關(guān)于電阻觸摸屏多點(diǎn)觸控的算法
目前市面上出現(xiàn)較多的方式是多點(diǎn)觸控手勢識(shí)別。手指同時(shí)觸摸屏幕多點(diǎn)時(shí),能夠識(shí)別每個(gè)手指移動(dòng)的方向,能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、縮放、平移等操作,但還不能夠判斷出每個(gè)手指的具體位置。但兩點(diǎn)觸摸甚至多點(diǎn)觸摸時(shí),X、Y 軸上會(huì)產(chǎn)生多個(gè)最大值,此時(shí)系統(tǒng)無法判斷觸摸點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。通常把并不是真正觸摸的點(diǎn)叫做“鬼點(diǎn)”。
多點(diǎn)觸控位置識(shí)別才是真正意義上的多點(diǎn)觸控技術(shù),可以識(shí)別到觸摸點(diǎn)的具體位置,沒有“鬼點(diǎn)”的現(xiàn)象。這種觸控技術(shù)基于互電容檢測方式,通過行列交叉處耦合電容Cm 的變化判斷觸摸點(diǎn)。手指觸摸時(shí)行列之間的互電容減小,可以判斷觸摸點(diǎn)存在,并且準(zhǔn)確判斷每一個(gè)觸摸點(diǎn)位置。
實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)觸摸,每個(gè)工作單元必須彼此獨(dú)立,并且觸摸點(diǎn)只能在同一個(gè)工作單元中。圖1 給出了電阻式觸摸屏實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸的方法:在X1 電極上加上電壓,由Y1,Y2,Y3 電極讀取A、B、C 觸摸單元所檢測到的X 坐標(biāo);在以后的各個(gè)始終周期依次讀取X2,X3 的坐標(biāo)。獲得所有觸摸單元的X 坐標(biāo)后,再依次給Y 電極加上電壓,以獲得各個(gè)觸摸單元的Y 坐標(biāo),從而實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)觸摸。
當(dāng)觸摸屏表面有觸摸點(diǎn)時(shí),上層的ITO 導(dǎo)電層向下凹陷,發(fā)生形變,并接觸到下層的ITO,接觸點(diǎn)的兩層ITO 導(dǎo)電層之間存在一個(gè)電阻,當(dāng)觸摸的壓力越大時(shí),之間的電阻阻值就越小。通過計(jì)算相應(yīng)阻值,可以得到觸摸位置,但是想要正確識(shí)別出兩點(diǎn)觸摸的位置,就必須先剔除非觸摸點(diǎn)。所謂非觸摸點(diǎn),就是指沒有意愿的接觸點(diǎn)。這些觸摸點(diǎn)是隨機(jī)的,而且是非有效觸摸。比如,觸摸力度較輕時(shí),觸摸屏ITO 導(dǎo)電層的電阻處在接通與未接通的臨界點(diǎn),類似這樣的觸摸點(diǎn)就是非觸摸點(diǎn)。這在沒有意志支配的情況下產(chǎn)生的接觸點(diǎn),對整個(gè)檢測沒有意義的,所以必須將它們剔除。
考慮到非觸摸點(diǎn)的隨機(jī)性,兩次測量的方法可將其剔除。若第一次測量的結(jié)果是有效值,但第二次測量的結(jié)果超出了整個(gè)觸摸屏的阻值所規(guī)定的范圍,是一個(gè)很大的值,則視其為無效值,該點(diǎn)即為非接觸點(diǎn),必將其剔除。反之,如果第二次測量的結(jié)果在整個(gè)觸摸屏的阻值所規(guī)定的范圍內(nèi),則視其為有效值,是有效的觸摸點(diǎn)。
觸摸屏幕的壓力大小不同,ITO 導(dǎo)電層的電阻值也不同,也就是說輕觸或重觸觸摸屏,產(chǎn)生的電阻是不同的。控制芯片可以測試出接觸電阻的阻值大小,但是沒法分辨出是輕觸,還是重觸,這只會(huì)影響判斷觸摸點(diǎn)的準(zhǔn)確性,從而會(huì)影響整個(gè)觸摸屏的可靠性。下圖是圖2是輕觸的示意圖。
在現(xiàn)階段的方案中, 接觸電阻和壓力成為影響觸點(diǎn)坐標(biāo)準(zhǔn)確性的重要因素。如果接觸電阻不大于方阻,不會(huì)影響坐標(biāo)顯示的準(zhǔn)確性;如果大于方阻,就會(huì)出現(xiàn)跳躍點(diǎn)。比如,輕觸觸摸屏上的某一點(diǎn),會(huì)造成電路接通不完全,對整個(gè)電路來說,它表現(xiàn)為測量電阻大,測得的值比實(shí)際值要大,那么它的坐標(biāo)將會(huì)向后跳躍。與其相反的,如果是用力的重觸觸摸屏上的某一點(diǎn)時(shí),坐標(biāo)會(huì)前移。由此可見輕觸或重觸對接觸電阻的測量值影響很大,接觸電阻和壓力成反比。
查閱過一些四線電阻式觸摸屏的技術(shù)手冊后發(fā)現(xiàn):他們通常使用接觸電阻小于2kΩ 這個(gè)測試條件,來測試最小壓力這個(gè)參數(shù)。在正常力度的壓力下, 一般接觸電阻為2kΩ;如果壓力更小, 接觸電阻則會(huì)大于2kΩ。由此可見,實(shí)際測量結(jié)果與所施加的壓力存在動(dòng)態(tài)變化,如果加在同一點(diǎn)上的力量是變化的,那么測量出的坐標(biāo)點(diǎn)就是不確定的,所以這種測量方法仍然必須改進(jìn)。
在此,分解一次完整的觸摸過程:(1) 手指接觸到觸摸屏表面,(2)手指對觸摸屏逐步增加壓力,(3) 壓力保持,(4) 抬起手指,(5) 手指的壓力逐步減小,(6) 手指離開觸摸屏,整個(gè)觸摸過程完成。分解過程之后可以發(fā)現(xiàn),在這個(gè)過程中,手指對屏幕的壓力并不是一個(gè)恒定不變的量。所以,細(xì)分整個(gè)過程,把不同時(shí)期得到的壓力和接觸電阻全部采樣,然后求取平均值,那么這個(gè)值將更加接近實(shí)際數(shù)據(jù),這就是用求平均值的最根本原因。用求平均值的方法可以模擬整個(gè)觸摸過程,從而排除掉前期接觸、后期接觸或者中間接觸時(shí)壓力不穩(wěn)等情況。