TWI709064B - 電子系統以及近接感測方法 - Google Patents

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邱偉誠
郭威志
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宏達國際電子股份有限公司
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Abstract

一種電子系統包含手持控制器以及計算模組。手持控制器包含近接感測電路以及物理資訊感測電路。近接感測電路包含複數個近接感測器，該些近接感測器用以感測複數個即時近接感測值。物理資訊感測電路用以感測物理參數。計算模組由一處理器所執行，計算模組用以取得該些即時近接感測值以及物理參數，計算模組用以根據該些即時近接感測值以及物理參數計算複數個最大近接值或複數個最小近接值，該些最大近接值或該些最小近接值用來更新該些近接感測器的複數個門檻近接值，該些近接感測器利用該些門檻近接值來分辨接近狀態或是遠離狀態。

Description

電子系統以及近接感測方法
本揭示文件是有關於用於近接感測的系統以及方法，更進一步而言，本揭示文件是有關於用以校正或更新近接感測時所採用之門檻值的系統與方法。
近接感測是用來偵測目標物件與近接感測器之間的距離的一項技術，近接感測器用以產生一個近接感測值其可反應上述距離的遠近。當近接感測值超過一門檻值時，表示近接感測器偵測到目標物件已經接近。另一方面，當近接感測值小於門檻值時，表示近接感測器偵測到目標物件遠離。近接感測技術可以應用在很多領域中，舉例來說，近接感測器可以設置在手機上，用來偵測使用者是否靠近手機。
本揭示文件之一實施例提供一種電子系統包含手持控制器以及計算模組。手持控制器包含近接感測電路以及物理資訊感測電路。近接感測電路包含複數個近接感測器，該些近接感測器用以感測複數個即時近接感測值。物理 資訊感測電路用以感測物理參數。計算模組由一處理器所執行，計算模組用以取得該些即時近接感測值以及物理參數，計算模組用以根據該些即時近接感測值以及物理參數計算複數個最大近接值或複數個最小近接值，該些最大近接值或該些最小近接值用來更新該些近接感測器的複數個門檻近接值，該些近接感測器利用該些門檻近接值來分辨接近狀態或是遠離狀態。
本揭示文件之一實施例提供一種近接感測方法，包含下列操作。透過設置在一手持控制器上的複數個近接感測器，感測複數個即時近接感測值。透過設置在該手持控制器上的一物理資訊感測電路，感測一物理參數。根據該些即時近接感測值以及該物理參數計算複數個最大近接值或複數個最小近接值。利用該些最大近接值或該些最小近接值更新該些近接感測器的複數個門檻近接值，其中該些門檻近接值是用來分辨接近狀態或是遠離狀態。
100‧‧‧電子裝置
120‧‧‧手持控制器
122‧‧‧近接感測電路
122a、122b、122c、122d‧‧‧感測器
124‧‧‧物理資訊感測電路
140‧‧‧計算模組
160‧‧‧計算裝置
162‧‧‧處理器
300‧‧‧方法
S310~S390‧‧‧步驟
S351~S355‧‧‧步驟
S361~S368‧‧‧步驟
S371~S372‧‧‧步驟
S851~S853‧‧‧步驟
600‧‧‧電子系統
620‧‧‧手持控制器
622‧‧‧近接感測電路
622a、622b、622c、622d‧‧‧近接感測器
624‧‧‧物理資訊感測電路
624a、624b、624c、624d‧‧‧物理資訊感測電路
640‧‧‧計算模組
660‧‧‧計算裝置
662‧‧‧處理器
HG1、HG2‧‧‧手勢
為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1A圖繪示根據本揭示文件之部分實施例中一種電子裝置的示意圖。
第1B圖繪示第1A圖所示之電子裝置的另一示意圖。
第2圖繪示第1A圖所示之電子裝置的手持控制器的下視圖。
第3圖繪示根據本揭示文件之一實施例中一種近接感測方法的方法流程圖。
第4圖繪示根據本揭示文件之部分實施例中第3圖的部分操作之詳細方法流程圖。
第5圖繪示根據本揭示文件的一些實施例中第3圖所繪示之方法的其餘步驟流程圖。
第6圖繪示根據本揭示文件一些實施例中電子系統的示意圖。
第7圖是對應第6圖之實施例所繪示第3圖中的部分操作的詳細方法流程圖。
第8圖繪示根據本揭示文件之一實施例中第3圖中的部分操作的詳細節方法流程圖。
以下揭示內容提供許多不同實施例或實例，以便實施本發明之不同特徵。下文描述元件及排列之特定實例以簡化本發明。當然，該等實例僅為示例性且並不欲為限制性。另外，本揭示內容可在各實例中重複元件符號及/或字母。此重複係出於簡明性及清晰之目的，且本身並不指示所論述之各實施例及/或配置之間的關係。
於本文中，除非內文中對於冠詞有所特別限定，否則『一』與『該』可泛指單一個或多個。將進一步理解的是，本文中所使用之『包含』、『包括』、『具有』及相似詞彙，指明其所記載的特徵、區域、整數、步驟、操作、 元件與/或組件，但不排除其所述或額外的其一個或多個其它特徵、區域、整數、步驟、操作、元件、組件，與/或其中之群組。
請一併參閱第1A圖以及第1B圖，第1A圖繪示根據本揭示文件之部分實施例中一種電子裝置100的示意圖，第1B圖繪示第1A圖所示之電子裝置100的另一示意圖。如第1A圖所示，於一實施例中電子裝置100包含手持控制器120以及計算模組140。於第1A圖所示之實施例中，計算模組140可以是由計算裝置160的處理器162所執行的計算應用程式。計算裝置160可以透過無線連接方式(例如WiFi、藍芽、低功率藍芽或是紅外線傳輸)或是透過有線連接方式(例如透過纜線連接)與手持控制器120彼此通訊。
於一些實施例中，計算裝置160可以是電腦、遊戲主機、伺服器或是具有計算能力的其他相等性裝置。處理器162可以是計算裝置160的中央處理器、圖形處理器、特殊應用積體電路(Application-Specific Integrated Circuit,ASIC)或是控制單元。計算模組140可以是處理器162所執行的軟體或韌體。然而，電子裝置100並不受限於計算裝置160與處理器162必須獨立在手持式裝置120之外分別設置。於一些實施例中，計算模組140也可以是由手持式裝置120本身設置的處理器(圖中未繪示)所執行的計算應用程式。
請一併參閱第2圖，其繪示第1A圖所示之電子裝置100的手持控制器120的下視圖。如第2圖所示，手持控 制器120包含近接感測電路122以及物理資訊感測電路124。於第1A圖、第1B圖及第2圖所示的實施例中，近接感測電路122包含了四個近接感測器122a、122b、122c以及122d。於一些實施例中，近接感測器122a、122b、122c以以及122d可以是光學式感測器(例如雷射測距器、光電距離感測器、紅外線距離感測器或是相機感測器)可以用來量測由光學式感測器至前方的物件之間的距離。於另一些實施例中，近接感測器122a、122b、122c以及122d也可以是超音波感測器、霍爾效應感測器、磁性距離感測器、都普勒效應感測器、聲納感測器或是電容式位移感測器等。
當手持控制器120握在手掌當中時(請參照第1A圖以及第1B圖)，設置在不同位置的近接感測器122a、122b、122c以及122d是用來偵測手掌上各個手指的位置。近接感測器122a用以偵測食指的手指位置。近接感測器122b用以偵測中指的手指位置。近接感測器122c用以偵測無名指的手指位置。近接感測器122d用以偵測小指的手指位置。也就是說，當手持控制器120握在手掌當中時，近接感測電路122所包含的近接感測器122a、122b、122c以及122d可以偵測使用者當下的手勢(透過判斷手指位置)。
然而，近接感測電路122並不限定於必須包含第1A圖、第1B圖以及第2圖中的四個近接感測器122a、122b、122c以及122d。於一些實施例中，近接感測電路122可以包含更多個近接感測器(例如五個近接感測器藉以涵蓋 拇指、食指、中指、無名指以及小指)或是較少個近接感測器(例如三個近接感測器藉以涵蓋中指、無名指以及小指)。
如第1A圖所示之實施例，兩個近接感測器122a及122b將會偵測到食指與中指距離較遠，而另外兩個近接感測器122c以及122d將會偵測到無名指與小指距離較近。於此例子中，近接感測電路122便可感測到第1A圖中的手勢HG1(其中食指與中指這兩根手指是指向前方，而無名指與小指是握在手持控制器120上)。
相似地，如第1B圖所示之實施例，近接感測器122a將會偵測到食指距離較遠，而另外三個近接感測器122b、122c以及122d將會偵測到中指、無名指與小指距離較近。於此例子中，近接感測電路122便可感測到第1B圖中的手勢HG2(其中食指是指向前方，而中指、無名指與小指是握在手持控制器120上)。
近接感測器122a~122d各自會產生一個即時近接感測值，各即時近接感測值會反應一個近接感測器(近接感測器122a、122b、122c或122d)至一目標物件(例如相應的手指)之間的間隔距離。當產生的即時近接感測值超過或是接近最大近接值時，近接感測器122a、122b、122c或122d將會偵測到相應的手指是接近狀態。另一方面，當產生的即時近接感測值低於或是接近最小近接值時，近接感測器122a、122b、122c或122d將會偵測到相應的手指是遠離狀態。也就是說，近接感測器122a、122b、122c或122d 可將本身產生的即時近接感測值與一門檻近接值比較大小，來判斷物件是在接近狀態或是遠離狀態。
於一些實施例中，近接感測器122a、122b、122c或122d各自產生的即時近接感測值並不僅僅受到間隔距離的影響。即時近接感測值也可能受到相應手指的反射率、手指的顏色及/或周圍環境的亮度所影響。若是近接感測器122a、122b、122c或122d的門檻近接值均固定在相同的準位上，則當手持控制器120握在手掌中且近接感測器122a~122d在偵測各個手指位置時可能會發生一些錯誤。舉例來說，近接感測器122a~122d針對相同的握持手勢(例如第1A圖中的手勢HG1)所偵測到的多個手指位置在不同的環境條件下可能會產生不同的偵測結果。
於一些實施例中，電子系統100用以計算校正值，校正值是用在更新近接感測器122a~122d的門檻近接值的流程中，近接感測器122a~122d利用上述門檻近接值來分辨接近狀態或是遠離狀態。如第2圖所示，手持控制器120包含物理資訊感測電路124。物理資訊感測電路124用以感測一物理參數，此物理參數是有關於會影響到近接感測器122a~122d所產生之即時近接感測值得一些狀態(例如使用者是緊握或是輕握手持控制器120、使用者的手掌大小或是使用者手掌的握持位置)。
計算模組140從近接感測器122a~122d取得多個即時近接感測值，並且計算模組140從物理資訊感測電路124取得物理參數。計算模組140用以根據多個即時近接感 測值以及物理參數計算最大近接值或最小近接值。於此例子中，計算模組140計算得到的最大近接值或最小近接值是根據物理參數的資訊進行校正後的結果。計算得到的最大近接值或最小近接值是被利用來更新近接感測器122a~122d用來分辨接近狀態或是遠離狀態時採用的門檻近接值。關於如何計算近接感測器122a~122d的多個最大近接值或多個最小近接值的詳細作法或在下列段落中有完整說明。
於此例子中，近接感測器122a~122d用來分辨接近狀態或是遠離狀態時所採用的多個門檻近接值，將會根據物理參數的變化而動態更新。因此，近接感測器122a~122d在分辨接近狀態或是遠離狀態時將可以達到較高的準確性。
在第1A圖的實施例中，手持控制器120在握持在使用者的右手中。電子系統100可以偵測使用者右手的手勢。然而，本揭示文件並不僅以此為限。於另一實施例中，當手持控制器120在握持在使用者的左手中時，電子系統100亦可以偵測使用者左手的手勢。
在另一實施例中，電子系統100包含一對共兩個手持控制器(第1A圖中未繪示兩個手持控制器)，且兩個手持控制器分別握在使用者的雙手中，於此實施例中，電子系統100便可以同時偵測使用者雙手的手勢。
請一併參閱第3圖，其繪示根據本揭示文件之一實施例中一種近接感測方法300的方法流程圖。近接感測方法300可以應用在先前實施例中所述的電子系統100上。
參照第1A圖、第2圖以及第3圖，執行操作S310，透過設置在手持控制器120上的近接感測器122a~122d感測多個即時近接感測值。為了便於解說本揭示文件，假設近接感測器122a~122d產生的即時近接感測值是介於0到100之間的整數，並假設當物件較遠時即時近接感測值較小，物件較近時即時近接感測值較大。對應到第1A圖中的手勢HG1，近接感測器122a~122d產生的即時近接感測值可以分別是24、16、86及89。對應到第1B圖中的手勢HG2，近接感測器122a~122d產生的即時近接感測值可以分別是12、86、90及95。
然而，本揭示文件並不以此為限。於一些實施例中，習知技藝人士可以將即時近接感測值設定在不同的範圍加以表示(例如從0到1之間，從-100到100之間，從0到10000之間等)，此外，即時近接感測值與物件距離也可以具有與上述實施例相反的變化關係(例如可以在物件愈近時產生較小的即時近接感測值)。
參照第1A圖、第2圖以及第3圖，執行操作S330，以透過物理資訊感測電路124感測物理參數。於一些實施例中，物理資訊感測電路124可以包含觸控感測器、壓力感測器或是溫度感測器。
於第1A圖及第1B圖所示的實施例中，物理資訊感測電路124是包含觸控感測器作為舉例說明。觸控感測器可以設置在手持控制器120的側表面上。當使用者握持手持控制器120時，使用者的手掌區域將會接觸到觸控感測器 (即第3圖所示的物理資訊感測電路124)。於此例子中，物理參數包含觸控感測器所偵測到的觸控區域百分比。於一實施例中，觸控區域百分比可以表示使用者是緊握或是輕握手持控制器120，當觸控區域百分比較高時，其表示使用者較可能是緊緊抓住手持控制器120，另一方面，當觸控區域百分比較低時，其表示使用者較可能是輕輕握著手持控制器120。於另一實施例中，觸控區域百分比可以表示使用者的手掌尺寸，當觸控區域百分比較高時，其表示使用者的手掌尺寸較大，另一方面，當觸控區域百分比較低時，其表示使用者的手掌尺寸較小。
當物理資訊感測電路124包含壓力感測器時，物理參數包含壓力感測器所偵測到的壓力讀數，其代表使用者施加多大的力道在物理資訊感測電路124的表面上。於此例中，壓力讀數可以表示使用者是緊握或是輕握手持控制器120。
當物理資訊感測電路124包含溫度感測器時，物理參數包含溫度感測器所偵測到的溫度讀數，其代表物理資訊感測電路124表面上的當前溫度高低。由於人類手掌的溫度大致上會接近攝氏37度。於此例中，若溫度讀數接近攝氏37度，則表示使用者是緊握手持控制器120。反之若溫度讀數遠離攝氏37度，則表示使用者可能是輕輕握住或是部分放開手持控制器120。
執行操作S350，由計算模組140根據該些即時近接感測值以及物理參數計算複數個最大近接值或複數個 最小近接值。請一併參閱第4圖，第4圖繪示根據本揭示文件之部分實施例中第3圖的操作S350所包含的進一步操作S351-S355的方法流程圖。
為了例示性說明即時近接感測值、物理參數以及計算模組140所計算的最大近接值Pmax或最小近接值Pmin之間的關係，下方的表1例示性記載了當使用者以第1A圖所示的手勢HG1握持手持控制器120並且觸控區域百分比(即物理參數)為40%的情況下各數值的一個說明範例。
Figure 107117108-A0101-12-0011-1
如第1A圖及第4圖所示的實施例，操作S350是分別在近接感測器122a~122d每一者上分別執行。執行操作S351，判斷多個近接感測器122a~122d其中的一個目標近接感測器(122a、122b、122c或122d)目前是處於遠離狀態或是接近狀態。在初始狀態下，在門檻近接值被更新之前，每一個近接感測器122a~122d的門檻近接值可以被設定為一個預設值(例如50)。在門檻近接值被更新之前，多個 近接感測器122a~122d各自產生的即時近接感測值分別與預設的門檻近接值比較，以判斷目標近接感測器目前是處在遠離狀態或是接近狀態。如表1所示，由於近接感測器122a的即時近接感測值為「24」低於預設的門檻近接值「50」，因此，近接感測器122a目前是處在遠離狀態。同理，近接感測器122b目前也是處在遠離狀態。由於近接感測器122c的即時近接感測值為「86」高於預設的門檻近接值「50」，因此，近接感測器122c目前是處在接近狀態。同理，近接感測器122d目前也是處在接近狀態。
對於處在遠離狀態的近接感測器122a與近接感測器122b而言，將執行操作S352，計算一校正值其相關於物理參數，此例中物理參數為40%的觸控區域百分比。於此例中，40%的觸控感測器面積被使用者的手掌所覆蓋，此一物理參數可能表示使用者是以相對較放鬆的方式握持手持控制器120，或者表示使用者的手掌尺寸相對較小，在此情況下，近接感測器122a與近接感測器122b所產生的即時近接感測值將傾向於具有較小的數值。在此情況下，計算模組140對應遠離狀態下的近接感測器122a與近接感測器122b所計算得到的校正值等於「20」。
對於遠離狀態下的近接感測器122a而言，執行操作S353，將近接感測器122a的即時近接感測值「24」加上校正值「20」以計算得到最大近接值Pmax「44」(即24+20=44)。參照第3圖，隨後將執行操作S370，計算模組140將利用最大近接值Pmax「44」更新近接感測器122a 的門檻近接值。在上述實施例中，是即時近接感測值加上校正值以得到最大近接值Pmax，但本揭示文件並不以此為限。於另一實施例中，可以將即時近接感測值乘上校正值以得到最大近接值Pmax，在此例子中校正值可以是1.00至10.00之間的數值。
在門檻近接值更新之後，執行操作S390，近接感測器122a利用更新後的門檻近接值「44」來判斷接近狀態或遠離狀態。之後，若是近接感測器122a感測到的新的即時近接感測值超過「44」，則判斷結果是近接感測器122a將由遠離狀態切換至接近狀態。若是近接感測器122a感測到的新的即時近接感測值低於「44」，則判斷結果是近接感測器122a將保持在遠離狀態。
在此例子中，近接感測器122a是被校正為對於接近狀態更為敏感(門檻近接值由「50」調整至「44」)，藉此可以校正因為使用者以相對較放鬆方式握持手持控制器120或是使用者手掌相對較小所導致的感測偏差。
對於遠離狀態下的近接感測器122b而言，執行操作S353，將近接感測器122b的即時近接感測值「16」加上校正值「20」以計算得到最大近接值Pmax「36」(即16+20=36)。參照第3圖，隨後將執行操作S370，計算模組140將利用最大近接值Pmax「36」更新近接感測器122b的門檻近接值。在門檻近接值更新之後，執行操作S390，近接感測器122b利用更新後的門檻近接值「36」來判斷接近狀態或遠離狀態。
在此例子中，近接感測器122b是被校正為對於接近狀態更為敏感(門檻近接值由「50」調整至「36」)，藉此可以校正因為使用者以相對較放鬆方式握持手持控制器120或是使用者手掌相對較小所導致的感測偏差。在此例子中，近接感測器122a及近接感測器122b是採用相同的校正值「20」因為本例子中物理參數為相同的40%觸控區域百分比。但近接感測器122a及近接感測器122b各自計算得到的最大近接值Pmax可能是不同的，因為近接感測器122a及近接感測器122b一開始產生的即時近接感測值便已經不同。
對於處在接近狀態的近接感測器122c與近接感測器122d而言，將執行操作S354，計算一校正值其相關於物理參數，此例中物理參數為40%的觸控區域百分比。於此例中，40%的觸控感測器面積被使用者的手掌所覆蓋，此一物理參數可能表示使用者是以相對較放鬆的方式握持手持控制器120，或者表示使用者的手掌尺寸相對較小，在此情況下，近接感測器122a與近接感測器122b所產生的即時近接感測值將傾向於具有較小的數值。在此情況下，計算模組140對應接近狀態下的近接感測器122a與近接感測器122b所計算得到的校正值等於「40」。
對於接近狀態下的近接感測器122c而言，執行操作S355，將近接感測器122c的即時近接感測值「86」減去校正值「40」以計算得到最小近接值Pmin「46」(即86-40=46)。參照第3圖，隨後將執行操作S370，計算模組 140將利用最小近接值Pmin「46」更新近接感測器122c的門檻近接值。在門檻近接值更新之後，執行操作S390，近接感測器122c利用更新後的門檻近接值「46」來判斷接近狀態或遠離狀態。之後，若是近接感測器122c感測到的新的即時近接感測值超過「46」，則判斷結果是近接感測器122a將保持在接近狀態。若是近接感測器122a感測到的新的即時近接感測值低於「46」，則判斷結果是近接感測器122a將由接近狀態切換至遠離狀態。在上述實施例中，是即時近接感測值減去校正值以得到最小近接值Pnin，但本揭示文件並不以此為限。於另一實施例中，可以將即時近接感測值乘上校正值以得到最小近接值Pmin，在此例子中校正值可以是0.00至1.00之間的數值。
在此例子中，近接感測器122c被校正為對接近狀態較為敏感(門檻近接值由「50」調整至「46」)。
對於接近狀態下的近接感測器122d而言，執行操作S355，將近接感測器122d的即時近接感測值「89」減去校正值「40」以計算得到最小近接值Pmin「49」(即89-40=49)。參照第3圖，隨後將執行操作S370，計算模組140將利用最小近接值Pmin「49」更新近接感測器122d的門檻近接值。在門檻近接值更新之後，執行操作S390，近接感測器122d利用更新後的門檻近接值「49」來判斷接近狀態或遠離狀態。
在此例子中，近接感測器122c及近接感測器122d是採用相同的校正值「40」因為本例子中物理參數為 相同的40%觸控區域百分比。但近接感測器122c及近接感測器122d各自計算得到的最小近接值Pmin可能是不同的，因為近接感測器122c及近接感測器122d一開始產生的即時近接感測值便已經不同。
上述實施例中，表1的例子中展示了觸控區域百分比(即物理參數)為40%的情況。請一併參閱下方表2，下方的表2例示性記載了當使用者以第1A圖所示的手勢HG1握持手持控制器120並且觸控區域百分比(即物理參數)為60%的情況下各數值的另一個說明範例。
Figure 107117108-A0101-12-0016-2
相較於表1，表2所展示的例子是觸控區域百分比為60%的情況。代表了使用者以相對較緊的方式握持手持控制器120(對比表1的例子)，或是使用者的手掌尺寸相對較大(對比表1的例子)。
對於處在遠離狀態的近接感測器122a與近接感測器122b而言，將執行操作S352，計算一校正值其相關 於物理參數，此例中物理參數為60%的觸控區域百分比。於此例中，60%的觸控感測器面積被使用者的手掌所覆蓋，此一物理參數可能表示使用者是以相對較緊的方式握持手持控制器120，或者表示使用者的手掌尺寸相對較大，在此情況下，近接感測器122a與近接感測器122b所產生的即時近接感測值將傾向於具有較大的數值。在此情況下，計算模組140對應遠離狀態下的近接感測器122a與近接感測器122b所計算得到的校正值等於「40」，須注意的是，此時對應近接感測器122a與近接感測器122b的校正值已提高為「40」(相較於先前表1的例子)。
如表1及表2所示，對於遠離狀態下的近接感測器122a與近接感測器122b而言，計算模組140計算得到的校正值是正向相關於觸控區域百分比。
對於遠離狀態下的近接感測器122a而言，執行操作S353，將近接感測器122a的即時近接感測值「24」加上校正值「40」以計算得到最大近接值Pmax「64」(即24+40=64)。參照第3圖，隨後將執行操作S370，計算模組140將利用最大近接值Pmax「64」更新近接感測器122a的門檻近接值。在門檻近接值更新之後，執行操作S390，近接感測器122a利用更新後的門檻近接值「64」來判斷接近狀態或遠離狀態。
對於遠離狀態下的近接感測器122b而言，執行操作S353，將近接感測器122b的即時近接感測值「16」加上校正值「40」以計算得到最大近接值Pmax「56」(即 16+40=56)。參照第3圖，隨後將執行操作S370，計算模組140將利用最大近接值Pmax「56」更新近接感測器122b的門檻近接值。在門檻近接值更新之後，執行操作S390，近接感測器122b利用更新後的門檻近接值「56」來判斷接近狀態或遠離狀態。
對於處在接近狀態的近接感測器122c與近接感測器122d而言，將執行操作S354，計算一校正值其相關於物理參數，此例中物理參數為60%的觸控區域百分比。在此情況下，計算模組140對應接近狀態下的近接感測器122c與近接感測器122d所計算得到的校正值等於「20」。相似地，執行操作S355，計算得到近接感測器122c以及近接感測器122d的最小近接值Pmin「66」及「69」。執行操作S370，計算模組140將利用最小近接值Pmin「66」及「69」分別更新近接感測器122c以及近接感測器122d的門檻近接值。如表1及表2所示，對於接近狀態下的近接感測器122c與近接感測器122d而言，計算模組140計算得到的校正值是負向相關於觸控區域百分比。
下方的表3例示性記載了當使用者以第1A圖所示的手勢HG1握持手持控制器120並且觸控區域百分比(即物理參數)為80%的情況下各數值的另一個說明範例。
Figure 107117108-A0101-12-0018-20
Figure 107117108-A0101-12-0019-4
如表1、表2及表3所示，對於遠離狀態下的近接感測器122a與近接感測器122b而言，計算模組140計算得到的校正值是正向相關於觸控區域百分比。在觸控區域百分比為80%的情況下，計算得到近接感測器122a與近接感測器122b的校正值為「45」。對於接近狀態下的近接感測器122c與近接感測器122d而言，計算模組140計算得到的校正值是負向相關於觸控區域百分比。在觸控區域百分比為80%的情況下，計算得到近接感測器122c與近接感測器122d的校正值為「15」。
在上述實施例中，執行第3圖中操作S370以根據最大近接值Pmax或最小近接值Pmin(由操作S350計算得到)更新近接感測器122a~122d的門檻近接值。
於一實施例中，在上述門檻近接值的更新是在操作S350完成最大近接值Pmax或最小近接值Pmin的計算時立刻進行。
於另一實施例中，在上述門檻近接值的更新並不會在操作S350完成最大近接值Pmax或最小近接值Pmin的計算時立刻進行。請一併參閱第5圖，其繪示根據本揭示 文件的一些實施例中在操作S350與操作S370之間進一步包含的操作S361至S367的方法流程圖。
如第5圖所示的實施例，在操作S353之後，近接感測方法進一步包含操作S361至S364。於一些實施例中，近接感測器122a~122d會週期性地產生即時近接感測值，例如，近接感測器122a會在每0.1秒產生一個新的即時近接感測值。
舉例來說，操作S353中每間隔0.1秒便會計算出對應近接感測器122a的一個最大近接值Pmax。在操作S353計算出最大近接值Pmax之後，操作S361執行用以累計上述操作S353計算出的最大近接值Pmax連續地維持在同一準位的持續期間。於此例中，如果近接感測器122a的即時近接感測值(及相應的最大近接值Pmax)持續維持在相同準位達0.3秒，則持續期間則累計為三個單位(或是0.3秒)。如果近接感測器122a的即時近接感測值(及相應的最大近接值Pmax)持續維持在相同準位達1秒，則持續期間則累計為十個單位(或是1秒)。操作S362執行用以判斷持續期間是否超過門檻期間。舉例來說，門檻期間可以設定為五個單位(或是0.5秒)。如果持續期間超過門檻期間，操作S371便會執行用對應近接感測器122a的最大近接值Pmax來更新近接感測器122a的門檻近接值。
如果持續期間低於門檻期間，操作S363便會執行，以判斷持續期間是否等於零。如果判斷持續期間等於零，則操作S364便會執行，將近接感測器122a的門檻近接 值設定為預設值(例如50)，並回到操作S310進行後續的感測。如果判斷持續期間不等於零，便回到操作S310進行後續的感測。
另一方面，如第5圖所示的實施例，在操作S355之後，近接感測方法進一步包含操作S365至S368。舉例來說，操作S355中每間隔0.1秒便會計算出對應近接感測器122c的一個最小近接值Pmin。在操作S355計算出最小近接值Pmin之後，操作S365執行用以累計上述操作S355計算出的最小近接值Pmin連續地維持在同一準位的持續期間。操作S366執行用以判斷持續期間是否超過門檻期間。如果持續期間超過門檻期間，操作S372便會執行用對應近接感測器122c的最小近接值Pmin來更新近接感測器122c的門檻近接值。
如果持續期間低於門檻期間，操作S367便會執行，以判斷持續期間是否等於零。如果判斷持續期間等於零，則操作S368便會執行，將近接感測器122c的門檻近接值設定為預設值(例如50)，並回到操作S310進行後續的感測。如果判斷持續期間不等於零，便回到操作S310進行後續的感測。
基於第5圖中的操作S361至S368，近接感測方法並不會在計算的最大近接值Pmax或最小近接值Pmin發生變化時立刻更新近接感測器122a~122d的門檻近接值。於此例中，近接感測方法會在最大近接值Pmax或最小近接值Pmin變化至新的準位，並且維持在新準位持續滿一持續 期間後才更新近接感測器122a~122d的門檻近接值。如此一來，門檻近接值的計算會較為穩定，不容易被近接感測器122a~122d感測到之即時近接感測值的少數幾個取樣數據所遇到的暫時性變化或是短暫的劇烈變化所影響。
上述實施例中，物理參數包含了第2圖中物理資訊感測電路140所感測的一個觸控區域百分比。利用此一觸控區域百分比計算近接感測器122a~122d的校正值。然而，本揭示文件並不以此為限。物理參數可以包含第2圖中物理資訊感測電路140所感測的壓力讀數或是溫度讀數。校正值的計算可以相關於壓力讀數或是溫度讀數的數值大小。
上述實施例中，四個近接感測器122a~122d均使用物理資訊感測電路140所感測的單一個觸控區域百分比來計算校正值。然而，本揭示文件並不以此為限。
請一併參閱第6圖，第6圖繪示根據本揭示文件一些實施例中電子系統600的示意圖。如第6圖所示之實施例，電子系統600包含手持控制器620以及計算模組640。計算模組640可以是由計算裝置660的處理器662所執行的計算應用程式。計算裝置660可以透過無線連接方式(例如WiFi、藍芽、低功率藍芽或是紅外線傳輸)或是透過有線連接方式(例如透過纜線連接)與手持控制器620彼此通訊。手持控制器620包含近接感測電路622以及物理資訊感測電路624。於第6圖所示的實施例中，近接感測電路622包含了四個近接感測器622a、622b、622c以及622d，並且物理資訊感測電路624包含了四個物理資訊感測器624a、624b、 624c以及624d。四個物理資訊感測器624a~624d的設置分別對應了近接感測器622a~622d。舉例來說，物理資訊感測器624a的設置位置是鄰近近接感測器622a的設置位置，物理資訊感測器624b的設置位置是鄰近近接感測器622b的設置位置，物理資訊感測器624c的設置位置是鄰近近接感測器622c的設置位置，物理資訊感測器624d的設置位置是鄰近近接感測器622d的設置位置。
物理參數包含了物理資訊感測器624a、624b、624c以及624d分別感測的四筆物理資料。計算模組640用以計算四個校正值分別相關於這四筆物理資料。計算模組640用以透過將即時近接感測值加上或乘上校正值以計算最大近接值，或者透過將即時近接感測值減去或乘上校正值以計算最小近接值。
為了例示性說明即時近接感測值、物理參數以及計算模組640所計算的最大近接值Pmax或最小近接值Pmin之間的關係，下方的表4例示性記載了物理資訊感測器624a、624b、624c以及624d分別感測到的四個觸控區域百分比(即四筆物理資料)的一個說明範例。
Figure 107117108-A0101-12-0023-21
Figure 107117108-A0101-12-0024-6
如第6圖及表4所示，物理資訊感測電路624包含了四個物理資訊感測器624a~624d。物理參數包含了物理資訊感測器624a~624d分別感測的四筆物理資料。於一實施例中，物理資訊感測器624a~624d可以是如第6圖所示的四個分開設置的觸控感測器。於另一實施例中，物理資訊感測器624a~624d也可以由同一個觸控面板上面四個不同觸控區塊(圖中未示)所形成。於表4所示的例子中，物理資訊感測器624a~624d所感測到的四筆物理資料分別是40%、60%、60%及80%的觸控區域百分比。
請一併參閱第7圖，第7圖是對應第6圖之實施例所繪示第3圖中的操作S330與操作S350的進一步細節的方法流程圖。如第7圖所示，操作S330執行分別由多個物理資訊感測器624a~624d感測多筆物理資料(40%、60%、60%及80%的觸控區域百分比)。
對於遠離狀態下的近接感測器622a(以及相應的物理資訊感測器624a)，操作S352執行以計算校正值「20」對應到其中一筆物理資料(40%的觸控區域百分比)。操作S353執行以將近接感測器622a的即時近接感測值「24」加上校正值「20」以計算得到最大近接值Pmax「44」(24+20=44)。
對於遠離狀態下的近接感測器622b(以及相應的物理資訊感測器624b)，操作S352執行以計算校正值「40」對應到其中一筆物理資料(60%的觸控區域百分比)。操作S353執行以將近接感測器622b的即時近接感測值「16」加上校正值「40」以計算得到最大近接值Pmax「56」(16+40=56)。
對於接近狀態下的近接感測器622c(以及相應的物理資訊感測器624c)，操作S354執行以計算校正值「20」對應到其中一筆物理資料(60%的觸控區域百分比)。操作S355執行以將近接感測器622c的即時近接感測值「86」減去校正值「20」以計算得到最小近接值Pmin「66」(86-20=66)。
對於接近狀態下的近接感測器622d(以及相應的物理資訊感測器624d)，操作S354執行以計算校正值「15」對應到其中一筆物理資料(80%的觸控區域百分比)。操作S355執行以將近接感測器622d的即時近接感測值「89」減去校正值「15」以計算得到最小近接值Pmin「74」(89-15=74)。
基於第6圖以及第7圖，近接感測器622a-622d的校正值是分別根據物理資訊感測器624a-624d所得到各自的物理資料分別計算，如此一來，近接感測器622a-622d的校正可以根據不同的物理資料分別獨立進行。
上述第4圖、第5圖及第7圖所示的實施例中，物理參數可以用來計算校正值，利用校正值來增加或減少最 大近接值Pmax或最小近接值Pmin，但本揭示文件並不以此為限。
於一些實施例中，物理參數可以用來決定是否要更新最大近接值Pmax或最小近接值Pmin。請一併參閱第8圖，其繪示根據本揭示文件之一實施例中第3圖中的操作S350的進一步細節的方法流程圖。
如第1A圖以及第8圖所示之實施例，分別針對近接感測器122a-122d每一者分別執行操作S350。執行操作S851將物理參數與門檻值比較。舉例來說，物理參數可以是觸控感測器感測的觸控區域百分比，門檻值可以設定為40%(也就表示觸控感測器的整個可觸控面積當中40%的區域有感測到觸控接觸輸入)。
當物理參數超過門檻值(觸控感測器的整個可觸控面積當中超過40%的區域有感測到觸控接觸輸入)，執行操作S852以針對處於接近狀態中的近接感測器依照其即時近接感測值更新其最大近接值Pmax。為了例示性說明即時近接感測值、物理參數以及最大近接值或最小近接值之間的關係，下方的表5例示性記載了物理資訊感測器感測到的觸控區域百分比(即物理參數)為65%超過門檻值時的一個說明範例。
Figure 107117108-A0101-12-0026-22
Figure 107117108-A0101-12-0027-8
如第8圖以及表5所示，當物理資訊感測器感測到的觸控區域百分比為65%超過門檻值時(其代表使用者可能以較緊的方式握持手持控制器120)，執行操作S852以更新近接感測器122c與122d的最大近接值Pmax，使近接感測器122c與122d的最大近接值Pmax等於本身的即時近接感測值。如表5所示，近接感測器122c的最大近接值Pmax更新為「86」，近接感測器122d的最大近接值Pmax更新為「89」。近接感測器122c與近接感測器122d更新後的最大近接值Pmax可以用來判斷接近狀態或遠離狀態。於此例子中，近接感測器122a與122b的最大近接值Pmax或最小近接值Pmin保持不變。
在另一方面，當物理參數低於門檻值(觸控感測器的整個可觸控面積當中不到40%的區域有感測到觸控接觸輸入)，執行操作S853，以針對處於遠離狀態中的近接感測器依照其即時近接感測值更新其最小近接值Pmin。為了例示性說明即時近接感測值、物理參數以及最大近接值或最小近接值之間的關係，下方的表6例示性記載了物理資訊感測器感測到的觸控區域百分比(即物理參數)為25%低於門檻值時的一個說明範例。
Figure 107117108-A0101-12-0027-23
Figure 107117108-A0101-12-0028-10
如第8圖以及表6所示，當物理資訊感測器感測到的觸控區域百分比為25%低於門檻值時(其代表使用者可能以較鬆的方式握持手持控制器120)，執行操作S853以更新近接感測器122a與122b的最小近接值Pmin，使近接感測器122a與122b的最小近接值Pmin等於本身的即時近接感測值。如表6所示，近接感測器122a的最小近接值Pmin更新為「24」，近接感測器122b的最小近接值Pmin更新為「16」。近接感測器122a與近接感測器122b更新後的最小近接值Pmin可以用來判斷接近狀態或遠離狀態。於此例子中，近接感測器122c與122d的最大近接值Pmax或最小近接值Pmin保持不變。於第8圖之實施例中，物理參數是用來決定何時或是否要更新最大近接值Pmax或最小近接值Pmin。
於另一實施例中，第8圖的操作S851至S853可以應用在第6圖所示對應於近接感測器622a~622d相應設置獨立的物理資訊感測器624a~624d的實施例中。於此情況下，近接感測器622a~622d每一者是否要更新其本身的 最大近接值Pmax或最小近接值Pmin是由相應的物理資訊感測器624a~624d其中一者所量測的物理資料所決定。
雖然本揭示文件之實施例已揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當以後附之申請專利範圍所界定為準。
100‧‧‧電子裝置
120‧‧‧手持控制器
122a、122b、122c、122d‧‧‧感測器
140‧‧‧計算模組
160‧‧‧計算裝置
162‧‧‧處理器
HG1‧‧‧手勢

Claims (20)

  1. 一種電子系統，用以偵測使用者複數個手指之手勢，包含：一手持控制器，包含：一近接感測電路，包含複數個近接感測器，該些近接感測器用以感測複數個即時近接感測值，其中該複數個即時近接感測值各別對應不同手指接近狀態；以及一物理資訊感測電路，用以感測一手掌或手指接觸該物理資訊感測電路時產生的一物理參數；以及一計算模組，該計算模組由一處理器所執行，該計算模組用以取得該些即時近接感測值以及該物理參數，該計算模組用以根據該些即時近接感測值以及該物理參數計算出至少一校正值、以及根據該至少一校正值計算出對應於該些即時近接感測值之複數個最大近接值或複數個最小近接值，該些最大近接值或該些最小近接值用來更新該些近接感測器的複數個門檻近接值，該些近接感測器利用該些門檻近接值來分辨手指接近狀態或是遠離狀態，該計算模組用以根據手指接近狀態或是遠離狀態判斷該使用者該複數個手指之手勢。
  2. 如請求項1所述之電子系統，其中該些即時近接感測值各自對應由該些近接感測器各者到各該複數個手指之間的一距離。
  3. 如請求項2所述之電子系統，其中當該手持控制器被握在該手掌中時，該些近接感測器用以取得複數個手指位置。
  4. 如請求項1所述之電子系統，其中該至少一校正值之數量為1，且該計算模組計算該些最大近接值時是將該些即時近接感測值分別加上或乘上該校正值，並且該計算模組計算的該校正值是相關於該物理參數。
  5. 如請求項4所述之電子系統，其中該物理資訊感測電路包含一觸控感測器，該物理參數包含該觸控感測器所偵測到的一觸控區域百分比，並且該計算模組計算的該校正值是正向相關於該觸控區域百分比。
  6. 如請求項4所述之電子系統，其中該物理資訊感測電路包含一壓力感測器或一溫度感測器，該物理參數包含該壓力感測器所偵測到的一壓力讀數或是該溫度感測器所偵測到的一溫度讀數。
  7. 如請求項1所述之電子系統，其中該物理資訊感測電路包含複數個物理資訊感測器，該些物理資訊感測器各自設置對應於該些近接感測器其中一者，該物理參數包含該些物理資訊感測器分別感測到的複數筆物理資料，該至少一校正值之數量為複數個，且該些校正值分別對應於該些即時近接感測值，該計算模組計算該些最大近 接值時是將該些即時近接感測值分別加上或乘上對應之該些校正值，該計算模組計算的該些校正值是分別相關於該複數筆物理資料。
  8. 如請求項1所述之電子系統，其中該至少一校正值之數量為1，且該計算模組計算該些最小近接值時是將該些即時近接感測值分別減去或乘上該校正值，並且該計算模組計算的該校正值是相關於該物理參數。
  9. 如請求項8所述之電子系統，其中該物理資訊感測電路包含一觸控感測器、一壓力感測器或一溫度感測器，該物理參數包含該觸控感測器所偵測到的一觸控區域百分比、該壓力感測器所偵測到的一壓力讀數或是該溫度感測器所偵測到的一溫度讀數。
  10. 如請求項1所述之電子系統，其中當該些最大近接值或該些最小近接值在一持續期間內持續地保持在相同準位時，該計算模組才更新該些近接感測器的該些門檻近接值。
  11. 一種近接感測方法用以偵測使用者複數個手指之手勢，包含：透過設置在一手持控制器上的複數個近接感測器，感測複數個即時近接感測值，其中該複數個即時近接感測值各別對應不同手指接近狀態； 透過設置在該手持控制器上的一物理資訊感測電路，感測一手掌或手指接觸該物理資訊感測電路時產生的一物理參數；根據該些即時近接感測值以及該物理參數計算出至少一校正值，並根據該至少一校正值計算出對應於該些即時近接感測值之複數個最大近接值或複數個最小近接值；利用該些最大近接值或該些最小近接值更新該些近接感測器的複數個門檻近接值，其中該些門檻近接值是用來分辨手指接近狀態或是遠離狀態；以及根據手指接近狀態或是遠離狀態判斷該使用者該複數個手指之手勢。
  12. 如請求項11所述之近接感測方法，其中該些即時近接感測值各自對應由該些近接感測器各者到各該複數個手指之間的一距離。
  13. 如請求項12所述之近接感測方法，更包含：當該手持控制器被握在該手掌中時，透過該些近接感測器取得複數個手指位置。
  14. 如請求項11所述之近接感測方法，其中該至少一校正值之數量為1，且該校正值相關於該物理參數，計算該些最大近接值之操作包含： 將該些即時近接感測值分別加上或乘上該校正值，以得到該些最大近接值。
  15. 如請求項14所述之近接感測方法，其中該物理資訊感測電路包含一觸控感測器，該物理參數包含該觸控感測器所偵測到的一觸控區域百分比，並且計算出的該校正值是正向相關於該觸控區域百分比。
  16. 如請求項14所述之近接感測方法，其中該物理資訊感測電路包含一壓力感測器或一溫度感測器，該物理參數包含該壓力感測器所偵測到的一壓力讀數或是該溫度感測器所偵測到的一溫度讀數。
  17. 如請求項11所述之近接感測方法，其中該物理資訊感測電路包含複數個物理資訊感測器，該些物理資訊感測器各自設置對應於該些近接感測器其中一者，該物理參數包含該些物理資訊感測器分別感測到的複數筆物理資料，該至少一校正值之數量為複數個，且該些校正值分別相關於該複數筆物理資料，該些校正值分別對應於該些即時近接感測值，其中計算該些最大近接值或該些最小近接值之操作包含：將該些即時近接感測值分別加上或乘上對應之該些校正值，以計算該些最大近接值。
  18. 如請求項11所述之近接感測方法，其中該至少一校正值之數量為1，且該校正值相對於該物理參數，計算該些最大近接值或該些最小近接值之操作包含：將該些即時近接感測值分別減去或乘上該校正值，以得到該些最小近接值。
  19. 如請求項18所述之近接感測方法，其中該物理資訊感測電路包含一觸控感測器、一壓力感測器或一溫度感測器，該物理參數包含該觸控感測器所偵測到的一觸控區域百分比、該壓力感測器所偵測到的一壓力讀數或是該溫度感測器所偵測到的一溫度讀數。
  20. 如請求項11所述之近接感測方法，其中當該些最大近接值或該些最小近接值在一持續期間內持續地保持在相同準位時，才更新該些近接感測器的該些門檻近接值。
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