TWI581159B - 觸控墊之充電校正系統及其校正方法 - Google Patents

Description

觸控墊之充電校正系統及其校正方法

本發明係有關於一種觸控墊之充電校正系統及其校正方法，尤其是指一種透過基準觸控墊校正操作觸控墊之充電校正系統及其校正方法。

隨著科技日新月異的進步，網路的發達已使如冰箱、冷氣之各種電子裝置充斥著人們的生活，而電子裝置現今都以觸控式為主，而在觸控式電路均需要經過測試，使得實際上應用於電子裝置上可以較為平順而不容易出問題。

其中，實務上係對觸控墊進行測試，而觸控墊一般係視為電容(或是外接較大的電容)，因此測試的過程中，係透過一供電模組對觸控墊充(放)電，藉以求得充放電的次數，並透過充放電的次數來判斷觸控墊是否受觸控。然而，現有技術中，由於都是對相同的觸控墊進行測試，因而一般在需要針對不同環境下進行測試時，無法根據環境條件調整出適當的觸控墊而有適當的電容，進而在實務上客戶無法調校出適合該環境的觸控狀態，使得 應用於上述電子裝置時，易有出錯而造成消費者使用上之不便之問題，因此，現有技術仍具備改善之空間。

有鑒於現有之觸控墊的測試方法中，普遍具有無法因應環境調整觸控墊之問題。緣此，本發明主要係提供一種觸控墊之充電校正系統及其校正方法，其主要係設有基準觸控墊與操作觸控墊，並透過先反覆對基準觸控墊供電，再以所獲得之供電時間來校正操作觸控墊，以達到隨環境調整基準觸控墊而可校正操作觸控墊之目的。

基於上述目的，本發明所採用之主要技術手段係提供一種觸控墊之充電校正系統，係包含複數個操作觸控墊、一基準觸控墊、一供電模組以及一統計模組，該些操作觸控墊係具有一第一電容值，基準觸控墊係具有一第二電容值，第二電容值大於第一電容值。供電模組係電性連接於該些操作觸控墊與基準觸控墊，用以在一基準量測模式下以一基準供電週期反覆對基準觸控墊供電，基準供電週期包含一基準供電階段與一基準中斷供電階段，藉以使基準觸控墊在基準供電階段自一起始電壓值充電至一設定電壓值，並在基準中斷供電階段自設定電壓值放電回到起始電壓值。供電模組並進一步用以在一校正模式下以一校正供電週期反覆對該些操作觸控墊中之一者供電，校正供電週期包含一校正供電階段與一校正中斷供電階段，藉以使上述該些操作觸控墊中之一者在校正供電階段 自起始電壓值充電至設定電壓值，並在校正中斷供電階段自設定電壓值放電回到起始電壓值。統計模組係電性連接於供電模組，並設有一基準供電次數，用以在基準量測模式下，統計出當累計之基準供電週期之次數達到基準供電次數時所累計歷經之一基準累計供電時間。

其中，基準供電週期係大於校正供電週期，在校正模式中，統計模組係統計在歷經基準累計供電時間時所累計歷經之校正供電週期之次數，藉以作為各操作觸控墊在基準累計供電時間下之一基準被充電次數。

在上述必要技術手段的基礎下，上述觸控墊之充電校正系統還包含以下所述的較佳附屬技術手段。統計模組包含一計數器、一計時器以及一暫存器，計數器係設有基準供電次數，電性連接於供電模組，用以在基準量測模式下，統計出當累計之基準供電週期之次數達到基準供電次數時發送出一基準計數信號。計時器係電性連接於計數器，用以在接收到基準計數信號時，計算出基準累計供電時間，並傳送出一代表基準累計供電時間之計時信號。暫存器係電性連接於計時器，用以接收計時信號，藉以儲存基準累計供電時間。其中，在校正模式中，計時器係讀取基準累計供電時間，並在計時器計算至基準累計供電時間時，計數模組統計在歷經基準累計供電時間時所累計歷經之校正供電週期之次數，藉以作為基準被充電次數。

在上述必要技術手段的基礎下，上述觸控墊之充電校正系統還包含以下所述的較佳附屬技術手段。 計時器係由複數個T型正反器所組成，暫存器係由複數個D型正反器所組成。

基於上述目的，本發明所採用之主要技術手段係還提供一種觸控墊之充電校正方法，係應用於上述之觸控墊之充電校正系統，並包含步驟(a)至步驟(d)，步驟(a)在基準量測模式下以基準供電週期反覆對基準觸控墊供電，基準供電週期包含基準供電階段與基準中斷供電階段，藉以使基準觸控墊在基準供電階段自起始電壓值充電至設定電壓值，並在基準中斷供電階段自設定電壓值放電回到起始電壓值。步驟(b)在基準量測模式下，統計出當累計之基準供電週期之次數達到基準供電次數時所累計歷經之基準累計供電時間。步驟(c)在校正模式下以校正供電週期反覆對該些操作觸控墊中之一者供電，校正供電週期包含校正供電階段與校正中斷供電階段，藉以使上述該些操作觸控墊中之一者在校正供電階段自起始電壓值充電至設定電壓值，並在校正中斷供電階段自設定電壓值放電回到起始電壓值。步驟(d)統計在歷經基準累計供電時間時所累計歷經之校正供電週期之次數，藉以作為各操作觸控墊在基準累計供電時間下之基準被充電次數。其中，基準供電週期係大於校正供電週期。

在採用本發明所提供之觸控墊之充電校正系統及其校正方法之主要技術手段後，由於係在基準量測模式下以基準供電次數對基準觸控墊供電而求得基準累計供電時間，再以基準累計供電時間獲取操作觸控墊的次 數，因此在不同環境下可直接透過調整基準觸控墊的電容值來調整操作觸控墊的靈敏度。

本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及圖式作進一步之說明。

1‧‧‧觸控墊之充電校正系統

11‧‧‧操作觸控墊

12‧‧‧基準觸控墊

13‧‧‧供電模組

131‧‧‧控制開關

132‧‧‧電流源

133‧‧‧NMOS開關

134‧‧‧比較器

14‧‧‧統計模組

141‧‧‧計數器

142‧‧‧計時器

143‧‧‧暫存器

S1‧‧‧比較信號

S2‧‧‧基準計數信號

S3‧‧‧計時信號

第一圖係顯示本發明較佳實施例之觸控墊之充電校正系統之方塊示意圖；第二圖係顯示本發明較佳實施例之供電模組與統計模組之示意圖。

第三圖係顯示本發明較佳實施例之計時器與暫存器之示意圖。

第四圖係顯示本發明較佳實施例之觸控墊之充電校正方法之流程示意圖。

由於本發明所提供之觸控墊之充電校正系統及其校正方法中，其組合實施方式不勝枚舉，故在此不再一一贅述，僅列舉一個較佳實施例加以具體說明。

請一併參閱第一圖至第三圖，第一圖係顯示本發明較佳實施例之觸控墊之充電校正系統之方塊示意圖。第二圖係顯示本發明較佳實施例之供電模組與統計模組之示意圖。第三圖係顯示本發明較佳實施例之計時器與 暫存器之示意圖。

如圖所示，本發明較佳實施例之觸控墊之充電校正系統1包含複數個操作觸控墊11、一基準觸控墊12、一供電模組13以及一統計模組14，操作觸控墊11係供一使用者進行觸控，且一般來說，操作觸控墊11具有一第一電容。

基準觸控墊12具有一第二電容，且第二電容係大於第一電容，而一般來說，第二電容是第一電容的N倍，而N一般為大於1之整數或小數，其係視實務上之設計而定。

供電模組13係電性連接於該些操作觸控墊11與基準觸控墊12，其中，供電模組13例如為弛張振盪(Relaxation Oscillator)電路，並包含有複數個控制開關131、複數個電流源132、一NMOS開關133以及一比較器134，各電流源132係對應地電性連接於各控制開關131，並且電性連接於該些操作觸控墊11、基準觸控墊12與比較器134，比較器134電性連接於各控制開關131與NMOS開關133。

統計模組14係電性連接於供電模組13，本發明較佳實施例係電性連接於比較器134，且統計模組14包含一計數器141、一計時器142以及一暫存器143，計數器(counter)141電性連接於比較器134。計時器(timer)142係電性連接於計數器141，並由複數個T型正反器所組成，暫存器(timer)143係電性連接於計時器142，並由複數個 D型正反器所組成。

供電模組13係用以在一基準量測模式下以一基準供電週期反覆對基準觸控墊12供電，基準供電週期包含一基準供電階段與一基準中斷供電階段，藉以使基準觸控墊12在基準供電階段自一起始電壓值充電至一設定電壓值，並在基準中斷供電階段自設定電壓值放電回到起始電壓值。

舉例來說，本發明較佳實施例中，在基準供電階段時，圖中所標示的控制開關131係被導通而使得圖中所標示之電流源132對基準觸控墊12供電，使得基準觸控墊12的電容受充電，而當基準觸控墊12的電壓達到比較器134所設定的設定電壓值後，會使比較器134將一比較信號S1發送至圖中所標示之控制開關131與NMOS開關133，使得控制開關131被關閉而使NMOS開關133開啟，從而進入基準中斷供電階段使基準觸控墊12對NMOS開關133放電而由設定電壓值放電至起始電壓值(例如為0V)。因此，本發明較佳實施例中所定義之反覆供電，即指使基準觸控墊12的電壓從起始電壓值充電至設定電壓值，在放電至起始電壓值再重複充電一次。

另外，供電模組13並進一步用以在一校正模式下以一校正供電週期反覆對該些操作觸控墊11中之一者供電，校正供電週期包含一校正供電階段與一校正中斷供電階段，藉以使上述該些操作觸控墊11中之一者在校正供電階段自起始電壓值充電至設定電壓值，並在校正中斷 供電階段自設定電壓值放電回到起始電壓值。同樣地，上述對該些操作觸控墊11的供電與對基準觸控墊12的供電的模式均相同，因此不再贅述。

統計模組14係設有一基準供電次數(例如為50次)，用以在基準量測模式下，統計出當累計之基準供電週期之次數達到基準供電次數時所累計歷經之一基準累計供電時間(例如為10ms)。具體來說，計數器141係設有上述的基準供電次數，並在基準量測模式下，統計出當累計之基準供電週期之次數達到基準供電次數(即累計供電50次)時發送出一基準計數信號S2，其統計次數的方式例如是每接收到一次比較器134所發送出的比較信號S1即累計一次。

計時器142在接收到基準計數信號S2時，計算出基準累計供電時間，並傳送出一代表基準累計供電時間之計時信號S3。暫存器143接收計時信號S3後儲存基準累計供電時間。

其中，大電容與小電容的差異反應於充電狀態時，大電容所需要的週期較大(充放電時間較長)，因此，基準供電週期係大於校正供電週期。在校正模式中，統計模組14係統計在歷經基準累計供電時間時所累計歷經之校正供電週期之次數(統計方式例如同樣為每接收到一次比較器134所發送出的比較信號S1即累計一次)，藉以作為各操作觸控墊11在基準累計供電時間下之一基準被充電次數。

具體來說，在校正模式中，計時器142係讀取暫存器143所儲存的基準累計供電時間(也可視為暫存器143將所儲存之基準累計供電時間傳送至計時器142)，並在計時器142計算至基準累計供電時間時，計時器142觸發計數器141統計在歷經基準累計供電時間時所累計歷經之校正供電週期之次數，藉以作為基準被充電次數。

值得一提的是，在獲取基準被充電次數之後，可利用基準被充電次數來判斷操作觸控墊11是否被使用者觸控。舉例來說，假若每個操作觸控墊11的基準被充電次數是100次，而在被使用者觸控的情況下，會使得操作觸控墊11電容變大，因此，在相同的基準累計供電時間下，會使得統計出的次數變少(例如為80次)，而在實務上業者可依據基準被充電次數設定誤差率，例如是5%(5次)，則假若在5%之誤差範圍外的話都可判斷為有觸控。若是在誤差範圍內的話則視為無觸控。

此外，業者可依據環境狀況調整基準觸控墊12的電容值，抑或是透過基準觸控墊12調整基準供電次數，從而改變基準累計供電時間而可改變基準被充電次數。舉例來說，業者可將一電容電性連接於基準觸控墊12，從而改變基準觸控墊12的電容值，進而調整基準累計供電時間。另外一種方式可將一電阻(此電阻可為接地或是電性連接於一電壓源)電性連接於基準觸控墊12，從而改變設定電壓值而調整基準累計供電時間。另外一種方式為將一時脈輸入電路電性連接於基準觸控墊12，進而依據時脈 輸入電路的時脈信號直接調整基準累計供電時間(以進一部調整基準供電次數)。因此，不論是用電容、電阻或是時脈輸入，都是為了改變基準累計供電時間來達到測得不同的校正供電週期之範圍。

請一併參閱第一圖至第四圖，第四圖係顯示本發明較佳實施例之觸控墊之充電校正方法之流程示意圖。如圖所示，本發明較佳實施例所提供之觸控墊之充電校正方法係應用於上述之觸控墊之充電校正系統1，並包含以下步驟：

步驟S101：在基準量測模式下以基準供電週期反覆對基準觸控墊12供電，基準供電週期包含基準供電階段與基準中斷供電階段，藉以使基準觸控墊12在基準供電階段自起始電壓值充電至設定電壓值，並在基準中斷供電階段自設定電壓值放電回到起始電壓值。

步驟S102：在基準量測模式下，統計出當累計之基準供電週期之次數達到基準供電次數時所累計歷經之基準累計供電時間。

步驟S103：在校正模式下以校正供電週期反覆對該些操作觸控墊11中之一者供電，校正供電週期包含校正供電階段與校正中斷供電階段，藉以使上述該些操作觸控墊11中之一者在校正供電階段自起始電壓值充電至設定電壓值，並在校正中斷供電階段自設定電壓值放電回到起始電壓值。

步驟S104：統計在歷經基準累計供電時間時所累計歷經之校正供電週期之次數，藉以作為各操作觸控墊在基準累計供電時間下之基準被充電次數。

具體來說，基準供電週期係大於校正供電週期，步驟S102中可進一步儲存基準累計供電時間，步驟S103中，係還將暫存器143所儲存之基準累計供電時間傳送至計時器142並使計時器142同步計數，而步驟S104中可進一步讀取基準累計供電時間，以供統計歷經基準累計供電時間時所累計歷經之校正供電週期之次數。另外，其餘上述步驟S101至步驟S104之運作均與觸控墊之充電校正系統1的運作相同，因此不再贅述。

綜合以上所述，在採用本發明所提供之觸控墊之充電校正系統及其校正方法後，由於係在基準量測模式下以基準供電次數對基準觸控墊供電而求得基準累計供電時間，再以基準累計供電時間獲取操作觸控墊的次數，因此在不同環境下可直接透過調整基準觸控墊的電容值來調整操作觸控墊的靈敏度。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

1‧‧‧觸控墊之充電校正系統

11‧‧‧操作觸控墊

12‧‧‧基準觸控墊

13‧‧‧供電模組

14‧‧‧統計模組

141‧‧‧計數器

142‧‧‧計時器

143‧‧‧暫存器

S1‧‧‧比較信號

S2‧‧‧基準計數信號

S3‧‧‧計時信號

Claims (5)

1. 一種觸控墊之充電校正系統，包含：複數個操作觸控墊，係具有一第一電容值；一基準觸控墊，係具有一第二電容值，該第二電容值大於該第一電容值；一供電模組，係電性連接於該些操作觸控墊與該基準觸控墊，用以在一基準量測模式下以一基準供電週期反覆對該基準觸控墊供電，該基準供電週期包含一基準供電階段與一基準中斷供電階段，藉以使該基準觸控墊在該基準供電階段自一起始電壓值充電至一設定電壓值，並在該基準中斷供電階段自該設定電壓值放電回到該起始電壓值；並進一步用以在一校正模式下以一校正供電週期反覆對該些操作觸控墊中之一者供電，該校正供電週期包含一校正供電階段與一校正中斷供電階段，藉以使上述該些操作觸控墊中之一者在該校正供電階段自該起始電壓值充電至該設定電壓值，並在該校正中斷供電階段自該設定電壓值放電回到該起始電壓值；以及一統計模組，係電性連接於該供電模組，並設有一基準供電次數，用以在該基準量測模式下，統計出當累計之該基準供電週期之次數達到該基準供電次數時所累計歷經之一基準累計供電時間；其中，該基準供電週期係大於該校正供電週期，在該校正模式中，該統計模組係統計在歷經該基準累計供電時間時所累計歷經之該校正供電週期之次數，藉以作為各該操作觸控墊在該基準累計供電時間下之一基準被充電次 數。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控墊之充電校正系統，其中，該統計模組包含：一計數器，係設有該基準供電次數，電性連接於該供電模組，用以在該基準量測模式下，統計出當累計之該基準供電週期之次數達到該基準供電次數時發送出一基準計數信號；一計時器，係電性連接於該計數器，用以在接收到該基準計數信號時，計算出該基準累計供電時間，並傳送出一代表該基準累計供電時間之計時信號；以及一暫存器，係電性連接於該計時器，用以接收該計時信號，藉以儲存該基準累計供電時間；其中，在該校正模式中，該計時器係讀取該基準累計供電時間，並在該計時器計算至該基準累計供電時間時，觸發該計數器統計在歷經該基準累計供電時間時所累計歷經之該校正供電週期之次數，藉以作為該基準被充電次數。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控墊之充電校正系統，其中，該計時器係由複數個T型正反器所組成。
4. 如申請專利範圍第2項所述之觸控墊之充電校正系統，其中，該暫存器係由複數個D型正反器所組成。
5. 一種觸控墊之充電校正方法，係應用於如申請專利範圍第1項所述之觸控墊之充電校正系統，並包含以下步驟：(a)在該基準量測模式下以該基準供電週期反覆對該基準觸控墊供電，該基準供電週期包含該基準供電階段與該基準中斷供電階段，藉以使該基準觸控墊在該基準供電階段自該起始電壓值充電至該設定電壓值，並在該基準中斷供電階段自該設定電壓值放電回到該起始電壓值；(b)在該基準量測模式下，統計出當累計之該基準供電週期之次數達到該基準供電次數時所累計歷經之該基準累計供電時間；(c)在該校正模式下以該校正供電週期反覆對該些操作觸控墊中之一者供電，該校正供電週期包含該校正供電階段與該校正中斷供電階段，藉以使上述該些操作觸控墊中之一者在該校正供電階段自該起始電壓值充電至該設定電壓值，並在該校正中斷供電階段自該設定電壓值放電回到該起始電壓值；以及(d)統計在歷經該基準累計供電時間時所累計歷經之該校正供電週期之次數，藉以作為各該操作觸控墊在該基準累計供電時間下之該基準被充電次數；其中，該基準供電週期係大於該校正供電週期。