專利名稱：觸控檢測裝置及方法
技術領域：
本發明涉及觸控檢測裝置及方法，特別涉及一種基于傳感器陣列排布式的觸控屏用觸控檢測裝置及方法。
背景技術：
隨著電子信息設備的快速發展，人們對人機交互方式提出了更高的要求，傳統的鍵盤加鼠標模式的局限性逐漸暴露出來。新出現的各類觸控屏操作方式，得到了更多人的青睞。現階段，觸控屏的主要解決方案是:在顯示屏上加裝電阻式、電容式傳感器或者將傳感器排列在觸控屏上以檢測輸入信號，操作者用手指或者輸入筆直接在顯示屏上進行點擊、寫劃等操作，以達到人機交互的目的。但是，由于為了達到更高的觸控精度，所要用到的傳感器逐漸增多，這就給檢測電路采樣上帶來了一定的壓力。大規模的陣列型傳感器排布方式需要掃描電路的掃描速度更高，以便更加快速地定位到觸點信號及其位置。同時，對于一部分觸控屏，信號采集通道的數目較為有限，不能滿足多路信號通道的掃描任務。二者之間的矛盾極大地制約了這一類觸控屏的發展。
發明內容
本發明的目的是提供一種基于傳感器陣列排布式觸控屏用觸控檢測裝置及方法，使得采用較少的采集通道，快速掃描觸控屏上陣列排布的大量傳感器，提高了掃描效率，實現了較好的觸控檢測的實時性。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:本發明提供一種觸控檢測裝置，用于檢測觸控屏上的觸控位置，所述觸控檢測裝置包括:多個感應單元，以陣列方式安裝于所述觸控屏上且形成多個采集通道，每個采集通道中的感應單元互不相鄰；采集單元，當檢測到所述觸控屏上的觸控操作時，分別采集來自各采集通道的響應于所述觸控操作的感應信號；控制處理單元，接收所述感應信號，將所述感應信號與所述觸控屏上的分別以陣列方式排布的感應單元構成的定位域進行匹配，并根據匹配結果確定所述觸控位置。本發明還提供一種觸控檢測方法，用于檢測觸控屏上的觸控位置，所述觸控屏上以陣列方式安裝有多個感應單元且所述感應單元形成多個采集通道，每個采集通道中的感應單元互不相鄰，所述觸控檢測方法包括:當檢測到所述觸控屏上的觸控操作時，分別采集來自各采集通道的響應于所述觸控操作的感應信號；將所述感應信號與所述觸控屏上的分別以陣列方式排布的感應單元構成的定位域進行匹配；根據匹配結果確定所述觸控位置。本發明通過合理地選擇傳感器進行排布，獲得特定的通道組合，可以實現采用以較少的通道采集較多的感應信號，從而快速定位到觸控區域，較其它傳感器陣列排布式觸控屏實時性更高，成本更低。
圖1為本發明基于傳感器陣列排布式觸控屏用觸控檢測裝置的實現構成示意圖；圖2為本發明基于傳感器陣列排布式觸控屏用觸控檢測裝置的一實施例的結構示意圖；圖3為本發明基于傳感器陣列排布式觸控屏用觸控檢測方法的一實施例的流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例，對本發明的技術方案做詳細描述。本領域技術人員應當理解，附圖中所示的各組成部分及其連接關系是示意性而非限制性的。參見圖1，圖1為本發明基于傳感器陣列排布式的觸控屏用觸控檢測裝置的構成示意圖。觸控檢測裝置包括多個感應單元101、觸控屏103、采集單元104及控制處理單元105，其中，多個感應單元101陣列排布于觸控屏103上，且若干個感應單元101構成一個定位域102，在圖1中，每四個相鄰且以陣列方式分布的感應單元構成一個定位域，當然，本發明不以此為限，還可采用其他數量的感應單元構成陣列以形成定位域。以下將結合圖2及圖3對本發明觸控檢測裝置中的感應單元的排列方式及觸控檢測方法進行詳細說明。圖2為本發明基于傳感器陣列排布式的觸控屏用觸控檢測裝置的一實施例的結構示意圖。圖2中觸控檢測裝置的結構與圖1基本類似，其包括多個感應單元(如:傳感器單元201)、觸控屏203、采集單元204及控制處理單元205。本實施例中，為方便說明，感應單元的數量為36個。感應單元以陣列方式排布于觸控屏203上且形成多個采集通道206，每個采集通道206中的感應單元互不相鄰。此處的“相鄰”是指兩感應單元之間的距離小于或等于所述定位域內距離最遠的兩感應單元之間的距離。若干個相鄰的感應單元構成一個定位域202，定位域202中的感應單元也是以陣列nXn方式排布，其中，n ^ 2，且各感應單元具有不同的采集通道。當采集單元204檢測到觸控屏203上的觸控操作時，分別采集來自各采集通道的響應于所述觸控操作的感應信號。控制處理單元205接收來自采集單元204的感應信號，將感應信號與觸控屏203上的各定位域進行匹配，并根據匹配結果確定觸控操作的觸控位置。在圖2中，所有傳感器單元形成9個采集通道，這9個采集通道中的傳感器單元分別以標號“I”至“9”標識，標識相同的采集單元共用一個采集通道206。其排列方式是:每個采集通道內的傳感器單元以串聯的方式連接，通過布線形成的采集通道206連接采集單元204 ;每一個采集通道內的傳感器單元并不集中在一起，而是分散在觸控屏的不同定位域，即，在同一定位域內的各傳感器單元所處的采集通道互不相同；每兩個定位域中分別包括的傳感器的組合也不相同，即，其中所包括的所有傳感器單元所處的采集通道不完全相同，而僅部分相同或完全不同，例如，圖2中的左上角的定位域的傳感器組合為“1-2-4-5”，其右側的定位域的傳感器組合為“3-9-6-4”，二者所包括的傳感器單元所處的采集通道部分相同(均包含第四采集通道)，又如，顯示于圖2底部中央的定位域的傳感器組合為“9-7-8-6”，與左上角的定位域的傳感器組合為“1-2-4-5”所包括的傳感器單元所處的采集通道完全不同。
如圖2，標號為“I”的四個傳感器單元201串聯形成第一采集通道，標號為“2”的所有傳感器單元串聯形成第二采集通道，以此類推，標號為“N”的所有傳感器單元串聯形成第N采集通道，O < N < 9。定位域202中包括的傳感器單元分別來自不同的采集通道，即，第一采集通道、第二采集通道、第四采集通道及第五采集通道，其他的定位域亦是如此。另夕卜，定位域202中包含的四個傳感器單元所代表的通道組合是唯一的，圖2中所示組合為“1-2-4-5”，其余的定位域中包括的傳感器單元不存在與之相同的組合，如圖2中的其余定位域所示的組合“7-8-2-3”、“1-5-6-7”等均與其不同；各定位域的通道組合可存儲于觸控檢測裝置內部或者外部的存儲單元中。以下將結合圖3說明本發明檢測觸控位置的方法，圖3為本發明基于傳感器陣列排布式觸控屏用觸控檢測方法的一實施例的流程圖。本發明的觸控檢測方法用于檢測觸控屏上的觸控位置，如圖2所示，觸控屏上安裝有多個感應單元且所述感應單元形成多個采集通道，每個采集通道中的感應單元互不相鄰。如圖3所示，本發明的觸控檢測方法包括:當檢測到觸控屏上的觸控操作時，分別采集來自各采集通道的響應于所述觸控操作的感應信號；將感應信號與觸控屏上的分別由相鄰的感應單元構成的定位域進行匹配；根據匹配結果確定觸控位置，具體詳述如下。如步驟S301，當檢測到操作者用手指或者輸入筆直接在顯示屏上進行的點擊等觸控操作時，采集單元對所有采集通道內的信號進行采集。如圖2，采集單元204分別采集9個采集通道內各傳感器單元的感應信號，并將處于相同采集通道的感應信號進行疊加，以獲得9個疊加信號。如步驟S302及S303，將感應信號與觸控屏上的定位域進行匹配，并根據匹配結果確定觸控位置。采集單元204將9個疊加信號發送至控制處理單元205進行分析處理。如圖2，當操作者在定位域202中進行觸控操作時，采集單元204將第一至第九采集通道中分別疊加的感應信號發送至控制處理單元205，控制處理單元205分析這9個采集通道中分別疊加后的感應信號，并將分析結果與定位域的通道組合進行匹配，與分析結果匹配度最高的通道組合所對應的定位域即為觸控位置。例如，控制單元可將各定位域所包含的傳感器單元所在的采集通道的感應信號強度進行疊加(如:計算感應信號強度之和)，以獲得各定位域的感應信號強度的疊加結果，并比較各定位域的感應信號強度的疊加結果，將疊加結果最大的定位域確定為觸控操作的位置。又如，控制處理單元205可比較9個感應通道的信號強度，若觸控操作發生在定位域202中，則感應信號強度最大的為第一采集通道、第二采集通道、第四采集通道及第五采集通道，此時控制處理單元205可提取出信號強度最大的采集通道的標號“1”、“2”、“4”、“5”，并將這些標號與各定位域的通道組合進行匹配，進而能夠識別出通道組合為“1-2-4-5”的定位域202與其匹配度最高，進而確定定位域202為觸控位置所在的區域。控制處理單元205提取出的采集通道的標號順序可按照信號強弱的順序進行排列，但本發明不限于此，也可隨意排列，標號的排列方式并不實質影響標號與通道組合的匹配度，因為可將提取出的各標號逐一與各定位域的通道組合進行比對，若各標號均包含于某一定位域中，則該定位域即為觸控位置所在的區域。
另外，分析疊加信號與定位域的通道組合的匹配度并不限于利用各采集通道內的疊加感應信號強度，還可通過提取其他適于檢測觸控位置的感應信號特征，并將提取出的特征與各定位域進行匹配以檢測觸控位置。本發明在確定觸控位置所在的具體定位域后，即能夠實現觸控操作的定位。因此，本發明可以實現快速定位到觸控區域，較其它傳感器陣列排布式觸控屏實時性更高，成本更低。另外，在確定觸控位置的定位域后，本發明的控制處理單元205還能夠通過其他算法對觸控位置進行進一步的精確定位。本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計算機程序來指令相關的硬件來完成，所述的程序可存儲于計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質可為磁盤、光盤、只讀存儲器或隨機存儲存儲器等。以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種觸控檢測裝置，用于檢測觸控屏上的觸控位置，其特征在于，所述觸控檢測裝置包括: 多個感應單元，以陣列方式安裝于所述觸控屏上且形成多個采集通道，每個采集通道中的感應單元互不相鄰； 采集單元，當檢測到所述觸控屏上的觸控操作時，分別采集來自各采集通道的響應于所述觸控操作的感應信號；以及 控制處理單元，接收所述感應信號，將所述感應信號與所述觸控屏上的分別以陣列方式排布的感應單元構成的定位域進行匹配，并根據匹配結果確定所述觸控位置。
2.根據權利要求1所述的觸控檢測裝置，其特征在于，所述觸控屏上包括多個所述定位域，所述定位域內的各感應單元分別來自不同的采集通道。
3.根據權利要求2所述的觸控檢測裝置，其特征在于，不同定位域所包含的感應單元所處的采集通道部分相同或完全不同。
4.根據權利要求1所述的觸控檢測裝置，其特征在于，所述控制處理單元分別計算各定位域的感應單元所在的采集通道的感應信號強度的疊加，并將所述感應信號強度的疊加結果最大的定位域確定為所述觸控位置。
5.根據權利要求1所述的觸控檢測裝置，其特征在于，同一個采集通道內的感應單元以串聯方式連接。
6.根據權利要求1所述的觸控檢測裝置，其特征在于，還包括所述觸控屏。
7.—種觸控檢測方法，其特征在于，用于檢測觸控屏上的觸控位置，所述觸控屏上以陣列方式安裝有多個感應單元且所述感應單元形成多個采集通道，每個采集通道中的感應單元互不相鄰，所述觸控檢測方法包括: 當檢測到所述觸控屏上的觸控操作時，分別采集來自各采集通道的響應于所述觸控操作的感應信號； 將所述感應信號與所述觸控屏上的分別以陣列方式排布的感應單元構成的定位域進行匹配；以及 根據匹配結果確定所述觸控位置。
8.根據權利要求7所述的觸控檢測方法，其特征在于，所述觸控屏上包括多個所述定位域，所述定位域內的各感應單元分別來自不同的采集通道。
9.根據權利要求8所述的觸控檢測方法，其特征在于，不同定位域所包含的感應單元所處的采集通道部分相同或完全不同。
10.根據權利要求7所述的觸控檢測方法，其特征在于，確定所述觸控位置的步驟包括:分別計算各定位域的感應單元所在的采集通道的感應信號強度的疊加，并將所述感應信號強度的疊加結果最大的定位域確定為所述觸控位置。
11.根據權利要求7所述的觸控檢測裝置，其特征在于，同一個采集通道內的感應單元以串聯方式連接。
全文摘要
本發明提供一種觸控檢測裝置及方法，用于檢測觸控屏上的觸控位置，所述觸控檢測裝置包括多個感應單元，以陣列方式安裝于所述觸控屏上且形成多個采集通道，每個采集通道中的感應單元互不相鄰；采集單元，當檢測到所述觸控屏上的觸控操作時，分別采集來自各采集通道的響應于所述觸控操作的感應信號；控制處理單元，接收所述感應信號，將所述感應信號與所述觸控屏上的分別以陣列方式排布的感應單元構成的定位域進行匹配，并根據匹配結果確定所述觸控位置。本發明可以實現采用以較少的通道采集較多的感應信號，從而快速定位到觸控區域，較其它觸控屏實時性更高，成本更低。
文檔編號G06F3/041GK103105958SQ20111035947
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月14日 優先權日2011年11月14日
發明者郭洪峰 申請人:漢王科技股份有限公司