TWI459250B - 觸控板之觸控點偵測方法 - Google Patents

觸控板之觸控點偵測方法 Download PDF

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Description

觸控板之觸控點偵測方法
本發明是有關於多點觸控技術領域，且特別是有關於一種觸控板之觸控點偵測方法，適用於在一觸控板上正確偵測多個觸控點。
觸控板由於體積小、成本低、消耗功率低及使用壽命長，因此被廣泛地應用在各類電子產品上作為輸入裝置，使用者僅需以物件(例如手指或觸控筆之類的導電性物件)在面板上滑動或接觸，使遊標產生相對移動或絕對座標移動，即可完成包括文字書寫、捲動視窗及虛擬按鍵等各種輸入。
根據所採用之物件類型以及確定觸控點位置的方式，可將觸控板大致劃分為電容式、電阻式、電磁式、表面聲波式及紅外線式觸控板等類別。其中，電容式觸控板係一種可供手指在平滑的面板上移動以控制遊標移動的輸入裝置，當手指觸碰面板時，所觸碰位置(亦即觸控點)的第一維方向和第二維方向上的感應量大小將產生改變，因此感測器(Sensing Element)藉由檢測感應量的大小即可判斷物件是否觸碰電容式觸控板。因為電容式觸控板的厚度非常薄，所以能夠設計於超薄的筆記型電腦、鍵盤、數字播放器或其他裝置之中，而且由於其不是機械式的設計，所以在維護上非常簡便。
參見圖5，習知的電容式觸控板在偵測多點例如兩點觸控時，無法正確判斷實際觸控點的座標(A,A)、(C,C)，而僅能判斷為一個區域，共四個座標(A,A)、(C,A)、(C,C)及(A,C)，其中(C,A)、(A,C)實際上為虛擬觸控點座標。所以在得到的結果受到限制的情況下，在許多方面都會造成使用者的不便，不利於電容式觸控板的廣泛應用。
本發明的目的就是在提供一種觸控板之觸控點偵測方法，適用於在一觸控板上正確偵測多個觸控點。
為實現以上或其他目的，本發明一實施例提出的一種觸控板之觸控點偵測方法，適用於在一觸控板上偵測多個觸控點，包括下列步驟：週期性掃描觸控板；當掃描觸控板並在一第一時間偵測到一第一觸控點時，記錄第一觸控點在一第一維方向與一第二維方向之座標值；在第一時間之後繼續掃描該觸控板；以及在該第一時間之後，當一第二時間偵測到多個新增之觸控可能點時，根據所記錄之第一觸控點之第一維方向與第二維方向之座標值，從多個新增之觸控可能點中判斷一第二觸控點之位置。
進一步的，上述之第二時間與第一時間之間的時間間隔不小於單幀掃描時間。
上述之根據所記錄之第一觸控點之第一維方向與第二維方向之座標值，從多個新增之觸控可能點中判斷第二觸控點之位置的步驟可包括：移除多個新增之觸控可能點中具備與第一觸控點之第一維方向之座標值相同者；移除多個新增之觸控可能點中具備與第一觸控點之第二維方向之座標值相同者；以及將經過前述移除步驟後所剩下之新增之可能觸控點設置為第二觸控點。
上述之觸控板之觸控點偵測方法更可包括下列步驟：在第二時間之後，繼續掃描該觸控板，以及當掃描觸控板在第三時間偵測到前述多個新增之觸控可能點減少時，根據所減少之多個觸控可能點來確認第一觸控點與第二觸控點之第一維方向及第二維方向之座標值。其中，根據所減少之多個觸控可能點來確認第一觸控點與第二觸控點之第一維方向及第二維方向之座標值，可包括下列步驟：取得所減少之每一多個觸控可能點的第一維方向及第二維方向之座標值；取得所減少之多個觸控可能點中之一第一觸控可能點的第一維方向之座標值及一第二觸控可能點的第二維方向之座標值，並以所取得之第一維方向之座標值與第二維方向之座標值為第一觸控點之位置；以及取得所減少之多個觸控可能點中之第一觸控可能點的第二維方向之座標值及第二觸控可能點的第一維方向之座標值，並以所取得之第一維方向之座標值與第二維方向之座標值為第二觸控點之位置。
本發明再一實施例提出的一種觸控板之觸控點偵測方法，適用於在一觸控板上偵測多個觸控點，包括下列步驟：週期性掃描觸控板；以及利用在偵測一新增觸控點產生之前所偵測到的現有觸控點各自在一第一維方向與一第二維方向之座標值，以及參考新增觸控點觸碰觸控板所產生的至少一個觸控可能點各自在第一維方向與第二維方向之座標值，以判斷新增觸控點之位置。
進一步的，上述利用在偵測新增觸控點產生之前所偵測到的現有觸控點各自在第一維方向與第二維方向之座標值，以及參考新增觸控點觸碰觸控板所產生的至少一個觸控可能點各自在第一維方向與第二維方向之座標值，以判斷新增觸控點之位置，可包括下列步驟：當新增觸控點產生之前並沒有現有觸控點時：記錄觸控可能點在第一維方向與第二維方向之座標值為新增觸控點之位置；以及記錄新增觸控點之位置為一個現有觸控點之位置；當新增觸控點產生之前已經存在現有觸控點時：偵測因新增觸控點之產生而新增之多個觸控可能點，根據所記錄之現有觸控點各自在第一維方向與第二維方向之座標值，從新增之多個觸控可能點中判斷新增觸控點之座標值；以及記錄新增觸控點在第一維方向與第二維方向之座標值為一個現有觸控點之位置。
更進一步的，上述偵測因新增觸控點之產生而新增之多個觸控可能點，根據所記錄之現有觸控點各自在第一維方向與第二維方向之座標值，從新增之多個觸控可能點中判斷新增觸控點之位置，可包括下列步驟：取得新增之多個觸控可能點中之一特殊觸控點，其中，特殊觸控點之第一維方向之座標值與每一現有觸控點之第一維方向之座標值皆不相同，且特殊觸控點之第二維方向之座標值與每一現有觸控點之第二維方向之座標值皆不相同；以及設定特殊觸控點為新增觸控點。
本發明又一實施例提出的一種觸控板之觸控點偵測方法，適用於在一觸控板上偵測多個觸控點，包括下列步驟：週期性掃描觸控板；以及依據多個觸控可能點之減少的狀況，判斷觸控板上相對應之一待定位觸控點在一第一維方向與一第二維方向之座標值，其中，多個觸控可能點包括實際觸碰觸控板的多個觸控點以及因為觸控板之特性而由多個觸控點所產生的多個虛擬觸控點。
進一步的，上述依據多個觸控可能點之減少的狀況，判斷觸控板上相對應之待定位觸控點在第一維方向與第二維方向之座標值，可包括下列步驟：取得減少之每一多個觸控可能點的第一維方向及第二維方向之座標值；從減少之多個觸控可能點中選取一特殊觸控點，其中，特殊觸控點與其他減少之多個觸控可能點中的至少一者具有相同之第一維方向之座標值，且與其他減少之多個觸控可能點中的至少一者具有相同之第二維方向之座標值；以及設定特殊觸控點之第一維方向與第二維方向之座標值為待定位觸控點之第一維方向與第二維方向之座標值。
本發明實施例是基於物件(例如手指)接觸觸控板上的兩點時，以一般人性化的操作來看，在接觸及/或離開觸控板時會存在時間差之前提，來達到判定兩點的能力，也可由此方式達到判定大於兩點之多點的需求。進一步的，由於本發明實施例提出的觸控點偵測方法可實現大於兩點之多觸控點偵測，因此其可應用到判定放大、縮小及旋轉等相關觸碰手勢。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
本發明實施例提出的一種觸控板之觸控點偵測方法，適用於在一電容式觸控板(圖中未顯示)上正確偵測多個(亦即，大於等於兩個)觸控點，其包括以下步驟：參見圖1，週期性掃描電容式觸控板，其中TF 為單幀掃描時間。為方便描述，以下將以兩點觸控作為舉例來具體說明本發明實施例提出之觸控點偵測方法；手指觸碰電容式觸控板上的兩點時，以一般人性化的操作來看，在接觸及/或離開電容式觸控板時會存在一時間差，若此時間差，亦即時間間隔不小於單幀掃描時間，就可以達到正確偵測多個觸控點的能力。下面將單次兩點觸控動作劃分為觸控初期(Initial time)、觸控期(Normal time)及觸控結束期(Finish time)三個時間段來進行敘述。
【第一實施例】
請一併參考圖2及圖3，其示出當手指在接觸電容式觸控板時，A、C兩點的觸碰手勢上存在時間差之情形。
如圖2所示，在觸控初期，偵測到一個觸控點A，表示有一個手指在觸碰電容式觸控板；記錄觸控點A在X軸方向之座標值Xa與Y軸方向之座標值Ya。其中，觸控點A(Xa,Ya)之偵測可藉由一電性耦接至電容式觸控板的感測器(圖中未顯示)來執行。
如圖3所示，在觸控初期之後的觸控期，由於有兩個手指同時在觸碰電容式觸控板，從而可偵測到多個觸控可能點A、B、C及D。其中，A點在觸控初期已判定為觸控點，而B、C及D為新增之觸控可能點；記錄新增之觸控可能點B、C及D在X軸方向之座標值Xc、Xc及Xa與Y軸方向之座標值Ya、Yc及Yc。其中，新增之觸控可能點B(Xc,Ya)、C(Xc,Yc)及D(Xa,Yc)的偵測可藉由感測器來執行。
然後，根據所記錄之觸控點A之X軸方向與Y軸方向之座標值Xa及Ya，即可從多個新增之觸控可能點B、C及D中判斷出C點為新增之觸控點。觸控點C為觸控點A對角的點，觸控點C之X軸方向與Y軸方向之座標值與已判定的觸控點A之X軸方向與Y軸方向之座標值皆不相同；觸控可能點B及D為新增之虛擬觸控點。其中，從多個新增之觸控可能點B、C及D中判斷出C點為新增之觸控點可包括步驟：(1)移除多個新增之觸控可能點B(Xc,Ya)、C(Xc,Yc)及D(Xa,Yc)中具備與觸控點A之X軸方向之座標值Xa相同者，亦即移除觸控可能點D；(2)移除多個新增之觸控可能點B(Xc,Ya)、C(Xc,Yc)及D(Xa,Yc)中具備與觸控點A之Y軸方向之座標值Ya相同者，亦即移除觸控可能點B；以及(3)將經過前述移除步驟後所剩下的新增之可能觸控點C設置為新增之觸控點，完成A、C兩點觸控之正確偵測。
【第二實施例】
請一併參考圖3至圖4，其示出當手指在離開電容式觸控板時，A、C兩點的觸碰手勢上存在時間差之情形。
如圖3所示，在觸控期，由於有兩個手指同時觸碰電容式觸控板，從而可偵測到多個觸控可能點A、B、C及D。記錄多個觸控可能點A、B、C及D在X軸方向之座標值Xa、Xc、Xc及Xa與Y軸方向之座標值Ya、Ya、Yc及Yc。其中，多個觸控可能點A(Xa,Ya)、B(Xc,Ya)、C(Xc,Yc)及D(Xa,Yc)的偵測可藉由一電性耦接至電容式觸控板之感測器(圖中未示出)來執行。其中，多個觸控可能點A、B、C及D包括實際觸碰電容式觸控板的多個觸控點A、C以及因為電容式觸控板之特性而由多個觸控點A、C所產生的多個虛擬觸控點B、D。
如圖4所示，在觸控期之後的觸控結束期，偵測到一個觸控點C(Xc,Yc)以及多個觸控可能點A、B、C及D中的A、B及D消失。依據多個觸控可能點A、B、C及D之減少的狀況，來判斷電容式觸控板上相對應之一待定位觸控點A在X軸方向與Y軸方向之座標值Xa及Ya；具體可包括下列步驟：(Ⅰ)取得減少之每一多個觸控可能點A、B及D的X軸方向之座標值Xa、Xc及Xa與Y軸方向之座標值Ya、Ya及Yc；(Ⅱ)從減少之多個觸控可能點A、B及D中選取一特殊觸控點A，其與其他減少之多個觸控可能點B、D中的至少一者具有相同之X軸方向之座標值，且與其他減少之多個觸控可能點B、D中的至少一者具有相同之Y軸方向之座標值；以及(Ⅲ)設定此特殊觸控點A之X軸方向與Y軸方向之座標值Xa及Ya為待定位觸控點A之X軸方向與Y軸方向之座標值，完成A、C兩點觸控之正確偵測。其中，觸控點A為觸控點C對角的點。
【第三實施例】
請一併參考圖2至圖4，其示出當手指在接觸及離開電容式觸控板時，A、C兩點的觸碰手勢上均存在時間差之情形。
如圖2所示，在觸控初期，偵測到一個觸控點A，表示有一個手指觸碰電容式觸控板；記錄觸控點A在X軸方向之座標值Xa與Y軸方向之座標值Ya。其中，觸控點A(Xa,Ya)之偵測可藉由一電性耦接至電容式觸控板的感測器(圖中未顯示)來執行。
如圖3所示，在觸控初期之後的觸控期，由於有兩個手指同時觸碰電容式觸控板，從而可偵測到多個觸控可能點A、B、C及D。其中，觸控可能點A在觸控初期已判定為觸控點，而B、C及D為新增之觸控可能點；記錄新增之觸控可能點B、C及D在X軸方向之座標值Xc、Xc及Xa與Y軸方向之座標值Ya、Yc及Yc。其中，新增之觸控可能點B(Xc,Ya)、C(Xc,Yc)及D(Xa,Yc)的偵測可藉由感測器來執行。
然後，根據所記錄之觸控點A之X軸方向與Y軸方向之座標值Xa及Ya，即可從多個新增之觸控可能點B、C及D中判斷出C點為新增之觸控點。觸控點C之X軸方向與Y軸方向之座標值與已判定的觸控點A之X軸方向與Y軸方向之座標值皆不相同；觸控可能點B及D為新增之虛擬觸控點。其中，從多個新增之觸控可能點B、C及D中判斷出C點為新增之觸控點可包括步驟：(1)移除多個新增之觸控可能點B(Xc,Ya)、C(Xc,Yc)及D(Xa,Yc)中具備與觸控點A之X軸方向之座標值Xa相同者，亦即移除觸控可能點D；(2)移除多個新增之觸控可能點B(Xc,Ya)、C(Xc,Yc)及D(Xa,Yc)中具備與觸控點A之Y軸方向之座標值Ya相同者，亦即移除觸控可能點B；以及(3)將經過前述移除步驟後所剩下的新增之可能觸控點C設置為新增之觸控點，完成兩點觸控之正確偵測。
如圖4所示，在觸控期之後的觸控結束期，偵測到一個觸控點C以及上述多個新增之觸控可能點B、C及D中的B、D消失；可根據所減少之多個新增之觸控可能點B及D來確認觸控點A、C之X軸方向之座標值Xa、Xc與Y軸方向之座標值Ya、Yc，具體可包括下列步驟：(Ⅰ)取得所減少之每一多個新增之觸控可能點B及D的X軸方向之座標值Xc及Xa與Y軸方向之座標值Ya及Yc；(Ⅱ)取得所減少之多個新增之觸控可能點B及D中之一第一觸控可能點D(或B)的X軸方向之座標值Xa(或Xc)及一第二觸控可能點B(或D)的Y軸方向之座標值Ya(或Yc)，並以所取得之X軸方向之座標值Xa與Y軸方向之座標值Ya為觸控點A之座標；以及(Ⅲ)取得所減少之多個新增之觸控可能點B及D中之第一觸控可能點D(或B)的Y軸方向之座標值Yc(或Ya)及第二觸控可能點B的X軸方向之座標值Xc，並以所取得之X軸方向之座標值Xc與Y軸方向之座標值Yc為觸控點C之座標；從而觸控點A及C點的位置得到確認。
綜上所述，本發明之實施例提出的觸控點偵測方法，適用於在一電容式觸控板上正確偵測兩個觸控點，其在週期性掃描電容式觸控板的期間，利用在目前所要偵測的一新增觸控點(例如觸控初期的A點或觸控期的C點)產生之前所偵測到的現有觸控點各自在X軸方向與Y軸方向之座標值，參考新增觸控點觸碰電容式觸控板所產生的至少一個觸控可能點各自在X軸方向與Y軸方向之座標值，以判斷新增觸控點之位置，達成兩點觸控之正確偵測。
需要說明的是，本發明實施例提出的觸控點偵測方法並不限於兩觸控點之偵測，其同樣可適用兩點以上之觸控點偵測，只要多點的觸碰手勢在接觸及/或離開電容式觸控板存在一時間差且該時間差不小於單幀掃描時間即可；而對於大於兩點之多觸控點偵測方法同上述實施例提出的兩觸控點偵測方法基本相同，在此不再贅述。由於本發明實施例提出的觸控點偵測方法可實現大於兩點之多觸控點偵測，因此可應用到判定放大(Zoom In)、縮小(Zoom Out)及旋轉(Rotate)等相關觸碰手勢。
另外，本發明實施例提出的觸控點偵測方法，並不限於應用在電容式觸控板，其同樣可應用到其他在多點觸碰時會產生多個虛擬觸控點之觸控板。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
TF ．．．單幀掃描時間
A、C、(A,A)、(C,C)．．．觸控點
B、D、(C,A)、(A,C)．．．虛擬觸控點
Xa、Xc．．．X軸方向座標值
Ya、Yc．．．Y軸方向座標值
圖1係本發明實施例提出的觸控偵測方法中週期性掃描觸控板之時序圖。
圖2係本發明實施例提出的觸控偵測方法中觸控初期之一偵測狀態示意圖。
圖3係本發明實施例提出的觸控偵測方法中觸控期之一偵測狀態示意圖。
圖4係本發明實施例提出的觸控偵測方法中觸控結束期之一偵測狀態示意圖。
圖5係一種電容式觸控板之一偵測狀態示意圖。
TF ．．．單幀掃描時間

Claims (7)

  1. 一種觸控板之觸控點偵測方法，適用於在一觸控板上偵測多個觸控點，包括下列步驟：週期性掃描該觸控板；當掃描該觸控板在一第一時間偵測到一第一觸控點時，記錄該第一觸控點在一第一維方向與一第二維方向之座標值；在該第一時間之後繼續掃描該觸控板；以及在該第一時間之後，當一第二時間偵測到多個新增之觸控可能點時，根據所記錄之該第一觸控點之該第一維方向與該第二維方向之座標值，從該些新增之觸控可能點中判斷一第二觸控點之位置，其中，根據所記錄之該第一觸控點之該第一維方向與該第二維方向之座標值，從該些新增之觸控可能點中判斷該第二觸控點之位置的步驟包括：移除該些新增之觸控可能點中具備與該第一觸控點之該第一維方向之座標值相同者；移除該些新增之觸控可能點中具備與該第一觸控點之該第二維方向之座標值相同者；以及將經過前述移除步驟後所剩下之新增之可能觸控點設置為該第二觸控點。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控點偵測方法，其中該第二時間與該第一時間之間的時間間隔不小於單幀掃描時間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控點偵測方法，更包括下列步驟：在該第二時間之後，繼續掃描該觸控板；以及當一第三時間偵測到該些觸控可能點減少時，根據所減少之該些觸控可能點來確認該第一觸控點與該第二觸控點之該 第一維方向及該第二維方向之座標值。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控點偵測方法，其中根據所減少之該些觸控可能點來確認該第一觸控點與該第二觸控點之該第一維方向及該第二維方向之座標值，包括下列步驟：取得所減少之每一該些觸控可能點的該第一維方向及該第二維方向之座標值；取得所減少之該些觸控可能點中之一第一觸控可能點的該第一維方向之座標值及一第二觸控可能點的該第二維方向之座標值，並以所取得之該第一維方向之座標值與該第二維方向之座標值為該第一觸控點之位置；以及取得所減少之該些觸控可能點中之該第一觸控可能點的該第二維方向之座標值及該第二觸控可能點的該第一維方向之座標值，並以所取得之該第一維方向之座標值與該第二維方向之座標值為該第二觸控點之位置。
  5. 一種觸控板之觸控點偵測方法，適用於在一觸控板上偵測多個觸控點，包括下列步驟：週期性掃描該觸控板；以及利用在偵測一新增觸控點產生之前所偵測到的現有觸控點各自在一第一維方向與一第二維方向之座標值，以及參考該新增觸控點觸碰該觸控板所產生的至少一個觸控可能點之各該第一維方向與該第二維方向之座標值，以判斷該新增觸控點之位置，其中，利用在偵測該新增觸控點產生之前所偵測到的現有觸控點各自在該第一維方向與該第二維方向之座標值，以及參考該新增觸控點觸碰該觸控板所產生的至少一個觸控可能點 之各該第一維方向與該第二維方向之座標值，以判斷該新增觸控點之位置，包括下列步驟：當該新增觸控點產生之前並沒有現有觸控點時：記錄該觸控可能點在該第一維方向與該第二維方向之座標值為該新增觸控點之位置；以及記錄該新增觸控點之位置為一個現有觸控點之位置；以及當該新增觸控點產生之前已經存在現有觸控點時：偵測因該新增觸控點之產生而新增的多個觸控可能點，根據所記錄之現有觸控點各自在該第一維方向與該第二維方向之座標值，從新增之該些觸控可能點中判斷該新增觸控點之座標值；以及記錄該新增觸控點在該第一維方向與該第二維方向之座標值為一個現有觸控點之位置。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控點偵測方法，其中偵測因該新增觸控點之產生而新增的多個觸控可能點，根據所記錄之現有觸控點各自在該第一維方向與該第二維方向之座標值，從新增之該些觸控可能點中判斷該新增觸控點之位置，包括下列步驟：取得新增的該些觸控可能點中之一特殊觸控點，其中，該特殊觸控點之該第一維方向之座標值與每一現有觸控點之該第一維方向之座標值皆不相同，且該特殊觸控點之該第二維方向之座標值與每一現有觸控點之該第二維方向之座標值皆不相同；以及設定該特殊觸控點為該新增觸控點。
  7. 一種觸控板之觸控點偵測方法，適用於在一觸控板上偵 測多個觸控點，包括下列步驟：週期性掃描該觸控板；以及依據多個觸控可能點之減少的狀況，判斷該觸控板上相對應之一待定位觸控點在一第一維方向與一第二維方向之座標值，其中，該些觸控可能點包括實際觸碰該觸控板的該些觸控點以及因為該觸控板之特性而由該些觸控點所產生的多個虛擬觸控點，其中，依據多個觸控可能點之減少的狀況，判斷該觸控板上相對應之該待定位觸控點在該第一維方向與該第二維方向之座標值，包括下列步驟：取得減少之每一該些觸控可能點的該第一維方向及該第二維方向之座標值；從減少之該些觸控可能點中選取一特殊觸控點，其中，該特殊觸控點與其他減少之該些觸控可能點中的至少一者具有相同之該第一維方向之座標值，且與其他減少之該些觸控可能點中的至少一者具有相同之該第二維方向之座標值；以及設定該特殊觸控點之該第一維方向與該第二維方向之座標值為該待定位觸控點之該第一維方向與該第二維方向之座標值。
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