[发明专利]基于压力传感器的三维多点式触摸屏

说明书

技术领域

本发明涉及一种触摸屏，尤其是一种基于压力传感器的三维多点式触摸屏，具体地说是通过压力传感器与多点式电容触摸屏有机结合实现支持三维多点触控的触摸屏，属于人机交互的技术领域。

背景技术

触摸屏因具有易操作性、直观性和灵活性等优点，已成为个人移动通信设备和综合信息终端如平板电脑和智能手机、超级笔记本电脑的主要人机交互手段。触摸屏根据不同的触控原理可分为电阻触摸屏、电容触摸屏、红外触摸屏和表面声波（SAW）触摸屏等四种主要类型。其中电容触摸屏具有多点触控的功能，反应时间快、使用寿命长和光透过率较高，用户使用体验优越，同时随着工艺的逐步成熟，良品率得到显著提高，电容屏价格日益降低，目前已成为中小尺寸信息终端触控交互采用的主要技术。

电容触摸屏存在易受环境干扰的缺点，对于戴着手套和手指带水进行触控的情况或者在下雨、下雪等天气的室外使用时，难以准确捕获发生的触控行为。同时电容触摸屏存在由于灵敏度较高导致手指悬空在触摸屏上方时引起触摸误操作的问题。此外，电容触摸屏仅感知屏体所在平面（X，Y轴二维空间）的触摸位置，难以支持垂直于屏体平面（Z轴）的触摸参数感知。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于压力传感器的三维多点式触摸屏，其结构简单紧凑，提高触摸检测精度，实现三维多点式触摸操作检测，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述基于压力传感器的三维多点式触摸屏，包括电容触摸屏体及用于检测对所述电容触摸屏体触控操作的电容触摸屏控制芯片；所述电容触摸屏体的背面设置若干用于检测作用于电容触摸屏体触摸压力的薄膜压力传感器，所述薄膜压力传感器通过压力传感器接口芯片与主控芯片连接，主控芯片与电容触摸屏控制芯片连接；

压力传感器接口芯片将薄膜压力传感器检测的触摸压力值传输至主控芯片内，电容触摸屏控制芯片将得到对电容触摸屏体触摸的触摸点数及位置信息传输至主控芯片，主控芯片根据压力传感器接口芯片及电容触摸屏控制芯片的输入信息，得到对电容触摸屏体触摸操作的触摸点数、触摸位置及对应的触摸压力。

所述电容触摸屏体的背面设置至少两个薄膜压力传感器，所述薄膜压力压力传感器位于电容触摸屏体的端角。

在压力传感器接口芯片将检测的触摸压力传输至主控芯片前，主控芯片使得电容触摸屏控制芯片进入低功耗状态；主控芯片接收压力传感器接口芯片传输的触摸压力后，主控芯片使得电容触摸屏控制芯片进入工作状态，并通过电容触摸屏控制芯片检测触摸操作的触摸点数及触摸位置。

所述主控芯片通过压力传感器接口芯片使得位于端角对角线上的两个薄膜压力传感器处于工作状态，并使得电容触摸屏体背面的其余薄膜压力传感器进入低功耗状态。

本发明的优点：通过在多点式电容触摸屏体的背面集成多个低功耗薄膜压力传感器，基于薄膜压力传感器检测的压力感知滤除由于电容触摸屏体过于灵敏导致的手指悬空误操作，避免出现手指按压而由于环境恶劣无法捕获触摸行为的情况。在正常触摸条件下，可以通过多个薄膜压力传感器的压力值检测，获得多个触摸点对应的压力值，实现基于压力的三维界面控制和人机交互，结构简单紧凑，提高触摸检测精度，安全可靠。

附图说明

图1为本发明的结构框图。

图2为本发明的工作流程图。

附图标记说明：1-电容触摸屏体、2-薄膜压力传感器、3-触摸屏可视显示区域、4-电容触摸屏控制芯片、5-主控芯片及6-压力传感器接口芯片。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示：为了克服现有电容触摸屏体1存在触摸误操作、容易受使用环境和使用条件干扰等方面的缺点，本发明包括电容触摸屏体1及用于检测对所述电容触摸屏体1触控操作的电容触摸屏控制芯片4；所述电容触摸屏体1的背面设置若干用于检测作用于电容触摸屏体4触摸压力的薄膜压力传感器2，所述薄膜压力传感器2通过压力传感器接口芯片6与主控芯片5连接，主控芯片5与电容触摸屏控制芯片4连接；

压力传感器接口芯片6将薄膜压力传感器2检测的触摸压力值传输至主控芯片5内，电容触摸屏控制芯片4将得到对电容触摸屏体1触摸的触摸点数及位置信息传输至主控芯片5，主控芯片5根据压力传感器接口芯片6及电容触摸屏控制芯片4的输入信息，得到对电容触摸屏体1触摸操作的触摸点数、触摸位置及对应的触摸压力。