TWI832475B - 電子裝置及其觸控感應之控制方法 - Google Patents

Abstract

一種電子裝置及其觸控感應之控制方法。電子裝置包括一觸控感應單元、一指紋辨識單元及一處理單元。觸控感應單元具有一觸控感應區。觸控感應單元用以感應一手指之數個第一手指感應點。指紋辨識單元具有一指紋感應區。指紋感應區位於觸控感應區之內。指紋辨識單元用以感應手指之數個第二手指感應點。處理單元包括一座標計算器、一面積計算器及一整合器。座標計算器用以獲得一第一重心點及一第二重心點。面積計算器用以獲得一第一感應面積及一第二感應面積。整合器依據第一重心點、第一感應面積、第二重心點及第二感應面積獲得一手指感應點。

Description

電子裝置及其觸控感應之控制方法

本揭露是有關於一種電子裝置及其控制方法，且特別是有關於一種電子裝置及其觸控感應之控制方法。

指紋辨識晶片通常體積小於觸控板，因此許多的電子裝置開始將指紋辨識晶片埋設於觸控板內。使用者可以直接以手指在觸控板之預定區域進行按壓，以感應其指紋。

雖然指紋辨識晶片的體積小，但仍然會占用到觸控板一定的面積。指紋辨識晶片所在之位置則成為所謂的死區(dead zone)。在死區內無法進行觸控的感應。為了降低對觸控板的影響，指紋辨識晶片通常會設置於觸控板之角落。

本揭露係有關於一種電子裝置及其觸控感應之控制方法，其透過觸控感應單元與指紋辨識單元在技術上的融合，使 得手指滑動到死區仍然可以正確報出手指感應點，不僅克服長久以來技術上的瓶頸，更提供使用者良好的體驗。

根據本揭露之一方面，提出一種電子裝置。電子裝置包括一觸控感應單元、一指紋辨識單元及一處理單元。觸控感應單元具有一觸控感應區。觸控感應單元用以感應一手指，以取得數個第一手指感應點。指紋辨識單元具有一指紋感應區。指紋感應區位於觸控感應區之內。指紋辨識單元用以感應手指，以取得數個第二手指感應點。處理單元包括一座標計算器、一面積計算器及一整合器。座標計算器用以依據這些第一手指感應點，獲得一第一重心點，並依據這些第二手指感應點，獲得一第二重心點。面積計算器用以依據這些第一手指感應點，獲得一第一感應面積，並依據這些第二手指感應點，獲得一第二感應面積。整合器用以依據第一重心點、第一感應面積、第二重心點及第二感應面積獲得一手指感應點。

根據本揭露之另一方面，提出一種觸控感應之控制方法。觸控感應之控制方法包括以下步驟。以一觸控感應單元感應一手指，以取得數個第一手指感應點。觸控感應單元具有一觸控感應區。以一指紋辨識單元感應手指，以取得數個第二手指感應點。指紋辨識單元具有一指紋感應區。指紋感應區位於觸控感應區之內。依據這些第一手指感應點，獲得一第一重心點。依據這些第一手指感應點，獲得一第一感應面積。依據這些第二手指感應點，獲得一第二重心點。依據這些第二手指感應點，獲得一 第二感應面積。依據第一重心點、第一感應面積、第二重心點及第二感應面積獲得一手指感應點。

為了對本揭露之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：

100:電子裝置

110:觸控感應單元

120:指紋辨識單元

130:處理單元

131:座標計算器

132:面積計算器

133:整合器

140:儲存單元

A1:第一感應面積

A2:第二感應面積

FG:手指

M1:正常模式

M2:休眠模式

O1:第一重心點

O2:第二重心點

Of:手指感應點

P1i:第一手指感應點

P2i:第二手指感應點

R1:觸控感應區

R2:指紋感應區

Rk:喚醒區

Rf:接觸範圍

S110,S110’,S120,S120’,S130,S140,S150,S160,S170,S170’,S210,S220,S230,S240:步驟

T0:現在時間

T1:第一感應時間

T2:第二感應時間

第1圖繪示根據一實施例之電子裝置的示意圖。

第2~4圖繪示根據一實施例之手指觸碰觸控感應區與指紋感應區之各種情況。

第5圖繪示根據一實施例之電子裝置之方塊圖。

第6圖繪示根據一實施例之觸控感應之控制方法的流程圖第7~9圖示例說明第6圖之各步驟。

第10圖繪示根據一實施例之指紋辨識單元之狀態機圖。

第11圖繪示根據另一實施例之觸控感應區與指紋感應區。

第12圖繪示根據另一實施例之觸控感應之控制方法的附加步驟。

第13圖繪示根據另一實施例之觸控感應之控制方法的流程圖。

請參照第1圖，其繪示根據一實施例之電子裝置100的示意圖。電子裝置100包括一觸控感應單元110、一指紋辨識單元120、一處理單元130及一儲存單元140。觸控感應單元110用以感測一手指的接觸，例如是一電容式觸控感應電路或一電阻式觸控感應電路。指紋辨識單元120用以辨識一指紋，例如是一光學式指紋辨識器、一超聲波式指紋辨識器或一電容式指紋辨識器。處理單元130用以執行各種運算程序與控制程序，例如是一晶片、一電路、一程式碼、儲存程式碼之儲存裝置或其組合。儲存單元140用以儲存資料，例如是一記憶體、一暫存器、一硬碟或一雲端儲存中心。

如第1圖所示，觸控感應單元110具有一觸控感應區R1。指紋辨識單元120具有一指紋感應區R2。指紋感應區R2位於觸控感應區R1之內。由於指紋感應區R2佔用了一部分的觸控感應區R1，故在觸控感應區R1將形成一觸控的死區(dead zone)。

請參照第2~4圖，其繪示根據一實施例之手指FG觸碰觸控感應區R1與指紋感應區R2之各種情況。如第2圖所示，手指FG之接觸範圍Rf皆位於觸控感應區R1時，觸控感應單元110(繪示於第1圖)可以正常報點。如第3圖或第4圖所示，手指FG之接觸範圍Rf同時涵蓋到觸控感應區R1及指紋感應區R2時，已不適合單純透過觸控感應單元110進行報點。本實施例可以透過觸控感應單元110(繪示於第1圖)與指紋辨識單元120(繪示於第1圖) 在技術上的融合，使得手指滑動到死區仍然可以正確報出手指感應點。

請參照第5圖，其繪示根據一實施例之電子裝置100之方塊圖。如第5圖所示，處理單元130連接於觸控感應單元110與指紋辨識單元120。儲存單元140連接於指紋辨識單元120與處理單元130。在一實施例中，處理單元130可以整合於觸控感應單元110之內。觸控感應單元110感應到手指FG時可取得數個第一手指感應點P1i。指紋辨識單元120感應到手指時，可以取得數個第二手指感應點P2i。指紋辨識單元120可以將第二手指感應點P2i傳送至儲存單元140暫存，或者直接送至處理單元130。處理單元130包括一座標計算器131、一面積計算器132及一整合器133。座標計算器131、面積計算器132依據這些第一手指感應點P1i與這些第二手指感應點P2i進行座標與面積的計算後，再由整合器133整合出一手指感應點Of。以下更搭配一流程圖詳細說明各項元件之運作。

請參照第6圖及第7~9圖，第6圖繪示根據一實施例之觸控感應之控制方法的流程圖，第7~9圖示例說明第6圖之各步驟。在步驟S110中，以觸控感應單元110感應手指FG之接觸範圍Rf，以取得第一手指感應點P1i。這些第一手指感應點P1i例如是矩陣式排列於接觸範圍Rf內。在本實施例中，觸控感應區R1與接觸範圍Rf交集內的所有第一手指感應點P1i之座標均會被記錄下 來。一般而言，觸控感應區R1內的感應點間距約為4000~5000μm。

在步驟S120中，以指紋辨識單元120感應手指FG之接觸範圍Rf，以取得第二手指感應點P2i。這些第二手指感應點P2i例如是矩陣式排列於接觸範圍內Rf。在本實施例中，指紋感應區R2與接觸範圍Rf交集內的所有第二手指感應點P2i之座標均會被記錄下來。一般而言，指紋感應區R2內的感應點間距約為50~70μm。

上述步驟S110與步驟S120係交換順序或同時執行。步驟S110與步驟S120同時執行時，觸控感應單元110可以按照一第一時脈偵測這些第一手指感應點P1i。指紋辨識單元120可以按照一第二時脈偵測這些第二手指感應點P2i。第一時脈與第二時脈可以是同步或不同步。第一時脈與第二時脈不同步時，指紋辨識單元120可將第二手指感應點P2i暫存於儲存單元140。在觸控感應單元110取得第一手指感應點P1i時，再依據第一手指感應點P1i與已存的第二手指感應點P2i進行後續的運算。

在步驟S130中，處理單元130之座標計算器131依據這些第一手指感應點P1i，獲得一第一重心點O1。以第7~9圖為例，座標計算器131收集所有的第一手指感應點P1i後，分別進行X座標值的平均與Y座標值的平均，以獲得第一重心點O1之X座標值與Y座標值。

在步驟S140中，處理單元130之面積計算器132依據這些第一手指感應點P1i，獲得第一感應面積A1。以第7~9圖為例，面積計算器132按照第一手指感應點P1i的分布，則可以逐列 或逐行加總出第一感應面積A1。或者，面積計算器132可以直接計數第一手指感應點P1i的數量，再乘上每一第一手指感應點P1i的單位面積，則可獲得第一感應面積A1。

在步驟S150中，處理單元130之座標計算器131依據這些第二手指感應點P2i，獲得一第二重心點O2。以第7~9圖為例，座標計算器131收集所有的第二手指感應點P2i後，分別進行X座標值的平均與Y座標值的平均，以獲得第二重心點O2之X座標值與Y座標值。

在步驟S160中，處理單元130之面積計算器132依據這些第二手指感應點P2i，獲得第二感應面積A2。以第7~9圖為例，面積計算器132按照第二手指感應點P2i的分布，則可以逐列或逐行加總出第二感應面積A2。或者，面積計算器132可以直接計數第二手指感應點P2i的數量，再乘上每一第二手指感應點P2i的單位面積，則可獲得第二感應面積A2。

上述步驟S130~S160可以同時執行，亦可變更執行順序。

接著，在步驟S170中，處理單元130之整合器133依據第一重心點O1、第一感應面積A1、第二重心點O2及第二感應面積A2獲得一手指感應點Of。在一實施例中，處理單元130之整合器133係按照第一感應面積A1及第二感應面積A2之比例對第一重心點O1及第二重心點O2進行加權計算，以獲得手指感應點Of。舉例來說，整合器133例如是按照下式(1)運算出手指感應點Of。

請參照第10圖，其繪示根據一實施例之指紋辨識單元120之狀態機圖。指紋辨識單元120例如是具有一正常模式M1及一休眠模式M2。透過適當的切換機制可以節省指紋辨識單元120的能源消耗。

請參照第11圖及第12圖，第11圖繪示根據另一實施例之觸控感應區R1與指紋感應區R2，第12圖繪示根據另一實施例之觸控感應之控制方法的附加步驟。如第11圖所示，觸控感應區R1具有一喚醒區Rk。喚醒區Rk環繞指紋感應區R2。喚醒區Rk之寬度例如是1~2公分。在步驟S210中，判斷觸控感應單元110於喚醒區Rk是否感應到手指FG。若觸控感應單元110於喚醒區Rk感應到手指FG，則進入步驟S220。

在步驟S220中，喚醒指紋辨識單元120。

在步驟S230中，判斷指紋辨識單元120是否已被喚醒一預定時間。預定時間例如是10秒、15秒。若指紋辨識單元120已被喚醒預定時間，則進入步驟S240。

在步驟S240中，控制指紋辨識單元120進入休眠模式M2。

透過喚醒區Rk得設置，指紋辨識單元120可以自動被喚醒至正常模式M1，或者自動進入休眠模式M2。

此外，在觸控感應單元110使用之第一時脈與指紋辨識單元120使用之第二時脈不同步的情況下，第一手指感應點P1i之擷取時間點可能不同於第二手指感應點P2i之擷取時間點。 處理單元130之整合器133可以更進一步考慮時間因素，來提升手指感應點Of的準確度。

請參照第13圖，其繪示根據另一實施例之觸控感應之控制方法的流程圖。在步驟S110’中，觸控感應單元110記錄這些第一手指感應點P1i之第一感應時間T1。這些第一手指感應點P1i對應於同一時間，故僅會記錄一筆第一感應時間T1。

在步驟S120’中，指紋辨識單元120記錄這些第二手指感應點P2i之一第二感應時間T2。這些第二手指感應點P2i對應於同一時間，故僅會記錄一筆第二感應時間T2。

在獲得手指感應點Of之步驟S170’中，處理單元130之整合器133更依據第一感應時間T1與第二感應時間T2對第一重心點O1及第二重心點O2進行加權計算，以獲得手指感應點Of。舉例來說，舉例來說，整合器133例如是按照下式(2)運算出手指感應點Of。

也就是說，距離現在時間T0較遠者，給予較低的權重；距離現在時間T0較近者，給予較高權重。

根據上述實施例，透過觸控感應單元110與指紋辨識單元120在技術上的融合，使得手指FG滑動到死區仍然可以正確報出手指感應點Of，不僅克服長久以來技術上的瓶頸，更提供使用者良好的體驗。

綜上所述，雖然本揭露已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者， 在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

O1:第一重心點

O2:第二重心點

Of:手指感應點

P1i:第一手指感應點

P2i:第二手指感應點

R1:觸控感應區

R2:指紋感應區

Rf:接觸範圍

Claims (13)

1. 一種電子裝置，包括：一觸控感應單元，具有一觸控感應區，該觸控感應單元用以感應一手指，以取得複數個第一手指感應點；一指紋辨識單元，具有一指紋感應區，該指紋感應區位於該觸控感應區之內，該指紋辨識單元用以感應該手指，以取得複數個第二手指感應點；以及一處理單元，包括：一座標計算器，用以依據該些第一手指感應點，獲得一第一重心點，並依據該些第二手指感應點，獲得一第二重心點；一面積計算器，用以依據該些第一手指感應點，獲得一第一感應面積，並依據該些第二手指感應點，獲得一第二感應面積；及一整合器，用以依據該第一重心點、該第一感應面積、該第二重心點及該第二感應面積獲得一手指感應點。
2. 如請求項1所述之電子裝置，其中該處理單元之該整合器係按照該第一感應面積及該第二感應面積之比例對該第一重心點及該第二重心點進行加權計算，以獲得該手指感應點。
3. 如請求項1所述之電子裝置，更包括： 一儲存單元，該些第二手指感應點儲存於該儲存單元，該處理單元之該座標計算器及該面積計算器自該儲存單元取得該些第二手指感應點，以獲得該第二重心點及該第二感應面積。
4. 如請求項1所述之電子裝置，其中該處理單元之該座標計算器及該面積計算器自該指紋辨識單元取得該些第二手指感應點，以獲得該第二重心點及該第二感應面積。
5. 如請求項1所述之電子裝置，其中該觸控感應單元更記錄該些第一手指感應點之一第一感應時間，該指紋辨識單元更記錄該些第二手指感應點之一第二感應時間，該處理單元之該整合器更依據該第一感應時間與該第二感應時間對該第一重心點及該第二重心點進行加權計算，以獲得該手指感應點。
6. 如請求項1所述之電子裝置，該觸控感應區具有一喚醒區，該喚醒區環繞該指紋感應區，當該觸控感應單元於該喚醒區感應到該手指，則該指紋辨識單元被喚醒至一正常模式。
7. 如請求項6所述之電子裝置，其中該指紋辨識單元被喚醒一預定時間後，該指紋辨識單元進入一休眠模式。
8. 如請求項6所述之電子裝置，其中該喚醒區之寬度為1~2公分。
9. 一種觸控感應之控制方法，包括：以一觸控感應單元感應一手指，以取得複數個第一手指感應點，該觸控感應單元具有一觸控感應區；以一指紋辨識單元感應該手指，以取得複數個第二手指感應點，該指紋辨識單元具有一指紋感應區，該指紋感應區位於該觸控感應區之內；依據該些第一手指感應點，獲得一第一重心點；依據該些第一手指感應點，獲得一第一感應面積；依據該些第二手指感應點，獲得一第二重心點；依據該些第二手指感應點，獲得一第二感應面積；以及依據該第一重心點、該第一感應面積、該第二重心點及該第二感應面積獲得一手指感應點。
10. 如請求項9所述之觸控感應之控制方法，其中在獲得該手指感應點之步驟中，係按照該第一感應面積及該第二感應面積之比例對該第一重心點及該第二重心點進行加權計算，以獲得該手指感應點。
11. 如請求項9所述之觸控感應之控制方法，更包括：記錄該些第一手指感應點之一第一感應時間；以及記錄該些第二手指感應點之一第二感應時間； 其中在獲得該手指感應點之步驟中，更依據該第一感應時間與該第二感應時間對該第一重心點及該第二重心點進行加權計算，以獲得該手指感應點。
12. 如請求項9所述之觸控感應之控制方法，其中該觸控感應區具有一喚醒區，該喚醒區環繞該指紋感應區，該觸控感應之控制方法更包括：判斷該觸控感應單元於該喚醒區是否感應到該手指；若該觸控感應單元於該喚醒區感應到該手指，則喚醒該指紋辨識單元至一正常模式。
13. 如請求項12所述之觸控感應之控制方法，更包括：判斷該指紋辨識單元是否已被喚醒一預定時間；以及該指紋辨識單元已被喚醒該預定時間，則控制該指紋辨識單元進入一休眠模式。

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