TW201014175A

Sensor, sensing method for the sensor, and filter for the sensor

Abstract

A sensor, a sensing method of the sensor, and a filter of the sensor are provided. The sensor includes a sensing data output unit configured to output sensing data that varies depending on touch or proximity of an object, and a determiner configured to compare a threshold value with the sensing data to recognize touch or proximity, vary a first strength value indicating the sensing data in a state of no touch or no proximity and a second strength value indicating the sensing data in a state of touch or proximity, vary the threshold value using the first and second strength values, and output an output signal indicating touch or proximity.

Term

No projected expiry on record.

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  4. Today

48 claims: 29 independent, 19 dependent

  1. 1
    一種感測器,包括:一感測資料輸出單元,用以輸出依據一物件的觸碰或鄰近而產生變動的一感測資料;以及一測定器,用以比較該感測資料與一臨界值以辨識出觸碰或鄰近,並在未被觸碰或未被鄰近的狀態下變更一第一強度值來指示該感測資料,且在觸碰或鄰近的狀態下變更一第二強度值來指示該感測資料,該測定器更利用該第一強度值與該第二強度值來變更該臨界值,並輸出一輸出信號來指示觸碰或鄰近。
  2. 2
    如申請專利範圍第1項所述之感測器,其中該感測資料輸出單元量測依據觸碰或鄰近而產生變動的一阻抗,並輸出對應所量測到之該阻抗的一數值來作為該感測資料。
  3. 3
    如申請專利範圍第1項所述之感測器,其中該感測資料輸出單元包括:一感測信號輸出單元,用以輸出一參考信號以及依據觸碰或鄰近而隨著該參考信號而延遲的一感測信號;以及一延遲時間計算單元,用以檢測該感測信號與該參考信號之間的一延遲時間差,並輸出對應該延遲時間差的一延遲資料來作為該感測資料。
  4. 4
    如申請專利範圍第3項所述之感測器,其中該感測信號輸出單元包括:一參考時脈產生器,用以產生一參考時脈信號;一參考信號產生器,用以接收該參考時脈信號,並輸出該參考信號;以及一感測信號產生器,包括一墊片,用以在該物件觸碰或鄰近該墊片時延遲該參考時脈信號,並輸出該感測信號。
  5. 5
    如申請專利範圍第3項所述之感測器,其中該延遲時間計算單元包括:一延遲鏈單元,包括相互串接的多個延遲元件,用以響應該參考信號,而輸出具有不同延遲時間的多個延遲信號,以及用以指示該參考信號反饋次數之數量的一重複計數信號;一邊緣檢測器,用以回應該參考信號而輸出一重置信號,並回應該感測信號而輸出一計數停止信號,且回應該些延遲信號之邊緣的數量而輸出一代碼信號;以及一解碼器,用以解碼該重複計數信號與該代碼信號,並輸出對應該感測信號與該參考信號之間的該延遲時間差的該延遲資料。
  6. 6
    如申請專利範圍第5項所述之感測器,其中該延遲鏈單元包括:一開關,用以對該些延遲信號、該計數停止信號以及一回授信號執行一邏輯及運算,並輸出該些延遲信號的一第一延遲信號;一延遲鏈,包括該些延遲元件,以接收該第一延遲信號,並延遲該第一延遲信號,且各自輸出該些延遲信號中對應的一延遲信號;一反相器,用以反相該些延遲元件中一最後延遲元件所輸出的一最後延遲信號,並輸出該回授信號;以及一計數器,用以回應該重置信號而被重置,並計數該回授信號的邊緣而產生該重複計數信號,且回應該計數停止信號而輸出該重複計數信號至該解碼器。
  7. 7
    如申請專利範圍第1項所述之感測器,其中該測定器包括:一濾波單元,用以接收該感測資料並輸出一感測值;一強度測定器,用以在未被觸碰或未被鄰近之狀態下,使用該感測值來變更與輸出該第一強度值,且不變更該第二強度值,並在觸碰或鄰近的狀態下,使用該感測值來變更與輸出該第二強度值,且不變更該第一強度值;以及一決策器,用以接收該第一強度值與該第二強度值以計算該臨界值,並比較該臨界值與該感測值以判定是否有觸碰或鄰近,且輸出該輸出信號。
  8. 8
    如申請專利範圍第7項所述之感測器,其中該濾波單元包括一線性濾波器,以一第一取樣率接收該感測資料,並移除來自該感測資料的雜訊,且輸出該感測值。
  9. 9
    如申請專利範圍第7項所述之感測器,其中該濾波單元包括:一線性濾波器,以一第一取樣率來接收該感測資料,並消除來自該感測資料的雜訊與輸出一第一濾波資料;以及一非線性濾波器,用以接收該第一濾波資料,並將變動限制在一取樣或是多個取樣之結合內,與輸出該感測值。
  10. 10
    如申請專利範圍第7項所述之感測器,其中該濾波單元包括:一第一線性濾波器,以一第一取樣率來接收該感測資料,並消除來自該感測資料的雜訊,且輸出一第一濾波資料;以及一第二線性濾波器,以低於該第一取樣率的一第二取樣率來接收該第一濾波資料,並移除來自該第一濾波資料的雜訊,且輸出該感測值。
  11. 11
    如申請專利範圍第7項所述之感測器,其中該濾波單元包括:一第一線性濾波器,以一第一取樣率來接收該感測資料,並消除來自該感測資料的雜訊,且輸出一第一濾波資料;一非線性濾波器,用以接收該第一濾波資料,並將變動限制在一取樣或是多個取樣之結合內,且輸出一第二濾波資料;以及一第二線性濾波器,以低於該第一取樣率的一第二取樣率來接收該第二濾波資料,並移除來自該第二濾波資料的雜訊,且輸出該感測值。
  12. 12
    如申請專利範圍第11項所述之感測器,其中該第一線性濾波器與該第二線性濾波器各為一低通濾波器。
  13. 13
    如申請專利範圍第11項所述之感測器,其中該第一線性濾波器與該第二線性濾波器各為一帶通濾波器。
  14. 14
    如申請專利範圍第7項所述之感測器,其中當該第一強度值為0時,該強度測定器將該第一強度值變更為該感測值,當該第二強度值為0時,該強度測定器將該第二強度值變更為由預設的一第一值與該感測值相加而取得的數值。
  15. 15
    如申請專利範圍第14項所述之感測器,其中在未被觸碰或未被鄰近之狀態下,當該感測值在預設的一第一時間內變動時,該強度測定器會維持該第一強度值,當該感測值在該第一時間內沒有產生變動時,該強度測定器會將該第一強度值變更為該感測值。
  16. 16
    如申請專利範圍第14項所述之感測器,其中在未被觸碰或未被鄰近之狀態下,當該第二強度值小於預設的一第二值時,該強度測定器會維持該第一強度值,當該第二強度值大於該第二值時,該強度測定器會將該第一強度值變更為該感測值。
  17. 17
    如申請專利範圍第14項所述之感測器,其中在未被觸碰或未被鄰近之狀態下,當該第一強度值與該感測值之間的差值小於預設的一第三值時,該強度測定器會維持該第一強度值,當該第一強度值與該感測值之間的差值大於該第三值時,該強度測定器會將該第一強度值變更為該感測值。
  18. 18
    如申請專利範圍第14項所述之感測器,其中在未被觸碰或未被鄰近之狀態下,當該感測值在預設的一第一時間內變動時,該強度測定器會維持該第一強度值,當該感測值在該第一時間內沒有產生變動時,且該第一強度值大於該感測值時,該強度測定器將該第一強度值變更為由預設的一第四值與該第一強度值相加而取得的數值,當該感測值在該第一時間內沒有產生變動,且該第一強度值小於該感測值時,該強度測定器將該第一強度值變更為由該第一強度值減去該第四值而得的數值。
  19. 19
    如申請專利範圍第14項所述之感測器,其中在未被觸碰或未被鄰近之狀態下,當該第二強度值小於預設的一第二值時,該強度測定器會維持該第一強度值,當該第二強度值大於該第二值,且該第一強度值大於該感測值時,該強度測定器將該第一強度值變更為由預設的一第四值與該第一強度值相加而取得的數值,當該第二強度值大於該第二值,且該第一強度值小於該感測值時,該強度測定器將該第一強度值變更為由該第一強度值減去該第四值而得的數值。
  20. 20
    如申請專利範圍第14項所述之感測器,其中在未被觸碰或未被鄰近之狀態下,當該第一強度值與該感測值之間的差值小於預設的一第三值時,該強度測定器會維持該第一強度值,當該第一強度值與該感測值之間的差值大於該第三值,且該第一強度值大於該感測值時,該強度測定器將該第一強度值變更為由預設的一第四值與該第一強度值相加而取得的數值,當該第一強度值與該感測值之間的差值大於該第三值,且該第一強度值小於該感測值時,該強度測定器將該第一強度值變更為由該第一強度值減去該第四值而得的數值。
  21. 21
    如申請專利範圍第14項所述之感測器,其中在觸碰或鄰近之狀態下,當該感測值在預設的一第二時間內變動時,該強度測定器會維持該第二強度值,且當該感測值在該第二時間內沒有產生變動時,該強度測定器會將該第二強度值變更為該感測值。
  22. 22
    如申請專利範圍第21項所述之感測器,其中在觸碰或鄰近之狀態下,當該第二強度值大於由預設的一第五值與該第一強度值相加而得的數值時,該強度測定器會將該第二強度值變更為該感測值,當該第二強度值小於由該第五值與該第一強度值相加而得的數值時,該強度測定器會將該第二強度值變更為由該第五值與該第一強度值相加而得的數值。
  23. 23
    如申請專利範圍第7項所述之感測器,其中該決策器包括:一臨界值計算器,用以接收該第一強度值與該第二強度值,並計算該臨界值;以及一觸控決策器,用以比較該臨界值與該感測值,以判定是否有觸碰或鄰近,並依據判定結果輸出該輸出信號。
  24. 24
    如申請專利範圍第23項所述之感測器,其中該臨界值包括一第一臨界值與一第二臨界值,該臨界值計算器輸出由預設的一第一偏移值與該臨界值相加而得的該第一臨界值,以及由該臨界值減去預設的一第二偏移值而得的該第二臨界值,以及該觸控決策器會在未被觸碰或未被鄰近之狀態下,當該感測值變成大於該第一臨界值時,則判定是有觸碰或鄰近,並在觸碰或鄰近之狀態下,當該感測值變成小於該第二臨界值時,則判定是未被觸碰或未被鄰近。
  25. 25
    如申請專利範圍第23項所述之感測器,其中該決策器會在未被觸碰或未被鄰近之狀態下,當該感測值大於該臨界值長達一第三時間時,則判定有觸碰或鄰近,並在觸碰或鄰近之狀態下,當該感測值小於該臨界值長達一第四時間時,則判定是未被觸碰或未被鄰近,其中該第四時間小於該第三時間。
  26. 26
    如申請專利範圍第7項所述之感測器,其中該決策器接收該第一強度值、該第二強度值與該感測值,並在未被觸碰或未被鄰近之狀態下,當該感測值變成大於由預設的一第六值與該第一強度值相加而得的數值時,則判定有觸碰或鄰近,並在觸碰或鄰近之狀態下,當該感測值變成小於由該第二強度值減去預設的一第七值而得的數值時,則判定是未被觸碰或未被鄰近。
  27. 27
    如申請專利範圍第7項所述之感測器,其中該測定器更包括一活動檢測器,用以接收該感測值,並當該感測值在一預設時間的一預設範圍內時,判定該感測器為不活動,且致能一控制信號,其中當該控制信號被致能時,該強度測定器與/或該決策器停止操作。
  28. 28
    如申請專利範圍第27項所述之感測器,其中該感測器在外部輸出該控制信號,並控制一外部輸入裝置的操作。
  29. 29
    如申請專利範圍第7項所述之感測器,其中該測定器更包括一活動檢測器,用以接收該輸出信號,並檢測是否有輕拍發生,且當輕拍發生時產生一喚醒信號。
  30. 30
    如申請專利範圍第29項所述之感測器,其中該感測器在外部輸出該喚醒信號,並喚醒一外部輸入裝置。
  31. 31
    一種感測方法,包括:一感測值計算步驟,計算依據一物件的觸碰或鄰近而產生變動的一感測值;一初始化步驟,當一第一強度值為0時,將該第一強度值變更為該感測值,當一第二強度值為0時,將該第二強度值變更為由預設的一第一值與該感測值相加而取得的數值;一第一強度值變更步驟,在未被觸碰或未被鄰近之狀態下,接收該感測值並變更該第一強度值;一第二強度值變更步驟,在觸碰或鄰近之狀態下,接收該感測值並變更該第二強度值;一臨界值計算步驟,接收該第一強度值與該第二強度值,並計算一臨界值;以及一辨識步驟,比較該感測資料與該臨界值,並辨識出觸碰或鄰近。
  32. 32
    如申請專利範圍第31項所述之感測方法,其中該感測值對應一依據該物件的觸碰或鄰近而產生變動的阻抗。
  33. 33
    如申請專利範圍第31項所述之感測方法,其中該感測值對應一參考信號與一感測信號之間的一延遲時間差,其中該感測信號會在該物件被觸碰或被鄰近時隨著該參考信號而延遲。
  34. 34
    如申請專利範圍第31項所述之感測方法,其中該第一強度值變更步驟包括,當該感測值在預設的一第一時間內變動時,維持該第一強度值,以及,當該感測值在該第一時間內沒有產生變動時,將該第一強度值變更為該感測值。
  35. 35
    如申請專利範圍第31項所述之感測方法,其中該第一強度值變更步驟包括,當該第二強度值小於預設的一第二值時,維持該第一強度值,以及,當該第二強度值大於該第二值時,將該第一強度值變更為該感測值。
  36. 36
    如申請專利範圍第31項所述之感測方法,其中該第一強度值變更步驟包括,當該第一強度值與該感測值之間的差值小於預設的一第三值時,維持該第一強度值,以及,當該第一強度值與該感測值之間的差值大於該第三值時,將該第一強度值變更為該感測值。
  37. 37
    如申請專利範圍第31項所述之感測方法,其中該第一強度值變更步驟包括,當該感測值在預設的一第一時間內變動時,維持該第一強度值,當該感測值在該第一時間內沒有產生變動時,且該第一強度值大於該感測值時,將該第一強度值變更為由預設的一第四值與該第一強度值相加而取得的數值,以及,當該感測值在該第一時間內沒有產生變動,且該第一強度值小於該感測值時,該第一強度值變更為由該第一強度值減去該第四值而得的數值。
  38. 38
    如申請專利範圍第31項所述之感測方法,其中該第二強度值變更步驟包括,當該感測值在預設的一第二時間內變動時,維持該第二強度值,以及,當該感測值在該第二時間內沒有產生變動時,將該第二強度值變更為該感測值。
  39. 39
    如申請專利範圍第38項所述之感測方法,其中該第二強度值變更步驟包括,當該第二強度值大於由預設的一第五值與該第一強度值相加而得的數值時,將該第二強度值變更為該感測值,當該第二強度值小於由該第五值與該第一強度值相加而得的數值時,將該第二強度值變更為由該第五值與該第一強度值相加而得的數值。
  40. 40
    如申請專利範圍第31項所述之感測方法,其中該辨識步驟包括,在未被觸碰或未被鄰近之狀態下,當該感測值大於該臨界值長達一第三時間時,則判定為觸碰或鄰近的狀態,以及,在觸碰或鄰近之狀態下,當該感測值小於該臨界值長達一第四時間時,則判定為未被觸碰或未被鄰近的狀態,其中該第四時間小於該第三時間。
  41. 41
    如申請專利範圍第40項所述之感測方法,其中該臨界值包括一第一臨界值與一第二臨界值,其中該臨界值計算步驟包括,藉由相加預設的一第一偏移值與該臨界值來計算該第一臨界值,藉由該臨界值減去預設的一第二偏移值來計算該第二臨界值,以及,其中該辨識步驟包括,在未被觸碰或未被鄰近之狀態下,當該感測值變成大於該第一臨界值時,則判定為觸碰或鄰近的狀態,並在觸碰或鄰近之狀態下,當該感測值變成小於該第二臨界值時,則判定為未被觸碰或未被鄰近的狀態。
  42. 42
    如申請專利範圍第31項所述之感測方法,其中該臨界值包括一第一臨界值與一第二臨界值,其中該臨界值計算步驟包括,藉由相加預設的一第一偏移值與該第一強度值來計算該第一臨界值,藉由該第二強度值減去預設的一第二偏移值來計算該第二臨界值,以及,其中該辨識步驟包括,在未被觸碰或未被鄰近之狀態下,當該感測值變成大於該第一臨界值時,則判定為觸碰或鄰近的狀態,並在觸碰或鄰近之狀態下,當該感測值變成小於該第二臨界值時,則判定為未被觸碰或未被鄰近的狀態。
  43. 43
    一種感測器的濾波器,包括:一第一線性濾波器,以一第一取樣率來接收一依據觸碰或鄰近而產生變動的感測資料,並消除來自該感測資料的雜訊,且輸出一第一濾波資料;以及一第二濾波器,與該第一線性濾波器相互串接,用以接收該第一濾波資料,過濾該第一濾波資料,並輸出一第二濾波資料。
  44. 44
    如申請專利範圍第43項所述之濾波器,其中該第二濾波器為一非線性濾波器,用以接收該第一濾波資料,並將變動限制在一取樣或是多個取樣之結合內,且輸出該第二濾波資料。
  45. 45
    如申請專利範圍第43項所述之濾波器,其中該第二濾波器為一第二線性濾波器,以低於該第一取樣率的一第二取樣率來接收該第一濾波資料,並移除來自該第一濾波資料的雜訊,且輸出該第二濾波資料。
  46. 46
    如申請專利範圍第44項所述之濾波器,更包括一第二線性濾波器,以低於該第一取樣率的一第二取樣率來接收該第二濾波資料,並移除來自該第二濾波資料的雜訊,且輸出一感測值。
  47. 47
    如申請專利範圍第46項所述之濾波器,其中該第一線性濾波器與該第二線性濾波器各為一低通濾波器。
  48. 48
    如申請專利範圍第46項所述之濾波器,其中該第一線性濾波器與該第二線性濾波器各為一帶通濾波器。
Independent claims48