TWI407346B

TWI407346B - 觸控輸入裝置之軌跡補償方法與系統，及其電腦程式產品

Info

Publication number: TWI407346B
Application number: TW099125303A
Authority: TW
Inventors: Chang An Ho; Ming Hua Hsieh; heng lin Pan
Original assignee: Ind Tech Res Inst
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2013-09-01
Also published as: TW201205374A; US20120026104A1; US8400416B2

Description

觸控輸入裝置之軌跡補償方法與系統，及其電腦程式產品

本發明係有關於一種觸控輸入裝置之軌跡補償方法與系統，且特別有關於一種可以對於輸入接觸軌跡進行補償，以去除震動影響之方法與系統。

隨著電子裝置，如電腦與可攜式裝置的普及，越來越多的應用與技術也相競開發來使得操作這些裝置變得更加便利。

一般來說，可攜式裝置可以具備相關輸入裝置，以提供使用者進行相關輸入。舉例來說，可攜式裝置可以配置一觸控介面與/或一觸控顯示單元來提供使用者進行相關資料的選擇與輸入。透過手寫辨識機制，使用者可以便利且快速地完成相關輸入。

由於可攜式裝置並非總是置放於固定的桌面，因此，可攜式裝置可能會經常遭受到外界的震動影響。舉例來說，因為手的震動所以造成可攜式裝置震動，或因為使用者乘坐之交通工具的震動，造成可攜式裝置震動。在一些情況中，當使用者利用可攜式裝置之觸控式裝置進行相關輸入，且可攜式裝置發生震動時，使用者輸入之資料將會產生誤差或錯誤的情況發生。

目前來說，並沒有任何機制來對於可攜式裝置發生震動時的輸入進行相關管理。使用者僅能取消已經完成的輸入，再重新執行相關輸入作業。對於使用者而言係非常不便的。處理相關輸入作業亦需要耗費可攜式裝置之大量資源，如電能等。

本發明實施例之一種觸控輸入裝置之軌跡補償方法。首先，偵測一電子裝置之一觸控式裝置上相應一輸入工具之一接觸軌跡。接著，取得相應觸控式裝置之至少一動作姿態資訊。之後，依據相應觸控式裝置之至少一動作姿態資訊補償此接觸軌跡。

本發明實施例之一種觸控輸入裝置之軌跡補償系統包括一觸控式裝置、一感測單元與一處理單元。觸控式裝置偵測觸控式裝置上相應一輸入工具之一接觸軌跡。感測單元偵測相應觸控式裝置之至少一動作姿態資訊。處理單元依據相應觸控式裝置之至少一動作姿態資訊補償接觸軌跡。

在一些實施例中，可以依據相應觸控式裝置之至少一動作姿態資訊判斷觸控式裝置是否發生一擾動現象，且當觸控式裝置發生擾動現象時，依據相應觸控式裝置之至少一動作姿態資訊補償接觸軌跡。

在一些實施例中，判斷觸控式裝置是否發生擾動現象之方法係依據至少一動作姿態資訊計算相應觸控式裝置之一震動量，且判斷震動量是否大於一既定臨限值。當震動量大於既定臨限值時，判定觸控式裝置發生擾動現象。在一些實施例中，既定臨限值係依據一既定期間內相應觸控式裝置之一平均震動量來決定。在一些實施例中，既定臨限值可以更依據一人因調整比例進行決定。

在一些實施例中，可以判斷震動量是否大於既定臨限值之一既定比率。當震動量大於既定臨限值之既定比率時，取消相應接觸軌跡之補償。

在一些實施例中，可以依據至少一動作姿態資訊計算相應觸控式裝置之一空間震動向量。之後，依據一座標轉換矩陣將空間震動向量轉換為一二維偏移向量，且依據二維偏移向量補償接觸軌跡。

上述方法可以透過程式碼方式存在。當程式碼被電腦載入且執行時，電腦變成用以實行上述實施例之裝置。

為使上述之特徵能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖示，詳細說明如下。

第1圖顯示一實施例之觸控輸入裝置之軌跡補償系統。此實施例之觸控輸入裝置之軌跡補償系統100可以係以處理器為基礎之電子裝置，如電腦、與可攜式裝置等。

依據一實施例之觸控輸入裝置之軌跡補償系統100可以至少包括一觸控式裝置110、一感測單元120、一顯示單元130、與一處理單元140。觸控式裝置110具有包括至少一感應器的觸摸式表面，用以偵測輸入工具，如手指或觸控筆等在其表面上的接觸與移動。感測單元120可偵測觸控式裝置110之動作姿態資訊。提醒的是，相應觸控式裝置110之動作姿態資訊可以係一三維之空間座標。顯示單元130可以顯示觸控式裝置110所偵測到之相應輸入工具之接觸、移動、與/或接觸軌跡等。另外，顯示單元130亦可以顯示相關資料、與/或相關圖示與介面等。值得注意的是，在一些實施例中，觸控式裝置110與顯示單元130可以結合成為一觸控式顯示單元。換言之，使用者可以利用觸控式顯示單元輸入資料，且透過觸控式顯示單元檢視相關資料。處理單元140係用以執行觸控輸入裝置之軌跡補償方法，其細節將於後進行說明。

第2圖顯示一實施例之觸控輸入裝置之軌跡補償方法。依據此實施例之觸控輸入裝置之軌跡補償方法可以適用於以處理器為基礎之電子裝置，如電腦、與可攜式裝置等。

首先，如步驟S210，偵測觸控式裝置110上相應一輸入工具之一接觸軌跡。如步驟S220，透過感測單元120取得相應觸控式裝置110之至少一動作姿態資訊。如前所述，相應觸控式裝置110之動作姿態資訊可以係一三維之空間座標。取得觸控式裝置110上之接觸軌跡與相應觸控式裝置110之動作姿態資訊之後，如步驟S230，依據相應觸控式裝置110之至少一動作姿態資訊補償接觸軌跡。在一些實施例中，補償後之接觸軌跡可以透顯示單元130進行顯示。

值得注意的是，在一些實施例中，接觸軌跡係依據下述公式進行補償：

CL _n = L _n - P [ n ] + e ，

其中， CL _n 係補償後之接觸軌跡，，且係觸控式裝置110上當下之接觸軌跡，其中( x , y ) 係一接觸於觸控式裝置110上之座標， e 係一誤差量，其可依據不同需求與應用進行調整， P [ n ]= T _{θ,ψ,φ} M [ n ] ，其中，，且係相應觸控式裝置110之震動之二維偏移向量， T _{θ, _Φ _, _φ} 係三維座標轉二維座標之一座標轉換矩陣，，且係相應觸控式裝置110在時間步階n -1 至時間步階n 之空間震動量，其中( u , v , w ) 係一接觸於一空間之座標。

換言之，相應觸控式裝置110之連續兩時間步階之動作姿態資訊(如時間步階n 與時間步階n -1 之動作姿態資訊)可以先用來計算相應觸控式裝置110之空間震動向量 M [ n ] 。空間震動向量 M [ n ] 可以依據座標轉換矩陣 T _{ _θ,Φ _,φ} 來轉換為二維偏移向量 P [ n ] 。最後，觸控式裝置110上當前之接觸軌跡 L [ n ] 可以依據二維偏移向量 P [ n ] 進行補償成為 CL _n 。

提醒的是，本實施例中所提及的數學式係連續訊號經由取樣後所得到的數位訊號表示式。另外，前述公式僅為本實施例之例子，本案並不限定於此。

第3圖顯示依據本發明實施例之觸控輸入裝置之軌跡補償方法。依據本發明實施例之觸控輸入裝置之軌跡補償方法可以適用於以處理器為基礎之電子裝置，如電腦、與可攜式裝置等。

首先，如步驟S310，偵測觸控式裝置110上相應一輸入工具之一接觸軌跡。如步驟S320，透過感測單元120取得相應觸控式裝置110之至少一動作姿態資訊。如前所述，相應觸控式裝置110之動作姿態資訊可以係一三維之空間座標。如步驟S330，依據觸控式裝置110之動作姿態資訊判斷觸控式裝置110是否發生一特定擾動現象。提醒的是，在一些實施例中，特定擾動現象係指大於一第一既定程度之擾動現象。舉例來說，輕微之擾動(如小於第一既定程度之擾動現象)並不會造成此特定擾動現象。另外，在一些實施例中，特定擾動現象係小於一第二既定程度之擾動現象。舉例來說，過大的擾動(如大於第二既定程度之擾動現象)並不會造成此特定擾動現象。

第4圖顯示依據本發明實施例之判斷觸控式裝置是否發生特定擾動現象之方法。如步驟S410，依據觸控式裝置110之動作姿態資訊計算相應觸控式裝置110之一震動量。在一些實施例中，相應觸控式裝置110之連續兩時間步階之動作姿態資訊(如時間步階n 與時間步階n-1 之動作姿態資訊)可以先用來計算相應觸控式裝置110之空間震動向量 M [ n ] 。依據相應觸控式裝置110之空間震動向量 M [ n ] 可以利用下述公式轉換為震動量：

V [ n ]= M ^T [ n ] M [ n ] ，其中， V [ n ] 係相應觸控式裝置110之震動量。如步驟S420，判斷相應觸控式裝置110之震動量是否大於一既定臨限值。值得注意的是，在一些實施例中，既定臨限值可以係一固定值。在一些實施例中，既定臨限值可以依據一既定期間內相應觸控式裝置110之一平均震動量來決定。另外，在一些實施例中，既定臨限值可以同時依據一既定期間內相應觸控式裝置110之一平均震動量與一人因調整比例依據下述公式進行決定：

V _threshold = V _mean ×(1+ S _t ) ，其中 V _threshold 係既定臨限值，，且係既定期間內相應觸控式裝置110之平均震動量，其中既定期間內可以取得( k +1) 個震動量，且 S _t 係人因調整比例，其可依據不同需求與應用進行調整。

若相應觸控式裝置110之震動量並未大於既定臨限值(步驟S420的否)，如步驟S430，判定觸控式裝置110並未發生特定擾動現象。提醒的是，在一些情況中，觸控式裝置110可能發生微小之擾動現象，然而其程度並未足以影響使用者輸入的動作，因此，判定此觸控式裝置110並未發生特定擾動現象，且無須進行補償作業。若相應觸控式裝置110之震動量大於既定臨限值(步驟S420的是)，如步驟S440，判斷相應觸控式裝置110之震動量是否大於既定臨限值之一既定比率，如既定臨限值乘上一最大震動補償容許率。提醒的是，最大震動補償容許率可以依據不同需求與應用進行設定與調整。當相應觸控式裝置110之震動量大於既定臨限值之既定比率時(步驟S440的是)，判定觸控式裝置110並未發生特定擾動現象。提醒的是，在一些情況中，觸控式裝置110可能發生非常嚴重的擾動現象。由於該擾動現象的程度可能會嚴重影響使用者輸入的動作，且超出可以補償之範圍，因此，判定此觸控式裝置110並未發生特定擾動現象，且無須進行補償作業。值得注意的是，在一些實施例中，當相應觸控式裝置110之震動量大於既定臨限值之既定比率時可以取消(刪除)此接觸軌跡。當使用者並未檢視到接觸軌跡時便會重新進行輸入。當相應觸控式裝置110之震動量並未大於既定臨限值之既定比率時(步驟S440的否)，如步驟S450，判定觸控式裝置110發生特定擾動現象。值得注意的是，在一些實施例中，步驟S440可以省略。

請重新參考第3圖，當觸控式裝置110並未發生特定擾動現象時(步驟S330的否)，結束流程。當觸控式裝置110發生特定擾動現象時(步驟S330的是)，如步驟S340，依據相應觸控式裝置之動作姿態資訊補償接觸軌跡。在一些實施例中，補償後之接觸軌跡可以透顯示單元130進行顯示。

類似地，在一些實施例中，接觸軌跡係依據下述公式進行補償：

CL _n =L _n -P [ n ] + e ，

其中， CL _n 係補償後之接觸軌跡，係觸控式裝置110上當下之接觸軌跡，其中( x , y ) 係一接觸於觸控式裝置110上之座標， e 係一誤差量，其可依據不同需求與應用進行調整， P [ n ]= T _{θ,Φ,φ} M [ n ] ，其中，，且係相應觸控式裝置110之震動之二維偏移向量， T _{θ,Φ,φ} 係三維座標轉二維座標之一座標轉換矩陣，，且係相應觸控式裝置110在時間步階n-1 至時間步階n 之空間震動量，其中( u , v , w ) 係一接觸於一空間之座標。

因此，透過實施例之觸控輸入裝置之軌跡補償方法與系統，可以依據觸控式裝置之動作姿態資訊來對於輸入接觸軌跡進行補償，進而去除震動對於接觸軌跡所造成之影響。

實施例中之方法，或特定型態或其部份，可以以程式碼的型態存在。程式碼可以包含於實體媒體，如軟碟、光碟片、硬碟、或是任何其他機器可讀取(如電腦可讀取)儲存媒體，亦或不限於外在形式之電腦程式產品，其中，當程式碼被機器，如電腦載入且執行時，此機器變成用以參與一實施例之裝置。程式碼也可以透過一些傳送媒體，如電線或電纜、光纖、或是任何傳輸型態進行傳送，其中，當程式碼被機器，如電腦接收、載入且執行時，此機器變成用以參與一實施例之裝置。當在一般用途處理單元實作時，程式碼結合處理單元提供一操作類似於應用特定邏輯電路之獨特裝置。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．觸控輸入裝置之軌跡補償系統

110．．．觸控式裝置

120．．．感測單元

130．．．顯示單元

140．．．處理單元

S210、S220、S230．．．步驟

S310、S320、S330、S340．．．步驟

S410、S420、S430、S440、S450．．．步驟

第1圖為一示意圖係顯示依據一實施例之觸控輸入裝置之軌跡補償系統。

第2圖為一流程圖係顯示依據一實施例之觸控輸入裝置之軌跡補償方法。

第3圖為一流程圖係顯示依據另一實施例之觸控輸入裝置之軌跡補償方法。

第4圖為一流程圖係顯示依據一實施例之判斷觸控式裝置是否發生擾動現象之方法。

S210、S220、S230．．．步驟

Claims

一種觸控輸入裝置之軌跡補償方法，適用於具有一觸控式裝置之一電子裝置，該方法包括下列步驟：偵測該觸控式裝置上相應一輸入工具之一接觸軌跡；取得相應該觸控式裝置之至少一動作姿態資訊；以及依據相應該觸控式裝置之該至少一動作姿態資訊補償該接觸軌跡。
如申請專利範圍第1項所述之觸控輸入裝置之軌跡補償方法，更包括下列步驟：依據該至少一動作姿態資訊判斷該觸控式裝置是否發生一擾動現象；以及當該觸控式裝置發生該擾動現象時，依據相應該觸控式裝置之該至少一動作姿態資訊補償該接觸軌跡。
如申請專利範圍第2項所述之觸控輸入裝置之軌跡補償方法，其中，判斷該觸控式裝置是否發生該擾動現象之方法包括下列步驟：依據該至少一動作姿態資訊計算相應該觸控式裝置之一震動量；判斷該震動量是否大於一既定臨限值；以及當該震動量大於該既定臨限值時，判定該觸控式裝置發生該擾動現象。
如申請專利範圍第3項所述之觸控輸入裝置之軌跡補償方法，其中，該既定臨限值係依據一既定期間內相應該觸控式裝置之一平均震動量來決定。
如申請專利範圍第4項所述之觸控輸入裝置之軌跡補償方法，其中，該既定臨限值更依據一人因調整比例進行決定。
如申請專利範圍第3項所述之觸控輸入裝置之軌跡補償方法，更包括下列步驟：判斷該震動量是否大於該既定臨限值之一既定比率；以及當該震動量大於該既定臨限值之該既定比率時，取消相應該接觸軌跡之補償。
如申請專利範圍第1項所述之觸控輸入裝置之軌跡補償方法，其中，依據相應該觸控式裝置之該至少一動作姿態資訊補償該接觸軌跡之方法包括下列步驟：依據該至少一動作姿態資訊計算相應該觸控式裝置之一空間震動向量；依據一座標轉換矩陣將該空間震動向量轉換為一二維偏移向量；以及依據該二維偏移向量補償該接觸軌跡。
如申請專利範圍第7項所述之觸控輸入裝置之軌跡補償方法，其中，該接觸軌跡係依據下列公式進行補償： CL _n = L _n - P [ n ] + e ，其中， CL _n 係補償後之該接觸軌跡，係該觸控式裝置上當下之該接觸軌跡， e 係一誤差量，且 P [ n ] 係該二維偏移向量。
如申請專利範圍第1項所述之觸控輸入裝置之軌跡補償方法，更包括將補償後之該接觸軌跡進行顯示。
一種觸控輸入裝置之軌跡補償系統，至少包括：一觸控式裝置，用以偵測該觸控式裝置上相應一輸入工具之一接觸軌跡；一感測單元，用以偵測相應該觸控式裝置之至少一動作姿態資訊；以及一處理單元，用以依據相應該觸控式裝置之該至少一動作姿態資訊補償該接觸軌跡。
如申請專利範圍第10項所述之觸控輸入裝置之軌跡補償系統，其中，該處理單元更依據該至少一動作姿態資訊判斷該觸控式裝置是否發生一擾動現象，且當該觸控式裝置發生該擾動現象時，該處理單元依據相應該觸控式裝置之該至少一動作姿態資訊補償該接觸軌跡。
如申請專利範圍第11項所述之觸控輸入裝置之軌跡補償系統，其中，該處理單元係依據該至少一動作姿態資訊計算相應該觸控式裝置之一震動量，判斷該震動量是否大於一既定臨限值，且當該震動量大於該既定臨限值時，該處理單元判定該觸控式裝置發生該擾動現象。
如申請專利範圍第12項所述之觸控輸入裝置之軌跡補償系統，其中，該既定臨限值係依據一既定期間內相應該觸控式裝置之一平均震動量來決定。
如申請專利範圍第13項所述之觸控輸入裝置之軌跡補償系統，其中，該既定臨限值更依據一人因調整比例進行決定。
如申請專利範圍第12項所述之觸控輸入裝置之軌跡補償系統，其中，該處理單元更判斷該震動量是否大於該既定臨限值之一既定比率，且當該震動量大於該既定臨限值之該既定比率時，該處理單元取消相應該接觸軌跡之補償。
如申請專利範圍第10項所述之觸控輸入裝置之軌跡補償系統，其中，該處理單元係依據該至少一動作姿態資訊計算相應該觸控式裝置之一空間震動向量，依據一座標轉換矩陣將該空間震動向量轉換為一二維偏移向量，且依據該二維偏移向量補償該接觸軌跡。
如申請專利範圍第16項所述之觸控輸入裝置之軌跡補償系統，其中，該接觸軌跡係依據下列公式進行補償： CL _n = L _n - P [ n ] + e ，其中， CL _n 係補償後之該接觸軌跡，係該觸控式裝置上當下之該接觸軌跡， e 係一誤差量，且 P [ n ] 係該二維偏移向量。
如申請專利範圍第10項所述之觸控輸入裝置之軌跡補償系統，更包括一顯示單元，且該處理單元更將補償後之該接觸軌跡透過該顯示單元進行顯示。
一種電腦程式產品，用以被一電子裝置載入且執行一觸控輸入裝置之軌跡補償方法，其中，該電子裝置具有一觸控式裝置，該電腦程式產品包括：一第一程式碼，用以偵測該觸控式裝置上相應一輸入工具之一接觸軌跡；一第二程式碼，用以取得相應該觸控式裝置之至少一動作姿態資訊；以及一第三程式碼，用以依據相應該觸控式裝置之該至少一動作姿態資訊補償該接觸軌跡。