觸控螢幕觸摸點檢測裝置及方法
2023-12-02 20:16:26
專利名稱：觸控螢幕觸摸點檢測裝置及方法
技術領域：
本發明涉及電子技術領域，尤其涉及一種觸控螢幕的觸摸點檢測裝置及方法。
背景技術：
觸控螢幕技術是未來人機互動的一種主要輸入方式，會逐漸淘汰鍵盤和滑鼠等輸入工具，而多點觸摸(Multitouch)技術又是這一領域更具有吸引力的一個亮點，但這一技術大多使用光學原理對觸控螢幕進行檢測，成本太高，是目前大多數用戶所不能接受的。
傳統的4線電阻式觸控螢幕包括X和Y兩個導電層面板，其使用模式如圖1所示，每一個觸摸點都會將X導電層面板和Y導電層面板分成兩部分，其中，R1和R3表示X導電層被分成的兩部分的等效電阻，R4和R6表示Y導電層被分成的兩部分的等效電阻。由於每個導電層面板都具有線性電阻率，即面板的一部分的長度長短與面板的該部分的電阻大小成正比，因此只要求得R1或R3的電阻以及R4或R6的電阻值，就能得到觸摸點的在X導電層板的Xposition以及在Y導電層板的Yposition。
一般通過4次或3次的測量方式可以得到電阻R3、R6和Rz的值，其中，Rz表示由於觸摸所產生的電阻值。
結合參考圖1，所述的4次測量方式如下 測量一、Xp接正電壓Vref+，Xn接負電壓Vref-，Yp和Yn浮空，測量Yp的電壓值V3，則可得R3＝V3/4096*Rxplate，其中，Rxplate是X導電層的總電阻，4096表示12bit精度的模擬數字(AD)轉換器的測量等級。如果精度是10bit，則可以區分1024個等級。
測量二、與測量一同理，接Yp正電壓Vref+，Yn接負電壓Vref-，Xp和Xn浮空，測量Xp的電壓值V1，則可得R6＝V1/4096*Ryplate，其中，Ryplate是Y導電層的總電阻。
測量三、Yp接Vref+，Xn接Vref-，Xp和Yn浮空，測量Xp的電壓值V5。
測量四、Yp接Vref+，Xn接Vref-，Xp和Yn浮空，測量Yn的電壓值V6。則可得Rz＝R3*(V6/V5-1)。
所述的3次測量方式如下 測量一、Xp接Vref+，Xn接Vref-，Yp和Yn浮空，測量Yp的電壓值V3，則可得R3＝V3/4096*Rxplate。
測量二、同理，Yp接Vref+，Yn接Vref-，Xp和Xn浮空，測量Xp的電壓值V1，則可得R6＝V1/4096*Ryplate。
測量三、Yp接Vref+，Xn接Vref-，Xp和Yn浮空，測量Xp的電壓值V5，則可得Rz＝R3*(4096/V5-1)-R4。
也就是說，傳統的4線制電阻式觸控螢幕系統是通過在X方向(X導電層)的電極對上施加一確定的電壓，而Y方向(Y導電層)電極對上不加電壓時，在X平行電壓場中，觸點處的電壓值可以在Yp電極上反映出來，通過測量Yp電極對地的電壓大小，便可得知觸點的X坐標值Xposition。同理，當在Y方向的電極對上加一確定的電壓，而X方向電極對上不加電壓時，通過測量Xp電極的電壓，便可得知觸點的Y坐標Yposition。即由於X導電層和Y導電層的電阻是線性分布的，因此可以得到觸摸點的位置。
但是，現有技術僅支持對4線制電阻式觸控螢幕的單點觸摸的檢測，無法實現對4線制電阻式觸控螢幕的多點觸摸的檢測。
發明內容
本發明實施例提供了一種觸控螢幕觸摸點檢測裝置及方法，可以支持電阻式觸控螢幕上的多個觸摸點檢測。
本發明實施例提供的一種觸控螢幕觸摸點檢測裝置，該裝置包括導電層面板、配線選通器、模數轉換器以及處理器。所述導電層面板包括第一導電層面板和第二導電層面板，其中每層導電層面板都具有正極連接端及負極連接端。所述配線選通器用於將兩個正極連接端中的一個選通接正參考電壓，將兩個負極連接端中的一個選通接負參考電壓，將導電層面板的四個連接端中的除去被選通接正負參考電壓的兩個連接端外的兩個連接端中的一個選通為檢測信號端。所述模數轉換器用於檢測檢測信號端上的電壓值並對其進行模數轉換。所述處理器用於接收模數轉換器輸出的數字電壓值，並根據所述數字電壓值計算出多個觸摸點的位置信息。
進一步的，所述配線選通器包括正參考電壓選通單元、檢測信號選通單元、負參考電壓選通單元及選通控制單元，其中正參考電壓選通單元用於根據選通控制單元的控制將兩個正極連接端中的一個選通接正參考電壓，負參考電壓選通單元用於根據選通控制單元的控制將兩個負極連接端中的一個選通接負參考電壓，檢測信號選通單元用於根據選通控制單元的控制將導電層板中的四個連接端中的一個選通為檢測信號端，所述選通控制單元具有六種控制模式，在第一模式時，所述選通控制單元控制正參考電壓選通單元選通第二導電層面板的正極連接端、負參考電壓選通單元選通第二導電層面板的負極連接端及檢測信號選通單元選通第一導電層面板的正極連接端，在第二模式時，所述選通控制單元控制正參考電壓選通單元選通第二導電層面板的正極連接端、負參考電壓選通單元選通第二導電層面板的負極連接端及檢測信號選通單元選通第一導電層面板的負極連接端，在第三模式時，所述選通控制單元控制正參考電壓選通單元選通第一導電層面板的正極連接端、負參考電壓選通單元選通第一導電層面板的負極連接端及檢測信號選通單元選通第二導電層面板的正極連接端，在第四模式時，所述選通控制單元控制正參考電壓選通單元選通第一導電層面板的正極連接端、負參考電壓選通單元選通第一導電層面板的負極連接端及檢測信號選通單元選通第二導電層面板的負極連接端，在第六模式時，所述選通控制單元控制正參考電壓選通單元選通第二導電層面板的正極連接端、負參考電壓選通單元選通第一導電層面板的負極連接端及檢測信號選通單元選通第二導電層面板的負極連接端。
更進一步的，在單觸摸點時，只需執行第一、三模式或第二、四模式，在多觸摸點時，需要執行完六種模式。
更進一步的，所述多個觸摸點為兩個。
再進一步的，在選通控制單元執行完所述六種控制模式後，所述處理器得到六個數字電壓值，然後根據所述六個數字電壓值及預定算法計算出兩個觸摸點的位置信息。
本發明實施例提供的一種觸控螢幕觸摸點檢測方法，所述觸控螢幕包括第一導電層面板和第二導電層面板，其中每層導電層面板都具有正極連接端及負極連接端，所述方法包括將第二導電層面板的正極連接端連接正參考電壓、將第二導電層面板的負極連接端連接負參考電壓，檢測第一導電層面板的正極連接端的電壓值V1；將第二導電層面板的正極連接端連接正參考電壓、將第二導電層面板的負極連接端連接負參考電壓，檢測第一導電層面板的負極連接端的電壓值V2；將第一導電層面板的正極連接端連接正參考電壓、將第一導電層面板的負極連接端連接負參考電壓，檢測第二導電層面板的正極連接端的電壓值V3；將第一導電層面板的正極連接端連接正參考電壓、將第一導電層面板的負極連接端連接負參考電壓，檢測第二導電層面板的負極連接端的電壓值V4；將第二導電層面板的正極連接端連接正參考電壓、將第一導電層面板的負極連接端連接負參考電壓，檢測第一導電層面板的正極連接端的電壓值V5；將第二導電層面板的正極連接端連接正參考電壓、將第一導電層面板的負極連接端連接負參考電壓，檢測第二導電層面板的負極連接端的電壓值V6；根據檢測的所述電壓值計算出觸摸點的位置信息。
進一步的，所述觸摸點為兩個。
與現有技術相比，在本發明的技術方案中，通過配線選通器240將第一導電層面板的正極連接端及負極連接端與第二導電層面板的正極連接端及負極連接端進行不同方式的連接，進而可以檢測到四個連接端中之一上的一組電壓值，之後就可以根據一組電壓值計算出兩個觸摸點的位置信息，這樣本發明不但可以支持單觸摸點檢測，也能支持多觸摸點檢測。
圖1為現有技術中電阻式觸控螢幕在一個觸摸點時的等效示意圖； 圖2A、2B為本發明中電阻式觸控螢幕在有兩個觸摸點時的兩種等效示意圖； 圖3為本發明實施例提供的觸控螢幕觸摸點檢測裝置的結構示意圖； 圖4為本發明實施例提供的觸控螢幕觸摸點檢測裝置中的選通器的運作原理圖；及 圖5為本發明實施例提供的觸控螢幕多觸摸點檢測方法的流程示意圖。
具體實施例方式 本發明實施例提供了一種觸控螢幕觸摸點檢測裝置，可支持檢測電阻式觸控螢幕上的多個觸摸點檢測。如圖3所示，其為本發明實施例提供的觸控螢幕觸摸點檢測裝置的結構示意圖，所述多觸摸點檢測裝置包括導電層面板220、配線選通器240、模數轉換器(ADC)260及處理器280。
其中，導電層面板220包括X導電層面板和Y導電層面板，也可以被稱為第一導電層面板和第二導電層面板，其中X導電層面板具有正極連接端XP及負極連接端XN，Y導電層面板具有正極連接端YP及負極連接端YN。兩個導電層面板都貼附於實際顯示屏上，從而形成實際的觸控螢幕。在本實施例中，用Xplate表示X導電層面板在實際顯示屏的x方向上的總電阻，該總電阻可以直接測試出來，一般大約為300Ω左右，用Yplate表示Y導電層面板在實際顯示屏的y方向上的總電阻，一般大約為700Ω左右。用P1和P2分別表示X導電層面板在實際顯示屏的x方向上和Y導電層面板在實際顯示屏的y方向上的線性電阻率，同時假設模數轉換器的精度為Nbit(意味著在x方向上最多可以將X導電層面板分成2N份、在y方向上最多可以將Y導電層面板分成2N份)，則P1＝Xplate/2N，P2＝Yplate/2N。這樣，在x方向上的x長度的X導電層面板的對應電阻值為Rx＝P1*Xposition，Xposition表示相對距離，Xposition∈
；同理，在y方向上y長度的Y導電層面板的對應電阻值為Ry＝P1*Yposition，Yposition表示相對距離，Yposition∈
。
在觸控螢幕上同時有兩個觸摸點時，本發明中的觸控螢幕的等效示意圖如圖2A或2B所示，觸控螢幕的每個導電層面板一般都被所述兩個觸摸點分割為三部分，各部分的電阻分別用R1、R2、R3、R4、R5、R6表示，另外Rz1、Rz2分別表示兩個觸摸點的觸摸電阻。需要注意的是，在兩觸摸點x坐標相同時，圖2A或2B中所示的電阻R2＝0，在兩觸摸點y坐標相同時，圖2A或2B中所示的電阻R5＝0。在觸控螢幕上只有一個觸摸點時，本發明中的觸控螢幕的等效示意圖如圖1所示，觸控螢幕的每個導電層面板一般都被所述觸摸點分割為兩部分。
所述配線選通器240用於將連接端XP和連接端YP中的一個選通接正參考電壓，將連接端XN和連接端YN中的一個選通接負參考電壓，將連接端XP、連接端XN、連接端YP及連接端YN中的除了前述選通的兩個中的一個選通為檢測信號端。所述配線選通器240包括正參考電壓選通單元242、檢測信號選通單元244、負參考電壓選通單元246及選通控制單元248。其中正參考電壓選通單元242用於根據選通控制單元248的控制將連接端XP和連接端YP中的一個選通接正參考電壓，負參考電壓選通單元246用於根據選通控制單元248的控制將連接端XN和連接端YN中的一個選通接負參考電壓，檢測信號選通單元244用於根據選通控制單元248的控制將連接端XP、連接端XN、連接端YP及連接端YN中的一個選通為檢測信號端。
所述配線選通器240是周期性工作的，如圖4所示，在多觸摸點檢測時，所述選通控制單元248在每個檢測周期內都具有六種控制模式。同時結合參考圖2A、B，在第一模式時，所述選通控制單元248控制正參考電壓選通單元242選通YP、負參考電壓選通單元246選通YN及檢測信號選通單元244選通XP，連接端XN浮空，此時配線選通器240將連接端XP上的電壓V1輸出給模數轉換器260。在第二模式時，所述選通控制單元248控制正參考電壓選通單元242選通YP、負參考電壓選通單元246選通YN及檢測信號選通單元244選通XN，連接端XP浮空，此時配線選通器240將連接端XN上的電壓V2輸出給模數轉換器260。在第三模式時，所述選通控制單元248控制正參考電壓選通單元242選通XP、負參考電壓選通單元246選通XN及檢測信號選通單元244選通YP，連接端YN浮空，此時配線選通器240將連接端YP上的電壓V3輸出給模數轉換器260。在第四模式時，所述選通控制單元248控制正參考電壓選通單元242選通XP、負參考電壓選通單元246選通XN及檢測信號選通單元244選通YN，連接端YP浮空，此時配線選通器240將連接端YN上的電壓V4輸出給模數轉換器260。在第五模式時，所述選通控制單元248控制正參考電壓選通單元242選通YP、負參考電壓選通單元246選通XN及檢測信號選通單元244選通XP，連接端YN浮空，此時配線選通器240將連接端XP上的電壓V5輸出給模數轉換器260。在第六模式時，所述選通控制單元248控制正參考電壓選通單元242選通YP、負參考電壓選通單元246選通XN及檢測信號選通單元244選通YN，連接端XP浮空，此時配線選通器240將連接端YN上的電壓V6輸出給模數轉換器260。所述選通控制單元248可以隨意排列所述六個模式用於控制各個選通單元。在單觸摸點的情況下，根據現有技術可知，只需要執行第只需執行第一、三模式或第二、四模式就可以求得觸摸點的位置信息，如果還需要進行觸摸點壓力測試，需要增加第五模式或第五、六模式。而在具有兩個觸摸點時，則必須需要執行完六種模式。這樣，本發明中的觸控螢幕觸摸點檢測裝置不僅僅可以支持多觸摸點檢測，還可支持單觸摸點檢測。
由於配線選通器240輸出的電壓值都是模擬信號，因此所述模數轉換器260用於測量出配線選通器240輸出的模擬信號電壓值並將模擬信號電壓值轉換成數位訊號電壓值。在這個實施例中，模擬信號電壓值的檢測功能被邏輯的劃入模數轉換器260內，在實現的過程中，實現電壓值的檢測功能的模塊可能與實現模數轉換功能的模塊相互獨立。如果AD轉換器的精度是12bit，那麼上文所述在x方向上最多可以將X導電層面板分成212＝4096份、在y方向上最多可以將Y導電層面板分成212＝4096份。為了方便計算，可以將正負參考電壓的差值設為4096。
假設假設兩觸摸點的坐標分別為(x1，y1)、(x2，y2)且x1＞x2，下面分析一下觸控螢幕的兩個導電層不同兩端的電壓值的物理含義(電壓值的大小觸摸點的位置直接相關) 一、V1和V2的差值以及V3和V4的差值如果都→0(接近於0)，則說明觸控螢幕上的觸摸點為單點、x坐標相同的兩觸摸點或y坐標相同的兩觸摸點； 二、如果滿足(V1＞V2)&&(V3＞V4)，則有y1＞y2，此時具有兩觸摸點的兩導電層面板的等效示意圖如圖2A所示。
三、如果滿足(V1＜V2)&&(V3＜V4)，則有y1＜y2，此時具有兩觸摸點的兩導電層面板的等效示意圖如圖2B所示。
在模數轉換器(ADC)260將V1-V4四個電壓值輸送給處理器280後，所述處理器280需要根據V1-V4的值確定是上述第一種情況、第二種情況、還是第三種情況，並根據不同的結果採取不同的後繼處理。
在第一種情況下，本發明中的處理器280還需要判定是單觸摸點，還是兩觸摸點。下面介紹一下本發明實施例是如何進一步判定是單觸摸點，還是兩個觸摸點。
模數轉換器除了測量單個觸摸點的坐標，還可以測量單點觸摸的壓力，參見圖1，通過在Yp和Xn電極上加正向電壓，測量Xp和Yn的電壓值分別為V5和V6，通過公式(1) Rz＝(Rxplate)*(Xposition/4096)*(V6/V5-1) 或者公式(2) Rz＝(Rxplate*Xposition/4096)*(4096/V5-1)-Ryplate*(1-Yposition/4096) 利用觸摸電阻Rz與觸摸壓力成反比的關係，可以求出觸摸點的壓力大小的相對值，即用電阻Rz的值表徵觸摸點的壓力值。其中，Rz表示由於觸摸所產生的電阻值；Rxplate是X導電層的總電阻；Ryplate是Y導電層的總電阻；4096表示12bit精度的模擬數字(AD)轉換器的測量等級；Xposition是觸點的X坐標值；Yposition是觸點的Y坐標值。
公式(1)的推導原理如下 從Yp經R4、Rz、R3到Xn，電流處處相等，電壓比等於電阻比，可知V6/V5＝(Rz+R3)/R3，根據該式解得Rz＝R3*(V6/V5-1)，其中，R3＝(Rxplate)*(Xposition/4096)，從而得到公式(1)。
公式(2)的推導原理如下 從Yp經R4、Rz、R3到Xn，電流處處相等，電壓比等於電阻比，可知(4096-V5)/V5＝(R4+Rz)/R3，解得Rz＝(4096/V5-1)*R3-R4，其中，R3＝(Rxplate)*(Xposition/4096)，R4＝Ryplate*(1-Yposition/4096)，從而得到公式(2)。
本發明實施例就是基於這種壓力測量方式，通過不同的計算公式(1)和公式(2)去求這個接觸電阻值，然後，比較用兩種公式算得接觸電阻的兩個計算值。
通過統計得到如下規律 如果只有一個點按下(單點觸摸)，公式(1)的計算值減去公式(2)的計算值所得到的差值deta接近於0，因為單點觸摸的計算值誤差很小。
如果在X方向上有兩點按下(雙點觸摸)，則deta＜0。
如果在Y方向上有兩點按下，則deta＞0。
本發明實施例基於上述規律，即可根據差值deta的值來判定是單點還是多點觸摸。無論是X方向上的兩點觸摸，還是Y方向上的兩點觸摸，具有兩觸摸點的兩導電層面板既可以等效成圖2A，也可以等效成圖2B。在判定為單觸點後，可以根據現有技術求得觸摸點位置信息。
在第二、三種情況時及在第一種情況下判定為兩點觸模時，處理器280就可以根據預定算法及V1-V6六個電壓值計算出電阻值R2、R3、R5、R6，之後可以根據R2、R3、R5、R6的值進一步計算出兩觸摸點的位置信息。所述處理器280的目的之一就是計算出6個未知測量值R2、R3、R5、R6、Rz1以及Rz2，根據V1-V6六個電壓值可以列出6個關於R2、R3、R5、R6、Rz1以及Rz2的方程，加上兩個已知的等式即Xplate＝R1+R2+R3和Yplate＝R4+R5+R6，這樣就可以解出R2、R3、R5、R6、Rz1和Rz2的值。由於在第二、三種情況下，導電層面板的等效示意圖不同，所以據此列出的6個方程也不盡相同，下面就分別進行具體描述。
在第二種情況及在第一種情況下判定為兩點觸模時，結合參考圖2A，下面根據電路基本原理，對所列出的6個方程進行詳細說明，需要注意的是，下面都是假設AD轉換器的精度為12bit，正負參考電壓的差值為4096。
在配線選通器的選通控制單元448為第三和第四測試模式時，假設 1)Ra＝R2//(Rz1+Rz2+R5)； 2)R＝Rz1+Rz2+R2+R5； 3)Ix＝4096/(R1+R3+Ra)；其中，Ix表示X軸的電流。
如果確定R2的上、下端點(分別對應兩個觸摸點)的位置為(x1，y1)和(x2，y2)，那麼有 4)R3＝P1*x2； 5)R2＝P1*(x1-x2)； 6)R1＝P1*(4096-x1)； 根據上述6個等式可以得到關於x1、x2、Rz1、Rz2、y1、y2的兩個方程 (方程1) (方程2)。
基於對稱性分析，在配線選通器的選通控制單元448為第一和第二測試模式時，認為R5-＞R2，R4-＞R1，R6-＞R3，Rb-＞Ra，P2-＞P1，y1-＞x1，y2-＞x2，V2-＞V4，V1-＞V3，則有如下六個等式 1)Rb＝R5//(Rz1+Rz2+R2)； 2)R＝Rz1+Rz2+R2+R5； 3)Iy＝4096/(R4+R6+Rb)；其中，Iy表示Y軸的電流。
4)R6＝P2*y2； 5)R5＝P2*(y1-y2)； 6)R4＝P2*(4096-y1)； 根據這6個等式可以得到關於x1、x2、Rz1、Rz2、y1、y2的兩個方程 (方程3) (方程4) 最後，在配線選通器的選通控制單元448為第五和第六測試模式時，有 Rc＝(Rz1+R2)//(Rz2+R5)； Ip＝4096/(Rc+R4+R3)；其中，Ip表示由Y層流向X層的電流； R＝Rz1+Rz2+R2+R5； 則 (方程5) (方程6) 在第三種情況及在第一種情況下判定為兩點觸模時，結合參考圖2B，下面根據電路基本原理，對所列出的6個方程進行詳細說明，需要注意的是，下面都是假設AD轉換器的精度為12bit，正負參考電壓的差值為4096。
在配線選通器的選通控制單元448為第三和第四測試模式時，假設 1)Ra＝R2//(Rz1+Rz2+R5)； 2)R＝Rz1+Rz2+R2+R5； 3)Ix＝4096/(R1+R3+Ra)；其中，Ix表示X軸的電流。
如果確定R2的上、下端點(分別對應兩個觸摸點)的位置為(x1，y1)和(x2，y2)，那麼有 4)R3＝P1*x2； 5)R2＝P1*(x1-x2)； 6)R1＝P1*(4096-x1)； 根據上述6個等式可以得到關於x1、x2、Rz1、Rz2、y1、y2的兩個方程 (方程1』) (方程2』)。
基於對稱性分析，在配線選通器的選通控制單元448為第一和第二測試模式時，認為R5-＞R2，R4-＞R1，R6-＞R3，Rb-＞Ra，P2-＞P1，y1-＞x1，y2-＞x2，V2-＞V4，V1-＞V3，則有如下六個等式 1)Rb＝R5//(Rz1+Rz2+R2)； 2)R＝Rz1+Rz2+R2+R5； 3)Iy＝4096/(R4+R6+Rb)；其中，Iy表示Y軸的電流。
4)R6＝P2*y2； 5)R5＝P2*(y1-y2)； 6)R4＝P2*(4096-y1)； 根據這6個等式可以得到關於x1、x2、Rz1、Rz2、y1、y2的兩個方程 (方程3』) (方程4』) 最後，在配線選通器的選通控制單元448為第五和第六測試模式時，有 Rc＝(Rz1+R2+R5)//Rz2； Ip＝4096/(Rc+R4+R3)；其中，Ip表示由Y層流向X層的電流； R＝Rz1+Rz2+R2+R5； 則 (方程5』) (方程6』) 在第二種情況下，所述處理器280將電壓值V1-V6代入方程1-6，在第三種情況下，所述處理器280將電壓值V1-V6代入方程1』-6』，在第一種情況下判定為兩點觸模時，將既可以將電壓值V1-V6代入方程1-6，也可以將電壓值V1-V6代入方程1』-6』，加上兩個已知的等式即Xplate＝R1+R2+R3和Yplate＝R4+R5+R6，這樣就可以解出R2、R3、R5、R6、Rz1和Rz2的值，之後可以進一步計算出兩觸摸點的位置信息，比如說坐標等。
求解這6個齊次6元2次方程組的解，可以使用牛頓迭代的數值計算方法，還有吳文俊消元法。
為了進一步理解本發明的技術方案，下面再詳細說明一下本發明提出的觸控螢幕多觸摸點檢測方法。圖5為本發明實施例提供的觸控螢幕多觸摸點檢測方法的流程示意圖，所述多觸摸點方法包括如下步驟。
步驟500，同時觸摸觸控螢幕上的兩點。此時，X和Y導電層面板的等效電路圖如圖2A或2B所示。
步驟502，將連接端YP接正參考電壓、連接端YN接負參考電壓，檢測連接端XP上的電壓V1；將連接端YP接正參考電壓、連接端YN接負參考電壓，檢測連接端XN上的電壓V2；將連接端XP接正參考電壓、連接端XN接負參考電壓，檢測連接端YP上的電壓V3；將連接端XP接正參考電壓、連接端XN接負參考電壓，檢測連接端YN上的電壓V4；將連接端YP接正參考電壓、連接端XN接負參考電壓，檢測連接端XP上的電壓V5；將連接端YP接正參考電壓、連接端XN接負參考電壓，檢測連接端YN上的電壓V6。
步驟504，將模擬信號電壓V1-V6轉換為數位訊號電壓V1-V6。
步驟506，將數位訊號電壓V1-V6分別代入上述方程1』-6』或方程1-6求得電阻值R2、R3、R5、R6、Rz1、Rz2，根據R2、R3、R5、R6求得兩觸摸點的位置信息。
當兩觸摸點移動後，在下一個檢測周期內，通過配線選通器240的控制，同樣可以得到移動後的兩觸摸點的位置信息，在得到下一時刻的兩觸摸點的位置信息後，可以進行任何想要的後繼操作，比如將上一時刻的兩觸摸點的位置信息與當前時刻的兩觸摸點的位置信息相比較來判斷兩觸摸點的運動趨勢等。
綜上所述，在本發明的技術方案中，通過配線選通器240將X導電層面板的正極連接端XP及負極連接端XN與Y導電層面板的正極連接端YP及負極連接端YN進行不同方式的連接，進而可以檢測到連接端YP、連接端YN、連接端XP及連接端XN中之一上的一組電壓值，之後就可以根據一組電壓值計算出兩個觸摸點的位置信息，並且本發明不但可以支持單觸摸點檢測，也能支持多觸摸點檢測。
顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1、一種觸控螢幕觸摸點檢測裝置，其特徵在於，該裝置包括
導電層面板，其包括第一導電層面板和第二導電層面板，其中每層導電層面板都具有正極連接端及負極連接端；
配線選通器，用於將兩個正極連接端中的一個選通接正參考電壓，將兩個負極連接端中的一個選通接負參考電壓，將導電層面板的四個連接端中的除去被選通接正負參考電壓的兩個連接端外的兩個連接端中的一個選通為檢測信號端；
模數轉換器，用於檢測檢測信號端上的電壓值並對其進行模數轉換；
處理器，用於接收模數轉換器輸出的數字電壓值，並根據所述數字電壓值計算出多個觸摸點的位置信息。
2、根據權利要求1所述的觸控螢幕觸摸點檢測裝置，其特徵在於，所述配線選通器包括正參考電壓選通單元、檢測信號選通單元、負參考電壓選通單元及選通控制單元，其中
正參考電壓選通單元用於根據選通控制單元的控制將兩個正極連接端中的一個選通接正參考電壓，
負參考電壓選通單元用於根據選通控制單元的控制將兩個負極連接端中的一個選通接負參考電壓，
檢測信號選通單元用於根據選通控制單元的控制將導電層板中的四個連接端中的一個選通為檢測信號端，
所述選通控制單元具有六種控制模式，
在第一模式時，所述選通控制單元控制正參考電壓選通單元選通第二導電層面板的正極連接端、負參考電壓選通單元選通第二導電層面板的負極連接端及檢測信號選通單元選通第一導電層面板的正極連接端，
在第二模式時，所述選通控制單元控制正參考電壓選通單元選通第二導電層面板的正極連接端、負參考電壓選通單元選通第二導電層面板的負極連接端及檢測信號選通單元選通第一導電層面板的負極連接端，
在第三模式時，所述選通控制單元控制正參考電壓選通單元選通第一導電層面板的正極連接端、負參考電壓選通單元選通第一導電層面板的負極連接端及檢測信號選通單元選通第二導電層面板的正極連接端，
在第四模式時，所述選通控制單元控制正參考電壓選通單元選通第一導電層面板的正極連接端、負參考電壓選通單元選通第一導電層面板的負極連接端及檢測信號選通單元選通第二導電層面板的負極連接端，
在第五模式時，所述選通控制單元控制正參考電壓選通單元選通第二導電層面板的正極連接端、負參考電壓選通單元選通第一導電層面板的負極連接端及檢測信號選通單元選通第一導電層面板的正極連接端，
在第六模式時，所述選通控制單元控制正參考電壓選通單元選通第二導電層面板的正極連接端、負參考電壓選通單元選通第一導電層面板的負極連接端及檢測信號選通單元選通第二導電層面板的負極連接端。
3、根據權利要求2所述的觸控螢幕觸摸點檢測裝置，其特徵在於，在單觸摸點時，只需執行第一、三模式或第二、四模式，在多觸摸點時，需要執行完六種模式。
4、根據權利要求2所述的觸控螢幕觸摸點檢測裝置，其特徵在於，所述多個觸摸點為兩個。
5、根據權利要求4所述的觸控螢幕觸摸點檢測裝置，其特徵在於，在選通控制單元執行完所述六種控制模式後，所述處理器得到六個數字電壓值，然後根據所述六個數字電壓值及預定算法計算出兩個觸摸點的位置信息。
6、根據權利要求5所述的觸控螢幕觸摸點檢測裝置，其特徵在於，在第一至四模式執行完畢後，所述處理器依次得到V1-V4四個數字電壓值，
在(V1＞V2)且(V3＞V4)或(V1＝V2)且(V3＝V4)時，所述預定算法包括
方程(1)
方程(2)
方程(3)
方程(4)
方程(5)
方程(6)
其中，V1-V6分別是所述選通控制單元處於第一至六控制模式時所述檢測信號端上的電壓值，Ix表示所述選通控制單元處於第三和四控制模式時第一導電層面板上的電流，Iy表示所述選通控制單元處於第一和二控制模式時第二導電層面板上的電流，Ip表示所述選通控制單元處於第五和六控制模式時第二導電層面板流向第一導電層面板的電流，兩觸摸點將第一導電層面板與第二導電層面板都分成三部分，第一導電層面板各部分的等效電阻從正極連接端至負極連接端依次表示為R1、R2、R3，第二導電層面板各部分的等效電阻從正極連接端至負極連接端依次表示為R4、R5、R6，那麼Xplate＝R1+R2+R3和Yplate＝R4+R5+R6，Xplate表示第一導電層面板在第一方向上的總電阻，Yplate表示第二導電層面板在第二方向上的總電阻，並且R＝Rz1+Rz2+R2+R5，
根據檢測出的已知的電壓值V1-V6及上述方程(1)-(6)可求得R2、R3、R5、R6的電阻值，根據R2、R3、R5、R6的電阻值求得兩觸摸點的位置信息。
7、根據權利要求5所述的觸控螢幕觸摸點檢測裝置，其特徵在於，在第一至四模式執行完畢後，所述處理器依次得到V1-V4四個數字電壓值，
在(V1＜V2)且(V3＜V4)或(V1＝V2)且(V3＝V4)時，所述預定算法包括
方程(1』)
方程(2』)
方程(3』)
方程(4』)
方程(5』)
方程(6』)
其中，V1-V6分別是所述選通控制單元處於第一至六控制模式時所述檢測信號端上的電壓值，Ix表示所述選通控制單元處於第三和四控制模式時第一導電層面板上的電流，Iy表示所述選通控制單元處於第一和二控制模式時第二導電層面板上的電流，Ip表示所述選通控制單元處於第五和六控制模式時第二導電層面板流向第一導電層面板的電流，兩觸摸點將第一導電層面板與第二導電層面板都分成三部分，第一導電層面板各部分的等效電阻從正極連接端至負極連接端依次表示為R1、R2、R3，第二導電層面板各部分的等效電阻從正極連接端至負極連接端依次表示為R4、R5、R6，那麼Xplate＝R1+R2+R3和Yplate＝R4+R5+R6，Xplate表示第一導電層面板在第一方向上的總電阻，Yplate表示第二導電層面板在第二方向上的總電阻，並且R＝Rz1+Rz2+R2+R5，
根據檢測出的已知的電壓值V1-V6及上述方程(1』)-(6』)可求得R2、R3、R5、R6的電阻值，根據R2、R3、R5、R6的電阻值求得兩觸摸點的位置信息。
8、一種觸控螢幕觸摸點檢測方法，所述觸控螢幕包括第一導電層面板和第二導電層面板，其中每層導電層面板都具有正極連接端及負極連接端，其特徵在於，其包括
將第二導電層面板的正極連接端連接正參考電壓、將第二導電層面板的負極連接端連接負參考電壓，檢測第一導電層面板的正極連接端的電壓值V1；將第二導電層面板的正極連接端連接正參考電壓、將第二導電層面板的負極連接端連接負參考電壓，檢測第一導電層面板的負極連接端的電壓值V2；將第一導電層面板的正極連接端連接正參考電壓、將第一導電層面板的負極連接端連接負參考電壓，檢測第二導電層面板的正極連接端的電壓值V3；將第一導電層面板的正極連接端連接正參考電壓、將第一導電層面板的負極連接端連接負參考電壓，檢測第二導電層面板的負極連接端的電壓值V4；將第二導電層面板的正極連接端連接正參考電壓、將第一導電層面板的負極連接端連接負參考電壓，檢測第一導電層面板的正極連接端的電壓值V5；將第二導電層面板的正極連接端連接正參考電壓、將第一導電層面板的負極連接端連接負參考電壓，檢測第二導電層面板的負極連接端的電壓值V6；
根據檢測的所述電壓值計算出觸摸點的位置信息。
9、根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述觸摸點為兩個。
10、根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述根據所述電壓值計算出觸摸點的位置信息具體為
根據所述電壓值V1-V6以及預定算法計算出兩觸摸點的位置信息。
11、根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，在V1＞V2且V3＞V4或V1＝V2且V3＝V4時，所述預定算法包括
方程(1)
方程(2)
方程(3)
方程(4)
方程(5)
方程(6)
其中，Ix表示在檢測電壓值V1、V2時第一導電層面板上的電流，Iy表示在檢測電壓值V3、V4時第二導電層面板上的電流，Ip表示在檢測電壓值V5、V6時第二導電層面板流向第一導電層面板的電流，兩觸摸點將第一導電層面板與第二導電層面板都分成三部分，第一導電層面板各部分的等效電阻從正極連接端至負極連接端依次表示為R1、R2、R3，第二導電層面板各部分的等效電阻從正極連接端至負極連接端依次表示為R4、R5、R6，那麼Xplate＝R1+R2+R3和Yplate＝R4+R5+R6，Xplate表示第一導電層面板在第一方向上的總電阻，Yplate表示第二導電層面板在第二方向上的總電阻，並且R＝Rz1+Rz2+R2+R5，
根據所述電壓值V1-V6及預定算法計算出兩觸摸點的位置信息的步驟包括
將檢測出的電壓值V1-V6代入上述方程(1)-(6)可求得R2、R3、R5、R6的電阻值；
根據R2、R3、R5、R6的電阻值求得兩觸摸點的位置信息。
12、根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，在V1＜V2且V3＜V4或V1＝V2且V3＝V4時，所述預定算法包括
方程(1』)
方程(2』)
方程(3』)
方程(4』)
方程(5』)
方程(6』)
其中，Ix表示在檢測電壓值V1、V2時第一導電層面板上的電流，Iy表示在檢測電壓值V3、V4時第二導電層面板上的電流，Ip表示在檢測電壓值V5、V6時第二導電層面板流向第一導電層面板的電流，兩觸摸點將第一導電層面板與第二導電層面板都分成三部分，第一導電層面板各部分的等效電阻從正極連接端至負極連接端依次表示為R1、R2、R3，第二導電層面板各部分的等效電阻從正極連接端至負極連接端依次表示為R4、R5、R6，那麼Xplate＝R1+R2+R3和Yplate＝R4+R5+R6，Xplate表示第一導電層面板在第一方向上的總電阻，Yplate表示第二導電層面板在第二方向上的總電阻，並且R＝Rz1+Rz2+R2+R5，
根據所述電壓值V1-V6及預定算法計算出兩觸摸點的位置信息的步驟包括
將檢測出的電壓值V1-V6代入上述方程(1』)-(6』)可求得R2、R3、R5、R6的電阻值；
根據R2、R3、R5、R6的電阻值求得兩觸摸點的位置信息。
全文摘要
本發明公開了一種觸控螢幕觸摸點檢測裝置，該裝置包括導電層面板、配線選通器、模數轉換器以及處理器。所述導電層面板包括第一導電層面板和第二導電層面板，其中每層導電層面板都具有正極連接端及負極連接端。所述配線選通器用於將兩個正極連接端中的一個選通接正參考電壓，將兩個負極連接端中的一個選通接負參考電壓，將導電層面板的四個連接端中的除去被選通接正負參考電壓的兩個連接端外的兩個連接端中的一個選通為檢測信號端。所述模數轉換器用於檢測檢測信號端上的電壓值並對其進行模數轉換。所述處理器用於接收模數轉換器輸出的數字電壓值，並根據所述數字電壓值計算出多個觸摸點的位置信息。這樣，本發明不但可以支持單觸摸點檢測，也能支持多觸摸點檢測。
文檔編號G06F3/045GK101308432SQ20081011194
公開日2008年11月19日 申請日期2008年5月19日 優先權日2008年5月19日
發明者律 謝, 海 由 申請人:北京中星微電子有限公司