TWI736823B - 多功能觸控系統及控制方法 - Google Patents

Abstract

本創作提供一種多功能觸控系統及其控制方法，觸控系統包含一觸控 裝置，觸控裝置包含一觸控介面及一處理單元；處理單元電連接觸控介面以判斷觸控介面是否產生一被動觸控訊號；當觸控介面產生被動觸控訊號，處理單元進一步判斷觸控介面是否接收到一主動物件訊號，當觸控介面接收到主動物件訊號，處理單元通過觸控介面接收主動訊號並據以產生對應的一功能切換訊號，根據被動觸控訊號的位置執行該功能切換訊號對應的觸控功能，觸控裝置不須隨時在觸控位置接收主動物件訊號且進行解碼分析獲取通訊資料，因此大幅降低處理單元的運算負載。

Description

多功能觸控系統及控制方法

一種觸控系統及控制方法，尤指一種多功能的觸控系統及其控制方法。

觸控裝置是非常普遍應用的一種操作介面，其中，主動式觸控介面具有操作靈敏及能夠根據使用需求多元應用之優點。現有的主動式觸控系統一般來說包含一觸控裝置及一觸控物件，該觸控物件產生一觸控訊號，該觸控裝置具有一觸控介面，該觸控裝置以一掃描頻率掃描該觸控介面，並判斷該觸控介面是否接收到觸控訊號。

一般而言，該觸控物件產生之觸控訊號係包含有一通訊資料，當該觸控介面接收到該觸控訊號時，該觸控裝置須對該觸控訊號中的通訊資料進行解碼及分析，以進一步根據該觸控訊號中的通訊資料執行對應的觸控功能。舉例來說，該觸控裝置可根據該觸控訊號中的通訊資料判斷目前欲執行的觸控功能是畫筆功能、橡皮擦功能，或是根據該觸控訊號中的通訊資料判斷目前的筆壓。

然而，當該觸控物件的觸控動作繼續進行時，該觸控介面會持續接收該觸控訊號，並且該觸控裝置必須持續進行解碼分析之處理工作以持續執行該觸控功能，這勢必占據了該觸控裝置的處理器的運算容量，且對處理器造成相當的運算負擔。因此，當該觸控裝置的觸控介面面積增加，導致該觸控裝置需要掃描的範圍增加時，或使用者同時進行多點觸控時，該觸控裝置除了 需解碼分析該觸控訊號外，還需對於增加的掃描面積與多點觸控進行的掃描及運算，進而導致該觸控裝置來不及處理大量的資料，使該觸控裝置的觸控反應的靈敏度降低。

有鑑於現有的主動式觸控系統須不斷的對主動式觸控物件的觸控訊號中的通訊資料進行運算分析以執行觸控功能，導致在執行大面積觸控或多點觸控時處理器的運算負載增加，本創作提供一種多功能觸控系統，包含一觸控裝置，該觸控裝置包含一觸控介面及一處理單元，其中該處理單元電連接該觸控介面，該處理單元判斷該觸控介面是否產生一被動觸控訊號，當該觸控介面產生該被動觸控訊號，該處理單元進一步判斷該觸控介面是否接收到一主動物件訊號；當該觸控介面接收到該主動物件訊號，該處理單元通過該觸控介面接收該主動物件訊號，並根據該主動物件訊號產生對應的一功能切換訊號；其中，該處理單元係判斷是否能辨識該主動物件訊號的頻率，並根據該主動物件訊號的頻率產生該功能切換訊號；當該處理單元判斷未接收到該主動物件訊號，該處理單元執行一初始觸控功能。

本創作另外提供一種多功能觸控控制方法，包含以下步驟：判斷是否產生一被動觸控訊號；當產生該被動觸控訊號，判斷是否接收到一主動物件訊號；當接收到該主動物件訊號，根據該主動物件訊號產生一功能切換訊號；其中在判斷是否接收到一主動物件訊號的步驟中，係包含以下步驟：接收一訊號，並判斷是否能辨識該訊號的頻率；當成功辨識該訊號的頻率，判斷接收到該主動物件訊號； 當判斷接收到該主動物件訊號，係根據該主動物件訊號的一頻率產生該功能切換訊號；當判斷未接收到該主動物件訊號，執行一初始觸控功能。

該觸控裝置在該觸控介面產生被動觸控訊號時，根據該觸控介面接收到的主動物件訊號產生該功能切換訊號，該功能切換訊號指定了該觸控裝置執行的觸控功能內容。因此，該觸控裝置在該被動觸控訊號的位置，根據該功能接換訊號指定的觸控功能內容執行該觸控功能，例如在該被動觸控訊號的位置顯示一指定顏色的筆跡線條。換句話說，該觸控裝置僅在該觸控介面接收到被動觸控訊號時判是否接收到的主動物件訊號，以產生該功能切換訊號，並根據該被動觸控訊號判斷執行觸控功能的位置或軌跡。如此一來，該觸控裝置在執行觸控功能時，僅須執行一般的觸控介面掃描判斷被動觸控訊號的位置，不須在不斷變換的該觸控位置接收主動物件訊號，並隨時進行解碼分析獲取通訊資料，因此大幅降低觸控裝置的處理單元的運算負載。且根據不同的主動物件訊號，該觸控裝置可執行不同的觸控功能，同時達到低運算負載下能夠執行不同觸控功能的多元應用。

10:觸控裝置

11:觸控介面

111:感測單元

12:處理單元

20:觸控物件

21:殼體

211:觸控端

22:導電觸控筆頭

23:天線單元

24:控制單元

25:切換開關

圖1係本創作多功能觸控系統的平面示意圖。

圖2係本創作多功能觸控系統的觸控物件的平面示意圖。

圖3係本創作多功能觸控系統的流程示意圖。

圖4係本創作多功能觸控控制方法第一較佳實施例的流程示意圖。

圖5係本創作多功能觸控控制方法第二較佳實施例的流程示意圖。

圖6係本創作多功能觸控控制方法第三較佳實施例的流程示意圖。

本創作提供一種多功能觸控系統，包含一觸控裝置10，該觸控裝置10包含一觸控介面11及一處理單元12，其中該處理單元12電連接該觸控介面11。該觸控介面11產生一被動觸控訊號，該處理單元12電連接該觸控介面11以判斷該觸控介面11是否有產生該被動觸控訊號，且該處理單元12進一步判斷該觸控介面11是否接收到一主動物件訊號。當該觸控介面11接收到該主動物件訊號，該處理單元12通過該觸控介面11接收該主動物件訊號，並根據該主動物件訊號產生對應的一功能切換訊號。

該觸控裝置10在該觸控介面11產生該被動觸控訊號時，根據觸控介面11接收到的主動物件訊號產生該功能切換訊號，該功能切換訊號指定了該觸控裝置10執行的觸控功能內容。該觸控裝置10則進一步在該被動觸控訊號的位置執行該觸控功能，例如在該被動觸控訊號的位置及軌跡顯示一指定顏色的筆跡線條。換句話說，該處理單元12僅在該觸控介面11接收到被動觸控訊號時判斷是否接收到該主動物件訊號，並在接收到主動物件訊號時據產生該功能切換訊號，以切換要在該被動觸控訊號位置執行的功能內容，並根據該被動觸控訊號判斷執行觸控功能的位置或軌跡。也就是說，該觸控裝置10在執行該觸控功能時，僅須掃描觸控介面11以偵測被動觸控訊號的位置，而不須在不斷變換的該觸控位置接收該主動物件訊號並持續進行解碼分析獲取通訊資料，因此大幅降低觸控裝置10的處理單元12的運算負載。

在本創作的第一較佳實施例中，該觸控介面11較佳為一被動觸控介面，例如一電阻式觸控介面或一電容式觸控介面。該觸控介面11包含複數感測單元111，各該感測單元111係用以偵測被動觸控訊號的產生，因此，當有一觸控物件20接觸到該觸控介面11時，該觸控介面11透過掃描各個感測單元 111獲得該觸控物件20接觸該觸控介面11的位置。也就是說，該觸控介面11不需接收該觸控物件20發出的主動物件訊號即可辨識出該觸控物件20接觸該觸控介面11的位置。而當觸控介面11判斷產生被動觸控訊號時，該處理單元12進一步判斷偵測到被動觸控訊號的該感測單元111是否接收到該主動物件訊號，並通過該感測單元111接收該主動物件訊號。也就是說，該觸控介面11僅須該在產生被動觸控訊號的位置接收主動物件訊號，而不須再次掃描整個觸控介面11的感測單元111以接收主動物件訊號，進一步降低觸控裝置10的運算負載。

進一步來說，根據不同的主動物件訊號，該觸控裝置10可執行不同的觸控功能，同時達到低運算負載下能夠執行不同觸控功能的多元應用。

該主動物件訊號可為一單一固定頻率的訊號、一變頻訊號、一組合頻率訊號、一資料封包等，以下以固定頻率訊號舉例說明之。

在本創作的一第二較佳實施例中，該處理單元12係判斷是否能辨識該主動物件訊號的頻率，並根據該主動物件訊號的頻率產生該功能切換訊號。也就是說，當接收到該主動物件訊號，該處理單元12不須進行主動物件訊號的解碼運算，僅須判斷該訊號的一頻率，例如係一15Khz之訊號，進一步降低該處理單元12的處理負擔。

請參閱圖2所示，在本創作的第三較佳實施例中，進一步包含一觸控物件20，該觸控物件20包含一殼體21、導電觸控筆頭22、一天線單元23及一控制單元24。該殼體21形成一內部空間且具有一觸控端211，該導電觸控筆頭22設置於該觸控端211，該天線單元23設置於該殼體21的內部空間且係設置於靠近該觸控端211的一側。該控制單元24電連接該天線單元23，該控制單元24產生一控制訊號，根據該控制訊號產生該主動物件訊號，並通過該天線單元23向該觸控端211發送該主動物件訊號。該主動物件訊號可為一單一固定頻率 的訊號、一組合頻率訊號、一變頻訊號、一資料封包等，本創作在此不加以限制。

該觸控物件20係配合該觸控裝置10使用。當使用者持該觸控物件20操作該觸控裝置10，該導電觸控筆頭22碰觸該觸控介面11以產生該被動觸控訊號，同時該天線單元23產生該主動物件訊號，因此該觸控裝置10的觸控介面11產生該被動觸控訊號時，同時會接收到該主動物件訊號，且是在被動觸控訊號產生的位置接收到該主動物件訊號，該處理單元12則進一步根據該主動物件訊號產生該功能切換訊號，並執行對應的觸控功能。例如，當該觸控裝置10接收到的主動物件訊號的頻率為該第一頻率時，該處理單元12產生的功能切換訊號是一第一功能訊號，該觸控裝置10因此執行一第一觸控功能，例如根據被動觸控訊號的軌跡顯示一藍色筆跡。也就是說，該觸控物件20提供導電觸控筆頭22以碰觸該觸控介面11上產生被動觸控訊號，且同時產生主動物件訊號以切換該觸控裝置10執行的觸控功能。

較佳的，當該觸控裝置10的處理單元12判斷該觸控介面11產生一被動觸控訊號，且判斷該觸控介面11未接收到一主動物件訊號時，該處理單元12執行一初始觸控功能。例如當使用者以手指操作該觸控裝置10，由於該觸控裝置10的觸控介面11並不會接收到主動物件訊號，該觸控裝置10則根據該手指產生的被動觸控訊號執行該初始觸控功能，例如根據移動軌跡顯示一黑色筆跡線條，或是移動畫面、點選捷徑鈕(icon)或工具集(widget)。

較佳的，該觸控物件20進一步包含一切換開關25，該切換開關25電連接該控制單元24。該控制單元24根據該切換開關25的一切換狀態產生一控制訊號，並通過該天線單元發送該主動物件訊號。

舉例來說，當該切換開關25在一第一狀態時，該控制單元24產生的控制訊號是一第一頻率控制訊號，並根據該第一頻率控制訊號產生具有該 第一頻率的該主動物件訊號；當該切換開關25在一第二狀態時，該控制單元24產生的控制訊號是一第二頻率控制訊號，並根據該第二頻率控制訊號產生具有一第二頻率的該主動物件訊號。

如此一來，當該觸控物件20接近該觸控裝置10的觸控介面11，且當該觸控介面11接收到具有第一頻率的主動物件訊號時，該處理單元12產生一第一功能切換訊號，並執行一第一觸控功能，例如根據該被動觸控訊號的移動軌跡顯示一紅色筆跡；而當該觸控介面11接收到該具有第二頻率的主動物件訊號時，該處理單元12產生一第二功能切換訊號，並切換為執行一第二觸控功能，例如根據該被動觸控訊號的位置顯示一功能列表、或是橡皮擦功能，用於消除顯示在畫面上的筆跡。

如此一來，使用同樣的該觸控物件20，使用者藉由操作該切換開關25，便能達到切換不同功能的目的，且該觸控裝置10的處理單元12不須持續對主動物件訊號進行解碼運算以獲取通訊資料，因此避免觸控裝置10處理單元12運算過載而導致觸控操作反應延遲。

較佳的，該控制單元24係每隔一第一時間通過該天線單元23發送該主動物件訊號，例如每隔該第一時間持續發送該主動物件訊號一第二時間。也就是說，該控制單元24係週期性的發送該主動物件訊號。由於該觸控裝置10的處理單元12僅係根據該主動物件訊號產生該功能切換訊號，而非根據該主動物件訊號的接收位置判斷觸控位置，也就是說，該觸控裝置10的觸控介面11產生該被動觸控訊號後，該觸控介面11只須接收到一次主動物件訊號，該觸控裝置10即可執行對應的觸控功能，因此該控制單元24週期性的發送主動物件訊號不會影響該觸控裝置10執行該主動物件訊號對應的觸控功能，且達到節省觸控物件20的電能的目的。

較佳的，當該處理單元12判斷觸控介面11產生該被動觸控訊號時，該處理單元12開始進行一計時，當該處理單元12判斷該訊觸控介面11未收到主動物件訊號時，進一步判斷是否計時到達一第一計時時間；當未到達該第一計時時間，則再一次判斷是否接收到主動物件訊號；當判斷已到達該第一計時時間，則該處理單元12不再對主動物件訊號的接收與否進行判斷，並且執行該初始觸控功能。

也就是說，當該觸控裝置10接收到被動觸控訊號時，在該第一計時時間內持續判斷該觸控介面11是否接收到該主動物件訊號，如果在該第一計時時間內均未收到主動物件訊號並進行功能切換，則該處理單元12繼續根據被動觸控訊號執行一初始觸控功能，並且不再持續判斷是否接收到一主動物件訊號，以避免耗費處理單元12的運算資源。當該被動觸控訊號消失，而該觸控裝置10的觸控介面11再次產生被動觸控訊號，則該處理單元12再次判斷是否接收到該主動物件訊號。

較佳的，當該觸控介面11產生該被動觸控訊號，該處理單元12先判斷該被動觸控訊號的能量體積是否大於一閾值，且當該被動觸控訊號的能量體積大於該閾值時，該處理單元12才判斷該觸控介面11是否接收到一主動物件訊號。如此一來，避免該觸控介面11因短時間內的雜訊波動，導致對被動觸控訊號產生的誤判。

請參閱圖3所示，本創作另外提供一種多功能觸控控制方法，該多功能觸控方法係由該觸控裝置10執行。該多功能觸控方法包含以下步驟：判斷是否產生一被動觸控訊號(S301)；當產生該被動觸控訊號，判斷是否接收到一主動物件訊號(S302)；當接收到該主動物件訊號，根據該主動物件訊號產生一功能切換訊號(S303)。

也就是說，該觸控裝置10係掃描並判斷該被動觸控訊號的產生，並在判斷產生該被動觸控訊號時，接收該主動物件訊號，例如係由該觸控物件20產生的主動物件訊號，該觸控裝置10接收該主動物件訊號並據以產生該功能切換訊號。也就是說，該觸控裝置10根據該被動觸控訊號的位置或軌跡判斷執行觸控功能的區域，而根據該主動物件訊號決定執行的功能內容。也就是說，該觸控裝置10僅在判斷產生被動觸控訊號時，判斷是否接收到該主動物件訊號並進行功能切換，當該被動觸控訊號持續產生而沒有消失時，該觸控裝置10不再根據主動物件訊號的內容產生功能切換訊號。如此一來，當該觸控裝置10執行觸控功能時，僅須根據該被動觸控訊號的位置或軌跡執行功能，不須持續接收主動物件訊號並進行運算分析，大幅降低觸控裝置10的運算負載，且同時達到使用者切換不同觸控功能的目的。當該被動觸控訊號消失，並且再次產生時，該觸控裝置10則再次判斷是否接收到主動物件訊號並據以產生功能切換訊號。

請參閱圖4所示，在本創作功能觸控控制方法的第一較佳實施例中，該判斷是否接收到一主動物件訊號的步驟中，係根據以下步驟判斷：接收一訊號(S401)；判斷是否能辨識該訊號的頻率(S402)；當成功辨識該訊號的頻率時，判斷接收到該主動物件訊號(S403)。

當該觸控裝置10接收到一未知的訊號時，該觸控裝置10是判斷是否能辨識該訊號的頻率，以判斷是否接收到該主動物件訊號。舉例來說，是根據以下方法判斷是否能辨識該訊號的頻率：該觸控裝置10判斷該訊號的頻率後，將該訊號的頻率與該觸控裝置10的一處理單元儲存之頻率資料進行比對，並判斷該訊號的頻率是否與其中一頻率資料匹配。當判斷該訊號的頻率與其中一頻率資料匹配時，即是成功辨識該訊號的頻率，因此判斷接收到該主動物件 訊號。如此一來，該觸控裝置10僅須判斷該訊號的頻率，而不須對該訊號進行複雜的解碼演算，即能判斷是否接收到一用以切換觸控功能的主動物件訊號，進一步降低觸控裝置10的運算負擔。

請繼續參閱圖4所示，在本較佳實施例中，該根據該主動物件訊號產生該功能切換訊號的步驟中，係根據該主動物件訊號的頻率產生該功能切換訊號(S404)。

當該觸控裝置10接收到該主動物件訊號，也就是一已辨識頻率的訊號時，則根據該主動物件訊號的頻率產生該功能切換訊號，例如根據該處理單元12儲存之頻率資料選擇產生一對應的功能切換訊號。

請參閱圖5所示，本創作功能觸控控制方法的第二較佳實施例中，進一步包含以下步驟：當判斷未接收到該主動物件訊號時，執行一初始觸控功能(501)。

當該觸控裝置10判斷產生一被動觸控訊號，也就是確實有觸控物件觸碰該觸控裝置10的觸控介面11，而該觸控裝置10判斷未接收到主動物件訊號時，則執行一初始觸控功能。例如當使用者以手指、被動式觸控筆直接操作該觸控裝置10，或所使用之主動式觸控物件電源耗盡而無法產生主動物件訊號，或所接收到的是一無法辨識頻率之訊號時，則該觸控裝置10仍根據產生之被動觸控訊號的位置執行初始觸控功能，例如顯示一黑色筆跡線條。

請參閱圖6所示，在本創作功能觸控控制方法的第三較佳實施例中，進一步包含以下步驟：當產生該被動觸控訊號時，開始計時一第三時間(S601)；當判斷未接收到主動物件訊號時，判斷該第三時間是否到達一第一計時時間(S602)；當未到達該第一計時時間，回到步驟S302。

當該觸控裝置10判斷產生該被動觸控訊號時，開始計時一第三時間，且並且繼續進行判斷是否收到主動物件訊號，當判斷收到主動物件訊號時產生該功能切換訊號，當判斷未收到主動物件訊號時，執行一初始觸控功能，並且進一步判斷該第三時間是否計時到達一第一計時時間。當該第三時間未到達該第一計時時間，則再一次判斷是否接收到主動物件訊號，當判斷該第三時間已到達該第一計時時間，則不再對主動物件訊號的接收與否進行判斷，結束此次的判斷流程。也就是說，當該觸控裝置10產生該被動觸控訊號時，在該第一計時時間內持續判斷是否接收到該主動物件訊號，如果在該第一計時時間內未收到主動物件訊號，則該觸控裝置10繼續根據被動觸控訊號執行初始觸控功能，並且不再持續判斷是否接收到一主動物件訊號，以避免耗費觸控裝置10的處理器資源。當該被動觸控訊號消失，而該觸控裝置10的觸控介面11產生下一次的被動觸控訊號，則該觸控裝置10再次判斷是否接收到該主動物件訊號。

以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。

10:觸控裝置

11:觸控介面

111:感測單元

12:處理單元

20:觸控物件

Claims (7)

1. 一種多功能觸控系統，包含：一觸控裝置，包含：一觸控介面，判斷是否產生一被動觸控訊號；一處理單元，電連接該觸控介面以判斷該觸控介面是否產生該被動觸控訊號；當該觸控介面產生該被動觸控訊號，該處理單元進一步判斷該觸控介面是否接收到一主動物件訊號；當該觸控介面接收到該主動物件訊號，該處理單元通過該觸控介面接收該主動物件訊號，並根據該主動物件訊號產生對應的一功能切換訊號；其中，該處理單元係判斷是否能辨識該主動物件訊號的頻率，並根據該主動物件訊號的頻率產生該功能切換訊號；當該處理單元判斷未接收到該主動物件訊號，該處理單元執行一初始觸控功能。
2. 如請求項1所述之多功能觸控系統，其中，該觸控介面包含複數感測單元，各該感測單元係偵測該被動觸控訊號的產生；當處理單元判斷該觸控介面產生該被動觸控訊號，該處理單元係判斷偵測到該被動觸控訊號的該感測單元是否接收到該主動物件訊號，並通過該感測單元接收該主動物件訊號。
3. 如請求項1所述之多功能觸控系統，進一步包含：一觸控物件，包含：一殼體，形成一內部空間且具有一觸控端；一導電觸控筆頭，設置於該觸控端； 一天線單元，設置於該筆殼的內部空間，且係設置於靠近該觸控端的一側；一控制單元，電連接該天線單元，該控制單元產生一控制訊號，並根據該控制訊號產生該主動物件訊號，且通過該天線單元發送該主動物件訊號。
4. 如請求項3所述之多功能觸控系統，其中該觸控物件進一步包含：一切換開關，電連接該控制單元；其中當該切換開關的切換狀態在一第一狀態時，該控制單元產生的控制訊號是一第一頻率控制訊號，該控制單元根據該第一頻率控制訊號產生具有一第一頻率的該主動物件訊號；其中當該切換開關的切換狀態在一第二狀態時，該控制單元產生的控制訊號是一第二頻率控制訊號，且該控制單元根據該第二頻率控制訊號產生具有一第二頻率的該主動物件訊號；其中該控制單元係每隔一第一時間，通過該天線單元發送該主動物件訊號。
5. 如請求項4所述之多功能觸控系統，其中，當該觸控裝置的感測單元接收到具有第一頻率的主動物件訊號，該處理單元產生一第一功能切換訊號；當該觸控裝置的感測單元接收到具有第二頻率的主動物件訊號，該處理單元產生一第二功能切換訊號。
6. 一種多功能觸控控制方法，係由一觸控系統執行，包含以下步驟：a.判斷是否產生一被動觸控訊號；b.當產生該被動觸控訊號，判斷是否接收到一主動物件訊號； c.當接收到該主動物件訊號，根據該主動物件訊號產生一功能切換訊號；其中在判斷是否接收到一主動物件訊號的步驟中，係包含以下步驟：接收一訊號，並判斷是否能辨識該訊號的頻率；當成功辨識該訊號的頻率，判斷接收到該主動物件訊號；當判斷接收到該主動物件訊號，係根據該主動物件訊號的一頻率產生該功能切換訊號；當判斷未接收到該主動物件訊號，執行一初始觸控功能。
7. 如請求項6所述之多功能觸控控制方法，進一步包含以下步驟：當產生該被動觸控訊號時，開始計時一第三時間；當判斷未接收到主動物件訊號時，判斷該第三時間是否到達一第一計時時間；當未到達該第一計時時間，回到步驟b。

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