TWI489331B - 觸控點座標偵測方法 - Google Patents

Description

觸控點座標偵測方法

本發明是有關於觸控偵測技術領域，且特別是有關於一種支援多點觸控偵測之觸控點座標偵測方法。

按，觸控面板已被廣泛地整合於各類電子產品上作為輸入裝置，使用者僅需以觸碰物體(例如手指或觸控筆之類的物體)在面板上滑動或接觸，使遊標產生相對移動或絕對座標移動，即可完成包括文字書寫、捲動視窗及虛擬按鍵等各種輸入。

目前，整合於電子產品之觸控面板包括外貼式觸控面板(Surface Mount Touch Panel)及內嵌式觸控面板(In-Cell Touch Panel)兩大類。其中，內嵌式觸控面板技術在現有的薄膜電晶體液晶顯示器(TFT-LCD)製程中即可實現，保有原先顯示器良好光電特性外並高度整合觸控功能的優勢，相較於傳統外貼式觸控面板可大幅降低成本，因而備受關注。而各種適用於內嵌式觸控面板且支援多點觸控偵測之觸控點座標偵測方法亦被紛紛提出，然這些觸控點座標偵測方法所達成之偵測性能各異，因此有必要對觸控點座標偵測方法進行持續地改善。

本發明的目的之一就是在提供一種新穎的觸控點座標偵測方法，支援多點觸控偵測。

本發明一實施例提出的一種觸控點座標偵測方法包括步驟：依序掃描多個原始觸控資料點；對這些原始觸控資料點執行分群演算法以將這些原始觸控資料點歸為多個分群集合；以及計算每一分群集合之重心座標，並輸出此重心座標作為觸控點座標。

在本發明的一實施例中，前述之對這些原始觸控資料點執行分群演算法以將這些原始觸控資料點歸為多個分群集合之步驟包括：對每一原始觸控資料點給予一識別碼；將這些原始觸控資料點中具有相同識別碼者歸為同一分群集合；以及將這些原始觸控資料點中具有不同識別碼者歸為不同之分群集合。

在本發明的一實施例中，前述之對每一原始觸控資料點給予識別碼之步驟包括：判斷與此原始觸控資料點相鄰且早於此原始觸控資料點被掃描之相鄰原始觸控資料點是否存在；以及當相鄰原始觸控資料點存在，則給予此原始觸控資料點一與相鄰原始觸控資料點相同之識別碼，否則給予此原始觸控資料點新的識別碼。

在本發明的一實施例中，對每一原始觸控資料點給予識別碼之步驟更包括：偵測此原始觸控資料點之相鄰原始觸控資料點的數目；以及當相鄰原始觸控資料點的數目為多個且這些相鄰原始觸控資料點之識別碼不相同時，對這些相鄰原始觸控資料點進行識別碼合併。

在本發明的一實施例中，前述之觸控點座標偵測方法適於執行於具內嵌式觸控面板之液晶顯示器。在此，對每一原始觸控資料點給予識別碼之先後順序與液晶顯示器對這些原始觸控資料點之掃描方式相關。

在本發明的一實施例中，前述之計算每一分群集合之重心座標之步驟包括：對此分群集合中之原始觸控資料點的第一維度座標及第二維度座標分別進行加總平均而得重心座標。

本發明再一實施例提出的一種觸控點座標偵測方法包括步驟：接收一原始資料，此原始資料包括多個原始觸控資料點；對每一原始觸控資料點給予一識別碼以識別這些原始觸控資料點所在的多個接觸區域；計算每一接觸區域之原始觸控資料點之重心座標；以及輸出這些重心座標作為多個觸控點座標。其中，對每一原始觸控資料點給予識別碼以識別這些原始觸控資料點所在的接觸區域之步驟可包括：判斷與此原始觸控資料點相鄰且早於此原始觸控資料點被給予識別碼之相鄰原始觸控資料點是否存在；以及當相鄰原始觸控資料點存在，則給予此原始觸控資料點一與相鄰原始觸控資料點相同之識別碼，否則給予此原始觸控資料點新的識別碼。進一步地，對每一原始觸控資料點給予識別碼以識別這些原始觸控資料點所在的接觸區域之步驟更可包括：偵測此原始觸控資料點之相鄰原始觸控資料點的數目；以及當相鄰原始觸控資料點的數目為多個且這些相鄰原始觸控資料點之識別碼不相同時，對這些相鄰原始觸控資料點進行識別碼合併。

在本發明的一實施例中，前述之原始資料更包括包括多個原始非觸控資料點，而觸控點座標偵測方法則更可包括步驟：對該些原始非觸控資料點不給予識別碼。

本發明又一實施例提出的一種觸控點座標偵測方法，包括步驟：依序掃描因單次觸控操作而形成的多個原始觸控資料點；依據於二維空間內位置相接續者給予同一識別碼而位置不相接續者給予不同識別碼之規則對每一原始觸控資料點給予一識別碼；藉由計算這些原始觸控資料點中具有相同識別碼者之重心座標而得對應這些原始觸控資料點之至少一個重心座標；以及輸出此至少一個重心座標作為此單次觸控操作之結果。

本發明實施例主要是利用分群集合的概念，對收到的原始觸控資料點給予識別碼以識別其所屬分群集合並計算各個分群集合之重心座標以產生相對應的多點座標值，因而可提供真實多點觸控座標輸出以支援多點觸控偵測。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左或右等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

下面將結合圖1至圖7具體描述本發明一實施例提出之一種觸控點座標偵測方法，其適於執行於具內嵌式觸控面板之液晶顯示器，但本發明並不以此為限。本實施例中，液晶顯示器所採用之掃描方式為從左至右、從上至下。

首先，將結合圖1對本實施例所採用之相鄰點判別方法進行說明。如圖1所示，其示出9個資料點A~I；其中，以資料點E點為例，其具有四個相鄰點B、D、F及H(如圖1中填充斜線之方格)，而資料點A、C、G及H將不判定為資料點E之相鄰點。

再者，將結合圖2對本實施例所採用之對資料點給予識別碼之編碼規則進行說明。如圖2所示，其示出三個資料點U、L及C，其中資料點U為資料點C之上方相鄰資料點，資料點L為資料點C之左方相鄰資料點。資料點U、L及C之識別碼分別以ID(U)、ID(L)及ID(C)來表示，資料點U、L及C之取值為邏輯“0”或邏輯“1”。當C=0時，執行編碼規則r0：不給予ID(C)任何識別碼；當C=1時，則判斷點C的上方相鄰資料點U及左方相鄰資料點L的狀態，將會有下列五種編碼規則r1~r5：(r1)當U=0、L=0時，則給予ID(C)新的識別碼，(r2)當U=1、L=0時，則ID(C)=ID(U)，(r3)當U=0、L=1時，則ID(C)=ID(L)，(r4)當U=1、L=1時，若ID(U)=ID(L)，則ID(C)=ID(U)或ID(C)=ID(L)，以及(r5)當U=1、L=1時，若ID(U)≠ID(L)，則ID(C)=ID(U)，並將ID(U)及ID(L)設為同一分群集合。

參見圖3，其示出相關於本發明實施例之觸控點座標偵測方法之一流程圖。如圖3所示，本實施例提出之觸控點座標偵測方法包括步驟S100~S300，下面將結合圖3至圖7對步驟S100~S300進行詳細說明。

步驟100：接收包括多個原始觸控資料點之原始資料。圖4示出執行單次觸控操作而得的一原始資料100。如圖4所示，X方向與Y方向上之數字1~8為X方向與Y方向上之座標刻度，原始資料100包括多個原始觸控資料點101(如圖4中填充斜線之方格)及多個原始非觸控資料點103(如圖4中未填充斜線之方格)。在此，原始觸控資料點101對應於液晶顯示器在此次觸碰操作中被觸控物體(例如手指)接觸之區域產生的訊號，而原始非觸控資料點103對應於液晶顯示器在此次觸碰操作中未被觸控物體接觸之區域產生的訊號；且於本實施例中原始觸控資料點101之取值設為邏輯“1”，而原始非觸控資料點103之取值設為邏輯“0”。本實施例中的觸控點座標偵測方法採用液晶顯示器之從左至右、從上至下之掃描方式來讀取原始資料100中的資料點(包括原始觸控資料點101及原始非觸控資料點103)。

步驟200：對這些原始觸控資料點執行分群演算法以將這些原始觸控資料點歸為多個分群集合。本實施例之步驟200包括步驟210以及可選的步驟230，具體說明如下。

步驟210：對這些原始觸控資料點分別給予識別碼以將這些原始觸控資料點歸為多個分群集合。圖5示出圖4所示原始資料100於各個原始觸控資料點101被給予識別碼後之狀態，而對各個原始觸控資料點101給予識別碼的先後順序係從左至右、從上至下。如圖5所示，一方面，依照前述編碼規則r0，原始資料100中的原始非觸控資料點103均未給予任何識別碼。另一方面，原始觸控資料點101被執行分群演算法而被歸為多個分群集合1011~1019，各分群集合1011~1019分別對應不同的接觸區域。在此，分群演算法具體為：依照前述編碼規則r1~r5，依序對各個原始觸控資料點101分別給予識別碼1~11，將識別碼為1~8之原始觸控資料點101分別歸為八個分群集合1011~1018，並將識別碼為9~11之原始觸控資料點101歸為同一分群集合1019(換而言之，分群集合1019之多個原始觸控資料點101具有多個識別碼)。

更具體地，本實施例中，分群集合1011、1012、1014及1015中的原始觸控資料點101係依照編碼規則r1來給予識別碼，分群集合1013及1016中的原始觸控資料點101係依照編碼規則r1及r3來給予識別碼，分群集合1017及1018中的原始觸控資料點101係依照編碼規則r1及r2來給予識別碼，而分群集合1019中的原始觸控資料點係依照編碼規則r1~r3及r5來給予識別碼。

步驟230：對這些分群集合分別執行識別碼合併。圖6示出圖5所示原始資料100於各分群集合1011~1019執行識別碼合併步驟後之狀態。從圖5可知，僅分群集合1019中存在某些原始觸控資料點101具有多個相鄰原始觸控資料點且這些相鄰原始觸控資料點之識別碼不相同之情形，而分群集合1011~1018中皆不存在某一原始觸控資料點101具有多個相鄰原始觸控資料點之情形，故本實施例中僅需對分群集合1019執行識別碼合併步驟。如圖6所示，藉由將多個具有不同之識別碼的相鄰原始觸控資料點進行識別碼合併後，分群集合1019之原始觸控資料點101僅具有單一識別碼9。並且，從圖6可以得知，每一分群集合1011~1019中的原始觸控資料點101皆具有相同之識別碼，而不同之分群集合中的原始觸控資料點101具有不同之識別碼。再者，同一分群集合中的原始觸控資料點101於XY二維空間內位置相接續，例如分群集合1013中的四個原始觸控資料點101構成一連續的區域而係於XY二維空間內位置相接續者；而不同分群集合中的原始觸控資料點101於XY二維空間內位置不相接續，例如分群集合1012中的一個原始觸控資料點101與分群集合1013中的四個原始觸控資料點101構成一不連續的區域而係於XY二維空間內位置不相接續者。

步驟300：分別計算這些分群集合之重心座標，並輸出這些重心座標作為觸控點座標。圖7示出圖6所示各個分群集合1011~1019之重心座標的計算方法。從圖7可以得知，每一分群集合1011~1019之重心座標係透過計算此分群集合中各個原始觸控資料點的X座標加總平均值及Y座標加總平均值而取得。以分群集合1013為例，分群集合1013之識別碼為3、原始觸控資料點數目為4、X座標加總值為26、Y座標加總值為4，可計算得到：X座標平均值為26/4=6.5及Y座標平均值為4/4=1，因此分群集合1013之重心座標為(6.5,1)；其他分群集合1011，1012以及1014~1019之重心座標可參考圖7所示，故在此不一一列示。這些分群集合1011~1019之重心座標後續會被輸出作為多個觸控點座標並作為此次觸碰操作之結果。

需要說明的是，本發明提出之觸控點坐標偵測方法，並不僅限於前述實施例所述之支援多點觸控偵測，其同樣支援單點觸控偵測。另外，本領域任何熟習此技藝者還可對本發明前述實施例提出的觸控點座標偵測方法做適當之變更，例如變更相鄰點之判別方法，請再參考圖2，可將資料點A~D以及F~I共八個資料點均判定為資料點E之相鄰點，或者適當變更識別碼之編碼規則，或者原始資料中資料點的數量等等。

綜上所述，本發明實施例主要是利用分群集合的概念，對收到的原始觸控資料點給予識別碼以識別其所屬分群集合並計算各個分群集合之重心座標以產生相對應的多點座標值，因而可提供真實多點觸控座標輸出以支援多點觸控偵測。當然，本發明實施例提出之觸控點座標偵測方法同樣可支援單點觸控偵測。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．原始資料

101．．．原始觸控資料點

103．．．原始非觸控資料點

1011~1019．．．分群集合

S100、S200、S210、S230、S300．．．步驟

圖1示出相關於本發明實施例之一相鄰點判別方法。

圖2示出相關於本發明實施例之一識別碼編碼規則。

圖3示出相關於本發明實施例之一種觸控點座標偵測方法之一流程圖。

圖4示出執行單次觸控操作而得的一原始資料。

圖5示出圖4所示原始資料於各個原始觸控資料點被給予識別碼後之狀態。

圖6示出圖5所示原始資料於各分群集合執行識別碼合併步驟後之狀態。

圖7示出圖6所示分群集合之重心座標的計算方法。

S100、S200、S210、S230、S300‧‧‧步驟

Claims (17)

1. 一種觸控點座標偵測方法，包括步驟：依序掃描多個原始觸控資料點；對該些原始觸控資料點執行一分群演算法以將該些原始觸控資料點歸為多個分群集合；以及計算每一該些分群集合之一重心座標，並輸出該重心座標作為一觸控點座標，其中對該些原始觸控資料點執行該分群演算法以將該些原始觸控資料點歸為該些分群集合之步驟包括：對每一該些原始觸控資料點給予一識別碼，其中對每一該些原始觸控資料點給予該識別碼之步驟包括：判斷與該原始觸控資料點相鄰且早於該原始觸控資料點被掃描之相鄰原始觸控資料點是否存在；以及當該相鄰原始觸控資料點存在，則給予該原始觸控資料點一與該相鄰原始觸控資料點相同之識別碼，否則給予該原始觸控資料點一新的識別碼。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控點座標偵測方法，其中對該些原始觸控資料點執行該分群演算法以將該些原始觸控資料點歸為該些分群集合之步驟更包括：將該些原始觸控資料點中具有相同識別碼者歸為同一分群集合；以及將該些原始觸控資料點中具有不同識別碼者歸為不同之分群集合。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控點座標偵測方法，其中對每一該些原始觸控資料點給予該識別碼之步驟更包括： 偵測該原始觸控資料點之該相鄰原始觸控資料點的數目；以及當該相鄰原始觸控資料點的數目為多個且該些相鄰原始觸控資料點之識別碼不相同時，對該些相鄰原始觸控資料點進行識別碼合併。
4. 如申請專利範圍第2項所述之觸控點座標偵測方法，其中該觸控點座標偵測方法適於執行於具內嵌式觸控面板之液晶顯示器。
5. 如申請專利範圍第4項所述之觸控點座標偵測方法，其中對每一該些原始觸控資料點給予該識別碼之先後順序與該液晶顯示器對該些原始觸控資料點之掃描方式相關。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控點座標偵測方法，其中計算每一該些分群集合之該重心座標之步驟包括：對該分群集合中之該些原始觸控資料點的第一維度座標及第二維度座標分別進行加總平均而得該重心座標。
7. 一種觸控點座標偵測方法，包括步驟：接收一原始資料，該原始資料包括多個原始觸控資料點；對每一該些原始觸控資料點給予一識別碼以識別該些原始觸控資料點所在的多個接觸區域；計算每一該些接觸區域之該些原始觸控資料點之一重心座標；以及輸出該些重心座標作為多個觸控點座標，其中對每一該些原始觸控資料點給予該識別碼以識別該些原始觸控資料點所在的該些接觸區域之步驟包括：判斷與該原始觸控資料點相鄰且早於該原始觸控資料點被給予一該識別碼之相鄰原始觸控資料點是否存在；以及 當該相鄰原始觸控資料點存在，則給予該原始觸控資料點一與該相鄰原始觸控資料點相同之識別碼，否則給予該原始觸控資料點一新的識別碼。
8. 如申請專利範圍第7項所述之觸控點座標偵測方法，其中對每一該些原始觸控資料點給予該識別碼以識別該些原始觸控資料點所在的該些接觸區域之步驟更包括：偵測該原始觸控資料點之該相鄰原始觸控資料點的數目；以及當該相鄰原始觸控資料點的數目為多個且該些相鄰原始觸控資料點之識別碼不相同時，對該些相鄰原始觸控資料點進行識別碼合併。
9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控點座標偵測方法，其中對每一該些原始觸控資料點給予該識別碼以識別該些原始觸控資料點所在的該些接觸區域之步驟進一步包括：將該些原始觸控資料點中具有同一識別碼者識別為同一接觸區域內之原始觸控資料點；以及將該些原始觸控資料點中具有不同識別碼者識別為不同接觸區域內之原始觸控資料點。
10. 如申請專利範圍第7項所述之觸控點座標偵測方法，其中計算每一該些接觸區域之該些原始觸控資料點之該重心座標之步驟包括：對該接觸區域內之該些原始觸控資料點的第一維度座標及第二維度座標分別進行加總平均而得該重心座標。
11. 如申請專利範圍第7項所述之觸控點座標偵測方法，其中該觸控點座標偵測方法適於執行於具內嵌式觸控面板之液 晶顯示器。
12. 如申請專利範圍第11項所述之觸控點座標偵測方法，其中對每一該些原始觸控資料點給予該識別碼之先後順序與該液晶顯示器對該些原始觸控資料點之掃描方式相關。
13. 如申請專利範圍第7項所述之觸控點座標偵測方法，其中該原始資料更包括多個原始非觸控資料點，該觸控點座標偵測方法更包括步驟：對該些原始非觸控資料點不給予識別碼。
14. 一種觸控點座標偵測方法，包括步驟：依序掃描因單次觸控操作而形成的多個原始觸控資料點；依據於二維空間內位置相接續者給予同一識別碼而位置不相接續者給予不同識別碼之規則對每一該些原始觸控資料點給予一識別碼；藉由計算該些原始觸控資料點中具有相同該識別碼者之一重心座標而得對應該些原始觸控資料點之至少一個該重心座標；以及輸出該至少一個重心座標作為該單次觸控操作之結果。
15. 如申請專利範圍第14項所述之觸控點座標偵測方法，其中藉由計算該些原始觸控資料點中具有相同該識別碼者之該重心座標而得對應該些原始觸控資料點之至少一個該重心座標之步驟包括：對該些原始觸控資料點中具有相同該識別碼者的第一維度座標及第二維度座標分別進行加總平均而得一該重心座標。
16. 如申請專利範圍第14項所述之觸控點座標偵測方法，其中該觸控點座標偵測方法適於執行於具內嵌式觸控面板之液晶顯示器。
17. 如申請專利範圍第16項所述之觸控點座標偵測方法， 其中對每一該些原始觸控資料點給予該識別碼之先後順序與該液晶顯示器對該些原始觸控資料點之掃描方式相關。