TWI326421B - - Google Patents

Description

Γ326421 t % 九、發明說明： • 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種觸控板的偵測方法，特別是關於一 種觸控板的手勢偵測方法。 . 【先前技術】 • 觸控板是一種可供手指在平滑的面板上滑動以控制 • 游=移動的輸入裝置。因為觸控板的厚度非常薄，所以能 .夠設計於超薄的筆記型電腦、鍵盤、數位播放器或其他裝 -置之中，而且由於其不是機械式的設計，所以在維護上非 常簡便。 圖1係習知的二維觸控板100,其包括面板1〇2、γ軸 -感，層1〇4、絕緣層1〇6、Χ軸感應層1〇8及底板11〇。當 ^12觸碰面板102時，其所觸碰位置的感應量（例如 _電^，或電阻量）將產生改變’而連接觸控板100的控制 、2可將觸控板上的電容量或電阻量轉換為感應量，如圖 習知下，藉以判斷手指的位置、位移量及移動的方向。在 - 法的技術中，要確認物件是否觸碰觸控板100有兩種方 ^第種方法係以所偵測到的感應量大小作為判斷的依 _ d所示，當感應量大於臨界值th時，表示物件 觸控板100 ’反之，當感應量小於臨界值th時，表示 -:離開觸控板100或是觸控板100上沒有物件存在。第 ~~種方法》 圖4 1糸以所偵測到的感應量積量作為判斷的依據，如 ¥感應量積置大於臨界值th時’表示物件觸 1326421 < 碰觸控板100，反之，當感應量積量小於臨界值th時，表 示物件離開觸控板100或是觸控板100上沒有物件存在。 上述的兩種方法，易受外界雜訊的干擾而導致錯誤的判 斷。此外，物件在觸控板100上進行單擊、拖良、雙擊或 其他的手勢操作時，均是以物件在觸控板100上的觸碰、 離開或移動等操作的時間作為判斷依據，對於初次使用觸 • 控板100或不熟悉觸控板100操作的使用者，往往由於動 I 作不夠明確，使得觸控板100無法辨識使用者的動作，造 成操作上的不便。 因此，一種能防止雜訊干擾且便於操作的偵測方法， 乃為所冀。 【發明内容】 * 本發明的目的在於，提供一種觸控板的手勢偵測方 法，其可避免雜訊的干擾。 • 根據本發明，一種觸控板的手勢偵測方法，藉由物件 - 觸碰該觸控板、離開該觸控板或是在該觸控板上移動等的 操作，以偵測各種不同的手勢。 【實施方式】 本發明的偵測方法不需要依靠硬體偵測電路的改 善，就可以提高雜訊的抵抗能力，並且能區別多種手勢。 確認物件觸碰的偵測方法 1:326421 圖5顯示感應量大於臨界值比後所禎測到的感應量 變化’其中曲線200係這次所偵測到的感應量，曲線202 係前一次所偵測到的感應量〇圖6係圖5中兩次感應量的 差值’圖7顯示一偵測信號204。參照圖5、6及7，在摘 、測觸控板上的感應量時’當所偵測到的感應量大於臨界值 ·· th ’如圖5所示’偵測信號204由低準位轉為高準位，如 ' 圖7所示’接著在時間TD()wnDete<:t内持續偵測該觸控板上的 % 感應量’並將每一次所偵測到的感應量200減去前一次的 • 感測量202，得到一感應量差值dV，如圖6所示，若在時 ' 間TD°wnDeteet内，所得到的感應量差dV均為正值，表示有一 物件觸碰觸控板。 確3忍物件離開的摘測方法 . 圖8顯不感應量小於臨界值th後所偵測到的感應量 變化，其中曲線21 〇係這次所偵測到的感應暈，曲線212 係則一次所偵測到的感應量β圖9係圖8中兩次感應量的 差值。圖1 〇顯示一请測信號214。參照圖8、9及1 〇，在 •物件觸碰觸控板後，一旦偵測到感應量小於臨界值th，如 圖8所示，偵測k號214由高準位轉為低準位，如圖1 〇 所不，接著在時間TLiftDetect内持續偵測該感應量，並將每 一次所偵測到的感應量210減去前一次的感測量212，得 到一感應量差值M，如圖9所示，若在時間内， 所得到的感應量差dV均為負值’表示物件離開觸控板。 確認物件移動的制方* ^件的移動必須經過確認，否則雜訊或者物件有輕微 作j ，有可能造成物件位置的誤判，影響游標產生誤動 99πΊΠ顯示物件向左移動時感應量的變化，其中曲線 到二^所偵測到的感應量，曲線222是前-次所偵測 s應里。圖12係圖u中兩次感應量的差值。參照圖 及12，在確認物件觸碰觸控板後，_觸控板^的感 :^^鼻每—次㈣測到的感應量⑽與前一次所偵 到的感應量222的録dV,若該物件左 :在參考時間，一—寺增加的· 感^差值dV維持減少的趨勢，如圖u及12所示，表 靜置開始向左方移動，反之，#該物件左方的感 差值dV在參考時間T—t内維持減少的趨勢，而 2方的感應量差值dV維持增加的趨勢時，表示物件向 右方移動。 單擊手勢（Tap Gesture)的偵測方法 圖！3顯示-細言號31〇及一輸出信號32〇，輸出信 ^ 20包括手勢信號322。在摘測到一物件觸碰觸控板時， ，測信號31G由低準位轉為高準位，如圖u所示，在確 疋符合「確認物件觸碰㈣測方法」I，根據「確認物件 移動的制方法」觸職件在_控板上是歸動，若 該物件在賴妹上有㈣，關㈣手勢，若該物 件在該觸控板上未判定為移動手勢，則在細到該物件離 1326421

I t 開該觸控板，偵測信號310由高準位轉為低準位，在確定. 符合「確認物件離開的偵測方法」時，初始化手勢信號 322，計算該物件離開該觸控板的離開時間，若離開時間 大於一參考時間TTaP，則結束手勢信號322，其中，手勢信 號322包括一按鍵信號，在確定符合「確認物件離開的偵 測方法」送出手勢信號322時，為按鍵壓著狀態，在離開 ' 時間大於一參考時間TTaP結束手勢信號322後，為按鍵放 開狀態。在不同的實施例中，手勢信號322為一電壓準位 信號，在確定符合「確認物件離開的偵測方法」時，電壓 準位由一初始準位轉換至另一準位（例如由低準位轉換 至高準位），在離開時間大於一參考時間TTaP後，電壓準位 恢復至初始準位。 拖曳手勢（Drag Gesture)的债測方法 圖14顯示一偵測信號330及一輸出信號340,輸出信 • 號340包括手勢信號342。在偵測到一物件第一次觸碰觸 . 控板時，偵測信號330由低準位轉為高準位，如圖14所 示，在確定符合「確認物件觸碰的偵測方法」後，根據「確 • 認物件移動的偵測方法」判斷該物件在該觸控板上是否移 動，若該物件在該觸控板上有移動，則判定為移動手勢， 若該物件在該觸控板上未判定為移動手勢，則在偵測到該 物件第一次離開該觸控板，偵測信號330由高準位轉為低 準位，在確定符合「確認物件離開的偵測方法」時，初始 化手勢信號342，計算該物件離開該觸控板的離開時間， Ϊ326421 若離開時間小於-參寺時間、又偵測到該物件第二次觸 碰該觸控板，偵測信號330再次由低準位轉為高準位，在 確定符合「確認物件觸碰的債測方法」後，根據「確認物 件移動的伯測方法」判斷該物件在該觸控板上是否移動， 、若該物件在該觸控板上移動，則計算該物件的位置資訊， 同時維護手勢信號342,直到偵測到該物件第二次離開該 '觸控板，债測信號330由高準位轉為低準位，且確定符合 • 「確認物件離開的偵測方法」時結束手勢信號342,其中， •手勢信號342包括鋪壓著與位置資訊的組成信號，在第 -一次確定符合「確認物件離開的情測方法」送出手勢信號 342時，由於該物件在該觸控板上未移動，因此位置資訊 未改變，手勢馆號342為按鍵壓著且物件位移量等於零的 狀態，在該物件在該觸控板上移動且維護手勢信號342 時，由於該物件在該觸控板上移動，因此位置資訊產生改 ，手勢彳s號342為按鍵壓著且物件移動的狀態。典型地， 忒位置資訊可以是絕對座標，也可以是相對座標或該物件 的相對移動量，其中，絕對座標係以-固定位置(例如該 - 觸控板的中心點或一角落）為固定原點所產生的座標值， $對座標係以—相對位置（例如該物件初碰該觸控板的位 )為參考原點所產生的座標值，而相對移動量係相對於 該參考原點的移動量。 手勢（D〇uble Tap Gesture)的4貞測方法 ® 15顯示一偵測信號350及輸出信號360,輸出信號 Γ326421 360包括手勢信號362及364。在 碰觸控板時，偵測信號35〇由低準位轉 务件第一次觸 所示，在衫符合「確認物件觸碰的_=位’如圖15 「確認物件移動的偵測方法」判物杜击」後，根據 否移動，若該物件在該觸控板上:移:件板上是 勢，若該物件在該觸控板上未判定 《為移動手 到該物件第-次離開該觸控板測 ^，則在伯測 為低準位時，計算該物件離開該觸控; 定付合「確認物件離開的價測方法 時間，在確

362 ^ TD〇ub；J 觸碰該觸控板錢咖再次由鱗第二次 在確定符合「確認物件觸碰的偵測方 轉為向準位， :件移動的偵測方法」判斷該物件在該觸押確認 動，若該物件在該觸控板上未移動 ▲:板上疋否移 二次離㈣職板，仙化號3 物件第 且確定符合「確認物件離開的侦測: 號362,接著送出手勢信號364,其中，手勢；== ::按鍵=在第一次確定符合「確認物件離開的偵5 確疋符合「確認物件離__ 第-:人 =為按鍵放開狀態，而手勢信號二括—由::壓⑽ ;:=Γ所組成的按鍵信號。在不同的實施例中，4 仏娩362及364為電壓準位信泸， 4 手勢 認物件離開的偵測方法_^ <定符合「確 」吁電壓準位由-初始準位轉換 11 1326421 至另一準位（例如由低準位轉換至高準位），在第二次確 定符合「確認物件離開的偵測方法」時，電壓準位恢復至 初始準位，接著電壓準位再次由一初始準位轉換至另一準 位（例如由低準位轉換至高準位），經過一段時間後電壓 準位再次恢復至初始準位。 在上述的各個實施例中，利用感應量的變化以及藉由 ' 判斷物件是否在觸控板上移動，確認各種在觸控板上的手 勢操作，除了可避免受雜訊干擾而產生誤判，更改善了由 於在操作上的動作不夠明確，導致觸控板無法辨識的缺 點，增加使用上的便利性。 【圖式簡單說明】 圖1係習知的二維電容式觸控板； ' 圖2係圖1的觸控板上感應量與位置的關係圖； • 圖3顯示感應量的變化； φ 圖4顯示感應暈積量的變化； . 圖5係感應量大於臨界值th後所偵測到的感應量變 化； • 圖6係圖5中兩次感應量的差值； 圖7顯示一偵測信號； 圖8係感應量小於臨界值th後所偵測到的感應量變 化； 圖9係圖8中兩次感應量的差值；' 圖10顯示一偵測信號； 12 1326421 圖11顯示物件由靜止到向左移動時感應量的變化 圖12係圖11中兩次感應量的差值； 圖13顯示一偵測信號及一輸出信號； 圖14顯示一偵測信號及一輸出信號；以及 圖15顯示一偵測信號及一輸出信號。 【主要元件符號說明】 100 觸控板 102 面板 104 Y軸感應層 106 絕緣層 108 X軸感應層 110 底板 112 手指 200 這次所彳貞測到的感應量曲線 φ 202 前一次所偵測到的感應量曲線 . 204 偵測信號 210 這次所彳貞測到的感應量曲線 212 前一次所彳貞測到的感應量曲線 214 债測信號 220 這次所彳貞測到的感應量曲線 222 前一次所偵測到的感應量曲線 310 偵測信號 320 輸出信號 13 1326421 322 手勢信號 330 偵測信號 340 輸出信號 342 手勢信號 350 偵測信號 360 輸出信號 362 手勢信號 364 手勢信號

Claims (1)

1. 十、申請專利範圍： 1· 一種觸控板的手勢偵測方法，包括下列步驟： a·確認一物件觸碰該觸控板，該確認該物件觸碰該 控板包括： 乂 i) 監測在該觸控板上的感應量； ii) 在該感應量大於一臨界值時，監測該感應量 的變化量；以及 111)若該感應量在一第一參考時間内保持大於 該臨界值並在該第一參考時間的期間内維持 連續增加的趨勢，判定該物件觸碰該觸 b.判斷該物件在該觸控板上是否移動； c·若在步驟b中判定該物件在該觸控板上未移動，則 確認該物件離開該觸控板； d.在確認該物件離開該觸控板後，初始化一手勢信 e. 計算該物件離開該觸控板的離開時間；以及 f. 若該離_間大於—第二參考時間，則結束該手勢 信號。 h申請專利範圍第丨項之方法，其中該判斷該物 °亥觸控板上疋否移動的步驟包括下列步驟： 監測在該觸控板上的感應量； 監測該感應量的變化量；以及 若在一第三參考時間内，在該觸控板上從一參考位置 朝第一方向偏移處的該感應量維持連續增加的 15 132^421 趨勢，而在該觸控板上從該參考位置朝一與該第一 方向相反的第二方向偏移處的該感應量維持連續 減少的趨勢，狀該物件在該職板上從該參考位 置移動。 3.如申請專㈣〗項之方法，其中該確認該物 件離開該觸控板的步驟包括下列步驟： 監測該觸控板的感應量； 在該感應量小於—臨界料，監測該錢量的變化 量；以及 若該感應.量在-第三參考時間内以減少的趨勢保持 小於該臨界值，判定該物件離開該觸控板。 4.如申請專利範圍第 包括按鍵信號。 1項之方法，其中該手勢信號 5.如申請專利範圍第 包括電壓準位信號。 1 .項之方法，其中該手勢信號 6. —種觸控板的手勢偵測方法，包括下列步驟厂 a.確認一物件觸碰該觸控板’該確認該物件觸碰該觸 控板包括： i)監測在該觸控板上的感應量； i i)在孩感應量大於一臨界值時，監測該感應量 的變化量；以及 ill)若該感應量在一第一參考時間内保持大於 該臨界值並在該第一參考時間的期間内維持 連續增加的趨勢，判定該物件觸碰該觸控板； 132^421 b·判斷該物件在該觸控板上是否移動； c. 若在步驟b中判定該物件在該觸控板上未移動，則 確5忍該物件第一次離開該觸控板； d. 在確認該物件離開該觸控板後，初始化一手勢信 號； 。 e. 在該物件離開該觸控板後，計算一離開時間； 若在該離開時間到達一第二參考時間之前再次偵 測到該觸控板被觸碰，則確認該物件觸碰該觸控 板； ^ g. 判斷該物件在該觸控板上是，否移動； h. 若該物件在該觸控板上移動，則計算該物件的位置 資訊；以及 i. 在該物件再次離開該觸控板之後，結束該手勢信 號。 7.如中請專利範圍第6項之方法’其中該判斷該物 件在該觸控板上是否移動的步驟包括下列步驟： .監測在該觸控板上的感應量； 監測該感應量的變化量；以及 若在一第三參考時間内，在該觸控板上從-參考位置 朝一第一方向偏移處的該感應量維持連續增加的 趨勢，而在該觸控板上從該參考位置朝一與該第一 方向相反的第二方向偏移處的該感應量維持 減少的趨勢’判定賴件在簡控板上從該參考位 17 1326421 8.如申睛專利範圍第6項之方法，其中該確認該物 件第-人及第一次離開該觸控板的步驟包括下列步驟： 監測該觸控板的感應量； 在該感應量小於一臨界值時，監測該感應量的變化 量；以及 若該感應量在一第三參考時間内以減少的趨勢保持 小於該臨界值，判定該物件離開該觸控板。 9.如申請專利範圍第6項之方法，其中該手勢信號 包括按鍵壓著與該位置資訊的組成信號。 10.如申請專利範圍第6項之方法，其中該位置資訊 匕括絕對坐標或相對座標。 u.如申請專利範圍第6項之方法，其中該位置資訊 包括该物件的相對移動量。 .12. -麵控板的手勢制方法，包括下列步驟· &.確認一物件觸碰該觸控板，該確認該物件觸碰該觸 控板包括： m i) 監測在該觸控板上的感應量； 監測該感應量 ii) 在該感應量大於一臨界值時 的變化量；以及 右该感應量在一第一 111 亏時間内保持大4 抓界值並在該第—參考相㈣間内料 I續增加的趨勢，判定杨件觸碰該觸控板 b.判fe/f该物件在該觸控板上是否移動. C.若在㈣4狀祕件在該觸控板上未移動1 1326421 確認該物件第一次離開該觸控板； d. 在確認該物件離開該觸控板後，初始化第一手勢信 號； e. 在該物件離開該觸控板後，計算一離開時間； f. 若在該離開時間到達一第二參考時間之前再次偵 測到該觸控板被觸碰，則確認該物件觸碰該觸控 板； g. 判斷該物件在該觸控板上是否移動； h. 若在步驟g中判定該物件在該觸控板上未移動，則 確認該物件再次離開該觸控板； i. 在該物件離開該觸控板後，結束該第一手勢信號； 以及 j. 送出一第二手勢信號。 13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該判斷該 物件在該觸控板上是否移動的步驟包括下列步驟： 監測在該觸控板上的感應量； 監測該感應量的變化量；以及 若在一第三參考時間内，在該觸控板上從一參考位置 朝一第一方向偏移處的該感應量維持連續增加的 趨勢，而在該觸控板上從該參考位置朝一與該第一 方向相反的第二方向偏移處的該感應量維持連續 減少的趨勢，判定該物件在該觸控板上從該參考位 置移動。 14. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該確認該 19 物件離開該觸控板的步驟包括下列步驟： 監測該觸控板的感應量； 在該感應量小於一臨界值時，監測該感應量的變化 量；以及 若該感應量在一第三參考時間内以減少的趨勢保持 小於該臨界值，判定該物件離開該觸控板。 15. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該第一手 勢信號包括按鍵信號。 16. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該第二手 勢信號包括按鍵信號。 Π·如申請專利範圍第16項之方法，其中該按鍵信 號包括按鍵壓著與按鍵放開的組成信號。 18. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該第一手 勢信號包括電壓準位信號。 19. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該第二手 勢信號包括電壓準位信號。