CN102736767A - 触控装置及其辨识方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种触控装置及其辨识方法。该触控装置包含一触碰面板及一处理器。该处理器电性连接至该触碰面板，并用以侦测该触碰面板的一第一被触碰区域以及一第二被触碰区域。该处理器更用以根据该第一被触碰区域及该第二被触碰区域的各别的移动速度与感测面积的比值，辨识该第一被触碰区域与该第二被触碰区域其中之一是由一主要输入物件所触碰，且其中之另一是由一非主要输入物件所触碰。

Description

触控装置及其辨识方法
技术领域
本发明是关于一种触控装置及其辨识方法。更详细而言，本发明是关于一种触控装置，其可侦测多个被触碰区域，并将其中之一被触碰区域视为由一主要输入物件所触碰，并将其余被触碰区域视为由至少一非主要输入物件所触碰。
背景技术
随着显示科技的进步，各种具有显示器的电子产品大量地使用于日常生活中，例如：个人数字助理(PDA)、平板电脑、数字摄影机、信息家电、3G手机等。此外，为符合人们直觉化输入的需求，部分的电子产品是于显示器上设置一触碰面板，以方便使用者直接借由触碰方式输入。触碰面板依感应原理可分为电阻式、电容式、红外线式及超音波式，其中又以电容式的触碰面板为较多电子产品所采用。
目前触碰输入的方式大多是以使用者的手指或触控笔作为输入媒介直接触碰触碰面板，以使触碰面板产生感测信号。然而，如图1所示，以平板电脑11作为说明，当使用者以触控笔13作为输入媒介时，就使用者的一般书写的习惯，容易将手15与触控笔13同时触碰触碰面板111。在此情况下，平板电脑11的处理器113会侦测到二个以上的被触碰区域(例如：图1图所示的区域A及区域B)，因而使得处理器113无法分辨哪个被触碰区域是由触控笔13触碰所触碰，而哪个触碰区域是由手15所触碰。如此一来，使用者即无法依一般书写的习惯操作触碰面板111，因而造成使用上的不便。
综上所述，如何自多个被触碰区域中辨识出由触控笔所触碰的被触碰区域，乃是现今学术界及业界仍需努力解决的问题。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种触控装置，其可自多个被触碰区域中分辨哪个被触碰区域是因应触控笔所触碰。据此，使用者可依据一般书写的习惯操作触控装置。更具体而言，本发明的触控装置包含一触碰面板及一处理器。该处理器计算各被触碰区域的移动速度与感测面积的比值，以辨识这些被触碰区域中其中之一是由一主要输入物件所触碰，且其余的被触碰区域是由至少一非主要输入物件所触碰。
本发明的另一目的在于提供一辨识方法，其用于前述触控装置的处理器。如此一来，该处理器是可自多个被触碰区域中分辨由触控笔所触碰的被触碰区域。借此，使用者可依据一般书写的习惯操作触控装置。
为达上述目的，本发明提出一种触控装置，其包含一触碰面板以及一处理器。该处理器，电性连接该触碰面板，用以侦测该触碰面板的一第一被触碰区域以及一第二被触碰区域，以及界定该第一被触碰区域的一第一感测面积及该第二被触碰区域的一第二感测面积。该处理器更计算该第一被触碰区域的一第一移动速度及该第二被触碰区域的一第二移动速度，以根据该第一移动速度与该第一感测面积的一比值以及该第二移动速度与该第二感测面积的一比值，辨识该第一被触碰区域与该第二被触碰区域其中之一是由一主要输入物件所触碰，且其中之另一是由一非主要输入物件所触碰。
本发明更提出一种辨识方法，适用于上述触控装置的一处理器。该方法包括以下步骤：(a)侦测一触碰面板的一第一被触碰区域以及一第二被触碰区域，以及界定该第一被触碰区域的一第一感测面积及该第二被触碰区域的一第二感测面积；计算该第一被触碰区域的一第一移动速度及该第二被触碰区域的一第二移动速度；以及根据该第一移动速度与该第一感测面积的一比值以及该第二移动速度与该第二感测面积的一比值，辨识该第一被触碰区域与该第二被触碰区域其中之一是由一主要输入物件所触碰，且其中之另一是由一非主要输入物件所触碰。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
图1为操作一已知平板电脑的示意图；
图2A至2D为操作本发明的触控装置的示意图，其对应至本发明的第一实施例；
图3为操作本发明的触控装置的示意图，其对应至本发明的第二实施例；以及
图4为本发明的辨识方法的流程图，其对应至本发明的第三实施例。
主要元件符号说明：
11：平板电脑
13：触控笔
15：手
17：手
111：触碰面板
113：处理器
21：触控装置
211：触碰面板
213：处理器
A1：区域
A2：区域
A1’：区域
A2’：区域
A3：区域
D1：第一移动距离
D2：第二移动距离
R1：主要输入区域
R2：非主要输入区域
L1：第一距离
L2：第一距离
具体实施方式
以下的实施例是用以举例说明本发明的技术内容，并非用以限制本发明的范围。需说明的是，以下实施例及图式中，与本发明无关的元件已省略而未绘示，且图式中各元件间的尺寸关系仅为求容易了解，非用以限制实际比例。
本发明的第一实施例是如图2A及2B所示，其为操作本发明的触控装置21的示意图。触控装置21包含一触碰面板211及一处理器213。需注意者，基于说明简化的原则，触控装置21的其它元件，例如显示模块、通讯模块、供电模块及与本发明较不相关的元件，皆于图中省略而未绘示。
当使用者依一般书写的习惯使用触控笔13操作触碰面板211时，将因触控笔13及手15触碰触碰面板211，而使得触碰面板产生电性值的改变。具体而言，触碰面板211具有多个感测单元，其平均分布于整个触碰面板。各感测单元可用一坐标数值代表，故当触控笔13及手15触碰触碰面板211时，部分该些感测单元因而产生电性值的改变。据此，因应部分该些感测单元的电性值的改变超过一预设值，处理器213即根据部分该些感测单元的坐标数值，侦测到该触碰面板的一第一被触碰区域以及一第二被触碰区域。
举例而言，当触控笔13触碰触碰面板211的区域A1，而手15触碰触碰面板211的区域A2时，区域A1及区域A2的该些感测单元将产生电性值的改变，因此处理器213可根据这些感测单元的坐标数值，并依这些感测单元彼此间的距离，将A1区域视为第一被触碰区域，以及将A2区域视为第二被触碰区域。需说明者，于此阶段中，处理器213仅知道区域A1及区域A2的感测单元的电性值发生改变，而不知道哪一区域的感测单元是由触控笔13所触碰，而哪一区域的感测单元是由手15所触碰。关于区分第一被触碰区域与第二被触碰区域的方式有许多，亦可应用光学领域中辩识物件的方法，在此不再详述。
随后，处理器213更根据这些感测单元的坐标数值，界定第一被触碰区域的一第一感测面积及第二被触碰区域的一第二感测面积。详言之，处理器213是根据区域A1的这些感测单元的坐标数值，以几何原理推算出区域A1的面积作为第一感测面积，以及根据区域A2的这些感测单元的坐标数值，以几何原理推算出区域A2的面积作为第二感测面积。随后，使用者移动触控笔13及手15，即如图2B所示，发生电性值改变的感测单元是由区域A1变动至区域A1’，以及由区域A2变动至区域A2’。此时，因应区域A1’及区域A2’的该些感测单元的电性值的改变，处理器213可侦测第一被触碰区域由区域A1变动至区域A1’，以及第二被触碰区域由区域A2变动至区域A2’。
需特别注意者，所属技术领域普通技术人员可轻易了解，当触控笔13及手15触碰触碰面板211时，即会使触碰区域的感测单元的电性值发生改变，故处理器213即可侦测到触碰面板211有哪些区域被触碰。另外，处理器213是周期性地侦测触碰面板211的各感测单元的电性值，根据这些感测单元的坐标数值，重新界定第一被触碰区域的第一感测面积及第二被触碰区域的第二感测面积。换言之，第一感测面积及第二感测面积可能因应使用者的移动触控笔23及手25而改变，故区域A1与区域A1’相对于触碰面板211的面积并不一定相同，且区域A2与区域A2’相对于触碰面板211的面积并不一定相同。据此，本实施例随后所提及的第一感测面积可指区域A1或区域A1’相对于触碰面板211的面积，以及第二感测面积可指区域A2或区域A2’相对于触碰面板211的面积，且此将不影响本发明主要的技术手段所达成的功效。
于侦测第一被触碰区域及/或第二被触碰区域的变动后，处理器213计算第一被触碰区域(即区域A1/A1’)的第一感测面积的一第一重心以及第一重心的一第一移动距离D1，以及计算第二被触碰区域(即区域A1/A1’)的第二感测面积的一第二重心以及第二重心的一第二移动距离D2，如图2C所示。此外，处理器213更计算第一重心的一第一移动时间以及第二重心的一第二移动时间。
接着，处理器213依据第一移动距离与第一移动时间得到一第一移动速度(即第一移动距离与第一移动时间的比值)以及依据第二移动距离与第二移动时间得到第二移动速度(第二移动距离与第二移动时间的比值)。如此一来，根据第一移动速度与第一感测面积的比值，以及第二移动速度与第二感测面积的比值，处理器213即可辨识第一被触碰区域(即区域A1/A1’)与第一被触碰区域(即区域A2/A2’)其中之一是由一主要输入物件(即本实施例的触控笔13)所触碰，且其中之另一是由一非主要输入物件(即本实施例的手15)所触碰。需注意的是，于其他实施例中，主要输入物件可为任何用以作为主要输入装置，以及该非主要输入物件可为其他人体部位或任一非主要输入装置。
详言之，就一般书写的习惯，触控笔13触碰触碰面板211的面积通常较为手15触碰触碰面板211的面积小。另外，由于触控笔13是主要输入物件，触控笔13于触碰面板211上的移动速度亦通常较为手15的移动速度快。据此，根据两者的移动速度与面积的比值，本发明即可分辨哪个被触碰区域是由触控笔13所触碰。具体而言，本发明将第一被触碰区域及第二被触碰区域的移动速度与面积的比值以一相对速度系数(Relative Velocity Factor；RVF)表示，因此第一被触碰区域的RVF为第一移动速度除以第一感测面积，而第二被触碰区域的RVF为第二移动速度除以第二感测面积。据此，根据第一被触碰区域及第二被触碰区域的RVF，处理器213则可将RVF较大的被触碰区域视为由主要输入物件(亦即本实施例的触控笔13)所触碰，而RVF较小的被触碰区域视为由非主要输入物件(亦即本实施例的手15)所触碰。如此一来，处理器213可依据触控笔13所触碰的被触碰区域进行其他的操作。另外，于其他实施例中，RVF可定义为被触碰区域的移动速度与对应被触碰区域的感测单元的数量的比值，且其亦可达成辨识由主要输入物件触碰的被触碰区域的功效。在此情况下，第一感测面积的数值可定义为对应至第一被触碰区域(区域A1/A1’)的这些感测单元的一数量，以及第二感测面积的数值可定义为对应至第二被触碰区域(区域A2/A2’)的这些感测单元的一数量。
继续参考图2D，于辨识该主要输入物件及该非主要输入物件后，处理器213更界定一主要输入区域R1及一非主要输入区域R2。具体而言，若处理器213辨识第一被触碰区域(即A1’区域)是由触控笔13所触碰，则处理器213以A1’区域为中心将一第一距离L1内的感测单元(即主要输入区域R1内的感测单元)的电性值的改变视为由触控笔13触碰所造成。另一方面，若处理器213辨识第二被触碰区域(即A2’区域)是由手15所触碰，则处理器213以A2’区域为中心将一第二距离L2内的感测单元(即非主要输入区域R2内的感测单元)的电性值的改变视为由手15触碰所造成。需说明的是，由于手15的移动距离通常较触控笔13短，因此一般情况下，第一距离L1将较第二距离L2长。再者，由于区域A1’及区域A2’会分别随着触控笔13及手15的移动而改变位置及/或面积，据此主要输入区域R1及非主要输入区域R2的位置及面积亦将因应区域A1’及区域A2’的位置及/或面积而改变。
另外，本发明的触碰面板211可为一电容式触碰面板，且各感测单元所产生的电性值的变化为一电容值的变化。由于触控笔11与手13触碰触碰面板211所产生的电容值的变化具有差异，因此在此情况下，处理器213更可根据这些感测单元的电容值，初步辨识第一被触碰区域与第二被触碰区域其中之一是由主要输入物件所触碰，且其中之另一是由非主要输入物件所触碰。需说明的是，虽然上述初步的辨识可辅助处理器213根据RVF辨识的结果，但于本实例中，处理器213仍主要是根据RVF辨识，故电容值仅为一辅助参考依据。此外，于其他实施例中，触碰面板211亦可为电阻式、红外线式及超音波式其中之一，故所属技术领域普通技术人员可轻易了解如何根据不同型态的触碰面板的电性值完成本发明的操作及功能。
本发明的第二实施例请参考图3，其描绘操作本发明的触控装置21的另一实施态样。不同于第一实施例，使用者在操作触控装置21时，可能因手17拿触控装置21而触碰触碰面板211的区域A3，如图3所示。在此情况下，区域A3的该些感测单元的电性质将发生改变。据此，处理器213可侦测该触碰面板的一第三被触碰区域，并界定第三被触碰区域的第三感测面积。
再者，如同第一实施例，因应触控笔11、手15及手17的移动，处理器213亦会计算第三被触碰区域的一第三移动速度，以及第三移动速度与第三感测面积的比值(即第三被触碰区域的RVF)。由于界定第三感测面积的方式是与界定第一感测面积及第二感测面积的方式大致相同，且计算第三移动速度的方式是与计算第一移动速度及第二移动速度的方式大致相同，据此在此不再加以赘述。
随后，处理器213即根据第一移动速度与第一感测面积的比值(即第一被触碰区域的RVF)、第二移动速度与第二感测面积的比值(即第二被触碰区域的RVF)及第三移动速度与第三感测面积的比值(即第三被触碰区域的RVF)，辨识第一被触碰区域、第二被触碰区域与第三被触碰区域是由主要输入物件(即本实施例的触控笔11)所触碰，且其中的另二是由非主要输入物件(即本实施例手15及手17)所触碰。
需说明者，不同于第一实施例，于第二实施例中，处理器213是因应触碰面板211的三个区域被触碰，以根据第一被触碰区域、第二被触碰区域及第三被触碰区域的RVF，辨识出其中的一被触碰区域是主要输入物件所触碰。然而，于其它实施例中，本发明的触控装置21的处理器213亦可因应触碰面板211的三个以上区域被触碰，以根据各被触碰区域的RVF，辨识出其中的一被触碰区域是由主要输入物件所触碰。据此，因应触碰面板211的三个以上区域被触碰而产生操作皆属于本发明保护的范围。
本发明的第三实施例是一种辨识方法，其流程图如图4所示。本发明的辨识方法适用于第一实施例及第二实施例所述的触控装置21的处理器213。具体而言，本实施例所描述的辨识方法可由一电脑程序产品实现，当一具有触碰面板及处理器的触控装置载入该电脑程序产品，并由处理器执行该电脑程序产品所包含的多个指令后，即可完成本实施例所述的辨识方法。前述的电脑程序产品可储存于电脑可读取记录媒体中，例如只读存储器(read only memory；ROM)、快闪存储器、软盘、硬盘、光盘、随身盘、磁带、可由网络存取的服务器或熟悉这一技术的人员所已知且具有相同功能的任何其它储存媒体中。
首先，于步骤301中，侦测该触碰面板的一第一被触碰区域以及一第二被触碰区域，以及界定该第一被触碰区域的一第一感测面积及该第二被触碰区域的一第二感测面积。接着，于步骤303中，计算该第一被触碰区域的一第一移动速度及该第二被触碰区域的一第二移动速度。具体而言，步骤303计算第一被触碰区域的第一感测面积的一第一重心以及第一重心的一第一移动距离与一第一移动时间，以得到第一移动距离与第一移动时间的比值作为第一移动速度；以及计算第二被触碰区域的第二感测面积的一第二重心以及第二重心的一第二移动距离与一第二移动时间，以得到第二移动距离与第二移动时间的比值作为第二移动速度。在不同的实施例中，在第一移动时间与第二移动时间相同的情况下，第一移动距离与第二移动距离即对应于第一移动速度与第二移动速度，亦可应用于接下来的运算。
然后，于步骤305中，根据第一移动速度与第一感测面积的比值，以及第二移动速度与第二感测面积的比值，辨识第一被触碰区域与第二被触碰区域其中之一是由一主要输入物件所触碰，且其中之另一是由一非主要输入物件所触碰。换言之，由步骤305可得到第一被触碰区域的RVF及第二被触碰区域的RVF，借此依据第一被触碰区域的RVF及第二被触碰区域的RVF可辨识出第一被触碰区域与第二被触碰区域其中的一是由一主要输入物件所触碰。接着，于步骤307中，于辨识主要输入物件及非主要输入物件后，界定一主要输入区域及一非主要输入区域。据此，之后对应至主要输入区域的感测单元的电性值若发生改变，则视为由主要输入物件触碰所造成的，而对应至非主要输入区域的感测单元的电性值若发生改变，则视为由非主要输入物件触碰所造成的。
除此之外，若触碰面板是一电容式触碰面板，则步骤301中更可包含步骤：根据这些感测单元的一电容值，初步辨识第一被触碰区域与第二被触碰区域与其中之一是由主要输入物件所触碰，且其中之另一是由非主要输入物件所触碰。如此一来，处理器可根据这些感测单元的电容值，初步辨识第一被触碰区域与第二被触碰区域其中之一是由主要输入物件所触碰，以辅助最后根据RVF辨识的结果。
另外，如第二实施所述，触碰面板可能有三个区域分别由不同装置触碰。在此情况下，步骤301更侦测该触碰面板的一第三被触碰区域，以及界定该第三被触碰区域的第三感测面积，而步骤303更计算该第三被触碰区域的第三移动速度。然后，步骤305将根据第一移动速度与第一感测面积的比值、第二移动速度与第二感测面积的比值以及第三移动速度与第三感测面积的比值，辨识第一被触碰区域、第二被触碰区域与第三被触碰区域其中之一是由主要输入物件所触碰，且其中之另二是因应二非主要输入物件所触碰。因此，步骤307为主要输入装界定一主要输入区域，并为二非主要输入区域分别界定一非主要输入区域。
除了上述步骤，第三实施例亦能执行第一实施例以及第二实施例所描述的所有操作及功能，所属技术领域普通技术人员可直接了解本发明用于辨识装置的处理器的辨识方法如何基于上述第一实施例以及第二实施例以执行此等操作及功能，故在此不再赘述。
综上所述，本发明的触控装置及辨识方法根据各被触碰区域的移动速度与面积的比值，辨识其中的一被触碰区域是由一主要输入物件所触碰。据此，相较于传统的触控装置，本发明可使得使用者依一般书写的习惯操作本发明的触控装置，进而提高使用上的方便性。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (16)

1.一种触控装置，包含：
一触碰面板；以及
一处理器，电性连接该触碰面板，用以侦测该触碰面板的一第一被触碰区域以及一第二被触碰区域，以及界定该第一被触碰区域的一第一感测面积及该第二被触碰区域的一第二感测面积；
其中，该处理器更用以计算该第一被触碰区域的一第一移动速度及该第二被触碰区域的一第二移动速度，以根据该第一移动速度及该第一感测面积的一比值以及该第二移动速度及该第二感测面积的一比值，辨识该第一被触碰区域与该第二被触碰区域其中之一是由一主要输入物件所触碰，且其中之另一是由一非主要输入物件所触碰。
2.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该触碰面板是一电容式触碰面板，且包含多个感测单元，该处理器是根据各该感测单元的一电容值，侦测该第一被触碰区域以及该第二被触碰区域。
3.如权利要求2所述的触控装置，其特征在于，该处理器是根据对应至该第一被触碰区域的这些感测单元的一数量，界定该第一感测面积，以及根据对应至该第二被触碰区域的这些感测单元的一数量，界定该第二感测面积。
4.如权利要求2所述的触控装置，其特征在于，该处理器更用以根据这些感测单元，初步辨识该第一被触碰区域与该第二被触碰区域其中之一是由该主要输入物件所触碰，且其中之另一是由该非主要输入物件所触碰。
5.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该处理器更用以计算该第一被触碰区域的该第一感测面积的一第一重心以及该第一重心的一第一移动距离与一第一移动时间，该第一移动速度为该第一移动距离与该第一移动时间的一比值；该处理器更用以计算该第二被触碰区域的该第二感测面积的一第二重心以及该第二重心的一第二移动距离与一第二移动时间，该第二移动速度为该第二移动距离与该第二移动时间的一比值。
6.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该处理器更用以于辨识该主要输入物件及该非主要输入物件后，界定一主要输入区域及一非主要输入区域。
7.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该处理器更用以侦测该触碰面板的一第三被触碰区域，并界定该第三被触碰区域的一第三感测面积，以及计算该第三被触碰区域的一第三移动速度；该处理器更用以根据该第一移动速度与该第一感测面积的比值、该第二移动速度与该第二感测面积的比值以及该第三移动速度与该第三感测面积的一比值，辨识该第一被触碰区域、该第二被触碰区域与该第三被触碰区域其中之一是由该主要输入物件所触碰，且其中之另二是由该非主要输入物件所触碰。
8.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该主要输入物件为一触控笔，以及该非主要输入物件是一人体部位。
9.一种用于一触控装置的辨识方法，该触控装置包含一触碰面板以及一处理器，该辨识方法是由该处理器执行，该辨识方法包含下列步骤：
(a)侦测该触碰面板的一第一被触碰区域以及一第二被触碰区域，以及界定该第一被触碰区域的一第一感测面积及该第二被触碰区域的一第二感测面积；
(b)计算该第一被触碰区域的一第一移动速度及该第二被触碰区域的一第二移动速度；以及
(c)根据该第一移动速度与该第一感测面积的一比值以及该第二移动速度与该第二感测面积的一比值，辨识该第一被触碰区域与该第二被触碰区域其中之一是由一主要输入物件所触碰，且其中之另一是由一非主要输入物件所触碰。
10.如权利要求9所述的辨识方法，其特征在于，该触碰面板是一电容式触碰面板，且包含多个感测单元，该步骤(a)是根据各该感测单元的一电容值，侦测该第一被触碰区域以及该第二被触碰区域。
11.如权利要求10所述的辨识方法，其特征在于，该步骤(a)是根据对应至该第一被触碰区域的这些感测单元的一数量，界定该第一感测面积，以及根据对应至该第二被触碰区域的这些感测单元的一数量，界定该第二感测面积。
12.如权利要求10所述的辨识方法，更包含下列步骤：根据这些感测单元的电容值，初步辨识该第一被触碰区域与该第二被触碰区域其中之一是由该主要输入物件所产生，且其中之另一是由该非主要输入物件所触碰。
13.如权利要求9所述的辨识方法，更包含下列步骤：
计算该第一被触碰区域的该第一感测面积的一第一重心以及该第一重心的一第一移动距离与一第一移动时间，该第一移动速度为该第一移动距离与该第一移动时间的一比值；
计算该第二被触碰区域的该第二感测面积的一第二重心以及该第二重心的一第二移动距离与一第二移动时间，该第二移动速度为该第二移动距离与该第二移动时间的一比值。
14.如权利要求9所述的辨识方法，更包含下列步骤：辨识该主要输入物件及该非主要输入物件后，界定一主要输入区域及一非主要输入区域。
15.如权利要求9所述的辨识方法，更包含下列步骤：
侦测该触碰面板的一第三被触碰区域，并界定该第三被触碰区域的一第三感测面积；
计算该第三被触碰区域的一第三移动速度；以及
根据该第一移动速度与该第一感测面积的比值、该第二移动速度与该第二感测面积的比值以及该第三移动速度与该第三感测面积的一比值，辨识该第一被触碰区域、该第二被触碰区域与该第三被触碰区域其中之一是由该主要输入物件所触碰，且其中之另二是由该非主要输入物件所触碰。
16.如权利要求9所述的辨识方法，其特征在于，该主要输入物件为一触控笔，以及该非主要输入物件是一人体部位。
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