TWI358029B - Method for filtering out signals from touch device - Google Patents

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。