一种电容式多点触控的切换模式驱动方法技术

本发明专利技术提供一种电容式多点触控的切换模式低待机功耗驱动方法，其用于电容式多点触控系统。利用该方法，系统在闲置模式时，使用自感电容驱动感测技术，用以侦测是否有触碰点。当有触碰点时，系统切换至工作模式，并使用互感电容驱动感测技术，用以准确地侦测触碰点的位置，以降低硬件设计的复杂度及功率消耗。在没被使用者触摸使用时，系统会自动执行校正，用以更新互感电容基础影像未处理数据(MCBIRD)及自感电容基础影像未处理数据(SCBIRD)，以便解决因为环境或时间等因素造成感测器飘移的不稳定性问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及触控面板
，尤指ー种电容式多点触控的切换模式低待机功耗驱动方法。
技术介绍
触控面板的技术原理是当手指或其它介质接触到屏幕时，依据不同感应方式，侦测电压、电流、声波或红外线等，进而测出触压点的坐标位置。例如电阻式触控面板即为利用上、下电极间的电位差，用以计算施压点位置检测出触控点所在。电容式触控面板是利用排列的透明电极与人体之间的静电结合所产生的电容变化，从所产生的电流或电压来检测 其坐标。依据电容触控技术原理而言，其可分为表面式电容触控感测(SurfaceCapacitive)及投射式电容触控感测(Projected Capacitive)这两种技术。表面式电容感测技术架构虽构造简单，但不易实现多点触控以及较难克服电磁干扰(ElectromagneticDisturbance, EMI)和噪讯的问题,使得现今大部分技术都朝向投射电容式触控感测技术发展。投射式电容触控感测(Projected Capacitive)技术又可分为自感电容型(Selfcapacitance)及互感电容型(Mutual capacitance)。自感电容型是指触控物与导体线间产生电容耦合，并通过判断导体线的电容变化，进而确定触碰发生，互感电容型则是当触碰发生，在邻近两层导体线间产生电容耦合现象。现有的自感电容感测技术通过感测每一条导体线对地电容，并对地电容值变化判断是否有物体靠近电容式触控面板，其中，自感电容或对地电容并非实体电容，其为每一条导体线的寄生及杂散电容。图I为现有自感电容(self capacitance)感测的示意图,其在第一时间周期，先由第一方向的驱动及感测器110用以驱动第一方向的导体线，进而对第一方向的导体线的自感电容充电。于第二时间周期，驱动及感测器110用以侦测第一方向的导体在线的电压。于第三时间周期，由第二方向的驱动及感测器120驱动第二方向的导体线，进而对第二方向的导体线的自感电容充电。再于第四时间周期，驱动及感测器120用以侦测第二方向的导体在线的电压。图I中的现有自感电容(self capacitance)感测方法通过在同一条导体在线同时连接有驱动电路及感测电路，将导体线驱动后，再对同一导体线感测其讯号的变化量，进而决定自感电容大小，其优点是(I)数据量较少，触控面板的単一影像(image)只有m+n笔数据，节省硬件成本；(2) ー个影像未处理数据(image raw data)取得快速,故感测触碰点所需的时间 较小。因为所有第一方向导体线可同时感测(当然也可逐一感测)，然后再同时对第二方向所有的导体线进行驱动及感测，两次的不同方向导体线感测动作就可以做完ー个图框，故数据量较少，同时在执行将感测讯号由模拟讯号转为数字讯号所需的时间亦相对地少很多；以及(3)由于数据处理的量较少，所以具有较低的功率消耗。然而，自感电容感测方法的缺点则为(I)当触控面板上有浮接导体时，如水滴，油溃等等，容易造成触碰点误判；以及(2)当触控面板上同时有多点触控时，会有鬼影的现象，进而导致自感电容(selfcapacitance)感测方法较难支持多点触控的应用。另ー电容式触控面板驱动的方法为通过感测互感应电容(mutual capacitance,Cm)的大小变化，判断是否有物体靠近触控面板，同样地,互感应电容Cm并非实体电容，其为第一方向的导体线与第二方向的导体线之间互感 应电容Cm。图2为现有互感应电容Cm感测示意图，如图2所示，驱动器210配置于第一方向(Y)上，感测器220配置于第二方向(X)上,于第一时间周期T I前半周期时，由驱动器210对第一方向的导体线230驱动,其使用电压Vy_l对互感应电容Cm250进行充电，于第一时间周期Tl后半周期时，所有感测器感220测所有第二方向的导体线240上的电压(Vo_l，Vo_2, , Vo_n)，用以获得n个数据，经过m个驱动周期后，即可获得mXn个数据。其中，互感应电容Cm感测方法的优点为(I)浮接导体和接地导体的讯号为不同方向，故可以很轻易的判断是否为人体触碰；以及(2)由于有每一个点的真实坐标，多点同时触摸时，可以分辨出每ー个点的真实位置，互感应电容Cm感测方法容易支持多点触控的应用。其缺点则为(I)单ー影像未处理数据(image raw data)数据量为nXm,其远大于自感电容(self capacitance)感测方法的数据量；(2)必须选ー个方向,逐一扫描,例如当第一方向(Y)上有20条导体线时,贝U需要做20次感测的动作，才能得到一个完整影像未处理数据(image raw data)。同时，因为数据量大，在执行将感测讯号由模拟讯号转为数字讯号所需的时间则增加许多；以及(3)由于数据量大很多，数据处理的功率消耗也会随之上升。在可携式手持装置上使用触控面板系统，在功率耗损上必须有最佳的使用效率及配置，用以避免浪费。为了提高效率降低浪费或増加系统的使用期限，因此触控面板系统通常具有下列模式，用以提供切換，包括(I)睡眠模式(Sleep Mode):是指触控面板系统在经过一段较长时间无动作或无被使用者使用的情况下，触控面板系统会进入的ー种低耗电且減少系统资源占用的状态，仅保留少数提供手持装置系统唤醒机制。当触控面板系统进入睡眠模式吋，必须特殊程序以唤醒触控面板系统，使其进入工作模式(Active/Normal Mode)亦或闲置模式(Idle/Inactive Mode),此外在睡眠模式状态下,触控面板系统的耗电量会是所有模式中最低的；(2)闲置模式(Idle/Inactive Mode):是指当触控面板系统经过一段较短时间无动作或无被使用者使用的情况下，触控面板系统会进入的一种较低耗电且降低系统资源占用的状态，可通过关闭较占资源或耗电的触控面板系统的内部単元，仅保留最基本不占资源或较不耗电的必需单元运作。当触控面板系统进入闲置模式时，使用者能透过再次触摸使用触控面板系统的方式，让触控面板系统快速进入工作模式(Active/Normal Mode),进而达到节省不必要功率消耗的目的，闲置模式状态下的耗电量会比工作模式情况下来的低；以及(3)工作模式(Active/Normal Mode):是指使用者能完全使用触控面板系统的功能，并且触控面板系统能快速响应使用者使用的状况，在工作模式下能拥有最佳效能表现，产生较高耗电量以及占用较大系统资源，其中，工作模式状态下，触控面板系统的耗电量会是其它两种模式中最高的。同时，不论使用自感电容型(Self capacitance)或互感电容型(Mutualcapacitance)操作模式，想要得知是否有被使用者使用，都必须通过将目前取得的影像未处理数据(image raw data)与基础影像未处理数据(base image raw data)做比较,才能得知差异，并藉以判断目前是否有使用者触摸使用。但现有技术使用固定的基础影像未处理数据(base image raw data)来与目前新的影像未处理数据(image raw data)比较，由于固定的基础影像未处理数据(baseimage raw data)可能因为使用者身处不同环境条件或时间等因素而失去准度，导致触控系统发生问题。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鑫茂，龚至宏，黄彦霖，徐英哲，
申请(专利权)人：旭曜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：