CN101995996B - 一种触摸屏的机械波定位方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于触摸屏领域，公开一种触摸屏及触摸屏的机械波定位方法。触摸屏的机械波定位方法，包括步骤如下：预先将触摸面板划分为多个小格，通过设置在触摸面板上的传感器预先采集每个小格因触摸而生成的机械波，计算各个小格的触摸数据，且将触摸面板划分为多个子块，建立每个子块内小格的位置与触摸数据的映射矩阵，同时建立所述多个子块中心的特征向量组；检测使用者的触摸所产生的机械波，并获得触摸点的波形特征；判断触摸的点所对应的子块；取得子块所对应的映射矩阵，根据所述点的特征向量和所处所述子块的映射矩阵进行匹配，以得到触摸位置的坐标。采用本发明方法，可以有效的防止传统触摸技术的弊病，其造价低，抗干扰强，对各种触摸物质都适用。

Description

一种触摸屏的机械波定位方法及装置

技术领域

本发明属于触摸屏领域，更具体地，涉及一种触摸屏的机械波定位方法及装置。

背景技术

现在，我们随处可见具有触摸功能的电子显示设备，虽然过去具有触摸功能的电子显示设备仅仅局限电脑，笔记本，但随着处理器的处理速度变快，电子显示设备的应用变得更为广泛了，例如手机，游戏机，超市中的收银机，电子书等等。

传统的触摸定位技术有电阻式、电容式、红外/光学式等。电阻式触摸屏目前是占主导地位的触摸技术，电阻式触摸屏具有响应速度快速，输入灵活，重量轻等优点，但由于护板的不断弯曲，以及环境变化，会造成定位精度的下降。而电容式触摸屏反光严重，并且当戴手套的手以及非导体触摸时，电容屏不工作。红外/光学式触摸屏则受光照影响比较大。

发明内容

为了解决现有技术不尽理想之处，提供更佳方案，本发明基本原理是：选用能够传播机械波的介质作为触摸面板，例如玻璃或塑料等材质。并在触摸面板上预先设置传感器，例如压电传感器。当手或笔等坚硬物质触碰触摸面板时，会产生机械波，压电传感器能够感知在触摸面板上传播的机械波，通过判断机械波的变化从而得到触摸位置。采用机械波定位可以有效的防止以上传统触摸技术的弊病，其造价低，抗干扰强，对各种触摸物质都适用。

据此，本发明提供了一种触摸屏的机械波定位方法，包括步骤如下：

(1)预先将触摸面板划分为多个小格，通过设置在触摸面板上的传感器预先采集每个小格因触摸而生成的机械波，获得各个小格的触摸数据，且将触摸面板划分为多个子块，建立每个子块内小格的位置与触摸数据的映射矩阵，同时建立所述多个子块中心的特征向量组；

(2)检测使用者的触摸所产生的机械波，并获得触摸点的波形特征；

(3)根据所述触摸点的波形特征判断所述触摸点所对应的子块；以及

(4)取得所述触摸点的特征向量和所述子块所对应的映射矩阵，并根据所述触摸点的特征向量和所处的所述子块的映射矩阵匹配得到触摸位置的坐标；

其中，所述机械波为物体触摸触摸面板时产生的震荡的机械波，所述传感器为压电传感器。

因此，本发明的主要目的是提供一种触摸屏的机械波定位方法，利用机械波与传感器的原理进行定位，可以精确定位出手指或笔等外物所触摸或者点击的位置，且触摸屏定位抗干扰性强，具有不易受光照和灰尘等外界环境变化而改变等特性。

本发明的又一目的是提供一种触摸屏的机械波定位方法，使用波形的面积作为波形特征，提取过程简单，虽然建立模型过程较烦琐和复杂，但在实际操作阶段只需要计算一个坐标方程式便可以得到坐标值，因此实现简单而且快速，此外，可以将定位精度控制在5mm之内，随着建立模型样本的增多，其准确度越高。

此外，本发明进一步提供一种触摸屏，包含有一个能够传导机械波的触摸面板、多个传感器与一个运算模块。传感器设置于触摸面板，用以接收触摸面板上的机械波，运算模块与传感器连接，其中，运算模块能够体现上述机械波定位方法。

因此，本发明的再一目的是提供一种触摸屏，利用机械波与传感器的原理进行定位，可以精确定位出手指或笔等外物所触摸或者点击的位置，且具有抗干扰性强、不易受光照和灰尘等外界环境变化而改变等特性。

本发明的再一目的是提供一种触摸屏的机械波定位装置，包含有：

训练模块，用于预先将所述触摸面板划分为多个小格，通过设置在触摸面板上的传感器预先采集每个小格因触摸而生成的机械波，根据所采集的机械波获得各个小格的触摸数据，且将所述触摸面板划分为多个子块，建立每个子块内小格的位置与触摸数据的映射矩阵，同时建立所述多个子块中心的特征向量组；

触摸特征获取模块，用于检测使用者的触摸所产生的机械波，并获得触摸点的波形特征；

子块确定模块，用于根据所述触摸点的波形特征判断所述触摸的点所对应的子块；

触摸坐标确定模块，用于取得所述触摸点的特征向量和所述子块所对应的映射矩阵，并根据所述触摸点的特征向量和所处的所述子块的映射矩阵匹配得到触摸位置的坐标；

其中，所述机械波为物体触摸触摸面板时产生的震荡的机械波，所述传感器为压电传感器。该机械波定位装置使用波形的面积作为波形特征，其优点是提取过程简单，虽然建立模型过程较烦琐和复杂，但在实际操作阶段只需要计算一个坐标方程式便可以得到坐标值，因此实现简单而且快速，此外，可以将定位精度控制在5mm之内，随着建立模型样本的增多，其准确度越高。

附图说明

读者在参照附图阅读本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中：

图1是本发明所提出的触摸屏及传感器位置示意图。

图2是本发明所提出的触摸屏的机械波定位方法流程图。

图3是本发明所提出的机械波波形与时间关系示意图。

图4是本发明所提出的机械波波形与距离关系示意图。

图5是本发明所提出的机械波波形随时间衰减示意图。

图6是本发明所提出的触摸面板的子块示意图。

附图中主要组件符号说明

触摸屏                    100

触摸面板                  101

传感器                    102a、102b、102c、102d

运算模块                  103

中心点                    300

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。由于本发明公开了一种触摸屏及其机械波定位方法，其中所使用的触摸屏的触控相关原理已为本领域普通技术人员所能明了，故以下文中的说明，不再作完整描述。同时，以下文中所对照的附图，意在表达与本发明特征有关的结构的含义，并未亦不需要依据实际尺寸完整绘制，在先声明。

第一实施例：触摸屏的机械波定位方法

请同时参考图1与图2，本发明首先提出第一实施例，为一种触摸屏的机械波定位方法，包含有以下步骤：

步骤(1)：预先将触摸面板101划分为多个小格，通过传感器102a、102b、102c、102d预先采集每个小格因触摸而生成的机械波，获得各个小格的触摸数据，且将触摸面板101划分为多个子块，建立每个子块内小格的位置与触摸数据的映射矩阵，同时还建立了子块中心的特征向量组；

步骤(2)：检测使用者的触摸所产生的机械波，并获得触摸点的波形特征；

步骤(3)：根据所述触摸点的波形特征判断所述触摸点所对应的子块；以及

步骤(4)：取得所述触摸点的特征向量和所述子块所对应的映射矩阵，并根据所述触摸点的特征向量和所处的所述子块的映射矩阵匹配得到触摸位置的坐标。

为了能够进行机械波定位，触摸面板101必须采用能够传播机械波的介质，因此其材质可选择使用玻璃或塑料等材料，而常用的材料就是玻璃。至于传感器102a、102b、102c、102d，可以是一种压电传感器，通常是预先设置于触摸面板101的角落，本发明所提供的较佳实施方式，是在触摸面板101的四个角上，各放置一个可以感应机械波的传感器102a、102b、102c、102d，如图1所示，当然使用至少三个传感器，例如可选择图1中的102a、102b、102c或102b、102c、102d，即可进行触摸位置的定位，因此本发明在此并不加以限定传感器之数量。此外，触摸触摸面板101的物体可为手指或笔等具有硬度之物质，本发明在此亦不加以限定。

由于压电传感器体积小，造价低，通过振动而产生电荷，因此当物体触摸触摸面板时，会产生震荡的机械波信息，以压电传感器对检测到的机械波信息分别进行记录，从而可得到触摸位置产生的波形，再根据检测到的机械波波形提取机械波的波形特征，可以为面积、波长、频率等，本实施例提取面积作为波形特征之信息，通过计算出面积和坐标的函数关系得到触摸位置，即可判断物体触摸所述触摸面板101的位置，以完成定位。

上述步骤(1)中，预先将触摸面板101划分为多个面积相同且互不重叠的小格，并且预先设定一个电压阈值(th)，对每个小格点击至少一次，每个小格点击产生的电压必须大于电压阈值(th)，才通过多个传感器102a、102b、102c、102d获得各个小格因触摸而生成的机械波的波形，藉以预先采集每个小格的触摸数据。计算各个小格的触摸数据，触摸数据是传感器102a、102b、102c、102d获得的每个小格的机械波的波形曲线下的面积、和任意两个传感器获得的波形的面积比。将触摸面板101划分为多个子块，并设定一个中心点300，多个子块为面积相同的子块，每个子块包含多个小格且其包含的小格数量相同，每个子块至少与其他相邻的N个子块交叠，N可以为0和正整数，N为0时定位效果略差，本例优选N为1或大于1的正整数，本例中N为3，即每个子块至少与其相邻的3个子块有重叠区域，建立每个子块内小格的位置与触摸数据的映射矩阵，同时还建立了子块中心的特征向量组和小格特征向量矩阵。以任意两个传感器获得的波形面积值计算面积比，所以可以得到一共6个点特征向量。

$m_{12}=\frac{m_1}{m_2}$ $m_{23}=\frac{m_2}{m_3}$ $m_{34}=\frac{m_3}{m_4}$

$m_{41}=\frac{m_4}{m_1}$ $m_{24}=\frac{m_2}{m_4}$ $m_{13}=\frac{m_1}{m_3}$

因为在触摸面板101边界上，有些面积比会非常大，因此在计算每个小格对应的波形的面积时，对这些面积做数据压缩，将其变换到对数域。

$m_{12}=\log \left(\frac{m_1}{m_2}\right)$ $m_{23}=\log \left(\frac{m_2}{m_3}\right)$ $m_{34}=\log \left(\frac{m_3}{m_4}\right)$

$m_{41}=\log \left(\frac{m_4}{m_1}\right)$ $m_{24}=\log \left(\frac{m_2}{m_4}\right)$ $m_{13}=\log \left(\frac{m_1}{m_3}\right)$

请参考图1所标示，将传感器102a表示为1、传感器102b表示为2、传感器102c表示为3、传感器102d表示为4，因此可对四个传感器分组成123、234、124、134，每个组都可以确定出一对坐标(x，y)。例如，对于234这一组建立方程式：

$x(m_{23},m_{24},m_{34})$

$=c_1{m}_{23}^3+c_2{m}_{24}^3+c_3{m}_{34}^3+c_4{m}_{23}^2{m}_{24}+c_5{m}_{23}^2{m}_{34}+c_6{m}_{24}^2{m}_{23}$

$+c_7{m}_{24}^2{m}_{34}+c_8{m}_{34}^2{m}_{23}+c_9{m}_{34}^2{m}_{24}+c_{10}{m}_{23}^2+c_{11}{m}_{24}^2$

$+c_{12}{m}_{34}^2+c_{13}{m}_{23}{m}_{24}+c_{14}{m}_{23}{m}_{34}+c_{15}{m}_{24}{m}_{34}+c_{16}{m}_{23}$

$+c_{17}{m}_{24}+c_{18}{m}_{34}+c_{19}+c_{20}$

$y(m_{23},m_{24},m_{34})$

$=b_1{m}_{23}^3+b_2{m}_{24}^3+b_3{m}_{34}^3+b_4{m}_{23}^2{m}_{24}+b_5{m}_{23}^2{m}_{34}+b_6{m}_{24}^2{m}_{23}$

$+b_7{m}_{24}^2{m}_{34}+b_8{m}_{34}^2{m}_{23}+b_9{m}_{34}^2{m}_{24}+b_{10}{m}_{23}^2+b_{11}{m}_{24}^2$

$+b_{12}{m}_{34}^2+b_{13}{m}_{23}{m}_{24}+b_{14}{m}_{23}{m}_{34}+b_{15}{m}_{24}{m}_{34}+b_{16}{m}_{23}$

$+b_{17}{m}_{24}+b_{18}{m}_{34}+b_{19}+b_{20}---\left(1\right)$

通过方程式(1)，可以看出每一个坐标方程式有20个未知参数，c₁，c₂，…，c₂₀，b₁，b₂，…，b₂₀。由于一共有20×16个点，所以可以通过这320个点建立320个方程式求取出这组未知参数。这320个方程式以矩阵形式可表示如下：

X＝MC

Y＝MB                                        (2)

其中，M是320×20的面积矩阵，C、B是需要求取的参数，X、Y分别是已知横坐标和纵坐标向量。因此，根据方程式(2)，求解B、C，可转换成：

C＝M^-1X

B＝M^-1Y                                      (3)

因为M矩阵是非方阵，所以求解M的逆矩阵时可以采用奇异值(singularvalue decomposition，SVD)分解找到最小二乘解。将建立模型完成的C、B矩阵存储在数据文件中，用来匹配点的坐标时使用。

上述步骤(2)中，检测使用者的触摸所产生的机械波，4个传感器可以得到4个波形面积值。

上述步骤(3)中，根据步骤(2)获得的4个波形面积，以任意两个传感器获得的波形面积值计算面积比，可以得到当前位置的共6个面积比特征值，使用这六个面积比特征值比对每个区域中心点的六个面积比特征值，根据余弦距离选取最接近的中心点300所对应的区域，并判断该点所属区域的所属子块。

上述步骤(4)中，取得步骤(3)确定的子块所对应的映射矩阵，将当前点的6个特征向量每3个分为1组，共得到4组，根据公式(1)，3个面积比就可以确定1组坐标，所以可以得到4组坐标，将根据这4组坐标取得的小格特征向量矩阵中的特征向量分别与当前点的6个特征向量匹配，确定最近点坐标，为触摸位置的坐标。

本发明以六寸的触摸面板101为例，具体说明上述每一步骤的实现过程。如果因为设计的要求，将定位精度设定为5mm，这时一个六寸的屏幕就可以划分为20×16共320个小格，每个格的大小为5mm×5mm。然后设定一个电压阈值(th)，对每个小格点击至少一次，通过多个传感器102a、102b、102c、102d获得各个小格的机械波的波形，藉以预先采集每个小格的触摸数据。电压阈值可以根据设计要求的灵敏度而弹性地调整，电压阈值设定较低，只要轻微触碰触摸面板就能够产生信号，灵敏度高，然而相对地也比较容易受到干扰；电压阈值设定较高，较不容易受到干扰，但是灵敏度较低，触碰触摸面板的力量必须较大才能够产生信号。

当任意一个传感器102a、102b、102c、102d实际检测到机械波的电压值大于阈值(th)时，开始同时采集四个传感器102a、102b、102c、102d实际检测到的机械波波形数据。如图3所示，实际检测到机械波的电压值大于电压阈值(th)时，波形过零点t₀，则开始采集波形数据。

在对触摸面板101上不同点进行数据采集的时候，可以发现当触摸点到传感器102a、102b、102c、102d的距离越远时，机械波波形震荡的振幅越小，当距离越近时，机械波波形震荡的振幅越大，如图4所示，但随着采集时间的增加，机械波波形的振幅出现不稳定性，所以本发明采用第一个半波的面积作为特征。

本发明采用计算半波面积的方式非常简单。如图5，实际操作波形过零点t₀，并计算t₀前所有采集点的振幅之和，一共有四个传感器102a、102b、102c、102d，便可以得到四个波形面积值，m₁、m₂、m₃和m₄。

为了避免电压漂移，以任意两个传感器获得的波形面积值计算面积比，所以可以得到一共6个特征量。

$m_{12}=\frac{m_1}{m_2}$ $m_{23}=\frac{m_2}{m_3}$ $m_{34}=\frac{m_3}{m_4}$

$m_{41}=\frac{m_4}{m_1}$ $m_{24}=\frac{m_2}{m_4}$ $m_{13}=\frac{m_1}{m_3}$

因为在触摸面板101边界上，有些面积比会非常大，因此在计算每个小格对应的波形的面积时，对这些面积做数据压缩，将其变换到对数域以减少边界噪音的引入。

$m_{12}=\log \left(\frac{m_1}{m_2}\right)$ $m_{23}=\log \left(\frac{m_2}{m_3}\right)$ $m_{34}=\log \left(\frac{m_3}{m_4}\right)$

$m_{41}=\log \left(\frac{m_4}{m_1}\right)$ $m_{24}=\log \left(\frac{m_2}{m_4}\right)$ $m_{13}=\log \left(\frac{m_1}{m_3}\right)$

实际上只需要三个传感器，例如：102a、102b、102c就可以确定触摸位置，但为了提高准确度，本发明之较佳实施方式是使用四个传感器102a、102b、102c、102d，并对四个传感器102a、102b、102c、102d分组。请参考图1所标示，将传感器102a表示为1、传感器102b表示为2、传感器102c表示为3、传感器102d表示为4，因此可对四个传感器分组成123、234、124、134，每个组都可以确定出一对坐标(x，y)。例如，对于234这一组建立方程式：

$x(m_{23},m_{24},m_{34})$

$=c_1{m}_{23}^3+c_2{m}_{24}^3+c_3{m}_{34}^3+c_4{m}_{23}^2{m}_{24}+c_5{m}_{23}^2{m}_{34}+c_6{m}_{24}^2{m}_{23}$

$+c_7{m}_{24}^2{m}_{34}+c_8{m}_{34}^2{m}_{23}+c_9{m}_{34}^2{m}_{24}+c_{10}{m}_{23}^2+c_{11}{m}_{24}^2$

$+c_{12}{m}_{34}^2+c_{13}{m}_{23}{m}_{24}+c_{14}{m}_{23}{m}_{34}+c_{15}{m}_{24}{m}_{34}+c_{16}{m}_{23}$

$+c_{17}{m}_{24}+c_{18}{m}_{34}+c_{19}+c_{20}$

$y(m_{23},m_{24},m_{34})$

$=b_1{m}_{23}^3+b_2{m}_{24}^3+b_3{m}_{34}^3+b_4{m}_{23}^2{m}_{24}+b_5{m}_{23}^2{m}_{34}+b_6{m}_{24}^2{m}_{23}$

$+b_7{m}_{24}^2{m}_{34}+b_8{m}_{34}^2{m}_{23}+b_9{m}_{34}^2{m}_{24}+b_{10}{m}_{23}^2+b_{11}{m}_{24}^2$

$+b_{12}{m}_{34}^2+b_{13}{m}_{23}{m}_{24}+b_{14}{m}_{23}{m}_{34}+b_{15}{m}_{24}{m}_{34}+b_{16}{m}_{23}$

$+b_{17}{m}_{24}+b_{18}{m}_{34}+b_{19}+b_{20}---\left(1\right)$

通过方程式(1)，可以看出每一个坐标方程式有20个未知参数，c₁，c₂，…，c₂₀，b₁，b₂，…，b₂₀。由于一共有20×16个点，所以可以通过这320个点建立320个方程式求取出这组未知参数。这320个方程式以矩阵形式可表示如下：

X＝MC

Y＝MB                                            (2)

其中，M是320×20的面积矩阵，C、B是需要求取的参数，X、Y分别是已知横坐标和纵坐标向量。因此，根据方程式(2)，求解B、C，可转换成：

C＝M^-1X

B＝M^-1Y                                          (3)

因为M矩阵是非方阵，所以求解M的逆矩阵时可以采用奇异值(singularvalue decomposition，SVD)分解找到最小二乘解。将建立模型完成的C、B矩阵存储在数据文件中，用来匹配点的坐标时使用。

确定触摸位置坐标(x，y)需要求解一个320×20矩阵，但是求解如此大的矩阵耗时过多，并且通过观察方程式(1)可以发现，若采用320个方程式求解20个参数，属于过度拟合。为提高解的近似性，需对20×16的触摸面板进行重叠分块，将触摸面板101划分为面积相同的多个子块，且各个子块至少与相邻的其他几个子块重叠，并预先储存，且将各个子块设定一个中心点，记录各个中心点的位置与面积比。就本发明的实施方式，可以得到9个子块，且每个子块的大小为10×8，且各个子块至少与相邻的其他3个子块重叠，中心点为300，重叠子块规则如图6。

使用当前位置的6个面积比特征值比对每个子块中心点的6个面积比特征值，根据余弦距离选取最接近的中心点300所对应的子块，作为当前位置所在的子块。透过重叠子块的方法能够有效排除了干扰，并能够使重叠子块准确度接近100％。

本发明将四个传感器102a、102b、102c、102d分成了4个组：123，234，124，134。对于一次触摸，得出4组坐标位置，根据这4组坐标位置，在训练出来的特征向量库中取出4组特征向量，再与当前点的特征向量匹配。而为了判断最后的坐标位置，采用匹配的方式，使用当前点的特征向量分别与这计算出来的四个点的特征向量进行匹配，匹配结果最近点为结果。

藉由本发明所提出的触摸屏的机械波定位方法，利用机械波与传感器的原理进行定位，可以精确定位出手指或笔等外物所触摸或者点击的位置。利用机械波的原理进行定位，使得触摸屏能够具有抗干扰性强、不受光照和灰尘等外界环境变化而改变等特性。

除此之外，本发明之触摸屏的机械波定位方法，使用面积作为波形特征，提取过程简单，建立模型过程虽然较烦琐和复杂，但在实际操作阶段只需要计算一个坐标方程式便可以得到坐标值，因此实现简单而且快速，此外，可以将定位精度控制在5mm之内，随着建立模型样本的增多，其准确度越高。

第二实施例：触摸屏

请参考图1，本发明进一步提出第二实施例，为一种触摸屏100。此触摸屏100包含有一个能够传导机械波的触摸面板101、多个传感器102a、102b、102c、102d与一个运算模块103。传感器102a、102b、102c、102d设置于触摸面板101，用以接收触摸面板101上的机械波，运算模块103与传感器器102a、102b、102c、102d连接，其中，运算模块103具有上述机械波定位方法。

为了能够进行机械波定位，触摸面板101必须采用能够传播机械波的介质，因此其材质可选择使用玻璃或塑料等材料，而常用的材料就是玻璃。至于传感器102a、102b、102c、102d，可以是一种压电传感器，通常是预先设置于触摸面板101的角落，本发明所提供的较佳实施方式，是在触摸面板101的四个角上，各放置一个可以感应机械波的传感器102a、102b、102c、102d，如图1所示，当然使用至少三个传感器，例如可选择图1中的102a、102b、102c或102b、102c、102d，即可进行触摸位置的定位，因此本发明在此并不加以限定传感器之数量。此外，触摸触摸面板的物体可为手指或笔等具有硬度之物质，本发明在此亦不加以限定。

由于压电传感器体积小，造价低，通过振动而产生电荷，因此当物体触摸触摸面板时，会产生震荡的机械波信息，以压电传感器对检测到的机械波信息分别进行记录，再传送至运算模块，从而可得到触摸位置产生的波形，再根据检测到的机械波波形提取机械波的面积作为波形特征信息，通过求解面积和坐标的函数关系的方程得到触摸位置，即可判断物体触摸所述触摸面板的位置，以完成定位。

藉由本发明所提出的触摸屏，利用机械波与传感器的原理进行定位，可以精确定位出手指或笔等外物所触摸或者点击的位置。利用机械波的原理进行定位，使得触摸屏能够具有抗干扰性强、不受光照和灰尘等外界环境变化而改变等特性。

除此之外，本发明之触摸屏，使用面积作为波形特征，提取过程简单，建立模型过程虽然较烦琐和复杂，但在实际操作阶段只需要计算一个坐标方程式便可以得到坐标值，因此实现简单而且快速，此外，可以将定位精度控制在5mm之内，随着建立模型样本的增多，其准确度越高。

以上所述仅为本发明较佳实施例，并非用以限定本发明申请的权利范围；同时以上的描述对于本领域普通技术人员应可明了与实施，因此其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于权利要求书的范围中。

Claims (18)

1.一种触摸屏的机械波定位方法，其特征在于：包括步骤：

 (1) 预先将触摸屏的触摸面板划分为多个小格，通过设置在触摸面板上的传感器预先采集每个小格因触摸而生成的机械波，根据所采集的机械波获得各个小格的触摸数据，且将所述触摸面板划分为多个子块，建立每个子块内小格的位置与触摸数据的映射矩阵，同时建立所述多个子块中心的特征向量组；

(2) 检测使用者的触摸所产生的机械波，并获得触摸点的波形特征；

(3) 根据所述触摸点的波形特征判断所述触摸点所对应的子块；以及

(4) 取得所述触摸点的特征向量和所述子块所对应的映射矩阵，并根据所述触摸点的特征向量和所处的所述子块的映射矩阵匹配得到触摸位置的坐标；

其中，所述机械波为物体触摸触摸面板时产生的震荡的机械波，所述传感器为压电传感器。

2.根据权利要求1所述的触摸屏的机械波定位方法，其特征在于：步骤(1)中，所述多个小格为面积相同且互不重叠的小格。

3.根据权利要求1所述的触摸屏的机械波定位方法，其特征在于：所述波形特征是波形的面积。

4.根据权利要求2所述的触摸屏的机械波定位方法，其特征在于：步骤(1)中预先将所述触摸面板划分为多个小格，通过设置在触摸面板上的传感器预先采集每个小格因触摸而生成的机械波，根据所采集的机械波获得各个小格的触摸数据包括，对每个小格点击至少一次，通过在触摸面板上设置的多个传感器获得各个小格的机械波的波形，所述触摸数据包括传感器获得的每个小格的机械波波形的面积，还包括任意两个传感器获得的机械波波形的面积值计算的面积比。

5.根据权利要求4所述的触摸屏的机械波定位方法，其特征在于：步骤(1)中，预先设定一个电压阈值，对每个小格点击产生的电压必须大于所述电压阈值，所述传感器方能获得各个小格的机械波的波形。

6.根据权利要求5所述的触摸屏的机械波定位方法，其特征在于：所述获得各个小格的触摸数据包括将各个小格中的任意两个传感器获得的波形的面积值进行面积比得到各个小格的触摸数据。

7.根据权利要求1所述的触摸屏的机械波定位方法，其特征在于：步骤(1)中，所述多个子块为面积相同的子块，且每个子块包含相同数量的多个小格。

8.根据权利要求7所述的触摸屏的机械波定位方法，其特征在于：每个子块至少与其他相邻的N个子块交叠，N可以为0和正整数。

9.根据权利要求7所述的触摸屏的机械波定位方法，其特征在于：每个子块与其相邻的子块有重叠区域。

10.根据权利要求7所述的触摸屏的机械波定位方法，其特征在于：每个子块与其相邻的子块无重叠区域。

11.根据权利要求10所述的触摸屏的机械波定位方法，其特征在于：每个所述子块有一个中心点。

12.根据权利要求1所述的触摸屏的机械波定位方法，其特征在于：步骤(3)中，根据余弦距离选取与所述触摸点最接近的子块的中心点，并以所述中心点所对应的子块作为触摸点对应的子块。

13.根据权利要求1所述的触摸屏的机械波定位方法，其特征在于：所述传感器的数量至少为三个。

14.根据权利要求1所述的触摸屏的机械波定位方法，其特征在于：将所述传感器预先设置于所述触摸面板的角落。

15.一种触摸屏的机械波定位装置，包含有：

训练模块，用于预先将触摸屏的触摸面板划分为多个小格，通过设置在触摸面板上的传感器预先采集每个小格因触摸而生成的机械波，根据所采集的机械波获得各个小格的触摸数据，且将所述触摸面板划分为多个子块，建立每个子块内小格的位置与触摸数据的映射矩阵，同时建立所述多个子块中心的特征向量组；

触摸特征获取模块，用于检测使用者的触摸所产生的机械波，并获得触摸点的波形特征；

子块确定模块，用于根据所述触摸点的波形特征判断所述触摸点所对应的子块；

触摸坐标确定模块，用于取得所述触摸点的特征向量和所述子块所对应的映射矩阵，并根据所述触摸点的特征向量和所处的所述子块的映射矩阵匹配得到触摸位置的坐标；

其中，所述机械波为物体触摸触摸面板时产生的震荡的机械波，所述传感器为压电传感器。

16.根据权利要求15所述的触摸屏的机械波定位装置，其特征在于：所述触摸面板由玻璃或塑料制成。

17.根据权利要求15所述的触摸屏的机械波定位装置，其特征在于：所述传感器的数量至少为三个。

18.根据权利要求15所述的触摸屏的机械波定位装置，其特征在于：所述传感器设置在所述触摸面板的角落。

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