TWI502427B

TWI502427B - 觸控裝置及其量測電壓動態調整方法

Info

Publication number: TWI502427B
Application number: TW102117864A
Authority: TW
Inventors: I Hau Yeh; Bo Syuan Huang; Hsueh Wei Yang; Yung Lieh Chien
Original assignee: Elan Microelectronics Corp
Priority date: 2013-05-21
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2015-10-01
Also published as: TW201445378A; US20140347316A1; CN104182071A

Description

觸控裝置及其量測電壓動態調整方法

本發明係關於一種觸控裝置及其量測電壓動態調整方法。特別關於一種觸控裝置，其根據感測訊號，判斷觸控面板上的物件種類，以根據判斷結果，動態調整量測電壓。

近年來，觸控裝置（例如：個人數位助理（PDA）、平板電腦、數位攝影機、資訊家電、手機等）已普遍用於日常生活中上。使用者可透過觸碰方式簡易地操作觸控裝置。其中，觸控裝置之觸控面板又以電容式觸控面板較為廣泛使用。

使用者除了可藉由手指觸碰觸控面板操作觸控裝置外，亦可藉由觸控筆觸碰觸控面板操作觸控裝置。然而，由於手指與觸控筆對觸控面板所造成的電容變化並不相同，特別是的觸控筆所造成的電容變化相對較小，因此當提供一般針對手指觸碰所設計之固定量測電壓予觸控面板時，觸控筆所產生的電容變化常因無法超過一判定觸碰發生之門檻值，而造成操作上的不便。為解決此問題，部份廠商即提供較高的固定量測電壓予觸控面板，此舉雖可以有效地提高的觸控筆所產生的電容變化，但將使得觸控裝置較為耗電。

綜上所述，如何在使用觸控筆操作觸控裝置的情況下，提供適當的量測電壓，以使得觸控裝置可準確地因應觸控筆所產生的電容變化而判定觸碰的發生，同時亦避免過於耗電，乃是現今業界仍需努力解決的問題。

本發明之一目的在於提供一種動態調整量測電壓之機制，其藉由判斷觸控面板是否被一觸控筆所觸碰，以動態調整量測電壓，使得觸控裝置可準確地因應觸控筆所產生的電容變化而判定觸碰的發生，同時亦避免過於耗電。

為達上述之目的，本發明揭露一種觸控裝置。該觸控裝置包含一觸控面板、一觸控感測電路以及一處理單元。該觸控感測電路，電性連接至該觸控面板，用以提供一第一量測電壓予該觸控面板，以及感測該觸控面板之電容變化，以產生一感測訊號。該處理單元，電性連接至該觸控感測電路，用以接收該感測訊號，根據該感測訊號，判斷一觸碰是否由一觸控筆所造成，以及，若是，則致能該觸控感測電路提供一第二量測電壓予該觸控面板，其中該第二量測電壓大於該第一量測電壓。

此外，本發明更揭露一種用於一觸控裝置之量測電壓動態調整方法。該量測電壓動態調整方法包含下列步驟：(a)致能一觸控感測電路，提供一第一量測電壓予一觸控面板；(b)自該觸控感測電路接收一感測訊號；(c) 根據該感測訊號，判斷一觸碰是否由一觸控筆所造成；以及(d) 若是，則致能該觸控感測電路，提供一第二量測電壓予該觸控面板，其中該第二量測電壓大於該第一量測電壓。

在參閱圖式及隨後描述之實施方式後，所屬技術領域具有通常知識者便可瞭解本發明之其它目的、優點以及本發明之技術手段及實施態樣。

1．．．觸控裝置

11．．．觸控面板

13．．．觸控感測電路

15．．．處理單元

102．．．感測訊號

V1．．．第一量測電壓

V2．．．第二量測電壓

P1．．．第一位置

P2．．．第二位置

SM．．．最大感測訊號

SP．．．比例感測訊號

SV．．．感測訊號差值

PV．．．位置差值

R．．．比值

第1圖係根據本發明之觸控裝置1之示意圖。
第2A圖係描繪觸碰區域A1、第一位置P1、第二位置P2與位置差值PV間的關係。
第2B圖係描繪最大感測訊號SM、比例感測訊號SP、感測訊號差值SV，與位置差值PV間的關係。
第3圖係本發明第二實施例之量測電壓動態調整方法之流程圖。

需說明者，以下實施例係用以舉例說明本發明之技術內容，並非用以限制本發明之範圍。再者，以下實施例及圖式中，與本發明無關之元件已省略而未繪示，且圖式中各元件間之尺寸關係僅為求容易瞭解，非用以限制實際比例。

第1圖係描繪本發明第一實施例之觸控裝置1，其可為一手機、一個人數位助理、一平板電腦、一外接式觸控板或任何具有觸控功能之裝置。觸控裝置1包含一觸控面板11、一觸控感測電路13以及一處理單元15。需注意者，基於說明簡化之原則，觸控裝置1之其它元件，例如通訊模組、輸入模組、供電模組及與本發明較不相關的元件，皆於圖中省略而未繪示。

觸控感測電路13電性連接至觸控面板11及處理單元15。觸控感測電路13提供一第一量測電壓V1予觸控面板11，以及感測觸控面板11之電容變化，以產生一感測訊號102。在本發明中，感測訊號102的大小係可代表因觸碰觸控面板11所造成的電容值的改變量。

處理單元15接收感測訊號102，並根據感測訊號102，判斷觸控面板11上的一觸碰物件是否為觸控筆，即判斷觸控面板11之電容變化是否由觸控筆所造成。當判斷觸碰物件為觸控筆，處理單元15致能觸控感測電路13提供一第二量測電壓V2予觸控面板11。

具體而言，第二量測電壓V2係大於第一量測電壓V1。當處理單元15根據感測訊號102，判斷使用者係使用觸碰筆操作觸控裝置1時，則致能觸控感測電路13提供第二量測電壓V2予觸控面板11。如此一來，當提供第二量測電壓V2予觸控面板11時，處理單元15可以準確地判定觸控筆所造成之觸碰，藉此降低雜訊對位置判斷的影響。

以下舉例說明，處理單元15如何判斷觸控面板11之電容變化是否由觸控筆所造成。然而，本發明之判斷方式並非局限於此，所屬技術領域中具有通常知識者可輕易瞭解判斷觸控面板11之電容變化是否由觸控筆所造成的方式可有相當多種變化及替代方式，故在此不加以贅述。

如第2A圖所示，處理單元15根據感測訊號102（即根據電容值的改變量），可得到觸控面板11上之一觸碰區域A1。詳言之，處理單元15係判斷對應觸控面板11上的多個連續的位置之感測訊號102皆大於一門檻值，而得到觸碰區域A1。觸碰區域A1係代表一導電物體觸碰觸控面板11時，電容值發生變化的區域。隨後，處理單元15擷取對應觸碰區域A1之感測訊號102中之一最大感測訊號SM，及對應最大感測訊號之一第一位置P1。然後，處理單元15將最大感測訊號乘上一預設比例（例如：60%）來做為一預設值SP，根據設定值SP可以在觸碰區域A1中進一步獲得如虛線所示之一判斷區域A2。其中，在判斷區域A2內之感測訊號係大於或等於設定值SP。接著，比較判斷區域A2邊界上的各位置到第一位置P1的距離，將判斷區域A2邊界上最接近第一位置P1的位置決定為一第二位置P2。

請再參考第2B圖，當決定好第一位置P1及第二位置P2後，處理單元15計算觸碰區域A1之最大感測訊號SM與比例感測訊號SP間之一感測訊號差值SV，及第一位置P1與第二位置P2間之一位置差值PV。最後，處理單元15根據觸碰區域A1之感測訊號差值SV與位置差值PV之一比值R，判斷觸碰區域A1上的觸碰是否由觸控筆所造成。詳言之，比值R可為SV/PV，由於觸控筆相較於手指接觸到觸控面板11的區域較小，故當比例R大於一預設值時，處理單元15即可判斷觸碰區域A1之電容變化係由觸控筆所造成。反之，當比例R小於該預設值時，處理單元15可判斷觸碰區域A1之電容變化係由手指所造成。

須說明者，處理單元15根據感測訊號102得到多個觸碰區域，且針對各觸碰區域之觸碰判斷皆可使用前述判斷觸碰區域A1之觸碰是否由觸控筆所造成的方式來進行。當任一觸碰區域之觸碰是由觸控筆所造成時，處理單元15即致能觸控感測電路13提供第二量測電壓V2予觸控面板11。由於所屬技術領域中具有通常知識者可輕易根據上述說明，輕易瞭解多個觸碰區域的實施態樣，故在此不再加以贅述。

另一方面，當觸控感測電路13提供第二量測電壓V2予觸控面板11時，處理單元15更根據感測訊號102，判斷接下來的觸碰是否由觸控筆所造成。若非由觸控筆所造成，則致能觸控感測電路13提供第一量測電壓V1予觸控面板11。換言之，當使用者未使用觸控筆觸碰觸控面板11以操作觸控裝置1時，處理單元15係使觸控感測電路13提供較小的第一量測電壓V1予觸控面板11，以避免過於耗電。

本發明之第二實施例係一種量測電壓動態調整方法，其流程圖係如第3圖所示。本發明之量測電壓動態調整方法適用於第一實施例之觸控裝置1之處理單元15。本發明之量測電壓動態調整方法用於一具有觸控面板、觸控感測電路及處理單元之觸控裝置，例如：第一實施例之觸控裝置1。本實施例所描述之量測電壓動態調整方法係由觸控裝置之處理單元執行。

首先，於步驟S301中，致能觸控感測電路，提供第一量測電壓予觸控面板。於步驟S303中，自觸控感測電路接收感測訊號。隨後，於步驟S305中，根據感測訊號，判斷觸碰是否由觸控筆所造成。若是由觸控筆所造成，則執行步驟S307，致能觸控感測電路，提供第二量測電壓予觸控面板。其中，第二量測電壓大於第一量測電壓。反之，若非由觸控筆所造成，則執行步驟S309，提供第一量測電壓予觸控面板。詳言之，在執行步驟S309時，當觸控感測電路目前提供第一量測電壓予觸控面板時，則持續提供第一量測電壓，而當觸控感測電路目前提供第二量測電壓予觸控面板時，則致能觸控感測電路，提供第一量測電壓予觸控面板。

除了上述步驟，第二實施例亦能執行第一實施例所描述之所有操作及功能，所屬技術領域具有通常知識者可直接瞭解本發明用於觸控裝置之量測電壓動態調整方法如何基於上述第一實施例以執行此等操作及功能，故在此不再贅述。

綜上所述，本發明之觸控裝置及量測電壓動態調整方法，係根據感測觸控面板所產生之感測訊號，判斷使用者是否使用觸控筆操作觸控裝置，以動態調整量測電壓。因此，相較於傳統的觸控裝置，本發明之觸控裝置可準確地根據觸控筆所產生的電容變化判定觸碰的發生，同時亦可避免過於耗電。

需特別加以說明係，上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

Claims

一種觸控裝置，包含：
　　一觸控面板；
　　一觸控感測電路，電性連接至該觸控面板，用以提供一第一量測電壓予該觸控面板，以及感測該觸控面板之電容變化，以產生一感測訊號；以及
　　一處理單元，電性連接至該觸控感測電路，接收該感測訊號，根據該感測訊號，判斷一觸碰是否由一觸控筆所造成，以及，若是，則致能該觸控感測電路提供一第二量測電壓予該觸控面板，其中該第二量測電壓大於該第一量測電壓。
如請求項1所述之觸控裝置，其中該處理單元更執行下列動作：
　　根據該感測訊號，判斷該觸碰面板上之至少一觸碰區域，對應該至少一觸碰區域之該感測訊號係大於一門檻值；
　　針對各該至少一觸碰區域：
　　　　擷取該感測訊號中之一最大感測訊號及對應該最大感測訊號之一第一位置；
　　　　將該最大感測訊號乘上一預設比例，以得到一比例感測訊號；
　　　　根據該比例感測訊號，得到一判斷區域，對應該判斷區域之該感測訊號係大於或等於該比例感測訊號；
　　　　於該判斷區域之一邊界，選擇一第二位置；以及
　　　　計算該最大感測訊號與該比例感測訊號間之一感測訊號差值，及該第一位置與該第二位置間之一位置差值；以及
　　根據各該至少一觸碰區域之該感測訊號差值與該位置差值之一比值，判斷該觸碰是否該觸控筆所造成。
如請求項1所述之觸控裝置，其中當提供該第二量測電壓予該觸控面板時，該處理單元更執行下列動作：
　　根據該感測訊號，判斷另一觸碰是否由該觸控筆所造成；以及
　　若否，致能該觸控感測電路提供該第一量測電壓予該觸控面板。
如請求項1所述之觸控裝置，其中該觸控裝置係一手機、一個人數位助理、一平板電腦及一外接式觸控板其中之一。
一種用於一觸控裝置之量測電壓動態調整方法，包含下列步驟：
　　(a)致能一觸控感測電路提供一第一量測電壓予一觸控面板：
　　(b)自該觸控感測電路接收一感測訊號；
　　(c)根據該感測訊號，判斷一觸碰是否由一觸控筆所造成；以及
　　(d)若是，則致能該觸控感測電路，提供一第二量測電壓予該觸控面板，其中該第二量測電壓大於該第一量測電壓。
如請求項5所述之量測電壓動態調整方法，其中該觸控面板係一電容式觸控面板，以及該步驟(c)更包含下列步驟：
　　根據該感測訊號，判斷該觸碰面板上之至少一觸碰區域，對應該至少一觸碰區域之該感測訊號係大於一門檻值；
　　針對各該至少一觸碰區域：
　　　　擷取該感測訊號中之一最大感測訊號及對應該最大感測訊號之一第一位置；
　　　　將該最大感測訊號乘上一預設比例，以得到一比例感測訊號；
　　　　根據該比例感測訊號，得到一判斷區域，對應該判斷區域之該感測訊號係大於或等於該比例感測訊號；
　　　　於該判斷區域之一邊界，選擇一第二位置；以及
　　　　計算該最大感測訊號與該比例感測訊號間之一感測訊號差值，及該第一位置與該第二位置間之一位置差值；以及
　　根據各該至少一觸碰區域之該感測訊號差值與該位置差值之一比值，判斷該觸控筆於該觸控面板上。
如請求項5所述之量測電壓動態調整方法，其中當提供該第二量測電壓予該觸控面板時，更包含下列步驟：
　　根據該感測訊號，判斷另一觸碰是否由該觸控筆所造成；以及
　　若否，致能該觸控感測電路提供該第一量測電壓予該觸控面板。
如請求項5所述之量測電壓動態調整方法，其中該觸控裝置係一手機、一個人數位助理、一平板電腦及一外接式觸控板其中之一。