專利名稱：電容式多點觸控系統(tǒng)的驅(qū)動頻率挑選方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸控面板技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電容式多點觸控系統(tǒng)的驅(qū)動頻率挑選方法。
背景技術(shù)：
觸控面板的技術(shù)原理是當手指或其他介質(zhì)接觸到屏幕時，依據(jù)不同感應(yīng)方式，偵測電壓、電流、聲波或紅外線等，進而測出觸壓點的坐標位置。例如電阻式觸控面板即為利用上、下電極間的電位差，用以計算施壓點位置檢測出觸控點所在。電容式觸控面板是利用排列之透明電極與人體之間的靜電結(jié)合所產(chǎn)生之電容變化，從所產(chǎn)生之電流或電壓來檢測其坐標。 依據(jù)電容觸控技術(shù)原理而言，其可分為表面式電容觸控感測(SurfaceCapacitive)及投射式電容觸控感測(Projected Capacitive)這兩種技術(shù)。表面式電容感測技術(shù)架構(gòu)雖構(gòu)造簡單，但不易實現(xiàn)多點觸控以及較難克服電磁干擾(Electromagnetic Disturbance, EMI)及噪聲的問題,使得現(xiàn)今大多朝向投射電容式觸控感測技術(shù)發(fā)展。投射式電容觸控感測技術(shù)(Projected Capacitive)又可分為自感電容型(Selfcapacitance)及互感電容型(Mutual capacitance)。自感電容型是指觸控物與導體線間產(chǎn)生電容耦合，并測量導體線的電容變化，用以確定觸碰發(fā)生。然而，互感電容型則是當觸碰發(fā)生，會在鄰近兩層導體線間產(chǎn)生電容耦合現(xiàn)象。現(xiàn)有的自感電容(Self capacitance)感測技術(shù)感測每一條導體線對地電容,通過對地電容值變化判斷是否有物體靠近電容式觸控面板，其中，自感電容或?qū)Φ仉娙莶⒎菍嶓w電容，其為每一條導體線的寄生及雜散電容。圖I為現(xiàn)有自感電容感測的示意圖，其在第一時間周期，先由第一方向的驅(qū)動及感測器110驅(qū)動第一方向的導體線，以對第一方向的導體線的自感電容充電。再于第二時間周期，驅(qū)動及感測器110偵測第一方向的導體在線的電壓，以獲得m個數(shù)據(jù)。又于第三時間周期，由第二方向的驅(qū)動及感測器120驅(qū)動第二方向的導體線，以對第二方向的導體線的自感電容充電。再于第四時間周期，驅(qū)動及感測器120偵測第二方向的導體在線的電壓，以獲得η個數(shù)據(jù)。因此，總共可獲得m+n個數(shù)據(jù)。圖I中的現(xiàn)有自感電容感測方法是在同一條導體在線同時連接有驅(qū)動電路及感測電路，先對導體線驅(qū)動后，再對同一導體線感測其信號的變化量，用以決定自感電容大小。它的好處是(I)、數(shù)據(jù)量較少，觸控面板的單一圖框影像(image)只有m+n筆數(shù)據(jù)，節(jié)省硬件成本；(2)、一個影像未處理數(shù)據(jù)(image raw data)取得快速,故感測觸碰點所需的處理時間較小。因為所有第一方向?qū)w線可同時感測(當然也可逐一感測)，然后再同時對第二方向所有的導體線進行驅(qū)動及感測，兩次的不同方向?qū)w線感測動作就可以做完一個圖框，故數(shù)據(jù)量較少，同時，在執(zhí)行將感測信號由模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號所需的時間亦少很多；以及，(3)、由于數(shù)據(jù)處理的量較少，所以具有較低的功率消耗。相反地，自感電容(Selfcapacitance)感測方法相對應(yīng)的缺點則為(I)、當觸控面板上有浮接導體(如水滴，油潰等等)時，容易造成觸碰點誤判；以及(2)、當觸控面板上同時有多點觸控時，會有鬼影的現(xiàn)象，導致自感電容感測方法，較難以支持多點觸控的應(yīng)用。另一電容式觸控面板驅(qū)動的方法為感測互感應(yīng)電容(mutual capacitance,Cm)的大小變化，用以判斷是否有物體靠近觸控面板，同樣地，互感應(yīng)電容Cm并非實體電容，其為第一方向的導體線與第二方向的導體線之間互感應(yīng)電容Cm。圖2為現(xiàn)有互感應(yīng)電容Cm感測的示意圖，如圖2所示，驅(qū)動器210配置于第一方向Y上，感測器220配置于第二方向X上，于第一時間周期Tl前半周期時，由驅(qū)動器210對第一方向的導體線230驅(qū)動,其使用電壓Vy_l對互感應(yīng)電容Cm充電，于第一時間周期Tl后半周期時，所有感測器220感測所有第二方向的導體線240上的電壓(Vo_l，Vo_2，…Vo_n)用以獲得η個數(shù)據(jù)，亦即經(jīng)過m個驅(qū)動周期后，即可獲得mXn個數(shù)據(jù)?；ジ袘?yīng)電容Cm感測方法的優(yōu)點為(I)、浮接導體和接地導體的信號不同方向，故可以很輕易的判斷是否為人體觸碰；以及，(2)、由于有每一個點的真實坐標，多點同時觸摸時，可以分辨出每一個點的真實位置，互感應(yīng)電容Cm感測方法較容易支持多點觸控的應(yīng)用。相反地，其缺點則為(I)、單一影像未處理數(shù)據(jù)(image raw data)數(shù)據(jù)量為mXn,其遠大于自感電容(selfcapacitance)感測方法所需的數(shù)據(jù)量；(2)、必須選定一個方向,逐一掃描,例如當?shù)谝环较験上有20條導體線時,貝U需要做20次感測的動作，才能得到一個完整影像未處理數(shù)據(jù)(image rawdata) 0同時因為數(shù)據(jù)量大，在執(zhí)行將感測信號由模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號所需的時間則增加許多；以及(3)、由于數(shù)據(jù)量大很多，數(shù)據(jù)處理的功率消耗也會隨之上升。不論是自感電容感測方法或是互感應(yīng)電容感測方法，驅(qū)動及感測器110及驅(qū)動器210皆需產(chǎn)生多個分開的激勵波形(stimulus wave)用以驅(qū)動導體線，其中，激勵波形具有特定的頻率。然而，該等激勵波形容易受噪聲干擾，致使進行信號感測時造成誤差，而使電容式觸控面板的觸碰位置容易造成判斷誤差，影響電容式觸控面板的感測分辨率。為解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)美國專利第US 7,643,011號公告中，先以互感電容(Mutual capacitance)方式輸出三組不同驅(qū)動頻率(driving-frequency)的激勵波形(stimulus wave),并感應(yīng)獲得得到三組觸碰影像(touch image),再由三組觸碰影像(touch image)中找出噪聲最少的觸碰影像，并將其相對應(yīng)的驅(qū)動頻率作為工作頻率，用以擷取觸碰影像，并計算觸碰坐標。然而，現(xiàn)有技術(shù)很明顯需取得三組觸碰影像(touch image),亦即其需要三倍的功率及時間，以及需處理三組觸碰影像(touch image)數(shù)據(jù)量。因此，現(xiàn)有電容式觸控面板的驅(qū)動頻率挑選技術(shù)實仍有改善的空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電容式多點觸控系統(tǒng)的驅(qū)動頻率挑選方法，以達到降低功率消耗的目的，因此可應(yīng)用于手持式裝置中，以延長手持式裝置使用時間。同時解決現(xiàn)有技術(shù)因為數(shù)據(jù)量大而影響觸碰回報率(report rate)。本發(fā)明提出一種電容式多點觸控系統(tǒng)的驅(qū)動頻率挑選方法，所述電容式多點觸控系統(tǒng)包括有電容式觸控面板、第一驅(qū)動感測裝置、第二驅(qū)動感測裝置及控制裝置，所述第一及第二驅(qū)動感測裝置具有閑置模式及工作模式，所述第一及第二驅(qū)動感測裝置于所述閑置模式及工作模式中均具有N個驅(qū)動頻率，N為大于I的正整數(shù)，所述第一及第二驅(qū)動感測裝置于所述閑置模式時，執(zhí)行自感電容驅(qū)動感測，所述第一及第二驅(qū)動感測裝置于所述工作模式時，執(zhí)行互感電容驅(qū)動感測，所述方法包括A、所述控制裝置對所述第一及第二驅(qū)動感測裝置執(zhí)行初始化；
B、設(shè)定所述第一及第二驅(qū)動感測裝置為所述工作模式，并依序使用所述N個驅(qū)動頻率，對所述電容式觸控面板進行感測，以產(chǎn)生N個互感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)(mutualcapacitance base image raw data),并將其儲存于所述儲存單兀中；C、設(shè)定所述第一及第二驅(qū)動感測裝置為所述閑置模式，并依序使用所述N個驅(qū)動頻率，對所述電容式觸控面板進行感測，以產(chǎn)生N個自感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)(selfcapacitance base image raw data),并將其儲存于該儲存單元中，作為判斷是否觸碰的比較依據(jù)；D、從所述N個驅(qū)動頻率之中選取一個驅(qū)動頻率，作為工作驅(qū)動頻率；E、使用所述工作驅(qū)動頻率以對所述電容式觸控面板進行感測，而產(chǎn)生一自感電容影像未處理數(shù)據(jù)(self capacitance image raw data),并將其儲存于所述儲存單元中；F、依據(jù)所述自感電容影像未處理數(shù)據(jù)(self capacitance image raw data)與自感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)(self capacitance base image raw data),判斷所述電容式觸控面板上是否有觸碰點，若有則執(zhí)行步驟G ；G、設(shè)定所述第一及第二驅(qū)動感測裝置為所述工作模式，并依據(jù)步驟E的所述工作驅(qū)動頻率，對所述電容式觸控面板進行感測，以產(chǎn)生互感電容影像未處理數(shù)據(jù)(mutualcapacitance image raw data),并將其儲存于所述儲存單元中；H、依據(jù)所述互感電容影像未處理數(shù)據(jù)(mutual capacitance image raw data),判斷所述電容式觸控面板上是否有噪聲，若無則執(zhí)行步驟I ;以及，I、依據(jù)所述互感電容影像未處理數(shù)據(jù)(mutual capacitance image raw data)及互感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)(mutual capacitance base image raw data),計算所述電容式觸控面板上觸碰點的坐標。本發(fā)明采用的方法，電容式多點觸控系統(tǒng)系在一閑置模式時，隨機挑選一工作頻率，并使用自感電容驅(qū)動感測技術(shù)，用以偵測是否有觸碰點。當有觸碰點時，電容式多點觸控系統(tǒng)切換至一工作模式，并使用互感電容驅(qū)動感測技術(shù)，用以偵測觸碰點的位置，以及判斷是否有噪聲干擾。當有噪聲時，切換至閑置模式，藉由通過多組驅(qū)動頻率的激勵波形(stimulus wave),找出噪聲最小的一個自感電容影像未處理數(shù)據(jù),把其相對應(yīng)的驅(qū)動頻率設(shè)定為互感電容的工作驅(qū)動頻率，再把系統(tǒng)切換至一工作模式，并使用互感電容驅(qū)動感測技術(shù)，用以降低處理的數(shù)據(jù)量，進而降低功率消耗。


圖I為現(xiàn)有自感電容感測的示意圖。圖2為現(xiàn)有互感應(yīng)電容感測的示意圖。圖3為本發(fā)明電容式多點觸控系統(tǒng)的驅(qū)動頻率挑選方法應(yīng)用于電容式多點觸控系統(tǒng)的方塊圖。圖4為本發(fā)明一種電容式多點觸控系統(tǒng)的驅(qū)動頻率挑選方法的流程圖。圖5為本發(fā)明于自感電容驅(qū)動感測時判定是否有觸摸的臨界值的示意圖。圖6為本發(fā)明于自感電容驅(qū)動感測時判定是否有觸碰點的流程圖。 圖7為本發(fā)明于互感電容驅(qū)動感測時判定是否有噪聲的示意圖。圖8為本發(fā)明于互感電容驅(qū)動感測時判定是否有噪聲的流程圖。主要組件符元說明驅(qū)動及傳感器110驅(qū)動及傳感器120驅(qū)動器210傳感器220第一方向的導體線230 第二方向的導體線240電容式多點觸控系統(tǒng)300 電容式觸控面板310第一驅(qū)動感測裝置320 第二驅(qū)動感測裝置330控制裝置340儲存單元341步驟A K步驟JI
步驟Fl F3 步驟Hl H具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發(fā)明進一步詳細說明。本發(fā)明提供一種驅(qū)動頻率挑選方法，其用于電容式多點觸控系統(tǒng)300中。圖3為該電容式多點觸控系統(tǒng)300的方塊圖，該電容式多點觸控系統(tǒng)300包括電容式觸控面板310、第一驅(qū)動感測裝置320、第二驅(qū)動感測裝置330及控制裝置340。該第一驅(qū)動感測裝置320及第二驅(qū)動感測裝置330皆分別具有閑置模式(idelmode)及工作模式(active mode)。當為該閑置模式或該工作模式，該第一驅(qū)動感測裝置3及該第二驅(qū)動感測裝置均具有N個驅(qū)動頻率，N為大于I的正整數(shù)。于本實施例中，以N為3進行說明。當該第一驅(qū)動感測裝置320及該第二驅(qū)動感測裝置330于該閑置模式時，執(zhí)行自感電容(self capacitance)驅(qū)動感測，以及當該第一驅(qū)動感測裝置320及該第二驅(qū)動感測裝置330于該工作模式時,執(zhí)行互感電容(mutual capacitance)驅(qū)動感測,該控制裝置340具有一儲存單元341。該電容式觸控面板310具有于第一方向Y分布的多數(shù)條第一導體線311 (Yl Y6)及于第二方向X分布的多數(shù)條第二導體線312 (XI X6)，其中，該第一方向Y及第二方向X互相正交。圖4為本發(fā)明一種電容式多點觸控的驅(qū)動頻率挑選方法的流程圖。首先于步驟A中，該控制裝置340對該第一及第二驅(qū)動感測裝置320，330執(zhí)行初始化。其中第一及第二驅(qū)動感測裝置320, 330在互感電容(mutual capacitance)驅(qū)動感測時進行之初始化設(shè)定，包含驅(qū)動波形的個數(shù)、頻率、型態(tài)等等參數(shù)設(shè)定。于步驟B中，該控制裝置340設(shè)定該第一及第二驅(qū)動感測裝置320，330為該工作模式，并依序使用三個驅(qū)動頻率，用以對該電容式觸控面板進行感測，進而產(chǎn)生三個互感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)(mutual capacitance base image rawdata, MCBIRD),并將其儲存于該儲存單元341中。更進一步說明，該控制裝置340主要是趁系統(tǒng)開機初期、使用者尚未觸摸該電容式觸控面板310的短暫時間,執(zhí)行互感電容(mutual capacitance)驅(qū)動感測，用以取得該互感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)MCBIRD，并將取得的數(shù)據(jù)暫存于該儲存單元341中，提供后續(xù)執(zhí)行互感電容(mutual capacitance)驅(qū)動感測時參考比較使用。于步驟C中，該控制裝置340設(shè)定該第一及第二驅(qū)動感測裝置320，330為該閑置模式，并依序使用N個驅(qū)動頻率，用以對該電容式觸控面板進行感測，進而產(chǎn)生N個自感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)(self capacitance base image raw data, SCBIRD),并將其儲存于該儲存單元中。其中，該控制裝置340主要是趁系統(tǒng)開機初期、使用者尚未觸摸該電容式 觸控面板310的短暫時間,執(zhí)行自感電容(self capacitance)驅(qū)動感測，以取得該自感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)SCBIRD，并將取得的數(shù)據(jù)暫存于該儲存單元341中，提供后續(xù)執(zhí)行自感電容(self capacitance)驅(qū)動感測時參考比較使用。于步驟D中，自三個驅(qū)動頻率隨機選取一個驅(qū)動頻率，用以作為一工作驅(qū)動頻率，于本實施例中，該三個驅(qū)動頻率分別為100ΚΗζ、150ΚΗζ、及200ΚΗζ，該控制裝置340選取IOOKHz驅(qū)動頻率，作為該工作驅(qū)動頻率。于步驟E中，使用該工作驅(qū)動頻率以對該電容式觸控面板310進行感測，進而產(chǎn)生一自感電容影像未處理數(shù)據(jù)(self capacitance image raw data, SCIRD),并將其儲存于該儲存單元341中。步驟E與步驟C所執(zhí)行的動作相類似,一樣是利用自感電容(selfcapacitance)驅(qū)動感測技術(shù)，用以取得該電容式觸控面板310的未處理數(shù)據(jù)(raw data)，但與步驟C不同的是，步驟E取得的自感電容影像未處理數(shù)據(jù)SCIRD會另外存放在該儲存單元341的不同于自感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)SCBIRD的存放空間，用以提供給后續(xù)判斷使用。更進一步說明，于步驟F中，依據(jù)該自感電容影像未處理數(shù)據(jù)SCIRD及該自感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)SCBIRD，判斷該電容式觸控面板上是否有觸碰點，若有，執(zhí)行步驟G，反之，若該控制裝置340判定該電容式觸控面板310上沒有觸碰點，則執(zhí)行步驟E，也表示電容式多點觸控系統(tǒng)300已經(jīng)進入閑置模式(Idle Mode)。于步驟F中，該控制裝置340依據(jù)該自感電容影像未處理數(shù)據(jù)SCIRD及該自感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)SCBIRD，判斷該電容式觸控面板310上是否有觸碰點，若有，執(zhí)行步驟G。于步驟F中，該控制裝置340系比較該自感電容影像未處理數(shù)據(jù)SCIRD及與該工作頻率相對應(yīng)的該自感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)SCBIRD，以判斷該電容式觸控面板310的自感應(yīng)電容是否有變化。亦即判斷該電容式觸控面板310上每一條第一導體線311 (Yl Y6)及每一條第二導體線312 (XI X6)的自感應(yīng)電容是否有變化。在步驟F中，其系將步驟E得到的該自感電容影像未處理數(shù)據(jù)SCIRD與步驟C得到的自感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)SCBIRD兩者進行比較，用以判斷其差異是否超過第一臨界值。其中，該第一臨界值可依電容式多點觸控系統(tǒng)300的設(shè)計需求而修改設(shè)定，且該第一臨界值會隨自感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)SCBIRD相對變動而改變。當該第一臨界值設(shè)定較小，則表示步驟E得到的該自感電容影像未處理數(shù)據(jù)SCIRD與步驟C得到的自感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)SCBIRD兩者差異較小即會超過該第一臨界值。當兩者差異超過該第一臨界值，則判定剛剛在執(zhí)行步驟E時，有使用者觸摸電容式觸控面板310，故下一步驟即觸發(fā)行互感電容(mutual capacitance)驅(qū)動感測，以執(zhí)行坐標轉(zhuǎn)換的工作。亦即，當差異超過該第一臨界值時，則判定該電容式觸控面板310上有觸碰點。若兩者差異沒有超過該第一臨界值，則判斷沒有使用者觸摸觸控面板，因此持續(xù)執(zhí)行自感電容(self capacitance)驅(qū)動感測并執(zhí)行步驟E。圖5為本發(fā)明于自感電容(self capacitance)驅(qū)動感測時判定是否有觸摸的臨界值的示意圖。如圖5所示，圓圈處表示該自感電容影像未處理數(shù)據(jù)SCIRD與自感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)SCBIRD兩者的差異超過該第一臨界值，則可判定使用者是有觸摸電容式觸控面板310。 于其它實施例中，步驟F亦可使用下述方法以判斷是否有觸碰點。圖6系本發(fā)明于自感電容(self capacitance)驅(qū)動感測時判定是否有觸碰點之流程圖。于步驟Fl中，當一數(shù)據(jù)值Pscied (i)與一數(shù)據(jù)值Pscbikd (i)之差值的絕對值大于第一默認值Thl時，產(chǎn)生第一觸發(fā)信號Triggerl。當中，i為該自感電容影像未處理數(shù)據(jù)SCIRD及該自感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)SCBIRD所涵蓋的數(shù)據(jù)區(qū)域，Pscikd (i)為該自感電容影像未處理數(shù)據(jù)SCIRD的一個數(shù)據(jù)值，Psraffll (i)為該自感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)SCBIRD的一個數(shù)據(jù)值。該電容式觸控面板310具有于第一方向Y分布的m條第一導體線311 (Yl Y6)及于第二方向X分布的η條第二導體線312 (XI Χ6)時，該自感電容影像未處理數(shù)據(jù)SCIRD及該自感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)SCBIRD的數(shù)據(jù)量為m+n筆資料，亦即i的范圍為O (m+n-1) ο當數(shù)據(jù)值PsaiJi)與數(shù)據(jù)值Psraffll (i)之差值的絕對值大于該第一默認值Thl，表示對應(yīng)的導體線的自感電容(self capacitance)有變化，使用者是有觸摸電容式觸控面板310，進而產(chǎn)生該第一觸發(fā)信號Triggerl，以指示該電容式觸控面板310上有觸碰點。于步驟G中，該控制裝置340設(shè)定該第一及第二驅(qū)動感測裝置320，330為該工作模式，并依據(jù)步驟E的工作驅(qū)動頻率，而對該電容式觸控面板310進行感測，以產(chǎn)生互感電容影像未處理數(shù)據(jù)(mutual capacitance image raw data),并將其儲存于該儲存單元341中。步驟G與步驟B所執(zhí)行的動作相類似,一樣是利用互感電容(mutualcapacitance)驅(qū)動感測技術(shù)以取得該電容式觸控面板310的未處理數(shù)據(jù)(raw data)，但與步驟B不同的是，步驟G取得的互感電容影像未處理數(shù)據(jù)MCIRD會另外存放在該儲存單元341的不同于互感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)MCBIRD的存放空間，以提供后續(xù)判斷使用，此外進入步驟G，也表示電容式多點觸控系統(tǒng)300已經(jīng)進入工作模式(Active/Normal Mode)。于步驟H中，依據(jù)該互感電容影像未處理數(shù)據(jù)MCIRD，判斷該電容式觸控面板310上是否有噪聲，若無，執(zhí)行步驟I。
在步驟H中，該控制裝置340比較該互感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)MCBIRD與該互感電容影像未處理數(shù)據(jù)MCIRD，以判斷該電容式觸控面板上是否有噪聲。由于步驟D自三個驅(qū)動頻率隨機選取一個驅(qū)動頻率，作為一工作驅(qū)動頻率，因此，在步驟B中需使用三個驅(qū)動頻率，而對該電容式觸控面板進行感測，用以產(chǎn)生三個互感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)MCBIRD，供此處比對。圖7為本發(fā)明于互感電容(mutual capacitance)驅(qū)動感測時判定是否有噪聲的示意圖。該第一及第二驅(qū)動感測裝置320，330進行感測時，其工作所需時間遠低于人類的手指動作所需的時間。故當有觸碰時，該互感電容影像未處理數(shù)據(jù)MCIRD在時間T = frame I及時間T = frame2時均會出現(xiàn)觸碰相對應(yīng)的 數(shù)據(jù),例如圖7中圓圈A所圈選的數(shù)據(jù)值。該互感電容影像未處理數(shù)據(jù)MCIRD在時間T = frame I及時間T = frame 2時，噪聲則不易均出現(xiàn)在同一位置，利用此一特性，即可判斷判斷該電容式觸控面板310上是否有噪聲。步驟H亦可使用下述方法以判斷是否有噪聲。圖8為本發(fā)明于互感電容(mutualcapacitance)驅(qū)動感測時判定是否有噪聲的流程圖。于步驟Hl中，當一數(shù)據(jù)值PMaED (k，j)與一數(shù)據(jù)值Pmcbikd (k，j)之差值的絕對值大于第二默認值Th2時，產(chǎn)生第二觸發(fā)信號Triggerf，當中，k、j為該互感電容影像未處理數(shù)據(jù)MCIRD及該互感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)MCBIRD所涵蓋的影像區(qū)域，Pmcied (k，j)為該互感電容影像未處理數(shù)據(jù)(mutual capacitanceimage raw data)的一個數(shù)據(jù)值,Pmcbikd (k, j)為該互感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)(mutual capacitance base image raw data)的一個數(shù)據(jù)值。該電容式觸控面板310具有于第一方向Y分布的m條第一導體線311 (Yl Y6)及于第二方向X分布的η條第二導體線312 (XI Χ6)時，該互感電容影像未處理數(shù)據(jù)MCIRD及該互感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)MCBIRD的數(shù)據(jù)量為mXn筆數(shù)據(jù)，因此k的范圍為O (m-1), j的范圍為O (η-I)。當數(shù)據(jù)值Pmhkd(k，j)與數(shù)據(jù)值Pscbied (k，j)之差值的絕對值大于該第二默認值Th2，表示對應(yīng)的位置處可能有受到噪聲的影響。于步驟H2中，計算該第二觸發(fā)信號Trigger2的總數(shù)目。于步驟H3中，當該第二觸發(fā)信號Triggerf的總數(shù)目大于第三默認值Th3時，表示許多的感測位置有噪聲，因此該控制裝置340判定該電容式觸控面板310上有噪聲。于其它實施例中，于步驟H中，該控制裝置340依據(jù)該互感電容影像未處理數(shù)據(jù)MCIRD中是否有大于第一門限值及第二門限值，以判斷該電容式觸控面板上是否有噪聲。亦即，當該互感電容影像未處理數(shù)據(jù)MCIRD的數(shù)據(jù)值大于第一門限值且總數(shù)目大于第二門限值的數(shù)目時，該控制裝置340判定該電容式觸控面板310上有噪聲。于步驟I中，當該控制裝置340判定該電容式觸控面板310沒有噪聲或是噪聲量太小，該控制裝置340依據(jù)該互感電容影像未處理數(shù)據(jù)(mutual capacitanceimage rawdata)及該互感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)(mutual capacitance base imageraw data),計算該電容式觸控面板上觸碰點的坐標，并重回步驟E。于步驟H中，若該控制裝置340判定該電容式觸控面板上有噪聲，表示步驟D中，自該控制裝置340所選取IOOKHz該工作驅(qū)動頻率此時容易受到噪聲影響，因此于步驟Jl中，該控制裝置340設(shè)定該第一及第二驅(qū)動感測裝置320，330為該閑置模式，并于步驟J中，依序使用該工作驅(qū)動頻率外的N-I個驅(qū)動頻率，用以對該電容式觸控面板310進行感測，進而產(chǎn)生N-I個自感電容影像未處理數(shù)據(jù)(self capacitance image raw data),并將其儲存于該儲存單元341中。步驟Jl中，該第一及第二驅(qū)動感測裝置320，330先切換為該閑置模式，因此在步驟J中所擷取的數(shù)據(jù)量為(N-I) X (m+n)。若步驟Jl中，該第一及第二驅(qū)動感測裝置320，330沒有被切換為該閑置模式，在步驟J中所擷取的數(shù)據(jù)量則為(N-I) X (mXn)，其遠大于(N-I) X (m+n)。于步驟K中，該控制裝置340使用統(tǒng)計方法由該N-I個自感電容影像未處理數(shù)據(jù)(self capacitance image raw data)中 找出噪聲最小的一個自感電容影像未處理數(shù)據(jù),并設(shè)定與其相對應(yīng)的驅(qū)動頻率為該工作驅(qū)動頻率，再執(zhí)行步驟G。其中，步驟K中，該控制裝置340系使用統(tǒng)計方法或濾波方法，以由該N-I個自感電容影像未處理數(shù)據(jù)中找出噪聲最小的一個自感電容影像未處理數(shù)據(jù)。由前述說明可知，現(xiàn)有技術(shù)在決定選取的工作頻率時，至少需處理(N-I) X (mXn)個數(shù)據(jù)，而本發(fā)明則僅需處理(N-I) X (m+n)個數(shù)據(jù)。本發(fā)明的方法能讓觸控系統(tǒng)以較快速且省電方法找出適當?shù)墓ぷ黩?qū)動頻率。本發(fā)明的技術(shù)系先在閑置模式(idel mode)中，通過輸出出多組驅(qū)動頻率，再從中找出最干凈的頻率，用以作為工作驅(qū)動頻率。之后再于工作模式(active mode)中，得到二維的影像未處理數(shù)據(jù)(image raw data),用以進行坐標計算。本發(fā)明的技術(shù)是利用閑置模式(idel mode)中，進行自感電容(selfcapacitance)驅(qū)動感測。每次動作只會得到位于第一方向Y—維的數(shù)據(jù)量及位于第二方向X—維的數(shù)據(jù)量，所以耗電較小，且可快速判斷出那一組是適當?shù)尿?qū)動頻率。確認工作驅(qū)動頻率后，再轉(zhuǎn)換到工作模式(active mode),用以進行互感電容(mutualcapacitance)驅(qū)動感測，得到一組觸碰影像，進而計算出觸碰點的坐標。而現(xiàn)有技術(shù)選取驅(qū)動頻率(driving-frequency)的方式，并使用互感電容(mutual capacitance)驅(qū)動感測，輸出多組的驅(qū)動頻率，再決定最后要的驅(qū)動頻率，很明顯地，現(xiàn)有技術(shù)費時、耗電、且影響觸碰回報率(report rate)。本發(fā)明改良的方法是使用自感電容(self capacitance)驅(qū)動感測來選取驅(qū)動頻率。在一般操作且沒有噪聲干擾時，系統(tǒng)工作于工作模式(active mode),以進行互感電容(mutual capacitance)驅(qū)動感測，以得到二維的影像未處理數(shù)據(jù)(image rawdata),進而進行坐標計算。當有噪聲干擾時，系統(tǒng)由工作模式切換到閑置模式，進行自感電容驅(qū)動感測，輸出多組的驅(qū)動頻率后再利用統(tǒng)計方法或濾波方法，找出最干凈的驅(qū)動頻率后，再切回到工作模式，進行互感電容驅(qū)動感測，以取得影像未處理數(shù)據(jù)，最后再計算觸碰點的位置坐標。由前述說明可知，本發(fā)明電容式多點觸控的驅(qū)動頻率挑選的方法，能讓電容式多點觸控系統(tǒng)300在閑置模式(Idle/Inactive Mode)時，能以較省電且不占資源的自感電容(self capacitance)驅(qū)動感測技術(shù)進行偵測干凈的驅(qū)動頻率。于閑置模式時，一旦偵測到干凈的驅(qū)動頻率，并將其設(shè)定為系統(tǒng)的工作驅(qū)動頻率時，電容式多點觸控系統(tǒng)300則立刻切換到工作模式(Active/Normal Mode)，可以準確地偵測觸碰點的位置，并達到降低功率消耗的目的，因此可應(yīng)用于手持式裝置中，以延長手持式裝置使用時間。同時解決現(xiàn)有技術(shù)因為數(shù)據(jù)量大而影響觸碰回報率的問題。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種電容式多點觸控系統(tǒng)的驅(qū)動頻率挑選的方法，所述電容式多點觸控系統(tǒng)包含有電容式觸控面板、第一驅(qū)動感測裝置、第二驅(qū)動感測裝置、及控制裝置，所述第一驅(qū)動感測裝置及第二驅(qū)動感測裝置皆分別具有閑置模式及工作模式，且于所述閑置模式與所述工作模式中時均使用N個驅(qū)動頻率，N為大于I的正整數(shù)，其中，當所述第一驅(qū)動感測裝置及所述第二驅(qū)動感測裝置于所述閑置模式時，執(zhí)行自感電容驅(qū)動感測，以及當所述第一及第二驅(qū)動感測裝置于所述工作模式時，執(zhí)行互感電容驅(qū)動感測，該方法包含下列步驟 A、所述控制裝置對所述第一驅(qū)動感測裝置及第二驅(qū)動感測裝置執(zhí)行初始化； B、設(shè)定所述第一及第二驅(qū)動感測裝置為所述工作模式，并依序使用所述N個驅(qū)動頻率，對所述電容式觸控面板進行感測，進而產(chǎn)生N個互感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)，并將其儲存于所述儲存單元中； C、設(shè)定所述第一驅(qū)動感測裝置及第二驅(qū)動感測裝置為所述閑置模式，并依序使用N個驅(qū)動頻率，對所述電容式觸控面板進行感測，以產(chǎn)生N個自感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)，并將其儲存于所述儲存單元中； D、從所述N個驅(qū)動頻率之中選取一個驅(qū)動頻率，作為工作驅(qū)動頻率； E、使用所述工作驅(qū)動頻率對所述電容式觸控面板進行感測，產(chǎn)生一自感電容影像未處理數(shù)據(jù)，并將其儲存于所述儲存單元中； F、依據(jù)所述自感電容影像未處理數(shù)據(jù)及所述自感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)，用以判斷所述電容式觸控面板上是否有觸碰點，若有，執(zhí)行步驟G ； G、設(shè)定所述第一驅(qū)動感測裝置及第二驅(qū)動感測裝置為所述工作模式，并依據(jù)所述工作驅(qū)動頻率，對所述電容式觸控面板進行感測，進而產(chǎn)生互感電容影像未處理數(shù)據(jù)，并將其儲存于所述儲存單元中； H、依據(jù)所述互感電容影像未處理數(shù)據(jù)，判斷所述電容式觸控面板上是否有噪聲，若無，執(zhí)行步驟I ;以及 I、依據(jù)所述互感電容影像未處理數(shù)據(jù)及所述互感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)，計算所述電容式觸控面板上所述觸碰點的坐標。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，于步驟H中，若所述控制裝置判定所述電容式觸控面板上有噪聲，則執(zhí)行下列步驟 J、依序使用所述工作驅(qū)動頻率之外的N-I個驅(qū)動頻率，對所述電容式觸控面板進行感測，進而產(chǎn)生相對應(yīng)的N-I個自感電容影像未處理數(shù)據(jù)，并將其儲存于所述儲存單元中；以及， K、所述控制裝置由所述N-I個自感電容影像未處理數(shù)據(jù)中找出噪聲最小的一個自感電容影像未處理數(shù)據(jù)，并設(shè)定與其對應(yīng)的驅(qū)動頻率為所述工作驅(qū)動頻率，再執(zhí)行步驟G。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，于步驟F中，所述控制裝置判定所述電容式觸控面板上沒有所述觸碰點，則執(zhí)行步驟E。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，于步驟J還包含 J1、所述控制裝置設(shè)定所述第一驅(qū)動感測裝置及第二驅(qū)動感測裝置為所述閑置模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟H中，所述控制裝置比較所述互感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)與所述互感電容影像未處理數(shù)據(jù)，以判斷所述電容式觸控面板上是否有所述噪聲。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟H中，所述控制裝置依據(jù)所述互感電容影像未處理數(shù)據(jù)中是否有大于第一門限值，以判斷所述電容式觸控面板是否具有所述噪聲。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟K中，所述控制裝置使用統(tǒng)計方法或濾波方法，從所述N-I個自感電容影像未處理數(shù)據(jù)中找出噪聲最小的自感電容影像未處理數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟F中，將步驟E得到的所述自感電容影像未處理數(shù)據(jù)與步驟C得到的自感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)兩者進行比較，其差異是否超過第一臨界值，當差異超過所述第一臨界值，則判定所述電容式觸控面板上有觸碰點，當差異沒有超過所述第一臨界值，則判定所述電容式觸控面板上沒有觸碰點。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，當一數(shù)據(jù)值Psam(i)與一數(shù)據(jù)值Psraffll (i)之差值的絕對值大于第一默認值時，進而產(chǎn)生第一觸發(fā)信號，以指示所述電容式觸控面板上有觸碰點，當中，i為所述自感電容影像未處理數(shù)據(jù)及自感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)所涵蓋的數(shù)據(jù)區(qū)域，Psam(i)為所述自感電容影像未處理數(shù)據(jù)中的一個數(shù)據(jù)值，PscBIED(i)為所述自感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)中的一個數(shù)據(jù)值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于,所述電容式觸控面板具有于第一方向分布的m條第一導體線以及于第二方向分布的n條第二導體線時，所述自感電容影像未處理數(shù)據(jù)及自感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量為m+n筆資料，i的范圍為0 (m+n-1)。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟H還包含 Hl、當一數(shù)據(jù)值Pmotd(k，j)與一數(shù)據(jù)值Pmcbikd(k，j)之差值的絕對值大于第二默認值時，產(chǎn)生第二觸發(fā)信號，當中，k、j為所述互感電容影像未處理數(shù)據(jù)及互感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)所涵蓋的影像區(qū)域，Pkikd(k，j)為所述互感電容影像未處理數(shù)據(jù)中的一個數(shù)據(jù)值，以及Pmcbied (k, j)為所述互感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)中的一個數(shù)據(jù)值； H2、計算該第二觸發(fā)信號的總數(shù)目；以及 H3、當所述第二觸發(fā)信號的總數(shù)目大于第三默認值時，表示許多的感測位置有噪聲，所述控制裝置判定所述電容式觸控面板上有噪聲。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述電容式觸控面板具有于第一方向分布的m條第一導體線以及于第二方向分布的n條第二導體線時，所述互感電容影像未處理數(shù)據(jù)及互感電容基礎(chǔ)影像未處理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量為mXn筆數(shù)據(jù)，因此k的范圍為0 (m-1), j的范圍為0 (n-1)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電容式多點觸控系統(tǒng)的驅(qū)動頻率挑選方法，電容式多點觸控系統(tǒng)在閑置模式時，隨機挑選工作頻率，并使用自感電容驅(qū)動感測技術(shù)，用以偵測是否有觸碰點。當有觸碰點時，電容式多點觸控系統(tǒng)切換至工作模式，并使用互感電容驅(qū)動感測技術(shù)，用以偵測觸碰點的位置，以及判斷是否有噪聲干擾。當有噪聲時，切換至閑置模式，通過多組驅(qū)動頻率的激勵波形(stimulus wave)，找出噪聲最小的一個自感電容影像未處理數(shù)據(jù)，把其相對應(yīng)的驅(qū)動頻率設(shè)定為互感電容的工作驅(qū)動頻率，再把系統(tǒng)切換至工作模式，并使用互感電容驅(qū)動感測技術(shù)，用以降低處理的數(shù)據(jù)量，進而降低功率消耗。
文檔編號G06F3/044GK102662540SQ20121008009
公開日2012年9月12日 申請日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月23日
發(fā)明者黃鑫茂 申請人:旭曜科技股份有限公司