触控位置检测方法与其触控装置与流程

本发明是有关于一种检测方法与相关的装置，且特别是有关于一种触控位置检测方法与其触控装置。

背景技术：

具有触控功能的电子装置或显示荧幕已逐渐成为现今科技的趋势，而使用者可以通过触控功能控制电子装置与显示荧幕，或者是在电子装置与显示荧幕上进行输入操作。基于设计原理的不同，触控功能例如是由光学式触控模块、电容式触控模块或者是电阻式触控模块来实现。

一般而言，基本的光学式触控模块是由两颗镜头组成，并且前述镜头由不同位置观察触控物，然后基于所取得的触控信息计算触控点，藉此取得触控物的触控位置。在检测单一触控物时，光学式触控模块的两颗镜头各自输出所取得的触控信息，而经由触控信息的交互比对，可以正确地取得触控点。然而，一旦同时检测多个触控物，仅凭单一光学式触控模块的两颗镜头所取得的触控信息，可能在交互比对时产生实质不存在的触控点，亦即所谓的鬼点。

为了避免鬼点影响触控功能的运作，一个解决方法是透过多个光学式触控模块来分别检测触控物的触控位置。对于触控物所在的触控位置，不同方位的光学式触控模块应该都能检测到相符的触控点。换言之，通过比对不同的光学式触控模块所取得的触控点，即可区分真实的触控点以及鬼点。然而，在实际的运作情况中，基于镜头的解析度差异以及设置位置，纵使是对应触控物所在的触控位置，不同方位的光学式触控模块所取得的触控点也会有位置上的偏差。此时，触控物的触控位置就无法通过比对的方式来正确地被判断。

技术实现要素：

本发明提供一种触控位置检测方法与其触控装置，可以有效地判断实质存在的触控点并滤除鬼点，藉以正确地检测触控物所在的触控位置。

本发明的一实施例提供一种触控位置检测方法，适用于具有触控面的触控装置， 用以检测落于触控面的触控物的触控位置。触控位置检测方法包括下列步骤。提供至少三个间隔分布的光学感应装置以取得多个触控信息，每一触控信息包含有对应于各触控物的至少一峰值。基于前述触控信息的多个峰值，判断触控面上的触控点数。若判断触控点数大于1，则基于前述触控信息的峰值，计算触控面上的多个触控点。由前述触控点之中，取得对应第一触控信息的多个峰值之一的多个待测触控点。第一触控信息为前述触控信息中，具有最多的峰值的触控信息。依据待测触控点之间的多个距离值，挑选出第一待测触控点与第二待测触控点。检查第一待测触控点与第二待测触控点是否也同时对应至所有触控信息的任一峰值。若第一待测触控点与第二待测触控点分别且同时对应至所有触控信息的任一峰值，则由第一待测触控点与第二待测触控点决定触控位置。

本发明的另一实施例提供一种触控装置，包括至少三个光学感应装置、撷取模块、判断模块、计算模块、挑选模块、检查模块以及输出模块。光学感应装置间隔地设置于触控装置的触控面的环周，用于分别检测落于触控面的触控物以产生多个触控信息以决定触控物的触控位置。撷取模块耦接光学感应装置，控制光学感应装置以取得前述触控信息，其中每一触控信息包含有对应于各触控物的至少一峰值。判断模块耦接撷取模块，基于触控信息的多个峰值，判断触控面上的触控点数。计算模块耦接判断模块，若判断触控点数大于1，则计算模块基于触控信息的峰值，计算触控面上的多个触控点。挑选模块耦接计算模块，由前述触控点之中，取得对应第一触控信息的多个峰值之一的多个待测触控点。挑选模块并依据待测触控点之间的多个距离值，挑选出第一待测触控点与第二待测触控点。第一触控信息为触控信息中，具有最多的峰值的触控信息。检查模块耦接挑选模块，检查第一待测触控点与第二待测触控点是否同时对应至所有触控信息的任一峰值。输出模块耦接检查模块，若第一待测触控点与第二待测触控点分别且同时对应至所有触控信息的任一峰值，则输出模块由第一待测触控点与第二待测触控点决定触控位置。

基于上述，本发明实施例所提供的触控位置检测方法以及其触控装置，通过至少三个光学感应装置取得多个触控信息，并且推算触控面上的触控点数。当触控点数大于1时，从前述触控信息中，选择具有最多峰值的触控信息作为第一触控信息，并且分析单一峰值所对应的触控位置。更详细而言，触控位置检测方法从对应至第一触控信息的单一峰值的多个待测触控点来选择最有可能为真实触控点的第一待测触控点 与第二待测触控点来进行检查。一旦第一待测触控点与第二待测触控点通过检查，则由第一待测触控点与第二待测触控点计算较精准的触控位置。对于第一触控信息的所有峰值，触控位置检测方法更逐一进行前述步骤，藉以取得对应所有峰值的触控位置。藉此，触控位置检测方法以及其触控装置可准确地取得真实的触控点，并且正确地滤除鬼点。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1A、图1B、图1C、图1D分别是一种光学式触控模块的操作示意图。

图2是依照本发明实施例所绘示的一种触控装置的示意图。

图3是依照本发明一实施例所绘示的触控位置检测方法的流程图。

图4是依照本发明一实施例所绘示的挑选第一待测触控点与第二待测触控点的示意图。

图5是依照本发明一实施例所绘示的检查第一待测触控点与第二待测触控点的方法流程图。

图6是依照本发明一实施例所绘示的检查第一待测触控点与第二待测触控点的示意图。

附图标号

10：光学式触控装置

20、30：光学式触控模块

100：触控装置

110：触控面

120：处理单元

130:撷取模块

140:判断模块

150:计算模块

160:挑选模块

170:检查模块

180:输出模块

A、A1、A2、B1、B2、A1’、A2’、B1’、B2’：触控点

ca-1、ca-2、cb-1、cd-1、cd-2：待测触控点

Ca、Cb、Cc、Cd：光学感应装置

Ca1、Ca2、Cb1、Cc1、Cd1、Cd2：实线

Ca2-R、Cb1-R、Cd1-R：峰值范围

Ob：触控物

θ：角度范围

S361～S366：检查第一待测触控点与第二待测触控点的步骤

S310～S380：触控位置检测方法的步骤

具体实施方式

在光学式触控装置中，若要同时推算并取得多个触控物的触控位置，就必须要正确地滤除鬼点。具体而言，鬼点的产生，通常是肇因于光学式触控装置的运作形式。图1A、图1B、图1C与图1D分别是一种光学式触控模块的操作示意图。参照图1A，光学式触控装置10例如是包括两个光学感应式装置Ca、Cb，而光学感应式装置Ca、Cb更组成光学式触控模块20。光学感应式装置Ca、Cb例如是光学式镜头。于图1A之中，由光学感应式装置Ca、Cb所延伸出来的直线分别对应至光学感应式装置Ca、Cb的触控信息的峰值。一般而言，在反射式光学触控装置中，前述峰值代表由光学感应式装置所撷取影像中亮度突高的值，而在遮断式光学触控装置中，前述峰值代表由光学感应式装置所撷取影像中亮度突降的值。触控信息的峰值经由相交比对可以取得一个触控点A，亦即触控物的触控位置。详细而言，若仅有单一的触控物，则光学式触控模块20中的两个光学感应式装置Ca、Cb所分别取得的触控信息各有一个峰值。需要注意的是，触控信息的峰值通常对应至一个触控信息的实质范围，其原因在于触控物具有一定的体积。换言之，前述的峰值范围大致对应至触控物的边界。然而，在取得触控点的相关程序中，通常将触控信息的峰值范围通过取中值的方式缩限至单一点以方便取得触控点。

然而，参照图1B，在同一时间点上，若出现多个触控物，则光学式触控模块20中的两个光学感应式装置Ca、Cb所分别取得的触控信息可能各有多个峰值。如图1B所示，由光学感应式装置Ca、Cb所延伸出来的直线分别对应至光学感应式装置Ca、Cb的触控信息的峰值，而触控信息的峰值经由相交比对所取得的触控点A1、A2、 B1、B2，就会有包括实质不存在的触控点B1、B2，也就是所谓的鬼点B1、B2。

由于鬼点会造成触控操作上的误动作，因此滤除鬼点是重要的。一个常见的方法是通过多个光学式触控模块来检测触控点以滤除鬼点。请参照图1C，光学式触控模块20包括两个光学感应式装置Ca、Cb，而光学式触控模块30包括两个光学感应式装置Cb、Cc。在检测多个触控物的触控位置时，光学式触控模块20例如是取得触控点A1、A2、B1、B2，而光学式触控模块30例如是取得触控点A1’、A2’、B1’、B2’。如图1C所示，由光学感应式装置Ca、Cb、Cc所延伸出来的直线分别对应至光学感应式装置Ca、Cb、Cc的触控信息的峰值，而触控信息的峰值经由相交比对可以取得触控点A1、A2、B1、B2、A1’、A2’、B1’、B2’。由于触控点A1、A2以及触控点A1’、A2’的位置相符，但B1与B1’之间以及B2与B2’之间位置差距较大，故可以判断出触控点A1、A2(A1’、A2’)才是真实的触控点。

然而，在实际使用上，镜头的设置会受到解析度以及组装偏差的影响，使得不同的光学式触控模块所量测的触控点在本质上就会产生误差。请参照图1D，纵使是触控物实际存在的触控位置，光学式触控模块20所取得的触控点A1、A2与光学式触控模块30所取得的触控点A1’、A2’也会有位置上的偏差。此时，触控物的触控位置无法被正确地判断，鬼点也无法被正确地认知并且滤除。

图2是依照本发明实施例所绘示的一种触控装置的示意图。请参照图2，触控装置100例如是光学触控面板或者是光学触控荧幕，可以配置于桌上型电脑、笔记型电脑、智慧型行动装置、显示器、电视、广告看板、电子白板等电子装置，用以提供触控功能。触控装置100具有一个触控面110，而触控物Ob可以碰触或悬浮触碰触控面110并且于触控面110上移动以控制前述的电子装置。在一些实施例中，触控装置100的触控面110可以与显示装置(未绘示)整合以提供影像信息。显示装置例如是液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、发光二极体(Light-Emitting Diode，LED)显示器、场发射显示器(Field Emission Display，FED)等，但本发明不以此为限。

触控装置100包括多个光学感应装置。于本实施例中，四个光学感应装置Ca、Cb、Cc、Cd例如是包括电荷耦合装置(charge coupled device，CCD)或者是互补金属氧化半导体(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)等感光器件的光学镜头。参照图2，光学感应装置Ca、Cb、Cc、Cd设置于触控面110的环周，例如是触控面110的四角落，但不以此为限。光学感应装置Ca、Cb、Cc、Cd分别进行拍 摄以取得多个触控信息。以下的说明将以具有四个光学感应装置的实施例为例介绍，惟对于本技术领域具普通知识者而言，一般而言只要至少三个光学感应装置(例如设置于触控面之三个角落)即可满足，同时也不排除可以有四个以上光学感应装置的可能实施方式。

具体而言，触控信息通常包括光学感应装置Ca、Cb、Cc、Cd在其检测范围中所检测到的亮度信息，而光学感应装置Ca、Cb、Cc、Cd的值测范围例如是θ度(degree)的角度范围。以图2为例，当触控物Ob触碰于触控面110时，光学感应装置Ca、Cb、Cc、Cd的触控信息在对应的角度上会呈现一个峰值，其可能为正的峰值或负的峰值，依触控装置100为反射式或遮断式而定。

触控装置100还包括撷取模块130、判断模块140、计算模块150、挑选模块160、检查模块170以及输出模块180，用于接收光学感应装置Ca、Cb、Cc、Cd所拍摄的触控信息并进行相关程序以取得触控物Ob的触控位置。于本实施例中，撷取模块130、判断模块140、计算模块150、挑选模块160、检查模块170以及输出模块180例如是由处理单元120所执行的多个软体程序。处理单元120例如是可程式化的微处理器(Microprocessor)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、可程式化控制器、特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)、可程式化逻辑装置(Programmable Logic Device，PLD)或其他类似装置。然而，于其它实施例中，撷取模块130、判断模块140、计算模块150、挑选模块160、检查模块170以及输出模块180也可以由多组实体电路来实现。

图3是依照本发明一实施例所绘示之触控位置检测方法的流程图。本实施例的触控位置检测方法适用于图2的触控装置100。参照图2与图3，于步骤S310中，撷取模块130控制光学感应装置Ca、Cb、Cc、Cd以取得多个触控信息。如同前述，触控信息分别是光学感应装置Ca、Cb、Cc、Cd在其检测范围中所检测到的亮度信息。一般而言，触控信息的峰值代表在对应的角度上具有触控物，而多个峰值代表多个触控物的存在。

接着，于步骤S320中，判断模块140基于触控信息的多个峰值，判断触控面110上的触控点数。详细而言，判断模块140例如是基于每个触控信息的峰值数来进行交互比对，进一步归纳出触控面110上的触控点的总数。若判断模块140判断触控面110的触控点数等于1，则如同图1A所绘示般，触控位置检测方法不需要进行鬼点 的判断与滤除。此时，于步骤S380中，计算模块150基于触控信息的峰值，直接计算触控面110上的单一触控点，而前述触控点决定为触控物的触控位置。

相对而言，若判断模块140判断触控点数大于1，则如同图1B与图1C所绘示般，于步骤S330中，计算模块150基于触控信息的峰值，计算触控面上的多个触控点。触控点例如是基于触控面110而以坐标点的方式呈现。更详细而言，计算模块150由触控信息中的一个的任一峰值与触控信息中的另一个的任一峰值交互比对以取得触控面110上的触控点。举例而言，如图1C一般，由光学感应装置Ca所取得的触控信息的峰值，可以与光学感应装置Cb所取得的触控信息的峰值交互比对而取得触控点A1、A2、B1以及B2。另一方面，由光学感应装置Cb所取得的触控信息的峰值，可以与光学感应装置Cc所取得的触控信息的峰值交互比对而取得触控点A1’、A2’、B1’以及B2’。

重新参照图3，取得触控面上的触控点后，于步骤S340，挑选模块160由前述多个触控点之中，取得对应第一触控信息的多个峰值之一的多个待测触控点。第一触控信息为光学感应装置Ca、Cb、Cc、Cd所取得的多个触控信息中，具有最多的峰值交迭的那一个触控信息。接着，于步骤S350中，挑选模块160依据多个待测触控点之间的多个距离值，挑选出第一待测触控点与第二待测触控点。

图4是依照本发明一实施例所绘示的挑选第一待测触控点与第二待测触控点的示意图。参照图2、图3、图4，当挑选模块160判断光学感应装置Cc的触控信息具有最多数量的峰值交迭后，挑选模块160以光学感应装置Cc的触控信息作为第一触控信息。于本发明其它实施例中，若多个光学感应装置的触控信息同时具有最多数量的峰值，则挑选模块160例如是随机由前述的触控信息择一来作为第一触控信息。

选定第一触控信息后，挑选模块160进一步地从前述多个触控点中，挑选出对应第一触控信息的一个峰值的多个待测触控点ca-1、ca-2、cb-1、cd-1、cd-2。如图4所示，实线Cc1对应至第一触控信息中的多个峰值之一，而其它实线Ca1、Ca2、Cb1、Cd1、Cd2分别是对应至光学感应装置Ca、Cb以及Cd的触控信息的多个峰值之一。其中，实线Cc1会与其他实线Ca1、Ca2、Cb1、Cd1、Cd2相交而产生有数个待测触控点ca-1、ca-2、cb-1、cd-1、cd-2。在本实施例中，挑选模块160更进一步地计算待测触控点ca-1、ca-2、cb-1、cd-1、cd-2两两之间的距离值，并且挑选出具有最小的距离值的待测触控点cb-1与cd-1来作为第一待测触控点cb-1与第二待测触控点cd-1。

一般而言，对应同一触控物而由不同的光学感应装置组合所取得的多个触控点，纵使有所偏差也不会相差过远。因此，于本实施例中，触控位置检测方法在挑选第一待测触控点与第二待测触控点时，首先从多个待测触控点中选择相距最近的两者来作为第一待测触控点与第二待测触控点，但本发明不限于此，还可以依其他标准而从多个待测触控点之中挑选第一待测触控点与第二待测触控点。接着，重新参照图3，于步骤S360中，检查模块170检查第一待测触控点与第二待测触控点是否也同时对应至所有触控信息的任一峰值。换言之，以图4为例，检查模块170检验第一待测触控点cb-1与第二待测触控点cd-1是否皆为真实存在的触控点。

图5是依照本发明一实施例所绘示的检查第一待测触控点与第二待测触控点的方法流程图。图6是依照本发明一实施例所绘示的检查第一待测触控点与第二待测触控点的示意图。参照图4、图5与图6，于步骤S361中，判断用于取得第一待测触控点的第一部分的触控信息。于本实施例中，第一待测触控点cb-1是实线Cc1与实线Cb1的交点。换言之，第一待测触控点cb-1是由光学感应装置Cc的触控信息的峰值以及光学感应装置Cb的触控信息的峰值交互比对所得。因此，第一部分的触控信息即为光学感应装置Cb、Cc的触控信息。

接着，于步骤S362中，检查第一待测触控点是否也同时位于不属于第一部分的触控信息的其它触控信息的任一峰值的峰值范围内。参照图6，第一待测触控点cb-1是基于光学感应装置Cb、Cc的触控信息所取得的触控点，因此接着便验证第一待测触控点cb-1是否同样也位于光学感应装置Ca、Cd的触控信息的峰值范围内。如同前述，触控信息的峰值通常对应至触控信息的一个实质范围。在检查过程中，仅需确认第一待测触控点cb-1是否落在光学感应装置Ca、Cd的触控信息的峰值范围内。由图6的实施例可知，第一待测触控点cb-1也同时落在峰值范围Cd1-R与Ca2-R内。

类似于步骤S361、S362，于步骤S363中，判断用于取得第二待测触控点的第二部分的触控信息。于本实施例中，第二待测触控点cd-1是实线Cc1与实线Cd1的交点。换言之，第二待测触控点cd-1是由光学感应装置Cc的触控信息的峰值以及光学感应装置Cd的触控信息的峰值交互比对所得。因此，第二部分的触控信息即为光学感应装置Cc、Cd的触控信息。接着，于步骤S364中，检查第二待测点是否同时也位于不属于第二部分的触控信息的其它触控信息的任一峰值的峰值范围内。以前述的实施例来说，即是检查第二待测触控点cd-1是否同样也位于光学感应装置Ca、Cb 的触控信息的峰值范围内。由图6的实施例可知，第二待测触控点cd-1也同时落在峰值范围Cb1-R与Ca2-R内。

于步骤S365中，若第一待测触控点同时位于不属于第一部分的触控信息的其它触控信息的任一峰值的峰值范围内，并且第二待测触控点也同时位于不属于第二部分的触控信息的其它触控信息的任一峰值的峰值范围内，则判断第一待测触控点与第二待测触控点可同时对应至所有触控信息的任一峰值。以图6的实施例而言，第一待测触控点cb-1同时落在峰值范围Cd1-R与Ca2-R内，而第二待测触控点cd-1也同时落在峰值范围Cb1-R与Ca2-R内，故表示第一待测触控点cb-1与第二待测触控点cd-1可同时对应至所有触控信息的任一峰值。

重新参照图3，于步骤S370中，若第一待测触控点与第二待测触控点分别且同时对应至所有触控信息的任一峰值，则输出模块180由第一待测触控点与第二待测触控点决定触控位置。以图4为例，即是由第一待测触控点cb-1与第二待测触控点cd-1来决定触控物的触控位置。于本实施例中，例如是以第一待测触控点cb-1与第二待测触控点cd-1在触控面110的位置(或者是坐标点)作平均而决定取得触控物的触控位置。

重新参照图5，于步骤S366中，若第一待测触控点位于不属于第一部分的触控信息的其它触控信息的峰值的峰值范围外，或者是第二待测触控点位于不属于第二部分的触控信息的其它触控信息的峰值的峰值范围外，则检查模块170排除现有第一待测触控点与第二待测触控点的组合来决定触控位置。此时，触控位置检测方法如图3所示，重回步骤S350，而挑选模块160依据待测触控点之间的距离值，找出具有次小距离值的二待测触控点来作为第一待测触控点与第二待测触控点。举例来说，若前述实施例的第一待测触控点cb-1不位在光学感应装置Ca、Cd的触控信息的峰值范围内，又或者第二待测触控点cd-1不位在光学感应装置Ca、Cb的触控信息的峰值范围内，则检查模块170排除第一待测触控点cb-1与第二待测触控点cd-1的组合。接着，挑选模块160依据待测触控点之间的距离值，重新选择第一待测触控点与第二待测触控点。此时，由于触控点cb-1与cd-1的组合已经被排除，因此挑选模块160从待测触控点ca-1、ca-2、cb-1、cd-1、cd-2间挑选距离值次近的组合，例如是待测触控点ca-2与cd-1的组合来作为第一待测触控点与第二待测触控点，并且进行触控位置检测方法的后续程序。明显地，直到触控装置100从待测触控点之中挑选出合适的第一 待测触控点与第二待测触控点为止，触控位置检测方法的步骤S350、S360会反复地被执行。

于前述实施例中，当触控装置100决定第一触控信息(光学感应装置Cc的触控信息)的一个峰值(实线Cc1)所对应的触控位置后，更进一步地决定第一触控信息的另一峰值所对应的触控位置。此时，以图3所示的触控位置检测方法而言，即是由步骤S370返回步骤S340，重新计算第一触控信息的另一峰值所对应的触控位置。换言之，对于第一触控信息内的每一峰值，触控装置100分别计算对应的触控位置。在取得所有触控物的触控位置后，触控装置100结束触控位置检测方法。于本发明的一个实施例中，于一个固定周期后，触控装置100才再度执行触控位置检测方法。

综上所述，本发明实施例所提供的触控位置检测方法以及其触控装置，通过多个光学感应装置取得多个触控信息，藉以推算触控面上的触控点数以及所有可能的触控点。接着，对于每个触控物，对应地挑选最有可能的多个触控点并进行检查，然后再进行数学运算以明确触控物的触控位置。基于前述，触控位置检测方法以及其触控装置可以滤除触控面上的鬼点，并且准确地确定触控物的触控位置，达到较佳的触控检测效果。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。