CN102902349B - 一种通过触点动态采样技术降低嵌入式系统功耗的方法 - Google Patents

Abstract

一种通过触点动态采样技术降低嵌入式系统功耗的方法，属嵌入式系统的触摸屏技术领域。该方法适用于Android平台，通过系统扫描屏幕捕获触摸事件，进行动态采样技术，将场景映射到样本空间，对样本空间进行分类，动态调整采样频率，从而降低了系统功耗。本发明所述的触点采样技术，不但简单，而且可以有效的利用系统资源，降低系统功耗。

Description

一种通过触点动态采样技术降低嵌入式系统功耗的方法

技术领域

本发明涉及一种通过触点动态采样技术降低嵌入式系统功耗的方法，属于嵌入式系统的触摸屏技术领域。

背景技术

随着3G网络的大规模建设和智能终端的迅速普及，移动互联网时代已经到来。作为谷歌推出的一款操作系统，Android自问世以来就引起人们的广泛关注，由于其开源性，已经被移植到多种平台。Android平台的应用越来越多，人们对应用的要求越来越高。

触摸是用户与Android系统应用进行交互的主要方式。带触摸屏的电子设备应用随着社会的发展，其范围不断扩大。集中的触屏显示、快捷的触屏操作、直观的手写标注、海量图像的快速处理、远程多方数据共享以及人性化的操作模式等核心功能，为用户提供了一个划时代的辅助交流平台，可以广泛的应用于教育、培训、会议、展览、演示等多样化场所。

触摸屏大致分为电阻式、电容式、红外线式等，其中现阶段以电阻式触摸屏和电容式触摸屏为最常见产品。电容式触摸屏是通过触控对象，如手指、触控笔等导电材质靠近或者触碰屏幕从而使触摸屏的电容值发生变化。当触摸屏侦测到电容变化时，便可以判断出手指、触控笔等触碰触摸屏的位置，并执行触碰位置所对应的触碰操作。由于电容式触控面板具有多指触控的特性，可提供人性化的操作，因而逐渐受到市场的青睐。

就投射电容式触摸屏而言，其扫描方式为依次扫描全部感测区域后再根据扫描结果判断哪一个感测区域被靠近或者触碰，然后再根据被靠近或者触碰的感测区域，计算出手指或者触碰工具靠近或者触碰的单点或者多点的触碰位置，捕获触摸事件。触摸屏以固定的频率对屏幕进行扫描采样，而在实际操作中，比如电影播放过程中，用户与触摸屏的交互很少，不需要频繁的对屏幕进行扫描，但是如果仍旧以固定的频率对屏幕进行采样就显得没有必要，而且会造成没必要的功耗，系统执行效率也会大幅降低。因此需要为广大用户提供一种更加简单的方法解决以上问题。如专利号为101043529、发明名称为《一种触摸屏的扫描方法》的专利即属于此列。

为了减少系统功耗，该方法通过动态采样技术，将场景映射到样本空间，对样本空间进行分类，动态调整采样频率，降低系统功耗。本发明所述的触点采样技术，不但简单，而且可以有效的利用系统资源，降低系统功耗。

发明内容

针对背景技术存在的缺陷和不足，本发明提供了一种通过触点动态采样技术降低嵌入式系统功耗的方法。

本发明的技术方案如下：

一种通过触点动态采样技术降低嵌入式系统功耗的方法,适用于带有触摸屏的嵌入式终端系统，系统开发者统计Android应用，比如视频、音乐、联系人，每种应用即一种场景，将所有应用看作样本空间，每个应用都有自己的ID，根据应用与用户交互的频率（用户在该应用下单位时间点击屏幕的次数），分别对应到不同的屏幕采样频率（系统扫描屏幕单位时间点击事件的次数）,制定样本频率映射表，通过进程扫描，确定系统当前的应用程序，采用样本空间映射的方式自动调整屏幕采样频率；本方法包括以下各部分，首先，统计Android应用程序，制定应用程序到采样频率的映射表；其次，启动系统，开始屏幕扫描；第三，扫描系统进程序列，确定当前正在运行的系统应用；第四，查询映射表，找到该应用程序对应的采样频率，将屏幕采样频率调整到对应值；第五，动态调整屏幕采样率；

其中制定应用程序到采样频率的映射表的方法，步骤如下：

a1)开始；

a2)开发者统计所有的Android应用程序，每一种应用即一种场景，将所有的应用程序看作样本空间；

a3)开发者统计每一种应用与用户交互的频率，即该应用程序下用户单位时间触点屏幕的次数；

a4)开发者对应用程序进行分类；

a5）对于几乎不需要跟用户进行交互的应用，如电影、音乐、电话，这些应用只需在启动、暂停、终止极少操作中进行触控操作，其它时间不存在交互，所以将屏幕采样频率降低，设置采样频率为1fps(每秒1幁)，归为级别一；

a6）对于跟用户交互相对较少的应用，如电子书、图库等，用户翻动页面或者滑动图片的频率相对较低，将屏幕采样频率调整到2fps(每秒2幁)，即500ms采样一次，归为级别二；

a7）对于跟用户交互比较强的应用，比如启动器，启动器用于显示桌面和应用列表，用户使用较为频繁，点击事件多，将此时的屏幕采样周期设置为300ms采样一次，归为级别三；

a8）对于跟用户交互性特别强的应用，如游戏、输入文字操作（记事本、短信），需要屏幕实时扫描用户的触控操作，为了达到最好的用户体验，此时需要将屏幕扫描频率调高，采样频率为100fps，即采样周期为10ms扫描一次，归为级别四；

a9）开发者制定并存储应用程序到采样频率的映射表；

a10)结束；

所述的扫描系统进程序列，确定当前正在运行的系统应用的方法，步骤如下：

b1）开始；

b2）系统获取当前进程列表；

b3）系统根据进程列表查询当前正在运行的应用程序；

b5）系统记录该应用程序的ID；

b6）结束；

所述的查询映射表，找到该应用程序对应的采样频率，将屏幕采样频率调整到对应值的方法，步骤如下：

c1）开始；

c2）系统加载应用程序到采样频率的样本映射表；

c3）系统根据当前应用程序的ID查询样本映射表；

c4）系统确定与该应用程序对应的采样频率；

c5）系统调整屏幕采样频率到对应值；

c6）结束；

所述的动态调整屏幕采样频率的方法，步骤如下：

d1）开始；

d2）屏幕采样初始化，将初始采样频率为100fps，即系统每10ms进行一次屏幕采样,将初始采样频率阈值设为5fps，即初始采样周期阈值设置为200ms／每次；

d3）系统判断有没有新的应用程序启动，若有则转到步骤d8），若没有则转入下一步；

d4)采样周期进入指数规律增长阶段，即采样频率以指数规律降低，若没有检测到屏幕触控事件，则则转入下一步，否则转到步骤d6）；

d5）当采样周期达到阈值200ms／每次时，屏幕采样周期采取加法规律增长，即采样频率以减法规律降低；

d6）当系统检测到屏幕触控事件时，采样周期“乘法减少”，即采样频率“乘法增加”；

d7）系统将采样周期阈值更改为150ms／每次，以提高系统对触控事件的响应速度；

d8)系统启动新的应用程序，参照应用程序与采样频率的映射表更改当前采样频率；

d9）结束。

所述的指数规律增长/降低是指当前时刻的采样频率同上一时刻的采样频率相比较是按指数规律增长/降低；

所述的加法规律增长/降低是指当前时刻的采样频率同上一时刻的采样频率相比较是按线性规律增长/降低；

所述的乘法增加/减少是指当前时刻的采样频率同上一时刻的采样频率相比较是按乘法倍率增加/减少。

本发明方法移植了Android系统的嵌入式设备上的自动调整屏幕采样频率的方法，包括：制定一个映射，将系统所有应用看做一个样本空间，根据应用与用户交互的多少，对样本进行分类，在映射表中，将样本分别映射到不同的采样频率。从系统应用进程池获得应用样本，即系统当前正在运行的任务，相应于该应用样本，独立地调整显示屏采样频率。其中将应用样本按级别从较高到较低调整控制为渐进序列，同时将显示屏采样频率从较高到较低调整控制为渐进序列，以便进行动态调整。

本发明提出了一种通过触点动态采样技术降低嵌入式系统功耗的方法，基于场景动态调整采样频率，达到节省系统功耗，提高系统资源利用率的目的。这里提出的动态采样技术，不仅可以应用于电容式触屏系统，还可以应用在其它触控系统中。本发明提出的调整方法，不是简单地进行线性增减，而是基于对最近触控事件的统计预测，进行调整，能够取得更好的用户体验，减少系统延时，优化系统性能，从而降低系统功耗，节省系统资源，同时及时对用户的触控操作进行响应，将系统延时降低到最小，将对用户的影响降低到最小。

附图说明

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例：

一种通过触点动态采样技术降低嵌入式系统功耗的方法,适用于带有触摸屏的嵌入式终端系统，系统开发者统计Android应用，比如视频、音乐、联系人，每种应用即一种场景，将所有应用看作样本空间，每个应用都有自己的ID，根据应用与用户交互的频率（用户在该应用下单位时间点击屏幕的次数），分别对应到不同的屏幕采样频率（系统扫描屏幕单位时间点击事件的次数）,制定样本频率映射表，通过进程扫描，确定系统当前的应用程序，采用样本空间映射的方式自动调整屏幕采样频率；本方法包括以下各部分，首先，统计Android应用程序，制定应用程序到采样频率的映射表；其次，启动系统，开始屏幕扫描；第三，扫描系统进程序列，确定当前正在运行的系统应用；第四，查询映射表，找到该应用程序对应的采样频率，将屏幕采样频率调整到对应值；第五，动态调整屏幕采样率；

其中制定应用程序到采样频率的映射表的方法，步骤如下：

a1)开始；

a2)开发者统计所有的Android应用程序，每一种应用即一种场景，将所有的应用程序看作样本空间；

a3)开发者统计每一种应用与用户交互的频率，即该应用程序下用户单位时间触点屏幕的次数；

a4)开发者对应用程序进行分类；

a5）对于几乎不需要跟用户进行交互的应用，如电影、音乐、电话，这些应用只需在启动、暂停、终止极少操作中进行触控操作，其它时间不存在交互，所以将屏幕采样频率降低，设置采样频率为1fps，归为级别一；

a6）对于跟用户交互相对较少的应用，如电子书、图库等，用户翻动页面或者滑动图片的频率相对较低，将屏幕采样频率调整到2fps，即500ms采样一次，归为级别二；

a7）对于跟用户交互比较强的应用，比如启动器，启动器用于显示桌面和应用列表，用户使用较为频繁，点击事件多，将此时的屏幕采样周期设置为300ms采样一次，归为级别三；

a8）对于跟用户交互性特别强的应用，如游戏、输入文字操作（记事本、短信），需要屏幕实时扫描用户的触控操作，为了达到最好的用户体验，此时需要将屏幕扫描频率调高，采样频率为100fps，即采样周期为10ms扫描一次，归为级别四；

a9）开发者制定并存储应用程序到采样频率的映射表；

a10)结束；

所述的扫描系统进程序列，确定当前正在运行的系统应用的方法，步骤如下：

b1）开始；

b2）系统获取当前进程列表；

b3）系统根据进程列表查询当前正在运行的应用程序；

b5）系统记录该应用程序的ID；

b6）结束；

所述的查询映射表，找到该应用程序对应的采样频率，将屏幕采样频率调整到对应值的方法，步骤如下：

c1）开始；

c2）系统加载应用程序到采样频率的样本映射表；

c3）系统根据当前应用程序的ID查询样本映射表；

c4）系统确定与该应用程序对应的采样频率；

c5）系统调整屏幕采样频率到对应值；

c6）结束；

所述的动态调整屏幕采样频率的方法，步骤如下：

d1）开始；

d2）屏幕采样初始化，将初始采样频率为100fps，即系统每10ms进行一次屏幕采样,将初始采样频率阈值设为5fps，即初始采样周期阈值设置为200ms／每次；

d3）系统判断有没有新的应用程序启动，若有则转到步骤d8），若没有则转入下一步；

d4)采样周期进入指数规律增长阶段，即采样频率以指数规律降低，若没有检测到屏幕触控事件，则则转入下一步，否则转到步骤d6）；

d5）当采样周期达到阈值200ms／每次时，屏幕采样周期采取加法规律增长，即采样频率以减法规律降低；

d6）当系统检测到屏幕触控事件时，采样周期“乘法减少”，即采样频率“乘法增加”；

d7）系统将采样周期阈值更改为150ms／每次，以提高系统对触控事件的响应速度；

d8)系统启动新的应用程序，参照应用程序与采样频率的映射表更改当前采样频率；

d9）结束。

Claims (1)

1.一种通过触点动态采样技术降低嵌入式系统功耗的方法, 适用于带有触摸屏的嵌入式终端系统，系统开发者统计Android应用，每种应用即一种场景，将所有应用看作样本空间，每个应用都有自己的ID，根据应用与用户交互的频率，分别对应到不同的屏幕采样频率,制定样本频率映射表，通过进程扫描，确定系统当前的应用程序，采用样本空间映射的方式自动调整屏幕采样频率；本方法包括以下各部分，首先，统计Android应用程序，制定应用程序到采样频率的映射表；其次，启动系统，开始屏幕扫描；第三，扫描系统进程序列，确定当前正在运行的系统应用；第四，查询映射表，找到该应用程序对应的采样频率，将屏幕采样频率调整到对应值；第五，动态调整屏幕采样率；

其中制定应用程序到采样频率的映射表的方法，步骤如下：

a1) 开始；

a2) 开发者统计所有的Android应用程序，每一种应用即一种场景，将所有的应用程序看作样本空间；

a3) 开发者统计每一种应用与用户交互的频率，即该应用程序下用户单位时间触点屏幕的次数；

a4) 开发者对应用程序进行分类；

a5）对于几乎不需要跟用户进行交互的应用，这些应用只需在启动、暂停、终止极少操作中进行触控操作，其它时间不存在交互，所以将屏幕采样频率降低，设置采样频率为1fps，归为级别一；

a6）对于跟用户交互相对较少的应用，用户翻动页面或者滑动图片的频率相对较低，将屏幕采样频率调整到2fps ，即500ms采样一次，归为级别二；

a7）对于跟用户交互比较强的应用，用户使用较为频繁，点击事件多，将此时的屏幕采样周期设置为300ms采样一次，归为级别三；

a8）对于跟用户交互性特别强的应用，需要屏幕实时扫描用户的触控操作，为了达到最好的用户体验，此时需要将屏幕扫描频率调高，采样频率为100fps，即采样周期为10ms扫描一次，归为级别四；

a9）开发者制定并存储应用程序到采样频率的映射表；

a10) 结束；

 所述的扫描系统进程序列，确定当前正在运行的系统应用的方法，步骤如下：

 b1）开始；

 b2）系统获取当前进程列表；

 b3）系统根据进程列表查询当前正在运行的应用程序；

 b5）系统记录该应用程序的ID；

 b6）结束；

 所述的查询映射表，找到该应用程序对应的采样频率，将屏幕采样频率调整到对应值的方法，步骤如下：

c1）开始；

c2）系统加载应用程序到采样频率的样本映射表；

c3）系统根据当前应用程序的ID查询样本映射表；

c4）系统确定与该应用程序对应的采样频率；

c5）系统调整屏幕采样频率到对应值；

c6）结束；

所述的动态调整屏幕采样频率的方法，步骤如下：

d1）开始；

d2）屏幕采样初始化，将初始采样频率为100 fps，即系统每10ms进行一次屏幕采样,将初始采样频率阈值设为5 fps，即初始采样周期阈值设置为200ms／每次；

d3）系统判断有没有新的应用程序启动，若有则转到步骤d8），若没有则转入下一步；

d4)采样周期进入指数规律增长阶段，即采样频率以指数级降低，若没有检测到屏幕触控事件，则转入下一步，否则转到步骤d6）；

d5）当采样周期达到阈值200 ms／每次时，屏幕采样周期采取加法规律增长，即采样频率以减法规律降低；

d6） 当系统检测到屏幕触控事件时，采样周期“乘法减少”，即采样频率“乘法增加”；

d7）系统将采样周期阈值更改为150ms／每次，以提高系统对触控事件的响应速度；

d8) 系统启动新的应用程序，参照应用程序与采样频率的映射表更改当前采样频率；

d9）结束。