TWI592861B - 觸控裝置運作方法與其功能設置方法 - Google Patents

Description

觸控裝置運作方法與其功能設置方法

本發明係關於一種觸控裝置運作方法與其功能設置方法，特別關於一種以觸控筆操作電容式觸控裝置的運作方法與其功能設置方法。

近幾年來，觸控裝置做為一種便利的輸入裝置而被廣泛地應用於各式各樣的電子裝置。然而，觸控筆操作觸控裝置時，有部分的非預設功能卻是使用者常常必須用到的功能。例如繪畫時的擦拭/清除功能、更換筆觸功能。這一類的功能往往必須用點選視窗選單來啟動，對於高階使用者來說甚為不便。

本發明提出一種觸控裝置運作方法與其功能設置方法。藉由偵測觸控筆相對於觸控裝置的運作型態來選擇性地啟動預設的功能。

依據本發明一實施例的觸控裝置運作方法，適於以觸控筆操作的電容式觸控面板，所述方法包含下列步驟：偵測電容式觸控面板的多個感測單元的多個電容值。依據所述多個電容值的分佈圖形，判斷觸控筆的筆尖位置與筆身位置。依據筆尖位置與筆身位置，選擇性地啟動預設功能。

依據本發明一實施例的觸控裝置功能設定方法，適於以觸控筆操作的電容式觸控面板，所述方法包含下列步驟：當觸控裝置處於設定模式時，執行下列步驟：偵測電容式觸控面板的多個感測單元對應的多個電容值。依據所述多個電容值的分佈圖形，判斷觸控筆的筆尖位置與筆身位置，以產生觸控筆型態特徵值。判斷是否接收到設定指令。當接收到設定指令時，設定一個功能對應於前述觸控筆型態特徵值。

藉由偵測筆尖位置與筆身位置而得到的型態特徵值，觸控裝置得以查找是否有對應已經設定好的功能，並啟動所對應的功能，因此使用者無需以多步驟的方式來找尋並啟動此一對應的功能。從而提高了觸控裝置使用的便利性。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請參照圖1與圖2，其中圖1係依據本發明一實施例的觸控裝置與觸控筆示意圖，而圖2係依據本發明一實施例的觸控裝置中掃描線與接收線的配置示意圖。如圖1所示，本發明所揭露的方法適用於以觸控筆100操作的觸控裝置200，其中觸控裝置200是電容式觸控裝置或投射電容式觸控裝置。以觸控裝置200是投射電容式觸控裝置為例，如圖2所示，觸控裝置200具有嵌入式控制器210(embedded controller, EC)、m條掃描線Tx_1至Tx_m與n條接收線Rx_1至Rx_n，其中m與n均為大於一的整數。舉例來說，掃描線Tx_1至掃瞄線Tx_m均平行於X軸而排列，而接收線Rx_1至接收線Rx_n均平行於Y軸而排列。掃描線Tx_i與接收線Rx_j的交會點即定義了一個感測單元S_ij，從而觸控裝置200具有m*n個感測單元。為便於說明，則以圖2之觸控裝置(掃描線與接收線為棋格狀之排列)來闡述，但本發明不以此為限，亦可應用於其他結構的觸控裝置。

並請參照圖3，其係依據本發明一實施例中的觸控裝置功能設定方法流程圖。如圖3所示，所述方法包含有下列步驟：如步驟S310所述，先判斷觸控裝置是否處於設定模式。當觸控裝置處於設定模式時，如步驟S320所述，偵測電容式觸控面板的多個感測單元對應的多個電容值。接著如步驟S330所述，依據所述多個電容值的分佈圖形，判斷觸控筆的筆尖位置與筆身位置，以產生觸控筆型態特徵值。再如步驟S340所述，判斷是否接收到設定指令。當接收到設定指令時，如步驟S350所述，設定一個功能對應於前述觸控筆型態特徵值。

請參照圖4，其係用以說明觸控筆相對於觸控裝置的位置對感測單元電容值的影響。如圖4所示，觸控筆100位于觸控裝置200的上表面(觸控面)之上時，觸控筆100上的各個金屬構件利如筆尖110與金屬筆身120都會與觸控裝置200中由第i條掃描線Tx_i與第j條接收線Rx_j所形成的感測單元S_ij之間形成耦合電容。以圖4的例子為例，則第三條掃描線Tx_3上的諸感測單元S_31至感測單元S_39的電容值都因為耦合電容而上升。舉例來說，設若諸感測單元的預設電容值為1微法拉，則因為耦合電容的關係，對應於筆尖110的感測單元S_31的電容值可能上升至1.5微法拉，而對應於金屬筆身120的感測單元S_33至感測單元S_39的電容值也都有不同程度的增加。

回到圖2，觸控裝置200的嵌入式控制器210電性連接於各條掃描線Tx_1至Tx_m與各條接收線Rx_1至Rx_n，因此嵌入式控制器210實質上與各個感測單元S_11至感測單元S_mn電性連接。於一實施例中，嵌入式控制器210偵測各個感測單元的電容值。於一實施例中，嵌入式控制器210要得到各感測單元的電容值的分佈圖形時，嵌入式控制器210依據第一門檻值將電容值低於第一門檻值的各感測單元的感測值輸出為零，將電容值超過第一門檻值的各感測單元的感測值輸出為一。從而，嵌入式控制器210得到一個二值化的感測值分佈圖形，如圖5與圖6，其中圖5係依據本發明一實施例的電容值分佈圖形，而圖6係依據本發明一實施例的感測值分佈圖形。從圖5中，可以得到各感測單元S_11至感測單元S_mn的電容值分佈，如圖5為n(行數)=10、m(列數)=12，感測單元S_11的電容值為100，感測單元S_62的電容值為150。於本實施例中，第一門檻值設定為110，當感測單元的感測值大於110時，則其感測單元之感測值則為1；反之，感測單元之感測值則為0。因此，從圖6中可以看到，其感測單元S_11的感測值為0，而感測單元S_62的感測值為1。於另一實施例中，嵌入式控制器210係將電容值高於第一門檻值的每個感測單元的座標值傳送給觸控裝置200的處理器(未繪示)，而處理器依據這些座標值可以重現如圖6的感測值分佈圖形。於再一實施例中，嵌入式控制器210係直接將各感測單元的電容值傳送給處理器，而由處理器進行前述的處理。

回到圖3，因此在步驟S330中，觸控裝置200藉由上述處理而能進一步判斷觸控筆100的筆尖位置與筆身位置。其中筆身位置係關於觸控筆100的金屬筆身120在觸控裝置的上表面上的三維位置，也就是金屬筆身120對於觸控裝置200的上表面的正投影的位置、以及金屬筆身120兩端相對於觸控裝置200的上表面的距離等資訊。如此，觸控裝置200得到觸控筆的型態特徵值。於一實施例中，觸控裝置200於確定型態特徵值後，會產生第一提示信號以指示使用者輸入設定指令。而後觸控裝置200在一預設時間區間內等待使用者輸入設定指令，預設時間區間例如是 30秒。於一實施例中，如果使用者在30秒內沒有輸入設定指令給觸控裝置200，則觸控裝置200離開設定模式。於另一實施例中，如果使用者在30秒內沒有輸入設定指令給觸控裝置200，則觸控裝置200產生第二提示信號以提示使用者重新設定功能。並且觸控裝置200於產生第二提示信號後等待一段時間，如果沒有收到使用者選擇重新設定的指令的話，則觸控裝置200離開設定模式。如果在該時間內，使用者選擇重新設定，則回到前述步驟S320。前述可以被設定的指令，例如啟動清除功能、切換筆觸、切換顏色、切換模式(編輯模式或閱覽模式)等。此處係用以舉例而非限制本發明的範疇。

於本發明另一實施例中，揭示了一種觸控裝置運作方法，所述觸控裝置運作方法適於以觸控筆操作的電容式觸控面板，請參照圖7，其係依據本發明一觸控裝置運作方法流程圖。如圖7所示，本發明一實施例所揭示的觸控裝置運作方法包含下列步驟：如步驟S710所示，偵測電容式觸控面板的多個感測單元的多個電容值。接著如步驟S720所示，依據所述多個電容值的分佈圖形，判斷觸控筆的筆尖位置與筆身位置。而後如步驟S730所示，依據筆尖位置與筆身位置，選擇性地啟動預設功能。

其中於步驟S710與步驟S720中的作動，大致如圖3的流程圖中的對應步驟。於一實施例中，在步驟S720得到分佈圖形之後更執行手掌誤觸濾除(palm rejection)程序，以得到筆尖位置與筆身位置。所述手掌誤觸濾除程序請參照圖8，其係依據本發明一實施例的手掌誤觸濾除程序流程圖。如圖8所示，依據本發明一實施例的手掌誤觸濾除程序包含下列步驟：如步驟S810所示，選擇分佈圖形中，具有最大電容值的座標為筆尖位置。接著如步驟S820所示，選擇分佈圖形中的多個觸碰群組其中之一。再如步驟S830所示，判斷被選擇的觸碰群組的延伸方向是否對應於筆尖位置。當延伸方向不對應於筆尖位置，如步驟S840所示，濾除被選擇的觸碰群組。反之，當延伸方向對應於筆尖位置，如步驟S850所示，以被選擇的觸碰群組計算筆身位置。

具體來說，請參照圖9，其係依據本發明一實施例中的觸控裝置的各感測單元的電容值分佈圖形示意圖。如圖9所示，電容值分佈圖形中的區塊A、區塊B、區塊C與區塊D中的各電容值均大於第一門檻值。各區塊彼此間可以部份重疊，且每一個區塊係以圓形或橢圓形近似。而區塊A中具有所有電容值中最大的一個電容值，因此區塊A被判斷為筆尖位置。區塊B的長軸與短軸的比值小於第二門檻值，因此其實際上接近圓形，不可能是金屬筆身120投影在觸控裝置上產生的結果。區塊C與區塊D的長軸與短軸比值均大於第二門檻值，然而區塊C的長軸延伸方向並未指向/對應於區塊A，因此其應不是金屬筆身120投影在觸控裝置上產生的結果。綜上所述，區塊B與區塊C都會被濾除，而觸控裝置依據區塊A的位置與分佈來得到筆尖位置，依據區塊D的位置與分佈來得到筆身位置，從而得到觸控筆的型態特徵值。於本實施例中，第二門檻值為1.2，以便於過濾近似於或等於圓形的感測區塊，但本發明不以此為限，如當需過濾正圓形的感測區塊時，第二門檻值可設為1.0。當排除近似或圓形的感測區塊後，則以筆尖位置來當作依據，選擇最適當的區塊作為觸控筆的形態特徵值。具體而言，每個感測區塊為近似或等於橢圓形狀，而定義出各感測區塊的長軸與短軸，且各感測區塊的長軸方向則為類比於各感測區塊的延伸方向。當感測區塊之延伸方向能夠對齊、對準或指向於筆尖位置時，則此感測區塊可視為觸控筆的形態特徵值，如圖9之區塊D；而感應區塊之延伸方向無法對齊、對準或指向筆尖位置時，則將其感測區塊進行過濾，如圖9之區塊C。

於一實施例中，當得到觸控筆的型態特徵值後，觸控裝置確認這樣的型態特徵值是否對應於前述已經設定的一個功能。如果這樣的型態特徵值對應於已經設定的一個功能，則觸控裝置產生提示信號，以提示使用者當前觸控筆的型態特徵值所對應的預設功能。等當收到來自使用者的確認信號時，啟動此一預設功能。舉例來說，當預設功能係筆觸設定或清除功能時，觸控裝置產生一個選單，以提示使用者當前的功能是筆觸設定或是清除功能，同時供使用者選擇筆觸設定的多個類型設定值或清除功能的多個面積設定值。當收到使用者的選擇指令後，觸控裝置依據使用者選擇的類型設定值或面積設定值，啟動預設功能。

具體而言，於一實施例中，當觸控裝置已得知觸控筆的型態特徵值時，可提示此形態特徵值(第一型態特徵值)為啟動清除功能，且提示使用者可透過觸控筆來選擇欲清除的資料面積。使用者可透過觸控筆之筆尖與筆身來選取資料面積，使得可在短時間內選擇較大的清除面積，如圖10所示，其係依據本發明一實施例的觸控筆操作示意圖。此時，觸控裝置亦可透過如圖7或圖8之流程而得知另一型態特徵值(第二型態特徵值)，而再提示使用者此型態特徵值的區域是否為欲清除面積。當觸控裝置接收到使用者的確認信號後，則會進行該區域的資料清除。於本實施例中，透過筆尖加筆身同時的大面積選取，可便於節省時間與操作更智慧化。

於另一延伸實施例中，觸控裝置獲取第二型態特徵值，且尚未收到使用者的確認信號時，觸控裝置可再獲取另一型態特徵值(第三型態特徵值)。當第二型態特徵值與第三型態特徵值所選擇或對應的區域不同時，則再發出提示，再次提示使用者此型態特徵值的區域是否為欲清除面積。因此，當第二型態特徵值所選取的區域並非為使用者欲清除的面積時，使用者可輕鬆地移動觸控筆(筆尖+筆身)，舉例而言，使用者可水平移動觸控筆來選擇欲清除的面積，亦可透過垂直移動觸控筆來放大或縮小欲清除的面積，此處說明的水平與垂直移動是以觸控面板為基準面，如遠離或靠近觸控面板為垂直移動。

藉由本發明上述各實施例所揭示的觸控裝置功能設置方法與運作方法，提供使用者一種便利的功能啟動方式。因此使用者無需繁瑣地在觸控裝置的介面中搜尋其常用的功能並選擇該功能。使用者得以藉由簡單的將觸控筆擺設為事先設定好的方式就能對應地啟動設定好的功能，例如筆觸設定或是清除(擦拭)功能。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

100‧‧‧觸控筆

110‧‧‧筆尖

120‧‧‧金屬筆身

200‧‧‧觸控裝置

210‧‧‧嵌入式控制器

Tx_1~Tx_m‧‧‧掃描線

Rx_1~Rx_n‧‧‧接收線

S­_11~S_mn‧‧‧感測單元

A~D‧‧‧區塊

圖1係依據本發明一實施例的觸控裝置與觸控筆示意圖。 圖2係依據本發明一實施例的觸控裝置中掃描線與接收線的配置示意圖。 圖3係依據本發明一實施例中的觸控裝置功能設定方法流程圖。 圖4係用以說明觸控筆相對於觸控裝置的位置對感測單元電容值的影響。 圖5係依據本發明一實施例的電容值分佈圖形。 圖6係依據本發明一實施例的感測值分佈圖形。 圖7係依據本發明一觸控裝置運作方法流程圖。 圖8係依據本發明一實施例的手掌誤觸濾除程序流程圖。 圖9係依據本發明一實施例中的觸控裝置的各感測單元的電容值分佈圖形示意圖。 圖10係依據本發明一實施例的觸控筆操作示意圖。

Claims (10)

1. 一種觸控裝置運作方法，適於以一觸控筆操作的一電容式觸控面板，所述方法包含： 偵測該電容式觸控面板的多個感測單元的多個電容值； 依據該些電容值的一分佈圖形，判斷該觸控筆的一筆尖位置與該觸控筆的一筆身位置；以及 依據該筆尖位置與該筆身位置，選擇性地啟動一預設功能。
2. 如第1項所述的方法，其中於依據該些電容值的該分佈圖形，判斷該筆尖位置與該筆身位置的步驟中包含： 對每一該感測單元，比較對應的該電容值與一第一門檻值； 當對應的該電容值高於該第一門檻值時，記錄該感測單元對應的一座標值；以及 依據被記錄該些座標值，得到該分佈圖形。
3. 如第2項所述的方法，其中於得到該分佈圖形的步驟之後，包含：執行一手掌誤觸濾除(palm rejection)程序，以得到該筆尖位置與該筆身位置。
4. 如第3項所述的方法，其中該手掌誤觸濾除程序包含： 選擇該分佈圖形中，具有最大電容值的一座標為該筆尖位置； 選擇該分佈圖形中的多個觸碰群組其中之一； 判斷被選擇的該觸碰群組的一延伸方向是否對應於該筆尖位置； 當該延伸方向不對應於該筆尖位置，濾除被選擇的該觸碰群組；以及 當該延伸方向對應於該筆尖位置，以被選擇的該觸碰群組計算該筆身位置。
5. 如第4項所述的方法，其中當被選擇的該觸碰群組的長軸與被選擇的該觸碰群組的短軸的比值小於一第二門檻值時，濾除被選擇的該觸碰群組。
6. 如第1項所述的方法，其中於選擇性地啟動該預設功能前，包含： 產生一提示信號，以提示一使用者該預設功能；以及 當收到一確認信號時，啟動該預設功能。
7. 如第1項所述的方法，其中該預設功能係一筆觸設定或一清除功能，且於選擇性地啟動該預設功能前，包含： 產生一選單，以供一使用者選擇該筆觸設定的多個類型設定值或該清除功能的多個面積設定值；以及 依據該使用者選擇的類型設定值或面積設定值，啟動該預設功能。
8. 一種觸控裝置功能設定方法，適於以一觸控筆操作的一電容式觸控面板，所述方法包含： 當該觸控裝置處於一設定模式時，執行下列步驟： 偵測該電容式觸控面板的多個感測單元的多個電容值； 依據該些電容值的一分佈圖形，判斷該觸控筆的一筆尖位置與該觸控筆的一筆身位置，以產生一觸控筆型態特徵值； 判斷是否接收到一設定指令；以及 當接收到該設定指令時，以設定一功能對應於該觸控筆型態特徵值。
9. 如第8項所述的方法，於接收該設定指令的步驟前，更包含： 產生一第一提示信號以指示一使用者輸入該設定指令；以及 當產生該第一提示信號後於一預設時間區間內未接收到該設定指令時，選擇性地離開該設定模式。
10. 如第9項所述的方法，其中於選擇性地離開該設定模式的步驟中包含： 產生一第二提示信號以提示該使用者重新設定該功能； 當該使用者選擇重新設定時，回到偵測該電容式觸控面板的該些感測單元的該些電容值的步驟；以及 當產生該第二提示信號後一段時間內，未收到該使用者選擇重新設定時，離開該設定模式。