TWI419034B

TWI419034B - 用於一觸控面板中偵測觸碰事件的控制方法及其相關裝置

Info

Publication number: TWI419034B
Application number: TW098111272A
Authority: TW
Inventors: he wei Huang; Hui Hung Chang; Chih Yuan Chang
Original assignee: Novatek Microelectronics Corp
Priority date: 2009-04-03
Filing date: 2009-04-03
Publication date: 2013-12-11
Also published as: US20100253639A1; JP2010244518A; US8508490B2; JP4981120B2; TW201037583A

Description

用於一觸控面板中偵測觸碰事件的控制方法及其相關裝置

本發明係指一種用於一觸控面板中偵測觸碰事件的控制方法及其相關裝置，尤指一種提高偵測觸碰事件之效率的控制方法及其相關裝置。

觸控面板具有操作方便的優點，常與液晶螢幕結合應用於消費性電子產品中，作為使用者與電子產品之間的溝通介面。電容式觸控面板的性能穩定、靈敏度佳且耐用，為目前的主流技術，其中又以投射電容(Projected Capacitive)式觸控面板最具有發展潛力，可精確地偵測觸碰位置並實現多點觸控功能。投射電容式觸控面板具有位於不同平面且行/列交錯的ITO(氧化銦錫)導線，每一行/列交錯點形成一電容節點，當人體碰觸或接近其中一節點時，電容值產生變化，因此只要偵測哪一條導線的電容值產生變化，即可得知觸碰位置。

請參考第1圖，第1圖為習知一觸控面板控制裝置10的示意圖。觸控面板控制裝置10用來控制一觸控面板12，且觸控面板12為一投射電容式觸控面板，具有多條行/列交錯的導線。觸控面板控制裝置10包含有一類比數位轉換器100及一微控制器102。類比數位轉換器100耦接於觸控面板12及微控制器102，用來偵測觸控面板12中各導線的電容變化，詳細來說，係循序對觸控面板12的每一導線輸出一充放電控制訊號，對導線上的電容進行充放電，並將類比的電容充放電訊號轉換為數位訊號，輸出至微控制器102。微控制器102用來開啟及關閉類比數位轉換器100，以控制類比數位轉換器100對觸控面板12的偵測動作，同時根據類比數位轉換器100輸出的數位訊號，調整觸控面板12的工作模式，以操作於適當的耗電量規格下。簡言之，觸控面板控制裝置10根據觸控面板12中各導線的電容變化，判斷觸碰事件產生與否，進而控制觸控面板12的工作模式。

當觸控面板控制裝置10正在偵測其中一導線，而其餘尚未偵測的導線沒有維持在固定的電壓準位，而是浮接時，若人體觸碰觸控面板12，則人體電容將耦合至正在偵測的導線，導致觸碰位置判斷錯誤。因此，習知觸控面板控制裝置10於偵測導線的電容變化時，會將其餘未偵測的待測導線維持在固定的電壓準位，如接地。當觸控面板12中的導線尚未受外力觸碰時，導線上的電容值為一環境電容值；當觸控面板受人體或物件觸碰，導線上的電容值隨之增加。不同的電容值對應於不同的充放電訊號，所對應的數位訊號亦不同，因此，微控制器10根據類比數位轉換器100所產生的數位訊號，判斷確有觸碰事件產生。

觸控面板控制裝置10可操作於一正常驅動模式及一休眠模式。於正常驅動模式下，觸控面板控制裝置10進行觸碰事件的偵測，循序對觸控面板12中每一導線輸出充放電控制訊號。若觸控面板12中有20條導線，觸控面板控制裝置10必須花費20個時間週期分別偵測各導線，以完成整個觸控面板的偵測程序。因此，當觸控面板12的尺寸越大，導線的數量相對增加時，完整偵測觸控面板12所需花費的時間也越長。另外，於休眠模式下，觸控面板控制裝置10停止偵測的動作。以一般的使用者習慣而言，一天中僅有少數時間會使用觸控面板，當人體離開觸控面板12長達一定的時間後，觸控面板控制裝置10應降低偵測觸碰事件的頻率，如以休眠模式與正常驅動模式交替運作，以節省耗電量。

請參考第2圖，第2圖為觸控面板控制裝置10的工作時序圖。當人體正在觸碰觸控面板12，觸控面板控制裝置10操作於正常驅動模式，觸控面板12處於一正常模式，此時觸控面板控制裝置10及觸控面板12的整體平均耗電量約為5mA。當人體離開觸控面板12，觸控面板控制裝置10仍持續2秒的時間操作於正常驅動模式，以維持操作感覺的連續性。如第2圖所示，當人體離開觸控面板12達2秒以上，觸控面板控制裝置10仍未偵測到觸碰事件，觸控面板控制裝置10改為操作一間歇喚醒機制，以32ms的休眠模式及8ms的正常驅動模式交替運作，此時整體平均耗電量降至1mA，但資料回報率由136Hz降至25Hz。當32ms的休眠模式及8ms的正常驅動模式交替運作超過10秒，觸控面板12進入一打盹(Doze)模式，觸控面板控制裝置10降低間歇喚醒機制中操作於正常驅動模式的頻率，改以152ms的休眠模式及8ms的正常驅動模式交替運作，以達到省電的目的，此時整體平均耗電量控制在250uA內，但資料回報率由25Hz降至6.25Hz。當152ms的休眠模式及8ms的正常驅動模式交替運作超過60秒，觸控面板控制裝置10進入休眠模式，完全不進行偵測，觸控面板12亦進入休眠模式，此時平均耗電可控制在50uA內，達到最省電的狀態，而資料回報率降至0Hz。在休眠模式下，使用者無法以觸碰動作喚醒觸控面板控制裝置10，僅能通過外部的中斷訊號，喚醒觸控面板控制裝置10。

由上可知，用於投射電容式觸控面板之觸控面板控制裝置於工作模式下的耗電量在數毫安培以上。為了達到省電的目的，觸控面板控制裝置必須維持間歇喚醒機制。然而於習知的間歇喚醒機制中，觸控面板控制裝置必須犧牲資料回報率才能降低耗電量，如第2圖中人體離開觸控面板2秒後，資料回報率由正常模式時的136Hz降至25Hz，進入打盹模式時再降至6.25Hz，無法靈敏地偵測觸碰事件。此外，當導線的數量因觸控面板的尺寸增加而相對地增加時，觸控面板控制裝置必須耗費更多的時間，才能完整偵測所有導線的電容變化。

因此，本發明之主要目的即在於提供一種用於一觸控面板中偵測一觸碰事件的控制方法及其相關裝置。

本發明係揭露一種用於一觸控面板中偵測一觸碰事件的控制方法，該觸控面板包含交錯排列之複數條導線，該控制方法包含有輸出一充放電控制訊號至該複數條導線之一導線，並將該複數條導線中該導線之外的其它導線維持於一浮接狀態；以及根據該導線上的一電壓訊號，判斷該觸碰事件是否發生。

本發明另揭露一種觸控面板控制裝置，包含有一類比數位轉換器，耦接於一觸控面板中複數條導線，用來輸出一充放電控制訊號至該複數條導線其中一導線，以及轉換該導線上的一第一電壓訊號為一第一數值；一微控制器，耦接於該類比數位轉換器；以及一喚醒電路，耦接於該類比數位轉換器及該微控制器，用來比較該第一數值及一臨界值以產生一比較結果，並根據該比較結果，控制該微控制器的開啟狀態，該臨界值係用來判斷該觸碰事件是否發生之一數值。

本發明另揭露一種用於一觸控面板控制裝置的控制方法，用來控制一觸控面板，該觸控面板包含交錯排列之複數條導線。該控制方法包含有判斷自一觸碰事件之解除開始，是否持續一特定時間未偵測到該觸碰事件發生於該觸控面板上；以及於持續該特定時間未偵測到該觸碰事件發生於該觸控面板時，進行一休眠模式及一預先喚醒模式的交替運作，該預先喚醒模式係輸出一充放電控制訊號至該複數條導線其中一導線，將該導線之外的其它導線維持於一浮接狀態。

本發明另揭露一種用於一觸控面板中偵測一觸碰事件的控制方法，該觸控面板包含交錯排列之N條導線，該控制方法包含有輸出一充放電控制訊號至該N條導線中的M條導線；以及根據該M條導線上的電壓訊號，判斷該觸碰事件是否發生；其中N大於M，且M為不小於1的整數。

本發明另揭露一種用於一觸控面板之控制方法，該觸控面板包含交錯排列之N條導線，該控制方法包含有藉由該N條導線中之M條導線，來偵測該觸控面板上是否有一觸碰事件發生；以及於偵測該觸控面板是否有觸碰事件發生之後，在判斷該觸碰事件已發生的情形下，開始偵測該觸碰事件於該觸碰面板之發生位置；其中N大於M，且M為不小於1的整數。

在習知技術中，無論投射電容式觸控面板的工作狀態為正常模式或打盹模式，觸控面板控制裝置皆以正常驅動模式偵測觸碰事件，亦即逐一偵測投射電容式觸控面板中所有導線上的電容變化。當觸控面板控制裝置正在偵測觸控面板其中一導線時，若其餘尚未偵測的導線維持浮接，人體電容將耦合至正在偵測的導線，造成觸碰位置判斷錯誤。

本發明正是根據上述「未偵測的導線位於浮接狀態，將造成人體電容耦合至正在偵測的導線」的特性，改進偵測觸碰事件的方式。請參考第3圖，第3圖為本發明實施例一流程30的示意圖。流程30用於一觸控面板，用來偵測一觸碰事件。該觸控面板較佳地為一投射電容式觸控面板，具有多條行/列交錯的導線。流程30包含有以下步驟：

步驟300：開始。

步驟302：輸出一充放電控制訊號至一觸控面板中複數條導線之一導線，並將該導線之外的其它導線維持於一浮接狀態。

步驟304：根據該導線上的一電壓訊號，判斷該觸碰事件是否發生。

步驟306：結束。

根據流程30，當偵測觸碰事件時，本發明係偵測所有導線其中一導線L，亦即輸出一充放電控制訊號至導線L，同時維持其它導線於浮接狀態。在此情形下，若其它導線受到觸碰，受觸碰的導線上的電容將耦合至接收充放電控制訊號的導線，即導線L之上。請注意，當一理想方波之充放電控制訊號輸出至導線L時，可視為對導線L的電容進行充放電，因此，導線L上的電壓訊號不再與充放電控制訊號相同，而是根據電容的充放電曲線而變化。透過偵測導線L上的電壓訊號，即可判斷觸碰事件發生與否。

詳細來說，於觸碰事件尚未發生時，導線L上的電容視為一環境電容，輸出充放電控制訊號等於對環境電容進行充放電，此時導線L上的電壓訊號係對應於一預設訊號。當導線L受到觸碰，人體電容的耦合使導線L的電容增加，大於環境電容值，導線L上的電壓訊號也隨之改變。根據本發明，即使導線L未受觸碰，而是其它浮接的導線受觸碰，浮接的導線上的電容將耦合至導線L，同樣也會造成導線L之電容的改變，因此，導線L上的電壓訊號也隨之改變。較佳地，本發明將導線L上的電壓訊號與預設訊號進行比較，若導線L上的電壓訊號與預設訊號的差異大於一參考值，則判斷觸碰事件已發生；反之，則判斷觸碰事件未發生。上述電壓訊號的比較動作是為了確認人體觸碰事件確實發生，避免輕微誤觸的情況。

由上可知，本發明係輸出充放電控制訊號至一導線，再偵測導線L上的電壓訊號，與預設訊號比較，且於導線L上的電壓訊號與預設訊號之間的差異大於參考值時，判斷確有觸碰事件發生。無論觸控面板上哪個位置發生了觸碰事件，透過「浮接之導線的電容耦合至正在偵測的導線」的特性，正在偵測的導線上的電容發生變化，本發明皆能立刻得知有觸碰事件發生，而不需完整偵測所有導線才能得知有觸碰事件發生。於此，本發明定義流程30的動作為觸控面板之一預先喚醒模式。

在此請注意，雖然於前述的實施例中，本發明係浮接該導線以外其他所有導線，然而，這樣的操作僅為本發明之一較佳實施例，而非本發明的限制。實際上，本發明不以浮接所有導線為限；於本發明之另一實施例中，本發明可於預先喚醒模式時，輸出充放電控制訊號至一條導線，但並無須浮接其餘的所有導線，而僅僅只浮接該導線之外之部份導線，並根據該導線上的電壓訊號判斷觸碰事件發生與否；如此的相對應變化，亦屬本發明的範疇。此外，本發明亦可送出充放電控制訊號至多條導線，以偵測多條導線上的電壓訊號，來判斷觸碰事件發生與否，如此的相對應變化，亦屬本發明的範疇。

於習知的觸控面板控制流程中，由於觸控面板控制裝置係於正常驅動模式中，對於每一條導線進行反覆掃描，來確認偵測觸碰事件的發生位置；因此，習知技術僅偵測觸碰事件的發生位置，並不會特別的去偵測是否有一偵測事件發生。再者，如第2圖中持續2秒未再偵測到觸碰事件的情形下，即便觸控面板控制裝置進入正常驅動模式及休眠模式的交替運作，觸控面板控制裝置仍是透過交替運作中的正常驅動模式的時段，反覆地進行掃描操作，以偵測觸碰事件的發生位置；因此，當觸碰事件發生時，觸控面板控制裝置不改變工作模式。相較之下，本發明之預先喚醒模式僅用來判斷是否有觸碰事件發生，不用來判斷觸碰事件於觸控面板中的發生位置。直到判斷觸碰事件已發生之後，接著本發明才去控制觸控面板控制裝置進入正常驅動模式，此時才開始偵測觸碰事件的發生位置。簡言之，本發明中觸碰事件的偵測及觸碰事件之發生位置的偵測係透過不同的工作模式來進行。

請參考第4圖，第4圖為本發明實施例一流程40之示意圖。流程40用於一觸控面板，用來節省耗電量。該觸控面板較佳地為一投射電容式觸控面板，具有多條行/列交錯的導線。流程40包含有以下步驟：

步驟400：開始。

步驟402：進行一正常驅動模式，同時判斷自一觸碰事件之解除開始，是否持續一段時間未偵測到該觸碰事件發生於該觸控面板上。若是，進行步驟404；若否，則繼續進行該正常驅動模式。

步驟404：進行一休眠模式及一預先喚醒模式的交替運作。於該預先喚醒模式中，輸出一充放電控制訊號至一導線，並將該導線之外的其它導線維持於一浮接狀態，接著根據該導線上的一電壓訊號，判斷該觸碰事件是否發生。

步驟406：結束。

根據流程40，本發明實施例係先判斷自一觸碰事件之解除開始，是否持續一段時間未偵測到觸碰事件發生。若是，則執行步驟404，即休眠模式與流程30所述之預先喚醒模式的交替運作。若否，表示觸碰事件持續地發生，則繼續進行正常驅動模式。由於不需如正常驅動模式逐一偵測所有導線上的電容變化，在休眠模式與預先喚醒模式交替運作的期間，偵測觸碰事件的時間長度可大幅縮短。

關於流程30及40的硬體實現方式，請參考第5圖，第5圖為本發明實施例一觸控面板控制裝置50的示意圖。觸控面板控制裝置50耦接於一觸控面板52，觸控面板52係一投射電容式觸控面板，具有多條行/列交錯的導線。觸控面板控制裝置50可操作於正常驅動模式、休眠模式或預先喚醒模式。觸控面板控制裝置50包含有一類比數位轉換器500、一微控制器502及一喚醒電路504。類比數位轉換器500耦接於觸控面板52、微控制器502及喚醒電路504，包含有一訊號產生單元510、一控制單元512、一電壓偵測單元514及一數位訊號處理單元516。類比數位轉換器500的運作，簡言之，係輸出一充放電控制訊號SC至觸控面板52，並且將接收充放電控制訊號SC之導線L上的電壓訊號S1轉換為一對應的數值N_L ，詳述如下。

訊號產生單元510用來輸出一充放電控制訊號SC。控制單元512耦接於訊號產生單元510與所有導線之間，用來控制訊號產生單元510與各導線之間的連結狀態。詳細來說，控制單元512包含有多個多相開關，每一多相開關對應於一導線，用來選擇性地將導線連結至訊號產生單元510或一固定的電壓，或是浮接。在正常驅動模式中，控制單元512導通訊號產生單元510與正在偵測的導線L之間的訊號連結，同時連結其它導線至固定的電壓，如接地。通過控制單元512，訊號產生單元510循序對所有導線輸出充放電控制訊號SC。在預先喚醒模式中，控制單元512僅導通訊號產生單元510與觸控面板52其中一導線之間的訊號連結，同時控制其它導線維持在浮接狀態，訊號產生單元510僅輸出充放電控制訊號SC至一導線，換言之，只須偵測一條導線。受電容充放電效應的影響，在訊號產生單元510的輸出端偵測到的充放電控制訊號SC的波形，不再是理想的方波，正在偵測的導線L上的電壓訊號S1即顯示了導線L之電容的充放電波形。

電壓偵測單元514耦接於訊號產生單元510及控制單元512，用來偵測導線L上的電壓訊號S1，並根據電壓訊號S1，輸出一電壓訊號S2。如前述，當偵測導線L時，控制單元512導通訊號產生單元510與導線L之間的訊號連結，因此，電壓偵測單元514可偵測到電壓訊號S1。電壓偵測單元514可為常見的電壓偵測器(Voltage Detector)，電壓偵測單元514測得之電壓訊號S1即電壓偵測器的輸入電壓。當電壓訊號S1大於一臨界值，電壓偵測單元514輸出一固定電壓；當電壓訊號S1小於臨界值，電壓偵測單元514則不輸出電壓。通過電壓偵測單元514，類比的電壓訊號S1轉換為數位的電壓訊號S2。數位訊號處理單元516耦接於電壓偵測單元514、微控制器502及喚醒電路504，用來轉換電壓訊號S2為一數值N_L ，並輸出數值N_L 至微控制器502及喚醒電路504。由上可知，數值N_L 對應於導線L上的電容狀態。在此以一數值N_L0 表示觸碰事件未發生時，導線L上的電壓訊號S1通過電壓偵測單元514及數位訊號處理單元516轉換後所得的數值，對應於環境電容狀態。當觸碰事件發生時，電壓訊號S1因導線L的電容增加而改變，數值N_L 也隨之改變，與數值N_L0 不相同。

微控制器502耦接於數位訊號處理單元516，用來根據數值N_L ，判斷自觸碰事件之解除開始，是否持續一段時間未再偵測到觸碰事件發生，以控制觸控面板控制裝置50的工作模式。當微控制器502根據數值N_L 得知有觸碰事件發生，微控制器502控制觸控面板控制裝置50保持於正常驅動模式，仍循序偵測各導線。當微控制器502得知數值N_L 已持續一段時間沒有變化，微控制器502判斷已持續一段時間未偵測到觸碰事件發生，隨即控制觸控面板控制裝置50進入休眠模式與預先喚醒模式之交替運作。在預先喚醒模式中，微控制器502停止工作，觸碰事件的偵測及工作模式的切換由類比數位轉換器500及喚醒電路504執行。

由上述可知，觸碰事件的偵測係先於預先喚醒模式中進行，而觸碰事件之發生位置的偵測係於正常驅動模式中進行。喚醒電路504即用來進行預先喚醒模式中觸碰事件發生與否的偵測。喚醒電路504耦接於數位訊號處理單元516及微控制器502，可簡單地以一比較器實現。喚醒電路504用來將數值N_L 與一數值N_TH 進行比較，產生一比較結果，並根據比較結果，控制微控制器504的開啟狀態。數值N_TH 係用來判斷觸碰事件是否發生的一臨界值，大於觸碰事件未發生時電壓訊號S1所對應的數值N_L0 ，請注意，臨界值N_TH 即前述流程30的說明中，用來與電壓訊號相比較的預設訊號所對應的數值。此外，數值N_TH 與N_L0 之間的差值N_D 對應於觸碰事件確實發生時，導線L上的電容變化的基準值，N_TH =N_L0 +N_D 。當N_L ≧N_TH ，表示觸碰事件發生，喚醒電路504開啟微控制器502，觸控面板控制裝置50回到正常驅動模式。當N_L ＜N_TH ，表示觸碰事件未發生，此時喚醒電路504不開啟微控制器504，觸控面板控制裝置50繼續以休眠模式及預先喚醒模式交替運作。由上可知，微控制器504開啟表示觸控面板控制裝置50工作於正常驅動模式，微控制器504關閉表示觸控面板控制裝置50工作於休眠模式及預先喚醒模式之交替運作。因此，根據比較結果控制微控制器504的開啟狀態，等於是控制觸控面板控制裝置50的工作模式。

第5圖之喚醒電路504為本發明之一實施例，本領域具通常知識者當可據以作不同的變化及修飾。由前述數值N_L 及N_L0 的關係可知，當(N_L -N_L0 )≧N_D ，表示觸碰事件發生；當(N_L -N_L0 )＜N_D ，表示觸碰事件未產生。由上可知，於本發明其它實施例中，喚醒電路亦可包含一減法器及一比較器，減法器將數值N_L 與N_L0 進行減法運算，比較器將減法器的運算結果(N_L -N_L0 )與電容變化基準值N_D 進行比較，依此同樣可產生控制訊號，於觸碰事件發生時喚醒微控制器。數值N_TH 、N_L0 及N_D 儲存於觸控面板控制裝置50中的記憶體內(未繪於第5圖中)，並且隨著環境條件如溫度進行調整，使觸碰事件的偵測更精確。

由上可知，觸控面板控制裝置50通過類比數位轉換器500及喚醒電路504實現了流程30之預先喚醒模式的運作，並且通過類比數位轉換器500及微控制器502，實現正常驅動模式的運作。請參考第6圖，第6圖為本發明實施例一流程60之示意圖。流程60用來控制觸控面板控制裝置50的操作，包含有以下步驟：

步驟600：開始。

步驟602：進行一正常驅動模式，同時，微控制器502判斷自一觸碰事件之解除開始，是否已持續一第一時間未偵測到該觸碰事件發生。若是，進行步驟604。

步驟604：進行一第二時間之一休眠模式。

步驟606：進行一預先喚醒模式，訊號產生單元510輸出一充放電控制訊號至一導線，且控制單元512將該導線之外的其它導線維持於一浮接狀態。

步驟608：電壓偵測單元514根據該導線上之一第一電壓訊號，輸出一第二電壓訊號。

步驟610：數位訊號處理單元516轉換該第二電壓訊號為一第一數值。

步驟612：喚醒電路504比較該第一數值與一臨界值，若該第一數值大於該臨界值，回到步驟602；若該第一數值小於該臨界值，進行步驟614。

步驟614：判斷該預先喚醒模式是否已運作達一第三時間，若是，進行步驟616；若否，回到步驟612。

步驟616：判斷該休眠模式及該預先喚醒模式之交替運作是否已達一第四時間。若是，進行步驟618；若否，回到步驟604。

步驟618：進行該休眠模式，等待外部訊號喚醒微控制器502。

步驟620：結束。

步驟602至步驟612為觸控面板控制裝置50之運作，請參考前述各單元的說明，在此不贅述。在休眠模式及預先喚醒模式交替運作的時間中，休眠模式的時間長度(即第二時間)與預先喚醒模式的時間長度(即第三時間)的皆可改變，換言之，休眠模式及預先喚醒模式交替運作可有不同的階段。步驟614及步驟616由觸控面板控制裝置50之外的電路達成，步驟614用來判斷觸控面板控制裝置50於休眠模式及預先喚醒模式之交替運作中，是否應由預先喚醒模式交替至休眠模式；步驟616之目的在於判斷觸控面板控制裝置50是否應該進入完全休眠模式請注意，上述步驟616中以休眠模式及預先喚醒模式交替運作的總持續時間來判斷是否進入休眠模式僅為本發明之一實施例，亦可以觸碰事件解除的持續時間或某一階段的交替運作的持續時間來進行判斷。此外，於其它實施例中，當微控制器502已持續一段時間未偵測到觸碰事件發生，微控制器502亦可先進入預先喚醒模式，並於預先喚醒模式運作達一定的時間後再切換至休眠模式，簡單來說，即改變流程60中步驟604的進行時間至步驟612之後，同時相應地改變步驟612的動作。本領域具通常知識者當可據以產生上述流程60的變化例，在此不贅述。

請參考第7圖，第7圖為觸控面板控制裝置50使用流程60的工作時序圖。在第7圖中，當觸碰事件持續發生，觸控面板控制裝置50操作於正常驅動模式，此時整體耗電量約5mA。當觸碰事件解除，觸控面板控制裝置50仍持續2秒(即流程60所述之第一時間)的時間操作於正常驅動模式。自觸碰事件解除達2秒為起始，接下來10秒的時間中，若維持與第2圖中同樣時段下的耗電量規格1mA，觸控面板控制裝置50可以第一階段之8ms的休眠模式及2ms的預先喚醒模式交替運作，此時資料回報率為100Hz，遠高於第2圖所示同樣時段下的資料回報率25Hz。進一步地，當第一階段之交替運作達10秒皆未再偵測到觸碰事件發生時，休眠模式及預先喚醒模式之交替運作的時間分配改變，以求更節省耗電量。若維持與第2圖中同樣時段下的耗電量規格250uA，則應以第二階段之38ms的休眠模式及2ms的預先喚醒模式交替運作，此時資料回報率為25Hz，高於第2圖所示同樣時段下的資料回報率6.25Hz。當第二階段之交替運作達60秒，觸控面板控制裝置50完全進入休眠模式，此時平均耗電量可控制在50uA內，資料回報率降至0Hz。以第7圖為例，上述步驟616中的第四時間可視為第二階段之交替運作時間，亦可視為第一階段及第二階段之交替運作時間，共70秒，或由觸碰事件解除起始計算共72秒，其不侷限本發明所應用的範疇。由上可知，基於同樣的耗電量規格，利用本發明之預先喚醒模式，可大幅提高間歇喚醒機制下的資料回報率。

在此請注意，第7圖之工作時序圖為本發明之一實施例，其中各工作模式下的資料回報率係基於維持如第2圖所示相同的耗電量規格而得。於本發明其它實施例中，休眠模式及預先喚醒模式之交替運作的時間分配可根據期望得到的耗電量規格或資料回報率而設計。舉例來說，若維持如第2圖所示相同的資料回報率，預先喚醒模式於交替運作中的時間比例可再降低，因此整體的耗電量可更加節省。另一方面，若欲提高資料回報率，可提高預先喚醒模式於交替運作中的時間比例，但整體的耗電量也會增加。適當的設計休眠模式及預先喚醒模式於交替運作中的時間比例，即能同時達到提升資料回報率及降低耗電量的目的。同時，本領域具通常知識者可依觸控面板控制裝置的耗電量規格，調整休眠模式及預先喚醒模式交替運作的時間比例。

綜上所述，本發明利用浮接之導線的電容耦合至正在偵測的導線的特性，提出預先喚醒模式，使得觸控面板控制裝置不須逐一偵測所有導線而僅須偵測一條導線，可更迅速地偵測觸碰事件的發生與否，進而降低耗電量。進一步地，本發明之觸控面板控制裝置應用了預先喚醒模式，並且具有喚醒電路。透過喚醒電路，微控制器於預先喚醒模式中不須進行工作。當觸碰事件發生於預先喚醒模式時，喚醒電路開啟微控制器以重新回到正常驅動模式。因此，本發明之觸控面板控制裝置的耗電量可更為節省。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10、50．．．觸控面板控制裝置

12、52．．．觸控面板

100、500．．．類比數位轉換器

102、502．．．微控制器

504．．．喚醒電路

510．．．訊號產生單元

512．．．控制單元

514．．．電壓偵測單元

516．．．數位訊號處理單元

SC．．．充放電控制訊號

S1、S2．．．電壓訊號

L．．．導線

N_L 、N_L0 、N_D 、N_TH ．．．數值

30、40、60．．．流程

300、302、304、306、400、402、404、406、600、602、604、606、608、610、612、614、616、618、620．．．步驟

第1圖為習知一觸控面板控制裝置的示意圖。

第2圖為第1圖之觸控面板控制裝置的工作時序圖。

第3圖、第4圖及第6圖為本發明實施例流程的示意圖。

第5圖為本發明實施例一觸控面板控制裝置的示意圖。

第7圖為第5圖之觸控面板控制裝置的工作時序圖。

30．．．流程

300、302、304、306．．．步驟

Claims

一種用於一觸控面板中偵測一觸碰事件的控制方法，該觸控面板包含交錯排列之複數條導線，該控制方法包含有：輸出一充放電控制訊號至該複數條導線之單一導線，並將該複數條導線中該單一導線之外的其它導線維持於一浮接狀態；以及根據該單一導線上的一電壓訊號，判斷該觸碰事件是否發生。
如請求項1所述之控制方法，其中根據該電壓訊號判斷該觸碰事件是否發生之步驟，包含有：比較該電壓訊號與一預設訊號；以及於該電壓訊號與該預設訊號之間的差異大於一參考值時，判斷該觸碰事件已發生。
如請求項2所述之控制方法，其中根據該電壓訊號判斷該觸碰事件是否發生之步驟，另包含有於該電壓訊號與該預設訊號之間的差異小於該參考值時，判斷該觸碰事件未發生。
如請求項1所述之控制方法，其中該觸控面板係一投射電容式觸控面板。
一種觸控面板控制裝置，包含有：一類比數位轉換器，耦接於一觸控面板中複數條導線，用來輸出一充放電控制訊號至該複數條導線其中一導線，以及轉換該導線上的一第一電壓訊號為一第一數值；一微控制器，耦接於該類比數位轉換器；以及一喚醒電路，耦接於該類比數位轉換器及該微控制器，用來比較該第一數值及一臨界值以產生一比較結果，並根據該比較結果，控制該微控制器的開啟狀態，該臨界值係用來判斷一觸碰事件是否發生之一數值。
如請求項5所述之觸控面板控制裝置，其中該類比數位轉換器包含有：一訊號產生單元，用來輸出該充放電控制訊號；一控制單元，耦接於該訊號產生單元及該複數條導線，用來控制該複數條導線中每一導線與該訊號產生單元之間的訊號連結；一電壓偵測單元，耦接於該訊號產生單元及該控制單元，用來根據該第一電壓訊號，輸出一第二電壓訊號；以及一數位訊號處理單元，耦接於該電壓偵測單元、該微控制器及該喚醒電路，用來轉換該第二電壓訊號為該第一數值。
如請求項6所述之觸控面板控制裝置，其中自該觸碰事件之解除開始，該微控制器已持續一特定時間未偵測到該觸碰事件發生時，該控制單元導通該訊號產生單元與該導線之間的訊號連結，同時將該導線之外的其它導線維持於一浮接狀態。
如請求項6所述之觸控面板控制裝置，其中於該微控制器持續偵測到該觸碰事件發生時，該控制單元導通該訊號產生單元與該導線之間的訊號連結，同時將該導線之外的其它導線維持於一固定的電壓。
如請求項5所述之觸控面板控制裝置，其中該喚醒電路於該比較結果顯示該第一數值大於或等於該臨界值時，開啟該微控制器。
如請求項5所述之觸控面板控制裝置，其中該喚醒電路於該比較結果顯示該第一數值小於該臨界值時，不開啟該微控制器。
如請求項5所述之觸控面板控制裝置，其中該微控制器用來根據該第一數值，判斷自該觸碰事件之解除開始，是否持續一特定時間未偵測到該觸碰事件發生，以控制該觸控面板控制裝置的工作模式。
如請求項5所述之觸控面板控制裝置，其中該觸控面板係一投射電容式觸控面板。
一種用於一觸控面板控制裝置的控制方法，用來控制一觸控面板，該觸控面板包含交錯排列之複數條導線，該控制方法包含有：判斷是否持續一特定時間未偵測到一觸碰事件發生於該觸控面板上；以及於持續該特定時間未偵測到該觸碰事件發生時，進行一休眠模式及一預先喚醒模式的交替運作；其中於該預先喚醒模式中，輸出一充放電控制訊號至該複數條導線之單一導線，並將該單一導線之外的其它導線維持於一浮接狀態。
如請求項13所述之控制方法，另包含有：於該特定時間到達前已偵測到該觸碰事件發生時，循序對該複數條導線輸出該充放電控制訊號，並將該複數條導線中未接收該充放電控制訊號之導線維持於一固定的電壓。
如請求項13所述之控制方法，另包含有：根據該導線上之一第一電壓訊號，控制該觸控面板控制裝置的工作狀態。
如請求項15所述之控制方法，其中根據該第一電壓訊號控制該觸控面板控制裝置的工作狀態之步驟，包含有：根據該第一電壓訊號，產生一第一數值；比較該第一數值及一臨界值，以產生一比較結果；以及根據該比較結果，控制該觸控面板控制裝置的工作狀態。
如請求項16所述之控制方法，其中該臨界值係用來判斷該觸碰事件是否發生的一數值。
如請求項16所述之控制方法，其中根據該比較結果控制該觸控面板控制裝置的工作狀態的歩驟，包含有：於該比較結果顯示該第一數值大於或等於該臨界值時，改變該觸控面板控制裝置的工作狀態。
如請求項16所述之控制方法，其中根據該比較結果控制該觸控面板控制裝置的工作狀態的歩驟，包含有：於該比較結果顯示該第一數值小於該臨界值時，不改變該觸控面板控制裝置的工作狀態。
如請求項13所述之控制方法，其中該觸控面板係一投射電容式觸控面板。
一種用於一觸控面板中偵測一觸碰事件的控制方法，該觸控面板包含交錯排列之N條導線，該控制方法包含有：輸出一充放電控制訊號至該N條導線中的單一條導線，並將該單一導線之外的其它導線維持於一浮接狀態；以及根據該單一導線上的電壓訊號，判斷該觸碰事件是否發生。
如請求項21所述之控制方法，其中根據該電壓訊號判斷該觸碰事件是否發生之步驟，包含有：比較該單一導線上的電壓訊號與一預設訊號；以及於該電壓訊號與該預設訊號之間的差異大於一參考值時，判斷該觸碰事件已發生。
如請求項21所述之控制方法，其中該觸控面板係一投射電容式觸控面板。
一種用於一觸控面板之控制方法，該觸控面板包含交錯排列之N條導線，該控制方法包含有：輸出一充放電控制訊號至該N條導線中的單一條導線，並將該單一導線之外的其它導線維持於一浮接狀態；藉由該N條導線中的該單一導線，來偵測該觸控面板上是否有一觸碰事件發生；以及於偵測該觸控面板是否有觸碰事件發生之後，在判斷該觸碰事件已發生的情形下，開始偵測該觸碰事件於該觸碰面板之發生位置。
如請求項24所述之控制方法，其中偵測該觸碰面板上是否有該觸碰事件發生之步驟包含有：根據該單一導線上的電壓訊號，判斷該觸碰事件是否發生。