本發明涉及一種可撓式電子裝置以及彎折檢測方法,特別涉及一種可撓式電子裝置以及利用于可撓式電子裝置中的彎折檢測方法。
背景技術:
現今各式移動裝置如智能手機等電子裝置已經高度普及,為提高便攜性的目地,移動裝置的設計傾向于輕、薄、短、小,但為了便于操作與便于閱覽畫面,往往又希望有較大的屏幕,這兩個矛盾的需求下,可撓式顯示屏的技術因應而生,采用了可撓式顯示屏的電子裝置,可讓移動裝置同時實現方便攜帶與大屏幕顯示的需求。
一旦電子裝置的顯示屏具有可撓的特性,此特性將使得電子裝置的操作方式具有超越傳統電子裝置的發展潛力。傳統智能的電子裝置在輸入與控制上主要依靠觸控面板,實現平移、選取、放大、縮小、旋轉等顯示指令的控制操作,若是加入彎折顯示屏做為控制操作的方式,將會使得電子裝置的操作方式更為直覺與便利。
此種新穎的可撓式顯示屏靠著多種手勢實施方式來產生相對應且獨特的顯示指令,為達此技術效果與目的,則需要較良好的判斷模式來輔助完成,因此,本發明的主要目的在于提供一種可撓式電子裝置以及利用于可撓式電子裝置中的彎折檢測方法,以達到上述目的。
技術實現要素:
本發明的目的在提供一種可撓式電子裝置以及利用于可撓式電子裝置中的彎折檢測方法,能具有良好的判斷模式來判斷可撓式顯示屏的多種手勢實施方式,藉以成為明確的顯示指令,令使用者以最直覺的方式操控可撓式電子裝置。
本發明涉及一種可撓式電子裝置以及利用于可撓式電子裝置中的彎折檢測方法,可撓式電子裝置接受多種手勢實施方式以分別產生相對應的顯示指令,可撓式電子裝置包含可撓式顯示屏、多個感應器、彎折信息統析模塊以及手勢對應模塊。
多個感應器分布設置于可撓式顯示屏,每一個感應器用以感應可撓式顯示屏的彎折以產生彎折強度以及彎折軸向。彎折信息統析模塊系統合所述感應器的彎折強度,并統合所述感應器的彎折軸向,以成為彎折信息。手勢對應模塊將彎折信息中的信息比對相對應的閾值,以確定為多種預設的手勢實施方式中的一種手勢實施方式。
進一步,如前述的可撓式電子裝置,可撓式電子裝置還包含彎折數據轉換模塊,細述是每一個感應器檢測所在可撓式顯示屏位置的彎折數據,彎折數據轉換模塊再將每一個感應器所對應的彎折數據轉換為彎折強度以及彎折軸向。
感應器是可采用三軸應變規,三軸應變規包含共面且以45度夾角展開的第一應變規、第二應變規以及第三應變規,分別測量第一軸應變量、第二軸應變量以及第三軸應變量,所述的彎折數據就包含第一軸應變量、第二軸應變量以及第三軸應變量。彎折數據轉換模塊是根據莫耳圓理論(Mohr’s circle),將第一軸應變量、第二軸應變量以及第三軸應變量轉換為第一主應變值、第二主應變值以及主應變方向,其中第一主應變值是與第二主應變值正交。
彎折數據轉換模塊再將第一主應變值與第二主應變值轉換為彎折強度,及將主應變方向轉換為彎折軸向。進一步說明,彎折數據轉換模塊將第一主應變值與第二主應變值虛擬化(virtualization)為彎折強度,及將主應變方向虛擬化為彎折軸向,其中彎折強度與第一主應變值、第二主應變值正相關,彎折軸向與主應變方向正交。
在一個實施例中,依照可撓式顯示屏的撓曲集積度是可分布有至少一擬節點(node),彎折信息統析模塊將擬節點所在區域涵蓋的每一個感應器的彎折強度以加權平均統合為擬節點彎折量,彎折信息統析模塊并將擬節點所在區域涵蓋的每一個感應器的彎折軸向以加權平均統合為彎折軸向角度。其中,所述加權的權值是與擬節點與感應器的距離為正相關,則擬節點彎折量以及彎折軸向角度為所述的彎折信息。手勢對應模塊將擬節點彎折量以及彎折軸向角度分別比對相對應的閾值,以產生明確的手勢實施方式。
再另一個實施例中,彎折信息統析模塊將每一個感應器的彎折強度統合為統整彎折量,彎折信息統析模塊將每一個感應器的彎折軸向依感應器的彎折強度加權再平均以統合為彎折軸向角度,彎折信息統析模塊并將每一個感應器的平面坐標位置依感應器的彎折強度加權再平均以統合為統整偏移量,則統整彎折量、彎折軸向角度以及統整偏移量為所述的彎折信息。手勢對應模塊將統整彎折量、彎折軸向角度以及統整偏移量分別比對相對應的閾值,以產生明確的手勢實施方式。
本發明也是一種利用于可撓式電子裝置中的彎折檢測方法,可撓式電子裝置接受多種手勢實施方式以分別產生相對應的顯示指令。可撓式電子裝置包含可撓式顯示屏以及分布設置于可撓式顯示屏的多個感應器,彎折檢測方法包含下列步驟:
步驟一:通過每一個感應器感應可撓式顯示屏的彎折,以產生彎折強度以及彎折軸向;
步驟二:統合所述感應器的彎折強度,并統合所述感應器的彎折軸向,以成為彎折信息;以及
步驟三:比對彎折信息中的信息以及相對應的閾值,以確定為多種預設的手勢實施方式中的一種手勢實施方式。
其中,步驟一進一步包含下列步驟:步驟一之1:通過每一個感應器檢測所在可撓式顯示屏位置的彎折數據;以及步驟一之2:將每一個感應器所對應的彎折數據轉換為彎折強度以及彎折軸向。
進一步說明,感應器是可采用三軸應變規,所述的彎折數據包含第一軸應變量、第二軸應變量以及第三軸應變量,步驟一之2進一步包含下列步驟:將第一軸應變量、第二軸應變量以及第三軸應變量轉換為第一主應變值、第二主應變值以及主應變方向,其中第一主應變值是與第二主應變值正交;繼續,再將第一主應變值與第二主應變值轉換為彎折強度,及將主應變方向轉換為彎折軸向。
配合前述第一個實施例,步驟二進一步包含下列步驟:依照可撓式顯示屏的撓曲集積度分布有至少一擬節點;將擬節點所在區域涵蓋的每一個感應器的彎折強度以加權平均統合為擬節點彎折量,并將擬節點所在區域涵蓋的每一個感應器的彎折軸向以加權平均統合為彎折軸向角度,其中所述加權的權值是與擬節點與感應器的距離為正相關,則擬節點彎折量以及彎折軸向角度為所述的彎折信息。后續將擬節點彎折量以及彎折軸向角度分別比對相對應的閾值,以產生明確的手勢實施方式。
配合前述第兩個實施例,步驟二進一步包含下列步驟:將每一個感應器的彎折強度統合為統整彎折量,也將每一個感應器的彎折軸向依感應器的彎折強度加權再平均以統合為彎折軸向角度,并將每一個感應器的平面坐標位置依感應器的彎折強度加權再平均以統合為統整偏移量,統整彎折量、彎折軸向角度以及統整偏移量則為所述的彎折信息。后續將統整彎折量、彎折軸向角度以及統整偏移量分別比對相對應的閾值,以產生明確的手勢實施方式。
因此,利用本發明所提供一種可撓式電子裝置以及利用于可撓式電子裝置中的彎折檢測方法,通過彎折信息統析模塊對于多個感應器的判斷,再利用手勢對應模塊比對相對應的閾值,以確定為多種預設的手勢實施方式中的一種手勢實施方式,藉此能具有良好的判斷模式來判斷可撓式顯示屏的多種手勢實施方式,以成為明確的顯示指令,令使用者以最直覺的方式操控可撓式電子裝置。
關于本發明的優點與精神可以通過以下的發明詳述及說明書附圖得到進一步的了解。
附圖說明
圖1A是本發明可撓式電子裝置接受內凹手勢實施方式的示意圖;
圖1B是本發明可撓式電子裝置接受外扳手勢實施方式的示意圖;
圖2是本發明可撓式電子裝置中配置感應器的示意圖;
圖3是本發明可撓式電子裝置的功能方框圖;
圖4是本發明感應器的說明圖;
圖5是本發明彎折信息統析模塊所實施第一實施例的示意說明圖;
圖6是本發明擬節點對應結果狀態的示意圖;
圖7是本發明結果狀態對應手勢實施方式的示意圖;
圖8A是感應器配置的示意圖;
圖8B是彎折后感應器感應彎折強度與彎折軸向的示意圖;
圖8C系統合彎折強度與彎折軸向的示意圖;
圖9是本發明圖8實施例以閾值比對多種手勢實施方式的示意圖;
圖10是本發明彎折檢測方法的流程圖;
圖11是本發明彎折檢測方法一實施例的方法流程圖;以及
圖12是本發明彎折檢測方法另一實施例的方法流程圖。
附圖標記說明:
內凹 10a
外扳 10b
可撓式電子裝置 10
可撓式顯示屏 30
感應器 32
彎折數據轉換模塊 34
彎折信息統析模塊 35
手勢對應模塊 36
儲存裝置 38
三軸應變規 40
第一應變規 42
第二應變規 44
第三應變規 46
最大彎折量 εmax
最小彎折量 εmin
第一軸應變量 εa
第二軸應變量 εb
第三軸應變量 εc
主應變方向 θ
擬節點 50
區域 5002
四個感應器的彎折強度 C11、C12、C21、C22
四個感應器的彎折軸向 α11、α12、α21、α22
統整彎折量 C
彎折軸向角度 α
統整偏移量 S
具體實施方式
請參閱圖1A以及圖1B,兩圖皆為本發明可撓式電子裝置10接受手勢實施方式的示意圖。本發明涉及一種可撓式電子裝置10以及彎折檢測方法,可撓式電子裝置10具有可撓式顯示屏30,能夠接受多種手勢實施方式以分別產生相對應的顯示指令。如圖1A例中可見到內凹10a的手勢實施方式,并由圖1B例中可見到外扳10b的手勢實施方式,內凹10a的手勢實施方式產生了畫面內容放大的顯示指令,而外扳10b的手勢實施方式產生了畫面內容縮小的顯示指令。本實施例僅為簡潔說明而舉兩種手勢實施方式的實例,實務上,可利用更多的手勢實施方式來產生更多的顯示指令。
進一步參閱圖2,圖2是本發明可撓式電子裝置10中配置感應器32的示意圖??蓳鲜诫娮友b置10除了前述的可撓式顯示屏30之外,還包含多個感應器32,分布設置于可撓式顯示屏30,每一個感應器32用以感應可撓式顯示屏30的彎折以產生彎折數據,再通過彎折數據產生彎折強度以及彎折軸向。
再進一步參閱圖3,圖3是本發明可撓式電子裝置10的功能方框圖。可撓式電子裝置10除了圖1由外觀可見的可撓式顯示屏30,圖2所述的感應器32之外,進一步還包含彎折數據轉換模塊34、彎折信息統析模塊35、手勢對應模塊36以及儲存裝置38。
前述的每一個感應器32檢測所在可撓式顯示屏30位置的彎折數據,彎折數據轉換模塊34再將每一個感應器32所對應的彎折數據轉換為彎折強度以及彎折軸向。彎折信息統析模塊35系統合所述感應器32的彎折強度,并統合所述感應器32的彎折軸向,以成為彎折信息。
儲存裝置38中預先儲存很多閾值,這些閾值所限定的多種范圍會對應出多種的手勢實施方式。手勢對應模塊36將彎折信息中的信息,如彎折強度以及彎折軸向的數值,分別比對在儲存裝置38中所預儲相對應的閾值,藉以確定為多種預設的手勢實施方式中的一種手勢實施方式,后續,可撓式電子裝置10會根據所判定的手勢實施方式來產生顯示指令,就如圖1A、圖1B所述例一般。
圖3是本發明可撓式電子裝置10架構運行的概述,以下將針對細節運行清楚說明,請參閱圖4,圖4是本發明感應器32的說明圖。如前述的可撓式電子裝置10,其中感應器32可采用三軸應變規40,三軸應變規40包含共面且以45度夾角展開的第一應變規42、第二應變規44以及第三應變規46,受彎折時實際上會如圖有一個最大彎折量εmax以及與最大彎折量εmax垂直的最小彎折量εmin,第一應變規42與最大彎折量εmax或最小彎折量εmin其一的夾角為主應變方向θ。所述的彎折數據包含第一軸應變量εa、第二軸應變量εb以及第三軸應變量εc,而第一應變規42、第二應變規44以及第三應變規46即可分別測量出第一軸應變量εa、第二軸應變量εb以及第三軸應變量εc。
彎折數據轉換模塊34是根據莫耳圓理論(Mohr’s circle),將第一軸應變量εa、第二軸應變量εb以及第三軸應變量εc轉換為第一主應變值ε1、第二主應變值ε2以及主應變方向θ,第一主應變值ε1是與第二主應變值ε2正交。
根據莫耳圓理論,計算式如下,可得第一主應變值
也得第二主應變值
再得主應變方向
如此,彎折數據轉換模塊34可由第一軸應變量εa、第二軸應變量εb以及第三軸應變量εc求取第一主應變值ε1、第二主應變值ε2以及主應變方向θ。
接著,彎折數據轉換模塊34將第一主應變值ε1與第二主應變值ε2虛擬化(virtualization)轉換為彎折強度C,及將主應變方向θ虛擬化轉換為彎折軸向α。其中彎折強度C與第一主應變值ε1、第二主應變值ε2正相關,彎折軸向α與主應變方向θ正交。關于彎折強度C與彎折軸向α計算式可如后,彎折強度C=F(ε1,ε2);彎折軸向
以下彎折信息統析模塊35所實施的方式可有兩種實施例,請參閱圖5,圖5是本發明彎折信息統析模塊35所實施第一實施例的示意說明圖。依照可撓式顯示屏30的撓曲集積度,是可于可撓式顯示屏30上虛擬分布有至少一擬節點50,圖例中可撓式顯示屏30有三個擬節點50。
我們以右上圖塊中,右方那個擬節點50來舉例說明,此區域5002中有六個感應器32,六個感應器32的彎折強度分別為C1、C2、C3、C4、C5、C6,六個感應器32的彎折軸向α分別為α1、α2、α3、α4、α5、α6,跟擬節點50的距離分別為d1、d2、d3、d4、d5、d6。
彎折信息統析模塊35將擬節點50所在區域涵蓋的每一個感應器32的彎折強度以及彎折軸向以加權平均統合為至少一特征值,此特征值包含擬節點彎折量Cm以及彎折軸向角度αm。進一步解釋,彎折信息統析模塊35將擬節點50所在區域5002涵蓋的每一個感應器32的彎折強度C以加權平均統合為擬節點彎折量Cm,并且彎折信息統析模塊35將擬節點50所在區域5002涵蓋的每一個感應器32的彎折軸向α以加權平均統合為彎折軸向角度αm。其中所述加權的權值W是與擬節點50與感應器32的距離d為正相關,則擬節點彎折量Cm以及彎折軸向角度αm為所述的彎折信息。
配合圖例說明計算式,六個權值Wn=exp^(dn2/2),n=1~6。所以,擬節點彎折量Cm=
(W1C1+W2C2+W3C3+W4C4+W5C5+W6C6)/(W1+W2+W3+W4+W5+W6);
彎折軸向角度αm=
(W1α1+W2α2+W3α3+W4α4+W5α5+W6α6)/(W1+W2+W3+W4+W5+W6)。擬節點彎折量Cm以及彎折軸向角度αm就為所述的彎折信息,后續,手勢對應模塊36將擬節點彎折量Cm以及彎折軸向角度αm分別比對相對應的閾值,可以得到每一個擬節點50的結果狀態。
擬節點50的結果狀態可以通過圖6來說明,手勢實施方式可以通過圖7來說明,請同時參閱圖6以及圖7,圖6是本發明擬節點50對應結果狀態的示意圖。圖6是本發明結果狀態對應手勢實施方式的示意圖。儲存裝置38中預先儲存擬節點彎折量Cm以及彎折軸向角度αm的閾值如后,結果狀態0:除了結果狀態1~6的結果狀態,結果狀態1:5>Cm>0,結果狀態2:Cm≧10;αm>10,結果狀態3:0>Cm>-5,結果狀態4:-5>Cm>-10;10>αm>-10,結果狀態5:-5>Cm>-10;30>αm>10,結果狀態6:-5>Cm>-10;-10>αm>-30。
圖6中擬節點0的擬節點彎折量Cm為10,彎折軸向角度αm為14,比對上述閾值后,則對應出結果狀態為結果狀態2。圖6中擬節點1的擬節點彎折量Cm為20,彎折軸向角度αm為30,比對上述閾值后,則對應出結果狀態也為結果狀態2。圖6中擬節點2的擬節點彎折量Cm為4,彎折軸向角度αm為60,比對上述閾值后,則對應出結果狀態為結果狀態1。
接著看圖7說明,手勢實施方式0,1~6所預儲對應擬節點的結果狀態如表中所示,如手勢實施方式0對應擬節點0、擬節點1、擬節點2的結果狀態分別為2、1、1,手勢實施方式1對應擬節點0、擬節點1、擬節點2的結果狀態分別為2、2、1,則圖6例擬節點彎折量Cm與彎折軸向角度αm所對應結果狀態為2、2、1,對應到圖7就為手勢實施方式1了。而每種手勢實施方式皆有原本對應的顯示指令,假如如圖1所述手勢實施方式1就是內凹10a的手勢實施方式,則后續就會產生了畫面內容放大的顯示指令。
請參閱圖8A、圖8B、圖8C,皆是本發明彎折信息統析模塊35所實施第二實施例,圖8A是感應器32配置的示意圖,圖8B是彎折后感應器32感應彎折強度與彎折軸向的示意圖,圖8C系統合彎折強度與彎折軸向的示意圖。如前述的可撓式電子裝置10,四個感應器32的彎折強度分別為C11、C12、C21、C22,彎折信息統析模塊35是計算四個彎折強度C11、C12、C21、C22的算術平均數,可統合為統整彎折量C,數學式可如下:
C=(C11+C12+C21+C22)/4。
四個感應器32的彎折軸向分別為α11、α12、α21、α22,彎折信息統析模塊35將每一個感應器32的彎折軸向,分別依感應器32的彎折強度C加權后,再平均以統合為彎折軸向角度α,數學式可如下:
α=(C11*α11+C12*α12+C21*α21+C22*α22)/(C11+C12+C21+C22)/4。
四個感應器32的平面坐標位置分別為(X11,Y11)、(X12,Y12)、(X21,Y21)、(X22,Y22),彎折信息統析模塊35將每一個感應器32的平面坐標位置,依感應器32的彎折強度C加權后,再平均以統合為統整偏移量S,數學式可如下
Sx=(C11*X11+C12*X12+C21*X21+C22*X22)/(C11+C12+C21+C22)/4;
Sy=(C11*Y11+C12*Y12+C21*Y21+C22*Y22)/(C11+C12+C21+C22)/4。
最后,統整彎折量C、彎折軸向角度α以及統整偏移量S為所述的彎折信息,其意義為最后能以一個統整的數值來代表每一個感應器32所統合的總結果。
后續,手勢對應模塊36將統整彎折量C、彎折軸向角度α以及統整偏移量S分別比對相對應的閾值。請參閱圖9,圖9是本發明圖8實施例以閾值比對多種手勢實施方式的示意圖。假設有三種手勢實施方式分別為:手勢實施方式1、手勢實施方式2、手勢實施方式3,其閾值如圖9所式分別為手勢實施方式1:5<C<8;12<α<17;3<S<6。手勢實施方式2:10<C<15;5<α<10;0<S<6。手勢實施方式3:5<C<10;5<α<10;10<S<15。因此,只要圖8例統合出統整彎折量C、彎折軸向角度α以及統整偏移量S等彎折信息,及能夠通過閾值的比對,找到落入范圍的手勢實施方式,后續則可利用此手勢實施方式產生顯示指令。
請參閱圖10,圖10是本發明彎折檢測方法的流程圖。本發明也是一種利用于可撓式電子裝置10中的彎折檢測方法,可撓式電子裝置10接受多種手勢實施方式以分別產生相對應的顯示指令,可撓式電子裝置10包含可撓式顯示屏30以及分布設置于可撓式顯示屏30的多個感應器32,該彎折檢測方法包含下列步驟:
步驟一:通過每一個感應器32感應可撓式顯示屏30的彎折以產生彎折強度C以及彎折軸向α;進一步,步驟一細分以包含下列步驟:
步驟一之1(S01):通過每一個感應器32檢測所在可撓式顯示屏30位置的彎折數據;以及
步驟一之2(S02):將每一個感應器32所對應的彎折數據轉換為彎折強度C以及彎折軸向α。
繼續步驟一,即步驟二:統合所述感應器32的彎折強度C(S03),并統合所述感應器32的彎折軸向α(S04),以成為彎折信息;以及
步驟三(S05):比對彎折信息中的信息以及相對應的閾值,以確定為多種預設的手勢實施方式中的一種手勢實施方式。
如前述的彎折檢測方法,其中感應器32為三軸應變規40,三軸應變規40包含共面且以45度夾角展開的第一應變規42、第二應變規44以及第三應變規46,分別測量第一軸應變量εa、第二軸應變量εb以及第三軸應變量εc,所述的彎折數據包含第一軸應變量εa、第二軸應變量εb以及第三軸應變量εc。
所以,步驟一之2進一步可包含下列步驟:將第一軸應變量εa、第二軸應變量εb以及第三軸應變量εc,根據莫耳圓理論(Mohr’s circle),轉換為第一主應變值ε1、第二主應變值ε2以及主應變方向θ,其中第一主應變值ε1是與第二主應變值ε2正交;接著,再將第一主應變值ε1與第二主應變值ε2轉換為彎折強度C,及將主應變方向θ轉換為彎折軸向α。
進一步,將第一主應變值ε1與第二主應變值ε2虛擬化(virtualization)為彎折強度C,及將主應變方向θ虛擬化為彎折軸向α,其中彎折強度C與第一主應變值ε1、第二主應變值ε2正相關,彎折軸向α與主應變方向θ正交。
請參閱圖11,圖11是本發明彎折檢測方法一實施例的方法流程圖。步驟二進一步可細述為包含下列步驟:(S10)依照可撓式顯示屏30的撓曲集積度分布有至少一擬節點50;(S11)將擬節點50所在區域5002涵蓋的每一個感應器32的彎折強度C以加權平均統合為擬節點彎折量Cm;(S12)并將擬節點50所在區域5002涵蓋的每一個感應器32的彎折軸向α以加權平均統合為彎折軸向角度αm。其中所述加權的權值W是與擬節點50與感應器32的距離d為正相關,擬節點彎折量Cm以及彎折軸向角度αm為所述的彎折信息,則后續如步驟三(S05),將擬節點彎折量Cm以及彎折軸向角度αm分別比對相對應的閾值,以確定為多種預設的手勢實施方式中的一種手勢實施方式。
請參閱圖12,圖12是本發明彎折檢測方法另一實施例的方法流程圖。如前述的彎折檢測方法,其中步驟二進一步可細述為包含下列步驟:(S21)將每一個感應器32的彎折強度C統合為統整彎折量C,(S22)也將每一個感應器32的彎折軸向α依感應器32的彎折強度C加權再平均以統合為彎折軸向角度α,(S23)并將每一個感應器32的平面坐標位置依感應器32的彎折強度C加權再平均以統合為統整偏移量S,統整彎折量C、彎折軸向角度α以及統整偏移量S為所述的彎折信息,則后續將統整彎折量C、彎折軸向角度α以及統整偏移量S分別比對相對應的閾值,以確定為多種預設的手勢實施方式中的一種手勢實施方式。
因此,利用本發明所提供一種可撓式電子裝置10以及利用于可撓式電子裝置10中的彎折檢測方法,通過彎折信息統析模塊35對于多個感應器32的判斷,再利用手勢對應模塊36比對相對應的閾值,以確定為多種預設的手勢實施方式中的一種手勢實施方式,藉此能具有良好的判斷模式來判斷可撓式顯示屏30的多種手勢實施方式,以成為明確的顯示指令。
通過以上較佳具體實施例的詳述,是希望能更加清楚描述本發明的特征與精神,而并非以上述所公開的較佳具體實施例來對本發明的范疇加以限制。相反地,其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發明所欲申請的權利要求的范疇內。