TW201014175A - Sensor, sensing method for the sensor, and filter for the sensor - Google Patents

Description

201014175 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種感測器，且特別是有關於-種能 夠辨識觸碰或鄰近的感夠器、感測器的感測方法以及^測 器的濾波器。 A j 【先前技術】 能夠制臟祕⑽如手指或是筆)之觸 輸出觸Ϊ或鄰近結果的感測ϋ，逐漸地被使用在^電 具、计算裝置以及可攜式通信終端機。 韓國專利註冊钱666699減—_ 盆 能夠藉由利用觸控元件的電容所取得之感測信號^押 ==延遲時間差，來辨識透過觸控物件之觸碰I國 算感測信號與參考信號之間的延遲時遲間十差异早疋，其月論計 為，#㈣時財·據觸碰而 ，動的二考# #b以及延遲時間會依據觸碰而變動的感測产 時間差大於參考時間時，辨識為已‘ 遲時間差小於參考時間時，辨識為 物件卢^° Μ ’喊是#觸控感測器透過觸控 物件處在觸她態時，延遲時間也可崎著像 訊、檢測位置、覆蓋厚度及/或觸碰墊類型 而^ 生變動，因此延遲時間差也可能會產生變動；=變； 圖辨識上述種類的觸碰時’因為觸碰ί敏 據迷情況改變，故在衡量此情況下執行調整參考

O m 201014175 j_x.doc 時間之5周整操作是必_。特別是，調整 發期間無可避免的。因為觸點與觸控感測器之間開 ，因產印而異’故調整操作包括一再地改變硬體與修二 體。因此’物件開發時間會因調整時間而延長。—敕 【發明内容】 本發明提供一種感測器，能夠縮短物件開發所必句 调整操作，以及在使財㈣產品時㈣ 關而 維持特有的靈敏度。 無關而 本發明長：供一種感測器的感測方法。 本發明提供一種感測器的濾波器。 ，聲明的一觀點提出一種感測器，包括：一感測資料 剧出單7〇 ’用以輸出依據—物件的觸碰或鄰近而產生叙 =一感測資料·，以及-測定器，用以比較感測㈣與—^ ，值以辨識出觸碰或鄰近，並在未被觸碰或未被鄰近 匕、下變更-第-強度值來指示感測資料，且在觸碰 的狀態下變更-第二強度值來指示感測資料，更利用〜 ，值與第二強度值來變更臨界值，並輪出—輸出^ 才曰示觸碰或鄰近。 ^ 上述之感測資料輸出單元量測可依據觸碰或鄭近而 生變動的-阻抗’並輸出對應所量測到之阻抗的— J作，感測資料。感測資料輸出單元可包括：一感剛信 = = ’用以輸出-參考信號以及依據觸碰或鄰近而‘ 者，考信號而延遲的-感測信號；以及—延遲時間計算 凡’用以檢測感測信號與參考信號之間的一延遲時間差， 5 201014175 並輸出=遲時間差的_延遲資 上述之感測資料輸出單元η 括:-參考時脈產生器，用以產 上述之信號，並輸㈣測信號。 上述之感測育枓輸出單元之延 括：一延遲鏈⑽㈣單元，包括相互串接的多1延早遲元1半包 3響==出具有不同延遲時間的多個延遲 以及用Uk參考錢域次數 =-邊緣檢測器，用以回應參考信號 域，並回應制錄而細 號;二 測信號與參考信號之間的=時遲=出對應感 上述之延遲時間計算單元之延遲鍵單元可包括：一 用以對這魏遲信號、計數停止錢以及—回授信號 ^仃-邏，及運算’並輪出這些延遲信號的—第一延遲信 括這些延遲元件，以減第—延遲信號， 、’2第一延遲信號’且各自輸出這些延遲信號中對應的 號；一反相器’用以反相這些延遲元件中-最後 Z兀件所輸出的-最後延遲信號，並輸出該赌信號； =-計數器’用以回應重置信號而被重置，並計數回授 ^的邊緣而產生重複計數信號，且回應該計數停止信號 u.doc 201014175 而輸出重複計數信號至解;5馬器。 上述之感測器之測定器可包括：—紐單元，用 收感測資料並輸出-感測值；—強度败器，用以在未^ 觸碰或未養近讀態下，㈣感難來變更與輸出第^ ，度值，且不變更第二強度值，並在觸碰捕近的狀態下， 使用感測值錢更與輸出第二強度值，且不變更第一強声 值；以及-決策器(decider)，用以接收第-強度值與第： ❹ 魯 ^度值以計算臨界值’並比較臨界值縣測似判定是^ 有觸碰或鄰近，且輸出一輸出信號。 ^ 亡述，測定器之慮波單元可包括：一第一線性 ::-第-取樣率來接收該感測資料，並消除來 第一遽波資料;—非線㈣波器： 第-濾、㈣料，並將變動限制在—歡的範 t將夕個取樣予以結合，且輸出—第二觀資料；以及 第二線㈣波器，以低於第—取樣率的—第二取樣 j波資料，並移除來自第二渡波資料的雜訊，且 —上述之第—線性濾、波器與第二線性澹波器 一低通濾波器(LPF)或帶通濾波器(BPF)。 ‘、、、 當第一強度值為0時，上述之強度测定器 =，更為感測值，且當第二強度值為〇 I上述之強度 冽疋态可將第二強度值變更為由預設的一第_ 相加而取細触。 $值與感測值 下 根據一實施例，在未被觸碰或未被鄰近之狀餘 201014175 u -doc n:設的一第一時間内變動時，強度測定器可維持 第-強度值’且當❹彳值在第—軸岐有產生變動時， 強度^器可將第—強度值變更域龍。滅另-實施 例，在未被觸碰絲被鄰近之狀態下，當第二強度值小於 預設的-第二值時’強度測定器可維持第—強度值，且當 第二強度值大於第二料n収器可將第—強度值變 更為感測值。根據又-實施例，在未被觸碰或未被鄰近之 狀態下，當第-強度值與感難之間的差值小於預設的一 第三值時’強度測u可維持第—強度值，且當第一強度 值與感測值之_絲大於第三值時，強朗定器可將第 -強度值變更為感測值。在上述實施例中，#第一強度值 大於感測值時’強朗定n可將第—強度錢更為感測值 或將第-強度值變更為由預設的第四值與第一強度值相加 而得的數值’且當第-強度值小於感測值時，強度測定器 可將第-強度值變更為由第—強度值減去第四值而取得的 數值。 根據一實施例，在觸碰或鄰近之狀態下，當感測值在 預設的一第二時間内變動時，強度測定器可雉持第二強度 值，且當感測值在第二時間内沒有產生變動時，強度測定 器可將第一強度值變更為感測值。根據另一實施例，在觸 碰或鄰近之狀悲下，當第二強度值大於由預設.的一第五值 與第一強度值相加而得的數值時，強度測定器可將第二強 度值變更為感測值，且當第二強度值小於由第五值與第一 強度值相加而得的數值時，強度測定器可將第二強度值變 8 201014175 ^j\j ^ .doc . 更為由第五值與第一強度值相加而得的數值。 上述之測定态之決策器可包括：一臨界值計算器，用 以接收第一強度值與第二強度值，並計算臨界值；以及， 一觸控決策器，用以比較臨界值與感測值，以判定是否有 觸碰或鄰近，並依據判定結果輸出一輸出信號。 根據一貫施例，臨界值可包括由預設的一第一偏移值 與臨界值相加而得的一第一臨界值，以及由臨界值減去預 5 又的一第一偏移值而得的一第二臨界值，且臨界值計算器 可輸出第一臨界值與第二臨界值。同時，觸控決策器可在 未被觸碰或未被鄰近之狀態下，當感測值變成大於第一臨 ； 界值時，則判定是有觸碰或鄰近’並在觸碰或鄰近之狀態 下，當感測值變成小於第二臨界值時，則判定是未被觸碰 或未被鄰近。 根據另一實施例，上述之決策器可在未被觸碰或未被 鄰近之狀態下，當感測值大於臨界值長達一第三時間時， 則判定有觸碰或鄰近，並在觸碰或鄰近之狀態下，當感測 _ 值小於臨界值長達一第四時間時，則判定是未被觸碰或未 被鄰近，其中第四時間小於第三時間。 根據又一實施例，上述之決策器可接收第一強度值、 第二強度值與感測值’並在未被觸碰或未被鄰近之狀態 下’當感測值變成大於由預設的一第六值與第一強度值相 加而得的數值時，則判定有觸碰或鄰近，且在觸碰或鄰近 之狀態下，當感測值變成小於由第二強度值減去預設的一 第七值而得的數值時，則判定是未被觸碰或未被鄰近。 201014175 ^u^zzpu.doc 上述之感測器之測定器可更包括一活動檢測器，用以 接收感測值，並當感測值在一預設時間的一預設範圍内 、 時’判疋感測器為不活動，且致能一控制信號。當控制信 - 號被致能時，強度測定器與/或決策器停止操作。在此情況 下，感測器可在外部輸出該控制信號，並控制一外部輸入 裝置的操作。 上述之感測器之測定器可更包括一活動檢測器，用以 接收輸出仏號，並檢測是否有輕拍(tapping)發生，且當輕 拍發生時產生一喚醒信號。在此情況下，感測器可在外部 ❹ 輸出該喚醒信號，並喚醒一外部輸入裝置。 本發明另一觀點提出一種感測方法，包括：一感測值 計算步驟，計算依據一物件的觸碰或鄰近而產生變動的一 ： 感測值’· 一初始化步驟，當一第一強度值為〇時，將第一 強度值變更為感測值，當一第二強度值為〇時，將第二強 度值變更為由預設的一第一值與感測值相加而取得的數 值，第強度值變更步驟，在未被觸碰或未被鄰近之狀 態下，接收感測值並變更第一強度值；一第二強度值變 步驟，在觸碰或鄰近之狀態下，接收感測值並變更第二強 © 度值:厂臨界值計算步驟，接收第一強度值與第二強度值， 並計算一臨界值；以及，一辨識步驟，比較感測資料與臨 界值’並辨識出觸碰或鄰近。 η 上述之感測值可對應依據物件的觸碰或鄰近而 變動的-阻抗。另-方面，上述之感測值可對應一 號與-感測信號之間的一延遲時間差’其中感測信號會在 30 201014175 juvzzpif.doc - 物件被觸碰或被鄰近時隨著參考信號而延遲。 ，根據-實施例’上述之第—強度值變更步驟可包括， 當感測值在預設的一第一時間内變動時，維持第一強度 值，以及，當感測值在第一時間内沒有產生變動時，將第 一強度值變更為感測值。根據另一實施例，上述之第一強 度值變更步驟可包括，當第二強度值小於預設的一第二值 時’維持第-強度值’以及’當第二強度值大於第二值時， 將第一強度值變更為感測值。根據另一實施例，上述之第 -強度值變更步料包括H強度值與制值之間的 差值小於預設的一第三值時，維持第一強度值，以及，當 第一強度值與感測值之間的差值大於第三值時，將第一強 度值變更為感測值。根據上述實施例，上述之第一強度值 變更步驟可包括，當第一強度值大於感測值時，將第一強 度值變更為感測值或是將第一強度值變更為由預設的一第 四值與第一強度值相加而取得的數值，且當第一強度值小 於感測值時，將第一強度值變更為由第一強度值減去第四 Θ 值而得的數值。 根據一實施例，上述之第二強度值變更步驟可包括， 當感測值在預設的一第二時間内變動時，維持第二強度 值，以及，當感測值在第二時間内沒有產生變動時，將第 二強度值變更為感測值。根據另一實施例，上述之第二強 度值變更步驟可包括，當第二強度值大於由預設的一第五 值與第一強度值相加而得的數值時，將第二強度值變更為 感測值，當第二強度值小於由第五值與第一強度值相加而 201014175 j jjix. d〇C :=:苐二強度值變更為由第五值與第-強度值 或未被二斤，上述之辨識步驟可包括，在未被觸碰 -被鄰近之狀癌下，當感測值大於臨 :態鄰近的狀態，以及，二近 定As '聰小於臨界值絲—第四時間時，則判 j未被觸碰或未被鄰近的狀態，其中第 時間。根據另一實施例， 于於第一 值盥界值可包括—第一臨界 以曰\ ί 且上述之臨界值計算步驟可包括，藉 ^㈣—第—偏移值與臨界值來計算第—臨界值’ :° I值減去預·—第二偏移值來計算第二臨界值， 上述之辨識步驟可包括，在未被觸碰或未被鄰近之 ::二大於第一臨界值時，則判定為觸碰 〇 d热笛的狀並在觸碰或鄰近之狀態下，當感測值變成 〜第二臨界值時，㈣定為未被觸碰絲被鄰近的狀態。 &一本發明又一觀點提出一種感測器的濾波器，包括：一 =fit濾波器，以一第—取樣率來接收依據觸碰或鄰近 變動的一感測資料，並消除來自感測資料的雜吒， it:第一滤波資料:以及，-第二遽波器，與第二線 沾一益相互串接，用以接收第一濾波資料，且過濾第— 濾波資料，並輸出一第二濾波資料。 时，據-實施例，上述之第二濾波器可為一非線性據波 ，，用以接收第一濾波資料，並將變動限制在一取樣 是多個取樣之結合内，且輪出第二s波資料。根據另 12 jiF.doc 201014175 “ &之第二濾波器可為一第二線 第-取樣率的一第二取樣率來接收第〜、波盗’以低於 來自第一濾波資料的雜訊，且於 、波資料，並移除 上述之滤波器可包括第性‘，料。 以及-第二線性遽波器，其中第二線非線性遽波器 取樣率的一第二取樣率來接收第二料f波器以低於第-第二攄波資料的雜訊，且輪出-感^值f料，並移除來自 ❹ ❿ 上述之第-線性遽波器與第二線 一低通濾波器或一帶通濾波器。 /慮波器可各自為 【實施方式】 ’ 以下將參照所_式來詳細 施例的感測器、感測器的感洌方法、以、如艮據本發明之實 圖1緣示為根據本發明一實施例，感測器的濾波器。 測器包括-感測資料輸出單元ig鱼感測器的構造。感 感測資料輪料元1 〇包括—感測信、測定器·，且 遲時間計算單元200。，輪出單元100與一延 ，1所π之方塊的魏將敘述如下。 感測資料輪出單元1G輪出依。 產生變動的一感測資料。感測觸控物件的觸碰而 延遲的—感的觸碰而隨著參考信號^而 測信號sen與參考 ]I早兀200檢測該感 應延遲時間差 ' 曰]的一延遲時間差，並輸出對 觸料來作為感測資料咖a。 盗300利用感測資料d—來列定該觸控物 13 201014175

JU>ZZfUJL.d〇C 件的觸碰，並基於判定結果而輸出一觸控信號touch來指 示觸碰是否已發生。特別是，觸控測定器300會利用感測 資料Ddata來變更一臨界(threshold)值，在感測資料〇data 大於臨界值時判定已發生觸碰，在感測資料Ddata小於臨 界值時判定未發生觸碰，並依據觸碰是否已發生來輸出該 觸控信號touch。臨界值可利用一第一強度值或/與一第二 強度值來計算。第一強度值是觸碰未發生時的強度值，且 八了以對應在未觸碰狀態下感測信號sen與參考信號 之間的延遲時間差。第二強度值是在觸碰狀態下的U強度 值，且其可以對應感測信號sen與參考信號ref之間的延遲 時間差。第一強度值與第二強度值可藉由觸控測定器 利用感測資料Ddata來計算。同樣地，臨界值可包括一第 3d—ft臨界值。觸控測^獅可被架構成當 Μ #枓Ddata大於第—臨界值時判定已發生觸碰，且冬 感測資料DdatM、於第二臨界值時判定未發生觸碰。田 ❹ 、雖然未在圖示中顯示出，但是感測資料輸出單元 測依據觸控物件的觸碰而產生變動的阻抗(例如. ==測到之阻抗(例如:電容)的-數值二為 圖2料為根據本發明—實施例之圖〗所示之 、感測信號輸出單元的構造。感測信號輸出單二二 考時脈產生器11〇、一感測信號產生器 120以及—參者二 號產生器130。感測信號產生器12〇包括一電阻幻：一： 片Pad，且參考k號產生器no包括—電阻汉2。 14 it .doc 201014175 - 圖2所示之方塊的功能將敘述如下。 參考時脈產生器11G輸出—參切脈信號elkr。感測 信號產生器120會延遲該參考時脈信號dkr，並在觸控物 件觸碰墊片pad時輸出延遲後的參考時脈信號此來^為 感測信號sen，且在觸控物件沒有觸碰墊片pad時沒 遲參考時脈信號clkr就輸出該參考時脈信號咖來作 難號咖。特別是，當具有預設電容的觸控物件觸碰塾 m 4 pad時，提供給感測信號產生器—的參考時脈信號 clkr ’會因電阻幻與觸控物件的電容而被延遲某段時 且被輸出作為感測信號屬。相對地，當沒有觸控物件 碰墊片pad時’參考雜信號咖不會被延遲，且被輸出 作為感測信號sen。參考信號產生器13〇不會延遲表 =生=1H)所傳送的參考時脈信號伽，並輸出該參考 時脈信號clkr做為參考信號ref。 雖然未在圖示巾顯示出，但是參考信號產生器η 包括一電容，連接在輸出該參考信號ref的一端盘—接 地，之間，以便與觸控物件_碰無 預定時間，並輸出延遲後的參考時_號^ 圖3繪示為根據本發明一實施例之圖】之感的 f時間計算單元的構造。延遲時間計算單元包括—延= =210、-邊緣檢測器22G、以及—解竭器細。延 2 210包括由一 3輸入的及閘所構成的一開關μw、相 互串接的多個延遲元件D1〜Dn、一反相器猜、以及—計 15 201014175 3uy^2pn.doc 數器CNT。 圖3所示之方塊的功能將敘述如下。、 延遲鏈單元210會響應參考信號ref，而輸出具有不同 延遲時間的多個延遲信號delayO、delayl.·.與一重複叶數广 號iter。重複計數信號iter指示出參考信號ref經由延遲& 單元210反饋之次數的數量。開關ASW會響應該泉考广 號ref、一回授信號fb以及一計數停止信號st〇p，而輪^ 延遲信號delayO(例如：多個延遲信號中的第一延遲作费 作為' —輸入號。特別疋’開關ASW會對參考信號 回授信號fb以及計數停止信號stop執行一邏輯及運算 (logical AND operation)，並產生延遲信號delay〇，且輪出 作為一輸入k號的延遲信號delayO給具有延遲元件 D1〜Dn的延遲鏈單元21〇。延遲元件D1〜Dn會延遲所輸入 的延遲信號delayO，並分別輸出延遲信號ddayl、 delay2、…、delayn。反相器INV會反相該延遲鏈單元210 中最後的延遲元件Dn所輸出的延遲信號delayn(例如：多 個延遲信號中的最後延遲信號），並輸出回授信號fb。計數 ❹ 器CNT會回應該回授信號fb而輸出重複計數信號iter，其 中重複計數信號iter用以指示參考信號ref經由延遲鏈單元 210反饋之次數的數量。特別是，計數器cnt會計數藉 由反相延遲信號delayn而取得之回授信號历的邊緣，並 輸出5亥重複計數信號iter。亦即，計數器cnt會回應邊緣 才《及I器220所輪出的一重置信號代贫而被重置，並回應邊 緣檢測5 220所輪出的計數停止信號stop而停止計數，且 16 201014175 j ”，厶―pif.doc

輸出該重複計數信號iter至解碼器230。另外，計數器CNT 可回應邊緣檢測器220所輪出的計數停止信號对叩而被重 置。 ❹ ❹ 也就是說，延遲鏈單元21〇會回應用以指示延遲時間 之計异開始的參考信號ref而開始操作。延遲鏈單元210 會接收由參考信號ref、回授信號历以及計數停止信號st〇p 經由邏輯及運算所產生的延遲信號delayO，並藉由預設時 間來對延遲信號如匕^^進行延遲，且輸出具有不同延遲時 間的夕個延遲信號delayl、delay2、…、delayn。計數器 會輸出重複計數信號itere同時，延遲鏈單元21()會回應 邊緣^u則器220所輸出的計數停止信號st〇p而停止操作。 邊緣檢測器220回應該參考信號ref而輸出重置信號 並回應感測信號娜而輸出計數停止健轉，並 tltlTdelay0'delayl' -' ^-1 ^出一^ & dew、制町1、...、delayn]之邊緣的數量而 號We。同時，邊緣檢測器220回應該重複 值被：被重置。換言之，重複計數信號如1*的數 值被’k更時，邊緣檢測器22〇會被重置。 _ 會解碼邊緣檢測器220所輸出的代碼信號 延遲ίΐ f CNT所輸出的重複計數信號心，並產生 且輸出延遲資料作為感測資料Ddata。 于、圖3所不的貫施例，延遲時間計管置开 各種其他方式來建構。舉例來說 ° f °由 實現其中此關電路會回應—種重複計數信號 17 201014175 ^ uvzzpn.doc iter而選擇性地輸出一參考信號ref與一回授信號扑。同 時’計數器CNT與解碼器230可從圖3之延遲時間計算 - 單元200中被忽略，且邊緣檢測器220可回應該參考信號 - ref而開始計數延遲信號delayO、delayl、...、delayn-l之 邊緣的數量，並回應該感測信號sen而停止各延遲信號 delayO、delayl、…、delayn-Ι之邊緣的數量的計數，且輸 出對應於延遲信號delayO、delayl、…、delayn·；!之邊緣^ 數量的延遲資料。除此之外，邊緣檢測器22〇可由包括多 個互斥或閘與多個及閘的一種碼產生器來取代。互斥或^ ❿ 可回應重複計數信號iter而照原樣地輸出延遲信^ delayO、delayl、·“、delayn-Ι 或是使延遲信號 delay〇、 delayl、…、delayn-l反相，並輸出反相後的信號作為比對 信號。同時，及閘可對各比對信號與感測信號sen執行邏 輯及(AND)運算，並分別輸出代碼信號c〇de。除此之外， 雖然圖3列舉了具有回授架構的延遲鏈單元21〇，但是沒 有回授架構的延遲鏈也可以被採用。 久 圖2與圖3列舉了延遲型觸控感測器，但本發明不限 於此。也就是說，本發明也可應用在能夠感測依據觸㈣ 響 變化之阻抗(例如：電容)的感測器。在此實施例中，延遲 時間計算單元200可被一阻抗量測單元取代，其中此阻抗 量測單元利用一墊片來量測阻抗(例如：電容），並將所= 測到的阻抗(例如：電容)轉換成—數位值，且輸出此數位 值。阻抗量測單元可以多種方式來提供。舉例來說，阻抗 量測單元可量測依據觸碰而變化之阻抗(例如：電容)所決 18 201014175,

v/ / “心 l_/iI*QOC • 定的一充電或放電時間，並將此充電或放電時間轉換成一 數位值’且輸出此數位值。在此實施例中，可利用一三角 積分類比數位轉換器（delta-sigma analog-to-digital converter)來將充電或放電時間轉換成數位值。 圖4繪示為根據本發明一實施例之圖丨之感測器的觸 控測定器的構造。觸控測定器300包括一濾波單元31〇、 一強度測定器320以及一決策器330。 圖4所示之方塊的功能將敘述如下。 濾波單元310用以將延遲時間計算單元2〇〇所產生的 感測寊料Ddata滤除並輸出一延遲值cd。遽波單元31〇 包括一低通濾波器或是一帶通濾波器，並用以濾除雜訊。 強度測定器320會在觸控物件沒有觸碰墊片pad時利用濾 波單元310所輸出的延遲值CD來變更一強度值(也就是^ 未觸碰狀態下對應感測信號sen與參考信號ref之間的延遲 時間差的第一強度值NTS)，並觸控物件觸碰墊片pad時利 .用延遲值CD來變更-強度值(也就是在觸碰狀態下對應該 ❹ 感測信號sen與參考信號ref之間的延遲時間差的第二強度 值ts)，且輸出第一強度值NTS與第二強度值ts。另: 方面，強度測定器320可回應決策器33〇所輸出的觸控作 號t〇UCh來狀是否已發生觸控。4策器330會利用遽^ 單元310所輸出的延遲值CD、以及強度測定器32〇所輪 出的第-強度值NTS與第二強度值Ts來決定已發生觸 f ’並輸出觸控信號touch來指示是否已發生觸控。特別 气’決策器330會利用強度測定器32〇所輸出的第一強度 19 201014175 juy^/pir.doc 值OTS與第二強度值TS來判定—臨界值，並將臨界值與 f波單兀31G所輪出的延遲值CD進行比較。因此，決策 器330可以在延遲值CD大於或等於臨界值時決定已發生 · 觸碰，並在輯值CD小減界值時決定未發生觸碰。 雖然未在圓示中顯示出’但是按照個別情況來說，觸 控測定器300的澹波單元31〇可在如同沒有慮波下輸出感 測貝，Ddata來作為延遲值CD。換言之，強度測定器似 與決策器330可以利用延遲時間計算單元200所輸出的感 測資料Ddata作為延遲值CD。 ❿

4上所述，雖然圖4列舉了延遲型觸控感測器，但是 本發明也可應用在能夠量測阻抗(例如：電容)的感測器。 在此實施例中，渡波單元31〇可接收感測資料Ddata，此 ，測資料Ddata的取得是藉由將所量測到之阻抗(例如：電 容)轉換成數位值來取代對應於感測信號sen與參考信號 ref之間的延遲時間差的延遲資料，遽波單元31〇更^出u 藉由移除來自感測資料Ddata之雜訊而取得的一感測值。 同時\強度測定器3 2 〇可利用濾波單元3〗〇所輸出的感測 值來變更第一強度值NTS與第二強度值TS。 圖5繪示為根據本發明一實施例之圖4之觸控測定器 3〇〇的濾波單元的構造。濾波單元31〇包括一第一線性濾 波器311、-非線性m 312以及—第二線性滤波器犯: 圖5所示之方塊的功能將敘述如下。 第線性濾波器311以一第一取樣率(例如：丨〇〇KHz) 來取樣一種延遲資料Ddata，並移除來自該延遲資料Ddata 20 201014175

^U7z,z,pif.d〇C ❹ ο 的雜讯，且輸出一第一濾波資料datai。非線性濾波器312 可以一預设的取樣率來接收第一濾波資料datal，並將變動 限制在一預設範圍内，且輸出一第二濾波資料data2。另一 方面，非線性濾波器312可被像是累加的一算術單元來取 代。舉例來說’非線性濾波器312接收第一渡波資料 datal ’並結合多個取樣(例如：8或64個取樣），且輸出第 ^漉波資料data2。另一方面，非線性濾波器312可執行上 述所有的程序’並輪出第二t皮資料她2。第二線性遽波 器31—3以低於第-取樣率的一第二取樣率(例如：ικι^來 取樣第二濾波資料data2，並移除來自第二濾波資料 的雜訊，且輸出1遲值CD。將第二線雜波器313的 取樣率控制在小於第—線性遽波器311的取樣率，可預防 干擾訊號所引起的拍打(beating)。 圖III第一線性渡波器311與第二線性濾、波器313 ^資料’以分別移除來㈣測資料Ddata與 -線性滤波器3U照個別情況來說’第 /-r Am λ,-ύ ^ ά /、第—線性濾波器313中的兩者或是任 何一帶通據波器，以胁狀頻率的干擾。 單元3U)可只包括1顯不出，但是觸控測定器細的據波 波器312以及第」份的第一線性遽波器311、非線性渡 渡波資料姻波器313。在此種情況下，第一 值CD。 疋第二濾波資料data2可被輸出作為延遲 也就疋§兄’雜士面 積由圖5之濾波單元310的使用，強度測 21 201014175 ^u^zzpu.doc 定器320可基於精確的延遲值CD來判 與第二強度值W雖然列舉了延遲 5所不的纽單元31G也可應用在能夠量測阻抗(例如 ，)的觸碰感測器。在此種情況下，滤波單元3ig所輸出^ 感測值可料是對躲參相號时贼鳴號咖沾 延遲時間差的延遲值CD，但是可對應到 B、 (例如：電容)的數值。 之阻抗 圖6繪示為根據本發明一實施例之用以說明在圖 本發明之感測器之觸控測定器300之強度測定器32〇之 定第一強度值NTS的方法的流程圖。 g 利用強度測定器320來判定第一強度值罵的方法將 參照圖6說明如下。 ❹ 卜首先，在步驟^1中，強度測定器320會判定目前的 第-強度值NTS是否為〇。當目前的第_強度值贈為〇 時’強度測定器32〇會在步驟sn中儲存從濾波單元31〇 所接收到之目前的延遲值CD，以作為新的第一強度值。 當初始提供-電源電壓或是重置上述_科，第一強度 值NTS可能為〇。在此種情沉下，第一強度值而可被初 始化為目前的延遲值CD。 、—接著，在步驟S13中，強度測定器32〇會回應該觸控 測定器300之決策器330所輪出的觸控信號t〇uch，來判定 觸控感測H是否在觸碰狀態下。當觸控感卿在觸碰狀態 下，，因為改變第一強度值來指示不在觸碰狀態下的強度 值是不必要的，因此強度測定器320會在步驟S17中維持 22 201014175 . 目前的第一強度值NTS。 S在步驟S13的判定是觸控感測器不在觸碰狀態下 時’強度測定器320會在步驟S14中判定濾波單元310所 ^出的延遲值CD是否在預設的一第一時間(例如：大約12 j)内變動。當延遲值CD在第一時間内變動時，強度測 定器32〇、會在步驟sn中維持目前的第一強度值NTS。據 此’強度測定器320可避免第一強度㈣巧因周遭雜訊所 ❹ ㈣之輯值CD的變動而被更改，且當在未觸碰狀態下 的延遲值CD因環境變動(例如：溫度)或是覆蓋的厚度變 動而產生變化時’可修改第—強度值NTS。 ，，步驟S15巾’強度測定器32〇會判別用來指示在觸 碰狀態下之強度值的第二強度值TS是否小於預設的第一 值D1。當第二強度值Ts小於第一值D1時，強度測定器 320會在步驟S17巾維持目前的第_強度值NTS。據此， 強度測定器320可以被架構成只在第二強度值TS變成大 於第一值D1之後才修改第一強度值NTS。 © 在步驟S16中，強度測定器32〇會判定濾波單元31〇 所輸出的延遲值CD與第—強度值!^丁8之間的差值是否小 於預設的一第二值D2。當延遲值cd與第一強度值NTS 之間的差值小於第二值D2時，強度測定器32〇會在步驟 S17中維持目前的第一強度值1^78。換言之，當延遲值（：]：) 與第一強度值NTS之間的差值小於第二值]〇2時，因為外 部因子的影響是不重要的，故強度測定器32〇可維持目前 的第一強度值NTS。 23 201014175 當延遲值CD與第一強度值]^1^之間的差值大於第二 值D2時，強度測定器32〇會在步驟S18中將預設的一第 三值D3與目前的第一強度值NTS相加’或是將目前的第 一強度值NTS減去第三值D3，且儲存所取得的數值以作 為新的第一強度值NTS。特別是，當延遲值CD根據第二 值D2大於第一強度值NTS或是其他數值時，強度測定器 320會儲存由第三值D3與目前第一強度值]^1^相加而取 得的數值，以作為新的第一強度值]^丁；§。同時，當延遲值 CD根據第二值D2小於第一強度值NTS或是其他數值 時，強度測定器320會儲存由目前的第一強度值NTS減去 第二值D3而取得的數值，以作為新的第一強度值NTS。 圖6列舉了一個實施例，在此強度測定器32〇依序判 定在步驟S14中延遲值CD是否在預設的第一時間内變 動，在步驟S15中第二強度值TS是否小於預設的第一值 D1’以及在步驟S16中延遲值CD與第一強度值NTS之間 的差值是否小於預設的第二值D2。但是，在另一實施例 中，強度測定器320可只接受步驟S14至步驟S16中的其 中之一 ’並維持或改變第一強度值NTS。舉例來說，強度 測定器320可只判定延遲值CD是否在第一時間内變動， 並當延遲值CD在第一時間内變動時維持第一強度值 NTS，且當延遲值CD沒有在第一時間内變動時修改第一 強度值NTS。同時，步驟S14至步驟S16的順序並非限制 在上述的實施例，且可以更改。

同時，圖6列舉了一個實施例，在此第一強度值NTS 24 ju^^pif.doc 籲 ❹ 201014175 的改變是藉由第三值D3與目前第一強度值NTS的相加， 或是巧第-強度值NTS與第三仙3的相減。但是，強 ^ = 320可儲存目前的延遲值CD來作為新的第 度值·Nib 〇 圖7為-時序圖，用以說明在圖6中本發明之 之觸控測U 3GG之強度峡器，之狀第—強= ㈣的方法。制是，_ 7列舉了 -種情況，在此，步驟 步驟S16從圖6之方法中省略，且在圖6之步驟= 中目刖的延，值CD被儲存為新的第一強度值㈣。於圖 7中，濾、波單元310所輸出的延遲值CD以虛線來表示， 且第一強度值NTS以實線來表示。 判定強度測定器320之第-強度值㈣的方來昭 圖7說明如下。 在一第一時間點tl，因為延遲值CD沒有在第一時間 τι内變動，故強度測定器320會以儲存在第一時間點ti 的延遲值CD來作為新的第一強度值NTS。之後，因為在 第二時間點t2之前延遲值CD沒有轉長達第—時間们， 故強度測定器320不會更改第一強度值NTS。在第二時間 點t2,因為延遲值CD沒有在第一時間T1内變動，故強度 測定器320會再次以儲存於第二時間點t2的延遲值cd = 作為新的第-強度值NTS。在第二時間點t2之後，延遲值 CD劇烈上升，亦即觸控感測器是在觸碰狀態下。因此， 在第二時間點t2之後，強度測定器32〇不會更改第一強产 值NTS。 又 25 201014175 juy^^pif.doc 圖8繪不為根據本發明一實施例之用以說明在圖4中 本發明之感測器之觸控測定器3〇〇之強度測定器32〇之判 定第二強度值TS的方法的流程圖。 判定第二強度值TS的方法將參照圖8說明如下。 首先’在步驟S21中’強度測定器32〇會判定第二強 度值TS是否為〇。當第二強度值TS為〇時，強度測定器 320會在步驟S22中儲存由預設的一第四數值D4與第一 強度值NTS相加而取得的數值，以作為新的第二強度值 TS。當初始提供一電源電壓或是重置感測器時，第二強度 值TS可能為〇。在此種情況下，第二強度值TS可被初始 化為預設的第四數值〇4與第一強度值]^1^相加而取得的 數值。 接著’在步驟S23中，強度測定器320會回應於決策 器330所輸出的觸控信號touch，來判定該觸控感測器是否 在觸碰狀態下。當該觸控感測器不在觸碰狀態下時，因為 改變第二強度值TS來指示在觸碰狀態下的強度值是不必 要的，故該強度測定器320會在步驟S26中維持目前的第 二強度值TS。 在步驟S24中，強度測定器320會判定濾波單元31〇 所輸出的延遲值CD是否在預設的一第二時間(例如：7亳 秒)内變動。當延遲值CD在第二時間内變動時，強度測定 器320會在步驟S26中維持目前的第二強度值TS。據此， 強度測定器320可避免第二強度值TS因周遭雜訊所引起 之延遲值CD的變動而被更改，且當在觸碰狀態下的延遲 26 201014175 , . 值CD因環境變動(例如··溫度)或是覆蓋的厚度變動而產 生變化時，其可修改第二強度值丁8。第二時間可被控制在 小於如圖6之步驟S16所提及的第一時間。也就是說，第 一強度值TS會在如同上述的觸碰狀態下被修改。因為雜 訊的發生是起因於在觸碰狀態下的觸控物件，因此比起當 強度測定器320判定第一強度值NT S在未觸碰狀態下的改 變’必須將特定的延遲值CD維持在較短的時間。

❹ 在步驟S25，強度測定器320會判定第二強度值TS 是否小於由預設的一第五值D5與第一強度值NTS相加而 取得的數值。換言之，強度測定器32〇會判定第一強度值 NTS與第二強度值TS之間的差值是否大於預設的第五值 D5。當第二強度值TS小於由第五值D5與第一強度值NTS 相加而取得的數值時，強度測定器320會在步驟S28中儲 存由第五值D5與第一強度值NTS相加而取得的數值以作 為新的第二強度值TS。據此，強度測定器320可判定第一 強度值NTS與第二強度值TS，以致使第一強度值NTS與 β 、第二強度值TS之間的差值變成第五值D5*是其他數值。 當第二強度值TS大於由第五值D5與第一強度值NTS 相加而取得的數值時，強度測定器320會在步驟S27中儲 存目前的延遲值CD以作為第二強度值ts。 在另一實施例中，強度測定器32〇可藉由省略來自圖 8之過耘的步驟S25與步驟S28。特別是，強度測定器320 可僅判定該步驟S23之觸控物件是否被觸碰以及於步驟 S24之延遲值cd是否被改變，以維持目前的第二強度值 27 201014175

，厶―μη· doC TS 目前的延遲值CD來作為新的第二㈣ 圖9為—時序圖 強度值TS。 值ts之方法。特別θ用从月® 8所不之判定第二強度 驟S25與步驟S28從I二種:況’在此，步 單元Μ。所輪出的延遲值CD以虛線表示:圖^，濾、波 值TS以實線表示之。 丁之且第二強度 度值Ts的方法將參照圖9說明如下。 時間為延遲⑽沒有在預設的第二 的延遲值CD來作為新的第二強度值TS。3 二時間㈣之前該延遲值⑽有維持=第 ❹ 因為延遲值⑽有在第二時間了2内變動第：= 疋：二20會儲存第二時間點t2的延遲值CD來作為新：第 一強度值ts。在第二時間點t2之後，延遲值cd劇烈下 降，亦即觸控感測器是在非觸碰狀態下。因此，在第二時 間點t2之後，強度測定器32〇不會更改第二強度值τ§。 如上所述，“電源電壓初始被提供或是感測器重置 時，第一強度值NTS與第二強度值TS各自會變成^在 此情況下，第一強度值NTS會被初始化為目前的延遲值 CD(參照圖6之步驟S12)，且第二強度值Ts會被初始化 為由第四值D4與第一強度值NTS相加而取得的數值(參照 圖8之步驟S22)。因此，當電源電壓初始被提供或是感測 器重置時，一臨界值可基於初始的第一強度值NTS與第二 28 201014175 強度值TS而計算’且可與延遲值CD相 松 =是否在觸碰狀態(參照圖6之步驟S13以及圖J步ς 雖然圖6至圖9列舉了延遲型觸控感測器，但 在如同上述之能夠量測阻抗的感測器。在此情 況強度測定器32G會彻 阻抗的數縣取代對應於參考信號Tef與 j = ❹ ❹ 的^時間差的延遲值⑶，以狀第-強度值;；TS = 二強度值TS。 一弟 哭犯為根據本發明—實關之圖4 _之觸控測定 nf的決朿器330的構造。決策器330包括一臨界值 鼻器331與一觸控決策器332。 圖10所示之方塊的功能將敘述如下。 臨界值計算器331會接收來自強度測定器32〇 ίί 第二強度值TS，並計算一臨界值Th~Value， ^輸出臨界值Th一value。臨界值Th_value可利用式！來取 3 1

Th_value=-xTS + -xNTS ⑴ ，控決策器332會接收臨界值計算器331所輸出的臨 界，Th—valUe以及濾波單元31〇所輸出的延遲值cd， 決定該觸控❹4||是否在觸碰㈣，且輸出該传二 touch來指示是否已發生觸碰。 I σ儿 θ舉例來說，觸控決策器332可按照預設的第三時 疋更長的時間而在延遲值CD大於臨界值Th_value時決^ 29 201014175 已發生觸碰，並且可按照預設的第四時間或是更長的時間 而在延遲值CD小於臨界值Th_valUe時決定未發生觸碰。 在此情況下，為了避免該觸控決策器332因雜訊而將未觸 碰誤認為觸碰，第三時間可被控制為大於第四時間。舉例 來說，第二時間可為10毫秒，且第四時間可為4毫秒。另 一方面，觸控決策器332可參照由預設的第一偏移值Dhl 與臨界值Th—value相加而得的數值而在延遲值(：1)大於臨 界值Th一value時決定已發生觸碰，並可參照由臨界值

Th_value減去預設之第二偏移值Dh2而得的數值而在延遲 〇 值CD小於臨界值Th_value時決定未發生觸碰。另一方 面，觸控決策器332可利用上述兩方法的結合來決定是否 已發生觸碰。 、在另一狀態下，觸控決策器332可簡化地被架構為售 延遲值CD大於臨界值Th—value時則決定已發生觸碰，卫 當延遲值CD小於臨界值Th_value時則決定未發生觸碰。

雖然未在圖示中顯示出，臨界值計算器331可更輸出 一第一臨界值Th—valuel與一第二臨界值Th—vdue2。第一 臨界值Th—vaiuel可藉由第一偏移值DM與臨界僅 Th一value的相加而取得，而第二臨界值Th—可藉由 臨界值Th一value減去第二偏移值_而取得。第一偏^ Dhl可等同於第二偏移值服。另一方面，第一臨界偵 Th_valuel可藉由第一偏移值則與第一強度值的柄 加而取得，而第二臨界值Th—value2可藉由第二強度值^ 減去第二臨界值Th_vahxe2而取得。 30 201014175 ^u^zz-pif.doc 雖然未在圖示中顯示出，觸控決策器332可直接接收 來自強度測定器320的第一強度值NTS與第二強度值 TS，並接收來自滤波單元310的延遲值cd，且參照預設 值或是在未觸碰狀態下而當延遲值CD大於第一強度值 NTS時決定已發生觸碰，並參照預設值或是在觸碰狀態下 而當延遲值CD小於第二強度值TS時決定未發生觸碰。 §僅在上述方式之觸控決策器332決定觸碰是否已發生 時，臨界值§十异器331可從圖1〇所示之決策器330中省 略。同時，觸控決策器332可利用上述方法的結合來決定 是否已發生觸碰。 圖11為一時序圖，用以說明圖10所示之決策器33〇 的操作。在圖11，第一強度值NTS以交替的長_短虛線來 表示，第一強度值TS以雙點鏈線來表示，且延遲值cd 以實線表示之。決策器330可在延遲值CD大於第一臨界 值Th_valuel時決定已發生觸碰，並在延遲值小於第 二臨界值Th_value2時決定未發生觸碰。 圖10所示之決策器330的操作將參照圖u說明如下。 因為延遲值CD在第一時間點tl之前小於第一臨界值 Th_valuel ’故決策器330決定未發生觸碰’並輸出對應的 觸控佗號touch，例如：邏輯低電平(i〇gjc_i〇w)。因為延遲 值CD在第一時間點tl變成大於第一臨界值Th__valuel， 故決策器330決定已發生觸碰，並輸出對應的觸控信號 touch ’例如.邏輯高電平(logic—high)。因為延遲值在 第一時間點tl與第二時間點t2之間大於第二臨界值 31 201014175 JJlA.doc ^i_value2 ’故決策器33〇決定已發生觸碰 觸控信號touch。因為延遲值CD 對應的 於第二臨魏^ 並輸出對應的觸控信號_也。因為 點t2與第三時間點t3之間小於第— 在第 決策器T決定未發生觸碰，並輸出對應的 .Th_valuel"rt：t3r^：j：r:：r ❹ 應的觸控信號t〇uch。疋已士生觸碰’並輪出對 -來===第「，㈣與第二強度值 弟^界值Th—valuel與第二臨界值Th她公 根據本發明另—實施例之__^ ::度控單元 測器340。 决以及-活動檢 圖12所示之方塊的功能將敘述如下。 ❹ 遽波單元310會執行關於圖4與 器·，關於圖4與== 所輸出的控制信號_而操作。^ rr 觸碰。 的延遲值α>縣於此延舰CD的㈣㈣定該觸控感 32 201014175 —» V»> • 測器是否有活動⑽Μ ’且基於判定結果來輸出該控制信 號C〇n。舉例來說，纽延遲值CD在-預設時間的—預 設範圍内時，活動檢測器340可判定該觸控感測器不活 動，且輸出對應的控制信號 con ° 也就是說，根據本發明另一實施例之圖12所示之觸 控測定器301可更包括活動檢測器34〇，其可回應於延遲 值CD的變動而根據觸控感測器是否活動來輸出該控制作 ❿ 號ccm。同時，強度測定器32(M與/或決策器33(M可接 收來自活動檢測器340的控制信號c〇n並僅在當觸控感測 器有活動時才操作，藉此減少功率消耗。 雖然未在圖示中顯示出，但是活動檢測器可接收 遽波單元310之第一線性濾'波器311所輸出的第一遽波資 料datal或是濾波單元310之非線性濾波器312所輸出的 第二濾波資料data2，並判別該觸控感測器是否有活動。 雖然未在圖示中顯示出，但是活動檢測器34〇所輸出 的控制信號con可自觸控感測器而被傳送出，以控制包括 ❹ 觸控感測器之輸入裝置的操作。舉例來說，當觸控感測器 不活動時’活動檢測器340可輸出該控制信號c〇n來致能°， 在包括觸控感測器之輸入裝置的多個方塊中，僅用以發送 在傳送/接收時脈同步方面之前文(preamble)之方塊的操 作。在此種狀下，可預防因輸入裝置之功率下降所引^ 的響應速率的降低，藉此改善輸入裝置的響應速率。 雖然未在圖示中顯示出，但是活動檢測器34〇可接收 來自決策器330-1的觸控信號touch，並輸出一喚醒信號來 33 201014175 ▲丄.doc 喚醒包括觸控感測器的輸入裝置。舉例來說，當活動檢測 器340回應該觸控信號touch而檢測到輕拍時，亦即，當 一觸碰比預設的數量的次數重覆得更多次時，活動檢測器 340可輸出喚醒信號來喚醒該輸入裝置。 雖然上述列舉了一觸控感測器的實施例，但是本發明 也可應用在近接感測器(proximity sensor)。近接感測器會檢 測接近其本身或是面前的物件，或是在未實際接觸之近距 離内的物件。在多種近接感測器中，能夠感測阻抗變動而 辨識鄰近的一近接感測器實質上相似於一種能夠感測阻抗 變動而辨識觸碰的觸控感測器。因此，能夠感測阻抗的觸 控感測器可藉由大幅地增加觸控感測器的靈敏度而被用來 作為近接感測器。即使觸控感測器的靈敏度沒有大幅度地 f加’近接感測器也可被架構為相互電性連接的多個感測 器來增加感測範圍。當本發明應用在近接感測器時，第一 強，值NTS或疋第二強度值丁8可以不依據觸碰而變動， 而疋依，物件的鄰近而變動，且可以基於由第一強度值 ”第強度值TS所取得的臨界值來判別物件的鄰近。 >依據本發明，—感測器可在考慮環境變化(例如，十擾 雜訊、侦測位置、霜莫AA IS六 下未進行—胸㈣叫度及/或觸控㈣_)的情況 觸。 白刼作即能以一給定的靈敏度來辨認出碰 本發戶例揭露如上，然其並非用以哏定 本發明之精神和範^領Ϊ中具有通常知識者，在不脱離 圍内，當可作些許之更動與潤飾，故本 34 201014175“ 發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 • 圖1繪示為根據本發明一實施例之感測器的構造。 圖2 %示為根據本發明一實施例之圖1感測器的感測 信號輸出單元的構造。 圖3繪示為根據本發明一實施例之圖1感測器的延遲 時間計算單元的構造。 圖4 %示為根據本發明一實施例之圖1感測器的觸控 ® 測定器的構造。 圖5繪示為根據本發明一實施例之圖4觸控測定器 300的濾波單元的構造。 圖6繪示為根據本發明一實施例之用以說明在圖4中 本發明之感測器之觸控測定器300之強度測定器320之判 定第一強度值NTS的方法的流程圖。 圖7為一時序圖，用以說明在圖6中本發明之感測器 之觸控測定器300之強度測定器32〇之判定第一強度值 ❹ NTS的方法。 圖8繪示為根據本發明一實施例之用以說明在圖4中 本發月之感/則器之觸控測定器300之強度測定器320之判 疋第一強度值TS的方法的流程圖。 圖9為日守序圖，用以說明圖8所示之判定第二強度 值TS之方法。 圖1〇為根據本發明一實施例之圖4所示之觸控測定 器300的決策器33〇的構造。 35 201014175 ou^z^pu.doc 圖11為一時序圖，用以說明圖10所示之決策器330 的操作。 圖12繪示為根據本發明另一實施例之觸控感測器的 觸控測定器的構造。 【主要元件符號說明】 10 :感測資料輸出單元 100 :感測信號輸出單元 200 :延遲時間計算單元 300 :觸控測定器 ref :參考信號 sen :感測信號 D data ·感測貢料 touch :觸控信號 110 :參考時脈產生器 120 :感測信號產生器 130 :參考信號產生器 Rl、R2 :電阻 pad :墊片 clkr :參考時脈信號 210 :延遲鏈單元 220 :邊緣檢測器 230 :解碼器 ASW :開關 D1〜Dn :延遲元件 t.doc 201014175 INV :反相器 CNT :計數器 delayO〜delayn :延遲信號 fb :回授信號 iter :重複計數信號 stop :計數停止信號 rest :重置信號 code :代碼信號 ® 310:濾波單元 320:強度測定器 330 :決策器 CD :延遲值 NTS :第一強度值 TS :第二強度值 311 :第一線性濾波器 312 :非線性濾波器 參 313:第二線性濾波器 datal :第一濾波資料 data2 .弟二遽波資料 S11〜S18 :用以說明圖6實施例之各步驟流程 T1 :第一時間 S21〜S28 :用以說明圖8實施例之各步驟流程 T2 :第二時間 331 :臨界值計算器 37 201014175 juyzzpu.doc 332 :觸控決策器 .

Th_value :臨界值

Th_valuel :第一臨界值

Th_value2 :第二臨界值 320-1 :強度測定器 330-1 :決策器 340 :活動檢測器 con :控制信號 38

Claims (1)

1. 201014175 ^ uyzzpif.doc 七、申請專利範圍： 1.一種感測器，包括： 一感測資料輸出單元，用以輸出依據一物件的觸碰或 鄰近而產生變動的一感測資料；以及

   一測定器’用以比較該感測資料與一臨界值以辨識出 觸碰或鄰近’並在未被觸碰或未被鄰近的狀態下變更一第 一強度值來指示該感測資料，且在觸碰或鄰近的狀態下變 更一第二強度值來指示該感測資料，該測定器更利用該第 二，度值與該第二強度值來變更該臨界值 ’並輸出一輸出 信號來指示觸碰或鄰近。 2·如申請專利範圍第1項所述之感測器’其中該感測 貝料輸出單元量測依據觸碰或鄰近而產生變動的一阻抗， 並輸出對應所量酬之該阻抗的_數值來作為該感測 4triL λ 警社^如申請專利範圍第1項所述之感測器，其中該感測 資枓輸出單元包括： ^感測信號輸出單元，用以輸出一參考信號以及 碰或鄰近而隨著該參考信號而延賴—制信號；以及 二。延遲時間計算單元，用以檢測該感測信號與該來考 ^號^間的—延遲時間差，並輸出對應該延遲時間差的一 遲資料來作為該感測資料。 hi如中請專利範圍第3項所述之感測11 ’其中該威制 仏旒輪出單元包括： 為則 號 參考時脈產生器，用以產生一參考時脈信 39 201014175 3uy2zpn.doc 號 並輪 -參考信號產生器，用以接收該參考時脈作 出該參考信號；以及 ° -感測信號產生n，包括n用 號 或鄰參考時脈信號，並輸出該感^ •如申清專利乾圍第3項所述之感測器， 時間計算單元包括： 一 T讀延遲 -延遲鏈單it，包括相互串接的多個延遲 響應該參考錢’蝴丨具有相㈣咖的乡 =

   號’以及__該參考錄反饋:欠數之 ，信 數信號； *喂計 一邊緣檢測器’用以回應該參考信號而輸出一 號，並回應該_信號而輪出—計數停止信號，且= 些延遲信號之邊緣的數量而輪出_代碼錢；以及… 、一解碼器’用以解碼該重複計數信號與該代碼 並輸出對應該_信號無參考信號之間的 ^ 的該延遲資料。 硬矸間4

   鏈單請專利範圍第5項所述之感測器’其中該㈤ 了，關，用以對該些延遲信號、該計數停止信號以及 -回授信號執行—邏輯及運算，並輸㈣些輯信— 第一延遲信號； 〇 ^延遲鏈，包括該些延遲元件，以接收該第一延遲信 號，並延遲該第—延遲信號，且各自輸出該些延遲信號中 對應的一延遲信號； 40 201014175 α 一反相器，用以反相該些延遲元件中一最後延遲元件 所輸出的一最後延遲信號，並輸出該回授信號；以及 一計數器，用以回應該重置信號而被重置，並計數該 回授信號的邊緣而產生該重複計數信號，且回應該計數停 止信號而輸出該重複計數信號至該解碼器。 7.如申請專利範圍第1項所述之感測器，其中該 器包括： 、°〜、

   一濾波單元，用以接收該感測資料並輪出—感測值； 一強度測定器，用以在未被觸碰或未被鄰近之狀態 下^使用該感測值來變更與輸出該第一強度值，且不變I —強度值，並在觸碰或鄰近的狀態下，使用該感測值 及更與輸出該第二強度值，且不變更該第一強度值；以 決策器 叶笪㈣^ 接收該第—強度值與該第二強度值以 比較該臨界值與該感測值以判定是否有 觸石亚或鄰近，且輸出該輸出信號。 單元8包7項賴之朗器，其中該遽波 料，並yώ〜波器，以一第一取樣率接收該感測資 9:二主直該ί測資料的雜訊，且輸出該感測值。 單元包括/胃她11第7項所述之制11 ’其中該遽波 一線性濾波器， 並消除來自該感測資 及 以一第一取樣率來接收該感測資料， 料的雜訊與輸出一第一濾波資料；以 41 201014175 JU^ZZ-pil.dOC 一非線性濾波器，用以接收該第一濾波資料，並將變 ^ 動限制在一取樣或是多個取樣之結合内，與輸出該感測值。 10. 如申請專利範圍第7項所述之感測器，其中該濾波 單元包括： 一第一線性濾波器，以一第一取樣率來接收該感測資 料，並消除來自該感測資料的雜訊，且輸出一第一濾、波資 料；以及 一第二線性濾波器，以低於該第一取樣率的一第二取 樣率來接收該第一濾波資料，並移除來自該第一濾波資料 ® 的雜訊，且輸出該感測值。 11. 如申請專利範圍第7項所述之感測器，其中該濾波 單元包括： 一第一線性濾波器，以一第一取樣率來接收該感測資 料，並消除來自該感測資料的雜訊，且輸出一第一濾波資 料； 一非線性濾波器，用以接收該第一濾波資料，並將變 動限制在一取樣或是多個取樣之結合内，且輸出一第二濾 ❿ 波資料；以及 一第二線性濾波器，以低於該第一取樣率的一第二取 樣率來接收該第二濾波資料，並移除來自該第二濾波資料 的雜訊，且輸出該感測值。 12. 如申請專利範圍第11項所述之感測器，其中該第 一線性濾波器與該第二線性濾波器各為一低通濾波器。 13. 如申請專利範圍第11項所述之感測器，其中該第 42 201014175 , —線㈣波11與nm皮ϋ各為-帶通濾、波器。 14·如申請專利範圍第7項所述之感測器，其中當該第 -強度值為G時，'該強度測定⑽該第—強度值變更為該 感測值’當該第二強度值為〇時，該強度測定器將該第二 紐值變由驗的—帛―錢該劇值相加而取 數值。 15. 如申請專利範圍第14項所述之感測器，其中在未 被觸碰或未被鄰近之狀態下，當該感測值在預設的一第一 攀時間内變動時，該強度測定器會維持該第一強度值，當該 感測值在該第一時間内沒有產生變動時，該強度測定器會 將該第一強度值變更為該感測值。 16. 如申请專利範圍第μ項所述之感測器，其中在未 被觸碰或未被鄰近之狀態下，當該第二強度值小於預設的 一第二值時’該強度測定器會維持該第一強度值，當該第 二強度值大於該第二值時，該強度測定器會將該第一強度 值變更為該感測值。 參 17.如申請專利範圍第14項所述之感測器，其中在未 被觸碰或未被鄰近之狀態下，當該第一強度值與該感測值 之間的差值小於預設的一第三值時，該強度測定器會維持 該第一強度值，當該第一強度值與該感測值之間的差值大 於該第三值時，該強度測定器會將該第一強度值變更為該 感測值。 18.如申請專利範圍第14項所述之感測器，其中在未 被觸碰或未被鄰近之狀態下，當該感測值在預設的一第一 43 201014175 juyzzpil.doc 時間内變動時’該強度測定器會維持該第一強度值，當該 感測值在該第一時間内沒有產生變動時，且該第一強度值 大於該感測值時，該強度測定器將該第一強度值變更為由 預設的一第四值與該第一強度值相加而取得的數值，當該 感測值在該第一時間内沒有產生變動，且該第一強度值小 於該感測值時，該強度測定器將該第一強度值變更為由該 第一強度值減去該第四值而得的數值。 19. 如申請專利範圍第14項所述之感測器，其中在未 被觸碰或未被鄰近之狀態下，當該第二強度值小於預設的 ❹ 一第二值時’該強度測定器會維持該第一強度值，當該第 二強度值大於該第二值，且該第一強度值大於該感測值 時’該強度測定器將該第一強度值變更為由預設的一第四 值與該第一強度值相加而取得的數值，當該第二強度值大 於該第二值，且該第一強度值小於該感測值時，該強度測 定器將該第一強度值變更為由該第一強度值減去該第四值 而得的數值。 20. 如申請專利範圍第14項所述之感測器，其中在未 藝 被觸碰或未被鄰近之狀態下，當該第一強度值與該感測值 之間的差值小於預設的一第三值時，該強度測定器會維持 該第一強度值’當該第一強度值與該感測值之間的差值大 於該第三值，且該第一強度值大於該感測值時，該強度測 定器將該第一強度值變更為由預設的一第四值與該第一強 度值相加而取得的數值，當該第一強度值與該感測值之間 的差值大於該第三值，且該第一強度值小於該感測值時， 44 201014175 該強度測定器將該第一強度值變更為由該第一強度值減去 該第四值而得的數值。 21.如申請專利範圍第14項所述之感測器，其中在觸 碰或鄰近之狀態下，當該感測值在預設的一第二時間内變 動時’該強度測定器會維持該第二強度值，且當該感測值 在该第一時間内沒有產生變動時，該強度測定器會將該第 二強度值變更為該感測值。 • 22.如申請專利範圍第21項所述之感測器，其中在觸 碰或鄰近之狀態下，當該第二強度值大於由預設的一第五 值與該第一強度值相加而得的數值時，該強度測定器會將 該第二強度值變更為該感測值，當該第二強度值小於由該 第五值與該第一強度值相加而得的數值時，該強度測定器 會將該第二強度值變更為由該第五值與該第一強度值相加 而得的數值。 23. 如申請專利範圍第7項所述之感測器，其中該決策 器包括： _ 一臨界值計鼻器，用以接收該第一強度值與該第二強 度值，並計算該臨界值；以及 一觸控決策器，用以比較該臨界值與該感測值，以判 定是否有觸碰或鄰近，並依據判定結果輸出該輪出信號。 24. 如申請專利範圍第23項所述之感測器，其中該臨 界值包括一第一臨界值與一第二臨界值， / 5玄臨界值S十异裔輸出由預設的一第一偏移值與該臨 界值相加而得的該第一臨界值，以及由該臨界值減去預^ 45 201014175 j 丄.doc 的一第二偏移值而得的該第二臨界值’以及 該觸控決策器會在未被觸碰或未被鄰近之狀態下，當 該感測值變成大於該第一臨界值時，則判定是有觸碰或鄰 近，並在觸碰或鄰近之狀態下，當該感測值變成小於該第 二臨界值時，則判定是未被觸碰或未被鄰近。 25. 如申請專利範圍第23項所述之感測器，其中該決 策器會在未被觸碰或未被鄰近之狀態下，當該感測值大於 該臨界值長達一第三時間時，則判定有觸碰或鄰近，並在 觸碰或鄰近之狀態下，當該感測值小於該臨界值長達一第 © 四時間時’則判定是未被觸碰或未被鄰近，其中該第四時 間小於該第三時間。 26. 如申請專利範圍第7項所述之感測器，其中該決策 器接收該第一強度值、該第二強度值與該感測值，並在未 被觸碰或未被鄰近之狀態下，當該感測值變成大於由預設 的一第六值與該第一強度值相加而得的數值時，則判定有 觸碰或鄰近，並在觸碰或鄰近之狀態下，當該感測值變成 小於由該第二強度值減去預設的一第七值而得的數值時， ❹ 則判定是未被觸碰或未被鄰近。 27. 如申請專利範圍第7項所述之感測器，其中該測定 器更包括一活動檢測器，用以接收該感測值，並當該感測 值在一預設時間的一預設範圍内時，判定該感測器為不活 動，且致能一控制信號， 其中當該控制信號被致能時，該強度測定器與/或該決 朿器停止操作。 46 201014175 H -----^.i.aoc 28. 如申請專利範圍第27項所述之感測器，其中該感 . 測斋在外部輸出該控制信號，並控制一外部輸入裝置的操 作0 29. 如申請專利範圍第7項所述之感測器，其中該測定 盗更包括一活動檢測器’用以接收該輸出信號，並檢測是 否有輕拍發生，且當輕拍發生時產生一喚醒信號。 30. 如申請專利範圍第29項所述之感測器，其中該感 ⑩ 測器在外部輸出該喚醒信號，並喚醒一外部輪入裝置。 31. —種感測方法，包括： 一感測值计异步驟，計算依據一物件的觸碰或鄰近而 產生變動的一感測值； 一初始化步驟，當一第一強度值為0時，將該第一強 度值變更為該感測值，當一第二強度值為〇時，將該第二 強度值變更為由預設的一第一值與該感測值相加而取得的 數值； 一第一強度值變更步驟’在未被觸碰或未被鄰近之狀 〇 態下’接收該感測值並變更該第一強度值； 一第二強度值變更步驟’在觸碰或鄰近之狀態下，接 收該感測值並變更該第二強度值； 一臨界值計算步驟，接收該第一強度值與該第二強度 值，並計算一臨界值；以及 一辨識步驟，比較該感測資料與該臨界值，並辨識出 觸碰或鄰近。 32. 如申請專利範圍第31項所述之感測方法，其中該 47 201014175 感測值對應一依據該物件的觸碰或鄰近而產生變動的阻 抗。 - 33. 如申請專利範圍第31項所述之感測方法，其中該 感測值對應一參考信號與一感測信號之間的一延遲時間 差，其中該感測信號會在該物件被觸碰或被鄰近時隨著該 參考信號而延遲。 34. 如申請專利範圍第31項所述之感測方法，其中該 第一強度值變更步驟包括，當該感測值在預設的一第一時 間内變動時，維持該第一強度值，以及，當該感測值在該 ❺ 第一時間内沒有產生變動時，將該第一強度值變更為該感 測值。 " 35·如申請專利範圍第μ項所述之感測方法，其中該 第一強度值變更步驟包括，當該第二強度值小於預設的一 第二值時，維持該第一強度值，以及，當該第二強度值大 於該第二值時，將該第一強度值變更為該感測值。 36. 如申請專利範圍第μ項所述之感測方法，其中該 第一強度值變更步驟包括，當該第一強度值與該感測值之 _ 間的差值小於預設的一第三值時，維持該第一強度值，以 及’當該第一強度值與該感測值之間的差值大於該第三值 時’將該第一強度值變更為該感測值。 37. 如申請專利範圍第31項所述之感測方法，其中該 第一強度值變更步驟包括，當該感測值在預設的一第一時 間内變動時，維持該第一強度值，當該感測值在該第一時 間内沒有產生變動時，且該第一強度值大於該感測值時， 48 4 4 xdoc 201014175 將該第一強度值變更為由預設的一第四值與該第一強度值 相加而取得的數值，以及，當該感測值在該第一時間内沒 有產生變動，且s亥第一強度值小於該感測值時.，該第一強 度值變更為由該第一強度值減去該第四值而得的數值。 38. 如申請專利範圍第31項所述之感測方法，其中該 第二強度值變更步驟包括，當該感測值在預設的一第二時 ，内變動時，維持該第二強度值，以及，當該感測值在該 0 第二時間内沒有產生變動時，將該第二強度值變更為該感 測值。 " 39. 如申請專利範圍第38項所述之感測方法，其中該 第二強度值變更步驟包括，當該第二強度值大於由預設的 第五值與該第一強度值相加而得的數值時，將該第二強 广值變更為該感測值，當該第二強度值小於由該第五值與 5亥第一強度值相加而得的數值時，將該第二強度值變更為 由5亥第五值與該第一強度值相加而得的數值。 _ 40.如申請專利範圍第31項所述之感測方法，其中該 Τ識步驟包括，在未被觸碰或未被鄰近之狀態下，當該感 4值大於該臨界值長達一第三時間時，則判定為觸碰或鄰 狀態，以及，在觸碰或鄰近之狀態下，當該感測值小 粼遠臨界值長達一第四時間時，則判定為未被觸碰或未被 近的狀態’其中該第四時間小於該第三時間。 4l.如申請專利範圍第4〇項所述之感測方法，其中該 界值包括一第一臨界值與一第二臨界值， 其中該臨界值計算步驟包括，藉由相加預設的一第一 49 doc 201014175 偏移值與該臨界值來計算該第一臨界值，藉由該臨界值減 去預设的一弟一偏移值來計算該第二臨界值，以及， 其中該辨識步驟包括，在未被觸碰或未被鄰近之狀態 - 下，當該感測值變成大於該第一臨界值時’則判定為觸碰 或鄰近的狀態’並在觸碰或鄰近之狀態下，當該感測值變 成小於該第二臨界值時，則判定為未被觸碰或未被鄰近的 狀態。 42.如申請專利範圍第31項所述之感測方法，其中該 臨界值包括一第一臨界值與一第二臨界值， 〇 其中該臨界值計算步驟包括’藉由相加預設的一第一 偏移值與該第一強度值來計算該第一臨界值，藉由該第二 強度值減去預設的一第二偏移值來計算該第二臨界值，以 及， f中s亥辨識步驟包括’在未被觸碰或未被鄰近之狀態 下，§該感測值變成大於該第一臨界值時，則判定為觸碰 或鄰近的狀態，並在觸碰或鄰近之狀態下，當該感測值變 成】於議第二臨界值時，則判定為未被觸碰或未被鄰近的 Λ 狀態。 ® 43·〜種感測器的濾波器，包括： 并第一線性濾波器，以一第一取樣率來接收一依據觸 碰或鄰近而產生變動的感測資料，並消除來自該感測資料 的雜訊’且輸出一第一濾波資料；以及 ;第二濾波器，與該第一線性濾波器相互串接，用以 接收"亥第一濾波資料，過濾該第一遽波資料，並輸出一第 50 201014175 ju^^pif.doc 二濾波資料。 44. 如申請專利範圍第43項所述之濾波器，其中該第 ' 二濾波器為一非線性濾波器，用以接收該第一濾波資料， 並將變動限制在一取樣或是多個取樣之結合内，且輸出該 第二滤、波資料。 45. 如申請專利範圍第43項所述之濾波器，其中該第 二濾波器為一第二線性濾波器，以低於該第一取樣率的一 第二取樣率來接收該第一濾波資料，並移除來自該第一濾 ® 波資料的雜訊，且輸出該第二濾波資料。 46. 如申請專利範圍第44項所述之濾波器，更包括一 第二線性濾波器，以低於該第一取樣率的一第二取樣率來 接收該第二濾波資料，並移除來自該第二濾波資料的雜 訊，且輸出一感測值。 47. 如申請專利範圍第46項所述之濾波器，其中該第 一線性濾波器與該第二線性濾波器各為一低通濾波器。 48. 如申請專利範圍第46項所述之濾波器，其中該第 〇 一線性濾波器與該第二線性濾波器各為一帶通濾波器。 51