TWM528469U - 觸控系統 - Google Patents

Description

觸控系統

本創作係有關於觸控系統，特別是有關於可依據壓力感測壓力變化以辨識使用者之觸控操作的觸控系統。

隨著科技發展，智慧型手機及平板電腦也變得愈來愈普及。使用者通常可利用其手指或觸控筆在智慧型手機或平板電腦上的觸控面板進行觸控操作。然而，在使用者利用觸控筆進行觸控操作時，可能因為手部會接觸於觸控面板之表面而讓智慧型手機及平板電腦產生誤判，即以為手部所接觸之區域仍然為有效的觸控點，這會造成較差的使用者經驗。因此，需要一種觸控系統以解決上述問題。

本創作係提供一種觸控系統，包括：一處理器，用以執行一作業系統及一應用程式；以及一壓力偵測裝置，包括：一顯示面板；複數個壓力感測器，用以偵測一使用者在該顯示面板上之一觸控動作的壓力變化；以及一控制器，依據來自該壓力感測器所偵測到之該壓力變化判斷該觸控動作之有 效觸控點，並將該有效觸控點回報至該處理器，其中該處理器所執行之作業系統係依據該有效觸控點以執行該應用程式之觸控操作。

100‧‧‧觸控系統

110‧‧‧處理模組

111‧‧‧處理器

112‧‧‧記憶體單元

120‧‧‧壓力偵測裝置

121‧‧‧控制器

122‧‧‧觸控面板

123‧‧‧顯示面板

124‧‧‧壓力感測器

210、220‧‧‧接觸區域

230‧‧‧觸控筆

S310-S360‧‧‧步驟

第1圖係顯示依據本創作一實施例中之觸控系統的功能方塊圖。

第2A圖係顯示依據本創作一實施例中使用者手持觸控筆於觸控面板上進行操作的示意圖。

第2B圖係顯示在第2A圖中之觸控操作的壓力分布區域的示意圖。

第3圖係顯示依據本創作一實施例中之觸控偵測方法的流程圖。

為使本創作之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

第1圖係顯示依據本創作一實施例中之觸控系統的功能方塊圖。如第1圖所示，觸控系統100係包括一處理模組110、以及一能量偵測裝置120。觸控系統100例如可為一智慧型手機、平板電腦、具有觸控面板之個人電腦等等，但本創作並不限於此。

處理模組110係包括一處理器111及一記憶體單元112，其中處理器111係可執行一作業系統(例如是Android、iOS、Windows等等)以及處理應用程式層(application level)中的各種指令，且記憶體單元112係為一非揮發性記憶體，用以儲存應用程式層中的各種暫存資料。能量偵測裝置120係包括一控制器121、以及一觸控面板122，且控制器121係用以偵測使用者在該觸控面板122上之觸控動作的能量分布，並決定回報至處理模組110之實際觸控動作。在一些實施例中，控制器121可為一觸控IC。在一些實施例中，控制器121則可由處理器111所取代。為了便於說明，後述實施例中係以單獨的控制器121進行介紹。

舉例來說，觸控面板122係包括一顯示面板123及複數個壓力感測器124，其中各壓力感測器124係以一預定排列方式安置於顯示面板123之下，用以感測一預定區域中之觸控壓力。更進一步而言，在作業系統層(OS level)中，處理器111係依據來自能量偵測裝置120之接觸區域、以及有效觸控點/無效觸控點之資訊，藉以判斷實際的觸控區域/觸控點，並傳送至應用程式層以進行相關的觸控處理。

第2A圖係顯示依據本創作一實施例中使用者手持觸控筆於觸控面板上進行操作的示意圖。第2B圖係顯示在第2A圖中之觸控操作的壓力分布區域的示意圖。使用者在智慧型手機、平板電腦、或觸控面板122上進行操作時，或單純使用手指或是觸控筆230於觸控面板122之表面進行觸控動作時，因為壓力感測器124所感應到的壓力範圍可能較為集中。因此， 控制器121較容易可判斷出觸控點之位置。一般來說，使用者若使用手指進行觸控操作，壓力感測器124所偵測到的壓力值會較使用觸控筆進行觸控操作時為大。

在一些使用情況中，使用者可能會將手部置於觸控面板的表面，而利用觸控筆進行操作。此時，壓力感測器124可能會感應到多個壓力區域，例如接觸區域210及220。因為使用者的手掌置於觸控面板表面，因此所偵測到的壓力值會遠大於其他區域的壓力值，如第2B圖之接觸區域220(例如網點密度較大)。觸控筆在觸控面板122上之接觸區域的壓力值則相對較小(例如網點密度較小)，如第2B圖之接觸區域210。

此外，使用者手持觸控筆230在觸控面板122上進行觸控操作時，觸控筆230之觸控點與使用者手掌之接觸區域之間會相隔一定距離。無論使用者是左撇子或右撇子均會有相同的情況。在上述情況下，控制器121會依據觸控筆230之觸控點與使用者手掌之接觸區域之間的距離以判斷是否需要排除使用者手掌之接觸區域220，且僅回報觸控筆230之接觸區域210至處理模組110，以免產生誤判的情況。

舉例來說，壓力感測器124可將所偵測到的壓力值轉換為相對的一能量(或壓力)位階，或是直接使用所偵測到的重量克數。故控制器121可設定重量克數之第一閥值為20。更進一步而言，例如壓力感測器124所偵測到之觸控筆之重量克數為30，手部之重量克數則為70。意即控制器121可判斷同時偵測到觸控筆230及手部的接觸區域。此時，控制器121係設定第一閥值低於觸控筆之重量克數，例如第一閥值可為20，但本 創作並不限於此。換句話說，第一閥值即為控制器121回報觸控點之重量克數的門檻之一。

此外，控制器121更判斷高於觸控筆之重量克數的區域，例如設定第二閥值高於觸控筆之重量克數，例如第二閥值可為40，但本創作並不限於此。更進一步而言，控制器121係將高於第二閥值之接觸區域的重量克數視為無效區域。接著，控制器121係過濾掉無效區域的資訊。

需注意的是，在一些情況中，使用者在手持觸控筆於觸控面板上進行觸控操作時，會先將手部置於觸控面板上，再接著才將觸控筆碰觸觸控面板。因此，控制器121會先判斷一開始手部的接觸區域為有效的觸控點，但接著會收到觸控筆之接觸區域的資訊，則會進一步判斷觸控筆之接觸區域才是有效觸控點，且一開始的手部的接觸區域則是無效觸控點。在上述情況發生時，控制器121可過濾掉真正的無效觸控點，即手部的接觸區域，而僅回報觸控筆之接觸區域的有效觸控點至處理模組110。在一些實施例中，控制器121會先回報手部的接觸區域至處理模組，但在後續判斷出觸控筆之接觸區域才是真正的有效觸控點時，控制器121更會發出一無效觸控點之訊息至處理模組110，藉以抹除先前的手部之接觸區域的資訊。

在一些實施例中，控制器121更可依據壓力之重量克數及面積的區域分佈資訊來判斷接觸區域為有效區域或無效區域。舉例來說，壓力感測器124可判斷出使用者在觸控面板上之觸控動作的實際壓力，例如重量克數。例如當重量克數超過300克之分布大於連續3x3之節點(其中每一節點之面積為 5mmx5mm)，則表示該接觸區域可能為手部區域，故控制器121會回報此接觸區域為無效觸控點之資訊至處理模組110。

最後，處理模組110即依據控制器121所回報之接觸區域、以及有效觸控點/無效觸控點之資訊，藉以判斷實際的觸控區域/觸控點，並傳送至應用程式層以進行相關的觸控處理。此外，壓力感測器124回報壓力偵測值至控制器121之時間間隔係小於控制器121回報觸控點至處理模組110之時間間隔。舉例來說，壓力感測器124回報壓力偵測值至控制器121之時間間隔可為2ms，控制器121回報觸控點至處理模組110之時間間隔可為10ms。因此，控制器121可在容許範圍內過濾無效觸控點，並回報至處理模組110。

第3圖係顯示依據本創作一實施例中之觸控偵測方法的流程圖。在步驟S310，利用壓力感測器偵測使用者在觸控面板上之觸控動作的壓力變化(例如：至少一壓力感測值)。在步驟S320，判斷第一壓力感測值及第二壓力感測值是否同時存在(例如分別相應於使用者手部及觸控筆)。若是，則執行步驟S325，若否，則執行步驟S340。在步驟S325，將相應於該第二壓力感測值之一第一閥值設定為回報有效觸控點之門檻。在步驟S330，判斷該第一壓力感測值是否大於一第二閥值。若是，則執行步驟S350，若否，則執行步驟S340。在步驟S340，回報目前接觸區域為有效觸控點。換句話說，控制器121係回報相應於該第一壓力感測值及第二壓力感測值之一第一接觸區域及第二接觸區域為有效觸控點。在步驟S350，將具有高於第二閥值之接觸區域由目前接觸區域中過濾掉。需注意的是， 在步驟S340中，目前接觸區域在僅有一個接觸區域的情況下，則目前接觸區域即與該接觸區域相同。若有多個接觸區域，則控制器121係進一步依據壓力變化判斷那些接觸區域才是有效觸控點，例如前述實施例所揭示可在手持觸控筆進行觸控操作時，將手部區域之觸控點濾除掉，以避免誤判。

在步驟S360，回報目前接觸區域之有效觸控點至應用程式層以進行觸控操作。

綜上所述，本創作係提供了一種觸控偵測方法及其觸控系統，其中該觸控偵測方法及觸控系統可依據壓力感測器所偵測到之壓力變化以判斷使用者利用不同方式在觸控面板上所進行的觸控操作，且更可利用壓力變化的判斷機制以回收無效觸控點，以避免使用者在操作應用程式時產生觸控動作的誤判。

本創作雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作的範圍，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧觸控系統

110‧‧‧處理模組

111‧‧‧處理器

112‧‧‧記憶體單元

120‧‧‧壓力偵測裝置

121‧‧‧控制器

122‧‧‧觸控面板

123‧‧‧顯示面板

124‧‧‧壓力感測器

Claims (8)

1. 一種觸控系統，包括：一處理器，用以執行一作業系統及一應用程式；以及一壓力偵測裝置，包括：一顯示面板；複數個壓力感測器，用以偵測一使用者在該顯示面板上之一觸控動作的壓力變化；以及一控制器，依據來自該壓力感測器所偵測到之該壓力變化判斷該觸控動作之一有效觸控點，並將該有效觸控點回報至該處理器，其中該處理器所執行之作業系統係依據該有效觸控點以執行該應用程式之觸控操作。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控系統，其中該控制器更判斷該壓力變化中之一第一壓力感測值及一第二壓力感測值是否同時存在，若是，該控制器係將相應於該第二壓力感測值之一第一閥值設定為回報該有效觸控點之門檻，若否，該控制器係將該觸控動作在該顯示面板上之一目前接觸區域回報為該有效觸控點。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控系統，其中在將相應於該第一閥值設定為回報該有效觸控點之門檻後，該控制器更判斷該第一壓力感測值是否大於一第二閥值，若是，該控制器則將具有高於第二閥值之一接觸區域由該目前接觸區域中過濾掉，並回報該目前接觸區域為該有效觸控 點，若否，該控制器則直接回報該目前接觸區域為該有效觸控點。
4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控系統，其中該第一閥值係相應於使用者之手部所握持的一觸控筆之觸控動作，且該第二閥值係相應於該使用者之手部於該顯示面板之觸控動作。
5. 如申請專利範圍第3項所述之觸控系統，其中該控制器並持續偵測該目前接觸區域之一重量克數是否大於一預定值且該目前接觸區域之面積是否大於一預定面積，若是，該控制器係回報該目前接觸區域為一無效觸控點，若否，該控制器係回報該目前接觸區域為該有效觸控點。
6. 如申請專利範圍第2項所述之觸控系統，其中該控制器更依據相應於該第一壓力感測值及該第二壓力感測值之一第一接觸區域及一第二接觸區域之間的一距離以判斷該第一接觸區域及該第二接觸區域是否為該有效觸控點。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控系統，其中該複數個壓力感測器回報一壓力偵測值至該控制器之一第一時間間隔係小於該控制器回報該有效觸控點至該處理器之一第二時間間隔。
8. 如申請專利範圍第3項所述之觸控系統，其中在該控制器係將該觸控動作在該顯示面板上之該目前接觸區域回報為該有效觸控點之後，若該控制器更偵測到該第一壓力感測值大於該第二閥值，則該控制器係將該目前接觸區域回報為一無效觸控點。