[發明專利]一種基于雙馬達裝置的法向虛擬按鍵渲染方法

有效

• 申請號: 201910966021.1
• 申請日: 2019-10-11
• 公開（公告）號: CN110703952B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 孫曉穎;李萌芽;佴威至;劉健余
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

本發明涉及一種基于雙馬達裝置的法向虛擬按鍵渲染方法，屬于觸摸屏技術領域。包括，獲取用戶手指與觸摸屏交互時的位置；分別計算馬達到該位置的距離和在該位置處產生反饋時的驅動時間差；獲取用戶手指與觸摸屏交互過程中的接觸面積，并初始化最大接觸面積；根據接觸面積計算用戶施加的力；根據施加的力計算驅動信號的持續時間和電壓以及兩個脈沖之間的時間間隔；根據上述步驟在交互位置處生成虛擬按鍵并產生振動反饋。本發明優點是使用戶在硬質觸摸屏上感受到按下去的感覺，而且可以根據所要模擬物理按鍵的不同有不一樣的反饋，增強人機交互體驗，在減少視覺參與的同時不降低交互效率。

技術領域

本發明涉及觸摸屏技術領域，尤其涉及一種基于雙馬達裝置的法向虛擬按鍵渲染方法。

背景技術

觸摸屏因其具有易操作性、直觀性、和靈活性等優點，已經成為各種移動通信設備的主要交互界面。隨著觸摸屏的發展，為了擴大觸摸屏的交互區域，提供更好的交互效果，物理按鍵已經被虛擬按鍵所取代。然而與物理按鍵相比，虛擬按鍵缺少真實感觸覺反饋，這就導致在交互過程中必須有視覺的參與，無法進行盲觸。

目前對于觸摸屏虛擬按鍵觸覺反饋的研究主要集中在使其具有點擊的感覺，或者是給予一定的振動反饋；還有是更改觸摸屏上虛擬按鍵的產生方式以及觸摸屏上虛擬按鍵的硬件結構以給予用戶更好的用戶體驗或者是提升觸摸屏的性能。而對按鈕按下的整個過程，虛擬按鍵的真實感渲染，以及法向上觸覺反饋的研究較少。因此，開發出具有真實感的虛擬按鍵觸覺反饋渲染方法是十分必要的。

目前已經有了一些構建觸摸屏上虛擬按鍵的方法。

2013年中國專利CN103620542B中公開了一種基于觸摸屏的物理按鍵模擬方法及裝置，它首先獲取屏幕與手指交互時的接觸面積，根據接觸面積的不同與設定好的面積閾值進行對比，以判斷當前接觸面積下的觸摸類型對應的物理按鍵事件。2015年中國專利CN204605364U中公開了一種基于玻璃電容式觸摸屏上3D按鍵的涂層結構，它是利用該涂層的結構特性在按鍵區域形成3D立體效果，以增加按鍵的視覺效應。

2015年中國專利CN104850256A中公開了一種提供電子設備的觸摸屏上的虛擬按鍵的物理存在的裝置，它是利用該裝置的雙層結構，當要產生按鈕時，被映射至屏幕上按鈕位置的相應x和y坐標是膨脹的，借助該裝置頂層小的透明的柱狀物的矩陣使按鈕位置處體積改變，使顯示器的表面變得凸起，從而產生觸摸的感覺。2017年中國專利107122088A中公開了一種3D按鍵觸摸屏以及電子設備，通過感受3D按鍵處的不同壓力來驅動觸控執行單元執行不同的指令，產生不同的振動反饋，并且當操作者使用手指觸摸3D按鍵觸摸屏時，由于其本身的屬性，3D按鍵表面為浮雕結構，從而可以感受到垂直位置的觸摸信息。

2015年中國專利CN204615800U中公開了一種觸摸式按鍵，它是通過更改按鍵圖案連接的電極走線以及與驅動芯片的連接方式，從而提升觸摸及顯示效果。2017年中國專利CN106953628A中公開了一種新型觸摸屏按鍵設計方法，它是通過改變觸摸屏蓋板底部實現按鍵對應圖案的導電走線，從而提升按鍵觸控性能，提高按鍵觸控的靈敏度。

通過上述分析，現有可以產生具有類似真實物理按鍵感覺的虛擬按鍵方法非常少，大部分只是簡單的給予一些振動反饋或者視覺反饋，而且缺乏對法向上觸覺反饋的模擬和渲染，并且需要更改觸摸屏或者按鍵區的硬件結構。目前已有的大部分電子設備觸摸屏虛擬按鍵方法，強調虛擬按鍵與物理按鍵或者具體事件的對應，缺乏對按鍵感覺本身的模擬，還需研究基于按鍵的觸覺反饋渲染方法，用該渲染方法來模擬按鍵，從而使虛擬按鍵具有更真實的觸覺反饋。

發明內容

本發明提供一種基于雙馬達裝置的法向虛擬按鍵渲染方法，使用戶在與虛擬按鍵區交互時可以感覺到與物理按鍵類似的按下去的感覺，并且根據所選物理按鍵參數的不同，可以感知多種物理按鍵的振動觸覺反饋。

本發明采取的技術方案是，包括以下步驟：

(1)獲取用戶手指與觸摸屏交互時的位置；