TWI581136B - 觸感回饋系統及其提供觸感回饋的方法 - Google Patents

Description

觸感回饋系統及其提供觸感回饋的方法

本發明涉及一種觸感回饋系統，尤其涉及一種觸感回饋系統及其提供觸感回饋的方法。

現今，越來越多的手機、平板電腦及可擕式數碼播放產品等智慧電子裝置開始使用觸摸屏和智慧作業系統，在系統中用戶可以安裝各種遊戲，而通過觸摸屏作為輸入端，用戶可以直觀地通過操作觸摸屏虛擬出的各種功能按鍵來操控遊戲。為了使用戶操控遊戲時能夠感受到相應的觸感回饋，現有的觸摸屏的下方一般會設置有多個壓電觸發器，當感應到用戶在觸摸屏上的觸摸操作時，對應位置的壓電觸發器開始振動。然而，此類提供觸感回饋的方式過於單一，而且不能根據遊戲的不同場景相應提供給用戶不同的觸感回饋，這無疑缺乏趣味性，降低用戶的使用體驗。

現在已經出現能夠通過靜電回饋的形式提供觸摸屏的觸感回饋的技術，然而，同樣沒有關於此類觸感回饋技術在觸摸屏電子產品中遊戲的應用以提高用戶在遊戲操控過程中的體驗。

有鑒於此，有必要提供一種觸感回饋系統及提供觸感回饋的方法，在用戶操控遊戲的過程中提供相應的觸感回饋，提高用戶在遊 戲操控過程中的體驗並減少誤操作。

本發明提供一種觸感回饋系統，應用於一電子裝置中，該電子裝置包括一觸摸屏及一存儲單元，該觸摸屏上連接一設置有多個電極的觸感回饋層，該存儲單元用於存儲該觸摸屏上的不同座標位置和各個電極的一一對應關係，所述觸感回饋系統用於通過感應觸控物件在該觸摸屏上進行的觸摸操作的具體位置通過一電壓源對所述觸感回饋層中相應的電極輸入電流，從而使觸摸在該位置上的觸控物件感受到觸感回饋，該系統包括：一觸摸感應模組，用於在該電子裝置開啟一應用程式時感應該觸摸屏上的觸摸操作並產生觸摸信號，其中，該應用程式包括多個不同事件，每一事件對應一電流特徵參數；一位置獲取模組，用於獲取該觸摸信號，並根據該觸摸信號確定該觸摸操作在該觸摸屏上的座標位置；一偵測模組，用於偵測該應用程式進行過程中是否發生一事件，並當偵測到發生至少一事件時根據偵測到的事件產生一控制信號；以及一控制模組，用於在接收到該控制信號後，根據該觸摸屏上不同座標位置和電極的對應關係確定與該觸摸操作的座標位置對應的電極，並確定與該發生的事件對應的電流特徵參數，然後通過該電壓源向該電極輸入具有所述特徵參數的電流，從而使觸摸在該座標位置上的觸控物件感受到類似真實事件發生時的觸感回饋。

本發明還提供一種提供觸感回饋的方法，該方法應用於一電子裝置，該電子裝置包括一觸摸屏和一存儲單元，該觸摸屏上連接一 設置有多個電極的觸感回饋層，該存儲單元用於存儲該觸摸屏上的不同座標位置和各個電極的一一對應關係，該方法包括：在該電子裝置開啟一應用程式時感應該觸摸屏上的觸摸操作並產生觸摸信號，其中，該應用程式包括多個不同事件，每一事件對應一電流特徵參數；根據該觸摸信號確定該觸摸操作在該觸摸屏上的座標位置；偵測該應用程式進行過程中是否發生一事件，並當偵測到發生至少一事件時根據偵測到的事件產生一控制信號；在接收到該控制信號後，根據該存儲單元中存儲的觸摸屏上不同座標位置和電極的一一對應關係確定與該觸摸操作的位置對應的電極，並確定該發生的事件對應的電流特徵參數；以及通過一電壓源向該電極輸入具有所述特徵參數的電流，從而使觸摸在該位置上的觸控物件感受到類似真實事件發生時的觸感回饋。

相較於現有技術，本發明在偵測到遊戲過程中發生的事件時，向對應位置的電極輸入一電流特徵參數與該事件相關的電流，從而使觸摸在該位置上的人體感受到類似真實事件發生時的觸感回饋。

1‧‧‧觸感回饋系統

10‧‧‧觸摸屏

11‧‧‧觸摸感應模組

12‧‧‧位置獲取模組

13‧‧‧偵測模組

14‧‧‧控制模組

20‧‧‧觸感回饋層

21‧‧‧絕緣層

22‧‧‧電極層

23‧‧‧電壓源

30‧‧‧存儲單元

100‧‧‧電子裝置

210‧‧‧絕緣體

220‧‧‧電極

圖1為本發明的觸感回饋系統所應用的電子裝置中觸摸屏的結構示意圖。

圖2為圖1所示的觸摸屏上連接的觸感回饋層的結構示意圖。

圖3為圖1所示的觸感回饋系統的硬體架構圖。

圖4為本發明的提供觸感回饋的方法流程圖。

圖1為本發明的觸摸屏10的結構示意圖。該觸摸屏10應用於一電子裝置100中，該電子裝置100可以是移動電話、平板電腦或多媒體播放器等電子產品。該觸摸屏10上連接有一觸感回饋層20，所述觸感回饋層20設置於該觸摸屏10的上方或下方，包括有多個獨立的電極220(在圖2中示出)。該電子裝置100還包括一觸感回饋系統1和一存儲單元30(在圖3中示出)，該存儲單元30用於存儲該觸摸屏10上不同座標位置與所述各個電極220之間的一一對應關係；該觸感回饋系統1應用於該觸摸屏10和該觸感回饋層20之間，用於通過感應觸控物件(如人體，即用戶的手指)在該觸摸屏10上進行的觸摸操作的具體位置對所述觸感回饋層20中相應的電極220輸入電流。

請一併參照圖2，該觸感回饋層20包括一絕緣層21和一電極層22。該電極層22中設有多個相互獨立的電極220，每一個電極220均與一電壓源23連接；該絕緣層21中設有多個絕緣體210；所述電極220和絕緣體210的位置一一對應。在本實施方式中，所述觸感回饋層20設置於該觸摸屏10的下方，該絕緣層21位於該電極層22的上方而位於該觸摸屏10以及該電極層22之間。從而，當人體觸摸該觸摸屏10時，該觸感回饋層20通過該觸摸屏10與人體(如用戶的手指)共同形成一類比的電容結構。該觸感回饋系統1用於在識別人體在其上不同的感應區域進行輸入操作時，通過電壓源23對該電極層22中對應的電極220輸入電流，使得人體由於電容 耦合效應產生靜電荷的流動而產生電流，進而使其由於該電流的刺激而感受到觸感回饋。

請參照圖3，該觸感回饋系統1包括一觸摸感應模組11、一位置獲取模組12、一偵測模組13和一控制模組14。

該觸摸感應模組11用於在該電子裝置100開啟一應用程式時感應該觸摸屏10上的觸摸操作並產生觸摸信號，其中，該應用程式包括多個不同事件，每一事件對應一電流特徵參數。所述電流特徵參數包括電流的頻率、幅度和增益值等。在本實施方式中，所述應用程式為一遊戲，所述事件包括該遊戲設置的各個場景中需要用戶反應的多種情況。例如，該應用程式為一賽車遊戲，用戶在操作該賽車遊戲時有可能遇到的事件包括遭遇障礙物、偏離正確跑道或者遭遇襲擊等。

該位置獲取模組12用於獲取該觸摸信號，並根據該觸摸信號確定該觸摸操作在該觸摸屏10上的座標位置。

該偵測模組13偵測該應用程式進行過程中是否發生一事件，若是，則根據偵測到的事件產生一控制信號。當然，所述應用程式並不局限於以上所示出的遊戲。

該控制模組14用於在接收到該控制信號後，根據該觸摸屏10上不同座標位置和電極220的對應關係確定與該觸摸操作的座標位置對應的電極220，並確定與發生的事件對應的電流特徵參數，然後通過該電壓源23向該電極220輸入具有所述特徵參數的電流，從而使觸摸在該座標位置上的人體感受到類似真實事件發生時的觸感回饋。例如，用戶正在操控一賽車遊戲，若此刻發生了車輛 遭遇襲擊的事件，則該控制模組14向當前觸摸位置對應的電極220輸入振幅較大的電流，從而人體感應該較高強度的電流而感受到較強的觸感回饋。

在本實施方式中，所述應用程式不同事件和電流特徵參數的一一對應關係為用戶根據自身喜好自定義並存儲於該存儲單元30中的。

在本實施方式中，該觸摸屏10為一多點觸摸屏。在這種情況下，該觸摸感應模組11用於感應該觸摸屏10上的多點觸摸操作並產生多點觸摸信號。該位置獲取模組12用於根據該多點觸摸信號確定該多點觸摸操作在該觸摸屏10上的座標位置。該偵測模組13用於偵測該應用程式開啟過程中是否發生一事件，若是，則根據偵測到的事件產生一控制信號。從而，該控制模組14可根據該觸摸屏10不同座標位置和電極220的對應關係確定與該多點觸摸操作的座標位置對應的多個電極220，然後向該多個電極220同時輸入具有對應特徵參數的電流，從而使得人體在該多點觸摸屏上的多個觸摸點同時感受到類似真實事件發生時的觸感回饋。

圖4為本發明的提供觸感回饋的方法流程圖，該方法應用於上述觸感回饋系統1中，包括如下步驟：

步驟S41：該觸摸感應模組11在該電子裝置100開啟一應用程式時感應該觸摸屏10上的觸摸操作並產生觸摸信號。

步驟S42：該位置獲取模組12根據該觸摸信號確定該觸摸操作在該觸摸屏10上的座標位置。

步驟S43：該偵測模組13偵測該應用程式進行過程中是否發生一 事件，若是，則進行步驟S44；否則，則回到步驟S43。

步驟S44：該控制模組14根據該存儲單元30存儲的該觸摸屏10上不同座標位置和各個電極220的一一對應關係確定與該觸摸操作的座標位置對應的電極220，並確定與發生的事件對應的電流特徵參數。

步驟S45：該控制模組14通過該電壓源23向該電極220輸入具有所述特徵參數的電流，從而使觸摸在該座標位置上的人體感受到類似真實事件發生時的觸感回饋。

本技術領域的普通技術人員應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍之內，對以上實施例所作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之內。

1‧‧‧觸感回饋系統

11‧‧‧觸摸感應模組

12‧‧‧位置獲取模組

13‧‧‧偵測模組

14‧‧‧控制模組

30‧‧‧存儲單元

100‧‧‧電子裝置

Claims (9)

1. 一種觸感回饋系統，應用於一電子裝置中，該電子裝置包括一觸摸屏及一存儲單元，該觸摸屏的上方或下方連接一觸感回饋層，該觸感回饋層包括一絕緣層和一電極層，該電極層中設有多個電極，該絕緣層中設有多個絕緣體，所述電極和絕緣體的位置一一對應，該存儲單元用於存儲該觸摸屏上的不同座標位置和各個電極的一一對應關係，所述觸感回饋系統用於通過感應觸控物件在該觸摸屏上進行的觸摸操作的具體位置通過一電壓源對所述觸感回饋層中相應的電極輸入電流，從而使觸摸在該位置上的觸控物件感受到觸感回饋，其改良在於，該觸感回饋系統包括：一觸摸感應模組，用於在該電子裝置開啟一應用程式時感應該觸摸屏上的觸摸操作並產生觸摸信號，其中，該應用程式包括多個不同事件，每一事件對應一電流特徵參數；一位置獲取模組，用於獲取該觸摸信號，並根據該觸摸信號確定該觸摸操作在該觸摸屏上的座標位置；一偵測模組，用於偵測該應用程式進行過程中是否發生一事件，並當偵測到發生至少一事件時根據偵測到的事件產生一控制信號；以及一控制模組，用於在接收到該控制信號後，根據該觸摸屏上不同座標位置和電極的對應關係確定與該觸摸操作的座標位置對應的電極，並確定與該發生的事件對應的電流特徵參數，然後通過該電壓源向該電極輸入具有所述特徵參數的電流，從而使觸摸在該座標位置上的觸控物件感受到類似真實事件發生時的觸感回饋。
2. 如申請專利範圍第1項所述的觸感回饋系統，其中，所述電流特徵參數包 括電流的頻率、幅度和增益值。
3. 如申請專利範圍第1項所述的觸感回饋系統，其中，該應用程式不同事件和電流特徵參數的對應關係為用戶自定義並存儲於該存儲單元中的。
4. 如申請專利範圍第1項所述的觸感回饋系統，其中，該應用程式為一遊戲，所述事件包括該遊戲設置的各個場景中需要用戶反應的多種情況。
5. 如申請專利範圍第1項所述的觸感回饋系統，其中，該觸摸屏為一多點觸摸屏；該觸摸感應模組用於感應該觸摸屏上的多點觸摸操作並產生多點觸摸信號，該位置獲取模組用於根據該多點觸摸信號確定該多點觸摸操作在該觸摸屏上的座標位置，該偵測模組用於在偵測到該應用程式進行過程中發生一事件時，根據偵測到的事件產生一控制信號，從而，該控制模組根據該觸摸屏不同座標位置和電極的對應關係確定與該多點觸摸操作的座標位置對應的多個電極，然後向該些電極同時輸入具有對應特徵參數的電流，從而使得觸控物件在該多點觸摸屏上的多個觸摸點同時感受到類似真實事件發生時的觸感回饋。
6. 一種提供觸感回饋的方法，該方法應用於一電子裝置，該電子裝置包括一觸摸屏和一存儲單元，該觸摸屏的上方或下方連接一觸感回饋層，該觸感回饋層包括一絕緣層和一電極層，該電極層中設有多個電極，該絕緣層中設有多個絕緣體，所述電極和絕緣體的位置一一對應，該存儲單元用於存儲該觸摸屏上的不同座標位置和各個電極的一一對應關係，其改良在於，該方法包括：在該電子裝置開啟一應用程式時感應該觸摸屏上的觸摸操作並產生觸摸信號，其中，該應用程式包括多個不同事件，每一事件對應一電流特徵參數；根據該觸摸信號確定該觸摸操作在該觸摸屏上的座標位置；偵測該應用程式進行過程中是否發生一事件，並當偵測到發生至少一事 件時根據偵測到的事件產生一控制信號；在接收到該控制信號後，根據該存儲單元中存儲的觸摸屏上不同座標位置和電極的一一對應關係確定與該觸摸操作的位置對應的電極，並確定該發生的事件對應的電流特徵參數；以及通過一電壓源向該電極輸入具有所述特徵參數的電流，從而使觸摸在該位置上的觸控物件感受到類似真實事件發生時的觸感回饋。
7. 如申請專利範圍第6項所述的提供觸感回饋的方法，其中，所述電流特徵參數包括電流的頻率、幅度和增益值。
8. 如申請專利範圍第6項所述的提供觸感回饋的方法，其中，該應用程式不同事件和電流特徵參數的對應關係為用戶自定義並存儲於該電子裝置的一存儲單元中的。
9. 如申請專利範圍第6項所述的提供觸感回饋的方法，其中，該應用程式為一遊戲，所述事件包括該遊戲設置的各個場景中需要用戶反應的多種情況。