TW201545021A - 在觸控偵測系統中判斷觸控事件的方法 - Google Patents

Abstract

一種判斷觸控事件的方法，用於一觸控偵測系統，包含有傳送至少一驅動訊號至該觸控偵測系統之一觸控面板；從該觸控面板接收對應於該至少一驅動訊號之一感測訊號；對該感測訊號執行一數位化初判，以判斷是否發生一觸控事件；判斷該感測訊號是否受到一雜訊訊號的干擾；以及當判斷該觸控事件發生或判斷該感測訊號受到該雜訊訊號的干擾時，對該感測訊號執行一完整判斷。

Description

在觸控偵測系統中判斷觸控事件的方法

本發明係指一種在觸控偵測系統中判斷觸控事件的方法，尤指一種可透過數位化初判，在觸控偵測系統中判斷觸控事件的方法。

近年來，觸控感應技術迅速地發展，許多消費性電子產品例如行動電話（mobile phone）、衛星導航系統（GPS navigator system）、平板電腦（tablet）、個人數位助理（personal digital assistant，PDA）及筆記型電腦（laptop）等均內建有觸控功能。在上述各種電子產品中，原先顯示面板之區域被賦予觸控感應之功能，也就是說，將原先單純的顯示面板轉換成具有觸控辨識功能之觸控顯示面板。依據觸控面板之結構設計上的不同，一般可區分為外掛式（out-cell）與內嵌式（in-cell/on-cell）觸控面板。其中，外掛式觸控面板係將獨立的觸控面板與一般的顯示面板組合而成，而內嵌式觸控面板則是將觸控感應裝置直接設置在顯示面板中基板內側或外側上。

觸控的感應技術可分為電阻式、電容式及光學式。電容式觸控面板因具有感應準確度高、透光度高、反應速度快、使用壽命長等優點，已逐漸成為市場主流。在一般電容式觸控偵測系統中，觸控面板或螢幕上設置有複數個電容，用來進行觸控偵測。習知觸控偵測往往需要執行完整的判斷，以判斷是否發生觸控事件、觸控發生的位置以及觸碰強度。舉例來說，當一觸控事件發生時，觸控控制模組可對來自於觸控面板上不同電容的感測訊號進行內差法運算，以判斷觸控發生的位置。透過上述方式，可取得每一感測訊號的數值，以判斷觸控面板上每一個位置接收到的觸碰強度，進而達到準確的觸控判斷。上述方式需要花費較長的時間，並於觸控偵測系統中產生較多耗電。

除此之外，感測訊號中往往存在雜訊（例如液晶模組雜訊（liquid crystal module noise，LCM noise）），雜訊會降低觸控事件的報點率（report rate）。為取得較佳的報點率，習知的雜訊偵測及錯誤更正方法往往採用強大的濾波器來濾除雜訊。然而，強大的濾波器通常具有較窄的頻寬，以控制特定訊號通過，但較窄的頻寬會對應至時域上較長的時間消耗。此外，觸控控制模組亦可對感測訊號執行複雜的類比運算，以消除或降低雜訊所造成的干擾。

然而，上述完整判斷機制往往需要複雜的電路設計，同時產生較多耗電且耗費較多時間，因而降低觸控偵測系統的效能。有鑑於此，實有必要提出一種較佳的解決方案來進行觸控感測訊號之訊號處理及運算，進而提升觸控偵測系統的效能。

因此，本發明之主要目的即在於提供一種可透過數位化初判，在觸控偵測系統中判斷觸控事件的方法，藉以在觸控偵測系統中實現降低時間及耗電等優點。

本發明揭露一種判斷觸控事件的方法，用於一觸控偵測系統。該判斷觸控事件的方法包含有傳送至少一驅動訊號至該觸控偵測系統之一觸控面板；從該觸控面板接收對應於該至少一驅動訊號之一感測訊號；對該感測訊號執行一數位化初判，以判斷是否發生一觸控事件；判斷該感測訊號是否受到一雜訊訊號的干擾；以及當判斷該觸控事件發生或判斷該感測訊號受到該雜訊訊號的干擾時，對該感測訊號執行一完整判斷。

如上所述，習知完整判斷方式耗時又耗電，因而需提出更佳的方法來進行觸控偵測，以判斷觸控偵測系統中的觸控事件。一般來說，觸控偵測系統之一觸控控制模組可傳送驅動訊號至觸控螢幕或觸控面板上的電容，並從上述電容接收感測訊號，以判斷是否發生觸控事件，並可針對感測訊號預先設定用來判斷觸控事件之一臨界值。

請參考第1圖，第1圖為透過一感測訊號來判斷觸控事件之波形示意圖。第1圖包含有一臨界值TH及一感測訊號。若感測訊號低於臨界值TH時，可判斷為觸控事件發生；相反地，若感測訊號高於臨界值TH時，代表觸控面板未發生觸控。

如第1圖所示，若感測訊號指示觸控事件發生時，感測訊號需要高解析度。更明確來說，感測訊號應取得準確的訊號值，而不同感測訊號之不同訊號值可相互結合，以進一步判斷觸控資訊，例如觸控事件的位置及觸碰強度等。在此情況下，需要進行完整的判斷，以計算觸控資訊。另一方面，若感測訊號指示觸控事件未發生，則不需進行上述完整的判斷。進一步而言，透過臨界值TH來判斷觸控事件而不進行進一步判斷的情況下，感測訊號只需要低解析度。也就是說，由於上述判斷只包含二種判斷結果，可由一位元來表示，因此簡單的運算足以處理此低解析度的判斷方式。在此情況下，只有在觸控事件發生時才需要執行所需解析度較高的完整判斷。

請參考第2圖，第2圖為位於一觸控面板20上的觸控事件之示意圖。如第2圖所示，觸控事件發生於觸控面板20上的二點。一般來說，在整個觸控面板上，往往只在單一或少數位置上偵測到觸控事件，或甚至完全未偵測到觸控事件。對於未發生觸控事件之多數位置而言，並不需要高解析度之完整判斷。

由此可知，以時間的角度而言，在一段期間內，觸控事件僅發生於部分時間；以空間的角度而言，觸控事件僅發生於整個觸控面板當中的部分位置。因此，在多數時間及多數空間中，低解析度之數位化初判即足以進行感測訊號的訊號處理，而不需要高解析度之完整判斷。

數位化初判可使用簡單的電路結構，能夠降低耗電以及所需的時間消耗。然而，簡化的數位化初判會造成雜訊偵測能力的下降。幸運的是，美國專利申請案14/607,031及14/285,604提供了一種可在不使用大型濾波器（大型濾波器包含複雜電路並耗費大量時間）的情況下有效地進行雜訊偵測的方法。此外，部分規則雜訊可透過非均勻取樣（non-uniform sampling）的方式來消除或降低其干擾。這些偵測及降低雜訊的方法使得簡單的數位化初判可實行於觸控偵測系統。

請參考第3圖，第3圖為本發明實施例一觸控偵測流程30之示意圖。觸控偵測流程30可實現於任何可用於電阻式、電容式或光學式等各種觸控偵測系統之觸控控制模組中。觸控偵測流程30包含以下步驟：

步驟300：   開始。

步驟302：   傳送至少一驅動訊號至觸控偵測系統之一觸控面板。

步驟304：   從觸控面板接收對應於該至少一驅動訊號之一感測訊號。

步驟306：   對該感測訊號執行一數位化初判，以判斷是否發生觸控事件。若觸控事件發生時，則執行步驟310；若未發生，則執行步驟308。

步驟308：   判斷該感測訊號是否受到雜訊訊號的干擾。若是，則執行步驟310；若否，則執行步驟312。

步驟310：   對該感測訊號執行一完整判斷。

步驟312：   結束。

根據觸控偵測流程30，觸控控制模組傳送至少一驅動訊號至觸控偵測系統之一觸控面板，並從觸控面板接收對應於該至少一驅動訊號之一感測訊號。接著，觸控控制模組對該感測訊號執行一數位化初判，以判斷是否發生觸控事件。數位化初判可藉由簡單地比較感測訊號與一臨界值（如第1圖所示之臨界值TH）來完成，而不需另外判斷其它觸控資訊，如觸碰強度、訊號大小及觸控位置等。因此，在執行數位化初判之步驟中，觸控控制模組會知道一觸控事件是否發生，但無法取得相關於該觸控事件的完整資訊，例如該觸控事件發生的位置。

若數位化初判的比較結果指示觸控事件發生，觸控控制模組會接著對感測訊號執行完整判斷，以取得完整的觸控資訊，進而判斷觸控位置及／或觸碰強度，也就是說，在執行完整判斷之步驟中，需要執行更耗時的高解析度運算。另一方面，若數位化初判的比較結果指示未發生觸控事件，觸控控制模組會另外判斷感測訊號是否受到一雜訊訊號的干擾。若偵測到干擾感測訊號之雜訊時，觸控控制模組也會啟動用於感測訊號之完整判斷，以消除或降低雜訊干擾，再判斷觸控位置及／或觸碰強度（若有發生觸控時）。若未偵測到任何雜訊時，觸控控制模組不會對感測訊號執行完整判斷，在此情況下，可節省時間及耗電。

由此可知，具有較高解析度且耗費較多時間的完整判斷只在判斷觸控事件發生或判斷感測訊號受到雜訊訊號干擾時被執行。換句話說，若判斷未發生觸控事件，且感測訊號未受到雜訊訊號的干擾時，可忽略而不執行完整判斷。

此外，如上所述，對一觸控面板而言，在多數時間及多數空間上並不需要完整判斷。因此，相較於習知觸控控制模組對所有接收到的感測訊號執行完整判斷，本發明只在數位化初判指示觸控事件發生或雜訊偵測方法指示雜訊存在時，才使用完整判斷。在一實施例中，完整判斷可包含使用大型濾波器之訊號處理機制，以濾除或消除任何可能的雜訊。在另一實施例中，完整判斷可包含一最大似然（maximum likelihood）運算方法，用來估算對應於每一感測訊號之觸碰強度大小，使得觸控控制模組可準確地計算出觸控位置及／或觸碰強度。相對於數位化初判，完整判斷（例如大型濾波器或最大似然運算）提供了較高解析度的觸控判斷，其需要的運算時間遠大於數位化初判所需的運算時間。因此，在觸控偵測流程30中，降低使用完整判斷的次數可達到降低時間消耗及減少耗電之優點。

值得注意的是，步驟306及步驟308之順序可互相交換，也就是說，觸控控制模組可在判斷雜訊訊號是否存在之後，再判斷觸控事件的發生。在此情況下，若雜訊訊號及觸控事件任一者出現時，仍可執行完整判斷。

一般來說，觸控偵測系統之雜訊訊號可分為二種類型：規則雜訊及不規則雜訊。為避免錯誤的觸控報點，規則雜訊及不規則雜訊皆必須消除或降低。不規則雜訊可透過美國專利申請案14/607,031及14/285,604所述之雜訊偵測方法來進行處理，而規則雜訊可在數位化初判中，透過非均勻取樣來消除。規則雜訊可以是與觸控偵測系統相關聯之一電子系統中進行規律運作所產生的任何類型之雜訊，例如液晶模組雜訊（liquid crystal module noise，LCM noise）或液晶顯示器（liquid crystal display，LCD）系統中的其它人為雜訊等。舉例來說，規則雜訊可由液晶顯示器系統中的一電路裝置所產生，當該電路裝置產生一雜訊訊號時，會針對該雜訊訊號到達觸控面板上感測線的時間來發送相關資訊，因此，觸控偵測系統會知道規則雜訊的干擾存在感測訊號中的哪一（些）位置。

請參考第4A圖及第4B圖，第4A圖及第4B圖為受到規則雜訊訊號干擾之一感測訊號進行非均勻取樣之示意圖。第4A圖繪示感測訊號上存在數個規律出現的雜訊訊號，第4B圖則繪示同一個感測訊號在進行非均勻取樣之後的波形。如第4A圖所示，感測訊號的數值大致位於-0.1～0.1之間，該感測訊號並受到雜訊訊號的嚴重干擾，該雜訊訊號的範圍可達到-1～1。由第4A圖可知，位於感測訊號上的雜訊訊號顯然對觸控事件的判斷結果造成了影響。根據非均勻取樣，在對感測訊號進行取樣之前，可先刪除感測訊號之至少一片段，其中，所刪除的片段即為受到規則雜訊干擾的部分。換句話說，由於觸控偵測系統知道雜訊干擾發生的位置，可透過非均勻取樣來消除感測訊號中受到雜訊干擾的部分，如第4B圖所示。因此，觸控偵測系統只對感測訊號中未受到雜訊干擾的部分進行取樣。

值得注意的是，習知用來進行完整判斷的訊號處理機制通常是在頻域上進行訊號處理，其往往需要使用強大的濾波器，以消除雜訊訊號，在此情況下，當使用的濾波器愈強大時，需耗費更多時間來進行訊號處理。另一方面，不同於習知的完整判斷方法，本發明之數位化初判在時域上採用非均勻取樣來消除規則雜訊的干擾，其實施方式較為簡單，能夠在花費較少時間並使用複雜度較低的電路之情況下解決雜訊問題。舉例來說，在一實施例中，非均勻取樣可透過一多工器來實現，該多工器具有二輸入端、一輸出端以及受控於一控制訊號之一控制端，其中，一輸入端接收感測訊號而另一輸入端接收零電位。在感測訊號受到規則雜訊干擾的期間（如時間點A），控制訊號可控制多工器輸出零電位；在感測訊號未受到規則雜訊干擾的期間（如時間點B），控制訊號可控制多工器輸出感測訊號。在其它實施例中，非均勻取樣亦可透過其它方式來實現，而不限於此。

請參考第5圖，第5圖繪示上述非均勻取樣所帶來的優點，其繪示了受到雜訊干擾之感測訊號取樣結果的標準化誤差（normalized error）之折線圖，其中，數值1代表準確的取樣結果，而數值1.1、1.2、1.3及1.4分別代表感測訊號之取樣結果的誤差為10%、20%、30%及40%。曲線L1對應於進行非均勻取樣之前的感測訊號，曲線L2對應於進行非均勻取樣之後的感測訊號。如第5圖所示，由於雜訊的干擾，取樣結果存在約30%～40%的誤差，在進行非均勻取樣之後，誤差可大幅下降至0%～5%。由此可知，非均勻取樣具有強大的減少誤差的效果。此外，由於誤差大小下降至約原先的八分之一，感測訊號在進入觸控控制模組之類比數位轉換器（analog-to-digital converter，ADC）之前可先放大八倍，使得類比數位轉換器之動態範圍獲得3位元的提升，進而大幅提升類比數位轉換器的效能。

關於非均勻取樣的運作方式可由下列一般方程式來描述：

,

其中，表示感測訊號，其可分割為一訊號成分以及一雜訊成分，代表一基本訊號，如一基本弦波或方波，則代表感測訊號在刪除至少一片段之後餘留的時間序列，所刪除的片段即為感測訊號中受到雜訊干擾的部分。如一般方程式所示，感測訊號可分割為訊號成分及雜訊成分，因此，藉由選擇適當的，可有效消除雜訊成分。

除此之外，無法由非均勻取樣進行消除的雜訊（例如不規則雜訊）可透過美國專利申請案14/607,031及14/285,604所述之雜訊偵測方法來進行偵測。請參考第6圖及第7圖，其中第6圖為本發明實施例一觸控面板600之示意圖，第7圖繪示觸控面板600被驅動時其資料分布之示意圖。如第6圖所示，觸控面板600包含有多條驅動線TX_1～TX_M及多條感測線RX_1～RX_N，用來感測觸控面板600上的觸控手勢，其中，M、N為大於1的正整數。觸控面板600之一驅動電路可在具有一特定時間長度的時間區間（time period）內，傳送多個驅動訊號Y1～Ym至驅動線TX_1～TX_M，以驅動感測線RX_1～RX_N來產生多個感測訊號X1～Xn，其中，m、n為大於1的正整數。

請參考第7圖，橫軸代表時間區間，其時序由左而右增加，縱軸代表觸控面板600的驅動方向，由上而下依序由驅動線TX_1掃描至驅動線TX_M。在本範例實施例中，時間區間包含多個子區間（time slot）TS1～TSn。在區域706中，驅動線TX_1～TX_M及感測線RX_1～RX_N的交點處所標示的資料Cji+Nji代表因觸控手勢產生的電容值Cji和觸控面板600受外界影響所產生的一雜訊訊號Nji之總和，其中，j是從1到M的正整數，i是從1到n的正整數，M、n為大於1的正整數。雜訊訊號Nji可包括無法被非均勻取樣消除的各種雜訊，例如不規則雜訊。在區域704中，對應於第6圖的感測線RX_1～RX_N的位置所標示的總和訊號RX Sum_1～RX Sum_n代表在此時間區間內，一觸控控制模組分別計算感測訊號X1～Xn的訊號值所獲得的總和。也就是說，總和訊號RX Sum_i代表在此時間區間的子區間TSi內，感測線RX_I從各驅動線TX_1～TX_M所取得的資料總和，其中，I是從1到N的正整數。舉例來說，總和訊號RX Sum_1代表在此時間區間的子區間TS1內，C11+N11至CM1+NM1的總和。總和訊號RX Sum_1～RX Sum_n可透過以下公式來表示：

RX Sum_i=

其中，RX Sum_i代表總和訊號，Cji代表因觸控手勢產生的電容值，Nji代表觸控面板600受外界影響而產生的雜訊，其中，j是從1到M的正整數，i是從1到n的正整數，M、n為大於1的正整數。

在本範例實施例中，各驅動訊號Y1～Ym具有一第一極性圖案及一第二極性圖案。在此時間區間內，各驅動訊號Y1～Ym的第一極性圖案及第二極性圖案之運算結果實質上為零。在此例中，各驅動訊號Y1～Ym的第一極性圖案及第二極性圖案之運算可求其總和，也就是說，在區域702中，對應於第6圖之驅動線TX_1～TX_M的位置所標示的各驅動訊號Y1～Ym的總和TX Sum_1～TX Sum_M分別為零，代表在此時間區間內，各驅動訊號Y1～Ym的第一極性圖案及第二極性圖案之總和實質上為零。

舉例而言，以4個驅動訊號Y1～Y4為例。在本範例實施例中，在包括2個子區間TS1、TS2的時間區間內，各驅動訊號Y1～Y4的極性分布狀態如下表1所示：

在表1中，「1」表示驅動訊號Y1～Y4在對應的子區間內具有第一極性圖案，「-1」表示驅動訊號Y1～Y4在對應的子區間內具有第二極性圖案。因此，在驅動線TX_1該欄中，當包括兩個子區間TS1及TS2的時間區間經過之後，其驅動訊號Y1的第一極性圖案及第二極性圖案之總和實質上為零。驅動線TX_2～TX_4的驅動訊號Y2～Y4之極性分布狀態可依此類推。此外，各驅動訊號Y1～Y4的極性分布圖案不限於表1所示，其它範例繪示於美國專利申請案14/607,031及14/285,604，於此不贅述。

請再次參考第6圖、第7圖，並搭配表1的實施例所揭露的驅動概念，觸控面板600的觸控控制模組可分別計算在特定時間長度的時間區間內感測訊號X1～Xn的訊號值之總和，以取得總和訊號RX Sum_1～RX Sum_n。接著，觸控控制模組再計算總和訊號RX Sum_1～RX Sum_n，以取得總和訊號RX Sum_1～RX Sum_n的總和NF，即 NF=RX Sum_1+RX Sum_2+…+RX Sum_(n-1)+RX Sum_n=。

觸控控制模組計算總和訊號RX Sum_1～RX Sum_n所獲得的總和NF即代表觸控面板600受外界影響而產生的雜訊。因此，利用上述雜訊偵測方法，可迅速且正確地估算受外界影響而產生的雜訊訊號。

由此可知，在不存在雜訊的情況下，驅動訊號的第一極性圖案及第二極性圖案之總和實質上為零，不論觸控面板600上是否存在觸控事件。因此，若總和NF為任何非零的數值時，可視為受到雜訊干擾，雜訊訊號即可透過上述方式進行偵測。舉例來說，觸控偵測流程30之步驟308可透過上述觸控偵測方法來實現，其取得總和NF以判斷感測訊號是否包含雜訊。若總和NF等於零，可判斷感測訊號不存在任何雜訊；若總和NF不等於零，可判斷感測訊號受到雜訊訊號的干擾，進而使用完整判斷來處理雜訊訊號。在另一實施例中，觸控控制模組還可預先設定用於總和NF之一臨界值，若總和NF超過該臨界值時，即可判斷感測訊號受到雜訊訊號的干擾。

請參考第8圖，第8圖為本發明實施例觸控控制模組執行數位化初判及完整判斷之一種運作方式之示意圖。如第8圖所示，觸控控制模組可將時程安排為，在一段期間內，以交替方式預留用於數位化初判之複數個數位化判斷時間及用於完整判斷之複數個完整判斷時間，其中，該複數個數位化判斷時間中的每一數位化判斷時間皆緊鄰在該複數個完整判斷時間中的一完整判斷時間之前。在每一數位化判斷時間內，可執行一次數位化初判以及雜訊偵測方法。若數位化初判或雜訊偵測方法指示因觸控事件或雜訊干擾的發生而需要完整判斷時，觸控控制模組會在下一個完整判斷時間內執行完整判斷（如第8圖中的第一個完整判斷時間所示）。若數位化初判及雜訊偵測方法分別指示觸控事件及雜訊干擾未發生，因而不需要完整判斷時，觸控控制模組則不在下一個完整判斷時間內執行完整判斷，觸控控制模組會等待至下一個數位化判斷時間，再開始執行數位化初判（如第8圖中的第二個完整判斷時間所示）。透過上述方式，完整判斷只會在少數或部分時間內進行，可因此降低耗電。然而，此排程方法較為簡單，無法減少時間的消耗。在其它實施例中，亦可在不需要完整判斷時，直接執行下一次數位化初判，以減少時間的消耗。

值得注意的是，除了上述使用大型濾波器及最大似然運算的訊號處理方式之外，完整判斷亦可藉由一連串的數位化判斷來實現，以達到高解析度。更明確來說，雖然一次數位化初判僅能夠取得低解析度的觸控偵測，但仍可藉由執行一連串的數位化判斷來實現高解析度的觸控偵測。

舉例來說，請參考第9圖，第9圖為本發明實施例觸控控制模組執行數位化初判及完整判斷之另一種運作方式之示意圖。如第9圖所示，一完整判斷可由四個相同或相似於數位化初判的數位化判斷所組成。在此例中，觸控控制模組可執行數位化判斷一或二次，以判斷是否發生一觸控事件，同時判斷感測訊號是否受到雜訊干擾。其它數位化判斷則在必要時執行，亦即，在偵測到觸控事件或雜訊訊號時執行。舉例來說，在第9圖中，一完整判斷時間包含有四個數位化判斷時間，其中每一數位化判斷時間可執行一次數位化判斷。觸控控制模組可先在第一及第二個數位化判斷時間內執行數位化判斷，並根據第一及第二個數位化判斷時間內取得的判斷結果，來判斷是否需執行更多次數位化判斷。上述每一次數位化判斷取得的判斷結果皆指示是否發生觸控事件以及雜訊訊號是否存在，而雜訊訊號可根據上述雜訊偵測方法由感測訊號取得的總和訊號來判斷。若偵測到觸控事件或雜訊訊號時，觸控控制模組可進一步在第三及第四個數位化判斷時間內執行數位化判斷，以取得具有較高解析度的觸控位置資訊及／或消除雜訊的干擾。另一方面，若未偵測到任何觸控事件及雜訊訊號時，第三及第四個數位化判斷時間內的數位化判斷則不會被執行。

請繼續參考第9圖，第9圖繪示一連串的數位化判斷之運作如何結合上述雜訊偵測方法。在第9圖所示之第三個完整判斷時間中，觸控控制模組可先在第一及第二個數位化判斷時間內執行數位化判斷，並判斷出第二次數位化判斷之判斷結果受到雜訊干擾。在此情況下，觸控控制模組進一步在第三及第四個數位化判斷時間內執行數位化判斷。接著，觸控控制模組取得對應於四次數位化判斷之感測訊號的四個判斷結果，並判斷上述判斷結果是否受到雜訊訊號的干擾。觸控控制模組可選擇採用上述判斷結果中被判斷為未受到雜訊干擾之至少一判斷結果來判斷相關於觸控事件之觸控資訊，例如觸控位置等。如第9圖之第三個完整判斷時間所示，第二及第三次數位化判斷所取得的判斷結果係受到雜訊干擾，觸控控制模組因而選擇採用第一及第四次數位化判斷所取得的判斷結果來判斷觸控事件的發生及／或觸控位置。

值得注意的是，根據美國專利申請案14/607,031所述之雜訊偵測方法，在不同時間區間內取得的總和訊號可進行重組，以取得數值小於原來的總和NF之另一總和NF’，也就是說，對應於總和NF’之總和訊號相對於對應於總和NF之總和訊號而言，受到較少的雜訊干擾。請再次參考第6圖及第7圖。觸控控制模組可在第一時間區間內取得分別對應於感測線RX_1～RX_4之第一總和訊號A、B、C及D，第一總和訊號A、B、C及D之訊號值的總和NF3（NF3=A+B+C+D）代表觸控控制模組在執行第一次雜訊偵測方法之後計算而得的雜訊訊號值。接著，觸控控制模組在第二時間區間內取得分別對應於感測線RX_1～RX_4之第二總和訊號A’、B’、C’及D’，第二總和訊號A’、B’、C’及D’之訊號值的總和NF4（NF4=A’+B’+C’+D’）代表觸控控制模組在執行第二次雜訊偵測方法之後計算而得的雜訊訊號值。

在本範例實施例中，觸控控制模組可採用第二總和訊號A’、B’、C’及D’中的至少一者來取代部分或所有的第一總和訊號A、B、C及D，使得由第二總和訊號A’、B’、C’及D’及第一總和訊號A、B、C及D進行重組之後其訊號值的總和NF5小於重組之前的第一總和訊號之訊號值的總和NF3。透過上述方式，在對總和訊號執行任何可能的重組之後，可藉由尋找出最小的總和來判斷出最佳的總和訊號組合，即最不受雜訊干擾的組合。相較於移除總和不等於零之判斷結果的方式，重組及選擇的方式能夠更準確地判斷觸控事件及觸控位置。需注意的是，在第9圖所繪示之實施例中，雖然多個總和訊號的一總和受到雜訊干擾，但該總和所包含的部分或多數總和訊號仍然是準確的。因此，透過重組方式能夠使這些準確的總和訊號與其它時間區間內取得的其它準確總和訊號相互結合，在此情況下，可保存更多總和訊號中的有效資料，以獲得更準確的觸控判斷。

請參考第10圖，第10圖為本發明實施例觸控控制模組執行一連串的數位化判斷以及總和訊號進行重組之運作方式之示意圖。如第10圖所示，每一大區塊代表一數位化判斷時間，其可視為產生一判斷結果之一時間區間，其中，該判斷結果可由四個總和訊號（如總和訊號A1～A4、B1～B4、C1～C4或D1～D4）加總所得到的總和來指示。當觸控控制模組在四個數位化判斷時間內執行數位化判斷之後，可分別取得對應於每一次數位化判斷之總和SA、SB、SC及SD，其中，SA等於總和訊號A1、A2、A3及A4的總和，SB等於總和訊號B1、B2、B3及B4的總和，SC等於總和訊號C1、C2、C3及C4的總和，SD等於總和訊號D1、D2、D3及D4的總和。接著，觸控控制模組執行重組，例如，如第10圖所示，總和訊號A1、B1、C1及D1可互相結合而取得一總和SA’，總和訊號A2、B2、C2及D2可互相結合而取得一總和SB’，總和訊號A3、B3、C3及D3可互相結合而取得一總和SC’，總和訊號A4、B4、C4及D4可互相結合而取得一總和SD’。更明確來說，觸控控制模組可結合總和訊號A1～A4、B1～B4、C1～C4及D1～D4中任何數量的總和訊號來取得總和。在一實施例中，觸控控制模組可找出最小總和，以取得四個或任何數量的最不受雜訊干擾之總和訊號，並選擇採用這些總和訊號來判斷觸控資訊，例如觸控事件的發生及／或觸控位置等。另一方面，觸控控制模組可找出小於一臨界值的總和，並取得該（些）總和所包含的總和訊號，觸控控制模組再根據這些總和訊號來判斷觸控資訊。如第10圖所示，經過數次重組之後，觸控控制模組可判斷出總和訊號A2、A3、A4、B2、C1、C4、D1、D2及D3未受到雜訊干擾，並選擇採用這些總和訊號來判斷觸控資訊。在此情況下，藉由選擇採用所有未受雜訊干擾的總和訊號，並排除所有受到雜訊干擾的總和訊號，可獲得最佳化的觸控資訊。

綜上所述，本發明提供了一種在觸控偵測系統中判斷觸控事件的方法。較為簡單的數位化初判可取代習知的完整判斷，以判斷是否發生觸控事件。為提升雜訊偵測能力，可採用非均勻取樣來消除或降低規則雜訊，由具有不同極性圖案之感測訊號的總和所實現的雜訊偵測方法則可用來消除或降低不規則雜訊。完整判斷雖具有較高解析度，但其電路較為複雜且需要花費更多時間及耗電，因而只在數位化初判判斷出觸控事件發生或感測訊號被判斷為受到雜訊干擾時才使用。如此一來，本發明可達到降低時間及耗電的功效。       以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

TH‧‧‧臨界值
20‧‧‧觸控面板
30‧‧‧觸控偵測流程
300～312‧‧‧步驟
L1、L2‧‧‧曲線
600‧‧‧觸控面板
702、704、706‧‧‧區域
TX_1～TX_M‧‧‧驅動線
RX_1～RX_N‧‧‧感測線
Y1～Ym‧‧‧驅動訊號
X1～Xn‧‧‧感測訊號
TS1～TSn‧‧‧子區間
C11～CMn‧‧‧觸控手勢產生的電容值
N11～NMn‧‧‧雜訊訊號
RX Sum_1～RX Sum_n、A1～A4、B1～B4、C1～C4、D1～D4‧‧‧總和訊號
TX Sum_1～TX Sum_M、NF、SA、SB、SC、SD、SA’、SB’、SC’、SD’‧‧‧總和

第1圖為透過一感測訊號來判斷觸控事件之波形示意圖。 第2圖為位於一觸控面板上的觸控事件之示意圖。 第3圖為本發明實施例一觸控偵測流程之示意圖。 第4A圖及第4B圖為受到規則雜訊訊號干擾之一感測訊號進行非均勻取樣之示意圖。 第5圖繪示受到雜訊干擾之感測訊號取樣結果的標準化誤差之折線圖。 第6圖為本發明實施例一觸控面板之示意圖。 第7圖繪示觸控面板被驅動時其資料分布之示意圖。 第8圖為本發明實施例觸控控制模組執行數位化初判及完整判斷之一種運作方式之示意圖。 第9圖為本發明實施例觸控控制模組執行數位化初判及完整判斷之另一種運作方式之示意圖。 第10圖為本發明實施例觸控控制模組執行一連串的數位化判斷以及總和訊號進行重組之運作方式之示意圖。

30‧‧‧觸控偵測流程

300~312‧‧‧步驟

Claims (10)

1. 一種判斷觸控事件的方法，用於一觸控偵測系統，包含有： 傳送至少一驅動訊號至該觸控偵測系統之一觸控面板； 從該觸控面板接收對應於該至少一驅動訊號之一感測訊號； 對該感測訊號執行一數位化初判，以判斷是否發生一觸控事件； 判斷該感測訊號是否受到一雜訊訊號的干擾；以及 當判斷該觸控事件發生或判斷該感測訊號受到該雜訊訊號的干擾時，對該感測訊號執行一完整判斷。
2. 如請求項1所述之方法，另包含有： 當判斷該觸控事件未發生且判斷該感測訊號未受到該雜訊訊號的干擾時，不對該感測訊號執行該完整判斷。
3. 如請求項1所述之方法，其中該完整判斷包含一連串的數位化判斷。
4. 如請求項1所述之方法，其中該完整判斷包含一最大似然（maximum likelihood）運算或使用濾波器之一訊號處理機制。
5. 如請求項1所述之方法，其中對該感測訊號執行該數位化初判之步驟包含有： 對該感測訊號執行一非均勻取樣（non-uniform sampling）。
6. 如請求項5所述之方法，其中對該感測訊號執行該非均勻取樣之步驟包含有： 在對該感測訊號進行取樣之前，刪除該感測訊號之至少一片段，其中，該至少一片段係受到一規則雜訊的干擾。
7. 如請求項6所述之方法，其中該非均勻取樣之運作方式係由下列一般方程式（general form equation）來描述：, 其中，表示該感測訊號，其分割為一訊號成分以及一雜訊成分，代表一基本訊號，則表示該感測訊號在刪除該至少一片段之後餘留的一時間序列。
8. 如請求項1所述之方法，另包含有： 以交替方式預留用於該數位化初判之複數個數位化判斷時間及用於該完整判斷之複數個完整判斷時間，其中，該複數個數位化判斷時間中的每一數位化判斷時間皆緊鄰在該複數個完整判斷時間中的一完整判斷時間之前。
9. 如請求項1所述之方法，其中相較於該數位化初判，該完整判斷提供一較高的解析度。
10. 如請求項1所述之方法，另包含有： 判斷該感測訊號之複數個判斷結果是否受到該雜訊訊號的干擾；以及 選擇採用該複數個判斷結果中被判斷為未受到該雜訊訊號干擾之至少一判斷結果來判斷相關於該觸控事件之一觸控資訊。