TWI502436B - 觸摸屏觸摸識別方法 - Google Patents

Description

觸摸屏觸摸識別方法

本發明涉及一種作用於觸摸屏上的觸摸動作的識別方法，尤其涉及一種基於電容式觸摸屏的觸摸識別方法。

近年來，伴隨著移動電話與觸摸導航系統等各種電子設備的高性能化和多樣化的發展，在液晶等顯示設備的前面安裝透光性的觸摸屏的電子設備逐步增加。這樣的電子設備的使用者通過觸摸屏，一邊對位於觸摸屏背面的顯示設備的顯示內容進行視覺確認，一邊利用手指或筆等方式按壓觸摸屏來進行操作。由此，可以操作電子設備的各種功能。

按照觸摸屏的工作原理和傳輸介質的不同，現有的觸摸屏分為四種類型，分別為電阻式、電容式、紅外線式以及表面聲波式。其中電容式觸摸屏因敏感度較高、所需觸碰力度較小而應用較為廣泛。

電容式觸摸屏的工作原理是通過人手觸摸改變了觸摸屏的電容分佈，通過檢測該觸摸屏的電容分佈即可檢測出觸摸點的觸摸位置。然而，當觸摸屏的表面存在水滴時，由於水會有電容效應，因而會干擾觸控，造成觸摸屏使用不便。

有鑒於此，提供一種作用於觸摸屏上的可區分觸摸屏上有水滴的 觸摸動作的識別方法實為必要。

一種觸摸屏觸摸識別方法，所述觸摸屏為一自感電容式觸摸屏，包括複數驅動感測電極對，該識別方法包括以下步驟：設定一閾值T₀；依次驅動和感測所述複數驅動感測電極對，對未被驅動感測的驅動感測電極對施加相同的驅動訊號，得到複數第一輸出訊號值C_n’其中，n為自然數；將C_n與T₀進行比較，當C_n<T₀，則識別為未被觸摸，當C_n≧T₀，則識別為有觸摸訊號，並進行以下步驟；依次驅動和感測所述複數驅動感測電極對，將未被驅動感測的驅動感測電極對接地，得到複數第二輸出訊號值C_n’；將C_n與C_n’進行比較，當C_n’>C_n，將上述觸摸輸入訊號識別為水滴觸摸，當C_n’≦C_n，則識別為手指觸摸，該第一輸出訊號值Cn和第二輸出訊號值Cn’均為電容變化值。

通過本發明的觸摸識別方法，不僅可區分水滴觸碰，而排除因水滴引起的誤操作引起觸摸屏訊號變化而進行誤判觸點的情況。

T₀‧‧‧閾值

C_n‧‧‧第一輸出訊號值

C_n’‧‧‧第二輸出訊號值

C_n’’‧‧‧第三輸出訊號值

圖1係本發明觸摸屏觸摸識別方法的流程圖。

圖2係本發明通過第一種感測訊號方式及第二種感測訊號方式對水滴觸摸進行感測得到的輸出訊號值的示意圖。

圖3係本發明通過第一種感測訊號方式及第二種感測訊號方式對手指觸摸進行感測得到的輸出訊號值的示意圖。

以下將結合附圖詳細說明本發明實施例的觸摸屏觸摸識別方法。

本發明所述觸摸屏觸摸識別方法適用於各種自感電容式觸摸屏， 所謂自感電容式觸摸屏是通過檢測該觸摸屏中的導電膜對地的電容變化來檢測觸摸點的位置。

所述自感電容式觸摸屏包括：透明絕緣基體，設置在該透明絕緣基體表面的單層或雙層透明導電膜，與該透明導電膜電連接的複數驅動感測電極對，以及複數與每個驅動感測電極對電連接的積體電路(IC)。每個驅動感測電極對包括一上電極和一與該上電極相對設置的下電極。所述IC通過每個驅動感測電極對中的上電極和下電極輪流向所述透明導電膜提供驅動訊號和檢測所述透明導電膜的電容變化，來確定觸摸屏表面是否有觸摸及觸摸點的位置。

所述透明導電膜可為具有阻抗異向性及連續完整結構的導電膜。所述具有阻抗異向性及連續完整結構的導電膜具有一低阻抗方向和一高阻抗方向，所述複數驅動感測電極對相互間隔地沿該高阻抗方向排列設置在所述透明導電膜的兩側。所述具有阻抗異向性的導電膜可為至少一層奈米碳管膜，該奈米碳管膜通過拉取一奈米碳管陣列直接獲得。該奈米碳管膜中的大部份奈米碳管首尾相連地沿低阻抗方向擇優取向延伸。

在另一實施例中，所述透明導電膜可由複數相互間隔且陣列式分佈的導電區塊構成。所述由相互間隔且陣列式分佈的導電區塊構成的透明導電膜中的導電區塊的形狀不限，如矩形或菱形。所述導電區塊的材料不限，可為氧化銦錫(ITO)或奈米碳管。所述每個導電區塊均通過一個驅動感測電極與所述IC電連接。

所述IC包括驅動IC和感應IC，所述驅動IC為所述驅動感測電極提供驅動訊號；所述感應IC通過所述驅動感測電極檢測該觸摸屏未 受觸碰以及受觸碰時的訊號值。

所述驅動IC的驅動方式與現有的自感電容式觸摸屏的驅動方式相同。具體的，所述驅動IC為所述複數驅動感測電極施加驅動訊號。

請參閱圖1，本發明實施例提供一種觸摸屏的觸摸識別方法，該觸摸識別方法包括以下步驟：步驟一：設定一閾值T₀；步驟二：依次驅動和感測所述複數驅動感測電極對，對未被驅動感測的驅動感測電極對施加相同的驅動訊號，得到複數第一輸出訊號值C_n，其中，n為自然數；步驟三：將C_n與T₀進行比較，當C_n<T₀，則識別為未被觸摸，當C_n≧T₀，則進行如下步驟四至五；步驟四：依次驅動和感測所述複數驅動感測電極對，將未被驅動感測的驅動感測電極對接地，得到複數第二輸出訊號值C_n’；及步驟五：將C_n與C_n’進行比較，當C_n’>C_n，將上述觸摸輸入訊號識別為水滴觸摸，當C_n’≦C_n，則識別為手指觸摸。

在上述步驟一中，所述閾值T₀可為傳統的電容式觸摸屏的訊號檢測閾值。優選地，所述閾值T₀可為當裸露的手指與觸摸屏處於接觸的臨界狀態時，IC檢測到的最大輸出訊號峰值。所述裸露的手指與觸摸屏處於接觸的臨界狀態是指懸空的手指與觸摸屏之間的距離很小，並近似於接觸的狀態。將閾值T₀設定為此時檢測到的輸出訊號值，會避免出現當手指距離觸摸屏較遠時，IC便開始啟 動檢測並計算座標，從而出現未被觸摸也被檢測出觸摸的情況，進而保證觸摸判斷具有較高的準確性。

在上述步驟二中，通過一第一種感測訊號方式中獲得第一輸出訊號值C_n。所述驅動和感測所述觸摸屏的複數驅動感測電極對的方法可以為每次同時驅動和感測相鄰的複數驅動感測電極對，也可以為同時驅動和感測僅一個驅動感測電極對。所述驅動和感測驅動感測電極對的方法具體為：通過所述驅動IC和感應IC依次對所述複數驅動感測電極對中的上電極和下電極輪流施加驅動訊號並通過相對設置的另一電極感測電容變化，此時對其他的驅動感測電極對保持施加驅動訊號的狀態，得到複數第一輸出訊號值C_n。所述第一輸出訊號值C_n指感應電容的變化值，即未被觸摸時的輸感應電容值之間與觸摸屏被觸摸後透明導電膜對應位置的感應電容值的差值。所述第一輸出訊號值C_n為電容變化值，所述電容變化值為未被觸摸時的感測電容值與觸摸屏被觸摸後的感測電容值之間的差值。

在上述步驟三中，當IC檢測到的第一輸出訊號值C_n均小於閾值T₀時，斷定為此時該觸摸屏未被觸摸。當任一驅動感測電極對感測到的第一輸出訊號值C_n大於等於所述閾值T₀時，判斷所述觸摸屏受到一個有效的觸摸，並繼續進行判斷該有效的觸摸是否為水滴觸摸。

在上述步驟四至步驟五中，通過一第二種感測訊號方式中獲得第二輸出訊號值C_n’。具體的，通過所述驅動IC和感應IC依次對所述複數驅動感測電極對中的上電極和下電極輪流施加驅動訊號和感測電容變化，而將其他的驅動感測電極對接地，得到複數第二 輸出訊號值C_n’。所述第二種感測訊號方式中所施加的驅動訊號與第一種感測訊號方式所施加的驅動訊號相同，以保證觸碰判斷的準確性。所述第二輸出訊號值C_n’為電容變化值，所述電容變化值為未被觸摸時的感測電容值與觸摸屏被觸摸後的感測電容值之間的差值。

請參見圖2，當所述觸摸屏上受到一水滴觸摸時，在第二種感測訊號方式中，當對水滴位置的驅動感測電極對的上電極施加驅動訊號，由於鄰近的驅動感測電極對處於接地的狀態，水滴可以看成導體，會使得部份的驅動訊號被該處於接地的驅動感測電極對分散，而所述第一輸出訊號值C_n及第二輸出訊號值C_n’均為電容變化值，因而同一個驅動感測電極對獲得的第二輸出訊號值C_n’相對於第一輸出訊號值C_n變大。請參見圖3，當所述觸摸屏上受到一手指觸摸時，由於所述手指本身處於接地狀態，因而在第二種感應IC檢測訊號方式中，對其他驅動感測電極對施加接地訊號，所述第二輸出訊號值C_n’基本沒有變化。也就是說，第二種感測訊號方式並不能使所述第二輸出訊號值C_n’相對於第一輸出訊號值C_n增大。因而，通過上述進行兩種不同的感測訊號方式，可以區分水滴觸摸和手指觸摸。

當所述觸摸屏上受到一水滴觸摸時，如果進一步有手指觸摸到該水滴並同時對所述觸摸屏進行有效的觸摸，需要進行以下如下步驟六至七。

步驟六：依次驅動和感測所述觸摸屏的複數驅動感測電極對，將未被驅動感測的驅動感測電極對施加相同的驅動訊號，獲得一第三輸出訊號值C_n’’； 步驟七：將C_n’’與C_n’進行比較，當C_n’’≦C_n’，判定為在水滴觸摸時未被手指進一步觸摸，不對所述第三輸出訊號值C_n’’進行修正，當C_n’’>C_n’，判斷為水滴和手指共同觸碰，並對此時獲得的第三輸出訊號值C_n’’進行修正。

在步驟六至七中，當有手指觸摸到該水滴並同時對所述觸摸屏進行有效的觸摸，此時採用所述第一種感測訊號方式獲得所述第三輸出訊號值C_n’’。所述第三輸出訊號值C_n’’指感應電容的變化值，即未被觸摸時的輸感應電容值之間與觸摸屏被觸摸後透明導電膜對應位置的感應電容值的差值。由於水滴通過人體接地，水滴本身具有電容效應，因而此時該第三輸出訊號值C_n’’相對於僅手指觸碰輸出的訊號值會偏高。為更精確地排除觸點座標的誤判，可進一步對所述第三輸出訊號值C_n’’進行修正。

通過第一種感測訊號方式獲得第三輸出訊號值C_n’’。具體的，依次對依次對上電極和下電極輪流施加驅動訊號和感測電容變化，而對其他的驅動感測電極對保持施加驅動訊號狀態，獲取第三輸出訊號值C_n’’。

當第三輸出訊號值C_n’’大於第二輸出訊號值C_n’，需要從所述第三輸出訊號值C_n’’扣除僅水滴本身處於接地的狀態時獲取的第二輸出訊號值C_n’。將所述第三輸出訊號值C_n’’減去所述第二輸出訊號值C_n’後，得到一修正後的第三輸出訊號值，並進一步進行觸點座標的計算。

通過本發明的檢測方法，不僅可區分水滴觸碰，而排除因水滴引起的誤操作引起觸摸屏訊號變化而進行誤判觸點的情況，還可以對水滴引起的干擾進行輸出訊號值的修正。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

T₀‧‧‧閾值

C_n‧‧‧第一輸出訊號值

C_n’‧‧‧第二輸出訊號值

Claims (9)

1. 一種觸摸屏觸摸識別方法，所述觸摸屏為一自感電容式觸摸屏，包括複數驅動感測電極對，該識別方法包括以下步驟：設定一閾值T₀；依次驅動和感測所述複數驅動感測電極對，對未被驅動感測的驅動感測電極對施加相同的驅動訊號，得到複數第一輸出訊號值C_n，其中，n為自然數；將C_n與T₀進行比較，當C_n<T₀，則識別為未被觸摸，當C_n≧T₀，則識別為有觸摸訊號，並進行以下步驟；依次驅動和感測所述複數驅動感測電極對，將未被驅動感測的驅動感測電極對接地，得到複數第二輸出訊號值C_n’；將C_n與C_n’進行比較，當C_n’>C_n，將上述觸摸輸入訊號識別為水滴觸摸，當C_n’≦C_n，則識別為手指觸摸，該第一輸出訊號值Cn和第二輸出訊號值Cn’均為電容變化值。
2. 如請求項第1項所述的觸摸屏觸摸識別方法，其中，所述閾值T₀為當裸露的手指與觸摸屏處於接觸的臨界狀態時，檢測到的最大輸出訊號峰值。
3. 如請求項第1項所述的觸摸屏觸摸識別方法，其中，所述驅動和感測所述觸摸屏的複數驅動感測電極對的方法為每次同時驅動和感測相鄰的複數驅動感測電極對。
4. 如請求項第3項所述的觸摸屏觸摸識別方法，其中，每個驅動感測電極對包括一上電極和一與該上電極相對設置的下電極，所述驅動和感測所述複數驅動感測電極對的方法為依次對上電極和下電極輪流施加驅動訊號並通過相對設置的另一電極感測電容變化。
5. 如請求項第1項所述的觸摸屏觸摸識別方法，其中，所述第一輸出訊號值C_n及第二輸出訊號值C_n’均為電容變化值，所述電容變化值為未被觸摸時的感測電容值與觸摸屏被觸摸後的感測電容值之間的差值。
6. 如請求項第1項所述的觸摸屏觸摸識別方法，其中，在C_n與T₀進行比較時，當任一驅動感測電極對感測到的C_n大於等於T₀時，則識別為有觸摸訊號。
7. 如請求項第1項所述的觸摸屏觸摸識別方法，其中，在C_n與C_n’進行比較時，將同一個驅動感測電極對獲得的第一輸出訊號值C_n和第二輸出訊號值C_n’進行比較，當任一驅動感測電極對獲得的C_n’大於C_n時，則識別為在該驅動感測電極對所對應位置有水滴觸摸。
8. 如請求項第1項所述的觸摸屏觸摸識別方法，其中，當C_n’>C_n時，進一步進行以下步驟：依次驅動和感測所述觸摸屏的複數驅動感測電極對，將未被驅動感測的驅動感測電極對施加相同的驅動訊號，獲得一第三輸出訊號值C_n’’；將C_n’’與C_n’進行比較，當C_n’’≦C_n’，判定為在水滴觸摸時未被手指進一步觸摸，不對第三輸出訊號值C_n’’進行修正，當C_n’’>C_n’，判斷為水滴和手指共同觸摸，該第三輸出訊號值Cn’’為電容變化值。
9. 如請求項第8項所述的觸摸屏觸摸識別方法，其中，判斷為水滴和手指共同觸摸時，進一步對所述第三輸出訊號值C_n’’進行修正，所述對第三輸出訊號值C_n’’進行修正的方法具體為將所述第三輸出訊號值C_n’’減去所述第二輸出訊號值C_n’。