CN101751112B - 便携式电子装置及用触控屏幕将其由睡眠模式唤醒的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉一种及便携式电子装置及用触控屏幕将其由睡眠模式唤醒的方法。该便携式电子装置，包括一触控屏幕、一微处理单元、一中央处理器以及一显示器。其中，中央处理器可操作于一睡眠模式及一正常操作模式。触控屏幕迭设于显示器上，并具有一第一触控区、一第二触控区、以及至少一电极。当中央处理器操作于睡眠模式，且第一或第二触控区上感测到一接触时，所述至少一电极将产生一触控信号。微处理单元用以依据触控信号判断接触为第一或第二触控区所感测，若判断为第二触控区所感测，则输出一唤醒信号至中央处理器，以将中央处理器由睡眠模式切换至正常操作模式。

Description

便携式电子装置及用触控屏幕将其由睡眠模式唤醒的方法

技术领域

本发明涉及一种便携式电子装置与将其由睡眠模式中唤醒的方法，特别是涉及一种便携式电子装置与利用触控屏幕将其由睡眠模式中唤醒的方法。

背景技术

随着现今科技的迅速发展，便携式电子装置大多配置有触控屏幕(touchscreen)以提升其操作的便利性。目前，触控屏幕大致可区分为电阻式、电容式、红外线式以及超音波式等触控屏幕，其中电阻式触控屏幕所需成本较低且技术发展较为成熟，因而成为市场发展的主流。

图1为现有的具有触控屏幕的电子装置的方块示意图。参照图1，电子装置100是利用触控屏幕控制器120来控制电阻式触控屏幕110。于正常操作模式下，触控屏幕控制器120会发送多个扫描电压至电阻式触控屏幕110，以测得触控点的座标值。此外，当中央处理器130接收到来自触控屏幕控制器120的读取信号IN11时，其将读取储存在触控屏幕控制器120中的座标值VL1，以进行相应的操作。

另一方面，当中央处理器130进入至睡眠模式时，其必需藉由实体按键140所发送的致能信号IN12，才能被唤醒而切换至正常操作模式。接着，于正常操作模式下的中央处理器130才会发送致能信号IN13至触控屏幕控制器120，以便准备读取座标值VL1。换言之，于睡眠模式下，使用者必须先按压实体按键140来唤醒中央处理器130之后，中央处理器130才能读取储存在触控屏幕控制器120中的座标值VL1，以进行相应的操作。

值得注意的是，近年来各式电子产品都不断朝向操作简便、小体积以及大屏幕尺寸的方向迈进，特别是便携式电子产品对于体积及屏幕尺寸的要求更为严格。因此，许多电子产品都将触控屏幕与液晶显示面板整合，以省略键盘或是实体按键所需的空间，进而使屏幕可配置的面积扩大。然而，针对现有电子装置而言，其在扩展屏幕尺寸的同时，却还是必须保留实体按键的硬件空间，以便唤醒中央处理器。此种情况不仅阻碍电子装置在小体积与大屏幕尺寸上的发展，也增加了触控屏幕在使用上的复杂度。

发明内容

本发明提供一种便携式电子装置，可直接通过触控屏幕的操控，来唤醒于睡眠模式下的中央处理器。

本发明提供一种利用触控屏幕将一便携式电子装置由睡眠模式中唤醒的方法，用以在最省电的情况下，使触控屏幕可唤醒于睡眠模式下的中央处理器。

本发明提出一种便携式电子装置，包括一触控屏幕、一微处理单元、一中央处理器以及一显示器。其中，中央处理器可操作于一睡眠模式及一正常操作模式。显示器具有用以显示信息的一显示区。触控屏幕迭设于显示器上，并具有迭设于显示器的显示区上的一第一触控区、设于显示区外的一第二触控区、以及至少一电极。其中，当中央处理器操作于睡眠模式，且第一触控区与第二触控区其中之一上感测到一接触时，所述至少一电极将产生一触控信号。微处理单元电连接至所述至少一电极，用以依据触控信号判断接触为第一或第二触控区所感测，若判断为第二触控区所感测，则输出一唤醒信号至中央处理器，进而致使中央处理器由睡眠模式切换至正常操作模式。

在本发明的一实施例中，上述的便携式电子装置还包括一触控屏幕控制器，电性连接在触控屏幕与中央处理器之间。其中，当中央处理器操作于正常操作模式下时，触控屏幕控制器传送多个扫描电压至触控屏幕以测得一触控点的座标值，并发送一读取信号使中央处理器读取触控点的座标值。

在本发明的一实施例中，所述至少一电极包括一第一电极、一第二电极、一第三电极及一第四电极，且上述的触控屏幕包括一透明薄膜、一透明玻璃、多个间隙子以及一框架。其中，第一与第二电极沿着一第一方向配置在透明薄膜的两侧边。第三与第四电极沿着一第二方向配置在透明玻璃的两侧边。框架用以将透明薄膜固定于透明玻璃上。此外，微处理单元电性连接至第一或第二电极，且当中央处理器操作于睡眠模式下时，触控屏幕控制器传送导通在第二与第三电极之间的一上拉电压。

从另一观点来看，本发明提出一种利用触控屏幕将一便携式电子装置由一睡眠模式中唤醒的方法，且所述便携式电子装置具有一中央处理器、一触控屏幕及一微处理单元，触控屏幕具有一第一触控区与一第二触控区，所述方法包括下列步骤。首先，藉由第一触控区与第二触控区去感测一接触，以当感测到接触时，产生一触控信号。之后，藉由微处理单元去依据触控信号判断接触为第一或第二触控区所感测，若判断为第二触控区所感测，则输出一唤醒信号。藉此，将可根据唤醒信号，将中央处理器由睡眠模式切换至一正常操作模式。

基于上述，本发明藉由微处理单元来读取触控屏幕的部份电极的信号。藉此，微处理单元可依据来自触控屏幕的信号，来唤醒于睡眠模式下的中央处理器。

为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并结合附图详细说明如下。

附图说明

图1为现有的具有触控屏幕的电子装置的方块示意图。

图2示出了依据本发明一实施例的便携式电子装置的方块图。

图3示出了图1的便携式电子装置的外观示意图。

图4示出了电阻式触控屏幕的剖面示意图。

图5示出了电阻式触控屏幕的爆炸示意图。

图6示出了电阻式触控屏幕在被按压时的结构示意图。

图7示出了电阻式触控屏幕在被按压时的等效电路图。

图8A与图8B分别示出了电阻式触控屏幕在被施加扫描电压时的等效电路图。

图9示出了电阻式触控屏幕在被施加上拉电压时的等效电路图。

图10示出了依据本发明一实施例的利用触控屏幕将一便携式电子装置由一睡眠模式中唤醒的方法流程图。

附图符号说明

100：电子装置

110：电阻式触控屏幕

120、220：触控屏幕控制器

130、230：中央处理器

140：实体按键

IN11、IN21：读取信号

IN12、IN23：致能信号

VL1：座标值

200：便携式电子装置

210：触控屏幕

240：微处理单元

241：模拟数字转换器

250：显示器

260：触控式显示面板

S21：触控信号

S22：唤醒信号

IN22：撷取信号

VL2：座标值

IFM：触控信息

310：壳体

321～324：触控按键

A31：显示区

A32：非显示区

400：电阻式触控屏幕

410：透明薄膜

420：框架

430：透明玻璃

440：间隙子

EX+、EX-、EY+、EY-：电极

R_X+、R_X-、R_Y+、R_Y-：电阻

R_Z：按压电阻

V_X、V_Y：电压

V_S1、V_S2：扫描电压

V_PU：上拉电压

S110～S150：用以说明图10实施例的各步骤流程

具体实施方式

图2示出了依据本发明一实施例的便携式电子装置的方块图。参照图2，便携式电子装置200包括一触控屏幕210、一触控屏幕控制器220、一中央处理器230、一微处理单元240以及一显示器250。其中，触控屏幕210与显示器250构成一触控式显示面板260，且触控屏幕210包括多个电极(未示出)。微处理单元240则包括一模拟数字转换器241。

在整体架构上，触控屏幕控制器220电性连接至这些电极。此外，微处理单元240通过模拟数字转换器241电性连接至部份这些电极，且中央处理器230电性连接至触控屏幕控制器220以及微处理单元240。此外，本实施例所述的便携式电子装置200例如是PDA手机、智能型手机、卫星导航器或个人数字助理等。

在整体作动上，当中央处理器230切换至并操作在正常操作模式时，触控屏幕控制器220会传送多个扫描电压至触控屏幕210，并在触控屏幕210感测到一接触时取得一触控点的座标值VL2。另一方面，触控屏幕控制器220会传送一读取信号IN21至中央处理器230，以致使中央处理器230读取触控点的座标值VL2。

另一方面，当中央处理器230切换至并操作在睡眠模式时，触控屏幕控制器220将停止扫描电压的传送。此外，此时的中央处理器230会发送一撷取信号IN22至微处理单元240。当微处理单元240接收到撷取信号IN22，模拟数字转换器241会将来自部份这些电极的信号转换成一触控信息IFM，且微处理单元240会依据触控信息IFM来判断是否输出一唤醒信号S22至中央处理器230。

藉此，当中央处理器230于睡眠模式下接收到唤醒信号S22时，其将被唤醒而切换至正常操作模式。相对地，于正常操作模式下的中央处理器230会发送致能信号IN23至触控屏幕控制器220，以便通过触控屏幕控制器220读取触控屏幕210上一触控点的座标值VL2。

换言之，对于便携式电子装置200而言，使用者可直接通过触碰触控屏幕210的特定区域来直接唤醒中央处理器230。如此一来，便携式电子装置200无需配置实体按键就可正常操作，进而有效地扩展便携式电子装置200的屏幕尺寸，并有助于其在微型化的发展。

举例来说，图3示出了图2的便携式电子装置的外观示意图。参照图3，便携式电子装置200还包括一壳体310以及多个触控按键321、322、323、324。其中，壳体310用以容置微处理单元240、中央处理器230以及触控屏幕控制器220。触控屏幕210设置在壳体310的表面上，并迭设于显示器210上。于此实施例中，触控屏幕210具有一第一触控区A31与一第二触控区A32，而显示器210则具有用以显示信息的一显示区A33。其中，触控屏幕210的第一触控区A31迭设于显示器210的显示区A33上，且触控屏幕210的第二触控区A32则设于显示区A33外。此外，触控按键321～324配置在触控屏幕210的第二触控区A32。

现请参照图2与图3，在睡眠模式中，触控屏幕控制器220并不会传送扫描电压至触控屏幕210，但仍会有一上拉电阻(于图9中将做说明)连接到触控屏幕210上的部份电极。因此，第一触控区A31与第二触控区A32仍会在感测到一接触时，致使部份这些电极产生相应的信号。本实施例是通过判读这些电极所产生的相应信号(也就是触控信号S21)来决定是否唤醒中央处理器230。换言之，当第一触控区A31或第二触控区A32上感测到一接触时，部份这些电极会产生一触控信号S21。微处理单元240的模拟数字转换器241会将触控信号S21转换成触控信息IFM，且微处理单元240会依据触控信息IFM来判断该接触为第一触控区A31或第二触控区A32所感测。若微处理单元240判断出该接触为第二触控区A32所感测，则表示触控按键321～324其中之一按键被按压，因此微处理单元240将输出唤醒信号S22至中央处理器230。

值得注意的是，第一触控区A31与第二触控区A32的划分，也就是触控按键321～324的配置位置，与微处理单元240的判断机制有相对应的关系，故以下将以一电阻式触控屏幕为例来进行解说。

图4示出了电阻式触控屏幕的剖面示意图，图5示出了电阻式触控屏幕的爆炸示意图。请参照图4，电阻式触控屏幕400包括一透明薄膜410、一框架420、一透明玻璃430以及多个间隙子(dot spacer)440。其中，间隙子440配置在透明薄膜410以及透明玻璃430之间，以致使透明薄膜410与透明玻璃430之间形成间隙。再者，框架420配置于透明玻璃430的周围，以将透明薄膜410固定于透明玻璃430上。

此外，如图5所示，电阻式触控屏幕400采用四线式的感应技术，故透明薄膜410的两侧边配置有电极EX+与EX-，且透明玻璃430的两侧边配置有电极EY+与EY-。其中，电极EX+与EX-是沿着Y轴方向设置在透明薄膜410上，电极EY+与EY-则是沿着X轴方向设置在透明玻璃430上，且X轴方向与Y轴方向实质上相互垂直。

一般而言，电阻式触控屏幕400在未被施加压力时，间隙子440会将透明薄膜410与透明玻璃430间隔开来，以使电阻式触控屏幕400的上下两导电层相互绝缘。然而，当手指或是触控笔对透明薄膜410施加压力时，透明薄膜410会与透明玻璃430相互导通而产生电位差。

举例来说，图6示出了电阻式触控屏幕在被按压时的结构示意图，图7示出了电阻式触控屏幕在被按压时的等效电路图。如图6所示，当电阻式触控屏幕400的触控点P被按压时，透明薄膜410与透明玻璃430之间会产生一按压电阻R_Z而相互导通。此外，电阻式触控屏幕400会以触控点P为基准，分别朝向X轴方向与Y轴方向产生电阻R_X+、R_X-、R_Y+与R_Y-。因此，此时电阻式触控屏幕400的等效电路将如图7所示，其中电压V_X与V_Y之间的压差为透明薄膜410与透明玻璃430在相互导通时所产生的电位差。

以下将利用图7所示的电阻式触控屏幕的电路特性，来分别解说触控屏幕控制器220于正常操作模式下的操作机制，以及微处理单元240是如何判定来自电阻式触控屏幕400的信号，以致使中央处理器230可以从睡眠模式切换至正常操作模式。

针对四线式的感应技术而言，其是采取两点可以决定一个位置的方式，来判定触控点P的所在位置。因此，当触控屏幕控制器220切换至正常操作模式时，其会通过扫描电压的施加来测得电压V_X与V_Y。相对地，当触控屏幕控制器220取得电压V_X与V_Y时，其会对电压V_X与V_Y加以计算，并将其转换成触控点P的座标值。

举例来说，图8A与图8B分别示出了电阻式触控屏幕在被施加扫描电压时的等效电路图。在正常操作模式下，首先，如图8A所示的，触控屏幕控制器220会在电极EX+与EX-之间施加扫描电压V_S1，并通过另一侧电极EY+来测得电压V_Y。之后，如图8B所示的，触控屏幕控制器220会在电极EY+与EY-之间施加扫描电压V_S2，并通过电极EX+来测得电压V_X。值得注意的是，触控屏幕控制器220会迅速地交替扫描电压V_S1与V_S2，以将所测得的电压V_X与V_Y立即转换成触控点P的座标值。

另一方面，当触控屏幕控制器220切换至睡眠模式时，其将停止扫描电压V_S1与V_S2的传送。此外，如图9所示，此时的触控屏幕控制器220会传送导通在电极EX+与电极EY-之间的一上拉电压V_PU。其中，触控屏幕控制器220是通过电阻R_PU，来传送上拉电压V_PU给电极EX+。值得注意的是，此时若微处理单元240是电性连接至电极EX-，其将可以测得如式(1)所示的电压V_EX-。

$V_{\mathrm{EX}-}=\frac{R_Z+R_{Y-}}{R_{\mathrm{PU}}+R_{X+}+R_Z+R_{Y-}}\×V_{\mathrm{PU}}---\left(1\right)$

请同时参照图3与图9来看，由于触控按键321～324是沿着X轴方向相互并排，并且靠近触控屏幕400的电极EY-，故当触控按键321～324被按压时，其沿着Y轴方向所的产生电阻R_Y-会比按压触控按键321～324外的区域时小，且按压力量愈大，则R_Z愈小。藉此，微处理单元240会参照式(1)以及按压电阻R_Z与电阻R_Y-的变动，而在其内部设定相应的一预设电压信息。如此一来，当模拟数字转换器241依据撷取信号IN22，而将由第二触控区A32所产生的电压V_EX-(即触控信号S21)转换成触控信息IFM时，微处理单元240会将触控信息IFM与预设电压信息进行比对，并根据比对结果决定是否输出唤醒信号S22。例如：当触控信息IFM经比对后判断出其所对应的电压V_EX-小于、大于或等于一预设电压时，则微处理单元240输出唤醒信号S22。反的，则微处理单元240不输出唤醒信号S22。

另一方面，倘若微处理单元240是电性连接至电极EX+，其将可以测得如式(2)所示的电压V_EX+。

$V_{\mathrm{EX}+}=\frac{R_{X+}+R_Z+R_{Y-}}{R_{\mathrm{PU}}+R_{X+}+R_Z+R_{Y-}}\×V_{\mathrm{PU}}---\left(2\right)$

此时，如同图9所示，受限于触控按键321～324的配置位置，电阻R_Y-会比按压触控按键321～324外的区域时小，且按压力量愈大，则R_Z愈小。因此，微处理单元240会参照式(2)以及按压电阻R_Z、电阻R_X+与R_Y-的变动，而在其内部设定相应的预设电压信息。

换言之，微处理单元240所设定的预设电压信息会随着其所读取的电极以及触控按键的配置位置的不同而有所变动。因此，本领域技术人员可在更动微处理单元所读取的电极或是触控按键的配置位置的情况下，对应地更改微处理单元的预设电压信息，即可致使微处理单元依据来自触控屏幕的信号而决定是否输出唤醒信号。

从另一观点来看，图10示出了依据本发明一实施例的利用触控屏幕将一便携式电子装置由一睡眠模式中唤醒的方法流程图，其中所述便携式电子装置具有一中央处理器、一触控屏幕及一微处理单元，且触控屏幕具有一第一触控区与一第二触控区。参照图10，如步骤S110所示，首先，藉由第一触控区与第二触控区去感测一接触。接着，于步骤S120，当感测到接触时，产生一触控信号，并于步骤S130，藉由微处理单元去依据触控信号判断接触为第一或第二触控区所感测，若判断为第二触控区所感测，则输出一唤醒信号。藉此，如步骤S140所示，将可根据唤醒信号，而将中央处理器由睡眠模式切换至一正常操作模式。此外，如步骤S150所示，于正常操作模式下将传送多个扫描电压至触控屏幕以测得一触控点的座标值，并发送一读取信号来读取触控点的座标值。至于本实施例的检测方法的细部流程，已包含在上述各实施例中，故在此不予赘述。

综上所述，本发明藉由微处理单元来读取触控屏幕的部份电极的信号，以致使微处理单元可依据来自触控屏幕的信号来唤醒于睡眠模式下的中央处理器。藉此，便携式电子装置无需配置实体按键就可正常操作触控屏幕，进而有效地扩展便携式电子装置的屏幕尺寸，并有助于其在微型化的发展。另一方面，由于使用者可直接通过触控屏幕来直接唤醒中央处理器，故可简化触控屏幕在使用上的复杂度。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，因此本发明的保护范围以本发明的权利要求为准。

Claims (12)

1.一种便携式电子装置，包括：

一中央处理器，可操作于一睡眠模式及一正常操作模式；

一显示器，具有一显示区，用以显示信息；

一触控屏幕，迭设于该显示器上，该触控屏幕具有一第一触控区，迭设于该显示器的显示区上、一第二触控区，设于该显示区外、及至少一电极，其中当该中央处理器操作于该睡眠模式，且该第一触控区与该第二触控区其中的一者上感测到一接触时，该至少一电极产生一触控信号；以及

一微处理单元，电性连接至该至少一电极，用以依据该触控信号判断该接触为该第一或该第二触控区所感测，若判断为该第二触控区所感测，则输出一唤醒信号至该中央处理器，以将该中央处理器由该睡眠模式切换至该正常操作模式。

2.如权利要求1所述的便携式电子装置，还包括：

一触控屏幕控制器，电性连接在该触控屏幕与该中央处理器之间，其中当该中央处理器操作于该正常操作模式时，该触控屏幕控制器传送多个扫描电压至该触控屏幕以测得一触控点的座标值，并发送一读取信号使该中央处理器读取该触控点的座标值。

3.如权利要求2所述的便携式电子装置，其中该微处理单元通过I2C(Inter-Integrated Circuit)总线，而将该唤醒信号传送至该中央处理器。

4.如权利要求1所述的便携式电子装置，其中该微处理单元包括：

一模拟数字转换器，电性连接至该至少一电极，用以将该触控信号转换成一触控信息，其中该微处理单元依据该触控信息而判断该接触为该第一或该第二触控区所感测。

5.如权利要求2所述的便携式电子装置，其中该触控屏幕为电阻式触控屏幕，且该至少一电极包括一第一电极、一第二电极、一第三电极及一第四电极，且该触控屏幕包括：

一透明薄膜，其中该第一与该第二电极沿着一第一方向配置在该透明薄膜的两侧边；

一透明玻璃，其中该第三与该第四电极沿着一第二方向配置在该透明玻璃的两侧边；

多个间隙子，配置于该透明薄膜以及该透明玻璃之间；以及

一框架，配置于该透明玻璃的周围，用以将该透明薄膜固定于该透明玻璃上，

其中，该第一方向与该第二方向垂直。

6.如权利要求5所述的便携式电子装置，其中当该中央处理器操作于该睡眠模式时，该触控屏幕控制器传送导通在该第二与该第三电极之间的一上拉电压，且该微处理单元电性连接至该第一或该第二电极。

7.如权利要求6所述的便携式电子装置，其中该触控屏幕还包括沿着该第二方向相互并排的多个触控按键。

8.如权利要求1所述的便携式电子装置，还包括：

一壳体，用以容置该微处理单元、该中央处理器以及该触控屏幕控制器，且该触控屏幕设置在该壳体的一表面上。

9.如权利要求1所述的便携式电子装置，其中该便携式电子装置为PDA手机、智能型手机、卫星导航器或个人数字助理。

10.一种利用触控屏幕将一便携式电子装置由睡眠模式中唤醒的方法，该便携式电子装置具有一中央处理器、一触控屏幕及一微处理单元，该触控屏幕具有一第一触控区与一第二触控区，该方法包括：

藉由该第一触控区与该第二触控区去感测一接触；

当感测到该接触时，产生一触控信号；

藉由该微处理单元去依据该触控信号判断该接触为该第一或该第二触控区所感测，若判断为该第二触控区所感测，则输出一唤醒信号；以及

根据该唤醒信号，将该中央处理器由该睡眠模式切换至一正常操作模式。

11.如权利要求10所述的方法，还包括：

于该正常操作模式下传送多个扫描电压至该触控屏幕以测得一触控点的座标值，并发送一读取信号来读取该触控点的座标值。

12.如权利要求10所述的方法，其中依据该触控信号而输出该唤醒信号的步骤包括：

将该触控信号转换成一触控信息；以及

依据该触控信息而判断该接触为该第一或该第二触控区所感测。

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