觸控程序產生方法

2023-07-25 13:14:26 2

專利名稱：觸控程序產生方法
技術領域：
本發明涉及程序產生方法，尤其是指一種觸控開關(touch switch)的程序產生方 法。
背景技術：
近年來各種電子裝置包括手機、筆記本電腦、大型機具、家電用品等設備上的按鍵 開關，都逐漸捨棄傳統的按鍵而被觸控開關所取代。事實上，連廣泛使用的觸控面板，也可 看作是配置在顯示器上的大量的觸控開關集合體，因為觸控面板的原理與觸控開關相同。
觸控開關通常主要分為電容式(capacitance)與電阻式(resistance)兩種。以 電容式觸控開關為例，電容式開關只需要一個電極就能運作，電極則配置於木材、玻璃、塑 料所製成的非導體面板後方。這種觸控開關根據人體電容(body capacitance)運作，當人 或觸控器具觸碰它時，會增加電容導致電容值變化，當其電容變化值達到或超過預先設定 的閾值，則可以確定開關已被按壓而觸發。關於上述觸控與否的判斷，都是以刻錄在IC內 的軟體，即觸控程序來處理的。 至於電阻式觸控開關則需要兩個電極，並以電阻值的變化為是否接觸的判斷依 據。兩種觸控開關最主要的差別在於電阻式觸控開關需要直接按壓才能被觸發，但電容式 觸控開關卻可以經由間接按壓而被觸發，兩者雖然原理不同，但同樣需要觸控程序來進行 被觸控與否的判斷。 在觸控開關的製造過程中，產品機構外殼材質與電路布線會影響環境的離散電容 值或電阻值，因此觸控程序在編寫時需要依據個別產品的差異，"量身訂做"其專屬的觸控 程序。以往的程序開發方式都是以手工方式填寫觸控端的輸入值。在沒有相關數據，或先 前已有產品的數據無法使用的情況下，開發人員在每次處理新產品時，只能不斷以嘗試的 方式測試輸入值是否合適，以獲得最佳的觸控敏感度。而且，每次測試時不同的電路布線與 材質都會影響敏感度，使得每次測試時參數都要重新調整。如果造成敏感度不足的原因並 非程序而是其它因素，則浪費更多的開發時間，不但效率差更容易延誤產品上市的時機。
若能夠讓觸控程序的產生過程更為簡便，則可以在較短的時間內解決產品製程中 關於觸控程序的問題，以便於處理其它因素所造成的敏感度問題，提高產品開發效率，並加 速產品上市的時間。

發明內容
有鑑於上述現有技術的缺點，本發明人經悉心試驗與研究，並本著鍥而不捨的精 神，終於發明出一觸控程序產生方法，該方法經由特定的運算公式以及簡便的觸控輸入測 試過程，充分提高觸控程序的產生效率，加快產品上市的速度。 本發明的原始構想為觸控程序產生方法，針對不同的布線與材質的觸控開關，經 由測試產生感應變化量，以特定的運算公式加以計算而產生出較佳的觸控程序，本發明方 法不但能加速觸控程序的開發，使觸控開關具有符合需要的敏感度，還能提高生產效率及
4增加市場競爭力。
依據上述構想，提出一種觸控程序產生方法，其包括下列步驟 觸發觸控開關，產生多個感應變化量； 比例化這些感應變化量而獲得倍率參數； 根據該倍率參數計算新感應變化量；及 選擇該倍率參數與該新感應變化量設定觸控程序輸入值。 較佳地，本發明所提出的觸控程序產生方法，其中這些感應變化量的算術平均數 與這些感應變化量成比例關係。 較佳地，本發明所提出的觸控程序產生方法，還包括將該倍率參數設定為整數。
較佳地，本發明所提出的觸控程序產生方法，其中該倍率參數與該算術平均數相 乘而得到該新感應變化量。 較佳地，本發明所提出的觸控程序產生方法，其中這些感應變化量是該觸控開關 被觸發與未被觸發下的多個電容變化值。 較佳地，本發明所提出的觸控程序產生方法，其中這些感應變化量是該觸控開關 被觸發與未被觸發下的多個電阻變化值。 較佳地，本發明所提出的觸控程序產生方法，其中這些感應變化量與該新感應變 化量還包括感應補償量，該感應補償量能修正該觸控開關的敏感度。 較佳地，本發明所提出的觸控程序產生方法，其中該觸控程序輸入值為感應範圍 值，根據該感應範圍值判斷該觸控開關是否被觸發。 較佳地，本發明所提出的觸控程序產生方法，其步驟包括設定觸控程序參數，將 該觸控程序參數刻錄至集成電路；及設定該觸控程序參數，將該觸控程序參數與該觸控程 序輸入值刻錄至該集成電路。 較佳地，本發明所提出的觸控程序產生方法，其中該觸控程序參數包括觸控開關 的按鍵材質、觸控開關數目、集成電路封裝形式、觸控開關的初始的感應變化量以及集成電 路傳輸格式。
復依據上述構想，提出一種觸控程序產生裝置，其包括
觸控開關，其經由觸發而產生多個感應變化量； 計算單元，其連接於該觸控開關，將這些感應變化量以比例化計算而獲得倍率參 數，並根據該倍率參數計算新感應變化量；及 程序編輯單元，其連接於該計算單元，能根據該計算單元所計算的該倍率參數與 該新感應變化量，設定觸控程序輸入值。 較佳地，本發明所提出的觸控程序產生裝置，其中該程序編輯單元能設定觸控程 序參數，且該觸控程序參數包括觸控開關的按鍵材質、觸控開關數目、集成電路封裝形式、 觸控開關的初始的感應變化量以及集成電路傳輸格式。 較佳地，本發明所提出的觸控程序產生裝置，其中該程序編輯單元能將該觸控程 序輸入值設定為感應範圍值，使該感應範圍值能作為判斷該觸控開關是否被觸發的依據。
較佳地，本發明所提出的觸控程序產生裝置，還包括編譯單元，連接於該程序編輯 單元，能將該觸控程序輸入值與該觸控程序參數編譯為刻錄文件。 較佳地，本發明所提出的觸控程序產生裝置，還包括刻錄單元，連接於該編譯單元，能將該刻錄文件刻錄至集成電路。


圖1為本發明觸控程序產生裝置的一實施例的結構圖；及
圖2為本發明觸控程序產生方法的一實施例的流程圖。
具體實施例方式
下面將通過附圖及下列詳細說明，深入闡述本發明的具體實施，使得能對本發明 得到更加深入的了解。 需要特別指出，如下所述的實施例雖然採用異步收發傳輸器(UART， Universal Asynchronous Receiver Transmitter)作為傳輸觸控程序的格式，這僅代表使用具備 RS-232接口的IBM個人計算機或其它電子計算裝置來執行本發明的方法時所使用到的傳 輸格式，但並非僅限於此。 請參閱圖1，其為本發明觸控程序產生裝置的一實施例的結構圖。該觸控程序產生 裝置1包括觸控開關11、計算單元12及程序編輯單元13。觸控開關11可為電容式或電 阻式觸控開關，能經由使用者觸發而產生多個感應變化量。觸控開關11同時也是觸控程序 的運作對象，本發明所產生的觸控程序，是為了讓各種不同材質與電路設計的觸控開關能 順利進行感應以發揮功能，因此在每次產生新的觸控程序前，可更換觸控開關11。
計算單元12連接於觸控開關11，當觸控開關11被觸發，計算單元12能接收來自 觸控開關11的多個感應變化量，然後將這些感應變化量依照特定公式予以比例化計算而 獲得倍率參數，並根據該倍率參數計算出新感應變化量。所述特定公式及具體計算方法將 在下面進行描述。 需要特別指出，本發明的觸控開關11所產生的感應變化量，是經由計算單元12自 動記錄並計算觸控開關ll被觸發(感應值)與未被觸發(環境值)的電容差值或電阻差 值而獲得的。 這裡，自動記錄並計算被觸發(感應值)與未被觸發(環境值)的電容差值或電 阻差值，就是通過UART接口，將按壓觸控開關後產生的電子訊號(即環境值與感應值等數 據)，上傳至個人計算機或其它電子計算裝置的一特定檔案內而被記錄，等到累積數據超過 特定項數例如100項，或已停止上傳數據後，開始對數據依數據大小而做排序。接下來，將 排序後的數據總數，扣除所有排序數據中的若干項相對較大值(例如前15% )與若干項相 對較小值(例如後10% )後，再運算剩下的例如75項數據，即得到環境值的平均數與感應 值的平均數，再將上述兩平均數相減取其絕對值，即得到電容或電阻差值(即多個感應變 化量的平均，即得到後面所述的AVGJ)ffset)。這裡，具體扣除多少項相對較大值，和具體扣 除多少相對較小值，需要根據具體情況及用戶實際需要來確定。這樣做的目的，只是為了使 得得到的環境值的平均數與感應值的平均數更加準確。 程序編輯單元13，連接於計算單元12，能根據該計算單元12所計算得出的倍率 參數與該新感應變化量等計算結果，來設定適合觸控程序運作的觸控程序輸入值，並可依 觸控程序運作需要，而將倍率參數設定為整數，且該程序編輯單元13還能設定觸控程序參 數，該觸控程序參數包括觸控開關的按鍵材質、觸控開關數目、集成電路封裝形式、觸控開關的初始的感應變化量以及集成電路傳輸格式等觸控程序運作所必須的設定參數。此外， 為便於觸控程序運作，程序編輯單元13能將該觸控程序輸入值設定為感應範圍值，使該感 應範圍值能作為判斷觸控開關11是否被觸發的依據。當程序編輯單元13有了符合需要的 觸控程序輸入值與觸控程序參數後，就能夠產生符合需要的觸控程序。
此外，本發明的觸控程序產生裝置，還包括編譯單元14，編譯單元14連接於該程 序編輯單元13，能將該觸控程序輸入值與該觸控程序參數等觸控程序相關信息編譯為刻錄 文件。至於連接該編譯單元14的刻錄單元15，則將編譯完成的刻錄文件刻錄至集成電路 (IC)16。且觸控程序產生裝置1為了方便用戶操作，還連接或包括操作接口 17，除了能夠顯 示觸控開關11的電容或電阻變化波形圖，還能夠顯示讓用戶設定各項觸控程序參數，以及 選擇是否刻錄集成電路或建構中間文件等步驟細節。 在特定情況下，本發明的計算單元12、程序編輯單元13、編譯單元14、刻錄單元 15、操作接口 17可以為各自獨立的裝置，且彼此相連接，或是將上述五組件中任兩個以上
合併為一個裝置或組件，只要能發揮與上述組件相同的功能，並能執行本發明所公開的方 法即可。且上述12 15及17等組件的連接關係也可隨特定需要做調整。換句話說，只要 是能執行本發明方法的裝置，都屬於本發明所欲保護的範圍。 此外，根據圖l，計算單元12、程序編輯單元13、編譯單元14、刻錄單元15是屬於 觸控程序產生裝置1中的工作部1A，工作部1A可連接或包括操作接口 17。觸控開關11與 集成電路16則是包括在觸控部1B內。 一般來說，一個觸控部1B還包括觸控電路(圖中未 顯示)與由不同材質製成的觸控按鍵(圖中未顯示)。 請參閱圖2，其為本發明觸控程序產生方法的一實施例的流程圖。首先，在欲開發 的觸控開關11及可刻錄的集成電路16連接到觸控程序產生裝置1後，觸控程序產生裝置1 會讀取集成電路16的IC描述文件，使用者可經由觸控程序產生裝置1連接或包括的操作 接口 17來設定觸控程序參數值(步驟21)。該觸控程序參數包括觸控開關的按鍵材質、觸 控開關數目、集成電路封裝形式、觸控開關的初始的感應變化量以及集成電路傳輸格式等 觸控程序運作所必須的設定參數。設定觸控開關數目為例如l個以及集成電路傳輸格式為 例如UART_TEST (測試模式)。設定完成後建立中間文件(步驟21A)，即依照使用者所設定 的內容，在一份文件中描述相關的功能設定，而這份描述文件即為中間文件。之後將硬體程 序代碼與中間文件結合(步驟21B);然後經由編譯單元14將結合後的低階的程序語言例 如彙編語言(assembly)或彙編語言等經編譯而產生IC刻錄文件(步驟22)。詳細來說，就 是以本領域熟知的編譯技術，把低階的程序語言轉換成IC可接受的數據格式，以便存入IC 的內存(ROM)內。接下來，用刻錄單元15將該刻錄文件刻錄至集成電路16(步驟23)。上 述步驟21 23，簡單來說，就是設定觸控程序參數，並將觸控程序參數刻錄至集成電路16 的步驟。 接下來，觸控程序產生裝置l會判斷集成電路傳輸格式是否為測試模式(步驟 24)，若是(YES)，則進入使用者進行觸發觸控開關的測試步驟，經由手指或治具按壓等各種 觸發手段來觸發觸控開關，產生多個感應變化量(步驟25)。計算單元12根據特定計算公 式，比例化這些感應變化量獲得倍率參數(步驟26)，根據該倍率參數計算新感應變化量 (步驟27)，然後選擇該倍率參數與該新感應變化量以設定觸控程序輸入值(步驟28)。
在上述步驟26中提到計算單元12所採用的特定計算公式可以為
formula see original document page 8
在上述公式中，倍率參數(Scale)是任一感應變化量(Offset—count)除以按壓 開關後產生的多個感應變化量的算術平均數(AVG_0ffset)而得到的商。通常為了調整觸 控開關的敏感度，感應變化量可再加上一個由使用者依照特定狀況而設定額外的感應補償 量(Sensivity—Compensate)，再去除以這些感應變化量的算術平均數以計算出倍率參數。 因此，這些感應變化量的算術平均數與這些感應變化量成比例關係。在本發明中雖以設定 感應補償量為較佳實施方式，但也可以省略掉該數值。此外，根據本領域的現有技術，通常 在開始測試前，需要設定觸控開關的一初始的感應變化量作為ffSet_COunt，以便提供按 壓觸控開關是否被觸發的判斷依據，而具體數值大小由使用者依據經驗設定。但是此處的 Offset—co皿t，還可以是用戶不特別設定而是隨機選取或任意決定一感應變化量的數值後 開始測試，這對本發明來說也是可適用的。因此，要經由上述計算公式計算出倍率參數，只 要確定0ffset_count、AVG_0ffset即可求出。 此外，為方便程序語言的編寫，倍率參數以整數為較佳，但根據上述公式計算並不 能保證倍率參數一定是整數，這導致無法界定更寬廣的感應範圍值的問題。例如，當倍率參 數為1. 336，卻只能用為1或2等整數來描述，在經過數學運算後所得到的感應變化量可能 與實際值差距太大，導致會產生過度敏感或不夠敏感的狀況。因此，本發明可根據上述公式 得到非整數的倍率參數(例如1. 336)後，將其設定為近似的整數，例如1與2，再採用數值 為1與2的倍率參數，乘以這些感應變化量的算術平均數得到的乘積，以回推出新感應變化 量作為設定觸控輸入值的依據。由於上述公式為不等式，因此可以獲得具有範圍界定的較 佳的新感應變化量，且該新感應變化量甚至可再經由使用者適當選擇或是經由觸控程序產 生裝置1根據預先設定好的觸控程序參數等相關條件進行篩選出較佳值。
經過上述步驟獲得了新感應變化量與倍率參數後，就可以將其設定為觸控輸入 值，該觸控輸入值用於觸控程序中，作為觸控開關是否被觸發的判斷依據，並再次設定觸控 程序參數。由於經過步驟24 28後，觸控輸入值已經測試且設定完畢，因此集成電路16 的傳輸格式就不用設定為測試模式(例如由原本的UART_TEST改設為UART)，然後重複步 驟21 23，即設定觸控程序參數，經由程序編輯單元13產生具有較佳的新感應變化值與 倍率參數的觸控程序，經編譯組件14產生IC刻錄文件，再把IC刻錄文件刻錄至集成電路 16，由於該集成電路16已非測試模式，因此不需進入測試開關的步驟，而是完成產品開發， 結束觸控開關所使用的觸控程序的產生工作。 可見，本發明經由特定的運算公式以及簡便的觸控輸入測試過程，充分提高了觸
控程序的產生效率，這樣就可以大大加快產品上市的速度。 附圖標記說明 1 :觸控程序產生裝置1A :工作部
1B:觸控部 11 :觸控開關 12 :計算單元 13 :程序編輯單元 14 :編譯組件 15 :刻錄單元 16:集成電路 17:操作接口
21 :設定觸控程序參數
21A:建立中間文件 2 IB :結合硬體程序代碼 22:產生IC刻錄文件 23 :將IC刻錄文件刻錄至IC 24 :判斷集成電路傳輸格式是否為測試模式 25 :觸發觸控開關，產生多個感應變化量 26 :比例化這些感應變化量獲得倍率參數 27 :根據該倍率參數計算新感應變化量 28 :選擇該倍率參數與該新感應變化量以設定觸控程序輸入值 以上所述的實施例僅為本發明的原理及其功效，而非限制本發明。因此，本領域技 術人員在不違背本發明的精神的基礎上對上述實施例所進行的任何修飾及變更，均不脫離 本發明所附帶的權利要求的保護範圍。
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權利要求
一種觸控程序產生方法，其包括下列步驟(a)觸發觸控開關，產生多個感應變化量；(b)比例化多個所述感應變化量而獲得倍率參數；(c)根據所述倍率參數計算得出新感應變化量；及(d)根據所述倍率參數與所述新感應變化量設定觸控程序輸入值。
2. 如權利要求1所述的觸控程序產生方法，其中多個所述感應變化量的算術平均數與 這些感應變化量成比例關係。
3. 如權利要求l所述的觸控程序產生方法，其中步驟(b)中獲得所述倍率參數之後，所 述方法還包括將所述倍率參數設定為整數。
4. 如權利要求3所述的觸控程序產生方法，其中所述新感應變化量是通過將所述倍率 參數與所述算術平均數相乘而得到的。
5. 如權利要求1所述的觸控程序產生方法，其中多個所述感應變化量是所述觸控開關 被觸發與未被觸發下的多個電容變化值。
6. 如權利要求1所述的觸控程序產生方法，其中多個所述感應變化量是所述觸控開關 被觸發與未被觸發下的多個電阻變化值。
7. 如權利要求1所述的觸控程序產生方法，其中多個所述感應變化量與所述新感應變 化量還包括感應補償量，所述感應補償量用於修正所述觸控開關的敏感度。
8. 如權利要求1所述的觸控程序產生方法，其中所述觸控程序輸入值為感應範圍值， 根據所述感應範圍值判斷所述觸控開關是否被觸發。
9. 如權利要求1所述的觸控程序產生方法，其中步驟(a)還包括 (al)設定觸控程序參數，將所述觸控程序參數刻錄至集成電路；及 步驟(d)還包括(dl)設定所述觸控程序參數，將所述觸控程序參數與所述觸控程序輸入值刻錄至所述集成電路。
10. 如權利要求9所述的觸控程序產生方法，其中所述觸控程序參數包括觸控開關的 按鍵材質、觸控開關數目、集成電路封裝形式、觸控開關的初始的感應變化量以及集成電路 傳輸格式。
11. 一種觸控程序產生裝置，其包括 觸控開關，用於經由觸發而產生多個感應變化量；計算單元，其連接於所述觸控開關，用於將多個所述感應變化量以比例化計算而獲得 倍率參數，並根據所述倍率參數計算得出新感應變化量；及程序編輯單元，其連接於所述計算單元，用於根據所述計算單元所計算的所述倍率參 數與所述新感應變化量，設定觸控程序輸入值。
12. 如權利要求11所述的觸控程序產生裝置，其中所述程序編輯單元還用於設定觸控 程序參數，且所述觸控程序參數包括觸控開關的按鍵材質、觸控開關數目、集成電路封裝 形式、觸控開關的初始的感應變化量以及集成電路傳輸格式。
13. 如權利要求11所述的觸控程序產生裝置，其中所述程序編輯單元還用於將所述觸 控程序輸入值設定為感應範圍值，使所述感應範圍值能作為判斷所述觸控開關是否被觸發 的依據。
14. 如權利要求12所述的觸控程序產生裝置，還包括編譯單元，所述編譯單元連接於 所述程序編輯單元，還用於將所述觸控程序輸入值與所述觸控程序參數編譯為刻錄文件。
15. 如權利要求14所述的觸控程序產生裝置，還包括刻錄單元，所述刻錄單元連接於 所述編譯單元，還用於將所述刻錄文件刻錄至集成電路。
全文摘要
本發明為一種觸控程序產生方法，其包括下列步驟觸發觸控開關，產生多個感應變化量；比例化這些感應變化量而獲得倍率參數；根據該倍率參數計算新感應變化量；及選擇該倍率參數與該新感應變化量設定觸控程序輸入值。
文檔編號G06F9/44GK101769970SQ200810188069
公開日2010年7月7日 申請日期2008年12月29日 優先權日2008年12月29日
發明者樂正平, 李孟哲 申請人:優方科技股份有限公司