TWI524256B - 用於具有經最佳化之輸入掃瞄的電阻矩陣的方法、資料保持子系統及計算裝置 - Google Patents

Description

用於具有經最佳化之輸入掃瞄的電阻矩陣的方法、資料保持子系統及計算裝置

本發明係關於具有經最佳化之輸入掃瞄的電阻矩陣。

各種類型之電子裝置利用輸入裝置以接收來自使用者之輸入。一些輸入裝置可具有經配置以由使用者手動按下的鍵，而其他輸入裝置可包括能夠偵測使用者之觸控輸入的觸敏表面。對於輸入裝置而言，正確處理多個同時或重疊之輸入將具有挑戰性。此外，以此方式最佳化輸入裝置之掃瞄以便在不包含掃瞄率之情況下增加輸入-偵測掃瞄之精確度將具有挑戰性。

提供本發明內容以用簡化形式介紹選定概念，該等概念在以下實施方式中進一步加以描述。本發明內容不意欲識別所主張標的之關鍵特徵結構或基本特徵結構，亦不意欲用於限制所主張標的之範疇。此外，所主張標的不限於解決本揭示案之任何部分中所述的任何或所有缺點之實施。

根據本揭示案之一態樣，在經配置以回應於觸控或其他實體施加輸入而提供輸出之電阻行-列矩陣中，提供一種辨別該電阻行-列矩陣上之一或更多輸入位置的方法。該方法包括以下步驟：接收處於電阻行-列矩陣之一或更多實體施加輸入。該方法進一步包括以下步驟：在施加該一或更多實體施加輸入期間，為包含電阻行-列矩陣之複數個多格組中之每一個多格組執行電阻行-列矩陣之階層式掃瞄，以決定該一或更多實體施加輸入是否正在引起該多格組內之行-列格之啟動。該方法進一步包括以下步驟：若決定實體施加輸入正在引起多格組內之行-列格之啟動，則在多格組內執行附加掃瞄。該方法進一步包括以下步驟：基於該階層式掃瞄及該附加掃瞄產生輸出，該輸出指示該一或更多實體施加輸入之電阻行-列矩陣上之一或更多輸入位置。

輸入裝置可利用各種技術來接收使用者輸入。一些輸入裝置(例如，鍵盤)具有可由使用者用機械致動之實體鍵。另一常見方法為使用觸敏顯示器上之視覺呈現鍵，其中該等鍵由觸控輸入(例如，手指觸控、觸控手勢、多點觸控輸入等等)致動，該等觸控輸入經由所施加觸控引起的變化之電氣性質得以偵測。在一些情況下，鍵及觸控方法使用電阻致動，其中施加於裝置上之特定位置的力(例如，經由機械鍵致動或觸控輸入)，例如藉由改變穿過相關聯電路之電流或相關聯電路之電壓，造成電阻之改變，該電阻之改變產生信號。該電阻變化係經由實體接觸達成，且該電阻變化可回應於所施加接觸之壓力或力而進一步變化。在一些實施例中，靜態或未致動狀態為斷路，而致動狀態經由具有容易量測之值的電阻將列連接至行。然而，將瞭解，任何適當之電氣狀態/性質(例如，除斷路以外)可對應於鍵/觸控操作之不同態樣/狀態。

此類輸入裝置可利用電阻矩陣來偵測實體施加輸入及產生所得輸出。如以下更詳細描述，該電阻矩陣包括用於偵測實體施加輸入及決定該等輸入之位置的感測電路系統。輸入位置之偵測通常係經由掃瞄過程達成，藉此電路系統讀取電流、電阻、電壓及/或與電阻矩陣上之特定位置相關聯的其他參數。此外，「格」或「位置」可廣泛代表除特定行-列交叉點以外之物。舉例而言，在一些情況下，可諸如經由內插法或其他方法推斷交叉點之間或特定交叉點附近的位置。然而，在許多實例中，掃瞄位置為電阻矩陣上之特定格，每一格被定義為對應於電阻矩陣上之特定行與列之交叉點的位置。除元件及處理能力之外，感測電路系統之配置以及掃瞄方法亦可指定給定掃瞄之精確度及持續時間。經常需要以此方式執行掃瞄以便最佳化精確度及掃瞄率兩者。以此方式，使用者具備敏感且精確的輸入裝置，且該輸入裝置本身可在完成掃瞄之後以低功率模式度過更多時間。

現轉向說明第1圖，第1圖圖示示例性計算裝置100，計算裝置100包含經配置以接收觸控或其他實體施加輸入之電阻輸入裝置102。如非限制性實例，電阻輸入裝置102可為具有藉由實體施加輸入致動之機械鍵及/或視覺呈現鍵之鍵盤。因此，電阻輸入裝置102進一步包括電阻行-列矩陣104，電阻行-列矩陣104經配置以回應於觸控或其他實體施加輸入而提供輸出。

電阻輸入裝置102可經配置以精確決定電阻觸控裝置上之任何鍵致動組合及/或多點觸控組合。此舉有時被稱作「全鍵不衝突(n-key rollover)」或「防按鍵衝突(anti-ghosting)」。此類技術允許電阻輸入裝置102獨立報告與每一鍵致動相關聯的力。電阻輸入裝置102可經配置以讀取電阻行-列矩陣104，從而以任何適合方式決定鍵致動。舉例而言，電阻行-列矩陣104可包括組織成行及列的電路系統，該等行與列具有交叉點，該等交叉點對應於可由實體施加輸入電氣啟動之位置。在此情況下，可驅動電阻行-列矩陣104之多行成為已知的掃瞄控制信號(例如，電壓)，同時向低阻抗連接供應退出電阻行-列矩陣104之一列的電流且量測該電流。如本文所使用，術語「矩陣」暗示選擇性電氣連接之佈置。在許多情況下，矩陣之電氣導線確實可佈置成水平定向及垂直定向，然而亦可使用其他佈置，而該等其他佈置仍屬於術語「矩陣」。

假定每一行上為適當的電路系統，則當驅動電阻行-列矩陣104之多行成為已知的掃瞄控制信號時，可並行完成量測。或者，單個電路可多工橫跨該等行，從而依次量測每一行，如以下參照第3圖更詳細描述。在任一情況下，用於掃瞄電阻行-列矩陣之傳統方法包括以下步驟：設定用於量測的單個行，量測該等列，且然後對每一行重複此過程。以此方式，電阻輸入裝置「掃瞄」矩陣以決定所量測行-列組合內之啟動格，該等啟動格對應於鍵致動。

此類掃瞄非常需要儘可能快速地執行。然而，重複上述傳統方法可產生矩陣之掃瞄及/或再掃瞄不活動區，從而導致較長的掃瞄時間。例如，輸入裝置可具有超過100個鍵，該等鍵對應於行-列矩陣之20行。取決於電路系統類型，掃瞄可包括重複量測每一行(例如，在平行列電路系統之情況下)或重複量測每一鍵(例如，在多工行電路系統之情況下)。由重複掃瞄導致的較長掃瞄時間可助長對輸入裝置之回應性的限制。此舉在壓敏輸入裝置之情況下尤為屬實，其中行電路系統通常為多工類比數位(analog-to-digital;AD)轉換器，該類比數位轉換器需要大量時間完成單個量測。因而，電阻行-列矩陣104經配置以對鍵啟動進行策略性掃瞄，以便最小化掃瞄之持續時間，如以下更詳細描述。

將自上文瞭解，快速且有效之掃瞄在人類感知方面可為重要的。特定言之，掃瞄需要以比鍵致動或其他實體輸入之變化速率顯著更快的速率發生。然而，人類感知並非是驅動對快速掃瞄之需求的唯一因素。對於電阻輸入裝置102為無線及/或電池供電之情況而言，電力可為受限資源。因而，掃瞄可完成得愈快，則系統可以低功率模式(例如，睡眠模式)度過的時間愈多。舉例而言，電阻輸入裝置102可經配置以在預設模式期間睡眠，且在鍵致動之後喚醒，然後電阻輸入裝置102可在該時間執行掃瞄以決定何鍵/位置為當前所致動。當偵測不到活動性時，電阻輸入裝置102可接著返回至睡眠模式。

因此，電阻輸入裝置102經配置以藉由執行兩部分之掃瞄對鍵致動進行策略性掃瞄，以便最小化掃瞄之持續時間。可認為該掃瞄方法係階層式的，在某種意義上，首先執行區域性掃瞄或多格掃瞄以決定輸入之近似位置，若該初步掃瞄指示測試區內之啟動，則執行第二次附加掃瞄以精確定位該位置。更具體而言，可首先執行階層式掃瞄以定位電阻行-列矩陣104之可能啟動區，繼之藉由附加掃瞄以決定電阻行-列矩陣104之啟動區內的鍵致動之特定位置。因而，階層式掃瞄可快速排除矩陣之不活動區，從而允許附加掃瞄快速地以所關心的啟動區為目標。

第2圖圖示辨別電阻行-列矩陣上之一或更多輸入位置的此類方法。可例如在第1圖所示電阻輸入裝置102之電阻行-列矩陣104內執行方法200。在202處，方法200包括以下步驟：接收處於電阻行-列矩陣之一或更多實體施加輸入。例如藉由使用者之觸控或任何其他適合裝置(諸如描畫針)可施加此類實體施加輸入。如在先前論述之實例中，輸入亦可包括鍵盤開關矩陣上選定鍵之啟動。

在204處，方法200包括以下步驟：在施加該一或更多實體施加輸入期間，執行電阻行-列矩陣之階層式掃瞄。對於包含電阻行-列矩陣之複數個多格組中之每一個多格組而言，階層式掃瞄決定該一或更多實體施加輸入是否正在引起該多格組內的一或更多行-列格之啟動。換言之，階層式掃瞄廣泛決定矩陣之何區域包括藉由實體施加輸入啟動之行。列格。

可以任何適合方式界定該等多格組。舉例而言，在電阻行-列矩陣包含列及行之情況下，特定列與行之每一交叉點可界定一格。因此，多格組可包括一或更多格之任何適合的分組。如非限制性實例，每一多格組可為電阻行-列矩陣之一列。在此情況下，執行階層式掃瞄可包括以下步驟：掃瞄每一列以決定該列是否包括任何啟動格。然而，應瞭解此實例為非限制性的，且每一多格組可替代地與行-列矩陣之另一區域相關聯。此外，在一些實施例中，可基於在先前掃瞄內辨別之輸入位置決定該等多格組中之一或更多的多格組，以便可在後續掃瞄中策略性利用對先前掃瞄之瞭解。為了說明此實例，讀者應理解，可認為矩陣掃瞄發生在一系列訊框中，其中掃瞄訊框意謂已掃瞄全部矩陣。因此，掃瞄可想像成訊框速率方面，其中訊框速率為該掃瞄方法能夠完全掃瞄矩陣的速率或頻率。在一些實施例中，可基於先前的階層式掃瞄及/或附加掃瞄界定多格組。作為界定多格組之補充或替代，先前的階層式掃瞄及/或附加掃瞄可指定執行後續掃瞄操作之次序。

此外，可在多個連續訊框掃瞄之過程期間動態界定多格組。舉例而言，在使用矩陣之多列作為多格組之第一訊框掃瞄期間，輸入可被定義為已在矩陣之特定區域內發生。然後，此區域可被定義為出於後續掃瞄之目的之離散多格組，即使最新界定之多格組可為除矩陣之一列或多列以外之多格組。

繼續說明方法200，在206處，方法200包括以下步驟：若決定實體施加輸入正在引起多格組內之行-列格之啟動，則在此類格組內執行附加掃瞄。將瞭解，本文之示例性方法及其他論述並不暗示掃瞄必須以特定順序或次序發生。舉例而言，覆蓋全部矩陣之階層式掃瞄可在任何附加掃瞄之前加以執行。或者，可在階層式掃瞄指示區域內活動性之後立即執行該區域之附加掃瞄。因此，由於階層式掃瞄已經決定所關心的區域，故附加掃瞄可僅集中在所關心的區域上，以便最小化掃瞄時間。

對於其中一些(例如，一些但並非所有)多格組係基於電阻行-列矩陣上之一或更多先前所辨別輸入位置之方法200的實施例而言，上述階層式掃瞄及附加掃瞄可決定該等輸入位置是否與先前掃瞄之彼等輸入位置不同。舉例而言，在掃瞄率比使用者輸入速率顯著更快(例如，每秒數百至數千次)之情況下，通常矩陣之啟動區可不改變(例如，自上次掃瞄以後，尚未啟動新的鍵/位置)。因此，可利用階層式掃瞄來測試是否已啟動先前不活動區中之任何格。若未啟動，則附加掃瞄可掃瞄與先前掃瞄中所掃瞄區域相同之區域。

因此，可選擇用於階層式掃瞄之多格組，以便排除包含電阻行-列矩陣上之一或更多先前所辨別輸入位置的其他多格組。此舉允許在不包括上次掃瞄中所識別輸入的矩陣之區域上方執行階層式掃瞄。然後，階層式掃瞄可快速確定是否自先前掃瞄以後已致動/啟動任何額外鍵/位置。

在此情況下，在基於先前掃瞄執行階層式掃瞄之後，方法200可進一步包括以下步驟：決定實體施加輸入並未正在引起多格組內之行-列格之啟動，且因此此等多格組仍不活動，正如同此等多格組在先前掃瞄中一般。因而，然後可在活動區上方執行附加掃瞄，亦即，包含電阻行-列矩陣上之一或更多先前所辨別輸入位置的其他多格組。

應瞭解，多格組之此類選擇為非限制性的，且可用任何適合方式界定多格組。舉例而言，為了概括上述方法，方法200可進一步包括以下步驟：決定來自該複數個多格組之一或更多多格組集合，在該等多格組集合上方執行階層式掃瞄及附加掃瞄。因此，如非限制性實例，可基於先前掃瞄、先前所辨別輸入位置、預定資訊、先前選定之多格組等等來選擇此等集合。如一般實例，方法200可包括以下步驟：選擇第一多格組集合，以及在該第一多格組集合上方執行階層式掃瞄。藉由掃瞄該第一多格組集合，可快速決定該第一集合是否需要附加掃瞄，或該附加掃瞄是否應替代地應用於第二多格組集合。因此，若決定該第一多格組集合內存在啟動區，則可在該第一多格組集合上方執行附加掃瞄。然而，若決定該第一多格組集合內不存在啟動區，則可在第二多格組集合上方執行附加掃瞄。

繼續說明方法200，在以如上所述的任何適合方式選擇之多格組上方執行階層式掃瞄及附加掃瞄之後，在208處，方法200包括以下步驟：基於階層式掃瞄及附加掃瞄產生輸出，該輸出指示一或更多實體施加輸入之電阻行-列矩陣上之一或更多輸入位置。例如，輸入位置可在行-列格處(例如，行與列之交叉點)，且因此輸入位置可由該行及列指示。如另一實例，輸入位置可鄰近行-列格(例如，靠近行與列之交叉點)，且因此輸入位置可由與該列與行之交叉點之距離指示。因此，應瞭解，內插法可與一或多次掃瞄結合使用，以推斷輸入之特定位置。此推斷方法可尤其適用於觸控裝置之情況，該情況引入使用者輸入啟動矩陣中之鄰近位置之可能性。

當執行階層式掃瞄及/或附加掃瞄時(例如，在204及/或206處)，方法200可決定一或更多實體施加輸入是否正在以任何適合方式引起給定多格組內之行-列格之啟動。如以上簡略介紹，諸如第1圖之電阻行-列矩陣104之電阻行-列矩陣可包括感測電路系統，可選擇性啟動該感測電路系統以決定是否存在輸入。如非限制性實例，輸入裝置可包括力敏電阻材料，該力敏電阻材料回應於所施加之力及/或壓力而改變該力敏電阻材料之電阻。藉由將力敏電阻材料電氣連接至感測電路系統，可基於啟動位點處的電阻改變來決定多格組內之啟動。舉例而言，力敏電阻材料通常為高電阻性的，以使得所施加之力及/或壓力降低所施加輸入之位置處的電阻。在此情況下，可藉由施加電壓至電阻行-列矩陣之一部分(例如，一行)及量測橫跨電阻行-列矩陣之相應部分(例如，一列)的電流來決定多格組內之啟動。然後，該電流與啟動位點處的電阻成比例，如下文參照第3圖更詳細描述。

第3圖示意地圖示電阻行-列矩陣104之示例性電路300，電阻行-列矩陣104包含複數個行302及複數個列304。應瞭解，此示例性電路僅為許多可能適合的感測電路系統配置中之一種，且在任何意義上皆不應視為限制。舉例而言，可將單個跨阻抗放大器308多工至當前量測之列。示例性電路300進一步包括輸出接腳306，輸出接腳306經配置以施加掃瞄控制信號至該相應行或將該相應行保持在基線信號處(例如，在接地處)。示例性電路300進一步包括跨阻抗放大器308，每一跨阻抗放大器308經配置以將相應列保持在基線信號處(例如，虛擬接地)。如圖所示，每一列饋入跨阻抗放大器中，隨後饋入單個多工(MUX)類比數位轉換器(analog-to-digital converter;ADC) 310中。行-列矩陣104內之行-列格圖示為電阻開關312，其中每一開關由所施加力(例如，經由鍵致動)電氣關閉，且其中與每一電阻開關相關聯之電阻大小由該所施加力之大小決定。換言之，當無輸入實體施加於該力敏電阻材料時，該材料具有高電阻且所有開關開啟。在此情況下，若將行302保持在基線信號處且將列304保持在基線信號處，則類比數位轉換器310輸出基線電壓，該基線電壓對應於電阻行-列矩陣104之所有處於不活動狀態之行-列格。

然而，當將輸入實體施加於該力敏電阻材料時，處於附近行-列格之電阻開關關閉，從而完成電路。若對應於該行-列格之行正保持在掃瞄控制信號處，則電流可橫跨該電阻開關流至與該列相關聯之跨阻抗放大器。由於跨阻抗放大器正在將該列保持在基線信號處，故接收此類電流引起該跨阻抗放大器藉由輸送掃瞄電壓至類比數位轉換器310來量測所得列電流，該掃瞄電壓與該電阻開關處的電阻改變成比例。

因而，對該掃瞄電壓之分析指示在電路300內是否啟動任何電阻開關。舉例而言，對應於啟動電壓之掃瞄電壓可指示啟動的電阻開關，而對應於禁用電壓之掃瞄電壓可指示不活動的電阻開關。可用任何適合方式界定此類啟動電壓及禁用電壓。舉例而言，可相對於基線信號界定啟動電壓及禁用電壓。舉例而言，禁用電壓可屬於基線附近預定範圍內之電壓，而啟動電壓可屬於該預定範圍外之電壓。

傳統地，可藉由施加掃瞄控制信號至電阻行-列矩陣之單個行及量測由電阻開關設定之相應列電流來個別量測每一電阻開關之電阻值。然而，以此類傳統方法掃瞄具有例如m行及n列之電阻行-列矩陣需要m×n個單獨的類比數位(AD)轉換。對於典型的電腦鍵盤而言，此舉可針對每一掃瞄進行略超過100次個別量測。若每一量測花費20 μs，則用於完全掃瞄之時間將超過2 ms。假設嵌入式控制器上之AD轉換速度為典型的，則很明顯，即時回應將具有挑戰性，且處理器必須大多數時間都在運轉，從而難以達成低功率消耗。

因此，電阻輸入裝置102經配置以一次檢查電阻行-列矩陣104之一整列，而非個別檢查每一鍵。此舉藉由同時施加非零電壓至行302中之所有行來完成。然後，每一列304中之電流等於穿過連接至該列之所有電阻開關的電流之和。假定當致動鍵時電阻顯著下降，則超過低閾值的任何電流皆可指示當前致動該列上之一或更多鍵。然後電阻行-列矩陣104之階層式掃瞄在一個AD轉換中檢查一整列，以查看是否致動鍵。若未致動鍵，則階層式掃瞄進行至電阻行-列矩陣104之下一列。若致動鍵，則電阻行-列矩陣104之附加掃瞄將決定按下了該列上之何特定鍵。在典型情況下，無鍵被致動(例如，由於掃瞄率超過實體施加輸入之速率)，且電阻行-列矩陣104之階層式掃瞄可在對於總共n個AD轉換而言每列一個AD轉換之情況下完成。因此，此類掃瞄比按照傳統掃瞄方法之情況下個別掃瞄所有鍵快m倍(例如，快20倍)。

換言之，藉由減少掃瞄內發生的AD轉換量，與傳統掃瞄方法相比可顯著減少由電阻輸入裝置102進行之典型掃瞄中的工作量。此等能源節省可用於各種其他目的，諸如使電阻輸入裝置102更具回應性、功率更低及/或經由使用較低效能之元件(例如較慢之類比數位轉換器310)而更廉價。此舉尤其可適用於壓敏鍵盤，且此舉可影響負擔得起的高效能系統之製造。

如另一實例，電阻輸入裝置102之另一典型使用情況涉及單鍵致動(例如，按鍵或該按鍵之觸敏類比式單一位置觸控)。在此情況下，階層式掃瞄檢查電阻行-列矩陣104之每一列，以決定列304中之何列包括所致動鍵。然後，電阻行-列矩陣104之附加掃瞄檢查該列之每一鍵，以決定何鍵被致動。因此，針對單鍵致動之情況，對於總共n+m個AD轉換而言，以此方式執行之階層式掃瞄包括n個AD轉換，且附加掃瞄包括m個AD轉換，該等AD轉換顯著少於個別掃瞄每一鍵之傳統掃瞄方法之n×m個AD轉換。

對於其中致動多個鍵之使用情況而言，仍可利用電阻行-列矩陣之階層式掃瞄及附加掃瞄方法。舉例而言，若按下同一列中之兩個鍵，則完全掃瞄仍僅執行n+m個轉換。然而，若該兩個鍵處於不同列，則執行n+2m個轉換。換言之，除查看總體多列之外，亦完全檢查該兩列。大體而言，此類方法可包括n+(r×m)個轉換，其中r為總列數，在該等列中，至少致動一個鍵。在最糟糕之情況下，當在列304中之每一列中按下至少一個鍵時，所執行之轉換數目為n+(n×m)，此舉比僅簡單地個別掃瞄每一鍵更為不利。然而，應理解，此類極端之情況非常罕見，且由於該情況很少發生，故不大可能減弱經由使用本文所述階層式/附加方法而可獲得之顯著改良。

對於方法200之實施例，可藉由以下操作以實施上述電路300之掃瞄：執行階層式掃瞄，該階層式掃瞄大體上同時施加掃瞄控制信號至電阻行-列矩陣104之該複數個行302中之每一行，同時該階層式掃瞄將該複數個列304中之每一列保持在基線信號處；以及為每一列讀取對應於該列之掃瞄電壓。對於列304中之每一列而言，該列之掃瞄電壓為由該列之跨阻抗放大器308輸出之電壓。如上所述，若實體施加輸入未致動電阻開關312，則電路保持開啟狀態，且該列之跨阻抗放大器在維持該列處於基線信號時輸出對應於禁用電壓之掃瞄電壓。然而，若電阻開關312中之一或更多者由實體施加輸入致動，則電路關閉，且該列之跨阻抗放大器在維持該列處於基線信號時輸出對應於啟動電壓之掃瞄電壓。

因而，然後可在具有啟動格之選定列上方執行附加掃瞄，以便決定在該列內啟動了何電阻開關。因此，對於被決定為包括啟動行-列格之該複數個列304中之每一列而言，執行附加掃瞄可包括以下步驟：將該列保持在基線信號處，同時施加掃瞄電壓至該複數個行302中之每一行，且讀取該列內之每一行-列格的掃瞄電壓。對於每一列而言，由於附加掃瞄一次僅將掃瞄信號施加至一個行而非同時施加至所有行，故該列之跨阻抗放大器輸出之掃瞄電壓，特定對應於該行之行-列格。因而，對於每一掃瞄電壓而言，若該掃瞄電壓對應於啟動電壓，則可決定一或更多實體施加輸入正在引起該行-列格之啟動。一旦識別啟動行-列格，則對於具有啟動電壓之每一行-列格而言，產生輸出包含以下步驟：基於包括該行-列格之電阻行-列矩陣之行及列，以指示電阻行-列矩陣上之該行-列格的位置。

繼續說明第3圖，如以上介紹，由於即使在同時按下許多鍵(或在觸控裝置上啟動多個位置)時，在連續掃瞄之間改變了狀態的鍵之數目通常非常小，故可有利地利用先前掃瞄。因此，可僅橫跨與先前掃瞄期間未按下之鍵相關聯的矩陣之區域執行階層式掃瞄，而非在全部列304上方執行階層式掃瞄。可藉由僅施加掃瞄控制信號至行302之選定行來實現此部分列測試，而在該等選定行中，無鍵在先前掃瞄中被致動。此舉具有測試是否已致動任何新鍵之效應。若未致動任何新鍵，則附加掃瞄將僅檢查剩餘行，亦即，鍵在先前掃瞄中被致動之行。此舉可在m+p個AD轉換內決定，其中p為在先前掃瞄中致動的鍵之數目。假設為快速掃瞄率，而無改變狀態之鍵為相當典型之情況下，則階層式/附加掃瞄方法內之部分列測試允許顯著減少掃瞄時間，顯著減少掃瞄時間又准許系統更長時間地保持較低功率狀態。

因此，在上文就電路300所述之部分列測試之情況下，可選擇方法200之多格組，以便掃瞄該等列之子集，其中每一子集包括多個鍵。舉例而言，可選擇該等多格組，以便將該組可能的鍵均分成一半，且在第一多格組集合上方之階層式掃瞄可決定該第一集合是否包含最新按下之鍵。然後，附加掃瞄可檢查第二多格組集合，以決定該第二集合是否包含最新按下之鍵。然後可在較小多格組集合內執行額外的附加掃瞄。應瞭解，此類方法可減少掃瞄時間，儘管以顯著更複雜之掃瞄邏輯為代價。如另一實例，可建立最有可能發現所按下鍵之處的統計模型，且可設計最佳搜尋模式以發現該等所按下鍵。然而，該額外複雜性不可證明遞增之益處。

此外，可用任何適合方式將參照第3圖所述之力敏電阻材料在電阻行-列矩陣104上構成圖樣。在一個實例中，電阻行-列矩陣104可包括由銀墨網版印刷之兩個薄片，諸如具有網版印刷列之底部薄片及具有網版印刷行之頂部薄片。然後可在交叉點處塗力敏電阻墨，以使得當施加觸控時，觸控在交叉點處的電阻墨，從而允許由該列及行形成電路(例如，藉由關閉電阻開關312中之一個電阻開關)。在交叉點處的電阻下降與該觸控所施加之力成比例，以使得增大之力產生減小之電阻。

在另一實例中，電阻行-列矩陣104可包括兩個薄片，該兩個薄片可由碳墨構成圖樣，且由在交叉點處具有孔洞之間隔物層分隔。電阻器(諸如一小串碳)可在交叉點處提供接觸點。可另外利用力擴張器，以導引所施加力推動頂部膜向下穿過該孔洞以與底部薄片發生電氣接觸(例如，藉由關閉電阻開關312中之一個電阻開關)。因此，當施加更大力時，該膜更多地變形進入該孔洞中，且該力亦擴張開來。此實體擴張愈加使該電阻器短路，故電阻在該列與行之間下降。

應瞭解，如本文所述之電阻輸入裝置102不限於電腦鍵盤。實情為，電阻輸入裝置102可為包含具有多工列量測電路之電阻行-列矩陣104之任何適合裝置，諸如其他類型之鍵盤、多點觸控感測器等等。

此外，上述方法亦可應用於普通鍵盤矩陣(例如，不具有刻意增加電阻器的矩陣)。然而，假設相對高速及平行設計，則益處可遠遠較不顯著。此外，上述方法亦可應用於具有平行列讀取硬體之計算系統。在此情況下，類比技術將階層式地預測試在先前掃瞄中完全未曾按下開關的行。

此外，應瞭解，在輸入裝置包含機械鍵之情況下，此等鍵可能遭受稱為彈跳之現象。此現象係穩定到連貫的接觸之前，數個閉合-斷開的循環。電腦鍵盤通常提供解彈跳邏輯，以便當僅想要一次按鍵時，此等彈跳不表現為多次按鍵。當鍵在初始接觸之後短暫彈跳時，很可能立即再次敲擊。因此，除使用來自先前掃瞄之鍵列表之外，如本文所述之該等方法可進一步利用解彈跳資訊以包括可能正在階層式掃瞄中所檢查之多格組中彈跳的鍵。

此外，應瞭解，儘管上述方法涉及施加電壓至行及感測列，但此舉不意欲在任何意義上限制，且可進行相反之操作。此外，上述啟動電壓及禁用電壓亦不意欲在任何意義上限制。應瞭解，可相對於基線信號相對地界定啟動電壓及禁用電壓。因而，決定掃瞄電壓是否對應於啟動電壓或禁用電壓可包括以下步驟：將掃瞄電壓與基線電壓、基線電壓之一部分、與基線電壓之預定差相比較，或執行任何其他此類適合之決定。

在一些實施例中，上述方法及過程可結合於包括一或更多計算裝置之計算系統，該等計算裝置可經由諸如網際網路之電腦網路彼此連接。此等計算裝置通常包括處理器及相關聯之依電性及非依電性記憶體，以及諸如硬驅動機之大量儲存裝置。特定言之，本文所述之方法及過程可實施為電腦應用程式、電腦服務、電腦應用程式介面(API)、電腦程式館及/或其他電腦程式產品。

第1圖示意地圖示可執行上述方法及過程中之一或更多者的非限制性計算裝置100。計算裝置100以簡化形式圖示。應理解，實際上在不脫離本揭示案之範疇的情況下可使用任何電腦架構。在不同實施例中，計算裝置100可採取以下形式：主機電腦、伺服器電腦、桌上型電腦、膝上型電腦、平板電腦、家庭娛樂電腦、網路計算裝置、行動計算裝置、行動通訊裝置、遊戲裝置等等。

計算裝置100包括邏輯子系統106及資料保持子系統108。計算裝置100可視需要包括顯示子系統、通訊子系統及/或第1圖中未圖示之其他元件。例如，計算裝置100亦可視需要包括使用者輸入裝置，諸如鍵盤、滑鼠、遊戲控制器、照相機、麥克風及/或觸控螢幕。

邏輯子系統106可包括經配置以執行一或更多指令之一或更多實體裝置。舉例而言，該邏輯子系統可經配置以執行為一或更多應用程式、服務、程式、常式、程式館、物件、元件、資料結構或其他邏輯構造之一部分的一或更多指令，諸如控制電阻輸入裝置102之電阻行-列矩陣104之矩陣輸入的指令及用於辨別電阻行-列矩陣104上之一或更多輸入位置的所述掃瞄操作。可實施此類指令以執行任務、實施資料類型、轉換一或更多裝置之狀態或在其他方面達成所要結果。

該邏輯子系統可包括經配置以執行軟體指令之一或更多處理器。另外或替代地，該邏輯子系統可包括經配置以執行硬體或韌體指令之一或更多硬體或韌體邏輯機。該邏輯子系統之處理器可為單核心或多核心的，且在該等處理器上執行之程式可經配置用於平行式處理或分散式處理。該邏輯子系統可視需要包括分散於兩個或兩個以上裝置中之個別元件，該等個別元件可經遠端定位及/或經配置用於協調處理。該邏輯子系統之一或更多態樣可由以雲端計算配置而配置的遠端可存取網路計算裝置來虛擬化及執行。

資料保持子系統108可包括一或更多實體非暫態裝置，該等裝置經配置以保持可由該邏輯子系統執行以實施本文所述方法及過程之資料及/或指令。舉例而言，資料保持子系統108可包括可由邏輯子系統106執行之指令，諸如控制矩陣輸入之指令及上述掃瞄操作。當實施此類方法及過程時，可轉換資料保持子系統108之狀態(例如，轉換為保持不同資料)。

資料保持子系統108可包括可移除媒體及/或內建裝置。資料保持子系統108可包括光學記憶體裝置(例如，CD、DVD、HD-DVD、藍光光碟等等)、半導體記憶體裝置(例如，RAM、EPROM、EEPROM等等)及/或磁性記憶體裝置(例如，硬碟機、軟碟機、磁帶機、磁性隨機存取記憶體(MRAM)等等)及其他記憶體裝置。資料保持子系統108可包括具有以下特徵中之一或更多者的裝置：依電性、非依電性、動態、靜態、讀/寫、唯讀、隨機存取、順序存取、位置可定址、檔案可定址及內容可定址。在一些實施例中，邏輯子系統106及資料保持子系統108可整合至一或更多共用裝置中，諸如特殊應用積體電路或系統晶片。

術語「模組」「程式」及「引擎」可用於描述經實施以執行一或更多特定功能之計算裝置100之態樣。在一些情況下，此類模組、程式或引擎可經由邏輯子系統106執行資料保持子系統108所保持之指令來樣例化。應理解，不同模組、程式及/或引擎可由相同應用程式、服務、碼塊、物件、程式館、常式、API、函數等等來樣例化。同樣，相同模組、程式及/或引擎可由不同應用程式、服務、碼塊、物件、常式、API、函數等等來樣例化。術語「模組」、「程式」及「引擎」意欲涵蓋個別或成組的可執行檔案、資料檔案、程式館、驅動程式、腳本、資料庫記錄等等。

應理解，本文所述配置及/或方法本質上為示例性的，且不認為此等特定實施例或實例具有限制意義，因為大量變化係可能的。此外，不應將所主張/所述實施例及示例性方法理解為限於解決本文所論述問題中之一或更多者的彼等實施例及方法。本文所述特定常式或方法可代表任何數量之處理策略中之一或更多者。因而，圖示之各種動作可以圖示順序執行、其他順序執行、平行執行或在一些情況下省略。同樣，可改變上述過程之次序。

本揭示案之標的包括本文揭示之各種過程、系統及配置及其他特徵結構、功能、動作及/或性質之所有新穎且非明顯之組合及次組合，以及任何及所有均等物。

100．．．計算裝置

102．．．電阻輸入裝置

104．．．電阻行-列矩陣

106．．．邏輯子系統

108．．．資料保持子系統

200．．．方法

202．．．步驟

204．．．步驟

206．．．步驟

208．．．步驟

300．．．電路

302．．．行

304．．．列

306．．．輸出接腳

308．．．跨阻抗放大器

310．．．類比數位轉換器

312．．．電阻開關

第1圖圖示可與本文所述電阻矩陣掃瞄結合使用之示例性計算裝置的方塊圖。

第2圖圖示用於辨別電阻行-列矩陣上之一或更多輸入位置之示例性掃瞄方法的流程圖。

第3圖示意地圖示可使用本文所述掃瞄方法掃瞄之電阻行-列矩陣的示例性電路。

100．．．計算裝置

102．．．電阻輸入裝置

104．．．電阻行-列矩陣

106．．．邏輯子系統

108．．．資料保持子系統

Claims (18)

1. 一種在一電阻行-列矩陣中辨別該電阻行-列矩陣上之一個或更多個輸入位置的方法，該電阻行-列矩陣包括複數個行及複數個列且經配置以回應於觸控或其他實體施加輸入而提供輸出，該方法包含以下步驟：接收處於該電阻行-列矩陣的一個或更多個實體施加輸入；在施加該一個或更多個實體施加輸入期間，執行該複數個列之每一列的一階層式掃瞄，該複數個列包含該電阻行-列矩陣，藉由同時施加一掃描控制信號至所有的該複數個行且讀取針對該列的一單一掃描電壓，該每一列的階層式掃瞄決定該一個或更多個實體施加輸入是否正在引起該列內之任何行-列格之啟動；若決定一實體施加輸入正在引起該列內之任何行-列格之啟動，則在該列內執行一附加掃瞄；以及基於該階層式掃瞄及該附加掃瞄產生一輸出，該輸出指示該一個或更多個實體施加輸入之該電阻行-列矩陣上之該一個或更多個輸入位置。
2. 如請求項1所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：基於該電阻行-列矩陣上之一個或更多個先前所辨別之輸入位置，決定該複數個列中之一些但並非所有列。
3. 如請求項2所述之方法，其中該複數個列中之該一些但 並非所有列排除該複數個列中之其他列，該等其他列包含該電阻行-列矩陣上之該一個或更多個先前所辨別之輸入位置。
4. 如請求項3所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：經由該階層式掃瞄決定，一實體施加輸入並未正在引起一行-列格之啟動，該行-列格在該複數個列中之該一些但並非所有列內，以及在包含該電阻行-列矩陣上之一個或更多個先前所辨別之輸入位置之該等其他列內執行一附加掃瞄。
5. 如請求項1所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：若針對該列的一掃瞄電壓讀取對應於一啟動電壓，則決定對於該複數個列中之每一列而言，該一個或更多個實體施加輸入正在引起該列內之一行-列格之啟動。
6. 如請求項5所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：若針對該列的該掃瞄電壓讀取對應於一禁用電壓，則決定對於該複數個列中之每一列而言，該一個或更多個實體施加輸入並未正在引起該列內之一行-列格之啟動。
7. 如請求項1所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：若針對該行-列格之一掃瞄電壓對應於一啟動電壓，則決定對於每一行-列格而言，該一個或更多個實體施加輸入 正在引起該行-列格之啟動。
8. 如請求項7所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：若該掃瞄電壓對應於一禁用電壓，則決定對於每一行-列格而言，該一個或更多個實體施加輸入並未正在引起該行-列格之啟動。
9. 如請求項8所述之方法，其中產生該輸出之步驟包含以下步驟：對於對應於一啟動電壓之每一行-列格而言，基於包含該行-列格之該電阻行-列矩陣之一行及一列，指示該電阻行-列矩陣上之該行-列格之一位置。
10. 如請求項1所述之方法，其中執行該階層式掃瞄之步驟係進一步基於一早先階層式掃瞄及一早先附加掃瞄中之一者或更多者。
11. 如請求項10所述之方法，其中決定該一個或更多個實體施加輸入是否正在引起該列內之一行-列格之啟動之步驟包含以下步驟：決定相對於該早先階層式掃瞄及該早先附加掃瞄中之一者或更多者的啟動。
12. 一種保持指令之資料保持子系統，該等指令可由一邏輯子系統執行以：接收處於一電阻行-列矩陣之一個或更多個實體施加輸 入，該電阻行-列矩陣經配置以回應於觸控或其他實體施加輸入而提供輸出；在施加該一個或更多個實體施加輸入期間，執行該複數個列之每一列的一階層式掃瞄，該複數個列包含該電阻行-列矩陣，藉由同時施加一掃描控制信號至所有的包括該電阻行-列矩陣之複數個行且讀取針對該列的一單一掃描電壓，該每一列的階層式掃瞄決定該一個或更多個實體施加輸入是否正在引起該列內之任何行-列格之啟動；若決定一實體施加輸入正在引起該列內之任何行-列格之啟動，則在該列內執行一附加掃瞄；以及基於該階層式掃瞄及該附加掃瞄產生一輸出，該輸出指示該一個或更多個實體施加輸入之該電阻行-列矩陣上之一個或更多個輸入位置。
13. 如請求項12所述之資料保持子系統，其中該等指令經執行以，基於該電阻行-列矩陣上之一個或更多個先前所辨別之輸入位置，決定該複數個列中之一些但並非所有列。
14. 一種計算裝置，該計算裝置包含：一電阻輸入裝置，包含一力敏電阻材料且該電阻輸入裝置經配置以接收觸控或其他實體施加輸入，該電阻輸入裝置包含一電阻行-列矩陣，該電阻行-列矩陣包含複數個列及複數個行，一列與一行之每一交叉點界定一行-列 格；一邏輯子系統；以及一保持指令之資料保持子系統，該等指令可由該邏輯子系統執行以：接收處於該電阻行-列矩陣之一個或更多個實體施加輸入；選擇包含該電阻行-列矩陣的複數個多格組中一第一多格組集合；在施加該一個或更多個實體施加輸入期間，決定該一個或更多個實體施加輸入是否正在引起該第一多格組集合內之一個或更多個行-列格之啟動；若決定該一個或更多個實體施加輸入正在引起該第一多格組集合內之一個或更多個行-列格之啟動，則在該第一多格組集合上執行一附加掃瞄，以及回應於該附加掃瞄而產生一輸出，該輸出指示該一個或更多個實體施加輸入之該電阻行-列矩陣上之一個或更多個輸入位置；若決定該一個或更多個實體施加輸入並未正在引起該第一多格組集合內之一個或更多個行-列格之啟動，則選擇包含該電阻行-列矩陣的該複數個多格組中之一第二多格組集合，該第二多格組集合不同於該第一多格組集合，以及在施加該一或更多實體施加輸入期間，決定該一個或更多個實體施加輸入是否正在引起該第二多格組集合內之一個或更多個行-列格 之啟動；若決定該一個或更多個實體施加輸入正在引起該第二多格組集合內之一個或更多個行-列格之啟動，則在該第二多格組集合上執行一附加掃瞄，以及回應於該附加掃瞄而產生一輸出，該輸出指示該一個或更多個實體施加輸入之該電阻行-列矩陣上之該一個或更多個輸入位置；以及若決定該一個或更多個實體施加輸入並未正在引起該第二多格組集合內之一個或更多個行-列格之啟動，則選擇包含該電阻行-列矩陣的該複數個多格組中之一第三多格組集合，該第三多格組集合不同於該第一及第二多格組集合，以及在施加該一或更多實體施加輸入期間，決定該一個或更多個實體施加輸入是否正在引起該第三多格組集合內之一個或更多個行-列格之啟動。
15. 如請求項14所述之計算裝置，其中該等指令經配置以基於該電阻行-列矩陣上之一個或更多個先前所辨別之輸入位置，選擇該第一多格組集合、該第二多格組集合及該第三多格組集合。
16. 如請求項15所述之計算裝置，其中該等指令經配置以選擇該第一多格組集合以排除該電阻行-列矩陣上之該一個或更多個先前所辨別之輸入位置，且該等指令經配 置以選擇該第二多格組集合以包括該電阻行-列矩陣上之該一個或更多個先前所辨別之輸入位置。
17. 如請求項16所述之計算裝置，其中該等指令經配置以選擇該第一多格組集合以包括該電阻行-列矩陣之一第一行-列格集合，且該等指令經配置以選擇該第二多格組集合以排除該電阻行-列矩陣之該第一行-列格集合。
18. 如請求項14所述之計算裝置，其中該一個或更多個實體施加輸入改變一電阻，該電阻為該力敏電阻材料之一部分，且其中該等指令進一步經執行以，藉由施加一掃瞄控制信號至該電阻行-列矩陣之一部分及量測橫跨該電阻行-列矩陣之一相應部分之一掃瞄電壓，來決定該一個或更多個實體施加輸入是否正在引起該第一多格組集合、該第二多格組集合及該第三多格組集合中之一個或更多個集合內的啟動，其中該掃瞄電壓與該電阻之該改變成比例。