CN101533326A - 一种电阻触摸屏坐标校准的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电阻触摸屏坐标校准的方法，步骤是：a.一个电阻触摸屏，取五个位置已知的预定测试点采样点；所述的五个采样点位于触摸屏的四个角及中心位置中的一个；b.感知采样点位置的电压信号值；c.将一次校准过程的数据进行记录；d.计算记录数据跟设定数据的误差是否在预定误差范围内，若是，就根据记录数据计算出校准因子；否则，将记录数据替换成设定数据，然后重新执行步骤a；e.通过该组校准因子将触摸笔、手指触摸处录到的电压信号值转化成一个二维坐标：X轴坐标和Y坐标。本发明可实现触摸位置的准确定位，提高了低端触摸屏的触摸定位准确性，可以为手机制造商带来巨大利益。

Description

一种电阻触摸屏坐标校准的方法

技术领域

本发明涉及校准触摸屏坐标的方法，特别是一种电阻触摸屏坐标校准的方法。

背景技术

触摸屏的本质是传感器，它由触摸检测部件和触摸屏控制器组成。触摸检测部件安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，接受后送触摸屏控制器；触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置接收触摸信息，并将它转换成触点坐标送给CPU，同时能接收CPU发来的命令并加以执行。

触摸屏附着在显示器的表面，与显示器相配合使用，如果能测量出触摸点在屏幕上的坐标位置，则可根据显示屏上对应坐标点的显示内容或图符获知触摸者的意图。

电阻触摸屏是一块4层的透明的复合薄膜屏，如图1所示，最下面是玻璃或有机玻璃构成的基层，最上面是一层外表面经过硬化处理从而光滑防刮的塑料层，中间是两层金属导电层，分别在基层之上和塑料层内表面，在两导电层之间有许多细小的透明隔离点把它们隔开。当手指触摸屏幕时，两导电层在触摸点处接触。通过触摸点处的电压值结合该触摸屏特有的一组校准因子可以计算得出准确的触摸位置。电阻触摸屏结构简单、操作易懂、所需软硬件有多个厂商可供选择，因此多用于对成本敏感的设计中。然而，由于触摸屏与它背后的显示器(LCD或其它)间的对应点很难完全配合，因此几乎所有带阻性触摸屏的设备在出厂前均要经过一定的校准。否则在触摸屏上点击某一按钮或选择某项功能时，内置的软件便无法对这一点击做出正确响应。

由于生产工艺，材料等问题可能导致触摸屏的x，y方向阻抗非线性化，由于老化和环境条件，线性化模式的阻抗以及感测和控制电路的有源元件和无源元件会随时间改变，这些条件的变化能够在触摸屏电压的分配中产生误差，导致报告错误的点。在大量位置已知的预定测试点做单点接触，已知位置和测量位置之间的任何区别都呈现一个误差，该误差在随后的触摸位置测量中被纳入考虑。当周围环境变化，例如当温度变化超过一个指定值时，可能需要的重新校准频率趋于上升。另外，由于涉及以同样的方式触摸所有测试点，并以相同的阻抗执行每次重新校准的困难，操作者重新校准的可重复性可能很低，还有一个可能就是在校准时，没按照位置已知预定测试点做接触，记录了错误的触摸点。

发明内容

本发明提供了一种电阻触摸屏坐标校准的方法。在五个位置已知的预定测试点做单点接触校准获取属于该触摸屏的特有的一组校准因子，进而计算获取触摸点位置的正确触摸位置。

本发明可以对有上述问题的触摸屏提供较好的校准方法，用软件来弥补触摸屏的部分缺陷，实现触摸位置的准确定位，提高了低端触摸屏的触摸定位准确性，可以为手机制造商带来巨大利益。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电阻触摸屏坐标校准的方法，其特征在于它包括以下步骤

a.一个电阻触摸屏，取五个位置已知的预定测试点采样点；所述的五个采样点位于触摸屏的四个角及中心位置中的一个；

b.感知采样点位置的电压信号值；

c.将一次校准过程的数据进行记录；

d.计算记录数据跟设定数据的误差是否在预定误差范围内，若是，就根据记录数据计算出校准因子；否则，将记录数据替换成设定数据，然后重新执行步骤a；

e.通过该组校准因子将触摸笔、手指触摸处录到的电压信号值转化成一个二维坐标：X轴坐标和Y坐标。

所述的电阻触摸屏坐标校准的方法，其特征在于所述步骤c中预定误差范围的设定，被进一步说明为，误差值为某个预定点触摸时记录到的电压和该点已设定电压数据的偏移量，取一个可以接受的偏移量数值作为误差值，设为常量。

所述的电阻触摸屏坐标校准的方法，其特征在于所述步骤d中计算校准因子，包括如下步骤：

P1，P2，P3，P4，P5的物理坐标是常量

1)计算屏幕上方x方向每个象素点对应多少电压偏移比例因子x_top_factor，等于左上角和右上角采样点电压之差与物理坐标值之差的比值

x_top_factor＝(adc2.x-adc1.x)/(P2.x-P1.x)；

2)计算屏幕下方x方向每个象素点对应多少电压偏移比例因子x_bottom_factor，等于左下角和右下角采样点电压之差与物理坐标值之差的比值

x_bottom_fator＝(adc4.x-adc3.x)/(P4.x-P3.x)；

3)计算屏幕左边y方向每个象素点对应多少电压偏移比例因子y_left_factor，等于左上角和左下角采样点电压之差与物理坐标值之差的比值

y_left_fator＝(adc1.y-adc2.y)/(P1.y-P2.y)；

4)计算屏幕右边y方向每个象素点对应多少电压偏移比例因子y_ringht_factor，等于右上角和右上角采样点电压之差与物理坐标值之差的比值

y_right_fator＝(adc3.y-adc3.y)/(P3.y-P3.y)；

5)将以上4个步骤的计算结果和以上五个点的电压值保存为该触摸屏特有的一组校准因子。

所述的电阻触摸屏坐标校准的方法，其特征在于所述步骤e包括如下步骤：

触摸点P处录到的原始电压值为adc，与已保存的特有校准因子的中心采样点的电压值adc5在x，y方向上分别做比较，这样屏幕就可以分出四块区域，然后根据触摸点所在区域选择校准因子中的两个比例因子进行坐标转换，即可得出精确坐标：

1)如果adc.x<adc5.x，且adc.y>adc5.y，则判断触摸点P为左上区域，则选用x_top_fator和y_left_factor来计算精确坐标p

p.x＝P1.x+(adc.x-adc1.x)/x_top_factor；

p.y＝P1.y-(adc2.y-adc.y)/y_left_factor；

2)如果adc.x>adc5.x，且adc.y>adc5.y，则判断触摸点P为右上区域，则选用x_top_fator和y_right_factor来计算精确坐标p

p.x＝P2.x-(adc2.x-adc.x)/x_top_factor；

p.y＝P2.y-(adc2.y-adc.y)/y_right_factor；

3)如果adc.x<adc5.x，且adc.y<adc5.y，则判断触摸点P为左下区域，则选用x_bottom_fator和y_left_factor来计算精确坐标p

p.x＝P3.x+(adc.x-adc3.x)/x_bottom_factor；

p.y＝P3.y+(adc.y-adc3.y)/y_left_factor；

4)如果adc.x>adc5.x，且adc.y<adc5.y，则判断触摸点P为右下区域，则选用x_bottom_fator和y_right_factor来计算精确坐标p

p.x＝P4.x-(adc4.x-adc.x)/x_bottom_factor；

p.y＝P4.y+(adc.y-adc4.y)/y_right_factor。

附图说明

图1是电阻触摸屏的结构示意图。

图2是本发明方法中测试点采样点选取位置示意图。

图3是本发明方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明的基本原理是：在五个位置已知的预定测试点做单点接触校准获取属于该触摸屏的特有的一组校准因子，进而计算获取触摸点位置的正确触摸位置。

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的描述，描述中用到的一些具体元器件或定义仅用于说明和解释本发明，而不用于限定本发明。

以下将以一次触摸屏实际校准过程为例来描述本发明，当然本发明不限于此，可适用于任意其他电阻触摸屏校准。

如图2，校准时在屏幕上依次画出五个位置已知的预定测试点P1，P2，P3，P4，P5。画完一点时用触摸笔触摸该点所处位置对该点进行电压值采样并记录好，这样分别取得5点的电压值adc1，adc2，adc3，adc4，adc5。

如图3流程图所示，各点电压值采样结束后，将这些值跟设定电压值进行比较，即将adc1.x，adc1.y，adc2.x，adc2.y，adc3.x，adc3.y，adc4.x，adc4.y，adc5.x，adc5.y跟设定值进行误差判断，误差范围为某个预定点触摸时记录到的电压和该点已设定电压数据的偏移量，取一个可以接受的偏移量数值作为误差值，我们假设设定该值为常量5，(误差值越大就越容易校准通过，但是校准后触摸效果不佳；误差值越小就越难校准通过，但是校准后触摸坐标转换越准确，触摸效果好)，在误差范围内就进行校准因子的计算，否则将这些采样值替换成对应点的设定电压值，再重新采样判断。这样可以保证触摸屏5个固定点采集到最佳电压特性值，为计算特有的校准因子提供了有效保障。

计算校准因子，包括以下5个步骤：

(P1，P2，P3，P4，P5的物理坐标是常量)

1、计算屏幕上方x方向每个象素点对应多少电压偏移比例因子x_top_factor，等于左上角和右上角采样点电压之差与物理坐标值之差的比值

x_top_factor＝(adc2.x-adc1.x)/(P2.x-P1.x)；

2、计算屏幕下方x方向每个象素点对应多少电压偏移比例因子x_bottom_factor，等于左下角和右下角采样点电压之差与物理坐标值之差的比值

x_bottom_fator＝(adc4.x-adc3.x)/(P4.x-P3.x)；

3、计算屏幕左边y方向每个象素点对应多少电压偏移比例因子y_left_factor，等于左上角和左下角采样点电压之差与物理坐标值之差的比值

y_left_fator＝(adc1.y-adc2.y)/(P1.y-P2.y)；

4、计算屏幕右边y方向每个象素点对应多少电压偏移比例因子y_ringht_factor，等于右上角和右上角采样点电压之差与物理坐标值之差的比值

y_right_fator＝(adc3.y-adc3.y)/(P3.y-P3.y)；

5、将以上4个步骤的计算结果和以上五个点的电压值保存为该触摸屏特有的一组校准因子。

校准完成后，触摸屏要通过该触摸屏特有的校准因子计算触摸位置的具体物理坐标，具体过程如下：

触摸点P处录到的原始电压值为adc，与已保存的特有校准因子的中心采样点的电压值adc5在x，y方向上分别做比较，这样屏幕就可以分出四块区域，然后根据触摸点所在区域选择校准因子中的两个比例因子进行坐标转换，即可得出精确坐标。

1、如果adc.x<adc5.x，且adc.y>adc5.y，则判断触摸点P为左上区域，则选用x_top_fator和y_left_factor来计算精确坐标p。

p.x＝P1.x+(adc.x-adc1.x)/x_top_factor；

p.y＝P1.y-(adc2.y-adc.y)/y_left_factor；

2、如果adc.x>adc5.x，且adc.y>adc5.y，则判断触摸点P为右上区域，则选用x_top_fator和y_right_factor来计算精确坐标p。

p.x＝P2.x-(adc2.x-adc.x)/x_top_factor；

p.y＝P2.y-(adc2.y-adc.y)/y_right_factor；

3、如果adc.x<adc5.x，且adc.y<adc5.y，则判断触摸点P为左下区域，则选用x_bottom_fator和y_left_factor来计算精确坐标p。

p.x＝P3.x+(adc.x-adc3.x)/x_bottom_factor；

p.y＝P3.y+(adc.y-adc3.y)/y_left_factor；

4、如果adc.x>adc5.x，且adc.y<adc5.y，则判断触摸点P为右下区域，则选用x_bottom_fator和y_right_factor来计算精确坐标p。

p.x＝P4.x-(adc4.x-adc.x)/x_bottom_factor；

p.y＝P4.y+(adc.y-adc4.y)/y_right_factor；

这样本发明提供了一种通过触摸屏校准实现获取准确触摸位置坐标的方法，用软件方法来弥补触摸屏的部分缺陷，实现触摸位置的准确定位，提高了低端触摸屏的触摸定位准确性，可以为手机制造商带来巨大利益。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有多种变化，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，都应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1、一种电阻触摸屏坐标校准的方法，其特征在于它包括以下步骤

a.一个电阻触摸屏，取五个位置已知的预定测试点采样点；所述的五个采样点位于触摸屏的四个角及中心位置中的一个；

b.感知采样点位置的电压信号值；

c.将一次校准过程的数据进行记录；

d.计算记录数据跟设定数据的误差是否在预定误差范围内，若是，就根据记录数据计算出校准因子；否则，将记录数据替换成设定数据，然后重新执行步骤a；

e.通过该组校准因子将触摸笔、手指触摸处录到的电压信号值转化成一个二维坐标：X轴坐标和Y坐标。

2、根据权利要求1所述的电阻触摸屏坐标校准的方法，其特征在于所述步骤c中预定误差范围的设定，被进一步说明为，误差值为某个预定点触摸时记录到的电压和该点已设定电压数据的偏移量，取一个可以接受的偏移量数值作为误差值，设为常量。

3、根据权利要求1或2所述的电阻触摸屏坐标校准的方法，其特征在于所述步骤d中计算校准因子，包括如下步骤：

P1，P2，P3，P4，P5的物理坐标是常量

1)计算屏幕上方x方向每个象素点对应多少电压偏移比例因子x_top_factor，等于左上角和右上角采样点电压之差与物理坐标值之差的比值

x_top_factor＝(adc2.x-adc1.x)/(P2.x-P1.x)；

2)计算屏幕下方x方向每个象素点对应多少电压偏移比例因子x_bottom_factor，等于左下角和右下角采样点电压之差与物理坐标值之差的比值

x_bottom_fator＝(adc4.x-adc3.x)/(P4.x-P3.x)；

3)计算屏幕左边y方向每个象素点对应多少电压偏移比例因子y_left_factor，等于左上角和左下角采样点电压之差与物理坐标值之差的比值

y_left_fator＝(adc1.y-adc2.y)/(P1.y-P2.y)；

4)计算屏幕右边y方向每个象素点对应多少电压偏移比例因子y_ringht_factor，等于右上角和右上角采样点电压之差与物理坐标值之差的比值

y_right_fator＝(adc3.y-adc3.y)/(P3.y-P3.y)；

5)将以上4个步骤的计算结果和以上五个点的电压值保存为该触摸屏特有的一组校准因子。

4、根据权利要求3所述的电阻触摸屏坐标校准的方法，其特征在于所述步骤e包括如下步骤：

触摸点P处录到的原始电压值为adc，与已保存的特有校准因子的中心采样点的电压值adc5在x，y方向上分别做比较，这样屏幕就可以分出四块区域，然后根据触摸点所在区域选择校准因子中的两个比例因子进行坐标转换，即可得出精确坐标：

1)如果adc.x<adc5.x，且adc.y>adc5.y，则判断触摸点P为左上区域，则选用x_top_fator和y_left_factor来计算精确坐标p

p.x＝P1.x+(adc.x-adc1.x)/x_top_factor；

p.y＝P1.y-(adc2.y-adc.y)/y_left_factor；

2)如果adc.x>adc5.x，且adc.y>adc5.y，则判断触摸点P为右上区域，则选用x_top_fator和y_right_factor来计算精确坐标p

p.x＝P2.x-(adc2.x-adc.x)/x_top_factor；

p.y＝P2.y-(adc2.y-adc.y)/y_right_factor；

3)如果adc.x<adc5.x，且adc.y<adc5.y，则判断触摸点P为左下区域，则选用x_bottom_fator和y_left_factor来计算精确坐标p

p.x＝P3.x+(adc.x-adc3.x)/x_bottom_factor；

p.y＝P3.y+(adc.y-adc3.y)/y_left_factor；

4)如果adc.x>adc5.x，且adc.y<adc5.y，则判断触摸点P为右下区域，则选用x_bottom_fator和y_right_factor来计算精确坐标p

p.x＝P4.x-(adc4.x-adc.x)/x_bottom_factor；

p.y＝P4.y+(adc.y-adc4.y)/y_right_factor。

Images