CN102037431A - 触摸式传感器装置及其操作模式切换方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种触摸式传感器装置和在所述触摸式传感器中的操作模式切换方法。触摸式传感器装置包括：触摸式面板，用于接收通过在触摸式面板的表面上进行触摸所产生的输入信号并基于内部电容的变化产生触摸信号；以及，触摸式传感器芯片，用于接收触摸信号、计算触摸信息、产生感测数据、比较感测数据与预先储存的图案信号，以及控制触摸式传感器装置执行与所述接收的输入信号相对应的操作。

Description

触摸式传感器装置及其操作模式切换方法
技术领域
本发明有关于一种触摸式传感器装置(touch sensor device)，更特定而言，有关于一种触摸式感测装置，其处理通过在触摸式面板(touch panel)上进行触摸输入所产生的电信号，并且执行各种输入信号所表示的操作；以及一种在触摸式传感器装置中的操作模式切换方法。
背景技术
作为一种数据输入装置，触摸板(touch pad)具有触摸点，触摸点以矩阵形式排列于平面上用于检测使用者触摸的位置和触摸点所指示的方向，且因此广泛地代替鼠标使用。存在各种触摸板，包括排列于平面上的电开关(electrical switch)、电容器式传感器(capacitor-type sensor)或晶体管式传感器(transistor-type sensor)。
在这些类型中，包括多个触摸板并使用电容器式传感器的触摸式面板，常常用于控制笔记本计算机(notebook computer)中的光标的移动等。触摸式面板的表面覆盖有绝缘层并且垂直线与水平线以规则间隔排列于绝缘层下方。电容器在水平线与垂直线之间作为电等效电路(electrical equivalent circuit)安置。其中，水平线构成第一电极，以及垂直线构成第二电极。
当手指(即导体)触摸该表面时，对应于触摸点的水平线与垂直线之间的电容不同于非触摸点的其它线之间的电容。因此，可通过向水平线施加电压信号并且从垂直线读取电容器的电容的变化来检测触摸点。
可将字母信号、数字信号、形状信号等输入至触摸式面板。因此，当频繁输入信息且需要方便时，触摸式面板是非常有用的。例如，现有的蜂窝电话(cellular phone)提供热线号码(hot number)功能以简化电话号码的输入。热线号码比电话号码更短，并因此便于电话号码的输入。然而，由于难于给予热线号码一定意义，因此难于记住热线号码并且需要每次进行检查。
另一方面，易于使意义与字母、数字和形状相关联，即，简单的标记和形状。举例而言，当使用者想要输入具体某人的电话号码时，使用者可输入该人的韩国名字或绰号的第一个子音，或者该人英文名字的第一个字母来打电话，此非常便于记忆与使用。
图1是根据现有技术的电触摸式传感器装置(electrical touch sensor device)的方块图。电触摸式传感器装置包括触摸式面板10、触摸式传感器芯片20以及微控制器单元(MCU)30。触摸式面板10包括多个触摸式电极(touch electrode)10-1至10-N，且触摸式传感器芯片(touch sensor chip)20包括多个触摸式传感器20-1至20-N。
排列于触摸式面板10的表面上的触摸式电极10-1至10-N，告知触摸式传感器芯片20触摸式电极10-1至10-N自身是否被触摸。在触摸式传感器芯片20中的触摸式传感器20-1至20-N与触摸式电极10-1至10-N电连接，且MCU 30处理从触摸式传感器芯片20获得的信号，并且控制电触摸式传感器装置来执行字母、数字或形状符号所表示的操作。
图2是说明根据现有技术的电触摸式传感器装置的操作的流程图。将在下文中参照图1和图2来描述该操作。
首先，诸如字母信号、数字信号以及形状信号的图案信号被输入至触摸式面板10，并且在MCU 30中映像并储存与各个输入对应的将要在激活模式(active mode)中执行的操作(S10)。
当处于睡眠模式(sleeping mode)中的电触摸式感应器装置开始操作时，MCU 30以规则间隔检查是否有人体(human body)触摸触摸式电极10-1至10-N。
换言之，当触摸式面板10以规则间隔操作时(S20)，在触摸式传感器芯片20中的触摸式传感器20-1至20-N接收来自电连接的触摸式电极10-1至10-N的触摸信息并输出电信号(S30)。
在通过触摸式传感器芯片20输出的电信号，来计算初始触摸点的位置、移动方向以及移动路径并且储存所计算的值的同时，MCU 30合成所计算的值并且在触摸状态结束时产生一段感测数据(one piece of sense data)(S35)。
比较以这种方式产生的感测数据与先前所映像和储存的字母、数字和形状信号(S40)。当存在与感测数据相同的信号时，电触摸式传感器装置被切换至唤醒模式(awake mode)(S50)，且MCU 30控制电触摸式传感器装置，执行与输入信号相对应的操作(S55)。
当不存在与感测数据相同的信号时，电触摸式传感器装置维持在睡眠模式(S15)，且MCU 30重复地检查是否有人体触摸触摸式电极10-1至10-N。
其中，当触摸式传感器芯片20并没有感测到人手触摸该触摸式面板10时，MCU 30停用电触摸式传感器装置的操作并且切断供电电源。另一方面，当触摸式传感器芯片20感测到人手触摸触摸式面板10时，MCU 30启用电源的操作并电触摸式传感器装置的各个组件供应操作电源。
当电触摸式检测器装置是无线装置时，其操作时间受到其电源(诸如可充电电池和电池)的限制。因此，重要的是尽可能地延长操作时间。然而，在根据现有技术的电触摸式传感器装置中，MCU 30执行以下所有操作：计算触摸式面板10上的初始触摸点的位置、移动方向和移动路径，产生感测数据，比较所感测的数据与所储存的字母、数字和形状信号并控制电触摸式传感器装置在活动模式中执行操作，因此消耗大量电力。
同时，为了在不活动状态感测人手在触摸式面板10上的触摸，必须偶尔启用电源来驱动触摸式传感器芯片20和MCU 30。因此，为了增加响应速度，必须频繁地启用电源，这导致电力消耗的增加。
因此，在根据现有技术的电触摸式传感器装置中，需要实施机械开关用于从不活动状态切换至唤醒模式。此外，为了向仅一个触摸式面板10输入不同类型的信号(即，字母信号、数字信号以及形状信号)，需要从使用操作模式开关(operation mode switch)从相应输入模式切换至唤醒模式。因此，根据现有技术的电触摸式传感器装置，具有复杂的构成并且需要额外的生产成本。
发明公开
技术问题
本发明针对于提供一种触摸式传感器装置，其可执行微控制器单元(MCU)的以下功能：预先储存图案信号，从触摸式面板的触摸信号产生感测数据，以及比较储存的图案信号与产生的感测数据，以控制操作模式而无需操作模式开关。
本发明还针对于提供触摸式传感器装置中的操作模式切换方法。
技术方案
本发明的一个方面提供一种触摸式传感器装置，包括：触摸式面板，用于接收通过在触摸式面板的表面上进行触摸所产生的输入信号，并基于内部电容的变化产生触摸信号；以及，触摸式传感器芯片，用于接收触摸信号，计算触摸信息，产生感测数据，比较感测数据与预先储存的图案信号，以及控制触摸式传感器装置执行与所述接收到的输入信号相对应的操作。
触摸式传感器芯片可具有：触摸式传感器单元，用于接收触摸信号，感测触摸信息并且使用电信号来输出电状态的变化；及感测数据产生器，用于接收电信号，计算并储存触摸信息，以及，当触摸式面板上的触摸状态结束时，合成所储存的触摸信息以及产生并输出与输入信号对应的感测数据；以及，感测数据分析器，用于预先储存图案信号，接收感测数据，比较图案信号与感测数据，以及根据是否存在与感测数据相同的图案信号，来控制触摸式传感器装置执行输入信号所表示的操作。
感测数据分析器可具有：数据储存装置，用于预先储存图案信号，该图案信号能够将触摸式传感器装置切换至开始与所接收到的输入信号对应的操作的唤醒模式，；以及，比较器，用于以规则间隔提取感测数据，接收预先储存的图案信号，比较感测数据与预先储存的图案信号，并判断在数据储存装置中是否存在与感测数据相同的图案信号。
当在数据储存装置中存在与感测数据相同的图案信号时，比较器可输出唤醒模式切换信号用于执行输入信号所表示的操作，且当数据储存装置中并不存在与感测数据相同的图案信号时，可在假睡眠模式(pseudo sleeping mode)等待直至另一输入信号被输入至触摸式面板。
比较器可输出唤醒模式切换信号用于开始各种操作，而无需操作模式开关来向常用触摸式面板输入各种类型的输入信号，诸如字母信号、数字信号以及形状信号。
输入信号、图案信号以及感测数据可为字母、数字和形状信号，且触摸信息可为初始触摸点的位置、移动方向以及移动路径。
触摸式传感器单元，可具有与各自触摸式电极电连接的多个触摸式传感器，其接收通过在触摸式面板上触摸所产生的触摸信号，并且延迟第一时间，接收通过延迟参考信号与第一时间不同的时间所获得的延迟信号，以及使用触摸信号与延迟信号之间的相位差输出电信号。
触摸式传感器中的每一个可具有：参考信号产生器，用于产生频率信号作为参考信号；第一信号产生器，接收参考信号并且无论对象是否触摸该触摸式面板，延迟参考信号第一时间以产生第一信号；第二信号产生器，用于接收参考信号，当触摸板并未感测到对象进行触摸时，产生不延迟参考信号的第二信号，并且当触摸板感测到对象的触摸时，延迟参考信号比第一时间更长的时间以产生第二信号；以及，感测信号产生器，用于与第一信号同步地取样并锁存第二信号，以产生感测信号并且之后向外输出感测信号。
触摸式面板可具有：多个触摸式电极，以矩阵形式排列于平面上，接收输入信号并且输出触摸信号；以及，绝缘层，用于使触摸式电极电绝缘，并且在对象触摸绝缘层时形成比电容(specific capacitance)。
本发明的另一方面提供一种在触摸式传感器装置中的操作模式的切换方法，该触摸式传感器装置具有触摸式面板。该触摸式面板，接收通过在触摸式面板的表面上触摸所产生的输入信号，并且将触摸信息转移至触摸式传感器芯片。该方法包括：感测数据产生步骤，接收通过在触摸式面板的表面上触摸所产生的输入信号，计算并储存触摸信息，以及当触摸式面板上的触摸状态结束时，合成所储存的触摸信息，并且产生并输出与输入信号对应的感测数据；感测数据分析步骤，预先储存图案信号，接收感测数据，比较图案信号与感测数据，以及根据是否存在与感测数据相同的图案信号，来控制触摸式传感器装置执行输入信号所表示的操作；以及，操作模式切换步骤，当存在与感测数据相同的图案信号时，在触摸式传感器芯片输出唤醒模式切换信号，以及当不存在与感测数据相同的图案信号时，维持假睡眠模式。
感测数据产生步骤可包括：触摸信号产生步骤，接收输入信号并且基于内部电容的变化来产生触摸信号；以及，触摸感测步骤，感测触摸信息并且使用电信号来输出电状态的变化。
感测数据分析步骤可包括：数据储存步骤，预先储存图案信号，该图案信号能够将触摸式传感器装置切换至开始与输入信号对应的操作的唤醒模式，在唤醒模式，；以及，信号比较步骤，以规则间隔提取感测的数据，接收预先储存的图案信号，比较预先储存的图案信号与感测数据，以及判断在数据储存装置中是否存在与感测数据相同的图案信号。
信号比较步骤可包括，输出唤醒模式切换信号以开始各种操作，而不需要操作模式开关来向常用触摸式面板输入不同类型的输入信号，诸如字母信号、数字信号以及形状信号。
操作模式切换步骤可包括：输出唤醒模式切换信号用于开始输入信号所表示的操作，并且当存在与感测数据相同的图案信号时，在触摸式面板上显示操作所需的显示屏(screen)；以及，当不存在与感测数据相同的图案信号时，在假睡眠模式中等待直至另一输入信号被输入至触摸式面板。
操作模式切换步骤还可包括：在特定时间的后，判断是否可能在操作期间切换至假睡眠模式；当可能在操作期间切换至假睡眠模式时，判断在操作期间是否在触摸式面板上进行另一触摸持续特定周期；以及当不可能在操作期间切换至假睡眠模式时，在触摸式面板上显示输入信号所表示的操作所需的显示屏。
判断是否进行了另一触摸可包括：当判断在触摸式面板上进行了另一触摸持续特定周期时，显示输入信号所表示的操作所需的显示屏；以及当判断在触摸式面板上并未进行另一触摸持续特定周期时，等待直至另一输入信号被输入至触摸式面板。
触摸感测步骤可包括：参考信号产生步骤，产生频率信号作为参考信号；第一信号产生步骤，接收参考信号并且无论对象是否触摸该触摸式面板，延迟参考信号第一时间以产生第一信号；第二信号产生步骤，接收参考信号，当触摸板没有感测到对象的触摸时，产生不延迟参考信号的第二信号，以及当触摸板感测到对象的触摸时，延迟参考信号比第一时间更长的时间以产生第二信号；以及，感测信号产生步骤，取样第二信号并且与第一信号同步地锁存第二信号以产生感测信号，然后向外输出感测信号。
有益效果
在根据本发明的示范性实施例的触摸式传感器装置中，触摸式传感器芯片可执行微控制器单元(MCU)传统地执行的功能，且因此通过在触摸式面板上进行触摸输入让触摸式传感器装置执行各种操作所消耗的电力显著地减少。此外，触摸式传感器装置可在各种操作的间进行切换而无需操作模式切换，因此便于系统配置且需要较低的生产成本。
附图说明
图1是根据现有技术的电触摸式传感器装置的方块图；
图2是示出根据现有技术的电触摸式传感器装置的操作的流程图；
图3是根据本发明的示范性实施例的电触摸式传感器装置的方块图；
图4是示出在触摸式面板中的一个触摸式电极与在触摸式传感器单元中的一个触摸式传感器之间的连接的方块图；以及
图5是示出根据本发明的示范性实施例的电触摸式传感器装置的操作的流程图。
具体实施方式
在下文中，详细地描述了根据本发明之示范性实施例的半导体装置和菊链通讯模式(daisy-chain-communication-mode)触摸式传感器装置。然而，本发明并不限于下文所公开的示范性实施例，而是可能以各种形式实施。描述下文的示范性实施例以使得熟习此项技术者实施并实践本发明。
图3是根据本发明的示范性实施例的电触摸式传感器装置的方块图，具有触摸式面板10和触摸式传感器芯片100。触摸式面板10包括多个触摸式电极10-1至10-N，且触摸式传感器芯片100包括触摸式传感器单元20、数据储存器110、感测数据产生器140、比较器170和触摸位置数据产生器180。触摸式传感器单元20包括多个触摸式传感器20-1至20-N。
以下，参照图3来描述根据本发明的示范性实施例的电触摸式传感器装置的各个组件的功能。
在触摸式面板10中，触摸式电极10-1至10-N以矩阵形式排列于平面上。触摸式面板10接收输入信号(诸如字母信号、数字信号以及形状信号)并且基于内部电容的变化产生电信号。
数据储存器110预先储存图案信号(诸如字母信号、数字信号以及形状信号)，这些图案信号输入至触摸式面板10并且可将电触摸式传感器装置从假睡眠模式(pseudo sleeping mode)切换至唤醒模式。
触摸式传感器单元20中的触摸式传感器20-1至20-N与触摸式电极10-1至10-N电连接，且触摸式传感器单元20接收电信号，感测初始触摸点的位置和移动方向以及移动路径，并且使用电信号来输出电状态的变化。
感测数据产生器140接收从触摸式传感器单元20输出的电信号，计算初始触摸点的位置，移动方向以及移动路径并且储存这些值。当触摸状态结束时，感测数据产生器140合成所储存的值，以及产生并输出与输入信号对应的感测数据(诸如字母信号、数字信号以及形状信号)。
比较器170以规则间隔提取从感测数据产生器140产生的感测数据，并且比较预先储存于数据储存装置110中的图案信号(诸如字母信号、数字信号以及形状信号)与感测数据。当存在与感测数据相同的图案信号时，比较器170输出唤醒模式切换信号以执行输入信号所表示的操作。另一方面，当不存在与感测数据相同的图案信号时，比较器170在假睡眠模式等待直至另一输入信号(诸如字母信号、数字信号以及形状信号)输入至触摸式面板10。
当比较器170输出唤醒模式切换信号时，响应于比较器170的唤醒模式切换信号，触摸位置数据产生器180接收来自触摸式传感器单元20的电信号，以及产生并输出表示触摸位置坐标的触摸位置数据。
在此，假睡眠模式表示本发明的示范性实施例的电触摸式传感器装置的触摸式传感器单元20以低于正常操作的频率保持操作，且其它块110、140、170和180维持在睡眠模式的状态。与现有技术不同，在现有技术中在从睡眠模式切换至唤醒模式后，电触摸式传感器装置的所有区块在激活状态操作。
图4是示出在触摸式面板中的一个触摸式电极与在触摸式传感器单元中的一个触摸式传感器之间的连接的方块图，包括触摸式电极10-N、参考信号产生器21、第一信号产生器23、第二信号产生器22以及感测信号产生器24。
将在下文中描述各个块的功能。
参考信号产生器21产生参考信号ref_sig作为频率信号并且将参考信号施加到第一信号产生器23和第二信号产生器22。
第一信号产生器23不论对象是否触摸该触摸式面板，维持延迟参考信号ref_sig第一时间以产生第一信号sig1。
第二信号产生器22具有被对象触摸的触摸式电极10-N。当对象并不接触触摸式电极10-N时，第二信号产生器22产生不延迟参考信号ref_sig的第二信号sig2。另一方面，当对象与触摸式电极10-N接触时，第二信号产生器22延迟参考信号ref_sig比第一时间更长的时间以产生第二信号sig2。
换言的，当对象不与触摸式电极10-N接触时，第二信号产生器22产生相位超前于第一信号sig1的相位的第二信号sig2，且当对象与触摸式电极10-N接触时，其产生相位滞后于第一信号sig1的相的第二信号sig2。
在此，该对象可以上是具有比电容值的任何对象，例如，可累积大量电荷的人体。
感测信号产生器24取样第二信号sig2并且与第一信号sig1同步地锁存第二信号sig2以产生感测信号con_sig。
在此，根据触摸式传感器芯片100的操作模式，参考信号产生器21的输出可具有不同的频率。例如，该输出在触摸式传感器芯片100切换至唤醒模式前可具有低频率，且在触摸式传感器芯片100切换至唤醒模式后可具有高频率。
由于预期触摸可能不会在瞬间进行，因此，该实例允许电触摸式传感器装置在切换至唤醒模式后响应高速触摸。在切换至唤醒模式前，该实例减小电力消耗并且防止非预期触摸所造成的故障。
图5是说明根据本发明的示范性实施例的电触摸式传感器装置的操作的流程图。将在下文中参照图3至图5来描述根据本发明的示范性实施例的电触摸式传感器装置的操作。
作为一实例，将描述在汽车导航仪(car navigator)中所采用的电触摸式传感器装置，其通过驾驶员的手指触摸该触摸式面板10而执行音频操作(诸如接收无线电广播节目)、视频操作(诸如接收电视广播节目)以及交通信息导引操作。
首先，数据储存器110预先储存图案信号(诸如字母信号、数字信号和形状信号)，该图案信号输入至触摸式面板10并且能够使电触摸式传感器装置从假睡眠状态切换至唤醒模式(S100)。
例如，假设形状字母信号是用于使电触摸式感测装置执行交通信息导引操作的输入，“^”形状的图案信号是用于使电触摸式感测装置执行音频操作的输入，“V”形状的字母信号是用于使电触摸式感测装置执行视频操作的输入，以及“_”形状的字母信号是用于使电触摸式感测装置执行先前操作的输入，这些字母和图案信号存储于数据存储器110中。
当驾驶员通过手指触摸来在触摸式面板10上输入“^”形状图案以在驾驶时收听无线电广播时，触摸式面板10的触摸式电极10-1至10-N中，在驾驶员手指触摸开始点和沿着“^”形状图案的移动的触摸式电极，基于内部电容的变化而产生关于初始触摸位置、移动方向以及移动路径的触摸信息(S250)。
触摸式传感器单元20，接收通过驾驶员手指在触摸式面板10上的触摸而引起并延迟特定时间的电信号，并且使用该电信号与通过延迟参考信号另一特定时间二获得的另一电信号的间的相位差来输出触摸信号。其中，触摸式传感器单元20感测初始触摸点的位置、移动方向以及移动路径并且使用电信号来输出电状态的变化(S300)。
感测数据产生器140接收从触摸式传感器单元20输出的电信号，计算并储存初始触摸点的位置、移动方向以及移动路径，且在触摸状态结束时，合成所储存的值，并且产生并输出“^”形状的感测数据，即，与输入信号相对应的图案信号(S350)。
比较器170比较从感测数据产生器140所产生的“^”形状的感测数据，与先前储存于数据储存器110中的
Figure BPA00001257167300101
形状字母信号、“^”形状的图案信号、“V”形状字母信号以及“_”形状图案信号(S400)。
当比较器170输出唤醒模式切换信号时，触摸位置数据产生器180从触摸式传感器单元20接收电信号，并且响应于比较器170的唤醒模式切换信号，产生并输出触摸位置数据，其中，该触摸位置数据表示触摸位置坐标。
由于在数据储存器110中存在与感测数据相同的“^”形状图案信号，因此比较器170输出唤醒模式切换信号，用于执行相应输入信号所表示的音频操作，并且触摸位置数据产生器180响应于唤醒模式切换信号，从触摸式传感器单元20的输出导出触摸位置坐标(S500)。另一方面，当驾驶员错误地向触摸式面板10输入“<”形状而非“^”形状的图案信号时，比较器170判断在数据储存装置110中不存在与感测数据相同的“<”形状图案信号，且在假睡眠模式等待直至另一信号(诸如字母信号、数字信号以及形状信号)输入至触摸式面板10而不输出唤醒模式切换信号(S150)。
当输出用于执行“^”形状图案信号所表示的音频操作的唤醒模式切换信号时，在汽车导航仪中的音频系统开始操作，且与音频系统相关的用户接口进行操作，使得触摸式面板显示音频操作所需的显示屏(S550)。其中，用户接口经设计以便于使用各种电子装置，并且经设计以便于使用计算机的图标(icon)是用户接口的典型实例。
在特定时间后，判断汽车导航仪是否能够为了减小电力消耗的目的在操作期间切换至睡眠模式、快速地切换至另一操作等(S600)。
当判断出汽车导航仪能够在操作期间切换至假睡眠模式时，触摸式传感器单元20判断在音频系统操作时，驾驶员的手指是否在触摸式面板10上进行另一触摸持续特定时间(S650)。另一方面，当判断出汽车导航仪不能够在操作期间切换至假睡眠模式时，与音频系统相关的用户接口保持操作，且因此触摸式面板10仅显示音频操作所需的显示屏(S550)。
当判断出汽车导航仪能够在操作期间切换至假睡眠模式，且触摸式传感器单元20判断出在音频系统操作时，驾驶员手指在触摸式面板10上进行另一触摸时，与音频系统相关的用户接口保持操作，且触摸式面板10仅显示音频操作所需的显示屏(S550)。另一方面，当触摸式传感器单元20判断出当音频系统操作时驾驶员手指没有在触摸式面板10上进行另一触摸持续特定时间时，比较器170等待在触摸式面板10上进行另一输入，诸如字母信号、数字信号以及形状信号(S150)。
以此方式，在根据本发明的示范性实施例的电触摸式传感器装置中，触摸式传感器芯片100执行微控制单元(MCU)传统地执行的所有操作：计算初始触摸点的位置、移动方向以及移动路径，产生感测数据，比较感测数据与所储存的字母、数字以及形状信号，以及控制电触摸式传感器装置在活动模式执行操作。
换言的，为了向仅一个触摸式面板10输入不同类型的信号(即，字母信号、数字信号以及形状信号)，根据本发明的示范性实施例的触摸式传感器芯片100输出唤醒切换信号，将电触摸式传感器装置切换至唤醒模式，用于电触摸式传感器装置的各种操作而无需操作模式开关，藉此执行MCU习知地执行的功能。
传统地，已存在各种类型的输入装置，其可向触摸式面板10输入字母信号、数字信号、形状信号等。然而，触摸式传感器芯片100在操作期间所消耗的电流为每通道大约5微安(uA)，其为现有的触摸式传感器芯片所消耗电流的1/20或1/10。因此，对于MCU传统地执行的功能的替换可加大省电效果。
在上述示范性实施例中，描述了施加到汽车导航仪的电触摸式传感器装置。然而，本发明可应用于使用触摸式面板10的便携式式通讯装置(诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)和个人媒体播放器(PMP))和计算机外部装置(computer peripheral device)(诸如监视器(monitor)和鼠标)。
为了方便起见，上文描述了当施加唤醒模式切换信号时触摸式传感器单元20进行操作，且感测数据产生器140和比较器170持续操作。然而，可通过外部信号来切换操作模式，且当从触摸式传感器单元20没有输出时，感测数据产生器140和比较器170可在睡眠模式操作。
此外，在上文描述了触摸式传感器单元20简单地输出关于是否在触摸板10上进行触摸的信息。然而，本发明可应用于触摸式传感器单元20输出通过触摸所造成的电容变化的值的情况。在此情况下，可能在先前储存于数据储存装置110中的图案信号中包括电容值并且使用该电容值。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围，当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (20)

1.一种触摸式传感器装置，包括：
触摸式面板，用于接收通过在所述触摸式面板的表面上进行触摸所产生的输入信号，并且基于内部电容的变化产生触摸信号；以及，
触摸式传感器芯片，用于接收所述触摸信号，计算触摸信息，产生感测数据，比较所述感测数据与先前储存的图案信号，以及控制所述触摸式传感器装置执行与所述接收到的输入信号对应的操作。
2.根据权利要求1所述的触摸式传感器装置，其中，所述触摸式传感器芯片包括：
触摸式传感器单元，用于接收所述触摸信号，感测所述触摸信息，并且使用电信号输出电状态的变化；
感测数据产生器，用于接收所述电信号，计算并储存所述触摸信息，以及，当所述触摸式面板上的触摸状态结束时，合成所述经储存的触摸信息，并且产生并输出与所述输入信号对应的所述感测数据；以及，
感测数据分析器，用于预先储存所述图案信号，接收所述感测数据，比较所述图案信号与所述感测数据，以及根据是否存在与所述感测数据相同的图案信号，来控制所述触摸式传感器装置执行所述输入信号所表示的所述操作。
3.根据权利要求2所述的触摸式传感器装置，其中，所述感测数据分析器包括：
数据储存器，用于预先储存所述图案信号，所述图案信号能够将所述触摸式传感器装置切换至开始与所述接收到的输入信号相对应的所述操作的唤醒模式；以及，
比较器，用于以规则间隔提取所述感测数据，接收所述预先储存的图案信号，比较所述感测数据与所述预先储存的图案信号，以及，判断在所述数据储存装置中是否存在与所述感测数据相同的图案信号。
4.根据权利要求3所述的触摸式传感器装置，其中，所述比较器，在所述数据储存装置中存在与所述感测数据相同的图案信号时，输出唤醒模式切换信号用于执行所述输入信号所表示的所述操作，并且当所述数据储存装置中不存在与所述感测数据相同的图案信号时，可在假睡眠模式等待直至另一输入信号被输入至所述触摸式面板。
5.根据权利要求4所述的触摸式传感器装置，其中，所述比较器，输出所述唤醒模式切换信号用于开始各种操作，而无需操作模式开关来向所述常用控制面板输入不同类型的输入信号，诸如字母信号、数字信号以及形状信号。
6.根据权利要求5所述的触摸式传感器装置，其中，
所述输入信号、所述图案信号以及所述感测数据是字母、数字以及形状信号，且所述触摸信息是初始触摸点的位置、移动方向以及移动路径。
7.根据权利要求3所述的触摸式传感器装置，其中，所述触摸式传感器单元包括：
多个触摸式传感器与相应触摸式电极电连接，接收通过在所述触摸式面板上进行所述触摸所产生的所述触摸信号并且延迟第一时间，接收通过参考信号延迟与所述第一时间不同的时间所获得的延迟信号，以及使用所述触摸信号与所述延迟信号之间的相位差来输出所述电信号。
8.根据权利要求7所述的触摸式传感器装置，其中，所述触摸式传感器中的每一个包括：
参考信号产生器，用于产生频率信号作为所述参考信号；
第一信号产生器，用于接收所述参考信号并且无论对象是否触摸该触摸式面板，延迟所述参考信号所述第一时间以产生第一信号；
第二信号产生器，用于接收参考信号，当触摸板并未感测到对象进行触摸时，产生不延迟所述参考信号的第二信号，以及当所述触摸板感测到对象的触摸时，延迟所述参考信号比所述第一时间更长的时间以产生所述第二信号；以及，
感测信号产生器，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，然后向外输出所述感测信号。
9.根据权利要求1所述的触摸式传感器装置，其中，所述触摸式面板包括：
多个触摸式电极，以矩阵形式排列于平面上，接收所述输入信号并输出所述触摸信号；以及，
绝缘层，用于使所述触摸式电极电绝缘，并且在对象触摸所述绝缘层时形成比电容。
10.根据权利要求4所述的触摸式传感器装置，其中，在所述假睡眠模式下，所述触摸式传感器单元保持在低于正常模式的频率操作，且所述数据储存器、所述感测数据产生器以及所述比较器维持在睡眠模式。
11.根据权利要求7所述的触摸式传感器装置，其中，所述触摸式传感器单元输出因所述触摸所造成的电容变化值，并且可在所述预先储存的图案信号中包括所述电容变化值。
12.一种在触摸式传感器装置中的操作模式切换方法，所述触摸式传感器装置具有触摸式面板，所述触摸式面板接收通过在所述触摸式面板的表面上触摸所产生的输入信号，并且将触摸信息转移至触摸式传感器芯片，所述方法包括：
感测数据产生步骤，接收通过在所述触摸式面板的所述表面上触摸所产生的输入信号，计算并储存触摸信息，以及当在所述触摸式面板上的触摸状态结束时，合成所述经储存的触摸信息，并且产生并输出与所述输入信号对应的感测数据；
感测数据分析步骤，预先储存图案信号，接收所述感测数据，比较所述图案信号与所述感测数据，以及根据是否存在与所述感测数据相同的图案信号，来控制所述触摸式传感器装置执行所述输入信号所表示的操作；以及，
操作模式切换步骤，当存在与所述感测数据相同的图案信号时，在所述触摸式传感器芯片输出唤醒模式切换信号，以及当不存在与所述感测数据相同的图案信号时，维持假睡眠模式。
13.根据权利要求12所述的在触摸式传感器装置中的操作模式切换方法，其中，所述感测数据产生步骤包括：
触摸信号产生步骤，接收所述输入信号并且基于内部电容的变化产生所述触摸信号；以及，
触摸感测步骤，感测所述触摸信息并且使用电信号来输出电状态之变化。
14.根据权利要求13所述的在触摸式传感器装置中的操作模式切换方法，其中所述感测数据分析步骤包括：
数据储存步骤，预先储存所述图案信号，所述图案信号能够将所述触摸式传感器装置切换至开始与所述输入信号对应的所述操作的唤醒模式；以及，
信号比较步骤，以规则间隔提取所述感测数据，接收预先储存的图案信号，比较所述预先储存的图案信号与所述感测数据；以及判断在数据储存装置中是否存在与所述感测数据相同的图案信号。
15.根据权利要求14所述的在触摸式传感器装置中的操作模式切换方法，其中，所述信号比较步骤包括：
输出唤醒模式切换信号以开始各种操作，而不需要操作模式开关来向所述常用触摸式面板输入不同类型的输入信号，诸如字母信号、数字信号以及形状信号。
16.根据权利要求12所述的在触摸式传感器装置中的操作模式切换方法，其中，所述操作模式切换步骤包括：
输出所述唤醒模式切换信号，用于开始所述输入信号所表示的所述操作，并且当存在与所述感测数据相同的图案信号时，在所述触摸式面板上显示所述操作所需的显示屏；以及
当不存在与所述感测数据相同的图案信号时，在所述假睡眠模式中等待直至另一输入信号被输入至所述触摸式面板。
17.根据权利要求12所述的在触摸式传感器装置中的操作模式切换方法，其中，所述操作模式切换步骤包括：在特定时间之后，判断是否可能在操作期间切换至所述假睡眠模式；
当可能在操作期间切换至所述假睡眠模式时，判断在操作期间是否在所述触摸式面板上进行另一触摸持续特定周期；以及
当不可能在操作期间切换至假睡眠模式时，在所述触摸式面板上显示所述输入信号所表示的所述操作所需的显示屏。
18.根据权利要求17所述的在触摸式传感器装置中的操作模式切换方法，其中，判断是否进行另一触摸包括：
当判断出在所述触摸式面板上进行了另一触摸持续特定周期时，显示所述输入信号所表示的所述操作所需的显示屏；以及
当判断出在所述触摸式面板上并未进行另一触摸持续所述特定周期时，等待直至另一输入信号被输入至所述触摸式面板。
19.根据权利要求18所述的在触摸式传感器装置中的操作模式切换方法，其中，所述输入信号、所述图案信号以及所述感测数据为字母、数字以及形状信号，且所述触摸信息为初始触摸点的位置、移动方向以及移动路径。
20.根据权利要求13所述的在触摸式传感器装置中的操作模式切换方法，其中，所述触摸感测步骤包括：
参考信号产生步骤，产生频率信号作为参考信号；
第一信号产生步骤，接收所述参考信号并且无论对象是否触摸所述触摸式面板，延迟所述参考信号第一时间以产生第一信号；
第二信号产生步骤，接收所述参考信号，当触摸板没有感测到对象的触摸时，产生不延迟所述参考信号之第二信号，以及当所述触摸板感测到对象之触摸时，延迟所述参考信号比所述第一时间更长的时间，以产生所述第二信号；以及
感测信号产生步骤，取样所述第二信号并且与所述第一信号同步地锁存所述第二信号以产生感测信号，且然后向外输出所述感测信号。
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