CN108121469A - 触控装置及其唤醒方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种触控装置及其唤醒方法。触控装置包含感应区域及感应电路。感应区域包含次感应区域，且每一个次感应区域包含感应点。在此唤醒方法中，首先，在第一时点及第二时点进行感应步骤，以获得在第一时点及第二时点的感应区域的两个总电容值。进行扫描步骤，以扫描每一个次感应区域的一部分感应点，且此部分感应点的数量小于一个次感应区域内的感应点数量。接着，计算此两个总电容值的差值，且当电容差值大于电容阈值时，即可唤醒触控装置。

Description

触控装置及其唤醒方法
技术领域
本发明关于触控装置及其唤醒方法，特别关于触控面板及其唤醒方法。
背景技术
在设计电子装置，例如移动电话、笔记本电脑及类似物时，电力消耗为一重要考虑因素。为了减少电力消耗，电子装置会使用省电模式来暂时关闭电子装置的大部分电路元件。在上述的例子中，电子装置需要一种侦测机制，以判断是否将电子装置自省电模式中唤醒，并重新启动暂时关闭的电路元件。
发明内容
本发明提供一种触控面板及其唤醒方法，以减少省电模式中的电力消耗。
根据本发明的一个实施例，触控装置包含感应区域及感应电路。感应区域配置为感应使用者的手指，其中感应区域包含多个次感应区域，且每一个次感应区域包含多个感应点。感应电路电性连接感应区域，其中感应电路配置为扫描每一个次感应区域的一部分感应点，且前述部分感应点的数量少于感应点的数量。
根据本发明的另一实施例，触控装置的唤醒方法中，首先，在第一时点进行感应步骤，以获得感应区域在第一时点的总电容值。在感应步骤中，在每一个次感应区域上进行扫描步骤，以获得每一个次感应区域的电容值，其中扫描步骤包含扫描次感应区域的一部分感应点，以获得次感应区域的电容值，且前述部分感应点的数量少于感应点的数量。接着，加总每一个次感应区域的电容值，以获得总电容值。在第一时点进行感应步骤之后，在第二时点进行感应步骤，以获得感应区域在第二时点的总电容值。其后，计算第一时点的总电容值与第二时点的总电容值之间的电容差值。然后，测定电容差值的绝对值是否大于电容阈值。其后，当电容差值大于电容阈值时，唤醒触控装置。
根据本发明的再一实施例，在触控装置的唤醒方法中，首先，在第一时点进行感应步骤，以获得感应区域在第一时点的总电容值。在感应步骤中，在每一个次感应区域上进行扫描步骤，以获得每一个次感应区域的电容值，其中扫描步骤包含扫描次感应区域的一部分感应点，以获得次感应区域的电容值，且前述部分感应点的数量少于感应点的数量。接着，加总每一个次感应区域的电容值，以获得总电容值。在第一时点进行感应步骤之后，在第二时点进行感应步骤，以获得感应区域在第二时点的总电容值。其后，计算第一时点的总电容值与第二时点的总电容值之间的电容差值。然后，测定电容差值的绝对值是否大于电容阈值。其后，当电容差值的绝对值大于电容阈值，进行指纹辨识步骤，其中指纹辨识步骤配置为测定感应区域所感应的指纹是否实质上与标准指纹相同。然后，当感应区域所感应的指纹实质上与标准指纹相同，唤醒触控装置。
附图说明
以下实施例的详细说明并配合附图阅读最能理解本发明，附图的详细说明如下：
图1绘示根据本发明的一个实施例的触控装置的结构的示意图；
图2绘示根据本发明的一个实施例的触控装置的感应步骤的流程图；
图3绘示根据本发明的一个实施例的触控装置的唤醒方法的流程图；
图4绘示根据本发明的另一个实施例的触控装置的部分电路结构的示意图；
图5绘示适合触控装置的电容阈值的计算步骤的流程图；
图6绘示感应区域的电容值受环境变化影响的示意图；
图7绘示根据本发明的一个实施例的触控装置的唤醒方法的流程图；
图8绘示根据本发明的一个实施例的触控装置的唤醒方法的流程图；以及
图9绘示唤醒方法的一个步骤的流程图。
符号说明
100：触控装置
110：感应电路
120：感应区域
122：次感应区域
122P：感应点
200：感应步骤
210-220：步骤
300：唤醒方法
310-350：步骤
400：触控装置
500：电容阈值计算步骤
510-540：步骤
700：唤醒方法
710：步骤
800：唤醒方法
810：步骤
812：指纹计算步骤
812a-812c：步骤
814：步骤
900：步骤
TX：扫描信号
RX：感应信号
SW：开关
OP：操作放大电路
ADC：模拟数值转换器
△C：电容差值
具体实施方式
以下配合附图的例示详细说明本发明实施例。附图及说明书中会尽量使用相同参考数字以指示相同或类似部分。
请参阅图1，图1绘示根据本发明一个实施例的触控装置100的结构的示意图。触控装置100包含感应电路110及感应区域120。感应电路110电性连接感应区域120，以扫描感应区域120，并决定使用者是否触碰触控装置100的屏幕。若触控装置100在省电模式下，当使用者触碰触控装置100的屏幕时，即可将触控装置100自省电模式中唤醒。
感应电路110传送扫描信号TX至感应区域120，并自感应区域120接收感应信号RX，以感应使用者的触碰操作。在一些实施例中，触控装置100为电容式触控装置，且感应电路110感测感应区域120的电容值变化，以达到感应使用者的触碰操作的目的，但本发明实施例不受限于此。
感应区域120包含多个次感应区域122，且每一个次感应区域122包括多个感应点122P。次感应区域122排列成矩阵，且感应点122P也排列成矩阵。在此实施例中，每一个感应点122P对应至一等效电容，且感应电路110扫描感应点122P，以感应等效电容的电容值。然而，本发明实施例不受限于此。
请参阅图2，图2绘示根据本发明一个实施例的触控装置100的感应步骤200的流程图，其中触控装置100在省电模式时进行感应步骤200。感应步骤200从步骤210开始。在步骤210中，感应电路110在每一个次感应区域122上连续进行扫描步骤，以获得所有次感应区域122的每一者的电容值。在此实施例中，感应电路110扫描一部分的感应点122P，而非扫描全部感应点122P，且在次感应区域122中所扫描的感应点122P的数量少于次感应区域122中所有感应点122P的数量。
举例而言，当对所选择的次感应区域122进行扫描时，感应电路110扫描在所选次感应区域122中的一行感应点122P。一行感应点122P的电容值的总和用以代表所选次感应区域122的电容值。在另一例示中，当对所选择的次感应区域122进行扫描时，感应电路110仅扫描在所选次感应区域122中的一个感应点122P。然而，本发明实施例不受限于此。
在步骤210之后，进行步骤220，以加总每一个次感应区域122的电容值，以获得总电容值。总电容值用以表示感应区域120的电容值。在此实施例中，步骤220通过使用感应电路110进行。然而，本发明实施例不受限于此。
应理解的是，由于每一个次感应区域122中仅扫描一部分感应区域120，当在省电模式下扫描感应区域120时，感应步骤200可使触控装置100具有小的电力消耗。应注意的是，当感应步骤100在省电模式时，触控装置100持续进行感应步骤200。在此实施例中，触控装置100每400微秒(μs)进行一次感应步骤200。然而，本发明实施例不受限于此。
请参阅图3，图3绘示根据本发明一个实施例的触控装置100的唤醒方法的流程图。唤醒方法300由步骤310开始。在步骤310中，在第一时点进行感应步骤200，以获得感应区域120的次感应区域122在第一时点的总电容值。接着，在步骤320中，在第二时点进行感应步骤200，以获得感应区域120的次感应区域122在第二时点的总电容值。在此实施例中，第一时点与第二时点为连续。举例而言，由于触控装置100每400微秒进行一次感应步骤200，第一时点与第二时点间的时距为400微秒。
其后，进行步骤330，以计算第一时点的总电容值与第二时点的总电容值之间的差值(其后也表示为电容差值)。然后，进行步骤340，以测定电容差值的绝对值是否大于电容阈值。当电容差值大于电容阈值，即判定为使用者触碰触控装置100的屏幕，接着进行步骤350，唤醒触控装置100。
须理解的是，由于唤醒方法300使用感应步骤200，唤醒方法300可使在省电模式下的触控装置100具有小的电力消耗。
请参阅图4及图5，图4绘示根据本发明另一实施例的触控装置400的部分电路结构的示意图，而图5绘示适合触控装置400的电容阈值计算步骤500的流程图。触控装置400类似于触控装置100，其差异在于触控装置400包含连接在感应点122P及感应电路110之间的多个开关SW。在此实施例中，感应电路110包含操作放大电路(operational amplifiercircuit；OP)及模拟数值转换器(Analog-to Digital converter；ADC)，且开关SW电性连接在操作放大电路OP及感应点122P之间，借以断开感应电路110与感应点122P。
利用电容阈值计算步骤500计算用于步骤340中的电容阈值，以避免环境变化的干扰。举例而言，当使用者从低温地区至高温地区旅游，环境的变化将对使用者的触碰差生干扰。请参阅图6，图6绘示感应区域的电容值受环境变化影响的示意图。如图6所示，当环境温度上升，感应区域120的电容值也会增加。再者，当环境温度下降，感应区域120的电容值也会降低。
为了避免环境的温度变化导致的干扰，电容阈值计算步骤500提供唤醒方法300的步骤340的电容阈值。如图6所示，虽然感应区域120的电容值随环境的温度变化而改变，电容差值△C实质上等于一常数。因此，电容差值△C可用以避免环境温度变化所导致的干扰。
电容阈值计算步骤500由步骤510开始。步骤510中，进行感应步骤200以获得感应区域120在第三时点的总电容值，其中第三时点是在断开感应点122P与感应电路110之后。在此实施例中，开关SW配置为将感应点122P与感应电路110断开，以避免使用者手指造成的影响。由步骤510获得的总电容值可视为扫描信号TX及感应信号RX经过的通路的电容值。
其后，在步骤520中，进行感应步骤200，以获得感应区域120在第四时点的总电容值，其中第四时点是在使用者的手指触碰感应区域120时，且一般操作开关SW以感应使用者的触碰。在此实施例中，第三时点及第四时点为连续，且第四时点是在第三时点之后。在一些实施例中，第四时点可在第三时点之前。
然后，进行步骤530，计算第三时点的总电容值及第四时点的总电容值之间的电容差值△C。其后，进行步骤540，根据第三时点的总电容值及第四时点的总电容值之间的电容差值的绝对值△C，以测定电容阈值，在此实施例中，电容阈值等于第三时点的总电容值及第四时点的总电容值之间的电容差值△C的一半。然而，本发明不以此为限。
举例而言，当使用者的手指触碰触控装置400，以储存指纹作为指纹辨识的标准指纹，同时可进行电容阈值计算步骤500。具体而言，进行步骤510，断开感应点122P与感应电路110，以获得第三时点的总电容值，以及进行步骤520，感应使用者的手指，以获得第四时点的总电容值。接着，进行步骤530，计算第三时点的总电容值与第四时点的总电容值之间的差值，然后，通过步骤540，以一半的电容差值来作为步骤340的电容阈值。
请参阅图7，图7绘示根据本发明一个实施例的触控装置400的唤醒方法700的流程图。唤醒方法700与唤醒方法300相似，其差异在于步骤710是当电容差值的绝对值大于电容阈值时进行。在步骤710中，进行指纹辨识步骤，以测定感应区域120所感应的指纹是否实质上与标准指纹相同。当感应区域120所感应的指纹实质上与标准指纹相同，即唤醒省电模式的触控装置400。
利用步骤710，以确定尝试唤醒触控装置400的使用者是触控装置400的使用者，借以保护触控装置400内所储存的数据。
请参阅图8及图9，图8绘示根据本发明一个实施例的触控装置400的唤醒方法800的流程图，而图9系绘示唤醒方法800之步骤810所包含的步骤900的流程图。唤醒方法800与唤醒方法700相似，其差异在于进行步骤810取代步骤710，以实施其他指纹辨识步骤，避免环境变化的干扰。在此实施例中，步骤810包含进行步骤900，利用电容差值，以避免环境变化的干扰。在一些其他实施例中，步骤810还包含进行其他步骤，以增进指纹辨识步骤的质量。
如图9所示，步骤900包含指纹计算步骤812及测定步骤814。进行指纹计算步骤812，以获得感应区域120所感应的指纹，而进行测定步骤814，以测定所感应的指纹是否实质上与标准指纹相同。
在指纹计算步骤812中，首先，进行步骤812a，在断开感应点122P与感应电路110之后，扫描感应区域120的所有感应点122P。步骤812a与电容阈值计算步骤500的步骤510相似。然而，步骤812a不仅扫描每一个次感应区域122的一部分感应点122P。相反地，步骤812a扫描每一个次感应区域122的所有感应点122P，借以获得每一个次感应区域122的基本电容值。须注意的是，基本电容值是次感应区域122的所有感应点122P的电容值的总和。
接着，进行步骤812b，当使用者的手指触碰感应区域120时，扫描感应区域120的所有感应点122P，并标准地操作开关SW，以感应使用者的触碰。步骤812b与电容阈值计算步骤500的步骤520相似。然而，步骤812b扫描每一个次感应区域122的所有感应点122P，借以获得每一个次感应区域122的触控电容值。须注意的是，触控电容值为当使用者的手指触碰感应区域120时，次感应区域122的所有感应点122P的电容值的总和。
其后，进行步骤812c，计算每一个次感应区域122的基本电容值与触控电容值之间的电容差值，借以获得次感应区域122的感应电容分布。次感应区域122的感应电容分布包含但不限于次感应区域122与相应位置之间的电容差值的关系。在此实施例中，感应电容分布可视为感应区域120所感应的指纹。
然后，进行步骤814，根据感应电容分布与标准指纹，进行指纹辨识功能。举例而言，标准指纹包含持有者的指纹特征。步骤814比较感应电容分布与持有者的指纹特征，以决定是否唤醒触控装置400。当感应电容分布符合持有者的指纹特征，特定地进行步骤350，以唤醒触控装置400。
应理解的是，利用电容差值代表次感应区域122的感应电容分布，并因此避免环境变化的干扰。
虽然本发明已以特定实施例说明如上，可能有其他实施例。因此本发明所附的权利要求的精神和范围不以上述实施例为限。
在本发明所属技术领域中任何技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做出各种更动与润饰。根据上述，本发明包含所附的权利要求内的此发明的更动与润饰。

Claims (16)

1.一种触控装置的唤醒方法，其中该触控装置包含一感应区域，该感应区域包括多个次感应区域，每一该多个次感应区域包括多个感应点，且该唤醒方法包含：
在一第一时点进行一感应步骤，以获得该感应区域在该第一时点的一总电容值，其中该感应步骤包含：
在每一该多个次感应区域上连续进行一扫描步骤，以获得每一该多个次感应区域的一电容值，其中该扫描步骤包含扫描该次感应区域的一部分该多个感应点，以获得该次感应区域的该电容值，且该部分的该多个感应点的数量少于该多个感应点的数量；以及
加总每一该多个感应区域的该电容值，以获得该总电容值；
在一第二时点进行该感应步骤，以获得该感应区域在该第二时点的一总电容值；
计算一电容差值，其中该电容差值为该第一时点的该总电容值及该第二时点的该总电容值之间的差值；
测定该电容差值的一绝对值是否大于一电容阈值；以及
当该电容差值大于一电容阈值时，唤醒该触控装置。
2.如权利要求1所述的唤醒方法，其中该第一时点与该第二时点为连续。
3.如权利要求1所述的唤醒方法，其中该多个次感应区域排列成一矩阵，该多个感应点排列成一矩阵，且该部分的该多个感应点为该多个感应点的一线。
4.如权利要求1所述的唤醒方法，还包含进行一电容阈值计算步骤，该步骤包含：
进行该感应步骤，以获得该感应区域在一第三时点的一总电容值，其中该第三时点在断开该多个感应点与一感应电路之后；
进行该感应步骤，以获得该感应区域在一第四时点的一总电容值，其中该第四时点在一使用者触碰该感应区域时；
计算一电容差值，其中该电容差值为该第三时点的该总电容值及该第四时点的该总电容值之间的差值；以及
测定该电容阈值，其中该电容阈值是根据该第三时点的该总电容值及该第四时点的该总电容值的该电容差值的一绝对值。
5.如权利要求4所述的唤醒方法，其中该电容阈值等于该第三时点的该总电容值及该第四时点的该总电容值的该电容差值的一半。
6.如权利要求4所述的唤醒方法，其中该第三时点与该第四时点为连续，且该第四时点在该第三时点之后。
7.一种触控装置，包含：
一感应区域，配置为感应一使用者的一手指，其中该感应区域包含多个次感应区域，且每一该多个次感应区域包含多个感应点；以及
一感应电路，电性连接该感应区域，其中该感应电路配置为扫描每一该多个次感应区域的一部分该多个感应点，且该部分的该多个感应点的数量少于该多个感应点的数量。
8.如权利要求7所述的触控装置，其中该多个次感应区域排列成一矩阵，且该多个感应点排列成一矩阵。
9.如权利要求7所述的触控装置，其中该部分的该多个感应点是该多个感应点的一行。
10.如权利要求7所述的触控装置，其中该触控装置为一电容式触控装置。
11.一种触控装置的唤醒方法，其中该触控装置包含一感应区域，该感应区域包括多个次感应区域，每一该多个次感应区域包括多个感应点，且该唤醒方法包含：
在一第一时点进行一感应步骤，以获得该感应区域在该第一时点的一总电容值，其中该感应步骤包含：
在每一该多个次感应区域上连续进行一扫描步骤，以获得每一该多个次感应区域的一电容值，其中该扫描步骤包含扫描该次感应区域的一部分该多个感应点，以获得该次感应区域的该电容值，且该部分的该多个感应点的数量少于该多个感应点的数量；以及
加总每一该多个感应区的该电容值，以获得该总电容值；
在一第二时点进行该感应步骤，以获得该感应区域在该第二时点的一总电容值；
计算一电容差值，其中该电容差值为该第一时点的该总电容值及该第二时点的该总电容值的差值；
测定该电容差值的一绝对值是否大于一电容阈值；
当该电容差值的该绝对值大于该电容阈值时，进行一指纹辨识步骤，其中该指纹辨识步骤配置为测定该感应区域所感应的一指纹是否实质上与一标准指纹相同；以及
当该感应区域所感应的该指纹实质上与该标准指纹相同时，唤醒该触控装置。
12.如权利要求11所述的唤醒方法，其中该第一时点与该第二时点为连续。
13.如权利要求11所述的唤醒方法，其中该多个次感应区域排列成一矩阵，该多个感应点排列成一矩阵，且该部分的该多个感应点为该多个感应点的一线。
14.如权利要求11所述的唤醒方法，还包含进行一电容阈值计算步骤，该步骤包含：
进行该感应步骤，以获得该感应区域在一第三时点的一总电容值，其中该第三时点在断开该多个感应点与一感应电路之后；
进行该感应步骤，以获得该感应区域在一第四时点的一总电容值；
计算一电容差值，其中该电容差值为该第三时点的该总电容值及该第四时点的该总电容值之间的差值；以及
测定该电容阈值，其中该电容阈值是根据该第三时点的该总电容值及该第四时点的该总电容值之间的该电容差值的一绝对值。
15.如权利要求14所述的唤醒方法，其中该电容阈值等于该第三时点的该总电容值及该第四时点的该总电容值之间的该电容差值的一半，该第三时点与该第四时点为连续，且该第四时点在该第三时点之后。
16.如权利要求14所述的唤醒方法，其中该指纹辨识步骤包含：
在断开该多个感应点与一感应电路之后，在每一该多个次感应区域上连续进行一扫描步骤，以获得每一该多个次感应区域的一基本电容值，其中该扫描步骤包含扫描该次感应区域的所有该多个感应点；
当一使用者触碰该感应区域时，在每一该多个次感应区域上连续进行该扫描步骤，以获得每一该多个次感应区域的一触控电容值；
计算一电容差值，其中该电容差值为该基本电容值与每一该多个次感应区域的该触控电容值之间的差值；以及
比较一感应电容分布与一标准指纹，其中该感应电容分布包含每一该多个次感应区域的该电容差值。
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