觸碰感應方法及電子裝置的製作方法

2023-08-08 03:10:51 1

專利名稱：觸碰感應方法及電子裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種觸碰感應技術，特別是涉及一種可以支持多手指操作的觸碰感應 方法及電子裝置。
背景技術：
現今，觸碰感應板(touch sensor pad)已被廣泛地應用在諸如筆記本計算機、個 人數字助理(PDA)、可攜式電子裝置、觸碰遙控器、觸碰屏幕、觸碰輸入面板等電子產品中， 做為輸入媒介。而且，其操作方式逐漸由單一手指操作往多手指操作的方向發展。中國臺灣專利公開案第2009334M號披露了一種多手指偵測方法，其掃描一個觸 碰感應板的多條第一導線及多條第二導線，並根據掃描的結果找出至少一群組連續相鄰且 被觸碰的第一導線，及至少一群組連續相鄰且被觸碰的第二導線，且依據所找出的群組數 目來判定有幾根手指觸碰該觸碰感應板，並藉由手指的數目來判定特定手勢動作發生，例 如兩隻手指的垂直移動可視為窗口作業系統下的滾動條手勢指令。使用觸碰手指的數目來判定多手指手勢的方法，其手勢成功率是受限於手指間距 的先決條件，也就是說，若要能準確判斷出手指的數目，各手指彼此間的距離不可太近，必 須有明顯的區隔。然而，對使用者來說，並不會很清楚這樣的間距要多大才算是夠明顯的區 隔，所以易造成多手指手勢觸發的成功率隨著不同的使用者而有明顯的落差。此外，對於行 動電子產品中有限面積的觸碰感應板而言，使用兩隻手指移動已經是極限了，更何況是三 只甚至是四隻手指的手勢觸發。因此，上述多手指偵測方法除了使用群組的數目來判定手指數目外，另外還去偵 測每一群組內的導線數目是否小於一預設的參考值，藉此判斷該群組是由單手指組成還是 多手指組成，以更精確地判定手指數目。不過，單純比較群組內的導線數目與一預設參考值 的大小，其結果容易受到使用者手指粗細或是身體體質的影響，例如對於手指較粗及體質 較易帶電的使用者而言，預設的參考值必須跟著變大，如果使用固定的參考值進行比較會 導致多手指無法被辨識出來。所以，如何能降低多手指手勢觸發成功率對不同使用者體質以及使用習慣的依 賴，以及提高多手指手勢的運算速度，乃是我們研究的重點。

發明內容
本發明的目的是在提供一種觸碰感應方法，可以解決上述先前技術的缺點。本發明觸碰感應方法包含以下步驟掃描沿一第一方向排列的多條第一導線，及沿一第二方向排列的多條第二導線， 其中該第一及第二方向相異；根據掃描的結果，產生一第一指標及一第二指標，該第一指標指出至少一群組連 續相鄰且被觸碰的第一導線的數目，該第二指標指出至少一群組連續相鄰且被觸碰的第二 導線的數目；及
至少根據該第一指標指出的第一導線的數目與該第二指標指出的第二導線的數 目間的異同，產生一代表觸碰手勢的狀態信號。本發明的另一目的是在提供一種電子裝置，可以解決上述先前技術的缺點。本發明電子裝置包含一個觸碰感應板、一個掃描電路及一個分析單元。該觸碰感 應板包括沿一第一方向排列的多條第一導線，及沿一第二方向排列的多條第二導線。該第 一及第二方向相異。該掃描電路耦接到該觸碰感應板，用於掃描所述第一及第二導線。該 分析單元用於根據該掃描電路掃描的結果，產生一第一指標及一第二指標，該第一指標指 出至少一群組連續相鄰且被觸碰的第一導線的數目，該第二指標指出至少一群組連續相鄰 且被觸碰的第二導線的數目。該分析單元還用於至少根據該第一指標指出的第一導線的數 目及該第二指標指出的第二導線的數目間的異同，產生一代表觸碰手勢的狀態信號。本發明的有益效果在於藉由根據該第一指標指出的第一導線的數目與該第二指 標指出的第二導線的數目間的異同來產生該狀態信號，除了不需要計算出觸碰到該觸碰感 應板的手指數目外，也可以降低手指的粗細不同以及使用者體質關系所導致的誤判。


圖1是一方塊圖，說明本發明電子裝置的優選實施例；圖2是一示意圖，說明(a)優選實施例所產生的一狀態信號指示一第一觸碰手勢 時的狀況，及(b)狀態信號指示一第二觸碰手勢時的狀況；圖3是一流程圖，說明優選實施例所使用的觸碰感應方法；圖4是一示意圖，說明(a)狀態信號指示一第三觸碰手勢時的狀況，及(b)狀態信 號指示一第四觸碰手勢時的狀況；圖5是一示意圖，說明狀態信號指示一第五觸碰手勢時的狀況；圖6是一示意圖，說明(a)狀態信號指示一第六觸碰手勢時的狀況，及(b)狀態信 號指示一第七觸碰手勢時的狀況。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明參閱圖1與圖2，本發明電子裝置1的優選實施例包含一個觸碰感應板11、一個掃 描電路12、一個分析單元13及一個轉換單元14。觸碰感應板11是一個電容式觸碰感應板， 且包括沿一第一方向Y排列的多條第一導線111，及沿一第二方向X排列的多條第二導線 112。第一方向Y及第二方向X相異，且在本實施例中，第一方向Y是一行方向，第二方向X 是一列方向。掃描電路12耦接到觸碰感應板11。參閱圖2與圖3，電子裝置1所使用的觸碰感應方法包含以下步驟，且電子裝置1 會重複執行以下步驟。步驟31是掃描電路12掃描每一第一導線111，以產生一反應此第一導線111上的 電容值的第一掃描結果Si，及掃描每一第二導線112，以產生一反應此第二導線112上的電 容值的第二掃描結果S2。步驟32是分析單元13根據每一第一掃描結果Sl產生一第一比較結果Dl，根據每 一第二掃描結果S2產生一第二比較結果D2。每一第一比較結果Dl指示相對應的第一導線
5111是否有被觸碰到。每一第二比較結果D2指示相對應的第二導線112是否有被觸碰到。在本實施例中，分析單元13是將每一第一掃描結果Sl與一預設的第一門坎值THl 比較，以產生第一比較結果Dl，將每一第二掃描結果S2與一預設的第二門坎值TH2比較，以 產生第二比較結果D2。第一門坎值THl及第二門坎值TH2可以是大小相同，但是也可以是 大小不同，取決於觸控感應板11在第一方向Y及第二方向X的電容感應敏感度。當第一掃 描結果Sl大於第一門坎值THl時，第一比較結果Dl被設定為高電位，表示相對應的第一導 線111有被觸碰到，例如，在圖2 (a)所示的情況中，第一導線111-2 111-5有被觸碰到，而 當第一掃描結果Sl小於第一門坎值THl時，第一比較結果Dl被設定為低電位，表示相對應 的第一導線111沒有被觸碰到，例如，在圖2(a)所示的情況中，第一導線111-1、111_6沒有 被觸碰到。當第二掃描結果S2大於第二門坎值TH2時，第二比較結果D2被設定為高電位， 表示相對應的第二導線112有被觸碰到，例如，在圖2(a)所示的情況中，第二導線112-5、 112-6有被觸碰到，而當第二掃描結果S2小於第二門坎值TH2時，第二比較結果D2被設定 為低電位，表示相對應的第二導線112沒有被觸碰到，例如，在圖2(a)所示的情況中，第二 導線112-1 112-4、112-7 112-10沒有被觸碰到。但是在另一實施例中，分析單元13 可以是將第一及第二掃描結果Si、S2與同一門坎值TH比較。步驟33是分析單元13根據所有第一比較結果Dl產生一第一指標，根據所有第二 比較結果D2產生一第二指標。第一指標指出至少一群組連續相鄰且被觸碰的第一導線111 的數目。第二指標指出至少一群組連續相鄰且被觸碰的第二導線的數目112。例如，在圖2(a)所示的情況中，第一指標指出一個群組G1，及此群組Gl中有四條 連續相鄰且被觸碰的第一導線111-2 111-5，第二指標指出一個群組G2，及此群組中有兩 條連續相鄰且被觸碰的第二導線112-5、112-6。步驟34是分析單元13根據第一指標及第二指標，產生一代表觸碰手勢的狀態信號。例如，如圖2 (a)所示，在第一指標指出一個群組Gl，第二指標指出一個群組G2，第 一指標指出的第一導線111的數目與第二指標指出的第二導線112的數目不同，且前者除 後者的比值落在一預設的範圍(例如1.5 2. 5)內時，則狀態信號指示一第一觸碰手勢。 當一使用者以彼此間距離較小(例如緊靠在一起或微微分開)且沿第一方向Y排列的兩根 手指的指腹2觸碰該觸碰感應板11時，可以使狀態信號指示第一觸碰手勢。當然，使用者 以兩根手指的指節觸碰、一根手指平貼或其它方式觸碰該觸碰感應板11也可以達到相同 的結果。以下皆以用手指的指腹2觸碰該觸碰感應板11為例進行說明。如圖2(b)所示，在第一指標指出一個群組G1，第二指標指出一個群組G2，第一指 標指出的第一導線111的數目與第二指標指出的第二導線112的數目不同，且後者除前者 的比值落在預設的範圍(也就是1.5 2. 5)內時，則狀態信號指示一第二觸碰手勢。當使 用者以彼此間距離較小且沿第二方向X排列的兩根手指的指腹2觸碰該觸碰感應板11時， 可以使狀態信號指示第二觸碰手勢。例如，如圖4 (a)所示，在第一指標指出一個群組Gl，第二指標指出一個群組G2，第 一指標指出的第一導線111的數目與第二指標指出的第二導線112的數目不同，且前者除 後者的比值高於預設的範圍的上限(也就是2. 5)時，則狀態信號指示一第三觸碰手勢。當 使用者以彼此間距離較小且沿第一方向Y排列的三根手指的指腹2觸碰該觸碰感應板11時，可以使狀態信號指示第三觸碰手勢。如圖4(b)所示，在第一指標指出一個群組G1，第二指標指出一個群組G2，第一指 標指出的第一導線111的數目與第二指標指出的第二導線112的數目不同，且後者除前者 的比值高於預設的範圍的上限(也就是2. 5)時，則狀態信號指示一第四觸碰手勢。當使用 者以彼此間距離較小且沿第二方向X排列的三根手指的指腹2觸碰該觸碰感應板11時，可 以使狀態信號指示第四觸碰手勢。如圖5所示，在第一指標指出一個群組G1，第二指標指出一個群組G2，第一指標指 出的第一導線111的數目除第二指標指出的第二導線112的數目的比值低於預設的範圍的 下限(也就是1. 5)及後者除前者的比值低於預設的範圍的下限(也就是1. 5)時，則狀態 信號指示一第五觸碰手勢。當使用者以一根手指的指腹2觸碰該觸碰感應板11時，可以使 狀態信號指示第五觸碰手勢。如圖6(a)所示，在第一指標指出多個群組G1，第二指標指出一個群組G2時，則狀 態信號指示一第六觸碰手勢。當使用者以彼此間距離明顯較大且沿第一方向Y排列的兩根 手指的指腹2觸碰該觸碰感應板11時，可以使狀態信號指示第六觸碰手勢。如圖6(b)所示，在第一指標指出一個群組G1，第二指標指出多個群組G2時，則狀 態信號指示一第七觸碰手勢。當使用者以彼此間距離明顯較大且沿第二方向X排列的兩根 手指的指腹2觸碰該觸碰感應板11時，可以使狀態信號指示第七觸碰手勢。步驟35是分析單元13根據所有第一及第二比較結果Dl、D2，產生一代表觸碰位 置的位置信號。因為步驟31至步驟35會被重複執行，所以會產生一連串的狀態信號及一連串的
位置信號。步驟36是轉換單元14根據多個狀態信號及多個位置信號中的至少一個產生一控 制信號。例如，控制信號可以是符合一個滑鼠與一個主機通信時所使用的通信協議。一般 滑鼠與主機通信時不外乎是送出1)滑鼠光標移動、幻左鍵按下與放開、；3)右鍵按下與放 開，以及4)滾輪滑動等控制信號。本實施例的狀態信號可直接轉換為滑鼠與主機間的控制 信號而無需另行計算，舉例來說，第五觸碰手勢(如圖5所示)可代表光標移動的狀態，第 一觸碰手勢(如圖2(a)所示)可代表左鍵被按下的狀態，第七觸碰手勢(如圖6(b)所示) 可代表右鍵被按下的狀態，而第二觸碰手勢(如圖2(b)所示)可代表滾輪被觸碰的狀態。 轉換單元14可在多個相連續的狀態信號均指示第五觸碰手勢(如圖5所示)的期間內，轉 換手指的滑動軌跡(可由此期間多個相連續的位置信號得知)為光標移動的控制信號；在 多個相連續的狀態信號均指示第一觸碰手勢(如圖2 (a)所示)的期間內，送出代表左鍵按 下的控制信號，當兩個相連續的狀態信號從指示第一觸碰手勢(如圖2 (a)所示)變成指示 第五觸碰手勢(如圖5所示)時，送出代表左鍵按下後放開的控制信號；在多個相連續的狀 態信號均指示第七觸碰手勢(如圖6(b)所示)的期間內，送出代表右鍵按下的控制信號， 當兩個相連續的狀態信號從指示第七觸碰手勢(如圖6(b)所示)變成指示第五觸碰手勢 (如圖5所示)時，送出代表右鍵放開的控制信號；在多個相連續的狀態信號均指示第二觸 碰手勢(如圖2(b)所示)的期間內，送出代表滾輪(窗口捲動)啟動的控制信號，且手指 的移動方向與距離(可由此期間多個相連續的位置信號得知)可轉換為窗口捲動方向與卷
7動速度的控制信號。除轉換成一般滑鼠與主機通信時所使用的通信協議外，轉換單元14也可將狀態 信號作為特殊手勢的啟動。例如將第一觸碰手勢(如圖2(a)所示)轉換為代表拖曳手 勢啟動的控制信號，且將在第一觸碰手勢維持的期間內手指移動的軌跡轉換為拖曳軌跡; 將第二觸碰手勢(如圖2(b)所示)轉換為代表滾動條手勢啟動的控制信號，且將在第二觸 碰手勢維持的期間內手指移動的軌跡轉換為滾動條的方向與速度；將第三觸碰手勢(如圖 4(a)所示)轉換為表示上下頁手勢啟動的控制信號，且將後續手指往右移的動作轉換為換 下頁，而手指往左移的動作轉換為換上頁；將第四觸碰手勢(如圖4(b)所示)轉換為表示 選擇手勢啟動的控制信號。除了直接根據狀態信號的狀態來轉換控制信號外，也可以根據狀態信號隨時間的 變換來轉換控制信號，例如當兩個相連續的狀態信號從指示第五觸碰手勢(如圖5所示) 變成指示其它觸碰手勢時，可視為各種虛擬功能鍵的按壓；相反地，可視為該功能鍵從按下 到放開。或者是，當兩個相連續的狀態信號從指示第一觸碰手勢(如圖2 (a)所示)變成指 示第二觸碰手勢(如圖2(b)所示)時，可視為將一虛擬旋鈕順時鐘旋轉；相反地，可視為將 該旋鈕逆時鐘旋轉。又或者是，當兩個相連續的狀態信號從指示第六觸碰手勢(如圖6(a) 所示)變成指示第一觸碰手勢(如圖2(a)所示)，或從指示第七觸碰手勢(如圖6(b)所 示)變成指示第二觸碰手勢(如圖2(b)所示)時，可視為將一虛擬區塊縮小；相反地，可視 為將該區塊放大。此外，兩根手指到三根手指的數目變換也可以自兩個相連續的狀態信號從指示第 一觸碰手勢(如圖2 (a)所示)變成指示第三觸碰手勢(如圖4 (a)所示)，或從指示第二觸 碰手勢(如圖2(b)所示)變成指示第四觸碰手勢(如圖4(b)所示)來得知。如果，第一 觸碰手勢(如圖2(a)所示)觸發的是某一種特殊功能，那麼兩個相連續的狀態信號從指示 第一觸碰手勢(如圖2(a)所示)變成指示第三觸碰手勢(如圖4(a)所示)可轉換為對於 該特殊功能的參數控制信號。例如若第一觸碰手勢(如圖2 (a)所示)是代表播放音樂的 控制手勢，那麼兩個相連續的狀態信號從指示第一觸碰手勢(如圖2(a)所示)變成指示第 三觸碰手勢(如圖4(a)所示)可以代表播放下一首音樂，若是重複執行該變換，可以跳換 好幾首音樂。電子裝置1在應用上可以有許多種的實施形式。例如，電子裝置1是一個筆記本 計算機，分析單元13及轉換單元14是以軟體(也就是驅動程序)來實現，或者電子裝置1 是可以耦接到一個主機的一個觸碰感應裝置，分析單元13及轉換單元14是以韌體或硬體 來實現。綜上所述，本實施例藉由根據第一指標指出的第一導線111的數目與第二指標指 出的第二導線112的數目間的異同，並在兩者相異時根據兩者的比值是否落在一預設的範 圍內來產生狀態信號，除了不需要計算出觸碰到觸碰感應板11的手指數目，能簡化產生控 制信號所需的運算外，也可以降低手指的粗細不同以及使用者體質關系所導致的誤判，以 提高正確率，所以確實能達成本發明的目的。
權利要求
1.一種觸碰感應方法，包含以下步驟(a)掃描沿一第一方向排列的多條第一導線，及沿一第二方向排列的多條第二導線，所 述第一及第二方向相異；其特徵在於其還包含以下步驟(b)根據掃描的結果，產生一第一指標及一第二指標，所述第一指標指出至少一群組連 續相鄰且被觸碰的第一導線的數目，所述第二指標指出至少一群組連續相鄰且被觸碰的第 二導線的數目；及(c)至少根據所述第一指標指出的第一導線的數目與所述第二指標指出的第二導線的 數目間的異同，產生一代表觸碰手勢的狀態信號。
2.根據權利要求1所述的觸碰感應方法，其特徵在於在步驟(c)中，還在所述第一指 標指出的第一導線的數目與所述第二指標指出的第二導線的數目相異時，根據兩者的比值 來產生所述狀態信號。
3.根據權利要求2所述的觸碰感應方法，其特徵在於在步驟(c)中，在所述第一指標 指出的第一導線的數目與所述第二指標指出的第二導線的數目相異時，是根據兩者的比值 是否落在一預設的範圍內來產生所述狀態信號。
4.根據權利要求1所述的觸碰感應方法，其特徵在於在步驟(c)中，還根據所述第一 指標指出的群組的數目與所述第二指標指出的群組的數目，產生所述狀態信號。
5.根據權利要求1所述的觸碰感應方法，其特徵在於其還包含以下步驟(d)至少根據所述狀態信號產生一控制信號。
6.根據權利要求5所述的觸碰感應方法，其特徵在於在步驟(d)中，所述控制信號符 合一個滑鼠與一個主機通信時所使用的通信協議。
7.根據權利要求1所述的觸碰感應方法，其特徵在於其還包含以下步驟(e)重複執行步驟(a)至步驟(c)，以產生一連串的狀態信號；及(f)根據所述狀態信號中的至少兩相連續的狀態信號間的變化，產生一控制信號。
8.根據權利要求1所述的觸碰感應方法，其特徵在於在步驟(b)中，是將掃描所述第 一及第二導線所產生的結果各別與一門坎值比較，並根據比較的結果產生所述第一指標及 所述第二指標。
9.根據權利要求1所述的觸碰感應方法，其特徵在於在步驟(b)中，是將掃描所述第 一導線所產生的結果各別與一第一門坎值比較，並根據比較的結果產生所述第一指標，將 掃描所述第二導線所產生的結果各別與一第二門坎值比較，並根據比較的結果產生所述第 二指標。
10.一種電子裝置，包含一個觸碰感應板，包括沿一第一方向排列的多條第一導線，及沿一第二方向排列的多 條第二導線，所述第一及第二方向相異；及一個掃描電路，耦接到所述觸碰感應板，用於掃描所述第一及第二導線；其特徵在於其還包含一個分析單元，用於根據所述掃描電路掃描的結果，產生一第一指標及一第二指標，所 述第一指標指出至少一群組連續相鄰且被觸碰的第一導線的數目，所述第二指標指出至少 一群組連續相鄰且被觸碰的第二導線的數目；所述分析單元還用於至少根據所述第一指標指出的第一導線的數目及所述第二指標指出的第二導線的數目間的異同，產生一代表觸碰 手勢的狀態信號。
11.根據權利要求10所述的電子裝置，其特徵在於所述分析單元用於還在所述第一 指標指出的第一導線的數目與所述第二指標指出的第二導線的數目相異時，根據兩者的比 值來產生所述狀態信號。
12.根據權利要求11所述的電子裝置，其特徵在於所述分析單元用於在所述第一指 標指出的第一導線的數目與所述第二指標指出的第二導線的數目相異時，根據兩者的比值 是否落在一預設的範圍內來產生所述狀態信號。
13.根據權利要求10所述的電子裝置，其特徵在於所述分析單元用於還根據所述第 一指標指出的群組的數目與所述第二指標指出的群組的數目，產生所述狀態信號。
14.根據權利要求10所述的電子裝置，其特徵在於其還包含一轉換單元，用於至少根據所述狀態信號產生一控制信號。
15.根據權利要求14所述的電子裝置，其特徵在於所述控制信號符合一個滑鼠與一 個主機間通信時所使用的通信協議。
全文摘要
本發明提供一種觸碰感應方法，包含掃描沿一第一方向排列的多條第一導線，及沿一第二方向排列的多條第二導線，該第一及第二方向相異；根據掃描的結果，產生一第一指標及一第二指標，該第一指標指出至少一群組連續相鄰且被觸碰的第一導線的數目，該第二指標指出至少一群組連續相鄰且被觸碰的第二導線的數目；及至少根據該第一指標指出的第一導線的數目與該第二指標指出的第二導線的數目間的異同，產生一代表觸碰手勢的狀態信號。本發明還提供一種電子裝置。
文檔編號G06F3/041GK102073398SQ200910223659
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月19日 優先權日2009年11月19日
發明者李文定, 林招慶, 沈宗毅, 祝林 申請人:升達科技股份有限公司