專利名稱：觸碰點偵測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種觸碰點偵測方法，特別是涉及一種適用于投射電容式觸控板的觸碰點偵測方法。
背景技術：
目前移動電子裝置的主流，例如智能手機或平板計算機等，均舍棄傳統(tǒng)的鍵盤鼠標裝置而改以觸控面板作為標準的輸入和輸出的接口，以順應電子裝置的微小化趨勢。通過觸控面板，移動電子裝置提供使用者借由手指在觸控面板上的觸碰或滑動來執(zhí)行觸控操作。
而隨著觸控及硬件技術的日新月異，觸控操作也愈來愈人性化，許多觸控操作方式也愈來愈細膩，因此對于觸控軌跡的分辨率要求也愈來愈高，否則便容易發(fā)生誤判或者是描繪出的觸控軌跡不如預期。
當前的投射電容式觸控面板已經(jīng)可以支持多點觸碰(mult1-touch)的操作。但一般人在觸控面板上操作時，往往不經(jīng)意地會將手掌碰觸到觸控面板而造成大范圍觸碰的情況。此時，觸控面板容易將多點觸碰的情況誤判為大范圍觸碰，或者是將大范圍觸碰誤判為多點觸碰，因而造成觸控操作的不順暢甚至操作錯誤。
因此，現(xiàn)有技術具有無法準確判斷多點觸碰和大范圍觸碰點的問題。發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種觸碰點偵測方法，適用于投射電容式觸控板，本方法包含:掃描觸碰范圍的電容值分布，觸碰范圍包含邊緣區(qū)域與中央?yún)^(qū)域；計算電容值分布在X軸或y軸方向上的一階導數(shù)；取得邊緣區(qū)域中，一階導數(shù)的最大值Ml與最小值M2，M1與M2分別取絕對值后的最大值為Iax，最小值為Mmin ;取得中央?yún)^(qū)域中，一階導數(shù)的最大值Pl與最小值P2 ;計算(P1-P2)與Mmax兩者的比值的絕對值η ;當η小于0.1或大于0.67時，判斷為大面積觸碰點，而以Mmin所對應的坐標作為大面積觸碰時的觸碰點的坐標。
此外，當η介于0.1至0.67的范圍中時，判斷為多點觸碰，而以觸碰范圍的坐標點計算出多點觸碰時的多個觸碰點的坐標。
通過前述方法，本發(fā)明可判斷投射電容式觸控板受到大面積觸碰時(例如手掌壓在觸控面板上)的情況；此外，還可進一步識別多點觸碰(例如多指并排于觸控面板上)的情況，進而提高使用者觸控操作的流暢度以及減少觸控操作錯誤的機率。


圖1為本發(fā)明的觸碰點偵測方法流程圖2為投射電容式觸控面板示意圖3為大面積觸碰時，電容值分布于X軸方向上的一階導數(shù)分布不意圖4為多點觸碰時，電容值分布于X軸方向上的一階導數(shù)分布示意圖。
附圖標記
10:投射電容式觸控面板
11:x軸方向掃描線
12:y軸方向掃描線
19:觸碰范圍
20:基準線
21、25:位于邊緣區(qū)域的一階導數(shù)
22、23、24:位于中央?yún)^(qū)域的一階導數(shù)
30:基準線
31、35:位于邊緣區(qū)域的一階導數(shù)
32、33、34:位于中央?yún)^(qū)域的一階導數(shù)具體實施方式
請參照圖1，為本發(fā)明的觸碰點偵測方法流程圖，包含下列步驟:
步驟SOl:掃描一觸碰范圍的電容值分布。
請參照圖2，為投射電容式觸控面板示意圖。投射電容式觸控面板10具有X軸方向掃描線11與y軸方向掃描線12,每一 X軸方向掃描線11與其相鄰y軸方向掃描線12之間在施加電壓之后將形成一電容，且每隔一預定周期便會掃描電容值有無發(fā)生變化。當有外物或手指碰觸了投射電容式觸控面板10，便會造成一觸碰范圍19內的電容值發(fā)生變化。由于每一條X軸掃描線11與y軸掃描線12分別代表X坐標與I坐標，因而可通過各種現(xiàn)有的算法計算出觸碰點的位置。
本步驟主要目的是在偵測觸碰范圍內各坐標點的電容值分布，其中觸碰范圍的寬度大于3厘米，此時代表觸控面板受到大面積的觸碰或者是多根指頭的觸碰。觸碰范圍包含邊緣區(qū)域與中央?yún)^(qū)域，所述邊緣區(qū)域指觸碰范圍中最外圍的坐標點所構成的區(qū)域，而邊緣區(qū)域以外的坐標點即構成所謂的中央?yún)^(qū)域。
步驟S02:計算電容值分布在X軸或I軸方向上的一階導數(shù)。
在偵測到觸碰范圍內各坐標點的電容值分布后，接著計算電容值分布在X軸或y軸方向上每一坐標點的一階導數(shù)，本步驟計算電容值分布在X軸方向上的一階導數(shù)。
步驟S03:對邊緣區(qū) 域中每一坐標點的一階導數(shù)取絕對值。本步驟根據(jù)步驟S02所計算的一階導數(shù)，進一步取得邊緣區(qū)域中每一坐標點的一階導數(shù)的絕對值，邊緣區(qū)域中每一坐標點的一階導數(shù)取絕對值后，其中的最大值為Mmax，最小值為Mmin。
步驟S04:取得位于中央?yún)^(qū)域中的一階導數(shù)的最大值Pl與最小值P2。
本步驟根據(jù)步驟S02所計算的一階導數(shù)，進一步取得位于中央?yún)^(qū)域的一階導數(shù)的最大值Pl與最小值P2。
步驟S05:計算(P1-P2)與Mmax兩者的比值的絕對值η。
本步驟計算(Ρ1-Ρ2)與Mmax兩者的比值，然后再對其取絕對值而得到η，也即 Ρ1-Ρ2η ~。
M max
步驟S06:判斷多點觸碰或是大面積觸碰。
請參照圖3，為大面積觸碰時，電容值分布于X軸方向上的一階導數(shù)分布示意圖，包含位于邊緣區(qū)域的一階導數(shù)21、25以及位于中央?yún)^(qū)域的一階導數(shù)22、23、24。當投射電容式觸控面板10受到大面積觸碰時，電容值分布于X軸方向上的一階導數(shù)分布圖往往如圖3所示，會具有一個平坦部。通過前述特性，當步驟S05中所計算的η的值小于0.1或大于0.67時，便判斷為大面積觸碰(例如掌壓)，此時僅輸出一坐標，且以步驟S02中所計算出的各一階導數(shù)的絕對值的最小值所對應的坐標作為大面積觸碰時的觸碰點的坐標，本實施例中以一階導數(shù)23所對應的坐標作為大面積觸碰時的觸碰點的坐標。
請參照圖4，為多點觸碰時，電容值分布于X軸方向上的一階導數(shù)分布示意圖，包含位于邊緣區(qū)域的一階導數(shù)31、35以及位于中央?yún)^(qū)域的一階導數(shù)32、33、34。當投射電容式觸控面板10受到多點觸碰時，電容值分布于X軸方向上的一階導數(shù)分布圖大致如圖4所示，中央?yún)^(qū)域的一階導數(shù)32、33、34彼此呈現(xiàn)明顯的高低起伏而非形成約略平坦的平坦部。通過前述特性，當步驟S05中所計算的η介于0.1至0.67的范圍中時,便判斷為多點觸碰(例如多指并排)，而以觸碰范圍19內的各個電容值計算出多點觸碰時的多個觸碰點的坐標。
在計算多點觸碰時的多個觸碰點坐標時，首先計算通過觸碰范圍內所有一階導數(shù)的多項式f (X)，例如f (X)可以一元三次多項式，也就是說令f (x) =ax3+bx2+cx+d,由于每個一階導數(shù)的坐標均為f (X)的根，因此代入f (X)后即可解得a、b、c及d。當邊緣區(qū)域的一階導數(shù)與中央?yún)^(qū)域的一階導數(shù)置于基準線的不同側時，計算邊緣區(qū)域的一階導數(shù)與中央?yún)^(qū)域的一階導數(shù)之間，f (X)=O時所對應的坐標，并以之作為多個觸碰點的其中之一。以圖4為例，基準線30為X軸，首先計算出通過一階導數(shù)35的一元多次多項式f(x)，然后求取在一階導數(shù)31與一階導數(shù)32之間f (X)=O時所對應的坐標，而以所述坐標作為多點觸碰時的其中一個觸碰點的坐標。
接著，不再考慮一階導數(shù)31與一階導數(shù)32，而改將一階導數(shù)33視為邊緣區(qū)域的一階導數(shù)，并將一階導數(shù)34視為中央?yún)^(qū)域的一階導數(shù)，求取在一階導數(shù)33與一階導數(shù)34之間f (X)=O時所對應的坐標，而以所述坐標作為多點觸碰時的其中一個觸碰點的坐標。
承上，依此類推，只要重復上述步驟便可得到在多點觸碰情形下，所有觸碰點的坐標。
前述實施例中，若步驟S02中計算電容值分布在X軸方向上的一階導數(shù)，則最后所得到的觸碰點的坐標為X坐標。此時，需再次回到步驟S02計算在觸碰范圍中電容值分布在I軸方向上的一階導數(shù)，并重復步驟S03至步驟S06以計算出觸碰點的y坐標。
在另一實施例中,進一步利用相鄰驅動軸或偵測軸之間的電容值起伏變化來作為觸碰點坐標的判斷依據(jù)，而不須將前一實施例所記載的步驟重復兩次相同步驟，便可得到觸碰點的X坐標與y坐標，方法如下:當步驟S02中計算電容值分布在X軸方向上的一階導數(shù)時，利用數(shù)值方法計算電容值分布于y軸方向上的極值(極大值或極小值)，而以所述極值發(fā)生的位置作為觸碰點的y軸坐標。前述數(shù)值方法指將y軸方向上的電容值分布以數(shù)學模型，例如拋物線來表示，此時拋物線的頂點即為極值發(fā)生的位置，頂點所對應的y軸即為觸碰點的I坐標，反之，當步驟S02中計算電容值分布在y軸方向上的一階導數(shù)時，利用數(shù)值方法計算電容值分布于X軸方向上的極值(極大值或極小值)，而以所述極值發(fā)生的位置作為觸碰點的X軸坐標。
在另一實施例中，當步驟S02中計算電容值分布在邊緣區(qū)域的X軸方向上的一階導數(shù)Ml時，于計算出Ml后更進一步計算出Ml的絕對值abs (Ml);然后接著取得相鄰于Ml且屬于中央?yún)^(qū)域的X軸方向上的一階導數(shù)M2以及M2的絕對值abs (M2);最后根據(jù)Ml、M2、abs (Ml)與abs (M2),以外插或內插法計算Ml與M2兩點的連線與基線之交越點的坐標,并將前述坐標視為觸碰點的坐標。
此外，在多點觸碰時，y軸方向的分布往往無法用簡單的拋物線表示，而必須以一元三次多項式或更高次的多項式來表示，此時，可利用微分來判斷極值發(fā)生的位置，而以各個極值發(fā)生的位置作為多點觸碰時的各個觸碰點的y軸坐標。
雖然本發(fā)明以前述的較佳實施例揭示如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉相關技術的技術人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，可對其進行多種變更及修飾，因此本發(fā)明的專利保護范圍應當以本說明書所附的權利要求書所界定為準。
權利要求
1.一種觸碰點偵測方法，其特征在于，適用于一投射電容式觸控板，該投射電容式觸控板借由碰觸時所造成的局部電容值的改變來偵測觸碰點的位置，該觸碰點偵測方法包含: 掃描一觸碰范圍的一電容值分布，該觸碰范圍包含一邊緣區(qū)域與一中央?yún)^(qū)域，該觸碰范圍的寬度大于3厘米； 計算該電容值分布在X軸方向或y軸方向上每一坐標點的一階導數(shù)； 對該邊緣區(qū)域中每一坐標點的一階導數(shù)取絕對值，其中最大值為Iax，最小值為Mmin ； 取得位于該中央?yún)^(qū)域的一階導數(shù)的最大值Pl以及最小值P2 ； 計算(P1-P2)與Mmax的比值的絕對值η ;及 當η小于0.1或大于0.67時，以Mmin所對應的坐標作為觸碰點的坐標。
2.根據(jù)權利要求1所述的觸碰點偵測方法，其特征在于，還包含: 當η介于0.1至0.67的范圍中時，以該觸碰范圍內各電容值計算多個觸碰點的坐標。
3.根據(jù)權利要求2所述的觸碰點偵測方法，其特征在于，于計算該些觸碰點的坐標的步驟中，還包含: 取得該邊緣區(qū)域的一階導數(shù)Ml及其絕對值abs (Ml)； 取得相鄰于Ml的該中央?yún)^(qū)域的一階導數(shù)M2及其絕對值abs (M2);及 根據(jù)Ml、M2、abs (Ml)與abs (M2)，以外插或內插法計算Ml與M2兩點的連線與基準線的交越點的坐標而作為觸碰點的坐標。
4.根據(jù)權利要求3所述的觸碰點偵測方法，其特征在于，計算該電容值分布在X軸方向上每一坐標點的一階導數(shù)，并計算該電容值分布于y軸方向上的一極值,而以該極值發(fā)生的位置作為觸碰點的y軸坐標。
5.根據(jù)權利要求3所述的觸碰點偵測方法，其特征在于，計算該電容值分布在y軸方向上每一坐標點的一階導數(shù)，并計算該電容值分布于X軸方向上的一極值,而以該極值發(fā)生的位置作為觸碰點的X軸坐標。
全文摘要
本發(fā)明提供一種觸碰點偵測方法，適用于投射電容式觸控板，本方法包含掃描觸碰范圍的電容值分布，觸碰范圍包含邊緣區(qū)域與中央?yún)^(qū)域；計算電容值分布在x軸或y軸方向上的一階導數(shù)；取得邊緣區(qū)域中，一階導數(shù)的最大值M1與最小值M2，M1與M2分別取絕對值后的最大值為Mmax，最小值為Mmin；取得中央?yún)^(qū)域中，一階導數(shù)的最大值P1與最小值P2；計算(P1-P2)與Mmax的比值的絕對值n；當n介于0.1至0.67的范圍中時，判斷為多點觸碰，而以觸碰范圍的坐標點計算出多點觸碰時的多個觸碰點的坐標；當n小于0.1或大于0.67時，判斷為大面積觸碰，而以一階導數(shù)的最小值所對應的坐標作為大面積觸碰時的觸碰點的坐標。
文檔編號G06F3/044GK103164092SQ20121039270
公開日2013年6月19日 申請日期2012年10月16日 優(yōu)先權日2011年12月14日
發(fā)明者林家瑋, 林義哲, 董睿昕 申請人:達鴻先進科技股份有限公司