CN102214028A - 触控板的手势识别方法与手势识别装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种手势识别方法与手势识别装置，应用于一触控板，触控板设置有多个传感器，用以根据一触控操作产生多个感测值，本发明的手势识别方法包含有：提供第一及第二参考值；判断这些感测值超过一临界值的数目，以产生一计数值；当该计数值大于该第一参考值且小于该第二参考值时，则决定该触控操作为一第一手势；以及当该计数值大于该第二参考值，则决定该触控操作为一第二手势。

Description

触控板的手势识别方法与手势识别装置

技术领域

本发明是关于一种手势识别方法与手势识别装置，特别是关于一种根据触控板中被触碰的传感器的数量来识别一手势的手势识别方法与手势识别装置。

背景技术

触控板是一种可供手指在平滑的面板上滑动以控制光标移动的输入装置，触控板的厚度非常薄，因此常使用于笔记本计算机、手机、PDA或其它电子装置中，由于其原理并非如鼠标或键盘一般的机械式设计，所以在维护上非常简便，随着现代电子产品日益轻薄化的设计趋势，触控板做为一种输入装置的应用也更为普及。

触控板的原理为利用其上的传感器以感应使用者手指碰触在触控板上的位置与数目，并产生与其对应的感测值，手势识别装置则根据该感测值识别使用者的手势以执行一相对应的操作，例如移动光标、开启文件等。

请参照图1，图1为现有技术中触控板根据触控板中各区域传感器被触碰情形以产生相对应感测值的示意图，如图1所示，在一第一空间轴方向上(在此定义为X轴)，触控板设置有多个传感器，以电容式触控板为例来说，每一传感器会感测电容两端的电压差，以产生相对应的感测值，依据被触碰的情况，各个传感器产生相对应的感测值，其大小各有不同，现有技术中是根据这些感测值分布所产生的峰值(Peak)来决定碰触到触控板的手指数目及手势，以判断使用者所欲进行的动作，如图1中虚线椭圆A所示，其出现一个峰值，故可判断触控板上的对应处有一个触碰点，而虚线椭圆B处则是另一个触碰点，若是有两个触碰点同时存在，则代表同时有两只手指触碰触控板。现有技术常以触碰到触控板的手指数目来判断使用者的手势，不同的手势对应到使用者不同的触控操作，举例来说，若判断使用者使用第一手势，则当使用者移动触碰点时，系统会做出移动屏幕上光标的动作；而若触控板判断使用者使用第二手势，则当使用者移动触碰点时，系统则会做出卷动窗口的动作，故使用者便可以在同一触控板上使用不同手势完成不同的功能操作。

上述现有技术具有若干缺点，举例来说，每个使用者手指粗细不同，按压时的力也不相同，当触碰点太过接近时，例如小孩以两根手指触碰触控板时，会如图1中虚线椭圆B所示，由于传感器产生相对应的感测值峰值太过靠近，手势识别装置的判断机制有可能会出错而将上述由两根手指产生的感测值误判为由单根手指所产生。

因此，如何提供一种触控板手势识别方法与识别装置以更准确及有效率判断使用者在触控板上的手势是使得触控板的应用是否能更便利的关键之一。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种触控板的手势识别方法与手势识别装置，其是根据触控板被触碰的传感器的数量来识别手势，以产生与手势相对应的操作。

为达成上述目的，本发明揭露一种手势识别方法，应用于一触控板，触控板设置有多个传感器，用以根据一触控操作产生多个感测值，识别方法包含有：提供第一及第二参考值；判断这些感测值超过一临界值的数目，以产生计数值；当计数值大于第一参考值且小于第二参考值时，则决定触控操作为第一手势；以及当计数值大于第二参考值，则决定触控操作为第二手势。

本发明另提出一种手势识别装置，应用于一触控板，触控板设置有多个传感器，用以根据一触控操作产生多个感测值，识别装置包含有：一储存单元，用以储存第一参考值、第二参考值及一临界值；一判断单元，用以判断这些感测值超过临界值的数目，以产生计数值；以及一决定单元，用以决定触控操作所对应的手势，当计数值大于第一参考值且小于第二参考值时，决定单元则决定触控操作为第一手势，当计数值大于第二参考值，决定单元则决定触控操作为第二手势。

本发明的有益技术效果是：通过根据触控板上感测到被触碰的传感器数目来判断手势，可以更精确的反应使用者在触控板上所使用的手势，避免现有技术中因使用者手指粗细不同或两指按压太过靠近所引起的误判，在设计时的判断机制上也较容易实施且较有弹性。

附图说明

图1为现有技术中触控板的传感器感测一触控操作所产生相对应电信号的示意图。

图2为本发明手势识别装置的一实施例的方块示意图。

图3为本发明一实施例中触控板传感器感测一触控操作所产生相对应电信号的示意图。

图4为本发明手势识别方法中设定模式的操作流程图。

图5为本发明手势识别方法的另一实施例的流程图。

图6为本发明手势识别方法使用X轴或Y轴计数值作为手势判断依据的流程图。

具体实施方式

本发明揭露了一种手势识别方法，其是利用触控板上被触碰的传感器的数目来判断使用者的手势。请参考图2，图2为本发明手势识别装置的一实施例的方块示意图，手势识别装置200包含有一储存单元215、一判断单元220以及一决定单元225。手势识别装置200应用于一触控板205，触控板205在X轴方向上具有多个传感器1～M，用来感测触控板205在X轴方向上被触碰的情形以产生一组感测值，触控板205中在Y轴方向上具有多个传感器1～N，用来感测触控板205中Y轴方向上被触碰的情形以产生另一组感测值。储存单元215用以储存判别手势时所需要用到的各种参数，例如临界值、第一参考值、第二参考值、及临界参考值等，其中储存单元215可以是各种形式的存储器。判断单元220则根据X轴方向上的感测值、Y轴方向上的感测值及储存单元215中的临界值来产生一计数值，决定单元225则利用此计数值及储存单元215中的各项参考值，决定触控操作所对应的手势。以下将通过对应的手势识别方法及实施例来说明手势识别装置200的操作过程。

请参考图3，图3为一实施例中触控板传感器感测触控板中各区域上是否被触碰以产生相对应感测值的示意图，如图3所示，触控板205沿着X轴方向设置有13个传感器，分别编号为1～13，在一触控操作中，对应触控板205中各区域上是否被触碰，传感器1～13会产生相对应的感测值。判断单元220是计数这些感测值中大于临界值的数目来产生一计数值，如图3中有3个感测值大于临界值，故其计数值为3。接着，决定单元225则依据此计数值、第一参考值、第二参考值及临界参考值来判断此触控操作所对应的手势，若计数值大于第一参考值且小于第二参考值，则决定触控操作为第一手势；若计数值大于第二参考值且小于临界参考值，则决定触控操作为第二手势；以及若计数值大于临界参考值，则判断为一错误操作。举例来说，可以设定第一参考值为0而第二参考值为2，当计数值大于2时，判断此时的触控操作为第二手势；若计数值小于2而大于0时，则判断此时的触控操作为第一手势，例如图3中计数值为3，故决定单元225判断此触控操作为第二手势，其中可通过临界参考值来防止误动作或噪声干扰，当计数值大于临界参考值时则判断此时为错误操作而加以忽略，例如图3中可设定临界参考值为所有传感器的总数，亦即13，由于不可能有超过13个传感器的感测值皆大于临界值，故若计数值大于13，则判断为错误操作而加以忽略。请注意，第一、第二参考值及临界参考值的值可由设计者根据实际产品属性及使用情况决定，例如触控板尺寸大小、传感器数目(触控板灵敏度)等等，本实施例仅为举例说明，并不以此例为限。

本发明的手势识别装置及方法可解决现有技术无法解决的问题，首先，手势识别装置200直接以触控板205上有被触碰的传感器的数目(即计数值)作为判断标的，在处理速度上较快，另外，由于直接计算计数值而不是计算峰值数，故不会有因触碰点太过接近，例如小孩以两根手指触碰触控板时所造成的误判问题，以图3为例，虚线椭圆B代表触碰点太过接近时传感器感测到的感测值差异太小，在现有技术中，其峰值数判断会由于触碰点太过接近而误判为1个峰值，故使用者使用多个手指代表的手势进行操作时却会被误判为是单数指代表的手势，而本发明的方式不去判断峰值数或触碰点数目，而仅考虑感测到被触碰的传感器数目(即感测值超过临界值的数目)，来判断使用者使用的手势，故能更准确的判断出手势的态样。

上述实施例中，手势的种类可以再增加，例如另设定一第三参考值；若计数值大于第一参考值且小于第二参考值，则识别为第一手势；若计数值大于该第二参考值且小于第三参考值，则识别为第二手势；以及若计数值大于第三参考值且小于临界参考值，则识别为第三手势。如此一来，可定义的手势数目就增加到三种，当然，设计者亦可视实际需要设定更多参考值以定义更多手势应用。

本发明的手势识别方法及装置中，手势与第一、第二、第三参考值的定义亦可由手势识别装置200执行一设定模式让使用者自行设定，故本发明的手势识别方法及装置可弹性地针对每一使用者手指粗细及按压习惯来做更正确的判断。请参考图4，图4为本发明手势识别方法中设定模式的流程图，其具有以下步骤：

步骤400：开启设定模式，以根据使用者使用习惯自行设定相关参数，以作为之后判断手势时的依据；

步骤405：执行与一触控操作相对应的手势，例如单指触碰或双指触碰；

步骤410：判断该手势是否为可被识别的手势，若是，继续执行步骤415；若否，则跳回步骤405以重新执行该手势；

步骤415：根据此时触控板传感器得到的感测值与临界值做比对，以获得与该手势相对应的计数值；

步骤420：依据计数值产生至少一参考值，并将所产生的参考值储存至储存单元215中。

步骤425：结束设定模式。

在设定模式中，可重复进行步骤400～425以进行多个不同手势的参考值设定。于是，手势识别装置200便可根据设定模式的设定结果作为判断使用者手势时的判断标准。

请参考图5，图5为本发明手势识别方法另一实施例的流程图。此实施例中是以三种手势识别为例来说明本发明的手势识别方法，其包含以下步骤：

步骤500：开始手势识别流程；

步骤505：将第一、第二、第三参考值及临界参考值等参数设为手势识别装置中预存的设定值(该预存的设定值可为设计者设定或由使用者自行设定)；

步骤510：判断使用者是否要重新设定这些参数；若是，继续执行步骤515以执行设定模式；若否，则跳至步骤520进行手势识别流程；

步骤515：重新设定各参数(例如执行上述的设定模式以重新设定第一、第二、第三参考值及临界参考值等参数)，此步骤可只进行某些参数的设定，亦或重设所有参数；

步骤520：使用者进行一触控操作时，根据感测到的感测值与临界值做比较，将感测值超过临界值的数目当作计数值；

步骤525：判断计数值是否大于临界参考值，若是，跳至步骤550；若否，则继续执行步骤530；

步骤530：判断计数值是否小于或等于第一参考值，若是，则判断触控板上并无手势执行，需重新进行判断流程或重新设定相关参数，跳至步骤510；若否，则继续执行步骤535；

步骤535：判断计数值是否小于第二参考值，若是，跳至步骤555；若否，则继续执行步骤540；

步骤540：判断计数值是否小于第三参考值，若是，跳至步骤560；若否，则继续执行步骤545；

步骤545：决定该手势为第三手势，跳回步骤510进行下一次的手势判断流程；

步骤550：决定该手势为一错误操作而不执行动作，重新进行手势判断流程，跳回步骤510；

步骤555：决定该手势为第一手势，跳回步骤510进行下一次的手势判断流程；

步骤560：决定该手势为第二手势，跳回步骤510进行下一次的手势判断流程。

同样地，此流程可推广至识别更多手势，其只需增加更多参数值的设定，在此不再赘述，本实施例仅为举例说明，并不以此例为限。

上述触控板的手势识别方法可再扩充至二维平面上，亦即同时将X轴方向上的感测值及Y轴方向上的感测值做为判断手势的依据，在X轴方向上的第一传感器群组会产生多个第一感测值，同样地，在Y轴方向上的第二传感器群组会产生多个第二感测值，由于多了一方向上的感测值可供判断，手势的识别正确率可再提高。结合两组感测值作判断的方式很多，举例来说，可以采用较简单的方式而直接根据第一、第二传感器群组的传感器数目来决定采用哪一个方向的传感器群组作为判断基准使用，例如若X轴上的传感器数目为13而Y轴上的传感器数目为5，则采用X轴上传感器群组产生的计数值作为判断依据；反之，若Y轴上的传感器数目为13而X轴上的传感器数目为5，则采用Y轴上传感器群组产生的计数值作为判断依据；另外，也可以先分别求出X轴与Y轴方向上的计数值后加以比较，选择计数值较大者作为判断依据。若采用上述第一种方法(直接比较第一、第二传感器群组的传感器数目来决定采用哪一个方向的传感器群组作为判断基准)，则其实施方式与前述实施例相似。若采用上述第二种方法(比较第一、第二传感器群组的传感器所产生的计数值大小来决定采用哪一个方向的传感器群组作为判断基准)，则可另外针对Y轴方向设定一组第四、第五、第六参考值及临界参考值来判断手势，也可以使用上述的设定模式以重新设定第四、第五、第六参考值及临界参考值等参数，在此不再赘述。请注意，X轴与Y轴方向上的手势判断方法虽然相似，但不同方向上的参数设定不一定要相同，必须视实际触控板尺寸与应用而定，其感测到的计数值也不一定会相同，但最后判断出的手势只会有一种。举例来说，若称X轴方向上的传感器群组产生的计数值为X轴方向计数值，Y轴方向上的传感器群组产生的计数值为Y轴方向计数值，则当X轴方向计数值大于Y轴方向计数值时，便依据X轴方向计数值、X轴方向上的第一、第二、第三参考值及临界参考值来识别手势；若X轴方向计数值小于Y轴方向计数值，则依据Y轴方向计数值、第二空间轴方向上的第四、第五、第六参考值及临界参考值来识别手势。请参考图6，图6为本发明触控板手势识别方法决定使用X轴方向或Y轴方向计数值作为手势判断依据的流程图，其所依循的方法为比较第一、第二传感器群组的传感器所产生的计数值大小来决定采用哪一个方向的传感器群组作为判断基准，具有以下步骤：

步骤600：流程开始；

步骤605：将X轴方向上多个传感器的感测值(称为第一感测值)与临界值做比较，判断第一感测值超过临界值的数目，以产生X轴方向计数值；同样地，将Y轴方向上多个传感器的感测值(称为第二感测值)与临界值做比较，判断第二感测值超过临界值的数目，以产生Y轴方向计数值；

步骤610：判断X轴方向计数值是否大于Y轴方向计数值，若是，继续执行步骤615；若否，跳至步骤620；

步骤615：使用X轴方向计数值、第一、第二、第三参考值及临界参考值来识别手势，跳至步骤625；

步骤620：使用Y轴方向计数值、第四、第五、第六参考值及临界参考值来识别手势，执行步骤625；

步骤625：流程结束。

一般来说，使用二维方式来判断手势会有较佳的准确度，同时也允许有更高的设计弹性，例如可设计在X轴方向计数值为x而在Y轴方向计数值为y时(此时x不等于y)的亦对应到某些手势。

但以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，当不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的等效变化与修饰，皆属本发明专利可能涵盖的范围。

Claims (11)

1.一种手势识别方法，应用于一触控板，该触控板设置有多个传感器，用以根据一触控操作产生多个感测值，该方法包含有：

提供一第一参考值、一第二参考值及一临界值；

判断这些感测值超过该临界值的数目，以产生一计数值；

当该计数值大于该第一参考值且小于该第二参考值时，则决定该触控操作为一第一手势；以及

当该计数值大于该第二参考值，则决定该触控操作为一第二手势。

2.根据权利要求1所述的手势识别方法，其特征在于，另包含有：

提供一临界参考值，其大于该第二参考值；以及

当该计数值大于该临界参考值时，则决定该触控操作为一错误操作。

3.根据权利要求2所述的手势识别方法，其特征在于，该临界参考值是等于该等传感器的总数。

4.根据权利要求1所述的手势识别方法，其特征在于，另包含有：

开始一设定模式，以进行该第一手势的该触控操作；以及

依据该计数值产生该第二参考值。

5.根据权利要求1所述的手势识别方法，其特征在于，这些传感器包含一第一传感器群组及一第二传感器群组，该第一传感器群组用以产生对应于一第一方向上的多个第一感测值，该第二传感器群组用以产生对应于一第二方向上的多个第二感测值，该方法另包含有：

当该第一传感器群组的传感器数目大于该第二传感器群组的传感器数目时，依据这些第一感测值超过该临界值的数目，产生该计数值。

6.根据权利要求1所述的手势识别方法，其特征在于，这些传感器包含一第一传感器群组及一第二传感器群组，该第一传感器群组用以产生对应于一第一方向上的多个第一感测值，该第二传感器群组用以产生对应于一第二方向上的多个第二感测值；而产生该计数值的步骤包含有：

判断这些第一感测值超过该临界值的数目，以产生一第一方向计数值；

判断这些第二感测值超过该临界值的数目，以产生一第二方向计数值；以及

当该第一方向计数值大于该第二方向计数值时，以该第一方向计数值做为该计数值；当该第一方向计数值小于该第二方向计数值时，以该第二方向计数值做为该计数值。

7.一种手势识别装置，应用于一触控板，该触控板设置有多个传感器，用以根据一触控操作产生多个感测值，该手势识别装置包含有：

一储存单元，用以储存一第一参考值、一第二参考值及一临界值；

一判断单元，用以判断这些感测值超过该临界值的数目，以产生一计数值；以及

一决定单元，用以决定该触控操作所对应的手势，当该计数值大于该第一参考值且小于该第二参考值时，该决定单元则决定该触控操作为一第一手势，当该计数值大于该第二参考值，该决定单元则决定该触控操作为一第二手势。

8.根据权利要求7所述的手势识别装置，其特征在于，该储存单元还储存一临界参考值，其大于该第二参考值；当该计数值大于该临界参考值时，该决定单元则决定该触控操作为一错误操作。

9.根据权利要求8所述的手势识别方法，其特征在于，该临界参考值是等于该等传感器的总数。

10.根据权利要求7所述的手势识别装置，其特征在于，这些传感器包含一第一传感器群组及一第二传感器群组，该第一传感器群组用以产生对应于一第一方向上的多个第一感测值，该第二传感器群组用以产生对应于一第二方向上的多个第二感测值，当该第一传感器群组的传感器数目大于该第二传感器群组的传感器数目时，该判断单元依据这些第一感测值超过该临界值的数目，来产生该计数值。

11.根据权利要求7所述的手势识别装置，其特征在于，这些传感器包含一第一传感器群组及一第二传感器群组，该第一传感器群组用以产生对应于一第一方向上的多个第一感测值，该第二传感器群组用以产生对应于一第二方向上的多个第二感测值，该判断单元还判断这些第一感测值超过该临界值的数目，以产生一第一方向计数值，及判断这些第二感测值超过该临界值的数目，以产生一第二方向计数值，当该第一方向计数值大于该第二方向计数值时，该判断单元以该第一方向计数值做为该计数值；当该第一方向计数值小于该第二方向计数值时，该判断单元以该第二方向计数值做为该计数值。

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