CN103034383B

CN103034383B - 触摸屏边缘区域响应用户触摸操作的方法、系统及终端

Info

Publication number: CN103034383B
Application number: CN201210504242.5A
Authority: CN
Inventors: 毛建平
Original assignee: Shenzhen Huiding Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Goodix Technology Co Ltd
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2032-11-30
Also published as: CN103034383A; WO2014082509A1

Abstract

本发明适用于触摸屏技术领域，提供了一种触摸屏边缘区域响应用户触摸操作的方法、系统及触摸屏终端。本发明中被触摸点的坐标计算从触摸屏矩阵的整体出发，首先将触摸屏上的二维矩阵采样数据转换为X方向和Y方向的两个原始一维数组，然后计算出一维数组在边缘外侧的虚拟采样值，以对一维数组进行补充修正，使其边缘区域被触摸点坐标的计算方法与中央区域被触摸点坐标的计算方法相同，因此可以与中央区域的被触摸点保持较高的线性度，真实还原出用于在边缘区域的触摸操作。

Description

触摸屏边缘区域响应用户触摸操作的方法、系统及终端

技术领域

本发明属于触摸屏技术领域，尤其涉及一种触摸屏边缘区域响应用户触摸操作的方法、系统及终端。

背景技术

电容式触摸屏越来越多地应用到许多电子产品上面，其坐标的基本实现方法是：在屏上设置采样的电容矩阵，采用一定的算法计算出被触摸点的坐标。当屏幕中央区域的某一点被触摸时，如图1中的A1，为保证能准确地计算出A1的坐标，其周围各个相邻点的数据都会参与运算，但由于电容矩阵必定小于屏的物理尺寸，当触摸屏边缘区域的某一点被触摸时，如图1中的A2，被触摸点的相邻点的数据不全，此时参与A2坐标计算的数据必不完整，若仍然采用A2周围相邻的矩阵数据进行坐标计算，结果将会失真。以图2所示的直线为例，若由点B1向点B2划一直线，计算出的B1和B2处的坐标不能与中央区域的被触摸点的坐标保持线性，表现为直线两端出现扭曲。

为使边缘区域的被触摸点与中央区域的被触摸点保持线性，目前有种处理方法是由触摸屏的中央区域向触摸屏的外框处作一非正交直线，然后将该直线分为线性度较好区域和线性度较坏区域，再进一步得出该直线的线性偏移比例因子并由此建立一线性处理模型，最后利用该模型对边缘区域的被触摸点的坐标进行修正。

上述线性处理方法首先要确定非正交直线的线性度较好区域和较坏区域，若这两个区域的划分结果不一样，最终的修正结果也势必不同，因此上述处理方法未必能还原出最真实的线性结果。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题在于提供一种触摸屏边缘区域响应用户触摸操作的方法，旨在边缘区域真实还原出用户的触摸操作。

本发明是这样实现的，一种触摸屏边缘区域响应用户触摸操作的方法，包括下述步骤：

将触摸屏上的二维矩阵采样数据转换为X方向和Y方向的两个原始一维数组；其中X方向的原始一维数组中的各个值分别由各列采样数据求和构成，Y方向的原始一维数组中的各个值由各行采样数据求和构成；

分别根据所述X方向和Y方向的原始一维数组最边缘的三个值计算位于边缘区域外侧的一级虚拟采样值；所述X方向和Y方向的原始一维数组和所述一级虚拟采样值共同构成X方向和Y方向的修正后的一维数组；

根据所述X方向和Y方向的修正后的一维数组计算所述边缘区域被触摸点的实际坐标，并在所述实际坐标的位置响应用户的触摸操作。

进一步地，所述分别根据所述X方向和Y方向的原始一维数组最边缘的三个值计算位于边缘区域外侧的一级虚拟采样值的步骤包括：

设D为所述一级虚拟采样值，则D根据以下公式得到：

D = \frac{f 1 \times (D 1 + D 2)}{2} - fd 2 \times (D 2 - D 1);

其中，f1为预设的拉伸力度系数，fd2为预设的曲线修正系数；

设X方向/Y方向的原始一维数组中最边缘的列/行对应的值为C，B、A为其在触摸屏中央区域方向的最临近、次临近的列/行对应的值，则D1为B与C所在列/行之间的线段向外侧延伸预设的倍数后得到的第一延伸采样值；而第二延伸采样值D2由如下方法得到：

由所述A与B所在列/行之间的线段向外侧延伸所述预设的倍数后得到一虚拟数值B’,所述虚拟数值B’与C所在列/行之间的线段向外侧延伸所述预设的倍数后得到第二延伸采样值D2。

进一步地，在根据所述X方向和Y方向的修正后的一维数组计算所述边缘区域被触摸点的实际坐标的步骤之前，所述方法还包括下述步骤：

进一步根据X方向和Y方向的原始一维数组最边缘的两个值以及所述一级虚拟采样值，得到位于所述一级虚拟采样值外侧的二级虚拟采样值；所述X方向和Y方向的原始一维数组和所述一级虚拟采样值、二级虚拟采样值共同构成X方向和Y方向的修正后的一维数组。

本发明所要解决的第二个技术问题在于提供一种触摸屏边缘区域响应用户触摸操作的系统，包括：

原始一维数组转换模块，用于将触摸屏上的二维矩阵采样数据转换为X方向和Y方向的两个原始一维数组；其中X方向的原始一维数组中的各个值分别由各列采样数据求和构成，Y方向的原始一维数组中的各个值由各行采样数据求和构成；

一级虚拟采样值计算模块，用于分别根据所述X方向和Y方向的原始一维数组最边缘的三个值计算位于边缘区域外侧的一级虚拟采样值；所述X方向和Y方向的原始一维数组和所述一级虚拟采样值共同构成X方向和Y方向的修正后的一维数组；

触摸操作响应模块，用于根据所述X方向和Y方向的修正后的一维数组计算所述边缘区域被触摸点的实际坐标，并在所述实际坐标的位置响应用户的触摸操作。

进一步地，所述一级虚拟采样值计算模块根据以下公式得到一级虚拟采样值：

D = \frac{f 1 \times (D 1 + D 2)}{2} - fd 2 \times (D 2 - D 1);

其中，D为所述一级虚拟采样值，f1为预设的拉伸力度系数，fd2为预设的曲线修正系数；

进一步地，所述系统还包括：二级虚拟采样值计算模块，用于根据X方向和Y方向的原始一维数组最边缘的两个值以及所述一级虚拟采样值，得到位于所述一级虚拟采样值外侧的二级虚拟采样值；所述X方向和Y方向的原始一维数组和所述一级虚拟采样值、二级虚拟采样值共同构成X方向和Y方向的修正后的一维数组。

本发明所要解决的第三个技术问题在于提供一种触摸屏终端，其包括如上所述的触摸屏边缘区域响应用户触摸操作的系统。

本发明首先将触摸屏上的二维矩阵采样数据转换为X方向和Y方向的两个原始一维数组，然后计算出一维数组在边缘外侧的虚拟采样值，以对一维数组进行补充修正，使其边缘区域被触摸点坐标的计算方法与中央区域被触摸点坐标的计算方法相同，因此可以与中央区域的被触摸点保持较高的线性度，真实还原出用于在边缘区域的触摸操作。

附图说明

图1是现有技术提供的计算被触摸点坐标的原理图；

图2是采用图1所示的计算被触摸点坐标的方式运算的直线效果图；

图3是本发明提供的触摸屏边缘区域响应用户触摸操作的方法的实现流程图；

图4A、图4B是本发明提供的一个触摸屏上的二维矩阵采样数据图表；

图5是根据图3所示方法计算一级虚拟采样值的原理图；

图6、图7、图8分别是本发明提供的选用不同的拉伸力度系数和曲线修正系数得到的触摸操作曲线示意图；

图9A、图9B、图9C分别是本发明提供的f1为不同取值时的一维数组的曲线图；

图10是本发明提供的一种触摸屏边缘区域响应用户触摸操作的系统的结构原理图；

图11是图10所示系统的另一种触摸屏边缘区域响应用户触摸操作的系统的结构原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明中被触摸点的坐标计算从触摸屏矩阵的整体出发，首先将触摸屏上的二维矩阵采样数据转换为X方向和Y方向的两个原始一维数组，然后计算出一维数组在边缘外侧的虚拟采样值，以对一维数组进行补充修正，使其边缘区域被触摸点坐标的计算方法与中央区域被触摸点坐标的计算方法相同

图3示出了本发明提供的触摸屏边缘区域响应用户触摸操作的方法的实现流程，详述如下：

在步骤S301中，将触摸屏上的二维矩阵采样数据转换为X方向和Y方向的两个原始一维数组。

其中，X方向的原始一维数组中的各个值分别由各列采样数据求和构成，Y方向的原始一维数组中的各个值由各行采样数据求和构成。以下表中的数据为例：

0	0	0	0	0	0	0	0	1
									14	0	11	0	6	0	1	0	1
0	0	0	0	0	0	0	0	0
									13	0	8	0	5	0	1	0	0
0	0	0	0	0	0	0	0	0
									8	0	7	0	1	0	0	0	1
0	0	0	0	0	0	0	0	1
									11	0	7	0	0	0	1	0	0
0	0	0	5	0	0	0	0	0
									0	0	0	0	0	3	28	0	0
0	0	0	4	84	125	144	73	0
									0	0	0	7	130	141	142	138	10
0	0	0	0	29	72	54	0	0
									4	0	2	0	0	0	0	0	1
0	0	0	0	2	0	0	0	0
									0	0	5	0	6	0	3	0	4

将每列的数据累加形成X向一维数组，如图4A所示，将每行的数据累加形成Y向一维数组，如图4B所示。

在步骤S302中，分别根据X方向和Y方向的原始一维数组最边缘的三个值计算位于边缘区域外侧的一级虚拟采样值。

参照图5，C为X方向/Y方向的原始一维数组中最边缘的列/行对应的值，B、A为其在触摸屏中央区域方向的最临近、次临近的列/行对应的值，D1为B与C所在列/行之间的线段向外侧延伸预设的倍数后得到的第一延伸采样值。由A与B所在列/行之间的线段向外侧延伸预设的倍数后得到一虚拟数值B’,虚拟数值B’与C所在列/行之间的线段向外侧延伸预设的倍数后得到第二延伸采样值D2。根据上述的各个值的关系，假设上述预设的倍数为1倍，则有各个点之间的坐标有如下关系式：

D1=2×C-B;

C'=2×B-A;

B'=C';

D2=2×C-B'=2×C-(2×B-A);

D = \frac{D 1 + D 2}{2} .

算法系数化后为:

D = \frac{f 1 \times (D 1 + D 2)}{2} - fd 2 \times (D 2 - D 1),

其中，f1为预设的拉伸力度系数，fd2为预设的曲线修正系数，均和屏的具体响应特性有关。对于不同的屏，手指按下响应的数据是不一样的，有的能形成6×6的响应区域，有的只有3×3的响应区域，两个参数就是为了适应不同的屏的响应特征。电容屏数据响应越多，f1取值越小，以适用电容屏的特性，fd2用来在计算D时调整D1、D2的比例，使D适应不同屏的数据响应特征。

不难理解，X方向和Y方向的原始一维数组和一级虚拟采样值共同构成X方向和Y方向的修正后的一维数组。

进一步地，考虑到有些屏对手指的响应区域比较大，例如一个点被触摸，可达到6×6，则需要进一步有一个二级虚拟采样值来参与运算，根据X方向和Y方向的原始一维数组最边缘的两个值以及一级虚拟采样值，得到位于一级虚拟采样值外侧的二级虚拟采样值，例如，将此二级虚拟采样值定义为E，则需要根据上述B、C、D计算，具体计算原理如上文，得到：

E = \frac{f 1 \times (E 1 + E 2)}{2} - fe 2 \times (E 2 - E 1),

fe2为曲线修正系数，f1同上。

此时，X方向和Y方向的原始一维数组和一级虚拟采样值、二级虚拟采样值共同构成X方向和Y方向的修正后的一维数组。

将上两式中计算得的D、E两点代入重心算法公式，就可以算出0-pitch/2之间的坐标，其中pitch为相邻感应线或驱动线的中心距离。

下面用图6、图7、图8、图9A、图9B、图9C说明三个系数f1、fd2、fe2的作用，图6-图8中，标有方框“□”的曲线线为未拉伸轨迹，标有叉号“×”的曲线为实有D、E两点算出的轨迹，标有竖直线“|”的曲线线为虚拟D、E两点算出的轨迹，f1越大拉伸力度越大，fd2是调整B点所在pitch的线性度，fe2是调整C点所在pitch的线性度，分别对应前面计算公式中A、B、C的系数。在图6中，f1=5、fd2=16、fe2=16，在图7中，f1=11、fd2=16、fe2=16，图8中，f1=18、fd2=16、fe2=16，图9A、图9B、图9C中的f1分别为31、19、27。对一个触摸屏来说，可以找到一组系数适用于此屏，使边缘拉伸达到最佳线性效果。

在步骤S303中，根据X方向和Y方向的修正后的一维数组计算边缘区域被触摸点的实际坐标，并在实际坐标的位置响应用户的触摸操作。

设修正后的一维X数组中的各数值分别为X0、X1....Xn，所在的列数分别为第0列、第1列...第n列，设修正后的一维Y数组中的各数值分别为Y0、Y1....Yn，所在的列数分别为第0行、第1行...第m行，则待响应的被触摸点的X坐标通过如下公式计算：

X = \frac{0 \times X 0 + 1 \times X 1 + \cdot \cdot \cdot + n \times Xn}{X 0 + X 1 + \cdot \cdot \cdot + Xn},

待响应的被触摸点的Y坐标通过如下公式计算：

Y = \frac{0 \times Y 0 + 1 \times Y 1 + \cdot \cdot \cdot + m \times Ym}{Y 0 + Y 1 + \cdot \cdot \cdot + Ym} .

本领域的普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一如ROM/RAM、磁盘、光盘之类的计算机可读取存储介质中。

图10示出了本发明提供的触摸屏边缘区域响应用户触摸操作的系统的逻辑原理，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分。此系统中的全部或部分模块可以为内置于触摸屏终端的驱动IC中的软件单元。

参照图10，本系统包括原始一维数组转换模块101、一级虚拟采样值计算模块102、触摸操作响应模块103。其中，原始一维数组转换模块101用于将触摸屏上的二维矩阵采样数据转换为X方向和Y方向的两个原始一维数组，如上文所述，X方向的原始一维数组中的各个值分别由各列采样数据求和构成，Y方向的原始一维数组中的各个值由各行采样数据求和构成。一级虚拟采样值计算模块102分别根据X方向和Y方向的原始一维数组最边缘的三个值计算位于边缘区域外侧的一级虚拟采样值，如上文所述，X方向和Y方向的原始一维数组和一级虚拟采样值共同构成X方向和Y方向的修正后的一维数组。

然后触摸操作响应模块103根据X方向和Y方向的修正后的一维数组计算边缘区域被触摸点的实际坐标，并在实际坐标的位置响应用户的触摸操作。

进一步地，一级虚拟采样值计算模块102根据以下公式得到一级虚拟采样值：

D = \frac{f 1 \times (D 1 + D 2)}{2} - fd 2 \times (D 2 - D 1);

其中，D为一级虚拟采样值，f1为预设的拉伸力度系数，fd2为预设的曲线修正系数；设X方向/Y方向的原始一维数组中最边缘的列/行对应的值为C，B、A为其在触摸屏中央区域方向的最临近、次临近的列/行对应的值，则D1为B与C所在列/行之间的线段向外侧延伸预设的倍数后得到的第一延伸采样值；而第二延伸采样值D2由如下方法得到：由A与B所在列/行之间的线段向外侧延伸预设的倍数后得到一虚拟数值B’,虚拟数值B’与C所在列/行之间的线段向外侧延伸预设的倍数后得到第二延伸采样值D2。

更进一步地，如图11所示，上述系统还包括二级虚拟采样值计算模块104，用于根据X方向和Y方向的原始一维数组最边缘的两个值以及一级虚拟采样值，得到位于一级虚拟采样值外侧的二级虚拟采样值；X方向和Y方向的原始一维数组和一级虚拟采样值、二级虚拟采样值共同构成X方向和Y方向的修正后的一维数组。

上述一级虚拟采样值计算模块102和二级虚拟采样值计算模块104的原理如上文所述，此处不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种触摸屏边缘区域响应用户触摸操作的方法，其特征在于，包括下述步骤：

根据所述X方向和Y方向的修正后的一维数组计算所述边缘区域被触摸点的实际坐标，并在所述实际坐标的位置响应用户的触摸操作；

所述分别根据所述X方向和Y方向的原始一维数组最边缘的三个值计算位于边缘区域外侧的一级虚拟采样值的步骤包括：

设D为所述一级虚拟采样值，则D根据以下公式得到：

D = \frac{f 1 \times (D 1 + D 2)}{2} - f d 2 \times (D 2 - D 1);

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述X方向和Y方向的修正后的一维数组计算所述边缘区域被触摸点的实际坐标的步骤之前，所述方法还包括下述步骤：

3.一种触摸屏边缘区域响应用户触摸操作的系统，其特征在于，包括：

触摸操作响应模块，用于根据所述X方向和Y方向的修正后的一维数组计算所述边缘区域被触摸点的实际坐标，并在所述实际坐标的位置响应用户的触摸操作；

所述一级虚拟采样值计算模块根据以下公式得到一级虚拟采样值：

D = \frac{f 1 \times (D 1 + D 2)}{2} - f d 2 \times (D 2 - D 1);

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

二级虚拟采样值计算模块，用于根据X方向和Y方向的原始一维数组最边缘的两个值以及所述一级虚拟采样值，得到位于所述一级虚拟采样值外侧的二级虚拟采样值；所述X方向和Y方向的原始一维数组和所述一级虚拟采样值、二级虚拟采样值共同构成X方向和Y方向的修正后的一维数组。

5.一种触摸屏终端，其特征在于，包括如权利要求3至4任一项所述的触摸屏边缘区域响应用户触摸操作的系统。