应用于触控面板的触控感测系统及其数据传输方法与流程

本发明提出一种触控感测系统及其数据传输方法，特别涉及一种适于自容式(self-capacitance)感测的触控感测系统及其数据传输方法。

背景技术：

当使用者的手指或者触控笔等指示物接触触控面板时，会造成触控系统的触控感测元件的电容值变化，因此通过实时监控电容值，触控系统即可检测触控事件是否发生以及当有触控事件发生时该触控事件的方位，而由于电容本身具有耦合效应的特性，电容彼此可通过非接触的方式来传输数据，因此如何利用触控系统的触控感测元件的电容来交换信息亦为未来发展的方向之一。

技术实现要素：

为了利用触控系统来进行信息交换，本发明提出一种应用于触控面板的数据传输方法实施例，其步骤包括：决定至少一第一触控电极垫与至少一第二触控电极垫彼此电性耦合的涵盖数量；根据涵盖数量决定传输位元数并调整传送频率；以及使至少一第一触控电极垫根据传输位元数以及传送频率传送至少一数据信号至至少一第二触控电极垫；其中，至少一第一触控电极垫配置于一第一电子装置，至少一第二触控电极垫配置于一第二电子装置。

本发明更提出一种触控感测系统实施例，其包括：至少一第一触控电极垫以及第一触控控制单元，至少一第一触控电极垫配置于触控面板，至少一第一触控电极垫是用以输出至少一感测信号，第一触控控制单元与至少一第一触控电极垫电性耦接，第一触控控制单元是用以传送多个信号至至少一第一触控电极垫并接收上述的至少一感测信号，第一触控控制单元根据至少一感测信号判断至少一第一触控电极垫与至少一第二触控电极垫彼此电性耦合的涵盖数量，第一触控控制单元根据接收涵盖数量决定传输位元数以及传送频率，第一触控控制单元根据传输位元数以及传送频率将至少一数据信号传送至至少一第一触控电极垫。

本发明的触控感测系统以及数据传输方法只需根据至少一第一触控电极垫与至少一第二触控电极垫彼此电性耦合所涵盖数量即可传送所需的数据信号，因此电子装置除了通过触控感测系统感测触控事件外，更可通过本发明以较简便的方式进行数据传输，增进数据交换的便利性。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例并配合说明书附图做详细说明如下。

附图说明

图1a为本发明的触控感测系统实施例示意图。

图1b为本发明的触控感测系统另一实施例示意图。

图2a为本发明的数据传输方法实施例示意图。

图2b为本发明的数据传输方法步骤201实施例示意图。

图2c为本发明的数据传输方法步骤205实施例示意图。

图2d为本发明的数据传输方法步骤207实施例示意图。

图2e为本发明的数据传输方法步骤213实施例示意图。

图2f为本发明的数据传输方法步骤215实施例示意图。

图3a为本发明的触控电极垫彼此电性耦合的实施例一示意图。

图3b为本发明的触控电极垫彼此电性耦合的实施例二示意图。

图3c为本发明的触控电极垫彼此电性耦合的实施例三示意图。

图4为本发明的读取方向实施例示意图。

附图标记说明：

10触控感测系统

11第一触控面板

12第一触控控制单元

111第一触控电极垫

20触控感测系统

21第二触控面板

22第二触控控制单元

211第二触控电极垫

201、203、205、207、209、211、213、215、216、217、2011、2013、2015、2017、2051、2053、2071、2073、2131、2133、2135、2137、2139、2151、2153、2155步骤

x方向

具体实施方式

请参考图1a，图1a为触控感测系统实施例示意图，触控感测系统10包括第一触控面板11以及第一触控控制单元12。第一触控面板11包括多个第一触控电极垫111，每一第一触控电极垫111个别的与第一触控控制单元12电性耦接，第一触控电极垫111是用以输出第一感测信号并接收第一触控控制单元12所传送的多个信号。第一触控控制单元12则是用以接收上述的第一感测信号，第一触控控制单元12除了可根据所接收的第一感测信号判断是否有触控事件发生以及若有触控事件发生时触控事件发生的方位外，更可根据第一感测信号判断第一触控电极垫111是否接收到信息或信号。此外，第一触控控制单元12更用以传送多个信号至第一触控电极垫111，使第一触控电极垫111根据所接收的信号产生对应的电位。其中，触控感测系统10可配置于不同的电子装置，例如智能手机、平板电脑、电视装置甚至于电子锁等装置，不仅可用以感测触控事件，还用于信息交换的应用。

以下更配合附图说明本发明的触控感测系统10以及其数据传输方法，在以下的实施例中，除了图1a所示的触控感测系统10外，还包括另一触控感测系统20。请参考图1b，触控感测系统20包括一第二触控面板21以及一第二触控控制单元22。第二触控面板21包括多个第二触控电极垫211，每一第二触控电极垫211个别的与第二触控控制单元22电性耦接，第二触控电极垫211是用以输出多个第二感测信号。在以下的实施例中，将以触控感测系统10与触控感测系统20为配置于不同的电子装置为例来进行说明，例如触控感测系统10配置于智能手机，而触控感测系统20配置于平板电脑。

接着请参考图2a，图2a为本发明的数据传输方法实施例。当触控感测系统10以及触控感测系统20彼此准备进行数据交换时，首先在步骤201中，先确认并决定第一触控电极垫111以及第二触控电极垫211彼此电性耦合的涵盖数量。由于第一触控面板11以及第二触控面板21可以不同角度及方向彼此部分或全部重叠，因此第一触控面板11的多个第一触控电极垫111以及第二触控面板21的多个第二触控电极垫211可以部分或全部互相重叠而电性耦合，如图3a、图3b以及图3c所示，但不以此为限。因此需通过步骤201先确认第一触控电极垫111以及第二触控电极垫211彼此电性耦合的涵盖数量后，再进行后续的数据交换。

接着请先请参考图2b，图2b为步骤201的实施例，步骤201可包括步骤2011、步骤2013、步骤2015以及步骤2017。首先在步骤2011，为了决定第一触控电极垫111以及第二触控电极垫211彼此电性耦合的涵盖数量，第一触控控制单元12会产生测试信号，并使第一触控面板11上的每一个第一触控电极垫111皆接收上述的测试信号，因此第一触控电极垫111会根据测试信号产生对应的电位变化，而此时与第一触控电极垫111互相成功电性耦合的多个第二触控电极垫211会依据第一触控电极垫111的电位以及第一触控电极垫111和第二触控电极垫211的间的电容值以产生多个第二感测信号，测试信号因而藉此传送至第二触控电极垫211。在步骤2013，第二触控控制单元22接收上述的多个第二感测信号，并根据多个第二感测信号判断出与第一触控电极垫111成功电性耦合的第二触控电极垫211的涵盖数量。例如：通过判断感测的电容值的变化来判定第二触控电极垫211是否与第一触控电极垫111电性耦合。同时第二触控控制单元22并可根据步骤2013中所接收的第二感测信号产生一调整信号，此调整信号包含所接收的测试信号的信号强弱信息。接着在步骤2015中，与步骤2011雷同，第二触控控制单元22将产生并传送上述的测试信号至第二触控电极垫211，使第二触控电极垫211将所述测试信号传送至第一触控电极垫111，其中，在此步骤中，可使所有的第二触控电极垫211皆传送测试信号，或者可根据步骤2013的判断结果使与第一触控电极垫111电性耦合的第二触控电极垫211传送测试信号，但不以此为限。此外，在步骤2015中，第二触控电极垫211更可同时传送上述的调整信号至第一触控电极垫111。接着在步骤2017中，与步骤2013雷同，第一触控控制单元12接收第一触控电极垫111所输出的第一感测信号，第一触控控制单元12并根据第一感测信号判断第一触控电极垫111与第二触控电极垫211电性耦合的涵盖数量，同时第一触控控制单元12并可根据第一感测信号接收到上述的调整信号，第一触控控制单元12可根据调整信号来调整输出至第一触控电极垫111的信号的强度，使第二触控电极垫211可通过第一触控电极垫111成功的互相电性耦合并接收所需信号。

请再次参考图2a，完成步骤201后，接着进行步骤203。在步骤203中，第一触控控制单元12将会根据所有第一触控电极垫111所输出的第一感测信号确认基础电压值。在某些实施例中，第一触控控制单元12可以根据第一触控电极垫111通过第二触控电极垫211接收到信息而输出的多个第一感测信号以及第一触控电极垫111无接收到信息而输出的多个第一感测信号来判断出第一触控电极垫111当前的环境参数，例如噪声参数，第一触控控制单元12并以决定出第一触控控制单元12产生信号时所需的基础电压值，此基础电压值，举例而言，可作为抵抗噪声的影响的基准，第一触控控制单元12并以基础电压值为基准而对应产生所需信号的电位。此外第一触控控制单元12更可同时配合上述的调整信号来调整准备传送的信号，使第二触控电极垫211可与第一触控电极垫111成功的互相电性耦合并接收所需信号。

完成步骤203后，接着进行步骤205，确认第一触控电极垫111传送数据信号的方向以及第二触控电极垫211接收所述数据信号的方向。其中，数据信号即为第一触控电极垫111准备传送至第二触控电极垫211的数据所对应的数据信号，由于单一触控电极垫单次仅传送单一数据信号，例如数据信号为代表二进位码的0或1的电位，通过订出此方向，第二触控电极垫211才能正确依照方向接收第一触控电极垫111所传送的数据信号。在某些实施例中，步骤205更可包括了步骤2051以及步骤2053。请参考图2c，在步骤2051中，第一触控控制单元12首先产生一方向信号，并传送至可与第二触控电极垫211电性耦合的第一触控电极垫111，因此第二触控电极垫211即可通过电性耦合得到上述的方向信号并据以产生多个第二感测信号。因此在步骤2053中，第二触控控制单元22根据所接收多个第二感测信号得到上述的方向信号，即可得知第一触控电极垫111传送数据信号的方向以及第二触控电极垫211接收数据信号的方向，以在接收到数据信号后可成功读取并解码为所需信息。以图4为例，假设方向信号所包含的方向信息指的为图中所示x方向，因此第二触控控制单元22会根据x方向读取第二触控电极垫211输出的多个第二感测信号。如图4左半部所示，第二触控控制单元22由第一列的的第二触控电极垫211开始由左往右读取，接收的第二感测信号经过转换后，第二触控控制单元22得到图4右半部所示的对应数据信号的信息串，第二触控控制单元22对数据信号信息串进行解码后即可得到第一触控控制单元12所传送的数据。

接着在图2a步骤207中，决定第一触控电极垫111以及第二触控电极垫211为传送端或接收端，以准备后续的数据交换。在其他实施例中，步骤207更可包括步骤2071以及步骤2073，如图2d所示，在步骤2071中，第一触控控制单元12首先产生一确认信号，同时第一触控控制单元12因此决定第一触控电极垫111为传送端，第一触控控制单元12并将确认信号传送至可与第二触控电极垫211电性耦合的第一触控电极垫111，因此第二触控电极垫211即可通过电性耦合得到上述的确认信号并据以产生多个第二感测信号。在步骤2073中，第二触控控制单元22根据所接收多个第二感测信号得到上述的确认信号，即可根据确认信号判定第二触控电极垫211为接收端。在一实施例中，传送端与接收端可预先决定，故步骤207可省略。

接着在图2a的步骤209中，由于第一触控电极垫111已判定为传送端，因此第一触控控制单元12会将准备传送的多个数据，例如为图片、文字或影片等文件进行编码而产生多个编码信号，例如为多个二进位码，以方便后续进行传送。此外，第一触控控制单元12并根据先前在步骤201所得到的涵盖数量决定每次传送的传输位元数，也就是单次可传送的数据信号的数量，第一触控控制单元12并根据涵盖数量选择对应的传送频率，例如若互相电性耦接的电极垫数量(传输位元数)较少，第一触控控制单元12可提高电极垫的传送频率，也就是可决定出当前第一触控电极垫111的可传输频宽。接着在步骤211中，第一触控控制单元12根据上述的调整信号以及基础电压值，将上述的多个编码信号转换为用以传送的多个数据信号，在本实施例中，即调整对应每个编码信号的数据信号的传送电位，使数据信号不被上述的噪声影响并有足够的信号强度使第二触控电极垫211可成功接收。

接着在步骤213中，第一触控控制单元12持续将上述的多个数据信号根据传输位元数以及传送频率传送至与第二触控电极垫211成功电性耦合的第一触控电极垫111，使第二触控电极垫211可据以产生多个第二感测信号，第二触控控制单元12并因此接收多个第二感测信号，并可根据在步骤205中所决定的读取方向来读取接收的多个第二感测信号。在某些实施例中，步骤213中还包括了步骤2131、步骤2133、步骤2135、步骤2137以及步骤2139。请参考图2e，在步骤2131，第一触控控制单元12首先产生一传送通知信号，传送通知信号是用以告知接收端准备开始接收上述的数据信号，第一触控控制单元12并将传送通知信号传送至与第二触控电极垫211电性耦合的第一触控电极垫111，使传送通知信号可通过第一触控电极垫111传送至第二触控电极垫211。接着在步骤2133中，第二触控电极垫211根据传送通知信号产生多个第二感测信号，第二触控控制单元22接收多个第二感测信号，并根据得到的第二感测信号得到上述的传送通知信号。在步骤2135中，第二触控控制单元22接收到传送通知信号后对应产生一接收通知信号，此接收通知信号是用以通知第一触控控制单元11接收端已可开始接收数据信号，第二触控控制单元22并将接收通知信号传送至与第一触控电极垫111电性耦合的第二触控电极垫211，使第一触控电极垫111可通过第二触控电极垫211接收上述的接收通知信号。在步骤2137中，第一触控电极垫111根据接收通知信号产生多个第一感测信号，第一触控控制单元12接收多个第一感测信号，并根据得到的第一感测信号得到接收通知信号。因此在步骤2139中，第一触控控制单元12接收到接收通知信号后，根据传输位元数以及传送频率开始将上述的多个数据信号持续的传送至与第二触控电极垫211电性耦合的第一触控电极垫111，第二触控电极垫211因而持续接收多个数据信号，并产生对应的多个第二感测信号，完成步骤2139后即完成步骤213。

完成图2a步骤213后，接着进行步骤215，第二触控控制单元22判断数据信号是否皆成功接收。在某些实施例中，步骤215还包括步骤2151、步骤2153以及步骤2155，请参考图2f，步骤2151，当数据信号已传送完毕时，第一触控控制单元12产生一结束信号，并将结束信号传送至与第二触控电极垫211电性耦合的第一触控电极垫111，因此第二触控电极垫211接收结束信号，并产生对应的第二感测信号。在步骤2153中，第二触控控制单元22接收多个第二感测信号，并根据第二感测信号得到上述的结束信号，因此第二触控控制单元22可以得知传送端的数据信号已传送完毕。接着在步骤2155，第二触控控制单元22接着判断所有的数据信号是否成功接收，当判断为是，执行步骤217，反的，则执行步骤216。

在图2a步骤216中，由于第二触控控制单元22在步骤2155判断数据信号尚未接收完成，因此第二触控控制单元22将会产生一重送信号，此重送信号将包含未成功接收的数据信号的相关信息，第二触控控制单元22并将此重送信号传送至与第一触控电极垫111电性耦合的多个第二触控电极垫211后，再次进行步骤213，使第一触控控制单元12根据接收到的重送信号再次进行数据信号的传送。例如第一触控控制单元12预计传送数据封包s1、数据封包s2、数据封包s3、数据封包s4以及数据封包s5至第二触控控制单元22，每一数据封包包括多个数据信号，例如为具有与传输位元数相同数量的数据信号。第一触控控制单元12在完成步骤213后，第二触控控制单元22根据步骤215判断是否正确接收到所有的数据封包，假设在步骤215第二触控控制单元22判断数据封包s2未正确接收，第二触控控制单元22将会产生包含数据封包s2未正确接收的相关信息的重送信号，因此当第一触控控制单元12通过第一触控电极垫111接收到重送信号后，将根据重送信号再次进行步骤213，以再次进行数据封包s2的传送。步骤217中，由于第二触控控制单元22在步骤2155判断数据信号已接收完成，因此第二触控控制单元22产生一完成信号，并将完成信号传送至与第一触控电极垫111电性耦合的多个第二触控电极垫211，使第一触控电极垫111可接收到上述的完成信号，第一触控控制单元12接收到根据完成信号产生的第一感测信号后，即结束数据交换的流程。

综以上所述，由于本发明通过两个互相电性耦合的触控电极垫即可进行数据的交换，因此电子装置无需额外配置无线通信的电子元件或电路，即可以触控面板所具有的触控电极垫进行数据交换。此外，互相电性耦合的触控电极垫彼此无须配置于特定的方向或角度，更是增进了不同电子装置进行数据交换的便利性。并且，通过调整互相电性耦合的触控电极垫的数量以及传送频率，更可大幅增加传输频宽以便利的传输各种图片或影片等需要大频宽的数据。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技术者，在不脱离本发明的构思和范围内，当可做些许的变动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。