触控事件的判断方法与流程

[0001]
本发明系有关于一种触控事件的判断方法，特别是一种适于超音波感测器，并可动态地根据其讯号回馈值与基准值的比较结果，来决定基准值是否进行更新之触控事件的判断方法。


背景技术：

[0002]
一般而言，感测器是一种能感受外在讯号的变化并按照一定规律转换成可用输出讯号的器件或装置，通常包括有敏感元件与转换元件等组成。举例来说，触控感测器可以接收触头(包括使用者之手指或者胶笔等)输入讯号的刺激，并利用感测元件感知其压力、热能或红外线的改变，以作出反应的输出讯号。若举电容式触控为例，其结构主要由一片双面镀有透明导电薄膜的基材所构成，并在上电极上方覆盖二氧化硅介电层，以上电极为感测用电极，操作使用时须对其施加电压，以形成均匀电场，当手指由上方碰触面板时，上透明电极与手指间产生足够大的耦合电容，透过电容值的变化，从所产生的诱导电流来检测其触控点坐标。不过，由于表面电容式触控原则上无法侦测到多点触控的事件，且准确率未达预期的良好，因此，取而代之的是，便有「超音波式触控」技术的与之兴起。
[0003]
大抵而言，超音波式触控技术已越发成熟且广为应用，在应用于超音波式的触控面板时，其系透过以单点发射超音波的方式，藉由计算其接收讯号的回馈值可以标定触控点的坐标。其原理在于，基于接触指标物会吸收原始发射的超音波讯号造成讯号衰减，因此在接收端接收到的讯号已与未动作时不同，请配合参阅图1a与图1b所示，图1a系为超音波讯号发送端的讯号，图1b系为其讯号接收端的讯号，由该二个图示比较可看出讯号振幅的缩小，之后，通过控制器及其韧体比对触控前与触控后的讯号衰减量，便可经计算后得出触控点的精确位置。
[0004]
更进一步而言，超音波数位转换值udc(ultrasonic digital converter)系为一种将超音波模拟电压讯号经一类比数位转换器转换后所产生并输出的数位值，可供后端处理器读取并计算所用。请参阅图2所示，其系为一触控事件(使用者之手指)发生前、及发生后其udc数位值的变化示意图。其中，如图2所示，可以明显看出：在a1时间点时，触控事件系被触发，而在a2时间点时，触控事件系被移除。当发生触碰时，超音波感测器的udc数位值会相对未发生触碰时向下减少，以至超过软件所设定的基准值时，则软件触发下一级电路作出反应。
[0005]
然而，以触控韧体的常态来说，udc的值会具有一个基准值(baseline)，以利用该基准值作为判断是否为一触控事件的发生。该基准值会在定义的范围内每个帧(frame)进行定值更新，然而，一个触控事件将会使udc的变化量在一定的帧内超过韧体所设定的触发事件阈值而触发系统面的行为。不过，若是udc的变化量非常的微小或者是缓慢地增加，像是受到温度、湿度和接触面积的大小的影响，那么，在这样的情况之下都将会使udc该微小的变化量被融合到基准值的更新机制内，而导致触控事件误判，或使用者体验上产生触控不灵敏的状况。请参见图3所示，其系说明了一个正常触控与异常触控的状况。如图所示，
udc的值系以实线所示，虚线所示则系为udc的基准值。当δudc＝|udc(current)-baseline|，其中baseline为某个帧当下所对应的udc基准值，udc(current)为其对应之udc数位值，当此δudc大于韧体所设定的触发事件阈值(finger evtth)，则系统判定为一正常的触控事件，如n1区间所示，并会自a3时间点判定触发触控事件，同时停止基准值的更新。然而，值得注意的是，如在n2区间内所示，当一使用者的手指或一触头是缓慢靠近且其接触面积系逐渐加大，导致udc的数值是持续增加的，此时该udc的变化量(δudc)便显得非常的微小或者是呈现缓慢地增加，那么在此情况下，该udc极微小的变化量都有可能会被融合到原本基准值的更新机制内，而产生触控事件误判或不灵敏的结果，也就是n3区间所代表的异常触控：δudc过小导致系统韧体无法辨识的问题。
[0006]
有鉴于此，本发明人系有感于上述缺失之可改善，且依据多年来从事此方面之相关经验，悉心观察且研究之，并配合学理之运用，而提出一种设计新颖且有效改善上述缺失之本发明，其系揭露一种触控事件的判断方法，其具体之架构及实施方式将详述于下。


技术实现要素：

[0007]
为解决习知技术存在的问题，本发明之一目的系在于提供一种触控事件的判断方法，其系针对现行的触控判断方法作一改良，相较于习知技术，此一创新之触控事件的判断方法系有助于提供较准确且精密的触控判断结果。
[0008]
本发明之又一目的系在于提供一种触控事件的判断方法，其系藉由采用udc变化值作为udc基准值是否进行更新的判断机制，藉此限制udc基准值的更新机制，如此一来，可有效解决先前技术中无法辨识微小的udc变化值导致触控不灵敏及系统误判等缺失。
[0009]
本发明之再一目的系在于提供一种触控事件的判断方法，利用此种判断方法，即便使用者的手指或触头是缓慢的靠近触发点，则仍可通过本发明所揭露的判断方法成功辨识出该触控事件，并回报为有效触控，当广泛应用于触控产品及其领域时，确信可增进其产业效益与产业应用性。
[0010]
鉴于以上，本发明系揭露一种触控事件的判断方法，其系包括以下步骤：
[0011]
(1):通过一超音波感测器感测一触控事件，并自该超音波感测器撷取一讯号回馈值，其中，所述的讯号回馈值系具有一基准值；
[0012]
(2):将所述的讯号回馈值与基准值进行比较，以根据比较结果决定该基准值是否进行更新；以及
[0013]
(3):所述的讯号回馈值与基准值之间系具有一差值，根据该差值与一预设临界值进行比较，以判断该触控事件是否有效。
[0014]
根据本发明实施例所揭露的判断方法，其系适于所述的超音波感测器，该超音波感测器系电性耦接于一微处理器，使该触控事件的判断方法系由所述的微处理器执行。
[0015]
在一实施例中，超音波感测器系包含一讯号发送单元、一讯号接收单元以及一讯号集成芯片，其中，讯号发送单元与讯号接收单元系电性耦接于该触控事件的一触发点，讯号发送单元系发送一原始讯号，该原始讯号系因该触控事件产生衰减，使讯号接收单元输出所述的讯号回馈值，以供讯号集成芯片传输至该微处理器进行处理。
[0016]
其中，所使用的讯号回馈值，较佳地系可为一udc数位讯号。
[0017]
更进一步而言，根据本发明之一实施例，其中，在根据讯号回馈值与基准值的比较
结果决定基准值是否进行更新的步骤之前，更包括：
[0018]
(2a):判断当该讯号回馈值大于该基准值时，触发一计数器开始计数并记录计数次数；以及
[0019]
(2b-1):当该计数次数超过一预设次数时，该基准值系停止进行更新。其中，所述的预设次数系可由使用者预先设定并储存于微处理器中，惟本发明并不以为限。
[0020]
(2b-2):否则，当该计数器的计数次数并未超过所述的预设次数时，则该基准值系持续进行更新。
[0021]
另一方面而言，根据本发明之实施例，其中，在根据讯号回馈值与基准值的比较结果决定基准值是否进行更新的步骤之前，更包括：
[0022]
(2c):判断当该讯号回馈值小于或等于该基准值时，将该计数器归零，并直接进行该基准值的更新机制。
[0023]
之后，本发明续再根据讯号回馈值与基准值之间的差值与预设临界值进行比较，以判断触控事件是否有效的步骤中，使用者同样可预先设定好所述的预设临界值并将其储存于微处理器中，以供算法判断之用，惟本发明并不以为限。缘此，当讯号回馈值与基准值之间的差值系超过所设定好的预设临界值时，则系统回报该触控事件系被判断为一有效触控。否则，若讯号回馈值与基准值之间的差值系小于或等于该预设临界值时，该触控事件系被决定为一无效触控，通过此算法系再次经由超音波感测器重新撷取下一个讯号回馈值，以重启上述流程。
[0024]
藉由此设计，本发明所揭露之触控事件的判断方法，自然可利用讯号回馈值与基准值之间差值的变化，作为判断其基准值是否进行更新的判断机制，相较于现有技艺仅能使用未经处理的基准值作为判断是否触发的标准，本发明可动态地根据讯号回馈值与基准值之间差值的变化，来决定基准值的更新机制，在使用者的手指或触头是缓慢的靠近触发点，抑或是讯号回馈值与基准值之间差值过小的情况下，皆可达到精确的触控判断结果，有效改善现有技术所存在之诸多缺失。
[0025]
底下藉由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本发明之目的、技术内容、特点及其所达成之功效。
附图说明
[0026]
图1a系为先前技术一超音波讯号发送端的讯号示意图。
[0027]
图1b系为先前技术一超音波讯号接收端的讯号示意图。
[0028]
图2系为一触控事件发生前及发生后其udc数位值的变化示意图。
[0029]
图3系公开一正常触控与一δudc过小导致系统韧体无法辨识的异常触控的示意图。
[0030]
图4系为执行本发明所公开之触控事件的判断方法的一具体架构示意图。
[0031]
图5系为根据本发明实施例之触控事件的判断方法之流程示意图。
[0032]
图6系为根据本发明实施例之触控事件的判断方法之详细步骤示意图。
[0033]
图7系为应用根据本发明实施例之触控事件的判断方法之一较佳结果示意图。
[0034]
附图标记：
[0035]
10
…
超音波感测器
[0036]
12
…
触发点
[0037]
20
…
微处理器
[0038]
30
…
系统层级
[0039]
102
…
讯号发送单元
[0040]
104
…
讯号接收单元
[0041]
106
…
讯号集成芯片
[0042]
a1,a2,a3
…
时间点
[0043]
n1,n2,n3,n4
…
区间
[0044]
s501,s503,s505
…
步骤
[0045]
s601,s603,s605,s607,s609,s611,s613,s615,s621,s623,s625
…
步骤
具体实施方式
[0046]
以上有关于本发明的内容说明，与以下的实施方式系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申请范围更进一步的解释。有关本发明的特征、实作与功效，兹配合图式作较佳实施例详细说明如下。
[0047]
为了有效解决先前技术所提，由于udc极微小的变化量都有可能会被融合到原本基准值的更新机制内，导致系统韧体无法辨识，而产生触控事件误判或不灵敏的异常触控结果；本发明遂针对此等缺失提出一种较佳的改良设计，其系为一种触控事件的判断方法。其中，为了能更佳地理解本发明所述之技术内容，请一并参阅图4至图6所示，其中，图4系为执行本发明所公开之判断方法的一具体架构示意图，图5及图6系为根据本发明实施例所述之判断方法的步骤流程图，以下本发明将据此进行详细之说明如后。
[0048]
根据本发明之实施例，其中，超音波感测器10系电性耦接于一微处理器20，并且，超音波感测器10系包含一讯号发送单元102、一讯号接收单元104以及一讯号集成芯片106。其中，讯号发送单元102与讯号接收单元104系电性耦接于一触控事件的触发点12，该触控事件例如可以为使用者之手指、胶笔或其他可触发讯号的触头等等，但不以此等为限。讯号发送单元102系发送一原始讯号，该原始讯号系因上述所言的触控事件而产生衰减，之后，讯号接收单元104系接收衰减后的讯号，并输出一讯号回馈值，以供讯号集成芯片106传输至微处理器20进行处理。本发明所公开之触控事件的判断方法，其系由该微处理器20所执行，以在判断完成后进一步触发系统层级30进行反应。
[0049]
以下，我们将针对本发明触控事件的判断方法进行更详尽的说明，请配合参阅图5所示之流程图，本判断方法首先执行步骤s501，其系通过图4中的超音波感测器10感测一触控事件，并撷取其讯号回馈值。根据本发明之实施例，其中所取得的讯号回馈值系定义为一udc数位讯号，详细而言，其系为一超音波模拟电压讯号经由模拟数位转换器转换后所产生并输出的数位值。此udc数位讯号系具有一基准值。
[0050]
之后，执行步骤s503，将该讯号回馈值(udc)与其基准值(baseline)进行比较，以根据比较结果决定基准值的更新机制。由于在现有技艺中，皆是直接使用未经过处理的基准值作为判断是否触发的标准，由此也产生了如前所述相当多的问题；有鉴于此，本发明所揭露的判断方法之核心，乃是可动态地根据讯号回馈值与基准值的比较结果来决定基准值的更新机制，也就是在此步骤503中，可动态地根据讯号回馈值与基准值的比较结果，来决
定基准值是否进行更新。
[0051]
最后，再执行步骤s505：依据该讯号回馈值与基准值之间的差值(δudc)和一预设临界值(finger evtth)进行比较，以判断该触控事件是否有效。其中，所述的差值δudc系取为该讯号回馈值(udc)与基准值(baseline)间差值的绝对值，δudc＝|udc-baseline|。根据本发明之实施例，该预设临界值系可预先设定并储存于微处理器20中。当δudc大于该预设临界值，该触控事件系被决定为一有效触控。否则，若当δudc小于或等于该预设临界值时，则该触控事件系被决定为一无效触控，并再次回到步骤s501，以重新撷取下一个该讯号回馈值。
[0052]
以下，本发明续更进一步地针对步骤s503中所述：如何动态地根据讯号回馈值与基准值的比较结果，来决定基准值的更新机制，提供详细说明，其系请配合参阅图6所公开之步骤所示。
[0053]
其中，步骤s601至步骤s603系如前述图5中的步骤s501，主要系在于从超音波感测器撷取到讯号回馈值(udc)，且该udc数位讯号系有一基准值。之后，进入步骤s605，比较该讯号回馈值与其基准值，当讯号回馈值大于该基准值时，执行步骤s607：触发一计数器开始计数，同时记录其计数次数。其中，计数器的计算单位为帧，因此计数器系会根据每一个帧计算一次计数器，并且设定一区间去记录其计数次数。根据本发明之一实施例，则在此步骤s607中，该计数器系开始累加。之后，在步骤s609中，判断计数器的计数次数是否超过一系统的预设次数，其中，所述的预设次数系可由使用者预先设定并储存于图4所示的微处理器20中，但本发明并不以为限。换言之，系统用户或软件的开发者可根据实际产品的需求而自行设计之，惟在不脱离本发明之发明精神下，仍应隶属于本发明之发明范畴。
[0054]
根据本发明之实施例，其中，当计数器的计数次数超过所述的预设次数时，执行步骤s611：停止更新基准值。否则，当计数器的计数次数小于或等于该预设次数时，则执行步骤s615：进行更新该基准值。
[0055]
另一方面而言，若在步骤s605中，比较讯号回馈值与该基准值，当讯号回馈值小于或等于该基准值时，则改由执行步骤s613：将该计数器归零，并接着执行步骤s615，直接进行该基准值的更新机制。
[0056]
随后，在决定完基准值的更新机制之后，本判断方法系接着进行后续的步骤s621、s623、s625。其中，该些步骤s621至s625系对应前述图5的步骤s505，首先，根据该讯号回馈值与其基准值决定二者间的一差值(δudc)，如步骤s621所示。之后，在步骤s623中，判断该差值是否超过系统之一预设临界值，若是，则执行步骤s625，将该触控事件回报为一有效触控。否则，若该差值系小于或等于预设临界值，则回到步骤s603，以再次重新撷取下一个讯号回馈值并重复所述流程。
[0057]
因此，鉴于本发明所公开的技术方案，基于一个未触摸的udc变化值可视为一种交互增加与减少的变化，本发明便可利用此特性作为本判断方法韧体流程里的一个判断机制，侦测在特定的帧范围内，变化值是否总是增加，则限制其udc基准值的更新机制。请参见图7所示，其系为应用本发明所公开之判断方法所得到之一较佳结果示意图，如图所示，udc数位值系以实线所示，虚线所示则系为该udc数位值之基准值。可以看出，在n4区间内，韧体算法系侦测到持续缓慢增长的δudc，因此控制udc基线停止更新。之后，再随着每一个帧范围的推进，逐渐带出udc的变化值，使δudc大于韧体所设定的一预设临界值，藉此便可精准
且正确地辨识触控事件。
[0058]
鉴于以上所述，可明显观之，相较于习知技术，本发明所揭露之新颖的触控事件的判断方法系可有效解决先前技术中常发生触控事件误判，或使用者体验上产生触控不灵敏的问题。根据本发明所教示之技术方案，其系藉由本发明所揭露的判断方法，可动态地根据讯号回馈值与基准值的比较结果来决定基准值的更新机制，相较于先前技艺仅能直接使用未经过处理的基准值作为判断是否触发的标准，本发明所公开的判断方法系可更准确且精密地判断一触控事件是否为有效触控，阻绝了习知常有的缺失，实现本发明较优化之发明功效。
[0059]
值得说明的是，根据本发明所教示之技术方案，本领域具通常知识者当可在其实际实施层面上自行变化其设计，而皆属于本发明之发明范围。本发明在前述段落中所列举出之数个示性例，其目的是为了善加解释本发明主要之技术特征，而使本领域人员可理解并据以实施之，唯本发明当不以该些示性例为限。
[0060]
除此之外，根据本发明所揭露之触控事件的判断方法，亦可广泛兼用于智能开关或触碰的智能台灯等触控产品上，皆可应用本发明，唯本发明所能应用之范畴亦不以此为限。
[0061]
综上所述，根据本发明所揭露之技术方案，确实具有极佳之产业利用性及竞争力。显见本发明所揭露之技术特征、方法手段与达成之功效系显著地不同于现行方案，实非为熟悉该项技术者能轻易完成者，故应具备有专利要件。