TWI590134B - 觸控面板掃描方法 - Google Patents

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Description

觸控面板掃描方法
本發明係關於一種互容式掃描方法，尤指一種兼具抗雜訊且可提升互容式感應圖框產生率之觸控面板互容式掃描方法。
電容式觸控板面概包含有互容式掃描方式及自容式掃描方式二種，分別就互容式感應圖框及自容式感應圖框進行觸碰物件之識別。
觸碰物件之識別方式主要藉由觸碰物件位置之感應電容值變化加以判斷之，由於電容式觸控面板是藉由行、列感應線路之間感應電容值之變化判斷觸碰物件所在，故易受電容式觸控面板之周邊環境雜訊影響而降低識別準確度，常見的有AC雜訊、LCM雜訊等等。
請配合參閱圖7A所示，係為一觸控面板經自容式掃描後獲得其中一軸向感應線X1~XN的感應訊號波形，其包含有低感度觸控訊號Sstylus(如小筆徑觸控筆20觸碰產生者)、雜訊感應訊號Snoise(如AC雜訊11或LCM雜訊12影響產生)及高感度觸控訊號Sfinger(如大筆徑觸控筆或手指30觸碰產生者)；再如圖7B所示，係為該觸控面板另經互容式掃描後，同樣反應圖7A的AC雜訊及高、低感度觸碰訊號的互容式感應圖框10。
由圖7A可知，高感度觸控訊號Sfinger的電容感應值較低感度觸控訊號之感應值及雜訊Sstylus造成之感應值為高，因此對於識別高感度觸控訊號Sfinger的觸碰物件較為容易，通常設定一感應臨界值dV1，超過該感應臨界值dV1 者即判斷為觸碰物件。然而，當以觸控筆20對電容式觸控面板進行觸控時，觸控筆20只能造成低感度觸控訊號Sstylus，其感應值並無法超過該感應臨界值dV1，而無法識別出觸控筆20之觸碰物件；倘若將該感應臨界值dV1予以調降至較低的感應臨界值dV2，則雜訊感應訊號Snoise將會因較低感應臨界值dV2設定而容易誤判為觸碰物件；是以，如何排除雜訊干擾而正常判斷出低感度觸碰物件之問題確實有必要進一步提出有效地解決方案。
有鑑於目前互容式感應圖框之低感應物件識別方法易受如AC電源雜訊或LCM雜訊影響而誤判率高之缺點，本發明主要目的係提供一種觸控面板掃描方法。
欲達上述目的所使用的主要技術手段係令該觸控面板互容式掃描方法包含有：讀取一自容式感應圖框；計算該自容式感應圖框中各感應線與其相鄰感應線之間的感應值斜率；判斷已計算出之感應值斜率是否大於一斜率臨界值；若是，即標記所對應之感應線；及驅動已標記的該感應線進行互容式掃描，以取得一互容式感應圖框。
上述本發明係藉由設定一較雜訊感應訊號斜率為高的斜率臨界值，令對應雜訊感應訊號的驅動線在互容式掃描前不會被標記，故於執行互容式掃描後獲得的互容式感應圖框即不包含雜訊感應點；再者，由於不必對所有驅動線進行互容式掃描，而能有效提升互容式感應圖框產生率。
1‧‧‧觸控面板
10‧‧‧互容式感應圖框
101a‧‧‧觸碰感應群
101b‧‧‧觸碰感應群
102‧‧‧雜訊感應點
11‧‧‧AC雜訊
12‧‧‧LCM雜訊
20‧‧‧觸控筆
30‧‧‧手指
40‧‧‧自容式感應圖框
圖1：係本發明互容式掃描方法的第一較佳實施例的流程圖。
圖2：係本發明互容式掃描方法的第二較佳實施例的流程圖。
圖3A：係一觸控面板示意圖。
圖3B：係對應圖3A進行自容式掃描後整合第一方向感應線的感應訊號波形圖。
圖3C：係標記圖3A驅動線的示意圖。
圖4：係本發明互容式掃描方法產生的互容式感應圖框。
圖5：係本發明互容式掃描方法的第三較佳實施例的部份流程圖。
圖6：係既有互容式掃描示意圖。
圖7A：係一電容式觸控面板之感應訊號波形。
圖7B：係對應圖7A的一互容式感應圖框示意圖。
首先請參閱圖1所示，係為本發明觸控面板掃描方法第一較佳實施例的流程圖，其中該互容式掃描方法係包含有：讀取一自容式感應圖框S10；計算該自容式感應圖框中各感應線與其相鄰感應線之間的感應值斜率S11；判斷已計算出之感應值斜率是否大於一斜率臨界值；若是，即標記所對應之感應線S12；及驅動已標記的該感應線進行互容式掃描，以取得一互容式感應圖框S13。
請參閱圖2所示，係為本發明觸控面板掃描方法第二較佳實施例的流程圖，其中該互容式掃描方法係包含有：讀取一自容式感應圖框S10； 比對該自容式感應圖框各感應線之感應值是否超過一感應臨界值，若是，則標記該感應線S101；計算該自容式感應圖框中各感應線與其相鄰感應線之間的感應值斜率S11；判斷已計算出之感應值斜率是否大於一斜率臨界值；若是，即標記所對應之感應線S12；及驅動已標記的該感應線進行互容式掃描，以取得一互容式感應圖框S13。
請配合參閱圖3A所示，係為一電容式觸控面板1受到AC雜訊11、LCM雜訊12干擾，並同時有手指30及觸控筆20觸控的例示，經自容式掃描後獲得一自容式感應圖框，該自容式感應圖框對應該電容式觸控面板1的二軸向感應線X1~XN、Y1~YM包含有二軸向(以下分別簡稱第一軸向及第二軸向)感應線X1~XN、Y1~YM的感應訊號；在此感應線符號標示係為一例示，而第一軸向及第二軸向感應線亦反向標示為Y1~YM、X1~XN，不限制本發明範圍。
上述S10步驟係讀取此電容式觸控面板1的自容式感應圖框，如圖3B所示，至少取得該自容式感應圖框的第一軸向感應線X1~XN的感應訊號，而此一第一軸向感應線X1~XN的感應訊號係包含有對應觸控筆20的低感度觸控訊號Sstylus、對應AC雜訊及LCM雜訊之雜訊感應訊號Snoise及對應手指的高感度觸控訊號Sfinger。
再由本發明S101步驟進一步比對第一軸向感應線X1~XN的各感應線的感應值是否超過該感應臨界值dVTH，若是則將該感應線予以標記，以下謹進一步配合圖3C說明之：圖3C係揭示圖3A觸控面板進行互容式掃描時，其第一軸向感應線X1~XN及第二軸向感應線Y1~YM分別定義為驅動線SEX1~SEXN及接收線SR1~SRM，因此該第一軸向感應線X1~XN即對應驅動線SEX1~SEXN，而第二軸向感應線Y1~YN即對應驅動線SR1~SRM。如圖3A例示，執行上述101步驟時，第一 軸向感應線X7的感應值超過該感應臨界值dVTH，因此標記對應該第一方向感應線X7的驅動線SEX7(如實線箭頭線所示)。
之後，再執行本發明S11步驟，以計算第一軸向感應線X1~XN中各感應線與其相鄰感應線之間的感應值斜率，也就是說計算二相鄰感應線之間的感應值差值，並取此差值的絕對值後，再由S12步驟比對計算出的感應值斜率是否達到該斜率臨界值。以圖3A及3B例示來說，對應該低感度觸控訊號Sstylus的第一軸向感應線X2、X3、X4分別與其相鄰感應線X3、X2/X4、X3的感應值斜率(差值的絕對值)已超過該斜率臨界值，故第一軸向感應線X2、X3、X4對應的驅動線SEX2、SEX3、SEX4會被予以標記(如實線箭頭線所示)；又，對應高感度觸控訊號Sfinger第一軸向感應線X6、X8與其各別相鄰感應線X5、X7、X9的感應值斜率(差值的絕對值)同樣超過該斜率臨界值，故所對應的驅動線SEX6、SEX8被加以標記(如實線箭頭線所示)；是以，就圖3A例示經本發明S10、S101、S11、S12步驟後，即可確認對應低感度觸控訊號Sstylus及高感度觸控訊號Sfinger的驅動線SEX2、SEX3、SEX4、SEX6、SEX7、SEX8，並予以標記之。
爾後，再經本發明S13步驟對已標記的驅動線SEX2、SEX3、SEX4、SEX6、SEX7、SEX8進行互容式掃描，以獲得如圖4的互容式感應圖框10；由於其中因AC雜訊11干擾產生之雜訊感應訊號Snoise所對應的驅動線SEX1未被標記而不會被掃描，故對應該雜訊感應訊號的感應點即被過濾而不會出現在互容式感應圖框10中。
然而，由於另一LCM雜訊12所干擾的雜訊感應訊號恰位於高感度觸控訊號之感應線X7上，而會被掃描並讀入該互容式感應圖框10而成為一感應點。由於LCM雜訊感應點102的感應值有可能高於或等於低感度觸控物件之感應點的感應值，因此當此一互容式感應圖框10為了能夠識別出低感度觸控物件的感應值之峰值120而調降感應臨界值，以本例來說將其若設定為120，則會使 得原本鄰近高感度觸控訊號之感應群的LCM雜訊感應點102(感應值為150)也會被視為一觸碰物件之峰值，造成原本只有二個觸碰物件而被誤判為3個觸碰物件。
是以，為進一步自該互容式感應圖框中消除靠近高感度觸控訊號或低感度觸控訊號的雜訊感應點102，可就該互容式感應圖框10中進一步判斷其所包含各觸碰感應群的大小，也就是說依據觸碰感應群不同大小，設定不同的高低感應臨界值，愈大的觸碰感應群對應愈大的感應臨界值；是以，如圖5所示，本發明可進一步於上述S13步驟後包含有：預設複數不同感應點預設數量值及複數感應臨界值，其中愈大的感應點預設數量值對應愈大的感應臨界值S14；將各觸碰感應群的感應點數量與複數感應點預設數量值比對，以決定各觸碰感應群的大小S15；依各觸碰感應群大小讀取對應的感應臨界值S16；及判斷各觸碰感應群之各感應點的感應值超過對應的感應臨界值時，令該感應點為峰值感應點S17。
配合圖4產生的互容式感應圖框10例子，其包含有手指及觸控筆觸碰的二組觸碰感應群101a、101b，經由上述步驟判斷，手指觸碰的觸碰感應群101a較大，故可對應一較高的感應臨界值(如200)，再將此一手指觸碰感應群101a的各感應點的感應值比對該感應臨界值，只有中間感應點的感應值(300)會超過此一感應臨界值，而因LCM雜訊而生的感應點102的感應值(150)將低於此一感應臨界值，而不會被回報為一峰值感應點。至於觸控筆觸碰的觸碰感應群101b包含較少的感應點，而被判斷為較小的觸碰感應群，故所對應的感應臨界點較低(如120)，而順利的回報一峰值感應點；是以，本發明可避免不因只單設一感 應臨界點而無法識別出低感度觸控筆之峰值感應點，均能順利地識別出低感度物件如觸控筆的位置。
再如圖6所示，係為一般互容式掃描方法產生相互式感應圖框的示意圖，即以週期時間TD依序對各驅動線SEX1~SEXN輸出刺激訊號，再由全部的接收線SR1~SRM接收回傳訊號；因此，完成一張互容式感應圖框的時間至少為TFRAME=A(N*TD)。再請配合參閱圖3C，本發明經由圖1或圖2流程判斷後，只需驅動其中六條驅動線SEX2、SEX3、SEX4、SEX6、SEX7、SEX8，故若以圖3C為例，本發明互容式感應圖框的產生時間只需要TFRAME=A(6*TD)，其中A為各驅動線描掃次數；是以，本發明互容式掃描方法均能較一般互容式掃描方法產生感應圖框的時間來得短，而提高感應圖框產生率。
綜上所述，本發明藉由設定一較雜訊感應訊號斜率為高的斜率臨界值，識別出對應雜訊感應訊號的驅動線，並於執行互容式掃描時不驅動對應雜訊感應訊號的驅動線，故掃描後獲得的互容式感應圖框即不包含雜訊感應點；再者，由於不必對所有驅動線進行互容式掃描，而能有效提升互容式感應圖框產生率(frame rate)。

Claims (5)

  1. 一種觸控面板掃描方法，係包含有：讀取一自容式感應圖框之各感應線之感應值；計算該自容式感應圖框中各該感應線與其相鄰感應線之間的一感應值斜率，判斷已計算出之該感應值斜率是否大於一斜率臨界值，其中該斜率臨界值高於一雜訊感應信號之感應值斜率；若是，即標記所對應之該感應線；及驅動該已標記的感應線進行互容式掃描，以取得一互容式感應圖框。
  2. 如請求項1所述之觸控面板掃描方法，係於上述驅動該已標記的感應線進行互容式掃描步驟前，進一步比對該自容式感應圖框之各該感應線之感應值是否超過一感應臨界值，若是，則標記該感應線。
  3. 如請求項2所述之觸控面板掃描方法，上述讀取自容式感應圖框步驟中，係讀取該自容式感應圖框的複數條第一軸向感應線，其中該第一軸向感應線係與一互容式感應圖框驅動線同軸向。
  4. 如請求項1或2所述之觸控面板掃描方法，係於上述驅動已標記的該感應線進行互容式掃描步驟之後，進一步包含有：預設複數不同的感應點預設數量值及複數感應臨界值，其中愈大的該感應點預設數量值對應愈大的該感應臨界值；將各觸碰感應群的感應點數量與該複數感應點預設數量值比對，以決定各觸碰感應群的大小；依各觸碰感應群大小讀取對應的該感應臨界值；及判斷各觸碰感應群中之各感應點的感應值超過對應的該感應臨界值時，令該感應點為一峰值感應點，依據該峰值感應點判斷實際觸碰物件的位置。
  5. 如請求項3所述之觸控面板掃描方法，係於上述驅動該已標記的感應線進行互容式掃描步驟之後，進一步包含有：預設複數不同的感應點預設數量值及對應複數感應點預設數量值的複數感應臨界值；將各觸碰感應群的感應點數量與該複數感應點預設數量值比對，以決定各觸碰感應群的大小；依各觸碰感應群大小讀取對應的該感應臨界值；及判斷各觸碰感應群中之各感應點的感應值超過對應的感應臨界值時，令該感應點為一峰值感應點，依據該峰值感應點判斷實際觸碰物件的位置。
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