TWI490766B

TWI490766B - 未共地物件識別方法

Info

Publication number: TWI490766B
Application number: TW102120657A
Authority: TW
Inventors: Jung Shou Huang; Chia Mu Wu
Original assignee: Elan Microelectronics Corp
Priority date: 2013-06-11
Filing date: 2013-06-11
Publication date: 2015-07-01
Also published as: CN104238842B; CN104238842A; TW201447708A

Description

未共地物件識別方法

本創作係為一種觸控物件識別方法，尤指一種未共地物件識別方法。

電容式觸控面板之主要觸控原理在於藉由人體靜電改變電容式觸控面板被觸碰位置的電容變化值，進而藉由該電容變化值辨識使用者的觸碰位置；為有效地反應人體靜電訊號，一般採用電容式觸控面板的電子裝置金屬外殼會與電容式觸控面板的共地訊號連接而構成共地電氣結構關係，讓使用者手一定會與該電容式觸控面板接觸。

目前由於觸控式平板電腦或大尺寸面板的智慧型手機已日漸普及，使用者有可能僅以手指或手掌與該等電子裝置的觸控板接觸，而無法與之共地；而如此使用方式，會因為未共地(以下簡稱未共地模式ground floating mode)而造成電容變化值呈現異常。

請參閱圖8A所示，係為一電容式觸控板在共地模式(grounding mode)下，以互容式掃描方式掃描一觸控板後獲得的一互容感應圖框50，該互容感應圖框50中包含一反應一物件觸碰位置的感應群51，該感應群51係包含有複數互容感應值的感應點511。由於該物件與電容式觸控板共地，因此該感應群51的感應點之互容感應值即如圖8A 所示，均為正值。

然而，若上述物件與該觸控板並未共地而觸碰該觸控板，則如圖8B所示，該觸控板於未共地模式下以互容式掃描方式進行掃描後獲得的互容感應圖框50’，該感應群51的中間感應點511之互容感應值即呈負值-150、-100(16進位)。由於識別物件座標係主要以感應群51的最大值作為依據；是以，一旦此電容變化訊號異常，容易直接造成座標誤判的結果。

因此，電容式觸控板若在未共地模式下進行互容式掃描，則易回報錯誤的物件座標，又隨著手持式裝置採用更輕薄的單片式玻璃觸控觸控板(One Glass Solution；OGS)，在未共地模式下進行互容式描掃，感應群中間感應點的互容感應值降低情形更嚴重，需提出更進一步改良。

有鑑於上述因觸控板與觸碰物件未共地，掃描該觸控板獲得的互容感應值下降的技術缺陷，本創作的主要目的係提出一未共地物件識別方法。

欲達上述目的所使用的其中一主要技術手段係令該浮控制物件識別方法包含有：讀取一觸控板之複數第一軸感應線的第一軸自容感應資料，以及複數第二軸感應線的第二軸自容感應資料；讀取一互容感應圖框；以該第一軸及第二軸自容感應資料判斷物件位置；讀取該互容感應圖框中對應該物件位置之感應群的互容感應值，其中該感應群的中間為包含有至少一感應點的一定位區；及識別該物件是否為未共地物件，係判斷該定位區的各感應點的互容感應值是否低於該定位區周邊感應點的互容感應值；若是，則判斷該物件為未共地物件。

欲達上述目的所使用的另一主要技術手段係令該浮控制物件識別方法包含有：讀取一觸控板之複數第一軸感應線的第一軸自容感應資料，以及複數第二軸感應線的第二軸自容感應資料；讀取一互容感應圖框；判斷第一軸及第二軸自容感應資料是否分別具有一自容感應峰值；若是，則以該第一軸及第二軸自容感應資料的自容感應峰值所交錯位置，作為待識別感應點；及識別是否存在未共地物件，係自該互容感應圖框中讀取該待識別感應點的互容感應值，並判斷該互容感應值是否為負值；若是，則判斷已存在未共地物件。

欲達上述目的所使用的再一主要技術手段係令該浮控制物件識別方法包含有：讀取一觸控板之複數第一軸感應線的自容感應資料；讀取一互容感應圖框；判斷是否任一自容感應資料包含有一自容感應峰值；若有，自該互容感應圖框中讀取該具有自容感應峰值的感應線上所有感應點的互容感應值；及識別是否存在未共地物件，係判斷是否任一感應點的互容感應值較其相鄰感應點的互容感應值為低；若是，則判斷該物件為未共地物件。

上述本創作的三種技術手段係主要利用自容式掃描方式獲得的自容式感應資料不易受未共地影響的特性，自該自容式感應資料中判斷可能的物件位置，再以互容式掃描方式進行描掃，如獲得未共地模式下的互容感應圖框，即可以該物件位置自該互容感應圖框中找出其互容感應值，依據該物件位置的互容感應值判斷是否為未共地物件，以供後續進行未共地補償，提高物件座標報點正確性。

10‧‧‧觸控板

101‧‧‧第一軸感應線

102‧‧‧第二軸感應線

11‧‧‧第一軸自容感應資料

12‧‧‧第二軸自容感應資料

13、13’、13”‧‧‧互容感應圖框

13a、13a’‧‧‧互容感應圖框

131‧‧‧定位區

20‧‧‧控制器

30‧‧‧手指

50、50’‧‧‧互容感應圖框

51‧‧‧感應群

511‧‧‧中間感應點

圖1：本創作觸控板結構示意圖。

圖2：本創作第一較佳實施例的流程圖。

圖3A至3C：本創作受到不同程度未共地影響所獲得的第一軸及第二軸自容感應資料以及互容感應圖框。

圖4：本創作圖2之步驟S14的詳細流程圖。

圖5：本創作第二較佳實施例的流程圖。

圖6：本創作第三較佳實施例的流程圖。

圖7A及7B：係對應圖6流程圖判斷受到未共地影響的二互容感應圖框。

圖8A：一觸控板於共地模式下掃描獲得的互容感應圖框。

圖8B：一觸控板於未共地模式下掃描獲得的互容感應圖框。

本創作係針對一觸控板以互容感應圖框進行報點的程序進行改良，以準確且快速地識別互容感應圖框中的未共地物件，以便於報點程序之前進行補償或其他程序，進一步降低未共地情況帶來的影響，並提高物件座標報點的正確性。

首先請參閱圖1所示，係為該觸控板10的結構，其包含有複數第一軸感應線101及複數第二軸感應線102，其中該第一軸及第二軸感應線101、102係呈行、列交錯，又該等第一軸及第二軸感應線101、102係電連接至一控制器20，由該控制器20執行自容性掃描程序及互容式掃描程序。

再請配合參閱圖2，係為本創作未共地物件識別方法的第一較佳實施例，並於圖1的控制器20中執行之，其包含有以下步驟：讀取一觸控板10之複數第一軸感應線101的第一軸自容感應資料，以及複數第二軸感應線102的第二軸自容感應資料(S10)；如圖3A所示，假設一與觸控板10未共地之手指30觸碰於該觸控板10上，則第一軸感應資料11及第二軸感應資料12對應手指位置仍會有自容感應值，其中虛線為共地模式下的感測自容感應值，實線則為未共地模式下自容感應值，會較共地模式下所感測到的自容感應值略低；讀取一互容感應圖框(S11)，係由該控制器20執行互容式掃描程序以互容式掃描方式掃描該觸控板10，以獲得該互容感應圖框13，如圖3A所示；以該第一軸及第二軸自容感應資料11、12判斷物件位置(S12)；讀取該互容感應圖框13中對應該物件位置之感應群130的互容感應值，其中該感應群130的中間為包含有至少一感應點的一定位區131(S13)，如圖3A所示，該定位區131係為複數感應點的集合，若如圖3B所示，該定位區131可僅包含單一感應點；及識別該物件位置是否存在未共地物件，係判斷該定位區131的感應點的互容感應值是否低於該感應群130內定位131外之感應點的互容感應值(S14)；若是，則判斷該物件為未共地物件(S15)；若否則回到步驟S10。

如圖3A所示，係為一受未共地影響嚴最重的互容感應圖框13，其對應手指30位置的感應群130中間複數感應點之互容感應值均呈負值，而本創作第一較佳實施例判斷此感應群130為未共地物件係利用所讀取的第一軸及第二自容感應資料11、12找出物件位置，也就是自複數第一及第二軸自容感應資料11、12中選擇其自容感應值高於一感應臨界值dVth的第一軸及第二軸感應線，再以被選擇第一軸及第二軸感應線所交錯位置，作為物件位置；於本例示可知，第一軸及第二軸自容感應資料超過該感應臨界值分別有五條第一軸感應線X3~X7及五條第二軸感應線Y2~Y6；因此，以此五條第一軸感應線X3~X7及五條第二軸感應線Y2~Y6交錯的二十五個感應點位置，自該互容感應圖框13中讀取該二十五個感應點的互容感應值，判斷此二十五個感應點的互容感應值之關係，倘若中間感應點的互容感應值低於其周邊感應點的互容感應值，即滿足未共地物件特性。於本例示中，二十五個感應點構成的感應群130，其中間定位區131包含五個感應點構成的十字區域，此五個感應點的互容感應值均為負值，故已滿足該定位區131之感應點的互容感應值低於該感應群130內定位區131外的其它感應點的互容感應值的條件；此外，亦可選擇定位區131中具有最小互容感應值(-210)的第一感應點，以及該感應群130內定位區131外的區域中具有最大互容感應值的第二感應點(150)，並將二者相比較，若第一感應點的互容感應值(-210)小於第二感應點的互容感應值，則同樣滿足該定位區131之感應點的互容感應值低於該感應群130內定位區131外的其它感應點的互容感應值的條件，故而識別此一物件為未共地物件；此時，圖1的該控制器20即設定其內部的未共地旗標(floating flag)，待控制器20執行報點程序前檢查到未共地旗標已被設定時，先予補償再執行報點程序。

至於上述定位區除為圖3A所示的十字區域外，亦可為n^＊ n矩陣區域，如圖3B的例示，即為3^＊ 3矩陣區域，其中3^＊ 3矩陣區域各感應點的互容感應值均小於感應群130內定位區131外的感應點之互容感應值，故同樣滿足感應群130的定位區131之互容感應值低於其周邊感應點的互容感應值的條件。綜前所述，不論十字區域或n^＊ n矩陣區域，其均包含了一中間感應點(-200)，該中間感應點係為具有最高自容感應值的第一軸及第二軸感應線的交錯感應點；是以，本創作的定位區131可以具有最高自容感應值的第一軸及第二軸感應線的交錯感應點為中間感應點，朝上、下、左、右向外延伸的至少一感應點構成十字狀的該定位區，亦或令該交錯感應點作為n^＊ n矩陣區域(其中n>1；n為奇數)的中間感應點。

由於觸控板結構和製程不同，於未共地模式下所掃描出的互容感應式圖框13’、13”亦可如圖3B及圖3C所示，其未共地影響較圖3A輕，即對應手指的感應群130僅中間單一感應點的互容感應值較其周邊感應點的互容感應值為低，惟圖3B的中間感應點為負值，圖3C的中間感應點為正值；其中該中間單一感應點係為具有最高自容感應值的第一軸及第二軸感應線所交錯的待識別感應點；因此，本創作第一較佳實施例於識別物件位置是否存在未共地物件步驟(S14)中，可進一步判斷以下步驟，請配合參閱圖4：判斷該待識別感應點的互容感應值是否為負值(S141)，而該感應群130的其它感應點均為正值；若是，進一步判斷該感應群130的其它感應點是否為正值(S142)；若是，則確定目前互容感應圖框存在有未共地物件(S143)，故可識別圖3A及圖3B的物件為未共地物件；若該定位區131周邊感應點的互容感應值負值，則回到步驟S10。

再者，若上述判斷該待識別感應點的互容感應值為正值(S141)，則進一步判斷該待識別感應點的互容感應值是否低於其周邊感應點的互容感應值(S144)；若是，則識別未共地物件已存在(S143)，故可識別該圖3C存在未共地物件；反之，若高於其周邊各感應點的互容感應值，則回到步驟S10。

請再參閱圖5所示，係為本創作第二較佳實施例，其為加速識別該互容感應圖框中是否包含有未共地物件，相較第一較佳實施例，本實施例係直接判斷第一軸及第二軸的自容感應資料各別具有高於一感應臨界值的一自容感應峰值(S111)，則以第一軸及第二軸自容感應資料的峰值，找出其所對應的單條第一軸及第二軸感應線交錯的待識別感應點位置(S12’)，再以該待識別感應點位置自該互容感應圖框中找出其互容感應值(S13’)，由於共地模式下的互容感應值非為負值，故若判斷該互容感應值為負值(S14’)，則直接識別該物件為未共地物件(S15)，故可有效提高識別圖3A及圖3B的未共地物件。

請參閱圖6所示，係為本創作第三較佳實施例，其包含有以下步驟：讀取一觸控板之複數第一軸感應線的第一軸自容感應資料(S20)；本實施例相較第一及第二較佳實施例係僅讀取第一軸感應線的第一軸自容感應資料，其中第一軸感應線可為X軸或Y軸；讀取一互容感應圖框(S21)；自第一軸自容感應資料中選擇自容感應值超過一感應臨界值的第一軸感應線(S22)；自該互容感應圖框中讀取被選擇的第一軸感應線上所有感應點的互容感應值(S23)；及識別是否存在未共地物件，係判斷該被選擇的第一軸感應線上的任一感應點的互容感應值是否較其相鄰二感應點的互容感應值為低(S24)；若是，則判斷該物件為未共地物件(S25)。

上述本創作第三較佳實施例實施時，圖1該控制器20僅以自容式掃描方式掃描該觸控板10的二軸感應線的其中一軸感應線，再以掃描獲得的自容感應資料判斷其是否存在自容感應值超過該感應臨界值的第一軸感應線，若有則代表已有物件存在。若存在有多條第一軸感應線X4-X6，如圖7A所示，則自互容感應圖框13a讀取該等第一軸感應線X4-X6上的所有感應點的互容感應值，再將各感應點的互容感應值與共第一軸的相鄰二感應點的互容感應值比較，若均為低，則識別已存在未共地物件，例如感應點(-200)即較其共第一軸的二相鄰感應點(250)(250)為低，故成立；此外，各感應點亦可與共第二軸感應點相較，同樣若比較結果為較二相鄰感應點的互容感應值低，則同樣成立，例如感應點(-200)即較其共第二軸的二相鄰感應點(300)(250)為低；如欲提高識別準確率，則各感應點可同時與共第一軸的二相鄰感應點以及共第二軸的二相鄰感應點相比較，若該感應點較此該四感應點的互容感應值為低，則識別已存在未共地物件。

此外，本實施例可提升識別速度，即在選擇自容感應值超過該感應臨界值的第一軸感應線後，再自被選擇的第一軸感應線中選擇具有最高自容感應值的感應線，如圖7B所示，即為第一軸自容感應資料中的峰值所對應的第一軸感應線X5，此時只要自互容感應圖框13a’中讀取該條第一軸感應線X5上的所有感應點，接著再令各感應點與其相鄰二感應點的互容感應值進行比較，若較其二相鄰感應點的互容感應值低，則識別已存在未共地物件。

由上述第一至第三較佳實施例可知，本創作確實可自該互容感應圖框中，識別出受到未共地影響程度不同的未共地物件。又，為再更提高識別速度，第一至第較三佳實施例中所讀取的互容感應圖框除了可以互容式掃描方式掃描全部第一軸及第二軸感應線，以獲得全點式的互容感應圖框外，更可以互容式掃描方式掃描部份第一軸及第二軸感應線，獲得手指觸碰位置的感應點之互容感應值即可。以第一較佳實施例來說，以互容掃描方式掃描該觸控板對應該物件位置的第一軸及第二軸感應線；而第二及第三較佳實施例，則更只要以互容掃描方式掃描待識別感應點即可，更較掃描全部第一及第二軸感應線節省掃描時間，更快速自該互容感應圖框識別出未共地物件。

Claims

一種未共地物件識別方法，包括：讀取一觸控板之複數第一軸感應線的第一軸自容感應資料，以及複數第二軸感應線的第二軸自容感應資料；讀取一互容感應圖框；以該第一軸及第二軸自容感應資料判斷物件位置；讀取該互容感應圖框中對應該物件位置之感應群的互容感應值，其中該感應群的中間為包含有至少一感應點的一定位區；及識別該物件位置是否存在未共地物件，係判斷該定位區內感應點的互容感應值是否低於該感應群內定位區外之感應點的互容感應值；若是，則判斷未共地物件已存在。
如請求項1所述之未共地物件識別方法，其中以第一軸及第二軸自容感應資料判斷物件位置步驟係包含：自複數第一及第二軸自容感應資料中選擇自容感應值高於一感應臨界值的第一軸及第二軸感應線；及以被選擇第一及第二軸感應線所交錯位置，作為物件位置；自被選擇第一及第二軸感應線中再選擇具有最高自容感應值；及以該二條第一及第二軸感應線交錯的感應點作為該定位區內之一待識別感應點。
如請求項2所述之未共地物件識別方法，其中該待識別感應點係為該定位區。
如請求項2所述之未共地物件識別方法，其中該定位區包含該待識別感應點，以及以該待識別感應點為中心朝上、下、左及右向外延伸的至少一感應點，以構成十字狀的該定位區。
如請求項2所述之未共地物件識別方法，其中該定位區包含以該待識別感應點為中心的n^＊ n矩陣區域；其中該n為奇數且大於1。
如請求項1至5中任一項所述之未共地物件識別方法，上述識別該物件位置是否存在未共地物件步驟係包含：自該定位區內選擇具最小互容感應值的一第一感應點，以及感應群內定位區外具有最大互容感應值的一第二感應點；比較第一及第二感應點的互容感應值；及若第一感應點的互容感應值小於第二感應點的互容感應值，則識別未共地物件已存在。
如請求項2或3所述之未共地物件識別方法，其中識別該物件位置是否存在未共地物件步驟係包含：判斷該待識別感應點的互容感應值與感應群內的其它感應點的互容感應值是否均為正值；若是，進一步判斷該待識別感應點的互容感應值是否低於該感應群內的其它感應點的互容感應值；若是，則識別未共地物件已存在。
如請求項2或3所述之未共地物件識別方法，其中識別該物件位置是否存在未共地物件步驟係包含：判斷該待識別感應點的互容感應值是否為負值，而該感應群的其它感應點均為正值；若是，則識別該未共地物件存在。
如請求項1至5中任一項所述之未共地物件識別方法，其中識別該物件位置是否存在未共地物件步驟係包含：判斷該定位區內感應點的互容感應值是否為負值，而感應群內定位區外的各感應點的互容感應值是否為正值；及若是，則識別該未共地物件存在。
如請求項1所述之未共地物件識別方法，係以互容掃描方式掃描該觸控板的全部感應線來取得該互容感應圖框，以包含所有感應點的互容感應值。
如請求項1所述之未共地物件識別方法，以互容掃描方式掃描該觸控板對應該物件位置的第一軸及第二軸感應線，以包含該物件位置的互容感應值。
一種未共地物件識別方法，包括：讀取一觸控板之複數第一軸感應線的第一軸自容感應資料，以及複數第二軸感應線的第二軸自容感應資料；讀取一互容感應圖框；判斷第一軸及第二軸自容感應資料是否分別具有一超過一感應臨界值的自容感應峰值；若是，則以該第一軸及第二軸自容感應資料的自容感應峰值所交錯位置，作為待識別感應點；識別是否存在未共地物件，係自該互容感應圖框中讀取該待識別感應點的互容感應值，並判斷該互容感應值是否為負值；若是，則判斷已存在未共地物件。
如請求項12所述之未共地物件識別方法，係以互容掃描方式掃描該觸控板的全部感應線來取得該互容感應圖框，以包含所有感應點的互容感應值。
如請求項12所述之未共地物件識別方法，係以互容掃描方式掃描該觸控板對應該待識別感應點的第一軸及第二軸感應線來取得該互容感應圖框，以包含該感應點的互容感應值。
一種未共地物件識別方法，包括：讀取一觸控板之複數第一軸感應線的自容感應資料；讀取一互容感應圖框；自第一軸自容感應資料中選擇自容感應值超過一感應臨界值的第一軸感應線；自該互容感應圖框中讀取該被選擇的第一軸感應線上所有感應點的互容感應值；及識別是否存在未共地物件，係判斷該被選擇的第一軸感應線上的任一感應點的互容感應值是否較其相鄰二感應點的互容感應值為低；若是，則判斷未共地物件已存在。
如請求項15所述之未共地物件識別方法，上述自第一軸自容感應資料中選擇自容感應值超過一感應臨界值的第一軸感應線步驟中係進一步包含有：自被選擇第一軸感應線選擇具有最大自容感應值的第一軸感應線，並自該互容感應圖框中讀取該被選擇的第一軸感應線上的所有感應點。
如請求項15或16所述之未共地物件識別方法，係以互容掃描方式掃描一觸控板的第一軸及第二軸感應線來取得該互容感應圖框，以包含所有感應點的互容感應值。
如請求項15或16所述之未共地物件識別方法，係以互容掃描方式掃描該具有自容感應峰值的第一軸感應線及所有第二軸感應線來取得該互容感應圖框來取得該互容感應圖框，以取得該感應線上所有感應點的互容感應值。