CN101089799A - 触摸控制界面实现仿真机械按钮的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触摸控制界面实现仿真机械按钮的方法，其过程为，在存储器中预先存储按钮图像，至少包括按钮上凸和下凹状态的图像；在初始工作状态，触摸按钮调用上凸图像显示；触摸按钮被手指点按，当手指抬起后，触摸按钮调用下凹图像显示。本发明还公开了基于上述方法，需要实现的系统，包括电源控制单元、显示器单元，以及通过显示驱动单元连接于显示器单元的图像处理单元；图像处理单元包括图像处理器以及微处理器；图像处理器还连接预存图像的存储器，微处理器连接置于显示区域表面的触摸面板。本发明解决了现有技术触摸控制界面当点压触摸按钮时按钮图像缺少操作机械按钮凹凸效果的问题，给人们以实际操作按钮的感受。

Description

触摸控制界面实现仿真机械按钮的方法

技术领域

本发明涉及一种基于触摸控制界面的系统显示设备的显示方法，更具体地说，涉及一种主要用于车载多媒体娱乐系统的在触摸控制界面实现动态仿真机械按钮显示的方法。

背景技术

目前，在触摸控制界面中，触摸按钮通常采用一个2D图像作背景，再在背景上叠加说明功能的符号或各类文字等，工程师根据自己软件的特点和客户要求，预先把这些触摸按钮图像放置在触摸控制界面中。当点压触摸按钮图像时，通常按钮图像会有三种变化：一是按钮图像被加亮处理，提示该按钮图像被选中；二是因变换功能换用赋予另一个功能的按钮图像，三是进入下一个触摸控制界面的选项。

而在实际操作机械按钮的过程中，按钮通常以凹凸效果表示出操作状态。比如，我们在操作电脑键盘用手指点击按钮，按钮随手指向下的力量下凹，再随手指离开弹回原始上凸状态；或因机械按钮的自锁功能而保持下凹状态，当再次点击按钮时就弹回原始上凸状态。再如，我们在操作电脑键盘时，按钮随手指的点击和手指离开的过程中，按钮动态完成了不同位置的变化，即：原始上凸状态到下凹状态再恢复原始上凸状态。机械按钮中这种凹凸效果，给予人们感官上是一种直观的运动状态和不同的位置感。

通过上述描述可以看出，现有技术的触摸控制界面的控制按钮，在操作中，触摸按钮图像仅在功能上进行转变或提示，缺少操作机械按钮过程中的凹凸效果。这样在感官上给人们一种平淡、缺乏视角冲击力的感觉。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种触摸控制界面实现仿真机械按钮的方法，该方法主要用于车载多媒体影音娱乐系统中，从而解决了在现有技术中触摸控制界面的按钮在点压过程中缺少操作机械按钮的凹凸效果进而缺乏真实感的问题。

为了解决上述问题，本发明触摸控制界面实现仿真机械按钮的方法，包括如下步骤：在存储器中预先存储按钮图像，至少包括按钮上凸和下凹状态的两幅图像；在初始工作状态，在显示设备显示的触摸控制界面中，触摸按钮调用存储器中的上凸图像进行显示；触摸按钮被手指点按，当手指抬起后，触摸按钮调用存储器中的下凹图像进行显示。其中，初始工作状态是指触摸面板中的触摸按钮在未被点按时的状态，如开机复位情况下系统无任何操作的状态。

在上述触摸控制界面实现仿真机械按钮的方法中，优选方式下，还可在存储器中预先存储操作状态的按钮图像，当手指点按触摸按钮并且手指未抬起时触摸按钮调用操作状态的按钮图像进行显示。此外，当手指再次点按触摸按钮并且手指抬起后，触摸按钮还会调用存储器中上凸状态的按钮图像恢复初始工作状态显示。

基于上述方法，本发明方法需要构建一种触摸控制界面实现仿真机械按钮的系统，包括起供电作用的电源控制单元以及显示器单元；显示器单元包括显示设备；系统还包括通过显示驱动单元连接于显示器单元的图像处理单元；其中，显示驱动单元包括相互连接的视频处理芯片和时序控制芯片；视频处理芯片连接图像处理单元，时序控制芯片连接显示器单元；图像处理单元包括图像处理器以及与图像处理器连接用于控制的微处理器；图像处理器还连接预存图像的存储器，微处理器连接有触摸面板，该触摸面板置于显示设备的显示区域表面。

上述触摸控制界面实现仿真机械按钮的方法，为了实现发明目的，其进一步特点在于，调用图像进行显示的过程包括如下步骤：微处理器向图像处理器发送图像调用指令；图像处理器根据图像调用指令向存储器发出调用图像的命令；存储器接收调用图像的命令，将需要调用的图像发送到图像处理器；图像处理器处理图像数据后，将数据发送到显示器单元，在显示设备上显示。

上述图像处理器处理后的，可以以数字图像信号输出，在显示器单元显示；图像数据还可以经数/模转换后，以模拟图像信号输出到显示驱动单元的视频处理芯片进行处理，再送到时序控制芯片处理，之后在显示器单元显示。

基于本发明的方法，上述触摸控制界面实现仿真机械按钮的系统，当集成车载多媒体系统时，该系统还包括与图像处理单元连接的主机单元；主机单元包括用于整机系统控制的主控微处理器、晶振电路、复位电路，以及信号传输总线；主控微处理器连接有音频处理单元、影音播放装置、广播模块；音频处理单元包括音量调整电路和音频功率放大电路。

上述触摸控制界面实现仿真机械按钮的系统，优选方式下，显示设备最好选用液晶屏显示设备，在车载多媒体系统中优选7寸的液晶显示屏；图像处理器选用图像处理芯片YGV629；触摸面板采用四线电阻式触摸面板。其中，图像处理芯片(Drawing Processor IC)YGV629芯片是一款图像专用处理器，是日本雅玛哈公司出产的图像处理系列芯片，通过MCU编程控制可同时执行多达341个部件显示，部件的最小像素8×8，部件的最大像素是512×512，同时具备真彩显示功能。本发明通过使用该芯片可以更有效的实现发明目的。

此外，将本发明具体集成到车载多媒体系统中实现动态仿真机械按钮，其过程如下：在存储器中预先存储待显示的多幅按钮图像；当多媒体系统开机复位后，主机单元的主控微处理器执行ROM中的预置命令，系统进入初始工作状态，液晶屏显示设备显示初始触摸控制界面。这里我们设定开机复位后，系统工作在系统功能选择状态(可在软件编程时设定)。主机单元的主控微处理器执行ROM中的预置命令，向与图像处理器连接实现控制的从控微处理器通讯，通过从控微处理器向图像处理器发送调用初始的系统功能选择触摸控制界面的指令，触摸控制界面中包含多个赋予了功能(在触摸控制界面中的特定位置执行特定功能)的触摸按钮图像，图像处理器分析指令，根据分析结果向图像存储器发出读图像的命令以及调用图像命令；图像存储器接收读图像和调用图像的命令，将需要调用的图像发送到图像处理器；图像处理器处理图像数据后，将数据发送到显示器单元，在显示设备上显示。

通过上述技术方案，在触摸控制界面上每一个赋予功能的触摸按钮在操作过程中调用两幅以上的图像，这些图像在图像制作时按机械按钮运动原理具有凹凸效果。工程师编制程序按不同需求调用不同的效果图像，把每一个触摸按钮的不同状态送到多功能液晶屏显示设备显示在触摸控制界面中，从而再现机械按钮中这种凹凸效果，展示出按钮的不同位置，从而为人们提供一种运动状态的直观感受。其优点在于，解决了现有技术触摸控制界面当点压触摸按钮时按钮图像缺少操作机械按钮凹凸效果的问题。同时，在传统车载系统的模式下实现本发明，给人们以全新感受，使人们体会到实际操作的感觉，进而人们在车上感受影音效果的同时，还能享受技术给人们生活带来的无穷乐趣。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

附图说明

图1是触摸控制界面实现仿真机械按钮的系统集成于车载多媒体系统的电路原理结构示意图；

图2是触摸控制界面实现仿真机械按钮的系统相应于图1中图像处理单元的电路原理结构示意图；

图3是图1车载多媒体系统中多功能显示单元的电路原理结构示意图；

图4是图1车载多媒体系统中主机单元的电路原理结构示意图。

图5是按钮图像上凸状态的示意图；

图6是按钮图像操作状态的示意图；

图7是按钮图像下凹状态的示意图。

具体实施方式

参考图1所示，将触摸控制界面实现仿真机械按钮的系统集成到车载多媒体系统中，其中图中标记2表示的图像处理单元对应于本发明仿真机械按钮的系统，将在下文进行详细说明。针对图1所示，车载多媒体系统主要包括主机单元1、起供电作用的电源控制单元5，以及与主机单元1中主控微处理器15(图4所示)实现交互的图像处理单元2，还包括用于显示图像通过显示驱动单元3驱动的显示器单元4，图像处理单元2将处理的图像信息通过显示驱动单元3送显示器单元显示。其中，显示器单元包括至少一台显示设备。

主机单元1主要用于多媒体光盘的影音播放和收听广播，参考图4所示主机单元1的结构，包括：一个用于整机系统控制(SYSTEM CONTROL)的主控微处理器15(MCU，图4中IC101)，IC101相连接的晶振(OSC)电路、复位(Reset)电路、输入键盘(KEY)，以及数据总线(Data bus)、地址总线(Addbus)、I²C总线(I²C bus)和相关联的周边元器件。音频处理部分16包括用于音量调整(Audio Volume Control)和音频功率放大(Audio Power amp)的电路，该部分对按信号流程输入的音频信号进行音效处理、音量控制、音频功率放大，输出至扬声器(Speaker)。多媒体影音播放装置13(Multi Media Device)在IC101的控制下引入各种多媒体的影音信号，分别按信号流程送到显示器和音频功放。调幅/调频广播模块14(AM/FM RADIO)在IC101的控制下可以完成电子自动选台、预存台的收音功能。此外图4中，电源控制单元5(DC/DCPOWER CONTROL)把单一的12伏直流电(DC)变换为整机系统所需的各类电源，满足系统中各单元电路对电源不同需求。

图像处理单元2是本发明的核心部分，用于调用和处理触摸按钮图像，送到多功能液晶屏显示设备显示在触摸控制界面中。参考图2所示，该单元包括一个与图像处理器7芯片连接用于控制图像处理芯片的微处理器(MCU)6(为了与主控微处理器15相区别，将标记6定义为从控MCU)，从控MCU 6连接了触摸面板(Touch Panel)17、晶振(OSC)电路8、复位(Reset)电路，以及Data bus、Add bus、I²C bus，和相关联的周边元器件。从控MCU 6主要负责向图像处理芯片发出要执行的指令，以及接收主控MCU发出的指令，内含的ROM中储存有预置的软件信息。其中，触摸面板17置于显示设备的显示区域表面，最好采用四线电阻式触摸面板。

图2中，该单元还包括一个Drawing Processor IC YGV629，对应于上述图像处理器7。与YGV629芯片相连接或相关联有OSC电路、Reset电路，以及Data bus、Add bus、I2C bus，和相关联周边元器件；更重要的，该芯片连接有外部存储器9(External pattern Memory，对应于图2中的IC108 FLASH)。Drawing Processor IC YGV629芯片是一款图像专用处理器，通过MCU编程控制可同时执行多达341个部件显示，部件的最小像素8×8，部件的最大像素是512×512。同时具备真彩显示功能。图像处理后使用数字图像信号(Digital ImageSignal)和模拟图像信号(Analog Image Signal)两种信号方式输出。当在触摸控制界面中点压触摸按钮图像时，用于控制图像处理芯片的从控微处理器执行中断，分析并执行当前点压的触摸按钮图像所赋予的功能，即进入下一个触摸控制界面的选项，或直接点亮在该触摸控制界面中。执行时从External patternMemory读出图像送到Drawing Processor IC YGV629，YGV629进行图像处理后，以Digital Image Signal和Analog Image Signal两种信号方式输出，本发明的系统中优先选用模拟信号(Analog Image Signal)方式送显示驱动单元去驱动液晶显示屏(TFT Display PANEL)。完成中断程序后，从控微处理器6恢复中断前的程序位置继续向下执行程序。

存储器9 External pattern Memory(FLASH)用于预存放由软件工程师编程时调入的图像格式为BMP、TGA、PNG的图像，因此本系统主要处理格式为BMP、TGA、PNG图像显示。

图1中的显示驱动单元主要根据集成电路IC102程序指令处理由集成电路IC 103内含的Drawing Processor输出的RGB信号，送显示器单元4至少一台显示设备上显示，该显示设备如图3所示优选多功能液晶显示屏11(Multi-FunctionTFT Display PANEL)，在车载多媒体系统中，最好选用7寸的液晶显示屏。

显示驱动单元包括视频处理芯片10、时序控制芯片12。参见图3，视频解码(Video Decoder)集成电路(IC104)对应于视频处理芯片，时序控制(TIMINGCONTROL)集成电路12(IC105)对应于时序控制芯片12。视频解码集成电路IC104主要把图像处理器送来的RGB信号通过视频解码处理，处理后送至时序控制集成电路IC105。时序控制集成电路IC105把集成电路IC104送来的已完成视频解码的RGB信号，进行时序控制处理，同时送出同步信号去集成电路IC103，使图像处理集成电路IC103与时序控制处理集成电路IC105的工作同步进行。时序控制集成电路IC105把处理好的时序信号输出直接去驱动TFT显示屏，TFT显示屏作为终端显示，最终显示画面。

基于上述车载多媒体娱乐系统进一步详细说明本发明，为了实现动态仿真机械按钮，首先，需要将预处理过的图像在软件工程师编程时调入程序，通过程序写命令预先存放到存储器9(External pattern Memory)中，至少存储按钮上凸和下凹状态的两幅图像，为了使按钮赋予更多的动感，在存储器9最好预先存放表示按钮操作状态的图像，可以是多幅操作状态图像。相应的，图5表示出上凸效果，图6表示出按钮的操作状态，图像7表示出按钮的下凹效果。

参考图5-7所示，说明动态仿真机械按钮在触摸界面的实现方式。其中，当多媒体系统开机复位后，主机单元的主控微处理器执行ROM中的预置命令，系统进入初始工作状态，液晶屏显示设备显示初始触摸控制界面。这里我们设定开机复位后，系统工作在系统功能选择状态(可在软件编程时设定)。显示设备上显示初始系统功能选择触摸控制界面，如图5所示按钮的上凸状态。

当点按触摸界面中某一个赋予功能的触摸按钮时，点按图像按钮，在操作过程中，即当手指点按触摸按钮并且手指未抬起的情况下，触摸按钮调用存储器9中表示操作状态的按钮图像(图6所示)进行显示。当手指离开时换用图7所示按钮的下凹状态。

而后，当触摸按钮被手指再次点按，手指未抬起状态下，按钮调用图6显示，手指抬起后，按钮调用图5显示。当然根据需要，还可在存储器中存储更多状态的按钮图像，根据按钮点按的次数或者按钮点按持续的时间，选择图像进行显示。

此后随操作状态，依次循环上述过程。

这样在我们点按触摸按钮时，程序运行按操作过程调用不同效果的图像，来表示操作过程中的不同状态，最终达到了动态仿真机械按钮的目的。

为了达到动态仿真机械按钮的目的，上述每一个赋予功能的触摸按钮在操作中设定为调用2幅以上的图像(也可只调用图像1和图像3，省略图像2，达到简单的仿真机械按钮的凹凸效果)来表示操作过程中的不同状态。

至此，通过每操作一次触摸按钮，就调用2幅以上的图像来表示操作过程中的不同状态，继而实现了动态仿真机械按钮的功能。

此外，上述按钮调用图像进行显示的过程如下：

当系统复位、开机状态下或我们操作点按触摸界面中某一个赋予功能的触摸按钮时，系统中从控微处理器6(IC102)通过并行I/O端口与专用图像处理芯片7(IC103)进行通讯，发出调用图像的指令，图像处理芯片7接收从控微处理器6发出的指令，由内含的中央处理器进行指令分析，中央处理器指令分析结果，向预先存放图像的存储器9发出读图像数据命令，同时发出调用图像的地址命令。这里读图像数据命令和调用图像的地址命令可以总的概括为调用图像命令。

此后，FLASH芯片IC108接收到中央处理器读命令和地址命令后，预存于FLASH芯片中对应调用命令的图像数据通过并行I/O端口传送到图像处理器7(Drawing Processor YGV629)。

最后，YGV629进行图像数据处理，一路以数字图像信号(Digital ImageSignal)的方式输出，可用于直接驱动TFT数字驱动屏，在显示器单元显示。另一路经过数/模D/A转换以模拟图像信号(Analog Image Signal)的方式输出，用于驱动TFT模拟驱动屏显示。在本发明中优先选用Analog Image Signal的RGB输出，送到IC104进行处理，而后信号再送IC105处理，处理后的信号用于驱动模拟驱动屏显示。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种触摸控制界面实现仿真机械按钮的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(S1)在存储器(9)中预先存储按钮图像，至少包括按钮上凸和下凹状态的两幅图像；

(S2)在初始工作状态，在显示设备显示的触摸控制界面中，触摸按钮调用所述存储器(9)中的上凸图像进行显示；

(S3)所述触摸按钮被手指点按，当手指抬起后，所述触摸按钮调用所述存储器(9)中的下凹图像进行显示。

2、根据权利要求1所述触摸控制界面实现仿真机械按钮的方法，其特征在于，在所述存储器(9)中预先存储操作状态的按钮图像，当手指点按所述触摸按钮并且手指未抬起时所述触摸按钮调用所述存储器(9)中操作状态的按钮图像进行显示。

3、根据权利要求1所述触摸控制界面实现仿真机械按钮的方法，其特征在于，当手指再次点按所述触摸按钮并且手指抬起后，所述触摸按钮调用所述存储器(9)中上凸状态的按钮图像进行显示。

4、根据权利要求1-3任一所述触摸控制界面实现仿真机械按钮的方法，其特征在于，还构建了一种触摸控制界面实现仿真机械按钮的系统，包括起供电作用的电源控制单元(5)以及显示器单元(4)；所述显示器单元(4)包括显示设备；

系统还包括通过显示驱动单元(3)连接于所述显示器单元(4)的图像处理单元(2)；

所述显示驱动单元(3)包括相互连接的视频处理芯片(10)和时序控制芯片(12)；所述视频处理芯片(10)连接所述图像处理单元(2)，所述时序控制芯片(12)连接所述显示器单元(4)；

所述图像处理单元(2)包括图像处理器(7)以及与所述图像处理器(7)连接用于控制的微处理器(6)；所述图像处理器(7)还连接预存图像的存储器(9)，所述微处理器(6)连接有触摸面板(17)，所述触摸面板(17)置于所述显示设备的显示区域表面。

5、根据权利要求4所述触摸控制界面实现仿真机械按钮的方法，其特征在于，调用图像进行显示的过程包括如下步骤：

(S11)微处理器(6)向图像处理器(7)发送图像调用指令；

(S12)所述图像处理器(7)根据所述图像调用指令向所述存储器(9)发出调用图像的命令；

(S13)所述存储器(9)接收调用图像的命令，将需要调用的图像发送到所述图像处理器(7)；

(S14)所述图像处理器(7)处理图像数据后，将数据发送到显示器单元(4)，在显示设备上显示。

6、根据权利要求5所述触摸控制界面实现仿真机械按钮的方法，其特征在于，在步骤(S14)中，所述图像处理器(7)处理后的图像数据，以数字图像信号输出，在所述显示器单元显示。

7、根据权利要求5所述触摸控制界面实现仿真机械按钮的方法，其特征在于，在步骤(S14)中，所述图像处理器(7)处理后的图像数据，经数/模转换后，以模拟图像信号输出到显示驱动单元的视频处理芯片(10)进行处理，再送到时序控制芯片(12)进行处理，之后在所述显示器单元显示。

8、根据权利要求4所述触摸控制界面实现仿真机械按钮的方法，其特征在于，所构建的系统还包括在车载多媒体系统中与所述图像处理单元(2)连接的主机单元(1)；所述主机单元(1)包括用于整机系统控制的主控微处理器(15)、晶振电路、复位电路，以及信号传输总线；所述主控微处理器(15)连接有音频处理单元(16)、影音播放装置(13)、广播模块(14)；所述音频处理单元(16)包括音量调整电路和音频功率放大电路。

9、根据权利要求8所述触摸控制界面实现仿真机械按钮的方法，其特征在于，所述显示设备为液晶屏显示设备(11)。

10、根据权利要求8所述触摸控制界面实现仿真机械按钮的方法，其特征在于，所述触摸面板(17)采用四线电阻式触摸面板。

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