TWI521445B - Touch device and its touch track detection method - Google Patents

Description

觸控裝置及其觸控軌跡偵測方法

本發明係提供一種觸控裝置及其觸控軌跡偵測方法，尤指當複數觸控物件於感測面板上進行轉向滑動或停留等特殊動作時，藉由依據觸點之移動速度來判斷該觸點之軌跡偵測區域，以避免不同移動軌跡之觸點落於相互之軌跡偵測區域而使得控制單元做出錯誤之移動軌跡判斷。

按，現今電子產品為配合人類之直覺方式，觸控裝置已被廣泛應用在各種電子產品中，以便使用者能透過手指或觸控筆等觸控物件於觸控裝置之感測面板碰觸或滑動，藉以對電子產品進行觸控操作。

請參閱第十三、十四、十五圖所示，係為習用技術之動作示意圖(一)、(二)、(三)，由圖中所示可清楚看出，當觸控物件(如手指或觸控筆等)於觸控裝置之感測面板進行滑動而形成移動軌跡K₁時，觸控裝置之控制單元係先於感測面板上取得有第一觸點M₁₁，並於該第一觸點M₁₁周圍界定出第一軌跡偵測區域A₁₁。進而於下一偵測時間時，控制單元會於感測面板上偵測到落於第一軌跡偵測區域A₁₁內之第二觸點M₁₂，並於第二觸點M₁₂周圍界定出第二軌跡偵測區域A₁₂，以供藉由該第二軌跡偵測區域A₁₂判斷第二觸點M₁₂至第三觸點M₁₃之移動軌跡。

當有二個觸控物件於感測面板相鄰轉向滑動以形成有移動 軌跡K₁、K₂時，控制單元會依序偵測到第一觸點M₁₁、M₂₁、第二觸點M₁₂、M₂₂及第三觸點M₁₃、M₂₃，然而，由於二個觸控物件分別由第二觸點M₁₂、M₂₂轉向滑移至第三觸點M₁₃、M₂₃時，第三觸點M₂₃係位於鄰近第二觸點M₁₂並落於該第二觸點M₁₂之第二軌跡偵測區域A₁₂內，進而造成控制單元同時將第二觸點M₁₂與第三觸點M₁₃、M₂₃判斷為同一移動軌跡，而使得控制單元於感測面板執行非預期之觸控操作。

是以，如何解決當多個觸控物件於感測面板上進行轉換方向等特殊之滑動操作時，並造成控制單元對各觸控物件之移動軌跡判斷錯誤，即為從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

故，發明人有鑑於上述缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種透過觸點之移動速度來界定該觸點之第二軌跡偵測區域，以防止對不同移動軌跡之相鄰觸點做出錯誤之移動軌跡判斷的觸控軌跡偵測方法。

本發明之主要目的乃在於判斷觸控物件於觸控裝置之感測面板上的移動軌跡，其中，當有多個觸控物件在感測面板上進行轉向滑動或停留等特殊動作以產生有不同移動軌跡之複數觸點時，本發明係透過觸點之移動速度來界定該觸點之軌跡偵測區域，由於軌跡偵測區域係與移動速度呈正相關，故使得多個相鄰觸控物件於感測面板上進行轉換方向或停留等特殊之滑動操作時，各觸控物件於感測面板轉向處或停留處之觸點會具有較小範圍之軌跡偵測區域，藉此避免不同移動軌跡之相鄰觸點落於相 互之軌跡偵測區域而使得控制單元做出錯誤之移動軌跡判斷，以防止於感測面板產生非預期之觸控操作，進而提供使用者良好之觸控操作體驗。

1‧‧‧觸控裝置

11‧‧‧感測面板

111‧‧‧驅動線

112‧‧‧感測線

113‧‧‧感測點

12‧‧‧控制單元

K₁、K₂‧‧‧移動軌跡

M₁₁、M₂₁‧‧‧第一觸點

R₁₁、R₂₁‧‧‧第一偵測半徑

A₁₁、A₂₁‧‧‧第一軌跡偵測區域

M₁₂、M₂₂‧‧‧第二觸點

R₁₂、R₂₂‧‧‧第二偵測半徑

A₁₂、A₂₂‧‧‧第二軌跡偵測區域

M₁₃、M₂₃‧‧‧第三觸點

第一圖 係為本發明觸控裝置之電路示意圖。

第二圖 係為本發明之步驟流程圖。

第三圖 係為本發明應用時之動作示意圖。

第四圖 係為本發明第一實施例之動作示意圖(一)。

第五圖 係為本發明第一實施例之動作示意圖(二)。

第六圖 係為本發明第一實施例之動作示意圖(三)。

第七圖 係為本發明第二實施例之動作示意圖(一)。

第八圖 係為本發明第二實施例之動作示意圖(二)。

第九圖 係為本發明第二實施例之動作示意圖(三)。

第十圖 係為本發明第三實施例之動作示意圖(一)。

第十一圖 係為本發明第三實施例之動作示意圖(二)。

第十二圖 係為本發明第三實施例之動作示意圖(三)

第十三圖 係為習用技術之動作示意圖(一)。

第十四圖 係為習用技術之動作示意圖(二)。

第十五圖 係為習用技術之動作示意圖(三)。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全 瞭解。

請參閱第一圖所示，係為本發明觸控裝置之電路示意圖，由圖中所示可清楚看出，本發明之觸控裝置1係包括有感測面板11及控制單元12。感測面板11於內部設置有水平排列之複數驅動線111，且各驅動線111為相互平行；以及垂直排列之複數感測線112，且各感測線112亦為相互平行，再於各驅動線111及各感測線112間交越形成一直角坐標系並於各交越處分別形成一感測點113，各感測點13為分別對直角坐標系上之一坐標。又各驅動線111及各感測線112為電性連接於控制單元12。

上述各驅動線111及各感測線112間交越形成一直角坐標系僅係為較佳實施例而已。本發明之觸控軌跡偵測方法於實際應用時，各驅動線111亦可為由感測面板11中心朝外放射延伸設置，而各感測線112則為與各驅動線111交越之複數同心圓，用以形成一極坐標系統並於各交越處分別形成一感測點113，且各感測點13為分別對極坐標系統上之一坐標，其僅需透過各驅動線111及感測線112界定出各感測點113之不同坐標位置即可，非因此即侷限本發明之專利範圍，如利用其他修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

請參閱第二圖所示，係為本發明之步驟流程圖，由圖中所示可清楚看出，本發明觸控裝置之觸控軌跡偵測方法的步驟流程如下：

(300)控制單元12於感測面板11之一感測點113取得第一觸點M₁₁。

(301)控制單元12於該第一觸點M₁₁周圍界定出一第一軌跡偵測區域A₁₁。

(302)控制單元12於感測面板11之一感測點113取得第二觸點M₁₂。

(303)控制單元12判斷第二觸點M₁₂是否落於第一軌跡偵測區域A₁₁，若判斷為「否」，則回到步驟(304)；若判斷為「是」，則執行步驟(305)。

(304)控制單元12判斷第一觸點M₁₁與第二觸點M₁₂不為同一移動軌跡。

(305)控制單元12判斷第一觸點M₁₁至第二觸點M₁₂為同一移動軌跡K₁。

(306)控制單元12運算第二觸點M₁₂之移動速度V₁₂。

(307)控制單元12依據該移動速度V₁₂於第二觸點M₁₂周圍界定出第二軌跡偵測區域A₁₂。

請參閱第三、四、五、六圖所示，係為本發明應用時之動作示意圖、第一實施例之動作示意圖(一)、(二)、(三)，由圖中所示可清楚看出，當有二個相鄰並列之觸控物件(例如手指並列)同時於感測面板11上朝同一側轉向滑動以形成有移動軌跡K₁、K₂時，控制單元12會先於感測面板11之二個感測點113偵測到第一觸點M₁₁、M₂₁之位置資訊。而控制單元12再以第一觸點M₁₁、M₂₁做為圓心並分別朝外延伸有第一偵測半徑R₁₁、R₂₁並劃一正圓，以供分別界定出第一觸點 M₁₁、M₂₁之第一軌跡偵測區域A₁₁、A₂₁。

前述第一觸點M₁₁、M₂₁若分別為移動軌跡K₁、K₂之初始觸點，則控制單元12即依據一初始值來分別界定第一軌跡偵測區域A₁₁、A₂₁之第一偵測半徑R₁₁、R₂₁；若第一觸點M₁₁、M₂₁不為移動軌跡K₁、K₂之初始觸點，則代表第一觸點M₁₁、M₂₁分別具有移動速度V₁₁、V₂₁，而控制單元12即依據該移動速度V₁₁、V₂₁來界定第一軌跡偵測區域A₁₁、A₂₁之第一偵測半徑R₁₁、R₂₁，且一偵測半徑R₁₁、R₂₁分別與第一觸點M₁₁、M₂₁之移動速度V₁₁、V₂₁呈正相關。

後續控制單元12會於感測面板11之二個感測點113偵測到二個觸控物件於轉向處所產生之第二觸點M₁₂、M₂₂的位置資訊。且第二觸點M₁₂、M₂₂為分別落於第一軌跡偵測區域A₁₁、A₂₁內，故控制單元12判斷第一觸點M₁₁與第二觸點M₁₂為同一移動軌跡K₁，而第一觸點M₂₁與第二觸點M₂₂亦為同一移動軌跡K₂。

且因第二觸點M₁₂並未落於第一軌跡偵測區域A₂₁，以及第二觸點M₂₂亦未落於第一軌跡偵測區域A₁₁，故控制單元12判斷第一觸點M₁₁與第二觸點M₂₂不為同一移動軌跡，而第一觸點M₂₁與第二觸點M₁₂亦不為同一移動軌跡。

前述控制單元12在判斷第一觸點M₁₁、M₂₁分別與第二觸點M₁₂、M₂₂為同一移動軌跡K₁、K₂後，即會分別運算第二觸點M₁₂、M₂₂之移動速度V₁₂、V₂₂，並依據移動速度V₁₂、V₂₂分別界定第二觸點M₁₂、M₂₂之第二偵測半徑R₁₂、R₂₂，進而以第二觸點M₁₂、M₂₂做為圓心並分別朝外延伸第二偵測半徑R₁₂、R₂₂以形成有正圓形之第二 軌跡偵測區域A₁₂、A₂₂。

其中，第二偵測半徑R₁₂、R₂₂之長度係分別與移動速度V₁₂、V₂₂呈正相關，因此，第二觸點M₁₂、M₂₂之第二軌跡偵測區域A₁₂、A₂₂亦分別與移動速度V₁₂、V₂₂呈正相關。且由於物體於移動中轉換方向時，會使得該物體之移動速度下降，故使得第二觸點M₁₂、M₂₂之第二軌跡偵測區域A₁₂、A₂₂會隨著移動速度V₁₂、V₂₂下降而具有較小之第二偵測半徑R₁₂、R₂₂。

後續控制單元12會再於相鄰第二觸點M₁₂、M₂₂處偵測到第三觸點M₁₃、M₂₃之位置資訊，且因第三觸點M₁₃、M₂₃為分別落於第二軌跡偵測區域A₁₂、A₂₂內，故控制單元12判斷第二觸點M₁₂與第三觸點M₁₃為同一移動軌跡K₁，而第二觸點M₂₂與第三觸點M₂₃亦為同一移動軌跡K₂。

由於第二軌跡偵測區域A₁₂之第二偵測半徑R₁₂係與移動速度V₁₂呈正相關，因此，第二觸點M₁₂之第二軌跡偵測區域A₁₂將會隨著轉向處之移動速度V₁₂下降而具有較小之第二偵測半徑R₁₂，進而使得與第二觸點M₁₂相鄰之第三觸點M₂₃將不會落於第二軌跡偵測區域A₁₂內，藉此避免控制單元12將第二觸點M₁₂與第三觸點M₂₃判斷為同一移動軌跡，以防止於感測面板11產生非預期之觸控操作，進而提供使用者良好之觸控操作體驗。

前述第二軌跡偵測區域A₁₂、A₂₂之第二偵測半徑R₁₂、R₂₂係分別小於一預設上限值，以防止感測面板11表面之二個觸控物件移動速度V₁₂、V₂₂過快時，造成相鄰第二觸點M₁₂、M₂₂之若干觸點落 於第二軌跡偵測區域A₁₂、A₂₂內，以防止控制單元12對第二觸點M₁₂、M₂₂與後續第三觸點M₁₃、M₂₃做出錯誤之移動軌跡判斷。

請參閱第三、七、八、九圖所示，係為本發明應用時之動作示意圖、第二實施例之動作示意圖(一)、(二)、(三)，由圖中所示可清楚看出，當二個觸控物件於感測面板11朝相對內側轉向滑動以形成有之移動軌跡K₁、K₂時，由於第二軌跡偵測區域A₁₂、A₂₂之第二偵測半徑R₁₂、R₂₂係分別與移動速度V₁₂、V₂₂呈正相關，因此，第二觸點M₂、M₂₂之第二軌跡偵測區域A₁₂、A₂₂將會隨著轉向處之移動速度V₁₂、V₂₂下降而具有較小之第二偵測半徑R₁₂、R₂₂，以使得兩相鄰之第二觸點M₁₂、M₂₂並不會落於相互之第二軌跡偵測區域A₁₂、A₂₂內，進而防止控制單元12將第二觸點M₁₂、M₂₂判斷為同一移動軌跡。

請參閱第三、十、十一、十二圖所示，係為本發明應用時之動作示意圖、第三實施例之動作示意圖(一)、(二)、(三)，由圖中所示可清楚看出，當觸控物件於感測面板11上點觸並停留以產生有移動軌跡K₁時，由於第二軌跡偵測區域A₁₂之第二偵測半徑R₁₂係與移動速度V₁₂呈正相關，因此，當第二觸點M₁₂因停留而使得之移動速度V₁₂為零，此時第二觸點M₁₂之第二軌跡偵測區域A₁₂亦會隨著零值之移動速度V₁₂而縮小，以使得後續於相鄰第二觸點M₁₂處所點觸之第一觸點M₂₁不會落於第二軌跡偵測區域A₁₂，藉以防止控制單元12將第二觸點M₁₂與第一觸點M₂₁判斷為同一移動軌跡。

上述第一實施例、第二實施例、第三實施例僅係以二個觸控物件於感測面板11上相鄰位置處停留或滑動，本發明之觸控軌跡偵測 方法於實際應用時係可對一個、二個、三個、四個或五個等複數觸控物件於感測面板11上之移動軌跡進行判斷，其僅需使觸控物件於觸點之速度與該觸點之軌跡偵測區域呈正相關即可，非因此即侷限本發明之專利範圍，如利用其他修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

本發明之觸控軌跡偵測方法依據第二觸點M₁₂之移動速度V₁₂來判斷該第二觸點M₁₂之第二軌跡偵測區域A₁₂僅係為較佳實施例而已。當有複數觸控物件於感測面板11上滑移而產生有複數移動軌跡(例如移動軌跡K₁、K₂等)時，控制單元12會分別於各移動軌跡上依序取得有複數觸點(例如第一觸點M₁₁、M₂₁、第二觸點M₁₂、M₂₂、第三觸點M₁₃、M₂₃等)，並依據各觸點之移動速度(例如移動速度V₁₂、V₂₂等)界定該觸點之軌跡偵測區域(例如第二軌跡偵測區域A₁₂、A₂₂)等，且因各軌跡偵測區域之偵測半徑(例如第二偵測半徑R₁₂、R₂₂等)係與該軌跡偵測區域所對應之觸點的移動速度為正相關，故使得多個相鄰觸控物件於感測面板11上進行轉換方向或停留等特殊之滑動操作時，各觸控物件於感測面板11轉向處或停留處之觸點會具有較小範圍之軌跡偵測區域，藉此避免不同移動軌跡之相鄰觸點落於相互之軌跡偵測區域而使得控制單元12對相鄰觸點做出錯誤之移動路徑判斷，以防止於感測面板11產生非預期之觸控操作，進而提供使用者良好之觸控操作體驗。

是以，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此侷限本發明之專利範圍，本發明為主要針對觸控裝置及其觸控軌跡偵測方法，該觸控軌跡偵測方法係應用於觸控物件於觸控裝置1之感測面板11上 進行滑動之移動軌跡判斷，並依據觸點之移動速來判斷該觸點之軌跡偵測區域，其中，由於軌跡偵測區域係與移動速度呈正相關，以供多個相鄰觸控物件於感測面板11上進行轉向滑動或停留時，會於轉向處或停留處之觸點會具有較小範圍之軌跡偵測區域，藉此避免不同移動軌跡之相鄰觸點落於相互之軌跡偵測區域而使得控制單元12對相鄰觸點做出錯誤之移動路徑判斷，故舉凡可達成前述效果之結構、裝置皆應受本發明所涵蓋，此種簡易修飾及等效結構變化，均應同理包括於本發明之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本發明上述觸控裝置及其觸控軌跡偵測方法於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之創作，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案，以保障發明人之辛苦創作，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。

K₁、K₂‧‧‧移動軌跡

M₁₁、M₂₁‧‧‧第一觸點

R₁₁、R₂₁‧‧‧第一偵測半徑

A₁₁、A₂₁‧‧‧第一軌跡偵測區域

M₁₂、M₂₂‧‧‧第二觸點

R₁₂、R₂₂‧‧‧第二偵測半徑

A₁₂、A₂₂‧‧‧第二軌跡偵測區域

M₁₃、M₂₃‧‧‧第三觸點

Claims (14)

1. 一種觸控裝置，其包括：一感測面板，係於內部設置有複數驅動線以及與各驅動線相互交越之複數感測線，且各驅動線與各感測線交越形成複數感測點，以供觸控物件於感測面板滑動或停留，使得控制單元於感測點偵測到第一觸點及第二觸點；一控制單元，電性連接於感測面板，用以於感測面板之一感測點取得第一觸點，並於第一觸點周圍界定有第一軌跡偵測區域；於感測面板之一感測點取得第二觸點；若第二觸點落於第一軌跡偵測區域之外，則判斷第一觸點及第二觸點不為同一移動軌跡；若第二觸點落於第一軌跡偵測區域之內，則判斷第一觸點與第二觸點為同一移動軌跡，並運算第二觸點之移動速度，再依據該移動速度界定第二觸點之第二軌跡偵測區域；且前述第二軌跡偵測區域係與移動速度呈正相關。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該控制單元係以第一觸點做為圓心並朝外延伸第一偵測半徑以形成有正圓形之第一軌跡偵測區域。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控裝置，其中若第一觸點為移動軌跡之初始觸點，則第一偵測半徑之長度係為一預設初始值；若第一觸點不為移動軌跡之初始觸點，則代表第一觸點具有移動速度，並依據第 一觸點之移動速度界定第一偵測半徑，且第一偵測半徑之長度與第一觸點之移動速度呈正相關。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該控制單元係以第二觸點做為圓心並朝外延伸第二偵測半徑以形成有正圓形之第二軌跡偵測區域，且第二偵測半徑之長度係與移動速度呈正相關。
5. 如申請專利範圍第4項所述之觸控裝置，其中該第二軌跡偵測區域之第二偵測半徑係小於一預設上限值。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該感測面板設之各驅動線及各感測線間交越形成一直角坐標系，而第一觸點及第二觸點係為直角坐標系上之一坐標。
7. 如申請專利範圍第6項所述之觸控裝置，其中該第一觸點及第二觸點為同一坐標或不同坐標。
8. 一種觸控軌跡偵測方法，其係應用於觸控裝置，該觸控裝置係具有感測面板，感測面板於內部設置有複數驅動線以及與各驅動線相互交越之複數感測線，且各驅動線與各感測線交越形成複數感測點，而各驅動線與各感測線電性連接有控制單元，其方法步驟包括：該控制單元於感測面板上之一感測點取得第一觸點，並於第一觸點周圍界定有第一軌跡偵測區域；該控制單元於感測面板之一感測點取得第二觸點；若第二觸點落於第一軌跡偵測區域之外，則控制單元判斷第一觸點及第二觸點不為同一移動軌跡；若第二觸點落於第一軌跡偵測區域之內，則控制單元判斷第一觸點與 第二觸點為同一移動軌跡，並運算第二觸點之移動速度，再依據該移動速度界定第二觸點之第二軌跡偵測區域；且前述第二軌跡偵測區域係與移動速度呈正相關。
9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控軌跡偵測方法，其中該控制單元係以第一觸點做為圓心並朝外延伸第一偵測半徑以形成有正圓形之第一軌跡偵測區域。
10. 如申請專利範圍第9項所述之觸控軌跡偵測方法，其中若第一觸點為移動軌跡之初始觸點，則第一偵測半徑之長度係為一預設初始值；若第一觸點不為移動軌跡之初始觸點，則代表第一觸點具有移動速度，並依據第一觸點之移動速度界定第一偵測半徑，且第一偵測半徑之長度與第一觸點之移動速度呈正相關。
11. 如申請專利範圍第8項所述之觸控軌跡偵測方法，其中該控制單元係以第二觸點做為圓心並朝外延伸第二偵測半徑以形成有正圓形之第二軌跡偵測區域，且第二偵測半徑之長度係與移動速度呈正相關。
12. 如申請專利範圍第11項所述之觸控軌跡偵測方法，其中該第二軌跡偵測區域之第二偵測半徑係小於一預設上限值。
13. 如申請專利範圍第8項所述之觸控軌跡偵測方法，其中該感測面板之各驅動線及各感測線間交越形成一直角坐標系，而第一觸點及第二觸點係為直角坐標系上之一坐標。
14. 如申請專利範圍第13項所述之觸控軌跡偵測方法，其中該第一觸點及第二觸點為同一坐標或不同坐標。