TWI849948B

TWI849948B - 觸摸區域劃分方法、電子晶片及資訊處理裝置

Info

Publication number: TWI849948B
Application number: TW112120748A
Authority: TW
Inventors: 邊火丁
Original assignee: 大陸商北京集創北方科技股份有限公司
Priority date: 2023-06-02
Filing date: 2023-06-02
Publication date: 2024-07-21
Also published as: TW202449578A

Abstract

本發明主要揭示一種觸摸區域劃分方法，其係由一觸控晶片執行，從而依據接收自一觸控面板的一觸摸感測數據決定一觸摸區域。該方法包括以下步驟：自該觸摸感測數據包含的M×N個觸摸感測值選出一種子點；以該種子點為起始點，採用區域生長法將P個所述觸摸感測值標記為未觸摸狀態，且將剩餘的Q個所述觸摸感測值所在區域劃分為至少一個觸摸區域；以及計算該觸摸區域所對應的一位置座標。和習知的觸摸區域劃分方法相比，本發明提出的觸摸區域劃分方法係具有以下優點：復雜度低、觸摸區域劃分準確、以及同時適用於互電容式、自電容式、和自互一體式的觸控面板。

Description

觸摸區域劃分方法、電子晶片及資訊處理裝置

本發明為觸控技術的有關領域，尤指一種觸摸區域劃分方法。

已知，觸控裝置係已廣泛地應用於各種電子裝置之中。圖1顯示習知的一種具觸控功能的智慧型手機的方塊圖。如圖1所示，該智慧型手機2a具有一觸控裝置1a，且該觸控裝置1a主要包括：一觸控面板11a以及一觸控晶片12a，其中，該觸控面板11a包括一感測器陣列，且該感測器陣列包括M×N個電容感測器。當用戶的手指觸摸該觸控面板11a時，該觸控晶片12a自該觸控面板11a接收一觸摸感測數據，且該觸摸感測數據包括M×N個觸摸感測值(即，M×N個電容值)。最終，在對該觸摸感測數據進行相關數據處理之後，該觸控晶片12a可以計算出用戶的手指在該觸控面板11a上的一觸摸區域及對應的位置座標，接著將該位置座標上報給上位機(如：智慧型手機的應用處理器或應用軟體)。

習知的觸摸區域劃分方法首先將變化量達到一定比例的觸摸感測值(即，電容值)作為極值點，然後以該極值點為中心，取周圍固定大小和形狀的區域為所述觸摸區域。進一步地，中國專利公開號CN102945109A揭示一種互電容屏檢測手指觸摸區域的方法，包括以下步驟： (a)校準所有電容感測器的基準電容值； (b)測量M×N個電容感測器的觸摸感測值(即，電容值)，並與其對應的基準電容值作一差值運算，從而獲得M×N個電容變化量； (c)將電容變化量大於一預定閾值的電容感測器作為一基準點，如果基準點的電容變化量大於與其具有相鄰邊的電容感測器的電容變化量，則此基準點設為種子點； (d)以每個種子點為中心，採用區域生長法，得到一個或多個觸摸區域；以及 (e)計算每個觸摸區域的質心位置作為坐標。

可惜的是，依據實務經驗可知，中國專利公開號CN102945109A所揭示的互電容屏檢測手指觸摸區域的方法具有以下缺點： (1)方法步驟過於繁瑣； (2)當有多個手指同時觸摸如圖1所示的觸控面板11a時，會產生多個種子點，導致觸控晶片12a的運算負載提高； (3)該觸摸區域劃分方法特別適合應用於互電容式的觸控面板11a，至於是否適合應用在自電容式及/或自互一體式的觸控面板11a則猶未可知。

由上述說明可知，本領域亟需一種新式的觸摸區域劃分方法。

本發明之主要目的在於提供一種觸摸區域劃分方法，其係由一觸控晶片執行，從而依據接收自一觸控面板的一觸摸感測數據決定一觸摸區域。和習知的觸摸區域劃分方法相比，本發明提出的觸摸區域劃分方法係具有以下優點：復雜度低、觸摸區域劃分準確、以及同時適用於互電容式、自電容式、和自互一體式的觸控面板。

為達成上述目的，本發明提出所述觸摸區域劃分方法的一實施例，其係由用以和一觸控面板一同組成一觸控裝置的一電子晶片所執行，其中該觸控面板包括M×N個電容感測器，M、N皆為正整數，且所述觸摸區域劃分方法包括以下步驟：自該觸控面板接收包含M×N個觸摸感測值的一觸摸感測數據；自該M×N個觸摸感測值選出一種子點；以該種子點為起始點，採用區域生長法(region growing)將P個所述觸摸感測值標記為未觸摸狀態，且將剩餘的Q個所述觸摸感測值所在區域劃分為至少一個觸摸區域；其中，P、Q皆為正整數，且P+Q=(M×N)-1；以及計算該觸摸區域所對應的一位置座標。

在一實施例中，其值為最小或最接近0的所述觸摸感測值被選為所述種子點。

在一實施例中，所述區域生長法包括以下實施步驟：將被設為種子點的所述觸摸感測值標記為未觸摸狀態；基於該種子點向外擴張，確認和該種子點相鄰的L個所述觸摸感測值是否低於一預定閥值；其中，L為正整數；在其值低於該預定閥值的情況下，將L個所述觸摸感測值標記為未觸摸狀態；繼續地基於被標記為觸摸狀態的L個所述觸摸感測值向外擴張，確認相鄰的K個所述觸摸感測值否低於一預定閥值；在K個所述觸摸感測值皆低於該預定閥值的情況下，將K個所述觸摸感測值標記為未觸摸狀態；其中，K為正整數，且K+L=P；以及將其值大於該預定閥值的餘下的Q個所述觸摸感測值標記為觸摸狀態，接著將被標記為觸摸狀態的Q個所述觸摸感測值所在區域劃分為至少一個觸摸區域。

在一實施例中，該電子晶片為選自於由觸控晶片和觸控與顯示驅動整合(TDDI)晶片所組成群組之中的任一者。

並且，本發明同時提出一種電子晶片，其用以和一觸控面板一同組成一觸控裝置；其特徵在於，該電子晶片執行一種觸摸區域劃分方法，從而依據接收自該觸控面板的一觸摸感測數據決定一觸摸區域；其中，該觸控面板包括M×N個電容感測器，該觸摸感測數據包含M×N個觸摸感測值，M、N皆為正整數，且所述觸摸區域劃分方法包括以下步驟：自該觸摸感測數據包含的M×N個觸摸感測值選出一種子點；以該種子點為起始點，採用區域生長法(region growing)將P個所述觸摸感測值標記為未觸摸狀態，且將剩餘的Q個所述觸摸感測值所在區域劃分為至少一個觸摸區域；其中，P、Q皆為正整數，且P+Q=(M×N)-1；以及計算該觸摸區域所對應的一位置座標。

進一步地，本發明還提出一種資訊處理裝置，其特徵在於包含一觸控裝置，且該觸控裝置包括一觸控面板以及至少一個如前所述本發明之電子晶片。在可行的實施例中，該資訊處理裝置為選自於由具有觸控功能的電子門鎖、具有觸控功能的門口機、具有觸控功能的自動櫃員機、平面顯示裝置、智慧型電視、智慧型手機、平板電腦、一體式電腦、筆記型電腦、自動櫃員機、和車載娛樂裝置所組成群組之中的任一者。

為使貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵、目的、與其優點，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如後。

為請參閱圖2，其為應用本發明之一種觸摸區域劃分方法的一觸控裝置的方塊圖。如圖2所示，該觸控裝置1係整合在例如為智慧型手機的一電子裝置之中，且主要包括一觸控面板11與一電子晶片12。其中，該觸控面板11和一顯示面板一同組成一觸控顯示面板，且包括一感測器陣列，該感測器陣列包括M×N個電容感測器。並且，在可行的實施例中，該電子晶片12可以是一觸控晶片或一觸控和顯示驅動整合(TDDI)晶片，且本發明之一種觸摸區域劃分方法係以一觸摸區域劃分單元121的形式整合在該電子晶片12之中。當用戶的手指觸摸該觸控面板11時，該觸控晶片12自該觸控面板11接收一觸摸感測數據，且該觸摸感測數據包括M×N個觸摸感測值(即，M×N個電容值)。最終，在對該觸摸感測數據進行相關數據處理之後，該觸控晶片12可以決定用戶的手指在該觸控面板11上的一觸摸區域及對應的位置座標，接著將該位置座標上報給上位機2(如：智慧型手機的應用處理器或應用軟體)。

應可理解，該觸控晶片12啟用該觸摸區域劃分單元121(即，本發明之觸摸區域劃分)以進行一觸摸區域決定操作。圖3為本發明之一種觸摸區域劃分方法的流程圖。如圖3所示，方法流程首先執行步驟S1與S2：自該觸控面板11接收包含M×N個觸摸感測值的一觸摸感測數據，且自該M×N個觸摸感測值選出一種子點。依據本發明之設計，其值為最小或最接近0的所述觸摸感測值被選為所述種子點。請同時參閱圖4，其為5×5個觸摸感測值的陣列示圖。舉例而言，在該5×5個觸摸感測值之中，-1為最小值，因此以其值為-1的觸摸感測值作為種子點。

繼續地，方法流程接著執行步驟S3：以該種子點為起始點，採用區域生長法(region growing)將P個所述觸摸感測值標記為未觸摸狀態，且將剩餘的Q個所述觸摸感測值所在區域劃分為至少一個觸摸區域；其中，P、Q皆為正整數，且P+Q=(M×N)-1。具體地，所述區域生長法包括複數個實施步驟，其中第一個實施步驟係將被設為種子點的所述觸摸感測值標記為未觸摸狀態，且第二個實施步驟係基於該種子點向外擴張，確認和該種子點相鄰的L個所述觸摸感測值是否低於一預定閥值。圖5A至圖5E為該區域生長法的操作過程示圖。如圖4與圖5A所示，例如，將被設為種子點的所述觸摸感測值標記為0之後，即完成第一個實施步驟。另一方面，如圖5A與圖5B所示，基於-1向外擴張，確認和-1(即，種子點)相鄰的5個所述觸摸感測值是否低於3(即，預定閥值)。接著，區域生長法的第三個實施步驟為，在其值低於該預定閥值的情況下，將L個所述觸摸感測值標記為未觸摸狀態。應可理解，預定閥值為一經驗值，其係隨著該觸控面板11的尺寸、類型及/或廠牌而有所不同。

承上述，所述區域生長法的第三個、第四個實施步驟為，繼續地基於被標記為觸摸狀態的L個所述觸摸感測值向外擴張，確認相鄰的K個所述觸摸感測值否低於一預定閥值，從而在K個所述觸摸感測值皆低於該預定閥值的情況下，將K個所述觸摸感測值標記為未觸摸狀態。其中，L、K為正整數，且K+L=P。如圖4、圖5C、圖5D、以及圖5E所示，在和-1相鄰的5個觸摸感測值(即，0、1、0、1、0)被標記為未觸摸狀態之後，區域生長法接著基於這5個觸摸感測值而繼續向外擴張，並確認了0、1、2、2、0、1這6個觸摸感測值係低於預定閥值(即，3)，因此將這6個觸摸感測值標記為未觸摸狀態。之後，區域生長法繼續依前述規則向外擴張，並確認了1、2這2個觸摸感測值係低於預定閥值，因此將這2個觸摸感測值標記為未觸摸狀態。最後，區域生長法繼續依前述規則向外擴張，並確認了1、2這2個觸摸感測值係低於預定閥值，因此將這2個觸摸感測值標記為未觸摸狀態。至此，應可理解，隨著M、N數值的加大，觸控面板11一次提供的觸摸感測數值的量也更多，因此區域生長法的向外擴張的實施步驟也會變的更多。

並且，由圖5A至圖5E可發現，身為種子點的所述觸摸感測值會被標記為未觸摸狀態(即，標記為0)，且其值低於預定閥值的P個所述觸摸感測值也會被標記為0。因此，對應地，未被標記為0的餘下的Q個所述觸摸感測值會被標記為1，代表這些觸摸感測值為受觸摸狀態。故而，區域生長法的最後一個實施步驟為，將其值大於該預定閥值的餘下的Q個所述觸摸感測值標記為觸摸狀態，接著將被標記為觸摸狀態的Q個所述觸摸感測值所在區域劃分為至少一個觸摸區域。最終，如圖3、圖4與圖5E所示，在本發明之觸摸區域劃分方法的步驟S3之中，係計算該觸摸區域所對應的一位置座標，並將該位置座標上報給上位機2(如：智慧型手機的應用處理器或應用軟體)。

如此，上述已完整且清楚地說明本發明之一種觸摸區域劃分方法；並且，經由上述可得知本發明具有下列優點：

(1)本發明揭示一種觸摸區域劃分方法，其係由一觸控晶片執行，從而依據接收自一觸控面板的一觸摸感測數據決定一觸摸區域。和習知的觸摸區域劃分方法相比，本發明提出的觸摸區域劃分方法係具有以下優點：復雜度低、觸摸區域劃分準確、以及同時適用於互電容式、自電容式、和自互一體式的觸控面板。

(2)本發明同時揭示一種電子晶片，用以和一觸控面板一同組成一觸控裝置；其中，該電子晶片為一觸控晶片或一觸控與顯示整合(TDDI)晶片，且其特徵在於，該電子晶片執行如前所述本發明之觸摸區域劃分方法，從而依據接收自該觸控面板的一觸摸感測數據決定一觸摸區域。

(3)進一步地，本發明還揭示一種資訊處理裝置，其特徵在於包含一觸控裝置，且該觸控裝置包括一觸控面板以及至少一個如前所述本發明之電子晶片。在可行的實施例中，該資訊處理裝置為選自於由具有觸控功能的電子門鎖、具有觸控功能的門口機、具有觸控功能的自動櫃員機、平面顯示裝置、智慧型電視、智慧型手機、平板電腦、一體式電腦、筆記型電腦、自動櫃員機、和車載娛樂裝置所組成群組之中的任一者。

必須加以強調的是，前述本案所揭示者乃為較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。

綜上所陳，本案無論目的、手段與功效，皆顯示其迥異於習知技術，且其首先發明合於實用，確實符合發明之專利要件，懇請貴審查委員明察，並早日賜予專利俾嘉惠社會，是為至禱。

1a:觸控裝置 11a:觸控面板 12a:觸控晶片 2a:智慧型手機 1:觸控裝置 11:觸控面板 12:電子晶片 121:觸摸區域劃分單元 2:上位機 S1:自該觸控面板接收包含M×N個觸摸感測值的一觸摸感測數據 S2:自該M×N個觸摸感測值選出一種子點 S3:以該種子點為起始點，採用區域生長法將P個所述觸摸感測值標記為未觸摸狀態，且將剩餘的Q個所述觸摸感測值所在區域劃分為至少一個觸摸區域 S4:計算該觸摸區域所對應的一位置座標

圖1為習知的一種具觸控功能的智慧型手機的方塊圖；圖2為應用本發明之一種觸摸區域劃分方法的一觸控裝置的方塊圖；圖3為本發明之一種觸摸區域劃分方法的流程圖；圖4為5×5個觸摸感測值的陣列示圖；以及圖5A至圖5E為該區域生長法的操作過程示圖。

S1:自該觸控面板接收包含M×N個觸摸感測值的一觸摸感測數據

S2:自該M×N個觸摸感測值選出一種子點

S3:以該種子點為起始點，採用區域生長法將P個所述觸摸感測值標記為未觸摸狀態，且將剩餘的Q個所述觸摸感測值所在區域劃分為至少一個觸摸區域

S4:計算該觸摸區域所對應的一位置座標

Claims

一種觸摸區域劃分方法，係由用以和一觸控面板一同組成一觸控裝置的一電子晶片所執行，其中該觸控面板包括M×N個電容感測器，M、N皆為正整數，且所述觸摸區域劃分方法包括以下步驟：自該觸控面板接收包含M×N個觸摸感測值的一觸摸感測數據；自該M×N個觸摸感測值選出一種子點；以該種子點為起始點，採用區域生長法(region growing)將P個所述觸摸感測值標記為未觸摸狀態，且將剩餘的Q個所述觸摸感測值所在區域劃分為至少一個觸摸區域；其中，P、Q皆為正整數，且P+Q=(M×N)-1；以及計算該觸摸區域所對應的一位置座標；其中，所述區域生長法包括以下實施步驟：將被設為種子點的所述觸摸感測值標記為未觸摸狀態；基於該種子點向外擴張，確認和該種子點相鄰的L個所述觸摸感測值是否低於一預定閥值；其中，L為正整數；在其值低於該預定閥值的情況下，將L個所述觸摸感測值標記為未觸摸狀態；繼續地基於被標記為觸摸狀態的L個所述觸摸感測值向外擴張，確認相鄰的K個所述觸摸感測值否低於一預定閥值；在K個所述觸摸感測值皆低於該預定閥值的情況下，將K個所述觸摸感測值標記為未觸摸狀態；其中，K為正整數，且K+L=P；以及將其值大於該預定閥值的餘下的Q個所述觸摸感測值標記為觸摸狀態，接著將被標記為觸摸狀態的Q個所述觸摸感測值所在區域劃分為至少一個觸摸區域。
如請求項1所述之觸摸區域劃分方法，其中，其值為最小或最接近0的所述觸摸感測值被選為所述種子點。
如請求項1所述之觸摸區域劃分方法，其中，該電子晶片為選自於由觸控晶片和觸控與顯示驅動整合(TDDI)晶片所組成群組之中的任一者。
一種電子晶片，用以和一觸控面板一同組成一觸控裝置；其特徵在於，該電子晶片執行一種觸摸區域劃分方法，從而依據接收自該觸控面板的一觸摸感測數據決定一觸摸區域；其中，該觸控面板包括M×N個電容感測器，該觸摸感測數據包含M×N個觸摸感測值，M、N皆為正整數，且所述觸摸區域劃分方法包括以下步驟：自該觸摸感測數據包含的M×N個觸摸感測值選出一種子點；以該種子點為起始點，採用區域生長法(region growing)將P個所述觸摸感測值標記為未觸摸狀態，且將剩餘的Q個所述觸摸感測值所在區域劃分為至少一個觸摸區域；其中，P、Q皆為正整數，且P+Q=(M×N)-1；以及計算該觸摸區域所對應的一位置座標；其中，所述區域生長法包括以下實施步驟：將被設為種子點的所述觸摸感測值標記為未觸摸狀態；基於該種子點向外擴張，確認和該種子點相鄰的L個所述觸摸感測值是否低於一預定閥值；其中，L為正整數；在L個所述觸摸感測值皆低於該預定閥值的情況下，將L個所述觸摸感測值標記為未觸摸狀態；繼續地基於被標記為觸摸狀態的L個所述觸摸感測值向外擴張，確認相鄰的K個所述觸摸感測值否低於一預定閥值；在K個所述觸摸感測值皆低於該預定閥值的情況下，將K個所述觸摸感測值標記為未觸摸狀態；其中，K為正整數，且K+L=P；以及將其值大於該預定閥值的餘下的Q個所述觸摸感測值標記為觸摸狀態，接著將被標記為觸摸狀態的Q個所述觸摸感測值所在區域劃分為至少一個觸摸區域。
如請求項4所述之電子晶片，其中，其值為最小或最接近0的所述觸摸感測值被選為所述種子點。
如請求項4所述之電子晶片，其中，該電子晶片為選自於由觸控晶片和觸控與顯示驅動整合(TDDI)晶片所組成群組之中的任一者。
一種資訊處理裝置，其特徵在於包含一觸控裝置，且該觸控裝置包括一觸控面板以及至少一個如請求項4至請求項6之中任一項所述之電子晶片。
如請求項7所述之資訊處理裝置，其中，該資訊處理裝置為選自於由具有觸控功能的電子門鎖、具有觸控功能的門口機、具有觸控功能的自動櫃員機、平面顯示裝置、智慧型電視、智慧型手機、平板電腦、一體式電腦、筆記型電腦、自動櫃員機、和車載娛樂裝置所組成群組之中的任一者。