CN108196720A - 触摸屏及触摸轨迹获取方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种触摸屏及触摸轨迹获取方法，涉及触摸屏的技术领域，该触摸屏包括基板、LCD显示屏、玻璃盖板以及多个触摸弹簧；其中所述基板包括多个电气网格，所述电气网格的一端与所述触摸弹簧的一端电连接；所述触摸弹簧的另一端与所述LCD显示屏底部接触连接，所述LCD显示屏顶部与所述玻璃盖板固定连接；所述基板包括处理器，所述电气网格的另一端与所述处理器电连接，进而解决了现有触摸屏制造成本较高，使用场景受限的技术问题，达到了降低制造成本、适用范围广泛的技术效果。

Description

触摸屏及触摸轨迹获取方法

技术领域

本发明涉及触摸屏技术领域，尤其是涉及一种触摸屏及触摸轨迹获取方法。

背景技术

目前触摸屏已广泛应用于各类电子产品中。现有的触摸屏主要包括有电阻式触摸屏、红外触摸屏以及电容式触摸屏。其中，电阻式触摸屏是一种传感器，通过将触摸点的坐标值转换为坐标值对应的电压值，实现对触摸点的定位；红外触摸屏通过在触摸屏表面设置红外线探测网，当手指接触触摸屏的时候，红外线探测网可以通过其四周的红外线发射管和接收管实现对触摸点的定位；电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏，其中玻璃屏的内表面和两个内层均涂有导电薄膜，玻璃屏的四角设置有电极，当手指触摸到触摸屏时，手指与触摸屏表面形成一个耦合电容，进而手指从接触点吸走一个很小的电流，这个电流分别从触摸屏四角上的电极中流出，并且电流的大小与手指到四角的距离成正比，通过计算电流与距离的比例关系，实现对触摸点的定位。

但现有触摸屏也存在一定程度的不足，首先，电阻式触摸屏采用透明阻性材料，因此制造成本较高，且受阻性材料的影响无法应用于曲面屏幕；红外触摸屏所使用的红外线探测网采用红外线传感阵列，成本较高且在使用过程中需要调整红外传感阵列的位置与排序，因此受使用场景的影响较大；触摸屏采用四层复合玻璃，制造成本较高且触摸屏对玻璃平面的平整度要求较高，因此无法应用于曲面屏幕。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种触摸屏及触摸轨迹获取方法，以缓解了现有触摸屏制造成本较高且由于自身材质或使用环境的限制而无法应用于曲面屏幕的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种触控屏，包括基板、LCD显示屏、玻璃盖板，还包括多个触摸弹簧；

其中，所述基板包括多个电气网格，所述电气网格的一端与所述触摸弹簧的一端电连接；

所述触摸弹簧的另一端与所述LCD显示屏底部接触连接，所述LCD 显示屏顶部与所述玻璃盖板固定连接；

所述基板包括处理器，所述电气网格的另一端与所述处理器电连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述触摸屏四角设置有过孔，用于通过固定件依次连接所述基板、LCD显示屏及所述玻璃盖板。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，相邻的所述电气网格之间电连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述电气网格的另一端通过接口阵列与所述处理器电连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述LCD显示屏为曲面LCD显示屏，玻璃盖板为曲面玻璃盖板。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述处理器为电容触摸处理器。

第二方面，本发明实施例提供了一种触摸轨迹获取方法，应用于第一方面所述的触摸屏处理器，其中包括：设置加权算法，通过基板所属的多个电气网格，获取触摸点的坐标信息；

根据所述触摸手势算法设置取样间隔，获取所述坐标信息的轨迹线。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述设置加权算法，通过基板所属的多个电气网格，获取触摸点的坐标信息，具体包括：

获取触摸屏基板的电气网格，建立坐标矩阵；

根据所述坐标矩阵，建立坐标加权算式；

获取所述触摸点的测量值，根据所述坐标加权算式，得到所述触摸点的坐标信息。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，根据所述触摸手势算法设置取样间隔，获取所述坐标信息的轨迹线，具体包括：

获取所述触摸点的初始坐标信息；

设置所述触摸点的取样间隔；获取所述取样间隔之后的坐标信息；

依次连接所述初始坐标信息及所述取样间隔之后的坐标信息，获取所述坐标信息的轨迹线。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述获取所述坐标信息的轨迹线之后，还包括：

根据所述坐标信息的轨迹线，构建三维坐标矢量，计算得到手势的缩放动作。

本发明实施例带来了以下有益效果：本发明提供的触控屏包括基板、 LCD显示屏、玻璃盖板以及基板与LCD屏之间的多个触摸弹簧，处理器通过对基板的电气网格进行充放电扫描，进而通过触摸弹簧检测到触摸点的坐标信息及轨迹信息，实现对触摸点位置的判断，继而克服了现有触摸屏制造成本过高、使用场景受限的技术问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种触摸屏的结构示意图；

图2为本发明提供的基板的电路示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种触摸轨迹获取方法的流程图；

图4为本发明实施例二提供的一种触摸轨迹获取方法中电气网格的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前现有触摸屏包括电阻式触摸屏、红外触摸屏以及电容式触摸屏，但上述触摸屏的制造成本较高且使用场景具有一定的局限性，基于此，本发明实施例提供的一种触摸屏及触摸轨迹获取方法，可以降低触摸屏的制造成本，突破触摸屏的使用局限。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种触摸屏进行详细介绍，

实施例一：

图1示出了本发明实施例提供的一种触摸屏的结构示意图。上述触摸屏包括：基板100、LCD显示屏200、玻璃盖板300，还包括多个触摸弹簧 400；

其中，所述基板100包括多个电气网格，所述电气网格的一端与所述触摸弹簧400的一端电连接；

所述触摸弹簧400的另一端与所述LCD显示屏200底部接触连接，所述LCD显示屏200顶部与所述玻璃盖板300固定连接；

所述基板100包括处理器，所述电气网格的另一端与所述处理器电连接，用以发送所述压力信息至所述处理器。

其中，需要说明的是，触摸屏四角设置有过孔，用于通过固定件依次连接所述基板100、LCD显示屏200及所述玻璃盖板300。具体的，固定件可以为固定螺栓。螺栓依次贯穿基板100、LCD显示屏200及玻璃盖板300 后与螺母形成固定了连接。触摸弹簧400为合金弹簧，针对触摸屏所需的精度的不同，选用的合金弹簧的尺寸也不相同。

值得注意的是，LCD显示屏200可以是曲面LCD显示屏，玻璃盖板 300可以是曲面玻璃盖板。

处理器为电容触摸处理器。具体的说为8位电容触摸单片机。由于该电容触摸单片机继承了电容数字转换器，可以用于检测电荷转移。

图2示出了本发明提供的基板的电路示意图。基板100的多个电气网格101之间为电连接，图2仅示出了部分电气网格101的电连接。具体的，基板100的横向、纵向电气网格之间采用导线连接。处理器通过上述导线新连接对电气网格进行充放电扫描，进而获取感应电流值，从而判断触摸屏的触点。

进一步的，所述电气网格的另一端通过接口阵列102与所述处理器电连接。具体的，横向、纵向电气网格101的导线以并联的方式接入接口阵列，继而接口阵列102以接插件的形式接入处理器，为处理器对电气网格 101进行充放电扫描提供电路通路。

进而，该触摸屏的工作方式如下：

处理器通过接口阵列连接触摸屏基板100上的电气网格101，对其进行充放电扫描，获取电气网格101上每一阵列的电容值，进而根据该电容值计算得到触摸点的坐标值，重复上述过程获得连接时间内多个触摸点的坐标值，进而获得手势的变化轨迹。

本发明提供的一种触摸屏，通过在基板与LCD显示板之间添加多个触摸弹簧，并且利用基板的电容触摸处理器对触摸弹簧所属的电气网格进行充放电扫描，进而获取触摸屏的触摸位置，从而达到了降低制造成本、适用范围广泛的技术效果。

实施例二：

图3示出了本发明实施例提供的一种触摸轨迹获取方法的流程图，该方法应用于触摸屏的处理器，包括：

步骤S201：设置加权算法，通过基板所属的多个电气网格，获取触摸点的坐标信息；

具体的，基板的处理器获取触摸屏基板的电气网格，建立坐标矩阵。图4示出了本发明实施例提的一种触摸轨迹获取方法中电气网格的结构示意图。如图4所示，菱形区域表示多个触摸弹簧的所属位置，以触摸弹簧中心点为坐标点分别建立x轴和y轴，进而建立坐标矩阵。

根据所述坐标矩阵，建立坐标加权算式。假设坐标矩阵最终建立包括8 个y轴以及6个x轴，进而x轴及y轴的加权算式如下：

X＝Q₁*CB₆+Q₂*CB₇+Q₃*CB₈+Q₄*CB₉+Q₅*CB₁₂+Q₆*CB₁₃+Q₇*C B₁₄+Q₈*CB₁₅ (1)

其中，Q₁-Q₈表示坐标的加权值，CB₆-CB₁₅表示电容的变化值，进而y轴的加权算式可以表示为：

Y＝Q₁₁*CB₀+Q₁₂*CB₁+Q₁₃*CB₂+Q₁₄*CB₃+Q₁₅*CB₄+Q₁₆*CB₅ (2)

Q₁₁-Q₁₆表示坐标的加权值，CB₀-CB₅表示电容的变化值。这里需要说明的是坐标的加权值的获得。假设触摸屏的分辨率为800*600，同时设定手指按下的有效变化值0到4，故x轴方向加权的阶梯值为：800/8/4＝25，相应Q₁-Q₈的加权值依次为：Q₁＝25，Q₂＝50，Q₃＝75，Q₄＝100，Q₅＝125， Q₆＝150，Q₇＝175，Q₈＝200，同理y轴方向加权的阶梯值为：600/6/4＝25,相应Q₁₁-Q₁₆的加权值依次为：Q₁₁＝25，Q₁₂＝50，Q₁₃＝75，Q₁₄＝100， Q₁₅＝125，Q₁₆＝150。

获取所述触摸点的测量值，根据所述坐标加权算式，得到所述触摸点的坐标信息。

其中，所述触摸点的测量值即为电容变化值，如图4所示，触摸点的电容变化值如下：

CB₀＝0；CB₁＝0；CB₂＝2；CB₃＝2；CB₄＝0；CB₅＝0；CB₆＝0；CB₇＝0； CB₈＝2；CB₉＝2；CB₁₂＝0；CB₁₃＝0；CB₁₄＝0；CB₁₅＝0；

这里需要说明的是，如前所述手指按下的有效变化值0到4，则将两个坐标轴之间划分为4个小区域，故在x轴方向，通过触摸点所占用的区域得到CB₈＝2；CB₉＝2；在y轴方向，得到CB₂＝2；CB₃＝2，根据公式(1)、 (2)得到触摸点的x轴、y轴坐标分别为：

X＝25*0+50*0+75*2+100*2+125*0+150*0+175*0+200*0＝350

Y＝25*0+50*0+75*2+100*2+125*0+150*0＝350

即坐标点(350，350)。

步骤S202：根据所述触摸手势算法设置取样间隔，获取所述坐标信息的轨迹线。

具体的，基板的处理器获取触摸点的初始坐标信息，并且设置所述触摸点的取样间隔；获取所述取样间隔之后的坐标信息。具体的说，当处理器对电气网格进行充放电扫描并获取初始坐标后，会对触摸点设置取样间隔(本发明实施例优选20ms)，之后每当经过取样间隔的时间后，处理器将重新获取触摸点的坐标，直至不再有新的坐标更新。之后处理器将依次连接所述初始坐标信息及所述取样间隔之后的坐标信息，获取所述坐标信息的轨迹线。

这里需要补充的是，处理器在获取触摸点的坐标信息、绘制坐标信息轨迹线的同时，还会对轨迹线进行运动补偿。在用户对触摸屏进行滑动触控的过程中，可能存在干扰触控的因素(如电磁干扰、油污、水渍等)进而导致触摸点的坐标值不准并导致轨迹线与实际滑动的路径存在偏差，因此，处理器通过对电气网格的初次充放电扫描后，会对基板设定一个基础电容值，该基础电容值能够充分考虑触摸屏当前的使用环境，并对基础电容值较小的触摸点进行补偿。

此外，处理器设置有先进先出FIFO存储器，用于处理器在对电气网格进行充放电扫描的同时，保存得到的测量电容值，并在FIFO存储器更新电容值的过程中，计算得到测量电容值的数字滤波值。具体计算方法如下：去除现阶段FIFO存储器中两个最大的及两个最小的测试电容值，对剩下的测试电容值求取平均值，获得数字滤波值。

需要说明的是，获取所述坐标信息的轨迹线之后，还包括：

根据所述坐标信息的轨迹线，构建三维坐标矢量，计算得到手势的缩放动作。

具体的，通过上述轨迹线，构建三维坐标矢量，该三维坐标矢量包含轨迹线中各触摸点的x、y坐标以及轨迹的运动角度。处理器通过构建struct 数据结构保存上述坐标信息及角度信息，进而计算得到上述手势的缩放动作。

本发明实施例提供的触摸轨迹获取方法，与上述实施例提供的触摸屏具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种触控屏，包括基板、LCD显示屏、玻璃盖板，其特征在于，还包括多个触摸弹簧；

其中，所述基板包括多个电气网格，所述电气网格的一端与所述触摸弹簧的一端电连接；

所述触摸弹簧的另一端与所述LCD显示屏底部接触连接，所述LCD显示屏顶部与所述玻璃盖板固定连接；

所述基板包括处理器，所述电气网格的另一端与所述处理器电连接。

2.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸屏四角设置有过孔，用于通过固定件依次连接所述基板、LCD显示屏及所述玻璃盖板。

3.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，相邻的所述电气网格之间电连接。

4.根据权利要求3所述的触摸屏，其特征在于，所述电气网格的另一端通过接口阵列与所述处理器电连接。

5.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述LCD显示屏为曲面LCD显示屏，玻璃盖板为曲面玻璃盖板。

6.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述处理器为电容触摸处理器。

7.一种触摸轨迹获取方法，应用于权利要求1至6任一项所述的触摸屏的处理器，其特征在于，包括，

设置加权算法，通过基板所属的多个电气网格，获取触摸点的坐标信息；

根据所述触摸手势算法设置取样间隔，获取所述坐标信息的轨迹线。

8.根据权利要求7所述的触摸轨迹获取方法，其特征在于，所述设置加权算法，通过基板所属的多个电气网格，获取触摸点的坐标信息，具体包括：

获取触摸屏基板的电气网格，建立坐标矩阵；

根据所述坐标矩阵，建立坐标加权算式；

获取所述触摸点的测量值，根据所述坐标加权算式，得到所述触摸点的坐标信息。

9.根据权利要求8所述的触摸轨迹获取方法，其特征在于，根据所述触摸手势算法设置取样间隔，获取所述坐标信息的轨迹线，具体包括：

获取所述触摸点的初始坐标信息；

设置所述触摸点的取样间隔；获取所述取样间隔之后的坐标信息；

依次连接所述初始坐标信息及所述取样间隔之后的坐标信息，获取所述坐标信息的轨迹线。

10.根据权利要求9所述的触摸轨迹获取方法，其特征在于，所述获取所述坐标信息的轨迹线之后，还包括：

根据所述坐标信息的轨迹线，构建三维坐标矢量，计算得到手势的缩放动作。