TWI830325B - 觸控板的力感應處理方法 - Google Patents

Abstract

本發明為一種觸控板的力感應處理方法，係以不同幀的力感應量相減所獲得之比較值，來判斷是否滿足達成條件，若是則進行處理，而該處理係用以反映該使用者之力變化趨勢所欲觸發的事件，則在快速力量變化而無法讓力感應量迅速回復至原先設定的觸發門檻值時，能夠藉由比較值所探察到的力變化趨勢來即時提供處理，以提升使用者體驗。

Description

觸控板的力感應處理方法

本發明係關於一種觸控板，尤指具有力感應功能的觸控板。

請參閱圖6及圖4所示之現有技術的觸控板，其具有一基板10、一力感應層11、一間隔層12、一觸控感應層13及一保護層14，該力感應層11設置於該基板10上，該間隔層12設置於該力感應層11上，該觸控感應層13設置於該間隔層12上，該保護層14設置於該觸控感應層13上，該間隔層12包含有多個形變單元121間隔設置於其中。當使用者手指20施加下壓力於該保護層14上時，該間隔層12的各該形變單元121將基於施力大小和施力點的距離不同，而產生不同的變形量，而依照各該形變單元12的不同變形量，將使得在不同位置的該觸控感應層13與該力感應層11距離不同，進而在該力感應層11產生不同的力感應量，藉由力感應量的大小來判斷使用者手指20施力的大小。當使用者解除施力時，各該形變單元121失去外力作用而逐漸彈性回復至原狀，使得該觸控感應層13與該力感應層11之間的距離也逐漸回復至無施力的狀態，而使得力感應量逐漸回到初始狀態。

當使用者快速點擊時，使用者手指20在極短的時間內快速改變所施加的力量大小，將呈現施力→釋放→施力→釋放...的情形，然而，該間隔層12的彈性回復需要一定的時間，在快速的施力、釋放切換的情形下，各該間 隔層12無法快速回復到足以反映釋放時的施力大小的狀態，就會迅速因為又受到施力而再次變形，導致所偵測到的力感應量雖然有大小變化，但卻因該間隔層12的回彈速率不足而無法下降至足以判斷為力量釋放的程度，如圖8所示，以力感應量大於200為觸發點擊事件、力感應量小於100為觸發釋放事件作為條件，可以明顯看到使用者在短時間內快速變換施力大小欲構成連續點擊的效果，但如前所述，因該間隔層12的回彈速率不夠快，導致力感應量還未下降到足以觸發釋放事件，使用者就又再度施力使得力感應量增加，故對使用者而言，其雖然進行連續點擊的動作，現有技術的觸控板卻無法反映出連續點擊的事件，而造成使用者體驗不佳的情況。

有鑑於此，本發明係針對觸控板的力感應處理方法加以研究，以期能有效反應連續點擊事件。

為達到前述之發明目的，本發明所採用的技術手段為提供一種觸控板的力感應處理方法，其包括以下步驟：a.收集一觸控物件在不同幀的力感應量；b.將其中兩個不同幀的力感應量相減，獲得一比較值；c.判斷該比較值是否滿足一第一達成條件；d.若該比較值滿足該第一達成條件，則執行一第一處理。

本發明的優點在於，藉由不同幀下力感應量的比較值，來獲得使用者的施力趨勢，進而藉由施力趨勢的改變來判斷是否滿足達成條件，而執行相對應的處理，意即採用力變化量的相對值而非僅以絕對值來作為判斷依據，故可有效反映出連續點擊情形下的相對施力變化，以讓觸控板得以即時判斷，則可提升使用者體驗。

T1、T2、T3、T4、T5、T6:時間

F1、F2、F3、F4、F5、F6:幀

FVO:原始力感應量線段

FVA:虛擬力感應量線段

V1、V2:力感應量

VA1:預設力感應量

VA2:修正力感應量

FV:力感應量線段

RO:第一結果線段

RA:第二結果線段

Y1、Y2:點擊事件

N:釋放事件

10:基板

11:力感應層

12:間隔層

121:形變單元

13:觸控感應層

14:保護層

20:手指

圖1為本發明之第一實施例的流程圖；圖2為時間與幀的時序示意圖；圖3為本發明之第一實施態樣的力感應量與幀關係圖；圖4為本發明之第二實施例的流程圖；圖5為本發明之第二實施態樣的力感應量與幀關係圖；圖6為現有技術之觸控板的側視剖面圖；圖7為現有技術之觸控板在受力時之示意圖；圖8為現有技術的力感應量與幀關係圖。

以下配合圖式及本發明之實施例，進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取的技術手段。

請參閱圖1所示，本發明之觸控板的力感應處理方法的第一實施例，其包括以下步驟：收集一觸控物件在一觸控板上不同幀的力感應量(S10)：請配合參閱圖2所示，該觸控板會感測觸控物件在其上施力所產生的力感應量，該觸控板以一預設的幀率來收集力感應量，以幀率144Hz為例，平均約7微秒(ms)擷取一次力感應量，假設以圖2所示之T1為初始時間，在時間T1時所對應的幀為F1、在時間T2所對應的幀為F2、在時間T3所對應的幀為F3、在時間T4所對應的幀為F4、在時間T5所對應的幀為F5、在時間T6所對應的幀為F6，以此類推，在時間T1獲得幀F1的力感應量、在時間T2獲得幀F2的力感應量...等，該觸控板 可儲存預設幀數所獲得的力感應量，例如以圖2所示為4個幀，但不以此為限，當擷取到幀F5的力感應量時，會保留幀F2~F5的力感應量而將最先儲存的幀F1的力感應量予以剃除，以此類推。

獲得一比較值(S20)：將不同幀所擷取到的力感應量相減，來獲得該比較值，在一實施例中，係將第n個幀的力感應量減去第n-m個幀的力感應量，n和m均為正整數，n大於m。由於該比較值是用來判斷力感應量的變化趨勢為施力增加或是施力減少，相鄰幀的力感應量變化有可能會因為操作不慎而誤判趨勢，故在一實施例中，m大於或等於2，意即以相隔至少一幀的比較值來判斷力感應量的變化趨勢，以圖2中m等於2為例，以幀F3的力感應量減去幀F1的力感應量、以幀F4的力感應量減去幀F2的力感應量來獲得該比較值，以此類推來獲得比較值。

判斷該比較值是否滿足一第一達成條件(S30)：由於該比較值呈現的是力感應量的變化趨勢，因此將該比較值判斷是否滿足該第一達成條件，係判斷力感應量的變化趨勢是否已達到需要進行調整的預設情況，故若判斷為是，則執行一第一處理(S40)，讓執行第一處理後能即時反應出力感應量的變化趨勢已達到預設情況，若判斷為否，則回到步驟S10。

在一實施例中，判斷該比較值是否滿足該第一達成條件，係指判斷該比較值是否小於一第一門檻值，且該第一門檻值為一負值，以發生在後的幀之力感應量減去發生在前的幀之力感應量為例(例如圖2中幀F4的力感應量減去幀F2的力感應量)，若該比較值小於該第一門檻值，係指發生在後的幀之力感應量小於發生在前的幀之力感應量，表示力感應量的變化呈現減少的趨勢，則在減少的趨勢達到需要進行調整的預設情況時，由於該比較值已滿足該第一達成條件，因此仍予以觸發該第一處理，如此方能藉由力感應量的變化趨勢來及早反應使用者的施力變化，並觸發該第一處理。

在一實施例中，當在第n個幀判斷該比較值小於該第一門檻值時，該第一處理係指將該第n個幀的力感應量調降為一預設力感應量，而該預設力感應量係用於一釋放事件之判斷。在一實施例中，該預設力感應量係小於一釋放門檻值，當該力感應量小於該釋放門檻值時，係判斷為使用者已減少施力至觸發該釋放事件，故將該預設力感應量調降至小於該釋放門檻值意指使此時調整後的力感應量得以觸發該釋放事件。對於該觸控板而言，係將調降後的力感應量辨識為當下的真實力感應量，且用來判斷是否觸發該釋放事件；或者，該觸控板在傳遞力感應量資訊給電子裝置時，係將調降後的力感應量辨識為當下的真實力感應量並傳送給電子裝置，由電子裝置依據調降後的力感應量進一步判斷所需觸發的動作或事件。

舉例而言，請參閱圖3所示，該觸控板所偵測到的力感應量繪製為一原始力感應量線段FVO，經過調降後的力感應量繪製為一虛擬力感應量線段FVA，預設的該釋放門檻值為100，由圖3中可明顯看到該原始力感應量線段FVO的斜率較大，代表使用者的施力變化相當快速，在施力變化快速的情形下，該觸控板中間的間隔層來不及在使用者釋放力量時回復原狀，而導致力感應量的下降不夠快，故可見原始力感應量線段FVO雖然快速的呈現施力→釋放→施力→釋放...的情形，但卻無法觸發釋放事件，例如在第72幀時所偵測到的力感應量V1為260，並未小於該釋放門檻值100而未直接觸發該釋放事件，但在步驟S30的判斷下認為此時該比較值已滿足該第一達成條件須進行該第一處理，意即在第72幀時判斷力感應量的下降趨勢已達到應觸發該釋放事件，故將第72幀的力感應量進行該第一處理，即調降第72幀的力感應量至一預設力感應量VA1，如圖3所示該預設力感應量VA1為80，此時因該預設力感應量VA1已小於該釋放門檻值100，故觸發該釋放事件。進一步而言，當於第n-1個幀判斷該比較值不小於該第一門檻值，並於第n個幀判斷為該比較值小於該第一門檻 值，且在第n+1個幀判斷該比較值仍小於該第一門檻值時，將依據該第n個幀的力感應量與該預設力感應量的比值，來調降該第n+1個幀的力感應量，具體而言同樣以圖3所示之第72幀為例，在第71幀時判斷該比較值並未小於該第一門檻值故未對第71幀的力感應量進行調整，但在第72幀時判斷該比較值小於該第一門檻值而將第72幀的力感應量V1(如圖所示為260)調降至該預設力感應量VA1(如圖所示為80)，此時到了下一幀即第73幀，仍判斷該比較值小於該第一門檻值，則將第73幀的力感應量V2(如圖所示為240)依照第72幀的力感應量V1(260)與預設力感應量VA1(80)的比值(260/80)調降為一修正力感應量VA2(約74)，依此類推調整後續幀的力感應量，直到該比較值不再小於該第一門檻值為止。

請參閱圖4所示，本發明之觸控板的力感應處理方法的第二實施例，其同樣具有以下步驟：收集一觸控物件在不同幀的力感應量(S10A)、獲得一比較值(S20A)、判斷該比較值是否滿足一第一達成條件(S31A)、若步驟S31A判斷為是，則執行一第一處理(S41A)等步驟，但進一步包含以下步驟：當步驟S31A判斷為否時，則進一步判斷該比較值是否滿足一第二達成條件(S32A)：由於該比較值呈現的是力感應量的變化趨勢，因此將該比較值判斷若未滿足該第一達成條件，將判斷該比較值是否滿足該第二達成條件，來進一步判斷力感應量的增加或減少的變化趨勢是否已達到需要進行調整處理的預設情況，故若判斷為是，則執行一第二處理(S42A)，讓執行該第二處理後能即時反應出力感應量的增加或減少的變化趨勢已達到預設情況，若判斷為否，則回到步驟S10A。

在一實施例中，判斷該比較值是否滿足該第一達成條件，係指判斷該比較值是否小於一第一門檻值，且該第一門檻值為一負值；判斷該比較值是否滿足該第二達成條件，係指該比較值是否大於一第二門檻值，該第二門 檻值大於該第一門檻值且為正值。以發生在後的幀之力感應量減去發生在前的幀之力感應量為例(例如圖2中幀F4的力感應量減去幀F2的力感應量)，該比較值小於該第一門檻值，係指發生在後的幀之力感應量小於發生在前的幀之力感應量，表示力感應量呈現減少的趨勢，則在減少的趨勢達到需要進行調整的預設情況時，由於該比較值已滿足該第一達成條件，因此仍予以觸發該第一處理，如此方能藉由力感應量的變化趨勢來及早反應使用者的施力變化，並觸發該第一處理；同理，若該比較值大於該第二門檻值，係指發生在後的幀之力感應量大於發生在前的幀之力感應量，表示力感應量呈現增加的趨勢，則在增加的趨勢達到需要調整的預設情況時，予以觸發該第二處理。

在一實施例中，當判斷該比較值小於該第一門檻值時，該第一處理係指判斷該觸控物件觸發一釋放事件；當判斷該比較值大於該第二門檻值時，該第二處理係指判斷該觸控物件觸發一點擊事件。

舉例而言，請參閱圖5所示，該觸控板所偵測到的力感應量繪製為一力感應量線段FV，預設的一釋放門檻值為125、預設的一點擊門檻值為150，圖5並繪製有依照力感應量與該釋放門檻值及該點擊門檻值之比較結果來判斷是否觸發點擊事件(Y1)或觸發釋放事件(N)的第一結果線段RO，以及依照本發明第二實施例所述之方法來判斷是否觸發點擊事件(Y2)或觸發釋放事件(N)的第二結果線段RA。在第100幀之前，該力感應量線段FV的斜率較小，代表使用者的施力變化並未相當快速，故依照力感應量本身的數值與該釋放門檻值及該點擊門檻值的比較即足以判斷是否觸發該點擊事件與該釋放事件，故無論是第一結果線段RO或第二結果線段RA的判斷結果均為一致；在約莫第100幀過後，可看到該力感應量線段FV的斜率變大，代表使用者的施力變化相當快速，在施力變化快速的情形下，該觸控板中間的形變單元來不及在使用者釋放力量時回復原狀，而導致力感應量的下降不夠快，故可見該力感應量線段FV雖然快 速的呈現施力→釋放→施力→釋放...的情形，但力感應量卻未小於該釋放門檻值而無法觸發該釋放事件，則如第一結果線段RO所呈現，將持續維持在觸發該點擊事件，但以本發明之第二實施例方法進行前述之第一處理及第二處理後，將依照變化趨勢而判斷力感應量增加或減少的量是否足以觸發該點擊事件或該釋放事件，進而呈現為第二結果線段RA，有效依照施力變化趨勢來觸發該點擊事件或該釋放事件。

綜上所述，本發明係依據不同幀下的力感應量之比較值來獲得施力變化的趨勢，並依照施力變化趨勢來進行處理，無論是調整力感應量、或是直接觸發點擊或釋放事件，均係依照施力變化趨勢來即時反應使用者當下操作所欲呈現的效果，而能有效提升使用者體驗。

進一步而言，在一實施例中，在執行前述之步驟S20、S20A之前，係先判斷步驟S10、S10A所收集到該幀的力感應量是否已大於一第三門檻值，若是，則先判斷該觸控物件已觸發該點擊事件後，再進入步驟S20、S20A來獲得該比較值。亦即在力感應量還未到達該第三門檻值時，係為使用者施力尚未觸發該點擊事件時，施力變化趨勢可能並無參考價值，故無須取得該比較值及進行後續判斷和處理。

以上所述僅是本發明的實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，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作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。

Claims (12)

1. 一種觸控板的力感應處理方法，其包括以下步驟：a.收集一觸控物件在不同幀的力感應量；b.係將第n個幀的力感應量減去第n-m個幀的力感應量，以獲得該第n個幀的一比較值，其中n為大於m的正整數，m為大於或等於2的正整數；c.判斷該比較值是否滿足一第一達成條件；d.若該比較值滿足該第一達成條件，則執行一第一處理。
2. 如請求項1所述之觸控板的力感應處理方法，其中於該步驟c中所述之判斷該比較值是否滿足該第一達成條件，係指判斷該比較值是否小於一第一門檻值，且該第一門檻值為一負值。
3. 如請求項2所述之觸控板的力感應處理方法，其中於該步驟d中所述之第一處理，係指判斷該觸控物件觸發一釋放事件。
4. 如請求項2所述之觸控板的力感應處理方法，其中於該步驟d中所述之第一處理，係指判斷將該第n個幀的力感應量調整為一預設力感應量，該預設力感應量係用於一釋放事件之判斷。
5. 如請求項4所述之觸控板的力感應處理方法，其中當於第n-1個幀判斷該第n-1個幀的比較值不小於該第一門檻值，並於第n個幀判斷為該第n個幀的比較值小於該第一門檻值，且在第n+1個幀判斷該第n+1個幀的比較值仍小於該第一門檻值時，將依據該第n個幀的力感應量與該預設力感應量的比值，來調整該第n+1個幀的力感應量。
6. 如請求項1所述之觸控板的力感應處理方法，其中：於該步驟c中，亦判斷該比較值是否滿足一第二達成條件；於該步驟d中，若該比較值滿足該第二達成條件，則執行一第二處理。
7. 如請求項6所述之觸控板的力感應處理方法，其中於該步驟d中所述之第二處理，係指判斷該觸控物件觸發一點擊事件。
8. 如請求項2至5中任一項所述之觸控板的力感應處理方法，其中：於該步驟c中，亦判斷該比較值是否滿足一第二達成條件；於該步驟d中，若該比較值滿足該第二達成條件，則執行一第二處理。
9. 如請求項8所述觸控板的力感應處理方法，其中於該步驟c中所述之判斷該比較值是否滿足該第二達成條件，係指判斷該比較值是否大於一第二門檻值，其中該第二門檻值大於該第一門檻值，且該第二門檻值為一正值。
10. 如請求項9所述之觸控板的力感應處理方法，其中於該步驟d中所述之第二處理，係指判斷該觸控物件觸發一點擊事件。
11. 如請求項1至5中任一項所述之觸控板的力感應處理方法，其中在執行該步驟b之前，先執行一步驟a1：判斷在第n個幀的力感應量是否大於一第三門檻值；若是，則先判斷該觸控物件觸發一點擊事件，再進入該步驟b；若否，則重複執行該步驟a及該步驟a1。
12. 如請求項1至5中任一項所述之觸控板的力感應處理方法，其中在執行步驟a時，更包括判斷所收集到的力感應量之幀數是否大於m+1個，若是，則執行步驟b，若否，則持續執行步驟a。

Images