CN101387927B - 触控面板的触控检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触控面板的触控检测方法，包含下列步骤：首先提供一感应矩阵，感应矩阵内包含有多个感应单元。接着检测每一感应单元输出的感测数据并据以将感应单元定义为触控点或非触控点，并将部分的触控点判断为至少一触控点群组；其中，在同一触控点群组中，每一触控点至少与其他触控点在列或行的方向上的投影相邻。在定义出触控点群组后，即提取同一触控点群组中分别于行列方向上的极大位置及极小位置。最后则根据行列方向上的极大位置及极小位置决定触控中心位置。通过本发明的触控面板的触控检测方法，可节省存储空间、提升系统效能以及增加反应速度。

Description

触控面板的触控检测方法

技术领域

本发明涉及一种触控面板的触控检测方法。

背景技术

显示面板及使用显示面板的平面显示装置已渐渐成为各类显示装置的主流。例如家用的薄型电视、个人计算机及膝上型计算机的液晶显示器、移动电话及数码相机的显示屏幕等，均为大量使用显示面板的产品。随着产品设计渐渐趋向于使用者导向，考虑到使用者的操作便利性，具有触控输入功能的显示面板已逐渐成为产业发展的重点。

以触控技术而言，目前较广为使用的触控感应板技术包含电阻式、电容式及光感式。以电阻式的触控感应板而言，其驱动原理是利用电压降的方式来寻找接触点的坐标。触控感应板分为上下两层，且在二维方向上分别施加一电压差。当使用者点击触控感应板上的接触点时，即在此接触点产生导通回路。此一导通回路即在系统中产生电压降，使系统得以判断接触点的位置。然而此类触控感应板并无法同时作多点输入，且无法进行指纹辨识。此外，由于使用者需施加一定的压力始能使接触点产生导通回路，因此此类触控感应板易受最低作动力的限制。

电容式触控感应板与光感式触控感应板的驱动原理则与电阻式触控感应板不同，且两者均具有多点触控的辨识能力。一般而言，电容式与光感式的触控感应板是在一画格时段中扫描全部的触控感应板上的全部感应单元以得到并记录每一点感应单元的数据。接着以梯度(Gradient)图像处理方法计算出触摸区域，以进一步判断触摸物体的数目及位置。然而此类处理方式速度较慢，且需消耗大量存储空间，降低系统效能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种触控面板的触控检测方法，可节省存储空间。

本发明的目的在于提供一种触控面板的触控检测方法，可提升系统效能。

本发明的目的在于提供一种触控面板的触控检测方法，可增加反应速度。

本发明触控面板的触控检测方法包含下列步骤。首先提供一感应矩阵，感应矩阵内包含有多个感应单元。当感应单元遭到触摸时，感应单元所对应的感应元件即会检测产生信号变异，进而得知感应单元所处的位置具有不同于其他位置的信号。接着检测每一感应单元输出的感测数据并据以将感应单元定义为触控点或非触控点，并将部分的触控点判断为至少一触控点群组。在同一触控点群组中，每一触控点至少与其他触控点在列或行的方向上的投影相邻。由于同一感应时段中，感应矩阵中可存在多个不同发触控点群组，故具有多点触控辨识的功能。

在定义出触控点群组后，即提取同一触控点群组中分别于行列方向上的极大位置及极小位置。换言之，即表示取得触控点群组的所有触控点在行列方向所到达的最远及最近位置。最后则根据行列方向上的极大位置及极小位置决定触控中心位置。

本发明提供一种触控面板的触控检测方法，包含下列步骤：提供一感应矩阵，其包含多个感应单元；检测每一所述感应单元所输出的一感测数据；在取得每一所述感应单元的感测数据后即时将取得的感测数据与预设的临界值进行比较，以将每一感应单元定义为一触控点或一非触控点；以至少部分所述触控点组成为一触控点群组；其中该触控点群组中每一所述触控点至少与该触控点群组中的其他所述触控点的一在该感应矩阵的列或行方向上的投影相邻；提取该触控点群组中分别于该感应矩阵行列方向上的极大位置及极小位置；以及根据所述多个极大位置及所述多个极小位置决定一触控中心位置。

本发明提供一种触控检测方法，包含下列步骤：提供一感应矩阵，包含多个感应序列，其中每一所述感应序列包含多个感应单元；根据每一所述感应单元所输出的一感测数据将该感应单元定义为一触控点或一非触控点；以至少部分所述触控点组成为一触控点群组；其中该触控点群组中的每一所述触控点至少与该触控点群组中的其他所述触控点之一在该感应矩阵的行列方向上相邻；检测包含最多所述多个触控点的该感应序列中所包含所述多个触控点并取得该感应序列中首次测得该触控点的位置以及最后测得该触控点的位置；取得首次测得该触控点的该感应序列以及仅包含所述多个非触控点的该感应序列的位置；定义一触控区域，其中该触控点群组中至少四所述多个触控点邻接于该触控区域的边缘，该触控区域具有至少四个设置于该触控区域边缘的参考点；根据所述多个参考点的位置决定一触控中心位置。

通过本发明的触控面板的触控检测方法，可节省存储空间、提升系统效能以及增加反应速度。

附图说明

图1为本发明触控面板的实施例示意图；

图2为本发明触控检测方法的实施例流程图；

图3为触控面板上形成触控点群组的实施例示意图；

图4为触控面板遭触控的另一实施例示意图；

图5为触控检测方法的另一实施例流程图；

图6a为使用第一存储群组的实施例示意图；

图6b为图6a所示的实施例扫描至次行的示意图；

图6c为图6a所示的实施例扫描至触控点群组下方的示意图；

图7为触控检测方法的另一实施例流程图。

其中，附图标记说明如下：

101          感应单元

110          感应矩阵

130          感应序列

210、211     触控点

230          非触控点

250          触控点群组

255          触控中心位置

270          触控区域

271          第一参考点

272          第二参考点

273          第三参考点

274  第四参考点

710  第一存储群组

711  第一存储单元

720  第二存储群组

721  第二存储单元

具体实施方式

本发明提供一种触控面板的触控检测方法。在较佳实施例中，本发明的触控检测方法应用于光感式触控面板上；然而在不同实施例中，本发明的触控检测方法也可应用于电容式触控面板、电感式触控面板或其他可使用多点触控检测的触控面板上。

图1所示为触控面板的示意图。如图1所示，触控面板上包含有多个感应单元101。以较佳实施例而言，感应单元101为触控面板上画分的单位区域范围。感应矩阵101较佳是以矩阵方式排列以形成为感应矩阵110，而感应矩阵110中包含有相互平行的多个感应序列130。每一感应序列130中包含有直线分布的多个感应单元101。如以16x16的感应矩阵110为例，则表示感应矩阵110中具有16条平行的感应序列130，而每一感应序列130中分布有16个感应单元101。换言之，此一感应矩阵101中共有256个感应单元101。

图2所示为触控检测方法的实施例流程图。步骤1310包含提供一感应矩阵110，其包含多个感应单元101。感应矩阵110的设置已在上段中举例说明，在此不再赘述。当感应单元101遭到触摸时，感应单元101所对应的感应元件即会检测产生信号变异，进而得知感应单元101所处的位置具有不同于其他位置的信号。以光感式触控面板为例，当某一感应单元101遭到触摸时，面板上设置的光感应元件即可通过红外线或其他光线的接收信号改变计算出遭触摸的感应单元101位置上所具有的变异信号。

步骤1330包含检测每一感应单元101输出的感测数据并据以将感应单元101定义为触控点或非触控点。如前所述，每一感应单元101均会通过感应元件的检测而产生感测数据，例如由接收光线转换而成的电子信号或电荷改变产生的电子信号。在较佳实施例中，本步骤是在每一画格时段中依序扫描感应矩阵110中的各感应序列130，并扫描各感应序列130中的感应单元101，以取得每一感应单元101中的感测数据。接下来以每一感应单元101的感测数据与预设的临界值进行比较，以决定感应单元101为遭触摸的触控点，或为未遭触摸的非触控点。在较佳实施例中，此一比较程序即时在感测数据取得后进行，而非等到取得感应矩阵110中全部感应单元101的感测数据后始进行，以节省存储空间。此外，在比较的过程中，较佳是以感测数据大于临界值的感应单元101判断为触控点。

步骤1350包含以至少部分触控点组成为触控点群组。如图3所示，深色的感应单元101表示为触控点210，而白色的感应单元101表示为非触控点230。虚线部分围成的部分属于同一触控点群组250；在同一触控点群组250中，每一触控点210至少与其他触控点210在列或行的方向上的投影相邻。在较佳实施例中，每一触控点210至少有一边与同一触控点群组250中的其他触控点相邻；然而在不同实施例中，如图4所示，当一触控点211的四边均无直接相邻的其他触控点210时，则第一触控点211在次一行上的投影与其他触控点210相邻时，则判断属于同一触控点群组250。由于同一感应时段中，感应矩阵110中可存在多个不同的触控点群组250，故具有多点触控辨识的功能。

步骤1370包含提取同一触控点群组250中分别在行列方向上的极大位置及极小位置。换言之，即表示取得触控点群组250的所有触控点210在行列方向所到达的最远及最近位置。以图3所示的实施例而言，感应矩阵110在行方向上的排列为由左至右自第0列起始至第15列为止；而在列方向上的排列为由上至下自第0行起始至第15行为止。触控点群组250在行方向上最左侧的极小位置为第2列，而最右侧的极大位置为第6列。触点群组250在列方向上最上侧的极小位置为第3行，而最下侧的极大位置为第7行。

步骤1390包含根据行列方向上的极大位置及极小位置决定触控中心位置。以图3所示的实施例而言，触控点群组250在行方向上的极小位置及极大位置分别为第2列及第6列，故可取其平均值得到触控中心位置255在行方向上的位置为第4列。触控点群组250在列方向上的极小位置及极大位置分别为第3行及第7行，故可取其平均值得到触控中心位置255在行方向上的位置为第5行。根据上述计算结果，可得到触控中心位置255为(4，5)。然而在不同实施例中，在计算取得触控中心位置255时也可采取不同的计算方式，例如加权计算等，以得到符合设计需求的结果。

以另一角度观之，上述的触控中心位置决定步骤1390是将触控点群组250中位于行列方向上最远及最近位置的触控点设为第一参考点271、第二参考点272、第三参考点273及第四参考点274。此外，并定义出包含所有触控点群组250范围的触控区域270，而第一参考点271、第二参考点272、第三参考点273及第四参考点274分别邻接设置于触控区域270的边缘。如图3所示，触控区域270为矩形，因此通过第一参考点271、第二参考点272、第三参考点273及第四参考点274计算触控中心位置255的过程即等同于计算矩形触控区域270的形状中心位置。根据第一参考点271及第二参考点272的位置即可计算出触控中心位置255的行方向第一坐标值，而根据第三参考点273及第四参考点274的位置即可计算出触控中心位置255的列方向第二坐标值。

系统可在前一感测时段与次一感测时段间间隔一输出时段。感测时段表示检测感应矩阵110中全部感应单元101所需的时间；次一感测时段则表示前一感测时段的检测结束后再次进行感应矩阵110中全部感应单元101检测的时间。当得到触控中心位置后，系统即可在前后感测时段间的输出时间根据所得到的触控中心位置输出一触控中心位置信号至后端进行处理。

图5所示为另一实施例的流程图。在此实施例中，前述的极大及极小位置提取步骤1370可分为下列步骤。步骤1610包含记录并比较各感应序列130中首次测得触控点210的位置，以决定行方向上触控点群组250的列坐标极大及极小位置。换言之，本步骤系通过记录各感应序列130中同一触控点群组250中最先扫描到及最后扫描到的触控点210；再将具有同一触控点群组250中触控点210的各感应序列130加以比较，以得到各感应序列130中最外侧的列坐标位置。以图3所示的实施例为例，在同一触控点群组250中，第4行中最先扫描到的触控点210的列坐标为3，而最末扫描到的触控点210的列坐标为6；在第5行中最先扫描到的触控点210的列坐标为2，而最末扫描到的触控点210的列坐标为7。将第4行、第5行及其他未一一行出的行数据比较，即可决定同一触控点群组250中行方向上的极大位置在列坐标为7之处，而极小位置在列坐标为2之处。在取得触控点群组250行方向上的极大及极小位置后，即可进一步得到触控中心位置的行方向上位置。

在图5所示的实施例中，步骤1630则包含提取同一触控点群组250中首次测得触控点210的感应序列，以决定此触控点群组250在列方向上行坐标的极小位置。步骤1650包含提取在触控点群组250后首次测得未包含同一触控点群组250中触控点210的感应序列，以决定列方向上触控点群组250行坐标的极大位置。以图3所示的实施例观之，首次测得触控点群组250中触控点210的感应序列130为第3行，因此可决定触控点群组250在列方向上行坐标的极小位置为3。在起始感测到触控点群组250后，首次测得未包含触控点群组250中触控点210的感应序列为第8行，故可决定触控点群组250在列方向上行坐标的极大位置为第8行之前一行，也就是第7行。在取得触控点群组250列方向上的极大及极小位置后，即可进一步得到触控中心位置的列方向上位置。

在较佳实施例中，如图6a所示，为记录各感应序列130的数据，可使用第一存储群组710及第二存储群组720。第一存储群组710具有多个第一存储单元711分别对应于各感应序列130的每一感应单元101。以图6a为例，每一行的感应序列130均具有16个感应单元101，因此第一存储群组710也具有16个第一存储单元711。第一个第一存储单元711分别对应于各行感应序列130中的第一个感应单元101，第二个第一存储单元711分别对应于各行感应序列130中的第二个感应单元101，依此类推。

当扫描至第3行时，系统检测到第5个(也就是列坐标为4)感应单元101为触控点210，即在第一存储群组710中的第5个第一存储单元711记录此点为触控点210。接着在扫描第4行时，如图6b所示，系统检测到第4、5、6个(也就是列坐标为3、4、5)感应单元101为触控点210，即于第一存储群组710中的第4、5、6个第一存储单元711记录此点为触控点210，并将原来第5个第一存储单元711的触控点记录210覆写。依此方式顺序覆写第5、6、7行的扫描结果，如图6c所示，即可得到第一存储群组710中的第2至第7个第一存储单元711具有触控点210记录。

在记录触控点210后，接着需判断该第一存储单元中有触控点记录且彼此相邻者为同一触控点群组。以图6c所示的实施例而言，由于第2至第7个第一存储单元711彼此相邻，故可判断此6个第一存储单元711记录的触控点210属同一触控点群组250。若此时第一存储群组710中其他不相邻的第一存储单元711也具有触控点210数据，例如第10个第一存储单元711，则判定其属于另一触控点群组250，而非同一触控点250。通过此一判断，即可执列多点触控的辨识工作。

在图6c所示的实施例中，当扫描至第8行时，即已无同一触控点群组250中的触控点210数据。此时可决定此一触控点群组250已检测完毕，不会再加入新的触控点210。如图6c所示，由于第一存储群组710中同一触控点群组250最两侧的触控点210数据存在于第3及第7个第一存储单元711，故可决定触控点群组250在行方向上的极小及极大位置。此外，当一触控点群组250检测完毕，且其行方向上的极小及极大位置决定后，即可清除或重置第一存储群组710中相应第一存储单元711中的数据，以便于记录另一触控点群组的数据，实现多点触控辨识的目的。

第二存储群组720中具有多个第二存储单元721分别对应于各感应序列130的每一感应单元101。以图6a为例，每一行的感应序列130均具有16个感应单元101，因此第二存储群组720也具有16个第二存储单元721。第一个第二存储单元721分别对应于各行感应序列130中的第一个感应单元101，第二个第二存储单元721分别对应于各行感应序列130中的第二个感应单元101，依此类推。

当扫描至第3行时，系统检测到第5个(也就是列坐标为4)感应单元101为触控点210，即于第二存储群组720中的第5个第二存储单元721记录此点的起始感应序列值为3(第3行)。接着于扫描第4行时，如图6b所示，系统检测到第4、5、6个(也就是列坐标为3、4、5)感应单元101为触控点210，即于第二存储群组720中的第4及6个第二存储单元721记录此二点的起始感应序列值为4(第4行)，并保留原来第5个第二存储单元721的记录值。依此方式顺序记录第5、6、7行的扫描结果，如图6c所示，即可得到第二存储群组720中的第2至第7个第二存储单元721分别的记录值。

在图6c所示的实施例中，当扫描至第8行时，即已无同一触控点群组250中的触控点210数据。此时可决定此一触控点群组250已检测完毕，不会再加入新的触控点210。此时系统即提取第8行作为终止感应序列值。根据起始感应序列值3及终止感应序列值8，即可决定触控点群组250在列方向上的极小位置为3而极大位置为7，其中极大位置7是以终止感应序列值8减1(前1行)而得到。此外，当一触控点群组250检测完毕，且其列方向上的极小及极大位置决定后，即可清除或重置第二存储群组720中相应第二存储单元721中的数据，以便于记录另一触控点群组的数据，实现多点触控辨识的目的。

图7为本发明的另一实施例流程图。如图7所示，前述的感应单元定义步骤1330包含下列步骤。步骤1810包含在第一画格时段中，测量每一感应单元210输出的感测数据。一般而言，系统较佳是以60Hz的频率扫描感应矩阵110，故每一段画格时段即为扫描感应矩阵110中全部感应序列130的时间。步骤1830包含根据感测数据取得第一临界值。在较佳实施例中，本步骤是将全部感应单元210的感测数据加以平均以取得第一临界值。然而在不同实施例中，也可先将各感应序列，例如第一序列及第二序列，的感测数据加以平均，以求得各感应序列的参考数据，例如第一参考数据及第二参考数据；再将各感应序列的参考数据加以平均，以求得第一临界值。通过此一计算方式，可节省存储数据所需的存储空间，以提升系统效率。除上述的运算方式外，也可以加权计算或其他演算法取得第一临界值。

步骤1850包含在次于第一画格时段的第二画格时段中，测量每一感应单元101的感测数据。换言之，第二画格时段为系统在第一画格时段后再次扫描感应矩阵110的时段。步骤1870包含比较第二画格时段中取得的感测数据与第一临界值，并根据比较结果判定对应的感应单元101为触控点210或非触控点230。在较佳实施例中，为节省计算时间并提升系统效率，此一比较步骤是在得到感应单元101的感测数据后即时进行，而非等到得到第二画格时段中全部的感测数据后始进列。此外，在取得第二画格时段的全部感测数据后，即可重复执列步骤1810及步骤1830，以求得第二画格时段产生的第二临界值，作为后续第三画格时段中判断触控点210的标准。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于本申请权利要求的精神及范围内的修改及均等设置均包含于本发明的范围内。

Claims (13)

1.一种触控面板的触控检测方法，包含下列步骤：

提供一感应矩阵，其包含多个感应单元；

检测每一所述感应单元所输出的一感测数据；

在取得每一所述感应单元的感测数据后即时将取得的感测数据与预设的临界值进行比较，以将每一所述感应单元定义为一触控点或一非触控点；

以至少部分所述触控点组成为一触控点群组；其中该触控点群组中每一所述触控点至少与该触控点群组中的其他所述触控点的一在该感应矩阵的列或行方向上的投影相邻；

提取该触控点群组中分别于该感应矩阵行列方向上的极大位置及极小位置；以及

根据所述极大位置及所述极小位置决定一触控中心位置。

2.如权利要求1所述的触控检测方法，其中该触控点定义步骤包含：

将该感应矩阵分为具有多个所述感应单元且相互平行的多个感应序列；以及

依序扫描每一所述感应序列中每一所述感应单元所输出的一感测数据并根据所述感测数据判断所述感应单元是否为一该触控点或一该非触控点。

3.如权利要求2所述的触控检测方法，其中该极大位置及极小位置提取步骤包含：

记录并比较各该感应序列中所首次测得该触控点的位置以及最后测得该触控点的位置以决定行方向上该触控点群组的列坐标极大及极小位置；

提取首次测得该触控点的该感应序列以决定列方向上该触控点群组行坐标的极小位置；及

提取在该触控点群组后首次测得未包含该触控点群组中该触控点的该感应序列，以决定列方向上该触控点群组行坐标的极大位置。

4.如权利要求2所述的触控检测方法，其中该极大位置及极小位置提取步骤包含：

在一第一存储群组中的多个第一存储单元中依各该感应序列顺序覆写该触控点的行方向上位置；其中每一第一存储单元对应于各该感应序列中每一感应单元；

判断所述第一存储单元中有触控点记录且彼此相邻者为同一触控点群组；

根据相邻的所述第一存储单元的记录决定行方向上该触控点群组的极大及极小位置。

5.如权利要求4所述的触控检测方法，其中该极大位置及极小位置提取步骤包含：

在一第二存储群组中的多个第二存储单元中记录该触控点群组中各列第一次出现该触控点的一起始感应序列值；

在扫描到不具该触控点群组中该触控点的感应序列时，提取一终止感应序列值；

根据该起始感应序列值及该终止感应序列值决定列方向上该触控点群组的极大及极小位置。

6.如权利要求1所述的触控检测方法，其中该触控中心位置决定步骤另包含下列步骤：

根据该触控点群组中分别于该感应矩阵行列方向上的极大位置及极小位置定义一触控区域，其中该触控点群组中至少四个所述触控点邻接于该触控区域的边缘，该触控区域具有至少四个设置于该触控区域边缘的参考点，所述参考点对应于该触控群组中邻接于该触控区域的所述触控点，该触控区域实质上覆盖该触控点群组。

7.如权利要求6所述的触控检测方法，其中所述参考点由至少一第一参考点、一第二参考点、一第三参考点以及一第四参考点所组成，该触控中心位置决定步骤包含：

根据该第一参考点及该第二参考点的位置取得一行中心坐标值；

根据该第三参考点及该第四参考点的位置取得一列中心坐标值；以及

根据该行中心坐标值及该列中心坐标值决定该触控中心位置。

8.如权利要求1所述的触控检测方法，其中检测感测数据步骤包含：

在一第一画格时段中，测量每一所述感应单元所输出的一感测数据，并根据所述感测数据取得一第一临界值作为预设的临界值。

9.如权利要求8所述的触控检测方法，其中所述感应单元定义步骤包含：

在次于该第一画格时段的一第二画格时段中，测量每一所述感应单元所输出的一感测数据；以及

比较所述感测数据与该第一临界值，并根据比较结果判定所述感应单元是否为一该触控点或一该非触控点。

10.如权利要求9所述的触控检测方法，进一步包含根据该第二画格时段中取得的感测数据产生一第二临界值。

11.如权利要求9所述的触控检测方法，其中该感应矩阵包含至少一第一序列及一第二序列，该第一序列及该第二序列分别包含多个所述感应单元；该第一临界值取得步骤包含：

测量该第一序列的所述多个感应单元所输出的所述感测数据；

依据该第一序列所输出的所述感测数据取得一第一参考数据；

测量该第二序列的所述多个感应单元所输出的所述感测数据；

依据该第二序列所输出的所述感测数据取得一第二参考数据；以及

根据该第一参考数据及该第二参考数据取得该第一临界值。

12.如权利要求8所述的触控检测方法，其中该第一临界值为所述感测数据的平均值。

13.如权利要求1所述的触控检测方法包含：

定义一感测时段及一输出时段；以及

在该输出时段中根据该触控中心位置输出一触控中心位置信号。

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