CN113743559A - 电子装置及感测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子装置及感测方法，所述电子装置包含若干个感测线圈与处理单元；若干个感测线圈依序配置，且各感测线圈与相邻的感测线圈局部重叠；处理单元的若干个输入端口耦接于感测线圈，处理单元于第一扫描时间通过若干个输入端口中的一个扫描若干个感测线圈中的第一感测线圈，并于第二扫描时间通过若干个输入端口中的另一个扫描若干个感测线圈中的第二感测线圈；其中，第一感测线圈的排序与第二感测线圈的排序间相隔一既定数量；既定数量为大于2的正整数，且小于若干个感测线圈的总数。利用本发明的电子装置及感测方法，可以缩短对感测信号的搜寻时间，进行提升电子装置的反应速率。

Description

电子装置及感测方法

本申请是分案申请，原申请的申请号为201811408377.5，申请日为2018年11月23日，发明名称为“电子装置及感测方法”。

【技术领域】

本发明是关于电磁感测技术，特别是一种电子装置及感测方法。

【背景技术】

电磁感测为目前重要的输入技术之一，而广泛地应用于各式电子装置上。一般而言，具备电磁感测的电子装置通常会搭配相应的输入装置一同使用。其中，电子装置中可包含设有多个感测线圈的天线板。

传统上，当输入装置靠近电子装置时，电子装置会一一扫描过天线板上的各个感测线圈，以依序于各个感测线圈上搜寻是否出现感测信号，进而根据感测信号来算出输入装置于电子装置上的输入位置坐标。然而，随着电子装置所需的感应范围的扩增，电子装置需扫描的感测线圈的数量随之增加，使得搜寻感测信号所需的搜寻时间也随之拉长，进而造成电子装置对输入装置出现反应延迟的现象。

【发明内容】

在一实施例中，一种电子装置包含若干个感测线圈与处理单元。若干个感测线圈依序配置，且各感测线圈与相邻的感测线圈局部重叠。处理单元具有若干个输入端口，且若干个输入端口耦接于若干个感测线圈。于第一扫描时间中，处理单元通过若干个输入端口中的一个扫描若干个感测线圈中的第一感测线圈，并且于第二扫描时间中，处理单元通过若干个输入端口中的另一个扫描若干个感测线圈中的第二感测线圈。其中，第一感测线圈的排序与第二感测线圈的排序间相隔既定数量。既定数量为正整数。既定数量大于2且小于若干个感测线圈的总数。

进一步的，第一感测线圈的回路与第二感测线圈的回路互不重叠。

进一步的，这些感测线圈用以感测一输入装置所发送的一输入信号，且各感测线圈于感测到输入信号时产生一感测信号。

进一步的，输入装置主动发射出输入信号。

进一步的，还包含若干个发射线圈，其中处理单元于一驱动时间通过这些发射线圈发射一共振信号，且输入装置根据共振信号产生输入信号。

在一实施例中，一种感测方法，包含于第一扫描时间通过若干个输入端口中的一个扫描耦接于此些输入端口的若干个感测线圈中的第一感测线圈以及于第二扫描时间通过若干个输入端口中的另一个扫描耦接于此些输入端口的若干个感测线圈中的第二感测线圈。其中，若干个感测线圈依序配置，且各感测线圈与相邻的感测线圈局部重叠。第一感测线圈的排序与第二感测线圈的排序间相隔既定数量。既定数量为正整数。既定数量大于2且小于若干个感测线圈的总数。

进一步的，第一感测线圈的回路与第二感测线圈的回路互不重叠。

进一步的，这些感测线圈用以感测一输入装置所发送的一输入信号，且各感测线圈于感测到输入信号时产生一感测信号。

进一步的，输入装置主动发射出输入信号。

进一步的，感测方法还包含：于一驱动时间通过若干个发射线圈发射一共振信号，其中输入装置根据共振信号产生输入信号。

综上所述，本发明实施例的电子装置及感测方法，其以跳序搜寻的方式于各扫描时间中分别通过连接端口扫描所耦接的感测线圈上是否出现感测信号，以无需依序对所有感测线圈进行搜索，而得以缩短对感测信号的搜寻时间，进行提升电子装置的反应速率。

以下在具体实施方式中详细叙述本发明的详细特征及优点，其内容足以使本领域普通技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求范围及附图，本领域普通技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为电子装置与输入装置的一实施例的方框示意图。

图2为感测线圈的配置布局的一实施例的概要示意图。

图3为感测方法的一实施例的流程示意图。

图4为输入装置的一实施例的概要示意图。

图5为输入装置的另一实施例的概要示意图。

图6为电子装置的另一实施例的概要示意图。

图7为感测方法的另一实施例的流程示意图。

【具体实施方式】

本发明实施例公开的电子装置，包括：若干个感测线圈，依序配置，且各感测线圈与相邻的感测线圈局部重叠；一处理单元，具有若干个输入端口，这些输入端口耦接于这些感测线圈，处理单元于一第一扫描时间通过这些输入端口中的一个扫描这些感测线圈中的一第一感测线圈，并于一第二扫描时间通过这些输入端口中的另一个扫描这些感测线圈中的一第二感测线圈，其中第一感测线圈的排序与第二感测线圈的排序间相隔一既定数量，既定数量为正整数，既定数量大于2且小于这些感测线圈的总数。

可选的，第一感测线圈的回路与第二感测线圈的回路互不重叠。

可选的，这些感测线圈用以感测一输入装置所发送的一输入信号，且各感测线圈于感测到输入信号时产生一感测信号。

可选的，输入装置主动发射出输入信号。

可选的，电子装置还包含若干个发射线圈，其中处理单元于一驱动时间通过这些发射线圈发射一共振信号，且输入装置根据共振信号产生输入信号。

图1为电子装置与输入装置200的一实施例的方框示意图，且图2为感测线圈111-119的配置布局的一实施例的概要示意图。请参阅图1与图2，电子装置100可用以感测输入装置200所发送的输入信号，并计算出输入装置200于电子装置100上的输入位置坐标，进而根据所得的输入位置坐标来进行相应的指标控制或轨迹显示。

在一实施例中，电子装置100包含若干个感测线圈111-119以及处理单元120，且处理单元120耦接于若干个感测线圈111-119。于此，此些感测线圈111-119可设置于基板上而形成一天线板110。以下，以九个感测线圈111-119所组成的天线板110为例来进行说明，但其数量并非以此为限。

感测线圈111-119用以感测输入装置200所发送的输入信号。并且，各感测线圈(111-119其中任一个)于感测到输入信号时，各感测线圈(111-119其中任一个)的回路上可产生相应于输入信号的感测信号。在一实施例中，输入装置200所发送的输入信号为一种电磁波信号，且感测信号是因应电磁感应所产生的。

在一实施例中，感测线圈111-119可沿第一方向V1依序配置，且各感测线圈(111-119其中任一个)的回路可和相邻的感测线圈的回路于配置布局上局部重叠。于此，各感测线圈(111-119其中任一个)的回路可沿第一方向V1依序俩俩局部重叠。以俯视观看各感测线圈(111-119其中任一个)的配置布局时，虽然各感测线圈(111-119其中任一个)的回路局部重叠于相邻的感测线圈的回路，但各感测线圈(111-119其中任一个)的回路的一端均会连接至一接地端(图未示)。

在一实施例中，可以各感测线圈(111-119其中任一个)的回路所交叠出的总感测范围作为输入装置200于电子装置100上的可输入范围A1，但本案并非以此为限。在另一实施例中，各感测线圈(111-119其中任一个)的回路所交叠出的总感测范围还可大于输入装置200于电子装置100上的可输入范围A1，如图2所示。

处理单元120具有若干个输入端口121，且若干个输入端口121耦接于若干个感测线圈111-119。于此，处理单元120的各输入端口121是以一对一的方式耦接至感测线圈111-119中的一个。

在一实施例中，各感测线圈(111-119其中任一个)的配置面积大致上彼此相同，以使各感测线圈(111-119其中任一个)的感测范围可大致上相等。此外，各感测线圈(111-119其中任一个)的回路于配置布局上所呈现的态样可大致上彼此相同。在一些实施例中，各感测线圈(111-119其中任一个)的回路可包含至少四个依序相接的回路段。以下，以四个回路段为例，且此四个依序相接的回路段可分别称之为第一回路段L1、第二回路段L2、第三回路段L3与第四回路段L4。

在一些实施例中，各感测线圈(111-119其中任一个)的第一回路段L1可相对于第三回路段L3，且各感测线圈(111-119其中任一个)的第二回路段L2可相对于第四回路段L4。于此，各感测线圈(111-119其中任一个)的第二回路段L2与第四回路段L4大致上沿着第一方向V1延伸，且各感测线圈(111-119其中任一个)的第一回路段L1与第三回路段L3大致上沿着正交于第一方向V1的第二方向V2延伸，使得各感测线圈(111-119其中任一个)的回路于配置布局上可概呈矩形，但本案并非以此为限。

在一实施例中，各感测线圈(111-119其中任一个)可以其第一回路段L1耦接至对应的输入端口121，并且以其第四回路段L4耦接至参考电压Vref。

在一些实施例中，各感测线圈(111-119其中任一个)的第一回路段L1和相邻排序的感测线圈的第一回路段L1之间的间隔距离大致上可与三分之一的第二回路段L2的长度相等。

在一些实施例中，参考电压Vref的电位可为固定值，例如零电位，但本案并非以此为限。

本发明实施例提供的感测方法包括如下步骤：

于一第一扫描时间通过若干个输入端口中的一个扫描耦接于这些输入端口的若干个感测线圈中的一第一感测线圈；

于一第二扫描时间通过这些输入端口中的另一个扫描耦接于这些输入端口的这些感测线圈中的一第二感测线圈，其中这些感测线圈依序配置且依序俩俩之间局部重叠，第一感测线圈的排序与第二感测线圈的排序间相隔一既定数量，既定数量为正整数，及既定数量大于2且小于这些感测线圈的总数。

可选的，第一感测线圈的回路与第二感测线圈的回路互不重叠。

可选的，这些感测线圈用以感测一输入装置所发送的一输入信号，且各感测线圈于感测到输入信号时产生一感测信号。

可选的，输入装置主动发射出输入信号。

可选的，感测方法还包含：于一驱动时间通过若干个发射线圈发射一共振信号，其中输入装置根据共振信号产生输入信号。

图3为感测方法的一实施例的流程示意图。请参阅图1至图3，处理单元120可根据感测信号来计算出输入装置200于电子装置100上的输入位置坐标，并根据所得的输入位置坐标来进行相应的指标控制或轨迹显示。处理单元120具有若干个动作期间，且每一动作期间包含多个扫描时间。并且，处理单元120可根据感测方法的任一实施例，其通过跳序搜寻的方式而于每一动作期间的多个扫描时间中分别通过选定排序的输入端口来搜寻所耦接的感测线圈上是否出现感测信号，以无需对所有感测线圈111-119进行搜索，而得以缩短对感测信号的搜寻时间，并且进而可提升电子装置100对输入装置200的反应速率。

在感测方法的一实施例中，于每一动作期间的第一扫描时间中，处理单元120可从此些感测线圈111-119中选定一个作为第一感测线圈，并且通过若干个输入端口121中耦接于第一感测线圈的输入端口121扫描此第一感测线圈，以确认第一感测线圈上是否出现感测信号(步骤S10)。之后，于每一动作期间的第二扫描时间中，处理单元120可再从此些感测线圈111-119中选定另一个作为第二感测线圈，并且通过若干个输入端口121中耦接于第二感测线圈的输入端口121扫描此第二感测线圈，以确认第二感测线圈上是否出现感测信号(步骤S20)。于此，第二感测线圈的排序与第一感测线圈的排序间相隔既定数量。其中，既定数量为大于2的正整数，且既定数量小于感测线圈111-119的总数。举例而言，当感测线圈111-119的总数为九个时，既定数量可为大于2且小于9的正整数。于此，同一作栋期间的第一扫描时间与第二扫描时间不重叠。

在一实施例中，此既定数量的设计可使得第一感测线圈的回路与第二感测线圈的回路于配置布局上互不重叠。如此一来，第一感测线圈的感测范围可不重复于第二感测线圈的感测范围，以使得处理单元120可用较少的扫描时间来扫描过电子装置100的可输入范围A1。

在一些实施例中，此既定数量的设计可使得第一感测线圈的回路相邻于第二感测线圈的回路。如此一来，处理单元120可用最少的扫描时间来扫描过电子装置100的整个可输入范围A1。若以各感测线圈(111-119其中任一个)的第一回路段L1和相邻排序的感测线圈的第一回路段L1之间的间隔距离为三分之一的第二回路段L2的长度为例来进行说明，当第一感测线圈是感测线圈114时，第二感测线圈可为相邻于感测线圈114的第二回路段L2的感测线圈117，但本案并非以此为限，第二感测线圈此时也可为相邻于感测线圈114的第一回路段L1的感测线圈111。

在一实施例中，倘若处理单元120于当前的动作期间通过步骤S10与步骤S20的执行后，其所进行的总扫描范围尚未涵盖电子装置100的可输入范围A1时，处理单元120可返回步骤S20而再次执行。于再次执行的步骤S20中，处理单元120可以前一次步骤S20所扫描过的感测线圈作为新的第一感测线圈，且以尚未扫描过且与新的第一感测线圈排序相隔既定数量的感测线圈作为新的第二感测线圈，并通过耦接于新的第二感测线圈的连接端口121扫描此新的第二感测线圈。如此一来，处理单元120可在总扫描范围大致上涵盖了电子装置100的可输入范围A1后，才结束当前的动作期间，并接续进入下一个动作期间而返回步骤S10重新执行。举例而言，于当前的动作期间，处理单元120可于步骤S10中以感测线圈111作为第一感测线圈，且于步骤S10中以和感测线圈111的排序相隔3的感测线圈114作为第二感测线圈(此时既定数量为3)。然而，因处理单元120此时所进行的总扫描范围(此时为感测线圈111与感测线圈114的感测范围的总合)尚未涵盖电子装置100的可输入范围A1，故处理单元120于当前的动作期间还可返回执行步骤S20，并以和感测线圈114与的排序相隔3的感测线圈117作为新的第二感测线圈，而通过若干个输入端口121中耦接于感测线圈117的输入端口121进行扫描。接续，因此时所进行的总扫描范围(此时为感测线圈111、感测线圈114与感测线圈117的感测范围的总合)已涵盖了电子装置100的可输入范围A1，处理单元120可结束当前的动作期间，并接续进入下一个动作期间而返回步骤S10重新执行。

在另一实施例中，倘若处理单元120于当前的动作期间通过步骤S10与步骤S20的执行后，其所进行的总扫描范围便已大致上涵盖了电子装置100的可输入范围A1时，处理单元120可结束当前的动作期间，并直接进入下一个动作期间而返回步骤S10重新执行。

图4为输入装置200的一实施例的概要示意图。请参阅图1至图4，在一实施例中，输入装置200可包含电源单元210与发射单元220，且发射单元220耦接于电源单元210。电源单元210用以提供发射能量给发射单元220，使得发射单元220可借此发射出输入信号。于此，由于输入装置200可主动发射出输入信号，故可称为主动式输入装置。在一些实施例中，电源单元210可为电池，且输入装置200可为主动式电磁笔(也可称为有源笔)，但本案并非以此为限。

图5为输入装置200的另一实施例的概要示意图。请参阅图1至图5，在另一实施例中，输入装置200可包含共振单元230与发射单元220，且发射单元220耦接于共振单元230。共振单元230用以接收共振信号，且发射单元220用以根据共振单元230所接收到的共振信号产生输入信号。于此，共振单元230于接收到共振信号后，可根据共振信号转换出相应的发射能量，并输出发射能量给发射单元220，使得发射单元220可借此产生(发射)出输入信号。此外，由于输入装置200仅于接收到共振信号才会发射出输入信号，而并非为主动地发射出输入信号，故输入装置200还可称为被动式输入装置。在一些实施例中，输入装置200可为被动式电磁笔(也可称为无源笔)。此外，共振电路210可通过电感、电容等元件的串联或并联的组合来实现，但本案并非以此为限。

在一实施例中，共振信号可由电子装置100提供。图6为电子装置的另一实施例的概要示意图，且图7为感测方法的另一实施例的流程示意图。请参阅图1至图7，电子装置100的天线板110还可包含若干个发射线圈130，且发射线圈130耦接于处理单元120。于此，为了清楚显示出发射线圈130，故感测线圈111-119改以虚线绘制。

在一实施例中，每一动作期间还包含驱动时间，且驱动时间早于扫描时间。于此，在驱动时间中，处理单元120可通过此些发射线圈130发射出共振信号(步骤S30)，以致使输入装置200可根据电子装置100所发送的共振信号产生输入信号。在一实施例中，处理单元120可于驱动时间中同步驱动所有发射线圈130，以同步发送出共振信号，但本案并非以此为限。

在一实施例中，发射线圈130可沿正交于第一方向V1的第二方向V2依序配置，而交错于感测线圈111-119，但本案并非以此为限。

在一实施例中，处理单元120可包含信号模块122与处理模块123，且处理模块123耦接于信号模块122。信号模块122可对通过输入端口121传入的感测信号进行信号处理，并于处理完成后再将感测信号传给处理模块123，以致使处理模块123可根据感测信号来计算出输入装置200于电子装置100上的输入位置坐标，并根据所得的输入位置坐标来进行相应的指标控制或轨迹显示。在一些实施例中，处理单元120可将输入位置坐标传送至耦接于电子装置100的计算装置(图未示)来进行相应的指标控制或轨迹显示。其中，计算装置可为桌上型电脑、笔记型电脑等，但本案并非以此为限。

在一些实施例中，信号模块122可以放大电路、积分电路、滤波电路、类比数位转换电路等组合来实现，但本案并非以此为限。

在一些实施例中，处理单元120可通过SoC晶片、数位信号处理器(DSP)、现场可程式化逻辑闸阵列(FPGA)、中央处理器(CPU)、微控制器(MCU)、特殊应用积体电路(ASIC)或其组合等来实现。电子装置100可为数位板(Digitizer)。并且，输入装置200可为对应于电子装置100的电磁笔，但本发明并非以此为限。

在一些实施例中，本案任一实施例的感测方法可由可读记录媒体装置来实现。此可读记录媒体装置储存有若干个程式码，以当电子装置100载入并执行若干个程式码后，这些程式码能致使电子装置100执行前述任一实施例的感测方法。在一实施例中，此可读记录媒体装置可为电子装置100内部的储存单元140，耦接于处理单元120，并且此储存单元140还可用以储存进行感测方法所需的任何数据，例如既定数量等。在一些实施例中，储存单元140可由一个或多个储存元件实现，并且各储存元件可为但不限于非挥发性记忆体，例如唯读记忆体(ROM)或快闪记忆体(Flash memory)等或挥发性记忆体，例如随机存取记忆体(RAM)。在另一实施例中，此可读记录媒体装置可为远端储存元件，并通过有线或无线的方式与电子装置100进行通信。在又一实施例中，此可读记录媒体

装置可为电子装置100外部的储存元件，并通过电子装置100的读取器或连接器连接并存取此储存元件的程式码。

综上所述，本发明实施例的电子装置及感测方法，其以跳序搜寻的方式于各扫描时间中分别通过连接端口扫描所耦接的感测线圈上是否出现感测信号，以无需依序对所有感测线圈进行搜索，而得以缩短对感测信号的搜寻时间，进行提升电子装置的反应速率。

虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例揭露如上，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所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电子装置，其特征在于，包含：

若干个感测线圈，依序配置，且各该感测线圈与相邻的该感测线圈局部重叠；

一处理单元，具有若干个输入端口，这些输入端口耦接于这些感测线圈，该处理单元于一第一扫描时间通过这些输入端口中的一个扫描这些感测线圈中的一第一感测线圈，并于一第二扫描时间通过这些输入端口中的另一个扫描这些感测线圈中的一第二感测线圈，其中该第一感测线圈的排序与该第二感测线圈的排序间相隔一既定数量，该既定数量为正整数，该既定数量大于2且小于这些感测线圈的总数。

2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该第一感测线圈的回路与该第二感测线圈的回路互不重叠。

3.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，这些感测线圈用以感测一输入装置所发送的一输入信号，且各该感测线圈于感测到该输入信号时产生一感测信号。

4.如权利要求3所述的电子装置，其特征在于，该输入装置主动发射出该输入信号。

5.如权利要求3所述的电子装置，其特征在于，还包含若干个发射线圈，其中该处理单元于一驱动时间通过这些发射线圈发射一共振信号，且该输入装置根据该共振信号产生该输入信号。

6.一种感测方法，其特征在于，包含：

于一第一扫描时间通过若干个输入端口中的一个扫描耦接于这些输入端口的若干个感测线圈中的一第一感测线圈；

于一第二扫描时间通过这些输入端口中的另一个扫描耦接于这些输入端口的这些感测线圈中的一第二感测线圈，其中这些感测线圈依序配置且依序俩俩之间局部重叠，该第一感测线圈的排序与该第二感测线圈的排序间相隔一既定数量，该既定数量为正整数，及该既定数量大于2且小于这些感测线圈的总数。

7.如权利要求6所述的感测方法，其特征在于，该第一感测线圈的回路与该第二感测线圈的回路互不重叠。

8.如权利要求6所述的感测方法，其特征在于，这些感测线圈用以感测一输入装置所发送的一输入信号，且各该感测线圈于感测到该输入信号时产生一感测信号。

9.如权利要求8所述的感测方法，其特征在于，该输入装置主动发射出该输入信号。

10.如权利要求8所述的感测方法，其特征在于，还包含：

于一驱动时间通过若干个发射线圈发射一共振信号，其中该输入装置根据该共振信号产生该输入信号。

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