電容式觸控板的感測電路及方法技術

一種電容式觸控板的感測方法，先對一量測電容充電，接著設定該電容式觸控板兩感應線之交叉點的交互電容之跨壓，之后再將該量測電容上的電荷注入該交互電容，當手指觸碰該交叉點時，交互電容的電容值變化，因此注入該交互電容的電荷量也會不同，故偵測該量測電容上的電壓可以判斷是否有手指觸碰該交叉點。本發明專利技術的電容式觸控板的感測電路及方法具有正確判斷出真正觸點位置的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種電容式觸控板，具體地說，是一種。
技術介紹
由于電容式觸控板具有輕薄等優點，因此逐漸取代傳統的控鍵及鼠標等輸入裝 置。圖1顯示已知的二維電容式控板10，其包括多條X軸感應線(trace)TXl TX8及 多條Y軸感應線TYl TY6。現行的電容式觸控板10的檢測多采用測量自身電容(self capacitor)方式，例如，手指觸碰在位置12會引起感應線TX8及TY3的電容值改變，因此可 以判定手指是在感應線TX8及TY3的交叉點12。然而，這樣的方式在多指應用上無法正確 辨識手指的位置。例如圖2所示的雙指觸碰，兩手指同時觸碰在位置20及22會引起感應 線TX2、TX4、TY2及ΤΥ4的電容值改變，由此電容值的變化判斷的觸點位置有兩種可能性，除 了手指20及22真正的位置(ΤΧ2，ΤΥ4)及(ΤΧ4，ΤΥ2)之外，會出現兩個鬼點在位置(ΤΧ2， ΤΥ2)及(ΤΧ4，ΤΥ4)24及26，這使得電容式觸控板10無法正確判斷出真正的觸點位置20及 22。圖3顯示一種電容式觸控板的感測電路30，其中電壓源32提供電壓Vs至電容式 觸控板的感應線ΤΧΝ，開關SWl連接在電容式觸控板的感應線TYM及電容CL之間，開關SW2 與電容CL并聯，開關SWl及SW2控制電容CL的充放電，當開關SWl打開(turn on)而開關 SW2關閉(turnoff)時，在感應線TXN及TYM之交叉點的交互電容(mutualcapacitor) Cm將 因應電壓Vs產生電流I = CmXdVs/dt公式 1電流I對電容CL充電產生電壓VA，模擬數字轉換器34將電壓VA轉為數字信號 VD,比較器36比較數字信號VD及臨界值TH產生感測信號ST以判斷是否有手指觸碰感應 線TXN及TYM之交叉點。當有手指觸碰感應線TXN及TYM之交叉點時，交互電容Cm的電容 值上升，根據公式1，交互電容的電容值上升將使電流I上升，因此加快電壓VA的上升速度， 使得數字信號VD大于臨界值。這種利用交互電容Cm的感測方法雖然可以解決多指觸碰時 鬼點的問題，但是此方法對開關SWl打開的時間有相當嚴格的要求，當開關SWl打開的時間 略長時，可能使數字信號VD大于臨界值TH而造成錯誤的判斷，然而，要準確的控制每次開 關SWl打開的時間是相當困難的。因此已知的電容式觸控板的感測電路存在著上述種種不便和問題。
技術實現思路
本專利技術的目的，在于提出一種。本專利技術的另一目的，在于提出一種利用交互電容判斷觸點位置的感測電路及方法。為實現上述目的，本專利技術的技術解決方案是一種電容式觸控板的感測電路，所述電容式觸控板具有一第一感應線及一第二感 應線，二者之交叉點具有一交互電容，其特征在于所述感測電路包括測量電容，具有一第一端及一第二端，所述測量電容的第一端連接所述第二感應 線.一入 ，第一開關，連接在一第一電源及所述第一感應線之間；第二開關，連接在所述第一電源及所述第二感應線之間；第三開關，連接在所述第一感應線及一第二電源之間；第四開關，連接在所述測量電容的第二端及第二電源之間；測量裝置，連接所述測量電容，根據所述測量電容上的電壓判斷所述交叉點是否 受到碰觸；以及控制裝置，連接所述第一、第二、第三及第四開關，用以切換所述第一、第二、第三 及第四開關。本專利技術的電容式觸控板的感測電路還可以采用以下的技術措施來進一步實現。前述的感測電路，其中所述測量裝置在所述測量電容上的電壓高于一參考電壓 時，判定所述交叉點被觸碰。前述的感測電路，其中所述測量裝置包括比較器比較所述測量電容上的電壓及所 述參考電壓。前述的感測電路，其中所述控制裝置送出致能信號致能所述測量裝置。前述的感測電路，其中所述控制裝置在第一操作狀態時打開所述第一、第二及第 四開關，關閉所述第三開關；在第二操作狀態時打開所述第三及第四開關，關閉所述第一及 第二開關；在第三操作狀態時打開所述第一及第二開關，關閉所述第三及第四開關。一種電容式觸控板的感測電路，所述電容式觸控板具有一第一感應線及一第二感 應線，二者之交叉點具有一交互電容，其特征在于所述感測電路包括測量電容，具有一第一端及一第二端；第一開關，連接在一第一電源及所述第一感應線之間；第二開關，連接在所述第一電源及所述測量電容的第一端之間；第三開關，連接在所述第一感應線及一第二電源之間；第四開關，連接在所述測量電容的第二端及所述第二電源之間；第五開關，連接在所述第一電源及第二感應線之間；第六開關，連接在所述第二感應線及第二電源之間；第七開關，連接在所述第二感應線及所述測量電容的第一端之間；測量裝置，連接所述測量電容，根據所述測量電容上的電壓判斷所述交叉點是否 受到碰觸；以及控制裝置，連接所述第一、第二、第三、第四、第五、第六及第七開關，用以切換所述 第一、第二、第三、第四、第五、第六及第七開關。前述的感測電路，其中所述控制裝置送出致能信號致能所述測量裝置。前述的感測電路，其中所述控制裝置在第一操作狀態時打開所述第一、第二、第四 及第六開關，關閉所述第三、第五及第七開關；在第二操作狀態時打開所述第三、第四及第 七開關，關閉所述第一、第二、第五及第六開關；在第三操作狀態時打開所述第三及第四開5關，關閉所述第一、第二、第五、第六及第七開關。一種電容式觸控板的感測方法，所述電容式觸控板具有一第一感應線及一第二感 應線，二者之交叉點具有一交互電容，其特征在于所述感測方法包括下列步驟(A)對一測量電容充電；(B)設定所述交互電容的跨壓；(C)將所述測量電容連接至所述交互電容以重新分布兩者上的電荷；以及(D)檢測所述測量電容上的電壓以判斷所述交叉點是否受到碰觸。本專利技術的電容式觸控板的感測方法還可以采用以下的技術措施來進一步實現。前述的感測方法，其中所述步驟D更包括在重復步驟B及C至少一次后檢測所述 測量電容上的電壓。前述的感測方法，其中所述步驟D更包括在重復步驟A至C至少一次后檢測所述 測量電容上的電壓。前述的感測方法，其中所述測量電容上的電壓高于一參考電壓時，判定所述交叉 點被觸碰。采用上述技術方案后，本專利技術的具有正確判斷出 真正觸點位置的優點。附圖說明圖1為已知的電容式觸控板；圖2為雙指觸碰的示意圖；圖3顯示一種電容式觸控板的感測電路；圖4顯示本專利技術的感測方法；圖5顯示實現本專利技術感測方法的第一實施例示意圖；圖6顯示圖5中信號的時序圖；圖7顯示圖5中感測電路的第一操作狀態；圖8顯示圖5中感測電路的第二操作狀態；圖9顯示圖5中感測電路的第三操作狀態；圖10顯示圖5中測量裝置的實施例；圖11顯示實現本專利技術感測方法的第二實施例示意圖；圖12顯示圖11中信號的時序圖；圖13顯示圖11中感測電路的第一操作狀態；圖14顯示圖11中感測電路的第二操作狀態；圖15顯示圖11中感測電路的第三操作狀態；圖16顯示實現本專利技術感測方法的第三實施例示意圖；圖17顯示圖16中感測電路的第一操作狀態；圖18顯示圖16中感測電路的第二操作狀態；圖19顯示圖16中感測電路的第三操作狀態；圖20顯示實現本專利技術感測方法的第四實施例示意圖；圖21顯示圖20中感測電路的第一操作狀態；圖22顯示圖20中感測電路的第二操作狀態；以及圖23顯示圖20中感測電路的第三操作狀態。圖中，10、電容式觸控板12、觸碰位置本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電容式觸控板的感測電路，所述電容式觸控板具有一第一感應線及一第二感應線，二者之交叉點具有一交互電容，其特征在于所述感測電路包括：測量電容，具有一第一端及一第二端，所述測量電容的第一端連接所述第二感應線；第一開關，連接在一第一電源及所述第一感應線之間；第二開關，連接在所述第一電源及所述第二感應線之間；第三開關，連接在所述第一感應線及一第二電源之間；第四開關，連接在所述測量電容的第二端及第二電源之間；測量裝置，連接所述測量電容，根據所述測量電容上的電壓判斷所述交叉點是否受到碰觸；以及控制裝置，連接所述第一、第二、第三及第四開關，用以切換所述第一、第二、第三及第四開關。

【技術特征摘要】
1.一種電容式觸控板的感測電路，所述電容式觸控板具有一第一感應線及一第二感應 線，二者之交叉點具有一交互電容，其特征在于所述感測電路包括測量電容，具有一第一端及一第二端，所述測量電容的第一端連接所述第二感應線； 第一開關，連接在一第一電源及所述第一感應線之間； 第二開關，連接在所述第一電源及所述第二感應線之間； 第三開關，連接在所述第一感應線及一第二電源之間； 第四開關，連接在所述測量電容的第二端及第二電源之間；測量裝置，連接所述測量電容，根據所述測量電容上的電壓判斷所述交叉點是否受到 碰觸；以及控制裝置，連接所述第一、第二、第三及第四開關，用以切換所述第一、第二、第三及第 四開關。2.如權利要求1所述的感測電路，其特征在于，所述測量裝置在所述測量電容上的電 壓高于一參考電壓時，判定所述交叉點被觸碰。3.如權利要求2所述的感測電路，其特征在于，所述測量裝置包括比較器比較所述測 量電容上的電壓及所述參考電壓。4.如權利要求1所述的感測電路，其特征在于，所述控制裝置送出致能信號致能所述 測量裝置。5.如權利要求1所述的感測電路，其特征在于，所述控制裝置在第一操作狀態時打開 所述第一、第二及第四開關，關閉所述第三開關；在第二操作狀態時打開所述第三及第四開 關，關閉所述第一及第二開關；在第三操作狀態時打開所述第一及第二開關，關閉所述第三 及第四開關。6.一種電容式觸控板的感測電路，所述電容式觸控板具有一第一感應線及一第二感應 線，二者之交叉點具有一交互電容，其特征在于所述感測電路包括測量電容，具有一第一端及一第二端； 第一開關，連接在一第一電源及所述第一感應線之間； 第二開關，連接在所述第一電源及所述測量電容的第一端之間； 第三開關，連接在所述第一感應線及一第二電源之...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃俊中，李一書，楊琇如，王慶忠，蔡坤明，林育輝，
申請(專利權)人：義隆電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：71[中國|臺灣]