CN101598986B - 可节省电源消耗的触碰检测装置 - Google Patents

Abstract

为了节省电源兼具维持感应灵敏度，本发明提供一种用于一触控面板可节省电源消耗的触碰检测装置，包含有一触碰感应单元、一微控制单元及一模式检测单元。该触碰感应单元耦接于该触控面板，用来通过一第一控制讯号触发，以根据该触控面板的触碰状态，产生一感应数据。该微控制单元耦接于该触碰感应单元，用来通过一第二控制讯号触发，以产生该第一控制讯号。该模式检测单元耦接于该微控制单元及该触控面板，用来根据该触控面板的触碰状态，产生该第二控制讯号。

Description

可节省电源消耗的触碰检测装置

技术领域

本发明涉及一种触碰检测装置，尤其是涉及一种可节省电源消耗的触碰检测装置。

背景技术

近年来，触控面板的电子产品为一热门的产品导向，其利用触控面板作为与使用者之间的沟通接口，让使用者不需键盘或鼠标，直接通过手指触碰屏幕来控制电子产品的操作。

请参考图1，图1为已知一触控面板系统10的功能方块图。触控面板系统10包含一触碰感应单元100、一微控制单元110、一循环计数器120及一主控端130。由于人体手指触碰一触控面板12时会造成电压或电容变动，触碰感应单元100将电压或电容的变动量转换成一感应数据SES_DATA，最后由微控制单元110对感应数据SES_DATA进行运算，以判断人体手指触碰的位置及时间等信息。而主控端130常用来接收微控制单元110感应数据以产生光标位置等信息，并可通过一唤醒讯号SWP，控制微控制单元110的操作。

循环计数器120提供一稳定时钟，其目的在于帮助触控面板系统10进行省电模式。一般来说，触控面板系统10包含一正常模式、一周期模式及一深眠模式，后两者属于省电模式。请参考图2，图2为正常模式的触控面板系统10的相关波形图。图2的波形由上至下依序为：触控面板系统10的一供电电压VCC、微控制单元110的一时钟MCLK及循环计数器120的一时钟RCLK。在正常模式下，触碰感应单元100、微控制单元110与循环计数器120一直处于操作状态，微控制单元110根据时钟MCLK检测并处理感应数据SES_DATA。一般来说，正常模式的触控面板系统10约消耗数毫安电流。

请参考图3，图3为周期模式的触控面板系统10的相关波形图。在周期模式下，触碰感应单元100及微控制单元110平时处于休眠状态。循环计数器120则利用时钟RCLK设定一休眠周期T1，并藉此定期唤醒微控制单元110进入正常模式。在正常模式的一操作时间T2中，微控制单元110根据感应数据SES_DATA，判断是否有手指触碰事件，并在判断有手指触碰事件时，持续正常模式，若数秒中之内没有，则回到休眠状态。一般来说，周期模式的触控面板系统10约消耗数百微安培电流。

请参考图4，图4为深眠模式的主控端130的相关波形图。在深眠模式下，触碰感应单元100、微控制单元110与循环计数器120皆处于休眠状态，无法主动检测手指触碰。若要进行检测手指触碰事件，主控端130输出唤醒讯号SWP控制微控制单元110进入正常模式，而触碰感应单元100与循环计数器120随之进入正常模式。一般来说，深眠模式的触控面板系统10约消耗数微安培电流。

为了提高周期模式的省电效率，已知触控面板系统10采用较长的休眠周期T1，或是缩短微控制单元110的操作时间T2。虽然此方式能节省电流消耗问题，却降低了感应灵敏度。此外，虽然深眠模式的触控面板系统10可节省最多电源，但此工作模式下主控端130需定时唤醒触控面板系统10，又因为主控端130是由较耗电的高运算功能处理单元所组成，因此造成触控面板系统10的耗电，且深眠模式无法主动感应手指触碰事件。

发明内容

因此，本发明提供一种可节省电源消耗的触碰检测装置。

本发明披露一种用于一触控面板可节省电源消耗的触碰检测装置，其包含有一触碰感应单元、一微控制单元及一模式检测单元。该触碰感应单元耦接于该触控面板，用来通过一第一控制讯号触发，以根据该触控面板的触碰状态，产生一感应数据。该微控制单元耦接于该触碰感应单元，用来通过一第二控制讯号触发，以产生该第一控制讯号。该模式检测单元耦接于该微控制单元及该触控面板，用来根据该触控面板的触碰状态，产生该第二控制讯号。

本发明还披露一种可节省电源消耗的显示装置，其包含有一触控面板、一触碰检测装置及一模式控制器。该触碰检测装置具有一省电模式或一正常模式，且包含有一触碰感应单元及一微控制单元。该触碰感应单元耦接于该触控面板，用来通过一第一控制讯号触发进入正常模式，以根据该触控面板的触碰状态，产生一感应数据。该微控制单元耦接于该触碰感应单元，用来在该正常模式下，根据该感应数据，判断该触控面板的触碰状态，及在该省电模式下，通过一第二控制讯号触发，以产生该第一控制讯号及进入该正常模式，并且根据该感应数据产生一第三控制讯号。该模式检测单元耦接于该微控制单元及该触控面板，用来在该省电模式下，根据该触控面板的触碰状态，产生该第二控制讯号。该微控制单元包含一模式控制器，用来根据该第三控制讯号，控制该触碰检测装置进行该省电模式或该正常模式。

本发明还披露一种用于一触控面板可节省电源消耗的触碰检测装置，其具有一省电模式或一正常模式，且包含有一触碰感应单元及一微控制单元。该触碰感应单元耦接于该触控面板，用来通过一第一控制讯号触发进入正常模式，以根据该触控面板的触碰状态，产生一感应数据。该微控制单元耦接于该触碰感应单元，用来在该正常模式下，根据该感应数据，判断该触控面板的触碰状态，及在该省电模式下，通过一第二控制讯号触发，以产生该第一控制讯号及进入该正常模式，并且根据该感应数据产生一第三控制讯号。该模式检测单元耦接于该微控制单元及该触控面板，用来在该省电模式下，根据该触控面板的触碰状态，产生该第二控制讯号。该微控制单元包含一模式控制器，用来根据该第三控制讯号，控制该触碰检测装置进行该省电模式或该正常模式。

附图说明

图1为已知一触控面板系统的功能方块图。

图2为正常模式的已知触控面板系统的相关波形图。

图3为周期模式的已知触控面板系统的相关波形图。

图4为深眠模式的已知触控面板系统的相关波形图。

图5为本发明实施例用于一显示装置的功能方块图。

图6为本发明实施例图5的省电模式中触碰检测装置的操作波形图。

附图符号说明

10        触控面板系统

100、500  触碰感应单元

110、510  微控制单元

120       循环计数器

130       主控端

12、52             触控面板

SWP                唤醒讯号

VCC                供电电压

MCLK、MCLK1、RCLK  时钟

T1                 休眠周期

T2、T3             操作时间

50                 显示装置

54                 触碰检测装置

56                 模式控制器

58                 主控端

520                模式检测单元

SC2                第二控制讯号

SC1                第一控制讯号

SC3                第三控制讯号

SES_DATA、SES_DATA1感应数据

具体实施方式

请参考图5，图5为本发明实施例用于一显示装置50的功能方块图。显示装置50包含一触碰面板52、一触碰检测装置54、一模式控制器56及一主控端58，而触碰检测装置54可通过一省电模式或一正常模式感应触碰面板52上的手指触碰事件，其包含一触碰感应单元500、一微控制单元510及一模式检测单元520。

在正常模式下，触碰感应单元500根据触控面板52的触碰状态，产生一感应数据SES_DATA1。微控制单元510根据感应数据SES_DATA1，判断触控面板52的触碰状态。而模式检测单元520在正常模式下停止操作。

在省电模式下，模式检测单元520根据触控面板52的触碰状态，产生一第二控制讯号SC2。微控制单元510通过第二控制讯号SC2触发，以产生一第一控制讯号SC1并且进入正常模式。触碰感应单元500通过第一控制讯号SC1触发，以从省电模式转换为正常模式，如此便会根据触控面板52的触碰状态，产生感应数据SES_DATA1。接着，微控制单元510根据感应数据SES_DATA1判断触控面板52是否有手指触碰事件，并产生一对应的第三控制讯号SC3。

模式控制器56根据第三控制讯号SC3，控制触碰检测装置54进行省电模式或正常模式。若第三控制讯号SC3指示有手指触碰事件，模式控制器56控制触碰检测装置54进行正常模式；若第三控制讯号SC3指示没有手指触碰事件，其原因可能由噪声或误触触碰面板52所造成，则模式控制器56控制触碰检测装置54再度进入省电模式。主控端58耦接于微控制单元510，与图1主控端130的操作原理相同，故不加以赘述。

由上可知，本发明先通过模式检测单元520进行一个概略的触碰状态检测，以根据其检测结果(第二控制讯号SC2)，来唤醒微控制单元510，以使微控制单元510与触碰感应单元500进入”短暂的”正常模式，如此一来，微控制单元510便可依据其所读取的感应数据SES_DATA1，判断是否真的有手指触碰事件的发生，进而通过其内部的模式控制器56控制触碰检测装置54，以决定是否要将触碰检测装置54操作于”真正的”正常模式下。

而模式检测单元520对于本领域技术人员并不为难，举例来说，模式检测单元520可由较基本的电路元件所组成，以概略地进行触碰状态检测；也因此，第二控制讯号SC2所包含的触碰信息量较低，微控制单元510无法仅通过第二控制讯号SC2来判断手指触碰事件的真实性，仍需依赖具有完整触碰信息的感应数据SES_DATA1。

此外，由于模式检测单元520的电路相当基本，相对于触碰感应单元500来说，模式检测单元520电路复杂度与消耗功率都较低，由其进行触碰状态的粗略检测必不耗电，并且由于模式检测单元520几乎随时都在进行触碰状态的检测，因此其感应灵敏度也较已知技术为佳。

请参考图6，图6为本发明实施例省电模式的触碰检测装置54的操作波形图。图6的波形由上至下依序为：微控制单元510的一时钟MCLK1、第二控制讯号SC2及感应数据SES_DATA1。一般来说，微控制单元510及触碰感应单元500平时处于休眠状态。当第二控制讯号SC2出现转态时，表示模式检测单元520检测出触控面板52发生手指触碰事件，使微控制单元510及触碰感应单元500进入正常模式。在正常模式的一操作时间T3内，微控制单元510根据感应数据SES_DATA1判断是否有手指触碰事件，以控制触碰检测装置54持续正常模式操作或再度回到休眠状态。

此外，在本实施例中，触控面板52较佳地为一电容式触控面板，而模式检测单元520可包含一电阻电容电路。当人体手指碰触触控面板52时会引起电容效应，因此模式检测单元520的有效电容值发生改变，导致电阻电容电路的充放电波形随之改变。如此一来，通过充放电波形的改变，模式检测单元520可检测出手指触碰事件，以产生第二控制讯号SC2。一般来说，模式检测单元520的检测动作仅损耗数微安培的电流，约等同于已知触控面板系统10的深眠模式。

因此，在触碰检测装置54的省电模式中，模式检测单元520不仅能主动检测手指触碰事件以保持感应灵敏度，也达到良好的省电效果。

总括来说，已知触控面板系统可通过周期性苏醒的省电模式来维持感应灵敏度，但缺点为较耗电，也可通过周期性的深眠模式来降低电源耗损，却失去感应灵敏度。相对地，本发明实施例提供一模式检测单元在省电模式下主动检测手指触碰事件，同时达到感应灵敏度佳及耗电低的优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种可节省电源消耗的显示装置，包含有：

一触控面板；以及

一触碰检测装置，具有一省电模式或一正常模式，该触碰检测装置包含有：

一触碰感应单元，耦接于该触控面板，用来通过一第一控制讯号触发，以从该省电模式转换为该正常模式，及在该正常模式下，根据该触控面板的触碰状态，产生一感应数据；

一微控制单元，耦接于该触碰感应单元，用来在该正常模式下，根据该感应数据，判断该触控面板的触碰状态，及在该省电模式下，通过一第二控制讯号触发，以产生该第一控制讯号及进入该正常模式，并且根据该感应数据产生一第三控制讯号，该微控制单元包含一模式控制器，用来根据该第三控制讯号，控制该触碰检测装置进行该省电模式或该正常模式；以及

一模式检测单元，耦接于该微控制单元及该触控面板，用来在该省电模式下，根据该触控面板的触碰状态，产生该第二控制讯号。

2.如权利要求1所述的显示装置，其中该触控面板是一电容式触控面板。

3.如权利要求2所述的显示装置，其中该模式检测单元包含一电阻电容电路。

4.如权利要求3所述的显示装置，其中该触控面板的触碰状态改变该电阻电容电路的电路波形。

5.一种用于一触控面板可节省电源消耗的触碰检测装置，该触碰检测装置具有一省电模式或一正常模式，该触碰检测装置包含有：

一触碰感应单元，耦接于该触控面板，用来通过一第一控制讯号触发，以从该省电模式转换为该正常模式，及在该正常模式下，根据该触控面板的触碰状态，产生一感应数据；

一微控制单元，耦接于该触碰感应单元，用来在该正常模式下，根据该感应数据，判断该触控面板的触碰状态，及在该省电模式下，通过一第二控制讯号触发，以产生该第一控制讯号及进入该正常模式，并且根据该感应数据产生一第三控制讯号，该微控制单元包含一模式控制器，用来根据该第三控制讯号，控制该触碰检测装置进行该省电模式或该正常模式；以及

一模式检测单元，耦接于该微控制单元及该触控面板，用来在该省电模式下，根据该触控面板的触碰状态，产生该第二控制讯号。

6.如权利要求5所述的触碰检测装置，其中该触控面板是一电容式触控面板。

7.如权利要求6所述的触碰检测装置，其中该模式检测单元包含一电阻电容电路。

8.如权利要求7所述的触碰检测装置，其中该触控面板的触碰状态改变该电阻电容电路的电路波形。

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