CN103530002B - 感测装置与定位方法 - Google Patents

Abstract

揭示了一种感测装置与定位方法。感测装置用以装设于显示模块的周边以检测物体，其中显示模块具有用以显示影像的显示面。感测装置包含第一音波收发器、第二音波收发器与控制模块。第一与第二音波收发器分别设置以发射第一及第二音波并接收分别根据第一及第二音波产生的第一及一第二反射音波，其中第一及第二音波的频率在50至70千赫兹之间。控制模块则设置以控制第一及第二音波收发器并根据第一及第二反射音波计算物体相对于显示模块的位置。

Description

感测装置与定位方法

技术领域

本发明涉及一种感测装置，特别是涉及使用音波进行感测的感测装置与定位方法。

背景技术

随着显示与触控技术的进步，可提供电子系统与使用者之间的人性化界面已广泛地应用于各种领域。例如，移动电话、显示面板、教学系统等等。常见的一种触控应用为超音波触控系统。超音波触控系统是基于检测物体产生的反射波与反射波的强度来检测物体的位置与相应指令。

现有的超音波触控系统发展出数个感测种类。其中一种超音波触控系统包含放置于待测物体周围的一个超音波发射器与多个超音波感测器。超音波发射器产生声波信号至前述的待测物体，而多个超音波感测器用以接收自待测物体反射的声波信号，藉此计算而定位出待测物体的相对位置。然而，在此应用中，需确保每一个超音波感测器需皆可接收到单一声波的反射信号，故在超音波感测器配置位置上会具有较大的限制。此外，当超音波感测器的数目过多时，会造成系统整体的计算量过大，造成后续的执行时间延迟。

另一种超音波触控系统则包含放置于待测物体周围的多个超音波收发器。多个超音波收发器用以分别同时地产生一声波信号，以在一预定距离内监测前述的待测物体。然而，在此系统中，必须在各个超音波收发器分别于前述的预定距离内接收完待测物体所反射的各个声波信号后，系统才可进行后续的定位计算。造成系统对于待测物体的定位更新率不足，造成无法即时地对当下的触控操作进行判断。

因此，如何能在使用超音波声波触控时，可以有效地改善检测更新率与有效率地计算待测物体的位置，是当前重要研发课题之一，亦成为当前相关领域亟需改进的目标。

发明内容

为解决上述问题，本发明的第一实施例提供一种感测装置。感测装置装设于显示模块的周边以检测物体，其中显示模块具有用于显示影像的显示面。感测装置包含第一音波收发器、第二音波收发器与控制模块。第一音波收发器设置以发射第一音波，第二音波收发器设置以发射第二音波。且第一音波收发器与第二音波收发器还设置以接收根据第一音波与第二音波所产生的第一反射音波与第二反射音波，其中第一及第二音波的频率在50至70千赫兹之间。控制模块电性耦接第一及第二音波收发器，并设置以控制第一音波收发器与第二音波收发器，控制模块还根据前述的第一反射音波与第二反射音波计算物体相对于显示模块的位置。将第一与第二音波的频率设置于50至70千赫兹之间，可使第一音波收发器与第二音波收发器更准确地接收到第一与第二反射音波。

根据本发明对第一实施例更进一步的改良，其中第一音波在垂直显示面的垂直方向具有垂直波束角。垂直波束角为15～40度。

根据本发明对第一实施例更进一步的改良，其中第一音波在平行显示面的水平方向具有水平波束角。水平波束角为80～100度。

根据本发明对第一实施例更进一步的改良，其中控制模块还设置以控制第一音波收发器发射第一音波，并根据第一音波收发器接收到第一反射音波与否而选择控制第二音波收发器发射第二音波或者控制第一音波收发器再次发射第一音波，且第一音波与第二音波的传播路径至少有部分重迭。

根据本发明对第一实施例更进一步的改良，其中控制模块还设置以监测第一反射音波的强度是否大于或等于一临界值，且当第一反射音波的强度大于或等于临界值时，控制模块中断控制模块对第一反射音波强度大小的监测而根据第一反射音波大于或等于临界值的时段及第一音波发射的时段计算物体相对于第一音波收发器的距离。

根据本发明对第一实施例更进一步的改良，其中第一音波收发器具有一发射端。发射端设置以产生第一音波。第一音波收发器还具有吸音材料。吸音材料由发射端沿第一音波的传递方向延伸。

本发明的第二实施例提供一种感测装置。感测装置装设于显示模块的周边以检测物体，其中显示模块具有用于显示影像的显示面。感测装置包含第一音波收发器、第二音波收发器与控制模块。第一音波收发器设置以发射第一音波，第二音波收发器设置以发射第二音波。且第一音波收发器与第二音波收发器还设置以接收根据第一音波与第二音波所产生的第一反射音波与第二反射音波其中第一音波在垂直显示面的垂直方向具有垂直波束角，且垂直波束角为15～40度。控制模块电性耦接第一及第二音波收发器，并设置以控制第一音波收发器与第二音波收发器，控制模块还根据前述的第一反射音波与第二反射音波计算物体相对于显示模块的位置。藉由设置前述的垂直波束角，本实施例中的感测装置可具有更精确的感测距离，以避免误判。

根据本发明对第二实施例更进一步的改良，第一音波在平行显示面的水平方向具有一水平波束角，水平波束角为80～100度。

根据本发明对第二实施例更进一步的改良，控制模块还设置以控制第一音波收发器发射第一音波，并根据第一音波收发器接收到第一反射音波与否而选择控制第二音波收发器发射第二音波或者控制第一音波收发器再次发射第一音波，且第一音波与第二音波的传播路径至少有部分重迭。

根据本发明对第二实施例更进一步的改良，其中控制模块还设置以监测第一反射音波的强度是否大于或等于一临界值，且当第一反射音波的强度大于或等于临界值时，中断控制模块对第一反射音波强度大小的监测而根据第一反射音波大于或等于临界值的时段及第一音波发射的时段计算物体相对于第一音波收发器的距离。

根据本发明对第二实施例更进一步的改良，其中第一音波收发器具有一发射端，设置以产生第一音波，第一音波收发器还具有一吸音材料，吸音材料由发射端沿第一音波的传递方向延伸。

本发明的第三实施例提供一种感测装置。感测装置装设于显示模块的周边以检测物体，其中显示模块具有用于显示影像的显示面。感测装置包含第一音波收发器、第二音波收发器与控制模块。第一音波收发器设置以发射第一音波，第二音波收发器设置以发射第二音波。且第一音波收发器与第二音波收发器还设置以接收根据第一音波与第二音波所产生的第一反射音波与第二反射音波。控制模块电性耦接第一及第二音波收发器，设置以控制第一音波收发器与第二音波收发器，控制模块还根据前述的第一反射音波与第二反射音波计算物体相对于显示模块的位置。且控制模块还设置以控制第一音波收发器发射第一音波，并根据第一音波收发器接收到第一反射音波与否而选择控制第二音波收发器发射第二音波或者控制第一音波收发器再次发射第一音波，且第一音波与第二音波的传播路径至少有部分重迭。本实施例中的感测装置可以避免第二音波收发器冗余地发射第二音波。

根据本发明对第三实施例更进一步的改良，其中控制模块还设置以监测第一反射音波的强度是否大于或等于一临界值，且当第一反射音波的强度大于或等于临界值时，中断控制模块对第一反射音波强度大小的监测而根据第一反射音波大于或等于临界值的时段及第一音波发射的时段计算物体相对于第一音波收发器的距离。

根据本发明对第三实施例更进一步的改良，其中第一音波在垂直显示面的垂直方向具有一垂直波束角，垂直波束角为15～40度。

根据本发明对第三实施例更进一步的改良，其中第一音波在平行显示面的水平方向具有一水平波束角，水平波束角为80～100度。

根据本发明对第三实施例更进一步的改良，其中第一音波收发器具有一发射端，设置以产生第一音波，第一音波收发器还具有一吸音材料，吸音材料由发射端沿第一音波的传递方向延伸。

根据本发明对第三实施例更进一步的改良，其中第一及第二音波的频率在50至70千赫兹之间。

本发明的另一态样是提供一种定位方法。定位方法用以定位物体于显示面的一侧的相对位置。定位方法包含下列步骤：(a)将第一音波收发器与第二音波收发器设置于显示面的周边；(b)利用第一音波收发器与第二音波收发器分别产生第一音波与第二音波，且第一音波与第二音波的频率可设置在50至70千赫兹之间；以及(c)根据第一音波及第二音波所产生的第一反射音波与第二反射音波计算物体相对于显示面的相对位置。

综上所述，本发明的技术方案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，可达到相当的技术进步，并具有产业上的广泛利用价值，本揭示内容所示的感测装置与定位方法具有快速检测更新率并可适用于大尺寸面板的触控应用。

附图说明

为使本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图说明如下：

图1是根据本发明的一实施例绘示一种感测装置的示意图；

图2A是根据本发明的一实施例绘示的第一音波与第二音波的频率对不同材质的反射强度曲线图；

图2B是根据本发明的一实施例绘示的第一音波的垂直波束角的示意图；

图2C是根据本发明的一实施例绘示的第一音波的水平波束角的示意图

图2D是根据本发明的一实施例绘示的第一音波与第二音波的频率与垂直波束角的关系图；

图3A与图3B是根据本发明的一实施例绘示的感测装置的定位计算流程的示意图；

图4是根据本发明的一实施例绘示的第一音波收发器的操作波形示意图；

图5是根据本发明的一实施例绘示的第一音波收发器的结构示意图；以及

图6是根据本发明的一实施例绘示的定位方法的流程图。

附图符号说明

为使本揭示内容能更明显易懂，附图符号的说明如下：

感测装置：100

显示模块：102

显示面：102a

物体：104

第一音波收发器：120

第一音波发射器：122

第一音波接收器：124

发射端：126

吸音材料：128

第二音波收发器：140

第二音波发射器：142

第二音波接收器：144

控制模块：160

玻璃的反射音压电平曲线：202

海绵的反射音压电平曲线：204

铝的反射音压电平曲线：206

PP塑料的反射音压电平曲线：208

手掌的反射音压电平曲线：210

空气的反射音压电平曲线：212

定位计算流程：300、320

时间：TA、TB、t1

临界值：VTH

定位方法：600

距离：d1、d2

步骤：S302a、S302b、S303a、S303b、S304、S306、S308、S322a、S322b、S324、S326、S620、S640、S660

具体实施方式

下文结合附图对所举实施例作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。此外，附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为使便于理解，下述说明中相同元件将以相同的符号标示来说明。

关于本文中所使用的『第一』、『第二』、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的元件或操作而已。

关于本文中所使用的『约』、『大约』或『大致』一般通常是指数值的误差或范围约百分的二十以内，较好地是约百分的十以内，而更佳地则是约百分五的以内。文中若无明确说明，其所提及的数值皆视作为近似值，即如『约』、『大约』或『大致』所表示的误差或范围。

另外，关于本文中所使用的『耦接』或『连接』，均可指二个或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指二或多个元件相互操作或动作。

请参照图1，其绘示根据本发明的一实施例中一种感测装置100的示意图。如图1所示，感测装置100装设于显示模块102的周边以检测物体104，其中显示模块102具有用于显示影像的显示面102a。

物体104通常可为使用者的手掌或手指、触控笔、或其他由使用者操作的指示物，感测装置100可用音波方式检测使用者进行触控操作时手掌在显示面102a上方的相对位置/座标后，进而于显示模块102上执行相应的触控控制。通过此方式，可让使用者可采非接触式(也就是物体104并不需要实际碰触到显示面102a)或接触式的方式来进行触控操作。

以下段落将提出各个实施例，来说明上述感测装置100的功能与应用，但本发明并不仅以下所列的实施例为限。

如图1所示，感测装置100包含第一音波收发器120、第二音波收发器140与控制模块160。第一音波收发器120设置以发射第一音波，第二音波收发器140设置以发射第二音波。且第一音波收发器120与第二音波收发器140还设置以接收根据第一音波与第二音波所产生的第一反射音波与第二反射音波。控制模块160设置以控制第一音波收发器120与第二音波收发器140，控制模块160还根据前述的第一反射音波与第二反射音波计算物体104相对于显示模块102的位置。

举例而言，控制模块160可控制第一音波收发器120与第二音波收发器140以产生前述的第一音波与第二音波，且第一与第二音波经物体104反射后而产生第一反射音波与第二反射音波。控制模块160藉由第一音波收发器120与第二音波收发器140分别接收第一反射音波与第二反射音波，并根据接收到的第一反射音波与第二反射音波计算物体104的相对位置。第一音波收发器120与第二音波收发器140的发射端与接收端可以整合在一起，或者分别设置。

请参照图2A，其绘示根据本发明的一实施例绘示第一音波与第二音波的频率对不同材质的反射强度曲线图。由于第一与第二音波的物理特性相同，故在图2A中以单一曲线绘示。若前述的第一与第二音波经物体反射而产生的第一与第二反射音波的音压电平(sound pressure level,SPL)与第一与第二音波经空气反射后的音波的音压电平可具有一定的差异性，可让第一音波收发器120与第二音波收发器140可准确地接收到由物体104反射的第一与第二反射音波，藉此使控制模块160正确地计算出物体104的相对位置。如图2A所示，前述的第一音波与第二音波对于不同材质(例如玻璃、海绵、铝、PP塑料、手掌与空气等材质上反射音压电平曲线202、204、206、208、210与212)的物体104所产生的反射音波会具有不同的音压电平。

一般而言，现有的触控应用大多经由使用者的手掌或手指进行触控控制。因此，如图2A所示，在本实施例中的第一与第二音波的频率可设置于大约为50至70千赫兹之间，且第一与第二音波经手掌所反射的音波的音压电平可与经空气反射的音波的音压电平的差异大致为20dB。相较于习知的超音波收发器所产生的音波频率大多设置于48千赫兹或75千赫兹，此两个频率的音波经手掌所反射音波的音压电平与经空气反射的音波的音压电平差异仅约为10dB，故将第一与第二音波的频率设置于50至70千赫兹之间，可使第一音波收发器140与第二音波收发器160更准确地接收到第一与第二反射音波。较佳的，第一与第二音波的频率可设置为大于50千赫兹且小于或等于70千赫兹。更佳的，第一与第二音波的频率可设置于大约为55至65千赫兹之间。更佳的，第一与第二音波的频率可设置于大约为55至60千赫兹之间。例如为57千赫兹。

请参照图2B至图2C，图2B根据本发明的一实施例绘示第一音波的垂直波束角的示意图，图2C根据本发明的一实施例绘示第一音波的水平波束角的示意图。一般而言，音波信号为具有多个指向性的波束角的信号。举例而言，如图2B所示，第一音波收发器120发射的第一音波在垂直于显示面102a的垂直方向上具有一垂直波束角。或者，如图2C所示，第一音波在平行于显示面102a的水平方向上具有水平波束角。

在一般的应用中，水平波束角越大，感测装置100可检测的物体104移动的水平距离也越大，此种情况可适用于大面积的显示面102a(例如：大尺寸的显示面板)。然而，若垂直波束角越大，物体104相对显示面102a的垂直最短距离d1与垂直最远距离d2越大，可能会造成感测装置100误判。例如，在一般的触控应用中，若垂直波束角过大，感测装置100可能会将使用者的手指误触亦判定为正常的触控控制，进而产生不必要的触控操作。

请参照图2D，其绘示根据本发明的一实施例绘示第一音波与第二音波的频率与垂直波束角的关系图，其中在图2D中的波束角是定义于音波的能量衰减至一半时所量测到的波束角度。同样地，由于第一与第二音波的物理特性相同，故在图2D中亦以单一曲线绘示。一般而言，第一与第二音波的频率越高，其对应的各个指向性波束角会越小。因此，考量到频率、水平波束角与垂直波束角之间的取舍，可如前述实施例，将第一音波收发器与第二音波收发器所产生的第一与第二音波的频率可设置于50至70千赫兹之间。如图2D所示，设置于50至70千赫兹之间的第一与第二音波在垂直显示面102a的垂直方向的垂直波束角大约为15～40度(如图2B所示)，较佳为20～35度，更佳为25～30度，且前述的第一与第二音波在水平显示面102a的水平方向的水平波束角大约为80～100度，较佳为85～95度，更佳为90度(如图2C所示)。

请参照图3A至图3B，其绘示根据本发明的一实施例绘示感测装置100的定位计算流程的示意图。在此实施例中，控制模块160还设置以控制第一音波收发器120发射第一音波，并根据第一音波收发器120是否接收到第一反射音波而选择控制第二音波收发器140发射第二音波或控制第一音波收发器120再次发射第一音波，且其中第一与第二音波的传递路径至少有部分重迭。因为通过第一音波收发器120及第二音波收发器140来计算同一个物体的位置时，如果仅取得物体相对于单一音波收发器的相对位置关系，仍无法正确估算物体的位置，因此如果第一音波收发器120未接收到第一反射音波，则控制模块160会控制第一音波收发器120再次发射第一音波，当仅有第二音波收发器140未接收到第一反射音波时，控制模块160才控制第二音波收发器140发射第二音波以取得物体相对于第二音波收发器140的位置。因此，可以避免浪费第二音波收发器140冗余地发射第二音波。

举例而言，如图3A所示，为了更明了的解释，在图3A中将单一音波收发器绘示为音波发射器与音波接收器。控制模块160控制第一音波收发器120中的第一音波发射器122产生第一音波，且第一音波经物体104反射后产生第一反射音波。若第一音波接收器124有接收到第一反射音波，控制模块160可将第一音波收发器120自发射第一音波至接收到第一反射音波的时间纪录为t1，并根据下述式(1)计算第一音波收发器120相对于物体104的距离d1(S1)(如图3A中的步骤S302a)：

d1(S1)＝(V*t1)/2……………………··式(1)。

其中，d1(S1)表示为第一音波收发器120藉由第一音波量测而得的距离，V则为音波信号的波速。一般而言，V可为每秒340公尺(m/s)。在计算出距离d1(S1)后，此时控制模块160会中断第一音波接收器124的操作(如图3A中的步骤S303a)。接着，若第二音波接收器144亦有接收到第一反射音波，并将第二音波收发器140自发射第一音波至接收到第一反射音波的时间纪录为t2，并根据下述式(2)计算出第二音波收发器140相对于物体104的距离d2(S1)(如第3图中的步骤S302b)：

d2(S1)＝V*t2–d1(S1)………………··式(2)。

控制模块160可进一步藉由计算上述的式(1)与式(2)而计算出物体104相对于显示模块102的位置(如图3A中的步骤S304)。之后，控制模块160控制第一音波收发器120发射第一音波以进行下一次的感测操作(如图3A中的步骤S306)。

然而，如图3B所示，若第二音波接收器144未接收到第一反射音波时，控制模块160无法计算出距离d2(S1)，则控制模块160进一步选择控制第二音波发射器142发射第二音波(如图3B中的步骤S308)。第二音波经物体104反射后产生第二反射音波，当第一音波接收器124与第二音波接收器144皆接收到第二反射音波时，控制模块160可将第一音波收发器120自发射第二音波至接收到第二反射音波的时间纪录为t3，并将第二音波收发器140自发射第二音波至接收到第二反射音波的时间纪录为t4，并根据下述式(3)与式(4)分别计算第一音波收发器120相对于物体104的距离d1(S2)(如图3B中的步骤S322a)与第二音波收发器140相对于物体104的距离d2(S2)(如图3B中的步骤S322b)：

d1(S2)＝V*t3-d2(S2)…………………··式(3)

d2(S2)＝(V*t4)/2………………………式(4)。

控制模块160进一步地将前述的式(1)、式(3)与式(4)合并为下述式(5)：

d1＝α*d1(S1)+(1-α)*d1(S2)……………式(5)

其中，α为一距离加权指数，可根据第一音波收发器120与第二音波收发器140相对于显示模块102的距离而相应调整α的值，且0≤α≤1。在此实施例中，控制模块160可根据式(4)与式(5)而计算出物体104相对于显示模块102的位置(如图3B中的步骤S324)。之后，控制模块160控制第一音波收发器120重新发射第一音波以进行下一次的感测操作(如图3B中的步骤S306)。相较于现有技术，在使用音波收发装置的个数较多的情况下，本发明所提出的定位计算方式的运算复杂度可较低，藉此可增加定位计算的处理速度。

在前述的实施例中，控制模块160还可藉由设置一中断时间而判别第一音波接收器124与第二音波接收器144是否有接收到第一反射音波或第二反射音波。举例而言，若感测装置100的最大可检测距离为50公分(cm)，若假设第一音波与第二音波的波速为340m/s，则因音波传递与反射的最长时间可为0.5*2/340＝2.94毫秒(ms)。故控制模块160可设置中断时间为2.94ms，当第一音波接收器124与第二音波接收器144在超过2.94ms后尚未接收到第一反射音波或第二反射音波，控制模块160可即时地控制第一音波收发器120或第二音波收发器140再度重新发送音波，藉此可增加感测装置100检测更新率。

请参照图4，其绘示根据本发明的一实施例绘示第一音波收发器的操作波形示意图。除了设置中断时间外，控制模块160可进一步地设置以监测第一反射音波的强度是否大于或等于一临界值VTH，且当第一反射音波的强度大于或等于临界值VTH时，控制模块160中断控制模块对第一反射音波强度大小的监测而根据第一反射音波大于或等于临界值的时段及第一音波发射的时段计算物体相对于第一音波收发器120的距离。

举例来说，如图4所示，当第一音波收发器120在时间TA时发射第一音波，且控制模块160在时间TB检测到第一音波接收器122所接收到的第一反射音波的强度大于临界值VTH，控制模块160因此判定第一音波接收器122已正确接收到第一反射音波，控制模块160藉由时间TB与时间TA的时间差(例如：前述式(1)中的t1)，来计算出物体104相对于第一音波收发器120的距离d1(S1)。同样地，对于第二反射音波亦可具有相同的配置，在此不再赘述。一般而言，前述的临界值可随实际环境进行调整，临界值须大于实际环境的环境噪音，以避免控制模块160将环境噪音误认为第一或第二反射音波。相较于现有技术需等待所有的音波收发装置接收到待测物体所反射的各个声波信号，在此实施例中藉由设置临界值VTH，当第一音波收发器120与第二音波收发器140所接收到的第一或第二反射音波的强度大于临界值VTH时，控制模块160可即时地中断第一音波收发器120与第二音波收发器140的感测操作。藉由此种方式，控制模块160可增加判断第一音波收发器120与第二音波收发器140是否有正确接收到第一与第二反射音波的速度，进而提升计算物体104的位置的处理速度，藉此有效地提升感测装置100的检测更新率。

请参照图5，其绘示是根据本发明的一实施例绘示第一音波收发器的结构示意图。在此实施例中，第一音波收发器120具有发射端126与吸音材料128。发射端126设置以产生前述的第一音波，吸音材料128由发射端126沿第一音波的传递方向延伸。例如，吸音材料128可为吸音板或吸音棉，并安置于发射端126的两侧。如此，第一音波发射器120可进一步地将前述的垂直波束角缩小，进而提升感测装置100的准确度。同样地，第二音波收发器140亦可具有相同结构。

值得注意的是，以上各个实施例皆以两个音波收发器为主，但感测装置100可进一步地包含多个音波收发器，并根据图3A与图3B所示的定位计算流程300、320而计算物体104的位置。本领域技术人员可视实际应用环境来调整使用的音波收发器的个数，本发明并不以此为限。

此外，如上所述的控制模块160，其具体实施方式可为软件或硬件与/固件。举例来说，若以执行速度及精确性为首要考量，则控制模块160基本上可选用硬件为主。例如，控制模块160可为处理单元或FPGA。而若以设计弹性为首要考量，则控制模块160基本上可选用软件为主。本发明并不以此为限，本领域技术人员可视当时需要，弹性选择控制模块160的具体实施方式。

本发明的另一态样是提供一种定位方法。定位方法用以定位物体于显示面的一侧的相对位置(例如：如图1中的物体104与显示面102a)。请参照图6，其绘示根据本发明的一实施例绘示定位方法600的流程图。如图6所示，定位方法600包含步骤S620、步骤S640与步骤S660。

在步骤S620中，将第一音波收发器120与第二音波收发器140设置于显示面102的周边，如图1所示。

在步骤S640中，利用第一音波收发器120与第二音波收发器140分别产生第一音波与第二音波。其中，如先前所述，第一音波与第二音波的频率可设置在50至70千赫兹之间。且第一与第二音波在垂直显示面102a的垂直方向的垂直波束角大约为15～40度(如图2B所示)，且前述的第一与第二音波在水平显示面102a的水平方向的水平波束角大约为80～100度。

在步骤S660中，根据第一音波及第二音波所产生的第一反射音波与第二反射音波计算物体104相对于显示面102a的相对位置。其中，在步骤S660中还可根据第一音波收发器120接收到第一反射音波与否而使第二音波收发器140发射第二音波或者使第一音波收发器120再次发射第一音波，且第一音波与第二音波的传递路径至少部分重迭。例如，根据先前图3A与图3B所示的操作流程，并藉由前述的式(1)至式(5)便可计算出物体104的相对位置。

同样地，在步骤S660中亦可如前述图4所示，藉由监测第一反射音波的强度是否大于或等于一临界值VTH，且当第一反射音波的强度大于或等于临界值VTH时，中断对第一反射音波强度大小的监测而根据第一反射音波大于或等于临界值的时段及第一音波发射的时段计算物体相对于第一音波收发器120的距离。

综上所述，本发明所揭示的感测装置与定位方法对于使用者的手掌可具有较更准确与快速的检测率，并可适用于大尺寸面板的触控应用。

虽然本发明已以实施方式揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围是以本发明的权利要求为准。

Claims (12)

1.一种感测装置，用以装设于一显示模块的周边以检测一物体，该显示模块设置有一用以显示影像的显示面，该感测装置包含：

一第一音波收发器及一第二音波收发器，分别设置以发射一第一及第二音波并接收分别根据该第一及第二音波产生的一第一及一第二反射音波，其中该第一及第二音波的频率在50千赫兹至70千赫兹之间；以及

一控制模块，电性耦接该第一及该第二音波收发器，设置以控制该第一及该第二音波收发器并根据该第一及该第二反射音波计算该物体相对于该显示模块的位置。

2.如权利要求1所述的感测装置，其中该第一音波在垂直该显示面的垂直方向具有一垂直波束角，该垂直波束角为15～40度。

3.如权利要求1所述的感测装置，其中该第一音波在平行该显示面的水平方向具有一水平波束角，该水平波束角为80～100度。

4.如权利要求1至3任一项所述的感测装置，其中该控制模块还设置以控制该第一音波收发器发射该第一音波，并根据该第一音波收发器接收到该第一反射音波与否而选择控制该第二音波收发器发射该第二音波或者控制该第一音波收发器再次发射该第一音波，且该第一音波与该第二音波的传播路径至少有部分重迭。

5.如权利要求4所述的感测装置，其中该控制模块还设置以监测该第一反射音波的强度是否大于或等于一临界值，且当该第一反射音波的强度大于或等于该临界值时，该控制模块中断该控制模块对该第一反射音波强度大小的监测而根据该第一反射音波大于或等于该临界值的时段及该第一音波发射的时段计算该物体相对于该第一音波收发器的距离。

6.如权利要求4所述的感测装置，其中该第一音波收发器具有一发射端，设置以产生该第一音波，该第一音波收发器还具有一吸音材料，该吸音材料由该发射端沿该第一音波的传递方向延伸。

7.一种定位方法，用以定位一物体在一显示面的一侧的相对位置，该定位方法包含：

设置一第一音波收发器与一第二音波收发器于该显示面的周边；

利用该第一与该第二音波收发器分别产生一第一音波与一第二音波，其中该第一与该第二音波的频率在50千赫兹至70千赫兹之间；以及

根据该第一音波及该第二音波所产生的一第一反射音波与一第二反射音波计算该物体相对于该显示面的相对位置。

8.如权利要求7所述的定位方法，其中该第一音波在垂直该显示面的垂直方向具有一垂直波束角，该垂直波束角为15～40度。

9.如权利要求8所述的定位方法，其中该第一音波在平行该显示面的水平方向具有一水平波束角，该水平波束角为80～100度。

10.如权利要求7至权利要求9任一项所述的定位方法，其中还包含：

根据该第一音波收发器接收到该第一反射音波与否而使该第二音波收发器发射该第二音波或者使该第一音波收发器再次发射该第一音波，且该第一音波与该第二音波的传递路径至少部分重迭。

11.如权利要求10所述的定位方法，其中还包含：

监测该第一反射音波的强度是否大于或等于一临界值，且当该第一反射音波的强度大于或等于该临界值时，中断对该第一反射音波强度大小的监测而根据该第一反射音波大于或等于该临界值的时段及该第一音波发射的时段计算该物体相对于该第一音波收发器的距离。

12.如权利要求7所述的定位方法，其中还包含：

设置一吸音材料于该第一音波收发器的一发射端，其中该发射端设置以产生该第一音波，且该吸音材料由该发射端沿该第一音波的传递方向延伸。