CN103984440A - 触控轨迹估算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种触控轨迹估算方法,适于估算因移动触控物而产生的触控轨迹。此触控轨迹估算方法在第一区域中取得连续出现的多个原始触控点,再根据原始触控点中相邻二者的位置差异以及感测时间间隔,计算原始触控点的平均延伸速度,最后更根据平均延伸速度来判断是否延伸触控轨迹。
Description
技术领域
本发明是有关于一种触控判断机制,尤其是有关于一种触控轨迹估算方法。
背景技术
对一个触控装置来说,能让使用者的触碰动作精确的反应在操作系统上是一件很重要的事情。目前最常用的一种增加触碰精确度的方式是利用权重来计算触碰的位置。如图1A所示,当触控物(例如触控笔或手指)按压在荧幕上而导致在扫描线Xn-1、Xn与Xn+1上分别产生按压数据Dn-1、Dn与Dn+1的时候,会采用以下的权重计算方式而得到触控物的精确位置P1:
P1=(Dn-1*Xn-1+Dn*Xn+Dn+1*Xn+1)/(Dn-1+Dn+Dn+1)
藉由这样的权重计算,可以增加对于触控物实际位置掌控的精确度。然而,这个方法在使用于触控区域边缘的时候却会产生另一种问题。
如图1B所示,假设触控物位于触控区域的边缘,且其与扫描线Xn-1、Xn及Xn+1的相对位置不变。另再假设由于触控物位于触控区域的边缘,因此扫描线Xn-1并不存在。如此一来,采用原本权重计算方式而得到的触控物的精确位置P2就会变成:
P2=(Dn*Xn+Dn+1*Xn+1)/(Dn+Dn+1)
很明显的,若采用上述的方式来计算触控物的精确位置,那么最极端的状况就是使精确位置P2落在扫描线Xn上。而在使用者触碰到扫描线Xn到触控区域边缘的那一个区域,如图1C所示的区域A1,的时候,操作系统就无法做出相对的反应。
发明内容
本发明提出一种触控轨迹估算方法以弥补上述操作系统无法做出反应的缺陷。
本发明的一实施例所提供的触控轨迹估算方法适于估算因移动触控物而产生的触控轨迹。此触控轨迹估算方法在第一区域中取得连续出现的多个原始触控点,接下来再根据原始触控点中相邻二者的位置差异以及感测时间间隔,计算原始触控点的平均延伸速度。最后则根据平均延伸速度来判断是否延伸触控轨迹。
本发明根据触控点的延伸速度而判断是否需要主动延伸触碰轨迹。藉此,触控轨迹的变化可以被适当地延长以弥补原本系统无法于触控面板边缘对触控事件做出反应的缺陷。
附图说明
图1A为现有技术于触控区域中心以权重方式计算触碰物位置的能量-位置方块图。
图1B为现有技术于触控区域边缘以权重方式计算触碰物位置的能量-位置方块图。
图1C为现有触控区域及系统无法反应的边缘区域的示意图。
图2为根据本发明一实施例的触控轨迹估算方法的流程图。
图3为根据本发明一实施例的触控面板及触控点位置的关系示意图。
图4为图3所示的内容的部分放大示意图。
图5为根据本发明一实施例的横向(X)座标轴转换的关系曲线图。
图6为图3所示的内容的部分放大示意图。
图7A为图2的步骤S204的一实施例的流程图。
图7B为图7A的步骤S704的一实施例的流程图。
图7C为图7A的步骤S714的一实施例的流程图。
其中,附图标记:
A1:区域 D、E、Xmax:数值
Dn、Dn+1、Dn-1:按压数据 P1、P2:精确位置
S1:第一区域 S2:第二区域
S200~S204:本发明一实施例的施行步骤
S702~S716:本发明一实施例的施行步骤
S7040~S7044:本发明一实施例的施行步骤
S7140~S7144:本发明一实施例的施行步骤
T1、T2、T3:原始触控点 TA1、TA2、TA3、TA4:触控点
TB1、TB2、TB3、TB4:虚拟触控点
V1、V2、V3、V4、VA、VB:触控点延伸速度
Xn、Xn+1、Xn-1:扫描线 30:触控面板
300:虚线 300a:边界
具体实施方式
请参照图2,其为根据本发明的一个实施例的触控轨迹估算方法的流程图。在本实施例中,首先于步骤S200取得连续出现于某一个特定区域范围内的多个原始触控点,接下来则在步骤S202根据所取得的原始触控点的相关数据来计算这些原始触控点的平均延伸速度。简单的说,可以根据两个连续出现的原始触控点在时间上的差异(后称感测时间间隔)以及位置上的差异来计算平均延伸速度。而在根据步骤S202计算得到平均延伸速度之后,就要接着根据这个平均延伸速度来判断是否要把触控轨迹做出虚拟的延伸(步骤S204)。
接下来将参照附图为上述步骤作更进一步的说明。请参照图3,其为根据本发明一实施例的触控面板及触控点位置的关系示意图。在本实施例中,触控面板30被虚线300划分成第一区域S1与第二区域S2,且在第一区域S1之中存在因触控物接触或靠近触控面板30而被触控面板周期性感测所产生的原始触控点T1、T2与T3。在设计上,可以使触控面板300无法感测到触控物的区域划分为前述的第二区域S2,而触控面板300的其他区域则划分为前述的第一区域S1,但并不以此为限。
如图3所示,在第一种情况下,因触控物移动而产生的原始触控点是以T1到T2再到T3的顺序出现。根据原始触控点T1与T2之间的位置差异以及原始触控点T1与T2之间的感测时间间隔,可以计算出包含方向以及速率在内的、从原始触控点T1延伸到原始触控点T2的原始触控点延伸速度V1。类似的,根据原始触控点T2与T3之间的位置差异以及原始触控点T2与T3之间的感测时间间隔,可以计算出包含方向以及速率在内的、从原始触控点T2延伸到原始触控点T3的原始触控点延伸速度V2。
换句话说,在前述的第一种情况下,由原始触控点T1、T2以及T3所组成的触控轨迹是从第一区域S1的边缘(在此处是边界300a)往中心延伸的。这种情况表示的是触控物有可能是从第二区域S2进入第一区域S1,但因为第二区域S2无法对触控物做出反应而导致没有产生一个原始触控点。因此,在这种情况下就应该考虑是否将触控轨迹的开头做适当的延伸。
请参照图4,其为图3所示的内容的部分放大示意图,其中原始触控点T1、T2与T3、触控点延伸速度V1与V2以及第一区域S1的边界300a之间的关系与图3所示者相同,因此不再赘述。如图4所示,除了从原始触控点T1到原始触控点T2所计算而得的触控点延伸速度V1以及从原始触控点T2到原始触控点T3所计算而得的触控点延伸速度V2以外,还有一个触控点延伸速度VA标示在原始触控点T1与原始触控点T3之间。
必须提醒的是,此处标示为V1、V2与VA的各指向性线段只是提供各触控点延伸速度的方向,其线段长度的比例并不代表各触控点延伸速度的数值比例。在本实施例中,触控点延伸速度VA实际上是触控点延伸速度V1与触控点延伸速度V2的平均,也就是图2中提到的平均延伸速度。在其他的实施例中,也可以考虑使用其他与触控点位置变化速度相关的参数为平均延伸速度,例如触控点延伸速度V1就可以被直接用来做为平均延伸速度,以藉此减少所需的计算数量。
由于在图4所示的实施例中判断出原始触控点是从第一区域S1的边缘往中心移动,所以就应该进一步判断是否要延伸触控轨迹的开头。为了判断是否要延伸触控轨迹的开头,首先就必须以前述原始触控点中最早出现的一个,也就是原始触控点T1为基准,逆着平均延伸速度方向,根据平均延伸速度的数值而估算在原始触控点T1的前一个感测时间间隔的时间点所对应的预测触控点的位置。
若将触控点延伸速度VA做为平均延伸速度,则符合上述条件的预测触控点的位置就会在如图4所示的触控点TA1的位置上。随着平均延伸速度的改变,触控点TA1的位置有以下几种可能:在第二区域S2之外、在第一区域S1之外且在第二区域S2之内,以及在第一区域S1之内。当触控点TA1的位置出现在第二区域S2之外的时候,表示触控物本来就不在能使触控面板30做出反应的位置上,所以就不需要考虑是否延伸触控轨迹。反过来,当触控点TA1的位置出现在第一区域S1之内的时候,表示触控物在原始触控点T1的前一个感测时间间隔的那个时间点上并没有接近触控面板30,所以也不需要延伸触控轨迹。
相对的,若触控点TA1的位置如图4所示般位于第一区域S1之外且在第二区域S2之内,则表示触控物极有可能在原始触控点T1之前一个感测时间间隔的那个时间点上已经接近触控面板30,但却因为所在的位置而使触控面板30无法成功感测。针对此种状况,本实施例就在触控面板30的边界线上新增一个虚拟触控点TB1,并使触控面板30在输出原始触控点T1的座标之前,先输出虚拟触控点TB1的座标;或者,换句话说,就是使得整个触控轨迹的开头从原本的原始触控点T1所在之处转换成虚拟触控点TB1所在之处。
前述所谓触控面板30的边界线,所指的是由触控面板30所输出的触控点座标中具有座标极限值的点所组成的虚拟线。更清楚的说,假若触控面板30所输出的触控点座标中的横向座标值落在-254到255之间,则所有输出的触控点座标中具有横向座标值为-254或255的点,就会组成两条虚拟线;同样的,假若触控面板30所输出的触控点座标中的纵向座标值落在0~127之间,则所有输出的触控点座标中具有纵向座标值为0或127的点,也会组成两条虚拟线。
一般来说,若触控面板30直接将原始触控点的座标位置照实输出,则触控面板30的边界线就是感测区域能进行正常感测操作的边界,也就是图3所示的虚线300。但若触控面板30更进一步地先把原始触控点的座标位置转换成另一组座标之后再输出,则触控面板30的边界线就会是转换后的座标轴的边界。
请参照图5,其为根据本发明一实施例的横向(X)座标轴转换的关系曲线图。在本实施例中,原始触控点的X座标会被依照以下方式转换为EX座标之后再行输出,因此可得X座标与EX座标之间的转换曲线如图5所示:
当X≤E时:EX=[E/(E-D)]×(X-D)
当E<X<(Xmax-E)时:EX=X
当X≥(Xmax-E)时:EX=[E/(E-D)]×[X-(Xmax-D)]+Xmax
其中数值D所表示的X座标位置与图3所示的边界300a的位置相当。左侧X座标小于等于数值D的区域与右侧X座标大于等于数值Xmax-D的区域因为无法检测到触控物,因此被称为检测死角(Dead Zone)。透过座标转换,实际能检测到触控物的区域(例如图3所示的第一区域S1)的座标可以被转换为更大的区域(例如图3所示的第二区域S2)的座标。图5中的数值E可以根据需要而改变,而数值D则在触控面板30被制造出来的时候就已经决定了。因此,若数值E变大,则触控点精确度出现变化的区域范围就会变大;相对的,若数值E变小,则触控点精确度出现变化的区域范围就会变小,但精确度变化的幅度相对前者而言就会变大。具体的选择可以由厂商或使用者自行设定。
如此本领域技术人员所知,此类座标转换也可同时适用于纵座标上,其转换方式相同,在此不予赘述。
回过头来,请同时参照图4与图5。如果触控面板30是直接将触控点的座标输出,那么虚拟触控点TB1的位置就会被直接输出,而输出时的横向座标的位置就相当于X座标的数值D的位置;相对的,如果触控面板30是经过座标转换之后才将转换后的座标输出,则虚拟触控点TB1被输出时的横向座标的位置就相当于EX座标的数值0的位置。
请再参照图4,先前说明了使用触控点延伸速度VA做为平均延伸速度时的状况,接下来将说明使用触控点延伸速度V1做为平均延伸速度时的状况。
如前所述,为了判断是否要延伸触控轨迹的开头,首先就必须以原始触控点T1为基准,逆着平均延伸速度的方向,根据平均延伸速度的数值而估算在原始触控点T1的前一个感测时间间隔的时间点所对应的预测触控点的位置。所以在以触控点延伸速度V1做为平均延伸速度时,符合上述条件的预测触控点就会出现在如图4所示的触控点TA2的位置上。
同样的,随着平均延伸速度的改变,触控点TA2的位置有以下几种可能:在第二区域S2之外、在第一区域S1之外且在第二区域S2之内,以及在第一区域S1之内。当触控点TA2的位置出现在第二区域S2之外的时候,表示触控物本来就不在能使触控面板30做出反应的位置上,所以就不需要考虑是否延伸触控轨迹。反过来,当触控点TA2的位置出现在第一区域S1之内的时候,表示触控物在原始触控点T2的前一个感测时间间隔的那个时间点上并没有接近触控面板30,所以也不需要延伸触控轨迹。而若触控点TA2的位置如图4所示般位于第一区域S1之外且在第二区域S2之内,则表示触控物极有可能在原始触控点T1之前一个感测时间间隔的那个时间点上已经接近触控面板30,但却因为所在的位置而使触控面板30无法成功感测。针对此种状况,本实施例就在触控面板30的边界线上新增一个虚拟触控点TB2,并使触控面板30在输出原始触控点T1的座标之前,先输出虚拟触控点TB2的座标;或者,换句话说,就是使得整个触控轨迹的开头从原本的原始触控点T1所在之处转换成虚拟触控点TB2所在之处。
请再度参照图3。在先前的说明中已经具体地解释了因触控物移动而使产生的原始触控点是以T1到T2再到T3的顺序出现的状况。接下来将说明因触控物移动而使产生的原始触控点是以T3到T2再到T1的顺序出现的状况。如图所示,因为原始触控点是以T3到T2再到T1的顺序出现,因此根据原始触控点T3与T2之间的位置差异以及原始触控点T3与T2之间的感测时间间隔,可以计算出包含方向以及速率在内的、从原始触控点T3延伸到原始触控点T2的原始触控点延伸速度V3。类似的,根据原始触控点T2与T1之间的位置差异以及原始触控点T2与T1之间的感测时间间隔,可以计算出包含方向以及速率在内的、从原始触控点T2延伸到原始触控点T1的原始触控点延伸速度V4。
换句话说,在目前的情况下,由原始触控点T3、T2以及T1所组成的触控轨迹是从第一区域S1的中心往边缘(在此处是边界300a)延伸的。这种情况表示的是触控物有可能是从第一区域S1进入第二区域S2,但因为第二区域S2无法对触控物做出反应而导致没有产生一个原始触控点。因此,在这种情况下就应该考虑是否将触控轨迹的末端做适当的延伸。
请参照图6,其为图3所示的内容的部分放大示意图,其中原始触控点T1、T2与T3、触控点延伸速度V3与V4以及第一区域S1的边界300a之间的关系与图3所示者相同,因此不再赘述。如图6所示,除了从原始触控点T3到原始触控点T2所计算而得的触控点延伸速度V3以及从原始触控点T2到原始触控点T1所计算而得的触控点延伸速度V4以外,还有一个触控点延伸速度VB标示在原始触控点T3与原始触控点T1之间。同样的,此处标示为V3、V4与VB的各指向性线段只是提供各触控点延伸速度的方向,其线段长度的比例并不代表各触控点延伸速度的数值比例。在本实施例中,触控点延伸速度VB实际上是触控点延伸速度V3与触控点延伸速度V4的平均,也就是前述的平均延伸速度。在其他的实施例中,也可以考虑使用其他与触控点位置变化速度相关的参数为平均延伸速度,例如触控点延伸速度V4就可以被直接用来做为平均延伸速度,以藉此减少所需的计算数量。
由于在图6所示的实施例中判断出原始触控点是从第一区域S1的中心往边缘移动,所以就应该进一步判断是否要延伸触控轨迹的末端。为了判断是否要延伸触控轨迹的末端,首先就必须以前述原始触控点中最后出现的一个,也就是原始触控点T1为基准,顺着平均延伸速度方向,根据平均延伸速度的数值而估算在原始触控点T1之后一个感测时间间隔的时间点所对应的预测触控点的位置。
若将触控点延伸速度VB做为平均延伸速度,则符合上述条件的预测触控点的位置就会在如图6所示的触控点TA3的位置上。随着平均延伸速度的改变,触控点TA3的位置有以下几种可能:在第二区域S2之外、在第一区域S1之外且在第二区域S2之内,以及在第一区域S1之内。当触控点TA3的位置出现在第二区域S2之外的时候,表示触控物本来就不在能使触控面板30做出反应的位置上,所以就不需要考虑是否延伸触控轨迹。反过来,当触控点TA3的位置出现在第一区域S1之内的时候,表示触控物在原始触控点T1之后一个感测时间间隔的那个时间点上并没有接近触控面板30,所以也不需要延伸触控轨迹。而若触控点TA3的位置如图6所示般位于第一区域S1之外且在第二区域S2之内,则表示触控物极有可能在原始触控点T1之后一个感测时间间隔的那个时间点上已经接近触控面板30,但却因为所在的位置而使触控面板30无法成功感测。针对此种状况,本实施例就在触控面板30的边界线上新增一个虚拟触控点TB3,并使触控面板30在输出原始触控点T1的座标之后,再增加输出虚拟触控点TB3的座标;或者,换句话说,就是使得整个触控轨迹的末端从原本的原始触控点T1所在之处转换成虚拟触控点TB3所在之处。
在另一个实施例中,若使用触控点延伸速度V4做为平均延伸速度,为了判断是否要延伸触控轨迹的末端,同样必须以原始触控点T1为基准,顺着平均延伸速度方向,根据平均延伸速度的数值而估算在原始触控点T1之后一个感测时间间隔的时间点所对应的预测触控点的位置。所以在以触控点延伸速度V1做为平均延伸速度时,符合上述条件的预测触控点就可能出现在如图6所示的触控点TA4的位置上。
同样的,随着平均延伸速度的改变,触控点TA4的位置也会有以下几种可能的状况:在第二区域S2之外、在第一区域S1之外且在第二区域S2之内,以及在第一区域S1之内。其中,若是前两种可能的状况,那么就不需要考虑是否延伸触控轨迹。而若触控点TA4的位置如图6所示般位于第一区域S1之外且在第二区域S2之内,则本实施例就在触控面板30的边界线上新增一个虚拟触控点TB4,并使触控面板30在输出原始触控点T1的座标之后,额外输出虚拟触控点TB4的座标;或者,换句话说,就是使得整个触控轨迹的末端从原本的原始触控点T1所在之处转换成虚拟触控点TB4所在之处。
同样的,这些触控点的座标计算或各个延伸速度的计算,都可以在座标转换的基础上进行运作。
综合上述各实施例,本发明所提供的触控轨迹估算方法可以进一步归纳为如图7A、图7B与图7C所示的步骤。如图7A所示,原图2中的步骤S204可以进一步包含步骤S702~S716。其中,步骤S702先判断原始触控点是否从第一区域的边缘往第一区域的中心延伸,若是,则进行步骤S704以延伸触控轨迹的开头;若否,则进行步骤S712以进一步判断原始触控点是否从第一区域的中心往第一区域的边缘延伸,若是,则进行步骤S714以延伸触控轨迹的末端;若否,则进行步骤S716以确定不延伸触控轨迹。步骤S702与S712的先后顺序可以对换而不致影响到最终的结果。
如图7B所示,原图7A中的步骤S704可以进一步包括步骤S7040~S7044。其中,步骤S7040是以原始触控点中最早出现者为基准,逆着平均延伸速度的方向,根据平均延伸速度的数值而估算在原始触控点中最早出现者之前一个感测时间间隔的时间点所对应的预测触控点的位置;步骤S7042则判断先前估算出的预测触控点的位置是否位于特定的区域内(例如前述的第一区域之外,第二区域之内),若是,则执行步骤S7044以新增一个对应的虚拟触控点于输出数据之前,以藉此使触控轨迹的开头变为此虚拟触控点的所在之处。
如图7C所示,原图7A中的步骤S714可以进一步包括步骤S7140~S7144。其中,步骤S7140是以原始触控点中最晚出现者为基准,顺着平均延伸速度的方向,根据平均延伸速度的数值而估算在原始触控点中最晚出现者之后一个感测时间间隔的时间点所对应的预测触控点的位置;步骤S7142则判断先前估算出的预测触控点的位置是否位于特定的区域内(例如前述的第一区域之外,第二区域之内),若是,则执行步骤S7144以新增一个对应的虚拟触控点于输出数据之后,以藉此使触控轨迹的末端变为此虚拟触控点的所在之处。
综上所述,本发明的各实施例根据原始触控点的延伸速度而判断是否需要主动延伸触碰轨迹。藉此,触控轨迹的变化可以被适当地延长以弥补原本系统无法于触控面板边缘对触控事件做出反应的缺陷。
Claims (9)
1.一种触控轨迹估算方法,适于估算因移动触控物而产生的一触控轨迹,其特征在于,该触控轨迹估算方法包括:
在一第一区域中取得连续出现的多个原始触控点;
根据该些原始触控点中相邻二者的位置差异以及一感测时间间隔,计算该些原始触控点的一平均延伸速度;以及
根据该平均延伸速度,判断是否延伸该触控轨迹。
2.如权利要求1所述的触控轨迹估算方法,其特征在于,根据该平均延伸速度,判断是否主动延伸该触控轨迹,包括:
判断该些原始触控点是否从该第一区域的边缘往该第一区域的中心延伸;以及
若该些原始触控点是从该第一区域的边缘往该第一区域的中心延伸,则延伸该触控轨迹的开头。
3.如权利要求2所述的触控轨迹估算方法,其特征在于,判断该些原始触控点是否从该第一区域的边缘往该第一区域的中心延伸,包括:
当该些原始触控点延伸远离该第一区域的一特定边缘时,决定该些原始触控点是从该第一区域的边缘往该第一区域的中心延伸。
4.如权利要求2所述的触控轨迹估算方法,其特征在于,若该些原始触控点是从该第一区域的边缘往该第一区域的中心延伸,则延伸该触控轨迹的开头,包括:
以该些原始触控点中最早出现者为基准,逆着该平均延伸速度的方向,根据该平均延伸速度的数值而估算在该些原始触控点中最早出现者的前一个该感测时间间隔的时间点所对应的一预测触控点的位置;以及
若该预测触控点的位置在该第一区域外且在涵盖该第一区域的一第二区域内,则新增一虚拟触控点于具有输出座标边界的一边界线上,并使该触控轨迹的开头为该虚拟触控点所在之处。
5.如权利要求4所述的触控轨迹估算方法,其特征在于,还包括:
将该第一区域中的该些原始触控点的座标转换为该第二区域中相应的多个转换触控点的座标;以及
以该第二区域中的该些转换触控点之间的距离,做为该些原始触控点中相对应的相邻二者的位置差异,并据以计算该平均延伸速度。
6.如权利要求1所述的触控轨迹估算方法,其特征在于,根据该平均延伸速度,判断是否将该触控轨迹延伸到该第一区域之外,包括:
判断该些原始触控点是否从该第一区域的中心往该第一区域的边缘延伸;以及
若该些原始触控点是从该第一区域的中心往该第一区域的边缘延伸,则延伸该触控轨迹的末端。
7.如权利要求6所述的触控轨迹估算方法,其特征在于,判断该些原始触控点是否从该第一区域的中心往该第一区域的边缘延伸,包括:
当该些原始触控点延伸接近该第一区域的一特定边缘时,决定该些原始触控点是从该第一区域的中心往该第一区域的边缘延伸。
8.如权利要求6所述的触控轨迹估算方法,其特征在于,若该些原始触控点是从该第一区域的中心往该第一区域的边缘延伸,则延伸该触控轨迹的末端,包括:
以该些原始触控点中最晚出现者为基准,顺着该平均延伸速度的方向与数值,估算在该些原始触控点中最晚出现者之后一个该感测时间间隔的时间点所对应的一预测触控点的位置;以及
若该预测触控点的位置在该第一区域外且在涵盖该第一区域的一第二区域内,则新增一虚拟触控点于具有输出座标边界的一边界线上,并使该触控轨迹的末端为该虚拟触控点所在之处。
9.如权利要求8所述的触控轨迹估算方法,其特征在于,还包括:
将该第一区域中的该些原始触控点的座标转换为该第二区域中相应的多个转换触控点的座标;以及
以该第二区域中的该些转换触控点之间的距离,做为该些原始触控点中相对应的相邻二者的位置差异,并据以计算该平均延伸速度。
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