TWI497382B - 觸摸屏的通信系統與方法 - Google Patents

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Description

觸摸屏的通信系統與方法
本發明係有關於一種通信的系統與方法，特別是一種以觸摸屏進行通信的系統與方法。
觸模屏常應用於行動裝置上，有些行動裝置不一定附有通信界面，或者是無法直接與其他行動裝置進行通信。此外，有些通信界面需要特定連接線，有時連接線並非隨手可得。因此，如果能利用觸摸屏來進行通信，將可增加使用上的便利性。
本發明的目的是提供一種觸摸屏的通訊方法與系統，以一第一觸摸屏與一第二觸摸屏進行通信，以構成一通信系統。第一觸摸屏與第二觸摸屏具有一偵測模式，分別偵測外部導電物件的接近或觸碰。此外，第一觸摸屏與第二觸摸屏具有一通信模式經由第一觸摸屏與第二觸摸屏間的電容性耦合通信，以交換或傳輸一信息。因此，觸摸屏除了可以用來偵測外部導電物件的接近或觸碰外，還能兼具通信的用處。
本發明的目的及解決其技術問題是採用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種一種觸摸屏的通訊方法，包括：提供一第一觸摸屏與一第二觸摸屏；在第一觸摸屏與第二觸摸屏的一偵測模式分別偵測外部導電物件的接近或觸碰；及在第一觸摸屏與第二觸摸屏的一通信模式經由第一觸 摸屏與第二觸摸屏間的電容性耦合通信，以交換或傳輸一信息。
本發明的目的及解決其技術問題還可以是採用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種一種觸摸屏的通訊系統，包括：一第一觸摸屏與一第二觸摸屏；其中第一觸摸屏與第二觸摸屏分別在一偵測模式偵測外部導電物件的接近或觸碰；並且第一觸摸屏與第二觸摸屏在一通信模式經由第一觸摸屏與第二觸摸屏間的電容性耦合通信以交換或傳輸一信息。
本發明的目的及解決其技術問題還可以是採用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種一種觸摸屏的通訊方法，包括：提供一第一觸摸屏與一第二觸摸屏；在第一觸摸屏與第二觸摸屏的一偵測模式分別偵測外部導電物件的接近或觸碰；在第一觸摸屏與第二觸摸屏的一通信模式經由第一觸摸屏與第二觸摸屏間的電容性耦合通訊，以交換或傳輸一信息，其中在通訊時第一觸摸屏與第二觸摸屏分別具有至少一部份被提供一接地電位，並且第一觸摸屏與第二觸摸屏被提供接地電位的至少一部份面對面地電容性耦合，以拉近第一觸摸屏與第二觸摸屏間的接地電位。
本發明的目的及解決其技術問題還可以是採用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種
藉由上述技術方案，本發明至少具有下列優點及有益效果：1.觸摸屏除了偵測觸碰外，更可以具有通信的功能；2.在通信時，可藉由兩觸摸屏間接地電位的電容性耦合，拉近彼此的接地電位。
本發明將詳細描述一些實施例如下。然而，除了所揭露的實施例外，本發明亦可以廣泛地運用在其他的實施例施行。本發明的範圍並不受該些實施例的限定，乃以其後的申請專利範圍為準。而為提供更清楚的描述及使熟悉該項技藝者能理解本發明的發明內容，圖示內各部分並沒有依照其相對的尺寸而繪圖，某些尺寸與其他相關尺度的比例會被突顯而顯得誇張，且不相關的細節部分亦未完全繪出，以求圖示的簡潔。
請參照圖1A，本發明提出一種位置偵測裝置100，包括一觸摸屏120，與一驅動/偵測單元130。觸摸屏120具有一感測層。在本發明之一範例中，可包括一第一感測層120A與一第二感測層120B，第一感測層120A與第二感測層120B分別有複數個導電條140，其中第一感測層120A的複數個第一導電條140A與第二感測層120B的複數個第二導電條140B交疊。在本發明之另一範例中，複數個第一導電條140A與第二導電條140B可以配置在共平面的感測層中。驅動/偵測單元130依據複數個導電條140的信號產生一感測資訊。例如在自電容式偵測時，是偵測被驅動的導電條140，並且在互電容式偵測時，是偵測的是沒有被驅動/偵測單元130直接驅動的部份導電條140。此外，觸摸屏120可以是配置在顯示器110上，觸摸屏120與顯示器110間可以是有配置一屏蔽層(shielding layer)(未顯於圖示)或沒有配置屏蔽層。在本發明的一較佳範例中，為了讓觸摸屏120的厚度更薄，觸摸屏120與顯示器110間沒有配置屏蔽層。
本發明的位置偵測裝置100可以是應用於一計算機系統中，如圖1B所示的一範例，包括一控制器160與一主機170。 控制器包含驅動/偵測單元130，以操作性地耦合觸摸屏120(未顯於圖示)。此外，控制器160可包括一處理器161，控制驅動/偵測單元130產生感測資訊，感測資訊可以是儲存在記憶體162中，以供處理器161存取。另外，主機170構成計算系統的主體，主要包括一中央處理單元171，以及供中央處理單元171存取的儲存單元173，以及顯示運算結果的顯示器110。
在本發明之另一範例中，控制器160與主機170間包括一傳輸界面，控制單元透過傳輸界面傳送資料至主機，本技術領域的普通技術人員可推知傳輸界面包括但不限於UART、USB、I2C、Bluetooth、WiFi、IR等各種有線或無線的傳輸界面。在本發明之一範例中，傳輸的資料可以是位置(如座標)、辨識結果(如手勢代碼)、命令、感測資訊或其他控制器160可提供之資訊。
在本發明之一範例中，感測資訊可以是由處理器161控制所產生的初始感測資訊(initial sensing information)，交由主機170進行位置分析，例如位置分析、手勢判斷、命令辨識等等。在本發明之另一範例中，感測資訊可以是由處理器161先進行分析，再將判斷出來的位置、手勢、命令等等遞交給主機170。本發明包括但不限於前述之範例，本技術領域的普通技術人員可推知其他控制器160與主機170之間的互動。
請參照圖1C所示，為一種的電容式觸摸屏的態樣(pattern)，包括複數個導電片(conductive plate)與複數條連接線。這些連接線包括複數條第一連接線與複數條第二連接線。這些第一連接線是以第一方向(如橫向或縱向之一)配置，連接這些導電片的一部份，以構成朝第一方向排列的複數條導電條。相似地，這些第二連接線是以第二方向(如橫向或縱向之另一)配置，連接這些導電片的另一部份，以構成朝 第二方向排列的複數條導電條。
這些導電條(第一導電條與第二導電條)可以是由透明或不透明的材質構成，例如可以是由透明的氧化銦錫(ITO)構成。在結構上可分成單層結構(SITO；Single ITO)與雙層結構(DITO；Double ITO)。本技術領域的普通人員可推知其他導電條的材質，在不再贅述。例如，奈米碳管。
在本範例中，是以縱向作為第一方向，並以橫向作為第二方向，因此縱向的導電條為第一導電條，並且橫向的導電條為第二導電條。本技術領域的普通技術人員可推知上述說明為發明的範例之一，並非用來限制本發明。例如，可以是以橫向作為第一方向，並以縱向作為第二方向。此外，第一導電條與第二導電條的數目可以是相同，也可以是不同，例如，第一導電條具有N條，第二導電條具有M條。
圖1E為圖1C中I-I處的剖面圖，包括絕緣基底17(substrate)、第二導電條的一部份(含導電片11、第二連接線12、導電片13)、絕緣層18、與第一導電條的一部份(含第一連接線15)與絕緣表層19。在本發明的一範例中，基底17、絕緣層18與絕緣表層19可以是以透明或不透明的材質構成，如玻璃或塑膠薄膜(film)，本技術領域的普通技術人員可推知本範例的其他構成方式，在此不再贅述。
在本發明的一範例中，圖1D為圖1C中II-II處的剖面圖，為一種雙層電容式觸摸屏的結構示意圖，包括絕緣基底17(substrate)、第二導電條的一部份(含第二連接線12)、絕緣層18、與第一導電條的一部份(含導電片14、第一連接線15、導電片16)與絕緣表層19。換言之，在本發明的一範例中，電容式觸摸屏依序包括一絕緣表層、具所述第一導電條的一第一感測層、一絕緣層、具所述第二導電條的一第二感測層。在本發明的另一範例中，電容式觸摸屏是具有相對的兩長邊 與相對的兩短邊的矩形，其中所述的第一導電條與相對的兩短邊平行排列，並且所述的第二導電條與相對的兩長邊平行排列。
在本發明的一範例中，圖1F為圖1C中I-I處的剖面圖，為一種單層電容式觸摸屏的結構示意圖，包括絕緣基底17(substrate)、第二導電條的一部份(含第二連接線12)、絕緣層18、與第一導電條的一部份(含導電片14、第一連接線15、導電片16)與絕緣表層19。第一導電條的導電片14、15與第二導電條的第二連接線12為共平面，而第一連接線15以架橋的方式跨過第二連接線12，其中第一連接線15與第二連接線12間由絕緣層18隔絕。本技術領域的普通技術人員可推知其他的架橋方式，在此不再贅述。例如相對於本範例的向上架橋方式，可以是向下架橋方式。
所述的第一導電條與第二導電條間可以加入屏蔽(guarding or shielding)導電條，屏蔽導電條可以提高偵測到的互電性耦合訊號的變化量，更可以降低來自外部導電物件的雜訊與透過外部導電物件由電容式觸摸屏流至外部導電物件再流入電容式觸摸屏所造成的負觸問題。當屏蔽導電條介於第一導電條與第二導電條之間，並且屏蔽導電條被提供直流電位或耦合於系統的地時，屏蔽導電條會屏蔽(shielding)第一導電條與第二導電條之間直接的電容性耦合，使得互電性耦合訊號中能被耦合於地的外部導電物件影響的變化量增多。
例如圖2A與圖2B所示，為具屏蔽導電條的電容式感測器的示意圖，屏蔽導電條21與第一導電條23交錯配置並且彼此相互露出，並且第一導電條23具有多個開口24使得第二導電條22的導電片25可以與第一導電條22相互露出。
請參照圖2C，在進行二維度互電容式偵測時，交流的驅動信號(例如脈衝寬度調變信號PWM)依序被提供給每一 條第一導電條23，並經由所述的第二導電條22的信號S取得相應於每一條被提供驅動信號的導電條的一維度感測資訊，集合相應於所有第一導電條23的感測資訊則構成一二維度感測資訊。所述的一維度感測資訊可以是依據所述的第二導電條22的信號產生，也可以是依據所述的第二導電條22的信號與基準的差異量來產生。此外，感測資訊可以是依據信號的電流、電壓、電容性耦合量、電荷量或其他電子特性來產生，並且可以是以類比或數位的形式存在。在本例中驅動信號是輪流提供給所述第一導電條23之一，本技術領域具有通常知識的技術人員可以推知，驅動信號是輪流提供給所述第一導電條23中相鄰的2條或多條。
例如，在本發明的一範例中，是輪流提供一驅動信號於所述第一導電條中的一條，並且分別於所述第一導電條中的每一條第一導電條被提供驅動信號時，偵測所有第二導電條的信號以取得依據所有第二導電條的信號產生相應於被提供驅動信號的第一導電條的一一維度感測資訊，集合每一個相應於被提供驅動信號的第一導電條的一一維度感測資訊以產生一二維度感測資訊。在本發明的另一範例中，是輪流提供一驅動信號於所述第一導電條中的一對，並且分別於所述第一導電條中的每一對第一導電條被同時提供驅動信號時，偵測所有第二導電條的信號以取得依據所有第二導電條的信號產生相應於被提供驅動信號的第一導電條的一一維度感測資訊，集合每一個相應於被提供驅動信號的第一導電條的一一維度感測資訊以產生一二維度感測資訊。
本技術領域具有通常知識的技術人員可以推知，依據所述二維度感測資訊判斷出每一個耦合於地的外部導電物件的位置。例如是以分水嶺演算法、連接物件法或其他影像分割的方式來判斷出每一個耦合於地的外部導電物件的接近或觸碰的範圍，再進一步判斷出位置。例如是以外部導電物件的 接近或觸碰的範圍的信號值來計算出質心(重心)位置(centroid position)。在實際上沒有外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏時，或系統沒有判斷出外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏時，位置偵測裝置可以由所述的第二導電條的信號產生一基準。感測資訊可以是依據第二導電條的信號產生，或是依據第二導電條的信號減去基準所產生。在前者，經由感測資訊與基準的差異可用來判斷正觸與/或負觸，而後者為本發明的一較佳範例，感測資訊本身已呈現與基準間的差異，可直接用來判斷正觸與/或負觸。基準可以是在位置偵測裝置的初始階段取得且/或在位置偵測裝置的運作階段反覆地取得。
在以下說明中，外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏時，造成正觸，在感測資訊中相應於正觸的部份，視為正觸感測資訊。相反地，在感測資訊中呈現與正觸感測資訊相反特性的部份統稱負觸感測資訊，表示一負觸。正觸感測資訊的形成不一定是全由外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏而造成，外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏只是形成正觸的原因之一。所述的感測資訊包括但不限於一維度感測資訊或二維度感測資訊。此外，負觸的形成不一定有外部導電物件或任何物質位於相應的位置。再者，正觸感測資訊可以是符合或類似相應於正觸造成的感測資訊，不必然是實際的外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏所造成。例如，一維度感測資訊呈現的是導電條的信號值時，正觸感測資訊可以是遞增再遞減的正值或遞減再遞增的負值，而負觸感測資訊與正觸感測資訊相反。又例如，一維度感測資訊呈現的是導電條與另一導電條的差值時，正觸感測資訊可以是遞增再遞減的正值加上遞減再遞增的負值，也就是先正值再負值，而負觸感測資訊與正觸感測資訊相反。
當絕緣表層上沾附導電物質時，例如水，感測資訊可能因為導電物質沾附的面積大小而有不同的變化。當導電物質 沾附的面積較小時，導電物質與導電條間的電容性耦合可能會呈現負觸感測資訊。然而，當導電物質沾附的面積較大時，導電物質與導電條間的電容性耦合除了呈現負觸感測資訊外，還可能呈現正觸感測資訊。當水分佈在許多區域時，可能呈現許多正觸感測資訊與負觸感測資訊，造成誤判。
若感測資訊中只呈現負觸感測資訊，而沒有任何正觸感測資訊，可以判定為絕緣表層沾附導電物質。此外，若感測資訊中存在負觸感測資訊，並且在負觸感測資訊的邊緣存在正觸感測資訊，也可以判定為絕緣表層沾附導電物質。在判定為絕緣表層沾附導電物質時，可以提示系統或使用者絕緣表層沾附導電物質，並等待進一步的處置。例如可以是暫停基準的更新或是不提供任何偵測到的外部導電物件的位置，直到導電物質的沾附被排除。然而上述的情形僅限於導電物質的沾附是小面積的。
另外，本發明提出一種全屏驅動的一維度互電容式偵測(one dimensional mutual capacitive detection with full screen driven)，以下簡稱全屏驅動偵測(full screen driven detection)。請參照圖2D，在本發明的一較佳範例中，位置偵測裝置必需具備同時提供驅動信號給全部第一導電條的能力，以下簡稱同時提供驅動信號(例如脈衝寬度調變信號PWM)給全部第一導電條為全屏驅動。在每次全屏驅動時，依據所述的全部或部份的導電條的信號產生至少一維度感測資訊。如先前所述，全屏驅動的一維度互電容式偵測也具有其基準。此外，當觸摸屏存在屏蔽導電條21時，全屏驅動更包括同時提供驅動信號給全部的屏蔽導電條21，亦即，同時提供驅動信號給全部的第一導電條23與屏蔽導電條21。在以下說明中，在全屏驅動偵測時，同時提供驅動信號給全部的第一導電條23亦表示同時提供驅動信號給全部的屏蔽導電條21。如果觸摸屏僅存在所述的第一導電條23與第二導電條22，而不存在 所述的屏蔽導電條時，全屏驅動只包括同時提供驅動信號給全部的第一導電條。
如果只提供驅動信號給單一導電條，驅動信號可能透過沾附的導電物質電容性耦合於其他的導電條而造成負觸或正觸。當全屏的所有第一導電條都被提供驅動信號時，每一條第一導電條的電位都相同，將不會產生上述的問題。
此外，當全屏的所有第一導電條都被提供驅動信號時，外部導電物件的接近或覆蓋會呈現正觸感測資訊，可藉此判斷是否有外部導電物件的接近或覆蓋、外部導電物件的接近或覆蓋的導電條、且/或外部導電物件的接近或覆蓋的一維度座標。
例如，同時提供一驅動信號於全部的第一導電條，並且在所述第一導電條同時被提供驅動信號時，偵測所有第二導電條的信號以取得所有第二導電條的信號組成的一一維度感測資訊。一維度感測資訊的每一個值是分別呈現所述的第二導電條之一的信號時，可以是用一門檻限值判斷一維度感測資訊中是否存在超過門檻限值的至少一值，當存在至少一值超過門檻限值時，表示耦合於地的至少一外部導電物件接近或觸碰觸摸屏。
在本發明的一範例中，觸摸屏具有前述的屏蔽導電條時。當執行全屏驅動偵測時，驅動信號是同時提供給所述的屏蔽導電條與所述的第一導電條。當執行二維度互電容式偵測，當驅動信號被提供時，所述的屏蔽導電條是同時被提供一直流電位或耦合於系統的地。
例如，依據本發明提出的一種觸摸屏的偵測裝置，包括：一觸摸屏，觸摸屏包括多條第一導電條、多條第二導電條與多條屏蔽導電條，其中所述的第一導電條、第二導電條與屏蔽導電條相互露出；一控制器，控制器執行一全屏驅動 偵測，包括：同時提供一驅動信號於全部第一導電條與全部的屏蔽導電條；同時提供一驅動信號於全部第一導電條與全部的屏蔽導電條時，對所有第二導電條的互電容性耦合信號進行偵測以取得依據所有第二導電條的信號產生一一維度感測資訊；以及依據一維度感測資訊判斷是否存在至少一耦合於地的外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏；以及控制器依據一維度感測資訊判斷出存在至少一耦合於地的外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏時，執行一二維度互電容式偵測以取得一二維度感測資訊，以依據二維度感測資訊判斷出每一個耦合於地的外部導電物件的位置，其中二維度互電容式偵測包括：輪流提供一驅動信號於所述第一導電條中的不同的一條或多條導電條，並且提供所有屏蔽導電條一直流電位；分別於每一次所述第一導電條中的不同的一條或多條導電條被提供驅動信號時，偵測所有第二導電條的信號以取得依據所有第二導電條的互電容性耦合信號產生相應於被提供驅動信號的第一導電條的一一維度感測資訊；以及集合每一個相應於被提供驅動信號的第一導電條的一維度感測資訊以產生二維度感測資訊。
此外，一維度感測資訊也可以是以差值或雙差值的方式產生。例如一維度感測資訊的每一個值是分別呈現所述的第二導電條之一對的信號差(difference of the signals)時，可以是判斷一維度感測資訊中是否存在至少一位於相鄰的一正值與一負值間的一零交會處(zero-crossing)，當存在至少一零交會處時，表示至少一耦合於地的至少一外部導電物件接近或觸碰觸摸屏。其中，相鄰的一正值與一負值中所述的相鄰是指正值與負值間不存在任何值或只存在零值。此外，在本發明的一範例中，落於一預定零值範圍的值皆視為零值，其中零值範圍包括零。由於電容式觸摸屏偵測易受外部雜訊的干擾，採用零值範圍可減少誤判及將數據單純化。在本發明的 一範例中，假設所述第二導電條的信號依序分別為S1 ,S2 ,...,Sn ，且一維度感測資訊是採用差值，一維度感測資訊的值依序分別為S1 -S2 ,S2 -S3 ,...,Sn-1 -Sn 。
一維度感測資訊的每一個值是分別呈現所述的第二導電條中兩對第二導電條的信號差的差時，可以是用一門檻限值判斷一維度感測資訊中是否存在超過門檻限值的至少一值，當存在至少一值超過門檻限值時，表示至少一耦合於地的至少一外部導電物件接近或觸碰觸摸屏。另外，也可以是判斷是否存在兩零交會處間具有超過門檻限值的至少一值，當存在兩零交會處間具有超過門檻限值的至少一值時，表示至少一耦合於地的至少一外部導電物件接近或觸碰觸摸屏。在本發明的一範例中，假設所述第二導電條的信號依序分別為S1 ,S2 ,...,Sn ，且一維度感測資訊是採用雙差值，一維度感測資訊的值依序分別為((S2 -S3 )-(S1 -S2 )),((S3 -S4 )-(S2 -S3 )),...,((Sn-1 -Sn )-(Sn-2 -Sn-1 ))。在本發明的一最佳模式中，一維度感測資訊是採用雙差值。
簡單來說，在前述的範例中可以是判斷是否存在超過門檻限值的值或零交會處來判斷是否有至少一耦合於地外部導電物件接近或觸碰觸摸屏。本技術領域具有通常知識的技術人員可以推知，一維度感測資訊也可以是訊號值、差值或雙差值以外的其他形式，例如每一個值是非相鄰的訊號值的差，本發明在此不加以限制。
在本發明的一最佳模式(best mode)中，位置偵測裝置必需具備同時提供驅動信號給全部第一導電條的能力與偵測所述的第二導電條的能力。亦即在全屏驅動的同時，依據所述的第二導電條的信號產生一維度感測資訊。所述的第二導電條的偵測可以是逐條、同時掃描多條、同時掃描全部第二導電條來取得相應所有第二導電條的感測資訊，在以下描述中 稱為全屏驅動偵測。換言之，全屏驅動偵測包括在驅動所有被驅動導電條(如所有第一導電條)時對所有被偵測導電條(如所有第二導電條)的互電容性耦合信號進行偵測。
在滿足足夠的解析度下，隨著觸摸屏的尺寸的增大，導電條的數目也增多，然而控制器能用來同時偵測導電條的腳位卻不必然能隨著增加。在二維度互電容式偵測中，只需由單一軸向的導電條偵測即可，如前述的第二導電條。因此位置偵測裝置只要增加全屏驅動的能力，就能直接運用原本具有的偵測所述的第二導電條的架構，進行全屏驅動偵測。在本發明的一較佳範例中，第二導電條的數量小於第一導電條的數量。
在本發明的另一範例中，位置偵測裝置必需具備同時提供驅動信號給全部第一導電條的能力與偵測所有導電條的能力。亦即在全屏驅動的同時，依據所述的第一導電條的信號產生第一一維度感測資訊，並且依據所述的第二導電條的信號產生第二一維度感測資訊。相對於前一範例，位置偵測裝置還必需有偵測所述的第一導電條的能力。
綜合上述，在全屏驅動偵測時，若沒有外部導電物件的接近或覆蓋，無論有沒有導電物質的沾附，都不會判斷出正觸，亦即感測資訊不會呈現正觸感測資訊。在本發明的一範例中，是藉由全屏驅動偵測判斷是否有正觸，或判斷是否有外部導電物件的接近或覆蓋。在本發明的另一範例中，是藉由全屏驅動偵測判斷被外部導電物件接近或覆蓋的導電條，可以是只有被覆蓋的第二導電條，亦可以是被覆蓋的第一導電條與第二導電條。在本發明的再一範例中，是藉由全屏驅動偵測座標，可以是由單一一維度感測資訊判斷出一維度座標，或是由前述第一一維度感測資訊與第二一維度感測資訊分別判斷出來第一一維度座標與第二一維度座標，即二維度 座標。
前述的位置偵測裝置可以是具備全屏驅動偵測與二維度互電容式偵測的能力。例如驅動信號可以是同時提供給全部、多條或一條第一導電條，並且是由所述的第二導電條偵測出一維度感測資訊或二維度感測資訊。
請參照圖2E，是依據本發明的第一實施例提出的先進行全屏驅動偵測再進行二維度互電容式偵測的流程示意圖。如步驟210所示，進行全屏驅動偵測，以產生一維度感測資訊。接下來如步驟220所示，依據一維度感測資訊判斷是否進行二維度互電容式偵測。例如，若一維度感測資訊判斷出有外部導電物件的接近或覆蓋，則如步驟230所示，進行二維度互電容式偵測，以產生二維度感測資訊，再如步驟240所示，依據二維度感測資訊判斷外部導電物件的位置。
在步驟220中，如果沒有判斷出外部導電物件的接近或覆蓋，則回到步驟210，重新進行全屏驅動偵測。在本發明的一範例中，進行全屏驅動偵測的週期是固定的，也就是在一段連續進行複數次全屏驅動偵測的時間中，相鄰兩次的全屏驅動偵測的間隔時間都是一偵測週期。在任一偵測週期中，如果沒有判斷出外部導電物件的接近或覆蓋，只需消耗進行一次全屏驅動偵測的電力，反之，需要消耗進行一次全屏驅動偵測的電力與進行N次一維度互電容式偵測(即二維度互電容式偵測)的電力。前述的偵測週期可以依需求而調整，例如在省電模式下，偵測週期的時間可以拉長，以節省電力，而在正常模式下，偵測週期可以縮短，以提高偵測頻率，亦即提高報點(座標)率。相對地，在本發明另一範例中，偵測週期可以是不固定的。例如在步驟220中，判斷出沒有外部導電物件的接近或覆蓋，就重新再進行步驟210。例如，在正常模式下，除非是需要進行二維度全互容式偵測，否則 是反覆地進行全屏驅動偵測。若是需要進行二維度全互容式偵測，則在進行步驟230後或是進行步驟230與240後，重新進行步驟210。
此外，是依據一第一偵測頻率進行全屏驅動偵測，經過一預設時間或次數後，都沒有外部導電物件的接近或覆蓋，則改採依據一第二偵測頻率進行全屏驅動偵測，直到偵測出外部導電物件的接近或覆蓋，則再改回依據第一偵測頻率進行全屏驅動偵測。例如，驅動信號是在以一第一頻率提供給全部第一導電條，並且在以第一頻率提供給全部第一導電條經一預設時間或次數沒有判斷出存在一耦合於地的外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏時，驅動信號改以一第二頻率提供給全部第一導電條，其中第一頻率快於第二頻率。此外，驅動信號改以一第二頻率提供給全部第一導電條時判斷出存在一耦合於地的外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏時，驅動信號改以第一頻率提供給全部第一導電條。
另外，可以在進行二維度互電容式偵測判斷出外部導電物件的接近或覆蓋後，則繼續再進行二維度互電容式偵測，跳過步驟210與220，不再進行全屏驅動偵測，直到進行的二維度互電容式偵測沒有判斷出外部導電物件的接近或覆蓋為止。
據此，在本發明的一範例中，是同時提供一驅動信號於全部第一導電條時，對所有第二導電條的互電容性耦合信號進行偵測以取得依據所有第二導電條的信號產生一一維度感測資訊，並且依據一維度感測資訊判斷是否存在至少一耦合於地的外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏來決定是否進行一二維度互電容式偵測，其中二維度互電容式偵測是在所述第一導電條的部份第一導電條被提供驅動信號時，對所有第二導電條的互電容性耦合信號進行偵測。
請參照圖3，是依據本發明的第二實施例提出的依據全屏驅動偵測與二維度互電容式偵測的結果判斷位置的流程示意圖。如步驟310所示，進行全屏驅動偵測，產生一個或兩個一維度感測資訊。例如，依據所述的第一導電條或所述的第二導電條的信號產生一個一維度感測資訊，或者是依據所述的第一導電條與所述的第二導電條的信號產生相應於所述的第一導電條的第一一維度感測資訊與相應於所述的第二導電條的第二一維度感測資訊。接下來，如步驟320所示，依據所述的一維度感測資訊判斷是否存在至少一外部導電物件的接近或覆蓋。如果不存在至少一外部導電物件的接近或覆蓋，則繼續執行步驟310，否則如步驟330所示，依據所述的一維度感測資訊判斷被外部導電物件接近或覆蓋的導電條，並且如步驟340所示，依據被外部導電物件接近或覆蓋的導電條決定至少一互電容式偵測範圍。接下來如步驟350所示，對所述的互電容式偵測範圍進行互電容式偵測，依據所述的互電式偵測範圍中所有交疊處互電容性耦合產生一二維度感測資訊。例如，將所述的互電容式偵測範圍外的交疊觸的電容性耦合指定為預設值(如零值)，結合依據所述的互電容式偵測範圍的電容性耦合所偵測到的值產生一二維度感測資訊。再接下來，如步驟360所示，依據二維度感測資訊判斷出每一個外部導電物件的位置。之後，再繼續執行步驟310。前述的二維度感測資訊也可以是不完整的全屏影像，只呈現互電容式偵測範圍內的電容性耦合，進而判斷出每一個外部導電物件的位置。
在本發明的一範例中，是依據所述的第一導電條的信號產生一維度感測資訊，並且互電容式偵測範圍是被外部導電物件接近或覆蓋的第一導電條的所有交疊處。換言之，驅動信號是逐一提供給被外部導電物件接近或覆蓋的第一導電條，並且在每一條第一導電條被提供驅動信號時，依據所有 的第二導電條的信號產生二維度感測資訊。相對於二維度全互容式偵測，本範例的優點可節省許多時間。
在本發明的另一範例中，是依據所述的第二導電條的信號產生一維度感測資訊，並且互電容式偵測範圍是被外部導電物件接近或覆蓋的第二導電條的所有交疊處。換言之，驅動信號是逐一提供給所述的第一導電條，並且在每一條第一導電條被提供驅動信號時，依據被外部導電物件接近或覆蓋的第二導電條的信號產生二維度感測資訊。相對於二維度全互容式偵測，本範例可忽視互電容式偵測範圍外的雜訊。
在本發明的較佳範例中，是分別所述的第一導電條與所述的第二導電條的信號產生第一一維度感測資訊與第二一維度感測資訊，並且互電容式偵測範圍是被外部導電物件接近或覆蓋的第一導電條與第二導電條間的所有交疊處。換言之，驅動信號是逐一提供給被外部導電物件接近或覆蓋的第一導電條，並且在每一條第一導電條被提供驅動信號時，依據被外部導電物件接近或覆蓋的第二導電條的信號產生二維度感測資訊。相對於二維度全互容式偵測，本範例的優點可節省許多時間，並可忽視互電容式偵測範圍外的雜訊。
此外，在本發明的一範例中，可以是在依據第一一維度感測資訊判斷出存在至少一耦合於地的外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏，包括：依據第一一維度感測資訊判斷出每一個耦合於地的外部導電物件的一第一維度座標；偵測所有第二導電條的信號以取得依據所有第二導電條的信號產生一第二一維度感測資訊；依據第二一維度感測資訊判斷出每一個耦合於地的外部導電物件的一第二一維度座標；分別依據每一個第一一維度座標分別對應每一個第二一維度座標構成的一二維度座標；分別以每一個二維度座標最接近的所述的第一導電條與第二導電條的交疊處作為相應的交疊處；以及分別 對每一個二維度座標相應的被偵測交疊處進行互電容式偵測以偵測出每一個二維度座標相應的交疊處的一互電容性耦合信號以判斷出每一個耦合於地的外部導電物件的一二維度座標。
對於任一個被偵測的交疊處的互電容式偵測可以是提供驅動信號給包括交疊於被偵測的交疊處的第一導電條在內的至少一第一導電條，並且偵測包括交疊於被偵測的交疊處的第二導電條的信號，以偵測出每一個交疊處的互電容性耦合信號。其中於相同第一導電條上的交疊處可以是在驅動信號被提供給包括交疊於被偵測的交疊處的第一導電條在內的至少一第一導電條時同時被偵測。其中，耦合於地的外部導電物件的二維度座標的信號超出一門檻限值。
在本發明的另一範例中，依據第一一維度感測資訊與/或第二一維度感測資訊判斷出存在至少一耦合於地的外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏，包括：依據第一一維度感測資訊或依據第一一維度感測資訊與第二一維度感測資訊決定一互電容式偵測範圍；對所述的互電容式偵測範圍進行互電容式偵測，依據所述的互電容式偵測範圍中的所有第一導電條與第二導電條的交疊處的互電容性耦合信號產生一二維度感測資訊；以及依據二維度感測資訊判斷出每一個耦合於地的外部導電物件的位置。
所述的互電容式偵測範圍可以是依據第一一維度感測資訊或依據第一一維度感測資訊與第二一維度感測資訊判斷出被耦合於第的外部導電物件接近或觸碰的第一導電條上的所有第一導電條與第二導電條的交疊處或被耦合於第的外部導電物件接近或觸碰的所有第一導電條與第二導電條的交疊處來決定。請參照圖4A，是依據本發明的第三實施例提出的依據全屏驅動偵測與互電容式偵測的結果判斷位置的流程示 意圖。如步驟410所示，進行全屏驅動偵測，產生一個一維度感測資訊。接下來，如步驟420所示，依據所述的一維度感測資訊判斷是否存在至少一外部導電物件的接近或覆蓋。如果不存在至少一外部導電物件的接近或覆蓋，則繼續執行步驟410，否則如步驟430所示，依據所述的一維度感測資訊判斷出至少一第一一維度座標。然後，依據步驟440所示，依據所述的一維度座標相應的至少一導電條決定至少一第一互電容式偵測範圍，並且依據步驟450所示，對所述的第一互電容式偵測範圍進行互電容式偵測，以分別判斷出相應於每一個第一一維度座標的至少一第二一維度座標。例如，在步驟430中判斷出兩個第一一維度座標，並且在步驟440中以最鄰近兩個第一一維度座標的兩條導電條決定了兩個互電容式偵測範圍，並且步驟450進行互電式偵測以產生相應於每一個第一一維度座標的一維度感測資訊，進一步判斷出相應於每一個第一一維度座標的至少一第二一維度座標。所述的第一一維度座標與第二一維度座標可構成一二維度座標，例如(第一一維度座標，第二一維度座標)或(第二一維度座標，第一一維度座標)。
例如，可以是在所述第一導電條同時被提供驅動信號時，偵測所有第二導電條的信號以取得依據所有第二導電條的信號產生一第一一維度感測資訊。此外，依據一維度感測資訊判斷出存在一耦合於地的外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏更包括：依據第一維度感測資訊判斷出至少一第一一維度座標；分別依據每一個第一一維度座標決定一第一互電容式偵測範圍，並且對所述的第一互電容式偵測範圍進行互電容式偵測，以產生相應於每一個第一一維度座標的一第二一維度感測資訊；分別依據相應於每一個第一一維度座標的一第二一維度感測資訊產生相應於每一個第一一維度座標的至少一第二一維度座標；以及分別依據每一個第一一維度座標及 相應的每一個第二一維度座標產生一二維度座標。
請參照圖4B，更可以是包括步驟460所示，依據所述的第二一維度座標決定至少一第二互電容式偵測範圍，並且包括步驟470所示，對所述的第二互電容式偵測範圍進行互電容式偵測，以分別判斷出相應於每一個第二一維度座標的一第三一維度座標。所述的第二一維度座標與第三一維度座標可構成一二維度座標，例如(第三一維度座標，第二一維度座標)或(第二一維度座標，第三一維度座標)。
例如，可以是在所述第一導電條同時被提供驅動信號時，偵測所有第二導電條的信號以取得依據所有第二導電條的信號產生一第一一維度感測資訊。此外，在依據一維度感測資訊判斷出存在一耦合於地的外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏時，更包括：依據第一維度感測資訊判斷出至少一第一一維度座標；分別依據每一個第一一維度座標決定一第一互電容式偵測範圍，並且對所述的第一互電容式偵測範圍進行互電容式偵測，以產生相應於每一個第一一維度座標的一第二一維度感測資訊；分別依據相應於每一個第一一維度座標的一第二一維度感測資訊產生相應於每一個第一一維度座標的至少一第二一維度座標；分別依據每一個第二一維度座標決定一第二互電容式偵測範圍，並且對所述的第二互電容式偵測範圍進行互電容式偵測，以產生相應於每一個第二一維度座標的一第三一維度感測資訊；分別依據相應於每一個第二一維度座標的第三一維度感測資訊產生相應於每一個第二一維度座標的至少一第三一維度座標；以及分別依據每一個第二一維度座標及相應的每一個第三一維度座標產生一二維度座標。
在圖4A中，每一個第一一維度座標配對相應的每一個第二一維度座標代表所述的外部導電物件之一的位置。此 外，當所述的外部導電物件被判斷出來後繼續執行步驟410。在圖4B中，每一個第二一維度座標相應的每一個第三一維度座標代表所述的外部導電物件之一的位置。此外，當所述的外部導電物件被判斷出來後繼續執行步驟410。
請參照圖4C，是依據本發明的第三實施例提出的依據全屏驅動偵測與互電容式偵測的結果判斷位置的流程示意圖。如步驟410所示，進行全屏驅動偵測，產生兩個一維度感測資訊。接下來，如步驟420所示，依據所述的一維度感測資訊判斷是否存在至少一外部導電物件的接近或覆蓋。如果不存在至少一外部導電物件的接近或覆蓋，則繼續執行步驟410，否則如步驟480所示，依據所述的一維度感測資訊，判斷出所有可能的二維度座標，並且依據所述的二維度座標決定至少一互電容式偵測範圍，再如步驟490所示，依據所述的互電容式偵測範圍判斷出相應於正觸的二維度座標。
顯然地，利用上述的全屏驅動偵測，無論觸摸屏上是否有不耦合外部的地的沾附水漬或其他導電物體，都可以判斷出是否有耦合外部的地的外部導電物件接近或覆蓋。更進一步地，在判斷出有耦合外部的地的外部導電物件接近或覆蓋時，藉由二維度互電容式偵測可判斷出在耦合外部的地的外部導電物件接近或觸碰範圍外的不耦合外部的地的水漬或其他導電物體沾附範圍。在判斷出不耦合外部的地的水漬或其他導電物體沾附範圍時，可以採不提供在不耦合外部的地的水漬或其他導電物體沾附範圍偵測到的任何座標，或顯示清潔觸摸屏表面的信息或訊號，以提示排除不耦合外部的地的水漬或其他導電物體沾附的干擾。
在本發明的另一範例中，是先進行二維度互電容式偵測再進行全屏驅動偵測。全屏驅動偵測可判斷出耦合外部的地的外部導電物件接近或覆蓋的導電條，與二維度互電容式偵 測產生的二維度感測資訊比對，可偵測到耦合外部的地的外部導電物件接近或覆蓋的導電條以外的不耦合外部的地的水漬或其他導電物體沾附範圍。
隨著系統運作，外部環境對觸摸屏的影響與干擾一直在變化，為了適應這樣的變化，可以採用定期或不定期更新基準的方式來克服。因此，基準的更新可以是持續地進行，可以是在全屏驅動偵測且/或互電容式偵測進行的過程中。
在互電容式偵測時如果有導電物質沾附在觸摸屏上，在二維度感測資訊中將呈現相應的負觸或具有正觸在週圍的負觸，此時如果更新基準，基準將包括所述的負觸。在下一次的基準更新前，只要外部導電物件沒有位於所述的負觸的區域，外部導電物件的位置都能被正常偵測出來。但是如果導電物質被擦拭掉，原本基準中呈現負觸的區域將會在二維度感測資訊上呈現正觸，造成判斷上的錯誤。
藉由上述的全屏驅動偵測產生的一維度感測資訊的比對，二維度感測資訊與一維度感測資訊間存在不相應的正觸，即可反應出存在上述問題，因此進行互電容式偵測的基準更新，解決上述問題。例如，將二維度感測資訊進行一維度投影產生一維度感測資訊，或是將相應於每一條第二導電條上的交疊處的值分別加總也可以產生一維度感測資訊。由二維度感測資訊衍生的一維度感測資訊可用來與全屏驅動偵測產生的一維度感測資訊進行比對，以判斷出是否有互不相應的正觸，以決定是否提前進行互電容式偵測的基準更新。
此外，只憑二維度全互容式偵測也可以判斷是否有導電物質沾附在觸摸屏的可能性。例如，在二維度感測資訊中只呈現負觸而沒有呈現正觸，或正觸只出現在負觸週圍而不存在超過門檻限值的正觸，可藉此判斷觸摸屏可能有導電物質沾附在上面。在本發明的一範例中，可以是藉此直接推定有 導電物質沾附在觸摸屏上。在本發明的另一範例中，在這種情形下會另外執行全屏驅動偵測來確認是否有外部導電物件的接近或覆蓋。
在本發明的一範例中，是在沒有外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏時進行基準的更新。例如先前所述，先以全屏驅動偵測判斷是否有外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏，在沒有外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏時進行基準的更新，可以是包括全屏驅動偵測或/與互電容式偵測的基準更新。又例如，是以二維度全互容式偵測產生的二維度感測資訊判斷出是否有外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏，在沒有外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏時進行基準的更新。
請參照圖5A，是依據本發明的第四實施例提出的一種更新基準的流程示意圖。相較於圖2E，更包括如步驟250所示，依據一維度感測資訊判斷是否持續一段預設時間判斷出不存在至少一耦合於地的外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏。如果不存在至少一耦合於地的外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏的時間尚未超過預設時間，則如步驟210所示，繼續進行全屏驅動偵測。反之，如果依據一維度感測資訊判斷出持續一段預設時間不存在至少一耦合於地的外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏時，則如步驟260與270所示，執行一二維度互電容式偵測以取得一二維度感測資訊，以依據二維度感測資訊更新一基準。圖5A的更新基準的步驟可以是由前述的控制器160來執行。在本發明的一範例中，依據二維度感測資訊更新一基準是以二維度感測資訊作為新基準或是以二維度感測資訊與原來之基準的平均作為新基準。此外，每一個耦合於地的外部導電物件的位置是依據二維度感測資訊與基準的互電容性耦合信號間的變化量來判斷出來。
例如，依據本發明提出的一種觸摸屏的偵測裝置，包 括：一觸摸屏，觸摸屏包括多條第一導電條與多條第二導電條；一控制器，控制器執行一全屏驅動偵測，包括：同時提供一驅動信號於全部第一導電條；在同時提供一驅動信號於全部第一導電條時，對所有第二導電條的互電容性耦合信號進行偵測以取得依據所有第二導電條的信號產生一一維度感測資訊；以及依據一維度感測資訊判斷是否存在至少一耦合於地的外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏；以及在控制器依據一維度感測資訊判斷出持續一段預設時間不存在至少一耦合於地的外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏時，執行一二維度互電容式偵測以取得一二維度感測資訊，以依據二維度感測資訊更新一基準，其中二維度互電容式偵測包括：輪流提供一驅動信號於所述第一導電條中的不同的一條或多條導電條；分別於每一次所述第一導電條中的不同的一條或多條導電條被提供驅動信號時，偵測所有第二導電條的信號以取得依據所有第二導電條的互電容性耦合信號產生相應於被提供驅動信號的第一導電條的一一維度感測資訊；以及集合每一個相應於被提供驅動信號的第一導電條的一維度感測資訊以產生二維度感測資訊。
依據一維度感測資訊判斷出存在至少一耦合於地的外部導電物件接近或觸碰觸摸屏時，執行一二維度互電容式偵測以取得一二維度感測資訊，以依據二維度感測資訊判斷出每一個耦合於地的外部導電物件的位置。
觸摸屏裝置在手持裝置時，有可能開機時握持手持裝置的手正接近或覆蓋在觸摸屏上。如果在此時進行基準更新，取得的初始基準將包含正觸感測資訊，造成基準中正觸感測資訊所在的部位無法反應外部導電物件的接近或覆蓋，即使後來造成基準的正觸感測資訊的手指或手掌移開觸摸屏，仍可能造成該部位無法反應外部導電物件的接近或覆蓋，例如無法正常判斷出接近或覆蓋該部位的外部導電物件的位置。
請參照圖5B，是依據本發明的第五實施例提出的一種更新基準的流程示意圖。本發明提出預先儲存一原始基準，原始基準可以是儲存在非揮發性儲存單元中，因此即使關機也不會消失。首先，如步驟510與520所示，取得的基準IS將與原始基準DS比較是否匹配，如果匹配，則如步驟530所示，執行正常的作業(運算)，否則如步驟540所示，比較原始基準與取得的感測資訊(一維度感測資訊或二維度感測資訊)是否匹配，如果不匹配，則如步驟560所示，執行正常的作業(運算)，否則如步驟550所示，更新基準。
在正常情形下，是在沒有外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏或沒有導電物質沾附觸摸屏時進行基準的更新，因此取得的正常基準(包括原始基準DS)應該不會呈現出正觸或負觸。假設原始基準DS正常，基準IS更新時有外部導電物件接近或覆蓋，之後取得感測資訊RS時將進行原始基準DS與基準IS的比較，此時將不會匹配。因此再比較感測資訊RS與基準DS，如果兩者匹配，表示已經沒有外部導電物件接近或覆蓋觸摸屏或沒有導電物質沾附觸摸屏，可立即進行基準IS更新。如果兩者不匹配，不可以更新基準IS，只能繼續正常作業。例如開機時手一直壓按著觸摸屏，不只基準呈現正觸，之後的感測資訊RS也呈現正觸，兩者相同，因此即使有手壓按著觸摸屏，也不會判斷出有外部導電物件接近或觸壓，進而忽視開機時壓按的手的部位的存在，然而觸摸屏的其他部份仍可正常運作。一旦開機時持續壓按著觸摸屏的手移開，如果其他部份沒有外部導電物件的接近或覆蓋，在步驟540中，將判斷出感測資訊RS與原始基準DS相匹配，可進行基準的更新。如果在步驟540中，其他部份仍有外部導電物件的接近或覆蓋，則繼續正常作業直到沒有外部導電物件的接近或覆蓋時再進行基準IS的更新。此外，如果原始基準DS不正常，則感測資訊RS與原始基準DS將不匹配，仍可 以如步驟560所示，繼續正常作業。
上述的基準可以適用於自電容式偵測、互電容式偵測或全屏驅動偵測。
此外，基準的更新可以是全部的基準更新，也可以是部份的基準更新。如先前所述，自電容式偵測、全屏驅動偵測產生一維度感測資訊，以此為基準時，基準的更新為全部更新。互電容式偵測時，二維度感測資訊是由相應於每一條第一導電條(被提供驅動訊號的第一導電條)的一維度感測資訊集合而成，因此基準的更新可以是只針對單一的第一導電條進行相應的部份基準更新，也就是只更新基準中的多個一維度感測資訊之一。
本發明的觸摸屏更可以用於傳輸資訊與接收資訊，亦即觸摸屏可以用來進行電容式通訊(capacitive communication)，透過上述的控制器提供驅動訊號於觸摸屏的一條、多條或全部的第一導電條，可提供信號的傳輸，並且透過控制器偵測一條、多條或全部的第二導電條，可提供信號的接收，使得兩個觸摸屏可以進行單向或雙向的通訊。
在本發明的一範例中，觸摸屏可以是面對面地通訊，也就是觸摸屏面對面隔著絕緣表層進行電容式通訊。例如，兩個手持式裝置的觸摸屏面對面地疊在一起進行電容式通訊。在本發明的另一範例中，觸摸屏可以是透過人體來進行電容式通訊。例如，使用者一手觸摸一手持裝置的觸摸屏，另一手觸摸另一手持裝置的觸摸屏，以人體作為導電的介質來進行電容式通訊。又例如，第一使用者與第二使用者分別觸摸第一手持裝置的觸摸屏與第二手持裝置的觸摸屏，當第一手用者與第二使用者身體接觸時，可使得第一手持裝置與第二手持裝置的觸摸屏進行電容式通訊。本領域具通常知識的技術人員可推知，電容式通訊並不限於一對一的通訊，亦可以 是進行多對多的通訊，並且不現於人體作為導電的介質，也可以是其他的導電介質。例如，兩觸摸屏可以是分別放置在不同的兩個人的口袋中，當所述的兩個人握手或觸碰時，兩觸摸屏就可以進行通信。
據此，本發明提出一種觸摸屏的通訊方法，以一第一觸摸屏與一第二觸摸屏進行通信。第一觸摸屏與第二觸摸屏具有一偵測模式，分別偵測外部導電物件的接近或觸碰。此外，第一觸摸屏與第二觸摸屏具有一通信模式經由第一觸摸屏與第二觸摸屏間的電容性耦合通信，以交換或傳輸一信息。因此，由第一觸摸屏與第二觸摸屏構成一通信系統。在本發明的一範例中，所述的偵測模式與通信模式可以是交替被執行。在本發明的另一範例中，可以是由一使用者界面在偵測模式與通信模式間切換。
請參照圖6所示，為依據本發明第六實施例提出一種觸摸屏的通訊方法的流程示意圖。如步驟610所示，提供一第一觸摸屏與一第二觸摸屏。接下來如步驟620與630所示，在第一觸摸屏與第二觸摸屏的一偵測模式分別偵測外部導電物件的接近或觸碰，並且在第一觸摸屏與第二觸摸屏的一通信模式經由第一觸摸屏與第二觸摸屏間的電容性耦合通信，以交換或傳輸一信息。
例如，第一觸摸屏具有一透明絕緣層與一導電層，信息是經由導電層隔著透明絕緣層與第二觸摸屏電容性耦合來傳輸。相對地，第二觸摸屏具有一透明絕緣層與一導電層，信息是經由導電層隔著透明絕緣層與第一觸摸屏電容性耦合來接收。其中，第一觸摸屏與第二觸摸屏間的電容性耦合可以是第一觸摸屏透過與至少一外部導電物件的電容性耦合來與第二觸摸屏電容性耦合。例如，第一觸摸屏與第二觸摸屏分別具有在偵測模式被提供驅動信號的多條第一導電條與因驅 動信號提供電容性耦合信號的多條第二導電條，在通信模式中第一觸摸屏與第二觸摸屏是以外部導電物件接近或觸碰的第一導電條與/或第二導電條進行通信。訊號的傳輸可以是以類比或數位方式傳輸，在本發明的一較佳範例中，信號是以數位方式編碼送出，例如可以是二進位的字串或封包，單次傳輸的位元數可以是固定亦可以是可變，例如可以是固定長度的平衡碼(balanced code)、Berger Code，也可以是具有封包頭的封包例如，電容式通訊可以是利用握手(handshaking)機制，作為傳輸端的觸摸屏以編碼訊號或封包發出傳輸要求，作為接收端的觸摸屏在接收並確認傳輸要求後以訊號或封包回應傳輸確認，傳輸端的觸摸屏就可以傳輸資料給接收端，本領域具通常知識的技術人員可推知其他的序列通訊協定。
當兩觸摸屏面對面靠近或接觸時，一觸摸屏透過提供驅動訊號於導電條，並偵測導電條的信號可確認另一觸摸屏的存在，進而進行電容式通訊。在本發明的一範例中，可以是由一第一觸摸屏提供驅動信號，如果一第二觸摸屏與第一觸摸屏接觸或在一預設距離內，第一觸摸屏的導電條的訊號相對地小於第二觸摸屏未接觸或在預設距離內時的第一觸摸屏的導電條的訊號，藉此可以確認是否能進行電容式通訊。同時，第二觸摸屏的導電條也會受到第一觸摸屏的驅動信號的電容性耦合，透過偵測第二觸摸屏的導電條也可以被告知能進行電容式通訊。
在本發明的一範例中，進行電容式通訊的控制器具有識別出接收信號的導電條的能力。例如第一觸摸屏的一第一條或一第一群傳輸導電條被提供驅動信號時，第二觸摸屏的一第一條或一第一群接收導電條被電容性耦合，第二觸摸屏的控制器在偵測各導電條的信號時，可判斷出被電容性耦合的導電條。在這個情形下，第二觸摸屏在所述的第一條或第一群接收導電條外可挑選一條或多條導電條作為一第二條或一 第二群傳輸導電條，並提供驅動信號。同樣地，第一觸摸屏可以偵測出與第二觸摸屏傳輸的驅動信號電容性耦合的一第二條或一第二群接收導電條。換言之，本發明提供的觸摸屏的電容式通訊可以是單工也可以是全雙工。由於觸摸屏面對面地放置時不一定會平整地對齊，並且第一觸摸屏與第二觸摸屏的尺寸或導電條數目也不一定相同，本發明提供的觸摸屏的電容式通訊可適用未對齊或尺寸不同或導電條數目不同的觸摸屏。
在本發明的觸摸屏的通信中，包括但不限定是單工、半雙工與全雙工。第一觸摸屏與第二觸摸屏間的電容性耦合是第一觸摸屏與第二觸摸屏面對面的直接電容性耦合，其中第一觸摸屏與第二觸摸屏面對面的區域包括一第一區域與一第二區域，第一觸摸屏與第二觸摸屏是透過在第一區域與第二區域的電容性耦合進行半雙工或全雙工傳輸。在本發明的一範例中，第一觸摸屏與第二觸摸屏分別具有多條導電條，第一觸摸屏在第一區域的導電條與第二觸摸屏在第二區域的導電條不相疊。
第一觸摸屏與第二觸摸屏相應的一條或多條傳輸導電條與一條或多條接收導電條可稱為一群通訊導電條。換言之，本發明提供的觸摸屏的電容式通訊可以區隔出多群通訊導電條，可同時提供多群的通訊，以進行多位元的平行通訊或多群序列通訊。在本發明的一範例中，可以是兩群通訊導電條進行雙軌(dual-rail)通訊，第一群通訊導電條與第二群通訊導電條在同時間只有一群通訊導電條傳輸信號，例如第一群通訊導電條傳輸信號時代表1，並且第二群通訊導電條傳輸信號時代表0，藉此確認訊號是否被正確傳輸。
另外，第一觸摸屏可以是先偵測手接近或覆蓋觸摸屏的部位，提供驅動信號由被導電介質覆蓋的一條或多條導電條 傳輸信號，相較於全屏驅動，可節省許多電力。同樣地，第二觸摸屏也可以是先偵測導電介質接近或覆蓋觸摸屏的部位，由被導電介質覆蓋的一條或多條導電條接收信號。
本領域具通常知識的技術人員可推知本發明提供的觸摸屏的電容式通訊可用來傳輸聲音資料、影像資料、文字資料、命令或其他資訊，特別是適用於行動電話、平板電腦、觸控板或其他具有觸摸屏的裝置，並不限於手持裝置。此外，前述的觸摸屏並不限於投射式電容觸摸屏，也可以是表面電容觸摸屏(surface capacitive touch screen)、電阻式觸摸屏(resistive touch screen)等等。例如，前述進行通信的第一觸摸屏為一表面式電容觸摸屏，並且第二觸摸屏為一投射式電容觸摸屏。
請參照圖7，為依據本發明的第七實施例提供的以觸摸屏進行通信的示意圖，為一最佳模式。在電容式觸摸屏在被提供驅動信號的同時，提供第一觸摸屏71的接地電位給第一觸摸屏71的至少一導電條73，並且提供第二觸摸屏72的接地電位給第二觸摸屏72的至少一導電條74，使得第一觸摸屏71與第二觸摸屏72的被提供接地電位的導電條電容性耦合，從而降低第一觸摸屏與第二觸摸屏間接地電位的差異。
例如，第一觸摸屏的朝向第一方向排列的導電條被提供驅動信號，並且朝向第二方向的導電條被提供接地電位，而第二觸摸屏朝向第一方向排列的導電條被提供接地電位，並且朝向第二方向排列的導電條被用來偵測傳輸的資料。又例如，可以是第一觸摸屏的複數條連續排列的導電條被提供驅動信號，其他所有的導電條被提供接地電位，而第二觸摸屏沒有被偵測信號的導電條都被提供接地電位。
在本發明的一較佳模式中，第一觸摸屏具有前述的屏蔽導電條，所述的屏蔽導電條被提供接地電位。
在本發明的一範例中，是在前述的步驟630中，在通訊時第一觸摸屏與第二觸摸屏分別具有至少一部份被提供一接地電位，並且第一觸摸屏與第二觸摸屏被提供接地電位的至少一部份面對面地電容性耦合，以拉近第一觸摸屏與第二觸摸屏間的接地電位。其中第一觸摸屏與第二觸摸屏間的電容性耦合是第一觸摸屏與第二觸摸屏面對面的直接電容性耦合，其中第一觸摸屏與第二觸摸屏面對面的區域包括一第一區域與一第二區域，第一觸摸屏與第二觸摸屏是透過在第一區域與第二區域的電容性耦合進行半雙工或全雙工傳輸。
在本發明的第一範例中，第一觸摸屏與第二觸摸屏分別具有在偵測模式被提供驅動信號的多條第一導電條與因驅動信號提供電容性耦合信號的多條第二導電條，第一區域與第二區域中進行通信的是第一導電條，並且在偵測模式中所述的第二導電條被提供接地電位。
在本發明的第二範例中，第一觸摸屏與第二觸摸屏分別具有在偵測模式被提供驅動信號的多條第一導電條與因驅動信號提供電容性耦合信號的多條第二導電條，第一區域與第二區域中進行通信的是第二導電條，並且在偵測模式中所述的第一導電條被提供接地電位。
在本發明的第三範例中，第一觸摸屏與第二觸摸屏分別具有在偵測模式被提供驅動信號的多條第一導電條與因驅動信號提供電容性耦合信號的多條第二導電條，並且第一觸摸屏與第二觸摸屏面對面的區域更包括一第三區域，第一區域與第二區域中進行通信的是第二導電條，並且在偵測模式中第三區域的第二導電條被提供接地電位。
在本發明的第四範例中，第一觸摸屏與第二觸摸屏分別具有在偵測模式被提供驅動信號的多條第一導電條與因驅動信號提供電容性耦合信號的多條第二導電條，其中在通信模 式中，所述第一導電條與所述第二導電條之一被同時提供驅動信號，並且所述第一導電條與所述第二導電條的另一個被同時提供接地信號。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並非用以限定本發明的申請專利範圍；凡其他為脫離本發明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包括在下述的申請專利範圍。
100‧‧‧位置偵測裝置
110‧‧‧顯示器
120‧‧‧觸摸屏
120A‧‧‧第一感測層
120B‧‧‧第二感測層
130‧‧‧驅動/偵測單元
140‧‧‧導電條
160‧‧‧控制器
161‧‧‧處理器
162‧‧‧記憶體
170‧‧‧主機
171‧‧‧中央處理單元
173‧‧‧儲存單元
11,13,14,16‧‧‧導電片
12‧‧‧第二連接線
15‧‧‧第一連接線
17‧‧‧絕緣基底
18‧‧‧絕緣層
19‧‧‧絕緣表層
21‧‧‧屏蔽導電條
140B、22‧‧‧第二導電條
140A、23‧‧‧第一導電條
24‧‧‧開口
25‧‧‧導電片
PWM‧‧‧脈衝寬度調變信號
S‧‧‧信號
71‧‧‧第一觸摸屏
72‧‧‧第二觸摸屏
73,74‧‧‧耦合接地電位的導電條
圖1A與圖1B為一位置偵測系統的示意圖；圖1C至圖1F為感測層的結構示意圖；圖2A與圖2B為具屏蔽導電條的電容式感測器的示意圖；圖2C為二維度互電容式偵測的示意圖；圖2D為全屏驅動偵測的示意圖；圖2E為依據本發明的第一實施例提出的先進行全屏驅動偵測再進行二維度互電容式偵測的流程示意圖；圖3為依據本發明的第二實施例提出的依據全屏驅動偵測與二維度互電容式偵測的結果判斷位置的流程示意圖；圖4A至圖4C為依據本發明的第三實施例提出的依據全屏驅動偵測與互電容式偵測的結果判斷位置的流程示意 圖；圖5A為依據本發明的第四實施例提出的一種更新基準的流程示意圖；圖5B為依據本發明的第五實施例提出的一種更新基準的流程示意圖；圖6為依據本發明的第六實施例提出的一種觸摸屏通信的流程示意圖；及圖7為依據本發明的第七實施例提出的一以觸摸屏進行通信的示意圖。
71‧‧‧第一觸摸屏
72‧‧‧第二觸摸屏
73,74‧‧‧耦合接地電位的導電條

Claims (20)

  1. 一種觸摸屏的通訊方法，包括：提供一第一觸摸屏與一第二觸摸屏；在該第一觸摸屏與該第二觸摸屏的一偵測模式分別偵測一外部導電物件的接近或觸碰，其中該外部導電物件不會主動發出電信號；當該第一觸摸屏與/或該第二觸摸屏偵測到該外部導電物件時，該第一觸摸屏與/或該第二觸摸屏計算該外部導電物件的一位置；及在該第一觸摸屏與該第二觸摸屏的一通信模式，該第一觸摸屏與該第二觸摸屏主動發出電信號，經由該第一觸摸屏與該第二觸摸屏間的電容性耦合通信，以交換或傳輸一信息。
  2. 根據申請專利範圍第1項之觸摸屏的通訊方法，其中該第一觸摸屏具有一透明絕緣層與一導電層，信息是經由該導電層隔著該透明絕緣層與該第二觸摸屏電容性耦合來傳輸。
  3. 根據申請專利範圍第1項之觸摸屏的通訊方法，其中該第二觸摸屏具有一透明絕緣層與一導電層，信息是經由該導電層隔著該透明絕緣層與該第一觸摸屏電容性耦合來接收。
  4. 根據申請專利範圍第1項之觸摸屏的通訊方法，其中該第一觸摸屏與該第二觸摸屏間的電容性耦合是該第一觸摸屏與該第二觸摸屏面對面的直接電容性耦合，其中該第一觸摸屏與該第二觸摸屏面對面的區域包括一第一區域與一第二區域，該第一觸摸屏與該第二觸摸屏是透過在該第一區域與該第二區域的電容性耦合進行半雙工或全雙工傳輸。
  5. 根據申請專利範圍第4項之觸摸屏的通訊方法，其中該第一觸摸屏與該第二觸摸屏分別具有多條導電條，該第一觸摸屏在該第 一區域的導電條與該第二觸摸屏在該第二區域的導電條不相疊。
  6. 根據申請專利範圍第1項之觸摸屏的通訊方法，其中該第一觸摸屏為一表面式電容觸摸屏，並且該第二觸摸屏為一投射式電容觸摸屏。
  7. 根據申請專利範圍第1項之觸摸屏的通訊方法，其中該第一觸摸屏與該第二觸摸屏間的電容性耦合是該第一觸摸屏透過與至少一該外部導電物件的電容性耦合來與該第二觸摸屏電容性耦合。
  8. 根據申請專利範圍第7項之觸摸屏的通訊方法，其中該第一觸摸屏與該第二觸摸屏分別具有在該偵測模式被提供驅動信號的多條第一導電條與因驅動信號提供電容性耦合信號的多條第二導電條，在該通信模式中第一觸摸屏與第二觸摸屏是以外部導電物件接近或觸碰的該第一導電條與/或該第二導電條進行通信。
  9. 一種觸摸屏的通訊系統，包括：一第一觸摸屏與一第二觸摸屏；其中該第一觸摸屏與該第二觸摸屏分別在一偵測模式偵測一外部導電物件的接近或觸碰，其中該外部導電物件不會主動發出電信號；當該第一觸摸屏與/或該第二觸摸屏偵測到該外部導電物件時，該第一觸摸屏與/或該第二觸摸屏計算該外部導電物件的一位置；並且該第一觸摸屏與該第二觸摸屏在一通信摸式時，該第一觸摸屏與該第二觸摸屏主動發出電信號，經由該第一觸摸屏與該第二觸摸屏間的電容性耦合通信以交換或傳輸一信息。
  10. 根據申請專利範圍第9項之觸摸屏的通訊系統，其中該第一觸摸屏具有一透明絕緣層與一導電層，信息是經由該導電層隔著 該透明絕緣層與該第二觸摸屏電容性耦合來傳輸。
  11. 根據申請專利範圍第9項之觸摸屏的通訊系統，其中該第二觸摸屏具有一透明絕緣層與一導電層，信息是經由該導電層隔著該透明絕緣層與該第一觸摸屏電容性耦合來接收。
  12. 根據申請專利範圍第9項之觸摸屏的通訊系統，其中該第一觸摸屏與該第二觸摸屏間的電容性耦合是該第一觸摸屏與該第二觸摸屏面對面的直接電容性耦合，其中該第一觸摸屏與該第二觸摸屏面對面的區域包括一第一區域與一第二區域，該第一觸摸屏與該第二觸摸屏是透過在該第一區域與該第二區域的電容性耦合進行半雙工或全雙工傳輸。
  13. 根據申請專利範圍第12項之觸摸屏的通訊系統，其中該第一觸摸屏與該第二觸摸屏分別具有多條導電條，該第一觸摸屏在該第一區域的導電條與該第二觸摸屏在該第二區域的導電條不相疊。
  14. 根據申請專利範圍第9項之觸摸屏的通訊系統，其中該第一觸摸屏為一表面式電容觸摸屏，並且該第二觸摸屏為一投射式電容觸摸屏。
  15. 根據申請專利範圍第9項之觸摸屏的通訊系統，其中該第一觸摸屏與該第二觸摸屏間的電容性耦合是該第一觸摸屏透過與至少一該外部導電物件的電容性耦合來與該第二觸摸屏電容性耦合。
  16. 根據申請專利範圍第15項之觸摸屏的通訊系統，其中該第一觸摸屏與該第二觸摸屏分別具有在該偵測模式被提供驅動信號的多條第一導電條與因驅動信號提供電容性耦合信號的多條第二導電條，在該通信模式中該第一觸摸屏與該第二觸摸屏是以該外部導電物件接近或觸碰的該第一導電條與/或該第二導電條進行通信。
  17. 一種控制器，用於控制一第一通信裝置，其中該第一通信裝置包含一第一觸摸屏，該第一觸摸屏包含一透明絕緣層、複數條第一導電條、與複數條第二導電條，該透明絕緣層覆蓋該複數條第一導電條與該複數條第二導電條，其中上述之控制器連接到該複數條第一導電條與該複數條第二導電條，用於執行下列步驟：在一偵測模式，偵測一外部導電物件的接近或觸碰，其中該外部導電物件不會主動發出電信號；當偵測到該外部導電物件時，該第一觸摸屏與/或該第二觸摸屏計算該外部導電物件的一位置；在一通信模式，透過至少一條該第二導電條接收來自一第二通信裝置之一第二觸摸屏的電容性耦合電信號；以及在該通信模式，透過至少一條該第一導電條傳送電信號至該第二通信裝置之該第二觸摸屏。
  18. 如申請專利範圍第17項的控制器，其中該第一觸摸屏與該第二觸摸屏面對面進行直接電容性耦合。
  19. 如申請專利範圍第17項的控制器，其中該電信號係透過複數群該第一導電條傳送，該第二觸摸屏係透過其複數群該第二導電條接收該電信號，上述透過每一群該第一導電條所傳送與透過每一群該第二導電條接收的該電信號為編碼信號。
  20. 如申請專利範圍第17項的控制器，其中同時透過兩群該第一導電條所傳送的該電信號是彼此互補的。
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