触控装置的信号筛选方法.pdf

本发明公开一种触控装置的信号筛选方法，包括下列步骤：取得触碰信号；根据触碰信号取得相对应于第一感应区域、第二感应区域与第三感应区域的信号强度值，其中第二感应区域位于第一感应区域与第三感应区域之间；若第二感应区域的信号强度值小于第一感应区域与第三感应区域的信号强度值，则移除此触碰信号。借由本发明的信号筛选方法可移除信号噪声，以提高电容式触控装置操作的准确性与稳定度。

1.  一种信号筛选方法，适用于一触控装置，该触控装置包括多个感应区域，该方法包括：
取得一触碰信号；
根据上述触碰信号取得相对应于一第一感应区域、一第二感应区域与一第三感应区域的信号强度值，其中该第二感应区域位于该第一感应区域与该第三感应区域之间；以及
若该第二感应区域的信号强度值小于该第一感应区域与该第三感应区域的信号强度值，则移除该触碰信号。

2.  如权利要求1所述的信号筛选方法，其特征在于，在判断是否移除该触碰信号的步骤中，还包括该第二感应区域的信号强度值与该第一感应区域的信号强度值需相差大于一预设值，该预设值为一非零实数。

3.  如权利要求1所述的信号筛选方法，其特征在于，在判断是否移除该触碰信号的步骤中，还包括该第二感应区域的信号强度值与该第三感应区域的信号强度值需相差大于一预设值，该预设值为一非零实数。

4.  如权利要求1所述的信号筛选方法，其特征在于，该第一感应区域、该第二感应区域与该第三感应区域的各该信号强度值分别以标准化后的一数值表示。

5.  如权利要求1所述的信号筛选方法，其特征在于，该触控装置包括一触控面板、一触控垫或一电容式触控装置。

6.  如权利要求1所述的信号筛选方法，其特征在于，每一该些感应区域包括一电容式触控元件。

7.  如权利要求1所述的信号筛选方法，其特征在于，该些感应区域的位置以一九宫格或一蜂巢状的方式配置。

8.  如权利要求1所述的信号筛选方法，其特征在于，该些感应区域的形状为箭头状。

9.  一种信号筛选方法，适用于一触控装置，该触控装置包括多个感应区域，该信号筛选方法包括：
取得该触控装置所输出的一触碰信号；
根据上述触碰信号取得相对应于一第一感应区域、多个第二感应区域与一第三感应区域的信号强度值，其中该些第二感应区域位于该第一感应区域与该第三感应区域之间并隔开该第一感应区域与该第三感应区域；以及
若该些第二感应区域的信号强度值皆小于该第一感应区域与该第三感应区域的信号强度值，则移除该触碰信号。

10.  如权利要求9所述的信号筛选方法，其特征在于，在判断是否移除该触碰信号的步骤中，还包括该些第二感应区域的信号强度值与该第一感应区域的信号强度值皆需相差大于一预设值，且该预设值为一非零实数。

11.  如权利要求9所述的信号筛选方法，其特征在于，在判断是否移除该触碰信号的步骤中，还包括该些第二感应区域的信号强度值与该第三感应区域的信号强度值皆需相差大于一预设值，且该预设值为一非零实数。

12.  一种信号筛选方法，适用于一触控装置，该触控装置包括多个感应区域，该噪声移除方法包括：
取得该触控装置所输出的一触碰信号；
根据上述触碰信号取得相对应于多个第一感应区域与多个第二感应区域的信号强度值，其中该些第一感应区域位于该些第二感应区域的外围；以及
若该些第二感应区域的信号强度值皆小于该些第一感应区域的信号强度值，则移除该触碰信号。

13.  如权利要求12所述的信号筛选方法，其特征在于，在判断是否移除该触碰信号的步骤中，还包括该些第二感应区域的信号强度值与该些第一感应区域的信号强度值皆需相差大于一预设值，且该预设值为一非零实数。

触控装置的信号筛选方法
技术领域
本发明是有关于一种信号筛选方法，且特别是有关于移除电容式触控装置因射频干扰源或环境因素所产生的噪声的方法。
背景技术
为使可携式的信息产品具有更人性化的使用界面，整合触控式面板(Touchpanel)或触控垫(Touch pad)已经蔚为潮流。相关的面板大厂、IC设计公司都已经将触控式面板的技术列为主要的研发项目，相关的技术与产品也已经应用于日常生活的电子产品中，例如移动电话、电脑及个人行动助理等信息产品。
目前最常使用的触控装置主要分为电阻式(resistive)与电容式(capacitive)，其中电容式触控装置主要工作原理是感应一种称为电容的电性特性。当两层电性传导物体不触碰而互相靠近时，它们的电场就会互相作用形成电容。触控板结构中的上下层表面分别是由交错方向的电极线路所形成的导电层。手指也是一个电性导体，当手指放置在触控板上，在触控板的电极线路和手指之间就会形成一个极小的电容。借由电容值改变由微处理器来检测使用者所触碰的位置。
由于电容式触控装置容易受到环境变化的影响而产生噪声，例如高频干扰源、温度的改变或静电放电等。因此，电容式触控装置会产生不正常的感应信号(噪声)，使电子装置产生误判并造成电源的浪费。
发明内容
本发明提供一种信号筛选方法，当周围区域的信号强度大于中间区域的信号强度时，则将其视为噪声并移除，借此降低射频干扰源或环境因素所产生的噪声，并提高电容式触控装置的准确性与稳定度。
承上述，本发明提出一种信号筛选方法，适用于一触控装置，上述触控装置包括多个感应区域，上述信号筛选方法包括下列步骤：首先，取得一触碰信号；根据上述触碰信号取得相对应于一第一感应区域、一第二感应区域与一第三感应区域的信号强度值，其中上述第二感应区域位于上述第一感应区域与上述第三感应区域之间；以及，若上述第二感应区域的信号强度值小于上述第一感应区域与上述第三感应区域的信号强度值，则移除上述触碰信号。
本发明另提出一种信号筛选方法，适用于一触控装置，上述触控装置包括多个感应区域，上述信号筛选方法包括下列步骤：首先，取得上述触控装置所输出的一触碰信号；根据上述触碰信号取得相对应于一第一感应区域、多个第二感应区域与一第三感应区域的信号强度值，其中上述第二感应区域位于上述第一感应区域与上述第三感应区域之间并隔开上述第一感应区域与上述第三感应区域；以及，若上述第二感应区域的信号强度值皆小于上述第一感应区域与上述第三感应区域的信号强度值，则移除上述触碰信号。
从另一个角度来看，本发明又提出一种信号筛选方法，适用于一触控装置，上述触控装置包括多个感应区域，上述信号筛选方法包括下列步骤：首先，取得上述触控装置所输出的一触碰信号；根据上述触碰信号取得相对应于多个第一感应区域与多个第二感应区域的信号强度值，其中上述第一感应区域位于上述第二感应区域的外围；以及，若上述第二感应区域的信号强度值皆小于上述第一感应区域的信号强度值，则移除上述触碰信号。
在本发明一实施例中，其中在判断是否移除上述触碰信号的步骤中，还包括上述第二感应区域的信号强度值与上述第一感应区域的信号强度值需相差大于一预设值，且上述预设值为一非零实数。
在本发明一实施例中，其中在判断是否移除上述触碰信号的步骤中，上述第二感应区域的信号强度值与上述第三感应区域的信号强度值需相差大于一预设值，且上述预设值为一非零实数。
在本发明一实施例中，上述第一感应区域、上述第二感应区域与上述第三感应区域的信号强度值分别由标准化的一数值表示。
在本发明一实施例中，上述触控装置包括一触控面板或一触控垫。
在本发明一实施例中，上述触控装置为一电容式触控装置。
在本发明一实施例中，每一上述感应区域包括一电容式触控元件。
在本发明一实施例中，上述感应区域的位置以一九宫格的方式配置。
在本发明一实施例中，上述感应区域的位置是以蜂巢状的方式配置。
在本发明一实施例中，上述感应区域的形状是箭头状。
本发明因借由信号强度值的分布状态来辨别噪声与正常信号，因此可直接以软件或固件的方式实现，其实施成本低，极具商业应用价值。此外，本发明可直接借由图像、数值或查找表等辨识来方式来辨别噪声，其噪声移除效果佳，并可借此提高电容式触控装置的准确性与稳定度，降低系统错误动作的机会，进而达到提高可使用性与省电的功效。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
图1为根据本发明一实施例的噪声筛选方法流程图。
图2为根据本发明一实施例的噪声与对应的感应区域分布图。
图3则为根据本发明另一实施例的噪声与对应的感应区域分布图。
图4为根据本发明另一实施例的噪声与对应的感应区域分布图。
图5为根据本发明另一实施例的正常信号与噪声的感应区域分布图。
图6根据本发明另一实施例的蜂巢式与箭头状的布局方式示意图。
主要元件符号说明：
S110～S150：步骤
101～109：感应区域
具体实施方式
当电容式触控装置(例如触控式萤幕或触控垫)因射频干扰源或环境因素而产生噪声时，通常会有多个点(感应区域)同时输出信号，且感应区域通常会有随机分布的现象产生，而且其信号强度的变化也不会有规律性。这是因为噪声或是干扰源对触控装置的影响并非线性，且具有非预测性的关系。另一方面，若是利用手指或触控笔等导体来碰触触控装置而产生的触碰信号，通常会形成单点或发生在相邻的区域内，感应区域的信号强度通常由内而外或沿特定方向逐步递减。本发明即是利用上述噪声与手指所产生信号的差异性，借由信号强度值的分布状态来移除噪声。信号强度值即是个别感应区域的信号强度经由标准化后的数值，可用来表示每个感应区域的信号强度的相对大小。
如同上述，当接受到一触碰信号时，本实施例会利用触碰信号所对应的信号强度值的分布状态来判断此触碰信号是否为一噪声或是使用者所输入的信号。触碰信号则是利用触控装置的感应区域所取得，用来表示例如手指所接触的区域。在本实施例中，当位于中间的感应区域的信号强度值较小(表示其信号强度较弱)时，则将其触碰信号视为噪声并移除。
图1为根据本发明一实施例的信号筛选方法流程图，首先，取得触碰信号(步骤S110)，其中触控装置则例如触控面板、触控垫或触控模组等，每一触控装置包括多个感应区域，用来感应手指或导电物体的碰触。然后，根据触碰信号取得相对应感应区域的信号强度值(步骤S120)。在正常情况下，有输出信号的感应区域即是表示有手指或导电物体碰触此一感应区域。接下来，判断周围区域的信号强度值是否大于中间区域的信号强度值，且相差大于一预设值(步骤S130)；若是，则移除该触碰信号(步骤S140)；若否，则输出该触碰信号(步骤S150)。
在上述步骤S130中，周围区域与中间区域的辨别则会依照感应区域的布局以及噪声发生的地方而有所不同。但其判断的标准皆是比对位于较中间部分的感应区域以及位于外围部份的感应区域的信号强度值，借由信号强度值的分布状态来判别是否为噪声。以下则列举数种属于噪声的分布状态来进一步说明在步骤S 130中，对于噪声与正常信号的辨别方式。
请参照图2，图2为根据本发明一实施例的噪声与对应的感应区域分布图，本实施例以九宫格式配置的触控装置为例作为说明，其中感应区域101～109分别为一电容式触控感应元件，其布局形状可依设计需求而改变，例如蜂窝状或箭头形状，在此不加累述。首先，请参照图2(a)，其中感应区域101、107属于外围部份，而位于感应区域101、107之间的感应区域104则属于中间部份。在本实施例中，斜线表示的感应区域，其信号强度值较小，而以虚点表示的感应区域，其信号强度值较大，且两者相差超过一预设值。如图2(a)所示，其中感应区域104的信号强度值小于感应区域101、107的信号强度值，且相差大于预设值。预设值的大小则可视设计需求而订，愈小则敏感度越高，可设定为非零实数或将预设值设为零。
以实例说明，在图2(a)中，令标准化后的感应区域101、104、107的信号强度值依序为70、60、70，若设定预设值为5，则由于感应区域101与104之间相差10，且感应区域107与104之间也相差10，两者的相相差值皆大于预设值(5)。因此，对应于图2(a)的触碰信号即被视为噪声并予以移除。由另一个角度来看，若感应区域101、104、107的信号强度值依序为70、68、70，则此触碰信号为正常信号。
图2(a)～图2(h)绘示数种视为噪声的信号分布状态图，在本实施例中，斜线部分的感应区域(如图2(b)的102)的信号强度值较小，而位于外围的感应区域(虚点部分，如图2(b)的101与103)的信号强度值较大。由于正常情况下，使用手指或触控笔碰触触控装置时，位于中间部分的感应区域应该会感受到较强或较大的信号值，因此图2(a)～图2(h)即可能是由噪声所造成的触碰信号，故予以移除。
图3则为根据本发明另一实施例的噪声与对应的感应区域分布图。以图3(a)为例，其触碰信号所对应的感应区域为101、102、105、106，其中感应区域102、105位于感应区域101、106之间，且其信号强度值(斜线部份)皆小于感应区域101、106(虚点部分)。因此，在本实施例中，对应图3(a)类型的触控信号即被视为噪声，予以移除。图3(b)～图3(h)与图3(a)相似，主要是所分布的感应区域不同，但中间部分的信号强度值皆小于外围部份的信号强度值，因此在本实施例中，皆属于噪声的范畴，予以移除。
图4为根据本发明另一实施例的噪声与对应的感应区域分布图。图4(a)～图4(d)分别绘示四种噪声的分布状态，以4(c)为例，感应区域102、104、106以及108(虚点部分)位于感应区域105(斜线部份)的外围，且其中感应区域105的信号强度值最小。因此，在本实施例中，对应图4(c)类型的触控信号即被视为噪声，予以移除。然而，值得注意的是，若感应区域102与104的信号强度值小于感应区域105或相差小于预设值，则此触碰信号会被视为正常信号。图4(a)、图4(b)以及图4(d)与图4(c)相似，主要是所分布的感应区域不同，但中间部分的信号强度值皆小于外围部份的信号强度值，因此，在本实施例中，皆属于噪声的范畴，予以移除。
接下来，以数值方式进一步说明正常信号与噪声的差别，图5为根据本发明另一实施例的正常信号与噪声的感应区域分布图。图5(a)表示正常的触碰信号所对应的感应区域分布图，图5(b)则表示噪声所对应的感应区域分布图。在图5(a)中，靠近中间区域的感应区域，如105、104，其信号强度值分别为75、55，而位于外围的感应区域，如101、107、109，其信号强度值分别为40、50、50。感应区域105、104的信号强度值大于感应区域101、107、109的信号强度值。因此，在本实施例中，图5(a)属于正常信号的范畴。反观图5(b)，感应区域105、108的信号强度值分别为30、40，皆小于其相邻两侧的感应区域104、107、106、109的信号强度值。因此，在本实施例中，图5(b)属于噪声的范畴，会予以移除。
此外，值得注意的是，在步骤S130中，可比较所有周围感应区域与中间感应区域的信号强度值，也可以任选位于外围的两个感应区域与其中间的感应区域做比较，本实施例并不受限。只是比较条件愈严谨，其噪声移除的效果愈佳，比较条件愈宽松，其计算速度愈快，所耗资源较少。至于比较的方式，本实施例可采用例如图像辨识，数值分析或是查表等方式，本实施例并不受限。此外，若触碰信号仅对应于单一个感应区域，或相邻的两个感应区域，则在本实施中，该触碰信号会被视为正常信号。
再者，上述图2～图5虽列举数种噪声或正常信号的感应区域分布图，但本实施例并不以此为限，本技术领域具有通常知识者经由本发明的揭示应可轻易类推其余噪声或正常信号的感应区域分布图，在此不加累述。同样的，本实施例也不限制于九宫格的感应区域配置方式，利用其他布局方式的触控装置同样适用于本实施例，如图6所示，图6(a)根据本发明另一实施例的蜂巢式布局方式，图6(b)根据本发明另一实施例的箭头状布局方式。利用其他布局方式的触控装置同样适用于本实施例，在此不加累述。
综上所述，本发明利用噪声与正常信号所产生的信号强度变化来移除噪声，降低射频干扰源、环境因素对电子装置的影响。借此，不仅可提高电容式触控装置的准确性与稳定度，更可降低系统误动作的机会，进而达到提高可使用性与省电的功效。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。