CN102214026B - 触控感测系统、电子触控装置及触控感测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触控感测系统，其包括触控接口、至少一感测单元以及切换单元。感测单元耦接触控接口。切换单元依据一控制信号将触控感测系统切换为一第一感测模式或一第二感测模式。当该触控感测系统处于第一感测模式时，感测单元感测该触控接口的一第一感测信号与一第二感测信号。另一方面，当触控感测系统处于第二感测模式时，感测单元依据一驱动信号感测该第一感测信号。一种电子触控装置与触控感测方法也被提出。

Description

触控感测系统、电子触控装置及触控感测方法

技术领域

本发明涉及一种感测系统、电子装置及感测方法，且特别涉及一种触控感测系统、电子触控装置及触控感测方法。

背景技术

目前，触控面板大致可区分为电阻式、电容式、红外线式及超音波式等触控面板，其中以电阻式触控面板与电容式触控面板为最常见的产品。而相较于通过按压面板才能侦测使用者动作的电阻式触控面板而言，电容式触控面板只需通过触碰或是悬浮便能侦测使用者的动作。在现有技术中，电容式触控面板是利用侦测感测线上的容值变化来取得单点或两点以上的触控信息。

发明内容

本发明提供一种触控感测系统，其具有两种感测模式。

本发明还提供一种电子触控装置，其包括上述的触控感测系统以依据功能需求提供适合的感测模式。

本发明又提供一种触控感测方法，其提供两种感测模式。

本发明提出一种触控感测系统，其包括触控接口、至少一感测单元以及切换单元。感测单元耦接触控接口。切换单元依据一控制信号将触控感测系统切换为第一感测模式或第二感测模式。当触控感测系统处于第一感测模式时，感测单元感测触控接口的第一感测信号与第二感测信号。当触控感测系统处于第二感测模式时，感测单元依据驱动信号感测第一感测信号。

在本发明的一实施例中，上述的至少一感测单元耦接切换单元，并在第一感测模式时感测第二感测信号。

在本发明的一实施例中，上述的至少一感测单元包括第一感测单元与第二感测单元。第一感测单元耦接触控接口以感测第一感测信号。第二感测单元耦接切换单元，并在第一感测模式时感测第二感测信号。

在本发明的一实施例中，触控感测系统还包括一驱动单元。驱动单元耦接切换单元，并依据控制信号在第二感测模式时输出驱动信号至触控接口。

在本发明的一实施例中，上述的控制信号是依据触控接口的触控信息所产生。

在本发明的一实施例中，上述的触控信息为第一感测信号与第二感测信号的至少其中之一。

在本发明的一实施例中，上述的控制信号是依据一外部指令所产生。

在本发明的一实施例中，上述的切换单元包括微处理器、开关装置以及逻辑运算单元的至少其中之一。

本发明还提出一种电子触控装置，其包括上述的触控感测系统以及一处理单元。处理单元耦接感测单元与切换单元。处理单元产生上述的控制信号，并依据第一感测信号与第二感测信号的至少其中之一决定触控接口上的至少一触控位置。

在本发明的一实施例中，上述的处理单元依据触控接口的触控信息产生上述的控制信号。

在本发明的一实施例中，上述的处理单元依据一外部指令产生上述的控制信号。

另外，本发明还提出一种触控感测方法，其适用于一触控感测系统。触控感测方法包括以下步骤。首先，依据一控制信号将触控感测系统切换为第一感测模式或第二感测模式。当触控感测系统处于第一感测模式时，感测一触控接口的一第一感测信号与一第二感测信号。另一方面，当触控感测系统处于第二感测模式时，依据一驱动信号感测第一感测信号。

在本发明的一实施例中，触控感测方法还包括依据触控接口的一触控信息产生控制信号。另外，触控信息例如为第一感测信号与第二感测信号的至少其中之一。

在本发明的一实施例中，触控感测方法还包括依据一外部指令产生控制信号。

基于上述，由于本发明的实施例的触控感测系统兼具第一感测模式与第二感测模式，所以能依据使用者或系统的需求提供最合适的感测模式。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的电子触控装置处于第一感测模式的方块示意图；

图2为本发明一实施例的电子触控装置处于第二感测模式的方块示意图；

图3为本发明一实施例的触控感测方法的步骤流程图。

附图标记说明：

100：电子触控装置；

110：触控接口；

112：第一线路；

114：第二线路；

120、120a、120b：感测单元；

122：感测线；

130：切换单元；

140：处理单元；

150：承载单元；

160：驱动单元；

162：驱动线；

170：触控物体；

180：触控感测系统；

S1、S2：感测信号；

SC1、SC2：控制信号；

SD：驱动信号；

SP：感测点；

P1：位置；

S110～S130：步骤。

具体实施方式

图1为本发明一实施例的电子触控装置处于第一感测模式的方块示意图，图2为本发明一实施例的电子触控装置处于第二感测模式的方块示意图。请先参照图1，本实施例的电子触控装置100包括触控接口110、至少一感测单元120、切换单元130以及处理单元140，其中触控接口例如是一般显示器的触控面板或其他具触控感测功能的触摸板。除此之外，在本实施例中，电子触控装置100还包括驱动单元160。驱动单元160耦接于切换单元130与处理单元140，且适于传送驱动信号，而驱动单元160例如是依据控制信号SC2决定驱动信号的传送与否。

另外，处理单元140例如内嵌于承载单元150中，且承载单元150例如为电脑系统或任何具有处理单元的电子产品。此外，本实施例的处理单元140也分别与感测单元120以及切换单元130耦接。其中，本实施例的感测单元120虽分别示出在图1的不同处，但感测单元120a与感测单元120b实际上均为感测单元120的一部分。

如图1所示，切换单元130是依据控制信号SC1将电子触控装置100的触控感测系统180切换为第一感测模式或第二感测模式，而控制信号SC1例如是由处理单元140输出，且例如是依据外部指令所产生或是依据承载单元150的功能需求自动产生。另一方面，切换单元130例如包括微处理器、开关装置以及逻辑运算单元的至少其中之一。

在图1中，本实施例的电子触控装置100是被切换为第一感测模式，其中，本实施例的第一感测模式例如为自电容感测模式。而自电容感测模式是利用单一感测线上的容值变化取得单点的触控信息。如图1所示，在自电容感测模式的情况下，感测单元120b通过切换单元130的切换以与触控接口110彼此耦接。详细来说，触控接口的第二线路114透过切换单元130而与感测单元120b的感测线122彼此耦接。如此一来，感测单元120b便能通过第二线路114与感测线122感测到触控接口110上的信号。

请继续参照图1，触控接口110包括复数条第一线路112与复数条第二线路114，其中第一线路112与第二线路114构成复数个感测点SP。当一触控物体170(例如手指)接近触控接口110位于位置P1的感测点SP时，感测单元120a会侦测到感测信号S1，而感测信号S1例如是对应位置P1的第一线路112与固定电极(如接地的电极)的变化电容值或是可侦测的电压或电流值。除此之外，由于此时切换单元130将感测单元120b与第二线路114耦接在一起，所以感测单元120a也会侦测到另一感测信号S2，其中，感测信号S2例如是对应位置P1的第二线路114与固定电极(如接地的电极)的变化电容值。

接着，感测单元120再将感测信号S1与S2传送至处理单元140，进而使处理单元140依据感测信号S1与S2决定触控物体170相对于触控接口110的位置座标。从另一个角度观看，第二线路114与第一线路112例如是对应笛卡尔(Cartesian)座标系统中的X-Y座标轴。而通过感测信号S1与S2，处理单元140便可决定触控物体170相对于触控接口110的座标(x，y)。然而，本发明并不受限于此，在另一实施例中，本发明也可利用极座标系统来表示触控物体170相对于触控接口110的位置。

整体来说，在无触控物体触碰或接近触控接口110时，感测点SP所对应的第一线路112与第二线路114会有两个电容基底值(base line value)，而当触控物体170经由触控或接近触控接口110时，对应的感测点SP会因被触控而使第一线路112与第二线路114原本的电容值产生正向变化量。接着，感测单元120能感测到感测第一线路112与第二线路114个别产生的电容增加量(例如发生变化的感测信号S1与S2)，进而使处理单元140决定触控物体170相对于触控接口110的触控位置。

依据上述，在第一感测模式的情况下，本实施例的处理单元140是通过感测单元120所感测到的感测信号S1与S2来决定触控位置。也就是说，在本实施例中，触控接口110上的第一线路112与第二线路114类似于自电容型触控接口上沿不同方向延伸的感测线。由于此时的触控感测系统180为自电容感测模式，所以电子触控装置100便具有省电以及信号分析简单的优点。除此之外，在其他实施例中，为便于电路的布局，感测单元120也可以是分别耦接于触控接口110与切换单元130的两独立感测单元。

图2为图1的电子触控装置100处于第二感测模式的方块示意图。举例而言，当使用者想从单点触控模式转换成多点触控模式以执行更多功能(例如视窗的放大或缩小)时，处理单元140会输出控制信号SC1以将电子触控装置100的触控感测系统180切换为第二感测模式，其中触控信号SC1例如是依据外部指令或触控接口110上的触控信息上所产生，其例如为感测信号S1与S2的至少其中之一。

举例而言，当处理单元140通过感测信号S1或S2感测到目前触控接口110上有多个感测点SP被触控时，便可自动输出控制信号SC1以控制切换单元130的切换，进而使触控感测系统180切换到例如是具有多点触控功能的第二感测模式。在本实施例中，第二感测模式例如为互电容感测模式，其通过侦测感测点的感测波形以取得驱动线与感测线间的电容容值，并利用所侦测的容值变化来取得单点或两点以上的触控信息。

如图2所示，当电子触控装置100处于互电容感测模式时，触控接口100的第二线路114透过切换单元130与驱动单元的驱动线162彼此耦接。另一方面，处理单元140例如会输出控制信号SC2至驱动单元160，以使驱动单元160输出驱动信号SD至触控接口110。如此一来，驱动单元160便能通过驱动线162与第二线路114将驱动信号SD传送到触控接口110。

详细来说，在操作期间，处理单元140在不同时间依序向每一条驱动线162输出驱动信号SD。接着，驱动信号SD通过驱动线162、切换单元130与第二线路114被传送至触控接口110。由于第一线路112与第二线路114的交界处(即感测点SP)会形成电容耦合节点，所以第二线路114上的电荷会透过感测点SP附近的电容(未示出)耦合至交叉对应的第一线路112。如此一来，感测单元120a便可透过第一线路112感测出感测信号S1，其中感测信号S1例如是电流、电压或电容值。

具体而言，当触控物体170(例如手指)接近触控接口110位于位置P1的感测点时，原本耦合至到第一线路112的驱动信号SD会发生变化，而使得感测单元120a在对应位置P1所侦测到感测信号S1与其他位置有所不同。接着，处理单元140便会接收到上述发生变化的感测信号S1，进而决定出触控物体170相对于触控接口110的位置座标。

类似地，当有两个以上的触控物体接近触控接口110时，感测单元120a会感测到两个发生变化的感测信号S1，而再搭配第二线路114接收驱动信号SD的时间，处理单元140便能辨识出两点以上的触控位置。所以通过如图2所示的互电容感测模式，电子触控装置100能实现多个同时或几乎同时触控事件的辨识。换句话说，图2的电子触控装置100的触控感测系统180可侦测多个同时、接近同时或一时间周期内触控接口110上发生的触控事件。

整体来说，当使用者想从单点触控模式转换成多点触控模式以执行更多功能时(例如视窗的放大或缩小)，本实施例的处理单元140可依据使用者所输入的外部指令或触控接口110的触控信息对切换单元130输出控制信号SC1以将第二线路114与驱动单元160彼此耦接。其中触控信息例如是感测信号S2。举例而言，当感测单元120a感测到复数个发生变化的感测信号S2时，处理单元140会对上述的感测信号S2进行逻辑运算并产生控制信号SC1或是通过感测信号S2的数学组合产生控制信号SC1，以控制切换单元130的切换。

或者，在另一实施例中，当承载单元150必须进入需要完整触控信息的情境时，例如开启需要多点触控功能的工作状态，处理单元140会发送控制信号SC1给切换单元130以使触控感测系统180进入互电容感测模式(即本实施例的第二感测模式)。

另一方面，当承载单元150基于省电考量自动进入闲置模式时，承载单元150内部会计时闲置时间且自动发送控制信号SC1至切换单元130，以将触控感测系统180切换至一般认为功能较受限制，但较为省电的自电容型感测模式(即本实施例的第一感测模式)。除此之外，在另一实施例中，考量到长期使用的省电效能，处理单元140也可接收由外部发送的指令以强制触控感测系统180使用自容式感测模式。

换句话说，本实施例的电子触控装置100的触控感测系统180提供自电容与互电容的两种感测模式，以提供使用者或系统在不同情况下可选择适合的触控感测模式。其中切换单元130作为切换自电容与互电容感测模式的开关，且切换单元130的切换例如是依据取得的触控信息或承载单元150的功能需求以选择出最适当的运作模式。如此一来，触控感测系统180变兼具了两种感测模式的优点。另外，在本实施例中第一感测模式与第二感测模式虽分别为自电容与互电容感测模式，然而在其他实施例中，第一感测模式与第二感测模式也可以分别为互电容与自电容感测模式。

图3为本发明一实施例的触控感测方法的步骤流程图。请同时参照图1及图2，本实施例的触控感测方法包括如下步骤。首先，在步骤S110中，依据控制信号SC1将触控感测系统180切换为第一感测模式或第二感测模式。接着，在步骤S120中，当触控感测系统180处于第一感测模式(例如图1所示的自电容感测模式)时，感测单元120感测触控接口110的一第一感测信号与一第二感测信号(例如感测信号SC1与SC2)。另一方面，在步骤S130中，当触控感测系统180处于第二感测模式(例如图1所示的互电容感测模式)时，感测单元120依据驱动信号SD感测第一感测信号(例如感测信号SD1)。

除此之外，在其他实施例中，触控感测方法还包括依据触控接口180的一触控信息产生控制信号SC1，其中上述的触控信息例如为第一感测信号与该第二感测信号的至少其中之一。或者，在另一实施例中，触控感测方法还包括依据一外部指令产生控制信号SC1。由于本实施例的触控感测方法可以由图1与图2实施例的叙述中得到足够的教示、建议与实施说明，因此不再赘述。

综上所述，在本发明的实施例中，由于切换单元可依据控制信号将触控感测系统切换为第一感测模式或第二感测模式(例如为自电容感测模式与互电容感测模式)，所以触控感测系统能依据目前的状况提供使用者或系统最合适的感测模式。如此一来，本发明的实施例的触控感测系统与电子触控装置便兼具自电容感测模式的省电优点以及互电容感测模式的多点触控功能。

虽然本发明已以实施例揭露如上，但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内，当可作稍微的更动与润饰，所以本发明的保护范围当以权利要求的内容为准。

Claims (17)

1.一种触控感测系统，其特征在于，包括： 

一触控接口； 

至少一感测单元，耦接所述触控接口；以及 

一切换单元，依据一控制信号将所述触控感测系统切换为一第一感测模式或一第二感测模式， 

其中，当所述触控感测系统处于所述第一感测模式时，所述感测单元感测所述触控接口的一第一感测信号与一第二感测信号，当所述触控感测系统处于所述第二感测模式时，所述感测单元依据一驱动信号感测所述第一感测信号，其中所述至少一感测单元耦接所述切换单元，并在所述第一感测模式时感测所述第二感测信号。

2.根据权利要求1所述的触控感测系统，其特征在于，所述至少一感测单元包括： 

一第一感测单元，耦接所述触控接口以感测所述第一感测信号；以及 

一第二感测单元，耦接所述切换单元，并在所述第一感测模式时感测所述第二感测信号。 

3.根据权利要求1所述的触控感测系统，其特征在于，还包括一驱动单元，耦接所述切换单元，并依据所述控制信号在所述第二感测模式时输出所述驱动信号至所述触控接口。 

4.根据权利要求1所述的触控感测系统，其特征在于，所述控制信号是依据所述触控接口的一触控信息所产生。 

5.根据权利要求4所述的触控感测系统，其特征在于，所述触控信息为所述第一感测信号与所述第二感测信号的至少其中之一。 

6.根据权利要求1所述的触控感测系统，其特征在于，所述控制信号是依据一外部指令所产生。 

7.根据权利要求1所述的触控感测系统，其特征在于，所述切换单元包 括一微处理器、一开关装置以及一逻辑运算单元的至少其中之一。 

8.一种电子触控装置，其特征在于，包括： 

一触控感测系统，包括： 

一触控接口； 

至少一感测单元，耦接所述触控接口；以及 

一切换单元，依据一控制信号将所述电子触控装置切换为一第一感测模式或一第二感测模式， 

其中，当所述电子触控装置处于所述第一感测模式时，所述感测单元感测所述触控接口的一第一感测信号与一第二感测信号，当所述电子触控装置处于所述第二感测模式时，所述感测单元依据一驱动信号感测所述第一感测信号；以及 

一处理单元，耦接所述感测单元与所述切换单元，产生所述控制信号，并依据所述第一感测信号与所述第二感测信号，或所述第一感测信号决定所述触控接口上的至少一触控位置。 

9.根据权利要求8所述的电子触控装置，其特征在于，所述处理单元依据所述触控接口的一触控信息产生所述控制信号。 

10.根据权利要求9所述的电子触控装置，其特征在于，所述触控信息为第一感测信号与所述第二感测信号的至少其中之一。 

11.根据权利要求8所述的电子触控装置，其特征在于，所述处理单元依据一外部指令产生所述控制信号。 

12.根据权利要求8所述的电子触控装置，其特征在于，所述至少一感测单元耦接所述切换单元，并在所述第一感测模式时感测所述第二感测信号。 

13.根据权利要求8所述的电子触控装置，其特征在于，所述至少一感测单元包括： 

一第一感测单元，耦接所述触控接口以感测所述第一感测信号；以及 

一第二感测单元，耦接所述切换单元，并在所述第一感测模式时感测所 述第二感测信号。 

14.根据权利要求8所述的电子触控装置，其特征在于，还包括一驱动单元，耦接所述切换单元与所述处理单元，依据所述控制信号在所述第二感测模式时输出所述驱动信号至所述触控接口。 

15.根据权利要求8所述的电子触控装置，其特征在于，所述切换单元包括一微处理器、一开关装置以及一逻辑运算单元的至少其中之一。 

16.一种触控感测方法，适用于一触控感测系统，其特征在于，所述触控感测方法包括： 

依据一控制信号将所述触控感测系统切换为一第一感测模式或一第二感测模式； 

当所述触控感测系统处于所述第一感测模式时，感测一触控接口的一第一感测信号与一第二感测信号； 

当所述触控感测系统处于所述第二感测模式时，依据一驱动信号感测所述第一感测信号； 

依据所述触控接口的一触控信息产生所述控制信号，其中所述触控信息为所述第一感测信号与所述第二感测信号的至少其中之一。 

17.根据权利要求16所述的触控感测方法，其特征在于，还包括依据一外部指令产生所述控制信号。 

Images