專利名稱：可節(jié)省電源消耗的觸碰檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸碰檢測裝置，尤其是涉及一種可節(jié)省電源消耗的觸碰 檢測裝置。
背景技術(shù)：
近年來，觸控面板的電子產(chǎn)品為一熱門的產(chǎn)品導(dǎo)向，其利用觸控面板作 為與使用者之間的溝通接口，讓使用者不需鍵盤或鼠標(biāo)，直接通過手指觸碰 屏幕來控制電子產(chǎn)品的操作。
請參考圖1，圖1為已知一觸控面板系統(tǒng)10的功能方塊圖。觸控面板 系統(tǒng)10包含一觸碰感應(yīng)單元100、 一微控制單元110、 一循環(huán)計(jì)數(shù)器120及 一主控端130。由于人體手指觸碰一觸控面板12時會造成電壓或電容變動， 觸碰感應(yīng)單元100將電壓或電容的變動量轉(zhuǎn)換成一感應(yīng)數(shù)據(jù)SES-DATA,最后 由微控制單元110對感應(yīng)數(shù)據(jù)SES-DATA進(jìn)行運(yùn)算，以判斷人體手指觸碰的 位置及時間等信息。而主控端130常用來接收微控制單元110感應(yīng)數(shù)據(jù)以產(chǎn) 生光標(biāo)位置等信息，并可通過一喚醒訊號SWP,控制微控制單元110的操作。
循環(huán)計(jì)數(shù)器120提供一穩(wěn)定時鐘，其目的在于幫助觸控面板系統(tǒng)10進(jìn) 行省電模式。 一般來說，觸控面板系統(tǒng)10包含一正常模式、 一周期模式及 一深眠模式，后兩者屬于省電模式。請參考圖2,圖2為正常模式的觸控面 板系統(tǒng)10的相關(guān)波形圖。圖2的波形由上至下依序?yàn)橛|控面板系統(tǒng)10的 一供電電壓VCC、微控制單元110的一時鐘MCLK及循環(huán)計(jì)數(shù)器120的一時鐘 RCLK。在正常模式下，觸碰感應(yīng)單元100、微控制單元110與循環(huán)計(jì)數(shù)器120 一直處于操作狀態(tài)，微控制單元110根據(jù)時鐘MCLK檢測并處理感應(yīng)數(shù)據(jù) SES_DATA。 一般來說，正常模式的觸控面板系統(tǒng)10約消耗數(shù)毫安電流。
請參考圖3，圖3為周期模式的觸控面板系統(tǒng)10的相關(guān)波形圖。在周 期模式下，觸碰感應(yīng)單元IOO及微控制單元IIO平時處于休眠狀態(tài)。循環(huán)計(jì) 數(shù)器120則利用時鐘RCLK設(shè)定一休眠周期T1，并藉此定期喚醒微控制單元 IIO進(jìn)入正常模式。在正常模式的一操作時間T2中，微控制單元110根據(jù)感應(yīng)數(shù)據(jù)SES-DATA,判斷是否有手指觸碰事件，并在判斷有手指觸碰事件時， 持續(xù)正常模式，若數(shù)秒中之內(nèi)沒有，則回到休眠狀態(tài)。 一般來說，周期模式 的觸控面板系統(tǒng)10約消耗數(shù)百微安培電流。
請參考圖4,圖4為深眠模式的主控端130的相關(guān)波形圖。在深眠模式 下，觸碰感應(yīng)單元100、微控制單元110與循環(huán)計(jì)數(shù)器120皆處于休眠狀態(tài)， 無法主動檢測手指觸碰。若要進(jìn)行檢測手指觸碰事件，主控端130輸出喚醒 訊號SWP控制微控制單元110進(jìn)入正常模式，而觸碰感應(yīng)單元100與循環(huán)計(jì) 數(shù)器120隨之進(jìn)入正常模式。 一般來說，深眠模式的觸控面板系統(tǒng)10約消 耗數(shù)微安培電流。
為了提高周期模式的省電效率，已知觸控面板系統(tǒng)10采用較長的休眠 周期Tl，或是縮短微控制單元110的操作時間T2。雖然此方式能節(jié)省電流 消耗問題，卻降低了感應(yīng)靈敏度。此外，雖然深眠模式的觸控面板系統(tǒng)10 可節(jié)省最多電源，但此工作模式下主控端130需定時喚醒觸控面板系統(tǒng)10， 又因?yàn)橹骺囟?30是由較耗電的高運(yùn)算功能處理單元所組成，因此造成觸控 面板系統(tǒng)10的耗電，且深眠模式無法主動感應(yīng)手指觸碰事件。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供一種可節(jié)省電源消耗的觸碰檢測裝置。 本發(fā)明披露一種用于一觸控面板可節(jié)省電源消耗的觸碰檢測裝置，其包 含有一觸碰感應(yīng)單元、 一微控制單元及一模式檢測單元。該觸碰感應(yīng)單元耦 接于該觸控面板，用來通過一第一控制訊號觸發(fā)，以根據(jù)該觸控面板的觸碰 狀態(tài)，產(chǎn)生一感應(yīng)數(shù)據(jù)。該存t控制單元耦接于該觸碰感應(yīng)單元，用來通過一 第二控制訊號觸發(fā)，以產(chǎn)生該第一控制訊號。該模式檢測單元耦接于該微控 制單元及該觸控面板，用來根據(jù)該觸控面板的觸碰狀態(tài)，產(chǎn)生該第二控制訊
—，
本發(fā)明還披露一種可節(jié)省電源消耗的顯示裝置，其包含有一觸控面板、 一觸碰檢測裝置及一模式控制器。該觸碰檢測裝置具有一省電模式或一正常 模式，且包含有一觸碰感應(yīng)單元及一微控制單元。該觸碰感應(yīng)單元耦接于該 觸控面板，用來通過一第一控制訊號觸發(fā)進(jìn)入正常模式，以根據(jù)該觸控面板 的觸碰狀態(tài)，產(chǎn)生一感應(yīng)數(shù)據(jù)。該微控制單元耦接于該觸碰感應(yīng)單元，用來 在該正常模式下，根據(jù)該感應(yīng)數(shù)據(jù)，判斷該觸控面板的觸碰狀態(tài)，及在該省電模式下，通過一第二控制訊號觸發(fā)，以產(chǎn)生該第一控制訊號及進(jìn)入該正常 模式，并且根據(jù)該感應(yīng)數(shù)據(jù)產(chǎn)生一第三控制訊號。該^^莫式^r測單元耦接于該 微控制單元及該觸控面板，用來在該省電模式下，根據(jù)該觸控面板的觸碰狀 態(tài)，產(chǎn)生該第二控制訊號。該微控制單元包含一模式控制器，用來根據(jù)該第 三控制訊號，控制該觸碰檢測裝置進(jìn)行該省電模式或該正常模式。
本發(fā)明還披露一種用于一觸控面板可節(jié)省電源消耗的觸碰檢測裝置，其 具有一省電模式或一正常模式，且包含有一觸碰感應(yīng)單元及一微控制單元。 該觸碰感應(yīng)單元耦接于該觸控面板，用來通過一第一控制訊號觸發(fā)進(jìn)入正常 模式，以根據(jù)該觸控面板的觸碰狀態(tài)，產(chǎn)生一感應(yīng)數(shù)據(jù)。該微控制單元耦接 于該觸石並感應(yīng)單元，用來在該正常才莫式下，才艮據(jù)該感應(yīng)lt據(jù)，判斷該觸控面 板的觸碰狀態(tài)，及在該省電才莫式下，通過一第二控制訊號觸發(fā)，以產(chǎn)生該第 一控制訊號及進(jìn)入該正常模式，并且根據(jù)該感應(yīng)數(shù)據(jù)產(chǎn)生一第三控制訊號。 該模式4全測單元耦接于該微控制單元及該觸控面板，用來在該省電模式下， 根據(jù)該觸控面板的觸碰狀態(tài)，產(chǎn)生該第二控制訊號。該微控制單元包含一模 式控制器，用來根據(jù)該第三控制訊號，控制該觸碰檢測裝置進(jìn)行該省電模式 或該正常模式。


圖1為已知一觸控面板系統(tǒng)的功能方塊圖。
圖2為正常模式的已知觸控面板系統(tǒng)的相關(guān)波形圖。 圖3為周期模式的已知觸控面板系統(tǒng)的相關(guān)波形圖。 圖4為深眠模式的已知觸控面板系統(tǒng)的相關(guān)波形圖。 圖5為本發(fā)明實(shí)施例用于一顯示裝置的功能方塊圖。 圖6為本發(fā)明實(shí)施例圖5的省電模式中觸碰檢測裝置的操作波形圖。
附圖符號說明
10 觸控面板系統(tǒng)
100、 500 觸碰感應(yīng)單元
110、 510 微控制單元 120 循環(huán)計(jì)數(shù)器 130 主控端12、 52 觸控面板
SWP 喚醒訊號
VCC 供電電壓 MCLK、 MCLK1、 RCLK 時鐘
Tl 休眠周期
T2、 T3 操作時間
50 顯示裝置
54 觸碰檢測裝置
56 模式控制器
58 主控端
520 模式一企測單元
SC2 第二控制訊號
SC1 第一控制訊號
SC3 第三控制訊號
SES一DATA、 SES-DATA1感應(yīng)數(shù)據(jù)
具體實(shí)施例方式
請參考圖5，圖5為本發(fā)明實(shí)施例用于一顯示裝置50的功能方塊圖。 顯示裝置50包含一觸碰面板52、 一觸碰檢測裝置54、 一模式控制器56及 一主控端58,而觸碰檢測裝置54可通過一省電模式或一正常模式感應(yīng)觸碰 面板52上的手指觸碰事件，其包含一觸碰感應(yīng)單元500、 一微控制單元510
及一模式檢測單元520。
在正常模式下，觸碰感應(yīng)單元500根據(jù)觸控面板52的觸碰狀態(tài)，產(chǎn)生 一感應(yīng)數(shù)據(jù)SES_DATA1。微控制單元510根據(jù)感應(yīng)數(shù)據(jù)SES—DATA1,判斷觸 控面板52的觸碰狀態(tài)。而模式檢測單元520在正常模式下停止操作。
在省電模式下，模式檢測單元520根據(jù)觸控面板52的觸碰狀態(tài)，產(chǎn)生 一第二控制訊號SC2。微控制單元510通過第二控制訊號SC2觸發(fā)，以產(chǎn)生 一第一控制訊號SC1并且進(jìn)入正常模式。觸碰感應(yīng)單元500通過第一控制訊 號SC1觸發(fā)，以從省電模式轉(zhuǎn)換為正常模式，如此便會根據(jù)觸控面板52的 觸碰狀態(tài)，產(chǎn)生感應(yīng)數(shù)據(jù)SES-DATA1。接著，微控制單元510根據(jù)感應(yīng)數(shù)據(jù) SES-DATA1判斷觸控面板52是否有手指觸碰事件，并產(chǎn)生一對應(yīng)的第三控制訊號SC3。
模式控制器56根據(jù)第三控制訊號SC3,控制觸碰檢測裝置54進(jìn)行省電 模式或正常模式。若第三控制訊號SC3指示有手指觸碰事件，模式控制器56 控制觸碰檢測裝置54進(jìn)行正常模式；若第三控制訊號SC3指示沒有手指觸 碰事件，其原因可能由噪聲或誤觸觸碰面板52所造成，則模式控制器56控 制觸碰檢測裝置54再度進(jìn)入省電模式。主控端58耦接于微控制單元510， 與圖1主控端130的操作原理相同，故不加以贅述。
由上可知，本發(fā)明先通過模式檢測單元520進(jìn)行一個概略的觸碰狀態(tài)檢 測，以根據(jù)其檢測結(jié)果(第二控制訊號SC2)，來喚醒微控制單元510,以使 微控制單元510與觸碰感應(yīng)單元500進(jìn)入"短暫的"正常模式，如此一來，微 控制單元510便可依據(jù)其所讀取的感應(yīng)數(shù)據(jù)SES—DATA1,判斷是否真的有手 指觸碰事件的發(fā)生，進(jìn)而通過其內(nèi)部的模式控制器56控制觸碰檢測裝置54， 以決定是否要將觸碰檢測裝置54操作于"真正的"正常模式下。
而模式檢測單元520對于本領(lǐng)域技術(shù)人員并不為難，舉例來說，模式檢 測單元520可由較基本的電路元件所組成，以概略地進(jìn)行觸碰狀態(tài)檢測；也 因此，第二控制訊號SC2所包含的觸碰信息量較低，微控制單元510無法僅 通過第二控制訊號SC2來判斷手指觸碰事件的真實(shí)性，仍需依賴具有完整觸 碰信息的感應(yīng)數(shù)據(jù)SES-DATA1。
此外，由于模式檢測單元520的電路相當(dāng)基本，相對于觸碰感應(yīng)單元 500來說，模式檢測單元520電路復(fù)雜度與消耗功率都較低，由其進(jìn)行觸碰 狀態(tài)的粗略檢測必不耗電，并且由于模式檢測單元520幾乎隨時都在進(jìn)行觸 碰狀態(tài)的檢測，因此其感應(yīng)靈敏度也較已知技術(shù)為佳。
請參考圖6,圖6為本發(fā)明實(shí)施例省電模式的觸碰檢測裝置54的操作 波形圖。圖6的波形由上至下依序?yàn)槲⒖刂茊卧?10的一時鐘MCLK1、第 二控制訊號SC2及感應(yīng)數(shù)據(jù)SES—DATA1。 一^:來說，孩吏控制單元510及觸碰 感應(yīng)單元500平時處于休眠狀態(tài)。當(dāng)?shù)诙刂朴嵦朣C2出現(xiàn)轉(zhuǎn)態(tài)時，表示模 式檢測單元520檢測出觸控面板52發(fā)生手指觸碰事件，使微控制單元510 及觸碰感應(yīng)單元500進(jìn)入正常模式。在正常模式的一操作時間T3內(nèi)^微控 制單元510根據(jù)感應(yīng)數(shù)據(jù)SES-DATA1判斷是否有手指觸碰事件，以控制觸碰 檢測裝置54持續(xù)正常模式操作或再度回到休眠狀態(tài)。
此外，在本實(shí)施例中，觸控面板52較佳地為一電容式觸控面板，而模式檢測單元520可包含一電阻電容電路。當(dāng)人體手指碰觸觸控面板52時會 引起電容效應(yīng)，因此模式檢測單元520的有效電容值發(fā)生改變，導(dǎo)致電阻電 容電路的充放電波形隨之改變。如此一來，通過充放電波形的改變，模式檢 測單元520可檢測出手指觸碰事件，以產(chǎn)生第二控制訊號SC2。 一般來說， 模式檢測單元52G的檢測動作僅損耗數(shù)微安培的電流，約等同于已知觸控面 板系統(tǒng)10的深眠模式。
因此，在觸碰檢測裝置54的省電模式中，模式檢測單元520不僅能主 動;險(xiǎn)測手指觸碰事件以保持感應(yīng)靈敏度，也達(dá)到良好的省電效果。
總括來說，已知觸控面板系統(tǒng)可通過周期性蘇醒的省電it式來維持感應(yīng) 靈敏度，但缺點(diǎn)為較耗電，也可通過周期性的深眠模式來降低電源耗損，卻 失去感應(yīng)靈敏度。相對地，本發(fā)明實(shí)施例提供一模式檢測單元在省電模式下 主動檢測手指觸碰事件，同時達(dá)到感應(yīng)靈敏度佳及耗電低的優(yōu)點(diǎn)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變 化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于一觸控面板可節(jié)省電源消耗的觸碰檢測裝置，包含有一觸碰感應(yīng)單元，耦接于該觸控面板，用來通過一第一控制訊號觸發(fā)，以根據(jù)該觸控面板的觸碰狀態(tài)，產(chǎn)生一感應(yīng)數(shù)據(jù)；一微控制單元，耦接于該觸碰感應(yīng)單元，用來通過一第二控制訊號觸發(fā)，以產(chǎn)生該第一控制訊號；以及一模式檢測單元，耦接于該微控制單元及該觸控面板，用來根據(jù)該觸控面板的觸碰狀態(tài)，產(chǎn)生該第二控制訊號。
2. 如權(quán)利要求1所述的觸碰檢測裝置，其中該觸控面板是一電容式觸控 面板。
3. 如權(quán)利要求2所述的觸碰檢測裝置，其中該模式檢測單元包含一電阻 電容電^各。
4. 如權(quán)利要求3所述的觸碰檢測裝置，其中該觸控面板的觸碰狀態(tài)改變 該電阻電容電路的電路波形。
5. 如權(quán)利要求1所述的觸碰檢測裝置，其中該微控制單元根據(jù)該感應(yīng)數(shù)據(jù)，判斷該觸控面板的觸^5並狀態(tài)。
6.一種可節(jié)省電源消耗的顯示裝置，包含有一觸控面板；以及一觸碰檢測裝置，具有一省電模式或一正常模式，該觸碰檢測裝置包含有一觸碰感應(yīng)單元，耦接于該觸控面板，用來通過一第一控制訊號觸發(fā)， 以從該省電模式轉(zhuǎn)換為該正常模式，及在該正常模式下，根據(jù)該觸控面板的 觸碰狀態(tài)，產(chǎn)生一感應(yīng)數(shù)據(jù)；一樣i控制單元，耦接于該觸碰感應(yīng)單元，用來在該正常才莫式下，根據(jù)該 感應(yīng)數(shù)據(jù)，判斷該觸控面板的觸碰狀態(tài)，及在該省電模式下，通過一第二控 制訊號觸發(fā)，以產(chǎn)生該第一控制訊號及進(jìn)入該正常模式，并且根據(jù)該感應(yīng)數(shù) 據(jù)產(chǎn)生一第三控制訊號，該微控制單元包含一模式控制器，用來根據(jù)該第三 控制訊號，控制該觸碰檢測裝置進(jìn)行該省電模式或該正常模式；以及一模式檢測單元，耦接于該微控制單元及該觸控面板，用來在該省電模 式下，根據(jù)該觸控面板的觸碰狀態(tài)，產(chǎn)生該第二控制訊號。
7. 如權(quán)利要求6所述的顯示裝置，其中該觸控面板是一電容式觸控面板。
8. 如權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其中該模式檢測單元包含一電阻電容 電路。
9. 如權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其中該觸控面板的觸碰狀態(tài)改變該電 阻電容電路的電路波形。
10. —種用于一觸控面板可節(jié)省電源消耗的觸碰檢測裝置，該觸碰檢測 裝置具有一省電模式或一正常模式，該觸碰檢測裝置包含有一觸碰感應(yīng)單元，耦接于該觸控面板，用來通過一第一控制訊號觸發(fā)， 以從該省電模式轉(zhuǎn)換為該正常模式，及在該正常模式下，根據(jù)該觸控面板的 觸碰狀態(tài)，產(chǎn)生一感應(yīng)數(shù)據(jù)；一微控制單元，耦接于該觸碰感應(yīng)單元，用來在該正常才莫式下，根據(jù)該 感應(yīng)數(shù)據(jù)，判斷該觸控面板的觸碰狀態(tài)，及在該省電模式下，通過一第二控 制訊號觸發(fā)，以產(chǎn)生該第一控制訊號及進(jìn)入該正常模式，并且根據(jù)該感應(yīng)數(shù) 據(jù)產(chǎn)生一第三控制訊號，該微控制單元包含一模式控制器，用來根據(jù)該第三 控制訊號，控制該觸碰檢測裝置進(jìn)行該省電模式或該正常模式；以及一模式檢測單元，耦接于該微控制單元及該觸控面板，用來在該省電模 式下，根據(jù)該觸控面板的觸碰狀態(tài)，產(chǎn)生該第二控制訊號。
11. 如權(quán)利要求10所述的觸碰檢測裝置，其中該觸控面板是一電容式觸 控面板。
12. 如權(quán)利要求11所述的觸碰檢測裝置，其中該模式檢測單元包含一電 阻電容電路。
13. 如權(quán)利要求12所述的觸碰檢測裝置，其中該觸控面板的觸碰狀態(tài)改 變該電阻電容電路的電路波形。
全文摘要
為了節(jié)省電源兼具維持感應(yīng)靈敏度，本發(fā)明提供一種用于一觸控面板可節(jié)省電源消耗的觸碰檢測裝置，包含有一觸碰感應(yīng)單元、一微控制單元及一模式檢測單元。該觸碰感應(yīng)單元耦接于該觸控面板，用來通過一第一控制訊號觸發(fā)，以根據(jù)該觸控面板的觸碰狀態(tài)，產(chǎn)生一感應(yīng)數(shù)據(jù)。該微控制單元耦接于該觸碰感應(yīng)單元，用來通過一第二控制訊號觸發(fā)，以產(chǎn)生該第一控制訊號。該模式檢測單元耦接于該微控制單元及該觸控面板，用來根據(jù)該觸控面板的觸碰狀態(tài)，產(chǎn)生該第二控制訊號。
文檔編號G06F3/041GK101598986SQ20081010001
公開日2009年12月9日 申請日期2008年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月3日
發(fā)明者張輝宏, 李景正, 游宗穎, 陳柏村 申請人:聯(lián)詠科技股份有限公司