TW201317848A - 用以整合多組感測平面資料之控制系統 - Google Patents

用以整合多組感測平面資料之控制系統 Download PDF

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Abstract

一種用以整合多組感測平面資料之控制系統，其具有：複數個驅動單元，用以驅動複數個感測器陣列以接收複數組感測平面資料；以及至少一控制單元，用以整合所述複數組感測平面資料以輸出一影像資料至一中央處理單元，其中該中央處理單元係用以執行一應用軟體轉以將所述影像資料轉換成複數組陣列資料。

Description

用以整合多組感測平面資料之控制系統
本發明係有關於一種感測器控制系統，特別是關於一種用以整合多個感測器陣列之控制系統，其可將複數個感測器陣列所產生之複數組感測平面資料整合成一影像資料，再經由一影像處理程序提取出各所述感測器陣列之感測資訊。
按，習知的感測器模組，例如觸控模組或CCD模組，一般均含一驅動單元及一控制單元，其中所述的控制單元係用以：控制所述的驅動單元以掃瞄一感測平面；對得自所述感測平面之感測信號進行一類比信號處理程序及一數位運算程序以產生一感測輸出，其中該感測輸出可為數位型態、類比型態、或數位、類比混合型態；以及將所述的感測輸出透過一傳輸介面傳送至一中央處理單元。
然而，在含有多個感測器模組之系統中，由於所述的中央處理單元需多個傳輸介面以接收所述多個感測器模組之感測輸出，其眾多的連接線數目不僅占空間，亦易對周遭電路之工作造成干擾。
再者，由於各感測器模組所產生的感測輸出格式並不相同，中央處理單元乃需不同的傳輸介面及不同的應用軟體以接收各感測器模組之感測結果，此亦為待改進之處。
為解決前述之問題，吾人亟需一種用以整合多個感測器模組之控制系統，其可整合各感測器模組之感測輸出格式以便利讀取各感測器模組之感測結果。
本發明之一目的在於揭露一種用以整合多組感測平面資料之控制系統，其可多工驅動複數個感測器陣列以接收複數組感測平面資料，將所述複數組感測平面資料整合成一影像資料，以及利用一中央處理單元將該影像資料轉換成複數組陣列資料。
本發明之另一目的在於揭露一種用以整合多組感測平面資料之控制系統，其可用以：多工驅動不同類型的感測器陣列；將各所述不同類型的感測器陣列所產生的感測平面資料整合成一影像資料；以及藉由一中央處理單元執行一應用軟體以將該影像資料轉換成複數組陣列資料。
為達到上述之目的，一用以整合多組感測平面資料之控制系統乃被提出，其具有複數個驅動單元以及至少一控制單元。
所述複數個驅動單元係用以驅動複數個感測器陣列以接收複數組感測平面資料。
所述至少一控制單元係用以整合所述複數組感測平面資料以輸出一影像資料至一中央處理單元，其中該中央處理單元係用以執行一應用軟體轉以將所述影像資料轉換成複數組陣列資料。
較佳的，所述的感測器陣列係一觸控感測器陣列、一光學影像感測器陣列、一壓力感應陣列、一聲波感應陣列、一流量感應陣列、一粒子撞擊感應陣列、或一無線電感應陣列。
在一實施例中，所述的影像資料係由各所述感測平面資料平行組合而成。
在另一實施例中，所述的影像資料係由各所述感測平面資料交錯組合而成。
較佳的，所述的驅動單元具有一多工器、一類比信號處理單元、以及一計時/計數器，以掃瞄所述的感測器陣列。
較佳的，所述的類比信號處理單元包含一類比數位轉換器或一類比信號調變器，其中，所述的類比信號調變器係用以產生一AM信號、一FM信號、或一CVBS信號。
為達到上述之目的，另一用以整合多組感測平面資料之控制系統乃被提出，其具有一第一驅動單元、一第二驅動單元、以及一控制單元。
該第一驅動單元係用以驅動一第一感測器陣列以接收一第一組感測平面資料。
該第二驅動單元係用以驅動一第二感測器陣列以接收一第二組感測平面資料。
該控制單元係用以整合所述第一組感測平面資料以及所述第二組感測平面資料以輸出一影像資料至一中央處理單元，其中該中央處理單元係用以執行一應用軟體轉以將所述影像資料轉換成二組陣列資料。
在一實施例中，所述第一感測器陣列係一觸控感測器陣列，所述第二感測器陣列係一光學影像感測器陣列。
在一實施例中，所述的影像資料係由所述第一組感測平面資料以及所述第二組感測平面資料平行組合而成。
在另一實施例中，所述的影像資料係由所述第一組感測平面資料以及所述第二組感測平面資料交錯組合而成。
較佳的，所述的第一驅動單元及所述的第二驅動單元均具有一多工器、一類比信號處理單元、以及一計時/計數器，以掃瞄所述的第一感測器陣列以及所述的第二感測器陣列。
較佳的，所述的類比信號處理單元包含一類比數位轉換器或一類比信號調變器，其中，所述的類比信號調變器係用以產生一AM信號、一FM信號、或一CVBS信號。
為達到上述之目的，另一用以整合多組感測平面資料之控制系統乃被提出，其具有一第一驅動單元、一第二驅動單元、一第一控制單元、一第二控制單元、以及一整合控制單元。
該第一驅動單元係用以驅動一第一感測器陣列以接收一第一組感測平面資料。
該第二驅動單元係用以驅動一第二感測器陣列以接收一第二組感測平面資料。
該第一控制單元，耦接該第一驅動單元，係用以控制該第一感測器陣列之感測掃瞄。
該第二控制單元，耦接該第二驅動單元，係用以控制該第二感測器陣列之感測掃瞄。
該整合控制單元，耦接該第一控制單元及該第二控制單元，係用以整合所述第一組感測平面資料以及所述第二組感測平面資料，從而輸出一影像資料至一中央處理單元，其中該中央處理單元係用以執行一應用軟體轉以將所述影像資料轉換成二組陣列資料。
在一實施例中，所述第一感測器陣列係一觸控感測器陣列，所述第二感測器陣列係一光學影像感測器陣列。
在一實施例中，所述的影像資料係由所述第一組感測平面資料以及所述第二組感測平面資料平行組合而成。
在另一實施例中，所述的影像資料係由所述第一組感測平面資料以及所述第二組感測平面資料交錯組合而成。
較佳的，所述的第一驅動單元及所述的第二驅動單元均具有一多工器、一類比信號處理單元、以及一計時/計數器，以掃瞄所述的第一感測器陣列以及所述的第二感測器陣列。
較佳的，所述的類比信號處理單元包含一類比數位轉換器或一類比信號調變器。
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1，其繪示本發明用以整合多組感測平面資料之控制系統其一較佳實施例之方塊圖。如圖1所示，該控制系統包含複數個驅動單元110、複數個感測器陣列120、一控制單元130、一中央處理單元140、一應用軟體150、以及一作業系統160。
所述複數個驅動單元110係用以驅動所述複數個感測器陣列120以接收複數組感測平面資料-DPLANE1，DPLANE2，…DPLANEn，其中DPLANE1代表第一組感測平面資料，DPLANE2代表第二組感測平面資料，DPLANEn代表第n組感測平面資料。有關驅動單元110之一實施例請參照圖2。如圖2所示，所述的驅動單元110具有一多工器111、一類比信號處理單元112、以及一計時/計數器113。該多工器111，耦接感測器陣列120，係用以在計時/計數器113之控制下掃瞄感測器陣列120，以將一感測信號傳至類比信號處理單元112。所述的類比信號處理單元112可包含一類比數位轉換器或一類比信號調變器，其中，所述的類比信號調變器係用以產生一AM信號、一FM信號、或一CVBS(Composite Video Broadcast Signal-複合視頻廣播信號)型態之信號。
感測器陣列120，可為一觸控感測器陣列、一光學影像感測器陣列、一壓力感應陣列、一聲波感應陣列、一流量感應陣列、一粒子撞擊感應陣列、或一無線電感應陣列，係依驅動單元110之驅動進行一感測掃瞄以產生一組所述的感測平面資料。
控制單元130係用以整合所述複數組感測平面資料以藉由一影像資料介面輸出一影像資料DIMAGE至中央處理單元140，其中該中央處理單元140係用以執行一應用軟體150，其包含一影像處理程序，以將所述影像資料DIMAGE轉換成複數組陣列資料-DARRAY1，…DARRAYn，其中DARRAY1代表第一組陣列資料，DARRAYn代表第n組陣列資料-以使作業系統160執行至少一對應功能。所述的作業系統160可為WINDOWS、UNIX、LINUX、MacOS、iOS、或Android。所述的對應功能可為：依一組所述陣列資料產生一觸碰座標及啟動該觸碰座標所對應之物件功能；依一組所述陣列資料顯示一物理量-例如光、壓力、聲波、流量、電磁波-感測影像，對該物理量感測影像與一參考影像進行一比對運算，以及依該比對運算之結果決定是否啟動一對應之程序；或依複數組所述陣列資料產生一多維的感測影像，以提供一多維感測功能。
另外，所述影像資料DIMAGE可為所述複數組感測平面資料之平行組合或交錯組合。
較佳的，該中央處理單元140亦耦接至一顯示器(未示於圖中)，其可為一CRT顯示器、一液晶顯示器、一LED陣列顯示器、一OLED(Organic Light-Emitting Diode-有機發光二極體)顯示器、一PLED(Ploymer Light Emitting Diode-高分子發光二極體)顯示器、一奈米碳管場發射顯示器(CNT-FED：Carbon Nanotube Field Emission Display)、一微機電陣列(MEMS ARRAY)顯示器、一電漿顯示器、或一電子紙顯示器。
請參照圖3，其繪示本發明用以整合多組感測平面資料之控制系統其另一較佳實施例之方塊圖。如圖3所示，該控制系統包含一第一驅動單元310、一第二驅動單元320、一觸控感測器陣列330、一光學影像感測器陣列340、一控制單元350、一中央處理單元360、一應用軟體370、以及一作業系統380。
所述第一驅動單元310係用以驅動所述觸控感測器陣列330以接收一組第一感測平面資料DPLANE1；所述第二驅動單元320係用以驅動所述光學影像感測器陣列340以接收一組第二感測平面資料DPLANE2，其中該觸控感測器陣列330可為一電阻式、電容式、聲波式、或電磁式之感測器陣列，而該光學影像感測器陣列340可為一CCD或CMOS感測器陣列。第一驅動單元310及第二驅動單元320均具有一多工器、一類比信號處理單元、以及一計時/計數器(請參照圖2)。所述多工器係用以在所述計時/計數器之控制下掃瞄觸控感測器陣列330或光學影像感測器陣列340，以將一感測信號傳至所述的類比信號處理單元。所述的類比信號處理單元可包含一類比數位轉換器或一類比信號調變器，其中，所述的類比信號調變器係用以產生一AM信號、一FM信號、或一CVBS信號。
控制單元350係用以整合該組第一感測平面資料DPLANE1及該組第二感測平面資料DPLANE2，以藉由一影像資料介面輸出一影像資料DIMAGE至中央處理單元360，其中該中央處理單元360係用以執行一應用軟體370，其包含一影像處理程序，以將所述影像資料DIMAGE轉換成一組第一陣列資料DARRAY1，及一組第二陣列資料DARRAY2以使作業系統380執行至少一對應功能。所述的作業系統380可為WINDOWS、UNIX、LINUX、MacOS、iOS、或Android。所述的對應功能可為：依該組第一陣列資料DARRAY1產生一觸碰座標及啟動該觸碰座標所對應之物件功能；或依該組第二陣列資料DARRAY2顯示一光學感測影像，對該光學感測影像與一參考影像進行一比對運算，以及依該比對運算之結果決定是否啟動一對應之程序；或依該組第一陣列資料DARRAY1及該組第二陣列資料DARRAY2產生一多維的感測影像，以提供一多維感測功能。
另外，所述影像資料DIMAGE可為該組第一感測平面資料DPLANE1及該組第二感測平面資料DPLANE2之平行組合-請參照圖5(a)，或交錯組合-請參照圖5(b)。
較佳的，該中央處理單元360亦耦接至一顯示器(未示於圖中)，其可為一CRT顯示器、一液晶顯示器、一LED陣列顯示器、一OLED(Organic Light-Emitting Diode-有機發光二極體)顯示器、一PLED(Ploymer Light Emitting Diode-高分子發光二極體)顯示器、一奈米碳管場發射顯示器(CNT-FED：Carbon Nanotube Field Emission Display)、一微機電陣列(MEMS ARRAY)顯示器、一電漿顯示器、或一電子紙顯示器。
請參照圖4，其繪示本發明用以整合多組感測平面資料之控制系統其又一較佳實施例之方塊圖。如圖4所示，該控制系統包含一第一驅動單元410、一第二驅動單元420、一第一控制單元430、一第二控制單元440、一觸控感測器陣列450、一光學影像感測器陣列460、一整合控制單元470、一中央處理單元480、一應用軟體490、以及一作業系統500。
所述第一驅動單元410係用以在第一控制單元430之控制下驅動所述觸控感測器陣列450以接收一組第一感測平面資料DPLANE1；所述第二驅動單元420係用以在第二控制單元440之控制下驅動所述光學影像感測器陣列460以接收一組第二感測平面資料DPLANE2，其中該觸控感測器陣列450可為一電阻式、電容式、聲波式、或電磁式之感測器陣列，而該光學影像感測器陣列460可為一CCD或CMOS感測器陣列。第一驅動單元410及第二驅動單元420均具有一多工器、一類比信號處理單元、以及一計時/計數器(請參照圖2)。所述多工器係用以在所述計時/計數器之控制下掃瞄觸控感測器陣列450或光學影像感測器陣列460，以將一感測信號傳至所述的類比信號處理單元。所述的類比信號處理單元可包含一類比數位轉換器或一類比信號調變器，其中，所述的類比信號調變器係用以產生一AM信號、一FM信號、或一CVBS信號。
整合控制單元470係用以整合該組第一感測平面資料DPLANE1及該組第二感測平面資料DPLANE2，以藉由一影像資料介面輸出一影像資料DIMAGE至中央處理單元480，其中該中央處理單元480係用以執行一應用軟體490，其包含一影像處理程序，以將所述影像資料DIMAGE轉換成一第一組陣列資料DARRAY1，及一第二組陣列資料DARRAY2以使作業系統500執行至少一對應功能。所述的作業系統500可為WINDOWS、UNIX、LINUX、MacOS、iOS、或Android。所述的對應功能可為：依所述第一組陣列資料DARRAY1產生一觸碰座標及啟動該觸碰座標所對應之物件功能；或依所述第二組陣列資料DARRAY2顯示一光學感測影像，對該光學感測影像與一參考影像進行一比對運算，以及依該比對運算之結果決定是否啟動一對應之程序；或依所述第一組陣列資料DARRAY1及所述第二組陣列資料DARRAY2產生一多維的感測影像，以提供一多維感測功能。
另外，所述影像資料DIMAGE可為該組第一感測平面資料DPLANE1及該組第二感測平面資料DPLANE2之平行組合-請參照圖5(a)，或交錯組合-請參照圖5(b)。
較佳的，該中央處理單元480亦耦接至一顯示器(未示於圖中)，其可為一CRT顯示器、一液晶顯示器、一LED陣列顯示器、一OLED(Organic Light-Emitting Diode-有機發光二極體)顯示器、一PLED(Ploymer Light Emitting Diode-高分子發光二極體)顯示器、一奈米碳管場發射顯示器(CNT-FED：Carbon Nanotube Field Emission Display)、一微機電陣列(MEMS ARRAY)顯示器、一電漿顯示器、或一電子紙顯示器。
本發明因其新穎之設計而具有以下之優點：
1.本發明可利用一影像資料介面傳遞複數組同性質或不同性質之感測平面資料至一中央處理單元，以節省控制單元之數目及簡化控制單元之工作內容。
2.本發明之影像資料介面可大幅縮減複數個感應器陣列與一中央處理單元間之連接信號數目。
3.本發明可利用一影像資料介面傳遞複數組感測平面資料至一中央處理單元，以將所述影像資料轉換成複數組陣列資料，並依一組所述陣列資料產生一觸碰座標及啟動該觸碰座標所對應之物件功能；或依一組所述陣列資料顯示一物理量感測影像，對該物理量感測影像與一參考影像進行一比對運算，以及依該比對運算之結果決定是否啟動一對應之程序；或依複數組所述陣列資料產生一多維的感測影像，以提供一多維感測功能。
4.本發明可藉由一影像處理演算法大幅減輕所述感測器控制單元之工作負擔，簡化整個感測系統之架構，從而降低整個感測系統之成本。
5.本發明可在作業系統端整合各感測器陣列之驅動程式以便利整個感測系統之設計。
6.本發明因其控制系統可實現在一般的作業系統-例如WINDOWS、UNIX、LINUX、MacOS、iOS、或Android-中，故具通用性。
綜上所述，本發明之用以整合多組感測平面資料之控制系統可節省控制單元之數目、簡化控制單元之工作內容、大幅縮減複數個感應器陣列與一中央處理單元間之連接信號數目、提供多種感測控制功能、以及具作業系統通用性。據此，本發明具突破性之功效。
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。
110．．．驅動單元
111．．．多工器
112．．．類比信號處理單元
113．．．計時/計數器
120．．．感測器陣列
130、350．．．控制單元
140、360、480．．．中央處理單元
150、370、490．．．應用軟體
160、380、500．．．作業系統
310、410．．．第一驅動單元
320、420．．．第二驅動單元
330、450．．．觸控感測器陣列
340、460．．．光學影像感測器陣列
430．．．第一控制單元
440．．．第二控制單元
470．．．整合控制單元
圖1繪示本發明用以整合多組感測平面資料之控制系統其一較佳實施例之方塊圖。
圖2繪示圖1驅動單元一實施例之方塊圖。
圖3繪示本發明用以整合多組感測平面資料之控制系統其另一較佳實施例之方塊圖。
圖4繪示本發明用以整合多組感測平面資料之控制系統其又一較佳實施例之方塊圖。
圖5(a)繪示圖3及圖4中影像資料DIMAGE之時序圖，其中所述影像資料DIMAGE為該組第一感測平面資料DPLANE1及該組第二感測平面資料DPLANE2之平行組合。
圖5(b)繪示圖3及圖4中影像資料DIMAGE之時序圖，其中所述影像資料DIMAGE為該組第一感測平面資料DPLANE1及該組第二感測平面資料DPLANE2之交錯組合。
110．．．驅動單元
120．．．感測器陣列
130．．．控制單元
140．．．中央處理單元
150．．．應用軟體
160．．．作業系統

Claims (20)

  1. 一種用以整合多組感測平面資料之控制系統，其具有：複數個驅動單元，用以驅動複數個感測器陣列以接收複數組感測平面資料；以及至少一控制單元，用以整合所述複數組感測平面資料以輸出一影像資料至一中央處理單元，其中該中央處理單元係用以執行一應用軟體轉以將所述影像資料轉換成複數組陣列資料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之用以整合多組感測平面資料之控制系統，其中所述的感測器陣列係一觸控感測器陣列、一光學影像感測器陣列、一壓力感應陣列、一聲波感應陣列、一流量感應陣列、一粒子撞擊感應陣列、或一無線電感應陣列。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之用以整合多組感測平面資料之控制系統，其中所述的影像資料係由各所述感測平面資料平行組合而成。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之用以整合多組感測平面資料之控制系統，其中所述的影像資料係由各所述感測平面資料交錯組合而成。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之用以整合多組感測平面資料之控制系統，其中所述的驅動單元具有一多工器、一類比信號處理單元、以及一計時/計數器，以掃瞄所述的感測器陣列。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之用以整合多組感測平面資料之控制系統，其中所述的類比信號處理單元包含一類比數位轉換器或一類比信號調變器。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之用以整合多組感測平面資料之控制系統，其中所述的類比信號調變器係用以產生一AM信號、一FM信號、或一CVBS信號。
  8. 一種用以整合多組感測平面資料之控制系統，其具有：一第一驅動單元，用以驅動一第一感測器陣列以接收一第一組感測平面資料；一第二驅動單元，用以驅動一第二感測器陣列以接收一第二組感測平面資料；以及一控制單元，用以整合所述第一組感測平面資料以及所述第二組感測平面資料以輸出一影像資料至一中央處理單元，其中該中央處理單元係用以執行一應用軟體轉以將所述影像資料轉換成二組陣列資料。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之用以整合多組感測平面資料之控制系統，其中所述第一感測器陣列係一觸控感測器陣列，所述第二感測器陣列係一光學影像感測器陣列。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之用以整合多組感測平面資料之控制系統，其中所述的影像資料係由所述第一組感測平面資料以及所述第二組感測平面資料平行組合而成。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之用以整合多組感測平面資料之控制系統，其中所述的影像資料係由所述第一組感測平面資料以及所述第二組感測平面資料交錯組合而成。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之用以整合多組感測平面資料之控制系統，其中所述的第一驅動單元及所述的第二驅動單元均具有一多工器、一類比信號處理單元、以及一計時/計數器，以掃瞄所述的第一感測器陣列以及所述的第二感測器陣列。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之用以整合多組感測平面資料之控制系統，其中所述的類比信號處理單元包含一類比數位轉換器或一類比信號調變器。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之用以整合多組感測平面資料之控制系統，其中所述的類比信號調變器係用以產生一AM信號、一FM信號、或一CVBS信號。
  15. 一種用以整合多組感測平面資料之控制系統，其具有：一第一驅動單元，用以驅動一第一感測器陣列以接收一第一組感測平面資料；一第二驅動單元，用以驅動一第二感測器陣列以接收一第二組感測平面資料；一第一控制單元，耦接該第一驅動單元，用以控制該第一感測器陣列之感測掃瞄；一第二控制單元，耦接該第二驅動單元，用以控制該第二感測器陣列之感測掃瞄；以及一整合控制單元，耦接該第一控制單元及該第二控制單元，以整合所述第一組感測平面資料以及所述第二組感測平面資料，從而輸出一影像資料至一中央處理單元，其中該中央處理單元係用以執行一應用軟體轉以將所述影像資料轉換成二組陣列資料。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之用以整合多組感測平面資料之控制系統，其中所述第一感測器陣列係一觸控感測器陣列，所述第二感測器陣列係一光學影像感測器陣列。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之用以整合多組感測平面資料之控制系統，其中所述的影像資料係由所述第一組感測平面資料以及所述第二組感測平面資料平行組合而成。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之用以整合多組感測平面資料之控制系統，其中所述的影像資料係由所述第一組感測平面資料以及所述第二組感測平面資料交錯組合而成。
  19. 如申請專利範圍第15項所述之用以整合多組感測平面資料之控制系統，其中所述的第一驅動單元及所述的第二驅動單元均具有一多工器、一類比信號處理單元、以及一計時/計數器，以掃瞄所述的第一感測器陣列以及所述的第二感測器陣列。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之用以整合多組感測平面資料之控制系統，其中所述的類比信號處理單元包含一類比數位轉換器或一類比信號調變器。
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