CN103425227A - 具省电功能的感测模块及其方法 - Google Patents

Abstract

一种具省电功能的感测模块及其方法，该感测模块包括有光源、第一感测器、第一检测单元、第二感测器、第二检测单元以及一控制器。第一感测器检测外部物件的触碰，以产生相应触碰的第一感测信号；第一检测单元回应第一感测信号以产生相应于第一感测信号的一触碰信号；第二感测器回应光源提供的光线以感测相应于外部物件的第二感测信号；当触碰信号大于触碰临界值时，第二检测单元输出相应于第二感测信号的位移信号；控制器则回应第一检测单元的触控信号以及触碰临界值以输出控制信号，以使第二检测单元回应控制信号而操作于休眠状态或感测状态。本发明还提供了一种可感测触控信号以决定是否进入省电功能的感测方法。

Description

具省电功能的感测模块及其方法

技术领域

本发明涉及一种具省电功能的感测模块，特别是一种可感测触控信号以决定是否进入省电功能的感测模块及感测方法。

背景技术

电脑在现今人类生活中所扮演的角色愈来愈重要且多样化，从过去工作上作为文书处理或程序运算的工具，到今日复杂的影音视频及电玩娱乐。担负起界面控制重任的鼠标，也随着电脑功能的增强而逐渐更新进步，其感应技术从应用传统的滚球、滑轮及发光二极管元件，已进一步使用产生同调性(coherent)光线的激光元件。因此鼠标的功能从单纯的游标控制，逐渐扩展至具有画面缩放、指纹辨识等各种附加功能，让使用者可以更轻松地操控电脑。

一般的鼠标设计上大致上都会有一滚轮，主要用来控制作用中视窗的卷轴，以使作用中的画面上下移动。目前已有鼠标将传统滚轮改为触控面板，通过触控面板来操作水平卷动与垂直卷动网页的功能。因此鼠标上的触控检测的技术发展越来越重要。

关于检测触控的技术中，在现有的光学鼠标中的光学模块，其检测是否有手指或者物件接触的方法，是利用手指接触时，光强度的改变或者是否出现指纹的方式来判断是否有接触动作产生。但是当环境中光强度变化时会引起误动作，因此信号的检测运作并不稳定。另外一种方式则是检测是否有移动信号或者是否有影像差异的变化产生。而利用手指指纹的方式，当手指指纹变化不明显的时候，会有可能无法唤醒鼠标。

而目前的鼠标或者其他的电脑周边装置，一般均会设计有省电的功能，以在经过一段时间没有操作的时候进入省电模式以节省电源的消耗，因此在前述的检测触控的技术中，均有可能无法使在省电模式的鼠标顺利地回复到操作状态。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具省电功能的感测模块及其感测方法，以应用于鼠标或者触控板或其类似的周边装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种具省电功能的感测模块，包括有一光源、一第一感测器、一第一检测单元、一第二感测器、一第二检测单元以及一控制器。其中，光源用以提供一光线；第一感测器用以检测一外部物件的触碰，以产生相应该触碰的一第一感测信号；第一检测单元用以回应该第一感测信号以产生相应于该第一感测信号的一触碰信号；第二感测器用以回应该光线以感测相应于该外部物件的一第二感测信号；当该触碰信号大于一触碰临界值时，第二检测单元输出一相应于该第二感测信号的一位移信号；控制器则回应该第一检测单元的该触控信号以及一触碰临界值以输出一控制信号，以使该第二检测单元回应该控制信号而操作于一休眠状态或一感测状态。

上述的感测模块，其中当该第一检测单元连续输出两个该触碰信号的时间差小于一第一触控临界值时，且该第二检测单元输出的该位移信号小于一位移临界值时，该第二检测单元输出一单击信号。

上述的感测模块，其中当该第一检测单元连续输出三个该触碰信号的时间差小于一第二触控临界值时，且该第二检测单元输出的该位移信号小于一位移临界值时，该第二检测单元输出一双击信号。

上述的感测模块，其中该第二检测单元根据该第二感测信号的一特征值产生该位移信号。

上述的感测模块，其中该光源为一发光二极管或一激光二极管。

上述的感测模块，还包括有一光源控制器，用以控制该光源的开启或关闭。

上述的感测模块，其中该第一感测器为一电容式感测器或一电阻式感测器。

上述的感测模块，其中该第二感测器为一影像感测器。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种具省电功能的感测方法，方法包括有下列步骤：周期性地开启或关闭一光源，以使该光源产生一光线；检测一外部物件的触碰，以产生相应该触碰的一第一感测信号；回应该第一感测信号以产生相应于该第一感测信号的一触碰信号；回应该光线以感测相应于该外部物件的一第二感测信号；当该触碰信号大于一触碰临界值时，输出一相应于该第二感测信号的一位移信号；比较该触控信号以及一触碰临界值以输出一控制信号，以致能或失能产生该位移信号的步骤。

上述的感测方法，其中当连续两个该触碰信号的时间间隔小于一第一触控临界值时，且该位移信号小于一位移临界值时，输出一单击信号。

上述的感测方法，其中当连续三个该触碰信号的时间间隔小于一第二触控临界值时，且该位移信号小于一位移临界值时，输出一双击信号。

上述的感测方法，其中该位移信号根据该第二感测信号的一特征值产生。

上述的感测方法，其中该第一感测信号由一电容式感测器或一电阻式感测器产生。

上述的感测方法，其中该第二感测信号由一影像感测器产生。

本发明的技术效果在于：

本发明具省电功能的感测模块及其感测方法，利用检测电容或电阻改变的方式来检测是否有外部物件接触到鼠标，以决定是否输出移动信号或者进入省电状态，以减少误动作产生，并提升系统的稳定性。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明所公开的具省电功能的感测方法的流程图；

图2为本发明所公开的具省电功能的感测模块的系统框图。

其中，附图标记

20光源

21第一感测器

22第一检测单元

23第二感测器

24第二检测单元

25控制器

26光源控制器

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。

请参考图1，为本发明所公开的具省电功能的感测方法的流程图，其可应用于鼠标或者触控板或其类似的周边装置。

首先，周期性地开启或关闭一光源，以使光源产生一光线（步骤10）。接着检测一外部物件的触碰，以产生相应外部物件触碰的一第一感测信号（步骤11）。这个外部物件通常为使用者的手指。当然实际上可以以类似的操作物件代替，例如触控笔，只要可以由第一感测器感测其操作的物件都可以利用，此类操作物件的功用在于当其靠近感测器时，可以被第一感测器感测。

再回应第一感测信号以产生相应于第一感测信号的一触碰信号（步骤12）；其中第一感测信号由一电容式感测器或一电阻式感测器产生，以电容式感测器为例，当操作物件改变该电容式感测器的电容值时，便能产生该第一感测信号。

接着回应光线以感测相应于外部物件的一第二感测信号；其中第二感测信号由一影像感测器产生（步骤13）。当触碰信号大于一触碰临界值时，输出一相应于第二感测信号的一位移信号（步骤14）。意即当该操作物件接近该第二感测器时，该操作物件能够反射该光线，以使得该第二感测器能够检测到该反射的光线，进而产生该第二感测信号。当操作物件移动时，该第二感测器也能相应地输出位移信号。此处的位移信号由第二感测器感测反射光的移动所产生，由于反射光在第二感测器上所形成的是感测器受光后所产生的亮暗数据，因此该位移信号可以由第二感测器直接转换该亮暗数据而得，或者由其他处理单元处理该亮暗数据而得。

最后，比较触控信号以及一触碰临界值以输出一控制信号，以致能或失能产生位移信号的步骤（步骤15）。而在一实施例中，当连续两个触碰信号的时间间隔小于一第一触控临界值时，且位移信号小于一位移临界值时，输出一单击信号。在另一实施例中，当连续三个触碰信号的时间间隔小于一第二触控临界值时，且位移信号小于一位移临界值时，输出一双击信号。进一步以操作物件为手指为例说明，当使用者想要进行单击点选时，其意图可理解为操作手指在接触点附近进行一次点击，因此手指将会快速触碰感测器两次，而且两次触碰的位置约略在同一点上，因此当触碰信号与位移信号的改变，同时满足上述条件时，才会被判定为单击。类似的状况也适用于双击或者多击选择。

在另一实施例中，位移信号根据第二感测信号的一特征值产生。

以下说明应用前述方法的硬件结构。请参考图2，为本发明所公开的具省电功能的感测模块的系统框图，包括有一光源20、一第一感测器21、一第一检测单元22、一第二感测器23、一第二检测单元24以及一控制器25。

光源20用以提供一光线，以作为感测用，以将光成像至后续将说明的第二感测器23，以使得第二感测器23可以感测影像。应用于鼠标时，一般实施例可采用发光二极管或激光二极管作微光源。在另一实施例中，感测模块还包括有一光源控制器26，用以控制光源20的开启或关闭。控制光源在适当的时机，例如有位移产生时才开启，可以节省电力损耗。

第一感测器21用以检测一外部物件的触碰，以产生相应该触碰的一第一感测信号。这个外部物件通常为使用者的手指。当然实际上可以以类似的操作物件代替，例如触控笔，只要可以由第一感测器感测其操作的物件都可以利用。而第一检测单元22则回应该第一感测信号以产生相应于该第一感测信号的一触碰信号。

在一实施例中，第一感测器21为一电容式感测器。电容式感测器主要其上的电极与人体之间的静电结合所产生的电容变化，从所产生的诱导电流来检测外部物件的触碰。在另一实施例中，第一感测器21为一电阻式感测器。电阻式感测器主要是通过手指按压使其电极导通，通过压力的变化而来检测外部物件的触碰。

第二感测器23，回应光源20产生的光线以感测相应于该外部物件的一第二感测信号。而当该触碰信号大于一触碰临界值时，第二检测单元24输出一相应于该第二感测信号的一位移信号。在一实施例中，第二感测器24为一影像感测器，例如CMOS影像感测器。这个位移信号将会用来对应产生鼠标指标的位移。

在本发明中，利用手指移动检测演算法来计算移动向量，亦即前述的位移信号。在一实施例中，第二检测单元24根据第二感测信号的一特征值产生位移信号。

控制器25，回应第一检测单元22产生的触控信号以及一触碰临界值以输出一控制信号，以使第二检测单元24回应控制信号而致使感测模块操作于一休眠状态或一感测状态。亦即，当触控信号的值大于一触碰临界值时，则执行移动向量的计算，输出移动向量，亦即前述的移动信号。当触控信号的值小于一触碰临界值时，则进入休眠状态，不执行移动向量的计算。当然应用于鼠标时，也可利用控制器25所产生的控制信号，以使整个系统回应该控制信号而休眠状态或感测状态。

在一般的电脑系统中，系统待命状态是关闭监视器和硬盘的电源，但不关机也不将存储器的数据储存到硬盘，等使用者按下任一键，便回复至待命前的状态。而系统休眠状态则是将存储器的数据储存到硬盘，然后关机并关闭电源，等重新开机后，再从硬盘读取数据回复至休眠前的状态。但一般的鼠标中，并不特别作这样的区分。此处的休眠状态也可以是待命状态，指的是将大部分模块的电源供应关闭，只对维持感测所需要的元件进行供电，以节省电源，也是一般所称的省电状态。当然感测状态指的是一般正常操作状态。

当本发明所公开的感测模块应用在鼠标上时，需要可以检测出鼠标常用的单击或双击操作。因此本发明判断的准则如下，当该第一检测单元22连续输出两个触碰信号的时间差小于一第一触控临界值时，且第二检测单元24输出的位移信号小于一位移临界值时，第二检测单元24输出一单击信号。而当第一检测单元22连续输出三个触碰信号的时间差小于一第二触控临界值时，且第二检测单元输出的该位移信号小于一位移临界值时，第二检测单元24输出一双击信号。

虽然前述的实施例指出本发明可应用于光学鼠标，但实际上并不以此为限，具有类似于鼠标功能的触控板也可应用本发明公开的感测模块，因此只要是用来控制荧光屏游标的操作的周边装置均可应用本发明所公开的感测模块。

本发明具省电功能的感测模块及其感测方法，利用检测电容或电阻改变的方式来检测是否有外部物件接触到鼠标，以决定是否输出移动信号或者进入省电状态。本发明所公开的技术手段解决了现有技术使用亮度改变或者是否有出现指纹来判断是否有触控的技术手段所产生的问题，本发明可以以减少误动作产生，并提升系统的稳定性。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (14)

1.一种具省电功能的感测模块，其特征在于，包括有：

一光源，提供一光线；

一第一感测器，检测一外部物件的一触碰，以产生相应该触碰的一第一感测信号；

一第一检测单元，回应该第一感测信号以产生相应于该第一感测信号的一触碰信号；

一第二感测器，回应该光线以感测相应于该外部物件的一第二感测信号；

一第二检测单元，当该触碰信号大于一触碰临界值时，输出相应于该第二感测信号的一位移信号；以及

一控制器，回应该第一检测单元的该触碰信号以及该触碰临界值以输出一控制信号，以使该第二检测单元回应该控制信号而操作于一休眠状态或一感测状态。

2.如权利要求1所述的感测模块，其特征在于，当该第一检测单元连续输出两个该触碰信号的时间差小于一第一触控临界值时，且该第二检测单元输出的该位移信号小于一位移临界值时，该第二检测单元输出一单击信号。

3.如权利要求1所述的感测模块，其特征在于，当该第一检测单元连续输出三个该触碰信号的时间差小于一第二触控临界值时，且该第二检测单元输出的该位移信号小于一位移临界值时，该第二检测单元输出一双击信号。

4.如权利要求1所述的感测模块，其特征在于，该第二检测单元根据该第二感测信号的一特征值产生该位移信号。

5.如权利要求1所述的感测模块，其特征在于，该光源为一发光二极管或一激光二极管。

6.如权利要求1所述的感测模块，其特征在于，还包括有一光源控制器，用以控制该光源的开启或关闭。

7.如权利要求1所述的感测模块，其特征在于，该第一感测器为一电容式感测器或一电阻式感测器。

8.如权利要求1所述的感测模块，其特征在于，该第二感测器为一影像感测器。

9.一种具省电功能的感测方法，其特征在于，该方法包括有：

周期性地开启或关闭一光源，以使该光源产生一光线；

检测一外部物件的一触碰，以产生相应该触碰的一第一感测信号；

回应该第一感测信号以产生相应于该第一感测信号的一触碰信号；

回应该光线以感测相应于该外部物件的一第二感测信号；

当该触碰信号大于一触碰临界值时，输出相应于该第二感测信号的一位移信号；以及

比较该触碰信号以及该触碰临界值以输出一控制信号，以致能或失能产生该位移信号的步骤。

10.如权利要求9所述的感测方法，其特征在于，当连续两个该触碰信号的时间间隔小于一第一触控临界值时，且该位移信号小于一位移临界值时，输出一单击信号。

11.如权利要求9所述的感测方法，其特征在于，当连续三个该触碰信号的时间间隔小于一第二触控临界值时，且该位移信号小于一位移临界值时，输出一双击信号。

12.如权利要求9所述的感测方法，其特征在于，该位移信号根据该第二感测信号的一特征值产生。

13.如权利要求9所述的感测方法，其特征在于，该第一感测信号由一电容式感测器或一电阻式感测器产生。

14.如权利要求9所述的感测方法，其特征在于，该第二感测信号由一影像感测器产生。

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