專利名稱：一種觸控輸入裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種觸控輸入裝置，特別地涉及一種能夠識別兩級觸控操作力的觸控輸入裝置。
背景技術：
觸摸屏作為一種觸控輸入裝置，它具有使用簡單、方便、自然、節(jié)省空間、易于交流等優(yōu)點。利用這種技術，用戶只要用手指(或其他替代物)觸碰顯示屏上的圖符或文字就能實現(xiàn)對系統(tǒng)的操作，從而使人機交互更為直截了當，這種技術也方便了那些不懂電腦操作的用戶。目前被廣泛采用的觸控偵測方式有包括電阻式觸控偵測、電容式觸控偵測、紅外式觸控偵測。電阻式觸控偵測是在顯示屏上覆蓋一塊多層復合薄膜，該多層復合薄膜由一層玻璃或有機玻璃作為基層，表面涂有一層透明的導電層OTI，上面再蓋有一層外表面經(jīng)硬化處理后的光滑防刮的塑料層，在該塑料層的內(nèi)表面也涂有一層0TI，在兩層導電層OTI之間有許多細小的透明隔離點把它們隔開絕緣。當手指接觸屏幕，兩層OTI導電層出現(xiàn)一個接觸點，因其中一面導電層接通Y軸方向的均勻電壓場(電壓為U)，使得偵測層的電壓由零變?yōu)榉橇悖刂破鱾蓽y到這個接通后，進行A/D轉(zhuǎn)換，并將得到的電壓值與導電層電壓U相比，即可得觸摸點的Y軸坐標，同理得出X軸的坐標，這就是電阻式觸控偵測方式共同的最基本原理。由于導電層與偵測層之間透明隔離點的存在，操作電阻式觸摸屏需要手指對觸摸屏施加一定的操作力，導電層和偵測層間才能產(chǎn)生接觸點，從而偵測到觸控操作。電容式觸控偵測的基本原理是，在顯示屏上鍍一層透明的導體層，再在導體層外加上一塊保護玻璃，在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極，在導電體內(nèi)形成一個低電壓交流電場，用戶觸摸顯示屏時，由于人體電場，手指與導體層間會形成一個耦合電容，這個耦合電容會改變四個電極流出的電流，位于觸摸顯示屏后的控制器便會根據(jù)電流變化，機算出觸摸點的位置。由于電容式觸控偵測是通過電容感應的方式偵測手指的位置，所以即使手指沒有接觸觸摸顯示屏，也能產(chǎn)生耦合電容，控制器便能偵測出電流的變化，所以可以實現(xiàn)零操作力的觸控操作。但在具體的應用中，為了降低誤判的概率，通常要求手指接觸觸摸屏并施加一定的力，以獲得較大的耦合電容，才會被控制器判定為一次可靠的操作。即便如此，通常電容式觸摸屏要求的操作力也明顯小于電阻式觸摸屏。紅外式觸控偵測方式的基本原理是，在顯示屏前框架的左邊和下邊分別裝有紅外線發(fā)射管，各自的對邊又裝有對應的接收管。工作時在顯示屏前形成縱橫交叉的紅外線矩陣，用戶的手指觸摸點將阻擋經(jīng)過該點的橫豎兩方向的紅外線，通過接收管，控制器便由此參數(shù)計算出觸摸點的位置。由于是通過檢測手指對紅外光的阻擋來計算位置，所以紅外式觸摸屏可以實現(xiàn)可靠的零操作力觸控操作。以上的各類型觸控偵測方式的主要特點對比如下。I蟲控偵測方式I電阻式I電容式I紅外式
操作力_X_小或零_#_
多點觸控_較少點數(shù)_較多點數(shù)_較少點數(shù)
Met SI導電體任意
要藥芳式 I覆蓋于屏幕上I覆蓋于屏幕上I屏幕邊框上以上主流的三種觸摸偵測方式各有優(yōu)勢，但對觸控操作的偵測原理決定了其僅能判斷出是/否觸摸了屏幕，而不能判斷出觸摸操作力的大小。人們用手操控對象，不僅有方位、方式的不同，還有力的大小輕重差異。通過操作力的差異，可以傳達不同的操作意圖。

實用新型內(nèi)容鑒于上述問題，本實用新型旨在提供一種能夠識別兩級觸控操作力的觸控輸入裝置。本實用新型的 觸控輸入裝置，其特征在于，具備顯示屏，用于將要顯示的內(nèi)容提供給用戶；第一觸控偵測組件，能夠偵測零操作力的觸控操作并輸出第一觸控偵測結(jié)果數(shù)據(jù)；第二觸控偵測組件，能夠偵測規(guī)定操作力閾值以上的觸控操作并輸出第二觸控偵測結(jié)果；控制器，根據(jù)從所述第一觸控偵測組件和所述第二觸控偵測組件獲得所述第一觸控偵測結(jié)果以及所述第二觸控偵測結(jié)果計算并輸出觸控點的觸控狀態(tài)數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述觸控狀態(tài)數(shù)據(jù)至少包括位置點坐標、操作力級別。優(yōu)選地，當僅所述第一觸控偵測組件偵測到觸控操作的情況下所述控制器判斷該觸控操作為輕觸控；當所述第一觸控偵測組件偵和所述第二觸控偵測組件都偵測到觸控操作的情況下所述控制器判斷該操作為重觸控。優(yōu)選地，當僅在所述第一觸控偵測結(jié)果數(shù)據(jù)中包含觸控點的位置點坐標的的情況下所述控制器判斷該觸控操作為輕觸控；當所述第一觸控偵測結(jié)果數(shù)據(jù)和所述第二觸控結(jié)果數(shù)據(jù)中都包含有觸控點的位置點坐標的情況下所述控制器判斷該操作為重觸控。優(yōu)選地，所述控制器具備輸入所述第一觸控偵測結(jié)果并且進行處理輸出所述各觸控點的第一觸控狀態(tài)數(shù)據(jù)的第一控制器；輸入所述第二觸控偵測結(jié)果并且進行處理輸出所述各觸控點的第二觸控狀態(tài)數(shù)據(jù)的第二控制器；以及根據(jù)所述第一觸控狀態(tài)數(shù)據(jù)和所述第二觸控狀態(tài)數(shù)據(jù)計算并輸出各個觸控點的觸控狀態(tài)數(shù)據(jù)的第三控制器。優(yōu)選地，所述第一觸控偵測組件為紅外式觸控偵測組件并且所述第二觸控偵測組件為電阻式觸控偵測組件。優(yōu)選地，所述第一觸控偵測組件以不覆蓋所述顯示屏的顯示區(qū)域的方式設置在所述顯示屏的邊框上，所述第二觸控偵測組件以覆蓋所述顯示屏的顯示區(qū)域的方式設置在所述顯示屏的上方。優(yōu)選地，所述第一觸控偵測組件為電容式觸控偵測組件并且所述第二觸控偵測組件為電阻式觸控偵測組件。優(yōu)選地，所述第一觸控偵測組件以不覆蓋所述顯示屏的顯示區(qū)域的方式設置在所述顯示屏的邊框上，所述第二觸控偵測組件以覆蓋所述顯示屏的顯示區(qū)域的方式設置在所述顯示屏的上方。利用本實用新型的觸控輸入裝置，不但能夠判觸摸操作的位置，而且，還能夠識別兩級觸控操作力。由于通過操作力的差異，可以傳達不同的操作意圖，因此，通過利用本實用新型來識別兩級觸控操作力，能夠?qū)τ|摸屏從操作力這一方面進行改進，實現(xiàn)更為豐富、快捷的人機交互。

圖1是本實用新型的觸控輸入裝置的構造示意圖。圖2是本實用新型第一實施方式的觸控輸入裝置的構造示意圖。圖3是本實用新型第二實施方式的觸控輸入裝置的構造示意圖。
具體實施方式
下面介紹的是本實用新型的多個實施例中的一些，旨在提供對本實用新型的基本了解。并不旨在確認本實用新型的關鍵或決定性的要素或限定所要保護的范圍。為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述。圖1是本實用新型的觸控輸入裝置的構造示意圖。如圖1所示，本實用新型的觸控輸入裝置具備第一觸控偵測組件100、第二觸控偵測組件200、顯示屏300以及控制器400。顯示屏300用于將要顯示的內(nèi)容提供給用戶。第一觸控偵測組件100設置于顯示屏300的邊框上，其不覆蓋顯示屏300的顯示區(qū)域，第一觸控偵測組件100能夠偵測零操作力的觸控操作并輸出第一觸控偵測結(jié)果數(shù)據(jù)。第二觸控偵測組件200設置于顯示屏300之上，其覆蓋顯示屏300的顯示區(qū)域，第二觸控偵測組件200能夠偵測規(guī)定操作力閾值以上的觸控操作并輸出第二觸控偵測結(jié)果?？刂破?00處理來自第一觸控偵測組件100的第一觸控偵測結(jié)果數(shù)據(jù)和來自第二觸控偵測組件200的第二觸控偵測結(jié)果數(shù)據(jù)，輸出各個觸控點(觸控點個數(shù)> I)的觸控狀態(tài)。這里，所謂的觸控狀態(tài)至少包括觸控點的位置坐標以及操作力級別。在本實用新型中能夠識別兩級的操作力，即輕觸控和重觸控。當觸控操作力小于第二觸控偵測組件200能夠偵測的規(guī)定的操作力閾值的情況下，僅第一觸控偵測組件100能夠偵測到觸控操作(即僅第一觸控偵測組件100能夠偵測到觸控操作的位置坐標而第二觸控偵測組件200不能夠偵測到觸控操作的位置坐標)，則控制器400判斷該觸控操作為輕觸控；當觸控操作力在第二觸控偵測組件200能夠偵測的規(guī)定的操作力閾值以上的情況下，第一觸控偵測組件100和所述第二觸控偵測組件200都能夠偵測到觸控操作(即第一觸控偵測組件100和第二觸控偵測組件200都能夠偵測到觸控操作的位置坐標)，則控制器400判斷該操作為重觸控。根據(jù)上述的本實用新型的觸控輸入裝置，在檢測出操控點的坐標位置的同時，能夠判別兩個等級的操作力，因此，能夠利用這一特性實現(xiàn)更為豐富、快捷的人機交換。[0036]第一實施方式圖2是本實用新型第一實施方式的觸控輸入裝置的構造示意圖。如圖2所示，本實用新型的觸控輸入裝置具備紅外式觸控偵測組件110、電阻式觸控偵測組件210、顯示屏310以及控制器410 412。顯示屏310用于顯示輸入界面。紅外式觸控偵測組件110設置于顯示屏310的邊框上，其不覆蓋顯示屏310的顯示區(qū)域，紅外式觸控偵測組件110能夠偵測零操作力的觸控操作并輸出第一觸控偵測結(jié)果數(shù)據(jù)。電阻式觸控偵測組件210設置于顯示屏310之上，其覆蓋顯示屏310的顯示區(qū)域，電阻式觸控偵測組件210能夠偵測規(guī)定操作力閾值以上的觸控操作并輸出第二觸控偵測結(jié)果?？刂破?10接受來自紅外式觸控偵測組件110的第一觸控偵測結(jié)果數(shù)據(jù)，控制器411接受來自所述電阻式觸控偵測組件210的第二觸控偵測結(jié)果數(shù)據(jù)，控制器412接受來自控制器410和控制器411的數(shù)據(jù)并且輸出各個觸控點(觸控點個數(shù)> I)的觸控狀態(tài)。這里，所謂的觸控狀態(tài)至少包括觸控點的位置點坐標以及操作力級別。在本實用新型中能夠識別兩級的操作力，即輕觸控和重觸控。當觸控操作力小于電阻式觸控偵測組件210能夠偵測的規(guī)定的操作力閾值的情況下，僅紅外式觸控偵測組件110能夠偵測到觸控操作(即僅紅外式觸控偵測組件110能夠偵測到觸控操作的位置坐標而電阻式觸控偵測組件210不能夠偵測到觸控操作的位置坐標)，則控制器412判斷該觸控操作為輕觸控；當觸控操作力在電阻式觸控偵測組件210能夠偵測的規(guī)定的操作力閾值以上的情況下，紅外式觸控偵測組件110和所述電阻式觸控偵測組件210都偵測到觸控操作(即紅外式觸控偵測組件110和電阻式觸控偵測組件210都能夠偵測到觸控操作的位置坐標)，則控制器412判斷該操作為重觸控。根據(jù)上述的本實用新型的觸控輸入裝置，在檢測出操控點的坐標位置的同時，能夠判別兩個等級的操作力，因此，能夠利用這一特性實現(xiàn)更為豐富、快捷的人機交換。第二實施方式圖3是本實用新型第二實施方式的觸控輸入裝置的構造示意圖。如圖3所示，本實用新型的觸控輸入裝置具備紅外式觸控偵測組件120、電阻式觸控偵測組件220、顯示屏320以及控制器420。顯示屏320用于顯示輸入界面。紅外式觸控偵測組件120設置于顯示屏320的邊框上，其不覆蓋顯示屏320的顯示區(qū)域，紅外式觸控偵測組件120能夠偵測零操作力的觸控操作并輸出第一觸控偵測結(jié)果數(shù)據(jù)。電阻式觸控偵測組件220設置于顯示屏320之上，其覆蓋顯示屏320的顯示區(qū)域，電阻式觸控偵測組件220能夠偵測規(guī)定操作力閾值以上的觸控操作并輸出第二觸控偵測結(jié)果。控制器420處理來自紅外式觸控偵測組件120的第一觸控偵測結(jié)果數(shù)據(jù)和來自電阻式觸控偵測組件220的第二觸控偵測結(jié)果數(shù)據(jù)，輸出各個觸控點(觸控點個數(shù)> I)的觸控狀態(tài)。這里，所謂的觸控狀態(tài)至少包括觸控點的位置點坐標以及操作力級別。在本實用新型中能夠識別兩級的操作力，即輕觸控和重觸控。當觸控操作力小于電阻式觸控偵測組件220能夠偵測的規(guī)定的操作力閾值的情況下，僅紅外式觸控偵測組件120能夠偵測到觸控操作(即僅紅外式觸控偵測組件120能夠偵測到觸控操作的位置坐標而電阻式觸控偵測組件220不能夠偵測到觸控操作的位置坐標)，則控制器420判斷該觸控操作為輕觸控；當觸控操作力在電阻式觸控偵測組件210能夠偵測的規(guī)定的操作力閾值以上的情況下，紅外式觸控偵測組件120和電阻式觸控偵測組件210都能夠偵測到觸控操作(即紅外式觸控偵測組件120和電阻式觸控偵測組件220都能夠偵測到觸控操作的位置坐標)，則控制器420判斷該操作為重觸控。根據(jù)上述的本實用新型的觸控輸入裝置，在檢測出操控點的坐標位置的同時，能夠判別兩個等級的操作力，因此，能夠利用這一特性實現(xiàn)更為豐富、快捷的人機交換。利用本實用新型的觸控輸入裝置，不但能夠判觸摸操作的位置，而且，還能夠識別兩級觸控操作力。由于通過操作力的差異，可以傳達不同的操作意圖，因此，通過利用本實用新型來識別兩級觸控操作力，能夠?qū)τ|摸屏從操作力這一方面進行改進，實現(xiàn)更為豐富、快捷的人機交互。以上例子主要說明了本實用新型的觸控輸入裝置。盡管只對其中一些本實用新型的具體實施方式
進行了描述，但是本領域普通技術人員應當了解，本實用新型可以在不偏離其主旨與范圍內(nèi)以許多其他的形式實施。因此，所展示的例子與實施方式被視為示意性的而非限制性的，在不脫離如所附各權利要求所定義的本實用新型精神及范圍的情況下，本實用新型可能涵蓋各種的修改與替換。
權利要求1.一種觸控輸入裝置，其特征在于，具備 顯示屏，用于將要顯示的內(nèi)容提供給用戶； 第一觸控偵測組件，能夠偵測零操作力的觸控操作并輸出第一觸控偵測結(jié)果數(shù)據(jù)； 第二觸控偵測組件，能夠偵測規(guī)定操作力閾值以上的觸控操作并輸出第二觸控偵測結(jié)果; 控制器，根據(jù)從所述第一觸控偵測組件和所述第二觸控偵測組件獲得所述第一觸控偵測結(jié)果以及所述第二觸控偵測結(jié)果計算并輸出觸控點的觸控狀態(tài)數(shù)據(jù)， 所述第一觸控偵測組件為紅外式觸控偵測組件并且所述第二觸控偵測組件為電阻式觸控偵測組件，或者所述第一觸控偵測組件為電容式觸控偵測組件并且所述第二觸控偵測組件為電阻式觸控偵測組件。
2.如權利要求1所述的觸控輸入裝置，其特征在于， 所述觸控狀態(tài)數(shù)據(jù)至少包括位置點坐標、操作力級別。
3.如權利要求2述的觸控輸入裝置，其特征在于， 當僅所述第一觸控偵測組件偵測到觸控操作的情況下所述控制器判斷該觸控操作為輕觸控；當所述第一觸控偵測組件偵和所述第二觸控偵測組件都偵測到觸控操作的情況下所述控制器判斷該操作為重觸控。
4.如權利要求3述的觸控輸入裝置，其特征在于， 當僅在所述第一觸控偵測結(jié)果數(shù)據(jù)中包含觸控點的位置點坐標的的情況下所述控制器判斷該觸控操作為輕觸控；當所述第一觸控偵測結(jié)果數(shù)據(jù)和所述第二觸控結(jié)果數(shù)據(jù)中都包含有觸控點的位置點坐標的情況下所述控制器判斷該操作為重觸控。
5.如權利要求4所述的觸控輸入裝置，其特征在于， 所述控制器具備 輸入所述第一觸控偵測結(jié)果并且進行處理輸出所述各觸控點的第一觸控狀態(tài)數(shù)據(jù)的第一控制器； 輸入所述第二觸控偵測結(jié)果并且進行處理輸出所述各觸控點的第二觸控狀態(tài)數(shù)據(jù)的第二控制器；以及 根據(jù)所述第一觸控狀態(tài)數(shù)據(jù)和所述第二觸控狀態(tài)數(shù)據(jù)計算并輸出各個觸控點的觸控狀態(tài)數(shù)據(jù)的第三控制器。
6.如權利要求1所述的觸控輸入裝置，其特征在于， 所述第一觸控偵測組件以不覆蓋所述顯示屏的顯示區(qū)域的方式設置在所述顯示屏的邊框上，所述第二觸控偵測組件以覆蓋所述顯示屏的顯示區(qū)域的方式設置在所述顯示屏的上方。
7.如權利要求6所述的觸控輸入裝置，其特征在于， 所述第一觸控偵測組件和所述第二觸控偵測組件以覆蓋所述顯示屏的顯示區(qū)域的方式設置在所述顯示屏的上方。
專利摘要本實用新型涉及一種觸控輸入裝置。該觸控輸入設備具備顯示屏，用于將要顯示的內(nèi)容提供給用戶；第一觸控偵測組件，能夠偵測零操作力的觸控操作并輸出第一觸控偵測結(jié)果數(shù)據(jù)；第二觸控偵測組件，能夠偵測規(guī)定操作力閾值以上的觸控操作并輸出第二觸控偵測結(jié)果；控制器，根據(jù)從所述第一觸控偵測組件和所述第二觸控偵測組件獲得所述第一觸控偵測結(jié)果以及所述第二觸控偵測結(jié)果計算并輸出觸控點的觸控狀態(tài)數(shù)據(jù)。利用本實用新型，能夠在檢測操控點的坐標位置的同時，能夠判別兩個等級的操作力，可以利用這一特性實現(xiàn)更為豐富、快捷的人機交互。
文檔編號G06F3/044GK202870796SQ20122054711
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月24日 優(yōu)先權日2012年10月24日
發(fā)明者劉旺, 鮑明慶, 劉凱, 牛鳳海 申請人:上海汽車集團股份有限公司