CN103677394A - 触碰感测方法、处理器与系统 - Google Patents

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Abstract

本发明是有关于一种触碰感测方法、处理器与系统。该触碰感测方法包含下列步骤:找出一个一维度感测信息中一线段集合包含的所有线段,其中该一维感测信息包含多个数值,每一个线段包含部分该些数值;当该所有线段中的一第一线段包含高于一预定范围的数值时,判断该线段集合保留该第一线段;以及当该所有线段中的一第二线段不包含高于该预定范围的数值,但包含低于该预定范围的数值时,判断该线段集合排除该第二线段。

Description

触碰感测方法、处理器与系统
技术领域
本发明涉及一种触碰感测方法、处理器与系统,特别是涉及一种过滤水渍所产生的噪声的触碰感测方法、处理器与系统。
背景技术
触控显示器(Touch Display)已广泛地应用于许多电子装置中,一般的做法是采用一触控面板(Touch Sensing Panel)在触控显示器上定义出一二维的触摸区,借由在触摸板上纵轴与横轴的扫瞄来取得感测信息(SensingInformation),以判断外在物件(如手指)在触摸屏上的碰触或接近,例如美国专利号US4639720所提供的一种电容式触控显示器。
感测信息可由模拟数字转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)转换为多个连续信号值,借由比较这些信号值在外部物件碰触或接近前与后的变化量,可判断出外部物件碰触或最接近触摸屏的位置。
一般而言,控制触摸屏的控制器会先取得没有外部物件触碰或接近时的感测信息,作为基准值(baseline或stray)。例如在电容式触摸屏中,每一条导电条相应于各自的基准值。控制器借由判断后续的感测信息与基准值的比较判断是否有外部物件接近或触碰,以及更进一步判断外部物件的位置。例如,在未被外部物件接近或触碰时,后续的感测信息相对于基准值为零值或趋近零值,借由感测信息相对于基准值是否为零值或趋近零值判断是否有外部物件接近或触碰。
如图1A所示,当外部物件12(如手指)碰触或接近触控显示器10的感测装置120时,在一轴向(如X轴向)上的感测器140的感测信息转换成如图1B所示的信号值,相应于手指的外型,信号值呈现一波形或一指廓(finger profile),指廓上的峰14(peak)的位置即代表手指碰触或接近的位置。
以触控式手机为例,电容式的触控装置为目前触控式手机最普遍采用的触控装置之一,其原理为持续地对感测电容进行充电,并侦测感测电容上的电位变化,以判断感测电容的对应位置是否被触碰。电容式的触控装置容易受到使用者的手汗或电磁波的干扰,而导致触控面板产生误动作。例如误开、误关某些程序等,而这些误动作会为使用者带来不必要的麻烦。另外,由于必须对感测电容持续地充电,因此将会消耗许多不必要的电能,而减少手机的待机和使用时间。
由此可见,上述现有技术显然存在有不便与缺陷,而极待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题,相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道,但长久以来一直未见适用的设计被发展完成,而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题,此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的触碰感测方法、处理器与系统,实属当前重要研发课题之一,也成为当前业界极需改进的目标。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有技术存在的缺陷,而提供一种新的触碰感测方法、处理器与系统,所要解决的技术问题是使其能够过滤因为水渍产生的噪声,取得正确的触碰信号,非常适于实。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种触碰感测方法,包含下列步骤:找出一个一维度感测信息中一线段集合包含的所有线段,其中该一维感测信息包含多个数值,每一个线段包含部分该些数值;当该所有线段中的一第一线段包含高于一预定范围的数值时,判断该线段集合保留该第一线段;以及当该所有线段中的一第二线段不包含高于该预定范围的数值,但包含低于该预定范围的数值时,判断该线段集合排除该第二线段。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的触碰感测方法,更包含:依据平行相邻一维感测信息中二线段集合的该些线段彼此的重叠关系,判断至少一触碰群组,其中该触碰群组的每一个线段与至少一个其他线段分别位于相邻的一维感测信息,并且至少满足下列条件其中之一:相邻的该二线段的重叠部分的比例超过一比例门槛值;相邻的该二线段的重叠部分的值的数量超过一门槛值;及相邻的该二线段的质心位置间的距离在一距离限值内;以及当该触碰群组中至少一线段的至少一数值高于该预定范围时,保留该触碰群组。
前述的触碰感测方法,其中该触碰群组包含多个互相平行相邻一维感测信息的该些线段。
前述的触碰感测方法,其中该预定范围包含一第一门槛值与一第二门槛值。
前述的触碰感测方法,其中该第一门槛值为正值,该第二门槛值为负值。
前述的触碰感测方法,其中该线段集合中的任一线段是由大于该正门槛值的值向前与向后延伸至至少一负值,或是由小于该负门槛值的值向前与向后延伸至至少一正值判断而得,并且该任一线段是根据下列选项之一或任意组合决定:该一维感测信息的该些数值,其中每一个一维度感测信息是以互电容式侦测取得,并且每一个一维度感测信息是分别在朝向第一轴向排列的多条第一导电条中相邻的至少一第一导电条被提供一驱动信号时,依据朝向第二轴向排列的多条第二导电条的信号产生;该一维感测信息的该些数值的差值,其中该一维感测信息的该些数值的差值中每一个值是依据相邻的两条第二导电条的信号产生,并且每一个线段是一组至少一正值或连续的正值相邻着一组至少一负值或连续的负值的组合,其中连续的正值中至少一正值大于该正门槛值,并且连续的负值中至少一负值小于该负门槛值;或是该一维感测信息的该等些值的双差值,其中该一维感测信息的该些数值的双差值中每一个值是依据相邻的三条第二导电条的信号产生,并且每一个线段的组成依序为相邻的连续的至少一负值、至少一正值与至少一负值的组合,或依序为相邻的连续的至少一正值、至少一负值与至少一正值。
前述的触碰感测方法,其中当该一维感测信息包含至少一第三线段,并且该至少一第三线段包含低于该预定范围的数值时,增加该预定范围的该第一门槛值。
前述的触碰感测方法,更包含当该线段集合中包含至少一第三线段,其中该至少一第三线段包含低于该预定范围的数值时,更新该线段集合以外的该一维感测信息的噪声基准值。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种触碰处理器,适用于包含触摸屏的触碰系统当中,其中该触摸屏用于取得多条导电条中至少一条的一维度感测信息,该触碰处理器用于:连接该触摸屏以找出该一维度感测信息中一线段集合包含的所有线段,其中该一维感测信息包含多个数值,每一个线段包含部分该等数值,并且当该所有线段中的一第一线段包含高于一预定范围的数值时,判断该线段集合保留该第一线段;以及当该所有线段中的一第二线段不包含高于该预定范围的数值,但包含低于该预定范围的数值时,判断该线段集合排除该第二线段。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的触碰处理器,更用于:依据平行相邻一维感测信息中二线段集合的该些线段彼此的重叠关系,判断至少一触碰群组,其中该触碰群组的每一个线段与至少一个其他线段分别位于相邻的一维感测信息,并且至少满足下列条件其中之一:相邻的该二线段的重叠部分的比例超过一比例门槛值;相邻的该二线段的重叠部分的值的数量超过一门槛值;及相邻的该二线段的质心位置间的距离在一距离限值内;以及当该触碰群组中至少一线段的至少一数值高于该预定范围时,保留该触碰群组。
前述的触碰处理器,其中该触碰群组包含多个互相平行相邻一维感测信息的该些线段。
前述的触碰处理器,其中该预定范围包含一第一门槛值与一第二门槛值。
前述的触碰处理器,其中该第一门槛值为正值,该第二门槛值为负值。
前述的触碰处理器,其中该线段集合中的任一线段是由大于该正门槛值的值向前与向后延伸至至少一负值,或是由小于该负门槛值的值向前与向后延伸至至少一正值判断而得,并且该任一线段是根据下列选项之一或任意组合决定:该一维感测信息的该些数值,其中每一个一维度感测信息是以互电容式侦测取得,并且每一个一维度感测信息是分别在朝向第一轴向排列的多条第一导电条中相邻的至少一第一导电条被提供一驱动信号时,依据朝向第二轴向排列的多条第二导电条的信号产生;该一维感测信息的该些数值的差值,其中该一维感测信息的该些数值的差值中每一个值是依据相邻的两条第二导电条的信号产生,并且每一个线段是一组至少一正值或连续的正值相邻着一组至少一负值或连续的负值的组合,其中连续的正值中至少一正值大于该正门槛值,并且连续的负值中至少一负值小于该负门槛值;或是该一维感测信息的该些数值的双差值,其中该一维感测信息的该些数值的双差值中每一个值是依据相邻的三条第二导电条的信号产生,并且每一个线段的组成依序为相邻的连续的至少一负值、至少一正值与至少一负值的组合,或依序为相邻的连续的至少一正值、至少一负值与至少一正值。
前述的触碰处理器,其中当该一维感测信息包含至少一第三线段,并且该至少一第三线段包含低于该预定范围的数值时,增加该预定范围的该第一门槛值。
前述的触碰处理器,其中当该线段集合中包含至少一第三线段,其中该至少一第三线段包含低于该预定范围的数值时,更新该线段集合以外的该一维感测信息的噪声基准值。本发明的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种触碰系统,包含:触摸屏,取得多条导电条中至少一条的一维度感测信息;以及触碰处理器,连接该触摸屏以找出该一维度感测信息中一线段集合包含的所有线段,其中该一维感测信息包含多个数值,每一个线段包含部分该些数值,并且当该所有线段中的一第一线段包含高于一预定范围的数值时,判断该线段集合保留该第一线段;以及当该所有线段中的一第二线段不包含高于该预定范围的数值,但包含低于该预定范围的数值时,判断该线段集合排除该第二线段。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的触碰系统,更包含执行下列步骤:依据平行相邻一维感测信息中二线段集合的该些线段彼此的重叠关系,判断至少一触碰群组,其中该触碰群组的每一个线段与至少一个其他线段分别位于相邻的一维感测信息,并且至少满足下列条件其中之一:相邻的该二线段的重叠部分的比例超过一比例门槛值;相邻的该二线段的重叠部分的值的数量超过一门槛值;及相邻的该二线段的质心位置间的距离在一距离限值内;以及当该触碰群组中至少一线段的至少一数值高于该预定范围时,保留该触碰群组。
前述的触碰系统,其中该触碰群组包含多个互相平行相邻一维感测信息的该些线段。
前述的触碰系统,其中当该一维感测信息包含至少一第三线段,并且该至少一第三线段包含低于该预定范围的数值时,提高该预定范围的上限值。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本发明触碰感测方法、处理器与系统至少具有下列优点及有益效果:本发明的触碰感测方法、处理器与系统能够过滤因为水渍产生的噪声,取得正确的触碰信号。
综上所述,本发明是有关于一种触碰感测方法、处理器与系统。该触碰感测方法,包含下列步骤:找出一个一维度感测信息中一线段集合包含的所有线段,其中该一维感测信息包含多个数值,每一个线段包含部分该些数值;当该所有线段中的一第一线段包含高于一预定范围的数值时,判断该线段集合保留该第一线段;以及当该所有线段中的一第二线段不包含高于该预定范围的数值,但包含低于该预定范围的数值时,判断该线段集合排除该第二线段。本发明在技术上有显著的进步,具有明显的积极效果,诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1A是先前技术的触控装置的示意图。
图1B是先前技术的信号值的示意图。
图1C是依据本发明的差值的示意图。
图1D与图1E是依据本发明的双差值的示意图。
图1F是依据本发明的感测装置的结构示意图。
图1G是依据本发明的运算系统的功能方框示意图。
图2是根据本发明实施例的触碰感测方法的流程示意图。
图3A与图3B是根据本发明实施例的触碰系统上存在水渍时的侦测示意图。
图4A是依据本发明的二值化差值侦测位置的示意图。
图4B至图4D是依据本发明的侦测质心位置的范例示意图。
图5A至图5B是依据本发明的盆地与丘陵的示意图。
图6A与图6B是依据本发明的第一实施例的电容式位置侦测的方法的流程示意图。
图7A与图7B是依据本发明的第二实施例的二维度差动感测信息的分析方法的流程示意图。
图8A、图8B、图8C、图8D与图8E是根据本发明实施例的无外部导电物件接近或触碰一触摸屏的侦测示意图。
图8F、图8G、图8H、图8I与图8J是根据本发明实施例的一外部导电物件接近或触碰一触摸屏的侦测示意图。
图9A与图9B是根据本发明实施例的触碰感测方法的流程示意图。
图10A是根据本发明实施例的信号差值转换为信号值后的侦测示意图。
图10B是根据本发明实施例的依据斜率修正信号值后的侦测示意图。
图10C是根据本发明实施例的信号双差值转换为信号值后的侦测示意图。
图10D是根据本发明实施例的依据斜率修正信号值后的侦测示意图。
图11是根据本发明实施例的触碰系统的方框示意图。
图12是根据本发明实施例的触碰感测方法的流程示意图。
10:触控显示器             11:控制器
110:显示器                12:外部物件
120:感测装置              120A、120B:感测层
140、140A、140B:感测器    14、16、17:峰
15:零交会处               100:位置侦测装置
130:驱动/侦测单元         130A:驱动单元
130B:侦测单元             160:控制器
161:处理器                162:存储器
170:主机                  171:中央处理单元
173:储存单元              310、370:切换电路
311、312、313、314、315、316:输入
320:侦测电路              321、323、325:开关电路
322、324:积分器           330:模拟转数字电路
340、350、360:侦测器      510:盆地
520:丘陵                  521:单峰丘陵
522:双峰丘陵              910~990:步骤
1100:触碰系统             1120:触碰处理器
1112:导电条               210~250:步骤
1210~1294:步骤           Cint:放大器
Cinv:反向器               P1、P2:接点
SI:感测信息               Senable:致能信号
Ssync:同步信号            Sreset:重置信号
W1、W2:导线               ADC:模拟转数字器
Th:门槛值                 Tr:触碰区间
Wa、Wa1、Wa2:水渍处       Ts:转折处
Tr1、Tr2、Tr3、Tr4:线段   Pr:预定范围
Pt:正门槛值               Nt:负门槛值
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的触碰感测方法、处理器与系统其具体实施方式、方法、步骤、结构、特征及其功效,详细说明如后。
本发明的一些实施例将详细描述如下。然而,除了以下描述外,本发明还可以广泛地在其他实施例施行,并且本发明的保护范围并不受实施例的限定,其以权利要求的保护范围为准。再者,为提供更清楚的描述及更容易理解本发明,图式内各部分并没有依照其相对尺寸绘图,某些尺寸与其他相关尺度相比已经被夸张;不相关的细节部分也未完全绘示出,以求图式的简洁。
感测信息
在本发明中,感测信息可以是由触控装置(Touch Sensing Device)提供,表示触控装置上一维度、二维度或多维度的状态,并且感测信息可以是由一个或多个感测器(sensor)取得,经由一个或多个模拟数字转换器转换为多个连续信号值,以表示侦测到的电荷、电流、电压、电容、阻抗或其他电性特性的量或改变量。感测信息在取得或传送的过程可能是以轮替、循序或平行的方式进行,可复合成一个或多个信号,本技术领域的普通技术人员可轻易推知。
本技术领域的普通技术人员也可推知,本发明所述的感测信息包括但不限于感测器的信号、感测器的信号扣除基准值(如未触碰时的信号或初始信号)后的结果、前述信号或信号扣除基准值后的结果经模拟转数字后的值、前述的值转换为其他表示方式的值。换言之,感测信息可以是以信号状态、储存媒体(如暂存器、存储器、磁盘、光盘)中的记录的任何由电性信号转换或可转换成电性信号的状态来存在,包括但不限于模拟或数字形式。
感测信息可以由不同轴向的两个一维度感测信息所构成。两个一维度感测信息可以被用来表示在触控装置上第一轴向(如纵轴向)与第二轴向(如横轴向)上的感测信息,可分别用来做第一轴向与第二轴向上的位置侦测,以分别提供第一轴向与第二轴向上的一维度位置,或进一步构成二维度位置。此外,两个一维度感测信息也可以基于感测器间的距离,被用来进行三角定位,侦测出在触控装置上的二维度位置。
感测信息可以是以一二维度感测信息所构成,二维度感测信息为同轴向上多个一维度感测信息所组成。一个二维度的感测信息可以表示一个二维平面上的信号分布,例如以纵轴向上多个一维度的感测信息或横轴向上多个一维度的感测信息表示一个信号矩阵(signal matrix),可依据分水岭演算法或其他影像处理的辨识方法进行位置侦测。
在本发明的一范例中,触控装置上的感测区域包括由至少一个第一感测器侦测的一第一二维度侦测范围与至少一个第二感测器侦测的一第二二维度侦测范围的重叠范围。本技术领域的普通技术人员也可推知,感测区域可以是三个以上的二维度侦测范围的重叠范围。
又例如,二维度侦测范围是由多个感测器的侦测范围所构成,如每一个红外线式侦测的光接受器、电容式侦测或电阻式侦测的线状或带状导电条、或电磁式侦测的U形线圈的侦测范围为朝向一轴向的扇状或带状侦测范围,多个在一线段(直线或弧线)上朝向同一轴向排列的感测器的侦测范围可构成该轴向的二维度侦测范围,如构成矩形或扇形的平面或弧面的侦测范围。
在本发明的一较佳范例中,触控装置上的感测区域包括由第一轴向与第二轴向上的多个感测器侦测的一二维度范围。例如自电容式侦测(self-capacitive detection),提供一驱动信号给多个第一感测器,并且感测这些第一感测器的第一二维度侦测范围电容性耦合的信号或变化,以取得一第一一维度感测信息。此外,也提供一驱动信号给多个第二感测器,并且感测这些第二感测器的第二二维度侦测范围电容性耦合的信号或变化,以取得一第二一维度感测信息。
在本发明的另一范例中,触控装置上的感测区域包括由多个感测器侦测一二维度范围的多个一维度感测信息来构成一二维度感测信息。例如,当信号源将驱动信号循序施加于一第一轴向上一感测器时,循序侦测一第二轴向上至少一感测器或同时侦测第二轴向上多个(部分或全部)感测器的信号,可取得该轴向上的二维度感测信息,其中感测器为第二轴向至少一相邻感测器或第二轴向至少一不相邻但邻近感测器。例如在互电容式侦测(mutual-capacitive detection)或模拟矩阵电阻式侦测(analog matrixresistive detection)中,由多个感测器构成多个感测处,分别侦测各感测处的感测信息。例如以多个第一感测器(如多条第一导电条)与多个第二感测器(如多条第二导电条)交叠构成多个交叠区,轮流施加驱动信号于每一个第一感测器时,相应于被施加驱动信号的第一感测器,循序侦测第二轴向上至少一第二感测器或同时侦测第二轴向上多个(部分或全部)第二感测器的信号或信号变化,以取得相应于该第一感测器的一维度感测信息。借由汇集相应于各第一轴向感测器的一维度感测信息可构成一二维度感测信息。在本发明的一范例中,二维度感测信息可视为一影像。
本技术领域的普通技术人员可推知,本发明可应用于触敏显示器(touch sensitive display),例如具有或附加上述电阻式侦测、电容式侦测、表面声波式侦测、或其他侦测触碰的触控装置(或称触敏装置(touchsensitive device))的显示器。因此,基于触敏显示器或触控装置所取得感测信息可视为触敏信息(touch sensitive information)。
在本发明的一范例中,触控装置是不同时点的连续信号,也即连续由一个或多个感测器同时侦测到的复合信号。例如,触控装置可以是电磁式,连续地扫瞄电磁式触控装置上的线圈以发出电磁波,由一电磁笔上的一个或多个感测器侦测感测信息,持续地复合成一信号,再由模拟数字转换器转换为多个连续信号值。此外,也可以是电磁笔发出电磁波或反射来自电磁式触控装置的电磁波,由触控装置上的多个感测器(线圈)来取得感测信息。
触碰相关感测信息(touch related sensing information)
外部物件(如手指)碰触或接近触控装置时,会造成外部物件碰触或接近的相应位置的感测信息产生相应的电性特性或变化,电性特性较强或变化较大之处较接近外部物件中心(如质心(centroid)、重心或几何中心)。无论感测信息是模拟或数字,连续的感测信息可视为由连续多个值所构成,上述外部物件中心可能是相应于一值或两值之间。在本发明中,连续多个值可以是相应空间上的连续或时间上的连续。
本发明提供的第一种一维度感测信息是以多个连续的信号值呈现,可以是在一时间区间中多个感测器侦测的信号值,或连续的时间区间中单一感测器侦测的信号值,也可以是单一时间区间中单一感测器相应不同侦测位置侦测到的信号值。在感测信息以信号值呈现的过程中,可以是轮流将相应个别感测器、时间区间或位置的信号转换成信号值,也可以是取得部分或全部的感测信息后再分析出个别的信号值。当外部物件碰触或接近感测装置时,一维度感测信息的连续信号值可以是如图1B所示,碰触位置为相应外部物件的感测信息的峰14,其中峰14可能落于两信号值之间。如前述,本发明不限定感测信息存在的形态,信号值可视为感测器的信号的另一种形态。为简化说明,在以下叙述中是以信号值型态的实施方式来叙述本发明,本技术领域的普通技术人员可依据信号值型态的实施方式推知信号型态的实施方式。
本发明提供的第二种一维度感测信息是以多个连续的差值(difference)呈现,相对于上述信号值,每个差值为一对信号值的差值,并且连续多个差值呈现的感测信息可视为差动感测信息(differentialsensing information)。在本发明中,差动感测信息的取得可以是在感测时直接取得,如同时或连续地取得多个信号,每一个差值是依据相应于一对感测器、时间区间或位置的差动信号来产生。差动感测信息也可以是先产生包括多个信号值的原始感测信息(original sensing information)后,再依据原始感测信息来产生。如前述,本发明不限定感测信息存在的形态,差值可视为差动信号的另一种形态。为简化说明,在下面叙述中是以差值型态的实施方式来叙述本发明,本技术领域的普通技术人员可依据差值型态的实施方式推知差动信号型态的实施方式。
在本发明的一范例中,差值可以是相邻或不相邻的一对信号值间的差值,例如每个信号值与前一信号值的差值,或是每个信号值与后一信号值的差值。在本发明的另一范例中,差值可以是不相邻两信号值间的差值。当外部物件碰触或接近触控装置时,一维度感测信息的连续差值可以是如图1C所示,外部物件位置为相应外部物件的感测信息的零交会处15,其中零交会处15可能落于两信号值之间。在本发明的一范例中,在触控装置上,每一个差值的相应位置为两信号值相应的位置的中间。
本发明提供的第三种一维度感测信息是以多个连续的双差值(dualdifferences)呈现,相对于上述信号值或差值,每个双差值可以是一第一对信号值的差值与一第二对信号值的差值的和或差,也即两对信号值的差值和或差。在本发明的一范例中,第一对信号值的差值与第二对信号值的差值分别为一第一差值与一第二差值,并且双差值为第一差值与第二差值的差,其中第一差值与第二差值皆为在前的信号值减在后的信号值的差或在后的信号值减在前的信号值的差。在本发明的另一范例中,第一对信号值的差值与第二对信号值的差值分别为一第一差值与一第二差值,并且双差值为第一差值与第二差值的和,其中第一差值与第二差值之一为在前的信号值减在后的信号值的差,并且第一差值与第二差值的另一个为在后的信号值减在前的信号值的差。例如,两对信号值依序包括一第一信号值、一第二信号值、一第三信号值、一第四信号值,该相应于该四个信号值的双差值为(第二信号值-第一信号值)+(第三信号值-第四信号值)、(第二信号值-第一信号值)-(第四信号值-第三信号值)、(第一信号值-第二信号值)+(第四信号值-第三信号值)或(第一信号值-第二信号值)-(第三信号值-第四信号值)。此外,连续多个双差值组成的感测信息可视为双差动感测信息(dual-differential sensing information)。在本发明中,双差值并不限定是在产生信号值或差值后产生,也可以是在感测信息被提供时已分别完成两对信号的相减后的和或差,提供相似或等效于两对信号值的差值的和或差的双差动信号。如前述,本发明不限定感测信息存在的形态,双差值可视为感测器的双差动信号的另一种形态。为简化说明,在下面叙述中是以双差值型态的实施方式来叙述本发明,本技术领域的普通技术人员可依据双差值型态的实施方式推知双差动信号型态的实施方式。
在本发明的一范例中,当外部物件碰触或接近触控装置时,两对信号值由相邻或不相邻的三个信号值组成。在本发明的一范例中,前两个信号值的差值与后两个信号值的差值分别为一第一差值与一第二差值,并且双差值为第一差值与第二差值的差,其中第一差值与第二差值皆为在前的信号值减在后的信号值的差或在后的信号值减在前的信号值的差。在本发明的另一范例中,前两个信号值的差值与后两个信号值的差值分别为一第一差值与一第二差值,并且双差值为第一差值与第二差值的和,其中第一差值与第二差值之一为在前的信号值减在后的信号值的差,并且第一差值与第二差值的另一个为在后的信号值减在前的信号值的差。例如,两对信号值依序包括一第一信号值、一第二信号值、一第三信号值,该相应于该三个信号值的双差值为(第二信号值-第一信号值)+(第二信号值-第三信号值)、(第二信号值-第一信号值)-(第三信号值-第二信号值)、(第一信号值-第二信号值)+(第三信号值-第二信号值)或(第一信号值-第二信号值)-(第二信号值-第三信号值)。当两对信号值由相邻的三个信号值组成,并且外部物件碰触或接近触控装置时,一维度感测信息的连续双差值可以是如图1D所示,其中外部物件位置为相应外部物件的感测信息的中央峰16,其中中央峰16可能落于两信号值之间。当两对信号值由不相邻的三个信号值组成,并且外部物件碰触或接近触控装置时,一维度感测信息的连续双差值可以是如图1E所示,其中外部物件位置为相应外部物件的感测信息的中央峰17,其中央峰17可能落于两信号值之间。
在本发明中,相应个别感测器、时间区间或位置的感测信息可以是感测器侦测的信号,当信号为模拟时,可经由模拟数字转换器转换成数字的信号值。因此,上述的差值也可以是一对信号的差的值,例如是一对信号经差动放大器进行相减后所转换的值。同样地,双差值也可以是两对信号分别经差动放大器进行相减后再相加(或相减)所转换的值。本技术领域的普通技术人员可推知本发明所述的差值与双差值包括但不限于是以信号或信号值来产生,也包括硬件或软件实施过程中的记录(电性记录、磁性记录、光学记录)、信号或信号值的暂时状态。
换言之,感测信息可以是感测器上或感测器间的信号、差动信号(如一对信号差)、双差动信号(如二对信号差的和或差),信号值、差值、双差值(经模拟转数字后的信号、差值、双差值)为另一种存在形态。由于信号与信号值、差动信号与差值、双差动信号与双差值可以是感测信息在不同阶段的呈现。此外,为简化说明,在本发明的说明中以触碰相关感测信息泛指相应于外部物件触碰或接近的感测信息,如原始触碰相关感测信息、差动触碰相关感测信息、双差动触碰相关感测信息。
本技术领域的普通技术人员可推知在差值或双差值中,零交会处位于至少一正值与至少一负值间,也即位于一对正值与负值之间(between apair of positive and negative values)。相应于外部物件接近与触碰的差值或双差值为连续的至少一正值与至少一负值的交替组合,至少一正值与至少一负值间为彼此相邻或间隔至少一零值。在大部分的情况下,相应于外部物件接近或触碰的差值或双差值为连续的多个正值与多个负值的交替组合,正值与负值间的零交会处可能是至少一零值或位于两值间。
相对地,触碰相关的信号值为多个连续的非零值,或可能是一个不相邻其他非零值的独立非零值。在某些情形中,一个不相邻其他非零值的独立非零值可能是因噪声所产生,需要靠一门槛值或其他机制辨识或排除(neglect)。
由于在噪声较大时,有可能产生类似外部物件接近与触碰的零交会处,因此在本发明的一范例中,是将落于一零值范围内的值皆视为零值,相应于外部物件接近与触碰的差值或双差值为连续多个大于一正门槛的值与小于一负门槛的值的交替组合,大于一正门槛的值与小于一负门槛的值间的零交会处可能是至少一零值或位于两值间。
综合上述,差动触碰相关感测信息与双差动触碰相关感测信息为包括零交会处的连续至少一正值与至少一负值的交替组合,其中零交会处可能是至少一零值或位于正值与负值间。换言的,本发明将差动触碰相关感测信息为双差动触碰相关感测信息中正值与负值间连续多个零值也视为零交会处,或其中一个零值为零交会处。
在本发明的一范例中,触碰相关感测信息预设是由至少一正值或一负值起始,由起始的至少一正值或负值搜寻包括零交会处的连续至少一正值与至少一负值的交替组合,其中零交会处可能是至少一零值或位于正值与负值间。在触碰相关的差动感测信息中,至少一正值与至少一负值的交替组合为对衬出现,并且在触碰相关的双差动感测信息中,至少一正值与至少一负值的交替组合为不对衬出现。在本发明的另一范例中,触碰相关感测信息是连续的非零值,如连续多个非零的信号值。
上述至少一正值可视为一正值集合,包括至少一正值,同样地上述至少一负值可视为一负值集合,包括至少一负值。因此上述的交替组合可以是包括一正值集合与一负值集合的两个集合的组合或三个以上的集合以正值集合与负值集合交互穿插的组合。在本发明的一范例中,可能在零个、一个、或多个正值集合与负值集合间存在至少一零值。
系统架构
为了更清楚说明本发明的感测信息的产生方式,本发明采用电容式触控装置为例,本技术领域的普通技术人员可轻易推知其他应用于电阻式、红外线式、表面声波式、光学式触控装置的应用方式。
请参阅图1F所示,本发明提出一种位置侦测装置100,包括一感测装置120,与一驱动/侦测单元130。感测装置120具有一感测层。在本发明的一范例中,感测装置120可包括一第一感测层120A与一第二感测层120B,第一感测层120A与第二感测层120B分别有多个感测器140,其中第一感测层120A的多个第一感测器140A与第二感测层120B的多个第二感测器140B交叠。在本发明的另一范例中,多个第一感测器140A与第二感测器140B可以配置在共平面的感测层中。驱动/侦测单元130依据多个感测器140的信号产生一感测信息。例如在自电容式侦测时,是感测被驱动的感测器140,并且在互电容式侦测时,感测的是没有被驱动/侦测单元130直接驱动的部分感测器140。此外,感测装置120可以是配置在显示器110上,感测装置120与显示器110间可以配置一屏蔽层(shielding layer)(未显于图示)或不配置屏蔽层。
本发明的位置侦测装置100可以是应用于一计算系统中,如图1G所示,包括一控制器160与一主机170。控制器包含驱动/侦测单元130,以操作性耦合感测装置120(未显于图示)。此外,控制器160可包括一处理器161,控制驱动/侦测单元130产生感测信息,感测信息可以是储存在存储器162中,以供处理器161存取。另外,主机170构成计算系统的主体,主要包括一中央处理单元171,以及供中央处理单元171存取的储存单元173,以及显示运算结果的显示器110。
在本发明的另一范例中,控制器160与主机170间包括一传输接口,控制单元通过传输接口传送数据至主机,本技术领域的普通技术人员可推知传输接口包括但不限于UART、USB、I2C、Bluetooth、WiFi等各种有线或无线的传输接口。在本发明的一范例中,传输的数据可以是位置(如坐标)、辨识结果(如手势代码)、命令、感测信息或其他控制器160可提供的信息。
在本发明的一范例中,感测信息可以是由处理器161控制所产生的初始感测信息(initial sensing information),交由主机170进行位置分析,例如位置分析、手势判断、命令辨识等等。在本发明的另一范例中,感测信息可以是由处理器161先进行分析,再将判断出来的位置、手势、命令等等递交给主机170。本发明包括但不限于前述的范例,本技术领域的普通技术人员可推知其他控制器160与主机170之间的互动。
在本发明中,感测器可以是由多个导电片与连接导线所构成,例如是由多个连结导线串连一连串的菱形或方形导电片所构成。在结构上,第一感测器140A与第二感测器140B的导电片可以是排列在不同平面上,也可以是排列在相同平面上。例如,第一、第二感测层120A、120B间隔着一绝缘层或一压阻(piezoresistive)层,其中压阻层可以是由异方性导电胶所构成。又例如,第一感测器140A与第二感测器140B的导电片大体上排列在同一平面,第一感测器140A的连接导线跨过第二感测器140B的连接导线。此外,第一感测器140A的连接导线与第二感测器140B的连接导线间可配置一垫片,垫片可以是由绝缘材质或压阻材质所构成。
因此,在本发明的一范例中,每一感测器感测一感测范围,并且是由多个感测器来感测,这些感测器包含多个第一感测器与多个第二感测器,这些第一感测器间的感测范围平行,并且这些第二感测器间的感测范围平行,这些第一、第二感测器的平行感测范围交叠构成一交叠区矩阵。例如这些第一、第二感测器分别为横向与纵向排列的两列红外线接收器,分别感测垂直与水平的平行扫瞄范围,垂直与水平的平行扫瞄范围交错处构成一交叠区矩阵。又例如上述垂直与水平的平行扫瞄范围是由电容式或电阻式的多条交叠的感测器来实施。
感测信息转换(Conversion of Touch Sensitive Information)
上述感测信息的信号值、差值、双差值间可以相互转换。在本发明提供的一第一转换方式中,是将连续的信号值转换成连续的差值,每一个差值为一对相邻或不相邻信号值的差值。
在本发明提供的一第二转换方式中,是将连续的信号值转换成连续的双差值,每一个双差值为两对信号值的差值和或差。
在本发明提供的一第三转换方式中,是将连续的差值转换成连续的信号值,以每一个差值加上在前或在后所有差值来产生相应的信号值,组成连续的信号值。
在本发明提供的一第四转换方式中,是将连续的差值转换成连续的双差值,每一个双差值为相邻或不相邻的一对差值的和或差。
在本发明提供的一第五转换方式中,是将连续的双差值转换成连续的差值,以每一个双差值加上在前或在后所有双差值来产生相应的差值,组成连续的差值。
在本发明提供的一第六转换方式中,是将连续的双差值转换成连续的信号值。在本发明的一范例中,是以每一个双差值加上在前所有双差值来产生相应的差值,组成连续的差值,再以每一个差值减去在后所有的差值来产生相应的信号值,组成连续的信号值。在本发明的另一范例中,是以每一个双差值减去在前所有的双差值来产生相应的差值,组成连续的差值,再以每一个差值加上在后所有的差值来产生相应的信号值,组成连续的信号值。
前述加上在前或在后的所有差值或双差值可以是以向前或向后累加或累减方式来依序产生相应的信号值或差值。
上述的转换方式包括但不限于一维度感测信息的转换,本技术领域的普通技术人员可推知上述的转换方式也可以应用于二维度感测信息或三维度以上的感测信息。此外,本技术领域的普通技术人员可推知上述的转换方式的作业可以是由前述控制器160或主机170来执行。
据此,在本发明的一范例中,是将侦测到的第一形式的感测信息(如一维度、二维度感测信息)转换成用于位置分析的感测信息。在本发明的另一范例中,是将侦测到的第一形式的感测信息转换成一第二形式的感测信息,再将第二形式的感测信息转换成用于位置分析的感测信息,例如由连续的双差值转换成连续的信号值。
一维度位置分析(One Dimension Position Analysis)
本发明提供的一第一种位置分析是依据感测信息中多个差值分析出零交会处(zero-crossing)的位置作为外部物件相应的位置。本技术领域的普通技术人员可推知位置分析可以是包括但不限于外部物件接近与触碰的判断,也即外部物件相应的位置的判断包括但不限于外部物件接近与触碰的判断。
在本发明的一范例中,是搜寻包含一正值与一负值的一对邻近差值,即零交会处两侧的一对正值与负值,再判断出这对邻近的差值间零交会处的位置,例如依据这对邻近的差值产生一斜率来判断出零交会处。此外,更可以是依据正值与负值的出现的先后顺序配合邻近的差值间零交会处的判断。前述的这对邻近的差值可以是相邻的差值,也可以中间包含至少一零值的非相邻的差值。此外,可以是以一预设的排列顺序来搜寻这对邻近正值与负值,例如是搜寻先出现正值再出现负值的一对邻近正值与负值。
在本发明的另一范例中,是利用一门槛限值决定搜寻零交会处的起始位置,由起始位置搜寻包含一正值与一负值的一对邻近的差值,再依据这对邻近的差值判断出零交会处的位置。本技术领域的普通技术人员可推知在差值表示的感测信息中,相应于外部物件接近或触碰的感测信息大于一正门槛限值或小于一负门槛限值时,以此门槛限值所进行的搜寻包括但不限于对外部物件接近或触碰的判断。换言之,在扫描感测信息的过程中,每当感测信息大于一正门槛限值或小于一负门槛限值时,可判断出感测信息存在相应一外部物件接近或触碰的零交会处。
例如以一门槛限值产生相应于正值的差值的二值化值,例如小于门槛限值(如正门槛限值)的差值以0或伪值(false)代表,并且大于门槛限值的差值以1或真值(true)代表,以相邻差值为10的1处或真值及伪值的真值处为起始位置,零交会处的搜寻方向为向后搜寻。同样地,可以是以大于门槛限值(如负门槛限值)的差值以0或伪值(false)代表,并且小于门槛限值的差值以1或真值(true)代表,以相邻差值为01的1处或真值及伪值的真值处为起始位置,零交会处的搜寻方向为向前搜寻。
例如表一及图4A为以门槛限值判断外部物件接近或触碰的范例。
表一
Figure BDA0000376133100000161
范例中包括相应15个感测器的信号值与差值,以及利用一正门槛限值T1(以4为例)及一负门槛限值T2(以-4为例)的判断结果。在利用正门槛限值的判断结果中,起始位置10的1处,即第4个差值与第10个差值,在图示中以直纹棒为例,代表有两个外部物件接近或触碰。同样地,在利用负门槛限值的判断结果中,起始位置为相邻差值为01的1处,即第5个差值与第12个差值,在图示中以横纹棒为例,代表有两个外部物件接近或触碰。本技术领域的普通技术人员可推知起始位置的数量相应于外部物件接近或触碰的数量,本发明不限于本范例中的2个外部物件接近或触碰的数量,也可以是1个或更多个。
在本发明的另一范例中,是利用一第一门槛限值与一第二门槛限值决定搜寻零交会处的区间,包括但不限于判断出一外部物件的接近或触碰,再由区间内搜寻零交会处的位置。例如以一第一门槛限值产生相应于正值的差值的二值化值,例如小于门槛限值的差值以0(或伪值(false))代表,并且大于门槛限值的差值以1(或真值(true))代表,以相邻两差值为10处的1为起始位置。此外,以第二门槛限值产生相应于负值的差值的二值化值,例如大于门槛限值的差值以0(或伪值)代表,并且小于门槛限值的差值以1(或真值)代表,以相邻两差值为01处的1为结束位置。另外,将起始位置、结束位置配对决定搜寻零交会处的区间。在本发明的一范例中,是以起始位置(如10处中的1位置)与结束位置(如01处中的1位置)间的斜率判断出零交会处。本技术领域的普通技术人员可推知上述起始位置与结束位置可分别互换为结束位置与起始位置。本技术领域的普通技术人员也可推知可以是起始位置为01的1处并且结束位置为10的1处来判断出触碰相关感测信息。
例如以前述图4A与表一为例,配对后的第一个搜寻零交会处的区间为第4个与第5个差值间,配对后的第二个搜寻零交会处的区间为第10个与第12个差值间。
本技术领域的普通技术人员可推知正门槛限值的扫描与负门槛限值的扫瞄可以是同时进行(或平行处理),区间的配对也可以是在一起始位置被判断出后,配对在后判断出来的结束位置。
在本发明的一范例中,门槛限值是依感测信息来产生,例如门槛限值是以所有差值的绝对值中最大者乘上一比例(如小于一的比例,例如0.9)来决定,也可以是正门槛限值是以正差值中最大者乘上一比例来决定,或是负门槛限值是以负差值中最小者乘上一比例来决定。换言之,门槛限值可以是固定的或是动态的。因此,门槛限值的绝对值较大时,有可能发生相应的外部物件的接近或触碰在利用正门槛限值的扫描中被判断出来,但在利用负门槛限值的扫描中未被判断出来,反之亦然。其中较大的门槛限值较有利于滤除噪声或鬼点,较小的门槛限值较有利于避免漏判真实的触碰,或有利于判断外部物件的接近。
从上述说明中可推知,相应于同一外部物件的接近或触碰,不论是由正门槛限值来判断出起始位置后向后搜寻,或是由负门槛限值来判断出起始位置后向前搜寻,皆会搜寻到相同的零交会处。因此,在本发明的一范例中,是分别利用正门槛限值与负门槛限值扫描起始位置,由起始位置搜寻零交会处,依据搜寻到的零交会处的数量判断被外部物件接近或触碰的数量,并进一步判断零交会处的位置。当相应于外部物件触碰或接近的零交会处两侧的一对正值与负值是先正值再负值,依据正门槛限值判断出的起始位置是向后搜寻零交会处,而依据负门槛限值判断出的起始位置是向前搜寻零交会处,反之亦然。另外,相应于同一外部物件的接近或触碰不必然能在利用正门槛限值与负门槛限值扫描时都判断出起始位置。
本发明提供的一第二种位置分析是依据感测信息中多个信号值或双差值分析出质心(centroid)位置(重心位置或加权平均位置)作为外部物件相应的位置。
在本发明的一范例中,是利用一门槛限值决定用于判断质心位置的信号值或双差值。如图4B至图4D所示,可以是以一门槛限值产生相应于信号值或双差值的二值化值,例如小于门槛限值的信号值或双差值以0或伪值(false)代表,并且大于门槛限值的信号值或双差值以1或真值(true)代表。在本例中是以1或真值代表的信号值或双差值为用于判断质心位置的信号值或双差值。本技术领域的普通技术人员可推知其他以一门槛限值决定用于判断质心位置的信号值或双差值的方式,例如是以1或真值代表的信号值或双差值再加上两侧相邻的多个信号值或双差值为用于判断质心位置的信号值或双差值。又例如是以相邻的连续1或真值代表的信号值或双差值中相对中央的信号值或双差值向前与向后分别取i与j个信号值或双差值作为用于判断质心位置的信号值或双差值。
在本发明的另一范例中,是将连续的信号值或双差值转换为连续差值,以分析出零交会处相应的信号值或双差值作为中央的信号值或双差值,再以中央的信号值或双差值向前与向后分别取i与j个信号值或双差值作为用于判断质心位置的信号值或双差值。
在本发明的另一范例中,是以连续差值分析出零交会处,并且将连续的差值转换为连续的信号值或双差值,再分析出零交会处相应的信号值或双差值作为中央的信号值或双差值,然后以中央的信号值或双差值向前与向后分别取i与j个信号值或双差值作为用于判断质心位置的信号值或双差值。
假设以第n个信号值向前及向后分别取i个及j个信号值作为质心计算范围,依据质心计算范围中的每个信号值Ck及每个信号值所在位置Xk判断质心位置Ccentroid,如下。
C centroid = Σ k = n - i n + j X k C k Σ k = n - i n + j C k
其中,Xk可以是一维度坐标(如X坐标或Y坐标),或是二维度坐标(如(X,Y))。
假设第k-1个信号值与第k个信号值间的差值为Dk,并且一第k个双差值为DDk=Dk-1-Dk=(Ck-Ck-1)-(Ck+1-Ck)=2Ck-Ck-1+Ck+1,假设以第n个双差值DDn向前及向后分别取i个及j个双差值作为质心计算范围,依据质心计算范围中的每个双差值DDk判断质心位置DDcentroid,如下。
D D centroid = Σ k = n - i n + j X k DD k Σ k = n - i n + j DD k
其中,Xk可以是一维度坐标(如X坐标或Y坐标),或是二维度坐标(如(X,Y))。本技术领域的普通技术人员可推知当第k个双差值为DDk=(Ck-Ck-2)-(Ck+2-Ck)=2Ck-Ck-2+Ck+2时的质心位置计算,在此不再赘述。
在本发明的另一范例中,用于判断质心位置的信号值或双差值是减去一基础值后再进行质心位置的判断。例如,基础值可以是所有信号值或双差值的平均值、用于判断质心位置的信号值或双差值两侧多个信号值或双差值的平均值、或用于判断质心位置的信号值或双差值两侧相邻多个非用于判断质心位置的信号值或双差值的平均值,本技术领域的普通技术人员可推知其他基础值的决定方式。例如,可以是依据一侧至少一信号值或双差值的一第一比例与另一侧至少一信号值或双差值的一第二比例来决定基础值。
假设以第n个信号值向前及向后分别取第i个信号值Cn-i与第j个信号值In+j的平均值作为基础(Base)值
Figure BDA0000376133100000193
并且以第n个信号值向前及向后分别取i个及j个信号值作为质心计算范围,依据质心计算范围中的每个信号值Ck减去基底信号值Cbase(i,j)作为计算信号值(Ck-Cbase(i,j)),以判断质心位置Ccentroid,如下。
C base ( i , j ) = C n - i + C n + j 2
C k - C base ( i , j ) = 2 C k - C n - i - C n + j 2 = ( C k - C n - i ) 2 + ( C k - C n + j ) 2
C cnetroid = Σ k = n - i n - i ≤ k ≤ n + j X k ( 2 C k - C n - i - C n + j 2 ) Σ k = n - i n - i ≤ k ≤ n + j 2 C k - C n - i - C n + j 2 = Σ k = n - i n - i ≤ k ≤ n + j X k ( 2 C k - C n - i - C n + j ) Σ k = n - i n - i ≤ k ≤ n + j ( 2 C k - C n - i - C n + j )
其中,Xk可以是一维度坐标(如X坐标或Y坐标),或是二维度坐标(如(X,Y))。
据此,本发明提供的一第三种位置分析是依据感测信息中多个差值分析出质心(centroid)位置(重心位置或加权平均位置)作为外部物件相应的位置。
假设第k-1个信号值Ck-1与第k个信号值Ck间的差值为Dk
(Ck-Cn-i)=Dn-(i-1)+Dn-(i-2)+...+Dk
(Ck-Cn+j)=-(Dk+1+Dk+2+...+Dn+j)
C k - C base ( i , j ) = 2 C k - C n - i - C n + j 2
= ( D n - ( i - 1 ) + D n - ( i - 2 ) + . . . + D k ) - ( D k + 1 + D k + 2 + . . . + D n + j ) 2
C k - C base ( i , j ) = Σ s = n - ( i - 1 ) k D s - Σ s = k + 1 n + j D s 2
C cnetrooid = Σ s = n - i n - i ≤ k ≤ n + j X s ( Σ s = n - ( i - 1 ) k D s - Σ s = k + 1 n + j D s 2 ) Σ s = n - i n - i ≤ k ≤ n + j Σ s = n - ( i - 1 ) k D s - Σ s = k + 1 n + j D s 2 = Σ s = n - i n - i ≤ k ≤ n + j X k ( Σ s = n - ( i - 1 ) k D s - Σ s = k + 1 n + j D s ) Σ s = n - i n - i ≤ k ≤ n + j ( Σ s = n - ( i - 1 ) k D s - Σ s = k + 1 n + j D s )
据此,质心位置(Ccentroid)可以是依据信号值间的差值来求出,其中质心计算范围中的差值为Dn-(i-1),Dn-(i-2),...,Dk,Dk+1,...,Dn+j,Dn+(j+1)。换言之,质心位置Ccentroid可以是以质心计算范围中的差值来计算得出。
例如下列范例,假设要以第n个信号值向前及向后分别取1信号值来判断质心位置(Ccentroid),可以质心计算范围中的差值(如Dn-1,Dn,Dn+1,Dn+2)计算,证明如下。
Dn-1=Cn-1-Cn-2
Dn=Cn-Cn-1
Dn+1=Cn+1-Cn
Dn+2=Cn+2-Cn+1
C base ( 2,2 ) = C n - 2 + C n + 2 2
C n - 1 - C base ( 2,2 ) = 2 C n - 1 - C n - 2 - C n + 2 2 = D n - 1 - D n - D n + 1 - D n + 2 2
C n - C base ( 2,2 ) = 2 C n - C n - 2 - C n + 2 2 = D n - 1 + D n - D n + 1 - D n + 2 2
C n + 1 - C base ( 2,2 ) = 2 C n + 1 - C n - 2 - C n + 2 2 = D n - 1 + D n + D n + 1 - D n + 2 2
C centroid = X n - 1 ( C n - 1 - C base ( 2,2 ) ) + X n ( C n - C base ( 2,2 ) ) + X n + 1 ( C n + 1 - C base ( 2,2 ) ) ( C n - 1 - C base ( 2,2 ) ) + ( C n - C base ( 2,2 ) ) + ( C n + 1 - C base ( 2,2 ) )
Ccentroid=(Xn-1(Dn-1-Dn-Dn+1-Dn+2)+Xn(Dn-1+Dn-Dn+1-Dn+2)
+Xn+1(Dn-1+Dn+Dn+1-Dn+2))/((Dn-1-Dn-Dn+1-Dn+2)+
(Dn-1+Dn-Dn+1-Dn+2)+(Dn-1+Dn+Dn+1-Dn+2))
本技术领域的普通技术人员可推知以第n个信号值、差值、或双差值向前及向后分别取i个及j个信号值、差值、或双差值以作为质心计算范围的方式可应用于判断质心位置的信号值、差值、或双差值上,反之亦然。
由上述说明中可推知,本发明借由对感测信息的分析,来进行位置侦测,感测信息包括但不限于初始取得的信号值、差值或双差值,也可以是包括但不限于由初始取得的感测信息所转换的信号值、差值或双差值。因此借由分析相应于同一外部物件的两个不同轴向(如X轴与Y轴)上的一维度或二维度感测信息,也即借由两个不同轴向的一维度或二维度位置分析,可获得外部物件在两个不同轴向上的位置(或坐标),构成一二维度位置(或二维度坐标)。
本技术领域的普通技术人员可推知上述的一维度位置分析的作业可以是由前述控制器160或主机170来执行。
二维度位置分析(One Dimension Position Analysis)
二维度感测信息可以是由多个一维度感测信息所组成,其中每一个一维度感测信息包括相应于多个第一一维度位置的感测信息,并且每一个一维度感测信息分别相应于一个第二一维度的位置。因此,二维度位置分析可以是至少包括对多个一维度感测信息分别进行一维度位置分析,也即二维度位置分析可以是至少包括多个一维度位置分析。
此外,在本发明的一第一范例中,任一外部物件在各第一维度感测信息上的第一一维度质心位置,为一二维度位置(如二维度坐标(第一一维度质心位置,第一维度感测信息的第二一维度的位置)),可被用来计算外部物件的二维度质心位置(或几何中心),其中每一个一维度质心位置的加权值可以是外部物件在相应第一维度感测信息上的信号值或双差值(如第一维度感测信息上的最邻近一维度质心位置的两信号值或双差值之一或其平均值、内插值),或是外部物件在相应第一维度感测信息上的信号值或双差值的总和。
因此,二维度位置分析可以是先对各第一维度感测信息的一维度位置分析,依据每一个外部物件所相应的至少一二维度位置,分析出每一外部物件的二维度质心位置。
此外,在本发明的一第二范例中,二维度位置分析可以是包括对一第一轴向(或第一一维度)上的多个一维度感测信息分别进行一维度位置分析,依据每一个外部物件在第一轴向上所相应的至少一一维度位置,分析出每一个外部物件在第一轴向上的第一一维度质心位置。同样地,另外对一第二轴向(或第二维度)上的多个一维度感测信息进行一维度位置分析,依据每一个外部物件在第二轴向上所相应的至少一一维度位置,分析出每一个外部物件在第二轴向上的第二一维度质心位置。借由配对每一个外部物件在第一轴向上的第一一维度质心位置与在第二轴向上的第二一维度质心位置,可分析出每一个外部物件的一二维度位置。
换言之,二维度位置分析可以是借由两个不同轴向上的二维度感测信息(如第一轴向上的二维度感测信息与第二轴向上的二维度感测信息)进行一维度位置分析,来分析出每一个外部物件的二维度位置。
另外,在本发明的一第三范例中,二维度位置分析可以是在一第一轴向的多个一维度感测信息分析相应于各外部物件的一维度质心位置,并依据各一维度感测信息相应的二维度位置,判断在第一轴向上相应于每一个外部物件的每一个一维度质心位置的二维度位置。二维度位置分析另外在一第二轴向的多个一维度感测信息分析相应于各外部物件的一维度质心位置,并依据各一维度感测信息相应的二维度位置,判断在第一轴向上相应于每一个外部物件的每一个一维度质心位置的二维度位置。二维度位置分析再依据每一个外部物件在第一、第二轴向上相应的所有一维度质心位置的二维度位置分析出二维度质心位置。
本技术领域的普通技术人员也可推知,二维度感测信息可以经由影像处理程序来判断出各外部物件的位置,例如可以用分水岭演算法或其他影像处理来进行位置分析。又例如可以是以分水岭演算法分析出各分水领的位置,再以各分水领的位置邻近的感测信息进行质心位置的计算,以取得较精确的位置。
在本发明的一第四范例中,初始取得的多个一维度感测信息是由信号值或双差值表示,构成一二维度感测信息所呈现的影像(或矩阵),可以是用分水岭演算法或其他影像处理来进行位置分析。也可以是利用连接元件(connected component)演算法,将影像中相连的部分分析出来,判断出每一个外部物件的影像,进一步分析出位置或是哪种外部物件,如手、手掌或笔。
在本发明的一第五范例中,初始取得的多个一维度感测信息是由差值表示,再转换成为信号值或双差值,以构成一二维度感测信息所呈现的影像(或矩阵),可以是用分水岭演算法或其他影像处理来进行位置分析。
在本发明的一第六范例中,初始取得的多个一维度感测信息是由差值表示,经由对每一个一维度感测信息的位置分析,判断出每一个零交会处的位置,以及每个零交会处的位置上的信号值或双差值,以构成一二维度感测信息所呈现的影像(或矩阵),可以是用分水岭演算法或其他影像处理来进行位置分析。
零交会处的双差值可以是直接相邻的两个差值来产生,例如零交会处位于第k-1个差值与第k个差值之间,零交会处的双差值可以是DDk=Dk-1-Dk。零交会处的信号值可以是将整个代表一维度感测信息的差值转换成信号值后再产生,也可以是以最接近零交会处的多个差值来产生。例如,零交会处最近第n个信号值,分别以第n个信号值向前及向后分别取第i个信号值Cn-i与第j个信号值In+j的平均值作为基础(Base)值 C base ( i , j ) ( C base ( i , j ) = C n - i + C n + j 2 ) , C n - C base ( i , j ) = 2 C n - C n - i - C n + j 2 来作为信号值,则 C n - C base ( i , j ) = 2 C n - C n - i - C n + j 2
= ( D n - ( i - 1 ) + D n - ( i - 2 ) + . . . + D n ) - ( D n + 1 + D n + 2 + . . . + D n + j ) 2
换言之,由第n-(i-1)个差值至第n+j个之间的差值,可判断出零交会处的信号值。
在本发明的一第七范例中,初始取得的多个一维度感测信息是由信号值与双差值表示,再转换成为差值,经由对每一个一维度感测信息的位置分析,判断出每一个零交会处的位置,配合每个零交会处的位置上的信号值或双差值,以构成一二维度感测信息所呈现的影像(或矩阵),可以是用分水岭演算法或其他影像处理来进行位置分析。
在本发明的一第八范例中,在取得第一轴向上的二维度感测信息的同时或过程中,也取得第二轴向上的一维度感测信息。在进行第一轴向上的二维度感测信息的位置分析后,可获得每一个外部物件在第一轴向上的一维度位置或二维度位置。此外,在进行第二轴向上的一维度感测信息的位置分析后,可获得每一个外部物件在第二轴向上的一维度位置。第二轴向上的一维度位置可与第一轴向上的一维度位置配对成为二维度位置,也可以用来取代或校正第一轴向上的二维度位置中的第二轴向上的位置。
本技术领域的普通技术人员可推知上述的二维度位置分析的作业可以是由前述控制器160或主机170来执行。此外,在本发明的一范例中,相应于同一外部物件接近或触碰的各一维度质心位置与至少一个其他相应于相同外部物件接近或触碰的一维度质心位置的一维度距离或二维度距离在一门槛限值内。在本发明的另一范例中,相应于同一外部物件接近或触碰的各一维度质心位置的加权值大于一门槛限值。
在以下说明中,一触碰相关感测信息可以是一感测信息中的一个触碰相关感测信息或多个触碰相关感测信息之一,针对一触碰相关感测信息的相关操作包括但不限于应用于特定的触碰相关感测信息,也可能应于可适用于本发明的所有触碰相关感测信息。
此外,为便于说明,在本发明中的许多图示或说明中,主要是以正值的观点来进行说明,本技术领域的普通技术人员可推知同样的观点也可以适用在正值与负值相互交换后的感测信息。本发明提出的二维度感测信息可以是一种具有内低外高的值的部分感测信息,如图5A与图5B的盆地510所示。在本发明的一范例中,为包含多个双差值的二维度感测信息,在一外部物件大范围的触压时,在相应的触碰相关感测信息中,相对于周围较高(较大的值)的部分,接近中央的部分会呈现较低的凹陷(较小的值)。在本发明的另一范例中,是包含多个差值的二维度感测信息的所有负值转换成正值的二维度感测信息,在外部物件的触压范围大于一定程度时,在相应的触碰相关感测信息中,相对于周围较高(较大的值)的部分,接近中央的部分会呈现较低的凹陷(较小的值)。
就地形起伏(topographic relief)的观点来看,具有内低外高的值的部分感测信息为二维度感测信息中构成谷地(valley)或盆地的相关部分,包含围绕谷地或盆地的高处与低处。例如,可以是一个或多个山脉围成的谷地,如群山环绕的盆地(basin surrounded by mountains)或峡谷(canyon),也可以是顶端具有凹陷的山或台地。内低外高的值的感测信息可以是具有一个或多个缺口例如两端缺口的峡谷。在包含多个双差值的二维度感测信息中,触碰相关感测信息还包含围绕谷地或谷地外围的沟。
相对于具有内低外高的值的部分感测信息,为具有内高外低的值的部分感测信息,如丘陵或台地,可能有一个(如单峰丘陵521)或多个峰(如双峰丘陵522),每个峰为具有内高外低的值的部分感测信息,其中峰为相对于周围低处(较小值)的高处(较大值),如图5A与图5B的丘陵520所示。在本发明的一范例中,具有多峰的丘陵为多个相邻具有内低外高的值的部分感测信息。
例如在包括多个信号值的二维度感测信息中,触碰相关感测信息为具有内高外低的值的部分感测信息,为丘陵(较小范围)或台地(较大范围)。同样的,包括多个双差值的二维度感测信息或将所有差值的负值转换成正值的二维度感测信息也可能包括丘陵与台地。
在本发明的一范例中,上述具有内低外高的值的部分感测信息与具有内高外低的值的部分感测信息为触碰相关的感测信息。在本发明的另一范例中,是将台地视为较大的丘陵,将盆地视为无缺口或缺口较少的谷地。在本发明的再一范例中,触碰相关的感测信息不为谷地或盆地即为丘陵,或不为丘陵即为谷地或盆地。
此外,当二维度感测信息是由包括多个差值的二维度感测信息的所有负值转换成正值时,两相邻的内高外低的感测信息被视为位于相同的触碰相关感测信息。
在以下说明中,以盆地代表具有内低外高的值的部分感测信息,并且以丘陵代表具有内高外低的值的感测信息,是为便于描述本发明,并非用以限定本发明,本技术领域的普通技术人员可推知具有内低外高的值的部分感测信息与具有内高外低的值的感测信息的其他形态。
在本发明的一第一具体实施例中,为一种电容式位置侦测的方法,如图6A所示。首先,如步骤610所示,提供包括多个感测器的一电容式感测装置,这些感测器包括多个第一感测器与多个第二感测器,其中这些第一感测器与这些第二感测器交叠于多个叠点。接下来,如步骤620所示,侦测每一个触碰相关的感测器。再接下来,如步骤630所示,依据所有触碰相关的感测器判断出至少一互电容式侦测范围。之后,如步骤640所示,对前述至少一互电容式侦测范围进行一互电容式侦测,以判断出前述至少一互电容式侦测范围的感测信息。然后,如步骤650所述,依据前述至少一互电容式侦测范围的感测信息产生一二维度感测信息。
在步骤620中,触碰相关的感测器可以是以自电容式侦测判断出来,例如对所有第一感测器进行自电容式侦测,判断出触碰相关的第一感测器,同理,也可以判断出触碰相关的第二感测器。此外,触碰相关的感测器可以是以互电容式侦测判断出来,例如对所有第一感测器同时驱动一驱动信号时,轮流或同时侦测第二感测器的信号,以判断出触碰相关的第二感测器。另外,在对所有第一感测器同时驱动一驱动信号时,也可以轮流或同时侦测第一感测器的信号,以判断出触碰相关的第一感测器。
前述侦测每一个触碰相关的感测器可以是如图6B所示。首先,如步骤621所示,同时提供一驱动信号给所有第一感测器。接下来如步骤622与623所示,在全部第一感测器同时被提供一驱动信号时,侦测这些第一感测器的信号以产生一第一一维度感测信息,并且侦测这些第二感测器的信号以产生一第二一维度感测信息。之后,如步骤624所述,依据第一一维度感测信息与第二一维度感测信息判断出每一个触碰相关的感测器。
由所有第一感测器的信号或所有第二感测器的信号可以判断出一维度感测信息,依据判断一维度感测信息上每一个触碰相关感测信息,便可以判断出相应于每一个触碰相关感测信息的触碰相关的感测器。例如在一维度感测器上判断如图1B、图1C、图1D或图1E所示的触碰相关感测信息,并据此判断出触碰相关的感测器。
在本发明的一范例中,触碰相关的感测器可以是包含相应于触碰相关感测信息两侧多个零值的感测器。例如,当感测信息的值是信号值时,可以是包含两侧各一个感测器,而当感测信息的值是差值时,可以是包含两侧各两个感测器,或者是当感测信息的值是双差值时,可以是包括两侧各三个感测器。
在步骤630中,互电容式侦测范围可以是以所有触碰相关的第一感测器或第二感测器上的叠点作为互电容式侦测范围,也可以是所有触碰相关的感测器交叠的叠点作为互电容式侦测范围。例如,以所有触碰相关的第一感测器与所触碰相关的第二感测器交叠的叠点作为互电容式侦测范围。
此外,在步骤640中,可以是轮流提供一驱动信号给每一个触碰相关的第一感测器,在每一个触碰相关的第一感测器被提供驱动信号时,侦测每一个触碰相关的第二感测器的信号或所有第二感测器的信号,以判断出至少一互电容式侦测范围的感测信息。
相对于相应于至少一互电容式侦测范围的感测信息,在步骤650所述的二维度感测信息中,非相应于至少一互电容式侦测范围的感测信息可以是以零值或一预设值来代表。据此,本发明不必然需要侦测所有叠点的信号,也能产生遍及所有叠点的二维度感测信息。
此外,本发明更可以是包括在该部分感测信息或该二维度感测信息进行一分析,以分析出每一个触碰相关感测信息,其中所述分析至少包括分析出每一个内低外高的触碰相关感测信息,例如谷地或盆地形态的触碰相关感测信息。所述分析也可以包括分析出每一个内高外低的触碰相关感测信息,例如丘陵形态的触碰相关感测信息。
当二维度感测信息为二维度差动感测信息时,也即相应于前述至少一互电容式侦测范围的感测信息的每一个值是依据一对感测器的信号的差产生时,可以是在前述分析前将所有负值转为正值,或是将所有正值转为负值。在本发明的一较佳范例中,是将所有负值转为正值。此外,相应于前述至少一互电容式侦测范围的感测信息的每一个值可以是依据三个感测器的信号产生,如二维度双差动感测信息。
在本发明中,二维度感测信息可以是信号值、差值或双差值,并且互电容式侦测范围的感测信息可以是不同于二维度感测信息的信号值、差值或双差值,同理,前述用以侦测每一个触碰相关的第一一维度感测信息与/或第二一维度感测信息也可以是不同于互电容式侦测范围的感测信息。本技术领域的普通技术人员依据前述说明可推知前述二维度感测信息、互电容式侦测范围的感测信息、第一一维度感测信息与/或第二一维度感测信息间的转换。
例如,第一一维度感测信息与/或第二一维度感测信息可以是由多个信号值组成,而互电容式侦测范围的感测信息可以是由多个差值组成,二维度感测信息中相关于互电容式侦测范围的部分是由双差值组成,其他部分是由零值表示。
在本发明的一最佳模式中,第一一维度感测信息与/或第二一维度感测信息为一维度差动感测信息,并且二维度感测信息中相关于互电容式侦测范围的部分是由双差值组成,其他部分是由零值表示。其中第一一维度感测信息与/或第二一维度感测信息可以是如图6B所示的方式产生,由于所有第一感测器同时被驱动,可避免感测装置上水渍或导电杂质的干扰。基于同样理由,互电容式侦测范围是在降低感测装置上水渍或导电杂质的干扰下判断出来的,在互电容式侦测时受感测装置上水渍或导电杂质的干扰的范围也被尽可能的缩小,使得受影响的程度降到最低。如果单纯对所有有叠点进行互电容式侦测,感测装置上水渍或导电杂质的干扰将遍及所有水渍与导电杂质遍及处。
第一一维度感测信息与第二一维度感测信息可以是经由分别对前述第一感测器与对前述第二感测器进行自电容式侦测,在对这些第一感测器进行自电容式侦测时,是同时提供驱动信号给这些第一感测器,并且在对这些第二感测器进行自电容式侦测时,是同时提供驱动信号给这些第二感测器。如此同样具有降低感测装置上水渍或导电杂质的干扰,但相对于图6B所示的方式,需耗较多的电能,并且因为需要两次驱动,所需的时间比较久。简言之,在图6A与图6B所示的方式中,这些第一感测器与这些第二感测器的信号的侦测可以是同时进行。当然,这些第一感测器与这些第二感测器的信号的侦测也可以是分别进行,但所需时间较多。
前述图6A与图6B的作业可以是由控制器160来执行,相关细节已揭示于上述说明中,在此不再赘述。此外,上述说明中对这些第一感测器的驱动或/与侦测,也可以推知适用于对这些二维度感测器进行同样的驱动或/与侦测。
在本发明的一第二具体实施例中,为一种电容式位置侦测的方法,如图7A所示。首先,如步骤710所示,取得一二维度感测信息。接下来,如步骤720所示,取得至少一一维度感测信息。再接下来,如步骤730所示,依据该至少一一维度感测信息在该电容式感测装置被触碰或接近时在该二维度感测信息判断出至少一被侦测范围。之后,如步骤740所示,在该至少一被侦测范围判断每一个触碰相关感测信息。
上述的多个一维度感测信息可以是由一电容式感测装置所取得,电容式感测装置包括多个感测器,这些感测器包括多个第一感测器与多个第二感测器,其中这些第一感测器与这些第二感测器交叠于多个叠点。此外,上述步骤710至720可以是由控制器160来执行。另外,上述步骤730至740可以是由前述控制器160或主机170来执行。
在本发明的一范例中,是以互电容式侦测取得一二维度感测信息,依据二维度感测信息衍生出一维度感测信息。例如,依据每一个第一一维度信息所有值的和产生第二一维度感测信息,也即第二一维度感测信息的每一个值分别依据这些第一感测信息之一的所有值的和或差所产生。又例如,每一个第一一维度感测信息的每一个值是分别依据这些感测器之一、二或三所产生,因此每一个值相应于一一维度位置,所衍生的一维度感测信息的每一个值是依据二维度感测信息中相应于相同一维度位置的所有值的和或差所产生。换言之,可以是只进行互电容式侦测便获得相应于这些第一感测器与/或这些第二感测器的一维度感测信息,以判断出一维度感测信息中的触碰相关感测信息,或进一步判断出触碰相关的感测器。
在本发明的另一范例中,相应于这些第一感测器与/或这些第二感测器的一维度感测信息可以是以自电容式侦测来产生。如依据前述步骤610至630所示,以一驱动信号驱动第一轴向上所有的感测器,并且侦测第一轴向上所有感测器的信号以产生相应于第一轴向上所有感测器的一维度感测信息。此外,也可以在第一轴向上所有的感测器被驱动时,侦测第二轴向上所有感测器的信号以产生相应于第二轴向上所有感测器的一维度感测信息。又例如,相应于第一轴向上所有感测器的一维度感测信息可以是对第一轴向所有感测器进行自电容式侦测所产生。同理,相应于第二轴向上所有感测器的一维度感测信息可以是对第二轴向所有感测器进行自电容式侦测所产生。
前述第一轴向与第二轴向可以是分别为横轴或纵轴之一与另一个,并且第一轴向上的感测器与第二轴向上的感测器可以是分别为这些第一感测器与这些第二感测器之一与另一个。
前述判断出至少一被侦测范围可以是如图7B所示。首先,如步骤731所示,判断至少一一维度感测信息的每一个触碰相关感测信息。接下来,如步骤732所示,分别决定每一个触碰相关感测信息在二维度感测信息中的一触碰相关范围。之后,如步骤733所示,依据每一个触碰相关范围判断出至少一被侦测范围。
此外,所述至少一被侦测范围可以是所有触碰相关范围的交集或并集。另外,至少一一维度感测信息的每一个值相应于该二维度感测信息上的一范围,并且每一个触碰相关范围为相应的触碰相关感测信息的所有值相应的范围。
综合以上说明,可知多个感测器的信号可产生多个连续的信号值,集合每个信号与在前一个信号或每个信号与在后一个信号的差可产生多个连续的差动信号或差值,并且集合每个差动信号或差值与在前的一个差动信号或差值或每个差动信号或差值与在后的一个差动信号或差值的差可产生多个连续的双差动信号或双差值。
此外,集合每一个差值与在前的所有差值的加总或每一个差值与在后的所有差值的加总可转换成多个连续的信号值。同样地,集合每一个双差值与在前的所有双差值的加总或每一个双差值与在后的所有双差值的加总可转换成多个连续的差值。理所当然地,将多个连续的双差值转换成多个连续的差值后再转换成多个连续的信号值可视为将多个连续的双差值转换成信号值。
在双差值转换成差值的过程中,暗藏在每一个双差值中的噪声值也会被加总,越后面的差值被加总越多的噪声值,造成递增的偏差。如果是由双差值转换成信号值时,这样的递增偏差更为严重。
一般的电容式触摸屏具有多条导电条(感测器),包括朝一第一轴向平行排列的多条第一导电条与朝一第二轴向平行排列的多条第二导电条,所述的第一与第二导电条交叠在多个交点。第一与第二轴向之一可以是横轴,对应一横轴坐标,第一与第二轴向的另一个可以是纵轴,对应一纵轴坐标,因此,每个交点对应一二维度坐标。
在互电容式侦测中,是以朝第一与第二轴向之一平行排列的导电条作为驱动导电条,并且以朝第一与第二轴向的另一个作为侦测导电条。在每一驱动导电条被驱动时会被提供一驱动信号(交流信号)时,所述的侦测导电条提供与被驱动的驱动导电条间的互电容性耦合信号,可由所述的互电容性耦合信号产生多个信号值、多个差值或多个双差值,形成相应于被驱动导电条的一一维度感测信息。集合并依序排列相应于每一条驱动导电条的一维度感测信息可构成一二维度感测信息,二维度感测信息可视为一影像,其中二维度感测信息的每一个值可视为影像的像素(pixel)。
当外部导电物件(如手指)接近或触碰电容式触摸屏时,在部分的一维度感测信息产生包含多个非零值的对应外部导电物件的感测信息,在二维度感测信息中,相应于相同外部导电物件的感测信息会聚集在一起,形成相应于相同外部导电物件的一群感测信息。在本发明的一范例中,是将包含零在内的一零值范围内的值都视为零值。
因此,对具有对应外部导电物件的感测信息的影像(二维度感测信息)进行影像分割(image segmentation),可区别出每一群对应外部导电物件的感测信息,最常使用的是分水岭演算法或连接物件法。在分割出每一群对应外部导电物件的感测信息,便可计算出代表相应的外部导电物件(接近或触碰)的位置。
由于传统的影像分割需要大量的运算,因此本发明提出一种线段分割(line piece segmentation)法。本发明提出的线段分割法是在每一个一维度感测信息中分割出相应于每一个外部导电物件(接近或触碰)的连续的值(如信号值、差值或双差值),作为一线段。假设一维度感测信息是朝向第一轴向排列,相应于相同外部感测信息的线段在影像(二维度感测信息)中会在第二轴向重叠,因此可依据线段间的重叠关系分割出对应于相同外部导电物件的线段,以区别出对应于每一个外部导电物件的线段。例如,一线段与另一线段的重叠比例超过一门槛限值,例如50%,可视为对应相同的外部导电物件。另外,也可以是一线段的质心位置与另一线段的质心位置间的距离小于一门槛限值,可视为对应相同的外部导电物件。在本发明的一范例中,质心位置的计算是以信号值来计算,例如一维度感测信息是差值或双差值时,是以线段范围转换成为信号值时再计算出质心位置,作为线段的质心位置。又例如,是以对应外部导电物件的感测信息中线段扩大两侧不属于其他线段的部分来转换成为信号值。由于质心位置间的距离关系是由线段所计算出来,也可视为线段间的重叠关系。
在本发明的一第一实施例中,是以一预设条件来切割出信号值影像的线段。预设条件可以是以连续的非零的多个值为一线段,或连续的超过一门槛值的一个或多个值为一线段。
在本发明的第二实施例中,是以一预设条件来切割出差值影像的线段。预设条件可以是一群连续的正值与相邻的一群连续的负值作为一线段,其中连续的正值与连续的负值间可以是没有存在零值,也可以是存在至少一零值。此外,预设条件可以是起始于大于一正门槛限值的值并且结束于小于一负门槛限值的值。
在本发明的一范例中,差值是以连续的正值加上相邻的连续的负值来表示,线段起始于大于一正门槛限值的值并且结束于小于一负门槛限值的值。每一个线段包括界于相邻的一正值与一负值间的一零交会处,正值与负值可以是隔着至少一零值相邻或没有隔着零值相邻,其中外部导电物件大面积的接近或触碰时正值与负值间会隔着多个零值相邻。在本发明中与正值相邻的负值可以是与正值最接近的负值,当线段的值是先正值再负值时,线段中的零交会处是位于在前的正值与在后的负值间。本技术领域具有通常知识的技术人员可以推知,前述的差值影像经翻转后,差值是以连续的负值加上相邻的连续的正值来表示,线段起始于小于一负门槛限值的值并且结束于大于一正门槛限值的值。
在本发明的第三实施例中,是以一预设条件来切割出双差值影像的线段。双差值中的对应相同外部导电物件的感测信息可以是先出现负值再出现正值最后出现负值的连续多个值。因此预设条件可以是大于一正门槛限值的值,或大于一正门槛限值的值向前与向后延伸至至少一负值,也可以是由对应相同外部导电物件的感测信息中的所有正值向前与向后延伸至至少一负值。例如在对应相同外部导电物件的感测信息中向前与向后延伸至连续的所有负值,或在对应相同外部导电物件的感测信息中向前延伸至最小负值并且向后延伸至最小负值。
本技术领域具有通常知识的技术人员可以推知,前述的双差值影像经翻转后,双差值中的对应相同外部导电物件的感测信息可以是先出现正值再出现负值最后出现正值的连续多个值。因此预设条件可以是小于一负门槛限值的值,或小于一负门槛限值的值向前与向后延伸至至少一正值,也可以是由对应相同外部导电物件的感测信息中的所有负值向前与向后延伸至至少一正值。例如在对应相同外部导电物件的感测信息中向前与向后延伸至连续的所有正值,或在对应相同外部导电物件的感测信息中向前延伸至最大正值并且向后延伸至最大正值。
在前述说明中是以相邻的平行排列的一维度感测信息中具有重叠关系的线段作为对应相同外部导电物件的群组。在外部导电物件朝驱动导电条平行排列(外部导电物件的排列与侦测导电条垂直)时,各群组可以很容易地被区隔出来,然而在外部导电物件是朝侦测导电条平行排列(外部导电物件的排列与驱动导电条垂直)时,有可能因为彼此间太接近而造成误判为属于同一群组。
为了解决这个问题,本发明提出一种以线段的质量来进行群组分割。
换言之,本发明更包括计算一群组中朝驱动导电条平行排列的每一线段的质量,以形成连续的多个质量。并且,依据所述质量中由递减转递增的转折处进一步分割成多个群组。例如,是在所述质量中寻找小于在前的质量与在后的质量的由递减转递增的转折处,将递减转递增的转折处之前的线段与之后的线段分割成不同群组,其中递减转递增的转折处的线段可以是与递减转递增的转折处之前的线段同一群组,也可以是与递减转递增的转折处之后的线段同一群组,或是同属于转折处之前的线段同一群组与转折处之后的线段同一群组。
此外,在本发明的一范例中更包括判断递减转递增的转折处的递减的一侧的递减量、递增的一侧的递增量或两侧的递增量与递减量是否大于一门槛限值,前述由递减转递增的转折处进一步分割成多个群组是只有在前述递减量与/或递增量大于一门槛限值时才进行分割。因此,相应于每一个外部物件的连续多个质量的一侧的至少两个质量呈现递增排列,并且所述相应于每一个外部导电物件的多个质量的另一侧的至少两个质量呈现递减排列。前述的至少两个质量呈现递增排列的一侧与至少两个质量呈现递减排列的另一侧间存在至少一个转折处。例如存在一个递增转递减的转折处,或存在包括一第一递增转递减的转折处、一第一递减转递增的转折处与一第二递增转递减的转折处等三个转折处,其中第一递减转递增的转折处的递减的一侧的递减量、递增的一侧的递增量或两侧的递增量与递减量不大于所述的门槛限值,因此没有被进行分割。本技术领域具有通常知识的技术人员可以推知其他数量的转折数(如5个、7个…等等),在此不再赘述。
前述递减转递增的转折处的判断可以是先辨识出递减转递增的转折处后判断递减转递增的转折处的递减的一侧的递减量、递增的一侧的递增量或两侧的递增量与递减量是否大于一门槛限值。反之,可以是先辨识出递减量大于一门槛限值的连续两个以上的质量后再辨识出前述递减转递增的转折处。虽然在本发明的说明中质量是以正值来说明,但是将信号翻转是本技术领域的通常知识,本技术领域具有通常知识的技术人员可以依据本发明的说明推知信号翻转后相应的判断与关系,在此不再赘述。
在前述说明中,质量可以是由线段的信号值计算出来,如差值或双差值的线段先转换成为信号值后再计算出质量。另外,也可以是以线段中所有值的绝对值来计算出质量。
此外,质量可以是由包括线段的范围来计算,例如包括线段的范围为该线段本身或包括该线段本身与相邻的非零值,所述包括线段的范围不包括该线段本身以外的线段。
依据上述,本发明提出一种影像分割的方法。首先,取得一影像,此影像包括多个一维度感测信息组成的一二维度感测信息,每一个一维度感测信息朝向一第一轴向平行排列,并且每一个一维度感测信息表示朝向一第二轴向平行排列的多个值。例如,一维度感测信息是依据前述的第二导电条的信号产生。因此,影像可以是以互电容式侦测取得,并且每一个一维度感测信息是分别在朝向第一轴向排列的多条第一导电条中相邻的至少一第一导电条被提供一驱动信号时,依据朝向第二轴向排列的多条第二导电条的信号产生前述朝向第二轴向平行排列的多个值。在本发明的一范例中,第一轴向与第二轴向正交,本技术领域具有通常知识的技术人员可以推知第一轴向与第二轴向也可以是以大于0的不同角度相交。
接下来,判断出每一个一维度感测信息中相应于外部导电物件接近或触碰的每一个线段,其中每一个线段的值因至少一外部导电物件接近或触碰而产生变化。然后,依据所述的线段中相邻的线段间的重叠关系进行影像分割以分割出每一个相应于至少一外部导电物件接近或触碰的群组。
在本发明的一范例中,所述的重叠关系包括:相同的群组的每一个线段与相同的群组至少一条其他线段位于相邻的一维度感测信息,并且与相同的群组的至少一条其他线段在朝向第二轴向的重叠部分的比例或重叠部分的值的数量超过一门槛限值。在本发明的另一范例中,更包括判断一个线段的质心位置,并且所述的重叠关系包括:相同的群组的每一个线段与相同的群组至少一条其他线段位于相邻的一维度感测信息,并且质心位置与至少一相应于相同的外部导电物件的其他线段的质心位置距离在一门槛限值内。在本发明的一范例中,是以一线段中的每一个值分别乘上每一个值相应的坐标的乘积的总和除以所有值的总和来计算出质心位置。
上述每一条线段选自下列群组之一:每一条线段的所有的值大于一正门槛限值,并且呈现递增后递减的排列;以及每一条线段的所有的值小于一负门槛限值,并且呈现递减后递增的排列。
前述的一维度感测信息可以是由差值或双差值组成,换言之,每一个值可以是依据相邻的两条或三条第二导电条的信号产生。由差值或双差值组成的一维度感测信息在至少一外部导电物件接近或触碰时,相应线段的值会因此产生变化,其中具有至少一个零交会处。因此,相应于单一外部导电物件的接近与触碰并且每一个值是差值时,每一个线段是相邻的一组至少一正值与一组至少一负值的组合。例如是一组至少一正值或连续的正值相邻着一组至少一负值或连续的负值的组合。此外,在本发明的一范例中,连续的正值中至少一正值大于一正门槛限值,并且连续的负值中至少一负值小于一负门槛限值。
例如,每一条线段只包括1零交会处,零交会处位于连续排列的至少一个正值与连续排列的至少一负值间,并且所述的连续排列的至少一个正值与连续排列的至少一负值间无任何值或只包括至少一零值,其中所述的连续排列的至少一个正值大于3个值时呈现递增后递减的排列,并且所述的连续排列的至少一个负值大于3个值时呈现递减后递增的排列。
上述影像是以互电容式侦测取得,并且每一个一维度感测信息是分别在朝向该第一轴向排列的多条第一导电条中相邻的至少一第一导电条被提供一驱动信号时,依据朝向该第二轴向排列的多条第二导电条的信号产生。
上述每一个值是依据相邻的两条第二导电条的信号产生,并且每一个线段是一组至少一正值或连续的正值相邻着一组至少一负值或连续的负值的组合,其中连续的正值中至少一正值大于一正门槛限值,并且连续的负值中至少一负值小于一负门槛限值。每一个值也可以是依据相邻的三条第二导电条的信号产生,并且每一个线段的组成依序为相邻的连续的至少一负值、至少一正值与至少一负值的组合,或依序为相邻的连续的至少一正值、至少一负值与至少一正值。
或者,每一个值是依据相邻的三条第二导电条的信号产生,并且每一个线段的组成依序为相邻的连续的至少一负值、至少一正值与至少一负值的组合,或依序为相邻的连续的至少一正值、至少一负值与至少一正值。
上述依序为相邻的连续的至少一负值、至少一正值与至少一负值的组合中,至少一正值中至少有一个正值大于一正门槛限值,并且依序为相邻的连续的至少一正值、至少一负值与至少一正值中,至少一负值中至少有一个负值大于一负门槛限值。
上述判断出每一个一维度感测信息中相应于外部导电物件接近或触碰的每一个线段是由大于一正门槛限值的值向前与向后延伸至至少一负值,或是由小于一负门槛限值的值向前与向后延伸至至少一正值。
另外,相应于单一外部导电物件的接近与触碰并且每一个值是双差值时,每一个线段的组成依序为相邻的连续的至少一负值、至少一正值与至少一负值的组合,或依序为相邻的连续的至少一正值、至少一负值与至少一正值。在本发明的一范例中,依序为相邻的连续的至少一负值、至少一正值与至少一负值的组合中,至少一正值中至少有一个正值大于一正门槛限值。在本发明的另一范例中,依序为相邻的连续的至少一正值、至少一负值与至少一正值中,至少一负值中至少有一个负值大于一负门槛限值。
在先前说明中已指出,双差值中的对应相同外部导电物件的感测信息可以是先出现负值再出现正值最后出现负值的连续多个值。因此预设条件可以是大于一正门槛限值的值,或大于一正门槛限值的值向前与向后延伸至至少一负值,也可以是由对应相同外部导电物件的感测信息中的所有正值向前与向后延伸至至少一负值。例如在对应相同外部导电物件的感测信息中向前与向后延伸至连续的所有负值,或在对应相同外部导电物件的感测信息中向前延伸至最小负值并且向后延伸至最小负值。
本技术领域具有通常知识的技术人员可以推知,前述的双差值影像经翻转后,双差值中的对应相同外部导电物件的感测信息可以是先出现正值再出现负值最后出现正值的连续多个值。因此预设条件可以是小于一负门槛限值的值,或小于一负门槛限值的值向前与向后延伸至至少一正值,也可以是由对应相同外部导电物件的感测信息中的所有负值向前与向后延伸至至少一正值。例如在对应相同外部导电物件的感测信息中向前与向后延伸至连续的所有正值,或在对应相同外部导电物件的感测信息中向前延伸至最大正值并且向后延伸至最大正值。
例如,每一条线段只包括2零交会处,零交会处位于连续排列的至少一个正值与连续排列的至少一负值间,并且所述的连续排列的至少一个正值与连续排列的至少一负值间无任何值或只包括至少一零值,其中所述的连续排列的至少一个正值大于3个值时呈现递增后递减的排列,并且所述的连续排列的至少一个负值大于3个值时呈现递减后递增的排列。
根据上述,本发明提出一种影像分割的装置,包括:一触摸屏,包括:朝向一第一轴向排列的多条第一导电条,与朝向一第二轴向排列的多条第二导电条,其中所述的第一导电条与所述的第二导电条交叠于多个交叠处;一侦测电路,取得一影像,包括多个一维度感测信息组成的一二维度感测信息,每一个一维度感测信息朝向第一轴向平行排列,并且每一个一维度感测信息表示朝向第二轴向平行排列的多个值;以及一处理器,判断出每一个一维度感测信息中相应于外部导电物件接近或触碰的每一个线段,其中每一个线段的值因至少一外部导电物件接近或触碰而产生变化;以及依据所述的线段中相邻的线段间的重叠关系进行影像分割以分割出每一个相应于至少一外部导电物件接近或触碰的群组,其中相同的群组的每一个线段与相同的群组至少一条其他线段位于相邻的一维度感测信息,并且与相同的群组至少一条其他线段在朝向第二轴向的重叠部分的比例或重叠部分的值的数量超过一门槛限值,或是线段的质心位置间的距离在一门槛限值内。
综合上述,前述的一维度感测信息是由差值或双差值组成时,每一个线段的组成是包括一组至少一正值或连续的正值与一组至少一负值或连续的负值的交替组合。此外,一维度感测信息也可以是原始的信号值。例如,其中每一条线段选自下列群组之一:每一条线段的所有的值大于一正门槛限值,并且呈现递增后递减的排列;以及每一条线段的所有的值小于一负门槛限值,并且呈现递减后递增的排列。依据上述,本发明提出一种影像分割的方法。首先,取得一影像,并且判断出每一个一维度感测信息中相应于外部导电物件接近或触碰的每一个线段,其中每一个线段的值因至少一外部导电物件接近或触碰而产生变化。
接下来,分割出每一个相应于至少一外部导电物件接近或触碰的群组,每一个群组包括位于连续平行排列的多个一维度感测信息的多条线段,其中每一条线段具有连续平行排列的多个值。换言之,每一个群组横跨连续多个一维度感测信息,每一条线段分别位于横跨的连续多个一维度感测信息之一。
再接下来,计算至少一群组的每一条线段的一质量,其中同一群组的多个质量朝向第二轴向连续排列,其中每一条线段的质量是依据每一条线段的多个值来计算。
然后,依据被计算的每一群组的多个质量分割出相应于每一个外部导电物件接近或触碰的线段,其中相应于每一个外部导电物件的多个质量呈现连续的排列,所述相应于每一个外部导电物件的多个质量的一侧的至少两个质量呈现递增排列,并且所述相应于每一个外部导电物件的多个质量的另一侧的至少两个质量呈现递减排列。相应于不同的外部物件,所述的多个质量中存在分别相应于个别物件的峰值。相对于峰值,在两峰值间的最低值为谷值。因此,以谷值为界可切割相应于不同外部物件的质量,进而切割出相应于不同外部物件的质量相应的线段。由于谷值相应的线段的值可能同时包括两个不同外部物件的信号,因此在本发明的一范例中,谷值相应的线段同属于不同的外部物件。相对地,在本发明的另一范例中,谷值相应的线段只属于一个外部物件。无论谷值相应的线段是只属于一个外部物件,还是同属于两个外部物件,在本发明的最佳模式中,相应于每一个外部导电物件的多个质量呈现递增后递减的排列。换言之,除了位于触摸屏边界的触碰外,如果一外部导电物件的多个质量只呈现递增或只呈现递减的排列,在外部物件的位置判断上容易产生偏差。
在前述的步骤中,分割出每一个相应于至少一外部导电物件接近或触碰的群组可以包括:判断出每一个一维度感测信息中相应于外部导电物件接近或触碰的每一个线段,其中每一个线段的值因至少一外部导电物件接近或触碰而产生变化;以及依据所述的线段中相邻的线段间的重叠关系进行影像分割以分割出每一个相应于至少一外部导电物件接近或触碰的群组,其中相同的群组的每一个线段与相同的群组至少一条其他线段位于相邻的一维度感测信息,并且与相同的群组至少一条其他线段在朝向第二轴向的重叠部分的比例或重叠部分的值的数量超过一门槛限值,或是线段的质心位置间的距离在一门槛限值内。此外,分割出每一个相应于至少一外部导电物件接近或触碰的群组是采用分水岭演算法、连接物件法或区域生长法等等,本发明不加以限制。本发明的其他细节已揭示于前述说明中,在此不再赘述。
上述每一条线段选自下列群组之一:每一条线段的所有的值大于一正门槛限值,并且呈现递增后递减的排列;以及每一条线段的所有的值小于一负门槛限值,并且呈现递减后递增的排列。
每一条线段只包括1零交会处,零交会处位于连续排列的至少一个正值与连续排列的至少一负值间,并且所述的连续排列的至少一个正值与连续排列的至少一负值间无任何值或只包括至少一零值,其中所述的连续排列的至少一个正值大于3个值时呈现递增后递减的排列,并且所述的连续排列的至少一个负值大于3个值时呈现递减后递增的排列。
或者,每一条线段只包括2零交会处,零交会处位于连续排列的至少一个正值与连续排列的至少一负值间,并且所述的连续排列的至少一个正值与连续排列的至少一负值间无任何值或只包括至少一零值,其中所述的连续排列的至少一个正值大于3个值时呈现递增后递减的排列,并且所述的连续排列的至少一个负值大于3个值时呈现递减后递增的排列。
在本发明中,前述的线段可以是在每一个一维度感测信息被取得时被判断出来,并且每一个被计算的群组的线段的数量大于一门槛限值。例如,线段的判断是在下一个一维度感测信息被取得前进行,换言之,线段的判断是在取得完整的影像的过程中进行。因此,在本发明的一范例中,可以是只记录每一个线段的位置与值,线段以外的值可以是被忽略或是指定为一个预设值(如零值),如此可以节省储存空间或数据的传输量与处理量。同样地,在分割群组时也可以是直接比对线段间的重叠关系,节省时间。本技术领域具有通常知识的技术人员可以推知线段的判断也可以是在取得完整影像后进行。
上述影像是以互电容式侦测取得,并且每一个一维度感测信息是分别在朝向该第一轴向排列的多条第一导电条中相邻的至少一第一导电条被提供一驱动信号时,依据朝向该第二轴向排列的多条第二导电条的信号产生。
上述每一个值是依据相邻的两条第二导电条的信号产生,并且每一个线段是一组至少一正值或连续的正值相邻着一组至少一负值或连续的负值的组合,其中连续的正值中至少一正值大于一正门槛限值,并且连续的负值中至少一负值小于一负门槛限值。
或者,上述每一个值是依据相邻的三条第二导电条的信号产生,并且每一个线段的组成依序为相邻的连续的至少一负值、至少一正值与至少一负值的组合,或依序为相邻的连续的至少一正值、至少一负值与至少一正值。
上述依序为相邻的连续的至少一负值、至少一正值与至少一负值的组合中,至少一正值中至少有一个正值大于一正门槛限值,并且依序为相邻的连续的至少一正值、至少一负值与至少一正值中,至少一负值中至少有一个负值大于一负门槛限值。
上述判断出每一个一维度感测信息中相应于外部导电物件接近或触碰的每一个线段是由大于一正门槛限值的值向前与向后延伸至至少一负值,或是由小于一负门槛限值的值向前与向后延伸至至少一正值。
根据上述,本发明提出一种影像分割的装置,包括:一触摸屏,包括:朝向一第一轴向排列的多条第一导电条,与朝向一第二轴向排列的多条第二导电条,其中所述的第一导电条与所述的第二导电条交叠于多个交叠处;一侦测电路,取得一影像,包括多个一维度感测信息组成的一二维度感测信息,每一个一维度感测信息朝向第一轴向平行排列,并且每一个一维度感测信息表示朝向第二轴向平行排列的多个值;以及一处理器,分割出每一个相应于至少一外部导电物件接近或触碰的群组,每一个群组包括位于连续平行排列的多个一维度感测信息的多条线段,其中每一条线段具有连续平行排列的多个值;计算至少一群组的每一条线段的一质量,其中同一群组的多个质量朝向该第二轴向连续排列,其中每一条线段的质量是依据每一条线段的多个值来计算;以及依据被计算的每一群组的多个质量分割出相应于每一个外部导电物件接近或触碰的线段,其中相应于每一个外部导电物件的多个质量呈现连续的排列,所述相应于每一个外部导电物件的多个质量的一侧的至少两个质量呈现递增排列,并且所述相应于每一个外部导电物件的多个质量的另一侧的至少两个质量呈现递减排列。
当无外部导电物件接近或触碰一触摸屏时,取得的一维度感测信息仍会因为触摸屏本身的电子元件特性,而包含非零值的初始信号。再者,触摸屏也会受到不同环境的影响,使得一维度感测信息更包含了环境噪声,导致初始信号会因应环境而变化。
请参阅图8A所示,其为根据本发明实施例的无外部导电物件接近或触碰一触摸屏的侦测示意图。首先,假设触摸屏不受环境影响,只考虑其电子元件特性。当触摸屏无外部导电物件接近或触碰时,取得的一维度感测信息会因为触摸屏的电子元件特性,而包含非零值的初始信号。图8A的横轴表示一个一维度感测信息中每个感测处的坐标,纵轴则表示一维度感测信息中,每个感测处的初始信号。明显地,每个感测处的初始信号并非皆为零值,而是受到了各感测器的电子元件特性影响,产生了不同的数值。
请参阅图8B所示,其为根据本发明实施例在第一环境下,无外部导电物件接近或触碰一触摸屏的侦测示意图。当触摸屏处于一第一环境,且无外部导电物件接近或触碰时,取得的一维度感测信息会受到第一环境的影响,而使前述初始信号产生变化。如图8B所示,每个感测处的初始信号受到了第一环境的影响,皆产生负值方向的平移。此时若一外部导电物件接近或触碰此一触摸屏,对应于触碰位置的峰值可能会因为负值的平移而被抵消,导致无法正确判断触碰的发生。
请参阅图8C所示,其为根据本发明实施例在第二环境下,无外部导电物件接近或触碰一触摸屏的侦测示意图。当触摸屏处于一第二环境,且无外部导电物件接近或触碰时,取得的一维度感测信息会受到第二环境的影响,而使初始信号产生不同的变化。如图8C所示,每个感测处的初始信号受到了第二环境的影响,皆产生正值方向的平移。明显地,即使外部导电物件接近或触碰此一触摸屏,仍有许多感测处的数值超过判断触碰的门槛限值,导致误判有许多触碰的发生。因此,如果以在第一环境或第二环境下取得的一维度感测信息进行前述的触碰判断,很可能因为包含过高或过低数值的初始信号而导致误判的情形。
为了避免误判情形,在环境转换后取得的一维度感测信息,必须分别将每个感测处的信号扣除因为电子元件特性与环境改变而产生的噪声,才能得到正确的触碰相关感测信息。首先,将第一环境下,无外部导电物件接近或触碰一触摸屏时所取得的一维度感测信息(如图8B所示)定义为一基准感测信息,其中每个感测处的数值定义为第一数值。随后,在第二环境下,无外部导电物件接近或触碰一触摸屏时,每个感测处的数值定义为第二数值,如图8C所示。之后,分别将每个感测处的第二数值扣除第一数值,即可取得每个感测处因为环境变化而产生的平移数值,再将这些平移数值定义为第一变化值,在本实施例中,各感测处的平移数值是一致的,实际实施则不以此为限。请参阅图8D所示,其为根据本发明实施例在环境变化下,无外部导电物件接近或触碰一触摸屏的侦测示意图。在本实施例中,所有的第一变化值都为正值,即表示当触摸屏从第一环境转变到第二环境时,每个感测处的信号倾向往正值平移。为了将取得的一维度感测信息平整化,将前述的第一变化值平均,以取得一平均变化值,再将每个感测处的第一变化值扣除平均变化值,以分别取得第二变化值。请参阅图8E所示,其为根据本发明实施例的无外部导电物件接近或触碰一触摸屏时,第二变化值的侦测示意图。图8E中每个感测处的所有第二变化值共同被平移至最接近横轴(0值)的数值,因此,根据图8E所示,并无任何外部导电物件接近或触碰此一触摸屏。
请参阅图8F所示,其为根据本发明实施例在第二环境下,一外部导电物件接近或触碰一触摸屏的信号值侦测示意图。首先,如图8F所示,在第二环境下,一外部导电物件接近或触碰一触摸屏时,取得的触碰相关感测信息(以信号值为例)中,每个感测处的数值定义为第二数值。之后,将图8F所示的每个感测处的第二数值对应扣除图8B所示的第一数值,以取得图8G所示的每个感测处的第一变化值。因为第二数值不仅包含了因环境变化而产生的第一变化值,更包含了对应触碰所产生的峰值。所以,将触碰区间Tr以外的第一变化值平均,以取得一平均变化值,此平均变化值代表了每个感测处的电子元件特性与环境改变而产生的噪声。在将第二数值扣除第一数值以获得第一变化值后,还必须将第一变化值再扣除平均变化值以获得一第二变化值,借此,将每个感测处的信号分别扣除电子元件特性与环境改变而产生的噪声,以突显真正的触碰相关感测信息,借此,将每个感测处的信号分别扣除电子元件特性与环境改变而产生的噪声,以突显真正的触碰相关感测信息请参阅图8H所示,其为根据本发明实施例的有外部导电物件接近或触碰一触摸屏时,第二变化值的侦测示意图。
再者,取得前述的第二变化值后,即可借由一门槛值,判断是否存在至少一外部导电物件接近或触碰产生的至少一线段。当至少一第二变化值超过门槛值时,表示至少一外部导电物件接近或触碰此一触摸屏,因此即可根据前述线段分割法判断此线段的范围。首先,设定门槛值Th,如图8E所示,所有的第二变化值皆小于门槛值Th,因此可据此判断无任何外部导电物件触碰或接近触摸屏。然而,如图8H所示,至少一第二变化值超过门槛值Th,因此可判断触碰区间Tr即为上述的线段。
当取得的触碰相关感测信息为信号差值或信号双差值时,也可根据前述方法取得所有变化值,进而判断是否存在至少一外部导电物件接近或触碰产生的至少一线段。请参阅图8I与图8J所示,其是分别根据本发明实施例的一外部导电物件接近或触碰一触摸屏的信号差值与信号双差值侦测示意图。
根据前述,本发明提出一种触碰感测方法,以避免前述误判的情形。请参阅图9A所示,首先,如步骤910,连续地取得一一维度感测信息,其中一维度感测信息包括多个数值。
随后,决定一基准感测信息,其中基准感测信息是在一维度感测信息未呈现外部导电物件接近或触碰时,依据此一维度感测信息来决定。首先,如步骤920所示,判断是否有外部导电物件接近或触碰,以决定基准感测信息。当触碰系统判断没有外部导电物件接近或触碰时,如步骤930所示,将取得的一维度感测信息定义为一第一一维度感测信息(或一基准感测信息),并将第一一维度感测信息包含的数值定义为第一数值。当触碰系统判断至少一外部导电物件接近或触碰时,如步骤940所示,将取得的一维度感测信息定义为一第二一维度感测信息,并将第二一维度感测信息包含的数值定义为第二数值。多个第一数值的位置分别相应于多个第二数值的位置。
之后,如步骤950所示,根据排列于一维度感测信息中相同位置的第一数值与第二数值间的差,取得多个第一变化值。根据本发明的一最佳实施范例,多个第一变化值是根据排列于一维度感测信息中相同位置的第二数值减去第一数值所产生。然后,如步骤960所示,根据第一变化值的部分或全部取得一平均变化值,其中当无外部导电物件接近或触碰时,平均变化值为全部第一变化值的平均,当有外部导电物件接近或触碰时,平均变化值为前述触碰区间Tr以外的部分第一变化值的平均。如步骤962所示,根据所有第一变化值与平均变化值的差,取得多个第二变化值。
此外,在本发明的另一实施例中,更包含以下步骤:根据第二变化值的部分或全部取得第二平均变化值,其中当无外部导电物件接近或触碰时,此第二平均变化值为全部第二变化值的平均,当有外部导电物件接近或触碰时,此第二平均变化值为前述触碰区间以外的部分第二变化值的平均。根据所有第二变化值与此第二平均变化值的差,取得多个第三变化值。借由不只一次根据所得到的变化值取得平均变化值,再将变化值扣除平均变化值,更可将环境变异所产生的影响尽量减少。
如步骤970所示,在取得第二变化值之后,即可根据第二变化值是否大于一门槛值的比较结果,判断是否存在至少一外部导电物件。当至少一第二变化值超过一门槛值时,判断至少一外部导电物件触碰或接近触摸屏,如步骤980所示。随后,如步骤982所示,根据线段分割法判断相应于外部导电物件触碰或接近所产生至少一线段的范围。当没有任何第二变化值超过一门槛值时,判断没有触碰事件发生,如步骤990所示。
根据前述的位置分析,外部导电物件的接近或触碰可根据信号值、差值或双差值来判断。因此,当一维度感测信息所包含的数值为信号值时,本发明提出的触碰感测方法中的步骤960更包含下列步骤,如图9B所示。当一维度感测信息所包含的数值为信号值时,依据这些数值产生多个信号差值或多个信号双差值,如步骤9602所示。随后,如步骤9604所示,依据信号差值或信号双差值判断是否呈现外部导电物件的接近或触碰。当判断结果呈现无外部导电物件的接近或触碰时,平均所有第一变化值,如步骤9606所示。之后,根据所有第一变化值的平均取得平均变化值,如步骤9610所示。反之,当判断结果呈现有外部导电物件的接近或触碰时,平均未被外部导电物件接近或处碰影响的部分第一变化值,如步骤9608所示。最后,根据这些部分第一变化值的平均取得平均变化值,如步骤9610所示。
同理,当一维度感测信息所包含的数值为信号差值时,可依据这些数值或由这些数值转换的信号双差值,判断是否呈现外部导电物件的接近或触碰。当第二数值呈现外部导电物件的接近或触碰时,判断第二数值中呈现外部导电物件的接近或触碰的第二数值,并且依据第二数值中呈现外部导电物件的接近或触碰的第二数值以外的第二数值取得平均变化值。当第二数值呈现无外部导电物件的接近或触碰时,依据所有的第二数值取得平均变化值。
请参阅图10A所示,其为根据本发明实施例的信号差值转换为信号值后的侦测示意图。当触碰系统直接取得信号差值时,每一个信号差值仍有可能包含噪声。当触碰系统将信号差值转换为信号值时,噪声将连续的被累加,导致转换后的信号值会呈现递增的现象。因此,可根据转换后的信号值判断出至少一斜率,再根据此一斜率修正所有的信号值。首先,依据产生平均变化值的第二数值,产生多个未触碰信号,也即,将触碰区间Tr以外,未呈现外部导电物件的接近或触碰的第二数值(信号差值)转换为未触碰信号值(信号值)。随后,再依据这些未触碰信号值取得至少一斜率,以修正每个转换后的信号值。请参阅图10B所示,其为根据本发明实施例的依据斜率修正信号值后的侦测示意图。
同样地,当一维度感测信息所包含的数值为信号双差值时,可依据这些数值或由这些数值转换的信号差值,判断是否呈现外部导电物件的接近或触碰。当第二数值呈现外部导电物件的接近或触碰时,判断第二数值中呈现外部导电物件的接近或触碰的第二数值,并且依据第二数值中呈现外部导电物件的接近或触碰的第二数值以外的第二数值取得平均变化值。当第二数值呈现无外部导电物件的接近或触碰时,依据所有的第二数值取得平均变化值。
请参阅图10C所示,其为根据本发明实施例的信号双差值转换为信号值后的侦测示意图。当触碰系统直接取得信号双差值时,每一个信号双差值仍有可能包含噪声。当触碰系统将信号双差值转换为信号值时,噪声将连续的被二次累加,导致转换后的信号值会呈现往正值平移且递增的现象。因此,可根据转换后的信号值判断出至少一斜率,再根据此一斜率与上述的数值修正所有的信号值。首先,依据产生平均变化值的第二数值,产生多个未触碰信号,也即,将触碰区间Tr以外,未呈现外部导电物件的接近或触碰的第二数值(信号双差值)转换为未触碰信号值(信号值)。随后,再依据这些未触碰信号值取得至少一斜率,以修正每个转换后的信号值。请参阅图10D所示,其为根据本发明实施例的依据斜率修正信号值后的侦测示意图。
上述斜率可依据二未触碰信号值的差取得,其中二未触碰信号值分别排列于产生斜率的未触碰信号值的两端。或者,上述斜率可依据一回归曲线取得,其中回归曲线为产生该斜率的该些未触碰信号值的回归曲线。再者,上述斜率可为多个个别斜率的平均,其中这些个别斜率分别借由未触碰信号值中每一对相邻未触碰信号值的差产生。
根据上述,本发明更提出一种触碰系统,请参阅图11所示。触碰系统1100包含一触摸屏1110与一触碰处理器1120(也即前述处理器161)。触摸屏1110可包含前述位置侦测装置100,以连续地取得多条导电条1112中一导电条的一维度感测信息,其中一维度感测信息包括多个数值。触碰处理器1120连接触摸屏1110以根据一维度感测信息判断是否存在外部导电物件触碰或接近触摸屏1110。当触碰处理器1120判断该一维度感测信息未呈现外部导电物件触碰或接近触摸屏1110时,触碰处理器1120依据一维度感测信息来决定一基准感测信息,并且定义一维度感测信息所包含的数值作为基准感测信息。当这些数值作为基准感测信息时,触碰处理器1120定义这些数值为多个第一数值。当触碰处理器1120判断该一维度感测信息呈现外部导电物件触碰或接近触摸屏1110时,触碰处理器1120判断一维度感测信息所包含的数值不作为基准感测信息,并且将这些数值定义为多个第二数值。
随后,触碰处理器1120根据排列于一维度感测信息中相同位置的第一数值与第二数值间的差,取得多个第一变化值,并且根据部分或全部的第一变化值取得一平均变化值。之后,触碰处理器1120根据该些第一变化值与该平均变化值间的差,取得多个第二变化值。最后,触碰处理器1120根据这些第二变化值,判断是否存在至少一外部导电物件接近或触碰产生的至少一线段,其中当至少一第二变化值超过一门槛值时,判断此一线段的范围。
据此,本发明更提出一种触碰处理器1120,适用于包含一触摸屏1110的一触碰系统1100当中,其中触摸屏用于取得一导电条的一第一一维度感测信息与一第二一维度感测信息。第一一维度感测信息包含多个第一数值,第二一维度感测信息包含多个第二数值。触碰处理器1120用于执行下列步骤。首先,如图9A的步骤950所示,根据多个第一数值与其相应的多个第二数值的差,取得多个第一变化值,其中这些第一数值的位置分别相应于这些第二数值的位置,且第一一维度感测信息未呈现外部导电物件接近或触碰。随后,如步骤960所示,触碰处理器1120根据这些第一变化值的部分或全部,取得一平均变化值。如步骤962所示,触碰处理器1120根据这些第一变化值与平均变化值之间的差,取得多个第二变化值。
然后,如步骤970所示,在取得第二变化值之后,触碰处理器1120即可根据第二变化值是否大于一门槛值的比较结果,判断是否存在至少一外部导电物件。当至少一第二变化值超过一门槛值时,触碰处理器1120判断至少一外部导电物件触碰或接近触摸屏,如步骤980所示。随后,如步骤982所示,触碰处理器1120根据线段分割法判断相应于外部导电物件触碰或接近所产生至少一线段的范围。当没有任何第二变化值超过一门槛值时,触碰处理器1120判断没有触碰事件发生,如步骤990所示。
如同上述,取得的一维度感测信息可以是信号值、信号差值或是信号双差值。当取得的一维度感测信息包含信号值时,触碰处理器1120可将信号值转换成信号差值或是信号双差值,借此判断此一维度感测信息是否呈现外部导电物件的接近或触碰。当取得的一维度感测信息包含信号差值时,触碰处理器1120可将信号差值转换成信号双差值,借此判断此一维度感测信息是否呈现外部导电物件的接近或触碰。当取得的一维度感测信息包含信号双差值时,触碰处理器1120可将信号双差值转换成信号差值,借此判断此一维度感测信息是否呈现外部导电物件的接近或触碰。当此一维度感测信息呈现有外部导电物件的接近或触碰时,触碰处理器1120平均未被外部导电物件接近或触碰影响的第一变化值,以取得前述平均变化值。其余相关描述皆如前所述,在此不再赘述。
因为二维度感测信息是由多个一维度感测信息所组成,所以为了取得二维度感测信息,必须取得多个一维度感测信息。因此,本发明提出另一种触碰感测方法,请参阅图2所示。首先,如步骤210所示,连续地取得多个一维度感测信息,也即取得多条导电条中每一条的一维度感测信息。随后,如步骤220所示,取得相对应于这些一维度感测信息的多个平均变化值,也即取得多个平均变化值,其中每一个平均变化值分别对应一个一维度感测信息,并且每一个一维度感测信息的一平均变化值皆根据图9A的步骤取得。在取得每一个一维度感测信息的一平均变化值之后,如步骤230所示,平均所有一维度感测信息的平均变化值,取得一二维度平均变化值。之后,如步骤240所示,根据每一个一维度感测信息中第一变化值与二维度平均变化值间的差,取得每一个一维度感测信息的多个第二变化值,以构成二维度的触碰影像。最后,如步骤250所示,根据这些第二变化值,判断是否存在至少一外部导电物件接近或触碰产生的至少一线段群组,其中线段群组可依照前述线段分割法判断。
根据上述,本发明更提出一种触碰系统,请再参阅图11所示。触碰系统1100包含一触摸屏1110与一触碰处理器1120。触摸屏1110可包含前述位置侦测装置100,以连续地取得多条导电条1112中每一导电条的一维度感测信息。触碰处理器1120连接触摸屏1110以取得相对应于每一个一维度感测信息的多个平均变化值。
触碰处理器1120根据前述方法取得每一个一维度感测信息的一平均变化值。首先,当触摸屏1110连续地取得一导电条的一维度感测信息时,触碰处理器1120根据一维度感测信息判断是否有外部导电物件接近或触碰触摸屏1110,其中一维度感测信息包括多个数值。当触碰处理器1120判断一维度感测信息呈现无外部导电物件接近或触碰时,触碰处理器1120依据一维度感测信息来决定一基准感测信息,其中当触碰处理器1120判断这些数值作为该基准感测信息时,这些数值为多个第一数值,并且当这些数值不作为基准感测信息时,这些数值为多个第二数值。之后,触碰处理器1120根据排列于一维度感测信息中相同位置的第一数值与第二数值间的差,取得多个第一变化值,并且根据部分或全部的第一变化值取得一平均变化值,并且平均所有一维度感测信息的平均变化值,以取得一二维度平均变化值。
最后,触碰处理器1120根据每一个一维度感测信息中所有第一变化值与二维度平均变化值间的差,取得每一个一维度感测信息的多个第二变化值,并且根据所有第二变化值,判断是否存在至少一外部导电物件接近或触碰产生的至少一线段群组。
据此,本发明更提出一种触碰处理器1120,适用于包含一触摸屏1110的一触碰系统1100当中,其中触摸屏1110用于连续地取得多条导电条1112中每一条的一维度感测信息。触碰处理器1120用于执行下列步骤。首先,触碰处理器1120连接触摸屏1110以取得相对应于所有一维度感测信息的多个平均变化值与多个第二变化值,其中触碰处理器1120根据下列步骤取得所有导电条1112的多个第二变化值与每一个一维度感测信息的一平均变化值。
当触摸屏1110连续地取得一导电条的一维度感测信息时,触碰处理器1120根据此一维度感测信息判断是否有外部导电物件接近或触碰触摸屏1110。当一维度感测信息呈现无外部导电物件接近或触碰时,触碰处理器1120依据此一维度感测信息来决定一基准感测信息,其中当一维度感测信息包含的数值作为基准感测信息时,这些数值为多个第一数值,当这些数值不作为基准感测信息时,这些数值为多个第二数值。然后,触碰处理器1120根据排列于一维度感测信息中相同位置的第一数值与第二数值间的差,取得多个第一变化值,并根据置这些第一变化值的部分或全部取得相应于此一维度感测信息的一平均变化值。随后,触碰处理器1120即可平均所有一维度感测信息的平均变化值,以取得一二维度平均变化值,并且根据每一个一维度感测信息中的所有第一变化值与二维度平均变化值间的差,取得所有一维度感测信息的多个第二变化值。最后,触碰处理器1120可根据所有第二变化值,判断是否存在至少一外部导电物件接近或触碰产生的至少一线段群组。
在排除环境噪声所造成的信号干扰后,触碰系统仍会受到其他情况影响,例如触摸屏上有水渍时,将有部分感测器受到水渍的干扰,导致误判触碰的情形。请参阅图3A所示,其为根据本发明实施例的触碰系统上存在水渍时的侦测示意图。当一维度感测信息中的感测处被水渍覆盖时,取得的信号值将为负值,如图3A的水渍处Wa所示。由于线段分割法是根据局部数值来判断是否发生触碰事件,导致图3A中由负值转正值(或0值)的转折处Ts可能会被误判为一线段。
为了避免上述的误判情形,必须先找出一维度感测信息中所有的线段,再将非因为外部导电物件接近或触碰所产生的线段排除。请参阅图3B所示,其为根据本发明实施例的线段集合的信号值侦测示意图。首先,找出一个一维度感测信息中的所有线段Tr1、Tr2、Tr3、Tr4,所有线段Tr1、Tr2、Tr3、Tr4构成一线段集合。线段Tr1、Tr3、Tr4是因为外部导电物件触碰或接近所产生,其中线段Tr1、Tr4距离外部导电物件触碰或接近处较为靠近,因此峰值较高,线段Tr3距离外部导电物件触碰或接近处较远,因此峰值较低。另外,触摸屏上的水渍则产生了位于水渍处Wa1、Wa2的负值,其中因为外部导电物件触碰或接近水渍处Wa2,因此线段Tr4涵盖了部分的水渍处Wa2。
根据本发明的最佳实施范例,为了排除因为水渍或噪声所产生的线段,先找出包含高于预定范围Pr的数值的线段,以将此一线段保留于线段集合中。随后,找出不包含高于预定范围Pr的数值,但包含低于预定范围Pr的数值的线段,以将此一线段排除于线段集合之外。根据图3B所示,线段Tr1、Tr4皆包含高于预定范围Pr的数值,因此保留线段Tr1、Tr4于线段集合中。线段Tr2不包含高于预定范围Pr的数值,但包含低于预定范围Pr的数值,所以将线段Tr2排除于线段集合之外。最后,根据本实施范例,线段Tr2被排除,线段集合仅包含线段Tr1、Tr3、Tr4。值得注意的是,即使线段Tr4包含低于预定范围Pr的数值,但也包含了高于预定范围Pr的数值,表示线段Tr4仍是因为外部导电物件接近或触碰所产生,因此需保留线段Tr4于线段集合中。
根据本发明的另一实施范例,先找出包含低于预定范围Pr的数值,但不包含高于预定范围Pr的数值的线段,将此一线段自线段集合排除,以保留相应外部导电物件接近或触碰产生的线段。根据图3B所示,线段Tr2、Tr4皆包含低于预定范围Pr的数值,其中线段Tr4包含高于预定范围Pr的数值,线段Tr2不包含高于预定范围Pr的数值的线段。因此,线段Tr2被排除。
根据本发明的又一实施范例,先找出包含高于预定范围Pr的数值的线段,以及找出所有数值皆在预定范围Pr内的线段,以保留此一线段于线段集合中,其余线段则予以排除。根据图3B所示,线段Tr1、Tr4皆包含高于预定范围Pr的数值,所以保留线段Tr1、Tr4,线段Tr3的所有数值皆在预定范围Pr内,因此也保留线段Tr3。线段Tr2不包含高于预定范围Pr的数值,线段Tr2的所有数值也不在预定范围Pr内,因此予以排除。
根据图3B所示,上述预定范围可包含一正门槛值Pt与一负门槛值Nt。当一维感测信息中至少一线段包含低于负门槛值Nt的数值(线段Tr2)时,提高预定范围Pr的正门槛值Pt。因为当一维感测信息中至少一线段包含低于负门槛值Nt的数值时,表示此一维感测信息已受到水渍或噪声的干扰,因此借由增加正门槛值Pt来降低触摸屏的侦测敏感度。
因此,本发明提出另一种用于一触碰感测方法,以排除一维度感测信息中因为水渍或噪声干扰所产生的线段。请参阅图12所示,其为根据本发明实施例的触碰感测方法的流程示意图。首先,如步骤1210所示,找出一个一维度感测信息中一线段集合包含的所有线段,其中一维感测信息包含多个数值,每一个线段包含上述多个数值中的部分数值。随后,如步骤1220所示,判断是否存在至少一线段包含高于一预定范围的数值。当至少一线段包含高于预定范围的数值时,判断线段集合保留此一线段,其中此一线段可定义为一第一线段,如步骤1230所示。当一线段不包含高于一预定范围的数值时,则判断此一线段是否包含低于预定范围的数值,如步骤1240所示。当一线段不包含高于一预定范围的数值,且不包含低于预定范围的数值时,判断线段集合保留此一线段,此一线段可定义为一第二线段,如步骤1230所示。当一线段不包含高于一预定范围的数值,但包含低于预定范围的数值时,判断线段集合排除此一线段,如步骤1250所示。换言之,当线段集合排除此一线段时,也即判断受到水渍或噪声影响的信号不是外部导电物件接近或触碰产生的信号。
再者,为了取得二维度感测信息中因为外部导电物件触碰或接近所产生的触碰群组,本发明提出的触碰感测方法可依据前述线段分割法执行下列步骤。首先,依据平行相邻一维感测信息中二线段集合的线段彼此的重叠关系,判断至少一触碰群组,其中上述的触碰群组的每一个线段与至少一个其他线段分别位于相邻的一维感测信息,并且至少满足下列条件其中之一:相邻的二线段的重叠部分的比例超过一比例门槛值;相邻的该二线段的重叠部分的值的数量超过一门槛值;以及相邻的二线段的质心位置间的距离在一距离限值内。随后,当此一触碰群组中至少一线段的至少一数值高于预定范围时,保留此一触碰群组。反之,当此一触碰群组中没有任何线段的至少一数值高于预定范围时,则排除此一触碰群组。
如图12的步骤1260所示,判断一维感测信息的一线段与相邻一维感测信息的一线段彼此重叠部分的比例是否超过一比例门槛值,或是相邻二线段重叠部分的值的数量是否超过一门槛值,或是相邻二线段的质心位置间的距离是否在一距离限值内。当相邻二线段重叠部分的比例超过比例门槛值,或相邻二线段重叠部分的值的数量超过门槛值,或是相邻二线段的质心位置间的距离在一距离限值内时,判断此二线段为同一触碰群组,如步骤1270所示。反之,当上述条件不成立时,此二线段不为同一触碰群组,如步骤1280所示。最后,如步骤1290所示,判断此一触碰群组是否包含至少一线段的至少一数值高于预定范围。当此一触碰群组中至少一线段的至少一数值高于预定范围时,保留此一触碰群组,如步骤1292所示。反之的,当此一触碰群组中没有任何线段包含高于预定范围的数值时,排除此一触碰群组,如步骤1294所示。在持续执行前述步骤之后,即可判断出同一触碰群组所包含的多个互相平行相邻一维感测信息的线段,以取得此一触碰群组的完整信息。
据此,本发明提出一种触碰系统,请再参阅图11所示。触碰系统1100包含一触摸屏1110与一触碰处理器1120,其中触摸屏1110取得多条导电条1112中至少一条的一维度感测信息,触碰处理器1120连接触摸屏1110以找出一维度感测信息中一线段集合包含的所有线段。
一维感测信息包含多个数值,并且每一个线段包含所有数值中的部分数值。当所有线段中的一第一线段包含高于一预定范围的数值时,触碰处理器1120判断线段集合保留第一线段。当所有线段中的一第二线段不包含高于预定范围的数值,但包含低于预定范围的数值时,触碰处理器1120判断线段集合排除此第二线段。
根据上述,本发明更提出一种触碰处理器,请再参考图11所示。此一触碰处理器1120,适用于包含一触摸屏1110的一触碰系统1100当中,其中触摸屏1110用于取得多条导电条1112中至少一条的一维度感测信息。触碰处理器1120连接触摸屏1110以找出一维度感测信息中一线段集合包含的所有线段,其中一维感测信息包含多个数值,每一个线段包含部分该些数值。当所有线段中的一第一线段包含高于一预定范围的数值时,触碰处理器1120判断此一线段集合保留第一线段。当所有线段中的一第二线段不包含高于预定范围的数值,但包含低于预定范围的数值时,触碰处理器1120判断此一线段集合排除第二线段。触碰处理器1120可重复执行上述步骤,在持续执行前述步骤之后,触碰处理器1120即可判断出同一触碰群组所包含的多个互相平行相邻一维感测信息的线段,以取得此一触碰群组的完整信息。
上述预定范围可包含一第一门槛值与一第二门槛值,其中第一门槛值可为一正值,而第二门槛值可为一负值。当一维感测信息包含至少一第三线段,并且此一第三线段包含低于预定范围的数值时,触碰处理器1120提高此一预定范围的第一门槛值,以降低触摸屏1110的侦测敏感度,避免受到水渍的干扰。
再者,为了取得二维度感测信息中因为外部导电物件触碰或接近所产生的触碰群组,触碰处理器1120可依据前述线段分割法执行下列步骤。首先,触碰处理器1120依据平行相邻一维感测信息中二线段集合的线段彼此的重叠关系,判断至少一触碰群组,其中上述的触碰群组的每一个线段与至少一个其他线段分别位于相邻的一维感测信息,并且至少满足下列条件其中之一:相邻的二线段的重叠部分的比例超过一比例门槛值;相邻的该二线段的重叠部分的值的数量超过一门槛值;以及相邻的二线段的质心位置间的距离在一距离限值内。随后,当此一触碰群组中至少一线段的至少一数值高于预定范围时,触碰处理器1120保留此一触碰群组。反之,当此一触碰群组中没有任何线段的至少一数值高于预定范围时,触碰处理器1120排除此一触碰群组。
根据前述实施例,触摸屏1110需要不断地更新噪声基准值(stray),以避免受到环境的干扰导致误判,但是当外部导电物件触摸或接近触摸屏时,被触摸处则不能进行更新,否则当外部导电物件离开时,被触摸处反而会发生误判。然而,当触摸屏上存在水渍时,则需针对水渍处进行噪声基准值的更新,以排除因为水渍所产生的信号值。因此,当执行更新线段集合以外的一维感测信息的噪声基准值的程序过程中,判断包含低于预定范围的数值的线段时,更新线段集合以外的一维感测信息的噪声基准值,或是维持一维感测信息的噪声基准值,也即不进行更新。换言之,当线段集合中包含至少一第三线段,并且此至少一第三线段包含低于预定范围的数值时,更新此一线段集合以外的一维感测信息的噪声基准值。
再者,根据前述实施例,线段集合中的任一线段是由大于正门槛值的值向前与向后延伸至至少一负值,或是由小于负门槛值的值向前与向后延伸至至少一正值判断而得,并且任一线段是根据下列选项之一或任意组合决定:一维感测信息的所有数值,其中每一个一维度感测信息是以互电容式侦测取得,并且每一个一维度感测信息是分别在朝向第一轴向排列的多条第一导电条中相邻的至少一第一导电条被提供一驱动信号时,依据朝向第二轴向排列的多条第二导电条的信号产生;一维感测信息的所有数值的差值,其中一维感测信息的数值的差值中每一个值是依据相邻的两条第二导电条的信号产生,并且每一个线段是一组至少一正值或连续的正值相邻着一组至少一负值或连续的负值的组合,其中连续的正值中至少一正值大于正门槛值,并且连续的负值中至少一负值小于负门槛值;或是一维感测信息的数值的双差值,其中一维感测信息的数值的双差值中每一个值是依据相邻的三条第二导电条的信号产生,并且每一个线段的组成依序为相邻的连续的至少一负值、至少一正值与至少一负值的组合,或依序为相邻的连续的至少一正值、至少一负值与至少一正值。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (20)

1.一种触碰感测方法,其特征在于其包括以下步骤:
找出一个一维度感测信息中一线段集合包含的所有线段,其中该一维感测信息包含多个数值,每一个线段包含部分该些数值;
当该所有线段中的一第一线段包含高于一预定范围的数值时,判断该线段集合保留该第一线段;以及
当该所有线段中的一第二线段不包含高于该预定范围的数值,但包含低于该预定范围的数值时,判断该线段集合排除该第二线段。
2.根据权利要求1所述的触碰感测方法,其特征在于其更包含:
依据平行相邻一维感测信息中二线段集合的该些线段彼此的重叠关系,判断至少一触碰群组,其中该触碰群组的每一个线段与至少一个其他线段分别位于相邻的一维感测信息,并且至少满足下列条件其中之一:
相邻的该二线段的重叠部分的比例超过一比例门槛值;
相邻的该二线段的重叠部分的值的数量超过一门槛值;及
相邻的该二线段的质心位置间的距离在一距离限值内;以及
当该触碰群组中至少一线段的至少一数值高于该预定范围时,保留该触碰群组。
3.根据权利要求2所述的触碰感测方法,其特征在于其中该触碰群组包含多个互相平行相邻一维感测信息的该些线段。
4.根据权利要求1所述的触碰感测方法,其特征在于其中该预定范围包含一第一门槛值与一第二门槛值。
5.根据权利要求4所述的触碰感测方法,其特征在于其中该第一门槛值为正值,该第二门槛值为负值。
6.根据权利要求5所述的触碰感测方法,其特征在于其中该线段集合中的任一线段是由大于该正门槛值的值向前与向后延伸至至少一负值,或是由小于该负门槛值的值向前与向后延伸至至少一正值判断而得,并且该任一线段是根据下列选项之一或任意组合决定:
该一维感测信息的该些数值,其中每一个一维度感测信息是以互电容式侦测取得,并且每一个一维度感测信息是分别在朝向第一轴向排列的多条第一导电条中相邻的至少一第一导电条被提供一驱动信号时,依据朝向第二轴向排列的多条第二导电条的信号产生;
该一维感测信息的该些数值的差值,其中该一维感测信息的该些数值的差值中每一个值是依据相邻的两条第二导电条的信号产生,并且每一个线段是一组至少一正值或连续的正值相邻着一组至少一负值或连续的负值的组合,其中连续的正值中至少一正值大于该正门槛值,并且连续的负值中至少一负值小于该负门槛值;或是
该一维感测信息的该等些值的双差值,其中该一维感测信息的该些数值的双差值中每一个值是依据相邻的三条第二导电条的信号产生,并且每一个线段的组成依序为相邻的连续的至少一负值、至少一正值与至少一负值的组合,或依序为相邻的连续的至少一正值、至少一负值与至少一正值。
7.根据权利要求4所述的触碰感测方法,其特征在于其中当该一维感测信息包含至少一第三线段,并且该至少一第三线段包含低于该预定范围的数值时,增加该预定范围的该第一门槛值。
8.根据权利要求1所述的触碰感测方法,其特征在于其更包含当该线段集合中包含至少一第三线段,其中该至少一第三线段包含低于该预定范围的数值时,更新该线段集合以外的该一维感测信息的噪声基准值。
9.一种触碰处理器,其特征在于其适用于包含触摸屏的触碰系统当中,其中该触摸屏用于取得多条导电条中至少一条的一维度感测信息,该触碰处理器用于:
连接该触摸屏以找出该一维度感测信息中一线段集合包含的所有线段,其中该一维感测信息包含多个数值,每一个线段包含部分该些数值,并且当该所有线段中的一第一线段包含高于一预定范围的数值时,判断该线段集合保留该第一线段;以及当该所有线段中的一第二线段不包含高于该预定范围的数值,但包含低于该预定范围的数值时,判断该线段集合排除该第二线段。
10.根据权利要求9所述的触碰处理器,其特征在于其更用于:
依据平行相邻一维感测信息中二线段集合的该些线段彼此的重叠关系,判断至少一触碰群组,其中该触碰群组的每一个线段与至少一个其他线段分别位于相邻的一维感测信息,并且至少满足下列条件其中之一:
相邻的该二线段的重叠部分的比例超过一比例门槛值;
相邻的该二线段的重叠部分的值的数量超过一门槛值;及
相邻的该二线段的质心位置间的距离在一距离限值内;以及
当该触碰群组中至少一线段的至少一数值高于该预定范围时,保留该触碰群组。
11.根据权利要求10所述的触碰处理器,其特征在于其中该触碰群组包含多个互相平行相邻一维感测信息的该些线段。
12.根据权利要求10所述的触碰处理器,其特征在于其中该预定范围包含一第一门槛值与一第二门槛值。
13.根据权利要求12所述的触碰处理器,其特征在于其中该第一门槛值为正值,该第二门槛值为负值。
14.根据权利要求13所述的触碰处理器,其特征在于其中该线段集合中的任一线段是由大于该正门槛值的值向前与向后延伸至至少一负值,或是由小于该负门槛值的值向前与向后延伸至至少一正值判断而得,并且该任一线段是根据下列选项之一或任意组合决定:
该一维感测信息的该些数值,其中每一个一维度感测信息是以互电容式侦测取得,并且每一个一维度感测信息是分别在朝向第一轴向排列的多条第一导电条中相邻的至少一第一导电条被提供一驱动信号时,依据朝向第二轴向排列的多条第二导电条的信号产生;
该一维感测信息的该些数值的差值,其中该一维感测信息的该些数值的差值中每一个值是依据相邻的两条第二导电条的信号产生,并且每一个线段是一组至少一正值或连续的正值相邻着一组至少一负值或连续的负值的组合,其中连续的正值中至少一正值大于该正门槛值,并且连续的负值中至少一负值小于该负门槛值;或是
该一维感测信息的该些数值的双差值,其中该一维感测信息的该些数值的双差值中每一个值是依据相邻的三条第二导电条的信号产生,并且每一个线段的组成依序为相邻的连续的至少一负值、至少一正值与至少一负值的组合,或依序为相邻的连续的至少一正值、至少一负值与至少一正值。
15.根据权利要求12所述的触碰处理器,其特征在于其中当该一维感测信息包含至少一第三线段,并且该至少一第三线段包含低于该预定范围的数值时,增加该预定范围的该第一门槛值。
16.根据权利要求9所述的触碰处理器,其特征在于其中当该线段集合中包含至少一第三线段,其中该至少一第三线段包含低于该预定范围的数值时,更新该线段集合以外的该一维感测信息的噪声基准值。
17.一种触碰系统,其特征在于其包含:
触摸屏,取得多条导电条中至少一条的一维度感测信息;以及
触碰处理器,连接该触摸屏以找出该一维度感测信息中一线段集合包含的所有线段,其中该一维感测信息包含多个数值,每一个线段包含部分该些数值,并且当该所有线段中的一第一线段包含高于一预定范围的数值时,判断该线段集合保留该第一线段;以及当该所有线段中的一第二线段不包含高于该预定范围的数值,但包含低于该预定范围的数值时,判断该线段集合排除该第二线段。
18.根据权利要求17所述的触碰系统,其特征在于其更包含执行下列步骤:
依据平行相邻一维感测信息中二线段集合的该些线段彼此的重叠关系,判断至少一触碰群组,其中该触碰群组的每一个线段与至少一个其他线段分别位于相邻的一维感测信息,并且至少满足下列条件其中之一:
相邻的该二线段的重叠部分的比例超过一比例门槛值;
相邻的该二线段的重叠部分的值的数量超过一门槛值;及
相邻的该二线段的质心位置间的距离在一距离限值内;以及
当该触碰群组中至少一线段的至少一数值高于该预定范围时,保留该触碰群组。
19.根据权利要求18所述的触碰系统,其特征在于其中该触碰群组包含多个互相平行相邻一维感测信息的该些线段。
20.根据权利要求17所述的触碰系统,其特征在于其中当该一维感测信息包含至少一第三线段,并且该至少一第三线段包含低于该预定范围的数值时,提高该预定范围的上限值。
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