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CN110825254A - 一种触摸装置及其交互方法 - Google Patents

一种触摸装置及其交互方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种触摸装置及其交互方法，属于界面交互技术领域。该触摸装置包括：显示层，用于进行界面内容显示；传感器层，用于触控模式下，获取由于用户在当前屏幕进行操作而产生的光线值变化；控制器，用于根据光线值变化，判断当前用户操作状态，并执行相应的触控操作或边沿抑制操作。本技术方案，其实现方式和结构比较简单，可替代现有的触摸屏方案，实现各种触摸操作，并可实现隔空立体操作，并避免现有触摸屏边沿抑制弊端。

Description

一种触摸装置及其交互方法
技术领域
本发明涉及界面交互技术领域，尤其涉及一种触摸装置及其交互方法。
背景技术
现有的电容式触摸屏，是通过检测手指靠近引起电容变化来实现触控操作，也可以实现各种触控动作和手势，其需要在LCD外边面或者内表面增加电容式TP(Touch Panel，触摸)层。而随着智能机时代对于人机交互的要求越来越高，现有的电容式触摸屏一些弊端也日趋突出，比如近期出现的全面屏手机，边沿抑制功能无论如何都改进都不发满足用户需求，如果项目增加边沿抑制功能，则边沿区域的触控操作非常不灵敏，或者直接失效。如果项目去掉边沿抑制，则由于用户握持手机姿势导致边沿区域误操作频频出现，非常应用用户使用效果。
发明内容
本发明实施例的主要目的在于提出一种触摸装置及其交互方法，旨在解决现有的电容式触摸屏在全面屏下容易出现边沿区域误操作的技术问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种触摸装置，所述触摸装置包括：显示层，用于进行界面内容显示；传感器层，用于触控模式下，获取由于用户在当前屏幕进行操作而产生的光线值变化；控制器，用于根据所述光线值变化，判断当前用户操作状态，并执行相应的触控操作或边沿抑制操作。
为实现上述目的，本发明实施例还提出了一种触摸装置的交互方法，所述交互方法包括：获取用户手指接近屏幕过程中，传感器层上每一光线传感器接收到的光线值；若检测到预设数量的相邻光线传感器同时发生光线值变化，且所述光线值变化为第一预设时间内光线值由零逐渐变大再逐渐减小到零，则判断当前手指正在进行点击动作，并执行相应的点击控制。
本发明实施例提出的触摸装置及其交互方法，其通过在显示层的下方设置一个传感器层，该传感器层可在触控模式下，获取由于用户在当前屏幕进行操作而产生的光线值变化，这样一来，其控制器便可根据该光线值变化，判断当前用户操作状态，并执行相应的触控操作或边沿抑制操作。可见，本技术方案，其实现方式和结构比较简单，可替代现有的触摸屏方案，实现各种触摸操作，并可实现隔空立体操作，并避免现有触摸屏边沿抑制弊端。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的触摸装置的侧面结构示意图。
图2为图1所示触摸装置的俯视结构示意图。
图3为图1所示触摸装置的触控原理示意图。
图4是本发明实施例二提供的触摸装置的交互方法的流程图。
图5是本发明实施例三提供的触摸装置的交互方法的流程图。
图6是本发明实施例四提供的触摸装置的交互方法的流程图。
图7为图1所示触摸装置的划动原理示意图。
图8是本发明实施例五提供的触摸装置的交互方法的流程图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特有的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
实施例一.
如图1及图2所示，本实施例提供了一种触摸装置，该触摸装置包括显示层110、传感器层120以及控制器(未图示)。
其中，显示层110主要用于进行界面内容显示。基于现有的终端屏幕结构，显示层110一般采用LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)层或者采用OLED(OrganicLight-Emitting Diode,有机发光二极管)层，LCD层本身不发光，因而，要进行界面内容显示，还需要用到背光源，按照背光源的不同，LCD可以分为CCFL(Cold Cathode FluorescentLamp，冷阴极荧光灯管)和LED(Light Emitting Diode，发光二极管)两种。而OLED层则是本身会发光，在进行界面内容显示时，无需背光源。具体地，如图1及图2所示，显示层110包括若干呈矩阵排列分布的像素点111，工作时，通过每一像素点111的光线发生不同的变化，便可实现相应的界面内容显示。
传感器层120主要用于触控模式下，获取由于用户在当前屏幕进行操作而产生的光线值变化。具体地，如图1及图2所示，传感器层120包括若干光线传感器121，两两相邻的像素点111之间的间隔处正下方对应设置一光线传感器121。此处的光线传感器121可以自带光源，应对于显示层110为LCD层的情况，此时，每一光线传感器121包括发光单元及接收光单元。光线传感器121也可以不带光源，应对于显示层110为OLED层的情况，可利用OLED屏幕各个像素自发光特性得到发射光线，此时，每一光线传感器121包括接收光单元。
控制器主要用于根据该光线值变化，判断当前用户操作状态，并执行相应的触控操作或边沿抑制操作。具体地，该触控操作包括点击控制、长按控制、划动控制中的任意组合。
工作时，如图1所示，最上层显示层，由许多大小相等，等距离排列的像素点111组成，下层是传感器层120，包括若干光线传感器121，每一光线传感器121分布在两个相邻像素点111之间空隙下面，此处的光线传感器121可以自带光源，也可以利用OLED屏幕各个像素自发光特性，如图3所示，光线传感器121自带光源或者OLED屏幕发射光源，被靠近的手指遮挡后返回到光线传感器121的接收光单元，接收光单元对手机到光线进行一定的处理，包括滤除屏幕本身反射光线、外界光线反射值等，然后根据计算结果进行相应的触控动作判断。这里的准直孔即屏幕上相邻像素之间的空隙，可以保证光线自由传输。由于像素点111的数目比较多，所以光线传感器121分布也比较均匀，这样就可以补充现有电容式触摸屏边沿抑制相关问题。
另外，该传感器层120还可用于指纹模式下，获取由于用户手指在当前屏幕进行按压而产生的反射光线分布状态。此时，控制器还可用于根据该反射光线分布状态识别出相应的指纹纹路。现有一种屏下指纹技术也是通过光线传感器实现指纹检测，但现有的光线传感器仅置于LCD中间某一区域，导致整个屏幕亮度不一致，屏幕显示图片突兀不连续。而本发明实施例的光线传感器121均匀分布在整个传感器层120上，确保整个屏幕亮度一致的同时，使得本触控装置既可基于屏下光线传感器和屏幕有效配合来实现替换触摸屏各类操作，还可和现有的屏下指纹技术结合，从而实现一举两得。
实施例二
如图4所示，本发明实施例二提出一种触摸装置的交互方法，主要基于实施例一中的触摸装置来实现，该交互方法主要涉及触控装置的点击控制，具体包括以下步骤：
步骤S101：获取用户手指接近屏幕过程中，传感器层上每一光线传感器接收到的光线值。
步骤S102：若检测到预设数量的相邻光线传感器同时发生光线值变化，且该光线值变化为第一预设时间内光线值由零逐渐变大再逐渐减小到零，则判断当前手指正在进行点击动作，并执行相应的点击控制。
具体体现为，如图3所示，，由于发射光从屏幕上相邻两个像素间发射出来，发射出来的光线是一束光，光具有发散性，以一定角度发散出去，也就是距离屏幕越远手指反射回光线值越小，举例屏幕越近手指反射回光线值则越大，因此，我们可以根据光线常感器121的接收光单元接受光线强弱变化去判断当前用户在进行具体什么触摸动作。我们以5寸屏幕，像素1080*1920屏幕来进行分析，该屏幕经过计算每英寸对应像素数是441个，也就是说25.4mm的距离里有441个像素，则每个像素占0.56mm的距离，假如像素间空隙长度也是0.56mm，也就是说一般正常人手指6mm，可能需要3-4个传感器去工作。即预设数量为4个。当人手指靠近屏幕的过程中，发现在1S(即第一预设时间)的时间范围内，有相邻4个传感器均同时接收到反射回来光线，且光线值由零逐渐变大再逐渐减小到零，则控制器判断用户正在进行点击动作。
实施例三
如图5所示，本发明实施例三提出一种触摸装置的交互方法，主要基于实施例一中的触摸装置来实现，该交互方法主要涉及触控装置的长按控制，具体包括以下步骤：
步骤S201：获取用户手指接近屏幕过程中，传感器层上每一光线传感器接收到的光线值。
步骤S202：若检测到预设数量的相邻光线传感器同时发生光线值变化，且该光线值变化为第二预设时间内光线值由零逐渐增加到最大值，且该最大值持续第三预设时间后，再逐渐减小到零，则判断当前手指正在进行长按动作，并执行相应的长按控制。
具体体现为，如图3所示，，由于发射光从屏幕上相邻两个像素间发射出来，发射出来的光线是一束光，光具有发散性，以一定角度发散出去，也就是距离屏幕越远手指反射回光线值越小，举例屏幕越近手指反射回光线值则越大，因此，我们可以根据光线常感器121的接收光单元接受光线强弱变化去判断当前用户在进行具体什么触摸动作。我们以5寸屏幕，像素1080*1920屏幕来进行分析，该屏幕经过计算每英寸对应像素数是441个，也就是说25.4mm的距离里有441个像素，则每个像素占0.56mm的距离，假如像素间空隙长度也是零.56mm，也就是说一般正常人手指6mm，可能需要3-4个传感器去工作。即预设数量为4个。当人手指靠近屏幕的过程中，发现在2S(即第二预设时间)的时间范围内，有相邻4个传感器均同时接收到反射回来光线，且光线值由零逐渐增加到最大值，且稳定在最大值1s(即第三预设时间)后再逐渐减小到零，则我们判断用户正在进行长按动作，并执行相应的长按控制。
实施例四
如图6所示，本发明实施例四提出一种触摸装置的交互方法，主要基于实施例一中的触摸装置来实现，该交互方法主要涉及触控装置的划动控制，具体包括以下步骤：
步骤S301：获取用户手指接近屏幕过程中，传感器层上每一光线传感器接收到的光线值。
步骤S302：若检测到相邻光线传感器依次发生光线值变化，且该光线值变化为光线值逐渐增强再逐渐减弱，则判断当前手指正在进行划动动作，并执行相应的划动控制。
具体体现为，如图7所示，当手指触摸屏幕或者隔空从屏幕上横着划过，最开始sensor1发射的光线S1通过屏幕像素间隙发射出去，然后被正在上方的手指反射回来sensor接收端接收到光线值R1，然后手指继续网游滑动，这时候sensor 1接收的R1值会随着时间越来越少。与此同时，sensor 2通过S2发射出去的光线，被划过的手机遮挡经R2反射回来，此时Rs接收的光线值逐渐增强再减弱，然后以此类推，手指继续往右滑动，对应的sensor3、sensor4接收光强也在逐渐规律性变化。我们可以根据时分复用的方式，根据滑动过程中各个传感器接收光强随时间变化规律对应不同的触控操作，比如轻弹、滑动、画圈，正方形，S型等等。
实施例五
如图8所示，本发明实施例五提出一种触摸装置的交互方法，主要基于实施例一中的触摸装置来实现，该交互方法主要涉及触控装置的边沿抑制控制，具体包括以下步骤：
步骤S401：获取用户手指接近屏幕过程中，传感器层上每一光线传感器接收到的光线值。
步骤S402：若检测到位于屏幕左右边沿的光线传感器中，大于或等于预设数量的相邻光线传感器同时发生光线值变化，该光线值变化为光线值由零逐渐增加到最大值，且该最大值持续大于或等于第四预设时间，则判断相应区域出现用户误按压动作，并执行相应区域边沿抑制控制。
如图3所示，由于发射光从屏幕上相邻两个像素间发射出来，发射出来的光线是一束光，光具有发散性，以一定角度发散出去，也就是距离屏幕越远手指反射回光线值越小，举例屏幕越近手指反射回光线值则越大，因此，我们可以根据光线常感器121的接收光单元接受光线强弱变化去判断当前用户在进行具体什么触摸动作。我们以5寸屏幕，像素1080*1920屏幕来进行分析，该屏幕经过计算每英寸对应像素数是441个，也就是说25.4mm的距离里有441个像素，则每个像素占0.56mm的距离，假如像素间空隙长度也是0.56mm，也就是说一般正常人手指6mm，可能需要3-4个传感器去工作。即预设数量为4个。当位于屏幕左右边沿的传感器检测到有大于等于4个以上的传感器接收到反射回来光线，且光线值稳定时间大于或等于2s(即第四预设时间)，则可以认为边沿区域属于用户误操作并非真正按压，此时，启动屏蔽功能，进行相应的边沿抑制。为了进一步增加边沿抑制控制的准确性，还可在检测到位于屏幕左右边沿的光线传感器中，大于或等于预设数量的相邻光线传感器同时发生光线值变化，该光线值变化为光线值由零逐渐增加到最大值，且该最大值持续大于或等于第四预设时间的同时，进一步检测屏幕其它区域是否发生点击、长按或划动操作，若在同一时刻，屏幕其它区域也有光线传感器检测到点击、长按或划动动作，此时，才判断边沿区域属于用户误操作并非真正按压，此时，启动屏蔽功能，进行相应的边沿抑制。
本发明实施例提出的触摸装置及其交互方法，其通过在显示层的下方设置一个传感器层，该传感器层可在触控模式下，获取由于用户在当前屏幕进行操作而产生的光线值变化，这样一来，其控制器便可根据该光线值变化，判断当前用户操作状态，并执行相应的触控操作或边沿抑制操作。可见，本技术方案，其实现方式和结构比较简单，可替代现有的触摸屏方案，实现各种触摸操作，并可实现隔空立体操作，并避免现有触摸屏边沿抑制弊端。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、设备中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。
在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。

Claims (10)

1.一种触摸装置，其特征在于，所述触摸装置包括：
显示层，用于进行界面内容显示；
传感器层，用于触控模式下，获取由于用户在当前屏幕进行操作而产生的光线值变化；
控制器，用于根据所述光线值变化，判断当前用户操作状态，并执行相应的触控操作或边沿抑制操作。
2.根据权利要求1所述的触摸装置，其特征在于，所述显示层包括若干呈矩阵排列分布的像素点，所述传感器层包括若干光线传感器，两两相邻的像素点之间的间隔处正下方对应设置一所述光线传感器。
3.根据权利要求2所述的触摸装置，其特征在于，所述显示层为OLED层，每一所述光线传感器包括接收光单元。
4.根据权利要求2所述的触摸装置，其特征在于，所述显示层为LCD层，每一所述光线传感器包括发光单元及接收光单元。
5.根据权利要求1所述的触摸装置，其特征在于，所述触控操作包括点击控制、长按控制、划动控制中的任意组合。
6.根据权利要求1所述的触摸装置，其特征在于，所述传感器层还可用于指纹模式下，获取由于用户手指在当前屏幕进行按压而产生的反射光线分布状态；所述控制器还可用于根据所述反射光线分布状态识别出相应的指纹纹路。
7.一种触摸装置的交互方法，其特征在于，所述交互方法包括：
获取用户手指接近屏幕过程中，传感器层上每一光线传感器接收到的光线值；
若检测到预设数量的相邻光线传感器同时发生光线值变化，且所述光线值变化为第一预设时间内光线值由零逐渐变大再逐渐减小到零，则判断当前手指正在进行点击动作，并执行相应的点击控制。
8.根据权利要求7所述的交互方法，其特征在于，所述获取用户手指接近屏幕过程中，传感器层上每一光线传感器接收到的光线值的步骤之后，还包括：
若检测到预设数量的相邻光线传感器同时发生光线值变化，且所述光线值变化为第二预设时间内光线值由零逐渐增加到最大值，且所述最大值持续第三预设时间后，再逐渐减小到零，则判断当前手指正在进行长按动作，并执行相应的长按控制。
9.根据权利要求7所述的交互方法，其特征在于，所述获取用户手指接近屏幕过程中，传感器层上每一光线传感器接收到的光线值的步骤之后，还包括：
若检测到相邻光线传感器依次发生光线值变化，且所述光线值变化为光线值逐渐增强再逐渐减弱，则判断当前手指正在进行划动动作，并执行相应的划动控制。
10.根据权利要求7所述的交互方法，其特征在于，所述获取用户手指接近屏幕过程中，传感器层上每一光线传感器接收到的光线值的步骤之后，还包括：
若检测到位于屏幕左右边沿的光线传感器中，大于或等于预设数量的相邻光线传感器同时发生光线值变化，所述光线值变化为光线值由零逐渐增加到最大值，且所述最大值持续大于或等于第四预设时间，则判断相应区域出现用户误按压动作，并执行相应区域边沿抑制控制。
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