CN106708340A - 基于分频多工的电容触控系统及其运作方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于分频多工的电容触控系统及其运作方法，包含一电容触控面板、一储存单元以及一控制晶片。该储存单元用以储存一查找表，该查找表包含多个混和信号。该控制晶片以多个分频多工的驱动信号并行驱动该电容触控面板以产生多个检测信号，并根据该查找表决定多对混和信号分别调制该等检测信号以产生多对调制后检测信号；其中，相对不同驱动信号的该对混和信号彼此不同。

Description

基于分频多工的电容触控系统及其运作方法
技术领域
本发明是有关一种触控系统，更特别有关一种基于分频多工的电容触控系统及其运作方法。
背景技术
电容式感测器(capacitive sensor)通常包含一对电极用以感测一导体。当该导体存在时会造成该对电极间的电荷移转(charge transfer)量发生改变，因此可根据一电压值变化来检测该导体的存在与否。将多个电极对排列成一阵列则可形成一感测阵列。
图1A及图1B显示一种现有电容式感测器的示意图，其包含一第一电极91、一第二电极92、一驱动电路93以及一检测电路94。该驱动电路93用以输入一驱动信号至该第一电极91。该第一电极91及该第二电极92间会产生电场以将电荷转移至该第二电极92。该检测电路94则可检测该第二电极92的电荷转移量。
当一导体存在时，例如以等校电路8来表示，该导体会扰乱该第一电极91及该第二电极92间的电场而降低电荷移转量，该检测电路94则可检测到一电压值变化，并据以判断该导体的存在。
由于电容式感测器常应用于各式他电子装置，例如液晶显示器(LCD)，因而该检测电路94所检测到电压值变化会受到所述电子装置的噪声干扰而影响检测精确度。
有鉴于此，有需要提出一种方案，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电容触控系统及其运作方法，其以不同驱动频率的驱动信号并行驱动不同频道，以降低噪声干扰。
本发明的另一目的在于提供一种电容触控系统及其运作方法，其通过查表的方式以不同的两正交信号分别调制不同频道的检测信号，并根据两调制后信号的向量范数来检测触碰事件。
本发明说明提供一种电容触控系统，包含多个驱动电极、多个接收电极、多个驱动电路、多个检测电路以及一处理单元。该等驱动电极及该等接收电极用以于其间形成多个感测单元。该等驱动电路分别耦接该等驱动电极，用以并行输出多个驱动信号至该等驱动电极，其中不同驱动电路输出的该等驱动信号的多个驱动频率彼此不同。该等检测电路分别耦接该等接收电极，每一该等检测电路包含两混合器用以利用一对混和信号调制所耦接的该接收电极输出的一检测信号以产生一对调制后检测信号。该处理单元用以根据该等驱动频率决定相对每一该等检测电路的该对混和信号，并计算该对调制后检测信号的一向量范数据以判断一碰触事件。
本发明说明另提供一种电容触控系统，包含一电容触控面板、一储存单元以及一控制晶片。该储存单元用以预先储存多个混和信号。该控制晶片以多个分频多工的驱动信号并行驱动该电容触控面板以输出多个检测信号，并从该储存单元读取多对混和信号分别调制该等检测信号以产生多对调制后检测信号；其中，相对不同驱动信号的该对混和信号彼此不同。
本发明说明另提供一种电容触控系统的运作方法。该电容触控系统包含多个驱动电极、多个接收电极、多个驱动电路、多个检测电路以及一处理单元。该运作方法包含步骤：以该等驱动电路提供多个驱动信号至该等驱动电极，其中不同驱动电路输出的该等驱动信号的多个驱动频率的至少一部分彼此不同；以每一该等检测电路利用一对混和信号调制所耦接的该接收电极输出的一检测信号以产生一对调制后检测信号；及以该处理单元根据该等驱动频率决定相对每一该等检测电路的该对混和信号。
为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，详细说明如下。此外，于本发明的说明中，相同的构件是以相同的符号表示，于此先述明。
附图说明
图1A～1B为现有电容式感测器的示意图。
图2为本发明说明实施例的电容触控感测装置的方块示意图。
图3A～3B为本发明说明某些实施例的电容触控感测装置的示意图。
图4为根据本发明说明实施例的向量范数与门槛值的示意图。
图5为本发明说明第一实施例的电容触控系统的示意图。
图6为本发明说明第二实施例的电容触控系统的方块图。
图7为本发明说明第二实施例的电容触控系统的运作示意图。
图8为本发明说明第二实施例的电容触控系统的另一方块图。
图9为本发明说明第二实施例的电容触控系统的另一方块图。
图10为本发明说明第二实施例的电容触控系统的查找表。
图11为本发明说明第二实施例的电容触控系统中，相对不同驱动频率的混和信号的索引表。
图12为本发明说明第二实施例的电容触控系统的运作流程图。
附图标记说明：
10 感测单元
101、91 第一电极
102、92 第二电极
103 耦合电容
11时序控制器
12、121～12n 驱动电路
13、94检测电路
131、131' 混合器
132、132' 积分器
133、133' 模拟数字转换单元
14 处理单元
93 驱动电路
8 手指
x(t) 驱动信号
y(t) 检测信号
y1(t)、y2(t) 调制后检测信号
SW1～SWm 开关元件
S1、S2 混和信号
I、Q 检测向量的分量
具体实施方式
请参照图2所示，其为本发明说明实施例的电容触控感测装置的示意图。本实施例的电容触控感测装置包含一感测单元10、一驱动电路12、一检测电路13以及一处理单元14。该电容触控感测装置是通过判断该感测单元10的电荷变化来检测一物件(例如，但不限于，手指、水滴或金属)是否接近该感测单元10。检测该物件是否靠近该感测单元10的方法已为现有，而并不限于上述方法。
该感测单元10包含一第一电极101(例如驱动电极)及一第二电极102(例如接收电极)，当一电压信号输入至该第一电极101时，该第一电极101与该第二电极102间产生电场并形成一耦合电容103。该第一电极101与该第二电极102可适当配置而并无特定限制，只要能形成该耦合电容103即可(例如通过一介电层)；其中，该第一电极101与该第二电极102间产生电场及耦合电容103的原理已为现有，故于此不再赘述。
该驱动电路12例如为一信号产生器，其可发出一驱动信号x(t)至该感测单元10的第一电极101。该驱动信号x(t)可为一时变信号，例如一周期信号。其他实施例中，该驱动信号x(t)亦可为脉冲信号，例如方波、三角波等，但并不以此为限。该驱动信号x(t)通过该耦合电容103可耦合一检测信号y(t)至该感测单元10的第二电极102。
该检测电路13耦接该感测单元10的第二电极102以接收该检测信号y(t)，并利用两混合信号分别调制(或混合)该检测信号y(t)并产生一对调制后检测信号I、Q以作为一二维检测向量(I,Q)的两分量。该两混合信号例如为彼此正交或非正交的连续信号或向量。一实施例中，该两混合信号包含正弦信号及余弦信号。
该处理单元14用以计算该对调制后检测信号的大小(scale)以作为该二维检测向量(I,Q)的一向量范数(norm of vector)，并比较该向量范数与一门槛值TH以判断一碰触事件(touch event)。一实施例中，该处理单元14可利用软件的方式计算出该向量范数另一实施例中，该处理单元14亦可利用硬件或固件的方式来进行计算，例如采用图4所示的坐标旋转数字计算机(CORDIC,coordinate rotation digital computer)来计算出该向量范数其中，CORDIC为一种快速演算法。该处理单元14例如为一微处理器(MCU)、一中央处理器(CPU)或一特定功能集成电路(ASIC)。
图4中，当没有任何物件接近该感测单元10时，假设该处理单元14计算出的该向量范数为R；当一物件接近该感测单元10时，该向量范数减少为R'；当该向量范数R'小于一门槛值TH时，该处理单元14则可判定一物件位于该感测单元10附近并造成一碰触事件。必须说明的是，当其他物件，例如金属，接近该感测单元10时，也有可能导致该向量范数R增加，因此该处理单元14也可在该向量范数变化为大于另一预设门槛值时判定为一碰触事件。
图3A及3B为本发明某些实施例的电容触控感测装置的示意图，其分别显示该检测电路13的不同实施方式。
图3A中，该检测电路13包含两混合器131及131'、两积分器132及132'、两模拟数字转换单元(ADC)133及133'，用以处理该检测信号y(t)以产生一二维检测向量(I,Q)。该两混合器131及131'用以分别将两混合信号，例如此时显示为以及与该检测信号y(t)进行调制(或混合)以产生一对调制后检测信号y1(t)及y2(t)。为了取样该对调制后检测信号y1(t)及y2(t)，该两积分器132及132'用以对该对调制后检测信号y1(t)及y2(t)进行积分(或累积)；本实施例中，该两积分器132及132'的形式并无特定限制，例如可为电容器。该两模拟数字转换单元133及133'则用以数字化经累积的该对调制后检测信号y1(t)及y2(t)以产生该二维检测向量的两数字分量I、Q。可以了解的是，该两模拟数字转换单元133及133'在该两积分器132及132'的电位稳定时开始撷取数字数据。所述两混合信号除了上述两连续信号外，亦可为两向量，例如S1＝[1 0 -1 0]且S2＝[0 -1 0 1]以简化电路架构。所述两混合信号只要是能够简化调制及解调制过程的适当简化向量均可，并无特定限制。
图3B中，该检测电路13包含一混合器131、一积分器132及一模拟数字转换单元133，而两混合信号S1及S2是经过一多工器130输入该混合器131以与该检测信号y(t)进行调制来产生两调制后检测信号y1(t)及y2(t)。此外，该混合器131、该积分器132及该模拟数字转换单元133的功能与图3A类似，故于此不再赘述。
综上所述，本发明实施例的电容触控感测装置的检测方法包含步骤：提供一驱动信号至一感测单元的第一电极；以两混合信号分别调制该驱动信号通过一耦合电容耦合至一第二电极的一检测信号以产生一对调制后检测信号；以及计算该对调制后检测信号的大小并据以判断一碰触事件。
例如参照图3A或3B所示，该驱动电路12输入一驱动信号x(t)至该感测单元10的第一电极101后，该驱动信号x(t)通过该耦合电容103耦合一检测信号y(t)至该感测单元10的第二电极102。接着，该检测电路13以两混合信号S1及S2分别调制该检测信号y(t)以产生一对调制后检测信号y1(t)及y2(t)。该处理单元14计算该对调制后检测信号y1(t)及y2(t)的大小并据以判断一碰触事件；其中，计算该对调制后检测信号y1(t)及y2(t)的大小以及比较该对调制后检测信号y1(t)及y2(t)与至少一门槛值的方式例如可参照图4及其相关说明。此外，在计算该对调制后检测信号y1(t)及y2(t)的大小前，可利用该积分器132及/或132'累积该对调制后检测信号y1(t)及y2(t)后，由该模拟数字转换单元133及/或133'进行数字化以输出该二维检测向量(I,Q)的两数字分量I、Q。
请参照图5所示，其为本发明说明第一实施例的电容触控系统的示意图。阵列排列的多个感测单元10形成一电容感测阵列，每一列感测单元10分别由一驱动电路121～12n驱动且该检测电路13例如通过多个开关元件SW1～SWm检测每一行感测单元10的输出信号y(t)。图5中，驱动电路121用以驱动第一列感测单元1011～101m；驱动电路122用以驱动第二列感测单元1021～102m；…；驱动电路12n用以驱动第n列感测单元10n1～10nm；其中，n及m为正整数且其数值根据电容感测阵列的尺寸及解析度决定，并无特定限制。
本实施例中，每一感测单元10(此处以圆圈表示)均包含一第一电极及一第二电极用以形成一耦合电容，如图2、3A及3B所示。该等驱动电路121～12n分别耦接至一列感测单元10的第一电极。例如一时序控制器11用以控制该等驱动电路121～12n分别输出一驱动信号x(t)至该等感测单元10的第一电极。
该检测电路13通过多个开关元件SW1～SWm分别耦接一行感测单元10的第二电极，用以依序检测该驱动信号x(t)通过该等感测单元10的耦合电容耦合至该第二电极的一检测信号y(t)，并利用两混合信号分别调制该检测信号y(t)以产生一对调制后检测信号；其中，产生该对调制后检测信号的方式已详述于图3A及3B及其相关说明，故于此不再赘述。
该处理单元14则根据该对调制后检测信号判断一碰触事件及一碰触位置。如前所述，该处理单元14可计算该对调制后检测信号所形成的一二维检测向量的一向量范数，当该向量范数超过一门槛值TH时判定该碰触事件，如图4所示。
本实施例中，当该时序控制器11控制该驱动电路121输出该驱动信号x(t)至第一列感测单元1011～101m时，该等开关元件SW1～SWm则依序被开启以使该检测电路13能够依序检测第一列感测单元1011～101m的每一个感测单元所输出的检测信号y(t)。接着，该时序控制器11依序控制其他驱动电路122～12N输出该驱动信号x(t)至每一列感测单元。当该检测电路13检测过所有感测单元1011～10nm后，则完成一个扫描周期(scan period)。该处理单元14则将发生该碰触事件的感测单元的位置判定为该碰触位置。可以了解的是，所述碰触位置可能不只发生于单一感测单元10，该处理单元14可将多个感测单元10的位置均视作碰触位置，或将多个感测单元10其中之一(例如中心或重心)的位置视作一碰触位置。
另一实施例中，为了节省图5中电容触控系统的耗能，该时序控制器11可控制该等驱动电路121～12n的至少一部分同时输出该驱动信号x(t)至相对应列的感测单元。该检测电路13则以不同的两混和信号S1、S2分别调制每一列检测信号y(t)。除此之外，判断碰触事件及碰触位置的方式则类似图5，故于此不再赘述。
请参照图6，其为本发明说明第二实施例的电容触控系统的方块示意图。电容触控系统60包含一控制晶片61、一电容触控面板63以及一储存单元65。该储存单元65例如为一非易失性存储器或一缓冲器，用以预先储存一查找表(例如图10所示)，该查找表包含多对混和信号MIXi及MIXq。某些实施例中，该查找表包含正弦信号及/或余弦信号的生成演算法(generating algorithm)用以供该控制晶片61相对不同驱动频率产生混和信号MIXi及MIXq。某些实施例中，该储存单元65例如预先储存至少一公式而不储存查找表，该至少一公式相对不同驱动频率产生混合信号MIXi及MIXq。
必须说明的是，虽然图10显示该查找表同时包含正弦信号及余弦信号，但本发明说明并不以此为限。其他实施例中，该查找表可仅包含正弦信号及余弦信号其中之一，该控制晶片61则利用相位移(例如位移90度)的方式以产生多对正弦信号及余弦信号以作为该对混合信号。
必须说明的是，虽然图10显示该查找表包含8对混合信号MIXi及MIXq，然其并非用以限定本发明说明。其他实施例中，该查找表可包含2P对混合信号，其中P为大于2的正整数。
请参照图7，其为本发明说明第二实施例的电容触控系统的运作示意图。电容触控系统60例如包含多个驱动电路6120～612N-1分别输出一驱动信号Xf0～XfN-1至多个驱动电极D0～DN-1；其中，该等驱动信号Xf0～XfN-1的驱动频率f0～fN-1彼此不同。电容触控系统60另包含多个接收电极S0～SM-1分别用以输出检测信号y(t)0～y(t)M-1；其中，每一该等检测信号y(t)0～y(t)M-1包含该等驱动信号Xf0～XfN-1的频率成分f0～fN-1。
该控制晶片61以多个分频多工的驱动信号Xf0～XfN-1并行驱动该电容触控面板63以产生多个检测信号y(t)0～y(t)M-1，并决定多对混和信号MIXi及MIXq分别调制该等检测信号y(t)0～y(t)M-1以产生多对调制后检测信号(举例详述于后)；其中，相对不同驱动信号Xf0～XfN-1的该对混和信号MIXi及MIXq彼此不同且相对每一该等驱动信号Xf0～XfN-1的该对混和信号MIXi及MIXq的两信号彼此正交。必须说明的是，该等混和信号MIXi及MIXq并不限于图10中所示者，只要每对混和信号的两信号彼此正交即可。
参照图11所示，其为本发明说明第二实施例的电容触控系统中，相对不同驱动频率f0～fN-1的混和信号的索引表。一实施例中，该等驱动信号Xf0～XfN-1的驱动频率f0～fN-1例如为150kHZ,152KHz,154KHz,…。该控制晶片61内建预设演算法，以相对每一该等驱动频率f0～fN-1分别决定一组索引值(index)，并据以选择该查找表的相对应混合信号MIXi及MIXq。例如，当索引值为1时，则选择一组混合信号为cos(2π×0/PN)×2BN-1及sin(2π×0/PN)×2BN-1；当索引值为2时，则选择一组混合信号为cos(2π×1/PN)×2BN-1及sin(2π×1/PN)×2BN-1；当索引值为3时，则选择一组混合信号为cos(2π×2/PN)×2BN-1及sin(2π×2/PN)×2BN-1，依此类推；其中，PN为该查找表中混合信号的储存数目(例如此处显示为8)，BN为混合信号的位元数减1。
例如，图11中用以调制检测信号y(t)的MIXi及MIXq分别包含32个数字值。例如，对应驱动频率150kHZ的MIXi包含阵列[cos(2π×0/PN)×2BN-1,cos(2π×1/PN)×2BN-1,cos(2π×1/PN)×2BN-1,cos(2π×2/PN)×2BN-1,cos(2π×3/PN)×2BN-1,cos(2π×3/PN)×2BN-1,…,cos(2π×2/PN)×2BN-1,cos(2π×2/PN)×2BN-1,cos(2π×3/PN)×2BN-1]；对应驱动频率150kHZ的MIXq包含阵列[sin(2π×0/PN)×2BN-1,sin(2π×1/PN)×2BN-1,sin(2π×1/PN)×2BN-1,sin(2π×2/PN)×2BN-1,sin(2π×3/PN)×2BN-1,sin(2π×3/PN)×2BN-1,…,sin(2π×2/PN)×2BN-1,sin(2π×2/PN)×2BN-1,sin(2π×3/PN)×2BN-1]。可以了解的是，图10～11所示MIXi及MIXq的数字值的个数、PN、BN及其他数值仅用以说明，而非用以限定本发明说明。
如前所述，每个索引值可对应一对混合信号其中之一，该控制晶片61则再根据相位差来计算另一个混合信号，例如90度相位差。
该控制晶片61另计算每一对该等调制后检测信号的向量范数，并将该向量范数与至少一门槛值相比较以判断触碰事件，如图4所示。
请参照图8，其为本发明说明第二实施例的电容触控系统的另一方块示意图。电容触控系统60包含多个驱动电极D0～DN-1、多个接收电极S0～SM-1及一控制晶片61(如图6所示)。该控制晶片61包含多个驱动电路6120～612N-1、多个模拟数字转换单元611、多个检测电路组6130～613M-1及一处理单元614(如图9所示)；其中该等检测电路组6130～613M-1的一数目相等于该等接收电极S0～SM-1的数目，且每一该等检测电路组6130～613M-1包含多个检测电路(例如检测电路组6130包含检测电路6130f0～6130fN-1)。本实施例中，每一该等接收电极S0～SM-1所耦接的该等检测电路的一电路数目等于该等驱动频率f0～fM-1的一频率数目以去耦合每一驱动频率。亦即，每一该等检测电路组6130～613M-1包含的检测电路的一电路数目等于该等驱动频率f0～fM-1的一频率数目。
如前所述，该等驱动电极D0～DN-1及该等接收电极S0～SM-1用以于其间形成多个感测单元，例如1011～10nm。该等驱动电路6120～612N-1分别耦接该等驱动电极D0～DN-1，用以并行输出多个驱动信号Xf0～XfN-1至该等驱动电极D0～DN-1，其中不同驱动电路6120～612N-1输出的该等驱动信号Xf0～XfN-1的多个驱动频率f0～fN-1彼此不同，如图7所示。该等接收电极S0～SM-1则根据该等驱动信号Xf0～XfN-1分别感应并输出检测信号y(t)0～y(t)M-1。
该等模拟数字转换单元611用以将该等检测信号y(t)0～y(t)M-1转换为数字信号。例如，该等模拟数字转换单元611分别耦接于该等接收电极S0～SM-1与该等检测电路之间。更详言之，每一该等模拟数字转换单元611耦接于一条接收电极与一个该等检测电路组6130～613M-1所包含的多个检测电路间，如图8所示。
该等检测电路(例如6130f0～6130fN-1)分别耦接该等接收电极S0～SM-1，例如通过一模拟数字转换单元611及一可编程滤波器(PBPF)。每一该等检测电路包含两混合器用以利用一对混和信号MIXi及MIXq调制所耦接的该接收电极S0～SM-1输出的一检测信号y(t)0～y(t)M-1以产生一对调制后检测信号(I0,Q0)～(IN-1,QN-1)。例如，该检测电路6130f0包含两混合器将一对混合信号MIXiD0、MIXqD0混合至检测信号y(t)0以产生一对调制后检测信号(I0,Q0)；该检测电路6130f1包含两混合器将一对混合信号MIXiD1、MIXqD1混合至检测信号y(t)0以产生一对调制后检测信号(I1,Q1)；依此类推。其他检测电路组6131～613M-1的实施方式类似检测电路组6130，故于此不再赘述。例如，MIXiD0、MIXqD0根据图11中150kHz的索引值所选择；MIXiD1、MIXqD1根据图11中152kHz的索引值所选择；依此类推。
请参照图9所示，其为本发明说明第二实施例的电容触控系统的另一方块示意图。该处理单元614用以根据该等驱动频率f0～fN-1从一查找表615(例如预存于该储存单元65)选择相对每一该等检测电路的该对混和信号MIXi及MIXq，并计算该对调制后检测信号的一向量范数据以判断一碰触事件。例如，该处理单元614根据该检测电路6130f0相关的驱动频率f0从该查找表615选择相对该检测电路6130f0的一对混和信号MIXiD0及MIXqD0，并计算一对调制后检测信号I0及Q0的大小以作为向量范数；该处理单元614根据该检测电路6130f1相关的驱动频率f1从该查找表615选择相对该检测电路6130f1的一对混和信号MIXiD1及MIXqD1，并计算一对调制后检测信号I1及Q1的大小以作为向量范数；依此类推。
为了增加调制后检测信号(I0,Q0)-(IN-1-QN-1)的信号品质，某些实施例中，每一该等检测电路(例如6130f0～6130fN-1)另包含两滤波器6133、6133'用以分别滤波一对调制后检测信号。某些实施例中，该等滤波器6133、6133'例如为奈奎斯滤波器(Nyquist filter)，但并不以此为限。
为了取样调制后检测信号，每一该等检测电路(例如6130f0～6130fN-1)另包含两积分器6135、6135'用以分别累积一驱动时段(drive slot)的多个调制后检测信号。
必须说明的是，虽然图8中仅显示该检测电路组6130的细节，由于其他检测电路组6131～613M-1与该检测电路组6130相类似，仅被调制的检测信号不同(所用的混合信号可相同或不同)，故于此不再赘述其他检测电路组6131～613M-1。例如，该检测电路组6130处理检测信号y(t)0，该检测电路组6131处理检测信号y(t)1，依此类推。此外，本发明说明中，该等驱动电路6120～612N-1、该等检测电路组6130～613M-1、模拟数字转换单元611及该处理单元614所执行功能可以考虑为该控制晶片61以软件、固件及/或硬件所执行。
必须说明的是，虽然图9分别显示该处理单元614及该等检测电路6130f0～6130fN-1，但其并非用以限定本发明说明。某些实施例中，该等检测电路均包含于该处理单元614内。更详言之，图8中该等检测电路组6130～613M-1为该处理单元614的一部分电路。
请参照图12所示，其为本发明说明第二实施例的电容触控系统的运作示意图，包含下列步骤：以多个驱动电路6120～612N-1并行提供多个驱动信号Xf0～XfN-1至多个驱动电极D0～DN-1(步骤S121)；以多个检测电路的每一者利用一对混和信号MIXi及MIXq调制所耦接的接收电极S1～SM-1输出的一检测信号y(t)0～y(t)M-1以产生一对调制后检测信号I及Q(步骤S123)；以及以一处理单元614根据多个驱动频率f0～fN-1从一查找表651决定相对每一该等检测电路的该对混和信号MIXi及MIXq(步骤S125)。如前所述，不同驱动电路6120～612N-1输出的该等驱动信号Xf0～XfN-1的多个驱动频率f0～fN-1彼此不同，以实现分频多工的驱动方式。
此外，如前所述，该处理单元614计算该对调制后检测信号I及Q的一向量范数，并根据该向量范数与至少一门槛值的比对结果判断一碰触事件。同时，该处理单元614还可根据不同扫描期间所决定的碰触位置的变化以进行手势判断或其他应用。
此外，在进行信号混和前，该控制晶片61另通过一累比数字转换器611将该等检测信号y(t)0～y(t)M-1转换为数字信号。换句话说，本发明说明中，该等检测电路组6130～613M-1是处理数字数据。
此外，为了使该类数字转换器611能够有效利用其动态范围，相对应不同驱动频率f0～fN-1的驱动信号Xf0～XfN-1间设置成具有一相位差，以降低该等检测信号y(t)0～y(t)M-1的信号峰对峰值，该相位差例如可选择使用随机相位偏移(random phase offset)或制定相位偏移(formulated phase offset)，但并不以此为限。简而言之，只要于相对应不同驱动频率f0～fN-1的驱动信号Xf0～XfN-1间形成一相位差即可，相位差的选择并无特定限制。
该控制晶片61另使用数字滤波器来滤波该对调制后检测信号I及Q以增加信号品质，提高检测精确度，例如使用耐奎斯滤波器。
该控制晶片61另使用积分器来累积一驱动时段的多个调制后检测信号I及Q以进行信号取样。本发明说明中，该控制晶片61可仅取样单一驱动时段内的调制后检测信号I及Q而无需取样多个驱动时段内的调制后检测信号I及Q，以缩短取样时间。
本运作方法的详细实施方式已详述于前，故于此不再赘述。
其他实施例中，该控制晶片61是利用分频多工驱动该等驱动电极D0～DN-1并利用快速傅立叶转换(Fast Fourier Transformation)计算每一该接收电极S0～SM-1所输出的检测信号y(t)0～y(t)M-1以决定相对每一该等驱动频率f0～fN-1的频谱能量，并根据该等频谱能量判断触碰事件。例如，该控制晶片61比较该等频谱能量与至少一门槛值，当该等频谱能量超过一预设门槛值时，判断一触碰事件发生。
某些实施例中，相对该等驱动信号Xf0～XfN-1的驱动频率f0～fN-1仅一部分彼此不同而某些部分可相同。换句话说，电容触控系统60所使用驱动频率的个数可少于该等驱动信号Xf0～XfN-1的个数。
如上所述，当电容式感测器应用于不同电子装置时，会受到该电子装置的噪声干扰而降低检测精确度。因此，本发明说明另提出一种电容触控系统(图6～9)及其运作方法(图12)，其利用分频多工产生驱动信号进行并行驱动，并通过查表以决定相对不同驱动频率的一组混和信号。驱动频率选择于噪声干扰较低的频段，并通过计算向量范数来消除不同负载及走线长度所造成的相位偏移，以提高检测精度。
虽然本发明已以前述实例公开，然其并非用以限定本发明，任何本发明所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的变动与修改。因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims (20)

1.一种电容触控系统，包含：
多个驱动电极及多个接收电极，用以于其间形成多个感测单元；
多个驱动电路，分别耦接所述多个驱动电极，用以并行输出多个驱动信号至所述多个驱动电极，其中不同驱动电路输出的所述多个驱动信号的多个驱动频率彼此不同；
多个检测电路，分别耦接所述多个接收电极，每一所述多个检测电路包含两混合器用以利用一对混和信号调制所耦接的该接收电极输出的一检测信号以产生一对调制后检测信号；以及
一处理单元，用以根据所述多个驱动频率决定相对每一所述多个检测电路的该对混和信号，并计算该对调制后检测信号的一向量范数据以判断一碰触事件。
2.如权利要求1所述的电容触控系统，其中，每一所述多个检测电路另包含两滤波器用以分别滤波该对调制后检测信号。
3.如权利要求1所述的电容触控系统，其中，每一所述多个检测电路另包含两积分器用以累积一驱动时段的多对调制后检测信号。
4.如权利要求1所述的电容触控系统，其中，该对混和信号是根据一查找表所决定，并包含一正弦信号及一余弦信号。
5.如权利要求1所述的电容触控系统，其中，相对不同驱动频率的所述多个驱动信号间利用随机相位偏移或制定相位偏移形成相位差。
6.如权利要求1所述的电容触控系统，其中，该电容触控系统另包含多个模拟数字转换单元分别耦接于所述多个接收电极与所述多个检测电路之间。
7.如权利要求1所述的电容触控系统，其中，每一所述多个接收电极所耦接的所述多个检测电路的一电路数目等于所述多个驱动频率的一频率数目。
8.一种电容触控系统，包含：
一电容触控面板；
一储存单元，用以预先储存多个混和信号；以及
一控制晶片，以多个分频多工的驱动信号并行驱动该电容触控面板以输出多个检测信号，并从该储存单元读取多对混和信号分别调制所述多个检测信号以产生多对调制后检测信号，其中，相对不同驱动信号的该对混和信号彼此不同。
9.如权利要求8所述的电容触控系统，其中，该控制晶片另计算每一对所述多对调制后检测信号的向量范数。
10.如权利要求8所述的电容触控系统，其中，该储存单元储存一查找表，该查找表包含多个正弦信号及/或多个余弦信号的生成演算法以产生所述多对混和信号。
11.如权利要求8所述的电容触控系统，其中，该控制晶片另包含多个奈奎斯滤波器用以对所述多对调制后检测信号进行滤波。
12.如权利要求8所述的电容触控系统，其中，该控制晶片另包含多个积分器用以对所述多对调制后检测信号进行累积。
13.如权利要求8所述的电容触控系统，其中，相对每一所述多个驱动信号的该对混和信号彼此正交。
14.如权利要求8所述的电容触控系统，其中，不同驱动信号间利用随机相位偏移或制定相位偏移形成相位差。
15.一种电容触控系统的运作方法，该电容触控系统包含多个驱动电极、多个接收电极、多个驱动电路、多个检测电路以及一处理单元，该运作方法包含：
以所述多个驱动电路提供多个驱动信号至所述多个驱动电极，其中不同驱动电路输出的所述多个驱动信号的多个驱动频率的至少一部分彼此不同；
以每一所述多个检测电路利用一对混和信号调制所耦接的该接收电极输出的一检测信号以产生一对调制后检测信号；以及
以该处理单元根据所述多个驱动频率决定相对每一所述多个检测电路的该对混和信号。
16.如权利要求15所述的运作方法，另包含：
以所述处理单元计算该对调制后检测信号的一向量范数；以及
比对该向量范数与一门槛值。
17.如权利要求15所述的运作方法，另包含：
滤波该对调制后检测信号。
18.如权利要求15所述的运作方法，另包含：
累积一驱动时段的多个调制后检测信号。
19.如权利要求15所述的运作方法，另包含：
数字化所述检测信号。
20.如权利要求15所述的运作方法，其中，该对混和信号是根据一查找表所决定，该对混和信号包含一正弦信号及一余弦信号。
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