专利名称：：触控面板的信号处理方法与触控面板系统的制作方法
技术领域：
：本发明相关于一种触控面板的信号处理方法，尤指一种可以防止或是降低面板变形所导致的扰动的信号处理方法。
背景技术：
：触控面板(touchpanel)为一种人机介面。透过屏幕上的触摸位置与变化方式，人可以很方便的对机器，像是电脑、手机、相机等，输入相对应的指令。目前市场上的触控面板有分电阻式与电容式。电容式触控面板因为比较耐用与省电，广泛应用于可携式产品，像是平板电脑(tabletPC)与手机。降低产品成本一直是制造商增加产品竞争力的方法之一。而如何可以降低电容式触控面板的制造成本，也是制造商所追求的目标。举例来说，一传统的电容式触控面板需要有至少两层被图案化(patterned)的导电层，来架构出所需要的电容电极阵列。在成本与良率的考量下，目前已经发展出只要有单层的导电层就可以使用的电容式触控面板。只是，单层导电层的触控面板，也引发了许多控制上的问题。举例来说，手指的按压，会导致触控面板的变形，就可能导致单一导电层上的电容电极的电容值产生变化，因而影响到触控位置感测的结果。
发明内容本发明的一实施例提供一种信号处理方法，适用于一触控面板。该触控面板具有数个电容电极。该信号处理方法包含有:提供数个检测值，分别对应这些电容电极的电容变化；依据一滤波架构对这些检测值进行低通滤波，以产生数个滤波后值；以及，依据这些滤波后值和这些检测值其中之一，判断一触控事件于该触控面板的一发生位置。该滤波架构相关于一触控事件所反应的一特征。本发明的一实施例提供一种触控面板系统，其包含有一触控面板以及一触控板控制器。该触控面板具有数个电容电极。该触控板控制器耦接至这些电容电极，并检测这些电容电极，以产生相对应的数个数字的检测值。该触控板控制器依据一滤波架构对这些检测值进行低通滤波，以产生数个滤波后值。依据这些滤波值和这些检测值其中的一判断一触控事件于该触控面板的一发生位置。该滤波架构相关于一触控事件所反应的一特征。图1显不了一种触控面板系统；图2A显示了一触控屏幕；图2B显示了一触控屏幕被手指碰触后，一触控面板所产生的变形；图3显示了手指在碰触一触控面板的过程中，检测值Draw的变化；图4举例一触控板控制器所推导出座标所代表的发生位置，其随着手指按压力道而变化；图5显示了在一实施例，手指在碰触一触控面板的过程中，一触控板控制器所产生的检测值Dmw以及滤波后值Dfiltered图6显示了一依据本发明实施，使用于图1中的触控板控制器中的一信号处理方法；图7举例了说明图6中的步骤46;以及图8举例了说明图6中的步骤54。主要元件符号说明10触控面板12触控板控制器14微处理器16电容电极20触控屏幕24固着物26液晶模块30信号处理方法32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、79、80、82、83、84、86、90、94、96步骤Dfiltered滤波后值Draw检测值Dthreshold临界值DAfiltered(ti)滤波后向量DAraw(ti)检测值向量tt_h_start时间点tt_h_md时间点Tfilter_activated滤波启用期间Thf稳定期间Tini起始期间T一ing学习期间Tt()UC;h__nt触控期间具体实施例方式图1显示了一种触控面板系统，包含有触控面板10、触控板控制器12、以及微处理器14。触控面板10上有数个三角形或是梯形的电容电极16。触控板控制器12透过排线，连接到电容电极16。当导电物或是人手碰触或是接近电容电极16时，电容电极16的自电容(self-capacitance)会变化。透过排线,触控板控制器12可以检测到电容电极16的自电容的变化，并据以判定一触控事件的发生，并且可以推算出触控事件的发生位置，而把相对应座标提供给微处理器14。微处理器14则据以执行相对应的动作。图2A显不触控屏眷20;图2B显不触控屏眷20被手指碰触后，触控面板10所广生的变形。触控屏幕20有触控面板10、固着物24、以及液晶模块(LCM)26。液晶模块26用来显示图案。固着物24可以是一双面胶(double-sidedtape)，用来将触控面板10大致固定于液晶模块26上。当手指接触施压在触控屏幕20，因为四周有固着物24的厚度支撑，仅触控面板10中央位置会凹陷而比较接近液晶模块26。图3显示手指在碰触触控面板10的过程中，检测值Dmw的变化。以下将随时间轴的推衍，由左至右描述手指自接近、碰触至远离触控面板10的过程中，触控板控制器12检测对应于一电容电极16的检测值Dmw可能产生的自容值变化。对应于左一的触控面板10，当手指还没有碰触到触控面板10时，触控面板10上的电容电极16的自电容大致都没有变化，所以检测值Dmw大致为O。当手指接近或一开始碰触到触控面板10时，检测值Dmw开始上升。对应于左二的触控面板10，一旦检测值Draw超过一临界值Dthreshtjld时，触控板控制器12认定一触控事件发生。应特别注意的是，触控板控制器12可以用数个电容电极16的检测值Dmw，来求得手指碰触的发生位置的座标。然而对应于左三的触控面板10，当手指按压的程度足以造成触控面板10变形，并因此导致检测值Dmw不稳定漂移，如图所示。这样的漂移，可能会导致触控板控制器12所推导出的座标所代表的发生位置，与手指真正碰触触控面板10的发生位置不一致。最后对应于右一的触控面板10，在手指远离触控面板10的过程中，检测值Dmw快速的减低，回复到O。图4举例触控板控制器12所推导出座标所代表的发生位置，其随着手指按压力道而变化。如同图4所示，当手指按压力道愈大时，触控板控制器12所推导产生的发生位置可能会往触控屏幕20中央飘移，远离真正的发生位置。这是因为手指按压程度越大，触控面板10的变形越大。越靠近触控屏幕20的中央，变形所导致的自电容变化越大。所以手指按压程度越大，触控板控制器12所推导出的发生位置便会越向中央飘移。在以下的本发明的一实施例中，信号处理方法是运用于图1触控面板系统中的触控板控制器12，其检测触控面板10上的三角形或是梯形的电容电极16的自电容变化，并将模拟的检测结果转换成数字的检测值Dmw。所以，数字的检测值Draw分别对应电容电极16的自电容变化量。在一实施例中，触控面板10为一单导电层触控面板，其具有一单一透明导电层来形成电容电极16。在一实施例中，本发明包括一滤波架构，用来对检测值Draw进行低通滤波，据以产生一滤波后值Dfilt_j。其后,始米用滤波后值Dfilteed推导出一座标,代表触控事件在触控面板10上的一发生位置。本发明的滤波架构的设计，使得即使检测值Draw因为触控面板10变形而随时间快速抖动，滤波后值Dfiltered也会相对的平稳，所推导出来的发生位置也会比较稳定。甚而，滤波架构的设计使得对于快速点放的压按事件，也就是手指仅接触触控面板10极短时间的触控事件，由滤波后值D—推导出来的发生位置比起透过检测值Dmw推导出来的位置，会相对准确。在一实施例中,在触控事件发生后一开始的一段时间被设定为学习期间。这一段学习期间内，依据当下的检测值Draw所产生的滤波后向量DAfilteedUi)，滤波架构的起始状态(initialcondition)被设定与更新。在此期间内，尚未设定好起始状态的滤波架构所产生的滤波后值Dfilteed，并不用以推导触控事件的发生位置。直到学习期间结束之后，使用已设定好起始状态的滤波架构进行低通滤波以产生滤波后值Dfilt_d，并据以推导触控事件的发生位置，提供给微处理器。在一实施例中，学习期间内，触控板控制器12所推导出来的触控事件发生位置，不提供给微处理器14;在学习期间之后，触控板控制器12提供触控事件发生位置给微处理器14。在一实施例中，该滤波架构的滤波系数，会随着触控事件的发生位置的移动速度而变化。举例来说，当移动速度越慢，滤波架构的低通效果就越强(heavy)。图5显示，在一实施例，手指在碰触触控面板10的过程中，触控板控制器12所产生的检测值Draw以及滤波后值Dfilt_d。图5的上半部中的实线显示检测值Dmw，其与图3完全相同，于此不再赘述。下半部的实线显示滤波后值Dfilteed，虚线复制了检测值Draw以作为比较。图5中的检测值Dmw仅仅对应触控面板10中一电容电极16的自电容变化量。但是业界具有一般知识者可以了解，同一时间触控板控制器12可以产生许多不同检测值Draw,一对一对应到触控面板10的电容电极16。所以，图5中的说明也可以应用到其他的电容电极16。在图5中，触控事件所发生的触控期间Ttwc^vent大致分成两段:学习期间Tleaming与在后的滤波启用期间Tfilte_ac;tivatral。学习期间Tleaming可更进一步分成两段:起始期间Tini与在后的稳定期间Thf。以下将大概的介绍图5中各时段的动作，稍后会以流程图进行说明。在时间点tt_h_start，检测值Draw超过了临界值Dthreshtjld,所以触控板控制器12认定有触控事件发生，而开启整个触控期间1；。—,。于开启触控期间Tt()UC;h__t后，于前段的预设起始期间Tini中，预设的检测值Draw超过临界值Dttoestold且尚在攀升中，处于一暂态而并未达一相对稳定态，此时本发明的触控面板系统尚未启用滤波架构，而直接以检测值Dmw作为滤波后值Dfilt_i。待预设的起始期间Tini终结，而开启预设的稳定期间Thf时，本发明的触控面板系统方启用滤波架构，以先前的滤波后值Dfilteed以及当下的检测值Dmw，来产生当下的滤波后值0&^!。但是，此时的滤波后值Dfilt_d，尚不用以推导触控事件的发生位置。于预设的稳定期间Thf经过后，于随后的滤波启用期间Tfilte_artivated中，参考先前的滤波后值Dfiltoed以及当下的检测值Dmw，来产生当下的滤波后值Dfilteed。而且，此时的滤波后值Dfilteed，会用来推导触控事件的发生位置。在一实施例中，触控事件发生位置相对于时间的变化，大致上可关联于当下触控事件发生位置的移动速度，其可以作为后续滤波架构以及低通效果程度的参考，此部分将于后续图8的相关说明详述。在一实施例中，当滤波后值Dfilteed低于临界值Dthreshtjld后，触控板控制器12认定触控事件结束，所以结束了触控期间Tt()UC;h__nt，如同图5的时间点tt()UC;h_md所示。从以上说明可以得知，滤波架构中的滤波后值Dfilteed,从滤波启用期间TfiIter-activated开始，对推导触控事件的发生位置有影响。而滤波启用期间TfiIter-activated中，滤波后值Dfilteed的起始值是在学习期间Tleaming的过程中决定。学习期间Tleaming用来设定滤波启用期间^filter-activated中，滤波后值Dfiltered的起始值的期间。比对图5中检测值Draw及滤波后值Dfilteed的曲线也可以得知，在滤波启用期间Tfilter-activated中，触控板控制器以滤波后值Dfilteed来推导触控事件的发生位置，将会比以未滤波前的检测值dmw，比较没有扰动而更平顺。图6显示依据本发明一实施例，使用于图1中的触控板控制器12中的信号处理方法30。信号处理方法30从步骤32开始后,在步骤34把滤波状态(filtercondition)设定为”STOP”，表示触控板控制器12中的一滤波架构停止而没有作用。本实施例的滤波架构藉由以下公式I达成本发明的目的。DAfilteredUi)=a*DAfiltered(tj^)+(l~a)*DAraw(tj)..........1.其中，DAraw(tj表示触控板控制器12在检测时间点\所产生的数个检测值Dmw所构成的一检测值向量AAmtmdag)表示在前一次检测时间点的数个滤波后值Df-所构成的一滤波后向量表示在这次检测时间点ti的数个滤波后值Dfilteed所构成的另一滤波后向量；以及，a为值介于O到I之间的一个滤波系数。当a愈小时，滤波架构的低通滤波效果越轻。举例来说，当a为O时，滤波后向量DA—Ui)即等于检测值向量DArawUi),也就是随着检测值向量DAMW(ti)而改变，等同于没有滤波效果。在别的实施例中，滤波架构可以执行不同于公式I的其他公式，只要所产生的滤波后向量DAfilteedUi)为检测值向量DAmwUi)被低通滤波的结果就可以。步骤36检测电容电极16，以提供检测值向量DAmw(\)。检测值向量DArawUi)中的每一检测值Dmw对应一电容电极16的自电容变化量。依据检测值向量DAmwUi)，步骤38辨识一触控事件是否发生。举例来说，如果检测值向量DAmwUi)中有任何一检测值Draw超过临界值Dttoestold,步骤38就认定一触控事件发生，接着执行步骤40，开始了触控期间Tt()UC;h__t;如果检测值向量DAraw(h)中没有检测值Draw超过临界值Dttoeshtjld,步骤38就认定触控事件没有发生，回到步骤36，来产生下个检测时间点的检测值向量DAmw(ti+1)。请同时参阅图5与图6。步骤40、44与48透过滤波状态辨识当下时间点是属于触控期间Ttwc^vmt中的哪一时间点。如果滤波状态为”STOP”，那表示当下是触控期间Ttouc^vmt中的第一个检测时间点，则进行至步骤42设定滤波状态为”LEARNING”，准备进入学习期间T\_ing。如果滤波状态目前为”LEARNING”，那表示当下处于学习期间Tleaming之内，则进行至步骤46使滤波架构开始学习，产生滤波后向量DAfilteedUi)，作为进入滤波启用期间Tfilter-activated时的起始值。并于预设的学习期间Tleaming经过后，设定滤波状态为”START”。步骤46的详细运作容待后述。如果滤波状态为”START”，那表示当下处于滤波启用期间Tfilter-activated之内，则进行至步骤50执行公式I的滤波架构来产生滤波后向量DAfilt—(t^，接着使检测值向量DAmw(tj被更新为等于滤波后向量DAfilt^ai)。如果滤波状态不属于预先所定义的”STOP”、”LEARNING”、或”START”，则步骤60认定有错误发生，结束整个信号处理方法。步骤52依据检测值向量DAmw(t,)，推估一座标(x(t,)，y(t,))，代表触控事件在触控面板上的发生位置。这座标(XaiKyai))可以由触控板控制器12输出至微处理器14。步骤54可以依据现在的座标(x(ti),y(ti))与先前的座标(xUh),yUg)),来设定当下的移动状态，例如当下发生位置的移动速度，同时可以据以设定滤波系数的值，以改变滤波架构的滤波程度的轻重。步骤56辨识触控事件是否结束。类似的，如果检测值向量DAMW(ti)中有任何一检测值DMW超过临界值Dthreshtjld，步骤56就认定触控事件持续发生，接着回到步骤36;如果检测值向量DArawUi)中没有检测值DMW超过临界值Dttoeshtjld，步骤56就认定触控事件已经结束，步骤58就把滤波状态设定为”STOP”，接着一样回到步骤36。从信号处理方法30中可以发现，步骤42与46没有去更新检测值向量DAmwUi)，也就是说，在此期间内步骤52对座标Uaiyai))的推导是基于原始的量测值向量DAraw(t^。直到步骤50以滤波后向量DA—h)更新检测值向量DAraw(h)，步骤52对座标(Xai)^ai))的推导才是基于更新后的量测值向量DAmw(ti)。由于步骤50是以滤波后向量DAfilteedUi)更新检测值向量DAmwUi)，所以之后步骤52所推导出的座标(XUi)，yUi))就有了低通滤波的效果，比较不会飘移。此外，在滤波启用期间Tfilte_aetivated时，因为检测值向量DAmwUi)在步骤50被更新为等于滤波后向量DA—h),所以步骤56等同是依据滤波后向量DAfilteed(t^来辨识触控事件是否结束。图7举例说明图6中的步骤46，其在学习期间Tleaming内执行。步骤79先设滤波系数a为一较大值，譬如说0.8。这意味着在学习期间Tleaming内，如果有执行滤波架构，也是执行重低通滤波。在一实施例中，学习期间Tleaming为一触控事件发生后的40个检测时间点。步骤80辨识当下是否属于预先定义的起始期间Tini中。譬如说，当下为一触控事件发生后的10个检测时间点内，则步骤80的答案为”是”，进入步骤83，其直接以检测值向量DArawUi)来作为滤波后向量DAfilteed(\)。如果当下为一触控事件发生后的1140个检测时间点内，意味着当下属于预先定义的稳定期间Thf中，则进入步骤82，辨识当下是否为学习期间Tleaming中的最后一个检测时间点。不论步骤82的结果为何，步骤84都会执行公式I的滤波架构，以重滤波的方式，依据先前的滤波后向量DA—(V1)以及当下的检测值向量DAmw(\)，来产生当下之滤波后向量DAfiltoed(\)。如果步骤82认为当下为学习期间Tleaming中的最后一个检测时间点，步骤86把滤波状态设定为”START”，以便在下个检测时间点时，可以进入图6中的步骤50。于步骤82认为当下为学习期间Tleaming中的最后一个检测时间点，而进行步骤86把滤波状态设定为”START”，紧接着于步骤84产生之滤波后向量DAfilteedUi)即作为滤波架构的起始状态(initialcondition),完成学习期间设定滤波架构起始状态的任务。图8举例说明图6中的步骤54。步骤62先计算出当下座标与先前座标的位移量do举例来说，d=squrt((X(tj-X(η))2+(υ(1^)I(V1))2)，其中，squrt()表示开平方根。步骤64与66区隔当下的位移量d属于哪一个范围。如果位移量d小于预设的值DS1，表示当下发生位置的移动速度近乎0，则移动状态设定为”N0-M0VING”(步骤68)，并且把滤波系数a设定为一较大值，譬如说0.8(步骤90)。此时，滤波架构成为重滤波。如果位移量d介于值DSl与DS2之间，移动状态设定为”SL0W_M0VING”(步骤70)，滤波系数a设定为一中间值，譬如说0.5(步骤94)。此时，滤波架构成为中滤波。如果位移量d高于预设的值DS2，则移动状态设定为”FAST-MOVING”(步骤72)，滤波系数a设定为一较小值，譬如说0.1(步骤96)。此时，滤波架构成为轻滤波。换言之，当触控事件的发生位置的移动速度很慢时候，图6中的步骤50会以比较重的滤波架构，来产生滤波后向量DAfiltoedUi)，并据以更新检测值向量DArawUi)以及计算出后续的触控事件发生位置；所以，后续推算出的发生位置会比较稳定，不受触控面板10变形的噪声影响。相反的，当发生位置的移动速度很快的时候，图6中的步骤50会以比较轻的滤波架构，来产生滤波后向量DAfilteedUi)，并据以计算出后续的触控事件发生位置；所以，后续推算出的发生位置会比较快追上触控事件的真正发生位置，比较能够反映真实情形。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。权利要求1.一种信号处理方法,适用于一触控面板,该触控面板具有多个电容电极，该信号处理方法包含有:提供多个检测值，分别对应这些电容电极的电容变化；依据一滤波架构对这些检测值进行低通滤波，以产生多个滤波后值，该滤波架构相关于一触控事件所反应的一特征；以及依据这些滤波后值和这些检测值其中之一，判断该触控事件于该触控面板的一发生位置。2.如权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，另包含有:依据这些检测值，判断该触控事件是否发生；以及于该触控事件发生后设定一学习期间，在该学习期间内，依据这些检测值判断该发生位置。3.如权利要求2所述的信号处理方法，其特征在于，包含有:于该学习期间内的一稳定期间内，依据该滤波架构对这些检测值进行低通滤波，以产生这些滤波后值；其中，该学习期间结束时的这些滤波后值为数个滤波起始值，用以设定该滤波架构。4.如权利要求2所述的信号处理方法，其特征在于，包含有:于该学习期间内的一起始期间内，以这些检测值作为这些滤波后值。5.如权利要求2所述的信号处理方法，其特征在于，另包含有:于该学习期间后，输出该发生位置予一微处理器；以及于该学习期间内，不输出该发生位置予该微处理器。6.如权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，另包含有:依据该发生位置，决定一移动距离，该移动距离为该触控事件所反应的该特征。7.如权利要求6所述的信号处理方法，其特征在于:当该移动距离大于一第一距离时，设定该滤波架构为一第一滤波架构；当该移动距离介于该第一距离以及一第二距离之间时，设定该滤波架构为一第二滤波架构；当该移动距离小于该第二距离时，设定该滤波架构为一第三滤波架构；该第一距离大于该第二距离；以及该第一滤波架构、该第二滤波架构以及该第三滤波架构的滤波效果相关于该第一距离以及该第二距离，使该第三滤波架构的滤波效果重于该第二滤波架构的滤波效果，该第二滤波架构的滤波效果重于该第一滤波架构的滤波效果。8.如权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，另包含有:依据这些滤波后值，判断该触控事件是否结束。9.如权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，这些检测值对应这些电容电极的自电容值变化。10.如权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，该触控面板为一单导电层触控面板。11.一种触控面板系统，包含有:一触控面板，具有多个电容电极；以及一触控板控制器,耦接至这些电容电极,检测这些电容电极，以产生相对应的多个检测值；其中，该触控板控制器依据一滤波架构对这些检测值进行低通滤波，以产生多个滤波后值，该滤波架构相关于一触控事件所反应的一特征，并依据这些滤波值和这些检测值其中的一判断该触控事件于该触控面板的一发生位置。12.如权利要求11所述的触控面板系统，其特征在于，该触控板控制器依据这些检测值，判断该触控事件是否发生，且于该触控事件发生后设定一学习期间内，依据这些检测值判断该发生位置。13.如权利要求12所述的触控面板系统，其特征在于，该触控板控制器于该学习期间中的一稳定期间内，依据该滤波架构对这些检测值进行低通滤波，以产生这些滤波后值；该学习期间结束时的这些滤波后值为数个滤波起始值，用以设定该滤波架构。14.如权利要求12所述的触控面板系统，其特征在于，该触控板控制器于该学习期间中的一起始期间内，以这些检测值作为这些滤波后值。15.如权利要求11所述的触控面板系统，其特征在于，该触控板控制器依据该发生位置，决定一移动距离，该移动距离为该触控事件所反应的该特征。16.如权利要求15所述的触控面板系统，其特征在于:当该移动距离大于一第一距离时，该触控板控制器以一第一滤波架构对这些检测值进行低通滤波；当该移动距离介于该第一距离以及一第二距离之间时，该触控板控制器以一第二滤波架构对这些检测值进行低通滤波；当该移动距离小于一第二距离时，该触控板控制器以一第三滤波架构对这些检测值进行低通滤波；该第一距离大于该第二距离；以及该第一滤波架构、该第二滤波架构以及该第三滤波架构的滤波效果相关于该第一距离以及该第二距离，使该第三滤波架构的滤波效果重于该第二滤波架构的滤波效果，该第二滤波架构的滤波效果重于该第一滤波架构的滤波效果。17.如权利要求11所述的触控面板系统，其特征在于，这些检测值对应这些电容电极的自电容值变化。18.如权利要求11所述的触控面板系统，其特征在于，该触控面板为一单导电层触控面板。全文摘要本发明涉及一种针对一触控面板的信号处理方法以及相关的触控面板系统。该触控面板具有数个电容电极。该信号处理方法包含有提供数个检测值，分别对应这些电容电极的电容变化；依据一滤波架构对这些检测值进行低通滤波，以产生数个滤波后值；以及，依据这些滤波后值，判断一触控事件于该触控面板的一发生位置。文档编号G06F3/044GK103207713SQ20121001227公开日2013年7月17日申请日期2012年1月16日优先权日2012年1月16日发明者温照成申请人:晨星软件研发(深圳)有限公司,晨星半导体股份有限公司