CN101458610B - 一种多点触控控制器的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种应用在电阻式触控面板的多点触控控制器的控制方法，其是包括有：提供一电阻式触控面板，根据一第一接触体与至少一第二接触体分别与所述的电阻式触控面板接触的一接触时间差决定所述的第一接触体与所述的第二接触体的接触顺序，并通过所述的电阻式触控面板所感测的电压值依序决定一第一接触坐标以及至少一实际坐标，且所述的第一接触体是与所述的电阻式触控面板持续保持接触；根据所述的实际坐标的移动轨迹，决定至少一控制指令。

Description

一种多点触控控制器的控制方法

技术领域

本发明涉及的是一种多点触控控制器的控制方法，通过电阻式触控面板所输出的坐标数据，经本发明的控制方法，达到判断多点输入手势语言的目的，改善了传统电阻式触控面板仅能输出单点坐标数据的缺点，增加了其应用范围。

背景技术

触控面板起源在1970年代美国军方为军事用途而发展，1980年代技术移转至民间使用，进而发展为各式用途。传统电子计算装置(例如：计算机)的输入方式乃以键盘或鼠标等外围设备来作为输入接口，然而这些外围输入装置的体积过大不易携带，容易造成电子产品薄型化的一大阻碍。因为薄型化电子装置的需求，触控面板在可携式电子产品也逐渐受到消费者的青睐而崭露头角。另外，触控面板除了应用在个人可携式信息产品的外，应用领域也逐项扩向信息家电、公共信息、通讯设备、办公室自动化设备、信息收集设备、与工业设备等领域，因此触控面板的研究发展，近年来也逐渐成为电子产业发展的重心。

电阻式触控面板因其具价格上的优势，是目前使用量最多的一个技术，现有电阻式的原理是利用上、下两片接触时所产生电压降的方式来寻找坐标轴，X轴和Y轴各由一对0～5V的电压来驱动，当电阻式触控面板被触碰(Touch)到的时候，由于回路被导通，而会产生电压降，而控制器则会算出电压降所占的比例然后还进一步算出坐标轴。

从电阻式触控面板的结构面来讲，其是具有上、下两层面板，通常面板上层是以氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)电镀在饱和多元酯(PET)来当材料，下层则是同样以氧化铟锡电镀在饱和多元酯或是玻璃来当材料，平常没使用的时候上、下两层需以绝缘体(Spacer Dot)来撑开，否则将会产生光标固定每一点(Constant Touch)的问题。

现有电阻式触控面板是由一对0～5V的电压来驱动，当电阻式触控面板被触控到的时候，由于回路被导通，而会产生电压降，且送出(X、Y轴)坐标，而此控制方式仅侦测出单一接触点，无法达到多个接触点的手势语言的判断。

本发明即为提出一种多点触控控制器的控制方法，可有效解决现有的技术问题。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种多点触控控制器的控制方法，其通过电阻式触控面板所输出的坐标数据，经本发明的控制方法，达到判断手势语言的目的，而具有下列优点：

1.原理与架构简单。

2.可提供手势语言，增加电阻式触控面板的应用灵活性。

3.不会增加硬件成本。

4.无须还改或特别设计触控面板。

为了达到上述的目的，本发明提供一种多点触控控制器的控制方法，其是包括有：提供一电阻式触控面板，根据一第一接触体与至少一第二接触体分别与所述的电阻式触控面板接触的一接触时间差决定所述的第一接触体与所述的第二接触体的接触顺序，并通过所述的电阻式触控面板所感测的电压值依序决定一第一接触坐标以及至少一实际坐标，且所述的第一接触体是与所述的电阻式触控面板持续保持接触；根据所述的实际坐标的移动轨迹，决定至少一控制指令。

如此，利用电阻式触控面板所输出的坐标数据，判断多点输入手势语言，决定至少一控制指令，改善了传统电阻式触控面板仅能输出单点坐标数据的缺点，增加了其应用范围。

附图说明

图1A、图1B、图1C为本发明根据历史坐标来计算出新坐标的方式示意图；

图2A、图2B、图2C是说明本发明面板内部组件如何判定是否有第二接触点产生；

图3为本发明坐标移动趋势示意图；

图4为本发明多点触控面板控制器的控制方法流程图；

图5为本发明多点触控面板控制器的功能方块架构的一较佳具体实施例图；

图6A、B、C即公开所述的图4架构的运算判断流程。

附图标记说明：P1～第一点；Pm～第一点与第二点的中间任一点；P2～第二点；P(Xt1，Yt1)坐标；P(Xt2，Yt2)坐标；P21～P26第二点轨迹；Pm1～Pm6第一点与第二点的中间任一点的轨迹；(11)～(17)本发明的一种多点触控控制器的控制方法的步骤流程图步骤编号；21～电阻式触控面板；22～模拟/数字转换器；23～先进先出缓冲器；24～触碰侦测器；25～触控模式切换电路；26～坐标产生电路；27～运算坐标选择电路；28～坐标缓存器；29～计算电路；30～坐标比对电路；31～I2C接口总线。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

请参阅图1A、图1B、图1C所示，为本发明根据历史坐标来判定出第二接触点产生的方式示意图，其中历史坐标是指保留在触控面板的接触点的位置，利用所述的历史坐标来判定第二接触点产生在电阻式的面板上，其实现的运算原理如下：

其中图1A为触碰面板第一接触点位置，若所述的第一接触点P1(X1，Y1)位置保持触碰状态，此时电压感测值(X，Y坐标)的变化量在一个临界值内，即形成历史坐标。

其中图1C为触控面板第二接触点位置，当第二接触点P2(X2，Y2)按下后，此时电压感测值会有快速不连续的跳动，所述的不连续跳动经由面板内部组件侦测后，即可判断面板上同时有两点位置被触碰。而此时电压感测值为坐标Pm(Xm，Ym)，如图1C。

请参阅图2A至图2C，其是说明本发明的面板内部组件如何判定是否有第二接触点产生，其中触控面板的电压感测值是存在坐标缓存器。图2A是显示T1时间所量得的坐标P(Xt1，Yt1)，T2时间所量得的坐标P(Xt2，Yt2)，当触控面板只有第一接触点P1(X1，Y1)时，此时接触点在触控面板移动速度可视为：

$V12=\frac{\sqrt{{(\mathrm{Xt}2-\mathrm{Xt}1)}^2+{(\mathrm{Yt}2-\mathrm{Yt}1)}^2}}{(T2-T1)}$

当第一接触点P1在触控面板上移动时，可定义最大移动速度为Vmax。此时若面板内部组件侦测到第一接触点P1(X1，Y1)在触控面板的移动速度小于Vmax时，如图2B所示，此时面板内部组件将判定其为单点的移动。若面板内部组件侦测到第一接触点P1(X1，Y1)在触控面板的移动速度大于Vmax时，如图2C所示，此时面板内部组件将判定第二接触点P2(X2，Y2)产生。

请参阅图3所示，其为坐标移动趋势示意图，当第一接触点P1(X1，Y1)在触控面板上保持不动，第二接触点在触控面板上移动时P21(X21，Y21)～P26(X26，Y26)，其触控面板上的电压感测值所量测的坐标移动趋势与第二接触点相符合Pm1(Xm1，Ym1)～Pm6(Xm6，Ym6)。我们可利用此量测的坐标移动趋势来预测第二接触点的移动趋势，如此作为手势语言的判断。

图4为本发明多点触控面板控制器的控制方法流程图，根据上述概念的公开，可以简单整理出一种手势语言的判断控制流程，但需注意的下列流程仅是一种较佳实施流程，本发明的实施概念需以专利范围为主：

(11)开始；

(12)将电阻式触控面板初始化，并将状态变量设为非接触状态；

(13)判断是否有物体接触，如是则至步骤(14)，如否则持续判断；

(14)判断状态变量是否为非接触状态，如是，将状态变量设为坐标状态并回至步骤(13)，如否则至步骤(15)；

(15)判断状态变量是否为坐标状态，如是则至步骤(16)，如否则至步骤(17)；

(16)判断接触体是否移动，如是则回报坐标值并回至步骤(13)，如否则将状态变量设为手势状态并回至步骤(13)；

(17)判断接触体是否移动，如是则储存坐标值以及决定手势控制指令并回至步骤(13)，如否则回报手势以及将状态变量设为非接触状态并回至步骤(13)。

如图5所示，其为本发明多点触控面板的功能方块架构的一较佳具体实施例图，今通过此架构说明本发明的具体实施方式，但须注意的是并非只有所提出的架构能实施本发明。请参阅图4并配合图2所示，本发明是提供一电阻式触控面板21，其根据一第一接触体与至少一第二接触体分别与所述的电阻式触控面板21接触的一接触时间差决定所述的第一接触体与所述的第二接触体的接触顺序，并通过所述的电阻式触控面板21所感测的电压值依序决定一第一接触坐标P1(X1，Y1)以及至少一实际坐标Pm1(Xm1，Ym1)～Pm6(Xm6，Ym6)，且所述的第一接触体是与所述的电阻式触控面板21持续保持接触，其中所述的实际坐标Pm1(Xm1，Ym1)～Pm6(Xm6，Ym6)为所述的第一接触坐标P1(X1，Y1)与所述的第二接触坐标P21(X21，Y21)～P26(X26，Y26)间的任一点；根据所述的实际坐标Pm1(Xm1，Ym1)～Pm6(Xm6，Ym6)的移动轨迹，决定至少一控制指令。本实施例所提出的电阻式触控面板(panel)21是市面上常见的电阻式触控面板，其是将电阻式触控面板21所输出通过一模拟/数字转换器(A/D Converter)22将X、Y轴坐标储存在t，t+1的一先进先出缓冲器(FIFO queue)23里面，利用一触碰侦测器(Touch detect)24来判断t，t+1两点的值若超过一定的大小，则代表有另外的触控笔或手指触碰所述的面板超过两点以上，发出讯号告知一触控模式切换电路(Touch Switch)25状态改变，此时一坐标产生电路(Generalpoint)26也利用所述的触控模式切换电路25的状态、一运算坐标选择电路(Calculated point)27从一坐标缓存器(Save queue)28以及从先进先出缓冲器(t，t+1)23读到的信息计算出来新点的位置，所述的坐标缓存器28所储存X、Y轴坐标数值，为通过一I2C接口总线31(或一SPI接口总线)送出。而一计算电路(Compare point)29则是计算出三点之间的关系以供一坐标比对电路(Comp)30来比较哪个点被释放(Release)。所述的坐标缓存器28则是一个可以是一个可左、右移的缓存器(Register)，用途是存放多点触控的坐标，最多可以放置三组，可依需求再扩充，以进行四点以上的触控侦测。

而在上述的架构中，其是利用一先进先出缓冲器23来记录不同时间点时，触控面板所侦测到的坐标，此坐标可为第一个触碰触控面板的点的绝对坐标P1或是不同时间点的实际坐标Pm。经由所述的先进先出缓冲器23，可记录两点的实际坐标。当接触体接触或离开触控面板的一瞬间，可以中点到一瞬间电压变化。此电压变化，会让所述的先进先出缓冲器23记录到先后不同的实际坐标。根据所述的实际坐标Pm1(Xm1，Ym1)～Pm6(Xm6，Ym6)的移动轨迹，而决定至少一控制指令(例如，随身听中的音量控制、曲目选择或快转等控制功能，但不限于此)。

通过图5的架构公开，下列图6A至图6C即公开所述的图5架构的运算判断流程如下：

请参阅图6A所示：

1.将t，t+1先进先出缓冲器23所得到坐标的值分别送给触碰侦测器24、坐标产生电路26计算，且将已从在坐标缓存器28的值传给计算电路29计算出与目前状态适当的坐标给运算坐标选择电路27。

请参阅图6B所示：

2.利用一坐标比对电路30由计算电路29所提供的信息判定是否有被释放的动作产生，以提供给触控模式切换电路25作状态还换的标准，送出适当的讯号给各个组件。而依照讯号的运算坐标选择电路27过滤出适当的值给坐标产生电路26。

请参阅图6C所示：

3.所述的坐标产生电路26通过t，t+1先进先出缓冲器23、运算坐标选择电路27所提供的信息算出坐标轨迹，根据所述的实际坐标Pm1(Xm1，Ym1)～Pm6(Xm6，Ym6)的移动轨迹，而决定至少一控制指令，再经由I2C接口总线31(或一SPI接口总线)送出。

通过上述图1至图6C的公开，即可了解本发明的主要技术特征为提供一种多点触控控制器的控制方法，其通过电阻式触控面板所输出的坐标数据，经本发明的控制方法，达到判断手势语言的目的，再应用在于一般显示器上面，而具有下列优点：

1.原理与架构简单。

2.可提供手势语言，增加电阻式触控面板的应用灵活性。

3.不会增加硬件成本。

4.无须还改或特别设计触控面板。

因具有上述优点，故本发明在市场上具有极大的商业价值，故提出专利申请以寻求专利权的保护。

综合上述，本发明提供的多点触控控制器的控制方法，其通过电阻式触控面板所输出的坐标数据，经本发明的控制方法，达到判断手势语言的目的，并且其结构简单容易制造可以降低生产成本，因此可以满足业界的需求，进而提高所述的产业的竞争力以及带动周遭产业的发展，诚已符合发明专利法所规定申请发明所需具备的要件，故依法提出发明专利的申请。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (14)

1.一种多点触控控制器的控制方法，其应用在电阻式触控面板控制器上，其特征在于：其包括：

提供一电阻式触控面板，根据一第一接触体与至少一第二接触体分别与，所述的电阻式触控面板接触的一接触时间差，决定所述的第一接触体与所述的第二接触体的接触顺序，并通过所述的电阻式触控面板所感测的电压值依序决定一第一接触坐标以及至少一实际坐标，且所述的第一接触体与所述的电阻式触控面板持续保持接触；根据所述的实际坐标的移动轨迹，决定至少一控制指令；所述实际坐标为所述的第一接触体与所述的第二接触体同时接触触控面板时，所述的电阻式触控面板的电压值感测坐标；

通过一先进先出缓冲器，以决定所述的第一接触体与所述的第二接触体的接触顺序；

将所述的第一接触坐标与所述的实际坐标传送给一触碰侦测器与一坐标产生电路计算，并储存在一坐标缓存器中。

2.根据权利要求1所述的多点触控控制器的控制方法，其特征在于：自所述的坐标缓存器将计算后的所述的第一接触坐标与所述的实际坐标传送至一计算电路与一运算坐标选择电路。

3.根据权利要求2所述的多点触控控制器的控制方法，其特征在于：根据所述的计算电路所获得的结果，通过一坐标比对电路判断是否有不再接触的情形，并通过一触控模式切换电路传送状态还换讯号，且所述的运算坐标选择电路根据所述的状态还换讯号选择一适当坐标值传送至所述的坐标产生电路。

4.根据权利要求3所述的多点触控控制器的控制方法，其特征在于：所述的坐标产生电路通过所述的先进先出缓冲器与所述的运算坐标选择电路所产生的值计算一第二接触坐标，并通过所述的触控模式切换电路传送至所述的坐标缓存器，再通过一接口总线输出。

5.根据权利要求4所述的多点触控控制器的控制方法，其特征在于：所述的接口总线是指一I2C界面汇流排或一SPI接口总线。

6.根据权利要求1所述的多点触控控制器的控制方法，其特征在于：所述的先进先出缓冲器储存两个X、Y轴坐标数值。

7.根据权利要求1所述的多点触控控制器的控制方法，其特征在于：所述的先进先出缓冲器储存两个以上的X、Y轴坐标数值。

8.根据权利要求1所述的多点触控控制器的控制方法，其特征在于：所述的触碰侦测器用以读取所述的先进先出缓冲器的数值是否大于一预定值，判断所述的触控面板是否具有两点以上的接触，并输出一控制信号。

9.根据权利要求8所述的多点触控控制器的控制方法，其特征在于：所述的触控模式切换电路接收所述的触碰侦测器的控制信号，以决定触控模式切换电路的状态切换。

10.根据权利要求2所述的多点触控控制器的控制方法，其特征在于：所述的坐标产生电路读取所述的先进先出缓冲器、所述的运算坐标选择电路与所述的触控模式切换电路的状态以获得X、Y轴坐标数值。

11.根据权利要求1所述的多点触控控制器的控制方法，其特征在于：所述的坐标缓存器储存所述的坐标产生电路所传送X、Y轴坐标数值。

12.根据权利要求8所述的多点触控控制器的控制方法，其特征在于：所述的运算坐标选择电路同时参考所述的坐标缓存器与所述的先进先出缓冲器的数据，以计算出大于第二点的新触碰点的X、Y轴坐标数值。

13.根据权利要求3所述的多点触控控制器的控制方法，其特征在于：所述的坐标比对电路用以比较多点之间哪个点被释放，并将比较后的信号传送至所述的触控模式切换电路。

14.根据权利要求1所述的多点触控控制器的控制方法，其特征在于：所述的坐标缓存器为一可左、右移的缓存器。

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