TW201816559A - 應用同步時間差發射訊號的方法之電容筆與觸控輸入裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種應用同步時間差發射訊號的方法之電容筆與觸控輸入裝置。利用電容筆之無線通訊模組傳輸資料至觸控輸入裝置，觸控輸入裝置之儲存媒體內儲存之電腦可執行指令執行同步時間差發射訊號的方法，使複數電容筆同步時間差發射訊號。

Description

應用同步時間差發射訊號的方法之電容筆與觸控輸入裝置
本發明是有關於發射訊號的方法及應用此方法之電容筆與觸控輸入裝置，特別是有關於應用同步時間差發射訊號的方法之電容筆與觸控輸入裝置。
第一圖顯示於一觸控輸入裝置之觸控面板上使用一電容筆之示意圖。如第一圖所示，電容筆101包含一具有一電容筆電路之電路板104、一供應電容筆電源之電池105與一發射高壓電場訊號之發射電極106。觸控面板100包含具有電容感應電極陣列，電容感應電極陣列包含複數個感應電極，其中感應電極包含發射電極(Tx)與接收電極(Rx)。觸控面板100之電容感應電極陣列則由觸控電路板102上之觸控電路驅動，觸控電路包含一觸控積體電路晶片。電容筆101之電路板104上的電容筆電路可產生特定頻率的高壓訊號，此高壓訊號經由電容筆101的發射電極106輸出至觸控面板100之電容感應電極，形成電場訊號。觸控輸入裝置（例如平板電腦或手機）之觸控面板100及觸控電路板102上之觸控電路，接收發射電極106所發射之電場訊號，並依電場訊號的強弱及特定的座標演算法公式，計算出電容筆101的座標值。
當使用二支以上的電容筆時，於同一時段內，二支以上的電容筆可能在重疊的時間內發射訊號，造成觸控面板端無法正確地接收訊號，以致無法識別訊號源的數目即電容筆的數目，也無法識別訊號的來源 。也就是說，二支以上電容筆之間存有不確定的時間差。第二圖顯示二電容筆於觸控面板上重疊時段發射訊號之時間槽(Time Slot)示意圖。如第二圖所示，二電容筆之電極訊號發射之間具有不確定之時間差。二電容筆之電極訊號發射之時間槽(Time Slot)是以信標作為起始，信標的時段為TB0 至TB1 ，期間電容筆之電極發射頻率為F1的電場訊號，接著於壓力階度時間槽期間電極則發射頻率為F2的電場訊號，但二電容筆之信標之起始時間TB0 並不相同。當二電容筆時間槽時段部分重疊時，例如信標的時段TB0 至TB1 或壓力階度時間槽時段部分重疊，觸控面板將無法正確地識別訊號源或電容筆的數目，也無法識別訊號的來源或電容筆的身分。
為了解決上述的問題，本發明提出同步時間差發射訊號的方法及應用此方法之電容筆。
於本發明的一實施例中，提出一種揭露一種應用同步時間差發射訊號方法的電容筆與觸控輸入裝置，包含一觸控輸入裝置以及至少二電容筆。每一電容筆包含一發射電極與一第一無線通訊模組。觸控輸入裝置包含一觸控面板與一時間差同步模組。時間差同步模組包含一電腦可讀取儲存媒體與一第二無線通訊模組，儲存電腦可執行指令，以執行一同步時間差發射訊號的方法，該方法包含以下步驟。首先於步驟(a)中，重置時間差同步模組的內部參數。接著於(b)中，時間差同步模組接收第一電容筆的起始時間參數。然後於步驟(c)中，時間差同步模組以第一電容筆的起始時間作為基準值。接著於步驟(d)中，時間差同步模組接收第二電容筆之時間參數。然後於步驟(e)中，第二電容筆接收時間差同步模組傳送之時間差參數。接著於步驟(f)中，第二電容筆調整起始發射訊號的時間使其發射訊號的時段與第一電容筆之間具有一時間差。然後於步驟(g)中，判斷是否已達電容筆的連線數目的上限。於步驟(h)中，判斷是否有其它電容筆加入運作。若電容筆的連線數目未達上限，且有其他電容筆加入運作，則重複步驟(d)-(h)，依序使新加入的電容筆之起始時間參數加上時間差。
在本發明的另一實施例中，同步時間差發射訊號的方法，包含以下步驟。首先於步驟(a)中，提供一觸控輸入裝置，該觸控輸入裝置包含一觸控面板與一時間差同步模組，時間差同步模組包含一電腦可讀取儲存媒體與一第一無線通訊模組，該電腦可讀取儲存媒體儲存電腦可執行指令。接著於(b)中，提供至少二電容筆於該觸控面板上，每一電容筆包含一發射電極與一第二無線通訊模組，該觸控輸入裝置與該電容筆分別藉由該第一無線通訊模組與該第二無線通訊模組傳遞時間差同步資料內容。然後於步驟(c)中，重置時間差同步模組的內部參數。接著於步驟(d)中，時間差同步模組接收第一電容筆的起始時間參數。然後於步驟(e)中，時間差同步模組以第一電容筆的起始時間作為基準值。接著於步驟(f)中，時間差同步模組接收第二電容筆之時間參數。然後於步驟(g)中，第二電容筆接收時間差同步模組傳送之時間差參數。於步驟(h)中，第二電容筆調整起始發射訊號的時間使其發射訊號的時段與第一電容筆之間具有一時間差。接著於步驟(i)中，判斷是否已達電容筆的連線數目的上限。最後於步驟(j)中，判斷是否有其它電容筆加入運作。若電容筆的連線數目未達上限，且有其他電容筆加入運作，則重複步驟(f)-(j)，依序使新加入的電容筆之起始時間參數加上時間差。
本發明的一些實施例將詳細描述如下。然而，除了如下描述外，本發明還可以廣泛地在其他的實施例施行，且本發明的範圍並不受實施例之限定，其以之後的專利範圍為準。再者為提供更清楚的描述及更易理解本發明，圖式內各部分並沒有依照其相對尺寸繪圖，某些尺寸與其他相關尺度相比已經被誇張；不相關之細節部分也未完全繪出，以求圖式的簡潔。
第三圖顯示根據本發明的一實施例之觸控輸入裝置使二電容筆同步訊號發射時間差的示意圖。於此實施例中，觸控輸入裝置303包含具有觸控面板之行動通訊裝置，但不限於此。觸控輸入裝置303包含一時間差同步模組3031、觸控面板。時間差同步模組3031包含無線通訊模組或介面與儲存媒體。時間差同步模組3031之儲存媒體內儲存有電腦可執行指令，以執行同步時間差發射訊號的方法。儲存媒體包含記憶體，電腦可執行指令包含應用程式。可執行同步時間差發射訊號的方法之電腦可執行指令包含時間差同步應用程式。
電容筆301與302分別包含具有一電容筆電路之電路板3011與3021、位於電路板3011與3021上之無線通訊模組3012與3022、供應電容筆電源之電池3015與3025以及發射電場訊號之電極3016與3026。無線通訊模組3012與3022包含藍牙(Bluetooth)無線通訊模組，但不限於此。電容筆301與302之電路板3011與3021可產生特定頻率的高壓訊號，此高壓訊號經由電極3016與30266輸出至觸控輸入裝置303之觸控面板感應電極。
觸控輸入裝置303則同樣具有使用相同通訊協定之無線通訊模組或介面。此無線通訊模組或介面同樣包含藍牙無線通訊模組，但不限於此。觸控輸入裝置303之無線通訊模組或介面可接收來自電容筆301與302之無線通訊模組3012與3022的訊號，使電容筆301與302可將各自參數傳遞至觸控輸入裝置303。觸控輸入裝置303與電容筆301與302之無線通訊模組3012與3022或介面之間相互傳遞的資料內容包含每一電容筆的身分識別碼(ID)， 是否配對過或是否曾改過起始時間參數、目前預設的起始時間參數、F1頻率值、F2的頻率值、電容筆的代號或時間差同步應用程式設定電容筆的書寫順序以及新的時間差參數 (Td的值) 等。時間差同步應用程式透過觸控輸入裝置303之無線通訊模組或介面傳遞時間差同步訊號至電容筆301與302之無線通訊模組3012與3022，使電容筆301與302分別於不同時段發射訊號，以達成複數電容筆於不同時段發射訊號的目的，並進而使觸控面板能正確地接收來自每一電容筆之訊號，以達成複數電容筆於觸控面板上同時操作的目的。
第四圖顯示複數電容筆同步時間差發射訊號之時間槽(Time Slot)示意圖。如第四圖所示，三電容筆之電極訊號發射之間具有時間差Td。三電容筆之電極訊號發射之時間槽(Time Slot)均以信標作為起始，信標的時段為TB0 至TB1 ，期間電容筆之電極發射頻率為F1的電場訊號，接著於壓力階度時間槽期間電極則發射頻率為F2的電場訊號，但三電容筆之信標之起始時間TB0 並不相同，且均相距一時間差Td。因此時間差Td使第二電容筆的信標之起始時間TB0 與第一電容筆的壓力階段時間槽不重疊，第三電容筆的信標之起始時間TB0 與第二電容筆的壓力階段時間槽也不重疊，以避免不同電容筆信標的時段與壓力階度時間槽時段部分重疊造成觸控面板無法正確地識別訊號源或電容筆的數目或身分。亦即第一電容筆發射頻率F1的電場訊號與第二電容筆發射頻率F1的電場訊號之間相距時間差為Td，第二電容筆發射頻率F1的電場訊號與第三電容筆發射頻率F1的電場訊號之間同樣相距時間差Td，而第一電容筆發射頻率F1的電場訊號與第三電容筆發射頻率F1的電場訊號之間相距時間差則為2Td。
因此讓複數電容筆於不同時段發射訊號，使觸控面板能正確地接收訊號，並進而識別訊號源的數目或電容筆的數目，以及識別訊號的來源 。每一電容筆維持原來的發射模式及所發射電場訊號的頻段，但每一電容筆之間維持特定的時間差 (即Td的倍數)。
第五圖顯示根據本發明的一實施例的一種同步時間差發射訊號的方法之流程圖。執行同步時間差發射訊號的方法的觸控輸入裝置包含觸控面板與時間差同步模組，時間差同步模組包含電腦可讀取儲存媒體與第一無線通訊模組，電腦可讀取儲存媒體儲存電腦可執行指令。觸控面板上之每一電容筆則包含發射電極與第二無線通訊模組，觸控輸入裝置與電容筆則分別藉由第一無線通訊模組與第二無線通訊模組傳遞時間差同步資料內容。同步時間差發射訊號的方法可藉由儲存在觸控輸入裝置以及電容筆的儲存媒體中的時間差同步程式執行。同步時間差發射訊號的方法包含以下步驟。首先於步驟 501中，重置時間差同步模組的內部參數。接著於步驟 502中，時間差同步模組接收第一電容筆的起始時間參數。然後在步驟503 中，時間差同步模組以第一電容筆的起始時間作為基準值。接著於步驟 504中，時間差同步模組接收第二電容筆的時間參數。然後在步驟505 中，第二電容筆接收時間差同步模組傳送的時間差參數Td。接著於步驟 506中，第二電容筆調整起始發射訊號的時間，使發射訊號的時段與第一電容筆之間具有Td的時間差。然後在步驟507中，判斷是否已達電容筆的連線數目的上限。接著於步驟508中，判斷是否有其它電容筆加入運作。若有其它電容筆加入運作則重覆步驟504~508，依序使新加入的電容筆的起始時間參數加上Td的時間差。
上述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟悉此技藝之人士能了解本發明之內容並據以實施，當不能據以限定本發明之專利範圍，即凡其他未脫離本發明所揭示精神所完成之各種等效改變或修飾都涵蓋在本發明所揭露的範圍內，均應包含在以下之申請專利範圍內。
100‧‧‧觸控面板
101‧‧‧電容筆
104‧‧‧電路板
105‧‧‧電池
106‧‧‧發射電極
301‧‧‧電容筆
3012‧‧‧無線通訊模組
3011‧‧‧電路板
3015‧‧‧電池
3016‧‧‧發射電極
302‧‧‧電容筆
3022‧‧‧無線通訊模組
3021‧‧‧電路板
3025‧‧‧電池
3026‧‧‧發射電極
303‧‧‧觸控輸入裝置
3031‧‧‧時間差同步模組
501‧‧‧重置時間差同步模組的內部參數
502‧‧‧時間差同步模組接收第一電容筆的起始時間參數
503‧‧‧時間差同步模組以第一電容筆的起始時間作為基準值
504‧‧‧時間差同步模組接收第二電容筆的時間參數
505‧‧‧第二電容筆接收時間差同步模組傳送的時間差參數Td
506‧‧‧第二電容筆調整起始發射訊號的時間使發射訊號的時段與第一電容筆之間具有Td的時間差
507‧‧‧判斷是否已達電容筆的連線數目的上限
508‧‧‧判斷是否有其它電容筆加入運作
第一圖顯示於一觸控輸入裝置之觸控面板上使用一電容筆之示意圖。 第二圖顯示二電容筆於觸控面板上重疊時段發射訊號之時間槽(Time Slot)示意圖。 第三圖顯示根據本發明的一實施例之觸控輸入裝置使二電容筆同步訊號發射時間差的示意圖。 第四圖顯示複數電容筆同步時間差發射訊號之時間槽(Time Slot)示意圖。 第五圖顯示根據本發明的一實施例的一種同步時間差發射訊號的方法之流程圖。

Claims (12)

  1. 應用同步時間差發射訊號的方法之電容筆與觸控輸入裝置，包含： 至少二電容筆，每一該電容筆包含一發射電極與一第一無線通訊模組；及 一觸控輸入裝置，該觸控輸入裝置包含一觸控面板與一時間差同步模組，該時間差同步模組包含一電腦可讀取儲存媒體與一第二無線通訊模組，儲存電腦可執行指令，以執行一同步時間差發射訊號的方法，該方法包含: (i) 重置該時間差同步模組的內部參數； (ii) 該時間差同步模組接收一第一電容筆的一起始時間參數； (iii) 該時間差同步模組以該第一電容筆的該起始時間作為一基準值； (iv) 該時間差同步模組接收一第二電容筆之一時間參數； (v) 該第二電容筆接收該時間差同步模組傳送之一時間差參數；及 (vi) 該第二電容筆調整起始發射訊號的時間使其發射訊號的時段與該第一電容筆之間具有一時間差。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電容筆與觸控輸入裝置，其中該第一與該第二無線通訊模組包含藍牙無線通訊模組。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電容筆與觸控輸入裝置，該方法更包含: (vii)判斷是否已達電容筆的連線數目的上限；及 (viii)判斷是否有其它電容筆加入運作。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之電容筆與觸控輸入裝置，其中若電容筆的連線數目未達上限，且有其他電容筆加入運作，則重複步驟(d)-(h)，依序使新加入的電容筆之起始時間參數加上該時間差。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電容筆與觸控輸入裝置，其中該時間差同步模組與該電容筆之間相互傳遞的資料內容更包含每一該電容筆的身分識別碼(ID)， 是否配對過或是否曾改過起始時間參數、目前預設的起始時間參數、該電容筆的頻率值、該電容筆的代號或該時間差同步模組設定該電容筆的書寫順序以及新時間差參數。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該電腦可執行指令包含一時間差同步應用程式。
  7. 一種同步時間差發射訊號的方法，包含： (a)提供一觸控輸入裝置，該觸控輸入裝置包含一觸控面板與一時間差同步模組，該時間差同步模組包含一電腦可讀取儲存媒體與一第一無線通訊模組，該電腦可讀取儲存媒體儲存電腦可執行指令； (b)提供至少二電容筆於該觸控面板上，每一該電容筆包含一發射電極與一第二無線通訊模組，該觸控輸入裝置與該電容筆分別藉由該第一無線通訊模組與該第二無線通訊模組傳遞時間差同步資料內容; (c)重置該時間差同步模組的內部參數； (d)該時間差同步模組接收一第一電容筆的一起始時間參數； (e)該時間差同步模組以該第一電容筆的該起始時間作為一基準值； (f)該時間差同步模組接收一第二電容筆之一時間參數； (g)該第二電容筆接收該時間差同步模組傳送之一時間差參數；及 (h)該第二電容筆調整起始發射訊號的時間使其發射訊號的時段與該第一電容筆之間具有一時間差。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該第一與該第二無線通訊模組包含藍牙無線通訊模組。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之方法，更包含： (i)判斷是否已達電容筆的連線數目的上限；及 (j)判斷是否有其它電容筆加入運作。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中若電容筆的連線數目未達上限，且有其他電容筆加入運作，則重複步驟(f)-(j)，依序使新加入的電容筆之起始時間參數加上該時間差。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該時間差同步模組與該電容筆之間相互傳遞的該時間差同步資料內容更包含每一該電容筆的身分識別碼(ID)， 是否配對過或是否曾改過起始時間參數、目前預設的起始時間參數、該電容筆的頻率值、該電容筆的代號或該時間差同步模組設定該電容筆的書寫順序以及新時間差參數。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該電腦可執行指令包含一時間差同步應用程式。
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