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CN101498979A - 利用电容式触摸屏实现虚拟键盘的方法 - Google Patents

利用电容式触摸屏实现虚拟键盘的方法 Download PDF

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Abstract

一种利用电容式触摸屏实现虚拟键盘的方法，通过检测并判断触碰对象对被触碰到的虚拟按键的感应压力是否大于或等于一预设感应压力来判断使用者是否敲击虚拟按键；若触碰对象对被触碰到的虚拟按键的感应压力大于或等于一预设感应压力，则向主机发出被触碰到的虚拟按键所对应的敲击确认指令，以及主机控制触摸屏显示该虚拟按键所对应的字符和/或执行按键指令。本发明提供的利用电容式触摸屏实现虚拟键盘的方法可有效避免误触摸动作，通过对触碰对象(手指、触控笔)对触摸屏的感应压力进行识别、判断，从而理解使用者的真正意图。采用多点触摸技术，可同时对多点进行识别，可利用虚拟键盘实现多按键的组合操作。

Description

利用电容式触摸屏实现虚拟键盘的方法
技术领域
本发明涉及触摸屏应用在人机输入系统中的方法，尤其是一种利用电容式触摸屏实现虚拟键盘的方法。
背景技术
键盘输入是目前最传统、最普遍的一种输入方式，人们利用键盘上不同按键的组合进行各种输入，但是由于电子产品很多情况下为了追求便携性、追求小体积，加之对大显示屏的要求，往往使键盘较小，按键较少，不利于操作。
采用触摸屏设计，这将是轻小型笔记本电脑和智能手机的发展趋势。轻小型笔记本电脑就是靠体积小巧、便于携带而且价格低廉而受到市场的青睐，在有限的体积内，如何节省成本，以及合理布置元件，是很多厂商一直在努力改进的问题，采用触摸屏设计，结合虚拟键盘以及多指触摸功能，会使笔记本电脑节省键盘、触控板、鼠标等器件的空间，用来更优化配置其它功能组件。会大大减低成本，而且整机的外形设计有了更多的选择，可满足高中低档用户的不同需求。
针对上述情况，人们开发了一种虚拟键盘，它可以借助触摸屏的面积，显示更多的按键。智能手机中的典型代表是苹果公司的“iphone”手机，它只有一个按键，全触摸屏形式，可切换到文字输入界面有触摸屏上的虚拟键盘进行输入。
现有的轻小型笔记本电脑和智能手机等电容式触摸屏上虚拟键盘的输入方式是：当手指或电容触控笔触摸到虚拟键盘上某个按键，比如字母(a)时，该按键(a)会变大或变成另一种颜色，以提示使用者已触摸到此按键，当手指或电容笔离开触摸屏时，此触摸屏的显示区域会显示该按键(a)到显示区域或执行此按键发出的其他指令。
这类电容屏的虚拟键盘固然反应灵敏，但有个很大的缺点：当手指或电容触控笔触摸到按键时，只要手指或触控电容笔一离开触摸屏，就会在显示区域显示字母或执行此按键的命令。当我们手指或电容笔不小心碰到按键时，也会被执行此按键的命令。虽然，现有的电阻屏可以克服此误动作，因为电阻屏要一定的压力才可以对按键实行动作，且电阻屏有个致命缺点是很难做到对多指识别，而键盘是必须要对多点进行识别，如按“shift”和字母实现大小写功能等。
发明内容
本发明的目的在于克服上述触摸式虚拟键盘的缺陷，利用触摸屏、触控芯片和单片机对屏上坐标信息进行检测，并且通过压力识别功能解决因不小心触摸而产生的误动作。
本发明的技术方案是：
一种利用电容式触摸屏实现虚拟键盘的方法，包括提供触摸屏1，其特征是还包括以下步骤：
a)将触摸屏1与主机2进行关联；b)由主机控制触摸屏1显示预设的虚拟键盘界面3，虚拟键盘界面3上预设虚拟按键4；c)检测触碰到虚拟键盘界面3上的触碰对象的位置信息；若触碰对象触碰到一个或多个虚拟按键4，则d)向主机发出被触碰到的虚拟按键4所对应的位置信息；e)主机控制触摸屏1显示虚拟按键4的激活显示信息；f)检测触碰对象对被触碰到的虚拟按键4的感应压力；g)检测并判断触碰对象对被触碰到的虚拟按键4的感应压力是否大于或等于一预设感应压力；若触碰对象对被触碰到的虚拟按键4的感应压力大于或等于一预设感应压力，则h)向主机发出被触碰到的虚拟按键4所对应的敲击确认指令，以及主机控制触摸屏1显示该虚拟按键4所对应的字符和/或执行按键指令；若触碰对象对被触碰到的虚拟按键4的感应压力小于一预设感应压力，则执行步骤c)。
所述虚拟按键4的激活显示信息为该虚拟按键4显示为放大或缩小或改变显示的颜色。
所述虚拟按键4的种类为数字按键、字符按键或功能按键。
所述触碰对象为手指或触碰笔头为柔性的触控笔。
所述触摸屏1为表面贴有铟锡氧化物半导体透明导电膜的电容式多点触摸屏。
所述步骤g)包括以下步骤：
在触摸屏上预设若干个电容感应单元100，每个电容感应单元100的面积作为单位感应面积S0；检测被触碰到的虚拟按键4区域内发生电容值变化的电容感应单元100的个数和位置；计算并得出该被触碰到的虚拟按键4所对应的感应面积S101，感应面积S101为被触碰到的虚拟按键4区域内发生电容值变化的电容感应单元100的单位感应面积S0的面积和；比较该被触碰到的虚拟按键4所对应的感应面积S101与预设的阀值感应面积Stap的大小并判断：若该被触碰到的虚拟按键4所对应的感应面积S101大于或等等于预设的阀值感应面积Stap，则判定触碰对象对被触碰到的虚拟按键4的感应压力大于或等于一预设感应压力；若该被触碰到的虚拟按键4所对应的感应面积S101小于预设的阀值感应面积Stap，则判定触碰对象对被触碰到的虚拟按键4的感应压力小于一预设感应压力。
本发明的有益效果是：
本发明提供的利用电容式触摸屏实现虚拟键盘的方法可有效避免误触摸动作，通过对触碰对象(手指、触控笔)对触摸屏的感应压力进行识别、判断，从而理解使用者的真正意图。采用多点触摸技术，可同时对多点进行识别，可利用虚拟键盘实现多按键的组合操作。
附图说明
图1是本发明的流程图。
图2是本发明的实施例的示意图一。
图3是本发明的实施例的示意图二。
图4是本发明的实施例的示意图三。
图5是本发明的实施例的示意图四。
图6是本发明的触摸屏与主机的连接结构示意图。
图7是本发明的坐标位置信息处理单元与触摸屏的连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
结合图6、图7，以表面贴有铟锡氧化物半导体透明导电膜的电容式多点触摸屏为例说明，触摸屏1的铟锡氧化物面板10和液晶模组11分别连接坐标信息处理单元13和液晶驱动模块12，液晶驱动模块12和坐标信息处理单元13通过通信接口和连接线与主机2连接。
坐标信息处理单元13包括触控芯片130和微处理器131，铟锡氧化物面板10的扫描线与触控芯片130的扫描线引脚连接，触控芯片130的信号输出端连接微处理器MCU131的信号输入端，微处理器MCU131的信号输出端通过通信接口和连接线与主机2连接。
触控芯片130的颗数由触摸屏1的面积而定，4.3寸以下的触摸屏1使用一枚共有32条扫描线的触控芯片130就能实现本发明的方法。8.9寸或更大尺寸的触摸屏1可连接多枚触控芯片130。
在触摸屏1的铟锡氧化物面板10上预设若干个电容感应单元100，每个电容感应单元100的面积作为单位感应面积S0。每个电容感应单元100的面积可为扫描线网络所构成的各个小单元或扫描线上的单位感应电容的面积。
一种利用电容式触摸屏实现虚拟键盘的方法，包括提供触摸屏1，其特征是还包括以下步骤：
首先，将触摸屏1与主机2进行关联；由主机控制液晶驱动模块12，当进入虚拟键盘方式后，由主机控制触摸屏1显示预设的虚拟键盘界面3，如图2，虚拟键盘界面3上预设虚拟按键4，虚拟按键4可参照标准电脑键盘的按键，虚拟按键4的种类为数字按键、字符按键或功能按键。虚拟键盘界面3可位于触摸屏1的下方以符合多数使用者的习惯，当然，也可显示在触摸屏1的任一区域。
然后，由坐标位置处理单元13中的触控芯片130检测触碰到虚拟键盘界面3上的触碰对象的位置信息；若检测到触碰对象触碰到一个或多个虚拟按键4，则由坐标位置处理单元13中的微处理器MCU131向主机发出被触碰到的虚拟按键4所对应的位置信息。
接着，主机控制触摸屏1显示虚拟按键4的激活显示信息，虚拟按键4的激活显示信息为该虚拟按键4显示为放大或缩小或改变显示的颜色；同时，由坐标位置处理单元13中的触控芯片130检测并判断触碰对象对被触碰到的虚拟按键4的感应压力是否大于或等于一预设感应压力；若触碰对象对被触碰到的虚拟按键4的感应压力大于或等于一预设感应压力，则由坐标位置处理单元13中的微处理器MCU131向主机发出被触碰到的虚拟按键4所对应的敲击确认指令，以及由主机控制触摸屏1显示该虚拟按键4所对应的字符和/或执行按键指令。若触碰对象对被触碰到的虚拟按键4的感应压力小于一预设感应压力，则重复如下步骤：由坐标位置处理单元13中的触控芯片130检测触碰到虚拟键盘界面3上的触碰对象的位置信息。
上述步骤中，检测并判断触碰对象对被触碰到的虚拟按键4的感应压力是否大于或等于一预设感应压力包括以下步骤：
在触摸屏1上预设若干个电容感应单元100，每个电容感应单元100的面积作为单位感应面积S0；检测被触碰到的虚拟按键4区域内发生电容值变化的电容感应单元100的个数和位置；计算并得出该被触碰到的虚拟按键4所对应的感应面积S101，感应面积S101为被触碰到的虚拟按键4区域内发生电容值变化的电容感应单元100的单位感应面积S0的面积和；比较该被触碰到的虚拟按键4所对应的感应面积S101与预设的阀值感应面积Stap的大小并判断：
若该被触碰到的虚拟按键4所对应的感应面积S101大于或等等于预设的阀值感应面积Stap，则判定触碰对象对被触碰到的虚拟按键4的感应压力大于或等于一预设感应压力；这样的判定标准符合常规的触摸屏使用方式，由于手指或柔性的触控笔头具有一定的柔性，而触摸屏1的铟锡氧化物面板10为刚性，故当手指或柔性的触控笔头对触摸屏1的铟锡氧化物面板10施加变化的压力时，其与铟锡氧化物面板10所接触的实际面积也发生相应变化：即压力越大，与铟锡氧化物面板10所接触的实际面积也越大，压力越小，与铟锡氧化物面板10所接触的实际面积也越小，以此可作为识别用户真实敲击意图表示的判断标准。同时，利用铟锡氧化物面板10上扫描线网络所构成的各个小单元或扫描线上的单位感应电容的面积间接指示手指或柔性的触控笔头对触摸屏1的铟锡氧化物面板10施加的压力变化，以达到将实际压力转化为电容式触摸屏1所能识别的感应电容的变化的目的。
若该被触碰到的虚拟按键4所对应的感应面积S101小于预设的阀值感应面积Stap，则判定触碰对象对被触碰到的虚拟按键4的感应压力小于一预设感应压力。
阀值感应面积Stap可根据实际使用需要调整，下限为一个单位感应面积S0。也可预设多个不同的值，以适应熟练程度不同的使用者的使用方式。
触碰对象可以为手指或触控笔，触控笔的触碰笔头以柔性触碰笔头为宜。并可由多个手指或多个触控笔或一支触控笔的多个触控笔头同时触碰触摸屏1。
结合图2至图5，进入虚拟键盘方式后，当手指轻触到虚拟键盘界面3上的虚拟按键“A”时，系统能识别此虚拟按键“A”已被触碰到，此时虚拟键盘界面3上的虚拟按键“A”被激活并显示为变大；若此时，用户想进一步按下虚拟按键“A”，则可继续对该虚拟按键“A”施加更大的压力，只有当触碰感应压力大于或等于一预设感应压力时，系统才识别虚拟按键“A”的执行命令，并在触摸屏1的显示区域5显示出虚拟按键“A”所对应的字符“a”；如果触碰感应压力小于一预设感应压力时且手指仍触碰到虚拟按键“A”时，系统只会保持显示该虚拟按键4的激活显示信息，但不会执行按键指令。这样就有效的避免了误触摸的动作。当使用者的手指离开虚拟键盘界面3上的虚拟按键4区域后，虚拟按键4不再被激活，不再显示激活显示信息。
本发明最多可以识别的虚拟按键4的数目为10个，一般而言，用到最多的是“Ctrl”、“Alt”和“Del”这3个虚拟按键4。
本发明所述的主机2可为个人数字助理(PDA)、便携式手提电话、笔记本电脑、车载导航仪、游戏机、数码播放器等拥有电容式多点触摸屏的设备，本发明所述的利用电容式触摸屏实现虚拟键盘的方法需要将触摸屏1与主机2进行关联，并需要主机2中安装的软件支持，虚拟键盘界面3和虚拟按键4的外观均可根据不同需要调整，虚拟按键4并不限于是标准计算机键盘或手机的按键，还可作为虚拟仪器、银行自动交易机等所需要的按键。虚拟按键4的灵敏度以及字符重复率等相关参数均可根据使用情况调整。
本发明未涉及的硬件和软件部分均可通过现有技术实现，本发明未涉及的关于键盘的使用方法均可参照现有的键盘使用方法。

Claims (6)

1、一种利用电容式触摸屏实现虚拟键盘的方法，包括提供触摸屏(1)，其特征是还包括以下步骤：
a)将触摸屏(1)与主机(2)进行关联；
b)由主机控制触摸屏(1)显示预设的虚拟键盘界面(3)，虚拟键盘界面(3)上预设虚拟按键(4)；
c)检测触碰到虚拟键盘界面(3)上的触碰对象的位置信息；
若触碰对象触碰到一个或多个虚拟按键(4)，则
d)向主机发出被触碰到的虚拟按键(4)所对应的位置信息；
e)主机控制触摸屏(1)显示虚拟按键(4)的激活显示信息；
f)检测触碰对象对被触碰到的虚拟按键(4)的感应压力；
g)检测并判断触碰对象对被触碰到的虚拟按键(4)的感应压力是否大于或等于一预设感应压力；
若触碰对象对被触碰到的虚拟按键(4)的感应压力大于或等于一预设感应压力，则
h)向主机发出被触碰到的虚拟按键(4)所对应的敲击确认指令，以及
主机控制触摸屏(1)显示该虚拟按键(4)所对应的字符和/或执行按键指令；
若触碰对象对被触碰到的虚拟按键(4)的感应压力小于一预设感应压力，则执行步骤c)。
2、根据权利要求1所述的利用电容式触摸屏实现虚拟键盘的方法，其特征是所述虚拟按键(4)的激活显示信息为该虚拟按键(4)显示为放大或缩小或改变显示的颜色。
3、根据权利要求1所述的利用电容式触摸屏实现虚拟键盘的方法，其特征是所述虚拟按键(4)的种类为数字按键、字符按键或功能按键。
4、根据权利要求1所述的利用电容式触摸屏实现虚拟键盘的方法，其特征是所述触碰对象为手指或触碰笔头为柔性的触控笔。
5、根据权利要求1所述的利用电容式触摸屏实现虚拟键盘的方法，其特征是所述触摸屏(1)为表面贴有铟锡氧化物半导体透明导电膜的电容式多点触摸屏。
6、根据权利要求1所述的利用电容式触摸屏实现虚拟键盘的方法，其特征是所述步骤g)包括以下步骤：
在触摸屏上预设若干个电容感应单元(100)，每个电容感应单元(100)的面积作为单位感应面积S0；
检测被触碰到的虚拟按键(4)区域内发生电容值变化的电容感应单元(100)的个数和位置；
计算并得出该被触碰到的虚拟按键(4)所对应的感应面积S(101)，感应面积S(101)为被触碰到的虚拟按键(4)区域内发生电容值变化的电容感应单元(100)的单位感应面积S0的面积和；
比较该被触碰到的虚拟按键(4)所对应的感应面积S(101)与预设的阀值感应面积Stap的大小并判断：
若该被触碰到的虚拟按键(4)所对应的感应面积S(101)大于或等等于预设的阀值感应面积Stap，则
判定触碰对象对被触碰到的虚拟按键(4)的感应压力大于或等于一预设感应压力；
若该被触碰到的虚拟按键(4)所对应的感应面积S(101)小于预设的阀值感应面积Stap，则
判定触碰对象对被触碰到的虚拟按键(4)的感应压力小于一预设感应压力。
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