TWI530851B - 觸控電路以及控制觸控電路的方法 - Google Patents

Description

觸控電路以及控制觸控電路的方法

本發明係關於觸控技術，尤指一種控制具備多重模式偵測之觸控電路控進行水分散佈偵測的方法與相關觸控電路。

現今，觸控技術廣泛用在各類型的電子產品上，取代傳統的機械式實體按鍵，提供使用者對電子產品進行更為直覺且便利的操作。目前業界中最廣泛使用觸控技術的電子產品便屬可攜式電子裝置。針對使用者在特殊使用環境的需求，可攜式電子裝置製造上開發出具備防水功能的可攜式電子裝置，令使用者可在水中或者是有水分散佈的環境下操作可攜式電子裝置。然而，這樣的使用方式，對觸碰偵測來說是個挑戰。

原因在於，現今的主流觸控技術為電容式觸控，其概念為偵測電容式觸控面板上每個區域的電容值的變化來判斷是否有觸碰發生。然而，當水分停留在電容式觸控面板上時，通常會使特定區域的電容值產生變化。如此一來，將減損觸碰偵測的精準度。因此，當水分停留在電容式觸控面板上時，觸控偵測必須分辨出所測得的電容值變化究竟是水分所造成，還是使用者的觸碰造成。除此之外，觸控偵測也需利用特定的演算法與機制，進一步在使用者對有水分散佈的區域進行觸碰時，正確地偵測出使用者的觸碰行為(如：點擊、滑動)。

有鑒於此，本發明之一目的在於提供一種用於控制觸控電路對水分散佈於觸控面板上的情況進行偵測的方法，以及利用本發明方法進行偵測的觸控電路。其中，本發明的偵測手段主要運用在具備多重觸碰偵測技術的觸控電路中，根據觸控電路執行不同偵測技術所產生的結果，判斷是否水分散佈於觸控面板上。另外，本發明之另一目的在於提供當水分散佈於觸控面板上時的控制機制，以及相關的觸控電路。

本發明之一實施例提供一種用於控制一觸控電路的方法。該觸控電路應用於一電容式觸控面板，並且至少於一工作週期中執行一第一模式偵測以及不同於該第一模式偵測之一第二模式偵測。該方法包含：利用該第一模式偵測產生一第一偵測結果以及利用該第二模式偵測產生一第二偵測結果；以及根據該第一偵測結果與該第二偵測結果來產生一判斷結果，該判斷結果指出是否該電容式觸控面板上有水分散佈。

本發明之另一實施例提供一種用於一電容式觸控面板的觸控電路。該觸控電路至少於一工作週期中執行一第一模式偵測以及不同於該第一模式偵測之一第二模式偵測。該觸控電路包含：一偵測模組以及一判斷模組。該偵測模組用以執行該第一模式偵測以及該第二模式偵測，並分別產生一第一偵測結果以及一第二偵測結果。該判斷模組耦接於該偵測模組，並且用以根據該第一偵測結果與該第二偵測結果來產生一判斷結果，該判斷結果指出是否該電容式觸控面板上有水分散佈。

透過本發明，觸控技術將可更為全面，即便使用者在有水分散佈的環境下使用觸控裝置，也可正確地偵測出使用者所有的觸碰行為。

110~120‧‧‧步驟

200‧‧‧觸控面板

210‧‧‧水分

X1~X6、Y1~Y6‧‧‧感應電極

300‧‧‧觸控電路

310‧‧‧偵測模組

320‧‧‧判斷模組

330‧‧‧控制模組

第1圖係為本發明方法之一實施例的流程圖。

第2圖說明本發明如何判斷水分散佈在觸控面板上。

第3圖係為本發明觸控電路之一實施例的功能方塊圖。

請參考第1圖，其係為本發明方法之一實施例的流程圖。該流程用以偵測是否電容式觸控面板上有水分散佈。在步驟110中，先利用觸控電路執行一互容式偵測來產生一互容式偵測結果，並且利用一自容式偵測來產生一自容式偵測結果。接著，在步驟120中，根據該自容式偵測結果與該互容式偵測結果來產生一判斷結果，該判斷結果指出是否該電容式觸控面板上有水分散佈。簡單來說，本發明方法應用在一個兼具互容式偵測模式與自容式偵測模式的觸控電路。其中，該觸控電路在一個工作週期內，先後執行自容式偵測與互容式偵測。當該觸控電路進入自容式偵測週期時，將執行自容式偵測，觸控電路會逐一驅動電容式觸控面板中的感應電極，並且接著偵測出被驅動之感應電極的電容值，進而產生自容式偵測結果。再者，當該觸控電路進入互容式偵測週期時，將執行互容式偵測，此時，觸控電路會逐一驅動水平(或垂直)方向的感應電極。當一水平(或垂直)方向的感應電路被驅動後，觸控電路會偵測被驅動之感應電極與垂直(或水平)方向上所有感應電極之交會處的電容值，進而產生互容式偵測結果。

當該自容式偵測結果與該互容式偵測結果被產生後，本發明根據以下說明的原理來進行判斷。請先參考第2圖代表的示意圖。如圖所示，電容式觸控面板200包含感應電極X1~X6與Y1~Y6(請注意，感應電極的數量僅做說明之用)。當水分210散佈在電容式觸控面板200上時，利用自容式偵測方式所產生的自容式偵測結果，在水分散佈區域的附近會有較多的感應電極(如感應電極X1~X3與Y1~Y3)在電容值上產生明顯變化。相對來說，利用 互容式偵測方式所產生的互容式偵測結果，在水分散佈區域的附近會有較少的感應電極交會處(如感應電極交會處Z1~Z9)在電容值上產生明顯變化。基於這樣的現象，本發明先判斷條件(a)來判斷是否有水分散佈。其中，條件(a)包含：是否該自容式偵測結果中大於一第一臨界值的感測值的數量大於一第一數值。由上說明可知，自容式偵測結果中包含複數個感測值，而這些感測值是根據觸控電路偵測所有被驅動之感應電極的電容值所得。也就是，此處判斷的是，是否利用自容式偵測方式所測出的感應電極的電容值有明顯變化，且電容值有明顯變化的感應電極的數量夠多。接著，條件(a)要求的第二點是：是否互容式偵測結果中大於一第二臨界值的感測值的數量小於一第二數值。其中，互容式偵測結果中包含複數個感測值，而這些感測值是根據觸控電路偵測不同方向之感應電極交會處的電容值所得。而此處判斷的則是，利用互容式偵測方式所測出的感應電極交會處的電容值是否有明顯變化，且電容值有明顯變化的感應電極交會處的數量夠少。這邊需要特別注意的是，在實作上，感測值可能是用其他在意義上相同於電容值的數值來代表。再者，第一臨界值與第二臨界值可能相同或不同，且第一數值與第二數值亦可能相同或不同。隨著實際上的要求，可對第一臨界值與第二臨界值以及第一數值與第二數值進行不同設定，而本發明未對這些數值有所限制。

再者，本發明透過另一個條件(b)來進一步提升水分散佈判斷的準確度，該條件要求的是，是否該互容式偵測結果中有感測值大於一組背景參考值其中的對應背景參考值。這裡所謂的背景參考值指的是利用互容式偵測方式，在無觸碰發生時，每個感應電極交會處所偵測得的電容值，其可能在某個時間點所測得，或在多個不同時間點測得的電容值的平均。一般來說，當有水分散佈在電容式觸控面板上時，利用互容式偵測所測得的部份感應電極交會處的電容值，會比無觸碰發生時所測得的背景參考值來得高。因此，本發明利用這樣的現象做為判斷是否水分散佈在電容式觸控面板上的條件之 一。當以上條件(a)、(b)中的至少一者滿足時，本發明方法即認定有水分散佈在電容式觸控面板上。然而，為了提升水分散佈判斷的準確度，在本發明的部份實施例中，必須當條件(a)、(b)同時滿足，才會認定有水分散佈在電容式觸控面板上，產生對應的判斷結果。

當認定有水分散佈在電容式觸控面板上時，本發明令觸控電路進入觸水模式中。如前所述，在當有水分散佈在電容式觸控面板上時，觸控電路可能會獲得一些異於平常的感測值。例如，一般在手指或其他物體觸碰到電容式觸控面板時，利用互容式偵測，將會得到部份感應電極交會處之電容值下降的結果。然而，若是水分散佈在電容式觸控面板上時，則會得到部份感應電極交會處之電容值上升的結果。這樣的異常，會影響對於使用者正常觸碰的偵測。因此，有必要將觸控電路中為了因應正常觸碰行為所設計的特定調整機制以及校正機至關閉。所以在本發明實施例中，當觸控電路進入觸水模式後，會進一步對觸控電路進行以下操作。

於一實施例中，觸控電路將關閉手掌排除功能(palm rejection)。這項功能原本的用意是為了排除當使用者的手掌碰觸到電容式觸控面板所造成的感測值變化，因為這通常不是使用者想要進行的控制行為。當這個功能被啟動時，一旦發現觸控電路偵測到大範圍的感測值有所變化時，將認定為手掌觸碰所造成，予以排除。然而，由於水分散佈在電容式觸控面板上時，也會偵測到大範圍的感測值有所變化。這時，若是排除這些變化，之後可能無法正常測得使用者在水分散佈區域上所進行的觸碰。因此，本發明會在觸控電路進入觸水模式時，關閉手掌排除功能。

另外，觸控電路通常有再校正功能。通常當一段連續時間內偵測出的感測值均偏離標準水平許多時，觸控電路將啟動再校正功能，回復感測 值的應有水平。然而，當水分散佈在電容式觸控面板上時，由於感測值已偏離應有水平，此時若再進行再校正程序，將可能導致無法正確測得使用者的觸碰。因此，於一實施例中，當觸控電路進入觸水模式後，本發明將關閉觸控電路的再校正功能。

再者，當觸控電路進入觸水模式時，本發明會調整判斷觸碰事件之一臨界值。這個臨界值用來衡量感測值變化是否足夠明顯，可視作為觸碰事件。一般來說，觸控電路不會把所有的感測值變化都當作觸碰事件，因為微量的感測值變化往往可能是雜訊所造成。因此，僅有當感測值變化大於某個程度時，才會被認定為觸碰事件，故有臨界值設置的必要。然而，當水分散佈在電容式觸控面板上時，已經造成某些感測值的變化，故有必要調整臨界值，才可測得使用者在水分散佈區域上的觸碰。因此，於一實施例中，當觸控電路進入觸水模式時，本發明將調整該觸控電路用於判斷一觸碰事件時的一臨界值。

本發明另一實施例提供一種可偵測是否水分散佈於觸控面板的觸控電路，該觸控電路如第3圖所繪示。其中，觸控電路300包含有偵測模組310、以及判斷模組310。偵測模組310耦接於電容式觸控面板(未示出)之複數個感應電極，並且至少於一工作週期中執行一自容式偵測以及一互容式偵測，並分別產生一自容式偵測結果以及一互容式偵測結果。其中，由於偵測模組310如何進行自容式偵測與互容式偵測的技術細節已為本發明所屬領域之技術入士熟知，在此不多做敘述。再者，判斷模組320耦接於偵測模組310，用以根據該自容式偵測結果與該互容式偵測結果來產生一判斷結果，該判斷結果指出是否該電容式觸控面板上有水分散佈。於一實施例中，觸控電路300又包含有一控制模組330。控制模組330耦接於判斷模組320，用以當該判斷結果指出該電容式觸控面板上有水分散佈時，令觸控電路300進入一觸水模 式。當觸控電路300進入該觸水模式時，控制模組330關閉觸控電路300對於手掌接觸該電容式觸控面板時所進行的一調整模式。其中，該調整模式係為一手掌排除功能。在該調整模式中，觸控電路300將會排除可能為手掌所造成的觸碰反應。再者，當觸控電路300進入該觸水模式時，控制模組330關閉觸控電路300的一再校正功能。其中，該再校正功能的效果在於回復偏離正常水平的感測測，使感測值回到應有的水平。另外，當觸控電路300進入該觸水模式時，控制模組330調整觸控電路300用於判斷一觸碰事件時所用的一臨界值。

判斷模組320根據以下條件(a)、(b)中的至少一者來判斷是否有水分散佈在電容式觸控面板上，包含：條件(a)：是否該自容式偵測結果中大於一第一臨界值的感測值的數量大於一第一數值，以及是否該互容式偵測結果中大於一第二臨界值的感測值的數量小於一第二數值；以及條件(b)：判斷是否該互容式偵測結果中包含有大於一組背景參考值中之至少一背景參考值的感測值。當條件(a)、(b)中至少一者滿足時，判斷模組330產生指出該電容式觸控面板上有水分散佈的該判斷結果。其中，該組背景參考值係指利用互容式偵測方式，在無觸碰發生時所偵測得的感測值。其可能為某個時間點所測得的感測值，或多次測得的感測值的平均數值

應當注意的是，儘管以上以觸控電路兼具自容式偵測與互容式偵測為例，說明本發明的水分散佈偵測如何付諸實行。然而，此非本發明之限制。事實上，本發明的概念可進一步推廣並與任何具備多重偵測技術的觸控電路結合，利用不同偵測技術先天的特性以及當水分散佈於觸控面板上時對這些特性所造成的不同影響，根據所呈現的偵測結果的互異性，從而判斷出水分散佈的情況。

綜上所述，本發明提供一種可透過觸控電路基於不同偵測技術所產生的不同結果而有效偵測出水分散佈的方法，以及相關觸控電路。並且，在偵測出水分散佈後，本發明更進一步提供有效的控制機制來避免水分對觸碰偵測所造成的不良影響，大大地提升觸控裝置在有水分的使用環境的操控性。

110~120‧‧‧步驟

Claims (13)

1. 一種用於控制一觸控電路的方法，該觸控電路應用於一電容式觸控面板，並且至少於一工作週期中執行一自容式偵測以及一互容式偵測，該方法包含：利用該自容式偵測產生一第一偵測結果以及利用該互容式偵測產生一第二偵測結果；以及根據該第一偵測結果與該第二偵測結果來產生一判斷結果，該判斷結果指出是否該電容式觸控面板上有水分散佈，包含：至少根據條件(a)來產生該判斷結果：條件(a)：是否該第一偵測結果中大於一第一臨界值的感測值的數量大於一第一數值，以及是否該第二偵測結果中大於一第二臨界值的感測值的數量小於一第二數值。
2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，另包含：當該判斷結果指出該電容式觸控面板上有水分散佈時，關閉該觸控電路對於一手掌接觸該電容式觸控面板時所進行的一調整功能。
3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，另包含：當該判斷結果指出該電容式觸控面板上有水分散佈時，關閉該觸控電路之一再校正功能。
4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，另包含：當該判斷結果指出該電容式觸控面板上有水分散佈時，調整該觸控電路用於判斷一觸碰事件時的一臨界值。
5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中根據該第一偵測結果與該第二偵 測結果來產生該判斷結果的步驟包含：根據條件(a)與(b)來產生該判斷結果：條件(b)：是否該第二偵測結果中包含有大於一組背景參考值中之至少一背景參考值的感測值；以及當條件(a)、(b)中的至少一者滿足時，產生指出該電容式觸控面板上有水分散佈的該判斷結果。
6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中該組背景參考值係由該互容式偵測所測得。
7. 一種用於一電容式觸控面板的觸控電路，至少於一工作週期中執行一自容式偵測以及一互容式偵測，該觸控電路包含：一偵測模組，用以執行該自容式偵測以及該互容式偵測，並分別產生一第一偵測結果以及一第二偵測結果；以及一判斷模組，耦接於該偵測模組，用以根據該第一偵測結果與該第二偵測結果來產生一判斷結果，該判斷結果指出是否該電容式觸控面板上有水分散佈，其中該判斷模組至少根據以下條件產生該判斷結果：條件(a)：是否該第一偵測結果中大於一第一臨界值的感測值的數量大於一第一數值，以及是否該第二偵測結果中大於一第二臨界值的感測值的數量小於一第二數值。
8. 如申請專利範圍第7項所述之觸控電路，另包含：一控制模組，耦接於該判斷模組，用以當該判斷結果指出該電容式觸控面板上有水分散佈時，調整該觸控電路之運作。
9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控電路，其中當該判斷結果指出該電容式觸控面板上有水分散佈時，該控制模組關閉該觸控電路對於一手掌接觸該電容式觸控面板時所進行的一調整模式。
10. 如申請專利範圍第8項所述之觸控電路，其中當該判斷結果指出該電容式觸控面板上有水分散佈時，該控制模組關閉該觸控電路之一再校正功能。
11. 如申請專利範圍第8項所述之觸控電路，其中當該判斷結果指出該電容式觸控面板上有水分散佈時，該控制模組調整該觸控電路用於判斷一觸碰事件時所用的一臨界值。
12. 如申請專利範圍第7項所述之觸控電路，其中該判斷模組根據條件(a)與(b)來產生該判斷結果：條件(b)：是否該第二偵測結果中包含有大於一組背景參考值中之至少一背景參考值的感測值；以及其中，當條件(a)、(b)中的至少一者滿足時，該判斷模組產生指出該電容式觸控面板上有水分散佈的該判斷結果。
13. 如申請專利範圍第12項所述之觸控電路，其中該組背景參考值係由該互容式偵測所測得。