CN101553774A - 传感器组件以及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

一种传感器组件以及其操作方法。传感器组件包括串联连接的多个半导体组件，以响应外部输入信号而减少在两个或两个以上半导体组件之间传输以及接收的数据量。所述操作方法包括以下步骤：在供应电压最初施加于半导体组件后，由用于产生感测信号的至少一半导体组件产生识别(ID)信息、储存并输出ID信息至随后的半导体组件；在未感测到与对象接触的状态且自位于前方的半导体组件接收第一感测数据时，将第一感测数据输出至随后的半导体组件；在感测到与对象接触的状态时产生第二感测数据，且在自位于前方的半导体组件接收第一感测数据时输出第一感测数据以及第二感测数据；以及在自位于前方的半导体组件未接收到第一感测数据时输出第二感测数据。

Description

传感器组件以及其操作方法
技术领域
本发明是关于传感器组件以及其操作方法，且特别是关于可减少在两个或两个以上半导体组件(semiconductor device)之间传输以及接收的数据量的传感器组件以及其操作方法。
背景技术
电子组件的传感器系统包括多个输入信道(即，按钮或触控板(touchpad))以及触控感测信号产生器。每个触控感测信号产生器连接到至少一个输入通道以产生触控感测信号(touch sense signal)。因此，传感器系统将触控感测信号传输至主计算机(host computer)以于外部辨认输入触控信息。在此状况下，以菊链(daisy-chain)方式(其为一种串联连接方法)连接触控感测信号产生器，以有效地传输以及接收触控信号与其它信息。
图1为展示用以连接触控感测信号产生器的传统通讯方法的方块图。
感测信号产生器100-1至100-N包括输入/输出(I/O)端子1-2至N-2与1-3至N-3、连接至触控板110-1至110-N的端子1-1至N-1、连接至供应电压VDD的端子1-4至N-4，以及连接至接地电压VSS的端子1-5至N-5。
触控板110-1至110-N分别连接至触控感测信号产生器100-1至100-N。当对象，即，导电电阻器(conductive resistor)(例如，人的手指)接触到每个触控板110-1至110-N时，每个触控板110-1至110-N用以回应于电性状态的变化而产生触控信号，且将触控信号输出至触控感测信号产生器100-1至100-N中对应的一个。
图1说明串联连接相邻触控感测信号产生器100-1至100-N(在此，N为自然数)的方法。在此状况下，主计算机120自第N触控感测信号产生器100-N接收触控感测信号，以确认自N数目的触控感测信号产生器产生的触控信号。触控感测信号不但包括侦测与对象接触的状态的触控感测信号产生器的触控识别信息(touch identification information)，而且包括未侦测与对象接触的状态的触控感测信号产生器的触控识别信息。
触控感测信号产生器将指示对应触控板是否接触外部对象的触控识别信号添加至自先前触控感测信号产生器接收的触控识别信号，以传输至随后触控感测信号产生器。第N触控感测信号产生器100-N将第1触控感测信号产生器至第(N-1)触控感测信号产生器的所累积的触控识别信息、由第N触控感测信号产生器100-N产生的触控识别信息、起始位(start bit)以及结束位(end bit)传输至主计算机120。
举例而言，假定包括于第一触控感测信号产生器100-1中的第一触控板110-1与外部对象接触，则第一触控感测信号产生器100-1将总共3位数据(包括起始/结束位以及触控识别信息位以及信号起始/结束位)输出至第二触控感测信号产生器100-2。第二触控感测信号产生器100-2接收3位数据，且将3位数据添加至包括指示第二触控板110-2与对象非接触的触控信息的触控识别信息(1位)，以将4位数据传输至第三触控感测信号产生器100-3。因此，当串联连接五个触控感测信号产生器100-1至100-5时，第五触控感测信号产生器100-5将7位数据传输至主计算机120。然而，在此状况下，自第一触控感测信号产生器100-1传输至主计算机120的数据量为25位。换言之，25位数据为量测所有5个触控板所必需。
鉴于此规律性，当串联连接N个触控感测信号产生器100-1至100-N时，自第一触控感测信号产生器100-1传输至主计算机120的数据量为2N+(N(N+1)/2)位。因此，随着触控感测信号产生器的数目N增加，传输至主计算机30的数据量增加N2。因为始终传输恒定数据而不管每一触控感测信号产生器与对象的接触或非接触的状态，所以在一个或多个感测信号产生器之间传输以及接收的数据量极剧地增加。
如上文所述，传统传感器组件已变得有问题，因为所有触控感测信号产生器100-1至100-N应将位置信息传输至主计算机120而不管每个触控感测信号产生器100-1至100-N是否产生触控信号。因此，开发半导体组件以及其操作方法来解决多余数据的传输为必需的。
发明内容
技术问题
本发明是关于响应外部输入信号而减少在两个或两个以上半导体组件之间传输以及接收的数据量的传感器组件。
本发明也是关于响应外部输入信号而减少在两个或两个以上半导体组件之间传输以及接收的数据量的传感器组件的操作方法。
技术方案
本发明的一方面提供一种包括串联连接的多个半导体组件的传感器组件。当半导体组件未感测到与对象接触的状态且自位于前方的半导体组件接收第一感测数据时，半导体组件将第一感测数据输出至随后的半导体组件。当半导体组件感测到与对象接触的状态且自位于前方的半导体组件接收第一感测数据时，半导体组件产生第二感测数据且将第一感测数据以及第二感测数据输出至随后的半导体组件。又，当半导体组件感测到与对象接触的状态且自位于前方的半导体组件未接收到第一感测数据时，半导体组件产生第二感测数据且将第二感测数据输出至随后的半导体组件。
传感器组件可感测施加于半导体组件的接触或压力。又，可以菊链方式连接半导体组件。
在将供应电压最初施加于半导体组件后，半导体组件可产生并储存识别(ID)信息且将ID信息输出至随后的半导体组件。半导体组件可响应于自位于前方的半导体组件输出的控制信号而将内部储存的第三数据输出至随后的半导体组件。
第一感测数据或第二感测数据可为包括感测信号的感测信息协议。
感测信息协议可包括：指示感测信息协议的起始的起始位；ID信息；至少一位的感测信号；以及指示感测信息协议的结束的结束位。
第三数据可包括：包括指示第三数据的起始的起始位的识别信息协议；ID信息；以及指示第三数据的结束的结束位。或者，第三数据可包括：包括指示第三数据的起始的起始位的组件设定信息协议；ID信息；至少1位装置控制信息；以及指示第三数据的结束的结束位。
组件设定信息协议可包括关于包括于半导体组件中的触控板的灵敏度的信息。
半导体组件可包括：至少一输入/输出(I/O)端子；至少一触控板；使半导体组件以相邻的半导体组件进行通讯的I/O控制器；用于回应于接触而控制I/O控制器的控制器；以及用于接通/断开I/O控制器的开关。
控制器可包括：参考信号产生单元，其用于产生频率信号作为参考信号；第一信号产生单元，其用于接收参考信号且使参考信号始终延迟第一时间，而不管半导体组件与对象接触的状态以产生第一信号；用于接收参考信号的第二信号产生单元，所述第二信号产生单元在半导体组件未感测到与对象接触的状态时不使参考信号延迟，且在半导体组件感测到与对象接触的状态时使参考信号延迟一个较第一时间长的第二时间以产生第二信号；以及感测信号产生单元，其用于与第一信号同步取样并锁存第二信号以产生感测信号。
I/O控制器可包括：I/O收发单元，其用于与半导体组件进行通讯；输入信息分析单元，其用于分析应用于I/O收发单元的第一感测数据以及第三数据以将所分析数据输出至控制器；以及输出信息产生单元，其用于响应自控制器输出的数据而产生第二感测数据以将第二感测数据输出至I/O收发单元。
本发明的另一方面提供一种操作传感器组件的方法，所述方法包括以下步骤：在供应电压最初施加于半导体组件后，由用于产生感测信号的至少一半导体组件产生ID信息、储存并输出ID信息至随后的半导体组件；在未感测到与对象接触的状态且自位于前方的半导体组件接收第一感测数据时，将第一感测数据输出至随后的半导体组件；在感测到与对象接触的状态时产生第二感测数据，且在自位于前方的半导体组件接收第一感测数据时将第一感测数据以及第二感测数据输出至随后的半导体组件；以及在自位于前方的半导体组件未接收到第一感测数据时将第二感测数据输出至随后的半导体组件。
在此方法中，可感测并处理施加于半导体组件的接触或压力。
由产生感测信号的至少一半导体组件产生ID信息包括以下步骤：在供应电压最初施加于半导体组件后，停止感测信号的输出；将预定电压施加于半导体组件，且比较预定电压与实际施加的电压以将不同半导体组件辨认为处于起始位置的半导体组件；将由处于起始位置的半导体组件产生的ID信息输出至随后的半导体组件；以及在自第(N-1)半导体组件接收ID信息时，由第N半导体组件输出仅由处于起始位置的半导体组件产生的ID信息，其中N为自然数。
输出ID信息可包括以下步骤：使所产生的ID信息与由至少一位于前方的半导体组件产生的ID信息组合，且在供电电源最初施加于半导体组件后，将所得ID信息输出至随后的半导体组件。
所述方法还可包括以下步骤：将来自位于前方的半导体组件的准备信号输出至随后的半导体组件；以及在感测到与对象接触的状态时，由至少一半导体组件响应于准备信号而产生感测信号。
所述方法还可包括步骤：由半导体组件响应于来自位于前方的半导体组件的控制信号而输出包括灵敏度数据的内部储存的第一数据。
有益效果
结果，根据本发明的传感器组件使得半导体组件之间能够进行数据的连续通信，从而可缩小连接线的数量，并且可减少半导体组件之间的数据通信所需的最小数据大小。
附图说明
图1为展示用以连接触控感测信号产生器的传统通讯方法的方块图。
图2为展示根据本发明的示例性实施例的包括于传感器组件中的半导体组件的构造的图。
图3为展示根据本发明的示例性实施例的在图2中所示的传感器组件之间通讯数据的方法的图。
图4为展示根据本发明的示例性实施例的在半导体组件之间通讯数据的方法的方块图。
图5为展示根据本发明的示例性实施例的用于在半导体组件之间通讯数据的识别信息协议的图。
图6为展示根据本发明的示例性实施例的用于在半导体组件之间通讯数据的装置控制信息协议的图。
图7为展示根据本发明的示例性实施例的用于在半导体组件之间通讯数据的触控信息协议的图。
图8为展示根据本发明的示例性实施例的控制半导体组件的触控板灵敏度的方法的图。
图9为展示根据本发明的示例性实施例的提供半导体组件的识别信息的方法的流程图。
具体实施方式
下文现将参看展示本发明的示例性实施例的附图式较充分地描述根据本发明的传感器组件以及其操作方法。
图2为展示根据本发明的示例性实施例的包括于传感器组件中的半导体组件构造的图。
根据本发明的半导体组件210包括输入/输出(I/O)端子200-1与200-2、连接至供应电压VDD的供应电压端子200-4，以及连接至接地电压VSS的接地电压端子200-5，此等端子为外部数据I/O端子。半导体组件210包括触控板215-1至215-M、控制器220、输入信息分析器230、输出信息产生器240、I/O收发器250以及开关260。与外部半导体组件通讯的I/O控制器包括输入信息分析器230、输出信息产生器240以及I/O收发器250。
现将描述图2中所示的各部区块的功能。
控制器220产生包括半导体组件210的ID信息以及包括设定信息的装置控制信息(例如，触控板215-1至215-M的灵敏度)，以及通过感测包括于半导体组件210中的触控板215-1至215-M的接触状态而达成的触控感测信号，以将所产生的信息以及触控感测信号储存于额外内部储存区(未图示)中。
在供应电压最初施加于半导体组件210后，将开关260设定为不连接I/O端子200-1与200-2的断开状态。随后，接通开关260以接收并输出外部输入数据，或将输出数据传输至串联连接的半导体组件。在此，开关自然可用逻辑闸(logic gate)来实现。
I/O收发器250自第一I/O端子200-1以及第二I/O端子200-2接收触控信息，且将触控信息传输至控制器220以及输入信息分析器230。输入信息分析器230分析触控信息且将触控信息输出至控制器220，且控制器220输出相关信息以与外部半导体组件通讯。其后，输出信息产生器240产生具有预定协议的数据且将数据输出至I/O收发器250。
其后，半导体组件210保持处于待用状态直至主计算机施加准备信号。在本实施例中，尽管触控板215包括于半导体组件210中，但很显然触控板215可安置于半导体组件210的外部。
图3说明图2中所示半导体组件中控制器的感测信号产生器的实施例。感测信号产生器340包括参考信号产生单元320、第一信号产生单元325与第二信号产生单元330，以及感测信号产生单元335。
现将描述图3中所示的半导体组件的操作。
第一信号产生单元325包括与晶粒中的对象接触的顶部金属层315。当对象未接触到顶部金属层315时，第一信号产生单元325不使参考信号ref_sig延迟。当对象接触到顶部金属层315时，第一信号产生单元325使参考信号ref_sig延迟较第一时间长的第二时间且产生第二信号sig2。
感测信号产生单元335与第一信号sig1同步取样并锁存第二信号sig2，且输出感测信号con_sig。
图4为展示根据本发明的示例性实施例在半导体组件之间通讯数据的方法的方块图。因为图4中所示的每个半导体组件功能以及操作与图2中所示的半导体组件功能以及操作相同，所以现将参看图2以及图4来描述在半导体组件之间通讯数据的方法。然而，将省略与图1中相同组件的描述。
参看图4，以菊链方式(串联连接方法)连接N数目个半导体组件400-1至400-N(在此，N为等于或大于2的自然数)。具体言之，第一半导体组件400-1经安置相邻于第二半导体组件400-2，且第(N-1)半导体组件(未图标)置于第(N-2)半导体组件(未图标)与第N半导体组件400-N之间。又，第N半导体组件400-N置于第(N-1)半导体组件与主计算机420之间。
400-1至400-N的每个半导体组件与接近主计算机420的相邻半导体组件进行通讯。在传统状况下，触控感测产生器经串联连接，且将所累积的ID信息(自半导体组件400-1至半导体组件400-N累积ID信息的信息)传输至主计算机而不管每一触控感测产生器与对象接触的状态。比较起来，根据本发明，将实际上产生触控信号的半导体组件的触控信息或ID信息输出至接近主计算机420的相邻半导体组件。因此，本发明已提供由传统串联连接方法引起的传输多余触控信息的解决方案。因此，在施加初始供应电压后，自动地准备ID信息且仅传输产生触控信号的半导体组件的触控信息。
第一半导体组件400-1位于起始位置处，且以起始位置开始的相继改变的ID信息经产生且指派至半导体组件400-1至400-N。产生经提供以辨别半导体组件400-1至400-N的ID信息的方法包括使半导体组件的频率自起始频率改变预定程度的方法(例如，使半导体组件的频率减少一半的方法)、将预定时间延迟添加至处于起始位置的半导体组件输出的参考信号的方法，以及使指示ID信息的数目自1逐步增加至自然数N的方法。
在需要时，可根据每一系统的性质来选择上述种类的ID信息。举例而言，除频器可接收预定频率且将具有预定差的频率输出至输入频率。具体言之，当处于起始位置的第一半导体组件400-1产生100KHz的频率作为ID信息且将频率输出至第二半导体组件400-2时，第二半导体组件400-2中的控制器220的除频器(未图示)可产生50KHz的频率(其为输入频率的一半)作为第二半导体组件400-2的ID信息。
在另一方法中，可响应于具有预定频率的参考信号而产生包括特定时间延迟的ID信息。处于起始位置的第一半导体组件400-1经由包括于控制器220中的计数电路(counting circuit)(未图标)接收参考信号、使参考信号延迟预定时间，以及产生经延迟的参考信号。举例而言，当第一半导体组件400-1产生参考信号(其在10Hz的频率下重复1秒)时，第二半导体组件400-2接收参考信号，使参考信号额外地延迟预定时间，以及产生ID信息。
在第三方法中，将基于预定自然数的根据预定规则变化的自然数提供作为半导体组件400-1至400-N的ID信息。举例而言，当以串联通讯方法连接半导体组件400-1至400-N时，处于起始位置的第一半导体组件400-1产生自然数“1”作为ID信息。第二半导体组件400-2接收自然数“1”，且产生通过将自然数“1”加至输入自然数“1”而获得的自然数“2”作为ID信息。根据此规则，第N半导体组件400-N产生自然数“N”作为ID信息。因此，即使在连接任意数目的半导体组件的情况下，有可能辨别一半导体组件与另一半导体组件。
所产生的ID信息包括于图5中所示的ID信息协议中，且经产生至少一次以输出至其它半导体组件。接着，接通开关且半导体组件保持处于待用状态直至其自主计算机420接收准备信号。
在此种状况下，第(N-1)半导体组件可累积第一半导体组件400-1至第(N-2)半导体组件(未图标)的ID信息，且将所累积的ID信息输出至相邻第N半导体组件400-N。在此方法中，主计算机420可储存一或多个串联连接的半导体组件400-1至400-N的ID信息而无需经历额外计算过程。
在本发明的另一实施例中，仅有第N半导体组件400-N的ID信息可输出至主计算机420。因此，主计算机420可根据预定ID信息产生方法，基于第N半导体组件400-N的ID信息来确认进行通讯所必需的信息(例如，目前所连接的半导体组件400-1至400-N的数目)。即使提供另一种类的ID信息，因为半导体组件400-1至400-N的ID信息具有连续值，所以可自相邻于主计算机420的第N半导体组件400-N的ID信息中类推目前所连接的半导体组件400-1至400-N的数目。在本实施例中，与先前实施例相比，可减少在半导体组件400-1至400-N之间通讯数据所需的数据量。然而，当储存为存取特定半导体组件所需的ID信息时，各别ID信息应通过使用额外计算过程而得以撷取且加以储存。
如上文所述，连接至半导体组件400-N的主计算机420确认ID信息且输出准备信号以命令半导体组件400-N开始处理触控信号。第N半导体组件400-N响应于准备信号而开始处理并输出触控感测信号，且将相应准备信号输出至相邻第(N-1)半导体组件。
现将详细描述在半导体组件400-1至400-N中的至少一个与外部对象接触时在半导体组件400-1至400-N之间通讯数据的方法。
举例而言，当仅有图4中所示的第二半导体组件400-2接触对象时，包括于第二半导体组件400-2中的触控板(未图标)产生触控信号至控制器220(参看图2)。控制器220确认是否存在经由I/O端子2-2′与2-3′外部输入的触控信息。当不存在外部触控信息时，输出信息产生器240(参看图2)储存包括半导体组件400-2的ID信息与触控信号的触控信息，且产生触控信息。其后，输出信息产生器240经由I/O收发器250(参看图2)将触控信息输出至接近于主计算机420的半导体组件400-3。
在接收触控信息后，半导体组件400-3的输入信息分析器230(参看图2)分析触控信息且将ID信息输出至控制器220。半导体组件400-3检验连接至控制器220的触控板215是否产生触控信号。当触控板215未产生触控信号时，半导体组件400-3输出没有任何添加信息的所接收的触控信息至接近于主计算机420的相邻半导体组件(未图标)。
当自位于前方的半导体组件接收数据时，目前半导体组件累积所接收的数据以及新产生的数据，且将所累积的数据输出至随后的半导体组件。在某些状况下，实际传输的数据可输出为一种类型的触控信息协议(包括触控信息)。或者，先前储存的装置信息可响应于主计算机420接收的预定控制信号而输出为一种类型的装置信息协议。稍后将参看图5至图7详细描述此等数据协议。
如上文所述，因为实际接触对象的半导体组件的触控信息经传输至主计算机420，所以与传统串联通讯方法相比，减少在半导体组件之间通讯的所需数据量，在传统串联通讯方法中，当半导体组件中的一个产生触控信号时，所有半导体组件应累积位置信息且将所累积的信息传输至主计算机而不管每个半导体组件是否都产生触控信号。
鉴于此规律性，在每个起始位、结束位以及触控信号包括一位且识别信息为3位的状况下，当仅触碰第一感测信号产生器400-1时，自第一触控感测信号产生器400-1传输至主计算机420的数据量为(3+log2N)。在此种状况下，当触碰所有触控感测信号产生器400-1至400-N时，自第一触控感测信号产生器400-1传输至主计算机420的数据量为N(3+log2N)。且当触碰第N触控感测信号产生器400-N且未触碰其它时，自第一触控感测信号产生器400-1传输至主计算机420的数据量为(3+log2N)。
根据参看图4所述的方法，各别半导体组件400-1至400-N自动地储存所产生的ID信息，且仅将实际上产生触控信号的半导体组件的ID信息以及触控信息传输至主计算机420，使得半导体组件400-1至400-N可使用最小的数据量与主计算机通讯。
图5为展示根据本发明的示例性实施例的用于在半导体组件之间通讯数据的识别信息协议的图。
图5说明图4的每个半导体组件400-1至400-N中的ID信息协议510，其包括由每个半导体组件400-1至400-N产生并储存的ID信息且用以与相邻半导体组件通讯。
ID信息协议510包括指示ID信息的起始的一个起始位、指示ID信息的结束的一个结束位，以及用于辨别一半导体组件与其它半导体组件的ID信息位。当半导体组件将最初施加供应电压后产生的ID信息输出至相邻半导体组件时，图2的输出信息产生器240包括ID信息协议510中的起始位、结束位以及所产生的ID信息，且将所得ID信息协议510发送至I/O收发器250。当相邻半导体组件接收ID信息协议510时，输入信息分析器230分析ID信息协议510、撷取ID信息以及将ID信息输出至控制器220。控制器220确定ID信息是否与所储存的ID信息匹配。在图5中，当半导体组件包括单一触控板时，仅基于ID信息协议510包括ID信息位的事实来确定对象接触到触控板。尽管为简明起见假定每个起始位以及结束位为1位，但每个起始位以及结束位可为多个位数据。
图6为展示根据本发明的示例性实施例用于半导体组件之间通讯数据的装置控制信息协议的图。
图6说明装置控制信息协议520，其用以读取与写入储存于图4的每个半导体组件400-1至400-N中的控制信息且与外部半导体组件通讯。控制信息储存于每个半导体组件400-1至400-N中，且可包括用于控制(例如)触控板(未图示)的灵敏度的数据。
装置控制信息协议520包括指示ID信息的起始的一个起始位、指示ID信息的结束的一个结束位，以及取决于控制信息的类型的预定量的装置控制信息。又，因为主计算机420(参看图4)储存控制器220中的所有半导体组件400-1至400-N的ID信息，所以装置控制信息协议520更包括使用半导体组件400-1至400-N中的待受控的一个的ID信息所需的预定位的ID信息位。
因此，连接至半导体组件400-1至400-N的各别触控板具有不同于制造时间的独特电容。通过制造中的预定测试过程检验电容，且电容数据单独储存于控制器220中，且被控制至储存于装置控制信息(其包括于装置控制信息协议中)中的预定灵敏度。稍后将参看图8较详细地描述此过程。
图7为展示根据本发明的示例性实施例的用于在半导体组件之间通讯数据的触控信息协议的图。
参看图7，每个半导体组件400-1至400-N的触控信息协议530包括指示触控信息的起始的一个起始位、指示触控信息的结束的一个结束位、取决于包括于感测信号产生器中的触控板的数目的ID信息位，以及储存由触控板产生的触控信号的预定位的触控信息位。
举例而言，当触控传感器系统包括8个半导体组件且每个半导体组件包括单一触控板时，需要3位ID信息位以辨别8个半导体组件中的一个与其它半导体组件。
又，预定位的触控信息位由一个触控板设定。举例而言，当设定3位触控信息位且包括起始位以及结束位时，图7的触控信息协议530的数据量合计为1字节。
图8为展示根据本发明的示例性实施例的控制半导体组件的触控板的灵敏度的方法的图。
在图8中，参考字符data_info表示关于触控板的灵敏度的信息，con-1～con-M表示延迟控制信号，sig1′～sigM′表示触控板的触控感测信号，且touch_info表示至少一触控感测信号。
半导体组件的部件670对应于图2中所示的控制器220的部件。包括于控制器220中的一或多个触控板610至610-M回应于接触而经由一或多个触控感测信号产生单元620-1至620-M将相应触控信号输出至一或多个可变延迟单元630-1至630-M。
触控信号控制单元650参考储存于数据储存单元660中的信息data_info，且输出关于触控板610-1至610-M的灵敏度的控制信号con-1至con-M。可变延迟单元630-1至630-M根据控制信号con-1至con-M，根据各别触控板610-1至610-M的灵敏度来控制参考信号的延迟范围，且产生并输出触控感测信号sig1′至sigM′。触控信号控制单元650接收触控感测信号sig1′至sigM′，且产生并输出至少一触控感测信号touch_info。
如上文所述，根据相应半导体组件的内部ID信息位，将由图4的主计算机420输出的数据(包括图6的装置控制信息协议520)应用于图4的半导体组件400-1至400-N中的对应的一个。在ID信息位等于内部储存的ID信息时，图2的输入信息分析器230分析相应数据且确定触控板的灵敏度。
图9为展示根据本发明的示例性实施例的提供半导体组件的ID信息的方法的流程图。现将参看图2至图4中所示的半导体组件400-1至400-N的构造以及通讯方法来描述图9中所示的方法。
在步骤S715中，在供应电压最初施加于图4的半导体组件400-1至400-N后，断开开关260且不连接图4的每个I/O端子1-2′至N-2′与1-3′至N-3′，使其不会产生以触控板与外部对象接触的状态所产生的触控感测信号。
其后，在步骤S720中，将高位准电压施加至包括于半导体组件400-1至400-N中的两个I/O端子1-2′至N-2′与1-3′至N-3′中的每一个，以确认每个I/O端子1-2′至N-2′与1-3′至N-3是否连接至接地电压。
在步骤S725中，当自两个I/O端子输出不同电压时，相应半导体组件被辨认为处于起始位置。具体言之，归因于半导体组件400-1的I/O端子1-2′连接至接地电压的事实，半导体组件400-1可被辨认为处于起始位置。
在步骤S730中，处于起始位置的半导体组件400-1的控制器220根据预定ID信息产生规则产生并储存ID信息。其后，接通开关260且控制器220将相应ID信息输出至I/O收发器250。I/O收发器250接收ID信息，且将ID信息输出至相邻半导体组件400-2至少一次。随后，控制器220将半导体组件400-1切换至待用状态以使得半导体组件400-1等待自随后的半导体组件400-2输出的准备信号。
参照I/O收发器250所接收的ID信息，相邻于位在起始位置的半导体组件400-1的半导体组件400-2的控制器220根据预设ID信息产生规则来产生并储存ID信息。其后，半导体组件400-2的控制器220组合所接收的ID信息与所产生的ID信息，且将所组合的ID信息输出至相邻随后的半导体组件400-3。
在步骤S735与S740中，N数目的半导体组件400-1至400-N重复上文所述的相同操作。在此种状况下，在步骤S745中确认其是否为输出相应ID信息的第N半导体组件400-N。在步骤750中，第N半导体组件接收外部所接收的准备信号。其后，在步骤S760中，第N半导体组件将准备信号输出至第(N-1)半导体组件(未图标)。重复此操作直至在步骤S765中处于起始位置的半导体组件400-1接收准备信号。在此过程中，半导体组件400-1至400-N各别产生并储存ID信息，且将ID信息传输至图2的主计算机420(其为外部控制系统)。
根据本发明的传感器组件包括多个串联连接的半导体组件，每一半导体组件自动地产生ID信息且将ID信息传输至主计算机。在此种状况下，仅将与外部对象接触的半导体组件的ID信息以及触控感测信号传输至主计算机。因为半导体组件在与对象非接触的状态中不传输数据，因此当与传统触控感测信号产生器的通讯方法相比时，可减少在半导体组件之间通讯数据所需的数据量。尽管为简明起见仅描述触控传感器，但根据本发明的传感器组件可应用于其它典型传感器，诸如压力传感器(pressure sensor)以及近接传感器(proximity sensor)。
在本文中已揭露本发明的示例性实施例，且尽管使用特定术语，但此等术语仅以通用以及描述性意义来被使用并被解释，且并非为了限制的目的。因此，本领域技术人员应了解在不脱离以下申请专利范围中陈述的本发明的精神以及范畴的情况下，可进行形式以及细节的各种变化。

Claims (22)

1、一种传感器组件，包括串联连接的多个半导体组件，其中：
当半导体组件未感测到与对象接触的状态且自位于前方的半导体组件接收第一感测数据时，所述半导体组件将所述第一感测数据输出至随后的半导体组件，
当所述半导体组件感测到与所述对象接触的所述状态且自所述位于前方的半导体组件接收所述第一感测数据时，所述半导体组件产生第二感测数据且将所述第一感测数据以及所述第二感测数据输出至所述随后的半导体组件，以及
当所述半导体组件感测到与所述对象接触的所述状态且自所述位于前方的半导体组件未接收到所述第一感测数据时，所述半导体组件产生所述第二感测数据且将所述第二感测数据输出至所述随后的半导体组件。
2、如权利要求1所述的传感器组件，感测施加于所述半导体组件的接触。
3、如权利要求1所述的传感器组件，感测施加于所述半导体组件的压力。
4、如权利要求1所述的传感器组件，其中以菊链方式连接所述半导体组件。
5、如权利要求1所述的传感器组件，其中在供应电压最初施加于所述半导体组件后，所述半导体组件产生并储存识别信息且将所述识别信息输出至所述随后的半导体组件。
6、如权利要求5所述的传感器组件，其中所述半导体组件响应于自所述位于前方的半导体组件输出的控制信号而将内部储存的数据输出至所述随后的半导体组件。
7、如权利要求1所述的传感器组件，其中所述第一感测数据或所述第二感测数据为包括感测信号的感测信息协议。
8、如权利要求7所述的传感器组件，其中所述感测信息协议包括：
指示所述感测信息协议的起始的起始位；
所述识别信息；
至少一位的所述感测信号；以及
指示所述感测信息协议的结束的结束位。
9、如权利要求6所述的传感器组件，其中内部储存的数据包括：
指示第三数据的起始的起始位；
所述识别信息；以及
指示所述第三数据的结束的结束位。
10、如权利要求6所述的传感器组件，其中内部储存的数据包括：
指示所述第三数据的起始的起始位；
所述识别信息；
至少1位装置控制信息；以及
指示所述第三数据的结束的结束位。
11、如权利要求10所述的传感器组件，其中所述装置控制信息包括关于所述半导体组件中所具有的触控板的灵敏度的信息。
12、如权利要求6所述的传感器组件，其中所述半导体组件包括：
至少一输入/输出端子；
至少一触控板；
用于使所述半导体组件与相邻的半导体组件通讯的输入/输出控制器；
用于回应于一接触而控制所述输入/输出控制器的控制器；以及
用于接通/断开所述输入/输出控制器的开关。
13、如权利要求12所述的传感器组件，其中所述控制器包括：
参考信号产生单元，用于产生频率信号作为参考信号；
第一信号产生单元，用于无论所述半导体组件与所述对象接触的状态都接收所述参考信号且使所述参考信号始终延迟第一时间，以产生第一信号；
用于接收所述参考信号的第二信号产生单元，所述第二信号产生单元在所述半导体组件未感测到与所述对象接触的所述状态时不使所述参考信号延迟，且在所述半导体组件感测到与所述对象接触的所述状态时使所述参考信号延迟长于所述第一时间的第二时间以产生第二信号；以及
感测信号产生单元，用于与所述第一信号同步地取样并锁存所述第二信号以产生感测信号。
14、如权利要求12所述的传感器组件，其中所述输入/输出控制器包括：
输入/输出收发单元，用于与所述半导体组件通讯；
输入信息分析单元，用于分析应用于所述输入/输出收发单元的所述第一感测数据以及所述第三数据以将所述分析的数据输出至所述控制器；以及
输出信息产生单元，用于响应于自所述控制器输出的数据而产生所述第二感测数据，且将所述第二感测数据输出至所述输入/输出收发单元。
15、一种操作传感器组件的方法，所述方法包括以下步骤：
在供应电压最初施加于半导体组件后，由用于产生感测信号的至少一半导体组件产生识别信息、储存并输出所述识别信息至随后的半导体组件；
在未感测到与对象接触的状态且自位于前方的半导体组件接收第一感测数据时将所述第一感测数据输出至所述随后的半导体组件；
在感测到与所述对象接触的所述状态时产生第二感测数据，且在自所述位于前方的半导体组件接收所述第一感测数据时将所述第一感测数据以及所述第二感测数据输出至所述随后的半导体组件；以及
在感测到与所述对象接触的所述状态时产生所述第二感测数据，且在自所述位于前方的半导体组件未接收到所述第一感测数据时将所述第二感测数据输出至所述随后的半导体组件。
16、如权利要求15所述的操作传感器组件的方法，其中施加于所述半导体组件的接触被感测与处理。
17、如权利要求15所述的操作传感器组件的方法，其中施加于所述半导体组件的压力被感测与处理。
18、如权利要求15所述的操作传感器组件的方法，其中由用于产生感测信号的至少一半导体组件产生所述识别信息的所述步骤包括以下步骤：
在供应电压最初施加于所述半导体组件后，停止所述感测信号的输出；
将预定电压施加于所述半导体组件且比较所述预定电压与实际施加的电压，以将不同半导体组件辨认为处于起始位置的所述半导体组件；
将由处于所述起始位置的所述半导体组件产生的所述识别信息输出至所述随后的半导体组件；以及
在自第(N-1)半导体组件接收所述识别信息时，由第N半导体组件输出仅由所述第N半导体组件产生的所述识别信息，其中N为自然数。
19、如权利要求18所述的操作传感器组件的方法，其中输出所述识别信息的所述步骤包括以下步骤：使产生的所述识别信息与由至少一位于前方的半导体组件产生的所述识别信息组合，且在供电电源最初施加于所述半导体组件后，将所述所得识别信息输出至所述随后的半导体组件。
20、如权利要求15所述的操作传感器组件的方法，更包括以下步骤：
将来自所述位于前方的半导体组件的准备信号输出至所述随后的半导体组件；以及
在感测到与所述对象接触的所述状态时，由所述至少一半导体组件响应于所述准备信号而产生所述感测信号。
21、如权利要求15所述的操作传感器组件的方法，更包括由所述半导体组件响应于来自所述位于前方的半导体组件的控制信号而输出内部储存的数据的步骤。
22、如权利要求21所述的操作传感器组件的方法，其中内部储存的数据包括关于所述半导体组件的灵敏度的信息。
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