CN111077977A

CN111077977A - 触控装置的省电扫描方法

Info

Publication number: CN111077977A
Application number: CN201811223733.6A
Authority: CN
Inventors: 李崑旭
Original assignee: Advanced Analog Technology Inc
Current assignee: Advanced Analog Technology Inc
Priority date: 2018-10-19
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2020-04-28

Abstract

本发明提供一种触控装置的省电扫描方法，首先是利用一控制器将一计时器的正常模式扫描时间缩短至一省电模式扫描时间。接着利用计数器在省电模式扫描时间内计算振荡波形而获得一省电模式振荡次数。然后是利用控制器将省电模式振荡次数转换成一L‑n位数的M比特计数值，并将L‑n位数的M比特计数值往高位移动n位数，并将n个0补在低位而形成另一L位数的M比特计数值，据以产生一M比特振荡次数模拟值，藉以作为触控操作的判断依据。

Description

触控装置的省电扫描方法

技术领域

本发明涉及一种触控装置的省电扫描方法，尤其涉及一种利用低比特补0来产生模拟值的触控装置的省电扫描方法。

背景技术

日常生活中充斥着各式各样的电子设备，而由于科技发展日新月异，这些电子设备的操作介面大都以电容式触控按键为主，而电容式触控按键的工作原理是利用松弛振荡器对电容进行充放电，并利用计时器与计数器来计算扫描时间与振荡次数，藉以在使用者按压电容式触控按键时，通过电容式触控按键所产生的感应电容会与使用者本身的寄生电容并联，进而使扫描时间或振荡次数产生变化，据以作为电容式触控按键是否被按压的依据。

承上所述，在实际使用上时，由于设置于电子设备的电容式触控按键通常是一直持续反复的进行充放电，然后以周期性的扫描方式来量测振荡次数或扫描时间，因此即使电子设备处于待机的状态，仍需持续耗电来等待受到使用者的触控操作，久而久之所消耗的电力也不容小觑。

请参阅图1，图1是显示现有技术的电容式触控按键的扫描周期示意图。如图所示，现有技术在正常扫描周期下，每一扫描周期T内有一扫描时间st1，而为了减少省电而采取延长扫描的周期的方式，例如在两倍扫描周期时，维持原有的扫描时间st1而使扫描周期由T增加至扫描周期T2；在四倍扫描周期时，维持原有的扫描时间st1而使扫描周期由T增加至扫描周期T3；其中，延长扫描的周期的方式虽然可以有效的降低扫描时间st1的总量，但相对的会降低触控操作的反应灵敏度。

发明内容

有鉴于在现有技术中，为了节省触控装置在待机时所浪费的电力，主要是通过延长扫描周期的方式来降低整体的扫描时间，但也因此使得触控操作的反应灵敏度降低；缘此，本发明的目的在于提供一种触控装置的省电扫描方法，可以保持原有的触控灵敏度，又能有效的节省电力。

为了达到上述目的，本发明所采用的必要技术手段是提供一种触控装置的省电扫描方法，其是在一触控装置由一正常扫描模式切换至一省电扫描模式时运行，触控装置包含一触控模块、一波形产生模块、一计数器、一计时器与一控制器，波形产生模块是用以检测触控模块而产生一振荡波形，计数器于正常工作模式下是在一正常模式扫描时间t1内计算振荡波形的振荡次数而获得一正常模式振荡次数，控制器是将正常模式振荡次数转换成一L位数的M比特计数值来加以存储，且M/2≦L≦M，M≧8。

触控装置的省电扫描方法首先是利用控制器将一计时器的正常模式扫描时间t1缩短至一省电模式扫描时间t2，其中t2＝t1/2ⁿ，且n为≧1的整数。

接着是利用计数器在省电模式扫描时间t2内计算振荡波形的振荡次数，进而获得一省电模式振荡次数。

然后是利用控制器将省电模式振荡次数转换成一L-n位数的M比特计数值，并将L-n位数的M比特计数值往高位移动n位数，并将n个0补在低位而形成另一L位数的M比特计数值，据以产生一M比特振荡次数模拟值，其中n≦M/4。

在上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段中，控制器更预设有一振荡次数基准值，振荡次数基准值的97％为一模式切换临界值。

在上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段中，最后还利用控制器比较M比特振荡次数模拟值是否高于一模式切换临界值，并在M比特振荡次数模拟值低于模式切换临界值时，将触控装置切换至正常工作模式。

在上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段中，波型产生模块为一松弛振荡器。

本发明所采用的另一必要技术手段是提供一种触控装置的省电扫描方法，在一触控装置由一正常工作模式切换至一省电工作模式时运行，触控装置包含一触控模块、一波形产生模块、一计数器、一计时器与一控制器，波形产生模块用以检测触控模块而产生一振荡波形，计时器于正常工作模式下计算振荡波形达到一正常模式振荡次数p1时所需的一正常模式扫描时间，控制器将正常模式扫描时间换成L位数的M比特计数值来加以存储，且M/2≦L≦M，M≧8。

触控装置的省电扫描方法首先是利用一控制器将一计数器的正常模式振荡次数p1缩短至一省电模式振荡次数p2，其中p2＝p1/2ⁿ，且n为≧1的整数。

然后是利用计时器计算波形产生模块所产生的波形的振荡次数达到省电模式振荡次数p2的时间，进而获得一省电模式扫描时间。

再来是利用控制器将省电模式扫描时间转换成一L-n位数的M比特计时值，并将L-n位数的M比特计时值往高位移动n位数，并将n个0补在低位而形成另一L位数的M比特计时值，进而产生一M比特扫描时间模拟值，其中n≦M/4。

在上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段中，控制器还预设有一扫描时间基准值，扫描时间基准值的103％为一模式切换临界值。

在上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段中，最后还利用控制器比较M比特扫描时间模拟值是否高于模式切换临界值，并在M比特扫描时间模拟值高于模式切换临界值时，将触控装置切换至正常工作模式。

如上所述，由于本发明是减少扫描时间或振荡次数来节省电力，并在扫描时间或振荡次数转换为比特值后，利用低比特补0的方式来产生近似于正常工作模式的扫描时间或振荡次数，藉此，不仅可以有效的节省电力消耗，还能保持原有的触控操作灵敏度。

附图说明

图1是显示现有技术的电容式触控按键的扫描周期示意图；

图2是显示本发明第一较佳实施例所提供的触控装置的电路系统示意图；

图3是显示本发明第一较佳实施例所提供的触控装置的省电扫描方法的步骤流程图；

图4是本发明第一较佳实施例所提供的正常扫描周期与省电扫描周期的对照示意图；以及

图5是显示本发明第二较佳实施例所提供的触控装置的省电扫描方法的步骤流程图。

附图标记说明

100：触控装置

1：触控模块

2：波形产生模块

3：计数器

4：计时器

5：控制器

S1：振荡信号

S2：波形信号

T、T2、T3：扫描周期

st1、st2、st3：扫描时间

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参阅图2，图2是显示本发明第一较佳实施例所提供的触控装置的电路系统示意图。如图所示，一触控装置100包含一触控模块1、一波形产生模块2、一计数器3、一计时器4以及一控制器5。

触控模块1是用以对电容进行充放电而产生并发送出一振荡信号S1；在本实施例中，触控模块1为一松弛振荡器。波形产生模块2是电性连结于触控模块1，用以接收振荡信号S1，并分析振荡信号S1而产生一振荡波形，并将一载有振荡波形的波形信号S2发送出。

计数器3是电性连结于波形产生模块2，用以计算波形信号S2所载有的振荡波形的振荡次数。计时器4是电性连结于计数器3，用以计算计数器3计算振荡波形的时间。

控制器5是电性连周期结于计数器3与计时器4，用以控制计数器3以一扫描周期计算每段扫描时间内的振荡次数，藉以与预设次数或时间进行比对而判断出触控模块1是否受到按压。其中，控制器5具有一正常工作模式与一省电工作模式，当控制器5处于正常工作模式时，是设定计时器4的扫描时间为一正常模式扫描时间t1，而计数器3在正常模式扫描时间t1内计算振荡波形的振荡次数为一正常模式振荡次数，而控制器5则将正常模式振荡次数转换为一L位数的M比特计数值来加以存储。

承上所述，控制器5预设有一振荡次数基准值，振荡次数基准值是指在正常工作模式下，触控模块1未被使用者触控时，计数器3在正常模式扫描时间t1内计算振荡波形所得的振荡次数；在本实施例中，振荡次数基准值例如为4000，而当振荡次数低于振荡次数基准值的94％(4000x94％＝3760)时，则判断为有效触控。此外，在本实施例中，控制器5是预设为省电工作模式，且当振荡次数低于振荡次数基准值的97％(4000x97％＝3880)时进入正常工作模式，而若振荡次数高于振荡次数基准值的97％(即3880)时则切换回省电工作模式。

举例而言，在正常工作模式下，当计数器3在正常模式扫描时间t1(例如为1毫秒)内测得的正常模式振荡次数例如为4000，M比特计数值例如为16比特，因此当4000以16比特进行存储时，便会得到0000 1111 1010 0000的比特值，而L位数则为12位数。

请继续参阅图3，图3是显示本发明第一较佳实施例所提供的触控装置的省电扫描方法的步骤流程图。如图所示，本发明的触控装置的省电扫描方法首先步骤S101是利用控制器5将计时器4的正常模式扫描时间t1缩短至一省电模式扫描时间t2，其中t2＝t1/2ⁿ，且n为≧1的整数。在本实施例中，是以n＝1为例进行说明，也就是t2＝t1/2。

接着步骤S102是利用计数器3在省电模式扫描时间t2内计算振荡波形的振荡次数，进而获得一省电模式振荡次数。在本实施例中，省电模式振荡次数例如为2000。

然后步骤S103是利用控制器5将省电模式振荡次数转换成一L-n位数的M比特计数值，并将L-n位数的M比特计数值往高位移动n位数，并将n个0补在低位而形成另一L位数的M比特计数值，据以产生一M比特振荡次数模拟值，其中n≦M/4。

在本实施例中，当n＝1，即省电模式扫描时间t2为正常模式扫描时间t1的一半时，若测量得到的省电模式振荡次数为1900，1900便会被转换成M比特计数值(以M＝16为例)0000 0111 0110 1100，其位数为11位数，因此当L-n位数的M比特计数值往高位移动n位数，并将n个0补在低位时，便会形成另一L位数的M比特计数值0000 1110 1101 1000，而将M比特计数值0000 1110 1101 1000进行还原所得到的M比特振荡次数模拟值则为3800。

接着步骤S104是利用控制器5比较M比特振荡次数模拟值是否低于模式切换临界值，并在M比特振荡次数模拟值低于模式切换临界值时，将触控装置切换至正常工作模式。由于在本实施例中，M比特振荡次数模拟值则为3800，低于模式切换临界值的3880，因此控制器5便会进入正常工作模式，且在进入正常工作模式之后，若计数器3所计算到的正常模式振荡次数低于3760时，则判断为有效触控。此外，当正常模式振荡次数高于模式切换临界值的3880时，则控制器5更切换回省电工作模式。

请继续参阅图4，图4是本发明第一较佳实施例所提供的正常扫描周期与省电扫描周期的对照示意图。如图所示，本发明是利用控制器5控制计数器3在正常工作模式的正常扫描周期与省电工作模式的省电扫描周期下，都以相同的扫描周期T进行振荡次数的扫描，但在省电工作模式下，扫描时间st2与st3分别为扫描时间st1的1/2与1/4，其中，扫描时间st1即为本实施例的正常模式扫描时间t1，扫描时间st1为n＝1时的省电模式扫描时间t2，扫描时间st2为n＝2时的省电模式扫描时间t2。

由以上叙述可知，本实施例是利用控制器5将正常模式扫描时间t1缩短至省电模式扫描时间t2，藉以有效的节省电力的消耗，然后又将测量到的省电模式振荡次数转换为M比特计数值，之后再通过将M比特计数值往高位移动与低位补0的方式进行计算，可以使M比特振荡次数模拟值近似于正常工作模式下所测得的正常工作振荡次数；藉此，本发明确实可以有效的节省电力又能保持触控判断的准确性，且可以不需要变更原先振荡次数基准值与有效触控判断的设定，有效的增加使用上的便利性。

请继续参阅图5，图5是显示本发明第二较佳实施例所提供的触控装置的省电扫描方法的步骤流程图。如图所示，由于一般电容式触控按键的触控判断机制除了在一定扫描时间内量测振荡次数外，还有利用量测固定振荡次数所需的扫描时间来进行判断的方式，因此本发明还提供了一种触控装置的省电扫描方法，在基本电路架构与上述的触控装置100相同的基础下，当控制器5处于正常工作模式时，是控制计时器4计算振荡波形达到一正常模式振荡次数p1时所需的一正常模式扫描时间，且控制器5更将正常模式扫描时间换成L位数的M比特计数值来加以存储，其中，M/2≦L≦M，M≧8。

此外，在本实施例中，正常模式振荡次数p1例如为1000次，扫描时间基准值例如为2000(微秒)，而当扫描时间高于扫描时间基准值的106％(2000的106％为2120)时，则判断为有效触控。此外，在本实施例中，控制器5是预设为省电工作模式，且当扫描时间高于模式切换临界值(扫描时间基准值的103％，即为2060)时进入正常工作模式，而若扫描时间低于扫描时间基准值的103％(即2060)时，则切换回省电工作模式。

承上所述，触控装置的省电扫描方法首先步骤S201是利用控制器5将计数器3的正常模式振荡次数p1缩短至一省电模式振荡次数p2，其中p2＝p1/2ⁿ，且n为≧1的整数。在本实施例中，当n＝1时，省电模式振荡次数p2为500次。

然后步骤S202是利用计时器4计算波形产生模块2所产生的振荡波形的振荡次数达到省电模式振荡次数p2的时间，进而获得一省电模式扫描时间。在本实施例中，计时器4是计算计数器3检测振荡波形的振荡次数达到500次所需的时间而得到省电模式扫描时间，而省电模式扫描时间在本实施例中例如为1050(微秒)。

再来步骤S203是利用控制器将省电模式扫描时间转换成一L-n位数的M比特计时值，并将L-n位数的M比特计时值往高位移动n位数，并将n个0补在低位而形成另一L位数的M比特计时值，进而产生一M比特扫描时间模拟值，其中n≦M/4。在本实施例中，省电模式扫描时间1050微秒被转换为L-n位数的M比特(16比特)计时值0000 0100 0001 1010，其位数L-n为11，而将n个0补在低位后所得L位数的M比特计时值即为0000 1000 0011 0100，因此M比特扫描时间模拟值即为2100。

接着步骤S204是利用控制器5比较M比特扫描时间模拟值是否低于一模式切换临界值。在本实施例中，模式切换临界值为2060，因此M比特扫描时间模拟值2100高于模式切换临界值2060。

最后步骤S205是当M比特扫描时间模拟值高于模式切换临界值时，将触控装置100切换至正常工作模式。在本实施例中，由于M比特扫描时间模拟值2100高于模式切换临界值2060，因此将触控装置100切换至正常工作模式。

综上所述，相较于现有技术是利用延长扫描周期的方式来节省电力消耗，进而导致触控操作的灵敏度降低；由于本发明是减少扫描时间或振荡次数来节省电力，并在扫描时间或振荡次数转换为比特值后，利用低比特补0的方式来产生近似于正常工作模式的扫描时间或振荡次数，藉此，不仅可以有效的节省电力消耗，还能保持原有的触控操作灵敏度。

上述仅为本发明较佳的实施例而已，并不对本发明进行任何限制。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术手段的范围内，对本发明揭示的技术手段和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术手段的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种触控装置的省电扫描方法，在触控装置由正常扫描模式切换至省电扫描模式时运行，所述触控装置包含触控模块、波形产生模块、计数器、计时器与控制器，所述波形产生模块用以检测所述触控模块而产生振荡波形，所述计数器于所述正常工作模式下是在正常模式扫描时间t1内计算所述振荡波形的振荡次数而获得正常模式振荡次数，所述控制器将所述正常模式振荡次数转换成L位数的M比特计数值来加以存储，且M/2≦L≦M，M≧8，所述触控装置的省电扫描方法包含以下步骤：

(a)利用所述控制器将所述计时器的所述正常模式扫描时间t1缩短至省电模式扫描时间t2，其中t2＝t1/2ⁿ，且n为≧1的整数；

(b)利用所述计数器在所述省电模式扫描时间t2内计算所述振荡波形的振荡次数，进而获得省电模式振荡次数；以及

(c)利用所述控制器将所述省电模式振荡次数转换成L-n位数的M比特计数值，并将所述L-n位数的M比特计数值往高位移动n位数，并将n个0补在低位而形成另一L位数的M比特计数值，据以产生M比特振荡次数模拟值，其中n≦M/4。

2.根据权利要求1所述的触控装置的省电扫描方法，在步骤(a)之前还包含步骤(a1)，所述控制器还预设有振荡次数基准值，所述振荡次数基准值的97％为模式切换临界值。

3.根据权利要求2所述的触控装置的省电扫描方法，在步骤(c)之后还包含步骤(d)，利用所述控制器比较所述M比特振荡次数模拟值是否低于所述模式切换临界值，并在所述M比特振荡次数模拟值低于所述模式切换临界值时，将所述触控装置切换至所述正常工作模式。

4.根据权利要求1所述的触控装置的省电扫描方法，其中，所述触控模块为松弛振荡器。

5.一种触控装置的省电扫描方法，在触控装置由正常工作模式切换至省电工作模式时运行，所述触控装置包含触控模块、波形产生模块、计数器、计时器与控制器，所述波形产生模块是用以检测所述触控模块而产生振荡波形，所述计时器于所述正常工作模式下计算所述振荡波形达到正常模式振荡次数p1时所需的正常模式扫描时间，所述控制器是将所述正常模式扫描时间换成L位数的M比特计数值来加以存储，且M/2≦L≦M，M≧8，所述触控装置的省电扫描方法包含以下步骤：

(a)利用所述控制器将所述计数器的所述正常模式振荡次数p1缩短至省电模式振荡次数p2，其中p2＝p1/2ⁿ，且n为≧1的整数；

(b)利用所述计时器计算所述波形产生模块所产生的波形的振荡次数达到所述省电模式振荡次数p2的时间，进而获得省电模式扫描时间；以及

(c)利用所述控制器将所述省电模式扫描时间转换成L-n位数的M比特计时值，并将所述L-n位数的M比特计时值往高位移动n位数，并将n个0补在低位而形成另一L位数的M比特计时值，进而产生M比特扫描时间模拟值，其中n≦M/4。

6.根据权利要求5所述的触控装置的省电扫描方法，在步骤(a)之前还包含步骤(a1)，所述控制器还预设有扫描时间基准值，所述扫描时间基准值的103％为模式切换临界值。

7.根据权利要求6所述的触控装置的省电扫描方法，在步骤(c)之后还包含步骤(d)，利用所述控制器比较所述M比特扫描时间模拟值是否高于所述模式切换临界值，并在所述M比特扫描时间模拟值高于所述模式切换临界值时，将所述触控装置切换至所述正常工作模式。

8.根据权利要求5所述的触控装置的省电扫描方法，其中，所述触控模块为松弛振荡器。