TW202301096A - 感測方法、觸碰面板驅動裝置及觸碰面板裝置 - Google Patents

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Abstract

提供有一種屬於一觸碰面板驅動裝置之感測方法，該觸碰面板驅動裝置被組配用以對在一觸碰面板上循序選擇一對相鄰傳輸信號線及一對相鄰接收信號線進行掃描，並在一第一模式與一第二模式之間進行選擇，該第二模式比該第一模式具有更高之靈敏度作為一對接收信號線之接收信號靈敏度，該感測方法包含：在該第二模式之設定中進行該掃描以選擇該第一模式或該第二模式之一第一序列；以及在該第一序列中選擇之該模式之該設定狀態中進行該掃描以進行觸碰偵測、並產生指出一觸碰位置之資訊的一第二序列。

Description

感測方法、觸碰面板驅動裝置及觸碰面板裝置
本揭露係有關於觸碰面板感測方法、用於驅動觸碰面板之觸碰面板驅動裝置、以及包括觸碰面板及其驅動裝置之觸碰面板裝置。
已知與一觸碰面板有關之各種技巧。日本專利公開案第2014-219961號揭示一種感測技巧，用於藉由同時感測信號線(電極)之兩個集合(一對傳輸信號線及一對接收信號線)，透過偵測一觸碰操作位置來改善一解析度。
一觸碰面板大致係設計用來偵測一手指直接接觸一面板表面。因此，當該觸碰面板係以一手上所戴之一手套操作時，相較於一裸手指觸碰，觸碰靈敏度由於該手套之一厚度或材料而劣化，這使得難以對該觸碰面板進行一所欲操作。
為了藉由戴一手套之一手來操作該觸碰面板，需要增加該觸碰面板之該靈敏度。藉由改變該靈敏度設定，可放大並偵測藉由戴一手套之一手促動之一觸碰信號，且從而可進行觸碰操作。
另一方面，如果改變該靈敏度設定，則該觸碰靈敏度相較於一裸手指觸碰變得過高，以使得一觸碰信號可能超出範圍。因此，可能無法偵測到一準確觸碰信號，這造成計算一觸碰位置之坐標之準確度降低。
如此，如果一觸碰信號強度取決於諸如一手指及一手套之一物體而有一大差異，則難以用一種靈敏度設定來處理所有物體。
實際上有各種具有一觸碰面板之產品，且其用於各種目的。再者，一觸碰面板係於各種環境中操作。一般而言，一使用者期望用一手指來操作一觸碰面板，並且在一些情況中還期望用戴一手套之一手來操作該觸碰面板。舉例而言，於一般靈敏度設定中，在一使用者戴著一手套並進行一任務之一工作場地中，每當戴著該手套之一使用者操作該觸碰面板時，脫下該手套便極為麻煩。反之，在增加該靈敏度之一設定中，不可能準確地回應於該手指觸碰。
再者，對於期望進行一觸碰操作之一人員來說，每次切換該靈敏度設定都有所不便。
因此，本揭露提出一種技巧，其能夠在用一裸手指直接觸碰一觸碰面板(以下稱為「手指觸碰」)時、及在用戴一手套之一手觸碰一觸碰面板時都適當地進行一觸碰操作。
根據本發明之一感測方法係一種屬於一觸碰面板驅動裝置之感測方法，該觸碰面板驅動裝置被組配用以對在一觸碰面板上循序選擇一對相鄰傳輸信號線及一對相鄰接收信號線進行掃描，並在一第一模式與一第二模式之間進行選擇，該第二模式比該第一模式具有更高之靈敏度作為一對接收信號線之接收信號靈敏度，該感測方法包含：在該第二模式之設定中進行該掃描以選擇該第一模式或該第二模式之一第一序列；以及在該第一序列中選擇之該模式之該設定狀態中進行該掃描以進行觸碰偵測、並產生指出一觸碰位置之資訊的一第二序列。
也就是說，用於該靈敏度設定之該模式選擇係藉由以設定為高靈敏度之接收靈敏度進行掃描來進行。之後，在所選擇模式之狀態中，感測一實際觸碰位置。
根據本揭露之一觸碰面板驅動裝置及一觸碰面板裝置係執行上述感測方法之裝置，其包含：一接收電路，其被組配用以在一第一模式與一第二模式之間進行選擇，該第二模式比該第一模式具有更高之靈敏度作為該對接收信號線之一接收信號靈敏度；一模式控制器，其被組配用以在該第二模式之該設定中進行一掃描以選擇該第一模式或該第二模式；以及一偵測計算器，其被組配用以產生指出在由該模式控制器選擇之該模式之該設定狀態中進行之該掃描期間之一觸碰位置的資訊。
下文將依以下順序說明本揭露之實施例。 ＜1. 一觸碰面板裝置之組態＞ ＜2. 一第一實施例之處理＞ ＜3. 一第二實施例之處理＞ ＜4. 實施例及修改之功效＞ ＜1. 一觸碰面板裝置之組態＞
圖1根據一實施例，展示一觸碰面板裝置1之一組態實例。
觸碰面板裝置1係作為一使用者介面裝置裝配在各種裝置中。在這裡，各種裝置舉例而言，可以是電子裝置、通訊裝置、資訊處理裝置、製造設備、機床、車輛、飛行器、建築設備、以及各種領域之其他設備。採用觸碰面板裝置1作為一操作輸入裝置，在各種設備產品中用於一使用者之操作輸入。
圖1展示觸碰面板裝置1及一產品側微控制單元(MCU) 90。產品側MCU 90指出位在一裝置中之一控制器，觸碰面板裝置1係裝配至該裝置。觸碰面板裝置1向產品側MCU 90提供關於一使用者之觸碰面板操作的資訊。
觸碰面板裝置1包括一觸碰面板2及一觸碰面板驅動裝置3。觸碰面板驅動裝置3具有一感測器積體電路(IC) 4及一MCU 5。
觸碰面板驅動裝置3係透過一觸碰面板側連接端子31連接至觸碰面板2。憑藉此連接，觸碰面板驅動裝置3進行觸碰面板2之驅動(感測)。
當作為一操作輸入裝置裝配在一裝置中時，觸碰面板驅動裝置3係透過一產品側連接端子32連接至產品側MCU 90。憑藉此連接，觸碰面板驅動裝置3將所感測操作資訊傳送至產品側MCU 90。
觸碰面板驅動裝置3中之感測器IC 4包括一傳輸電路41、一接收電路42、一多工器43、一介面暫存器電路44、以及一電力供應電路45。
感測器IC 4之傳輸電路41向藉由多工器43選擇之觸碰面板2之端子輸出一傳輸信號。接收電路42從觸碰面板2之端子接收藉由多工器43所選擇之一信號，並且進行所需比較處理或類似者。
圖2示意性地展示傳輸電路41、接收電路42、多工器43、以及觸碰面板2之連接狀態。
在觸碰面板2中，當作傳輸側電極之n條傳輸信號線21-1至21-n係布置在形成一觸碰表面之一面板平面上。
再者，當作接收側電極之m條接收信號線22-1至22-m係布置在相同面板平面上。
當傳輸信號線21-1至21-n及接收信號線22-1至22-m未特別作區別時，其稱為「傳輸信號線21」及「接收信號線22」。
傳輸信號線21-1至21-n與接收信號線22-1至22-m可如圖2所示彼此相交，或可布置在一所謂的單層結構中而未彼此相交。在任何狀況中，一觸碰操作表面係形成於布置傳輸信號線21及接收信號線22之範圍內，並且一操作位置係在觸碰操作期間藉由電容變化來偵測。
圖2僅繪示在傳輸信號線21與接收信號線22之間產生之其中一些電容(電容C22、C23、C32及C33)。然而，在傳輸信號線21與接收信號線22之間產生之電容存在於整個觸碰操作表面上，並且因觸碰操作導致電容變化之所在位置係藉由接收電路42來偵測。
傳輸電路41將一傳輸信號輸出至藉由多工器43所選擇之傳輸信號線21-1至21-n。在本實施例中，多工器43藉由以各時序選擇兩條相鄰傳輸信號線21來進行掃描。
接收電路42從藉由多工器43選擇之接收信號線22-1至22-m接收諸接收信號。在本實施方式中，多工器43以各時序選擇兩條相鄰接收信號線22。
稍後將說明藉由傳輸電路41及接收電路42進行之感測操作。
請往回參照圖1，傳輸電路41、多工器43、接收電路42及電力供應電路45之各種設定資訊係藉由MCU 5寫入感測器IC 4之介面暫存器電路44。
傳輸電路41、多工器43、接收電路42及電力供應電路45之操作係藉由儲存在介面暫存器電路44中之設定資訊來控制。
再者，藉由接收電路42所偵測之偵測值(亦稱為「RAW值」)係儲存在介面暫存器電路44中，以使得MCU 5可獲取該偵測值。
電力供應電路45產生並供應一驅動電壓AVCC或類似者至傳輸電路41及接收電路42。如稍後將作說明，傳輸電路41使用驅動電壓AVCC或類似者將一脈衝施加至藉由多工器43所選擇之傳輸信號線21。
接收電路42在感測操作期間將驅動電壓AVCC或類似者施加至藉由多工器43所選擇之接收信號線22。
圖1所示之驅動電壓AVCC係稍後要說明之統稱為驅動電壓AVCC1、AVCC2、AVCC3、AVCC4及類似者之一用語。
MCU 5設定並控制感測器IC4。具體而言，MCU 5藉由將所需設定資訊寫入介面暫存器電路44來控制感測器IC 4之個別組件之操作。
再者，MCU 5自介面暫存器電路44將RAW值從接收電路42讀出。接著，MCU 5使用RAW值進行坐標計算，並將坐標值作為使用者之觸碰操作位置資訊傳送至產品側MCU 90。
在圖1中，一RAM區域、一ROM區域、一非依電性儲存區及類似者係共同繪示為MCU 5中之一記憶體5M。記憶體5M係用於儲存要傳送至介面暫存器電路44之設定資訊。記憶體5M亦用作為一儲存區，以供暫時儲存所偵測RAW值或坐標值作為與其對應之觸碰操作位置資訊。
圖1亦展示MCU 5中之一模式控制器5a及一偵測計算器5b。其係藉由MCU 5中之一程式(韌體或類似者)實現之處理功能之一部分。尤其，其係為本實施例之處理所提供之功能。
模式控制器5a具有用於在高靈敏度模式設定中進行掃描之一處理功能，用來在一正常模式與一高靈敏度模式之間選擇一模式。在這裡，正常模式及高靈敏度模式為在接收電路42中設定之觸碰信號強度指出增益設定模式。正常模式係一正常靈敏度增益設定模式，並且高靈敏度模式係一高靈敏度增益設定模式。靈敏度在正常模式中比在高靈敏度模式中更低。
模式控制器5a具有為一觸碰操作確定一適當模式及進行選擇控制之一功能。
偵測計算器5b具有一處理功能，其基於藉由在透過模式控制器5a選擇之模式之設定狀態中進行之掃描所取得之RAW值，產生指出觸碰位置之資訊。
換句話說，坐標計算係使用RAW值來進行，並且取得坐標值作為使用者之觸碰操作位置資訊。
由於模式控制器5a及偵測計算器5b之功能，進行稍後要說明之圖8及9中所示之過程。
在下文中，藉由具有以上組態之觸碰面板裝置1所進行之感測操作將作說明。
首先，傳輸電路41及接收電路42關於觸碰面板2之操作將參照圖3作說明。圖3展示觸碰面板2上之兩條傳輸信號線21-2及21-3以及兩條接收信號線22-2及22-3。
在本實施例中，傳輸電路41及接收電路42在圖2所示之傳輸信號線21及接收信號線22之中傳送及接收兩個相鄰傳輸信號及兩個相鄰接收信號。換句話說，在作為一基本胞格使用一對傳輸信號線21及一對接收信號線22之一集合時，亦即使用兩條傳輸信號線×兩條接收信號時，在胞格單元中循序進行偵測掃描。在圖3中，繪示一個胞格單元。
傳輸電路41將驅動電壓AVCC1從驅動器411及412輸出至兩條傳輸信號線21 (圖式中之21-2及21-3)。換句話說，向藉由多工器43所選擇之傳輸信號線21-2及21-3供應傳輸信號T+及T-，其係驅動器411及412之輸出。
驅動電壓AVCC1係藉由圖1之電力供應電路45來產生。
在這種狀況中，如圖示，於傳輸電路41中，來自驅動器411之傳輸信號T+之一閒置期(閒置)係設定為一低位準(下文稱為「L位準」)，例如0V。
一後續作動期(作動)係設定為一高位準(下文稱為「H位準」)。在這種狀況中，施加驅動電壓AVCC1作為一H位準信號。
在傳輸電路41中，來自其他驅動器412之傳輸信號T-之閒置期係設定為一H位準(驅動電壓AVCC1之施加)，並且一後續作動期係設定為一L位準。
在這裡，閒置期係用於使接收信號R+、R-之電位穩定之一週期，並且作動期係用於對接收信號R+、R-之電位變化進行偵測之一週期。
在閒置期及作動期內，接收電路42從藉由多工器43所選擇之兩條接收信號線22 (圖式中之22-3及22-2)接收該等接收信號R+及R-。
接收電路42包括一比較器421、一參考電容部件422、開關423、425、一測量電容部件424、一計算控制器426、以及一電壓選擇器427及428。
來自兩條接收信號線22之接收信號R+及R-係藉由比較器421接收。
比較器421比較接收信號R+與R-之電位，並且在H位準或L位準下將比較結果輸出至計算控制器426。
驅動電壓VSS、AVCC4、AVCC3及AVCC2中之一者係透過電壓選擇器427施加至構成參考電容部件422之電容器之一端。這些驅動電壓係藉由圖1之電力供應電路45來產生。
構成參考電容部件422之電容器之另一端係透過開關423之一端子Ta連接至比較器421之「+」輸入端子。
驅動電壓VSS、AVCC4、AVCC3及AVCC2中之一者係透過電壓選擇器428施加至構成測量電容部件424之電容器之一端。電壓選擇器428選擇與藉由電壓選擇器427選擇之電壓相同之電壓。
構成測量電容部件424之電容器之另一端係透過開關425之端子Ta連接至比較器421之「-」輸入端子。
在閒置期內，於開關423及425中選擇一端子Ti。因此，在閒置期內，比較器421之「+」輸入端子(接收信號線22-3)及「-」輸入端子(接收信號線22-2)係連接至接地，並且接收信號R+及R-達到接地電位。
在作動期內，於開關423及425中選擇端子Ta。因此，在作動期內，將驅動電壓AVCC (例如：驅動電壓AVCC2)施加至比較器421之「+」輸入端子(接收信號線22-3)及「-」輸入端子(接收信號線22-2))。
在圖3中，接收信號R+及R-在對應胞格之一非觸碰狀態中之波形係藉用實線表達。在閒置期中，開關423及425選擇端子Ti，以使得接收信號R+及R-穩定處於某一電位(接地電位)。
在作動期中，開關423及425選擇端子Ta，以使得將驅動電壓AVCC (例如：驅動電壓AVCC2)施加至接收信號線22-3及22-2。因此，接收信號R+及R-之電位增加ΔV。在非觸碰狀態中，接收信號R+及R-兩者中電位都增加ΔV。
另一方面，在傳輸電路41側，於作動期內，傳輸信號T+上升且傳輸信號T-下降，如上述。因此，當偵測到一觸碰操作時，接收信號R+及R-之一電位增加程度改變。
如果觸碰影響電容C22之一A1位置，則接收信號R-之電位在作動期中如一虛線所指增加ΔVH。
如果觸碰電容C32改變之一A2位置，則接收信號R-之電位在作動期中如一虛線所指增加ΔVL。
接收信號R-之電位變化量變得比接收信號R+之電位變化量ΔV更大或更小，端視胞格上之觸碰操作位置而定。
比較器421比較接收信號R+及R-。
可將如上述在接收信號R+與R-之間變化之電位差輸出作為RAW值(偵測結果)。然而，在本實施例中，於接收電路42中，計算控制器426藉由改變測量電容部件424之電容值設定來取得RAW值，使得可維持信號R+及R-之電壓平衡。
計算控制器426控制開關423及425之接通/斷開。
再者，計算控制器426使用一位元信號BS控制測量電容部件424之電容值之切換。
再者，計算控制器426可使用模式控制信號SS，藉由進行參考電容部件422之電容值之切換控制來設定觸碰信號偵測靈敏度模式。參考電容部件422之電容在掃描期間係一固定值，但係藉由改變靈敏度模式來切換。
計算控制器426之處理係基於寫入介面暫存器電路44之設定資訊來進行，亦即基於MCU 5之操作設定來進行。
計算控制器426監測比較器421之輸出並計算RAW值。藉由計算控制器426所計算之RAW值係寫入介面暫存器電路44，以使得MCU 5可獲取該RAW值。
圖3中可變電容器之符號所指之測量電容部件424舉例來說，包括複數個(在這項實例中為11個)電容器CM (CM0至CM10)及複數個(在這項實例中為11個)開關SW (SW0至SW10)，如圖4所示。再者，參考電容部件422包括十一個電容器CM (CM20至CM30)及十一個開關SW (SW20至SW30)，類似於測量電容部件424。
電容器CM0至CM30及開關SW0至SW30分別統稱為「電容器CM」及「開關SW」。
圖4展示處於圖3所示開關423及425連接至端子Ta (作動期)之一狀態中之一等效電路，並且圖4中未繪示開關423及425。
測量電容部件424中之電容器CM0與開關SW0、電容器CM1與開關SW1、...、電容器CM10與開關SW10係分別採用串聯方式連接。採用串聯方式連接之十一個電容器CM及十一個開關SW之集合係在驅動電壓AVCC (例如：驅動電壓AVCC2)之電位與比較器421之「-」輸入端子之間採用並聯方式連接。
因此，影響接收信號R-之測量電容部件424之電容值可藉由開關SW0至SW10之接通/斷開來改變。測量電容部件424中各開關SW之接通/斷開係藉由位元信號BS來控制。
開關SW0至SW10各可包括諸如一場效電晶體(FET)之一開關元件或類似者。然而，可將複數個開關元件設置為單一開關SW。
參考電容部件422中之電容器CM20與開關SW20、電容器CM21與開關SW21、...、電容器CM30與開關SW30係分別採用串聯方式連接。採用串聯方式連接之十一個電容器CM及十一個開關SW之集合係在驅動電壓AVCC (例如：驅動電壓AVCC2)之電位與比較器421之「+」輸入端子之間採用並聯方式連接。
因此，參考電容部件422之電容值可藉由開關SW20至SW30之接通/斷開來改變。參考電容部件422中各開關SW之接通/斷開係藉由模式控制信號SS來控制。開關SW20至SW30包括諸如一FET之開關元件或類似者。
在這裡，舉例而言，掃描期間測量電容部件424中藉由位元信號BS之11個位元中之8個位元使電容值以256個位準改變。在圖4之實例中，測量電容部件424包括十一個電容器CM及十一個開關SW之集合。然而，當以256個位準使電容值改變時，舉例而言，八個集合可能足夠。舉例而言，開關SW0至SW7各受控制而接通/斷開以對應於位元信號BS之各位元，可使測量電容部件424中之電容值以256個位準改變。在這裡，提供了十一個集合以改變接收靈敏度模式。
參考電容部件422可包括一個電容器CM，因為具有256個位準之一中位值之一固定電容值已足夠，例如對應於「128」之一電容值已足夠。然而，類似於測量電容部件424，如圖式中所示提供十一個集合以改變接收靈敏度模式。
圖4之上部展示增益設定於G0、G1、G2及G3。
在增益設定G0中，使用電容器CM20至CM27。
在增益設定G1中，使用電容器CM21至CM28。
在增益設定G2中，使用電容器CM22至CM29。
在增益設定G3中，使用電容器CM23至CM30。
換句話說，接收信號靈敏度模式可藉由改變增益設定G0、G1、G2及G3來改變四個位準。
舉例而言，在增益設定G0中，參考電容部件422使用電容器CM20至CM27來設定對應於「128」之一電容值。
模式控制信號SS實際上係對應於開關SW20至SW30之一11位元信號。然而，以增益設定G0來說明，模式控制信號SS中對應於開關SW28、SW29及SW30之位元具有用於控制開關始終斷開之一邏輯值。再者，對應於開關SW20至SW27之各位元係設定為一預定值，以使得對應於「128」之電容值可使用電容器CM20至CM27來調整。藉由使用八個電容器CM，可調整參考電容部件422中之電容值，即對應於「128」之電容值。
類似的是，舉例而言，在增益設定G1中，參考電容部件422使用電容器CM21至CM28來設定對應於「128」之電容值。在增益設定G2中，參考電容部件422使用電容器CM22至CM29來設定對應於「128」之電容值。在增益設定G3中，參考電容部件422使用電容器CM23至CM30來設定對應於「128」之電容值。
取決於改變接收靈敏度之增益設定，測量電容部件424使用電容器CM如下。
在增益設定G0中，使用電容器CM0至CM7。
在增益設定G1中，使用電容器CM1至CM8。
在增益設定G2中，使用電容器CM2至CM9。
在增益設定G3中，使用電容器CM3至CM10。
舉例而言，在增益設定G0中，測量電容部件424以256個位準使用電容器CM0至CM7改變電容值。
位元信號BS實際上係對應於開關SW0至SW10之一11位元信號。然而，以增益設定G0來說明，位元控制信號BS中對應於開關SW8、SW9及SW10之位元具有用於控制開關始終斷開之一邏輯值。再者，改變對應於開關SW0至SW7之各位元，用來使用電容器CM0至CM7以256個位準調整電容值。
舉例而言，參考電容部件422及測量電容部件424中各電容器之電容值係設定如下。
電容器CM0及CM20具有2 fF (毫微微法拉)之一電容值。電容器CM1及CM21具有4 fF之一電容值。電容器CM2及CM22具有8 fF之一電容值。電容器CM3及CM23具有16 fF之一電容值。電容器CM4及CM24具有32 fF之一電容值。電容器CM5及CM25具有64 fF之一電容值。電容器CM6及CM26具有128 fF之一電容值。電容器CM7及CM27具有256 fF之一電容值。電容器CM8及CM28具有512 fF之一電容值。電容器CM9及CM29具有1024 fF之一電容值。電容器CM10及CM30具有2048 fF之一電容值。
在圖4中，各電容器CM包括一個電容器。然而，電容器CM中之全部或一些可包括複數個電容器。在那種狀況中，組合式電容值可以是以上電容值。
舉例而言，以增益設定G0來說明，對於位元信號BS之11個位元之中位元「0」至位元「7」之8位元值，選擇電容器CM0至CM7。電容器CM0及開關SW0作用為位元「0」、電容器CM1及開關SW1作用為位元「1」、...、以及電容器CM7及開關SW7作用為位元「7」。
一電容設定值係範圍自0 (=「0000000000」)至255 (=「11111111」)之8位元值。電容設定值係藉由MCU 5寫入介面暫存器電路44之設定資訊之一。
在接收電路42中，開關SW0至SW7取決於8位元電容設定值而接通/斷開。換句話說，開關SW0至SW7在對應位元為「0」時斷開，並且在對應位元為「1」時接通。因此，測量電容部件424之總電容值在0 fF至510 fF之一範圍內以256個位準變化。
另一方面，藉由接收信號R+側之參考電容部件422之電容器CM27至CM20所設定之電容值係例如256 fF，即對應於「128」之電容值。
如上述，作動期中接收信號R-之波形之一電位增加程度取決於是否偵測到一觸碰操作、及取決於一觸碰位置而改變。接收信號R-之波形上升量大於或小於接收信號R+之波形上升量ΔV。
在圖4之組態中，接收信號R-之波形之電位增加量可藉由改變測量電容部件424之電容設定值來改變。舉例而言，可取得接收信號R+與接收信號R-具有相同電壓時測量電容部件424之電容設定值。
舉例而言，當圖4中藉由虛線所指之接收信號R-之一波形Sg1設定為一初始狀態時，如果測量電容部件424之電容降低，則接收信號R-具有比波形Sg1更低之波形Sg2。如果測量電容部件424之電容增加，則接收信號R-具有比波形Sg1更高之一波形Sg3。
換句話說，比較器421中接收信號R+與R-之電壓位準相等時測量電容部件424之電容設定值變得等於與接收信號R-導因於觸碰之電壓變化對應之值。
因此，接收信號R+及R-之作動期內該等電壓變得相等時之電容設定值係在監測比較器421之輸出的同時，藉由循序改變測量電容部件424之電容設定值來搜尋。接著，搜尋到之電容設定值係用作為RAW值，當作觸碰操作之感測資訊。
雖然已說明增益設定G0之實例，仍可在其他增益設定中採用相同方式偵測RAW值。換句話說，對於如上所述之各增益設定，在參考電容部件422中設定對應於「128」之電容值用之8個電容器CM、與測量電容部件424中以256個位準改變電容值用之八個電容器CM不同。
觸碰信號偵測之靈敏度可按照增益設定G3、G2、G1、G0之順序增加。具體而言，按照增益設定G3、G2、G1、G0之順序選擇之電容器CM之電容值變得更小，以使得可精細地偵測每一個解析度之電壓。因此，可將電容(電壓)之一較小變化放大並偵測為RAW值之一較大變化量。舉例而言，在圖4之實例中，可將RAW值之變化量放大兩倍，並且藉由以一個位準將增益設定切換到高靈敏度側來偵測。 ＜2. 一第一實施例之處理＞
憑藉以上組態，在本實施例中，手指觸碰及手套觸碰兩者中都有可能進行高精密觸碰偵測。為此，對應於增益設定之接收靈敏度模式係自動切換到一最佳狀態。
在一手指直接觸碰之手指觸碰與戴著一手套之一手指觸碰之手套觸碰之間，觸碰信號強度有一差異。再者，觸碰信號強度取決於一手套之類型而變，舉例而言，取決於手套屬於一織物或一皮革而變。因此，適當之靈敏度(增益設定)在手套觸碰與手指觸碰之間不同。
因此，為觸碰信號強度設定一門檻值，並且當觸碰信號強度大於或等於該門檻值時，選擇正常靈敏度增益設定模式(下文稱為「正常模式」)，以及當觸碰信號強度小於該門檻值時，選擇高靈敏度增益設定模式(下文稱為「高靈敏度模式」)。
用於基於門檻值之確定的一信號具有從藉由高靈敏度模式設定掃描取得之RAW值計算出來之以下觸碰信號強度Z。藉由使用高靈敏度模式設定中之掃描信號值，可清楚地識別非觸碰、手套觸碰與手指觸碰之間的位準差異。
在正常模式設定中，手套觸碰中之觸碰信號強度Z非常微弱，容易受到一雜訊影響。再者，難以區別非觸碰與手套觸碰，這使得難以準確地偵測狀態並選擇靈敏度。
將說明觸碰信號強度Z。
圖5A、5B及5C中之單一正方形指出上述胞格，即兩條傳輸信號線21及兩條接收信號線22之一集合。
十六個胞格(4x4)係繪示為一個區塊BK，並且將區塊BK之各胞格之RAW值表示為如圖5D所示之「a」至「p」。「a」至「p」係藉由掃描各胞格所取得之RAW值。舉例而言，在圖5A之區塊BK中，「a」係陰影胞格之RAW值。
在接收電路42中，掃描各胞格以偵測帶有一256位準解析度之RAW值，如上述。在MCU 5中，觸碰位置坐標係取自各胞格之RAW值。
在那種狀況中，RAW值之圖案係在循序切換如圖5A、5B及5C所示形成區塊BK之16個胞格之選擇的同時確定。
圖6展示一個胞格及該胞格中之觸碰位置「A」、「B」、「C」及「D」。
當觸碰位置為「A」時，在具有包括對應胞格之16個胞格的區塊BK中取得圖7中之A圖案之RAW值。「+」指出RAW值大於「128」，並且「-」指出RAW值小於「128」。
類似的是，當觸碰位置係是圖6中之「B」、「C」及「D」時，包括對應胞格之區塊BK中之RAW值分別具有圖7中之一B圖案、一C圖案及一D圖案。
藉由偵測此類圖案，MCU 5可取得比胞格尺寸帶有一更精細解析度之觸碰位置坐標。
舉例而言，觸碰信號強度Z可取自各區塊BK之各胞格之RAW值，如下。 觸碰信號強度Z=(a+b+e+f)+(k+l+o+p)-(c+d+g+h)-(i+j+m+n)
圖8解釋一第一實施例之一處理實例，其中一適當模式係使用觸碰信號強度Z來確定，並且接收信號靈敏度模式係自動切換。
圖8展示藉由MCU 5中模式控制器5a及偵測計算器5b之功能來執行之一處理實例。重複圖8之處理及要在稍後說明之圖9之處理，直到使用觸碰面板2之操作偵測完成為止(例如，直到電力關閉為止)。
舉例而言，高靈敏度模式可以是增益設定G0之模式，並且正常模式可以是增益設定G2之模式。
在步驟S101中，MCU 5以高靈敏度模式進行掃描控制。換句話說，MCU 5指導接收電路42以高靈敏度模式進行掃描。接收電路42以增益設定G0之模式掃描各胞格。MCU 5由於掃描而獲取各胞格之RAW值。
MCU 5可從各胞格之所獲取RAW值計算出以區塊BK為單位之觸碰信號強度Z。藉由確定具有最高觸碰信號強度Z之區塊BK，可確定對應於觸碰之觸碰信號強度Z。
在步驟S102中，MCU 5將觸碰信號強度Z與一門檻值th1作比較，並且判斷是否滿足條件Z＞th1以確定一模式。
在此步驟中，判斷觸碰信號強度Z係指出手指觸碰之一較大值還是指出手套觸碰之一較小值。
當滿足條件Z＞th1時，MCU 5確定偵測到手指觸碰，並且進入步驟S103以致使接收電路42在正常模式中進行掃描。因此，接收電路42以增益設定G2之模式掃描各胞格。此時之掃描是用來確定實際觸碰位置。MCU 5由於掃描而獲取各胞格之RAW值。
另一方面，如果在步驟S102中確定不滿足條件Z＞th1，則MCU 5確定偵測到手套觸碰，並且進入步驟S104以致使接收電路42以高靈敏度模式進行掃描。因此，接收電路42以增益設定G0之模式進行各胞格之掃描。此時之掃描是用來確定實際觸碰位置。MCU 5由於掃描而獲取各胞格之RAW值。
在藉由步驟S103或S104中之掃描取得各胞格之RAW值之後，MCU 5在步驟S105中判斷是否要進行觸碰位置偵測。因此，觸碰信號強度Z係取自藉由步驟S103或S104中之掃描取得之各胞格之RAW值，並且與門檻值th2作比較。門檻值th2係用於判斷是否進行觸碰位置偵測。舉例而言，門檻值th2小於門檻值th1。舉例而言，門檻值th2係設定為防止由於一雜訊或類似者導致之錯誤觸碰偵測用之一值。
如果觸碰信號強度Z小，以致不滿足條件Z＞th2，則過程返回到步驟S101。
如果滿足條件Z＞th2，則MCU 5進入步驟S106並進行坐標計算處理。當MCU 5取得坐標值作為觸碰位置時，在步驟S107中輸出坐標值作為一坐標報告。換句話說，向圖1之產品側MCU 90通知坐標值。接著，過程返回到步驟S101。
藉由以上處理，當進行一觸碰操作時，在正常模式與高靈敏度模式之間自動選擇一適當模式，並且藉由所選擇之模式偵測觸碰位置。 ＜3. 一第二實施例之處理＞
圖9展示一第二實施例之一處理實例。在這項處理實例中，於模式確定步驟中，確定手指觸碰、手套觸碰及非觸碰(下文亦稱為「無觸碰」)。
與圖8中相同之處理具有相同之參考編號，並且省略其詳細說明。圖9之處理與圖8之處理不同之處在於步驟S201及S202係如模式確定步驟進行。
在步驟S101中MCU 5指導接收電路42中以高靈敏度模式進行之掃描之後，在步驟S201中比較觸碰信號強度Z與一第一門檻值th11。
第一門檻值th11係用於確定觸碰信號強度Z藉以在高靈敏度模式中變得相當高之手指觸碰。
如果滿足條件Z＞th11，則MCU 5確定偵測到手指觸碰，並且進入步驟S102。
如果不滿足條件Z＞th11，則MCU 5確定未偵測到手指觸碰，並且進入步驟S202以將觸碰信號強度Z與一第二門檻值th12作比較。
第二門檻值th12小於第一門檻值th11，並且係用於確定手套接觸及無觸碰。舉例而言，雖然觸碰信號強度Z之幅度可取決於手套之類型而不同，仍可將第二門檻值th12設定為可在一手套於常用手套之中帶有最低觸碰信號時確定手套觸碰之一位準。
如果滿足條件Z＞th12，則MCU 5確定偵測到手套觸碰，並且進入步驟S104。如果不滿足條件Z＞th12，則MCU 5確定偵測到無觸碰，並且返回到步驟S101。
手指觸碰、手套觸碰及無觸碰可藉由以上處理來確定。當偵測到手指觸碰或手套觸碰時，在正常模式與高靈敏度模式之間自動選擇適當之模式，並且觸碰位置偵測係回應於所選擇之模式進行。 ＜4. 實施例及修改之功效＞
以下功效可在以上實施例中所述之觸碰面板裝置1及觸碰面板驅動裝置3中進行之感測方法中取得。
在一實施例中，觸碰面板驅動裝置3對在觸碰面板2上循序選擇一對相鄰傳輸信號線21及一對相鄰接收信號線22進行掃描，並且可在正常模式(一第一模式之實例)與所具靈敏度比在正常模式中更高之高靈敏度模式(一第二模式之實例)之間選擇一模式作為該對接收信號線22之接收靈敏度信號。
感測方法包括藉由模式控制器5a控制之一第一序列及藉由偵測計算器5b控制之一第二序列。
在第一序列中，正常模式或高靈敏度模式係藉由在高靈敏度模式設定中進行掃描來選擇。換句話說，第一程序係藉由圖8中之步驟S101及S102或圖9中之步驟S101、S201及S202所控制之一操作。
在第二序列中，一觸碰係藉由在第一序列中選擇之模式設定狀態中進行掃描來偵測，並且產生指出觸碰位置之資訊。換句話說，第二序列係藉由圖8及9之步驟S103至S107所控制之一操作。
可在一個韌體中內建兩種靈敏度設定，即低增益設定與高增益設定，並且低增益設定及高增益設定係取決於偵測到一觸碰操作時取得之一信號狀態來自動選擇及切換。
藉由取決於觸碰而在正常模式與高靈敏度模式之間自動確定及選擇一適當模式，可進行適當之觸碰偵測而與一手指觸碰及一手套觸碰無關。換句話說，手指觸碰操作及手套觸碰操作兩者都可實現。
一使用者可進行手指觸碰及手套觸碰兩者。再者，不需要手動切換一模式之一操作。因此，有可能提供極易於使用並且實現一無應力操作之一觸碰面板。
在作為第一實施例之圖8之處理實例中，於第一序列中，模式係基於以高靈敏度模式設定進行掃描期間偵測到之觸碰信號強度Z與門檻值th1之間的比較結果來選擇。
藉由偵測高靈敏度模式中之觸碰信號強度並將其與門檻值th1作比較，有可能判斷偵測到之觸碰是對應於高靈敏度模式還是正常模式。這是因為某一觸碰信號強度係藉由一手套觸碰取得，並且一更高觸碰信號強度係藉由一手指觸碰取得。因此，有可能準確地確定一目前觸碰操作之一適當模式。
在以上實施例中，已說明將增益設定G2設定為正常模式並且將增益設定G0設定為高靈敏度模式、以及自動進行模式選擇之一實例。然而，憑藉圖4之組態，可選擇增益設定G0、G1、G2及G3之四位準靈敏度模式。可將其中任何兩種設定為正常模式及高靈敏度模式，或可自動切換三種或四種模式。舉例而言，三種或四種模式可藉由多個門檻值將高靈敏度模式中之掃描期間偵測到之觸碰信號強度Z之值分類成三個或四個位準來自動選擇。
在作為第二實施例之圖9之處理實例中，於第一程序中，觸碰是否對應於正常模式係基於高靈敏度模式設定中之掃描期間偵測到之觸碰信號強度Z與第一門檻值th11之間的比較結果來確定，並且觸碰是否對應於高靈敏度模式係基於觸碰信號強度Z與相較於第一門檻值th11對應於一更低信號強度值之第二門檻值th12之間的比較結果來確定。當確定觸碰對應於正常模式或高靈敏度模式時，選擇該模式並執行用於實際觸碰偵測之掃描(步驟S103及S104)。
因此，有可能在正常模式與高靈敏度模式之間適當地進行選擇。在未偵測到一觸碰操作之無觸碰期內不進行模式切換過程。因此，可降低處理負載。再者，在無觸碰期內，重複步驟S101之掃描。因此，當偵測到一觸碰操作時，可立即確定模式，並且可執行用於觸碰位置偵測之掃描，這在觸碰偵測之回應性方面有助益。
如在實施例中所述，如果在模式切換中僅切換增益設定，則由於一IC之一AD轉換器之寄生電容或特性之變化，掃描期間之RAW值可能不平衡，尤其是在高增益設定之狀況中。因此，在接收信號靈敏度模式切換中，可切換的不僅是使用參考電容部件422及測量電容部件424之增益設定切換，還有掃描圖案條件，諸如一充電/放電時間或邊緣調諧調整條件。
舉例而言，掃描圖案條件係設定為一掃描圖案檔案，並且掃描圖案檔案可針對低增益設定及高增益設定中之各者予以調整、在韌體中建置及維護。切換模式時，可選擇對應於各增益設定之掃描圖案條件。
雖然已說明在實施例之觸碰面板裝置1中直接於面板表面上進行一觸碰操作之一狀況，本揭露亦包括支援所謂的懸停感測(非接觸近接操作)之一觸碰面板裝置，該懸停感測允許一懸停操作等同於一直接觸碰操作。在那種狀況中，亦可應用以上感測方法。換句話說，本發明及實施例中之「觸碰」一詞亦包括一非接觸近接操作狀態。
1:觸碰面板裝置 2:觸碰面板 3:觸碰面板驅動裝置 4:感測器IC 5:MCU 5a:模式控制器 5b:偵測計算器 5M:記憶體 21,21-1,21-2,21-3,21-4,21-n:傳輸信號線 22,22-1,22-2,22-3,22-4,22-5,22-n:接收信號線 31:觸碰面板側連接端子 32:產品側連接端子 41:傳輸電路 42:接收電路 43:多工器 44:介面暫存器電路 45:電力供應電路 90:產品側MCU 411,412:驅動器 421:比較器 422:參考電容部件 423,425,SW0,SW1,SW2,SW3,SW4,SW5,SW6,SW7,SW8,SW9,SW10,SW20,SW21,SW22,SW23,SW24,SW25,SW26,SW27,SW28,SW29,SW30:開關 424:測量電容部件 426:計算控制器 427,428:電壓選擇器 A1,A2:位置 BK:區塊 BS:位元信號 C22,C23,C32,C33:電容 CM0,CM1,CM2,CM3,CM4,CM5,CM6,CM7,CM8,CM9,CM10,CM20,CM21,CM22,CM23,CM24,CM25,CM26,CM27,CM28,CM29,CM30:電容器 G0,G1,G2,G3:增益設定 R+,R-:接收信號 S101,S102,S103,S104,S105,S106,S107,S201,S202:步驟 SS:模式控制信號 T+,T-:傳輸信號
本揭露之目的及特徵將從以下搭配附圖給予之實施例說明中變得顯而易見，該等附圖中： 圖1根據本揭露之一實施例，係一觸碰面板及一觸碰面板驅動裝置之一組態的一方塊圖； 圖2根據該實施例，係用於為觸碰面板之一感測操作解釋一組態的一簡圖； 圖3根據該實施例，係用於解釋觸碰面板驅動裝置之一傳輸電路及一接收電路的一簡圖； 圖4係用於為該實施例中接收電路之電容切換解釋一組態的一簡圖； 圖5A至5D係用於解釋該實施例中一觸碰信號偵測器之一區塊進行掃描時的一簡圖； 圖6係用於解釋該實施例中一對信號線之一集合中之觸碰位置的一簡圖； 圖7係用於解釋該實施例中一區塊之偵測圖案的一簡圖； 圖8係一第一實施例中一感測過程的一流程圖；以及 圖9係一第二實施例中一感測過程的一流程圖。
S101,S102,S103,S104,S105,S106,S107:步驟

Claims (5)

  1. 一種屬於一觸碰面板驅動裝置之感測方法，該觸碰面板驅動裝置被組配用以對在一觸碰面板上循序選擇一對相鄰傳輸信號線及一對相鄰接收信號線進行掃描，並在一第一模式與一第二模式之間進行選擇，該第二模式比該第一模式具有更高之靈敏度作為一對接收信號線之接收信號靈敏度，該感測方法包含： 在該第二模式之設定中進行該掃描以選擇該第一模式或該第二模式之一第一序列；以及 在該第一序列中選擇之該模式之該設定狀態中進行該掃描以進行觸碰偵測、並產生指出一觸碰位置之資訊的一第二序列。
  2. 如請求項1之感測方法，其中在該第一序列中，該模式係基於在該第二模式之該設定中之該掃描期間偵測到之一觸碰信號強度與一門檻值之間的一比較結果來選擇。
  3. 如請求項1之感測方法，其中在該第一程序中，基於在該第二模式之該設定中之該掃描期間偵測到之一觸碰信號強度與一第一門檻值之間的一比較來判斷一觸碰是否對應於該第一模式， 基於該觸碰信號強度與對應於相比於該第一門檻值之一更低信號強度的一第二門檻值之間的一比較來判斷該觸碰是否對應於該第二模式或沒有觸碰，以及 當確定該觸碰對應於該第一模式或該觸碰對應於該第二模式時，選擇該模式。
  4. 一種觸碰面板驅動裝置，其被組配用以在一觸碰面板上對循序選擇一對相鄰傳輸信號線及一對相鄰接收信號線進行掃描，其包含： 一接收電路，其被組配用以在一第一模式與一第二模式之間進行選擇，該第二模式比該第一模式具有更高之靈敏度作為該對接收信號線之一接收信號靈敏度； 一模式控制器，其被組配用以在該第二模式之該設定中進行該掃描以選擇該第一模式或該第二模式；以及 一偵測計算器，其被組配用以產生指出在由該模式控制器選擇之該模式之該設定狀態中進行之該掃描期間之一觸碰位置的資訊。
  5. 一種觸碰面板裝置，其包含： 一觸碰面板；以及 一觸碰面板驅動裝置，其被組配用以在一觸碰面板上對循序選擇一對相鄰傳輸信號線及一對相鄰接收信號線進行掃描， 其中該觸碰面板驅動裝置包括： 一接收電路，其被組配用以在一第一模式與一第二模式之間進行選擇，該第二模式比該第一模式具有更高之靈敏度作為該對接收信號線之一接收信號靈敏度； 一模式控制器，其被組配用以在該第二模式之該設定中進行該掃描以選擇該第一模式或該第二模式；以及 一偵測計算器，其被組配用以產生指出在由該模式控制器選擇之該模式之該設定狀態中進行之該掃描期間之一觸碰位置的資訊。
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