TWI444868B

TWI444868B - 多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法

Info

Publication number: TWI444868B
Application number: TW100116438A
Authority: TW
Inventors: Ching Yang Chang; Hsiang Cheng Wu
Original assignee: Tpk Touch Solutions Inc
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2011-05-11
Publication date: 2014-07-11
Also published as: EP2482177A2; EP2482177B1; EP2482177A3; KR20120088503A; CN102622120A; CN102622120B; US20120194444A1; JP5564062B2; JP2012168929A; TW201232357A; KR101233339B1

Description

多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法

本發明涉及一種觸控面板，特別涉及一種多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法。

觸控面板一般通過全屏掃瞄以偵測觸碰點的位置。然而，當觸控面板的觸碰點密度增高時，處理器即無法在有限時間內完成全屏掃瞄，因而造成報點的遺漏或遲滯。

觸控面板易受雜訊的影響，造成報點錯誤或抖動。為了抑制雜訊，於是提出有空間域或時間域的抗噪濾波機制。然而，傳統抗噪機制通常需要大量的記憶體裝置。其中一些機制甚至不能有效地達到抗噪目的。

上述缺點對於可同時報多點的多點觸控面板將更為顯著。例如，雜訊可能造成不同觸碰軌跡之間的交錯現象。再者，傳統多點觸控面板還可能將大轉折角度的軌跡誤報為兩條軌跡。

鑒於傳統多點觸控面板無法有效報多點及抗噪，因此極需提出一種多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法，以改善上述缺點。

鑑於上述內容，本發明的目的之一在於提出一種多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法，以取代全屏掃瞄，由此加速觸碰點的偵測、便於高密度觸控面板的製造、正確偵測觸碰點及有效抗噪。

根據本發明實施例，從多點觸控面板提供基礎觸碰點，並根據基礎觸碰點及多點觸控面板的偵測觸碰點，以產生預測觸碰點。根據基礎觸碰點、預測觸碰點及偵測觸碰點，並依據一參數曲線，以產生報導觸碰點。

根據本發明另一實施例，從多點觸控面板依序得到第一觸碰點及第二觸碰點。判定第一觸碰點與第二觸碰點之間的第一距離是否小於預設第一值。如果第一距離小於預設第一值，則開始一新觸碰軌跡。根據第一觸碰點及第二觸碰點以產生一預測觸碰點，且從多點觸控面板得到一偵測觸碰點。判定預測觸碰點與偵測觸碰點之間的第二距離是否小於預設第二值。如果第二距離小於預設第二值，則根據第二點、預測觸碰點及偵測觸碰點，並依據一參數曲線，以產生一報導觸碰點。

第一圖的流程圖顯示本發明實施例的多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法。多點觸控面板可以，但不限定，為電容式觸控面板，其量測手指或其它物體所導致的電容改變。多點觸控面板可以是獨立的觸控面板，或者與顯示面板整合成觸控螢幕。

在步驟11，自觸控面板依序得到第一觸碰點及第二觸碰點。所得到的第一及第二觸碰點可儲存於記憶體裝置，以備後續之用。第二A圖例示一觸碰平面，在時間t_n-1 及t_n 分別得到第一觸碰點A及第二觸碰點B。為簡化起見，圖式僅顯示X軸座標。

接著，在步驟12，判定第一觸碰點與第二觸碰點之間的第一距離是否小於一預設第一值。一般來說，當第一距離小於預設第一值時，表示第一及第二觸碰點屬於同一觸碰軌跡，否則，即屬於不同觸碰軌跡。如第二A圖所示，第一觸碰點A及第二觸碰點B之間的第一距離(亦即，線段AB)小於預設第一值α。如果第一距離並未小於預設第一值，則第一觸碰點即視為雜訊而被捨棄(步驟13)且流程回到步驟11，此時，第二觸碰點作為新的起點。在另一實施例中，直到一預設期間已達到，才會捨棄第一觸碰點。

當第一距離小於預設第一值時，第一觸碰點及第二觸碰點開始一新觸碰軌跡，其具有一新指定觸碰索引(contact ID)(步驟14)。如第二A圖所示，由於第一觸碰點A及第二觸碰點B之間的第一距離小於預設第一值α，因此，第一觸碰點A及第二觸碰點B開始一新的觸碰軌跡，並指定一新觸碰索引給予此觸碰軌跡。

接下來，在步驟15，根據前觸碰點(例如第一觸碰點及第二觸碰點)以產生預測觸碰點。所產生的預測觸碰點可儲存於記憶體裝置，以備後續之用。第二B圖例示一觸碰平面，根據第一觸碰點A和第二觸碰點B以產生預測觸碰點P。在本實施例中，預期時間t_n+1 的預測觸碰點的位置X_n+1 是根據時間t_n 的前觸碰點的速度V_n 及加速度a_n 所產生，可表示如下：

X_n+1 =2V_n *dt+a_n *dt*dt

其中

dt=t_n+1 -t_n ，

V_n =(X_n -X_n-1 )/(t_n -t_n-1 )，

a_n =(V_n -V_n-1 )/(t_n -t_n-1 )，

其中V_n-1 =(X_n-1 -X_n-2 )/(t_n-1 -t_n-2 )，V_n-1 為時間t_n-1 的另一前觸碰點的速度，X_n-2 為時間t_n-2 的又一前觸碰點的位置。Y軸的位置、速度及加速度也具有類似的表示式。

在步驟16，從觸控面板得到偵測觸碰點。所得到的偵測觸碰點可儲存於記憶體裝置，以備後續之用。如第二B圖所例示，在時間t_n+1 得到偵測觸碰點D。由於觸碰軌跡的轉折或受雜訊的影響，偵測觸碰點D通常會不同於預測觸碰點P。

接著，在步驟17，判定預測觸碰點與偵測觸碰點之間的第二距離是否小於一預設第二值。一般來說，當第二距離小於預設第二值時，表示偵測及預測觸碰點屬於同一觸碰軌跡，否則，即屬於不同觸碰軌跡。如第二B圖所示，觸碰點P與D之間的第二距離(亦即，線段PD)小於預設第二值β。如果第二距離並未小於預設第二值，則結束目前觸碰軌跡(步驟18)且流程回到步驟11，此時，偵測觸碰點作為新的起點。在另一實施例中，直到偵測觸碰點未符合步驟17的次數達到預設次數(例如兩次)時，才會結束目前觸碰軌跡。

當第二距離小於預設第二值時，則進入步驟19，根據第二、預測及偵測觸碰點並依據一參數曲線(例如貝茲(Bezier)曲線)以產生報導觸碰點。在本實施例中，貝茲曲線可使觸控面板具抗噪能力。第二C圖例示一觸碰平面，在貝茲曲線上產生報導觸碰點R，其中第二觸碰點B作為起點，偵測觸碰點D作為終點，而預測觸碰點P作為控制點。在此步驟中，第二觸碰點B一般為一基礎觸碰點，據以產生預測觸碰點P。二次貝茲曲線可表示如下：

R(t)=(1-t)² B+2(1-t)tP+t² D,t=0-1

貝茲曲線R(t)從點B往點P移動並終止於點D，點B與點D的切線均通過點P。在一極端例子中，點P重迭於點D，此時的參數t為1。

根據第二C圖所示例子，參數t及報導觸碰點R的決定方法如下：

t=1-(PD/max(BP,BD))

其中，PD為連接點P和D的線段，BP為連接點B和P的線段，BD為連接點B和D的線段，於BP上選擇點M，使得BM/BP=t，於PD上選擇點N，使得PN/PD=t，於MN上選擇點R，使得MR/MN=t。

本實施例雖以二次貝茲曲線作為例子，然而，更高次的貝茲曲線也可適用於本發明。

接下來，在步驟20，可根據需要插入一點或多點。在本實施例中，可通過選擇步驟19的貝茲曲線的參數t，以得到插入觸碰點。第二D圖顯示一觸碰平面，在點B和D之間得到一插入衝碰點I。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並非用以限定本發明；凡其它未脫離發明所公開的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在本發明的權利要求的範圍內。

11-20．．．步驟

A．．．觸碰點

B．．．觸碰點

P．．．預測觸碰點

D．．．偵測觸碰點

R．．．報導觸碰點

M．．．BP上的點

N．．．PD上的點

I．．．插入觸碰點

α．．．第一值

β．．．第二值

第一圖的流程圖顯示本發明實施例之多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法。

第二A圖至第二D圖例示第一圖步驟的相關觸碰平面。

11-20．．．步驟

Claims

一種多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法，包含：自該多點觸控面板提供一基礎觸碰點，根據該基礎觸碰點及該多點觸控面板的一偵測觸碰點，以產生一預測觸碰點；及根據該基礎觸碰點、該預測觸碰點及該偵測觸碰點，並依據一參數曲線，以產生一報導觸碰點。
如申請專利範圍第1項所述多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法，其中該基礎觸碰點作為該參數曲線的起點，該偵測觸碰點作為該參數曲線的終點，且該預測觸碰點作為該參數曲線的控制點。
如申請專利範圍第2項所述多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法，其中該參數曲線為貝茲曲線。
如申請專利範圍第3項所述多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法，其中該貝茲曲線表示為：R(t)=(1-t)² B+2(1-t)tP+t² D,t=0-1其中R為貝茲曲線且該報導觸碰點位於其上，t為貝茲曲線的參數，B為該基礎觸碰點，P為該預測觸碰點，且D為該偵測觸碰點。
如申請專利範圍第1項所述多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法，更包含一步驟，藉由選擇該參數曲線的參數，以插入至少一插入觸碰點。
如申請專利範圍第1項所述多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法，其中於產生該報導觸碰點之前，更包含一步驟，儲存該基礎觸碰點、該預測觸碰點及該偵測觸碰點於一記憶體裝置。
一種多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法，包含：自該多點觸控面板依序得到一第一觸碰點及一第二觸碰點；決定該第一觸碰點與該第二觸碰點之間的一第一距離是否小於一預設第一值；如果該第一距離小於該預設第一值，則開始一新觸碰軌跡；根據該第一觸碰點及該第二觸碰點，以產生一預測觸碰點；自該多點觸控面板得到一偵測觸碰點；決定該預測觸碰點與該偵測觸碰點之間的一第二距離是否小於一預設第二值；及如果該第二距離小於該預設第二值，則根據該第二點、該預測觸碰點及該偵測觸碰點，並依據一參數曲線，以產生一報導觸碰點。
如申請專利範圍第7項所述多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法，更包含一步驟，如果該第一距離未小於該預設第一值，則捨棄該第一觸碰點。
如申請專利範圍第7項所述多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法，更包含一步驟，指定一新觸碰索引給予該新觸碰軌跡。
如申請專利範圍第7項所述多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法，其中，預期時間t_n+1 之該預測觸碰點的位置X_n+1 係根據時間t_n 之該第二觸碰點的速度V_n 及加速度a_n 所產生，表示如下：X_n+1 =2V_n *dt+a_n *dt*dt其中dt=t_n+1 -t_n ，V_n =(X_n -X_n-1 )/(t_n -t_n-1 )，a_n =(V_n -V_n-1 )/(t_n -t_n-1 )，其中V_n-1 =(X_n-1 -X_n-2 )/(t_n-1 -t_n-2 )，V_n-1 為時間t_n-1 的另一前觸碰點之速度，X_n-2 為時間t_n-2 的又一前觸碰點之位置。
如申請專利範圍第7項所述多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法，更包含一步驟，如果該第二距離未小於該預設第二值，則結束一目前碰觸軌跡。
如申請專利範圍第7項所述多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法，其中該第二觸碰點作為該參數曲線的起點，該偵測觸碰點作為該參數曲線的終點，且該預測觸碰點作為該參數曲線的控制點。
如申請專利範圍第12所述多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法，其中該參數曲線為貝茲曲線。
如申請專利範圍第13項所述多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法，其中該貝茲曲線表示為：R(t)=(1-t)² B+2(1-t)tP+t² D,t=0-1其中R為貝茲曲線且該報導觸碰點位於其上，t為貝茲曲線的參數，B為該第二觸碰點，P為該預測觸碰點，且D為該偵測觸碰點。
如申請專利範圍第7項所述多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法，更包含一步驟，藉由選擇該參數曲線的參數，以插入至少一插入觸碰點。
如申請專利範圍第7項所述多點觸控面板的觸碰軌跡追蹤方法，其中於產生該報導觸碰點之前，更包含一步驟，儲存該第一觸碰點、該第二觸碰點及該偵測觸碰點於一記憶體裝置。