TW201723764A - 觸控方法、觸控處理系統與電子裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種觸控方法，包含：連續三次驅動一觸控螢幕的電極，其中該三次驅動的兩個區間之時間長度不等。

Description

觸控方法、觸控處理系統與電子裝置
本發明係關於觸控技術，特別係關於減少週期性電磁干擾的觸控技術
消費性電子產品已經是現代人生活的必需品。如平板電腦、手機等電子裝置多半使用觸控螢幕作為主要的輸出入介面，此外也運用無線網路裝置WiFi、如藍芽(BlueTooth)之類的個人短距離無線通信裝置、第三代或第四代行動通信網路裝置、無線充電裝置、衛星定位系統等。這些無線裝置都需要在輕薄短小的機身內裝置天線。這些天線在發射信號時，會對彼此造成電磁干擾。
比方說，現在常用的投射式電容觸控螢幕，其觸控控制裝置通常會使用互電容偵測的方式，令一部分或全部的電極發出驅動信號，以便偵測近接觸控螢幕的外部導電物件。所發出的驅動信號與其諧振頻率的信號，會對同一電子裝置的其他天線與無線裝置造成電磁干擾。
更有甚者，由於觸控控制裝置在提供電極驅動信號的時候，會有一定的間隔時間，或者說是按照某一固定周期發出驅動信號。對於某些通信系統而言，這些週期性的干擾信號比起隨機出現的雜訊更可能阻斷 或擾亂資訊的傳遞。比方說，展頻(Spreading Spectrum)通信系統對於白色噪訊(White Noise)的抵抗或抗干擾程度較強。
因此，亟需一種能夠減少週期性電磁干擾的觸控控制裝置與系統，以及其控制方法。
在一實施例中，本發明提供一種觸控方法，包含：連續三次驅動一觸控螢幕的電極，其中該三次驅動的兩個區間之時間長度不等。
其中上述之驅動包含下列其中之一：全觸控螢幕驅動；互電容螢幕驅動；以及部分螢幕驅動。
其中上述之區間之時間長度至少與下列其中之一相關：執行該觸控方法之處理器在該區間內所接收中斷呼叫的次數；執行該觸控方法之處理器在該區間內所接收中斷呼叫的形式；以及執行該觸控方法之處理器在該區間內所接收中斷呼叫所相關的中斷服務程序所耗用的時間。
其中上述之區間之時間長度和執行該觸控方法之處理器執行一亂數產生函數的結果相關。
在一實施例中，本發明提供一種觸控處理裝置，用於連接一觸控螢幕，包含：至少一驅動電路，連接到該觸控螢幕之電極；以及連接到該驅動電路的一處理器，用於令該驅動電路連續三次驅動一觸控螢幕的電極，其中該三次驅動的兩個區間之時間長度不等。
其中上述之驅動包含下列其中之一：全觸控螢幕驅動；互電容螢幕驅動；以及部分螢幕驅動。
其中上述之區間之時間長度至少與下列其中之一相關：該處 理器在該區間內所接收中斷呼叫的次數；該處理器在該區間內所接收中斷呼叫的形式；以及該處理器在該區間內所接收中斷呼叫所相關的中斷服務程序所耗用的時間。
其中上述之區間之時間長度和該處理器執行一亂數產生函數的結果相關。
在一實施例中，本發明提供一種電子裝置，包含：一觸控螢幕，包含多個電極；以及用於連接該觸控螢幕的一種觸控處理裝置。該觸控處理裝置包含：至少一驅動電路，連接到該觸控螢幕之電極；以及連接到該驅動電路的一處理器，用於令該驅動電路連續三次驅動一觸控螢幕的電極，其中該三次驅動的兩個區間之時間長度不等。
其中上述之驅動包含下列其中之一：全觸控螢幕驅動；互電容螢幕驅動；以及部分螢幕驅動。
其中上述之區間之時間長度至少與下列其中之一相關：該處理器在該區間內所接收中斷呼叫的次數；該處理器在該區間內所接收中斷呼叫的形式；以及該處理器在該區間內所接收中斷呼叫所相關的中斷服務程序所耗用的時間。
其中上述之區間之時間長度和該處理器執行一亂數產生函數的結果相關。
總上所述，本發明所提供的觸控方法、觸控處理裝置與電子裝置所發出的驅動信號具有較少的秩序，較高的散亂程度。能夠避免與某些通信協定的週期或週期的倍數或分數重合，進而減少對電子裝置的其他通信元件或周遭其他電子裝置的通信元件的電磁干擾現象。
100‧‧‧電子裝置
110‧‧‧外部導電物件
120‧‧‧觸控螢幕
121‧‧‧第一電極
122‧‧‧第二電極
130‧‧‧觸控處理裝置
140‧‧‧主機
211~215‧‧‧驅動信號
221~224‧‧‧區間
231~234‧‧‧區間
第一圖為根據本發明一實施例之電子裝置100的示意圖。
第二A圖為先前技術的一驅動信號的波形示意圖。
第二B圖為根據本發明一實施例的一驅動信號的波形示意圖。
本發明將詳細描述一些實施例如下。然而，除了所揭露的實施例外，本發明亦可以廣泛地運用在其他的實施例施行。本發明的範圍並不受該些實施例的限定，乃以其後的申請專利範圍為準。而為提供更清楚的描述及使熟悉該項技藝者能理解本發明的發明內容，圖示內各部分並沒有依照其相對的尺寸而繪圖，某些尺寸與其他相關尺度的比例會被突顯而顯得誇張，且不相關的細節部分亦未完全繪出，以求圖示的簡潔。
請參考第一圖所示，其為根據本發明一實施例之電子裝置100的示意圖。該電子裝置100包含一觸控面板或觸控螢幕120，本申請皆以觸控螢幕120來含括這兩者。該觸控螢幕120包含複數條平行的第一電極121與複數條平行的第二電極122，兩者形成複數個交錯重疊處。該電子裝置100更包含一觸控處理裝置130，連接到上述的各第一電極121與各第二電極122，用於偵測近接的外部導電物件110。該電子裝置100還包含一主機140，用於連接該觸控處理裝置130。
在一實施例中，該主機140可以是執行作業系統以控制該電子裝置100的處理器與記憶體，例如英代爾公司的x86指令集處理器，用於執行微軟公司的視窗作業系統。該主機140也可以是高通公司的ARM指令集處 理器，用於執行谷歌公司的Android作業系統。該主機更可以是蘋果公司的A9處理器，用於執行該公司的iOS作業系統。
在一實施例中，該觸控處理裝置130包含一嵌入式處理器，例如英代爾公司的i960處理器、8051處理器、ARM公司的Cortex M系列處理器、ARM7、ARM9處理器等。該觸控處理裝置130內含的微處理器可用於執行觸控相關的指令，控制上述各第一電極121與各第二電極122所發出與接收的電信號，並且將處理後所得的觸控相關資訊傳送到主機140。
請參考第二A圖所示，其為先前技術的一驅動信號的波形示意圖。當執行互電容偵測時，該觸控處理裝置130會依序令各第一電極121發出驅動信號，並且令各個第二電極122偵測電容變化量，接著偵測出近接的外部導電物件110。在第二A圖的波形中，第一個拉起的波形211是第一個第一電極121所發出的驅動信號，第二個拉起的波形212是第二個第一電極121所發出的驅動信號，第三個拉起的波形213是第三個第一電極121所發出的驅動信號，以此類推。在某一實施例中，該驅動信號可以是20KHz、40KHz、60KHz等的信號，可以是方波或弦波。本發明並不限定該驅動信號的頻率與形式。
在第二A圖中，可以見到各個波形之間有停止發送驅動信號的區間。比方說，在波形211與212之間的是區間221，在波形212與213之間的是區間222，波形213與214之間的是區間223，波形214與215之間的是區間224。這些區間的時間長度均相等，或是趨近於相等。
如先前技術所言，對該電子裝置100的其他天線與接收器來說，由各第一電極121週期性發出的驅動信號是週期性的電磁干擾。由於各 個驅動信號的間隔區間都是相同，所以這種電磁干擾是有秩序的，非散亂的。對於某些接收器而言，有序的電磁干擾比無序的電磁干擾更嚴重。因為有序電磁干擾的週期可能與接收資訊的週期或週期的倍數或分數重合，導致資訊的某個部分持續受到干擾，使得資訊的傳送效率嚴重受損，甚至於完全中斷。
比方說，某一無線通信協定以時隙(time slot)的週期形式定義所傳送的資訊。每個周期的某些時隙攜帶其他時隙的描述資料，一般稱此時隙為檔頭(header)時隙。若上述的驅動信號之週期恰好與該無線通信協定的週期或週期的倍數或分數重合，可能會對每一個或每幾個當中的一個檔頭時隙造成干擾。一旦某檔頭時隙中所攜帶的描述資訊有誤，可能會造成該檔頭時隙所描述的一般時隙資料的解讀錯誤。因此，本申請的目的之一，在於減少週期性電磁干擾，以避免對電子裝置100的其他無線通信裝置造成嚴重干擾。
請參考第二B圖所示，其為根據本發明一實施例的一驅動信號的波形示意圖。第二A圖所示的各區間221~224的時間長度均相等，或是趨近於相等，都是三個單位時間長度。然而，第二B圖所示的各區間231~234的時間長度不等。在一實施例中，至少有三個連續之驅動信號的兩個區間之時間長度不等。比方說，區間231~234的時間長度分別是4、3、2及2。所以第二B圖之驅動信號的秩序要低於第二A圖所示的驅動信號，第二B圖之驅動信號比較接近白色噪訊，其散亂程度較高。
對於前述的無線通信協定來說，由於驅動信號所造成的電磁干擾不會一直與檔頭時隙的週期或週期的倍數或分數重合，所以至少有部 分檔頭時隙的描述資訊能被正確地解譯出來，進而提升了該檔頭時隙所描述的一般時隙資料的解讀正確性。
雖然第二B圖的實施例是以互電容偵測模式下的驅動信號作為範例，但也可以應用到其他的偵測模式。在一實施例中，驅動處理裝置130可以進行全螢幕驅動，判斷是否有外部導電物件110近接。若是有近接事件發生，再切換到前述的互電容偵測模式。所謂的全螢幕驅動是讓全部的第一電極121發出驅動信號，若沒有偵測到近接事件發生，可以間隔某一段時間後，再進行全螢幕驅動。換言之，先前技術中的全螢幕驅動具有週期性，而根據本發明一實施例的全螢幕驅動模式中，至少有三個連續之全螢幕驅動的兩個區間之時間長度不等。
類似地，在某些先前技術當中，可能會有驅動部分第一電極121的偵測模式。只要有同樣的驅動信號模式，都可以應用本發明所提供之驅動方法，至少有三個連續之相同驅動波形的兩個區間之時間長度不等。換言之，本發明的應用場景，並不限於上述的互電容偵測、全螢幕驅動偵測與部分驅動偵測等。
以下介紹的是如何達成時間長度不等之區間的方法。在一實施例中，前述的觸控處理裝置130之處理器所執行指令中，包含亂數產生函數與休眠函數。該休眠指令具有一輸入參數值，用於指定該處理器的休眠時間長度。比方說要產生一個上限值U與下限值D的區間，可以利用下列指令序列：浮點數X=亂數產生函數()；//亂數產生函數的亂數傳回值介於0~1
休眠區間Duration=(U-D)*X+D； 休眠函數(Duration)；舉例來說，若上限值U為四個單位時間，下限值D為兩個單位時間，則上述的休眠區間Duration為兩到四個單位時間的亂數。以上的指令序列可以在進行完週期驅動之後執行，當休眠函數執行完畢之後，處理器可以再次進行驅動作業。
在該實施例的變形中，可以利用迴圈來取代休眠區間，例如下列的指令序列：浮點數X=亂數產生函數()；//亂數產生函數的亂數傳回值介於0~1
迴圈次數Iteration=(U-D)*X+D；迴圈(Iteration){某指令；}//某指令可以是一個以上的基本指令
舉例來說，若上限值U為十萬次，下限值D為五萬次，則上述的迴圈次數為五萬到十萬次的亂數。當執行迴圈內的某指令需要耗時某單位時間，則以上的指令序列可以得到五萬到十萬次指令執行的間隔時間，在迴圈結束之後，再次進行驅動作業。
在另一實施例中，前述的觸控處理裝置130之處理器可以在進入週期性的間隔區間之前，開放中斷呼叫(IRC,Interrupt Call)。由於硬體或軟體的中斷呼叫會讓處理器中斷間隔區間，進行中斷服務程序(ISR,Interrupt Service Routine)。而觸控處理裝置130之處理器並不知道是否會被中斷，也不知道會被甚麼形式的中斷呼叫，更不知道執行中斷服務程序需要多久時間，因此兩次連續區間的時間長度會隨著中斷呼叫而有所變化，進而達成本發明的至少有三個連續之相同驅動波形的兩個區間之時間長度不等。
在更一實施例中，前述的觸控處理裝置130之處理器可以在 進入週期性的間隔區間之前，開放中斷呼叫(IRC,Interrupt Call)。在每次中斷呼叫之後，即重置上述的間隔區間。由於觸控處理裝置130之處理器並不知道是否會被中斷，也不知道會被中斷幾次，因此兩次連續區間的時間長度會隨著中斷呼叫而有所變化，進而達成本發明的至少有三個連續之相同驅動波形的兩個區間之時間長度不等。
在一實施例中，本發明提供一種觸控方法，包含：連續三次驅動一觸控螢幕的電極，其中該三次驅動的兩個區間之時間長度不等。
其中上述之驅動包含下列其中之一：全觸控螢幕驅動；互電容螢幕驅動；以及部分螢幕驅動。
其中上述之區間之時間長度至少與下列其中之一相關：執行該觸控方法之處理器在該區間內所接收中斷呼叫的次數；執行該觸控方法之處理器在該區間內所接收中斷呼叫的形式；以及執行該觸控方法之處理器在該區間內所接收中斷呼叫所相關的中斷服務程序所耗用的時間。
其中上述之區間之時間長度和執行該觸控方法之處理器執行一亂數產生函數的結果相關。
在一實施例中，本發明提供一種觸控處理裝置，用於連接一觸控螢幕，包含：至少一驅動電路，連接到該觸控螢幕之電極；以及連接到該驅動電路的一處理器，用於令該驅動電路連續三次驅動一觸控螢幕的電極，其中該三次驅動的兩個區間之時間長度不等。
其中上述之驅動包含下列其中之一：全觸控螢幕驅動；互電容螢幕驅動；以及部分螢幕驅動。
其中上述之區間之時間長度至少與下列其中之一相關：該處 理器在該區間內所接收中斷呼叫的次數；該處理器在該區間內所接收中斷呼叫的形式；以及該處理器在該區間內所接收中斷呼叫所相關的中斷服務程序所耗用的時間。
其中上述之區間之時間長度和該處理器執行一亂數產生函數的結果相關。
在一實施例中，本發明提供一種電子裝置，包含：一觸控螢幕，包含多個電極；以及用於連接該觸控螢幕的一種觸控處理裝置。該觸控處理裝置包含：至少一驅動電路，連接到該觸控螢幕之電極；以及連接到該驅動電路的一處理器，用於令該驅動電路連續三次驅動一觸控螢幕的電極，其中該三次驅動的兩個區間之時間長度不等。
其中上述之驅動包含下列其中之一：全觸控螢幕驅動；互電容螢幕驅動；以及部分螢幕驅動。
其中上述之區間之時間長度至少與下列其中之一相關：該處理器在該區間內所接收中斷呼叫的次數；該處理器在該區間內所接收中斷呼叫的形式；以及該處理器在該區間內所接收中斷呼叫所相關的中斷服務程序所耗用的時間。
其中上述之區間之時間長度和該處理器執行一亂數產生函數的結果相關。
211~215‧‧‧驅動信號
231~234‧‧‧區間

Claims (12)

  1. 一種觸控方法，包含：連續三次驅動一觸控螢幕的電極，其中該三次驅動的兩個區間之時間長度不等。
  2. 如申請專利範圍第1項的觸控方法，其中上述之驅動包含下列其中之一：全觸控螢幕驅動；互電容螢幕驅動；以及部分螢幕驅動。
  3. 如申請專利範圍第1項的觸控方法，其中上述之區間之時間長度至少與下列其中之一相關：執行該觸控方法之處理器在該區間內所接收中斷呼叫的次數；執行該觸控方法之處理器在該區間內所接收中斷呼叫的形式；以及執行該觸控方法之處理器在該區間內所接收中斷呼叫所相關的中斷服務程序所耗用的時間。
  4. 如申請專利範圍第1項的觸控方法，其中上述之區間之時間長度和執行該觸控方法之處理器執行一亂數產生函數的結果相關。
  5. 一種觸控處理裝置，用於連接一觸控螢幕，包含：至少一驅動電路，連接到該觸控螢幕之電極；以及 連接到該驅動電路的一處理器，用於令該驅動電路連續三次驅動一觸控螢幕的電極，其中該三次驅動的兩個區間之時間長度不等。
  6. 如申請專利範圍第5項的觸控處理裝置，其中上述之驅動包含下列其中之一：全觸控螢幕驅動；互電容螢幕驅動；以及部分螢幕驅動。
  7. 如申請專利範圍第5項的觸控處理裝置，其中上述之區間之時間長度至少與下列其中之一相關：該處理器在該區間內所接收中斷呼叫的次數；該處理器在該區間內所接收中斷呼叫的形式；以及該處理器在該區間內所接收中斷呼叫所相關的中斷服務程序所耗用的時間。
  8. 如申請專利範圍第5項的觸控處理裝置，其中上述之區間之時間長度和該處理器執行一亂數產生函數的結果相關。
  9. 一種電子裝置，包含：一觸控螢幕，包含多個電極；以及用於連接該觸控螢幕的一種觸控處理裝置，包含： 至少一驅動電路，連接到該觸控螢幕之電極；以及連接到該驅動電路的一處理器，用於令該驅動電路連續三次驅動一觸控螢幕的電極，其中該三次驅動的兩個區間之時間長度不等。
  10. 如申請專利範圍第9項的電子裝置，其中上述之驅動包含下列其中之一：全觸控螢幕驅動；互電容螢幕驅動；以及部分螢幕驅動。
  11. 如申請專利範圍第9項的電子裝置，其中上述之區間之時間長度至少與下列其中之一相關：該處理器在該區間內所接收中斷呼叫的次數；該處理器在該區間內所接收中斷呼叫的形式；以及該處理器在該區間內所接收中斷呼叫所相關的中斷服務程序所耗用的時間。
  12. 如申請專利範圍第9項的電子裝置，其中上述之區間之時間長度和該處理器執行一亂數產生函數的結果相關。
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