专利名称：电容式触控板的检测电路及方法
技术领域：
本发明涉及一种电容式触控板，具体地说，是一种电容式触控板的检测电路及方法。
背景技术：
二维式的电容式触控板上设置有多条X方向迹线和Y方向迹线，所述X方向迹 线和Y方向迹线相互交错组成多个感应器，当使用者以导电性对象，例如手指，接近所 述感应器时，手指与所述感应器之间的耦合电容将使得连接所述感应器的迹线的电容值 增加，检测电路便藉由检测所述迹线上的电容值变化，定位出手指的位置，并将所述位 置的变化转换成信息，提供给主机执行相应操作。
图1为手指对迹线造成电容值变化的示意图，横坐标表示横向的迹线Y1，迹线 JQ X8与迹线Yl交错，曲线10表示迹线Yl上的电容值变化。当手指接近迹线Yl与 迹线X4、X5的交点时，远离手指的迹线XI、X2和X7、X8的电容值未受影响，低于门 槛值CTH，较接近手指的迹线和X6的电容值上升，略高于门槛值CTH，距离手指更近 的迹线X5的电容值更高，而手指位置所在处的迹线X4和的电容值则为曲线10的峰值， 因此，将迹线X4和Yl组合后，即可判断出手指位于(X4，Y1)。在图1中，迹线XI、 X2和X7、X8的电容值未受到手指影响，在检测时的值接近零，在后续的转换和运算判 断中是无用的(useless)。
电容值在实际电路中无法直接检测，因此电容式触控板的检测方法是逐一对每 条迹线充电，检测每条迹线上的电压变化以获得电容值变化的信息，再加以转换，图2 系习知连续逼近缓存器MuccessiveApproximationR^gister ； SAR)模拟转数字电路(ADC)的示意图。取样及保持电路12取样一迹线的迹线电压Vin，产生取样电压Vs给比较器 14，同时，SAR和控制电路18输出连续逼近数字码Dtl Dlri，经由数字转模拟转换器16 配合参考电压Vref转换产生电压VD，与取样电压Vs比较产生比较结果给SAR和控制电 路18，SAR和控制电路18再根据比较结果调整连续逼近数字码Dtl Dlri，再次转换出 新的电压Vd与取样电压Vs比较，逐步逼近取样电压Vs而产生数字码，所述数字码提供 给韧体，填入所述迹线的值。
已知的检测方法是逐一对电容式触控板上的每条迹线充电，检测每一迹线的迹 线电压并执行前述的连续逼近而转换产生所述迹线的数字码提供给韧体，再跳到下一迹 线，执行相同的步骤而逐一取得每一迹线的数字码，转换产生一帧(frame)信息而定位出 手指位置，其中，电容值无变化的迹线其迹线电压转换成数字码后没有功用。
因此已知的检测方法存在着上述检测无用迹线，增加检测电路耗电和触控板效 能低的种种不便和问题。发明内容
本发明的目的，在于提出一种电容式触控板的检测电路。
本发明的另一目的，在于提出一种电容式触控板的检测方法。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是
一种电容式触控板的检测电路，其特征在于包括
取样及保持电路，取样一迹线的迹线电压产生取样电压；
SAR及控制电路，提供门槛数字码以及连续逼近数字码，并在开始转换所述取 样电压时提供预转换讯号；
数字转模拟电路，根据所述门槛数字码或所述连续逼近数字码转换产生门槛电 压或比较电压；
多任务器，连接在所述SAR及控制电路以及所述数字转模拟电路之间，根据所 述预转换讯号将所述门槛数字码提供给所述数字转模拟电路，其它时候将所述连续逼近 数字码提供给所述数字转模拟电路；以及
比较器，连接所述数字转模拟电路以及所述取样及保持电路，将所述取样电压 与所述门槛电压或所述比较电压相比较，并输出比较结果给所述SAR及控制电路；
其中，若所述取样电压低于所述门槛电压，则所述SAR及控制电路输出中止讯 号并停止转换，若所述取样电压高于所述门槛电压，则所述SAR及控制电路对所述取样 电压执行连续逼近以产生所述取样电压的数字码。
一种电容式触控板的检测方法，其特征在于包括以下步骤
(a)取样一迹线的迹线电压产生取样电压；
(b)比较所述取样电压与门槛电压；
(C)若所述迹线电压小于所述门槛电压，则中止所述迹线电压的转换；以及
(d)若所述迹线电压大于所述门槛电压，则对所述迹线电压执行连续逼近以产生 所述迹线电压的数字码。
本发明的电容式触控板的检测方法还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
前述的检测方法，其中更包括根据门槛数字码转换产生所述门槛电压。
前述的检测方法，其中所述步骤(C)包括
若所述迹线电压小于所述门槛电压，则产生中止讯号；以及
根据所述中止讯号中止所述迹线电压的转换，跳过所述迹线。
前述的检测方法，其中所述步骤(C)包括
若所述迹线电压小于所述门槛电压，则产生中止讯号；以及
根据所述中止讯号中止所述迹线电压的转换，将所述迹线的值填为零。
采用上述技术方案后，本发明的电容式触控板的检测电路及方法具有以下优点
1.预先滤除无用迹线。
2.减少检测电路的运算量，提升帧速(framerate)或减少检测电路的耗电。
3.提升电容式触控板的效能。
图1为手指对迹线电容值造成变化的示意
图2为已知SARADC的示意图3为根据本发明一实施例的示意图；以及
图4为图3的实施例的流程图。
图中，10、曲线12、取样及维持电路14、比较器16、数字转模拟电路18、SAR 及控制电路22、取样及维持电路M、比较器沈、数字转模拟电路观、多任务器30、SAR 及控制电路50、开始52、比较VdnVTHM、Vs < Vth 56、l_bit SAR模拟转数字转换 58、当前位为最后位？ 60、进行下一位运算62、中断当前转换64、结束转换。
具体实施方式
以下结合实施例及其附图对本发明作更进一步说明。
现请参阅图3，图3是根据本发明一实施例的示意图。如图所示，所述SAR及 控制电路30除了提供连续逼近数字码Dtl Dlri之外，还提供门槛数字码Ttl Tlri，多 任务器观是一个二选一的多任务器，在接收到SAR及控制电路30的预转换命令时将门 槛数字码Ttl Tlri提供给数字转模拟电路沈，其它时候则将连续逼近数字码Dtl Dlri 提供给数字转模拟电路26。在其它实施例中，亦可以使用计数的方式，在将门槛数字码 T0 Tlri提供给数字转模拟电路沈后，于接下来的η个循环将连续逼近数字码Dtl Dlri 提供给数字转模拟电路26。比较器M将数字转模拟电路沈转换产生之门槛电压Vth或 电压Vd与取样电路22取样产生之取样电压Vs相比较，输出比较结果给SAR及控制电 路30。在本实施例中，SAR及控制电路30在开始对一笔迹线电压做转换时，输出预转 换讯号使得多任务器观将门槛数字码Ttl Tlri提供给数字转模拟转换器沈，数字转模拟 转换器26根据门槛数字码Ttl Tlri转换产生门槛电压VTH，若取样电压Vs低于门槛电 SVTH，SAR及控制电路30便输出中止讯号Abort，停止对所述笔迹线电压的后续转换动 作，并跳到下一条迹线；若取样电压Vs高于门槛电压VTH，多任务器观便继续将连续逼 近数字码Dtl Dlri提供给数字转模拟电路沈，对所述迹线电压执行连续逼近以产生数字 码供韧体填入所述迹线的值。门槛数字码Ttl Tlri是根据无手指接触时的迹线基本电压 而决定。
图4是图3的实施例的流程图，开始50后，在步骤52将取样电压Vs与门槛电 压Vth相比较，判断取样电压Vs是否小于门槛电压VT#4，若是，中断当前转换62，跳 到结束转换64;若否，进入步骤56执行一位的SAR ADC转换，并判断当前是否为最后 位58，若是，结束转换64，若否，进行下一位运算60，回到步骤56。
在前述实施例中，发出中止讯号或中断当前转换后，可以藉由软件或韧体跳过 所述条迹线的运算，或将所述条迹线的值填为零，由此便可以直接省略无用迹线的运 算。在其它实施例中，可以以硬件、软件或韧体实现本发明提出的预滤除级(pre-filtering stage) ο
在实际电路中，检测电路常对同一条迹线检测两次、四次、六次甚至八次后， 再切换到下一条迹线做同样的检测，以具有N条X方向迹线和N条Y方向迹线的电容式 触控板为例，组成一帧需要扫瞄N+N条迹线，而每条迹线需检测M次，因此一帧需运 算M*2N次。本发明提出的检测方法可以在第一次检测一条迹线时便判断出所述条迹线 无用，不但省略后续的资料转换，亦省去对所述条无用迹线的重复扫瞄，有效降低运算 量，因而提升帧速或降低耗电。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术 人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化。因此，所 有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求限定。
权利要求
1.一种电容式触控板的检测电路，其特征在于包括 取样及保持电路，取样一迹线的迹线电压产生取样电压；SAR及控制电路，提供门槛数字码以及连续逼近数字码，并在开始转换所述取样电 压时提供预转换讯号；数字转模拟电路，根据所述门槛数字码或所述连续逼近数字码转换产生门槛电压或 比较电压；多任务器，连接在所述SAR及控制电路以及所述数字转模拟电路之间，根据所述预 转换讯号将所述门槛数字码提供给所述数字转模拟电路，其它时候将所述连续逼近数字 码提供给所述数字转模拟电路；以及比较器，连接所述数字转模拟电路以及所述取样及保持电路，将所述取样电压与所 述门槛电压或所述比较电压相比较，并输出比较结果给所述SAR及控制电路；其中，若所述取样电压低于所述门槛电压，则所述SAR及控制电路输出中止讯号并 停止转换，若所述取样电压高于所述门槛电压，则所述SAR及控制电路对所述取样电压 执行连续逼近以产生所述取样电压的数字码。
2.一种电容式触控板的检测方法，其特征在于包括以下步骤(a)取样一迹线的迹线电压产生取样电压；(b)比较所述取样电压与门槛电压；(c)若所述迹线电压小于所述门槛电压，则中止所述迹线电压的转换；以及(d)若所述迹线电压大于所述门槛电压，则对所述迹线电压执行连续逼近以产生所述 迹线电压的数字码。
3.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于，更包括根据门槛数字码转换产生所述 门槛电压。
4.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述步骤(c)包括 若所述迹线电压小于所述门槛电压，则产生中止讯号；以及 根据所述中止讯号中止所述迹线电压的转换，跳过所述迹线。
5.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述步骤(c)包括 若所述迹线电压小于所述门槛电压，则产生中止讯号；以及根据所述中止讯号中止所述迹线电压的转换，将所述迹线的值填为零。
全文摘要
一种电容式触控板的检测电路，其特征在于包括取样及保持电路，SAR及控制电路，数字转模拟电路，多任务器以及比较器，其中，所述取样及保持电路取样一迹线的迹线电压产生取样电压，若所述取样电压低于门槛电压，则所述SAR及控制电路输出中止讯号并停止转换，若所述取样电压高于所述门槛电压，则所述SAR及控制电路对所述取样电压执行连续逼近以产生所述取样电压的数字码。本发明的电容式触控板的检测电路及方法具有预先滤除无用迹线，减少检测电路的运算量，提升帧速，减少检测电路的耗电和提升电容式触控板的效能的优点。
文档编号G06F3/044GK102023766SQ20091017594
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月14日 优先权日2009年9月14日
发明者曾玄文, 林嘉兴, 陶逸欣 申请人:义隆电子股份有限公司