CN103164092A - 触碰点侦测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触碰点侦测方法，适用于投射电容式触控板，本方法包含：扫描触碰范围的电容值分布，触碰范围包含边缘区域与中央区域；计算电容值分布在x轴或y轴方向上的一阶导数；取得边缘区域中，一阶导数的最大值M1与最小值M2，M1与M2分别取绝对值后的最大值为M_max，最小值为M_min；取得中央区域中，一阶导数的最大值P1与最小值P2；计算（P1-P2）与M_max的比值的绝对值n；当n介于0.1至0.67的范围中时，判断为多点触碰，而以触碰范围的坐标点计算出多点触碰时的多个触碰点的坐标；当n小于0.1或大于0.67时，判断为大面积触碰，而以一阶导数的最小值所对应的坐标作为大面积触碰时的触碰点的坐标。

Description

触碰点侦测方法

技术领域

本发明涉及一种触碰点侦测方法，特别是涉及一种适用于投射电容式触控板的触碰点侦测方法。

背景技术

目前移动电子装置的主流，例如智能手机或平板计算机等，均舍弃传统的键盘鼠标装置而改以触控面板作为标准的输入和输出的接口，以顺应电子装置的微小化趋势。通过触控面板，移动电子装置提供使用者借由手指在触控面板上的触碰或滑动来执行触控操作。

而随着触控及硬件技术的日新月异，触控操作也愈来愈人性化，许多触控操作方式也愈来愈细腻，因此对于触控轨迹的分辨率要求也愈来愈高，否则便容易发生误判或者是描绘出的触控轨迹不如预期。

当前的投射电容式触控面板已经可以支持多点触碰（multi-touch）的操作。但一般人在触控面板上操作时，往往不经意地会将手掌碰触到触控面板而造成大范围触碰的情况。此时，触控面板容易将多点触碰的情况误判为大范围触碰，或者是将大范围触碰误判为多点触碰，因而造成触控操作的不顺畅甚至操作错误。

因此，现有技术具有无法准确判断多点触碰和大范围触碰点的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种触碰点侦测方法，适用于投射电容式触控板，本方法包含：扫描触碰范围的电容值分布，触碰范围包含边缘区域与中央区域；计算电容值分布在x轴或y轴方向上的一阶导数；取得边缘区域中，一阶导数的最大值M1与最小值M2，M1与M2分别取绝对值后的最大值为M_max，最小值为M_min；取得中央区域中，一阶导数的最大值P1与最小值P2；计算（P1-P2）与M_max两者的比值的绝对值n；当n小于0.1或大于0.67时，判断为大面积触碰点，而以M_min所对应的坐标作为大面积触碰时的触碰点的坐标。

此外，当n介于0.1至0.67的范围中时，判断为多点触碰，而以触碰范围的坐标点计算出多点触碰时的多个触碰点的坐标。

通过前述方法，本发明可判断投射电容式触控板受到大面积触碰时（例如手掌压在触控面板上）的情况；此外，还可进一步识别多点触碰（例如多指并排于触控面板上）的情况，进而提高使用者触控操作的流畅度以及减少触控操作错误的机率。

附图说明

图1为本发明的触碰点侦测方法流程图；

图2为投射电容式触控面板示意图；

图3为大面积触碰时，电容值分布于x轴方向上的一阶导数分布示意图；

图4为多点触碰时，电容值分布于x轴方向上的一阶导数分布示意图。

附图标记

10：投射电容式触控面板

11：x轴方向扫描线

12：y轴方向扫描线

19：触碰范围

20：基准线

21、25：位于边缘区域的一阶导数

22、23、24：位于中央区域的一阶导数

30：基准线

31、35：位于边缘区域的一阶导数

32、33、34：位于中央区域的一阶导数

具体实施方式

请参照图1，为本发明的触碰点侦测方法流程图，包含下列步骤：

步骤S01：扫描一触碰范围的电容值分布。

请参照图2，为投射电容式触控面板示意图。投射电容式触控面板10具有x轴方向扫描线11与y轴方向扫描线12，每一x轴方向扫描线11与其相邻y轴方向扫描线12之间在施加电压之后将形成一电容，且每隔一预定周期便会扫描电容值有无发生变化。当有外物或手指碰触了投射电容式触控面板10，便会造成一触碰范围19内的电容值发生变化。由于每一条x轴扫描线11与y轴扫描线12分别代表x坐标与y坐标，因而可通过各种现有的算法计算出触碰点的位置。

本步骤主要目的是在侦测触碰范围内各坐标点的电容值分布，其中触碰范围的宽度大于3厘米，此时代表触控面板受到大面积的触碰或者是多根指头的触碰。触碰范围包含边缘区域与中央区域，所述边缘区域指触碰范围中最外围的坐标点所构成的区域，而边缘区域以外的坐标点即构成所谓的中央区域。

步骤S02：计算电容值分布在x轴或y轴方向上的一阶导数。

在侦测到触碰范围内各坐标点的电容值分布后，接着计算电容值分布在x轴或y轴方向上每一坐标点的一阶导数，本步骤计算电容值分布在x轴方向上的一阶导数。

步骤S03：对边缘区域中每一坐标点的一阶导数取绝对值。本步骤根据步骤S02所计算的一阶导数，进一步取得边缘区域中每一坐标点的一阶导数的绝对值，边缘区域中每一坐标点的一阶导数取绝对值后，其中的最大值为M_max，最小值为M_min。

步骤S04：取得位于中央区域中的一阶导数的最大值P1与最小值P2。

本步骤根据步骤S02所计算的一阶导数，进一步取得位于中央区域的一阶导数的最大值P1与最小值P2。

步骤S05：计算（P1-P2）与M_max两者的比值的绝对值n。

本步骤计算（P1-P2）与M_max两者的比值，然后再对其取绝对值而得到n，也即 $n=\left|\frac{P1-P2}{M_{\max }}\right|.$

步骤S06：判断多点触碰或是大面积触碰。

请参照图3，为大面积触碰时，电容值分布于x轴方向上的一阶导数分布示意图，包含位于边缘区域的一阶导数21、25以及位于中央区域的一阶导数22、23、24。当投射电容式触控面板10受到大面积触碰时，电容值分布于x轴方向上的一阶导数分布图往往如图3所示，会具有一个平坦部。通过前述特性，当步骤S05中所计算的n的值小于0.1或大于0.67时，便判断为大面积触碰（例如掌压），此时仅输出一坐标，且以步骤S02中所计算出的各一阶导数的绝对值的最小值所对应的坐标作为大面积触碰时的触碰点的坐标，本实施例中以一阶导数23所对应的坐标作为大面积触碰时的触碰点的坐标。

请参照图4，为多点触碰时，电容值分布于x轴方向上的一阶导数分布示意图，包含位于边缘区域的一阶导数31、35以及位于中央区域的一阶导数32、33、34。当投射电容式触控面板10受到多点触碰时，电容值分布于x轴方向上的一阶导数分布图大致如图4所示，中央区域的一阶导数32、33、34彼此呈现明显的高低起伏而非形成约略平坦的平坦部。通过前述特性，当步骤S05中所计算的n介于0.1至0.67的范围中时，便判断为多点触碰（例如多指并排），而以触碰范围19内的各个电容值计算出多点触碰时的多个触碰点的坐标。

在计算多点触碰时的多个触碰点坐标时，首先计算通过触碰范围内所有一阶导数的多项式f(x)，例如f(x)可以一元三次多项式，也就是说令f(x)=ax³+bx²+cx+d，由于每个一阶导数的坐标均为f(x)的根，因此代入f(x)后即可解得a、b、c及d。当边缘区域的一阶导数与中央区域的一阶导数置于基准线的不同侧时，计算边缘区域的一阶导数与中央区域的一阶导数之间，f(x)=0时所对应的坐标，并以之作为多个触碰点的其中之一。以图4为例，基准线30为x轴，首先计算出通过一阶导数31~35的一元多次多项式f(x)，然后求取在一阶导数31与一阶导数32之间f(x)=0时所对应的坐标，而以所述坐标作为多点触碰时的其中一个触碰点的坐标。

接着，不再考虑一阶导数31与一阶导数32，而改将一阶导数33视为边缘区域的一阶导数，并将一阶导数34视为中央区域的一阶导数，求取在一阶导数33与一阶导数34之间f(x)=0时所对应的坐标，而以所述坐标作为多点触碰时的其中一个触碰点的坐标。

承上，依此类推，只要重复上述步骤便可得到在多点触碰情形下，所有触碰点的坐标。

前述实施例中，若步骤S02中计算电容值分布在x轴方向上的一阶导数，则最后所得到的触碰点的坐标为x坐标。此时，需再次回到步骤S02计算在触碰范围中电容值分布在y轴方向上的一阶导数，并重复步骤S03至步骤S06以计算出触碰点的y坐标。

在另一实施例中，进一步利用相邻驱动轴或侦测轴之间的电容值起伏变化来作为触碰点坐标的判断依据，而不须将前一实施例所记载的步骤重复两次相同步骤，便可得到触碰点的x坐标与y坐标，方法如下：当步骤S02中计算电容值分布在x轴方向上的一阶导数时，利用数值方法计算电容值分布于y轴方向上的极值（极大值或极小值），而以所述极值发生的位置作为触碰点的y轴坐标。前述数值方法指将y轴方向上的电容值分布以数学模型，例如抛物线来表示，此时抛物线的顶点即为极值发生的位置，顶点所对应的y轴即为触碰点的y坐标，反之，当步骤S02中计算电容值分布在y轴方向上的一阶导数时，利用数值方法计算电容值分布于x轴方向上的极值（极大值或极小值），而以所述极值发生的位置作为触碰点的x轴坐标。

在另一实施例中，当步骤S02中计算电容值分布在边缘区域的x轴方向上的一阶导数M1时，于计算出M1后更进一步计算出M1的绝对值abs(M1)；然后接着取得相邻于M1且属于中央区域的x轴方向上的一阶导数M2以及M2的绝对值abs(M2)；最后根据M1、M2、abs(M1)与abs(M2)，以外插或内插法计算M1与M2两点的连线与基线之交越点的坐标，并将前述坐标视为触碰点的坐标。

此外，在多点触碰时，y轴方向的分布往往无法用简单的抛物线表示，而必须以一元三次多项式或更高次的多项式来表示，此时，可利用微分来判断极值发生的位置，而以各个极值发生的位置作为多点触碰时的各个触碰点的y轴坐标。

虽然本发明以前述的较佳实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉相关技术的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可对其进行多种变更及修饰，因此本发明的专利保护范围应当以本说明书所附的权利要求书所界定为准。

Claims (5)

1.一种触碰点侦测方法，其特征在于，适用于一投射电容式触控板，该投射电容式触控板借由碰触时所造成的局部电容值的改变来侦测触碰点的位置，该触碰点侦测方法包含：

扫描一触碰范围的一电容值分布，该触碰范围包含一边缘区域与一中央区域，该触碰范围的宽度大于3厘米；

计算该电容值分布在x轴方向或y轴方向上每一坐标点的一阶导数；

对该边缘区域中每一坐标点的一阶导数取绝对值，其中最大值为M_max，最小值为M_min；

取得位于该中央区域的一阶导数的最大值P1以及最小值P2；

计算（P1-P2）与M_max的比值的绝对值n；及

当n小于0.1或大于0.67时，以M_min所对应的坐标作为触碰点的坐标。

2.根据权利要求1所述的触碰点侦测方法，其特征在于，还包含：

当n介于0.1至0.67的范围中时，以该触碰范围内各电容值计算多个触碰点的坐标。

3.根据权利要求2所述的触碰点侦测方法，其特征在于，于计算该些触碰点的坐标的步骤中，还包含：

取得该边缘区域的一阶导数M1及其绝对值abs(M1)；

取得相邻于M1的该中央区域的一阶导数M2及其绝对值abs(M2)；及

根据M1、M2、abs(M1)与abs(M2)，以外插或内插法计算M1与M2两点的连线与基准线的交越点的坐标而作为触碰点的坐标。

4.根据权利要求3所述的触碰点侦测方法，其特征在于，计算该电容值分布在x轴方向上每一坐标点的一阶导数，并计算该电容值分布于y轴方向上的一极值，而以该极值发生的位置作为触碰点的y轴坐标。

5.根据权利要求3所述的触碰点侦测方法，其特征在于，计算该电容值分布在y轴方向上每一坐标点的一阶导数，并计算该电容值分布于x轴方向上的一极值，而以该极值发生的位置作为触碰点的x轴坐标。

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