TWI802046B

TWI802046B - 具模式自動調整功能的主動式觸控系統及主動式觸控筆

Info

Publication number: TWI802046B
Application number: TW110138445A
Authority: TW
Inventors: 鄭漢平; 周敬禹
Original assignee: 幸芯科技有限公司
Priority date: 2021-10-15
Filing date: 2021-10-15
Publication date: 2023-05-11
Also published as: TW202318158A

Abstract

本發明是一種具模式自動調整功能的主動式觸控系統及主動式觸控筆，主動式觸控系統包含觸控顯示裝置及主動式觸控筆，而主動式觸控筆所發送的下行訊號中包含有模式確認訊號及觸控訊號。觸控顯示裝置藉由判斷接收到的下行訊號中是否有模式確認訊號來確認是否發送模式設定訊號給主動式觸控筆。而主動式觸控筆係於接收到模式設定訊號時，自動調整其模式，以更新下行訊號發送參數，使主動式觸控筆與觸控顯示裝置的模式匹配，讓使用者能正常使用該主動式觸控筆進行觸控操作。

Description

具模式自動調整功能的主動式觸控系統及主動式觸控筆

一種觸控系統，尤指一種具模式自動調整功能的主動式觸控系統及一種主動式觸控筆。

一般主動式觸控筆是通過無線通訊的方式發送無線訊號至一平板電腦或一智慧型手機，以與其進行無線通訊，供該平板電腦或該智慧型手機判斷使用者在該主動式觸控筆上的操作。為了提供使用者更多樣化的操作功能及選項，現有的主動式觸控筆須發送代表多種不同資訊且資料長度複雜的觸控筆相關資訊，例如筆尖的位置資訊、筆壓資訊、複數個按鍵資訊、電量資訊等等。而為了達到更精細的操作體驗，上列各種資訊的資料長度需求也越來越長，使得整體必須溝通或發送的資料量更大。

另一方面來說，近來顯示器也不斷往螢幕解析度更高、更新率更高的方向發展，無論是智慧型手機或平板電腦等與該主動式觸控筆配合的電腦裝置，其處理模組所須處理的影像資料量也更高，速度要求更高。當主動式觸控筆在顯示器上執行功能並發送包含觸控筆相關資訊無線訊號時，顯示器的處理模組必須同時處理影像資訊及觸控筆無線資訊，容易產生顯示延遲、資訊缺失等情形。

此外，由於各家廠牌的顯示器分別具有不同的螢幕更新率，因此觸控筆也必須配合顯示器的螢幕更新率調整其發送的無線訊號，使其發送的無線訊號能被顯示器正常接收。

舉例來說，請參閱圖12A及圖12B所示，當該顯示器的螢幕更新率為60赫茲(Hz)時，如圖12A所示，該顯示器會先廣播一信標訊號Sb，且在廣播該信標訊號Sb後，進行一顯示刷新程序R，並等待一訊號發送時間ta後，再次進行該顯示刷新程序R。而如圖12B所示，當該觸控筆接收到該信標訊號Sb後，該觸控筆先等待該顯示器執行該顯示刷新程序R的時間後，在該訊號發送時間ta內產生並發送一無線訊號。且由於該顯示刷新程序R係間隔地執行，在相鄰的兩個顯示刷新程序R間，均會等待該訊號發送時間ta，而在該訊號發送時間ta內，即可接收該觸控筆發送的無線訊號。且該無線訊號也可被拆分成多個資料段，分別在該些訊號發送時間ta內發送，讓該顯示器得以接收到完整的該無線訊號。例如該無線訊號包含有被拆分成的多個資料段為複數觸控訊號Sd1~Sd5。此外，該顯示器與該觸控筆的模式必須相同，例如當顯示器的螢幕更新率為60Hz時，該顯示器僅會在接收時間td1~tdn內接收觸控筆發送的無線訊號，也就是說，觸控筆所發送的觸控訊號Sd1~Sd5必須在顯示器的接收時間td1~tdn內被發送，如此一來，才能準確地被顯示器接收。

請參閱圖13A及圖13B所示，當該顯示器的螢幕更新率為120Hz時，如圖13A所示，同樣地，該顯示器會先廣播該信標訊號Sb，且在廣播該信標訊號Sb後，進行該顯示刷新程序R’，並等待該訊號發送時間ta後，再次進行該顯示刷新程序R’。而如圖13B所示，當該觸控筆接收到該信標訊號Sb後，該觸控筆先等待該顯示器執行該顯示刷新程序R’的時間後，在該訊號發送時間ta內產生並發送該無線訊號。而當該顯示器的螢幕更新率為120Hz時，該觸控筆的模式需要調整為能配合該顯示器的模式，因此該觸控筆所發送的觸控訊號Sd1’~Sd5’的發送時間會有所不同。例如在螢幕更新率為120Hz時，該顯示器僅會在接收時間td1’~tdn’內接收觸控筆發送的無線訊號，因此，觸控筆所發送的觸控訊號Sd1’~Sd5’必須在顯示器的接收時間td1’~tdn’內被發送。

請參閱圖14A及圖14B所示，若是該顯示器與該觸控筆的模式無法配合時，例如該顯示器的螢幕更新率為60Hz，但該觸控筆的模式是配合螢幕更新率為120Hz時之模式。因為該顯示器僅會在接收時間td1~tdn內接收觸控筆發送的無線訊號，但該觸控筆所發送的觸控訊號Sd1’~Sd5’是在接收時間td1’~tdn’內被發送，而接收時間td1~tdn與接收時間td1’~tdn’並不相同，因此該觸控筆發送的觸控訊號Sd1’~Sd5’無法完整的被該顯示器所接收。該顯示器也因為無法完整的接收到觸控筆發送的任何觸控訊號，導致觸控筆無法被使用。綜上所述，現有的訊號傳輸方法勢必須進一步改進。

有鑑於現有的顯示器與觸控筆因模式無法配合而導致觸控筆無法被使用的狀況，本發明提供一種具模式自動調整功能的主動式觸控系統及一種主動式觸控筆。該主動式觸控系統包含有該主動式觸控筆及一觸控顯示裝置。該主動式觸控筆包含有一第一訊號收發單元、一儲存單元及一處理單元。

該儲存單元儲存有一初始設定參數。該處理單元係電連接該第一訊號收發單元及該儲存單元。該處理單元係讀取一初始設定參數，並將該初始設定參數設定為一下行訊號發送參數，再進一步判斷是否通過該第一訊號收發單元接收到一上行訊號。

當該處理單元接收到該上行訊號時，該處理單元根據該下行訊號發送參數產生該下行訊號，並通過該第一訊號收發單元發送該下行訊號後，判斷接收到的該上行訊號是否為一空閒訊號。當該處理單元接收到的該上行訊號為該空閒訊號時，該處理單元重新判斷是否通過該第一訊號收發單元接收到該上行訊號。當該處理單元接收到的該上行訊號不是該空閒訊號時，該處理單元進一步判斷接收到的該上行訊號是否為一模式設定訊號。

當該處理單元接收到的該上行訊號為該模式設定訊號時，該處理單元根據該模式設定訊號更新該下行訊號發送參數後，重新判斷是否通過該第一訊號收發單元接收到該上行訊號。

該處理單元產生的該下行訊號中包含有一模式確認訊號及至少一觸控訊號。且該模式確認訊號的一時間週期係長於該至少一觸控訊號的一時間週期。

該觸控顯示裝置設定該上行訊號為該空閒訊號，並發送該上行訊號，且接收該主動式觸控筆發送的該下行訊號，再進一步判斷接收到的下行訊號的一模式是否正確。當該觸控顯示裝置判斷該下行訊號的模式不正確時，該觸控顯示裝置進一步判斷該下行訊號中是否包含該模式確認訊號。當該觸控顯示裝置判斷該下行訊號中包含有該模式確認訊號時，該觸控顯示裝置設定該上行訊號為該模式設定訊號後，發送該上行訊號，且接收該主動式觸控筆發送的該下行訊號，再進一步判斷接收到的下行訊號的模式是否正確。

由於該主動式觸控筆發送的下行訊號中包含有該模式確認訊號及該觸控訊號，且該模式確認訊號的時間周期長於該觸控訊號的時間週期，因此無論該主動式觸控筆的模式是否與該觸控顯示裝置匹配，該主動式觸控筆發送的下行訊號中的該模式確認訊號均可被該觸控顯示裝置接收的到。也就是說，只要該觸控顯示裝置能夠接收到該模式確認訊號，代表該觸控顯示裝置能夠接收到該主動式觸控筆發送的下行訊號，此時，若該觸控顯示裝置能接收到該下行訊號中的該觸控訊號時，該觸控顯示裝置即可根據該觸控訊號執行對應的觸控操作，讓使用者能正常使用該主動式觸控筆。

但若是該觸控顯示裝置僅能接收到該模式確認訊號，卻無法接收到完整的該觸控訊號時，則代表該主動式觸控筆的模式不正確。也就是說，該主動式觸控筆發送的下行訊號中的觸控訊號無法完整的被該觸控顯示裝置接收，導致使用者無法使用該主動式觸控筆。例如該觸控顯示裝置僅能接收到部分的該觸控訊號，或是根本無法接收到該觸控訊號。在這種狀況下，該觸控顯示裝置便會發出該模式設定訊號給該主動式觸控筆，供該主動式觸控筆更新該下行訊號發送參數。

如此一來，該主動式觸控筆的模式便可被更新，且發送的下行訊號亦會被更新，藉此發出更新後的下行訊號至該觸控顯示裝置，且更新後的下行訊號中的觸控訊號將可被該觸控顯示裝置接收的到，讓使用者能使用該主動式觸控筆順利地進行觸控操作。

綜上所述，本發明通過該主動式觸控筆發送的該下行訊號中的該模式確認訊號及該觸控訊號，即可讓該觸控顯示裝置判斷與該主動式觸控筆的模式是否匹配，且當模式不匹配時，更可發出該模式設定訊號，讓該主動式觸控筆更新模式，藉此達到模式自動調整之功能，且讓使用者能正常使用該主動式觸控筆進行觸控操作。

請參閱圖1及圖2所示，本發明的具模式自動調整功能的主動式觸控系統包含有一觸控顯示裝置10及一主動式觸控筆20。該主動式觸控筆20包含有一第一訊號收發單元21、一處理單元23及一儲存單元24。

該儲存單元24儲存有一初始設定參數。該處理單元23係電連接該第一訊號收發單元21及該儲存單元24。該處理單元23讀取一初始設定參數，並將該初始設定參數設定為一下行訊號發送參數(S201)，再進一步判斷是否通過該第一訊號收發單元21接收到一上行訊號(S202)。

當該處理單元23接收到該上行訊號時，該處理單元23根據該下行訊號發送參數產生該下行訊號，並通過該第一訊號收發單元21發送該下行訊號後(S203)，判斷接收到的該上行訊號是否為一空閒訊號(S204)。當該處理單元23接收到的該上行訊號為該空閒訊號時，該處理單元23重新判斷是否通過該第一訊號收發單元21接收到該上行訊號(S202)。但是，當該處理單元23接收到的該上行訊號不是該空閒訊號時，該處理單元23進一步判斷接收到的該上行訊號是否為一模式設定訊號(S205)。

當該處理單元23接收到的該上行訊號為該模式設定訊號時，該處理單元23根據該模式設定訊號更新該下行訊號發送參數後(S206)，重新判斷是否通過該第一訊號收發單元21接收到該上行訊號(S202)。

在本實施例中，該處理單元23產生的該下行訊號中包含有一模式確認訊號及至少一觸控訊號。且該模式確認訊號的一時間週期係長於該至少一觸控訊號的一時間週期。

請參閱圖3所示，該觸控顯示裝置10設定該上行訊號為該空閒訊號(S301)，並發送該上行訊號(S302)，且接收該主動式觸控筆20發送的該下行訊號(S303)，再進一步判斷接收到的下行訊號的一模式是否正確(S304)。當該觸控顯示裝置10判斷該下行訊號的模式不正確時，該觸控顯示裝置10進一步判斷該下行訊號中是否包含該模式確認訊號(S305)。當該觸控顯示裝置10判斷該下行訊號中包含有該模式確認訊號時，該觸控顯示裝置10設定該上行訊號為該模式設定訊號後(S306)，發送該上行訊號(S302)，且接收該主動式觸控筆發送的該下行訊號(S303)，再進一步判斷接收到的下行訊號的模式是否正確(S304)。

請參閱圖4A及圖4B所示，圖4A為該觸控顯示裝置10的第一模式的時序示意圖，在本實施例中，該觸控顯示裝置10的第一模式為螢幕更新率為60赫茲(Hz)的模式，且該觸控顯示裝置10會先廣播一信標訊號Sb，且在廣播該信標訊號Sb後，進行一顯示刷新程序R，並等待一訊號發送時間ta後，再次進行該顯示刷新程序R。而圖4B為該主動式觸控筆20的第一模式的下行訊號的時序示意圖，在本實施例中，該主動式觸控筆20的第一模式係與該觸控顯示裝置10的第一模式匹配。也就是說，該觸控顯示裝置10會在接收時間td1~tdn內接收該主動式觸控筆20發送的下行訊號，而該主動式觸控筆20所發送的下行訊號也是在該接收時間td1~tdn內被發送，如此一來，才能讓該觸控顯示裝置10準確地接收該主動式觸控筆20發送的下行訊號。在本實施例中，該模式確認訊號Sd0的時間週期係長於該至少一觸控訊號Sd1~Sd4的時間週期，且該模式確認訊號Sd0的一發送時間與該接收時間td1重疊。

請參閱圖5A及圖5B所示，圖5A為該觸控顯示裝置10的第二模式的時序示意圖，在本實施例中，該觸控顯示裝置10的第二模式為螢幕更新率為120Hz的模式。而圖5B為該主動式觸控筆20的第二模式的下行訊號的時序示意圖，在本實施例中，該主動式觸控筆20的第二模式係與該觸控顯示裝置10的第二模式匹配。也就是說，該觸控顯示裝置10會在接收時間td1’~tdn’內接收該主動式觸控筆20發送的下行訊號，而該主動式觸控筆20所發送的下行訊號也是在該接收時間td1’~tdn’內被發送，如此一來，才能讓該觸控顯示裝置10準確地接收該主動式觸控筆20發送的下行訊號。

此外，本發明更進一步在該主動式觸控筆20發送的下行訊號中設置該模式確認訊號Sd0及該觸控訊號Sd1~Sd4。在本實施例中，該模式確認訊號Sd0的時間周期td0係長於該觸控訊號Sd1~Sd4的時間週期，即該接收時間td2~tdn，且該模式確認訊號Sd0的一發送時間與該接收時間td1及該接收時間td1’重疊。進一步而言，該模式確認訊號Sd0的該時間週期td0係起始於該觸控顯示裝置10在第二模式下，即螢幕更新率為120Hz的模式下的第一個顯示刷新程序R’的結束時點，並終止於該觸控顯示裝置10在第一模式下，即螢幕更新率為60Hz的模式下的第二個顯示刷新程序R的起始時點。

請參閱圖6A及圖6B所示，圖6A為該觸控顯示裝置10的第一模式的時序示意圖，而圖6B為該主動式觸控筆20的第二模式的下行訊號的時序示意圖。由於該主動式觸控筆10發送的下行訊號中包含有該模式確認訊號Sd0及該觸控訊號Sd1~Sd4，因此即便該主動式觸控筆20的模式與該觸控顯示裝置20的模式不匹配，該主動式觸控筆10發送的下行訊號中的該模式確認訊號Sd0因其時間週期td0較長，故仍可被該觸控顯示裝置20接收的到。

例如，當該觸控顯示裝置10為第一模式，但該主動式觸控筆20為第二模式時，雖然該觸控顯示裝置10是在接收時間td1~tdn內接收該主動式觸控筆20發送的下行訊號，而該下行訊號中的該觸控訊號Sd1~Sd4並非在該接收時間td1~tdn內被發送。因此，該下行訊號中的該觸控訊號Sd1~Sd4並不會被該觸控顯示裝置10完整的接收到。但是由於該主動式觸控筆10發送的下行訊號中的該模式確認訊號Sd0的時間週期td0較長，且該模式確認訊號Sd0的時間週期td0與該接收時間td1有重疊，故該觸控顯示裝置10仍可接收的到該模式確認訊號Sd0。

請參閱圖7A及圖7B所示，圖7A為該觸控顯示裝置10的第二模式的時序示意圖，而圖7B為該主動式觸控筆20的第一模式的下行訊號的時序示意圖。同理，若該主動式觸控筆20的模式未與該觸控顯示裝置20的模式不匹配時之狀況如圖7A與圖7B所示，由於該主動式觸控筆10發送的下行訊號中的該模式確認訊號Sd0的時間週期td0較長，且該模式確認訊號Sd0的時間週期td0與該接收時間td1’有重疊，故該觸控顯示裝置10仍可接收的到該模式確認訊號Sd0。

也就是說，只要該觸控顯示裝置10能夠接收到該模式確認訊號，即代表該觸控顯示裝置10能夠接收到該主動式觸控筆20發送的下行訊號，此時，若該觸控顯示裝置10還能接收到該下行訊號中的該觸控訊號時，代表該觸控顯示裝置10與該主動式觸控筆20的模式匹配，故可根據該觸控訊號執行對應的觸控操作，讓使用者能正常使用該主動式觸控筆10。

但若是該觸控顯示裝置10僅能接收到該模式確認訊號Sd0，卻無法完整的接收到該觸控訊號Sd1~Sd4時，則代表該主動式觸控筆20的模式不正確，即該主動式觸控筆20與該觸控顯示裝置10的模式不匹配。因此，該主動式觸控筆20發送的下行訊號中的觸控訊號Sd1~Sd4無法完整的被該觸控顯示裝置10接收，使用者無法使用該主動式觸控筆。例如該觸控顯示裝置10僅能接收到部分的該觸控訊號Sd1~Sd4，或是根本無法接收到該觸控訊號Sd1~Sd4。在這種狀況下，該觸控顯示裝置10便會發出該模式設定訊號給該主動式觸控筆20，供該主動式觸控筆20更新該下行訊號發送參數。

如此一來，該主動式觸控筆20即可根據該模式設定訊號更新該下行訊號發送參數，當下次需要發送的下行訊號時，該主動式觸控筆20便會根據更新後的下行訊號發送參數產生該下行訊號，並發出更新後的下行訊號至該觸控顯示裝置，藉此更新該主動式觸控筆20的模式。且更新後的該下行訊號中的該觸控訊號Sd1~Sd4將可被該觸控顯示裝置10接收的到，讓使用者能使用該主動式觸控筆20順利地進行觸控操作，以達到模式自動調整之功能。

進一步而言，請參閱圖1及圖2所示，該主動式觸控筆20還包含有一第二訊號收發單元22，且該第二訊號收發單元22電連接該處理單元23。請一併參閱圖8A及圖8B所示，該下行訊號中包含有複數靜默訊號Sm、複數第一觸控訊號Sd11~Sd17、複數第二觸控訊號Sd21~Sd23以及該模式確認訊號Sd0。

在本實施例中，該第一訊號收發單元21係用於發送該些第一觸控訊號Sd11~Sd17及該模式確認訊號Sd0，且該第二訊號收發單元22係用於發送該些第二觸控訊號Sd21~Sd23。

如圖8A及圖8B所示，當該觸控顯示裝置10的第二模式與該主動式觸控筆20的第二模式匹配時，該觸控顯示裝置10會在接收時間td1’~tdn’內接收該主動式觸控筆20發送的下行訊號，而該主動式觸控筆20所發送的下行訊號也是在該接收時間td1’~tdn’內被發送，因此，該觸控顯示裝置10準確地接收該主動式觸控筆20發送的下行訊號。

再請參閱圖9A及圖9B所示，當該觸控顯示裝置10的第二模式與該主動式觸控筆20的第一模式不匹配時，雖然該觸控顯示裝置20無法在該接收時間td1’~tdn’完整的接收到該些觸控訊號Sd11~Sd18或該些第二觸控訊號Sd21~Sd23，但由於該主動式觸控筆10發送的下行訊號中的該模式確認訊號Sd0的時間週期td0較長，該觸控顯示裝置20仍可以接收的到該主動式觸控筆10發送的下行訊號中的該模式確認訊號Sd0。

此外，在另一實施例中，該處理單元23係通過該第一訊號收發單元21發送該下行訊號中的該些第一觸控訊號Sd11~Sd18，且係通過該第二訊號收發單元22發送該下行訊號中的該些第二觸控訊號Sd21~Sd23及該模式確認訊號Sd0。

如圖10A及圖10B所示，當該觸控顯示裝置10的第二模式與該主動式觸控筆20的第二模式匹配時，該觸控顯示裝置10會在接收時間td1’~tdn’內接收該主動式觸控筆20發送的下行訊號，而該主動式觸控筆20所發送的下行訊號也是在該接收時間td1’~tdn’內被發送，因此，該觸控顯示裝置10準確地接收該主動式觸控筆20發送的下行訊號。

再請參閱圖11A及圖11B所示，當該觸控顯示裝置10的第二模式與該主動式觸控筆20的第一模式不匹配時，雖然該觸控顯示裝置20無法在該接收時間td1’~tdn’完整的接收到該些第一觸控訊號Sd11~Sd18或該些第二觸控訊號Sd21~Sd23，但由於該主動式觸控筆10發送的下行訊號中的該模式確認訊號Sd0的時間週期td0較長，該觸控顯示裝置20仍可以接收的到該主動式觸控筆10發送的下行訊號中的該模式確認訊號Sd0。

總上所述，該模式確認訊號Sd0是為了讓該觸控顯示裝置10在各種不同的模式下均能接收的到，因此該模式確認訊號Sd0在設計時，係以該觸控顯示裝置10在各種模式下該接收時間td3、td3’中最早開始的接收時間td3的起始時間點作為該模式確認訊號Sd0的起始時間點，並以最晚開始的接收時間td3’的結束時間點作為該模式確認訊號Sd0的結束時間點。

此外，由於該觸控顯示裝置10及該主動式觸控筆20會自動存儲最後一次的設定，因此，亦可避免在頻繁地切換模式，造成使用上的延遲，進而提供更好的書寫體驗。

請參閱圖2及圖3所示，當該處理單元23接收到的該上行訊號不是該模式設定訊號時，該處理單元23進一步判斷接收到的該上行訊號是否為一跳頻訊號(S207)。且當該處理單元23接收到的該上行訊號為該跳頻訊號時，該處理單元23根據該跳頻訊號更新該下行訊號發送參數後(S208)，重新判斷是否通過該第一訊號收發單元21接收到該上行訊號(S202)。在本實施例中，步驟S204、步驟205及步驟S207之順序可替換，即是當該處理單元23根據該下行訊號發送參數產生該下行訊號，並通過該第一訊號收發單元21發送該下行訊號後(S203)，該處理單元23係判斷接收到的該上行訊號是否為該空閒訊號(S204)、該模式設定訊號(S205)或該跳頻訊號(S207)。當該處理單元23判斷該上行訊號為該空閒訊號時，便執行步驟S202。當該處理單元23判斷該上行訊號為該模式設定訊號時，便執行步驟S206。當該處理單元23判斷該上行訊號為該跳頻訊號時，便執行步驟S208。

而當該觸控顯示裝置10判斷該下行訊號的該模式正確時，該觸控顯示裝置10進一步判斷是否需要執行一跳頻程序(S307)。當該觸控顯示裝置10判斷需要執行該跳頻程序時，該觸控顯示裝置10設定該上行訊號為該跳頻訊號後(S308)，發送該上行訊號(S302)，且接收該主動式觸控筆發送的該下行訊號(S303)，再進一步判斷接收到的下行訊號的模式是否正確(S304)。

在本實施例中，當該觸控顯示裝置10判斷是否需要該跳頻程序時，該觸控顯示裝置10係判斷接收到的該下行訊號的一訊號雜訊比(Signal-to-Noise Ratio；SNR)是否大於一閾值。當該觸控顯示裝置10判斷該下行訊號的該訊號雜訊比大於該閾值時，該觸控顯示裝置10判斷不需要執行該跳頻程序。而當該觸控顯示裝置10判斷該下行訊號的該訊號雜訊比不大於該閾值時，該觸控顯示裝置10則判斷需要執行該跳頻程序。

當該觸控顯示裝置10判斷不需要執行該跳頻程序時，該觸控顯示裝置10進一步判斷該上行訊號是否為該空閒訊號(S309)。當該觸控顯示裝置10判斷該上行訊號為該空閒訊號時，該觸控顯示裝置10發送該上行訊號(S302)，且接收該主動式觸控筆20發送的該下行訊號(S303)，再進一步判斷接收到的下行訊號的模式是否正確(S304)。

當該觸控顯示裝置10判斷該上行訊號不是該空閒訊號時，該觸控顯示裝置10設定該上行訊號為該空閒訊號後(S310)，發送該上行訊號(S302)，且接收該主動式觸控筆20發送的該下行訊號(S303)，再進一步判斷接收到的下行訊號的模式是否正確(S304)。

由於無線訊號在傳送的過程中，容易受到外界雜訊的干擾，若是外界雜訊過大時，則代表目前的無線訊號通訊品質較差，通常會採用跳頻(Frequency Hopping)的方式調整無線訊號的頻率，以轉換至雜訊較小的頻帶進行通訊。而本發明的該上行訊號及該下行訊號均為一種無線訊號，因此本發明進一步通過該訊號雜訊比判斷目前雜訊是否過大，即是判斷該訊號雜訊比是否大於該閾值。若是該訊號雜訊比大於該閾值時，代表目前雜訊干擾較小，通訊品質較佳，無須進行該跳頻程序。但若是該訊號雜訊比不大於該閾值時，代表目前雜訊干擾較大，通訊品質較差，故需進行該跳頻程序。

而該空閒訊號(idle signal)係代表無須更換模式之訊號，因此若是在無需發送該模式設定訊號以調整該主動式觸控筆20的模式，該觸控顯示裝置10即會發送該空閒訊號至該主動式觸控筆20，以通知該主動式觸控筆20無須更新模式。

此外，當該處理單元23接收到的該上行訊號為該跳頻訊號時，該處理單元23除了根據該跳頻訊號更新該下行訊號發送參數(S208)外，更進一步根據該跳頻訊號更新該儲存單元24中儲存的該初始設定參數。而當該處理單元23接收到的該上行訊號為該模式設定訊號時，該處理單元23除了根據該模式設定訊號更新該下行訊號發送參數(S206)外，更進一步根據該模式設定訊號更新該儲存單元24中儲存的該初始設定參數。此外，該下行訊號發送參數中包含有一模式設定參數及一頻率設定參數，且該處理單元23係根據該跳頻訊號更新該下行訊號發送參數中的該頻率設定參數(S208)，而該處理單元23係根據該模式設定訊號更新該下行訊號發送參數中的該模式設定參數(S206)。

如此一來，該儲存單元24中儲存的初始設定參數亦可被更新，當該主動式觸控筆10重新開機時，即可從該儲存單元24中讀取更新過後的初始設定參數，即是讓該主動式觸控筆10紀錄前次配對成功時的參數，讓使用者下次使用時，能快速配對使用。

此外，在本實施例中，該下行訊號的該模式是否正確係通過以下方式判斷。

當該觸控顯示裝置10判斷接收到的該下行訊號的該模式是否正確時，該觸控顯示裝置10係判斷接收到的該下行訊號中是否包含有該至少一觸控訊號Sd1~Sd4。

當該觸控顯示裝置10判斷接收到的該下行訊號中包含有該至少一觸控訊號時，該觸控顯示裝置10判斷該下行訊號的該模式正確。

當該觸控顯示裝置10判斷接收到的該下行訊號中不包含有該至少一觸控訊號Sd1~Sd4時，該觸控顯示裝置10判斷該下行訊號的該模式不正確。

也就是說，該觸控顯示裝置10是藉由判斷該下行訊號中是否包含該至少一觸控訊號Sd1~Sd4來判斷模式是否正確。舉例來說，如圖6A及圖6B所示，當該主動式觸控筆20的模式與該觸控顯示裝置20的模式不匹配時，該觸控顯示裝置10是在接收時間td1~tdn內接收該主動式觸控筆20發送的下行訊號，因此該主動式觸控筆10發送的下行訊號中的該觸控訊號Sd1~Sd4並不會被該觸控顯示裝置10接收到。

如此一來，便可通過判斷是否接收到該觸控訊號Sd1~Sd4來確認該主動式觸控筆20的模式與該觸控顯示裝置20的模式是否匹配，即該下行訊號的該模式是否正確。當該主動式觸控筆20的模式與該觸控顯示裝置20的模式匹配時，即是該下行訊號的該模式正確。而當該主動式觸控筆20的模式與該觸控顯示裝置20的模式不匹配時，即是該下行訊號的該模式不正確。

進一步而言，該觸控顯示裝置10的螢幕更新率除了實施例中的60Hz及120Hz外，較常見的尚有90Hz，因此，該觸控顯示裝置10的該第一模式與該第二模式並非僅為螢幕更新率60Hz及120Hz之模式，亦可為其他螢幕更新率之模式，本實施例僅以60Hz及120Hz為例說明，但不以此為限。

再者，該第一訊號收發單元21發送的該些第一觸控訊號Sd11~Sd17及該第二訊號收發單元22發送的該些第二觸控訊號Sd21~Sd23係用於發送不同的觸控筆資訊，例如該些第一觸控訊號Sd11~Sd17係用於發送其中一種觸控筆資訊，且該些第二觸控訊號Sd21~Sd23係用於另一種觸控筆資訊。舉例而言，該觸控筆資訊可為一觸控筆身分碼、一筆壓資料、一按鍵資料、一電量資料、一位置資料中的至少一種或其組合。

以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。

10:觸控顯示裝置 20:主動式觸控筆 21:第一訊號收發單元 22:第二訊號收發單元 23:處理單元 24:儲存單元 S201~S208:步驟 S301~S310:步驟 td1~tdn:接收時間 ta:訊號發送時間 Sb:信標訊號 R:顯示刷新程序 R’:顯示刷新程序 Sd0:模式確認訊號 Sd1~Sd4:觸控訊號 td1’~tdn’:接收時間 Sm:靜默訊號 Sd11~Sd18:第一觸控訊號 Sd21~Sd23:第二觸控訊號

圖1係本發明的具模式自動調整功能的主動式觸控系統的方塊示意圖。圖2係本發明的主動式觸控筆執行步驟的流程示意圖。圖3係本發明的觸控顯示裝置執行步驟的流程示意圖。圖4A係本發明的觸控顯示裝置的第一模式的時序示意圖。圖4B係本發明的主動式觸控筆的第一模式的下行訊號的時序示意圖。圖5A係本發明的觸控顯示裝置的第二模式的時序示意圖。圖5B係本發明的主動式觸控筆的第二模式的下行訊號的時序示意圖。圖6A係本發明的觸控顯示裝置的第一模式的時序示意圖。圖6B係本發明的主動式觸控筆的第二模式的下行訊號的時序示意圖。圖7A係本發明的觸控顯示裝置的第二模式的時序示意圖。圖7B係本發明的主動式觸控筆的第一模式的下行訊號的時序示意圖。圖8A係本發明的觸控顯示裝置的第二模式的時序示意圖。圖8B係本發明的主動式觸控筆的第一實施例的第二模式的下行訊號的時序示意圖。圖9A係本發明的觸控顯示裝置的第二模式的時序示意圖。圖9B係本發明的主動式觸控筆的第一實施例的第一模式的下行訊號的時序示意圖。圖10A係本發明的觸控顯示裝置的第二模式的時序示意圖。圖10B係本發明的主動式觸控筆的第二實施例的第二模式的下行訊號的時序示意圖。圖11A係本發明的觸控顯示裝置的第二模式的時序示意圖。圖11B係本發明的主動式觸控筆的第二實施例的第一模式的下行訊號的時序示意圖。圖12A係習用的顯示器的第一模式的時序示意圖。圖12B係習用的觸控筆的第一模式的無線訊號的時序示意圖。圖13A係習用的顯示器的第二模式的時序示意圖。圖13B係習用的觸控筆的第二模式的無線訊號的時序示意圖。圖14A係習用的顯示器的第一模式的時序示意圖。圖14B係習用的觸控筆的第二模式的無線訊號的時序示意圖。

10:觸控顯示裝置 20:主動式觸控筆 21:第一訊號收發單元 22:第二訊號收發單元 23:處理單元 24:儲存單元

Claims

一種主動式觸控筆，包含有：一第一訊號收發單元；一儲存單元，儲存有一初始設定參數；一處理單元，係電連接該第一訊號收發單元及該儲存單元；其中該處理單元係讀取一初始設定參數，並將該初始設定參數設定為一下行訊號發送參數，再進一步判斷是否通過該第一訊號收發單元接收到一上行訊號；其中當該處理單元接收到該上行訊號時，該處理單元根據該下行訊號發送參數產生該下行訊號，並通過該第一訊號收發單元發送該下行訊號後，判斷接收到的該上行訊號是否為一空閒訊號或一模式設定訊號；其中當該處理單元接收到的該上行訊號為該空閒訊號時，該處理單元重新判斷是否通過該第一訊號收發單元接收到該上行訊號；其中當該處理單元接收到的該上行訊號為該模式設定訊號時，該處理單元根據該模式設定訊號更新該下行訊號發送參數後，重新判斷是否通過該第一訊號收發單元接收到該上行訊號；其中該處理單元產生的該下行訊號中包含有一模式確認訊號及至少一觸控訊號，且該模式確認訊號的一時間週期係長於該至少一觸控訊號的一時間週期。
如請求項1所述的主動式觸控筆，進一步包含有：一第二訊號收發單元，電連接該處理單元；其中該處理單元係通過該第一訊號收發單元發送該下行訊號中的該至少一觸控訊號，且係通過該第二訊號收發單元發送該下行訊號中的該模式確認訊號。
如請求項1所述的主動式觸控筆，其中當該處理單元判斷接收到的該上行訊號是否為該空閒訊號或該模式設定訊號時，該處理單元進一步判斷接收到的該上行訊號是否為一跳頻訊號；其中當該處理單元接收到的該上行訊號為該跳頻訊號時，該處理單元根據該跳頻訊號更新該下行訊號發送參數後，重新判斷是否通過該第一訊號收發單元接收到該上行訊號。
如請求項3所述的主動式觸控筆，其中當該處理單元接收到的該上行訊號為該跳頻訊號時，該處理單元進一步根據該跳頻訊號更新該儲存單元中儲存的該初始設定參數。
如請求項3或4所述的主動式觸控筆，其中當該處理單元接收到的該上行訊號為該模式設定訊號時，該處理單元進一步根據該模式設定訊號更新該儲存單元中儲存的該初始設定參數。
一種具模式自動調整功能的主動式觸控系統，包含有：如請求項1至5中任一項所述的主動式觸控筆；一觸控顯示裝置，設定該上行訊號為該空閒訊號，並發送該上行訊號，且接收該主動式觸控筆發送的該下行訊號，再進一步判斷接收到的下行訊號的一模式是否正確；其中當該觸控顯示裝置判斷該下行訊號的模式不正確時，該觸控顯示裝置進一步判斷該下行訊號中是否包含該模式確認訊號；其中當該觸控顯示裝置判斷該下行訊號中包含有該模式確認訊號時，該觸控顯示裝置設定該上行訊號為該模式設定訊號後，發送該上行訊號，且接收該主動式觸控筆發送的該下行訊號，再進一步判斷接收到的下行訊號的模式是否正確。
如請求項6所述的具模式自動調整功能的主動式觸控系統，其中當該觸控顯示裝置判斷該下行訊號的該模式正確時，該觸控顯示裝置進一步判斷是否需要執行一跳頻程序；其中當該觸控顯示裝置判斷需要執行該跳頻程序時，該觸控顯示裝置設定該上行訊號為一跳頻訊號後，發送該上行訊號，且接收該主動式觸控筆發送的該下行訊號，再進一步判斷接收到的下行訊號的模式是否正確。
如請求項7所述的具模式自動調整功能的主動式觸控系統，其中當該觸控顯示裝置判斷不需要執行該跳頻程序時，該觸控顯示裝置進一步判斷該上行訊號是否為該空閒訊號；其中當該觸控顯示裝置判斷該上行訊號為該空閒訊號時，該觸控顯示裝置發送該上行訊號，且接收該主動式觸控筆發送的該下行訊號，再進一步判斷接收到的下行訊號的模式是否正確；其中當該觸控顯示裝置判斷該上行訊號不是該空閒訊號時，該觸控顯示裝置設定該上行訊號為該空閒訊號後，發送該上行訊號，且接收該主動式觸控筆發送的該下行訊號，再進一步判斷接收到的下行訊號的模式是否正確。
如請求項7或8所述的具模式自動調整功能的主動式觸控系統，其中當該觸控顯示裝置判斷是否需要該跳頻程序時，該觸控顯示裝置係判斷接收到的該下行訊號的一訊號雜訊比是否大於一閾值；其中當該觸控顯示裝置判斷該下行訊號的該訊號雜訊比大於該閾值時，該觸控顯示裝置判斷不需要執行該跳頻程序；其中當該觸控顯示裝置判斷該下行訊號的該訊號雜訊比不大於該閾值時，該觸控顯示裝置判斷需要執行該跳頻程序。
如請求項6或7所述的具模式自動調整功能的主動式觸控系統，其中當該觸控顯示裝置判斷接收到的該下行訊號的該模式是否正確時，該觸控顯示裝置係判斷接收到的該下行訊號中是否包含有該至少一觸控訊號；其中當該觸控顯示裝置判斷接收到的該下行訊號中包含有該至少一觸控訊號時，該觸控顯示裝置判斷該下行訊號的該模式正確；其中當該觸控顯示裝置判斷接收到的該下行訊號中不包含有該至少一觸控訊號時，該觸控顯示裝置判斷該下行訊號的該模式不正確。