发明内容
本发明技术方案解决的是现有技术无法在普通电阻式触摸屏上实现多个触摸点检测的问题。
为解决上述问题,本发明技术方案提供一种触摸检测方法,包括:获得触摸点的关联点的坐标;获得所述触摸点之间在被测轴方向上的距离值;基于所述关联点的坐标和所述触摸点之间在被测轴方向上的距离值,确定所述触摸点的待定坐标值;确定所述待定坐标值对应的理论斜电阻值,所述斜电阻为触摸屏不同轴方向上的电极之间的电阻;测量实际斜电阻值;将与所述实际斜电阻值最接近的理论斜电阻值所对应的待定坐标值确定为所述触摸点的实际坐标值。
可选择的,所述的触摸检测方法还包括:比较两组所述触摸点的实际坐标值,产生指示信号。
可选择的,所述比较两组所述触摸点的实际坐标值,产生指示信号包括:比较两组所述触摸点的实际坐标值以确定触摸变化,产生对应的指示信号,所述触摸变化包括触摸点的角度变化或距离变化。
可选择的,所述指示信号至少包括指示执行放大、缩小、旋转、翻页、前进、后退、加快、减慢、弹出当前状态的快捷菜单中的一种操作。
可选择的,所述触摸点包括两个触摸点,所述触摸检测方法包括:将触摸屏的一阻性层偏置,测量另一阻性层的电压,以获得所述两个触摸点的关联点的坐标,所述关联点的坐标包括第一轴坐标和第二轴坐标;分别测量两个阻性层的外接电阻上的电压或电流,或者分别测量两个阻性层上的电极之间的电流或电压,以获得所述触摸屏在对应轴方向上的电阻变化值,基于所述触摸屏在第一轴和第二轴方向上的电阻变化值确定在对应轴方向上所述两个触摸点的距离值;基于所述关联点的坐标和所述两个触摸点的距离值确定所述两个触摸点的两组待定坐标值;确定所述两组待定坐标值对应的理论斜电阻值,所述斜电阻为第一轴方向上的电极与第二轴方向上的电极之间的电阻;测量所述触摸屏的实际斜电阻值;将与所述实际斜电阻值最接近的理论斜电阻值所对应的待定坐标值确定为所述两个触摸点的实际坐标值。
可选择的,所述将触摸屏的一阻性层偏置,测量另一阻性层的电压包括:将所述一阻性层上的两个电极分别接高电平和接地,测量所述另一阻性层的一个电极的电压。
可选择的,所述测量所述另一阻性层的一个电极的电压包括:将所述另一阻性层上的一个电极连接至模数转换器的输入端,从所述模数转换器的输出端获得所述另一阻性层的电压。
可选择的,测量一个阻性层的外接电阻上的电压或电流,或者分别测量一个阻性层上电极之间的电流或电压,以获得所述触摸屏在对应轴方向上的电阻变化值包括:测量与该阻性层的电极相连的外接电阻上的电压或电流,或者分别测量该阻性层的电极之间的电压或电流,以获得触摸时所述触摸屏在对应轴方向上的电阻值;将触摸时所述触摸屏在对应轴方向上的电阻值与无触摸时所述触摸屏在对应轴方向上的电阻值的差值作为所述触摸屏在对应轴方向上的电阻变化值。
可选择的,所述基于所述触摸屏在第一轴和第二轴方向上的电阻变化值确定在对应轴方向上所述两个触摸点的距离值包括:
基于 计算在第一轴方向上所述两个触摸点的距离值Δx,其中,ΔRx为所述触摸屏在所述第一轴方向上的电阻变化值,Kx、Ky分别为两个阻性层的电阻率,rt为所述触摸屏上单点接触电阻值;
基于 计算在第二轴方向上所述两个触摸点的距离值Δy,其中,ΔRy为所述触摸屏在所述第二轴方向上的电阻变化值。
可选择的,确定一组所述两个触摸点的待定坐标值对应的理论斜电阻值包括:确定所述触摸屏的斜电阻等效电路,基于各触摸点的待定坐标值计算对应的斜电阻等效电路的等效电阻值;基于确定该组待定坐标值对应的理论斜电阻值rs,其中,rs1和rs2为各触摸点对应的等效电阻值,rs0为无触摸时的理论斜电阻值。
可选择的,所述测量所述触摸屏的实际斜电阻值包括:测量所述第一轴方向上的电极与第二轴方向上的电极之间的阻性层的电压或电流,或者其外接电阻上的电压或电流,以获得触摸时所述触摸屏的实际斜电阻值。
可选择的,所述将与所述实际斜电阻值最接近的理论斜电阻值所对应的待定坐标值确定为所述两个触摸点的实际坐标值包括:将与所述实际斜电阻值的差值的绝对值最小的理论斜电阻值对应的一组待定坐标值确定为所述两个触摸点的实际坐标值。
本发明实施方式还提供一种触摸检测装置,包括:关联点确定单元,适于获得触摸点的关联点的坐标;距离确定单元,适于获得所述触摸点之间在被测轴方向上的距离值;待定坐标确定单元,适于基于所述关联点的坐标和所述触摸点之间在被测轴方向上的距离值,确定所述触摸点的待定坐标值;实际坐标确定单元,适于确定所述待定坐标值对应的理论斜电阻值,测量实际斜电阻值,将与所述实际斜电阻值最接近的理论斜电阻值所对应的待定坐标值确定为所述触摸点的实际坐标值,所述斜电阻为触摸屏不同轴方向上的电极之间的电阻。
可选择的,所述的触摸检测装置还包括:指示信号产生单元,适于比较两组所述触摸点的实际坐标值,产生指示信号。
可选择的,所述指示信号产生单元包括:比较子单元,适于比较两组所述两个触摸点的实际坐标值以确定触摸变化,所述触摸变化包括触摸点的角度变化或距离变化;产生子单元,适于基于所述触摸变化产生对应的指示信号。
可选择的,所述指示信号至少包括指示执行放大、缩小、旋转、翻页、前进、后退、加快、减慢、弹出当前状态的快捷菜单中的一种操作。
可选择的,所述触摸点包括两个触摸点,所述关联点确定单元,适于将触摸屏的一阻性层偏置,测量另一阻性层的电压,以获得所述两个触摸点的关联点的坐标,所述关联点的坐标包括第一轴坐标和第二轴坐标;所述距离确定单元,适于分别测量两个阻性层的外接电阻上的电压或电流,或者分别测量两个阻性层上的电极之间的电流或电压,以获得所述触摸屏在对应轴方向上的电阻变化值,基于所述触摸屏在第一轴和第二轴方向上的电阻变化值确定在对应轴方向上所述两个触摸点的距离值;所述待定坐标确定单元,适于基于所述关联点的坐标和所述两个触摸点的距离值确定所述两个触摸点的两组待定坐标值;所述实际坐标确定单元,适于确定所述两组待定坐标值对应的理论斜电阻值,测量所述触摸屏的实际斜电阻值,将与所述实际斜电阻值最接近的理论斜电阻值所对应的待定坐标值确定为所述两个触摸点的实际坐标值,所述斜电阻为第一轴方向上的电极与第二轴方向上的电极之间的电阻。
可选择的,所述关联点确定单元包括:偏置子单元,适于将所述一阻性层上的两个电极分别接高电平和接地;测量子单元,适于测量所述另一阻性层的一个电极的电压。
可选择的,所述测量子单元,适于将所述另一阻性层上的一个电极连接至模数转换器的输入端,从所述模数转换器的输出端获得所述另一阻性层的电压。
可选择的,所述距离确定单元包括:电阻确定子单元,适于测量与该阻性层的电极相连的外接电阻上的电压或电流,或者分别测量阻性层上的电极之间的电压或电流,以获得触摸时所述触摸屏在对应轴方向上的电阻值;电阻变化确定子单元,适于将触摸时所述触摸屏在对应轴方向上的电阻值与无触摸时所述触摸屏在对应轴方向上的电阻值的差值作为所述触摸屏在对应轴方向上的电阻变化值。
可选择的,所述距离确定单元包括:第一距离确定子单元,适于基于
计算在第一轴方向上所述两个触摸点的距离值Δx,其中,ΔRx为所述触摸屏在所述第一轴方向上的电阻变化值,Kx、Ky分别为两个阻性层的电阻率,rt为所述触摸屏上单点接触电阻值;第二距离确定子单元,适于基于
计算在第二轴方向上所述两个触摸点的距离值Δy,其中,ΔRy为所述触摸屏在所述第二轴方向上的电阻变化值。
可选择的,所述实际坐标确定单元包括:单点理论值确定子单元,适于确定所述触摸屏的斜电阻等效电路,基于各触摸点的待定坐标值计算对应的斜电阻等效电路的等效电阻值;两点理论值确定子单元,适于基于确定该组待定坐标值对应的理论斜电阻值rs,其中,rs1和rs2为各触摸点对应的等效电阻值,rs0为无触摸时的理论斜电阻值;实际值测量子单元,适于测量所述第一轴方向上的电极与第二轴方向上的电极之间的阻性层的电压或电流,或者其外接电阻上的电压或电流,以获得触摸时所述触摸屏的实际斜电阻值;比较确定子单元,适于将与所述实际斜电阻值的差值的绝对值最小的理论斜电阻值对应的一组待定坐标值确定为所述两个触摸点的实际坐标值。
与现有技术相比,本发明技术方案的触摸检测方法及装置可以在普通电阻屏上实现两个触摸点的检测,降低了在普通电阻式触摸屏上实现两点检测的成本。并且,本发明技术方案的触摸检测方法及装置还可以依据检测到的触摸点的变化产生指示信号,指示执行放大、缩小和旋转等操作,从而实现在普通电阻式触摸屏上通过两点触摸指示操作。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下列说明,本发明的优点和特征将更清楚。
在下述实施例中,当所述“电阻”无法与一个确定的实际电阻对应时,即意味着“等效电阻”。
如图3所示,在一实施例中,本发明技术方案的触摸检测方法包括:
S1,获得触摸点的关联点的坐标;
S2,获得所述触摸点之间在被测轴方向上的距离值;
S3,基于所述关联点的坐标和所述触摸点之间在被测轴方向上的距离值,确定所述触摸点的待定坐标值;
S4,确定所述待定坐标值对应的理论斜电阻值,所述斜电阻为触摸屏不同轴方向上的电极之间的电阻;
S5,测量实际斜电阻值;
S6,将与所述实际斜电阻值最接近的理论斜电阻值所对应的待定坐标值确定为所述触摸点的实际坐标值。
所述触摸点的关联点的坐标可以被近似为所有触摸点的中心坐标。所述测量并获得所述触摸点的关联点的坐标的方法,可以将多触摸点等效为单触摸点进行测量。
所述不同轴方向上的电极之间的电阻,可以为一个轴方向上的电极与本轴方向的其他电极和其他轴方向上的电极短接后的电极之间的电阻,也可以为多个轴方向上的电极短接后的电极之间的电阻。
如图4所示,在另一实施例中,所述触摸点包括两个触摸点,本发明技术方案的触摸检测方法包括:
S11,将触摸屏的一阻性层偏置,测量另一阻性层的电压,以获得所述两个触摸点的关联点的坐标,所述关联点的坐标包括第一轴坐标和第二轴坐标;
S12,分别测量两个阻性层的外接电阻上的电压或电流,或者分别测量两个阻性层上的电极之间的电流或电压,以获得所述触摸屏在对应轴方向上的电阻变化值,基于所述触摸屏在第一轴和第二轴方向上的电阻变化值确定在对应轴方向上所述两个触摸点的距离值;
S13,基于所述关联点的坐标和所述两个触摸点的距离值确定所述两个触摸点的两组待定坐标值;
S14,确定所述两组待定坐标值对应的理论斜电阻值,所述斜电阻为第一轴方向上的电极与第二轴方向上的电极之间的电阻;
S15,测量所述触摸屏的实际斜电阻值;
S16,将与所述实际斜电阻值最接近的理论斜电阻值所对应的待定坐标值确定为所述两个触摸点的实际坐标值。
如图5所示,在本实施例中,触摸屏包括第一阻性层和第二阻性层。第一阻性层的两个相对的边缘设置有两条相互平行的第一电极X+和第二电极X-,第二阻性层的两个相对的边缘设置有两条相互平行的第三电极Y+和第四电极Y-。其中,所述第三电极Y+与第一电极X+垂直(也与第二电极X-垂直),所述第四电极Y-与第一电极X+垂直(也与第二电极X-垂直)。第一外接电阻Rsx的第一端与所述第二电极X-相连接,第二外接电阻Rsy的第一端与所述第四电极Y-相连接。
在步骤S11中,将触摸屏的一阻性层偏置,测量另一阻性层的电压,利用测量分压比的方法获得两个触摸点的关联点的坐标,所述关联点的坐标包括X轴坐标X0和Y轴坐标Y0。
继续参考图5,触摸屏同时受到两点触摸时,假设两个触摸点的关联点在第一阻性层上到第一电极X+的电阻等效为第一电阻R1,到第二电极X-的电阻等效为第二电阻R2,在第二阻性层上到第三电极Y+的电阻等效为第三电阻R3,到第四电极Y-的电阻等效为第四电阻R4,第一阻性层和第二阻性层之间的虚拟单点(关联点)接触电阻等效为接触电阻Rt。其中,第一电阻R1、第二电阻R2和第一外接电阻Rsx串联形成X轴方向上的通路,第三电阻R3、第四电阻R4和第二外接电阻Rsy串联形成Y轴方向上的通路,所述接触电阻Rt并联在所述第一电阻R1和第三电阻R3之间。
为了检测所述关联点的坐标,将一阻性层上的两个电极分别接高电平和接地,测量所述另一阻性层的一个电极的电压。并且,将所述另一阻性层上的一个电极连接至模数转换器的输入端,从所述模数转换器的输出端获得所述另一阻性层的电压。例如,将第一阻性层偏置,即将第一电极X+接高电平,第二电极X-接地。并且,将第二阻性层的第四电极Y-连接到ADC的输入端,将第一外接电阻Rsx的第二端XR-、第二外接电阻Rsy的第二端YR-连接的驱动管设置为高阻状态。ADC测量所述第四电极Y-的电压值,即测量所述第二阻性层上的电压值。
基于所述第二阻性层上的电压值,确定第一电阻R1和第二电阻R2的电阻值比值,从而得到关联点到第二电极X-之间的距离,基于关联点到第二电极X-之间的距离得到关联点的X轴坐标X0。
类似的,将第二阻性层偏置,即将第二阻性层的第三电极Y+接高电平,第四电极Y-接地。同时,将第一阻性层的第二电极X-连接到ADC的输入端,将第一外接电阻Rsx的第二端XR-、第二外接电阻Rsy的第二端YR-连接的驱动管设置为高阻状态。ADC测量所述第四电极Y-的电压值,即测量所述第一阻性层上的电压值。基于所述电压值获得第三电阻R3和第四电阻R4的电阻值比值,从而得到关联点到第四电极Y-之间的距离,基于关联点到第四电极Y-之间的距离得到关联点的Y轴坐标Y0。
在两点同时触摸的情况下,所述关联点可以近似认为是两个触摸点的中心点,关联点的坐标(X0,Y0)可以视为是两个触摸点的中点坐标。
在步骤S12中,分别测量第一阻性层的第一外接电阻Rsx和第二阻性层的第二外接电阻Rsy上的电压或者电流,以获得到触摸屏在对应轴方向上的电阻变化值。所述触摸屏在对应轴方向上的电阻变化值包括:触摸屏在X轴方向上的电阻变化值ΔRx和触摸屏在Y轴方向上的电阻变化值ΔRy。
具体地,先测量与该阻性层的电极相连的外接电阻上的电压或电流,以获得触摸时所述触摸屏在对应轴方向上的电阻值;然后,将触摸时所述触摸屏在对应轴方向上的电阻值与无触摸时所述触摸屏在对应轴方向上的电阻值的差值作为所述触摸屏在对应轴方向上的电阻变化值。
图6为本发明技术方案的触摸屏在X轴方向的电阻等效电路示意图。第一阻性层上两个触摸点之间的电阻等效为第六电阻R6,第六电阻R6的电阻值为r6。第二阻性层上两个触摸点之间的电阻等效为第五电阻R5,第五电阻R5的电阻值为r5。第一阻性层和第二阻性层之间的单点接触电阻等效为接触电阻Rt,接触电阻Rt的电阻值为rt。第一阻性层上一个触摸点到第一电极X+的电阻等效为第十一电阻R11,第十一电阻R11的电阻值为r11。第一阻性层上另一个触摸点到第二电极X-的电阻等效为第十二电阻R12,第十二电阻R12的电阻值为r12。其中,所述第十一电阻R11、第六电阻R6、第十二电阻R12和第一外接电阻Rsx串联,两个接触电阻Rt和第五电阻R5串联,并且串联后的两个接触电阻Rt和第五电阻R5并联到第六电阻R6的两端。
在本实施例中,为了获得触摸屏在X轴方向上的电阻变化值ΔRx,将第一电极X+接高电平,第一外接电阻Rsx的第二端XR-接地,检测第一外接电阻Rsx上的电压。触摸屏被触摸时,基于第一外接电阻Rsx上的电压值可以确定触摸时触摸屏在X轴方向上的电阻值。将触摸时所述触摸屏在X轴方向上的电阻值与无触摸时所述触摸屏在X轴方向上的电阻值的差值作为所述触摸屏在X轴方向上的电阻变化值ΔRx。
类似地,为了获得触摸屏在Y轴方向上的电阻变化值ΔRy,将第三电极Y+接高电平,第二外接电阻Rsy的第二端YR-接地,检测第二外接电阻Rsy上的电压。触摸屏被触摸时,基于第二外接电阻Rsy上的电压值可以确定触摸时触摸屏在Y轴方向上的电阻值。将触摸时所述触摸屏在Y轴方向上的电阻值与无触摸时所述触摸屏在Y轴方向上的电阻值的差值作为所述触摸屏在Y轴方向上的电阻变化值ΔRy。
在步骤S12中,基于所述触摸屏在X轴方向上的电阻变化值ΔRx和在Y轴方向上的电阻变化值ΔRy,确定在X轴方向上和Y轴方向上两个触摸点的距离值。
假设触摸屏的第一阻性层电阻率为Kx(第一阻性层的电阻值除以触摸屏的宽度,已知值)。触摸屏的第二阻性层电阻率为Ky(第二阻性层的电阻值除以触摸屏的长度,已知值)。无触摸时触摸屏在X轴方向上的等效电阻值为rx0。触摸时触摸屏在X轴方向上的等效电阻值为rx。
由图6所示的等效电路可以得出下列公式(1)至公式(5):
(1)rx0=r11+r12+r6
(3)r6=Kx*Δx
(4)r5=Ky*Δx
(5)ΔRx=rx0-rx
联立上述公式(1)至公式(5),去掉一个无效解后得到下面的公式(6):
由公式(6)可知,由触摸屏在X轴方向上的电阻变化值ΔRx可以获得在X轴方向上两个触摸点的距离值Δx。
类似的,确定触摸屏在Y轴方向的电阻等效电路,基于触摸屏在Y轴方向的电阻等效电路可以获得下列公式(7),
由公式(7)可知,由触摸屏在Y轴方向上的电阻变化值ΔRy可以获得在Y轴方向上两个触摸点的距离值Δy,此处不再赘述。
在步骤S13中,基于关联点的坐标和在对应轴方向上两个触摸点的距离值确定所述两个触摸点的两组待定坐标值。
根据所述关联点的坐标(X0,Y0)以在X轴方向上和Y轴方向上两个触摸点的距离值Δx、Δy,可以得到两个触摸点的两组待定坐标值:(X0-Δx/2,Y0-Δy/2),(X0+Δx/2,Y0+Δy/2)和(X0+Δx/2,Y0-Δy/2),(X0-Δx/2,Y0+Δy/2)。但是,实际的两个触摸点的坐标为上述两组坐标值中的一组。因此,需要在两组待定坐标值中选出两个触摸点的实际坐标值。
在步骤S14-S16中,为了得到两个触摸点的实际坐标值,本实施例采用对比触摸屏的理论斜电阻值和实际斜电阻值之间的关系来判别两组待定坐标值中哪一组是实际坐标值。
本发明技术方案的斜电阻为:第一轴方向上的电极与第二轴方向上的电极之间的电阻。
具体的,触摸屏斜电阻可以是:第一电极X+到第三电极Y+的电阻、第一电极X+到第四电极Y-的电阻、第二电极X-到第三电极Y+的电阻,或者第二电极X-到第四电极Y-的电阻。也可以是:将第一电极X+和第三电极Y+短接,第二电极X-和第四电极Y-短接,短接后的第一电极X+、第三电极Y+到短接后的第二电极X-、第四电极Y-的电阻。或者是,将第一电极X+和第四电极Y-短接,第二电极X-和第三电极Y+短接,短接后的第一电极X+、第四电极Y-到短接后的第二电极X-、第三电极Y+的电阻。
确定一组所述两个触摸点的待定坐标值对应的理论斜电阻值时,先确定触摸屏的斜电阻等效电路,基于各触摸点的待定坐标值计算对应的斜电阻等效电路的等效电阻值。
举例来说,图7示出将第一电极X+和第三电极Y+短接、第二电极X-和第四电极Y-短接,单个触摸点对应的斜电阻等效电路示意图。
如图7所示,第一阻性层上单个触摸点到第一电极X+的电阻等效为第二十一电阻R21,第二十一电阻R21的电阻值为r21。第一阻性层上单个触摸点到第二电极X-的电阻等效为第二十二电阻R22,第二十二电阻R22的电阻值为r22。第二阻性层上单个触摸点到第三电极Y+的电阻等效为第三十一电阻R31,第三十一电阻R31的电阻值为r31。第二阻性层上单个触摸点到第四电极Y-的电阻等效为第四十一电阻R41,第四十一电阻R41的电阻值为r41。第一阻性层和第二阻性层之间的单点接触电阻等效为接触电阻Rt,接触电阻Rt的电阻值为rt。其中,第二十一电阻R21、第二十二电阻R22串联,第三十一电阻R31、第四十一电阻R41串联,所述接触电阻Rt并联在所述第二十一电阻R21和第三十一电阻R31之间。
假设单个触摸点的坐标为(X1,Y1),该触摸点对应的理论斜电阻值为rs1,触摸后触摸屏在X轴方向上的电阻的电阻值为rx,触摸后触摸屏在Y轴方向上的电阻的电阻值为ry。将图7所示的电路通过电阻星三角转换可以得到图8所示的等效电路,转换后各电阻的阻值如下:
(8)ra=(r21*r22+r21*rt+r22*rt)/r22
(9)rb=(r21*r22+r21*rt+r22*rt)/r21
(10)rc=(r21*r22+r21*rt+r22*rt)/rt
其中:
(12)r21=Kx*X1
(13)r22=rx-Kx*X1
(14)r31=Ky*Y1
(15)r41=ry-Ky*Y1
在坐标(X1,Y1)已知的情况下,由公式(8)至公式(15)可以计算出理论斜电阻值rs1。因此,将各触摸点的待定坐标值,即(X0-Δx/2,Y0-Δy/2),(X0+Δx/2,Y0+Δy/2)和(X0+Δx/2,Y0-Δy/2),(X0-Δx/2,Y0+Δy/2),分别作为(X1,Y1)代入上述公式(8)至公式(15),可以得出各触摸点的待定坐标值对应的斜电阻等效电路的等效电阻值。
为了获得一组待定坐标值对应的理论斜电阻值,假设一组所述两个触摸点的待定坐标值对应的斜电阻为Rs,理论斜电阻值为rs。各触摸点的待定坐标值对应的斜电阻分别为Rs1和Rs2,理论斜电阻值分别为rs1和rs2,触摸屏上无触摸点对应的斜电阻为Rs0,理论斜电阻值为rs0(已知值)。
当触摸屏被触摸后,更多的阻性层参与导电,斜电阻值会变小,所以触摸后的斜电阻等效视为触摸前的斜电阻并联一个电阻。即触摸屏上有触摸点对应的斜电阻可以等效为没有触摸点对应的斜电阻并上一个电阻,如下面公式(16)至公式(18)中的电阻Rs1p和电阻Rs2p:
(16)Rs1=Rs0//Rs1p(//表示电阻并联,以下同)
(17)Rs2=Rs0//Rs2p
(18)Rs=Rs0//Rs1p//Rs2p
从公式(16)至公式(18)可以得出Rs=[(Rs1//Rs2)*Rs0]/[(Rs1//Rs2)-Rs0],
即,
由公式(19)可知,由两个单独触摸点对应的理论斜电阻值可以计算出一组两个触摸点对应的理论斜电阻值。因此,将每一组待定坐标值对应的两个单独触摸点的理论斜电阻值代入公式(19),可以确定每一组待定坐标值对应的理论斜电阻值rs。
在本实施例中,测量X轴方向上的电极与Y轴方向上的电极之间的外接电阻上的电压或电流,以获得触摸时所述触摸屏的实际斜电阻值。具体地,将触摸屏在除X轴和Y轴以外方向的通路串联一个第三外接电阻,通过测量第三外接电阻上电压值或电流值,获得触摸屏的实际斜电阻值。
例如,将触摸屏第一电极X+和第三电极Y+连接的驱动管设置为高电平,第二电极X-和第四电极Y-短接,第一外接电阻的第二端XR-和第二外接电阻的第二端YR-连接的驱动管设置为地,此时第三外接电阻为第一外接电阻Rsx和第二外接电阻Rsy并联。也可以将触摸屏第一电极X+和第三电极Y+连接的驱动管设置为高电平,第二电极X-和第四电极Y-短接后连接一个第三外接电阻。通过测量第三外接电阻上电压或电流,可获得触摸屏的实际斜电阻值。
举例来说,为了测量图7所示的斜电阻等效电路对应的实际斜电阻值,将第一电极X+和第三电极Y+短接、第二电极X-和第四电极Y-短接,在第二电极X-和第四电极Y-短接后的通路上串联第三外接电阻,通过测量第三外接电阻上电压值或电流值,获得触摸屏的实际斜电阻值。
得到触摸屏的实际斜电阻值后,将其与两组待定坐标值对应的理论斜电阻值对比,与实际斜电阻值的差值的绝对值小的理论斜电阻值对应的一组待定坐标值确定为所述两个触摸点的实际坐标值。
所述坐标可以有多种表述方法,例如,在触摸屏平面上取一点设为原点,在所述触摸屏平面建立坐标系,如直角坐标系或极坐标系。对于使用长度单位表述的坐标值,其单位可以为实际距离单位,例如毫米,也可以用像素表达。类似的,所述长度单位表示的距离,也有多种表述方法,例如实际距离单位是毫米,或者像素距离。触摸点坐标之间的距离,对于极坐标而言,其中之一是两点之间的角度差。
例如,设触摸屏左上角顶点为原点,左右方向为X轴,下上方向为Y轴。使用实际距离作为单位时,坐标(1,1)表示从原点向右移动1毫米,再向下移动1毫米后的触摸点坐标。使用像素作为单位时,坐标(1,1)表示从原点向右移动1像素,再向下移动1像素后的像素坐标。
下面通过举例说明所述触摸点包括两个触摸点时的触摸检测方法。
假设实际两个触摸点坐标是(10,45)、(40,15)。第一阻性层的电阻值为251.2欧。第二阻性层的电阻值为421.1欧。第一外接电阻Rsx阻值为100欧。第二外接电阻Rsy阻值为100欧。第三外接电阻阻值为50欧。第一电极X+和第二电极X-之间距离为45mm。第三电极Y+和第四电极Y-之间距离为63mm。第一阻性层电阻率为Kx为5.58222(Kx=251.2欧/45mm)。第二阻性层电阻率为Ky为6.684127(Ky=421.1欧/63mm)。接触电阻Rt阻值为304欧(接触电阻Rt阻值会根据触摸轻重变化,但误差对结果影响不大,因此接触电阻Rt阻值视为常量)。
根据步骤S11和图5,将第一电极X+加3V的高电平、第二电极X-接地,将第四电极Y-连接到ADC输入端,第一外接电阻Rsx的第二端XR-、第二外接电阻Rsy的第二端YR-连接的驱动管设置为高阻状态。ADC测量所述第四电极Y-的电压值为1.33V,因此,关联点的X坐标X0为25mm。
将第三电极Y+加3V的高电平、第四电极Y-接地,将第二电极X-连接到ADC的输入端,并且将第一外接电阻Rsx的第二端XR-、第二外接电阻Rsy的第二端YR-连接的驱动管设置为高阻状态。ADC测量所述第二电极X-的电压值为1.58V,因此,关联点的坐标包括Y坐标Y0为30mm。
在两点同时触摸的情况下,关联点的坐标(25mm,30mm)视为是两个触摸点的中点坐标。
根据步骤S12、S13和图6,将第一电极X+加3V的高电平、第一外接电阻Rsx的第二端XR-接地。触摸屏无触摸时,测得第一外接电阻Rsx上的电压为0.8542伏,此时触摸屏的电阻为251.2欧。触摸屏被触摸时,测得第一外接电阻Rsx上的电压为0.9282伏,根据第一外接电阻Rsx上的电压值计算得出触摸屏的电阻为223.2欧。因此,触摸屏在X轴方向上的电阻变化值ΔRx=251.2欧-223.2欧=28欧。
根据公式 获得在X轴方向上所述两个触摸点的距离值Δx为29.5mm。通过类似的方法,获得在Y轴方向上所述两个触摸点的距离值Δy为32.2mm。
由关联点的坐标(25mm,30mm),以及在X轴方向上所述两个触摸点的距离值Δx为29.5mm、在Y轴方向上所述两个触摸点的距离值Δy为32.2mm,得到两个触摸点对应的两组待定坐标值:(10.2,13.9)、(39.8,46.1)和(10.2,46.1)、(39.8,13.9)。
根据步骤S14、图7和图8,依据第一组待定坐标值(10.2,13.9)、(39.8,46.1),以及公式(8)至公式(15)可以计算出第一组待定坐标值对应的各个触摸点的理论斜电阻值rs1、rs2分别为157.33欧、155.97欧。依据第二组待定坐标值(10.2,46.1)、(39.8,13.9),以及公式(12)至公式(19)可以计算出第二组待定坐标值对应的各个触摸点的理论斜电阻值rs1、rs2分别为141.5欧、131.05欧。
根据公式(19)可以得出:第一组待定坐标值对应的两个触摸点对应的理论斜电阻值为156欧,第二组待定坐标值对应的两个触摸点对应的理论斜电阻值为119欧。
将第一电极X+和第三电极Y+短路后连接至3V的高电平,第二电极X-和第四电极Y-短路后连接到第三外接电阻,通过测量第三外接电阻上电压值为0.846V,获得触摸屏的实际斜电阻值为127.4欧。
将两个理论斜电阻值156欧、119欧分别与实际斜电阻值127.4欧比较可知,第一组待定坐标值(10.2,46.1)、(39.8,13.9)对应的理论斜电阻值119欧与实际斜电阻值相差较小,即理论斜电阻119欧最接近实际斜电阻127.4欧,因此,确定第一组待定坐标值(10.2,46.1)、(39.8,13.9)为两个触摸点的实际坐标值。
通过本发明技术方案获得的实际坐标值(10.2,46.1)、(39.8,13.9)与实际两个触摸点坐标(10,45)、(40,15)之间的最大误差仅有1.1mm,相对于手指的大小,这个误差很小。
如图9所示,在又一实施例中,所述触摸检测方法还可以包括:步骤S7,比较两组所述触摸点的实际坐标值,产生指示信号。具体的,所述比较两组所述触摸点的实际坐标值,产生指示信号包括:比较两组所述触摸点的实际坐标值以确定触摸变化,产生对应的指示信号,所述触摸变化包括触摸点的角度变化或距离变化。所述指示信号指示至少包括执行放大、缩小、旋转、翻页、前进、后退、加快、减慢、弹出当前状态的快捷菜单中的一种操作。
例如,图10示出了四个触摸点:第一触摸点101,第二触摸点102,第三触摸点201,第四触摸点202。其中,第一触摸点101和第二触摸点102为同时施加在触摸屏上的第一组两个触摸点,第三触摸点201和第四触摸点202为同时施加在触摸屏上的第二组两个触摸点,并且第一触摸点101、第二触摸点102与第三触摸点201、第四触摸点202没有同时施加在触摸屏上。
第一组两个触摸点施加在触摸屏上时,通过本发明技术方案的步骤S1至步骤S4,获得第一触摸点101和第二触摸点102的实际坐标为(11.2mm,21.4mm)、(34.1mm,51.6mm)。
第二组两个触摸点施加在触摸屏上时,通过本发明技术方案的步骤S1至步骤S4,获得第三触摸点201和第四触摸点202的实际坐标为(15.7mm,31.1mm)、(23.7mm,42.1mm)。
所述第一触摸点101和第二触摸点102距离是37.9mm,与X轴成52.8度角。所述第三触摸点201和第四触摸点202之间的距离是13.6mm,与X轴成53.9度角。基于两组触摸点之间的角度基本没有发生变化而距离缩小,产生缩小指示信号。
如图11所示,在一实施例中,本发明技术方案还提供一种触摸装置,包括:
关联点确定单元1,适于获得触摸点的关联点的坐标;
距离确定单元2,适于获得所述触摸点之间在被测轴方向上的距离值;
待定坐标确定单元3,适于基于所述关联点的坐标和所述触摸点之间在被测轴方向上的距离值,确定所述触摸点的待定坐标值;
实际坐标确定单元4,适于确定所述待定坐标值对应的理论斜电阻值,测量实际斜电阻值,将与实际斜电阻值最接近的理论斜电阻值所对应的待定坐标值确定为触摸点的实际坐标值,所述斜电阻为触摸屏不同轴方向上的电极之间的电阻。
所述触摸点包括两个触摸点,所述关联点确定单元1,适于将触摸屏的一阻性层偏置,测量另一阻性层的电压,以获得所述两个触摸点的关联点的坐标,所述关联点的坐标包括第一轴坐标和第二轴坐标;
所述距离确定单元2,适于分别测量两个阻性层的外接电阻上的电压或电流,或者分别测量两个阻性层上的电极之间的电流或电压,以获得所述触摸屏在对应轴方向上的电阻变化值,基于所述触摸屏在第一轴和第二轴方向上的电阻变化值确定在对应轴方向上所述两个触摸点的距离值;
所述待定坐标确定单元3,适于基于所述关联点的坐标和所述两个触摸点的距离值确定所述两个触摸点的两组待定坐标值;
所述实际坐标确定单元4,适于确定所述两组待定坐标值对应的理论斜电阻值,测量所述触摸屏的实际斜电阻值,将与所述实际斜电阻值最接近的理论斜电阻值所对应的待定坐标值确定为触摸点的实际坐标值,所述斜电阻为第一轴方向上的电极与第二轴方向上的电极之间的电阻。
在本实施例中,所述关联点确定单元1包括:偏置子单元,适于将所述一阻性层上的两个电极分别接高电平和接地;测量子单元,适于测量所述另一阻性层的一个电极的电压。所述测量子单元,适于将所述另一阻性层上的一个电极连接至模数转换器的输入端,从所述模数转换器的输出端获得所述另一阻性层的电压。
所述距离确定单元2可以包括:电阻确定子单元,适于测量与该阻性层的电极相连的外接电阻上的电压或电流,或者分别测量阻性层上的电极之间的电压或电流,以获得触摸时所述触摸屏在对应轴方向上的电阻值;电阻变化确定子单元,适于将触摸时所述触摸屏在对应轴方向上的电阻值与无触摸时所述触摸屏在对应轴方向上的电阻值的差值作为所述触摸屏在对应轴方向上的电阻变化值。
所述距离确定单元2还可以包括:第一距离确定子单元,适于基于
计算在第一轴方向上所述两个触摸点的距离值Δx,其中,ΔRx为所述触摸屏在第一轴方向上的电阻变化值,Kx、Ky分别为两个阻性层的电阻率,rt为所述触摸屏上单点接触电阻值;第二距离确定子单元,适于基于
计算在第二轴方向上所述两个触摸点的距离值Δy,其中,ΔRy为所述触摸屏在第二轴方向上的电阻变化值。
所述实际坐标确定单元4包括:单点理论值确定子单元,适于确定触摸屏的斜电阻等效电路,基于各触摸点的待定坐标值计算对应的斜电阻等效电路的等效电阻值;两点理论值确定子单元,适于基于确定该组待定坐标值对应的理论斜电阻值rs,其中,rs1和rs2为各触摸点对应的等效电阻值,rs0为无触摸时的理论斜电阻值;
实际值测量子单元,适于测量第一轴方向上的电极与第二轴方向上的电极之间的外接电阻上的电压或电流,以获得触摸时所述触摸屏的实际斜电阻值;
比较确定子单元,适于将与所述实际斜电阻值的差值的绝对值最小的理论斜电阻值对应的一组待定坐标值确定为所述两个触摸点的实际坐标值。
如图12所示,在另一实施例中,本发明技术方案的触摸装置还包括:指示信号产生单元5,适于比较两组实际坐标确定单元4确定的所述触摸点的实际坐标值,产生指示信号。
所述指示信号产生单元包括:比较子单元,适于比较两组所述触摸点的实际坐标值以确定触摸变化,所述触摸变化包括触摸点的角度变化或距离变化;产生子单元,适于基于所述触摸变化产生对应的指示信号。
所述指示信号至少包括指示执行放大、缩小、旋转、翻页、前进、后退、加快、减慢、弹出当前状态的快捷菜单中的一种操作。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定范围。