CN102214033A

CN102214033A - 用于多点触摸感测装置的鬼点去除方法

Info

Publication number: CN102214033A
Application number: CN2011100390954A
Authority: CN
Inventors: 吴鸿伟; 张志宇; 陈灿辉
Original assignee: Silicon Integrated Systems Corp
Current assignee: Silicon Integrated Systems Corp
Priority date: 2010-04-12
Filing date: 2011-02-16
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2031-02-16
Also published as: CN102214033B; US8427444B2; US20110248932A1

Abstract

本发明公开一种用于多点触摸感测装置的鬼点去除方法。多点触摸感测装置是包括一感测阵列，其具有第一轴的若干条线与第二轴的若干条线相互交叉。扫描感测阵列的所有线以确定何者被触摸，从而确定候选触摸点。针对各候选触摸点，将驱动信号施加于第一轴的线，并检测第二轴的线以检查此候选触摸点是否被实际触摸。当在装置发生若干触摸时，能有效果且有效率地排除鬼点。

Description

用于多点触摸感测装置的鬼点去除方法

技术领域

本发明是有关于多点触控技术，且特别是有关于用于多点触摸感测装置的鬼点去除方法。

背景技术

在此处键入技术领域描述段落。在多点触摸感测装置中，像是触控面板，一般来说有两种类型的感测方法用以感测一或多点触摸。一种方式称为投射式感测方法，另一种是矩阵式感测方法。在投射式感测方法中，装置每次是感测感测阵列的一整条线。

在矩阵式感测方法中，装置每次感测触摸感测阵列的一个节点(亦即一列与一行的交点)。如可知者，实行矩阵式感测方法比投射式感测方法明显花费较多时间。以20×30的感测阵列而言(亦即具有20行与30列的感测阵列)，总共有20+30=50条线，因此当利用投射式感测方法时，仅需要50次检测。相对而言，有20×30=600个节点，故当利用矩阵式感测方法时，需要600次检测。

现今在速度与成本的考量下，投射式感测方法是广泛使用于各种触摸装置。然而，投射式感测方法的缺点在于所谓的“鬼点问题”，以下将加以说明。

图1为概略显示一般的多点触摸感测装置1。该多点触摸感测装置1具有一感测阵列10。感测阵列10包括一群纵向传导轨(亦即线a至线f)以及一群横向传导轨(亦即线1至线7)排列成X-Y座标系的列与行。或者，所述若干传导轨可以排列成极座标系。感测元件(未图示)是设置于所述若干传导轨的各个交点。举例而言，感测元件通常以电阻器或电容器实施。触摸感测器电路22、24施加驱动信号至所述若干轨以感测是否有触摸。各触摸感测器电路22、24包括多个触摸感测器(未在图中显示)。各触摸感测器负责驱动与感测一或若干条轨。触摸感测器电路22和24由控制器30控制。

在本例中，假设两个触摸同时发生在B点与C点，其坐标分别为(e，2)、(c，6)。使用投射式感测方法。在X轴方向，发现在线c与线e处有两个峰值。在Y轴方向，发现在线2与线6处有两个峰值。根据排列组合的原理，四个峰值可以组成四组座标：(c，2)、(c，6)、(e，2)、及(e，6)。换言之，除了实际触摸点B和C之外，装置1会误判在A点(c，2)与D点(e，6)也发生触摸。未被触摸却被误判被触摸的A点与D点称为“鬼点”。

如果利用矩阵感测方法检测感测阵列10的每个节点，可确定实际触摸点B和C，而可排除鬼点问题。然而，如上所述，如此花费太多时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于多点触摸感测装置的鬼点去除方法，当在装置发生若干触摸时，能有效果且有效率地排除鬼点。

根据本发明，多点触摸感测装置包括有感测阵列，感测阵列具有第一轴的若干条线与第二轴的若干条线相互交叉，鬼点去除方法包括施加第一驱动信号至第一轴的各所述若干条线；检测第一轴的被驱动的线以确定该条线是否被触摸；施加第二驱动信号至第二轴的各所述若干条线；检测第二轴的被驱动的线以确定该条线是否被触摸；依据第一轴的被触摸的线以及第二轴的被触摸的线确定若干候选触摸点；施加第三驱动信号至各所述若干候选触摸点的第一轴的线；以及检测所述若干候选触摸点的第二轴的线以确定所述若干候选触摸点是否被触摸。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为概略显示一般的多点触摸感测装置。

图2为概略显示一触摸感测器实行投射式感测方法。

图3为概略显示另一触摸感测器实行投射式感测方法。

图4为概略显示根据本发明利用矩阵式感测方法测试触摸感测阵列的节点。

图5A至5D为解释通过根据本发明一实施例的方法测试候选触摸点。

图6A与6B为解释通过根据本发明另一实施例的方法测试候选触摸点；以及。

图7为显示本发明的鬼点去除方法的流程图。

具体实施方式

如所述，对于多点触控装置1而言，投射式感测方法可迅速完成检测以确定触摸点。然而，所确定的触摸点可能包括了鬼点。而利用矩阵式感测方法检测所有节点以找到实际触摸点又花费太多时间。本发明提供一种鬼点去除方法可解决上述问题。

在本发明的鬼点去除方法中，首先通过利用投射式感测方法确定候选触摸点，而后通过利用矩阵式感测方法测试候选触摸点以验证实际触摸点并排除鬼点。

图2为概略显示一触摸感测器220实行投射式感测方法的一个例子。如所述，触摸感测器电路22和24各包括多个触摸感测器以驱动并感测图1的感测阵列10的各若干条线。触摸感测器220具有一波形产生器221，其产生具有频率f1的方波(或正弦波)。该方波是施加至一电压驱动器223以驱动一交流(AC)电压源224。该AC电压源224则根据该方波产生一驱动信号Vd。该驱动信号Vd具有振幅V1。该电压源224是经由电阻分压器Rz连接至一线13(例如图1的感测阵列10的一条轨)。该电阻分压器Rz的一端是与该电压源224连接，另一端与线13与一缓冲器226的一端(亦即输入端)连接。感测信号Vs是于该缓冲器226的另一端(亦即输出端)检测。该感测信号Vs是传送至触摸感测器220的感测电路(未图示)。该缓冲器226是用以隔离两端的阻抗，使感测电路不会受到外部阻抗影响。缓冲器226具有输入阻抗(impedance)高、输出阻抗低的特性，使得触摸感测器220的感测电路(未图示)透过缓冲器226来量测线13的分压值，这是因为该缓冲器226的输入阻抗够高而不影响前级各感测线的分压之外，也因为其输出阻抗够低而如同一个电压源(voltage source)以驱动触摸感测器220的感测电路。该缓冲器226可利用运算放大器(Operational Amplifier)来实现。

当线13未被触摸时，线13为浮接，因此理想上此时感测信号Vs应大致与驱动信号Vd的电压值V1相同。当线13被人类手指触摸，线13是经由人体接地，造成一电压降，使得感测信号Vs等于分压Vp，其分压Vp可以下列公式计算：

其中Cf为人类手指与线13之间的耦合电容，Cb表示人体的等效电容，Rb表示人体的等效电阻，而ω=2πf1。当线13被触摸时，由于电压降，使得感测信号Vs的振幅下降。亦即，感测信号Vs的振幅在被触摸时小于未被触摸时的振幅(Vp<V1)。因此，可通过检查感测信号Vs的振幅来确定线13有无被触摸。感测阵列10(图1)的所有列与行均以此方式检测，因此可知哪些列与哪些行被触摸。应注意可通过利用不同的驱动信号，例如具有不同频率的驱动信号，而同时驱动一条以上的线。此外，可同时检测一条以上的线。通过所述若干被触摸的列与行可确定候选触摸点。应注意的是，此等候选触摸点包括如上所述的实际触摸点与鬼点。对于一二维感测阵列而言，被触摸的列数与被触摸的行数应该相同。候选触摸点为所述若干被触摸的列与被触摸的行的交点。候选触摸点的数目为被触摸的列数与被触摸的行数的乘积。例如，如果有两行与两列被触摸，则有四个候选触摸点。

图3为概略显示另一形式的触摸感测器240实行投射式感测方法。该触摸感测器240具有一波形产生器241，其产生具有频率f1的方波(或正弦波)。该方波是施加至一电流驱动器243以驱动一交流(AC)电流源244。该AC电流源244依据该方波产生一驱动信号Id。该驱动信号Id是用于驱动一线12。在图中，电容器Cs表示从线12观察到的电容。当线12被触摸，Cs的电容改变。因此，可通过观察Cs的电容来确定线12是否被触摸。应注意其他合适类型的触摸感测器亦可用来检测感测阵列所有的线(亦即所有的列与行)，从而确定候选触摸点，缓冲器246是用以隔离两端的阻抗，使触摸感测器240的感测电路（未图示）不会受到外部阻抗影响。该缓冲器246的目的如同前述缓冲器226一样，在此不再赘述。

如果两根手指同时触摸该多点触摸感测装置1，最多将会有四的候选触摸点。在本发明的方法中，所述若干候选触摸点是利用矩阵感测方法加以检查。以下将详述。

图4为概略显示根据本发明利用矩阵式感测方法测试触摸感测阵列的ㄧ节点。如所示，于本实施例中，感测阵列的各若干条线是连接至图2的触摸感测器220(或图3的触摸感测器240)。亦可数条线以多工方式共用一个触摸感测器。为了简化与清楚起见，于此图中仅显示两行(线1与线2)与两列(线a与线b)。在图4所示的例子中，假设已知E点与F点两者为候选触摸点(在该例中，E点为实际触摸点，而F点表示一鬼点)。E点为线a与线2的交点，因此其座标为(a，2)。F点为线b与线2的交点，因此其座标为(b，2)。为测试一节点(一特定行与一特定列的交点)，驱动信号(例如Vd)是施加至第一轴(例如X轴)的线，亦即相关于该节点的行，且第二轴(例如Y轴)的线被检测，亦即相关于该节点的列被检测，以取得感测信号(例如Vs)。或者，驱动信号是传送至相关于该节点的列，而检测相关于该节点的行。

为检查E点是否被触摸，驱动信号Vd是施加于线2，并检测线a。由于E点实际上有被手指触摸，在线2与线a之间经由人体形成导电回路，使得感测信号Vs可从线a测得。理想上，感测信号Vs大致与驱动信号Vd相同。

为检查F点是否被触摸，驱动信号Vd是施加于线2，并检测线b。由于F点并未被触摸，无导电回路形成于线2与线b之间。因此，当检测线b时，不会测得感测信号。据此可确定F点为鬼点。

图5A至5D为解释通过根据本发明一实施例的方法测试候选触摸点。图中所示的多点触摸感测装置是与图1中类同，相同的元件符号表示相同的元件，在此省略相关说明以避免冗赘。如所述者，各触摸感测器电路22、24包括若干个触摸感测器（例如图2所示的触摸感测器220或图3所示的触摸感测器240）。

感测阵列10的所有列与行，亦即线1-7以及线a-f是利用投射式感测方法加以扫描以确定何者被触摸。通过如此，可确定数个候选触摸点。如所述，当B点与C点同时被触摸，除了B点与C点以外，通过利用投射式感测方法，装置1亦会误以为A点与D点为触摸点。换言之，有四个候选触摸点A、B、C、D。于本实施例中，是逐一检查候选触摸点。

如图5A所示，是检查A点。驱动信号是施加于线2，并检测线c。由于A点未被触摸，从线c不会检测到感测信号。如第5B图所示，是检查B点。驱动信号是施加于线2，并检测线e。由于B点有被触摸，是从线e检测到感测信号。如第C图所示，是检查C点。驱动信号是施加于线6，并检测线c。由于C点有被触摸，是从线c检测到感测信号。如图5D所示，是检查D点。驱动信号是施加于线6，并检测线e。由于D点未被触摸，从线e不会检测到感测信号。

图6A与图6B为解释通过根据本发明另一实施例的方法测试候选触摸点。本实施例与前一实施例的差异在于同一行的候选触摸点是同时检查。如图6A所示，是同时检查候选触摸点A点与B点。驱动信号是施加至线2，并同时检测线c和线e。由于A点未被触摸而B点有被触摸，从线c未检测到感测信号，但从线e有检测到感测信号。

同理，如图6B所示，是同时检查候选触摸点C点与D点。驱动信号是施加于线6，并同时检测线c及线e。由于C点有被触摸而D点未被触摸，是从线c检测到感测信号，但从线e未检测到感测信号。

本发明的用于多点触摸感测装置的鬼点去除方法可归纳成图7所示的流程图。多点触摸感测装置1具有感测阵列10。该感测阵列10具有第一轴（如X轴）的若干条线以及第二轴（如Y轴）的若干条线。第一轴的线与第二轴的线相互交叉以构成例如正交座标系或是极座标系。程序开始于步骤S710。在步骤S720，将第一驱动信号施加至第一轴（如X轴）的各若干条线，并检测同条线。如上所述，如果一条特定线未被触摸，从此条线检测到的感测信号大致上与驱动信号相同。如果一条特定线被触摸，则从此条线检测到的感测信号其振幅会减小。在此步骤中，是找出第一轴的被触摸的线。在步骤S730，将第二驱动信号施加至第二轴（如Y轴）的各若干条线，并检测同条线。在此步骤中，是找出第二轴被触摸的线。在步骤S740，通过分析感测信号来确定触摸点。换言之，是根据第一轴被触摸的线与第二轴被触摸的线而初步确定触摸点。在步骤S750，判断所确定的触摸点是否不明确。在此步骤可利用各种算则。判断技术并非本发明欲讨论的课题。如果初步确定的触摸点并不会不明确，则程序返回步骤S710以进行下一轮感测触摸。如果初步确定的触摸点不明确，意味着所述若干所确定的触摸点包括鬼点，则程序进行至S760以排除鬼点。

现在，不明确的触摸点是为候选触摸点。在步骤S760，是检查所述若干候选触摸点。将第三驱动信号施加至一候选触摸点的第一轴的线，并检测该候选触摸点的第二轴的线。在此步骤中，是确定所检查的候选触摸点是实际触摸点或是鬼点，该第三驱动信号和第一驱动信号及第二驱动信号都是由触摸感测器220所产生，不同的是该第三驱动信号的目的是用来探测鬼点。在步骤S770，根据步骤S760的结果去除鬼点。在步骤S780，确定是否要执行对下一个候选触摸点的测试。如是，则程序返回步骤S760。

通过利用不同驱动信号同时驱动若干候选触摸点的若干条第一轴的线是可行的，亦即施加不同频率的第三驱动信号至两条以上的第一轴线，使得每一条第一轴线对应不同频率的第三驱动信号。此外，如参照第6A与6B图所说明的例子，例如可通过不同触摸感测器同时检测候选触摸点所对应的两条以上的第二轴线，故在同一条第一轴的线上若干候选触摸点可以同时测试。

虽然本发明的较佳实施例已详细解释并说明，本领域技术人员可进行各种修改及替代。因此本发明实施例的说明仅为例示性而非限制性质。本发明并不受限于所解释的特定形式，秉持本发明的精神与领域所行之所有修改与替代均在所附申请专利范围所定义的范畴中。

Claims

1.一种用于多点触摸感测装置的鬼点去除方法，所述多点触摸感测装置包括一感测阵列，所述感测阵列具有第一轴的若干条线以及第二轴的若干条线相互交叉，其特征在于：所述方法包括：

施加第一驱动信号至第一轴的各所述若干条线；

检测第一轴的被驱动的线以确定该条线是否被触摸；

施加第二驱动信号至第二轴的各所述若干条线；

检测第二轴的被驱动的线以确定该条线是否被触摸；

依据第一轴的被触摸的线以及第二轴的被触摸的线确定若干候选触摸点；

施加第三驱动信号至各所述若干候选触摸点的第一轴的线；以及

检测所述若干候选触摸点的第二轴的线以确定所述若干候选触摸点是否被触摸。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述若干候选触摸点为第一轴的被触摸的线以及第二轴的被触摸的线的交点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一轴与所述第二轴配置成一正交座标系。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一轴与所述第二轴配置成一极座标座标系。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：同时分别施加不同频率的第三驱动信号至两条以上的第一轴线，使得每一条第一轴线对应不同频率的第三驱动信号。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：同时检测所述若干候选触摸点所对应的两条以上的第二轴线。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在施加所述第一驱动信号于第一轴的线后，如果所述条线有被触摸，则从所述条线检测到的感测信号具有比所述第一驱动信号小的振幅。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在施加所述第二驱动信号于第二轴的线后，如果所述条线有被触摸，则从所述条线检测到的感测信号具有比所述第二驱动信号小的振幅。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在施加所述第三驱动信号至所述候选触摸点的第一轴的线后，如果所述候选触摸点是实际被触摸，则可从所述候选触摸点的第二轴的线检测得感测信号，然而，在施加所述第三驱动信号至所述候选触摸点的第一轴的线后，如果所述候选触摸点未被触摸，则无感测信号从所述候选触摸点的第二轴的线检测得。