一种移动终端及其实现人机交互的方法和装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201710113877.5

申请日:

2017.02.28

公开号:

CN106896969A

公开日:

2017.06.27

当前法律状态:

公开

有效性:

审中

法律详情:

公开

IPC分类号:

G06F3/044; G06F3/0354(2013.01)I

主分类号:

G06F3/044

申请人:

努比亚技术有限公司

发明人:

程佳斌; 张璐

地址:

518000 广东省深圳市南山区高新区北环大道9018号大族创新大厦A区6-8层、10-11层、B区6层、C区6-10层

优先权:

专利代理机构:

广东广和律师事务所 44298

代理人:

章小燕

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内容摘要

本发明公开了一种移动终端及其实现人机交互的方法和装置,属于移动通信技术领域。其中,实现人机交互的方法包括以下步骤:移动终端通过触控装置获取用户手指在其表层来回滑动产生的动作位置信息,并实时发送给触控装置的触控单片机进行同步处理,以绘制出鼠标运动的轨迹;移动终端根据触控单片机绘制出的鼠标运动的轨迹进行实时用户界面UI绘制,直至UI显示鼠标到达指定位置;当UI显示鼠标到达指定位置后,移动终端通过触控装置获取用户手指的触发动作,以响应并执行相应的动作指令。本发明通过在移动终端的背部加入触控装置实现触控鼠标人机交互操作,有效地配合3D玻璃边缘触控、触摸屏、按键进行友好交互。

权利要求书

1.一种移动终端,其特征在于,所述移动终端包括触摸显示屏、处理器以及触控装置,
所述触控装置独立铺设于所述移动终端背离所述触摸显示屏的一侧表面上,且所述触摸显
示屏、所述触控装置分别与所述处理器电性连接。
2.根据权利要求1所述的移动终端,其特征在于,所述触控装置的底层设置有触控单片
机,所述触控装置的表层设置有至少一个矩阵排列的电容式传感器,所述触控单片机分别
与所述电容式传感器及所述处理器电性连接。
3.根据权利要求1所述的移动终端,所述移动终端还包括指纹模块,所述指纹模块与所
述处理器电性连接,所述指纹模块设于所述移动终端背离所述触摸显示屏的一侧表面上,
所述触控装置叠加铺设于所述指纹模块上。
4.一种实现人机交互的方法,其特征在于,应用于如权利要求1-3任一所述的移动终
端,所述方法包括以下步骤:
所述移动终端通过所述触控装置获取用户手指在其表层来回滑动产生的动作位置信
息,并实时发送给所述触控装置的触控单片机进行同步处理,以绘制出鼠标运动的轨迹;
所述移动终端根据所述触控单片机绘制出的鼠标运动的轨迹进行实时用户界面UI绘
制,直至所述UI显示鼠标到达指定位置;
当所述UI显示鼠标到达指定位置后,所述移动终端通过所述触控装置获取用户手指的
触发动作,以响应并执行相应的动作指令。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述移动终端通过触控装置获取用户手指
在其表层来回滑动产生的动作位置信息的步骤之前,所述方法还包括以下步骤:所述移动
终端亮屏后,所述触控单片机会对触控装置的表层进行低功耗实时监测,以便发现用户启
动触控鼠标操作。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述触控单片机对触控装置的表层进行低
功耗实时监测的步骤具体包括:当所述触控单片机对触控装置的表层进行低功耗实时监测
时,若检测到用户手指的触摸时间超过3S,所述触控单片机则判定为用户启动触控鼠标操
作,并发送相关指令给所述移动终端,以启动触控鼠标操作功能。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述移动终端通过所述触控装置获取用户
手指的触发动作,以响应并执行相应的动作指令的步骤之后,所述方法还包括以下步骤:所
述移动终端息屏后,所述触控装置停止工作,进入休眠状态。
8.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述触发动作包括双击动作、单击动作以
及长按动作。
9.一种实现人机交互的装置,其特征在于,应用于如权利要求1-3任一所述的移动终
端,所述装置包括:
表层单元,用于接受手指的触摸动作,并将所述触摸动作产生的动作位置信息实时发
送给装置的底层单元;
中间层单元,用于提供人机交互用的图形及文字;
底层单元,用于监测装置的表层单元是否被触摸,并对所述表层单元实时发送过来的
动作位置信息进行处理后绘制出鼠标运动的轨迹,同时实时反馈给所述移动终端的处理
器。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述底层单元包括:
触摸判断模块,用于移动终端亮屏后,对所述表层单元进行低功耗实时监测,以便发现
用户是否启动触控鼠标操作;
信息处理模块,用于触控鼠标操作启动后,对所述表层单元实时发送过来的动作位置
信息进行处理后绘制出鼠标运动的轨迹,同时实时反馈给所述移动终端的处理器。

说明书

一种移动终端及其实现人机交互的方法和装置

技术领域

本发明涉及终端技术领域,尤其涉及一种移动终端及其实现人机交互的方法和装
置。

背景技术

随着智能产品的逐渐发展,人机交互也出现了多种多样的形式。人机交互是指人
与机器的交互,本质上是人与移动终端的交互,或者从更广泛的角度理解:人机交互是指人
与含有处理器的机器之间的交互,具体的来说,人机交互是指人与计算机之间使用某种对
话语言,以一定的交互方式,如击键,移动鼠标,显示屏幕上的符号/图形等,为完成确定任
务的人与计算机之间的信息交换过程,目前对于计算机来说,其人机交互主要集中于鼠标
交互、触控板交互、按键交互、指纹交互、触摸屏点击交互等,可见,计算机的人机交互已变
得方便、快捷、准确。

现今社会,移动终端以空前的速度发展,各品牌厂商主要以用户为中心的基本设
计原则进行产品的人机交互设计,而目前的移动终端的人机交互方式主要有按键、指纹、触
摸屏交互等,智能移动终端现阶段很大程度可以替代计算机完成一些功能,但是计算机的
鼠标交方式却一直未被加进移动移动终端中。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种移动终端及其实现人机交互的方法和装置,旨在
很大程度上方便用户的使用,使用户在使用移动终端的过程中更能轻松的进行单手操作,
以解决现有产品在单手使用过程中大拇指无法够到触摸屏中的部分区域的弊端,同时,亦
使得产品在触摸屏损坏的情况下,用户亦可通过触控鼠标操作来继续操控产品。

为实现上述目的,本发明提供的一种移动终端,所述移动终端包括触摸显示屏、处
理器以及触控装置,所述触控装置独立铺设于所述移动终端背离所述触摸显示屏的一侧表
面上,且所述触摸显示屏、所述触控装置分别与所述处理器电性连接。

优选地,所述触控装置的底层设置有触控单片机,所述触控装置的表层设置有至
少一个矩阵排列的电容式传感器,所述触控单片机分别与所述电容式传感器及所述处理器
电性连接。

优选地,所述移动终端还包括指纹模块,所述指纹模块与所述处理器电性连接,所
述指纹模块设于所述移动终端背离所述触摸显示屏的一侧表面上,所述触控装置叠加铺设
于所述指纹模块上。

此外,为实现上述目的,本发明还提出一种实现人机交互的方法,应用于上述的移
动终端,所述方法包括以下步骤:移动终端通过触控装置获取用户手指在其表层来回滑动
产生的动作位置信息,并实时发送给所述触控装置的触控单片机进行同步处理,以绘制出
鼠标运动的轨迹;所述移动终端根据所述触控单片机绘制出的鼠标运动的轨迹进行实时用
户界面UI绘制,直至所述UI显示鼠标到达指定位置;当所述UI显示鼠标到达指定位置后,所
述移动终端通过所述触控装置获取用户手指的触发动作,以响应并执行相应的动作指令。

优选地,所述移动终端通过触控装置获取用户手指在其表层来回滑动产生的动作
位置信息的步骤之前,所述方法还包括以下步骤:所述移动终端亮屏后,所述触控单片机会
对触控装置的表层进行低功耗实时监测,以便发现用户启动触控鼠标操作。

优选地,所述触控单片机对触控装置的表层进行低功耗实时监测的步骤具体包
括:当所述触控单片机对触控装置的表层进行低功耗实时监测时,若检测到用户手指的触
摸时间超过3S,所述触控单片机则判定为用户启动触控鼠标操作,并发送相关指令给所述
移动终端,以启动触控鼠标操作功能。

优选地,所述移动终端通过所述触控装置获取用户手指的触发动作,以响应并执
行相应的动作指令的步骤之后,所述方法还包括以下步骤:所述移动终端息屏后,所述触控
装置停止工作,进入休眠状态。

优选地,所述触发动作包括双击动作、单击动作以及长按动作。

还提供一种实现人机交互的装置,应用于上述的移动终端,所述装置包括:表层单
元,用于接受手指的触摸动作,并将所述触摸动作产生的动作位置信息实时发送给装置的
底层单元;中间层单元,用于提供人机交互用的图形及文字;底层单元,用于监测装置的表
层单元是否被触摸,并对所述表层单元实时发送过来的动作位置信息进行处理后绘制出鼠
标运动的轨迹,同时实时反馈给所述移动终端的处理器。

优选地,所述底层单元包括:触摸判断模块,用于移动终端亮屏后,对所述表层单
元进行低功耗实时监测,以便发现用户是否启动触控鼠标操作;信息处理模块,用于触控鼠
标操作启动后,对所述表层单元实时发送过来的动作位置信息进行处理后绘制出鼠标运动
的轨迹,同时实时反馈给所述移动终端的处理器。

本发明提出的一种移动终端及其实现人机交互的方法和装置,其首次提出在移动
终端的背部加入触控装置,以在移动终端上实现触控鼠标人机交互操作,有效地配合3D玻
璃边缘触控、触摸屏、按键进行友好交互。这样一来,一方面解决了目前大屏移动终端用户
单手使用过程中大拇指无法够到屏幕全部区域的问题,有效地利用起用户的食指来方便用
户进行单手友好操作;另一方面,当移动终端的触摸屏损坏的情况下,用户依旧可以选用第
二种交互方式来继续操控移动终端。

附图说明

图1为实现本发明各个实施例的移动终端的硬件结构示意图;

图2为本发明第一实施例提出的移动终端的硬件结构示意图;

图3为电容式触控板的工作原理图。

图4为本发明第二实施例提出的实现人机交互的方法的流程框图;

图5为移动终端通过触控装置选择应用的示意图;

图6为移动终端通过触控装置触发点击应用的示意图;

图7为本发明第三实施例提出的实现人机交互的装置的连接框图;

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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。

现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中,使用
用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明,其本身
并没有特定的意义。因此,"模块"与"部件"可以混合地使用。

移动终端可以以各种形式来实施。例如,本发明中描述的终端可以包括诸如移动
电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP
(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固
定终端。下面,假设终端是移动终端。然而,本领域技术人员将理解的是,除了特别用于移动
目的的元件之外,根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。

图1为实现本发明各个实施例的移动终端的硬件结构示意。

移动终端100可以包括无线通信单元110、A/V(音频/视频)输入单元120、用户输入
单元130、感测单元140、输出单元150、存储器160、接口单元170、控制器180和电源单元190
等等。图1示出了具有各种组件的移动终端,但是应理解的是,并不要求实施所有示出的组
件。可以替代地实施更多或更少的组件。将在下面详细描述移动终端的元件。

无线通信单元110通常包括一个或多个组件,其允许移动终端100与无线通信系统
或网络之间的无线电通信。例如,无线通信单元可以包括广播接收模块111、移动通信模块
112、无线互联网模块113、短程通信模块114和位置信息模块115中的至少一个。

广播接收模块111经由广播信道从外部广播管理服务器接收广播信号和/或广播
相关信息。广播信道可以包括卫星信道和/或地面信道。广播管理服务器可以是生成并发送
广播信号和/或广播相关信息的服务器或者接收之前生成的广播信号和/或广播相关信息
并且将其发送给终端的服务器。广播信号可以包括TV广播信号、无线电广播信号、数据广播
信号等等。而且,广播信号可以进一步包括与TV或无线电广播信号组合的广播信号。广播相
关信息也可以经由移动通信网络提供,并且在该情况下,广播相关信息可以由移动通信模
块112来接收。广播信号可以以各种形式存在,例如,其可以以数字多媒体广播(DMB)的电子
节目指南(EPG)、数字视频广播手持(DVB-H)的电子服务指南(ESG)等等的形式而存在。广播
接收模块111可以通过使用各种类型的广播系统接收信号广播。特别地,广播接收模块111
可以通过使用诸如多媒体广播-地面(DMB-T)、数字多媒体广播-卫星(DMB-S)、数字视频广
播-手持(DVB-H),前向链路媒体(MediaFLO@)的数据广播系统、地面数字广播综合服务
(ISDB-T)等等的数字广播系统接收数字广播。广播接收模块111可以被构造为适合提供广
播信号的各种广播系统以及上述数字广播系统。经由广播接收模块111接收的广播信号和/
或广播相关信息可以存储在存储器160(或者其它类型的存储介质)中。

移动通信模块112将无线电信号发送到基站(例如,接入点、节点B等等)、外部终端
以及服务器中的至少一个和/或从其接收无线电信号。这样的无线电信号可以包括语音通
话信号、视频通话信号、或者根据文本和/或多媒体消息发送和/或接收的各种类型的数据。

无线互联网模块113支持移动终端的无线互联网接入。该模块可以内部或外部地
耦接到终端。该模块所涉及的无线互联网接入技术可以包括WLAN(无线LAN)(Wi-Fi)、Wibro
(无线宽带)、Wimax(全球微波互联接入)、HSDPA(高速下行链路分组接入)等等。

短程通信模块114是用于支持短程通信的模块。短程通信技术的一些示例包括蓝
TM、射频识别(RFID)、红外数据协会(IrDA)、超宽带(UWB)、紫蜂TM等等。

位置信息模块115是用于检查或获取移动终端的位置信息的模块。位置信息模块
的典型示例是GPS(全球定位系统)。根据当前的技术,GPS模块115计算来自三个或更多卫星
的距离信息和准确的时间信息并且对于计算的信息应用三角测量法,从而根据经度、纬度
和高度准确地计算三维当前位置信息。当前,用于计算位置和时间信息的方法使用三颗卫
星并且通过使用另外的一颗卫星校正计算出的位置和时间信息的误差。此外,GPS模块115
能够通过实时地连续计算当前位置信息来计算速度信息。

A/V输入单元120用于接收音频或视频信号。A/V输入单元120可以包括相机121和
麦克风1220,相机121对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置获得的静态图
片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元151上。经相机121处
理后的图像帧可以存储在存储器160(或其它存储介质)中或者经由无线通信单元110进行
发送,可以根据移动终端的构造提供两个或更多相机1210。麦克风122可以在电话通话模
式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风接收声音(音频数据),并且能够将
这样的声音处理为音频数据。处理后的音频(语音)数据可以在电话通话模式的情况下转换
为可经由移动通信模块112发送到移动通信基站的格式输出。麦克风122可以实施各种类型
的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音频信号的过程中产生的噪声或
者干扰。

用户输入单元130可以根据用户输入的命令生成键输入数据以控制移动终端的各
种操作。用户输入单元130允许用户输入各种类型的信息,并且可以包括键盘、锅仔片、触控
板(例如,检测由于被接触而导致的电阻、压力、电容等等的变化的触敏组件)、滚轮、摇杆等
等。特别地,当触控板以层的形式叠加在显示单元151上时,可以形成触摸屏。

感测单元140检测移动终端100的当前状态,(例如,移动终端100的打开或关闭状
态)、移动终端100的位置、用户对于移动终端100的接触(即,触摸输入)的有无、移动终端
100的取向、移动终端100的加速或减速移动和方向等等,并且生成用于控制移动终端100的
操作的命令或信号。例如,当移动终端100实施为滑动型移动电话时,感测单元140可以感测
该滑动型电话是打开还是关闭。另外,感测单元140能够检测电源单元190是否提供电力或
者接口单元170是否与外部装置耦接。感测单元140可以包括接近传感器1410将在下面结合
触摸屏来对此进行描述。

接口单元170用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如,
外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无
线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端
口、视频I/O端口、耳机端口等等。识别模块可以是存储用于验证用户使用移动终端100的各
种信息并且可以包括用户识别模块(UIM)、客户识别模块(SIM)、通用客户识别模块(USIM)
等等。另外,具有识别模块的装置(下面称为"识别装置")可以采取智能卡的形式,因此,识
别装置可以经由端口或其它连接装置与移动终端100连接。接口单元170可以用于接收来自
外部装置的输入(例如,数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的
一个或多个元件或者可以用于在移动终端和外部装置之间传输数据。

另外,当移动终端100与外部底座连接时,接口单元170可以用作允许通过其将电
力从底座提供到移动终端100的路径或者可以用作允许从底座输入的各种命令信号通过其
传输到移动终端的路径。从底座输入的各种命令信号或电力可以用作用于识别移动终端是
否准确地安装在底座上的信号。输出单元150被构造为以视觉、音频和/或触觉方式提供输
出信号(例如,音频信号、视频信号、警报信号、振动信号等等)。输出单元150可以包括显示
单元151、音频输出模块152、警报单元153等等。

显示单元151可以显示在移动终端100中处理的信息。例如,当移动终端100处于电
话通话模式时,显示单元151可以显示与通话或其它通信(例如,文本消息收发、多媒体文件
下载等等)相关的用户界面(UI)或图形用户界面(GUI)。当移动终端100处于视频通话模式
或者图像捕获模式时,显示单元151可以显示捕获的图像和/或接收的图像、示出视频或图
像以及相关功能的UI或GUI等等。

同时,当显示单元151和触控板以层的形式彼此叠加以形成触摸屏时,显示单元
151可以用作输入装置和输出装置。显示单元151可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管
LCD(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、柔性显示器、三维(3D)显示器等等中的至少
一种。这些显示器中的一些可以被构造为透明状以允许用户从外部观看,这可以称为透明
显示器,典型的透明显示器可以例如为TOLED(透明有机发光二极管)显示器等等。根据特定
想要的实施方式,移动终端100可以包括两个或更多显示单元(或其它显示装置),例如,移
动终端可以包括外部显示单元(未示出)和内部显示单元(未示出)。触摸屏可用于检测触摸
输入压力以及触摸输入位置和触摸输入面积。

音频输出模块152可以在移动终端处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模式、
语音识别模式、广播接收模式等等模式下时,将无线通信单元110接收的或者在存储器160
中存储的音频数据转换音频信号并且输出为声音。而且,音频输出模块152可以提供与移动
终端100执行的特定功能相关的音频输出(例如,呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。
音频输出模块152可以包括扬声器、蜂鸣器等等。

警报单元153可以提供输出以将事件的发生通知给移动终端100。典型的事件可以
包括呼叫接收、消息接收、键信号输入、触摸输入等等。除了音频或视频输出之外,警报单元
153可以以不同的方式提供输出以通知事件的发生。例如,警报单元153可以以振动的形式
提供输出,当接收到呼叫、消息或一些其它进入通信(incomingcommunication)时,警报单
元153可以提供触觉输出(即,振动)以将其通知给用户。通过提供这样的触觉输出,即使在
用户的移动电话处于用户的口袋中时,用户也能够识别出各种事件的发生。警报单元153也
可以经由显示单元151或音频输出模块152提供通知事件的发生的输出。

存储器160可以存储由控制器180执行的处理和控制操作的软件程序等等,或者可
以暂时地存储己经输出或将要输出的数据(例如,电话簿、消息、静态图像、视频等等)。而
且,存储器160可以存储关于当触摸施加到触摸屏时输出的各种方式的振动和音频信号的
数据。

存储器160可以包括至少一种类型的存储介质,所述存储介质包括闪存、硬盘、多
媒体卡、卡型存储器(例如,SD或DX存储器等等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储
器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器
(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。而且,移动终端100可以与通过网络连接执行存储器
160的存储功能的网络存储装置协作。

控制器180通常控制移动终端的总体操作。例如,控制器180执行与语音通话、数据
通信、视频通话等等相关的控制和处理。另外,控制器180可以包括用于再现(或回放)多媒
体数据的多媒体模块1810,多媒体模块1810可以构造在控制器180内,或者可以构造为与控
制器180分离。控制器180可以执行模式识别处理,以将在触摸屏上执行的手写输入或者图
片绘制输入识别为字符或图像。

电源单元190在控制器180的控制下接收外部电力或内部电力并且提供操作各元
件和组件所需的适当的电力。

这里描述的各种实施方式可以以使用例如计算机软件、硬件或其任何组合的计算
机可读介质来实施。对于硬件实施,这里描述的实施方式可以通过使用特定用途集成电路
(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可
编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的
电子单元中的至少一种来实施,在一些情况下,这样的实施方式可以在控制器180中实施。
对于软件实施,诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的
软件模块来实施。软件代码可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来
实施,软件代码可以存储在存储器160中并且由控制器180执行。

至此,己经按照其功能描述了移动终端。下面,为了简要起见,将描述诸如折叠型、
直板型、摆动型、滑动型移动终端等等的各种类型的移动终端中的滑动型移动终端作为示
例。因此,本发明能够应用于任何类型的移动终端,并且不限于滑动型移动终端。

基于上述移动终端硬件结构,提出本发明各个实施例。

如图2所示,本发明第一实施例提出一种移动终端200,移动终端200包括触摸显示
屏2100、处理器280、触控装置2110以及指纹模块2120,触摸显示屏2100、触控装置2110以及
指纹模块2120分别与处理器280电性连接,指纹模块2120设于移动终端200背离触摸显示屏
2100的一侧表面上,触控装置2110叠加铺设于指纹模块2120上。

本实施例中的触控装置2110的底层设置有触控单片机2113,触控装置2110的表层
设置有至少一个矩阵排列的电容式传感器2111,触控单片机2113分别与电容式传感器2111
及处理器280电性连接,即本触控装置2110为电容式触控板。我们知道,电容式触控板的工
作原理是通过人体的电容来感知手指的位置,即当用户的手指接触到电容式触控板的瞬
间,就在电容式触控板的表面产生一个电容。如图3所示,图中虚线表示触摸触控板表面的
用户手指,在触控板表面附着有一种传感器矩阵,这种传感器矩阵与芯片连在一起,连续不
断的跟踪着用户的手指电容轨迹,经过内部一系列的处理,从而能够每时每刻精确定位用
户的手指位置(X、Y坐标),同时通过测量由于用户的手指与板间距离(压力大小)而形成电
容值的大小来确定Z坐标,最终完成X、Y、Z坐标的测量。另外,由于通过触控板采集到的信号
X、Y、Z三组模拟信号数据相对比较微弱,我们需要采用放大器对其进行信号放大;放大后的
模拟信号,为了便于触控单片机的A/D采样,需要设计一级增益电路,将电路的模拟信号都
调节到零点上方;增益电路输出的模拟信号经过触控单片机进行A/D转换,以实现模拟信号
到数字信号的转换。

另外,在本实施例中,通过将触控装置2110叠加铺设于指纹模块2120上的结构设
计,可在大大节省结构堆叠空间的同时,也完成了两种功能的切换使用。而对于本领域技术
人员而言,触控装置2110还可独立铺设于移动终端200背离触摸显示屏2100的一侧表面的
任一位置上,同时,触控装置2110的大小亦可由用户需求去定义,以在移动终端200背离触
摸显示屏2100的一侧表面上形成尺寸适合、便于用户操控的触控装置2110。

如图4所示,本发明第二实施例提出一种实现人机交互的方法,应用于上述的移动
终端,包括以下步骤:

步骤S1:移动终端亮屏后,触控装置的触控单片机会对触控装置的表层进行低功
耗实时监测,以便发现用户启动触控鼠标操作。

具体地,由于移动终端的触控装置为其实现人机交互的第二套方案,其在日常使
用时,用户一般采用第一套方案(即触摸显示屏)进行人机交互,因而,为了降低其运行功
耗,触控装置大部分情况下会处于休眠状态,即使移动终端亮屏后,亦不会马上进行启动,
仅在用户需要时,才会在用户的触发下启动触控鼠标操作。而为了提高移动终端的处理器
的处理速度,使得移动终端的处理器可以及时发现用户启动触控鼠标操作。触控装置自带
的触控单片机会在移动终端亮屏后,首先内部进行前期的算法处理,即采用低频率对触控
装置的表层进行扫描,以监测用户是否有启动触控鼠标的操作,当触控单片机对触控装置
的表层进行低功耗实时监测时,若检测到用户手指的触摸时间超过3S,触控单片机则判定
为用户启动触控鼠标操作,并发送相关指令给处理器,以启动触控鼠标操作功能。这样一
来,通过设置3S的限制机制,可有效避免出现用户在持握移动终端过程中误触摸到触控装
置的表层而使得移动终端误以为用户要启动触控鼠标操作的问题。

步骤S2:移动终端通过触控装置获取用户手指在其表层来回滑动产生的动作位置
信息,并实时发送给触控装置的触控单片机进行同步处理,以绘制出鼠标运动的轨迹。

具体地,当处理器启动触控鼠标操作功能后,若用户手指在触控装置的表层上来
回的滑动,会导致其表层的网格电容发生变化,以产生包括上滑、下滑、左滑、右滑、左上滑、
右上滑、左下滑、右下滑等在内的动作位置信息,并实时反馈给触控单片机,触控单片机对
之进行同步处理,以绘制出鼠标运动的轨迹。

步骤S3:移动终端根据触控单片机绘制出的鼠标运动的轨迹进行实时用户界面UI
绘制,直至UI显示鼠标到达指定位置。

具体地,当触控单片机进行鼠标运动的轨迹的绘制时,移动终端的处理器会同步
进行实时用户界面UI绘制,以在UI上实时刷新鼠标的位置。举例:当触控单片机检测到用户
手指从左到右滑动到触控装置的表层边缘的时候,而UI上显示的鼠标未到达指定位置,此
时,鼠标的位置坐标(X、Y)被记录下来,并且UI暂停刷新。当用户手指离开触控装置的表层,
继续从触控装置的表层左侧开始滑动,此时,鼠标的位置信息从刚才记录的(X、Y)坐标位置
开始更新,如此重复操作,直至UI上显示鼠标到达指定位置。

步骤S4:当UI显示鼠标到达指定位置后,移动终端通过触控装置获取用户手指的
触发动作,以响应并执行相应的动作指令。

具体地,触发动作包括双击动作、单击动作以及长按动作。当移动终端的处理器开
启与触控装置的触控单片机的通信连接后,根据触控单片机反馈回的鼠标坐标值(X、Y值)
进行实时用户界面UI绘制,随着用户手指在触控装置的表层不断移动,鼠标的坐标值(X、Y
值)进行实时变化,UI显示不断更新。当UI显示鼠标到达需要打开的位置(即指定位置)后,
用户手指在触控装置的表层进行双击动作或单击动作或者长按动作,反馈回Z值,移动终端
的处理器获取到用户手指的触发动作后,以响应并执行相应的动作指令,从而在UI上显示
相应的操作状态。举例:如图5和图6表现的是一个触控选择一个应用后,单击触控装置的表
层产生的效果。

步骤S5:移动终端息屏后,触控装置停止工作,进入休眠状态。

具体地,当移动终端处于息屏状态的时候,为了降低功耗,触控装置进行休眠状
态,不进行工作,而当其重新点亮屏幕的时候,触控装置自带的触控单片机会在首先采用低
频率对触控装置的表层进行扫描,以监测用户是否有启动触控鼠标的操作。当监测到用户
启动触控鼠标操作的时候,触控单片机启动高频扫描,不断地对触控装置反馈的数据进行
实时处理,并且将处理过后的数据反馈给移动终端的处理器进行实时用户界面UI绘制。

如图7所示,本发明第三实施例提出一种实现人机交互的装置300,应用于上述的
移动终端,装置300包括表层单元301、中间层单元302以及底层单元303。

其中,表层单元301,用于接受手指的触摸动作,并将触摸动作产生的位置信息实
时发送给触控装置的底层单元。具体地,当用户手指在表层单元301上进行上滑、下滑、左
滑、右滑、左上滑、右上滑、左下滑、右下滑等触摸动作时,会导致其网格电容发生相应的变
化,表层单元301根据这些变化判断出相应的动作位置信息,并实时反馈给装置的底层单元
303。

中间层单元302,用于提供人机交互用的图形及文字,即移动终端UI上显示的内
容,使得用户可根据这些内容在表层单元301进行相应的触摸操控。

底层单元303,用于监测触控装置的表层单元是否被触摸,并对表层单元实时发送
过来的动作位置信息进行处理后绘制出鼠标运动的轨迹,同时实时反馈给移动终端的处理
器。具体地,底层单元303包括触摸判断模块3031及信息处理模块3032,触摸判断模块3031
用于移动终端亮屏后,对表层单元301进行低功耗实时监测,以便发现用户是否启动触控鼠
标操作,为了降低功耗,当移动终端处于息屏状态的时候,装置300会处于休眠状态,不进行
工作,因而,当移动终端亮屏后,需对用户是否启动触控鼠标操作进行监测,以便在需要时
及时启动触控鼠标操作功能,所以,移动终端亮屏后,触摸判断模块3031会采用低频率对表
层单元301进行扫描,以监测用户是否有启动触控鼠标的操作,若检测到用户手指的触摸时
间超过3S时,触摸判断模块3031则判定为用户启动触控鼠标操作,并发送相关指令给处理
器,以启动触控鼠标操作功能。信息处理模块3031用于触控鼠标操作启动后,对表层单元
301实时发送过来的动作位置信息进行处理后绘制出鼠标运动的轨迹,同时实时反馈给移
动终端的处理器,当触控鼠标操作启动后,若用户手指在表层单元301上来回的滑动,会导
致其表层的网格电容发生变化,以产生包括上滑、下滑、左滑、右滑、左上滑、右上滑、左下
滑、右下滑在内的动作位置信息,并实时反馈给信息处理模块3031,信息处理模块3031会对
之进行同步处理,以绘制出鼠标运动的轨迹,同时实时反馈给移动终端的处理器,以进行实
时用户界面UI绘制。

本发明提出的一种移动终端及其实现人机交互的方法和装置,其首次提出在移动
终端的背部加入触控装置,以在移动终端上实现触控鼠标人机交互操作,有效地配合3D玻
璃边缘触控、触摸屏、按键进行友好交互。这样一来,一方面解决了目前大屏移动终端用户
单手使用过程中大拇指无法够到屏幕全部区域的问题,有效地利用起用户的食指来方便用
户进行单手友好操作;另一方面,当移动终端的触摸屏损坏的情况下,用户依旧可以选用第
二种交互方式来继续操控移动终端。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排
他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而
且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有
的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该
要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方
法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下
前者是更佳的实施方式。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
(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服
务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发
明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技
术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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本发明公开了一种移动终端及其实现人机交互的方法和装置,属于移动通信技术领域。其中,实现人机交互的方法包括以下步骤:移动终端通过触控装置获取用户手指在其表层来回滑动产生的动作位置信息,并实时发送给触控装置的触控单片机进行同步处理,以绘制出鼠标运动的轨迹;移动终端根据触控单片机绘制出的鼠标运动的轨迹进行实时用户界面UI绘制,直至UI显示鼠标到达指定位置;当UI显示鼠标到达指定位置后,移动终端通过触控装。

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