TWI529577B - The method of updating the touch device and its reference two - dimensional sensing information - Google Patents

The method of updating the touch device and its reference two - dimensional sensing information Download PDF

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Description

觸控裝置及其基準二維感測資訊之更新方法
本創作係提供一種觸控裝置及其基準二維感測資訊之更新方法，尤指於更新基準二維感測資訊時，若有平整度值大於預設平整度正比對值或小於預設平整度負比對值，則代表感測面板處於異常狀態，如外部物件長時間覆蓋，故不更新基準二維感測資訊。
按，現今電子產品為配合人類之直覺方式，觸控裝置已被廣泛應用在各種電子產品中，以便使用者能透過手或觸控筆等導電物件對電子產品進行控制。
請參閱第六圖所示，係為觸控裝置之電路示意圖，由圖中可以清楚看出，該觸控裝置A1於啟動使用時，驅動及感測電路A12會先於感測面板A11無外部物件(例如手指或觸控筆等)觸碰之狀況下，取得各驅動線A111與各感測線A112交叉所形成之各感測點A113的電容性耦合量C(該電容性耦合量可經由量測電容值、電流值、電壓值或電荷量等物理量直接或間接獲得)，並以各電容性耦合量C組成一二維感測資訊Ca，再藉由處理器A13將該二維感測資訊Ca更新為基準二維感測資訊Ca 0，以儲存至記憶體A14中。
當觸控裝置A1之感測面板11受外部導電物件觸碰或覆 蓋時，會使得各感測點113之電容性耦合量C產生變化，故處理器A13可於讀取記憶體A14中之基準二維感測資訊Ca 0後，將後續二維感測資訊Ca中各電容性耦合量C分別減去基準二維感測資訊Ca 0各相對應之電容性耦合量C，藉此得知各感測點A113電容性耦合量C變化，進而判斷出感測面板11上各感測點A113之觸控狀態。
然而，當觸控裝置A1之感測面板A11有外部物件之長時間覆蓋或按壓時，如水滴覆蓋或使用者不經意之長時間按壓，其將會使二維感測資訊Ca中若干電容性耦合量C產生變化，此時若處理器A13將含有外部物件覆蓋資訊之二維感測資訊Ca做為基準二維感測資訊Ca 0，並使得處理器A13後續取得之二維感測資訊Ca皆與異常狀態下之基準二維感測資訊Ca 0進行比較，而無法正常判斷各感測點A113之電容性耦合量C變化，故無法正確判斷感測面板A11之觸控狀態，而不利對感測面板A11進行觸控使用。
是以，如何解決習用處理器A13將含有錯誤資訊之二維感測資訊Ca做為基準二維感測資訊Ca 0之缺失，即為從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。
故，發明人有鑑於上述缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種觸控裝置及其基準二維感測資訊之更新方法的發明專利者。
本發明之主要目的乃在於處理器更新基準二維感測資訊時，若平整度資訊中有平整值小於預設平整度負比對值或大於預設平整度正 比對值，則代表感測面板處於異常狀態(如外部物件長時間覆蓋)，則處理器重覆取得後續時間之二維感測資訊以運算平整度資訊，直至所有平整度值介於預設平整度負比對值及預設平整度正比對值之間(代表異常已排除)，才將二維感測資訊更新為基準二維感測資訊，藉此使處理器後續取得之二維感測資訊皆能夠與正常狀態下之基準二維感測資訊進行比較，並正常判斷感測面板之觸控狀態，使得觸控裝置能更利於進行觸控操作。
1‧‧‧觸控裝置
11‧‧‧感測面板
111‧‧‧驅動線
112‧‧‧感測線
113‧‧‧感測點
12‧‧‧驅動及感測電路
13‧‧‧處理器
14‧‧‧記憶體
C‧‧‧電容性耦合量
Ca‧‧‧二維感測資訊
Cp‧‧‧局部二維感測資訊
S‧‧‧平整度值
Sa‧‧‧平整度資訊
Zmin‧‧‧平整度負比對值
Zmax‧‧‧平整度正比對值
A1‧‧‧觸控裝置
A11‧‧‧感測面板
A111‧‧‧驅動線
A112‧‧‧感測線
A113‧‧‧感測點
A12‧‧‧驅動及感測電路
A13‧‧‧處理器
A14‧‧‧記憶體
第一圖 係為本發明較佳實施例之電路示意圖。
第二圖 係為本發明觸控裝置及其基準二維感測資訊之更新方法流程圖。
第三圖 係為本發明平整度資訊之示意圖。
第四圖 係為本發明驅動線上平整度值之平整波形圖。
第五圖 係為本發明驅動線上平整度值之不平整波形圖。
第六圖 係為本發明觸控裝置之電路示意圖。
為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全瞭解。
請參閱第一圖所示，係為本發明較佳實施例之電路示意圖，由圖中可以清楚看出，本發明觸控裝置及其基準二維感測資訊之更新方法係應用於互電容式觸控裝置1，該觸控裝置1設有感測面板11，感測面板11上設有複數沿第一軸向(即第一方向，例如橫軸方向)平行排列 之驅動線111及複數沿第二軸向(即第二方向，例如縱軸方向)平行排列之感測線112，且各感測線112交越於各驅動線111以形成有複數感測點113，又各驅動線111及各感測線112再分別電性連接至驅動及感測單元12，且驅動及感測單元12電性連接至處理器13，又處理器13電性連接至記憶體14。
請參閱第二圖所示，係為本發明觸控裝置及其基準二維感測資訊之更新方法流程圖，由圖中可以清楚看出，本發明觸控裝置及其基準二維感測資訊之更新方法流程包括：
(201)觸控裝置1啟動，驅動及感測電路12取得所有感測點113之電容性耦合量C，並以所有電容性耦合量C與其相對應感測點113之位置資訊構成有二維感測資訊Ca。
(202)處理器13對二維感測資訊Ca中之複數局部二維感測資訊Cp分別運算得到一平整度值S，再以所平整度值S及其相對應之局部二維感測資訊Cp位置資訊構成一平整度資訊Sa。
(203)處理器13判斷平整度資訊Sa中各平整度值S是否介於預設平整度負比對值Zmin及預設平整度正比對值Zmax之間，若判斷為「是」，則進行步驟(204)；若判斷為「否」，則進行步驟(205)。
(204)處理器13判斷感測面板11處於正常狀態，並以該二維感測資訊Ca更新為基準二維感測資訊Ca 0。
(205)處理器13判斷感測面板11處於異常狀態，則回到步驟(201)。
上述流程中，觸控裝置1於啟動使用時，係可透過驅動及感測單元12將驅動訊號提供給感測面板11上的各驅動線111，此時各驅動線111分別電容性耦合至各感測線112，並於各驅動線111及各感測線112交越形成之各感測點113分別產生有可測量的電容性耦合量C，該電容性耦合量C可經由量測電容值、電流值、電壓值或電荷量等物理量直接或間接獲得，再由驅動及感測單元12透過各感測線112取得各感測點113之電容性耦合量C，又以所有電容性耦合量C與其相對應之感測點113位置資訊構成有二維感測資訊Ca，並對該二維感測資訊Ca運算得到有平整度資訊Sa，以供處理器13將該二維感測資訊Ca更新為基準二維感測資訊Ca 0前，能藉由該平整度資訊Sa判斷感測面板11是否存在異常狀態。
請參閱第三圖所示，係為本發明平整度資訊之示意圖，由圖中可以清楚看出，處理器13於進行前述平整度資訊Sa之運算時，係透過二維感測資訊Ca中所有相鄰二條或二條以上之驅動線111與相鄰二條或二條以上之感測線112交越所形成之複數感測點113位置資訊及其相對應之電容性耦合量C分別做為一局部二維感測資訊Cp，並進一步對所有局部二維感測資訊Cp中各驅動線111上複數電容性耦合量C沿第一軸向進行相減，再將前述相減後所得到之複數差值沿第二軸向進行相減，以供各局部二維感測資訊Cp分別運算得到一平整度值S，再以所有平整度值S與其相對應之局部二維感測資訊Cp位置資訊組成一平整度資訊Sa。且因各感測點113之電容性耦合量C於正常狀態下皆趨於相等，故將各電容性耦合量C進行相減時，所到之平整度值S為接近零值之 數值，即平整度值S會介於預設平整度負比對值Zmin及預設平整度正比對值Zmax之間，並進一步將預設平整度負比對值Zmin及預設平整度正比對值Zmax內建於處理器13中，以供處理器13藉由偵測平整度資訊Sa中是否有平整度值S介於預設平整度負比對值Zmin及預設平整度正比對值Zmax之間，進而判斷感測面板11是否存在異常狀態，而有關詳細平整度值S之計算及變化，請參考本案申請人同日提出，名稱為「觸控裝置檢測方法」之另一件申請案，在此處則不再進行贅述。
請參閱第四、五圖所示，係為本發明驅動線上平整度值之平整波形圖及驅動線上平整度值之不平整波形圖，由圖中可以清楚看出，前述第四、五圖之橫軸為驅動線111上所有感測點113之位置排列，縱軸為各感測點113之平整度值S。當處理器13將該二維感測資訊Ca更新為基準二維感測資訊Ca 0前，並藉由該平整度資訊Sa判斷感測面板11是否存在異常狀態時，若平整度資訊Sa中所有平整度值皆介於預設平整度負比對值Zmin及預設平整度正比對值Zmax之間(如第四圖所示)，則處理器13判斷感測面板11處於正常狀態，即無外部物件(如手指、觸控筆或水滴等)觸碰或覆蓋，並將該二維感測資訊Ca更新為基準二維感測資訊Ca，以供後續偵測到之二維感測資訊Ca比較，藉以判斷感測面板11是否有外部物件觸控；若有任一平整度值S小於預設平整度負比對值Zmin或大於預設平整度正比對值Zmax(如第五圖所示)，則處理器13判斷感測面板11上該平整度值S所屬之局部二維感測資訊Cp內的複數感測點113有外部物件長時間置放或覆蓋等異常狀態，如手指長時間置放或水滴覆蓋等，此時處理器13則重覆取得後續時間之二維感測資 訊Ca，以供運算平整度資訊Sa，並重覆運算該平整度資訊Sa直到所有平整度值S皆介於預設平整度負比對值Zmin及預設平整度正比對值Zmax之間(代表外部物件之長時間覆蓋已排除)，處理器13才將二維感測資訊Ca更新為基準二維感測資訊Ca 0，以供後續偵測到之二維感測資訊Ca比較，藉以判斷感測面板11是否有外部物件觸控。
本發明係透過對二維感測資訊Ca運算有一平整度資訊Sa，若處理器13判斷該平整度資訊Sa中之有平整度值S小於預設平整度負比對值Zmin或大於預設平整度正比對值Zmax，則代表感測面板11上該平整度值S所屬之局部二維感測資訊Cp內的複數感測點113有外部物件置放或覆蓋等異常狀態，如手指長時間置放或水滴覆蓋等，則處理器13持續取得後續時間之二維感測資訊Ca，以供運算平整度資訊Sa，直至所有平整度值S皆介於預設平整度負比對值Zmin與預設平整度正比對值Zmax之間，即感測面板11恢復至正常狀態，處理器13才將該二維感測資訊Ca更新為基準二維感測資訊Ca 0，藉此使處理器13後續取得之二維感測資訊Ca皆能夠與正常狀態下之基準二維感測資訊Ca 0進行比較，並正常判斷感測面板11之觸控狀態，使得觸控裝置1能更利於進行觸控操作。
前述處理器13亦可將基準二維感測資訊Ca 0儲存於記憶體14內，並於進行感測面板11之觸控判斷時，讀取記憶體14內之基準二維感測資訊Ca 0，以供後續二維感測資訊Ca比較，進而判斷感測面板11上各感測點113之觸控狀態。
是以，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此侷 限本發明之專利範圍，本發明為主要針對觸控裝置觸控裝置及其基準二維感測資訊之更新方法，其係透過對二維感測資訊Ca運算有一平整度資訊Sa，若處理器13判斷該平整度資訊Sa中之有平整度值S小於預設平整度負比對值Zmin或大於預設平整度正比對值Zmax，則代表感測面板11上該平整度值S所屬之局部二維感測資訊Cp內的複數感測點113有外部物件(如手指、觸控筆或水滴等)置放或覆蓋等異常狀態，則處理器13持續取得後續時間之二維感測資訊Ca以運算該平整度值S，直至所有平整度值S皆介於預設平整度負比對值Zmin與預設平整度正比對值Zmax之間，即感測面板11上之異常狀態已排除，處理器13才將該二維感測資訊Ca更新為基準二維感測資訊Ca 0，藉此使處理器13後續取得之二維感測資訊Ca皆能夠與正常狀態下之基準二維感測資訊Ca 0進行比較，並正常判斷感測面板11之觸控狀態，故舉凡可達成前述效果之結構、裝置皆應受本發明所涵蓋，此種簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。
綜上所述，本發明上述觸控裝置及其基準二維感測資訊之更新方法於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之創作，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案，以保障發明人之辛苦創作，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。
1‧‧‧觸控裝置
11‧‧‧感測面板
111‧‧‧驅動線
112‧‧‧感測線
113‧‧‧感測點
12‧‧‧驅動及感測電路
13‧‧‧處理器
14‧‧‧記憶體

Claims (6)

  1. 一種觸控裝置及其基準二維感測資訊之更新方法，該觸控裝置設有感測面板，而感測面板設置有沿第一軸向平行排列之複數驅動線，以及沿第二軸向平行排列且與各驅動線交越之複數感測線，並於各驅動線與各感測線之交越處分別形成感測點，且各驅動線及各感測線分別電性連接至驅動及感測電路，又驅動及感測電路電性連接至處理器，處理器再電性連接至記憶體，其步驟包括：(A01)驅動及感測電路取得所有感測點之電容性耦合量，並以所有電容性耦合量與其相對應感測點之位置資訊構成有二維感測資訊；(A02)處理器對二維感測資訊中之複數局部二維感測資訊分別運算得到一平整度值，再以所有平整度值及其相對應之局部二維感測資訊位置資訊構成一平整度資訊；(A03)處理器判斷平整度資訊中各平整度值是否介於預設平整度負比對值及預設平整度正比對值之間，若判斷為「是」，則進行步驟(A04)；若判斷為「否」，則進行步驟(A05)；(A04)處理器判斷感測面板處於正常狀態，並以該二維感測資訊更新為基準二維感測資訊；(A05)處理器判斷感測面板處於異常狀態，並回到步驟(A01)。
  2. 一種觸控裝置之基準二維感測資訊的更新方法，該觸控裝置設有感測 面板，而感測面板具有複數驅動線以及複數感測線，且各驅動線與各感測線交越形成分別具電容性耦合量之複數感測點，且各驅動線及各感測線電性連接至驅動及感測電路，又驅動及感測電路電性連接電性連接至一處理器，處理器再電性連接至記憶體，該方法包括下列步驟：利用處理器控制驅動及感測電路取得各感測點之電容性耦合量，並以所有電容性耦合量與其相對應感測點之位置資訊構成有一二維感測資訊；利用處理器對所有相鄰二條或二條以上之驅動線與所有相鄰二條或二條以上之感測線交越所形成之複數感測點之電容性耦合量進行運算以得到複數平整度值，並且處理器比對各平整度值是否小於預設平整度負比對值或大於預設平整度正比對值；以及若處理器判斷有任一平整度值小於預設平整度負比對值或大於預設平整度正比對值，則重覆以上步驟，直到所有平整度值位於預設平整度負比對值及預設平整度正比對值之間。
  3. 如申請專利範圍第2項所示之觸控裝置之基準二維感測資訊的更新方法，更包含在所有平整度值位於預設平整度負比對值及預設平整度正比對值之間後，將該二維感測資訊做為基準二維感測資訊並儲存於記憶體中。
  4. 一種觸控裝置，包括：一感測面板，其設置有沿第一軸向排列之複數驅動線，以及沿第二軸向排列之複數感測線，且各驅動線與各感測線交越形成有複數感測點 ；一驅動及感測電路，其電性連接於各驅動線及各感測線；一處理器，其電性連接於驅動及感測電路，該處理電路控制驅動及感測電路取得各感測點之電容性耦合量，並以所有電容性耦合量與其相對應感測點之位置資訊構成有一二維感測資訊，並且對所有相鄰二條或二條以上之驅動線與所有相鄰二條或二條以上之感測線交越所形成之複數感測點之電容性耦合量進行運算以得到平整度資訊中之複數平整度值，並判斷各平整度值是否介於預設平整度負比對值與預設平整度正比對值之間。
  5. 一種觸控裝置包含：複數驅動線以及複數感測線，各驅動線與各感測線構成複數電容性耦合量的感測點；一驅動及感測電路，電連接至各驅動線及各感測線；一處理器，電連接至驅動及感測電路，該處理器控制驅動及感測電路取得各感測點之電容性耦合量，並以所有電容性耦合量與其相對應感測點之位置資訊構成有一二維感測資訊，並且對所有相鄰二條或二條以上之驅動線與所有相鄰二條或二條以上之感測線交越所形成之複數感測點之電容性耦合量進行運算以得到複數平整度值，並且處理器比對各平整度值是否小於預設平整度負比對值或大於預設平整度正比對值；以及判斷當有任一平整度值小於預設平整度負比對值或大於預設平整度正比對值時，重覆取得各電容性耦合量並運算為平整度值，直到所有平整度值位於預設平整度負比對值及預設平整度正比對值之間 。
  6. 如申請專利範圍第5項所示之觸控裝置，更包含：一記憶體，電連接至處理器，處理器在判斷所有平整度值位於預設平整度負比對值及預設平整度正比對值之間後，將該二維感測資訊做為基準二維感測資訊並儲存於記憶體中。
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