TWI488082B - 可攜式電子裝置及觸控感測方法 - Google Patents

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Description

可攜式電子裝置及觸控感測方法
本揭示內容是有關於一種觸控方法與裝置，且特別是有關於一種觸控感測方法及可攜式電子裝置。
觸控顯示裝置具有操作方便、反應速度快及節省空間的優點，能提供使用者更直覺與便利的操控方式，因而成為重要的輸入介面，而廣泛地用於各式的消費性電子產品中，例如電子書、個人數位助理、智慧型行動通訊裝置、筆記型電腦及銷售管理系統等電子產品。
一般來說，觸控面板係由顯示面板以及設置於顯示面板上方的觸控模組所組成，藉由將透明的觸控模組貼合於顯示面板上，以同時實現觸控及顯示功能。隨著，上述觸控硬體及其感測精度的快速發展，新穎的觸控輸入介面也逐漸受到大家關注，逐漸取代傳統的鍵盤、滑鼠等輸入裝置。
目前以觸控輸入介面為基礎的使用者介面，以圖形化使用者介面(Graphical User Interface,GUI)為主流，在使用者操作介面的桌面(desktop)上經常展示多個顯示物件，例如功能捷徑(shortcut)或微件按鈕(Widget)等。
桌面上的顯示物件大多依二維方式分佈於螢幕上的不同位置，當使用者碰觸到觸控模組產生一觸控輸入時，便根據觸控輸入的水平、垂直座標位置，進而對使用者操作 介面上相對應位置的顯示物件進行選取或執行其操作功能。
目前已開發出的觸控輸入技術有許多不同種類，如電阻式(resistive)、表面聲波式(surface acoustic wave)、表面電容式(surface capacitance)、投影電容式(projected capacitance)、紅外線式(infrared)、光學式(optical imaging)等觸控輸入技術。
近來，因為部份具有多點觸控功能的電容式觸控裝置熱賣，使得電容式觸控的感測技術與製程有大幅度的進步。一般來說，電容式觸控面板是利用排列之透明電極與人體之間的靜電結合所產生之電容變化，從所產生之誘導電流來檢測其座標。
然而，電容式觸控面板僅能感測具有導電性的靜電媒介(如手指)，並無法感測其他不具導電性的非靜電媒介(如傳統的觸控筆)，使得電容式觸控面板的應用範圍因而受限。
為了解決上述問題，本發明提出一種可攜式電子裝置及其觸控感測方法，其同時設置有靜電觸控感測單元(如電容式觸控感測單元)以及非靜電觸控感測單元(如聲波式觸控感測單元)，藉由兩種觸控感測單元的相互搭配，可對應更多元化的觸碰媒介，並保持觸控感測的精確度。
本發明內容之一態樣是在提供一種可攜式電子裝置， 可攜式電子裝置包含電容式觸控感測單元、聲波式觸控感測單元以及處理單元。電容式觸控感測單元用以感測一觸控輸入介面，該電容式觸控感測單元選擇性地產生一第一感測座標。聲波式觸控感測單元用以感測該觸控輸入介面，該聲波式觸控感測單元選擇性地產生一第二感測座標。處理單元與該電容式觸控感測單元以及該聲波式觸控感測單元耦接。其中當該電容式觸控感測單元與該聲波式觸控感測單元同時感測到該觸控輸入介面上之一觸控輸入時並產生該第一感測座標與該第二感測座標時，該處理單元根據該第一感測座標於該觸控輸入介面上選取或執行一操作功能。
根據本發明之一實施例，當該電容式觸控感測單元感測到該觸控輸入時，該處理單元將該觸控輸入分類為來自一靜電媒介(electrostatic medium)並顯示該觸控輸入之分類結果。
根據本發明之一實施例，當僅有該聲波式觸控感測單元感測到該觸控輸入時，該處理單元根據該第二感測座標於該觸控輸入介面上選取或執行一操作功能。於此實施例中，當僅有該聲波式觸控感測單元感測到該觸控輸入時，該處理單元將該觸控輸入分類為來自一非靜電媒介(non-electrostatic medium)並顯示該觸控輸入之分類結果。
根據本發明之一實施例，當僅有該電容式觸控感測單元感測到該觸控輸入時，該處理單元根據該第一感測座標於該觸控輸入介面上選取或執行一操作功能。
本發明內容之另一態樣是在提供一種可攜式電子裝置，包含靜電觸控感測單元、非靜電觸控感測單元以及處理單元。靜電觸控感測單元用以感測一觸控輸入介面，該靜電觸控感測單元選擇性地產生一第一感測座標。非靜電觸控感測單元用以感測該觸控輸入介面，該非靜電觸控感測單元選擇性地產生一第二感測座標。處理單元與該靜電觸控感測單元以及該非靜電觸控感測單元耦接。其中當該靜電觸控感測單元與該非靜電觸控感測單元同時感測到該觸控輸入介面上之一觸控輸入時並產生該第一感測座標與該第二感測座標時，該處理單元根據該第一感測座標於該觸控輸入介面上選取或執行一操作功能。
根據本發明之一實施例，當僅有該非靜電觸控感測單元感測到該觸控輸入時，該處理單元根據該第二感測座標於該觸控輸入介面上選取或執行一操作功能。
根據本發明之一實施例，當僅有該靜電觸控感測單元感測到該觸控輸入時，該處理單元根據該第一感測座標於該觸控輸入介面上選取或執行一操作功能。
本發明內容之另一態樣是在提供一種觸控感測方法，用於一可攜式電子裝置，該可攜式電子裝置包含一電容式觸控感測單元以及一聲波式觸控感測單元，該電容式觸控感測單元與該聲波式觸控感測單元用以感測一觸控輸入介面上的一觸控輸入，該觸控感測方法包含下列步驟：判斷該電容式觸控感測單元是否產生對應該觸控輸入之一第一感測座標，若該電容式觸控感測單元產生該第一感測座 標，根據該第一感測座標於該觸控輸入介面上選取或執行一操作功能；以及，若該電容式觸控感測單元未產生該第一感測座標，進一步判斷該聲波式觸控感測單元是否產生對應該觸控輸入之一第二感測座標，若該聲波式觸控感測單元產生該第二感測座標，根據該第二感測座標於該觸控輸入介面上選取或執行一操作功能。
根據本發明之一實施例，觸控感測方法更包含下列步驟：分類該觸控輸入係來自一靜電媒介或來自一非靜電媒介；以及，顯示該觸控輸入之分類結果。
根據本發明之一實施例，當該電容式觸控感測單元感測到該觸控輸入時，將該觸控輸入分類為來自該靜電媒介。
根據本發明之一實施例，當僅有該聲波式觸控感測單元感測到該觸控輸入時，將該觸控輸入分類為來自該非靜電媒介。
請參閱第1圖以及第2圖，第1圖繪示根據本發明之一實施例中一種可攜式電子裝置100的外觀示意圖，第2圖繪示第1圖中可攜式電子裝置100的功能方塊圖。
如第1圖所示，可攜式電子裝置100表面上可設置有一觸控輸入介面120，舉例來說，於此實施例中觸控輸入介面120可為與顯示模組整合的觸控面板(touch panel)，顯示模組可與觸控面板整合為一觸控顯示螢幕，觸控顯示螢幕上可顯示有複數個顯示物件(如電池容量資訊、應用程式 按紐等)。
如第2圖所示，可攜式電子裝置100中可設置有電容式(capacitance)觸控感測單元140、聲波式(acoustic wave)觸控感測單元160以及處理單元180。其中，電容式觸控感測單元140與聲波式觸控感測單元160分別用以感測觸控輸入介面120，藉此，得知觸控輸入介面120上任何使用者操作所產生的觸控輸入(如第1圖中所示的觸控輸入200)。
電容式觸控感測單元140可根據感測到的觸控輸入200而選擇性地產生第一感測座標。近來由於電容式觸控感測技術快速發展，使得現階段的電容式觸控感測單元140經常具有較高的感測精確度與反應速度。一般來說，電容式觸控感測單元140是利用排列之透明電極與人體之間的靜電結合所產生之電容變化，從所產生之誘導電流來檢測其座標。因此，電容式觸控感測單元140主要用在感測具有導電性的靜電媒介(electrostatic medium)，舉例來說如手指。
另一方面，聲波式觸控感測單元160可根據感測到的觸控輸入200而選擇性地產生第二感測座標。聲波式觸控感測單元160使用時，係以發射超音波方式並計算接收強度來標定相對位置，因接觸指標物會吸收超音波造成衰減，所以接收時的信號已與未動作時不同，經由感測器比對使用者接觸前後的衰減量並計算後得出觸控輸入200的座標位置。因為，聲波式觸控感測單元160係根據聲波進 行感測，其感測與接觸物體為靜電媒介或非靜電媒介(non-electrostatic medium)無關，因此，聲波式觸控感測單元160可對應各種不同的接觸媒介。
處理單元180分別與電容式觸控感測單元140以及聲波式觸控感測單元160耦接，並用以對兩者的感測結果進行處理。
於此實施例中，當電容式觸控感測單元140與聲波式觸控感測單元160同時感測到觸控輸入介面120上的觸控輸入200時並產生第一感測座標與第二感測座標時，處理單元180根據電容式觸控感測單元140所產生的第一感測座標於觸控輸入介面120上選取或執行操作功能，舉例來說，於此實施例中，可根據觸控輸入200的位置執行音樂播放功能。此情況下，即當電容式觸控感測單元140與聲波式觸控感測單元160同時感測觸控輸入200時，處理單元180可將觸控輸入200分類為來自靜電媒介，此外，處理單元180並可將觸控輸入200的分類結果顯示於觸控顯示螢幕，例如透過第1圖中的手掌型的顯示圖標122進行顯示。
上述觸控輸入200的分類判斷之原因為，電容式觸控感測單元140主要僅針對來自靜電媒介的觸控輸入進行感測，而聲波式觸控感測單元160感測的對象則涵蓋來自靜電媒介以及來自非靜電媒介的觸控輸入。也就是說，當電容式觸控感測單元140感測到觸控輸入200時，處理單元180即可直接將觸控輸入200分類為來自靜電媒介。
另一方面，當僅有聲波式觸控感測單元160到觸控輸入200，則處理單元180可根據聲波式觸控感測單元160產生的第二感測座標，於觸控輸入介面120上選取或執行操作功能。於此時，當僅有聲波式觸控感測單元160感測到觸控輸入200時，處理單元180將該觸控輸入分類為來自非靜電媒介，此外，處理單元180並可將觸控輸入200的分類結果顯示於觸控顯示螢幕，例如透過第1圖中的筆型的顯示圖標124進行顯示。
此外，於部份特殊情況(如聲波式觸控感測單元160故障或未達聲波感測靈敏度門檻時)，亦可能發生僅有電容式觸控感測單元140感測到觸控輸入時，此時，處理單元180則根據第一感測座標選取或執行操作功能。
於上述實施例中，以可攜式電子裝置100包含電容式觸控感測單元140與聲波式觸控感測單元160作舉例說明，但本揭露文件並不僅以此為限，於另一實施例中，電容式觸控感測單元140亦可採用其他具相等性的靜電觸控感測單元，此外於另一實施例中，聲波式觸控感測單元160亦可採用其他具相等性的非靜電觸控感測單元，例如，電阻式、紅外線式或光學式觸控感測單元等。
請一併參閱第3圖，其繪示根據本發明之一實施例中一種觸控感測方法的方法流程圖。於此實施例中，觸控感測方法可用於一可攜式電子裝置，可攜式電子裝置包含電容式觸控感測單元以及聲波式觸控感測單元，電容式觸控感測單元與聲波式觸控感測單元用以感測觸控輸入介面上 的觸控輸入，關於可攜式電子裝置的架構可參考第1圖與第2圖中的可攜式電子裝置100，在此不另贅述。
如第3圖所示，本實施例中的觸控感測方法首先可執行步驟S102，判斷電容式觸控感測單元是否產生對應觸控輸入之第一感測座標。
其中，若電容式觸控感測單元產生第一感測座標，則可執行步驟S104，根據電容式觸控感測單元產生的第一感測座標於觸控輸入介面上對應觸控輸入的位置選取或執行特定的操作功能(如音樂播放、電話撥打、拍照、電子郵件等)。
另一方面，若電容式觸控感測單元未產生第一感測座標，則可進一步執行步驟S106，判斷聲波式觸控感測單元是否產生對應觸控輸入之第二感測座標。若聲波式觸控感測單元產生第二感測座標，則可執行步驟S108，根據第二感測座標於該觸控輸入介面上選取或執行操作功能。
也就是說，當電容式觸控感測單元與聲波式觸控感測單元同時針對同一觸控輸入而感測產生第一感測座標與第二感測座標時，可優先採用電容式觸控感測單元產生的第一感測座標。
另一方面，當使用者利用不具導電性的非靜電媒介觸碰觸控輸入介面時，雖然電容式觸控感測單元無法感測並產生感測結果，然而，聲波式觸控感測單元仍可對應觸控輸入產生第二感測座標，以利後續的觸控判斷及應用。
此外，當電容式觸控感測單元與聲波式觸控感測單元 感測時，可進一步得知觸控輸入係來自哪一種類的接觸媒介。請一併參考第4圖，其繪示根據本發明之另一實施例中一種觸控感測方法的方法流程圖。
如第4圖所示，於此實施例中的觸控感測方法，當電容式觸控感測單元產生第一感測座標，並執行步驟S104後，可進一步執行步驟S105，將該觸控輸入分類為來自靜電媒介，並將分類結果加以顯示(請參考第1圖中的顯示圖標122)。
另一方面，當電容式觸控感測單元未產生第一感測座標，而聲波式觸控感測單元產生第二感測座標並執行步驟S108之後，可進一步執行步驟S109，將該觸控輸入分類為來自非靜電媒介，並將分類結果加以顯示(請參考第1圖中的顯示圖標124)。
如此一來，本揭示文件所提出的可攜式電子裝置與觸控感測方法，藉由兩種觸控感測單元的相互搭配，可對應更多元化的觸碰媒介，並保持觸控感測的精確度。
雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧可攜式電子裝置
120‧‧‧觸控輸入介面
140‧‧‧電容式觸控感測單元
160‧‧‧聲波式觸控感測單元
180‧‧‧處理單元
122‧‧‧顯示圖標
124‧‧‧顯示圖標
S102~S109‧‧‧步驟
為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖繪示根據本發明之一實施例中一種可攜式電子裝置的外觀示意圖；第2圖繪示第1圖中可攜式電子裝置的功能方塊圖；第3圖繪示根據本發明之一實施例中一種觸控感測方法的方法流程圖；以及第4圖繪示根據本發明之另一實施例中一種觸控感測方法的方法流程圖。
S102~S109‧‧‧步驟

Claims (12)

  1. 一種可攜式電子裝置，包含：一電容式觸控感測單元，用以感測一觸控輸入介面，該電容式觸控感測單元選擇性地產生一第一感測座標；一聲波式觸控感測單元，用以感測該觸控輸入介面，該聲波式觸控感測單元選擇性地產生一第二感測座標；以及一處理單元，該處理單元與該電容式觸控感測單元以及該聲波式觸控感測單元耦接；其中當該電容式觸控感測單元與該聲波式觸控感測單元同時感測到該觸控輸入介面上之一觸控輸入時並產生該第一感測座標與該第二感測座標時，該處理單元根據該第一感測座標於該觸控輸入介面上選取或執行一操作功能。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式電子裝置，其中當該電容式觸控感測單元感測到該觸控輸入時，該處理單元將該觸控輸入分類為來自一靜電媒介(electrostatic medium)並顯示該觸控輸入之分類結果。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式電子裝置，其中當僅有該聲波式觸控感測單元感測到該觸控輸入時，該處理單元根據該第二感測座標於該觸控輸入介面上選 取或執行一操作功能。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之可攜式電子裝置，其中當僅有該聲波式觸控感測單元感測到該觸控輸入時，該處理單元將該觸控輸入分類為來自一非靜電媒介(non-electrostatic medium)並顯示該觸控輸入之分類結果。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式電子裝置，其中當僅有該電容式觸控感測單元感測到該觸控輸入時，該處理單元根據該第一感測座標於該觸控輸入介面上選取或執行一操作功能。
  6. 一種可攜式電子裝置，包含：一靜電觸控感測單元，用以感測一觸控輸入介面，該靜電觸控感測單元選擇性地產生一第一感測座標；一非靜電觸控感測單元，用以感測該觸控輸入介面，該非靜電觸控感測單元選擇性地產生一第二感測座標；以及一處理單元，該處理單元與該靜電觸控感測單元以及該非靜電觸控感測單元耦接；其中當該靜電觸控感測單元與該非靜電觸控感測單元同時感測到該觸控輸入介面上之一觸控輸入時並產生 該第一感測座標與該第二感測座標時，該處理單元根據該第一感測座標於該觸控輸入介面上選取或執行一操作功能。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之可攜式電子裝置，其中當僅有該非靜電觸控感測單元感測到該觸控輸入時，該處理單元根據該第二感測座標於該觸控輸入介面上選取或執行一操作功能。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之可攜式電子裝置，其中當僅有該靜電觸控感測單元感測到該觸控輸入時，該處理單元根據該第一感測座標於該觸控輸入介面上選取或執行一操作功能。
  9. 一種觸控感測方法，用於一可攜式電子裝置，該可攜式電子裝置包含一電容式觸控感測單元以及一聲波式觸控感測單元，該電容式觸控感測單元與該聲波式觸控感測單元用以感測一觸控輸入介面上的一觸控輸入，該觸控感測方法包含下列步驟：判斷該電容式觸控感測單元是否產生對應該觸控輸入之一第一感測座標；判斷該聲波式觸控感測單元是否產生對應該觸控輸入之 一第二感測座標；以及當該電容式觸控感測單元與該聲波式觸控感測單元均感測到該觸控輸入介面上之一觸控輸入時並產生該第一感測座標與該第二感測座標時，該處理單元根據該第一感測座標於該觸控輸入介面上選取一操作功能。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之觸控感測方法，更包含下列步驟：分類該觸控輸入係來自一靜電媒介或來自一非靜電媒介；以及顯示該觸控輸入之分類結果。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控感測方法，其中當該電容式觸控感測單元感測到該觸控輸入時，將該觸控輸入分類為來自該靜電媒介。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之觸控感測方法，其中當僅有該聲波式觸控感測單元感測到該觸控輸入時，將該觸控輸入分類為來自該非靜電媒介。
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