專利名稱：電容式觸控板的感測(cè)電路及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電容式觸控板，具體地說，是一種電容式觸控板的感測(cè)電路及方法。
背景技術(shù)：
由于電容式觸控板具有輕薄等優(yōu)點(diǎn)，因此逐漸取代傳統(tǒng)的控鍵及鼠標(biāo)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(yīng)線(trace)TXl TX8及 多條Y軸感應(yīng)線TYl TY6?，F(xiàn)行的電容式觸控板10的檢測(cè)多采用測(cè)量自身電容(self capacitor)方式，例如，手指觸碰在位置12會(huì)引起感應(yīng)線TX8及TY3的電容值改變，因此可 以判定手指是在感應(yīng)線TX8及TY3的交叉點(diǎn)12。然而，這樣的方式在多指應(yīng)用上無法正確 辨識(shí)手指的位置。例如圖2所示的雙指觸碰，兩手指同時(shí)觸碰在位置20及22會(huì)引起感應(yīng) 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(diǎn)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(huì)出現(xiàn)兩個(gè)鬼點(diǎn)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(diǎn)位置20及 22。圖3顯示一種電容式觸控板的感測(cè)電路30，其中電壓源32提供電壓Vs至電容式 觸控板的感應(yīng)線ΤΧΝ，開關(guān)SWl連接在電容式觸控板的感應(yīng)線TYM及電容CL之間，開關(guān)SW2 與電容CL并聯(lián)，開關(guān)SWl及SW2控制電容CL的充放電，當(dāng)開關(guān)SWl打開(turn on)而開關(guān) SW2關(guān)閉(turnoff)時(shí)，在感應(yīng)線TXN及TYM之交叉點(diǎn)的交互電容(mutualcapacitor) Cm將 因應(yīng)電壓Vs產(chǎn)生電流I = CmXdVs/dt公式 1電流I對(duì)電容CL充電產(chǎn)生電壓VA，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器34將電壓VA轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào) VD,比較器36比較數(shù)字信號(hào)VD及臨界值TH產(chǎn)生感測(cè)信號(hào)ST以判斷是否有手指觸碰感應(yīng) 線TXN及TYM之交叉點(diǎn)。當(dāng)有手指觸碰感應(yīng)線TXN及TYM之交叉點(diǎn)時(shí)，交互電容Cm的電容 值上升，根據(jù)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(shù)字信號(hào)VD大于臨界值。這種利用交互電容Cm的感測(cè)方法雖然可以解決多指觸碰時(shí) 鬼點(diǎn)的問題，但是此方法對(duì)開關(guān)SWl打開的時(shí)間有相當(dāng)嚴(yán)格的要求，當(dāng)開關(guān)SWl打開的時(shí)間 略長時(shí)，可能使數(shù)字信號(hào)VD大于臨界值TH而造成錯(cuò)誤的判斷，然而，要準(zhǔn)確的控制每次開 關(guān)SWl打開的時(shí)間是相當(dāng)困難的。因此已知的電容式觸控板的感測(cè)電路存在著上述種種不便和問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于提出一種電容式觸控板的感測(cè)電路及方法。本發(fā)明的另一目的，在于提出一種利用交互電容判斷觸點(diǎn)位置的感測(cè)電路及方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種電容式觸控板的感測(cè)電路，所述電容式觸控板具有一第一感應(yīng)線及一第二感 應(yīng)線，二者之交叉點(diǎn)具有一交互電容，其特征在于所述感測(cè)電路包括測(cè)量電容，具有一第一端及一第二端，所述測(cè)量電容的第一端連接所述第二感應(yīng) 線.
一入 ，第一開關(guān)，連接在一第一電源及所述第一感應(yīng)線之間；第二開關(guān)，連接在所述第一電源及所述第二感應(yīng)線之間；第三開關(guān)，連接在所述第一感應(yīng)線及一第二電源之間；第四開關(guān)，連接在所述測(cè)量電容的第二端及第二電源之間；測(cè)量裝置，連接所述測(cè)量電容，根據(jù)所述測(cè)量電容上的電壓判斷所述交叉點(diǎn)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(guān)，用以切換所述第一、第二、第三 及第四開關(guān)。本發(fā)明的電容式觸控板的感測(cè)電路還可以采用以下的技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。前述的感測(cè)電路，其中所述測(cè)量裝置在所述測(cè)量電容上的電壓高于一參考電壓 時(shí)，判定所述交叉點(diǎn)被觸碰。前述的感測(cè)電路，其中所述測(cè)量裝置包括比較器比較所述測(cè)量電容上的電壓及所 述參考電壓。前述的感測(cè)電路，其中所述控制裝置送出致能信號(hào)致能所述測(cè)量裝置。前述的感測(cè)電路，其中所述控制裝置在第一操作狀態(tài)時(shí)打開所述第一、第二及第 四開關(guān)，關(guān)閉所述第三開關(guān)；在第二操作狀態(tài)時(shí)打開所述第三及第四開關(guān)，關(guān)閉所述第一及 第二開關(guān)；在第三操作狀態(tài)時(shí)打開所述第一及第二開關(guān)，關(guān)閉所述第三及第四開關(guān)。一種電容式觸控板的感測(cè)電路，所述電容式觸控板具有一第一感應(yīng)線及一第二感 應(yīng)線，二者之交叉點(diǎn)具有一交互電容，其特征在于所述感測(cè)電路包括測(cè)量電容，具有一第一端及一第二端；第一開關(guān)，連接在一第一電源及所述第一感應(yīng)線之間；第二開關(guān)，連接在所述第一電源及所述測(cè)量電容的第一端之間；第三開關(guān)，連接在所述第一感應(yīng)線及一第二電源之間；第四開關(guān)，連接在所述測(cè)量電容的第二端及所述第二電源之間；第五開關(guān)，連接在所述第一電源及第二感應(yīng)線之間；第六開關(guān)，連接在所述第二感應(yīng)線及第二電源之間；第七開關(guān)，連接在所述第二感應(yīng)線及所述測(cè)量電容的第一端之間；測(cè)量裝置，連接所述測(cè)量電容，根據(jù)所述測(cè)量電容上的電壓判斷所述交叉點(diǎn)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(guān)，用以切換所述 第一、第二、第三、第四、第五、第六及第七開關(guān)。前述的感測(cè)電路，其中所述控制裝置送出致能信號(hào)致能所述測(cè)量裝置。前述的感測(cè)電路，其中所述控制裝置在第一操作狀態(tài)時(shí)打開所述第一、第二、第四 及第六開關(guān)，關(guān)閉所述第三、第五及第七開關(guān)；在第二操作狀態(tài)時(shí)打開所述第三、第四及第 七開關(guān)，關(guān)閉所述第一、第二、第五及第六開關(guān)；在第三操作狀態(tài)時(shí)打開所述第三及第四開
5關(guān)，關(guān)閉所述第一、第二、第五、第六及第七開關(guān)。一種電容式觸控板的感測(cè)方法，所述電容式觸控板具有一第一感應(yīng)線及一第二感 應(yīng)線，二者之交叉點(diǎn)具有一交互電容，其特征在于所述感測(cè)方法包括下列步驟(A)對(duì)一測(cè)量電容充電；(B)設(shè)定所述交互電容的跨壓；(C)將所述測(cè)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(cè)所述測(cè)量電容上的電壓以判斷所述交叉點(diǎn)是否受到碰觸。本發(fā)明的電容式觸控板的感測(cè)方法還可以采用以下的技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。前述的感測(cè)方法，其中所述步驟D更包括在重復(fù)步驟B及C至少一次后檢測(cè)所述 測(cè)量電容上的電壓。前述的感測(cè)方法，其中所述步驟D更包括在重復(fù)步驟A至C至少一次后檢測(cè)所述 測(cè)量電容上的電壓。前述的感測(cè)方法，其中所述測(cè)量電容上的電壓高于一參考電壓時(shí)，判定所述交叉 點(diǎn)被觸碰。采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的電容式觸控板的感測(cè)電路及方法具有正確判斷出 真正觸點(diǎn)位置的優(yōu)點(diǎn)。


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(cè)電路；圖4顯示本發(fā)明的感測(cè)方法；圖5顯示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明感測(cè)方法的第一實(shí)施例示意圖；圖6顯示圖5中信號(hào)的時(shí)序圖；圖7顯示圖5中感測(cè)電路的第一操作狀態(tài)；圖8顯示圖5中感測(cè)電路的第二操作狀態(tài)；圖9顯示圖5中感測(cè)電路的第三操作狀態(tài)；圖10顯示圖5中測(cè)量裝置的實(shí)施例；圖11顯示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明感測(cè)方法的第二實(shí)施例示意圖；圖12顯示圖11中信號(hào)的時(shí)序圖；圖13顯示圖11中感測(cè)電路的第一操作狀態(tài)；圖14顯示圖11中感測(cè)電路的第二操作狀態(tài)；圖15顯示圖11中感測(cè)電路的第三操作狀態(tài)；圖16顯示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明感測(cè)方法的第三實(shí)施例示意圖；圖17顯示圖16中感測(cè)電路的第一操作狀態(tài)；圖18顯示圖16中感測(cè)電路的第二操作狀態(tài)；圖19顯示圖16中感測(cè)電路的第三操作狀態(tài)；圖20顯示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明感測(cè)方法的第四實(shí)施例示意圖；圖21顯示圖20中感測(cè)電路的第一操作狀態(tài)；
圖22顯示圖20中感測(cè)電路的第二操作狀態(tài)；以及圖23顯示圖20中感測(cè)電路的第三操作狀態(tài)。圖中，10、電容式觸控板12、觸碰位置20、觸點(diǎn)位置22、觸點(diǎn)位置24、鬼點(diǎn)位置26、 鬼點(diǎn)位置30、感測(cè)電路32、電壓源34、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器36、比較器50、感測(cè)電路51、測(cè)量電 容的第一端52、測(cè)量電容的第二端53、測(cè)量裝置54、微處理機(jī)控制裝置56、控制信號(hào)Sa的 波形58、控制信號(hào)Sb的波形60、控制信號(hào)Sc的波形62、控制信號(hào)Sd的波形64、比較器66、 感測(cè)電路67、測(cè)量電容的第一端68、測(cè)量電容的第二端69、測(cè)量裝置70、微處理機(jī)控制裝置 72、控制信號(hào)Sa的波形74、控制信號(hào)Sb的波形76、控制信號(hào)Sc的波形78、控制信號(hào)Sd的 波形80、感測(cè)電路82、測(cè)量電容的第一端84、測(cè)量電容的第二端86、測(cè)量裝置88、微處理機(jī) 控制裝置90、感測(cè)電路92、測(cè)量電容的第一端94、測(cè)量電容的第二端96、測(cè)量裝置98、微處 理機(jī)控制裝置。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步說明?，F(xiàn)請(qǐng)參閱圖4，圖4顯示本發(fā)明的感測(cè)方法，如圖所示，首先對(duì)一測(cè)量電容充電，如 步驟S40。接著設(shè)定電容式觸控板的兩感應(yīng)線之交叉點(diǎn)的交互電容的跨壓，如步驟S42。然 后進(jìn)行步驟S44讓測(cè)量電容對(duì)交互電容充電，因此測(cè)量電容的電荷注入交互電容，測(cè)量電 容的電壓因而下降。當(dāng)手指觸碰所述兩感應(yīng)線之交叉點(diǎn)時(shí)，將引起所述交互電容的電容值 變化，而所述交互電容的電容值變化將影響測(cè)量電容的注入交互電容的電荷量，因此可以 檢測(cè)測(cè)量電容上的電壓以判斷是否有手指觸碰所述交叉點(diǎn)，如步驟S46。在其它實(shí)施例中， 在進(jìn)行步驟S46之前，可以重復(fù)步驟S42及S44或者重復(fù)步驟S40至S44至少一次后再檢 測(cè)測(cè)量電容上的電壓。圖5顯示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明感測(cè)方法的第一實(shí)施例，其中感測(cè)電路50連接電容式觸控 板的感應(yīng)線TXN及TYM，用以檢測(cè)感應(yīng)線TXN及TYM之交叉點(diǎn)的交互電容Cm的變化。感測(cè) 電路50包括開關(guān)SW1、Sff2, SW3及SW4、測(cè)量電容Cb、測(cè)量裝置53以及微處理機(jī)控制裝置 (Microprocessor Control Unit ；MCU) 540 測(cè)量電容 Cb 具有第一端 51 連接感應(yīng)線 TYM，開 關(guān)SWl連接在電源端Vp及感應(yīng)線TXN之間，開關(guān)SW2連接在電源端Vp及感應(yīng)線TYM之間， 開關(guān)SW3連接在感應(yīng)線TXN及接地端GND之間，開關(guān)SW4連接在測(cè)量電容Cb的第二端52 及接地端GND之間，測(cè)量裝置53檢測(cè)測(cè)量電容Cb上的電壓Vcb，MCU 54提供控制信號(hào)Sa、 Sb、Sc及Sd分別切換開關(guān)SWl、Sff2, SW3及SW4。圖6顯示圖5中信號(hào)的時(shí)序圖，其中波形56為控制信號(hào)Sa，波形58為控制信號(hào) Sb，波形60為控制信號(hào)Sc，波形62為控制信號(hào)Sd。圖7至圖9顯示感測(cè)電路50的操作。 參照?qǐng)D5及圖6，首先MCU 54送出高準(zhǔn)位的控制信號(hào)Sa、Sb及Sd以及低準(zhǔn)位的控制信號(hào) Sc,以使感測(cè)電路50進(jìn)入第一操作狀態(tài)。在第一操作狀態(tài)期間，如時(shí)間tl至t2，開關(guān)SW1、 SW2及SW4打開而開關(guān)SW3關(guān)閉，如圖7所示，故電源VP對(duì)測(cè)量電容Cb充電，使得測(cè)量電容 Cb上的電壓Vcb = Vp,又感應(yīng)線TXN及TYM均連接至電源Vp，因此交互電容Cm上的跨壓 為零。在時(shí)間t2時(shí)，MCU 54送出高準(zhǔn)位的控制信號(hào)Sc及Sd以及低準(zhǔn)位的控制信號(hào)Sa及 Sb以使感測(cè)電路50進(jìn)入第二操作狀態(tài)。在第二操作狀態(tài)期間，如時(shí)間t2至t3，開關(guān)SWl 及SW2關(guān)閉而開關(guān)SW3及SW4打開，如圖8所示，測(cè)量電容Cb對(duì)交互電容Cm充電，故測(cè)量
7電容Cb上的電荷有部分將移轉(zhuǎn)至交互電容Cm，最后電荷重新分布使測(cè)量電容Cb上的電壓 Vcb變?yōu)閂pXCb/(Cb+Cm)。在時(shí)間t3時(shí)，MCU 54送出高準(zhǔn)位的控制信號(hào)Sa及Sb以及低準(zhǔn) 位的控制信號(hào)Sc及Sd以使感測(cè)電路50進(jìn)入第三操作狀態(tài)。在第三操作狀態(tài)期間，如時(shí)間 t3至t4，開關(guān)SWl及SW2打開而開關(guān)SW3及SW4關(guān)閉，如圖9所示，由于感應(yīng)線TXN及TYM 均連接至電源Vp，因此交互電容Cm上的電荷被釋放，交互電容Cm上的跨壓為零。接著，MCU 54控制開關(guān)SW1、Sff2, SW3及SW4以使感測(cè)電路50重復(fù)圖8及圖9的 第二操作狀態(tài)及第三操作狀態(tài)，如時(shí)間t4至t5，在重復(fù)第二操作狀態(tài)及第三操作狀態(tài)達(dá)到 預(yù)設(shè)次數(shù)后，感測(cè)電路50停留在第二操作狀態(tài)，同時(shí)MCU 54送出致能信號(hào)Sen致能測(cè)量裝 置53以檢測(cè)測(cè)量電容Cb的電壓Vcb，最后測(cè)量裝置53送出測(cè)量信號(hào)ST至MCU 54以完成 測(cè)量程序。當(dāng)手指觸碰感應(yīng)線TXN及TYM之交叉點(diǎn)時(shí)，交互電容Cm的電容值減少，故從測(cè) 量電容Cb移轉(zhuǎn)至交互電容Cm的電荷量較少，若測(cè)量電容Cb上的電壓Vcb高于一參考電壓 Vref時(shí)，測(cè)量裝置53即判定有手指觸碰所述交叉點(diǎn)。圖10顯示測(cè)量裝置53的實(shí)施例，其 包括比較器64比較參考電壓Vref及電壓Vcb，當(dāng)電壓Vcb高于參考電壓Vref時(shí)，比較器 64送出高準(zhǔn)位的測(cè)量信號(hào)ST至MCU 54。圖11顯示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明感測(cè)方法的第二實(shí)施例，其中感測(cè)電路66連接電容式觸控 板的感應(yīng)線TXN及TYM，用以檢測(cè)感應(yīng)線TXN及TYM之交叉點(diǎn)的交互電容Cm的變化。感測(cè) 電路66包括開關(guān)SW1、Sff2, SW3及SW4、測(cè)量電容Cb、測(cè)量裝置69以及MCU 70。測(cè)量電容 Cb的第一端67連接感應(yīng)線TYM，開關(guān)SWl連接在電源端Vp及感應(yīng)線TXN之間，開關(guān)SW2連 接在測(cè)量電容Cb的第二端68及電源端Vp之間，開關(guān)SW3連接在感應(yīng)線TXN及接地端GND 之間，開關(guān)SW4連接在感應(yīng)線TYM及接地端GND之間，測(cè)量裝置69檢測(cè)測(cè)量電容Cb上的電 壓Vcb, MCU 70提供控制信號(hào)Sa、Sb、Sc及Sd分別切換開關(guān)SffU Sff2, SW3及Sff4 圖12顯示圖11中信號(hào)的時(shí)序圖，其中波形72為控制信號(hào)Sa，波形74為控制信號(hào) Sb，波形76為控制信號(hào)Sc，波形78為控制信號(hào)Sd。圖7至圖9顯示感測(cè)電路50的操作。 參照?qǐng)D11及圖12，在時(shí)間Tl時(shí)，MCU 70送出高準(zhǔn)位的控制信號(hào)Sb、Sc及Sd以及低準(zhǔn)位的 控制信號(hào)Sa，以使感測(cè)電路66進(jìn)入第一操作狀態(tài)。在第一操作狀態(tài)期間，如時(shí)間Tl至T2， 開關(guān)SW2、SW3及SW4打開而開關(guān)SWl關(guān)閉，如圖13所示，故電源VP對(duì)測(cè)量電容Cb充電，使 得測(cè)量電容Cb上的電壓Vcb = Vp,又感應(yīng)線TXN及TYM均連接至接地端GND，因此交互電 容Cm上的跨壓為零。在時(shí)間T2時(shí)，MCU 70送出高準(zhǔn)位的控制信號(hào)Sa及Sb以及低準(zhǔn)位的 控制信號(hào)Sc及Sd以使感測(cè)電路66進(jìn)入第二操作狀態(tài)。在第二操作狀態(tài)期間，如時(shí)間T2 至T3，開關(guān)SWl及SW2打開而開關(guān)SW3及SW4關(guān)閉，如圖14所示，測(cè)量電容Cb對(duì)交互電容 Cm充電，故測(cè)量電容Cb上的電荷有部分將移轉(zhuǎn)至交互電容Cm，最后電荷重新分布使測(cè)量電 容Cb上的電壓Vcb變?yōu)閂p XCb/(Cb+Cm)。在時(shí)間T3時(shí)，MCU 70送出低準(zhǔn)位的控制信號(hào)Sa 及Sb以及高準(zhǔn)位的控制信號(hào)Sc及Sd以使感測(cè)電路66進(jìn)入第三操作狀態(tài)。在第三操作狀 態(tài)期間，如時(shí)間T3至T4，開關(guān)SWl及SW2關(guān)閉而開關(guān)SW3及SW4打開，如圖15所示，由于感 應(yīng)線TXN及TYM均連接至接地端GND，因此交互電容Cm上的電荷被釋放，交互電容Cm上的 跨壓為零。接著，重復(fù)圖14及圖15第二操作狀態(tài)及第三操作狀態(tài)，如時(shí)間T4至T5，在重復(fù) 第二操作狀態(tài)及第三操作狀態(tài)數(shù)次后，感測(cè)電路66停留在第二操作狀態(tài)，同時(shí)MCU 70送出 致能信號(hào)Sen致能測(cè)量裝置69以檢測(cè)測(cè)量電容Cb的電壓Vcb，最后測(cè)量裝置69送出測(cè)量 信號(hào)ST至MCU 70以完成測(cè)量程序。
圖16顯示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明感測(cè)方法的第三實(shí)施例，其中感測(cè)電路80連接電容式觸控 板的感應(yīng)線TXN及TYM，用以檢測(cè)感應(yīng)線TXN及TYM之交叉點(diǎn)的交互電容Cm的變化。感測(cè) 電路80包括開關(guān)SW1、Sff2, Sff3, Sff4, Sff5, SW6及SW7、測(cè)量電容Cb、測(cè)量裝置86以及MCU 88。開關(guān)SWl連接在電源端Vp及感應(yīng)線TXN之間，開關(guān)SW2連接在電源端Vp及測(cè)量電容 Cb的第一端82之間，開關(guān)SW3連接在感應(yīng)線TXN及接地端GND之間，開關(guān)SW4連接在測(cè)量 電容Cb的第二端84及接地端GND之間，開關(guān)SW5連接在電源端Vp及感應(yīng)線TYM之間，開 關(guān)SW6連接在感應(yīng)線TYM及接地端GND之間，開關(guān)SW7連接在感應(yīng)線TYM及測(cè)量電容Cb的 第一端82之間，測(cè)量裝置86檢測(cè)測(cè)量電容Cb上的電壓Vcb，MCU 88提供控制信號(hào)Sa、Sb、 Sc、ScU Se、Sf 及 Sg 分另U切換開關(guān) SW1、SW2、Sff3, Sff4, Sff5, SW6 及 SW7。圖17至圖19顯示感測(cè)電路80的操作。感測(cè)電路80首先進(jìn)入第一操作狀態(tài)，在第 一操作狀態(tài)期間，如圖17所示，開關(guān)SW1、SW2、SW4及SW6打開而開關(guān)SW3、SW5及SW7關(guān)閉， 故電源VP對(duì)測(cè)量電容Cb充電，使得測(cè)量電容Cb上的電壓Vcb = Vp,又感應(yīng)線TXN連接至 電源Vp而感應(yīng)線TYM連接至接地端GND，因此交互電容Cm上的跨壓為_Vp。接著感測(cè)電路 80進(jìn)入第二操作狀態(tài)，在第二操作狀態(tài)期間，如圖18所示，開關(guān)SW3、SW4及SW7打開而開關(guān) Sffl、SW2、SW5及SW6關(guān)閉，測(cè)量電容Cb對(duì)交互電容Cm充電，故測(cè)量電容Cb上的電荷有部分 將移轉(zhuǎn)至交互電容Cm，最后電荷重新分布使測(cè)量電容Cb上的電壓Vcb變?yōu)閂pX (Cb-Cm)/ (Cb+Cm)。接下來，感測(cè)電路80可以直接進(jìn)入第三操作狀態(tài)或是重復(fù)第一及第二操作狀態(tài) 至少一次后進(jìn)入第三操作狀態(tài)。在第三操作狀態(tài)期間，如圖19所示，開關(guān)SW3及SW4打開 而開關(guān)SW1、SW2、SW5、SW6及SW7關(guān)閉，此時(shí)MCU 88送出致能信號(hào)Sen致能測(cè)量裝置86以 檢測(cè)測(cè)量電容Cb的電壓Vcb，進(jìn)而判斷交互電容Cm的電容值是否變化，最后測(cè)量裝置86送 出測(cè)量信號(hào)ST至MCU 88以完成測(cè)量程序。圖20顯示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明感測(cè)方法的第四實(shí)施例，其中感測(cè)電路90連接電容式觸控 板的感應(yīng)線TXN及TYM，用以檢測(cè)感應(yīng)線TXN及TYM之交叉點(diǎn)的交互電容Cm的變化。感測(cè) 電路90包括開關(guān)SW1、Sff2, Sff3, Sff4, Sff5, SW6及SW7、測(cè)量電容Cb、測(cè)量裝置96以及MCU 98。開關(guān)SWl連接在電源端Vp及感應(yīng)線TXN之間，開關(guān)SW2連接在電源端Vp及測(cè)量電容 Cb的第二端94之間，開關(guān)SW3連接在感應(yīng)線TXN及接地端GND之間，開關(guān)SW4連接在測(cè)量 電容Cb的第一端92及接地端GND之間，開關(guān)SW5連接在電源端Vp及感應(yīng)線TYM之間，開 關(guān)SW6連接在感應(yīng)線TYM及接地端GND之間，開關(guān)SW7連接在感應(yīng)線TYM及測(cè)量電容Cb的 第一端92之間，測(cè)量裝置96檢測(cè)測(cè)量電容Cb上的電壓Vcb以產(chǎn)生測(cè)量信號(hào)ST，MCU 98提 供控制信號(hào) Sa、Sb、Sc、ScU Se、Sf 及 Sg 分別切換開關(guān) SW1、SW2、Sff3, Sff4, Sff5, SW6 及 Sff7 圖21至圖23顯示感測(cè)電路90的操作。首先感測(cè)電路90進(jìn)入第一操作狀態(tài)，在 第一操作狀態(tài)期間，如圖21所示，開關(guān)SW2、Sff3, SW4及SW5打開而開關(guān)SW1、SW6及SW7關(guān) 閉，電源VP對(duì)測(cè)量電容Cb充電，使得測(cè)量電容Cb上的電壓Vcb = Vp,又感應(yīng)線TXN連接至 接地端GND而感應(yīng)線TYM連接至電源端Vp，因此交互電容Cm上的跨壓為Vp。此后感測(cè)電 路90進(jìn)入第二操作狀態(tài)，在第二操作狀態(tài)期間，如圖22所示，開關(guān)SW1、SW2及SW7打開而 開關(guān)SW3、Sff4,Sff5及SW6關(guān)閉，測(cè)量電容Cb連接至交互電容Cm，故測(cè)量電容Cb及交互電容 Cm上的電荷重新分布使測(cè)量電容Cb上的電壓Vcb變?yōu)閂p X (Cb-Cm) / (Cb+Cm)。接下來，感 測(cè)電路90可以直接進(jìn)入第三操作狀態(tài)或是重復(fù)第一及第二操作狀態(tài)至少一次后進(jìn)入第三 操作狀態(tài)。在第三操作狀態(tài)期間，如圖23所示，開關(guān)SWl及SW2打開而開關(guān)SW3、SW4、SW5、
9SW6及SW7關(guān)閉，此時(shí)MCU 98送出致能信號(hào)Sen致能測(cè)量裝置96以檢測(cè)測(cè)量電容Cb的電 壓Vcb，進(jìn)而判斷交互電容Cm的電容值是否變化，最后測(cè)量裝置96送出測(cè)量信號(hào)ST至MCU 54以完成測(cè)量程序。 以上實(shí)施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變化。因此，所有等同 的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種電容式觸控板的感測(cè)電路，所述電容式觸控板具有一第一感應(yīng)線及一第二感應(yīng) 線，二者之交叉點(diǎn)具有一交互電容，其特征在于所述感測(cè)電路包括測(cè)量電容，具有一第一端及一第二端，所述測(cè)量電容的第一端連接所述第二感應(yīng)線； 第一開關(guān)，連接在一第一電源及所述第一感應(yīng)線之間； 第二開關(guān)，連接在所述第一電源及所述第二感應(yīng)線之間； 第三開關(guān)，連接在所述第一感應(yīng)線及一第二電源之間； 第四開關(guān)，連接在所述測(cè)量電容的第二端及第二電源之間；測(cè)量裝置，連接所述測(cè)量電容，根據(jù)所述測(cè)量電容上的電壓判斷所述交叉點(diǎn)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(guān)，用以切換所述第一、第二、第三及第 四開關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的感測(cè)電路，其特征在于，所述測(cè)量裝置在所述測(cè)量電容上的電 壓高于一參考電壓時(shí)，判定所述交叉點(diǎn)被觸碰。
3.如權(quán)利要求2所述的感測(cè)電路，其特征在于，所述測(cè)量裝置包括比較器比較所述測(cè) 量電容上的電壓及所述參考電壓。
4.如權(quán)利要求1所述的感測(cè)電路，其特征在于，所述控制裝置送出致能信號(hào)致能所述 測(cè)量裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的感測(cè)電路，其特征在于，所述控制裝置在第一操作狀態(tài)時(shí)打開 所述第一、第二及第四開關(guān)，關(guān)閉所述第三開關(guān)；在第二操作狀態(tài)時(shí)打開所述第三及第四開 關(guān)，關(guān)閉所述第一及第二開關(guān)；在第三操作狀態(tài)時(shí)打開所述第一及第二開關(guān)，關(guān)閉所述第三 及第四開關(guān)。
6.一種電容式觸控板的感測(cè)電路，所述電容式觸控板具有一第一感應(yīng)線及一第二感應(yīng) 線，二者之交叉點(diǎn)具有一交互電容，其特征在于所述感測(cè)電路包括測(cè)量電容，具有一第一端及一第二端； 第一開關(guān)，連接在一第一電源及所述第一感應(yīng)線之間； 第二開關(guān)，連接在所述第一電源及所述測(cè)量電容的第一端之間； 第三開關(guān)，連接在所述第一感應(yīng)線及一第二電源之間； 第四開關(guān)，連接在所述測(cè)量電容的第二端及所述第二電源之間； 第五開關(guān)，連接在所述第一電源及第二感應(yīng)線之間； 第六開關(guān)，連接在所述第二感應(yīng)線及第二電源之間； 第七開關(guān)，連接在所述第二感應(yīng)線及所述測(cè)量電容的第一端之間； 測(cè)量裝置，連接所述測(cè)量電容，根據(jù)所述測(cè)量電容上的電壓判斷所述交叉點(diǎn)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(guān)，用以切換所述第 一、第二、第三、第四、第五、第六及第七開關(guān)。
7.如權(quán)利要求6所述的感測(cè)電路，其特征在于，所述控制裝置送出致能信號(hào)致能所述測(cè)量裝置。
8.如權(quán)利要求6所述的感測(cè)電路，其特征在于，所述控制裝置在第一操作狀態(tài)時(shí)打開 所述第一、第二、第四及第六開關(guān)，關(guān)閉所述第三、第五及第七開關(guān)；在第二操作狀態(tài)時(shí)打開所述第三、第四及第七開關(guān)，關(guān)閉所述第一、第二、第五及第六開關(guān)；在第三操作狀態(tài)時(shí)打開 所述第三及第四開關(guān)，關(guān)閉所述第一、第二、第五、第六及第七開關(guān)。
9.一種電容式觸控板的感測(cè)方法，所述電容式觸控板具有一第一感應(yīng)線及一第二感應(yīng) 線，二者之交叉點(diǎn)具有一交互電容，其特征在于所述感測(cè)方法包括下列步驟(A)對(duì)一測(cè)量電容充電；(B)設(shè)定所述交互電容的跨壓；(C)將所述測(cè)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(cè)所述測(cè)量電容上的電壓以判斷所述交叉點(diǎn)是否受到碰觸。
10.如權(quán)利要求9所述的感測(cè)方法，其特征在于，所述步驟D更包括在重復(fù)步驟B及C 至少一次后檢測(cè)所述測(cè)量電容上的電壓。
11.如權(quán)利要求9所述的感測(cè)方法，其特征在于，所述步驟D更包括在重復(fù)步驟A至C 至少一次后檢測(cè)所述測(cè)量電容上的電壓。
12.如權(quán)利要求9所述的感測(cè)方法，其特征在于，所述測(cè)量電容上的電壓高于一參考電 壓時(shí)，判定所述交叉點(diǎn)被觸碰。
全文摘要
一種電容式觸控板的感測(cè)方法，先對(duì)一量測(cè)電容充電，接著設(shè)定該電容式觸控板兩感應(yīng)線之交叉點(diǎn)的交互電容之跨壓，之后再將該量測(cè)電容上的電荷注入該交互電容，當(dāng)手指觸碰該交叉點(diǎn)時(shí)，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(huì)不同，故偵測(cè)該量測(cè)電容上的電壓可以判斷是否有手指觸碰該交叉點(diǎn)。本發(fā)明的電容式觸控板的感測(cè)電路及方法具有正確判斷出真正觸點(diǎn)位置的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06F3/044GK101996010SQ20091016820
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2009年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月14日
發(fā)明者李一書, 楊琇如, 林育輝, 王慶忠, 蔡坤明, 黃俊中 申請(qǐng)人:義隆電子股份有限公司