式侦测范围进行一互电容式侦测， 以判断出该至少 一互电容式侦测范围的感测资讯； 以及
依据该至少一互电容式侦测范围的感测资讯产生一二维度感测资讯。
2.如权利要求 1 所述的电容式位置侦测的方法， 其特征在于其中该侦 测每一个触碰相关的感测器是以上述第一感测器进行一自电容式侦测， 以 判断出每一个触碰相关的感测器， 并且该至少一互电容式侦测范围为该至 少一触碰相关的感测器上所有的叠点。
3.如权利要求 2 所述的电容式位置侦测的方法， 其特征在于其中该自 电容式侦测是同时提供一驱动信号给上述第一感测器， 并且侦测上述第一 感测器的信号。
4.如权利要求 1 所述的电容式位置侦测的方法， 其特征在于其中该侦 测每一个触碰相关的感测器是以上述感测器进行一自电容式侦测， 以判断 出每一个触碰相关的感测器， 并且该至少一互电容式侦测范围为该至少一 触碰相关的感测器交叠的叠点。
5.如权利要求 1 所述的电容式位置侦测的方法， 其特征在于其中该侦 测每一个触碰相关的感测器包括：
同时提供一驱动信号给上述第一感测器；
在上述第一感测器同时被提供该驱动信号时， 侦测上述第一感测器的 信号以产生一第——维度感测资讯；
在上述第一感测器同时被提供该驱动信号时， 侦测上述第二感测器的 信号以产生一第二一维度感测资讯； 以及
依据该第——维度感测资讯与该第二一维度感测资讯判断出每一个触 碰相关的感测器。
6.如权利要求 1 所述的电容式位置侦测的方法， 其特征在于其中该二 维度感测资讯中非相应于该至少一互电容式侦测范围的部份为零值 , 以产 生遍及上述叠点的该二维度感测资讯。
7.如权利要求 1所述的电容式位置侦测的方法， 其特征在于更包括： 在该相应于该至少一互电容式侦测范围的感测资讯或该二维度感测资 讯进行一分析， 以分析出每一个触碰相关感测资讯， 其中该分析至少包括 分析出每一个内低外高的触碰相关感测资讯。
8.如权利要求 7 所述的电容式位置侦测的方法， 其 i在于更包括在 该分析前将相应于该至少一互电容式侦测范围的感测资讯的所有负值转为 正值或所有正值转为负值。 ，
9.如权利要求 8 所述的电容式位置侦测的方法， 其 ^征在于其中该相 应于该至少一互电容式侦测范围的感测资讯的每一个值是依据一对感测器 的信 的差产生。
10.如权利要求 1所述的电容式位置侦测的方法， 其特征在于其中该相 应于该至少一互电容式侦测范围的感测资讯的每一个值是依据三个感测器 的信号产生。
11.一种电容式位置侦测的装置， 其特征在于包括：
包括多个感测器的一电容式感测装置， 上述感测器包括多个第一感测 器与多个第二感测器， 其中上述第一感测器与上述第二感测器交叠于多个 叠点； 以及
一控制器， 该控制器至少执行下列作业：
侦测每一个触碰相关的感测器；
依据所有触碰相关的感测器判断出至少一互电容式侦测范围； 对该至少一互电容式侦测范围进行一互电容式侦测 , 以判断出该至少 一互电容式侦测范围的感测资讯； 以及
依据该至少一互电容式侦测范围的感测资讯产生一二维度感测资讯。
12.如权利要求 11 所述的电容式位置侦测的装置， 其特征在于其中该 侦测每一个触碰相关的感测器是以上述第一感测器进行一自电容式侦测， 以判断出每一个触碰相关的感测器， 并且该至少一互电容式侦测范围为该 至少一触碰相关的感测器上所有的叠点。
13.如权利要求 12 所述的电容式位置侦测的装置， 其特征在于其中该 自电容式侦测是同时提供一驱动信号给上述第一感测器， 并且侦测上述第 一感测器的信号。
14.如权利要求 11 所述的电容式位置侦测的装置， 其特征在于其中该 侦测每一个触碰相关的感测器是以上述感测器进行一自电容式侦测， 以判 断出每一个触碰相关的感测器， 并且该至少一互电容式侦测范围为该至少 一触碰相关的感测器交叠的叠点。
15.如权利要求 11 所述的电容式位置侦测的装置， 其特征在于其中该 侦测每一个触碰相关的感测器包括：
同时提供一驱动信号给上述第一感测器；
在上述第一感测器同时被提供该驱动信号时， 侦测上述第一感测器的 信号以产生一第——维度感测资讯；
在上述第一感测器同时被提供该驱动信号时， 侦测上述第二感测器的 信号以产生一第二一维度感测资讯； 以及
依据该第——维度感测资讯与该第二一维度感测资讯判断出每一个触 碰相关的感测器。
16.如权利要求 11 所述的电容式位置侦测的装置， 其特征在于其中该 二维度感测资讯中非相应于该至少一互电容式侦测范围的部份为零值， 以 产生遍及上述叠点的该二维度感测资讯。
17.如权利要求 11 所述的电容式位置侦测的装置， 其特征在于其中该 控制器更包括执行下列作业：
在该相应于该至少一互电容式侦测范围的感测资讯或该二维度感测资 讯进行一分析， 以分析出每一个触碰相关感测资讯， 其中该分析至少包括 分析出每一个内低外高的触碰相关感测资讯。
18.如权利要求 17 所述的电容式位置侦测的装置， 其特征在于其中该 控制器更包括执行下列作业：
在该分析前将相应于该至少一互电容式侦测范围的感测资讯的所有负 值转为正值或所有正值转为负值。
19.如权利要求 18 所述的电容式位置侦测的装置， 其特征在于其中该 相应于该至少一互电容式侦测范围的感测资讯的每一个值是依据一对感测 器的信号的差产生。
20.如权利要求 11 所述的电容式位置侦测的装置， 其特征在于其中该 相应于该至少一互电容式侦测范围的感测资讯的每一个值是依据三个感测 器的信号产生。
21.—种电容式位置侦测的方法， 其特征在于包括：
取得一二维度感测资讯；
取得至少——维度感测资讯；
依据该至少——维度感测资讯在该电容式感测装置被触碰或接近时在 该二维度感测资讯判断出至少一被侦测范围； 以及
在该至少一被侦测范围判断每一个触碰相关感测资讯。
22.如权利要求 21 所述的电容式位置侦测的方法， 其特征在于其中该 二维度感测资讯是由多个第——维度感测资讯所组成， 并且该至少——维 度感测资讯的每一个值分别依据上述第一感测资讯之一的所有值的和所产 生。
23.如权利要求 21 所述的电容式位置侦测的方法， 其特征在于其中该 二维度感测资讯的每一个值分别相应于——维度位置， 并且该至少——维 度感测资讯的每一个值亦分别相应于上述一维度位置之一， 其中该至少一 一维度感测资讯的每一个值是分别依据该二维度感测资讯中相应于该维度 位置的所有值的和产生。
24.如权利要求 21 所述的电容式位置侦测的方法， 其特征在于其中该 判断出至少一被侦测范围包括：
判断至少——维度感测资讯的每一个触碰相关感测资讯；
分别决定每一个触碰相关感测资讯在该二维度感测资讯中的一触碰相 关范围； 以及
依据每一个触碰相关范围判断出该至少一被侦测范围。
25.如权利要求 24 所述的电容式位置侦测的方法， 其特征在于其中该 至少一被侦测范围为所有触碰相关范围的交集或并集。
26.如权利要求 24 所述的电容式位置侦测的方法， 其中该至少——维 度感测资讯的每一个值相应于该二维度感测资讯上的一范围， 并且每一个 触碰相关范围为相应的触碰相关感测资讯的所有值相应的范围。
27.如权利要求 21所述的电容式位置侦测的方法， 其特征在于更包括： 提供包括多个感测器的一电容式感测装置， 上述感测器包括多个第一 感测器与多个第二感测器， 其中上述第一感测器与上述第二感测器交叠于 多个叠点；
其中取得至少——维度感测资讯是对上述感测器进行一自电容式侦测 所产生。
28.如权利要求 27 所述的电容式位置侦测的方法， 其特征在于其中该 至少——维度感测资讯包括对上述第一感测器进行该自电容式侦测所产生 的一第——维度感测资讯。
29.如权利要求 28 所述的电容式位置侦测的方法， 其特征在于其中该 至少——维度感测资讯包括对上述第二感测器进行该自电容式侦测所产生 一第二一维度感测资讯。
30.如权利要求 21所述的电容式位置侦测的方法， 其特征在于更包括： 提供包括多个感测器的一电容式感测装置， 上述感测器包括多个第一 感测器与多个第二感测器， 其中上述第一感测器与上述第二感测器交叠于 多个叠点；
其中取得至少——维度感测资讯包括：
提供一驱动信号给上述第二感测器；
在上述第二感测器被提供该驱动信号时， 侦测上述第一感测器的信号 以产生该至少——维度感测资讯之一； 以及
在上述第二感测器被提供该驱动信号时， 侦测上述第二感测器的信号 以产生该至少——维度感测资讯的另一。
31.—种电容式位置侦测的装置， 其特征在于包括：
包括多个感测器的一电容式感测装置， 上述感测器包括多个第一感测 器与多个第二感测器， 其中上述第一感测器与上述第二感测器交叠于多个 叠点；
一控制器， 执行至少下列作业：
取得一二维度感测资讯；
取得至少——维度感测资讯；
依据该至少——维度感测资讯在该电容式感测装置被触碰或接近时在 该二维度感测资讯判断出至少一被侦测范围； 以及
在该至少一被侦测范围判断每一个触碰相关感测资讯。
32.如权利要求 31 所述的电容式位置侦测的装置， 其特征在于其中该 二维度感测资讯是由多个第——维度感测资讯所组成， 并且该至少——维 度感测资讯的每一个值分别依据上述第一感测资讯之一的所有值的和所产 生。
33.如权利要求 31 所述的电容式位置侦测的装置， 其特征在于其中该 二维度感测资讯的每一个值分别相应于一一维度位置， 并且该至少——维 度感测资讯的每一个值亦分别相应于上述一维度位置之一， 其中该至少一 一维度感测资讯的每一个值是分别依据该二维度感测资讯中相应于该维度 位置的所有值的和产生。
34.如权利要求 31 所述的电容式位置侦测的装置， 其特征在于其中该 判断出至少一被侦测范围包括：
判断至少——维度感测资讯的每一个触碰相关感测资讯；
分别决定每一个触碰相关感测资讯在该二维度感测资讯中的一触碰相 关范围； 以及
依据每一个触 相关范围判断出该至少一被侦测范围。
35.如权利要求 34 所述的电容式位置侦测的装置， 其特征在于其中该 至少一被侦测范围为所有触碰相关范围的交集或联集。
36.如权利要求 34所述的电容式位置侦测的装置， 其中该至少——维 度感测资讯的每一个值相应于该二维度感测资讯上的一范围， 并且每一个 触碰相关范围为相应的触碰相关感测资讯的所有值相应的范围。
37.如权利要求 31 所述的电容式位置侦测的装置， 其特征在于其中取 得至少一一维度感测资讯是对上述感测器进行一自电容式侦测所产生。
38.如权利要求 37所述的电容式位置侦测的装置， 其特征在于其中该 至少——维度感测资讯包括对上述第一感测器进行该自电容式侦测所产生 的一第——维度感测资讯。
39.如权利要求 38 所述的电容式位置侦测的装置， 其特征在于其中该 至少——维度感测资讯包括对上述第二感测器进行该自电容式侦测所产生 一第二一维度感测资讯。
40.如权利要求 31 所述的电容式位置侦测的装置， 其特征在于其中取 得至少——维度感测资讯包括：
提供一驱动信号给上述第二感测器；
在上述第二感测器被提供该驱动信号时， 侦测上述第一感测器的信号 以产生该至少——维度感测资讯之一； 以及
在上述第二感测器被提供该驱动信号时， 侦测上述第二感测器的信号 以产生该至少——维度感测资讯的另一。
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