CN103885707A - 基于多点触控技术的人机交互的方法及遥控器 - Google Patents

Abstract

本发明属于人机接口领域，特别涉及一种遥控器，目的是为了弥补现有人机交互方式的不足。本发明的基于多点触控技术的人机交互的遥控器，包括无线通信模块、触控检测模块及主控模块。无线通信模块用于信息的接收和发送；触控检测模块，用于对触摸区域进行检测，并将检测结果发送给主控模块进行处理；主控模块，用于完成对遥控器的所有处理工作，包括将所述检测结果进行处理并通过无线通信模块发送给终端设备。本发明还提供一种基于多点触控技术的人机交互的方法，本发明适用于智能电视。

Description

基于多点触控技术的人机交互的方法及遥控器

技术领域

本发明属于人机接口领域，特别涉及一种遥控器。 

背景技术

作为人机接口领域的重要技术手段，触摸屏技术因其操作方便，便于使用而在日常生活中得到了广泛的应用。但是目前，触摸屏还是主要作为一种电脑输入设备，用于代替鼠标的功能来完成人机交互功能。目前，触摸屏主要还是安装在显示器件上，随着显示技术的发展，显示器件也将不断增大其尺寸，不断增大的尺寸也就将给用户的使用带来新的难题。不断增大的触摸屏，显示器尺寸，如果人们仍然只能靠近触摸屏操作的话，就会很不方便。而如果触摸屏和显示器分离的话，由于触摸屏坐标系统通常与计算机系统的坐标系统是相互独立的，使用触摸屏来操作尺寸更大的智能电视主机就是十分不方便的，必须针对智能电视设计专门的操作方式，以帮助使用者更好的操作和使用智能电视。 

目前现有交互方式主要采用有线鼠标，无线鼠标或者空鼠。而智能电视的显示设备较大，在使用有线鼠标，无线鼠标及空鼠时它们都是指点设备，每次的位移都是相对上一次的位移，而且操作过程抖动比较厉害，难以做到准确定位和所见即所得，也就是说，在这个操作过程中，思维等会受到干扰。而传统的触摸屏设备，是绝对指点设备，要求触摸屏和显示器大小一致，才能实现准确定位和所见即所得，如果触摸屏尺寸和显示设备大小不一致，就会操作困难，难以定位，如果定位不准确，就将触发不必要的误动作。 

发明内容

本发明的目的是为了弥补现有智能电视遥控器交互方式的不足。 

为达到上述目的，本发明提供了一种基于多点触控技术的人机交互的遥控器，包括无线通信模块，无线通信模块用于信息的接收和发送，还包括触控检测模块及主控模块； 

触控检测模块，用于对触摸区域进行检测，并将检测结果发送给主控模块进行处理； 

主控模块，用于完成对遥控器的所有处理工作，包括将所述检测结果进行处理并通过无线通信模块发送给终端设备。 

进一步地，还包括传感器模块，用于检测遥控器的运动变化并将运动变化信息发送给主控模块进行处理。 

具体地，所述传感器模块包括重力传感器、加速度传感器及方位传感器。 

进一步地，还包括电源管理模块，用于实现对电源的智能管理。 

进一步地，还包括模式切换按键，用于对遥控器的工作模式进行切换，所述工作模式包括触摸模式及仿鼠标模式。 

本发明提供的基于多点触控技术的人机交互方法，包括如下步骤： 

遥控器的触控检测模块对触摸区域进行检测，并将检测结果发送给主控模块进行处理； 

遥控器的主控模块将所述检测结果进行处理并发送给终端设备进行应用。 

具体地，所述主控模块处理检测结果的具体方法为： 

A.将触摸系统坐标映射为当前分辨率下的坐标； 

B.计算映射后的坐标和上一次映射后的坐标在水平方向及垂直方向上的偏移量； 

C.将偏移量通过无线通信模块发送给终端设备。 

具体地，步骤C中需要预先设定每一次发送的偏移量的最大值，若计算得到的偏移量大于设定的最大值，则将偏移量分多次进行发送，若计算得到的偏移量小于或等于设定的最大值，则将偏移量一次进行发送。 

具体地，所述无线通信模块采用的通信频率为2.4GHz。 

本发明提供的有益效果是：可用于智能电视进行人机交互使用，支持投射电容多点触控技术，其表面不带显示器，多媒体的显示均在智能电视主机端完成。该智能遥控器和智能电视主机端采取无线连接方式进行通讯，智能电视遥控器带有各种按键（物理按键和触摸按键），实现各个功能。利用多点触控技术以及传感器，可以方便的与智能电视，以及多种类型的其他多媒体主机端进行接口。 

附图说明

图1为实施例的基于多点触控技术的人机交互的遥控器原理框图。 

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本发明的技术方案作进一步描述。 

本发明的基于多点触控技术的人机交互的遥控器，包括无线通信模块、触控检测模块及主控模块。无线通信模块用于信息的接收和发送；触控检测模块用于对触摸区域进行检测，并将检测结果发送给主控模块进行处理；主控模块用于完成对遥控器的所有处理工作，包括将检测结果进行处理并通过无线通信模块发送给终端设备。 

本发明的基于多点触控技术的人机交互方法，包括如下步骤： 

首先，遥控器的触控检测模块对触摸区域进行检测，并将检测结果发送给主控模块进行处理；然后，遥控器的主控模块将所述检测结果进行处理并发送给终端设备进行应用。 

实施例 

如图1所示，遥控器包括主控模块、无线通信模块、电源管理模块、触控检测模块、按键模块及传感器模块。 

无线通信模块与主控模块的接口连接，负责将主控模块的各种类型的数据包以无线的方式发送至终端设备。在遥控器能够与终端进行通讯之前，无线通信模块需要与终端的无线收发模块进行配对操作，具体实现是使用组合按键的方式激发配对操作。触控检测模块对遥控器的触摸区域进行检测，检测到的结果将交主控模块进行处理。按键模块带有矩阵形式的按键矩阵，用于检测各种功能按键，可以支持单键的检测及组合键的检测，然后将功能按键信息传递给主控模块。同理，传感器模块检测遥控器的运动变化等，然后将检测到的传感器数据传递给主控模块。 

主控模块将完成遥控器的所有处理工作，其主要工作包括：多点触控检测与处理，电源管理，包括无线通信模块的电源管理以及其他部件的电源管理，按键扫描与检测，传感器数据检测与处理等。在多点触控检测与处理方面，系统自带传感器检测芯片，用于检测垂直相交的X,Y电极之间的互电容变化，测量作为X轴的扫描线的时候，将作为Y轴的感应脚作为激励，发送激励信号，为了达到最佳的测量效果，主控模块将设置合适的激励信号。反过来，测量作为Y轴的扫描线的时候，将作为X轴的感应脚作为激励，发送激励信号。在完成对各个扫描线的互电容的多次检测后，触控检测模块将对其进行数字滤波处理，得到可靠度比较高的结果，然后对PCB形式制成的传感器进行线性修正，实际上是建立被检测的相对电容变化量与转换后的数字量之间的良好对应关系，最后采用数字模型化处理，计算出触摸坐标。无线通信模块在进行数据传输时，将带来比较大的功耗。为降低由于无线通信模块工作导致的功耗，电源管理模块在不需要无线数据发射的时候，主控模块将关闭无线通信模块的电源；而在需要进行无线数据的发射的时候，将为无线通信模块供电。主控模块将对用户是否进行触摸操作、按键操作以及传感器是否操作进行时刻统计，内部保留这样的操作计数器，一旦发生触摸操作、按键操作及传感器发生比较大的动作时，该操作计数器自动清除。而当该操作计数器超过一定范围值后，也就表明本智能遥控器将整个系统进入待机状态，关闭整机的电源。遥控器的无线通信模块将负责将各种类型的数据包发射出去。在终端，也有一个配对好的无线发送/接收模块，负责接收来自遥控器发出去的各种类型的数据包，此模块使用USB接口和智能电视终端进行接口，将收到的各种类型的数据包通过USB接口发送给主机端。 

遥控器的工作模式分为两种，分为触摸模式及仿鼠标模式，遥控器上设置有模式切换按键，用于对遥控器在上述两种工作模式下进行切换。模式切换按键可以为触摸形式的按键也可以为非触摸形式的物理按键。下面分别对触摸模式及仿鼠标模式的具体工作方法进行进一 步描述。 

一、触摸模式 

触摸模式工作方式类似于普通的触摸操作，支持单点和多点触控操作，并支持单点和多点手势识别，在单点操作模式下，点击触摸区域某个位置，将触发操作。由于遥控器触摸区域相对于终端显示桌面比较小，用户难以通过触摸遥控器的触摸区域来进行快速定位，且容易触发不需要的误动作。在应用方式上，在此模式下，主要用于手写输入，软键盘输入及手势操作。当用户在触摸模式下使用遥控器的时候，如果打开指示开关，将在显示桌面上给出用户触摸点此时的位置。而如果用户已经习惯使用此种操作模式，可以方便的进行定位的话，就可以关闭指示开关。 

二、仿鼠标模式 

在这种操作方式下，将在终端上显示鼠标光标，可以使用比较小的触摸区域操作整个显示桌面，用户可以用手指在触摸区域滑动，此时，光标可以以等比例对应的显示在多媒体终端主机显示桌面上，也可以采用相对位移的方式移动鼠标光标。在此种模式下，操作方式类似于鼠标方式，用于选择目标对象，确定需要确认时进行确认，鼠标光标只是在显示桌面滑动，不会触发点击事件，也就不会产生误动作，一旦用户确定该选择，可以由双击操作来进行确认。同时，此种模式下支持单指的手势操作。由于操作区域比较小，用户使用不会很困难，而且一般的滑动操作不会触发点击事件，也减少了误操作的发生。 

在此操作模式下，定义支持了上、下、左、右键，需要用全屏触摸及触摸按键区外侧的手势区来进行激发。以左键为例，在左侧的手势区滑入，将触发手势识别功能，直线滑入全屏触摸区且离开，将被识别为左键。其余的右键，上键和下键以此类推。而非从手势识别区切入的触摸操作将不被进行手势识别和报告。 

在仿鼠标模式下，需要将绝对坐标转换成相对坐标，具体的转换方法如下：首先，将触摸系统坐标映射为当前分辨率下的坐标；然后计算映射后的坐标和上一次映射后的坐标在水平方向及垂直方向上的偏移量；最后，将偏移量发送给终端设备进行处理，发送偏移量之前需要预先设定每一次发送的偏移量的最大值，若计算得到的偏移量大于设定的最大值，则将偏移量分多次进行发送，若计算得到的偏移量小于或等于设定的最大值，则将偏移量一次进行发送。 

本例中遥控器与终端进行无线信号收发时采用的通信频率为2.4GHz。为配合遥控器的使用，在终端必须有相应的的软件支持，通常分为三层，从下到上分别为系统内核层，中间件层和应用层。内核驱动程序根据目标系统的不同而实现方式不同，是与具体操作系统相关 的。但是都包含对四类数据，如触摸数据包，传感器数据包，按键数据包以及鼠标仿真的处理，通常需要根据具体系统的不同，而将这些输入数据注入到对应操作系统的输入子系统去。中间层是为了让应用程序层访问内核驱动程序层更加便利而设计的，另外，Android系统的Sensor机制也要求提供硬件抽象层HAL(Hardware Abstraction Layer)。应用层主要用于内核驱动程序以及中间层的控制与一些具体应用，如手写识别，手势识别等，另外也要处理触摸位置指示控制。 

Claims (9)

1.基于多点触控技术的人机交互的遥控器，包括无线通信模块，无线通信模块用于信息的接收和发送，其特征在于，还包括触控检测模块及主控模块；

触控检测模块，用于对触摸区域进行检测，并将检测结果发送给主控模块进行处理；

主控模块，用于完成对遥控器的所有处理工作，包括将所述检测结果进行处理并通过无线通信模块发送给终端设备。

2.如权利要求1所述的基于多点触控技术的人机交互的遥控器，其特征在于，还包括传感器模块，用于检测遥控器的运动变化并将运动变化信息发送给主控模块进行处理。

3.如权利要求2所述的基于多点触控技术的人机交互的遥控器，其特征在于，所述传感器模块包括重力传感器、加速度传感器及方位传感器。

4.如权利要求1所述的基于多点触控技术的人机交互的遥控器，其特征在于，还包括电源管理模块，用于实现对电源的智能管理。

5.如权利要求1所述的基于多点触控技术的人机交互的遥控器，其特征在于，还包括模式切换按键，用于对遥控器的工作模式进行切换，所述工作模式包括触摸模式及仿鼠标模式。

6.基于多点触控技术的人机交互方法，其特征在于，包括如下步骤：

遥控器的触控检测模块对触摸区域进行检测，并将检测结果发送给主控模块进行处理；

遥控器的主控模块将所述检测结果进行处理并发送给终端设备进行应用。

7.如权利要求6所述的基于多点触控技术的人机交互方法，其特征在于，所述主控模块处理检测结果的具体方法为：‘

A.将触摸系统坐标映射为当前分辨率下的坐标；

B.计算映射后的坐标和上一次映射后的坐标在水平方向及垂直方向上的偏移量；

C.将偏移量发送给终端设备。

8.如权利要求7所述的基于多点触控技术的人机交互方法，其特征在于，步骤C中需要预先设定每一次发送的偏移量的最大值，若计算得到的偏移量大于设定的最大值，则将偏移量分多次进行发送，若计算得到的偏移量小于或等于设定的最大值，则将偏移量一次进行发送。

9.如权利要求7所述的基于多点触控技术的人机交互方法，其特征在于，所述无线通信模块采用的通信频率为2.4GHz。

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