CN103389840A - 抑制低频噪声干扰的感测方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是有关于抑制低频噪声干扰的感测方法与装置，本发明在接收到输入信号时，利用加总多次侦测的信号中相邻信号的差值的绝对值，抑制低频噪声的干扰。此外，利用加总多次侦测的信号中相邻信号的差值的平均移动值的绝对值，可同时抑制低频噪声与高频噪声的干扰。此外，本发明不需要与输入信号进行任何同步的处理或确认，可直接在输入信号的任意或随机的相位开始直接侦测信号。

Description

抑制低频噪声干扰的感测方法与装置
技术领域
本发明涉及一种信号的感测方法与装置，特别是涉及一种能抑制低频噪声干扰的感测方法与装置。
背景技术
信号如果受到低频的噪声干扰，会让这样的信号失真。例如前述信号是应用于电容式触控感测器的驱动信号，所述的电容式触控感测器具有多个侦测电极，当前述驱动信号提供至一个或多个侦测电极时，侦测电极本身会产生自电容性耦合，或电极间会产生互电容性耦合。当外部导电物件接近或碰触时电容式触控感测器时，部份侦测电极会产生电容性耦合的变化，借由侦测电容性耦合的变化量，可判断出外部导电物件的位置。
当使用主动式电容笔时，由于电容笔启动的时间与触摸屏启动的时间可能不一致，因此两者之一必须与另一者进行信号的同步，包括要将两者的频率一致。因此，便需要许多额外的成本与时间去处理信号的同步问题。此外，电容笔也因需要同步的限制，只能与特定的触摸屏搭配，无法广泛地使用。
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。
有鉴于上述现有的信号的感测方法与装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的抑制低频噪声干扰的感测方法与装置，能够改进一般现有的信号的感测方法与装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
如前述，低频噪声容易干扰接收到的信号。本发明的目的在于，克服现有的信号的感测方法与装置存在的缺陷，而提供一种新的抑制低频噪声干扰的感测方法与装置，所要解决的技术问题是本发明在接收到输入信号时，利用加总多次侦测的信号中相邻信号的差值的绝对值，抑制低频噪声的干扰。此外，利用加总多次侦测的信号中相邻信号的差值的平均移动值的绝对值，可同时抑制低频噪声与高频噪声的干扰。此外，本发明不需要与输入信号进行任何同步的处理或确认，可直接在输入信号的任意或随机的相位开始直接侦测信号，非常适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种抑制低频噪声干扰的感测方法，其中包括：接收输入信号；依据接收到的输入信号的任意相位开始产生连续多个信号值；依据所述的信号值产生连续多个差值，其中每一个差值分别为相邻的两个信号值的差；依据所述的差值产生连续多个绝对值，其中每一个绝对值分别为一个差值的绝对值；以及将所述的绝对值加总以产生完整侦测信号值。
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。
前述的抑制低频噪声干扰的感测方法，其中相邻的两个信号值间是差距固定相位来产生。
前述的抑制低频噪声干扰的感测方法，其中所述的信号值是在输入信号的每个周期中的多个预定相位产生。
前述的抑制低频噪声干扰的感测方法，其中所述的信号值为S1、S2、…Sn，并且所述的差值为D1、D2、…Dn-1，其中n为自然数，并且D1=S1-S2、D2=S2-S3、…Dn-1=Sn-1-Sn。
前述的抑制低频噪声干扰的感测方法，其中输入信号是由触摸屏的多条被感测的导电条之一接收，并且是以触摸屏未被触碰时产生的完整信号值作为基准。
前述的抑制低频噪声干扰的感测方法，其中更包括：产生完整信号值与基准的差作为完整信号值的变化量。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种抑制低频噪声干扰的感测方法，其中包括：接收输入信号；依据接收到的输入信号的任意相位开始产生连续多个信号值；依据所述的信号值产生连续多个差值，其中每一个差值分别为相邻的两个信号值的差；依据所述的差值产生连续多个移动平均值，其中每一个移动平均值分别为依据不同的连续多个差值计算的平均值，并且相邻的两个移动平均值依据的连续多个差值中至少一个差值不同；依据所述的移动平均值产生连续多个绝对值，其中每一个绝对值分别为一个移动平均值的绝对值；以及将所述的绝对值加总以产生完整侦测信号值。
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。
前述的抑制低频噪声干扰的感测方法，其中所述的信号值的第一个信号值是在输入信号的任意相位开始产生，并且相邻的两个信号值间是差距固定相位来产生。
前述的抑制低频噪声干扰的感测方法，其中所述的信号值是在输入信号的每个周期中的多个预定相位产生。
前述的抑制低频噪声干扰的感测方法，其中所述的信号值为S1、S2、…Sn，并且所述的差值为D1、D2、…Dn-1，其中n为自然数，并且D1=S1-S2、D2=S2-S3、…Dn-1=Sn-1-Sn。
前述的抑制低频噪声干扰的感测方法，其中所述的移动平均值Z1、Z2、…与Zn-k+1，并且其中k为大于1且小于n的自然数并且完整侦测信号为∑|Z|=|Z1|+|Z2|+...+|Zn-k+1|。
前述的抑制低频噪声干扰的感测方法，其中输入信号是由触摸屏的多条被感测的导电条之一接收，并且是以触摸屏未被触碰时产生的完整信号值作为基准。
前述的抑制低频噪声干扰的感测方法，其中更包括：产生完整信号值与基准的差作为完整信号值的变化量。
本发明的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种抑制低频噪声干扰的感测装置，其中包括：接收电路，接收输入信号；模拟转数字电路，依据接收到的输入信号的任意相位开始产生连续多个信号值；控制器，包括：依据所述的信号值产生连续多个差值的装置，其中每一个差值分别为相邻的两个信号值的差；依据所述的差值产生连续多个移动平均值的装置，其中每一个移动平均值分别为依据不同的连续多个差值计算的平均值，并且相邻的两个移动平均值依据的连续多个差值中至少一个差值不同；依据所述的移动平均值产生连续多个绝对值的装置，其中每一个绝对值分别为一个移动平均值的绝对值；以及将所述的绝对值加总以产生完整侦测信号值的装置。
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。
前述的抑制低频噪声干扰的感测方法，其中所述的信号值的第一个信号值是在输入信号的任意相位开始产生，并且相邻的两个信号值间是差距固定相位来产生。
前述的抑制低频噪声干扰的感测方法，其中所述的信号值是在输入信号的每个周期中的多个预定相位产生。
前述的抑制低频噪声干扰的感测方法，其中输入信号是由主动式电容笔提供，主动式电容笔提供的输入信号与触摸屏的导电条电容性耦合，并且接收电路是由导电条接收输入信号。
本发明的目的及解决其技术问题另外还采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种抑制低频噪声干扰的感测装置，其中包括：接收电路，接收输入信号；模拟转数字电路，依据接收到的输入信号的任意相位开始产生连续多个信号值；控制器，包括：依据所述的信号值产生连续多个差值的装置，其中每一个差值分别为相邻的两个信号值的差；依据所述的差值产生连续多个绝对值的装置，其中每一个绝对值分别为一个差值的绝对值；以及将所述的绝对值加总以产生完整侦测信号值的装置。
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。
前述的抑制低频噪声干扰的感测方法，其中所述的信号值的第一个信号值是在输入信号的任意相位开始产生，并且相邻的两个信号值间是差距固定相位来产生。
前述的抑制低频噪声干扰的感测方法，其中所述的信号值是在输入信号的每个周期中的多个预定相位产生。
前述的抑制低频噪声干扰的感测方法，其中输入信号是由主动式电容笔提供，主动式电容笔提供的输入信号与触摸屏的导电条电容性耦合，并且接收电路是由导电条接收输入信号。
借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点及有益效果：
1、不需与输入信号同步，就可以直接进行信号侦测；
2、利用加总多次侦测的信号中相邻信号的差值的绝对值，抑制低频噪声的干扰；
3、利用加总多次侦测的信号中相邻信号的差值的平均移动值的绝对值，可同时抑制低频噪声与高频噪声的干扰。
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，详细说明如下。
附图说明
图1A与1B为互电容式感测器的示意图。
图2为依据本发明的第一实施例提出的一种抗低频噪声干扰的方法流程图。
图3为依据本发明的第一实施例的信号取样的示意图。
图4为依据本发明的第二实施例提出的一种抗低频噪声干扰的方法流程图。
图5为依据本发明的第三实施例提出的抑制低频噪声干扰的感测装置的电路示意图。
图6为依据本发明的抑制低频噪声干扰的感测装置的功能方框示意图。
图7为本发明的主动式电容笔的功能方框示意图。
【主要元件符号说明】
100：位置侦测装置                         110：显示器
120,62：触摸屏                            120A：第一感测层
120B：第二感测层                          130：驱动/侦测单元
140：导电条                               140A：第一导电条
140B：第二导电条                          160：控制器
161：处理器                               162：存储器
170：主机                                 171：中央处理单元
173：储存单元                             S1、S2、…与Sn：信号值
51：接收电路                              Tx：纵向导电条
Rx：横向导电条                            ADC：模拟转数字电路
MCU：控制器                               61：主动式电容笔
71：内部线圈                              72：整流器
73：直流转换器                            74：交流信号产生器
75：信号发射端                            77：外部线圈
78：电容式触控感测器
具体实施方式
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抑制低频噪声干扰的装置其具体实施方式、感测方法、步骤、结构、特征及其功效，详细说明如后。
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也未完全绘出，以求图示的简洁。
请参阅图1A，为应用于本发明一种位置侦测装置100，包括触摸屏120，与驱动/侦测单元130。触摸屏120具有感测层。在本发明的一个实施例中，可包括第一感测层120A与第二感测层120B，第一感测层120A与第二感测层120B分别有多个导电条140，其中第一感测层120A的多个第一导电条140A与第二感测层120B的多个第二导电条140B交叠。在本发明的另一个实施例中，多个第一导电条140A与第二导电条140B可以配置在共平面的感测层中。驱动/侦测单元130依据多个导电条140的信号产生感测信息。例如在自电容式侦测时，是侦测被驱动的导电条140，并且在互电容式侦测时，是侦测的是没有被驱动/侦测单元130直接驱动的部份导电条140。此外，触摸屏120可以是配置在显示器110上，触摸屏120与显示器110间可以是有配置屏蔽层(shielding layer)(未显于图示)或没有配置屏蔽层。在本发明的较佳实施例中，为了让触摸屏120的厚度更薄，触摸屏120与显示器110间没有配置屏蔽层。
前述第一导电条与第二导电条可以是以行或列排列的多条行导电条与列导电条，亦可以是以第一维度与第二维度排列的多条第一维度导电条与第二维度导电条，或是沿第一轴与第二轴排列的多条第一轴导电条与第二轴导电条。此外，前述第一导电条与第二导电条彼此间可以是以正交交叠，亦可以是以非正交交叠。例如在极坐标系统中，所述第一导电条或第二导电条之一可以是放射状排列，而所述第一导电条或第二导电条的另一可以是环状排列。再者，所述第一导电条或第二导电条之一可以为驱动导电条，且所述第一导电条或第二导电条的另一可以为侦测导电条。所述的“第一维度”与“第二维度”、“第一轴”与“第二轴”、“驱动”与“侦测”、“被驱动”与“被侦测”导电条皆可用来表示前述的“第一”与“第二”导电条，包括但不限于构成正交网格(orthogonal grids)，亦可以是构成其他具有第一维度与第二维度交叠(intersecting)导电条的几何架构(geometric configurations)。
本发明的位置侦测装置100可以是应用于计算机系统中，如图1B所示的一个实施例，包括控制器160与主机170。控制器包含驱动/侦测单元130，以操作性地耦合触摸屏120(未显于图示)。此外，控制器160可包括处理器161，控制驱动/侦测单元130产生感测信息，感测信息可以是储存在存储器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。
在本发明的另一个实施例中，控制器160与主机170间包括传输界面，控制单元通过传输界面传送数据至主机，本技术领域的普通技术人员可推知传输界面包括但不限于UART、USB、I2C、Bluetooth、WiFi、IR等各种有线或无线的传输界面。在本发明的一个实施例中，传输的数据可以是位置(如坐标)、辨识结果(如手势代码)、命令、感测信息或其他控制器160可提供的信息。
在本发明的一个实施中，感测信息可以是由处理器161控制所产生的初始感测信息(initial sens ing information)，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。在本发明的另一个实施例中，感测信息可以是由处理器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实施例，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。
在每一个导电条的交叠区，在上与在下的导电条构成两极。每一个交叠区可视为影像(image)中的像素(pixel)，当有一个或多个外部导电物件接近或触碰时，所述的影像可视为拍摄到触碰的影像(如手指触碰于感测装置的结构(pattern))。
在被驱动导电条被提供驱动信号时，被驱动导电条本身构成自电容(self capacitance)，并且被驱动导电条上的每个交叠区构成互电容(mutual capacitance)。前述的自电容式侦测是侦测所有导电条的自电容，特别适用于判断单一外部导电物件的接近或接触。
前述的互电容式侦测，是在被驱动导电条被提供驱动信号时，由与被驱动导电条不同维度排列的所有被感测导电条侦测驱动导电条上所有交叠区的电容量或电容变化量，以视为影像中的一列像素。据此，汇集所有列的像素即构成所述影像。当有一个或多个外部导电物件接近或触碰时，所述影像可视为拍摄到触碰的影像，特别适用于判断多个外部导电物件的接近或接触。
这些导电条(第一导电条与第二导电条)可以是由透明或不透明的材质构成，例如可以是由透明的氧化铟锡(ITO)构成。在结构上可分成单层结构(SITO;Single ITO)与双层结构(DITO;Double ITO)。本技术领域的普通人员可推知其他导电条的材质，在不再赘述。例如，纳米碳管。
在本发明的实施例中，是以横向作为第一方向，并以纵向作为第二方向，因此横向的导电条为第一导电条，并且纵向的导电条为第二导电条。本技术领域的普通技术人员可推知上述说明为发明的实施例之一，并非用来限制本发明。例如，可以是以纵向作为第一方向，并以横向作为第二方向。此外，第一导电条与第二导电条的数目可以是相同，也可以是不同，例如，第一导电条具有N条，第二导电条具有M条。
在进行二维度互电容式侦测时，交流的驱动信号依序被提供给每一条第一导电条，并经由所述的第二导电条的信号取得相应于每一条被提供驱动信号的导电条的一维度感测信息，集合相应于所有第一导电条的感测信息则构成二维度感测信息。所述的一维度感测信息可以是依据所述的第二导电条的信号产生，也可以是依据所述的第二导电条的信号与基准的差异量来产生。此外，感测信息可以是依据信号的电流、电压、电容性耦合量、电荷量或其他电子特性来产生，并且可以是以模拟或数字的形式存在。
在实际上没有外部导电物件接近或覆盖触摸屏时，或系统没有判断出外部导电物件接近或覆盖触摸屏时，位置侦测装置可以由所述的第二导电条的信号产生基准，基准呈现的是触摸屏上的杂散电容。感测信息可以是依据第二导电条的信号产生，或是依据第二导电条的信号减去基准所产生。
在以下说明中，每次在被感测导电条侦测的信号称为完整信号值。本发明另外提供不需要信号筛选电路来降低或去除低频噪声的干扰的电路与方法。请参阅本发明图2，为依据本发明提出的一种抗高频噪声干扰的方法流程图。
首先，如步骤210所示，依据输入信号的任意或随机(randomly)的相位开始产生多个信号值。前述的输入信号可以是先经由信号侦测电路侦测出信号值，例如是经由积分电路进行信号的积分后再由模拟转数字电路转换成数字的信号值。信号侦测电路可以是在一个周期中多次取样以产生多个信号值，每次取样可以是经由至少一次积分来产生完整信号值。例如分别产生信号值S1、S2、…与Sn，其中n为自然数，如图3所示。换言之，可以是不知输入信号的频率或/与每个周期起始的时点的前提下，产生所述的信号值，也就是可以是在输入信号任何相位开始产生所述的信号值。
接下来如步骤220所示，将多个信号值进行差动运算以产生多个差值，每一个差值为一个信号值与在前(或在后)的信号值的差。例如产生差值D1、D2、…与Dn-1，其中D1=S1-S2、D2=S2-S3、…与Dn-1=Sn-1-Sn。当信号值的取样区间很小时，两个信号值受到低频噪声的干扰相近，利用前与后两信号值相减的结果，可有效地降低或去除低频噪声的干扰。
再接下来如步骤230所示，依据多个差值产生多个绝对值，并且加总所述绝对值以产生完整侦测信号值S=∑|D|=|D0|+|D1|+...+Dn-1|。
输入信号除了会受到低频噪声的干扰外，也会受到高频噪声的干扰，为了同时解决这两种干扰，请参阅图4所示，以步骤240取代图2的步骤230。如步骤240所示，依据多个差值产生多个移动平均(moving average)值的绝对值，并且加总所述绝对值以产生侦测信号值。例如多个差值产生多个移动平均值Z1、Z2、…与Zn-k+1，k为大于1且小于n的自然数。
其中，
Figure BDA00002766649900081
并且完整侦测信号S=∑|Z|=|Z0|+|Z1|+...+|Zn|。
据此，依据本发明的第一实施例，本发明提出一种抑制低频噪声干扰的感测方法，包括接收输入信号；依据接收到的输入信号的任意或随机的相位开始产生连续多个信号值；依据所述的信号值产生连续多个差值，其中每一个差值分别为相邻的两个信号值的差；依据所述的差值产生连续多个绝对值，其中每一个绝对值分别为一个差值的绝对值；以及将所述的绝对值加总以产生完整侦测信号值。所述的信号值为S1、S2、…Sn，并且所述的差值为D1、D2、...Dn-1，其中n为自然数，并且D1=S1-S2、D2=S2-S3、...Dn-1=Sn-1-Sn。此外，所述的完整侦测信号值为∑|D|=|D1|+|D2|+...+Dn-1|。
此外，依据本发明的第二实施例，在本发明的最佳模式中，本发明提出一种抑制低频噪声干扰的感测方法，包括：接收输入信号；依据接收到的输入信号的任意或随机的相位开始产生连续多个信号值；依据所述的信号值产生连续多个差值，其中每一个差值分别为相邻的两个信号值的差；依据所述的差值产生连续多个移动平均值，其中每一个移动平均值分别为依据不同的连续多个差值计算的平均值，并且相邻的两个移动平均值依据的连续多个差值中至少一个差值不同；依据所述的移动平均值产生连续多个绝对值，其中每一个绝对值分别为一个移动平均值的绝对值；以及将所述的绝对值加总以产生完整侦测信号值。所述的信号值为S1、S2、…Sn，并且所述的差值为D1、D2、…Dn-1，其中n为自然数，并且D1=S1-S2、D2=S2-S3、…Dn-1=Sn-1-Sn。此外，所述的移动平均值Z1、Z2、…与Zn-k+1，并且
Figure BDA00002766649900091
其中k为大于1且小于n的自然数并且完整侦测信号为∑|Z|=|Z1|+|Z2|+...+|Zn-k+1|。
在本发明的一个实施例中，所述的信号值的第一个信号值是在输入信号的任意或随机的相位开始产生，并且相邻的两个信号值间是差距固定相位来产生。换言之，所述的信号值的产生不需与接收到的输入信号同步。例如，所述的信号值是依据工作频率来产生，工作频率不需要与输入信号同步。在本发明的另一个实施例中，所述的信号值是在输入信号的每个周期中的多个预定相位产生。
在本发明的一个实施例中，输入信号是由触摸屏的多条被感测的导电条之一接收，并且是以触摸屏未被触碰时产生的完整信号值作为基准。据此，本发明更包括产生完整信号值与基准的差作为完整信号值的变化量，以进一步判断是否有外部导电物件的接近或触碰，或判断出外部导电物件的位置。
请参阅图5，为依据本发明的第三实施例提出的抑制低频噪声干扰的感测装置，包括：接收电路51、模拟转数字电路ADC与控制器MCU。依据前述步骤210，接收电路51是接收输入信号，并且交由模拟转数字电路ADC依据接收到的输入信号在任意或随机的相位开始产生连续多个信号值。此外，依据前述步骤220与230，控制器MCU包括：依据所述的信号值产生连续多个差值的装置、依据所述的差值产生连续多个绝对值的装置与将所述的绝对值加总以产生完整侦测信号值的装置。
图5以可以是依据本发明的第四实施例提出的抑制低频噪声干扰的感测装置，包括：接收电路51、模拟转数字电路ADC与控制器MCU。依据前述步骤210，接收电路51是接收输入信号，并且交由模拟转数字电路ADC依据接收到的输入信号在任意或随机的相位开始产生连续多个信号值。此外，依据前述步骤220与240，控制器MCU包括：依据所述的信号值产生连续多个差值的装置、依据所述的差值产生连续多个移动平均值的装置、依据所述的移动平均值产生连续多个绝对值的装置与将所述的绝对值加总以产生完整侦测信号值的装置。
图5中的接收电路51仅为本发明的一个实施例，本领域具有通常知识者可以推知接收电路的其他实施方式，本发明并不加以限制。
在本发明的一个实施例中，输入信号是由控制器提供给触摸屏的一条或一组被驱动导电条，接收电路是由所述的被感测导电条接收输入信号，其中所述的导电条与被提供输入信号的一条或一组被驱动导电条电容性耦合。
请参阅图6，在本发明的一个实施例中，前述的输入信号是由主动式电容笔61发出。输入信号借由与触摸屏62的纵向导电条Tx与横向导电条Rx间的电容性耦合，被前述的接收电路所接收，控制器MCU可以是不与输入信号同步就直接产生所述的信号值。
请参阅图7，为一种主动式电容笔的功能方框示意图，包括内部线圈71、整流器72、直流转换器73、交流信号产生器74及信号发射端75。
内部线圈71可经由于外部线圈77的电磁感应取得输入信号，作为主动式电容笔的电源。输入信号可以是经由整流器72(如桥式整流器)提供给直流转换器73(如Low Dropout Regulator)，用以提供直流信号。交流信号产生器74(如555计时器;555calculator)利用所述直流信号作为电源提供交流信号，借由信号发射端75将信号发射出去。在本发明的一个实施例中，更可以在交流信号产生器74与信号发射端75间加入一个升压电路(如level shifter)，将交流信号的电位增幅。
在本发明的一个实施例中，前述的外部线圈77可以是位于前述的电容式触控感测器。外部线圈77可以是位于前述电极周围或围绕前述电极，更可以是以一个或多个电极作为外部线圈，本发明不限制外部线圈77的形式。外部线圈可以是由控制器提供用来与内部线圈71信号电磁感应的信号。控制器更可以是包括前述的侦测电路。换言之，主动式电容笔7是利用电磁感应来取得外部电力作为内部电路的电力来源。本技术领域具有普通知识的技术人员可以推知，主动式电容笔也可以是具有电池或电容，利用电电磁感应来取得外部电力作为来对电池或电容充电，以作为内部电路的电力来源。
因此，当主动式电容笔7接近电容式触控感测器时，可由外部线圈77获得电力，并由信号发射端75发出交流信号。在本发明的一个实施例中，外部线圈77可以是持续地提供电力。在本发明的另一个实施例中，外部线圈77可以是间歇地提供电力。例如，是在进行手的侦测时提供电力，并且在进行笔的侦测时停止提供电力。当主动式电容笔7得到电力时就开始发出交流信号，由于主动式电容笔注入前述电极的信号变化与手接近或碰触电极的信号变化相反，不会被误判为手的接近或碰触。在本发明的一个实施例中，可以是在进行手的侦测时侦测到笔的接近并且进行手的忽视，即不提供手的坐标。当进行笔的侦测时，虽然外部线圈77停止提供电力，但是主动式电容笔7内还残留部份电力，仍然可以持续发出一小段时间的交流信号与电容式触控感测器78电容性耦合，以注入前述输入信号。据此，侦测电路就可以侦测出主动式电容笔7的位置。
前述手的位置的提供可以是提供多个手接近或碰触的位置。此外，侦测电路可以是如第一实施例或第二实施例来侦测主动式电容笔7发出的交流信号(输入信号)。少了需要建置内部电源(如电池)的需求，本发明的主动式电容笔7可以做得很细，并且很轻，而且不需要复杂的电路去进行与侦测电路的同步，具有结构简单并且适用性高的优点。
此外，前述的主动式电容笔更可以包括倾斜开关，可用来侦测主动式电容笔的倾斜程度，依据倾斜程度开启或关闭主动式电容笔的电源。例如，当主动式电容笔平放或接近水平平放时，如与水平夹角小于30度时，关闭主动式电容笔的电源。例如电源是使用主动式电容笔的内部电池，则可以在主动式电容笔平放或接近水平平放时停止发出交流信号，或是关闭整个主动式电容笔的电源，以节省电力。例如是内含水银的开关，水银置于笔内的腔室，腔室的相对侧分别具有开关的两极，当主动式电容笔平放或与水平小于一定角度时，水银无法将两极导通，但当主动式电容笔与水平大于一定角度时，水银会将两极导通，使得主动式电容笔可以发出交流信号，或开启整个主动式电容笔的电源。另外，当电源是来自外部时，前述的倾斜开关可以是用来停止主动式电容笔发出交流信号。另外，前述的倾斜开关可以是重力感应器(G sensor)。
此外，前述控制器更可以是包括计数器或计数电路，或以程序计数判断电容笔离开或远离电容式触控感测器的时间，在电容笔未离开或未远离电容式触控感测器，或电容笔离开或远离电容式触控感测器的时间内小于门槛限值时，停止进行手的侦测，直到电容笔离开或远离电容式触控感测器的预设时间内小于门槛限值时，才进行手的侦测。
这是因为笔在书写的过程中有时会暂时离开电容式触控感测器，为避免手对电容式触控感测器的压触被误认为是笔的触碰，造成书写笔迹的错乱，在预设时间内(小于门槛限值的时间)，先不进行手的侦测，可大幅降低上述的问题。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，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技术内容做出些许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做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (21)

1.一种抑制低频噪声干扰的感测方法，其特征在于包括：
接收输入信号；
依据接收到的输入信号的任意相位开始产生连续多个信号值；
依据所述的信号值产生连续多个差值，其中每一个差值分别为相邻的两个信号值的差；
依据所述的差值产生连续多个绝对值，其中每一个绝对值分别为一个差值的绝对值；以及
将所述的绝对值加总以产生完整侦测信号值。
2.根据权利要求1的抑制低频噪声干扰的感测方法，其特征在于其中相邻的两个信号值间是差距固定相位来产生。
3.根据权利要求1的抑制低频噪声干扰的感测方法，其特征在于其中所述的信号值是在输入信号的每个周期中的多个预定相位产生。
4.根据权利要求1的抑制低频噪声干扰的感测方法，其特征在于其中所述的信号值为S1、S2、…Sn，并且所述的差值为D1、D2、…Dn-1，其中n为自然数，并且D1=S1-S2、D2=S2-S3、…Dn-1=Sn-1-Sn。
5.根据权利要求1的抑制低频噪声干扰的感测方法，其特征在于其中输入信号是由触摸屏的多条被感测的导电条之一接收，并且是以触摸屏未被触碰时产生的完整信号值作为基准。
6.根据权利要求1的抑制低频噪声干扰的感测方法，其特征在于更包括：产生完整信号值与基准的差作为完整信号值的变化量。
7.一种抑制低频噪声干扰的感测方法，其特征在于包括：
接收输入信号；
依据接收到的输入信号的任意相位开始产生连续多个信号值；
依据所述的信号值产生连续多个差值，其中每一个差值分别为相邻的两个信号值的差；
依据所述的差值产生连续多个移动平均值，其中每一个移动平均值分别为依据不同的连续多个差值计算的平均值，并且相邻的两个移动平均值依据的连续多个差值中至少一个差值不同；
依据所述的移动平均值产生连续多个绝对值，其中每一个绝对值分别为一个移动平均值的绝对值；以及
将所述的绝对值加总以产生完整侦测信号值。
8.根据权利要求7的抑制低频噪声干扰的感测方法，其特征在于其中所述的信号值的第一个信号值是在输入信号的任意相位开始产生，并且相邻的两个信号值间是差距固定相位来产生。
9.根据权利要求7的抑制低频噪声干扰的感测方法，其特征在于其中所述的信号值是在输入信号的每个周期中的多个预定相位产生。
10.根据权利要求7的抑制低频噪声干扰的感测方法，其特征在于其中所述的信号值为S1、S2、…Sn，并且所述的差值为D1、D2、…Dn-1，其中n为自然数，并且D1=S1-S2、D2xS2-S3、…Dn_1=Sn_1-Sn。
11.根据权利要求10的抑制低频噪声干扰的感测方法，其特征在于其中所述的移动平均值Z1、Z2、…与Zn-k+1，并且
Figure FDA00002766649800021
其中k为大于1且小于n的自然数并且完整侦测信号为∑|Z|=Z1+|Z2|+..+|Zn-k+1|。
12.根据权利要求7的抑制低频噪声干扰的感测方法，其特征在于其中输入信号是由触摸屏的多条被感测的导电条之一接收，并且是以触摸屏未被触碰时产生的完整信号值作为基准。
13.根据权利要求7的抑制低频噪声干扰的感测方法，其特征在于更包括：产生完整信号值与基准的差作为完整信号值的变化量。
14.一种抑制低频噪声干扰的感测装置，其特征在于包括：
接收电路，接收输入信号；
模拟转数字电路，依据接收到的输入信号的任意相位开始产生连续多个信号值；
控制器，包括：
依据所述的信号值产生连续多个差值的装置，其中每一个差值分别为相邻的两个信号值的差；
依据所述的差值产生连续多个移动平均值的装置，其中每一个移动平均值分别为依据不同的连续多个差值计算的平均值，并且相邻的两个移动平均值依据的连续多个差值中至少一个差值不同；
依据所述的移动平均值产生连续多个绝对值的装置，其中每一个绝对值分别为一个移动平均值的绝对值；以及
将所述的绝对值加总以产生完整侦测信号值的装置。
15.根据权利要求14的抑制低频噪声干扰的感测方法，其特征在于其中所述的信号值的第一个信号值是在输入信号的任意相位开始产生，并且相邻的两个信号值间是差距固定相位来产生。
16.根据权利要求14的抑制低频噪声干扰的感测方法，其特征在于其中所述的信号值是在输入信号的每个周期中的多个预定相位产生。
17.根据权利要求14的抑制低频噪声干扰的感测方法，其特征在于其中输入信号是由主动式电容笔提供，主动式电容笔提供的输入信号与触摸屏的导电条电容性耦合，并且接收电路是由导电条接收输入信号。
18.一种抑制低频噪声干扰的感测装置，其特征在于包括：
接收电路，接收输入信号；
模拟转数字电路，依据接收到的输入信号的任意相位开始产生连续多个信号值；以及
控制器，包括：
依据所述的信号值产生连续多个差值的装置，其中每一个差值分别为相邻的两个信号值的差；
依据所述的差值产生连续多个绝对值的装置，其中每一个绝对值分别为一个差值的绝对值；以及
将所述的绝对值加总以产生完整侦测信号值的装置。
19.根据权利要求18的抑制低频噪声干扰的感测方法，其特征在于其中所述的信号值的第一个信号值是在输入信号的任意相位开始产生，并且相邻的两个信号值间是差距固定相位来产生。
20.根据权利要求18的抑制低频噪声干扰的感测方法，其特征在于其中所述的信号值是在输入信号的每个周期中的多个预定相位产生。
21.根据权利要求18的抑制低频噪声干扰的感测方法，其特征在于其中输入信号是由主动式电容笔提供，主动式电容笔提供的输入信号与触摸屏的导电条电容性耦合，并且接收电路是由导电条接收输入信号。
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