專利名稱：觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位方法、裝置以及終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸摸屏領(lǐng)域，特別是指一種觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位方法、裝置以及終端。
背景技術(shù)：
隨著多媒體信息交互的與日俱增，人們?cè)絹?lái)越多地利用觸摸屏。觸摸屏具有節(jié)省 空間、易于交流等優(yōu)點(diǎn)，是極富吸引力的全新多媒體交互裝置。觸摸屏在全球的應(yīng)用范圍非 常廣闊，例如公共信息的查詢、公司業(yè)務(wù)查詢、平板電腦、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)、工業(yè)控制、 電子游戲、點(diǎn)歌點(diǎn)菜、多媒體教學(xué)、房地產(chǎn)銷售等等。隨著智能家居和物聯(lián)網(wǎng)的興起，觸摸屏 在家庭和控制終端等方面也有非常大的應(yīng)用潛力。觸摸屏在手機(jī)上的應(yīng)用，讓手機(jī)的外形 變得更加時(shí)尚輕薄，也增加了人機(jī)直接互動(dòng)的親切感，引發(fā)消費(fèi)者的熱烈追捧?，F(xiàn)有的電容式觸摸屏，為利用人體的電磁場(chǎng)。手指從接觸點(diǎn)吸走微小電流，通過測(cè) 量四個(gè)電極的電流值來(lái)計(jì)算接觸點(diǎn)，當(dāng)環(huán)境溫度、環(huán)境電場(chǎng)發(fā)生改變時(shí)，都會(huì)引起電容屏的 漂移和誤操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位方法、裝置以及終 端，可以根據(jù)觸摸屏被觸摸時(shí)產(chǎn)生的聲波信號(hào)，確定觸摸點(diǎn)的位置，從而確定用戶在觸摸屏 上的操作意圖，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力比較高。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施例提供技術(shù)方案如下一方面，提供一種觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位方法，包括步驟一，獲取來(lái)自一觸摸點(diǎn)的聲波信號(hào)在觸摸屏的三個(gè)不同檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間；步驟二，根據(jù)所述到達(dá)時(shí)間以及所述檢測(cè)點(diǎn)的位置，獲取所述觸摸點(diǎn)的位置。所述步驟一之前，還包括根據(jù)所述三個(gè)不同檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)到的聲波信號(hào)的頻率，判斷所述聲波信號(hào)是否來(lái)自 同一觸摸點(diǎn)。所述步驟二之后，所述方法還包括根據(jù)預(yù)設(shè)的校準(zhǔn)公式，對(duì)所述觸摸點(diǎn)的位置進(jìn)行校準(zhǔn)。所述步驟二之前，還包括分別對(duì)所述聲波信號(hào)進(jìn)行低頻增強(qiáng)和能量放大處理，生成處理后的聲波信號(hào)；判斷處理后的所述聲波信號(hào)的頻率能量是否均大于預(yù)定閾值；如果判斷結(jié)果為否，則丟棄所述聲波信號(hào)。所述步驟二包括在觸摸屏所在的平面設(shè)定一個(gè)二維坐標(biāo)系；計(jì)算所述聲波信號(hào)在第一檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間Ta和所述聲波信號(hào)在第二檢測(cè)點(diǎn)的 到達(dá)時(shí)間Tb之間的第一時(shí)間差ΔΤ1以及所述聲波信號(hào)在第三檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間Tc和所述聲波信號(hào)在第二檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間Tb之間的第二時(shí)間差ΔΤ2 ；根據(jù)預(yù)定方程式，計(jì)算出所述觸摸點(diǎn)的位置；所述預(yù)定方程式為丨^(D\-Cxf+(D\V-Cy)2 -yj(D\r-Ax)2+(D\-Ayf — ΔΠ* V
_] I ^(D\-C,f +(D\y-Cyf — ^(D\-Bx)2 +(D\-Byf — ΔΓ2* V其中，V為聲波的傳播速度，和分別為觸摸點(diǎn)位置的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；Ay和 Ax分別為第一檢測(cè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；BX和By分別為第二檢測(cè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；CX 和Cy分別為第三檢測(cè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。所述校準(zhǔn)公式為Dx = ,+offset, χ) *gain. χ/ 精度值Dy = ,+offset, y) *gain. y/ 精度值其中，D、和D、y為觸摸點(diǎn)位置的坐標(biāo)值，Dx和Dy為校準(zhǔn)后的觸摸點(diǎn)位置的坐標(biāo) 值，gain, χ為X軸上的放大因子，offset, χ為X軸上的偏移量，gain, y為Y軸上的放大因 子，offset, y為Y軸上的偏移量，精度值為觸摸屏和顯示屏的采樣精度位數(shù)的二次冪。另一方面，提供一種觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位裝置，其特征在于，包括時(shí)間獲取模塊，用于獲取來(lái)自一觸摸點(diǎn)的聲波信號(hào)在觸摸屏的三個(gè)不同檢測(cè)點(diǎn)的 到達(dá)時(shí)間；位置獲取模塊，用于根據(jù)所述到達(dá)時(shí)間以及所述檢測(cè)點(diǎn)的位置，獲取所述觸摸點(diǎn) 的位置。所述的觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位裝置，還包括校準(zhǔn)模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的校準(zhǔn)公式，對(duì)所述觸摸點(diǎn)的位置進(jìn)行校準(zhǔn)。所述的觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位裝置，還包括頻率判斷模塊，用于根據(jù)所述三個(gè)不同檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)到的聲波信號(hào)的頻率，判斷所 述聲波信號(hào)是否來(lái)自同一觸摸點(diǎn)。所述的觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位裝置，還包括信號(hào)處理模塊，用于分別對(duì)所述三個(gè)聲波信號(hào)進(jìn)行低頻增強(qiáng)和能量放大處理，生 成處理后的聲波信號(hào)；信號(hào)判斷模塊，用于判斷處理后的所述聲波信號(hào)的頻率能量是否均大于預(yù)定信號(hào) 閾值；當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，啟動(dòng)所述位置獲取模塊；否則，退出處理流程。所述位置獲取模塊包括坐標(biāo)系設(shè)定子模塊，用于在觸摸屏所在的平面設(shè)定一個(gè)二維坐標(biāo)系；第一計(jì)算子模塊，用于計(jì)算所述聲波信號(hào)在第一檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間Ta和所述聲 波信號(hào)在第二檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間Tb之間的第一時(shí)間差ΔΤ1以及所述聲波信號(hào)在第三檢測(cè) 點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間Tc和所述聲波信號(hào)在第二檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間Tb之間的第二時(shí)間差ΔΤ2 ；第二計(jì)算子模塊，用于根據(jù)預(yù)定方程式，計(jì)算出所述觸摸點(diǎn)的位置；所述預(yù)定方程式為
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I ^(D\-Cx)2 +(D\-Cyf — yj(D\-Ax)2+(D'y-Ay)2 I= ATI * V
_]丨+(D\-Cy)2 -^(D\-Bxf +(D\-By)2 — ΔΓ2* V其中，V為聲波的傳播速度，和分別為觸摸點(diǎn)位置的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；Ay和 Ax分別為第一檢測(cè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；BX和By分別為第二檢測(cè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；CX 和Cy分別為第三檢測(cè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。另一方面，提供一種終端，包括時(shí)間獲取模塊，用于獲取來(lái)自一觸摸點(diǎn)的聲波信號(hào)在觸摸屏的三個(gè)不同檢測(cè)點(diǎn)的 到達(dá)時(shí)間；位置獲取模塊，用于根據(jù)所述到達(dá)時(shí)間以及所述檢測(cè)點(diǎn)的位置，獲取所述觸摸點(diǎn) 的位置。本發(fā)明的實(shí)施例具有以下有益效果 上述方案中，獲取來(lái)自一觸摸點(diǎn)的聲波信號(hào)在觸摸屏的至少三個(gè)不同檢測(cè)點(diǎn)的到 達(dá)時(shí)間；根據(jù)所述到達(dá)時(shí)間以及所述檢測(cè)點(diǎn)的位置，獲取所述觸摸點(diǎn)的位置。通過聲波來(lái)對(duì) 觸摸點(diǎn)的位置進(jìn)行定位，相比于現(xiàn)有技術(shù)中通過電容式觸摸屏，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)。


圖1為本發(fā)明所述的觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位方法的一實(shí)施例的流程示意圖；圖2為本發(fā)明所述的觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位方法的另一實(shí)施例的流程示意圖；圖3為本發(fā)明所述的觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明所述的觸摸屏本體上的觸摸點(diǎn)和檢測(cè)點(diǎn)的示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的實(shí)施例要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合 附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖1所示，為本發(fā)明所述的一種觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位方法的一實(shí)施例，包括步驟11，獲取來(lái)自一觸摸點(diǎn)的聲波信號(hào)在觸摸屏的至少三個(gè)不同檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí) 間；步驟12，根據(jù)所述到達(dá)時(shí)間以及所述檢測(cè)點(diǎn)的位置，獲取所述觸摸點(diǎn)的位置?？蛇x的，所述的觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位方法，還包括步驟13，根據(jù)預(yù)設(shè)的校準(zhǔn)公式，對(duì)所述觸摸點(diǎn)的位置進(jìn)行校準(zhǔn)。上述方案中，獲取來(lái)自一觸摸點(diǎn)的聲波信號(hào)在觸摸屏的至少三個(gè)不同檢測(cè)點(diǎn)的到 達(dá)時(shí)間；根據(jù)所述到達(dá)時(shí)間以及所述檢測(cè)點(diǎn)的位置，獲取所述觸摸點(diǎn)的位置。通過聲波來(lái)對(duì) 觸摸點(diǎn)的位置進(jìn)行定位，相比于現(xiàn)有技術(shù)中通過電容式觸摸屏，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)。如圖2所示，為本發(fā)明所述的一種觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位方法的另一實(shí)施例，包 括步驟21，根據(jù)所述三個(gè)不同檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)到的聲波信號(hào)的頻率，判斷所述聲波信號(hào) 是否來(lái)自同一觸摸點(diǎn)。步驟22，獲取來(lái)自一觸摸點(diǎn)的聲波信號(hào)在觸摸屏的三個(gè)不同檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間；
步驟23，分別對(duì)所述聲波信號(hào)進(jìn)行低頻增強(qiáng)和能量放大處理，生成處理后的聲波 信號(hào)；步驟24，判斷處理后的所述聲波信號(hào)的頻率能量是否均大于預(yù)定閾值；如果判斷 結(jié)果為否，則丟棄所述聲波信號(hào)。如果判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行下一步驟。步驟25，根據(jù)所述到達(dá)時(shí)間以及所述檢測(cè)點(diǎn)的位置，獲取所述觸摸點(diǎn)的位置。步驟26，根據(jù)預(yù)設(shè)的校準(zhǔn)公式，對(duì)所述觸摸點(diǎn)的位置進(jìn)行校準(zhǔn)。所述預(yù)設(shè)的校準(zhǔn)公式為 Dx = ,+offset, χ) *gain. χ/ 精度值；Dy = ,+offset, y) *gain. y/ 精度值；其中，0\和1)\為觸摸點(diǎn)位置的坐標(biāo)值，DjJPDy為校準(zhǔn)后的觸摸點(diǎn)位置的坐標(biāo)值， gain, χ為X軸上的放大因子，offset, χ為X軸上的偏移量，gain, y為Y軸上的放大因子， offset, y為Y軸上的偏移量，精度值為觸摸屏和顯示屏的采樣精度的精度位數(shù)的二次冪。所述步驟25包括步驟251，在觸摸屏所在的平面設(shè)定一個(gè)二維坐標(biāo)系；步驟252，計(jì)算所述聲波信號(hào)在第一檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間Ta和所述聲波信號(hào)在第二 檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間Tb之間的第一時(shí)間差ΔΤ1以及所述聲波信號(hào)在第三檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間 Tc和所述聲波信號(hào)在第二檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間Tb之間的第二時(shí)間差ΔΤ2 ；步驟253，根據(jù)預(yù)定方程式，計(jì)算出所述觸摸點(diǎn)的位置；所述預(yù)定方程式為I 如、r G)2+(￡)、,-G)2 — ^(D\-Ax)2 +(D\-Ayf \= ATI * V丨^(D'r-Cx)2+(DV-Cv)2一^(D\-Bx)2 +(D\-Byf |二 AT2*V其中，V為聲波的傳播速度，和分別為觸摸點(diǎn)位置的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；Ay和 Ax分別為第一檢測(cè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；BX和By分別為第二檢測(cè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；CX 和Cy分別為第三檢測(cè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。如圖3所示，為本發(fā)明所述的一種觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位裝置，包括時(shí)間獲取模塊31，用于獲取來(lái)自一觸摸點(diǎn)的聲波信號(hào)在觸摸屏的三個(gè)不同檢測(cè)點(diǎn) 的到達(dá)時(shí)間；位置獲取模塊32，用于根據(jù)所述到達(dá)時(shí)間以及所述檢測(cè)點(diǎn)的位置，獲取所述觸摸 點(diǎn)的位置。所述的觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位裝置，還包括校準(zhǔn)模塊33，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的校準(zhǔn)公式，對(duì)所述觸摸點(diǎn)的位置進(jìn)行校準(zhǔn)。所述的觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位裝置，還包括頻率判斷模塊34，用于根據(jù)所述三個(gè)不同檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)到的聲波信號(hào)的頻率，判斷 所述聲波信號(hào)是否來(lái)自同一觸摸點(diǎn)。所述的觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位裝置，還包括信號(hào)處理模塊35，用于分別對(duì)所述三個(gè)聲波信號(hào)進(jìn)行低頻增強(qiáng)和能量放大處理， 生成處理后的聲波信號(hào)；信號(hào)判斷模塊36，用于判斷處理后的所述聲波信號(hào)的頻率能量是否均大于預(yù)定信號(hào)閾值；當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，啟動(dòng)所述位置獲取模塊；否則，退出處理流程。
所述位置獲取模塊32包括坐標(biāo)系設(shè)定子模塊，用于在觸摸屏所在的平面設(shè)定一個(gè)二維坐標(biāo)系；第一計(jì)算子模塊，用于計(jì)算所述聲波信號(hào)在第一檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間Ta和所述聲 波信號(hào)在第二檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間Tb之間的第一時(shí)間差ΔΤ1以及所述聲波信號(hào)在第三檢測(cè) 點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間Tc和所述聲波信號(hào)在第二檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間Tb之間的第二時(shí)間差ΔΤ2 ；第二計(jì)算子模塊，用于根據(jù)預(yù)定方程式，計(jì)算出所述觸摸點(diǎn)的位置；所述預(yù)定方程式為其中，V為聲波的傳播速度，和分別為觸摸點(diǎn)位置的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；Ay和 Ax分別為第一檢測(cè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；BX和By分別為第二檢測(cè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；CX 和Cy分別為第三檢測(cè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。本發(fā)明提供一種基于聲波的觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位方法和裝置。將觸摸體在觸摸 屏產(chǎn)生的聲波信號(hào)作為信號(hào)源，通過計(jì)算聲波信號(hào)在三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的接收時(shí)間差，計(jì)算出信 號(hào)源距離三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的距離差，從而計(jì)算出信號(hào)源(即觸摸點(diǎn))的坐標(biāo)位置。后續(xù)處理中，終端的CPU獲取到觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)后，判斷點(diǎn)擊處坐標(biāo)位置所代 表的菜單或其他操作意圖，進(jìn)行相應(yīng)的響應(yīng)操作，并對(duì)響應(yīng)結(jié)果進(jìn)行顯示。以下描述本發(fā)明所述的基于聲波檢測(cè)的觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位方法的應(yīng)用場(chǎng)景。 首先在觸摸屏所在的平面設(shè)定一個(gè)二維坐標(biāo)系。如圖4所示，為本發(fā)明所述的觸摸屏本體 上的觸摸點(diǎn)和檢測(cè)點(diǎn)的示意圖。觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)為IT (X，y)、三個(gè)不同位置的檢測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo) 分別為A(x，y)、B(x，y)、C(x，y)(三點(diǎn)坐標(biāo)值已知)。所述三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的位置不同。步驟1，用戶點(diǎn)擊觸摸屏本體的某個(gè)位置(該位置稱為觸摸點(diǎn))，使觸摸屏本體產(chǎn) 生振動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)聲波振動(dòng)信號(hào)，產(chǎn)生的聲波振動(dòng)信號(hào)在觸摸屏本體內(nèi)傳播。觸摸屏本體為 聲波信號(hào)傳播的載體。步驟2，在三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)A (X，y)、B(x，y)、C(x，y)檢測(cè)到聲波信號(hào)。步驟3，檢測(cè)聲波振動(dòng)信號(hào)的頻率能量。步驟4，對(duì)聲波信號(hào)進(jìn)行低頻增強(qiáng)能量放大，去噪、能量頻率轉(zhuǎn)換等處理。步驟5，對(duì)聲波信號(hào)調(diào)整修正后，判定其能量等特征。如果能量低于域值Qmin，則放 棄此無(wú)效信號(hào)，否則繼續(xù)進(jìn)行下一步驟。當(dāng)用戶輕輕接觸觸摸屏或者檢測(cè)到語(yǔ)音信號(hào)等場(chǎng) 景時(shí)，則由于信號(hào)能量過低，結(jié)束處理。當(dāng)用戶正常點(diǎn)擊觸摸屏?xí)r，則聲波信號(hào)有效，繼續(xù)下 “■步驟。步驟6，測(cè)量聲波振動(dòng)信號(hào)在三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的頻率(Fa、Fb、Fe)、在三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的到 達(dá)時(shí)間(Ta、Tb、Tc)。當(dāng)頻率一致時(shí)，則確定為來(lái)自同一觸摸點(diǎn)的聲波振動(dòng)信號(hào)。其中，F(xiàn)a 為聲波振動(dòng)信號(hào)在第一檢測(cè)點(diǎn)的頻率；Fb為聲波振動(dòng)信號(hào)在第二檢測(cè)點(diǎn)的頻率；Fc為聲波 振動(dòng)信號(hào)在第三檢測(cè)點(diǎn)的頻率。Ta為聲波振動(dòng)信號(hào)在第一檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間；Tb為聲波振 動(dòng)信號(hào)在第二檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間；Tc為聲波振動(dòng)信號(hào)在第三檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間。本領(lǐng)域技
8術(shù)人員明白，第一檢測(cè)點(diǎn)可以為A點(diǎn)，也可以為B點(diǎn)或者C點(diǎn)。第二檢測(cè)點(diǎn)可以為B點(diǎn)，也 可以為A點(diǎn)或者C點(diǎn)。第三檢測(cè)點(diǎn)可以為C點(diǎn)，也可以為A點(diǎn)或者B點(diǎn)。步驟7，計(jì)算時(shí)間差。|Ta-Tb| = ATl(公式 1)Tc-Tbl = ΔΤ2(公式 2)步驟8，通過以下方程式計(jì)算觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)值。
也就是說(shuō)，把公式1、公式2、公式5、公式6、公式7分別代入公式3、公式4中。公式3和4為計(jì)算距離差。Lc-La I = ΔΤ1*ν(公式 3)ILc-LbI = ΔΤ2*ν(公式 4)其中，V為聲波速度，!^、!^、!^分別為八“ y)、B(x，y)、C(x，y)到觸摸點(diǎn)D、(x, y)距離。如’ 步驟9，終端對(duì)D— (x, y)進(jìn)行校準(zhǔn)。步驟10，終端判斷校準(zhǔn)后的D— (x,y)的坐標(biāo)值在當(dāng)前頁(yè)面上代表的菜單或操作意 圖，進(jìn)行相應(yīng)的響應(yīng)處理，根據(jù)響應(yīng)結(jié)果進(jìn)行顯示。在上述應(yīng)用場(chǎng)景中，觸摸屏本體的分辨率(取決于檢測(cè)子模塊的精度)和LCD的 分辨率(取決于LCD的IC)可能不一致，觸摸屏本體的原點(diǎn)坐標(biāo)和LCD的原點(diǎn)坐標(biāo)也可能不 一致。因此，需要將計(jì)算出的觸摸點(diǎn)的觸摸屏的坐標(biāo)值轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)CD顯示矩陣的坐標(biāo)值。另 外，觸摸屏和LCD之間的誤差也會(huì)影響到坐標(biāo)值的精度，例如機(jī)械誤差(觸摸屏和LCD之 間的位置有偏移等)、能量轉(zhuǎn)化的放大因子、或者操作者的誤操作等。校準(zhǔn)過程為轉(zhuǎn)化坐標(biāo) 值，將誤差最小化。第一種情況為，在觸摸屏所在的平面設(shè)定一個(gè)二維坐標(biāo)系；在顯示屏所在的平 面設(shè)定一個(gè)二維坐標(biāo)系，并且所述觸摸屏和IXD的坐標(biāo)原點(diǎn)一致(例如，都是左上角為坐標(biāo) 原點(diǎn))，觸摸屏和IXD的采樣精度都是10位，即= 1024。校準(zhǔn)公式為Dx = ,+offset, χ) *gain. χ/ 精度值Dy = ,+offset, y) *gain. y/ 精度值其中，和為觸摸點(diǎn)在觸摸屏上的坐標(biāo)值，Dx和Dy為校準(zhǔn)后的觸摸點(diǎn)在IXD 上的坐標(biāo)值，gain, χ為X軸上的放大因子，offset, χ為X軸上的偏移量，gain, y為Y軸上 的放大因子，offset, y為Y軸上的偏移量。本應(yīng)用場(chǎng)景中，觸摸屏和LCD的采樣精度是10 位，因此，精度值為1024，也就是21(1。
校準(zhǔn)公式的生成過程如下，包括步驟1，給定位裝置的顯示模塊發(fā)出A點(diǎn)坐標(biāo)值(Ax，Ay)，例如為A (20，20)；步驟2，顯示模塊在IXD顯示矩陣上顯示出來(lái)A(20，20)點(diǎn)。假如由于機(jī)械誤差造 成觸摸屏本體和LCD有偏移，實(shí)際上用戶看到的A點(diǎn)在觸摸屏本體上的位置成了 f點(diǎn)。當(dāng) 點(diǎn)擊f時(shí)，傳遞給位置獲取模塊的坐標(biāo)數(shù)據(jù)應(yīng)該是(20，20)，因此需要通過校準(zhǔn)，把f點(diǎn)的 位置校準(zhǔn)為坐標(biāo)值A(chǔ) (20，20)。步驟3，用戶點(diǎn)擊點(diǎn)。步驟4，通過方程式21和22，計(jì)算出坐標(biāo)值f的坐標(biāo)(A、，A、)。例如，把(125， 150)校準(zhǔn)為A (20，20)的公式為Ax = (A\+offset. x)*gain. χ/1024 公式(10)Ay = (A\+offset. y)*gain. y/1024 公式(11)代入公式10和公式11，具體為20 = (125+offset. x)*gain. χ/1024 (公式 13)20 = (150+offset. y)*gain. y/1024 (公式 14)步驟5，顯示模塊在IXD顯示矩陣上把B (80，150)點(diǎn)顯示出來(lái)。用戶看到的B點(diǎn)在 觸摸屏本體上的位置成了 B、點(diǎn)。步驟6，用戶點(diǎn)擊『點(diǎn)。步驟7，定位裝置計(jì)算出坐標(biāo)值B— (B~x, B 的坐標(biāo)。例如，把B— (505，1138)校 準(zhǔn)為B (80，150)的公式是80 = (505+offset. x)*gain. χ/1024 (公式 15)150 = (1138+offset. y)*gain. y/1024 (公式 16)步驟8，由兩個(gè)χ軸的公式(公式13和公式15)可以計(jì)算出gain, χ = 161 ；offset, χ = 2由兩個(gè)y軸的公式(公式14和公式16)可以計(jì)算出gain, y = 134. 7，offset, y = 2。于是可以得出校準(zhǔn)公式Dx = ,+offset, χ) *gain. χ/1024Dy = y+offset. y) *gain. y/1024其中，D— (D\,D\)為用戶在觸摸屏本體上點(diǎn)擊后計(jì)算出來(lái)的坐標(biāo)，D (Dx，Dy)為校 準(zhǔn)后的IXD顯示的顯示坐標(biāo)。即:DX = (D\+2)*161/1024Dy = (D~y+2)*134. 7/1024以下描述校準(zhǔn)公式的驗(yàn)證過程。具體為用戶點(diǎn)擊CT后，檢測(cè)模塊把接收到的CT 坐標(biāo)通過校準(zhǔn)公式換算為IXD上面的坐標(biāo)值，然后和C點(diǎn)坐標(biāo)比較，對(duì)校準(zhǔn)公式進(jìn)行驗(yàn)證。 具體步驟包括如下步驟1，顯示模塊在IXD顯示矩陣上把C1 (50，80)點(diǎn)顯示出來(lái)。用戶看到的C1點(diǎn) 在觸摸屏本體上的位置成了 CT點(diǎn)。步驟2，用戶點(diǎn)擊CT點(diǎn)。步驟3，檢測(cè)模塊計(jì)算出坐標(biāo)值CT ((T X，C 的坐標(biāo)，例如CT (310,600)。代入校
10準(zhǔn)公式去計(jì)算IXD上C的坐標(biāo)Cx = (CTx+2)*161/1024Cy = (C>+2)*134. 7/1024Cx = (310+2) *161/1024Cy = (600+2) *134. 7/1024計(jì)算出C2x= 49. 05 ；C2y = 79. 2。步驟4，將C2 (49. 05，79. 2) ^P C(50,80)比較，誤差在1個(gè)分辨率內(nèi)，所以認(rèn)為校準(zhǔn) 公式是符合要求的。第二種情況假設(shè)IXD的分辨率和觸摸屏本體的分辨率不一致，IXD的坐標(biāo)原點(diǎn)和 觸摸屏本體的坐標(biāo)原點(diǎn)不一致。例如，LCD的坐標(biāo)原點(diǎn)在右下角，分辨率是96*128 ；觸摸屏 本體的坐標(biāo)原點(diǎn)在左上角，分辨率是800*1000，采樣精度都是10位，即21Q= 1024?？梢灶?似的推出公式Dx = 96-(D\+2)*161/1024Dy = 128- +2) *134· 7/1024校準(zhǔn)的方法以及相應(yīng)的公式有很多種，上述是其中一個(gè)示例。以下說(shuō)明校準(zhǔn)過程。假如計(jì)算出的觸摸點(diǎn)在顯示屏的橫軸和縱軸上的坐標(biāo)值分別 是 D χ、D y。采用上述的校準(zhǔn)公式，計(jì)算出Dx和Dy。Dx = (D\+2)*161/1024Dy = (D~y+2)*134. 7/1024。另一方面，本發(fā)明提供一種終端，包括時(shí)間獲取模塊，用于獲取來(lái)自一觸摸點(diǎn)的聲波信號(hào)在觸摸屏的至少三個(gè)不同檢測(cè) 點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間；位置獲取模塊，用于根據(jù)所述到達(dá)時(shí)間以及所述檢測(cè)點(diǎn)的位置，獲取所述觸摸點(diǎn) 的位置。所述的終端可以為多媒體交互裝置、移動(dòng)電話、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)、平板電腦寸。本發(fā)明通過聲波傳輸測(cè)量，與現(xiàn)有觸摸屏相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功耗低，成本低，透光性 好，不影響成像，適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)。不受外部光線干擾。本領(lǐng)域技術(shù)人員明白，本發(fā)明不限于檢測(cè)點(diǎn)為三個(gè)，可以為大于三個(gè)，使得確定的 觸摸點(diǎn)位置更準(zhǔn)確。所述方法實(shí)施例是與所述裝置實(shí)施例相對(duì)應(yīng)的，在方法實(shí)施例中未詳細(xì)描述的部 分參照裝置實(shí)施例中相關(guān)部分的描述即可，在裝置實(shí)施例中未詳細(xì)描述的部分參照方法實(shí) 施例中相關(guān)部分的描述即可。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以 通過程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中， 該程序在執(zhí)行時(shí)，包括如上述方法實(shí)施例的步驟，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，如磁碟、光盤、只讀存 儲(chǔ)記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體(Random Access Memory, RAM)等。在本發(fā)明各方法實(shí)施例中，所述各步驟的序號(hào)并不能用于限定各步驟的先后順序，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，對(duì)各步驟的先后變化也 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。 以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也 應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位方法，其特征在于，包括步驟一，獲取來(lái)自一觸摸點(diǎn)的聲波信號(hào)在觸摸屏的三個(gè)不同檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間；步驟二，根據(jù)所述到達(dá)時(shí)間以及所述檢測(cè)點(diǎn)的位置，獲取所述觸摸點(diǎn)的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位方法，其特征在于，所述步驟一之前， 還包括根據(jù)所述三個(gè)不同檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)到的聲波信號(hào)的頻率，判斷所述聲波信號(hào)是否來(lái)自同一 觸摸點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位方法，其特征在于，所述步驟二之后， 所述方法還包括根據(jù)預(yù)設(shè)的校準(zhǔn)公式，對(duì)所述觸摸點(diǎn)的位置進(jìn)行校準(zhǔn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位方法，其特征在于，所述步驟二之前， 還包括分別對(duì)所述聲波信號(hào)進(jìn)行低頻增強(qiáng)和能量放大處理，生成處理后的聲波信號(hào)；判斷處理后的所述聲波信號(hào)的頻率能量是否均大于預(yù)定閾值；如果判斷結(jié)果為否，則丟棄所述聲波信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位方法，其特征在于，所述步 驟二包括在觸摸屏所在的平面設(shè)定一個(gè)二維坐標(biāo)系；計(jì)算所述聲波信號(hào)在第一檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間Ta和所述聲波信號(hào)在第二檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá) 時(shí)間Tb之間的第一時(shí)間差ΔΤ1以及所述聲波信號(hào)在第三檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間Tc和所述聲 波信號(hào)在第二檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間Tb之間的第二時(shí)間差ΔΤ2 ；根據(jù)預(yù)定方程式，計(jì)算出所述觸摸點(diǎn)的位置；所述預(yù)定方程式為I^/(D\v-Cx)2+(DV-G)2-y](D\,-Bx)2+(D\-Byf \=AT2*V其中，V為聲波的傳播速度，0\和分別為觸摸點(diǎn)位置的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo);Ay和Ax分 別為第一檢測(cè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；BX和By分別為第二檢測(cè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；Cx和Cy 分別為第三檢測(cè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位方法，其特征在于，所述校準(zhǔn)公式為Dx = (D\+offset. x)*gain. χ/ 精度值Dy = (D\+offset. y)*gain. y/ 精度值其中，0\和為觸摸點(diǎn)位置的坐標(biāo)值，Dx和Dy為校準(zhǔn)后的觸摸點(diǎn)位置的坐標(biāo)值， gain, χ為X軸上的放大因子，offset, χ為X軸上的偏移量，gain, y為Y軸上的放大因子， offset, y為Y軸上的偏移量，精度值為觸摸屏和顯示屏的采樣精度位數(shù)的二次冪。
7.一種觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位裝置，其特征在于，包括時(shí)間獲取模塊，用于獲取來(lái)自一觸摸點(diǎn)的聲波信號(hào)在觸摸屏的三個(gè)不同檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá) 時(shí)間；位置獲取模塊，用于根據(jù)所述到達(dá)時(shí)間以及所述檢測(cè)點(diǎn)的位置，獲取所述觸摸點(diǎn)的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位裝置，其特征在于，還包括 校準(zhǔn)模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的校準(zhǔn)公式，對(duì)所述觸摸點(diǎn)的位置進(jìn)行校準(zhǔn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位裝置，其特征在于，還包括頻率判斷模塊，用于根據(jù)所述三個(gè)不同檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)到的聲波信號(hào)的頻率，判斷所述聲 波信號(hào)是否來(lái)自同一觸摸點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位裝置，其特征在于，還包括信號(hào)處理模塊，用于分別對(duì)所述三個(gè)聲波信號(hào)進(jìn)行低頻增強(qiáng)和能量放大處理，生成處 理后的聲波信號(hào)；信號(hào)判斷模塊，用于判斷處理后的所述聲波信號(hào)的頻率能量是否均大于預(yù)定信號(hào)閾 值；當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，啟動(dòng)所述位置獲取模塊；否則，退出處理流程。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10任一項(xiàng)所述的觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位裝置，其特征在于，所述 位置獲取模塊包括坐標(biāo)系設(shè)定子模塊，用于在觸摸屏所在的平面設(shè)定一個(gè)二維坐標(biāo)系； 第一計(jì)算子模塊，用于計(jì)算所述聲波信號(hào)在第一檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間Ta和所述聲波信 號(hào)在第二檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間Tb之間的第一時(shí)間差ΔΤ1以及所述聲波信號(hào)在第三檢測(cè)點(diǎn)的 到達(dá)時(shí)間Tc和所述聲波信號(hào)在第二檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間Tb之間的第二時(shí)間差ΔΤ2 ； 第二計(jì)算子模塊，用于根據(jù)預(yù)定方程式，計(jì)算出所述觸摸點(diǎn)的位置； 所述預(yù)定方程式為I D\ -Cx)2 +(D\ - Cyf -D\- Ax)2 + (D\- Ayf |= ΔΓ1 * V\yj(D\-a)2+(D^y-Cyf -yj(D\~Bx)2+(D\-Byf \=AT2*V其中，V為聲波的傳播速度，0\和分別為觸摸點(diǎn)位置的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo);Ay和Ax分 別為第一檢測(cè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；BX和By分別為第二檢測(cè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；Cx和Cy 分別為第三檢測(cè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。
12.—種終端，其特征在于，包括時(shí)間獲取模塊，用于獲取來(lái)自一觸摸點(diǎn)的聲波信號(hào)在觸摸屏的三個(gè)不同檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá) 時(shí)間；位置獲取模塊，用于根據(jù)所述到達(dá)時(shí)間以及所述檢測(cè)點(diǎn)的位置，獲取所述觸摸點(diǎn)的位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位方法、裝置以及終端，涉及觸摸屏領(lǐng)域，為解決現(xiàn)有技術(shù)中觸摸裝置對(duì)周圍環(huán)境的要求比較高的技術(shù)問題而發(fā)明。所述的觸摸屏的觸摸點(diǎn)的定位方法，包括步驟一，獲取來(lái)自一觸摸點(diǎn)的聲波信號(hào)在觸摸屏的三個(gè)不同檢測(cè)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間；步驟二，根據(jù)所述到達(dá)時(shí)間以及所述檢測(cè)點(diǎn)的位置，獲取所述觸摸點(diǎn)的位置。本發(fā)明對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)。
文檔編號(hào)G06F3/043GK101916153SQ20101024547
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月4日
發(fā)明者何志斌 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司