TWI480790B - 觸控裝置及其驅動方法 - Google Patents

Description

觸控裝置及其驅動方法

本發明是有關於一種觸控裝置及其驅動方法，且特別是有關於一種可切換掃描線驅動頻率的觸控裝置及其驅動方法。

隨著資訊技術、無線行動通訊和資訊家電的快速發展與應用，為了達到攜帶便利、體積輕巧化以及操作人性化的目的，許多資訊產品已由傳統之鍵盤或滑鼠等輸入裝置，轉變為使用觸碰面板(Touch Panel)作為輸入裝置。

目前，觸控面板大致可區分為電阻式、電容式、光學式、聲波式及電磁式等觸控面板，其中以電阻式觸控面板與電容式觸控面板為最常見的產品。以電容式觸控面板為例，其藉由依序驅動掃瞄線，並同時由感測線接收信號，以得知觸控面板上被觸碰位置的電容值變化，進而判斷使用者觸碰的位置。

由於通訊技術的發達，現今生活環境中充滿著許多應用無線通訊傳輸的電子產品，此類電子產品在使用時往往伴隨著許多電磁波效應。而當電子產品所發出的電磁波頻率接近電容式觸控面板的掃描線驅動頻率時，電磁波訊號易耦合至電容式觸控面板而成為觸控感測訊號的雜訊，進而造成觸控位置的誤判。

本發明提供一種觸控裝置及其驅動方法，可改變觸控裝置的掃描線驅動頻率，避免電磁波雜訊干擾造成觸控位置誤判，且不會有觸控反應延遲的問題。

本發明提出一種觸控裝置，包括觸控面板、驅動單元、感測單元、儲存單元以及控制單元。其中觸控面板包括多條掃描線與多條感測線。驅動單元耦接觸控面板，驅動觸控面板上的掃描線。感測單元耦接觸控面板，對觸控面板進行觸控偵測以產生觸控訊號。儲存單元儲存多個驅動頻率設定資料群組，其中此些驅動頻率設定資料群組對應不同的多個掃描線驅動頻率。控制單元耦接驅動單元、感測單元與儲存單元，依據觸控訊號與對應驅動單元之掃描線驅動頻率的驅動頻率設定資料群組判斷觸控裝置是否受到雜訊干擾，當判斷出觸控裝置受到雜訊干擾時，控制驅動單元將驅動觸控掃描線的頻率切換至其他的掃描線驅動頻率。

在本發明之一實施例中，上述之控制單元更依據觸控訊號與對應驅動單元之掃描線驅動頻率的驅動頻率設定資料群組判斷觸控面板的觸控位置。

在本發明之一實施例中，上述之各驅動頻率設定資料群組包括一電容值資料庫以及一觸控基準值，電容值資料庫包括對應掃描線之驅動頻率的觸控面板的電容值資訊，觸控基準值指示觸控面板未被觸碰時的電容值。

在本發明之一實施例中，上述之控制單元更將觸控訊 號轉換為數位訊號，並判斷觸控面板未被觸碰時所得到之數位訊號與觸控基準值的差值是否大於一門檻值，當此差值大於門檻值時，判斷觸控裝置受到雜訊干擾。

在本發明之一實施例中，上述之門檻值為控制單元轉換於觸控面板被觸碰時對應觸碰位置之觸控訊號而得到的數位訊號與觸控基準值間的差值。

在本發明之一實施例中，當控制單元於觸控面板未被觸碰時轉換觸控訊號所得到的數位訊號與各驅動頻率設定資料群組的觸控基準值間的差值皆大於門檻值時，控制單元控制驅動單元選擇具有最小差值的驅動頻率設定資料群組所對應的掃描線驅動頻率做為掃描線的驅動頻率。

在本發明之一實施例中，上述之驅動單元與感測單元為以先進行自容式觸控偵測，再進行互容式觸控偵測的方式對觸控面板進行觸控偵測。

本發明亦提出一種觸控裝置的驅動方法，其中觸控裝置包括觸控面板以及驅動單元，驅動單元用以驅動觸控面板上的多條掃描線，觸控裝置的驅動方法包括下列步驟。儲存多個驅動頻率設定資料群組，其中驅動頻率設定資料群組對應不同的多個掃描線驅動頻率。對觸控面板進行觸控偵測以產生觸控訊號。依據觸控訊號與對應驅動單元之掃描線驅動頻率的驅動頻率設定資料群組判斷觸控裝置是否受到雜訊干擾。當判斷出觸控裝置受到雜訊干擾時，控制驅動單元將驅動觸控掃描線的頻率切換至其他的掃描線驅動頻率。

在本發明之一實施例中，上述之觸控裝置的驅動方法，更包括依據觸控訊號與對應驅動單元之掃描線驅動頻率的驅動頻率設定資料群組判斷觸控面板的觸控位置。

在本發明之一實施例中，上述之各驅動頻率設定資料群組包括電容值資料庫以及觸控基準值，電容值資料庫包括對應掃描線之驅動頻率的觸控面板的電容值資訊，觸控基準值指示觸控面板未被觸碰時的電容值。

在本發明之一實施例中，上述之依據觸控訊號與對應驅動單元之掃描線驅動頻率的驅動頻率設定資料群組判斷觸控裝置是否受到雜訊干擾的步驟包括下列步驟。將觸控訊號轉換為數位訊號。判斷觸控面板未被觸碰時所得到之數位訊號與觸控基準值的差值是否大於一門檻值。當此差值大於門檻值時，判斷觸控裝置受到雜訊干擾。

在本發明之一實施例中，上述之門檻值為於觸控面板被觸碰時，轉換對應觸碰位置之觸控訊號而得到的數位訊號與觸控基準值間的差值。

在本發明之一實施例中，當觸控面板未被觸碰時轉換觸控訊號所得到的數位訊號與各驅動頻率設定資料群組的觸控基準值間的差值皆大於門檻值時，控制驅動單元選擇具有最小差值的驅動頻率設定資料群組所對應的掃描線驅動頻率做為掃描線的驅動頻率。

在本發明之一實施例中，上述之觸控裝置的驅動方法，包括以先進行自容式觸控偵測，再進行互容式觸控偵測的方式對觸控面板進行觸控偵測。

基於上述，本發明藉由依據預先設定的多個驅動頻率設定資料群組來切換觸控裝置的掃描線驅動頻率，以避免電磁波雜訊干擾造成觸控位置誤判，且不會有觸控反應延遲的問題。

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。

圖1繪示為本發明一實施例之觸控裝置的示意圖。請參照圖1，觸控裝置100包括觸控面板102、驅動單元104、感測單元106、儲存單元108以及控制單元110。其中驅動單元104與感測單元106耦接觸控面板102，控制單元110耦接驅動單元104、感測單元106以及儲存單元108。其中觸控面板102包括多條掃描線以及多條感測線(未繪示)。在本實施例中，驅動單元104與感測單元106為以先進行自容式觸控偵測，再進行互容式觸控偵測的方式對觸控面板102進行觸控偵測。

其中當進行自容式觸控偵測時，驅動單元104同時對觸控面板102上的掃描線進行電容值變化偵測而產生觸控信號，感測單元106亦同時對觸控面板102上的感測線進行電容值變化偵測而產生觸控信號，控制單元110則依據驅動單元104與感測單元106輸出的觸控訊號決定使用者的觸控位置。而在進行互容式觸控偵測時，驅動單元104依序驅動對掃瞄線，感測單元106則同時對感測線進行偵測 而產生觸控信號，控制單元110則依據感測單元106輸出的觸控訊號得知觸控面板102上各位置的電容值變化，進而判斷使用者的觸碰位置。

儲存單元108儲存多個驅動頻率設定資料群組，其中此些驅動頻率設定資料群組對應不同的多個掃描線驅動頻率。由於不同的掃描線驅動頻率將會使感測單元106所感測到的電容值不同，因此控制單元110亦須依據不同的驅動頻率設定資料群組進行觸控面板102的觸控位置判斷。亦即，當驅動單元104以預設的掃描線驅動頻率驅動掃描線時，控制單元110可依據相對應的驅動頻率設定資料群組與偵測觸控面板102所得的觸控訊號來判斷觸控位置。

詳細來說，各個驅動頻率設定資料群組可包括電容值資料庫(bank)以及觸控基準值，電容值資料庫包括對應掃描線之驅動頻率的觸控面板102的電容值資訊，亦即在特定掃描線驅動頻率下感測單元106所看到的電容值，而觸控基準值指示觸控面板102未被觸碰時的電容值。當控制單元110接收來自感測單元106的觸控訊號時，控制單元110會將觸控訊號轉為數位訊號，並依據此數位訊號與觸控基準值的差值判斷是否有觸控事件發生，當數位訊號與觸控基準值的差值超過一預設值時，即可判斷觸控訊號所對應的位置被使用者觸碰。

此外，由於本實施例之觸控面板102為以先進行自容式觸控偵測，再進行互容式觸控偵測的方式進行觸控位置的偵測，而電磁波雜訊干擾效應僅會在進行互容式觸控偵 測時出現。因此控制單元110亦可依據觸控訊號與驅動頻率設定資料群組判斷觸控裝置100是否受到雜訊干擾。亦即當控制單元110於進行自容式觸控偵測時偵測出無觸碰事件發生，而在進行互容式觸控偵測時卻偵測出有觸碰事件發生時，即代表觸控裝置100受到外界電磁波雜訊的干擾。

詳細來說，控制單元110可藉由判斷觸控面板102未被觸碰時所得到之數位訊號與觸控基準值的差值是否大於門檻值來判斷是否有雜訊干擾的情形，當數位訊號與觸控基準值的差值大於門檻值時，即代表觸控裝置100受到外界電磁波雜訊的干擾。其中上述門檻值可例如為觸控面板102被觸碰時所得到之數位訊號與觸控基準值的差值，然實際應用上並不以此為限，亦可依據實際情形設定較大或較小的門檻值。

當控制單元110判斷出觸控裝置100受到雜訊干擾後，控制單元110可控制驅動單元104將驅動觸控掃描線的頻率切換至其他預設的掃描線驅動頻率，亦即驅動頻率設定資料群組所對應的掃描線驅動頻率。由於儲存單元108已事先儲存對應不同掃描線驅動頻率的驅動頻率設定資料群組，因此在驅動單元104切換至不同的掃描線驅動頻率後，控制單元110可立即地套用對應不同的掃描線驅動頻率的觸控位置判斷參數(如電容值資料庫以及觸控基準值)，而不會有因切換掃描線驅動頻率導致觸控反應延遲的情形發生。

此外，若控制單元110發現觸控面板102未被觸碰時所得到的數位訊號與各驅動頻率設定資料群組的觸控基準值間的差值皆大於門檻值時，控制單元110可控制驅動單元104選擇具有最小差值的驅動頻率設定資料群組所對應的掃描線驅動頻率做為掃描線的驅動頻率，亦即選擇最不受電磁波雜訊干擾影響的掃描線驅動頻率做為掃描線的驅動頻率。

圖2繪示為本發明一實施例之觸控裝置的驅動方法流程圖。請參照圖2，歸納上述觸控裝置100的驅動方法可包括下列步驟。首先，儲存多個驅動頻率設定資料群組(步驟S202)，其中各個驅動頻率設定資料群組分別對應不同的掃描線驅動頻率，且各驅動頻率設定資料群組包括電容值資料庫以及觸控基準值，電容值資料庫包括對應掃描線之驅動頻率的觸控面板的電容值資訊，觸控基準值則指示觸控面板未被觸碰時的電容值。

接著，對觸控面板進行觸控偵測以產生觸控訊號(步驟S204)。然後，依據觸控訊號與對應驅動單元之掃描線驅動頻率的驅動頻率設定資料群組判斷觸控裝置是否受到雜訊干擾(步驟S206)。

進一步來說，在步驟S206中，可先將觸控訊號轉換為數位訊號，然後再判斷觸控面板未被觸碰時所得到之數位訊號與觸控基準值的差值是否大於門檻值。當數位訊號與觸控基準值的差值大於門檻值時，判斷該觸控裝置受到雜訊干擾。反之，若數位訊號與觸控基準值的差值未大於 門檻值，則判斷該觸控裝置未受到雜訊干擾。其中門檻值可例如為於觸控面板被觸碰時，轉換對應觸碰位置之觸控訊號而得到的數位訊號與觸控基準值間的差值，然不以此為限。

若判斷出觸控裝置未受到雜訊干擾，則依據觸控訊號與對應驅動單元之掃描線驅動頻率的驅動頻率設定資料群組判斷該觸控面板的觸控位置(步驟S208)。若判斷出觸控裝置受到雜訊干擾，則控制驅動單元將驅動觸控掃描線的頻率切換至其他的掃描線驅動頻率(步驟S210)。

此外，當觸控面板未被觸碰時轉換觸控訊號所得到的數位訊號與各個驅動頻率設定資料群組的觸控基準值間的差值皆大於門檻值時，則控制驅動單元選擇具有最小差值的驅動頻率設定資料群組所對應的掃描線驅動頻率做為掃描線的驅動頻率，以將電磁波的雜訊干擾影響程度減至最小。

綜上所述，本發明藉由依據預先設定的多個驅動頻率設定資料群組來切換觸控裝置的掃描線驅動頻率，以避免電磁波雜訊干擾造成觸控位置誤判，且由於儲存單元已事先儲存對應不同掃描線驅動頻率的驅動頻率設定資料群組，控制單元可立即地套用對應不同的掃描線驅動頻率的觸控位置判斷參數，而不會有因切換掃描線驅動頻率導致觸控反應延遲的情形發生。

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‧‧‧觸控裝置

102‧‧‧觸控面板

104‧‧‧驅動單元

106‧‧‧感測單元

108‧‧‧儲存單元

110‧‧‧控制單元

S202~S210‧‧‧觸控裝置的驅動方法步驟

圖1繪示為本發明一實施例之觸控裝置的示意圖。

圖2繪示為本發明一實施例之觸控裝置的驅動方法流程圖。

S202~S210‧‧‧觸控裝置的驅動方法步驟

Claims (14)

1. 一種觸控裝置，包括：一觸控面板，包括多條觸控掃描線與多條感測線；一驅動單元，耦接該觸控面板，驅動該觸控面板上的該些掃描線；一感測單元，耦接該觸控面板，對該觸控面板進行觸控偵測以產生一觸控訊號；一儲存單元，儲存多個驅動頻率設定資料群組，其中各該驅動頻率設定資料群組具有與其對應的一個掃描線驅動頻率；以及一控制單元，耦接該驅動單元、該感測單元與該儲存單元，依據該觸控訊號與對應該驅動單元之掃描線驅動頻率的驅動頻率設定資料群組判斷該觸控裝置是否受到雜訊干擾，當判斷出該觸控裝置受到雜訊干擾時，控制該驅動單元將驅動該些觸控掃描線的頻率切換至其他的該些掃描線驅動頻率。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該控制單元更依據該觸控訊號與該對應該驅動單元之掃描線驅動頻率的驅動頻率設定資料群組判斷該觸控面板的觸控位置。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中各該驅動頻率設定資料群組包括一電容值資料庫以及一觸控基準值，該電容值資料庫包括對應該些掃描線之驅動頻率的該觸控面板的一電容值資訊，該觸控基準值指示該觸控面 板未被觸碰時的電容值。
4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控裝置，該控制單元更將該觸控訊號轉換為一數位訊號，並判斷該觸控面板未被觸碰時所得到之該數位訊號與該觸控基準值的差值是否大於一門檻值，當該差值大於該門檻值時，判斷該觸控裝置受到雜訊干擾。
5. 如申請專利範圍第4項所述之觸控裝置，其中該門檻值為該控制單元轉換於該觸控面板被觸碰時對應觸碰位置之該觸控訊號而得到的該數位訊號與該觸控基準值間的差值。
6. 如申請專利範圍第4項所述之觸控裝置，當該控制單元於該觸控面板未被觸碰時轉換該觸控訊號所得到的該數位訊號與各該驅動頻率設定資料群組的該觸控基準值間的差值皆大於該門檻值時，該控制單元控制該驅動單元選擇具有最小差值的驅動頻率設定資料群組所對應的掃描線驅動頻率做為該些掃描線的驅動頻率。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該驅動單元與該感測單元為以先進行自容式觸控偵測，再進行互容式觸控偵測的方式對該觸控面板進行觸控偵測。
8. 一種觸控裝置的驅動方法，其中該觸控裝置包括一觸控面板以及一驅動單元，該驅動單元用以驅動該觸控面板上的多條觸控掃描線，該觸控裝置的驅動方法包括：儲存多個驅動頻率設定資料群組，其中各該驅動頻率設定資料群組具有與其對應的一個掃描線驅動頻率； 對該觸控面板進行觸控偵測以產生一觸控訊號；依據該觸控訊號與對應該驅動單元之掃描線驅動頻率的驅動頻率設定資料群組判斷該觸控裝置是否受到雜訊干擾；以及當判斷出該觸控裝置受到雜訊干擾時，控制該驅動單元將驅動該些觸控掃描線的頻率切換至其他的該些掃描線驅動頻率。
9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控裝置的驅動方法，更包括：依據該觸控訊號與該對應該驅動單元之掃描線驅動頻率的驅動頻率設定資料群組判斷該觸控面板的觸控位置。
10. 如申請專利範圍第8項所述之觸控裝置的驅動方法，其中各該驅動頻率設定資料群組包括一電容值資料庫以及一觸控基準值，該電容值資料庫包括對應該些掃描線之驅動頻率的該觸控面板的一電容值資訊，該觸控基準值指示該觸控面板未被觸碰時的電容值。
11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控裝置的驅動方法，其中依據該觸控訊號與對應該驅動單元之掃描線驅動頻率的驅動頻率設定資料群組判斷該觸控裝置是否受到雜訊干擾的步驟包括：將該觸控訊號轉換為一數位訊號；判斷該觸控面板未被觸碰時所得到之該數位訊號與該觸控基準值的差值是否大於一門檻值；以及 當該差值大於該門檻值時，判斷該觸控裝置受到雜訊干擾。
12. 如申請專利範圍第11項所述之觸控裝置的驅動方法，其中該門檻值為於該觸控面板被觸碰時，轉換對應觸碰位置之該觸控訊號而得到的該數位訊號與該觸控基準值間的差值。
13. 如申請專利範圍第11項所述之觸控裝置的驅動方法，其中當該觸控面板未被觸碰時轉換該觸控訊號所得到的該數位訊號與各該驅動頻率設定資料群組的該觸控基準值間的差值皆大於該門檻值時，控制該驅動單元選擇具有最小差值的驅動頻率設定資料群組所對應的掃描線驅動頻率做為該些掃描線的驅動頻率。
14. 如申請專利範圍第8項所述之觸控裝置的驅動方法，包括以先進行自容式觸控偵測，再進行互容式觸控偵測的方式對該觸控面板進行觸控偵測。