TWI828392B - 觸控感測電路及觸控判斷方法 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種觸控感測電路及觸控判斷方法，觸控感測電路通過充放電控制單元控制對感應電容的充電程序或放電程序。第一比較器及第二比較器連接於感應電容，比對感應電容的電壓準位是否高於預設高電壓或低於預設低電壓。穿越偵測單元接收比較器的輸出脈波，採樣輸出脈波發生轉態前的第一持續時間及輸出脈波發生轉態後的第二持續時間，當第二持續時間大於第一持續時間，傳送切換訊號至充放電控制單元進行充放電程序的切換。時序計數器計算充放電周期，由觸控判斷單元比對充放電周期與預設觸控周期以判斷感應電容是否為觸控操作。

Description

觸控感測電路及觸控判斷方法

本發明是關於一種觸控感測電路及觸控判斷方法，特別是關於一種能正確判斷觸控操作，不會被雜訊影響而產生誤判的觸控感測電路及其判斷方法。

電子裝置會在觸控介面上設置觸控感測裝置，通過判斷使用者的觸控動作來實現電子裝置的輸入或操作。現有的觸控感測裝置是偵測感應電容的電壓變化，通過計數器測量感測電容進行充放電的周期，判斷是否為使用者的觸控操作。請參閱第1A圖，其係為習知之觸控感測電路監測之示意圖。如圖所示，感應電容電壓會在充電程序時逐漸增加，直到達到預設高電壓Vh，切換至放電程序，使感應電容電壓逐漸降低，直到達到預設低電壓Vl，再次切換回充電程序，利用計數器計算一個充電程序與放電程序的周期，來判斷觸控感測裝置是否有觸控操作。在實際狀態下，未接觸時計數器偵測到的充放電周期為n個時脈訊號，由於n小於設定的閾值，判斷無觸控操作。相對地，當使用者觸控到特定位置後，手指接觸位置的感應電容會變大，使得充放電的周期時間增加(如 虛線電壓示意)。因此，計數器偵測到的充放電周期為m個時脈訊號，當m大於設定的閾值即可判斷此位置被使用者觸控。

然而，電子裝置其餘元件的運作或者外部環境的影響，會產生無法預期的雜訊，影響感應電容的電壓偵測，如圖中感應電容電壓會出現多個電壓突然上升或突然下降的情況。例如在充電過程中，電壓於第一時間點a1發生受到雜訊而突然上升，超過預設高電壓Vh，讓觸控感測裝置切換狀態進行放電程序，電壓在第二時間點a2受到雜訊突然降低，達到預設低電壓Vl，再次轉換為充電程序。此時計數器擷取到的充放電周期為n1個時脈訊號，與實際狀態的m個時脈訊號有相當大的誤差，若n1小於設定的閾值，就會產生無觸控操作的錯誤判斷。後續擷取到的n2個時脈訊號也可能有相同的狀況，讓觸控感測裝置無法在實際接觸的狀態下取得正確的充放電周期時間，進而影響判斷的準確性。

對於上述問題，習知的解決方式是設計一個去抖動(Debounce)的機制來排除雜訊，也就是感應電容電壓必須超過預設高電壓Vh或者低於預設低電壓Vl一段預設時間才視為達到充放電的切換條件。如圖所示，電壓在第一時間點a1發生受到雜訊而突然上升，但在雜訊消失後電壓也會馬上回到原本的準位，此時並不會判斷充電已到達預設值，繼續充電程序直到電壓沿著虛線的波形上升到預設高電壓Vh，且持續一段去抖動時間td後，才判斷充電已達預設值而進行充放電的切換，避免提前切換影響充放電周期的計算。相對地，在放電程序也可在電壓低於預設低電壓Vl後超過去抖動時間td，才進行充放電的切換。

去抖動的機制雖然能解決部分雜訊的問題，但若是遇到雜訊發生頻繁的狀況，可能仍有產生誤差的問題。請參閱第1B圖，其係為習知之觸控感測電路去抖動機制重設之示意圖。如圖所示，當充電程序時感應電容電壓接近 預設高電壓Vh的時段，通過去抖動機制會在電壓超過預設高電壓Vh後，經過去抖動時間td才判斷到到預設電壓，接著切換為放電程序。但實際狀況下，雜訊發生頻繁，例如第一雜訊N1、第二雜訊N2、第四雜訊N4、第五雜訊N5及第七雜訊N7造成電壓突降，第三雜訊N3及第六雜訊N6造成電壓突升。當感應電容電壓超過預設高電壓Vh，去抖動計數器開始計算去抖動時間td的期間，但第四雜訊N4、第五雜訊N5及第七雜訊N7造成電壓下降低於預設高電壓Vh，使得去抖動計數器重設，重新開始去抖動時間td的計算，讓起算時間產生延遲。這樣的時間延遲會使充放電程序的切換時間延遲，增加充放電周期的整體時間，若延遲過長，可能會超過閾值而誤判為觸控操作。圖中以充電程序接近預設高電壓Vh為例說明，在放電程序接近預設低電壓Vl時，也會產生相同問題，因此，去抖動的機制仍無法完全解決雜訊造成錯誤判斷的問題。

綜觀前所述，本發明之發明者思索並設計一種觸控感測電路及觸控判斷方法，以期針對習知技術之問題加以改善，進而增進產業上之實施利用。

有鑑於先前技術所述之問題，本發明的目的在於提供一種觸控感測電路及觸控判斷方法，避免雜訊被誤判為觸控訊號而造成電子裝置錯誤操作的問題。

基於上述目的，本發明提供一種觸控感測電路，其包含充放電控制單元、感應電容、第一比較器、第二比較器、穿越偵測單元、時序計數器以及觸控判斷單元。其中，充放電控制單元連接於電流源，感應電容連接於充放電控制單元，藉由充放電控制單元控制對感應電容的充電程序或放電程序。第 一比較器連接於感應電容，比對感應電容在充電程序當中的電壓準位是否高於預設高電壓，第二比較器連接於感應電容，比對感應電容在放電程序當中的電壓準位是否低於預設低電壓。穿越偵測單元連接於第一比較器、第二比較器及充放電控制單元，接收第一比較器及第二比較器的輸出脈波，穿越偵測單元採樣輸出脈波發生轉態前的第一持續時間及輸出脈波發生轉態後的第二持續時間，當第二持續時間大於第一持續時間，穿越偵測單元傳送切換訊號至充放電控制單元，於充電程序及放電程序之間進行切換。時序計數器連接於充放電控制單元，計算充電程序及放電程序的充放電周期，觸控判斷單元連接於時序計數器，比對充放電周期與預設觸控周期以判斷感應電容是否為觸控操作。

較佳地，穿越偵測單元可包含採樣計數器，對輸出脈波進行採樣以計算第一持續時間及第二持續時間，採樣計數器的採樣頻率高於時序計數器的計數頻率。

較佳地，輸出脈波發生轉態可為輸出脈波由高準位轉為低準位或輸出脈波由低準位轉為高準位。

較佳地，當第二持續時間超過預設持續時間，穿越偵測單元可傳送切換訊號至充放電控制單元。

較佳地，穿越偵測單元可計算第二持續時間大於第一持續時間的發生次數，當發生次數大於預設次數，穿越偵測單元傳送切換訊號至充放電控制單元。

基於上述目的，本發明提供一種觸控判斷方法，是適用於觸控感測電路，觸控感測電路包含充放電控制單元、感應電容、第一比較器、第二比較器、穿越偵測單元、時序計數器及觸控判斷單元，觸控判斷方法包含以下步 驟：設置觸控感測電路，由充放電控制單元控制對感應電容的充電程序或放電程序；藉由第一比較器比對感應電容在充電程序當中的電壓準位是否高於預設高電壓，並藉由第二比較器比對感應電容在放電程序當中的電壓準位是否低於預設低電壓，若其中之一為是，接續下一步驟，若否，持續監測比對；藉由穿越偵測單元採樣輸出脈波發生轉態前的第一持續時間及輸出脈波發生轉態後的第二持續時間，判斷第二持續時間是否大於第一持續時間，若是，穿越偵測單元傳送切換訊號至充放電控制單元，於充電程序及放電程序之間進行切換，若否，持續進行採樣；藉由時序計數器計算充電程序及放電程序的充放電週期；藉由觸控判斷單元比對充放電周期與預設觸控周期以判斷感應電容是否為觸控操作。

較佳地，穿越偵測單元可藉由採樣計數器對輸出脈波進行採樣，計算第一持續時間及第二持續時間，採樣計數器的採樣頻率高於時序計數器的計數頻率。

較佳地，輸出脈波發生轉態可為該輸出脈波由高準位轉為低準位或輸出脈波由低準位轉為高準位。

較佳地，當第二持續時間超過預設持續時間，穿越偵測單元傳送切換訊號至充放電控制單元。

較佳地，穿越偵測單元可計算第二持續時間大於第一持續時間的發生次數，當發生次數大於預設次數，穿越偵測單元傳送切換訊號至充放電控制單元。

承上所述，依本發明之觸控感測電路及觸控判斷方法，其可具有一或多個下述優點：

(1)此觸控感測電路及觸控判斷方法能通過監控感應電容充放電程序的周期時間來判斷觸控感測電路是否為觸控操作，並利用穿越偵測單元來判斷感應電容的電壓是否確實達到預設高電壓或預設低電壓，正確判斷充電時間與放電時間的切換時點，讓充放電周期計算更為準確，避免其他元件的雜訊影響充放電周期計算而導致觸控操作錯誤判斷。

(2)此觸控感測電路及觸控判斷方法能通過持續時間所佔比例來判斷感應電容的電壓準位是否達到充放電切換的標準，適用於雜訊頻繁的裝置或環境，解決現有去抖動機制造成的起算時間延遲的問題。

(3)此觸控感測電路及觸控判斷方法可通過不同判斷規則的設定，增加操作上的彈性，適用於各種雜訊發生狀況，去除雜訊對充放電周期時間計算的影響，提升裝置判斷上的準確性。

10:觸控感測電路

11:充放電控制單元

12:感應電容

13A:第一比較器

13B:第二比較器

14,24:穿越偵測單元

15,25:時序計數器

16:觸控判斷單元

111:電流源

251:除頻器

A:節點

a1:第一時間點

a2:第二時間點

CL:時脈訊號源

f1:採樣頻率

f2:計數頻率

NT:無觸控操作

N1~N7:第一雜訊~第七雜訊

S01~S05,S11~S15:步驟

T:觸控操作

td:去抖動時間

t1~t10:第一持續時間~第十持續時間

Vh:預設高電壓

Vl:預設低電壓

為使本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效更為顯而易見，茲將本發明配合以下附圖進行說明：第1A圖係為習知之觸控感測電路監測之示意圖。

第1B圖係為習知之觸控感測電路去抖動機制重設之示意圖。

第2圖係為本發明實施例之觸控感測電路之示意圖。

第3圖係為本發明實施例之第一比較器輸出脈波發生轉態之波形示意圖。

第4圖係為本發明實施例之穿越偵測單元及時序計數器之示意圖。

第5圖係為本發明實施例之觸控判斷方法之流程圖。

第6圖係為本發明另一實施例之觸控判斷方法之流程圖。

為利於瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

請參閱第2圖，第2圖係為本發明實施例之觸控感測電路之示意圖。如圖所示，觸控感測電路10包含充放電控制單元11、感應電容12、第一比較器13A、第二比較器13B、穿越偵測單元14、時序計數器15以及觸控判斷單元16，在本實施例中，各個單元及其中包含的處理模組可以電路或晶片的方式實現。充放電控制單元11連接於電流源111，控制電流源111提供電能以對感應電容12進行充電程序或放電程序。第一比較器13A及第二比較器13B通過節點A連接於感應電容12，通過第一比較器13A及第二比較器13B來監測感應電容12的電壓準位。在第一比較器13A中，兩個輸入端分別連接節點A及預設高電壓Vh的電壓源，通過節點A輸入電壓與參考電壓端輸入的預設高電壓Vh進行比較，將比較結果由輸出端輸出，通過第一比較器13A可偵測感應電容12的電壓準位是否高於預設高電壓Vh。在第二比較器13B中，兩個輸入端分別連接節點A及預設低電壓Vl的電壓源，通過節點A輸入電壓與參考電壓端輸入的預設低電壓Vl進行比較，將比較結果由輸出端輸出，通過第二比較器13B可偵測感應電容12的電壓準位是否低於預設低電壓Vl。

當感應電容12的電壓準位上升達到預設高電壓Vh時，第一比較器13A的輸出脈波由低準位轉為高準位，當電壓準位下降低於預設高電壓Vh時，第一比較器13A的輸出脈波由高準位轉為低準位，第一比較器13A的輸出脈波發生轉態即為輸出脈波發生由低準位轉為高準位的狀態。當感應電容12的電壓準位下降達到預設低電壓Vl時，第二比較器13B的輸出脈波由高準位轉為低準位，當電壓準位上升高於預設低電壓Vl時，第二比較器13B的輸出脈波由低準位轉為高準位，第二比較器13B的輸出脈波發生轉態即為輸出脈波發生由高準位轉為低準位的狀態。穿越偵測單元14連接於第一比較器13A及第二比較器13B，由穿越偵測單元14接收第一比較器13A及第二比較器13B的輸出脈波，通過發生轉態的情況來判斷是否達到充放電程序切換的標準。

請參閱第3圖，第3圖係為本發明實施例之第一比較器輸出脈波發生轉態之波形示意圖。同樣以第1B圖發生雜訊的狀態為例，感應電容12的電壓準位在充電程序接近預設高電壓Vh的時段，由於電子裝置的其他元件可能同時操作，例如播放聲音，造成電壓變化而產生頻繁的雜訊，如圖所示，第一雜訊N1、第二雜訊N2、第四雜訊N4、第五雜訊N5及第七雜訊N7造成電壓突降，第三雜訊N3及第六雜訊N6造成電壓突升。在本實施例中，穿越偵測單元14採樣計算輸出脈波發生轉態前與轉態後的持續時間，即當轉態發生就重新採樣來計算持續時間。由於雜訊僅在短時間內造成電壓突升或突降，通過比較前後持續時間，可有效判斷感應電容是否確實達到預設切換的狀態，去除雜訊對充放電切換時間的影響。

在第3圖中，當第一雜訊N1發生時，感應電容12的電壓準位瞬間超過預設高電壓Vh，使得第一比較器13A的輸出脈波由低準位轉為高準位，產 生第一次轉態，記錄轉態前的第一持續時間t1，並且重新採樣來計算轉態後的持續時間。由於雜訊消失後，感應電容12的電壓準位馬上降到預設高電壓Vh以下，使得輸出脈波由高準位轉為低準位，因此記錄到的第二持續時間t2遠小於第一持續時間t1，並非為實際達到切換標準。當輸出脈波低於預設高電壓Vh，穿越偵測單元14持續重新採樣持續時間，直到受到第二雜訊N2影響，使電壓突升超過預設高電壓Vh，再次發生轉態。此時，記錄發生轉態前的第三持續時間t3及發生轉態後的第四持續時間。與第一雜訊N1類似，第二雜訊N2雖然使得輸出脈波發生轉態，但轉態後的第四持續時間t4明顯小於轉態前的第三持續時間t3，因此仍視為未達到切換標準，穿越偵測單元14在輸出脈波降到預設高電壓Vh以下時，重設偵測程序，重新開始採樣轉態前後的持續時間。

在採樣持續時間的過程中，感應電容12的電壓準位達到了預設高電壓Vh，使得輸出脈波由低準位轉為高準位而發生轉態，穿越偵測單元14採樣計算轉態前的第5持續時間t5，並且採樣轉態後的第六持續時間t6，當第六持續時間t6大於第五持續時間t5，也就是輸出脈波在高準位的時間比例高於在低準位的時間，可判斷感應電容12的電壓準位達到預設高電壓Vh，必須由充電程序切換為放電程序。穿越偵測單元14將切換訊號傳送到充放電控制單元11，由充放電控制單元11控制電流源111，將對感應電容12的充電程序切換為放電程序。

在本實施例中，當轉態後的持續時間大於轉態前的持續時間的狀況發生一次(第六持續時間t6大於第五持續時間t5)即判斷達到切換標準，但本實施例不侷限於此，在其他實施例中，若是遇到雜訊出現更頻繁的狀況，可在轉態後的持續時間大於轉態前的持續時間的狀況發生超過預定次數時，才判斷達到切換標準，例如設定預設次數為三次，即第六持續時間t6大於第五持續時間 t5、第八持續時間t8大於第七持續時間t7、第十持續時間t10大於第九持續時間t9，才判斷達到切換標準(如虛線所示)，由穿越偵測單元14將切換訊號傳送到充放電控制單元11，由充放電控制單元11控制對感應電容12的充放電切換。相對地，若是在雜訊較不顯著的狀況下，為避免穿越偵測單元14持續採樣而造成延遲，也可設定預設持續時間，當轉態後採樣的持續時間超過預設持續時間，即判斷達到切換標準。例如當轉態後第六持續時間t6不再有雜訊發生，在第六持續時間t6達到預設持續時間後，即停止採樣而判斷達到切換標準，同樣由穿越偵測單元14將切換訊號傳送到充放電控制單元11，由充放電控制單元11控制對感應電容12的充放電切換。

第3圖所示的是第一比較器13A的輸出脈波發生轉態的變化，第二比較器13B與第一比較器13A為相反的狀況。在放電程序中，感應電容12的電壓準位持續下降，當下降達到預設低電壓Vl時，第二比較器13B的輸出脈波由高準位轉為低準位，當電壓準位上升高於預設低電壓Vl時，第二比較器13B的輸出脈波由低準位轉為高準位。同樣在雜訊的環境下，電壓準位可能提前降到預設低電壓Vl，或者達到預設低電壓Vl後，由雜訊造成電壓回到預設低電壓Vl以上，造成判斷上的困難。因此，第二比較器13B也可沿用類似於第一比較器13A的判斷準則，比較發生轉態前的持續時間與轉態後的持續時間，當後續的持續時間大於前一個持續時間，表示輸出脈波在低準位的時間比例高於在高準位的時間，可判斷感應電容12的電壓準位達到預設低電壓Vl，必須由放電程序切換為充電程序。在其他實施例中，也同樣可設定轉態後的持續時間大於轉態前的持續時間的發生次數，例如同樣發生三次，才判斷達到切換標準。

請再參閱第2圖，在完成充電程序及放電程序的切換後，即表示充放電控制單元11完成了一個充電程序與一個放電程序的充放電周期，此時，與充放電控制單元11連接的時序計數器15，可以通過時脈訊號來計算充放電周期的長短，由時序計數器15所取得的充放電周期時間，再傳送到觸控判斷單元16，與設定的預設觸控周期進行比較，當充放電周期的時間超過預設觸控周期的閾值，判斷感應電容12的位置有觸控操作產生，相反地，若充放電周期的時間低於預設觸控周期的閾值，則判斷無觸控操作。

請參閱第4圖，第4圖係為本發明實施例之穿越偵測單元及時序計數器之示意圖。如圖所示，在觸控感測電路當中，穿越偵測單元24與時序計數器25都需要通過時脈訊號的提供，來進行時間的計算，如前述實施例所述，由於雜訊發生的時間短，為能採樣到正確的脈波變化時間，穿越偵測單元24所需要的採樣頻率f1高於時序計數器25所需的計數頻率f2。在實際電路設計時，可設置高頻的時脈訊號源CL，時脈訊號源CL連接於穿越偵測單元24，提供高頻的採樣頻率f1來偵測輸出脈波的變化。另一方面，時脈訊號源CL連接於除頻器251，將高頻時脈訊號經過除頻後，轉為較低頻的計數頻率f2，提供時序計數器25來偵測充放電周期的時間。

在本實施例中，穿越偵測單元24與時序計數器25可由同一個時脈訊號源CL來提供時脈訊號，但本揭露不侷限於此，在其他實施例中，穿越偵測單元24與時序計數器25可連接到不同的時脈訊號來源，分別由不同的時脈訊號來源提供所需的時脈訊號頻率，進而完成轉態後持續時間的偵測及充放電周期時間的偵測。

請參閱第5圖，第5圖係為本發明實施例之觸控判斷方法之流程圖。觸控判斷方法適用於前述實施例之觸控感測電路，觸控感測電路包含充放電控制單元、第一比較器、第二比較器、穿越偵測單元、時序計數器及觸控判斷單元。如圖所示，觸控判斷方法包含以下步驟(S01~S05)：

步驟S01：設置觸控感測電路，由充放電控制單元控制對感應電容的充電程序或放電程序。設置如前述實施例所述的觸控感測電路，通過充放電控制單元控制電流源來對感應電容進行充電程序及放電程序，通過計算充放電周期來判斷感應電容是否有觸控操作。

步驟S02：比對感應電容的電壓準位是否高於預設高電壓，並比對感應電容的電壓準位是否低於預設低電壓，若其中之一為是，接續步驟S03，若否，持續監測比對。為計算感應電容的充放電周期，感應電容分別連接於第一比較器及第二比較器，分別判斷感應電容的電壓準位是否通過充電程序達到預設高電壓，及是否通過放電程序達到預設低電壓，進而透過切換的時點來計算充放電周期。感應電容的電壓準位與預設高電壓分別輸入第一比較器，當電壓準位達到預設高電壓時，第一比較器的輸出脈波由低準位轉為高準位。感應電容的電壓準位與預設低電壓分別輸入第二比較器，當電壓準位達到預設低電壓時，第二比較器的輸出脈波由高準位轉為低準位。當輸出脈波發生由低準位轉為高準位或由高準位轉為低準位時，判斷輸出脈波發生轉態，即感應電容的電壓準位已達到預設高電壓或已達預設低電壓，接續下一步驟S03來判斷是否已達切換標準或是僅為雜訊影響。若是輸出脈波並無轉態，則持續進行監測比對，直到發生轉態情況。

步驟S03：採樣輸出脈波發生轉態前的第一持續時間及發生轉態後的第二持續時間，判斷第二持續時間是否大於第一持續時間，若是，傳送切換訊號至充放電控制單元，於充電程序及放電程序之間進行切換，若否，持續進行採樣。如前述實施例所述，雖然前一步驟的第一比較器或第二比較器比對出感應電容已達預設高電壓或預設低電壓，但仍可能是受到雜訊影響而突發的狀態，為排除雜訊影響而取得正確的充放電切換時點，通過穿越偵測單元採樣脈波發生轉態前的第一持續時間及發生轉態後的第二持續時間，通過比對第二持續時間是否大於第一持續時間，判斷感應電容的電壓準位是否真的達到預設高電壓或預設低電壓，進而判斷是否為正確的充放電切換時點。若感應電容的電壓準為確實達到預設高電壓或預設低電壓，即便遇到雜訊影響而再次發生轉態，其持續時間所佔的比例應小於雜訊消失後的持續時間，因此，通過持續時間長短的判定，確認輸出脈波的轉態是否確實為達到預設高電壓或預設低電壓時的轉態，若是，穿越偵測單元傳送切換訊號至充放電控制單元，於充電程序及放電程序之間進行切換，若否，則將轉態視為雜訊造成的影響，持續進行採樣而暫不傳送切換訊號。

步驟S04：計算充電程序及放電程序的充放電週期。當前一步驟傳送切換訊號至充放電控制單元後，與充放電控制單元連接的時序計數器，通過切換時點來計算充電程序及放電程序的時間。時序計數器可連接於時脈訊號源，通過時脈訊號的計數頻率來計算充電程序及放電程序的時間，進而取得整個充放電周期的時間。時序計數器與穿越偵測單元都需要連接時脈訊號源，通過時脈訊號來擷取計算的時間，由於穿越偵測單元採樣的雜訊發生時間短，為 正確取樣到雜訊造成的影響，穿越偵測單元所使用的時脈訊號，其採樣頻率高於時序計數器的計數頻率。

步驟S05：比對充放電周期是否大於預設觸控周期，若是，判斷感應電容為觸控操作T，若否，判斷感應電容無觸控操作NT。將前一步驟取得的充放電周期傳送至觸控判斷單元，比對充放電周期是否大於預設觸控周期，若是，判斷感應電容為觸控操作T，若否，判斷感應電容無觸控操作NT。

請參閱第6圖，第6圖係為本發明另一實施例之觸控判斷方法之流程圖。觸控判斷方法適用於前述實施例之觸控感測電路，觸控感測電路包含充放電控制單元、第一比較器、第二比較器、穿越偵測單元、時序計數器及觸控判斷單元。如圖所示，觸控判斷方法包含以下步驟(S11~S15)：

步驟S11：設置觸控感測電路，由充放電控制單元控制對感應電容的充電程序或放電程序。設置如前述實施例所述的觸控感測電路，通過充放電控制單元控制電流原來對感應電容進行充電程序及放電程序，通過計算充放電周期來判斷感應電容是否有觸控操作。

步驟S12：比對感應電容的電壓準位是否高於預設高電壓，並比對感應電容的電壓準位是否低於預設低電壓，若其中之一為是，接續步驟S13，若否，持續監測比對。感應電容分別連接第一比較器及第二比較器，感應電容的電壓準位與預設高電壓分別輸入第一比較器，當電壓準位達到預設高電壓時，第一比較器的輸出脈波由低準位轉為高準位。感應電容的電壓準位與預設低電壓分別輸入第二比較器，當電壓準位達到預設低電壓時，第二比較器的輸出脈波由高準位轉為低準位。當輸出脈波發生由低準位轉為高準位或由高準位轉為低準位時，判斷輸出脈波發生轉態，即感應電容的電壓準位已達到預設高 電壓或已達預設低電壓，若發生轉態，接續下一步驟S13來判斷是否已達切換標準或是僅為雜訊影響。若是輸出脈波並無轉態，則持續進行監測比對

步驟S13：採樣輸出脈波發生轉態前的第一持續時間及發生轉態後的第二持續時間，判斷第二持續時間大於第一持續時間的發生次數是否超過預設次數，若是，傳送切換訊號至充放電控制單元，於充電程序及放電程序之間進行切換，若否，持續進行採樣。為排除雜訊影響而取得正確的充放電切換時點，通過穿越偵測單元採樣脈波發生轉態後的第一持續時間及第一持續時間後再次轉態後的第二持續時間，與前述實施例不同之處，在此步驟中，除了判斷第二持續時間是否大於第一持續時間外，還計算第二持續時間大於第一持續時間的發生次數，當發生次數大於預設次數後，確認輸出脈波的轉態確實為達到預設高電壓或預設低電壓時。例如在判斷3次後，確認達到預設高電壓或預設低電壓，由穿越偵測單元傳送切換訊號至充放電控制單元，於充電程序及放電程序之間進行切換，若否，則持續進行採樣直到發生次數到達預設次數。

步驟S14：計算充電程序及放電程序的充放電週期。當前一步驟傳送切換訊號至充放電控制單元後，與充放電控制單元連接的時序計數器，通過切換時點來計算充電程序及放電程序的時間。時序計數器可連接於時脈訊號源，通過時脈訊號的計數頻率來計算充電程序及放電程序的時間，進而取得整個充放電周期的時間。時序計數器與穿越偵測單元都需要連接時脈訊號源，通過時脈訊號來擷取計算的時間，由於穿越偵測單元採樣的雜訊發生時間短，為正確取樣到雜訊造成的影響，穿越偵測單元所使用的時脈訊號，其採樣頻率高於時序計數器的計數頻率。

步驟S15：比對充放電周期是否大於預設觸控周期，若是，判斷感應電容為觸控操作T，若否，判斷感應電容無觸控操作NT。將前一步驟取得的充放電周期傳送至觸控判斷單元，比對充放電周期是否大於預設觸控周期，若是，判斷感應電容為觸控操作T，若否，判斷感應電容無觸控操作NT。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

10:觸控感測電路

11:充放電控制單元

12:感應電容

13A:第一比較器

13B:第二比較器

14:穿越偵測單元

15:時序計數器

16:觸控判斷單元

111:電流源

A:節點

Vh:預設高電壓

Vl:預設低電壓

Claims (10)

1. 一種觸控感測電路，其包含：一充放電控制單元，連接於一電流源；一感應電容，連接於該充放電控制單元，藉由該充放電控制單元控制對該感應電容的一充電程序或一放電程序；一第一比較器，連接於該感應電容，比對該感應電容在該充電程序當中的一電壓準位是否高於一預設高電壓；一第二比較器，連接於該感應電容，比對該感應電容在該放電程序當中的該電壓準位是否低於一預設低電壓；一穿越偵測單元，連接於該第一比較器、該第二比較器及該充放電控制單元，接收該第一比較器及該第二比較器的一輸出脈波，該穿越偵測單元採樣該輸出脈波發生轉態前的一第一持續時間及該輸出脈波發生轉態後的一第二持續時間，當該第二持續時間大於該第一持續時間，該穿越偵測單元傳送一切換訊號至該充放電控制單元，於該充電程序及該放電程序之間進行切換；一時序計數器，連接於該充放電控制單元，計算該充電程序及該放電程序的一充放電周期，以及一觸控判斷單元，連接於該時序計數器，比對該充放電周期與一預設觸控周期以判斷該感應電容是否為觸控操作。
2. 如請求項1所述之觸控感測電路，其中該穿越偵測單元包含一採樣計數器，對該輸出脈波進行採樣以計算該第一持續時間及該第二持續時間，該採樣計數器的一採樣頻率高於該時 序計數器的一計數頻率。
3. 如請求項1所述之觸控感測電路，其中該輸出脈波發生轉態係為該輸出脈波由高準位轉為低準位或該輸出脈波由低準位轉為高準位。
4. 如請求項1所述之觸控感測電路，其中當該第二持續時間超過一預設持續時間，該穿越偵測單元傳送該切換訊號至該充放電控制單元。
5. 如請求項1所述之觸控感測電路，其中該穿越偵測單元計算該第二持續時間大於該第一持續時間的一發生次數，當該發生次數大於一預設次數，該穿越偵測單元傳送該切換訊號至該充放電控制單元。
6. 一種觸控判斷方法，係適用於一觸控感測電路，該觸控感測電路包含一充放電控制單元、一感應電容、一第一比較器、一第二比較器、一穿越偵測單元、一時序計數器及一觸控判斷單元，該觸控判斷方法包含以下步驟：設置該觸控感測電路，由該充放電控制單元控制對該感應電容的一充電程序或一放電程序；藉由該第一比較器比對該感應電容在該充電程序當中的一電壓準位是否高於一預設高電壓，並藉由該第二比較器比對該感應電容在該放電程序當中的該電壓準位是否低於一預設低電壓，若其中之一為是，接續下一步驟，若否，持續監測比對；藉由該穿越偵測單元接收該第一比較器及該第二比較器的一輸出脈波，採樣該輸出脈波發生轉態前的一第一持續時 間及該輸出脈波發生轉態後的一第二持續時間，判斷該第二持續時間是否大於該第一持續時間，若是，該穿越偵測單元傳送一切換訊號至該充放電控制單元，於該充電程序及該放電程序之間進行切換，若否，持續進行採樣；藉由該時序計數器計算該充電程序及該放電程序的一充放電週期；藉由該觸控判斷單元比對該充放電周期與一預設觸控周期以判斷該感應電容是否為觸控操作。
7. 如請求項6所述之觸控判斷方法，其中該穿越偵測單元藉由一採樣計數器對該輸出脈波進行採樣，計算該第一持續時間及該第二持續時間，該採樣計數器的一採樣頻率高於該時序計數器的一計數頻率。
8. 如請求項6所述之觸控判斷方法，其中該輸出脈波發生轉態係為該輸出脈波由高準位轉為低準位或該輸出脈波由低準位轉為高準位。
9. 如請求項6所述之觸控判斷方法，其中當該第二持續時間超過一預設持續時間，該穿越偵測單元傳送該切換訊號至該充放電控制單元。
10. 如請求項6所述之觸控判斷方法，其中該穿越偵測單元計算該第二持續時間大於該第一持續時間的一發生次數，當該發生次數大於一預設次數，該穿越偵測單元傳送該切換訊號至該充放電控制單元。