專利名稱：電容式觸控面板電容基線值設(shè)定及校準方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種電容式觸控面板電容基線值設(shè)定及校準方法，尤指一種在觸 控面板于進入閑置狀態(tài)一段時間后，具有自動對電容基線值進行重新校準的方法。
背景技術(shù)：
隨著蘋果計算機的iPhone智能型手機所帶起的多點觸控顯示屏幕的熱潮，也逐 漸地蔓延到一般的筆記本電腦及桌面計算機，進而設(shè)計出具有多點觸控功能顯示屏幕的平 板計算機及AI0(ALL IN ONE)觸控計算機，藉由其簡單而直覺性的操作接口，使得操作者可 以很容易地直接經(jīng)由顯示屏幕的畫面上進行畫面縮小、放大、旋轉(zhuǎn)、程序的點選及執(zhí)行或多 媒體檔案的播放等操作。請參閱圖1所示，是為電容式觸控面板的結(jié)構(gòu)示意圖。電容式觸控面板1主要是在 一玻璃面板10的表面蝕刻有多組X、Y軸驅(qū)動線12、14，Χ、Υ軸驅(qū)動線12、14在玻璃面板10 上是以數(shù)組分布在不同平面且相互垂直的方式所構(gòu)成，并分別連接至一控制器進行控制， 而每一條X、Y軸驅(qū)動線12、14交會點皆形成有一傳感器18，當(dāng)控制器16驅(qū)動電流流經(jīng)該 等Χ、Υ軸驅(qū)動線12、14時，即可在Χ、Υ軸驅(qū)動線12、14之間所交會的傳感器18位置處形成 一電容量，又稱寄生電容(parasitic capacitance)，當(dāng)手指碰觸觸控面板1表面時，在觸 碰位置處則會額外增加手指觸碰時所產(chǎn)生的電容量，又稱指觸電容(fingercapacitance)， 使得控制器16透過掃描X、Y軸驅(qū)動線12、14后，即可透過檢測觸碰位置的電容值變化量， 進而確認手指在觸控面板1上的正確位置。再者，觸控裝置在操作前，一般會皆要執(zhí)行一電容基線值的設(shè)定程序，使得在觸控 操作過程之中，能夠以該電容基線值作為一電容值比較的基準，用以判定觸控面板上所接 收的電容值信號，是否具為一有效的觸碰事件。請參閱圖2所示，是為已知觸控裝置操作的 流程。惟熟習(xí)該項技術(shù)人士應(yīng)當(dāng)了解，此流程中省略各種時序及存儲器儲存問題，該操作流 程包括步驟101中，啟動觸控裝置進行一初始化的作業(yè)，即于觸控裝置啟動后執(zhí)行必要的 檢測，以確認觸控裝置的正常運作；接著在步驟102中，觸碰裝置的控制器將會主動地分別 掃描X、Y軸每一條驅(qū)動線，藉以檢測并取得每一個傳感器的電容值；在下一步驟103中，依 據(jù)剛剛所取得的電容值設(shè)定做為每一個傳感器的電容基線值，并暫存于一存儲器中；接續(xù) 在步驟104中，當(dāng)觸控裝置設(shè)定好前述每一個傳感器的電容基線值后，即可正常執(zhí)行一觸 控操作活動的檢測，檢測觸控裝置上是否有任何觸碰事件的發(fā)生；在步驟105中，當(dāng)手指或 任何帶有電容值的物體碰觸到觸控裝置上任一傳感器上時，傳感器將會檢測取得一量測電 容值；在步驟106中，觸控裝置將此量測電容值與相對應(yīng)于該傳感器所事先暫存的電容基 線值進行比對，判斷量測電容值是否高于該電容基線值，如判斷結(jié)果為是，則表示所檢測的 量測電容值為一有效的觸碰事件，則結(jié)束觸控操作的檢測，并將結(jié)果(例如觸碰位置的坐 標)輸出至系統(tǒng)；如判斷結(jié)果為否，則表示為一非有效的觸碰事件，例如因誤觸或環(huán)境噪聲 造成傳感器電容值的改變，則重新回到步驟104重復(fù)執(zhí)行下一次的觸控操作活動的檢測。然而現(xiàn)有的現(xiàn)有觸控裝置具有下列的缺點
1.電容基線值的設(shè)定僅暫時儲存于隨機存取存儲器，故每當(dāng)觸控裝置進行操作 時，皆必須在初使化過程中重新執(zhí)行一次X、Y軸驅(qū)動線的掃描，建立電容基線值的更新，以 進行后續(xù)觸控操作的電容值比對，觸控裝置于初始化后所設(shè)定的電容基線值于觸控操作過 程中并無自動更新的機制。2.初始化過程中觸控裝置，帶靜電容的物體停留在觸控面板表面上時，例如手指、 導(dǎo)電體，或者觸控裝置放置在背景環(huán)境不佳的地方，例如環(huán)境溫、濕度過高或過低、環(huán)境電 磁場過強的地方，可能使得初始設(shè)定的電容基線值實際上為失真的數(shù)據(jù)，或者當(dāng)觸控裝置 轉(zhuǎn)換不同環(huán)境或操作狀態(tài)時，原預(yù)設(shè)的電容基線值并無法因應(yīng)當(dāng)下的環(huán)境的需要或操作的 狀態(tài)而實時更正，造成觸控裝置的靈敏度不佳，進而在觸控操作過程中無法正確地判斷觸 控事件的發(fā)生。3.由于電容基線值是以暫存方式儲存在暫存存儲器中，故必須于觸控裝置的每一 次初始化過程中重新執(zhí)行一次X、Y軸驅(qū)動線的掃描，建立電容基線值的設(shè)定作業(yè)，故需耗 費過多的系統(tǒng)資源及等待時間。因此，如何解決前述觸控裝置所存在的缺點已成為當(dāng)前本領(lǐng)域具有通常知識者亟 欲努力解決的目標。

發(fā)明內(nèi)容
為了改善既有電容式觸控面板于設(shè)定及更新電容基線值方面的缺點，本發(fā)明提供 一種電容式觸控面板電容基線值設(shè)定及校準方法，主要是在一觸控裝置組裝于一主機上 時，在首次初始化作業(yè)時，即進行電容基線值設(shè)定，并永久儲存于儲存裝置內(nèi)，以便于在主 機下一次初始開機后，觸控裝置即可直接讀取該電容基線值執(zhí)行應(yīng)用；另者，進一步提供在 觸控操作的過程中，如果檢測觸控裝置持續(xù)經(jīng)歷一段時間后無進行任何操作時，將自動執(zhí) 行電容基線值設(shè)定程序，藉以更新儲存于第一儲存裝置的電容基線值數(shù)據(jù)。為了達成前述的目的，本發(fā)明提出一種電容式觸控面板電容基線值設(shè)定方法，是 應(yīng)用于一電容式觸控裝置，其中該觸控裝置具有多組Χ、γ軸驅(qū)動線，且每一個該Χ、γ軸驅(qū)動 線交會點皆形成有一傳感器，該方法包括有下列步驟于該觸控裝置初始化時執(zhí)行一電容基線值設(shè)定程序；掃描X、Y軸每一條驅(qū)動線，分別檢測取得該傳感器的一電容值；將取得電容值分別暫存于一第一儲存裝置；判斷掃描次數(shù)是否達到一門坎值，如判斷結(jié)果為是，進行至下一步驟；根據(jù)該等電容值計算取得一平均電容值；以及依據(jù)該平均電容值決定一電容基線值，并分別儲存于一第二儲存裝置。本發(fā)明另一方面提出了一種電容式觸控面板電容基線值校準方法，其是應(yīng)用于 電容式觸控面板電容基線值設(shè)定，用以進行電容基線值的校準方法，該方法包括有下列步 驟啟動一觸控裝置；讀取儲存的該等電容基線值，并暫存至該第二儲存裝置；正常執(zhí)行一觸控操作；判斷觸控操作活動是否停止一預(yù)設(shè)時間值Tl ；以及
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當(dāng)判斷結(jié)果為是，重新執(zhí)行該電容基線值設(shè)定程序。


圖1是為電容式觸控面板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是為已知觸控裝置操作的流程。圖3是本發(fā)明觸控裝置執(zhí)行電容基線值設(shè)定的流程圖。圖4是本發(fā)明觸控裝置操作及校準電容基線值的流程圖。圖5A 圖5C分別是本發(fā)明觸控面板檢測電容值的取樣示意圖。附圖標號1 觸控裝置10 玻璃面板12X 軸驅(qū)動線14Y 軸驅(qū)動線16 控制器18 傳感器A 第一檢測步驟B 第二檢測步驟101 106 已知觸控裝置操作的流程201 207 電容基線值設(shè)定流程301 307 電容基線值校準流程
具體實施例方式茲為使貴審查委員對本發(fā)明的技術(shù)特征及所達成的功效能有進一步的了解與認 識，謹佐以較佳的實施例圖及配合詳細的說明，說明如后請參閱圖3，是本發(fā)明觸控裝置執(zhí)行電容基線值設(shè)定的流程圖。如圖所示，本發(fā) 明提供一種電容基線值設(shè)定方法，主要是在一觸控裝置組裝于一主機上時，在首次初始化 作業(yè)時，即進行電容基線值設(shè)定，并永久儲存于儲存裝置內(nèi)，以便于在主機下一次初始開機 后，觸控裝置即可直接讀取該電容基線值執(zhí)行應(yīng)用。其中該主機可以為任何配備有電容式 觸控面板的電子產(chǎn)品，例如觸控計算機、平板計算機、智能型手機、液晶電視、筆記本電腦或 迷你計算機等電子產(chǎn)品，而該觸控面板主要是在一玻璃面板的表面蝕刻有多組X、Y軸驅(qū)動 線，X、Y軸驅(qū)動線在玻璃面板上以數(shù)組分布在不同平面且相互垂直的方式所構(gòu)成，并分別 連接至一控制器進行控制，而每一條X、Y軸驅(qū)動線交會點皆形成有一傳感器，當(dāng)控制器驅(qū) 動電流流經(jīng)該等X、Y軸驅(qū)動線時，即可在X、Y軸驅(qū)動線之間所交會的傳感器位置處形成一 電容量，如圖1所示。該設(shè)定方法的流程包括有首先在步驟201中，于觸控裝置的初始化 或產(chǎn)品初次開機時執(zhí)行一電容基線值設(shè)定程序，為了使電容基線值的設(shè)定得到最有效的參 考值，避免在設(shè)定過程中受到外界環(huán)境的干擾，在此步驟中可以圖像或語音的方式發(fā)出警 告文字或語音，藉以提醒操作者將手指或物品遠離觸控面板表面及周圍；在步驟202中，觸 控裝置經(jīng)由執(zhí)行一默認軟件程序，發(fā)出一控制指令要求觸控裝置一控制器，針對觸控裝置 的多個X、Y軸驅(qū)動線逐一進行掃描，分別檢測取得X、Y軸驅(qū)動在線每一個傳感器的電容值；在步驟203中，將前述每一個傳感器所檢測的電容值逐一暫存至一第一儲存裝置，其中 該第一儲存裝置可選自為設(shè)置在觸控裝置或主機等硬件上的一隨機存取存儲器(Random Access Memory, RAM)，例如SRAM、DRAM或DDR SDRM等；在步驟204中，為了使得傳感器電 容值的檢測不致受到外在環(huán)境或人為的影響而造成失真，本設(shè)定方法除了可以僅掃描一次 該X、Y軸驅(qū)動線，藉以檢測取得Χ、Υ軸驅(qū)動在線每一個傳感器的電容值，亦可預(yù)先設(shè)定一掃 描次數(shù)的門坎值S，并在執(zhí)行完步驟203后，進行判斷掃描次數(shù)已達到該默認值S，如果判斷 結(jié)果為否，則回到步驟202，并繼續(xù)重新執(zhí)行一次Χ、Υ軸驅(qū)動線的掃描，并在下一個步驟203 中，將檢測取得的電容值儲存于儲存裝置，但不覆蓋前次的電容值數(shù)據(jù)；反之，如判斷結(jié)果 為是，則進入下一步驟205 ；在步驟205中，將每一個傳感器所檢測取得的電容值予以適當(dāng) 的加總運算，再予以平均運算后，計算出每一個傳感器的一平均電容值，例如，將每一個傳 感器檢測取得的電容值I-S予以相加總后，再除以門坎值S，即可得到該平均電容值；在下 一個流程206中，依據(jù)前一個流程205中計算所得的平均電容值設(shè)定為一電容基線值，并將 此電容基線值予以儲存或更新至一第二儲存裝置，其中該第二儲存裝置可選自為設(shè)置在觸 控裝置或主機等硬件上的一只讀存儲器(Read Only Memory, ROM)，例如MASK ROM、PROM、 EPR0M、EEPR0M、Flash Memory等；在下一個流程207中，藉由該電容基線值決定每一個傳感 器的一電容高限值及一電容低限值，并將電容高限值及電容低限值分別儲存至第二儲存裝 置，其中電容高限值及電容低限值決定的方法，主要是以電容基線值分別去加減一預(yù)設(shè)電 容值Ca、Cb，以分別計算求出電容高限值及電容低限值，而該預(yù)設(shè)電容值Ca、Cb則可以為觸 控裝置于出廠時即已存儲器設(shè)定的默認值，或是由用戶依據(jù)使用經(jīng)驗而透過及執(zhí)行一操作 窗口接口來自行設(shè)定，其中該預(yù)設(shè)電容值Ca、Cb最佳者是以該電容基線值的固定比例值來 做設(shè)定，其算式如下Ca =電容基線值X P %，Cb=電容基線值XQ%，其中該P、Q分別可以依據(jù)需要被界定在1 20之間，至此完成電容基線值的設(shè)定 方法。請參閱圖4所示，是本發(fā)明觸控裝置操作及校準電容基線值的流程圖。在此流程 中包括兩種檢測步驟一第一檢測步驟A及一第二檢測步驟B ；本實施例為了防止事先設(shè) 定的電容基線值，在操作過程中因環(huán)境的變化或操作上的人為因素而造成電容基線值的偏 離，因此在觸控操作的過程中，如果檢測觸控裝置持續(xù)經(jīng)歷一段時間后無進行任何操作時， 即可自動再一次執(zhí)行電容基線值設(shè)定程序，藉以更新儲存于第一儲存裝置的電容基線值數(shù) 據(jù)，如第一檢測步驟A。又，本實施例在觸控操作的過程中，將會周期性的檢測各傳感器的電 容值，并與電容高限值及電容低限值進行比對，以便于當(dāng)比對結(jié)果不符合預(yù)設(shè)條件時，重新 執(zhí)行電容基線值設(shè)定程序，如第二檢測步驟B。接著詳細介紹本流程如后在步驟301中， 當(dāng)主機電源開關(guān)打開啟動觸控裝置后，進入下一步驟302 ；在步驟302中，觸控裝置將會先 讀取儲存在第一儲存裝置且相對應(yīng)于各傳感器的電容基線值，并將其暫存至第二儲存裝置 內(nèi)，完成設(shè)定并進入下一步驟；在步驟303中，觸控裝置開始正常執(zhí)行一觸控操作，藉由檢 測觸控裝置的任一傳感器是否有檢測任何電容值的改變，以便于該傳感器預(yù)設(shè)的電容基線 值進行比對，以判斷是否為有效的觸碰事件，如為有效的觸碰事件則將觸控點的信息傳遞 至主機，如否則忽略此一觸碰事件，并繼續(xù)進行檢測下一次的觸碰事件，惟此一步驟內(nèi)容因?qū)僖阎夹g(shù)，于此不多贅述；在下一步驟304中，將周期性地檢測觸控裝置的觸控操作活動 是否停止一預(yù)設(shè)時間門坎值Tl，如判斷結(jié)果為否，則回到步驟303持續(xù)執(zhí)行觸控操作，如判 斷結(jié)果為是，則進入下一步驟305 ；在步驟305中，當(dāng)在步驟304中判斷觸控操作活動已停 止預(yù)設(shè)時間值，則重新執(zhí)行一次電容基線值設(shè)定程序(步驟201 207)，藉以校準電容基線 值的正確性，如此即可利用觸控裝置進入至閑置狀態(tài)下時，可以根據(jù)當(dāng)時的操作環(huán)境及狀 況，實時重新更新電容基線值，避免電容基線值因操作環(huán)境及狀況的改變而形成偏離，造成 觸控裝置靈敏度的降低；再者，在本步驟中所重新執(zhí)行的電容基線值設(shè)定程序(步驟201 207)，大致上與觸控裝置初次設(shè)定電容基線值設(shè)定程序內(nèi)容相同，僅在于步驟206及207 中，所決定的電容基線值、電容高限值及電容低限值可以選擇僅暫時儲存于第一儲存裝置， 而不需要永久儲存于第二儲存裝置中。在步驟303之后，將同時執(zhí)行另一檢測步驟，藉以判斷是否重新執(zhí)行電容基線值 設(shè)定程序(步驟201 207)，在步驟306中，觸控裝置于正常執(zhí)行觸控操作的過程將會周期 性的掃描X、Y軸每一條驅(qū)動線，藉以分別檢測取得每一個傳感器的一檢測電容值，并進入 至下一步驟；請參閱圖5A 圖5C所示，分別是本發(fā)明觸控面板檢測電容值的取樣示意圖。 在本示意圖中，橫軸代表時間，縱軸代表檢測電容值，一般而言，觸控面板操作過程仍會持 續(xù)遭致到溫度或其他環(huán)境因素的影響，甚至是手指或其他帶有靜電容物體長期放置于觸控 面板上，而使得傳感器上所檢測取樣的檢測電容量會隨著時間而變動，在正常情況下，當(dāng)檢 測電容值的變動量維持在電容上限值及電容下限值的范圍內(nèi)，代表其所遭受到外在環(huán)境的 影響不太大，觸控面板的系統(tǒng)效能或感應(yīng)的靈敏度仍可維持其穩(wěn)定性，如圖5A所示，因此 在此請況下觸控裝置并不會主動重新執(zhí)行電容基線值設(shè)定程序；但是當(dāng)觸控面板受到外在 環(huán)境的影響，例如具有過多的正負靜電容物體停放在觸控面板一段時間，或是觸控面板受 到溫度或其他環(huán)境因素而使得觸控面板上持續(xù)維持過高或過低的電容值時，如圖5B、圖5C 所示，則代表觸控面板的將因為檢測電容值持續(xù)維持著過大或過小的狀況，而造成系統(tǒng)效 能或感應(yīng)的靈敏度相對地降低，而會影響觸控面板正常的操作，而為了避免上述這類情形 發(fā)生，因此在步驟307中，觸控裝置將會在執(zhí)行觸控操作的過程中，以周期性檢測的方式， 檢測及判斷電容值是否持續(xù)超過電容高限值一預(yù)設(shè)時間門坎值T2或持續(xù)低過電容低限值 一預(yù)設(shè)時間門坎值T3，如判斷結(jié)果有任一條件成立，則進入至步驟305，以重新執(zhí)行電容基 線值設(shè)定程序(步驟201 207)，當(dāng)判斷結(jié)果無任一條件成立，則回到步驟303正常執(zhí)行一 觸控操作。藉由上述說明可知，本發(fā)明具有下列的優(yōu)點1.由于本發(fā)明于觸控裝置組裝于一主機上時，即已事先進行該電容基線值的初次 設(shè)定，并永久儲存于第二儲存裝置內(nèi)，故觸控裝置在往后的開機過程中不需要重復(fù)進行電 容基線值的設(shè)定，以避免設(shè)定過程中遭受周圍環(huán)境或人為因素影響，造成電容基線值的設(shè) 定值不穩(wěn)定，而致感應(yīng)靈敏度不佳。2.觸控裝置可以因應(yīng)周圍環(huán)境及操作狀態(tài)利用操作閑置的過程進行電容基線值 的校準，藉以提高觸控操作的靈敏度。3.觸控裝置可以經(jīng)由周期性檢測取得每一個傳感器的檢測電容值，藉此判斷檢測 電容值的變動量是否維持在電容上限值及電容下限值的范圍內(nèi)，以便于實時進行電容基線 值的校準，藉以提高觸控操作的靈敏度。
雖然本發(fā)明雖已于前述實施例中所揭露，但并不僅限于前述實施例中所提及的內(nèi) 容，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)所做的任何變化與修改，均屬于本發(fā)明的保護范圍。綜上所述，本發(fā)明已具備顯著功效增進，并符合發(fā)明專利要件，現(xiàn)依法提出申請。
權(quán)利要求
一種電容式觸控面板電容基線值設(shè)定方法，是應(yīng)用于一電容式觸控裝置，其特征在于，該觸控裝置具有多組X、Y軸驅(qū)動線，且每一個該X、Y軸驅(qū)動線交會點皆形成有一傳感器，該方法包括有下列步驟于該觸控裝置初始化時執(zhí)行一電容基線值設(shè)定程序；掃描X、Y軸每一條驅(qū)動線，分別檢測取得該傳感器的一電容值；將取得電容值分別暫存于一第一儲存裝置；判斷掃描次數(shù)是否達到一門坎值，如判斷結(jié)果為是，進行至下一步驟；根據(jù)該等電容值計算取得一平均電容值；以及依據(jù)該平均電容值決定一電容基線值，并分別儲存于一第二儲存裝置。
2.如權(quán)利要求1項所述的電容式觸控面板電容基線值設(shè)定方法，其特征在于，還包括 有下一步驟依據(jù)該平均電容值決定一電容高限值及一電容低限值，并儲存至該第二儲存裝置。
3.一種電容式觸控面板電容基線值校準方法，其是應(yīng)用在權(quán)利要求1電容式觸控面板 電容基線值設(shè)定方法中，用以進行電容基線值的校準方法，其特征在于，該方法包括有下列 步驟啟動一觸控裝置；讀取儲存的該等電容基線值，并暫存至該第二儲存裝置； 正常執(zhí)行一觸控操作；判斷觸控操作活動是否停止一預(yù)設(shè)時間值Tl ；以及 當(dāng)判斷結(jié)果為是，重新執(zhí)行該電容基線值設(shè)定程序。
4.如權(quán)利要求3項所述的電容式觸控面板電容基線值校準方法，其特征在于，還包括 有下一步驟依據(jù)該平均電容值決定一電容高限值及一電容低限值。
5.如權(quán)利要求4項所述的電容式觸控面板電容基線值校準方法，其特征在于，其還包 括有下列步驟掃描X、Y軸每一條驅(qū)動線，分別檢測取得該等傳感器的一檢測電容值； 判斷電容值是否持續(xù)超過電容高限值一預(yù)設(shè)時間門坎值T2或持續(xù)低過電容低限值一 預(yù)設(shè)時間門坎值T3;當(dāng)判斷結(jié)果有任一條件成立，重新執(zhí)行該電容基線值設(shè)定程序。
6.一種電容式觸控面板電容基線值校準方法，其是應(yīng)用在權(quán)利要求2電容式觸控面板 電容基線值設(shè)定方法，用以進行電容基線值的校準方法，其特征在于，該方法包括有下列步 驟啟動一觸控裝置；讀取儲存的該等電容基線值，并暫存至該第二儲存裝置； 正常執(zhí)行一觸控操作；掃描X、Y軸每一條驅(qū)動線，分別檢測取得該等傳感器的一檢測電容值； 判斷電容值是否持續(xù)超過電容高限值一預(yù)設(shè)時間門坎值T2或持續(xù)低過電容低限值一 預(yù)設(shè)時間門坎值T3;以及當(dāng)判斷結(jié)果有任一條件成立，重新執(zhí)行該電容基線值設(shè)定程序。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種電容式觸控面板電容基線值設(shè)定及校準方法，是應(yīng)用于一電容式觸控裝置，其中該觸控裝置具有多組X、Y軸驅(qū)動線，且該X、Y軸驅(qū)動線交會點皆形成有一傳感器，該設(shè)定方法包括有下列步驟于該觸控裝置初始化時執(zhí)行一電容基線值設(shè)定程序；掃描X、Y軸每一條驅(qū)動線，分別檢測取得該傳感器的一電容值；取得電容值分別暫存于一第一儲存裝置；判斷掃描次數(shù)是否達到一門坎值，如判斷結(jié)果為是，進行至下一步驟；根據(jù)該等電容值計算取得一平均電容值；以及依據(jù)該平均電容值決定一電容基線值，并分別儲存于一第二儲存裝置。
文檔編號G06F3/044GK101963873SQ20101029994
公開日2011年2月2日 申請日期2010年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月8日
發(fā)明者林慧美, 邱峰青, 黃豐舜 申請人:展觸光電科技股份有限公司