TWI517014B - Method and device for identifying touch signal - Google Patents

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TWI517014B
TWI517014B TW103108570A TW103108570A TWI517014B TW I517014 B TWI517014 B TW I517014B TW 103108570 A TW103108570 A TW 103108570A TW 103108570 A TW103108570 A TW 103108570A TW I517014 B TWI517014 B TW I517014B
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Shang Li Lee
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辨識觸控訊號之方法及其裝置
本發明係指應用感應電場變化來辨識觸控訊號之位置資訊的裝置及其方法，尤指一種在表面有極性物質例如雜質等存在的觸控面板上，可準確判斷觸控訊號之位置資訊的方法。
現有電容式觸控面板包括資料處理模組、驅動電極及感應電極等，其中驅動電極及感應電極分別經由各自之介面與資料處理模組電性連結。驅動電極係由相互平行的複數個驅動電極條所組成，感應電極係由複數個相互平行的感應電極條所組成，其中各驅動電極條與各感應電極條係互相垂直配置而形成複數個交叉處。當驅動電極受到驅動電壓之驅動時，其與感應電極之間形成電場，使得感應電極產生感應電荷，而具有一交互電容，複數個驅動電極條與複數個感應電極條即形成複數個電場，因此可擬似每一該交叉處即具有一交互電容，複數個交叉處即形成交互電容陣列。交互電容陣列在穩態之環境下，具有一穩定之電容量(以下稱基底電容)，使得感應電極產生一感應電壓(此時之感應電壓稱為基底電壓)，資料處理模組經由其介面讀取感應電壓。當手指或其他導電物質接近交叉處時，將改變該處之電場，造成感應電壓變化。變化之感應電壓向資料處 理模組傳輸後，由類比對數位轉換器轉換成數位訊號後，再由經由演算法辨識其是否為一觸控訊號，決定是否進行觸碰位置之演算，進而處理形成向主機端輸出的觸碰資訊輸入資料。其中，主機端為具有至少一中央處理器(CPU)控制的設備，例如電腦、PDA、各種帶有顯示螢幕的數位影音設備等。
電容式觸控面板，以WO 97/23738為例，其提供一電容耦合元件，經設置為一觸控感測開關。其實施例揭露一量測循環如下，在驅動部分中，使用驅動電路對感測開關進行充電，接著在量測部分，藉由一電荷偵測電路來量測自感測開關所感應轉移之電荷。上述量測循環之充電及轉移部分可大範圍的變化，且可根據相關應用而選擇訊號量測範圍。即使存在干擾物質，亦可由於感測開關上之感應電荷量的改變而偵測到附近物體的存在。
於另一先前技術中，在WO 00/44018中，係以一對電極作為感測開關，經由在兩個電極之間轉移之電荷量的改變而偵測到諸如使用者手指等人體的存在。藉由驅動電路來驅動該對電極中之一電極X，及另一電極Y連接至電荷量測電路，利用一電荷量測電路偵測電極X驅動時，電極Y上所存在之電荷量。此外，更揭露可配置若干對電極以形成感測區矩陣，其可提高二維位置接觸感測器之實施效率。
由於驅動電極與感應電極之間所形成的電場容易受到外來電磁波等的干擾，導致不能準確地量測手指等導電性物質所引起的電容性充電轉移之電荷量的的變化。因此現有技術有利用訊號相減的方式將此一雜訊減除的方法，其重複進行一量測循環，得到二個以上不同的感測電壓 訊號再相減之，以得到一觸控訊號。該量測循環首先將驅動電極與感應電極接地，清除殘存電荷後，利用類比對數為轉換器進行第一次量測，得到一感測訊號A；然後將感應電極浮接，等待驅動訊號對驅動電極充電；接著，以一固定電壓對驅動電極充電，此時感應電極產生感應電壓；接著，利用類比對數為轉換器進行第二次量測，得到一感測訊號B；然後同時將驅動電極與感應電極接地，清除殘存電荷，等待下一量測循環；將感測訊號B減去感測訊號A可得到一數值C，將C與預設之閾限值比較，當高於該閾限值時，即判斷為一觸控訊號。
如US 12/466,230係比較量測循環所得之複數個信號值與所預設之最大值及最小值之間的接受值範圍，捨棄超出範圍之訊號，利用介於預設接受範圍內的一或多個信號改變來判定人體之存在；以及TW 100112718，其係分別對觸摸屏電容矩陣的行和列進行掃描，並同時掃描兩行或兩列，獲取兩行或兩列的電容差值，或掃描一行或一列，獲取該行或列與其基準電容的電容差值，然後進行資料處理。
上述方法由於需要在驅動電極未充電時對感測電極進行量測，因此將拖慢反應時間。並且，當觸控面板表面有水時，手指或其他導電物觸碰觸控面板，因觸碰導致電極間電力線減少的同時容易使驅動電極上的長程電力線再耦合回感應電極，從而不但沒有使驅動電極和感應電極之間的感應電壓減少，反而可能增加，或在其他感應電極產生感應電壓訊號，導致觸碰觸控面板的電壓變化量幅度減小。所以現有電容觸控面板技術造成靈敏度下降，造成使用者感到觸控面板防水性能差，抗干擾性能差。
鑑於上述發明背景，本發明實施例提供一種改良的辨識觸控訊號之方法及其裝置，以有效的排除雜訊的訊號偵測之干擾，並縮短訊號處理時間。
為了達到上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明實施例提供辨識觸控訊號之方法，係應用於一觸控面板上，此方法包括：提供至少一驅動電極及至少一感應電極；切換感應電極由一接地狀態至一浮接狀態；將驅動電極充電至一高電位，同時感應電極位於浮接狀態；藉由一類比數位訊號轉換電路(Analog to Digital Converter，ADC)，對感應電極進行量測，以產生一第一電壓訊號；切換感應電極由浮接狀態回復至接地狀態；將驅動電極保持充電於高電位，同時切換感應電極由接地狀態至浮接狀態；利用一類比數位訊號轉換電路對感應電極進行充電；停止對感應電極充電，使得驅動電極由高電位降至一低電位，同時感應電極仍位於浮接狀態；藉由類比數位訊號轉換電路，對感應電極進行量測，以產生一第二電壓訊號；以及，計算第一電壓訊號及第二電壓訊號之差值，以得到一感測訊號。
若無指向物件等導電物質接觸觸控面板，則感測訊號被定義為一基底訊號Sb(base)，並儲存至控制單元之暫存器；若有指向物件例如手指等導電物質接觸觸控面板，則感測訊號被定義為一接觸訊號Sf(finger)，則上述方法更包括計算接觸訊號Sf及基底訊號Sb之差值，以產生一觸控訊號ST。接著，藉由一控制單元，以比較觸控訊號ST之電壓值與控制器預設之一閾限值，當觸控訊號ST之電壓值小於或等於閾限值，則控制單元輸出觸控訊號， 向主機端傳輸之；當觸控訊號ST之電壓值大於閾限值，將觸控訊號ST排除之，控制單元對觸控訊號不進行動作，不向主機端傳輸，利用訊號相減的方式得將雜訊所造成的影響扣除。
在一實施例中，本發明之控制單元之暫存器具有紀錄多組感測訊號之功能，故得藉由重複多次量測循環的方式獲得多組的感測訊號Sb1,Sb2,Sb3,...等，以及多組的感測訊號Sf1,Sf2,Sbf3,...等，利用控制單元內存之演算法先獲得感測訊號Sb1,Sb2,Sb3,...之平均值Sba(average)，再獲得感測訊號Sf1,Sf2,Sbf3,...之平均值Sfa(average)，然後再進行訊號相減計算，可得到較精確之觸控訊號ST；另外，亦可以在每一量測循環中都得到一個觸控訊號ST，並將其暫存在暫存器中，獲得觸控訊號ST1,ST2,ST3,...之平均值STa(average)，再向主機端傳輸；控制單元在計算平均值時，亦可先將訊號群中最大及最小訊號刪除之，再進行平均值計算，以獲得較精確之觸控訊號ST。
本發明實施例藉由上述辨識觸控訊號之方法，可提供較佳的雜訊處理能力。首先，於第一階段採用正向訊號量測時，藉由將驅動電極充電，在驅動電極與感應電極之間形成一感應電場，使其具有一感應電容，然後使得感應電極產生一感應電壓，再利用類比數位訊號轉換電路讀取而得到第一電壓訊號；接著，於第二階段採用反向訊號量測時，在驅動電極持續被驅動的情況下，將感應電極由接地狀態切換至浮接狀態，再利用類比數位訊號轉換電路對感應電極短暫充電，待電壓穩定後量測感應電壓而得到第二電壓訊號。將第二電壓訊號減去第一電壓訊號時，環境中與電源中所夾帶之電磁波干擾，以及LCD驅動等所引起的電磁波干擾等對感應電場所造成的雜訊將被扣除，尤其是低頻率的雜訊。
當僅使用先前技術之驅動與訊號偵測方法時，容易造成雜訊的誤認，且容易使得可使用之訊號量降低。本發明利用觸控訊號特性的差異而達成加強訊號，降低雜訊之目的，在第一階段中正向訊號量測所得之第一電壓訊號受到手指等導電物質影響時，將出現電壓降低的情形，在第二階段中反向訊號量測所得之第二電壓訊號受到手指等導電物質影響時，將出現電壓升高的情形。由於第一階段訊號量測受手指等導電物質影響之訊號特性為電壓下降，第二階段訊號量測受手指等導電物質影響之訊號特性為電壓上，而雜訊對正向訊號量測或反向訊號量測的影響皆為同時提升或同時降低訊號位準，因此計算第一電壓訊號及第二電壓訊號之差值時不僅可得到二倍的觸控訊號，且同時將雜訊對訊號位準的影響從中扣除。由於本發明之方法不需要每次量測時都獲取基底訊號作為觸控有無之比較基準，且所得之訊號強度為先前技術之二倍，且雜訊對基底訊號、雜訊對觸控訊號之影響亦在訊號處理的過程中被消除，因此可得一較精確之觸控訊號，並節省一半的量測時間。
110、21‧‧‧驅動電極
120、22‧‧‧感應電極
130‧‧‧矩陣結構
Y1,Y2,...Yn-1,Yn‧‧‧驅動電極之複數行電極條
X1,X2,...Xn-1,Xn‧‧‧感應電極之複數列電極條
140‧‧‧控制電路
141‧‧‧控制單元
150‧‧‧感測訊號接收模組、類比數位訊號轉換電路
160‧‧‧驅動電路
23‧‧‧感應電極線
t1~t11‧‧‧時序
Vout,Driver,Sense,Charge‧‧‧曲線
圖1係本發明所實施之電容式觸控面板的示意圖。
圖2a至圖2e係本發明實施例中感應電壓產生之步驟示意圖。
圖3a至圖3e係本發明實施例中感應電壓產生之步驟中，受到手指等導電物質接近或接觸電容式觸控面板影響的示意圖。
圖4係為本發明更佳實施例之操作流程的時序圖。
圖5a至圖5g係圖4中操作流程之觸控面板的狀態示意圖。
圖6係為本發明實施例之辨識觸控訊號之方法的流程示意 圖。
有關本發明前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是用於參照隨附圖式的方向。因此，該等方向用語僅是用於說明並非是用於限制本發明。
圖1係本發明所實施之電容式觸控面板示意圖，其係由複數個驅動電極110及複數個感應電極120(X1,X2,...Xn-1,Xn)構成一基本架構，驅動電極110與感應電極120係由導電物質所構成，並相互形成一矩陣結構130，且感應電極120設置於驅動電極110的上方。驅動電極110係由複數行電極條(Y1,Y2,...Yn-1,Yn)所構成，感應電極120係由複數列電極條(X1,X2,...Xn-1,Xn)所構成。矩陣結構130之電容式觸控面板係與一控制電路140電性連接而具有觸控之功能。
控制電路140至少具有一控制單元141、一感測訊號接收模組150及一驅動電路160，感測訊號接收模組150亦可為一類比數位訊號轉換電路(即Analog to Digital Converter，ADC)。控制單元141電性耦合驅動電路160及類比數位訊號轉換電路150。類比數位訊號轉換電路150連接感應電極120。驅動電路160電性連接驅動電極110。電容式觸控面板係由驅動電路160對驅動電極110施加電源訊號後，與感應電極120形成感應電場，使其具有一感應電容並透過感應電容對感應電極120充電，使感應電極120具有一感應電壓，由類比數位訊號轉換電路150接收此一感應電壓，並轉換成一感測訊號。藉由感測訊號之變化而判斷該是否有手指等導電物質接觸觸控面 板，並判斷觸控位置。
在一實施例中，藉由類比數位訊號轉換電路150分別對矩陣結構130之電容式觸控面板上每一行的驅動電極110(Y1,Y2,...Yn-1,Yn)或每一列的感應電極120(X1,X2,...Xn-1,Xn)進行驅動，再掃瞄相對應之感應電極120(X1,X2,...Xn-1,Xn)或驅動電極110(Y1,Y2,...Yn-1,Yn)以接收其所產生之電壓訊號；在對矩陣結構130之電容式觸控面板的行(X1,X2,...Xn-1,Xn)或列(Y1,Y2,...Yn-1,Yn)進行掃描時，得逐列或逐行掃瞄，獲取列或行之電壓值；或每次同時掃描二行或二列以上，獲取多個的電壓值；然後對獲取的電壓值資料進行處理，以產生感測訊號。
請見圖2a至圖2e，係本發明實施例中感應電壓產生之步驟。圖2a顯示圖1所示之電容式觸控面板其中之一對驅動電極21與感應電極22示意圖。圖2a顯示驅動電極21位於低電位(Driver Low Voltage)，感應電極22係與一感應電極線23電耦合接地(GND)，此時驅動電極21與感應電極22之間未發生感應電場。
圖2b顯示驅動電極21位於高電位(Driver High Voltage)，感應電極22仍與感應電極線23電耦合接地(GND)，使得感應電極22位於接地狀態，此時驅動電極21與感應電極22之間雖發生感應電場，但所產生的感應電壓因接地而電性中和，此時感應電極22為電中性，不產生感應電壓變化。
圖2c顯示驅動電極21位於高電位(Driver High Voltage)，感應電極22與感應電極線23電耦合，且感應電極線23為浮接狀態(Floating)，此時驅動電極21與感應電極22之間雖發生感應電場，但在穩定電場狀態下，感應電極22仍為電中性。
圖2d顯示驅動電極21位於高電位(Driver High Voltage)，感應電極22與感應電極線23電耦合，並利用類比數位訊號轉換電路經由感應電極線23對感應電極22充電(Charge)；前述充電之方法可為在一固定時間內以一固定之電流量對感應電極22充電，在充電完成後，感應電極22具有一定量之電荷；前述之充電方法亦得為預設一電壓位準，不固定時間的方式充電至感應電極22之電壓位準達預設值即停止充電；此時驅動電極21與感應電極22之間仍維持一感應電場，在穩定電場狀態下，感應電極22得以維持一定量之電荷。
圖2e顯示驅動電極21切換至低電位(Driver Low Voltage)，感應電極22與感應電極線23電耦合；此時，感應電極22中被感應電場所束縛之負電荷與在圖2d的步驟中產生之正電荷產生電性中和反應，在電性中和後，殘存之未被中和之正電荷在感應電極22產生一正電壓，此時利用感應電極線23向類比數位訊號轉換電路(ADC)傳輸此一電壓訊號，再利用控制單元進行訊號判讀與運算。
請見圖3a至圖3e，係本發明實施例中感應電壓產生之步驟中，受到手指等導電物質接近或接觸電容式觸控面板的影響，其電壓訊號的產生方式。圖3a顯示驅動電極21位於低電位(Driver Low Voltage)，感應電極22係與感應電極線23電耦合接地(GND)，此時驅動電極21與感應電極22之間未發生感應電場。
圖3b顯示驅動電極21位於高電位(Driver Hign Voltage)，感應電極22仍與感應電極線23電耦合接地，此時驅動電極21與感應電極22之間雖發生感應電場，但所產生的感應電壓因接地(GND)而電性中和，此時感應 電極22仍為電中性，不產生感應電壓變化。
圖3c顯示驅動電極21此時位於高電位，感應電極22與感應電極線23電耦合，且感應電極線23為浮接狀態，此時驅動電極21與感應電極22之間雖發生感應電場，但在穩定電場狀態下，感應電極22仍為電中性；由於手指等導電物質的接近或接觸，干擾前述之感應電場，此時感應電場只能束縛較少之負電荷。
圖3d顯示驅動電極21此時位於高電位，感應電極22與感應電極線23電耦合，並利用類比數位訊號轉換電路經由感應電極線23對感應電極22充電；前述充電之方法可為在一固定時間內以一固定之電流量對感應電極22充電，在充電完成後，感應電極22具有一定量之電荷；前述之充電方法亦得為預設一電壓位準，不固定時間的方式充電至感應電極22之電壓位準達預設值即停止充電；此時驅動電極21與感應電極22之間仍維持一感應電場，在穩定電場狀態下，感應電極22得以維持一定量之電荷，該電荷量只受到充電方式的影響，與感應場無關。
圖3e顯示驅動電極21此時切換至低電位，感應電極22與感應電極線23電耦合；此時，感應電極22中被感應電場所束縛之負電荷與在圖3d的步驟中產生之正電荷產生電性中和反應，在電性中和後，殘存之未被中和之正電荷在感應電極22產生一正電壓，在手指等導電物質接近或接觸觸控面板之表面時，由於感應電場所能束縛之負電荷量較少，因此前述之正電壓大於圖3e步驟中所產生之正電壓，利用感應電極線23向類比數位訊號轉換電路傳輸此一電壓訊號，再利用控制單元進行訊號判讀與運算可以判斷發生一觸控事件。
藉由圖1中控制單元對由圖3a至圖3e之步驟所產生之電壓訊號進行判讀與運算，當該電壓訊號超過一閾限值時，即判斷發生一觸控事件，並經過運算後向主機端傳輸此一觸控之位址訊號。前述之方法得由控制單元循序對每一行的驅動電極Y1、Y2...Yn-1、Yn及每一列的感應電極X1、X2...Xn-1、Xn下達執行前述圖2a至圖2e或圖3a至圖3e步驟之指令。
本發明更佳實施例之流程時序如圖4所示，並配合參照圖1之電容式觸控面板示意圖，以及圖5a至圖5g所示操作步驟之觸控面板的狀態示意圖。曲線Vout表示類比數位訊號轉換電路150所接收之電壓訊號變化；曲線Driver表示驅動訊號電壓變化，係以驅動電路160接受控制元件141之指令，以預設之時序對驅動電極110進行基準電位(亦即低電位LOW)與參考電位(亦即高電位High)切換；曲線Sense表示感應電極120之狀態切換，係以類比數位訊號轉換電路150接受控制元件141之指令，以預設之時序切換感應電極120之電耦合狀態，分別將感應電極耦合至接地端(GND)與浮接端(Floating)，而處於接地狀態或是浮接狀態；曲線Charge為類比數位訊號轉換電路150對感應電極120之充電狀態，分別將充電狀態呈現開啟狀態(ON)或是關閉狀態(OFF)。
時序t1-t2：類比數位訊號轉換電路150將切換感應電極120由接地狀態至浮接狀態。配合參照觸控面板之狀態如圖5a，時序t1所示係本發明之初始狀態，此時驅動電路160係將驅動電極110電耦合至基準電位(亦即低電位LOW)，感應電極110係電耦合至接地端而處於接地狀態，類比數位訊號轉換電路150係切換至關閉狀態。配合參照觸控面板之狀態如圖5b，時序t2係準備狀態，此時驅動電路160仍將驅動電極110電耦合至基準電位 (亦即低電位LOW)，感應電極110則電耦合至浮接端而被切換至浮接狀態，類比數位訊號轉換電路150仍處於關閉狀態(OFF)。
時序t3：將驅動電極110充電至一參考電位(亦即高電位High)，同時感應電極120位於浮接狀態。配合參照觸控面板之狀態如圖5c，時序t3係第一次量測循環之啟動狀態，此時驅動電路160係將驅動電極110電耦合至參考電位(High)，感應電極110則仍維持電耦合至浮接端而處於浮接狀態，類比數位訊號轉換電路150仍處於關閉狀態，於該關閉狀態，驅動電極110開始與感應電極120產生感應電場而引起感應電極之電位變化，類比數位訊號轉換電路150則產生如曲線Vout所示之電壓變化
時序t4：藉由類比數位訊號轉換電路150對感應電極120進行量測，以產生一第一電壓訊號V21。類比數位訊號轉換電路150於時序t4處，即感應電壓穩定之後，進行第一次訊號取樣，以避免取得不穩定之電壓訊號，並取得第一電壓訊號V21。
時序t5：切換感應電極120由浮接狀態回復至接地狀態。配合參照觸控面板狀態如圖5d所示，於時序t5處，將感應電極110電耦合至接地端，係為第二次量測循環之進行準備，此時蓄存在感應電極120之電荷因接地而中和，類比數位訊號轉換電路150之訊號回復至基準電位。
時序t6：將驅動電極保持充電於高電位。配合參照觸控面板狀態如圖5e所示，係第二次量測循環之啟動狀態，此時驅動電路仍將驅動電極110電耦合至參考電位(亦即高電位High)，感應電極110切換電耦合至浮接端，類比數位訊號轉換電路150仍處於關閉狀態，於該狀態下驅動電極110開始與感應電極120產生感應電場，但不引起感應電極之電位變化，如 圖5中曲線Sense所示，感應電極120仍為基準電位(亦即接地狀態)。
時序t7-t9：同時，切換感應電極120由接地狀態至浮接狀態；接著，利用類比數位訊號轉換電路對感應電極120進行充電；然後，停止對感應電極120充電，使得驅動電極110由高電位降至低電位，同時感應電極仍位於浮接狀態。配合參照觸控面板狀態如圖5f所示，時序t7-t8時，類比數位訊號轉換電路150切換至開啟狀態(ON)後再切換至關閉狀態(OFF)，且感應電極120維持電耦合至浮接端，此時感應電極120開始蓄存電荷而產生曲線Sense所示之電壓變化，該電壓變化與驅動電路之參考電壓無關，僅與類比數位訊號轉換電路150所充電之電荷量有關。至於，時序t9時，配合參照觸控面板狀態如圖5g所示，此時驅動電路160將驅動電極110電耦合至基準電位(亦即低電位LOW)，感應電極110仍維持電耦合至浮接端，類比數位訊號轉換電路150切換至關閉狀態，於該狀態下，由於感應電場消失，受其束縛之感應電荷量與前一步驟中所蓄存之電荷發生電性中和反應，造成感應電極之電位下降，類比數位訊號轉換電路150則如曲線Sense所示，其接收之電壓下降。
時序t10：在電性中和反應穩定後，藉由類比數位訊號轉換電路，對感應電極進行第二次訊號取樣，以取得第二電壓訊號V22。
時序t11：最後，計算第一電壓訊號V21及第二電壓訊號V22之差值，以得到一感測訊號。將感應電極110切換電耦合至接地端，進入下一階段之量測循環準備狀態。其中，上述第一電壓訊號之平均電壓值及第二電壓感測訊號之平均電壓值的差值，被定義為一基底訊號。
在無手指或其他指向物件等導電物質接近或接觸觸控面板 時，可得該感測訊號為一基底訊號S2B；在手指或其他指向物件等導電物質接近或接觸觸控面板時，可得該感測訊號為一接觸訊號S2F。接著，計算接觸訊號S2F及基底訊號S2B之差值，也就是將接觸訊號S2F減去基底訊號S2B，可得到一較精確之觸控訊號S2T。由於第一電壓訊號受手指等導電物質影響之訊號特性為電壓下降，第二電壓訊號受手指等導電物質影響之訊號特性為電壓上升；但雜訊對第一或第二量測循環的影響皆為同時提升或同時降低電壓訊號，因此第二電壓訊號V22減去第一電壓訊號V21不僅可得到二倍的觸控訊號，且同時將雜訊的影響從訊號中扣除。
此外，本發明之方法不需要每次量測時都獲取基底訊號作為觸控有無之比較基準，且所得之訊號強度為先前技術之二倍，且雜訊對基底訊號S2B、雜訊對接觸訊號S2F之影響亦在訊號處理的過程中被消除，因此可得到較精確之觸控訊號S2T，並節省一半的量測時間。
請見圖6係為本發明實施例之辨識觸控訊號之方法的流程示意圖。本發明實施例利用觸控訊號特性的差異而達成加強訊號，降低雜訊之目的。
首先，將辨識觸控訊號之裝置系統初始化後，進行步驟S101，進行第一次量測循環之正向訊號量測，以得到第一電壓訊號，若於此階段受到手指等導電物質影響，其訊號特性將出現電壓下降的情形。接著，步驟S102，進行第二次量測循環之反向訊號量測，以得到第二電壓訊號，若於此階段受到手指等導電物質影響，其訊號特性將出現電壓升高的情形。然後，進行步驟S103，將上述第一電壓訊號及第二電壓訊號進行訊號差分處理，以得到一較準確之觸控訊號ST。由於雜訊對正向訊號量測或 反向訊號量測的影響皆為同時提升或同時降低訊號位準，因此計算第一電壓訊號及第二電壓訊號之差值時不僅可得到二倍的觸控訊號，且同時將雜訊對訊號位準的影響從中扣除。
接著，進行步驟S104，藉由一控制單元，以比較觸控訊號ST之電壓值與一閾限值。當觸控訊號ST之電壓值小於或等於閾限值，則進行步驟S105，控制單元輸出觸控訊號ST；當觸控訊號ST之電壓值大於閾限值，則進行步驟S106，控制單元對觸控訊號不進行動作。感應電極會被切換電耦合至接地端，以進入下一階段之量測循環之初始化狀態。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。

Claims (18)

  1. 一種辨識觸控訊號之方法，係應用於一觸控面板上，該方法包括：提供至少一驅動電極及至少一感應電極；切換該感應電極由一接地狀態至一浮接狀態；將該驅動電極充電至一高電位，同時該感應電極位於該浮接狀態；藉由一類比數位訊號轉換電路，對該感應電極進行量測，以產生一第一電壓訊號；切換該感應電極由該浮接狀態回復至該接地狀態；將該驅動電極保持充電於該高電位，同時切換該感應電極由接地狀態至該浮接狀態；利用該類比數位訊號轉換電路對該感應電極進行充電；停止對該感應電極充電，使得該驅動電極由該高電位降至一低電位，同時該感應電極仍位於該浮接狀態；藉由該類比數位訊號轉換電路，對該感應電極進行量測，以產生一第二電壓訊號；以及，計算該第一電壓訊號及該第二電壓訊號之差值，以得到一感測訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之辨識觸控訊號之方法，其中若無指向物件接觸該觸控面板，則該感測訊號被定義為一基底訊號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之辨識觸控訊號之方法，其中該驅動電極係複數個，該感應電極係複數個，藉由該類比數位訊號轉換電路依序對該些 感應電極進行量測，以產生複數個第一電壓訊號及複數個第二電壓訊號，且該些第一電壓訊號之平均電壓值及該些第二電壓感測訊號之平均電壓值的差值，係被定義為一基底訊號。
  4. 如申請專利範圍第2或3項所述之辨識觸控訊號之方法，其中若有指向物件接觸該觸控面板，則該感測訊號被定義為一接觸訊號，則該方法更包括計算該接觸訊號及該基底訊號之差值，以產生一觸控訊號。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之辨識觸控訊號之方法，其中產生該觸控訊號之步驟更包括：藉由一控制單元，以比較該觸控訊號之電壓值與一閾限值；以及，當該觸控訊號之電壓值小於或等於該閾限值，則該控制單元輸出該觸控訊號。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之辨識觸控訊號之方法，其中當該觸控訊號之電壓值大於一閾限值，該控制單元對該觸控訊號不進行動作。
  7. 一種辨識觸控訊號之裝置，包括：至少一驅動電極；一驅動電路，係電性連接該驅動電極；至少一感應電極，設置於該驅動電極的上方；一類比數位訊號轉換電路，係電性連接該感應電極；以及，一控制單元，係電性耦合該驅動電路及該類比數位訊號轉換電路； 其中，該控制單元切換該感應電極由一接地狀態至一浮接狀態，接著，該驅動電路將該驅動電極充電至一高電位；藉由該類比數位訊號轉換電路，對該感應電極進行量測，以產生一第一電壓訊號；該控制單元切換該感應電極由該浮接狀態回復至該接地狀態；該驅動電路將該驅動電極保持充電於該高電位，同時該控制單元切換該感應電極由接地狀態至該浮接狀態；利用該類比數位訊號轉換電路對該感應電極進行充電；停止對該感應電極充電，使得該驅動電極由該高電位降至一低電位，同時該感應電極仍位於該浮接狀態；藉由該類比數位訊號轉換電路，對該感應電極進行量測，以產生一第二電壓訊號；以及，該控制單元計算該第一電壓訊號及該第二電壓訊號之差值，以得到一感測訊號。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之辨識觸控訊號之裝置，其中若無指向物件接觸該觸控面板，則該感測訊號被定義為一基底訊號。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之辨識觸控訊號之裝置，其中該驅動電極係複數個，該感應電極係複數個，藉由該類比數位訊號轉換電路依序對該些感應電極進行量測，以產生複數個第一電壓訊號及複數個第二電壓訊號，且該些第一電壓訊號之平均電壓值及該些第二電壓感測訊號之平均電壓值的差值，係被定義為一基底訊號。
  10. 如申請專利範圍第8或9項所述之辨識觸控訊號之裝置，其中若有指向物件接觸該觸控面板，則該感測訊號被定義為一接觸訊號，則該接觸訊號及該基底訊號之差值，係被定義為一觸控訊號。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之辨識觸控訊號之裝置，其中該控制單元用以比較該觸控訊號之電壓值與一閾限值，當該觸控訊號之電壓值小於或等於該閾限值，則該控制單元輸出該觸控訊號。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之辨識觸控訊號之裝置，其中該控制單元用以比較該觸控訊號之電壓值與一閾限值，當該觸控訊號之電壓值大於該閾限值，該控制單元對該觸控訊號不進行動作。
  13. 一種辨識觸控訊號之方法，係應用於一觸控面板上，該方法包括：進行初始化；進行一第一次量測循環，以得到一第一電壓訊號；進行一第二次量測循環，以得到一第二電壓訊號；以及，根據該第一電壓訊號及該第二電壓訊號，進行一訊號差分處理，以產生一觸控訊號。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之辨識觸控訊號之方法，其中產生該觸控訊號之步驟更包括：藉由一控制單元，以比較該觸控訊號之電壓值與一閾限值；以及，當該觸控訊號之電壓值小於或等於該閾限值，則該控制單元輸出該觸控訊號。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之辨識觸控訊號之方法，其中當該觸控訊號之電壓值大於一閾限值，該控制單元對該觸控訊號不進行動作。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之辨識觸控訊號之方法，更包括於進行該第二次量測循環後，重新進行初始化，以重複進行該第一次量測循環及該第二次量測循環，得到複數個第一電壓訊號及複數個第二電壓訊號。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之辨識觸控訊號之方法，其中該第一量測循環係為至少一正向量測循環，該第二量測循環係為至少一反向量測循環。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之辨識觸控訊號之方法，其中該第一量測循環係為至少一反向量測循環，該第二量測循環係為至少一正向量測循環。
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