CN105404417A - 扫描信号频率决定方法与检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种扫描信号频率决定方法，适于一种触控面板，所述方法包含下列步骤：从预设信号频率范围中选择多个待选频率。从触控面板的触控区域中选择多个触控特征点。以具有前述待选频率的多个待选信号对触控面板进行扫描。对每一个待选信号，分别计算前述触控特征点对应的多个噪声能量值，以得到每个待选信号对应的一噪声特征量。依据噪声标准与所得到的多个噪声特征量，选择待选信号其中之一作为触控面板的扫描信号。
Description
技术领域
本发明关于一种扫描信号频率决定方法与检测方法，特别关于触控装置的扫描信号频率决定方法与其触控检测方法。
背景技术
触控面板作为一种便利的输入装置，广泛地被应用在各种电子装置。而投射电容式、电容式或电阻式触控面板通常是以扫描线发出扫描信号，以感应线取得对应的接收信号，并以接收信号来判断触控面板上的某一点是否被触摸。
然而，现有决定扫描信号的频率的方法，通常是由设计者依据经验直接决定。但是不同频率的扫描信号，其可能受到触控面板中电路噪声影响的程度不同，如何有***的找寻较好的扫描信号的频率，以避免触控面板中噪声造成的触控误判，是个有待解决的问题。
发明内容
有鉴于以上的问题，本发明提出一种扫描信号频率决定方法与相关的触控检测方法。本发明一实施例中所提出的扫描信号频率决定方法，以有***的步骤来决定抗噪声能力较好的扫描信号频率。因此，相较于一般以经验决定扫描信号频率的设计方法，触控面板的设计者应用本发明所公开的方法可以得到误报率更低的扫描信号频率。
本发明所公开的扫描信号频率决定方法，适于一种触控面板，所述方法包含下列步骤：从预设信号频率范围中选择多个待选频率。从触控面板的触控区域中选择多个触控特征点。以具有前述待选频率的多个待选信号对触控面板进行扫描。对每一个待选信号，分别计算前述触控特征点对应的多个噪声能量值，以得到每个待选信号对应的一噪声特征量。依据噪声标准与所得到的多个噪声特征量，选择待选信号其中之一作为触控面板的扫描信号。
本发明所公开的检测方法，适用于触控面板的触控检测，所述方法包含下列步骤：以具有第一信号频率的扫描信号扫描触控面板，以得到多个接收信号。当前述接收信号的多个能量值其中至少之一大于触控阈值时，判断所述接收信号的能量值分布是否符合噪声分布。当能量分布不符合噪声分布时，依据所述接收信号产生至少一个座标信号。当能量分布符合噪声分布时，执行扫描信号修正程序，并回到以扫描信号扫描触控面板的步骤，扫描信号修正程序包含下列步骤：从预设频率范围中选择多个待选频率。以具有前述待选频率的多个待选信号对触控面板进行扫描。对每一个待选信号，分别计算对应于触控面板的多个触控特征点的多个噪声能量值，以得到每个待选信号对应的噪声特征量。依据噪声标准与所得到的多个噪声特征量，选择前述待选信号其中之一作为扫描信号。
以上关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的专利保护范围更进一步的解释。
附图说明
图1是依据本发明一实施例的触控面板及其内嵌控制器示意图。
图2是依据本发明一实施例的扫描频率决定方法流程图。
图3是依据本发明一实施例的检测方法流程图。
其中，附图标记：
1000触控面板
1100内嵌控制器
Tx1～TxM扫描线
Rx1～RxN感应线
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域的技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要求保护范围及附图，任何本领域的技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例系进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。
请参照图1，其为依据本发明一实施例的触控面板及其内嵌控制器示意图。如图1所示，触控面板1000具有内嵌控制器1100、M条扫描线Tx1～TxM与N条感应线Rx1～RxN。其中内嵌控制器1100依序以扫描线Tx1至TxM送出扫描信号，并以感应线Rx1至RxN感应接收信号。
于一实施例中，当前述触控面板1000要决定其扫描信号的频率时，关于其决定的方法，请一并参照图1与图2，其中图2为依据本发明一实施例的扫描频率决定方法流程图。如图2所示，本实施例的扫描频率决定方法包含下列步骤。首先如步骤S2100所示，内嵌控制器1100从预设信号频率范围中选择多个待选频率。举例来说，所谓的预设信号频率范围是一般以经验决定扫描信号的频率为中心的一个频率范围。假设一般的经验决定扫描信号的频率为100千赫(kilo-hertz,kHz)，则预设信号频率范围可以是50kHz到150kHz。于以下实施例中，内嵌控制器1100从50kHz到150kHz的范围内，选择了十一个待选频率，分别为50kHz、60kHz、70kHz…140kHz与150kHz。
如步骤S2200所示，内嵌控制器1100从触控面板1000的触控区域中选择多个触控特征点。于一实施例中，内嵌控制器1100选择扫描线Txi、扫描线Txj与感应线Rxx、感应线Rxy的交会点共四个交会点做为触控特征点。其中i与j为小于等于M的正整数而x与y为小于等于N的正整数。i不等于j且x不等于y。
而后如步骤S2300所示，内嵌控制器1100以具有前述待选频率的多个待选信号对触控面板1000进行扫描。并如步骤S2400所示，对每个待选信号，内嵌控制器1100分别计算多个触控特征点对应的多个噪声能量值，以得到每个待选信号对应的噪声特征量。具体来说，于一种实施方式中，内嵌控制器1100至少以具有前述待选频率的待选信号对扫描线Txi与扫描线Txj进行扫描，并从感应线Rxx与感应线Rxy获取接收信号。举例来说，内嵌控制器1100先以具有50kHz的待选信号对扫描线Txi与扫描线Txj进行扫描，然后从感应线Rxx与感应线Rxy获取接收信号。接着，内嵌控制器1100分别对四个触控特征点对应的四个接收信号进行下列运算。
以扫描线Txi与感应线Rxx交会的触控特征点为例，内嵌控制器1100先对于此触控特征点的接收信号进行频谱分析来得到关于此触控特征点与频率为50kHz的待选信号的接收信号的能量频谱分布(powerspectrum)。频谱分析的方法例如傅立叶转换(fouriertransform)、小波转换(wavelettransform)或是其他类似的方法(例如快速傅立叶转换)。接着，内嵌控制器1100从前述能量频谱分布中，去除频率为50kHz的能量，以得到此触控特征点对应于频率为50kHz的待选信号的噪声频谱分布(noisespectrum)。而后依据此噪声频谱分布，计算频率为50kHz的待选信号与在此触控特征点的噪声能量值。举例来说，将噪声频谱分布在频域上积分，就会得到所有噪声的能量总和，也就是前述的噪声能量值。如此依序对其他三个触控特征点进行前述处理，也就总共会得到四个噪声能量值。而后以这四个噪声能量值计算出频率为50kHz的待选信号对应的噪声特征量。举例来说，噪声特征量可以定义为四个噪声能量值中能量最大的与能量最小的差值(difference)或比值(ratio)，然而并不以此为限。于另一些实施例中，内嵌控制器1100先以滤波器去除接收信号中频率50kHz的成分，而后进行后续计算以得到的噪声特征量。
如此，内嵌控制器1100也以前述方式，分别计算出其他待选信号的噪声特征量，例如频率为60kHz的待选信号、频率为70kHz的待选信号…乃至于频率为150kHz的待选信号。而后如步骤S2500所示，内嵌控制器1100依据前述的噪声特征量与一个噪声标准，选择其中一个待选信号作为触控面板1000的扫描信号。于一实施例中，所谓的噪声标准，系规定内嵌控制器1100选择最小的该噪声特征量所对应的待选信号，做为扫描信号。如果频率90kHz的待选信号依据前述的方法计算出来的噪声特征量比其余频率的待选信号的噪声特征量都小，则内嵌控制器1100会以频率90kHz的待选信号作为扫描信号。
具体来说，内嵌控制器1100在以频率50kHz的待选信号扫描后，先将其频率值与噪声特征量储存于内嵌控制器1100的记忆单元中。之后以频率为60kHz的待选信号扫描，并且判断其噪声特征量是否小于储存于记忆单元的噪声特征量，如果判断结果为否，则继续以频率为70kHz的待选信号扫描，如果判断结果为是，则用60kHz的待选信号的频率值与噪声特征量覆写记忆单元中的频率值与噪声特征量，并继续以频率70kHz的待选信号扫描，并重复上述原则来选择性地覆写记忆单元中的频率值与噪声特征量。当内嵌控制器1100用频率150kHz的待选信号扫描并完成前述运作后，内嵌控制器1100从记忆单元中挑选留存的频率值，其噪声特征量就会是预设频率范围中多个待选频率所具有最低的噪声特征量。
于另一实施例中，噪声标准是一个噪声特征阈值，并且内嵌控制器1100从噪声特征量低于噪声特征阈值的待选信号中，择一作为扫描信号。举例来说，噪声特征阈值为20，并且噪声特征量低于20的待选信号有频率为70kHz的待选信号、频率为110kHz的待选信号与频率为130kHz的待选信号。则内嵌控制器1100从前述三个待选信号择一(例如频率为110kHz的待选信号)作为扫描信号。
因此，本发明更公开一种应用前述扫描信号决定方法的触控检测方法，请一并参照图1与图3，其中图3为依据本发明一实施例的检测方法流程图。如图3所示，本发明所公开的触控检测方法具有下列步骤：
如步骤S3100所示，内嵌控制器1100以扫描信号扫描触控面板的所有扫描线，以从所有感应线得到多个接收信号，扫描信号具有第一信号频率，例如100kHz。并且如步骤S3200所示，判断多个接收信号其中之一的能量值是否大于触控阈值。当判断结果为否，回到步骤S3100以进行下一次扫描。当判断的结果为是，则如步骤S3300所示，内嵌控制器1100进一步判断前述接收信号的能量值分布是否符合噪声分布。如果判断结果为否，则如步骤S3400所示，内嵌控制器1100依据前述的接收信号产生至少一个座标信号。如果判断结果为是，则如步骤S3500所示，执行扫描信号修正程序，之后回到步骤S3100，以修正后的扫描信号进行扫描。其中扫描信号修正程序就是如图2所示的扫描信号频率决定方法。而其中的预设频率范围以第一信号频率为中心的一个频率范围，例如为50kHz到150kHz。
而步骤S3300中的噪声分布，举例来说，若触控面板1000是一般的单点触控，则当能量值大于触控阈值的接收信号所对应的扫描线与感应线交会点并非聚集在一起，而是分散为多个区块，则判断其并非正常的触控结果。或是当能量值大于触控阈值的接收信号所对应的交会点聚集在一起，但是其总数量大于一个数量阈值，也就是说判断被触控的面积过大，则可能是噪声导致的误判断或是使用者的非正常操作。
而若触控面板1000可支援多点触控，则所谓噪声分布可以是前述被触控面积过大，或是能量值大于触控阈值的接收信号所对应的交会点在对应于同一条扫描线(或感应线)的所有交会点(或大多数交会点)。换句话说，一般使用者的触控操作不可能出现的触控图形(pattern)即可作为一种可能的噪声分布。
此外，当执行扫描信号修正程序时，要挑选的触控特征点，于一个实施例中，由于前述能量值大于触控阈值所对应的交会点可能是真的被使用者触摸，因此必须从能量值不大于触控阈值的其他交会点挑选触控特征点。于另一个实施例中，例如能量值大于触控阈值所对应的多个交会点是对应同一条扫描线时，因为应该是噪声造成的误判断，所以至少一个触控特征点必须由能量值大于触控阈值所对应的多个交会点挑选。
虽然本发明以前述的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明。在不脱离本发明的精神和范围内，所为的更动与修改，均属本发明的专利保护范围。关于本发明所界定的保护范围请参考所附的权利要求保护范围。
Claims (19)
1.一种扫描信号频率决定方法，适于一触控面板，其特征在于，所述方法包含：
从一预设信号频率范围中选择多个待选频率；
从该触控面板的触控区域中选择多个触控特征点；
以具有该些待选频率的多个待选信号对该触控面板进行扫描；
对每一该待选信号，分别计算该些触控特征点对应的多个噪声能量值，以得到该待选信号对应的一噪声特征量；以及
依据该些噪声特征量与一噪声标准，选择该些待选信号其中之一作为该触控面板的一扫描信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，于对每一该待选信号，分别计算该些触控特征点对应的该些噪声能量值，以得到该待选信号对应的该噪声特征量的步骤，是将该些噪声能量值中具有最大噪声能量值的，减去该些噪声能量值中具有最小噪声能量值的，以得到该噪声特征量。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，于对每一该待选信号，分别计算该些触控特征点对应的该些噪声能量值，以得到该待选信号对应的该噪声特征量的步骤，是将该些噪声能量值中具有最大噪声能量值的，除以该些噪声能量值中具有最小噪声能量值的，以得到该噪声特征量。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，于对每一该待选信号，分别计算该些触控特征点对应的该些噪声能量值，以得到该待选信号对应的该噪声特征量的步骤中，对每一该触控特征点，包含：
对关联于该触控特征点与该待选信号的一接收信号进行频谱分析以得到一能量频谱分布；
从该能量频谱分布中，去除对应于该待选信号的能量，以得到一噪声频谱分布；以及
依据该噪声频谱分布，计算关于该待选信号与该触控特征点的该噪声能量值。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对该接收信号进行频谱分析是对该接收信号执行一小波函数转换或一快速傅立叶转换。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，于对每一该待选信号，分别计算该些触控特征点对应的该些噪声能量值，以得到该待选信号对应的该噪声特征量的步骤中，对每一该触控特征点，包含：
对关联于该触控特征点与该待选信号的一接收信号进行滤波，以滤除该待选信号；
对被滤波的接收信号进行频谱分析以得到一能量频谱分布；以及
依据该能量频谱分布，计算关于该待选信号与该触控特征点的该噪声能量值。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，于依据该些噪声特征量与该噪声标准，选择该些待选信号其中之一作为该触控面板的该扫描信号的步骤中，是选择该些噪声特征量最小的该噪声特征量所对应的该待选信号，做为该扫描信号。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该噪声标准是一噪声特征阈值，并且于依据该些噪声特征量与该噪声标准，选择该些待选信号其中之一作为该触控面板的该扫描信号的步骤中，包含从对应的该噪声特征量低于该噪声特征阈值的至少一该待选信号中，选择其中之一作为该扫描信号。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该些触控特征点是阵列式的分布于该触控面板的触控区域。
10.一种检测方法，适于一触控面板，其特征在于，该方法包含：
以一扫描信号扫描该触控面板，以得到多个接收信号，该扫描信号具有一第一信号频率；
当该些接收信号的多个能量值其中至少之一大于一触控阈值时，判断该些接收信号的一能量值分布是否符合一噪声分布；
当该能量值分布不符合该噪声分布时，依据该些接收信号产生至少一座标信号；以及
当该能量分布符合该噪声分布时，执行一扫描信号修正程序，并回到以该扫描信号扫描该触控面板的步骤，该扫描信号修正程序包含：
从一预设频率范围中选择多个待选频率；
以具有该些待选频率的多个待选信号对该触控面板进行扫描；
对每一该待选信号，分别计算对应于该触控面板的多个触控特征点的多个噪声能量值，以得到该待选信号对应的一噪声特征量；以及
依据该些噪声特征量与一噪声标准，选择该些待选信号其中之一作为该扫描信号。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该预设频率范围是以该第一信号频率为中心。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，于对每一该待选信号，分别计算该些触控特征点对应的该些噪声能量值，以得到该待选信号对应的该噪声特征量的步骤，是将该些噪声能量值中具有最大噪声能量值的，减去该些噪声能量值中具有最小噪声能量值的，以得到该噪声特征量。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，于对每一该待选信号，分别计算该些触控特征点对应的该些噪声能量值，以得到该待选信号对应的该噪声特征量的步骤，是将该些噪声能量值中具有最大噪声能量值的，除以该些噪声能量值中具有最小噪声能量值的，以得到该噪声特征量。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，于对每一该待选信号，分别计算该些触控特征点对应的该些噪声能量值，以得到该待选信号对应的该噪声特征量的步骤中，对每一该触控特征点，包含：
对关联于该触控特征点与该待选信号的该接收信号进行频谱分析以得到一能量频谱分布；
从该能量频谱分布中，去除对应于该待选信号的能量，以得到一噪声频谱分布；以及
依据该噪声频谱分布，计算关于该待选信号与该触控特征点的该噪声能量值。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，对该接收信号进行频谱分析是对该接收信号执行一小波函数转换或一快速傅立叶转换。
16.如权利要求10所述的方法，其特征在于，于对每一该待选信号，分别计算该些触控特征点对应的该些噪声能量值，以得到该待选信号对应的该噪声特征量的步骤中，对每一该触控特征点，包含：
对关联于该触控特征点与该待选信号的该接收信号进行滤波，以滤除该待选信号；
对被滤波的接收信号进行频谱分析以得到一能量频谱分布；以及
依据该能量频谱分布，计算关于该待选信号与该触控特征点的该噪声能量值。
17.如权利要求10所述的方法，其特征在于，于依据该些噪声特征量与该噪声标准，选择该些待选信号其中之一作为该触控面板的该扫描信号的步骤中，是选择该些噪声特征量最小的该噪声特征量所对应的该待选信号，做为该扫描信号。
18.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该噪声标准是一噪声特征阈值，并且于依据该些噪声特征量与该噪声标准，选择该些待选信号其中之一作为该触控面板的该扫描信号的步骤中，包含从对应的该噪声特征量低于该噪声特征阈值的至少一该待选信号中，选择其中之一作为该扫描信号。
19.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该些触控特征点是阵列式的分布于该触控面板的触控区域。
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