TWI469031B - 電阻式觸摸屏的保護系統及方法 - Google Patents

Description

電阻式觸摸屏的保護系統及方法

本發明涉及一種電阻式觸摸屏的保護系統及方法。

目前，帶有觸摸屏的手機已成為主要的流行趨勢，其中就包含電阻式觸摸屏，電阻式觸摸屏有許多優點，它的屏和控制系統都比較便宜，反應靈敏度也很好，對外界完全隔離的工作環境，不怕灰塵和水汽，能適應各種惡劣的環境。它可以用任何物體來觸摸，穩定性能較好。

然而所述的電阻式觸摸屏的缺點是：電阻式觸摸屏上有一層外層薄膜，而外層薄膜容易被劃傷，從而導致觸摸屏不可用。尤其是，使用者在電阻式觸摸屏上操作時，用力過大就容易造成螢幕損壞，大大增加螢幕損壞率，其使用壽命也大大縮短。

當前技術中卻沒有適當的方法來避免使用者在電阻式觸摸屏上操作時，由於用力過大導致螢幕損壞。

鑒於以上內容，有必要提供一種電阻式觸摸屏的保護系統及方法，當使用者在電阻式觸摸屏上操作用力過大時，發出警告來提示使用者，降低由於電阻式觸摸屏由於受壓過大而造成的螢幕損壞率。

所述的電阻式觸摸屏的保護方法，應用於手機上，該手機包括用於發出告警聲音的告警單元，該方法包括：設置告警聲音的優先級、告警壓力等級閥值以及接觸電阻的各個電阻值所對應的壓力等級；當使用者接觸到電阻式觸摸屏的表面並施加一定的壓力時，獲取參數資訊與觸摸點的位置資訊；根據所獲取的參數資訊與觸摸點的位置資訊，計算接觸電阻式觸摸屏所產生的接觸電阻的值；根據所設置的接觸電阻的各個電阻值所對應的壓力等級，將計算出的接觸電阻的值轉化成相應的壓力等級；當所轉化的壓力等級不小於告警壓力等級閥值時，發出告警聲音提示使用者用力過大。

所述的電阻式觸摸屏的保護系統，運行於手機上，該手機包括用於發出告警聲音的告警單元，該系統包括：設置模組，用於設置告警聲音的優先級、告警壓力等級閥值以及接觸電阻的各個電阻值所對應的壓力等級；獲取模組，用於當使用者接觸到電阻式觸摸屏的表面並施加一定的壓力時，獲取參數資訊與觸摸點的位置資訊；計算模組，用於根據所獲取的參數資訊與觸摸點的位置資訊，計算接觸電阻式觸摸屏所產生的接觸電阻的值；轉化模組，用於根據所設置的接觸電阻的各個電阻值所對應的壓力等級，將計算出的接觸電阻的值轉化成相應的壓力等級；判斷模組，用於判斷所轉化的壓力等級是否小於所設置的告警壓力等級閥值；處理模組，用於當轉化的壓力等級不小於告警壓力等級閥值時，控制告警單元發出告警聲音提示使用者用力過大。

相較於習知技術，本發明提供的電阻式觸摸屏的保護系統及方法，當使用者在電阻式觸摸屏上操作用力過大時，發出警告來提示 使用者下次操作用力小一些，從而保護電阻式觸摸屏不會由於使用者用力過大而被損壞，提高了觸摸屏的使用壽命，並降低由於電阻式觸摸屏由於受壓過大而造成的螢幕損壞率。

1‧‧‧手機

10‧‧‧電阻式觸摸屏

20‧‧‧電阻式觸摸屏保護系統

30‧‧‧告警單元

200‧‧‧設置模組

202‧‧‧獲取模組

204‧‧‧計算模組

206‧‧‧轉化模組

208‧‧‧判斷模組

210‧‧‧處理模組

S110‧‧‧設置告警聲音、告警壓力等級閥值以及接觸電阻的各個電阻值所對應的壓力等級

S111‧‧‧當使用者對電阻式觸摸屏操作時，獲取參數資訊與觸摸點的位置資訊

S112‧‧‧計算接觸電阻Rtouch

S113‧‧‧將所獲取接觸電阻Rtouch轉化為相應的壓力等級

S114‧‧‧判斷是否小於告警壓力等級閥值

S115‧‧‧控制告警單元發出告警聲音提示使用者用力過大

圖1是四線電阻式觸摸屏的結構示意圖。

圖2是四線電阻式觸摸屏結構的等效電路示意圖。

圖3是本發明具備電阻式觸摸屏保護系統的手機的較佳實施例的架構圖。

圖4是本發明電阻式觸摸屏保護系統較佳實施例的功能模組圖。

圖5是本發明電阻式觸摸屏的保護方法的較佳實施例的流程圖

本發明的目的為在使用者對電阻式觸摸屏操作用力過大時，發出警告來提示使用者下次操作用力小一些，從而保護電阻式觸摸屏不會由於使用者用力過大而被損壞。下面首先對本發明的理論基礎進行說明。

電阻式觸摸屏：是薄膜加上玻璃的結構，薄膜和玻璃相鄰的一面上均塗有ITO(Indium Tin Oxides，納米銦錫金屬氧化物)塗層，ITO具有很好的導電性和透明性。當觸摸操作時，薄膜下層的ITO會接觸到玻璃上層的ITO，經由感應器傳出相應的電信號，經過轉換電路送到處理器，透過運算轉化為螢幕上的X、Y值，而完成點選的動作，並呈現在螢幕上。

以四線電阻式觸摸屏為例，四線電阻式觸摸屏的結構如圖1，其中，標號2表示上層ITO，標號3表示下層ITO，標號4表示玻璃或 丙烯酸基板。在玻璃或丙烯酸基板上覆蓋有兩層透明、均勻導電的ITO層，分別做為X電極和Y電極，它們之間由均勻排列的透明格點分開絕緣。其中下層的ITO附著在玻璃或丙烯酸基板的上面，上層的ITO附著在PET薄膜(圖中未示出)的下麵。X電極和Y電極的正負端由“導電條”(圖中黑色條形部分)分別從兩端引出，且X電極和Y電極導電條的位置相互垂直。引出端X-，X+，Y-，Y+總共四條線。

當手指或物體接觸觸摸屏表面並施以一定的壓力時，上層的ITO導電層發生形變與下層ITO在觸摸點處發生接觸。觸摸屏的兩個金屬導電層相當於是觸摸屏的兩個工作面，在每個工作面的兩端的導電條稱為該工作面的一對電極，例如X-與X+，也可簡稱電極對。若在一個工作面的電極對上施加電壓，則在該工作面上就會形成均勻連續的平行電壓分佈。計算觸摸點的X，Y座標可分為兩步進行：(1)計算X座標，在X+電極施加一確定的電壓，X-電極接地，Y+做為引出端測量得到接觸摸點的電壓，由於ITO層均勻導電，觸摸點電壓與所施加的電壓之比等於觸摸點X座標與觸摸屏寬度之比；(2)計算Y座標，在Y+電極施加電壓，Y-電極接地，X+做為引出端測量得到接觸摸點的電壓，由於ITO層均勻導電，觸摸點電壓與所施加的電壓之比等於觸摸點Y座標與觸摸屏高度之比。測得的電壓通常由ADC(Analog to Digital Conversion，模數轉換器)轉化為數位信號，再進行簡單處理就可以作為座標判斷觸摸點的實際位置。

此外，當有物體接觸觸摸屏表面並施加一定的壓力時，上層的ITO導電層發生變形，並與下層的ITO發生接觸，在觸摸點上實際 是有電阻存在的，即為接觸電阻(Rtouch)。壓力越大，接觸越充分，電阻越小，透過測量這個電阻的大小可以量化壓力大小，其等效電路如圖2所示。

首先說明一下，Rx是X+與X-兩電極間的總電阻，即為X軸(X方向)的總電阻。在本發明中，計算Rtouch的公式為：Rx*(ADC_X÷4096)*(Z2÷Z1-1)。

應說明的是，因為各個觸摸屏的Rx並不一樣，但在同一個觸摸屏上Rx卻是個定值，每個觸摸點的Rtouch都要乘以這個定值Rx。ADC_X是指觸摸點的X座標值，即由12位模數轉換器的輸出數值。將圖2中的X-接地，X+接電源，Y+接ADC，即可得到觸摸點的X座標值。Z1和Z2是觸摸屏的內部參數，反映觸摸點與X工作面和Y工作面間的關係。將圖2中的X-接地，Y+接電源，X+接ADC，則得到Z1的值；將圖2中的X-接地，Y+接電源，Y-接ADC，則得到Z2的值。所得到的Rtouch值的大小反應了測量觸摸點壓力的大小。在本較佳實施例中，ADC轉換器的精度是12bit，可以區分4096個等級，即觸摸屏的X方向和Y方向的位置可以精確到4096。4096表示12位精度的模數轉換器測量的等級。

只要知道觸摸屏的內部參數Z1和Z2，以及X+與X-兩電極之間的總電阻Rx，X座標值，就能計算出Rtouch的值。

如圖3所示，是本發明具備電阻式觸摸屏保護系統的手機的較佳實施例的架構圖。所述的電阻式觸摸屏保護系統20運行在手機1上，所述的手機1還包括電阻式觸摸屏10與告警單元30。所述的告警單元30用於發出告警聲音。

如圖4所示，是本發明電阻式觸摸屏保護系統較佳實施例的功能模組圖。所述的電阻式觸摸屏保護系統20包括設置模組200、獲取模組202、計算模組204、轉化模組206、判斷模組208以及處理模組210。本發明所稱的模組是指完成一特定功能的電腦程式段，比程式更適合於描述軟體在電腦中的執行過程，因此在本發明以下對軟體都以模組進行描述。

所述的設置模組200，用於設置告警聲音的優先級。該所設置的告警聲音的優先級高於普通的按鍵音。所述的告警聲音是指當使用者對電阻式觸摸屏10操作用力過大時提示使用者的聲音。所述的按鍵音是用於提示使用者已經按下電阻式觸摸屏10的聲音。透過設置模組200的設置，當使用者按下電阻式觸摸屏10且用力過大時，會發出告警聲音。

所述的設置模組200還用於設置一告警壓力等級閥值。該閥值是判斷是否用力過大進行告警的標準。例如，在本較佳實施例中，該告警壓力等級閥值可設置為5。

所述的設置模組200還用於設置接觸電阻的各個電阻值所對應的壓力等級。例如，可以將接觸電阻的電阻值從0Ω-200Ω平均劃分為10個等級，即接觸電阻的電阻值0-20Ω所對應的壓力等級為10，接觸電阻的電阻值20Ω-40Ω所對應的壓力等級為9。

獲取模組202，用於當使用者對電阻式觸摸屏10進行操作時，即接觸到電阻式觸摸屏10的表面並施加一定的壓力時，獲取參數資訊與觸摸點的位置資訊。所述的參數資訊包括觸摸屏的內部參數Z1和Z2、X+與X-兩電極之間的總電阻Rx，所述的觸摸點的位置資訊指觸摸點的X座標值。

計算模組204，用於根據所獲取的參數資訊與觸摸點的位置資訊，利用公式Rtouch=Rx*(ADCX÷4096)*(Z2÷Z1-1)以計算接觸電阻式觸摸屏10所產生的接觸電阻Rtouch的值。

轉化模組206，用於根據所設置的接觸電阻的各個電阻值所對應的壓力等級，將計算得到的接觸電阻Rtouch的值轉化成相應的壓力等級。例如若計算得到的接觸電阻Rtouch的值為25Ω，如果所設置接觸電阻的各個電阻值所對應的壓力等級中，20Ω-40Ω所對應的壓力等級為9時，則轉化模組206將接觸電阻Rtouch的值轉化為對應的壓力等級9。

判斷模組208，用於判斷所轉化的壓力等級是否小於所設置的告警壓力等級閥值。

處理模組210，用於當轉化的壓力等級不小於告警壓力等級閥值時，控制告警單元30發出告警聲音提示使用者用力過大。

如圖5所示，是本發明電阻式觸摸屏的保護方法的較佳實施例的流程圖。

步驟S110，設置模組200設置告警聲音的優先級、告警壓力等級閥值以及接觸電阻的各個電阻值所對應的壓力等級。

步驟S111，當使用者對電阻式觸摸屏10進行操作時，即接觸到電阻式觸摸屏10的表面並施加一定的壓力時，獲取模組202獲取參數資訊與觸摸點的位置資訊。所述的參數資訊包括觸摸屏的內部參數Z1和Z2、X+與X-兩電極之間的總電阻Rx，所述的位置資訊指觸摸點的X座標值。

步驟S112，根據所獲取的參數資訊以及觸摸點的位置資訊，計算 模組204利用公式Rtouch=Rx*(ADCX÷4096)*(Z2÷Z1-1)以計算接觸電阻式觸摸屏10所產生的接觸電阻Rtouch的值。

步驟S113，根據所設置的接觸電阻的各個電阻值所對應的壓力等級，轉化模組206將計算得到的接觸電阻Rtouch的值轉化成相應的壓力等級。

步驟S114，判斷模組208判斷所轉化的壓力等級是否小於所設置的告警壓力等級閥值。當所轉化的壓力等級不小於告警壓力等級閥值時，步驟進入S115；當所轉化的壓力等級小於告警壓力等級閥值時，則流程結束。

步驟S115，處理模組210控制告警單元30發出告警聲音提示使用者用力過大。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，本發明之範圍幷不以上述實施例為限，舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

S110‧‧‧設置告警聲音、告警壓力等級閥值以及接觸電阻的各個電阻值所對應的壓力等級

S111‧‧‧當使用者對電阻式觸摸屏操作時，獲取參數資訊與觸摸點的位置資訊

S112‧‧‧計算接觸電阻Rtouch

S113‧‧‧將所獲取接觸電阻Rtouch轉化為相應的壓力等級

S114‧‧‧判斷是否小於告警壓力等級閥值

S115‧‧‧控制告警單元發出告警聲音提示使用者用力過大

Claims (2)

1. 一種電阻式觸摸屏的保護方法，應用於手機上，該手機包括用於發出告警聲音的告警單元，該方法包括：設置告警聲音的優先級、告警壓力等級閥值以及接觸電阻的各個電阻值所對應的壓力等級，所述的告警聲音是指當使用者對電阻式觸摸屏操作用力過大時提示使用者的聲音，該設置的告警聲音的優先級高於按下電阻式觸摸屏的聲音；當使用者接觸到電阻式觸摸屏的表面並施加一定的壓力時，獲取參數資訊與觸摸點的位置資訊；根據所獲取的參數資訊與觸摸點的位置資訊，計算接觸電阻式觸摸屏所產生的接觸電阻的值；根據所設置的接觸電阻的各個電阻值所對應的壓力等級，將計算出的接觸電阻的值轉化成相應的壓力等級；當所轉化的壓力等級不小於告警壓力等級閥值時，發出告警聲音提示使用者用力過大。
2. 一種電阻式觸摸屏的保護系統，運行於手機上，該手機包括用於發出告警聲音的告警單元，該系統包括：設置模組，用於設置告警聲音的優先級、告警壓力等級閥值以及接觸電阻的各個電阻值所對應的壓力等級，所述的告警聲音是指當使用者對電阻式觸摸屏操作用力過大時提示使用者的聲音，該設置的告警聲音的優先級高於按下電阻式觸摸屏的聲音；獲取模組，用於當使用者接觸到電阻式觸摸屏的表面並施加一定的壓力時，獲取參數資訊與觸摸點的位置資訊； 計算模組，用於根據所獲取的參數資訊與觸摸點的位置資訊，計算接觸電阻式觸摸屏所產生的接觸電阻的值；轉化模組，用於根據所設置的接觸電阻的各個電阻值所對應的壓力等級，將計算出的接觸電阻的值轉化成相應的壓力等級；判斷模組，用於判斷所轉化的壓力等級是否小於所設置的告警壓力等級閥值；處理模組，用於當轉化的壓力等級不小於告警壓力等級閥值時，控制告警單元發出告警聲音提示使用者用力過大。