触摸信号检测方法及装置.pdf

本发明提供一种触摸信号检测方法，包括如下步骤：提供一触摸信号检测装置，包括依次电性连接的传导单元、触摸检测单元、信号取样单元及信号处理单元；使用者滑过或接触传导单元时，传导单元产生一个触摸信号；触摸检测单元根据从传导单元收到的触摸信号，检测使用者手指滑过时所接触传导单元的位置信息；信号取样单元对触摸检测单元检测到的位置信息进行抽样，抽取若干接触点；信号处理单元对所述若干接触点的坐标值结合三角形进行计算分析，并判断使用者做出的动作类型是划直线、弧线还是划圆圈。本发明还披露一种触摸信号检测装置，所述触摸信号检测方法及装置检测精度高，可判断使用者所做出的动作类型。

1、  一种触摸信号检测方法，其特征在于：所述检测方法包括如下步骤：
a.提供一个触摸信号检测装置，其包括依次电性连接的传导单元、触摸检测单元、信号取样单元及信号处理单元，该传导单元对应一坐标轴系统；
b.使用者滑过或接触传导单元时，传导单元产生一个触摸信号，并将该触摸信号传送至触摸检测单元；
c.触摸检测单元根据收到的触摸信号，检测使用者手指滑过时所接触传导单元的位置信息；
d.信号取样单元对触摸检测单元检测到的位置信息进行抽样，抽取若干接触点；
e.信号处理单元对所述若干接触点的坐标值结合三角形进行计算分析，并判断使用者做出的动作类型是划直线、弧线还是划圆圈。

2、  如权利要求1所述的触摸信号检测方法，其特征在于：所述步骤d中的若干接触点可以形成两个或两个以上的三角形。

3、  如权利要求1所述的触摸信号检测方法，其特征在于：所述步骤a和步骤e中的信号处理单元包括计算模块和判断模块。

4、  如权利要求3所述的触摸信号检测方法，其特征在于：所述步骤e中，计算模块将抽样的若干接触点中相邻三个点作为一个三角形的三个顶点，根据该三个顶点的坐标算出该三角形的面积及底边长度，进而算出该三角形的高；所述若干接触点可以形成两个或两个以上的三角形，计算模块将相邻两个三角形的高相加，并将该相邻两个三角形的高的和传送至判断模块。

5、  如权利要求4所述的触摸信号检测方法，其特征在于：所述步骤e中，判断模块将所述相邻两个三角形的高相加得到的和与一个预定值相比较，以判断使用者在传导单元做出的动作是划直线、弧线还是划圆圈。

6、  一种触摸信号检测装置，其特征在于：所述检测装置包括依次电性连接的传导单元、触摸检测单元、信号取样单元及信号处理单元；传导单元上的各个位置分布于一个坐标轴系统，传导单元用于在被使用者接触时产生一个触摸信号至触摸检测单元；触摸检测单元用于检测使用者所接触传导单元的位置信息；信号取样单元用于对触摸检测单元检测到的位置信息进行抽样，获取若干接触点在坐标轴系统中的对应坐标；所述信号处理单元用于对所述若干接触点的坐标值结合三角形进行计算分析，并判断使用者做出的动作路线类型。

7、  如权利要求6所述的触摸信号检测装置，其特征在于：所述信号处理单元包括计算模块及判断模块。

8、  如权利要求7所述的触摸信号检测装置，其特征在于：所述计算模块用于将抽样的若干接触点中相邻三个点作为一个三角形的三个顶点，根据该三个顶点的坐标算出该三角形的面积及底边长度，进而算出该三角形的高；所述若干接触点可以形成两个或两个以上的三角形，计算模块将相邻两个三角形的高相加，并将该相邻两个三角形的高的和传送至判断模块。

9、  如权利要求8所述的触摸信号检测装置，其特征在于：所述判断模块用于将所述相邻两个三角形的高相加得到的和与一个预定值相比较，以判断使用者在传导单元做出的动作是划直线、弧线还是划圆圈。

触摸信号检测方法及装置
技术领域
本发明涉及一种信号检测方法，特别是涉及一种适用于触摸屏的触摸信号检测方法及装置。
背景技术
当前，随着多媒体信息交互的与日俱增，各种电子办公和娱乐设备的应用越来越普遍，例如电视机、移动电话、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)和平板电脑等。同时，随着遥控技术的快速发展，包括电视机在内的很多家用电器以及消费性电子产品都配置有遥控器，以便于使用者操作。触摸屏作为多媒体信息交互的常用配置，能够广泛地应用于各种电子装置及电子装置的遥控器，是目前最简单、方便和符合自然习惯的一种人机交互方式。
目前市场上最常用的触摸屏信号检测方法是采用电阻式薄膜屏。该电阻式薄膜屏由一层玻璃或有机玻璃作为基层，表面涂有一层叫ITO(indium tin oxide)的透明导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层，它的内表面也涂有一层导电层(ITO或镍金)，在两层导电层之间有许多小于千分之一英寸的细小透明隔离点把它们隔开绝缘。当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了一个接触，控制器侦测到这个接通并计算出X、Y轴的位置。
其中，电阻触摸屏的两层导电层工作面必须是完整的，在每个工作面的两条边线上各涂一条银胶，一端加5V电压，一端加0V，就能在工作面的一个方向上形成均匀连续的平行电压分布。在侦测到有触摸后，立刻A/D转换测量接触点的模拟量电压值，根据它示IJ5V陶比例公式就能计算出触摸点在这个方向上的位置。
上述采用电阻式薄膜屏的信号检测方法是采用电压降的方式来找坐标轴，即在X轴和Y轴各由一对0～5V的电压来驱动，当触摸屏被接触时，由于回路被导通而会产生电压降，根据电压降所占的比例进一步算出坐标轴。然而，在使用的过程中，导电层难免出现刮痕，由于导电层对刮擦的敏感性，电阻式薄膜屏的信号检测精度通常不是很高。此外，电阻式薄膜屏在检测信号的过程中，只是对某一接触点的坐标进行计算，而无法确定使用者手指所做的动作路线类型。
还有一种利用软件方法进行信号检测的方法，即，设定反射物体的移动轨迹，并分配相应的数字作为规定基准。在此移动轨迹为一个8个方向的序列即手指的滑动方向被定义为8种类型，并分别用0～7八个数字表示。定义移动轨迹，并利用数字基准值来标示移动轨迹。将数字基准值存储在存储装置中。从存储装置中调取数字基准值。当使用者在触摸屏上进行手写输入时，感光装置获得手指的移动轨迹，并在轨迹的方向(斜率)发生变化时自动生成并输入数字序列。在手指离开触摸屏时，将该数字序列和所有内置的基准值序列进行编辑距离(Levenshtein Distance，LD)计算，最后，将该距离最小的那个基准值所对应的姿势或数字取出，作为识别结果，其中，LEVENSHTEIN距离计算是一种比较字符串(String)相似程度的算法，如LD(s1，s2)等于把s1变成s2需要的{增加，删除，替换}操作之和。然而，这种信号检测方法只是近似处理，检测精度仍然不高。
发明内容
针对上述问题，有必要提供一种检测精度较高的触摸信号检测方法。
另外，还有必要提供使用上述触摸信号检测方法的装置。
一种触摸信号检测方法，其包括如下步骤：
a.提供一个触摸信号检测装置，其包括依次电性连接的传导单元、触摸检测单元、信号取样单元及信号处理单元，该传导单元对应一坐标轴系统；
b.使用者滑过或接触传导单元时，传导单元产生一个触摸信号，并将该触摸信号传送至触摸检测单元；
c.触摸检测单元根据收到的触摸信号，检测使用者手指滑过时所接触传导单元的位置信息；
d.信号取样单元对触摸检测单元检测到的位置信息进行抽样，抽取若干接触点；
e.信号处理单元对所述若干接触点的坐标值结合三角形进行计算分析，并判断使用者做出的动作类型是划直线、弧线还是划圆圈。
优选地，所述触摸信号检测方法的步骤d中，所述若干接触点可以形成两个或两个以上的三角形。
优选地，所述触摸信号检测方法的步骤a和步骤e中，所述信号处理单元包括计算模块和判断模块。
优选地，所述触摸信号检测方法的步骤e中，所述计算模块将抽样的若干接触点中相邻三个点作为一个三角形的三个顶点，根据该三个顶点的坐标算出该三角形的面积及底边长度，进而算出该三角形的高；所述若干接触点可以形成两个或两个以上的三角形，计算模块将相邻两个三角形的高相加，并将该相邻两个三角形的高的和传送至判断模块。
优选地，所述触摸信号检测方法的步骤e中，所述判断模块将所述相邻两个三角形的高相加得到的和与一个预定值相比较，以判断使用者在传导单元做出的动作是划直线、弧线还是划圆圈。
一种触摸信号检测装置，其包括依次电性连接的传导单元、触摸检测单元、信号取样单元及信号处理单元。传导单元上的各个位置分布于一个坐标轴系统，该传导单元用于在被使用者接触时产生一个触摸信号至触摸检测单元。触摸检测单元用于检测使用者所接触传导单元的位置信息。信号取样单元用于对触摸检测单元检测到的位置信息进行抽样，获取若干接触点在坐标轴系统中的对应坐标。所述信号处理单元用于对所述若干接触点的坐标值结合三角形进行计算分析，并判断使用者做出的动作路线类型。
优选地，所述触摸信号检测装置的信号处理单元包括计算模块及判断模块。
优选地，所述触摸信号检测装置的计算模块用于将抽样的若干接触点中相邻三个点作为一个三角形的三个顶点，根据该三个顶点的坐标算出该三角形的面积及底边长度，进而算出该三角形的高；所述若干接触点可以形成两个或两个以上的三角形，计算模块将相邻两个三角形的高相加，并将该相邻两个三角形的高的和传送至判断模块。
优选地，所述触摸信号检测装置的判断模块用于将所述相邻两个三角形的高相加得到的和与一个预定值相比较，以判断使用者在传导单元做出的动作是划直线、弧线还是划圆圈。
相较于现有技术，所述触摸信号检测方法及装置通过对触摸点坐标结合三角形进行计算分析，从而精确地检测触摸信号，并能判断使用者所做出的动作路线类型是划直线、弧线还是划圆圈。
附图说明
图1是本发明较佳实施方式的信号检测装置的功能模块图。
图2是本发明较佳实施方式的信号检测方法的原理示意图。
图3是本发明较佳实施方式的信号检测方法的流程图。
具体实施方式
本发明所述的触摸屏信号检测方法及装置适用于使用触摸技术的电子装置，如电视机、移动电话、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)和平板电脑等；同时，也适用于上述电子装置所使用的遥控器。
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明较佳实施方式的触摸信号检测装置100包括依次电性连接的传导单元10、触摸检测单元20、信号取样单元30及信号处理单元40。
所述传导单元10为使用者操作时的触摸区，该触摸区上的各个位置分布于一个坐标轴系统，即，该传导单元10的各个位置对应于该坐标轴系统内的坐标点，当传导单元10的某一位置被使用者手指滑过或接触时，传导单元10会产生一个触摸信号，并将该触摸信号传送至触摸检测单元20。
触摸检测单元20用于根据传导单元10产生的触摸信号，检测使用者手指滑过时所接触传导单元10的位置信息。所述信号取样单元30用于对触摸检测单元20检测到的位置信息进行抽样，以抽取使用者手指滑过时在传导单元10上的若干接触点，并获取该若干接触点在坐标轴系统中的对应坐标。所述信号处理单元40包括计算模块41及判断模块43，其中，计算模块41用于对信号取样单元30抽样的接触点坐标进行计算分析，判断模块43用于判断使用者在传导单元10做出的动作是划直线、弧线还是划圆圈。
本发明较佳实施方式的触摸信号检测方法包括如下步骤：
步骤S1，使用者滑过或接触传导单元10，传导单元10产生一个触摸信号，并将该触摸信号传送至触摸检测单元20。
步骤S2，触摸检测单元20根据传导单元10产生的触摸信号，检测使用者手指滑过时所接触传导单元10的位置信息。
步骤S3，信号取样单元30对触摸检测单元20检测到的位置信息进行抽样，抽取使用者手指滑过时在传导单元10上的若干接触点，并获取该若干接触点对应的坐标。其中，抽样的接触点个数为三个以上。
步骤S4，信号处理单元40对信号取样单元30抽样的接触点坐标进行计算分析，计算模块41将抽样的若干接触点中相邻三个点作为一个三角形的三个顶点，根据该三个顶点的坐标算出该三角形的面积及底边长度，进而算出该三角形的高。该若干接触点可以形成两个或两个以上的三角形，信号处理单元分别计算出这些三角形的高，将相邻两个三角形的高相加，并将该相邻两个三角形的高的和传送至判断模块43。
步骤S5，判断模块43将相邻两个三角形的高相加得到的和与一个预定值相比较，以判断使用者在传导单元10做出的动作是划直线、弧线还是划圆圈。如果相邻两个三角形的高相加得到的和小于该预定值，则说明经由所述两个三角形对应的接触点的弧线较直，从而得出使用者做出的动作是划直线。如果相邻两个三角形的高相加得到的和大于该预定值，则说明说明经由所述两个三角形对应的接触点的弧线较弯，从而得出使用者做出的动作是划弧线或圆圈。
请进一步参阅图3，举例说明本发明较佳实施方式的触摸信号检测方法的原理。图3中所示的X、Y坐标轴系统中的各点对应于传导单元10的各个位置，且该坐标轴系统以O点原点，坐标为(0，0)。附图中的四个点a、b、c、d是信号取样单元30对触摸检测单元20检测到的位置信息进行抽样得到的，其坐标分别为a(x1，y1)、b(x2，y2)、c(x3，y3)、d(x4，y4)。信号处理单元40的计算模块41根据下面的公式，计算出由a、b、c三个点组成的三角形1面积为：
S1＝1/2*(x1*y2+x2*y3+x3*y1-x1*y3-x2*y1-x3*y2)。
同时也可以根据a点和c点的坐标求出三角形1的底边长c1，知道三角形1的面积S1和底边长c1后可以求出三角形1的高h1。同理可以求出由b、c、d三个点组成的三角形2的面积为：
S2＝1/2*(x2*y3+x3*y4+x4*y2-x2*y4-x3*y2-x4*y3)
再根据b点和d点的坐标求出三角形1的底边长c2，知道三角形2的面积S2和底边长c2后可以求出三角形2的高h2。
设一个参数为m，该参数m是由软件计算出的变量，可以理解为m＝1厘米，如果计算出的h1+h2的和大于m，即如果h1+h2＞m(1厘米)，说明经由a、b、c、d四个点的弧线较弯，则判断使用者做的动作是画弧，使用者划的是一个较大的弧线或是圆圈。如果计算出的h1与h2相加的和小于m，即如果h1+h2＜m(1厘米)，说明经由a、b、c、d四个点的弧线较直，则判断使用者做的动作是划直线。
可以理解，通过设置参数m的大小，并对多个接触点构成的三角形进行计算统计，得出统计平均值，以此可判断使用者在传导单元10做出的动作是划直线、弧线还是划圆圈。
本发明触摸信号检测方法及装置通过对触摸点坐标结合三角形进行计算分析，从而精确地检测触摸信号，并能判断使用者所做出的动作路线是划直线、弧线还是划圆圈。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，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该以权利要求书所限定的保护范围为准。