触控方向控制模块、触控方向判断方法及电子装置与流程

本发明涉及一种游戏操控装置，尤其涉及一种应用于触控屏幕上的一种触控方向控制模块与触控方向判断方法。

背景技术：

现今电子产品已逐渐减少实体按键的数量，取而代之的是通过屏幕触控来操纵，并且屏幕尺寸愈做愈大，方便使用者使用，而针对手机或是平板开发的电子游戏更是蓬勃发展。通过手机或是平板以触控的方式进行电子游戏，但手指与屏幕摩擦的方式有其使用上的问题，例如虚拟触控按键精准度不如实体按键、缺乏实体按键回馈感、长时间使用手指会有不适感以及手指会遮蔽一部份游戏画面，游玩体验差强人意。

外接实体触控摇杆可分为有线或无线的方式，有线的方式例如通过通用串行总线(usb)，或是无线方式例如蓝牙或红外线，连接实体触控摇杆至手机或平板；另一种则是无外接实体触控摇杆，通过触控屏幕上的一区块显示虚拟触控按键，手指在虚拟触控按键上按压或滑动，下达游戏指令；实体触控摇杆需要额外的电力，虚拟触控按键虽然不需电力但是游戏体验回馈感不如前者。

技术实现要素：

为了提升使用者通过手机或平板操控电子游戏的体感，本发明提供一种触控方向控制模块以及触控方向判断方法。

本发明提供一种触控方向控制模块，包括：一支撑座；一感应片，设于支撑座的一上表面上；n个触控片，设于支撑座的一下表面上，并且电性连接至感应片，其中n为大于或等于3的正整数；以及一固定柱，连接于支撑座的下表面上，位于支撑座的重心，用于支撑该触控方向控制模块并且将触控方向控制模块固定于一触控屏幕的一触控表面上。

本发明还提供一种触控方向判断方法，适用于一触控方向控制模块，该触控方向判断方法包括接收来自一触控屏幕的多个感应电极的感应数据；根据感应数据，判断触控屏幕上是否同时存在相分离的n个触碰点，其中n为大于或等于3的正整数；当触控屏幕上同时存在相分离的n个触碰点，启动一特定模式；以及在特定模式下，根据n个触碰点的位置关系与该n个触碰点的每一者的感应量，产生一操控方向指令。

本发明还提供一种电子装置，包括一中央处理器；一触控屏幕控制器；以及一内存装置， 包括多个指令，这些指令由中央处理器执行、触控屏幕控制器执行或中央处理器协同触控屏幕控制器一起执行时，致使电子装置进行下列步骤：接收来自一触控屏幕的多个感应电极的感应数据；根据感应数据，判断触控屏幕上是否同时存在相分离的n个触碰点，其中n为大于或等于3的正整数；当触控屏幕上同时存在相分离的n个触碰点，启动一特定模式；以及在特定模式下，根据n个触碰点的位置关系与n个触碰点的每一者的感应量，产生一操控方向指令。

附图说明

图1a为根据本发明中的触控方向控制模块的一实施例的示意图。

图1b为根据本发明中的触控方向控制模块的另一实施例的示意图。

图1c为根据本发明中的触控方向控制模块的一实施例的上视图。

图1d为根据本发明中的触控方向控制模块的另一实施例的上视图。

图2a为根据本发明的电子系统的一实施例的系统图。

图2b为根据本发明实施例的3点触控示范图。

图2c为根据本发明实施例的4点触控示范图。

图3为根据本发明中的触控方向判断方法的一实施例的流程图。

附图标记说明：

10、20、30、40～触控方向控制模块；

102～感应片；

104～触控片；

106～支撑座；

108～固定柱；

110～操控杆；

200～电子装置；

202～中央处理器；

204～总线；

206～触控屏幕控制器；

208～内存装置；

210～输出装置；

212～存储装置；

214～电容式触控屏幕；

250、260～重心；

252～右顶点；

254～左顶点；

256～上顶点；

262～右点；

264～左点；

266～上点；

268～下点；

300～触控方向判断方法；

302、304、306、308、310、312、314～步骤。

具体实施方式

为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图作详细说明如下。

图1a为根据本发明的触控方向控制模块的一实施例的示意图。触控方向控制模块10包括一感应片102、n个触控片104(n为大于或等于3的正整数)、一支撑座106以及一固定柱108。感应片102设于支撑座106的一上表面上，而n个触控片104设于支撑座106的一下表面上。固定柱108设于该支撑座106的该下表面上，并且位于支撑座106的重心，用于将触控方向控制模块10固定于一触控屏幕(未图示)的一触控表面上，并且固定柱108与感应片102、n个触控片104与触控屏幕(例如图2a所示的电容式触控屏幕214)电性绝缘。固定柱108可为塑胶、橡胶等透明或是不透明的不导电材质，并且固定柱108还可同支撑座106设计为悬吊方式，使固定柱108不在支撑座106的下方而在侧边。在本发明的实施例中，触控方向控制模块为一种电容式触控方向控制模块，但不限定于此。

图1b为根据本发明中的触控方向控制模块的另一实施例的示意图。触控方向控制模块20还包括一操控杆110，而操控杆110与感应片102的上表面连接，并且与感应片102、n个触控片104电性连接。在此实施例中，感应片102、n个触控片104或是操控杆110可为一体成形或通过导线电性连接。当使用者与操控杆110接触时，通过操控杆110、感应片102、n个触控片104将人体微电流传导至电容式触控屏幕上，致使电容式触控屏幕上感应电极与人体之间的电荷产生电容感应量的变化，进而得出其坐标。因此，感应片102、n个触控片104或是操控杆110皆为导电材质且具弹性，该导电材质包括铟锡氧化物(ito)、纳米银(agnano)、纳米碳管(cnt)以及金属网格(metalmesh)等。

图1a与图1b的触控方向控制模块中，n个触控片104用于在触控表面上同时产生相分离的n个触碰点。使用者在操控时，n个触控片104会受力而形变，但对应的相分离的n个触碰点依旧紧贴触控屏幕，不因为操控杆110歪斜使得任一触碰点与触控屏幕分离产生空隙。

图1c与图1d为本发明实施例中的触控方向控制模块的上视图。在本发明的实施例中，感应片的几何形状由n个触控片的数量决定。举例而言，若电容式触控方向控制模块10或20具有3个触控片(即n为3)，感应片102为三角形。某一实施例中，若电容式触控方向控制模块10或20具有4个触控片(即n为4)，感应片102为十字形。基本上，感应片102以多边形为其主要几何形状，例如5边形或8边形，但不限定于此。需注意的是，虽然在本发明的实施例中，触控片104的数量以3个及4个为例，但触控片104的数量并不限定于此。

图2a为根据本发明中的电子系统的示意图，该电子系统包括触控方向控制模块10或20与电子装置200。电子装置200包括中央处理器202、总线204(例如：个人电脑界面(pci)总线)、触控屏幕控制器206、内存装置208、输出装置210、存储装置212与电容式触控屏幕214。

中央处理器202控制电子装置200的操作。中央处理器202提供执行操作系统(operatingsystem，os)、程序、使用者图形界面、软件、模块、应用程序和电子装置200的功能所需的处理能力。中央处理器202可包括单一处理器，或者中央处理器202可包括多个处理器。举例而言，中央处理器202可包括一般用途微处理器、一般用途微处理器和特殊用途处理器的组合和/或相关芯片组。一般用途微处理器和特殊用途中央处理器的组合的例子为指令集处理器(instruction-setprocessor)、图形处理器、视频处理器、声音处理器和特殊用途微处理器。

举例而言，内存装置208可为非易失性随机存取存储器、只读存储器(read-onlymemory)、可编程只读存储器(prom:programmableread-onlymemory)、可擦可编程只读存储器(eprom:erasableprogrammablereadonlymemory)与电可擦可编程只读存储器(eeprom:electricallyerasableprogrammablereadonlymemory)。中央处理器202所使用的信息储存于存储装置212，存储装置212可为一长期存储装置。存储装置212储存中央处理器202操作时所需的数据以及电子装置200所需的其他数据。存储装置212可为非易失性存储器，例如只读存储器(readonlymemory，rom)、闪存(flashmemory)、硬盘、光学式电脑可读取媒体、磁性电脑可读取媒体、固态电脑可读取媒体以及其任意组合。

电容式触控屏幕214同时作为装置与使用者之间的输出界面与输入界面。电容式触控屏幕214从使用者或物体(例如触控笔)的触控事件接收输入并传送信息至中央处理器202。中央处理器202解释触控事件并执行对应动作。触控屏幕控制器206从电容式触控屏幕214接收电信号，或者触控屏幕控制器206传送电信号至电容式触控屏幕214。电容式触控屏幕214 显示视觉输出，包括文字、图形、视频和其任意组合。部份或全部视觉输出可对应至用户界面对象(user-interfaceobject)，细节将于后述。电容式触控屏幕214使用单点或多点感测，并可根据密合接触(hapticcontact)和/或触觉接触(tactilecontact)从使用者接收输入。电容式触控屏幕214形成接触感应表面以接收使用者输入。电容式触控屏幕214和触控屏幕控制器206(以及任何相关模块和/或内存装置208内的相关指令集)检测电容式触控屏幕214上的接触(以及任何接触的连续动作或中断)，并将所检测到的接触转换为与用户界面对象之间的互动(interaction)，用户界面对象例如为显示在触控屏幕上的虚拟键。在一实施例中，电容式触控屏幕214和使用者之间的接触点对应至使用者的一个或多个数字(digit)。电容式触控屏幕214可利用液晶显示(liquidcrystaldisplay，lcd)技术或发光聚合物显示(lightemittingpolymerdisplay)技术，而在其他实施例中，也可使用其他显示技术。

在触控屏幕控制器206的协同操作下，中央处理器202中的一接触/动作模块(未图示)可检测电容式触控屏幕214上的接触。接触/动作模块包括各种软件部件，用于执行与检测电容式触控屏幕214上的接触相关的操作。相关的操作包括决定接触是否发生、决定是否有接触的连续动作并追踪连续动作以及决定接触是否中断(即接触是否暂停)等。决定是否有接触点的连续动作包括决定接触点的速率(大小)、速度(大小与方向)和/或加速度(包括大小和/或方向)。在一些实施例中，接触/动作模块以及触控屏幕控制器206也检测触控板的接触事件。在一实施例中，当中央处理器202通过总线204从存储装置212读取游戏软件并执行游戏程序，触控方向控制模块10或20可设于电容式触控屏幕214上，致使中央处理器202或是触控屏幕控制器206执行与检测电容式触控屏幕214上的接触相关的操作。举例而言，触控屏幕控制器206接收来自电容式触控屏幕214的多个感应电极的感应数据，接着触控屏幕控制器206或中央处理器202可根据该感应数据，判断电容式触控屏幕214上是否同时存在相分离的n个触碰点，n为大于或等于3的正整数。当电容式触控屏幕214上同时存在相分离的n个触碰点时，触控屏幕控制器206或中央处理器202将会致使电子装置200启动一特定模式。在特定模式下，触控屏幕控制器206或中央处理器202根据n个触碰点的数量、n个触碰点的位置关系、n个触碰点的每一者的感应量以及电容式触控屏幕214的边缘，利用一对应查表法或计算的方式，决定n个触碰点与多个操作方向的对应关系。再者，经过中央处理器202或是触控屏幕控制器206计算处理后产生一操控方向指令并执行，致使电容式触控屏幕214上显示相对应的移动或是输出装置210(例如喇叭)发出相对应的音效。

在本发明的实施例中，当任一触碰点的感应量大于0并且小于或等于一第一预定感应量，触控屏幕控制器206或中央处理器202则会判断此触碰点位于一等待操作区间。举例而言，当任一触碰点的感应量在感应量1～8之间时，触控屏幕控制器206或中央处理器202判断此 触碰点位于等待操作区间。当任一触碰点的感应量大于第一预定感应量且小于或等于一第二预定感应量，触控屏幕控制器206或中央处理器202判断此触碰点位于一正常操作区间。举例而言，当任一触碰点的感应量在9～70之间时，判断此触碰点位于正常操作区间。再者，当任一触碰点的感应量远大于第二预定感应量，例如感应量约300～400，判断此触碰点位于手指接触区间。在本发明的实施例中，第一预定感应量为8，第二预定感应量为70，但不限定于此。在本发明的实施例中，当n个触碰点的感应量皆位于等待操作区间，触控屏幕控制器206或中央处理器202将会启动特定模式。

以下说明n个触碰点的位置关系如何决定。以图2b为例，在触控屏幕上检测到3个触碰点并且启动特定模式之后，触控屏幕控制器206或中央处理器202检测或求得到这3个触碰点的坐标与重心的坐标，并以重心坐标当作原点坐标(0,0)进行坐标转换，得到3个触碰点的新坐标。首先，当触碰点252与重心250有最大的水平位移(正值)，则决定触碰点252为右顶点；再者，触碰点254与重心250有最小的水平位移(负值)，决定触碰点254为左顶点；最后，未决定的触碰点256与重心250有最大的垂直位移(正值)，决定触碰点256为上顶点，反之则为下顶点。同理，以图2c为例，当触控屏幕上检测到4个触碰点并且启动特定模式，触控屏幕控制器206或中央处理器202检测或求得到这4个触碰点的坐标与重心的坐标，并以重心坐标当作原点坐标(0,0)进行坐标转换，得到4个触碰点的新坐标。首先，当触碰点262与重心260有最大的水平位移(正值)，则决定触碰点262为右点；再者，触碰点264与重心260有最小的水平位移(负值)，决定触碰点264为左点；再者，触碰点266与重心260有最大的垂直位移(正值)，则决定触碰点266为上点；最后，触碰点266与重心260有最小的垂直位移(负值)，则决定触碰点266为下点。

当各个触碰点的位置都判断妥当，触控屏幕控制器206或中央处理器202还会根据位于等待操作区间的触碰点的数量决定一对应查表。举例而言，当位于等待操作区间的触碰点有3个(即n为3)，则会判断出设于触控屏幕上的为图1c所示的触控方向控制模块30，且其感应片102为三角形。因此，触控屏幕控制器206或中央处理器202会选择表1进行后续的操作。某一实施例中，当位于等待操作区间的触碰点有4个(即n为4)，则会判断出设于触控屏幕上的为图1d所示的触控方向控制模块40，且感应片102为十字形。此时，触控屏幕控制器206或中央处理器202会选择表2进行后续的操作。

表1为3个触控片的感应量与感应位置的查表，3个触控片的感应位置分别为上顶点、左顶点与右顶点，呈现三角形形状，以合力方向判断3个触控片的操控方向指令：

表1

图2b与表1为例，当上顶点(即触碰点256)位于该正常操作区间并且左顶点(即触碰点254)与右顶点(即触碰点252)位于等待操作区间，触控屏幕控制器206或中央处理器202判断为操控方向指令为向上。举例而言，上顶点的感应量为50，而左顶点与右顶点的感应量皆为1，触控屏幕控制器206或中央处理器202判断为操控方向指令为向上。当上顶点位于等待操作区间并且左顶点与右顶点位于正常操作区间，触控屏幕控制器206或中央处理器202(以合力方向判断)判断为操控方向指令为向下。举例而言，上顶点的感应量为1，而左顶点与右顶点的感应量分别皆为40与42，触控屏幕控制器206或中央处理器202判断为操控方向指令为向下。当右顶点位于等待操作区间并且左顶点与上顶点位于该正常操作区间，触控屏幕控制器206或中央处理器202(以合力方向判断)判断为操控方向指令为向左。举例而言，上顶点的感应量为19，而左顶点与右顶点的感应量分别为38与1，触控屏幕控制器206或中央处理器202判断为操控方向指令为向左。再者，当左顶点位于等待操作区间并且右顶点与上顶点位于正常操作区间，触控屏幕控制器206或中央处理器202(以合力方向判断)判断为操控方向指令为向右。举例而言，上顶点的感应量为21，而左顶点与右顶点的感应量分别为1与36，触控屏幕控制器206或中央处理器202判断为操控方向指令为向右。

表2为4个触控片的感应量与感应位置的查表，4个触控片的感应位置分别为上点、下点、左点与右点，呈现十字形形状，同样以合力方向判断4个触控片的操控方向指令：

表2

图2c与表2为例，当上点(即触碰点266)、左点(即触碰点264)、右点(即触碰点262)的 感应量属于正常操作区间并且下点(即触碰点268)的感应量属于等待操作区间，触控屏幕控制器206或中央处理器202(以合力方向判断)判断为操控方向指令为向上。举例而言，上点、左点、右点的感应量分别为38、19与21，而下点的感应量为1，触控屏幕控制器206或中央处理器202判断为操控方向指令为向上。当下点、左点、右点的感应量属于正常操作区间并且上点的感应量属于等待操作区间，触控屏幕控制器206或中央处理器202(以合力方向判断)判断为操控方向指令为向下。举例而言，下点、左点、右点的感应量分别为38、19与21，而上点的感应量为1，触控屏幕控制器206或中央处理器202判断为操控方向指令为向下。当下点、左点、上点的感应量属于正常操作区间并且右点的感应量属于等待操作区间，触控屏幕控制器206或中央处理器202(以合力方向判断)判断为操控方向指令为向左。举例而言，左点、上点、下点的感应量分别为38、19、与21，而右点的感应量为1，触控屏幕控制器206或中央处理器202判断为操控方向指令为向左。当下点、上点、右点的感应量属于正常操作区间并且左点的感应量属于等待操作区间，触控屏幕控制器206或中央处理器202(以合力方向判断)判断为操控方向指令为向右。举例而言，右点、上点、下点的感应量分别为38、19、与21，而左点的感应量为1，触控屏幕控制器206或中央处理器202判断为操控方向指令为向右。

在本发明的某一实施例中，当至少有一触碰点位于正常操作区间，触控方向控制模块即可正常动作。此实施例中的作法可提升使用者在操作摇杆时的灵敏度。举例而言，触控方向控制模块30有3个触碰点，其中3个触控片的感应位置分别为上顶点、左顶点与右顶点，呈现三角形形状。当上顶点位于正常操作区间并且左顶点与右顶点位于等待操作区间，判断操控方向指令为向上。当上顶点位于等待操作区间并且左顶点与右顶点位于正常操作区间，判断操控方向指令为向下。当右顶点位于等待操作区间、上顶点位于正常操作区间或是等待操作区间，并且左顶点位于正常操作区间，判断操控方向指令为向左。当左顶点位于等待操作区间、上顶点位于正常操作区间或是等待操作区间，并且右顶点位于正常操作区间，判断操控方向指令为向右。举另一例而言，触控方向控制模块40有4个触碰点，其中4个触控片的感应位置分别为上点、下点、左点与右点，呈现十字形形状。当上点的感应量属于正常操作区间、左点与右点的感应量属于正常操作区间或是等待操作区间，并且下点的感应量属于等待操作区间，判断操控方向指令为向上。当下点的感应量属于正常操作区间、左点与右点的感应量属于正常操作区间或是等待操作区间，并且上点的感应量属于等待操作区间，判断操控方向指令为向下。当左点的感应量属于正常操作区间、下点与上点的感应量属于正常操作区间或是等待操作区间，并且右点的感应量属于等待操作区间，判断操控方向指令为向左。当右点的感应量属于正常操作区间、下点与上点的感应量属于正常操作区间或是等待操作区 间，并且左点的感应量属于等待操作区间，判断操控方向指令为向右。

在本发明的另一实施例中，操控方向指令可以采用计算方式获得。其中的计算方式，可以将n个触碰点的中心或以n个触碰点为顶点所形成的多边形的重心作为原点，建立向量坐标系，再以每一触碰点对原点的相对位置作为方向，以每一触碰点的感应量作为标量，获得每一触碰点的感应向量，进行向量叠加，即可由叠加后的合并向量获得操控方向的指令。

图3为根据本发明中的一触控方向判断方法300的一实施例的流程图。触控方向判断方法300可由中央处理器202执行、触控屏幕控制器206执行或中央处理器202执行协同触控屏幕控制器206一起执行，且触控方向判断方法300起始于步骤302。在步骤304中，电容式触控屏幕214检测触控方向控制模块10或20的n个触控片104是否同时连接至电容式触控屏幕214。在步骤306中，电子装置200启动一特定模式。在步骤308中，电容式触控屏幕214感测n个触碰点的位置关系、数量与感应量。在步骤310中，触控屏幕控制器206或是中央处理器202根据n个触碰点的的位置关系、数量与感应量决定一对应查表，产生一操控方向指令。在步骤312中，游戏程序执行该操控方向指令。步骤302至312的详细动作参考先前所述的内容，于此不再累述。

综合以上所述，当使用者操控触控方向控制模块10或20时，通过固定柱108下方的n个触控片104(并非以往单一个大面积的触控片)与触控屏幕接触，间接产生触控的作用以下达游戏指令，因此具有触控灵敏、无手指摩擦不适感、放置屏幕任何位置并可重新定位、遮蔽游戏画面少以及不需额外电力的优点，大幅改善使用者游玩的体感经验。

本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用于限定本发明，任何熟悉此项技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。