专利名称：用于分辨多个同时触摸的触摸屏驱动器及其使用方法
技术领域：
本发明涉及在诸如手持式设备的设备中使用的触摸屏驱动器、触摸屏及相关方法。
技术背景 在包括便携式或手持式设备的多种电子设备中，使用能够进行触摸输入的显示屏 或触摸屏。此类手持式设备包括个人数字助理(PDA)、⑶播放器、MP3播放器、DVD播放器、 AM/FM收音机、寻呼机、和蜂窝式电话等。这些手持式设备的每个包括一个或多个集成电路 以提供设备的功能。诸如电阻性触摸屏的某些触摸屏被设计为仅用于分辨单个触摸的位置。虽然可以 将电容性触摸屏修改为分辨多个触摸的特定位置信息，但用于这些触摸屏的驱动器更加复 杂且这些触摸屏实现起来更加昂贵。需要能够在集成电路上高效地实现并能够分辨触摸屏的多个触摸的位置的触摸 屏驱动器。
图1示出依照本发明的实施例的手持式音频系统的示意图表示。图2示出依照本发明的实施例的多功能便携式设备的示意图表示。图3示出依照本发明的实施例的个人数字助理的示意图表示。图4示出依照本发明的实施例的计算机的示意图表示。图5示出依照本发明的实施例的触摸屏驱动器的力框图表示。图6示出依照本发明的实施例的触摸屏的放大侧视图。图7示出依照本发明的实施例的触摸元件的示意图表示。图8示出依照本发明的实施例的显示元件的示意图表示。图9示出依照本发明的实施例的触摸屏的示意图表示。图10示出依照本发明的实施例的触摸屏的示意图表示。图11示出依照本发明的实施例的触摸屏的示意图表示。图12示出依照本发明的实施例的触摸屏的示意图表示。图13提供示出依照本发明的实施例的触摸屏的多个触摸之间的时间关系的时序 图表示。图14示出依照本发明的实施例的方法的流程图表示。图15示出依照本发明的实施例的方法的流程图表示。图16示出依照本发明的实施例的方法的流程图表示。图17示出依照本发明的实施例的方法的流程图表示。
具体实施例方式优选实施例
本发明的实施例与现有技术相比产生多个优点。电阻性触摸屏驱动器能够分辨触摸屏的多个触摸之间的中心、距离和/或位置，且可以轻易地实现在例如集成电路中。在另 一实施例中，触摸屏驱动器能够基于时间差来分辨多个触摸并应用于电阻性或电容性触摸屏。图1示出依照本发明的实施例的手持式音频系统的示意图。具体地，手持式音频 系统80被示为接收无线电信号。在本发明的实施例中，无线电信号包括广播调频(FM)无 线电信号、带内同频道(IBOC)数字无线电信号、蓝牙信号、广播调幅(AM)无线电信号、广播 卫星无线电信号、以及广播有线电视信号中的一个或多个。在操作中，手持式音频系统80借助于耳机82或其它扬声器系统为用户产生音频 输出。除从接收到的无线电信号产生音频输出之外，手持式音频系统80可以可选地处理存 储的MP3文件、存储的WMA文件、和/或其它存储的数字音频文件以便为用户产生音频输 出。手持式音频系统80还可以包括视频特征。手持式音频系统80包括触摸屏200，用于提 供用于控制设备的用户接口。手持式音频系统80还包括触摸屏驱动器275和/或实现依 照本文所讨论的本发明的一个或多个实施例的特征和功能的一个或多个集成电路(IC)。图2示出依照本发明的实施例的多功能便携式设备的示意图表示。具体地，多功 能便携式设备150通过可操作地耦合到简单老式电话服务(POTS)网络104和数据网络106 的远程无线网络100进行通信。多功能便携式设备150还可以通过近程无线网络102与数 据网络106通信。在本发明的实施例中，远程网络100包括无线电话网络，诸如蜂窝式、个 人通信服务(PCS)、通用分组无线服务(GPRS)、全球移动通信系统(GSM)、和集成数字增强 网络(iDEN)或能够发送和接收电话呼叫的其它无线通信网络。此外，数据网络106包括因 特网，且近程无线网络102包括接入点，该接入点经由诸如802. llx, Wimax的射频通信链 路、其它通信链路的无线局域网连接与多功能便携式设备150进行通信。以这种方式，多功 能便携式设备150可以拨打和接收电话呼叫、诸如电子邮件等文本消息、短消息服务(SMS) 消息、寻呼及其它数据消息，其可以包括诸如文档、音频文件、视频文件、图像及其它图形的 多媒体附件。多功能便携式设备150可选地包括用于捕捉静止和/或视频图形的照相机124、用 于提供附加存储器和可拆卸存储器的可拆卸存储卡100、以及用于将信息直接上载和下载 到诸如计算机的主机设备的主机接口 18。多功能便携式设备150包括诸如麦克风122的内部音频输入设备和诸如扬声器 112的内部音频输出设备。另外，可以可选地经由耳机插孔115连接耳机116。无线头戴式 耳机114还包括通过使用诸如IrDA的红外链路的近程无线通信链路或符合蓝牙标准的射 频通信链路连接到无线耳机150的音频输入设备和音频输出设备。多功能便携式设备150 的用户接口包括小键盘118和显示设备，诸如触摸屏200，其用于显示图形和文本，并用于 提供关于软键和/或图形输入和/或手写识别的附加触摸敏感接口。多功能便携式设备 150包括触摸屏驱动器275和/或实现依照本文所讨论的本发明的一个或多个实施例的特 征和功能的一个或多个集成电路(IC)。图3-4示出依照本发明的实施例的个人数字助理和计算机的示意图表示。虽然前 述公开是针对与手持式音频系统80和/或多功能便携式设备150相结合地使用的触摸屏 驱动器275，但在本发明的实施例中，触摸屏驱动器275被单独地或作为其它集成电路的一部分实现，包括芯片集成电路上的系统。虽然被实现为集成电路的一部分或芯片集成电路 上的系统的一部分，可以在诸如个人数字助理84的多种电子设备中、计算机86中、或包括 触摸屏的多种其它电子设备中使用该触摸屏驱动器275。图5示出依照本发明的实施例的触摸屏驱动器的方框图表示。具体地，触摸屏驱 动器275包括耦合到诸如4线电阻性触摸屏的触摸屏225的输入/输出模块204，其对来自 控制器模块210的控制信号212进行响应并向输入/输出端口 206、208中的一个或多个提 供输入信号，且响应于依照控制信号212的输入信号并响应于诸如多个同时触摸的触摸屏 的触摸而生成至少一个输出信号217。虽然示出了 4线触摸屏200，但可以同样地实现其它 触摸屏配置，诸如5线、7线、8线或其它配置。 在本发明的实施例中，输入/输出模块204包括开关矩阵和一个或多个电压或电 流源或能够选择性地向一个或多个输入/输出端口 χ+、χ-、γ+、γ-施加电压、电流或其它输 入信号的其它信号发生器。在操作中，输入/输出模块204测量响应于这些输入信号的一 个或多个电气性质，诸如来自线路Χ+、Χ-、Υ+、Υ-的电压、电流或阻抗。输入/输出模块204 包括模拟数字转换器(ADC)模块205，该模拟数字转换器(ADC)模块205可操作用于对来自 输入/输出端口 206和208的电压或电流进行采样和数字化并将相应的输出信号217提供 给控制器模块210。控制器模块210生成命令输入/输出模块204生成所选输入信号的控制信号212， 而且还基于输出信号217生成位置信号214，位置信号214表示依照电阻性触摸屏200的多 个同时触摸的已分辨位置。在使用位置信号214作为应用的用户接口的一部分的触摸屏输 入的应用中，此位置信号214可以可以由控制器模块210在内部使用或由主机设备的处理 器进行处理，所述主机设备诸如为手持式音频系统80、多功能便携式设备150、个人数字助 理84或计算机86。在本发明的实施例中，触摸屏驱动器275生成指示已分辨位置的位置信 号214，所述已分辨位置对应于电阻性触摸屏的多个同时触摸的中心。此外，位置信号214 可以指示对应于电阻性触摸屏的多个同时触摸之间的距离的已分辨位置。另外，位置信号 214可以直接指示位置，诸如触摸屏的两个或更多触摸的χ-y坐标。在本发明的实施例中，控制器模块210可以是单个处理设备或多个处理设备。此 类处理设备可以是微处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算机、中央处理单元、现场 可编程门阵列、可编程逻辑器件、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路、和/或基于操作 指令来操纵信号(模拟和/或数字)的任何设备。存储器可以是单个存储器设备或多个存 储器设备。此类存储器设备可以是只读存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性 存储器、静态存储器、动态存储器、闪速存储器、高速缓冲存储器、和/或存储数字信息的任 何设备。请注意，当处理模块经由状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路来实现一 个或多个其功能时，存储对应操作指令的存储器可以被嵌入包括状态机、模拟电路、数字电 路、和/或逻辑电路的电路内部或在其外部。应注意的是，可以单独地在集成电路中或与诸 如芯片集成电路上的系统等其它电路组件相结合地实现触摸屏驱动器275。此外，参照随后的图6-17来进一步描述包括多个替换实施例的本发明的其它特 征和实施方式。图6示出依照本发明的实施例的触摸屏的放大侧视图。具体地，诸如触摸屏200 的触摸屏225是电阻性触摸屏，其包括被间隙254分开的透明触摸元件250和诸如液晶显示器的显示元件252。具体地，触摸元件250和显示元件252包括电阻片。当用户在触摸屏 225的特定x-y坐标或区域按压触摸元件250时，触摸元件250的电阻元件与显示元件252 的电阻元件接触并接近如结合随后的图7-9所述的电路。图7-8示出依照本发明的实施例的触摸元件和显示元件的示意图表示。具体地， 通过电极对将触摸元件250和显示元件252的电阻片耦合到输入/输出端口 Χ+、Χ_、Υ+和 Y-。电阻片在用户触摸所述触摸屏225时相互接触并形成可以用来确定被触摸的x-y坐标 或区域的电阻分压器。虽然图7-8示出在触摸元件250上包括χ轴且在显示元件252上包括y轴的配置， 但其它配置同样是可能的。此外，虽然示出了四线配置，但在本发明的广泛范围内，包括五 线或更多的其它配置也是可能的。 图9示出依照本发明的实施例的触摸屏的示意图表示。具体地，在屏幕已在单个 点处被触摸的情况下示出触摸屏225的等效电路。可以通过用包含输入电压的输入信号来 驱动输入/输出端口 206并测量来自输入/输出端口 208的输出电压、还通过用包含输入 电压的输入信号来驱动输入/输出端口 208并测量来自输入/输出端口 206的输出电压， 来确定触摸的特定x-y坐标或位置。在本发明的实施例中，输入信号和输出信号可以是从 输入/输出端口 206或208的正或负端子参考的差分或共模信号。在操作中，控制器模块210生成控制信号212，控制信号212命令输入/输出模块 204生成用于驱动端口输入/输出端口 206的输入信号并生成从输入/输出端口得出的输 出信号217，并且在此操作之前或之后的某个时刻生成用于驱动端口输入/输入端口 208的 输入信号并生成另一输出信号217。另外，控制器模块210经由算法、查找或其它技术来处 理上文生成的输出信号217以确定对应于触摸屏225上的触摸位置的χ和y坐标。可以通 过驱动X+和X-端口间的电势并测量Y+或Y-端口的电压来分辨单个触摸的χ坐标。同样 地，可以通过驱动Y+和Y-端口间的电势并测量X+或X-端口的电压来分辨单个触摸的y 坐标。虽然在触摸屏225在单个点处被触摸时的情况下这是适用的，但需要采用替换技 术来分辨多个同时触摸。结合随后的图10-17来提供关于触摸屏驱动器275在分辨多个同 时触摸的位置时的操作的更多细节。图10示出依照本发明的实施例的触摸屏的示意图表示。具体地，示出了与触摸 屏驱动器275 —起使用的同时在触摸点300和302处被触摸的触摸屏225。在本实施例 中，位置信号214指示表示中心点304的χ和y坐标的X-位置(X-position)和Y-位置 (Y-position)。在本示例中，中心点304是触摸点300和302的质心，然而，同样可以分辨 其它中心点。在操作中，控制器模块210生成第一控制信号212，第一控制信号212命令输入/ 输出模块204驱动输入/输出端口 206并从Y+和Y-端口生成多个输出信号217。此外，控 制器模块210生成第二控制信号212，第二控制信号212命令输入/输出模块204驱动输 入/输出端口 208并从X+和X-端口生成第二组多个输出信号217。控制器模块210基于 第一组多个输出信号的平均值生成Y-位置并基于第二组多个输出信号的平均值生成X-位 置。例如，响应于来自控制器模块210的控制信号，输入/输出模块204驱动Y+和地线γ-上的电压或电流。输入/输出模块204读取X+和X-两处的电压。控制器模块210随后可以基于X+电压和X-电压的平均值来确定中心点304的Y-位置。同样地，响应于来自控 制器模块210的控制信号，输入/输出模块204驱动X+和地线X-上的电压或电流。输入 /输出模块204读取Y+和Y-两处的电压。控制器模块210随后可以基于Y+电压和Y-电 压的平均值来确定中心点304的X-位置。应注意的是，这仅仅是如何能够分辨中心点304 的位置的示例。在其它实施例中，输入/输出模块204能够驱动电压或电流，驱动正端子、 负端子或两个端子，能够测量其它端口的正负端子的其它电气性质等等。图11示出依照本发明的实施例的触摸屏的示意图表示。具体地，示出了与触摸屏 驱动器275 —起使用的同时在触摸点300和302处被触摸的触摸屏225。在本实施例中，位 置信号214包括表示触摸点300和302之间的距离的X-距离310和Y-距离312。在本示 例中，使用笛卡尔距离来表示触摸点300与302之间的距离，然而，在替换实施例中同样可 以使用两个触摸点之间的直接距离或其它距离度量。在本发明的实施例中，位置信号214指示X-距离310和Y-距离312。在操作中， 控制器模块210生成第一控制信号212，第一控制信号212命令输入/输出模块204驱动 输入/输出端口 206并从输入/输出端口 206生成第一输出信号217。此外，控制器模块 210生成第二控制信号212，第二控制信号212命令输入/输出模块204驱动输入/输出端 口 208并从输入/输出端口 208生成第二输出信号217。控制模块210随后基于第一输出 信号217生成X-距离310并基于第二输出信号217生成Y-距离312。应注意的是，可以在 一遍中一起进行对中心点304及X和Y-距离310、312的测量。例如，输入/输出模块204 可以驱动Y+/Y-端口并测量中心点304的y坐标和Y-距离312，然后驱动X+/X-端口并测 量中心点304的χ坐标和X-距离310。例如，第一输出信号217可以对应于输入/输出端口 206间的阻抗，第二输出信号 可以对应于输入/输出端口 208上的阻抗。可以通过驱动电流并测量电压、驱动电压并测 量电流等来生成这些阻抗。控制模块204又基于第一输出信号的线性或非线性函数来生成 X-距离并基于第二输出信号的线性或非线性函数来生成Y-距离。应注意的是，X+/X-阻 抗是X-距离的单调递减函数，且Y+/Y-阻抗是Y-距离的单调递减函数。可以基于算法或 其它计算、有限元模型、分段线性模块、查找表或将所测量的阻抗与关于触摸屏225的X和 Y尺度的触摸点300和302的可能值之间的实际距离相关联的其它技术，来确定X-距离和 Y-距离。虽然在本示例中使用阻抗，但替换地可以直接使用诸如电流和电压的其它电气性 质来分辨触摸点300与302之间的距离。此外，虽然上述技术基于X+/X-阻抗来生成X-距 离310并基于Y+/Y-阻抗来生成Y-距离312，但对这些距离中的每一个可以通过使用X+/ X-阻抗和Y+/Y-阻抗两者来改善这些测量的准确度。具体地，可以将X-距离310确定为 X+/X"阻抗和Y+/Y-阻抗两者的线性或非线性函数，且可以将Y-距离312确定为X+/X-阻 抗和Y+/Y-阻抗两者的线性或非线性函数。应注意的是，可以使用这种技术来拒绝不适当的触摸，诸如过宽的触摸、意外触摸 或除触针或其它适当指向设备之外的对象进行的触摸屏拂拭。具体地，可以将X-距离和 /或Y-距离与对应于不可接受的触摸宽度的单个阈值或与不同的X和Y阈值相比较。当 X-距离或Y-距离与其对应阈值相比是不适宜的(unfavorably)时，诸如当这些距离中的任 何一个过大时，可以拒绝该触摸。同样地，可以将x+/x-和Y+/Y-阻抗直接用于此目的并与对应的阻抗阈值相比较。当这些阻抗中的任何一个与其对应阈值相比是不适宜的时，诸如 当这些阻抗中的任何一个过小时，可以拒绝该触摸。图12示出依照本发明的实施例的触摸屏的示意图表示。具体地，示出了与触摸屏 驱动器275 —起使用的同时在触摸点300和302处被触摸的触摸屏225。在本实施例中，位 置信号214指示触摸点300和302的χ和y坐标。虽然描述的是笛卡尔坐标，但同样可以 使用其它坐标系来指示触摸点300和302的触摸位置。
在本发明的实施例中，已分辨位置包括对应于触摸点300和302的位置。在操作 中，如结合图10所描述的，控制器模块210确定中心，诸如中心304的坐标。控制器模块210 还确定触摸点300与302之间的距离，诸如结合图11所描述的X-距离310和Y-距离312。 此信息将可能的触摸点缩窄到方框306的相对顶点(300和302)或(320和324)。控制器 210基于所确定的中心和距离、并且还基于消歧过程来生成触摸300的位置，所述消歧过程 确定哪些候选点(方框306的相对顶点组)包括触摸点300。以类似方式，控制器模块210 基于所确定的中心和距离、并且还基于消歧过程来确定触摸302的位置。例如，在如结合图10和11所讨论的那样确定中心304和方框306的顶点之间的 距离之后，控制器模块210生成用于两个触摸点的候选点320、324和候选点322、326。消歧 过程可以通过确定屏幕的拐角阻抗来分辨触摸点300和302的位置，在这种情况下，考虑阻 抗，诸如X+/Y-、X-/Y-、Y+/X-、和/或X+/Y+之间的阻抗。例如，在所示的触摸点302的情 况下，阻抗X-/Y-阻抗将低于Y-/X+阻抗或Y+/X-阻抗，这指示候选点322是触摸点302的 位置，候选点320或324不是。同样地，阻抗X+/Y+将低于Y-/X+阻抗或Y+/X-阻抗，这指 示候选点326是触摸点302的位置，候选点320或324不是。在一种可能的消歧过程中，控制器模块210命令输入/输出模块204基于输入/输 出端口 X+或X-之一与Y+或Y-输入/输出端口之一之间的阻抗来生成第一输出信号217。 另外，控制器模块210命令输入/输出模块204基于以下各项中的任何一个来生成第二输 出信号217:(a)被选择为生成第一输出信号的X输入/输入端口(X+或X-)与未被选择 为生成第一输出信号的Y输入/输出端口(Y+或Y-)之间的阻抗；或(b)未被选择为生成 第一输出信号的X输入/输出端口(X+或χ-)与被选择为生成第一输出信号的Y输入/输 出端口(Y+或Y-)之间的阻抗。然后比较这些第一和第二输出信号，并基于第一输出信号 相比之下是适宜还是不适宜、诸如小于还是大于第二输出信号来确定对应于触摸点300和 302的候选点(在这种情况下为候选点322和326)。虽然上述消歧过程将对应于两个拐角阻抗的输出信号相比较，同样地，可以计算 全部四个拐角阻抗，同样地，可以将相加或求平均的相对拐角的结果和每对的和或平均值 与用于另一对且在消歧过程中使用的和或平均值相比较。在替换中，分辨触摸点之一的位 置用于将另一触摸点的位置分辨为方框306的相对顶点处的候选点。可以通过驱动电流并 测量电压、驱动电压并测量电流等来测量这些阻抗。虽然在本示例中使用阻抗，但替换地可 以直接使用诸如电流和电压的其它电气性质来分辨触摸点300与302之间的距离。图13提供示出依照本发明的实施例的触摸屏的多个触摸之间的时间关系的时序 图表示。具体地，在诸如触摸屏200的触摸屏上的两点被触摸的某些情况下，这些点之一在 另一点之前被触摸。图13的时序图表示诸如触摸点300的第一触摸328在时间tl开始且 在时间t3结束，并且诸如触摸点302的第二触摸330在时间t2开始并在时间t4结束。触摸屏驱动器275可以以替换方式进行操作以便在第二触摸330在时间t2开始之前分辨第 一触摸328。在这种操作模式下，触摸屏驱动器275可以如结合图9所讨论的那样操作以便 将第一触摸328的位置分辨为单个触摸。然后，当在t2发生第二触摸330时，可以如结合 图10和11所描述的那样针对两个触摸来确定触摸之间的中心点和距离。由于已经确定了 第一触摸328的位置，所以控制器模块210可以在没有图12的消歧过程的情况下将第二触 摸330的位置确定为与第一触摸328相对的方框306上的顶点。在本发明的实施例中，输入/输出模块204向触摸屏200的多个输入/输出端口 中的至少一个提供多个输入信号并响应于所述多个输入信号且依照至少一个控制信号212 来生成多个输出信号217。控制器模块210生成至少一个控制信号212并生成表示第一触 摸328的位置的第一位置信号214和表示第二触摸330的第二位置信号214。如所讨论的， 第一触摸328在第二触摸330的开始之前开始，第一触摸328在第二触摸330的至少一部 分期间继续，且控制器模块210基于在第二触摸330的开始之前生成的多个输出信号217 的第一输出信号来生成第一位置信号214。另外，控制器模块210基于在第二触摸330的开 始之后生成的多个输出信号217的第二输出信号来生成第二位置信号214。虽然以上说明已集中于多个触摸的此时间分辨在诸如触摸屏225的电阻性触摸 屏中的使用、触摸屏驱动器275，但依照本发明的实施例，可以替换地将时间分辨用于电容 性触摸屏200的多组可能触摸点的消歧。在电阻性触摸屏应用中，可以将此时间分辨率扩 展至超过2个触摸到3个或更多触摸。此外，虽然本发明已集中于分辨触摸屏的两个同时触摸点，但本文所述的技术可 以同样地应用于触摸屏200或225的三个或更多触摸点的分辨。前述说明提出在四线触摸屏配置中的电路实现，在诸如八线配置等替换触摸屏配 置中可以同时应用到χ和y轴的输入信号，所述替换触摸屏配置包括触摸元件250和显示 元件252两者上的单独χ和y轴。以下图14-17示出可以与如结合图1-13所描述的本发明的一个或多个功能和特 征相结合地使用的方法。图14示出依照本发明的实施例的方法的流程图表示。在步骤400中，针对电阻性 触摸屏的多个输入/输出端口中的至少一个生成至少一个输入信号。在步骤402中，响应 于至少一个输入信号生成至少一个输出信号。在步骤404中，基于至少一个输出信号生成 位置信号，该位置信号表示依照电阻性触摸屏的多个同时触摸的已分辨位置。在本发明的实施例中，已分辨位置对应于电阻性触摸屏的多个同时触摸的中心。 位置信号可以包括X-位置和Y-位置，且多个输入/输出端口可以包括多个χ面板端口和 多个Y面板端口。步骤400可以包括生成第一输入信号以驱动多个X面板端口中的至少一 个，且步骤402可以包括从多个Y面板端口生成第一组多个输出信号。步骤400还可以包 括生成第二输入信号以驱动多个Y面板端口中的至少一个，且步骤402还可以包括从多个 X面板端口生成第二组多个输出信号。步骤404可以包括基于第一组多个输出信号的平均 值来生成X-位置，并基于第二组多个输出信号的平均值来生成Y-位置。在本发明的实施例中，已分辨位置对应于电阻性触摸屏的多个同时触摸之间的距离。位置信号可以包括X-距离和Y-距离，且多个输入/输出端口可以包括多个X面板端 口和多个Y面板端口。步骤400可以包括生成第一输入信号以驱动多个X面板端口中的至少一个，且步骤402可以包括从多个X面板端口中的至少一个生成第一输出信号。步骤404 还可以包括生成第二输入信号以驱动多个Y面板端口中的至少一个，且步骤402还可以包 括从多个Y面板端口中的至少一个生成第二输出信号。步骤404可以包括基于第一输出信 号来生成X-距离并基于第二输出信号来生成Y-距离。此外，步骤404可以包括基于第一 输出信号和第二输出信号来生成X-距离并基于第一输出信号和第二输出信号来生成Y-距 罔。
第一输出信号可以对应于多个X面板端口间的阻抗，且第二输出信号可以对应于 多个Y面板端口间的阻抗。生成X-距离可以包括基于第一输出信号和/或第二输出信号 的线性或非线性函数来生成X-距离，且生成Y-距离可以包括基于第一输出信号和/或第 二输出信号的线性或非线性函数来生成Y-距离。在本发明的实施例中，已分辨位置包括多个同时触摸中的第一触摸的位置和多个 同时触摸中的第二触摸的位置。步骤404可以包括生成第一触摸与第二触摸之间的中心， 生成第一触摸与第二触摸之间的距离，基于该中心和该距离且还基于消歧过程来生成第一 触摸的位置，并基于该中心和该距离且还基于消歧过程来确定第二触摸的位置。多个输入/输出端口可以包括多个X面板端口和多个Y面板端口，且步骤402可 以包括基于多个X面板端口中的第一端口与多个Y面板端口中的第二端口之间的阻抗来生 成第一输出信号。步骤402还可以包括以下各项中的至少一个(a)基于多个X面板端口 中的第一端口与多个Y面板端口中的第三端口之间的阻抗来生成第二输出信号；以及(b) 基于多个X面板端口中的第三端口与多个Y面板端口中的第二端口之间的阻抗来生成第二 输出信号。上文讨论的消歧过程可以包括生成用于第一触摸的位置的第一候选和第二候选， 将第一输出信号与第二输出信号相比较，在第一输出信号与第二输出信号相比是不适宜的 时选择用于第一触摸的位置的第一候选，并在第一输出信号与第二输出信号相比是适宜的 时选择用于第一触摸的位置的第二候选。消歧还可以包括生成用于第二触摸的位置的第三 候选和第四候选，将第一输出信号与第二输出信号相比较，在第一输出信号与第二输出信 号相比是不适宜的时选择用于第二触摸的位置的第三候选，并在第一输出信号与第二输出 信号相比是适宜的时选择用于第二触摸的位置的第四候选。在本发明的实施例中，消歧过程包括基于X+端口与Y-端口之间的阻抗来生成第 一输出信号，基于X-端口与Y+端口之间的阻抗来生成第二输出信号，基于X+端口与Y+端 口之间的阻抗来生成第三输出信号，并基于X-端口与Y-端口之间的阻抗来生成第四输出 信号。基于第一输出信号与第二输出信号的和来生成第一和并基于第三输出信号与第四输 出信号的和来生成第二和。生成用于第一触摸的位置的第一候选和第二候选。将第一和与 第二和相比较。当第一和与第二和相比是不适宜的时，选择第一候选用于第一触摸的位置。 当第一和与第二和相比是适宜的时，选择第二候选用于第一触摸的位置。图15示出依照本发明的实施例的方法的流程图表示。具体地，提出一种用于触摸 屏的方法，该触摸屏可以是电阻性触摸屏、电容性触摸屏或用于分辨触摸屏的第一触摸与 触摸屏的第二触摸的位置的其它触摸屏，其中，第一触摸在触摸屏的第二触摸之前开始，其 中，第一触摸在第二触摸的至少一部分期间继续。在步骤500中，在第二触摸开始之前，生 成表示触摸屏的第一触摸的位置的第一位置信号。
图16示出依照本发明的实施例的方法的流程图表示。具体地，提出供与图15的 方法相结合地使用的可选步骤。在步骤502中，在第二触摸开始之后和第一触摸继续的同 时，生成表示第二触摸的位置的第二位置信号。图17示出依照本发明的实施例的方法的流程图表示。具体地，提出一种供触摸屏 使用的方法，其用于拒绝包括多个X面板端口和多个Y面板端口的触摸屏的触摸。在步骤 510中，生成第一输入信号以驱动多个X面板端口的至少一个。在步骤512中，从多个X面 板端口中的至少一个生成第一输出信号。在步骤514中，生成第二输入信号以驱动多个Y面 板端口中的至少一个。在步骤516中，从多个Y面板端口中的至少一个生成第二输出信号。 在步骤518中，将第一输出信号与第一阈值相比较。如步骤520所示，当第一信号与第一阈 值相比是不适宜的时，拒绝该触摸。在步骤522中，将第二输出信号与第二阈值相比较。在 步骤524中，当第二信号与第二第一阈值相比是不适宜的时，拒绝该触摸。在本发明的电路实施例中，使用0. 50微米或更小的CMOS技术来实现各种电路组 件。然而，假设在本发明的广泛范围内可以使用集成或非集成的其它电路技术。还可以将本文所描述的各种元件和模块实施例实现为在计算机处理器上运行的 软件程序。还应注意的是，可以将本发明的软件实现存储在诸如磁盘或光盘、只读存储器或 随机存取存储器等有形存储介质上，而且可以将其制作为制品。如本领域的技术人员将认识到的那样，本文可以使用的术语“基本上”或“大约” 提供其对应术语和/或项目之间的相对性的行业容许限差。此类行业容许限差在小于百分 之一到百分之二十的范围内且对应于但不限于组件值、集成电路处理变化、温度变化、上升 和下降时间、和/或热噪声。项目之间的此类相对性在从百分之几的差到幅值差的范围内。 如本领域的技术人员将进一步认识到的那样，本文可以使用的术语“耦合”包括直接耦合和 经由另一组件、元件、电路或模块的间接耦合，其中，对于间接耦合而言，中间组件、元件、电 路或模块不修改信号的信息，但可以调整其电流水平、电压水平、和/或功率水平。如本领 域的技术人员还将认识到的那样，推断的耦合(即，其中，通过推断将一个元件耦合到另一 元件)以与“耦合”相同的方式包括两个元件之间的直接和间接耦合。如本领域的技术人 员还将认识到的那样，本文可以使用的术语“相比之下是适宜的”指示两个或更多元件、项 目、信号等之间的比较，提供期望关系。例如，当期望的关系是信号1具有比信号2大的幅 值，则当信号1的幅值大于信号2的幅值时或当信号2的幅值小于信号1的幅值时，可以实 现适宜的比较。由于在本发明的各种实施例的说明中使用术语模块，模块包括功能块，在执行诸 如处理输入信号以产生输出信号的一个或多个模块功能的硬件、软件、和/或固件中实现 该功能块。如本文所使用的，模块可以包括子模块，该子模块本身是模块。因此，本文已描述了用于实现触摸屏驱动器的装置和方法、以及包括优选实施例 的多个实施例。本文所描述的本发明的各种实施例具有将本发明与现有技术区别开的特 征。对于本领域的技术人员来说显而易见的是，可以以许多方式来修改所公开的发明 且其可以采用除上文具体阐述和描述的优选形式之外的许多实施例。因此，随附权利要求 意图涵盖在本发明的主旨和范围内的本发明的所有修改。
权利要求
一种用于电阻性触摸屏的触摸屏驱动器，所述触摸屏驱动器包括耦合到所述电阻性触摸屏的输入/输出模块，所述输入/输出模块向所述电阻性触摸屏的多个输入/输出端口中的至少一个提供至少一个输入信号，并响应于所述至少一个输入信号且依照至少一个控制信号来生成至少一个输出信号；以及耦合到所述输入/输出模块的控制器模块，所述控制器模块生成所述至少一个控制信号并生成位置信号，所述位置信号表示依照所述电阻性触摸屏的所述多个同时触摸的已分辨位置。
2.如权利要求1所述的触摸屏驱动器，其中，所述已分辨位置对应于所述电阻性触摸 屏的多个同时触摸的中心。
3.如权利要求2所述的触摸屏驱动器，其中，所述位置信号包括X-位置和Y-位置，所 述多个输入/输出端口包括多个X面板端口和多个Y面板端口，所述至少一个控制信号包 括第一控制信号和第二控制信号，所述至少一个输出信号包括第一组多个输出信号和第二 组多个输出信号，并且其中，所述控制器模块通过以下方式来生成所述位置信号生成所述第一控制信号，所述第一控制信号命令所述输入/输出模块，以驱动所述多 个X面板端口中的至少一个并且从所述多个Y面板端口生成所述第一组多个输出信号；生成所述第二控制信号，所述第二控制信号命令所述输入/输出模块，以驱动所述多 个Y面板端口中的至少一个并且从所述多个X面板端口生成所述第二组多个输出信号；基于所述第一组多个输出信号的平均值来生成所述Y-位置；以及基于所述第二组多个输出信号的平均值来生成所述X-位置。
4.如权利要求1所述的触摸屏驱动器，其中，所述已分辨位置对应于所述电阻性触摸 屏的所述多个同时触摸之间的距离。
5.如权利要求4所述的触摸屏驱动器，其中，所述位置信号包括X-距离和Y-距离，所 述多个输入/输出端口包括多个X面板端口和多个Y面板端口，所述至少一个控制信号包 括第一控制信号和第二控制信号，所述至少一个输出信号包括第一输出信号和第二输出信 号，并且其中，所述控制器模块通过以下方式来生成位置信号生成所述第一控制信号，所述第一控制信号命令所述输入/输出模块，以驱动所述多 个X面板端口中的至少一个并且从所述多个X面板端口中的至少一个生成所述第一输出信 号；生成所述第二控制信号，所述第二控制信号命令所述输入/输出模块，以驱动所述多 个Y面板端口中的至少一个并且从所述多个Y面板端口中的至少一个生成所述第二输出信 号；基于所述第一输出信号来生成所述X-距离；以及基于所述第二输出信号来生成所述Y-距离。
6.如权利要求5所述的触摸屏驱动器，其中，所述第一输出信号对应于所述多个X面板 端口间的阻抗，所述第二输出信号对应于所述多个Y面板端口间的阻抗，其中，所述控制模 块基于所述第一输出信号和所述第二输出信号的函数来生成所述X-距离，并且其中，所述 控制模块基于所述第一输出信号和所述第二输出信号的函数来生成所述Y-距离。
7.如权利要求1所述的触摸屏驱动器，其中，所述已分辨位置包括所述多个同时触摸 中的第一触摸位置和所述多个同时触摸中的第二触摸位置，并且其中，所述控制器模块通过以下方式来生成所述已分辨位置生成所述第一触摸与所述第二触摸之间的中心； 生成所述第一触摸与所述第二触摸之间的距离；基于所述中心与所述距离且还基于消歧过程来生成所述第一触摸的位置；以及 基于所述中心与所述距离且还基于所述消歧过程来确定所述第二触摸的位置。
8.如权利要求7所述的触摸屏驱动器，其中，所述多个输入/输出端口包括多个X面板 端口和多个Y面板端口，所述至少一个控制信号包括第一控制信号和第二控制信号，所述 至少一个输出信号包括第一输出信号和第二输出信号，并且其中，由所述控制器模块执行 的所述消歧过程包括基于所述多个X面板端口中的第一端口与所述多个Y面板端口中的第二端口之间的阻 抗来生成所述第一输出信号；并且还包括以下各项中的至少一个基于所述多个X面板端口中的所述第一端口与所述多个Y面板端口中的第三端口之间 的阻抗来生成所述第二输出信号；以及基于所述多个X面板端口中的所述第三端口与所述多个Y面板端口中的所述第二端口 之间的阻抗来生成所述第二输出信号。
9.如权利要求8所述的触摸屏驱动器，其中，由所述控制器模块执行的所述消歧过程 还包括生成用于所述第一触摸位置的第一候选和第二候选； 将所述第一输出信号与所述第二输出信号相比较；当所述第一输出信号与所述第二输出信号相比是不适宜的时，选择用于所述第一触摸 位置的第一候选；以及当所述第一输出信号与所述第二输出信号相比是适宜的时，选择用于所述第一触摸位 置的第二候选。
10.如权利要求7所述的触摸屏驱动器，其中，所述多个输入/输出端口包括X+端口、 X-端口、Y+端口和Y-端口，所述至少一个输出信号包括第一输出信号、第二输出信号、第三 输出信号和第四输出信号，并且其中，由所述控制器模块执行的所述消歧过程包括基于所述X+端口与所述Y-端口之间的阻抗来生成第一输出信号； 基于所述X-端口与所述Y+端口之间的阻抗来生成第二输出信号； 基于所述X+端口与所述Y+端口之间的阻抗来生成第三输出信号； 基于所述X-端口与所述Y-端口之间的阻抗来生成第四输出信号； 基于所述第一输出信号与所述第二输出信号的和来生成第一和； 基于所述第三输出信号与所述第四输出信号的和来生成第二和； 生成用于所述第一触摸位置的第一候选和第二候选； 将所述第一和与所述第二和相比较；当所述第一和与所述第二和相比是不适宜的时，选择用于所述第一触摸位置的第一候 选；以及当所述第一和与所述第二和相比是适宜的时，选择用于所述第一触摸位置的第二候选。
11.一种用于触摸屏的触摸屏驱动器，所述触摸屏驱动器包括耦合到所述触摸屏的输入/输出模块，所述输入/输出模块向所述触摸屏的多个输入/ 输出端口中的至少一个提供多个输入信号，并响应于所述多个输入信号且依照至少一个控 制信号来生成多个输出信号；以及耦合到所述输入/输出模块的控制器模块，所述控制器模块生成所述至少一个控制信 号并生成表示所述触摸屏的第一触摸位置的第一位置信号和表示所述触摸屏的第二触摸 的第二位置信号，其中，所述第一触摸在所述第二触摸开始之前开始，其中，所述第一触摸 在所述第二触摸的至少一部分期间继续，并且其中，所述控制器模块基于在所述第二触摸 开始之前生成的所述多个输出信号中的第一输出信号来生成所述第一位置信号。
12.如权利要求11所述的触摸屏驱动器，其中，所述控制器模块基于在所述第二触摸 开始之后生成的所述多个输出信号中的第二输出信号来生成所述第二位置信号。
13.一种用于电阻性触摸屏的方法，所述方法包括针对所述电阻性触摸屏的多个输入/输出端口中的至少一个生成至少一个输入信号； 响应于所述至少一个输入信号来生成至少一个输出信号；以及 基于所述至少一个输出信号生成位置信号，所述位置信号表示依照所述电阻性触摸屏 的多个同时触摸的已分辨位置。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述已分辨位置对应于所述电阻性触摸屏的所 述多个同时触摸的中心。
15.如权利要求13所述的方法，其中，所述位置信号包括X-位置和Y-位置，所述多个 输入/输出端口包括多个X面板端口和多个Y面板端口；其中，生成所述至少一个输入信号的步骤包括生成第一输入信号以驱动所述多个X 面板端口中的至少一个，以及，生成至少一个输出信号的步骤包括从所述多个Y面板端口 生成第一组多个输出信号；其中，生成所述至少一个输入信号的步骤还包括生成第二输入信号以驱动所述多个 Y面板端口中的至少一个，以及，生成至少一个输出信号的步骤还包括从所述多个X面板 端口生成第二组多个输出信号；以及其中，生成所述位置信号的步骤包括基于所述第一组多个输出信号的平均值来生成所述X-位置；以及 基于所述第二组多个输出信号的平均值来生成所述Y-位置。
16.如权利要求13所述的方法，其中，所述已分辨位置对应于所述电阻性触摸屏的所 述多个同时触摸的距离。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述位置信号包括X-距离和Y-距离，且所述多 个输入/输出端口包括多个X面板端口和多个Y面板端口；其中，生成所述至少一个输入信号的步骤包括生成第一输入信号以驱动所述多个X 面板端口中的至少一个，以及，生成所述至少一个输出信号的步骤包括从所述多个X面板 端口中的至少一个生成第一输出信号；其中，生成所述至少一个输入信号的步骤还包括生成第二输入信号以驱动所述多个 Y面板端口中的至少一个，以及，生成所述至少一个输出信号的步骤包括从所述多个Y面 板端口中的至少一个生成第二输出信号；以及其中，生成所述位置信号的步骤包括 基于所述第一输出信号来生成所述X-距离；以及 基于所述第二输出信号来生成所述Y-距离。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述第一输出信号对应于所述多个X面板端口间 的阻抗，所述第二输出信号对应于所述多个Y面板端口间的阻抗，其中，生成所述X-距离的 步骤包括基于所述第一输出信号和所述第二输出信号的函数来生成所述X-距离，并且其 中，所述控制模块基于所述第一输出信号和所述第二输出信号的函数来生成所述Y-距离。
19.如权利要求13所述的方法，其中，所述已分辨位置包括所述多个同时触摸的第 一触摸位置和所述多个同时触摸的第二触摸位置，并且其中，生成所述位置信号的步骤包 括生成所述第一触摸与所述第二触摸之间的中心； 生成所述第一触摸与所述第二触摸之间的距离；基于所述中心与所述距离且还基于消歧过程来生成所述第一触摸位置；以及 基于所述中心与所述距离且还基于消歧过程来确定所述第二触摸位置。
20.如权利要求19所述的方法，其中，所述多个输入/输出端口包括多个X面板端口和 多个Y面板端口；其中，生成所述至少一个输出信号的步骤包括基于所述多个X面板端口中的第一端 口与所述多个Y面板端口中的第二端口之间的阻抗来生成第一输出信号； 其中，生成所述至少一个输出信号的步骤还包括以下各项中的至少一个 基于所述多个X面板端口中的所述第一端口与所述多个Y面板端口中的第三端口之间 的阻抗来生成所述第二输出信号；以及基于所述多个X面板端口中的所述第三端口与所述多个Y面板端口中的所述第二端口 之间的阻抗来生成所述第二输出信号。
21.如权利要求20所述的方法，其中，所述消歧过程包括 生成用于所述第一触摸位置的第一候选和第二候选； 将所述第一输出信号与所述第二输出信号相比较；当所述第一输出信号与所述第二输出信号相比是不适宜的时，选择用于所述第一触摸 位置的第一候选；以及当所述第一输出信号与所述第二输出信号相比是适宜的时，选择用于所述第一触摸位 置的第二候选。
22.如权利要求19所述的方法，其中，所述多个输入/输出端口包括X+端口、X-端口、 Y+端口和Y-端口，所述至少一个输出信号包括第一输出信号、第二输出信号、第三输出信 号和第四输出信号，并且其中，所述消歧过程包括基于所述X+端口与所述Y-端口之间的阻抗来生成所述第一输出信号； 基于所述X-端口与所述Y+端口之间的阻抗来生成所述第二输出信号； 基于所述X+端口与所述Y+端口之间的阻抗来生成所述第三输出信号； 基于所述X-端口与所述Y-端口之间的阻抗来生成所述第四输出信号； 基于所述第一输出信号与所述第二输出信号的和来生成第一和； 基于所述第三输出信号与所述第四输出信号的和来生成第二和；生成用于所述第一触摸位置的第一候选和第二候选； 将所述第一和与所述第二和相比较；当所述第一和与所述第二和相比是不适宜的时，选择用于所述第一触摸位置的所述第 一候选；以及当所述第一和与所述第二和相比是适宜的时，选择用于所述第一触摸位置的所述第二 候选。
23.一种用于触摸屏的用于分辨所述触摸屏的第一触摸和所述触摸屏的第二触摸的位 置的方法，其中，所述第一触摸在所述触摸屏的第二触摸之前开始，其中，所述第一触摸在 所述第二触摸的至少一部分期间继续，所述方法包括在所述第二触摸开始之前，生成表示所述触摸屏的第一触摸位置的第一位置信号。
24.如权利要求23所述的方法，还包括在所述第二触摸开始之后并且在所述第一触摸继续的同时，生成表示第二触摸位置的第二位置信号。
25.一种用于触摸屏的拒绝对触摸屏进行触摸的方法，所述触摸屏包括多个X面板端 口和多个Y面板端口，所述方法包括生成第一输入信号，以驱动所述多个X面板端口中的至少一个X面板端口 ； 从所述多个X面板端口中的所述至少一个X面板端口生成第一输出信号； 生成第二输入信号，以驱动所述多个Y面板端口中的至少一个Y面板端口 ； 从所述多个Y面板端口中的所述至少一个Y面板端口生成第二输出信号；以及 将所述第一输出信号与第一阈值相比较； 当第一信号与所述第一阈值相比是不适宜的时，拒绝所述触摸； 将所述第二输出信号与第二阈值相比较；以及 当所述第二信号与第二第一阈值相比是不适宜的时，拒绝所述触摸。
全文摘要
一种可以用于电阻性触摸屏(225)的触摸屏驱动器(275)包括输入/输出模块(204)，其向触摸屏的多个输入/输出端口中的至少一个提供至少一个输入信号并响应于至少一个输入信号且依照至少一个控制信号来生成至少一个输出信号。控制器模块(210)生成至少一个控制信号并生成位置信号，该位置信号表示依照电阻性触摸屏的多个同时触摸的已分辨位置。
文档编号G06F3/038GK101842766SQ200880113890
公开日2010年9月22日 申请日期2008年9月29日 优先权日2007年10月29日
发明者马修·D·费尔德, 马克斯·W·马伊 申请人:飞思卡尔半导体公司