TW201301094A - 輸出感應資料陣列之觸控模組 - Google Patents

輸出感應資料陣列之觸控模組 Download PDF

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Abstract

一種輸出感應資料陣列之觸控模組，具有一陣列感應器、以及一感應資料陣列產生裝置，該感應資料陣列產生裝置包括：一多工器，用以自該陣列感應器之複數條掃描輸出線中擇一以送出一類比感應輸出信號，其中所述的類比感應輸出信號承載有該陣列感應器之陣列感應資訊；一類比數位轉換器，用以將所述的類比感應輸出信號轉成一第一數位信號，以提供與所述陣列感應資訊相對應之一第一感應資料陣列；一記憶體，用以儲存所述的第一感應資料陣列；以及一輸出控制單元，用以將所述的第一感應資料陣列轉成一第二感應資料陣列。

Description

輸出感應資料陣列之觸控模組
本發明係有關於觸控模組，特別是關於可輸出感應資料陣列之觸控模組。
請參照圖1，其繪示一習知觸控模組100與一中央處理單元170介接之方塊圖。如圖1所示，該習知觸控模組100具有一感應器陣列110、一多工器120、一類比數位轉換器130、一微控制器/數位信號處理器140、一程式記憶體150、以及一資料記憶體160。
感應器陣列110具有複數條掃描輸出線Y，且其常見的例子為電阻式感應陣列或電容式感應陣列。
多工器120係用以自感應器陣列110之複數條掃描輸出線Y中擇一以送出一類比感應輸出信號SA。
類比數位轉換器130係用以將所述的類比感應輸出信號SA轉成一數位感應信號D1。
微控制器/數位信號處理器140係用以執行一韌體程式以依所述的數位感應信號D1進行座標及手勢代碼之計算，以及藉由一通信控制信號C和中央處理單元170溝通，以將座標及手勢代碼代碼之資料經由一資料輸出信號DOUT傳送至中央處理單元170。
所述韌體程式之流程一般包括：循序掃描感應器陣列110(步驟a)；計算座標及手勢代碼(步驟b)；送出一中斷請求(步驟c)；以及輸出座標及手勢代碼之資料(步驟d)，其中，所述的中斷請求係藉由通信控制信號C送出。
記憶體150係用以儲存所述的韌體程式，而資料記憶體160則係用以儲存計算過程中需儲存的資料。
依此，觸控模組100即可將觸碰座標及手勢代碼之資料提供給中央處理單元170。
然而，習知觸控模組100的架構有一些缺點：
1.當觸控點數變多、或偵測點數變多、或手勢判定種類變多、或雜訊抑制功能被開啟、或韌體程式變大時，程式記憶體150和資料記憶體160的記憶空間需求就會變大。
2.韌體程式的功能受限於微控制器/數位信號處理器140之性能及程式記憶體150和資料記憶體160之記憶空間。
3.當觸控點數變多、或偵測點數變多、或手勢判定種類變多、或感應器陣列110之尺寸變大時，微控制器/數位信號處理器140的工作速度需求就會變大。
4.當觸控點數變多、或偵測點數變多、或手勢判定種類變多、或感應器陣列110之尺寸變大時，觸控模組100的成本會變貴。
5.觸控模組100的效能受限於微控制器/數位信號處理器140的處理能力。
為解決前述觸控模組之缺點，本發明乃提出一新穎的觸控模組，其可輸出感應資料陣列。
本發明之一目的在於揭露一種輸出感應資料陣列之觸控模組，其可免除程式記憶體。
本發明之另一目的在於揭露一種輸出感應資料陣列之觸控模組，其可降低資料記憶體的空間需求。
本發明之又一目的在於揭露一種輸出感應資料陣列之觸控模組，其可利用簡易的狀態機器(state machine)執行該觸控模組之功能。
本發明之又一目的在於揭露一種輸出感應資料陣列之觸控模組，其具有低成本之特性。
本發明之又一目的在於揭露一種輸出感應資料陣列之觸控模組，其係將觸碰座標、手勢判斷的計算工作轉移到該觸控模組以外之一中央處理單元去執行，以利用該中央處理單元之強大能力，同時簡化該觸控模組之架構。
為達到上述之目的，一輸出感應資料陣列之觸控模組乃被提出，其具有一陣列感應器、以及一感應資料陣列產生裝置，該感應資料陣列產生裝置包括：一多工器、一類比數位轉換器、一記憶體、以及一輸出控制單元。
其中，該多工器係用以自該陣列感應器之複數條掃描輸出線中擇一以送出一類比感應輸出信號，其中所述的類比感應輸出信號承載有該陣列感應器之陣列感應資訊。
該類比數位轉換器係用以將所述的類比感應輸出信號轉成一第一數位信號，以提供與所述陣列感應資訊相對應之一第一感應資料陣列。
該記憶體係用以經由該第一數位信號儲存所述的第一感應資料陣列。
該輸出控制單元係用以對所述的第一感應資料陣列進行一編碼作業以產生一第二感應資料陣列，及經由一第二數位信號輸出所述的第二感應資料陣列。
較佳的，所述的感應器陣列係由銅箔電路陣列、電阻式感應陣列、電容式感應陣列、壓力式感應陣列、電磁式感應陣列、紅外線感應陣列、微波感應陣列、及聲波感應陣列所組成的陣列群組中所選擇的一種陣列。
較佳的，該感應資料陣列產生裝置進一步具有一可變矩陣掃描控制單元以控制該多工器、該類比數位轉換器、以及該記憶體，其中該可變矩陣掃描控制單元具有一待機模式及一可變矩陣掃描模式。
較佳的，該輸出控制單元具有一輸出介面以輸出所述的第二數位信號。
較佳的，該輸出控制單元進一步具有一編碼器，以執行所述的編碼作業。
較佳的，所述的編碼作業包括資料排序。
較佳的，所述的編碼作業進一步包括設定一資料傳輸格式。
較佳的，所述的資料傳輸格式係由行感應資料格式、面感應資料格式、泛用通信協定資料格式、影像資料標準格式、及客製資料格式組成的格式群組中選擇的一種格式。
較佳的，該輸出控制單元進一步具有一通信介面以送出一中斷請求至一中央處理單元。
為達到上述之目的，另一輸出感應資料陣列之觸控模組乃被提出，其具有一陣列感應器、以及一感應資料陣列產生裝置，該感應資料陣列產生裝置包括：一多工器、一類比數位轉換器、一記憶體、一可變矩陣掃描控制單元、以及一輸出控制單元。
其中，該多工器係用以自該感應器陣列之複數條掃描輸出線中擇一以送出一類比感應輸出信號，其中所述的類比感應輸出信號承載有該感應器陣列之陣列感應資訊。
該類比數位轉換器係用以將所述的類比感應輸出信號轉成一第一數位信號，以提供與所述陣列感應資訊相對應之一第一感應資料陣列。
該記憶體係用以經由該第一數位信號儲存所述的第一感應資料陣列。
該可變矩陣掃描控制單元係用以控制該多工器、該類比數位轉換器、以及該記憶體，其中該可變矩陣掃描控制單元具有一待機模式及一可變矩陣掃描模式。
該輸出控制單元係用以對所述的第一感應資料陣列進行一編碼作業以產生一第二感應資料陣列，及經由一第二數位信號輸出所述的第二感應資料陣列。
較佳的，所述的感應器陣列係由銅箔電路陣列、電阻式感應陣列、電容式感應陣列、壓力式感應陣列、電磁式感應陣列、紅外線感應陣列、微波感應陣列、及聲波感應陣列所組成的陣列群組中所選擇的一種陣列。
較佳的，該輸出控制單元具有一輸出介面以輸出所述的第二感應資料陣列。
較佳的，該輸出控制單元進一步具有一編碼器，以執行所述的編碼作業。
較佳的，所述的編碼作業包括資料排序。
較佳的，所述的編碼作業進一步包括設定一資料傳輸格式。
較佳的，所述的資料傳輸格式係由行感應資料格式、面感應資料格式、泛用通信協定資料格式、影像資料標準格式、及客製資料格式組成的格式群組中選擇的一種格式。
又較佳的，該輸出控制單元進一步具有一通信介面以送出一中斷請求至一中央處理單元。
為使貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵及其目的，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如后。
請參照圖2，其繪示本發明一較佳實施例之一輸出感應資料陣列之觸控模組200與一中央處理單元270介接之方塊圖。如圖2所示，該輸出感應資料陣列之觸控模組200具有一感應器陣列210以及一感應資料陣列產生裝置220。
感應器陣列210，可為銅箔電路陣列、或電阻式感應陣列、或電容式感應陣列、或壓力式感應陣列、或電磁式感應陣列、或紅外線感應陣列、或微波感應陣列、或聲波感應陣列，係用以將觸碰事件轉成類比感應信號，且其具有複數條掃描輸出線Y。
感應資料陣列產生裝置220係用以執行以下步驟：自該感應器陣列210之複數條掃描輸出線Y中擇一以送出一類比感應輸出信號，其中所述的類比感應輸出信號承載有該感應器陣列之陣列感應資訊(步驟a)；將所述的類比感應輸出信號轉成一第一數位信號，以提供與所述陣列感應資訊相對應之一第一感應資料陣列(步驟b)；經由該第一數位信號儲存所述的第一感應資料陣列(步驟c)；以及對所述第一感應資料陣列進行一編碼作業以產生一第二感應資料陣列，及經由一第二數位信號D2輸出所述的第二感應資料陣列(步驟d)。
在步驟a，感應資料陣列產生裝置220可藉由一可變矩陣掃描模式掃描感應器陣列210。所述的可變矩陣掃描模式係可切換掃描精度之掃描模式，其可加快掃描速度、減少記憶體需求、及進入待機省電之狀態。
所述的可變矩陣掃描模式可先以如以下表1所示之1×1掃描精度偵測一觸碰事件X。
在偵測到觸碰事件X後，所述的可變矩陣掃描模式再以如以下表2所示之2×2掃描精度掃描觸碰事件X。
在偵測到觸碰事件X發生在如表二之右下角區域後，再以如以下表3所示之方式，以2×2掃描精度掃描表二之右下角區域。
依此，所述的可變矩陣掃描模式除了可加快掃描速度、減少記憶體需求外，亦可節省觸控模組的功率消耗。
在步驟d，所述的編碼作業可包括資料排序及設定一資料傳輸格式，而所述的資料傳輸格式可為行感應資料格式、面感應資料格式、泛用通信協定資料格式、影像資料標準格式、或客製資料格式。其中，泛用通信協定資料格式可為NetBEUI(NetBIOS Extended User Interface─網路基本輸入輸出系統)、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol─傳輸控制協定/網際網路協定)、或IPX(Internetwork Packet Exchange─網際網路封包交換)；而影像資料標準格式可為BMP(Bit Mapped─位元映射)、GIF(Graphics Interchange Format─圖形交換格式)、TIF(Tagged Image File─標記圖像文件)、或JPG(Joint Photographic Experts Group─聯合圖像專業團體)。
另外，感應資料陣列產生裝置220係透過一溝通信號C送出一中斷請求至中央處理單元270，以將所述的第二感應資料陣列經由所述第二數位信號D2傳輸至中央處理單元270。
中央處理單元270係透過所述的溝通信號C接受感應資料陣列產生裝置220之一中斷請求，以自所述第二數位信號D2讀取所述的第二感應資料陣列。中央處理單元270在獲得所述的第二感應資料陣列後，即可利用其強大的軟、硬體資源─例如利用GPU(Graphics Processing Unit─圖形處理器)─對所述第二感應資料陣列進行資料處理(例如濾除雜訊及解碼)以計算出座標及手勢代碼。
亦即，經由本發明感應資料陣列產生裝置220之設置，輸出感應資料陣列之觸控模組200即可將座標及手勢代碼之計算工作外移到中央處理單元270，而大幅簡化其工作流程及工作量。由於工作流程及工作量之大幅簡化，觸控模組200之功能乃可利用簡易的狀態機器(state machine)實施。再者，所述的可變矩陣掃描模式亦具有加快掃描速度、減少記憶體需求、及節省功耗之功能。
根據前述之說明，本發明提出感應資料陣列產生裝置220之一較佳實施例，其方塊圖繪示於圖3中。如圖3所示，該較佳實施例包括一多工器221、一類比數位轉換器222、一記憶體223、一可變矩陣掃描控制單元224、一編碼器225、一輸出介面226、以及一通信介面227。
其中多工器221係用以自該感應器陣列210之複數條掃描輸出線Y中擇一以送出一類比感應輸出信號SA，其中所述的類比感應輸出信號SA承載有該感應器陣列210之陣列感應資訊。
類比數位轉換器222係用以將所述的類比感應輸出信號SA轉成一第一數位信號D1，以提供與所述陣列感應資訊相對應之一第一感應資料陣列。
記憶體223係用以經由該第一數位信號D1儲存所述的第一感應資料陣列。
可變矩陣掃描控制單元224係用以控制多工器221、類比數位轉換器222、以及記憶體223，其中可變矩陣掃描控制單元224具有一待機模式及一可變矩陣掃描模式，其中所述的可變矩陣掃描模式已揭於圖2之說明中，故在此不擬贅述。
編碼器225、輸出介面226、以及通信介面227係用以形成一輸出控制單元以對所述的第一感應資料陣列進行一編碼作業以產生一第二感應資料陣列，及在所述溝通信號C之控制下，經由所述第二數位信號D2輸出所述的第二感應資料陣列。
編碼器225係用以執行所述的編碼作業，其包括資料排序及設定一資料傳輸格式。所述的資料傳輸格式可為行感應資料格式、面感應資料格式、泛用通信協定資料格式、影像資料標準格式、或客製資料格式。其中，泛用通信協定資料格式可為NetBEUI(NetBIOS Extended User Interface─網路基本輸入輸出系統)、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol─傳輸控制協定/網際網路協定)、或IPX(Internetwork Packet Exchange─網際網路封包交換)；而影像資料標準格式可為BMP(Bit Mapped─位元映射)、GIF(Graphics Interchange Format─圖形交換格式)、TIF(Tagged Image File─標記圖像文件)、或JPG(Joint Photographic Experts Group─聯合圖像專業團體)。
輸出介面226係用以提供所述的第二數位信號D2以送出所述的第二感應資料陣列至中央處理單元270。
另外，通信介面227係用以提供所述的溝通信號C以送出一中斷請求至中央處理單元270，以使中央處理單元270可經由所述的第二數位信號D2正確讀取所述的第二感應資料陣列。
綜上所述，本發明輸出感應資料陣列之觸控模組具有以下功效：
1.可免除程式記憶體。
2.可降低資料記憶體的空間需求。
3.可利用簡易的狀態機器(state machine)執行該觸控模組之功能。
4.可降低製造成本。
5.可將觸碰座標、手勢判斷的計算工作轉移到該觸控模組以外之一中央處理單元去執行，以利用該中央處理單元之強大能力，同時簡化該觸控模組之架構。
6.可更有效率地偵測觸碰位置、降低操作功耗。
7.適用於大尺寸之觸控應用。
本案所揭示者，乃較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論就目的、手段與功效，在在顯示其迥異於習知之技術特徵，且其首先發明合於實用，亦在在符合發明之專利要件，懇請貴審查委員明察，並祈早日賜予專利，俾嘉惠社會，實感德便。
100．．．觸控模組
110、210．．．感應器陣列
120、221．．．多工器
130、222．．．類比數位轉換器
140．．．微控制器/數位信號處理器
150．．．程式記憶體
160．．．資料記憶體
170、270．．．中央處理單元
200．．．輸出感應資料陣列之觸控模組
220．．．感應資料陣列產生裝置
223．．．記憶體
224．．．可變矩陣掃描控制單元
225．．．編碼器
226．．．輸出介面
227．．．通信介面
圖1繪示一習知觸控模組與一中央處理單元介接之方塊圖。
圖2繪示本發明輸出感應資料陣列之觸控模組其一較佳實施例與一中央處理單元介接之方塊圖。
圖3繪示圖2之感應資料陣列產生裝置其一較佳實施例之方塊圖。
221．．．多工器
222．．．類比數位轉換器
220．．．感應資料陣列產生裝置
223．．．記憶體
224．．．可變矩陣掃描控制單元
225．．．編碼器
226．．．輸出介面
227．．．通信介面

Claims (17)

  1. 一種輸出感應資料陣列之觸控模組，其具有：一感應器陣列；以及一感應資料陣列產生裝置，其具有：一多工器，用以自該感應器陣列之複數條掃描輸出線中擇一以送出一類比感應輸出信號，其中所述的類比感應輸出信號承載有該感應器陣列之陣列感應資訊；一類比數位轉換器，用以將所述的類比感應輸出信號轉成一第一數位信號，以提供與所述陣列感應資訊相對應之一第一感應資料陣列；一記憶體，用以經由該第一數位信號儲存所述的第一感應資料陣列；以及一輸出控制單元，用以對所述的第一感應資料陣列進行一編碼作業以產生一第二感應資料陣列，及經由一第二數位信號輸出所述的第二感應資料陣列。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之輸出感應資料陣列之觸控模組，其中所述的感應器陣列係由銅箔電路陣列、電阻式感應陣列、電容式感應陣列、壓力式感應陣列、電磁式感應陣列、紅外線感應陣列、微波感應陣列、及聲波感應陣列所組成的陣列群組中所選擇的一種陣列。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之輸出感應資料陣列之觸控模組，其進一步具有一可變矩陣掃描控制單元以控制該多工器、該類比數位轉換器、以及該記憶體，其中該可變矩陣掃描控制單元具有一待機模式及一可變矩陣掃描模式。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之輸出感應資料陣列之觸控模組，其中該輸出控制單元具有一輸出介面以輸出所述的第二數位信號。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之輸出感應資料陣列之觸控模組，其中該輸出控制單元進一步具有一編碼器，以執行所述的編碼作業。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之輸出感應資料陣列之觸控模組，其中所述的編碼作業包括資料排序。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之輸出感應資料陣列之觸控模組，其中所述的編碼作業進一步包括設定一資料傳輸格式。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之輸出感應資料陣列之觸控模組，其中所述的資料傳輸格式係由行感應資料格式、面感應資料格式、泛用通信協定資料格式、影像資料標準格式、及客製資料格式組成的格式群組中選擇的一種格式。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之輸出感應資料陣列之觸控模組，其中該輸出控制單元進一步具有一通信介面以送出一中斷請求至一中央處理單元。
  10. 一種輸出感應資料陣列之觸控模組，其具有：一感應器陣列；以及一感應資料陣列產生裝置，其具有：一多工器，用以自該感應器陣列之複數條掃描輸出線中擇一以送出一類比感應輸出信號，其中所述的類比感應輸出信號承載有該感應器陣列之陣列感應資訊；一類比數位轉換器，用以將所述的類比感應輸出信號轉成一第一數位信號，以提供與所述陣列感應資訊相對應之一第一感應資料陣列；一記憶體，用以經由該第一數位信號儲存所述的第一感應資料陣列；一可變矩陣掃描控制單元，用以控制該多工器、該類比數位轉換器、以及該記憶體，其中該可變矩陣掃描控制單元具有一待機模式及一可變矩陣掃描模式；以及一輸出控制單元，用以對所述的第一感應資料陣列進行一編碼作業以產生一第二感應資料陣列，及經由一第二數位信號輸出所述的第二感應資料陣列。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之輸出感應資料陣列之觸控模組，其中所述的感應器陣列係由銅箔電路陣列、電阻式感應陣列、電容式感應陣列、壓力式感應陣列、電磁式感應陣列、紅外線感應陣列、微波感應陣列、及聲波感應陣列所組成的陣列群組中所選擇的一種陣列。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之輸出感應資料陣列之觸控模組，其中該輸出控制單元具有一輸出介面以輸出所述的第二數位信號。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之輸出感應資料陣列之觸控模組，其中該輸出控制單元進一步具有一編碼器，以執行所述的編碼作業。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之輸出感應資料陣列之觸控模組，其中所述的編碼作業包括資料排序。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之輸出感應資料陣列之觸控模組，其中所述的編碼作業進一步包括設定一資料傳輸格式。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之輸出感應資料陣列之觸控模組，其中所述的資料傳輸格式係由行感應資料格式、面感應資料格式、泛用通信協定資料格式、影像資料標準格式、及客製資料格式組成的格式群組中選擇的一種格式。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之輸出感應資料陣列之觸控模組，其中該輸出控制單元進一步具有一通信介面以送出一中斷請求至一中央處理單元。
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