TWI502411B - 觸控偵測方法與觸控偵測裝置 - Google Patents

Description

觸控偵測方法與觸控偵測裝置

本發明是有關於一種觸控信號的偵測方法，且特別是有關於一種以聲音輸入信號來輔助辨識的觸控偵測方法與觸控偵測裝置。

隨著觸控偵測技術的進步，觸控裝置(例如，智慧型手機)已逐漸地普及。以觸控裝置使用的感測技術來將其區分，目前市面上已出現電阻式(resistive)、電容式(capacitive)、光學式(optical)、聲波式(acoustic wave)、電磁式(electromagnetic)等各類型的觸控面板。

一般來說，上述各類型的觸控面板皆是用於偵測使用者作用於其感應表面上的觸碰點或手勢(gesture)等。若欲對作用於觸控面板上的物件作識別，以光學式觸控面板為例，其必須事先在物件與其感應表面的接觸面上作記號(例如，條碼)以藉由此記號對其識別，或者利用物件的形狀來對其識別。但是，以如今越來越小的智慧型手機為例，上述藉由記號或者物件形狀作為識別依據的方式並不適合。

換言之，上述各類型的觸控面板皆無法有效地辨別與其接觸的輸入工具的型態或種類，例如辨別手指或觸控筆。

有鑑於此，本發明提出一種觸控偵測方法與觸控偵測裝置，可有效地辨識輸入工具的種類及其觸碰行為。

本發明提出一種觸控偵測方法，適用於觸控偵測裝置且觸控偵測裝置具有觸控單元，所述觸控偵測方法包括下列步驟。偵測並記錄輸入工具於觸控單元上的觸碰行為產生的聲音輸入信號與觸碰輸入信號。依據聲音輸入信號與觸碰輸入信號辨識輸入工具與觸碰行為，其中觸碰輸入信號指示輸入工具在觸控單元上對應觸碰行為的觸碰型態，聲音輸入信號用以輔助辨識輸入工具之種類。

本發明另提出一種觸控偵測裝置，所述觸控偵測裝置包括觸控單元、聲音偵測電路、觸碰偵測電路、儲存電路以及控制電路。聲音偵測電路耦接觸控單元，用於偵測輸入工具於觸控單元上的觸碰行為產生的聲音輸入信號。觸碰偵測電路耦接觸控單元，用於偵測輸入工具於觸控單元上的觸碰行為產生的觸碰輸入信號。儲存電路耦接聲音偵測電路與觸碰偵測電路，用於儲存聲音輸入信號與觸碰輸入信號。控制電路耦接儲存電路、聲音偵測電路與觸碰偵測電路，用於依據聲音輸入信號與觸碰輸入信號辨識輸入工具與觸碰行為，其中觸碰輸入信號指示輸入工具在觸控單元上對應觸碰行為的觸碰型態，聲音輸入信號用以輔助辨識輸入工具之種類。

基於上述，本發明實施例提出一種觸控偵測方法與觸控偵測裝置，其可依據輸入工具於觸控單元上的觸碰行為 產生的聲音輸入信號與觸碰輸入信號，而得知輸入工具的種類以及觸碰行為。

為讓本發明之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。

為使觸控偵測裝置(例如，觸控板)可有效地辨別不同輸入工具所產生的輸入信號，本發明實施例提出一種觸控偵測方法，其可利用輸入工具於觸控偵測裝置上產生的聲音輸入信號(例如，摩擦聲或碰撞聲)搭配觸控偵測裝置產生的觸碰輸入信號，來辨別輸入工具的種類與觸碰行為。藉此，可有效地提升偵測觸控信號的精確度以及使用上的彈性。此外，本發明實施例更揭示了可用於體現上述觸控偵測方法的觸控偵測裝置。為了使本發明之內容更容易明瞭，以下特舉實施例作為本發明確實能夠據以實施的範例。

第一實施例

圖1為依據本發明的第一實施例所繪示的觸控偵測裝置的方塊圖。請參照圖1，觸控偵測裝置10包括觸控單元15、聲音偵測電路16、觸碰偵測電路17、儲存電路18以及控制電路19。此外，觸控偵測裝置10可更包括處理器11、記憶體12、輸入/輸出裝置13以及電源供應裝置14當中至少之一者。觸控偵測裝置10可以是以個人數位助理(PDA)、智慧型手機(smart phone)、電子書、遊戲機、 平板電腦或桌上型電腦等可實施方式來實施，在此並不限制觸控偵測裝置10的實施方式。另外，在本實施例中，可觸控偵測裝置10還可以包括其他電路元件，本發明並不以此為限。

處理器11用來控制觸控偵測裝置10的整體運作。在本實施例中，處理器11可以是微處理器(micro-processor)或中央處理器(central processing unit,CPU)，本發明並不對其限制。記憶體12可以是各種非揮發性記憶體或其組合，例如動態隨機存取記憶體(Dynamic Random Access Memory，DRAM)或靜態隨機存取記憶體(Static Random Access Memory，SRAM)等。另外，記憶體12另可包括硬碟、光碟或外接式儲存裝置(如記憶卡、隨身碟等)等儲存媒體或其組合，在此並不對記憶體12的體現方式加以限制。輸入/輸出裝置13例如是按鈕、滑鼠、耳機、麥克風或擴音器等訊號輸入/輸出裝置。電源供應裝置14用於提供觸控偵測裝置10運作的電力，例如，電源供應裝置14可以是電池。

觸控單元15可以包含觸控螢幕、觸控板、觸控按鈕及/或觸控滾輪等，並可以電阻式(resistive)、電容式(capacitive)、光學式(optical)、聲波式(acoustic wave)或電磁式(electromagnetic)等各類型的觸控感測技術來加以實施，在此並不限制觸控單元15的種類。例如，使用者可以藉由手指、觸控筆或各類型的輸入工具在觸控單元15上點擊或滑動，來產生輸入信號。

聲音偵測電路16耦接觸控單元15，其用來偵測輸入工具於觸控單元15上的觸碰行為產生的聲音輸入信號。在本實施例中，聲音偵測電路16包括一個或多個麥克風等收音裝置。另外，聲音偵測電路16也可以包括雜音過濾器(noise filter)等元件，以提供雜音過濾功能。

觸碰偵測電路17耦接觸控單元15，用來偵測輸入工具於觸控單元15上的觸碰行為產生的觸碰輸入信號。在本實施例中，觸碰偵測電路17可以是觸控面板控制器(touch-sensitive panel controller)。

值得一提的是，上述觸碰行為可以是輸入工具於觸控單元15上單一觸碰位置或多個觸碰位置的點擊或滑動。另外，輸入工具可以是人體的各部位(例如，指甲、指腹、指節、指尖或臉頰等)、文具(例如，鋼筆、彩色筆、毛筆、橡皮擦)或各種物質，本發明不對其限制。

儲存電路18耦接聲音偵測電路16與觸碰偵測電路17，用來儲存聲音輸入信號與觸碰輸入信號。儲存電路18可以是各種非揮發性記憶體或其組合，例如動態隨機存取記憶體(Dynamic Random Access Memory，DRAM)或靜態隨機存取記憶體(Static Random Access Memory，SRAM)等。

控制電路19耦接聲音偵測電路16、觸碰偵測電路17以及儲存電路18，用來依據聲音輸入信號與觸碰輸入信號辨識作用於觸控單元15上的輸入工具與其觸碰行為。特別是，在本實施例中，觸碰輸入信號可以用來指示輸入工具 在觸控單元15上對應觸碰行為的觸碰型態或位置等資訊，而聲音輸入信號則可以用來輔助辨識輸入工具之種類。舉例來說，控制電路19可以依據使用者的輸入工具在觸控單元15上刮出的聲音信號(例如信號波形、頻率、持續時間等)以及觸碰信號(例如觸碰座標、面積、壓力、持續時間等)，來得知當前的輸入工具種類為「指甲」或各式輸入工具，且觸碰行為為「刮」或各式觸碰行為。

值得一提的是，處理器11、記憶體12、輸入/輸出裝置13、電源供應裝置14、觸控單元15、聲音偵測電路16、觸碰偵測電路17、儲存電路18以及控制電路19例如是以邏輯電路元件組成的硬體裝置，而可分別執行上述之功能。另外，這些電路也可以是儲存在觸控偵測裝置10的記憶體12中的軟體程式或軔體程式來實作。例如，在一範例實施例中，此些實作上述功能的軟體程式或韌體程式會被載入至觸控偵測裝置10的處理器11，而分別執行上述功能。

圖2為依據本發明的第一實施例所繪示的觸控偵測方法的流程圖。請參照圖1與圖2，在步驟S202中，聲音偵測電路16與觸碰偵測電路17分別偵測聲音輸入信號與觸碰輸入信號，並將其記錄於儲存電路18中，其中聲音輸入信號與觸碰輸入信號是由輸入工具於觸控單元15上的觸碰行為產生的。然後，在步驟S204中，控制電路19依據記錄的聲音輸入信號與觸碰輸入信號辨識輸入工具與觸碰行為。

在本發明的第二實施例中，觸控偵測裝置是以先偵測到的聲音輸入信號為基礎來搭配後續偵測到的觸控輸入信號，以產生對應的指令。

第二實施例

第二實施例的硬體架構本質上是相同於第一實施例的硬體架構，其差異之處在於，在第二實施例中，觸控偵測裝置是先偵測輸入工具產生的聲音輸入信號，然後再依據此聲音輸入信號以及同一個輸入工具產生的觸碰輸入信號來辨識此輸入工具及其觸碰行為。藉此，觸控偵測裝置可以依據上述辨識結果來產生對應的特殊應用指令，大幅提昇觸控偵測裝置在使用上的多樣性。

圖3為依據本發明的第二實施例所繪示的觸控偵測方法的流程圖。請參照圖1與圖3，在步驟S302中，聲音偵測電路16偵測觸控單元15上的聲音輸入信號。接著，在步驟S304中，聲音偵測電路16判斷是否偵測到聲音輸入信號，若聲音偵測電路16沒有偵測到聲音輸入信號，在步驟S304之後，聲音偵測電路16重複執行步驟S302。

在步驟S304中，若聲音偵測電路16有偵測到聲音輸入信號，則在步驟S306中，控制電路19判斷偵測到的聲音輸入信號是否符合預設聲音模型。舉例來說，控制電路19可以將偵測到的聲音輸入信號的聲音模型依序與儲存電路18中的多個預設聲音模型作比對，並判斷其是否相同或相類似於這些預設聲音模型的至少其中之一。藉此，控制電路19可有效地判斷產生此聲音輸入信號的輸入工具 的相關資訊是否已記錄於儲存電路18。若控制電路19判斷偵測到的聲音輸入信號不符合預設聲音模型，在步驟S306之後，聲音偵測電路16重複執行步驟S302。

另外，在步驟S306中，若控制電路19判斷偵測到的聲音輸入信號符合預設聲音模型，則在步驟S308中，控制電路19在儲存電路18中記錄此聲音輸入信號及其發生時間。並且，在步驟S310中，控制電路19判斷在此發生時間後的允許時間範圍內，觸碰偵測電路17是否偵測到觸碰輸入信號。

以下將利用圖4來舉例說明圖3的步驟S310中，控制電路判斷觸碰偵測電路是否偵測到觸碰輸入信號的可實施步驟。

圖4為依據本發明的第二實施例所繪示的判斷是否偵測到觸碰輸入信號的流程圖。請參照圖1與圖4，在步驟S402中，觸碰偵測電路17偵測觸控單元15上的觸控感應值在一允許時間範圍內的改變量，其中觸控感應值對應使用者或輸入工具在觸控單元15上的觸碰位置。舉例來說，以電容式的觸控單元15為範例作說明，電容式的觸控單元15上的觸控感應值可以是耦合電容的值，而耦合電容通常是因使用者的觸碰動作而產生的。特別是，在此提及觸控感應值的改變量例如是上述耦合電容值的改變量。

然後，在步驟S404中，控制電路19判斷觸碰偵測電路17在允許時間範圍內偵測到的觸控感應值的改變量(例如，耦合電容值的改變量)是否大於觸碰偵測準位，其中 觸碰偵測準位是對應於聲音偵測電路16先前偵測到的聲音輸入信號所符合的預設聲音模型。另外，不同的預設聲音模型對應的觸碰偵測準位可能會不相同。舉例來說，以對應於指甲觸碰觸控單元15的預設聲音模型以及對應於指腹觸碰觸控單元15的預設聲音模型為例，指甲觸碰觸控單元15產生的面積一般來說較指腹觸碰觸控單元15所產生的面積小。因此，指甲觸碰觸控單元15的觸碰偵測準位可以設定較指腹觸碰觸控單元15的觸碰偵測準位來得低。然而，本發明不以此為限，各預設聲音模型對應的觸碰偵測準位實質上可視設計需求而加以調整。

在步驟S404中，若控制電路19判斷觸控感應值的改變量大於觸碰偵測準位，則在步驟S406中，控制電路19判定偵測電路17在允許時間範圍內有偵測到對應於聲音偵測電路16先前接收到的聲音輸入信號所對應的觸控輸入信號。另外，在步驟S404中，若控制電路19判斷觸控感應值的改變量沒有大於觸碰偵測準位，則在步驟S408中，控制電路19判定偵測電路17在允許時間範圍內沒有偵測到對應於聲音偵測電路16先前接收到的聲音輸入信號所對應的觸控輸入信號。

值得一提的是，在步驟S310中提及的允許時間範圍是用來將聲音輸入信號與觸碰輸入信號同步之用。換言之，在聲音偵測電路偵測到聲音輸入信號之後，若在允許時間範圍內，觸碰偵測電路若有偵測到觸碰輸入信號，表示此觸碰輸入信號與聲音輸入信號是由同一觸碰行為產生 的，而使得先被偵測到的聲音輸入信號可作為輔助識別之用(即，先被偵測到的聲音輸入信號為有效信號)，請接續參考圖5的說明。

圖5為依據本發明的第二實施例所繪示的判斷在允許時間範圍內是否偵測到觸碰輸入信號的示意圖。請參照圖5，聲音偵測電路16在時間t1偵測到聲音輸入信號501，且聲音輸入信號501在時間區間T1(例如，100毫秒)中持續被偵測到。因此，在時間t1之後的允許時間範圍T中，觸碰偵測電路17是否偵測到觸碰輸入信號將會關係到聲音輸入信號501是否有效(即，先偵測到的聲音輸入信號501是否可作為輔助識別之用)。另外，在本實施例中，允許時間範圍T可以大於100毫秒且小於500毫秒(例如，200毫秒)，且本發明不對其限制，允許時間範圍T的時間長度在實務上可視設計需求而作調整。例如，將允許時間範圍T縮短為80毫秒，以降低誤判率。

接著，觸碰偵測電路17在時間t2偵測到觸碰輸入信號502，且觸碰輸入信號502在時間區間T2(例如，100毫秒)中持續被偵測到。在此，由於時間t2是包含於時間t1之後的允許時間範圍T中，故觸碰輸入信號502與聲音輸入信號501會被判斷是由同一次的觸碰行為所產生的，而使得聲音輸入信號501被判定為有效，而可作為後續辨別輸入工具的依據。

請再次參照圖1與圖3，在步驟S310中，若在允許時間範圍內，觸碰偵測電路17沒有偵測到觸碰輸入信號，此 時先前偵測到的聲音輸入信號被判定為無效，而在步驟S310之後，聲音偵測電路16重複執行步驟S302。另外，若在允許時間範圍內，觸碰偵測電路17有偵測到觸碰輸入信號(例如，圖5的觸碰輸入信號502)，則在步驟S312中，控制電路19依據上述比對後相同的預設聲音模型與偵測到的觸碰輸入信號來辨識輸入工具與觸碰行為。舉例來說，假設控制電路19判斷偵測到的聲音輸入信號的聲音模型與代表「手指關節」的預設聲音模型相同，控制電路19可以識別出產生此聲音輸入信號的輸入工具為「手指關節」。另外，控制電路19從偵測到的觸碰輸入信號對應的點擊位置、點擊持續時間或滑動距離而可以得知輸入工具的觸碰行為。

然後，在步驟S314中，控制電路19可以依據辨識出的輸入工具與觸碰行為而組合產生特殊應用指令。例如，當控制電路19辨識出輸入工具為「手指關節」且觸碰行為為「點擊」時，控制電路19產生的特殊應用指令例如是對於被點擊的檔案的「剪下」指令。又例如，當控制電路19辨識出輸入工具為「手指甲」且觸碰行為為「點擊」時，控制電路19產生的特殊應用指令例如是對於被點擊的檔案的「刪除」指令，且本發明不以此為限。舉例來說，當使用者用手指關節點擊觸控單元15時，其對應產生的特殊應用指令可以是「按下滑鼠右鍵」，而當使用者用手指甲向上或向下刮觸控單元15時，其對應的特殊應用指令則可以是「向上或向下滾動滑鼠滾輪」。其他應用方面，更例 如手指甲用以切割照片、手指腹用以移動照片或開啟檔案。於另一例中，控制電路19辨識出觸碰行為為「畫圈」時，無論輸入工具為何，皆進行「復原上一動作」指令。

應注意的是，特殊應用指令可由控制電路19產生，但亦可於處理器11產生。詳細而言，控制電路19僅記錄並傳送有效的聲音輸入信號及觸碰輸入信號至處理器11，再由處理器11轉換為特殊應用指令。

另外，本實施例也可支援多個觸碰位置的觸碰輸入信號，例如，當以五隻手指的指甲在觸控單元15上圍成一個區域時，對應的特殊應用指令例如是將此區域內的所有檔案刪除。

換言之，上述特殊應用指令是基於輸入工具的種類與觸碰行為的組合定義而成，並對應至特定的功能，且其可依據設計或實務上的需求作各種變化。另外，在實施上，控制電路19可以設定多個接觸識別碼(contact idenfication,CID)，並將各接觸識別碼對應至一輸入工具。藉此，當控制電路19需要產生特殊應用指令時，其可以查詢聲音輸入信號對應的接觸識別碼，以依據接觸識別碼以及觸碰行為來產生對應的特殊應用指令。

第三實施例

第三實施例的硬體架構本質上是相同於第一實施例，且第三實施例的觸控偵測方法類似於第二實施例的觸控偵測方法，其差異之處在於，在第三實施例中，若觸控偵測裝置判斷其偵測到的聲音輸入信號不符合任一個預設聲音 模型，觸控偵測裝置可以依據其偵測到的觸碰輸入信號來產生基本指令。藉此，在沒有聲音輸入信號可以用來輔助辨識的情況下，觸控偵測裝置還是可以維持基本運作，以提昇觸控偵測裝置在使用上的彈性。換言之，上述基本指令的功能為依據基本的觸碰行為而定。

圖6為依據本發明的第三實施例所繪示的觸控偵測方法的流程圖。請參照圖1與圖6，在步驟S602中，聲音偵測電路16偵測觸控單元15上的聲音輸入信號。接著，在步驟S604中，聲音偵測電路16判斷是否偵測到聲音輸入信號，若聲音偵測電路16沒有偵測到聲音輸入信號，在步驟S604之後，聲音偵測電路16重複執行步驟S602。

在步驟S604中，若聲音偵測電路16有偵測到聲音輸入信號，則在步驟S606中，控制電路19判斷偵測到的聲音輸入信號是否符合預設聲音模型。若控制電路19判斷偵測到的聲音輸入信號不符合預設聲音模型，在步驟S606之後，聲音偵測電路16重複執行步驟S602。

另外，在步驟S606中，若控制電路19判斷偵測到的聲音輸入信號符合預設聲音模型，則在步驟S608中，控制電路19在儲存電路18中記錄此聲音輸入信號及其發生時間。並且，在步驟S610中，控制電路19判斷在此發生時間後的允許時間範圍內，觸碰偵測電路17是否偵測到觸碰輸入信號。若在允許時間範圍內，觸碰偵測電路17沒有偵測到觸碰輸入信號，在步驟S610之後，聲音偵測電路16重複執行步驟S602並將記錄在儲存電路18中的聲音輸 入信號視為無效。另外，若在允許時間範圍內，觸碰偵測電路17有偵測到觸碰輸入信號(例如，圖4的觸碰輸入信號402)，則在步驟S612中，控制電路19依據上述比對後相同的預設聲音模型與偵測到的觸碰輸入信號來辨識輸入工具與觸碰行為。然後，在步驟S614中，控制電路19可以依據辨識出的輸入工具與觸碰行為產生特殊應用指令。

另一方面，在步驟S606中，若控制電路19判斷聲音偵測電路16偵測到的聲音輸入信號不符合任一個預設聲音模型，則在步驟S616中，控制電路19判斷觸碰偵測電路17是否有偵測到觸碰輸入信號。若觸碰偵測電路17沒有偵測到觸碰輸入信號，在步驟S616之後，聲音偵測電路16重複執行步驟S602。在步驟S616中，若觸碰偵測電路17有偵測到觸碰輸入信號，則在步驟S618中，控制電路19依據偵測到的觸碰輸入信號產生基本指令。舉例來說，基本指令可以是單一位置的點擊、多個位置的點擊、單一位置的長按、多個位置的長按或拖曳等觸碰行為各別對應的基本操作指令。

第四實施例

第四實施例的硬體架構本質上是相同於第一實施例的硬體架構，而第四實施例的觸控偵測方法是基於對上述第一實施例至第三實施例中任一實施例的附加實施方式。具體來看，在第四實施例中，當觸控偵測裝置偵測到聲音輸入信號時，其會適應性的調整對應於此聲音輸入信號的觸 碰偵測準位。藉此，觸控偵測裝置可以針對不同的聲音輸入信號及其符合的預設聲音模型來設置適當的觸碰偵測準位，以避免觸控偵測裝置因無法偵測到超過觸碰偵測準位的觸碰輸入信號而降低偵測精確度。

圖7為依據本發明的第四實施例所繪示的觸控偵測方法的流程圖。請參照圖1與圖7，在步驟S702中，聲音偵測電路16偵測觸控單元15上的聲音輸入信號。接著，在步驟S704中，聲音偵測電路16判斷是否偵測到聲音輸入信號，若聲音偵測電路16沒有偵測到聲音輸入信號，在步驟S704之後，聲音偵測電路16重複執行步驟S702。

在步驟S704中，若聲音偵測電路16有偵測到聲音輸入信號，則在步驟S706中，控制電路19判斷聲音偵測電路16偵測到的聲音輸入信號是否符合預設聲音模型。若控制電路19判斷偵測到的聲音輸入信號不符合預設聲音模型，在步驟S706之後，聲音偵測電路16重複執行步驟S702。

另外，在步驟S706中，若控制電路19判斷聲音偵測電路16偵測到的聲音輸入信號符合預設聲音模型，則在步驟S708中，控制電路19在儲存電路18中記錄此聲音輸入信號及其發生時間。接著，在步驟S710中，觸碰偵測電路17偵測觸控單元15上的觸控感應值在一允許時間範圍內的改變量。並且，在步驟S712中，控制電路19依據上述觸控感應值在允許時間範圍內的改變量，更新對應預設聲音模型(即，聲音偵測電路16偵測到的聲音輸入信號 所符合的預設聲音模型)的觸碰偵測準位。藉此，當下次聲音偵測電路16偵測到另一聲音輸入信號且其符合上述預設聲音模型時，控制電路19可以依據此更新後的觸碰偵測準位來判斷是否有偵測到相對應的觸碰輸入信號。

值得一提的是，在上述第二實施例至第四實施例中，觸控偵測裝置皆是先偵測聲音輸入信號，然後再依據此聲音輸入信號以及輸入工具對應的觸碰輸入信號來辨識此輸入工具及其觸碰行為。然而，在特定的硬體條件或程式執行環境下，對於一輸入工具的觸碰行為來說，觸控偵測裝置可能會先偵測到其產生的觸碰輸入信號，才會接續接收到其產生聲音輸入信號。因此，本發明亦提出以觸碰輸入信號作為基礎，再搭配聲音輸入信號作為輔助判斷條件的觸控偵測裝置，請參照以下第五實施例。

第五實施例

第五實施例的硬體架構本質上是相同於第一實施例的硬體架構，且第五實施例的觸控偵測方法類似於第二實施例的觸控偵測方法，其差異之處在於，在第五實施例中，觸控偵測裝置是先偵測輸入工具產生的觸控輸入信號，然後再依據此觸控輸入信號以及同一個輸入工具產生的聲音輸入信號來辨識此輸入工具及其觸碰行為。藉此，觸控偵測裝置可以依據上述辨識結果來產生對應的特殊應用指令，以提昇觸控偵測裝置在使用上的多樣性。

圖8為依據本發明的第五實施例所繪示的觸控偵測方法的流程圖。請參照圖1與圖8，在步驟S802中，觸碰偵 測電路17偵測觸控單元15上的觸碰輸入信號。接著，在步驟S804中，控制電路19判斷觸碰偵測電路17是否偵測到觸碰輸入信號，若觸碰偵測電路17沒有偵測到觸碰輸入信號，在步驟S804之後，觸碰偵測電路17重複執行步驟S802。

在步驟S804中，若觸碰偵測電路17有偵測到觸碰輸入信號，則在步驟S806中，控制電路19記錄此觸碰輸入信號及其發生時間。接著，在步驟S808中，控制電路19判斷在此發生時間後的允許時間範圍內，聲音偵測電路16是否偵測到聲音輸入信號。若在允許時間範圍內，聲音偵測電路16沒有偵測到聲音輸入信號，此時先前偵測到的觸碰輸入信號被判定為無效，而在步驟S808之後，觸碰偵測電路17重複執行步驟S802。另外，若在允許時間範圍內，聲音偵測電路16有偵測到聲音輸入信號，則在步驟S810中，控制電路19依據聲音輸入信號以及觸碰輸入信號來辨識輸入工具的種類以及觸碰行為。

舉例來說，控制電路19可以將聲音偵測電路16偵測到的聲音輸入信號的聲音模型依序與儲存電路18中的多個預設聲音模型作比對，並判斷其是否相同或相類似於這些預設聲音模型的至少其中之一。若聲音偵測電路16偵測到的聲音輸入信號的聲音模型符合一預設聲音模型，則控制電路19可以依據此預設聲音模型與觸碰偵測電路17先前接收的觸碰輸入信號來辨識輸入工具與觸碰行為。

然後，在步驟S812中，控制電路19可以依據其在步驟S810中辨識出的輸入工具與觸碰行為產生特殊應用指令。

第六實施例

第六實施例的硬體架構本質上是相同於第一實施例的硬體架構，且第六實施例的觸控偵測方法類似於第三實施例的觸控偵測方法，其差異之處在於，在第六實施例中，在觸控偵測裝置偵測到觸碰輸入信號之後，若在一允許時間範圍內觸控偵測裝置沒有偵測到對應的聲音輸入信號，則觸控偵測裝置可以僅依據先前偵測到的觸碰輸入信號來產生基本指令。藉此，在沒有聲音輸入信號可以用來輔助辨識的情況下，觸控偵測裝置還是可以維持基本運作，以提昇觸控偵測裝置在使用上的彈性。

圖9為依據本發明的第六實施例所繪示的觸控偵測方法的流程圖。請參照圖1與圖9，在步驟S902中，觸碰偵測電路17偵測觸控單元15上的觸碰輸入信號。接著，在步驟S904中，控制電路19判斷觸碰偵測電路17是否偵測到觸碰輸入信號，若觸碰偵測電路17沒有偵測到觸碰輸入信號，在步驟S904之後，觸碰偵測電路17重複執行步驟S902。

在步驟S904中，若觸碰偵測電路17有偵測到觸碰輸入信號，則在步驟S906中，控制電路19記錄此觸碰輸入信號及其發生時間。接著，在步驟S908中，控制電路19判斷在此發生時間後的允許時間範圍內，聲音偵測電路16 是否偵測到聲音輸入信號。另外，若在允許時間範圍內，聲音偵測電路16有偵測到聲音輸入信號，則在步驟S910中，控制電路19依據聲音輸入信號以及觸碰輸入信號來辨識輸入工具的種類以及觸碰行為。然後，在步驟S912中，控制電路19可以依據其在步驟S910中辨識出的輸入工具與觸碰行為產生特殊應用指令。

另外，在步驟S908中，若在允許時間範圍內，聲音偵測電路16沒有偵測到聲音輸入信號，則在步驟S914中，控制電路19依據先前觸碰偵測電路17偵測到的觸碰輸入信號產生基本指令。

值得一提的是，在本實施例中，觸控偵測裝置10也可以判斷是否要啟動或關閉聲音偵測電路16的功能。舉例來說，為了節省電力消耗或減輕系統負載，觸控偵測裝置10可以選擇性的將聲音偵測電路16的功能關閉。例如，當電源供應裝置14發出電力不足的警示信號時，控制電路19可以告知聲音偵測電路16暫停動作，而只使用基本指令，以減緩電力消耗速度。又例如，當觸控偵測裝置10進入文件編輯模式時，控制電路19可以啟動聲音偵測電路16，以藉由特殊應用指令來提升使用者對文件進行編輯的效率。或者，以具有觸控筆插槽的智慧型手機為例，當使用者將觸控筆自觸控筆插槽中取出時，智慧型手機啟動聲音偵測電路的功能，以辨別觸碰於觸控螢幕上的輸入工具為觸控筆或使用者的手指等。

綜上所述，本發明的實施例中的觸控偵測方法與觸控偵測裝置，其可偵測輸入工具於觸控單元上的觸碰行為產生的聲音輸入信號與觸碰輸入信號，並比對聲音輸入信號與預設聲音模型，以藉由預設聲音模型與觸碰輸入信號來得知輸入工具的種類與其觸碰行為。並且，依據輸入工具的種類以及觸碰行為產生特殊應用指令。藉此，透過聲音輸入信號來輔助辨識觸碰輸入信號的方式，可有效地提升偵測觸控信號的精確度以及觸控偵測裝置在使用上的彈性。

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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故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。

10‧‧‧觸控偵測裝置

11‧‧‧處理器

12‧‧‧記憶體

13‧‧‧輸入/輸出裝置

14‧‧‧電源供應裝置

15‧‧‧觸控單元

16‧‧‧聲音偵測電路

17‧‧‧觸碰偵測電路

18‧‧‧儲存電路

19‧‧‧控制電路

501‧‧‧聲音輸入信號

502‧‧‧觸碰輸入信號

S202~S204‧‧‧本發明第一實施例的觸控偵測方法各步驟

S302~S314‧‧‧本發明第二實施例的觸控偵測方法各步驟

S402~S408‧‧‧本發明第二實施例的判斷是否偵測到觸碰輸入信號各步驟

S602~S618‧‧‧本發明第三實施例的觸控偵測方法各步驟

S702~S712‧‧‧本發明第四實施例的觸控偵測方法各步驟

S802~S812‧‧‧本發明第五實施例的觸控偵測方法各步驟

S902~S914‧‧‧本發明第六實施例的觸控偵測方法各步驟

t1、t2‧‧‧時間

T‧‧‧允許時間範圍

T1、T2‧‧‧時間區間

圖1為依據本發明的第一實施例所繪示的觸控偵測裝置的方塊圖。

圖2為依據本發明的第一實施例所繪示的觸控偵測方法的流程圖。

圖3為依據本發明的第二實施例所繪示的觸控偵測方法的流程圖。

圖4為依據本發明的第二實施例所繪示的判斷是否偵測到觸碰輸入信號的流程圖。

圖5為依據本發明的第二實施例所繪示的判斷在允許時間範圍內是否偵測到觸碰輸入信號的示意圖。

圖6為依據本發明的第三實施例所繪示的觸控偵測方法的流程圖。

圖7為依據本發明的第四實施例所繪示的觸控偵測方法的流程圖。

圖8為依據本發明的第五實施例所繪示的觸控偵測方法的流程圖。

圖9為依據本發明的第六實施例所繪示的觸控偵測方法的流程圖。

S202、S204‧‧‧觸控偵測方法的步驟

Claims (16)

1. 一種觸控偵測方法，適用於一觸控偵測裝置，該觸控偵測裝置具有一觸控單元，該觸控偵測方法包括：偵測並記錄一輸入工具於該觸控單元上的一觸碰行為產生的一聲音輸入信號與一觸碰輸入信號；依據該聲音輸入信號與該觸碰輸入信號辨識該輸入工具與該觸碰行為，其中該觸碰輸入信號指示該輸入工具在該觸控單元上對應該觸碰行為的觸碰型態，該聲音輸入信號用以輔助辨識該輸入工具之種類；以及依據在對應偵測到該聲音輸入信號的一第一允許時間範圍內偵測到的一第一觸控感應值的一第一改變量更新一觸碰偵測準位，其中該觸碰偵測準位用以判斷是否偵測到該觸碰輸入信號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控偵測方法，其中依據該聲音輸入信號與該觸碰輸入信號辨識該輸入工具與該觸碰行為的步驟包括：判斷是否偵測到該聲音輸入信號；若偵測到該聲音輸入信號，判斷該聲音輸入信號是否符合一預設聲音模型；若該聲音輸入信號符合該預設聲音模型，記錄該聲音輸入信號的一發生時間，並判斷在該發生時間後的一第二允許時間範圍內是否偵測到該觸碰輸入信號； 若在該第二允許時間範圍內偵測到該觸碰輸入信號，依據該預設聲音模型與該觸碰輸入信號辨識該輸入工具與該觸碰行為；以及依據該輸入工具與該觸碰行為產生一特殊應用指令，其中，該特殊應用指令對應的功能是依據該輸入工具的該種類與該觸碰行為而定。
3. 如申請專利範圍第2項所述之聲音輔助辨識的觸控偵測方法，更包括：若該聲音輸入信號不符合該預設聲音模型，判斷是否偵測到該觸碰輸入信號；以及若有偵測到該觸碰輸入信號，依據該觸碰輸入信號產生一基本指令，其中，該基本指令的功能為依據該觸碰行為而定。
4. 如申請專利範圍第2項所述之觸控偵測方法，其中判斷在該第二允許時間範圍內是否偵測到該觸碰輸入信號的步驟包括：偵測對應該觸碰位置的一第二觸控感應值在該第二允許時間範圍內的一第二改變量；判斷該第二改變量是否大於該觸碰偵測準位；以及若該第二改變量大於該觸碰偵測準位，判定有偵測到該觸控輸入信號。
5. 如申請專利範圍第1項所述之聲音輔助辨識的觸控偵測方法，更包括：判斷是否偵測到該觸碰輸入信號； 若偵測到該觸碰輸入信號，記錄該觸碰輸入信號的一發生時間，並判斷在該發生時間後的一第二允許時間範圍內是否偵測到該聲音輸入信號；若在該第二允許時間範圍內偵測到該聲音輸入信號，依據該聲音輸入信號與該觸碰輸入信號辨識該輸入工具與該觸碰行為；以及依據該輸入工具與該觸碰行為產生一特殊應用指令，其中，該特殊應用指令對應的功能是依據該輸入工具的該種類與該觸碰行為而定。
6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控偵測方法，其中判斷在該第二允許時間範圍內是否偵測到該聲音輸入信號的步驟包括：判斷該聲音輸入信號是否符合一預設聲音模型；以及若該聲音輸入信號符合該預設聲音模型，判斷有偵測到該聲音輸入信號，其中依據該聲音輸入信號與該觸碰輸入信號辨識該輸入工具與該觸碰行為的步驟包括：依據該預設聲音模型與該觸碰輸入信號辨識該輸入工具與該觸碰行為。
7. 如申請專利範圍第5項所述之觸控偵測方法，更包括：若在該第二允許時間範圍內沒有偵測到該聲音輸入信號，依據該觸碰輸入信號產生一基本指令，其中，該基本指令對應的功能為依據該觸碰行為而定。
8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控偵測方法，其中該觸碰型態包括：位置、強度、面積及持續時間至少其中之一。
9. 一種觸控偵測裝置，包括：一觸控單元；一聲音偵測電路，耦接該觸控單元，偵測一輸入工具於該觸控單元上的一觸碰行為產生的一聲音輸入信號；一觸碰偵測電路，耦接該觸控單元，偵測該輸入工具於該觸控單元上的該觸碰行為產生的一觸碰輸入信號；一儲存電路，耦接該聲音偵測電路與該觸碰偵測電路，儲存該聲音輸入信號與該觸碰輸入信號；以及一控制電路，耦接該儲存電路、該聲音偵測電路與該觸碰偵測電路，依據該聲音輸入信號與該觸碰輸入信號辨識該輸入工具與該觸碰行為，其中該觸碰輸入信號指示該輸入工具在該觸控單元上對應該觸碰行為的觸碰型態，該聲音輸入信號用以輔助辨識該輸入工具之種類，該控制電路更依據在對應偵測到該聲音輸入信號的一第一允許時間範圍內偵測到的一第一觸控感應值的一第一改變量更新一觸碰偵測準位，其中該觸碰偵測準位用以判斷是否偵測到該觸碰輸入信號。
10. 如申請專利範圍第9項所述之觸控偵測裝置，其中該聲音偵測電路判斷是否偵測到該聲音輸入信號，若該聲音偵測電路偵測到該聲音輸入信號，該控制電路判斷該聲音輸入信號是否符合一預設聲音模型， 若該聲音輸入信號的該聲音模型符合該預設聲音模型，該控制電路記錄該聲音輸入信號的一發生時間，並判斷在該發生時間後的一第二允許時間範圍內該觸碰偵測電路是否偵測到該觸碰輸入信號，若該觸碰偵測電路在該第二允許時間範圍內偵測到該觸碰輸入信號，該控制電路依據該預設聲音模型與該觸碰輸入信號辨識該輸入工具與該觸碰行為，並依據該輸入工具與該觸碰行為產生一特殊應用指令，其中，該特殊應用指令對應的功能是依據該輸入工具的該種類與該觸碰行為而定。
11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控偵測裝置，其中若該控制電路判斷該聲音輸入信號不符合該預設聲音模型，該控制電路判斷該觸碰偵測電路是否偵測到該觸碰輸入信號，若該觸碰偵測電路有偵測到該觸碰輸入信號，則該控制電路依據該觸碰輸入信號產生一基本指令，其中，該基本指令對應的功能為依據該觸碰行為而定。
12. 如申請專利範圍第10項所述之觸控偵測裝置，其中該觸碰偵測電路偵測該觸控單元上的一第二觸控感應值在該第二允許時間範圍內的一第二改變量，其中該第二觸控感應值對應於該觸碰位置，其中該控制單元判斷該第二改變量是否大於該觸碰偵測準位， 若該第二改變量大於該觸碰偵測準位，該控制電路判定該觸碰偵測電路有偵測到該觸控輸入信號。
13. 如申請專利範圍第9項所述之觸控偵測裝置，其中該控制電路判斷該觸碰偵測電路是否偵測到該觸碰輸入信號，若該觸碰偵測電路有偵測到該觸碰輸入信號，該控制電路記錄該觸碰輸入信號的一發生時間，並判斷在該發生時間後的一第二允許時間範圍內該觸碰偵測電路是否偵測到該聲音輸入信號，若在該第二允許時間範圍內該觸碰偵測電路有偵測到該聲音輸入信號，該控制電路依據該聲音輸入信號與該觸碰輸入信號辨識該輸入工具與該觸碰行為，並依據該輸入工具與該觸碰行為產生一特殊應用指令，其中，該特殊應用指令對應的功能是依據該輸入工具的該種類與該觸碰行為而定。
14. 如申請專利範圍第13項所述之觸控偵測裝置，其中該控制電路判斷該聲音輸入信號是否符合一預設聲音模型，若該控制電路判斷該聲音輸入信號符合該預設聲音模型，該控制電路判定該聲音偵測電路有偵測到該聲音輸入信號，並且依據該預設聲音模型與該觸碰輸入信號辨識該輸入工具與該觸碰行為。
15. 如申請專利範圍第13項所述之觸控偵測裝置，其中 若在該第二允許時間範圍內該觸碰偵測電路沒有偵測到該聲音輸入信號，該控制電路依據該觸碰輸入信號產生一基本指令，其中，該基本指令對應的功能為依據該觸碰行為而定。
16. 如申請專利範圍第9項所述之觸控偵測裝置，其中該觸碰型態包括：位置、強度、面積及持續時間至少其中之一。