TWI401593B - 具有觸控面板的電子裝置及觸控面板更新方法 - Google Patents

Description

具有觸控面板的電子裝置及觸控面板更新方法

本發明是有關於具有觸控板的電子裝置，更是在整機(integrated apparatus)的狀態下，對觸控板的更新技術。

觸控裝置，又稱為觸控板已廣泛配合顯示技術應用於各種電子裝置，例如配合影像上的功能選項，藉由觸控板的觸控，來操作電子裝置。更例如，電容式觸控裝置常搭配應用於數位像機、導航器、電子讀取器(E-Reader)等控制系統上。對於這些電子裝置的控制系統而言，電容式觸控裝置只是系統上一個附屬周邊。完整的控制系統會預留一組數位控制介面，以連結電容式觸控裝置。為使完整的控制系統能夠正確操作，電容式觸控裝置在正常生產及驗證流程中，經由生產測試工具將已確認的感應靈敏度參數或控制流程資訊輸入到電容式觸控裝置內。又經由生產測試工具讀取電容式觸控裝置所感應數據，以確認電容式觸控裝置單獨模組是否能夠正確運作之後，再與數位像機、導航器、電子讀取器等控制系統連結進行整體組裝測試，以完成實體產品可靠度測試。

在如此的組裝架構下，若發現觸控裝置異常時就必須將觸控裝置拆卸下來測試與調整。之後，再將觸控裝置組裝回去。如此的傳統方式至少會使得觸控裝置的更新不易進行。

本發明提供一種具有觸控板的電子裝置，在完整的裝置條件下，若發現觸控板有異常時，能夠經由介面更新觸控裝置相關參數或控制流程。又，本發明也允許讀取並儲存電容觸控裝置感應數據，以便在不需要拆卸機器機構條件下進行感應數據分析及更新適合的觸控相關參數或控制流程。

本發明提供一種具有觸控板的電子裝置，包括一主機控制器、一介面單元以及一觸控板控制單元。主機控制器用於控制配置有該主機控制器的一電子裝置。觸控板控制單元藉由該介面單元與該主機控制器連接。主機控制器將用於更新該觸控板控制單元的一更新資料以該介面單元的格式傳送給該觸控板控制單元。觸控板控制單元經解碼後取得該更新資料以對應更新。

本發明也提供一種觸控板操作資訊更新方法，用於整合有一觸控板的一電子裝置，其中觸控板的一觸控板控制單元藉由一介面單元與一主機控制器連接。觸控板操作資訊更新方法包括藉由該介面單元傳送一觸控板更新資料，由該主機控制器給該觸控板控制單元。又，根據觸控板更新資料更新該觸控板控制單元的一操作資訊，其中觸控板控制單元辨識及解碼該觸控板更新資料以取得該觸控板更新資料的內容。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

對於具有觸控板的電子裝置，本發明可以在完整裝置而無需拆卸的條件下，若發現觸控板有異常時，能夠經由介面更新觸控板的操作資訊，例如相關參數或控制流程等。另外，本發明也允許讀取並儲存電容觸控裝置感應數據，以便在不需要拆卸機器機構條件下進行感應數據分析及更新適合的觸控相關參數或控制流程。

以下舉一些實施例來說明本發明技術，但是本發明不僅限於所舉的實施例。又所舉的實施例之間有可以適當結合，達到另外的實施例。

圖1繪示依據本發明一實施例，一種具有觸控板的電子裝置的系統方塊示意圖。參閱圖1，電子裝置100例如是數位像機、行動電話、導航器、電子讀取器等或是其他具有藉由觸控操作的電子裝置。電子裝置100在控制系統的部份包括主機控制器(Host controller)102，介面單元104、以及觸控板控制單元106。介面單元104例如是串列介面或是平行介面的匯流排，用以連接主機控制器102與觸控板控制單元106做訊號傳送，例如包括資料(data)、時脈(clock)、控制訊號(control)。介面單元104的種類例如I2C、SPI、UART等的串列介面或是一般MCU所定義的平行介面。電子裝置100也可以外接資料輸入單元108與資料輸出單元110的周邊單元。主機控制器102控制電子裝置的功能。觸控板控制單元106控制觸控板的操作。

圖2繪示依據本發明一實施例，主機控制器的功能方塊示意圖。參閱圖2，主機控制器102內可以包括資料解 析單元(Information decision control unit)120與匯流排指令控制單元(Bus command control unit)122。資料解析單元120可以讀取資料輸入單元108的資訊，經解析(decision)後再經由匯流排指令控制單元122透過介面單元104傳送到觸控板控制單元106，其例如更儲存於觸控相關參數記憶單元內，例如是記憶單元304，參見後面描述的圖4。

另一方面，由觸控板控制單元106傳送來的資訊，也可以由匯流排指令控制單元122接受，其例如讀取觸控板控制單元106關於電容觸控的感應數據，並經由資料輸出單元110輸出感應數據。

前述的主機控制器102也可以有其他的設置。圖3繪示依據本發明一實施例，主機控制器的功能方塊示意圖。參閱圖3，主機控制器102也可以更新設置一記憶單元124。資料解析單元120可以讀取資料輸入單元108的資訊，經解析後資訊並解析後存放於記憶單元124。記憶單元124例如是快閃記憶體。匯流排指令控制單元122例如直接讀取記憶單元124的內容，將觸控相關參數經過介面單元104傳送到觸控板控制單元106中儲存觸控相關參數的記憶單元304內。

另一方面，由觸控板控制單元106傳送來的資訊，也可以由匯流排指令控制單元122接受，其例如讀取觸控板控制單元106關於電容觸控的感應數據，並經由資料輸出單元110輸出感應數據。

另外資料解析單元120與匯流排指令控制單元122 的操作關係仍維持。記憶單元124可以儲存解析後的資訊等，以利於方便操作。

資料輸入單元108所提供資訊讀取裝置，以記憶卡為例，於記憶卡內可存放執行程式碼，於開機時由資料輸入單元108載入至記憶單元124，再經由介面單元104與觸控板控制單元106溝通。

另外，記憶單元124內也儲存觸控裝置相關參數，可將相關資訊及參數經由介面單元104與觸控板控制單元106溝通。觸控板控制單元106利用載入的資訊可以執行運算。針對測試階段，記憶單元124也可存放精確度測試(accuracy test)及線性度測試(linearity test)等相關參數。

關於精確度測試與線性度測試的內容，可以先參閱圖圖6。圖6繪示測試參考資料示意圖。參閱圖6(a)，線性度測試，可規範兩條斜率相等的線性邊界Y1=a*X1+b1,Y2=a*X2+b2，可供測試設定。觸控板控制單元106所輸出對應測試的觸控感應資料，可以與此線性邊界比較，以調整線性關係。參閱圖6(b)，針對精確度測試，其例如可以規範半徑為Rn，中心點為(Xn,Yn)，n=1~m，的多組圓形邊界C1-C5，可供測試設定。線性度測試與精確度測試的資料例如是表一的內容。

以下描述觸控板控制單元106的電路結構。圖4繪示依據本發明一實施例，觸控板控制單元的功能方塊示意圖。參閱圖4，觸控板控制單元106包括匯流排指令控制單元300、觸控感應控制單元(Touch sensor control unit)302以及記憶單元304。匯流排指令控制單元300透過介面單元104與主機控制器102的匯流排指令控制單元122做溝通。例如，由資料輸入單元108輸入的資訊可以寫入記憶單元304，以提供觸控板控制單元106獲得正確的觸控參數等資訊。另外，觸控感應控制單元302所感應的觸控資訊也可經由匯流排指令控制單元300再透過主機控制器102的匯流排指令控制單元122及資料解析單元120，輸出到資料輸出單元110。

根據上述的觸控板的電子裝置，當觸控板操作需要更新的時候，本發明直接透過主機控制器102與觸控板控制 單元106的溝通，直接將正確的操作資訊對觸控板控制單元106更新與儲存。當觸控板控制單元106需要測試時，也可以藉由主機控制器102與觸控板控制單元106的溝通將測試的觸控感測資料輸出，以提供外部分析。經調整操作參數後可以在藉由主機控制器102與觸控板控制單元106的溝通更新觸控板。如此觸控板的更新與測試都可以在無須拆卸觸控板的條件下進行。

以下就更詳細的實施例做說明。圖5繪示依據本發明一實施例，一種具有觸控板的電子裝置的系統方塊示意圖。參閱圖5，圖5的架構仍維持圖4的架構。本實施例針對主機控制器102與觸控板控制單元106的溝通做進一步描述更新與測試的操作。在匯流排指令控制單元300中可以包括一解碼單元306，以將更新的操作指令與內容解碼出來。

以透過I2C介面做更新為例來說明，主機控制器102將需更新的資訊例如載於I2C的元件位址(device address)124…127的任一位址上。當觸控板控制單元106藉由解碼單元306接收到屬於此位址上的更新資料312時，將其內容解碼後更新於記憶單元304。

當一般使用者接觸於觸控面板所產生的座標資訊310經由I2C的元件位址1…123傳送，由觸控板控制單元106將觸摸點的座標資訊送給主機控制器102。匯流排指令控制單元300的解碼單元306是I2C協定解碼器，為I2C的僕級元件(slave device)。主機控制器102以I2C協定送 出位址屬於124-127的位址，且資料符合匯流排指令控制單元300可辨識的格式，則匯流排指令控制單元300輸出相關控制訊號以驅動觸控感應控制單元302，並更新由主機控制器102所提供的資訊。當主機控制器102送出位址為1-123位址中的其中一位址，則觸控感應控制單元302所感應的座標訊息310會被傳送回主機控制器102。記憶單元304儲存更新資料。

圖7繪示依本發明一實施例，觸控感應控制單元302與記憶單元304之間的溝通。參閱圖7，資料輸入單元400不限於特定方式，其可以是記憶卡402、USB元件404或是任意介面406。更新資料進入主機控制器102。主機控制器102例如是DSC控制器，包含位元碼解碼器(binary code decoder)408與I2C協定控制器410，可以傳送時脈(SCK)訊號與資料(SDA)訊號與觸控板控制單元106溝通。觸控板控制單元106例如包含讀寫仲裁器(read/write arbiter)412與記憶單元414。讀寫仲裁器412以將更新資料對記憶單元414更新。

又基於I2C匯流排的格式，其資料是以8個位元組(byte)的大小為單元。I2C的資料格式例如先記載元件位址，其隨後可以是起始位址或是狀態資訊等資料。然而對應更新的流程會有不同的指令，以I2C的資料格式傳送。

圖8繪示依據本發明一實施例，更新流程示意圖。參閱圖8，步驟S100進行檔案下載。步驟S102起動程式動作(initiating program)，也就是起動寫入記憶體的動作。 驟S104進行狀態讀取。步驟S106清除記憶體區塊(sector)0-7。記憶體例如是快閃記憶體。步驟S108檢視是否完成更新的寫入。於步驟S110，如果尚未完成寫入，就繼續寫入8 -byte的資料而回到步驟S108。如果已完成寫入就繼續步驟S112，檢視是否完成讀取的動作。於步驟S114，如果尚未完成讀取，就繼續讀取8-byte的資料而回到步驟S112。如果已完成讀取就繼續步驟S116，進行比較檢查。換句話說，更新的資料寫入後再讀出，比較是否資料相同。如果資料不相同就進入步驟S118，回應程式動作失敗，也就是說更新失敗。如果資料相同就進入步驟S120，回應程式動作成功，也就是說更新失敗。

從另一角度而言，本發明提供一控制程序，允許於完整實機的狀態下，可經由完整實機上的輸入/輸出介面連結電容式觸控裝置，達到更新電容式觸控裝置參數與控制程序，以及讀取控裝置即時感應資訊。

又，完整實機上的輸入/輸出介面可以包含各種有線、無線、串列或並列的傳輸介面。

完整實機例如包含數位像機、導航器、E-Reader等控制系統又或是各種Audio/Video電子產品、電腦與電腦週邊3C、提款機等主動或被動裝置。

至於溝通傳輸的方向可包含單工、半雙工、全雙工的傳輸方向。

又，電容式觸控裝置參數的內容可以包含系統資訊、電容式觸控裝置靈敏度、觸控面板的手勢資料格式與控制 流程，以提供完整實機條件下更新理想資訊內容至電容式觸控裝置。

又、讀取控裝置即時感應資訊包含軟體版本、電容式觸控裝置感應數據，以提供完整實機條件下讀取電容式觸控裝置感應狀態，再經由外部裝置分析問題。

在相同的技術概念下，圖5的資料解析單元120不必設置在主機控制器102中。圖9繪示依據本發明一實施例，一種具有觸控板的電子裝置的系統方塊示意圖。參閱圖9，在此系統架構的另一模式中，圖5的主機控制器102的資料解析單元120可以設置在觸控板控制單元106的匯流排指令控制單元300內進行處理，將更新資訊解碼出來。內部的觸控板控制單元106可以藉由硬體或軔體來達成資料解析的功能。實際應用上，其可於程式更新的過程中，外部只需將程式原始碼直接由資料輸入單元108輸入並載入至記憶單元124。在匯流排指令控制單元300內部可由資料解析單元120編碼成更新的格式，並執行程式更新的流程，便可完成更新程式碼的功能。同時對外部使用者而言，其更新程式碼流程將十分精簡。

圖10繪示依據本發明一實施例，更新流程示意圖。參閱圖10(a)，對於外部使用者的更新，其於步驟S200啟動更新流程。於步驟S202，程式原始碼被載入。於步驟S204，結束更新流程。接著參閱圖10(a)，對於硬體內部而言，於步驟S210，硬體開始更新觸控程式。於步驟S212，硬體讀入程式原始碼。於步驟S214，資料解析單元啟動將 程式原始碼解析成所要的程式格式。於步驟S216，根據解析後的程式，更新程式碼。於步驟S218，硬體結束更新。

換句話說，本實施例更簡化主機控制器102的硬體結構，其只要將更新資料傳送到觸控板控制單元106即可。而更新的操作可以由觸控板控制單元106內完成。這也簡化使用者端的更新操作。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧電子裝置

102‧‧‧主機控制器

104‧‧‧介面單元

106‧‧‧觸控板控制單元

108‧‧‧資料輸入單元

110‧‧‧資料輸出單元

120‧‧‧資料解析單元

122‧‧‧匯流排指令控制單元

124‧‧‧記憶單元

300‧‧‧匯流排指令控制單元

302‧‧‧觸控感應控制單元

304‧‧‧記憶單元

306‧‧‧解碼單元

310‧‧‧座標資訊

312‧‧‧更新資料

400‧‧‧資料輸入單元

402‧‧‧記憶卡

404‧‧‧USB元件

406‧‧‧介面

408‧‧‧位元碼解碼器

410‧‧‧協定控制器

412‧‧‧讀寫仲裁器

414‧‧‧記憶單元

S100-S120‧‧‧步驟

S200-S204‧‧‧步驟

S210-S218‧‧‧步驟

圖1繪示依據本發明一實施例，種具有觸控板的電子裝置的系統方塊示意圖。

圖2繪示依據本發明一實施例，主機控制器的功能方塊示意圖。

圖3繪示依據本發明一實施例，主機控制器的功能方塊示意圖。

圖4繪示依據本發明一實施例，觸控板控制單元的功能方塊示意圖。

圖5繪示依據本發明一實施例，一種具有觸控板的電子裝置的系統方塊示意圖。

圖6繪示測試參考資料試意圖。

圖7繪示依本發明一實施例，觸控感應控制單元302 與記憶單元304之間的溝通。

圖8繪示依據本發明一實施例，更新流程示意圖。

圖9繪示依據本發明一實施例，一種具有觸控板的電子裝置的系統方塊示意圖。

圖10繪示依據本發明一實施例，更新流程示意圖。

102‧‧‧主機控制器

106‧‧‧觸控板控制單元

108‧‧‧資料輸入單元

110‧‧‧資料輸出單元

120‧‧‧資料解析單元

122‧‧‧匯流排指令控制單元

124‧‧‧記憶單元

300‧‧‧匯流排指令控制單元

302‧‧‧觸控感應控制單元

304‧‧‧記憶單元

306‧‧‧解碼單元

310‧‧‧座標資訊

312‧‧‧更新資料

Claims (11)

1. 一種具有觸控板的電子裝置，包括：一主機控制器，用於控制該電子裝置；一介面單元；一觸控板控制單元，藉由該介面單元與該主機控制器連接；以及一資料解析控制單元，設置在該主機控制器或是該觸控板控制單元內，其中該主機控制器將用於更新該觸控板控制單元的一更新資料以該介面單元的格式傳送給該觸控板控制單元，該觸控板控制單元取得該更新資料以對應更新，其中該更新資料不是該主機控制器所使用的資料，但是經該資料解析控制單元解析出後給該觸控板控制單元使用。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有觸控板的電子裝置，其中該觸控板控制單元也透過該介面單元，將觸控測試資料傳送給該主機控制器而輸出，以供分析調整。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具有觸控板的電子裝置，其中該主機控制器包括：一匯流排指令控制單元，其中該資料解析控制單元接收且解析一輸入資料後藉由該匯流排指令控制單元傳送一解析資料給該觸控板控制單元，又該資料解析控制單元透過該匯流排指令控制單元 由該觸控板控制單元讀取一感應資料而輸出。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具有觸控板的電子裝置，其中該主機控制器包括：一記憶單元；以及一匯流排指令控制單元，其中該資料解析控制單元接收且解析一輸入資料後儲存一解析資料於該記憶單元，該匯流排指令控制單元由該記憶單元讀取該解析資料，而傳送給該觸控板控制單元，又該資料解析控制單元透過該匯流排指令控制單元由該觸控板控制單元讀取一感應資料而輸出。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具有觸控板的電子裝置，其中該觸控板控制單元包括：一匯流排指令控制單元，透過該介面單元與該主機控制器連接；一記憶單元，與該匯流排指令控制單元連接，用於儲存操作資訊，該操作資訊包括與觸控相關之觸控資料；以及一觸控感應控制單元，與該匯流排指令控制單元及該記憶單元電性連接，由該記憶單元取得該操作資訊的至少一部份，而輸出一觸控感應資料給該匯流排指令控制單元。
6. 如申請專利範圍第5項所述之具有觸控板的電子裝置，其中該匯流排指令控制單元包括一介面解碼器，經辨識所接收資料是包含該更新資料就進行更新處理。
7. 如申請專利範圍第6項所述之具有觸控板的電子裝置，其中該更新資料是由該介面單元的設定位址輸入，該介面解碼器以一資料協定進行解碼。
8. 如申請專利範圍第1項所述之具有觸控板的電子裝置，其中該主機控制器包括一匯流排指令控制單元，接收該更新資料後，傳送給該觸控板控制單元，該資料解析控制單元設置在該觸控板控制單元內，其中該觸控板控制單元還包括：一匯流排指令控制單元，透過該介面單元與該主機控制器連接，其中該匯流排指令控制單元接收且藉由該資料解析控制單元解析該更新資料得到一操作資訊；一記憶單元，與該匯流排指令控制單元連接，用於儲存該操作資訊，該操作資訊包括與觸控相關之觸控資料；以及一觸控感應控制單元，與該匯流排指令控制單元及該記憶單元電性連接，由該記憶單元取得該操作資訊的至少一部份，而輸出一觸控感應資料給該匯流排指令控制單元。
9. 一種觸控板操作資訊更新方法，用於整合有一觸控板的一電子裝置，該觸控板的一觸控板控制單元藉由一介面單元與一主機控制器連接，該觸控板操作資訊更新方法包括：藉由設置在該主機控制器的一資料解析控制單元解析出一觸控板更新資料，其中該觸控板更新資料不是該主機控制器所使用的資料，但是經該資料解析控制單元解析 出後給該觸控板控制單元使用；藉由該介面單元由該主機控制器傳送該觸控板更新資料給該觸控板控制單元；以及根據該觸控板更新資料更新該觸控板控制單元的操作資訊。
10. 如申請專利範圍第9項所述之觸控板操作資訊更新方法，其中該觸控板控制單元是藉由設定位址辨識是否是該觸控板更新資料。
11. 如申請專利範圍第9項所述之觸控板操作資訊更新方法，其中該觸控板控制單元是根據一資料協定將該觸控板更新資料解碼。