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    具軌跡偵測功能之觸控系統包含一觸控板，用來感測一指示物移動之軌跡以產生一第一與一第二動態向量；其中該指示物於一第一時刻位於一第一位置、一第二時刻位於一第二位置、於一第三時刻位於一第三位置，該第一動態向量為該第一與該第二位置之差異、該第二動態向量為該第二與該第三位置之差異；以及一處理器，用來接收該第一與該第二動態向量，以產生一候選動態向量，並根據該候選動態向量，產生一目標動態向量，以據以移動一目標物。
    公开号:TW201310298A
    申请号:TW100131079
    申请日:2011-08-30
    公开日:2013-03-01
    发明作者:Yi-Fang Lee；Yao-Hsuan Lin
    申请人:Pixart Imaging Inc；
    IPC主号:G06F3-00
    专利说明:
    具軌跡偵測功能之觸控系統及方法
    本發明係有關一種觸控系統，更明確地說，係有關一種具有軌跡偵測功能的觸控系統。
    傳統觸控系統透過使用者將手指放在觸控板上移動，來對應地移動顯示面板中之一目標物(如一游標)。在先前技術中，通常使用者手指移動的距離會等於游標移動的距離。換句話說，觸控板的大小需得和顯示面板一樣大，而會使得成本上升。若要縮小觸控板的大小，便得將游標所移動的距離，設定為手指移動的距離的一個固定的倍數，然而這樣做會降低觸控板的精確度。舉例來說，若觸控板僅寬X，則若使用者要將游標向右移動2X，他必須要將手指放在觸控板上，並向右移動兩次，每次最多移動X，才能使得游標向右移動2X。或者，將觸控板上所偵測到手指的移動距離乘以兩倍，如此使用者便可向右移動一次X，而可讓游標向右移動2X，但這麼作就降低了精確度。因此，在先前技術的觸控系統中，製造商得面臨成本增加或精確度下降的難題。
    本發明提供一種具軌跡偵測功能之觸控系統以及方法。該觸控系統包含一觸控板，用來感測一指示物移動之軌跡而後產生修正後的目標移動向量，使得在一顯示器上，一目標物能夠以較平順的視覺效果往使用者所希望的方向移動。適用本發明的技術，能夠判斷該指示物的慣性移動，藉此，在指示物停止移動時，目標物仍然能夠反應該指示物的慣性移動而繼續移動。藉由判斷指示物的慣性移動，也能夠以一預定的時間長度或者加速/減速來移動目標物。
    另一方面，適用本發明的技術，能夠藉由對目標動態向量的累積判斷，來使得顯示器上的目標物能夠以較滑順的軌跡移動而不隨著指示物的顫抖而抖動。
    本發明利用指示物所產生的複數動態向量，透過非線性函數的運算方式，來計算出目標物將會移動的目標動態向量；因此本發明必須要連續取得指示物的動態向量。
    本發明另提供一種控制一觸控系統之方法。該方法包含感測一指示物移動之軌跡以產生一第一與一第二動態向量；根據該第一與該第二動態向量，產生一候選動態向量，並根據該候選動態向量，產生一目標動態向量；以及以該目標動態向量，移動一目標物；其中該指示物位於該觸控系統之一觸控板上。
    請同時參考第1圖及第2圖。第1圖說明本發明之具軌跡偵測功能之觸控系統100之示意圖，第2圖說明本發明之觸控系統根據指示物之多個動態向量來移動目標物之示意圖。觸控系統100包含顯示面板110、觸控板120、處理器130、觸控感測器140，以及記憶體150。觸控板120提供指示物F(如手指)於其上移動並感測其軌跡，觸控感測器140判斷在觸控板120上是否有指示物存在。記憶體150接收觸控板120所感測之軌跡並儲存，再提供給處理器130。處理器130接收記憶體所儲存之軌跡，再經過特定演算法的計算，移動在顯示面板110之目標物C(如游標)。也就是說，當指示物F在觸控板120上移動X向量時，目標物C會移動f(X)，其中f(X)為X的函數且可為非線性函數，且X向量可為連續動態向量。
    觸控板120需要持續地取得指示物F在觸控板120上的移動軌跡，需要特別注意的是，觸控板120與指示物F的相對尺寸並不會影響本發明的適用，觸控板120持續擷取指示物F的移動軌跡之後，便能適用本發明來輸出目標動態向量。
    以下以一實施例來具體說明本發明如何持續取得指示物的移動軌跡，並產生目標動態向量。在本實施例中，觸控板120會以一取樣頻率FS，取樣指示物F於其上的軌跡，而得到一連串的動態向量MVS，值得注意的是，相對於指示物F的移動速度，取樣頻率FS是快速的，以便能夠取得較多的指示物F的移動資訊。處理器130根據所接收的動態向量MVS，經過處理後，產生目標動態向量MVC以便在顯示面板110上移動目標物C。本發明之特點在於：處理器130會根據至少一筆動態向量MVS，來產生目標物C的目標動態向量MVC。舉例來說，觸控板120於時刻T0、T1、T2、T3取樣，分別得到指示物F之動態向量MVS1、MVS2、MVS3。處理器130則根據動態向量MVS1~MVS3，產生目標動態向量MVC。若MVS1~MVS3越大(亦即指示物F移動越快)，則目標動態向量MVC可加倍地大(或小)。此外，若指示物F於時刻T3停止移動時或停止一段時間之後，處理器130可根據動態向量MVS1的起點與動態向量MVS3的終點形成的方向，以及動態向量MVS1~MVS3的變化程度，以一固定的速度或者逐漸減緩的速度來移動目標物C。類似地，若觸控感測器140指出指示物F於時刻T3離開觸控板120時，處理器130可根據動態向量MVS1的起點與動態向量MVS3的終點形成的方向，以及動態向量MVS1~MVS3的變化程度，以一預定時間長度或減速，移動目標物C。
    本發明可以使用在觸控板尺寸比指示物接觸面積大或者小的產品。例如具有觸控板的可攜式電子裝置，觸控板尺寸比指示物接觸面積大，當使用者的手指在上面移動時，跨越整個觸控板的移動為對於使用者而言較不方便，此時當使用者的手指在局部區域移動時，便可以產生多個動態向量以供處理器產生目標動態向量。又例如具有手指導航模組的電子裝置，例如行動電話或者電腦，該手指導航模組的尺寸與指示物接觸面積相當或比指示物接觸面積小，當使用者的手指在上面移動時，為了將目標物，例如一游標，移動較長的距離，重複的移動手指對於使用者而言較不方便，此時當使用者的手指移動時，便可以產生多個動態向量以供處理器產生目標動態向量。
    如第2圖所示，觸控板120於時刻T0、T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7依序取樣，而分別得到指示物F的接觸位置F0、F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7，以及動態向量MVS1、MVS2、MVS3、MVS4、MVS5、MVS6、MVS7。動態向量MVS1~MVS7會暫存於記憶體150中。處理器130會累加動態向量MVS1~MVS7，以產生候選動態向量MVX，例如MVX1即為MVS1加上MVS2加上MVS3；MVX5即為MVS5加上MVS6加上MVS7，其他亦同。接著，處理器130將候選動態向量MVX帶入一預定函數f(MVX)，以輸出最後目標物C的目標動態向量MVC，並據以移動目標物C，其中f(MVX)可為線性或非線性函數。或者，處理器130以查表方式，在對照表中找出候選動態向量MVX所對應的最後目標物C的目標動態向量MVC，以據以移動目標物C。舉例來說，函數f(MVX)可為MVC=(MVX)2。如此一來，若候選動態向量MVX的絕對值(移動距離)越大，則目標動態向量MVC的絕對值(移動距離)越大。
    於第2圖的實施例中，處理器130採用最近3筆動態向量MVS來累加以產生候選動態向量MVX，例如MVX1即為MVS1加上MVS2加上MVS3；MVX5即為MVS5加上MVS6加上MVS7，其他亦同。然後透過函數f(MVX)以產生目標動態向量MVC。為了方便說明，設定MVC=f(MVX)=MVX。在這樣的設定下，於時刻T3、T4、T5、T6、T7時，目標物C的動態向量MVC1、MVC2、MVC3、MVC4、MVC5分別等於候選動態向量MVX1、MVX2、MVX3、MVX4、MVX5。從第2圖可看出，以指示物的多個動態向量來決定最後目標物的動態向量之作法可以降低因指示物或觸控板產生的雜訊而使得目標物會跟著不平順的移動。舉例來說，指示物為一使用者的手指，因此使用者通常容易在觸控板上移動手指時有些微的顫抖，經過本發明的處理，於顯示面板上的目標物便可以較滑順的軌跡移動而不隨著手指的顫抖而抖動。
    另外，處理器130會根據觸控板120提供的最新的動態向量，判斷指示物F是否有繼續或停止移動。在這個實施例中，處理器130根據候選動態向量MVX5，來判斷指示物F是否停止。若候選動態向量MVX5小於一預定值MVP，處理器130判斷指示物F停止移動。在這種情況下，當目標物C被以目標動態向量MVC5移動後，處理器130會再以一預定速度VP，來移動目標物C。若候選動態向量MVX5小於該預定值MVP且觸控感測器140判斷指示物F離開觸控板120的表面，此時目標物C會被處理器130以目標動態向量MVC5的方向移動，然後處理器130再以一預定時間長度TP移動目標物C，或以速度漸降的方式移動目標物C直到速度為零為止(慣性移動)。舉例來說，速度V(t)=VO5-Ct，其中VO5為目標物C在以候選動態向量MVC5移動時的速度、C為常數、t為時間。
    請同時參考第3圖及第4圖。第3圖說明本發明之觸控系統中觸控板與顯示面板之一實施例的示意圖，第4圖說明本發明之觸控系統中觸控板與顯示面板之另一實施例的示意圖。第3圖表示觸控板120與顯示面板110之間有重疊的區域，也就是說觸控面板120設置於顯示面板110的上方。這種實施方式常應用於現今之智慧型手機。第4圖表示觸控板120與顯示面板110之間沒有重疊的區域。這種實施方式常應用於筆記型電腦。本發明之觸控系統100可以第3圖或第4圖來實現，亦即可應用於智慧型手機、筆記型電腦，或其他電子裝置。在第3圖的實現方式下，處理器130所使用的函數f(MVX)可為線性函數。較佳地，目標動態向量MVX可與候選動態向量MVC相同，也就是說指示物F移動多少，目標物C就移動多少。在第4圖的實現方式下，處理器130所使用的函數f(MVX)可為非線性函數。較佳地，目標動態向量MVC會大於候選動態向量MVX，也就是說指示物F移動了距離X，目標物C就移動距離Y，且Y大於X。
    此外，本發明之觸控系統所使用的觸控面板，可為光學式、電阻式、電容式，或其他樣態，端看使用者設計而決定。當觸控板本身便具有觸控偵測功能時，例如電阻式、電容式觸控板，則可無須額外安裝觸控感測器便能完成本發明之觸控系統。
    綜上所述，本發明之觸控系統，利用最新多筆指示物的動態向量，以線性或非線性的方式，移動顯示面板上的目標物，如此可有效地提高觸控系統的信雜比(signal to noise ratio,SNR)。此外，在指示物停止移動或離開觸控板時，本發明之觸控系統會再以慣性移動的方式，繼續移動目標物，如此以提供更大的便利性。
    以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
    100．．．觸控系統
    110．．．顯示面板
    120．．．觸控板
    130．．．處理器
    140．．．觸控感測器
    150．．．記憶體
    MVS1~MVS7、MVX1~MVX5、MVC1~MVC5．．．移動向量
    F0~F7．．．指示物之位置
    C．．．目標物
    第1圖說明本發明之具軌跡偵測功能之觸控系統之示意圖。
    第2圖說明本發明之觸控系統根據指示物之多個動態向量來移動目標物之示意圖。
    第3圖說明本發明之觸控系統中觸控板與顯示面板之一實施例的示意圖。
    第4圖說明本發明之觸控系統中觸控板與顯示面板之另一實施例的示意圖。
    110．．．顯示面板
    120．．．觸控板
    MVS1~MVS7、MVX1~MVX5、MVC1~MVC5．．．移動向量
    F0~F7．．．指示物之位置
    权利要求:
    Claims (18)
    [1] 一種具軌跡偵測功能之觸控系統，包含：一觸控板，依序於複數時刻感測一指示物的複數位置，用來感測該指示物於該觸控板上的位置以及移動之軌跡；以及一處理器，根據該指示物於該觸控板上移動之軌跡來連續產生動態向量，並根據至少一個動態向量以產生一候選動態向量，並根據該候選動態向量，非線性地產生一目標動態向量，以據以移動一顯示於一顯示面板的目標物；其中，每一動態向量為該指示物的一位置與其次一位置的差異。
    [2] 如請求項1所述之觸控系統，其中該候選動態向量係為複數個動態向量之和。
    [3] 如請求項1所述之觸控系統，其中該候選動態向量與該目標動態向量之間具有一函數關係，且該函數為一非線性函數。
    [4] 如請求項1所述之觸控系統，其中當該候選動態向量小於一預定值時，該處理器判斷該指示物停止移動，並以該候選動態向量之方向，持續移動該目標物。
    [5] 如請求項4所述之觸控系統，其中該處理器以一預定速度移動該目標物，且當該候選動態向量越大時，該預定速度越大；當該候選動態向量越小時，該預定速度越小。
    [6] 如請求項1所述之觸控系統，另包含一觸控感測器，用來判斷該指示物是否仍位於該觸控板上。
    [7] 如請求項6所述之觸控系統，其中當該觸控感測器判斷該指示物離開該觸控板時，該處理器在以該目標動態向量移動該目標物之後，再以一預定時間移動該目標物。
    [8] 如請求項6所述之觸控系統，其中當該觸控感測器判斷該指示物離開該觸控板時，該處理器在以該目標動態向量移動該目標物之後，再以原本移動該目標物時之速度逐漸減速，移動該目標物。
    [9] 如請求項1所述之觸控系統，其中當該指示物離開該觸控板時，該處理器在以該目標動態向量移動該目標物之後，再以一預定時間移動該目標物。
    [10] 如請求項1所述之觸控系統，其中當該指示物離開該觸控板時，該處理器在以該目標動態向量移動該目標物之後，再以原本移動該目標物時之速度逐漸減速，移動該目標物。
    [11] 一種控制一觸控系統之方法，包含：感測一指示物移動之軌跡；根據該指示物移動之軌跡來連續產生動態向量；根據至少一個動態向量以產生一候選動態向量，並根據該候選動態向量，非線性地產生一目標動態向量；以及根據該目標動態向量移動一顯示於一顯示面板的目標物；其中，每一動態向量為該指示物的一位置與其次一位置的差異，且該指示物係位於該觸控系統之一觸控板上。
    [12] 如請求項11所述之方法，其中根據至少一個動態向量以產生該候選動態向量包含：將複數個動態向量相加以產生該候選動態向量。
    [13] 如請求項11所述之方法，其中根據該候選動態向量，非線性地產生該目標動態向量包含：以一非線性函數將該候選動態向量轉換為該目標動態向量。
    [14] 如請求項11所述之方法，另包含：當該候選動態向量小於一預定值時，判斷該指示物停止移動，並以該候選動態向量之方向，持續移動該目標物。
    [15] 如請求項14所述之方法，其中當該候選動態向量小於該預定值時，判斷該指示物停止移動，並以該候選動態向量之方向，持續移動該目標物包含：當該候選動態向量小於該預定值時，以該候選動態向量之方向與一預定速度，持續移動該目標物；其中當該候選動態向量越大時，該預定速度越大；當該候選動態向量越小時，該預定速度越小。
    [16] 如請求項11所述之方法，另包含判斷該指示物是否仍位於該觸控板上。
    [17] 如請求項16所述之方法，其中判斷該指示物是否仍位於該觸控板上包含：當判斷該指示物離開該觸控板時，在以該目標動態向量移動該目標物之後，再以一預定時間移動該目標物。
    [18] 如請求項16所述之方法，其中判斷該指示物是否仍位於該觸控板上包含：當該觸控感測器判斷該指示物離開該觸控板時，在以該目標動態向量移動該目標物之後，再以原本移動該目標物時之速度逐漸減速，移動該目標物。
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    TW100131079A|TWI456448B|2011-08-30|2011-08-30|具軌跡偵測功能之觸控系統及方法|TW100131079A| TWI456448B|2011-08-30|2011-08-30|具軌跡偵測功能之觸控系統及方法|
    US13/295,098| US9619072B2|2011-08-30|2011-11-14|Touch system with track detecting function and method thereof|
    US16/131,207| USRE47888E1|2011-08-30|2018-09-14|Touch system with track detecting function and method thereof|
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