TWI566139B - 觸控裝置及其訊號處理方法 - Google Patents

Description

觸控裝置及其訊號處理方法

本發明是有關於一種訊號處理技術，且特別是有關於一種可提升處理效率的觸控裝置及其訊號處理方法。

隨著觸控技術的發展進步，觸控面板已經廣泛應用於手機、筆記型電腦以及平板電腦等電子裝置的螢幕。觸控面板操作方便且直覺性高的特點，使其深受消費者喜愛而漸成為市場上的主流趨勢。

一般而言，觸控面板在感測到使用者對於觸控面板的觸碰操作之後，會將感測到的類比觸控訊號提供給觸控晶片，接著再由觸控晶片將類比觸控訊號轉換成數位觸控訊號來判斷資訊是否發生改變，據以得知對應的操作事件。然而，上述類比至數位的轉換過程會增加觸控晶片在判讀資訊時所需的時間，並將導致觸控裝置更為耗電。因此，如何提升觸控訊號的處理效率，實為本領域技術人員所致力研究的課題之一。

有鑑於此，本發明提供一種觸控裝置及其訊號處理方法，其可判斷是否需對類比觸控訊號進行解析，而選擇性地對類比觸控訊號進行類比數位轉換，能夠提升訊號處理效率並達到省電的效果。

本發明提出一種觸控裝置的訊號處理方法。所述方法包括透過觸控面板依序獲得多個類比觸控訊號，以及依據比較類比觸控訊號之間的差異來決定傳輸類比觸控訊號的至少其中之一以進行類比數位轉換動作。

本發明另提出一種觸控裝置。所述觸控裝置包括觸控面板以及處理單元。處理單元耦接觸控面板。處理單元透過觸控面板依序獲得多個類比觸控訊號，以及依據比較類比觸控訊號之間的差異來決定傳輸類比觸控訊號的至少其中之一以進行類比數位轉換動作。

基於上述，本發明實施例所提出的觸控裝置及其訊號處理方法，其藉由比較類比觸控訊號之間的差異來判斷是否需對類比觸控訊號進行解析，以選擇性地對類比觸控訊號進行類比數位轉換。藉此，本發明實施例無須對每一筆類比觸控訊號皆進行數位化處理，有效降低觸控裝置所需處理的資料量，從而提升訊號處理效率並可達到省電的效果。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉 實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100‧‧‧觸控裝置

110‧‧‧觸控面板

120‧‧‧處理器

122‧‧‧類比訊號偵測單元

124‧‧‧分析單元

126‧‧‧類比數位轉換單元

128‧‧‧報點單元

E1、E2‧‧‧能量面積

I1、I2‧‧‧訊號強度

S1、S2、S3、S4、S5‧‧‧類比觸控訊號

S310~S320、S410~S440、S610~S650‧‧‧步驟

圖1是依照本發明一實施例所繪示的觸控裝置的方塊圖。

圖2是依照本發明一實施例所繪示的觸控裝置的方塊圖。

圖3是依照本發明一實施例所繪示的觸控裝置的訊號處理方法的流程圖。

圖4是依照本發明一實施例所繪示的觸控裝置的訊號處理方法的流程圖。

圖5是依照本發明一實施例所繪示的類比觸控訊號的範例。

圖6是依照本發明一實施例所繪示的觸控裝置的訊號處理方法的流程圖。

本發明實施例所提出的觸控裝置及其訊號處理方法藉由在接收到類比觸控訊號時便比較類比觸控訊號之間的差異，以判斷此類比觸控訊號是否需要進行資料解析。藉此，能夠選擇性地對類比觸控訊號進行數位化處理，可降低觸控裝置所需處理的資料量，從而實現訊號處理效率的提升以及省電的效果。

圖1是依照本發明一實施例所繪示的觸控裝置的方塊圖。請參照圖1，本實施例的觸控裝置100為具有運算功能的電子 裝置，例如是桌上型電腦、筆記型電腦、平板電腦或智慧型手機等，在此並不限制其範圍。觸控裝置100包括觸控面板110與處理器120，其功能分述如下。

觸控面板110例如是由液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)、發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)顯示器、場發射顯示器(Field Emission Display，FED)或其他種類的顯示器，與電阻式、電容式、光學式、超音波式等觸控面板組合而成，其可同時提供顯示及觸控操作功能。在本實施例中，觸控面板可接收使用者的觸碰動作以對應地產生類比觸控訊號。

處理器120例如是中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)，或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器(Microprocessor)、數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)、可程式化控制器、特殊應用積體電路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)、可程式化邏輯裝置(Programmable Logic Device，PLD)或其他類似裝置或這些裝置的組合。

圖2是依照本發明一實施例所繪示的觸控裝置的方塊圖，其繪示了圖1中處理器120的詳細架構。在本實施例中，處理器120可包括類比訊號偵測單元122、分析單元124、類比數位轉換單元126以及報點單元128，其可分別為由一個或數個邏輯閘組合而成的獨立晶片，以由處理器120執行並實現本發明實施例所提出的訊號處理方法的整體運作。另一方面，上述各個單元也可以是分別與處理器120耦接的獨立晶片。或者，亦可以是由程 式語言所撰寫的程式碼，而這些程式碼儲存在一儲存單元中，以供處理器120來執行。所述儲存單元例如是任意型式的固定式或可移動式隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM)、唯讀記憶體(Read-Only Memory，ROM)、快閃記憶體(Flash Memory)、硬碟或其他類似裝置或這些裝置的組合。

類比訊號偵測單元122、分析單元124、類比數位轉換單元126以及報點單元128的功能分別簡述如下。

類比訊號偵測單元122可用以偵測觸控面板110所提供的類比形式的感應訊號，並可對感應訊號進行偵測以依序獲得多個類比觸控訊號。分析單元124可用以比較類比觸控訊號之間的差異(其細節請參照後述)，並將需要進行類比數位轉換動作的類比觸控訊號傳輸至類比數位轉換單元126。

類比數位轉換單元126可接收分析單元124傳輸的類比觸控訊號，並將其轉換成數位觸控訊號以傳輸至報點單元128。至於報點單元128則可將數位觸控訊號儲存至暫存器，並可通知作業系統暫存器中存在有觸碰資訊。

圖3是依照本發明一實施例所繪示的觸控裝置的訊號處理方法的流程圖，且適用於圖1的觸控裝置100。以下即搭配圖1所示的各個元件來說明本方法的詳細步驟。

在步驟S310中，處理器120透過觸控面板110依序獲得多個類比觸控訊號。具體而言，觸控面板110可感應使用者的觸碰操作以產生類比形式的感應訊號，並由處理器120執行類比訊 號偵測單元122以週期性地對這些感應訊號進行偵測，據以依序獲得多個類比觸控訊號。其中，處理器120例如可獲得類比觸控訊號所分別對應的能量大小、能量區域等資訊。

需說明的是，上述的能量大小例如是類比觸控訊號的訊號強度，其來源例如包括觸控筆、使用者的手指或是雜訊等。另外，能量區域則例如是對應於觸碰操作在觸控面板110上的接觸面積。

在步驟S320中，處理器120依據比較類比觸控訊號之間的差異來決定傳輸類比觸控訊號的至少其中之一以進行類比數位轉換動作。詳言之，處理器120可執行分析單元124以判斷所獲得的類比觸控訊號是否發生變化。處理器120例如是將兩個類比觸控訊號進行比較，並當這兩個類比觸控訊號之間的差異小於一預設臨界值時，處理器120可判定兩者對應的是同一個觸碰事件，並只需要將其中一個類比觸控訊號傳輸至類比數位轉換單元126來進行類比數位轉換動作，而無須重複地對同一觸碰事件的類比觸控訊號進行處理。特別是，當判定處理器120所依序獲得的多個類比觸控訊號皆為同一觸碰事件時，處理器120也可僅傳輸一個類比觸控訊號以進行類比數位轉換。藉此，本實施例可有效縮短類比數位轉換動作所需的時間，從而提升觸控裝置100的訊號處理效率。

以下舉一實施例以詳細說明。圖4是依照本發明一實施例所繪示的觸控裝置的訊號處理方法的流程圖，且適用於圖1的 觸控裝置100。以下即搭配圖1所示的各個元件來說明本方法的詳細步驟。

在步驟S410中，處理器120透過觸控面板110依序獲得多個類比觸控訊號。此步驟與圖3實施例中的步驟S310類似，故其細節請參照前述。

在步驟S420中，處理器120可判斷類比觸控訊號中的第一類比觸控訊號以及第二類比觸控訊號之間的差異是否小於預設臨界值。其中，處理器120例如是依序獲得第一類比觸控訊號以及第二類比觸控訊號，但本實施例對此不限制。另外，預設臨界值可用以判斷類比觸控訊號之間是否發生變化。

具體而言，當第一類比觸控訊號以及第二類比觸控訊號之間的差異小於預設臨界值時，在步驟S430中，處理器120傳輸第一類比觸控訊號以及第二類比觸控訊號的其中之一以進行類比數位轉換動作。換句話說，此時的第一類比觸控訊號以及第二類比觸控訊號被判定為同一觸碰事件，故處理器120可僅傳輸其中一者以進行之後的類比數位轉換動作。

另一方面，當所述差異不小於預設臨界值時，則進入步驟S440，處理器120傳輸第一類比觸控訊號以及第二類比觸控訊號以進行類比數位轉換動作。此時，處理器120判定第一類比觸控訊號以及第二類比觸控訊號為不同的觸碰事件，故兩者皆需進行類比數位轉換動作以進行後續的訊號處理。

進一步地說，上述的預設臨界值可對應於類比觸控訊號 所包括的能量大小以及能量區域等參數來進行設定。因此，在一實施例中，若預設臨界值包括對於能量大小所設定的一強度臨界值，以及包括對於能量面積所設定的一面積臨界值，則處理器120可依據比較第一類比觸控訊號與第二類比觸控訊號的訊號強度之間的差異是否小於強度臨界值，以及依據第一類比觸控訊號與第二類比觸控訊號的能量面積之間的差異是否小於面積臨界值，藉以決定傳輸第一及第二類比觸控訊號的其中之一以進行類比數位轉換動作。換言之，當第一類比觸控訊號與第二類比觸控訊號的訊號強度之間的差異小於強度臨界值，且第一類比觸控訊號與第二類比觸控訊號的能量面積之間的差異小於面積臨界值時，處.理器120可判定第一及第二類比觸控訊號為同一觸碰事件，並可僅選擇第一及第二類比觸控訊號的其中之一以傳輸至類比數位轉換單元126以進行類比數位轉換動作。

基於上述，本實施例可透過預設臨界值的設置來判斷類比觸控訊號之間的差異，以在獲得類比觸控訊號即判斷是否需對類比觸控訊號進行解析，並可選擇性地對部分類比觸控訊號進行類比數位轉換動作，藉此提升訊號處理效率。

圖5是依照本發明一實施例所繪示的類比觸控訊號的範例，且其繪示出處理器120以週期性掃描而依時間所獲得的類比觸控訊號S1、S2、S3、S4、S5。以類比觸控訊號S1、S2為例，處理器120可比較類比觸控訊號S1、S2的訊號強度I1、I2之間的差異，並可比較類比觸控訊號S1、S2的能量面積E1、E2之間的 差異。在此實施例中，處理器120例如是判定訊號強度I1、I2之間的差異大於強度臨界值，故判定類比觸控訊號S1、S2為對應不同的觸碰事件。值得一提的是，上述比較類比觸控訊號S1、S2之間的差異，亦可以視為是比較類比觸控訊號S1、S2的波形之間的差異。

另外，在一實施例中，處理器120還可執行分析單元124以進一步地對類比觸控訊號濾除雜訊，使得在比較類比觸控訊號之間的差異時能夠獲得更加精確的結果。以下以圖6的實施例進行說明。

圖6是依照本發明一實施例所繪示的觸控裝置的訊號處理方法的流程圖。請參照圖6，在步驟S610中，處理器120透過觸控面板110依序獲得多個類比觸控訊號。此步驟與圖4實施例中的步驟S410類似，故其細節請參照前述。

在步驟S620中，處理器120判斷第一類比觸控訊號為有效訊號，且判斷第二類比觸控訊號為有效訊號。具體而言，在一實施例中，處理單元120可依據第一類比觸控訊號是否大於一雜訊臨界值以判斷第一類比觸控訊號為有效訊號，並可依據第二類比觸控訊號是否大於雜訊臨界值，以判斷第二類比觸控訊號為有效訊號。換句話說，雜訊臨界值可用以判斷類比觸控訊號的訊號強度是否超過背景雜訊的訊號強度。

之後，在步驟S630中，處理器120可判斷第一類比觸控訊號以及第二類比觸控訊號之間的差異是否小於預設臨界值。並 且，當第一類比觸控訊號以及第二類比觸控訊號之間的差異小於預設臨界值時，在步驟S640中，處理器120傳輸第一類比觸控訊號以及第二類比觸控訊號的其中之一以進行類比數位轉換動作，以及，當所述差異不小於預設臨界值時，進入步驟S650，處理器120傳輸第一類比觸控訊號以及第二類比觸控訊號以進行類比數位轉換動作。本實施例的步驟S630、S640、S650分別與圖4實施例的步驟S420、S430、S440類似，故其細節在此不再贅述。

綜上所述，本發明實施例所提出的觸控裝置及其訊號處理方法，其可比較類比觸控訊號之間的差異以判斷此類比觸控訊號是否需要進行資料解析，從而選擇性地對類比觸控訊號進行類比數位轉換。因此，本發明實施例無須對每一筆類比觸控訊號皆進行類比數位轉換動作，有效降低觸控裝置所需處理的資料量，從而提升訊號處理效率並可達到省電的效果。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

S310~S320‧‧‧步驟

Claims (8)

1. 一種觸控裝置的訊號處理方法，包括：透過一觸控面板依序獲得多個類比觸控訊號；以及依據比較該些類比觸控訊號之間的差異來決定傳輸該些類比觸控訊號的至少其中之一以進行一類比數位轉換動作；其中，依據比較該些類比觸控訊號之間的差異來決定傳輸該些類比觸控訊號的至少其中之一以進行該類比數位轉換動作的步驟包括：當該些類比觸控訊號中的一第一類比觸控訊號以及一第二類比觸控訊號之間的差異小於一預設臨界值時，傳輸該第一類比觸控訊號以及該第二類比觸控訊號的其中之一以進行該類比數位轉換動作。
2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控裝置的訊號處理方法，其中依據比較該些類比觸控訊號之間的差異來決定傳輸該些類比觸控訊號的至少其中之一以進行該類比數位轉換動作的步驟更包括：當該第一類比觸控訊號以及該第二類比觸控訊號之間的差異不小於該預設臨界值時，傳輸該第一類比觸控訊號以及該第二類比觸控訊號以進行該類比數位轉換動作。
3. 如申請專利範圍第1項所述的觸控裝置的訊號處理方法，其中依據比較該些類比觸控訊號之間的差異來決定傳輸該些類比觸控訊號的至少其中之一以進行該類比數位轉換動作的步驟更包 括：依據比較該第一類比觸控訊號與該第二類比觸控訊號的訊號強度之間的差異是否小於一強度臨界值，以及依據該第一類比觸控訊號與該第二類比觸控訊號的能量面積之間的差異是否小於一面積臨界值，藉以決定傳輸該第一及該第二類比觸控訊號的其中之一以進行該類比數位轉換動作。
4. 如申請專利範圍第1項所述的觸控裝置的訊號處理方法，其中依據比較該些類比觸控訊號之間的差異來決定傳輸該些類比觸控訊號的至少其中之一以進行該類比數位轉換動作的步驟更包括：依據該第一類比觸控訊號是否大於一雜訊臨界值，以判斷該第一類比觸控訊號為有效訊號；以及依據該第二類比觸控訊號是否大於該雜訊臨界值，以判斷該第二類比觸控訊號為有效訊號。
5. 一種觸控裝置，包括：一觸控面板；以及一處理單元，耦接該觸控面板，透過該觸控面板依序獲得多個類比觸控訊號，以及依據比較該些類比觸控訊號之間的差異來決定傳輸該些類比觸控訊號的至少其中之一以進行一類比數位轉換動作，其中當該些類比觸控訊號中的一第一類比觸控訊號以及一第二類比觸控訊號之間的差異小於一預設臨界值時，該處理單元傳輸該第一類比觸控訊號以及該第二類比觸控訊號的其中之一 以進行該類比數位轉換動作。
6. 如申請專利範圍第5項所述的觸控裝置，其中當該第一類比觸控訊號以及該第二類比觸控訊號之間的差異不小於該預設臨界值時，該處理單元傳輸該第一類比觸控訊號以及該第二類比觸控訊號以進行該類比數位轉換動作。
7. 如申請專利範圍第5項所述的觸控裝置，其中該處理單元更依據比較該第一類比觸控訊號與該第二類比觸控訊號的訊號強度之間的差異是否小於一強度臨界值，以及依據該第一類比觸控訊號與該第二類比觸控訊號的能量面積之間的差異是否小於一面積臨界值，藉以決定傳輸該第一及該第二類比觸控訊號的其中之一以進行該類比數位轉換動作。
8. 如申請專利範圍第5項所述的觸控裝置，其中該處理單元更依據該第一類比觸控訊號是否大於一雜訊臨界值，以判斷該第一類比觸控訊號為有效訊號，以及依據該第二類比觸控訊號是否大於該雜訊臨界值，以判斷該第二類比觸控訊號為有效訊號。