CN105700761B - 具有电阻式触摸屏的电路装置、医学成像设备和运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有电阻式触摸屏的电路装置、医学成像设备和运行方法。本发明说明了一种具有带有第一电阻层和第二电阻层的电阻式触摸屏的电路装置，所述第一电阻层和第二电阻层相叠地平行布置，其中所述第一和第二层的通过接触所述触摸屏而形成的分压器被扩展了在所述第一和第二层的边缘上所布置的电阻。本发明也说明了一种具有根据本发明的触摸屏的控制面板、一种具有控制面板的医学成像设备以及一种所属的用于运行电路装置的方法。迄今，触摸屏的使用被限于非安全相关的应用，因为利用通常的商业上的触摸屏不可实现所需的安全完整性。通过根据本发明的利用电阻的补充方案，对于激励电路的很大部分错误来说能够立即保证错误揭示。

Description

具有电阻式触摸屏的电路装置、医学成像设备和运行方法

技术领域

本发明涉及一种具有电阻式触摸屏的电路装置，该电阻式触摸屏具有两个相叠地堆叠的矩形电阻层。本发明也涉及一种具有这样的触摸屏的控制面板、一种具有控制面板的医学成像设备以及一种用于运行电阻式触摸屏的方法。

背景技术

为了操作医学成像设备，具有电阻式触摸屏（＝触敏屏幕）的所谓的“接触面板”（＝控制面板）也会投入使用。在此，除了别的之外还有欧洲医学安全标准EN60601的安全要求要被满足。

电阻式触摸屏对如下压力作出反应：该压力将两个导电层局部地连接。这样，这些层形成分压器，在该分压器上测量电阻，以便确定受压部位（Druckstelle）的位置。这样的触摸屏包括外部聚酯层和内部玻璃或者塑料板，这些外部聚酯层和内部玻璃或者塑料板通过间隔器（Abstandhalter）而被彼此分开。这些面向彼此的面被涂有铟锡氧化物（Indiumzinnoxid）、即一种透明的半导体。

为了确定受压部位的位置，在导电层之一上施加直流电压。从该层的一个边缘通往对置的边缘，所述电压均匀地下降。在所述受压部位上，这两层的电压是相等的，因为这两层在那里相连。第二导电层是所述部位向外的连接。在所述第二层的边缘与所述第一层的两个对置的边缘之间，两个电压是可测量的。如果这两个电压是相等的，那么所述加压点正好就在第一层的两个边缘之间的中间。电压相比于另一电压越高，所述加压点距相应的边缘就越远。

必须总是利用这两个层角色调换来执行第二次这样的测量，使得距另外两个边缘的距离能够被确定。只有到那时，在该面中的位置才被确定。为了采集（erfassen）两个维度，所述直流电压因此交替横向地被施加。

在所述触摸屏的激励电子装置中的错误可能导致在屏幕上的错误的位置确定，所述错误的位置确定最终可在医学成像设备中导致危险的状态。例如在激励电路中存在如下错误：所述错误导致在所述触摸屏的最外部的边缘上的位置被错误地测量，而不是正确的位置被测量。

发明内容

本发明的任务在于说明一种触摸屏和一种用于运行触摸屏的方法，所述触摸屏和方法区分在所述触摸屏的边缘上的被测量的位置是与实际的触摸屏操作相对应还是错误的结果。

所提出的任务利用根据本发明的电路装置、控制面板、医学成像设备以及方法来解决。有利的扩展方案随后被说明。

为了能够区分被测量的位置是与实际操作的触摸屏操作相对应还是激励电路的错误的结果，所述触摸屏的操作表面根据本发明虚拟地被扩展。为此，分别在触摸屏的导电层之前和之后布置电阻。由此，所述电阻式触摸屏的分压器被扩展。该电路装置的这种补充方案与虚拟地被扩展的触摸屏相对应。

在所述被扩展的电路装置中，在触摸屏上进行触摸屏操作的情况下，在所述触摸屏的内部分压器的区域中测量电压。激励电路的在没有被扩展的电路装置中导致与在所述触摸屏的边缘上的位置相对应的电压的错误在根据本发明的电路装置中导致与在操作区域之外（也就是在所述虚拟地被扩展的触摸屏面的区域中）的位置相对应的电压。

本发明请求保护一种具有电阻式触摸屏的电路装置。所述触摸屏具有第一电阻层和第二电阻层，其中这两个层相叠地平行布置。所述第一和第二层的通过接触所述触摸屏而形成的分压器被扩展了在所述第一和第二层的边缘上所布置的电阻。这些层能够优选地矩形地被构造。

迄今，触摸屏的使用被限于非安全相关的应用，因为利用通常的商业上的触敏屏幕不可实现所需的安全完整性。通过根据本发明的利用电阻的补充方案，对于激励电路的很大部分错误来说能够立即保证错误揭示。利用用于与安全相关的应用的触摸屏，触摸屏的优点也能够在迄今使用是不容许的区域中被使用。

在一扩展方案中，所述电路装置具有：具有第一和第二连接端子的第一电阻，其中所述第一连接端子与所述第一层的第一边缘电连接；具有第三和第四连接端子的第二电阻，其中所述第三连接端子与所述第一层的和所述第一边缘对置的第二边缘相连接；具有第五和第六连接端子的第三电阻，其中所述第五连接端子与所述第二层的与所述第一边缘成九十度来取向的第三边缘相连接；以及具有第七和第八连接端子的第四电阻，其中所述第七连接端子与所述第二层的和所述第三边缘对置的第四边缘相连接。

在另一实施形式中，所述电路装置具有电流源，所述电流源选择性地被接通在所述第二和第四连接端子之间，或者被接通在所述第六和第八连接端子之间。

在一扩展方案中，所述第一层能够被构造为使得在电流通过的情况下在所述第一和第二边缘之间出现均匀分布的第一电压降。

此外，所述第二层能够被构造为使得在电流通过的情况下在第三和第四边缘之间出现均匀分布的第二电压降。

在另一实施形式中，所述电路装置具有高欧姆的电压测量设备，所述电压测量设备被构造成确定在所述第一层上的接触点与所述第二连接端子之间的第三电压降以及在所述第四连接端子与所述接触点之间的第四电压降，其中所述接触点通过所述第一层与所述第二层的局部电短路而被形成。

此外，所述电压测量设备能够被构造成确定在所述接触点与所述第六连接端子之间的第五电压降以及在所述第八连接端子与所述接触点之间的第六电压降。

本发明也请求保护一种具有根据本发明的触摸屏的控制面板。

本发明也请求保护一种具有根据本发明的控制面板的医学成像设备，其中所述控制面板被构造和被编程，用于操作所述医学成像设备。

此外，本发明还请求保护一种用于运行电阻式触摸屏的方法，其中接触点在所述触摸屏上的坐标（位置）利用根据本发明的电路装置而被确定。

附图说明

从接下来的依据示意性附图对多个实施例的解释中，本发明的其他特点及优点变得明显。

图1示出了医学成像设备的方框电路图，

图2示出了具有触摸屏的电路装置的方框电路图，

图3示出了具有触摸屏的另一电路装置的方框电路图，和

图4示出了具有电压分布的触摸屏的电路图。

具体实施方式

图1示出具有控制面板22的例如X射线血管造影设备（Röntgen-Angiografie-Gerät）或者计算机断层扫描仪（Computertomograph）的医学成像设备24的方框电路图。所述控制面板22为了输入指令而具有电阻式触摸屏1（也被称为触敏屏幕）。借助于附加的、被连接到所述触摸屏1的层的边缘上的电阻，触敏表面虚拟地被扩展。对此的细节在图2到图4中被示出并且在下文进一步地被描述。

图2在左侧示出了具有矩形的电阻式触摸屏1的电路装置的方框电路图。在右侧，所述触摸屏1的俯视图被示出。为了确定接触部位（加压点）在屏幕上的位置，借助于电流源20，要么经过所述触摸屏1的第一电阻层2，要么经过所述触摸屏1的第二电阻层3来寄送电流，由此在这两层2和3中引起电压降，所述电压降在被接触的部位上能够通过与所述第二层3的短路而被确定。y方向被示出，用于确定所述受压部位的y轴位置。所述电流源20交叉地被连接到所述第二层3，也就是被连接到被旋转了90°的边缘上，用于确定x轴位置（未示出）。

为了识别激励电子装置中的错误，给所述第一层2布线有电阻，所述错误一般模拟为最大电压或零的电压降或者为接近最大电压或接近零的电压降，由此在所述触摸屏1的边缘上的接触被伪装。在y方向上，所述第一层2有第一边缘4，并且对置地有第二边缘5。第一电阻8具有第一电连接端子9和第二电连接端子10。所述第一连接端子9与所述第一边缘4导通地连接。所述第二连接端子10接地。第二电阻11具有第三和第四电连接端子12、13。所述第三连接端子12被导通地连接到所述第二边缘5上。所述第四连接端子13与所述电流源20导通地连接。

通过附加地布线有所述第一和第二电阻8、11形成虚拟地被扩展的接触面27，所述接触面27大于真正的、以触觉方式进行采集的接触面26。

所述层2和3也能够圆形地被构造成，其中接着边缘4到7分别半圆形地被构造。

依据方框电路图，图3示出在接触触摸屏1的情况下在一个维度上的电压降的测量。在接触点25上，所述触摸屏1的第一层2与所述触摸屏1的第二层3短路。这两个层2和3全等地且彼此间隔开地相叠地被布置。所述两个电阻8和11用它们的连接端子9和12被连接到所述第一层2的边缘4和5上。这两个电阻8和11用它们的另外的连接端子13和10与所述电流源20相连接或接地。通过将电流注入（Einpraegen）到第一电阻层2中，在所述第一边缘4和所述第二边缘5之间形成电压降。在所述第一电阻8和所述第二电阻11上，电压同样下降。

所述第二电阻层3具有边缘6和7，所述边缘6和7相对于所述边缘4和5被旋转90°。在第三边缘6上，第三电阻14用第五连接端子15导通地被连接。在第四边缘7上，所述第四电阻17用第七连接端子18导通地被连接。在第六连接端子16（第三电阻14）与所述第二连接端子10之间，借助于高欧姆的电压测量设备21测量在所述接触点25与所述第二连接端子10之间的电压降。根据对所述第一层2在电流通过方向上的长度和所述电阻8和11的大小的认知，以及在假设在所述第一层2中的均匀的电压降的情况下，所述接触点25在电流通过方向上的位置能够被确定。在与所述电流通过方向相垂直的方向上，所述接触点25的位置能够通过将所述电流源20连接到所述第二层3上并且将所述电压测量设备21连接到所述第一层2上而类似地被确定。

图4示出了根据图3的电路装置的分压器和电压降。在图4中的左侧，所述第一电阻层2的通过接触而形成的分压器28被示出。所述第一和第二电阻8、11被连接在所述分压器28上。所述电流源20将电流注入到所述电阻8和11以及所述分压器28中。在所述第一层2中形成第一电压降U1。在所述第一电阻8和所述接触点之间形成第三电压降U3。在所述第二电阻11与所述接触点之间形成第四电压降U4。借助于所述电压测量设备21，所述电压降U3和U4能够被确定。所述第四电压降U4的测量被示出。

在图4中的右侧，所述第二电阻层3的通过接触而形成的分压器29被示出。所述第三和第四电阻14、17被连接在所述分压器29上。所述电流源20将电流注入到所述电阻14和17以及所述分压器29中。在所述第二层3中形成第二电压降U2。在所述第三电阻14和所述接触点之间形成第五电压降U5。在所述第四电阻17和所述接触点之间形成第六电压降U6。借助于所述电压测量设备21，所述电压降U5和U6能够被确定。所述第六电压降U6的测量被示出。

尽管本发明已详细地通过实施例进一步地被图解说明和被描述，但是本发明不受被公开的实例限制，并且其他变型方案能够由本领域技术人员从中得出，而不离开本发明的保护范围。尤其是，即使在非医学应用的情况下，本发明也能够投入使用。

参考符号列表

1 触摸屏（触敏屏幕）

2 第一层

3 第二层

4 第一边缘

5 第二边缘

6 第三边缘

7 第四边缘

8 第一电阻

9 第一连接端子

10 第二连接端子

11 第二电阻

12 第三连接端子

13 第四连接端子

14 第三电阻

15 第五连接端子

16 第六连接端子

17 第四电阻

18 第七连接端子

19 第八连接端子

20 电流源

21 电压测量设备

22 控制面板

24 医学成像设备

25 接触点

26 接触面

27 被扩展的接触面

28 分压器

29 分压器

U1 第一电压降

U2 第二电压降

U3 第三电压降

U4 第四电压降

U5 第五电压降

U6 第六电压降

Claims (11)

1.电路装置，其具有带有第一电阻层（2）和第二电阻层（3）的电阻式触摸屏（1），其中所述第一电阻层（2）具有第一周界并且所述第二电阻层（3）具有第二周界，所述第一电阻层（2）的第一周界平行于第二电阻层（3）的第二周界布置，

其特征在于，

所述电路装置具有带有第一和第二连接端子（9、10）的第一电阻（8），其中所述第一连接端子（9）与所述第一电阻层（2）的第一周界的第一边缘（4）导电连接，

所述电路装置具有带有第三和第四连接端子（12、13）的第二电阻（11），其中所述第三连接端子（12）与所述第一电阻层（2）的第一周界的和所述第一边缘（4）对置的第二边缘（5）导电连接，

其中所述触摸屏（1）具有接触面（26），所述第一电阻（8）和所述第二电阻（11）被定位在所述第一电阻层（2）的第一周界外部并且形成虚拟地被扩展的接触面（27），所述虚拟地被扩展的接触面（27）大于所述接触面（26），

其中通过所述第一电阻（8）和所述第二电阻（11）来扩展所述第一电阻层（2）和所述第二电阻层（3）的通过接触所述触摸屏（1）而形成的分压器（U1、U2）。

2.根据权利要求1所述的电路装置，

其特征在于，

所述第一电阻层（2）和第二电阻层（3）矩形地被构造。

3.根据权利要求1或2所述的电路装置，

其特征在于：

- 具有第五和第六连接端子（15、16）的第三电阻（14），其中所述第五连接端子（15）与所述第二电阻层（3）的与所述第一边缘（4）成九十度被取向的第三边缘（6）导电连接，以及

- 具有第七和第八连接端子（18、19）的第四电阻（17），其中所述第七连接端子（18）与所述第二电阻层（3）的和所述第三边缘（6）对置的第四边缘（7）导电连接。

4.根据权利要求3所述的电路装置，

其特征在于，

- 电流源（20），所述电流源（20）或者被接通在第二和第四连接端子（10、13）之间，或者被接通在第六和第八连接端子（16、19）之间。

5.根据权利要求4所述的电路装置，

其特征在于，

所述第一电阻层（2）被构造为使得在电流通过的情况下，在第一和第二边缘（4、5）之间产生均匀分布的第一电压降（U1）。

6.根据权利要求5所述的电路装置，

其特征在于，

所述第二电阻层（3）被构造为使得在电流通过的情况下，在第三和第四边缘（6、7）之间产生均匀分布的第二电压降（U2）。

7.根据权利要求6所述的电路装置，

其特征在于，

- 高欧姆的电压测量设备（21），所述高欧姆的电压测量设备（21）被构造成确定在所述第一电阻层（2）上的接触点（25）与所述第二连接端子（10）之间的第三电压降（U3）以及在所述第四连接端子（13）与所述接触点（25）之间的第四电压降（U4），其中所述接触点（25）通过所述第一电阻层（2）与所述第二电阻层（3）局部地电短路而被形成。

8.根据权利要求7所述的电路装置，

其特征在于，

所述电压测量设备（21）被构造成确定在所述接触点（25）与所述第六连接端子（16）之间的第五电压降（U5）以及在所述第八连接端子（19）与所述接触点（25）之间的第六电压降（U6）。

9.控制面板（22），其具有根据上述权利要求之一所述的触摸屏（1）。

10.医学成像设备（24），其具有根据权利要求9所述的控制面板（22），其中，所述控制面板（22）被构造和被编程用于操作所述医学成像设备（24）。

11.用于运行电阻式触摸屏（1）的方法，

其特征在于，

接触点（25）在所述触摸屏（1）上的坐标利用根据权利要求1至8之一所述的电路装置而被确定。