TWI405100B

TWI405100B - 一種判斷觸碰面板上觸碰點之位置與其組感測器是否有被觸碰的方法

Info

Publication number: TWI405100B
Application number: TW97137915A
Authority: TW
Inventors: Ming Yen Lin; Hui Lung Yu
Original assignee: Au Optronics Corp
Priority date: 2008-10-02
Filing date: 2008-10-02
Publication date: 2013-08-11
Also published as: TW201015395A

Description

一種判斷觸碰面板上觸碰點之位置與其組感測器是否有被觸碰的方法

本發明係有關於一種判斷觸碰面板上之一組感測器是否有被觸碰的方法，更明確地說，本發明係有關一種利用一組感測器之感測值中最大值與最小值的差異，判斷該組感測器中是否有被觸碰的方法。

由於電腦科技的不斷進步，現今已存在有許多類型的輸入裝置，來提供使用者控制電腦以執行對應的程式或運作。這當中包含了移動顯示螢幕上的游標或選擇顯示螢幕上的選項。輸入裝置可包含如按鍵、滑鼠、軌跡球、觸碰板、搖桿、觸控式面板(Touch Panel)及其他類似產品。由於觸控式面板的方便性與多樣性，以及價格降低的趨勢，越來越多使用者選擇以觸控式面板來作為電腦的輸入裝置。觸控式面板提供使用者僅需以手指或光筆，來觸碰觸控式面板，便能執行移動顯示螢幕上的游標或者選擇顯示螢幕上的選項。而觸控式面板便能識別使用者以手指或光筆所觸碰的位置，觸發對應的觸碰訊號給電腦，而讓電腦能對應地移動游標或者選擇使用者所選擇的選項。

一般投射電容式觸控式面板可分為自我型(self type)觸控式面板以及交互型(mutual type)觸控式面板。以下將對這兩種類型的觸控式面板進行介紹。

請參考第1圖。第1圖係為一自我型觸控式面板100之示意圖。如第1圖所示，自我型觸控式面板100係由複數條X軸(X₁ 、X₂ …X_N )與複數條Y軸(Y₁ 、Y₂ …Y_M )交叉形成複數個節點(N₁₁ 、N₁₂ 、N₁₃ …N_NM )。每個節點可視為一代表座標之感測器。該感測器在有被觸碰的情況下，其所對應的X_N 與Y_M 與其餘X、Y所輸出的感測值係為相異。如此一來，使用者便可根據複數條X軸與複數條Y軸所輸出的感測值，判斷該感測器所對應的節點(如N₁₁ )是否被觸碰。

請繼續參考第1圖。自我型觸控式面板100偵測觸碰點的方式說明如下：先接收各個X軸(X₁ 、X₂ …X_N )上的感測值(D_X1 、D_X2 、D_X3 …D_XN )、再接收各個Y軸(Y₁ 、Y₂ …Y_M )上的感測值(D_Y1 、D_Y2 、D_Y3 …D_YM )，然後判斷所接收的這些感測值，是否大於一臨界值L，再以此定義出觸碰點的座標(X,Y)。舉例來說，若感測值D_X1 與D_Y2 大於臨界值L，則自我型觸控式面板100便判斷節點N₁₂ 被觸碰，其餘節點被觸碰的判斷方式以此類推。

請參考第2圖。第2圖係為一交互型觸控式面板200之示意圖。如第2圖所示，交互型觸控式面板200亦係由複數條X軸(X₁ 、X₂ …X_N )與複數條Y軸(Y₁ 、Y₂ …Y_M )交叉形成複數個節點(N₁₁ 、N₁₂ 、N₁₃ …N_NM )。每個節點可視為一代表座標之感測器。該感測器在有被觸碰與未被觸碰的情況下，所輸出的感測值係為相異。如此一來，使用者便可根據一感測器所輸出的感測值，判斷該感測器所對應的節點(如N₁₁ )是否被觸碰。

請繼續參考第2圖。交互型觸控式面板200偵測觸碰點的方式說明如下：先以驅動訊號S_X1 ，驅動X軸X₁ 以啟動位於X軸X₁ 上的節點(N₁₁ 、N₁₂ …N_1M )所對應的感測器，然後從Y軸Y₁ ~Y_M 上分別接收感測值D_X1Y1 、D_X1Y2 、D_X1Y3 …D_X1YM ，然後判斷所接收的這些感測值，是否大於一臨界值L，再以此定義出在X軸X₁ 上有哪些節點被觸碰，以決定觸碰點的座標(1,Y)。舉例來說，若感測值D_X1Y3 大於臨界值L，則交互型觸控式面板200便判斷節點N₁₃ 被觸碰。在驅動完X軸X₁ 之後，接著以驅動訊號S_X2 來驅動X軸X₂ ，同樣以上述方式判斷有哪些節點被觸碰(如節點N₂₃ )。如此掃描完X軸X₁ ~X_N 後，便可完成對於交互型觸控式面板200的一個畫面中觸碰點的位置的判斷。

然而，無論是自我型觸控式面板或者交互型觸控式面板，其整體會被觸碰到的面積(觸碰點)相較於觸控式面板的面積，小的許多。而在上述兩種觸控式面板的觸碰點判斷方式中，皆需要將整個觸控式面板全部掃描過一次才能完成觸碰點的判斷，如此對於觸控式面板的功耗上，便顯得浪費，而降低觸控式面板的便利性。

本發明係提供一種判斷一觸碰面板上觸碰點的方法。該方法包含接收一組感測器所產生的一組感測值、根據該組感測值產生一第一參考值及一第二參考值、根據該第一參考值及該第二參考值，設定一臨界值，以及當該組感測器中之一感測器所產生之一感測值超過該臨界值時，判斷該感測器被觸碰。其中該組感測值中之一感測值係由該組感測器中之一對應感測器所產生。

本發明另提供一種判斷一觸碰面板上之一組感測器是否有被觸碰的方法。該方法包含接收一組感測器所產生的一組感測值、根據該組感測值產生一第一參考值及一第二參考值，以及當該第一參考值及該第二參考值之差值小於一上限值時，判斷該組感測器皆未被觸碰。其中該組感測值中之一感測值係由該組感測器中之一對應感測器所產生。

請參考第3圖。第3圖係為本發明所提出針對自我型觸控式面板100之具有效率與節省功耗之判斷觸碰點的方法300之示意圖。步驟說明如下：步驟301：接收各個X軸(X₁ 、X₂ …X_N )上的感測值(D_X1 、D_X2 、D_X3 …D_XN )；步驟302：從所接收的感測值D_X1 、D_X2 、D_X3 …D_XN ，取出最大感測值D_XMAX (X軸之第一參考值)與最小感測值D_XMIN (X軸之第二參考值)；步驟303：判斷最大感測值D_XMAX 與最小感測值D_XMIN 之差值是否大於一上限值D_LIMIT ；若是，接著進行步驟305；若否，接著進行步驟304；步驟304：判斷觸控式面板100上之所有節點N₁₁ ~N_NM 皆未被觸碰；步驟305：根據最大感測值D_XMAX 與最小感測值D_XMIN ，設定一臨界值D_XT ，並判斷感測值D_X1 ~D_XN 中大於該臨界值D_XT 的感測值所對應的X軸有被觸碰；步驟306：接收各個Y軸(Y₁ 、Y₂ …Y_M )上的感測值(D_Y1 、D_Y2 、D_Y3 …D_YM )；步驟307：從所接收的感測值D_Y1 、D_Y2 、D_Y3 …D_YM ，取出最大感測值D_YMAX (Y軸之第一參考值)與最小感測值D_YMIN (Y軸之第二參考值)，以據以設定一臨界值D_YT ，並判斷感測值D_Y1 ~D_YM 中大於該臨界值D_YT 的感測值所對應的Y軸有被觸碰；步驟308：根據步驟305與步驟307所判斷有被觸碰到的X軸與Y軸，定位被觸碰的觸碰點的座標。

於步驟303中，上限值D_LIMIT 大小的設定，可根據使用者需求來設定，或根據使用者實際實驗所得出的經驗值來設定。

於步驟304中，當最大感測值D_XMAX 與最小感測值D_XMIN 之差值小於上限值D_LIMIT 時，自我型觸控式面板100便直接判斷整個畫面皆未被觸碰，而不用進行後續的處理(如接收Y軸的感測值及相關處碰點的判斷)，進而減少自我型觸控式面板100的功耗並提高處理的效率。

於步驟305中，臨界值D_XT 的設定方式可由如下式說明：D_XT =D_XMIN +P×(D_XMAX -D_XMIN )…(1)；其中P表示一敏感常數，最小感測值D_XMIN 可以作為臨界值D_XT 的預設臨界值(當將敏感常數P設為「0」)，而P×(D_XMAX -D_XMIN )係作為臨界值D_XT 的補償值。若自我型觸控面板100欲將觸碰點的敏感度提升時，則可降低敏感常數的數值(意即降低臨界值D_XT )，如此在步驟305中，便可較容易偵測到被觸碰的X軸，反之亦然。

於步驟307中，臨界值D_YT 的設定方式可由如下式說明：D_YT =D_YMIN +P×(D_YMAX -D_YMIN )…(1)；其中P表示一敏感常數，最小感測值D_YMIN 可以作為臨界值D_YT 的預設臨界值(當將敏感常數P設為「0」)，而P×(D_YMAX -D_YMIN )係作為臨界值D_YT 的補償值。若自我型觸控面板100欲將觸碰點的敏感度提升時，則可降低敏感常數的數值(意即降低臨界值D_YT )，如此在步驟307中，便可較容易偵測到被觸碰的Y軸，反之亦然。

於步驟308中，自我型觸控式面板100便可根據步驟305與307所判斷被觸碰到的X軸與Y軸，來判斷觸碰點的座標。舉例來說，當步驟305判斷X軸X₅ 被觸碰、步驟307判斷Y軸Y₇ 被觸碰，則自我型觸控式面板100便可判斷觸碰點係為節點N₅₇ ，坐標即為(5,7)，如此以完成在一個畫面中判斷觸碰點的位置。

另外，在本發明所陳述的方法300中，不一定要先處理X軸上的感測值。換句話說，方法300亦可先對Y軸上的感測值進行處理(如步驟301~304)，而若於步驟303中判斷Y軸上的感測值的最大感測值D_YMAX 與最小感測值D_YMIN 超過上限值D_LIMIT ，則便可再進行對於X軸上感測值的處理(步驟305~308)。

請參考第4圖。第4圖係為本發明所提出針對交互型觸控式面板200之具有效率與節省功耗之判斷觸碰點的方法400之示意圖。步驟說明如下：步驟401：以驅動訊號S_X1 驅動X軸X₁ 來得到感測值D_X1Y1 、D_X1Y2 、D_X1Y3 …D_X1YM ；步驟402：從所接收的感測值D_X1Y1 、D_X1Y2 、D_X1Y3 …D_X1YM ，取出最大感測值D_X1MAX (X軸X₁ 之第一參考值)與最小感測值D_X1MIN (X軸X₁ 之第二參考值)；步驟403：判斷最大感測值D_X1MAX 與最小感測值D_X1MIN 之差值是否大於一上限值D_LIMIT ；若是，接著進行步驟405；若否，接著進行步驟404；步驟404：判斷觸控式面板200上之X軸X₁ 上對應的節點N₁₁ ~N_1M 皆未被觸碰；步驟405：根據最大感測值D_X1MAX 與最小感測值D_X1MIN ，設定一臨界值D_X1T ，並判斷感測值D_X1Y1 、D_X1Y2 、D_X1Y3 …D_X1YM 中大於該臨界值D_X1T 的感測值所對應的Y軸有被觸碰。

方法400僅為說明交互型觸控式面板200判斷一條X軸X₁ 上觸碰點的方法。交互型觸控式面板200可利用方法400，完整地掃描過X軸X₁ ~X_N ，以偵測到整個畫面中所有被觸碰的觸碰點。

於步驟403中，上限值D_LIMIT 大小的設定，可根據使用者需求來設定，或根據使用者實際實驗所得出的經驗值來設定。

於步驟404中，當最大感測值D_X1MAX 與最小感測值D_X1MIN 之差值小於上限值D_LIMIT 時，交互型觸控式面板200便直接判斷X軸X₁ 上的節點皆未被觸碰，而不用進行後續的處理(如將感測值D_X1Y1 、D_X1Y2 、D_X1Y3 …D_X1YM 逐一與臨界值D_X1T 比對以判斷是否有節點被觸碰)，進而節省交互型觸控式面板200的功耗並提高處理的效率。

於步驟405中，臨界值D_X1T 的設定方式可由如下式說明：D_X1T =D_X1MIN +P×(D_X1MAX -D_X1MIN )…(2)；其中P表示一敏感常數，最小感測值D_X1MIN 可以作為臨界值D_X1T 的預設臨界值(當將敏感常數P設為「0」)，而P×(D_X1MAX -D_X1MIN )係作為臨界值D_X1T 的補償值。若交互型觸控面板200欲將觸碰點的敏感度提升時，則可降低敏感常數的數值(意即降低臨界值D_X1T )，如此在步驟405 中，便可較容易偵測到被觸碰的Y軸，反之亦然。

另外，於步驟405中，判斷感測值D_X1Y1 、D_X1Y2 、D_X1Y3 …D_X1YM 中大於該臨界值D_X1T 的感測值所對應的Y軸有被觸碰係為判斷在X軸X₁ 上感測值大於臨界值D_X1T 的節點係為觸碰點。舉例來說，若感測值D_X1Y3 大於臨界值D_X1T ，則可判斷節點N₁₃ 係為觸碰點，座標為(1,3)。

請參考第5圖。第5圖係為本發明根據方法300與400歸納出之判斷觸碰面板上觸碰點之方法500之流程圖。步驟說明如下：步驟501：接收一組感測器所產生的一組感測值；步驟502：根據該組感測值產生一第一參考值及一第二參考值；步驟503：根據該第一參考值及該第二參考值，設定一臨界值；步驟504：當該組感測器中之一感測器所產生之一感測值超過該臨界值時，判斷該感測器被觸碰；步驟505：當該第一參考值及該第二參考值之差值低於一上限值時，判斷該組感測器皆未被觸碰。

於步驟501中，其中該組感測值中之一感測值係由該組感測器中之一對應感測器所產生。

於步驟502中，其中該第一參考值可設為該組感測值中最大之感測值、該第二參考值可設為該組感測值中最小之感測值。

於步驟503中，可將該第二參考值(最小感測值)設定為一預設臨界值、然後根據該第一參考值(最大感測值)及該第二參考值之差值，設定一補償值，再加總該預設臨界值及該補償值以作為該臨界值。而該補償值的產生係可設定一敏感常數，然後再根據該第一參考值及該第二參考值之差值及該敏感常數，設定該補償值，可參考前述公式(1)、(2)。

於步驟505中，上限值大小的設定，可根據使用者需求來設定，或者可根據使用者實際實驗所得出的經驗值來設定。

綜上所述，無論是自我型觸控式面板或是交互型觸控式面板，本發明所提供之觸碰點的判斷方法，皆能以一組感測值中最大值與最小值的差值來判斷該組感測值所對應的節點是否有被觸碰，進而節省觸控式面板的功耗並提高處理的效率。其餘能明確定義座標位置而非計算得知位置之觸控式面板，亦能使用此方法。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

X₁ 、X₂ 、X₃ …X_N ‧‧‧X軸

Y₁ 、Y₂ 、Y₃ 、Y_M ‧‧‧Y軸

N₁₁ 、N₁₂ 、N₁₃ 、N_1M 、N₂₁ 、N₂₂ 、N₂₃ 、N_2M 、N₃₁ 、N₃₂ 、N₃₃ 、N_3M 、N_N1 、N_N2 、N_N3 、N_NM ‧‧‧節點

D_X1 、D_X2 、D_X3 、D_XN 、D_Y1 、D_Y2 、D_Y3 、D_YM 、D_X1Y1 、D_X1Y2 、D_X1Y3 、D_X1YM 、D_X2Y1 、D_X2Y2 、D_X2Y3 、D_X2YM ‧‧‧感測值

S_X1 、S_X2 ‧‧‧驅動訊號

100、200‧‧‧觸控式面板

300、400‧‧‧方法

301~308、401~405、501~505‧‧‧步驟

第1圖係為一自我型觸控式面板之示意圖。

第2圖係為一交互型觸控式面板之示意圖。

第3圖係為本發明所提出針對自我型觸控式面板之具有效率與節省功耗之判斷觸碰點的方法之示意圖。

第4圖係為本發明所提出針對交互型觸控式面板之具有效率與節省功耗之判斷觸碰點的方法之示意圖。

第5圖係為本發明歸納出之判斷觸碰面板上觸碰點之方法之流程圖。

301~308‧‧‧步驟

Claims

一種判斷一觸碰面板上觸碰點的方法，包含：接收一第一組感測器所產生的一第一組感測值；根據該第一組感測值產生一第一參考值及一第二參考值；根據該第一參考值及該第二參考值，設定一第一臨界值；以及當該第一組感測器中之一感測器所產生之一感測值超過該第一臨界值時，判斷該第一組感測器中之該感測器被觸碰；其中，其中根據該第一組感測值產生該第一參考值及該第二參考值包含：將該第一組感測值中最大之感測值設為該第一參考值；以及將該第一組感測值中最小之感測值設為該第二參考值；其中，根據該第一參考值及該第二參考值，設定該第一臨界值包含：以該第二參考值作為一預設臨界值；根據該第一參考值及該第二參考值之差值，設定一補償值；以及加總該預設臨界值及該補償值以作為該第一臨界值；其中，根據該第一參考值及該第二參考值之差值，設定該補償值包含：設定一敏感常數；以及根據該第一參考值及該第二參考值之差值及該敏感常數，設定該補償值；其中，根據該第一參考值及該第二參考值之差值及該敏感常數，設定該補償值包含：將該第一參考值及該第二參考值之差值乘以該敏感常數後之數值作為該補償值；其中，設定該敏感常數包含：根據該觸碰面板所需求之敏感度，設定該敏感常數。
如請求項1所述之方法，其中當該觸碰面板所需求之敏感度升高時，降低該敏感常數之數值。
如請求項1所述之方法，其中當該觸碰面板所需求之敏感度降低時，提高該敏感常數之數值。
如請求項1所述之方法，另包含當該第一參考值及該第二參考值之差值低於一上限值時，判斷該組感測器皆未被觸碰。
如請求項1所述之方法，其中接收該第一組感測器所產生的該第一組感測值包含：接收一第一方向上之該第一組感測器所產生的該第一組感測值。
如請求項5所述之方法，另包含：接收一第二方向上之一第二組感測器所產生的一第二組感測值；其中當該第一組感測器中之該感測器所產生之該感測值超過該臨界值時，判斷該感測器被觸碰，並接收該第二方向上之該第二組感測器所產生的該第二組感測值。
如請求項6所述之方法，其中該第二方向係垂直於該第一方向。
如請求項6所述之方法，另包含：根據該第二組感測值產生一第三參考值及一第四參考值；根據該第三參考值及該第四參考值，設定一第二臨界值；以及當該第二組感測器中之一感測器所產生之一感測值超過該第二臨界值時，判斷該感測器被觸碰。
一種判斷一觸碰面板上之一組感測器是否有被觸碰的方法，包含：接收一組感測器所產生的一組感測值；根據該組感測值產生一第一參考值及一第二參考值；以及當該第一參考值及該第二參考值之差值小於一上限值時，判斷該組感測器皆未被觸碰；其中，根據該組感測值產生該第一參考值及該第二參考值包含：將該組感測值中最大之感測值設為該第一參考值；以及將該組感測值中最小之感測值設為該第二參考值；其中，當該第一參考值及該第二參考值之差值大於該上限值時，判斷該組感測器中至少一感測器有被觸碰；其中，根據該第一參考值及該第二參考值，設定一臨界值；以及當該組感測器中之一感測器所產生之感測值超過該臨界值時，判斷該感測器中被觸碰；其中根據該第一參考值及該第二參考值，設定該臨界值包含：以該第二參考值作為一預設臨界值；根據該第一參考值及該第二參考值之差值，設定一補償值；以及加總該預設臨界值及該補償值以作為該臨界值；其中，根據該第一參考值及該第二參考值之差值，設定該補償值包含：設定一敏感常數；以及根據該第一參考值及該第二參考值之差值及該敏感常數，設定該補償值；其中，根據該第一參考值及該第二參考值之差值及該敏感常數，設定該補償值包含：將該第一參考值及該第二參考值之差值乘以該敏感常數後之數值作為該補償值；其中，設定該敏感常數包含：根據該觸碰面板所需求之敏感度，設定該敏感常數。
如請求項9所述之方法，其中當該觸碰面板所需求之敏感度升高時，降低該敏感常數之數值。
如請求項9所述之方法，其中當該觸碰面板所需求之敏感度降低時，提高該敏感常數之數值。