TW201007534A - Object detecting method of capacitive touch pad is disclosed - Google Patents

Description

201007534 七、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（8 )圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 204偵測信號 ❹ 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： 九、發明說明： 4 201007534 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種電容式觸控面板的偵測方法，特別是關 於一種抗雜訊的觸碰物偵測方法。 【先前技術】 電容式觸控面板是藉由手指(難物)㈣電特性來進行 控制的輸人裝置。當觸碰物觸碰到觸控面板，或者在觸碰面板 上滑動時，觸控©板上的電容量即會發生改變，藉純測此電 容量改變的技術，即可計算出代表觸碰物的游標移動量。因為 電容式觸控©板的厚度朗，所以能設計於㈣的筆記型電 腦、鍵盤、數位播放器等等襞置中。 第1圖係為習知的二維電容式觸控面板1〇〇，其包括有： 面板102、丫軸感應層1〇4、絕緣層1〇6、χ軸感應層1〇8及 底板110。當手指112觸碰到面板1〇2時，其所觸碰的位置將 會有相應的電容量改變’亦即，形成—感應量^而連接觸控面 板100的控制電路可將觸控面板上的電容量之改變轉換為感 應量’如第2 ®所示，藉由對域應量的侧，即可判斷手指 的位置、位移量及移動的方向。 在習知技術中，要確認觸碰物是否觸碰電容式觸控面板 100係以侧到的感應量大小作為判斷的依據，如第3圖所 不。當感應量大於臨界值th時，表示觸碰物碰觸觸控面板 100，反之’當感應量小於臨界值料，表示觸碰物離開觸控 201007534 面板100或是觸控面板100上沒有觸碰物存在。 ❹

然而，觸控面板100可能受到如手機等無線裝置信號的 干擾而產生雜訊，使觸控面板彳〇〇誤判有觸碰物在其上進行 觸碰、點擊、移動或其他的手勢操作。第4A圖係在觸控面板 100上所產生的雜訊示例，該雜訊經類比數位轉換(八叫得到 感應量’如第4B圖所示者，最後再經取樣得到第4C圖的波 賴。這樣的波形_似兩隻手指觸碰觸控面板1QQ時所產 生的波形圖’如第5圖所示者。因此第4A圖的雜訊可能被誤 判為兩隻手指觸碰觸控面板1QQ，造成錯誤的操作。 因此’如何開發能夠防止雜訊干擾的偵測方法，成為觸控 面板技術開發的重點。 _ 【發明内容】 本鑑於以上習知技術關題，本發贿供—種電容式觸控 面板的觸雜铜綠，其目的在_免編㈣而導致觸 碰物觸碰之誤判。 作 【實施方式】 為達上述目的，本發明提供一種電容式觸控面板的觸碰物 ，測方法，由奴至少—預設時間來辨別觸控面板上的感應 置變化是雜觸絲碰物麵麵板上雜，収確判斷觸碰 物觸碰或離_控面板，進而準確地細各種不同手勢的操 201007534 田觸碰物麻卿控面板時，會有減的祕量的改變。 藉由ϋ蹤觸碰物的感應量改變，即可進行觸碰物的伽；並 且’藉域應量的改魏勢’可㈣認此為真正的觸碰物觸 碰，而非雜訊所造成。本發明將分別針對以下幾種情形說明本 發月之方法，包括.Α.確認觸碰物觸碰的偵測方法；Β確認 觸碰手勢(Touch (3郎_的_方法；c確認觸碰物離開的 侧方法；D.確認觸碰物離開手勢(Uft Gesture)的侦測方 ❹ & ; E.確簡碰物由靜置到移_侧方法；F.移動手勢 (Moving Gesture)的偵測方法；G觸碰物單擊手勢(丁叩 Gest㈣的侧方法；κ觸碰物拖矣手勢(Drag以细㈣的债 測方法；ι.觸碰物雙擊手勢(DoubleTap)的細方法以下， 分別說明之： A.確認觸碰物觸碰的偵測方法 觸碰物簡碰對於觸控面絲說，多半不會忽然出現，或 ❹ 者忽然消失;亦即’在觸控面板上形成感應量的突然出現或消 失在觸控面板上的感應量改變，會有一些既定的趨勢存在， 並且，有一定的數值穩定性。第4A圖的雜訊，一般來講，並 無趨勢可5。利用此感應量的改變趨勢，即可進行觸碰物的觸 碰偵測確認。 請參考第6圖，其為觸碰物觸碰到觸控面板上的感應量變 化不範例，其說明了感應量的峰值小於臨界值出後所偵測到 201007534 的感應量變化，其巾’其為某條γ減應麟^_χ轴值， 計有八個點’分別為Χ〇,幻，X2, χ3, X4, X5, χ6, χ7。曲線 202係為此次所偵測到的感應量，曲線2〇〇則為上一次所偵測 到的感應量。帛7 ®係第6圖巾岭祕量每點的差值(點 X0 7的這—人的感應量減去上一次的感應量），亦即，點感應量 差值dV’第8圖顯示偵測信號2〇4的波形圖。請參考第6圖、 第7圖及第8 ® ’在彳貞觸控面板上的錢量時，當所侧到 的感應量的小於臨界值th時(如第6圖），偵測信號2〇4由低 準位轉為高準位(如第8圖)。接著在時間TD_Detect内持續偵測 觸控面板上的感應量，並將此次所偵測到的感應量2〇2減去 上一次的感測量200，得到如第7圖的點感應量差值dV表， 若在時間TD〇wnDetect内所得到的點感應量差值dv均為負值，即 表示有觸碰物觸碰觸控面板。 此種判斷方式，係於一預設時間内進行兩次的感應量偵 測’如果有感應量的減少趨勢，並且，減少的趨勢具有一致性， 即代表觸碰物確實觸碰到觸控面板。如果是雜訊的干擾，其前 後兩次的感應量變化量，不易有趨勢的一致性。 B_確認觸碰手勢(T〇uch Gesture)的彳貞測方法 確認觸碰物的觸碰後，即可開始偵測觸碰的手勢，並開始 计算其位置。第9圖顯示偵測信號206及觸碰信號208的波 形圖。在偵測到觸碰物觸碰觸控面板時，開始計算觸碰物在觸 8 201007534 控面板上的停留時間，在符合前述「確認觸碰物觸碰的偵測方 法」且確定觸碰物觸碰觸控面板後，若觸碰物連續停留在觸控 面板上的時間大於預設時間TTouch，送出觸碰物觸碰信號 208，並計算觸碰物的位置，送出位置信號。 C 確認觸碰物離開的偵測方法 藉由以上的觸碰物觸碰的偵測方法，本發明可確認觸碰物 的觸碰。而觸碰物在觸碰的反向，也就是觸碰物的離開，也必 須以有效的方法加以確認。 第1 〇圖係感應量的峰值大於臨界值th後所偵測到的感應 量變化.。其中曲線212係這次所彳貞測到的感應量，曲線2iq 係上一次所偵測到的感應量^第11圖係第1〇圖中兩次感應量 每點的差值(點X0〜7的這次的感應量減去上一次的感應量）， 亦即’點感應量差值dV ’第12圖顯不^貞測信號214的波形 圖。請參考第10圖、第11圖及第12圖，在觸碰物觸碰觸控 面板後，一旦偵測到感應量大於臨界值th，如第1〇圖所示， 偵測信號214由高準位轉為低準位，如第12圖所示，接著在 時間TuftDetect内持續偵測該感應量，並將此次所偵測到的感應 量212減去上一次的感測量210 ’得到點感應量差值dv，如 第11圖所示。若在時間TuftDetect内，所得到的點感應量差值 dV均為正值，表示觸碰物離開觸控面板。 D.確認觸碰物離開手勢(Lift Gesture)的偵測方法 201007534 -旦確認觸碰驗人離_控面板，即可開始確認觸碰物 的離開手勢。第13圖顯示偵測信號216及離開信號218的波 形圖，在賴物觸碰觸控面板後，—旦侧到觸碰物離開觸控 面板時，開始計算觸碰物離開觸控面板的離開時間，在符合前 述「確認觸碰物侧的侧方法」且觸碰物離開觸控面板的時 間大於預設時間TuftGesture時，送出離開信號218。

E.確認觸碰物由靜置到移動的偵測方法 當觸碰物由靜止到移動必須經過確認，否則雜訊或者觸碰 物有輕微的抖動，就可能造成觸碰物位置的誤判，影響游標產 生誤動作。第U __碰物由靜止顺右移動時感應:的 變化’其中曲線222是這次所伽觸感應量，曲線22〇是 ^-次所_到的感應量。第15圖係為第14圖中兩次感應 量每點的差值(點X(W的這次的感應量減去上一次的感應 量）’亦即，點感應量差值dV。在確認觸碰物觸碰觸控面板後， 侧觸控面板上的感應量並計算這次所侧到的感應22 與上一次所偵測到的點感應量差值dV，如果觸碰物感應量往 左方(第-扣)_絲量差值dV在職触Tm__内 維持3加的趨勢，而在感應量往右方(第二方向)的點感應量差 值dV維持減少的趨勢，表示觸碰物由靜置開始向右方移動； 反之應1：往左方的點感應量差值dV維持減少的趨勢 時，而感應量往右方的點感應量差值dv，表示觸碰物由靜置 201007534 開始向左方移動。如第14圖及第15圖所示者。 F·移動手勢(Moving Gesture)的偵測方法 在確定感應量的改變，是屬於觸碰物觸碰觸控面板時，亦 即符合;「確認觸碰物觸碰的偵測方法」，根據「確認觸碰物移 動的偵測方法」判斷是否有觸碰物在觸控南板上祐動。若觸碰 物在觸控面板上有移動，則判定為移動手勢，同時，計算觸碰 物的位覃，以送出位置信號β接下來，若再次偵測到觸碰物移 動，則計算這次與上一次移動的時間間隔，若所得到的時間間 隔少於預設時間Tm〇ving，則_算鱗碰物的位鞏，輩填串位置信 號:；反之，亦即’若所得到的時間間隔大於預設時間， 則再度判斷是否有觸碰物在觸控面板上移動。 G·觸碰物單擊手勢(Tap Gesture)的债測方法 觸碰物單擊的特色為，觸碰的時間較短，因此，在偵測上 與觸碰物的手勢不同。第16圖顯示偵測信號224及單擊信號 226波形圖。在偵測到觸碰物觸碰觸控面板時，偵測信號224 由低準位轉為咼準位，如第16圖所示。接著，計算觸碰物觸 碰觸控面板的觸碰時間，在確定觸碰物觸碰觸控面板，亦即符 合「確認觸碰物觸碰的偵測方法」，並且在該觸碰時間小於預 S史時間TTapDown便偵測到觸碰物離開觸控面板，則偵測信號 224由尚準位轉為低準位。接著計算觸碰物離開觸控面板的離 開時間，在確定符合「確認觸碰物離開的偵測方法」，且離開 11 201007534 時間大於預設時間TTapLift時，即可判斷為單擊手勢， 信號226 ’同時計算觸碰物單擊的位置，送出位置作號 H.觸碰物拖髮手勢(Drag Gesture)的偵測方法 贼手勢的時間均較先前的例子長。第17圖顯示侦測作 號228及滅舰230的波形圖，在偵測到觸碰物第—次觸 碰觸控面板時’偵測信號228由低準位轉為高準位，如第17

圖所示。接著計算觸碰物觸碰觸控面板的第一觸碰時間，在確 定觸碰物觸碰觸控面板，亦即符合「確認觸碰物觸碰的铜方 法」，並且在第-觸碰時間小於職時間丁__時便偵測到觸 雜離開觸控面板，顧測信號228由高準位轉為低準位。 接著計算第二次觸碰觸控面板的第二觸碰時間，在確定符合 「確認觸碰物離開的偵測方法」，絲開時間小於預設時間 TTapUft又偵測到觸碰物第二次觸碰觸控面板，偵測信號228再 度由低準位轉為高準位。接著計算第二次觸碰觸控面板的第二 觸碰時間’在確定觸碰物觸碰觸控面板，脚符合「確認觸碰 物觸碰的>[貞測方法」，並且第二觸碰時間大於預設時間 TDragD°Wn ’送出拖复信號230，同時計算觸碰物的位置，送出 位置信號。 1觸碰物雙擊手勢(Double Tap)的憤測方法 雙擊手勢係在短時間内進行兩次的單擊手勢。第18圖顯 不偵測彳5號232及雙擊信號234的波糊。在細到觸碰物 12 201007534 第-次觸碰觸控面板時，偵測信號232由低準位轉為高準位， 如第18圖所不，接著計算觸碰物觸碰觸控面板的第-觸碰時 間，在確定觸碰物觸碰觸控面板，亦即符合「確認觸碰物觸碰 義測方法」並且在第一觸碰時間小於預設時間丁丁响㈣便镇 測到觸碰物離開觸控面板，則偵測信號232㈣準位轉為低 準位接著冲异觸碰物離開觸控面板的離開時間，在確定符合 確〜觸碰物離開的偵測方法」，且在該離開時間小於預設時 Π TTapLrft又制_碰物第二次觸碰觸控面板，卿測信號 232再度由低準位轉為高準位，計算第二次觸碰觸控面板的第 二觸碰時間。在確碰物觸碰觸控面板，亦即符合「確認觸 碰物觸碰的仙方法」，並且第二顧_小於預設時間 TDragDQWn時又偵測到觸碰物再度離開觸控面板，則偵測信號 232由同準位轉為低準位^在確定符合「顧、觸碰物離開的偵 A方法」，送出雙擊信號234，同時計算觸碰物的位置，送出 P 位置信號。 在以上的各個實施例中，均為利用感應量的變化以及感應 量的時度_設的_錄，來輕各齡觸控面板上的 操作，即可有效地避免掉雜訊干擾，可避免對觸控物動作的誤 判。 ' 雖然本發明之較佳實施例揭露如上所述，然其並非用以限 定本發明，任何熟習相關技藝者，在不脫離本發明之精神和範 13 201007534 圍内胃可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍 須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 第1圖係習知的二維電容式觸控面板； 第2圖係第1圖的觸控面板上感應#與位置的關係圖； 第3圖顯示感應量的變化； 第4A圖顯示一雜訊的訊號圖； & 帛®係第4A圖中雜訊經類比數位轉換所得到的感應量； 第4C圖係將第4B圖取樣後的波形圖； 第5圖係兩隻手指觸碰觸控面板時所偵測到的波形圖； 第6圖係感應量小於臨界值th後所偵測到的感應量變化； 第7圖係第6圖中兩次感應量的差值； 第8圖顯示偵測信號204的波形圖； 第9圖顯示偵測信號206及觸碰信號208的波形圖； ® 第1〇圖係感應量大於臨界值th後所偵測到的感應量變化； 第11圖係第10圖中兩次感應量的差值； 第12圖顯示偵測信號214的波形圖； 第圖顯示偵測信號216及離開信號218的波形圖； 第14圖顯示觸碰物由靜止到向右移動時感應量的變化； 第15圖係第14圖中兩次感應量的差值； 第16圖顯示偵測信號224及單擊信號226波形圖； 14 201007534 第17圖顯示偵測信號228及拖曳信號230的波形圖；以及 第18圖顯示偵測信號232及雙擊信號234的波形圖。 【主要元件符號說明】

100 電容式觸控面板 102 面板 104 丫軸感應層 106 絕緣層 108 X轴感應層 110 底板 112 手指 200 上一次所彳貞測到的感應量曲線 202 這次所彳貞測到的感應量曲線 204 偵測信號 206 偵測信號 208 觸碰信號 210 上一次所彳貞測到的感應量曲線 212 這次所彳貞測到的感應量曲線 214 偵測信號 216 偵測信號 218 離開信號 220 上一次所彳貞測到的感應量曲線 15 201007534 222這次所彳貞測到的感應量曲線 224偵測信號 226單擊信號 228偵測信號 230拖曳信號 232偵測信號 234雙擊信號

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Claims (1)

1. 201007534 十、申請專利範圍： 1·一種電容式觸控面板的觸碰物偵測方法，包括： 偵測該觸控面板的感應量； 以及 在該感應量小於一臨界值時，計算該感應量的變化量； 其中，若該感應量在一預設時間内維持減少的趨勢，表示 一觸碰物觸碰該觸控面板。 2·如申請專概圍第1項之方法，更包括： 计算該觸碰物觸碰該觸控面板的觸碰時間；以及 在該觸碰時間達到一第二預設時間時，送出一觸碰信號。 如申明專利範圍第2項之方法，更包括計算該觸碰物的位置， 送出一位置信號。 4_-種電容式觸控面板的觸碰物偵測方法，包括： 確認一觸碰物觸碰該觸控面板； 偵測該觸控面板的感應量；以及 在該感應量大於-臨界值時，計算該感應量的變化量； 其中’若該感應量在-預設時間内維持增加的趨勢，表示 該觸碰物離開該觸控面板。 5.如申請專利範圍第4項之方法，其中該確認 一觸碰物觸碰該 觸控面板的步釋包括： 偵測該感應量；以及 在該感應量小於該臨界值時，計算域應量的變化量； 17 201007534 其中’若該感應量在-第二預設時間内維持減少的趨勢， 表示該觸碰物觸碰該觸控面板。 6.如申請專利範圍第4項之方法，更包括： 計算該觸碰物離開該觸控面板的離開時間；以及 在該賴時間超過-第二賊時間時。 7_—種電容式觸控面板的觸碰物偵測方法，包括. 確認一觸碰物觸碰該觸控面板； © 偵測該觸控面板的感應量；以及 計算該感應量的這次與上一次的點感應變化量； 其中，若在i設時關，該觸碰物的—第—方向上的該 感應量維持增加的趨勢，而一與該第一方向相反的第_方白上 的該感應量維持減少的趨勢時，表示該觸碰物由靜置開始向該 第一方向移動； 其中該確遇一觸碰物觸碰該觸控面板的步驟包括： ❹ 偵測該感應量；以及 在該感應量小於一臨界值時，計算該感應量的變化量； 其中’若該感應量在-第二預設時間内維持減少的趨勢， 表示該觸碰物觸碰該觸控面板。 8_—種電容式觸控面板的觸碰物偵測方法，包括： (a) 確認一觸碰物觸碰該觸控面板； (b) 偵測到該觸碰物移動； 18 201007534 (c) 確認該觸碰物由靜置開始移動·， (d) 計算該觸碰物的位置，送出一位置信號； (e) 再度偵測到該觸碰物移動；以及 队十算上-次及上_次移動的時間間隔，若該時間間隔小 於預设時間，回到步驟⑼，若該時間間隔大於該預設時間， 回到步驟(c); 其中步驟(a)包括下列步驟： 偵測該觸控面板的感應量；以及 在該感應量小於-臨界值時，計算該感應量的變化量； 其中，若該感應量在-第二預設時間内維持減少的趨勢， 表示該觸碰物觸碰該觸控面板。 9_如申請專利細第8項之方法，其中步驟⑹包括： 偵測該觸控面板的感應量；以及 計算該感應量的這次與上一次的點感應變化量； 其中，右在一第二預設時間内，該觸碰物的一第一方向上 的該感應量維持增加的趨勢，而—與該第—方向相反的第二方 向上的該感應量轉減少的趨勢時，表賴觸碰_始移動。 種電容式觸控面板的觸碰物_方法，包括·· 確認一觸碰物觸碰該觸控面板； 計算該觸碰物觸碰該觸控面板的觸碰時間； 若該觸碰時間小於一第一預設時間，則確認該觸碰物離開 19 201007534 該觸控面板； 計算該觸碰物離開該觸控面板的離開時間；以及 若該離開時間大於一第二預設時間，則送出一單擊信號； 其中，該確認觸碰物觸碰該觸控面板的步驟包括： 偵測該觸控面板的感應量；以及 在該感應量小於一臨界值時，計算該感應量的變化量； 其中，若該感應量在一第三預設時間内維持減少的趨勢，表示 該觸碰物觸碰該觸控面板。 11.如申凊專利範圍第10項之方法，其中該確認觸碰物離開該 觸控面板的步驟包括： 偵測該觸控面板的感應量；以及 在該感應量大於一臨界值時，計算該感應量的變化量； 其中’若該感應量在一第三預詨時間内維持增加的趨勢， 表示該觸碰物離開該觸控面板。 12·如申請專利範圍第項之方法，更包括計算該觸碰物的位 置，送出一位置信號。 13.—種電容式觸控面板的觸碰物偵測方法，包括： 確認一觸碰物觸碰該觸控面板； 計算該觸碰物觸顧觸控面板的觸碰時間； 若該第一觸碰時間小於—第—預設時間，則碟認該觸碰物 離開該觸控面板； 20 201007534 計算該觸碰物離開該觸控面板的離開時間； 若該離開時間小於一第二預設時間，則確認該觸碰物觸碰 該觸控面板； 計算該觸碰物觸碰該觸控面板的第二觸碰時間；以及 若該第二觸碰時間大於一第三預設時間，則送出一拖曳信 號； 。 其中，該等確認觸碰物觸碰該觸控面板的步驟包括： 债測該觸控面板的感應量；以及 在該感應量小於一臨界值時，計算該感應量的變化量； 其中，若該感應量在一第四預設時間内維持減少的趨勢， 表示該觸碰物觸碰該觸控面板。 如申明專利範圍第13項之方法，其中該確認該觸碰物離開 該觸控面板的步驟包括： 偵測該觸控面板的感應量；以及 在該感應量大於一臨界值時，計算該感應量的變化量； 其中，若該感應量在一第四預設時間内維持增加的趨勢， 表示該觸碰物離開該觸控面板。 15_如申請·範圍第13項之方法’更包括計算賴碰物的位 置’送出一位置信號。 16_—種電容式觸控面板的觸碰物偵測方法，包括： 確認一觸碰物觸碰該觸控面板； 21 201007534 計算該觸碰物觸碰該觸控面板的第一觸碰時間； 若該第一觸碰時間小於一第一預設時間，則確認該觸碰物 離開該觸控面板； 計算該觸碰物離開該觸控面板的離開時間； 若該離開時間小於一第二預設時間，則確認該觸碰物觸碰 該觸控面板； 計算該觸碰物觸碰該觸控面板的第二觸碰時間； 若該第二觸碰時間小於一第三預設時間，則確認該觸碰物 離開該觸控面板；以及 送出一雙擊信號； 其中，該等破認該觸碰物觸碰該觸控面板的步驟包括： 偵測該觸控面板的感應量；以及 在該感應量小於一臨界值時，計算該感應量的變化量； 其中，若該感應量在一第四預設時間内維持減少的趨勢， 表示該觸碰物觸碰該觸控面板。 17.如申請專利範圍第16項之方法，其中該確認該觸碰物離開 該觸控面板的步驟包括： 偵測該觸控面板的感應量；以及 在該感應量大於一臨界值時，計算該感應量的變化量； 其中，若該感應量在一第四預設時間内維持增加的趨勢， 表示該觸碰物離開該觸控面板。 22 201007534 18.如申請專利範圍第16項之方法，更包括計算該觸碰物的位 置，送出一位置信號。