CN102023772A - 电容式触摸屏信号处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了电容式触摸屏信号处理方法及装置，该方法包括：根据触摸屏的感应信号得到接触面积；获取与接触面积对应的命令，其中，命令用于实现应用的预定功能；将触发命令发送给应用。通过本发明解决了相关技术中触摸屏的操作用户体验不高的问题，进而提高了用户体验。

Description

电容式触摸屏信号处理方法及装置
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种电容式触摸屏信号处理方法及装置。
背景技术
电容式触摸屏以高的透光率，长使用寿命，以及在耗电量和多点触控等方面无可比拟的优势，成为未来市场的必然趋势。而智能手机的上市，以及掌上型游戏控制台等电子设备的使用，如手机，电脑、MP3、MP4等随身数码产品，使越来越多的用户开始青睐电容式触摸屏。
感应电容式触摸屏的原理是以对手指和触摸屏之间的电容进行充放电，然后对充放电时间进行数/模转换，得到感应信号，然后通过对感应信号加权得出触摸点的准确位置。此时感应电容式触摸屏的控制芯片将触摸位置信息传给设备控制芯片，通过显示屏显示出来。
目前，对触摸屏的使用主要是通过根据触摸点的位置信息来进行处理，这样的处理方式使触摸屏的操作用户体验不高，例如，不够直观、不够人性化。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电容式触摸屏信号处理方法及装置，以至少解决上述问题之一。
根据本发明的一个方面，提供了一种电容式触摸屏信号处理方法，包括：根据触摸屏的感应信号得到接触面积；获取与所述接触面积对应的命令，其中，所述命令用于实现应用的预定功能；将所述触发命令发送给所述应用。
优选地，根据触摸屏的感应信号得到接触面积，获取与所述接触面积对应的命令包括：在所述触摸屏保持被触摸的状态下，根据所述触摸屏的感应信号得到所述接触面积的变化值，获取与所述接触面积的变化值对应的命令。
优选地，在根据所述触摸屏的感应信号得到所述接触面积之前，上述方法还包括：接收来自用户的接触面积，预先定义所述用户的接触面积与命令的对应关系。
优选地，预先定义所述用户的接触面积与命令的对应关系包括：保存来自所述用户的最大接触面积和最小接触面积；从所述最小接触面积到所述最大接触面积按照等差数列划分成不同的面积范围，每一个面积范围对应一种命令。
优选地，根据所述触摸屏的感应信号得到所述接触面积包括：预先检测并保存所述触摸屏每条通道上的单个菱形图案被完全触摸时所产生的信号；检测各条通道上被触摸时所产生的信号，根据被触摸时所产生的信号与被完全触摸时所产生的信号的比例确定所述接触面积。
优选地，所述命令为以下至少之一：用于调节音量大小的命令、用于在画图时改变划线粗细的命令、在游戏中用于调节速度的命令。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种电容式触摸屏信号处理装置，包括：第一获取模块，用于根据触摸屏的感应信号得到接触面积；第二获取模块，用于获取与所述接触面积对应的命令，其中，所述命令用于实现应用的预定功能；发送模块，用于将所述触发命令发送给所述应用。
优选地，所述第一获取模块用于在所述触摸屏保持被触摸的状态下，根据所述触摸屏的感应信号得到所述接触面积的变化值；所述第二获取模块用于获取与所述接触面积的变化值对应的命令。
优选地，所述装置还包括：接收模块用于接收来自用户的接触面积；预置模块用于预先定义所述用户的接触面积与命令的对应关系；
优选地，所述预置模块用于保存来自所述用户的最大接触面积和最小接触面积，并从所述最小接触面积到所述最大接触面积按照等差数列划分成不同的面积范围，每一个面积范围对应一种命令。
通过本发明，采用根据触摸屏的感应信号得到接触面积；获取与接触面积对应的命令，其中，命令用于实现应用的预定功能；将触发命令发送给应用。解决了相关技术中触摸屏的操作用户体验不高的问题，进而提高了用户体验。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的电容式触摸屏信号处理方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的电容式触摸屏信号处理装置的结构框图；
图3是根据本发明实施例优选的电容式触摸屏信号处理装置的结构框图；
图4是根据本发明实施例的手指覆盖的区域示意图；
图5是根据本发明实施例的对应于图4的X通道的信号示意图；
图6是根据本发明实施例的电容式触摸屏与终端及音频设备之间的数据传输示意图；
图7是根据本发明实施例的由触摸面积改变触发电子设备各种功能的流程图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在以下实施例中，在使用电容式触摸屏过程中，当手指与触摸屏垂直接触时，手指与触摸屏接触的面积较小；手指与触摸屏倾斜接触时，手指与触摸屏接触的面积较大。因此以下实施例通过改变手指与触摸屏的倾斜角度来改变接触面积的大小。手指与触摸屏之间的电容C＝ξS/d，电容式触摸屏随着手指触摸面积的增大，感应信号就会变强；手指触摸面积减小，感应信号就会变弱。
图1是根据本发明实施例的电容式触摸屏信号处理方法的流程图。如图1所示的电容式触摸屏信号处理方法，包括：
S102，根据触摸屏的感应信号得到接触面积；
S104，获取与该接触面积对应的命令，其中，该命令用于实现应用的预定功能，例如，该命令可以为以下至少之一：用于调节音量大小的命令、用于在画图时改变划线粗细的命令、在游戏中用于调节速度的命令；
S106，将触发命令发送给应用。
通过本实施例，电容式触摸屏上触摸面积的改变会导致感应信号发生变化，通过对感应信号的处理，从而触发设备的各种功能。并且，通过上述步骤可以通过改变电容式触摸屏上手指触摸面积变化即可触发电子设备各种功能，解决了相关技术中的触摸屏操作不够直观、不够人性化的技术缺陷。
优选地，在实施时，可以在触摸屏保持被触摸的状态下，根据触摸屏的感应信号得到接触面积的变化值，获取与接触面积的变化值对应的命令。通过这样的变化值得到的命令对某些应用而言，其用户体验度更佳。
优选地，由于各个用户的手指的大小不同，因此可以添加预先设置的步骤，通过该步骤可以对不同的用户定义不同的面积。例如，接收来自用户的接触面积，预先定义用户的接触面积与命令的对应关系。例如，可以保存来自用户的最大接触面积和最小接触面积；从最小接触面积到最大接触面积按照等差数列划分成不同的面积范围，每一个面积范围对应一种命令。
当然，根据触摸屏的感应信号得到接触面积方式有很多种，下面列举一个比较优的方式，该方式得出的面积比较准确。图4是根据本发明实施例的手指覆盖的区域示意图，图5是根据本发明实施例的对应于图4的X通道的信号示意图。如图4和图5所示：预先检测并保存触摸屏每条通道上的单个菱形图案被完全触摸时所产生的信号；检测各条通道上被触摸时所产生的信号，根据被触摸时所产生的信号与被完全触摸时所产生的信号的比例确定接触面积。
图2是根据本发明实施例的电容式触摸屏信号处理装置的结构框图，如图2所示，该装置包括：第一获取模块202、第二获取模块204、发送模块206，下面对该结构进行说明。
第一获取模块202，用于根据触摸屏的感应信号得到接触面积；第二获取模块204与第一获取模块202相连接，用于获取与接触面积对应的命令，其中，命令用于实现应用的预定功能例如，该命令可以为以下至少之一：用于调节音量大小的命令、用于在画图时改变划线粗细的命令、在游戏中用于调节速度的命令；发送模块206与第二获取模块204相连接，用于将触发命令发送给应用。
优选地，第一获取模块202和第二获取模块204还用于：在触摸屏保持被触摸的状体下，根据触摸屏的感应信号得到接触面积的变化值，获取与接触面积的变化值对应的命令。
优选地，图3是根据本发明实施例优选的电容式触摸屏信号处理装置的结构框图，如图3所示的装置包括：接收模块302，用于接收来自用户的接触面积；预置模块304，用于预先定义用户的接触面积与命令的对应关系。由于各个用户的手指的大小不同，因此可以添加预先设置的功能，通过该功能可以对不同的用户定义不同的面积，例如，该功能可由上述预置模块304实现，具体的，可利用该预置模块304保存来自用户的最大接触面积和最小接触面积；从最小接触面积到最大接触面积按照等差数列划分成不同的面积范围，每一个面积范围对应一种命令。
根据触摸屏的感应信号得到接触面积方式有很多种，下面列举一个比较优的方式，该方式得出的面积比较准确：例如，第一获取模块202可通过以下方式获得接触面积，参见图4和图5：预先检测并保存触摸屏每条通道上的单个菱形图案被完全触摸时所产生的信号；检测各条通道上被触摸时所产生的信号，根据被触摸时所产生的信号与被完全触摸时所产生的信号的比例确定接触面积。
通过本发明实施例的电容式触摸屏装置，通过改变电容触摸屏上手指触摸面积变化能够触发电子设备各种功能，例如：调节音量的大小，画图中改变划线的粗细，在游戏中调节游戏角色的快慢等等。它将用户的触觉、视觉、听觉有机地结合起来，带给用户一种全新的、更直观、更人性化的服务。
下面结合优选实施例进行说明。图6是根据本发明实施例的电容式触摸屏(或称为触摸板)与终端及音频设备之间的数据传输示意图。如图6所示，该优选实施例包括如下步骤：
步骤一：电容式触摸屏控制芯片对感应信号的处理，得出触摸面积；
在该步骤中，可以根据以下方式来计算接触面积：首先触摸屏控制芯片可以先检测每条通道上单个菱形图案被完全触摸到时的信号，并将其保存。然后检测手指触摸时各条通道上的信号。将信号与全触摸时的信号相比，并将此比例加权就可以得到触摸的面积。
步骤二：将触摸面积信息通过I2C/SPI的数据传输协议传输给电子设备；
此步骤中I2C/SPI的数据传输协议只是一种优选的方式，触摸面积信息的传输也可通过其他电子设备间应用的数据传输协议。
步骤三：电子设备(例如，手机、MP4等终端)通过其控制芯片或是软件处理触摸面积信息，产生触发命令；
在该步骤中，可以采用如下处理触摸面积信息的方式：
电子设备通过其控制芯片或是软件处理触摸面积信息，产生触发命令，从而实现相应的功能。例如，在听音乐时，就可以根据触摸面积的变化实现音量的改变。可将音量分为若干等阶，并设置每个音量对应的阈值面积。在触摸面积改变时，当触摸面积达到某一音量对应的阈值面积时，音量就发生改变，变成此阶音量。
考虑到每个人的手指触摸面积不尽相同，甚至是成人和儿童的手指面积差别较大，所以在设置阈值面积时，通过软件记录该电子设备用户的触摸最大面积Sg和最小面积Sm。定义Sg-S为最大音量对应的阈值面积S7，Sm+S为最小音量对应的阈值面积S1，其中S为根据实际情况设置的一个较小的变动面积，N阶音量对应的阈值面积按照等差数列得出。
步骤四：电子设备(例如，音频设备)各种功能的实现。
通过步骤四，电子设备获取根据检测电容式触摸屏接触面积变化得到的指令信息，执行相应操作，实现对应的各种功能。
本优选实施例通过改变电容触摸屏上手指触摸面积变化能够触发电子设备各种功能，例如：调节音量的大小，画图中改变划线的粗细，在游戏中调节游戏角色的快慢等等。它将用户的触觉、视觉、听觉有机地结合起来，带给用户一种全新的、更直观、更人性化的服务。以下根据以不同的应用为例并参照附图进行说明。
实例一：在玩弹钢琴游戏时，通过触摸面积的改变实现对音量的控制，参考图7。图7是根据本发明实施例的由触摸面积改变触发电子设备各种功能的流程图，如图7所示：
首先是对感应信号的处理。感应电容触摸屏随着手指触摸面积的增大，感应信号就会变强。其中对感应信号的处理过程在触摸屏控制芯片中完成。触摸屏控制芯片可以先检测每条通道上单个菱形图案被完全触摸到时的信号，并将其保存。然后检测手指触摸时各条通道上的信号。将信号与全触摸时的信号相比，并将此比例加权就可以得到触摸的面积。以图4为例，在手指接触到触摸屏时，触摸屏控制芯片检测到此时通道X1、X2、X3被触摸到时的信号分别为S1、S2、S3。设通道X1、X2、X3上单个菱形图案被完全触摸到时的信号分别为St1、St2、St3，每个菱形图案面积为m。手指与触摸屏之间的电容C＝ξS/d，感应电容触摸屏随着手指触摸面积的增大，感应信号就会变强。由此得出X方向的触摸面积MX＝m＊S1/St1+m＊S2/St2+m＊S3/St3.同理得出Y方向的触摸面积MY。则手指的触摸面积M＝MX+MY。目前电容式触摸屏的传输数据接口一般为I2C/SPI，通过这种数据传输协议将触摸点的坐标和相应的触摸面积信息传给电子设备
然后是电子设备控制芯片对面积信息处理，处理规则如下：
可将音量分为七个等阶，并设置每个音量的阈值面积。对手指触摸面积和阈值面积进行比较，当触摸面积达到某一音量对应的阈值面积时，电子设备控制芯片就产生触发信息，用以改变音量。
考虑到每个人的手指触摸面积不尽相同，甚至是成人和儿童的手指面积差别较大，所以在设置阈值面积时，本发明提出了一种定义阈值面积的方法：通过软件记录该电子设备用户的触摸最大面积Sg和最小面积Sm。定义Sg-S为最大音量对应的阈值面积S7，Sm+S为最小音量对应的阈值面积S1，其中S为设置的一个变动面积。7阶音量对应的阈值面积按照等差数列得出。
触发信息为正弦电波，较大波幅的电波触发较大音量，较小波幅的电波触发较小音量。设最大音量对应的正弦电波为W7，最小音量对应的正弦电波为W1，7阶音量对应的正弦电波按照波幅等差数列得出。
所以当触摸面积达到某一音量L对应的阈值面积时SL，电子设备控制芯片就触发对应波幅的正弦电波。此正弦电波使音频设备音量改变为L。
实例二：在画图时，通过触摸面积的改变控制划线线条的粗细，参考图7。
通过对感应信号的处理得出触摸面积，处理过程同实例一。
然后是通过画图软件对触摸面积信息进行处理，处理规则如下：
可将线条宽度分为五个等阶，并设置每个线宽对应的阈值面积。对手指触摸面积和阈值面积进行比较，当触摸面积达到某一线宽对应的阈值面积时，线宽就做出相应的改变。
阈值面积的定义方法：通过软件记录该电子设备用户的触摸最大面积Sg和最小面积Sm。定义Sg-S为最大线宽对应的阈值面积S5，Sm+S为最小线宽对应的阈值面积S1，其中S为设置的一个变动面积。5阶线宽对应的阈值面积按照等差数列得出。
实例三：在一些游戏中，为符合用户的使用习惯，需要调整游戏角色跑动快慢。通过触摸面积的改变控制游戏角色跑动的快慢，参考图7。
通过对感应信号的处理得出触摸面积，处理过程同实例一。
然后是通过游戏软件对触摸面积信息进行处理，处理规则如下：
可将游戏角色速度分为五个等阶，并设置每个速度对应的阈值面积。对手指触摸面积和阈值面积进行比较，当触摸面积达到某一速度对应的阈值面积时，速度就做出相应的改变。
阈值面积的定义方法：通过软件记录该电子设备用户的触摸最大面积Sg和最小面积Sm。定义Sg-S为最大速度对应的阈值面积S5，Sm+S为最小速度对应的阈值面积S1，其中S为设置的一个变动面积。5阶速度对应的阈值面积按照等差数列得出。
综上所述，上述实施例通过改变电容式触摸屏上触摸面积变化能够触发电子设备各种功能，例如：调节音量的大小，画图中改变划线的粗细，在游戏中调节游戏角色的快慢等等。它将用户的触觉、视觉、听觉有机地结合起来，带给用户一种全新的、更直观、更人性化的服务，提高用户体验。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
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，本发明可以有各种更改和变化。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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电容式触摸屏信号处理方法，其特征在于，包括：
根据触摸屏的感应信号得到接触面积；
获取与所述接触面积对应的命令，其中，所述命令用于实现应用的预定功能；
将所述触发命令发送给所述应用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据触摸屏的感应信号得到接触面积，获取与所述接触面积对应的命令包括：
在所述触摸屏保持被触摸的状态下，根据所述触摸屏的感应信号得到所述接触面积的变化值，获取与所述接触面积的变化值对应的命令。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述触摸屏的感应信号得到所述接触面积之前，还包括：
接收来自用户的接触面积，预先定义所述用户的接触面积与命令的对应关系。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，预先定义所述用户的接触面积与命令的对应关系包括：
保存来自所述用户的最大接触面积和最小接触面积；
从所述最小接触面积到所述最大接触面积按照等差数列划分成不同的面积范围，每一个面积范围对应一种命令。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述触摸屏的感应信号得到所述接触面积包括：
预先检测并保存所述触摸屏每条通道上的单个菱形图案被完全触摸时所产生的信号；
检测各条通道上被触摸时所产生的信号，根据被触摸时所产生的信号与被完全触摸时所产生的信号的比例确定所述接触面积。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述命令为以下至少之一：
用于调节音量大小的命令、用于在画图时改变划线粗细的命令、在游戏中用于调节速度的命令。
7.一种电容式触摸屏信号处理装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于根据触摸屏的感应信号得到接触面积；
第二获取模块，用于获取与所述接触面积对应的命令，其中，所述命令用于实现应用的预定功能；
发送模块，用于将所述触发命令发送给所述应用。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述第一获取模块用于在所述触摸屏保持被触摸的状态下，根据所述触摸屏的感应信号得到所述接触面积的变化值；
所述第二获取模块用于获取与所述接触面积的变化值对应的命令。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
接收模块用于接收来自用户的接触面积；
预置模块用于预先定义所述用户的接触面积与命令的对应关系。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述预置模块用于保存来自所述用户的最大接触面积和最小接触面积，并从所述最小接触面积到所述最大接触面积按照等差数列划分成不同的面积范围，每一个面积范围对应一种命令。
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