CN105589612A - 电子设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子设备及其控制方法。触摸检测设备包括：确定单元，其被构造为基于以彼此相交的方式布置的多个电极中的各个的自电容的测量，来确定导电物体的区域；以及检测单元，其被构造为基于所述多个电极当中的、与由所述确定单元确定的导电物体的区域相对应的电极的互电容的测量，来检测导电物体，而不测量由所述确定单元确定的导电物体的区域外部的电极的互电容。

Description

电子设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种电子设备及其控制方法。

背景技术

作为电子设备，已知诸如触摸面板等的触摸检测设备。触摸检测设备能够被直观地操作，并且因此被安装在智能电话、数字摄像机、数字相机以及其他装置上。在触摸检测设备中，通常利用电容系统作为检测系统。

电容系统是指如下系统：通过在触摸面板表面上彼此相交布置多个按列排列的电极和多个按行排列的电极来实施触摸检测，并测量电极之间产生的电容。此外，电容系统包括通过互电容的测量的触摸检测和通过自电容的测量的触摸检测。

互电容的测量是指以下方法。将驱动脉冲施加到布置为彼此相交的电极中的一个，当使导电物体(例如手指)接触时的另一个电极的电流改变量被测量为电容改变量，从而检测触摸。在互电容的测量中，当测量电容改变量时的每个电极的电容改变量是微小的。因此，通常，基于由预定次数的积分而获得的电容改变量来检测触摸。

自电容的测量是指以下方法。布置为彼此相交的电极中的一个被固定为具有预定电位，并且驱动脉冲被施加到另一个电极。当使导电物体(例如手指)接触时在驱动脉冲施加侧的电极的电流改变量被测量为电容改变量，从而检测触摸。

在互电容的测量中，测量在电极彼此相交的相交处的电容改变值。在自电容的测量中，测量一个电极和另一个电极的成对的电容改变值。因此，通过自电容的测量的触摸检测具有检测灵敏度提高的特征，并且通过互电容的测量的触摸检测具有检测位置精度提高的特征。

然而，在任何测量方法中，基于当将驱动脉冲施加到各个电极时获得的电流积分量来测量电容改变，并且针对各个扫描复位通过电流积分而获得的电荷，这导致消耗无效电力的问题。特别地，电极的数量因触摸面板的尺寸增大而增大，因此电力消耗进一步增大。

为了解决这种问题，在日本特开2009-116849号公报中，公开了如下输入设备：电阻输入部被设置为不实施输入检测的待机状态，直到检测到与电容输入部的接触，并且响应于与电容输入部的接触而被转换到实施输入检测的操作状态。

然而，日本特开2009-116849号公报的输入设备要求电阻输入部和电容输入部的电极结构，这导致复杂的结构而增加成本。此外，触摸面板的透射率降低。

发明内容

鉴于上述问题做出本发明，并且本发明的目的是提供一种能够通过使用彼此相交布置的多个电极来降低当实施触摸检测时的电力消耗的电子设备等。

根据本发明的一个实施例，提供一种电子设备，所述电子设备包括：确定单元，其被构造为基于彼此相交布置的多个电极中的各个的自电容的测量，来确定导电物体的区域；以及检测单元，其被构造为基于所述多个电极当中的、与由所述确定单元确定的所述导电物体的区域相对应的电极的互电容的测量，来检测所述导电物体，而不测量由所述确定单元确定的所述导电物体的区域外部的电极的互电容。

根据本发明的一个实施例，可以降低当实施触摸检测时的电力消耗。

从以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。

附图说明

被并入说明书中并构成说明书的一部分的附图例示了本发明的示例性实施例、特征以及方面，并与文字描述一起用来解释本发明的原理。

图1是用于例示触摸检测设备的结构的框图。

图2A和图2B是用于例示自电容测量的操作的图。

图3是用于例示互电容测量的操作的图。

图4A和图4B是用于例示根据本发明的第一实施例的自电容测量的处理的图。

图5是用于例示根据第一实施例的互电容测量的处理的图。

图6是用于例示触摸检测设备的处理的流程图。

图7A和图7B是用于例示根据本发明的第二实施例的自电容测量的处理的图。

图8是用于例示根据本发明的第三实施例在第一帧中实施自电容测量的状态的图。

图9是用于例示根据第三实施例在第一帧中实施互电容测量的状态的图。

图10是用于例示根据第三实施例在第二帧中实施自电容测量的状态的图。

图11是用于例示根据本发明的第四实施例在第一帧中实施自电容测量的状态的图。

图12是用于例示根据第四实施例在第一帧中实施互电容测量的状态的图。

图13是用于例示根据第四实施例在第二帧中实施自电容测量的状态的图。

图14A和图14B是用于例示根据第四实施例在第二帧中由互电容测量获取电容改变量的电极的图。

具体实施方式

现在，参照附图对用作根据本发明的示例性实施例的电子设备的触摸检测设备100进行说明。

首先，参照图1对各个实施例中共同的触摸检测设备100的结构进行描述。图1是用于例示整个触摸检测设备100的结构的框图。

触摸检测设备100包括触摸检测控制部101、电极部102、驱动脉冲施加部103、电容测量部104以及AD转换选择器部105。

触摸检测控制部101包括CPU106、驱动脉冲控制部107、测量控制部108、AD转换部109、触摸检测部110、导体区域确定部111、坐标计算部112以及通信部113。此外，触摸检测控制部101包括划分控制部114、导电物体移动确定部115、ROM116以及RAM117。

CPU106是被构造为控制整个触摸检测设备100的中央处理单元。CPU106执行ROM116中存储的程序，从而控制触摸检测控制部101的每个硬件来实现稍后描述的流程图的处理。

驱动脉冲控制部107生成用于施加到电极部102的驱动脉冲、用于测量电容的电压或电流以及用于将驱动脉冲施加到各个电极的定时信号。驱动脉冲控制部107基于所生成的定时信号经由驱动脉冲施加部103将驱动脉冲施加到所有电极。

驱动脉冲施加部103是被构造为将驱动脉冲单独地逐一施加到所有电极的开/关(ON/OFF)电路。具体而言，驱动脉冲施加部103基于由驱动脉冲控制部107生成的定时信号来实施将驱动脉冲施加到所有电极的切换控制。驱动脉冲施加部103对应于施加单元的示例。

在这种情况下，电极部102包括多个彼此相交布置的电极。本实施例的电极部102包括排列在一个方向上的多个行电极102X，和排列在与所述一个方向相交的方向上的多个列电极102Y。图1是7个行电极102X(电极X1至电极X7)和11个列电极102Y(电极Y1至电极Y11)彼此正交的示例。

电容测量部104是用于测量电容的电路。电容测量部104累积，由驱动脉冲控制部107生成的电压或电流将驱动脉冲施加到的电极和与其相对的电极之间产生的电容，作为电荷量，并且将电容转换成电压。电容测量部104基于驱动定时能够测量所有电极的电容。电容测量部104包括充当累加单元的累加电路，所述累加单元被构造为针对各个电极累积电容。

测量控制部108是用于控制电容测量部104的各个累加电路的开/关的电路。测量控制部108断开与针对各个驱动定时不需要测量的电极相对应的电容测量部104的累加电路，从而降低电力消耗。

AD转换部109经由AD转换选择器部105针对各个电极将电容测量部104中累积的电压转换成数字数值。AD转换部109基于所转换的数值针对各个电极计算电容改变量，并将计算出的电容改变量与各个电极相关联地存储在RAM117等中。

在本实施例中，针对各个行电极102X和各个列电极102Y形成驱动脉冲施加部103、电容测量部104以及AD转换选择器部105。具体而言，驱动脉冲施加部103包括与行电极102X相对应的驱动脉冲施加部103X，和与列电极102Y相对应的驱动脉冲施加部103Y。电容测量部104包括与行电极102X相对应的电容测量部104X，和与列电极102Y相对应的电容测量部104Y。AD转换选择器部105包括与行电极102X相对应的AD转换选择器部105X，和与列电极102Y相对应的AD转换选择器部105Y。

触摸检测部110通过针对各个电极将电容改变量与预定触摸检测阈值进行比较，来确定是否检测到触摸。触摸检测部110对应于检测单元的示例。

导体区域确定部111通过将通过使用行电极102X和列电极102Y而测量的各个电容改变量与预定的导体确定阈值进行比较，来确定导电物体存在的区域。导体区域确定部111对应于确定单元的示例。

坐标计算部112基于由触摸检测部110确定的导电物体的触摸检测处的电极的电容改变量以及基于该电极外围的电容改变量，通过例如计算重心来计算触摸检测的坐标。请注意，当电极部102的布置为二维或更多维时，坐标计算部112针对各个轴单独地计算重心。坐标计算部112对应于检测单元的示例。

通信部113是用于将由触摸检测部110是否检测到触摸以及由坐标计算部112计算出的触摸检测的坐标值，传送到主机微计算机的通信电路。一般情况下，通信部113包括串行通信电路(例如I2C以及SPI)。

划分控制部114控制驱动脉冲控制部107和测量控制部108，以通过使用从所有电极中选出的电极来测量自电容或互电容。此外，划分控制部114将所有电极划分为多个组。划分控制部114对应于划分单元的示例。

导电物体移动确定部115是被构造为计算在前一帧中获取的电容改变量与当前帧中获得的电容改变量之间的差分量从而基于该差分量确定导电物体被移动到的区域的电路。导电物体移动确定部115对应于移动确定单元的示例。

ROM116是非易失性存储器，并且存储将由CPU106执行的程序。

RAM117是易失性存储器，并且暂时存储由CPU106从ROM116读出的程序，或者暂时存储由CPU106等计算出的数据。

接下来，参照图2A、图2B和图3描述由触摸检测设备100实施的自电容的测量(下文中被称为“自电容测量”)以及互电容的测量(下文中被称为“互电容测量”)。

首先，对自电容测量的操作进行描述。

图2A是用于例示行电极102X中的自电容测量的图。

在自电容测量中，驱动脉冲被施加到的电极与电容被测量的电极相同。在这种情况下，将驱动脉冲施加到行电极102X，并且测量行电极102X的电容。因此，能够进行在行方向上的一维触摸检测。

具体而言，驱动脉冲施加部103Y将一定电压(在这种情况下对应于0V)施加到列电极102Y(电极Y1至电极Y11)，并且驱动脉冲施加部103X依次扫描行电极102X(电极X1至电极X7)。行电极102X与一定电压被施加到的列电极102Y之间产生电容，因此电容测量部104X累积电极X1至X7的各自电容。

AD转换部109针对各个电极X1至X7经由AD转换选择器部105X依次量化累积的电容，从而计算行电极102X的电容改变量。在图2A的示例中，存在导电物体201(例如手指)，以与电极部102相对。在与导电物体201相对的行电极102X中，电容值增大。因此，如图2A的电容改变量202的图表中所示，在导电物体201存在处的电极X1至X3中，计算出的电容改变量大。在这种情况下，电容改变量是指与导电物体不存在的状态之间的电容差。

图2B是用于例示列电极102Y中的自电容测量的图。

在这种情况下，将驱动脉冲施加到列电极102Y，并且测量列电极102Y的电容。因此，能够进行在列方向上的一维触摸检测。

具体而言，驱动脉冲施加部103X将一定电压(在这种情况下对应于0V)施加到行电极102X(电极X1至电极X7)，并且驱动脉冲施加部103Y依次扫描列电极102Y(电极Y1至电极Y11)。列电极102Y与施加了一定电压的行电极102X之间产生电容，因此电容测量部104Y累积电极Y1至Y11的各自的电容。

AD转换部109针对各个电极Y1至Y11经由AD转换选择器部105Y依次量化累积的电容，从而计算列电极102Y的电容改变量。在图2B的示例中，存在导电物体201(例如手指)，以与电极部102相对。在与导电物体201相对的列电极102Y中，电容值增大。因此，如图2B的电容改变量203的图表中所示，在导电物体201存在处的电极Y9至Y11中，计算出的电容改变量大。

接下来，对互电容测量的操作进行描述。

图3是用于例示互电容测量的图，并且是将行电极102X设置为驱动脉冲被施加到的电极以及将列电极102Y设置为电容被测量的电极的示例。

在这种情况下，驱动脉冲施加部103X依次扫描行电极102X(电极X1至电极X7)。首先，当驱动脉冲施加部103X将驱动脉冲施加到行电极102X当中的电极X1时，电极X1和与电极X1正交的列电极102Y(电极Y1至电极Y11)的各个之间产生电容。因此，电容测量部104Y累积在电极X1的驱动期间获得的电极Y1至Y11的电容。

AD转换部109针对各个电极Y1至Y11经由AD转换选择器部105Y依次量化累积的电容，从而计算电容改变量。在图3的示例中，计算出的电容改变量如电容改变量204a的图表所示。

接下来，当驱动脉冲施加部103X将驱动脉冲施加到行电极102X当中的电极X2时，电极X2和与电极X2正交的列电极102Y(电极Y1至电极Y11)的各个之间产生电容。因此，电容测量部104Y累积在电极X2的驱动期间获得的电极Y1至Y11的电容。

AD转换部109针对各个电极Y1至Y11经由AD转换选择器部105Y依次量化累积的电容，从而计算电容改变量。在图3的示例中，计算出的电容改变量如电容改变量204b的图表所示。

类似地，驱动脉冲施加部103X将驱动脉冲依次施加到行电极102X当中的电极X3至X7，然后，AD转换选择器部105Y针对各个电极Y1至Y11依次量化累积的电容，从而计算电容改变量。在图3的示例中，计算出的电容改变量如电容改变量204c至204g的图表所示。

在互电容测量中，在导电物体201(例如手指)存在处的电极处，电容改变量增大，这是因为相对于行电极102X与列电极102Y之间的电容，流到导电物体201的电流发生。因此，在电容改变量大的位置处能够检测到导电物体201的存在，即，触摸。

如上所述，在互电容测量中，通过从电极X1至电极X7进行扫描，能够计算整个电极部102的电容改变量，从而能够实施二维触摸检测。

现在，参照附图描述本发明的实施例，其中，触摸检测设备100实施触摸检测。

(第一实施例)

在本实施例中，导体区域确定部111基于自电容测量来确定导电物体的区域，并且触摸检测部110基于仅与导电物体的确定的区域相对应的电极的互电容测量来检测导电物体，从而降低电力消耗。

图4A和图4B是用于例示通过自电容测量确定导电物体的区域的处理的图。

图4A是用于例示针对各个行电极102X(电极X1至电极X7)实施自电容测量的状态的图。AD转换部109针对电极X1至X7中的各个基于累积的电容来计算电容改变量。在图4A的示例中，计算出的电容改变量402如图表所示。在这种情况下，在行电极102X当中的电极X1至X4处存在导电物体401，因此电极X1至X4的电容改变量增大。

导体区域确定部111将计算出的电容改变量与X排导体确定阈值进行比较，来针对行电极102X确定导电物体的区域。X排导体确定阈值被存储在导体区域确定部111本身中或者ROM116中，并且由图4A的图表的单点划线403(Cth_sfx)表示。导体区域确定部111在当前帧中确定，在电容改变量等于或大于X排导体确定阈值的电极X1至X4处存在导电物体401。另一方面，导体区域确定部111在当前帧中确定，在电容改变量小于X排导体确定阈值的电极X5至X7处不存在导电物体401。

关于确定不存在导电物体的电极X5至X7，导体区域确定部111经由驱动脉冲控制部107设置为跳过驱动脉冲的施加，以防止在后述的互电容测量中施加驱动脉冲。具体而言，导体区域确定部111向驱动脉冲控制部107通知关于确定不存在导电物体的电极X5至X7的信息。在互电容测量中，驱动脉冲控制部107实施控制，以防止经由驱动脉冲施加部103X向已通知的电极X5至X7施加驱动脉冲。

图4B是用于例示针对各个列电极102Y(电极Y1至电极Y11)实施自电容测量的状态的图。AD转换部109基于针对电极Y1至Y11中的各个的累积的电容来计算电容改变量。在图4B的示例中，计算出的电容改变量404如图表所示。在这种情况下，在列电极102Y当中的电极Y8至Y11处存在导电物体401，因此电极Y8至Y11的电容改变量增大。

导体区域确定部111将计算出的电容改变量与Y排导体确定阈值进行比较，以针对列电极102Y确定导电物体的区域。Y排导体确定阈值被存储在导体区域确定部111本身中或ROM116中，并且由图4B的图表的单点划线405(Cth_sfy)表示。导体区域确定部111在当前帧中确定，在电容改变量等于或大于Y排导体确定阈值的电极Y8至Y11处存在导电物体401。另一方面，导体区域确定部111在当前帧中确定，在电容改变量小于Y排导体确定阈值的电极Y1至Y7处不存在导电物体401。

关于确定不存在导电物体的电极Y1至Y7，导体区域确定部111经由测量控制部108将电容测量部104Y的累加电路设置为OFF，以防止在后述的互电容测量中的电容测量。具体而言，导体区域确定部111向测量控制部108通知关于确定不存在导电物体的电极Y1至Y7的信息。在互电容测量中，测量控制部108将与已通知的电极Y1至Y7相对应的电容测量部104Y的累加电路设置为OFF，从而实施控制以防止电容测量。

图5是用于例示互电容测量的处理的图。

在上述自电容测量中，导体区域确定部111确定在与行电极102X当中的电极X1至X4和列电极102Y当中的电极Y8至Y11相对应的区域中存在导电物体401。

在互电容测量中，如上所述，驱动脉冲控制部107控制驱动脉冲施加部103X以跳过向确定不存在导电物体的电极X5至X7施加驱动脉冲。此外，测量控制部108将与确定不存在导电物体的电极Y1至Y7相对应的电容测量部104Y的累加电路设置为OFF。因此，在互电容测量中，电容测量部104Y仅计算行电极102X当中的电极X1至X4和列电极102Y当中的电极Y8至Y11的电容，而不包括图5中例示的交叉阴影部分501。在图5中，当将驱动脉冲施加到各电极X1至X4时的电极Y8至Y11的电容改变量502如图表中所示。

如上所述，在自电容测量中，确定导电物体的区域，并且在互电容测量中，驱动脉冲不被施加到导电物体不存在的电极以防止电容测量。以这种方式，能够降低电力消耗。

接下来，参照图6的流程图描述上述触摸检测设备100的处理。通过使CPU106将ROM116中存储的程序加载到RAM117以执行该程序，来实现图6的流程图。

在步骤S601中，触摸检测控制部101通过自电容测量来测量行电极102X和列电极102Y的电容改变量。具体而言，AD转换部109针对电极X1至X7中的各个以及电极Y1至Y11中的各个来计算电容改变量。

在步骤S602中，导体区域确定部111基于电容改变量来确定导电物体的区域。具体而言，导体区域确定部111将行电极102X的电容改变量与X排导体确定阈值进行比较，并将列电极102Y的电容改变量与Y排导体确定阈值进行比较，从而确定与导电物体的区域相对应的电极。

接下来，导体区域确定部111经由驱动脉冲控制部107设置跳过，从而防止向行电极102X(电极X1至电极X7)当中的不存在导电物体的电极施加驱动脉冲。此外，关于列电极102Y(电极Y1至电极Y11)当中的不存在导电物体的电极，导体区域确定部111经由测量控制部108将电容测量部104Y的累加电路设置为OFF。

在步骤S603中，触摸检测控制部101准备互电容测量。具体地，驱动脉冲控制部107使驱动脉冲施加部103转换到初始状态。另外，测量控制部108将在步骤S602中未被设置为OFF的电容测量部104Y的累加电路设置为ON，并且对被设置为ON的累加电路进行复位。

接下来，驱动脉冲控制部107经由驱动脉冲施加部103X，从与电极X1相对应的X排起依次地施加驱动脉冲。

在步骤S604中，驱动脉冲控制部107确定作为驱动脉冲的施加的目标的X排是否为与设置为要跳过的电极相对应的X排。具体而言，驱动脉冲控制部107确定X排是否对应于行电极102X当中的确定不存在导电物体的电极。当X排对应于设置为要跳过的电极时，处理进行到步骤S605，并且当X排对应于不设置为要跳过的电极时，则处理进行到步骤S606。

在步骤S605中，驱动脉冲控制部107跳过扫描，即，防止由驱动脉冲施加部103X向目标X排施加驱动脉冲，并计数到下一X排。此外，测量控制部108复位被设置为ON的电容测量部104Y的累加电路。随后，处理返回到步骤S604，并且驱动脉冲控制部107确定计数到的X排是否为与设置为要跳过的电极相对应的X排。

另一方面，在步骤S606中，驱动脉冲控制部107经由驱动脉冲施加部103X向目标X排施加驱动脉冲。

在步骤S607中，AD转换部109经由被设置为ON的电容测量部104Y的累加电路，计算各个Y排电极的电容改变量。请注意，无法从被设置为OFF的累加电路获取电容，因而省略其电容改变量的计算。

在步骤S608中，驱动脉冲控制部107确定目标X排是否为最后一排。当目标X排不是最后一排时，处理进行到步骤S605，并且当目标X排是最后一排时，则处理进行到步骤S609。在步骤S605中，驱动脉冲控制部107计数到下一X排。此外，测量控制部108复位被设置为ON的电容测量部104Y的累加电路，并且处理返回到步骤S604。

另一方面，在步骤S609中，触摸检测部110基于所有电极的电容改变量来确定导电物体的触摸检测。具体而言，当基于互电容测量的电容改变量等于或大于预定触摸检测阈值时，触摸检测部110确定检测到触摸。

在步骤S610中，坐标计算部112基于相交点附近的电容改变量，通过例如重心的计算来计算触摸检测的坐标值。通信部113向主机微计算机传送由触摸检测部110确定的是否检测到触摸、以及由坐标计算部112计算出的触摸检测的坐标值。

触摸检测设备100以预定时间的间隔，即，针对各个帧(一个扫描帧)重复从步骤S601至步骤S610的处理，并向主机微计算机通知是否检测到触摸以及各个帧的触摸检测的坐标值。如上所述，在本实施例中，首先，通过自电容测量来确定导电物体的区域，并且在互电容测量中，驱动脉冲不被施加到导电物体不存在的电极，以防止电容测量。以这种方式，能够降低电力消耗。

请注意，在步骤S602中，当没有电容改变量被计算为等于或大于触摸检测阈值时，所有行电极102X被设置为要跳过，以防止驱动脉冲的施加，并且将电容测量部104Y的所有累加电路设置为OFF。因此，不计算电容改变量，因此在步骤S609中确定未检测到触摸。

(第二实施例)

在第一实施例的自电容测量中，描述了导体区域确定部111使用所有行电极102X和列电极102Y来确定导电物体的区域的情况。在本实施例的自电容测量中，导体区域确定部111通过使用挑出的电极来确定导电物体的区域。即，划分控制部114将行电极102X和列电极102Y划分成奇数编号的电极组和偶数编号的电极组，并且导体区域确定部111基于各个划分组的自电容测量，来确定导电物体的区域。

具体而言，AD转换部109由针对行电极102X当中的奇数排(odd-line)电极和列电极102Y当中的奇数排电极的自电容测量，来计算作为第一帧的电容改变量。接下来，AD转换部109由针对行电极102X当中的偶数排(even-line)电极和列电极102Y当中的偶数排电极的自电容测量来计算作为第二帧的电容改变量。

图7A和图7B是用于例示通过自电容测量来确定导电物体的区域的处理的图。

在这种情况下，电极部102中存在两个导电物体701和702。在行电极102X当中的电极X2至X5处和列电极102Y当中的电极Y8至Y11处存在导电物体701。此外，在行电极102X当中的电极X5至X7处和列电极102Y当中的电极Y1至Y3处存在导电物体702。

图7A是用于例示在第一帧中对行电极102X和列电极102Y实施自电容测量的状态的图。在第一帧中，划分控制部114控制驱动脉冲控制部107和测量控制部108，从而仅向奇数排电极施加驱动脉冲，并且将与偶数排电极相对应的电容测量部104的累加电路设置为OFF。因此，在第一帧中，AD转换部109计算电极X1、电极X3、电极X5和电极X7(行电极102X当中的奇数排电极)的电容改变量。在图7A中，X排自电容改变量如图表所示。此外，AD转换部109计算电极Y1、电极Y3、电极Y5、电极Y7、电极Y9和电极Y11(列电极102Y当中的奇数排电极)的电容改变量。在图7A中，Y排自电容改变量如图表所示。

导体区域确定部111将电容改变量与X排导体确定阈值进行比较，并将电容改变量与Y排导体确定阈值进行比较，从而确定存在导电物体的行电极102X和列电极102Y。在这种情况下，导体区域确定部111确定在行电极102X当中的电极X3、电极X5和电极X7处以及在列电极102Y当中的电极Y1、电极Y3、电极Y9和电极Y11处存在导电物体。

当在连续相邻的电极(例如列电极102Y当中的电极Y5和电极Y7)处未检测到导电物体时，导体区域确定部111向测量控制部108通知在电极Y5与电极Y7之间的电极Y6处也不存在导电物体。因此，测量控制部108将对应于列电极102Y当中的电极Y5至Y7(被通知为不存在导电物体的电极)的电容测量部104Y的累加电路，设置为OFF。

另一方面，关于行电极102X，导体区域确定部111向驱动脉冲控制部107通知仅在电极X1处不存在导电物体。因此，驱动脉冲控制部107经由驱动脉冲施加部103X仅向与电极X1相对应的X排，设置防止驱动脉冲的施加的跳过。

因此，在第一帧中的互电容测量中，针对图7A中例示的交叉阴影部分703中的电极不计算电容改变量。

图7B是用于例示在第二帧中对行电极102X和列电极102Y实施自电容测量的状态的图。在第二帧中，划分控制部114控制驱动脉冲控制部107和测量控制部108，从而仅向偶数排电极施加驱动脉冲，并且将与奇数排电极相对应的电容测量部104的累加电路设置为OFF。因此，在第二帧中，AD转换部109计算电极X2、电极X4和电极X6(行电极102X当中的偶数排电极)的电容改变量。在图7B中，X排自电容改变量如图表所示。此外，AD转换选择器部105Y计算电极Y2、电极Y4、电极Y6、电极Y8和电极Y10(列电极102Y当中的偶数排电极)的电容改变量。在图7B中，Y排自电容改变量如图表所示。

导体区域确定部111将电容改变量与X排导体确定阈值进行比较，并将电容改变量与Y排导体确定阈值进行比较，从而确定存在导电物体的行电极102X和列电极102Y。在这种情况下，导体区域确定部111确定在行电极102X当中的电极X2、电极X4和电极X6处以及在列电极102Y当中的电极Y2、电极Y8和电极Y10处存在导电物体。

当在连续相邻的电极(例如列电极102Y当中的电极Y4和电极Y6)处未检测到导电物体时，导体区域确定部111向测量控制部108通知在电极Y4与电极Y6之间的电极Y5处也不存在导电物体。因此，测量控制部108将对应于列电极102Y当中的电极Y4至Y6(被通知为不存在导电物体的电极)的电容测量部104Y的累加电路，设置为OFF。

另一方面，对于行电极102X，没有未检测到导电物体的电极。因此，导体区域确定部111不进行向驱动脉冲控制部107通知电极要被设置为跳过驱动脉冲的施加。

因此，在第二帧中的互电容测量中，针对图7B中例示的交叉阴影部分704中的电极不计算电容改变量。

如上所述，在本实施例中，使用自电容测量中选出的电极来确定导电物体的区域。以这种方式，能够进一步降低电力消耗。此时，多个电极被划分为两组(奇数编号的电极和偶数编号的电极)，并且针对各个帧，划分组被交替地经历自电容测量。以这种方式，能够抑制用于确定导电物体的区域的灵敏度的降低。请注意，本发明不限于多个电极被划分为两组的情况，该多个电极可以被划分为三个或更多个组，并且各个划分组可以经历自电容测量。

(第三实施例)

在第一实施例的自电容测量中，描述了导体区域确定部111使用所有行电极102X和列电极102Y来确定导电物体的区域的情况。在本实施例的自电容测量中，描述了导体区域确定部111仅基于在前一帧中确定不存在导电物体的电极的自电容测量，来确定当前帧中的导电物体的区域的情况。

图8是用于例示在第一帧中对行电极102X和列电极102Y实施自电容测量的状态的图。在图8中，由自电容测量计算出的电容改变量被在图表中示出为X排自电容改变量和Y排自电容改变量。在这种情况下，电极部102中存在两个导电物体801和802。在行电极102X当中的电极X2至X5处和在列电极102Y当中的电极Y8至Y11处存在导电物体801。此外，在行电极102X当中的电极X5至X7处和列电极102Y当中的电极Y1至Y3处存在导电物体802。

在图8所示的帧中，导体区域确定部111确定在行电极102X当中的电极X2至X7处和列电极102Y当中的电极Y1至Y3及电极Y8至Y11处存在导电物体。因此，导体区域确定部111经由驱动脉冲控制部107设置跳过，以防止向不存在导电物体的电极X1施加驱动脉冲。此外，导体区域确定部111经由测量控制部108，将与不存在导电物体的电极Y4至Y7相对应的电容测量部104Y的累加电路设置为OFF。因此，在互电容测量中，不针对图8中例示的交叉阴影部分803中的电极计算电容改变量。

图9是用于例示在第一帧中实施互电容测量的状态的图。

在互电容测量中，电容测量部104Y仅计算，通过上述的自电容测量确定存在导电物体的电极(即，行电极102X当中的电极X2至X7和列电极102Y当中的电极Y1至Y3及电极Y8至Y11)的电容改变量。在图9中，在图表中示出由互电容测量计算出的电容改变量作为互电容改变量。触摸检测部110基于计算出的电容改变量来确定是否检测到触摸。

接下来，在第二帧中，触摸检测控制部101仅使用行电极102X和列电极102Y当中的在第一帧中不存在导电物体的电极，来通过自电容测量计算电容改变量。因此，导体区域确定部111仅使用在第一帧中由导体区域确定部111确定不存在导电物体的电极，来基于自电容测量确定导电物体的区域。

图10是用于例示在第二帧中对行电极102X和列电极102Y实施自电容测量的状态的图。在这种情况下，导电物体801不移动，但导电物体802移动。AD转换部109仅计算在第一帧中确定不存在导电物体的电极X1的电容改变量。此外，AD转换部109仅计算在第一帧中确定不存在导电物体的电极Y4至Y7的电容改变量。在图10中，由自电容测量计算出的电容改变量被在图表中示出为X排自电容改变量和Y排自电容改变量。

接下来，导体区域确定部111将电极X1的电容改变量与X排导体确定阈值进行比较，并且将电极Y4至Y7的电容改变量与Y排导体确定阈值进行比较。在这种情况下，仅导电物体802移动，因而列电极102Y当中的电极Y4和Y5的电容改变量等于或大于Y排导体确定阈值。因此，导体区域确定部111确定在电极Y4和Y5处存在导电物体。另一方面，行电极102X当中的电极X1的电容改变量小于X排导体确定阈值，因而，类似于第一帧，导体区域确定部111确定在电极X1处不存在导电物体。

因此，通过第二帧中的自电容测量，导体区域确定部111经由测量控制部108，将对应于不存在导电物体的、列电极102Y当中的电极Y6和Y7的电路测量部104Y的累加电路设置为OFF。此外，驱动脉冲控制部107针对与电极X1相对应的X排，经由驱动脉冲施加部103X设置以跳过驱动脉冲施加。因此，在第二扫描帧中的互电容测量中，不针对图10中例示的交叉阴影部分1000中的电极计算电容改变量。

如上所述，在本实施例中，基于仅对在前一帧中确定不存在导电物体的电极的自电容测量，来确定当前帧中的导电物体的区域。以这种方式，能够进一步降低电力消耗。

(第四实施例)

在第一实施例的自电容测量中，描述了导体区域确定部111基于各个帧的自电容测量来确定导电物体的区域的情况。在本实施例中，基于当前帧与前一帧之间的自电容测量的差分量来确定导电物体的移动。此外，描述了如下情况：在当前帧中，基于前一帧中的互电容测量而获取的导电物体的区域来实施互电容测量。

图11是用于例示在第一帧中针对行电极102X和列电极102Y实施自电容测量的状态的图。在这种情况下，电极部102中存在两个导电物体1101和1102。在行电极102X当中的电极X2至X5处和在列电极102Y当中的电极Y8至Y11处存在导电物体1101。在行电极102X当中的电极X5至X7处和列电极102Y当中的电极Y1至Y3处存在导电物体1102。

在第一帧中，导体区域确定部111经由AD转换部109获取各个行电极102X和各个列电极102Y的电容改变量，并且将电容改变量与各个电极相关联地存储到RAM117等。在图11中，在图表中示出由自电容测量计算出的电容改变量作为X排自电容改变量和Y排自电容改变量。

图12是用于例示在第一帧中实施互电容测量的状态的图。AD转换部109经由电容测量部104Y的累加电路来计算各个Y排电极的电容改变量。在图12中，在图表中示出由互电容测量计算出的电容改变量作为互电容改变量。当存在等于或大于触摸检测阈值的电容改变量时，触摸检测部110确定已检测到触摸。接下来，触摸检测部110设置导电物体触摸确定区域。该区域例如也是坐标计算部112用以计算重心的区域。

在这种情况下，触摸检测部110将与导电物体1101的区域相对应的电极(即电极X2、电极X3、电极X4、电极X5、电极Y8、电极Y9、电极Y10和电极Y11)设置为第一触摸确定区域。此外，触摸检测部110将与导电物体1102的区域相对应的电极(即电极X4、电极X5、电极X6、电极X7、电极Y1、电极Y2和电极Y3)设置为第二触摸确定区域。在图12中，由互电容改变量的图表中的虚线示出第一触摸确定区域和第二触摸确定区域。

图13是用于例示在第二帧中实施自电容测量的状态的图。在这种情况下，仅移动导电物体1102。

在第二帧中，导体区域确定部111经由AD转换部109获取各个行电极102X和各个列电极102Y的电容改变量，并且与各个电极相关联地将电容改变量存储到RAM117等。

接下来，导电物体移动确定部115计算第一帧中存储的各电极的电容改变量与第二帧中存储的各电极的电容改变量之间的差分量。导电物体移动确定部115确定差分量等于或大于预定量的电极。在图13中，由图表中的虚线示出预定量或更大的差分量。在这种情况下，移动导电物体1102，因此在列电极102Y当中的电极Y1至Y5处和在行电极102X当中的电极X4至X7处，电容改变量的差分量等于或大于预定量。

导电物体移动确定部115在当差分量等于或大于预定量时确定导电物体已移动，并且与触摸确定区域独立地，获取导电物体移动确定区域(电极X4、电极X5、电极X6、电极X7、电极Y1、电极Y2、电极Y3、电极Y4和电极Y5)。

图14A和图14B是用于例示在第二帧中由互电容测量获取电容改变量的电极的图。

导电物体移动确定部115被设置为计算通过将存在导电物体的导电物体移动确定区域添加到第一触摸确定区域和第二触摸确定区域而获得的区域的电容改变量。导电物体移动确定部115使用表格，从而将在第二帧中的互电容测量中获取电容改变量的电极设置为ON，并且将不获取其电容改变量的电极设置为OFF。

如图14A所示，在第一帧中由互电容测量确定的第一触摸确定区域(电极X2、电极X3、电极X4、电极X5、电极Y8、电极Y9、电极Y10和电极Y11)被设置为ON。此外，第二触摸确定区域(电极X4、电极X5、电极X6、电极X7、电极Y1、电极Y2和Y3电极)被设置为ON。此外，在第二帧中基于自电容测量的差分量而确定的导电物体移动确定区域(电极X4、电极X5、电极X6、电极X7、电极Y1、电极Y2、电极Y3、电极Y4和电极Y5)被设置为ON。导电物体移动确定部115在RAM117等中存储如图14A所示的用于设置ON/OFF的表格。

驱动脉冲控制部107经由驱动脉冲施加部103X从与电极X1相对应的X排起依次地施加驱动脉冲。AD转换部109经由被设置为ON的电容测量部104Y的累加电路，来计算各Y排电极的电容改变量。

在这种情况下，在与电极X1相对应的X排中，与列电极102Y当中的电极Y1至Y11相对应的电容测量部104Y的所有累加电路被设置为OFF，因此AD转换部109不计算电容改变量。

接下来，在与电极X2相对应的X排中，仅与列电极102Y当中的电极Y8至Y11相对应的电容测量部104Y的累加电路被设置为ON，因此AD转换部109仅计算电极Y8至Y11的电容改变量。

随后，将驱动脉冲依次施加到行电极102X，并且AD转换部109基于用于设置累加电路的ON/OFF的表格来计算电容改变量。

因此，在第二帧中的互电容测量中，不计算针对图14B中例示的交叉阴影部分1401中的电极的电容改变量。

如上所述，在本实施例中，基于当前帧与前一帧之间的自电容测量的差分量来确定导电物体的移动。以这种方式，能够精确地确定导电物体的移动。此外，基于互电容测量获取前一帧中的导电物体的区域，因此能够被测量仅近似于导电物体的形状的区域中的电极的电容。因此，能够进一步降低电力消耗。

以上已经基于示例性实施例详细地描述了本发明，但本发明并不限于这些具体的实施例，并且在不背离本发明的要旨下，本发明涵盖各种模式。此外，上述实施例各自仅是本发明的一个实施例，并且各实施例能够被适当地组合。

例如，描述了上述实施例的电极部102包括作为电极Y1至Y11的列电极102Y和作为电极X1至X7的行电极102X的情况，但本发明并不限于这种情况。当采用大尺寸的触摸面板时，列电极102Y和行电极102X的数量增大，并且要被生成的电容值也增大。因此，随着触摸面板在尺寸上的增大，不存在导电物体的电极的数量也增大。因此，如上所述，当不将驱动脉冲施加到不存在导电物体的电极以防止电容测量时，能够进一步降低电力消耗。

此外，描述了上述实施例的电极部102是所谓的方形电极的情况，但本发明并不限于此。即使当电极部102是菱形电极或星形电极时，也能够类似地降低电力消耗。

此外，描述了在上述实施例的互电容测量中将驱动脉冲施加到行电极102X并且测量列电极102Y的电容的情况，但本发明并不限于此。可以将驱动脉冲施加到列电极102Y，并且可以测量行电极102X的电容。

此外，在上述实施例中，描述了如下情况：CPU106控制多个硬件块，并且多个硬件块分享处理，从而实现触摸检测设备100的处理，但本发明并不限于这种情况。例如，可以省略要由CPU106控制的多个硬件块的全部或部分，并且CPU106本身可以执行处理，从而实现触摸检测设备100的处理。

此外，上述实施例的触摸检测设备100能够被用于包括触摸面板的电子设备。适用于本发明的包括触摸面板的电子设备的示例包括个人计算机、PDA、移动电话终端、便携式图像浏览器、包括显示器的打印设备、数字相框、音乐播放器、游戏机和电子图书阅读器。

其他实施例

也可以通过读出并执行记录在存储介质(也可更完整地称为“非暂时性计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或更多个程序)以执行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者包括用于执行上述实施例中的一个或更多个的功能的一个或更多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机，来实现本发明的实施例，并且，可以利用通过由系统或装置的计算机例如读出并执行来自存储介质的计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者控制一个或更多个电路执行上述实施例中的一个或更多个的功能的方法，来实现本发明的实施例。计算机可以包括一个或更多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)，微处理单元(MPU))，并且可以包括分开的计算机或分开的处理器的网络，以读出并执行计算机可执行指令。计算机可执行指令可以例如从网络或存储介质被提供给计算机。存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储器、光盘(诸如压缩光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)或蓝光光盘(BD)^TM)、闪存设备以及存储卡等中的一个或更多个。

本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。

Claims (11)

1.一种电子设备，所述电子设备包括：

确定单元，其被构造为基于以彼此相交的方式布置的多个电极中的各个的自电容的测量，来确定导电物体的区域；以及

检测单元，其被构造为基于所述多个电极当中的、与由所述确定单元确定的所述导电物体的区域相对应的电极的互电容的测量，来检测所述导电物体，而不测量由所述确定单元确定的所述导电物体的区域外部的电极的互电容。

2.根据权利要求1所述的电子设备，所述电子设备还包括：

施加单元，其被构造为将驱动脉冲施加到所述多个电极，

其中，所述施加单元将所述驱动脉冲施加到与由所述确定单元确定的所述导电物体的区域相对应的电极，而不进行将所述驱动脉冲施加到由所述确定单元确定的所述导电物体的区域外部的电极。

3.根据权利要求1所述的电子设备，所述电子设备还包括：

累积单元，其被构造为对所述多个电极的电容进行累积，

其中，所述累积单元对与由所述确定单元确定的所述导电物体的区域相对应的电极的电容进行累积，而对由所述确定单元确定的所述导电物体的区域外部的电极的电容不进行累积。

4.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述确定单元基于从所述多个电极中选出的电极的自电容的测量，来确定所述导电物体的区域。

5.根据权利要求4所述的电子设备，所述电子设备还包括：

划分单元，其被构造为将所述多个电极划分为两个或更多个组，

其中，所述确定单元基于由所述划分单元划分的各个组的自电容的测量，来确定所述导电物体的区域。

6.根据权利要求5所述的电子设备，

其中，所述划分单元将所述多个电极划分为奇数编号电极组和偶数编号电极组，并且

其中，所述确定单元基于针对各个帧在所述奇数编号的电极组和所述偶数编号的电极组中交替进行的自电容的测量，来确定所述导电物体的区域。

7.根据权利要求1所述的电子设备，

其中，所述确定单元仅基于在前一帧中确定的所述导电物体的区域外部的电极的自电容的测量，来确定当前帧中的所述导电物体的区域，并且

其中，所述检测单元基于对在添加了与由所述确定单元新确定的所述导电物体的区域相对应的电极的状态下所述互电容的测量，来检测所述当前帧中的所述导电物体。

8.根据权利要求1所述的电子设备，所述电子设备还包括：

移动确定单元，其被构造为基于当前帧与前一帧之间的自电容的测量的差分量，来确定所述导电物体的移动，

其中，所述检测单元除了基于与在所述前一帧中确定的所述导电物体的区域相对应的电极之外，还基于由所述移动确定单元确定的、与将所述导电物体移动到的区域相对应的电极的互电容的测量，来检测所述导电物体。

9.根据权利要求8所述的电子设备，所述电子设备还包括：

获取单元，其被构造为基于所述互电容的测量，来获取所述前一帧中的所述导电物体的区域。

10.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述检测单元检测所述导电物体的位置。

11.一种电子设备的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

基于以彼此相交的方式布置的多个电极中的各个的自电容的测量，来确定导电物体的区域；以及

基于所述多个电极当中的、与在所述确定区域步骤中确定的所述导电物体的区域相对应的电极的互电容的测量，来检测所述导电物体，而不测量在所述确定区域步骤中确定的所述导电物体的区域外部的电极的互电容。