TWI484380B - 觸控點位移量判斷方法與判斷裝置 - Google Patents

Description

觸控點位移量判斷方法與判斷裝置

本發明係關於一種觸控點位移量判斷方法與判斷裝置，特別是關於一種利用兩預定值界定有效區間上下限以判斷觸控點位移是否為有效位移之觸控點位移量判斷方法與判斷裝置。

觸控板是一種可供手指在平滑的面板上滑動以控制游標移動的輸入裝置，常使用於筆記型電腦、手機、PDA或其他電子裝置中，由於其原理並非如滑鼠或鍵盤一般的機械式設計，所以在維護上非常簡便，隨著現代電子產品日益輕薄化的設計趨勢，觸控板做為一種輸入裝置的應用也更為普及。

觸控板的原理大致上為感應使用者手指碰觸在觸控板上之壓力或因手指碰觸改變其導電性而產生與其對應之電氣信號，因此碰觸力道大小、碰觸的面積、手震及觸控板本身的靈敏度等等，皆會影響觸控板所感應到之觸控點及其位移。另外，電磁干擾所導致的突波亦會造成觸控板偵測到錯誤的觸控點，因此會造成觸控板在判斷觸控點的位移量時發生誤判的情況，例如手機電磁波造成觸控板某一部份感應器電壓變大而使得系統誤判該處被碰觸，此亦為造成觸控板誤判原因之一。

因此，如何提供一種觸控點位移量判斷方法與判斷裝置以降低雜訊對判斷觸控點位移量的影響是使得觸控板的應用是否能更有效率的關鍵之一。

針對上述問題，本發明之目的在提供一種利用不同於習知技術之觸控點位移量判斷方法與判斷裝置，其係在觸控板上預設兩預定值來限定正常操作時觸控點之位移量，並以該等預定值來判斷偵測到之觸控點位移是否為有效位移亦或是誤判。

為達成上述目的，本發明揭露一種觸控點位移量判斷方法，其係應用於一觸控板上，包含有：根據該觸控板上之一觸控點之位移，以得到一位移量；將該位移量與一第一預定值及一第二預定值進行比較；以及當該位移量大於該第一預定值且小於該第二預定值時，判斷該位移為一有效位移。

本發明另提出一種觸控點位移量判斷裝置，包含有：一偵測模組，用來根據一觸控板上之一觸控點之位移，產生一位移量；一比較模組，用來比較該位移量與一第一預定值，以及比較該位移量與一第二預定值，產生一比較結果；以及一判斷模組，當該比較結果為該位移量大於該第一預定值且小於該第二預定值時，判斷該位移為一有效位移。

藉由將觸控板偵測到之觸控點位移量與預設之第一、第二預定值做比較，可判斷該觸控點位移量是否介於該第一、第二預定值所界定出之有效位移區間內，若該觸控點位移量不在有效位移區間內，則可合理判斷此位移量是受到雜訊干擾所產生之誤判而忽略，若該觸控點位移量位於有效位移區間內，則判斷為一有效位移，如此一來可降低雜訊對判斷觸控點位移量的影響，使得傳送給系統之觸控點位移資訊正確率大幅提高。

在一般觸控板應用上，首先必須先判斷一觸碰是否能被認定為一觸控點，由於觸控板會連續地掃瞄該觸控板上之感測器，以偵測哪一個感測器感應到被觸碰(例如電壓值變大)，其掃瞄頻率通常為一秒鐘掃瞄數十次，而在正常操作時，按壓觸控板的時間通常會使得該被觸碰區的感測器在連續多次的掃描中都感應到被觸碰，亦即一個觸控點必須是在一預設時間區間(或一固定次數)的掃描中與其對應之感測器皆感應到被觸碰下才成立，反過來說，若觸控板上一感測器僅在某幾次掃描中感應到被觸碰，但其感應到被觸碰的時間還未超過該預設時間區間，則觸控板上對應於該感測器處便不被認可為產生一觸控點。

請參考第1圖，第1圖是觸控板10實際應用之示意圖，當使用者用手指或觸控筆等工具觸壓觸控板10的A點時，觸控板10對應該觸壓產生相對應之電氣信號改變，而偵測出一對應的觸控點，當使用者移動手指或觸控筆等工具至觸控板10的B點時，如第1圖所示，會產生對應於觸控點A、B之一位移路徑AB，根據此路徑方向及大小，觸控板產生之對應電氣信號會傳送至系統使系統做出對應於該使用者手指或觸控筆等工具位移之動作，例如移動顯示螢幕上之滑鼠游標等等。

但是由於碰觸力道大小、手震、觸控板本身的靈敏度或是電磁干擾產生之電路突波等皆會使得系統判斷觸控點位移量時產生誤差，由於一般正常使用觸控板時，在一段時間區間內，兩觸控點間之觸控點位移量受限於人體手指移動時之物理限制，而會在一合理範圍內，因此可藉由設定一移動量有效區間來規範觸控板感應到之觸控點位移量是否為觸控板正常使用情形下之有效位移。

請參考第2圖，第2圖是應用本發明觸控點位移量判斷方法之工作示意圖，首先，使用者觸壓觸控板20產生一觸控點A，之後假設使用者移動該觸壓部位延著箭頭方向移動使得該觸控點位移而產生一位移量，例如觸控點位移至第2圖所示之C、D或E位置而產生位移量AC、AD或AE，此時，可藉著預先設定之第一、第二預定值決定出兩界限範圍，例如根據第一預定值決定出下限範圍30以及根據第二預定值決定出上限範圍40，其中位於下限範圍30與上限範圍40間的範圍即為有效區間，基本上，若觸控點位移量落於該有效區間內(亦即位移量大於該第一預定值且小於該第二預定值，如第2圖所示之位移量AD)，則可判斷該位移為一有效位移而通知系統作對應於該位移之動作，相反地，若觸控點位移量並非落於該有效區間內(亦即位移量小於該第一預定值且大於該第二預定值，如第2圖所示之位移量AC及AE)，則忽略該位移量，系統不作動作。第一、第二預定值是決定該有效區間範圍的關鍵，其決定大致上依循使用者在正常使用狀態下使用觸控板所可能產生之有效位移，隨著觸控板尺寸及靈敏度不同等因素，第一、第二預定值也會不同，第一、第二預定值可在產品出場時由設計者訂定，或者由使用者自行訂定亦可，甚至可透過軟體來設計自行學習(auto-learning)機制以根據使用者的使用習慣訂定。

一般來說，觸控點位移量小於該第一預定值(如第2圖中之位移量AC)之情形通常是由於手震等人為操作所產生，而觸控點位移量大於於該第二預定值(如第2圖中之位移量AE)之情形則是由於電磁干擾等所造成之系統誤判，對於避免電磁干擾所造成之誤判而言，本發明所揭露之觸控點位移量判斷方法及裝置尤為有效。

在設計時，考量不同產品應用不同規格的觸控板情形，若設計者需個別設定每一型產品中觸控板的第一、第二預定值，則非常的沒有效率，因此，可透過數學的運算，例如正規化運算，使得在一致標準下訂定的第一、第二預定值能同時被應用於各種產品規格的觸控板，而此時該位移量亦須跟著做調整方能跟第一、第二預定值做比較來決定該位移量是否為一有效位移，例如可將觸控板的對角線長度設為1，而第一、第二預定值則為介於1之間的數值，如此一來，當此訂定標準套用在不同尺寸大小的觸控板時，只需要針對實際觸控板的對角線長度將第一、第二預定值與位移量還原即可，當然，利用觸控板對角線作正規化僅是舉例說明，亦可以用觸控板長度或寬度等作正規化標的，而正規化運算亦不是唯一的運算方式，使用者可視需要決定其調整所需之運算式，甚至針對第一、第二預定值所為之運算式與針對位移量所為之運算式亦不需要相同，此皆屬本發明揭露之範疇，此領域中具有通常知識者自能依本發明揭露之原理設計，在此不再贅述。

由於實際上觸控板平面為一二維空間，因此可分別在二維座標系的兩個座標軸方向作分析，例如將觸控點位移量分解成在兩個座標軸方向的分量，再分別根據此二分量作分析，例如可以在第一座標軸方向訂定第一、第二預定值，再將觸控點位移量在第一座標軸方向之分量與第一、第二預定值做比較，接著再將觸控點位移量在第二座標軸方向之分量與第三、第四預定值做比較，根據此比較結果分別決定該觸控點位移量在兩座標軸方向上是否為有效位移，例如若該位移量在第一座標軸方向之分量大於該第一預定值且小於該第二預定值，則判斷該位移在第一座標軸方向為一有效位移，若該位移量在第二座標軸方向之分量大於該第三預定值且小於該第四預定值，則判斷該位移在第二座標軸方向為一有效位移。將觸控點位移量分成在兩個座標軸方向分別判別有效性的情況下，若實際位移是平行於其一座標軸方向，例如為第一座標軸方向，此時，該位移在第一座標軸方向會被判斷為一有效位移，而在第二座標軸方向則會被判斷為一無效位移，在此情形下，該位移應屬於一有效位移。另外，也可訂定一時間區間，將該時間區間起始時觸控板偵測到之觸控點視為第一觸控點，並將時間區間結束時觸控板偵測到之觸控點視為第二觸控點，觸控點之位移量即為從第一觸控點至第二觸控點之間的距離。

當雜訊發生時，例如電磁干擾，有可能於同一時間中對觸控板上多個不同區域產生干擾，進而使觸控板出現電氣信號異常的情形，此種異常有可能使得系統誤判觸控板上該些不同區域被觸壓，本發明提出之觸控點位移量判斷方法亦可解決此問題。請參考第3a圖，第3a圖中箭頭所示A點為時間區間起始時觸控板20偵測到之觸控點位置，時間區間結束時，若觸控板受到雜訊干擾，造成觸控板不同區域皆出現偵測到被觸壓之信號，如第3a圖中F、G、H點所示，則分別產生三組不同位移量AF、AG、AH，此時可取此三組位移量AF、AG、AH作一數學運算以得到一具有代表性的位移量。實作上，由於此三組位移量的起點皆為A點，因此，可直接取F、G、H點作一數學運算以得一代表點I，則位移量AI即為一代表性的位移量。本實施例為取平均值以得到三組不同位移量AF、AG、AH的平均位移量AI，當然，此數學運算不限於取平均值，例如亦可視需要加強或減少某個位移量之權重，或者先剔除掉某些判斷為不正常之位移量後再加以平均等，最後，再利用上述提到之方法，將該平均位移量AI與第一、第二預定值做比較來判斷該平均位移量AI是否為一有效位移，如第3b圖所示。

請參考第4圖，第4圖為本發明之觸控點位移量判斷方法之一較佳實施例流程圖，為了說明方便起見，在此考慮觸碰已形成觸控點的情形，亦即在此省略判斷觸碰是否為有效觸碰的過程。本發明方法步驟說明如下：步驟100：開始，繼續步驟105；步驟105：偵測觸控板上之觸控點，繼續步驟110；步驟110：判斷該觸碰是否可造成一有效觸碰，若是，繼續步驟115，若否，跳至步驟160；步驟115：將該觸控板偵測到觸碰之位置記錄為起始觸控點，繼續步驟120；步驟120：判斷觸控板是否偵測到另一有效觸碰，若是，繼續步驟125，若否，跳至步驟160；步驟125：判斷觸控板上是否同時偵測到複數個觸控點，若是，跳至步驟145，若否，繼續步驟130；步驟130：計算兩觸控點間之位移以得到一位移量，繼續步驟135；步驟135：將該位移量與第一、第二預定值進行比較，若該位移量大於該第一預定值且小於該第二預定值時，跳至步驟155；若該位移量小於該第一預定值或大於該第二預定值時，繼續步驟140；步驟140：該位移並不是一有效位移，忽略該位移量，跳至步驟120；步驟145：計算起始觸控點至複數個觸控點間之複數個參考位移量，繼續步驟150；步驟150：將該複數個參考位移量取平均值以得到一位移量，跳至步驟135；步驟155：該位移為一有效位移，回報系統執行對應該位移量之動作，繼續步驟160；步驟160：結束。

本發明另揭露一種觸控點位移量判斷裝置，用來降低雜訊對判斷觸控點位移量的影響，請參考第5圖，第5圖為本發明觸控點位移量判斷裝置之一較佳實施例方塊圖，本發明之觸控點位移量判斷裝置200包含有一時間模組210、一偵測模組220、一比較模組240、一判斷模組250以及一暫存器260，其中偵測模組220中包含有一計算模組230。為了說明方便起見，在此只考慮觸碰皆形成觸控點的情形，亦即省略判斷觸碰是否為有效觸碰的過程。首先，觸控板上的感測器感應出是否有觸控點產生以及觸控點產生之區域，並將感應的結果傳送至偵測模組，時間模組210產生一時間信號，例如時脈信號，偵測模組220根據該時間信號決定一時間區間，在時間區間起始時，偵測模組220偵測觸控板上一觸控點之一起始位置，並在時間區間結束時偵測觸控板上該觸控點之一結束位置，進而產生一位移，若時間區間結束時觸控板上偵測到複數個觸控點結束位置，則偵測模組220中之計算模組230會執行一數學運算，例如平均值運算，以取得該位移。在一實施例中，偵測模組220中之計算模組230更對該位移執行另一數學運算，例如正規化運算，以得到一位移量，然後，比較模組240再將該位移量與儲存在暫存器260中之第一、第二預定值做比較，以產生一比較結果並傳送至判斷模組250，當該比較結果為該位移量大於該第一預定值且小於該第二預定值時，判斷模組250判斷該位移為一有效位移並輸出信號至系統；而當該位移量小於該第一預定值或大於該第二預定值時，判斷模組250判斷該位移不是有效位移而忽略該位移量。請注意，在一般電子產品中，本發明觸控點位移量判斷裝置所包含之各模組可以硬體結構加以實現，例如實體之電子電路，但也可以軟體或韌體方式實現各模組之功能，其實施方式為本技術領域中熟知技藝之人所能輕易得知，在此不再贅述。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之等效變化與修飾，皆屬本發明專利可能涵蓋之範圍。

10、20．．．觸控板

30．．．下限範圍

40．．．上限範圍

100~160．．．步驟

200．．．觸控點位移量判斷裝置

210．．．時間模組

220．．．偵測模組

230．．．計算模組

240．．．比較模組

250．．．判斷模組

260．．．暫存器

第1圖為觸控板實際應用之示意圖。

第2圖為應用本發明觸控點位移量判斷方法之觸控板工作示意圖。

第3a圖為應用本發明觸控點位移量判斷方法之觸控板同時偵測到複數觸控點之示意圖。

第3b圖為應用本發明觸控點位移量判斷方法之觸控板將複數參考位移量等效為一平均位移量之示意圖。

第4圖為本發明之觸控點位移量判斷方法一較佳實施例流程圖。

第5圖為本發明觸控點位移量判斷裝置之一較佳實施例方塊圖。

100~160．．．步驟

Claims (18)

1. 一種觸控點位移量判斷方法，其係應用於一觸控板上，包含有：根據該觸控板上之一觸控點之位移，以得到一位移量，其中該觸控點之位移係在一時間區間中所偵測到的；依據該時間區間設定一移動量有效區間來規範該觸控板感應到之該位移量，其中該移動量有效區間介於一第一預定值及一第二預定值間，將該位移量與該第一預定值及該第二預定值進行比較；以及當該位移量大於該第一預定值且小於該第二預定值時，判斷該位移為一有效位移，而進行對應於該位移之動作。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控點位移量判斷方法，另包含有：當該位移量小於該第一預定值或大於該第二預定值時，忽略該位移量。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控點位移量判斷方法，其中該根據該觸控板上之該觸控點之位移以得到該位移量之步驟包含有：將該觸控點之位移作一第一運算，以得到該位移量。
4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控點位移量判斷方法，其中該第一運算係為一正規化運算。
5. 如申請專利範圍第2項所述之觸控點位移量判斷方法，其中該根據該觸控板上之該觸控點之位移以得到該位移量之步驟包含有：將該觸控點之位移作一第一運算，以得到該位移量。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控點位移量判斷方法，其中根據該觸控板上之該觸控點之位移以得到該位移量之步驟包含有：根據該時間區間起始時該觸控點之一起始位置與該時間區間結束時該觸控點之複數個結束位置，產生複數個參考位移量；以及將該複數個參考位移量作一第二運算，以得到該位移量。
7. 如申請專利範圍第6項所述之觸控點位移量判斷方法，其中該第二運算係為一平均值運算。
8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控點位移量判斷方法，其中該第一預定值與該第二預定值係儲存於一暫存器中。
9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控點位移量判斷方法，其中該位移量係該觸控點之位移於一方向上之分量。
10. 一種觸控點位移量判斷裝置，包含有：一時間模組，用來產生一時間信號；一偵測模組，用來根據該時間信號決定一時間區間，並偵測在該時間區間中一觸控板上之一觸控點之位移以產生一位移量；一比較模組，用來比較該位移量與一第一預定值，以及比較該位移量與一第二預定值，產生一比較結果，其中該第一預定值及該第二預定值間為一移動量有效區間，而該移動量有效區間係依據該時間區間加以設定用來規範該觸控板感應到之該位移量；一判斷模組，當該比較結果為該位移量大於該第一預定值且小於該第二預定值時，判斷該位移為一有效位移，而進行對應於該位移之動作。
11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控點位移量判斷裝置，其中該判斷模組於該比較結果為該位移量小於該第一預定值或大於該第二預定值時，忽略該位移量。
12. 如申請專利範圍第10項所述之觸控點位移量判斷裝置，其中該偵測模組包含有一計算模組，該計算模組係執行一第一運算後產生該位移量。
13. 如申請專利範圍第12項所述之觸控點位移量判斷裝置，其中該第一運算係為一正規化運算。
14. 如申請專利範圍第11項所述之觸控點位移量判斷裝置，其中該偵測模組包含有一計算模組，該計算模組係執行一第一運算後產生該位移量。
15. 如申請專利範圍第10項所述之觸控點位移量判斷裝置，其中該偵測模組包含有一計算模組，用以根據該時間區間起始時該觸控點之一起始位置與該時間區間結束時該觸控之複數個結束位置，產生複數個參考位移量，並將該複數個參考位移量作一第二運算後，產生該位移量。
16. 如申請專利範圍第15項所述之觸控點位移量判斷裝置，其中該第二運算係為一平均值運算。
17. 如申請專利範圍第10項所述之觸控點位移量判斷裝置，另包含有：一暫存器，用來儲存該第一預定值與該第二預定值。
18. 如申請專利範圍第10項所述之觸控點位移量判斷裝置，其中該位移量係該觸控點之位移於一方向上之分量。