专利名称：坐标定位装置及其方法
技术领域：
本发明有关于一种坐标定位装置及其方法，且特别是有关于一种抗噪声的坐标定位装置及其方法。
背景技术：
坐标定位装置是广泛应用于人机接口(man-machine interface)，以方便使用者与电子装置沟通。坐标定位装置例如是鼠标或薄膜定位装置等，以检测其位置并据以显示光标在屏幕上。薄膜定位装置包括两片电阻式薄膜或电容式薄膜，依据使用者碰触的接触点而检测出该点的坐标。
图1是电阻式薄膜定位装置电路图。电阻式薄膜定位装置100包括薄膜110。薄膜110包括X薄膜及Y薄膜。X薄膜与Y薄膜为平面电阻且在自然状态下不互相接触。在X薄膜上，电阻值随X坐标变化，而不随Y坐标变化；在Y薄膜上，电阻值随Y坐标变化，而不随X坐标变化。薄膜定位装置还包括晶体管QX0、QX1、QY0、QY1、电容Cxp、Cxm、Cyp及Cym，用以检测所使用的接触的点并阻绝噪声，其中晶体管QX0、QX1、QY0及QY1分别受信号X0、X1、Y0及Y1所控制。
当使用者触碰该薄膜定位装置100时，会使X薄膜与Y薄膜在一接触点互相导通，该接触点的电阻为R_touch；在X薄膜中，接触点以上的电阻为R_up，接触点以下的电阻为R_down；在Y薄膜中，接触点以右的电阻为R_right，接触点以左的电阻为R_left。薄膜定位装置100依据电阻R_up与R_down的比例即可知道接触点的X坐标；依据电阻R_right与R_left的比例即可知道接触点的Y坐标。
图2A是检测接触点的X坐标时的薄膜定位装置的等效电路图。检测接触点的X坐标时，是开启晶体管QY0及QY1，此时的电流Iy是流经QY1、R_left、R_right及QY0而后到地，这时候针对XP点的电压进行取样即可据以求得电阻R_left与R_right的比例，并进一步求得接触点的X坐标。另外，针对XM点的电压进行取样亦可据以知道接触点的X坐标。
图2B是检测接触点的Y坐标时的薄膜定位装置的等效电路图。检测接触点的Y坐标时，是开启晶体管QY0及QY1，此时的电流Ix是流经QX1、R_up、R_down及QX0而后到地，这时候针对YP点的电压进行取样即可据以求得电阻为R_up与R_down的比例，并据以求得接触点的Y坐标。另外，针对YM点的电压进行取样亦可据以知道接触点的Y坐标。
由于薄膜定位装置是应用于电子装置中，容易耦合到许多噪声，而使得所求的坐标有误差。例如使用者若只是按住同一个接触点，但由于噪声之故，定位装置所检测到的坐标值可能会飘移不定。因此一般的作法是在一时间内多次取样接触点的坐标值，例如取样8次，然后将之平均做为该接触点的坐标值。然而，多次取样将造成判定坐标点的时间过长而且耗电。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种可阻绝噪声的坐标定位装置及其方法。
根据本发明的目的，提出一种定位方法，用于薄膜定位装置以检测接触点的坐标值，适用于具有周期性噪声的环境。定位方法包括首先，在第一时点取得接触点的第一次取样值，并在第二时点取得接触点的第二次取样值。接着，检查第一次取样值与该第二次取样值的差距绝对值是否小于第一阈值，若否，则忽略接触点并结束本方法。接着，在第三时点取得接触点的第次取样值。接着，检查第一次取样值与第三次取样值的差距绝对值是否小于第二阈值，若否，则忽略接触点并结束本方法。最后，依据第一次取样值与第二次取样值的平均值求得接触点的坐标值。
为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，详细说明如下图1是电阻式薄膜定位装置电路图。
图2A是检测接触点的X坐标时的薄膜定位装置的等效电路图。
图2B是检测接触点的Y坐标时的薄膜定位装置的等效电路图。
图3是周期性噪声示意图。
图4示依照本发明一较佳实施例的一种定位方法流程图。
图5A及图5B所示为XP点的电压示意图。
图式标号说明110、310薄膜实施方式由于薄膜定位装置应用于电子装置中，容易耦合到许多噪声，而使得所求的坐标有误差。这些噪声常是具有周期性，例如用于例如是个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)上的触控式面板的薄膜定位装置。由于PDA的触控式面板的下方是液晶屏幕，其是具有像素时钟信号(pixel clock)、水平同步信号(Horizontal synchronization signal)、垂直同步信号等的高频信号(Vertical synchronization signal)以维持例如是每秒30个帧(frame)的更新频率。经实际观察，这些高频信号耦合到电子装置后即成为周期性的噪声。图3是周期性噪声示意图。电子装置的薄膜定位装置100在检测坐标点时所耦合到的周期性噪声例如是正弦波式的噪声N1或方波式的噪声N2等。本发明的薄膜定位装置即是在具有周期性噪声的情况下能精确快速地找到接触点的坐标。
图4示依照本发明一较佳实施例的一种定位方法流程图。周期性噪声的周期为T。在测定一接触点的X坐标或Y坐标时，对薄膜定位装置100的XP、XM、YP或YM点的电压进行取样，在此以对XP点取样为例详细说明。求得XP点的电压取样值后即可以求得电阻R_right与R_left的比例，并据以求得接触点的Y坐标。请同时参照图5A及图5B，其所示为XP点的电压示意图。XP点的电压由于耦合到周期性噪声，因此其电压值亦为周期性起伏。首先，在第一时点取得XP点的第一次取样值S1，如步骤410所示。接着，在第二时点取得XP点的第二次取样值S2，如步骤420所示。第一时点与第二时点的间隔是为噪声周期T的(1/2)。
若XP点的电压确实如图5A一般具有周期性，且振幅变化也不太大，则第一次取样值S1与第二次取样值S2的平均值已经可以视为XP点的电压值。但是，有时因噪声突然变化之故使XP点的电压呈现不规则性，而使得第一次取样值S1与第二次取样值S2的平均值并不能够视为XP点的电压值。所以需要进一步地检查第一次取样值S1与第二次取样值S2的差距绝对值是否小于一第一阈值H1，如步骤430所示，若否，则执行步骤435，忽略该接触点，表示该次取样无法反应使用者所实际接触的点，故应放弃该次取样。
接下来，考量到XP点的电压可能会因使用者按下的力道太弱而大幅升高，因此需进行步骤440以做进一步的检查。使用者按下定位装置100的力太弱的话，会使电阻R_touch的电阻值变的相当大。请同时参照图2A，若电容Cxp尚未放电完毕，则电阻R_touch仍有小电流流过，而使XP点的电压大幅升高，如图5B所示。
在步骤440中，在第三时点取得XP点的第三次取样值S3。第三时点与第一时点的间隔是为噪声周期T的倍数。接着，在步骤450中比较第一次取样值S1与第三次取样值S3的差距绝对值是否小于第二阈值H2，若是，则以第一次取样值S1与第二次取样值S2的平均值做为XP点的取样值，并据以得出X坐标，若否，则进入步骤435，忽略该接触点。理论上，由于噪声具有周期性，因此第三次取样值S3应与第一次取样值S1应该差不多，所以第二阈值H2小于第一阈值H1。但是如果使用者按下定位装置100的力太弱则将使第三次取样值S3大幅增加，如图5B所示，此时应作废该次坐标的检测，也就是忽略该接触点，当作使用者末接触定位装置100。
以上说明是以检测XP点的电压为例，检测YP、YM或XM点的电压亦是应用以上步骤而实现。本发明只需取样三次即能在具有周期性噪声的环境下快速取得接触点的X坐标值或Y坐标值，而且能够避免噪声的瞬间不稳及使用者轻按所造成的错误，因此有快速而且精确的优点。
综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行各种更动与修改，因此本发明的保护范围以所提出的权利要求书限定者的范围为准。
权利要求
1.一种坐标定位方法，用于一薄膜定位装置以检测一接触点的一坐标值，适用于具有一周期性噪声的环境，该方法包括在一第一时点取得该接触点的一第一次取样值；在一第二时点取得该接触点的一第二次取样值，其中该第一时点与该第二时点的间隔是为该周期性噪声的(1/2)倍的周期；检查该第一次取样值与该第二次取样值的差距绝对值是否小于一第一阈值，若否，则忽略该接触点并结束本方法；在一第三时点取得该接触点的第三次取样值，其中该第三时点与该第一时点的间隔是为该周期性噪声的周期的倍数；检查该第一次取样值与该第三次取样值的差距绝对值是否小于一第二阈值，若否，则忽略该接触点并结束本方法；以及依据该第一次取样值与该第二次取样值的平均值求得该接触点的该坐标值。
2.如权利要求1所述的定位方法，其中该第一阈值是大于该第二阈值。
3.一种坐标定位方法，用于一薄膜定位装置以检测一接触点的一坐标值，适用于具有一周期性噪声的环境，该方法包括在一第一时点取得该接触点的一第一次取样值；在一第二时点取得该接触点的一第二次取样值；检查该第一次取样值与该第二次取样值的差距绝对值是否小于一第一阈值，若否，则忽略该接触点并结束本方法；在第三时点取得该接触点的第三次取样值；检查该第一次取样值与该第三次取样值的差距绝对值是否小于一第二阈值，若否，则忽略该接触点并结束本方法；以及依据该第一次取样值与该第二次取样值的平均值求得该接触点的该坐标值。
4.如权利要求3所述的定位方法，其中该第一阈值是大于该第二阈值。
5.如权利要求3所述的定位方法，其中该第一时点与该第二时点的间隔是为该周期性噪声的(1/2)倍的周期。
6.如权利要求3所述的定位方法，其中该第三时点与该第一时点的间隔是为该周期性噪声的周期的倍数。
7.一种坐标定位装置，用以检测一接触点的一坐标值，适用于具有一周期性噪声的环境，该装置包括一X薄膜，具有一第一X端与一第二X端；一Y薄膜，具有一第一Y端与一第二Y端；一第一Y开关，耦接在该第一Y端与一接地端之间；一第二Y开关，耦接在该第二Y端与一电源之间；一第一X开关，耦接在该第一X端与该接地端之间；一第二X开关，耦接在该第二X端与该电源之间；其中，当该定位装置欲对一取样点进行取样时，该取样点为该第一X端、该第二X端、该第一Y端或该第二Y端，首先在一第一时点取得该取样点的一第一次取样值，并在一第二时点取得该取样点的一第二次取样值，其中该第一时点与该第二时点的间隔是为该周期性噪声的(1/2)倍的周期；接着，该定位装置检查该第一次取样值与该第二次取样值的差距绝对值是否小于一第一阈值，若否，则忽略该接触点；接着，该定位装置在一第三时点取得该取样点的第三次取样值，其中该第三时点与该第一时点的间隔是为该周期性噪声的周期的倍数；接着，该定位装置检查该第一次取样值与该第三次取样值的差距绝对值是否小于一第二阈值，若否，则忽略该接触点；最后，该定位装置依据该第一次取样值与该第二次取样值的平均值求得该接触点的该坐标值。
8.如权利要求7所述的定位装置，其中该第一阈值是大于该第二阈值。
9.如权利要求7所述的定位装置，其中该X薄膜与该Y薄膜为平面电阻。
10.如权利要求7所述的定位装置，其中该第一Y开关、该第二Y开关、该第一X开关及该第二X开关为晶体管。
11.如权利要求7所述的定位装置，其中，当该薄膜定位装置检测该接触点的一X坐标时，是导通该第一Y开关及该第二Y开关，然后对该第一X端或该第二X端取样，并据以求得该X坐标。
12.如权利要求7所述的定位装置，其中，当该薄膜定位装置检测该接触点的一Y坐标时，是导通该第一X开关及该第二X开关，然后对该第一Y端或该第二Y端取样，并据以求得该Y坐标。
全文摘要
一种坐标定位装置及其方法，用于薄膜定位装置以检测接触点的坐标值，适用于具有周期性噪声的环境。定位方法包括首先，在第一时点取得接触点的第一次取样值，并在第二时点取得接触点的第二次取样值。接着，检查第一次取样值与该第二次取样值的差距绝对值是否小于第一阈值，若否，则忽略接触点并结束本方法。接着，在第三时点取得接触点的第三次取样值。接着，检查第一次取样值与第三次取样值的差距绝对值是否小于第二阈值，若否，则忽略接触点并结束本方法。最后，依据第一次取样值与第二次取样值的平均值求得接触点的坐标值。
文档编号G06F3/033GK1619468SQ20031011659
公开日2005年5月25日 申请日期2003年11月18日 优先权日2003年11月18日
发明者张维志, 王维谦, 陈家伟 申请人:宏达国际电子股份有限公司