CN202422047U - 触控屏触摸轨迹检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种触控屏触摸轨迹检测装置。该触控屏触摸轨迹检测装置包括获取单元，用于检测连续检测触点的触点信息，以及与所述获取单元相连的控制单元，根据该连续检测触点的坐标及该检测触点时间确定轨迹函数，以轨迹函数计算预测触点并在下一检测触点落在该预测触点的预设范围内的情况下，输出该下一检测触点所对应的预测触点。上述触摸轨迹检测装置采用由已知检测触点确定的轨迹函数来预测下一触点，可以追踪动态触点的轨迹。

Description

触控屏触摸轨迹检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，特别是涉及一种触控屏触摸轨迹检测装置。 

背景技术

作为电子设备，如计算机、手机等，具备的新型输入设备，触控屏的应用越来越广。目前，触控屏具有多种类型，如电阻式、电容式、光感式等等。触控屏根据触点位置来产生输入信号，再对输入信号作后续处理，最终由电子设备作出相应的响应，例如由显示器显示相应的信息等。 

其中，对触点的确认十分重要。以投射电容式触控屏为例，其主要由相互垂直且隔以绝缘片的两向电极构成。投射电容式触控屏主要通过检测两向电极上的电信号，来确定触点的坐标。当检测静态的触点时，只需要确认电极的信号即可完成定位。但当检测的触点为动态触点时，例如，当一触摸对象在触控屏表面连续移动时，在不同时间形成的触点位置不同，即形成连续多个触点，若在此种状况下只检测各单触点的坐标则无法确认各触点之间的联系。举例来说，在第一时间点检测到触点A，在第二时间点检测到触点B，依传统静态触点的检测方式，只能检测到单一触点A和B的坐标信息，而不能确定A和B之间的关系，因此较难确定触摸轨迹。倘若存在噪点，例如，在第二时间点检测出噪点C的存在时，如何判定及剔除噪点C，将使触摸轨迹的确定变得更加复杂。也就是说，动态触点的轨迹难以确定。 

实用新型内容

有鉴于此，本发明提供一种触控屏触摸轨迹检测装置，采用由已知检测触点确定的轨迹函数来预测下一触点的方式追踪动态触点的轨迹，不仅可以确定在不同时间点中检测触点之间的对应关系以获得触摸轨迹，更可以使轨迹更加平滑，有效滤除噪点。 

一种触控屏触摸轨迹检测装置，包括： 

用于检测连续检测触点的触点信息的获取单元；以及 

用于确定轨迹函数、输出预测触点的控制单元，其中所述控制单元与所述获取单元相连，并根据所述获取单元检测的触点信息确定轨迹函数、输出预测触点。 

在一实施例中，该触点信息包括坐标及触点时间。 

在一实施例中，该获取单元进一步包括用于检测连续检测触点坐标的检测单元及用于监测检测触点时间的计时单元。 

在一实施例中，进一步包括用于存储检测经验值的存储单元。 

附图说明

下面结合具体实施方式及附图，对本发明作进一步详细说明。 

图1为本发明一实施例的触控屏触摸轨迹确认示意图； 

图2为图1触控屏触摸轨迹之下一预测触点与触点的示意图； 

图3为图1触控屏触摸轨迹终止示意图； 

图4为图1触控屏触摸轨迹新轨迹确认示意图； 

图5为图1触控屏触摸轨迹噪点确认示意图； 

图6为本发明的触控屏触摸轨迹检测方法流程图； 

图7为本实用新型技术方案的触控屏触摸轨迹示意图； 

图8为本实用新型的触控屏新触摸轨迹判断方法示意图； 

图9为本实用新型的触摸屏触摸轨迹检测装置示意图。 

具体实施方式

如图1所示，触控对象，例如手指或触笔，在触控屏表面100移动，在连续5次触点时间内，产生相互连续的5个检测触点P1、P2、P3、P4、P5。各检测触点均具有各自相应的坐标(x，y)及相应的触点时间t。因此，各检测触点具有以下相应参数：(x1，y1，t1)、(x2，y2，t2)、(x3，y3，t3)、(x4，y4，t4)、(x5，y5，t5)。此外，由于各检测触点由手指或触笔运动产生，故在每个检测触点处都具有相应的速度和加速度，其均可依上述坐标及时间参数计算得出。因此，根据坐标及时间参数可定义出相应的轨迹函数F(x，y，t)。 

其中，列举一例对轨迹函数F(x，y，t)予以说明。 

$X_{\mathrm{new}}=X_{\mathrm{old}}+\frac{1}{2}{\stackrel{\‾}{a}}_x\mathrm{\Δ}{t}^2+{\stackrel{\‾}{V}}_x\mathrm{\Δt};$

$Y_{\mathrm{new}}=Y_{\mathrm{old}}+\frac{1}{2}{\stackrel{\‾}{a}}_y\mathrm{\Δ}{t}^2+{\stackrel{\‾}{V}}_y\mathrm{\Δt}.$

其中，(X_new，Y_new)为新轨迹点的坐标，(X_old，Y_old)为旧轨迹点的坐标(例如上一时间点轨迹点的坐标)， 和 

分别为X、Y坐标轴方向上新轨迹点的前若干个轨迹点(例如5个轨迹点)的加速度平均值， 

和 

分别为X、Y坐标轴方向上新轨迹点的前若干个轨迹点(例如5个轨迹点)的速度平均值，Δt为相邻两个轨迹点之间的时间间隔(例如两帧之间的时间间隔)。另外， 

和 

还可以分别为X、Y坐标轴方向上新轨迹点前若干个轨迹点(例如5个轨迹点)的加速度值去掉最大值和最小值后的加速度平均值， 和 

还可以分别为X、Y坐标 轴方向上新轨迹点前若干个轨迹点(例如5个轨迹点)的速度值去掉最大值和最小值后的速度平均值。 

其中加速度和速度的计算方式可以采用如下近似计算方式：对于如图1中的轨迹点P1、P2，从P1到P2可以认为其为匀速运动(即P1到P2的加速度为0)，在已知P1、P2的位置和时间的情况下，可以计算获得P1、P2的速度；P2到P 3可以认为是匀加速运动，从而已知P 3的位置和时间可以获得P2到P3的加速度、P3的速度；类似地可以获得P3的加速度、P4和P5的速度和加速度等。若以上述前5个轨迹点P1至P5来定义轨迹函数F(x，y，t)，则该前5个轨迹点即为触控屏100表面已发生并获取的连续检测触点。 

当然，轨迹函数F(x，y，t)还可以采用其他任何的公式。 

上述轨迹函数F(x，y，t)可用于预测轨迹的后续其他预测触点的位置。也就是说，获取连续的检测触点的触点信息后，根据已获取的连续检测触点的触点信息确定轨迹函数。可以以该轨迹函数计算出预测触点并判断下一检测触点是否落在该预测触点的预设范围内，若判断为是，则以该下一检测触点所对应的预测触点作为输出触点。 

例如，如图2所示的预测触点P6’。依轨迹函数F(x，y，t)预测出P6’的预测参数(x6’，y6’，t6’)。以预测触点P6’为参照设定出预设范围101。经检测，检测触点P6的坐标(x6，y6)位于该预设范围101之内，则由该检测及判断结果确认轨迹函数F(x，y，t)正确，维持其有效。同时，以预测触点P6’作为输出触点，即向***或应用程序报告被触摸的点为预测触点P6’。其中，可以采取多种方式设定上述预设范围101，此处以两例说明：其一，以预测触点P6’为圆心，以前一检测触点P5与该预测触点P6’之间距离的一半为半径作圆周，该圆周即为预设范围101；其二，以预测触点P6’为圆心，以检测经验值为半 径作圆周，该圆周即为预设范围101。 

依上述方法继续判断后续检测触点是否落在相应预测触点的预设范围内。若连续若干个检测触点均不落在各自所对应的预测触点的预设范围内，则确认该触摸轨迹终止于该连续若干个检测触点之第一检测触点所对应的预测触点。例如，如图3所示，以该轨迹函数F(x，y，t)确定预测触点P7’的预测参数(x7’，y7’，t7’)，以预测触点P7’为参照设定出预设范围102，经检测，检测触点P7的坐标(x7，y7)位于预设范围102之外；继续确定预测触点P8’的预测参数(x8’，y8’，t8’)，以预测触点P8’为参照设定出预设范围103，经检测，检测触点P8的坐标(x8，y8)位于预设范围103之外；继续确定出预测触点P9’的预测参数(x9’，y9’，t9’)，以预测触点P9’为参照设定出预设范围104，经检测，检测触点P9的坐标(x9，y9)位于预设范围104之外，则确定该轨迹终止于预测触点P7’，且以预测触点P7’为结束点输出。 

在确认前一轨迹终止后，可再判断新出现的检测触点，是否会成为一新轨迹的起源，还是为噪点。例如，如图4所示，以检测触点P7作为待证新轨迹之第一触点P1”来设定出位置范围105。经检测，检测触点P2”的坐标(x2”，y2”)位于位置范围105内。继续以检测触点P2”来设定位置范围106。经检测，检测触点P3”的坐标(x3”，y3”)位于位置范围106内。继续以检测触点P3”来设定位置范围107。经检测，检测触点P4”的坐标(x4”，y4”)位于位置范围107内。以检测触点P4”来设定位置范围108。经检测，检测触点P5”的坐标(x5”，y5”)位于位置范围108内。此时，确认待证新轨迹第一至第五检测触点P1”-P5”共同构成新轨迹，且定义出新轨迹函数F(x”，y”，t”)。如图5所示，若经检测，检测触点P2”位于位置范围105之外，则该检测触点P1”被确认为噪点。其中，各位置范 围的确定方法可以为：以前一检测触点为圆心，以检测经验值为半径作圆周，确定该圆周为位置范围。 

图6所示为图7中触控屏200的触摸轨迹检测方法，主要包括以下步骤。 

步骤301，检测出连续的n个检测触点的触点信息。其中，该触点信息可以是触点坐标及触点时间，P1(x1，y1，t1)、P2(x2，y2，t2)……Pn(xn，yn，tn)。其中，n大于等于3。 

步骤303，根据检测触点P1-Pn的参数(x1，y1，t1)、(x2，y2，t2)……(xn，yn，tn)确定轨迹函数F(x，y，t)。 

步骤305，以该轨迹函数F(x，y，t)计算出预测触点Pn+1’。 

步骤307，判断第n+1检测触点Pn+1是否落在该预测触点Pn+1’的预设范围201。若判断结果为是，则流程进入步骤309。若判断结果否，则流程进入步骤311。 

步骤309，以当前检测触点对应的预测触点作为输出触点，并将n自加一位后返回步骤305。 

步骤311，依照步骤305至步骤307的方法依次对第n+2检测触点至第n+k检测触点进行判断，其中k大于等于3。若Pn+k检测触点落在轨迹函数F(x，y，t)的预测触点Pn+k’的默认范围，则流程进入步骤309。若Pn+k检测触点不落在轨迹函数F(x，y，t)的预测触点Pn+k’的默认范围，则流程进入步骤313。 

步骤313，确认上述轨迹终结于第n+1预测触点Pn+1’。 

步骤315，确认新轨迹是否起源于第n+1检测触点Pn+1。若是，则流程进入步骤301。若否，则流程进入步骤317。 

步骤317，确认第n+1检测触点Pn+1为噪点。 

上述触摸轨迹检测方法采用由已知检测触点确定的轨迹函数来预测下一触 点的方式追踪动态触点的轨迹，不仅可以确定不同帧数检测触点之间的对应关系以获得触摸轨迹，而且可以使轨迹更加平滑，有效滤除噪点。 

其中，如图8所示，确认新轨迹是否起源于第n+1检测触点Pn+1进一步具体包括以下步骤。 

步骤401，以第n+1检测触点Pn+1作为待证新轨迹第一检测触点P1”来设定位置范围204。 

步骤403，判断在位置范围204内，是否有检测触点被检测到。若有，则流程进入步骤405。若没有，则流程进入步骤413。 

步骤405，以在位置范围204内检测到的检测触点为待证新轨迹第二检测触点P2”来设定位置范围205。 

步骤407，判断在位置范围205内，是否有检测触点被检测到。若有，则流程进入步骤409。若没有，则流程进入步骤413。 

步骤409，依步骤405与407依次判断至第m个待证新轨迹检测触点Pm”。若存在第m个待证新轨迹之检测触点Pm”，则流程进入步骤411。若不存在，则流程进入步骤413。其中，m大于等于3。 

步骤411，确认待证新轨迹存在且以第n+1检测触点Pn+1为轨迹初始点，流程进入步骤301。 

步骤413，确认待证新轨迹不存在。 

此外，还提供了一种触摸轨迹检测装置。如图9所示，触摸轨迹检测装置900用于对触控屏200的触摸轨迹进行检测。触摸轨迹检测装置900包括彼此相连的获取单元920及控制单元940。其中，获取单元920用于检测连续检测触点的触点信息，且包括存储单元922、检测单元924及计时单元926。该触点信息包括触点坐标和触点时间。 

检测单元924与触控屏200相连，检测用户在触控屏200上触摸产生的检测触点坐标，例如检测出3个以上连续检测触点的坐标。 

计时单元926用于监测检测触点的时间。计时单元926除包括在获取单元920内，还可以是单独的器件，也可以整合在控制单元940中。 

控制单元940与检测单元924及计时单元926相连，根据该连续的检测触点的坐标及触点时间确定轨迹函数，以轨迹函数计算预测触点并判断下一检测触点是否落在该预测触点的预设范围内，将输出该下一检测触点所对应的预测触点。控制单元940的工作过程如上述触控屏触摸轨迹检测方法所述，不再赘述。 

存储单元922可以用于存储检测经验值，将以预测触点为圆心，以检测经验值为半径作圆周的范围作为预设范围。此外，预设范围还可以为以预测触点为圆心，以该预测触点与前一检测触点之间距离的一半为半径作圆周的范围。 

以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能以此限定本实用新型的范围，即依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。 

Claims (3)

1.一种触控屏触摸轨迹检测装置，其特征在于，包括：

用于检测连续检测触点的触点信息的获取单元；以及

用于确定轨迹函数、输出预测触点的控制单元，其中所述控制单元与所述获取单元相连，并根据所述获取单元检测的触点信息确定轨迹函数、输出预测触点。

2.根据权利要求1所述之触控屏触摸轨迹检测装置，其特征在于，其中该触点信息包括坐标及触点时间，且该获取单元进一步包括用于检测连续检测触点坐标的检测单元及用于监测检测触点时间的计时单元。

3.根据权利要求1所述之触控屏触摸轨迹检测装置，其特征在于，进一步包括用于存储检测经验值的存储单元。 

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