CN106468980A - 触控装置及其触控检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触控装置及其触控检测方法。所述触控检测方法包括下列步骤。对触控面板设定第一电容感应量以及第二电容感应量，其中第一电容感应量与第二电容感应量不同，依据第一电容感应量及第二电容感应量分别检测触碰事件以产生第一检测结果及第二检测结果，以及依据第一检测结果及第二检测结果判断触碰事件的状态。本发明的触控装置及其触控检测方法，可准确检测操作于触控面板上的触碰事件的速度变化，由此提升使用者的操作体验，并使触控装置能有更多元的应用。

Description

触控装置及其触控检测方法

技术领域

本发明涉及一种触控技术，尤其涉及一种可检测触碰事件的速度变化的触控装置及其触控检测方法。

背景技术

随着触控技术的发展进步，触控面板已经广泛应用于手机、笔记本电脑以及平板电脑等电子装置的屏幕。触控面板操作方便且直觉性高的特点，使其深受消费者喜爱而渐成为市场上的主流趋势。

以目前的电容式触控技术而言，其可检测触控面板上的表面电容值变化，从而判断是否有触碰行为发生。在一般的触控面板上，表面电容感应量会被设定成一致强度(例如，在一水平范围内的差异程度小于一门槛值)，以利用所述电容感应量的强度来判断是否检测到触碰事件。请参照图1及图2，图1及图2分别是在现有的触控面板上的电容感应量的示意图。其中，图1示出在触控面板的每两个检测电极(未示出)之间所产生的电容感应量110、120、130，且这些电容感应量110、120、130的强度一致。图2则示出在触控面板的每两个检测电极(未示出)之间所产生的另一强度的电容感应量210、220、230。类似地，电容感应量210、220、230的强度一致。相对于图1而言，图2实施例中所使用的电容感应量210、220、230的强度可提供较高的触控检测的灵敏度。

然而，上述将电容感应量设定成一致强度的作法，仅能用以避免环境噪声干扰触控检测的结果，而无法对触控行为的按压速度进行检测。此外，尽管目前已有提出对于触碰行为在触控面板上的操作力度进行检测的概念，但却必须使用额外的感测元件才可实现。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种触控装置及其触控检测方法，其可准确检测操作于触控面板上的触碰事件的速度变化，由此提升使用者的操作体验，并使触控装置能有更多元的应用。

本发明提出一种触控检测方法。所述方法包括对触控面板设定第一电容感应量以及第二电容感应量，其中第一电容感应量与第二电容感应量不同，依据第一电容感应量及第二电容感应量分别检测触碰事件以产生第一检测结果及第二检测结果，以及依据第一检测结果及第二检测结果判断触碰事件的状态。

本发明另提出一种触控装置。所述装置包括触控面板以及处理单元。处理单元耦接触控面板。处理单元对触控面板设定第一电容感应量以及第二电容感应量，其中第一电容感应量与第二电容感应量不同，依据第一电容感应量及第二电容感应量分别检测触碰事件以产生第一检测结果及第二检测结果，以及依据第一检测结果及第二检测结果判断触碰事件的状态。

基于上述，本发明实施例所提出的触控装置及其触控检测方法，其可对触控面板设定至少两种不同的电容感应量，以通过第一、第二电容感应量分别对应不同的感测灵敏度来对触碰事件进行检测。如此一来，本发明实施例可通过通过第一、第二电容感应量所分别获得的检测结果来判断触碰事件的速度变化，而无需使用额外的感测元件，便可实现对于触控行为的按压速度的检测。由此，能够提升使用者的操作体验，并使触控装置具有更多元的应用。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1及图2分别是在现有的触控面板上的电容感应量的示意图；

图3是依照本发明一实施例所示出的一种触控装置的方块图；

图4是依照本发明一实施例所示出的一种触控检测方法的流程图；

图5是依照本发明一实施例所示出的在触控装置上的电容感应量的示意图；

图6是依照本发明一实施例所示出的一种触控检测方法的流程图；

图7是依照本发明一实施例所示出的一种触控检测方法的流程图。

附图标记说明：

110～130、210～230、510、520：电容感应量；

300：触控装置；

310：触控面板；

320：处理单元；

S410～S430、S610～S670、S710～S750：方法步骤。

具体实施方式

图3是依照本发明一实施例所示出的触控装置的方块图。请参照图3，本实施例的触控装置300为具有运算功能的电子装置，例如是台式电脑、笔记本电脑、平板电脑或智能手机等，在此并不限制其范围。触控装置300包括触控面板310与处理单元320，其功能分述如下。

触控面板310例如是由液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)显示器、场发射显示器(Field EmissionDisplay，FED)或其他种类的显示器，并与电容式、光学式、超声波式等触控面板组合而成，其可同时提供显示及触控操作功能。

处理单元320例如是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，或是其他可程序化的一般用途或特殊用途的微处理器(Microprocessor)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、可程序化控制器、特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)、可程序化逻辑装置(Programmable Logic Device，PLD)或其他类似装置或这些装置的组合。在本实施例中，处理单元320可控制触控装置300的整体运作，并且接收触控面板310所提供的触控信息以进行处理，从而实现本发明实施例所提出的触控检测方法。

此外，触控装置300还可包括存储装置(未示出)，且不限于此。存储装置可用以存储数据(例如对于触碰事件的检测结果，或是处理单元320待传送的报点及沟通信息等)并且供处理单元320存取。存储装置例如是任意型式的固定式或可移动式随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘或其他类似装置或这些装置的组合。

图4是依照本发明一实施例所示出的触控检测方法的流程图，且适用于图3的触控装置300。以下即搭配图3所示的各个元件来说明本方法的详细步骤。

请同时参照图3及图4，在步骤S410中，处理单元320对触控面板310设定第一电容感应量以及第二电容感应量，其中第一电容感应量与第二电容感应量不同。

具体而言，处理单元320可将第一电容感应量的强度设定为与第二电容感应量的强度不同。特别是，在本实施例中，第一电容感应量的强度可大于第二电容感应量的强度。因此，通过上述的强度差异，可使通过第一电容感应量进行触控检测的灵敏度高于通过第二电容感应量进行触控检测的灵敏度。

请参照图5，图5是依照本发明一实施例所示出的在触控装置上的电容感应量的示意图。在本实施例中，处理单元320可依照在触控面板310上的不同区域而设定第一电容感应量510以及第二电容感应量520。其中，第一电容感应量510的强度大于第二电容感应量520的强度。

进一步而言，第一电容感应量510以及第二电容感应量520可通过多种不同的实施方式来进行设定。举例来说，在一实施例中，触控面板310可包括使用不同的材料所形成的检测电极，以利用不同材料具有不同介电常数的特性，从而实现设定不同电容感应量的需求。详言之，在本实施例中，触控面板310可包括多个第一检测电极以及多个第二检测电极。第一检测电极可由第一材料形成，且每两个第一检测电极之间可产生第一电容感应量510。至于第二检测电极则可由第二材料形成，且每两个第二检测电极之间可产生第二电容感应量520。

值得一提的是，上述利用不同材料形成检测电极的方式，可有效实现图5所述依照在触控面板310上的不同区域而设定第一电容感应量510以及第二电容感应量520的情况。

另外，在其他实施例中，由于电容感应量也受到检测电极的介电层厚度、面积等其他因素影响，故应用本实施例者也可依其设计需求而适应性地调整上述可能影响电容感应量的参数，由此通过检测电极在结构上的设计来对第一电容感应量510以及第二电容感应量520进行设定。

在一些实施例中，处理单元320还可通过固件来调整触控面板310的电容感应量，使触控面板310可依序地依据不同的电容感应量来对触控事件进行检测。详细来说，在一实施例中，处理单元320可通过固件对触控面板310进行控制，以在一感测期间内调整第一电容感应量以及第二电容感应量。换言之，本实施例可通过固件来调整触控装置300的检测能力。此外，处理单元320也可以与上述类似的方式而通过软件来对电容感应量进行调整，本发明对此不限制。

举例来说，处理单元320例如可通过软件或硬件的控制而对触控面板310提供不同的输入电压，以利用不同的输入电压使触控面板310对应产生不同的表面电容值，从而实现第一电容感应量以及第二电容感应量的设定。具体而言，处理单元320可通过软件或固件以控制在感测期间内交替地提供第一输入电压以及第二输入电压至触控面板310，以依据第一输入电压以及第二输入电压分别决定第一电容感应量以及第二电容感应量，其中第一感测电压的电压值与第二感测电压的电压值不同。换句话说，本实施例通过软件或固件的控制来改变输入电压，并在时间轴上分别利用第一输入电压以及第二输入电压来切换第一电容感应量以及第二电容感应量。其中，具有较高电压值的输入电压例如可使电容感应量具有较大强度。

请继续图4的流程，在步骤S420中，处理单元320依据第一电容感应量及第二电容感应量分别检测触碰事件以产生第一检测结果及第二检测结果，以及，在步骤S430中，处理单元320依据第一检测结果及第二检测结果判断触碰事件的状态。

具体而言，在本实施例中，处理单元320可依序地利用对应于较高检测灵敏度的第一电容感应量以及对应于较低检测灵敏度的第二电容感应量来分别检测触碰事件，并分别产生对于触碰事件的第一检测结果以及第二检测结果。由此，通过对单一个触碰事件产生多个检测结果，处理单元320便可对上述检测结果进一步进行分析或运算，以获取与触碰事件相关的更多触控信息。

值得注意的是，在本实施例中，由于第一电容感应量以及第二电容感应量可分别对应于触控检测的不同灵敏度，故可特别适用于与触控面板310的相对距离有关的触控检测。例如，通过本实施例的触控检测方法，处理单元320可获得触碰事件相对于触控面板310表面的移动速度等信息。

在此以图6的实施例进一步说明。图6是依照本发明一实施例所示出的一种触控检测方法的流程图，且适用于图3的触控装置300。

请参照图6，在步骤S610中，处理单元320对触控面板310设定第一电容感应量以及第二电容感应量，其中第一电容感应量与第二电容感应量不同。步骤S610与图4实施例中的步骤S410类似，故其细节请参照前述。

在步骤S620中，处理单元320判断是否只有通过第一电容感应量检测到触碰事件。当只有通过第一电容感应量检测到触碰事件时，在步骤S630中，处理单元320产生第一检测结果，并在步骤S640中，处理单元320判断是否通过第二电容感应量检测到触碰事件。而当步骤S620的判断结果为否，则处理单元320重复步骤S620，以持续通过第一电容感应量对触碰事件进行检测。

当通过第二电容感应量检测到触碰事件时，在步骤S650中，处理单元320产生第二检测结果，以及在步骤S660中，处理单元320比较第一检测结果及第二检测结果之间的差异以计算触碰事件的速度变化。

另一方面，当处理单元320未通过第二电容感应量检测到触碰事件时，由于触碰事件可能仍在进行中，故处理单元320可重复执行步骤S640，以持续通过第二电容感应量来检测触碰事件。其中，处理单元320可控制一计数器进行计时，以累计在通过第一电容感应量检测到触碰事件之后，步骤S640被重复执行所经过的时间(以下称“累计时间”)，并在步骤S670中，处理单元320判断累计时间是否超过一预设时间。若累计时间未超过预设时间，则处理单元320回到步骤S640，并且持续通过第二电容感应量来对触碰事件进行检测。若累计时间超过预设时间，则处理单元320回到步骤S620，以重新通过第一电容感应量来进行触控检测。上述累计时间超过预设时间的情况例如是对应于触碰事件并非按压操作的情况。

以使用者将其手指进行按压操作的触碰事件为例，则在使用者的手指朝触控面板310移动的过程中，手指可先被第一电容感应量所检测，并随着手指接近触碰面板310，而接着被第二电容感应量所检测。以触控装置300的角度而言，当处理单元320通过第一电容感应量检测到上述触碰事件时，处理单元320所产生的第一检测结果可例如包括检测到触碰事件的第一时间。类似地，当处理单元320在之后还通过第二电容感应量检测到上述触碰事件时，处理单元320所产生的第二检测结果则可例如包括检测到触碰事件的第二时间。因此，处理单元320便可比较第一检测结果及第二检测结果之间的差异，特别是，计算第一时间以及第二时间之间的时间差，并可例如利用第一电容感应量以及第二电容感应量分别对应的感测范围来获得在上述时间差内手指的位置变化(例如移动距离)，由此计算出手指进行按下操作时所对应的速度。

需说明的是，从时间的角度来看(即，与速度成反比)，当使用者以手指对触控面板310的按压操作时，其按压过程一般可落在15至50毫秒(millisecond)。相对地，电容感应量的更新速度则例如可达5微秒(microsecond)。由此可见，本实施例可实现精确的时间计数，也因此能够明确判断出按压操作所对应的速度及其变化。

此外，通过第一电容感应量及第二电容感应量对同一触碰事件进行检测，本发明实施例还可依据第一检测结果及该第二检测结果是否依序产生，藉以判断触碰事件为有效触碰事件或无效触碰事件，并进而避免触控装置300误报点的问题。在此，有效触碰事件例如是使用者对触控面板310进行的按压操作或其他触碰操作，而无效触碰事件则例如是因环境噪声或其他因素导致第一电容感应量及第二电容感应量皆被触发的情况。

在此以第一电容感应量的强度大于第二电容感应量的强度，也即相对于第二电容感应量而言，通过第一电容感应量进行触控检测的灵敏度较高(较容易被触碰事件触发)的情况为例进行说明。具体而言，当触碰事件为有效触碰事件(例如，使用者将其手指朝触控面板310移动以进行按压操作)时，处理单元320可先通过第一电容感应量(强度较大)检测到触碰事件并产生第一检测结果，接着再通过第二电容感应量(强度较小)检测到触碰事件并产生第二检测结果。换言之，处理单元320可依据第一电容感应量和第二电容感应量的强度差异，判断第一检测结果及第二检测结果是否依序产生。当上述判断结果为是时，即表示检测到的触碰事件为有效触碰事件。

另一方面，当触碰事件为环境噪声而导致第一电容感应量及第二电容感应量皆被触发时(即，无效触碰事件)，处理单元320除了通过第一电容感应量检测到触碰事件以及产生第一检测结果之外，也会同时通过第二电容感应量检测到触碰事件以及产生第二检测结果。由此可见，环境噪声虽然导致第一电容感应量及第二电容感应量皆被触发，但第一检测结果及第二检测结果并非依序产生。

因此，通过上述判断第一检测结果及第二检测结果是否依序产生的步骤，处理单元320便可得知此时检测到的触碰事件为有效触碰或是无效触碰，据以在检测到有效触碰事件时，输出(例如位置、强度等)以执行报点动作，并在检测到无效触碰事件时，不输出对应触碰事件的触控信息，即，不执行报点动作。

上述范例可以用图7的步骤流程来表示。图7是依照本发明一实施例所示出的一种触控检测方法的流程图，且适用于图3的触控装置300。

请参照图7，在步骤S710中，处理单元320对触控面板310设定第一电容感应量以及第二电容感应量，其中第一电容感应量与第二电容感应量不同。在步骤S720中，处理单元320依据第一电容感应量及第二电容感应量分别检测触碰事件以产生第一检测结果及第二检测结果。步骤S710、S720与图4实施例中的步骤S410、S420类似，且步骤S720的详细实施方式也例如与图6实施例中的步骤S610～S650及S670类似，故其细节请参照前述。

在步骤S730中，处理单元320依据第一电容感应量及第二电容感应量之间的强度差异，判断第一检测结果及第二检测结果是否依序产生。当第一检测结果及第二检测结果依序产生时，在步骤S740中，处理单元320输出对应于触碰事件的触控信息。至于第一检测结果及第二检测结果并非依序产生时，在步骤S750中，处理单元320判断触碰事件为无效触碰事件，且不输出对应于触碰事件的触控信息。

值得一提的是，在一实施例中，若触碰事件为使用者误触而导致只有第一电容感应量被触发(即，无效触碰事件)，此时，由于处理单元320只有通过第一电容感应量检测到触碰事件，故也只有产生第一检测结果，而并没有产生第二检测结果。因此，在本实施例中，处理单元320也可依据前述第一检测结果及第二检测结果是否为依序产生的判断条件，从而将此触碰事件判断为无效触碰事件，且不输出对应于触碰事件的触控信息。

由此，本发明实施例利用不同的电容感应量来检测触碰事件，并可有效避免因环境噪声或是使用者误触而导致误报点的问题。此外，在本发明实施例的设计下，在第一电容感应量检测到触碰事件后，只有在第二电容感应量(即，具有较小强度的电容感应量)也检测到触碰事件时，报点机制才会被触发。上述第二电容感应量的强度可例如与现有触控面板上的电容感应量的强度一致。

从另一角度而言，处理单元320也可利用一预设时间区间，并依据第一检测结果及第二检测结果所对应的时间差(可相当于前述实施例中利用计数器所获得的累计时间)是否落在上述的预设时间区间之内，从而判断触碰事件为有效触碰事件或是无效触碰事件。

详言之，若触碰事件为有效触碰事件，由于第一检测结果及第二检测结果为依序产生，故第一检测结果及第二检测结果之间应存在一时间差。而若触碰事件为因环境噪声或其他因素导致第一电容感应量及第二电容感应量皆被触发的无效触碰事件，则第一检测结果及第二检测结果所对应的时间差可视为0(可用以决定预设时间区间的下临界值)。至于触碰事件为使用者误触第一电容感应量所造成的无效触碰事件，由于处理单元320并未通过第二电容感应量而检测到触碰事件，故也不会产生第二检测结果。此时的情况与图6实施例的步骤S670类似，因此，本实施例在此也可利用累计时间超过预设时间的条件来判断触碰事件为无效触碰事件(即，累计时间可用以决定预设时间区间的上临界值)。

基于上述，预设时间区间可例如是0到累计时间之间的时间区间，或可以是上述0到累计时间之间的部分时间区间(例如5毫秒至150毫秒，其可依实务上的需求而调整)，且本实施例的处理单元320即可在第一检测结果及第二检测结果所对应的时间差落入预设时间区间之内时，判断触碰事件为有效触碰事件，而当第一检测结果及第二检测结果所对应的时间差未落入预设时间区间之内时，判断触碰事件为无效触碰事件。

值得一提的是，前述实施例仅以在触控面板上设定两种不同的电容感应量进行说明，但本发明所提出的触控检测方法也可适用于设定多种不同电容感应量以进行触控检测的情况。

综上所述，本发明实施例所提出的触控装置及其触控检测方法，其可利用使用不同的材料所形成的检测电极，或是通过固件或软件的控制以在不同时间对触控面板的检测能力进行调整，从而对触控面板设定至少两种不同的电容感应量，以通过不同的感测灵敏度来对触碰事件进行检测。如此一来，本发明实施例可通过不同电容感应量所分别获得的检测结果来判断触碰事件的速度变化，且无需使用额外的感测元件，便可实现对于触控行为的按压速度的检测。此外，基于有效触碰事件对应于第一检测结果及第二检测结果为依序发生的判断机制，本发明实施例还可有效避免误报点的问题。由此，能够提升使用者的操作体验，并使触控装置具有更多元的应用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种触控检测方法，其特征在于，包括：

对触控面板设定第一电容感应量以及第二电容感应量，其中所述第一电容感应量与所述第二电容感应量不同；

依据所述第一电容感应量及所述第二电容感应量分别检测触碰事件以产生第一检测结果及第二检测结果；以及

依据所述第一检测结果及所述第二检测结果判断所述触碰事件的状态。

2.根据权利要求1所述的触控检测方法，其特征在于，依据所述第一电容感应量及所述第二电容感应量分别检测所述触碰事件以产生所述第一检测结果及所述第二检测结果的步骤包括：

判断是否通过所述第一电容感应量检测到所述触碰事件；

当通过所述第一电容感应量检测到所述触碰事件时，产生所述第一检测结果，并且判断是否通过所述第二电容感应量检测到所述触碰事件；以及

当通过所述第二电容感应量检测到所述触碰事件时，产生所述第二检测结果。

3.根据权利要求1所述的触控检测方法，其特征在于，依据所述第一检测结果及所述第二检测结果判断所述触碰事件的状态的步骤包括：

比较所述第一检测结果及所述第二检测结果之间的差异以计算所述触碰事件的速度变化。

4.根据权利要求1所述的触控检测方法，其特征在于，所述第一电容感应量的强度大于所述第二电容感应量的强度。

5.根据权利要求1所述的触控检测方法，其特征在于，依据所述第一检测结果及所述第二检测结果判断所述触碰事件的状态的步骤包括：

依据所述第一电容感应量及所述第二电容感应量之间的强度差异，判断所述第一检测结果及所述第二检测结果是否依序产生；

当所述第一检测结果及所述第二检测结果依序产生时，输出对应于所述触碰事件的触控信息；以及

当第一检测结果及所述第二检测结果并非依序产生时，判断所述触碰事件为无效触碰事件，且不输出对应于所述触碰事件的触控信息。

6.根据权利要求1所述的触控检测方法，其特征在于，对所述触控面板设定所述第一电容感应量以及所述第二电容感应量的步骤包括：

通过固件对所述触控面板进行控制，以在设定期间内调整所述第一电容感应量以及所述第二电容感应量。

7.根据权利要求1所述的触控检测方法，其特征在于，所述触控面板包括多个第一检测电极以及多个第二检测电极，对所述触控面板设定所述第一电容感应量以及所述第二电容感应量的步骤包括：

通过所述多个第一检测电极以在每两个第一检测电极之间产生所述第一电容感应量，其中所述多个第一检测电极由第一材料所形成；以及

通过所述多个第二检测电极以在每两个第二检测电极之间产生所述第二电容感应量，其中所述多个第二检测电极由第二材料所形成。

8.一种触控装置，其特征在于，包括：

触控面板；以及

处理单元，耦接所述触控面板，对所述触控面板设定第一电容感应量以及第二电容感应量，其中所述第一电容感应量与所述第二电容感应量不同，依据所述第一电容感应量及所述第二电容感应量分别检测触碰事件以产生第一检测结果及第二检测结果，以及依据所述第一检测结果及所述第二检测结果判断所述触碰事件的状态。

9.根据权利要求8所述的触控装置，其特征在于，所述处理单元判断是否通过所述第一电容感应量检测到所述触碰事件，当通过所述第一电容感应量检测到所述触碰事件时，所述处理单元产生所述第一检测结果，并且判断是否通过所述第二电容感应量检测到所述触碰事件，以及当通过所述第二电容感应量检测到所述触碰事件时，所述处理单元产生所述第二检测结果。

10.根据权利要求8所述的触控装置，其特征在于，所述处理单元比较所述第一检测结果及所述第二检测结果之间的差异以计算所述触碰事件的速度变化。

11.根据权利要求8所述的触控装置，其特征在于，所述第一电容感应量的强度大于所述第二电容感应量的强度。

12.根据权利要求8所述的触控装置，其特征在于，所述处理单元依据所述第一电容感应量及所述第二电容感应量之间的强度差异，判断所述第一检测结果及所述第二检测结果是否依序产生，

当所述第一检测结果及所述第二检测结果依序产生时，所述处理单元输出对应于所述触碰事件的触控信息，以及当第一检测结果及所述第二检测结果并非依序产生时，所述处理单元判断所述触碰事件为无效触碰事件，且不输出对应于所述触碰事件的触控信息。

13.根据权利要求8所述的触控装置，其特征在于，所述处理单元通过固件对所述触控面板进行控制，以在设定期间内调整所述第一电容感应量以及所述第二电容感应量。

14.根据权利要求8所述的触控装置，其特征在于，所述触控面板包括：

多个第一检测电极，由第一材料形成，其中每两个第一检测电极之间产生所述第一电容感应量；以及

多个第二检测电极，由第二材料形成，其中每两个第二检测电极之间产生所述第二电容感应量。