申请/专利权人：原相科技股份有限公司

申请日：2016-05-18

公开（公告）日：2021-07-16

公开（公告）号：CN107402654B

主分类号：G06F3/041(20060101)

分类号：G06F3/041(20060101);G06F3/042(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.07.16#授权;2017.12.22#实质审查的生效;2017.11.28#公开

摘要：本发明是公开一种触控侦测方法，使用在包含一影像感测器的电子装置上，包含：a以该影像感测器撷取复数感测影像；以及b根据该些感测影像的亮度变化趋势来判断一物件是否对该电子装置执行一预定触控动作。

主权项：1.一种触控侦测方法，其特征在于，使用在包含一影像感测器的电子装置上，包含：a以该影像感测器撷取单一物件触碰电子装置过程的复数感测影像，该些感测影像包括单一物件接触所述电子装置时具有低亮度临界值的暗影像，无物件靠近所述电子装置时具有高亮度临界值的亮影像，单一物件靠近所述电子装置时由亮变暗的感测影像，以及单一物件离开所述电子装置时由暗变亮的感测影像；其中，该些感测影像为暗影像或亮影像的时间高于或等于一预定时间周期时，感测影像的亮度收敛为介于高亮度临界值和低亮度临界值之间的一收敛值；以及b根据该些感测影像在低亮度临界值、高亮度临界值和收敛值之间随时间变化的亮度连续变化趋势来判断一物件是否对该电子装置执行一预定触控动作。

全文数据：触控侦测方法以及触控侦测系统技术领域[0001]本发明有关于触控侦测方法以及触控侦测系统，特别有关于利用影像的亮度变化趋势判断触控动作的触控侦测方法以及触控侦测系统。背景技术[0002]现代生活中，智能型电子装置如平板计算机、智能型电子装置等变得越来越普及。此类智能型电子装置通常是以电容式触控荧幕来做为控制界面。然而，电容式触控荧幕在判断较复杂的触控动作例如连击等，都较为困难。而且，在某些情况下，触控荧幕可能难以判断使用者的触控动作。举例来说，若使用者戴着手套来对电容式触控界面施行一触控动作，因为手套通常具有绝缘效果，因此触控荧幕的电容值不会因为使用者的接触产生变化。此状况下，触控荧幕无法判断使用者的触控动作。[0003]为了使智能型电子装置具有较方便的控制界面，某些厂商使用硬体按键来做为智能型电子装置的控制界面。图1绘示了习知技术中利用硬体按键来做为控制界面的示意图。如图1所示，电子装置1〇〇上具有一硬体按键101。使用者可以将此硬体按键定义为常用的功能键。此类硬体按键可以是固定在电子装置100上的按键，或是可拆卸式的按键。然而，不论是那一种按键，都具有一些缺点。[0004]举例来说，若硬体按键101是固定在电子装置100上的按键，则电子装置100须提供让硬体按键安装的区域，如此不符现代电子装置要求简洁的趋势。此外，若硬体按键101是可拆卸的按键，则电子装置100上须有跟硬体按键101相对应的孔洞例如耳机孔）。然而，不仅装设硬体按键101的孔洞无法执行其原本的功能，硬体按键101在未装设到电子装置1〇〇上时，亦容易遗失。发明内容[0005]本发明一目的为提供一种可依据感测影像来判断触控动作的一种触控侦测方法。[0006]本发明另一目的为提供一种可依据感测影像来判断触控动作的一种触控侦测方法。[0007]本发明一实施例揭露了一种触控侦测方法，使用在包含一影像感测器的电子装置上，包含：（a以该影像感测器撷取复数感测影像；以及b根据该些感测影像的亮度变化趋势来判断一物件是否对该电子装置执行一预定触控动作。[0008]本发明另一实施例揭露了一种触控侦测系统，包含:一影像感测器，用以撷取复数感测影像；以及一控制单元，用以根据该些感测影像的亮度变化趋势来判断一物件是否对一控制界面执行一预定触控动作。[0009]根据前述实施例，可以根据感测影像来判断触控动作，因此可以避免习知技术中，使用电容式触控荧幕或是硬体按键来做为控制界面的问题。附图说明[0010]图1绘示了习知技术中利用硬体按键来做为控制界面的示意图。[0011]图2绘示了根据本发明一实施例的，利用复数感测影像所呈现的亮度变化方向来判断那一方向键被点击的示意图。[0012]图3绘示了手指执行一点击动作时，复数感测影像之变化的示意图。[0013]图4绘示了根据复数感测影像所呈现的亮度来判断是否为连续点击的示意图。[0014]图5绘示了手指执行长按动作时，复数感测影像所呈现的亮度变化趋势的示意图。[0015]图6和图7绘示了可能被误判为长按动作的触控动作之示意图。[0016]图8绘示了依据不同实施例以根据感测影像的亮度变化趋势来判断一预定触控动作是否被执行的状态机之示意图。[0017]图9绘示了根据本发明一实施例的触控侦测系统的方块图。[0018]附图标号说明：[0019]101硬体按键[0020]100电子装置[0021]上键U[0022]下键D[0023]左键L[0024]右键R[0025]tl-tl4时间点[0026]S_1无触控状态[0027]S_2手指按下状态[0028]S_3手指提起状态[0029]S_4触控动作确认状态[0030]900触控侦测系统[0031]901影像感测器[0032]903收敛模组[0033]905控制单元[0034]907计数器[0035]909长按模组[0036]911连击模组[0037]913方向键模组[0038]本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式[0039]以下将以不同实施例来说明本发明的概念。然请留意，下列实施例中的系统、装置或模组可以硬体例如：电路），或者硬体和软体的组合来实现例如，执行至少一程序的处理单元）。而且，下列实施例中的物件是以一手指做为例子来说明，然请留意，手指之外的其他物件例如触控笔亦可适用在本发明。此外，以下均以触控荧幕做为例如来说明，但本发明亦可运用在其他触控界面上例如光学触控板）。[0040]以下实施例中，会先以一影像感测器撷取复数感测影像，然后再以这些感测影像的亮度变化趋势来判断一手指是否对一电子装置执行一预定触控动作。在一实施例中，影像感测器为常开alwayson，如此才不会遗漏任何的触控动作，但并不限定。在一实施例中，影像感测器会先以低分辨率来撷取感测影像，当感测到亮度有变化，亦即可能有手指靠近时，则切换成以较高分辨率来撷取感测影像。[0041]图2绘示了根据本发明一实施例的，利用复数感测影像所呈现的亮度变化方向来判断那一方向键被点击的示意图（斜线处为手指影像，而圆圈则为外在光源影像）。在此实施例中，复数个方向键，例如上键U、下键D、左键L以及右键R会被显示在电子装置上。当使用者欲点击或长按其中一方向键时，复数感测影像会呈现一特定的规则。举例来说，当使用者点击或长按左键L时，手指通常会呈现由右至左移动的移动动作。因此，会如图2所示般，低亮度区域DR_1先出现在右方，然后往左移动。在另一例子中，当使用者点击上键u时，手指通常会呈现由下至上移动。因此，会如图2所示般，低亮度区域DR_2先出现在下方，然后往上移动。综上所述，图2所示的实施例是以复数感测影像所呈现的亮度变化方向来判断物件所点击的方向键。[0042]以下将说明如何判断是否执行了一连击动作。在以下实施例中，会利用电子装置的影像感测器撷取感测影像来做为触控动作判断之用。图3绘示了手指执行一点击动作时，感测影像之变化的示意图（斜线处为手指影像，而圆圈则为外在光源影像）。如图3所示，当施行一点击动作时，手指会逐渐靠近触控荧幕，因此感测影像Img仅一感测影像有标示会呈现由亮变暗的状况，例如在时间点tl-t9的感测影像Img。而手指接触触控荧幕时会挡住光，因此感测影像Img会是暗影像，例如在时间点tl〇-tl1的感测影像Img。而手指在离开触控荧#时，感测影像Img会呈现由暗变亮的状况，例如在时间点tl2-tl4的感测影像Img。根据图3的内容，可藉由侦测复数感测影像的亮度是否高于一高亮度临界值或减少到一低亮度临界值，来判断是否有点击动作。[00431图4绘示了根据复数感测影像所呈现的亮度来判断是否为连续点击的示意图。根据图3所揭露的内容，若复数感测影像的亮度变化是由高变成低于或等于低亮度临界值Th_low，然后再变成高于或等于高亮度临界值Th_high，则可判断手指执行了一点击动作。因此，在图4所示的实施例中，手指执行了4次点击，由于是在一预定时间周期内完成，因此会视为一4连击的连击动作。综上，图4的实施例可简示为:感测影像的亮度若在一预定时间周期内，增加到一高亮度临界值Th—high以及减少到一低亮度临界值Th」ow的次数高于或等于一连击临界值例如2，但亦可为其他值），则判断预定触控动作为一连击动作。[00441于一实施例中，会将感测影像的亮度收敛在一收敛值CV。因此，如图4所示，当未有物件靠近影像感测器时，感测影像的平均亮度会被调整成收敛在一收敛值⑺。如此可让点击或连击动作更易于判断。[0045]图5至图7绘示了依据不同实施例以根据复数感测影像所呈现的亮度变化趋势来判断是否为长按动作的示意图。手指的长按动作是由手指放下、间接或直接按住影像感测器、f指离开组成。请再参照图3，如前所述，若手指接触触控荧幕，感测影像为暗影像。因此，若手指执行长按动作，则感测影像为暗影像之数目会变多。据此，手指执行长按动作时，感测影像为较暗的影像之数目可能从2张变成4张、6张或更多张。[00^6]请参阅图5二其绘示了手指执行长按动作时，复数感测影像所呈现的亮度变化趋势的示意图。如图5所示，感测影像在减少至低于或等于低亮度临界值Th_1〇w后手指按下），后续感测影像的亮度会被调整成收敛值CV。请留意，若未调整感测影像亮度时，此时感测影像应该是暗影像（因为被手指遮住）。感测影像的亮度持续为收敛值CV—预定时间周期后例如1秒，但亦可为其他值），后续感测影像的亮度会增加到高亮度临界值Th_high手指离开）。因此，图5的实施例可简示如下:若复数感测影像所呈现的亮度变化趋势是亮度减少至低于或等于低亮度临界值Th_low后收敛到收敛值CV，然后在回到收敛值CV后亮度又增加至高于或等于高亮度临界值Th_high，且亮度为收敛值CV的时间高于或等于一预定时间周期，则判断手指对电子装置执行长按动作。[0047]图6和图7绘示了可能被误判为长按动作的触控动作之示意图。如图6所示，复数感测影像的亮度在减少至低于或等于低亮度临界值Th_low后，并没有收敛到收敛值CV，而是直接增加至高于或等于高亮度临界值Th_high，因此可能是一点击动作而非长按动作。而在图7中复数感测影像的亮度在减少至低于或等于低亮度临界值Th_low后，会收敛到收敛值CV，但并没有增加至高于或等于高亮度临界值Th_high。此状况可能是电子装置被移到较暗的地方或是被其他物体遮盖住，并非是一长按动作。[0048]图8绘示了依据不同实施例以根据感测影像的亮度变化趋势来判断一预定触控动作是否被执行的状态机之示意图。如图8所示，电子装置可能处于4种状态:无触控状态S_1例如电子装置静置于桌上或包包内），手指按下状态S_2例如图3中tlO和til的状态），手指提起状态S_3例如图3中tl2-tl4的状态）以及触控动作确认状态3_4。电子装置在未被操作时，会处于无触控状态S_l。而当电子装置中的影像感测器所感测到的感测影像之亮度Br低于或等于低亮度临界值Th_low时，会转变为手指按下状态S_2。此状态下若亮度有增加至高于或等于高亮度临界值Th_high，则进入手指提起状态S_3,若否则又回到无触控状态S_1。而在手指提起状态S_3,若感测影像之亮度Br有收敛至收敛值CV，则进入触控动作确认状态3_4。若亮度Br又渐少至低于或等于低亮度临界值Th_low，则回到手指按下状态S_2。[0049]而在触控动作确认状态3_4,除了前述的亮度Br减少至低于或等于低亮度临界值Th_low，然后再增加至高于或等于高亮度临界值Th_high来决定是否有触控动作外，还可参考其他因素来判断是何种触控动作。举例来说，若只有亮度Br减少至低于或等于低亮度临界值Th_low，然后再增加至高于或等于高亮度临界值Th_high的动作（如图6，则判断此触控动作为一点击动作。若一预定时间周期内，亮度Br减少至低于或等于低亮度临界值Th_low，然后再增加至高于或等于高亮度临界值Th_high的次数高于一连击临界值如图4，则判断此触控动作为一连击动作。若亮度Br减少至低于或等于低亮度临界值Th_Low后，会先收敛至收敛值CV—预定时间周期（即存在一收敛区间），然后再增加至高于或等于高亮度临界值ThJiigh如图5，则判断此触控动作为一长按动作。[0050]图9绘示了根据本发明一实施例的触控侦测系统的方块图。如图9所示，触控侦测系统9〇0包含:一影像感测器9〇1、一收敛模组903、一控制单元905、一计数器907、一长按模组9〇9、一连击模组911以及一方向键模组913。影像感测器901用以撷取复数感测影像。收敛模组9〇3用以将影像感测器9〇1撷取的感测影像之亮度调整成前述的收敛值CV。许多方法可用以调整感测影像之亮度，举例来说，调整感测影像之影像讯号的增益值。控制单元9〇5用以控制各元件的动作。计数器9〇7用以根据临界值Th包含高亮度临界值Th_high以及低亮度临界值Th_low来计算感测影像的亮度高于或等于高亮度临界值Th_high以及低于或等于低亮度临界值Th_low的次数。长按模组909、连击模组911以及方向键模组913则分别用以执仃目Ij述的长?女判断动作、连击判断动作以及方向键点击动作。[0051]然丨S留思，收敛模组9〇3、长按模组9〇9、连击模组則丨以及方向键模组913可以软体的方式来头现，可整合至控制单元90S。此外，计数器907亦可整合至控制单元9〇5。因此，根据本发明的触控侦测系统可简示为:一种触控侦测系统，包含:一影像感测器例如图9中的影像感测器901，用以撷取复数感测影像；以及一控制单元例如图9中的控制单元9〇5，用以根据感测影像的亮度变化趋势来判断一物件是否对电子装置执行一预定触控动作。[0052]根据前述实施例，可以根据感测影像来判断触控动作，因此可以避免习知技术中，使用电容式触控荧幕或是硬体按键来做为控制界面的问题。[0053]此外，由于本发明采用光学机制进行触控判断，因此电子装置在使用本发明之实施例的架构来进行点击侦测时，并无需于电子装置的本体开孔来容置传统的按键或按钮，如此也可减少灰尘或是水气渗入而影响点击的功能。[0054]以上所述仅为本发明之较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做之均等变化与修饰，皆应属本发明之涵盖范围。

权利要求：1.一种触控侦测方法，其特征在于，使用在包含一影像感测器的电子装置上，包含.a以该影像感测器撷取复数感测影像；以及^b根据该些感测影像的亮度变化趋势来判断一物件是否对该电子装置执行一预定角虫控动作。'2.如权利要求1所述的触控侦测方法，其特征在于，其中该预定触控动作为一方向键点击动作。^3.如权利要求2所述的触控侦测方法，其特征在于，其中该步骤b以该些感测影彳象所呈现的亮度变化方向来判断该物件所点击的方向键。u4.如权利要求1所述的触控侦测方法，其特征在于，其中该预定触控动作为作。5.如权利要求4所述的触控侦测方法，其特征在于，其中若该些感测影像的亮度变化趋势为:在一预定时间周期内，增加到一高亮度临界值以及减少到一低亮度临界;次数官于或等于一连击临界值，则该步骤b判断该预定触控动作为一连击动作。°6.如权利要求1所述的触控侦测方法，其特征在于，其中该预定触控动作为彳安_作。7.如权利要求6所述的触控侦测方法，其特征在于，其中若该些感测影像的亮度变化趋势为:减少至低于或等于该低亮度临界值后收敛到该收敛值，然后又增加至等于％胃于^女高亮度临界值，且等于该收敛值的时间高于或等于一预定时间周期，则该步骤件对该电子装置执行该长按动作。^8.如权利要求1所述的触控侦测方法，其特征在于，其中该触控侦测方法施行在一荧幕上。9.如权利要求1所述的触控侦测方法，其特征在于，其中该触控侦测方法施彳触控板上。+10.—种触控侦测系统，其特征在于，包含：一影像感测器，用以撷取复数感测影像；以及一控制单元，用以根据该些感测影像的亮度变化趋势来判断一物件是否对__执行一预定触控动作。_11.如权利要求10所述的触控侦测系统，其特征在于，其中该预定触控动作为—方点击动作。m12.如权利要求11所述的触控侦测系统，其特征在于，其中该控制单元以该些感所呈现的亮度变化方向来判断该物件所点击的方向键。13.如权利要求io所述的触控侦测系统，其特征在于，其中该预定触控动作为—连击云力作。14.如权利要求I3所述的触控侦测系统，其特征在于，其中若该些感测影像的离趋势为:在一预定时间周期内，增加到一高亮度临界值以及减少到一低亮度临界g^^高于或等于一连击临界值，则该控制单元判断该预定触控动作为一连击动作。15.如权利要求10所述的触控侦测系统，其特征在于，其中该预定触控动作为—长按力作。16.如权利要求I5所述的触控侦测系统，其特征在于，其中若该些感测影像的趋势为:减少至低于或等于该低亮度临界值后收敛到该收敛值，然后又增加至等于或高于该高亮度临界值，且等于该收敛值的时间高于或等于一预定时间周期，则该控制单元判断该物件对该电子装置执行该长按动作。17.如权利要求10所述的触控侦测系统，其特征在于，其中该控制界面为一触控荧幕。18.如权利要求1〇所述的触控侦测系统，其特征在于，其中该控制界面为一光学触控板上。

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