[发明专利]基于震动吸收的三维多点式触摸屏及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于触摸屏技术领域，涉及一种三维多点式触摸屏，具体涉及一种基于震动吸收的三维多点式触摸屏及其控制方法。

背景技术

电容式触觉传感器具有结构简单、造价较低、灵敏度高以及动态响应好等优点,尤其是对高温、辐射、强振等恶劣条件的适应性比较强。但是,该类型的传感器输出一般会表现为非线性,并且固有的寄生电容和分布电容均会对传感器的灵敏度和测量精度产生影响。上世纪70年代以来,随着集成电路技术的发展,出现了与微型测量仪表封装在一起的电容式传感器,这种新型的传感器能够大大减小分布电容的影响,克服了其固有的缺点。电容式触觉传感器是一种用途极广,很有发展潜力的传感器。压力传感器都只是采集竖直方向上的压力：如中国专利CN201110074892.6采用的是10个对应脚底压力分布点的薄膜压力传感器；CN201010230489.3采用的是8列×10行的矩阵压力传感器，CN2012102984097采用的40乘以40压敏电阻矩阵，不能进行三维力计算。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明提出一种基于震动吸收的三维多点式触摸屏及其控制方法，通过采用三维电容式压力传感器，能够及时准确感应同时发生的多个触摸，以及准确记录每个触电的压力和轨迹。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种基于震动吸收的三维多点式触摸屏，包括具有顶部表面和底部表面的触摸层、连接到触摸层底部表面的压力传感器阵列、与压力传感器阵列连接的控制单元、由基底和周缘组成的触摸屏外壳，所述触摸层置于触摸屏外壳中，触摸层和周缘直接设有由弹性材料组成的缓冲层，连接到触摸层底部表面的压力传感器阵列使得施加到顶部表面的触摸压力传给触摸压力位置附近的压力传感器。触摸层由弹性材料形成，且具有隔离潮气和尘土的特性，同时触摸层对触摸具有灵敏和精确性。控制单元包括触控行为控制单元、位置采集控制单元，分别与触控行为控制单元和位置采集控制单元连接的主控单元，所述位置采集控制单元用于采集触控点数、触控位置，所述触控行为单元检测触摸屏是否有触控行为。

所述触控感知传感器包括X方向差动电容单元组合和Y方向差动电容单元组合，设置于触摸屏的端角，与触控行为控制单元单元，触控感知传感器的灵敏度高于压力传感器。所述控制单元端角的触控感知传感器处于工作状态，压力传感器陈列处于低功耗状态。通过设立触控感知传感器避免出现非正常触摸或感应的响应，并降低功耗。触控感知传感器最少设置为4个，分别有2个电容单元组成X方向差动电容单元组合和Y方向差动电容单元组合，布设的数量的增加利于提高对触摸屏的检测可靠性。本具体实施方式，中分别于屏体的4个端角设立4个电容单元，如果超过4个时，可以设置于端边或侧边上。