CN114661181A - 触控处理装置与方法及触控*** - Google Patents

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CN114661181A CN202111580319.2A CN202111580319A CN114661181A CN 114661181 A CN114661181 A CN 114661181A CN 202111580319 A CN202111580319 A CN 202111580319A CN 114661181 A CN114661181 A CN 114661181A
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叶尚泰
张钦富
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Egalax Empia Technology Inc
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Abstract

本发明是一种触控处理装置与方法及触控***。该触控处理方法包含：产生N个正交的虚拟乱数码的修正码，每个虚拟乱数码具有M个符号，M与N分别为大于一的正整数；通过多条第一电极当中的N条，分别发出该N个虚拟乱数码的修正码调变的驱动信号，并且通过多条第二电极感测M个符号长度的时间，以得到M个一维度感测资讯阵列；分别计算对应每一条该第二电极所对应的该M个一维度感测资讯的每个元素的和；判断每一个该和是否在一范围内；以及当至少一个该和在该范围外时，纪录该M个一维度感测资讯阵列和其对应的该N条第一电极与该N个虚拟乱数码。

Description

触控处理装置与方法及触控***
技术领域
本申请是关于触控面板，特别是关于利用触控面板侦测近接事件。
背景技术
触控荧幕或面板是现代电子***的常用输出入界面之一。当触控荧幕的尺寸越来越大时，触控荧幕上的触控电极数量随之变多，扫描触控荧幕上有无外部导电物体的速度就会变慢。如何加速触控荧幕的扫描速度，以便维持甚至加快扫描结果的报告频率，是本申请所要解决的问题。
发明内容
根据本申请的一实施例，提供一种触控处理方法，适用于触控面板，该触控面板包含平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极，每一条第一电极与该多条第二电极相交但不耦合，用于形成多个感应区，该触控处理方法包含：产生N个正交的虚拟乱数码，每个虚拟乱数码具有M个符号，M与N分别为大于一的正整数；根据N个该虚拟乱数码，分别产生N个虚拟乱数码的修正码；通过多条该第一电极当中的N条，分别发出该N个虚拟乱数码的修正码调变的驱动信号，并且通过多条该第二电极感测M个符号长度的时间，以得到M个一维度感测资讯阵列；分别计算对应每一条该第二电极所对应的该M个一维度感测资讯的每个元素的和；判断每一个该和是否在一范围内；以及当至少一个该和在该范围外时，纪录该M个一维度感测资讯阵列和其对应的该N条第一电极与该N个虚拟乱数码。
优选地，为了以区块的方式进行侦测，其中该N条第一电极是彼此相邻的，该触控面板的第一区块包含该N条第二电极。
优选地，为了避免将相邻区块之间的单一近接事件误判为两个近接事件，该触控处理方法更包含：通过该触控面板的第二区块当中的相邻的N条该第一电极，分别发出该N个虚拟乱数码的修正码调变的驱动信号，并且通过多条该第二电极感测M个符号长度的时间，以得到M个第二一维度感测资讯阵列；分别计算对应每一条该第二电极所对应的该M个第二一维度感测资讯的每个元素的第二和；判断每一个该第二和是否在该范围内；当至少一个该第二和在该范围外时，纪录该M个第二一维度感测资讯阵列和其对应的该N条第一电极与该N个虚拟乱数码；以及根据该M个一维度感测资讯阵列与该M个第二一维度感测资讯阵列和其对应的该2N条第一电极与该N个虚拟乱数码，侦测相应于该2N条第一电极附近的近接事件，其中该第二区块相邻于该第一区块。
优选地，为了找出触控事件的位置，该触控处理方法更包含：根据所记录的该M个一维度感测资讯阵列和其对应的该N条第一电极与该N个虚拟乱数码，侦测相应于该N条第一电极附近的近接事件。
优选地，为了满足平衡性的需求，其中该虚拟乱数码的修正码为下列其中之一：加上前缀部分的相对应的该虚拟乱数码，其中该前缀部分为该虚拟乱数码最后的P个符号，P为正整数；加上后缀部分的相对应的该虚拟乱数码，其中该后缀部分为该虚拟乱数码最前的Q个符号，Q为正整数；以及加上该前缀部分与该后缀部分的相对应的该虚拟乱数码。
优选地，为了满足平衡性的需求，其中当M为奇数时，该范围包含N个逻辑符号1的和。
根据本申请的一实施例，提供一种触控处理装置，适用于触控面板，该触控面板包含平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极，每一条第一电极与该多条第二电极相交但不耦合，用于形成多个感应区，该触控处理装置包含：连接网络，用于分别连接该多条第一电极与该多条第二电极；连接至该连接网络的驱动电路；连接至该连接网络的感测电路；以及处理器，其中该处理器执行非挥发性内存内的指令，用于：产生N个正交的虚拟乱数码，每个虚拟乱数码具有M个符号，M与N分别为大于一的正整数；根据N个该虚拟乱数码，分别产生N个虚拟乱数码的修正码；令该驱动电路与该连接网络通过多条该第一电极当中的N条，分别发出该N个虚拟乱数码的修正码调变的驱动信号，并且令该感测电路与该连接网络通过多条该第二电极感测M个符号长度的时间，以得到M个一维度感测资讯阵列；分别计算对应每一条该第二电极所对应的该M个一维度感测资讯的每个元素的和；判断每一个该和是否在一范围内；以及当至少一个该和在该范围外时，纪录该M个一维度感测资讯阵列和其对应的该N条第一电极与该N个虚拟乱数码。
优选地，为了以区块的方式进行侦测，其中该N条第一电极是彼此相邻的，该触控面板的第一区块包含该N条第二电极。
优选地，为了避免将相邻区块之间的单一近接事件误判为两个近接事件，该处理器更用于：令该驱动电路与该连接网络通过该触控面板的第二区块当中的相邻的N条该第一电极，分别发出该N个虚拟乱数码的修正码调变的驱动信号，并且令该感测电路与该连接网络通过多条该第二电极感测M个符号长度的时间，以得到M个第二一维度感测资讯阵列；分别计算对应每一条该第二电极所对应的该M个第二一维度感测资讯的每个元素的第二和；判断每一个该第二和是否在该范围内；当至少一个该第二和在该范围外时，纪录该M个第二一维度感测资讯阵列和其对应的该N条第一电极与该N个虚拟乱数码；以及根据该M个一维度感测资讯阵列与该M个第二一维度感测资讯阵列和其对应的该2N条第一电极与该N个虚拟乱数码，侦测相应于该2N条第一电极附近的近接事件，其中该第二区块相邻于该第一区块。
优选地，为了找出触控事件的位置，该处理器更用于：根据所记录的该M个一维度感测资讯阵列和其对应的该N条第一电极与该N个虚拟乱数码，侦测相应于该N条第一电极附近的近接事件。
优选地，为了报点给主机，其中该触控处理装置更包含界面模块以连接到主机，该处理器更用于令该界面模块将所侦测的近接事件报告给该主机。
优选地，为了满足平衡性的需求，其中该虚拟乱数码的修正码为下列其中之一：加上前缀部分的相对应的该虚拟乱数码，其中该前缀部分为该虚拟乱数码最后的P个符号，P为正整数；加上后缀部分的相对应的该虚拟乱数码，其中该后缀部分为该虚拟乱数码最前的Q个符号，Q为正整数；以及加上该前缀部分与该后缀部分的相对应的该虚拟乱数码。
优选地，为了满足平衡性的需求，其中当M为奇数时，该范围包含N个逻辑符号1的和。
根据本申请的一实施例，提供一种触控***，包含上述的触控处理装置与触控面板。
根据本申请的一实施例，提供一种触控***，包含上述的触控处理装置、触控面板与主机。
本申请所提供的触控处理装置及触控***与其触控处理方法，利用虚拟乱数码的平衡性，能够用较少的计算资源或较短的计算时间，判断出触控面板上的某一区块没有发生近接事件。除了虚拟乱数码本身的抗干扰特性之外，能够加速近接事件的侦测，减少计算资源的浪费。
附图说明
图1为根据本申请一实施例的触控***的方框示意图。
图2为根据本申请一实施例的触控荧幕的示意图。
图3为根据本申请一实施例的驱动信号传播示意图。
图4A为根据本申请一实施例的一条感测电极所感应信号的时间图。
图4B为根据本申请另一实施例的一条感测电极所感应信号的时间图。
图5A为根据图4A所示实施例的改进的一条感测电极所感应信号的时间图。
图5B为根据图4B所示实施例的改进的一条感测电极所感应信号的时间图。
图5C为根据本发明另一实施例的一条感测电极所感应信号的时间图。
图6A为根据本发明一实施例的虚拟乱数码的示意图。
图6B为根据本发明另一实施例的虚拟乱数码的示意图。
图6C为根据本发明再一实施例的虚拟乱数码的示意图。
图7为根据本申请一实施例的触控处理方法的流程示意图。
图8为根据本申请另一实施例的触控处理方法的流程示意图。
【主要元件符号说明】
100:触控***
110:触控处理装置
111:连接网络(Interconnection Network)模块
112:驱动电路模块
113:感测电路模块
114:处理器模块
115:界面模块
120:触控面板或荧幕
121:第一电极
122:第二电极
130:触控笔
135:触控板擦
140:主机
141:输出入界面模块
142:中央处理器模块
143:图形处理器模块
144:内存模块
145:网络界面模块
146:存储器模块
700:触控处理方法
800:触控处理方法
具体实施方式
请参考图1所示，其为根据本发明一实施例的触控***100的方框示意图。该触控***100可以是常见的桌上型、膝上型、平板型个人电脑、工业用控制电脑、智能型手机或其它形式具有触控功能的计算机***。
该触控***100可以包含触控处理装置110、连接至该触控处理装置的触控面板或荧幕120、以及连接至该触控处理装置的主机140。该触控***100可以更包含一个或多个触控笔130与/或触控板擦135。以下在本申请当中，该触控面板或荧幕120可以通称为触控荧幕120，但若是在缺乏显示功能的实施例当中，本领域的普通技术人员能够知道本申请所指的该触控荧幕为触控面板。
该触控荧幕120包含平行于第一轴的多条第一电极121以及平行于第二轴的多条第二电极122。第一电极121可以与多条第二电极122交错，以便形成多个感测点或感测区域。同样地，第二电极122可以与多条第一电极121交错，以便形成多个感测点或感测区域。在某些实施例当中，本申请可以将第一电极121称之为第一触控电极121，也可以将第二电极122称之为第二触控电极122。本申请也统称第一电极121与第二电极122为触控电极。在某些触控荧幕120的实施例当中，该第一电极121与该第二电极122以透明材料所构成。该第一电极121与该第二电极122可以在同一电极层，每一条第一电极121或第二电极122的多个导电片之间是使用跨桥的方式连接。该第一电极121与该第二电极122也可以在不同的上下相叠的电极层。除非特别说明以外，本申请通常可以适用于单一层或多个电极层的实施例当中。该第一轴与该第二轴通常是互相垂直，但本申请并不限定该第一轴必定垂直于该第二轴。在一实施例中，该第一轴可以是水平轴，或是触控荧幕120的更新轴线。
该触控处理装置110可以包含以下的硬件电路模块：连接网络(InterconnectionNetwork)模块111、驱动电路模块112、感测电路模块113、处理器模块114与界面模块115。该触控处理装置110可以实作在单一颗集成电路之内，该集成电路内可以包含一个或多个芯片。也可以使用多颗集成电路与承载该多颗集成电路的互联电路板来实现该触控处理装置110。该触控处理装置110还可以与上述的主机140实作在同一颗集成电路当中，也可以与上述的主机140实作在同一芯片当中。换言之，本申请并不限定该触控处理装置110的实施方式。
该连接网络模块111用于分别连接上述触控荧幕120的多条第一电极121与/或多条第二电极122。该连接网络模块111可以接受该处理器模块114的控制命令，用于连接该驱动电路模块112与任一条或多条触控电极，也用于连接该感测电路模块113与任一条或多条触控电极。该连接网络模块111可以包含一个或多个多工器(MUX)的组合来实施上述的功能。
该驱动电路模块112可以包含时脉产生器、分频器、倍频器、锁相回路、功率放大器、直流-直流电压转换器、整流器与/或滤波器等元器件，用于依据该处理器模块114的控制命令，通过上述的连接网络模块111提供驱动信号给任一条或多条触控电极。可以针对上述的驱动信号进行各式模拟信号或数字信号调变，以便传送某些信息。上述的调变方式包含但不限于调频(FM)、调相(Phase Modulation)、调幅(AM)、双边带调变(DSB)、单边带调变(SSB-AM)、残边带调变(Vestigial Sideband Modulation)、振幅偏移调变(ASK)、相位偏移调变(PSK)、正交振幅调变(QAM)、频率偏移调变(FSK)、连续相位调变(CPM)、分码多重进接(CDMA)、分时多重进接(TDMA)、正交分频多工(OFDM)、脉冲宽度调变(PWM)等技术。该驱动信号可以包含一个或多个方波、弦波或任何调变后的波型。该驱动电路模块112可以包含一条或多条频道，每条频道可以通过该连接网络模块111连接到任一条或多条触控电极。
该感测电路模块113可以包含积分器、取样器、时脉产生器、分频器、倍频器、锁相回路、功率放大器、乘法器、直流-直流电压转换器、整流器与/或滤波器等元器件，用于依据该处理器模块114的控制命令，通过上述的连接网络模块111对任一条或多条触控电极进行感测。当该触控信号通过上述的一条触控电极发出时，另一条触控电极可以感应到该触控信号。而该感测电路模块113可以配合上述的驱动电路模块112所执行的调变方式，针对该另一条触控电极所感应到该驱动信号进行相应的解调变，以便还原该驱动信号所承载的信息。该感测电路模块113可以包含一条或多条频道，每条频道可以通过该连接网络模块111连接到任一条或多条触控电极。在同一时间，每条频道都可以同时进行感测与解调变。
在一实施例当中，上述的驱动电路模块112与感测电路模块113可以包含模拟前端(AFE,analog front-end)电路。在另一实施例当中，除了模拟前端电路以外，上述的驱动电路模块112与感测电路模块113可以包含数字后端(DBE,digital back-end)电路。当上述的驱动电路模块112与感测电路模块113只包含模拟前端电路时，数字后端电路可以实施于该处理器模块114之内。
该处理器模块114可以包含数字信号处理器，用于分别连接上述的驱动电路模块112与感测电路模块113的模拟前端电路，也可以分别连接上述的驱动电路模块112与感测电路模块113的数字后端电路。该处理器模块114可以包含嵌入式处理器、非挥发性内存与挥发性内存。该非挥发性内存可以储存普通的作业***或即时(real-time)作业***，以及在该作业***下执行的应用程序。前述的作业***与应用程序包含多个指令与资料，经由该处理器(包含嵌入式处理器与/或数字信号处理器)执行这些指令之后，可以用于控制该触控处理装置110的其他模块，包含该连接网络模块111、该驱动电路模块112、该感测电路模块113与该界面模块115。举例来说，该处理器模块114可以包含业界常用的8051系列处理器、英代尔(Intel)的i960系列处理器、安谋(ARM)的Cortex-M系列处理器等。本申请并不限定该处理器模块114所包含的处理器种类与个数。
上述的多个指令与资料可以用于实施本申请所提到的各个步骤，以及由这些步骤所组成的流程与方法。某些指令可以独立在该处理器模块114内部运作，例如算术逻辑运算(arithmetic and logic operation)。其他指令可以用于控制该触控处理装置110的其他模块，这些指令可以包含该处理器模块114的输出入界面对其他模块进行控制。其他模块也可以通过该处理器模块114的输出入界面提供信息给该处理器模块114所执行的作业***与/或应用程序。本领域的普通技术人员应当具备有计算机结构与架构(computerorganization and architecture)的通常知识，可以理解到本申请所提到的流程与方法能够借由上述的模块与指令加以实施。
上述的界面模块115可以包含各式串列或并列式的汇流排，例如通用序列汇流排(USB)、集成电路汇流排(I2C)、外设互联标准(PCI)、快捷外设互联标准(PCI-Express)、IEEE 1394等工业标准的输出入界面。该触控处理装置110通过界面模块115连接到该主机140。
该触控***100可以包含一只或多只触控笔130与/或触控板擦135。上述的触控笔130或触控板擦135可以是会发出电信号的发信器，其可以包含主动发出电信号的主动式发信器，也可以是被动发出电信号的被动式发信器，或者称为反应于外界电信号才发出电信号的反应式发信器。上述的触控笔130或触控板擦135可以包含一个或多个电极，用于同步或非同步地接收来自于触控荧幕120的电信号，或是以同步或非同步的方式向触控荧幕120发出电信号。这些电信号可以采用如上所述的一种或多种调变方式。
上述的触控笔130或触控板擦135可以是导体，用于通过使用者的手或身体来传导驱动信号或接地。上述的触控笔130或触控板擦135可以有线或无线的方式连接于该主机140的输出入界面模块141，或是该输出入界面模块141底下的其他模块。
该触控处理装置110可以借由该触控荧幕120来侦测一个或多个外部导电物体，例如人体的手指、手掌或是被动的触控笔130或触控板擦135，也可以侦测会发出电信号的触控笔130或触控板擦135。该触控处理装置110可以使用互电容(mutual-capacitance)或自电容(self-capacitance)的方式来进行侦测外部导电物体。上述的触控笔130或触控板擦135以及触控处理装置110可以使用上述的信号调变与相应的信号解调变的方式，利用电信号来传递信息。该触控处理装置110可以利用电信号来侦测该触控笔130或触控板擦135靠近或接触该触控荧幕120的一个或多个近接位置、该触控笔130或触控板擦135上的感测器状态(例如压力感测器或按钮)、该触控笔130或触控板擦135的指向、或该触控笔130或触控板擦135相应于该触控荧幕120平面的倾斜角等信息。
该主机140为控制该触控***110的主要设备，可以包含连接至该界面模块115的输出入界面模块141、中央处理器模块142、图形处理器模块143、连接于该中央处理器模块142的内存模块144、连接于该输出入界面模块141的网络界面模块145与存储器模块146。
该存储器模块146包含非挥发性内存，常见的范例为硬碟、电子抹除式可复写唯读内存(EEPROM)、或快闪内存等。该存储器模块146可以储存普通的作业***，以及在该作业***下执行的应用程序。该网络界面模块145可以包含有线连接与/或无线连接的硬件网络连接界面。该网络界面模块145可以遵循常见的工业标准，例如IEEE 802.11无线区域网络标准、IEEE 802.3有线区域网络标准、3G、4G、与/或5G等无线通信网络标准、蓝芽无线通信网络标准等。
该中央处理器模块142可以直接或间接地连接到上述的输出入界面模块141、图形处理器模块143、内存模块144、网络界面模块145与存储器模块146。该中央处理器模块142可以包含一个或多个处理器或处理器核心。常见的处理器可以包含英代尔、超微、威盛电子的x86与x64指令集的处理器，或是苹果、高通、联发科的安谋ARM指令集的处理器，也可以包含其他形式的复杂电脑指令集(CISC)或精简电脑指令集(RISC)的处理器。前述的作业***与应用程序包含相应于上述指令集的多个指令与资料，经由该中央处理器模块142执行这些指令之后，可以用于控制该触控***100的其他模块。
可选的图形处理器模块143通常是用于处理与图形输出相关的计算部分。该图形处理器模块143可以连接到上述的触控荧幕120，用于控制触控荧幕120的输出。在某些应用当中，该主机140可以不需要图形处理器模块143的专门处理，可以直接令该中央处理器模块142执行图形输出相关的计算部分。
该主机140还可以包含其他图1未示出的组件或元器件，例如音效输出入界面、键盘输入界面、滑鼠输入界面、轨迹球输入界面与/或其他硬件模块。本领域的普通技术人员应当具备有计算机结构与架构的通常知识，可以理解到本申请所提到的触控***100仅为示意般的说明，其余与本申请所提供的发明技术特征相关的部分，需要参照说明书与申请专利范围。
请参考图2所示，其为根据本申请一实施例的触控荧幕的示意图。该触控荧幕120包含多条平行于第一轴的第一电极121以及多条平行于第二轴的第二电极122。
在一种互电容侦测方式中，该驱动电路模块112会分时提供驱动信号给多条第一电极121当中的其中一条。在提供驱动信号的时候，令该感测电路模块113同时对所有第二电极122进行感测，以便取得一维度感测资讯。每一组一维度感测资讯包含对每一条第二电极122的感测结果。而这些一维度感测资讯可以依照其所对应的发出驱动信号的第一电极121的顺序，组成二维度感测资讯或感测影像。利用该二维度感测资讯或感测影像，该处理器模块114就可以侦测出是否有外部导电物体近接该触控荧幕120。
因此，当有X条第一电极121时，就需要有X组一维度感测资讯，才能组成完整的感测影像。换言之，要对整个触控荧幕120进行一次侦测，需要进行X次的驱动与感测动作。当触控荧幕120变大时，为了维持侦测的精度，X值就会变大，对全触控荧幕作一次侦测的时间就会越来越久。
而且在上述的侦测时，被不同的第二电极122感应同一条第一电极121所发出的驱动信号，生成驱动信号的感应时间会有所变化。如图2所示，当驱动信号是从第一电极121的左侧开始传播时，最左侧的第二电极122最先感应到驱动信号，最右侧的第二电极122感测到驱动信号的时间最晚。感应的驱动信号会从所有的第二电极122的下侧电路分别传递到感测电路模块113。如果感测电路模块113同时对所有第二电极122进行感测时，会在所得到的一维度感测资讯中反应出感应驱动信号传播的快慢。
除此之外，在制造触控荧幕120的第一电极121与第二电极122时，也可能会有误差与瑕疵。当电极的粗细宽窄有所变化时，感应驱动信号的传播可能就是非线性的。换言之，驱动信号在路径较短的瑕疵电极，未必会比路径较长的正常电极较快到达感测电路模块113。
请参考图3所示，其为根据本申请一实施例的驱动信号传播示意图。在图3所示的实施例当中，触控处理装置110在同一时间当中，可以对N条第一电极121发出调变过的驱动信号。举例来说，可以对相邻的四条第一电极121A～121D分别发出不同的驱动信号。这些驱动信号可以是不同的虚拟乱数码(Pseudo Random Number Code)或虚拟噪声码(PseudoNoise Code)。
处理器模块114可以利用软件或硬件来产生这些虚拟乱数码。举例来说，可以使用线性回馈位移暂存器电路(LFSR,Linear Feedback Shift Register)来产生多个虚拟乱数码。每一个虚拟乱数码可以包含M个符号。举例来说，具有四个延迟暂存器的线性回馈位移暂存器电路可以产生最大长度有15个符号(Symbol)的虚拟乱数码，M就是15。每一个逻辑符号可以包含两种状态，也就是逻辑符号1或逻辑符号0。逻辑符号1可以调变成信号-1，逻辑符号0可以调变为信号1。
虚拟乱数码所具有的一个特征是，逻辑符号1与逻辑符号0的数量近乎相同。举例来说，第一虚拟乱数码(PN1)可以包含以下的15个逻辑符号：1,1,1,1,0,0,0,1,0,0,1,1,0,1,0。当转换成调变信号时是-1,-1,-1,-1,1,1,1,-1,1,1,-1,-1,1,-1,1。把所有的调变信号加起来的和为-1，也就是逻辑符号1。举第二个范例来说，第二虚拟乱数码(PN2)可以包含以下的15个逻辑符号：1,0,0,1,1,0,1,0,1,1,1,1,0,0,0。当转换成调变信号时是-1,1,1,-1,-1,1,-1,1,-1,-1,-1,-1,1,1,1。把所有的调变信号加起来的和为-1，也是逻辑符号1。
在图3所示的实施例当中，当感测电路模块113感测某一条第二电极122的感应驱动信号时，会在15个符号对应的每一个时间点，得到N个虚拟乱数码的和值。再把这15个时间点的和值加总为总和值，应该是逻辑符号1的N倍。如果没有外部导电物件靠近或接触到触控荧幕120，则M个时间点之和值的总和值除以N，就可以解调变出逻辑符号1。换句话说，当解调变出逻辑符号1时，表示这N条第一电极121与该条第二电极122的交会处附近没有外部导电物件的靠近或接触事件发生。
本领域普通技术人员可以理解到不同的虚拟乱数码，可能具有单数或偶数个符号。当虚拟乱数码具有偶数个符号时，则逻辑符号1与0的数量应当是相同的。当虚拟乱数码具有单数个符号时，则逻辑符号1与0的数量应当只差一。而在传递过程当中，如果有些许的干扰或错误产生时，两者数量的差值应该落在一范围当中。这种具有最大长度序列(maximum length sequence)的虚拟乱数码的特性，称为平衡性(balance property)。当有2n个符号时，则有2n-1个逻辑符号1与2n-1个逻辑符号0。当有2n+1个符号时，则有2n-1+1个逻辑符号1与2n-1个逻辑符号0，或是2n-1+1个逻辑号0与2n-1个逻辑符号1。
在图2的实施例当中已经提到，经由各条第二电极122的驱动信号传播路径是不等长的。可以想见，在图3的实施例当中，经由各条第一电极121发出的驱动信号传播路径也不是等长的。
请参考图4A所示，其为根据本申请一实施例的一条感测电极所感应信号的时间图。当有N条第一电极121同时发出不同的虚拟乱数码调变的驱动信号时，由最靠近触控荧幕120下方的第四虚拟乱数码PN4会先传到感测电路模块113，最靠近触控荧幕120上方的第一虚拟乱数码PN1会最后传到感测电路模块113。由于相邻第一电极121之间的距离都是相同的，所以相邻第一电极121所发出的驱动信号之间的时间延迟也应该是相同的。
当感测电路模块113以第一电极121D所发出的驱动信号作为基准时机来感测M个符号长度时，其余三条第一电极121A～121C所发出的驱动信号的后方符号抵达感测电路模块113时，感测电路模块113的感测时段已经结束。而在开始感测第四虚拟乱数码时，第一至第三虚拟乱数码PN1～PN3的前方符号都尚未抵达感测电路模块113。在四个驱动信号并未到齐的情况之下，如果按照前述的演算法，计算各符号感测值的总和值，判断其是否对应至逻辑符号1的N倍时，将会产生不可预期的误差。
请参考图4B所示，其为根据本申请另一实施例的一条感测电极所感应信号的时间图。和图4A所示的实施例相比，图4B的感测电路模块113是以第一电极121A所发出的驱动信号作为基准时机来感测M个符号长度。当还在测量第一虚拟乱数PN1的最后符号时，第二至第四虚拟乱数码PN2～PN4都已经消失不见。在四个驱动信号并未到齐的情况之下，如果按照前述的演算法，计算各符号感测值的总和值，判断其是否对应至逻辑符号1的N倍时，将会产生不可预期的误差。
请参考图5A所示，其为根据图4A所示实施例的改进的一条感测电极所感应信号的时间图。图4A与5A所示的感测电路模块113是以相同的时机点与时段长度来感测M个符号。但在图5A所示的实施例当中，自第一电极121A～121D所发出的第一至第四虚拟乱数码PN1’～PN4’，各自包含了P+M个符号。处理器模块114在产生虚拟乱数码时，将原来的M个符号的最后P个符号，增添到了原来M个符号之前，作为原M个符号的前缀(prefix)部分。因此，在感测电路模块113开始进行感测时，除了可以感测到原有第四虚拟乱数码PN4的M个符号之外，还可以感测到第一至第三虚拟乱数码PN1’～PN3’所增添的P个符号的一部份。由于前P个符号与后P个符号是相同的，所以按照前述的演算法，当没有外部导电物件靠近或接触相应的触控荧幕位置时，各符号感测值的总和值应当会对应至逻辑符号1的N倍。
请参考图5B所示，其为根据图4B所示实施例的改进的一条感测电极所感应信号的时间图。图4B与5B所示的感测电路模块113是以相同的时机点与时段长度来感测M个符号。但在图5B所示的实施例当中，自第一电极121A～121D所发出的第一至第四虚拟乱数码PN1”～PN4”，各自包含了M+Q个符号。处理器模块114在产生虚拟乱数码时，将原来的M个符号的最前Q个符号，增添到了原来M个符号之后，作为原M个符号的后缀(suffix)部分。因此，在感测电路模块113在感测时段末期，除了可以感测到原有第一虚拟乱数码PN1的M个符号之外，还可以感测到第二至第四虚拟乱数码PN2”～PN4”所增添的Q个符号的一部份。由于前Q个符号与后Q个符号是相同的，所以按照前述的演算法，当没有外部导电物件靠近或接触相应的触控荧幕位置时，各符号感测值的总和值应当会对应至逻辑符号1的N倍。
请参考图5C所示，其为根据本发明另一实施例的一条感测电极所感应信号的时间图。和图5A与图5B的实施例相比，图5C所示实施例的驱动信号具有前缀部分与后缀部分，图5C的感测电路模块113并没有对齐最早或最晚的虚拟乱数码。在M个符号的感测时段当中，包含了第一虚拟乱数码PN1”’与第二虚拟乱数码PN2”’的前缀部分，以及第三虚拟乱数码PN3”’与第四虚拟乱数码PN4”’的后缀部分。当没有外部导电物件靠近或接触相应的触控荧幕位置时，各符号感测值的总和值应当会对应至逻辑符号1的N倍。
请参考图6A所示，其为根据本发明一实施例的虚拟乱数码的示意图。原本的虚拟乱数码包含了符号1～M等M个符号，而在这M个符号之前，可以增添前缀部分。当P＝2时，前缀部分包含两个符号，第一个为符号M-1，第二个为符号M。
请参考图6B所示，其为根据本发明另一实施例的虚拟乱数码的示意图。原本的虚拟乱数码包含了符号1～M等M个符号，而在这M个符号之后，可以增添后缀部分。当Q＝2时，后缀部分包含两个符号，第一个为符号1，第二个为符号2。
请参考图6C所示，其为根据本发明再一实施例的虚拟乱数码的示意图。原本的虚拟乱数码包含了符号1～M等M个符号，而这M个符号可以增添前缀部分与后缀部分。当P＝2时，前缀部分包含两个符号，第一个为符号M-1，第二个为符号M。当Q＝2时，后缀部分包含两个符号，第一个为符号1，第二个为符号2。
虽然在图6C的实施例当中，P等于Q，然而，P可以不等于Q。换言之，前缀部分的长度未必要等于后缀部分的长度。除此之外，P和Q可以不需要是正整数。举例来说，P和Q可以是1.5个或3.7个符号长度。可以利用相位位移键(PSK,Phase Shifting Key)来调变各个符号，会产生对应的信号波型。可以复制原有M个符号信号波型的最前部分与/或最后部分，分别作为后缀部分与前缀部分。被复制的前缀部分或后缀部分未必恰好是整数个符号的调变信号波型。
在本申请的各实施例当中，M,N都是大于一的正整数。P与Q可以是大于一的正整数或有理数。M大于P，M大于Q，P可以等于Q。
请参考图7所示，其为根据本申请一实施例的触控处理方法的流程示意图。该触控处理方法700可以快速地利用多条第一电极同时发出驱动信号来侦测近接事件，适用于触控处理装置110来实施该触控处理方法700，特别是处理器模块114执行软件指令的方式来完成该触控处理方法700。当图7所示的任两个步骤之间若没有因果关系时，则本申请并不限定这两个步骤的先后顺序。
步骤710：产生N个虚拟乱数码，每个虚拟乱数码有M个符号。本步骤可以利用软件产生，也可以利用前述的线性回馈位移暂存器电路来产生。接着，流程可以执行步骤720或725。本发明必须至少执行这两个步骤当中的一个，在执行完步骤720与725当中的一个或两个之后，流程来到步骤730。
步骤720：在每一个虚拟乱码之前加入M个符号当中的最后P个符号，作为前缀部分。
步骤725：在每一个虚拟乱码之后加入M个符号当中的最前Q个符号，作为后缀部分。
步骤730：可以令驱动电路模块112通过未发出驱动信号的N条第一电极个别发出其中一个该虚拟乱数码的修正码调变的驱动信号。在执行步骤730的稍后或同时，一起执行步骤740。
步骤740：可以令感测电路模块113通过每一条第二电极感测M个符号长度的时间，以得到M个一维度感测资讯阵列。每一个该一维度感测资讯阵列的元素，相当于一个符号长度的感测值。假定有J条第二电极，每一个该一维度感测资讯阵列的第j个元素，是第j条第二电极的感测值，其中1<＝j<＝J。该感测值可以是逻辑符号1或逻辑符号0。
步骤750：计算每一条第二电极所对应的M个一维度感测资讯阵列的每个元素的和。举例来说，第j条第二电极相对应的和是第1个到第M个一维度感测资讯阵列的每一个第j个元素的和。
步骤760：可以根据先前提到的虚拟乱数码的平衡性(balance property)，判断步骤750所计算出的每一个该和是否落在一范围内。在一实施例当中，当M为奇数时，该范围包含了N个逻辑符号1的和值。当多个第二电极所对应的多个该和当中的一个落在该范围内，或是等于N个逻辑符号1的和时，表示步骤730所发出的N条第一电极与该条第二电极的多个交会处附近并没有外部导电物件的靠近或接触。当所有每一个该和都落在该范围内时，表示步骤730所发出的N条第一电极与每一条第二电极的多个交会处附近并没有外部导电物件的靠近或接触。因此，流程进到步骤780。若有一个该和落在该范围之外时，表示有外部导电物件靠近或接触到步骤730所发出的N条第一电极与该和值所对应的第二电极的N个交会处。于是，流程可以进到步骤770。
步骤770：根据不相等的该和所对应的M个一维度感测资讯阵列与N个虚拟乱数码，进行外部导电物件的侦测。当外部导电物件靠近或接触该N条第一电极与该和值所对应的第二电极的N个交会处其中之一时，会对该条第一电极所发出的虚拟乱数码做出极大的干扰。所以可以利用该N个不同的虚拟乱数码，找出靠近或接触点是在哪一个或哪些交会处附近。本领域普通技术人员可以理解到，能够利用码分多址技术(CDMA)来进行本步骤。
步骤780：判断是否对全部的第一电极发出驱动信号。当已经对全部的第一电极发出驱动信号时，流程继续到步骤790，否则回到步骤730。
步骤790：向主机端回报外部导电物件。
请参考图8所示，其为根据本申请另一实施例的触控处理方法的流程示意图。该触控处理方法800是触控处理方法700的另一变化。其差异点在于步骤770换成了870。由于近接事件可能发生在N条第一电极的第一条或第N条，如果依据前后两次步骤740的侦测结果，可能会将一个近接事件误判成两个。所以步骤870是将步骤740所侦测到的M个一维度感测资讯阵列先记下来。留待整个触控荧幕都扫描过一遍之后，在步骤885当中，根据所有被记录的M个一维度感测资讯阵列与N个虚拟乱数码进行外部导电物件的侦测。当近接事件可能发生在前一轮N条第一电极的第N条与后一轮N条第一电极的第一条之间，则步骤885可以根据连续2N条第一电极的侦测结果，来找出单一个近接事件。
本申请的优点之一在于，通过步骤750与760的计算与判断，不需要让每一次的扫描结果都针对N个虚拟乱数码来进行解码计算，就可以得知是否有近接物件在这一次的扫瞄范围内。由于解码计算需要耗费较多的计算资源，如果能够尽量减少步骤770或885的执行次数，就能够省时与省电。
本申请的另一个优点在于，触控处理装置110不需要针对特定的触控荧幕或面板120来进行校正(calibration)。在现有技术当中，触控处理装置110必须在出厂时或使用者下令时，对触控荧幕或面板120进行校正的程序，以便测定驱动信号自每一条第一电极121发出之后，需要耗时多久才会抵达感测电路模块113。当进行校正之后，触控处理装置110才能根据测定的数据决定感测电路模块113的侦测时机。然而，进行校正需要时间，而且记录测定的数据也需要额外的储存空间。本申请所提供的触控处理装置与方法，可以在没有校正数据的情况下，直接使用触控荧幕或面板120进行近接物件的快速侦测，节省了校正所需的时间与储存校正数据的空间。
根据本申请的一实施例，提供一种触控处理方法，适用于触控面板，该触控面板包含平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极，每一条第一电极与该多条第二电极相交但不耦合，用于形成多个感应区，该触控处理方法包含：产生N个正交的虚拟乱数码，每个虚拟乱数码具有M个符号，M与N分别为大于一的正整数；根据N个该虚拟乱数码，分别产生N个虚拟乱数码的修正码；通过多条该第一电极当中的N条，分别发出该N个虚拟乱数码的修正码调变的驱动信号，并且通过多条该第二电极感测M个符号长度的时间，以得到M个一维度感测资讯阵列；分别计算对应每一条该第二电极所对应的该M个一维度感测资讯的每个元素的和；判断每一个该和是否在一范围内；以及当至少一个该和在该范围外时，纪录该M个一维度感测资讯阵列和其对应的该N条第一电极与该N个虚拟乱数码。
优选地，为了以区块的方式进行侦测，其中该N条第一电极是彼此相邻的，该触控面板的第一区块包含该N条第二电极。
优选地，为了避免将相邻区块之间的单一近接事件误判为两个近接事件，该触控处理方法更包含：通过该触控面板的第二区块当中的相邻的N条该第一电极，分别发出该N个虚拟乱数码的修正码调变的驱动信号，并且通过多条该第二电极感测M个符号长度的时间，以得到M个第二一维度感测资讯阵列；分别计算对应每一条该第二电极所对应的该M个第二一维度感测资讯的每个元素的第二和；判断每一个该第二和是否在该范围内；当至少一个该第二和在该范围外时，纪录该M个第二一维度感测资讯阵列和其对应的该N条第一电极与该N个虚拟乱数码；以及根据该M个一维度感测资讯阵列与该M个第二一维度感测资讯阵列和其对应的该2N条第一电极与该N个虚拟乱数码，侦测相应于该2N条第一电极附近的近接事件，其中该第二区块相邻于该第一区块。
优选地，为了找出触控事件的位置，该触控处理方法更包含：根据所记录的该M个一维度感测资讯阵列和其对应的该N条第一电极与该N个虚拟乱数码，侦测相应于该N条第一电极附近的近接事件。
优选地，为了满足平衡性的需求，其中该虚拟乱数码的修正码为下列其中之一：加上前缀部分的相对应的该虚拟乱数码，其中该前缀部分为该虚拟乱数码最后的P个符号，P为正整数；加上后缀部分的相对应的该虚拟乱数码，其中该后缀部分为该虚拟乱数码最前的Q个符号，Q为正整数；以及加上该前缀部分与该后缀部分的相对应的该虚拟乱数码。
优选地，为了满足平衡性的需求，其中当M为奇数时，该范围包含N个逻辑符号1的和。
根据本申请的一实施例，提供一种触控处理装置，适用于触控面板，该触控面板包含平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极，每一条第一电极与该多条第二电极相交但不耦合，用于形成多个感应区，该触控处理装置包含：连接网络，用于分别连接该多条第一电极与该多条第二电极；连接至该连接网络的驱动电路；连接至该连接网络的感测电路；以及处理器，其中该处理器执行非挥发性内存内的指令，用于：产生N个正交的虚拟乱数码，每个虚拟乱数码具有M个符号，M与N分别为大于一的正整数；根据N个该虚拟乱数码，分别产生N个虚拟乱数码的修正码；令该驱动电路与该连接网络通过多条该第一电极当中的N条，分别发出该N个虚拟乱数码的修正码调变的驱动信号，并且令该感测电路与该连接网络通过多条该第二电极感测M个符号长度的时间，以得到M个一维度感测资讯阵列；分别计算对应每一条该第二电极所对应的该M个一维度感测资讯的每个元素的和；判断每一个该和是否在一范围内；以及当至少一个该和在该范围外时，纪录该M个一维度感测资讯阵列和其对应的该N条第一电极与该N个虚拟乱数码。
优选地，为了以区块的方式进行侦测，其中该N条第一电极是彼此相邻的，该触控面板的第一区块包含该N条第二电极。
优选地，为了避免将相邻区块之间的单一近接事件误判为两个近接事件，该处理器更用于：令该驱动电路与该连接网络通过该触控面板的第二区块当中的相邻的N条该第一电极，分别发出该N个虚拟乱数码的修正码调变的驱动信号，并且令该感测电路与该连接网络通过多条该第二电极感测M个符号长度的时间，以得到M个第二一维度感测资讯阵列；分别计算对应每一条该第二电极所对应的该M个第二一维度感测资讯的每个元素的第二和；判断每一个该第二和是否在该范围内；当至少一个该第二和在该范围外时，纪录该M个第二一维度感测资讯阵列和其对应的该N条第一电极与该N个虚拟乱数码；以及根据该M个一维度感测资讯阵列与该M个第二一维度感测资讯阵列和其对应的该2N条第一电极与该N个虚拟乱数码，侦测相应于该2N条第一电极附近的近接事件，其中该第二区块相邻于该第一区块。
优选地，为了找出触控事件的位置，该处理器更用于：根据所记录的该M个一维度感测资讯阵列和其对应的该N条第一电极与该N个虚拟乱数码，侦测相应于该N条第一电极附近的近接事件。
优选地，为了报点给主机，其中该触控处理装置更包含界面模块以连接到主机，该处理器更用于令该界面模块将所侦测的近接事件报告给该主机。
优选地，为了满足平衡性的需求，其中该虚拟乱数码的修正码为下列其中之一：加上前缀部分的相对应的该虚拟乱数码，其中该前缀部分为该虚拟乱数码最后的P个符号，P为正整数；加上后缀部分的相对应的该虚拟乱数码，其中该后缀部分为该虚拟乱数码最前的Q个符号，Q为正整数；以及加上该前缀部分与该后缀部分的相对应的该虚拟乱数码。
优选地，为了满足平衡性的需求，其中当M为奇数时，该范围包含N个逻辑符号1的和。
根据本申请的一实施例，提供一种触控***，包含上述的触控处理装置与触控面板。
根据本申请的一实施例，提供一种触控***，包含上述的触控处理装置、触控面板与主机。
本申请所提供的触控处理装置及触控***与其触控处理方法，利用虚拟乱数码的平衡性，能够用较少的计算资源或较短的计算时间，判断出触控面板上的某一区块没有发生近接事件。除了虚拟乱数码本身的抗干扰特性之外，能够加速近接事件的侦测，减少计算资源的浪费。
本申请说明书的实施方式并不用于限定申请专利范围。本领域的普通技术人员可以对实施方式进行各种变更或改良。还可以在技术上不矛盾的前提之下，将某一实施例所说明的技术特征应用到其他实施例之上。在实施例之间具有相同名称但对应不同参照符号的元件或步骤，也可以具有相同的技术特征。在申请专利范围、说明书或附图当中的各个元件的作动机制或流程的步骤之间，只要没有因果关系，就可以按照任何的时序来实现。图示的各部分可能没有依照其相对的尺寸来绘制，为了凸显某些部分，该部分的尺度可能与其他部分的尺度不同。且不相关的细节部分可能并未完全绘出，以求图示的整洁。

Claims (15)

1.一种触控处理方法，其特征在于，适用于触控面板，该触控面板包含平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极，每一条第一电极与该多条第二电极相交但不耦合，用于形成多个感应区，该触控处理方法包含：
产生N个正交的虚拟乱数码，每个虚拟乱数码具有M个符号，M与N分别为大于一的正整数；
根据N个该虚拟乱数码，分别产生N个虚拟乱数码的修正码；
通过多条该第一电极当中的N条，分别发出该N个虚拟乱数码的修正码调变的驱动信号，并且通过多条该第二电极感测M个符号长度的时间，以得到M个一维度感测资讯阵列；
分别计算对应每一条该第二电极所对应的该M个一维度感测资讯的每个元素的和；
判断每一个该和是否在一范围内；以及
当至少一个该和在该范围外时，纪录该M个一维度感测资讯阵列和其对应的该N条第一电极与该N个虚拟乱数码。
2.根据权利要求1所述的触控处理方法，其特征在于，该N条第一电极是彼此相邻的，该触控面板的第一区块包含该N条第二电极。
3.根据权利要求2所述的触控处理方法，其特征在于，更包含：
通过该触控面板的第二区块当中的相邻的N条该第一电极，分别发出该N个虚拟乱数码的修正码调变的驱动信号，并且通过多条该第二电极感测M个符号长度的时间，以得到M个第二一维度感测资讯阵列；
分别计算对应每一条该第二电极所对应的该M个第二一维度感测资讯的每个元素的第二和；
判断每一个该第二和是否在该范围内；
当至少一个该第二和在该范围外时，纪录该M个第二一维度感测资讯阵列和其对应的该N条第一电极与该N个虚拟乱数码；以及
根据该M个一维度感测资讯阵列与该M个第二一维度感测资讯阵列和其对应的该2N条第一电极与该N个虚拟乱数码，侦测相应于该2N条第一电极附近的近接事件，其中该第二区块相邻于该第一区块。
4.根据权利要求1所述的触控处理方法，其特征在于，更包含：根据所记录的该M个一维度感测资讯阵列和其对应的该N条第一电极与该N个虚拟乱数码，侦测相应于该N条第一电极附近的近接事件。
5.根据权利要求1所述的触控处理方法，其特征在于，该虚拟乱数码的修正码为下列其中之一：
加上前缀部分的相对应的该虚拟乱数码，其中该前缀部分为该虚拟乱数码最后的P个符号，P为正整数；
加上后缀部分的相对应的该虚拟乱数码，其中该后缀部分为该虚拟乱数码最前的Q个符号，Q为正整数；以及
加上该前缀部分与该后缀部分的相对应的该虚拟乱数码。
6.根据权利要求1所述的触控处理方法，其特征在于，当M为奇数时，该范围包含N个逻辑符号1的和。
7.一种触控处理装置，其特征在于，适用于触控面板，该触控面板包含平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极，每一条第一电极与该多条第二电极相交但不耦合，用于形成多个感应区，该触控处理装置包含：
连接网络，用于分别连接该多条第一电极与该多条第二电极；
连接至该连接网络的驱动电路；
连接至该连接网络的感测电路；以及
处理器，其中该处理器执行非挥发性内存内的指令，用于：
产生N个正交的虚拟乱数码，每个虚拟乱数码具有M个符号，M与N分别为大于一的正整数；
根据N个该虚拟乱数码，分别产生N个虚拟乱数码的修正码；
令该驱动电路与该连接网络通过多条该第一电极当中的N条，分别发出该N个虚拟乱数码的修正码调变的驱动信号，并且令该感测电路与该连接网络通过多条该第二电极感测M个符号长度的时间，以得到M个一维度感测资讯阵列；
分别计算对应每一条该第二电极所对应的该M个一维度感测资讯的每个元素的和；
判断每一个该和是否在一范围内；以及
当至少一个该和在该范围外时，纪录该M个一维度感测资讯阵列和其对应的该N条第一电极与该N个虚拟乱数码。
8.根据权利要求7所述的触控处理装置，其特征在于，该N条第一电极是彼此相邻的，该触控面板的第一区块包含该N条第二电极。
9.根据权利要求8所述的触控处理装置，其特征在于，该处理器更用于：
令该驱动电路与该连接网络通过该触控面板的第二区块当中的相邻的N条该第一电极，分别发出该N个虚拟乱数码的修正码调变的驱动信号，并且令该感测电路与该连接网络通过多条该第二电极感测M个符号长度的时间，以得到M个第二一维度感测资讯阵列；
分别计算对应每一条该第二电极所对应的该M个第二一维度感测资讯的每个元素的第二和；
判断每一个该第二和是否在该范围内；
当至少一个该第二和在该范围外时，纪录该M个第二一维度感测资讯阵列和其对应的该N条第一电极与该N个虚拟乱数码；以及
根据该M个一维度感测资讯阵列与该M个第二一维度感测资讯阵列和其对应的该2N条第一电极与该N个虚拟乱数码，侦测相应于该2N条第一电极附近的近接事件，其中该第二区块相邻于该第一区块。
10.根据权利要求7所述的触控处理装置，其特征在于，该处理器更用于：根据所记录的该M个一维度感测资讯阵列和其对应的该N条第一电极与该N个虚拟乱数码，侦测相应于该N条第一电极附近的近接事件。
11.根据权利要求9或10所述的触控处理装置，其特征在于，该触控处理装置更包含界面模块以连接到主机，该处理器更用于令该界面模块将所侦测的近接事件报告给该主机。
12.根据权利要求7所述的触控处理装置，其特征在于，该虚拟乱数码的修正码为下列其中之一：
加上前缀部分的相对应的该虚拟乱数码，其中该前缀部分为该虚拟乱数码最后的P个符号，P为正整数；
加上后缀部分的相对应的该虚拟乱数码，其中该后缀部分为该虚拟乱数码最前的Q个符号，Q为正整数；以及
加上该前缀部分与该后缀部分的相对应的该虚拟乱数码。
13.根据权利要求7所述的触控处理装置，其特征在于，当M为奇数时，该范围包含N个逻辑符号1的和。
14.一种触控***，其特征在于，包含如权利要求7、8、9、10、12、13当中任一项所述的触控处理装置与触控面板。
15.一种触控***，其特征在于，包含如权利要求11所述的触控处理装置、触控面板与主机。
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