TWI537797B - 觸控面板操作裝置及其方法 - Google Patents

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TWI537797B
TWI537797B TW100105108A TW100105108A TWI537797B TW I537797 B TWI537797 B TW I537797B TW 100105108 A TW100105108 A TW 100105108A TW 100105108 A TW100105108 A TW 100105108A TW I537797 B TWI537797 B TW I537797B
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陳彥仰
詹力韋
劉承榮
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Description

觸控面板操作裝置及其方法
本發明是有關於一種觸控面板操作裝置及其方法，且特別是有關於一種實物偵測的觸控面板操作裝置及其方法。
實物操控的使用者介面在人機介面已發展多年，並有諸多商業應用，以往實物偵測技術大多應用於大型桌面系統，並以攝影機拍攝物件之圖案來追蹤其物件識別與位置。
近幾年來，電容式多指觸控技術已成為市場主流。但在一般傳統的電容式觸控面板之技術發展下，大多以追蹤手指移動軌跡及點擊訊號為主，無實物辨識的相關功能。而在現今觸控面板及平板電腦的大量普及下，人類對此類電子商品的要求日益提高，尤其在遊戲產業的領域，若能在電容式觸控式面板上加上實物偵測之功能，使電容式觸控式面板能辨認所置放於其上的是何種物件，在雙人或甚至多人進行遊戲時，即能利用一實物代表使用者自身，與其他遊戲玩家進行互動。如此一來，將大大增加此電容式觸控式面板的使用效益。
根據本發明的一示範實施例，本發明提供一種觸控面板操作裝置。此觸控面板操作裝置包括一控制器及一觸控面板模組。此控制器在實物上產生模擬手指觸控訊號，此觸控面板模組偵測模擬手指觸控訊號的頻率以辨識此實物。
根據本發明的一示範實施例，本發明提供一種觸控面板操作方法。此觸控面板操作方法包括在實物上產生模擬手指觸控訊號，並偵測此模擬手指觸控訊號的頻率以辨識此實物。
根據本發明的一示範實施例，本發明提供一種觸控面板操作方法。此觸控面板操作方法包括偵測模擬手指觸控訊號的頻率以辨識實物是否為正確解鎖物件，若辨識結果為此實物是正確解鎖物件，則解除對觸控面板模組的鎖定狀態。
根據本發明的一示範實施例，本發明提供一種觸控面板操作裝置。此觸控面板操作裝置包括一控制器、一固定點模組以及一觸控面板模組。此控制器在實物上產生模擬手指觸控訊號。此固定點模組，配置於此實物底部，以導電材質構成。此觸控面板模組偵測此模擬手指觸控訊號的頻率及固定點模組的空間分佈以辨識此實物。
根據本發明的一示範實施例，本發明提供一種觸控面板操作方法。此觸控面板操作方法包括在實物上產生模擬手指觸控訊號，並在此實物底部配置一以導電材質構成的固定點模組，以及偵測模擬手指觸控訊號的頻率及此固定點模組的空間分佈以辨識實物。根據本發明的一示範實施例，本發明提供一種觸控面板操作方法。此觸控面板操作方法包括偵測一模擬手指觸控訊號的一頻率以及一固定點模組的空間分佈以辨識此實物是否為一正確解鎖物件，以及若辨識結果為此實物是正確解鎖物件，則解除對一觸控面板模組的鎖定狀態。
根據本發明的一示範實施例，本發明提供一種觸控面板操作裝置。此觸控面板操作裝置包括一觸控面板模組、一導通單元及一控制器。觸控面板模組偵測此面板觸控按鍵上是否有觸控訊號，並執行對應於此面板觸控按鍵的功能，導通單元的第一連接端點配置於觸控面板模組的面板觸控按鍵處，控制器耦接於導通單元的第二連接端點，利用此導通單元傳送此控制器產生的觸控訊號至此面板觸控按鍵。
根據本發明的一示範實施例，本發明提供一種觸控面板操作方法，此觸控面板操作方法包括利用一導通單元傳送一控制器的一觸控訊號至一面板觸控按鍵，以及偵測此面板觸控按鍵上是否有觸控訊號，並執行對應於此面板觸控按鍵的功能。
基於上述，本發明提供一種觸控面板操作裝置及其方法。此觸控面板操作方法包括在實物上產生模擬手指觸控訊號，以及偵測此模擬手指觸控訊號的頻率以辨識實物。如此一來，在觸控面板上只需利用簡單的頻率震盪電路來模擬使用者的手指觸控訊號，即能利用震盪頻率的不同來辨識實物。此技術特徵亦可使用在解鎖技術，利用震盪頻率來辨識此實物是否為正確的解鎖物件以決定是否解鎖。此外，加入不需額外增加電路及電源供應的導通單元可使觸控面板的操作更加多樣化，對觸控面板按鍵的操作可依使用者需求，利用外接的導通單元，隨時進行調整。
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。
圖1A是根據本發明之第一示範實施例所繪示的一種觸控面板操作裝置100之組態示意圖。圖1B是根據本發明之第一示範實施例所繪示的一種觸控面板操作裝置100之功能方塊圖。圖2是根據本發明之第一示範實施例所繪示的一種觸控面板操作方法200之流程圖。請同時參照圖1A、圖1B及圖2。控制器115可附著於一實物110上產生一模擬手指觸控訊號(步驟S202)，模擬手指觸控訊號之頻率可提供給使用者任意調整。在觸控面板模組120的內部，包括偵測單元122、資料庫單元124以及辨識單元126。觸控面板模組120之偵測單元122偵測上述之模擬手指觸控訊號的頻率(步驟S204)，而資料庫單元124提供對應於此頻率的物件資料(步驟S206)，辨識單元126耦接於偵測單元122及資料庫單元124，辨識單元126並根據此物件資料來辨識此實物(步驟S208)。
圖3是根據本發明之第一示範實施例所繪示的另一種觸控面板操作方法300之流程圖。此觸控面板操作方法300實作之裝置組態及功能方塊圖大致與圖1A及圖1B相似。請同時參照圖1A、圖1B及圖3。首先，利用偵測單元122偵測控制器115在一實物110上所產生的模擬手指觸控訊號之頻率(步驟S304)，接著資料庫單元124提供對應於此頻率的物件資料(步驟S306)，辨識單元126則根據此物件資料，辨識此實物是否為正確的解鎖物件(步驟S308)，若是，則解除對觸控面板模組的鎖定狀態(步驟S309)，若否，則繼續偵測此觸控訊號之頻率(步驟S304)。
圖4A是根據本發明之第二示範實施例所繪示的一種觸控面板操作裝置400之組態示意圖。圖4B是根據本發明之第二示範實施例所繪示的一種觸控面板操作裝置400之功能方塊圖。圖4C是根據本發明之第二示範實施例所繪示的一種觸控面板操作裝置400之功能方塊圖。
圖5A是根據本發明之第二示範實施例所繪示的一種觸控面板操作方法之流程圖。請同時參照圖4A、圖4B、圖4C及圖5A。首先，控制模組412附在實物410上，控制器412產生模擬手指觸控訊號，並在實物410底部配置固定點模組414(步驟S502)，其中模擬手指觸控訊號之頻率可提供給使用者做任意調整，以及利用配置於實物410底部由導電材質所構成的固定點模組414跟隨此實物做移動或轉動，產生軌跡訊號。觸控面板模組420中的偵測單元422偵測模擬手指觸控訊號的頻率及固定點模組414的空間分佈(步驟S504)，資料庫單元424則提供對應於此模擬手指觸控訊號的頻率及固定點模組414的空間分佈的物件資料，辨識單元426耦接於偵測單元422及資料庫單元424，辨識單元426根據此物件資料以辨識此實物(步驟S506)，並可偵測實物410之移動軌跡所產生的軌跡訊號以辨識此實物410的位置及轉動角度(步驟S508)，其中步驟S508在另一實施例可省略。
圖5B是根據本發明之第二示範實施例所繪示的另一種觸控面板操作方法之流程圖。請同時參照圖4A、圖4B、圖4C及圖5B。偵測實物410上產生的模擬手指觸控訊號的頻率及固定點模組414的空間分佈(步驟S510)，資料庫單元424提供對應於此模擬手指觸控訊號的頻率及固定點模組414的空間分佈的物件資料(步驟S512)，根據此物件資料，辨識此實物410是否為正確解鎖物件(步驟S514)，若是，則解除對此觸控面板模組420的鎖定狀態(步驟S516)，若否，則回到步驟S510繼續偵測。
圖6是根據本發明之第三示範實施例所繪示的一種觸控面板操作裝置600之功能方塊圖。圖7是根據本發明之第三示範實施例所繪示的一種觸控面板操作方法700之流程圖。請同時參照圖6及圖7。首先，控制器630提供使用者進行按下動作以產生觸控訊號，接著利用一導電物質製成的導通單元640連接控制器630與面板觸控按鍵622，導通單元640利用電性導通傳輸觸控訊號至面板觸控按鍵622(步驟S704)。觸控面板模組620偵測面板觸控按鍵622上是否有接收到觸控訊號(步驟S706)，若有，則執行對應於面板處控按鍵的功能(步驟S708)，若無，則再次回到步驟S704，重新執行整個方法步驟流程。
為使本發明更淺顯易懂，下述舉出多組實際操作實施例來說明本發明實際運作方式。
圖8A是根據本發明之第一示範實施例所繪示的一種觸控面板操作裝置800之操作示意圖。圖8B是根據本發明之第一示範實施例所繪示的震盪電路元件之脈波示意圖。請同時參照圖8A及圖8B及圖8C，本發明在此實施例中，可在觸控面板模組820上，應用於遊戲領域的人物辨識。人物方塊810內附有一震盪電路元件815，而人物方塊810的底部則為一接觸點818，接觸點818與觸控面板模組820接觸而有電性導通，觸控面板模組820由接觸點818偵測頻率。利用電路的導通及關閉，來模擬使用者用手指快速點擊此觸控面板模組820之觸控表面的動作，而震盪電路元件815的震盪頻率即是模擬使用者點擊觸控面板模組820之觸控表面的速度。此外，震盪電路元件815的震盪頻率可任由使用者做調整，而相異的頻率能讓觸控面板820辨識此人物方塊810為不同的人物。換言之，只用一個人物方塊810，但藉由調整震盪電路元件815的震盪頻率，例如調整為第一震盪頻率830的脈波周期為80毫秒，或調整為第二震盪頻率840的脈波週期為40毫秒，觸控面板820偵測到這兩種觸控訊號的震盪頻率，會將人物方塊810辨識為兩個不同的人物。
圖9A、圖9B是根據本發明之第一示範實施例所繪示的另一種觸控面板操作裝置900之操作示意圖。本發明的技術特徵也可應用於電腦系統的解鎖。一般而言，多數的電腦開機系統或解鎖螢幕保護程式，使用者會藉由輸入密碼的方式來解鎖，但是在部分情況下，例如在周圍有其他人的公共場合，並不適合做輸入密碼的動作，本發明的技術特徵則利用鑰匙910來完成此解鎖動作。
首先，使用者在觸控面板920先預設能執行解鎖的模擬手指觸控訊號之震盪頻率，接著將鑰匙910上的第一震盪頻率控制器912及第二震盪頻率控制器914設定成能夠執行解鎖的震盪頻率。如此一來，使用者便可利用此鑰匙910觸碰此觸控面板模組920的觸控表面來進行解鎖。此應用的優勢在於使用者在不方便輸入密碼的情況下，可以利用鑰匙910進行解鎖。此外，可任意改變系統的預設解鎖震盪頻率，鑰匙910也可方便地跟隨系統調整震盪頻率來進行解鎖。鑰匙910的震盪頻率控制器可以同時具有多個，例如每個震盪頻率控制器有7種頻率可調整，而鑰匙910有5個震盪頻率控制器，此解鎖機制便有16807種變化，可供使用者隨時進行調整。
圖10A、圖10B是根據本發明之第二示範實施例所繪示的另一種觸控面板操作裝置1000之操作示意圖。本實施例除了包括圖8A、圖8B辨識實物的功能之外，能同時獲得實物的移動軌跡及轉動角度。此實施例亦可應用在遊戲領域，人物方塊1010除了利用震盪電路元件1012來產生模擬手指觸控訊號以讓觸控面板模組1020來偵側及辨識之外之外，亦利用在固定點模組1015中的第一固定點1016與第二固定點1018與觸控面板模組1020的觸控表面之間的電性導通關係，偵測實物的移動軌跡及轉動角度。
圖11A、圖11B、圖11C、圖11D、圖11E是根據本發明之第三示範實施例所繪示的一種觸控面板操作裝置之操作示意圖。請同時參照圖11A、圖11B、圖11C，本發明可利用在遊戲領域，使用者經由按壓夾式控制器1110來控制觸控面板模組1120的操作。而本發明的導通單元包括導電橡膠1112及導線1114，使用者按壓的觸控訊號會經由導電橡膠1112及導線1114傳送至觸控面板模組1120，觸控面板模組1120再根據導線的連接端點之配置，執行連接端點上的面板觸控按鍵。圖11D是本發明的另一實施例，可置換夾式控制器1110為鍵盤1140，而鍵盤1140上的每一按鍵亦會搭配相應的導通單元至觸控面板模組1120上的面板觸控按鍵。圖11E亦是本發明的另一實施例，可置換夾式控制器1110為旋鈕1150，而旋鈕1150亦會搭配相應的導通單元至觸控面板模組1120的面板觸控按鍵，例如可調整多媒體的音量。
綜上所述，本發明提出一種觸控面板操作裝置及其方法。利用模擬手指觸控訊號之頻率的不同，來辨認物件。亦可利用同一實物，在實物上賦予不同的模擬手指觸控訊號之頻率，藉以讓此實物隨著不同的模擬手指觸控訊號之頻率，被辨認為是不同的物件，且不需繁雜的電路設計，只需簡單的震盪電路來模擬手指觸控訊號，且利用導電材質所製成的固定點亦可穩定偵測實物的位置及轉動角度。
此外，藉由外接不需額外增加電路及電源供應的導通單元的方式，可讓使用者能更準確的操控處控面板按鍵，解決以往因受制於觸控面板的螢幕大小，使用者利用手指點擊觸控面板上的按鍵時，時常誤按其他相鄰的按鍵，若是能藉由外接不需額外增加電路及電源供應的導通單元，來傳送使用者的觸控動作，可讓使用者更準確的按下所欲操作功能的對應面板觸控按鍵。
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。
100．．．觸控面板操作裝置
110．．．實物
115．．．控制器
120．．．觸控面板模組
122．．．偵測單元
124．．．資料庫單元
126．．．辨識單元
200．．．觸控面板操作方法
300．．．觸控面板操作方法
400．．．觸控面板操作裝置
410．．．實物
412．．．控制器
414．．．固定點模組
420．．．觸控面板模組
422．．．偵測單元
424．．．資料庫單元
426．．．辨識單元
600．．．觸控面板操作裝置
620．．．觸控面板模組
622．．．面板觸控按鍵
630．．．控制器
640．．．導通單元
700．．．觸控面板操作方法
800．．．觸控面板操作裝置
810．．．人物方塊
815．．．震盪電路元件
818．．．接觸點
820．．．觸控面板模組
830．．．第一震盪頻率
840．．．第二震盪頻率
900．．．觸控面板操作裝置
910．．．鑰匙
912．．．第一震盪頻率控制器
914．．．第二震盪頻率控制器
920．．．觸控面板模組
1000．．．觸控面板操作裝置
1010．．．人物方塊
1012．．．震盪電路元件
1015．．．固定點模組
1016．．．第一固定點
1018．．．第二固定點
1020．．．觸控面板模組
1100．．．觸控面板操作裝置
1110．．．夾式控制器
1112．．．導電橡膠
1114．．．導線
1120．．．觸控面板模組
1140．．．鍵盤
1150．．．旋鈕
S202~S208．．．觸控面板操作方法流程步驟
S304~S309．．．觸控面板操作方法流程步驟
S502~S516．．．觸控面板操作方法流程步驟
S704~S708．．．觸控面板操作方法流程步驟
圖1A是根據本發明之第一示範實施例所繪示的一種觸控面板操作裝置之組態示意圖。
圖1B是根據本發明之第一示範實施例所繪示的一種觸控面板操作裝置之功能方塊圖。
圖2是根據本發明之第一示範實施例所繪示的一種觸控面板操作方法之流程圖。
圖3是根據本發明之第一示範實施例所繪示的另一種觸控面板操作方法之流程圖。
圖4A是根據本發明之第二示範實施例所繪示的一種觸控面板操作裝置之組態示意圖。
圖4B是根據本發明之第二示範實施例所繪示的一種觸控面板操作裝置之功能方塊圖。
圖4C是根據本發明之第二示範實施例所繪示的一種觸控面板操作裝置之功能方塊圖。
圖5A是根據本發明之第二示範實施例所繪示的一種觸控面板操作方法之流程圖。
圖5B是根據本發明之第二示範實施例所繪示的另一種觸控面板操作方法之流程圖。
圖6是根據本發明之第三示範實施例所繪示的一種觸控面板操作裝置之功能方塊圖。
圖7是根據本發明之第三示範實施例所繪示的一種觸控面板操作方法之流程圖。
圖8A是根據本發明之第一示範實施例所繪示的一種觸控面板操作裝置之操作示意圖。
圖8B是根據本發明之第一示範實施例所繪示的震盪電路元件之脈波示意圖。
圖8C是根據本發明之第一示範實施例所繪示的一種觸控面板操作裝置之示意圖。
圖9A、圖9B是根據本發明之第一示範實施例所繪示的另一種觸控面板操作裝置之操作示意圖。
圖10A、圖10B是根據本發明之第二示範實施例所繪示的另一種觸控面板操作裝置之操作示意圖。
圖11A、圖11B、圖11C、圖11D、圖11E是根據本發明之第三示範實施例所繪示的一種觸控面板操作裝置之操作示意圖。
S202~S208．．．觸控面板操作方法流程步驟

Claims (14)

  1. 一種觸控面板操作裝置，包括：一控制器，在一實物上產生一模擬手指觸控訊號；一固定點模組；以及一觸控面板模組，偵測該模擬手指觸控訊號的一頻率及該固定點模組的空間分佈以辨識該實物。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板操作裝置，其中該觸控面板模組包括：一偵測單元，偵測該模擬手指觸控訊號的該頻率；一資料庫單元，提供對應於該頻率的一物件資料；以及一辨識單元，耦接於該偵測單元及該資料庫單元，並根據該資料庫單元對應於該頻率的該物件資料，辨識該實物為何種物件。
  3. 一種觸控面板操作方法，包括：在一實物上產生一模擬手指觸控訊號；配置一固定點模組；以及偵測該模擬手指觸控訊號的一頻率及該固定點模組的空間分佈以辨識該實物。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控面板操作方法，其中該偵測該模擬手指觸控訊號的一頻率以辨識該實物的步驟包括：偵測該模擬手指觸控訊號的該頻率；提供對應於該頻率的一物件資料；以及根據對應於該頻率的該物件資料，辨識該實物為何種物件。
  5. 一種觸控面板操作方法，包括：偵測一模擬手指觸控訊號的一頻率以及一固定點模組的空間分佈以辨識產生該模擬手指觸控訊號的一實物是否為一正確解鎖物件；以及若辨識結果為該實物是該正確解鎖物件，則解除對一觸控面板模組的鎖定狀態。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控面板操作方法，其中該偵測該模擬手指觸控訊號的該頻率以辨識該實物是否為該正確解鎖物件的步驟包括：偵測該模擬手指觸控訊號的該頻率；提供對應於該頻率的一物件資料；以及根據對應於該頻率的該物件資料，辨識該實物是否為該正確解鎖物件。
  7. 一種觸控面板操作裝置，包括：一控制器，在一實物上產生一模擬手指觸控訊號；一固定點模組，配置於該實物底部，以導電材質構成；以及一觸控面板模組，偵測該模擬手指觸控訊號的一頻率及該固定點模組的空間分佈以辨識該實物。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之觸控面板操作裝置，其中更包括藉由該觸控面板模組與該固定點模組之間接觸產生的電性導通，偵測該實物的移動軌跡而產生一軌跡訊號，以及分析該軌跡訊號以辨識該實物的位置及轉動角度。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控面板操作裝置，其中該觸控面板 模組包括：一偵測單元，偵測該模擬手指觸控訊號的該頻率、該固定點模組的空間分佈以及該軌跡訊號；一資料庫單元，提供對應於該頻率的一物件資料；以及一辨識單元，耦接於該偵測單元及該資料庫單元，根據對應於該頻率及該固定點模組的空間分佈的該物件資料，辨識該實物為何種物件，並分析該軌跡訊號以辨識該實物的位置及轉動角度。
  10. 一種觸控面板操作方法，包括：在一實物上產生一模擬手指觸控訊號；在該實物底部配置一固定點模組，該固定點模組以導電材質構成；以及偵測該模擬手指觸控訊號的一頻率及該固定點模組的空間分佈以辨識該實物。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控面板操作方法，其中偵測該模擬手指觸控訊號的該頻率及該固定點模組的空間分佈以辨識該實物的步驟包括：偵測該頻率及該固定點模組的空間分佈；提供對應於該頻率及該固定點模組的空間分佈的一物件資料；以及根據對應於該頻率及該固定點模組的空間分佈的該物件資料，辨識該實物為何種物件。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之觸控面板操作方法，更包括藉由該 觸控面板模組與該固定點模組之間接觸產生的電性導通，偵測該實物的移動軌跡而產生一軌跡訊號，以及分析該軌跡訊號以辨識該實物的位置及轉動角度。
  13. 一種觸控面板操作方法，包括：偵測一模擬手指觸控訊號的一頻率以及一固定點模組的空間分佈以辨識一實物是否為一正確解鎖物件；以及若辨識結果為該實物是該正確解鎖物件，則解除對該觸控面板模組的鎖定狀態。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之觸控面板操作方法，其中該偵測該模擬手指觸控訊號的該頻率以及該固定點模組的空間分佈以辨識該實物是否為該正確解鎖物件的步驟包括：偵測該模擬手指觸控訊號的該頻率及該固定點模組的空間分佈；提供對應於該頻率及該固定點模組的空間分佈的一物件資料；以及根據對應於該頻率的該物件資料，辨識該實物是否為該正確解鎖物件。
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