專利名稱：用于自電容觸摸屏的定位方法及裝置、觸控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及觸控技術領域，特別涉及一種用于自電容觸摸屏的定位方法及裝置、觸控系統(tǒng)。
背景技術：
觸摸屏利用其機械損耗小且體積小的特點，已被廣泛應用在各類電子產(chǎn)品上。觸摸屏包括電阻觸摸屏和電容觸摸屏。隨著科技的進步，自電容式觸摸屏越來越廣泛的應用于各種設備。在觸摸檢測時，自電容屏依次分別檢測橫向與縱向電極陣列，根據(jù)觸摸前后電容的變化，分別確定觸摸位置的橫坐標和縱坐標，然后組合成平面的坐標。自電容的掃描方式，相當于把觸摸屏上的觸摸點分別投影到X軸(橫向)和Y軸(縱向)方向，然后分別在X軸和Y軸方向計算出坐標，最后組合成觸摸物體(例如手指)的坐標
但是，傳統(tǒng)的方法在計算自電容觸摸屏上觸摸位置的坐標時，存在以下問題I)坐標曲線的線條不直且彎曲。如圖I所示，在一個手指觸摸自電容屏的情況下，當手指在移動畫直線過程中，由于手指的細微變化會被放大電路進行放大，從而會給自電容觸摸屏在檢測電容值時帶來了一定的影響。例如導致出現(xiàn)的坐標點在連起來后為一條彎彎曲曲的折線，而非預期的直線。2)在兩點觸摸過程中，計算出來的坐標在鬼點與正常點之間隨機變換。圖2為兩點觸摸中真實點的坐標。但是，如果在觸摸屏上有兩點觸摸并且這兩個點觸摸屏幕有先后順序，那么計算得到的兩點的坐標將是抖動的、不穩(wěn)定的兩個點，如圖3所示。這兩個點會在真實點與鬼影之間來回變換，致使這兩點很不穩(wěn)定。3)在兩點觸摸時，當兩點靠的過近時，會誤判成一個點。如圖4所示，如果兩點觸摸的時候兩個物體距離過近，將會使得有電容變化的通道將為連續(xù)的，從而導致將此時的兩點觸摸誤判為一點觸摸來處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少解決上述技術缺陷之一。為此，本發(fā)明的第一個目的在于提供一種用于自電容觸摸屏的定位方法，該方法可以得到兩點觸摸中的兩個觸摸物體的穩(wěn)定且準確的坐標，避免坐標點在真實點和鬼影之間的變化，提高了計算坐標的精度。本發(fā)明的第二個目的在于提供一種用于自電容觸摸屏的定位裝置。本發(fā)明的第三個目的在于提供一種觸控系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面的實施例在于提供一種用于自電容觸摸屏的定位方法，包括如下步驟SI :接收來自自電容觸摸屏的幀數(shù)據(jù)，解析當前幀數(shù)據(jù)以得到所述自電容觸摸屏的橫向通道以及縱向通道的電容變化量，當所述電容觸摸屏的至少一個橫向通道和至少一個縱向通道的電容變化量均大于第一閾值時，判斷所述電容觸摸屏被觸摸；S2 :根據(jù)所述當前幀數(shù)據(jù)獲得觸摸所述自電容觸摸屏的物體的數(shù)量；S3:當所述物體的數(shù)量小于等于兩個時，計算所述物體的坐標，否則繼續(xù)接收下一幀數(shù)據(jù)，其中，當所述物體的數(shù)量為兩個時，分別計算兩個物體橫坐標和縱坐標，并將計算得到的所述橫坐標和縱坐標進行匹配運算以將屬于同一物體的橫坐標和縱坐標進行組對。根據(jù)本發(fā)明實施例的用于自電容觸摸屏的定位方法，通過將兩點觸摸中的兩個觸摸物體的坐標進行匹配運算以得到穩(wěn)定且準確的坐標，避免坐標點在真實點和鬼影之間的變化，從而提高了計算坐標的精度。本發(fā)明第二方面的實施例提供一種用于自電容觸摸屏的定位裝置，包括檢測模塊，所述檢測模塊接收來自自電容觸摸屏的幀數(shù)據(jù)，檢測當前幀數(shù)據(jù)中的自電容觸摸屏的 縱向通道的電容變化量均大于第一閾值時，所述檢測模塊判斷所述電容觸摸屏被觸摸；觸摸物體計算模塊，所述觸摸物體計算模塊與所述檢測模塊相連，所述觸摸物體計算模塊根據(jù)所述當前幀數(shù)據(jù)計算觸摸所述自電容觸摸屏的物體的數(shù)量；坐標計算模塊，所述坐標計算模塊分別與所述檢測模塊和所述觸摸物體計算模塊相連，所述坐標計算模塊在所述物體的數(shù)量小于等于兩個時計算所述物體的坐標，否則繼續(xù)接收下一幀數(shù)據(jù)，其中，當所述物體的數(shù)量為兩個時，所述坐標計算模塊分別計算兩個物體橫坐標和縱坐標，并將計算得到的所述橫坐標和縱坐標進行匹配運算以將屬于同一物體的橫坐標和縱坐標進行組對。根據(jù)本發(fā)明實施例的用于自電容觸摸屏的定位裝置，將兩點觸摸中的兩個觸摸物體的坐標進行匹配運算以得到穩(wěn)定且準確的坐標，避免坐標點在真實點和鬼影之間的變化，從而提高了計算坐標的精度。本發(fā)明第三方面的實施例提供了一種觸控系統(tǒng)，包括自電容觸摸屏；本發(fā)明第二方面施例提供的用于自電容觸摸屏的定位裝置，用于根據(jù)接收到的所述自電容觸摸屏的橫向通道以及縱向通道的電容變化量計算觸摸所述觸摸屏的物體的坐標。根據(jù)本發(fā)明實施例的觸控系統(tǒng)可以將兩點觸摸中的兩個觸摸物體的坐標進行匹配運算以得到穩(wěn)定且準確的坐標，避免坐標點在真實點和鬼影之間的變化，從而提高了計算坐標的精度。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖I為傳統(tǒng)的觸摸物體在觸摸屏上的坐標曲線；圖2為兩點觸摸中真實點的坐標示意圖；圖3為圖2中的真實點對應的鬼點的坐標示意圖；圖4為傳統(tǒng)的將兩點觸摸誤判為單點觸摸的坐標示意圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明實施例的用于自電容觸摸屏的定位方法的示意圖6為根據(jù)本發(fā)明實施例的用于自電容觸摸屏的定位方法的流程圖；和圖7為根據(jù)本發(fā)明實施例的用于自電容觸摸屏的定位裝置的結構圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。下面參考圖5至圖6描述根據(jù)本發(fā)明實施例的用于自電容觸摸屏的定位方法。如圖5和圖6所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的用于自電容觸摸屏的定位方法，包括如下步驟SI :接收來自自電容觸摸屏的幀數(shù)據(jù)，并根據(jù)幀數(shù)據(jù)獲得自電容觸摸屏的橫向通道以及縱向通道的電容變化量。該步驟Si進一步包括以下步驟 Sll :接收來自自電容觸摸屏的幀數(shù)據(jù)。由于觸摸屏是由多條通道橫豎等間距的排列而成，當有物體(例如手指)觸摸自電容觸摸屏時，將引起相鄰的多個通道的電容值變化。將從自電容觸摸屏上檢測到的電容值的模擬信號通過模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊(ADC)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。并將上述表示電容值的數(shù)據(jù)存放在數(shù)組raw_data[MAX]中。通過數(shù)組raw_data [MAX]中的數(shù)據(jù)數(shù)組raw_data[i]可以計算出自電容觸摸屏每一個通道的電容變化量，包括橫向通道以及縱向通道的電容變化量。將上述計算得到的橫向通及縱向通道的電容變化量存放在數(shù)組differ_data[MAX]中，其中，MAX為自電容觸摸屏的通的總數(shù)。S12 :判斷自電容觸摸屏是否被觸摸。根據(jù)步驟Sll中得到電容變化量數(shù)組differ_data[MAX],對自電容觸摸屏的橫向上的所有通道和縱向上的所有通道進行電容變化量進行判斷。具體而言，當一個通道的電容變化量大于第一閾值時，則判斷該通道被觸摸。當橫向上有至少一個通道被觸摸且縱向上也有至少一個通道被觸摸時，則判斷有物體觸摸自電容觸摸屏。換言之，當有至少一個橫向通道的電容變化量大于第一閾值，且有至少一個縱向通道的電容變化量大于第一閾值時，則判斷有物體觸摸自電容觸摸屏，進一步執(zhí)行步驟S2。在本發(fā)明的一個實施例中，具體地，計算電容變化量大于第一閾值的橫向通道數(shù)量以及滿足該條件的通道中的橫向起始通道Xstart和橫向結束通道Xstop，并計算電容變化量大于第一閾值的縱向通道數(shù)量以及滿足該條件的通道中的縱向起始通道Ystart和縱向結束通道Ystop。如果橫向和縱向中的至少一個方向的通道沒有判斷有觸摸，則判斷沒有物體觸摸該電容觸摸屏。當判斷沒有物體觸摸自電容觸摸屏時，返回步驟SI I，進一步接收下一幀數(shù)據(jù)。S2 :獲得觸摸自電容觸摸屏的物體的數(shù)量。當有物體觸摸自電容觸摸屏時，會引起相鄰的多個通道的電容值的變化。通過檢測同一方向(橫向或縱向)上有電容變化的通道是否連續(xù)來判斷觸摸自電容觸摸屏的數(shù)量為一個、兩個、或兩個以上。S21 :當同一個方向(橫向或縱向)上，當電容變化量大于第一閾值的多個通道是連續(xù)排列的，且形成為一個完整的閉環(huán)區(qū)域時，則可以判斷觸摸自電容觸摸屏的物體的數(shù)量為一個。當同一個方向(橫向或縱向)上，電容變化量大于第一閾值的多個通道不是連續(xù)排列，換言之，多個通道中至少兩個通道之間有斷點，且形成了多個完整的閉環(huán)區(qū)域時，則可以判斷觸摸自電容觸摸屏的物體的數(shù)量為兩個或兩個以上。在本發(fā)明的一個實施例中，當電容變化量大于第一閾值的多個通道間的斷點數(shù)量為m個時，則觸摸自電容觸摸屏的物體的數(shù)量為m+1個。更為具體地，如果斷點數(shù)為1，即在這些通道之間僅出現(xiàn)了一個斷點，那么則認為觸摸的物體為2個。當斷點的數(shù)量大于一個時，則可以判斷觸摸自電容觸摸屏的物體的數(shù)量為兩個以上，此時返回步驟S11，繼續(xù)接收下一幀數(shù)據(jù)。當斷點的數(shù)量為一個時，則可以判斷觸摸自電容觸摸屏的物體的數(shù)量為兩個，進一步執(zhí)行步驟S3。
當相鄰通道間沒有斷點，即被觸摸的通道為連續(xù)排列時，判斷觸摸自電容觸摸屏的物體的數(shù)量為一個。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，在計算該物體的坐標之前，還需要對該單點觸摸進行誤判檢測。當兩個距離很近的物體觸摸自電容觸摸屏時，也會導致有觸摸的通道連續(xù)排列，從而會產(chǎn)生誤判。因此，需要進一步檢測是否將兩個物體誤判為一個物體。在本發(fā)明的一個實施例中，根據(jù)有觸摸的通道的電容變化量來進行誤判檢測。具體而言，當電容變化量滿足以下兩個條件時，則判斷觸摸自電容觸摸屏的物體的數(shù)量為兩個，否則判斷物體的數(shù)量為一個。(I)在同一方向(橫向或縱向)上，電容變化量大于第一閾值的連續(xù)排列的通道的數(shù)量大于三個，即有觸摸的通道的數(shù)量大于三個；(2)在電容變化量大于第一閾值的連續(xù)排列的多個通道中，位于兩側的通道的電容變化量大于位于中間的通道的電容變化量。當有物體觸摸自電容觸摸屏時，被觸摸通道的自電容會變大，從而形成一個波峰狀曲線。如果有兩個鄰近的物體觸摸自電容觸摸屏，則會形成兩個相鄰的波峰，在波峰中間的波谷位置即為兩個物體間隔的位置。由此可知，對于有觸摸的多個通道，位于兩側的通道(有觸摸的通道)的電容變化量大于位于中間的通道(兩個物體之間的未被觸摸的通道)的電容變化量。S3 :當物體的數(shù)量小于等于兩個時，計算所述物體的坐標。根據(jù)有觸摸的通道的電容變化量對觸摸自電容觸摸屏的物體的坐標進行計算。S31 :當物體的數(shù)量為一個時，計算該物體的坐標。根據(jù)步驟SI中得到通道的變化量、有觸摸的通道的數(shù)量以及有觸摸的通道中的橫向起始通道Xstart、橫向結束通道Xstop、縱向起始通道Ystart和縱向結束通道Ystop計算物體在自電容觸摸屏上的觸摸坐標(newxl [n], newyl [n])。
XstopXstopnewx I [η] = ^ (differdata[i] * /+) + ^ (differdata[i]);
i= Xstarti=Xstart
YstopYstopnewy l[n] = ^ (differdata[i] * /·) + ^ (differdata[i]);
I=-YstartI=-Ystart其中，newxl [n]為物體的橫坐標；newyl[n]為物體的縱坐標；Xstart為在橫向通道上，電容變化量大于第一閾值的起始通道；Ystart為在縱向通道上，電容變化量大于第一閾值的起始通道；Xst0p為在橫向通道上，電容變化量大于第一閾值的結束通道；Ystop為在縱向通道上，電容變化量大于第一閾值的結束通道；i為當前通道；differdata[i]為當前通道i的電容變化量；n為當前幀的序號，即該坐標為第η幀中數(shù)據(jù)對應的物體在自電容觸摸屏上的坐標。S32 :當物體的數(shù)量為兩個時，計算兩個物體的坐標。當物體的數(shù)量為兩個時，所述物體包括第一物體和第二物體，且是第一物體先于所述第二物體觸摸電容觸摸屏。計算兩個物體中每一個物體的坐標與步驟S31中計算單個物體觸摸的方法一致。類似的，可以得到第一物體的橫坐標newxl I [η]和縱坐標newyl I [η],
權利要求
1.一種用于自電容觸摸屏的定位方法，其特征在于，包括如下步驟 Si:接收來自自電容觸摸屏的幀數(shù)據(jù)，解析當前幀數(shù)據(jù)以得到所述自電容觸摸屏的橫向通道以及縱向通道的電容變化量，當所述電容觸摸屏的至少一個橫向通道和至少一個縱向通道的電容變化量均大于第一閾值時，判斷所述電容觸摸屏被觸摸； S2 :根據(jù)所述當前幀數(shù)據(jù)獲得觸摸所述自電容觸摸屏的物體的數(shù)量； S3:當所述物體的數(shù)量小于等于兩個時，計算所述物體的坐標，否則繼續(xù)接收下一幀數(shù)據(jù)，其中， 當所述物體的數(shù)量為兩個時，分別計算兩個物體橫坐標和縱坐標，并將計算得到的所述橫坐標和縱坐標進行匹配運算以將屬于同一物體的橫坐標和縱坐標進行組對。
2.如權利要求I所述的定位方法，其特征在于，所述獲得觸摸自電容觸摸屏的物體的數(shù)量，包括如下步驟 在橫向通道或縱向通道上，當檢測的電容變化量大于所述第一閾值的多個通道為連續(xù)排列時，則判斷所述物體的數(shù)量為一個； 在橫向通道或縱向通道上，當檢測的電容變化量大于所述第一閾值的多個通道中的至少兩個通道之間具有斷點時，則判斷所述物體的數(shù)量為兩個或兩個以上。
3.如權利要求2所述的定位方法，其特征在于，當電容變化量大于所述第一閾值的多個通道間的斷點數(shù)量為m個時，則判斷所述物體的數(shù)量為m+1個。
4.如權利要求3所述的定位方法，其特征在于，當所述物體的數(shù)量為兩個以上時，返回執(zhí)行所述步驟SI。
5.如權利要求2所述的定位方法，其特征在于，當判斷所述物體的數(shù)量為一個時，在計算所述物體的坐標之前還包括 進一步檢測是否將觸摸所述自電容觸摸屏的兩個物體誤判為一個物體，且當所述電容變化量滿足以下兩個條件時，則判斷所述物體的數(shù)量為兩個，否則判斷所述物體的數(shù)量為一個， (1)在橫向通道或縱向通道上，檢測的電容變化量大于所述第一閾值的連續(xù)排列的通道的數(shù)量大于三個； (2)在所述電容變化量大于所述第一閾值的連續(xù)排列的多個通道中，位于兩側的通道的電容變化量大于位于中間的通道的電容變化量。
6.如權利要求I所述的定位方法，其特征在于，當所述物體的數(shù)量為一個或兩個時，計算每個所述物體的橫坐標和縱坐標分別為 XstopXstopnewxI [n] = ^ {differdata\i\ * /+) + ^ {differdata\i\); i= Xstarti= Xstart YstopYstopnewy l[n] = ^ (differdata[i] * /·) + ^ (differdata[i]);I=-YstartI=-Ystart 其中，newx I [n]為所述物體的橫坐標；newyl[n]為所述物體的縱坐標；Xstart為在橫向通道上，電容變化量大于第一閾值的起始通道；Ystart為在縱向通道上，電容變化量大于第一閾值的起始通道；Xstop為在橫向通道上，電容變化量大于第一閾值的結束通道；Ystop為在縱向通道上，電容變化量大于第一閾值的結束通道；i為當前通道；differdata[i]為當前通道i的電容變化量；n為當前巾貞的序號。
7.如權利要求6所述的定位方法，其特征在于，當所述物體的數(shù)量為兩個時，所述物體包括第一物體和第二物體，其中所述第一物體先于所述第二物體觸摸所述自電容觸摸屏，將所述第一物體的橫坐標和縱坐標，所述第二物體的橫坐標和縱坐標進行匹配運算進一步包括 分別計算所述第一物體的橫坐標和第二物體的橫坐標與前一幀檢測中得到的第三物體的橫坐標之間的距離，其中，所述第三物體為前一幀中檢測到的兩個物體觸摸所述電容觸摸屏時先發(fā)生觸摸的物體，其中，當所述第二物體的橫坐標與所述第三物體的橫坐標之間的距離大于所述第一物體的橫坐標與所述第三物體的橫坐標之間的距離時，將所述第一物體的橫坐標和所述第二物體的橫坐標交換，否則，保持所述第一物體的橫坐標和第二物體的橫坐標不變；和 分別計算所述第一物體的縱坐標和第二物體的縱坐標與所述第三物體的縱坐標之間的距離，其中，當所述第二物體的縱坐標與所述第三物體的縱坐標之間的距離大于所述第一物體的縱坐標與所述第三物體的縱坐標之間的距離時，則將所述第一物體的縱坐標和所述第二物體的縱坐標交換，否則，保持所述第一物體的縱坐標和第二物體的縱坐標不變。
8.如權利要求I所述的定位方法，其特征在于，還包括 對所述物體的橫坐標和縱坐標進行圓滑處理， 所述圓滑處理后的物體的橫坐標為 Σ (通剛) 過-…(O < < 3) newpositionx[n] = \ n； ηη-\工{xnew\jY) - ^ (newpositionx[i ]) —-—........(η > 3)L4 所述圓滑處理后的物體的縱坐標為 J^iynewii]) newpositiony[n] =~ .......(O < 萬 < 3)； < ηη-\{ynewli^} - ^ (newpositiony[i~\) 過-^-.......(η > 3)L4 其中，η為當前巾貞的序號，xnew[i]表示第i巾貞的物體的橫坐標,newpositionx[η]為第i中貞的物體圓滑處理后的橫坐標；ynew[i]表示第i巾貞的縱坐標，newpositiony[η]為第i幀圓滑處理后的縱坐標。
9.一種用于自電容觸摸屏的定位裝置，其特征在于，包括 檢測模塊，所述檢測模塊接收來自自電容觸摸屏的幀數(shù)據(jù)，檢測當前幀數(shù)據(jù)中的自電容觸摸屏的橫向通道以及縱向通道的電容變化量，當所述電容觸摸屏的至少一個橫向通道和至少一個縱向通道的電容變化量均大于第一閾值時，所述檢測模塊判斷所述電容觸摸屏被觸摸； 觸摸物體計算模塊，所述觸摸物體計算模塊與所述檢測模塊相連，所述觸摸物體計算模塊根據(jù)所述當前幀數(shù)據(jù)計算觸摸所述自電容觸摸屏的物體的數(shù)量；和坐標計算模塊，所述坐標計算模塊分別與所述檢測模塊和所述觸摸物體計算模塊相連，所述坐標計算模塊在所述物體的數(shù)量小于等于兩個時計算所述物體的坐標，否則繼續(xù)接收下一幀數(shù)據(jù)，其中，當所述物體的數(shù)量為兩個時，所述坐標計算模塊分別計算兩個物體橫坐標和縱坐標，并將計算得到的所述橫坐標和縱坐標進行匹配運算以將屬于同一物體的橫坐標和縱坐標進行組對。
10.如權利要求9所述的定位裝置，其特征在于， 在橫向通道或縱向通道上，當檢測的電容變化量大于所述第一閾值的多個通道為連續(xù)排列時，則所述觸摸物體計算模塊計算所述物體的數(shù)量為一個； 在橫向通道或縱通道向上，當檢測電容變化量大于所述第一閾值的多個通道中的至少兩個通道之間具有斷點時，則所述觸摸物體計算模塊計算所述物體的數(shù)量為兩個或兩個以上。
11.如權利要求10所述的定位裝置，其特征在于，當電容變化量大于所述第一閾值的多個通道間的斷點數(shù)量為m個時，則所述觸摸物體計算模塊判斷所述物體的數(shù)量為m+1個。
12.如權利要求9所述的定位裝置，其特征在于，還包括 圓滑處理模塊，所述圓滑處理模塊與所述坐標計算模塊相連，所述圓滑處理模塊對所述觸摸所述自電容觸摸屏的物體的坐標進行圓滑處理。
13.—種觸控系統(tǒng),其特征在于,包括 自電容觸摸屏；和 如權利要求9-12中任一項所述的用于自電容觸摸屏的定位裝置，用于根據(jù)接收到的所述自電容觸摸屏的橫向通道以及縱向通道的電容變化量計算觸摸所述觸摸屏的物體的坐標。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于自電容觸摸屏的定位方法，包括如下步驟接收來自自電容觸摸屏的幀數(shù)據(jù)，解析當前幀數(shù)據(jù)以得到所述自電容觸摸屏的橫向通道以及縱向通道的電容變化量；根據(jù)所述當前幀數(shù)據(jù)獲得觸摸所述自電容觸摸屏的物體的數(shù)量；當所述物體的數(shù)量小于等于兩個時，計算所述物體的坐標，否則繼續(xù)接收下一幀數(shù)據(jù)。本發(fā)明還公開了一種用于自電容觸摸屏的定位裝置及具有該定位裝置的觸控系統(tǒng)。本發(fā)明可以得到兩點觸摸中的兩個觸摸物體的穩(wěn)定且準確的坐標，避免坐標點在真實點和鬼影之間的變化，提高了計算坐標的精度。
文檔編號G06F3/044GK102830861SQ20111016092
公開日2012年12月19日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權日2011年6月15日
發(fā)明者王經(jīng)緯, 段革新, 李振剛, 黃臣, 楊云 申請人:比亞迪股份有限公司