TWI442279B - 多重取樣頻率電路及方法 - Google Patents

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Description

多重取樣頻率電路及方法
本發明係關於一種多重取樣頻率電路，特別係關於適用於觸控裝置的多重取樣頻率電路。
在傳統的觸控面板(touch penal)設計中，控制電路根據一取樣頻率(sampling rate)自觸控感應器(touch sensor)讀取信號。當各種干擾源產生時(例如：手機信號、60Hz的電壓週波)，控制電路將會調整取樣頻率以避免讀取錯誤。
第1圖係顯示習知之觸控面板的控制電路調整取樣頻率的過程圖。一開始，取樣頻率為頻率點f1(第1圖中的頻率範圍，代表頻率點f1亦可以是以頻率點f1為中心之高斯分布頻率範圍)。當控制電路發現信號受到干擾時，將取樣頻率調整為頻率點f2。若信號仍受到干擾，則再將取樣頻率調整為頻率點f3，依此類推。
然而，在調整取樣頻率的過程中，控制電路無法由觸控感應器讀取任何信號，此將導致使用者不流暢的使用經驗。
為了解決上述問題，本發明提供一種多重取樣頻率電路，利用複數個取樣頻率提高讀取成功的機率，增加了觸控裝置的使用流暢度。
本發明提供一種多重取樣頻率電路，適用於一觸控裝置，包括：一發射器，用以根據一工作取樣頻率傳送一偵測信號到上述觸控裝置；一接收器，用以根據上述工作取樣頻率接收來自上述觸控裝置的一位置信號；複數時脈產生器，用以產生複數取樣頻率；以及一切換器，根據一切換信號，選擇上述時脈產生器之一者作為一工作時脈產生器，並輸出上述工作時脈產生器的上述工作取樣頻率到上述發射器和上述接收器。
另外，本發明提供一種多重取樣頻率方法，適用於一觸控裝置，包括：產生複數取樣頻率；以及根據一切換信號，選擇上述取樣頻率之一者作為一工作取樣頻率，並輸出上述工作取樣頻率到一發射器和一接收器，其中上述發射器係用以根據上述工作取樣頻率傳送一偵測信號到上述觸控裝置，而上述接收器係用以根據上述工作取樣頻率接收來自上述觸控裝置的一位置信號。
第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之多重取樣頻率電路200之示意圖。如第2圖所示，多重取樣頻率電路200可以適用於觸控裝置202，並包括：發射器204、接收器206、複數個時脈產生器208-1、208-2、…、208-N(N為大於或等於2的正整數)、切換器210，以及微控制器212。觸控裝置202可以包括觸控面板、觸控感應器等等。
發射器204可以根據工作取樣頻率CLKO傳送偵測信號A1到觸控裝置202。接收器206可以根據工作取樣頻率CLKO接收來自觸控裝置202的位置信號A2，以獲取使用者的觸控資訊(例如：觸控的位置、壓力)。複數個時脈產生器208-1、208-2、…、208-N可用以產生複數個取樣頻率CLK1、CLK2、…、CLKN，例如：時脈產生器208-1產生取樣頻率CLK1、…、時脈產生器208-N產生取樣頻率CLKN，其中，取樣頻率CLK1、CLK2、…、CLKN分別為不同的頻率。時脈產生器可以是壓控振盪器(voltage control oscillator，VCO)。切換器210可以根據切換信號SS選擇複數個時脈產生器208-1、208-2、…、208-N之一者作為工作時脈產生器，並輸出工作時脈產生器的工作取樣頻率CLKO到發射器204和接收器206。舉例來說，若切換信號SS指示選擇時脈產生器208-1為工作時脈產生器，則工作取樣頻率CLKO就是取樣頻率CLK1。
微控制器212可以是獨立的控制器，也可以是中央處理器(CPU)的一部分。微控制器212可以根據使用者輸入產生不同切換信號SS，例如：產生切換信號SS使切換器210在不同的偵測周期(frame)中，依次序分別選擇時脈產生器208-1、208-2、…、208-N來當作工作時脈產生器，則工作取樣頻率CLKO亦會依次序切換為取樣頻率CLK1、CLK2、…、CLKN。本發明在不同的偵測周期中選擇不同的工作取樣頻率CLKO，可降低單一頻帶受到干擾的機率，並減少調整工作取樣頻率CLKO時造成的負面影響。此優點將在之後的實施例中詳細說明。
另外，微控制器212可以接收來自接收器206的回報信號SR，並根據回報信號SR決定是否傳送跳頻信號SF到工作時脈產生器，例如：若回報信號SR指示接收的位置信號A2受到干擾時(例如：位置信號A2是不正確的電壓位準，或是位置信號A2指示超過上限的觸控位置數目)，微控制器212即傳送跳頻信號SF給此時選擇的工作時脈產生器。在目前的工作時脈產生器進行調整頻率的過程中，切換器210亦可以再選擇另一個未使用的時脈產生器，作為新的工作時脈產生器繼續工作，以減少調整頻率的過程對於整個系統的影響。跳頻信號SF可以單獨傳給工作時脈產生器，也可以同時傳給複數個時脈產生器208-1、208-2、…、208-N，但只有此時選擇的工作時脈產生器可以判讀此一信號。當選擇的工作時脈產生器接收到跳頻信號SF時，工作時脈產生器將工作取樣頻率CLKO由第一頻率轉換為第二頻率，其中第一頻率和第二頻率不同。若第二頻率仍受干擾，工作時脈產生器亦可再將工作取樣頻率CLKO切換為不同的第三頻率、第四頻率，依此類推。
第3A圖係顯示根據本發明另一實施例所述之多重取樣頻率電路300之示意圖。第3B圖係顯示根據本發明另一實施例所述之多重取樣頻率電路300的偵測周期的示意圖。以下將以第3A、3B圖中，N等於2的例子來詳細說明本發明。
多重取樣頻率電路300僅包括兩個時脈產生器208-1、208-2，而微控制器212產生控制信號SS，使切換器210輪流選擇時脈產生器208-1、208-2作為工作時脈產生器。
如第3B圖所示，依時間先後順序，多重取樣頻率電路300在不同的偵測周期T1、T2、…、T8中輪流選擇取樣頻率CLK1、CLK2作為工作取樣頻率CLKO。在奇數偵測周期(odd frame)T1、T3、T5、T7中，工作取樣頻率CLKO為取樣頻率CLK1；而在偶數偵測周期(even frame)T2、T4、T6、T8中，工作取樣頻率CLKO為取樣頻率CLK2。此處的偵測周期T1、T2、…、T8僅為了說明方便，事實上可以有更多的偵測周期。值得注意的是，輪流選擇取樣頻率的方式不限於此，在本發明另一些實施例中，多重取樣頻率電路300亦可以在偵測周期T1、T2、T5、T6中選擇取樣頻率CLK1為工作取樣頻率CLKO；而在偵測周期T3、T4、T7、T8中選擇取樣頻率CLK2為工作取樣頻率CLKO。
舉例來說，在偵測周期T1中，發射器204根據取樣頻率CLK1傳送偵測信號A1到觸控裝置202，而接收器206亦根據取樣頻率CLK1接收來自觸控裝置202的位置信號A2。若接收器206發現位置信號A1受到干擾，傳送回報信號SR令微控制器212傳送跳頻信號SF給此時的工作時脈產生器，即時脈產生器208-1。時脈產生器208-1即開始調整取樣頻率CLK1，由第一頻率轉換為第二頻率。調整過程所花費的時間為調整時間TX，在這段期間中，時脈產生器208-1將無法產生正確的取樣頻率。如第3B圖所示，時脈產生器208-1一直到偵測周期T6時才調整取樣頻率CLK1成功，因此，在偵測周期T3、T5中，多重取樣頻率電路300將無法根據取樣頻率CLK1取得使用者的觸控資訊。然而，多重取樣頻率電路300仍可以在偵測周期T2、T4中根據取樣頻率CLK2取得使用者的觸控資訊，降低了調整時間TX期間的負面影響。
由於複數個取樣頻率同時受到干擾的機會遠較單一取樣頻率為低，本發明所提供的多重取樣頻率電路可以讓使用者更流暢的使用觸控裝置。
第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之多重取樣頻率方法的流程圖400，該多重取樣頻率方法適用於觸控裝置。如第4圖所示，首先開始，在步驟S402，產生複數取樣頻率。接著，在步驟S404，根據切換信號，選擇複數取樣頻率之一者作為工作取樣頻率，並輸出工作取樣頻率到發射器和接收器，其中發射器係用以根據工作取樣頻率傳送偵測信號到觸控裝置，而接收器係用以根據工作取樣頻率接收來自觸控裝置的位置信號。另一方面，複數取樣頻率可以在不同的偵測周期中，依次序分別被選擇為工作取樣頻率。在步驟S406，接收來自接收器的回報信號，並判斷回報信號是否指示位置信號受到干擾？若受到干擾，在步驟S408，將工作取樣頻率由第一頻率轉換為第二頻率；若不受干擾，在步驟S410，維持工作取樣頻率為第一頻率，流程結束。
第5圖係顯示根據本發明另一實施例所述之多重取樣頻率方法的流程圖500，該多重取樣頻率方法適用於觸控裝置。如第5圖所示，首先開始，在步驟S510，產生複數取樣頻率。接著，在步驟S520，根據切換信號，選擇複數取樣頻率之一者作為工作取樣頻率，並輸出工作取樣頻率到發射器和接收器，流程結束。其中發射器係用以根據工作取樣頻率傳送偵測信號到觸控裝置，而接收器係用以根據工作取樣頻率接收來自觸控裝置的位置信號。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此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。
200、300．．．多重取樣頻率電路
202．．．觸控裝置
204．．．發射器
206．．．接收器
208-1、208-2、…、208-N．．．時脈產生器
210．．．切換器
212．．．微控制器
400、500．．．流程圖
A1．．．偵測信號
A2．．．位置信號
CLK1、CLK2、…、CLKN．．．取樣頻率
CLKO．．．工作取樣頻率
f1、f2、f3．．．頻率點
SF．．．跳頻信號
SR．．．回報信號
SS．．．切換信號
T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8．．．偵測周期
TX．．．調整時間
第1圖係顯示習知之觸控面板的控制電路調整取樣頻率的過程圖；
第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之多重取樣頻率電路之示意圖；
第3A圖係顯示根據本發明另一實施例所述之多重取樣頻率電路之示意圖；
第3B圖係顯示根據本發明另一實施例所述之多重取樣頻率電路的偵測周期的示意圖；
第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之多重取樣頻率方法的流程圖；
第5圖係顯示根據本發明另一實施例所述之多重取樣頻率方法的流程圖。
200．．．多重取樣頻率電路
202．．．觸控裝置
204．．．發射器
206．．．接收器
208-1、208-2、…、208-N．．．時脈產生器
210．．．切換器
212．．．微控制器
A1．．．偵測信號
A2．．．位置信號
CLK1、CLK2、…、CLKN．．．取樣頻率
CLKO．．．工作取樣頻率
SF．．．跳頻信號
SR．．．回報信號
SS．．．切換信號

Claims (7)

  1. 一種多重取樣頻率電路，適用於一觸控裝置，包括：一發射器，用以根據一工作取樣頻率傳送一偵測信號到上述觸控裝置；一接收器，用以根據上述工作取樣頻率接收來自上述觸控裝置的一位置信號；複數時脈產生器，用以產生複數取樣頻率；以及一切換器，耦接於該複數時脈產生器，用以根據一切換信號，選擇該複數時脈產生器之一者作為一工作時脈產生器，並輸出上述工作時脈產生器的上述工作取樣頻率到上述發射器和上述接收器；其中上述切換器係根據上述切換信號，依次序分別選擇上述時脈產生器作為上述工作時脈產生器。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之多重取樣頻率電路，更包括：一微控制器，用以產生上述切換信號，並接收來自上述接收器的一回報信號，以根據上述回報信號決定是否傳送一跳頻信號到上述工作時脈產生器，其中若上述回報信號指示上述位置信號受到干擾，則上述微控制器傳送上述跳頻信號到上述工作時脈產生器。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之多重取樣頻率電路，其中上述微控制器更用以產生上述切換信號。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之多重取樣頻率電路，其中若上述工作時脈產生器接收到上述跳頻信號，則上 述工作時脈產生器將上述工作取樣頻率由一第一頻率轉換為一第二頻率，其中上述第一頻率和上述第二頻率不同。
  5. 一種多重取樣頻率方法，適用於一觸控裝置，包括：產生複數取樣頻率；以及根據一切換信號，選擇上述取樣頻率之一者作為一工作取樣頻率，並輸出上述工作取樣頻率到一發射器和一接收器；其中上述發射器係用以根據上述工作取樣頻率傳送一偵測信號到上述觸控裝置，而上述接收器係用以根據上述工作取樣頻率接收來自上述觸控裝置的一位置信號；以及其中上述取樣頻率係依次序分別被選擇為上述工作取樣頻率。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之多重取樣頻率方法，更包括：接收來自上述接收器的一回報信號，並根據上述回報信號決定是否將上述工作取樣頻率由一第一頻率轉換為一第二頻率，其中上述第一頻率和上述第二頻率不同。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之多重取樣頻率方法，其中若上述回報信號指示上述位置信號受到干擾，則決定將上述工作取樣頻率由上述第一頻率轉換為上述第二頻率。
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