CN102081487B

CN102081487B - 一种电阻式触摸屏的检测方法及装置

Info

Publication number: CN102081487B
Application number: CN2009101884579A
Authority: CN
Inventors: 徐培; 赵亦彤; 张�杰; 黄臣; 杨云
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: Haining Yanguan Industrial Investment Co Ltd
Priority date: 2009-11-28
Filing date: 2009-11-28
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2029-11-28
Also published as: CN102081487A; US20110128251A1; WO2011063723A1

Abstract

本发明提供了一种电阻式触摸屏的检测方法，包括：在一由多个触摸感应单元组成的触摸感应装置上，检测用户于触摸屏上进行的触摸；判断一物体在触摸感应装置上是否同时触摸了多个相邻的触摸感应单元；判断为是则将触摸到的相邻触摸感应单元所产生的感应信号合并成一个输出信号；将所述输出信号传送至一微控制器，所述微控制器被设置为响应于所述输出信号，产生一个控制信号；将所述控制信号传送至一电子应用装置，所述电子应用装置包括一显示多个人机交互目标的屏幕；响应于所述控制信号，改变显示屏上人机交互目标的外观。以及相对应的电阻式触摸屏的系统装置。此种方法和装置防止了在物体同时触摸到多个相邻的触摸感应单元时引起的误触摸。

Description

一种电阻式触摸屏的检测方法及装置

技术领域

本发明属于触摸控制领域，尤其涉及一种多点触摸感应系统的检测方法及装置。

背景技术

目前多点触摸屏一般有电容式、数字式、电阻式等几种，前面两种触摸屏技术都已经比较成熟，但成本相对来说比较高，而电阻式多点触摸屏技术正处于快速发展的阶段。电阻式触摸屏又分为四线、五线、八线电阻式触摸屏等几种，在产业上尤其是四线电阻式触摸屏由于成本低廉而应用的最为广泛。

电阻式触摸面板工作原理类似一个具有输出端的电压分压器。图1所示为该电压分压器的框图。图中串行连接的两个电阻Z1和Z2代表被上传导层上的连接点分开的下传导层的两部分。如果将电源电压Vin加载到两电阻的相反端，则在连接点处的输出电压Vout为：

V_{out} = \frac{Z_{2}}{Z_{1} + Z_{2}} V_{in}

图2是现有技术提供的四线多点电阻式触摸屏屏体的结构示意图。触摸屏体包括上层透明介质层(图中未画出)以及下层透明介质层(图中未画出)，其中，在上层透明介质层的下侧表面设置有平行排列且长度相等的第一矩形导电膜，本实施例设置为三行，为310、311、312；在下层透明介质层的上侧表面设置有垂直于所述第一矩形导电膜、平行排列且长度相等的第二矩形导电膜，设置为三列，为410、411、412；这样就形成了9个相互隔离的触摸感应单元。在第一矩形导电膜以及第二矩形导电膜间分别设有用于隔离相邻导电膜的隔离区(图中未画出)，所述第一矩形导电膜以及第二矩形导电膜的两端分别由单独的电极经引出线连接至控制电路。第一矩形导电膜有三行组成，该三行两端的电极分别为：310_1，310_2，311_1，311_2，312_1，312_2；第二矩形导电膜有三列组成，该三列两端的电极分别为：410_1，410_2，411_1，411_2，412_1，412_2。当没有作用力施加在第一矩形导电膜上时，上下两个导电膜相互绝缘；当一个物体，例如一指尖压力施加到第一矩形导电膜时，第一矩形导电膜向下发生一定变形，从而两个导电膜接触导通。

如果物体或手指触摸一个触摸感应单元时，那么接触点在触摸面板上的位置可由以下所确定(i)在第一矩形导电膜310的两个电极310_1，310_2加载电压，然后测量410的输出信号(ii)在第二矩形导电膜410的两个电极410_1，410_2加载电压，测量310的另一个输出信号。每两个这样的输出信号可以确定出接触点在导电膜上的X坐标方向及Y坐标方向的位置，从而确定了接触点的具体位置。

同时，如果物体或手指同时触摸到多个触摸感应单元，如图3所示，会得到4个点P1，P2，P3，P4的坐标。根据触摸面板工作原理，从图1得知，在P1连接点处的输出电压Vout为：

V_{out} = \frac{Z_{2}}{Z_{1} + Z_{2}} V_{in}

而实际上，由于这个四个点的触摸，导致这四点所在的位置上下两极板相连，根据电阻屏的原理，使P1，P2，P3，P4两两之间都有电阻，形成如图4所示的回路，图4是相应于图3所表示的电阻电压分压器框图；在P1连接点处的实际的测得的输出电压Vout为：

V_{out} = \frac{Z_{2}}{Z_{11} + Z_{2}} V_{in}

其中

Z_{11} = \frac{Z_{3} + Z_{4} + Z_{5}}{Z_{1} + Z_{3} + Z_{4} + Z_{5}} Z_{1},

所以此时的电压Vout与触摸点的电压不同，使得显示的点并不是触摸点，从而导致误触摸的发生。为避免此类情况的发生，用户必须很小心地避免物体在同一时刻触摸到触摸感应装置的多个相邻的触摸感应单元。

发明内容

本发明为解决现有技术中当物体在触摸感应装置上同时触摸了多个相邻的触摸感应单元时引起的误触摸。本发明提供一种当物体同时触摸多个相邻的触摸感应单元时防止误触摸的方法及装置。

本发明的技术方案为：一种电阻式触摸屏的检测方法，包括：

在一由多个触摸感应单元组成的触摸感应装置上，检测用户于触摸感应装置上进行的触摸；

判断一物体在触摸感应装置上是否同时触摸了多个相邻的触摸感应单元；

判断为是则将触摸到的相邻触摸感应单元所产生的感应信号合并成一个输出信号；

将所述输出信号传送至一微控制器，所述微控制器被设置为响应于所述输出信号，产生一个控制信号；

将所述控制信号传送至一电子应用装置，所述电子应用装置包括一显示多个人机交互目标的显示屏；

响应于所述控制信号，改变显示屏上人机交互目标的外观。

可见，本发明提供的一种电阻式触摸屏的检测方法，判断一物体在触摸感应装置上是否同时触摸了多个相邻的触摸感应单元；判断为是则将触摸到的相邻触摸感应单元所产生的感应信号合并成一个输出信号，并根据输出信号提供给微控制器及应用装置进行后续处理，这样防止了误触摸的发生。

一种电阻式触摸屏的检测装置，包括，用于检测用户于触摸感应装置上进行触摸的装置，所述触摸感应装置由多个触摸感应单元组成；所述触摸感应装置包括上层透明介质层以及下层透明介质层，其中，在上层透明介质层的下侧表面设置有复数个平行排列的第一方向导电膜，在下层透明介质层的上侧表面设置有复数个平行排列的第二方向导电膜；所述第一方向导电膜和第二方向导电膜的交叉区域形成了所述触摸感应单元；用于判断一物体在触摸感应装置上是否同时触摸了多个相邻的触摸感应单元的检测判断装置；用于判断为是则将触摸到的相邻触摸感应单元所产生的感应信号合并成一个输出信号的计算装置；所述计算装置进一步将触摸到的相邻触摸感应单元所对应的第一方向导电膜合并成第一感应区域，将触摸到的相邻触摸感应单元所对应的第二方向导电膜合并成第二感应区域；用于将所述输出信号传送至一微控制器的控制装置，所述微控制器被设置为响应于所述输出信号，产生一控制信号；用于将所述控制信号传送至一电子应用装置的传送装置，所述电子应用装置包括一显示多个人机交互目标的显示屏；所述电子应用装置响应于所述控制信号，改变显示屏上人机交互目标的外观。

本发明的一种电阻式触摸屏的检测装置增加检测判断装置和计算装置，可以将触摸到的相邻触摸感应单元所产生的感应信号合并成一个输出信号，并根据输出信号提供给微控制器及应用装置进行后续处理，这样防止了误触摸的发生。

附图说明

图1是现有技术提供的一个电压分压器的框图；

图2是现有技术提供的四线多点电阻式触摸屏屏体的结构示意图；

图3是现有技术中当手指同时触摸到多个相邻触摸感应单元时的触摸示意图；

图4是相应于图3所表示的电阻电压分压器框图；

图5是本发明实施例提供的检测方法流程图；

图6是本发明实施例提供的物体同时触摸到多个相邻触摸感应单元时的触摸示意图；

图7是本发明实施例提供的物体同时触摸到多个相邻触摸感应单元时屏体两端加电压的示意图；

图8是本发明实施例提供的电阻式触摸屏的系统装置框图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

图5是本发明实施例提供的检测方法流程图；提供了电阻式触摸屏的检测方法，包括，

步骤21：在一由多个触摸感应单元组成的触摸感应装置上，检测用户于触摸屏上进行的触摸；

步骤22：判断一物体在触摸感应装置上是否同时触摸了多个相邻的触摸感应单元；

步骤23：判断为是则将触摸到的相邻触摸感应单元所产生的感应信号合并成一个输出信号；

步骤24：将所述输出信号传送至一微控制器，所述微控制器被设置为响应于所述输出信号，产生一个控制信号；

步骤25：将所述控制信号传送至一电子应用装置，所述电子应用装置包括一显示多个人机交互目标的屏幕；

步骤26：响应于所述控制信号，改变显示屏上人机交互目标的外观。

本发明提供的一种电阻式触摸屏的检测方法，判断一物体在触摸感应装置上是否同时触摸了多个相邻的触摸感应单元；判断为是则将触摸到的相邻触摸感应单元所产生的感应信号合并成一个输出信号，并根据输出信号提供给微控制器及应用装置进行后续处理，这样防止了误触摸的发生。

步骤21中的触摸感应装置包括上层透明介质层以及下层透明介质层，其中，在上层透明介质层的下侧表面设置有复数个平行排列第一方向导电膜，在下层透明介质层的上侧表面设置有复数个平行排列第二方向导电膜；所述第一方向导电膜和第二方向导电膜的交叉区域形成了所述触摸感应单元。有些实施例中第一方向导电膜和第二方向导电膜均为矩形；有些实施例中的复数个第一方向导电膜长度相等，复数个第二方向导电膜长度相等；有些实施例中第一方向导电膜和第二方向导电膜相互垂直，第一方向导电膜设置为行，第二方向导电膜设置为列。

步骤23中的合并进一步包括：将触摸到的相邻触摸感应单元所对应的第一方向导电膜合并成第一感应区域，将触摸到的相邻触摸感应单元所对应的第二方向导电膜合并成第二感应区域。

步骤24进一步包括：将输出信号传送至一噪声滤波器，其中噪声滤波器用于降低触摸感应装置所产生的输出信号的噪音。

步骤24进一步包括：将输出信号传送至一A/D转换器，其中A/D转换器用于将触摸感应装置所产生的输出信号数字化；将模拟信号转换成数字信号使得信号的抗干扰性能增强。

步骤24进一步包括：将输出信号传送至一存储器，其中存储器用于存储输出信号的位置信息以供后续使用。

图6是本发明实施例提供的物体同时触摸到多个相邻触摸感应单元时的触摸示意图；触摸屏体包括上层透明介质层(图中未画出)以及下层透明介质层(图中未画出)，其中，在上层透明介质层的下侧表面设置有平行排列且长度相等的第一矩形导电膜500，本实施例设置为三行，为510、511、512；在下层透明介质层的上侧表面设置有垂直于所述第一矩形导电膜500、平行排列且长度相等的第二矩形导电膜600，设置为三列，为610、611、612；在第一矩形导电膜以及第二矩形导电膜间分别设有用于隔离相邻导电膜的隔离区(图中未画出)，所述第一矩形导电膜以及第二矩形导电膜的两端分别由单独的电极经引出线连接至控制电路。第一矩形导电膜500有三行组成，该三行两端的电极分别为：510_1，510_2，511_1，511_2，512_1，512_2；第二矩形导电膜600有三列组成，该三列两端的电极分别为：610_1，610_2，611_1，611_2，612_1，612_2。当没有作用力施加在第一矩形导电膜500上时，上下两个导电膜相互绝缘；当一个物体，例如一指尖压力施加到第一矩形导电膜500时，第一矩形导电膜向下发生一定变形，从而两个导电膜接触导通。由两个导电膜500和600的相互隔离的区域组合形成9个相互隔离的区域；这9个相互隔离的区域称为触摸感应单元。由于这9个触摸感应单元相互电气绝缘，当上述9个触摸感应单元中每个单元在同一时刻都有一指尖与之相接触，上述各个单元都可以产生一个独立的感应信号。

图7是本发明实施例提供的物体同时触摸到多个相邻的触摸感应单元时，屏体两端加电压的示意图；第一矩形导电膜500上的电极510_1，511_1，512_1，和第二矩形导电膜600上的电极610_1，611_1，612_1，分别通过模拟开关与电源相连接；第一矩形导电膜500上的电极510_2，511_2，512_2，和第二矩形导电膜600上的电极610_2，611_2，612_2，分别通过模拟开关与地信号相连接。当有物体触摸时，如图中虚线所示的圆圈表示物体触摸的位置，物体同时触摸到相邻的触摸感应单元5001、5002、5004、5005时，电极510_1，511_1，510_2，511_2，610_1，611_1，610_2，611_2相对应的模拟开关同时导通，有电压流经触摸感应单元5001、5002、5004、5005；将这四个触摸感应单元所产生的感应信号合并成一个输出信号，并将输出信号传送至一微控制器，微控制器产生一控制信号，此控制信号传送至一电子应用装置，此电子应用装置用来响应于控制信号来改变显示屏上人机交互目标的外观。

图8所示为本发明实施例提供的电阻式触摸屏的系统装置框图；包括，用于检测用户于触摸屏上进行触摸的触摸感应装置81，触摸感应装置81由多个触摸感应单元组成；连接触摸感应装置81并判断一物体在触摸感应装置上是否同时触摸了多个相邻的触摸感应单元的检测判断装置82；连接检测判断装置82并将触摸到的相邻触摸感应单元所产生的感应信号合并成一个输出信号的计算装置83；连接计算装置83并响应于所述输出信号，产生一控制信号的微控制器84，微控制器84包括驱动单元801和控制单元803；用来接收所述控制信号的电子应用装置85，所述电子应用装置包括一显示多个人机交互目标的屏幕。本发明的一种电阻式触摸屏的系统装置增加检测判断装置和计算装置，可以将触摸到的相邻触摸感应单元所产生的感应信号合并成一个输出信号，并根据输出信号提供给微控制器及应用装置进行后续处理，这样防止了误触摸的发生

微控制器84还包括一一滤除输出信号噪声的噪声滤波器802，所述噪声滤波器802与所述计算装置83相连接。微控制器84还包括一A/D转换器804，用来接收所述计算装置83产生的输出信号，并将这些信号转换为数字信号。微控制器84还包括一接口电路805，所述接口电路805一端与所述微控制器连接，所述接口电路805另一端与所述电子应用装置85连接。接口电路为USB接口电路或RS-232接口电路。微控制器还包括一用来存储输送给电子应用装置信号的存储器806。以下详细说明工作原理：

检测判断装置82还包括有中断模块(图8中未画出)，未发生触摸时，电极510_1到512_1经过中断检测模块检测为高，表示无触摸发生；当触摸区域中有任何一块被触摸，电极510_1到512_1经过中断检测模块检测后有任一为低，就表示有触摸发生。中断检测模块检测到有触摸发生后，将记录电极510_1到512_1所对应中断的触摸情况，确定行的触摸信息；接着分时使各列有效，再次检测各中断的触摸情况。由此分时连续的检测各行及各列的中断信号，当中断信号为高时表示无触摸，当中断信号为低时表示有触摸，这样即可检测出哪些触摸区域被触摸。检测一物体在触摸感应装置上是否同时触摸了多个相邻的触摸感应单元，如5001、5002、5004、5005四个触摸感应单元同时都被触摸，则计算装置83将触摸到的相邻触摸感应单元所产生的感应信号合并成一个输出信号，并将输出信号传送至一微控制器84，微控制器84经过相应的驱动单元801和控制单元803将对应的信号转换成需要的位置信号。

有些实施例中由计算装置83输出的输出信号先经过微控制器84中的噪声滤波器802，滤除一些噪声信号后再传送至控制单元803。有些实施例中控制单元803中包括一A/D转换器804，用来将模拟信号转换成数字信号，这样也有利于信号的稳定性。有些实施例中微控制器84还包括一接口电路805，该接口电路805可以使USB接口电路或RS-232接口电路，可以将最终的位置信号通过接口电路805传送至电子应用装置85。有些实施例中位置信号可以通过存储器806暂存至微控制器84以备后用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种电阻式触摸屏的检测方法，其特征在于，包括：

步骤一：在一由多个触摸感应单元组成的触摸感应装置上，检测用户于触摸感应装置上进行的触摸；所述触摸感应装置包括上层透明介质层以及下层透明介质层，其中，在上层透明介质层的下侧表面设置有复数个平行排列的第一方向导电膜，在下层透明介质层的上侧表面设置有复数个平行排列的第二方向导电膜；所述第一方向导电膜和第二方向导电膜的交叉区域形成了所述触摸感应单元；

步骤二：判断一物体在触摸感应装置上是否同时触摸了多个相邻的触摸感应单元；

步骤三：判断为是则将触摸到的相邻触摸感应单元所产生的感应信号合并成一个输出信号；所述合并具体包括：将触摸到的相邻触摸感应单元所对应的第一方向导电膜合并成第一感应区域，将触摸到的相邻触摸感应单元所对应的第二方向导电膜合并成第二感应区域；

步骤四：将所述输出信号传送至一微控制器，所述微控制器被设置为响应于所述输出信号，产生一个控制信号；

步骤五：将所述控制信号传送至一电子应用装置，所述电子应用装置包括一显示多个人机交互目标的显示屏；

步骤六：响应于所述控制信号，改变显示屏上人机交互目标的外观。

2.根据权利要求1所述的电阻式触摸屏的检测方法，其特征在于：所述步骤四进一步包括：将输出信号传送至一噪声滤波器，所述噪声滤波器用于降低触摸感应装置所产生的输出信号的噪音。

3.根据权利要求1所述的电阻式触摸屏的检测方法，其特征在于：所述步骤四进一步包括：将输出信号传送至一A/D转换器，所述A/D转换器用于将触摸感应装置所产生的输出信号数字化。

4.根据权利要求1所述的电阻式触摸屏的检测方法，其特征在于：所述步骤四进一步包括：将输出信号传送至一存储器，所述存储器用于存储输出信号的位置信息。

5.一种电阻式触摸屏的检测装置，其特征在于：包括，

用于检测用户于触摸感应装置上进行触摸的装置，所述触摸感应装置由多个触摸感应单元组成；所述触摸感应装置包括上层透明介质层以及下层透明介质层，其中，在上层透明介质层的下侧表面设置有复数个平行排列的第一方向导电膜，在下层透明介质层的上侧表面设置有复数个平行排列的第二方向导电膜；所述第一方向导电膜和第二方向导电膜的交叉区域形成了所述触摸感应单元；

用于判断一物体在触摸感应装置上是否同时触摸了多个相邻的触摸感应单元的检测判断装置；

用于判断为是则将触摸到的相邻触摸感应单元所产生的感应信号合并成一个输出信号的计算装置；所述计算装置进一步将触摸到的相邻触摸感应单元所对应的第一方向导电膜合并成第一感应区域，将触摸到的相邻触摸感应单元所对应的第二方向导电膜合并成第二感应区域；

用于将所述输出信号传送至一微控制器的控制装置，所述微控制器被设置为响应于所述输出信号，产生一控制信号；

用于将所述控制信号传送至一电子应用装置的传送装置，所述电子应用装置包括一显示多个人机交互目标的显示屏；所述电子应用装置响应于所述控制信号，改变显示屏上人机交互目标的外观。

6.根据权利要求5所述的电阻式触摸屏的检测装置，其特征在于：所述微控制器还包括一滤除输出信号噪声的噪声滤波器。

7.根据权利要求5所述的电阻式触摸屏的检测装置，其特征在于：所述微控制器还包括一A/D转换器，用来接收所述计算装置产生的输出信号，并将这些信号转换为数字信号。

8.根据权利要求5所述的电阻式触摸屏的检测装置，其特征在于：所述微控制器还包括一接口电路，所述接口电路一端与所述微控制器连接，所述接口电路另一端与所述电子应用装置连接；所述接口电路为USB接口电路或RS-232接口电路。

9.根据权利要求5所述的电阻式触摸屏的检测装置，其特征在于：所述微控制器还包括一存储器。