CN108021260B - 触控侦测方法 - Google Patents

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Abstract

一种触控侦测方法，适于具有多个感测单元的触控面板，所述方法包括下列步骤：侦测多个所述感测单元对应的多个感测值；选择多个所述感测值中局部最大的一第一感测值；判断多个所述感测单元中，该第一感测值所对应的一第一感测单元；从多个所述感测单元中，选择位于该第一感测单元的一第一侧的一第二感测单元；从多个所述感测值中，撷取该第二感测单元对应的一第二感测值；依据该第一感测值、该第二感测值、一触控感测值分布模型与该第一感测单元的坐标值，产生一触控坐标值。本发明借助至少两个感测单元的感测值，搭配触控感测值分布模型来取得对应的触控坐标值，因此得以提供反应速度快、精确度高的触控坐标值。

Description

触控侦测方法
技术领域
本发明涉及一种触控侦测方法，尤其涉及一种触控点坐标的计算方法。
背景技术
触控装置例如触控面板、触控屏幕等已经广泛的被使用在人们的日常生活中。当前主流的触控装置一般以电容式或投射电容式触控装置为主。然而一般的电容式/投射电容式触控装置的触控点坐标值产生方法通常有：(1)以感测值最高的感测单元的坐标作为触控点，其缺点是报点的坐标是离散的，分辨率由感测单元的尺寸而决定；(2)二值化判断触控区域，计算其重心，其缺点是计算量大，反应速度慢，且其重心可能并非对应于感测值最高的感测单元；(3)以感测值搭配感测单元的坐标加权计算重心，其缺点是计算量比(2)更大，反应速度比(2)更慢。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种触控侦测方法，相较于目前方法以更精确的方法提供触控坐标值。
本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：
依据本发明一实施例的触控侦测方法，适于具有多个感测单元的触控面板，所述方法包括下列步骤：侦测多个所述感测单元对应的多个感测值。选择多个所述感测值中局部最大的一第一感测值。判断多个所述感测单元中，该第一感测值所对应的一第一感测单元。从多个所述感测单元中，选择位于该第一感测单元的一第一侧的一第二感测单元。从多个所述感测值中，撷取该第二感测单元对应的一第二感测值。依据该第一感测值、该第二感测值、一触控感测值分布模型与该第一感测单元的坐标值，产生一触控坐标值。
更好地，触控侦测方法更包括：从多个所述感测单元中，选择位于该第一感测单元的一第二侧的一第三感测单元，其中该第二侧相对于该第一侧；以及从多个所述感测值中，撷取该第三感测单元对应的一第三感测值；其中于产生该触控坐标值的步骤中，更依据该第三感测值与该第三感测单元的坐标值。
更好地，该触控感测值分布模型为一拋物线模型，且于产生该触控坐标值的步骤中，包括：依据该第一感测值、该第二感测值、该第三感测值、该第一感测单元的坐标值、该第二感测单元的坐标值与该第三感测单元的坐标值，决定一多次函数，其中该多次函数用于描述每一该感测单元的坐标值与对应的感测值的关系；以及以该多次函数中具有最大的感测值的坐标，作为该触控坐标值。
更好地，触控侦测方法更包括：从多个所述感测单元中，选择相邻于该第二感测单元的一第四感测单元，其中该第四感测单元与该第一感测单元分别位于该第二感测单元相对的两侧；以及从多个所述感测值中，撷取该第四感测单元对应的一第四感测值；其中于产生该触控坐标值的步骤中，更依据该第四感测值与该第四感测单元的坐标值。
更好地，该触控感测值分布模型为一常态分布模型。
更好地，该触控感测值分布模型为一常态分布模型、一多项式分布模型或一多次函数模型。
更好地，该触控感测值分布模型为一查找表，且于产生该触控坐标值的步骤中，包括：至少依据该第一感测值与该第二感测值，于该查找表中取得一坐标补偿值；以及依据该第一感测单元的坐标值与该坐标补偿值，决定该触控坐标值。
更好地，该查找表依据一常态分布模型、一多项式分布模型或一多次函数模型所建构。
综上所述，依据本发明上述各实施例的触控侦测方法，借助至少两个感测单元的感测值，搭配触控感测值分布模型来取得对应的触控坐标值。因此得以提供反应速度快、精确度高的触控坐标值。
以上关于本发明内容的说明及以下实施方式的说明为用来示范与解释本发明的精神与原理，并且为本发明的保护范围提供更进一步的解释。
附图说明
图1为手指触碰触控面板的示意图；
图2为依据本发明一实施例的触控侦测方法流程图；
图3为依据本发明一实施例中各感测单元的正规化感测值示意图；
图4为依据本发明一实施例中的触控感测值分布模型与图3的正规化感测值叠合的示意图。
【附图标记说明】
1000 触控面板
1100～1900 感测单元
EC 嵌入式控制器
C 虚线
C1、C2 区域
CM 点
X 坐标补偿值
X1～X3 坐标值
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、保护范围及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例为进一步详细说明本发明的观点，并非以任何观点限制本发明的保护范围。
图1为手指触碰触控面板的示意图；图2为依据本发明一实施例的触控侦测方法流程图。请参照图1与图2，如图1所示，触控面板1000通常具有多个感测单元与嵌入式控制器EC(embedded controller)。此处的感测单元以位于同一列(或同一行)的感测单元1100至感测单元1900为示例，然而本领域技术人员当能明白触控面板1000具有多于九个感测单元。如图2所示，依据本发明一实施例的触控侦测方法包括下列步骤。
于步骤S210中，侦测多个所述感测单元对应的多个感测值。具体来说，以图1为例就是侦测包括感测单元1100至感测单元1900在内的所有感测单元的感测值。于一实施例中，若触控面板1000是电容式(自感式)触控面板，则每个感测单元例如由上下两层电极重叠的一个电容。例如上电极(靠近表面的电极)为扫描感测电极，而下电极(远离表面的电极)为共电极。当感测单元所对应的面板表面区域未被触摸时，感测单元的上电极相对于系统的接地端之间的电容为由上电极与下电极形成。当感测单元所对应的面板表面区域被触摸时，感测单元的上电极相对于系统的接地端之间的电容为分别由上电极与下电极形成，以及由上电极与使用者的手指所形成。因此当感测单元所对应的区域未被触摸时，嵌入式控制器EC产生的一个脉冲造成上电极的电压变化较大。因此当感测单元所对应的区域被触摸时，嵌入式控制器EC产生的一个脉冲造成上电极的电压变化较小。
于另外一实施例中，若触控面板1000是投射电容式(互感式)触控面板，则每个感测单元例如由第一电极与相邻的第二电极形成。第一电极例如是扫描电极，而第二电极例如是感测电极。当感测单元对应的区域未被触摸时，扫描电极上的脉冲经由两个电极之间的电容耦合到感测电极。当感测单元对应的区域被触摸时，扫描电极上的脉冲部分耦合到使用者的手指，另一部分才耦合到感测电极。因此当感测单元所对应的区域被触摸时，嵌入式控制器EC产生的一个脉冲传递到感测电极的比例小于感测单元对应的区域未被触摸时。
上述两个例子都呈现了当感测单元对应的区域被触摸时感测电极(扫描感测电极)所能量测到的电压不同于未被触摸时，而这个差异也就是感测值。具体来说，感测值随着触控物(一般而言是手指)与触控面板表面的距离而变。
于步骤S220中，选择多个所述感测值中局部最大的一第一感测值。于步骤S230中，判断多个所述感测单元中，该第一感测值所对应的一第一感测单元。于这两个步骤中，由于局部感测值最大(local maximum)的感测单元通常是被触摸的感测单元，因此优先选择感测值中最大的第一感测值与其对应的第一感测单元来进行第一阶段的定位。也就是说，判断触控点的基准坐标为所述第一感测单元的坐标。于一实施例中，以第一感测单元的中心坐标为所述触控点的基准坐标。于此，请一并参照图1与图3，其中图3为依据本发明一实施例中各感测单元的正规化感测值示意图。图3的直方图(histogram)中，由左至右分别为对应感测单元1100至1900的感测值，而纵坐标是正规化(normalized)感测值(从0至1)。如图3所示，感测单元1600的感测值为局部最大值，因此其正规化感测值为1。而感测单元1500的正规化感测值为0.8，感测单元1700的正规化感测值为0.6，而感测单元1400的正规化感测值为0.4。
于步骤S240中，从多个所述感测单元中，选择位于该第一感测单元的一第一侧的一第二感测单元。于步骤S250中，从多个所述感测值中，撷取该第二感测单元对应的一第二感测值。以图1与图3为例，于步骤S240中，感测单元1600的左侧的感测单元1500被选取，并且其正规化感测值0.8也被撷取。因此，第一感测值也就是感测单元1600的正规化感测值1，而第二感测值也就是感测单元1500的正规化感测值0.8。
于步骤S260中，依据该第一感测值、该第二感测值、一触控感测值分布模型与该第一感测单元的坐标值，产生一触控坐标值。于此实施例中，请参照图4，其中图4为依据本发明一实施例中的触控感测值分布模型与图3的正规化感测值叠合的示意图。具体来说，图4中的虚线C为一个修正常态分布(modified normal distribution)曲线，而图4中的实线就是图3中的直方图。具体来说，图4的虚线C以下的面积积分值并非如一般的常态分布曲线一样积分值为1。更具体来说，如图4所示，虚线C在横坐标对应于第一感测值的部份为区域C1，虚线C在横坐标对应于第二感测值的部份为区域C2。区域C2与区域C1的面积比为0.8，其中区域C1与区域C2在横坐标上所占据的区间长度相同。并且，设定区域C1在横坐标上的中心点为原点0。如此，则虚线C在纵坐标上具有最大值CM的点，其横坐标就是一个坐标补偿值X。如此，依据第一感测单元的坐标值(基准坐标)与坐标补偿值，就能得到触控坐标值。于另一实施例中，请回到图3，除了感测单元1500、感测单元1600以及其对应的正规化感测值以外，感测单元1400与正规化感测值0.4也被撷取来进行上述的运算。此外，除了常态分布模型(normal distribution model)以外，也能用多项式分布模型(multinomial distributionmodel)来进行前述运算。
在运用常态分布模型时，通常需要知道标准偏差。然而于一由经验简化的实施例中，通常与第一感测单元(感测单元1600)相隔两个感测单元的感测单元，其感测值可以忽略。也就是说以第一感测单元(感测单元1600)为中心共计五个感测单元，也就是感测单元1400至感测单元1800可以视为对应到常态分布模型中的四个标准偏差(正负各两个标准偏差，涵盖95.45％的感测值)或是对应到常态分布模型中的六个标准偏差(正负各三个标准偏差，涵盖99.73％的感测值)。
于另一实施例中，通常与第一感测单元(感测单元1600)相隔一个感测单元的感测单元，其感测值可以忽略。也就是说以第一感测单元(感测单元1600)为中心共计三个感测单元，也就是感测单元1500至感测单元1700可以视为对应到常态分布模型中的四个标准偏差(正负各两个标准偏差，涵盖95.45％的感测值)或是对应到常态分布模型中的六个标准偏差(正负各三个标准偏差，涵盖99.73％的感测值)。于此实施例中，更进一步可以把感测单元1500的感测值(第二感测值)视为在常态分布模型中左侧的所有感测值的累加。
于再一实施例中，请回到图3，除了感测单元1500、感测单元1600以及其对应的正规化感测值以外，感测单元1700与正规化感测值0.6也被撷取。而于此实施例中，以一多次函数来计算触控坐标值。具体来说，感测单元1500的坐标值为X1，其正规化感测值为0.8，感测单元1600的坐标值为X2，其正规化感测值为1，感测单元1700的坐标值为X3，其正规化感测值为0.6。则有一个二次函数Y＝A(X-C)2+B可以依据前述的三组数据得到，而在这个二次函数中，系数A会是一个负数，而C就会是触控坐标值。于其他实施例中，随着取得的感测单元的数据越多，则可得到越高次的函数来确认触控坐标值。其方法由本领域技术人员阅读本实施例后，结合一般数学运算当能理解，于此不加以限制与赘述。
于又一实施例中，上述各模型的计算，可以事先建立查找表储存于电性连接于嵌入式控制器EC的一个储存媒介中。以基于常态分布模型来产生触控坐标值的实施例来说，若仅以取得第一感测值、第一感测单元、第二感测值与第二感测单元而言，得以建立第一查找表，直接以第二感测值相对于第一感测值的一第一比值来查找对应的坐标补偿值。得到坐标补偿值后，基于第一感测单元的坐标值可以得到触控坐标值。若更取得第三感测值与第三感测单元。得以建立第二查找表，其中第二查找表为一个二维的查找表。以第二感测值相对于第一感测值的第一比值，以及第三感测值相对于第一感测值的一第二比值作为第二查找表的两个维度的参数。查找得到坐标补偿职后，基于第一感测单元的坐标值可以得到触控坐标值。同样的原则适用于多次函数模型以及多项式分布模型，本领域技术人员于详阅本发明后当能搭配一般常识而实作各种查找表，本发明并不对查找表的实作方式加以限制与赘述。
综上所述，依据本发明上述各实施例的触控侦测方法，借助至少两个感测单元的感测值，搭配触控感测值分布模型来取得对应的触控坐标值。于某些实施例中，计算量较现有方法(2)、(3)更少。而于某些实施例中，精确度较现有方法(1)、(2)更高。因此得以提供反应速度快、精确度高的触控坐标值。

Claims (4)

1.一种触控侦测方法，适于具有多个感测单元的触控面板，其特征在于，包括：
侦测多个所述感测单元对应的多个感测值；
选择多个所述感测值中局部最大的一第一感测值；
判断多个所述感测单元中，该第一感测值所对应的一第一感测单元；
从多个所述感测单元中，选择位于该第一感测单元的一第一侧的一第二感测单元；
从多个所述感测值中，撷取该第二感测单元对应的一第二感测值；以及
依据该第一感测值、该第二感测值、一触控感测值分布模型与该第一感测单元的坐标值，产生一触控坐标值，
其中该触控坐标值与该第一感测单元的坐标值在同一轴上；
其中该触控感测值分布模型为一常态分布模型、一多项式分布模型或一多次函数模型，且产生该触控坐标值包括：
产生一直方图，且该直方图包含表示该第一感测值的一第一直条，以及表示该第二感测值的一第二直条；
以该触控感测值分布模型叠合至该直方图并产生一第一区域及一第二区域，使该第二区域对该第一区域的一面积比等于该第二感测值对该第一感测值的比值，其中该第一区域为该触控感测值分布模型在该直方图的横坐标对应该第一感测值的部份，该第二区域为该触控感测值分布模型在该直方图的横坐标对应该第二感测值的部份；
以该触控感测值分布模型的一最大值的一坐标作为一坐标补偿值；以及
依据该第一感测单元的坐标值及该坐标补偿值产生该触控坐标值。
2.如权利要求1所述的触控侦测方法，其特征在于，更包括：
从多个所述感测单元中，选择位于该第一感测单元的一第二侧的一第三感测单元，其中该第二侧相对于该第一侧；以及
从多个所述感测值中，撷取该第三感测单元对应的一第三感测值；
其中于产生该触控坐标值的步骤中，更依据该第三感测值与该第三感测单元的坐标值。
3.如权利要求1所述的触控侦测方法，其特征在于，一查找表为该触控感测值分布模型所建立，且于产生该触控坐标值的步骤中，更包括：
至少依据该第一感测值与该第二感测值，于该查找表中取得该坐标补偿值。
4.如权利要求3所述的触控侦测方法，其特征在于，该查找表为依据该常态分布模型、该多项式分布模型或该多次函数模型所建构。
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