触摸感测系统和控制其功耗的方法

触摸感测系统和控制其功耗的方法
【专利摘要】本发明提供了一种触摸感测系统和控制其功耗的方法。触摸感测系统包括多个感测单元，其对从触摸屏接收到的电压进行采样并且累积采样电压；以及多个模数转换器，其将感测单元的输出转换为数字数据。感测单元和模数转换器在待机状态下被分为多个组。多个组中的每个组包括至少两个感测单元和一个模数转换器。至少一个组中包括的至少一个感测单元在待机状态下被断电。模数转换器在其所属于的组被供电期间被供电。
【专利说明】触摸感测系统和控制其功耗的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种触摸感测系统和控制其功耗的方法。
【背景技术】
[0002]用户界面(UI)被构造为用户能够与各种电子装置进行通信并且因此能够根据需要容易地且舒服地控制电子装置。用户界面的示例包括小键盘、键盘、鼠标、屏幕上显示(OSD)和具有红外通信功能或射频(RF)通信功能的远程控制器。用户界面技术已经持续地扩展以增加用户的感测能力和操作方便性。用户界面已经近来开发为包括触摸U1、语音识别UI,3D UI等等。
[0003]触摸Π已经用于便携式信息电器并且已经扩展到家用电器的使用。电容触摸感测系统包括电容触摸屏，其具有比现有的电阻触摸屏更好的耐久性和分辨率并且能够识别多点触摸输入和接近触摸输入。因此，电容触摸感测系统可以应用于各种应用。在触摸感测系统中，触摸报告速率需要增加以增加用户所感觉到的触摸灵敏度并且准确地识别触摸输入或拖拽轨迹。触摸报告速率是通过感测触摸屏中存在的触摸传感器获得的触摸数据的坐标信息发送给外部主机系统的速率或频率。
[0004]电容触摸感测系统包括读出集成电路(ROIC)和微控制器单元(MCU)。触摸集成电路(IC)是通过将ROIC和MCU集成到一个封装中而获得的1C。ROIC包括驱动单元和感测单元。驱动单元通过形成在触摸屏上的线将驱动信号提供给触摸传感器。感测单元感测触摸传感器的电压并且检测触摸输入前后的触摸传感器的电压的变化量。感测单元然后使用模数转换器(ADC)将电压的变化量转换为数字数据。MCU分析转换为数字数据的触摸原始数据并且决定是否生成触摸输入。MCU计算触摸输入的位置坐标。
[0005]由于在诸如移动电话和平板PC的小型信息电器的显示装置中使用的触摸屏的尺寸很小，因此小型触摸屏的ROIC中包括的感测单元的数目不多。在小型触摸屏中，可以通过减小待机状态下的驱动速率来减小功耗。
[0006]诸如笔记本计算机、台式计算机和公共显示器的中型和大型信息电器的显示装置中使用的触摸屏包括大量的触摸传感器(或触摸节点)。由于在中型和大型触摸屏中使用了长线，因此驱动信号的延迟增加。因此，驱动性能和感测速率减小。要求增加触摸报告速率以在中型和大型触摸屏中增加用户的触摸灵敏度。用于驱动中型和大型触摸屏的触摸感测系统包括ROIC的大量的驱动单元和感测单元。因此，难以使用与小型触摸屏相同的方法(即，用于减小驱动速率的方法)充分地减小中型和大型触摸屏的功耗。
[0007]本申请要求2012年11月13日提交的韩国专利申请N0.10-2012-0128034的优先权，通过引用将其整体并入这里，如在此完全阐述一样。

【发明内容】

[0008]本发明的实施方式提供了一种触摸感测系统和控制其功耗的方法，其能够大大地减少待机模式中的功耗。[0009]在一个方面，一种触摸感测系统，包括多个感测单元，其对从触摸屏接收的电压进行采样并且累积采样电压；和多个模数转换器，其将感测单元的输出转换为数字数据。
[0010]感测单元和模数转换器在待机状态下被分为多个组。多个组中的每个组包括至少两个感测单元和一个模数转换器。
[0011]至少一个组中包括的至少一个感测单元在待机状态下断电并且模数转换器在其所属的组被供电期间被供电。
[0012]在另一方面，一种控制触摸感测系统的功耗的方法包括将感测单元和模数转换器在待机状态下分为多个组，并且在待机状态下使至少一个组中包括的至少一个感测单元断电，其中，在模数转换器所属于的组被供电期间对该模数转换器进行供电。
【专利附图】

【附图说明】
[0013]附图被包括进来以提供本发明的进一步理解，并且被并入本申请且构成本申请的一部分，示出了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于说明本发明的原理。在附图中:
[0014]图1示出了根据本发明的示例性实施方式的触摸感测系统；
[0015]图2是图1中所示的触摸屏的等效电路图；
[0016]图3至图5示出了根据本发明的示例性实施方式的触摸屏和显示面板的各种组合；
[0017]图6示出了触摸感测系统的操作状态的变化；
[0018]图7示出了在待机状态下将读出集成电路(ROIC)划分为多个组以按照每个组顺序地驱动ROIC的示例；
[0019]图8示出了连接到大小为48X80的触摸屏的ROIC和微控制器单元(MCU);以及
[0020]图9和图10示出了将图8中所示的ROIC划分为多个组的示例。
【具体实施方式】
[0021]现在将详细参考在附图中示出其示例的本发明的实施方式。在可能的情况下，将在附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部件。将注意的是，如果确定现有技术将混淆本发明的实施方式，则将省略现有技术的详细描述。
[0022]可以基于诸如液晶显示器(IXD)、场发射显示器(FED)、等离子显示面板(PDP)、有机发光二极管(OLED)显示器和电泳显示器(EH))的平板显示器来实施根据本发明的示例性实施方式的显示装置。在下面的描述中，将使用液晶显示器作为平板显示器的示例来描述本发明的实施方式。可以使用其它平板显示器。
[0023]根据本发明的实施方式的触摸感测系统包括布置在显示装置的显示面板上或嵌入在显示面板中的触摸屏。根据本发明的实施方式的触摸屏可以实施为通过多个电容传感器感测触摸输入的电容触摸屏。电容触摸屏包括多个触摸传感器。当通过等效电路看时，各触摸传感器具有电容。该电容可以划分为自电容和互电容。自电容形成为沿着在一个方向上形成的单层的导体线。互电容形成在彼此垂直的两个导体线之间。在下面的描述中，将描述互电容触摸屏作为电容触摸屏的示例。可以使用其它类型的电容触摸屏。
[0024]如图1至图5中所示，根据本发明的实施方式的触摸感测系统包括触摸屏TSPJi摸屏驱动电路等等。如图3中所示，触摸屏TSP可以附接到显示面板DIS的上偏光板POLl上。或者，如图4中所示，触摸屏TSP可以形成在显示面板DIS的上偏光板POLl与上基板GLSl之间。或者，如图5中所示，触摸屏TSP的触摸传感器Cts可以与显示面板DIS的像素阵列一起以盒内类型形成在显示面板DIS的下基板GLS2上。在图3至图5中，“PIX”表示液晶盒的像素电极。
[0025]显示面板DIS包括下基板GLS2、上基板GLSl和形成在下基板GLS2与上基板GLSl之间的液晶层。显示面板DIS的像素阵列包括形成在由数据线Dl至Dm和选通线(或扫描线)Gl至Gn限定的像素区域中的多个像素，其中，m和η是正整数。各像素包括形成在数据线Dl至Dm与选通线Gl至Gn的交叉处的多个薄膜晶体管(TFT)、用于将液晶盒充电到数据电压的像素电极、连接到像素电极并且保持液晶盒的电压的存储电容器等等。
[0026]黑色矩阵、滤色器等等形成在显示面板DIS的上基板GLSl上。显示面板DIS的下基板GLS2可以被构造为COT (TFT上滤色器)结构。在该情况下，滤色器可以形成在显示面板DIS的下基板GLS2上。公共电压被提供到的公共电极可以形成在显示面板DIS的上基板GLSl或下基板GLS2上。偏光板POLl和P0L2分别附接到显示面板DIS的上基板GLSl和下基板GLS2。用于设置液晶的预倾斜角度的配向层分别形成在显示面板DIS的上基板GLSl和下基板GLS2中接触液晶的内表面上。公共间隔物可以形成在显示面板DIS的上基板GLSl与下基板GLS2之间以保持液晶盒的盒间隙恒定。
[0027]背光单元可以布置在显示面板DIS的背表面下。背光单元可以被构造为边缘型背光单元和直下型背光单元中的一种以将光提供给显示面板DIS。显示面板DIS可以实施为任何已知的模式，这样的模式包括扭曲向列(TN)模式、垂直配向(VA)模式、共面转换(IPS)模式和边缘场开关(FFS)模式等等。
[0028]显示驱动电路包括数据驱动电路12、扫描驱动电路14和时序控制器20。触摸屏驱动电路将输入图像的视频数据电压施加给显示面板DIS的像素。数据驱动电路12将从时序控制器20接收到的数字视频数据RGB转换为正和负模拟伽马补偿电压并且输出数据电压。数据驱动电路12然后将该数据电压提供给数据线Dl至Dm。扫描驱动电路14将与数据电压同步的选通脉冲(或扫描脉冲)顺序地提供给选通线Gl至Gn并且选择显示面板DIS的将要被施加有数据电压的线。
[0029]时序控制器20从主机系统40接收时序信号，例如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能DE和主时钟MCLK。时序控制器20使用时序信号生成用于分别控制数据驱动电路12和扫描驱动电路14的操作时序的数据时序控制信号和扫描时序控制信号。数据时序控制信号包括源采样时钟SSC、源输出使能S0E、极性控制信号POL等等。扫描时序控制信号包括选通开始脉冲GSP、选通移位时钟GSC、选通输出使能GOE等等。
[0030]触摸屏TSP包括Tx线Txl至TxN (其中N是正整数)、与Tx线Txl至TxN交叉的Rx线Rxl至RxM (其中M是正整数)以及形成在Tx线Txl至TxN与Rx线Rxl至RxM的交叉处的MXN个触摸传感器Cts。各触摸传感器Cts具有互电容。
[0031]触摸屏驱动电路包括读出集成电路(R0IC)30和微控制器单元(MCU)36。MCU36是外部控制器，其控制R0IC30，分析从R0IC30接收到的触摸原始数据，并且计算各触摸输入位置的坐标。触摸IC将驱动信号提供给触摸屏TSP的触摸传感器Cts并且检测触摸输入前后的触摸传感器Cts的电压的变化量。触摸IC将触摸输入前后的触摸传感器Cts的电压的变化量转换为数字数据以生成触摸原始数据TDATA。触摸IC分析触摸原始数据TDATA并且计算各触摸输入位置的坐标。
[0032]如图6中所示，当在小于预时序间段的循环中生成触摸输入时，触摸IC在激活状态下操作并且因此被以高速驱动。触摸IC然后以较高的触摸报告速率将触摸输入位置的坐标发送给主机系统40。由于R0IC30和MCU36在激活状态下操作，因此激活状态下的触摸IC的功耗相对较高。当在至少预时序间段中没有生成触摸输入时，触摸IC在待机状态下操作。在待机状态下，触摸IC仅驱动MCU36的中断接收电路并且仅驱动R0IC30的最少数目的感测单元，从而决定是否生成触摸输入。在待机状态下，触摸IC决定是否生成触摸输入并且不计算触摸输入位置的坐标。在待机状态下，MCU36的功耗很少，并且R0IC30的功耗由于对最少数目的感测单元供电而大大地减小。当触摸IC的驱动电力被切断时,触摸IC的操作状态改变到其中R0IC30和MCU36不进行操作的切断状态。因此，触摸IC不能够决定是否生成了触摸输入，并且在触摸IC中没有消耗电力。当驱动电力被再次提供给触摸IC时，触摸IC被初始化并且然后在激活状态下操作。如图7至图10中所示，根据本发明的实施方式的触摸感测系统在待机状态下将R0IC30的感测单元和模数转换器(ADC)虚拟地划分为至少两个组并且对该至少两个组进行供电，以防止或减少待机状态下的触摸灵敏度的降低，同时大大地降低了待机状态下的功耗。
[0033]R0IC30包括多个感测单元，其对从触摸屏TSP接收的电压进行采样并且累积采样的电压；和多个ADC，其将感测单元的输出转换为数字数据。在待机状态下，R0IC30的感测单元和ADC被划分为多个组。各组包括至少两个感测单元和一个ADC。组在待机状态下被供电。属于各组的至少两个感测单元在待机状态下被顺序地供电。
[0034]例如，当R0IC30在待机状态下被分为两个组时，第一组包括第一和第三感测单元和将第一和第三感测单元的输出转换为数字数据以生成触摸原始数据的第一 ADC。第二组包括第二和第四感测单元和将第二和第四感测单元的输出转换为数字数据以生成触摸原始数据的第二 ADC。在待机状态下，在第一组的第一感测单元和第一 ADC被供电之后，第二组的第二感测单元和第二 ADC被供电。接下来，在第一组的第三感测单元和第一 ADC被供电之后，第二组的第四感测单元和第二 ADC被供电。
[0035]主机系统40可以实施为电视系统、机顶盒、导航系统、DVD播放器、蓝光播放器、个人计算机(PC)、家庭影院系统和电话系统中的一种。主机系统40包括其中嵌入定标器(scaler)的芯片上系统(SoC)，并且因此将输入图像的数字视频数据RGB转换为适合于在显示面板DIS上进行显示的格式。主机系统40将数字视频数据RGB和时序信号Vsync、Hsync,DE和MCLK发送到时序控制器20。此外，主机系统40运行与从MCU36接收到的触摸数据的坐标信息XY关联的应用程序。
[0036]R0IC30包括Tx驱动电路32、Rx驱动电路34、时序生成器38等等。
[0037]R0IC30使用Tx驱动电路32将驱动信号通过Tx线Txl至TxN施加给触摸传感器Cts并且通过Rx线Rxl至RxM和Rx驱动电路34与驱动信号同步地感测触摸传感器Cts的电压，以输出是数字数据的触摸原始数据。驱动信号可以生成为各种形式，例如脉冲、正弦波和三角波。
[0038]在正常操作模式中，Tx驱动电路32响应于来自时序生成器38的Tx设置信号选择驱动信号将被输出到的Tx通道，并且将驱动信号施加到连接到所选择的Tx通道的Tx线Txl至TxN。电荷在驱动信号的高电势时段期间被提供给触摸传感器Cts。触摸传感器Cts的电压可以响应于各驱动信号累积在嵌入在Rx驱动电路34中的积分器的电容器中。为此，驱动信号可以连续地提供给Tx线Txl至TxN中的每一条Tx线两次或更多次。
[0039]Rx驱动电路34响应于来自时序生成器38的Rx设置信号选择Rx线以接收触摸传感器Cts的电压。各感测单元包括采样和保持电路和积分器。采样和保持电路对通过Rx线Rx(i)和Rx(i+1)接收的触摸传感器的电压进行采样并且将采样的触摸传感器的电压累积在积分器的电容器中。此外，采样和保持电路在时序生成器38的控制下保持电容器的电压并且将保持的电压提供给ADC。ADC将积分器中累积的模拟信号转换为符合时钟CLK的时钟时序的数字数据以输出触摸原始数据。如图9和图10中所示，复用器可以安装在Rx线与感测单元之间。可以根据需要省略复用器。
[0040]图7示出了在待机状态下将R0IC30划分为多个组以顺序地供电R0IC30的示例。在图7中，假设连接到R0IC30的通道的数目为40。图8示出了连接到大小为45 (表示Tx通道的数目)X80 (表示Rx通道的数目)的触摸屏TSP的R0IC30和MCU36。在图8中，R0IC30和MCU36通过例如包括SPI串行时钟(SCLK)、SSN(串行选择(激活低))、串行数据输A(SDI)和串行数据输出(SD0)的串行外设接口(SPI)彼此连接。然而，本发明的实施方式不限于此。例如，R0IC30和MCU36可以通过诸如SP1、通用串行总线(USB)和I2C的接口发送和接收数据。图9和图10示出了将图8中所示的R0IC30划分为多个组的示例。在图9和图10中省略了 R0IC30的Tx驱动电路32。
[0041]如图7至图10中所示，R0IC30在待机状态下被分为至少两组(例如，四个组GRl至GR4)并且顺序地供电。各组包括多个感测单元和一个ADC。
[0042]组GRl至GR4包括多个感测单元SUl至SU40和多个ADC (ADCI至ADC4)。
[0043]如图9中所示 ，第一组GRl的第一感测单元SUl可以通过复用器MPl接收来自第一和第二 Rx线Rxl和Rx2的电压并且然后可以通过复用器丽I接收来自第二和第三Rx线Rx2和Rx3的电压。在图9中所示的示例中，第一组GRl的第一感测单元SUl使用差分放大器放大从第一和第二 Rx线Rxl和Rx2接收的电压之间的差并且对放大的电压差进行采样和累积。接下来，第一组GRl的第一感测单元SUl使用差分放大器放大从第二和第三Rx线Rx2和Rx3接收的电压之间的差并且对放大的电压差进行采样和累积。差分放大器可以实施为全差分放大器，其放大通过正输出端子和负输出端子从相邻的触摸传感器获得的电压之间的差并且输出具有互补关系的正和负信号的电压。如图9中所示，第一组GRl的第二感测单元SU5可以通过复用器MP5接收来自第九和第十Rx线Rx9和RxlO的电压并且然后可以通过复用器丽5接收来自第十和第十一 Rx线RxlO和Rxll的电压。在图9中所示的示例中，第一组GRl的第二感测单元SU5使用差分放大器放大从第九和第十Rx线Rx9和RxlO接收的电压之间的差并且对放大的电压差进行采样和累积。接下来，第一组GRl的第二感测单元SU5使用差分放大器放大从第十和第十一 Rx线RxlO和Rxll接收的电压之间的差并且对放大的电压差进行采样和累积。复用器和差分放大器被构造为它们减少感测单元的数目并且减小了接收到的信号的噪声。或者，可以根据需要省略复用器或差分放大器。在该情况下，第一组GRl的第一感测单元SUl可以接收来自第一 Rx线Rxl的电压，并且第一组GRl的第二感测单元SU5可以接收来自第五Rx线Rx5的电压。
[0044]如图9中所示，第二组GR2的第一感测单元SU2可以通过复用器MP2接收来自第三和第四Rx线Rx3和Rx4的电压，并且然后可以通过复用器丽2接收来自第四和第五Rx线Rx4和Rx5的电压。在图9中所示的示例中，第二组GR2的第一感测单元SU2使用差分放大器放大从第三和第四Rx线Rx3和Rx4接收的电压之间的差并且对放大的电压差进行采样和累积。接下来，第二组GR2的第一感测单元SU2使用差分放大器放大从第四和第五Rx线Rx4和Rx5接收的电压之间的差并且对放大的电压差进行采样和累积。如果省略复用器和差分放大器，则第二组GR2的第一感测单元SU2可以接收来自第二 Rx线Rx2的电压。
[0045]如图9中所示，第三组GR3的第一感测单元SU3可以通过复用器MP3接收来自第五和第六Rx线Rx5和Rx6的电压，并且然后可以通过复用器丽3接收来自第六和第七Rx线Rx6和Rx7的电压。在图9中所示的示例中，第三组GR3的第一感测单元SU3使用差分放大器放大从第五和第六Rx线Rx5和Rx6接收的电压之间的差并且对放大的电压差进行采样和累积。接下来，第三组GR3的第一感测单元SU3使用差分放大器放大从第六和第七Rx线Rx6和Rx7接收的电压之间的差并且对放大的电压差进行采样和累积。如果省略复用器和差分放大器，则第三组GR3的第一感测单元SU3可以接收来自第三Rx线Rx3的电压。
[0046]图9和图10仅示出了感测单元与Rx线之间的关系的一个示例。因此，可以使用其它关系。
[0047]如图9中所示，第四组GR4的第一感测单元SU4可以通过复用器MP4接收来自第七和第八Rx线Rx7和RxS的电压，并且然后可以通过复用器MM4接收来自第八和第九Rx线Rx8和Rx9的电压。在图9中所示的示例中，第四组GR4的第一感测单元SU4使用差分放大器放大从第七和第八Rx线Rx7和RxS接收的电压之间的差并且对放大的电压差进行采样和累积。接下来，第四组GR4的第一感测单元SU4使用差分放大器放大从第八和第九Rx线RxS和Rx9接收的电 压之间的差并且对放大的电压差进行采样和累积。如果省略复用器和差分放大器，则第四组GR4的第一感测单元SU4可以接收来自第四Rx线Rx4的电压。
[0048]在待机状态下，仅对组GRl至GR4中的一个进行供电，并且其他组由于没有对其施加电力而没有被供电。接下来，对下一组进行供电，并且其他组由于没有被施加有电力而没有被供电。在待机状态下，从R0IC30划分获得的组GRl至GR4被以这样的方法按组顺序地供电。在待机状态下正被供电的指定组中，仅对一个感测单元和ADC进行供电，并且其它感测单元断电并且没有被驱动。在该指定组的下一操作时序中，仅对下一感测单元和ADC进行供电，并且其它感测单元断电并且没有被驱动。在待机状态下，时序生成器38切换施加到R0IC30的组GRl至GR4的电力的接通和切断，从而控制组GRl至GR4的接通时序和切断时序。
[0049]本发明的实施方式可以通过在待机状态下顺序地供电R0IC30的组GRl至GR4来降低功耗。另外，本发明的实施方式可以通过在待机状态下顺序地供电属于各组的感测单元来进一步降低功耗。
[0050]按阶段描述待机模式下的R0IC30的操作。首先，仅对第一组GRl进行供电，并且其它组GR2至GR4没有被供电。在该情况下，只有属于第一组GRl的感测单元SU1、SU5、……、SU33和SU37中的第一感测单元SUl和ADC ADCl被供电，并且其它感测单元SU5、……、SU33和SU37没有被供电。
[0051]接下来，仅对第二组GR2进行供电，并且其它组GR1、GR3和GR4没有被供电。在该情况下，只有属于第二组GR2的感测单元SU2、SU6、……、SU34和SU38中的第一感测单元SU2和ADC ADC2被供电，并且其它感测单元SU6、……、SU34和SU38没有被供电。[0052]接下来，仅对第三组GR3进行供电，并且其它组GR1、GR2和GR4没有被供电。在该情况下，只有属于第三组GR3的感测单元SU3、SU7、……、SU35和SU39中的第一感测单元SU3和ADC ADC3被供电，并且其它感测单元SU7、……、SU35和SU39没有被供电。
[0053]接下来，仅对第四组GR4进行供电，并且其它组GRl至GR3没有被供电。在该情况下，只有属于第四组GR4的感测单元SU4、SU8、……、SU36和SU40中的第一感测单元SU4和ADC ADC4被供电，并且其它感测单元SU8、……、SU36和SU40没有被供电。
[0054]接下来，再次对第一组GRl进行供电，并且其它组GR2至GR4没有被供电。在该情况下，仅对第一组GRl的第二感测单元SU5和ADC ADCl进行供电，并且其它感测单元SUl、SU9、......、SU33和SU37没有被供电。
[0055]接下来，再次对第二组GR2进行供电，并且其它组GR1、GR3和GR4没有被供电。在该情况下，仅对第二组GR2的第二感测单元SU6和ADC ADC2进行供电，并且其它感测单元SU2、SU10、......、SU34 和 SU38 没有被供电。
[0056]当R0IC30在待机状态下被以这样的方法按照划分的组而供电时(例如，当ROIC被划分为四个组并且被按组顺序地供电，如图7中所示时)，R0IC30的功耗可以减小到大约1/4。此外，顺序地感测各组的触摸输入，并且因此可以防止或减少触摸灵敏度的降低。
[0057]时序生成器38控制待机状态下的复用器MPl至MM40、感测单元SUl至SU40和ADCADCl至ADC4的电力的施加的接通时序和切断时序。
[0058]如图10中所示，R0IC30进一步包括缓冲存储器302、系统控制器306、内振荡器303和时钟生成器304。在图10中，“TG”表示时序生成器，“SBUF”表示缓冲存储器，“0SC”表示内振荡器，并且“SYSC”表示系统控制器。
`[0059]在待机状态下，时序生成器38使用信号SU1_PD至SU40_PD和信号ADC1_PD至ADC4_PD控制感测单元SUl至SU40的驱动时序和ADC ADCl至ADC4的驱动时序。在图10中，“SU1_PD至SU40_PD”表示用于控制感测单元SUl至SU40的断电时序的断电信号。断电信号SU1_PD至SU40_PD被施加到的感测单元被断电并且不进行驱动。此外，“ADC1_PD至ADC4_PD”表示用于控制ADC ADCl至ADC4的断电时序的断电信号。断电信号ADC1_PD至ADC4_PD被施加到的ADC被断电并且不进行驱动。
[0060]当MCU36分析从R0IC30接收的触摸原始数据并且在至少预定时间段内没有生成触摸输入时(参见图6)，MCU36向R0IC30发送将R0IC30的操作模式转换为待机模式的命令。就在生成了该命令之后，MCU36被转换为待机状态并且停止生成时钟。MCU36在待机状态下仅执行用于接收中断信号WAKEUP的操作。在待机状态中，MCU36仅驱动中断接收电路并且关闭MCU36的除了中断接收电路之外的电路。因此，MCU36在待机状态下几乎不产生功耗并且不决定是否生成了触摸输入。
[0061]系统控制器306将来自MCU36的数据通过例如SPI的接口发送给时序生成器38，并且读取存储在缓冲存储器302中的触摸原始数据以将触摸原始数据发送给MCU36。当系统控制器306从MCU36接收到待机状态的转换指示时，系统控制器306生成用于将R0IC30的时钟转换为内时钟的时钟选择信号ST_IDLE。时钟选择信号ST_IDLE可以在待机状态下被生成为高逻辑电平并且可以在激活状态下生成为低逻辑电平。在待机状态下，时钟生成器304响应于时钟选择信号ST_IDLE选择来自内振荡器303的内时钟并且将内时钟发送给时序生成器38、缓冲存储器302和系统控制器306。为此，时钟生成器304包括响应于时钟选择信号ST_IDLE接通和切断的复用器305。因此，R0IC30在待机状态下基于内时钟而操作。时钟生成器304在激活状态下将从MCU36接收到的时钟发送给时序生成器38、缓冲存储器302和系统控制器306。
[0062]在待机状态下，当时序生成器38从ADC ADCl至ADC4接收到等于或大于预定阈值的数据时，时序生成器38生成中断信号WAKEUP并且将该中断信号WAKEUP发送给MCU36。当MCU36接收到中断信号WAKEUP时，MCU36转换为激活状态并且因此驱动其全部内部电路。在激活状态下，R0IC30的时序生成器38驱动所有感测单元SUl至SU40和所有ADC ADCl至ADC4并且将从ADC ADCl至ADC4接收的触摸原始数据存储在缓冲存储器302中。在激活状态下，MCU36将用于驱动R0IC30的所有电路组件的时钟发送给R0IC30。MCU36分析从R0IC30的缓冲存储器302接收的触摸原始数据以决定是否生成了触摸输入。此外，MCU36对于各触摸输入位置给予标签并且计算各触摸输入位置的坐标以生成触摸坐标信息XY。
[0063]在激活状态下，中断信号WAKEUP可以用作感测数据就绪信号。在该情况下，MCU36响应于通过中断接收电路从时序生成器38接收的感测数据就绪信号从缓冲存储器302读取触摸原始数据。
[0064]应注意的是，一次能够被供电的组或感测单元的数目不限于上述实施方式中所描述的数目。例如，能够一次对两个或更多组进行供电或者能够一次对被供电的组中的两个或更多感测单元进行供电。此外，还应注意的是，对组和感测单元进行供电的顺序不限于上述实施方式中所描述的顺序。例如，在一个时段，能够首先对组GR2或GR4进行供电，并且也能够首先对组GRl中的SU5进行供电并且然后对组GR2中的SU2进行供电，然后对组GR3中的SU35进行供电，以此类推。
[0065]如上所述，本发明的实施方式在待机状态下将感测单元和ADC划分为至少两个组并且对至少一个组中包括的至少一个感测单元进行供电。此外，本发明的实施方式在待机状态下以预定顺序周期性地对多个组进行供电。结果，本发明的实施方式可以减少触摸感测系统的触摸灵敏度的降低并且可以大大地减少待机状态下触摸感测系统的功耗。
[0066]虽然已经参照本发明的多个示例性实施方式描述了实施方式，但是将理解的是，本领域技术人员能够设计将落入本公开的原理的范围内的多种其它修改和实施方式。更具体地，能够在本公开、附图和所附权利要求的范围内的主题组合布置的组成部分和/或布置方面进行各种变化和修改。除了组成部分和/或布置方面的变化和修改之外，替代使用对于本领域技术人员来说也将是显而易见的。
【权利要求】
1.一种触摸感测系统，所述触摸感测系统包括: 多个感测单元，所述多个感测单元被构造为对从触摸屏接收的电压进行采样并且累积米样的电压；和 多个模数转换器，所述多个模数转换器被构造为将所述感测单元的输出转换为数字数据， 其中，所述感测单元和所述模数转换器在待机状态下被分为多个组， 其中，所述多个组中的每个组包括至少两个感测单元和一个模数转换器， 其中，所述至少一个组中包括的至少一个感测单元在所述待机状态下被断电，并且 其中，模数转换器在其所属于的组被供电期间被供电。
2.根据权利要求1所述的触摸感测系统，其中，在所述待机状态下以预定顺序周期性地对所述多个组进行供电， 其中，在每组中，在一个时段中被供电的所述感测单元中的至少一个感测单元与在另外的时段中被供电的感测单元不同。
3.根据权利要求2所述的触摸感测系统，其中，所述多个组包括: 第一组，所述第一组包 括第一感测单元和第三感测单元以及第一模数转换器，所述第一模数转换器将所述第一感测单元和所述第三感测单元的输出转换为数字数据以生成触摸原始数据；以及 第二组，所述第二组包括第二感测单元和第四感测单元以及第二模数转换器，所述第二模数转换器将所述第二感测单元和所述第四感测单元的输出转换为数字数据以生成触摸原始数据， 其中，在所述待机状态下，在所述第一组的所述第一感测单元和所述第一模数转换器被供电之后，所述第二组的所述第二感测单元和所述第二模数转换器被供电，并且接下来，在所述第一组的所述第三感测单元和所述第一模数转换器被供电之后，所述第二组的所述第四感测单元和所述第二模数转换器被供电。
4.根据权利要求1所述的触摸感测系统，所述触摸感测系统进一步包括: 时序生成器，所述时序生成器被构造为控制所述感测单元的驱动时序和所述模数转换器的驱动时序； 缓冲存储器，所述缓冲存储器被构造为存储从所述模数转换器输出的触摸原始数据； 系统控制器，所述系统控制器通过接口连接到外部控制器；以及 时钟生成器，所述时钟生成器被构造为在所述待机状态下接收来自内部振荡器的内部时钟和来自所述外部控制器的外部时钟并且将所述内部时钟发送给所述时序生成器、所述缓冲存储器和所述系统控制器， 其中，所述感测单元、所述模数转换器、所述时序生成器、所述缓冲存储器、所述系统控制器、所述时钟生成器和所述内部振荡器被集成到一个集成电路中。
5.根据权利要求4所述的触摸感测系统，其中，当从所述模数转换器输出的所述触摸原始数据等于或大于预定阈值时，所述时序生成器生成中断信号， 其中，由于在所述待机状态下仅对中断接收电路供电，因此所述外部控制器不决定是否生成了触摸输入，并且所述外部控制器响应于中断信号而从所述待机状态转换为激活状态，其中，在所述激活状态中，所述外部控制器分析从所述缓冲存储器读取的所述触摸原始数据以决定是否生成了触摸输入并且计算各触摸输入的坐标。
6.一种控制触摸感测系统的功耗的方法，所述触摸感测系统包括对从触摸屏接收的电压进行采样并且累积采样的电压的多个感测单元和将所述感测单元的输出转换为数字数据的多个模数转换器，所述方法包括: 将所述感测单元和所述模数转换器在待机状态下分为多个组，其中，所述多个组中的每个组包括至少两个感测单元和一个模数转换器； 在所述待机状态下使至少一个组中包括的至少一个感测单元断电； 其中，模数转换器在其所属于的组被供电期间被供电。
7.根据权利要求6所述的方法，所述方法进一步包括: 在所述待机状态下以预定顺序周期性地对所述多个组进行供电， 其中，在每个组中，在一个时段中被供电的感测单元中的至少一个感测单元不同于在另外的时段中被供电的感测单元。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，在所述待机状态下以预定顺序周期性地对所述多个组进行供电的步骤包括: 在所述待机状态下对第一组 的第一感测单元和第一模数转换器进行供电； 在所述待机状态下对第二组的第二感测单元和第二模数转换器进行供电； 在所述待机状态下对所述第一组的第三感测单元和所述第一模数转换器进行供电； 在所述待机状态下对所述第二组的第四感测单元和所述第二模数转换器进行供电。
【文档编号】G06F3/044GK103809824SQ201310506802
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2012年11月13日
【发明者】张京珍 申请人:乐金显示有限公司