TWI511012B - 觸摸識別方法 - Google Patents

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Description

觸摸識別方法
本發明涉及一種作用於觸摸屏上的觸摸動作的識別方法，尤其涉及一種基於電容式觸摸屏觸摸識別方法。
近年來，伴隨著移動電話與觸摸導航系統等各種電子設備的高性能化和多樣化的發展，在液晶等顯示設備的前面安裝透光性的觸摸屏的電子設備逐步增加。這樣的電子設備的使用者通過觸摸屏，一邊對位於觸摸屏背面的顯示設備的顯示內容進行視覺確認，一邊利用手指或筆等方式按壓觸摸屏來進行操作。由此，可以操作電子設備的各種功能。
按照觸摸屏的工作原理和傳輸介質的不同，現有的觸摸屏分為四種類型，分別為電阻式、電容式、紅外線式及表面聲波式。其中電容式觸摸屏因敏感度較高、所需觸碰力度較小而應用較為廣泛。
電容式觸摸屏的工作原理是通過人手觸摸改變了觸摸屏的電容分佈，通過檢測該觸摸屏的電容分佈即可檢測出觸摸點的觸摸位置。然而，當手指與觸摸屏不直接接觸，而是間隔一絕緣層(如手套)時，觸摸屏無法識別這種觸摸，造成觸摸屏使用不便。
有鑒於此，提供一種即使在手指與觸摸屏之間間隔一絕緣層時也 可識別這種觸摸觸摸動作的識別方法實為必要。
一種觸摸屏觸摸識別方法，所述觸摸屏為一互感電容式觸摸屏，該觸摸屏包括複數相互間隔且平行排列的驅動電極，複數相互間隔且平行排列的傳感電極，該複數驅動電極按在觸摸屏中實際的排列順序編號，由m表示，其中m為正整數，該識別方法包括以下步驟：設定一第一閾值T1及一第二閾值T2，其中，T2<T1；感測觸摸屏上的觸摸輸入訊號，獲取複數第一輸出訊號值C1；將C1與T1進行比較，當C1≧T1，將上述觸摸輸入訊號識別為手指直接觸摸，當C1<T2，則識別為未被觸摸，當T2≦C1<T1，則進行以下步驟：設定一第三閾值T3，所述第三閾值T3為第二閾值T2的3/2倍~5/2倍；通過複數次驅動所述複數驅動電極，每次同時驅動至少三個相鄰的驅動電極，該三個相鄰驅動電極的編號m分別為n、n+1、n+2，其中n為正整數，代表第n次驅動，並感測複數第二輸出訊號值C2；從上述複數第二輸出訊號值C2中選定最大第二輸出訊號值C2peak，並將C2peak與T3進行比較，當C2peak≧T3，則識別為絕緣觸摸輸入，反之，則識別為未被觸摸。
與先前技術相比較，通過本發明的觸摸識別方法，使觸摸屏不僅可檢測到裸露的手指的觸摸，也可識別出戴手套的手指觸摸，使用戶能夠方便的在戴手套的情況下使用觸摸屏。
10‧‧‧觸摸屏
12‧‧‧驅動層
120‧‧‧驅動電極
14‧‧‧傳感層
140‧‧‧傳感電極
T1‧‧‧第一閾值
T2‧‧‧第二閾值
T3‧‧‧第三閾值
C1‧‧‧第一輸出訊號值
C2‧‧‧第二輸出訊號值
C2peak‧‧‧最大第二輸出訊號值
圖1係本發明觸摸屏的結構示意圖。
圖2係本發明觸摸屏觸摸識別方法的流程圖。
圖3係本發明觸摸屏工作時的示意圖。
圖4係本發明IC檢測到的觸摸屏訊號示意圖。
以下將結合附圖詳細說明本發明實施例的觸摸屏觸摸識別方法。
本發明所述觸摸屏適用於各種互感電容式觸摸屏，下面首先對本發明適用的互感電容式觸摸屏進行介紹：
請參閱圖1，所述互感電容式觸摸屏10包括：一驅動層12、一傳感層14及一與所述驅動層12和傳感層14電連接的積體電路(IC)，所述驅動層12和傳感層14間隔且相對設置。
所述驅動層12包括複數沿第一方向X延伸且相互間隔的驅動電極120。所述傳感層14包括複數沿第二方向Y延伸且相互間隔的傳感電極140。所述第一方向X與第二方向Y相互垂直。該複數傳感電極140與該複數驅動電極120相互絕緣正交設置，且該每個驅動電極120與每個傳感電極140相互絕緣交叉的交叉位置形成互感電容。本實施例中，所述驅動電極120為相互間隔且平行排列的條形電極，所述傳感電極140為相互間隔且平行排列的條形電極。可以理解，所述驅動電極120及傳感電極140的具體形狀不限，可採用現有互感電容式觸摸屏的電極形狀。所述驅動電極120及傳感電極140的材料可為氧化銦錫(ITO)或奈米碳管。
該複數驅動電極120按在觸摸屏中實際的排列順序依次順序編號，由m表示，其中m為正整數，即具有相鄰編號的驅動電極120的實際位置相鄰。
所述IC包括驅動IC和感應IC，所述驅動IC與所述驅動層12電連接且為所述複數驅動電極120提供驅動訊號；所述感應IC與所述傳 感層14電連接且通過所述複數傳感電極140檢測所述驅動電極120與所述傳感電極140相互絕緣交叉位置處的訊號變化值(以下稱輸出訊號值)，從而進一步來確定觸摸屏10表面是否有觸碰及觸碰點的位置。
請參閱圖2，本發明第一實施例提供一種電容式觸摸屏的觸摸識別方法，該觸摸識別方法包括以下步驟：步驟一：設定一第一閾值T1及一第二閾值T2，其中，T2<T1；步驟二：感測觸摸屏上的觸摸輸入訊號，獲取複數第一輸出訊號值C1；步驟三：將C1與T1進行比較，當C1≧T1，將上述觸摸輸入訊號識別為手指直接觸摸，當C1<T2，則識別為未被觸摸，當T2≦C1<T1，則進行如下步驟四至步驟六；步驟四：設定一第三閾值T3；步驟五：通過所述驅動IC複數次驅動所述複數驅動電極120，每次同時驅動至少三個相鄰的驅動電極120，該三個相鄰驅動電極120的編號m分別為n,n+1,n+2，其中n為正整數，代表第n次驅動，並通過所述感應IC檢測該複數傳感電極140與該複數驅動電極120交叉處的第二輸出訊號值C2；步驟六，從上述複數第二輸出訊號值C2中選定最大第二輸出訊號值C2peak，並將C2peak與T3進行比較，當C2peak≧T3，則識別為絕緣觸摸輸入，當C2peak<T3，則識別為未被觸摸。
在上述步驟一中，所述第一閾值T1可為傳統的電容式觸摸屏的訊 號檢測閾值。優選地，所述第一閾值T1可為當裸露的手指與觸摸屏10處於完全接觸的狀態時，IC檢測到的最大輸出訊號值的1/5倍~1/3倍。
所述第二閾值T2小於第一閾值T1。優選地，所述第二閾值T2可進一步大於所述觸摸屏10的雜訊產生的訊號值，所述觸摸屏10的雜訊是指由於與IC電連接的導線產生的寄生電容。
在上述步驟二中，通過所述驅動IC向所述觸摸屏的複數驅動電極120逐一施加一驅動訊號，並通過所述感應IC檢測該複數傳感電極140與該複數驅動電極120交叉處的第一輸出訊號值C1。所述第一輸出訊號值C1指訊號變化值，具體為觸摸屏10被觸摸後傳感電極140所對應位置的訊號值與未被觸摸時的訊號值之間的差值。
當感應IC檢測到的第一輸出訊號值C1大於等於第二閾值T2小於第一閾值T1時，本發明不會以傳統的觸摸屏10觸摸檢測方法直接斷定為此時該觸摸屏10未被觸摸，而是進一步通過步驟四至步驟六去判斷。
在所述步驟三之後步驟四之前，當T2≦C1<T1，可進一步包括排除誤將與觸摸屏10具有較小距離的裸露的手指判定為絕緣觸摸觸摸屏10的步驟。具體地，當裸露的手指與觸摸屏10之間的距離近似於絕緣層的厚度時，IC將仍會對該觸摸進行檢測，然而，此時，裸露的手指僅是靠近觸摸屏10，並不是真正的接觸觸摸屏10。為排除該干擾，進行如下步驟：預設一次有效觸摸輸入所用的時間段，在該預設時間段內，所述驅動IC複數次向所述複數驅動電極120分別施加所述驅動訊號，相應地，所述感應IC複數次檢測輸出訊號值，從每次檢測到的第一輸出訊號值中選出一個最大第 一輸出訊號值C1peak，從而在該複數次檢測到的第一輸出訊號值中選出複數最大第一輸出訊號值C1peak，計算該複數最大第一輸出訊號值C1peak的平均值，並檢測該複數最大第一輸出訊號值C1peak是否均滿足0.8≦C1peak≦1.2，若不滿足，則認為該觸摸屏10未被觸摸，若滿足，則才進一步判斷是否是絕緣觸摸輸入。因為，如果是無意的動作，處於懸空狀態的裸露的手指與觸摸屏10之間的距離在該時間段內一直處於固定的距離的幾率很小，而是很快遠離觸摸屏10。因此，在如此的情況下，對應的傳感電極140在該時間段內所檢測到的複數最大第一輸出訊號值C1peak會從較大很快改變到很小，而不會一直保持在一固定的區間。
所述預設的一次有效觸摸輸入時間段可為1秒至4秒。在該時間段內，一種是“固定式”觸摸，一種是“滑動式”觸摸。所述“固定式”觸摸是指用戶在輸入時間段內，手指一直保持在一固定位置，在該種觸摸方式下，所述IC檢測到的複數最大輸出訊號值相等。所述“滑動式”觸摸，是指在用戶的一次輸入中，手指在該輸入時間段內會有微弱的移動。具體來說，在所述時間段內，觸摸施加在一個位置上，移動經過觸摸屏10的表面，並且在另一位置上移去，從而使上述IC所檢測到的最大訊號值會隨著觸摸位置的微弱改變而改變，如手指觸摸在某個傳感電極140對應位置時，該傳感電極140所對應位置的訊號最大，而當手指逐漸滑動至兩個傳感電極140之間時，該傳感電極140所檢測到的訊號值逐漸減小，即此時的最大第一輸出訊號值C1peak不同於手指剛觸摸時該傳感電極140所檢測到的最大訊號值。依次類推，則可檢測出 複數最大第一輸出訊號值C1peak，統計該複數最大第一輸出訊號值C1peak並計算該複數最大第一輸出訊號值的平均值。
在上述步驟四中，所述第三閾值T3為第二閾值T2的3/2倍~5/2倍。
在所述步驟五中，請參閱圖3及圖4，每次至少同時驅動三個驅動電極120，電極編號為n，n+1，n+2。具體地，第一次驅動時，即n=1時，同時驅動的驅動電極120編號為1，2，3，第二次驅動時，即n=2時，同時驅動2，3，4直至所有的驅動電極120均被輸入驅動訊號。通過所述驅動IC每次同時驅動至少三個驅動電極120，可使與該驅動電極120絕緣正交設置的傳感電極140能感測到較大的訊號值，從而有利於進一步準確識別觸摸。所述第二輸出訊號值C2指訊號變化值，具體為觸摸屏10被觸摸後傳感電極140所對應位置的訊號值與未被觸摸時的訊號值之間的差值。
所述絕緣觸摸輸入指裸露的手指與觸摸屏10之間具有一絕緣層的觸摸方式。本實施例中，所述絕緣觸摸是指戴手套的手指觸摸。
在所述步驟六中，通過判斷該最大第二輸出訊號值C2peak是否大於所述第三閾值T3，則可判斷所述觸摸點是否被絕緣觸摸輸入。具體地，當所述最大第二輸出訊號值C2peak小於所述第三閾值T3時，斷定為此時是觸摸屏10自身的雜訊引起的訊號變化或者其他與觸摸屏10具有一定距離的動作，從而不進一步計算觸點座標。而當所述最大第二輸出訊號值C2peak大於等於所述第三閾值T3時，則判斷為絕緣觸摸輸入。
通過本發明的檢測方法，不僅可檢測到裸露的手指的觸摸，也可檢測到戴手套的手指觸摸，同時也可排除一些其他誤操作引起觸 摸屏訊號變化而進行誤判觸點的情況。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
T1‧‧‧第一閾值
T2‧‧‧第二閾值
T3‧‧‧第三閾值
C1‧‧‧第一輸出訊號值
C2‧‧‧第二輸出訊號值
C2peak‧‧‧最大第二輸出訊號值

Claims (5)

  1. 一種觸摸屏觸摸識別方法，所述觸摸屏為一互感電容式觸摸屏，該觸摸屏包括複數相互間隔且平行排列的驅動電極，複數相互間隔且平行排列的傳感電極，該複數驅動電極按在觸摸屏中實際的排列順序編號，由m表示，其中m為正整數，該識別方法包括以下步驟：設定一第一閾值T1及一第二閾值T2，其中，T2<T1；感測觸摸屏上的觸摸輸入訊號，獲取複數第一輸出訊號值C1；將C1與T1進行比較，當C1≧T1，將上述觸摸輸入訊號識別為手指直接觸摸，當C1<T2，則識別為未被觸摸，當T2≦C1<T1，則進行以下步驟：設定一第三閾值T3，所述第三閾值T3為第二閾值T2的3/2倍~5/2倍；通過複數次驅動所述複數驅動電極，每次同時驅動至少三個相鄰的驅動電極，該三個相鄰驅動電極的編號m分別為n、n+1、n+2，其中n為正整數，代表第n次驅動，並感測複數第二輸出訊號值C2；從上述複數第二輸出訊號值C2中選定最大第二輸出訊號值C2peak，並將C2peak與T3進行比較，當C2peak≧T3，則識別為絕緣觸摸輸入，反之，則識別為未被觸摸。
  2. 如請求項第1項所述的觸摸屏觸摸識別方法，其中，所述第一閾值T1為當裸露的手指與觸摸屏處於完全接觸的狀態時，感測到的最大輸出訊號值的1/5倍~1/3倍。
  3. 如請求項第1項所述的觸摸屏觸摸識別方法，其中，所述第二閾值T2大於所述觸摸屏的雜訊產生的訊號值。
  4. 如請求項第1項所述的觸摸屏觸摸識別方法，其中，當T2≦C1<T1，在設定一第三閾值T3的步驟之前，預設一次有效觸摸輸入所用的時間段，在 該預設時間段內，複數次檢測觸摸屏上的觸摸輸入訊號，從每次檢測到各個感應電極所對應的複數第一輸出訊號值中選出一個最大第一輸出訊號值C1peak，計算複數次檢測獲得的複數第一輸出訊號值C1peak的平均值，並判斷該複數最大第一輸出訊號值C1peak是否均滿足0.8≦C1peak≦1.2，若不滿足，則識別為未被觸摸，若滿足，則進一步判斷是否為絕緣觸摸輸入。
  5. 如請求項第4項所述的觸摸屏觸摸識別方法，其中，所述預設一次有效觸摸輸入所用的時間段為1秒至4秒。
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