TW201447656A

TW201447656A - 辨識觸控物之方法以及使用此方法之觸控系統

Info

Publication number: TW201447656A
Application number: TW102120063A
Authority: TW
Inventors: Jin-Ting Kuo; Chueh-Pin Ko
Original assignee: Acer Inc
Priority date: 2013-06-06
Filing date: 2013-06-06
Publication date: 2014-12-16

Abstract

一種可辨識觸控物之觸控系統，包括：一觸控面板，當一觸控物接觸該觸控面板時，該觸控面板產生一觸控訊號；一無線觸控筆，包括：一偵測單元；以及一無線傳輸單元；其中，當該偵測單元偵測到該無線觸控筆接觸該觸控面板時，該無線傳輸單元傳輸一無線訊號；以及一微處理器，耦接於該觸控面板；當該微處理器接收到該觸控訊號以及該無線訊號時，該微處理器判斷該觸控物為該無線觸控筆。

Description

辨識觸控物之方法以及使用此方法之觸控系統

本發明係有關於觸控系統，特別係有關於辨識觸控物之觸控系統。

目前使用的觸控筆可依照該觸控筆所使用的電磁感應觸控技術分為兩大類，其中一類為被動式的觸控筆而另一類則為主動式的觸控筆。無論是被動式的觸控筆或是主動式的觸控筆都需搭配一具有金屬板之數位板並且與該金屬板進行電磁感應，進而達到觸控的目的。

被動式的觸控筆所使用的電磁感應觸控技術又稱為無電池筆技術。顧名思義，被動式的電磁筆不需安裝電池在被動式的電磁筆內，相反地，被動式的電磁筆的內部設有共振電路。該數位板經由設置於該數位板之天線發射由交流電所產生的一電磁訊號，而該觸控筆接收該電磁訊號並且將該電磁訊號的能量儲存於該觸控筆內部的共振電路。接著，該觸控筆使用儲存於共振電路的能量發射一電磁訊號至該金屬板。

有別於被動式的觸控筆，主動式的觸控筆內部設有一電池用來提供主動式的觸控筆發射一電磁訊號所需之能量。一數位板透過設置於該數位板上之X/Y軸天線陣列接收該電磁訊號並將該電磁訊號傳至設置於該數位板之金屬板，以進行電磁感應，進而達到觸控的目的。

被動式與主動式之觸控筆各有各的優缺點並為互補。主動式的觸控筆具有較省電，感測距離較遠，雜訊以及紀錄率等優勢。而被動式的觸控筆具有較便利以及重量較輕等優勢，然而卻具有電能轉換效率不佳的缺點。

需注意的是無論是被動式或主動式之觸控筆皆為使用電磁感應的技術，因此當一物體(不會發出電磁訊號之物體，例如手)觸控該數位板時，該物體無法與設置於該數位板之金屬板產生電磁感應，因而無法達到觸控的目的。此外，由於各家廠牌所設計的觸控筆所發出的電磁訊號之頻率皆不同，因此，舉例來說，由A廠商所設計的觸控筆，便無法與B廠商所設計的天線陣列接收，導致無法產生電磁感應，進而無法執行觸控之功能。也就是說觸控筆與數位板具有一對一的對應關係，如此一來將會導致觸控筆使用的彈性度降低，而造成使用者的不便。

因此，有需要提出一種新的辨識觸控物之觸控系統以及新的辨識觸控物的方法，使得觸控筆能適用於各種觸控螢幕，例如是電阻式觸控面板，電容式觸控面板，超音波式觸控面板以及光學式觸控面板，以解決習知觸控筆使用彈性度低的問題。

有鑑於此，本發明揭露一種可辨識觸控物之觸控系統，包括：一觸控面板，當一觸控物接觸該觸控面板時，該觸控面板產生一觸控訊號；一無線觸控筆，包括：一偵測單元；以及一無線傳輸單元；其中，當該偵測單元偵測到該無線觸控筆接觸該觸控面板時，該無線傳輸單元傳輸一無線訊號；以及一微處理器，耦接於該觸控面板；當該微處理器接收到該觸控訊號以及該無線訊號時，該微處理器判斷該觸控物為該無線觸控筆。

本發明之另一實施例揭露一種發射無線訊號之無線觸控筆，包括：一偵測單元，偵測該無線觸控筆是否接觸一電子裝置之一觸控面板並據此產生一偵測結果；以及一無線傳輸單元，當該偵測單元偵測到該無線觸控筆接觸該觸控面板時，發出一無線訊號至該電子裝置。

前述可辨識觸控物之觸控系統之做動為本發明另一實施利所提出的一種辨識觸控物之方法，使得上述所揭露之觸控系統可依此方法進行操作，其中一種辨識觸控物之方法，包括：藉由一觸控物與一觸控面板之接觸，使該觸控面板該產生一觸控訊號；透過設於一無線觸控筆上之一偵測單元，偵測該無線觸控筆與該觸控面板之接觸；當該偵測單元偵測該無線觸控筆接觸該觸控面板時，透過設於該無線觸控筆上之一無線傳輸單元送出一無線訊號；以及藉由接收到該觸控訊號及該無線訊號，以判定該觸控物為該無線觸控筆。

以上所述之可辨識觸控物之觸控系統，藉由微處理器接收由無線觸控筆所發出之無線訊號判斷接觸該觸控面板之一觸控物為該無線觸控筆，以解決使用電磁感應觸控技術之觸控筆所帶來的不便，進而提昇觸控筆使用的彈性度。

10‧‧‧無線觸控筆

102‧‧‧偵測單元

102t‧‧‧無線觸控筆之筆尖

104‧‧‧處理單元

106‧‧‧無線傳輸單元

20‧‧‧手

30‧‧‧電子裝置

40‧‧‧觸控面板

50‧‧‧可辨識觸控物之觸控系統

302t‧‧‧觸控訊號收發單元

302w‧‧‧無線收發單元

304‧‧‧微處理器

S_w‧‧‧無線訊號

S_t‧‧‧觸控訊號

t₀,t₁,t₂‧‧‧時間

201，203，205，207，209‧‧‧步驟

第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之無線觸控筆之示意圖。

第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之可辨識觸控物之觸控系統之示意圖。

第3圖是根據本發明一實施例所述之辨識觸控該觸控面板之觸控物之流程圖。

第4圖為係顯示根據本發明一特定實施例所述之無線訊號與觸控訊號之時序圖。

第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之無線觸控筆10之示意圖。如第1圖所示，一種發射無線訊號之無線觸控筆10包括一偵測單元102，一處理單元104，以及一無線傳輸單元106，其中該無線觸控筆10之各單元之詳細作用將於下方內容做更進一步之描述。

第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之可辨識觸控物之觸控系統50之示意圖。參照第2圖並同時搭配第1圖，一種可辨識觸控物之觸控系統50包括一觸控面板40，該無線觸控筆10(如第1圖所示)，以及一電子裝置30。該電子裝置30可為一般電腦之主機，因此，舉例來說，該電子裝置30可與該觸控面板40整合在一起，如市面上所販售之all-in-one電腦。該電子裝置30更包括一微處理器304，一無線收發單元302w，以及一觸控訊號收發單元302t。該觸控面板40具有一偵測觸控元件(未圖示)，用來偵測是否有一物體觸控該該觸控面板10。

參照第2圖，兩種觸控行為發生於該該觸控面板40，第一種為該無線觸控筆10觸控該觸控面板40之觸控行為，而第二種為使用者之手20觸控該觸控面板40之觸控行為，需注意的是該手20僅為示範之用，並非用來限制在本發明中觸控該觸控面板40之物體，任何能夠因接觸該觸控面板40，使得該觸控面板40進而產生觸控訊號之物體皆可適用，以下將分別針對兩種觸控行為進行細部描述。

當該手20觸控該觸控面板40時，該觸控面板40之該偵測觸控元件(未圖示)據此產生一觸控訊號S_t，並將該觸控訊號S_t傳至耦接於該觸控面板40之該觸控訊號收發單元302t。接著，該觸控訊號收發單元302t將該觸控訊號S_t傳至該微處理器304。由於該手20不會送出一無線訊號S_w，因此該微處理器304僅接收到觸控訊號S_t，進而使得該微處理器304判斷觸控該觸控面板40之物體為該手20。

另外，當該無線觸控筆10之該偵測單元102偵測到該無線觸控筆10接觸該觸控面板40時，該無線觸控筆10之該無線傳輸單元106傳輸該無線訊號S_w至該無線收發單元302w。該無線收發單元302w再透過該觸控訊號收發單元302t傳至該微處理器304。同樣的，當該無線觸控筆10觸控該觸控面板40時，該觸控面板40之該偵測觸控元件(未圖示)產生該觸控訊號S_t並傳送至該微處理器304。當該微處理器304接收到該觸控訊號S_t以及該無線訊號S_w時，該微處理器304判觸控該觸控面板40之物體為該無線觸控筆10。該微處理器304判斷觸控該觸控面板40之物體為該無線觸控筆10後進一步驅動該觸控面板40，以顯示一觸控筆指標。使用者可根據顯示於該觸控面板40之該觸控筆指標，清楚的瞭解目前為執行該觸控筆之操作，並可據此執行，例如，觸控筆劃線之功能。相反地，若沒有於該觸控面板40上顯示該觸控筆指標，使用者亦可清楚的瞭解目前為執行手之操作，並且可於該觸控面板40上執行，例如，翻動在該觸控面板40所顯示之頁面之功能。

因此根據以上所述之內容，明顯的本發明所述之可辨識觸控物之觸控系統50之該微處理器304已具有辨識觸控該觸控面板40之物體是否為該無線觸控筆10之功能。此外，該無線訊號S_w能夠被整合至任何一種通訊範圍內，例如是藍牙，如此一來又能夠使觸控筆使用的靈活性增加。

該偵測單元102可以為任何能夠偵測該無線觸控筆10是否觸控該觸控面板40之元件，像是光通量偵測器，或是壓力偵測器。舉例來說，當該偵測單元102為一光通量偵測器時，該光通量偵測器偵測該無線觸控筆10之筆尖102t所接收到的光通量並對應產生該偵測結果。當該處理單元104根據該偵測結果判斷該光通量偵測器所偵測之光通量小於一既定光通量時，該處理單元104判斷該無線觸控筆10之筆尖102t已接觸到該觸控面板40，進而使得該處理單元104控制該無線傳輸單元106傳送該無線訊號S_w，而該電子裝置30之該微處理器304透過該無線收發單元302w接收該無線訊號S_w。

當該偵測單元102為一壓力偵測器時，該偵測單元102偵測該無線觸控筆10之筆尖102t因接觸該觸控面板40而產生之壓力大於一既定壓力時，該處理單元104判斷該無線觸控筆10之筆尖102t已接觸到該觸控面板40，進而使得該無線傳輸單元106傳送該無線訊號S_w。

本發明更揭露一種可用於上述觸控系統50的方法，使得上述觸控系統50具有辨識觸控物之功能，其方法為一種觸控面板40辨識觸控物之方法，包括：藉由一觸控物與一觸控面板40之接觸，使該觸控面板40產生一觸控訊號S_t；透過設於一無線觸控筆10上之一偵測單元102，偵測該無線觸控筆10與該觸控面板40之接觸；當該偵測單元102偵測該無線觸控筆10接觸該觸控面板40時，透過設於該無線觸控筆10上之一無線傳輸單元106送出一無線訊號S_w；以及藉由接收到該觸控訊號S_t及該無線訊號S_w，以判定該觸控物為該無線觸控筆10。

第3圖是根據本發明一實施例所述之辨識觸控該觸控面板40之觸控物之流程圖。於步驟201中，致能該觸控面板40。接著於步驟203中，該微處理器304是否有皆收到該觸控訊號S_t。若“是”，則進行到步驟205。於步驟205中，該微處理器304是否有皆收到該無線訊號S_w。若“是”，則進行到步驟207，該微處理器304判斷觸控該觸控面板40之觸控物為該手20。若“否”，則進行到步驟209，該微處理器304判斷觸控該觸控面板40之物體為該無線觸控筆10。

在本發明之部份實施例中，使用者能夠選擇不啟動該無線觸控筆10(亦即不致能該偵測元件102或是該無線傳輸單元106)，因此即使該無線觸控筆10觸控該觸控面板40，也因該無線觸控筆10沒有傳送出該無線訊號S_w，使得該微處理器304判斷觸控該觸控面板40之物體為該手20(代表觸控該觸控面板40之物體)而非為該無線觸控筆10。

第4圖為係顯示根據本發明一特定實施例所述之該微處理器304接收無線訊號與觸控訊號之時序圖。在本特定實施例中，該微處理器304可根據接收到該無線訊號S_w以及該觸控訊號S_t之時間差來做為判斷觸控該觸控面板40之物體之依據。一般而言，物體觸控該觸控面板40之壓力需到達一特定程度時，才能使得該觸控面板40之該偵測觸控元件(未圖示)產生該觸控訊號St。而該無線觸控筆10之偵測單元102較該偵測觸控元件(未圖示)相對敏感的多。因此，該無線觸控筆10之偵測單元102產生該無線訊號S_w的時間較早，因此該微處理器304收到該無線訊號S_w的時間也早於該觸控訊號St。

如第4圖所示，於時間t₀時，該物體接觸該觸控面板40，而該微處理器304於時間t₁時即接收到該無線訊號S_w，於時間t₂時接收到該觸控訊號S_t。使用者能夠根據設定時間t₁與時間t₂的時間差對該辨識系統50之功能做更進一步的規範。舉例來說，當該微處理器304於時間t₁收到該無線訊號S_w後50秒內即於時間t₂接收到該觸控訊號S_t，則判定觸控該觸控面板40之物體為該無線觸控筆10。如此一來，將能夠避免誤觸該無線觸控筆10造成辨識錯誤的情況。例如，該無線觸控筆10未接觸該觸控面板40，然而該無線觸控筆10因為手指遮蔽做為該偵測單元102之該光通量偵測器，而導致該無線傳輸單元106送出該無線訊號S_w。然而，上述有關於接收該觸控訊號S_t之時間早於接收該無線訊號S_w之時間僅為示範之用，並非用來限制本發明。舉例來說，接收該無線訊號S_w之時間亦能夠晚於接收該觸控訊號 S_t之時間。

由於不同廠牌的主機皆具有無線訊號接收器，例如wifi，因此只要將搭配本發明所述之觸控筆之軟體安裝於主機內，即可得到本發明所述之可辨識觸控物之觸控系統50。如此一來，無論該觸控面板40為電阻式觸控面板，電容式觸控面板，超音波式觸控面板以及光學式觸控面板，皆能夠具有辨識觸控筆或非觸控筆之功能，進而能夠增加無線觸控筆使用的彈性度。此外，由於該觸控系統50能夠分辨觸控該觸控面板之物體為手或無線觸控筆，因此使用者更能在該觸控面板40上同時執行手以及觸控筆的操作。

本說明書中所提到的「一實施例」或「實施例」所提到的特定的特徵、結構或性質，可包括在本說明書的至少一實施例中。因此，在不同地方出現的語句「在一個實施例中」，可能不是都指同一個實施例。另外，此特定的特徵、結構或性質，也可以任何適合的方式與一個或一個以上的實施例結合。

本說明書所揭露之實施例，對於任何在本領域熟悉此技藝者，將很快可以理解上述之優點。在閱讀完說明書內容後，任何在本領域熟悉此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，可以廣義之方式作適當的更動和替換。因此，本說明書所揭露之實施例，是用以保護本發明之專利要求範圍，並非用以限定本發明之範圍，此外，在不同實施例中，本發明可能會重複使用相同的索引標號和/或文字。使用這些索引標號和/或文字的目的是為了簡化和闡明本發明，但並非用以表示在不同實施例和/或所揭露之結構必須具有相同之特徵。