CN104111761B - 过滤干扰源的方法及触控感测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种过滤方法及感测装置，公开了一种过滤干扰源的方法，适用于由储存临界间距电容值的触控感测控制器执行，先在多个取样时间点感应外界环境产生环境电容值，再对该多个环境电容值进行平均运算产生平均基准值，再在一侦测时间点产生待比较环境电容值，该侦测时间点等同于该终止时间加上一单位时间，再计算待比较环境电容值与平均基准值间的绝对差值，比较该绝对差值与该临界间距电容值，当待比较环境电容值小于平均基准值，且绝对差值大于临界间距电容值时，则判断待比较环境电容值为一干扰源。本发明可避免射频信号等干扰源造成误触发的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种过滤方法及感测装置，特别是涉及一种过滤干扰源的方法及触控感测装置。
背景技术
目前的一个触控感测装置包含一个触控感测器，及一个与该触控感测器耦接的感测信号处理器，其中，该触控感测器即为一个触控按钮，该触控感测器与该感测信号处理器相配合而用于感应外界环境，并对应外界环境而产生一个环境电容值，当该环境电容值超出一个预设在该感测信号处理器的门槛电容值时，该触控感测装置的一个感测信号处理器便会产生一个通知信号，用以通知该触控感测器被触发。
虽然当安置该触控感测装置的环境稳定，也就是具备正常的温度、湿度，且不受外界干扰源干扰时，该触控感测装置可正常地动作。但是，当该触控感测装置所处的环境有强烈且不稳定干扰源，例如，静电、手机或无线电发射器的射频信号时，将使得该环境电容值极不稳定并产生剧烈地上下起伏振荡，造成该环境电容值极易超出该预设在该感测信号处理器的门槛电容值，导致该感测信号处理器误判该干扰源为来自触摸或接近该触控感测器所产生的触控信号，产生该感测信号处理器发出错误的通知信号的问题，严重的话还会造成耦接该触控感测装置的一个主控元件死机的问题。
针对此，一般降低该干扰源造成该触控感测装置发出错误通知信号问题的解决方法是从硬件设备及机构设计改良：若从硬件设备改良，主要的方式是增加该触控感测装置的一电路板的接地铜箔面积，利用快速地导引干扰源接地的原理，将该干扰源自该触控感测装置导引至外界；若从机构设计改良，主要的方式是强化一个容置该触控感测装置的壳体的密着度，用以避免该干扰源穿经该壳体的空隙而干扰该触控感测装置，其次，也可进一步地利用抗射频信号及静电干扰的材料制成该模具。
发明人发现，纵然上述从硬件设备及机构设计降低该触控感测装置的干扰源的方法可产生一定的功效，然而，却又产生其他问题：例如，该电路板无法根据干扰源的强弱及持续时间的长度无限制的增加其接地面积；而改变该壳体外观设计，更会造成外观美感不佳。再者，无论自硬件设备或机构设计降低干扰源的问题，都大幅提高该触控感测装置的成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种避免误触发一触控感测装置的过滤干扰源的方法。
此外，本发明的另一目的在于提供一种避免误触发的触控感测装置。
本发明的过滤干扰源的方法，适用于由一个储存一个临界间距电容值的触控感测控制器执行，该过滤干扰源的方法包含以下步骤：(A)利用一个感测信号处理器在多个取样时间点感应外界环境，且在每一取样时间点产生一个对应外界环境的环境电容值，来得到多个环境电容值，并予以储存，其中，该取样时间点从一个起始时间开始，每隔一个单位时间等差递增至一个终止时间结束；(B)利用该感测信号处理器对该多个环境电容值进行平均运算，产生一个平均基准值；(C)利用该感测信号处理器在一个侦测时间点感应外界环境并产生一个对应外界环境的待比较环境电容值，该侦测时间点等同于该终止时间加上一个单位时间；(D)利用该触控感测控制器计算该待比较环境电容值与该平均基准值间的一个绝对差值；(E)利用该触控感测控制器比较该绝对差值与该临界间距电容值，当该待比较环境电容值小于该平均基准值，且该绝对差值大于该临界间距电容值时，则判断该待比较环境电容值为一个干扰源，相反地，则进到步骤(F)；(F)利用该感测信号处理器将该起始时间增加一个单位时间，且将该终止时间增加一个单位时间，并回到步骤(A)。
较佳地，本发明过滤干扰源的方法还包含一个步骤(G)，在判断该待比较环境电容值为该干扰源后进行，该步骤(G)包括：(g1)利用该感测信号处理器在一个再受测时间点感应外界环境并产生一个对应外界环境的再受测环境电容值，该再受测时间点等同于该终止时间加上两个单位时间；(g2)利用该触控感测控制器计算该再受测环境电容值与该平均基准值间的一个再受测绝对差值；(g3)利用该触控感测控制器比较该再受测绝对差值与该临界间距电容值，该再受测环境电容值小于该平均基准值，且该再受测绝对差值大于该临界间距电容值时，判断该再受测环境电容值为该干扰源，进到一个子步骤(g4)，相反地，为该非干扰源，进到一个子步骤(g8)；(g4)利用该触控感测控制器累计该干扰源的发生数量s1；(g5)利用该触控感测控制器对该干扰源的发生数量s1进行比较是否不小于20，当该干扰源的发生数量s1不小于20，进到一子步骤(g6)，相反地，进到一子步骤(g7)；(g6)利用该感测信号处理器对该起始时间增加最多s1个单位时间，且该终止时间增加最多s1个单位时间，回到步骤(A)；(g7)利用该感测信号处理器对终止时间增加一个单位时间，并回到该子步骤(g1)；及(g8)利用该触控感测控制器累计该非干扰源的发生数量s2；(g9)利用该感测信号处理器对该非干扰源的发生数量s2进行比较是否不小于20，当该非干扰源的发生数量s2不小于20，进到一个子步骤(g10)，相反地，进到一个子步骤(g11)；(g10)利用该感测信号处理器对该起始时间增加最多s2个单位时间，且该终止时间增加最多s2个单位时间，回到步骤(A)；及(g11)利用该感测信号处理器对终止时间增加一个单位时间，并回到该子步骤(g1)。
较佳地，本发明过滤干扰源的方法的该步骤(A)、该步骤(C)及该步骤(F)的单位时间大于50ns，且不大于20ms。
较佳地，本发明过滤干扰源的方法的该子步骤(g1)、子步骤(g6)、子步骤(g7)，及子步骤(g11)的单位时间大于50ns，且不大于20ms。
本发明的触控感测装置，包含：一块电路板，包括一个触控感测器，感应外界环境而产生电容值变化；一个感测信号处理器，设置于该电路板；及一个触控感测控制器，耦接该感测信号处理器，储存一个临界间距电容值；其中，该感测信号处理器在多个取样时间点感应外界环境，且在每一取样时间点产生一个对应外界环境的环境电容值，来得到多个环境电容值，并予以储存，其中，该取样时间点从一个起始时间开始，每隔一单位时间等差递增至一个终止时间结束，再利用该感测信号处理器对该多个环境电容值进行平均运算，产生一个平均基准值，再利用该感测信号处理器在一个侦测时间点感应外界环境并产生一个对应外界环境的待比较环境电容值，该侦测时间点等同于该终止时间加上一个单位时间，再利用该触控感测控制器计算该待比较环境电容值与该平均基准值间的一个绝对差值，再利用该触控感测控制器比较该绝对差值与该临界间距电容值，当该待比较环境电容值小于该平均基准值，且该绝对差值大于该临界间距电容值时，则判断该待比较环境电容值为一个干扰源，相反地，则利用该感测信号处理器将该起始时间增加一个单位时间，且将该终止时间增加一个单位时间，并回复至该感测信号处理器在这些从该起始时间开始至该终止时间结束得到多个环境电容值。
较佳地，本发明触控感测装置的该单位时间大于50ns，且不大于20ms。
较佳地，本发明触控感测装置的该感测信号处理器包括至少一个与该电路板耦接的电容感测接口，及一个感测信号转换引擎。
较佳地，本发明触控感测装置的该电路板包括：一块绝缘基板，具有一个第一表面，及一个相反于该第一表面的第二表面；至少一个电容感测电极，形成在该第一表面；及一个接地铜箔，形成在该第二表面，该接地铜箔对应至该第一表面的位置，是形成有该电容感测电极，该电容感测电极与该接地铜箔共同界定该触控感测器。
较佳地，本发明触控感测装置的该电路板还包括一个近场感测电极，及一个形成在该第二表面且与该近场感测电极电连接的次近场感测电极，该近场感测电极形成在该第一表面，且与该电容感测电极间隔，且该接地铜箔对应至该第一表面的位置与该近场感测电极间隔，该感测信号处理器还包括一个电连接该近场感测电极的近场感测接口，该次近场感测电极对应至该第一表面的位置，是形成有该近场感测电极。
较佳地，本发明触控感测装置还包含多数个设置在该电路板的发光二极管灯，且每一电容感测电极至少对应一个发光二极管灯，该感测信号处理器还包括多个发光二极管接口，每一发光二极管接口各自电连接于所对应的发光二极管灯。
本发明的有益效果在于：过滤静电及射频等噪声，解决误触发的问题，并在直接倚靠的导电物体移除后可重新校正平均基准值，进而维持正常触发，
附图说明
图1是说明本发明触控感测装置的一第一较佳实施例的基板的第一表面的一俯视示意图；
图2是说明该第一较佳实施例的基板的第二表面的一俯视示意图；
图3是说明本发明触控感测装置的第一较佳实施例的一方块图；
图4～5是说明本发明过滤干扰源的方法的一流程图；
图6是说明本发明触控感测装置的一第二较佳实施例的基板的第一表面的一俯视示意图；
图7是说明该第二较佳实施例的基板的第二表面的一俯视示意图；
图8是说明本发明触控感测装置的第二较佳实施例的一方块图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：
参阅图1至图3，本发明触控感测装置的一第一较佳实施例包含一块电路板11，及一感测信号处理器12。
该电路板11包括一块绝缘基板112、多个电容感测电极113，及一个接地铜箔115。
该绝缘基板112具有一个第一表面117，及一个与该第一表面117相反的第二表面118。该电容感测电极113形成在该第一表面117，该接地铜箔115形成在该第二表面118，且该接地铜箔115对应至该第一表面117的位置，是设置有这些电容感测电极113，使得这些电容感测电极113及该接地铜箔115共同界定多个触控感测器。在该第一较佳实施例中，该绝缘基板112实质成长方形，但不以长方形为限，也可视需求而为三角形、圆形，或多边形等。较佳地，该基板的厚度不小于1mm。其中，每一电容感测电极113、位于该电容感测电极113下方的绝缘基板112，及对应该电容感测电极113的接地铜箔115相配合的等效电路为一个触控感测器，且该触控感测器为一个电容。
该感测信号处理器12设置在该绝缘基板112的第二表面118，并包括多数支电容感测接口121，及单一个感测信号转换引擎124。这些电容感测接口121分别电连接这些电容感测电极113。该感测信号转换引擎124电连接于这些电容感测接口121，以侦测来自这些电容感测电极113的电容值变化，以决定是否输出一个通知被触控信号，该通知被触控信号指示该电容感测电极113被触摸，该感测信号转换引擎124对应至该第一表面117的位置，是与这些电容感测电极113间隔。
该感测信号处理器12还包含多数支连接接口，这些连接接口用于传送及接受电能及电信号，例如VDD、GND、SDA，及SCLK…等。而在该第一较佳实施例中，该感测信号处理器12为一个触控感测处理晶片。
一触控感测控制器13的电能与一电信号(也就是通过固件程序而存在于该外界的主晶片的电信号)传送至该感测信号处理器12，并在该感测信号处理器12写入一组电信号的初始值。其中，该触控感测控制器13是用于控制USB装置的单晶片、用于控制固态硬盘装置的单晶片，或用于控制荧幕缩放的单晶片…等，在业界也以“主控晶片”统称。
当一个被感测物(例如手指)触摸其中一个电容感测电极113时，该电容感测电极113的环境电容值产生变化，并通过对应的电容感测接口121传送至该感测信号转换引擎124，该触控感测控制器13收集该环境电容值并判断其较该一个平均基准值而言，其间的绝对差值大于一个临界间距电容值后，输出一个通知信号，该通知被触控信号指示该电容感测电极113被感应。
配合参阅图4及图5，需注意的是，在图式中的节点a、b、c是流程图的连续节点。
以下将详述本发明该触控感测装置的该感测信号处理器12及触控感测控制器13如何收集及判断来自该电容感测电极113的环境电容值的变化为受干扰所产生的噪声，或是实际来自被感测物的触控信号。
该触控感测控制器13储存该临界间距电容值，该临界间距电容值的定义为该感测信号处理器12输出一个通知被触控信号时，所应对的一个环境电容值与该平均基准值间的最低改变量的0.5倍。
首先，进行一个步骤21，利用该感测信号处理器12的一个感测信号转换引擎124在多个取样时间点感应外界环境，且在每一取样时间点产生一个对应外界的环境电容值，而得到多个环境电容值，并予以储存，其中，该取样时间点从一个起始时间开始，每隔一个单位时间等差递增至一个终止时间结束。
其中，该感测信号处理器12所感应的外界环境，指的是对于与该感测信号处理器12耦接的该电路板11的该电容感测电极113具有感测的能力。经感测及运算而产生一个来自该电容感测电极113的电容值。
在该第一较佳实施例中，该单位时间大于50ns，且不大于20ms，且该终止时间与该起始时间的时间间距为25ms至500ms。据此计算需收集的取样时间点的数量。
接着，进行一个步骤22，利用该感测信号处理器12的该感测信号转换引擎124对该多个环境电容值进行平均运算，产生一平均基准值。
再来，进行一个步骤23，利用该感测信号处理器12的该感测信号转换引擎124在一个侦测时间点感应外界环境，并产生一个对应外界环境的待比较环境电容值，该侦测时间点等同于该终止时间加上一个单位时间。其中，该单位时间大于50ns，且不大于20ms。
继续，进行一个步骤24，利用该触控感测控制器13计算该待比较环境电容值与该平均基准值间的一个绝对差值。
接着，进行一个步骤25，利用该触控感测控制器13比较该绝对差值与该临界间距电容值，当该待比较环境电容值小于该平均基准值，且该绝对差值大于该临界间距电容值时，则判断该待比较环境电容值为一个干扰源，进到一个步骤27；相反地，则进到一个步骤26。
该步骤26是利用该感测信号处理器12的该感测信号转换引擎124将该起始时间增加一个单位时间，且将该终止时间增加一个单位时间，并回到该步骤21，其中，该单位时间大于50ns，且不大于20ms。
该步骤27是在判断该待比较环境电容值为该干扰源后进行，该步骤27包括以下子步骤271至子步骤281：
首先，进行一个子步骤271，利用该感测信号处理器12的该感测信号转换引擎124在一个再受测时间点感应外界环境并产生一个对应外界环境的再受测环境电容值，其中，该再受测时间点等同于该终止时间加两个单位时间，也就是大于该侦测时间点。其中，该单位时间大于50ns，且不大于20ms。
接着，进行一个子步骤272，利用该触控感测控制器13计算该再受测环境电容值与该平均基准值间的一个再受测绝对差值。
继续，进行一个子步骤273，利用该触控感测控制器13比较该再受测绝对差值与该临界间距电容值，当该再受测环境电容值小于该平均基准值，且该再受测绝对差值大于该临界间距电容值时，判断该再受测环境电容值为该干扰源，进到一个子步骤274，相反地，该再受测环境电容值为该非干扰源，进到一个子步骤278。
判断该再受测环境电容值为该干扰源而进到该子步骤274，该子步骤274利用该触控感测控制器13累计该干扰源的发生数量s1，并将该非干扰源的发生数量s1设定为0。
接着，进行一个子步骤275，利用该触控感测控制器13对该干扰源的发生数量s1进行比较是否不小于20，当该干扰源的发生数量s1不小于20时，进到一个子步骤276，相反地，进到一个子步骤277。
当该子步骤275判断该干扰源的发生数量s1不小于20时，该子步骤277利用该感测信号处理器12的该感测信号转换引擎124对该起始时间增加最多s1个单位时间，且该终止时间增加最多s1个单位时间，回到步骤21。
当该子步骤275判断该干扰源的发生数量s1小于20时，该子步骤276是利用该感测信号处理器12的该感测信号转换引擎124对该终止时间增加一个单位时间，并回到该子步骤271。其中，该单位时间大于50ns，且不大于20ms。
判断该再受测环境电容值为该非干扰源而进到该子步骤278，该子步骤278利用该触控感测控制器13累计该非干扰源的发生数量s2，并将该干扰源的发生数量s2设定为0。
接着，进行一个子步骤279，利用该触控感测控制器13对该非干扰源的发生数量s2进行比较是否不小于20，当该非干扰源的发生数量s2不小于20时，进到一个子步骤281，相反地，进到一个子步骤280。
当该非干扰源的发生数量s2不小于20时，该子步骤281利用该感测信号处理器12对该起始时间增加最多s2个单位时间，而后回到步骤21。
当该非干扰源的发生数量s2小于20时，该子步骤280利用该感测信号处理器12对该终止时间增加一个单位时间，并回到该子步骤271。其中，该单位时间大于50ns，且不大于20ms。
本发明利用下述原理：静电释放能量、外界射频噪声、外界环境的温度或湿度突变所形成的干扰源的影响，将导致该待比较环境电容值以该平均基准值为振荡中心，快速且剧烈地振荡，也就是所侦测的该待比较环境电容值会振荡以致于其会远小于该平均基准值，不同于该被感测物仅会大于该平均基准值至少一个临界间距电容值。
据此，本发明过滤干扰源的方法的该步骤21至步骤26，可以透过“干扰源所形成的待比较环境电容值小于该平均基准值一临界间距电容值”的特性，而判断该待比较环境电容值是否为干扰源。当该待比较环境电容为非干扰源时，才能回到步骤21，并持续进行取样及产生平均基准值，进而将这些环境电容值相连而形成一条平均基准线，否则无法回复至该步骤21，而停止产生平均基准值。
除此之外，自该步骤27的子步骤271至281还可以进一步达成下述功效：当该干扰源并非静电释放能量、外界射频噪声、外界环境的温度或湿度突变，而是一非受测物，在计算该平均基准值前就持续误放置在该第一较佳实例触控感测装置上；例如，有一手指在该第一较佳实施例触控感测装置在该过滤干扰源的方式动作前便持续误放置在其上，并使该触控感测装置开始动作。当该手指移开时，该步骤27连续产生该干扰源的发生数量s1判断该待比较环境电容值及再受测环境电容值并非射频噪声，而是非受干扰的环境电容值，便会回复至该步骤21，并重新取得一个新的平均基准值。从而判断该待比较环境电容值的来源为导电物体直接倚靠在该触控感测器上。
再者，自该步骤27的子步骤271至281还可以通过持续累积的非干扰源的发生数量s2，判断静电释放能量、外界射频噪声、外界环境的温度或湿度突变所形成的干扰源已远离该第一较佳实施例触控感测装置，而可重新再取得一个新的平均基准值。从而重新自停止回复至计算一个新的平均基准值。
特别还需说明的是，对装置而言，该电路板11也可仅包括一个电容感测电极113，且该感测信号处理器12具有一个对应该电容感测电极113的电容感测接口121，仍可通过该电容感测电极113被触摸时的电容变化值传送至该感测信号转换引擎124。
参阅图6至图8，本发明触控感测装置的一第二较佳实施例与该第一较佳实施例相似，其不同处在于该第二较佳实施例还包含多数个设置在该电路板11的发光二极管灯14，且每一电容感测电极113至少对应一个发光二极管灯14，该感测信号处理器还包括多个发光二极管接口123，每一发光二极管接口123各自电连接于所对应的发光二极管灯14；再者，该电路板11还包括一个近场感测电极114，及一个形成在该第二表面118且与该近场感测电极114电连接的次近场感测电极116，该近场感测电极114形成在该第一表面117，且与该电容感测电极113间隔，且该接地铜箔115对应至该第一表面117的位置与该近场感测电极114间隔，该感测信号处理器12还包括一电连接该近场感测电极114的近场感测接口122，该次近场感测电极116对应至该第一表面117的位置，是形成有该近场感测电极114。
该触控感测控制器的电能与电信号(也就是通过固件程序而存在于该触控感测控制器的电信号)经由该界面连接器15传送电能至该感测信号处理器12，并在该感测信号处理器12写入一组电信号的初始值，且该被感测物(例如手指，或测试铜棒)邻靠近该近场感测电极114的上方且为该近场感测电极114可侦测的距离时，该近场感测电极114上方的电力线产生变化而形成一非触控的回馈电信号，并通过该近场感测接口122传送至该感测信号转换引擎124，该感测信号转换引擎124侦测到来自该近场感测电极114的非触控的回馈电信号且判断其大于一近场感测临界值后，输出一个被接近通知信号至该触控感测控制器，该被接近通知信号指示该近场感测电极114被感应，该触控感测控制器接受该被接近通知信号后再驱动这些发光二极管灯14发光的相关执行程序的信号经该界面连接器15至该感测信号处理器12，既而驱动这些发光二极管灯14发光。
该第二较佳实施例的近场感测电极114及该次近场感测电极116供该触控感测装置除了经触摸而感应产生被触摸通知信号外，还经该被感测物的接近而感应产生被接近通知信号，既而供这些发光二极管灯14发光。
特别地，该第一较佳实施例与该第二较佳实施例还可包含一个覆盖在该电路板11上方的覆盖板(图未示出)，及一粘着剂。该覆盖板为绝缘材料，且与该电路板11间借由该粘着剂连结，该粘着剂选自绝缘粘着材，例如双面胶带，该覆盖板可为玻璃或塑胶。
[具体例]
该电路板为两层式印刷电路板，且大概成长方形，其长度为130mm，宽度为12mm，该绝缘基板的厚度为1.6mm。
6个电容感测电极及一个近场感测电极形成于该绝缘基板的第一表面。该近场感测电极的宽度为1.5mm，该近场感测电极整体成侧倒的“U”字型。该近场感测电极可侦测的范围为1-10cm，且具体视该被感测物的尺寸而定。
该接地铜箔及该次近场感测电极形成在该基板的第二表面。
这些发光二极管灯分别对应位于这些电容感测电极中，且这些出光面与该第一表面同向，该具体例共有7个发光二极管灯，其中6个波长范围相同的发光二极管灯分别对应地设置在这些电容感测电极，其余1个波长范围与该6个发光二极管灯的波长相异的发光二极管灯设置在最侧边的电容感测电极中。也就是说，最侧边的电容感测电极中有2个发光二极管灯。
该界面连接器为I2C总线，设置在该电路板的一侧。
该感测信号处理器为一按键信号处理晶片(型号：SB3584)，共有25个接口(port)。该按键信号处理晶片内建暂存器，可记录电信号及一般连接接口(GPIO)的功能设定。该感测晶片共有13支感测接口、11支连接接口，及一支中断接口，该中断埠透过I2C总线传送电信号至外界的主晶片，这些感测接口分别用以连接该近场感测电极(即近场感测接口)、这些6个电容感测电极(即电容感测接口)，及其中6个发光二极管灯(即发光二极管接口)。其余10个接口则分别连接剩余的一个发光二极管灯，及调整感测度所需的形成在该第二表面的电阻、并联电容、稳压电容，且电连接于该I2C总线以传送及接受电能及资料信号。
当这些感测接口侦测到电信号改变而有事件发生时，中断接口从高电位转换至低电位以通知主晶片，而主晶片通过读取该感测晶片的暂存器而得知哪个电极被触发，进而执行相关程序。
该触控感测控制器内嵌微控制器，耦接该感测信号处理器，并传送电源信号至该感测信号处理器。特别地，写入一固件程序以过滤包括射频信号及导体物直接倚靠在该触控感测器上的干扰源。该触控感测控制器设定一临界间距电容值。
[具体例的动作过程]
当触控感测控制器通电而开启后，透过I2C总线传送电能至按键信号处理晶片，同时透过I2C总线将主晶片开启时的初始值写入按键信号处理晶片的暂存器内，以启动这些电容感测电极与近场感测电极接受感测，同时完成GPIO的参数设定而可在接受电信号时驱动这些发光二极管灯。
当一被感测物位于该近场感测电极及该次近场感测电极配合形成的感测范围时，按键信号处理晶片的感测信号转换引擎发出一中断信号(INT)传送至触控感测控制器，该触控感测控制器被通知来自近场感测的电信号时，该触控感测控制器启动同时供这些发光二极管灯同时发出相关执行程序指令，并通过I2C总线传送至该按键信号处理晶片的暂存器，再依照已储存在暂存器的程序同时驱动这些发光二极管灯发光；当被感测物远离该近场感测电极及该次近场感测电极配合形成的感测范围，这些发光二极管灯关闭。
当该被感测物触压其中一个电容感测电极时，该感测信号转换引擎再发出下一个中断信号(INT)传送至该触控感测控制器，而该触控感测控制器除了通过I2C总线清除按键信号处理晶片的悬挂标志位，让中断接口从低电位重回至高电位外，还读取该按键信号处理晶片的暂存器中“该电容感测电极被触压的状态”的电信号，便可得知哪个电容感测电极被触控；接着，再驱动单一个发光二极管灯的相关执行程序指令至该按键信号处理晶片的暂存器，再依照已储存在暂存器的程序启动对应被触压的电容感测电极的发光二极管灯。
[具体例的过滤干扰源的过程]
该感测信号处理器的感测信号转换引擎在多个取样时间点感应外界环境，且在每一取样时间点产生一个对应外界环境的环境电容值，来得到多个环境电容值，并予以储存，其中，该取样时间点自一起始时间开始，每隔166ns等差递增至一终止时间结束，共持续侦测20ms以上；再对这些环境电容值进行平均运算，产生一平均基准值；而后，在一侦测时间点感应外界环境并产生一对应外界环境的待比较环境电容值，该侦测时间点等同于该终止时间加上一单位时间，该单位时间为166ns。
该触控感测控制器通过写入其中的固件程序，每隔不小于166ns的预定时间计算该待比较环境电容值与该平均基准值间的一绝对差值，在该具体例中，其预定时间是20ms，再比较该绝对差值与该临界间距电容值，当该待比较环境电容值小于该平均基准值，且该绝对差值大于该临界间距电容值时，则判断该待比较环境电容值为一干扰源。
当判断该待比较环境电容值为干扰源时，该感测信号处理器在一再受测时间点感应外界环境并产生一对应外界环境的再受测环境电容值，该再受测时间点等同于该终止时间加上两个单位时间，也就是在该待比较环境电容值后再侦测得到一再受测环境电容值，再利用该触控感测控制器计算该再受测环境电容值与该平均基准值间的一再受测绝对差值。当该再受测环境电容值小于该平均基准值，且该再受测绝对差值大于该临界间距电容值时，判断该再受测环境电容值仍为该干扰源，并累计该干扰源的发生数量；当该干扰源的发生数量不小于20，也就是该干扰源连续发生超过300ms时，表示该干扰源应为原直接倚靠的导体被移离，而回复至正常的环境电容值，故再侦测及计算后得到一个新的平均基准值。
当判断该待比较环境电容值为干扰源时，并经重复侦测得到不小于20个非为干扰源的再受测环境电容值时，表示为该干扰源的待比较环境电容值为射频噪声，或是静电所造成的异常感应。且该干扰源已不存在，而回复至正常的环境电容值，故再侦测及计算后得到一个新的平均基准值。
相反地，当这些再受测环境电容值尚无法累积至不小于20个干扰源发生数量，或不小于20个非干扰源发生数量时，表示再受测环境电容值尚未稳定，仍受外界噪声影响，必须持续受测，且无法重新取样并计算新的平均基准值。
综上所述，本发明通过设定在该触控感测控制器的过滤干扰源的方法，配合该感测信号处理器，可过滤静电及射频等噪声，解决误触发的问题，并于直接倚靠的导电物体移除后重新校正平均基准值，进而维持正常触发，并避免无法触发，确实能达成本发明的目的。
Claims (10)
1.一种过滤干扰源的方法，适用于由一个储存一个临界间距电容值的触控感测控制器执行，其特征在于，所述过滤干扰源的方法包含以下步骤：
(A)利用一个感测信号处理器在多个取样时间点感应外界环境，且在每一取样时间点产生一个对应外界环境的环境电容值，来得到多个环境电容值，并予以储存，其中，所述取样时间点从一起始时间开始，每隔一个单位时间等差递增至一终止时间结束；
(B)利用所述感测信号处理器对所述多个环境电容值进行平均运算，产生一个平均基准值；
(C)利用所述感测信号处理器在一个侦测时间点感应外界环境并产生一个对应外界环境的待比较环境电容值，所述侦测时间点等同于所述终止时间加上一个单位时间；
(D)利用所述触控感测控制器计算所述待比较环境电容值与所述平均基准值间的一个绝对差值；
(E)利用所述触控感测控制器比较所述绝对差值与所述临界间距电容值，当所述待比较环境电容值小于所述平均基准值，且所述绝对差值大于所述临界间距电容值时，则判断所述待比较环境电容值为一个干扰源，相反地，则进到步骤(F)；
(F)利用所述感测信号处理器将所述起始时间增加一个单位时间，且将所述终止时间增加一个单位时间，并回到步骤(A)。
2.如权利要求1所述的过滤干扰源的方法，其特征在于，所述过滤干扰源的方法还包含一个步骤(G)，在判断所述待比较环境电容值为所述干扰源后进行，所述步骤(G)包括：
(g1)利用所述感测信号处理器在一个再受测时间点感应外界环境并产生一个对应外界环境的再受测环境电容值，所述再受测时间点等同于所述终止时间加上两个单位时间；
(g2)利用所述触控感测控制器计算所述再受测环境电容值与所述平均基准值间的一个再受测绝对差值；
(g3)利用所述触控感测控制器比较所述再受测绝对差值与所述临界间距电容值，当所述再受测环境电容值小于所述平均基准值，且所述再受测绝对差值大于所述临界间距电容值时，判断所述再受测环境电容值为所述干扰源，进到一个子步骤(g4)，相反地，为一个非干扰源，进到一个子步骤(g8)；
(g4)利用所述触控感测控制器累计所述干扰源的发生数量s1；
(g5)利用所述触控感测控制器对所述干扰源的发生数量s1进行比较是否不小于20，当所述干扰源的发生数量s1不小于20，进到一个子步骤(g6)，相反地，进到一个子步骤(g7)；
(g6)利用所述感测信号处理器对所述起始时间增加最多s1个单位时间，且所述终止时间增加最多s1个单位时间，回到步骤(A)；
(g7)利用所述感测信号处理器对所述终止时间增加一个单位时间，并回到所述子步骤(g1)；及
(g8)利用所述触控感测控制器累计所述非干扰源的发生数量s2；
(g9)利用所述感测信号处理器对所述非干扰源的发生数量s2进行比较是否不小于20，当所述非干扰源的发生数量s2不小于20，进到一个子步骤(g10)，相反地，进到一个子步骤(g11)；
(g10)利用所述感测信号处理器对所述起始时间增加最多s2个单位时间，且所述终止时间增加最多s2个单位时间，回到步骤(A)；及
(g11)利用所述感测信号处理器对所述终止时间增加一个单位时间，并回到所述子步骤(g1)。
3.如权利要求1所述的过滤干扰源的方法，其特征在于：所述步骤(A)、所述步骤(C)及所述步骤(F)的单位时间大于50ns，且不大于20ms。
4.如权利要求2所述的过滤干扰源的方法，其特征在于：所述子步骤(g1)、子步骤(g6)、子步骤(g7)，及子步骤(g11)的单位时间大于50ns，且不大于20ms。
5.一种触控感测装置，其特征在于，所述触控感测装置包含：
一块电路板，包括一个触控感测器，感应外界环境而产生电容值变化；
一个感测信号处理器，设置在所述电路板；及
一个触控感测控制器，耦接所述感测信号处理器，储存一个临界间距电容值；
其中，所述感测信号处理器在多个取样时间点感应外界环境，且在每一个取样时间点产生一个对应外界环境的环境电容值，来得到多个环境电容值，并予以储存，其中，所述取样时间点从一个起始时间开始，每隔一个单位时间等差递增至一个终止时间结束，再利用所述感测信号处理器对所述多个环境电容值进行平均运算，产生一个平均基准值，再利用所述感测信号处理器在一个侦测时间点感应外界环境并产生一个对应外界环境的待比较环境电容值，所述侦测时间点等同于所述终止时间加上一个单位时间，再利用所述触控感测控制器计算所述待比较环境电容值与所述平均基准值间的一个绝对差值，再利用所述触控感测控制器比较所述绝对差值与所述临界间距电容值，当所述待比较环境电容值小于所述平均基准值，且所述绝对差值大于所述临界间距电容值时，则判断所述待比较环境电容值为一个干扰源，相反地，则利用所述感测信号处理器将所述起始时间增加一个单位时间，且将所述终止时间增加一个单位时间，并回复至所述感测信号处理器在这些从所述起始时间开始至所述终止时间结束得到多个环境电容值。
6.如权利要求5所述的触控感测装置，其特征在于：所述单位时间大于50ns，且不大于20ms。
7.如权利要求5所述的触控感测装置，其特征在于：所述感测信号处理器包括至少一个与所述电路板耦接的电容感测接口，及一个感测信号转换引擎。
8.如权利要求7所述的触控感测装置，其特征在于：所述电路板包括：
一块绝缘基板，具有一个第一表面，及一个相反于所述第一表面的第二表面；
至少一个电容感测电极，形成在所述第一表面；及
一个接地铜箔，形成在所述第二表面，所述接地铜箔对应至所述第一表面的位置，是形成有所述电容感测电极，所述电容感测电极与所述接地铜箔共同界定所述触控感测器。
9.如权利要求8所述的触控感测装置，其特征在于：所述电路板还包括一个近场感测电极，及一个形成在所述第二表面且与所述近场感测电极电连接的次近场感测电极，所述近场感测电极形成在所述第一表面，且与所述电容感测电极间隔，且所述接地铜箔对应至所述第一表面的位置与所述近场感测电极间隔，所述感测信号处理器还包括一个电连接所述近场感测电极的近场感测接口，所述次近场感测电极对应至所述第一表面的位置，是形成有所述近场感测电极。
10.如权利要求9所述的触控感测装置，其特征在于：还包含多数个设置在所述电路板的发光二极管灯，且每一电容感测电极至少对应一个发光二极管灯，所述感测信号处理器还包括多个发光二极管接口，每一发光二极管接口各自电连接于所对应的发光二极管灯。
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Families Citing this family (9)
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|---|---|---|---|---|
| TW201415333A (zh) * | 2012-10-05 | 2014-04-16 | Ene Technology Inc | 觸控感測裝置及電路板 |
| TWI478034B (zh) * | 2012-10-17 | 2015-03-21 | Sentelic Technology Co Ltd | 按鍵觸發方法 |
| CN104716944B (zh) * | 2015-03-30 | 2018-09-11 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 触摸按键的触发判断方法及家用电器 |
| JP6416691B2 (ja) * | 2015-05-14 | 2018-10-31 | アルプス電気株式会社 | 入力装置及び入力装置の動作方法 |
| US10152162B1 (en) | 2015-05-15 | 2018-12-11 | Apple Inc. | Method of optimizing touch detection |
| US20170046005A1 (en) * | 2015-08-12 | 2017-02-16 | Cirque Corporation | Avoiding noise when using multiple capacitive measuring integrated circuits |
| US10592027B2 (en) | 2017-09-11 | 2020-03-17 | Apple Inc. | State-based touch threshold |
| KR102420251B1 (ko) * | 2018-02-20 | 2022-07-14 | 삼성전자 주식회사 | 전자장치 및 전자장치의 사용상태에 기반한 외부 전자장치의 제어방법 |
| CN113050830B (zh) * | 2021-03-16 | 2023-03-14 | 上海商米科技集团股份有限公司 | 一种Android台式收银设备触摸屏抗干扰的处理方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101681202A (zh) * | 2008-04-01 | 2010-03-24 | 罗姆股份有限公司 | 静电传感器 |
| CN102736803A (zh) * | 2011-04-08 | 2012-10-17 | 义隆电子股份有限公司 | 改善环境影响的电容式触控板及其感测方法 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011022744A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Sanyo Electric Co Ltd | 静電容量型タッチセンサ用の信号処理回路 |
| US8542202B2 (en) * | 2009-12-31 | 2013-09-24 | Motorola Mobility Llc | Electronic device and method for determining a touch input applied to a capacitive touch panel system incorporated therein |
| TWI439909B (zh) * | 2010-09-30 | 2014-06-01 | Tpk Touch Solutions Inc | Baseline Value Setting and Calibration Method of Capacitive Touch Panel Capacitor |
| JP4955116B1 (ja) * | 2010-12-28 | 2012-06-20 | シャープ株式会社 | タッチパネルシステムおよび電子機器 |
| EP2681643B1 (en) * | 2011-03-02 | 2022-01-19 | Microsoft Technology Licensing, LLC | Reduction of noise in touch sensors |
| CN102707821B (zh) * | 2011-03-28 | 2015-04-22 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 触摸检测装置的降噪处理方法及系统 |
| JP2012216028A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Minebea Co Ltd | 電子機器用の入力装置及び入力方法 |
| US20120293447A1 (en) * | 2011-05-17 | 2012-11-22 | Victor Phay Kok Heng | Circuits and Methods for Differentiating User Input from Unwanted Matter on a Touch Screen |
| TW201322070A (zh) * | 2011-11-21 | 2013-06-01 | Novatek Microelectronics Corp | 雜訊過濾方法 |
| CN103988152A (zh) * | 2011-12-09 | 2014-08-13 | 德克萨斯仪器股份有限公司 | 用于触摸面板感应和指示的系统和方法 |
| US9727159B2 (en) * | 2012-01-03 | 2017-08-08 | Vadim Konradi | Controller and method for controlling a capacitive touch screen or the like |
| TWI476667B (zh) * | 2012-03-26 | 2015-03-11 | Elan Microelectronics Corp | 改善電容式觸控裝置之可信度的感測裝置及方法 |
| JP5250135B1 (ja) * | 2012-04-26 | 2013-07-31 | シャープ株式会社 | タッチパネルシステム、電子情報機器及び指示体位置検出方法 |
| US9568526B2 (en) * | 2012-09-13 | 2017-02-14 | Microchip Technology Incorporated | Noise detection and correction routines |
| US8692802B1 (en) * | 2013-07-30 | 2014-04-08 | Cypress Semiconductor Corporation | Method and apparatus for calculating coordinates with high noise immunity in touch applications |
-
2013
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101681202A (zh) * | 2008-04-01 | 2010-03-24 | 罗姆股份有限公司 | 静电传感器 |
| CN102736803A (zh) * | 2011-04-08 | 2012-10-17 | 义隆电子股份有限公司 | 改善环境影响的电容式触控板及其感测方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |