TWI697821B - 更新觸控感測裝置設定的方法及觸控感測裝置 - Google Patents

Abstract

提供一種觸控感測裝置。觸控感測裝置包括指紋辨識模組、感測表面以及處理器。感測表面感測使用者的手指的輸入操作。指紋辨識模組用以擷取手指的指紋特徵。處理器耦接指紋辨識模組以及感測表面。處理器根據輸入操作產生使用者檔案，並且根據指紋特徵以及使用者檔案更新對應於使用者的觸控感測裝置設定。

Description

更新觸控感測裝置設定的方法及觸控感測裝置

本發明是有關於一種最佳化裝置設定的技術，且特別是有關於一種更新觸控感測裝置設定的方法及觸控感測裝置。

筆記型電腦中的觸控板多採用電容式感應技術。電容式感應技術是根據電容的變化值來判斷使用者的手指所按壓的位置。然而，不同的使用者之手指大小或電阻值所能造成的電容變化並不相同。基此，同一型號的觸控板可能無法適用於所有不同的使用者。舉例來說，成人的平均手指面積可能為9毫米，而兒童的平均手指面積可能為6毫米。如此，當一兒童使用參考成人的平均手指面積所設計的觸控板時，該觸控板可能無法非常準確地反映該兒童的輸入操作。

另一方面，特定的輸入操作也容易造成觸控板的誤判。舉例來說，圖1繪示使用手指F觸碰觸控板TP之感測區TA的示意圖。如圖1所示，當使用者的手指F觸碰在觸控板TP之感測區TA的邊緣時，觸控板TP可能因無法透過感測區TA感測出完整的手指F的指腹而發生誤判（例如：將感測區TA感測到的手指F之滑動判定為不屬於使用者所執行的輸入操作）。

基此，如何因應不同使用者的生理特徵及使用習慣最佳化觸控板的設定，是本領域人員致力的目標之一。

本發明提供一種更新觸控感測裝置設定的方法及觸控感測裝置，可以根據使用者的使用習慣跟生理特徵動態地更新對應於該使用者的觸控感測裝置設定。

本發明的觸控感測裝置包括指紋辨識模組、感測表面以及處理器。感測表面感測使用者的手指的輸入操作。指紋辨識模組用以擷取手指的指紋特徵。處理器耦接指紋辨識模組以及感測表面。處理器根據輸入操作產生使用者檔案，並且根據指紋特徵以及使用者檔案更新對應於使用者的觸控感測裝置設定。

本發明的更新觸控感測裝置設定的方法包括：利用感測表面感測使用者的手指的輸入操作；利用指紋辨識模組擷取手指的指紋特徵；根據輸入操作產生使用者檔案；以及根據指紋特徵以及使用者檔案更新對應於使用者的觸控感測裝置設定。

基於上述，本發明的觸控感測裝置可以在其感測表面被使用時記錄施加在感測表面上的輸入操作。當使用者的手指滑動過指紋辨識模組時，指紋辨識模組所擷取的指紋特徵可觸發處理器使用神經網路以及先前所記錄的輸入操作來更新對應於目前使用者的觸控感測裝置設定。

為讓本發明的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2A、2B及2C根據本發明的實施例繪示一種觸控感測裝置10的示意圖。參照圖2A，觸控感測裝置10包括處理器100、感測表面200以及指紋辨識模組300。觸控感測裝置10例如是如圖2B所示的觸控板（touchpad）或如圖2C所示的觸控面板（touch panel）等可感測使用者之手指的輸入操作的輸入裝置，本發明不限於此。

處理器100例如是中央處理單元（central processing unit，CPU），或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器（microprocessor）、數位信號處理器（digital signal processor，DSP）、可程式化控制器、特殊應用積體電路（application specific integrated circuit，ASIC）、圖型處理器（graphics processing unit，GPU）或其他類似元件或上述元件的組合。處理器100耦接感測表面200以及指紋辨識模組300，並可接收來自感測表面200的感測資料或來自指紋辨識模組300的感測資料。

感測表面200用以感測使用者的手指的輸入操作。感測表面200可例如是利用電容式感測技術（capacitive sensing technology）、電阻式感測技術（resistive sensing technology）或波動式感測技術（surface acoustic wave sensing technology）所實施，本發明不限於此。

指紋辨識模組300用以擷取使用者的手指的指紋特徵。處理器100可根據指紋特徵辨識出觸控感測裝置10之現行使用者的身分。為了讓使用者能在使用感測表面200的過程中自然而然地（automatically）碰觸到指紋辨識模組300而不需要刻意地去按壓指紋辨識模組300，指紋辨識模組300可設置於感測表面200的中心，如圖2B或圖2C所示。然而，本發明不限於此。例如，指紋辨識模組300可設置在觸控感測裝置10的方便使用者的手指碰觸到的任意一處。

為了適應不同的使用者，觸控感測裝置10可記錄使用者的使用者檔案（user profile），使得觸控感測裝置10的處理器100可根據使用者的使用者檔案建立或更新對應於該使用者的觸控感測裝置設定。當觸控感測裝置10辨識出使用者的身分時，觸控感測裝置10可套用對應於該使用者的觸控感測裝置設定以適應該使用者的生理特徵（例如：手指的尺寸或電阻值等）或使用習慣（例如：滑動或雙擊的速度等）。如此，觸控感測裝置10就不會受到使用者的生理特徵或使用習慣等因素的影響而誤判感測表面200上使用者所按壓的位置，或誤判使用者所使用的手勢。

具體來說，當使用者觸碰感測表面200時，感測表面200可感測使用者的輸入操作而產生對應的感測訊號。處理器100可根據感測表面200是否產生感測訊號而判斷使用者是否正在使用觸控感測裝置10。在判斷使用者正在使用觸控感測裝置10後，處理器100開始記錄由感測表面200所感測到的輸入操作。輸入操作可包括諸如手指滑動、雙擊、按壓或執行手勢等類型的操作，本發明不限於此。

在操作感測表面200的過程中，使用者會自然而然地接觸到設置於感測表面200之中心的指紋辨識模組300。此時，指紋辨識模組300可擷取使用者之手指的指紋特徵，使得處理器100可根據指紋特徵判斷使用者的身分。響應於指紋辨識模組300擷取到使用者的指紋特徵，處理器100可根據在使用者的手指接觸到指紋辨識模組300之前所記錄的輸入操作產生對應於該使用者的使用者檔案。使用者的使用者檔案與該使用者操作觸控感測裝置10的習慣有關。舉例來說，使用者檔案可關聯於諸如手指滑動速度、手指接觸面積、手指下壓力道、雙擊速度、慣用手勢或手指數量等屬性（property）。

在取得使用者的使用者檔案後，處理器100可根據使用者的指紋特徵和使用者檔案建立或更新對應於該使用者的觸控感測裝置設定。具體來說，在處理器100根據指紋特徵確定使用者的身分以及根據輸入操作產生對應於該使用者的使用者檔案後，處理器100可以利用神經網路以及使用者檔案更新對應於該使用者的觸控感測裝置設定。圖3根據本發明的實施例繪示利用神經網路以及使用者檔案更新觸控感測裝置設定的示意圖。參照圖3，處理器100可將使用者的使用者檔案中的手指滑動速度、手指接觸面積、手指下壓力道、雙擊速度、慣用手勢以及手指數量等參數作為神經網路的輸入參數，從而藉由該些輸入參數、該些參數分別對應的權重（即：圖3所示的w1、w2、w3、w4、w5、…、wx）、神經網路來計算出最適合該使用者的觸控感測裝置設定。處理器100所使用的神經網路例如是遞歸神經網路（recurrent neural network，RNN），但本發明不限於此。

觸控感測裝置設定可關聯於感測表面200的設定參數或指紋辨識模組的設定參數。舉例來說，觸控感測裝置設定可包括關聯於感測表面200的雙擊速度的參數。若使用者習慣使用的雙擊速度低於常人，則該使用者的觸控感測裝置設定將會把感測表面200的雙擊速度參數調整成較慢，使感測表面200可正確地感測對應於該使用者的雙擊輸入操作。

參照圖2A，在產生最適合該使用者的觸控感測裝置設定後，觸控感測裝置10便可以根據觸控感測裝置10的使用者之身分套用對應於該使用者的觸控感測裝置設定，使得觸控感測裝置10的感測表面200或指紋辨識模組300之設定參數更適合該使用者。舉例來說，處理器100可記錄一名使用者的觸控感測裝置設定。當該使用者在使用觸控感測裝置10時，觸控感測裝置10可透過指紋辨識模組300判斷該使用者的身分，並且響應於判斷出該使用者的身分而套用對應於該使用者的觸控感測裝置設定，藉以調整感測表面200的設定參數和指紋辨識模組300的設定參數。

在一實施例中，觸控感測裝置10可藉由外部裝置的輔助來增加辨識使用者身分的準確度。舉例來說，當感測表面200的面積與指紋辨識模組300的面積之比例超過一比例閾值時，指紋辨識模組300可能無法很有效率地擷取使用者的指紋特徵。因應於此，處理器100可以自外部攝影機取得對應於使用者的臉部識別符（face identifier，face ID），接著，處理器100可根據臉部識別符以及部分或全部的指紋特徵（若指紋辨識模組300有擷取到）來判斷該使用者的身分。

圖4根據本發明的實施例繪示一種更新觸控感測裝置設定的方法的流程圖，其中更新觸控感測裝置設定的方法可由如圖2A所示的觸控感測裝置10實施。在步驟S41，判斷觸控感測裝置10是否正被使用中。若觸控感測裝置10正被使用中，則進入步驟S41。若觸控感測裝置10並未被使用，則重新執行步驟S41。在步驟S42，利用感測表面200感測使用者的手指的輸入操作。在步驟S43，利用指紋辨識模組300擷取手指的指紋特徵。在步驟S44，根據輸入操作產生使用者檔案。在步驟S45，根據指紋特徵以及使用者檔案更新對應於使用者的觸控感測裝置設定。

綜上所述，本發明的觸控感測裝置可以在其感測表面被使用時記錄施加在感測表面上的輸入操作。當使用者的手指滑動過指紋辨識模組時，指紋辨識模組所擷取的指紋特徵可觸發處理器使用神經網路以及先前所記錄的輸入操作來更新對應於目前使用者的觸控感測裝置設定。另一方面，指紋辨識模組可設置在感測表面的中心。使用者在使用觸控感測裝置的過程中將自然而然地碰觸到指紋辨識模組並更新觸控感測裝置設定，而不需由使用者刻意地按壓指紋辨識模組。基此，本發明的觸控感測裝置可自動地對不同使用者的觸控感測裝置設定進行最佳化，使得觸控感測裝置可適用於任何體型、種族、年齡或性別的使用者。

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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10:觸控感測裝置

100:處理器

200:感測表面

300:指紋辨識模組

F:手指

S41、S42、S43、S44、S45:步驟

TA:感測區

TP:觸控板

w1、w2、w3、w4、w5、wx:權重

圖1繪示使用手指觸碰觸控板之感測區的示意圖。 圖2A、2B及2C根據本發明的實施例繪示一種觸控感測裝置的示意圖。 圖3根據本發明的實施例繪示利用神經網路以及使用者檔案更新觸控感測裝置設定的示意圖。 圖4根據本發明的實施例繪示一種更新觸控感測裝置設定的方法的流程圖。

10:觸控感測裝置

100:處理器

200:感測表面

300:指紋辨識模組

Claims (12)

1. 一種觸控感測裝置，包括：感測表面，感測使用者的手指的輸入操作；指紋辨識模組，用以擷取該手指的指紋特徵；以及處理器，耦接該指紋辨識模組以及該感測表面，該處理器根據該輸入操作產生使用者檔案，並且根據該指紋特徵以及該使用者檔案更新對應於該使用者的觸控感測裝置設定，其中該處理器根據該指紋特徵判斷該使用者的身分，並且利用神經網路以及該使用者檔案更新對應於該使用者的該觸控感測裝置設定。
2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控感測裝置，其中該處理器在該使用者的該手指接觸到該指紋辨識模組之前記錄該輸入操作，並且響應於該指紋辨識模組擷取到該指紋特徵而根據所記錄的該輸入操作產生該使用者檔案。
3. 如申請專利範圍第1項所述的觸控感測裝置，其中該指紋辨識模組設置於該感測表面的中心。
4. 如申請專利範圍第1項所述的觸控感測裝置，其中當該感測表面的面積與該指紋辨識模組的面積之比例超過比例閾值時，該處理器自外部裝置取得該使用者的臉部辨識符，並且根據該臉部辨識符以及該指紋特徵判斷該使用者的該身分。
5. 如申請專利範圍第1項所述的觸控感測裝置，其中該使用者檔案關聯於下列的至少其中之一：手指滑動速度、手指接觸面積、手指下壓力道、雙擊速度、慣用手勢以及手指數量。
6. 如申請專利範圍第1項所述的觸控感測裝置，其中該處理器記錄該觸控感測裝置設定，並且響應於判斷出該使用者的該身分而套用該觸控感測裝置設定，藉以調整該指紋辨識模組的設定參數及該感測表面的設定參數。
7. 一種更新觸控感測裝置設定的方法，包括：利用感測表面感測使用者的手指的輸入操作；利用指紋辨識模組擷取該手指的指紋特徵；根據該輸入操作產生使用者檔案；以及根據該指紋特徵以及該使用者檔案更新對應於該使用者的該觸控感測裝置設定，其中根據該指紋特徵以及該使用者檔案更新對應於該使用者的該觸控感測裝置設定的步驟包括：根據該指紋特徵判斷該使用者的身分，並且利用神經網路以及該使用者檔案更新對應於該使用者的該觸控感測裝置設定。
8. 如申請專利範圍第7項所述的更新觸控感測裝置設定的方法，其中根據該輸入操作產生該使用者檔案的步驟包括：在該使用者的該手指接觸到該指紋辨識模組之前記錄該輸入操作；以及響應於該指紋辨識模組擷取到該指紋特徵而根據所記錄的該輸入操作產生該使用者檔案。
9. 如申請專利範圍第7項所述的更新觸控感測裝置設定的方法，其中該指紋辨識模組設置於該感測表面的中心。
10. 如申請專利範圍第7項所述的更新觸控感測裝置設定的方法，更包括：當該感測表面的面積與該指紋辨識模組的面積之比例超過比例閾值時，自外部裝置取得該使用者的臉部辨識符，並且根據該臉部辨識符、該指紋特徵以及該使用者檔案更新對應於該使用者的該觸控感測裝置設定。
11. 如申請專利範圍第7項所述的更新觸控感測裝置設定的方法，其中該使用者檔案關聯於下列的至少其中之一：手指滑動速度、手指接觸面積、手指下壓力道、雙擊速度、慣用手勢以及手指數量。
12. 如申請專利範圍第7項所述的更新觸控感測裝置設定的方法，更包括：記錄該觸控感測裝置設定，並且響應於判斷出該使用者的該身分而套用該觸控感測裝置設定，藉以調整該指紋辨識模組的設定參數及該感測表面的設定參數。

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