觸摸感測系統(tǒng)及用以減少其延遲的方法
【專利摘要】公開了一種觸摸感測系統(tǒng)和用以減少其延遲的方法。觸摸感測系統(tǒng)包括：觸摸感測電路，被構(gòu)造為將驅(qū)動信號施加給觸摸傳感器，感測觸摸傳感器的電壓，并輸出數(shù)字觸摸原始數(shù)據(jù)；坐標(biāo)計算器，被構(gòu)造為分析數(shù)字觸摸原始數(shù)據(jù)，并計算與觸摸輸入的每個位置相關(guān)的坐標(biāo)信息；以及，空閑模式控制器，被構(gòu)造為將從觸摸傳感器接收的模擬信號與預(yù)設(shè)定的閾值進行比較，基于模擬信號判斷是否產(chǎn)生觸摸輸入，并在當(dāng)輸入觸摸輸入時產(chǎn)生中斷信號。
【專利說明】觸摸感測系統(tǒng)及用以減少其延遲的方法
[0001]本申請要求享有于2012年10月30日提交的韓國專利申請10-2012-0121118的優(yōu)先權(quán)，通過援引將該專利申請結(jié)合在此，如同該專利申請在此被全部公開一樣。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種觸摸感測系統(tǒng)及用以減少其延遲的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]用戶接口(UI)被構(gòu)造為使用戶能夠與多種電子裝置進行通信，從而使用戶能夠按照他們的要求容易地、舒適地控制電子裝置。用戶接口的例子包括鍵區(qū)、鍵盤、鼠標(biāo)、屏幕直接顯示(0SD)，以及具有紅外線通信功能或無線射頻(RF)通信功能的遙控器。用戶接口技術(shù)正在持續(xù)地得到擴展，以增加用戶的靈敏度及操作便利性。用戶接口最近已發(fā)展到包括觸摸n、語音識別UI,3D UI等。
[0004]觸摸n已經(jīng)必不可少地應(yīng)用于便攜式信息設(shè)備，并且已經(jīng)擴展到家電設(shè)備用途。電容觸摸感測系統(tǒng)包括電容式觸摸屏，所述電容式觸摸屏與現(xiàn)有的電阻式觸摸屏相比具有更好的耐久性及清晰度，并能夠識別多觸摸輸入及靠近觸摸輸入，因而能夠應(yīng)用到多種應(yīng)用。在觸摸感測系統(tǒng)中，必須要提高觸摸報告率，以提高用戶所感知的觸摸靈敏度及精確地識別觸摸輸入軌跡或拖拽軌跡。觸摸報告率是把通過感測觸摸屏內(nèi)的觸摸傳感器所獲取的觸摸數(shù)據(jù)的坐標(biāo)信息傳送給外部主機系統(tǒng)的速率或頻率(Hz)。
[0005]一般而言，觸摸感測系統(tǒng)通過形成在觸摸屏上的線路而將驅(qū)動信號提供給觸摸傳感器，感測觸摸操作之前和之后的觸摸傳感器的電壓變化，并將電壓變化量轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，即觸摸原始數(shù)據(jù)。觸摸感測系統(tǒng)將觸摸原始數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)定的閾值進行比較。觸摸感測系統(tǒng)將大于閾值的觸摸原始數(shù)據(jù)判斷為從產(chǎn)生觸摸輸入的觸摸傳感器獲取的觸摸數(shù)據(jù)。觸摸感測系統(tǒng)執(zhí)行觸摸識別算法并計算觸摸數(shù)據(jù)的坐標(biāo)。
[0006]觸摸感測系統(tǒng)可將其操作模式設(shè)定為空閑模式。當(dāng)無觸摸輸入的期間持續(xù)了預(yù)設(shè)定的時間段時，觸摸感測系統(tǒng)將以空閑模式進行操作。觸摸感測系統(tǒng)按照明顯地比正常操作模式(或者是激活模式)長的周期來驅(qū)動觸摸屏，從而減少空閑模式下的功率消耗。
[0007]如圖1所示，空閑模式的一個周期劃分為感測時間Tsense和空閑時間Tidle。觸摸感測系統(tǒng)在空閑模式的感測時間Tsense期間，通過觸摸屏的導(dǎo)線將驅(qū)動信號提供給觸摸傳感器，并感測觸摸傳感器的電壓。隨后，觸摸感測系統(tǒng)在空閑模式的空閑時間Tidle期間，停止觸摸屏的驅(qū)動電路的輸出。其結(jié)果是，觸摸感測系統(tǒng)在空閑模式下，可以僅在第一時間段P(N)和第二時間段P(N+1)中的每一時間段的短感測時間Tsense內(nèi)感測觸摸輸入。
[0008]當(dāng)在空閑模式的感測時間Tsense內(nèi)感測到觸摸輸入時，觸摸感測系統(tǒng)從空閑模式轉(zhuǎn)換為正常操作模式，并縮短正常操作模式下的觸摸屏的感測周期。另一方面，觸摸感測系統(tǒng)在空閑模式的空閑時間Tidle期間，無法感測觸摸輸入。當(dāng)在第一時間段P(N)的空閑時間Tidle期間產(chǎn)生的觸摸輸入持續(xù)到空閑時間Tidle之后的感測時間Tsense時，觸摸感測系統(tǒng)在第一時間段P(N)的感測時間Tsense期間感測觸摸輸入，并從空閑模式轉(zhuǎn)換為正常操作模式。由此，觸摸感測系統(tǒng)在空閑模式轉(zhuǎn)換為正常操作模式時感測觸摸輸入所發(fā)生的延遲，將以空閑時間Tidle的大小增加。該延遲將降低用戶感受到的觸摸靈敏度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的實施例提供一種能夠減少當(dāng)空閑模式轉(zhuǎn)換為正常操作模式時的延遲的觸摸感測系統(tǒng)及用以減少其延遲的方法。
[0010]在一方面，本發(fā)明提供一種觸摸感測系統(tǒng)，包括:觸摸感測電路，被構(gòu)造為將驅(qū)動信號施加給觸摸傳感器，感測觸摸傳感器的電壓，并輸出數(shù)字觸摸原始數(shù)據(jù)；坐標(biāo)計算器，被構(gòu)造為分析數(shù)字觸摸原始數(shù)據(jù)，并計算與觸摸輸入的每個位置相關(guān)的坐標(biāo)信息；以及，空閑模式控制器，被構(gòu)造為將從觸摸傳感器接收的模擬信號與預(yù)設(shè)定的閾值進行比較，基于模擬信號判斷是否產(chǎn)生觸摸輸入，并在當(dāng)輸入觸摸輸入時產(chǎn)生中斷信號，中斷信號將坐標(biāo)計算器從空閑模式喚醒。
[0011]在另一方面，本發(fā)明提供一種用以減少觸摸感測系統(tǒng)的延遲的方法，包括:將從觸摸傳感器接收的模擬信號與預(yù)設(shè)定的閾值進行比較，以判斷是否產(chǎn)生觸摸輸入，當(dāng)產(chǎn)生觸摸輸入時產(chǎn)生中斷信號，以及在空閑模式下利用中斷信號操作坐標(biāo)計算器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]被包括來提供對本發(fā)明的進一步理解且并入并組成本申請的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中:
[0013]圖1示出在空閑模式下的觸摸感測系統(tǒng)的操作；
[0014]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的觸摸感測系統(tǒng)；
[0015]圖3為圖2中所示的觸摸屏的等價電路圖；
[0016]圖4至圖6示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的觸摸屏和現(xiàn)實面板的多種組合；
[0017]圖7示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的空閑模式控制器；以及
[0018]圖8為示出由空閑模式控制器設(shè)定的閾值的波形圖。
【具體實施方式】
[0019]根據(jù)本發(fā)明的實施例的顯示裝置可基于平板顯示器實現(xiàn)，如液晶顯示器(IXD)、場發(fā)射顯示器(FED)、等離子顯示面板(PDP)、有機發(fā)光二極管顯示器及電泳顯示器(EH))。在以下的描述中，作為平板顯示器的一例，將使用液晶顯示器來描述本發(fā)明的實施例。也可使用其它種類的平板顯示器。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的實施例的觸摸感測系統(tǒng)可由電容式觸摸屏實現(xiàn)，電容式觸摸屏通過多個電容式傳感器感測觸摸輸入。電容式觸摸屏包括多個觸摸傳感器。通過等價電路來看時，每個觸摸傳感器具有一電容。該電容可劃分為自電容和互電容。自電容是沿著在一個方向上形成的單層的導(dǎo)體線路而形成的。互電容是在相互正交的兩個導(dǎo)體線路之間形成的。在以下的描述中，作為電容式觸摸屏的一例，將描述互電容式觸摸屏?？墒褂闷渌N類的電容式觸摸屏。
[0021 ] 將參照附圖所示的例子對本發(fā)明的實施例進行詳細(xì)的說明。在整個附圖中，涉及相同或相似的構(gòu)件，將盡可能使用相同的參照符號。需要注意的是，如果判斷為現(xiàn)有技術(shù)可能會誤導(dǎo)本發(fā)明的實施例，將省去對其詳細(xì)的描述。
[0022]如圖2至圖6所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例的觸摸感測系統(tǒng)包括設(shè)置在顯示面板DIS上或安裝在顯示面板DIS內(nèi)的觸摸屏TSP ;顯示驅(qū)動電路；觸摸屏驅(qū)動電路等。如圖4所示，觸摸屏TSP可貼附在顯示面板DIS的上偏振片POLl上?；蛘?，如圖5所示，觸摸屏TSP可形成在顯示面板DIS的上偏振片POLl和上基板GLSl之間。或者，如圖6所示，觸摸屏TSP的觸摸傳感器Cts可與顯示面板DIS的像素陣列一起以內(nèi)嵌式(in-cell)安裝在顯示面板DIS的下基板GLS2內(nèi)。在圖4至圖6中，“PIX”表示液晶單元的像素電極，以及“P0L2”表示顯示面板DIS的下偏振片。
[0023]顯示面板DIS包括下基板GLS2、上基板GLSl及形成在下基板GLS2和上基板GLSl之間的液晶層。顯示面板DIS的像素陣列包括多個像素，所述多個像素形成在由數(shù)據(jù)線(Dl?Dm)和柵極線(或掃描線)(Gl?Gn)定義的像素區(qū)域內(nèi)，其中m和n為正整數(shù)。每個像素包括形成在數(shù)據(jù)線(Dl?Dm)和柵極線(Gl?Gn)的交叉處的多個薄膜晶體管(TFT)，被充入數(shù)據(jù)電壓的像素電極，與像素電極相連接并保持液晶單元的電壓的儲存電容等。
[0024]黑矩陣、彩色濾光片等形成在顯示面板DIS的上基板GLSl上。顯示面板DIS的下基板GLS2可被構(gòu)造為COT (彩色濾光片在薄膜晶體管上)結(jié)構(gòu)。在此情況下，黑矩陣和彩色濾光片可形成在顯示面板DIS的下基板GLS2上。被施加公共電壓的公共電極可形成在顯示面板DIS的上基板GLSl或下基板GLS2上。偏振片POLl和P0L2分別貼附在顯示面板DIS的上基板GLSl和下基板GLS2。用以設(shè)定液晶的預(yù)傾角的取向?qū)臃謩e形成在顯示面板DIS的上基板GLSl和下基板GLS2的與液晶接觸的內(nèi)面上。柱狀間隔物形成在顯示面板DIS的上基板GLSl和下基板GLS2之間，以使液晶單元的單元間隙保持恒定。
[0025]背光單元可設(shè)置在顯示面板DIS的背面下方。背光單元可被構(gòu)造為邊緣式背光單元和直下式背光單元中的一種，以向顯示面板DIS照射光。顯示面板DIS可由包括扭曲向列(TN)模式、垂直取向(VA)模式、共面切換(IPS)模式、邊緣場切換(FFS)模式等任何公知的模式實現(xiàn)。
[0026]顯示驅(qū)動電路包括數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12、掃描驅(qū)動電路14及時序控制器20。顯示驅(qū)動電路將輸入圖像的視頻數(shù)據(jù)電壓施加給顯示面板DIS的像素。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12將從時序控制器20接收的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB轉(zhuǎn)換為正模擬伽馬補償電壓和負(fù)模擬伽馬補償電壓，并輸出數(shù)據(jù)電壓。然后，數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12將數(shù)據(jù)電壓提供給數(shù)據(jù)線(Dl?Dm)。掃描驅(qū)動電路14依序地將與數(shù)據(jù)電壓同步的柵極脈沖(或掃描脈沖)提供給柵極線(Gl?Gn)，并選擇要施加所述數(shù)據(jù)電壓的顯示面板DIS的線路。
[0027]時序控制器20從主機系統(tǒng)40接收時序信號，如垂直同步信號Vsync、水平同步信號Hsync、數(shù)據(jù)使能信號DE及主時鐘MCLK。時序控制器20產(chǎn)生數(shù)據(jù)時序控制信號和掃描時序控制信號，以便使用這些時序控制信號來分別地控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12和掃描驅(qū)動電路14的操作時序。數(shù)據(jù)時序控制信號包括源采樣時鐘SSC、源輸出使能信號S0E、極性控制信號OL等。掃描時序控制信號包括柵極起始脈沖GSP、柵極移位時鐘GSC、柵極輸出使能信號GOE等。
[0028]觸摸屏TSP包括Tx線Txl至TxN (其中N為正整數(shù))，與Tx線Txl至TxN交叉的Rx線Rxl至RxM (其中M為正整數(shù))，以及形成在Tx線Txl至TxN和Rx線Rxl至RxM的交叉處的MXN個觸摸傳感器Cts。每個觸摸傳感器Cts具有互電容。[0029]觸摸屏驅(qū)動電路包括觸摸感測電路30、空閑模式控制器60及坐標(biāo)計算器36。觸摸屏驅(qū)動電路將觸摸屏TSP上的觸摸輸入的坐標(biāo)信息傳送給主機系統(tǒng)40。當(dāng)無觸摸輸入的期間持續(xù)了預(yù)設(shè)定的時間段時，觸摸屏驅(qū)動電路以如圖1所示的空閑模式進行操作。
[0030]主機系統(tǒng)40可以作為電視系統(tǒng)、機頂盒、導(dǎo)航系統(tǒng)、DVD播放器、藍(lán)光播放器、個人計算機(PC)、家庭影院系統(tǒng)及手機系統(tǒng)中的一種來實現(xiàn)。主機系統(tǒng)40包括嵌入有縮放器的芯片上系統(tǒng)(SoC)，并由此將輸入圖像的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB轉(zhuǎn)換為適合于顯示在顯示面板DIS上的數(shù)據(jù)格式。主機系統(tǒng)將數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB和時序信號(Vsync、Hsync、DE及MCLK)傳送給時序控制器20。而且，主機系統(tǒng)40運行與從坐標(biāo)計算器36接收的觸摸數(shù)據(jù)的坐標(biāo)信息XY相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用程序。
[0031]圖7詳細(xì)地示出圖2中所示的空閑模式控制器60。圖8是對由空閑模式控制器60設(shè)定的閾值進行圖示的波形圖。
[0032]如圖7及圖8所示，觸摸感測電路30包括Tx驅(qū)動電路32、Rx驅(qū)動電路34、Tx/Rx控制器38等。
[0033]在正常操作模式下，觸摸感測電路30利用Tx驅(qū)動電路32，通過Tx線Txl至TxN將驅(qū)動信號施加給觸摸傳感器Cts，并與驅(qū)動信號同步地，通過Rx線Rxl至RxM和Rx驅(qū)動電路34來感測觸摸傳感器Cts的電壓，從而輸出作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的觸摸原始數(shù)據(jù)。驅(qū)動信號可作為包括脈沖波、正弦波、三角波等的多種波形來產(chǎn)生。觸摸感測電路30在圖1所示的空閑模式的短感測時間Tsense期間進行操作，并在圖1所示的空閑模式的空閑時間Tidle期間不進行操作。當(dāng)從坐標(biāo)計算器36輸入圖7所示的時鐘信號CLK時，觸摸感測電路30將從空閑模式轉(zhuǎn)換為正常操作模式。由此，在空閑模式下的觸摸感測電路30的每單位時間的操作時間小于在正常操作模式下的觸摸感測電路30的每單位時間的操作時間。其結(jié)果是，與正常操作模式相比，在空閑模式下的觸摸感測電路30的功率消耗大幅地減少。所述單位時間是圖1所示的P(N)和P(N+1)。
[0034]觸摸感測電路30可被集成在讀出集成電路(ROIC)內(nèi)。而且，觸摸感測電路30、空閑模式控制器60及坐標(biāo)計算器36可被集成在一個集成電路(IC)內(nèi)。
[0035]在正常操作模式下，Tx驅(qū)動電路32響應(yīng)于來自Tx/Rx控制器38的Tx設(shè)定信號而選擇將輸出驅(qū)動信號的Tx通道，并將驅(qū)動信號施加給與被選擇的Tx通道連接的Tx線Txl至TxN。Tx線Txl至TxN在驅(qū)動信號的高電勢時間段期間被充電，并將電荷提供給觸摸傳感器Cts。Tx線Txl至TxN在驅(qū)動信號的低電勢時間段期間被放電。可將驅(qū)動信號相繼地提供給Tx線Txl至TxN中的每一條，以使觸摸傳感器Cts的電壓可經(jīng)由Rx線Rxl至RxM而累積到在Rx驅(qū)動電路中內(nèi)嵌的積分器的電容器中。
[0036]Rx驅(qū)動電路34包括差動放大器33、采樣電路52、積分器54、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC) 56等。在正常操作模式下，Rx驅(qū)動電路34響應(yīng)于來自Tx/Rx控制器38的Rx設(shè)定信號，選擇將接收觸摸傳感器Cts的電壓的Rx線Rx (i)和Rx(i+1)。差動放大器33輸出通過Rx線Rx(i)和Rx(i+1)接收的各觸摸傳感器Cts之間的電壓差。差動放大器33可由全差動放大器實現(xiàn)，所述全差動放大器對通過正輸出端和負(fù)輸出端而從鄰近的觸摸傳感器獲取的電壓差進行放大，并輸出具有互補關(guān)系的正信號和負(fù)信號的電壓。差動放大器33可以被省略。采樣電路52利用開關(guān)元件和電容器對通過Rx線Rx (i)和Rx(i+1)接收的、模擬信號和差動放大器33的模擬輸出信號中的一種信號進行采樣，并將采樣電壓提供給積分器54。通過從坐標(biāo)計算器36接收的開關(guān)控制信號，來控制采樣電路52的開關(guān)元件。積分器54與提供給Tx線的驅(qū)動信號的數(shù)目成比例地累積從采樣電路52接收的模擬信號，從而增大觸摸操作前后的觸摸傳感器Cts的電壓變化。ADC56與時鐘信號CLK的時鐘時序相一致地，將積分器54中所累積的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并輸出觸摸原始數(shù)據(jù)。
[0037]在正常操作模式下，Tx/Rx控制器38產(chǎn)生Tx設(shè)定信號和Rx設(shè)定信號,控制Tx通道和Rx通道的設(shè)定，并將Tx驅(qū)動電路32與Rx驅(qū)動電路34進行同步。Tx/Rx控制器38產(chǎn)生Tx設(shè)定信號、Rx設(shè)定信號及內(nèi)部時鐘信號，從而使Tx驅(qū)動電路32和Rx驅(qū)動電路34在空閑模式的感測時間Tsense期間進行操作。在本發(fā)明的實施例中，內(nèi)部時鐘信號是在觸摸感測電路30內(nèi)安裝的振蕩器中產(chǎn)生的，因而與從坐標(biāo)計算器36接收的外部時鐘信號不同。
[0038]空閑模式控制器60基于從觸摸傳感器Cts接收的模擬信號，快速地判斷是否產(chǎn)生觸摸輸入。當(dāng)感測到觸摸輸入時，空閑模式控制器60產(chǎn)生中斷信號，并使用中斷信號來操作坐標(biāo)計算器36。當(dāng)在空閑模式下接收中斷信號時，坐標(biāo)計算器36操作觸摸感測電路30。由此，當(dāng)在空閑模式下感測到觸摸輸入時，空閑模式控制器60快速地將已被停止的坐標(biāo)計算器36和觸摸感測電路30的操作模式從空閑模式轉(zhuǎn)換為正常操作模式。
[0039]空閑模式控制器60將電壓，即通過Rx線Rxl至RxM接收的觸摸傳感器Cts的模擬信號，與預(yù)設(shè)定的閾值進行比較。當(dāng)檢測到模擬信號大于閾值時，空閑模式控制器60將中斷信號傳送給坐標(biāo)計算器36。由此，空閑模式控制器60在空閑模式下基于從觸摸傳感器Cts接收的模擬信號，快速地判斷是否產(chǎn)生觸摸輸入?？臻e模式控制器60不計算與觸摸輸入相關(guān)的坐標(biāo)，而是僅僅基于模擬信號和閾值之間的比較結(jié)果來判斷是否產(chǎn)生觸摸輸入。因此，空閑模式控制器60的處理速度非?？?。
[0040]空閑模式控制器60基于穿過Rx驅(qū)動電路34的ADC56之前的模擬信號來判斷是否產(chǎn)生觸摸輸入，并快速地將觸摸輸入或非觸摸輸入指示給坐標(biāo)計算器36。由此，當(dāng)感測到觸摸輸入，空閑模式控制器60快速地將已被停止的坐標(biāo)計算器36從空閑模式轉(zhuǎn)換為正常操作模式。空閑模式控制器60僅在空閑模式下由坐標(biāo)計算器36來啟用，并由此能夠進行操作。在此情況下，空閑模式控制器60在正常操作模式下由坐標(biāo)計算器36來禁用，并由此不能進行操作。由此，僅在空閑模式下可產(chǎn)生中斷信號?？臻e模式控制器60和觸摸感測電路30可一起安裝在一個ROIC內(nèi)。
[0041]空閑模式控制器60可包括第一比較器62、計數(shù)器6及第二比較器66，從而精確地感測觸摸輸入或非觸摸輸入。第一比較器62將通過Rx線而從觸摸傳感器接收的模擬信號、或通過Rx線及差動放大器33而從觸摸傳感器接收的模擬信號與預(yù)設(shè)定的閾值進行比較。第一比較器62檢測出模擬信號的絕對值大于閾值的模擬信號時間段“t”。差動放大器33可產(chǎn)生正輸出和負(fù)輸出。為此，如圖8所示，可由第一比較器62設(shè)定兩個閾值THp、THn。第一閾值THp是大于預(yù)設(shè)定的參考電壓的正電壓，并且第二閾值THn是小于預(yù)設(shè)定的參考電壓的負(fù)電壓。第一閾值THp與大于參考電壓的正模擬信號電壓進行比較，并且第二閾值THn與小于參考電壓的負(fù)模擬信號電壓進行比較。第一比較器62將兩個閾值THp、THn與通過Rx線接收的模擬信號或從差動放大器33輸出的模擬信號進行比較，從而檢測出大于第一閾值THp的正模擬信號時間段“t”，以及檢測出小于第二閾值THn的負(fù)模擬信號時間段“t”。由第一比較器62設(shè)定的閾值的個數(shù)并不限定于兩個。例如，第一比較器62可將一個閾值與模擬信號進行比較。[0042]計數(shù)器64在時鐘信號CLK的每個時鐘時序，對模擬信號的絕對值大于閾值THp和THn的模擬信號時間段“t”進行計數(shù)，并累積模擬信號時間段“t”的計數(shù)結(jié)果，從而測量模擬信號時間段“t”的持續(xù)時間。第二比較器66將從計數(shù)器64接收的計數(shù)值與預(yù)設(shè)定的參考值進行比較。當(dāng)計數(shù)值大于參考值時，第二比較器66產(chǎn)生中斷信號并將中斷信號傳送給坐標(biāo)計算器36。參考值是通過實驗來確定的，以使脈沖噪聲不會被誤識別為觸摸輸入。由于脈沖噪聲是在非常短的時間段內(nèi)產(chǎn)生的，所以在計數(shù)器64中累積的值較小?？臻e模式控制器60利用計數(shù)器64及第二比較器66，忽略了在短時間段內(nèi)產(chǎn)生的等于或小于參考值的脈沖噪聲，并能夠相對精確地判斷觸摸輸入或非觸摸輸入。在幾乎不產(chǎn)生脈沖噪聲的觸摸屏TSP的情況下，計數(shù)器64和第二比較器66可被省略。
[0043]在正常操作模式下，坐標(biāo)計算器36將用以操作觸摸感測電路30的時鐘信號CLK傳送給Tx/Rx控制器38。坐標(biāo)計算器36可由微控制器單元(MCU)來實現(xiàn)。
[0044]在正常操作模式下，坐標(biāo)計算器36執(zhí)行預(yù)設(shè)定的觸摸識別算法，并將從Rx驅(qū)動電路34接收的實際觸摸原始數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)定的閾值進行比較。觸摸識別算法可使用任何公知的算法。觸摸識別算法檢測等于或大于閾值的觸摸原始數(shù)據(jù)。等于或大于閾值的觸摸原始數(shù)據(jù)被判斷為是從產(chǎn)生觸摸輸入的觸摸傳感器獲取的觸摸數(shù)據(jù)。坐標(biāo)計算器36執(zhí)行觸摸識別算法，并將標(biāo)識號分配給每個等于或大于閾值的觸摸原始數(shù)據(jù)。坐標(biāo)計算器36計算等于或大于閾值的觸摸原始數(shù)據(jù)的坐標(biāo)。坐標(biāo)計算器36將每個等于或大于閾值的觸摸原始數(shù)據(jù)的標(biāo)識號和坐標(biāo)信息傳送給主機系統(tǒng)40。
[0045]在坐標(biāo)計算器36中使用的閾值被設(shè)定為與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)比較的數(shù)字值。另一方面，在空閑模式控制器60中使用的閾值被設(shè)定為與模擬信號比較的模擬參考電壓。因此，坐標(biāo)計算器36的閾值不同于空閑模式控制器60的閾值。
[0046]在空閑模式下，坐標(biāo)計算器36的除了中斷信號接收功能以外的其它電路將被停止，并由此使坐標(biāo)計算器36幾乎不產(chǎn)生功率消耗。即，在空閑模式下，僅有坐標(biāo)計算器36的用于從空閑模式控制器60接收中斷信號的中斷接收電路被啟用，而坐標(biāo)計算器36的其它電路則被禁用。中斷信號將坐標(biāo)計算器36從空閑模式喚醒。在空閑模式下，坐標(biāo)計算器36響應(yīng)于來自空閑模式控制器60的中斷信號而啟用時鐘產(chǎn)生器，從而產(chǎn)生用于操作Rx驅(qū)動電路34的ADC56的時鐘信號CLK。由此，坐標(biāo)計算器36以正常操作模式進行操作。
[0047]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施例的觸摸感測系統(tǒng)，在空閑模式下基于從觸摸傳感器接收的模擬信號，快速地判斷是否產(chǎn)生觸摸輸入。其結(jié)果是，根據(jù)本發(fā)明的實施例的觸摸感測系統(tǒng)即使在如圖1所示的空閑模式的空閑時間Tidle以及感測時間Tsense內(nèi)，也能判斷觸摸輸入或非觸摸輸入。因此，當(dāng)感測出觸摸輸入時，根據(jù)本發(fā)明的實施例的觸摸感測系統(tǒng)在任何時間將觸摸感測電路30和坐標(biāo)計算器36從空閑模式轉(zhuǎn)換為正常操作模式。其結(jié)果是，根據(jù)本發(fā)明的實施例的觸摸感測系統(tǒng)可以將當(dāng)空閑模式轉(zhuǎn)換為正常操作模式時產(chǎn)生的延遲最小化。
[0048]此外，如上所述，本發(fā)明的實施例在空閑模式下，基于從觸摸傳感器接收的模擬信號，快速地判斷是否產(chǎn)生觸摸輸入，從而使被停止的觸摸屏驅(qū)動電路進行操作。其結(jié)果是，根據(jù)本發(fā)明的實施例的觸摸感測系統(tǒng)可大幅地減少當(dāng)空閑模式轉(zhuǎn)換為正常操作模式時的延遲。
[0049]雖然參照若干作為例示的實施例對本發(fā)明的實施進行了描述，應(yīng)當(dāng)理解的是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可設(shè)計出其它許多修飾及實施，其將落入本公開的原理的范圍內(nèi)。尤其是，在本公開、附圖及隨附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，對于對象組合排列的元件部分和/或排列可進行多種變形及修飾。除了元件部分和/或排列之外，其它的使用對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說也是顯而易見的。
【權(quán)利要求】
1.一種觸摸感測系統(tǒng)，包括: 觸摸感測電路，被構(gòu)造為將驅(qū)動信號施加給觸摸傳感器，感測所述觸摸傳感器的電壓，并輸出數(shù)字觸摸原始數(shù)據(jù)，其中在空閑模式下，所述觸摸感測電路的操作時間被減少； 坐標(biāo)計算器，被構(gòu)造為分析所述數(shù)字觸摸原始數(shù)據(jù)，并計算與觸摸輸入的每個位置相關(guān)的坐標(biāo)信息，其中在空閑模式下，所述坐標(biāo)計算器的除了中斷接收電路以外的其它電路被停止；以及 空閑模式控制器，被構(gòu)造為將從所述觸摸傳感器接收的模擬信號與預(yù)設(shè)定的閾值進行比較，基于所述模擬信號判斷是否產(chǎn)生觸摸輸入，并在當(dāng)輸入了觸摸輸入時產(chǎn)生中斷信號， 其中所述中斷信號將所述坐標(biāo)計算器從空閑模式喚醒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸感測系統(tǒng)，其中所述坐標(biāo)計算器響應(yīng)于所述中斷信號，產(chǎn)生用于操作所述觸摸感測電路的時鐘信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸摸感測系統(tǒng)，其中所述空閑模式控制器僅在空閑模式下進行操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸摸感測系統(tǒng)，其中所述空閑模式控制器包括: 第一比較器，被構(gòu)造為將從所述觸摸傳感器接收的所述模擬信號與預(yù)設(shè)定的閾值進行比較； 計數(shù)器，被構(gòu)造為測量其中所述模擬信號的絕對值大于所述閾值的模擬信號時間段的持續(xù)時間；以及 第二比較器，被構(gòu)造為將從所述計數(shù)器接收的計數(shù)值與預(yù)設(shè)定的參考值進行比較，并在當(dāng)所述計數(shù)值大于所述參考值時`產(chǎn)生所述中斷信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸摸感測系統(tǒng)，其中所述第一比較器的所述閾值包括大于預(yù)設(shè)定的參考電壓的第一閾值，以及小于所述預(yù)設(shè)定的參考電壓的第二閾值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的觸摸感測系統(tǒng)，其中所述第一比較器檢測大于所述第一閾值的正模擬信號時間段，以及檢測小于所述第二閾值的負(fù)模擬信號時間段。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的觸摸感測系統(tǒng)，其中所述計數(shù)器測量所述正模擬信號時間段的持續(xù)時間和所述負(fù)模擬信號時間段的持續(xù)時間。
8.一種用以減少觸摸感測系統(tǒng)的延遲的方法，所述觸摸感測系統(tǒng)包括觸摸感測電路和坐標(biāo)計算器，所述觸摸感測電路將驅(qū)動信號施加給觸摸傳感器，感測所述觸摸傳感器的電壓，輸出作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字觸摸原始數(shù)據(jù)，并在空閑模式下減少所述觸摸感測電路的操作時間，所述坐標(biāo)計算器分析所述數(shù)字觸摸原始數(shù)據(jù)，計算與觸摸輸入的每個位置相關(guān)的坐標(biāo)信息，并在空閑模式下停止除了中斷接收電路以外的其它電路，所述方法包括: 將從所述觸摸傳感器接收的模擬信號與預(yù)設(shè)定的閾值進行比較，以判斷是否產(chǎn)生觸摸輸入； 當(dāng)產(chǎn)生觸摸輸入時產(chǎn)生中斷信號；以及 在空閑模式下利用所述中斷信號操作所述坐標(biāo)計算器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括響應(yīng)于所述中斷信號，產(chǎn)生用于操作所述觸摸感測電路的時鐘信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述中斷信號僅在空閑模式下產(chǎn)生。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述當(dāng)產(chǎn)生觸摸輸入時產(chǎn)生中斷信號的步驟包括: 將從所述觸摸傳感器接收的所述模擬信號與所述預(yù)設(shè)定的閾值進行比較； 測量其中所述模擬信號的絕對值大于所述閾值的模擬信號時間段的持續(xù)時間；以及對所述模擬信號時間段的持續(xù)時間進行計數(shù)，將計數(shù)值與預(yù)設(shè)定的參考值進行比較，并在當(dāng)所述計數(shù)值大于所`述參考值時產(chǎn)生所述中斷信號。
【文檔編號】G06F3/041GK103793099SQ201310487696
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月30日
【發(fā)明者】趙志浩, 樸東祚 申請人:樂金顯示有限公司