TWI436263B - 電容式多點觸控的低待機功耗驅動方法及裝置 - Google Patents

電容式多點觸控的低待機功耗驅動方法及裝置 Download PDF

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Description

電容式多點觸控的低待機功耗驅動方法及裝置
本發明係關於觸控面板之技術領域，尤指一種電容式多點觸控的低待機功耗驅動方法及裝置。
現代消費性電子裝置多配備觸控板做為其輸入裝置之一。為符合輕、薄、短、小等需求，觸控板亦多與面板整合成為觸控面板，用以方便使用者輸入。觸控板根據感測原理的不同可分為電阻式、電容式、音波式、及光學式等四種。
觸控面板的技術原理是當手指或其他介質接觸到螢幕時，依據不同感應方式，偵測電壓、電流、聲波或紅外線等，進而測出觸壓點的座標位置。例如電阻式即為利用上、下電極間的電位差，用以計算施壓點位置檢測出觸控點所在。電容式觸控面板是利用排列之透明電極與人體之間的靜電結合所產生之電容變化，從所產生之電流或電壓來檢測其座標。
一般電容式觸控面板驅動的方法係感測每一條導體線對地電容，藉由對地電容值變化判斷是否有物體靠近電容式觸控面板，此即為習知的自感應電容(self capacitance)感測，其中，自感應電容或對地電容並非實體電容，其係每一條導體線的寄生及雜散電容。圖1係習知自感應電容(self capacitance)感測之示意圖，其在第一時間週期，先由第一方向的驅動及感測器110驅動第一方向的導體線，用以對第一方向的導體線的自感應電容充電。再於第二時間週期，驅動及感測器110偵測第一方向的導體線上的電壓。又於第三時間週期，由第二方向的驅動及感測器120驅動第二方向的導體線，用以對第二方向的導體線的自感應電容充電。再於第四時間週期，驅動及感測器120偵測第二方向的導體線上的電壓。
圖1中的習知自感應電容(self capacitance)感測方法係在同一條導體線上同時連接有驅動電路及感測電路，先對導體線驅動後，再對同一導體線感測其訊號的變化量，以決定自感應電容大小。它的好處是：
(1)　資料量較少，觸控面板的單一圖框(frame)只有m+n筆資料，節省硬體成本。
(2)　一個圖框列資料(frame row data)取得快速，故感測觸碰點所需的時間較小。因為所有第一方向導體線可同時感測或逐一感測，然後再同時對第二方向所有的導體線進行驅動及感測，兩次的不同方向導體線感測動作就可以做完一個圖框，故資料量較少，同時在執行將感測訊號由類比訊號轉為數位訊號所需的時間亦少很多。
(3)　由於資料處理的量較少，所以具有較低的功率消耗。
但自感應電容(self capacitance)感測方法相對應的缺點則為：
(1)　當觸控面板上有浮接導體時，如水滴，油漬等等，容易造成觸碰點誤判。
(2)　當觸控面板上同時有多點觸控時，會有鬼點現象(ghost point effect)，導致自感應電容(self capacitance)感測方法難以支援多點觸控的應用。
另一電容式觸控面板驅動的方法係為感測互感應電容(mutual capacitance,Cm)的大小變化，用以判斷是否有物體靠近觸控面板，同樣地，互感應電容(Cm)並非實體電容，其係第一方向的導體線與第二方向的導體線之間互感應電容(Cm)。圖2係習知互感應電容(Cm)感測之示意圖，如圖2所示，驅動器210係配置於第一方向(Y)上，感測器220係配置於第二方向(X)上，於第一時間週期T1前半週期時，由驅動器210對第一方向的導體線230驅動，其使用電壓Vy_1對互感應電容(Cm)250充電，於第一時間週期T1後半週期時，所有感測器220感測所有第二方向的導體線240上的電壓(Vo_1,Vo_2,...,Vo_n)，用以獲得n個資料，經過m個驅動週期後，即可獲得mxn個資料。
互感應電容(Cm)感測方法的優點為：
(1)　浮接導體和接地導體的訊號不同方向，故可以很輕易的判斷是否為人體觸碰。
(2)　由於有每一個點的真實座標，多點同時觸摸時，可以分辨出每一個點的真實位置，互感應電容(Cm)感測方法容易支援多點觸控的應用。
其缺點則為：
(1)　單一圖框列資料(frame row data)資料量為nxm，其遠大於自感應電容(self capacitance)感測方法的資料量。
(2)　必須選一個方向，逐一掃描，例如：當第一方向(Y)上有20條導體線時，則需要做20次感測的動作，才能得到一個完整圖框列資料(frame row data)。同時因為資料量大，在執行將感測訊號由類比訊號轉為數位訊號所需的時間則增加許多。
(3)　由於資料量大很多，資料處理的功率消耗也會隨之上升。
因此，習知偵測電容式觸控面板的技術實仍有改善的空間。
本發明之目的主要係在提供一種電容式多點觸控的低待機功耗驅動方法及裝置，以達到降低功率消耗的目的，俾可應用於手持式裝置中，以延長手持式裝置使用時間。
依據本發明之一特色，本發明提出一種電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統，包含一電容式觸控面板、一第一切換器裝置、一第二切換器裝置、一驅動裝置、一感測裝置、及一控制裝置。該電容式觸控面板具有於第一方向(Y)分佈的多數條第一導體線及於第二方向(X)分佈的多數條第二導體線。該第一切換器裝置接至該電容式觸控面板。該第二切換器裝置連接至該電容式觸控面板。該驅動裝置連接至該第一切換器裝置，以經由該第一切換器裝置，而驅動該電容式觸控面板。該感測裝置連接至該第二切換器裝置，以經由該第二切換器裝置，而感測該電容式觸控面板的訊號。該控制裝置連至該第一切換器裝置、該第二切換器裝置、該驅動裝置、及該感測裝置，俾設定該第一切換器裝置及該第二切換器裝置於一自感應模式，以使該驅動裝置及該感測裝置執行自感應電容(self capacitance)偵測，及設定該第一切換器裝置及該第二切換器裝置於一互感應模式，以使該驅動裝置及該感測裝置執行互感應電容(mutual capacitance)偵測。
依據本發明之又一特色，本發明提出一種電容式多點觸控的低待機功耗驅動方法，其係用於一電容式多點觸控系統，該系統包含有一電容式觸控面板、一第一切換器裝置、一第二切換器裝置、一驅動裝置、一感測裝置、及一控制裝置，該電容式觸控面板具有一睡眠模式、一自感應電容模式、及一互感應電容模式，該方法包含：(A)當該電容式觸控面板由該睡眠模式進入該自感應電容模式時，該控制裝置判斷該電容式觸控面板的自感應電容是否有變化，若是，執行步驟(B)，若否，重回步驟(A)；(B)該控制裝置判斷該電容式觸控面板上是否有大於或等於一第二預設數目(A1=A2)之觸碰點，若有，執行步驟(C)；(C)該控制裝置設定該第一切換器裝置及該第二切換器裝置，以讓該電容式觸控面板進入該互感應電容模式，並讓該感測裝置執行互感應電容(mutual capacitance)偵測，該控制裝置判斷該電容式觸控面板的互感應電容是否有變化，若是，執行步驟(D)，若否，重回步驟(C)；(D)該控制裝置判斷該電容式觸控面板上是否有大於或等於一第一預設數目(B1=B2)之觸碰點，若有，執行步驟(C)。
圖3係本發明電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統300的方塊圖，該電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統300包含一電容式觸控面板310、一第一切換器裝置320、一第二切換器裝置330、一驅動裝置340、一感測裝置350、及一控制裝置360。
該電容式觸控面板310具有於第一方向(Y)分佈的多數條第一導體線311(Y1~Y6)及於第二方向(X)分佈的多數條第二導體線312(X1~X6)。
該第一切換器裝置320連接至該電容式觸控面板310。進一步而言，該第一切換器裝置320係連接至該多數條第一導體線311(Y1~Y6)或該多數條第二導體線312(X1~X6)。
該第二切換器裝置330連接至該電容式觸控面板310。進一步而言，該第二切換器裝置330係連接至該多數條第一導體線311(Y1~Y6)或該多數條第二導體線312(X1~X6)。
該驅動裝置340連接至該第一切換器裝置320，以經由該第一切換器裝置320，進而驅動該電容式觸控面板310。
該感測裝置350連接至該第二切換器裝置330，以經由該第二切換器裝置330，而感測該電容式觸控面板310的訊號。
該控制裝置360連至該第一切換器裝置320、該第二切換器裝置330、該驅動裝置340、及該感測裝置350，俾設定該第一切換器裝置320及該第二切換器裝置330於一自感應模式，用以使該驅動裝置340及該感測裝置350執行自感應電容(self capacitance)偵測，及設定該第一切換器裝置320及該第二切換器裝置330於一互感應模式，用以使該驅動裝置340及該感測裝置350執行互感應電容(mutual capacitance)偵測。
當該感測裝置350執行互感應電容(mutual capacitance)偵測時，該控制裝置360判定該電容式觸控面板310上有小於一第一預設數目(B1=B2)之觸碰點時，該控制裝置360設定該第一切換器裝置320及該第二切換器裝置330，以讓該感測裝置350執行自感應電容(self capacitance)偵測。其中，該第一預設數目(B1)較佳為1。
當該感測裝置350執行互感應電容(mutual capacitance)偵測，該控制裝置360判定該電容式觸控面板310上有大於或等於該第一預設數目(B1=B2)之觸碰點時，該控制裝置360維持該第一切換器裝置320及該第二切換器裝置330的設定，以讓該感測裝置350執行互感應電容(mutual capacitance)偵測。
當該感測裝置350執行自感應電容(self capacitance)偵測時，該控制裝置360判定該電容式觸控面板310上有小於一第二預設數目(A1=A2)之觸碰點時，該控制裝置360維持該第一切換器裝置320及該第二切換器裝置330的設定，以讓該感測裝置350執行自感應電容(self capacitance)偵測，其中，該第二預設數目(A1)較佳為2。
當該感測裝置350執行自感應電容(self capacitance)偵測時，該控制裝置360判定該電容式觸控面板310上有大於或等於該第二預設數目(A1=A2)之觸碰點時，該控制裝置360設定該第一切換器裝置320及該第二切換器裝置330，用以讓該感測裝置350執行互感應電容(mutual capacitance)偵測。
圖4係本發明電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統一實施例的電路圖，其中，該電容式觸控面板310具有於第一方向分佈的k條第一導體線311及於第二方向分佈的k條第二導體線312，其中，k為大於2之正整數，該k條第一導體線311與該k條第二導體線312分別具有寄生電容及雜散電容，該k條第一導體線311與該k條第二導體線312之間的相疊處形成互感電容Cm。為方便說明，於本實施例中，k為6。
該第一切換器裝置320具有6個1至2切換器321，該驅動裝置340具有6個驅動器341，其中，第i個1至2切換器321的第一端(321a)連接至第i個驅動器，其第二端(321b)連接至第i條第二導體線312(Xi)，其第三端(321c)連接至第i條第一導體線311(Yi)，當中，1≦i≦6，又如習於本技術之人士所知，該1至2切換器321係可受控制以使其第一端(321a)連接於第二端(321b)、或是第一端(321a)連接於第三端(321c)。
該第二切換器裝置330具有6個2至1切換器331，該感測裝置350具有6個感測器351，其中，第i個2至1切換器的第一端(331a)連接至第i個感測器，其第二端(331b)連接至第i條第一導體線(Yi)，其第三端(331c)連接至第i條第二導體線(Xi)，又如習於本技術之人士所知，該2至1切換器331係可受控制以使其第二端(331b)連接於第一端(331a)、或是第三端(331c)連接於第一端(321a)。
該自感應電容(self capacitance)偵測可分為一第一方向(Y)自感應電容(self capacitance)偵測及一第二方向(X)自感應電容(self capacitance)偵測。
圖5係本發明執行該第一方向(Y)自感應電容(self capacitance)偵測的示意圖。如圖5所示，當執行該第一方向(Y)自感應電容(self capacitance)時，該控制裝置360設定第i個1至2切換器321及第i個2至1切換器331，以使第i個驅動器341連接至第i條第一導體線311(Yi)，第i個感測器351連接至第i條第一導體線311(Yi)。其係藉由第i個1至2切換器321的第一端(321a)與其第三端(321c)連接，第i個2至1切換器331的第一端(331a)連接其第二端(331b)。
圖6係本發明執行該第二方向(X)自感應電容(self capacitance)偵測的示意圖。如圖6所示，當執行該第二方向(X)自感應電容時，該控制裝置360設定第i個1至2切換器321及第i個2至1切換器331，以使第i個驅動器341連接至第i條第二導體線312(Xi)，第i個個感測器351連接至第i條第二導體線312(Xi)。其係藉由第i個1至2切換器321的第一端(321a)與其第二端(321b)連接，第i個2至1切換器331的第一端(331a)連接其第三端(331c)。
圖7係本發明執行互感應電容(mutual capacitance)偵測的示意圖。如圖7所示，當執行該互感應電容偵測時，該控制裝置360設定第i個1至2切換器321及第i個2至1切換器331，以使第i個驅動器341連接至第i條第一導體線311(Yi)，第i個個感測器351連接至第i條第二導體線312(Xi)。其係藉由第i個1至2切換器321的第一端(321a)與其第三端(321c)連接，第i個2至1切換器331的第一端(331a)連接其第三端(331c)。
圖8係本發明電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統另一實施例的電路圖，其中，該電容式觸控面板310具有於第一方向分佈的m條第一導體線311及於第二方向分佈的n條第二導體線312，其中，m,n為正整數，且m不等於n，該m條第一導體線311與該n條第二導體線312分別具有寄生電容及雜散電容，該m條第一導體線311與該n條第二導體線312之間的相疊處形成互感電容Cm。為方便說明，於本實施例中，m為6，n為4。
該第一切換器裝置320具有m個m+n至1切換器321，該驅動裝置340具有m個驅動器341，該感測裝置350具有n個感測器351，第j個m+n至1切換器321的第一端(321A)連接至第j條第一導體線311(Yj)，其第二端至第m+n+1端(321B)分別連接至該m個驅動器341及該n個感測器351，其中，1≦j≦m，又如習於本技術之人士所知，該m+n至1切換器321係可受控制以選擇第二端(321B)其中之一來連接於第一端(321A)。該第二切換器裝置330具有n個1至m+n切換器331，第g個1至m+n切換器331的第一端(331A)連接至第g條第二導體線312(Xg)，其第二端至第m+n+1端(331B)分別連接至該m個驅動器341及該n個感測器351，1≦g≦n，又如習於本技術之人士所知，該1至m+n切換器331係可受控制以使其第一端(331A)連接於其中之一第二端(331B)。
如圖8所示，該驅動裝置340具有6個驅動器341(D1~D6)，該感測裝置350具有4個感測器351(S1~S4)，該第一切換器裝置320具有6個10至1切換器321，第1個10至1切換器321的第一端(321A)連接至第1條第一導體線311(Y1)，其第二端至第十一端(321B)分別連接至該6個驅動器341及該4個感測器351。其他10至1切換器321的連接方式可依此類推。該第二切換器裝置330具有4個1至10切換器331，第1個1至10切換器331的第一端(331A)連接至第1條第二導體線312(X1)，其第二端至第十一端(331B)分別連接至該6個驅動器341及該4個感測器351。其他1至10切換器331的連接方式可依此類推。
該自感應電容偵測可分為一第一方向(Y)自感應電容偵測及一第二方向(X)自感應電容(self capacitance)偵測。
圖9係本發明執行該第一方向(Y)及第二方向(X)自感應電容(self capacitance)偵測的示意圖。如圖9所示，當執行該第一方向(Y)自感應電容時，該控制裝置360設定第1個10至1切換器321，以使第1個驅動器341(D1)連接至第1條第一導體線311(Y1)，第1個感測器351(S1)連接至第1條第一導體線311(Y1)，俾感測第1條第一導體線311(Y1)上之電容；再使第1個驅動器341(D1)連接至第2條第一導體線311(Y2)，第1個感測器351(S1)連接至第2條第一導體線311(Y2)，俾感測第2條第一導體線311(Y2)上之電容；再使第1個驅動器341(D1)連接至第3條第一導體線311(Y3)，第1個感測器351(S1)連接至第3條第一導體線311(Y3)，俾感測第3條第一導體線311(Y3)上之電容；依此類推直至感測第6條第一導體線311(Y6)上之電容。其中，只使用第1個驅動器341及第1個感測器351。
而當執行該第二方向(X)自感應電容時，該控制裝置360設定第1個1至10切換器331，以使第1個驅動器341(D1)連接至第1條第二導體線312(X1)，第1個感測器351(S1)連接至第1條第二導體線312(X1)，俾感測第1條二導體線312(X1)上之電容；再使第1個驅動器341(D1)連接至第2條第二導體線312(X2)，第1個感測器351(S1)連接至第2條第二導體線312(X2)，俾感測第2條第二導體線312(X2)上之電容；再使第1個驅動器341(D1)連接至第3條第二導體線312(X3)，第1個感測器351(S1)連接至第3條第二導體線312(X3)，俾感測第3條第二導體線312(X3)上之電容；依此類推直至感測第4條第二導體線312(X4)上之電容，其中，只使用第1個驅動器341及第1個感測器351。
在執行該第一方向(Y)自感應電容偵測及該第二方向(X)自感應電容偵測，均只使用第1個驅動器341及第1個感測器351，如此，每次的驅動能力與感測能力均相同，以避免造成誤差。
圖10係本發明執行互感應電容(mutual capacitance)偵測的示意圖。如圖10所示，當執行該互感應電容偵測時，該控制裝置360設定第j個10至1切換器321及第g個1至10切換器331，以使第j個驅動器341(Dj)連接至第j條第一導體線311(Yj)，第g個感測器351(Sg)連接至第g條第二導體線312(Xg)，當中，1≦j≦6，1≦g≦4，詳細言之，第1個驅動器341(D1)連接至第1條第一導體線311(Y1)、第2個驅動器341(D2)連接至第2條第一導體線311(Y2)、第3個驅動器341(D3)連接至第3條第一導體線311(Y3)、第4個驅動器341(D4)連接至第4條第一導體線311(Y4)、第5個驅動器341(D5)連接至第5條第一導體線311(Y5)、第6個驅動器341(D6)連接至第6條第一導體線311(Y6)，且第1個感測器351(S1)連接至第1條第二導體線312(X1)、第2個感測器351(S2)連接至第2條第二導體線312(X2)、第3個感測器351(S3)連接至第3條第二導體線312(X3)、第4個感測器351(S4)連接至第4條第二導體線312(X4)。
圖11係本發明電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統又一實施例的電路圖，其中，該電容式觸控面板310具有於第一方向分佈的m條第一導體線311及於第二方向分佈的n條第二導體線312，其中，m,n為正整數，且m可以等於或不等於n，該m條第一導體線311與該n條第二導體線312分別具有寄生電容及雜散電容，該m條第一導體線311與該n條第二導體線312之間的相疊處形成互感電容Cm。為方便說明，於本實施例中，m為6，n為4。
該第一切換器裝置320具有m個m+n+z至1切換器321，該驅動裝置340具有m個互容驅動器343及z個自容驅動器及感測器345。該感測裝置350具有n個互容感測器353。當中，m、n、z為正整數。
第j個m+n+z至1切換器321的第一端(321A)連接至第j條第一導體線311(Yj)，其第二端至第m+n+z+1端(321B)分別連接至該m個互容驅動器343、該z個自容驅動器及感測器345及該n個互容感測器353，其中，1≦j≦m，又如習於本技術之人士所知，該m+n+z至1切換器321係可受控制以選擇第二端(321B)其中之一來連接於第一端(321A)。
該第二切換器裝置330具有n個1至m+n+z切換器331，第g個1至m+n+z切換器331的第一端(331A)連接至第g條第二導體線312(Xg)，其第二端至第m+n+z+1端(331B)分別連接至該互容驅動器343、z個自容驅動器及感測器345及該n個互容感測器353，1≦g≦n，又如習於本技術之人士所知，該1至m+n+z切換器331係可受控制以使其第一端(331A)連接於其中之一第二端(331B)。
如圖11所示，該驅動裝置340具有6個互容驅動器343(D1~D6)及1個自容驅動器及感測器345，該感測裝置350具有4個互容感測器353，該第一切換器裝置320具有6個11至1切換器321，第1個11至1切換器321的第一端(321A)連接至第1條第一導體線311(Y1)，其第二端至第十二端(321B)分別連接至該6個驅動器343、1個自容驅動器及感測器345及該4個感測器353。其他11至1切換器321的連接方式可依此類推。
該第二切換器裝置330具有4個1至11切換器331，第1個1至11切換器331的第一端(331A)連接至第1條第二導體線312(X1)，其第二端至第十二端(331B)分別連接至該6個驅動器343、1個自容驅動器345及該4個感測器353。其他1至11切換器331的連接方式可依此類推。
於圖11的電路中，進行自感應電容(self capacitance)偵測時，係使用該1個自容驅動器及感測器345，分別經由該6個11至1切換器321及該4個1至11切換器331，而依序連接至該第一方向分佈的6條第一導體線311及於第二方向分佈的4條第二導體線312，俾進行自感應電容偵測。
進行互感應電容偵測時，係使用該6個互容驅動器343及4個互容感測器353，分別經由該6個11至1切換器321及該4個1至11切換器331，而連接至該第一方向分佈的6條第一導體線311及於第二方向分佈的4條第二導體線312，俾進行互感應電容(mutual capacitance)偵測。
至於詳細的切換器設定，係熟知該技術者基於本發明圖8、圖9、圖10、及11所能輕易完成，不再贅述。
於圖11的電路中，由於該6個互容驅動器343及4個互容感測器353僅需分別實現(implement)互容驅動及互容感測的電路，因此可較圖8中的6個驅動器341及4個感測器351的面積減少許多。
圖12係本發明電容式多點觸控的低待機功耗驅動方法的流程圖，該方法係用於一如前述圖3所示電容式多點觸控系統300，該系統300包含有一電容式觸控面板310、一第一切換器裝置320、一第二切換器裝置330、一驅動裝置340、一感測裝置350、及一控制裝置360，該電容式觸控面板310具有一睡眠模式、一自感應電容模式、及一互感應電容模式。
於步驟(A)中，當該電容式觸控面板310由該睡眠模式進入該自感應電容模式時，該控制裝置360判斷該電容式觸控面板310的自感應電容是否有變化，若是，執行步驟(B)，若否，重回步驟(A)。該控制裝置360判斷該電容式觸控面板310的自感應電容是否有變化，係比較一預存的該電容式觸控面板310的自感應電容資料與該感測裝置350感測到的該電容式觸控面板310的自感應電容資料。
於步驟(B)中，該控制裝置360判斷該電容式觸控面板310上是否有大於或等於一第二預設數目(A1=A2)之觸碰點，若有，執行步驟(C)。其中，該第二預設數目(A1=A2)較佳為2。
於步驟(C)中，該控制裝置360設定該第一切換器裝置320及該第二切換器裝置330，以讓該電容式觸控面板310進入該互感應電容模式，並讓該感測裝置350執行互感應電容(mutual capacitance)偵測，該控制裝置360判斷該電容式觸控面板310的互感應電容是否有變化，若是，執行步驟(D)，若否，表示可能在步驟(B)中誤判，所以重回步驟(A)。
於步驟(C)中，該控制裝置360判斷該電容式觸控面板310的互感應電容是否有變化，係比較一預存的該電容式觸控面板310的互感應電容資料與該感測裝置350感測到的該電容式觸控面板310的互感應電容資料。
於步驟(D)中，該控制裝置360判斷該電容式觸控面板310上是否有大於或等於一第一預設數目(B1=B2)之觸碰點，若有，執行步驟(C)。其中，該第一預設數目(B1=B2)較佳為1。
於步驟(B)中，該控制裝置360判定該電容式觸控面板310上沒有大於或等於該第二預設數目(A1=A2)之觸碰點，執行步驟(A)。
於其他實施例中，當該控制裝置360判定該電容式觸控面板310上沒有大於或等於該第二預設數目(A1=A2)之觸碰點的次數超過一預設值時，表示使用者沒有使用該電容式觸控面板310，可進入睡眠模式，以節省電源。
於步驟(D)中，該控制裝置360判定該電容式觸控面板310上沒有大於或等於該第一預設數目(B1=B2)之觸碰點，執行步驟(A)。
由前述說明可知，初始時，本發明之在電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統300在自感應電容模式，以偵測自感應電容，依據所偵測的觸摸點數目，若觸摸點總數小於第二預設數目(A1=A2)(例如：≦1)，則持續維持在自感應電容模式下，若觸摸點總數大於或等於第二預設數目(A1=A2)(例如：≧2)，則進入互感應電容模式，以增進多點觸控的偵測效能。
在進入互感應電容模式後，感測裝置350會感測得到與互感應電容對應的的電壓訊號，該控制裝置360濾除電壓訊號中的雜訊後，判斷實際的觸摸點的數目，若是觸摸點總數大於或等於第一預設數目(B1=B2)(例如：≧1)，則持續維持在互感應電容模式，若觸摸點總數小於第一預設數目(B1=B2)(例如：≦0)，則跳回使用自感應電容模式，進而節省電力。藉此，可達到降低功率消耗的目的，俾可應用於手持式裝置中，以延長手持式裝置使用時間。
由上述可知，本發明無論就目的、手段及功效，在在均顯示其迥異於習知技術之特徵，極具實用價值。惟應注意的是，上述諸多實施例僅係為了便於說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
110．．．驅動及感測器
120．．．驅動及感測器
210．．．驅動器
220．．．感測器
230．．．第一方向的導體線
240．．．第二方向的導體線
300．．．電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統
310．．．電容式觸控面板
320．．．第一切換器裝置
330．．．第二切換器裝置
340．．．驅動裝置
350．．．感測裝置
360．．．控制裝置
311．．．第一導體線
312．．．第二導體線
321．．．切換器
341．．．驅動器
343．．．互容驅動器
345．．．自容驅動器
331．．．切換器
351．．．感測器
353．．．互容感測器
步驟(A)~步驟(D)
(321a)(321b)(321c)(331a)(331b)(331c)．．．端
(321A)(321B)(331A)(331B)．．．端
圖1係習知自感應電容感測之示意圖。
圖2係習知互感應電容感測之示意圖。
圖3係本發明電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統的方塊圖。
圖4係本發明電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統一實施例的電路圖。
圖5係本發明執行該第一方向自感應電容偵測的示意圖。
圖6係本發明執行該第二方向自感應電容偵測的示意圖。
圖7係本發明執行互感應電容偵測的示意圖。
圖8係本發明電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統另一實施例的電路圖。
圖9係本發明執行該第一方向自感應電容偵測的示意圖。
圖10係本發明執行互感應電容偵測的示意圖。
圖11係本發明電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統又一實施例的電路圖。
圖12係本發明電容式多點觸控的低待機功耗驅動方法的流程圖。
300．．．電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統
310．．．電容式觸控面板
320．．．第一切換器裝置
330．．．第二切換器裝置
340．．．驅動裝置
350．．．感測裝置
360．．．控制裝置
311．．．第一導體線
312．．．第二導體線

Claims (21)

  1. 一種用於電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統，包含：一電容式觸控面板，具有於第一方向分佈的多數條第一導體線及於第二方向分佈的多數條第二導體線，其中該些第一導體線與該些第二導體線分別具有寄生電容及雜散電容，該些第一導體線與該些第二導體線之間的相疊處分別形成互感電容；一第一切換器裝置，連接至該電容式觸控面板；一第二切換器裝置，連接至該電容式觸控面板；一驅動裝置，連接至該第一切換器裝置，用以經由該第一切換器裝置，以驅動該電容式觸控面板；一感測裝置，連接至該第二切換器裝置，用以經由該第二切換器裝置，以感測該電容式觸控面板的訊號；以及一控制裝置，連至該第一切換器裝置、該第二切換器裝置、該驅動裝置、及該感測裝置，俾設定該第一切換器裝置及該第二切換器裝置於一自感應模式，用以使該驅動裝置及該感測裝置執行自感應電容偵測，以及設定該第一切換器裝置及該第二切換器裝置於一互感應模式，用以使該驅動裝置及該感測裝置執行互感應電容偵測；其中，當該感測裝置執行前述自感應電容偵測時，該控制裝置判定該電容式觸控面板上有小於一第二預設數目之觸碰點時，該控制裝置維持該第一切換器裝置及該第二切換器裝置的設定，以讓該感測裝置執行前述自感應電容偵測，否則，該控制裝置設定該第一切換器裝置及該第二切換器裝置，用以使該感測裝置執行前述互感應電容偵測。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統，其中，當該感測裝置執行前述互感應電容偵測時，該控制裝置判定該電容式觸控面板上有小於一第一預設數目之觸碰點時，該控制裝置設定該第一切換器裝置及該第二切換器裝置，用以使該感測裝置執行前述自感應電容偵測。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統，其中，當該感測裝置執行前述互感應電容偵測時，該控制裝置判定該電容式觸控面板上有大於或等於該第一預設數目之觸碰點時，該控制裝置維持該第一切換器裝置及該第二切換器裝置的設定，用以使該感測裝置執行前述互感應電容偵測。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統，其中，該電容式觸控面板具有於該第一方向分佈的該些第一導體線為k條以及於該第二方向分佈的該些第二導體線為k條，該第一切換器裝置具有k個1至2切換器，該驅動裝置具有k個驅動器，第i個1至2切換器的第一端連接至第i個驅動器，其第二端連接至第i條第二導體線，以及其第三端連接至第i條第一導體線，當中，1≦i≦k。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統，其中，該第二切換器裝置具有k個2至1切換器，該感測裝置具有k個感測器，第i個2至1切換器的第一端連接至第i個感測器，其第二端連接至該第i條第一導體線，以及其第三端連接至該第i條第二導體線。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統，其中，該自感應電容偵測可分為一第一方向(Y)自感應電容偵測及一第二方向(X)自感應電容偵測。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統，其中，當執行該第一方向自感應電容時，該控制裝置設定該第i個1至2切換器及該第i個2至1切換器，用以使該第i個驅動器連接至該第i條第一導體線，以及該第i個個感測器連接至該第i條第一導體線。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統，其中，當執行該第二方向自感應電容時，該控制裝置設定該第i個1至2切換器及該第i個2至1切換器，用以使該第i個驅動器連接至該第i條第二導體線，以及該第i個個感測器連接至該第i條第二導體線。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統，其中，當執行該互感應電容偵測時，該控制裝置設定第i個1至2切換器及第i個2至1切換器，以使第i個驅動器連接至第i條第一導體線，第i個個感測器連接至第i條第二導體線。
  10. 如申請專利範圍第3項所述之電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統，其中，該電容式觸控面板具有於該第一方向分佈的該些第一導體線為m條以及於該第二方向分佈的該些第二導體線為n條，該第一切換器裝置具有m個m+n至1切換器，該驅動裝置具有m個驅動器，該感測裝置具有n個感測器，第j個m+n至1切換器的第一端連接至第j條第一導體線，以及其第二端至m+n+1端分別連接至該m個驅動器及該n個感測器，m,n為正整數，且m不等於n，1≦j≦m。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統，其中，該第二切換器裝置具有n個1至m+n切換器，第g個1至m+n切換器的第一端連接至第g條第二導體線，以及其第二端至m+n+1端分別連接至該m個驅動器及該n個感測器，1≦g≦n。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統，其中，該自感應電容偵測可分為一第一方向自感應電容偵測及一第二方向自感應電容偵測，當執行該第一方向自感應電容偵測時，該控制裝置設定該第j個m+n至1切換器，用以使第1個驅動器連接至該第j條第一導體線，以及第1個感測器連接至該第j條第一導體線。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統，其中，當執行該第二方向自感應電容時，該控制裝置設定該第g個1至m+n切換器，用以使該第1個驅動器連接至該第g條第二導體線，以及該第1個感測器連接至該第g條第二導體線。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統，其中，當執行該互感應電容偵測時，該控制裝置設定該第j個m+n至1切換器及該第g個1至m+n切換器，用以使該第j個驅動器連接至該第j條第一導體線，以及該第g個感測器連接至該第g條第二導體線。
  15. 如申請專利範圍第3項所述之電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統，其中，該電容式觸控面板具有於該第一方向分佈的該些第一導體線為m條以及於該第二方向分佈的該些第二導體線為n條，該第一切換器裝置具有m個m+n+z至1切換器，該驅動裝置具有m個互容驅動器及a個自容驅動器及感測器，該感測裝置具有n個互容感測器，第j個m+n+z至1切換器的第一端連接至第j條第一導體線，其第二端至m+n+z+1端分別連接至該m個驅動器、該z個自容驅動器及感測器以及該n個感測器，m，n為正整數，且m不等於n，1≦j≦m。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之電容式多點觸控的低待機功耗驅動系統，其中，該第二切換器裝置具有n個1至m+n+z切換器，第g個1至m+n+z切換器的第一端連接至第g條第二導體線，其第二端至m+n+a+1端分別連接至該m個驅動器、該z個自容驅動器及該n個感測器，1≦g≦n。
  17. 一種電容式多點觸控的驅動方法，係用於一電容式多點觸控系統，其包含有一電容式觸控面板、一第一切換器裝置、一第二切換器裝置、一驅動裝置、一感測裝置、及一控制裝置，該電容式觸控面板具有一睡眠模式、一自感應電容模式、及一互感應電容模式，該方法包含：(A)　當該電容式觸控面板由該睡眠模式進入該自感應電容模式時，該控制裝置判斷該電容式觸控面板的自感應電容是否有變化，若是，執行步驟(B)，若否，重回步驟(A)；(B)　該控制裝置判斷該電容式觸控面板上是否有大於或等於一第二預設數目之觸碰點，若有，執行步驟(C)；(C)　該控制裝置設定該第一切換器裝置及該第二切換器裝置，以讓該電容式觸控面板進入該互感應電容模式，並讓該感測裝置執行互感應電容偵測，該控制裝置判斷該電容式觸控面板的互感應電容是否有變化，若是，執行步驟(D)，若否，重回步驟(A)；以及(D)　該控制裝置判斷該電容式觸控面板上是否有大於或等於一第一預設數目之觸碰點，若有，執行步驟(C)。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之電容式多點觸控的驅動方法，其中，於步驟(B)中，當該控制裝置判定該電容式觸控面板上沒有大於或等於該第二預設數目之觸碰點，則執行步驟(A)。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之電容式多點觸控的驅動方法，其中，於步驟(D)中，當該控制裝置判定該電容式觸控面板上沒有大於或等於該第一預設數目之觸碰點，則執行步驟(A)。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之電容式多點觸控的驅動方法，其中，於步驟(A)中，該控制裝置判斷該電容式觸控面板的自感應電容是否有變化，係比較該電容式觸控面板中一預存的自感應電容資料與該感測裝置感測到的該電容式觸控面板的自感應電容資料。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之電容式多點觸控的驅動方法，其中，於步驟(C)中，該控制裝置判斷該電容式觸控面板的互感應電容是否有變化，係比較該電容式觸控面板中一預存的互感應電容資料與該感測裝置感測到的該電容式觸控面板的互感應電容資料。
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