TW201411432A - 觸控裝置及其手勢判斷方法 - Google Patents

Abstract

本發明係一種觸控裝置及其手勢判斷方法，其判斷方法係自該觸控裝置一側緣朝遠離該側緣方向定義一第一區域，並與側緣之間具有一距離，再於一定時間內讀取數筆位置資訊，判斷第一筆物件位置落入第一區域後，計算第一筆位置資訊與任一筆位置資訊的位移差，並判斷該位移差已超過一預設值時，判讀為邊緣掃滑手勢；由於本發明的第一區域與該觸控裝置側邊保持一距離，可令絕大部份為掃滑手勢的手指落入此第一區域，並配合邊緣掃滑手勢的手指落入第一區域的速度非為零，預設手指初始速度非為零之位移量，即能正確地判讀正確的邊緣掃滑手勢。

Description

觸控裝置及其手勢判斷方法

本發明係關於一種觸控裝置，尤指一種可正確判斷觸控手勢的控制裝置。

筆電的觸控裝置或外接式觸控裝置為方便使用者取代滑鼠功能，基本上具有游標控制功能、左鍵功能及右鍵功能，而隨著電腦系統商的軟體開發，此類觸控裝置開始增加「邊緣掃滑手勢控制功能」。舉例來說，當電腦系統開啟視窗功能列隱藏功能後，使用者利用觸控裝置進行游標控制功能、左鍵功能及右鍵功能時，該視窗功能列均為隱藏狀態，一旦該觸控裝置判斷目前使用者控制手勢為「邊緣掃滑手勢(edge swipe)」時，該電腦系統即自動將隱藏功能列功能顯示於視窗畫面上，供使用者點選；此外如頁面切換功能也可適用。

目前電腦系統商微軟公司即制定「邊緣掃滑手勢」判斷原則，但實際配合觸控裝置使用後尚有判斷率過低，使用不便感發生，容下詳述之。

首先請配合參閱圖6所示，一筆電的觸控裝置10依使用習慣於前側左、右半側設計為左鍵功能及右鍵功能，使用點按左、右半側即可控制電腦系統執行左鍵功能及右鍵功能；至於「邊緣掃滑手勢控制功能」則規範於觸控裝置的近左側、近右側及近後側的第一區域。再配合圖7所示，具邊緣掃滑手勢判斷功能的觸控裝置10係預設有「第一區 域寬度W」、「物件移動距離R」、「物件移動角度上限α _T 」及「物件移動角度下限α _B 」，而判斷方法係包含有以下步驟：於一定時間內依據一掃描時間週期地讀取數筆位置資訊，其中第一筆位置資訊係落在該第一區域內；以第一筆位置資訊和其它位置資訊計算出單一物件的移動方向及移動距離；當判斷物件移動方向落在預設移動角度上限α _T 及下限α _B 之間的角度範圍內，且移動距離超過物件移動距離R者，則判斷為邊緣掃滑手勢。

當一手指自外殼滑入觸控裝置一邊緣時，該觸控裝置10第一筆位置資訊一定落入該第一區域，而進行邊緣掃滑手勢的判斷步驟；意即當物件移動方向已滿足預設的移動角度，只要物件移動距離在一定時間內超過該移動距離，即判斷為邊緣掃滑手勢。

然而上述判斷方法於實際使用時卻仍有一定的誤判率，其中一項即是因為機構上組裝缺陷所造成；請參閱圖6所示，當觸控裝置10組合至筆電外殼20後，其頂面無法與筆電外殼20頂面平齊而有高低落差，造成使用者手指自外殼20往觸控裝置10方向觸碰滑過時，第一筆位置資訊無法滿足落入第一區域的條件，而不會將此次的手勢正確判斷為邊緣掃滑手勢。另一項造成邊緣掃滑手勢誤判原因是：一般設定第一區域寬度為了不干擾正常游標控制，故其寬度不會太寬，因此當手指直接從筆電外殼20快速滑入觸控裝置10時，觸控裝置依內建掃描時間所讀取第一筆位置資訊可能會因為手指滑掃速度過快而產生未落入第一區 域的結果，而無法正確判斷出邊緣掃滑手勢。

除上述判斷方法無法正確判斷出邊緣掃滑手勢的技術問題外，由於判斷邊緣掃滑手勢的條件尚有移動方向及移動距離，因此若移動距離設定不當，則易誤判使用者略帶傾斜的點按手勢誤判成邊緣掃滑手勢，是以目前邊緣掃滑手勢判斷方法所採用的判斷條件尚無法有效提高邊緣掃滑手勢的判斷正確率。

是以，目前具有邊緣掃滑手勢控制功能的觸控裝置於判斷邊緣掃滑手勢的誤判率仍高，故有必要進一步改良之。

有鑑於上述觸控裝置的邊緣掃滑手勢判斷方法的誤判缺陷，本發明主要目的係提出一種可識別出邊緣掃滑手勢的判斷方法及使用此方法的觸控裝置。

欲達上述目的所使用的主要技術手段係令該觸控裝置的手勢判斷方法包含有：在觸控裝置上定義一第一區域；其中該第一區域與該觸控裝置一側緣具有一距離；在一預設時間內讀取該觸控裝置上物件的數筆位置資訊；及判斷數筆位置資訊中的第一筆位置資訊是否落在該第一區域內；若是，則判斷該第一筆位置資訊與其他任一筆位置資訊之間是否有位移差；及若有，且該位移差大於一預設值，則判斷動作為邊緣 滑掃手勢。

較佳的是，當上述第一筆位置資訊落在該第一區域，即依據該數筆位置資訊判斷該物件的移動速度，一旦該移動速度大於一預設值，則決定該物件之動作為邊緣滑掃手勢。

至於本發明另一使用上述上勢判斷方法的觸控裝置則包含有：一感應基板，定義一第一區域，該第一區域與該感應基板側緣之間具有一距離；一控制電路，係電連接該感應基板，並偵測一物件接觸該感應基板的起始位置，以及該物件在該感應基板的位移量；其中，當該物件的起始位置位於該第一區域，且該物件的位移量大於一預設值時，該控制電路送出一表示邊緣滑掃手勢信號。

較佳的是，當該物件的起始位置位於該第一區域，改以該物件的移動速度判斷是否大於一預設值，若符合此條件則由該控制電路送出一表示邊緣滑掃手勢信號。

由於第一區域與該觸控裝置的側緣之間具有一距離，可令絕大部份為掃滑手勢的手指落入此區域，提高第一筆位置資訊落入該第一區域的條件，解決因觸控裝置組裝至機殼有高低落差所造成所讀取第一筆位置資訊無法落入第一區域的問題；接著，本發明只要判斷第一筆位置資訊與其它筆位置資訊有位移差，且於一預設時間內獲得與其中一筆位置資訊之位移差超過預設值，或者根據複數位置資訊判斷出的物件移動速度大於預設值，即可判斷落入此第 一區域的手指初始速度非為零，並且符合邊緣掃滑手勢的手指速度，而判斷為邊緣掃滑手勢。

請參閱圖1A所示，本發明觸控裝置10於本實施例中係主要包含有一感應基板11，該感應基板11的上表面會形成有感應線路，可再該感應線路上表面設有一保護層12，而該感應基板11的下表面即設有一實體開關111及一控制電路112，其中該控制電路112係與上表面的感應線路及實體開關111電連接，再於下表面設有一支撐板13，以固定在如筆電等電子裝置的外殼上。該控制電路112主要判斷觸控基板11的各種觸控手勢，基本上可判斷的手勢包含有游標控制手勢、左鍵按壓手勢、右鍵按壓手勢；而本發明的邊緣掃滑手勢判斷方法即令該控制電路112進一步增加可判斷邊緣掃滑手勢判斷程序。

一般來說，電腦作業系統(如Windows^TM)提供熱鍵(Hot Key)設定，讓使用者配合標準鍵盤的功能按鍵或按鍵組合，即可快速產生或啟動熱鍵對應的功能列，例如使用者同時按下標準電腦鍵盤上的Windows Key按鍵及字母Z的按鍵產生一對應熱鍵訊號，並由電腦作業系統接收後，產生應用程式功能列。

由於電腦作業系統接受熱鍵設定，故請參閱圖1B，本實施例觸控裝置可配合電腦作業系統判斷手勢後執行或產生對應的功能，即當使用者於上述觸控裝置上作出掃滑手勢後，會在系統核心層(Kernel Layer)的驅動單元判斷出該 掃滑手勢，並通知上層的使用者介面層(User Layer)的應用程式，再由應用程序(Application)將該掃滑手勢對應的熱鍵訊號傳給同為使用者介面層的電腦作業系統(Oeration System)，電腦作業系統收到熱鍵信號後即執行對應的熱鍵功能，舉例來說，使用者於觸控裝置左邊緣作出由左至右掃滑動作，一旦被成功識別，本發明判斷的掃滑手勢即會令電腦作業系統開啟應用程式切換功能。

請配參閱圖3A，本發明邊緣掃滑手勢判斷方法的一較佳實施例係包含有以下步驟：預設有一第一區域D_right，其中該第一區域D_right與該觸控裝置10一側緣保持一距離d1；即該觸控裝置10的感應基板上表面定義有該第一區域，該第一區域係與其一側緣保持一距離；在一預設時間內讀取該觸控裝置10上物件的數筆位置資訊；判斷數筆資訊中的第一筆位置資訊是否落在該第一區域內；若是，則判斷該第一筆位置資訊與其他筆位置資訊之間是否有位移差d11；及若有，且該位移差大於一預設值時，則判斷動作為邊緣掃滑手勢；其中，該預設值係依據一般掃滑手勢通過該第一區域之掃滑速度及該觸控裝置預設掃描時間而設。

請配合參閱圖2及圖3A至圖3C所示，該觸控裝置最多可規劃三個右、左、上第一區域D_right、D_left、D_up，以供不同方向的掃滑使用。因此可於讀取物位於該觸控裝 置上的第一筆位置資訊後，先判斷落入三個右、左、上第一區域D_right、D_left、D_up的那一區，再確定是否為邊緣掃滑手勢。

首先配合圖3A所示，若於t1時間讀入第一筆位置資訊S10，並物件確定位在右第一區域D_right上S11，再於t2時間讀取下一筆位置資訊S111，之後計算此二筆位置資訊之間位移差，並判斷該位移差是否超過該預設值S112；若是，則判斷為邊緣掃滑手勢S113；反之，則再讀入下一筆位置資訊與第一筆位置資訊比對位移差，直到於預設時間內未有任一筆位置資訊與第一筆位置資訊之位移差大於該預設值為止S114，再將最後位置資訊輸出S115。

由於該右緣區域D_right係靠近觸控裝置10的右側緣，故被規範用來判斷由右往左掃滑的手勢，故本發明可進一步加一掃滑方向步驟，即將各筆位置資訊與其下一筆位置資訊相比後決定一物件位移方向，當所有位移方向均滿足由該觸控裝置10的一側緣向觸控裝置10中間方向(掃滑方向)時，且該位移差已大於該預設值，才判斷動作為邊緣滑掃手勢；以此右第一區域D_right來說，可由各筆位置資訊與下一筆位置資訊的X軸座標Xa、Xa+1決定其位移方向是否滿足掃滑方向；也就是說，假設觸控裝置的X軸座標是由左往右遞增，而Y軸座標是由上往下遞增時，當上述二物件位置被計算出來後，可進一步判斷第一位置資訊X軸座標Xa+1是否較下一筆位置資訊的X座標Xa大，若此條件一併滿足時才確定為邊緣掃滑手勢，以避免誤判反方向手勢的誤觸。

同理，再配合參閱圖3B所示，若於t1時間讀入第一筆位置資訊S10，並判斷落入近左第一區域D_left後S11、S12，於t2時間再讀取下一筆位置資訊S121，之後判斷二位置資訊的位移差，判斷該位移差是否超過預設的位移量S122；若是，則判斷為邊緣掃滑手勢S123；反之，則再讀入下一筆位置資訊與第一筆位置資訊比對位移差，直到於預設時間內未有任一筆位置資訊與第一筆位置資訊之位移差大於該預設值為止S124，再將最後位置資訊輸出S125。一樣地，該左第一區域D_left係規範為判斷由左往右掃滑的手勢，故可判斷第一筆位置資訊X軸座標Xb是否較下一筆位置資訊的X座標Xb+1小，若此條件一併滿足時才確定為邊緣掃滑手勢，以避免誤判反方向手勢的誤觸。

再者，再配合圖3C所示，若於t1時間讀入第一筆位置資訊S10，並確定落入上第一區域D_up後S11、S12、S13，於t2時間再讀取下一筆位置資訊S131，之後計算此二筆位置資訊的位移差，判斷該位移差是否超過預設值S132；若是，則判斷為邊緣掃滑手勢S133；反之，則再讀入下一筆位置資訊與第一筆位置資訊比對位移差，直到於預設時間內未有任一筆位置資訊與第一筆位置資訊之位移差大於該預設值為止S134，再將最後位置資訊輸出S135。由於圖3C係示意該觸控裝置10提供一上第一區域D_up，以可規範判斷由上往下掃滑的手勢，故可判斷第一筆位置資訊Y軸座標Yc是否較第二位置資訊的Y座標Yc+1小，若此條件一併滿足時才確定為邊緣掃滑手勢，以避免誤判反方向手勢的誤觸。

由於上述實施例以位移差判斷有否超過預設值，主要是因為掃滑手勢會較一般手勢移動速度快，故本發明另一較佳實施例係直接判斷物件的移動速度是否滿足預設值，以作為判斷是否為掃滑手勢的判斷基礎；也就是說，當讀取數筆資訊後，判斷其第一筆位置資訊是否落在該第一區域內，以及根據該數筆位置資訊判斷該物件的移動速度；若第一筆位置資訊落在該第一區域且該移動速度大於一預設值時，則決定該物件之動作為邊緣滑掃手勢。

再者，上述實施例只設單一位移量進行判斷，判斷正確性仍非最佳，故為再提高判斷邊緣掃滑手勢的正確性，請參閱圖4所示，手指於進行邊緣掃滑時，滑動中的手指在近觸控裝置10外側的速度一定較進內側速度為低，因此本發明進一步將第一區域D由外至內再細分成複數並排子區域D1~D3，並對應複數子區域D1~D3預設有不同的預設值(R1~R3)；在複數個子區域之中，遠離該觸控裝置側緣之子區域所對應的預設值大於靠近該側緣之子區域的對應預設值，即複數個子區域D1~D3的預設值係自依據掃滑方向的最近觸控裝置一側緣增大(R1<R2<R3)。因此，首先落於其中一子區域D1、D2、D3的物件位置與下一筆物件位置距離，必須超過該子區域對應的位移量，才判斷為邊緣掃滑手勢。

請配合參閱圖5A所示，靠近該觸控裝置10之右側的右第一區域D_right內由外側至內側並排三子區域D1~D3，分別對應有三組預設值(R1~R3)；如此當手指首先落於子區域D1時，該觸控裝置10的控制電路以掃描時間 (t1~t2時間約12.5ms)讀取數筆位置資訊，經計算第一筆位置資訊與在後各筆位置資訊之間位移差d11後，再與子區域D1的預設值(R1)比對，判斷是否已超出該預設值(R1)，若是則判斷為邊緣掃滑手勢(d11>R1)。

再如圖5B所示，若手指首先落於子區域D2時，該觸控裝置10的控制電路以掃描時間連續讀取數筆位置資訊，經計算第一筆位置資訊與在後各筆位置資訊之間的位移差d12後，再與D2子區域的預設值(R2)比對，是否已超出該預設值位移量R2，若是則判斷為邊緣掃滑手勢(d12>R2)。

再如圖5C所示，若手指首先落於子區域D3時，該觸控裝置10的控制電路以掃描周期連續讀取數筆位置資訊，經計算第一筆位置資訊與在後各筆位置資訊之間位移差d13後，再與子區域D3的預設值R3比對，是否已超出該預設值R3，若是則判斷為邊緣掃滑手勢(d13>R3)。

由圖4A至圖4C可知，若使用者確實進行邊緣掃滑動作時，手指於掃滑期間，在D1~D3子區域的速度確實不同，即以相同的掃描時間抓取數筆位置資訊可知，於近外側子區域的位移差即較內側子區域的位移差為短；是以，本實施例係進一步將第一區域進一步區分成複數子區域，並分別預設不同位預設值，故能有效提高判斷邊緣掃滑手勢的正確性，減少誤判。

綜上所述，由於本發明的第一區域與該觸控裝置側邊保持一距離，可令絕大部份為掃滑手勢的手指落入此第一區域，提高第一筆位置資訊落入該第一區域的條件，解決因觸控裝置組裝至機殼有高低落差所造成所讀取第一筆位 置資訊無法落入第一區域的問題；接著，本發明只要判斷第一筆位置資訊與其它筆位置資訊有位移差，且於一預設時間內獲得與其中一筆位置資訊之位移差超過預設值，或根據複數位置資訊判斷出的物件移動速度大於預設值，即可判斷為邊緣掃滑手勢；其中，判斷位移差的預設值係依據一般掃滑手勢通過該第一區域之掃滑速度及該觸控裝置預設掃描時間而設，因此在判斷位移差大於此一預設值時，即代表落入此第一區域的手指初始速度非為零，並且符合邊緣掃滑手勢的手指速度，而判斷為邊緣掃滑手勢；是以，本發明可正確地識別出邊緣掃滑手勢，故可應用於如觸控板(Touch Pad)或觸控螢幕(Touch screen)等觸控裝置上。

10‧‧‧觸控裝置

11‧‧‧感應基板

111‧‧‧感應線路

112‧‧‧控制電路

12‧‧‧保護層

13‧‧‧支撐板

20‧‧‧外殼

圖1A：係本發明一觸控裝置的立體分解圖。

圖1B：係本發明觸控裝置配合電腦進行手勢判斷信號處理及傳送程序的系統處理架構圖。

圖2：係本發明邊緣掃滑手勢判斷方法的一較佳實施例的流程圖。

圖3A：係本發明觸控裝置右掃滑之使用狀態圖。

圖3B：係本發明觸控裝置右掃滑之使用狀態圖。

圖3C：係本發明觸控裝置右掃滑之使用狀態圖。

圖4：係本發明邊緣掃滑手勢判斷方法的第二較佳實施例的示意圖。

圖5A至圖5C：係圖4邊緣掃滑手勢示意圖。

圖6：係既有一筆電設置有一觸控裝置的外觀圖。

圖7：係既有觸控裝置判斷邊緣掃滑手勢之示意圖。

Claims (15)

1. 一種觸控裝置的手勢判斷方法，係包含有：在觸控裝置上定義一第一區域；其中該第一區域與該觸控裝置一側緣具有一距離；在一預設時間內讀取觸控裝置上物件的數筆位置資訊；及判斷數筆資訊中的第一筆位置資訊是否落在該第一區域內；若是，則判斷該第一筆位置資訊與其他任一筆位置資訊之間是否有位移差；若有，且該位移差大於一預設值時，則判斷動作為邊緣滑掃手勢。
2. 如請求項1所述之觸控裝置邊緣掃滑手勢判斷方法，其中該第一區域包含有複數子區域，其中複數子區域係由該觸控裝置的一側緣朝遠離該側緣方向並排排列，且各子區域分別對應設有不同之預設值。
3. 如請求項2所述之觸控裝置邊緣掃滑手勢判斷方法，在該數個子區域之中，遠離該觸控裝置側緣之子區域所對應的預設值大於靠近觸控裝置一側緣之子區域的對應預設值。
4. 如請求項2或3所述之觸控裝置邊緣掃滑手勢判斷方法，上述判斷該位移差是否大於一預設值步驟中，係以第一筆位置資訊落入之子區域所對應的預設值作為該預設值。
5. 如請求項1至3中任一項所述之觸控裝置邊緣掃滑手勢判斷方法，係進一步包含有一判斷物件掃滑方向步驟，即 將各筆位置資訊與其下一筆位置資訊相比後決定一物件位移方向，當所有位移方向均滿足由該觸控裝置的一側緣朝遠離該側緣的方向時，且該位移差已大於該預設值，才判斷動作為邊緣滑掃手勢。
6. 如請求項4所述之觸控裝置邊緣掃滑手勢判斷方法，係進一步包含有一判斷物件掃滑方向步驟，即將各筆位置資訊與其下一筆位置資訊相比後決定一物件位移方向，當所有位移方向均滿足由該觸控裝置的一側緣朝遠離該側緣的方向時，且該位移差已大於該預設值，才判斷動作為邊緣滑掃手勢。
7. 一種觸控裝置，係包含有：一感應基板，定義有一第一區域，該第一區域與該感應基板側緣之間具有一距離；一控制電路，係電連接該感應基板，並偵測一物件接觸該感應基板的起始位置，以及該物件在該感應基板的位移量；其中，當該控制電路判斷物件的起始位置位於該第一區域，且該物件的位移量大於一預設值時，該控制電路送出一表示邊緣滑掃手勢的信號。
8. 如請求項7所述之觸控裝置，該控制電路內建有一邊緣掃滑手勢判斷程序，以判斷該感應基板上的邊緣掃滑手勢；其中該手勢判斷程序係包含有：在一預設時間內讀取觸控裝置上物件的數筆位置資訊；及判斷數筆資訊中的第一筆位置資訊是否落在該第一區 域內；若是，則判斷該第一筆位置資訊與其他任一筆位置資訊之間是否有位移差；若有，且該位移差大於一預設值時，則判斷動作為邊緣滑掃手勢。
9. 如請求項8所述之觸控裝置，其中該感應基板上表面的第一區域係包含有複數子區域，其中複數子區域係由該感應基板的一側緣朝遠離該側緣方向並排排列，且該控制電路對各子區域預設有一預設值。
10. 如請求項9所述之觸控裝置，其中該控制電路所預設數個子區域的預設值中，遠離該感應基板側緣之子區域所對應的預設值大於靠近觸控裝置側緣之子區域的對應預設值。
11. 如請求項8至10中任一項所述之觸控裝置，該控制電路的手勢判斷程序係進一步包含有一判斷物件掃滑方向步驟，即將各筆位置資訊與其下一筆位置資訊相比後決定一物件位移方向，當所有位移方向均滿足由該感應基板的一側緣朝遠離該側緣方向時，且該位移差已大於該預設值，才判斷動作為邊緣滑掃手勢。
12. 一種觸控裝置手勢判斷方法，係包含有：於觸控裝置上定義一第一區域，該第一區域與該觸控裝置之側緣具有一距離；讀取觸控裝置上物件的數筆位置資訊；及判斷數筆資訊中的第一筆位置資訊是否落在該第一區域內，以及根據該數筆位置資訊判斷該物件的移動速度； 及判斷該數筆位置資訊的第一筆位置資訊落在該第一區域，並且該移動速度大於一預設值，則決定該物件之動作為邊緣滑掃手勢。
13. 如請求項12所述之手勢判斷方法，係進一步包含有一判斷物件掃滑方向步驟，即將各筆位置資訊與其下一筆位置資訊相比後決定一物件位移方向，當所有位移方向均滿足由該觸控裝置的一側緣朝遠離該側緣的方向時，且該移動速度已大於該預設值，才判斷動作為邊緣滑掃手勢。
14. 一種觸控裝置，係包含有：一第一區域，界定於該觸控裝置上，該第一區域與該觸控裝置之側緣具有一距離；及一控制電路，偵測一物件接觸該觸控裝置的起始位置，以及該物件的移動速度；其中，當該物件的起始位置位於該第一區域，且該物件的移動速度大於一預設值時，該控制電路送出一表示邊緣滑掃手勢的信號。
15. 如請求項14所述之觸控裝置，該控制電路係進一步將各筆位置資訊與其下一筆位置資訊相比後決定一物件位移方向，當所有位移方向均滿足由該感應基板的一側緣朝遠離該側緣方向時，且該移動速度已大於該預設值，才輸出代表邊緣滑掃手勢的信號。