CN104216597A - 一种电阻式触摸屏的触摸检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电阻式触摸屏的触摸检测方法及系统，方法包括：根据预设的触摸压力，进行校准初始化，得到触控屏每个区域的压力校准数据；根据压力校准数据，对检测到进行出现动作的触控屏区域进行识别处理。系统包括：初始化单元和识别单元。本发明通过初始化处理，得到压力校准数据，然后通过实时计算接触电阻值，与压力校准数据中的接触电阻阈值进行对比，从而能有效识别出画线轨迹。本发明能根据触摸屏的不同区域设置不同的阈值，可以有效防止画线时出现断线的情况。本发明可广泛应用于触控屏技术领域中。

Description

一种电阻式触摸屏的触摸检测方法及系统

技术领域

本发明涉及触控屏检测技术领域，尤其涉及一种电阻式触摸屏的触摸检测方法及系统。 

背景技术

电阻式触摸屏是一种传感器，基本上是薄膜加上玻璃的结构，薄膜和玻璃相邻的一面上均涂有ITO（纳米铟锡金属氧化物）涂层，ITO具有很好的导电性和透明性。当触摸操作时，薄膜下层的ITO会接触到玻璃上层的ITO，经由感应器传出相应的电信号，经过转换电路送到处理器，通过运算转化为屏幕上的X、Y值，而完成点选的动作，并呈现在屏幕上。 

电阻式触摸屏的优点： 

1、电阻式触控屏的精确度高，可到像素点的级别，适用的最大分辨率可达4096x4096。

2、屏幕不受灰尘、水汽和油污的影响，可以在较低或较高温度的环境下使用。 

3、电阻式触控屏使用的是压力感应，可以用任何物体来触摸，即便是带着手套也可以操作，并可以用来进行手写识别。 

4、电阻式触控屏由于成熟的技术和较低的门槛，成本较为廉价。 

电阻式触摸屏的缺点： 

1、电阻式触摸屏是感应压力，在压力的作用上，导电材质发生接触才能检测到动作。

2、电阻是触摸屏由于工艺的限制，每个区域的最小操作压力存在不一致的问题。 

3、电阻式触控屏较易因为划伤等导致屏幕触控部分受损。 

电阻式触摸屏主要由上部电极，下部电极，接插件等 3 个基本结构组成。 

上层电极：有 ITO 膜的 PET 片材。 

下层电极：有 ITO 膜的 PET 片材、玻璃或塑料，上面印刷有规则的绝缘小凸点。 

FPC 或者 Myiar： 插入上部和下部电极之间热熔接于 TTP 与装置之间的连接。 

双面胶层：用胶粘力固定上，下部电极并且使上、下部电极保持一定间隔。 

ITO(氧化铟)膜：透明导电膜。非常薄，即透明又导电。 

由于上层电极是由材料很软的film构成的，因此需要在上层电极和下层电极之间加入绝缘颗粒，并且在其中充入空气，以防止上层电极的塌陷而出现误动作的情况，但是充入空气之后就会导致整个屏幕从中间到边缘厚度逐渐减小，如下在放大镜下面观察触摸屏，则会发现触摸屏的上表面在中间区域会微微的突起，如图3所示。 

在正常点击触摸屏的时候，要克服两个方面的应力，一个是材料本身的形变应力，另外一方面则是由于内部封闭的空气受挤压的应力。由于触摸屏中间区域较周边要微微的突起，所以点击触摸屏的不同区域，使上层电极和下层电极接触的动作行程也不一样，因此触摸屏的每个区域的最小操作压力是不一样的，中间区域偏大，假设为Fmax，边缘偏小，假设为Fmin，由于此结构特征的存在，当用签名的时候用压力F（Fmin<F<Fmax）进行画线的时候，则在中间区域容易出现断线的问题。 

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能有效防止出现断线情况的一种电阻式触摸屏的触摸检测方法及系统。 

本发明所采用的技术方案是： 

一种电阻式触摸屏的触摸检测方法，包括以下步骤：

A、根据预设的触摸压力，进行校准初始化，得到触控屏每个区域的压力校准数据；

B、根据压力校准数据，对检测到进行出现动作的触控屏区域进行识别处理。

作为所述的一种电阻式触摸屏的触摸检测方法的进一步改进，所述步骤A包括： 

A1、根据预设的触摸压力，对触摸屏上的每个区域进行画线操作；

A2、记录画线过程中画线轨迹的每个点对应的坐标，并计算画线轨迹的每个点对应的接触电阻值，进而将其设置为对应区域的接触电阻阈值，得到触控屏每个区域的压力校准数据。

作为所述的一种电阻式触摸屏的触摸检测方法的进一步改进，所述步骤A2中计算画线轨迹的每个点对应的接触电阻值，其包括： 

A21、对要计算的点的X+端接上3.3V电压，X-端接地，对Y+端进行电压测量，得到第一电压V1；

A22、对要计算的点的Y+端接上3.3V电压，Y-端接地，对X+端进行电压测量，得到第二电压V2；

A23、对要计算的点的Y+端接上3.3V电压，X-端接地，对Y-端进行电压测量，得到第三电压V3，对X+端进行电压测量，得到第四电压V4；

A24、根据测量得到的第一电压、第二电压、第三电压和第四电压，对该点的接触电阻值进行计算。

作为所述的一种电阻式触摸屏的触摸检测方法的进一步改进，所述步骤A24中接触电阻值的计算公式为： 

其中，Rtouch表示接触电阻值，V1表示第一电压，V2表示第二电压，V3表示第三电压，V4表示第四电压，Rxplate表示触摸屏的X平面电阻值，n表示测量电压的ADC的转换精度。

作为所述的一种电阻式触摸屏的触摸检测方法的进一步改进，所述步骤B包括： 

B1、对检测到出现动作的触控屏区域进行接触电阻值的计算，得到实时接触电阻值；

B2、判断实时接触电阻值是否大于压力校准数据中的对应区域的接触电阻阈值，若是，则将该点丢弃；否则，将该点保留。

本发明所采用的另一个技术方案是： 

一种电阻式触摸屏的触摸检测系统，包括：

初始化单元，用于根据预设的触摸压力，进行校准初始化，得到触控屏每个区域的压力校准数据；

识别单元，用于根据压力校准数据，对检测到进行出现动作的触控屏区域进行识别处理。

作为所述的一种电阻式触摸屏的触摸检测系统的进一步改进，所述初始化单元包括： 

操作单元，用于根据预设的触摸压力，对触摸屏上的每个区域进行画线操作；

坐标记录单元，用于记录画线过程中画线轨迹的每个点对应的坐标； 

阈值计算单元，用于计算画线轨迹的每个点对应的接触电阻值，并将其设置为对应区域的接触电阻阈值，得到触控屏每个区域的压力校准数据。

作为所述的一种电阻式触摸屏的触摸检测系统的进一步改进，所述识别单元包括： 

实时计算单元，用于对检测到出现动作的触控屏区域进行接触电阻值的计算，得到实时接触电阻值；

判断单元，用于判断实时接触电阻值是否大于压力校准数据中的对应区域的接触电阻阈值，若是，则将该点丢弃；否则，将该点保留。

本发明的有益效果是： 

本发明一种电阻式触摸屏的触摸检测方法及系统通过初始化处理，得到压力校准数据，然后通过实时计算接触电阻值，与压力校准数据中的接触电阻阈值进行对比，从而能有效识别出画线轨迹。本发明能根据触摸屏的不同区域设置不同的阈值，可以有效防止画线时出现断线的情况。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明： 

图1是本发明一种电阻式触摸屏的触摸检测方法的步骤流程图；

图2是本发明一种电阻式触摸屏的触摸检测系统的系统模块图；

图3是本发明电阻式触控屏的剖视结构示意图；

图4是本发明电阻式触控屏的电气连接模拟图。

具体实施方式

参考图1，本发明一种电阻式触摸屏的触摸检测方法，包括以下步骤： 

A、根据预设的触摸压力，进行校准初始化，得到触控屏每个区域的压力校准数据；

B、根据压力校准数据，对检测到进行出现动作的触控屏区域进行识别处理。

作为所述的一种电阻式触摸屏的触摸检测方法的进一步改进，所述步骤A包括： 

A1、根据预设的触摸压力，对触摸屏上的每个区域进行画线操作；

A2、记录画线过程中画线轨迹的每个点对应的坐标，并计算画线轨迹的每个点对应的接触电阻值，进而将其设置为对应区域的接触电阻阈值，得到触控屏每个区域的压力校准数据。

作为所述的一种电阻式触摸屏的触摸检测方法的进一步改进，所述步骤A2中计算画线轨迹的每个点对应的接触电阻值，其包括： 

A21、对要计算的点的X+端接上3.3V电压，X-端接地，对Y+端进行电压测量，得到第一电压V1；

A22、对要计算的点的Y+端接上3.3V电压，Y-端接地，对X+端进行电压测量，得到第二电压V2；

A23、对要计算的点的Y+端接上3.3V电压，X-端接地，对Y-端进行电压测量，得到第三电压V3，对X+端进行电压测量，得到第四电压V4；

A24、根据测量得到的第一电压、第二电压、第三电压和第四电压，对该点的接触电阻值进行计算。

作为所述的一种电阻式触摸屏的触摸检测方法的进一步改进，所述步骤A24中接触电阻值的计算公式为： 

其中，Rtouch表示接触电阻值，V1表示第一电压，V2表示第二电压，V3表示第三电压，V4表示第四电压，Rxplate表示触摸屏的X平面电阻值，n表示测量电压的ADC的转换精度。

参考图4，X+、X-和Y+、Y-表示触摸屏的两个导电工作面，Rx1和Rx2表示触摸时X导电工作面上产生的分段电阻，Ry1和Ry2表示触摸时Y导电工作面上产生的分段电阻。 

作为所述的一种电阻式触摸屏的触摸检测方法的进一步改进，所述步骤B包括： 

B1、对检测到出现动作的触控屏区域进行接触电阻值的计算，得到实时接触电阻值；

B2、判断实时接触电阻值是否大于压力校准数据中的对应区域的接触电阻阈值，若是，则将该点丢弃；否则，将该点保留。

其中，步骤B1中对接触电阻值的计算方式与步骤A3中的一致。 

参考图2，本发明一种电阻式触摸屏的触摸检测系统，包括： 

初始化单元，用于根据预设的触摸压力，进行校准初始化，得到触控屏每个区域的压力校准数据；

识别单元，用于根据压力校准数据，对检测到进行出现动作的触控屏区域进行识别处理。

作为所述的一种电阻式触摸屏的触摸检测系统的进一步改进，所述初始化单元包括： 

操作单元，用于根据预设的触摸压力，对触摸屏上的每个区域进行画线操作；

坐标记录单元，用于记录画线过程中画线轨迹的每个点对应的坐标； 

阈值计算单元，用于计算画线轨迹的每个点对应的接触电阻值，并将其设置为对应区域的接触电阻阈值，得到触控屏每个区域的压力校准数据。

作为所述的一种电阻式触摸屏的触摸检测系统的进一步改进，所述识别单元包括： 

实时计算单元，用于对检测到出现动作的触控屏区域进行接触电阻值的计算，得到实时接触电阻值；

判断单元，用于判断实时接触电阻值是否大于压力校准数据中的对应区域的接触电阻阈值，若是，则将该点丢弃；否则，将该点保留。

在电子签名的应用中，如何识别签名的笔迹是一个很关键的问题，而笔迹和压力存在着对应关系，压力越大，笔迹越粗，压力越轻，笔迹越细；而对于电阻式触摸屏，压力和上下层之间的接触电阻则成了对应关系，压力越大，上下层之间接触更可靠，则其接触电阻越小，反之，则接触电阻越大。 

一般电阻式触摸屏整个屏表面并不是平整的，而是中间区域出现了稍微的突出，当在中间区域点击的时候，需要更大的操作行程，相对触摸屏周边，受到的材料的应力和空气挤压的应力都会更大一些，因而中间区域的操作压力也会比边缘区域要大一些。 

按照如上的方法进行初始化，其中罗列了预设施加60g的触摸压力时部分点的接触电阻，得到的测试数据如表1： 

表1  各区域的接触电阻值（60g操作压力下）

如上表1给出了用60g的操作压力点击触摸屏的不同区域时得到的接触电阻分布，从表中可以明显的看出，在用同样的操作压力进行点击的时候，中心区域的接触电阻偏大，边缘偏小，而此表则为软件校准提供了原始的校准数据。

一般人在画线的时候，其画线的力度基本是保持一致的，得到如上这些原始数据之后，则软件里面根据此电阻值设置每个区域的接触电阻的阈值，当检测到某一个区域有动作的时候，计算出此时候的接触电阻值，如果在设定的接触电阻阈值以上，则证明此时的操作压力是小于60g的，则将此点丢弃，反之则保留，这样就可以保证当用同样的操作压力画线的时候避免出现断线的问题。 

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。 

Claims (8)

1.一种电阻式触摸屏的触摸检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、根据预设的触摸压力，进行校准初始化，得到触控屏每个区域的压力校准数据；

B、根据压力校准数据，对检测到进行出现动作的触控屏区域进行识别处理。

2.根据权利要求1所述的一种电阻式触摸屏的触摸检测方法，其特征在于：所述步骤A包括：

A1、根据预设的触摸压力，对触摸屏上的每个区域进行画线操作；

A2、记录画线过程中画线轨迹的每个点对应的坐标，并计算画线轨迹的每个点对应的接触电阻值，进而将其设置为对应区域的接触电阻阈值，得到触控屏每个区域的压力校准数据。

3.根据权利要求2所述的一种电阻式触摸屏的触摸检测方法，其特征在于：所述步骤A2中计算画线轨迹的每个点对应的接触电阻值，其包括：

A21、对要计算的点的X+端接上3.3V电压，X-端接地，对Y+端进行电压测量，得到第一电压V1；

A22、对要计算的点的Y+端接上3.3V电压，Y-端接地，对X+端进行电压测量，得到第二电压V2；

A23、对要计算的点的Y+端接上3.3V电压，X-端接地，对Y-端进行电压测量，得到第三电压V3，对X+端进行电压测量，得到第四电压V4；

A24、根据测量得到的第一电压、第二电压、第三电压和第四电压，对该点的接触电阻值进行计算。

4.根据权利要求3所述的一种电阻式触摸屏的触摸检测方法，其特征在于：所述步骤A24中接触电阻值的计算公式为：

 

其中，Rtouch表示接触电阻值，V1表示第一电压，V2表示第二电压，V3表示第三电压，V4表示第四电压，Rxplate表示触摸屏的X平面电阻值，n表示测量电压的ADC的转换精度。

5.根据权利要求1所述的一种电阻式触摸屏的触摸检测方法，其特征在于：所述步骤B包括：

B1、对检测到出现动作的触控屏区域进行接触电阻值的计算，得到实时接触电阻值；

B2、判断实时接触电阻值是否大于压力校准数据中的对应区域的接触电阻阈值，若是，则将该点丢弃；否则，将该点保留。

6.一种电阻式触摸屏的触摸检测系统，其特征在于，包括：

初始化单元，用于根据预设的触摸压力，进行校准初始化，得到触控屏每个区域的压力校准数据；

识别单元，用于根据压力校准数据，对检测到进行出现动作的触控屏区域进行识别处理。

7.根据权利要求6所述的一种电阻式触摸屏的触摸检测系统，其特征在于：所述初始化单元包括：

操作单元，用于根据预设的触摸压力，对触摸屏上的每个区域进行画线操作；

坐标记录单元，用于记录画线过程中画线轨迹的每个点对应的坐标； 

阈值计算单元，用于计算画线轨迹的每个点对应的接触电阻值，并将其设置为对应区域的接触电阻阈值，得到触控屏每个区域的压力校准数据。

8.根据权利要求6所述的一种电阻式触摸屏的触摸检测系统，其特征在于：所述识别单元包括：

实时计算单元，用于对检测到出现动作的触控屏区域进行接触电阻值的计算，得到实时接触电阻值；

判断单元，用于判断实时接触电阻值是否大于压力校准数据中的对应区域的接触电阻阈值，若是，则将该点丢弃；否则，将该点保留。