CN107465426A - 电容感测暨通信整合电路以及使用其的互动系统 - Google Patents

电容感测暨通信整合电路以及使用其的互动系统 Download PDF

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Abstract

本发明关于一种电容感测暨通信整合电路以及使用其的互动系统。此电容感测暨通信整合电路包括一微处理器、一感应电极以及一谐振电路。微处理器包括一第一输入输出接脚以及一第二输入输出接脚。感应电极耦接微处理器的第一输入输出接脚。谐振电路的输入端耦接微处理器的第二输入输出接脚，且谐振电路的输出端耦接感应电极。当进行电容感测时，该微处理器的第一输入输出接脚通过对该感应电极的充放电状态，以判定该感应电极的电容变化。当进行数据输出时，微处理器的第一输入输出接脚被设定为高阻抗，微处理器的第二输入输出接脚根据一传输数据，输出或不输出一高频载波，其中，该高频载波通过谐振电路的谐振，放大高频载波的振幅。

Description

电容感测暨通信整合电路以及使用其的互动系统
技术领域
本发明关于一种通信电路的技术，更进一步来说，本发明关于一种电容感测暨通信整合电路以及使用其的互动系统。
背景技术
图1是先前通信技术的传送接收装置的电路图。请参考图1，此传送接收装置包括一天线101、一传送电路102、一调变电路103、一放大电路104、一滤波电路105、一比较电路106以及一解调变电路107。当信号被天线101所接收时，放大电路104将所接收的信号进行前置放大，之后，滤波电路105与比较电路106对前置放大的信号作相关波形处理，最后由解调变电路107进行解调变以获得一接收数据。另外，当有数据需要传输时，所欲传输的数据会先经过调变电路103的调变，之后，通过传送电路102的信号处理后，由天线101输出。
然而，在目前现行的电路中，若同时需要达到具有触控功能以及数据传送接收的通信功能，实际电路是上述图1的电路区块以及另外一个负责触控的区块。因此，若要同时达到触控功能以及数据传送接收的通信功能将会造成电路过于复杂，电路所占据的面积也会较大，进而使得产品的体积过大或重量过重。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种电容感测暨通信整合电路以及使用其的互动系统，通过极少数元件，达到可以进行通信且电容感测的效果。
本发明的另一目的在于提供一种电容感测暨通信整合电路以及使用其的互动系统，通过减少元件数，达到缩小产品体积的效果。
有鉴于此，本发明提供一种电容感测暨通信整合电路，包括微一处理器、一感应电极与一谐振电路。其中，微处理器包括一第一输入输出接脚以及一第二输入输出接脚。感应电极耦接微处理器的第一输入输出接脚。谐振电路包括一输入端以及一输出端。谐振电路的输入端耦接微处理器的第二输入输出接脚。谐振电路的输出端耦接感应电极。其中，当进行电容感测时，微处理器的第一输入输出接脚通过对感应电极的充放电状态，以判定感应电极的电容变化。当进行数据输出时，微处理器的第一输入输出接脚被设定为高阻抗，微处理器的第二输入输出接脚根据一传输数据，输出或不输出一高频载波。高频载波通过谐振电路的谐振，放大高频载波的振幅。
本发明提供一种互动系统，包括一第一互动装置与一第二互动装置。其中，第一互动装置，包括一第一电容感测暨通信整合电路，第一电容感测暨通信整合电路包括一第一微处理器、一第一感应电极与一第一谐振电路。其中，第一微处理器包括一第一输入输出接脚以及一第二输入输出接脚。第一感应电极耦接第一微处理器的第一输入输出接脚。第一谐振电路包括一输入端以及一输出端，其中，第一谐振电路的输入端耦接第一微处理器的第二输入输出接脚。第一谐振电路的输出端耦接第一感应电极。第二互动装置包括一第二电容感测暨通信整合电路，第二电容感测暨通信整合电路包括一第二微处理器、一第二感应电极与一输出电路。其中，第二微处理器包括一第一输入输出接脚。第二感应电极耦接第二微处理器的第一输入输出接脚。输出电路耦接第二电容感测暨通信整合电路。其中，当第一电容感测暨通信整合电路进行电容感测时，第一微处理器的第一输入输出接脚通过对第一感应电极的充放电状态，以判定第一感应电极的电容值变化。其中，当第一互动装置输出数据时，第一微处理器的第一输入输出接脚被设定为高阻抗，第一微处理器的第二输入输出接脚根据一传输数据，输出或不输出一高频载波。其中，高频载波通过第一谐振电路的谐振，放大高频载波的振幅。其中，当第二互动装置由第一互动装置接收数据时，第二微处理器用以根据第二微处理器的第一输入输出接脚所检测出的电容值的不稳定期间的封包，判断第二感应电极所接收的高频载波的封包，以解码出由第一互动装置所传输的传输数据。根据传输数据，第二电容感测暨通信整合电路控制输出电路输出一对应的输出效果。
依照本发明较佳实施例所述的电容感测暨通信整合电路，微处理器更包括一第三输入输出接脚。其中，电容感测暨通信整合电路更包括一阻抗元件。阻抗元件包括一第一端以及一第二端，其第一端耦接微处理器的第三输入输出接脚，且阻抗元件的第二端耦接微处理器的第一输入输出接脚。其中，当进行电容感测时。微处理器的第一输入输出接脚被设为一第一共接电压后，微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，且微处理器的第三输入输出接脚被设为一第一特定电压当感应电极的电压由第一共接电压充电至一第一电压时，微处理器的第一输入输出接脚被设为一第二共接电压后，微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，微处理器的第三输入输出接脚被设为一第二特定电压。当感应电极由第二共接电压被放电到一第二电压时，微处理器的第一输入输出接脚被设为第一共接电压后，微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，且微处理器的第三输入输出接脚被设为第一特定电压。其中，微处理器根据感应电极由第一共接电压充电至第一电压的时间加上感应电极由第二共接电压被放电到第二电压的时间，判断感应电极的电容变化。其中，第一特定电压大于或等于第一电压，且第一电压大于第一共接电压。第二特定电压小于或等于第二电压，且第二电压小于第二共接电压。
依照本发明较佳实施例所述的电容感测暨通信整合电路，微处理器更包括一第三输入输出接脚，电容感测暨通信整合电路更包括一阻抗元件。其中，阻抗元件包括一第一端以及一第二端。其阻抗元件的第一端耦接微处理器的第三输入输出接脚，且阻抗元件的第二端耦接微处理器的第一输入输出接脚。当进行电容感测时，微处理器的第一输入输出接脚被设为一第一共接电压后，微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，且微处理器的第三输入输出接脚被设为一第一特定电压，以通过微处理器的第三输入输出接脚对该感应电极进行充电。当经过一第一预设时间时，微处理器记录感应电极的一第一时间电压后，微处理器的第一输入输出接脚被设为一第二共接电压后，微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，微处理器的第三输入输出接脚被设为一第二特定电压，以通过微处理器的第三输入输出接脚对感应电极进行放电。当经过一第二预设时间时，微处理器记录该感应电极的一第二时间电压后，微处理器的第一输入输出接脚被设为第一共接电压后，微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，且微处理器的第三输入输出接脚被设为第一特定电压。其中，微处理器根据该第一时间电压以及该第二时间电压，判断感应电极的电容变化。其中，第一特定电压大于或等于第一时间电压，且第一时间电压大于第一共接电压。第二特定电压小于或等于第二时间电压，且该第二时间电压小于第二共接电压。
依照本发明较佳实施例所述的电容感测暨通信整合电路，电容感测暨通信整合电路更包括一阻抗元件。阻抗元件包括一第一端以及一第二端。阻抗元件的第一端耦接微处理器的第一输入输出接脚，且阻抗元件的第二端耦接一共接电压。进行电容感测时，微处理器的第一输入输出接脚对感应电极充电到一第一电压后，微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，当感应电极由第一电压被放电到一第二电压时，微处理器根据感应电极由第一电压放电到第二电压的时间，判断感应电极的电容变化。
依照本发明较佳实施例所述的电容感测暨通信整合电路，电容感测暨通信整合电路更包括一阻抗元件。阻抗元件包括一第一端以及一第二端，阻抗元件的第一端耦接该微处理器的第一输入输出接脚，且阻抗元件的第二端耦接一共接电压。进行电容感测时，微处理器的第一输入输出接脚对感应电极充电到一第一电压后，微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，当经过一预设时间，微处理器根据感应电极由第一电压被放电到的电压，判断感应电极的电容变化。
依照本发明较佳实施例所述的电容感测暨通信整合电路，上述微处理器更包括一第四输入输出接脚。谐振电路包括一电感、一电容与一电阻。电容包括一第一端以及一第二端，电感的第一端耦接微处理器的第二输入输出接脚，电感的第二端耦接感应电极。电容包括一第一端以及一第二端，电容的第一端耦接微处理器的第四输入输出接脚，电容的第二端耦接感应电极。电阻包括一第一端以及一第二端，电阻的第一端耦接微处理器的第二输入输出接脚，电阻的第二端耦接电感的第一端。当进行数据输出时，微处理器的第一输入输出接脚被设定为高阻抗，且第四输入输出接脚被设为一共接电压。进行电容感测时，微处理器的第二输入输出接脚以及第四输入输出接脚被设定为高阻抗。
依照本发明较佳实施例所述的电容感测暨通信整合电路，微处理器用以根据第一输入输出接脚所检测出的电容值的不稳定期间的封包，判断感应电极所接收的高频载波的封包，以解码出由外部电路所传输的传输数据。
本发明的精神在于利用微处理器的接脚输出高频载波，再通过谐振电路进行谐振，来放大高频载波的电场，并通过感应电极将电场射出。另外，微处理器的另一接脚，通过上述感应电极感测电容。藉此，本发明所提出的电路设计应用同一个感应电极，同时达到进行数据传送与接收的通信功能以及电容感测的功能。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是先前通信技术的传送接收装置的电路图。
图2为本发明一较佳实施例的互动系统的示意图。
图3为本发明一较佳实施例的第一互动装置201的电路示意图。
图4为本发明一较佳实施例的电容感测暨通信整合电路301的操作波形示意图。
图5为本发明一较佳实施例的两个感应电极接近时的电路示意图。
图6为本发明一较佳实施例的数据传输的波形示意图。
图7为本发明一较佳实施例的第一互动装置201的电路示意图。
图8为本发明一较佳实施例的互动装置201的电路示意图。
图9为本发明一较佳实施例的电容感测暨通信整合电路801的操作波形示意图。
图10为在电容感测期间T_sense内感应电极803的充放电示意图。
图11为在电容感测期间T_sense内感应电极803的充放电示意图。
图12为本发明一较佳实施例的第一互动装置201的电路示意图。
图13为本发明一较佳实施例的第一互动装置201的电路示意图。
图14为本发明一较佳实施例的互动装置201的电路示意图。
图15为本发明一较佳实施例的互动装置201的电路示意图。
图16为本发明一较佳实施例的互动装置201的电路示意图。
附图标号：
101：天线
102：传送电路
103：调变电路
104：放大电路
105：滤波电路
106：比较电路
107：解调变电路
201、202：互动装置
203、204、303、503、703、803、1203、1303、1403、1503、1603：感应电极
301、501、701、801、1201、1301、1401、1501、1601：电容感测暨通信整合电路
302、502、702、802、1202、1302、1402、1502、1602：微处理器
304、504、704、804、1204、1304、1404、1504、1604：谐振电路
305、505、705、805、1205、1305、1405、1505、1605：电感
306、506、706、806、1206、1306、1406、1506、1606：电容
IO1：第一输入输出接脚
IO2：第二输入输出接脚
IO3：第三输入输出接脚
IO4：第四输入输出接脚
601、602、1001、1002、1101、1102：波形
707、807、1207、1407、1507、1508、1608：电阻
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域相关技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护的范围。
图2为本发明一较佳实施例的互动系统的示意图。请参考图2，此互动系统包括第一互动装置201以及第二互动装置202。第一互动装置201具有4个电容感应电极203。第二互动装置202具有4个电容感应电极204。在此实施例中，第一互动装置201与第二互动装置202例如分别是一只玩偶。当使用者使用手指碰触上述电容感应电极203时，第一互动装置201会发出声音或动作回应。同样地，当使用者使用手指碰触上述电容感应电极204时，第二互动装置202会发出声音或动作回应。在以下实施例中，利用原本存在的电容感应电极203以及204进行通信，以使两个互动装置201以及202能够分辨出使用者手指处碰、第一互动装置201的电容感应电极203与第二互动装置202的电容感应电极204之间的接触、第二互动装置202本身的两个电容感应电极204互相接触的状况以及第一互动装置201本身的两个电容感应电极203互相接触的状况。
图3为本发明一较佳实施例的第一互动装置201的电路示意图。请参考图3，此第一互动装置201包括一电容感测暨通信整合电路301，此电容感测暨通信整合电路301包括一微处理器302、一感应电极303以及一谐振电路304。微处理器302在此实施例中，包括一第一输入输出接脚IO1以及一第二输入输出接脚IO2。感应电极303耦接微处理器302的第一输入输出接脚IO1。在此实施例中，谐振电路304例如是以一电感305与一电容306构成。电感305的一端耦接微处理器302的第二输入输出接脚IO2，另一端耦接电容306的一端以及感应电极303，电容306的另一端耦接共接电压VSS。
图4为本发明一较佳实施例的电容感测暨通信整合电路301的操作波形示意图。电容感测暨通信整合电路301的操作分为电容感测期间T_sense与数据传输期间T_trans。当进行电容感测T_sense时，微处理器302的第二输入输出接脚IO2维持设置为高阻抗。微处理器302先通过第一输入输出接脚IO1对感应电极303以及电容306进行充电。接下来，当充电到电压VDD时，微处理器302将第一输入输出接脚IO1设定为高阻抗，使感应电极303以及电容306开始放电。同时，微处理器302的第一输入输出接脚IO1检测放电的电压。当检测出感应电极303以及电容306放电到VDD/2时，微处理器302又重新开始通过第一输入输出接脚IO1对感应电极303以及电容306进行充电。以此类推，重复进行充电与放电。在电容感测期间T_sense，若使用者手指接近感应电极303时，将使得感应电极303的等效电容增加，使得充放电时间增加。因此，微处理器302通过检测第一输入输出接脚IO1对感应电极303的充放电时间，判定出感应电极303的电容变化，进一步判断使用者是否有接触上述互动装置201。
接着，当进行数据输出(T_trans)时，微处理器302的第一输入输出接脚IO1被设定为高阻抗，微处理器302根据一传输数据进行调变，决定第二输入输出接脚IO2输出或不输出一高频载波。由于此高频载波的频率趋近于谐振电路304的共振频率，因此，此高频载波将通过谐振电路304的谐振，放大高频载波的振幅，同时。也通过感应电极303输出放大后的高频载波。
在本发明实施例中，当两个互动装置201与202的两个感应电极接近时的电路，如图5所示。图5为本发明一较佳实施例的两个感应电极接近时的电路示意图。请参考图5，图5绘示两个电容感测暨通信整合电路301与501以及两个输出电路311与511。其中，电容感测暨通信整合电路301已经揭露于上述图3，而输出电路311耦接与微处理器302。电容感测暨通信整合电路501包括微处理器502、感应电极503以及谐振电路504，由于电容感测暨通信整合电路501的电路操作与电容感测暨通信整合电路301雷同，故不再详加赘述。另外，输出电路511耦接与微处理器502。
在本实施例中，第一互动装置201内的感应电极为303，第二互动装置202的感应电极为503。其中，为了方便说明本实施例，在此先假设两个感应电极303与503分别设置于两个玩偶的手，并且两个玩偶的手互相靠近或接触，也就是两个感应电极303与503接近的状态。并且，假设在电容感测期间T_sense内，感应电极503接收到感应电极303输出的高频载波。此时，由于接收端的感应电极503收到快速的电场变化，使得微处理器502检测到在极短的时间感应电极503以及电容506的电压就已经到达放电到VDD/2，微处理器502根据由电压VDD到VDD/2的时间(RC充放电时间)，判断出此时的电容值变得非常的小。此种情况，在物理现象是不可能发生的，故此时，微处理器502便会判定外界正在传送数据，微处理器502便会切换到接收模式。换句话说，由于外加电场的影响，使得微处理器502检测到快速且相当不稳定的电容变化，微处理器502将判断出此时需进行信号接收，并控制电容感测暨通信整合电路501维持在数据接收的模式。
图6为本发明一较佳实施例的数据传输的波形示意图。请参考图6，波形601为传送端输出的波形。本实施例的传送端例如为电容感测暨通信整合电路301，并且，在图6中，传送端例如是利用高频载波维持的时间长短来表示传输数据。另外，图6中的波形602为接收端所撷取出的封包波形，本实施例的接收端例如为电容感测暨通信整合电路501。在本实施例中，接收端的微处理器502此时维持在电容感测模式，当传送端正在传送高频载波时，由于接收端的感应电极503收到快速的电场变化，使得微处理器502检测到在极短的时间感应电极503的电压就已经到达VDD/2，此时，微处理器502根据由电压VDD到VDD/2的时间(RC充放电时间)，估测出此时的电容值小于正常的电容值(本实施例，例如为感应电极503加上电容506的电容值)。当传送端没有传送高频载波时，接收端的感应电极503没有受到外界的电场影响，感应电极503以及电容506维持一般的充放电时间，因此，微处理器502将估测出此时的电容值维持不变(感应电极503加上电容506的电容值)。换句话说，传送端传送高频载波时，接收端会一直检测到很低的电容值。反之，传送端没有传送高频载波时，接收端则检测到电容值不变。藉此，接收端将能够撷取出传送端输出数据的封包，以解调出传送端欲输出的传输数据。
在本实施例中，上述传输数据例如是互动指令或装置信息等等。在接收端解调出传输数据之后，微处理器502将依据传输数据，驱动输出电路511输出对应的输出效果，以进行对应的互动行为，例如发出特定声音或特定动作。在本实施例中，上述传输数据例如包括一代码栏位，该代码栏位用以记载互动装置的代码。以上述实施例为例，上述第一互动装置201与第二互动装置202例如具有不同的装置代码，当两个玩偶的手互相接触(也就是两个感应电极303与503接近时)，并且进行数据传输时，接收端即可通过传输数据中的代码栏位，得知第一互动装置201的代码。接着，微处理器501将判断出传送端为其他的互动装置，并驱动输出电路进行对应的互动行为，例如驱动输出电路发出“哈啰”的音效。
由于传输数据中包括一装置代码，因此接收端的互动装置由代码栏位将可以得知此时是接触到本身的感应电极，还是其他互动装置的感应电极，用以判断后续的互动行为。举例来说，上述第一互动装置201的玩偶的两只手例如分别配置一个感应电极，当玩偶自己的手碰到自己的手时，内部的微处理器302通过传输数据中的代码栏位信息，判断出此时接触到本身的感应电极，并驱动输出电路311进行对应的互动行为，例如驱动输出电路311发出“笑声”的音效。换句话说，本发明可以进行两个互动装置之间的互动，也可以在单一互动装置上进行互动行为。
在上述图2的实施例中，玩偶的身上被配置有四个感应电极。在本实施例中，上述的传输数据中还可以包括感应电极的位置信息，因此，当两个感应电极传输数据时，接收端除了可以得知装置代码之外，还可以得知感应电极的位置信息，因而进行不同的互动。举例来说，当第一互动装置201的玩偶自己的手碰到第二互动装置202的脚时，内部的微处理器通过传输数据中的装置代码信息以及感应电极的位置信息，判断出此时接触到其他互动装置中配置于脚部的感应电极，并驱动输出电路进行对应的互动行为，例如驱动输出电路发出“生气”的音效。
上述代码栏位可以例如是配置于传输数据中的前导部分(preamble)，并且具有一固定的数据格式，因此，当接收端进行解调时，即可通过前导部分进行数据同步，同时判断出此时接收的数据是否为外界的干扰信号。
另外，本实施例的传输数据还可以例如是包括一信息栏位，用以装载互动指令或特定信息等等。举例来说，传输数据内包括玩偶的姓名(例如是玛莉)。当互动装置201的手接近互动装置202的手时，互动装置201通过感应电极303将传输数据输出给互动装置202的感应电极。互动装置202的微处理器502在解调出传输数据之后，将驱动输出电路进行对应的互动行为，发出“嗨，玛莉”的声音。
在上述的实施例中，互动装置例如是包含四个感应电极，并且感应电极例如分布在互动装置的手部跟脚部。然而，本领域相关技术人员应当知道，互动装置上的感应电极数目会依照产品设计而决定，且感应电极的位置也是随产品设计而决定。举例来说，感应电极也可以配置于玩偶的头部或肚子。并且，虽然上述的输出电路是一喇叭，以进行各种特定音效的互动行为。然而，本领域相关技术人员应当知道，输出电路也可以是其他种类的驱动电路，用以进行不同型态的互动行为，例如是驱动玩偶进行特定的动作或特定的灯光效果等等。另外，上述互动装置是以玩偶作为举例，然本领域相关技术人员应当知道，本发明也可应用于其他电子产品或家电产品等等。
在上述实施例中的数据传输期间T_trans内，传送端例如是对上述传输数据进行调变之后，决定输出或不输出一高频载波。以上述图6为例，传送端例如是采用脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation，PWM)技术，责任周期较长的例如表示为1，责任周期较短的例如表示为0。然而，本领域相关技术人员应当知道本发明并未限定传输数据的调变方法，本发明除了采用脉冲宽度调变技术之外，还可以采用脉冲位置调变(Pulse PositionModulation，PPM)技术、曼彻斯特(Manchester)编码技术、双相位编码(Bi Phaseencoding)技术或是其他数字调变技术等等。
为了本领域相关技术人员能够通过本实施例的说明，具体实现本发明，以下将举出另一实施例说明上述互动装置的电路图。图7为本发明一较佳实施例的第一互动装置201的电路示意图。请参考图7，互动装置201包括一电容感测暨通信整合电路701，此电容感测暨通信整合电路701包括微处理器702、感应电极703、谐振电路704与一阻抗元件707。其中，电容感测暨通信整合电路701的电路操作与上述图3中的电容感测暨通信整合电路301雷同，故相同部分不再详加赘述。不同点在于，在第一输入输出接脚IO1与共接电压VSS之间，多耦接一阻抗元件707。在本实施例中，阻抗元件707以一电阻作为举例。当电容感测暨通信整合电路701操作于电容感测期间T_sense，电阻707用以多提供一放电路径，使电容感测更加精确。
上述电容感测期间T_sense，感应电极303与703皆由电压VDD放电到VDD/2作为举例，然本领域相关技术人员应当知道，上述电压VDD与电压VDD/2可以例如是不同的电压值，举例来说，上述感应电极303与703可以例如是由电压VDD放电到0.25VDD。因此，本发明并未限定上述感应电容充电与放电的值。
另外，在电容感测期间内，上述实施例是以固定的放电目标电压(VDD/2)为例，并利用微处理器的输入输出接脚来计算时间，藉此判断感应电极的电容值是否变化。然而，参考上述实施例之后，所属技术领域相关技术人员应当可以理解，上述实施例中，微处理器302与702也可以是固定放电的时间，再通过微处理器302与702的第一输入输出接脚IO1检测感应电极被放电的电压值大小，进而判断感应电极的电容值是否变化。
为了本领域相关技术人员能够通过本实施例的说明，具体实现本发明，以下将举出另一实施例说明上述互动装置的电路图。图8为本发明一较佳实施例的互动装置201的电路示意图。请参考图8，互动装置201包括一电容感测暨通信整合电路801，此电容感测暨通信整合电路801包括微处理器802、感应电极803、谐振电路804与一阻抗元件807。微处理器802在此实施例中，包括一第一输入输出接脚IO1、一第二输入输出接脚IO2以及一第三输入输出接脚IO3。感应电极803耦接微处理器802的第一输入输出接脚IO1。在此实施例中，谐振电路804例如以一电感805与一电容806构成，与上述图3相同。阻抗元件807在本实施例中例如以一电阻实施，其一端耦接至微处理器802的第三输入输出接脚IO3，另一端耦接至感应电极803。
图9为本发明一较佳实施例的电容感测暨通信整合电路801的操作波形示意图。请同时参考第8与图9，波形901是微处理器802的第一输入输出接脚IO1的波形。电容感测暨通信整合电路801的操作分为电容感测期间T_sense与数据传输期间T_trans。其中，在数据传输期间T_trans内，微处理器802的第二输入输出接脚IO2的操作相同于上述图3中的微处理器302的第二输入输出接脚IO2，故不再详加赘述。而微处理器802的第一输入输出接脚IO1与第三输入输出接脚皆被设定为高阻抗。另外，在数据传输期间T_trans，互动装置的互动方式也与上述图5与图6相同，故不再详加赘述。
在电容感测期间T_sense内，微处理器802的第二输入输出接脚IO2维持设定为高阻抗。当一开始进行电容感测时，微处理器802先将其第一输入输出接脚IO1设为共接电压VSS。接着，微处理器802再将第一输入输出接脚IO1设为高阻抗，同时，将第三输入输出接脚IO3设为电压VDD，以对感应电极803以及电容806进行充电，此时，第一输入输出接脚IO1则用以检测感应电极803的电压。当感应电极803以及电容806充电到一第一电压(例如为VDD/2)时，微处理器802先将第一输入输出接脚IO1设为电压VDD，接着，微处理器802再将第一输入输出接脚IO1设为高阻抗，并且微处理器的第三输入输出接脚IO3被设为共接电压VSS，使感应电极803以及电容806开始经由电阻807进行放电，此时，第一输入输出接脚IO1则用以检测感应电极803的电压。
接下来，当感应电极803以及电容806放电到第二电压(例如为VDD/2)时，微处理器802的第一输入输出接脚IO1先被设为共接电压VSS，接着，微处理器802的第一输入输出接脚IO1被设为高阻抗，且微处理器802的第三输入输出接脚IO3被设为电压VDD，使感应电极803以及电容806又开始进行充电，并且重复上述充电与放电的操作。图10为在电容感测期间T_sense内感应电极803的充放电示意图。由于感应电极803在没有触碰的情况下，其等效电容是不会改变的，故在第一输入输出接脚IO1所测量到的电压波形将会是一个周期性的波形，如波形1001。当有导体或使用者触碰到感应电极803时，其等效电容将会变大，在第一输入输出接脚IO1所测量到的电压波形的周期也会变大，如波形1002。因此，微处理器802只要通过检测感应电极803由共接电压VSS充电到第一电压时间以及由电压VDD放电到第二电压的时间，就可以检测出感应电极803的电容变化，并判断出感应电极803是否有被接近或触碰。
上述第一电压为充电预设到达的电压值，第二电压为放电预设到达的电压值，为了方便说明本发明实施例，在上述图9的波形示意图中，第一电压与第二电压皆是以VDD/2作为举例，然本领域相关技术人员应当知道，第一电压与第二电压值可以是不同的电压组合，例如第一电压是0.75VDD，第二电压是0.25VDD。因此，电压预设值是只要能够让感应电极进行充放电，且微处理器能够通过充放电的时间检测出电容的变化，就可以用来作为第一电压与第二电压的预设值。
另外，在上述感应电极的充电过程中，第三输入输出接脚是被设定为电压VDD，然而，本领域相关技术人员应当知道，感应电极充电时，第三输入输出接脚设定的电压值只要比上述第一电压大，就可以达到充电的操作，因此，感应电极在充电的过程中，本发明并未限定第三输入输出接脚的电压设定值为VDD。同样地，在上述感应电极的放电过程中，第三输入输出接脚是被设定为电压VSS，然而，本领域相关技术人员应当知道，感应电极放电时，第三输入输出接脚设定的电压值只要比上述第二电压小，就可以达到放电的操作，因此，感应电极在放电的过程中，本发明并未限定第三输入输出接脚的电压设定值为共接电压VSS。
上述实施例是以固定充放电的目标电压(第一电压与第二电压)，并利用微处理器的输入输出接脚，计算时间，藉此判断感应电极的电容是否变化。然而，参考上述实施例之后，所属技术领域相关技术人员应当可以理解，若固定充放电的时间，再通过微处理器的输入输出接脚检测感应电极被充放电的电压值，亦可以用来判断感应电极的电容是否变化。以下，提供一固定时间检测电压的方式进行电容感测的实施例。
在电容感测期间T_sense内，微处理器802的第二输入输出接脚IO2同样地维持设定为高阻抗。当一开始进行电容感测时，微处理器802先将其第一输入输出接脚IO1设为共接电压VSS。接着，微处理器802再将第一输入输出接脚IO1设为高阻抗，同时，将第三输入输出接脚IO3设为电压VDD，以对感应电极803以及电容806进行充电。
当感应电极803开始充电时，微处理器即开始计数一第一预设时间，当第一预设时间到期时，微处理器802检测并记录此时的感应电极803电压，此时记录的感应电极803电压为第一时间电压。接着，微处理器802先将第一输入输出接脚IO1设为电压VDD，之后，将第一输入输出接脚IO1设为高阻抗，将第三输入输出接脚IO3设为共接电压VSS，使感应电极803以及电容806开始经由电阻807进行放电。
当感应电极803开始放电时，微处理器即开始计数一第二预设时间，当第二预设时间到期时，微处理器802检测并记录此时的感应电极803的电压，此时记录的感应电极803电压为第二时间电压。接着，微处理器802的第一输入输出接脚IO1先被设为共接电压VSS，之后，微处理器802的第一输入输出接脚IO1被设为高阻抗，且微处理器802的第三输入输出接脚IO3被设为电压VDD，使感应电极803以及电容806又开始进行充电，并且重复上述充电与放电的操作。图11为在电容感测期间T_sense内感应电极803的充放电示意图。由于感应电极803在没有触碰的情况下，其等效电容是不会改变的，故在第一输入输出接脚IO1所测量到的电压波形将会是一个周期性的波形，如波形1101。当有导体或使用者触碰到感应电极803时，其等效电容将会变大，在第一输入输出接脚IO1所测量到的电压波形的周期也会变大，如波形1102。因此，微处理器802只要通过检测第一时间电压以及第二时间电压，就可以检测出感应电极803的电容变化，并判断出感应电极803是否有被触碰。
在上述实施例中的图3、图7与图8中，谐振电路304、704与804皆以电感与电容串联作为举例，并且，在电容感测期间T_sense内，耦接于谐振电路的第二输入输出接脚IO2皆是被操作在高阻抗的状态，仅第一输入输出接脚IO1进行电压检测，第三输入输出接脚IO3则是对感应电极充放电。以下将举出一实施例，提供一电阻在谐振电路中，让第二输入输出接脚IO2在电容感测期间T_sense，也可以对感应电极充放电。
图12为本发明一较佳实施例的第一互动装置201的电路示意图。请参考图12，互动装置201包括一电容感测暨通信整合电路1201，此电容感测暨通信整合电路1201包括微处理器1202、感应电极1203与谐振电路1204。谐振电路1204包括一电感1205、一电阻1207与一电容1206。其中，电阻1207一端串接于电感1205，另一端串接电容1206与感应电极1203。另外，本实施例的电容感测暨通信整合电路1201操作波形相同于上述图9的操作波形。
由于在电容感测期间T_sense，电路是处于低频操作，因此，在电容感测期间，电感1205可以视为短路。在电容感测期间T_sense内，微处理器的1202的第二输入输出接脚IO2用以对感应电极1203充放电，其操作与上述图8中的第三输入输出接脚IO3相同。在电容感测期间T_sense内，微处理器的1202的第一输入输出接脚IO1用以进行电压检测，其操作与上述图8中的第一输入输出接脚IO1相同，故不再详加赘述。接着，在数据传输期间，第一输入输出接脚IO1与第二输入输出接脚IO2的操作分别与上述图3中的第一输入输出接脚IO1与第二输入输出接脚IO2的操作相同，故不再详加赘述。
上述电阻1207耦接于电感1205与感应电极1203之间，然而，本领域相关技术人员应当知道，电阻1207也可以耦接于第二输入输出接脚IO2与电感1205之间。
上述实施例中的图3、图7、图8与图12中的谐振电路304、704、804、1204皆以电感与电容串联作为举例。为了本领域相关技术人员能够通过本实施例的说明，来实施本发明，以下将举例说明谐振电路中电容与电感并联的电路。图13为本发明一较佳实施例的第一互动装置201的电路示意图。请参考图13，互动装置201包括一电容感测暨通信整合电路1301，此电容感测暨通信整合电路1301包括微处理器1302、感应电极1303与谐振电路1304。微处理器1302在此实施例中，至少包括三个接脚，分别为第一输入输出接脚IO1、第二输入输出接脚IO2与第四输入输出接脚IO4。感应电极1303耦接至微处理器1302的第一输入输出接脚IO1。谐振电路1304包括电感1305与电容1306。电感1305的一端耦接到第二输入输出接脚IO2，另一端耦接到感应电极1303。电容1306的一端耦接到第四输入输出接脚，另一端耦接到感应电极1303。其中，电容感测暨通信整合电路1301的操作波形与上述图4的操作波形相同。
在电容感测期间T_sense内，微处理器1302的第二输入输出接脚IO2与第四输入输出输出接脚IO4皆被设为高阻抗，而微处理器1302的第一输入输出接脚IO1则是对感应电极1303进行充放电，其中，微处理器1302的第一输入输出接脚IO1的操作与上述图3中的微处理器302的第一输入输出接脚IO1相同，故相同部分不再详加赘述。不同的地方在于，微处理器的第四输入输出接脚IO4在电容感测期间T_sense内一直维持于高阻抗的状态，因此，当微处理器1302的第一输入输出接脚IO1对感应电极1303充放电时，并不会同时对电容1306进行充放电。
另外，在数据传输期间T_trans内，微处理器1302的第一输入输出接脚IO1被设为高阻抗，其第四输入输出接脚被设为共接电压VSS。微处理器1302的第二输入输出接脚IO2将根据一传输数据，决定输出或不输出一高频载波。此高频载波的频率趋近于谐振电路1304的共振频率，因此，此高频载波将通过谐振电路1304的谐振，放大高频载波的振幅，再通过感应电极1303输出放大后的高频载波。
在上述图3中谐振电路中，电感305与电容306串联，而感应电极303被充放电时候，谐振电路304中的电容306也同时被充放电。因此，当感应电极303的电容值因触碰而改变时，微处理器302较不能敏锐地检测到感应电极303的电容值改变，因而使得实际应用此电路时，电容306不能设计选择过大的电容值。相较于图13的谐振电路1304，电容1306与电感1305并联，且微处理器1302使用另一根接脚来耦接电容1306。此谐振电路1304的耦接方式使得在电容感测期间，电容1306不会被充放电。因此，当感应电极1303的电容值因触碰而改变时，微处理器1302也能够更敏锐地检测到感应电极1303的电容值改变。并且，实际应用此电路时，电容1306就能根据所需要的谐振频率设计对应的电容值。
为了本领域相关技术人员能够通过本实施例的说明，具体实现本发明，以下将举出另一实施例说明上述互动装置的电路设计。图14为本发明一较佳实施例的互动装置201的电路示意图。请参考图14，互动装置201包括一电容感测暨通信整合电路1401，此电容感测暨通信整合电路1401包括微处理器1402、感应电极1403、谐振电路1404与一阻抗元件1407。微处理器1402在此实施例中，包括一第一输入输出接脚IO1、一第二输入输出接脚IO2、一第三输入输出接脚IO3与一第四输入输出接脚IO4。感应电极1403耦接微处理器1402的第一输入输出接脚IO1。在此实施例中，谐振电路1404包括一电感1405与一电容1406，其耦接关系与上述图13相同。阻抗元件1407例如以一电阻实施，其一端耦接至第三输入输出接脚IO3，另一端耦接至感应电极1403。
电容感测暨通信整合电路1401的操作波形图与上述图9的波形雷同，波形901例如是微处理器1402的第一输入输出接脚IO1的波形。电容感测暨通信整合电路1401的操作分为电容感测期间T_sense与数据传输期间T_trans。在电容感测期间T_sense内，微处理器1402的第二输入输出接脚IO2与第四输入输出接脚IO4皆维持设定为高阻抗。另外，在电容感测期间T_sense内，微处理器1402的第一输入输出接脚IO1的操作则相同于上述图8中的微处理器802的第一输入输出接脚IO1的操作。同样地，在电容感测期间(T_sense)内，微处理器1402的第三输入输出接脚IO3的操作则是相同于上述图8中的微处理器802的第三输入输出接脚IO3的操作。
在数据传输期间T_trans内，微处理器1402的第一输入输出接脚IO1与第三输入输出接脚IO3皆被设为高阻抗，其第四输入输出接脚被设为共接电压。微处理器1402的第二输入输出接脚IO2将根据一传输数据，决定输出或不输出一高频载波。此高频载波的频率趋近于谐振电路1404的共振频率，因此，此高频载波将通过谐振电路1404的谐振，放大高频载波的振幅，再通过感应电极1403输出放大后的高频载波。
图15为本发明一较佳实施例的互动装置201的电路示意图。互动装置201包括一电容感测暨通信整合电路1501，此电容感测暨通信整合电路1501包括微处理器1502、感应电极1503、谐振电路1504以及阻抗元件1507。此电容感测暨通信整合电路1501的电路元件与其耦接关系皆类似于上述图14，故相同部分不再赘述。本实施例中图15的电路与上述图14的电路不同点在于，谐振电路1504除了包括电感1505与电容1506之外，还包括一电阻1508。其中，该电阻1508可以例如是耦接于微处理器1502的第二输入输出接脚IO2与电感1505之间。另外本实施例的电阻1508也可以例如是耦接于电感1505与感应电极1503之间。电阻1508用以调整谐振电路1504的品质因素(quality factor)。另外，本实施例中图15的电路操作与上述图14的操作电路相同，故不再详加赘述。
为了本领域相关技术人员能够通过本实施例的说明，具体实现本发明，以下将举出另一实施例说明上述互动装置的电路图。图16为本发明一较佳实施例的互动装置201的电路示意图。请参考图16，互动装置201包括一电容感测暨通信整合电路1601，此电容感测暨通信整合电路1601包括微处理器1602、感应电极1603与谐振电路1604。其中，谐振电路1604包括电感1605、电容1606与电阻1608。谐振电路1604的耦接关系与上述图15的谐振电路1504相同，故不再详加赘述。
在电容感测期间T_sense内，电容感测暨通信整合电路1601的操作与上图13中的电容感测暨通信整合电路1301类似。换句话说，在电容感测期间T_sense内，微处理器1602的第一输入输出接脚IO1的操作相同于上述图13中微处理器1302的第一输入输出接脚IO1的操作。此时的第一输入输出接脚IO1被用来对感应电极1603充放电，并且在第一输入输出接脚IO1设定为高阻抗时，用来检测感应电极1603的电压，以进行电容感测。在电容感测期间T_sense内，微处理器1302的第二输入输出接脚IO2与第四输入输出接脚IO4维持在高阻抗。
另外，由于本实施例提供一电阻在谐振电路1604中，让第二输入输出接脚IO2在电容感测期间T_sense，不再处于高阻抗的状态，也可以对感应电极1603进行充放电。换句话说，在电容感测期间T_sense内，微处理器1602的第二输入输出接脚IO2的操作相似于上述图12中微处理器1202的第二输入输出接脚IO2的操作。同样地，在电容感测期间T_sense内，微处理器1602的第二输入输出接脚IO2的操作相似于上述图8中微处理器802的第三输入输出接脚IO3的操作。微处理器1602的第一输入输出接脚IO1则是用来进行电压检测。其中，在电容感测期间，微处理器1602的第一输入输出接脚IO1的操作相同于上述图12中的微处理器1202的第一输入输出接脚IO1的操作，而微处理器1202的第四输入输出接脚则维持于高阻抗。另外，在数据传输期间T_trans内，微处理器1602的三个输入输出接脚IO1～IO3的操作则分别相同于上述图13中的微处理器1302的三个输入输出接脚IO1～IO3的操作。
在上述实施例中的各种谐振电路是以一电感与一电容来实施，或是以一电感、一电容与一电阻来实施。本发明相关技术人员应当知道，谐振电路多个电感以及电容来实施，因此，本发明并未限定谐振电路的设计。
综上所述，本发明的精神在于利用微处理器的接脚输出高频载波，再通过谐振电路进行谐振，来放大高频载波的电场，并通过感应电极将电场射出。另外，微处理器的另一接脚，通过上述感应电极感测电容。藉此，本发明实施例所提出的电路设计皆是利用同一个感应电极，同时达到进行数据传送与接收的通信功能以及电容感测的功能。并且，本发明实施例提出的电路外部电路使用极少数的元件，就可以达到通信与电容感应的功能，因此大大降低了外部电路的所占据面积以及复杂度。
在较佳实施例的详细说明中所提出的具体实施例仅用以方便说明本发明的技术内容，而非将本发明狭义地限制于上述实施例，在不超出本发明的精神及权利要求的情况，所做的种种变化实施，皆属于本发明的范围。因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (18)

1.一种电容感测暨通信整合电路，其特征在于，包括：
一微处理器，包括一第一输入输出接脚以及一第二输入输出接脚；
一感应电极，耦接该微处理器的第一输入输出接脚；以及
一谐振电路，包括一输入端以及一输出端，其中，该谐振电路的输入端耦接该微处理器的第二输入输出接脚，其中，该谐振电路的输出端耦接该感应电极；
其中，当进行电容感测时，该微处理器的第一输入输出接脚通过对该感应电极的充放电状态，以判定该感应电极的电容变化，
其中，当进行数据输出时，该微处理器的第一输入输出接脚被设定为高阻抗，该微处理器的第二输入输出接脚根据一传输数据，输出或不输出一高频载波，其中，该高频载波通过该谐振电路的谐振，放大该高频载波的振幅。
2.如权利要求1所述的电容感测暨通信整合电路，其特征在于，该微处理器更包括：
一第三输入输出接脚；
其中，该电容感测暨通信整合电路更包括：
一阻抗元件，包括一第一端以及一第二端，其中，该阻抗元件的第一端耦接该微处理器的第三输入输出接脚，且该阻抗元件的第二端耦接该微处理器的第一输入输出接脚；
其中，当进行电容感测时：
该微处理器的第一输入输出接脚被设为一第一共接电压后，该微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，且该微处理器的第三输入输出接脚被设为一第一特定电压，当该感应电极的电压由该第一共接电压充电至一第一电压时，该微处理器的第一输入输出接脚被设为一第二共接电压后，该微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，该微处理器的第三输入输出接脚被设为一第二特定电压；
当该感应电极由该第二共接电压被放电到一第二电压时，该微处理器的第一输入输出接脚被设为该第一共接电压后，该微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，且该微处理器的第三输入输出接脚被设为该第一特定电压，其中，该微处理器根据该感应电极由该第一共接电压充电至该第一电压的时间加上该感应电极由该第二共接电压被放电到该第二电压的时间，判断该感应电极的电容变化，其中，该第一特定电压大于或等于该第一电压，且该第一电压大于该第一共接电压；
其中，该第二特定电压小于或等于该第二电压，且该第二电压小于第二共接电压。
3.如权利要求1所述的电容感测暨通信整合电路，其特征在于，该微处理器更包括：
一第三输入输出接脚，
其中，该电容感测暨通信整合电路更包括：
一阻抗元件，包括一第一端以及一第二端，其中，该阻抗元件的第一端耦接该微处理器的第三输入输出接脚，且该阻抗元件的第二端耦接该微处理器的第一输入输出接脚；
其中，当进行电容感测时：
该微处理器的第一输入输出接脚被设为一第一共接电压后，该微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，且该微处理器的第三输入输出接脚被设为一第一特定电压，以通过该微处理器的第三输入输出接脚对该感应电极进行充电；
当经过一第一预设时间时，该微处理器记录该感应电极的一第一时间电压后，该微处理器的第一输入输出接脚被设为一第二共接电压后，该微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，该微处理器的第三输入输出接脚被设为一第二特定电压，以通过该微处理器的第三输入输出接脚对该感应电极进行放电；
当经过一第二预设时间时，该微处理器记录该感应电极的一第二时间电压后，该微处理器的第一输入输出接脚被设为该第一共接电压后，该微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，且该微处理器的第三输入输出接脚被设为该第一特定电压；
其中，该微处理器根据该第一时间电压以及该第二时间电压，判断该感应电极的电容变化；
其中，该第一特定电压大于或等于该第一时间电压，且该第一时间电压大于该第一共接电压；
其中，该第二特定电压小于或等于该第二时间电压，且该第二时间电压小于第二共接电压。
4.如权利要求1所述的电容感测暨通信整合电路，其特征在于，更包括：
一阻抗元件，包括一第一端以及一第二端，其中，该阻抗元件的第一端耦接该微处理器的第一输入输出接脚，且该阻抗元件的第二端耦接一共接电压；
其中，进行电容感测时：
该微处理器的第一输入输出接脚对该感应电极充电到一第一电压后，该微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，当该感应电极由该第一电压被放电到一第二电压时，该微处理器根据该感应电极由该第一电压放电到该第二电压的时间，判断该感应电极的电容变化。
5.如权利要求1所述的电容感测暨通信整合电路，其特征在于，更包括：
一阻抗元件，包括一第一端以及一第二端，其中，该阻抗元件的第一端耦接该微处理器的第一输入输出接脚，且该阻抗元件的第二端耦接一共接电压；
其中，进行电容感测时：
该微处理器的第一输入输出接脚对该感应电极充电到一第一电压后，该微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，当经过一预设时间，该微处理器根据该感应电极由该第一电压被放电到的电压，判断该感应电极的电容变化。
6.如权利要求1所述的电容感测暨通信整合电路，其特征在于，该微处理器更包括：
一第四输入输出接脚；
其中，该谐振电路包括：
一电感，包括一第一端以及一第二端，其中，该电感的第一端耦接该微处理器的第二输入输出接脚，该电感的第二端耦接该感应电极；以及
一电容，包括一第一端以及一第二端，其中，该电容的第一端耦接该微处理器的第四输入输出接脚，该电容的第二端耦接该感应电极；
其中，当进行数据输出时，该微处理器的第一输入输出接脚被设定为高阻抗，且该第四输入输出接脚被设为一共接电压。
7.如权利要求6所述的电容感测暨通信整合电路，其特征在于，该谐振电路更包括：
一电阻，包括一第一端以及一第二端，其中，该电阻的第一端耦接该微处理器的第二输入输出接脚，该电阻的第二端耦接该电感的第一端。
8.如权利要求6所述的电容感测暨通信整合电路，其特征在于，进行电容感测时，该微处理器的第二输入输出接脚以及该第四输入输出接脚被设定为高阻抗。
9.如权利要求1所述的电容感测暨通信整合电路，其特征在于，该微处理器用以根据该微处理器的第一输入输出接脚所检测出的电容值的不稳定期间的封包，判断该感应电极所接收的高频载波的封包，以解码出由外部电路所传输的传输数据。
10.一种互动系统，其特征在于，包括：
一第一互动装置，包括：
一第一电容感测暨通信整合电路，包括：
一第一微处理器，包括一第一输入输出接脚以及一第二输入输出接脚；
一第一感应电极，耦接该第一微处理器的第一输入输出接脚；以及
一第一谐振电路，包括一输入端以及一输出端，其中，该第一谐振电路的输入端耦接该第一微处理器的第二输入输出接脚，其中，该第一谐振电路的输出端耦接该第一感应电极；以及
一第二互动装置，包括：
一第二电容感测暨通信整合电路，包括：
一第二微处理器，包括一第一输入输出接脚；以及
一第二感应电极，耦接该第二微处理器的第一输入输出接脚；以及
一输出电路，耦接该第二电容感测暨通信整合电路；
其中，当该第一电容感测暨通信整合电路进行电容感测时，该第一微处理器的第一输入输出接脚通过对该第一感应电极的充放电状态，以判定该第一感应电极的电容值变化；
其中，当该第一互动装置输出数据时，该第一微处理器的第一输入输出接脚被设定为高阻抗，该第一微处理器的第二输入输出接脚根据一传输数据，输出或不输出一高频载波，其中，该高频载波通过该第一谐振电路的谐振，放大该高频载波的振幅；
其中，当该第二互动装置由该第一互动装置接收数据时，该第二微处理器用以根据该第二微处理器的第一输入输出接脚所检测出的电容值的不稳定期间的封包，判断该第二感应电极所接收的高频载波的封包，以解码出由第一互动装置所传输的传输数据；
其中，根据该传输数据，该第二电容感测暨通信整合电路控制该输出电路输出一对应的输出效果。
11.如权利要求10所述的互动系统，其特征在于，该第一微处理器更包括：
一第三输入输出接脚；
其中，该第一电容感测暨通信整合电路更包括：
一阻抗元件，包括一第一端以及一第二端，其中，该阻抗元件的第一端耦接该第一微处理器的第三输入输出接脚，且该阻抗元件的第二端耦接该第一微处理器的第一输入输出接脚；
其中，当该第一电容感测暨通信整合电路进行电容感测时：
该第一微处理器的第一输入输出接脚被设为一第一共接电压后，该第一微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，且该第一微处理器的第三输入输出接脚被设为一第一特定电压；
当该第一感应电极的电压由该第一共接电压充电至一第一电压时，该第一微处理器的第一输入输出接脚被设为一第二共接电压后，该第一微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，该第一微处理器的第三输入输出接脚被设为一第二特定电压；
当该第一感应电极由该第二共接电压被放电到一第二电压时，该第一微处理器的第一输入输出接脚被设为该第一共接电压后，该第一微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，且该第一微处理器的第三输入输出接脚被设为该第一特定电压；
其中，该第一微处理器根据该第一感应电极由该第一共接电压充电至该第一电压的时间加上该第一感应电极由该第二共接电压被放电到该第二电压的时间，判断该第一感应电极的电容变化；
其中，该第一特定电压大于或等于该第一电压，且该第一电压大于该第一共接电压；
其中，该第二特定电压小于或等于该第二电压，且该第二电压小于第二共接电压。
12.如权利要求10所述的互动系统，其特征在于，该第一微处理器更包括：
一第三输入输出接脚；
其中，该第一电容感测暨通信整合电路更包括：
一阻抗元件，包括一第一端以及一第二端，其中，该阻抗元件的第一端耦接该第一微处理器的第三输入输出接脚，且该阻抗元件的第二端耦接该第一微处理器的第一输入输出接脚；
其中，当该第一电容感测暨通信整合电路进行电容感测时：
该第一微处理器的第一输入输出接脚被设为一第一共接电压后，该第一微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，且该第一微处理器的第三输入输出接脚被设为一第一特定电压，以通过该第一微处理器的第三输入输出接脚对该第一感应电极进行充电；
当经过一第一预设时间时，该第一微处理器记录该第一感应电极的一第一时间电压后，该第一微处理器的第一输入输出接脚被设为一第二共接电压后，该第一微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，该第一微处理器的第三输入输出接脚被设为一第二特定电压，以通过该第一微处理器的第三输入输出接脚对该第一感应电极进行放电；
当经过一第二预设时间时，该第一微处理器记录该第一感应电极的一第二时间电压后，该第一微处理器的第一输入输出接脚被设为该第一共接电压后，该第一微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，且该第一微处理器的第三输入输出接脚被设为该第一特定电压；
其中，该第一微处理器根据该第一时间电压以及该第二时间电压，判断该第一感应电极的电容变化；
其中，该第一特定电压大于或等于该第一时间电压，且该第一时间电压大于该第一共接电压；
其中，该第二特定电压小于或等于该第二时间电压，且该第二时间电压小于第二共接电压。
13.如权利要求10所述的互动系统，其特征在于，该第一电容感测暨通信整合电路更包括：
一阻抗元件，包括一第一端以及一第二端，其中，该阻抗元件的第一端耦接该第一微处理器的第一输入输出接脚，且该阻抗元件的第二端耦接一共接电压，
其中，当该第一电容感测暨通信整合电路进行电容感测时：
该第一微处理器的第一输入输出接脚对该第一感应电极充电到一第一电压后，该第一微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，当该第一感应电极由该第一电压被放电到一第二电压时，该第一微处理器根据该第一感应电极由该第一电压放电到该第二电压的时间，判断该第一感应电极的电容变化。
14.如权利要求10所述的互动系统，其特征在于，该第一电容感测暨通信整合电路更包括：
一阻抗元件，包括一第一端以及一第二端，其中，该阻抗元件的第一端耦接该第一微处理器的第一输入输出接脚，且该阻抗元件的第二端耦接一共接电压，
其中，该第一电容感测暨通信整合电路进行电容感测时：
该第一微处理器的第一输入输出接脚对该第一感应电极充电到一第一电压后，该第一微处理器的第一输入输出接脚被设为高阻抗，当经过一预设时间，该第一微处理器根据该第一感应电极由该第一电压被放电到的电压，判断该第一感应电极的电容变化。
15.如权利要求10所述的互动系统，其特征在于，该第一微处理器更包括：
一第四输入输出接脚，
其中，该第一谐振电路包括：
一第一电感，包括一第一端以及一第二端，其中，该第一电感的第一端耦接该第一微处理器的第二输入输出接脚，该第一电感的第二端耦接该第一感应电极；以及
一第一电容，包括一第一端以及一第二端，其中，该第一电容的第一端耦接该第一微处理器的第四输入输出接脚，该第一电容的第二端耦接该第一感应电极，
其中，当该第一电容感测暨通信整合电路进行数据输出时，该第一微处理器的第一输入输出接脚被设定为高阻抗，且该第一微处理器的第四输入输出接脚被设为一共接电压。
16.如权利要求15所述的互动系统，其特征在于，该第一谐振电路更包括：
一第一电阻，包括一第一端以及一第二端，其中，该第一电阻的第一端耦接该第一微处理器的第二输入输出接脚，该第一电阻的第二端耦接该第一电感的第一端。
17.如权利要求15所述的互动系统，其特征在于，当该第一电容感测暨通信整合电路进行电容感测时，该第一微处理器的第二输入输出接脚以及该第四输入输出接脚被设定为高阻抗。
18.如权利要求10所述的互动系统，其特征在于，该第二微处理器更包括：
一第二输入输出接脚；
其中，该第二电容感测暨通信整合电路更包括：
一第二谐振电路，包括一输入端以及一输出端，其中，该第二谐振电路的输入端耦接该第二微处理器的第二输入输出接脚，其中，该第二谐振电路的输出端耦接该第二感应电极；以及
其中，当该第二电容感测暨通信整合电路进行电容感测时，该第二微处理器的第一输入输出接脚通过对该第二感应电极的充放电状态，以判定该第二感应电极的电容值变化；
其中，当该第二互动装置输出数据时，该第二微处理器的第一输入输出接脚被设定为高阻抗，该第二微处理器的第二输入输出接脚根据一传输数据，输出或不输出该高频载波，其中，该高频载波通过该第二谐振电路的谐振，放大该高频载波的振幅；
其中，当该第一互动装置由该第二互动装置接收数据时，该第一微处理器用以根据该第一微处理器的第一输入输出接脚所检测出的电容值的不稳定期间的封包，判断该第一感应电极所接收的高频载波的封包，以解码出由第二互动装置所传输的传输数据。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6749017B2 (ja) * 2016-11-17 2020-09-02 東京パーツ工業株式会社 静電容量式近接センサおよびこの静電容量式近接センサを備えるドアハンドル装置
KR102656423B1 (ko) * 2016-12-30 2024-04-09 엘지디스플레이 주식회사 터치센싱시스템 및 이를 포함한 표시장치
JP7107547B2 (ja) * 2018-02-16 2022-07-27 東京パーツ工業株式会社 静電容量式近接センサおよびこの静電容量式近接センサを用いた人体検知方法
US20210356297A1 (en) * 2020-05-12 2021-11-18 Nxp Usa, Inc. Capacitive sensing

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101387669A (zh) * 2007-09-14 2009-03-18 欧姆龙株式会社 检测装置及方法、以及程序
JP2009118045A (ja) * 2007-11-05 2009-05-28 Itoki Corp 人体通信端末装置及び人体通信端末装置の認証処理方法
CN101552806A (zh) * 2008-04-02 2009-10-07 索尼爱立信移动通信日本株式会社 信息通信设备和控制信息通信设备的方法
CN102725717A (zh) * 2010-06-10 2012-10-10 英派尔科技开发有限公司 触摸面板设备之间的通信
CN102916729A (zh) * 2012-09-04 2013-02-06 深圳市汇顶科技股份有限公司 一种触摸屏终端的近场通信方法、系统及触摸屏终端
CN104508687A (zh) * 2012-03-15 2015-04-08 英特尔公司 用于便携式设备的近场通信(nfc)和领域传感器

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6515654B1 (en) * 2000-10-13 2003-02-04 Taiwan Regular Electronics Touch-type pointing device with wireless input capability
WO2006035623A1 (ja) * 2004-09-28 2006-04-06 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha アンテナ装置及びドアハンドル装置
US8022935B2 (en) * 2006-07-06 2011-09-20 Apple Inc. Capacitance sensing electrode with integrated I/O mechanism
US8378967B2 (en) * 2009-02-27 2013-02-19 Denso Corporation Wearable electrical apparatus
JP5517251B2 (ja) * 2010-06-07 2014-06-11 トヨタ紡織株式会社 タッチセンサ及びタッチ検出方法
US8798695B1 (en) * 2012-09-17 2014-08-05 Amazon Technologies, Inc. Proximity sensor using antennas of a user device
JP2014082735A (ja) * 2012-09-26 2014-05-08 Panasonic Corp 通信機器及び電子機器
US20140267104A1 (en) * 2013-03-18 2014-09-18 Qualcomm Incorporated Optimized adaptive thresholding for touch sensing
WO2014207866A1 (ja) * 2013-06-27 2014-12-31 富士通株式会社 パルス発生器，半導体集積回路および無線データ伝送方法
KR102242363B1 (ko) * 2014-09-11 2021-04-20 삼성전자주식회사 전자 장치 및 전자 장치에서 그립 센싱 방법
US9628594B2 (en) * 2014-10-31 2017-04-18 Semtech Corporation Method and device for capacitive near-field communication in mobile devices
US9832037B2 (en) * 2014-12-22 2017-11-28 Sierra Wireless, Inc. Method and apparatus for register setting via multiplexed chip contacts
US10015744B2 (en) * 2015-01-05 2018-07-03 Qualcomm Incorporated Low power operations in a wireless tunneling transceiver
EP3186695B1 (en) * 2015-06-22 2021-11-10 SigmaSense, LLC Multi-touch sensor and electrostatic pen digitizing system utilizing simultaneous functions for improved performance
KR101948453B1 (ko) * 2015-07-06 2019-02-14 시그마센스, 엘엘씨. 내부 압력 기울기 회전을 갖는 펜 시스템

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101387669A (zh) * 2007-09-14 2009-03-18 欧姆龙株式会社 检测装置及方法、以及程序
JP2009118045A (ja) * 2007-11-05 2009-05-28 Itoki Corp 人体通信端末装置及び人体通信端末装置の認証処理方法
CN101552806A (zh) * 2008-04-02 2009-10-07 索尼爱立信移动通信日本株式会社 信息通信设备和控制信息通信设备的方法
CN102725717A (zh) * 2010-06-10 2012-10-10 英派尔科技开发有限公司 触摸面板设备之间的通信
CN104508687A (zh) * 2012-03-15 2015-04-08 英特尔公司 用于便携式设备的近场通信(nfc)和领域传感器
CN102916729A (zh) * 2012-09-04 2013-02-06 深圳市汇顶科技股份有限公司 一种触摸屏终端的近场通信方法、系统及触摸屏终端

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