CN101957721A - 触碰荧幕的显示连线的方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种显示连线的方法，适用于触碰荧幕，包括：储存该触碰荧幕上的复数个历史触碰位置；显示通过该复数个历史触碰位置的一线于该触碰荧幕上；根据该些历史触碰位置，以预估方向因子与位置因子；根据该方向因子与该位置因子，产生预估区间；以及侦测下一触碰位置，当该下一触碰位置位于该预估区间内，于该荧幕上显示该些历史触碰位置的最后一触碰位置与该下一触碰位置连线。本发明的触碰荧幕的显示连线方法，即使是使用者或物件于荧幕上的移动速度为等速移动、非等速移动，甚至是非直线移动(如曲线移动、大转弯移动)，仍能准确地连线触碰轨迹。

Description

触碰荧幕的显示连线的方法 

技术领域

本发明是有关于一种触碰荧幕的触碰轨迹连线方法。 

背景技术

光学触碰荧幕(Optical Touch display)拥有精密准确度、高解析度及低成本等优点，已逐渐成为触碰荧幕中的重要一环。 

光学触碰技术是在荧幕的两个角落安装光学感应器，利用光学感应器来感应荧幕是否被触碰。亦即，从两个角度同时「感应」触碰物件的动作，这样的话，即便使用者的手或触碰笔等没有实际触压到荧幕，仍可达成高感应准确度。 

光学触碰荧幕更可支援多点触碰。使用者可以使用任何物品，例如：手指、笔或信用卡等来触碰荧幕的任何地方，即使是最轻微的触碰，光学触碰荧幕都能感应。无论荧幕尺寸大小，光学触碰技术都能提供优质效能，因此对大尺寸荧幕更具成本效益。 

以运作方式来看，由于两个光学感应器共同运作，藉由侦测物件阻断红外线光源的事件，来追踪任何接近荧幕表面的物件的移动轨迹。由光学感应器所发出的红外线会照在荧幕表面上。光学感应器可以是主动式光学感应器(红外线发光二极体(LED)或是被动式光学感应器。 

有时，使用者会在荧幕表面上进行画线等操作，故而，最好能有一种触碰轨迹连线方法，其能准确地判断使用者是否意图连线触碰轨迹。 

发明内容

本发明有关于一种光学触碰荧幕的触碰轨迹连线方法，即使是使用者或物 件于荧幕上的移动速度为等速移动、非等速移动，甚至是非直线移动(如曲线移动、大转弯移动)，仍能准确地连线触碰轨迹。 

进一步地，根据该些历史触碰位置的该最后一触碰位置与最后倒数第二触碰位置，预估该下一触碰位置的该方向因子。 

进一步地，根据该些历史触碰位置的该最后一触碰位置与该最后倒数第二触碰位置产生速度因子；根据该些历史触碰位置的该最后一触碰位置、该最后倒数第二触碰位置与最后倒数第三触碰位置产生加速度因子；以及根据该速度因子与该加速度因子产生该位置因子。 

进一步地，还包括：根据该位置因子，调整该预估区间。 

进一步地，若该位置因子高于上限门槛值，调大该预估区间；以及若该位置因子低于下限门槛值，调小该预估区间。 

进一步地，还包括：若该下一触碰位置不位于该预估区间内，将显示于该触碰荧幕上的该线断线于该下一触碰位置，并以该下一触碰位置为新起点。 

进一步地，还包括：如果该些历史触碰位置只包括该最后一触碰位置与最后倒数第二触碰位置，则根据该最后一触碰位置与该最后倒数第二触碰位置来产生该方向因子，并以该最后一触碰位置为该预估区间的中心点。 

进一步地，还包括：如果只储存单一历史触碰位置，则根据该单一历史触碰位置来产生该预估区间，并以该单一历史触碰位置为该预估区间的中心点。 

根据本发明的一示范例实施例，提出一种显示连线的方法，适用于触碰荧幕，包括：储存该触碰荧幕上的复数个历史触碰位置；显示通过该复数个历史触碰位置的一线于该触碰荧幕上；根据该些历史触碰位置，以预估方向因子与位置因子；根据该方向因子与该位置因子，产生预估区间；以及侦测下一触碰 位置，当该下一触碰位置位于该预估区间内，于该荧幕上显示该些历史触碰位置的最后一触碰位置与该下一触碰位置连线。 

根据本发明的一示范例实施例，提出一种显示连线的方法，适用于触碰荧幕，包括：储存该触碰荧幕上的复数历史触碰位置，该些历史触碰至少包括第一触碰位置与第二触碰位置；显示通过该复数个历史触碰位置的一线于该触碰荧幕上；根据该第一触碰位置与该第二触碰位置产生预估区间；以及侦测第三触碰位置，当该第三触碰位置位于该预估区间时，将该第二触碰位置与该第三触碰位置连线。 

进一步地，还包括：根据该第一触碰位置与该第二触碰位置，以预估方向因子与位置因子；以及根据该方向因子与该位置因子，产生该预估区间。 

进一步地，该些历史触碰位置还包括第三触碰位置，该方法还包括：根据该第一触碰位置与该第二触碰位置，以预估方向因子；根据该第一触碰位置、该第二触碰位置与该第三触碰位置，以预估位置因子；以及根据该方向因子与该位置因子，产生该预估区间。 

进一步地，还包括：如果只储存单一历史触碰位置，则根据该单一历史触碰位置来产生该预估区间，并以该单一历史触碰位置为该预估区间的中心点。 

综上所述，本发明的触碰荧幕的显示连线方法，即使是使用者或物件于荧幕上的移动速度为等速移动、非等速移动，甚至是非直线移动(如曲线移动、大转弯移动)，仍能准确地连线触碰轨迹。 

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下： 

附图说明

图1显示根据本发明第一实施例的光学触碰荧幕的触碰轨迹连线方法的示 意图。 

图2显示根据本发明第二实施例的光学触碰荧幕的触碰轨迹连线方法的示意图。 

图3显示根据本发明第二实施例的光学触碰荧幕的触碰轨迹连线方法的示意图，触碰物件以大转弯非等速移动。 

图4显示历史触碰位置与根据本发明第二实施例所预估出的预估区间的中心点。 

具体实施方式

第一实施例：等速移动 

现请参考图1，其显示根据本发明第一实施例的光学触碰荧幕的触碰轨迹连线方法的示意图。如图1所示，应用本发明第一实施例的电子装置100至少包括：影像感测器110与120、处理单元130、暂存记忆体140与荧幕150。 

影像感测器110与120侦测物件阻断红外线光源的事件，来追踪任何接近荧幕表面的物件的移动轨迹。由影像感测器110与120所发出的红外线会照在荧幕150的表面。以图1为例，θ₀与θ₉是影像感测器110所侦测到使用者触碰位置的角度，而θ’₀与θ’₉由影像感测器120所侦测到使用者触碰位置的角度。 

处理单元130接收影像感测器110与120所传回的角度(θ与θ’)，以据以计算出使用者触碰位置在荧幕150上的触碰位置，且将之当成历史触碰位置而储存于暂存记忆体140内。暂存记忆体140用于暂存由处理单元130所计算出的历史触碰位置。 

于图1中，P₀-P₈乃是已储存于光学触碰荧幕内的复数个历史触碰位置。例如，历史触碰位置P₀-P₈储存于暂存记忆体140内。在此实施例中，假设触碰物件(如手、笔等)乃是以等速或近似等速移动。所以，于第一实施例中，可以根 据历史触碰位置P₀-P₈来预估下一触碰位置。 

更详细地说，于第一实施例中，可以根据历史触碰位置P₀-P₈来产生预估区间A，并且侦测下一触碰位置是否于预定时间内位于此预估区间A内，以决定是否将下一触碰位置与历史触碰位置连线。举例说明，影像感测器110与120于1秒内可撷取120个影像画面(frame)。于此实施例中，每1个影像画面，影像感测器110与120回传一次感测角度给处理单元。在一段时间，比如但不受限于4个影像画面(0.0333秒)内，处理单元130将判断于第1个影像画面内有没有侦测到下一触碰位置位于第一预估区间A中(处理单元130根据θ₉与θ’₉来计算下一触碰位置的实际位置)，若没有，产生第二预估区间A，并判断于第2个影像画面内有没有侦测到下一触碰位置位于第二预估区间A中，若有则连线，若没有重复上述步骤，直到于第4个影像画面内没有侦测到下一触碰位置位于第四预估区间A中，则连线将因此中断。另一方面，如果于1个影像画面内，处理单元130判断侦测到下一触碰位置位于预估区间A中的话，则处理单元130将下一触碰位置与历史触碰位置中的最后触碰位置P₈连线，并且将下一触碰位置当成历史触碰位置P₉而储存于暂存记忆体140中。如果所侦测到下一触碰位置不是位于此预估区间A内的话，则将下一触碰位置与历史触碰位置中的最后触碰位置P₈断线，并且以所侦测到的下一触碰位置当成新的起点。于图1中，比如，每隔4个影像画面，影像感测器110与120感测一次画面，以得到θ与θ’，并传给处理单元130，以计算触碰位置。 

现将说明如何根据历史触碰位置来产生预估区间A。于本实施例中，如果所储存的历史触碰位置的数量足够多的话，在此，假设已储存的历史触碰位置至少包括两个历史触碰位置的话，在一实施例中，如图1包含9个历史触碰位置， 则预估区间A的中心点C表示为C＝P8(X，Y)+V*t，P8(X，Y)代表历史触碰位置P₈坐标。t代表影像感测器110、120的感测区间(亦即，影像感测器侦测到触碰位置P₈到P₉之间的时间差，以上面例子的话，t＝1个影像画面(0.0083秒))。V代表P₀到P₈之间的平均速度，或P₇到P₈之间的速度。也就是说，于此情况下，预估区间A的中心点为所预估出的中心点C，且其半径为R。在此虽然以预估区间为圆形做说明，但知本发明并不受限于此。V₉代表预估区间A的中心点C(C₉)至触碰位置P₈间的向量，此向量V₉的方向(亦可称为预估区间A的中心点C的方向因子(direction factor))乃是由向量V₈减去向量V₇而得到的向量Vc，其中，向量V₈代表历史触碰位置P₈与荧幕150的原点坐标间所形成的向量，而向量V₇代表历史触碰位置P₇与荧幕150的原点坐标间所形成的向量。预估区间A的中心点C的位置因子则可表示为V*t＝P₈(X，Y)-P₇(X，Y)＝[P₈(X，Y)-P₀(X，Y)]/8。方向因子用以决定预估区间A的中心点C的方向(也就是说，中心点C位于向量Vc的延伸方向上，或者也可说成，向量V₉与向量Vc的方向相同)，而位置因子则用于决定预估区间A的中心点C距离前一历史触碰位置P₈间的距离。值得注意，虽然上述方向因子是以P₇、P₈产生，但亦可由任意2点得到，但最近的2点准确性较高。 

处理单元130可能藉由判断P₇到P₈之间的距离(因撷取时间相同，距离可代表速度)与P₆到P₇之间的距离是否相等或近似，决定是否以等速移动状况决定下一触碰位置P₉是否位于预估区间A内。 

于本实施例中，如果历史触碰位置的数量不够多的话，在此，假设已储存的历史触碰位置只包括一个历史触碰位置P₀的话，则P₁预估区间的中心点C就是目前唯一的历史触碰位置P₀。P₁预估区间范围为中心点C与半径R决定，若 P₁落入P₁预估区间内，则P₀与P₁连线且将P₁的位置资讯存入暂存记忆体140中。 

第二实施例：非等速移动 

现请参考图2，其显示根据本发明第二实施例的光学触碰荧幕的触碰轨迹连线方法的示意图。 

更详细地说，于第二实施例中，由于触碰物件乃是以非等速移动，所以预估区间A的产生方式将不同于第一实施例。当然，在4个影像画面内，若处理单元130判断出没有侦测到下一触碰位置位于预估区间A中的话，则连线将因此中断。另一方面，于一实施例中，若于4个影像画面内，处理单元130判断侦测到下一触碰位置位于预估区间A中的话，则处理单元130将下一触碰位置与历史触碰位置中的最后触碰位置P₈连线，并且将下一触碰位置当成历史触碰位置P₉而储存于暂存记忆体140中。如果所侦测到下一触碰位置不是位于此预估区间A内的话，则将下一触碰位置与历史触碰位置中的最后触碰位置P₈断线，并且以所侦测到的下一触碰位置当成新的起点。 

现将说明如何根据历史触碰位置来产生预估区间A。于第二实施例中，如果历史触碰位置的数量足够多的话，在此，假设已储存的历史触碰位置至少包括三个历史触碰位置，在本实施例中，如图2包含9个历史触碰位置，则预估区间A的中心点C可表示C₉＝P₈(X，Y)+V₈*t+0.5*a*t²，其中，V₈代表触碰物件通过触碰位置P₈的速度，而t则代表比如1个影像画面(0.0083秒)，a代表触碰物件的加速度，V₈*t亦称为速度因子而0.5*a*t²亦称为加速度因子。在此假设触碰物件为等加速度移动，则V₈＝[(P₈(X，Y)-P₇(X，Y)]/t，而a＝(V₈-V₇)/t＝{[(P₈(X，Y)-P₇(X，Y)]-[(P₇(X，Y)-P₆(X，Y)]}/t²，V₇代表触碰物件通 过触碰位置P₇的速度。则上式可更进一步表示为： 

C₉＝P₈(X，Y)+[(P₈(X，Y)-P₇(X，Y)]+0.5*{[(P₈(X，Y)-P₇(X，Y)]-[(P₇(X，Y)-P₆(X，Y)]}。请再次参考图2，V₉代表C₉至触碰位置P₈间的向量，此向量V₉的方向为向量V₈减去向量V₇后所得到的向量Vc(也就是说，中心点C位于向量Vc的延伸方向上)，而其大小(称为位置因子)则表示为[(P₈(X，Y)-P₇(X，Y)]+0.5*{[(P₈(X，Y)-P₇(X，Y)]-[(P₇(X，Y)-P₆(X，Y)]}。亦即，于第二实施例中，至少有两个历史触碰位置的话，即可推算出方向因子，不限于最近2点，但根据最近2点计算较准确。于加速度情况下至少需有三个历史触碰位置，才可推算出位置因子，不限于最近3点，但根据最近3点计算较准确。方向因子用于决定预估区间A的方向，而位置因子则用于决定C₉至触碰位置P₈间的距离。 

在触碰物件的移动过程中，有时，触碰物件可能是以大转弯非等速移动，如图3所示，所以，于本发明第二实施例中，导入了方向因子与位置因子来正确地预估下一触碰位置的可能落点位置。详细地说，导入方向因子可更加准确地预估触碰物件的可能移动方向。导入位置因子可随着触碰物件的可能加速度行为而更加准确地预估出预估区间的中心点C距离前一历史触碰位置间的距离。也就是说，如果触碰物件的加速度愈大的话，则位置因子也会愈大，使得预估区间的中心点C距离历史触碰位置中的最后触碰位置愈远。 

底下将说明，于第二实施例中，如果所储存的历史触碰位置的数量不够多的话，该如何产生预估区间A。底下将分别说明：(1)所储存的历史触碰位置包括二个历史触碰位置与(2)所储存的历史触碰位置只包括一个历史触碰位置。 

(1)历史触碰位置包括二个历史触碰位置 

如果所储存的历史触碰位置只包括二个历史触碰位置P₀-P₁的话，则预估区间A的中心点C₂的方向因子为(P₁(X，Y)-P₀(X，Y))，而其位置因子则表示为((P₁(X，Y)-P₀(X，Y))。 

(2)历史触碰位置只包括一个历史触碰位置 

如果历史触碰位置包括一个历史触碰位置P₀的话，则预估区间A的中心点C表示如下： 

C＝P₀(X，Y) 

故而，在此情况下，可直接将目前所储存的历史触碰位置P₀直接当成预估区间A的中心点C。 

此外，触碰物件等速移动的情况可视为触碰物件非等速移动的特例之一。当应用于等速移动时，等加速度参数a＝0，由此可推知出，本发明第二实施例(非等速移动)的上述等式亦可应用于本发明第一实施例(等速移动)中，只是等加速度参数a＝0。 

此外，于本发明第二实施例中，更可以根据位置因子来调整预估区间。详细地说，如果位置因子高于上限门槛值的话，则调大预估区间A(比如，将半径R变大)，此情况代表，触碰物件的加速度很高，为了能更加准确预估下一触碰位置的可能落点，所以将预估区间A调大。相反地，如果位置因子低于下限门槛值的话，则调小预估区间A(比如，将半径R变小)，此情况代表，触碰物件的加速度很低(甚至可能处于减速)，在此情况下，为了节省运算能力及/或省电考量，所以将预估区间A调小。 

图4显示历史触碰位置P与根据本发明第二实施例所预估出的预估区间A的中心点C。由图4可看出，根据本发明第二实施例所预估出的预估区间A的中 心点C的误差可视为在容许范围内，所以，本发明第二实施例的触碰轨迹连线方法具有高准确度。 

此外，虽然上述实施例以无法于短时间内连续产生触碰位置资讯的光学触碰荧幕为例做说明，但本发明其他实施例亦可应用于非光学式触碰荧幕，比如，可于短时间内产生连续触碰位置资讯的电容/电阻式触碰荧幕，亦在本发明精神范围内。 

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明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，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。 

Claims (11)

1.一种显示连线的方法，适用于触碰荧幕，其特征在于该显示连线的方法包括：

储存该触碰荧幕上的复数个历史触碰位置；

显示通过该复数个历史触碰位置的一线于该触碰荧幕上；

根据该些历史触碰位置，以预估方向因子与位置因子；

根据该方向因子与该位置因子，产生预估区间；以及

侦测下一触碰位置，如果该下一触碰位置位于该预估区间内，于该荧幕上显示该些历史触碰位置的最后一触碰位置与该下一触碰位置连线。

2.如权利要求1所述的显示连线的方法，其特征在于，根据该些历史触碰位置的该最后一触碰位置与最后倒数第二触碰位置，预估该下一触碰位置的该方向因子。

3.如权利要求2所述的显示连线的方法，其特征在于，

根据该些历史触碰位置的该最后一触碰位置与该最后倒数第二触碰位置产生速度因子；

根据该些历史触碰位置的该最后一触碰位置、该最后倒数第二触碰位置与最后倒数第三触碰位置产生加速度因子；以及

根据该速度因子与该加速度因子产生该位置因子。

4.如权利要求1所述的显示连线的方法，其特征在于还包括：根据该位置因子，调整该预估区间。

5.如权利要求4所述的显示连线的方法，其特征在于，

若该位置因子高于上限门槛值，调大该预估区间；以及 

若该位置因子低于下限门槛值，调小该预估区间。

6.如权利要求1所述的显示连线的方法，其特征在于还包括：若该下一触碰位置不位于该预估区间内，将显示于该触碰荧幕上的该线断线于该下一触碰位置，并以该下一触碰位置为新起点。

7.如权利要求1所述的显示连线的方法，其特征在于还包括：

如果该些历史触碰位置只包括该最后一触碰位置与最后倒数第二触碰位置，则根据该最后一触碰位置与该最后倒数第二触碰位置来产生该方向因子，并以该最后一触碰位置为该预估区间的中心点。

8.一种显示连线的方法，适用于触碰荧幕，其特征在于该显示连线的方法包括：

储存该触碰荧幕上的复数历史触碰位置，该些历史触碰位置至少包括第一触碰位置与第二触碰位置；

显示通过该复数个历史触碰位置的一线于该触碰荧幕上；

根据该第一触碰位置与该第二触碰位置产生预估区间；以及

侦测第三触碰位置，当该第三触碰位置位于该预估区间时，将该第二触碰位置与该第三触碰位置连线。

9.如权利要求8所述的显示连线的方法，其特征在于还包括：

根据该第一触碰位置与该第二触碰位置，以预估方向因子与位置因子；以及

根据该方向因子与该位置因子，产生该预估区间。

10.如权利要求9所述的显示连线的方法，其特征在于，该些历史触碰位置还包括第三触碰位置，该方法还包括：

根据该第一触碰位置与该第二触碰位置，以预估方向因子； 

根据该第一触碰位置、该第二触碰位置与该第三触碰位置，以预估位置因子；以及

根据该方向因子与该位置因子，产生该预估区间。

11.如权利要求1或8所述的显示连线的方法，其特征在于还包括：

如果只储存单一历史触碰位置，则根据该单一历史触碰位置来产生该预估区间，并以该单一历史触碰位置为该预估区间的中心点。 

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