一種防止誤觸摸的觸摸識別裝置及識別方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防止誤觸摸的觸摸識別裝置，包括至少兩層層疊設(shè)置的觸摸信號檢測裝置及與所述觸摸信號檢測裝置連接的信號處理單元，其中，所述觸摸信號檢測裝置用于獲取對應(yīng)檢測區(qū)域的檢測數(shù)據(jù)并發(fā)送至所述信號處理單元，所述信號處理單元對接收到的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得每個觸摸信號檢測裝置檢測到的觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)，并將距離顯示平面最近的觸摸信號檢測裝置檢測到的觸摸點(diǎn)與其它觸摸信號檢測裝置檢測到的觸摸點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性判斷，根據(jù)所述關(guān)聯(lián)性確定真實的觸摸點(diǎn)。本發(fā)明上述技術(shù)方案中由于采用上下觸摸識別層的關(guān)聯(lián)性，對于個體矮小的蚊蟲，以及快速移動的昆蟲能夠進(jìn)行有效的誤觸摸識別，有效的防止無觸摸操作帶來的危害。
【專利說明】一種防止誤觸摸的觸摸識別裝置及識別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及觸摸屏領(lǐng)域，尤其涉及一種利用多層觸摸檢測裝置進(jìn)行防止誤觸摸的觸摸識別的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]觸摸屏的應(yīng)用越來越廣泛，觸摸屏是提供人機(jī)互動所必不可少的裝置，目前的觸摸技術(shù)包括紅外觸摸屏技術(shù)、表面聲波觸摸屏技術(shù)、電阻式觸摸屏技術(shù)、電容式觸摸屏技術(shù)及光學(xué)影像觸摸屏，一般的觸摸屏都是單層觸摸屏，僅僅用于觸摸識別，對于昆蟲的無觸摸識別沒有很好的解決方案，這在特殊環(huán)境和特殊應(yīng)用中是非常危險的，例如軍用觸摸屏，通常要用在山區(qū)等蚊蟲較多的地方，如果發(fā)生無觸摸而無法分辨，后果是難以想象的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能防止誤觸摸的觸摸識別裝置和識別方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種防止誤觸摸的觸摸識別裝置，包括至少兩層層疊設(shè)置的觸摸信號檢測裝置及與所述觸摸信號檢測裝置連接的信號處理單元，其中，所述觸摸信號檢測裝置用于獲取對應(yīng)檢測區(qū)域的檢測數(shù)據(jù)并發(fā)送至所述信號處理單元，
[0005]所述信號處理單元對接收到的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得每個觸摸信號檢測裝置檢測到的觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)，并將距離顯示平面最近的觸摸信號檢測裝置檢測到的觸摸點(diǎn)與其它觸摸信號檢測裝置檢測到的觸摸點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性判斷，根據(jù)所述關(guān)聯(lián)性確定真實的觸摸點(diǎn)。
[0006]優(yōu)選地，根據(jù)所述關(guān)聯(lián)性確定真實的觸摸點(diǎn)具體為:如果與顯示平面最近的觸摸信號檢測裝置檢測的一個觸摸點(diǎn)在其它每層觸摸信號檢測裝置檢測的觸摸點(diǎn)中都有一個與之有關(guān)聯(lián)性的觸摸點(diǎn)，則，所述與顯示平面最近的觸摸信號檢測裝置檢測的一個觸摸點(diǎn)為真實的觸摸點(diǎn)。
[0007]優(yōu)選地，所述關(guān)聯(lián)性判斷包括比較兩個觸摸點(diǎn)中心的距離。
[0008]優(yōu)選地，所述關(guān)聯(lián)性判斷包括比較兩個觸摸點(diǎn)在垂直于顯示平面的方向的重疊程度。
[0009]優(yōu)選地，所述信號處理單元包括觸摸判斷單元及與每個觸摸信號檢測裝置對應(yīng)連接的觸摸識別單元，所述觸摸識別單元均連接到所述觸摸判斷單元并將識別的觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送到所述觸摸判斷單元，所述觸摸判斷單元根據(jù)所述各觸摸識別單元發(fā)送的觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性判斷，以確定真實觸摸點(diǎn)。
[0010]優(yōu)選地，所述觸摸判斷單元還將關(guān)聯(lián)性持續(xù)時間作為判斷是否是真實觸摸點(diǎn)的依據(jù)之一。
[0011]優(yōu)選地，所述關(guān)聯(lián)性判斷具體為:
[0012]以最接近顯示面板的第一層觸摸信號檢測裝置檢測的觸摸點(diǎn)為源點(diǎn)，將其和第二層觸摸信號檢測裝置檢測到的觸摸點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性計算，再將第二層觸摸信號檢測裝置檢測的觸摸點(diǎn)中與第一層觸摸信號檢測裝置檢測到的觸摸點(diǎn)有關(guān)聯(lián)性的觸摸點(diǎn)與第三層觸摸信號檢測裝置檢測到的觸摸點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性計算，逐級進(jìn)行關(guān)聯(lián)性計算，將在每層觸摸信號檢測裝置檢測的觸摸點(diǎn)中均具有關(guān)聯(lián)觸摸點(diǎn)的源點(diǎn)確定為真實觸摸點(diǎn)。
[0013]本發(fā)明還提供一種防止誤觸摸的觸摸識別方法，包括:
[0014]I)利用多層重疊設(shè)置的觸摸信號檢測裝置檢測每一層的觸摸點(diǎn)；
[0015]2)將每層檢測到的觸摸點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性判斷；
[0016]3)根據(jù)所述關(guān)聯(lián)性確定真實的觸摸點(diǎn)。
[0017]本發(fā)明上述技術(shù)方案中由于采用上下觸摸識別層的關(guān)聯(lián)性，對于個體矮小的蚊蟲，以及快速移動的昆蟲能夠進(jìn)行有效的誤觸摸識別，有效的防止無觸摸操作帶來的危害。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明的多層觸摸裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為觸摸物在各層觸摸信號檢測裝置檢測的觸摸點(diǎn)的2D截面示意圖；
[0020]圖3為觸摸物在各層觸摸信號檢測裝置檢測的觸摸點(diǎn)的截面的骨線示意圖；
[0021]圖4為相鄰層觸摸信號檢測裝置根據(jù)重疊程度判斷相關(guān)性的示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將結(jié)合【具體實施方式】及附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明防誤觸摸的觸摸識別裝置包括至少兩層層疊設(shè)置觸摸信號檢測裝置，本實施例中例舉了層疊設(shè)置的多個觸摸信號檢測裝置1、2...、N，N為自然數(shù)，與所述多個觸摸信號檢測裝置1、2…、N連接的信號處理單元20，所述觸摸信號檢測裝置將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送到所述信號處理單元，所述信號處理單元對接收的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得每個觸摸信號檢測裝置檢測到的觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)，并判斷與顯示平面(也可以是觸摸面板)最近的觸摸信號檢測裝置的觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)與其它觸摸信號檢測裝置檢測的觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)是否具有關(guān)聯(lián)性，由此判斷該觸摸是否屬于正常觸摸。所述關(guān)聯(lián)性可以根據(jù)距離進(jìn)行判斷，將屬于不同層的觸摸信號檢測裝置檢測出的觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性計算，如果與顯示平面最近的觸摸信號檢測裝置檢測的一個觸摸點(diǎn)A (也可以叫準(zhǔn)觸摸點(diǎn))在其它每層觸摸信號檢測裝置檢測的觸摸點(diǎn)中都有一個與之相關(guān)聯(lián)的觸摸點(diǎn)，則認(rèn)為該觸摸點(diǎn)A是真實觸摸點(diǎn)。所述關(guān)聯(lián)性根據(jù)距離進(jìn)行判斷方法如下:可以是兩個觸摸點(diǎn)中心點(diǎn)的距離，也可以是分別經(jīng)過兩觸摸點(diǎn)的中心點(diǎn)的垂直于顯示平面的平行線的距離。還可以根據(jù)在垂直于顯示平面的方向比較相鄰觸摸信號檢測裝置檢測出的觸摸點(diǎn)區(qū)域是否有重疊(垂直于顯示平面的方向上是否有重疊)以及重疊的程度作為是否有關(guān)聯(lián)性的評判依據(jù)，例如重疊程度大于四分之一，即認(rèn)為有關(guān)聯(lián)性，否則認(rèn)為沒有關(guān)聯(lián)性。
[0024]為了提高防止誤觸摸識別的準(zhǔn)確度，還可以利用關(guān)聯(lián)性持續(xù)時間作為一個判斷條件，例如在滿足上面判斷關(guān)聯(lián)性的條件后，再在連續(xù)的幾幀中判斷觸摸點(diǎn)A是否與其它幾層識別出的觸摸點(diǎn)還具有關(guān)聯(lián)性，如果具有，則說明是真實觸摸，否則是誤觸摸。這種情況可以防止蚊蟲穿過上面的幾層觸摸信號檢測裝置檢測的區(qū)域，?？吭陲@示屏上。
[0025]所述信號處理單元可以采用多I/O接口的單片機(jī)實現(xiàn)，也可以采用單I/O接口的單片機(jī)，與所述多個信號檢測裝置通過總線傳輸數(shù)據(jù)，這種實現(xiàn)方式均為本領(lǐng)域公知技術(shù)，將各層觸摸信號檢測裝置檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行觸摸點(diǎn)識別及真實觸摸點(diǎn)識別集成在一起，這里就不再詳細(xì)敘述。
[0026]作為一種優(yōu)選實施方式，所述信號處理單元20包括觸摸判斷單元5及與所述觸摸信號檢測裝置對應(yīng)連接的觸摸識別單元A、B、…、N，所述觸摸識別單元A、B、…、N均連接到所述觸摸判斷單元5并將識別的觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送到所述觸摸判斷單元，所述觸摸判斷單元5根據(jù)各觸摸識別單元發(fā)送的觸摸點(diǎn)進(jìn)行上述關(guān)聯(lián)性判斷，還可以做關(guān)聯(lián)性持續(xù)時間的計算。
[0027]所述觸摸識別單元A、B、…、N用于接收與其連接的觸摸信號檢測裝置的檢測數(shù)據(jù)，并識別觸摸點(diǎn)坐標(biāo)，每層的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)都有一個Z軸值,坐標(biāo)點(diǎn)例如:(X、Y、Z);參數(shù)Z也可以是代表各層的觸摸信號檢測裝置的標(biāo)識，我們可以將最靠近顯示平面的觸摸信號檢測裝置(也是第一層觸摸信號檢測裝置)檢測到的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)標(biāo)記為(X、Υ、ι);各個觸摸識別單元將觸摸點(diǎn)坐標(biāo)發(fā)送到所述觸摸判斷單元5，觸摸判斷單元5接收到各個觸摸識別單元發(fā)送的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)后，進(jìn)行關(guān)聯(lián)性判斷，做如下處理:
[0028]將各觸摸識別單元識別的觸摸點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性計算。所述關(guān)聯(lián)性計算以第一層觸摸信號檢測裝置檢測的觸摸點(diǎn)為源點(diǎn)，將其與其它各層觸摸信號檢測裝置檢測到的觸摸點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性計算，為了提高運(yùn)算效率，可以先將第一層觸摸信號檢測裝置和第二層觸摸信號檢測裝置檢測到的觸摸點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性計算，再將第二層觸摸信號檢測裝置檢測的觸摸點(diǎn)中與第一層觸摸信號檢測裝置檢測到的觸摸點(diǎn)有關(guān)聯(lián)的觸摸點(diǎn)與第三層觸摸信號檢測裝置檢測到的觸摸點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián) 性計算，以此類推。與第二層的觸摸點(diǎn)具有關(guān)聯(lián)性的第一層觸摸點(diǎn)和第三層觸摸點(diǎn)同樣具有關(guān)聯(lián)性，這種關(guān)聯(lián)性可以看做是屬于同一個觸摸物體。以此類推，一個真實的觸摸物在顯示平面上有觸摸時，則在第一層觸摸信號檢測裝置檢測到的對應(yīng)的觸摸點(diǎn)在其它各層都有一個觸摸點(diǎn)與其具有關(guān)聯(lián)性。也就是說，如果第一層中的某個觸摸點(diǎn)與其它每層識別的觸摸點(diǎn)中的一個觸摸點(diǎn)具有關(guān)聯(lián)性，我們就可以認(rèn)為，該觸摸點(diǎn)是真實的觸摸物(例如手指)進(jìn)行的觸摸，排除蚊蟲干擾。
[0029]下面結(jié)合附圖對關(guān)聯(lián)性原理進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0030]如圖2所示，當(dāng)觸摸物體進(jìn)入由多層觸摸信號檢測裝置(ΤΡ1、ΤΡ2，…，TPn)構(gòu)成的掃描空間后，TPl為距離顯示面板最近的第一層觸摸信號檢測裝置，在每層觸摸信號檢測裝置中進(jìn)行檢測可獲得觸摸物體在每一層形成的二維截面S1、S2、…、Sn，計算各個截面S1、S2、...、Sn 的中心，并以三維坐標(biāo)表示為:P1 (xl, yl, zl), P2 (x2, y2, z2)，..., Pn (xn, yn, zn)。將由Pl到Pn組成的點(diǎn)集在進(jìn)行關(guān)聯(lián)性計算后，將具有關(guān)聯(lián)性的中心點(diǎn)進(jìn)行空間曲線擬合(常見的擬合方法包括B樣條曲線擬合法或者投影法等)，從而得到一條根據(jù)觸摸物所形成的基于三維空間的骨線(如圖3所示)，圖3中中心點(diǎn)的距離d小于預(yù)設(shè)的閾值，就可以認(rèn)為兩點(diǎn)是相關(guān)聯(lián)的，具有關(guān)聯(lián)性。同時可以預(yù)見，在等高的條件下，觸摸信號檢測裝置的層數(shù)越多，得到的點(diǎn)集越密集，擬合的曲線與實際觸摸物的骨線越接近，識別出的真實觸摸物也就越準(zhǔn)確。圖4為相鄰層觸摸信號檢測裝置根據(jù)重疊程度判斷相關(guān)性的示意圖。根據(jù)在顯示面板平面的投影計算重疊程度，作為優(yōu)選方式，重疊程度大于四分之一，認(rèn)為兩個觸摸點(diǎn)是具有關(guān)聯(lián)性的。
[0031]在豐富觸摸動作的應(yīng)用中，例如單指滑動，多指相對運(yùn)動等，為了確定是真實的觸摸動作，可以對手指的骨線進(jìn)行跟蹤，如果在跟蹤過程中，發(fā)現(xiàn)骨線存在不完整，例如某一層觸摸信號檢測裝置沒有檢測到，形成骨線中斷或縮短，這樣的操作當(dāng)做是非正常觸摸動作。骨線是一種表達(dá)方式，也可以采用數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行跟蹤，如果第一層識別出的觸摸點(diǎn)在運(yùn)動中不能保證與每層中的一個觸摸點(diǎn)具有關(guān)聯(lián)性，則這種運(yùn)動可以看做是前一跟蹤時刻終止。
[0032]如果有多個觸摸物(多個手指)，則經(jīng)過關(guān)聯(lián)性計算后，可以得到多條基于三維空間的骨線，通過判斷多條骨線之間的相對運(yùn)動關(guān)系就可以定義各種相對運(yùn)動的觸摸動作，豐富人機(jī)交互的應(yīng)用。由于相對運(yùn)動跟蹤的是最靠近觸摸面板的第一層觸摸信號檢測裝置所檢測到的觸摸點(diǎn)的相對運(yùn)動，計算各層觸摸信號檢測裝置檢測到的觸摸點(diǎn)的關(guān)聯(lián)性只是為了驗證第一層檢測到的觸摸點(diǎn)是否真實，因此很容易實施。
[0033]本發(fā)明的上述實施方案，由于采用多層觸摸檢測層作為驗證觸摸物的真實性，能夠有效防止蚊蟲產(chǎn)生的誤觸摸操作，比較適用于一些特殊的環(huán)境，例如山區(qū)、沼澤等蚊蟲較多的地方。
[0034]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其同等技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種防止誤觸摸的觸摸識別裝置，包括至少兩層層疊設(shè)置的觸摸信號檢測裝置及與所述觸摸信號檢測裝置連接的信號處理單元，其中，所述觸摸信號檢測裝置用于獲取對應(yīng)檢測區(qū)域的檢測數(shù)據(jù)并發(fā)送至所述信號處理單元， 所述信號處理單元對接收到的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得每個觸摸信號檢測裝置檢測到的觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)，并將距離顯示平面最近的觸摸信號檢測裝置檢測到的觸摸點(diǎn)與其它觸摸信號檢測裝置檢測到的觸摸點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性判斷，根據(jù)所述關(guān)聯(lián)性確定真實的觸摸點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止誤觸摸的觸摸識別裝置，其特征在于，根據(jù)所述關(guān)聯(lián)性確定真實的觸摸點(diǎn)具體為:如果與顯示平面最近的觸摸信號檢測裝置檢測的一個觸摸點(diǎn)在其它每層觸摸信號檢測裝置檢測的觸摸點(diǎn)中都有一個與之有關(guān)聯(lián)性的觸摸點(diǎn)，則，所述與顯示平面最近的觸摸信號檢測裝置檢測的一個觸摸點(diǎn)為真實的觸摸點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止誤觸摸的觸摸識別裝置，其特征在于，所述關(guān)聯(lián)性判斷包括比較兩個觸摸點(diǎn)中心的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止誤觸摸的觸摸識別裝置，其特征在于，所述關(guān)聯(lián)性判斷包括比較兩個觸摸點(diǎn)在垂直于顯示平面的方向的重疊程度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止誤觸摸的觸摸識別裝置，其特征在于，所述信號處理單元包括觸摸判斷單元及與每個觸摸信號檢測裝置對應(yīng)連接的觸摸識別單元，所述觸摸識別單元均連接到所述觸摸判斷單元并將識別的觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送到所述觸摸判斷單元，所述觸摸判斷單元根據(jù)所述各觸摸識別單元發(fā)送的觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性判斷，以確定真實觸摸點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種防止誤觸摸的觸摸識別裝置，其特征在于，所述觸摸判斷單元還將關(guān)聯(lián)性持續(xù)時間作為判斷是否是真實觸摸點(diǎn)的依據(jù)之一。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止誤觸摸的觸摸識別裝置，其特征在于，所述關(guān)聯(lián)性判斷具體為: 以最接近顯示面板的第一層觸摸信號檢測裝置檢測的觸摸點(diǎn)為源點(diǎn)，將其和第二層觸摸信號檢測裝置檢測到的觸摸點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性計算，再將第二層觸摸信號檢測裝置檢測的觸摸點(diǎn)中與第一層觸摸信號檢測裝置檢測到的觸摸點(diǎn)有關(guān)聯(lián)性的觸摸點(diǎn)與第三層觸摸信號檢測裝置檢測到的觸摸點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性計算，逐級進(jìn)行關(guān)聯(lián)性計算，將在每層觸摸信號檢測裝置檢測的觸摸點(diǎn)中均具有關(guān)聯(lián)觸摸點(diǎn)的源點(diǎn)確定為真實觸摸點(diǎn)。
8.一種防止誤觸摸的觸摸識別方法，包括: 1)利用多層重疊設(shè)置的觸摸信號檢測裝置檢測每一層的觸摸點(diǎn)； 2)將每層檢測到的觸摸點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性判斷； 3)根據(jù)所述關(guān)聯(lián)性確定真實的觸摸點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種防止誤觸摸的觸摸識別方法，其特征在于，根據(jù)所述關(guān)聯(lián)性確定真實的觸摸點(diǎn)具體為:如果與顯示平面最近的觸摸信號檢測裝置檢測的一個觸摸點(diǎn)在其它每層觸摸信號檢測裝置檢測的觸摸點(diǎn)中都有一個與之有關(guān)聯(lián)性的觸摸點(diǎn)，則，所述與顯示平面最近的觸摸信號檢測裝置檢測的一個觸摸點(diǎn)為真實的觸摸點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種防止誤觸摸的觸摸識別方法，其特征在于，所述關(guān)聯(lián)性判斷包括比較兩個觸摸點(diǎn)中心的距離和/或比較兩個觸摸點(diǎn)在垂直于顯示平面的方向的重疊程度。
【文檔編號】G06F21/83GK103914668SQ201210592261
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月29日
【發(fā)明者】金兆棟, 劉新斌 申請人:北京匯冠新技術(shù)股份有限公司