TWI533190B - 觸控感測裝置、觸控系統以及觸控偵測方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種感測裝置、電子系統以及偵測方法,且特別是有關於一種可用以偵測操作於一感測面上一觸控物位置之觸控感測裝置、觸控系統以及觸控偵測方法。
現今一般的觸控裝置設計大致可區分為電阻式、電容式、光學式、聲波式及電磁式等。目前的光學式觸控裝置多半採用紅外光作為光源,並利用電荷耦合元件(charge coupled device,CCD)或互補金氧半導體光感測元件(CMOS optical sensor)來感測紅外光以推算出觸控點的位置。
習知之一種光學觸控裝置是由紅外光發光二極體發出紅外光,且紅外光會被觸控物(例如手指)反射而由光感測元件接收,進而推算出觸控物之觸碰點的位置。然而,此種反射式光學觸控裝置之觸控區域的四周需有吸光或散射之邊框配置,以確保紅外光照射到觸控物後能獲得相對亮度較高的反射亮度而能精確的被光感測元件所接收到,並且必須在觸控區域的同一側邊二角落(例
如左上角與右上角)分別配置成對設置之發光二極體與光感測元件。而另一種採用遮斷式的光學觸控裝置則亦需在觸控區域的周邊設有導光條,並配合在觸控區域的同一側邊二角落(例如左上角與右上角)分別配置光感測元件,或是在觸控區域的一側邊設有成排的紅外光發射元件而對應的側邊則設有相互對應的成排光感測元件,藉由光感測元件感測是否有觸控物落在觸控區域中而遮住應接收的光線以致於接收的光線強度降低而計算出該觸控物件之觸碰點的位置。如此一來,不論是反射式或遮斷式的光學觸控裝置的整體體積均難以縮減,零組件與裝置的裝設成本高,並且發光元件和光感測元件都要持續運作,造成光學觸控裝置的能量消耗無法有效降低。
本發明提供一種觸控感測裝置,其具有較低的能耗及較小的體積。
本發明提供一種觸控系統,其具有較低的能耗並適於應用在任何顯示裝置上。
本發明提供一種觸控偵測方法,其可以藉由單一感測裝置來偵測一觸控物的位置。
本發明的觸控感測裝置,安裝於一感測面之一周邊,用以感測操作於該感測面上一觸控物之一位置。所述觸控感測裝置包括一訊號接收模組以及一控制單元。訊號接收模組包括一機械
波接收單元以及一電磁波接收單元。機械波接收單元用以接收觸控物主動發出的一機械波訊號,電磁波接收單元用以接收觸控物主動發出的一電磁波訊號,且電磁波接收單元鄰近機械波接收單元。控制單元電性連接機械波接收單元與電磁波接收單元,且控制單元用以根據電磁波接收單元所接收到的電磁波訊號決定觸控物在感測面上相對於訊號接收模組的方位角,並且控制單元用以根據機械波接收單元所接收到的機械波訊號與電磁波接收單元所接收到的電磁波訊號的時間差來決定觸控物在感測面上相對於訊號接收模組的距離,並藉由方位角與距離決定觸控物在感測面上之位置。
本發明的觸控系統包括一觸控物以及上述的觸控感測裝
置。觸控物包括一電磁波源以及一機械波源。電磁波源用以發出一電磁波訊號,機械波源用以發出一機械波訊號,其中電磁波源鄰近機械波源。
本發明的觸控偵測方法包括在一感測面的一側接收來自
一觸控物的一電磁波訊號,並根據電磁波訊號決定觸控物的方位,以及在感測面的一側接收來自觸控物的一機械波訊號,並根據接收到機械波訊號與接收到電磁波訊號的時間差決定觸控物的距離。
在本發明的一實施例中,上述的控制單元控制機械波接收單元、電磁波接收單元的開關及取樣頻率。
在本發明的一實施例中,上述的機械波接收單元在電磁
波接收單元接收到電磁波訊號後才開啟並開始接收機械波訊號。
在本發明的一實施例中,上述的控制單元用以控制電磁波接收單元在一待機模式和一啟動模式之間切換。電磁波接收單元在待機模式的取樣頻率及在啟動模式的取樣頻率彼此不同。
在本發明的一實施例中,上述的機械波接收單元是一超音波接收單元,上述的機械波訊號是一超音波訊號。
在本發明的一實施例中,上述的電磁波接收單元是一紅外光波接收單元,上述的電磁波訊號是一紅外光訊號。
在本發明的一實施例中,上述的機械波源是多個機械波源,這些機械波源環繞觸控物配置。
在本發明的一實施例中,上述的觸控物更包括一觸發端,鄰近電磁波源及機械波源配置,且觸發端遭按壓時,電磁波源發出電磁波訊號,同時機械波源發出機械波訊號。
基於上述,由於本發明的實施例所提供的觸控感測裝置及觸控系統可以藉由機械波接收單元和電磁波接收單元的搭配,使訊號感測模組可以在一個感測面上或感測面四周的一點即可感測一觸控物的位置,同時再搭配機械波接收單元和電磁波接收單元的取樣頻率設定,所述觸控感測裝置及觸控系統還可以提供一種省能的觸控功能。本發明的實施例所提供的觸控感測裝置及觸控系統可以輕易的與各種顯示裝置搭配,不需受限於顯示裝置四周是否有反射邊框的限制。本發明的實施例所提供的觸控偵測方法可以藉由上述的觸控感測模組來對觸控物的位置偵測,提供一
種省能、簡易的觸控功能。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
α‧‧‧方位角
A‧‧‧感測面
d‧‧‧距離
P1、P2‧‧‧位置
t‧‧‧判定時間
t1、t2‧‧‧時間差
100‧‧‧觸控系統
200‧‧‧觸控感測裝置
210‧‧‧訊號接收模組
212‧‧‧機械波接收單元
214‧‧‧電磁波接收單元
216‧‧‧機械波接收端
218‧‧‧電磁波接收端
220‧‧‧控制單元
300‧‧‧觸控物
310‧‧‧機械波源
311‧‧‧機械波訊號
320‧‧‧電磁波源
321‧‧‧電磁波訊號
321S‧‧‧電磁波感測訊號
330‧‧‧觸發端
圖1A是本發明的第一實施例中觸控系統的俯視圖。
圖1B是本發明的第一實施例中觸控系統的側視示意圖。
圖1C是本發明的第一實施例中電磁波接收單元接收電磁波訊號的示意圖。
圖1D是本發明的第一實施例中觸控系統判斷觸控物位置的示意圖。
圖1E是本發明的第一實施例中觸控物的示意圖。
圖2A及圖2B是本發明的第一實施例中觸控感測裝置所感測之電磁波訊號、機械波訊號以及控制單元判斷時間差的示意圖。
圖3是本發明的第一實施例中校正觸控系統的示意圖。
圖4是本發明的第二實施例觸控偵測方法的流程圖。
圖1A是本發明的第一實施例中觸控系統的俯視圖。圖1B是本發明的第一實施例中觸控系統的側視示意圖。請參照圖1A及圖1B,在本發明的實施例中,觸控感測裝置200安裝在一感測
面A的周邊,並用以感測一觸控物300在感測面A上的一位置。在本實施例中,觸控感測裝置200包括一訊號接收模組210以及一控制單元220。訊號接收模組210包括一機械波接收單元212以及一電磁波接收單元214。機械波接收單元212用以接收觸控物300主動發出的一機械波訊號311,電磁波接收單元214用以接收觸控物300主動發出的一電磁波訊號321,且電磁波接收單元214鄰近機械波接收單元212。控制單元220電性連接機械波接收單元212與電磁波接收單元214,且控制單元220用以根據電磁波接收單元214所接收到的電磁波訊號321決定觸控物300在感測面A上相對於訊號接收模組210的方位角α,並且控制單元220用以根據機械波接收單元212所接收到的機械波訊號311與電磁波接收單元214所接收到的電磁波訊號321的時間差來決定觸控物300在感測面A上相對於訊號接收模組210的距離d。控制單元220藉由方位角α與距離d決定觸控物在感測面A上之位置。
請參照圖1A及圖1B,在本發明的第一實施例中,觸控系統100包括觸控感測裝置200以及觸控物300。觸控物300包括一機械波源310以及一電磁波源320。電磁波源320用以發出一電磁波訊號321,機械波源310用以發出一機械波訊號311,其中電磁波源320鄰近機械波源310。也就是說,在本實施例中的觸控系統100中,觸控物300可以在感測面A中主動地同步發出一電磁波訊號321及一機械波訊號311,而觸控感測裝置200接受上述兩個訊號。圖1C是本發明的第一實施例中電磁波接收單元接收電磁
波訊號的示意圖。請參照圖1A及圖1C,在本實施例中電磁波接收單元214可以根據偵測到的電磁波感測訊號321S判斷放出上述電磁波訊號321的電磁波源320相對於訊號接收模組210的方位角α,而由於電磁波訊號321和機械波訊號311兩者傳遞速度的不同,控制單元220可以根據訊號接收模組210分別收到由觸控物300同步發出之電磁波訊號321的時間和機械波訊號311的時間之時間差來判斷觸控物300相對於訊號接收模組210的距離d。在本實施例中,電磁波接收單元214例如是一種線性陣列接收單元,因此可以辨別出放出電磁波訊號321的電磁波源320相對於訊號接收模組210的方位角α。
圖1D是本發明的第一實施例中觸控系統判斷觸控物位置的示意圖。請參照圖1A及圖1D,藉由上述的方位角α及距離d,本發明的第一實施例中的控制單元220可以藉由例如是極座標的方式來定位觸控物300在感測面A的位置,或是將上述的方位角α及距離d換算為觸控物300相對於感測面A的直角座標。本發明的第一實施例中,觸控感測裝置200只需配置於感測面A旁之單一角落,不需額外的吸光邊條、導光條及配置於其他角落位置的感測裝置或訊號發射源即可偵測觸控物300在感測面A的位置,而包括有觸控感測裝置200的觸控系統100也因此不但體積小與輕巧並且亦不需要對感測面A增設額外的零組件,故本發明可以直接適用在既有的電子白板或顯示裝置上,或是設計出無邊框的觸控顯示裝置。
請參照圖1A,在本發明的第一實施例中,機械波接收單元212包括一機械波接收端216,電磁波接收單元214包括一電磁波接收端218,機械波接收端216鄰近配置在電磁波接收端218旁邊,且機械波接收端216及電磁波接收端218均面向感測面A且朝向同一方向,用以接收來自感測面A的電磁波訊號321或機械波訊號311。也就是說,在本實施例中,機械波接收單元212及電磁波接收單元214都以相同方向面對感測面A,可以準確偵測出電磁波訊號321和機械波訊號311傳遞到訊號接收模組210的時間差。
請參照圖1A及圖1B,在本發明的實施例中,控制單元220控制機械波接收單元212、電磁波接收單元214的開關及取樣頻率,藉以降低能耗。詳細來說,在本實施例中,機械波接收單元212可以是在電磁波接收單元214接收到電磁波訊號321後才開啟(或喚醒)並開始接收機械波訊號311。因此,在本實施例中,機械波接收單元212及電磁波接收單元214可以不需長時間持續運作,其中電磁波接收單元214以固定的取樣頻率來偵測電磁波訊號321,而機械波接收單元212在電磁波接收單元214接受到電磁波訊號321之前都不需啟動(或喚醒)。因此,本實施例的觸控系統100可以提供低能耗的觸控功能。
進一步來說,請參照圖1A及圖1B,控制單元220用以控制電磁波接收單元214在一待機模式和一啟動模式之間切換。電磁波接收單元214在待機模式的取樣頻率及在啟動模式的取樣
頻率彼此不同。也就是說,在本實施例中,電磁波接收單元214在待機模式時可以以較啟動模式低的取樣頻率來對感測面A作感測,藉以提供更加良好的省能功效。
圖1E是本發明的第一實施例中觸控物的示意圖。詳細來說,在本實施例中,觸控物300用以操作於上述的感測面A上,觸控物300更包括一觸發端330,鄰近電磁波源320及機械波源310配置,但於其它實施例中,觸發端330亦可設置於非鄰近電磁波源320及機械波源310之處。當觸發端330遭按壓時,電磁波源320發出電磁波訊號321,同時機械波源310發出機械波訊號311,但不限於此,在其他實施例中,更可以視需求調整電磁波源320及機械波源310發出訊號的時間差。在本實施例中,機械波源310是多個機械波源310,這些機械波源310環繞觸控物300配置。更具體來說,在本實施例中,這些機械波源310例如是已15度的發射角發出機械波訊號311,而藉由環繞觸控物300的配置,可以確保這些機械波源310所發出的機械波訊號311可以往觸控物300的四面八方傳遞,以使觸控物300即使在旋轉操作中,機械波接收單元212都能完整地接受到機械波訊號311。也就是說,當觸控系統100的感測面A位於一顯示畫面上,當觸控物300例如是在顯示畫面上按壓後,觸控物300會同時發出機械波訊號311及電磁波訊號321給位於感測面A旁的觸控感測裝置200。進一步來說,在本實施例中,當電磁波接收單元214在待機模式時,觸控物300發出的電磁波訊號321可以作為一啟動電磁波訊號,並在
電磁波接收單元214接收啟動電磁波訊號後,切換電磁波接收單元214自一待機模式至一啟動模式,其中電磁波接收單元214在待機模式的取樣頻率與電磁波接收單元214在啟動模式的取樣頻率不同。也就是說,觸控物300所發出的電磁波訊號也可以使訊號接收模組210自一待機模式切換至啟動模式,藉以降低能耗。
另一方面,請參照圖1A及圖1B,在本實施例中,控制單元220以根據所接受到的機械波訊號311和電磁波訊號321之間的時間差來提昇判定觸控物300位置的準確度。在本實施例中,上述的控制單元220會決定觸控物300在一感測面A內相對於訊號接收模組210的方位角α及距離d。當觸控物300在感測面A外發出機械波訊號311及電磁波訊號321時,控制單元220不會根據機械波訊號311及電磁波訊號321決定觸控物300相對於訊號接收模組210的方位角α及距離d。
圖2A及圖2B是本發明的第一實施例中觸控感測裝置所感測之電磁波訊號、機械波訊號以及控制單元判斷時間差的示意圖。詳細來說,請參照圖1A及圖2A,在本實施例中,控制單元220用一判定時間t來比較接收到的機械波訊號311與接收到的電磁波訊號321的時間差t1,判定時間t由電磁波訊號321中的間隔時間來定義,判定時間t大致為機械波訊號311自感測面A中相對於訊號接收模組210最遠的位置傳遞至訊號接收模組210所需的時間。當時間差t1小於判定時間t時,控制單元220會根據判定時間t來換算出觸控物300相對於訊號接收模組210的距離d,再搭配方位角α來得出觸控物300的位置。請參照圖
2B,當時間差t2大於判定時間t時(也就是觸控物300已經超出感測面A時),控制單元220不會根據機械波訊號311及電磁波訊號321決定觸控物300相對於訊號接收模組210的方位角及距離。
因此,本實施例中的觸控感測裝置不僅可以對觸控物300的位置作感測,還可以避免觸控物300在感測面A外發出訊號時所造成的誤判,藉以提昇觸控的準確度。在本發明的其他實施例中,判定時間t並不限於機械波訊號311自感測面A中相對於訊號接收模組210最遠的位置傳遞至訊號接收模組210所需的時間,更可以視需求來將判定時間t調整為超過自感測面A中相對於訊號接收模組210最遠的位置傳遞至訊號接收模組210所需的時間。
在本發明的第一實施例中,上述的機械波接收單元212
例如是一超音波接收單元,而上述的機械波訊號311例如是一種超音波訊號,但本發明不限於此。在本實施例中,上述的電磁波接收單元214例如是一種紅外光接收單元,而上述的電磁波訊號321例如是一種紅外光訊號,但本發明不限於此。在本發明的其他實施例中,觸控感測裝置可以藉由其他適當波段的電磁波及機械波來作為電磁波訊號及機械波訊號的主要波段。
圖3是本發明的第一實施例中校正觸控系統的示意圖。
請參照圖3,在本實施例中,控制單元220更可以藉由讓觸控物300在第一校正位置P1及第二校正位置P2各自發出的機械波訊號及電磁波訊號來對觸控感測裝置校正。也就是說,第一校正位置P1及第二校正位置P2相對於訊號接收模組210的方位角及距離均
為已知,因此訊號接收模組210可以根據來自第一校正位置P1及第二校正位置P2的機械波訊號和電磁波訊號來修正控制單元判斷方位角及距離的數值,藉以提昇觸控感測功能的準確度。
由於上述的觸控系統及觸控感測裝置都可以應用以下將
說明的觸控偵測方法來感測操作於上述感測面A上觸控物300的位置,以下將一併搭配上述的觸控系統說明本發明所提出的觸控偵測方法。圖4是本發明的第二實施例觸控偵測方法的流程圖。
請參照圖1及圖4,在本發明的第二實施例中,觸控偵測方法包括藉觸控感測裝置200接收來自一觸控物300主動發出的一電磁波訊號321,並根據電磁波訊號321決定觸控物300相對於感測面A的方位角,藉觸控感測裝置200接收來自觸控物300主動發出的一機械波訊號311,並根據接收到機械波訊號311與接收到電磁波訊號321的時間差決定觸控物300的距離。藉由上述的方位角與距離決定觸控物300在感測面A上之位置。
更具體來說,請參照圖4,在本發明的第二實施例中,電
磁波訊號321以紅外光訊號為例,機械波訊號311以聲波訊號為例,且觸控物300的方位例如以訊號接收模組210相對於觸控物300的方位角度來表示,但不限於此。在其他實施例中,觸控物的方位更可以依需求將感測面A劃分並定義為多個方位區域。因此,在本發明的第二實施例中,上述的觸控偵測方法例如包括接收到紅外光訊號S420的步驟,接著在接收到聲波訊號S440前計算時間S430,接著根據紅外光訊號及聲波訊號取得角度與距離
S480,然後計算觸控點S490。
請參照圖3及圖4,在本發明的第二實施例中,上述的在感測面A的一側接收來自觸控物300的電磁波訊號321的步驟之前更包括例如是校正感測面S410的步驟,其包括使觸控物300在感測面A上的兩個不同位置P1、P2各發出一校正機械波訊號及一校正電磁波訊號,並接收這些校正機械波訊號及這些校正電磁波訊號來對感測面A作校正。在本實施例中是利用感測面A上相對於訊號接收模組210具有最大方位角及最小方位角的校正位置P1、P2,但本發明不限於此。
請參照圖1及圖4,在本發明的第二實施例中,在感測面A的一側接收觸控物300同步發出的電磁波訊號及機械波訊號之後更包括比較機械波接收單元接收機械波訊號的時間,也就是若接收到聲波訊號後,若前次偵測週期(也就是tx-1週期)有偵測到觸控點或本次偵測週期為第一次偵測週期(也就是t0週期),則如上所述取得角度與距離S480。若在沒有接收到聲波訊號S440時判斷已經計算時間S430是否已超過一判定時間。若機械波接收單元接收機械波訊號的時間到達判定時間,則視為時間結束S450,並判定本次記錄週期異常S470同時記錄為無觸控點S472,再重新接收觸控物300所發出的電磁波訊號。在下次偵測週期時,由於本次偵測週期為無觸控點S472,如果在時間結束之前接收到聲波訊號,仍然會因為本次週期(也就是tx-1週期)為無觸控點S472的記錄而判定下次偵測週期無觸控點S472,藉以避免因觸控物300
超出感測面A而形成誤判。
請參照圖1及圖4,在本發明的第二實施例中,上述的觸控物300在感測面A上發出電磁波訊號及機械波訊號之前更包括使觸控物300在感測面A上發出一啟動電磁波訊號,並在電磁波接收單元214接收啟動電磁波訊號後,切換電磁波接收單元214自一待機模式至一啟動模式,其中電磁波接收單元214在待機模式的取樣頻率與電磁波接收單元214在啟動模式的取樣頻率不同。
請參照圖4,在本發明的第二實施例中,更包括一例如是計算觸控點的步驟,其包括藉由一控制單元220來根據觸控物300的方位及距離來換算出觸控物300對應感測面A的直角座標。
綜上所述,本發明的實施例所提出的觸控感測裝置及觸控系統可以藉由整合成單一模組之機械波接收單元和電磁波接收單元來感測一觸控物在一感測面的位置,其中訊號感測模組可以在一個感測面上或感測面四周的一點即可感測一觸控物的位置,不需佔用額外的空間或搭配其他光學元件,可以減少所需的體積。同時,本發明的實施例所提出的觸控感測裝置及觸控系統搭配機械波接收單元和電磁波接收單元的取樣頻率設定,所述觸控感測裝置及觸控系統還可以提供一種省能的觸控功能。本發明的實施例所提供的觸控感測裝置及觸控系統可以輕易的與各種顯示裝置搭配,不需受限於顯示裝置四周是否有邊框的限制。本發明的實施例所提供的觸控偵測方法可以藉由上述的觸控感測模組來對觸控物的位置偵測,提供一種省能、簡易的觸控功能。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
α‧‧‧方位角
A‧‧‧感測面
100‧‧‧觸控系統
200‧‧‧觸控感測裝置
210‧‧‧訊號接收模組
212‧‧‧機械波接收單元
214‧‧‧電磁波接收單元
216‧‧‧機械波接收端
218‧‧‧電磁波接收端
220‧‧‧控制單元
300‧‧‧觸控物
Claims (31)
- 一種觸控感測裝置,安裝於一感測面之一周邊,用以感測操作於該感測面上一觸控物之一位置,該觸控感測裝置包括:一訊號接收模組,包括:一機械波接收單元,用以接收該觸控物主動發出的一機械波訊號;以及一電磁波接收單元,鄰近該機械波接收單元,該電磁波接收單元用以接收該觸控物主動發出的一電磁波訊號;以及一控制單元,電性連接該機械波接收單元與該電磁波接收單元,用以根據該電磁波接收單元所接收到的該電磁波訊號決定該觸控物在該感測面上相對於該訊號接收模組的一方位角,用以根據該機械波接收單元所接收到的該機械波訊號與該電磁波接收單元所接收到的該電磁波訊號的時間差來決定該觸控物在該感測面上相對於該訊號接收模組的一距離,並藉由該方位角與該距離決定該觸控物在該感測面上之該位置。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控感測裝置,其中該控制單元控制該機械波接收單元、該電磁波接收單元的開關及取樣頻率。
- 如申請專利範圍第2項所述的觸控感測裝置,其中該機械波接收單元在該電磁波接收單元接收到該電磁波訊號後才開啟並開始接收該機械波訊號。
- 如申請專利範圍第2項所述的觸控感測裝置,其中該控制 單元用以控制該電磁波接收單元在一待機模式和一啟動模式之間切換,該電磁波接收單元在該待機模式的取樣頻率及在該啟動模式的取樣頻率彼此不同。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控感測裝置,其中該控制單元會決定該觸控物在該感測面內相對於該訊號接收模組的方位角及距離,當該觸控物在該感測面外發出該機械波訊號及該電磁波訊號時,該控制單元不會根據該機械波訊號及該電磁波訊號決定該觸控物相對於該訊號接收模組的方位角及距離。
- 如申請專利範圍第5項所述的觸控感測裝置,其中該控制單元用一判定時間來比較接收到的該機械波訊號與接收到的該電磁波訊號的時間差,該判定時間大致為該機械波訊號自該感測面中相對於該訊號接收模組最遠的位置傳遞至該訊號接收模組所需的時間,當該時間差大於該判定時間時,該控制單元不會根據該機械波訊號及該電磁波訊號決定該觸控物相對於該訊號接收模組的方位角及距離。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控感測裝置,其中該觸控物係同步發出該機械波訊號與該電磁波訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控感測裝置,其中該機械波接收單元包括一機械波接收端,該電磁波接收單元包括一電磁波接收端,該機械波接收端鄰近配置在該電磁波接收端旁邊,且該機械波接收端及該電磁波接收端均面向該感測面且朝向同一方向,用以分別接收操作於該感測面上該觸控物所發出的該電磁波 訊號及該機械波訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控感測裝置,其中該機械波接收單元是一超音波接收單元,該機械波訊號為一超音波訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控感測裝置,其中該電磁波接收單元是一紅外光接收單元,該電磁波訊號為一紅外光訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控感測裝置,其中該電磁波接收單元是一線性陣列接收單元。
- 一種觸控系統,包括:一觸控物,用以操作於一感測面上,包括:一電磁波源,用以主動發出一電磁波訊號;以及一機械波源,用以主動發出一機械波訊號,其中該電磁波源鄰近該機械波源;一觸控感測裝置,安裝於該感測面之一周邊,用以感測該觸控物在該感測面上之一位置,該觸控感測裝置包括:一訊號接收模組,包括:一機械波接收單元,用以接收該機械波訊號;以及一電磁波接收單元,鄰近該機械波接收單元,該電磁波接收單元用以接收該電磁波訊號;以及一控制單元,電性連接該機械波接收單元與該電磁波接收單元,用以根據該電磁波接收單元所接收到的該電磁波訊號決定該觸控物在該感測面上相對於該訊號接收模組的一方 位角,用以根據該機械波接收單元所接收到的該機械波訊號與該電磁波接收單元所接收到的該電磁波訊號的時間差來決定該觸控物在該感測面上相對於該訊號接收模組的一距離,並藉由該方位角與該距離決定該觸控物在該感測面上之該位置。
- 如申請專利範圍第12項所述的觸控系統,其中該控制單元控制該機械波接收單元、該電磁波接收單元的開關及取樣頻率。
- 如申請專利範圍第12項所述的觸控系統,其中該機械波接收單元在該電磁波接收單元接收到該電磁波訊號後才開啟並開始接收該機械波訊號。
- 如申請專利範圍第12項所述的觸控系統,其中該控制單元用以控制該電磁波接收單元在一待機模式和一啟動模式之間切換,該電磁波接收單元在該待機模式的取樣頻率及在該啟動模式的取樣頻率彼此不同。
- 如申請專利範圍第12項所述的觸控系統,其中該控制單元會決定該觸控物在該感測面內相對於該訊號接收模組的方位角及距離,當該感測物在該感測面外發出該機械波訊號及該電磁波訊號時,該控制單元不會根據該機械波訊號及該電磁波訊號決定該觸控物相對於該訊號接收模組的方位角及距離。
- 如申請專利範圍第16項所述的觸控系統,其中該控制單元用一判定時間來比較接收到的該機械波訊號與接收到的該電磁波訊號的時間差,該判定時間大致為該機械波訊號自該感測面中 相對於該訊號接收模組最遠的位置傳遞至該訊號接收模組所需的時間,當該時間差大於該判定時間時,該控制單元不會根據該機械波訊號及該電磁波訊號決定該觸控物相對於該訊號接收模組的方位角及距離。
- 如申請專利範圍第16項所述的觸控系統,其中該觸控物係同步發出該機械波訊號與該電磁波訊號。
- 如申請專利範圍第12項所述的觸控系統,其中該機械波接收單元包括一機械波接收端,該電磁波接收單元包括一電磁波接收端,該機械波接收端鄰近配置在該電磁波接收端旁邊,且該機械波接收端及該電磁波接收端均面向該感測面且朝向同一方向,用以分別接收操作於該感測面上該觸控物所發出的該電磁波訊號及該機械波訊號。
- 如申請專利範圍第12項所述的觸控系統,其中該機械波訊號為一超音波訊號,該機械波接收單元是一超音波接收單元。
- 如申請專利範圍第12項所述的觸控系統,其中該電磁波訊號為一紅外光訊號,該電磁波接收單元是一紅外光接收單元。
- 如申請專利範圍第12項所述的觸控系統,其中該電磁波接收單元是一線性陣列接收單元。
- 如申請專利範圍第12項所述的觸控系統,其中該機械波源是多個機械波源,該些機械波源環繞該觸控物配置。
- 如申請專利範圍第12項所述的觸控系統,其中該觸控物更包括一觸發端,當該觸發端遭按壓時,該電磁波源發出該電磁 波訊號,同時該機械波源發出該機械波訊號。
- 一種觸控偵測方法,適於感測操作於一感測面上之一觸控物之一位置,該感測面之一周邊設置有一觸控感測裝置,包括:藉該觸控感測裝置接收來自該觸控物主動發出的一電磁波訊號,並根據該電磁波訊號決定該觸控物相對於該感測面的一方位角;藉該觸控感測裝置接收來自該觸控物主動發出的一機械波訊號,並根據接收到該機械波訊號與接收到該電磁波訊號的時間差決定該觸控物的一距離;以及藉由該方位角與該距離決定該觸控物在該感測面上之該位置。
- 如申請專利範圍第25項所述的觸控偵測方法,其中在藉該觸控感測裝置接收來自該觸控物的該電磁波訊號之前更包括:使該觸控物在該感測面上的兩個不同位置各發出一校正機械波訊號及一校正電磁波訊號;以及接收該些校正機械波訊號及該些校正電磁波訊號來對該感測面作校正。
- 如申請專利範圍第25項所述的觸控偵測方法,其中在藉該觸控感測裝置接收來自該觸控物的該電磁波訊號之後更包括:比較該機械波接收單元接收該機械波訊號的時間,若該機械波接收單元接收該機械波訊號的時間超過一判定時間,則重新接收該觸控物所發出的該電磁波訊號。
- 如申請專利範圍第27項所述的觸控偵測方法,其中在重新接收該觸控物所發出的該電磁波訊號時,更包括:輸出並記錄一無觸控點訊號。
- 如申請專利範圍第28項所述的觸控偵測方法,其中在比較該機械波接收單元接收該機械波訊號的時間之後,更包括:若該機械波接收單元接收該機械波訊號的時間沒有超過該判定時間,同時在上一次偵測又記錄有該無觸控點訊號時,輸出並記錄另一無觸控點訊號。
- 如申請專利範圍第25項所述的觸控偵測方法,其中該觸控物在該感測面上發出該電磁波訊號及該機械波訊號之前更包括:使該觸控物在該感測面上發出一啟動電磁波訊號;以及接收該啟動電磁波訊號後,切換該電磁波接收單元自一待機模式至一啟動模式,其中該電磁波接收單元在該待機模式的取樣頻率與該電磁波接收單元在該啟動模式的取樣頻率不同。
- 如申請專利範圍第25項所述的觸控偵測方法,其中更包括:該觸控物係同步發出該機械波訊號與該電磁波訊號。
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