專利名稱：觸摸數據處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及信息處理技術領域，尤其涉及一種觸摸數據處理方法。
背景技術：
觸摸屏作為一種輸入媒介，是目前最為簡單、方便、自然的一種人機交互方式。因此，觸摸屏越來越多地應用到各種電子產品中，例如手機、筆記本電腦、平板電腦、MP3、MP4等。為降低各種電子設備的成本，使各種電子設備更輕薄，通常觸摸屏集成于液晶顯示面板中。根據工作原理和檢測觸摸信息的介質的不同，觸摸屏可分為電阻式、電容式、紅外線式、表面聲波四種類型。電容式和電阻式觸摸屏技術由于具有工藝簡單、壽命長、透光率高等的原因成為目前主流的觸摸屏技術。現有技術中電容式或電阻式觸摸屏的工作過程包括:步驟SI，利用觸摸屏表面均勻分布的感應電極，當物體觸摸屏幕時會導致感應電極所對應的電容或電阻發(fā)生變化。步驟S2,通過模數轉換器(Analog To Digital Converter, ADC)周期性地采樣感應電極的電容或電阻，生成一系列的采樣數據。步驟S3，根據得到的采樣數據，計算物體觸摸屏對應的觸摸坐標信息。具體地，可以根據觸摸引起的采樣數據變化量通過插值算法計算得到對觸摸坐標信息。步驟S4，通過系統(tǒng)底層驅動模塊將觸摸坐標信息上報給操作系統(tǒng)，并由操作系統(tǒng)將所述觸摸坐標信息提供給上層應用模塊進行調用。參考圖1所示，現有技術一種技術方案中電子觸摸器件包括:觸摸屏110，包括多個感應電極；專用集成電路(ApplicationSpecific Integrated Circuit,ASIC)120,包括:驅動電路101，用于為觸摸屏110提供驅動信號；模數轉換器102，連接所述觸摸屏110，用于采集感應電極的電容或電阻，獲取對應的采樣數據；微控制器(Micro Control Unit, MCU)103，連接模數轉換器102 ;閃存104，連接微控制器103，所述微控制器103和閃存104用于根據所述采樣數據計算對應的觸摸坐標信息；中央處理器(Central Processing Unit,CPU) 130,包括:底層驅動模塊105、操作系統(tǒng)106和上層應用模塊107，其中:底層驅動模塊105連接微控制器103和操作系統(tǒng)106，操作系統(tǒng)106連接上層應用模塊107，底層驅動模塊105將從微控制器103獲取的觸摸坐標信息上報給操作系統(tǒng)106，并由操作系統(tǒng)106將觸摸坐標信息提供給上層應用模塊107進行調用。該技術方案由專用集成電路120根據所有感應電極的采樣數據進行坐標計算。但是該方案中需要同時具有微控制器103和較大存儲空間的閃存(Flash)104，從而需要占用較大的芯片面積，不利于專用集成電路120和電子觸摸器件的小型化，提高了生產成本和功耗。此外，閃存104的制造工藝復雜度較高，生產周期較長。如:制造不帶閃存104的專用集成電路120芯片需要大約20層左右的掩膜板，而制造帶閃存104的專用集成電路120芯片還需額外增加10層左右的掩膜板，這樣工作量就增加了 50%左右，在生產成本提高的同時，還會導致生產周期也增加50%左右。參考圖2所示，現有技術另一種技術方案中電子觸摸器件包括:觸摸屏210，包括多個感應電極；專用集成電路220，包括:驅動電路201，用于為觸摸屏210提供驅動信號；模數轉換器202，連接所述觸摸屏210，用于采集感應電極的電容或電阻，獲取對應的采樣數據；中央處理器230，包括:坐標計算模塊204、底層驅動模塊205、操作系統(tǒng)206和上層應用模塊207，其中:坐標計算模塊204連接模數轉換器202和底層驅動模塊205，底層驅動模塊205連接操作系統(tǒng)206，操作系統(tǒng)206連接上層應用模塊207，坐標計算模塊204將從模數轉換器202獲取的采樣數據通過計算得到對應的觸摸坐標信息，并通過底層驅動模塊205將觸摸坐標信息上報給操作系統(tǒng)206，并由操作系統(tǒng)206將觸摸坐標信息提供給上層應用模塊207以進行調用。該技術方案由中央處理器230根據所有感應電極的采樣數據進行坐標計算。但是該方案中需要將模數轉換器202獲取的所有采樣數據都上傳給中央處理器230，因此傳輸的數據量很大，而數據量跟接口的通道成正比，因此對專用集成電路220與中央處理器230之間的接口要求比較高，低速接口(如I2C接口)難以達到滿意的幀率，所以通常需要采用SPI等高速率的接口才能達到穩(wěn)定的幀率，最終提高了產品的成本，降低了其應用范圍。

發(fā)明內容
本發(fā)明解決的問題是提供一種觸摸數據處理方法，可以降低生產成本，縮短生產周期，并降低功耗。為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種觸摸數據處理方法，包括:設定基準數據和閾值數據；采集觸摸屏上每個采樣點的觸摸數據及對應的位置信息；比較所述觸摸數據與基準數據的差值，篩選出所述差值大于閾值數據的采樣點，獲取所述采樣點的觸摸數據和基準數據的差值及對應的位置信息；根據篩選得到的采樣點的所述差值及其對應的位置信息，計算觸摸坐標信息?？蛇x地，所述閾值數據的取值范圍大于O且小于或等于63?？蛇x地，所述觸摸數據及對應的位置信息由模數轉換器采集獲取?？蛇x地，所述觸摸數據為電容值?？蛇x地，所述觸摸數據為電阻值?？蛇x地，所述采集觸摸屏上每個采樣點的觸摸數據及對應的位置信息，比較所述觸摸數據與基準數據的差值，篩選出所述差值大于閾值數據的采樣點，獲取所述采樣點的觸摸數據和基準數據的差值及對應的位置信息由一個專用集成電路實現?？蛇x地，所述觸摸坐標信息的計算由中央處理器實現。可選地，所述專用集成電路和所述中央處理器之間通過I2C接口或SPI接口進行連接?？蛇x地，所述觸摸數據及對應的位置信息周期性地進行采集。
可選地，所述觸摸數據處理方法還包括:將所述觸摸坐標信息上報給操作系統(tǒng)，并由操作系統(tǒng)提供給上層應用進行調用。與現有技術相比，本發(fā)明技術方案具有以下優(yōu)點:本發(fā)明在獲取觸摸屏上每個采樣點的觸摸數據及對應的位置信息之后，先比較各采樣點的觸摸數據與預設的基準數據的差值，再從中篩選出觸摸數據與基準數據的差值大于閾值數據的采樣點，最后僅根據篩選出的少部分采樣點的觸摸數據與基準數據的差值和采樣點的位置信息計算觸摸坐標位置，從而減小了坐標的計算量，簡化了器件的結構，且可以實現與低速率接口的兼容，降低了生產成本。減小了器件的面積，縮短了生產周期，并減低了功耗。


圖1是現有技術中一種電子觸摸器件的結構示意圖；圖2是現有技術中另一種電子觸摸器件的結構示意圖；圖3是本發(fā)明實施方式中觸摸數據處理方法的流程示意圖；圖4是本發(fā)明一實施例中電子觸摸裝置的結構示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。正如背景技術部分所述，現有技術中都是根據所有采樣點的觸摸數據進行對應的觸摸坐標計算，一方面會導致計算量比較大，且在計算過程中需要具有比較大存儲空間的存儲器，從而導致成本高、生產周期長、工藝復雜、面積大等缺陷；另一方面會導致數據的傳輸量比較大，無法與低速率接口進行兼容，只能采用高速率的接口，從而也會進一步導致成本聞等缺陷。針對上述缺陷，本發(fā)明提供了一種觸摸數據處理方法，其在進行坐標計算之前，先對待計算的數據進行了篩選預處理，從而既減小了坐標數據的計算量，又減少了數據的傳輸量，最終可以實現與低速接口的兼容，不需要設置較大存儲空間的存儲器，簡化了器件的結構設計，降低了工藝的復雜度，縮短了生產周期，減小了器件的體積，降低了生產成本。具體地，在獲取觸摸屏上各采樣點的觸摸數據之后，先計算觸摸數據與基準數據的差值，然后僅將所述差值大于閾值數據的采樣點的觸摸數據與基準數據的差值和對應的位置信息上報給中央處理器，從而由中央處理器進行觸摸坐標計算。下面結合附圖進行詳細說明。參考圖3所示，本實施例提供了一種觸摸數據處理方法，包括:步驟S11，設定基準數據和閾值數據；步驟S12，采集觸摸屏上每個采樣點的觸摸數據及對應的位置信息；步驟S13，比較所述觸摸數據與基準數據的差值，篩選出所述差值大于閾值數據的采樣點，獲取所述采樣點的觸摸數據和基準數據的差值及對應的位置信息；
步驟S14，根據篩選得到的采樣點的所述差值及其對應的位置信息，計算觸摸坐標信息。本實施方式中增加了將觸摸數據和基準數據的差值與閾值數據進行比較的步驟，從而使需要進行坐標計算的數據大大減小，最終同時減小了數據的計算量和傳輸量，降低了生產成本。需要說明的是，本實施方式提供的處理方法主要用于處理包括觸摸屏的電子觸摸裝置的觸摸數據，所述電子觸摸裝置可以是手機、筆記本電腦、平板電腦、MP3、MP4、自動柜員機(ATM)等任一電子器件。所述觸摸屏可以是電阻式觸摸屏，也可以是電容式觸摸屏。所述觸摸屏可以包括多個呈陣列排布的采樣點，其對于本領域的技術人員是熟知的，在此不再贅述。具體地，當觸摸屏為電阻式觸摸屏時，所述觸摸數據為電阻值；當觸摸屏為電容式觸摸屏時，所述觸摸數據為電容值。首先執(zhí)行步驟S11，設定并存儲基準數據和閾值數據。所述基準數據是根據非觸摸狀態(tài)下記錄的采樣數據設置的。當所述觸摸數據為電容值時，所述基準數據是基準電容值；當所述觸摸數據為電阻值時，所述基準數據為基準電阻值。所述閾值數據是根據實際應用環(huán)境、觸摸靈敏度設定的，其容量很小，可以僅為幾個字節(jié)。本實施例中閾值數據是對應觸摸數據的量化數據，當觸摸數據為電容值時，所述閾值數據也為電容值；當觸摸數據為電阻值時，所述閾值數據也為電阻值。本實施例中I觸摸數據-基準數據1-閾值數據的差值小于或等于O對應的采樣點是未發(fā)生觸摸的采樣點，因此閾值數據的取值可以根據基準數據的取值而確定。具體地，所述閾值數據的取值范圍可以大于O且小于或等于63，如:1、20、45或63，其不限制本發(fā)明的保護范圍。接著執(zhí)行步驟S12，對觸摸屏上的每個采樣點進行采集處理。本實施例中可以采用模數轉換器周期性地采集獲取觸摸屏上每個采樣點的觸摸數據和對應的位置信息。所述采集的頻率范圍可以包括:50Hf 120Hz。所述觸摸數據能夠反映出物體觸摸所述觸摸屏時，各采樣點對應的電阻值或電容值的變化情況，其中，距離物體觸摸位置越近的采樣點的觸摸數據變化量越大，距離物體觸摸位置越遠的采樣點的觸摸數據變化量越小，物體觸摸位置的采樣點的觸摸數據變化量最大。此外，本實施例方法既支持單點觸摸技術，也支持多點觸摸技術。所述位置信息可以包括所述采樣點在觸摸屏上的行信息和列信息。本實施例中每個位置信息在同一時刻只能對應一個觸摸數據，但不同位置的觸摸數據可以相同，也可以不同。接著執(zhí)行步驟S13，通過比較獲取每個采樣點的觸摸數據與基準數據之間的差值。具體地，提取采集獲取的每個采樣點的觸摸數據，并提取預先設定的基準數據，將所述觸摸數據與所述基準數據進行減法運算，從而獲取所述觸摸數據與基準數據之間差值的絕對值。由于距離物體觸摸位置越近的采樣點的觸摸數據的變化量越大，距離物體觸摸位置越遠的采樣點的觸摸數據的變化量越小，而基準數據基本是固定的，因此，距離物體觸摸位置越近的采樣點觸摸數據與基準數據之間的差值越大，距離物體觸摸位置越遠的采樣點觸摸數據與基準數據之間的差值越小。接著，篩選觸摸數據與基準數據的差值大于閾值數據的采樣點。具體地，提取比較獲取的每個采樣點的觸摸數據和基準數據的差值，并提取預先設定的閾值數據，將所述差值與所述閾值數據進行減法運算，從而獲取所述I觸摸數據-基準數據1-閾值數據的差值。本實施例中觸摸數據-基準數據差值的絕對值大于或等于0，閾值數據大于0，因此I觸摸數據-基準數據1-閾值數據的差值可能大于0，也可能等于0，還可能小于O。通過合理設置閾值數據，就可以使I觸摸數據-基準數據1-閾值數據的差值小于或等于O對應的采樣點離物體觸摸位置較遠，S卩I觸摸數據-基準數據1-閾值數據差值小于或等于O對應的采樣點不可能是物體觸摸的采樣點；而使I觸摸數據-基準數據1-閾值數據的差值大于O對應的采樣點離物體觸摸位置較近或者就是物體觸摸位置，即物體觸摸的采樣點的I觸摸數據-基準數據1-閾值數據的差值必然大于O。接著，獲取I觸摸數據-基準數據1-閾值數據的差值大于O的所述采樣點的觸摸數據和基準數據的差值及對應的位置信息。然后執(zhí)行步驟S14，根據篩選得到的采樣點的所述差值及其對應的位置信息，計算觸摸坐標信息。本實施例中計算觸摸坐標信息的具體過程與現有技術相同，其對于本領域的技術人員是熟知的，在此不再贅述。進一步地，在獲取觸摸坐標信息之后，還可以將所述觸摸坐標信息上報給操作系統(tǒng)，并由操作系統(tǒng)提供給上層應用以進行調用。所述操作系統(tǒng)可以是Android、BSD、iOS、Linux、Mac OS X、Windows、WindowsPhone或z/OS中的任一操作系統(tǒng)。所述上層應用可以是電子觸摸裝置中任一上層應用模塊，如:播放器、瀏覽器、文件管理器等。作為一個優(yōu)選實施例，上述方法可以采用圖4所示的電子觸摸裝置實現，所示電子觸摸裝置具體包括:觸摸屏310 ；專用集成電路320，包括:驅動電路301，連接所述觸摸屏310，用于為所述觸摸屏310提供驅動信號；模數轉換器302，連接所述觸摸屏310，用于周期性采集所述觸摸屏310上各采樣點的觸摸數據和對應的位置信息；專用處理電路303，連接所述模數轉換器302，用于采集觸摸屏310上每個采樣點的觸摸數據及對應的位置信息，比較所述觸摸數據與基準數據的差值，篩選出所述差值大于閾值數據的采樣點，獲取所述采樣點的觸摸數據和基準數據的差值及對應的位置信息；中央處理器330，包括:坐標計算模塊305，連接所述專用處理電路303，用于根據篩選得到的采樣點的所述差值及其對應的位置信息，計算觸摸坐標信息；底層驅動模塊306，連接所述坐標計算模塊305 ;操作系統(tǒng)307，連接所述底層驅動模塊306 ;上層應用模塊308，連接所述操作系統(tǒng)307，底層驅動模塊306將觸摸坐標信息上報給操作系統(tǒng)307，并由操作系統(tǒng)307將所述觸摸坐標信息提供給上層應用模塊308進行調用。
由于此時專用處理電路303僅需要存儲占據很小存儲空間的基準數據和閾值數據，且專用處理電路303僅需要進行簡單的減法運算，因此此時專用處理電路303無需較大的存儲空間，最終可以簡化電路規(guī)模，降低了生產成本。減小了器件的面積，縮短了生產周期，并減低了功耗。本實施例中將數據采集和坐標計算前的預處理工作集成在一個專用集成電路320中實現，而計算坐標信息的大量計算工作則交由中央處理器330完成，從而充分利用了中央處理器330較強的運算能力，縮短了計算時間，提高了效率，并且靈活性也大幅增強。此夕卜，簡化了專用集成電路320和電子觸摸裝置330的電路設計，降低了系統(tǒng)成本。進一步地，由于此時專用集成電路320僅需要向中央處理器330中傳輸很少一部分采樣點的所述差值和對應的位置信息，極大的降低了數據傳輸帶寬，因此所述專用集成電路320和所述中央處理器330之間既可以通過低速率的接口進行連接，如:I2C接口，從而可以降低生產成本，實現與低速率接口的兼容性；也可以通過高速率的接口進行連接，如:SPI接口，從而擴大應用范圍。具體地，對于一個20行*12列的電容式觸摸屏，如果采用現有技術傳輸所有采樣點的觸摸數據，那么每幀的數據傳輸量為20*12*2=480字節(jié)，如果幀刷新率為80Hz，則所需的最小數據帶寬為480*8*80=307.2Kbps，如果再加上一些額外的開銷，所需數據帶寬一般都會超過400Kbps，從而I2C接口無法支持。但采用本實施例中專用集成電路320向中央處理器330傳輸數據的帶寬需求會小很多，具體不會超過60Kbps，從而可以實現與I2C接口的兼容。雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發(fā)明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內。
權利要求
1.一種觸摸數據處理方法，其特征在于，包括: 設定基準數據和閾值數據； 采集觸摸屏上每個采樣點的觸摸數據及對應的位置信息； 比較所述觸摸數據與基準數據的差值，篩選出所述差值大于閾值數據的采樣點，獲取所述采樣點的觸摸數據和基準數據的差值及對應的位置信息； 根據篩選得到的采樣點的所述差值及其對應的位置信息，計算觸摸坐標信息。
2.按權利要求1所述的觸摸數據處理方法，其特征在于，所述閾值數據的取值范圍大于O且小于或等于63。
3.按權利要求1所述的觸摸數據處理方法，其特征在于，所述觸摸數據及對應的位置信息由模數轉換器采集獲取。
4.按權利要求1所述的觸摸數據處理方法，其特征在于，所述觸摸數據為電容值。
5.按權利要求1所述的觸摸數據處理方法，其特征在于，所述觸摸數據為電阻值。
6.按權利要求1所述的觸摸數據處理方法，其特征在于，所述采集觸摸屏上每個采樣點的觸摸數據及對應的位置信息，比較所述觸摸數據與基準數據的差值，篩選出所述差值大于閾值數據的采樣點，獲取所述采樣點的觸摸數據和基準數據的差值及對應的位置信息由一個專用集成電路實現。
7.按權利要求6所述的觸摸數據處理方法，其特征在于，所述觸摸坐標信息的計算由中央處理器實現。
8.按權利要求7所述的觸摸數據處理方法，其特征在于，所述專用集成電路和所述中央處理器之間通過12C接口或SPI接口進行連接。
9.按權利要求1所述的觸摸數據處理方法，其特征在于，所述觸摸數據及對應的位置信息周期性地進行采集。
10.按權利要求1所述的觸摸數據處理方法，其特征在于，還包括:將所述觸摸坐標信息上報給操作系統(tǒng)，并由操作系統(tǒng)提供給上層應用進行調用。
全文摘要
一種觸摸數據處理方法，包括設定基準數據和閾值數據；采集觸摸屏上每個采樣點的觸摸數據及對應的位置信息；比較所述觸摸數據與基準數據的差值，篩選出所述差值大于閾值數據的采樣點，獲取所述采樣點的觸摸數據和基準數據的差值及對應的位置信息；根據篩選得到的采樣點的所述差值及其對應的位置信息，計算觸摸坐標信息。本發(fā)明可以降低生產成本，縮短生產周期，并降低功耗。
文檔編號G06F3/045GK103092448SQ20131002363
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月22日 優(yōu)先權日2013年1月22日
發(fā)明者孫洪軍, 丁俊, 吳海駿, 張忠, 王奇勇 申請人:上海艾為電子技術有限公司