TW201447690A - 多點觸控系統與多點觸控訊號處理方法 - Google Patents

多點觸控系統與多點觸控訊號處理方法 Download PDF

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Abstract

一種多點觸控系統，包括複數個觸控子系統。其中，該些觸控子系統依序排成一觸控列，而該觸控列包括相對應的兩長邊與相對應的兩端邊，於該兩長邊其中之一以及該兩端邊上分別配置一反光邊框。每一該些觸控子系統包括至少兩感測器，分別配置於該觸控列中，相對配置有該反光邊框的該長邊的另一長邊上的相對應的兩轉角處，其中該兩感測器所組成的一感測範圍，至少涵蓋所對應的該子觸控系統。

Description

多點觸控系統與多點觸控訊號處理方法
本發明是有關於一種觸控系統以及其訊號操作方法，且特別是有關於一種延長式多點觸控以及其訊號操作方法。
近年來觸控式的電子產品由於操作方便，直覺性高，因此深受消費者喜愛而已漸漸成為市場上的主流趨勢。在以往使用之電阻式、電容式、背投影式的觸控螢幕中，以電容式觸控螢幕的觸控效果最好，但其成本亦最為昂貴，且會隨著螢幕尺寸的變大而增加，因而限制了電容式觸控螢幕的應用。為尋求電容式觸控螢幕的替代方案，目前有一種利用光學元件偵測觸控位置的光學式觸控螢幕，其具有成本低、準確度佳等優點，在競爭的市場中更具有優勢，目前也已成為大尺寸觸控螢幕的另外一種選擇。
習知一種光學式觸控螢幕是利用在螢幕的周邊或角落適當位置處設置至少二個由影像感應單元與發光單元搭配組成之感測器，並在螢幕四周圍設置反光邊框，藉由發光單元照亮反光邊 框反射光線，並由影像感測器補捉反射光線明暗狀態而判斷是否有物體存在螢幕上以及計算物體之位置。然而，習知的觸控螢幕無法在尺寸上更進一步擴大到100吋，或是可製作到大尺寸觸控螢幕卻需因硬體規格改變，而造價昂貴。
本發明提供一種多點觸控系統與多點觸控訊號處理方法，可機動性的更改多點觸控系統的尺寸，並降低大尺寸多點觸控系統的製造成本。
本發明的一種多點觸控系統，包括一控制裝置與複數個觸控子系統。其中，該些觸控子系統依序排成一觸控列，並分別耦接至該控制裝置，而該觸控列包括相對應的兩長邊與相對應的兩端邊，於該兩長邊其中之一以及該兩端邊上分別配置一反光邊框。每一該些觸控子系統包括至少兩感測器，分別配置於該觸控列中，相對配置有該反光邊框的該長邊的另一長邊上的相對應的兩轉角處，其中該兩感測器所組成的一感測範圍，至少涵蓋所對應的該子觸控系統。
在本發明的一實施例中，上述的多點觸控系統，其中該觸控列中，相鄰的該些觸控子系統之間，不配置該反光邊框。
在本發明的一實施例中，上述的多點觸控系統，還包括複數個顯示裝置分別耦接該些觸控子系統，以與該些觸控子系統組成一觸控顯示系統。
本發明的一種多點觸控系統，包括一控制裝置以及複數個觸控子系統。其中，該些觸控子系統依序排成包含至少兩個觸控列的一陣列，並分別耦接至該控制裝置，而每一該些觸控列包括相對應的兩長邊與相對應的兩端邊，於該兩長邊其中之一以及該兩端邊上分別配置一反光邊框。每一該些觸控列中的每一該些觸控子系統包括：至少兩感測器，分別配置於該觸控列中，相對配置有該反光邊框的該長邊的另一長邊上的相對應的兩轉角處，其中該兩感測器所組成的一感測範圍，涵蓋所對應的該子觸控系統。
在本發明的一實施例中，上述的多點觸控系統，其中於每一該些觸控列中，相鄰的該些觸控子系統之間，不配置該反光邊框。
在本發明的一實施例中，上述的多點觸控系統，還包括複數個顯示裝置分別耦接該些觸控子系統，以與該些觸控子系統組成一觸控顯示系統。
本發明的一種多點觸控訊號處理方法，適用於一多點觸控系統，其中該多點觸控系統包括複數個觸控子系統，該些觸控子系統依序排成一觸控列，其中該觸控列包括相對應的兩長邊與相對應的兩端邊，於該兩長邊其中之一以及該兩端邊上分別配置一反光邊框，而每一該些觸控子系統包括至少兩感測器，分別配置於該觸控列中所對應的該觸控子系統中，相對配置有該反光邊框的該長邊的另一長邊上的相對應的兩轉角處。該方法包括依序 啟動該觸控列上的每一該些觸控子系統所對應的該些感測器，以依序接收來自每一該些觸控子系統的一感測訊號。根據每一該些感測訊號，判斷所對應的該觸控子系統所對應的每一該些感測器是否皆感應一觸控點數量為一。對於每一該些觸控子系統，當所對應的每一該些感測器皆感應該觸控點數量為一，則確定所對應的該觸控子系統中有一觸控點，且根據所對應的該感測訊號，計算所對應的該觸控子系統中的該觸控點的一座標。
在本發明的一實施例中，上述的多點觸控訊號處理方法，還包括：對於每一該些觸控子系統，當所對應的該些感測器至少其中之一感應該觸控點數量不為一時，則判斷該觸控子系統的該些感測器至少其中之一感應該觸控點數量是否為零。當判斷該觸控子系統的該些感測器至少其中之一感應該觸控點數量為零時，則確認所對應的該觸控子系統中無觸控點。當判斷該觸控子系統的該些感測器感應的該觸控點數量均不為零時，則對對應該觸控子系統的該感測訊號進行一排除程序，以確認所對應的該觸控子系統中的該觸控點，且根據所對應的該感測訊號，計算所對應的該觸控子系統中的該觸控點的該座標。
在本發明的一實施例中，上述的多點觸控訊號處理方法，其中當該觸控子系統的每一該些感測器感應的該觸控點數量不為零時，則所對應的該感測訊號包括複數個訊號峰值，而該排除程序包括：根據一訊號強度門檻值，刪除該對應該觸控子系統的該感測訊號中，該些訊號峰值低於該訊號強度門檻值，而該些 訊號峰值高於該訊號強度門檻值則相對應所對應的該觸控子系統中的該觸控點。
在本發明的一實施例中，上述的多點觸控訊號處理方法，其中該兩感測器所組成的一感測範圍，至少涵蓋所對應的該子觸控系統。
在本發明的一實施例中，上述的的多點觸控訊號處理方法，其中該觸控列中，相鄰的該些觸控子系統之間，不配置該反光邊框。
基於上述，本發明藉由多個觸控子系統組成外觀上呈現近似無接縫的延長式多點觸控裝置，其中相鄰的觸控子系統之間不配置反光邊框。且此多點觸控系統可視實際需求，而增減觸控列中的觸控子系統的數量，而調整整體多點觸控系統的尺寸，提高實用性與組裝尺寸的機動性。再者，藉由改變反光邊框的配置位置來組裝多個觸控子系統成為一多點觸控系統，因此無須為配合大尺寸的觸控系統而重新設計硬體需求與感應器的解析度，因此可以降低大尺寸多點觸控系統的製造成本。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
100、300‧‧‧多點觸控系統
102、302‧‧‧控制裝置
104、104’、104”、304、604a、604b、604c、604d‧‧‧觸控子系統
104a、104b‧‧‧轉角處
106、306‧‧‧觸控列
106a、106b、306a、306b‧‧‧長邊
106c、106d、306c、306d‧‧‧端邊
108a、108b、308a、308b‧‧‧反光邊框
110a、110b、310a、310b、610a、610b‧‧‧感測器
306'‧‧‧陣列
S401~S421‧‧‧方法流程步驟
620、622‧‧‧觸控點
640a、640b‧‧‧訊號強度門檻值
圖1繪示為根據本發明一實施例的一種多點觸控系統的示意 圖。
圖2繪示為根據本發明一實施例的一種多點觸控系統中的觸控列中數個觸控子系統的放大示意圖。
圖3繪示為根據本發明又一實施例的一種多點觸控系統的示意圖。
圖4繪示為根據本發明一實施例的一種多點觸控訊號處理方法的流程簡圖。
圖5A繪示為根據本發明一實施例的訊號強度對應訊號位置關係圖，以說明單一觸控子系統104’的感測器因感測到觸控點而產生的感測訊號。
圖5B繪示為根據本發明一實施例的訊號強度對應訊號位置關係圖，以說明單一觸控子系統104”的感測器因感測到觸控點而產生的感測訊號。
圖6A繪示為根據本發明一實施例的一種多點觸控系統中的觸控列中數個觸控子系統的放大示意圖。
圖6B繪示為根據本發明一實施例的訊號強度對應訊號位置關係圖，以說明觸控子系統604b與604c的感測器因感測到觸控點而產生的感測訊號。
圖1繪示為根據本發明一實施例的一種多點觸控系統。請參照圖1，本實施例的多點觸控系統100包括一控制裝置102 與複數個觸控子系統104。其中，觸控子系統104分別耦接至控制裝置102，而控制裝置102包括一母控制板與一計算機系統，用於接收來自觸控子系統感應訊號的、計算觸控子系統上觸控點的位置與進一步對觸控點所對應的觸控動作產生相對應的操作。
而觸控子系統104依序排成一觸控列106，其中觸控列106包括相對應的兩長邊106a與106b與相對應的兩端邊106c與106d。值得注意的是，於兩長邊106a與106b其中之一(於本實施例中以長邊106b為例)以及兩端邊106c與106d上分別配置一反光邊框108a與108b。再者，於同一觸控列106中，相鄰的觸控子系統104之間，不配置反光邊框。因此，整體觸控列106在外觀上呈現近似無接縫的延長式多點觸控裝置。又，位於長邊106b上的反光邊框108a例如是由觸控列106的每一觸控子系統104在相對應位置上的反光邊框所共同組成的長條狀反光邊框。
圖2繪示為根據本發明一實施例的一種多點觸控系統中的觸控列中數個觸控子系統的放大示意圖。請參照圖2，每一個觸控子系統104還包括至少兩感測器110a與110b，分別配置於觸控列106中，相對配置有反光邊框108b的長邊的另一長邊上的相對應的兩轉角處104a與104b。其中，感測器110a與110b例如是藉由接收發射光學訊號，而感應所對應的觸控子系統中是否有觸控動作而產生相對應的感測訊號的光學感測器。感測器110a與110b所組成的一感測範圍(亦即圖2中由虛線所畫出的兩感測器的斜線標示的感測範圍)，至少涵蓋所對應的子觸控系統104。值得注意 的是，由於在觸控列的長邊106b上配置反光邊框108b，因此感測器110a與110b所組成的一感測範圍僅擴及到觸控列的長邊106b上配置反光邊框108b，並不會跨越反光邊框108b而無限延長。
另外，於又一實施例中，所述的多點觸控系統，還包括複數個顯示裝置(未繪示)分別耦接觸控子系統，以與觸控子系統組成一觸控顯示系統。
上述實施例中，是以多個觸控子系統依序排成一觸控列。然而，本發明並不受限於此，也就是本發明的多點觸控系統並不受限於只有一列觸控列。圖3繪示為根據本發明又一實施例的一種多點觸控系統的示意圖。請參照圖3，多點觸控系統300包含數個觸控子系統304，其依序排成包含至少兩個觸控列306的一陣列306’。且如同前述實施例所描述，每個觸控子系統分別耦接至控制裝置302。每一觸控列306包括相對應的兩長邊(306a與306b)與相對應的兩端邊(306c與306d)。於兩長邊306a與306b其中之一(於本實施例中是以長邊306b為例)以及兩端邊306c與306d上分別配置一反光邊框308a與308b。其中，位於長邊306b上的反光邊框308a例如是由觸控列306的每一觸控子系統304在相對應位置上的反光邊框所共同組成的長條狀反光邊框。
再者，每一觸控列中的每一觸控子系統包括至少兩感測器310a與310b，分別配置於觸控列306中，相對配置有反光邊框308b的長邊的另一長邊308a上的相對應的兩轉角處304a與304b。其中，感測器310a與310b的種類以及感測範圍已於前述 實施例中詳述，因此不再此作贅述。此外，每一觸控列306是以相同配置位向相互對齊排列而組成陣列306’。更明確的說，在陣列306’中的每一列觸控列306中的感測器與反光邊框的相對應配置位置均相同的條件下，由至少兩列觸控列306組成作為多點觸控系統的陣列306’。
圖4繪示為根據本發明一實施例的一種多點觸控訊號處理方法的流程簡圖。請參照圖4，本實施例的多點觸控訊號處理方法，適用於前述實施例中的任一個多點觸控系統(100或300)，於步驟S401中，以一掃描起動型式，依序啟動單一觸控列(106或306)上的每一觸控子系統(104或304)所對應的感測器(110a與110b或310a與310b)，以依序接收來自每一觸控子系統的感測訊號。其中，所接收的來自單一觸控子系統的一感測訊號例如是由數個感應訊號所組成的複合式感測訊號。也就是感測器在其感測範圍內感測到一個以上的觸控動作時，則相對應產生相對應觸控動作數量的感應訊號數量。
之後，於步驟S405中，根據每一感測訊號，判斷所對應的觸控子系統所對應的每一感測器是否皆感應一觸控點數量為一。亦即，是否單一觸控子系統的感測器感應到此觸控子系統上的觸控點只有一個。於步驟S411中，承上述步驟，當單一觸控子系統的感測器皆感應該觸控點數量為一時，則確定所此單一觸控子系統中有一觸控點，且根據所對應的感測訊號(亦即此單一觸控子系統的感測器所傳遞給控制裝置的感測訊號)，計算此單一觸控 子系統中的觸控點的一座標。其中，感測訊號包含兩個感測器分別感測到的觸控點在此單一觸控子系統中的水平座標(X)與垂直座標(Y)以及所對應的單一子系統在觸控列上的位置，因此可據此計算出觸控點在整體觸控列上的絕對座標。
之後，於步驟S415中，當單一觸控子系統的感測器至少其中之一感應該觸控點數量不為一時，則判斷單一觸控子系統的感測器至少其中之一感應該觸控點數量是否為零。也就是在同一觸控子系統中的感測器感測到不同的觸控點數量時，藉由判斷是否其中一個感測器感測到的觸控點數量為零，來確認此單一觸控子系統中是否真的有觸控動作所產生的觸控點。當判斷此單一觸控子系統的感測器至少其中之一感應該觸控點數量為零時，則確認所對應的該觸控子系統中無觸控點，並且回到步驟S401，等待接收下一週期的以掃描起動型式，依序啟動單一觸控列上的每一觸控子系統所對應的感測器所感測到的感測訊號。
舉例而言，請參照圖2，當觸控動作所產生的觸控點發生在觸控子系統104’而且在觸控子系統104”中並無觸控點時，則由觸控子系統104’的感測器110a與110b所傳遞的感測訊號可得知，感測器110a與110b分別感測到觸控點數量為一。請參照圖5A，其為訊號強度對應訊號位置關係圖，以說明單一觸控子系統104’的感測器因感測到觸控點而產生的感測訊號，其中，觸控子系統104’的感測器110a與110b分別因感測到觸控動作而產生一個感測訊號(亦即一個感測訊號峰)，因此可確認在此觸控子系統 104’中有一觸控動作所產生的觸控點。
然而，請參照圖5B，其為訊號強度對應訊號位置關係圖，以說明相鄰觸控子系統104’的單一觸控子系統104”的感測器因感測到觸控子系統104’中的觸控點而產生的感測訊號。其中，觸控子系統104’中的觸控點並非位於觸控子系統104”的感測器110a的感測範圍中，因此觸控子系統104”的感測器110a並未感測到任何觸控動作，而在訊號強度對應訊號位置關係圖中並未顯示任何感測訊號。但是，由於相鄰觸控子系統104’與104”之間並無反光邊框擋住感測器所發射的光學訊號，因此觸控子系統104”的感測器，仍可以感應到在其感測範圍延伸處的相鄰觸控子系統中的觸控點。更明確的說，由於觸控子系統104’中的觸控點位於觸控子系統104”的感測器110b的感測範圍中，因此觸控子系統104”的感測器110b會感測到產生觸控點的觸控動作，而在訊號強度對應訊號位置關係圖中顯示訊號強度微弱的感測訊號。很明顯的，從圖5B的觸控子系統104”兩個感測器110a與110b所感測的感測訊號可得知，觸控點並未發生在此觸控子系統104”中。
繼之，承接步驟S415，於步驟S421中，當判斷觸控子系統的感測器感應的觸控點數量均不為零時，則對對應觸控子系統的感測訊號進行一排除程序，以確認所對應的觸控子系統中的觸控點。之後，於步驟S411中，根據所對應的感測訊號，計算所對應的觸控子系統中的觸控點的座標。
圖6A繪示為根據本發明一實施例的一種多點觸控系統中的觸控列中數個觸控子系統的放大示意圖。圖6B繪示為根據本發明一實施例的訊號強度對應訊號位置關係圖，以說明觸控子系統604b與604c的感測器因感測到觸控點而產生的感測訊號。請參照圖6A與圖6B，當在相鄰的觸控子系統604b與604c中各有一個觸控點620與622而觸控子系統604a與604d中並無觸控點時，則反應於此相鄰的觸控子系統604b與604c對應的訊號強度對應訊號位置關係圖則如圖6B所示。亦即，於觸控子系統604b中，其感測器610a會同時感測到觸控點620與622，而其感測器610b僅會感測到觸控點620。同樣的，於觸控子系統604c中，其感測器610b會同時感測到觸控點620與622，而其感測器610a僅會感測到觸控點622。
因此在進行排除程序時，例如是根據一訊號強度門檻值(如圖6B中的虛線640a與640b)，刪除對應觸控子系統的感測訊號中，感測訊號的訊號峰值低於訊號強度門檻值(如圖6B的觸控子系統604b的感測器610a所感測到的觸控點622對應的感測訊號峰以及觸控子系統604c的感測器610b所感測到的觸控點620對應的感測訊號峰)，而感測訊號的訊號峰值高於訊號強度門檻值則為相對應此觸控子系統中的觸控點。其中，訊號強度門檻值例如是在多點觸控系統的組裝初始階段時，在每一觸控子系統的邊界進行觸控訊號測試，根據邊界觸控訊號強度而設定出的一訊號強度門檻值，當感測訊號強度低於此訊號強度門檻值時，則確認 此感測訊號是經由感測到相鄰觸控子系統的觸控點而產生的感測訊號，而不是感測到本身觸控子系統的觸控點而產生的感測訊號。
綜上所述，本發明藉由多個觸控子系統組成外觀上呈現近似無接縫的延長式多點觸控裝置，其中相鄰的觸控子系統之間不配置反光邊框。且此多點觸控系統可視實際需求，而增減觸控列中的觸控子系統的數量，而調整整體多點觸控系統的尺寸，提高實用性與組裝尺寸的機動性。再者，藉由改變反光邊框的配置位置來組裝多個觸控子系統成為一多點觸控系統，因此無須為配合大尺寸的觸控系統而重新設計硬體需求與感應器的解析度，因此可以降低大尺寸多點觸控系統的製造成本。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧多點觸控系統
102‧‧‧控制裝置
104‧‧‧觸控子系統
106‧‧‧觸控列
106a、106b‧‧‧長邊
106c、106d‧‧‧端邊
108a、108b‧‧‧反光邊框

Claims (11)

  1. 一種多點觸控系統，包括：一控制裝置；複數個觸控子系統，該些觸控子系統依序排成一觸控列，並分別耦接至該控制裝置，其中該觸控列包括相對應的兩長邊與相對應的兩端邊，於該兩長邊其中之一以及該兩端邊上分別配置一反光邊框，而每一該些觸控子系統包括：至少兩感測器，分別配置於該觸控列中，相對配置有該反光邊框的該長邊的另一長邊上的相對應的兩轉角處，其中該兩感測器所組成的一感測範圍，至少涵蓋所對應的該子觸控系統。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的多點觸控系統，其中該觸控列中，相鄰的該些觸控子系統之間，不配置該反光邊框。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的多點觸控系統，還包括複數個顯示裝置分別耦接該些觸控子系統，以與該些觸控子系統組成一觸控顯示系統。
  4. 一種多點觸控系統，包括：一控制裝置；複數個觸控子系統，該些觸控子系統依序排成包含至少兩個觸控列的一陣列，並分別耦接至該控制裝置，其中每一該些觸控列包括相對應的兩長邊與相對應的兩端邊，於該兩長邊其中之一以及該兩端邊上分別配置一反光邊框，而每一該些觸控列中的每 一該些觸控子系統包括：至少兩感測器，分別配置於該觸控列中，相對配置有該反光邊框的該長邊的另一長邊上的相對應的兩轉角處，其中該兩感測器所組成的一感測範圍，涵蓋所對應的該子觸控系統。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的多點觸控系統，其中於每一該些觸控列中，相鄰的該些觸控子系統之間，不配置該反光邊框。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的多點觸控系統，還包括複數個顯示裝置分別耦接該些觸控子系統，以與該些觸控子系統組成一觸控顯示系統。
  7. 一種多點觸控訊號處理方法，適用於一多點觸控系統，其中該多點觸控系統包括複數個觸控子系統，該些觸控子系統依序排成一觸控列，其中該觸控列包括相對應的兩長邊與相對應的兩端邊，於該兩長邊其中之一以及該兩端邊上分別配置一反光邊框，而每一該些觸控子系統包括至少兩感測器，分別配置於該觸控列中所對應的該觸控子系統中，相對配置有該反光邊框的該長邊的另一長邊上的相對應的兩轉角處，該方法包括：依序啟動該觸控列上的每一該些觸控子系統所對應的該些感測器，以依序接收來自每一該些觸控子系統的一感測訊號；根據每一該些感測訊號，判斷所對應的該觸控子系統所對應的每一該些感測器是否皆感應一觸控點數量為一；以及對於每一該些觸控子系統，當所對應的每一該些感測器皆感 應該觸控點數量為一，則確定所對應的該觸控子系統中有一觸控點，且根據所對應的該感測訊號，計算所對應的該觸控子系統中的該觸控點的一座標。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的多點觸控訊號處理方法，還包括：對於每一該些觸控子系統，當所對應的該些感測器至少其中之一感應該觸控點數量不為一時，則：判斷該觸控子系統的該些感測器至少其中之一感應該觸控點數量是否為零；當判斷該觸控子系統的該些感測器至少其中之一感應該觸控點數量為零時，則確認所對應的該觸控子系統中無觸控點；以及當判斷該觸控子系統的該些感測器感應的該觸控點數量均不為零時，則對對應該觸控子系統的該感測訊號進行一排除程序，以確認所對應的該觸控子系統中的該觸控點，且根據所對應的該感測訊號，計算所對應的該觸控子系統中的該觸控點的該座標。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的多點觸控訊號處理方法，其中當該觸控子系統的每一該些感測器感應的該觸控點數量不為零時，則所對應的該感測訊號包括複數個訊號峰值，而該排除程序包括：根據一訊號強度門檻值，刪除該對應該觸控子系統的該感測 訊號中，該些訊號峰值低於該訊號強度門檻值，而該些訊號峰值高於該訊號強度門檻值則相對應所對應的該觸控子系統中的該觸控點。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的多點觸控訊號處理方法，其中該兩感測器所組成的一感測範圍，至少涵蓋所對應的該子觸控系統。
  11. 如申請專利範圍第7項所述的多點觸控訊號處理方法，其中該觸控列中，相鄰的該些觸控子系統之間，不配置該反光邊框。
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