TWI447632B - 電容式多點觸控系統的驅動頻率挑選方法 - Google Patents

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Description

電容式多點觸控系統的驅動頻率挑選方法
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系統的驅動頻率挑選方法。
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。例如電阻式觸控面板即為利用上、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。
依據電容觸控技術原理而言，其可分為表面式電容觸控感測(Surface Capacitive)及投射式電容觸控感測(Projected Capacitive)這兩種技術。表面式電容感測技術架構雖構造簡單，但不易實現多點觸控以及較難克服電磁干擾(Electromagnetic Disturbance，EMI)及噪訊的問題，使得現今大多朝向投射電容式觸控感測技術發展。
投射式電容觸控感測(Projected Capacitive)技術又可分為自感電容型(Self capacitance)及互感電容型(Mutual capacitance)。自感電容型係指觸控物與導體線間產生電容耦合，並量測導體線的電容變化，用以確定觸碰發生。然而，互感電容型則是當觸碰發生，會在鄰近兩層導體線間產生電容耦合現象。
習知的自感電容(self capacitance)感測技術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，其中，自感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係習知自感電容感測之示意圖，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，以對第一方向的導體線的自感電容充電。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，以獲得m個資料。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，以對第二方向的導體線的自感電容充電。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，以獲得n個資料。因此，總共可獲得m+n個資料。
圖1中的習知自感電容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，用以決定自感電容大小。它的好處是：
(1)　資料量較少，觸控面板的單一圖框影像(image)只有m+n筆資料，節省硬體成本；
(2)　一個影像未處理資料(image raw data)取得快速，故感測觸碰點所需的處理時間較小。因為所有第一方向導體線可同時感測(當然也可逐一感測)，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；以及
(3)　由於資料處理的量較少，所以具有較低的功率消耗。
相反地，自感電容(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(如水滴，油漬等等)時，容易造成觸碰點誤判；以及
(2)　當觸控面板上同時有多點觸控時，會有鬼影的現象，導致自感電容感測方法，較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，亦即經過m個驅動週期後，即可獲得m×n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；以及
(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)感測方法較容易支援多點觸控的應用。
相反地，其缺點則為：
(1)　單一影像未處理資料(image raw data)資料量為nxm，其遠大於自感電容(self capacitance)感測方法所需的資料量；
(2)　必須選定一個方向，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，才能得到一個完整影像未處理資料(image raw 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；以及
(3)　由於資料量大很多，資料處理的功率消耗也會隨之上升。
不論是自感電容感測方法或是互感應電容(mut感測方法，驅動及感測器110及驅動器210皆需產生多個分開的激勵波形(stimulus wave)用以驅動導體線，其中，激勵波形具有特定的頻率。然而，該等激勵波形容易受雜訊干擾，致使進行訊號感測時造成誤差，而使電容式觸控面板的觸碰位置容易造成判斷誤差，影響電容式觸控面板的的感測解析度。
為解決上述問題，習知技術美國專利第US 7,643,011號公告中，先以互電容(Mutual capacitance)方式輸出三組不同驅動頻率(driving-frequency)的激勵波形(stimulus wave)，並感應獲得得到三組觸碰影像(touch image)，再由三組觸碰影像(touch image)中找出雜訊最少的觸碰影像，並將其相對應的驅動頻率作為工作頻率，用以擷取觸碰影像，並計算觸碰座標。然而，習知技術很明顯需取得三組觸碰影像(touch image)，亦即其需要三倍的功率及時間，以及需處理三組觸碰影像(touch image)資料量。因此，習知電容式觸控面板的驅動頻率挑選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系統的驅動頻率挑選方法，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。同時解決習知技術因為因為資料量大而影響影響觸碰回報率(report rate)。
依據本發明之一特色，本發明提出一種驅動頻率挑選的方法，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、一第一驅動感測裝置、一第二驅動感測裝置、及一控制裝置，每一該第一及第二驅動感測裝置具有一閒置模式及一工作模式，該每一該第一及第二驅動感測裝置於該閒置模式及該工作模式中均具有N個驅動頻率，N為大於1的正整數，該第一及第二驅動感測裝置於該閒置模式時，執行自感電容驅動感測，該第一及第二驅動感測裝置於該工作模式時，執行互感電容驅動感測，該方法包含：(A)該控制裝置對該第一及第二驅動感測裝置執行初始化；(B)設定該第一及第二驅動感測裝置為該工作模式，並依序使用N個驅動頻率，而對該電容式觸控面板進行感測，以產生N個互感電容基礎影像未處理資料(mutual capacitance base image raw data)，並將其儲存於該儲存單元中；(算座標用)(C)設定該第一及第二驅動感測裝置為該閒置模式，並依序使用N個驅動頻率，而對該電容式觸控面板進行感測，以產生N個自感電容基礎影像未處理資料(self capacitance base image raw data)，並將其儲存於該儲存單元中，作為判斷是否觸碰的比較依據(D)自N個驅動頻率選取一個驅動頻率，作為一工作驅動頻率，(E)使用該工作驅動頻率以對該電容式觸控面板進行感測，而產生一自感電容影像未處理資料(self capacitance image raw data)，並將其儲存於該儲存單元中；(F)依據該自感電容影像未處理資料(self capacitance image raw data)與自感電容基礎影像未處理資料(self capacitance base image raw data)，判斷該電容式觸控面板上是否有觸碰點，若有，執行步驟(G)；(G)設定該第一及第二驅動感測裝置為該工作模式，並依據步驟(E)的工作驅動頻率，而對該電容式觸控面板進行感測，以產生互感電容影像未處理資料(mutual capacitance image raw data)，並將其儲存於該儲存單元中；(H)依據該互感電容影像未處理資料(mutual capacitance image raw data)，判斷該電容式觸控面板上是否有雜訊，若無，執行步驟(I)；以及(I)依據該互感電容影像未處理資料(mutual capacitance image raw data)及該互感電容基礎影像未處理資料(mutual capacitance base image raw data)，計算該電容式觸控面板上觸碰點的座標。
本發明係一種驅動頻率挑選方法，其係用於一電容式多點觸控系統300中。圖3係該電容式多點觸控系統300的方塊圖，該電容式多點觸控系統300包含一電容式觸控面板310、一第一驅動感測裝置320、一第二驅動感測裝置330、及一控制裝置340。
該第一驅動感測裝置320及該第二驅動感測裝置330皆分別具有一閒置模式(idel mode)及一工作模式(active mode)。當為該閒置模式或該工作模式，該第一驅動感測裝置3及該第二驅動感測裝置均具有N個驅動頻率，N為大於1的正整數。於本實施例中，其係以N為3進行說明。
當該第一驅動感測裝置320及該第二驅動感測裝置330於該閒置模式時，執行自感電容(self capacitance)驅動感測，以及當該第一驅動感測裝置320及該第二驅動感測裝置330於該工作模式時，執行互感電容(mutual capacitance)驅動感測，該控制裝置340具有一儲存單元341。
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)，其中，該第一方向(Y)及第二方向(X)係互相正交。
圖4係本發明一種電容式多點觸控的驅動頻率挑選的方法的流程圖。首先於步驟(A)中，該控制裝置340對該第一及第二驅動感測裝置320,330執行初始化。其中第一及第二驅動感測裝置320,330在互感電容(mutual capacitance)驅動感測時進行之初始化設定，包含驅動波形的個數、頻率、型態等等參數設定。
於步驟(B)中，該控制裝置340設定該第一及第二驅動感測裝置320,330為該工作模式，並依序使用三個驅動頻率，用以對該電容式觸控面板進行感測，進而產生三個互感電容基礎影像未處理資料(mutual capacitance base image raw data,MCBIRD)，並將其儲存於該儲存單元341中。更進一步說明，該控制裝置340主要是趁系統開機初期、使用者尚未觸摸該電容式觸控面板310的短暫時間，執行互感電容(mutual capacitance)驅動感測，用以取得該互感電容基礎影像未處理資料(MCBIRD)，並將取得的資料暫存於該儲存單元341中，提供後續執行互感電容(mutual capacitance)驅動感測時參考比較使用。
於步驟(C)中，該控制裝置340設定該第一及第二驅動感測裝置320,330為該閒置模式，並依序使用N個驅動頻率，用以對該電容式觸控面板進行感測，進而產生N個自感電容基礎影像未處理資料(self capacitance base image raw data,SCBIRD)，並將其儲存於該儲存單元中。其中，該控制裝置340主要是趁系統開機初期、使用者尚未觸摸該電容式觸控面板310的短暫時間，執行自感電容(self capacitance)驅動感測，以取得該自感電容基礎影像未處理資料(SCBIRD)，並將取得的資料暫存於該儲存單元341中，提供後續執行自感電容(self capacitance)驅動感測時參考比較使用。
於步驟(D)中，自三個驅動頻率隨機選取一個驅動頻率，用以作為一工作驅動頻率，於本實施例中，該三個驅動頻率分別為100KHz、150KHz、及200KHz，該控制裝置340選取100KHz驅動頻率，作為該工作驅動頻率。
於步驟(E)中，使用該工作驅動頻率以對該電容式觸控面板310進行感測，進而產生一自感電容影像未處理資料(self capacitance image raw data,SCIRD)，並將其儲存於該儲存單元341中。
步驟(E)與步驟(C)所執行的動作相類似，一樣是利用自感電容(self capacitance)驅動感測技術，用以取得該電容式觸控面板310的未處理資料(raw data)，但與步驟(C)不同的是，步驟(E)取得的自感電容影像未處理資料(SCIRD)會另外存放在該儲存單元341的不同於自感電容基礎影像未處理資料(SCBIRD)的存放空間，用以提供後續判斷使用。
更進一步說明，於步驟(F)中，依據該自感電容影像未處理資料(SCIRD)及該自感電容基礎影像未處理資料(SCBIRD)，判斷該電容式觸控面板上是否有觸碰點，若有，執行步驟(G)，反之，若該控制裝置340判定該電容式觸控面板310上沒有觸碰點，則執行步驟(E)，也表示電容式多點觸控系統300已經進入閒置模式(Idle Mode)。
於步驟(F)中，該控制裝置340依據該自感電容影像未處理資料(SCIRD)及該自感電容基礎影像未處理資料(SCBIRD)，判斷該電容式觸控面板310上是否有觸碰點，若有，執行步驟(G)。
於步驟(F)中，該控制裝置340係比較該自感電容影像未處理資料(SCIRD)及與該工作頻率相對應的該自感電容基礎影像未處理資料(SCBIRD)，以判斷該電容式觸控面板310的自感應電容是否有變化。亦即判斷該電容式觸控面板310上每一條第一導體線311(Y1~Y6)及每一條第二導體線312(X1~X6)的自感應電容是否有變化。
在步驟(F)中，其係將步驟(E)得到的該自感電容影像未處理資料(SCIRD)與步驟(C)得到的自感電容基礎影像未處理資料(SCBIRD)兩者進行比較，用以判斷其差異是否超過一第一臨界值。其中，該第一臨界值可依電容式多點觸控系統300的設計需求而修改設定，且該第一臨界值會隨自感電容基礎影像未處理資料(SCBIRD)相對變動而改變。當該第一臨界值設定較小，則表示步驟(E)得到的該自感電容影像未處理資料(SCIRD)與步驟(C)得到的自感電容基礎影像未處理資料(SCBIRD)兩者差異較小即會超過該第一臨界值。當兩者差異超過該第一臨界值，則判定剛剛在執行步驟(E)時，有使用者觸摸電容式觸控面板310，故下一步驟即觸發行互感電容(mutual capacitance)驅動感測，以執行座標轉換的工作。亦即，當差異超過該第一臨界值時，則判定該電容式觸控面板310上有觸碰點。若兩者差異沒有超過該第一臨界值，則判斷沒有使用者觸摸觸控面板，因此持續執行自感電容(self capacitance)驅動感測並執行步驟(E)。
圖5係本發明於自感電容(self capacitance)驅動感測時判定是否有觸摸的臨界值之示意圖。如圖5所示，圓圈處表示該自感電容影像未處理資料(SCIRD)與自感電容基礎影像未處理資料(SCBIRD)兩者的差異超過該第一臨界值，則可判定使用者是有觸摸電容式觸控面板310。
於其他實施例中，步驟(F)亦可使用下述方法以判斷是否有觸碰點。圖6係本發明於自感電容(self capacitance)驅動感測時判定是否有觸碰點之流程圖。
於步驟(F1)中，當一資料值PSCIRD (i)與一資料值PSCBIRD (i)之差值的絕對值大於一第一預設值Th1時，產生一第一觸發訊號Trigger1。當中，i為該自感電容影像未處理資料(SCIRD)及該自感電容基礎影像未處理資料(SCBIRD)所涵蓋的資料區域，PSCIRD (i)為該自感電容影像未處理資料(SCIRD)的一個資料值，PSCBIRD (i)為該自感電容基礎影像未處理資料(SCBIRD)的一個資料值。
該電容式觸控面板310具有於第一方向(Y)分佈的m條第一導體線311(Y1~Y6)及於第二方向(X)分佈的n條第二導體線312(X1~X6)時，該自感電容影像未處理資料(SCIRD)及該自感電容基礎影像未處理資料(SCBIRD)的資料量為m+n筆資料，亦即i的範圍為0~(m+n-1)。
當資料值PSCIRD (i)與資料值PSCBIRD (i)之差值的絕對值大於該第一預設值Th1，表示對應的導體線的自感電容(self capacitance)有變化，使用者是有觸摸電容式觸控面板310，進而產生該第一觸發訊號Trigger1，以指示該電容式觸控面板310上有觸碰點。
於步驟(G)中，該控制裝置340設定該第一及第二驅動感測裝置320,330為該工作模式，並依據步驟(E)的工作驅動頻率，而對該電容式觸控面板310進行感測，以產生互感電容影像未處理資料(mutual capacitance image raw data)，並將其儲存於該儲存單元341中。
步驟(G)與步驟(B)所執行的動作相類似，一樣是利用互感電容(mutual capacitance)驅動感測技術以取得該電容式觸控面板310的未處理資料(raw data)，但與步驟(B)不同的是，步驟(G)取得的互感電容影像未處理資料(MCIRD)會另外存放在該儲存單元341的不同於互感電容基礎影像未處理資料(MCBIRD)的存放空間，以提供後續判斷使用，此外進入步驟(G)，也表示電容式多點觸控系統300已經進入工作模式(Active/Normal Mode)。
於步驟(H)中，依據該互感電容影像未處理資料(MCIRD)，判斷該電容式觸控面板310上是否有雜訊，若無，執行步驟(I)。
在步驟(H)中，該控制裝置340比較該互感電容基礎影像未處理資料(MCBIRD)與該互感電容影像未處理資料(MCIRD)，以判斷該電容式觸控面板上是否有雜訊。由於步驟(D)係自三個驅動頻率隨機選取一個驅動頻率，作為一工作驅動頻率，因此，在步驟(B)中需使用三個驅動頻率，而對該電容式觸控面板進行感測，用以產生三個互感電容基礎影像未處理資料(MCBIRD)，供此處比對。
圖7係本發明於互感電容(mutual capacitance)驅動感測時判定是否有雜訊之示意圖。該第一及第二驅動感測裝置320,330進行感測時，其工作所需時間遠低於人類的手指動作所需的時間。故當有觸碰時，該互感電容影像未處理資料(MCIRD)在時間T=frame1及時間T=frame2時均會出現觸碰相對應的資料，例如圖7中圓圈A所圈選的資料值。該互感電容影像未處理資料(MCIRD)在時間T=frame1及時間T=frame2時，雜訊則不易均出現在同一位置，利用此一特性，即可判斷判斷該電容式觸控面板310上是否有雜訊。
步驟(H)亦可使用下述方法以判斷是否有雜訊。圖8係本發明於互感電容(mutual capacitance)驅動感測時判定是否有雜訊之流程圖。
於步驟(H1)中，當一資料值PMCIRD (k,j)與一資料值PMCBIRD (k,j)之差值的絕對值大於一第二預設值Th2時，產生一第二觸發訊號Trigger2，當中，k、j為該互感電容影像未處理資料(MCIRD)及該互感電容基礎影像未處理資料(MCBIRD)所涵蓋的影像區域，PMCIRD (k,j)為該互感電容影像未處理資料(mutual capacitance image raw data)之一個資料值，PMCBIRD (k,j)為該互感電容基礎影像未處理資料(mutual capacitance base image raw data)之一個資料值。
該電容式觸控面板310具有於第一方向(Y)分佈的m條第一導體線311(Y1~Y6)及於第二方向(X)分佈的n條第二導體線312(X1~X6)時，該互感電容影像未處理資料(MCIRD)及該互感電容基礎影像未處理資料(MCBIRD)的資料量為m×n筆資料，因此k的範圍為0~(m-1)，j的範圍為0~(n-1)。
當資料值PMCIRD (k,j)與資料值PMCBIRD (k,j)之差值的絕對值大於該第二預設值Th2，表示對應的位置處可能有受到雜訊的影響。
於步驟(H2)中，計算該第二觸發訊號Trigger2的總數目。
於步驟(H3)中，當該第二觸發訊號Trigger2的總數目大於一第三預設值Th3時，表示許多的感測位置有雜訊，因此該控制裝置340判定該電容式觸控面板310上有雜訊。
於其他實施例中，於步驟(H)中，該控制裝置340依據該互感電容影像未處理資料(MCIRD)中是否有大於一第一門檻值及第二門檻值，以判斷該電容式觸控面板上是否有雜訊。亦即，當該互感電容影像未處理資料(MCIRD)的資料值大於第一門檻值且總數目大於第二門檻值的數目時，該控制裝置340判定該電容式觸控面板310上有雜訊。
於步驟(I)中，當該控制裝置340判定該電容式觸控面板310沒有雜訊或是雜訊量太小，該控制裝置340依據該互感電容影像未處理資料(mutual capacitance image raw data)及該互感電容基礎影像未處理資料(mutual capacitance base image raw data)，計算該電容式觸控面板上觸碰點的座標，並重回步驟(E)。
於步驟(H)中，若該控制裝置340判定該電容式觸控面板上有雜訊，表示步驟(D)中，自該控制裝置340所選取100KHz該工作驅動頻率此時容易受到雜訊影響，因此於步驟(J1)中，該控制裝置340設定該第一及第二驅動感測裝置320,330為該閒置模式，並於步驟(J)中，依序使用該工作驅動頻率外的N-1個驅動頻率，用以對該電容式觸控面板310進行感測，進而產生N-1個自感電容影像未處理資料(self capacitance image raw data)，並將其儲存於該儲存單元341中。
步驟(J1)中，該第一及第二驅動感測裝置320,330先切換為該閒置模式，因此在步驟(J)中所擷取的資料量為(N-1)×(m+n)。若步驟(J1)中，該第一及第二驅動感測裝置320,330沒有被切換為該閒置模式，在步驟(J)中所擷取的資料量則為(N-1)×(m×n)，其遠大於(N-1)×(m+n)。
於步驟(K)中，該控制裝置340使用統計方法由該N-1個自感電容影像未處理資料(self capacitance image raw data)中找出雜訊最小的一個自感電容影像未處理資料，並設定與其相對應的驅動頻率為該工作驅動頻率，再執行步驟(G)。其中，步驟(K)中，該控制裝置340係使用統計方法或濾波方法，以由該N-1個自感電容影像未處理資料中找出雜訊最小的一個自感電容影像未處理資料。
由前述說明可知，習知技術在決定選取的工作頻率時，至少需處理(N-1)×(m×n)個資料，而本發明則僅需處理(N-1)×(m+n)個資料。本發明的方法能讓觸控系統以較快速且省電方法找出適當的工作驅動頻率。
本發明的技術係先在閒置模式(idel mode)中，藉由輸出出多組驅動頻率，再從中找出最乾淨的頻率，用以作為工作驅動頻率。之後再於工作模式(active mode)中，得到二維的影像未處理資料(image raw data)，用以進行座標計算。
本發明的技術是利用閒置模式(idel mode)中，進行自感電容(self capacitance)驅動感測。每次動作只會得到位於第一方向(Y)一維的資料量及位於第二方向(X)一維的資料量，所以耗電較小，且可快速判斷出那一組是適當的驅動頻率。確認工作驅動頻率後，再轉換到工作模式(active mode)，用以進行互感電容(mutual capacitance)驅動感測，得到一組觸碰影像，進而計算出觸碰點的座標。而習知技術係選取驅動頻率(driving-frequency)的方式，並使用互感電容(mutual capacitance)驅動感測，輸出多組的驅動頻率，再決定最後要的驅動頻率，很明顯地，習知技術費時、耗電、且影響觸碰回報率(report rate)。
本發明改良的方法是使用自感電容(self capacitance)驅動感測來選取驅動頻率。在一般操作且沒有雜訊干擾時，系統工作於工作模式(active mode)，以進行互感電容(mutual capacitance)驅動感測，俾得到二維的影像未處理資料(image raw data)，進而進行座標計算。當有雜訊干擾時，系統由工作模式切換到閒置模式，進行自感電容驅動感測，輸出多組的驅動頻率後再利用統計方法或濾波方法，找出最乾淨的驅動頻率後，再切回到工作模式，進行互感電容驅動感測，以取得影像未處理資料，最後再計算觸碰點的位置座標。
由前述說明可知，本發明電容式多點觸控的驅動頻率挑選的方法，能讓電容式多點觸控系統300在閒置模式(Idle/Inactive Mode)時，能以較省電且不占資源的自感電容(self capacitance)驅動感測技術進行偵測乾淨的驅動頻率。於閒置模式時，一旦偵測到乾淨的驅動頻率，並將其設定為系統的工作驅動頻率時，電容式多點觸控系統300則立刻切換到工作模式(Active/Normal Mode)，可以準確地偵測觸碰點的位置，並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。同時解決習知技術因為因為資料量大而影響影響觸碰回報率的問題。
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‧‧‧電容式多點觸控系統
310‧‧‧電容式觸控面板
320‧‧‧第一驅動感測裝置
330‧‧‧第二驅動感測裝置
340‧‧‧控制裝置
341‧‧‧儲存單元
(A)~(K)‧‧‧步驟
(J1)‧‧‧步驟
(F1)~(F3)‧‧‧步驟
(H1)~(H3)‧‧‧步驟
圖1係習知自感電容感測之示意圖。
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系統的驅動頻率挑選方法應用於一電容式多點觸控系統的方塊圖。
圖4係本發明一種電容式多點觸控系統的驅動頻率挑選方法的流程圖。
圖5係本發明於自感電容驅動感測時判定是否有觸摸的臨界值之示意圖。
圖6係本發明於自感電容驅動感測時判定是否有觸碰點之流程圖。
圖7係本發明於互感電容驅動感測時判定是否有雜訊之示意圖。
圖8係本發明於互感電容驅動感測時判定是否有雜訊之流程圖。
步驟(A)～步驟(K)
步驟(J1)

Claims (11)

  1. 一種驅動頻率挑選的方法，其係用於一電容式多點觸控系統，該電容式多點觸控系統包含有一電容式觸控面板、一第一驅動感測裝置、一第二驅動感測裝置、及一控制裝置，該第一驅動感測裝置及該第二驅動感測裝置皆分別具有一閒置模式及一工作模式，且於該閒置模式與該工作模式中時均使用N個驅動頻率，N為大於1的正整數，其中，當該第一驅動感測裝置及該第二驅動感測裝置於該閒置模式時，執行自感電容驅動感測，以及當該第一及第二驅動感測裝置於該工作模式時，執行互感電容驅動感測，該方法包含下列步驟：(A)該控制裝置對該第一驅動感測裝置及該第二驅動感測裝置執行初始化；(B)設定該第一及第二驅動感測裝置為該工作模式，並依序使用前述N個驅動頻率，用以對該電容式觸控面板進行感測，進而產生N個互感電容基礎影像未處理資料，並將其儲存於該儲存單元中；(C)設定該第一驅動感測裝置及該第二驅動感測裝置為該閒置模式，並依序使用N個驅動頻率，而對該電容式觸控面板進行感測，以產生N個自感電容基礎影像未處理資料，並將其儲存於該儲存單元中；(D)自前述N個驅動頻率選取其中之一，作為一工作驅動頻率；(E)使用該工作驅動頻率用以對該電容式觸控面板進行感測，而產生一自感電容影像未處理資料，並將其 儲存於該儲存單元中；(F)依據該自感電容影像未處理資料及該自感電容基礎影像未處理資料，用以判斷該電容式觸控面板上是否有觸碰點，若有，執行步驟(G)；(G)設定該第一驅動感測裝置及該第二驅動感測裝置為該工作模式，並依據該工作驅動頻率，用以對該電容式觸控面板進行感測，進而產生互感電容影像未處理資料，並將其儲存於該儲存單元中；(H)依據該互感電容影像未處理資料，用以判斷該電容式觸控面板上是否有雜訊，若無，執行步驟(I)，若該控制裝置判定該電容式觸控面板上有雜訊，則執行步驟步驟(J)及步驟(K)；(I)依據該互感電容影像未處理資料及該互感電容基礎影像未處理資料，用以計算該電容式觸控面板上前述觸碰點的座標；以及(J)依序使用該工作驅動頻率之外的N-1個驅動頻率，用以對該電容式觸控面板進行感測，進而產生相對應的N-1個自感電容影像未處理資料，並將其儲存於該儲存單元中；以及(K)該控制裝置由該N-1個自感電容影像未處理資料中找出雜訊最小的一個自感電容影像未處理資料，並設定與其對應的驅動頻率為該工作驅動頻率，再執行步驟(G)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之驅動頻率挑選的方法，其中，於步驟(F)中，該控制裝置判定該電容式觸控 面板上沒有前述觸碰點，則執行步驟(E)。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之驅動頻率挑選的方法，其中，於步驟(J)更包含：(J1)該控制裝置設定該第一驅動感測裝置及該第二驅動感測裝置為該閒置模式。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之驅動頻率挑選的方法，其中，步驟(H)中，該控制裝置係比較該互感電容基礎影像未處理資料與該互感電容影像未處理資料，用以判斷該電容式觸控面板上是否有該雜訊。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之驅動頻率挑選的方法，其中，步驟(H)中，該控制裝置依據該互感電容影像未處理資料中是否有大於一第一門檻值，以判斷該電容式觸控面板是否具有該雜訊。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之驅動頻率挑選的方法，其中，步驟(K)中，該控制裝置使用統計方法或濾波方法，以由該N-1個自感電容影像未處理資料中找出雜訊最小的該自感電容影像未處理資料。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之驅動頻率挑選的方法，其中，步驟(F)中，其係將步驟(E)得到的該自感電容影像未處理資料與步驟(C)得到的自感電容基礎影像未處理資料兩者進行比較，其差異是否超過一第一臨界值，若是，則判定該電容式觸控面板上有前述觸碰點，否則，則判定該電容式觸控面板上沒有前述觸碰點。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之驅動頻率挑選的方法，其中，當一資料值PSCIRD (i)與一資料值PSCBIRD (i)之差 值的絕對值大於一第一預設值時，進而產生一第一觸發訊號，用以指示該電容式觸控面板上有前述觸碰點，當中，i為該自感電容影像未處理資料及該自感電容基礎影像未處理資料所涵蓋的資料區域，PSCIRD (i)為該自感電容影像未處理資料中的一個資料值，PSCBIRD (i)為該自感電容基礎影像未處理資料中的一個資料值。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之驅動頻率挑選的方法，其中，該電容式觸控面板具有於第一方向分佈的m條第一導體線以及於第二方向分佈的n條第二導體線時，該自感電容影像未處理資料及該自感電容基礎影像未處理資料的資料量為m+n筆資料，i的範圍為0~(m+n-1)。
  10. 如申請專利範圍第4項所述之驅動頻率挑選的方法，其中，步驟(H)更包含：(H1)當一資料值PMCIRD (k,j)與一資料值PMCBIRD (k,j)之差值的絕對值大於一第二預設值時，產生一第二觸發訊號，當中，k、j為該互感電容影像未處理資料及該互感電容基礎影像未處理資料所涵蓋的影像區域，PMCIRD (k,j)為該互感電容影像未處理資料中之一個資料值，以及PMCBIRD (k,j)為該互感電容基礎影像未處理資料中之一個資料值；(H2)計算該第二觸發訊號的總數目；以及(H3)當該第二觸發訊號的總數目大於一第三預設值時，表示許多的感測位置有雜訊，因此該控制裝置判定該電容式觸控面板上有雜訊。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之驅動頻率挑選的方法，其中，該電容式觸控面板具有於第一方向分佈的m條第一導體線以及於第二方向分佈的n條第二導體線時，該互感電容影像未處理資料及該互感電容基礎影像未處理資料的資料量為m×n筆資料，因此k的範圍為0~(m-1)，j的範圍為0~(n-1)。
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