TWI590114B - 觸控信號處理方法以及電子裝置 - Google Patents

Description

觸控信號處理方法以及電子裝置

本發明是有關於一種信號處理方法，且特別是有關於一種觸控信號處理方法及其對應的電子裝置。

隨著科技的演進，具有觸控螢幕的智慧型手機以及平板電腦等行動電子裝置廣泛的存在於人們的生活中。使用者對於透過觸控螢幕來操控行動電子裝置大都具有一定的使用經驗。然而，由於觸控模組與螢幕設置的方式之不同，而可能造成使用者在使用體驗上有所落差。例如，在具有內嵌式(in-cell)觸控模組或是外嵌式(on-cell)觸控模組的觸控螢幕中，觸控模組與螢幕的顯示範圍可能具有一定程度的落差，使得使用者在透過觸控螢幕與行動電子裝置互動時，時常會碰到邊緣操作不靈敏之情形，或是劃線時有不是所預期的位置，甚至是寫出字體無法辨識等情況，而造成使用者體驗不佳，或是在裝置間的使用者體驗產生落差。

本發明提供一種觸控信號處理方法以及電子裝置，可提高觸控信號的準確率。

本發明的觸控信號處理方法，適用於具有觸控面板的電子裝置，包括以下步驟。首先，以一粗調掃描模式掃描觸控面板以偵測一有效觸控信號。然後，判斷有效觸控信號於觸控面板中所處的一區域，以一細調掃描模式掃描區域以得到多個感測信號。接著，根據感測信號計算得到對應於有效觸控信號的一座標。

本發明的電子裝置，包括觸控面板、耦接觸控面板的掃描模組和偵測模組，以及耦接掃描模組以及偵測模組的控制單元。其中，控制單元控制掃描模組以一粗調掃描模式掃描觸控面板，以使控制單元透過偵測模組偵測一有效觸控信號。控制單元透過偵測模組接收有效觸控信號，並判斷有效觸控信號於觸控面板中所處的一區域。控制單元控制掃描模組以一細調掃描模式掃描區域，以使控制單元透過偵測模組得到多個感測信號。控制單元根據感測信號計算得到對應於有效觸控信號的一座標。

基於上述，本發明所提供的觸控信號處理方法以及電子裝置，可動態調整偵測觸控信號的解析度，以提昇觸控的準確率。

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。

10‧‧‧電子裝置

110‧‧‧觸控面板

111‧‧‧觸控模組

112‧‧‧顯示模組

120‧‧‧掃描模組

130‧‧‧偵測模組

140‧‧‧控制單元

EG‧‧‧顯示模組的邊緣

AR1、AR2‧‧‧區域

X1~Xn‧‧‧通道

A‧‧‧位置

ETS‧‧‧有效觸控信號

SS1~SSm‧‧‧感測信號

S101~S103、S501~S509‧‧‧步驟

圖1為根據本發明一實施例所繪示觸控信號處理方法的流程圖。

圖2為根據本發明一實施例所繪示電子裝置的功能方塊圖。

圖3為根據本發明一實施例所繪示觸控面板中觸控模組與顯示螢幕的關係示意圖。

圖4為根據本發明一實施例所繪示觸控面板的局部示意圖。

圖5為根據本發明一實施例所繪示觸控信號處理方法的流程圖。

圖1為根據本發明一實施例所繪示觸控信號處理方法的流程圖，其中所述的觸控信號處理方法適用於具有觸控面板的電子裝置。請參照圖1，首先，在步驟S101時，以一粗調掃描模式掃描觸控面板以偵測有效觸控信號。然後在步驟S102時，判斷有效觸控信號於觸控面板中所處的區域，以一細調掃描模式掃描區域以得到多個感測信號。接著在步驟S103時，根據感測信號計算得到對應於有效觸控信號的座標。

圖2為根據本發明一實施例所繪示電子裝置的功能方塊圖。請參照圖2，電子裝置10包括觸控面板110、耦接觸控面板110的掃描模組120和偵測模組130，以及耦接掃描模組120以及 偵測模組130的控制單元140。其中，控制單元140控制掃描模組120以粗調(coarse)掃描模式掃描觸控面板110，以使控制單元140透過偵測模組130偵測有效觸控信號ETS。控制單元140透過偵測模組130接收有效觸控信號ETS，並判斷有效觸控信號ETS於觸控面板110中所處的區域。控制單元140控制掃描模組120以細調(fine)掃描模式掃描有效觸控信號ETS所處的區域，以使控制單元140透過偵測模組130得到多個感測信號SS1~SSm。 控制單元根據感測信號計算得到對應於有效觸控信號的座標。

詳細而言，觸控面板110上包括了多個感應器。控制單元140可透過掃描模組120依序驅動這些感應器(即，傳送TX信號)來掃描整個觸控面板110，並透過偵測模組130從所述感應器接收各個感應器的能量變化(即，接收RX信號)。而掃描模組120以及偵測模組130則可透過多個通道與觸控面板110上的感應器相連接。在本發明中，所述的粗調掃描模式處理器140控制掃描模組120以掃描觸控面板中的所有通道，使得控制單元140可透過偵測模組130取得與各通道連接的感應器的能量變化。

其中，所述的有效觸控信號ETS所指的是偵測模組130偵測到在觸控面板110上的能量變化(例如，電容值變化)以滿足有效觸控信號ETS的條件，例如所述的能量變化已大於一閥值，而此閥值可對應於使用者的指尖實際觸碰到觸控面板110所產生的能量變化。而所述觸控面板110可被劃分為多個區域，例如各區域中，分別包括了所述通道的一部分。例如，在觸控面板 110上包括了n個X軸方向的通道，而各區域則分別包括了m個通道，其中m介於0到n之間。在一些實施情境中，所述的能量變化可能因外在環境區域的影響或是本身設置上的問題，使得所述的能量變化無法正確的反映出使用者所觸碰的正確位置，因此在本發明中，在偵測模組130偵測到有效觸控信號ETS時，則再針對有效觸控信號ETS所處的區域以細調掃描模式掃描，以更準確轉換得到使用者指尖所觸碰的正確位置之座標，使得電子裝置10的運行作業系統及其使用者界面的處理器(未繪示)可對應所述的座標執行對應的程序(例如，點選虛擬按鈕圖示而啟動對應程序、顯示軌跡等)。

其中，所述掃描模組120、偵測模組130以及控制單元140可被共同設置於一晶片之中，或是控制單元140亦可與電子裝置10用以執行作業系統的處理器共同設置，本發明並不限定於上述之設置。

所述的細調掃描模式包括控制器140控制掃描模組120週期性地依序掃描所述區域中的通道，使得控制單元140透過偵測模組130利用各通道取得多個感測信號SS1~SSm(例如，m個感測信號SS1~SSm可分別對應於區域中的m個通道)。而控制單元140便可根據這些感測信號的信號能量計算得到對應於有效觸控信號ETS於觸控面板110上的座標。此時，由於採用了細調掃描模式，而使得掃描模組120針對區域內的掃描速率提高(相較於使用粗調掃描模式掃描所述區域)，也使得偵測模組130對於所 述區域的動態解析度提高。

例如，控制單元140便可利用感測信號SS1~SSm的能量分佈來判斷有效觸控信號ETS於觸控面板110上的座標位置(例如根據感測信號SS1~SSm的能量分佈中能量最高之位置，或是根據能量分佈所預測得到能量最高之位置等)。如此一來，控制單元140便可利用感測信號SS1~SSm進行更為準確的判斷。

當電子裝置10的設置者使用了內嵌式(in-cell)觸控模組來設置觸控面板110時，由於內嵌式(in-cell)觸控模組的技術限制，往往會使得觸控面板110的觸控模組和顯示區域有所落差。 圖3為根據本發明一實施例所繪示觸控面板110中觸控模組與顯示螢幕的關係示意圖。請參照圖3，觸控面板110包括了觸控模組111以及顯示模組112。如圖3所示，觸控模組111以及顯示模組112並未完全重合，在顯示模組112的顯示範圍的邊緣EG上並不包含任何的觸控模組111的感應器(sensor)。如此一來，當所述的有效觸控信號ETS位於包括邊緣EG上(例如，圖3所示區域AR1中的邊緣EG上)時，單純藉由偵測模組130所回傳的有效觸控信號ETS將無法準確地反映出有效觸控信號ETS。而透過本發明所提供的觸控信號處理方法則可使得控制單元140透過細調掃描模式以及較高解析度的感測信號SS1~SSm而取得準確的觸控位置。

以下則以所述有效觸控信號ETS處於邊緣附近的位置A之實施例來詳細說明。圖4為根據本發明一實施例所繪示觸控面 板110的局部示意圖。請參照圖2以及圖4，以X軸方向而言，觸控面板110具有n個X軸方向之通道，而在區域AR1中包括了通道X1~X3。首先，控制單元140可在粗調掃描模式時，藉由偵測模組130偵測到了在區域AR1中的位置A有符合有效觸控信號ETS之條件的能量變化(例如使用者以指尖觸碰了位置A)。此時，控制單元140可改控制掃描模組120以細調掃描模式掃描區域AR1，也就是週期性掃描通道X1~X3，使得控制單元140可透過偵測模組130取得對應於通道X1~X3的感測信號SS1~SS3。在區域AR1中，可被視為分成了多個子區域包括邊緣EG、通道X1涵蓋的區域、通道X2涵蓋的區域以及通道X3涵蓋的區域。

由於位置A位於邊緣EG和通道X1涵蓋的區域之間，但因邊緣EG的子區域中並無任何感應器，因此，有效觸控信號ETS的確切座標位置則可以利用通道X1所取得對應於通道X1涵蓋的區域的感測信號SS1來推算。例如，控制器可利用感測信號SS1所對應區域的面積比例來對有效觸控信號ETS的確切座標位置進行推算。也可以利用感測信號SS1(甚至是感測信號SS1~SS3)的能量分佈來推算。至於有效觸控信號ETS於Y軸方向的座標則可將上述的方法應用於Y軸上的通道，即可取得對應的感測信號推算而得，在此則不贅述。所以，相較於不包括任何邊緣EG的區域而言(例如圖3中所示區域AR2)，由於不含有任何邊緣EG的區域的情況下，所取得的感測信號具有更充足的資訊(即，對應每個子區域的感測信號)，不含有任何邊緣EG的區域相對之下可 取得更為精準的座標。

圖5為根據本發明一實施例所繪示觸控信號處理方法的 流程圖，其中提供了觸控信號處理方法較為詳細的實施方式。請參照圖2和圖5，首先，控制單元140控制掃描模組120以粗條掃描模式掃描觸控面板110(步驟S501)，並以偵測模組130偵測在觸控面板110中的各區域中是否包括任何有效觸控信號ETS(步驟S502)。當控制單元140透過偵測模組判斷偵測到有效觸控信號ETS時(步驟S502，是)，控制單元140透過偵測模組130判斷所述有效觸控信號ETS所處的區域(步驟S503)，再控制掃描模組120以細調掃描模式掃描有效觸控信號ETS所處的區域(步驟S504)。以細調掃描模式掃描有效觸控信號ETS所處的區域時，控制單元140更控制偵測模組130從所述區域中的各通道取得偵測信號SS1~SSm(步驟S505)。

在本實施例中，控制單元140更判斷，在偵測所述有效 觸控信號ETS之前是否已偵測到觸控事件或懸浮事件。所述觸控事件可包括對應一手勢的軌跡、或是手寫輸入的軌跡等。懸浮事件可包括由偵測模組130所偵測得到未達有效觸控信號之條件的能量變化，例如對應於使用者的指尖接近但未碰觸到觸控面板110的能量變化。而無論是在偵測所述有效觸控信號ETS之前具有觸控事件或是懸浮事件，皆表示所述的有效觸控信號ETS應與前個時間點所發生的觸控事件或是懸浮事件有關，例如有效觸控信號ETS可能為觸控事件中手勢的接續手勢，或是懸浮事件的落點等。

當偵測得到觸控事件或是懸浮事件，控制單元140可將對應於觸控事件或是懸浮事件的資料紀錄於控制單元140中的記憶體(未繪示)中。這麼一來，當控制單元140判斷在偵測所述有效觸控信號ETS之前(例如，前一個時間點)已偵測到觸控事件或懸浮事件時(步驟S506，是)，控制單元140則將判斷已偵測的觸控事件或懸浮事件的事件方向(例如，根據事件中手勢的軌跡來判斷下個時間點的方向)(步驟S507)，並根據所述的事件方向以及上述的感測信號SS1~SSm來計算得到座標(步驟S507)。若是在前一個時間點未偵測到任何觸控事件或是懸浮事件(步驟S506，否)，控制單元140則直接以感測信號SS1~SSm的能量分佈或面積比例等參數來計算得到有效觸控信號ETS的座標。

綜上所述，本發明提供了一種觸控信號處理方法及電子裝置，可以動態的調整觸控信號偵測時的解析度並且根據取得的感測信號以更為準確的方式預測或是判斷觸控信號的實際位置。特別的是，當觸控信號的落點位於沒有觸控模組的感應器涵蓋的邊緣時，運用本發明所提出的技術方案，則仍能判斷得到準確的判斷使用者的觸碰位置，使得報點位置錯誤的機率減少，使用者的使用者體驗亦可因而上升。

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。

S101~S103‧‧‧步驟

Claims (8)

1. 一種觸控信號處理方法，適用於具有觸控面板的電子裝置，包括：以一粗調掃描模式掃描該觸控面板以偵測一有效觸控信號；判斷該有效觸控信號於該觸控面板中所處的一區域，以一細調掃描模式掃描該區域以得到多個感測信號；根據該些感測信號計算得到對應於該有效觸控信號的一座標，其中：該區域位於該觸控面板的邊緣並且包括多個子區域，其中該些子區域中一第一子區域與該觸控面板的該邊緣重合，以及該第一子區域外該些子區域未與該觸控面板的該邊緣重合；以及所述根據該些感測信號計算得到對應於該有效觸控信號的該座標的步驟包括：當該有效觸控信號對於該第一子區域時，根據對應於該第一子區域外該些子區域的該些感測信號的信號能量計算得到對應於該有效觸控信號的該座標。
2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控信號處理方法，其中所述根據該些感測信號計算得到對應於該有效觸控信號的該座標的步驟包括：根據該些感測信號的信號能量計算得到對應於該有效觸控信號的該座標。
3. 如申請專利範圍第1項所述的觸控信號處理方 法，其中：所述以偵測該有效觸控信號的步驟之前，所述觸控信號處理方法更包括：偵測一觸控事件或一懸浮事件；以及根據該觸控事件或該懸浮事件判斷一事件方向；以及所述根據該些感測信號計算得到對應於該有效觸控信號的該座標的步驟包括：根據該事件方向以及該些感測信號計算得到對應於該有效觸控信號的該座標。
4. 如申請專利範圍第1項所述的觸控信號處理方法，其中：該觸控面板包括多個通道(channel)，所述粗調掃描模式以一粗調掃描模式掃描該觸控面板的步驟包括：週期性地依序掃描該觸控面板中該些通道；以及該觸控面板的該區域中包括該些通道中的部份，所述以該細調掃描模式掃描該區域的步驟包括：週期性地依序掃描該區域中的該些通道。
5. 一種電子裝置，包括：一觸控面板；一掃描模組，耦接該觸控面板；一偵測模組，耦接該觸控面板；以及一控制單元，耦接該掃描模組以及偵測模組， 其中，該控制單元控制該掃描模組以一粗調掃描模式掃描該觸控面板，以使該控制單元透過該偵測模組偵測一有效觸控信號；該控制單元透過該偵測模組接收該有效觸控信號，並判斷該有效觸控信號於該觸控面板中所處的一區域；該控制單元控制該掃描模組以一細調掃描模式掃描該區域，以使該控制單元透過該偵測模組得到多個感測信號；該控制單元根據該些感測信號計算得到對應於該有效觸控信號的一座標，其中：該區域位於該觸控面板的邊緣並且包括多個子區域，其中該些子區域中一第一子區域與該觸控面板的該邊緣重合，以及該第一子區域外該些子區域未與該觸控面板的該邊緣重合；以及當該控制單元判斷該有效觸控信號對於該第一子區域時，該控制單元根據對應於該第一子區域外該些子區域的該些感測信號的信號能量計算得到對應於該有效觸控信號的該座標。
6. 如申請專利範圍第5項所述的電子裝置，其中所述根據該些感測信號計算得到對應於該有效觸控信號的該座標的步驟包括：該控制單元根據該些感測信號的信號能量計算得到對應於該有效觸控信號的該座標。
7. 如申請專利範圍第5項所述的電子裝置，其中：該控制單元於偵測該有效觸控信號前，更透過該偵測模組偵測一觸控事件或一懸浮事件； 該控制單元根據該觸控事件或該懸浮事件判斷一事件方向；以及該控制單元根據該事件方向以及該些感測信號計算得到對應於該有效觸控信號的該座標。
8. 如申請專利範圍第5項所述的電子裝置，其中：該觸控面板包括多個通道(channel)，其中，所述粗調掃描模式包括：該控制單元控制該掃描模組週期性地依序掃描該觸控面板中該些通道；以及該觸控面板的該區域中包括該些通道中的部份，所述該細調掃描模式的步驟包括：該控制單元控制該掃描模組週期性地依序掃描該區域中的該些通道。