TWI358029B - Method for filtering out signals from touch device - Google Patents
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Description
1358029 HTC097083-0-TW 27902twf.doc/n 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種信號篩選方法,且特別是有關於 移除電容式觸控裝置因射頻干擾源或環境因素所產生的雜 訊的方法。 【先前技術】 為使可攜式的資訊產品具有更人性化的使用介面,整 合觸控式面板(Touch panel)或觸控墊(Touch pad)已經蔚為 潮流。相關的面板大廠、1C設計公司都已經將觸控式面板 的技術列為主要的研發項目,相關的技術與產品也已經應 用於日常生活的電子產品中,例如行動電話、電腦及個人 行動助理等資訊產品。 目前最常使用的觸控裝置主要分為電阻式(resistive) 與電容式(capacitive),其中電容式觸控裝置主要工作原理 是感應一種稱為電容的電性特性。當兩層電性傳導物體不 觸碰而互相靠近時,它們的電場就會互相作用形成電容。 觸控板結構中的上下層表面分別是由交錯方向的電極線路 所形成之導電層。手指也是一個電性導體,當手指放置在 觸控板上,在觸控板的電極線路和手指之間就會形成一個 極小的電容。藉由電容值改變由微處理器來偵測使用者所 觸碰之位置。 由於電容式觸控裝置容易受到環境變化的影響而產 生雜訊,例如高頻干擾源、溫度的改變或靜電放電等。因 5 HTC097083-0-TW 27902twf.doc/n 此’電谷式觸控裝置會產生不正常的感應信號(雜訊),使 電子裝置產生誤判並造成電源的浪費。 【發明内容】 本發明提供一種信號篩選方法,當周圍區域的信號強 ^大於中間區域_號強度時’則將其視為雜訊並移除, =此降低射鮮擾源或環境时所產生的雜訊,並提 容式觸控裝置的準確性與穩定度。 承上述,本發明提出一種信號筛選方法適用於 述觸控裝置包括複數個感應區域,上述信號蒒 步驟:首先’取得一觸碰信號;根據上述 觸她錄付姆應於—第—絲區域、—第 與一第三感應區域之信號強度值,其中 =第-感應區域與上述第三感應區域之間= 之信號強度值小於上述第-感應區域 魏度值,财除上賴碰信號。 晉,種信號篩選方法,適用於一觸控裝 法勺括^丨^裝置包括複數個感應區域’上述信號篩選方 碰^ ^先,取得上述觸控裝置所輪出之—觸 域;=亡=碰信號取得相對應於-第-感應區 成稷數個弟一感應區域與一第三感應區域之信 ϊ:應區域位於上述第-感應_:上ΐ 第一&應£域之間並隔開上述第一感應區域與 應區域;以及,若上述第二感應區域之信號強度值皆:
1358029 HTC097083-0-TW 27902twf.doc/n 上述第-感應區域與上述第二感應區域之信號強度值,則 移除上述觸碰信號。 從另一個角度來看,本發明又提出一種信號篩選方 法,適用於-觸控裝置,上述觸控裝置包括複數個感應區 域,上述信號篩選方法包括下列步帮:首先,取得上述觸 控裝置所輸$之-觸碰錢;根據上賴碰信號取得相對 應於複數個第-感應區域與複數個第二感顧域之信號強 度值’其中上述第—感應區域位於上述第二感應區域之外 ,,以及,若上述第二感應區域之信號強度值皆小於上述 第一感應區域之信號強度值,則移除上述觸碰信號。 在本發明-實施例中,其中在判斷是否移除上述觸碰 信號之步驟t,更包括上述第二感應區域之信號強度值盘 上述第一感應區域之信號強度值需相差大於一預設值,且 上述預設值為一非零實數。 一在本發明一實施例中,其中在判斷是否移除上述觸碰 信號之步财,上述第二感舰域之信麵度值與上述第 二感應區域之信號強度值需相差大於一預設值,且上述預 設值為一非零實數。 ,本發明一實施例中,上述第一感應區域、上述第二 感應區域與上述第三感應區域之信號強度值分別由禪準化 之一數值表示。 在本發明一實施例中,上述觸控裝置包括一觸控面板 或一觸控塾。 在本發明一實施例中,上述觸控裝置為一電容式觸控 7 1358029 HTC097083-0-TW 27902twf.doc/n 裝置 在本發明一實施例中,每一上述感應區域包括一 式觸控元件。 谷 在本發明一實施例中,上述感應區域的位置以 格的方式配置。 s 在本發明-實施例中,上述感應區域的位置係以蜂巢 狀的方式配置。 在本發明—實施财,上喊絲域削彡狀係為箭頭 ίΐ尺。 正當明,猎由㈣強度值的分布狀態來辨別雜訊盘 =極;;b=敕體繼的方式實現,其實施 像、數值或查“二卜辨=可;=由圖 效果佳,対!雜訊,其雜訊移除 省電的功效 的機會’進而達到提高可使用性與 舉較徵和優點能更明麵,下文特 1並配合所附圖式,作詳細說明如下。 【實施方式】 干擾如觸控式螢幕或觸控塾)因射頻 域)同時輪出^ 時,通常會有多個點(感應區 生’而且“ 有隨機分布的現象產 观強度的憂化也不會有規律性。這是因為雜 8 1358029 HTC097083-0-TW 27902twf.doc/n 訊或是干擾源對觸控裝置的影響並非線性,且具有非預測 性的關係。另一方面,若是利用手指或觸控筆等導體來碰 觸觸控裝置而產生的觸碰信號,通常會形成單點或發生在 相鄰的區域内,感應區域的信號強度通常由内而外或沿特 定方向逐步遞減。本發明即是利用上述雜訊與手指所產生 信號的差異性,藉由信號強度值的分布狀態來移除雜訊。 "ίβ波強度值即是個別感應區域的信號強度經由標準化後之 數值’可用來表示每個感應區域的信號強度的相對大小。 如同上述,當接受到一觸碰信號時,本實施例會利用 觸碰信號所對應的信號強度值的分布狀態來判斷此觸碰信 號是否為一雜訊或是使用者所輸入的信號。觸碰信號則是 利用觸控裝置的感應區域所取得,用來表示例如手指所接 觸的區域。在本實施例中’當位於中間的感應區域的信號 強度值較小(表示其信號強度較弱)時,則將其觸碰信號視 為雜訊並移除。 圖1為根據本發明一實施例之信號篩選方法流程圖, 首先,取得觸碰信號(步驟S110),其中觸控裝置則例如 觸控面板、觸控墊或觸控模組等,每一觸控裝置包括複數 個感應區域,用來感應手指或導電物體的碰觸。然後,根 據觸碰信號取得相對應感應區域之信號強度值(步驟 S120)。在正常情況下,有輸出信號的感應區域即是表示有 手指或導電物體碰觸此一感應區域。接下來,判斷周圍區 域的信號強度值是否大於中間區域的信號強度值,且相差 大於一預設值(步驟S140);若是,則移除該觸碰信號(步驟 9 1358029 HTC097083-0-TW 27902twf.doc/n S130);若否,則輸出該觸碰信號(步驟sl5〇)。
在上述步驟S140中’周圍區域與中間區域 會依照感應區域的佈局以及雜訊發生的地方而有所不 但其判斷的鮮皆是比敎於較巾㈣分的錢區域以及 位於外圍部份的感應區域的信號強度值,藉由信號強度值 的分布狀態來判別是否為雜訊。以下則列舉數種屬於雜訊 的分布狀態來進一步說明在步驟S14〇中,對於雜訊^正 常信號的辨別方式。 ° 〃
請參照圖2,圖2為根據本發明一實施例之雜訊與對 應的感應區域分布圖,本實施例以九宮格式配置的觸控裝 置為例作為說明’其中感應區域101〜109分別為_電容式 觸控感應元件,其佈局形狀可依設計需求而改變,例如蜂 寓狀或前頭形狀’在此不加累述。首先,請參照圖2 (a), 其中感應區域101、107屬於外圍部份,而位於感應區域 101、107之間的感應區域104則屬於中間部份。在本實施 例中’斜線表示的感應區域,其信號強度值較小,而以虛 點表示的感應區域,其信號強度值較大,且兩者相差超過 —預設值。如圖2 (a)所示,其中感應區域104的信號強度 值小於感應區域101、107的信號強度值,且相差大於預設 值。預設值的大小則可視設計需求而訂,愈小則敏感度越 高,可設定為非零實數或將預設值設為零。 以實例說明,在圖2 (a)中,令標準化後之感應區域 1〇1、104、107的信號強度值依序為70、60、70,若設定 預設值為5,則由於感應區域1〇1與1〇4之間相差1〇,且 1358029 HTC097083-0-TW 27902twf.doc/n 感應區域107與104之間也相差1〇,兩者的相相差值皆大 於預設值(5)。因此,對應於圖2 (a)的觸碰信號即被視為 雜訊並予以移除。由另一個角度來看,若感應區域1〇1、 104、107的信號強度值依序為70、68、7〇,則此觸碰信號 為正常信號。 口〜 圖2(a)〜圖2(h)繪示數種視為雜訊的信號分布狀態 圖,在本實施例中,斜線部分的感應區域(如圖2(1))的1〇& 的信號強度值較小,而位於外圍的感應區域(虛點部分,如 圖2(b)的101與103)的信號強度值較大。由於正常情況 下,使用手指或觸控筆碰觸觸控裝置時,位於令間部分的 感應區域應該會感受到較強或較大的信號值,因此圖 2(a)〜圖2(h)即可能是由雜訊所造成的觸碰信號,故予以 移除。 圖3則為根據本發明另一實施例之雜訊與對應的感應 區域分布圖。以圖3(a)為例,其觸碰信號所對應的感應區 域為HU、102、105、106,其甲感應區域1〇2、1〇5位於 感應區域1(M、106之間,且其信號強度值(斜線部份)皆小 於感應區域101、106(虛點部分)。因此,在本實施例中, 對應圖3(a)類型的觸控信號即被視為雜訊,予以移除。圖 3(b)〜圖3(h)與圖3(a)相似,主要是所分布的感應區域不 同,但中間部分的信號強度值皆小於外圍部份的信號強度 值’因此在本貫施例中’皆屬於雜訊的範轉,予以移除。 圖4為根據本發明另一實施例之雜訊與對應的感應區 域分布圖。圖4(a)〜圖4(d)分別繪示四種雜訊的分布狀 1358029 HTC097083-0-TW 27902twf.doc/n 悲,以4(c)為例,感應區域1〇2、1〇4、1〇6以及1〇8(虛點 部分)位於感麟域105(斜線部份)的外圍,且其中感應區 域105的信號強度值最小。因此,在本實施例中,對應圖 . 4(c)類型的觸控信號即被視為雜訊,予以移除。然而,值 得注意的是,若感應區域1〇2與1〇4的信號強度值小於感 應區域105或相差小於預設值,則此觸碰信號會被視為正 常信號。圖4(a)、圖4(b)以及圖4(d)與圖4(c)相似, φ 主要是所分布的感應區域不同,但中間部分的信號強度值 皆小於外圍部份的信號強度值,因此,在本實施例中,皆 屬於雜訊的範_,予以移除。 接下來,以數值方式進一步說明正常信號與雜訊的差 別’圖5為根據本發明另一實施例之正常信號與雜訊的感 應區域分布圖。圖5(a)表示正常的觸碰信號所對應的感應 區域分布圖,圖5(b)則表示雜訊所對應的感應區域分布 圖。在圖5(a)中,靠近中間區域的感應區域,如1〇5、1〇4, 其信號強度值分別為75、55,而位於外圍的感應區域,如 • 101、107、109 ’其信號強度值分別為40、50、50。感應 區域105、104的信號強度值大於感應區域ΐ(Π、1〇7、109 的信號強度值。因此,在本實施例中,圖5(a)屬於正常信 號的範疇。反觀圖5(b),感應區域105、108的信號強度值 分別為30、40,皆小於其相鄰兩側的感應區域104、107、 106、109的信號強度值。因此,在本實施例中,圖5(b) 屬於雜訊的範疇,會予以移除。 此外,值得注意的是,在步驟S140中,可比較所有 12 1358029 HTC097083-0-TW 27902twf.doc/n 周圍感應區域與中間感應區域的信號強度值,也可以任選 位於外圍的兩個感應區域與其中間的感應區域做比較,本 實施例並不受限。惟比較條件愈嚴謹,其雜訊移除的效果 愈佳,比較條件愈寬鬆,其計算速度愈快,所耗資源較少。 至於比較的方式’本實施例可採用例如圖像辨識,數值分 析或疋查表等方式,本實施例並不受限。此外,若觸碰信 號僅對應於單一個感應區域,或相鄰的兩個感應區域,則 在本實施中,該觸碰信號會被視為正常信號。 再者’上述圖2〜圖5雖列舉數種雜訊或正常信號的感 應區域分布圖,但本實施例並不以此為限,本技術領域具 有通¥知識者經由本發明之揭露應可輕易類推其餘雜訊或 正常彳§號之感應區域分布圖,在此不加累述。同樣的,本 實施例也不限制於九宮格的感應區域配置方式,利用其他 佈局方式的觸控裝置同樣適用於本實施例,如圖6所^, 圖6(a)根據本發明另一實施例之蜂巢式佈局方式,圖6(b) 根據本發明另一實施例之箭頭狀佈局方式。利用其他佈局 方式的觸控裝置同樣適用於本實施例,在此不加累述。 綜上所述,本發明利用雜訊與正常信號所產生的信號 強度變化來移除雜訊,降低射頻干擾源、環境因素對電子 裝置^影響。藉此’不僅可提高電容式觸控裝置的準雜 與穩定度,更可降低系統誤動作的機會,進而達到提高可 使用性與省電的功效。 —雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以 PF疋本I月任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不 13 1358029 HTC097083-0-TW 27902twf.doc/n 脫離本發明之精神和範圍内,當可作些許之更動與潤 因此本發明之保護範圍當視後附之t請專利範騎界定者 【圖式簡單說明】 圖1為根據本發明-實施例之雜訊篩選方法流程圖。
、圖2為根據本發明一實施例之雜訊與對應的感應區域 分布圖。 ^則為根據本發明另—實施例之雜訊與對應的感應 域分布圖。 訊與對應的感應區 圖4為根據本發明另一實施例之雜 域分布圖。 號與雜訊的感 箭頭狀之佈局 圖5為根據本發明另一實施例之正常信 應區域分布圖。 圖6根據本發明另一實施例之蜂巢式與 方式示意圖。 ~
【主要元件符號說明】 S110〜S150 :步驟 101〜109 :感應區域
Claims (1)
100-10-11 十、申請專利範圍 • I I L 種L號篩選方法,適用於一觸控裝置,該觸控裝 置包括複數_應_,該方法包括: 取得一觸碰信號; —根據上述觸碰信號取得相對應於一第一感應區域、一 第二感應區域與-第三感應區域之信號強度值,其中該第 二感應區域位於該第一感應區域與該第三感應區域之間; 以及 若該第二感應區域之信號強度值小於該第一感應區 域與該第二感應區域之信號強度值,則移除該觸碰信號。 2. 如申請專利範圍第丨項所述之信號篩選方法,其中 在判斷是否移除該觸碰信號之步驟中,更包括該第二感應 區域之彳S唬強度值與該第一感應區域之信號強度值需相差 大於一預設值’該預設值為一非零實數。 3. 如申請專利範圍第1項所述之信號篩選方法,其中 在判斷是否移除該觸碰信號之步驟中,更包括該第二感鹿 區域之彳§號強度值與該第三感應區域之信號強度值需相2 大於一預設值,該預設值為一非零實數。 4. 如申請專利範圍第1項所述之信號篩選方法,其中 該第一感應區域、該第二感應區域與該第三感應區域之各 該信號強度值分別以標準化後之一數值表示。 5. 如申請專利範圍第1項所述之信號篩選方法,其中 該觸控裝置包括一觸控面板或一觸控塾。 6. 如申請專利範圍第1項所述之信號篩選方法,其中 15 1358029 該觸控裝置為一電容式觸控裝置。 7. 如申請專利範圍第丨項所述之信簡選方法, 每-該些感應(1域包括—電容式觸控元件。 、中 8. 如申請糊_第丨項所狀信賴選方法 該些感應區域的位置以—九宮格的方式配置。 、中 9. 如申請專雜圍第丨項所狀信號崎 該些感應區域的位置以蜂巢狀配置。 /、中 1〇.如申請專利範圍第1項所述之信號_選方法,甘 中該些感應區域的形狀為箭頭狀。 ’其 11. 、-種k#u4選方法,適用於一觸控裝置,該 置包括複數個感應區域,該信號_選方法包括:”工裳 取得該觸控裝置所輸出之一觸碰信號; 據j觸碰信絲得相軸m應n、 數個第二感應區域與-第三感應區域之信號強度值域^ 該些第二錢區域位於該第—感應區域與該第 = 之間並隔開該第一感應區域與該第二感應區域;^域 若該些第二感應區域之信號強度值皆小於 =域與該第二感應區域之信號強度值,則移除該 12. 如申請專利範圍第n項所述之信號筛選 =判斷是否移除該觸碰信號之步驟中,更包括 =區域之信號強度值與該第-感應區域之信號強 高相差大於—預設值,麟預設值為-非零實數。白 .13.如申請專利範圍第12項所述之信號 1358029 100-10-11 中該預設值為正數或零。 14. 如申請專利範圍第11項所述之信號篩選方法,其 中在判斷是否移除該觸碰信號之步驟中,更包括該些第二 感應區域之信號強度值與該第三感應區域之信號強度值皆 需相差大於一預設值,且該預設值為一非零實數。 15. 如申請專利範圍第11項所述之信號篩選方法,其 中該第一感應區域、該第二感應區域與該第三感應區域之 信號強度值分別由標準化之一數值表示。 16. 如申請專利範圍第11項所述之信號篩選方法,其 中該觸控裝置包括一觸控面板或一觸控墊。 17. 如申請專利範圍第11項所述之信號篩選方法,其 中該觸控裝置為一電容式觸控裝置。 18. 如申請專利範圍第11項所述之信號篩選方法,其 中每一該些感應區域包括一電容式觸控元件。 19. 如申請專利範圍第11項所述之信號篩選方法,其 中該些感應區域的位置以一九宮格的方式配置。 20. 如申請專利範圍第11項所述之信號篩選方法,其 中該些感應區域的位置以蜂巢狀配置。 21. 如申請專利範圍第11項所述之信號篩選方法,其 中該些感應區域的形狀為前頭狀。 22. —種信號篩選方法,適用於一觸控裝置,該觸控 裝置包括複數個感應區域,該信號篩選方法包括: 取得該觸控裝置所輸出之一觸碰信號; 根據上述觸碰信號取得相對應於複數個第一感應區 17 !358〇29 1〇〇-l〇-ll 域與複數個第二感應區域之信號強度值,其中該些第—残 應區域位於該些第二感應區域之外圍;以及 、 若該些第二感應區域之信號強度值皆小於該些第一 感應區域之信號強度值,則移除該觸碰信號。 23.如申請專利範圍第22項所述之信號篩選方法,其 中在判斷是否移除該觸碰信號之步驟中,更包括該些第^ 感應區域之信號強度值與該些第一感應區域之信號強声: 皆需相差大於一預設值,且該預設值為一非零實數。 =申請專利範圍第22項所述之信號篩選方法,j =判斷是否移除賴碰信號之步驟巾,更包括該/ 第三感二 預叹值,且該預設值為一非零實數。
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