TW201426518A - 觸感回饋系統及其提供觸感回饋的方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種觸感回饋系統及其提供觸感回饋的方法。該方法包括：感應該觸摸屏上的觸摸操作；識別觸摸操作在該觸摸屏上的位置；計算該觸摸操作在該位置上持續的時間是否超過一預定時間，並在超過該預定時間時判斷該觸摸操作為一長按操作，然後確定與該長按操作的位置對應的電極；以及向該電極輸入一特徵參數持續變化的電流，從而使長按在該位置上的觸控物件感受到動態變化的觸感回饋。

Description

觸感回饋系統及其提供觸感回饋的方法

本發明涉及一種觸感回饋系統，尤其涉及一種觸感回饋系統及其提供觸感回饋的方法。

現今，越來越多的手機、平板電腦及可擕式數碼播放產品等智慧電子裝置開始使用觸摸屏作為輸入端。然而，觸摸屏為硬質的平面結構，觸摸屏上顯示的各種功能按鍵為虛擬按鍵，用戶在操作此類功能按鍵時沒有操作傳統按鍵的手感，例如按下、復位的操作體驗，大大降低了用戶的使用體驗。現行的提升觸摸屏操作體驗的方法是在此類觸摸屏下方的各個位置分別設置壓電觸發器，當感應到用戶在觸摸屏上的“長按”操作時，對應位置的壓電觸發器開始振動。然而，此類提供觸感回饋的方式過於單一，缺乏趣味性。

現在已經出現能夠通過靜電回饋的方式提供觸摸屏觸感回饋的技術，然而，並沒有關於此類觸感回饋技術與觸摸手勢相結合以提升用戶使用體驗這一方面的應用。

有鑒於此，有必要提供一種觸感回饋系統及其提供觸感回饋的方法，以解決以上問題。

本發明提供一種觸感回饋系統，應用於一電子裝置中，該電子裝置包括一觸摸屏及一存儲單元，該觸摸屏上連接一設置有多個電極的觸感回饋層，該存儲單元用於存儲該觸摸屏上的不同位置和各個電極的一一對應關係，所述觸感回饋系統用於通過感應觸控物件在該觸摸屏上進行的觸摸操作的具體位置通過一電壓源對所述觸感回饋層中相應的電極輸入電流，從而使觸摸在該位置上的觸控物件感受到觸感回饋，該系統包括：

一觸摸感應模組，用於感應該觸摸屏上的觸摸操作並產生觸摸信號；

一位置識別模組，用於獲取該觸摸信號，並根據該觸摸信號確定該觸摸操作在該觸摸屏上的位置；

一計時模組，用於計算該觸摸操作在該位置上持續的時間是否超過一預定時間，並在超過該預定時間時判斷該觸摸操作為一長按操作，然後產生一控制信號；以及

一控制模組，用於在接收到該控制信號後，根據該位置和電極的對應關係確定與該長按操作的位置對應的電極，並通過該電壓源向該電極輸入一特徵參數持續變化的電流，從而使長按在該位置上的觸控物件感受到動態變化的觸感回饋。

本發明還提供一種提供觸感回饋的方法，該方法應用於一電子裝置，該電子裝置包括一觸摸屏和一存儲單元，該觸摸屏上連接一設置有多個電極的觸感回饋層，該存儲單元用於存儲該觸摸屏上的不同位置和各個電極的一一對應關係，所述觸感回饋系統用於通過感應觸控物件在該觸摸屏上進行的觸摸操作的具體位置通過一電壓源對所述觸感回饋層中多個電極中的相應電極輸入電流，從而使觸摸在該位置上的觸控物件感受到觸感回饋，該方法包括：

感應該觸摸屏上的觸摸操作並產生觸摸信號；

根據該觸摸信號確定該觸摸操作在該觸摸屏上的位置；

計算該觸摸操作在該位置上持續的時間是否超過一預定時間，並在超過該預定時間時判斷該觸摸操作為一長按操作，然後產生一控制信號；

在接收到該控制信號後，根據該存儲單元中存儲的該觸摸屏上的不同位置和所述各個電極的一對應關係確定與該長按操作的位置對應的電極；以及

通過該電壓源向該電極輸入一特徵參數持續變化的電流，從而使長按在該位置上的觸控物件感受到動態變化的觸感回饋。

相較於現有技術，本發明可在判斷人體在觸摸屏上進行一長按操作後在對應的位置提供一動態變化的觸感回饋，從而提升用戶的使用體驗。

圖1為本發明的觸摸屏10的結構示意圖。該觸摸屏10應用於一電子裝置100中，該電子裝置100可以是移動電話、平板電腦或多媒體播放器。該觸摸屏10上連接有一觸感回饋層20，所述觸感回饋層20設置於該觸摸屏10的上方或下方，包括有多個獨立的電極220（在圖2中示出）。該電子裝置100還包括一觸感回饋系統1和一存儲單元30（在圖3中示出），該存儲單元30用於存儲該觸摸屏10上不同位置與所述各個電極220之間的一一對應關係；該觸感回饋系統1應用於該觸摸屏10和該觸感回饋層20之間，用於通過識別觸控物件（如人體，即用戶的手指）在該觸摸屏10上進行的觸摸操作的具體位置對所述觸感回饋層20中相應的電極220輸入電流。

請一併參照圖2，該觸感回饋層20包括一絕緣層21和一電極層22。該電極層22中設有多個相互獨立的電極220，每一個電極220分別與一電壓源23連接；該絕緣層21中設有多個絕緣體210；所述電極220和絕緣體210的位置一一對應。在本實施方式中，所述觸感回饋層20設置於該觸摸屏10的下方，該絕緣層21位於該電極層22的上方而位於該觸摸屏10以及該電極層22之間。從而，當人體觸摸該觸摸屏10時，該觸感回饋層20通過該觸摸屏10與人體共同形成一類比的電容結構。該觸感回饋系統1用於在識別人體在其上不同的感應區域進行輸入操作時，通過電壓源23對該電極層22中對應的電極220輸入電流，使得人體由於電容耦合效應產生靜電荷的流動而產生電流，進而使其由於該電流的刺激而感受到觸感回饋。

請參照圖3，在本實施方式中，該觸感回饋系統1包括一觸摸感應模組11、一位置識別模組12、一計時模組13和一控制模組14。

該觸摸感應模組11用於感應該觸摸屏10上的觸摸操作並產生觸摸信號。

該位置識別模組12用於獲取該觸摸信號並根據該觸摸信號確定該觸摸操作在該觸摸屏10上的位置。

該計時模組13用於計算該觸摸操作在該位置上持續的時間是否超過一預定時間，若是，則該計時模組13判斷該觸摸操作為一長按操作，然後產生一控制信號。

該控制模組14用於在接收到該控制信號後，根據該位置和電極220的對應關係確定與該長按操作的位置對應的電極220，並通過該電壓源23向該電極220輸入一特徵參數持續變化的電流，從而使長按在該位置上的人體感受到動態變化的觸感回饋。其中，所述電流的特徵參數包括電流的頻率、幅度和增益值等。在本實施方式中，該控制模組14通過該電壓源23向該電極220輸入一振幅逐漸增大的電流，從而使長按在該位置上的人體感受到逐漸增強的觸感回饋。在其他實施方式中，該控制模組14通過該電壓源23向該電極220輸入一振幅逐漸減小的電流，從而使得長按在該位置上的人體感受到逐漸減弱的觸感回饋。當然，所述輸入電流的特徵參數的變化方式並不限於以上所列出的，例如，輸入電流的振幅還可以採用週期性逐漸變化的方式變化。

在本實施方式中，該控制模組14還用於在根據該位置和電極220的對應關係確定與該長按操作的位置對應的電極220後，進一步根據該長按操作的位置確定該長按操作所觸摸的功能圖示，並根據各個功能圖示和輸入電流的特徵參數變化規律的對應關係確定與該觸摸的功能圖示對應的輸入電流的特徵參數變化規律，然後按照該變化規律向該電極220輸入電流，使得長按在不同圖示上的人體感受到不同的觸感回饋。在這種情況下，該存儲單元30還用於存儲該觸摸屏10上顯示的各個功能圖示和輸入電流特徵參數變化規律的對應關係。例如，該觸摸屏10上顯示的多個功能圖示各對應不同的輸入電流的特徵參數變化規律：“遊戲”圖示對應一振幅逐漸增大的輸入電流；“電子書”圖示對應一振幅逐漸減小的輸入電流；“音樂”圖示對應一振幅週期性逐漸增大的輸入電流。從而，長按在不同圖示上的人體將感受到不同的觸感回饋。

在本實施方式中，該觸摸屏10為一多點觸摸屏。在這種情況下，該觸摸感應模組11用於感應該觸摸屏10上的多點觸摸操作。該位置識別模組12用於識別感應到的多點觸摸操作在該觸摸屏10上的位置。該計時模組13用於在計算該多點觸摸操作在該位置上持續的時間超過一預定時間時判斷該多點觸摸操作為多點長按操作，從而，該控制模組14確定與該多點長按操作的位置對應的電極220，並通過該電壓源23向該些電極220輸入特徵參數持續變化的電流，從而使得人體在該多點觸摸屏上的多個觸摸點同時感受到動態變化的觸感回饋。

圖4為本發明的提供觸感回饋的方法流程圖，該方法應用於上述觸感回饋系統1中，包括如下步驟：

步驟S41：該觸摸感應模組11感應該觸摸屏10上的觸摸操作並產生觸摸信號。

步驟S42：該位置識別模組12根據該觸摸信號確定該觸摸操作在該觸摸屏10上的位置。

步驟S43：該計時模組13計算該觸摸操作在該位置上持續的時間是否超過一預定時間，若是，則該計時模組13判斷該觸摸操作為一長按操作，此時進行步驟S44；否則，流程回到步驟S41。

步驟S44：該控制模組14根據該存儲單元30中存儲的該觸摸屏10上的不同位置和所述電極層22中各個電極220的對應關係確定與該長按操作的位置對應的電極220。

步驟S45：該控制模組14通過該電壓源23向該電極220輸入一特徵參數持續變化的電流，從而使長按在該位置上的人體感受到動態變化的觸感回饋，其中，所述電流的特徵參數包括電流的頻率、幅度和增益值等。具體的，該控制模組14進一步根據該長按操作的位置確定該長按操作所觸摸的功能圖示，根據該存儲單元30中存儲的各個功能圖示和輸入電流的特徵參數變化規律的對應關係確定與該觸摸的功能圖示對應的輸入電流的特徵參數變化規律，然後按照該變化規律向該電極220輸入電流，使得長按在不同圖示上的人體感受到不同的觸感回饋。

本技術領域的普通技術人員應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍之內，對以上實施例所作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之內。

1．．．觸感回饋系統

10．．．觸摸屏

11．．．觸摸感應模組

12．．．位置識別模組

13．．．計時模組

14．．．控制模組

20．．．觸感回饋層

21．．．絕緣層

22．．．電極層

23．．．電壓源

30．．．存儲單元

100．．．電子裝置

210．．．絕緣體

220．．．電極

圖1為本發明的觸感回饋系統所應用的電子裝置中觸摸屏的結構示意圖。

圖2為圖1所示的觸摸屏上連接的觸感回饋層的結構示意圖。

圖3為圖1所示的觸感回饋系統的硬體架構圖。

圖4為本發明的提供觸感回饋的方法流程圖。

1．．．觸感回饋系統

11．．．觸摸感應模組

12．．．位置識別模組

13．．．計時模組

14．．．控制模組

30．．．存儲單元

100．．．電子裝置

Claims (8)

1. 一種觸感回饋系統，應用於一電子裝置中，該電子裝置包括一觸摸屏及一存儲單元，該觸摸屏上連接一設置有多個電極的觸感回饋層，該存儲單元用於存儲該觸摸屏上的不同位置和各個電極的一一對應關係，所述觸感回饋系統用於通過感應觸控物件在該觸摸屏上進行的觸摸操作的具體位置通過一電壓源對所述觸感回饋層中相應的電極輸入電流，從而使觸摸在該位置上的觸控物件感受到觸感回饋，其改良在於，該觸感回饋系統包括：
   一觸摸感應模組，用於感應該觸摸屏上的觸摸操作並產生觸摸信號；
   一位置識別模組，用於獲取該觸摸信號，並根據該觸摸信號確定該觸摸操作在該觸摸屏上的位置；
   一計時模組，用於計算該觸摸操作在該位置上持續的時間是否超過一預定時間，並在超過該預定時間時判斷該觸摸操作為一長按操作，然後產生一控制信號；以及
   一控制模組，用於在接收到該控制信號後，根據該位置和電極的對應關係確定與該長按操作的位置對應的電極，並通過該電壓源向該電極輸入一特徵參數持續變化的電流，從而使長按在該位置上的觸控物件感受到動態變化的觸感回饋。
2. 如申請專利範圍第1項所述的觸感回饋系統，其中，該電流的特徵參數包括電流的頻率、幅度和增益值。
3. 如申請專利範圍第2項所述的觸感回饋系統，其中，該控制模組通過該電壓源向該電極輸入一特徵參數逐漸增大或減小的電流，從而使長按在該位置上的觸控物件感受到一漸變的觸感回饋。
4. 如申請專利範圍第2項所述的觸感回饋系統，其中，該控制模組通過該電壓源向該電極輸入一特徵參數週期性逐漸變化的的電流，從而使得長按在該位置上的觸控物件感受到週期性漸變的觸感回饋。
5. 如申請專利範圍第1項所述的觸感回饋系統，其中，該控制模組還用於在根據該位置和電極的對應關係確定與該長按操作的位置對應的電極後，進一步根據該長按操作的位置確定該長按操作所觸摸的功能圖示，根據各個功能圖示和輸入電流的特徵參數變化規律的對應關係確定與該觸摸的功能圖示對應的輸入電流的特徵參數變化規律，然後按照該變化規律向該電極輸入電流，所述各個功能圖示和輸入電流特徵參數變化規律的對應關係預先存儲於該存儲單元中。
6. 如申請專利範圍第1項所述的觸感回饋系統，其中，該觸摸屏為一多點觸摸屏；該觸摸感應模組用於感應該觸摸屏上的多點觸摸操作；該位置識別模組用於識別感應到的多點觸摸操作在該觸摸屏上的位置；該計時模組用於在計算該多點觸摸操作在該位置上持續的時間超過一預定時間時判斷該多點觸摸操作為多點長按操作，從而，該控制模組確定與該多點長按操作的位置對應的電極，並通過該電壓源向該些電極輸入特徵參數持續變化的電流，從而使得觸控物件在該多點觸摸屏上的多個觸摸點同時感受到動態變化的觸感回饋。
7. 一種提供觸感回饋的方法，該方法應用於一電子裝置，該電子裝置包括一觸摸屏和一存儲單元，該觸摸屏上連接一設置有多個電極的觸感回饋層，該存儲單元用於存儲該觸摸屏上的不同位置和各個電極的一一對應關係，其改良在於，該方法包括：
   感應該觸摸屏上的觸摸操作並產生觸摸信號；
   根據該觸摸信號確定該觸摸操作在該觸摸屏上的位置；
   計算該觸摸操作在該位置上持續的時間是否超過一預定時間，並在超過該預定時間時判斷該觸摸操作為一長按操作，然後產生一控制信號；
   在接收到該控制信號後，根據該存儲單元中存儲的該觸摸屏上的不同位置和所述各個電極的一對應關係確定與該長按操作的位置對應的電極；以及
   通過一電壓源向該電極輸入一特徵參數持續變化的電流，從而使長按在該位置上的觸控物件感受到動態變化的觸感回饋。
8. 如申請專利範圍第7項所述的提供觸感回饋的方法，其中，所述步驟“通過一電壓源向該電極輸入一特徵參數持續變化的電流，從而使長按在該位置上的觸控物件感受到動態變化的觸感回饋”包括：
   根據該長按操作的位置確定該長按操作所觸摸的功能圖示；和
   根據該存儲單元中存儲的各個功能圖示和輸入電流特徵參數變化規律的一對應關係確定與該觸摸的功能圖示對應的輸入電流的特徵參數變化規律，然後按照該變化規律向該電極輸入具有該特徵參數變化規律的電流。