TWI420367B

TWI420367B - 在觸控面板上偵測出複數個觸碰點的偵測方法與偵測裝置

Info

Publication number: TWI420367B
Application number: TW099132998A
Authority: TW
Inventors: Tung Ke Wu; Shih Tzung Chou; Shih Chin Chang
Original assignee: Raydium Semiconductor Corp
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2013-12-21
Also published as: US20120075219A1; TW201214216A

Description

在觸控面板上偵測出複數個觸碰點的偵測方法與偵測裝置

本發明係有關於一種觸碰點的偵測方法，尤指一種用以在一觸控面板上偵測出複數個觸碰點的偵測方法與偵測裝置。

在一般的互感電容式(mutual capacitance)觸控面板中，通常有兩種慣用的偵測方法，第一種偵測方法是在一觸控面板上逐一驅動一第一維度(例如：X軸)上所有的感應軸(sensing axis)，並以一第二維度(例如：Y軸)上每一感應軸逐一接收對應X軸上每一感應軸的感應訊號，接著再逐一驅動Y軸上的每一感應軸，並在X軸上每一感應軸逐一接收對應Y軸上每一感應軸的感應訊號。舉例來說，請參照第1圖，第1圖為應用習知偵測電路200來針對一觸控面板100上多個觸碰點進行偵測的示意圖。由圖可知，習知觸控面板100在X軸與Y軸上各具有八個感應軸X1~X8與Y1~Y8，其中，每個感應軸會透過一暫存器211而以一多工器210決定該感應軸如何連接到一類比數位轉換器(analog-digital converter，ADC)220以及其工作的方式。當應用一驅動電路250來驅動感應軸X1時，暫存器211會同時被設定來應用多工器210在感應軸Y1上接收對應感應軸X1之一感應訊號，並應用類比數位轉換器220來將該感應訊號轉換成一數位訊號並儲存在一儲存元件(例如記憶體)230之中，再由一處理器(例如：一微控制器，(micro control unit，MCU))來透過一控制介面240來讀取該數位訊號；接著，持續驅動感應軸X1，在暫存器211中更改感應軸Y1與Y2的設定以停止感應軸Y1的接收動作，並開始在感應軸Y2上接收對應感應軸X1之一感應訊號，應用類比數位轉換器220來將該感應訊號轉換成一數位訊號，再由該處理器透過控制介面240來讀取該數位訊號，以此類推，直到感應軸Y1~Y8上對應感應軸X1之所有感應訊號均被讀取至該處理器之中。

在第1圖中，習知的偵測電路200需要經過大量的設定以及頻繁地讀取才能完整地偵測出觸控面板100上的觸碰事件，舉例來說，假若偵測電路200針對觸控面板100上全部的面積作掃描以得到其中各個觸碰點的座標，所需要設定暫存器211以及控制介面240的讀取次數至少需要8*8*2=128次。請再參照第2圖，其為針對觸控面板100上多個觸碰點事件所偵測到的初步偵測示意圖，其中X軸上所接收到對應Y軸的感測訊號表示為SX，而Y軸上所接收到對應X軸的感測訊號則表示為SY，由圖可知，感測訊號SX指出在感應軸X2、X3、X6以及X7上有觸碰點，而感測訊號SX指出在感應軸Y2、Y3、Y4，Y5以及Y6上有觸碰點，因此，即使應用了一初步偵測程序來縮小掃描範圍，第2圖的範例所需要的設定以及讀取次數至少仍需要4*5*2=40次。

是故，如何增進觸碰面板的偵測效率，減少其中所需的設定以及讀取次數仍是此一領域的一大課題。

有鑑於此，本發明提供了一種可進行快速偵測且大幅減少設定以及讀取次數的偵測方法與其相關偵測裝置。

依據本發明之一實施例，其提供了一種用以在一觸控面板上偵測出複數個觸碰點的偵測方法，該觸控面板在一第一維度上包含有複數個第一感應軸，在一第二維度上包含有複數個第二感應軸，該偵測方法包含有：依據觸該控面板上的觸碰點來產生一初步感測資料；依據該初步感測資料，在該些第一感應軸中決定出複數個第一特定感應軸以及在該些第二感應軸中決定出複數個第二特定感應軸；應用一設定電路來設定該些第一感應軸與該些第二感應軸的驅動與接收順序來產生一第一感測資料與一第二感測資料，包含有：應用一驅動電路來逐一驅動該些第一特定感應軸，並在該觸控面板之該些第二特定感應軸上分別透過一多工器接收對應每一第一特定感應軸之一感測資料，以產生該第一感測資料，並將該第一感測資料儲存在一儲存元件中，以及應用該驅動電路逐一驅動該些第二特定感應軸，並在該觸控面板之該些第一特定感應軸上分別透過一多工器接收對應每一第二特定感應軸之一感測資料，以產生該第二感測資料，並將該第二感測資料儲存在該儲存元件中；以及應用一決定電路來接收一完成指令，當該決定電路接收到該完成指令時，該決定電路便依據該第一感測資料與該第二感測資料來決定出一觸碰偵測結果。

依據本發明之另一實施例，其提供了一種用以在一觸控面板上偵測出複數個觸碰點的偵測裝置，該觸控面板在一第一維度上包含有複數個第一感應軸，在一第二維度上包含有複數個第二感應軸，該偵測裝置包含有：一驅動電路、一多工器、一初步偵測電路、一感應軸選擇電路、一儲存元件、一設定電路以及一決定電路。該驅動電路用以驅動該些第一感應軸以及該些第二感應軸。該多工器用以接收對應該些第一感應軸以及第二感應軸之至少一感測資料；該初步偵測電路用以應用該驅動電路以及該多工器來依據觸該控面板上的觸碰點來產生一初步感測資料。該感應軸選擇電路用以依據該初步感測資料，在該些第一感應軸中決定出複數個第一特定感應軸以及在該些第二感應軸中決定出複數個第二特定感應軸。該設定電路用以設定該些第一感應軸與該些第二感應軸的驅動與接收順序來產生一第一感測資料與一第二感測資料，控制該驅動電路來逐一驅動該些第一特定感應軸之後，控制該多工器在該觸控面板之該些第二特定感應軸上分別接收對應每一第一特定感應軸之一感測資料，以產生一第一感測資料，並將該第一感測資料儲存在該儲存元件中；以及在該驅動電路逐一驅動該些第二特定感應軸之後，控制該多工器在該觸控面板之該些第一特定感應軸上分別接收對應每一第二特定感應軸之一感測資料，以產生一第二感測資料，並將該第二感測資料儲存在該儲存元件中。該決定電路用以接收一完成指令，當該決定電路接收到該完成指令時，該決定電路依據該儲存元件中的該第一感測資料與該第二感測資料以決定出一觸碰偵測結果。

請參照第3圖，其為依據本發明之一實施例所實現之應用於一觸控面板的一偵測裝置300的示意圖。該觸控面板在一第一維度(例如：X軸)上包含有複數個第一感應軸，而在一第二維度(例如：Y軸)上包含有複數個第二感應軸，舉例來說，偵測裝置300係應用於第2圖所示的觸控面板100以偵測其上的觸碰點，其中觸控面板100具有第一感應軸X1~X8以及第二感應軸Y1~Y8。在本實施例中，偵測裝置300包含有(但不侷限於)一多工器310、一數位類比轉換器320、一儲存元件(例如記憶體)330、一控制介面340、一驅動電路350、一初步偵測電路360、一感應軸選擇電路370、一設定電路380以及一決定電路390，其中多工器310(包含其中之一暫存器311)、數位類比轉換器320、儲存元件330、控制介面340以及驅動電路350與習知偵測電路200中的相對應元件之結構與功能大致相同，故其詳細運作在此便不再贅述。

首先，初步偵測電路360會應用驅動電路350以及多工器310來先依據觸控面板上的所有觸碰點來產生一初步感測資料SP，舉例來說，先同時應用驅動電路350來驅動觸控面板100中的第一感應軸X1~X8，並控制多工器310在觸控面板100中的第二感應軸Y1~Y8上接收相對應的感測訊號SY，接著再同時應用驅動電路350驅動第二感應軸Y1~Y8，並控制多工器310在第一感應軸X1~X8上接收相對應的感測訊號SX，最後，再依據感測訊號SY與感測訊號SX來產生初步感測資料SP。由第2圖的範例可知，感測訊號SX指出第一感應軸中只有X2、X3、X6與X7有反應訊號，而感測訊號SY則指出第二感應軸中只有Y2、Y3、Y4、Y5與Y6有反應訊號，因此，感應軸選擇電路370接著便依據初步感測資料SP中指出有反應訊號的各個感應軸來決定出第一特定感應軸與第二特定感應軸，於一操作範例中，感應軸選擇電路370在第一感應軸X1~X8中決定出複數個第一特定感應軸(亦即第一感應軸X2、X3、X6與X7)以及在第二感應軸Y1~Y8中決定出複數個第二特定感應軸(亦即第二感應軸Y2、Y3、Y4、Y5與Y6)。請注意，此僅作為範例說明之用，並非本發明的限制條件。於另一操作範例中，初步感測資料SP包含有一第一初步感測資料與一第二初步感測資料，其中初步偵測電路360係同時控制驅動電路350驅動複數個第一感應軸，並控制多工器310在複數個第二感應軸(例如第一感應軸為X1~X8，則第二感應軸便是指Y1~Y8，另一方面，若第一感應軸為Y1~Y8，則第二感應軸即是指X1~X8)上分別接收對應每一第一感應軸之一第一感測資料，以產生該第一初步感測資料，以及同時驅動該些第二感應軸，並在該些第一感應軸上分別接收對應每一第二感應軸之一第二感測資料，以產生該第二初步感測資料，另外，初步偵測電路310另會進行感測資料的篩選操作以降低誤判的發生，例如，初步偵測電路360係依據超過一門檻值TH之每一第一感測資料來產生該第一初步感測資料及/或依據超過該門檻值TH之每一第二感測資料來產生該第二初步感測資料。

在決定出該些特定感應軸之後，設定電路380會設定該些第一特定感應軸與該些第二特定感應軸的驅動與接收順序來產生一第一感測資料與一第二感測資料。首先，設定電路380會依據該些第一特定感應軸與該些第二特定感應軸來決定出驅動與接收順序，舉例來說，設定電路380先設定驅動電路350對一第一特定感應軸X2驅動，以及設定多工器310應用所有第二特定感應軸Y2~Y6來同時接收對應第一特定感應軸X2的感測資料(亦即，在暫存器311之中設定對應第二特定感應軸Y2~Y6為讀取狀態)，並透過數位類比轉換器320將該感測資料儲存在儲存元件330中，接著再應用驅動電路350驅動下一個第一特定感應軸(亦即第一特定感應軸X3)，且同時設定多工器310應用所有第二特定感應軸Y2~Y6來同時接收對應第一特定感應軸X3的感測資料，接著將該感測資料儲存在儲存元件330中。以此類推，設定電路380會應用驅動電路350逐一驅動第一特定感應軸X2、X3、X6以及X7，並在驅動每一第一特定感應軸的同時，設定多工器310在第二特定感應軸Y2~Y6上分別接收對應該第一特定感應軸之感測資料以產生一第一感測資料(即在第二特定感應軸Y2~Y6上所接收到之分別對應於第一特定感應軸X2、X3、X6以及X7之感測資料的集合)，並將該第一感測資料儲存在儲存元件330中。接著，設定電路380應用驅動電路350逐一驅動第二特定感應軸Y2~Y6，同時設定多工器310在第一特定感應軸X2、X3、X6以及X7上分別接收對應每一第二特定感應軸之一感測資料，以產生一第二感測資料儲存在儲存元件330中。最後，當決定電路390接收到一完成指令Fin時，決定電路390便依據儲存元件330中的該第一感測資料與該第二感測資料以決定出一觸碰偵測結果，並由控制介面340來輸出該觸碰偵測結果，以決定出該觸碰事件所對應之該些觸碰點。

請注意，在此實施例中，偵測電路300應用了數位類比轉換器320來將感測資料以數位的形式儲存在儲存元件330之中，然而這並非用來限定本發明之範圍，例如，數位類比轉換器320亦可內建於多工器310中，因此，當多工器310接收對應一感應軸之一感測資料時，多工器310隨即輸出數位化的該感測資料以供後續處理。

於上述的實施例中，在初步偵測程序之外，設定電路380僅需要對多工器310與驅動電路350作出兩次設定，並可以在掃描完成或是使用者發送完成指令Fin時中斷，以讓一處理器批次讀取觸碰偵測結果。相較於習知的偵測電路200，本發明偵測電路300所需要的設定次數可大量地減少，因而大幅降低掃描時間，且使得處理器在掃描過程之中能進行其他的工作而提升整體效能。

綜上所述，本發明提供了一種偵測方法以及其相關偵測裝置，其經由設定一觸碰面板上每個感應軸的驅動/感測順序，因而可快速地讀取觸碰偵測資料並傳送給一處理器。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100．．．觸控面板

200、300．．．偵測電路

210、310．．．多工器

211、311．．．暫存器

220、320．．．數位類比轉換器

230、330．．．儲存元件

240、340．．．控制介面

250、350．．．驅動電路

360．．．初步偵測電路

370．．．感應軸選擇電路

380．．．設定電路

390．．．決定電路

SX、SY．．．感測訊號

Fin．．．完成指令

第1圖為應用一習知偵測電路來針對一觸控面板上多個觸碰點進行偵測的示意圖。

第2圖為針對觸控面板上多個觸碰點事件所偵測到的初步偵測示意圖。

第3圖為依據本發明之一實施例所實現之應用於一觸控面板的一偵測裝置的示意圖。

300．．．偵測電路

310．．．多工器

311．．．暫存器

320．．．數位類比轉換器

330．．．儲存元件

340．．．控制介面

350．．．驅動電路

360．．．初步偵測電路

370．．．感應軸選擇電路

380．．．設定電路

390．．．決定電路

Fin．．．完成指令

Claims

一種用以在一觸控面板上偵測出複數個觸碰點的偵測方法，該觸控面板在一第一維度上包含有複數個第一感應軸，在一第二維度上包含有複數個第二感應軸，該偵測方法包含有：依據觸該控面板上的觸碰點來產生一初步感測資料；依據該初步感測資料，在該些第一感應軸中決定出複數個第一特定感應軸以及在該些第二感應軸中決定出複數個第二特定感應軸；應用一設定電路來設定該些第一感應軸與該些第二感應軸的驅動與接收順序來產生一第一感測資料與一第二感測資料，包含有：應用一驅動電路來逐一驅動該些第一特定感應軸，並在該觸控面板之該些第二特定感應軸上分別透過一多工器接收對應每一第一特定感應軸之一感測資料，以產生該第一感測資料，並將該第一感測資料儲存在一儲存元件中，以及應用該驅動電路逐一驅動該些第二特定感應軸，並在該觸控面板之該些第一特定感應軸上分別透過一多工器接收對應每一第二特定感應軸之一感測資料，以產生該第二感測資料，並將該第二感測資料儲存在該儲存元件中；以及應用一決定電路來接收一完成指令，當該決定電路接收到該完成指令時，該決定電路便依據該第一感測資料與該第二感測資料來決定出一觸碰偵測結果。
如申請專利範圍第1項所述的偵測方法，其中該初步感測資料包含有一第一初步感測資料與一第二初步感測資料，該些第一特定感應軸係基於該第一初步感測資料而選取自該些第一感應軸，該些第二特定感應軸係基於該第二初步感測資料而選取自該些第二感應軸，以及產生該初步感測資料的步驟包含有：同時驅動該些第一感應軸，並在該些第二感應軸上分別接收對應每一第一感應軸之一第一感測資料，以產生該第一初步感測資料；以及同時驅動該些第二感應軸，並在該些第一感應軸上分別接收對應每一第二感應軸之一第二感測資料，以產生該第二初步感測資料。
如申請專利範圍第2項所述的偵測方法，其中產生該第一初步感測資料的步驟包含有：依據超過一門檻值之每一第一感測資料來產生該第一初步感測資料。
如申請專利範圍第3項所述的偵測方法，其中產生該第二初步感測資料的步驟包含有：依據超過該門檻值之每一第二感測資料來產生該第二初步感測資料。
一種用以在一觸控面板上偵測出複數個觸碰點的偵測裝置，該觸控面板在一第一維度上包含有複數個第一感應軸，在一第二維度上包含有複數個第二感應軸，該偵測裝置包含有：一驅動電路，用以驅動該些第一感應軸以及該些第二感應軸；一多工器，用以接收對應該些第一感應軸以及第二感應軸之至少一感測資料；一初步偵測電路，耦接至該驅動電路以及該多工器，用以應用該驅動電路以及該多工器來依據該觸控面板上的觸碰點來產生一初步感測資料；一感應軸選擇電路，耦接於初步偵測電路，用以依據該初步感測資料，在該些第一感應軸中決定出複數個第一特定感應軸以及在該些第二感應軸中決定出複數個第二特定感應軸；一儲存元件；一設定電路，耦接於該驅動電路、該多工器、該感應軸選擇電路以及該儲存元件，用以設定該些第一感應軸與該些第二感應軸的驅動與接收順序來產生一第一感測資料與一第二感測資料，控制該驅動電路來逐一驅動該些第一特定感應軸之後，控制該多工器在該觸控面板之該些第二特定感應軸上分別接收對應每一第一特定感應軸之一感測資料，以產生一第一感測資料，並將該第一感測資料儲存在該儲存元件中；以及在該驅動電路逐一驅動該些第二特定感應軸之後，控制該多工器在該觸控面板之該些第一特定感應軸上分別接收對應每一第二特定感應軸之一感測資料，以產生一第二感測資料，並將該第二感測資料儲存在該儲存元件中；以及一決定電路，耦接於該儲存元件，用以接收一完成指令，當該決定電路接收到該完成指令時，該決定電路依據該儲存元件中的該第一感測資料與該第二感測資料以決定出一觸碰偵測結果。
如申請專利範圍第5項所述的偵測裝置，其中：該初步感測資料包含有一第一初步感測資料與一第二初步感測資料；該感應軸選擇電路係基於該第一初步感測資料而自該些第一感應軸選取出該些第一特定感應軸，以及基於該第二初步感測資料而自該些第二感應軸選取出該些第二特定感應軸；以及該驅動電路係同時驅動該些第一感應軸，並由該設定電路控制該多工器在該些第二感應軸上分別接收對應每一第一感應軸之一第一感測資料，以產生該第一初步感測資料，以及該驅動電路同時驅動該些第二感應軸，並由該設定電路控制該多工器在該些第一感應軸上分別接收對應每一第二感應軸之一第二感測資料，以產生該第二初步感測資料。
如申請專利範圍第6項所述的偵測裝置，其中該初步偵測電路係依據超過一門檻值之每一第一感測資料來產生該第一初步感測資料。
如申請專利範圍第7項所述的偵測裝置，其中該初步偵測電路另依據超過該門檻值之每一第二感測資料來產生該第二初步感測資料。