TW200409041A - Tablet system with inductive loop and cord less and cell less pointer device controlled by multi-channel switch and method for transmitting and receiving its signal - Google Patents

Description

200409041 五、發明說明（1) 5 - 1發明領域： 本發明係有關於一種以多通道開關組合電路控制感應 迴路與無線-無電池指標設備之數位板系統及其訊號傳送 與接收方法，特別是有關於以雙向多通道開關組合電路控 制具有感應迴路與無線-無電池指標設備之數位板系統及 其訊號傳送與接收方法。 5 - 2發明背景： 由於手寫輸入電路設備可以取代滑鼠，並且較滑鼠更 為適合讓使用者以人工輸入的方式進行文字與圖案的輸入 ，因此手寫輸入電路設備的改良是近年來急遽發展的領域 。早期的手寫輸入電路設備係以筆取代滑鼠，並為了提昇 使用者在操作上的便利性，通常係以無線指標設備（筆、 滑鼠、定位盤….等等）與數位板（tablet)二者取代滑 鼠，其中無線筆的筆尖通常會與滑鼠的左鍵相對應。雖然 傳統的筆式輸入產品已行之多年，然而同類產品皆僅偏重 於繪圖或中文輸入等單一功能的應用上。 傳統的電磁感應系統備有一數位板和一滑鼠或筆型之 換能器/指標設備。一般而言，在數位板之表面上，決定 一描點之位置有兩種模式：一為相對模式，而另一為絕對 模式。一般滑鼠設備係以相對模式運作，當滑鼠在數位板

200409041 五、發明說明（2) 表面上滑行時’電腦系統會接收來自滑鼠的輪入，其僅能 辨識該滑鼠在X和Y方向上的相對移動，一種普遍的技術2 在該滑鼠内利用一感應設備，以形成一對互相垂直的變換 訊號，此對訊號係與該滑鼠之縱向與橫向的移動相對應。x 相對地，數位板中的游標設備，例如，無線指標設備，— 般係於絕對模式下運作。若提起該游標設備，I移至其數 位板表面的另一位置上，對該電腦系統而言，訊號會; 以反應該游標設備之一新的絕對位置。現今，已有多種 法用來決定該游標設備在其支持之數位板^面上的:置方 其中，電磁場感應技術即為一種普遍應用於絕對模式的 術。早期的換能器/指標設備係藉由多導體電纜連接至 位板，再經由電腦傳輸界面將位置與按鈕/壓力的資訊 送至電腦系統中。在某些傳統技術中的無線式換能器/指 標設備，曾藉由使用頻率且/或相位改變的方式來代表換 能器/指標設備功能的非方位狀態，這些功能有：按下之 按鈕、指標設備之壓力，或類似的功能等。然而，若沒有 審慎的處理，頻率和相位的改變易因為多種外在因素，如 金屬物品、雜訊、外來電磁場····等等，進而導致指標設 備功能上的誤判。特別是在較大的數位板中，這些問題變 得越明顯。傳統的數位板系統之改良技術允許使用者以雙 模式的運作方式使用描點設備，因此在使用者的控制下可 提供相對移動或是絕對位置的資訊。 現行之指標設備式輸入產品通常係為一種電磁感應電 200409041 五、發明說明（3) 路設備，其常包含一電磁指標設備（eleCtr〇magnet 1C / pointer device)與一數位板（digitizer tablet’ 以後 簡稱tablet)。電磁指標設備内具有一電池以供應發射相 關電磁訊號之能量，且電磁指標設備内具有一震盈線路。 以電磁指標設備為例，當碰觸指標設備之筆尖時’將產生 電感量之變化，因而使得震盪頻率亦隨之產生變化。觸壓 指標設備尖端之壓力越大則電感量之變化越大，因而震蘆

頻率之變化量越大，所以由頻率之變化大小，便可知道施 加於指標設備尖端壓力之大小。無線指標設備的側邊上亦 有兩個開關按鍵，由按鍵之接合/離開使得震盪器中的特 定電容參加/不參加振盪，因而改變指標設備的發射頻率 ，由頻率之不同，可測知使用者所按下之開關按鍵為何按 鍵0 此外，數位板（tab let)亦包含了偵測迴路（ detective loop)、放大器（amplifier)、類比數位轉 換器（Analog to Digital Converter; ADC)等元件。此

類傳統之手寫板的中央書寫區域，係為由感應迴路所編織 組成的’在此區域中，係以電路板的雙面佈局並使用兩軸 向以陣列方式等距排列之感應迴路。此感應迴路的主要用 途僅在於接收專用的電磁指標設備所發射的電磁訊镜。者 電磁指標設備發射電磁訊號時’感應迴路將會接收該電磁 訊號’並經由電路之處理，而取得指標設備相關資訊。一 般而言，傳統的電磁感應設備之感應迴路及其佈局毁計係

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五、發明說明（4) 將感應迴路以X、γ軸陣列等距 指標設備與計算來得出其絕 &歹】成格狀網，以感應電磁 平方成反比，發射電磁場之電、:。由於磁場強度與距離 時，會使得感應迴路所接吹到罐心標設備距感應迴路越遠 射電磁場之電磁指標設備距残的A號越微弱；相對地，發 迴路所接收到的訊號越強。^ f硬路越近時，會使得感應 器逐一循序掃描所有的感應迴此’只要讓數位板之微處理 收到的訊號強弱，便可得知電^ ’並分析各感應迴路所接 迴路的範圍内，進而計算出其礙指標設備位於那一條感應 積之數位板而言，其佈置之残位置座標。然而，對於大面 以需要更多的感應迴路開關t應迴路數量亦隨之增加，所

另一方面，現今資訊產 之方向發展，然而當處理迷 干擾的現象。通常在使用數 伴隨著其他資訊數位產品的 外在電磁場之干擾，因而易 具有大面積的數位板而言， 此勢必增加大量的天線開關 縮小化的限制，導致難以製 板。有鑑於此，本案發明人 標設備（cord less-batte] 與感應迴路佈局（inductih 朝著高速率處理與多高功能 &越快時，越易伴隨產生電磁 位板之特定場合中，其周遭常 存在，因此傳統之數位板易受 產生誤判。對於商業上所需之 I天線佈置的數量隨之增大， °此造成手寫板之電路板面積 作具有小尺寸之邊界區域的面 提供一種具有無線-無電池指 'y less pointer apparatus) e loop)之電磁感應系統及其

座標定位程序，其根據一感應迴路配置表進行配置。感應

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'路配置表中之感應迴路佈局包含複數條實 Γ，=ve loop)，複數個實體感應迴路係分 /〇 \ 又座標（two一dimensi〇nal orthogonal coordinates)之X轴與γ軸方向分佈，其中，每—實體感 應迴路至少包含複數個邏輯感應迴路。對每個依同方向分 佈之實體感應迴路而言，與每個邏輯感應迴路兩側相鄰之 邏輯感應迴路’係分別繫屬於不同的實體感應迴路。此外 ’感應迴路的掃插順序係藉由一設計於微處理器内之感應 迴路配置表循序掃描。首先，每一個感應迴路開關將依時 分序開啟其實體感應迴路，以便於發射電磁訊號。當無線

-無電池指標設備位於感應迴路之範圍内時，無線-無電池 指標設備藉由電磁感應的方式接收實體感應迴路所發射之 電磁能量。在無線-無電池指標設備接收能量並儲能後， 實體感應迴路之迴路開關停止發射能量並開始接收無線_ 無電池指標設備所發射之能量。另一方面，電磁感應系統 之無電池指標設備的座標定位程序包含X方向與Υ方向之全

域掃描及其區域掃描程序，以便於依序偵測出一具有最大 電壓之第一訊號、一具有次大電壓之第二訊號與一具有第 三大電壓之第三訊號，並經由電磁感應系統内部電路處理 及微處理器之計算而得出精確的無電池指標設備之座標位 置。 此外，在控制數位板系統（digital tablet)與無線 -無電池指標設備（cord-less battery-less pointer

第10頁 200409041 五、發明說明（6) d e v i c e)間的訊號傳送與接收電路上，於先前技術中，亦 有不同的方法。其中之一係如第一圖所示的「位置偵測系 統（Position Detecting Apparatus)」，其係為美國第 0 04,8 78,5 5 3號專利，其迴路線圈（1〇〇p c〇n)的兩端係 使用兩個各別的類比選擇開關來連接，以分別用來控制訊 號的傳送/接收；同時亦須使用另外兩個類比同步開關， 用以連接傳送電路及接收電路，以便使迴路線圈執 /接收的動;乍。因此其每執行一次的傳送或接收訊 均須用=4個類比選擇開關的連接才能完成。由 類比選擇開關都有導通阻4 f · 母個 此，當使用的類比選擇=夂:impfance)存在，因 值就愈高，也因此在傳J :::，就表示所串聯的阻抗 小，尤其甚ί ί造送出去/接收進來的訊號變 週期内完成能量的儲存了、、、二電池指標設備無法在一定 造成數位板系統益法運=f發送出足夠的電磁能量， 執行導通（〇n) 開路運作=題。此外’傳統類比開關在 ，故當串聯的類比^ _ 動作時，因其響應時間較長 號產生延遲外，還合 除了會使得傳送/接收訊 故對大面積的數位拓 糸統的反應時間受到限制， K议板糸統的處理# 電路亦只能單向地僂 ▲ 、又 生衫響；同時，該 路線圈中流動的方& 3 w ^ 早向」係指訊號於迴 一"的，ra I I -1+ # 效益上，仍有改善的空間。 u此其在傳送功率的應用

200409041 五、發明說明（7) 另外，為了改善上述美國專利在使用類比選擇開關上 所產生的缺點，因而在美國第0 0 5，3 3 0，2 1 0號專利上，既 放棄使用類比選擇開關，而改用具有邏輯元件功能的三態 元件（three state elements)，其目的在利用邏輯元件 導通時具有嚮應速度快（high speed response)及低阻 抗（low impedance)的特性，來提高傳送/接收時的功率 效益，以改善過多類比選擇開關所造成的訊號衰減以及響 應速度的問題。然而，三態邏輯元件亦僅能單向地導通， 因此在執行傳送/接收時，須使用不同的邏輯元件及不同 的路徑才能執行，因而會使得電路複雜化，而造成雜訊升 高以及成本上升等問題。 5 - 3發明目的及概述： 由丽所述，有關數位板系統上的迴路線圈以及控制電 路在傳送 改善控制 ，在傳送 種以半導 技術所使 之感應迴 ，還可提 接收訊號 數位板糸 /设叹的功率應用上，仍有可改善的空間。為了 電路k成數位板系統與無線—無電池指標設備間 /接收時所造成的功率消耗問題，本發明提供一 f製程所製造的多通道開關組合電路來取代〃 用的傳統類比開關及三態元件，用以作 ，^傳送/接收選擇器，除了可簡化控制''電 板系統與無線-無電池指標 ：： 益、降低傳送/接收時的雜訊以及 ....... 無電池指標設備間之傳送/接收訊號门的

200409041 五、發明說明（8) 響應速度等功能。 本發明主要目的之一係提供一種以多通道開關組合電 路控制感應迴路之數位板系統與無線-無電池指標設備間 的訊號傳送/接收之系統，用以作為控制感應迴路的迴路 開關及數位板感應迴路之傳送/接收選擇器，除了可簡化 控制感應迴路的電路外，並能有效提高感應迴路與無線-無電池指標設備間之訊號傳送/接收時的功率效益。

本發明之另一主要目的係提供一種以多通道開關組合 電路控制感應迴路之數位板系統與無線-無電池指標設備 間的訊號傳送/接收方法，其係使用一具有多通道開關功 能之I C，來作為數位板系統在傳送/接收訊號期間的迴路 選擇電路，因此，每一通道開關即是一迴路開關。在傳送 訊號期間，可由通道選擇器來選擇出一特定的通道，以使 一特定之迴路開關能夠導通而形成一封閉之感應迴路，使 得數位板系統能夠對一與導通通道連接的感應迴路提供傳 送電磁能量的電源。在接收訊號期間，則亦可藉由通道選 擇器的選擇，而使得一特定之迴路開關能夠被導通，然而 此被導通之通道可能會與傳送訊號期間所導通的通道不同 ，用以接收無線-無電池指標設備所傳送的另一訊號。 本發明還有一主要目的，係提供一種以多通道開關組 合電路控制感應迴路之數位板系統，用以作為數位板之感

第13頁 200409041 五、發明說明（9) 應迴路之傳送/接收選擇器，除了可用以簡化控制感應迴 路的電路外，還可更進一步的提高感應迴路與無線-無電 池指標設備間之訊號傳送/接收時的功率效益，以及提昇 數位板系統的訊號雜訊比。 本發明之另一主要目的係提供一種開關來控制感應迴 路之數位板系統，其係使用一多通道開關，來作為數位板 系統在傳送/接收訊號期間的控制電路。在傳送/接收訊號 的傳送期間，可由通道選擇器來選擇出一特定的通道，以 使相應之一特定通道在傳送期間能夠導通，因此數位板系 統與感應迴路在傳送期間，能形成一封閉之迴路，因而能 夠對一與導通通道連接的感應迴路提供傳送電磁能量的電 源。在接收訊號期間，則亦可藉由通道選擇器的選擇，而 使得相應之一特定通道在接收期間均能夠導通，然而此被 導通之通道可能會與傳送訊號期間所導通的通道不同，用 以接收無線-無電池指標設備所傳送的另一訊號。此外， 在接收訊號的期間，會有一特定之電源開關保持接地（ g r 〇u n d i n g)的狀態，以使接收訊號的參考電位保持在零 的位準。 本發明提出一種具有提供感應迴路雙向電源供應之方 法及以多通道開關組合電路控制感應迴路與無線-無電池 指標設備間的訊號傳送/接收的數位板系統，包含：一無 線-無電池指標設備，係接收一感應迴路所傳送之第一電

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五、發明說明（10) 磁訊號’並藉由電磁感應儲存電能，以便於發射一第二電 磁Λ號。一多通道開關組合電路，其係與一微處理器、一 放大器電路及感應迴路電性地連接，以作為數位板系統在 傳送/接收的時序週期内，選擇一特定感應迴路以執行傳 送/接收该第一電磁訊號/第二電磁訊號之功能。此多通道 開關組合電路更進一步包括：一雙向電源開關及控制電路 組合’其藉由一傳送/接收時序及一電源供應訊號時序來 控制電源開關的導通或開路；一通道選擇器，其係與一微 處理器電性地連接，並在傳送/接收時間區間内，依微處 理器所發出的掃描（通道選擇）訊號，依序導通一特定之 通道並經感應迴路傳送/接收訊號；以及一通道開關組合 ’其係與感應迴路電性地連接，且依據通道選擇器之訊號 ，寻找出一相應之通道，並使該通道與電源開關/放大器 電路電性連接。一感應迴路組合，其一端係分別與通道開 關組合電性地連接，另一端則與雙 放大器 電路電性地連接，以便在傳送訊號，能形成 一封閉迴路並傳送第一電磁訊號，同時在接收訊號的時間 區間中，接收無線-無電池指標設備所發射的第二電磁机 唬。一放大器電路，其係與多通道開關組合電路電性地連 接’具有將接收之第二電磁訊號放大之功能。一位置訊號 轉換電路’其係與放大電路及一類比/數位轉換器電性地 連接，具有對該放大接收訊號進行轉換之功能。一壓力訊 號轉換電路’其係與放大電路及—類比/數位b轉換器電性 地連接，具有對放大接收訊號進行轉換之功能。一類比/

第15頁 五、發明說明（11) I數位轉換器，其係與位置訊號 路電性地連接，具有將位置訊、電路及壓力訊號轉換電 丨電路所轉換之類比訊號轉換成=轉換電路及壓力訊號轉換 器，其係與多通道開關組合電位訊號之功能。一微處理 性地連接，並提供控制傳送/接x及類比/數位轉換器電 ，以及具有提供掃描（通道選擇文及電源供應訊號之時序 類比/數位轉換器所提供之數1"位4 ^訊號之功能，同時依據 標設備座標之計算。’、 δίι號’進行無線-無電池指 本發明更進一步提供一種具 供應之方法及以多通道開關組合长仏感應迴路雙向電源 無電池指標設備的數位板系 。路控制感應迴路與無線 送與接收方法包括：首先/於、之傳送與接收方法，該傳 控制訊號來起始訊號的傳送，、γ送訊號期間，提供一傳送 位，| Γ之傳送訊號時序以I从實施例而言即是處於高電 供應訊號之第一個週期的高電位:j :號、•在電源 |開關及控制電路組Α中的& — 1的時序中，v通電源 )，並使此二開關；兩開關（其餘兩開關為開路 |使感應迴路一端接至電源及1地點，如此將 處理器同步地提俾—产^ 一端接至接土點，且由該微 選擇H，以相應出一：：（即通道選擇：號）至通道 1 特疋之通道並導通該特定之通道，钋 迴路：：：路=-封閉迴路，#將該電源供應到該感應 第-個週期的低電位"〇，，的時序中導通電源開關及控制

200409041 五、發明說明（12)

電路組合中的另外特定兩開關（同樣，另兩開關為開路） ，並使此二開關分別連接至一接地點及一電源，如此將使 感應迴路一端接至接地點而另一端接至電源，因此於電源 供應訊號時序之高電位時序及低電位時序中，於感應迴路 中之電流方相將相反；其中，電源供應訊號之頻率幾乎等 於指標設備共振電路之共振頻率，如此才能感應出最大之 訊號；在傳送訊號之時序中，提供一放大器致能/除能訊 號以使放大器電路處於除能的狀態；然後，依此傳送時間 區間内的電源供應訊號之週期，重覆執行。於接收訊號期 間，提供一接收控制訊號來起始訊號的接收，以實施例而 言即是處於低電位π 0π之接收訊號時序，以及提供一電源 供應控制訊號，以使電源開關及控制電路組合中與共接點 電性連接之開關保持在接地的狀態；且由該微處理器同步 地提供一掃描訊號（即通道選擇訊號）至該通道選擇器， 以相應出一特定之通道並導通該特定之通道，此將與感應 迴路構成一封閉迴路，以接收一無線-無電池指標設備所 發射的該電磁訊號。 5 - 4發明的詳細說明：

本發明在此所探討的方向為一種以開關控制感應迴路 與無線-無電池指標設備之數位板系統以及其訊號傳送/接 收之方法。為了能徹底地瞭解本發明，將在下列的描述中 提出詳盡的電路構造及訊號的傳送/接收步驟。然而，對

第17頁 200409041 五、發明說明（13) ' 傳統的數位板系統以及感應迴路的之部份並未描述於後續 的洋細說明中，以避免造成本發明不必要之限制。本發明 的車父佳實施例會詳細描述如下，除了這些詳細描述之外， 本發明還可以廣泛地施行在其他的實施例中，因此本發明 的範圍係以之後的專利範圍為準。

本發明首先提出一種以多通道開關組合電路控制感應 I路與無線-無電池指標設備間的訊5虎傳送/接收的數位板 系統，包含：_無線—無電池指標設備，係 < 接收一感應 迴路所傳送之第一電磁訊號，並藉由電磁感應儲存電能以 便於發射一第二電磁訊號。一多通道開關組合電路，其係 與一微處理器、一放大器電路及該感應迴路電性地連接，

以作為數位板系統在傳送/接收的時序週期内，選擇一特 定之感應迴路執行傳送/接收該第一電磁訊號及該第二電 磁訊號之功能，該多通道開關組合電路更進一步包括：一 電源開關及控制電路組合，其藉由一傳送/接收訊號及一 電源供應訊號來控制開關的導通或開路；一通道選擇器， 其係與微處理器電性地連接，並在數位板系統之傳送/接 收時間區間内，依微處理器所發出的掃描訊號（即通道選 擇汛號），依序導通一特定之通道並經感應迴路傳送/接 收訊號；以及一通道開關組合，其係與感應迴路组合電性 地連接，且依據通道選擇器之訊號，尋找出一相應之通道 ，並使該通道與電源開關及控制電路組合以及放大器電路 形成電性連接。一感應迴路組合，其一端係分別與通道開

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五、發明說明（14) 關組合電性地連接， 便在傳送訊號的時門f 一端則與一共接點電性地連接，以 一電磁訊號，同時在區間中，能形成—封閉迴路並傳送第 無電池指標設備所接收訊號的時間區間中，接收無線-其係與多通道開關:射的第二電磁訊號。一放大器電路， 二電磁訊號放大之二二電路電性地連接，具有將接收之第 大電路及類比/數你絲能。一位置訊號轉換電路，其係與放 轉換成具有位置訊•彳奐器?電性地連接，具有對放大訊號 ，其係與放大電路號之功能。一壓力訊號轉換電路 對放大訊號轉換成呈有纟二數位轉換器電性地連·，具有 數位轉換器，②係與： = = ;號…：1比/ 路電性地連接，具有蔣 /電路及壓力汛號轉換電 轉換電路所轉換之類比‘二二二=，換電路及該壓力tfl號 處理器，其係與該多通道位訊號之功能。1 二電，，，並可提供控制傳送/接收及電源供應= 具有提供掃描訊號（即通道選擇訊號）之功: =依據類比/數位轉換器所提供之數位訊號，^ 無電池指標設備位置之計算。 .、、、線~

本發明接著提出一種以多通道開關組合電路控 迴路與無線-無電池指標設備的數位板系統之傳送與接琢應 ^法，該傳送與接收方法包括：首先，於傳送訊號期 提供一傳送/接收控制訊號來起始訊號的傳送，以實施曰’ 而言即是處於高電位” 1"之傳送訊號時序以及提供—^ =

200409041 五、發明說明（15) 供應訊號，在電源供應訊號之第一個週期的高電位” 1 ”的 時序中，導通電源開關及控制電路組合中的開關，並椽^ 開關連接至一電源。同時於傳送訊號期間，由該微處该炎 提供一掃描訊號（即通道選擇訊號）至通道選擇器，以才目 應出一特定之通道兹導通該特定之通道，此將使感應遞絡 構成一封閉迴路，並將该電源供應到該感應迴路；其永 同樣於傳送訊號時序中’並在電源供應訊號時序第一侗過 期的低電位π 〇π的時序時’使得電源開關及控制電路組舍 中的開關處於開路的狀態；在傳送訊號之時序中，亦提供 一放大器致能/除能訊號以使放大器電路處於除能的狀麵 傳送時間區間内的電源供應訊號之週期，爹 收訊號期間 k供一處於低電位” ”之接收 一處於電源供應§fl號時序第一個週期的高電 ，以使電源開關及控制電路組合中的開關供 :接著，於低電位”〇”之接收訊號時^以及 號時序第一個週期的低電位” 0 ”的電源供處 開關及控制電路組合中的開關依舊保持開絡 處理器於接收訊號期間提供一掃插通道瘗 道選擇器，以相應出一特定之通道並導通該 以及接收該無線-無電池指標設備所發射的 :然後，依此 覆執行。於接 訊號時序以及 位π r的時序 持開路的狀態 於電源供應訊 時序，使電源 的狀態；由微 擇）訊號至通 特定之通道； 該電磁訊號。 本發明再提出一種且右蔣也Θ + 多通道開關組合電路以控制感應‘二：S向電源供應之 塔興無線—無電池指襟 200409041 五、發明說明（16) 設備間的訊號傳送/接收的數位板系統，巴嘗 带深〜無 電池指標設備，係可接收一感應迴路所傳送之第一電磁訊 號’並藉由電磁感應儲存電能以便於發射一第二電磁訊號 。一多通道開關組合電路，其係與一微處理器、—放大^ 電路及該感應迴路電性地連接，以作為數位板系統在傳^ /接收的時序週期内，選擇一特定之該感應迴路執行傳送\ 接收該第一電磁訊號及該第二電磁訊號之功能，該多通道 開關組合電路更進一步包括：一雙向電源開關及控制電$ 組合’其藉由一傳送/接收訊號及一電源供應訊號來控制 開關的導通或關閉；一通道選擇器，其係與微處理器電性 地連接，並在數位板系統之傳送/接收時間區間内，依 處理器所發出的掃描訊號（即通道選擇訊號），依序導\甬 特疋之通道並經感應迴路傳送/接收訊號；以及—通、首、 ，關組合，其係與感應迴路電性地連接，且依據通道、 裔之訊號，尋找出一相應之通道，並使通道與雙從 關及控制電路組合以及放大器電路形成電性連接。一=開 迴路組合，其一端係分別與通道開關組合電性地 $應 一端則與雙向電源開關及放大器電路電 ，另 :送訊號的時間區間中，能形成一封閉迴：送二便在 Λ就’同時在接收訊號的時間區間中弟電 池指標設備所發射的第二電磁訊號。一放 ^ J〜無電 與多通道開關組合電路電性地連接， 队，其係 磁訊號放大之功能。一位置訊號轉換電：將之第二電 路及類比/數位轉換器電性地連接，且电路，其係與放大電 ,將放大訊號轉換

200409041 五、發明說明（17) 成具有位置訊 係與放大電路 大訊5虎轉換成 轉換器，其係 路電性地連接 轉換電路所轉 處理器，其係 電性地連接， 號，以及具有 同時依據類比 無電池指標設 本發明接著再提 應之多通道開關組合 向電源之供應方法與 之傳送與接收方法， 送訊號期間，提供一 送，以實施例而言即 及提供一電源供應訊 高電位π Γ的時序中 特定兩開關’並使此 ，如此將使感應迴路 且由微處理器同步地 至通道選擇器，以相 息之訊號之功能。一壓力訊號轉換電路，其 及類比/數位轉換器電性地連接，具有將放、 具有壓力訊息之訊號之功能。一類比/數位 與該位置訊號轉換電路及該壓力訊號轉換電 ，具有將該位置訊號轉換電路及該壓力訊號 換之類比訊號轉換成數位訊號之功能。二微ϋ 與多通道開關組合電路及類比/數位轉Λ f Ζ提供控制該傳送/接收及電源供應之;L 棱i、知描訊號（即通道選擇訊號）之 :數位轉換器所提供之數位訊號 ：’ 備位置之計算。 疋仃無線- 種具有提供感應迴路雙向電 電路控制感應迴路並提供 （ 無線-益電池指俨执偌认/應迴路ί 该傳送與接收方法包括：首傲糸統 傳送/接收控制訊號來起始訊’於J 是處於高電位"i"之傳送訊號ς戽傳 號’在電源供應訊號之第一個週： ’導通電源開關及控制電路纟且入週 /月' 二開關分別連接至一電源及的 —端接至電源而另一端接至J地1 提供一掃描訊號（即通道選；=點 應出一特定之通道並導通該特定 200409041 五、發明說明（18) 道，此將使感應迴路構成一封閉迴路，並將電源供應到感 應迴路；其次，同樣於傳送訊號時序中，電源供應訊號時 序第一個週期的低電位π 0 π的時序中導通電源開關及控制 電路組合中的另外特定兩開關，並使此二開關分別連接至 一接地點及一電源，如此將使感應迴路一端接至接地點而 另一端接至電源，因此於高電位時序及低電位時序中，於 感應迴路中之電流方相將相反；其中，電源供應訊號之頻 率幾乎等於指標設備共振電路之共振頻率，如此才能感應 出最大之訊號；在傳送訊號之時序中，亦提供一放大器致 能/除能訊號以使放大器電路處於除能的狀態；然後，依 此傳送時間區間内的電源供應訊號之週期，重覆執行。於 接收訊號期間，提供一傳送/接收控制訊號來起始訊號的 接收，以實施例而言即是處於低電位π οπ之接收訊號時序 ，以及提供一電源供應控制訊號，以使電源開關及控制電 路組合中與共接點電性連接之開關保持在接地的狀態；且 由該微處理器同步地提供一掃描訊號（即通道選擇訊號） 至該通道選擇器，以相應出一特定之通道並導通該特定之 通道，此將使感應迴路構成一封閉迴路，以接收一無線-無電池指標設備所發射的該電磁訊號。 接下來是本發明的詳細說明，並藉由第三圖至第五圖 來說明本發明之具體實施例及較佳實施例的電路操作情形

200409041 五、發明說明（19) · 首先’請參考第三圖。第三圖為本發明具體實施例的 電路示意圖，包括一無線-無電池指標設備1〇( c〇rd less battery less P〇inter apparatus)，其可接收來自數位 板系統上的感應迴路（inductive 1〇〇p) 8〇所發射出的電 磁能，並經其内部的儲能電路儲存電能後，發射另一電磁 能量。一多通道開關組合電路2〇(multi_channel switeh sets)，其更包括一可藉由傳送/接收時序來控制的電源 開關及控制電路組合21; —通道選擇器（channel selector) 22,其係數位板系統在傳送/接收時間區間内 ，可依微處理器所發出的全域掃描訊號（即全域通道 訊號），依序導通並經感應迴路傳送/接收訊號，另、盆 亦能依據微處理器所發出的區域掃描訊號（即區域首、、登 擇訊號）’對特定的某些通道執行傳送/接收訊號；一2〜、雨^ 道開關組合（channel switches) 23,其係依據〜通’、 益=2之訊號，尋找出一相應之開關，並使該開關形成義 狀態。一感應迴路組合80 ’其一端係分別與通道開 = 23電性地連接，而另一端則連接至一共接點’以便在傳: 訊號的時間區間中，形成一封閉迴路並能傳送電磁能，g 時亦能在接收訊號的時間區間中’形成一封閉迴路^ 1 無線-無電池指標設備1 0所發射的電磁能。一放大器電路 ^0，其係具有將接收訊號放大之功能，且其致能能狀 態係由一放大器致能/除能控制訊號來控制，此訊號^控 制時序與傳送/接收控制訊號類似。一位置訊號轉換電路 4 〇，其係對該放大之接收訊號進行轉換。一壓力訊號轉換

第24頁 200409041 五、發明說明（20) ' ---------- η5Λ:其係對該放大之接收訊號進行轉換。—類比/數 換ί路:二〇φ其係將該位置訊號轉換電路及該墨力訊號轉 換：路所輸出之類比訊號轉換成數位訊號。一微處理器70 二，用以控制傳送/接收及電源供應之時序脈衝，益且 ^知描訊號（即通道選擇訊號），同時依據類比/數位 将換益所提供之數位訊號，進行無線—無電池位 置之計算。 接者’凊參考第四圖。假設數位板系統在傳送訊號期 間（即時序脈衝處於高電位” 1 ”），由第四a圖及第四b圖 所示，在電源供應訊號” B，，處於第一個週期的高電位時（ 十1 ) ’則第三圖中的電源開關及控制電路組合2 1中的 巧關2 1 1會形成導通（c 1 ose)的狀態，此時，電源開關及 控制電路組合2 1會提供一電源（VCC)至感應迴路；而當 電源供應訊號” B ’’處於第一個週期的低電位時（即，1 0 ”）， 則第三圖中的電源開關控制電路2 1中的開關2 1 1會保持開 路（open)的狀態，此時，電源開關控制電路21則無法提 供—電源（VCC)至感應迴路。然後，依此傳送時間區間 内的電源供應訊號π Βπ重覆執行，其中，此電源供應訊號b 之頻率幾乎等於指標設備共振電路1 0之共振頻率，如此才 能感應出最大之訊號；以第四3圖及第四b圖所示為例，其 顯示在傳送/接收的時間區間内，共執行八個週期，而此 八個週期僅係為示意而非限定。 200409041 五、發明說明（21) 當在傳送的時間區間中，如第四b圖所示，其會依電 源供應訊號π Βπ之時序，如第四a圖所示，將開關2 1 1依序 地導通/開路，在此之前，微處理器會先傳送掃描訊號（ 通道選擇訊號）至通道選擇器22，以此來導通特定之通道 開關，並與相連之感應迴路8 0構成一封閉迴路，以便將電 源（VCC)能經由開關2 1 1及特定之通道開關，而使電源（ VCC)能供應到特定之感應迴路8 0上，以使數位板系統能 藉由此特定之感應迴路傳送電磁訊號至相鄰空間中。另外 ，在傳送時間區間中，因放大器3 0之輸入端亦會有接收到 電源供應訊號，但是此一在傳送時間區間所接收到的訊號 ，並非本發明電路設計上所要接收的訊號，為避此不必要 的訊號干擾，由放大器致能/除能控制訊號n Cπ將放大器除 能，因此可將不必要的接收訊號隔離。 假設數位板系統在接收訊號期間（即傳送/接收訊號A 處於低電位π 0 π )，由第四a圖及第四b圖所示，則不論電 源供應訊號係處於高電位時（π 1π)抑或低電位（π 0 π)， 第三圖中的電源開關控制電路2 1中的開關2 1 1會一直保持 在開路（open)的狀態。 在接收訊號的時間區間中，由於電源開關及控制電路 組合21中的開關21 1均保持在開路（open)的狀態，因此 不會供應電源（VCC)至感應迴路80。在此同時，由於無 線-無電池指標設備1 0可於前述傳送訊號期間，感應接收

200409041 五、發明說明（22) ' 並儲存一經由感應迴路80所傳送之電磁能，進而發射出另 一電磁能量。因此，經過對每一感應迴路8〇進行發射電磁 吼號及接收電磁訊號之掃描後，可尋找出接收訊號較大的 複數條感應迴路，此即「全域掃描」；之後再進行「區域 掃描」，其係將接收訊號較大的複數條感應迴路，以感應 接收δίΐ號最大之感應迴路發射電磁訊號再依序由此複數條 感應迴路接收電磁訊號，以便使無線—無電池指標設備i 〇 接收電磁訊號並再發射另一電磁訊號至感應迴路，再由感 應迴路接收後傳送至放大器電路30。待數位板系統將無線 -無電池指標設備1 0所傳送的訊號接收並經放大器電路3 0 處理後，會再送至位置訊號轉換電路（position Signal converting circuit) 40及壓力訊號轉換電路（pressure signal converting circuit) 5 0中，分別將轉換後之訊 號，經過個別的類比/數位轉換器60 ( analog to digital converter; ADC)轉換成數位訊號後，送至微處理器70中 ’並經由座標計算及判斷，計算出無線-無電池指標設備 1 0的精確位置及相關之狀態訊息。 在本發明的具體實施例中，係以一多通道開關組合電 路2 0來取代類比開關及三態閘，其目的係藉由半導體製程 所製造的（類比）開關之導通阻抗（π 〇 N ” i m p e d a n c e )可 降低至0 · 2 5 o h m至1 0 o h m之間’因此當開關2 1 1在傳送時間 區間被導通時，可將電源（VCC)直接經過類比開關2 1 1及 通道開關組合2 3，而將電流傳送至感應迴路8 0上，用以發

200409041 五、發明說明（23) 射一電磁能量。由於 的導通阻抗相對於習 常小的’因此在導通 drop)就相對的小， 8 0，使得所傳送的功 。另外，在電路的配 。同時本發明具體實 限定，而係依據數位 的0 多通道開關組合電路2 0内的開關2 1 1 知技術之類比開關導通阻抗來說是非 阻抗上所產生的電麼降（voltage 故可將大部份的電壓都送至感應迴路 率效益較習知技術之類比開關電路高 置上’亦較先前技術單純且節省空間 施例中的通道開關組合2 3之數目並不 板之大小及感應迴路8 0之設計而決定

^ θ有鑑於本發明具體實施例中所述之數位板系統，雖然 可提升傳送/接收時之功率效益、簡化電源開關及控制電 路組合及降低電路所佔之空間等優點，但在電源供應訊號 時序的控制上，則僅有在高電位才能夠將電源（vcc)導 通至感應迴路8 〇，用以傳送電磁訊號。因此，為提高數位 板系統的功率傳送效益，本發明進一步再提出一較佳實施 例、’其係對前述具體實施例中的電源開關及控制電路組合 2 行改良，以使其在傳送訊號的期間，均可由具有選擇 2肖b的通道選擇器2 2來選擇出一特定的通道，以使某些特 疋之電源開關2 1 1〜2 1 4在電源供應訊號之兩電位及低電位 期間=能夠提供電源至特定的感應迴路，因此數位板系統 定感應迴路在電源供應訊號之高電位及低電位期間， 二开^成封閉之迴路，但其於高電位及低電位期間之電 &方相是相反，因而能夠對一特定感應迴路8〇提供更強的

200409041 五、發明說明（24) ’ 電磁能量電源（詳細電路將在後續第五圖之中說明）。在 接收訊號的期間’則亦可藉由通道選擇器2 2的選擇，而使 得相應於通道選擇器2 2之一特定之通道2 3在此接收訊號的 期間能夠被導通，用以接收無線-無電池指標設備丨〇所傳 送的另一訊號。然而’此被導通之通道23可能會與傳送訊 號期間所導通的通道不同。此外，在接收訊號的期間，均 會有一特定之電源開關保持接地（grounding)的狀態， 以使該特定之感應迴路形成封閉迴路。 第五圖為本發明較#每

圖中的電源開關及控制^施例之電路示意圖，由於第3 、213、2U)，在傳迸虹合210中之開關（21卜212 時序處於高電位” Γ，），甘時間區間内（即傳送/接收訊號 低電位η 0 π時，其所步成/、在電源供應訊號為咼電位H ，因此，本發明具體實^;封+閉迴路中之電流極性會相反 路組合可稱為雙向電源卩=所使用之電源開關及控制1 、用關及控制電路組合2 1 0。 此外’第三圖所示

之較佳實施例之電路示Α =靶例電路示意圖與第五圖所示 組合（即2 1與2 1 0)不δ思圖中，除了電源開關及控制電路 同，因此有關本發明第㈤外’其-餘各部份之電路功能均相 路功能，不再重覆描述，2所示之較佳實施例中所示之電 電路2 1 0作詳細之說明，、對改良後的雙向電源開關控制 ’以簡化冗長的重覆說明。

第29頁 五、發明說明（25) 假設數位板系統在 時序處於高電位，，1 "丨，\ α號期間（即傳送/接收訊號 源供應訊號時序處於第_由^第四&圖及第四b圖所示，在電 圖中的電源開關及控制;】f，的高電位”Γ時，則第五 形成導通（cl〇se)的狀、、且s 210中的211及21 3開關會 (觸，而開關21^ν/Λ，開關211會連接一電源 212及214則均保持在開ς 然而，另外兩個開關 應訊號時序處於第—個週s ^ H接者’當電源供 開二=?及控制電路組合210中的開關211及213兩 ♦成i、畜:开路（〇pen),狀態，而212及214兩開關則會 ^ ^ 、（：1〇3幻的狀態，此時，開關212會形成接地， :開關214則會連接一電源（vcc)。然後，依此傳送時間 區間内的電源供應訊號時序之週期，重覆執行。由上所述 ’在本發明較佳實施例中的雙向電源開關控制電路2 1 〇， 其無論是在電源供應訊號時序的高電位抑或是低電位中， 均會使被導通的開關與一電源（VCC)及一接地點連接。 同樣以第四a圖及第四b圖所示為例，傳送/接收的時 間區間内，共執行八個週期，而此八個週期僅係為示意而 非限定。 當在傳送訊號的時間區間的同時，微處理器會送出掃 描（通道選擇）訊號，依序經由通道選擇器2 2來選擇導通 相應之開關，因此^與相連之感應迴路80構成一封閉迴路

200409041 五、發明說明（26) --;— :二便將電源（VCC)、經由雙向電源開關 210及一相應之開關導通至感應迴路8〇上，而= =、、且口 系統能傳送電磁訊號至相鄰空間中。舉例來#、 、a文位板 系統在傳送訊號期間（即傳送/接收訊號時^兄’當^數位板 1 ’，），而電源供應時序處於第一個週期的高处;”=電位 則第五圖中的雙向電源開關及控制電路組合 1”時， 21 3開關會形成導通（cl〇se)的狀態，此時中的211及 連接一電源（VCC)，而開關213則會形成接開關211會 方向為由開關211經感應迴路至開關213， ，因此電流 關2 1 3與感應迴路將構成一封閉迴路。 汗關2 1 1及開

接著，當電源供應時序處於第一個週 時，則第五圖中的雙向電源開關及控制電.的低電位” 〇，， 開關211及213兩開關會保持開路（〇1^11)、、'且^21〇中的 及2 1 4兩開關則會形成導通（c丨〇se)的狀能狀怨，而2 i 2 2 1 2會形成接地，而開關2丨4則會連接一 $，此時，開關 此電流方向為由開關2 1 4經感應迴路至開關、（VCC)，因 2 1 2及開關2 1 4與感應迴路將構成一封閉、回2 1 2，故開關 傳送時間區間内的電源供應訊號時序之=^ °然後，依此 由上所述，在本發明較佳實施例中的而期，重覆執行。 電路組合210,其無論是在電源供應訊號^電源開^關及控制 或低電位中，均會與感應迴路8 〇構成一 u、、的鬲電位抑 :成岔封閉迴路之極性相反’因此不論在庙此時所 序的咼電位抑或低電位週期内，本發 ’、，、應訊號時 X乃的数位板系έ 、、先岣能

第31頁 200409041 五、發明說明（27) β 傳送電磁訊號至相鄰空間中，故可獲得較大的傳送功率。 然而，為避免產生不必要的訊號干擾，同樣的，微處理器 亦會伴隨地送出一放大器致能/除能控制訊號，如第四cSj 所示’以使數位板系統在傳送訊號期間，放大器電路3 〇會 處於不動作（disable)的狀態，以便將不必要的接收訊 號隔離。 電位 序處 向電 保持 接地 電位 組合 連接 狀態 時序 設備 序的 假設數 丨丨〇丨丨）， 於第一 源開關 在開路 點連接 (即”〇丨I 210 中， ’而開 ，然後 之週期 1 0所發 高電位 位板系統在接收訊號期間（即訊號時序處於介 由第四a圖及第四b圖所示，在電源供應訊號啦 個週期的高電位（即” 1 ”）時，則第五圖中的售 及控制電路組合2 1 0中的開關2 1 1、2 1 2及2 1 4, (open)的狀態，僅開關21 3導通（cl〇se)並婆 ，而在電源供應訊號時序處於第一個週期的作 )時’則第五圖中的雙向電源開關及控制電碎 仍然只有開關213是導通（ci〇se)並與接地黑 關211、21 2及21 4則仍然會保持開路u'pen): ’同樣的依此接收時間區間内的電源供應訊號 ，重覆執行，亦即，在接收無線-無電池指標^ 射的電磁能量時’開關2 1 3在電源供應訊號 及低電位週期中，均保持接地的狀態'°儿、

由於無 感應並接收 線-無電池指標設備1 0於前述傳送訊號期 經由感應迴路8 0所傳送之電磁的 ϋ* 曰’ 月匕，並可於完

200409041 五、發明說明（28) ' '一" 〜 ; ，儲此後，發射出另_電磁能量。由第五圖可知，經過對 忍應迴路8 0進行全域掃描後，可尋找出接收訊號較大的複 數條感應迴路，因此可再將接收訊號較大的複數條感應迴 路進行區域掃描，以便使無線-無電池指標設備1 0所發射 的電磁訊號能經由此複數條感應迴路之感應接收，依時分 序傳送至放大器電路3 0。待數位板系統將無線-無電池指 標設備1 0所傳送的訊號接收並經放大器電路3 0處理後，會 再送至位置訊號轉換電路（position signal converting circuit) 40及壓力訊號轉換電路(pressure signal c ο n v e r t i n g c i r c u i t) 5 0中，分別將感應訊號，經過個別 的類比 /數位轉換器 60( analog to digital converter ； ADC)轉換成數位訊號後，送至微處理器70中，並經由座標 計算及判斷，計算出無線-無電池指標設備1 0的精確位置 及相關之狀態訊息。 在本發明的較佳實施例中’同樣是以一多通道開關組 合電路2 0來取代類比開關及三態閘’其目的係藉由半導體 製程所製造的（類比）開關之導通阻抗可降低’因此當雙 向電源開關2 1 〇在傳送時間區間被導通時’可與感應迴路 形成一封閉路徑，故可將電源（VCC)直接經過被導通的通 道開關組合2 3，而將電流傳送至感應迴路8 0上，以發射一 電磁能量。由於多通道開關組合電路2 0内的開關導通阻抗 相對於傳統的類比開關阻抗來說是非常小的，因此在導通 阻抗上所產生的電壓降就相對的小’故可將大部份的電壓

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五、發明說明（29) 都送至感應迴路8 0 ’再加上在電源供應時序的高電位及低 電位週期内，感應迴路8 0均能傳送電磁訊號，=使得所傳 送的功率效益較傳統的類比開關電路高。另外，在電路的 配置上’亦較先前技術單純且節省空間。同時本發明呈體 實施例中的通道開關組合23之數目並不限定，而係依^康數 位板之大小及感應迴路8 0之設計而決定的。

如上所述’在本發明較佳實施例中，係提供一種以雙 向傳送/接收功能之開關來控制感應迴路之數位板系統與& 無線-無電池指標設備間的訊號傳送/接收方法，其係使用 一具有雙向傳送/接收功能之多通道開關組合電路2 〇，來 作為數位板系統在傳送/接收訊號期間的電源供應之控制 電路。在傳送汛號的期間，均可由具有選擇功能的通道選 擇器22來選擇出一特定的通道，以使相應於通道選擇器之 一特定通道開關2 3在高電位及低電位時均能夠導通，因此 數位板系統在高電位及低電位週期間，均能形成一封閉之 感，迴路’因而能夠對一與導通通道連接的感應迴路提供 傳送電磁能量的電源。在接收訊號的期間，亦可藉由通道 選擇裔2 2的選擇，而使得相應於通道選擇器2 2之一特定之 通道開關23能夠被導通，用以接收無線—無電池指標設備 所傳送的另一訊號。然而，此被導通之通道可能會與傳送 =號期間=導通的通道不同。此外，在接收訊號的期間， 會有一特疋之電源開關保持接地（grounding)的狀態，以 使接收訊號的參考電位保持在零的位準。如上述之改良結

第34頁 200409041 五、發明說明（30) 果，本發明能符合經濟上的效益與產業上的利用性。 當然，本發明除了可能應用在具有無電池指標設備之 電磁感應系統的感應迴路上，也可能用在任何感應迴路之 座標定位方法中。顯然地，依照上面實施例中的描述，本 發明可能有許多的修正與差異。因此需要在其附加的權利 要求項之範圍内加以理解，除了上述詳細的描述外，本發 明還可以廣泛地在其他的實施例中施行。

上述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本 發明之申請專利範圍；凡其它未脫離本發明所揭示之精神 下所完成的等效改變或修飾，均應包含在下述申請專利範 圍内。

第35頁 200409041 圖式簡單說明 圖式的簡單說明： 第一圖所示係為先前技術的電路示意圖； 第二圖所示係為另一先前技術的電路示意圖； 第三圖所示係為根據本發明具體實施例中的電路示意 圖， 第四a圖所示係為根據本發明實施例中的電源供應訊 號示意圖； 第四b圖所示係為根據本發明實施例中的傳送/接收控 制訊號示意圖，其中Tx為傳送期間，Rx為接收期間； 第四c圖所示係為根據本發明實施例中的放大器致能/ 除能控制訊號示意圖； 第五圖所示係為根據本發明較佳具體實施例中的電路 不意圖， 主要部分之代表符號：

A B 傳送/接收控制訊號接點 電源供應控制訊號接點

第36頁 200409041 圖式簡單說明

放大器致能/除能控制訊號接點 C 無線-無電池指標設備 10 多通道開關組合電路 20 雙向電源開關及控制電路組合 210 電源開關 2 1 1、2 1 2、2 1 3、2 1 4 反向器 215a、 215b、 215c AND邏輯閘 電源開關及控制電路組合 通道選擇器 通道開關組合 放大器電路 位置訊號轉換電路 壓力訊號轉換電路 類比/數位轉換器 微處理器 感應迴路 216、 216a、 216b、 216c 21 22 23 30 40 50 60 70 80

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Claims (1)

1. 200409041 六、申請專利範圍 ‘ 1. 一種以多通道開關組合電路控制感應超路與無線—無電 池指標設備間的訊號傳送/接收的數位板系統，包含： 一無線-無電池指標設備’係接收一感應迴路所傳送 之一第一電磁訊號，並藉由電磁感應儲存電能以便於發射 一第二電磁訊號； 一多通道開關組合電路，其係與一微處理器、一放大 器電路及該感應迴路電性地連接，以作為一數位板系統在 傳送/接收的時序週期内，選擇一特定之該感應迴路執行 K、/二該丄一Λ磁訊號及該第二電磁訊號之功能，該 多通道開關組合電路更進一步包括： 一電源開關及控制電路組合，且 接收時序及一電源供應訊號時 ，、係藉由一傳达/ 或開路； 外术&制一電源開關的導通 一通道選擇器，其鱼> μ 並在該數位板系統之該傳^ ^ 該微處理器電性地連接， 理器所發出的掃描（通道^接收時間區間内，依該微處 通道並經該感應迴路值这)訊就’依序導通一特定之 吟1哥廷/接收訊梦· 一通道開關組合，其 二，、 接，且依據該通道選摆势 糸/、該感應迴路電性地連 ^ σ§ ^ 道，並使該特定通道與該 ^〜，哥找出一相應之特定通 器電路電性連接；以及^ 開關及控制電路組合/放大 一感應迴路組合，复—山 合電性地連接，另—端^與二二端係分別與該通道開關組 傳送訊號的時間區間中，二，、接點電性地連接，以便在 犯形成一封閉迴路並傳送該第一

   ISHH 第38頁 200409041 I六、申請專利範圍 ' ---；一 r m:同時在接收訊號的時間區間中，接收該無線-.、、、電池扣標設備所發射的該第二電磁訊號·， 放大器電路，其係與該多通道開闕組合電路電性地 、接具有將接收之該第二電磁訊號放大之功能； 位置汛號轉換電路，其係與該放大電路及一類比/ 數位轉換器電性地連接，具有對該放大訊號轉換成具有位 置訊息之訊號之功能； 一壓力訊號轉換電路，其係與該放大電路及一類比/ 數位轉換器電性地連接，具有對該放大訊號轉換成具有壓 力訊息之訊號之功能； 一類比/數位轉換器’其係與該位置訊號轉換電路及 该壓力訊號轉換電路電性地連接，具有將該位置訊號轉換 電路及該壓力訊號轉換電路所轉換之類比訊號轉換成數位 訊號之功能； 一微處理器’其係與5亥多通道開關組合電路及該類比 /數位轉換器電性地連接，並可提供控制該傳送/接收及電 源供應之訊號，以及具有提供掃描（通道選擇）訊號之功 能，同時依據該類比/數位轉換器所提供之數位訊號，進 行無線—無電池指標設備位置之計算。 一指里吃 所無 1 U 4該掃 IX線中域 第無其全 圍與，一 範路統栝 利迴系包 專應板號 請感位訊 申制數 如控的擇 2.珞枚選 組傳 關號 開訊 道的 通間 多備 以設 種標 描號 掃訊 該描 之掃 出域 發區 所\ 器及 € ^ ^ 合送 第39頁 200409041 六、申請專利範圍 3. 如申請專利範圍第1項所述之一種以多通道開關組合電 路控制感應迴路與無線-無電池指標設備間的訊號傳送/接 收的數位板系統，其中該通道選擇器接腳組合數（m)與 該通道開關接腳組合數（η)之間的關係依據該數位板之 大小及該感應迴路之設計而決定的。

   4. 如申請專利範圍第1項所述之一種以多通道開關組合電 路控制感應迴路與無線-無電池指標設備間的訊號傳送/接 收的數位板系統，其中與該感應迴路組合電性地連接之共 接點，可連接至一接地電位。 5. —種多通道開關組合電路控制具有感應迴路與無線-無 電池指標設備的數位板系統之傳送與接收方法，該傳送與 接收方法包括· 於傳送訊號期間： 首先，提供一處於高電位π Γ之傳送訊號時序以及 一處於電源供應訊號時序第一個週期的高電位’’ Γ之時 序；

   導通一電源開關控制電路中的二開關，其中一 開關連接至一電源而另一開關連接至地； 由一微處理器於傳送訊號期間之初期提供一掃 描（通道選擇）訊號至通道選擇器，以相應出一特定之通道 並導通該特定之通道；

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   六、申請專利範圍 與一感應迴路構成一封閉迴路，並由該前述之 二開關將該電源供應到該感應迴路，以使該數位板系統能 傳送一電磁訊號至相鄰空間中； 其次，同樣於該傳送訊號期間以及提供一處於電源 供應訊號時序第一個週期的低電位π 0 π之時序； 導通一電源開關及控制電路組合中的另二開 關，其中一開關連接至地一而另一開關連接至電源； 提供一放大器致能/除能訊號，以使該放大器電路 處於除能的狀態；以及 依此傳送期間内的電源供應訊號，重覆執行；

   於接收訊號期間： 首先，提供一處於低電位π 0π之接收訊號時序以及 一處於電源供應訊號時序第一個週期的高電位π 1π之時 序； 使該電源開關控制電路中的三個開關保持開路 的狀態，唯與感應迴路共接點可接地之開關保持導通； 接著，於該接收訊號期間以及於電源供應訊號時序 第一個週期的低電位π οπ之時序；

   使該電源開關控制電路中的三個開關依舊保持 開路的狀態，而與感應迴路共接點可接地之開關依舊保持 導通； 由該微處理器於接收訊號期間之初期提供一掃 描（通道選擇）訊號至該通道選擇器，以相應出一特定之 通道並導通該特定之通道；以及

   第41頁 200409041 六、申請專利範圍 接收該無線-無電池指標設備所發射的該電磁 訊號。 6. —種具有提供感應迴路雙向電源供應之多通道開關組合 電路控制感應迴路與無線-無電池指標設備間的訊號傳送/ 接收的數位板系統’包含： 一無線-無電池指標設備，其係接收一感應迴路所傳 送之一第一電磁訊號，並藉由一電磁感應儲存電能以便於 發射一第二電磁訊號；

   一多通道開關組合電路，其係與一微處理器、一放大 器電路及該感應迴路電性地連接，以作為數位板系統在傳 送/接收的週期内，選擇一特定之該感應迴路執行傳送/接 收該第一電磁訊號及該第二電磁訊號之功能，該多通道開 關組合電路更進一步包括： 一雙向電源開關及控制電路組合，其藉由一傳送 /接收訊號及一電源供應訊號來控制開關的導通或開路； 一通道選擇器，其係與該微處理器電性地連接， 並在該數位板系統之該傳送/接收時間區間内，依該微處 理器所發出的掃描（通道選擇）訊號，依序導通一特定之 通道並經該感應迴路傳送/接收訊號；

   一通道開關組合，其係與該感應迴路電性地連 接，且依據該通道選擇器之訊號，尋找出一相應之通道， 並使該通道與該電源開關組合/該放大器電路電性連接； 以及

   第42頁 200409041 六、申請專利範圍 _： 一感應迴路組合， 山〆 合電性地連接，另一端^遍/、一端係分別與該通道開關組 路電性地連接，以便I傳與該雙向電源開關及一放大器電 封閉迴路並傳送該第一電送訊號的時間區間中，能形成一 區間中，接收該無線―盔訊號’同時在接收訊號的時間 磁訊號； “、、電、/也指標設傷所發射的該第二電 一放大器電路，其係鱼▲夕、、、 連接，具有將接收之誃證Γ該多通道開關組合電路電性地 一位置訊號轉換電路了 2磁訊號放大之功能； 數位轉換器電性地連接，且/、係與該放大電路及一類比/ 置訊息之訊號之功能；^有對°亥放大矾號轉換成具有位

   一壓力訊號轉換電路，1 數位轉換器電性地連接，罝;；係该放大電路及一類比/ 力訊息之訊號之功能； 對4放大訊號轉換成具有壓 一類比/數位轉換器 該壓力訊號轉換電路電性 電路及該壓力訊號轉換電 訊號之功能； 其係與該位置訊號轉換電路及 地連接，具有將該位置訊號轉換 路所轉換之類比訊號轉換成數位 微處理器 /、1乐興該多通道開關 /數位轉換器電性地連接，並可提供控制該5傳送2 = 2 源供應之訊號，以及具有提供掃描（通道 叹A

   疋避擇）^夕 能，同時依據該類比/數位轉換器所提供之# y ^ /、〜默位訊號， 行無線-無電池指標設備位置之計算。

   第43頁 200409041 六、申請專利範圍 ' : 7·如申明專利，圍第6項所述之一種具有提供感應迴路雙 向電源供應之夕通道開關組合電路控制感應迴路與無線一 無電池指標設備間的訊號傳送/接收的數位板系统，其中 該微處理器所發出之該掃描（通道選擇）m 全域 掃描訊號及一區域掃描訊號。 112 ί利ϊ圍f 6項所述之一種具有提供感應迴路雙 道開關組合電路控制感應迴路與無線-無電池♦曰U間的訊號傳送/接收的數 2道選擇器接腳組合數（m)與該通道=腳 的的。關係依據該數位板之大小及該感應迴路 9 ·如申請專利範圍第6項所述之一福呈女& 向電源供應之多通道開關組合電路栌：供感應迴路雙 無電池指標設備間的訊號傳送/接收W感^迴路與無線― 該感應迴路於傳送訊號期間所形成的的封數門位板系統，其中 性交互相反。 /成的封閉迴路中其電流極 10·—種具有提供感應迴路雙向電源供廡 合電路控制感應迴路並提供感應迴路等"夕通道開關組 與無線-無電池指標設備的數位板夺向德電源之供應方法 法，該傳送與接收方法包括：糸、、先之傳送與接收方 於傳送訊號期間：

   200409041 六、申請專利範圍 首先，提供一處於高電位π 1π之傳送訊號時序以及 一處於電源供應訊號第一個週期的高電位π 1π的時序； 導通電源開關及控制電路組合中的特定兩開 關，並使該兩開關分別連接至一電源及一接地點，使一感 應迴路之一端接至該電源而另一端接至該接地點； 一微處理器於傳送訊號期間之初期提供一掃描 (通道選擇）訊號至通道選擇器，以相應出一特定之通道 並導通該特定之通道，使感應迴路構成一封閉迴路，並將 該電源供應到該感應迴路； 其次，同樣於傳送訊號期間以及提供一處於電源供 應訊號第一個週期的低電位π οπ的時序； 導通電源開關及控制電路組合中的另外特定兩 開關，並使該兩開關分別連接至一接地點及一電源，使感 應迴路一端接至該接地點而另一端接至該電源； 提供一放大器致能/除能訊號，以使放大器電路處 於除能的狀態；以及 依此傳送時間區間内的電源供應訊號之週期，重覆 執行； 於接收訊號期間， 提供一處於低電位π οπ之接收訊號時序以及一電源 供應訊號時序； 使該電源開關及控制電路組合與該共接點電性連接 之開關保持接地的狀態； 由該微處理器於接收訊號期間之初期提供一掃描

   第45頁 200409041 六、申請專利範圍 道 號 通 之·， 定路 特迴 一閉 出封 應一 相成 以構 ，路 器迴 擇應 選感 道使 通， 該道 至通 號之 訊定 }特 擇該 選通 道導 通並 訊 磁 電 該 的 射 發 所 備 設 標 指 池 無 - 線 無 1 收 接 路供 迴提 應並 感路 供迴 提應 有感 具制 種控 一路 之電 述合 所組 师關 1開 第道 圍通 範多 利之 專應 請供 申源 如電 • 向 11雙 該 淘 L - 在 線中 無其 與’ 法法 方方 應收 供接 之與 源送 電傳 向之 雙統 路系 迴板 應位 感數 池 電 匕曰 設 標 的 時 位 電。 高路 於迴 處閉 序封 時一 號成 訊形 應合 供組 源關 m,f 該道 當通 ，該 間由 期藉 序路 時迴 號應 訊感 送該 1 2.如申請專利範圍第1 0項所述之一種具有提供感應迴路 雙向電源供應之多通道開關組合電路控制感應迴路並提供 感應迴路雙向電源之供應方法與無線-無電池指標設備的 數位板系統之傳送與接收方法，其中在該傳送訊號時序期 間，當該電源供應訊號時序處於低電位時，該感應迴路藉 由該通道開關組合形成一封閉迴路。 1 3.如申請專利範圍第1 0項所述之一種具有提供感應迴路 雙向電源供應之多通道開關組合電路控制感應迴路並提供 感應迴路雙向電源之供應方法與無線-無電池指標設備的 數位板系統之傳送與接收方法，其中在該傳送訊號時序期

   第46頁 200409041 六、申請專利範圍 間，該電源供應訊號於高電位及低電位之時序中，其感應 迴路中之電流方向相反。 1 4.如申請專利範圍第1 0項所述之一種具有提供感應迴路 雙向電源供應之多通道開關組合電路控制感應迴路並提供 感應迴路雙向電源之供應方法與無線-無電池指標設備的 數位板系統之傳送與接收方法，其中在該接收訊號時序期 間，該電源供應訊號時序不論處於高電位或低電位，該感 應迴路均藉由該通道開關組合形成一封閉迴路以接收該無 線-無電池指標設備所發射的該第二電磁訊號。 1 5.如申請專利範圍第1 0項所述之一種具有提供感應迴路 雙向電源供應之多通道開關組合電路控制感應迴路並提供 感應迴路雙向電源之供應方法與無線-無電池指標設備的 數位板系統之傳送與接收方法，其中該電源供應訊號之頻 率與無線-無電池指標設備共振電路之共振頻率幾乎相 等，以感應出最大之訊號。

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