CN102902385A - 缩放手势判断方法及触控感应控制芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种缩放手势判断方法，用于一触控感应装置，其包括检测一第一触控点及一第二触控点；判断该第一触控点及一第二触控点之间的一位置差值；以及根据该位置差值的变化，决定该第一触控点与该第二触控点所代表的一缩放手势。

Description

缩放手势判断方法及触控感应控制芯片
技术领域
本发明涉及一种缩放手势判断方法及触控感应控制芯片，特别涉及一种可用于一自容式(self-capacitative)触控感应装置的缩放手势判断方法，及相关触控感应控制芯片。
背景技术
触控装置具有操作方便、反应速度快及节省空间的优点，能提供使用者更直觉与便利的操控方式，因而成为重要的输入介面，广泛地用于各式的消费性电子产品中。具体而言，触控装置是由一感测电路及多条以矩阵方式排列的走线，感测电路可感测这些走线的电气信号，并将之转换为数位形式的感应数据值，以判读触碰事件。然而，现有触控装置主要适用于单点触控，若针对多点触控的情况时，将可能面临误判的问题。
举例来说，请参考图1，图1为现有一投射电容感应装置10的示意图。投射电容感应装置10包括有感应电容串列X1～Xm与Y1～Yn，每一感应电容串列是由多个感应电容所串接成的一维结构。现有触控检测方式为检测每一感应电容串列的电容值，来判断是否有触控事件发生。假设感应电容串列X1有a个感应电容，每一感应电容的电容值为C，则正常情况下，感应电容串列X1的电容值为aC。若人体(例如手指)接触到感应电容串列X1上的某一感应电容时的电容变化量为ΔC，当检测到感应电容串列X1的电容值为(aC+ΔC)时，即表示目前手指正接触于感应电容串列X1上的某处。然而，针对多点触控的情况，如图1所示，由于同时有两只手指接触到投射电容感应装置10，感应电容串列X3、Xm-1、Y3、Yn-1会同时感应到电容变化，因而将会判断成在(X3，Y3)、(X3，Yn-1)、(Xm-1，Y3)、(Xm-1，Yn-1)处有触控事件发生。但是，实际上，仅有(X3，Y3)与(Xm-1，Yn-1)为真实触控点，而(X3，Yn-1)、(Xm-1，Y3)并非真实触控点。在此情况下，投射电容感应装置10发生错误判断的结果，而使检测结果误报了两个非真实触控点，也就是导致了所谓幽灵键(ghost key)的情况。因此，当有多点触控的情形时(如进行缩放手势时)，仅能得知有哪些感应电容串列的交会处可能有触控事件发生，而无法确实判断出真实触控点及缩放手势。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种缩放手势判断方法及一种触控感应控制芯片。
为达成上述目的，本发明公开一种缩放手势判断方法，用于一触控感应装置。该缩放手势判断方法包括有检测一第一触控点及一第二触控点，判断该第一触控点及一第二触控点之间的一位置差值，以及根据该位置差值的变化，决定该第一触控点与该第二触控点所代表的一缩放手势。
为达成上述目的，本发明还公开一种触控感应控制芯片，用于一触控感应装置。该触控感应控制芯片包括有一检测单元，用来检测一第一触控点及一第二触控点，一判断单元，用来判断该第一触控点及一第二触控点之间的一位置差值，以及一决定单元，用来根据该位置差值的变化，决定该第一触控点与该第二触控点所代表的一缩放手势。
附图说明
图1为现有一投射电容感应装置的示意图。
图2为依据一实施例的一触控感应系统的方块架构图。
图3为图2中的触控感应控制芯片检测两触控点之间的一位置差值的示意图。
图4A、4B为图2中的触控感应芯片搭配自容感应的触控感应装置时可能出现误判情形的示意图。
图5为依据一实施例的一缩放手势判断流程。
图6为依据一实施例的一反弹跳机制流程。
图7为依据一实施例的一计算机系统的方块架构图。
其中，附图标记说明如下：
10                                         投射电容感应装置
20                                         触控感应系统
70                                         计算机系统
200                                        触控感应装置
202                                        触控感应控制芯片
206                                        检测单元
208                                        判断单元
210                                        决定单元
704                                        主机
CX1～CXm、CY1～CYn                         检测信号
T1、T2、T1’、T2’                         触控点
D                                          位置差值
ΔX                                        水平位置差值
ΔY                                        垂直位置差值
ZG                                         缩放手势
X1～Xm、Y1～Yn                             感应电容串列
Pac                                        分组
具体实施方式
请参考图2，图2为本发明实施例的一触控感应系统20的方块架构图。触控感应系统20是由一触控感应装置200及一触控感应控制芯片202所组成。触控感应控制芯片202包括有一检测单元206、一判断单元208及一决定单元210。检测单元206用来根据来自触控感应装置200的检测信号CX1～CXm、CY1～CYn，以检测一第一触控点T1及一第二触控点T2。判断单元208进而判断第一触控点T1及一第二触控点T2之间的一位置差值D。最后，决定单元210根据位置差值D的变化，决定第一触控点T1与第二触控点T2所代表的一缩放手势ZG。其中，检测单元206根据来自触控感应装置200的检测信号CX1～CXm、CY1～CYn，以检测第一触控点T1及第二触控点T2的方法与现有投射电容感应装置10类似。然而，不同于现有电容感应装置在多点触控的情形下会产生幽灵键的情况，以致造成缩放手势的误判，决定单元210是通过第一触控点T1及第二触控点T2之间的位置差值D的变化，以决定缩放手势ZG。因此，触控感应控制芯片202可搭配自容(self-capacitance)或互容(mutual-capacitance)等两种感应方式的触控感应装置200，以判断缩放手势ZG。
详细而言，请参考图3，图3为图2中的触控感应控制芯片202检测两触控点T1、T2之间的位置差值D的示意图。如图3所示，触控感应控制芯片202的判断单元是分别判断第一触控点T1及第二触控点T2之间的一水平位置差值ΔX及一垂直位置差值ΔY，以判断第一触控点T1与第二触控点T2之间的位置差值D。当位置差值D呈现连续递增或递减时，触控感应控制芯片202可分别决定第一触控点T1及第二触控点T2所代表的缩放手势ZG是一放大(Zoom-in)或一缩小(Zoom-out)手势。利用位置差值D呈连续递增或递减以判断缩放手势ZG的目的在于避免缩放手势操作过程当中，发生座标弹跳(bounce)现象，导致误判。以图3为例，当第一触控点T1及第二触控点T2分别往左上及右下方向移动时，第一触控点T1及第二触控点T2之间的水平位置差值ΔX及垂直位置差值ΔY分别递增，而位置差值D也随之递增。因此，决定单元210可据以决定第一触控点T1及第二触控点T2所代表的缩放手势ZG为放大(Zoom-in)手势。然而，若在过程中，第一触控点T1及第二触控点T2其中的一离开触控感应装置200，则决定单元210判断位置差值D非呈现连续变化，因而决定缩放手势ZG没有发生。
此外，当使用自容(self-capacitance)感应方式时，有可能出现双指接触触控感应装置200的斜对角，使得决定单元210误判为两水平触控点或两垂直触控点。请参考第4A、4B图，第4A、4B图为图2中的触控感应芯片202搭配自容感应的触控感应装置时，可能出现误判情形的示意图。在图4A中，有两只手指分别触碰触控感应装置200上(Xm-1，Y3)、(X3，Yn+1)两点，然而其中一指的垂直座标Yn+1已超出触控感应装置200的垂直感应电容串列Y1～Yn的一检测范围。因此，此时仅有感应电容串列X3、Xm-1、Y3会同时感应到电容变化，因而错误判断在(X3，Y3)、(Xm-1，Y3)两点有触控事件发生。也就是说，判断单元208于判断该两点触控点之间的一位置差值时，将误判两点间的垂直位置差值ΔY为零，如此将造成后续判断缩放手势时也发生误判。同理，请参考图4B，当两指分别触碰触控感应装置200上(X0，Yn-1)、(Xm-1，Y3)两点时，其中一指的水平座标X0已超出触控感应装置200的水平感应电容串列X1～Xn的检测范围。因此，此时仅有感应电容串列Xm-1、Y3、Yn-1会同时感应到电容变化，因而错误判断在(Xm-1，Y3)、(Xm-1，Yn-1)两点有触控事件发生。也就是说，判断单元208于判断该两点触控点之间的位置差值时，将误判两点间的水平位置差值ΔX为零，如此将造成后续判断缩放手势时也发生误判。
因此，本发明实施例决定单元210进一步利用一反弹跳(De-bounce)机制，滤除双指接触触控感应装置200斜对角，却出现短暂错误的两水平触控点或两垂直触控点的情形，并藉此克服自容感应方式的先天物理特性。具体而言，检测单元206首先检测第一触控点T1及第二触控点T2是否皆存在。若检测单元206检测到触控感应装置200上仅有单一触控点或无触控点的情形下，可直接结束该反弹跳机制，不需进行后续判断。若检测单元206检测到第一触控点T1及第二触控点T2皆存在，且判断单元208判断第一触控点T1及第二触控点T2之间的水平位置差值ΔX或垂直位置差值ΔY皆不为零，则代表两触控点位于触控感应装置200上的一斜对角位置，且皆在水平及垂直感应电容串列X1～Xn、Y1～Yn的检测范围内，故也可结束该反弹跳机制，以进行正常缩放手势判断。然而，若判断单元208判断第一触控点T1及第二触控点T2之间的水平位置差值ΔX或垂直位置差值ΔY其中有一者为零时，则需进一步判断第一触控点T1及第二触控点T2是否真正为水平或垂直排列，或其中一者已超出触控感应装置200的检测范围，造成误判。故此时可利用一计数器计数第一触控点T1与第二触控点T2之间水平位置差值ΔX或垂直位置差值ΔY为零的次数，以产生一累计值。若该累计值大于一临界值，始判断第一触控点T1及第二触控点T2真正为水平或垂直排列。
举例而言，若第一触控点T1及第二触控点T2分别位于图4A所示的位置，而临界值为3的情况下，在起始时，判断单元208判断第一触控点T1与第二触控点T2之间水平位置差值ΔX为零，而计数器的累计值递增。假使第一触控点T1及第二触控点T2逐渐靠近，当第一触控点T1再度进入触控感应装置200的垂直检测范围，此时累计值归零，而判断单元208可正确判断第一触控点T1与第二触控点T2为一斜对角排列，而非水平排列，因此决定单元210也可正确判断ZG手势为一缩小手势。反之，若两触控点分别位于图4A所示的T1’及T2的位置，并互相沿水平方向远离，则计数器将逐步计数T1’与T2之间垂直位置差值ΔY为零的次数，而累计值超过临界值3时，判断单元208及决定单元210可正确判断T1’及T2确实为水平排列，且代表一放大手势，而不会出现误判的情形。如此一来，可滤除双指接触触控感应装置200斜对角，却出现短暂错误的两水平触控点或两垂直触控点的情形。
需注意的是，本发明的主要目的在于利用位置差值的变化，判断缩放手势，凡依此所做的各种变化皆属本发明的范畴。此外，上述关于决定单元210根据位置差值的变化，决定缩放手势ZG，可归纳为一缩放手势判断流程50，如图5所示，其包括以下步骤：
步骤500：开始。
步骤502：检测第一触控点T1及第二触控点T2。
步骤504：判断第一触控点T1及第二触控点T2之间的位置差值D。
步骤506：于位置差值D呈现连续递增或递减时，判断第一触控点T1及第二触控点T2所代表的缩放手势ZG为放大或缩小手势。
步骤508：结束。
同理，关于反弹跳(De-bounce)机制的运作，可归纳为一反弹跳机制流程60，如图6所示，其包括以下步骤：
步骤600：开始。
步骤602：判断触控感应装置200上是否有第一触控点T1及第二触控点T2。若是，进行步骤604；若否，进行步骤610。
步骤604：判断第一触控点T1及第二触控点T2之间的水平位置差值ΔX及垂直位置差值ΔY是否皆不为零。若是，进行步骤610；
若否，进行步骤606。
步骤606：计数第一触控点T1及第二触控点T2之间的水平位置差值ΔX及垂直位置差值ΔY非皆不为零的次数，以产生一累计值。若该累计值大于一临界值，则进行步骤608；若否，进行步骤612。
步骤608：根据该第一触控点及该第二触控点之间的水平位置差值ΔX及垂直位置差值ΔY，判断第一触控点T1及第二触控点T2为水平或垂直排列。
步骤610：将该累计值归零。
步骤612：结束。
缩放手势判断流程50或反弹跳机制流程60的详细说明或变化可参考前述，于此不赘述。
更进一步地，通过适当地搭配一触控感应装置及一主机，可将上述实施例的触控感应系统20扩充，以实现一计算机系统。请参考图7，图7为本发明实施例的一计算机系统70的功能方块示意图。如图7所示，计算机系统70主要由图2中的触控感应系统20及一主机704所组成。触控感应装置200可感应一待测物体(如手指、笔等)并产生代表该待测物体于一检测面板(未显示)上的位置的检测信号。触控感应控制芯片202可利用上述缩放手势判断方法，通过触控感应装置200上两个触控点之间位置差值的变化，决定该两个触控点所代表的缩放手势ZG。最后，触控感应控制芯片202可将代表缩放手势ZG的一分组Pac传送至主机704。较佳地，分组Pac可包括有一位元的一缩放手势代码(zoom ID code)及一位元的一缩放方向代码(zoom directioncode)，以指示主机704一缩放手势发生，及该缩放手势的方向为放大(zoom-in)或缩小(zoom-out)。然而，分组Pac的格式不在此限，本领域技术人员当可据以进行修饰或变化。
需注意的是，上述实施例利用两个触控点之间位置差值的变化，以判断多点手势(multi-touch gesture)的方法也不在此限，本领域技术人员当可据以进行修饰或变化。例如，判断单元208及决定单元210也可能进一步根据两个触控点之间位置差值的变化，判断该两个触控点所代表的手势为一旋转(rotation)手势。举例而言，在图3中，若T1及第二触控点T2之间的位置差值D不变，且垂直位置差值ΔY递减时，可判断T1及T2代表一逆时针(counter-clockwise)旋转手势。
综上所述，本发明的缩放手势判断方法利用检测两个触控点之间位置差值的变化，决定两个触控点所代表的一缩放手势，因此可搭配自容(self-capacitance)或互容(mutual-capacitance)等两种感应方式的触控感应装置，改善了现有利用自容感应方式的触控感应装置受先天物理特性所限而出现误判的问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种缩放手势判断方法，用于一触控感应装置，其特征在于，该缩放手势判断方法包括：
检测一第一触控点及一第二触控点；
判断该第一触控点及一第二触控点之间的一位置差值；以及
根据该位置差值的变化，决定该第一触控点与该第二触控点所代表的一缩放手势。
2.如权利要求1的缩放手势判断方法，其特征在于，根据该位置差值的变化，决定该第一触控点及该第二触控点所代表的该缩放手势的步骤，包括：
当该位置差值呈现连续递增或递减时，决定第一触控点及该第二触控点所代表的该缩放手势是一放大或一缩小手势。
3.如权利要求1的缩放手势判断方法，其特征在于，判断该第一触控点与该第二触控点之间的位置差值的步骤，包括：
判断该第一触控点与该第二触控点之间的一水平位置差值及一垂直位置差值。
4.如权利要求3的缩放手势判断方法，其特征在于，该缩放手势判断方法还包括有：
当该水平位置差值或该垂直位置差值为零时，利用一反弹跳机制来决定该第一触控点及该第二触控点是否为水平或垂直排列。
5.如权利要求4的缩放手势判断方法，其特征在于，利用该反弹跳机制来决该第一触控点及该第二触控点是否为水平或垂直排列的步骤，包括：
持续检测该第一触控点及该第二触控点；
计数该第一触控点与该第二触控点之间的该水平位置差值或该垂直位置差值为零的次数，以产生一累计值；以及
比较该累计值与一临界值，若该累计值大于该临界值时，决定该第一触控点与该第二触控点为水平或垂直排列。
6.如权利要求5的缩放手势判断方法，其特征在于，该缩放手势判断方法还包括有：
当该水平位置差值及该垂直位置差值皆不为零时，将该累计值归零。
7.一种触控感应控制芯片，用于一触控感应装置，其特征在于，该触控感应控制芯片包括：
一检测单元，用来检测一第一触控点及一第二触控点；
一判断单元，用来判断该第一触控点及一第二触控点之间的一位置差值；
以及
一决定单元，用来根据该位置差值的变化，决定该第一触控点与该第二触控点所代表的一缩放手势。
8.如权利要求7的触控感应控制芯片，其特征在于，当该位置差值呈现连续递增或递减时，该决定单元决定该第一触控点及该第二触控点所代表的该缩放手势是一放大或一缩小手势。
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