CN109669565B - 用于缓慢触摸移动的触摸运动跟踪和报告技术 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及用于缓慢触摸移动的触摸运动跟踪和报告技术。一种方法，包括在感测对触摸显示器上的第一位置的触摸时，报告触摸的第一坐标。在感测到触摸沿第一路径从第一位置到第二位置的移动超过容限距离之后，报告触摸沿第一路径不超过截止距离的中间坐标，使得在最后报告的中间坐标与第二位置之间存在第一间隙。在感测到触摸沿第二路径从第二位置到第三位置的移动更多时，报告触摸的第二坐标，触摸的所报告的第二坐标是通过从第一位置和第三位置之间的距离减去第一间隙并然后向其添加第一补偿差来计算的沿第一路径的点。
Description
技术领域
本申请涉及电容式手指感测的领域，并且更具体地涉及使用用于平滑跟踪缓慢移动触摸的触摸容限技术。
背景技术
触摸屏在当今的计算环境中很普遍。便携式计算机、台式计算机、平板电脑、智能电话和智能手表采用触摸屏来获得对这些设备的导航和控制的用户输入。因此，经由触摸输入来识别用户的意图成为触摸屏设备的重要特征。此外，区分用户对触摸屏的实际触摸与噪声和其他非输入检测，对于通过对触摸屏的触摸传送用户意图的有意义的通信也是重要的。
通常，触摸屏的输入(例如，触摸)由用户通过将手指放置在触摸屏上来启动，这使得触摸屏生成由触摸屏控制器使用的各种信号，以标识触摸在触摸屏上的位置。对于用户将手指放置在触摸屏上，然后在不移除手指的情况下，将手指滑动到屏幕上的另一位置的用户界面应用(例如，游戏)，平滑地跟踪用户手指的移动是至关重要的。通常，当用户的手指首先与触摸屏接触时，触摸屏控制器限定围绕该初始坐标的容限范围。只要用户的手指没有移动到围绕初始坐标限定的容限范围之外，触摸屏控制器仅报告初始坐标。
当用户将手指移出容限范围时，触摸屏控制器开始报告新的触摸坐标。为了使从容限范围内到容限范围之外的转变不那么突然(并且因此有助于避免剧烈的用户界面响应)，触摸屏控制器可以通过对初始坐标和当前坐标应用适当的权重来报告容限范围内的、并且在初始坐标和当前坐标之间的中间坐标。然而，当用户的手指缓慢移动时，该技术在从容限范围内转移到容限范围之外时可能表现很差，导致不期望的剧烈的用户界面响应，这对于用户期望精细移动的应用(例如，绘图应用和第一人称射击游戏)来说是非常令人不愉快的。
因此，需要进一步开发特别是当触摸移动缓慢时使用的触摸移动跟踪技术。
发明内容
提供本发明内容以介绍下面在详细描述中进一步描述的概念的选择。本发明内容并非旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在用于帮助限制所要求保护的主题的范围。
本文描述了一种方法，包括：在感测对象对触摸显示器上的第一位置的触摸时，向输出报告触摸的第一坐标；以及在感测到触摸在触摸显示器上沿第一路径从第一位置到第二位置的移动超过距离第一位置的容限距离之后，向输出报告触摸沿第一路径不超过距离第一位置的截止距离的至少一些中间坐标，使得在最后报告的中间坐标与第二位置之间存在第一间隙，截止距离小于容限距离。在感测到触摸在触摸显示器上沿第二路径从第二位置到第三位置的移动超过距离第一位置的容限距离之后，向输出报告触摸的第二坐标，触摸的所报告的第二坐标是通过从第一位置和第三位置之间的距离减去第一间隙并然后向其添加第一补偿差来计算的沿第一路径的点。
第一间隙被计算为第一和第二距离之间的差，第一距离是从第一坐标到第二位置，第二距离是从第一坐标到最后报告的中间坐标。
方法还可以包括：计算作为所报告的第二坐标和第二位置之间的距离作为第二间隙；以及在感测到触摸沿触摸显示器上的第三路径从第三位置到与第三位置间隔开的第四位置的移动之后，向输出报告触摸的第三坐标，触摸的所报告的第三坐标是通过从第一位置和第四位置之间的距离减去第二间隙并然后向其添加第二补偿差计算的沿第二路径的点。
第二间隙被计算为第一和第二距离之间的差，第一距离是从第一坐标到第三位置，第二距离是从第一坐标到所报告的第二坐标。
第一补偿差和第二补偿差可以是相等的。
方法还可以包括：计算作为所报告的第二坐标和第二位置之间的距离的第三间隙；以及在感测到触摸沿触摸显示器上的第四路径从第四位置到与第四位置间隔开的第五位置移动超过距离第一位置的容限距离之后，向输出报告触摸的第四坐标。触摸的第四坐标是通过从第一位置和第五位置之间的距离减去第三间隙并然后向其添加第三补偿差而计算的沿第四路径的点。
第三间隙被计算为第一和第二距离之间的差，第一距离是从第一坐标到第四位置，第二距离是从第一坐标到所报告的第三坐标。
第一补偿差、第二补偿差和第三补偿差可以是相等的。
在报告触摸的第四坐标之后，可以基于进一步感测触摸的移动来向输出报告触摸的实际坐标。
在一些情况下，从触摸数据获取至少一些中间坐标。在其他情况下，根据第一坐标和第二位置的坐标来计算至少一些中间坐标。在另外的情况下，通过对第一坐标和第二位置的坐标应用加权平均来计算至少一些中间坐标。
本文还公开了一种与触摸显示器一起可操作的触摸屏控制器，其用于执行如上所述的方法。触摸屏控制器包括被配置为从触摸显示器接收数据的输入电路系统、以及处理电路系统。处理电路系统被配置为：在感测到对象对触摸显示器上的第一位置的触摸时，向输出报告触摸的第一坐标；以及在感测到触摸沿触摸显示器上的第一路径从第一位置到第二位置的移动超过距离第一位置的容限距离之后，向输出报告触摸沿第一路径不超过距离第一位置的截止距离的至少一些中间坐标，使得在最后报告的中间坐标与第二位置之间存在第一间隙，截止距离小于容限距离。在感测到触摸沿触摸显示器上的第二路径从第二位置到第三位置的移动超过距离第一位置的容限距离之后，向输出报告触摸的第二坐标，触摸的所报告的第二坐标是通过从第一位置和第三位置之间的距离减去第一间隙并然后向其添加补偿差而计算的沿第一路径的点。
附图说明
图1是根据本公开的触摸屏设备的框图。
图2是示出初始触摸以及关于初始触摸的容限阈值的生成的触摸坐标图。
图3是示出了根据本文所述的技术和方法的初始触摸与从初始触摸到第一触摸位置的移动以及所报告的中间触摸坐标的触摸坐标图。
图4是示出了根据本文所述的技术和方法的从第一触摸位置到第二触摸位置的移动以及所报告的中间触摸坐标的触摸坐标图。
图5是示出了根据本文所述的技术和方法的从第二触摸位置到第三触摸位置的移动以及所报告的中间触摸坐标的触摸坐标图。
图6是示出了根据本文所述的技术和方法的从第三触摸位置到第四触摸位置的移动以及所报告的中间触摸坐标的触摸坐标图。
具体实施方式
呈现以下讨论以使本领域技术人员能够制作和使用本文所公开的主题。在不脱离本详细描述的精神和范围的情况下，本文所述的一般原理可以应用于除上述细节之外的实施例和应用。本公开不旨在限于所示的实施例，而是被赋予与本文所公开或建议的原理和特征一致的最宽范围。
图1是根据本文所公开的一个实施例的触摸屏设备100的功能框图。触摸屏设备100可以是智能电话、平板电脑、便携式计算机、智能手表、可佩戴设备或其他设备。触摸屏设备100包括触觉输入表面，例如，耦合到触摸控制器120的触摸显示器110。触摸屏显示器110被设计为通过用户的手指接收来自用户的触摸输入。触摸屏显示器110包括被配置为检测对触摸屏显示器110的触摸(或诸如悬停或手势运动的其他输入动作)的触摸屏传感器115。当感测到触摸时，触摸屏控制器120可以从传感器115接收触摸信号并分析(一个或多个)触摸信号。然后可以由片上系统(SOC)130使用该解释来操纵对在触摸屏设备100上执行的应用和程序的操作。
在一个实施例中，传感器115可以是在触摸屏设备100中用于检测输入事件的单个类型的感测技术或传感器(例如，自电容传感器或互电容传感器)。在一些情况下，相同的传感器115可以用于自电容感测和互电容感测。
在传感器115是电容传感器的情况下，传感器115通常形成为来自透明图案化正交导电线(未示出)的传感器阵列，透明图案化正交导电线形成在触摸显示器110的表面上或者作为触摸显示器110的一部分集成。导电线的交叉形成个体触摸传感器115，并且触摸屏控制器120扫描这些感测点并处理所生成的信号以标识一个或者多个触摸点的位置和类型。
现在将描述用于跟踪初始触摸的移动和触摸跨越触摸屏显示器110的缓慢移动的技术。最初，如图2所示，点O处的初始触摸由触摸屏控制器120注册到触摸屏显示器110，并且向SOC 130报告。触摸屏控制器120限定关于点O的容限阈值r，使得执行从点O到容限阈值r内的另一位置的触摸的手指(或其他对象)的移动不会被报告给SOC 130。
当执行触摸的手指沿第一路径从点O到点B(其在容限阈值r之外)移动时，如图3所示，触摸屏控制器120注册并向SOC 130报告中间坐标I0和I1。然而，注意，不向SOC 130报告中间坐标I2，因为中间坐标I2超过由截止坐标设置的阈值距离(如图所示)。最后报告的中间坐标I1和点B之间的间隙或距离可以被计算为Gap1＝OB-OI1＝I1B。
如果手指停留在点B处，则触摸屏控制器120继续向SOC 130报告点I1。然而，如果执行触摸的手指沿第二路径从点B移动到点B1，如图4所示，则中间坐标C1由触摸屏控制器120计算并报告给SOC 130。为了计算中间坐标C1，初始触摸O和中间坐标C1之间的距离被计算为OC1＝OB1-Gap1+补偿步长。如以上所计算的，Gap1为I1B。因此，初始触摸O和中间坐标C1之间的距离被计算为OC1＝OB1-I1B+补偿步长。补偿步长是每次触摸移动时添加的额外的距离，并且用于缓慢地弥补最后报告的坐标与实际坐标之间的间隙。最后报告的坐标C1和真实坐标B1之间的当前间隙或距离然后被计算为Gap2＝OB1-OC1＝C1B1。
如果手指停留在点B1处，则触摸屏控制器120继续向SOC 130报告点C1。然而，如果执行触摸的手指沿第三路径从点B1移动到点B2，如图5所示，则触摸屏控制器120计算中间坐标C2并将其报告给SOC 130。为了计算中间坐标C2，初始触摸O和中间坐标C2之间的距离被计算为OC2＝OB2-Gap2+补偿步长。如以上所计算的，Gap2为C1B1。因此，初始触摸O和中间坐标C2之间的距离被计算为OC2＝OB2-C1B1+补偿步长。最后报告的坐标C2和真实坐标B2之间的当前间隙或距离被计算为Gap3＝OB2-OC2＝C2B2。
如果手指停留在点B2处，则触摸屏控制器120继续向SOC 130报告点C2。然而，如果执行触摸的手指沿第四路径从点B2移动到点B3，如图6所示，则中间坐标C3由触摸屏控制器120计算并报告给SOC 130。为了计算中间坐标C3，初始触摸O和中间坐标C3之间的距离被计算为OC3＝OB3-Gap3+补偿步长。如以上所计算的，Gap3为C2B2。因此，初始触摸O和中间坐标C3之间的距离被计算为OC3＝OB3-C2B2+补偿步长。可以注意，坐标C3与点B3位于相同的位置，这意味着最后报告的坐标C3和真实坐标之间的当前间隙或距离是Gap4＝OB3-OC3＝C3B3＝0。因此，在该点处，所报告的坐标和真实坐标匹配，并且只要触摸保持(手指保持与触摸显示器110接触)，则真实坐标将被触摸屏控制器120报告给SOC 130。
通过适当选择截止坐标和补偿步长，用户将不会注意到延迟或坐标报告速度变化。这里注意，上述各种补偿步长可以均具有相同的值，可以各自具有不同的值，或者一些可以具有不同的值，而一些具有相同的值。
应当理解，用于逐步生成中间坐标直到所报告的触摸坐标与实际触摸坐标匹配的上述技术是处理电路系统124要遵循的一系列规则，以使得能够对缓慢移动的触摸的平滑的运动跟踪，使得由SOC 130呈现给用户的用户界面以流畅的方式而不是以“突变”的方式进行反应。现有技术的运动跟踪技术不允许这种流畅的响应和平滑运动跟踪，这意味着上述规则的执行在这样的设备中提供了先前不可用的新功能。因此，流畅的响应对于绘图应用和第一人称射击游戏是特别有利的，其中流畅的用户界面响应至关重要。实际上，为了说明规则和技术对设备和SOC 130的操作有多大程度的改进，用于这种第一人称射击游戏和绘图应用的用户界面流畅性可以改进到使得使用较慢的SOC但是使用这些规则和技术的智能电话比使用较快的SOC但不使用这些规则和技术的智能电话具有在这样的应用中更流畅地进行响应的用户界面。
虽然本文所讨论的主题容易受到各种修改和备选构造的影响，但是在附图中示出并在上面详细描述了其某些说明性的实施例。然而，应当理解，并不旨在将权利要求限制为所公开的具体形式，而是相反，旨在涵盖落入权利要求的精神和范围内的所有修改、备选构造和等同物。
Claims (19)
1.一种用于触摸感测的方法，包括：
在感测到对象对触摸显示器上的第一位置的触摸时，向输出报告所述触摸的第一坐标；
在感测到所述触摸沿所述触摸显示器上的第一路径从所述第一位置到第二位置的移动超过距离所述第一位置的容限距离之后，向所述输出报告所述触摸沿所述第一路径不超过距离所述第一位置的截止距离的至少一些中间坐标，使得在最后报告的中间坐标和所述第二位置之间存在第一间隙，所述截止距离小于所述容限距离；以及
在感测到所述触摸沿所述触摸显示器上的第二路径从所述第二位置到第三位置的移动超过距离所述第一位置的所述容限距离之后，向所述输出报告所述触摸的第二坐标，所述触摸的所报告的所述第二坐标是通过从所述第一位置和所述第三位置之间的距离减去所述第一间隙并然后向其添加第一补偿差而计算的沿所述第一路径的点。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一间隙被计算为第一距离和第二距离之间的差，所述第一距离是从所述第一坐标到所述第二位置，所述第二距离是从所述第一坐标到所述最后报告的中间坐标。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
计算作为所报告的所述第二坐标和所述第二位置之间的距离的第二间隙；以及
在感测到所述触摸沿所述触摸显示器上的第三路径从所述第三位置移动到与所述第三位置间隔开的第四位置之后，向所述输出报告所述触摸的第三坐标，所述触摸的所报告的所述第三坐标是通过从所述第一位置和第四位置之间的距离减去所述第二间隙并然后向其添加第二补偿差而计算的沿所述第二路径的点。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第二间隙被计算为第一距离和第二距离之间的差，所述第一距离是从所述第一坐标到所述第三位置，所述第二距离是从所述第一坐标到所报告的所述第二坐标。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一补偿差和所述第二补偿差相等。
6.根据权利要求3所述的方法，还包括：
计算作为所报告的所述第二坐标和所述第二位置之间的距离的第三间隙；以及
在感测到所述触摸沿所述触摸显示器上的第四路径从所述第四位置到与所述第四位置间隔开的第五位置移动超过距离所述第一位置的所述容限距离之后，向所述输出报告所述触摸的第四坐标；
所述触摸的所述第四坐标是通过从所述第一位置和所述第五位置之间的距离减去所述第三间隙并然后向其添加第三补偿差而计算的沿所述第四路径的点。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第三间隙被计算为第一距离和第二距离之间的差，所述第一距离是从所述第一坐标到所述第四位置，第二距离是从所述第一坐标到所报告的所述第三坐标。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一补偿差、所述第二补偿差和所述第三补偿差是相等的。
9.根据权利要求6所述的方法，还包括在报告所述触摸的所述第四坐标之后，基于进一步感测所述触摸的移动，向所述输出报告所述触摸的实际坐标。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一些中间坐标是从触摸数据获取的。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一些中间坐标是根据所述第一坐标和所述第二位置的坐标来计算的。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一些中间坐标是通过对所述第一坐标和所述第二位置的坐标应用加权平均来计算的。
13.一种触摸屏控制器，与触摸显示器一起可操作，所述触摸屏控制器包括：
输入电路系统，被配置为从所述触摸显示器接收数据；以及
处理电路系统，被配置为：
在感测到对象对所述触摸显示器上的第一位置的触摸时，向输出报告所述触摸的第一坐标；
在感测到所述触摸沿所述触摸显示器上的第一路径从所述第一位置到第二位置的移动超过距离所述第一位置的容限距离之后，向所述输出报告所述触摸沿所述第一路径不超过距离所述第一位置的截止距离的至少一些中间坐标，使得在最后报告的中间坐标和所述第二位置之间存在第一间隙，所述截止距离小于所述容限距离；以及
在感测到所述触摸沿所述触摸显示器上的第二路径从所述第二位置到第三位置的移动超过距离所述第一位置的所述容限距离之后，向所述输出报告所述触摸的第二坐标，所述触摸的所报告的所述第二坐标是通过从所述第一位置和所述第三位置之间的距离减去所述第一间隙并然后向其添加补偿差而计算的沿所述第一路径的点。
14.根据权利要求13所述的触摸屏控制器，其中所述处理电路系统被配置为计算作为第一距离和第二距离之间的差的所述第一间隙，所述第一距离是从所述第一坐标到所述第二位置，所述第二距离是从所述第一坐标到所述最后报告的中间坐标。
15.根据权利要求13所述的触摸屏控制器，其中所述处理电路系统还被配置为：
计算作为所报告的所述第二坐标与所述第二位置之间的距离的第二间隙；以及
在感测到所述触摸沿所述触摸显示器上的第三路径从所述第三位置移动到与所述第三位置间隔开的第四位置之后，向所述输出报告所述触摸的第三坐标，所述触摸的所报告的所述第三坐标是通过从所述第一位置和第四位置之间的距离减去所述第二间隙并然后向其添加所述补偿差而计算的沿所述第二路径的点。
16.根据权利要求15所述的触摸屏控制器，其中所述处理电路系统被配置为计算作为第一距离和第二距离之间的差的所述第二间隙，所述第一距离是从所述第一坐标到所述第三位置，所述第二距离是从所述第一坐标到所报告的所述第二坐标。
17.根据权利要求15所述的触摸屏控制器，其中所述处理电路系统还被配置为：
计算作为所报告的所述第二坐标与所述第二位置之间的距离的第三间隙；
在感测到所述触摸沿所述触摸显示器上的第四路径从所述第四位置到与所述第四位置间隔开的第五位置移动超过距离所述第一位置的所述容限距离之后，向所述输出报告所述触摸的第四坐标；以及
所述触摸的所述第四坐标是通过从所述第一位置和所述第五位置之间的距离减去所述第三间隙并然后向其添加所述补偿差而计算的沿所述第四路径的点。
18.根据权利要求17所述的触摸屏控制器，其中所述处理电路系统被配置为计算作为第一距离和第二距离之间的差的所述第三间隙，所述第一距离是从所述第一坐标到所述第四位置，所述第二距离是从所述第一坐标到所报告的所述第三坐标。
19.根据权利要求17所述的触摸屏控制器，其中所述处理电路系统被配置为在报告所述触摸的所述第四坐标之后，基于进一步感测所述触摸的移动，向所述输出报告所述触摸的实际坐标。
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