CN103488318A - 多点触控的对象侦测方法与对象侦测系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种多点触控的对象侦测方法与对象侦测系统，其应用在触控显示装置的对象识别处理。对象侦测系统包括触控显示装置与对象。在触控显示装置中设定至少一分割区域。对象具有多个接触件。多点处理的对象侦测方法包括：由触控显示装置接收第一分割区域内的多个接触件按压时所产生的第一组侦测信号；判断第一侦测信号的接触件所形成的第一形状；根据第一形状查找对象对应表，借以得到相应的对象。当对象于触控显示装置上操作时，可以根据所查找到对象种类于触控显示装置上显示对应的操作。从而使得触控显示装置可以辨识不同的对象，使得该对象于触控显示单元上进行操作时可以套用对应该对象的操控行为。

Description

多点触控的对象侦测方法与对象侦测系统

【技术领域】

本发明是有关于一种对象侦测方法与侦测系统，特别有关于一种多点触控的对象侦测方法与对象侦测系统。

【背景技术】

随着触控式电子装置的兴起，越来越多使用者也会采用智能型手机或平板电脑来做为工作或娱乐之用。触控式电子装置除了可以作为显示信息外，也可以通过其触控面板输入各式的操作指令。

而触控显示屏幕一般可分为电阻式触控与电容式触控。电阻式触控是通过侦测屏幕被按压时所产生的阻抗变化，进而取得使用者的按压位置。而电容式触控是通过触控屏幕感应生物静电，进而判断使用者的按压位置。

但无论是电容式或电阻式的触控显示屏幕在接收输入的触控信号时，触控式电子装置是无法确认使用者通过何种装置进行信息的输入。举例来说，电阻式触控显示装置虽然可以通过使用者的手指或触控笔进行书写。但对于触控显示装置而言，触控显示装置无法得知所输入装置是手指头或触控笔，对触控显示装置就只是侦测单纯的电阻变化而形成输入。换句话说，触控显示装置的输入是受限的，其伴随受限相应行为的变化，使得在应用触控显示装置的变化性大打折扣。

【发明内容】

鉴于以上的问题，本发明在于提供一种多点触控的对象侦测方法，其应用于触控显示装置对于对象的识别处理。

本发明所揭示的多点触控的对象侦测方法包括以下步骤：在触控显示装置中设定至少一分割区域；侦测第一对象的多个接触件是否碰触于触控显示装置的第一分割区域，且第一对象具有至少三个以上的接触件；判断这些接触件接触时所形成的多个触控点与这些触控点所形成的第一形状；根据该第一形状查找对象对应表，用以查找第一对象的操控动作。

本发明所揭示的一种明在于提供一种利用多点处理的对象侦测系统包括触控显示装置与对象。对象具有至少三个以上的接触件；触控显示装置还具有处理单元、储存单元与触控显示单元，处理单元电性连接于储存单元与触控显示单元，储存单元储存对象对应表，对触控显示单元的显示范围划分出至少一分割区域；其中，对象设置于触控显示单元，且接触件碰触于触控显示单元，处理单元通过触控显示单元接收相应接触件的多个触控点，处理单元根据接触件接触时所形成的多个触控点，用以识别触控点所形成的第一形状，并查找对象的操控动作。

相较于现有技术，本发明所提供的多点触控的对象侦测方法与侦测系统使得触控显示装置可以辨识不同的对象，使得该对象于触控显示单元上进行操作时可以套用对应该对象的操控行为。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

【附图说明】

第1图为本发明的架构示意图。

第2图为本发明的运作流程的示意图。

图3图为本发明对象的示意图。

图4图为本发明对象的对象对应表的示意图。

图5图为本发明对象的接触件接触触控显示单元时所对应的触控点的示意图。

图6图为本发明的对象在触控显示单元上移动前的背景卷动示意图。

图7图为本发明的对象在触控显示单元上移动后的背景卷动示意图。

图8图为本发明的车子旋转前后示意图。

图9图为本发明的背景的旋转示意图。

图10图为本发明的按压活动件前的车子剖面示意图。

图11图为本发明的按压活动件后的车子剖面示意图。

图12图为本发明的车子与障碍物的示意图。

图13图为本发明的车子发射子弹的示意图。

图14图为本发明的车子冲撞障碍物的示意图。

图15图为本发明的第一分割区域与第二分割区域及第一对象与第二对象的示意图。

图16图为本发明的第二对象移动示意图。

图17图为本发明的第一对象击球示意图。

图18图为本发明的乒乓球移动示意图。

图19为本发明的对象对应表的对象新增流程图。

【具体实施方式】

本发明可应用在行动电话（mobile phone）、平板电脑（tablet pc）、笔记本电脑（notebook）、多媒体播放器（media player）、个人数字助理（PersonalDigital Assistant，PDA）或上述装置的组合。请参考第1图所示，其为本发明的架构示意图。本发明的对象侦测系统包括触控显示装置本体（后文简称本体100）与对象210。

本发明的对象210的外观可以根据应用程序的不同而设置。值的注意的是，本发明的对象210具有至少包括三个以上的接触件211。而不同数量的接触件211接触触控显示单元130产生的接触点，可形成不同的形状。举例来说，三个接触件211可以形成直角三角形或正三角形；而四个接触件211可以形成正方形、长方形或梯形等；五个接触件211则可以形成正五边形或不等长的五边形。同理，对于其它数量的接触件211将会形成相应的形状，在此就不逐一列举。

而本体100至少包括处理单元110、储存单元120与触控显示单元130。处理单元110电性连接于储存单元120与触控显示单元130。储存单元120可以是但不限定为闪存（Flash memory）、只读存储器（Read Only Memory，ROM）、随机存取内存（Random Access Memory，RAM）、硬盘（Hard Disk，HD）或前述中的任一组合所实现。储存单元120用以储存触控显示装置的操作系统（OperationSystem）、多种应用程序121（Application）、对象对应表122与对象侦测程序123。而前述的应用程序121可能是媒体播放程序（media player）、网页浏览程序（Browser）、通讯簿程序、记事本程序或游戏程序等等。处理单元110可以根据使用者所需的功能从储存单元120中调用相应的应用程序121。对象对应表122用以记录不同的对象210与其所对应的操控动作（而操控动作的种类与执行内容将于后文详述）。

而触控显示单元130可以由电容式感应、电阻式感应、红外线感应（InfraredRadiation，IR）或超音波感应（Ultra wave）等方式所实现。当对象210接触于触控显示单元130时，处理单元110接收触控显示单元130所发出的相应信号。此外，触控显示单元130也可以播放本体100的操作状态或前述程序的运算结果。或者，触控显示单元130也可以显示操作的提示。例如：处理单元110在执行媒体播放程序时，触控显示单元130可以显示相应的媒体播放器，并且实时的显示该多媒体档案的相关状态。或者，本体100在执行电信通话程序时，可以在触控显示单元130上绘制拨号时的等功能按键。

在本发明的触控显示单元130的显示范围中可以设定至少一个分割区域。而分割区域的大小并无一定的限制，举例来说分割区域的大小可以是等同于接触件211触碰触控显示单元130的触控点而构成的面积，或者是触控显示单元130的全部或一半的显示范围。分割区域的初始位置亦随着不同的应用程序所决定。而分割区域的大小与数量根据对象210的尺寸与数量所决定。而分割区域的设置时间点可以在本体100开机启动（Booting）的过程中设定，或者是在相关的应用程序121执行时一并设定。于此同时，触控显示单元130中可以显示（或不显示）分割区域。

本发明的对象侦测程序123除了可以独立的被执行于操作系统中，也可以以函式库（Library）的方式被前述的应用程序121所呼叫并执行。为清楚解说本发明对象侦测程序123的运作流程，还请参考第2A图所示，其为本发明的运作流程的示意图。本发明的对象侦测方法包括以下步骤：

步骤S210：执行对象侦测程序；

步骤S220：在触控显示装置中设定至少一分割区域；

步骤S230：侦测第一对象的多个接触件是否碰触于触控显示装置的第一分割区域，且第一对象具有至少三个以上的接触件；

步骤S240：接触件接触触控显示装置时形成的多个触控点；

步骤S250：识别触控点所形成的第一形状；

步骤S260：根据第一形状查找对象对应表，用以查找第一形状所对应的第一对象；

步骤S270：若对象对应表不存在第一对象时，对象侦测程序持续的侦测第一分割区域有无新的对象；以及

步骤S280：若对象对应表存在第一对象时，根据第一形状查找对象对应表，用以查找第一对象的第一操控动作。

为能区分不同的对象210，因此在下文中以第一对象310与第二对象作为说明，并请配合图3图所示。而实际上对于其它对象，可以依此规则依序累加，但此并非对本发明的数量的限制。同理，对于不同的分割区域也分别的定义为第一分割区域331、第二分割区域（未绘示）或第三分割区域（未绘示）。而第一分割区域331的范围并非仅如图5图所示，第一分割区域331的范围也可以是触控显示单元130的全部或一半范围。

处理单元110在操作系统下也可以独立的执行对象侦测程序123。或者，当处理单元110执行特定的应用程序121时，处理单元110也会呼叫对象侦测程序123。处理单元110在对象侦测程序123启动时会在触控显示单元130中设定至少一个分割区域。并对于不同的对象210会指派不同的分割区域。例如，将第一对象310会指派于第一分割区域331，而第二对象指派于第二分割区域。

接着，将对象210置放于第一分割区域331中，同时这些接触件311碰触触控显示单元130。而这些接触件311碰触于触控显示单元130时会有对应的触控点，使得触控显示单元130会产生相应的触控信号。

诚如前文所述，对象210的接触件311数量可以依据对象210的种类不同而有所差异。因此触控点的数量也会根据接触件311的数量而有所差异。在对象侦测程序123执行后，若是有对象210被置放于触控显示单元130上（意即置放于第一分割区域331中），处理单元110会识别这些触控点所形成的第一形状。处理单元110根据第一形状查找对象对应表122，用以判断第一形状是否有相应的第一对象310。

对象对应表122中储存有不同形状与对象的对应关系，请参考图4图所示。在图4图中分别绘制不同形状与对应对象。而对象对应表122会对于每一个对象对应的卷标。处理单元110可以根据所识别的形状进而查找相应的对象卷标。

若对象对应表122中有记录第一形状，处理单元110可以将对象210识别为第一对象310。若是对象对应表122中不存在第一形状，在触控显示单元130上显示“无法辨识”的错误信息。在处理单元110成功的识别出第一对象310后，处理单元110将会根据对象对应表122调用第一对象310的第一操控动作。其中，第一操控动作所指的是第一对象310在进行操作时，触控显示单元130相对于不同的第一对象310的而有不同的响应动作（或者是在触控显示单元130上显示不同的影像）。

举例来说，第一操控动作可以是触控显示单元130中背景的卷动速度、也可以是使用者以第一对象310对触控显示单元130产生的笔迹、或者是使用者以第一对象310对于触控显示单元130中的物品的操作。

当第一对象310在触控显示单元130上动作（例如：移动第一对象310），处理单元110将根据第一操控动作套用在第一对象310的动作上。在完成第一对象310的辨识后，第一对象310就不一定只限制在第一分割区域331中动作。换句话说，也可以在触控显示单元130的整个触控范围中移动。

同理，在触控显示单元130的触控范围中也可以另外设定第二分割区域。当使用者把另一对象摆放在第二分割区域时，处理单元110也会根据前述的方式查找对象对应表122有无该对象的对应卷标。若是处理单元110成功将此一对象的辨识为第二对象时，处理单元110才会对第二对象套用所相应的第二操控动作。

请参考图3图与图5图所示，其为本发明对象示意图与对象的接触件接触触控显示单元时所对应的触控点的示意图。为清楚说明本发明的运作，还请配合图3图所示，其为本发明的一种实施例的示意图。在图3图中的第一对象310以玩具车作为举例（后为将以车子作为第一对象310的代称），而车子的每一个轮胎则为接触件311。在图3图的车子具有四个轮胎，因此车子具有四个接触件311，而且四个接触件311形成一个长方形。图5图中的虚线框代表的是第一分割区域331（为对触控显示单元130的俯视图），而第一分割区域331中的是图3图的第一对象310（即为车子）。车子被摆设于第一分割区域331的同时，四个轮胎（意即四个接触件311）会接触于触控显示单元130。于此同时，触控显示单元130会接收到相应的触控点。处理单元110接收这些触控信号。

接着，处理单元110会根据这些触控点所形成的形状查找对象对应表122。换言之，处理单元110可以根据四个接触件311所形成的各边长的长度与两边长的夹角，从而识别接触点是否构成第一形状。处理单元110在识别构成的形状为第一形状后，处理单元110根据第一形状查找对象对应表122，并从对象对应表122中取得对应第一形状的操控动作。以上述车子为例，假设车子的操控动作为根据车子在触控显示单元130上的移动方向、速度，进而决定触控显示单元130的背景的卷动方向、速度。请参考图6图与图7图所示，其分别为本发明的对象在触控显示单元上移动的背景卷动示意图。

图6图代表的是车子在触控显示单元130上的移动，实线所代表车子的初始位置，虚线代表的是车子移动后的位置。而移动前、后产生的移动距离为“ΔL”。当车子往上方移动时（如图6图的箭头所示），触控显示单元130中的背景也会改变成如图7图所示。使得使用者在移动车子的过程中会觉得车子的移动也连带的卷动背景。

当车子移动到如图8图中叉路前，使用者可以转动车子。在图8图中车子转动的角度为“Θ”。当车子转动的同时，处理单元110也会接收触控点的变化，并旋转触控显示单元130中的背景，如图9图所示。换言之，触控显示单元130中的背景也会被旋转Θ°。

此外，对于对象210中也可以另外设置活动件211。活动件211的设置方式可以通过弹性组件（例如：弹簧）、指拨开关（pin switch）或其它可往复运动的组件所构成。在图10图中将活动件211设置于车子中。活动件211在未被按压时，弹簧会将活动件211往上撑，使得活动件211不会接触到触控显示单元130。当活动件211被按下时，由于弹簧被压缩而使活动件211可以碰触触控显示单元130，如图11图所示。

所以车子在触控显示单元130上移动的过程中，可以选择性的按压活动件211。当使用者按压活动件211的同时，处理单元110会执行相应的控制动作。举例来说，车子在图12图中遇到障碍物时，使用者可以按压下活动件211。当活动件211碰触到触控显示单元130时，处理单元110可以基于第一形状从对象对应表122中查找到相应的第一对象。对于图12图而言，车子的第三控制动作则为“发射子弹”。因此，使用者在按压活动件211时，触控显示单元130上就会根据车子的位置，并显示所发射出的子弹，而子弹则为图13图中的“＾”而按压活动件211。时所产生的接触件数量的改变就会影响第一形状，因此在第一形状改变时就会切换将第一操控动作切换为第三操控动作。

或者，使用者可以将车子移向障碍物611，并冲撞该项障碍物611，请参考图14图。这样的操作方式也可以被视为本发明所述的操控动作。处理单元110随即会根据车子与障碍物611的冲撞速度，进而更新障碍物611的显示。这样一来，车子除了可以与背景互动外，也可以跟触控显示单元中130的其它物品进行互动。

本发明除了对单一对象210辨识外，也可以对多个对象210进行辨识。请参考图15图所示。在图15图中上方为第三对象，而下方则为第四对象。为避免与前述的第一对象及第二对象有所混淆，因此在此一举例中另以第三对象（为第一球拍710）与第四对象（为第二球拍720）作为描述。同理，在此也将第一分割区域331及第二分割区域332另以第三分割区域731与第四分割区域732描述。当对象侦测程序123启动后，使用者可以将第三对象摆置于第三分割区域731，而将第四对象摆设于第四分割区域732。处理单元110会开始识别第三分割区域731与第四分割区域732中的对象。在每一个对象（为第一球拍710、第二球拍720）被正确的识别后，处理单元110就会查找每一对象所对应的操控动作。在完成上述查询后，各对象可以在触控显示单元130中任意的移动。在对象移动的过程中，处理单元110也会对该项对象套用相应的操控动作。

在图15与7B图中以乒乓球（ping pong）作为应用程序121执行时的举例说明。首先，执行乒乓球应用程序并连带的呼叫对象侦测程序123。随后，使用者将第一球拍710与第二球拍720分别摆设在第三分割区域731与第四分割区域732中。处理单元110在成功识别后，使用者就可以自由的移动第一球拍710与第二球拍720，如图16图中的箭头所示。

接着，使用者移动第一球拍710，用以击发乒乓球，如图17图所示。图17图中实现框代表的是第一球拍710移动前的位置，而虚线框代表的是第一球拍710移动后的位置。处理单元110会根据第一球拍710的移动距离与持续时间，进而计算相应的球拍移动速度。处理单元110根据第一球拍710的移动速度，从而改变触控显示单元130中的乒乓球的位置，使得乒乓球会随着球拍的击发而改变所在位置与运动轨迹，如图18图所示。而另一名使用者可以移动第二球拍720进行回击乒乓球的动作。

本发明除了上述的查找对应的对象外，也可以对对象查找表进行新的对象与操控动作的新增。请参考图19所示，其为本发明的对象对应表的对象新增流程图。新增对象包括以下步骤：

步骤S810：执行卷标新增程序；

步骤S820：触控显示单元侦测一新增对象的触控点的数量；

步骤S830：侦测触控点的排列，用以识别该新增对象的一触控形状；以及

步骤S840：设定触控形状所相应的对象卷标与操控动作。

首先，在本体100上执行卷标新增程序。当卷标新增程序执行时，触控显示单元130会侦测有无对象210被放置在上面。在此将此一对象210定义为新增对象。而触控显示单元130会根据对象的接触件211的排列方式进行形状的判断。举例来说，若新增对象具有三个接触件210，当此些接触件210碰触触控显示单元130而产生触控点后，则触控显示单元130就会产生相应信号。处理单元110根据所接收到的信号与在触控显示单元130上的位置，进而判断触控点所形成的形状。因此处理单元110可以根据这些触控点的位置判断该新增对象所对应的形状应为三角形（或是直角三角形、等腰三角形等其它形状）。

若是处理单元110无法判断触控点所形成的形状时，使用者可以在触控显示单元130中直接选择相应的形状，或是在触控显示单元130上以手动的方式绘制相应的形状。在完成新增对象与形状的对应关系后，另外再对新增对象的新的操控动作进行定义。而定义操控动作的方式可以由内建的操控动作的集合中选择，或是另行定义新的操控动作。而另行定义操控动作的处理可以将外部程序汇入本体100。例如：可以通过通用序列总线（USB）连接于本体100，并通过通用序列总线将新的操控动作的信息加载至本体100。

本发明所提供的多点处理的对象侦测方法、操控方法与对象侦测系统使得触控显示装置可以辨识不同的对象，并从而指派相应的处理（或操控）行为。

Claims (10)

1.一种多点触控的对象侦测方法，通过一触控显示装置用以辨识一第一对象，其特征在于，该对象侦测方法包括以下步骤：

在该触控显示装置中设定至少一分割区域；

侦测该第一对象的多个接触件是否碰触于该触控显示装置，且该第一对象具有三个以上的这些接触件；

这些接触件接触该触控显示装置以形成多个触控点；

识别这些触控点所形成的一第一形状；

根据该第一形状查找一对象对应表，用以查找该第一形状所对应的该第一对象；以及

根据所查找的该第一对象调用一第一操控动作。

2.如权利要求1所述的多点触控的对象侦测方法，其特征在于，这些分割区域不相互重迭。

3.如权利要求2所述的多点触控的对象侦测方法，其特征在于，该触控显示装置侦测一第二分割区域的一第二对象的多个接触件产生的触控点，并根据这些触控点所形成的一第二形状查找该对象对应表，以查找该第二对象与相应的一第二操控动作，其中该第二对象具有三个以上的这些接触件。

4.如权利要求3所述的多点触控的对象侦测方法，其特征在于，在查找该第二对象的该第二操控动作后还包括下列步骤：当该第二对象于该触控显示装置上移动时，由该触控显示装置执行该第二对象对应的该第二操控动作。

5.如权利要求1所述的多点触控的对象侦测方法，其特征在于，在查找该第一对象的该第一操控动作后还包括下列步骤：当该第一对象于该触控显示装置上移动时，由该触控显示装置执行该第一对象对应的该第一操控动作。

6.如权利要求5所述的多点触控的对象侦测方法，其特征在于，还包括以下步骤：

于执行该操控动作的期间，该触控显示装置识别这些触控点的数量或该第一形状是否改变；

若这些触控点的数量改变，则从一动作查找表查找对应的一第三操控动作；以及

该触控显示装置执行该第三操控动作。

7.一种多点触控的对象侦测系统，其特征在于，其包括：

一对象，其具有至少三个以上的接触件；以及

一触控显示装置，其具有一处理单元、一储存单元与一触控显示单元，该处理单元电性连接于该储存单元与该触控显示单元，该储存单元储存一对象对应表，该触控显示单元的显示范围被定义划分出至少一分割区域；

其中，当该对象的这些接触件碰触于该触控显示单元时形成多个触控点，该处理单元识别这些触控点所形成的一第一形状，并查找该对象的一第一操控动作。

8.如权利要求7所述的多点触控的对象侦测系统，其特征在于，该处理单元查找到该对象的该第一操控动作后，当该对象在该触控显示单元上移动时，该处理单元执行该对象的该第一操控动作。

9.如权利要求8所述的多点触控的对象侦测系统，其特征在于，该对象还包括一活动件，当该对象设置于该触控显示单元时，该活动件可选择性的接触该触控显示单元或移离该触控显示单元上。

10.如权利要求9所述的多点触控的对象侦测系统，其特征在于，该活动件接触于该触控显示单元时，该处理单元执行该对象的一第三操控动作。

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