一种表面声波触摸屏实现多点真实触摸的方法

摘要

本发明公开了一种表面声波触摸屏实现多点真实触摸的方法，包括以下步骤：（1）、在X轴或Y轴上至少设置一组发射换能器阵列或接收换能器阵列；（2）、由发射电路驱动发射换能器发射表面声波信号，由接收电路控制接收换能器接收表面声波信号；（3）、当有触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体反射后到达接收换能器，当表面声波信号强度大于设定的阀值时，接收电路将该表面声波信号发送至中央处理单元MCU，中央处理单元MCU确定触摸体的坐标。本发明实现了两点及以上的多点真实触摸响应，从根本上消除了鬼点，且以现有的工艺就能够真正做到在触摸区域的无限点触摸响应。

权利要求

1.一种表面声波触摸屏实现多点真实触摸的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、在X轴或Y轴上至少设置一组由多个发射换能器（6）形成的发射换能器阵列（4），或至少设置一组由多个接收换能器（2）形成的接收换能器阵列（5）；

（2）、由发射电路驱动发射换能器（6）发射表面声波信号，由接收电路控制接收换能器（2）接收表面声波信号；

（3）、当有触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体反射后到达接收换能器（2），当表面声波信号强度大于设定的阀值时，接收电路将该表面声波信号发送至中央处理单元MCU，中央处理单元MCU确定触摸体的坐标；

所述X轴上至少设置一组发射换能器阵列（4），所述Y轴上至少设置一组接收换能器阵列（5），从任意一个发射换能器（6）开始，由发射电路依次单独驱动发射换能器（6）发射表面声波信号，直至所有发射换能器（6）都被驱动过一次，则结束一次循环；由接收电路控制所有接收换能器（2）同时接收表面声波信号，或由接收电路控制所有接收换能器（2）依次单独接收表面声波信号；

所述发射换能器阵列（4）中发射换能器（6）的总数为n，第一个发射换能器X1持续发射表面声波信号的起始时间点为t0，每一个发射换能器（6）持续发射表面声波信号的时间为T，直到所有发射换能器（6）都被驱动过一次后结束一次循环，接收换能器（2）从起始时间点t0开始接收表面声波信号，历时n*T后停止接收表面声波信号；

在（n-1）*T～n*T时段内，第n个发射换能器Xn持续发射表面声波信号，当有触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体90度反射后到达接收换能器Yn，由于每个发射换能器（6）和接收换能器（2）的相对位置坐标已知，因此确定触摸体的坐标为（Xn，Yn）。

2.如权利要求1所述的一种表面声波触摸屏实现多点真实触摸的方法，其特征在于：所述的任意一个发射换能器（6）在发射表面声波信号时，其余发射换能器（6）不工作。

说明书

一种表面声波触摸屏实现多点真实触摸的方法

[0001] 本申请是申请日为2013.6.14，申请号为201310235013.2，发明名称为“一种实现在表面声波触摸屏多点真实触摸的方法”的发明申请专利的分案申请。

技术领域

[0002] 本发明涉及一种表面声波触摸屏，尤其涉及一种表面声波触摸屏实现多点真实触摸的方法。

背景技术

[0003] 目前的触摸屏主要有表面声波、红外以及电容等类型，其中表面声波触摸屏由于具有分辨率高、响应时间短、环境适应强、稳定性好、透光性好等优点，成为几种主流触摸屏中最具推广价值的触摸屏。

[0004] 现有的普通表面声波触摸屏只有X轴和Y轴两个相互垂直的物理定位轴，基于轴线相交原理能够准确识别一个触摸点而得到唯一一组位置坐标数据，但对于两个或两个以上的触摸点同时操作时，例如两个触摸点时可能会出现三个或四个位置的坐标组合，其中一个或两个位置的坐标组合为鬼点坐标，导致报告的触摸点不是真实的触摸点，这就使得表面声波触摸屏在多点同时触摸时就会失效，极大地限制了表面声波触摸屏的发展。

[0005] 因此，现有技术中提出了分别从软件和硬件两个方向入手解决上述问题：

[0006] 第一、从软件上，表面声波触摸领域通过升级触摸固件，触摸体在进入触摸区域时采用分时法或分区法在软件上实现触摸点双点检测，简称软双点；

[0007] 其中分时法要求两个触摸体首次点击触摸区域时必须在不同时间点，两个时间点间隔至少需相差一个触摸屏响应时间，如10.4ms，第一个触摸体点击触摸区域后，触摸系统检测到了第一个真实触摸点，并记录该触摸点的真实坐标位置，第二个触摸体在10.4ms后的任何时间点击触摸区域后，至少会新出现一个或两个坐标轴数据，例如新出现一个X坐标或Y坐标时，固件系统会自动为新出现的X坐标或Y坐标匹配缺失的Y坐标或X坐标，所述缺失的Y坐标或X坐标来自于新出现一个X坐标或Y坐标时第一个触摸体的坐标轴数据。如果同时新出现了一个X坐标和Y坐标，固件系统自动将新出现的X坐标和Y坐标进行配对，识别了第二个真实的触摸点。但分时法的局限为在处理第三个触摸体点击触摸区域时，第三个触摸体位于前两个触摸体交叉位置时，无新的X坐标或Y坐标数据出现，导致无法识别第三个触摸体。

[0008] 而分区法要求将触摸屏从物理上分割出几个区域，比如将X轴分成很多小区域，通过判断触摸点进入推出相应区域，从鬼点中区分出真实点，例如现有技术中当两个触摸体同时点击触摸区域，且两个触摸点无相同的X和Y坐标轴时，固件会同时采集到两个X坐标和两个Y坐标，在X和Y配对时，会出现两个鬼点，导致无法识别两个触摸体的真实位置。但由于分区法将触摸屏物理分割出了许多不同区域，触摸体在触摸区域进行运动时，两个触摸点会一前一后的进入其他区域，通过这种前后时差就能够从鬼点中区分出两个真实触摸点，这种原理还是类似于分时法。分区法的致命缺陷为在同一分区内无法识别多点触摸，无法识别第三个触摸体的缺陷仍然存在，例如在第一个分区的两个触摸体同时进入第二分区的瞬间，第三个触摸体也在此刻首次点击到第二分区，因为第一分区中的两个触摸点已经无法识别，在进入到第二个分区瞬间又增加了第三个触摸体，在第二分区采集到三个不同的Y坐标、二个不同的X坐标，固件系统匹配时有六种组合，其中三种组合为鬼点。

[0009] 由上述可知软双点中分区法因其原理上的不完善导致多个触摸体时出错率较高，分时法中除了对多触摸体首次触摸的时间间隔有要求外，对表面声波信号要求很高，导致表面声波触摸屏在实现稳定的生产上比较困难。例如在表面声波触摸屏制作时，尤其是大尺寸的表面声波触摸屏，要求加工工艺精度更高，条纹丝网印刷、烘烤温度精度更高，从而增加了制造难度，同时各表面声波触摸屏之间的差异性也较大，导致稳定生产表面声波触摸屏的难度增加。

[0010] 第二、从硬件上，中国专利号“200920298621.7”公开了一种多点式表面声波触摸屏，其公开日为2010年09月08日，其技术方案为所述多点式表面声波触摸屏包括控制器、X轴定位装置和Y轴定位装置，还包括独立的Z轴定位装置，Z轴定位装置包括设置在屏体上的二个Z轴发射换能器、二个Z轴接收换能器、二组Z轴发射条纹阵列和二组Z轴接收条纹阵列，二组Z轴发射条纹阵列和二组Z轴接收条纹阵列分布在屏体四边形成定位围合，且屏体边与对应的Z轴发射条纹阵列或Z轴接收条纹阵列平行，Z轴定位装置形成Z轴，X轴定位装置形成X轴，Y轴定位装置形成Y轴，Z轴与X轴和Y轴相交。

[0011] 该专利中增加了一个可辅助筛选鬼点的Z轴，增加Z轴后最多可同时识别二个物理触摸体，继续增加一组与Z轴垂直的U轴，最多可同时识别三个物理触摸体，因此理论上坐标轴有N组，就可同时识别N-1个物理触摸体，但增加坐标轴组数还需在触摸屏体四周增加相应的反射条纹阵列，而表面声波信号经过多组反射条纹阵列后产生很多杂乱信号，并且容易接收换能器被接收，从而严重影响固件系统识别坐标点，同时增加多组反射条纹阵列需要更宽的触摸屏体四周来满足反射条纹阵列的空间布置需求，这与目前市场需求的轻型化、窄边化、无边化和平板化触摸屏相背而驰，且以现有的加工工艺也无法生产有N组坐标轴的表面声波触摸屏。

发明内容

[0012] 本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种表面声波触摸屏实现多点真实触摸的方法，本发明实现了两点及以上的多点真实触摸响应，从根本上消除了鬼点，且以现有的工艺就能够真正做到在触摸区域的无限点触摸响应。

[0013] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

[0014] 一种表面声波触摸屏实现多点真实触摸的方法，其特征在于，包括以下步骤：

[0015] （1）、在X轴或Y轴上至少设置一组由多个发射换能器形成的发射换能器阵列，或至少设置一组由多个接收换能器形成的接收换能器阵列；

[0016] （2）、由发射电路驱动发射换能器发射表面声波信号，由接收电路控制接收换能器接收表面声波信号；

[0017] （3）、当有触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体反射后到达接收换能器，当表面声波信号强度大于设定的阀值时，接收电路将该表面声波信号发送至中央处理单元MCU，中央处理单元MCU确定触摸体的坐标。

[0018] 所述X轴上至少设置一组发射换能器阵列，所述Y轴上至少设置一组接收换能器阵列，由发射电路驱动所有发射换能器同时发射表面声波信号；由接收电路控制所有接收换能器同时接收表面声波信号，或由接收电路控制所有接收换能器依次单独接收表面声波信号。

[0019] 当有一个触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体90度反射后到达接收换能器Yi，由于每个接收换能器的相对位置坐标已知，因此该触摸体在Y轴上的坐标为Yi，在X轴上的坐标为：Xi=V*(ti-t0)-Yi；

[0020] 当有多个触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体90度反射后到达接收换能器，其中一个接收换能器Yj接收到多个表面声波信号，由于每个接收换能器的相对位置坐标已知，因此多个触摸体在Y轴上的坐标均为Yj，在X轴上的坐标分别为：

[0021] 第1个触摸体：Xj1=V*(tj1-t0)-Yj；

[0022] 第2个触摸体：Xj2=V*(tj2-tj1)+Xj1，或Xj2=V*(tj2-t0)-Yj；

[0023] …………

[0024] 第n个触摸体：Xjn=V*(tjn-tj1)+Xj1，或Xjn=V*(tjn-t0)-Yj；其中V为表面声波信号的传播速度，t0为发射换能器开始发射表面声波信号的起始时间点，ti为接收换能器首次接收到表面声波信号的时间点，tj1为Yj接收到第1个触摸体的表面声波信号的时间点，tj2为Yj接收到第2个触摸体的表面声波信号的时间点，tjn为Yj接收到第n个触摸体的表面声波信号的时间点。

[0025] 所述X轴上至少设置一组发射换能器阵列，所述Y轴上至少设置一组接收换能器阵列，从任意一个发射换能器开始，由发射电路依次单独驱动发射换能器发射表面声波信号，直至所有发射换能器都被驱动过一次，则结束一次循环；由接收电路控制所有接收换能器同时接收表面声波信号，或由接收电路控制所有接收换能器依次单独接收表面声波信号。

[0026] 所述发射换能器阵列中发射换能器的总数为n，第一个发射换能器X1持续发射表面声波信号的起始时间点为t0，每一个发射换能器持续发射表面声波信号的时间为T，直到所有发射换能器都被驱动过一次后结束一次循环，接收换能器从起始时间点t0开始接收表面声波信号，历时n*T后停止接收表面声波信号；

[0027] 在（n-1）*T～n*T时段内，第n个发射换能器Xn持续发射表面声波信号，当有触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体90度反射后到达接收换能器Yn，由于每个发射换能器和接收换能器的相对位置坐标已知，因此确定触摸体的坐标为（Xn，Yn）。

[0028] 所述X轴上至少设置一组发射换能器阵列，所述Y轴上至少设置一个由单个接收换能器与反射条纹阵列形成的组合，从任意一个发射换能器开始，由发射电路依次单独驱动发射换能器发射表面声波信号，直至所有发射换能器都被驱动过一次，则结束一次循环；由接收电路控制接收换能器接收表面声波信号。

[0029] 所述发射换能器阵列中发射换能器的总数为n，第一个发射换能器X1持续发射表面声波信号的起始时间点为t0，每一个发射换能器持续发射表面声波信号的时间为T，直到所有发射换能器都被驱动过一次后结束一次循环，接收换能器从起始时间点t0开始接收表面声波信号，历时n*T后停止接收表面声波信号；

[0030] 在（n-1）*T～n*T时段内，第n个发射换能器Xn持续发射表面声波信号，当有多个触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体90度反射后到达接收换能器，接收电路接收到第1个表面声波信号的时间点为tn1，接收到第2个表面声波信号的时间点为tn2，接收到第m个表面声波信号的时间点为tnm，由于每个发射换能器的相对位置坐标已知，因此多个触摸体在X轴上的坐标均为Xn，在Y轴上的坐标分别为：

[0031] 第1个触摸体：Yn1={V*{tn1-[t0+(n-1)T]}-Xn}/2，

[0032] 第2个触摸体：Yn2={V*{tn2-[t0+(n-1)T]}-Xn}/2，

[0033] …………

[0034] 第m个触摸体：Ynm={V*{tnm-[t0+(n-1)T]}-Xn}/2。

[0035] 所述X轴上至少设置一个由单个发射换能器与反射条纹阵列形成的组合，所述Y轴上至少设置一组接收换能器阵列，由发射电路驱动发射换能器持续发射表面声波信号；由接收电路控制所有接收换能器同时接收表面声波信号，或由接收电路控制所有接收换能器依次单独接收表面声波信号。

[0036] 当有一个触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体90度反射后到达接收换能器Yi，由于每个接收换能器的相对位置坐标已知，因此该触摸体在Y轴上的坐标为Yi，在X轴上的坐标为：Xi= [V*(ti-t0)-Yi]/2；

[0037] 当有多个触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体90度反射后到达接收换能器，其中一个接收换能器Yj接收到多个表面声波信号，由于每个接收换能器的相对位置坐标已知，因此多个触摸体在Y轴上的坐标均为Yj，在X轴上的坐标分别为：

[0038] 第1个触摸体：Xj1=[V*(tj1-t0)-Yj]/2；

[0039] 第2个触摸体：Xj2=[V*(tj2-tj1)]/2+Xj1，或Xj2=[V*(tj2-t0)-Yj]/2；

[0040] …………

[0041] 第n个触摸体：Xjn=[V*(tjn-tj1)]/2+Xj1，或Xjn=[V*(tjn-t0)-Yj]/2。

[0042] 所述X轴或Y轴的其中一边缘上分别设置一组发射换能器阵列和一组接收换能器阵列，由发射电路驱动所有发射换能器同时发射表面声波信号；由接收电路控制所有接收换能器同时接收表面声波信号，或由接收电路控制所有接收换能器依次单独接收表面声波信号。

[0043] 当有一个触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体180度反射后到达接收换能器Yi，由于每个接收换能器的相对位置坐标已知，因此该触摸体在Y轴上的坐标为Yi，在X轴上的坐标为：Xi= V*(ti-t0)/2；

[0044] 当有多个触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体180度反射后到达接收换能器，其中一个接收换能器Yj接收到多个表面声波信号，由于每个接收换能器的相对位置坐标已知，因此多个触摸体在Y轴上的坐标均为Yj，在X轴上的坐标分别为：

[0045] 第1个触摸体：Xj1=V*(tj1-t0)/2；

[0046] 第2个触摸体：Xj2=V*(tj2-tj1)/2+Xj1，或Xj2=V*(tj2-t0)/2；

[0047] …………

[0048] 第n个触摸体：Xjn= [V*(tjn-tj1)]/2+Xj1，或Xjn=V*(tjn-t0)/2。

[0049] 所述X轴或Y轴的其中一边缘上分别设置一组发射换能器阵列和一组接收换能器阵列，从任意一个发射换能器开始，由发射电路依次单独驱动发射换能器发射表面声波信号，直至所有发射换能器都被驱动过一次，则结束一次循环；由接收电路控制所有接收换能器同时接收表面声波信号，或由接收电路控制所有接收换能器依次单独接收表面声波信号。

[0050] 所述发射换能器阵列中发射换能器的总数为n，第一个发射换能器X1持续发射表面声波信号的起始时间点为t0，每一个发射换能器持续发射表面声波信号的时间为T，直到所有发射换能器都被驱动过一次后结束一次循环，接收换能器从起始时间点t0开始接收表面声波信号，历时n*T后停止接收表面声波信号；

[0051] 在（n-1）*T～n*T时段内，第n个发射换能器Xn持续发射表面声波信号，当有一个触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体180度反射后到达接收换能器Yn，由于每个发射换能器和接收换能器的相对位置坐标已知，因此确定该触摸体的坐标为（Xn，Yn）；当有多个触摸体触摸时，多个触摸体在X轴上的坐标均为Xn，在Y轴上的坐标分别为：

[0052] 第1个触摸体：Yj1=V*(tj1-t0)/2；

[0053] 第2个触摸体：Yj2=V*(tj2-tj1)/2+Yj1，或Yj2=V*(tj2-t0)/2；

[0054] …………

[0055] 第n个触摸体：Yjn=[V*(tjn-tj1)]/2+Yj1，或Yjn=V*(tjn-t0)/2。

[0056] 所述X轴或Y轴的其中一边缘上分别设置一组发射换能器阵列和一个由单个接收换能器与反射条纹阵列形成的组合，从任意一个发射换能器开始，由发射电路依次单独驱动发射换能器发射表面声波信号，直至所有发射换能器都被驱动过一次，则结束一次循环；由接收电路控制接收换能器接收表面声波信号。

[0057] 所述发射换能器阵列中发射换能器的总数为n，第一个发射换能器X1持续发射表面声波信号的起始时间点为t0，每一个发射换能器持续发射表面声波信号的时间为T，直到所有发射换能器都被驱动过一次后结束一次循环，接收换能器从起始时间点t0开始接收表面声波信号，历时n*T后停止接收表面声波信号；

[0058] 在（n-1）*T～n*T时段内，第n个发射换能器Xn持续发射表面声波信号，当有多个触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体180度反射后到达接收换能器，接收电路接收到第1个表面声波信号的时间点为tn1，接收到第2个表面声波信号的时间点为tn2，接收到第m个表面声波信号的时间点为tnm，由于每个发射换能器的相对位置坐标已知，因此多个触摸体在X轴上的坐标均为Xn，在Y轴上的坐标分别为：

[0059] 第1个触摸体：Yn1= V*{{tn1-[t0+(n-1)T]}-Xn}/2，

[0060] 第2个触摸体：Yn2={V*{tn2-[t0+(n-1)T]}-Xn}/2，

[0061] …………

[0062] 第m个触摸体：Ynm={V*{tnm-[t0+(n-1)T]}-Xn}/2。

[0063] 所述X轴或Y轴的其中一边缘上分别设置一组接收换能器阵列和一个由单个发射换能器与反射条纹阵列形成的组合，由发射电路驱动发射换能器持续发射表面声波信号；由接收电路控制所有接收换能器同时接收表面声波信号，或由接收电路控制所有接收换能器依次单独接收表面声波信号。

[0064] 当有一个触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体180度反射后到达接收换能器Yi，由于每个接收换能器的相对位置坐标已知，因此该触摸体在Y轴上的坐标为Yi，在X轴上的坐标为：Xi= [V*(ti-t0)-Yi]/2；

[0065] 当有多个触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体180度反射后到达接收换能器，其中一个接收换能器Yj接收到多个表面声波信号，由于每个接收换能器的相对位置坐标已知，因此多个触摸体在Y轴上的坐标均为Yj，在X轴上的坐标分别为：

[0066] 第1个触摸体：Xj1=[V*(tj1-t0)-Yj]/2；

[0067] 第2个触摸体：Xj2=[V*(tj2-tj1)+Xj1]/2，或Xj2= [V*(tj2-t0)-Yj]/2；

[0068] …………

[0069] 第n个触摸体：Xjn=[V*(tjn-tj1)+Xj1]/2，或Xjn=[V*(tjn-t0)-Yj]/2。

[0070] 所述X轴或Y轴的其中一边缘上分别设置一组发射换能器阵列和一组接收换能器阵列，所述Y轴或X轴的其中一边缘上分别设置一组发射换能器阵列和一组接收换能器阵列。

[0071] 所述X轴或Y轴上的接收换能器阵列或由单个接收换能器与反射条纹阵列形成的组合设置在表面声波信号的发射端。

[0072] 所述的任意一个发射换能器在发射表面声波信号时，其余发射换能器不工作。

[0073] 采用本发明的优点在于：

[0074] 一、本发明在X轴或Y轴上至少设置一组由多个发射换能器形成的发射换能器阵列，或至少设置一组由多个接收换能器形成的接收换能器阵列，由于发射换能器或接收换能器的相对位置坐标已知，因此该结构不仅能够有效地分辨出多个触摸体的真实触摸点，还能够快速确定多个触摸体在X轴或在Y轴上的坐标，从根本上消除了鬼点，实现了两点及以上的多点真实触摸响应，真正做到了在触摸区域的无限点触摸响应；与中国专利号“200920298621.7”为代表的现有技术相比，本发明的设计简单，表面声波触摸屏接收的信号强，触摸性能稳定，与之匹配的电路设计不需要复杂的滤波和降噪电路设计，不仅简化了电路的物料成本，还降低了印刷电路的设计难度；同时本发明使用的元器件成本低，生产工艺成熟，有利于大批量稳定地生产表面声波触摸屏。

[0075] 二、本发明中，发射换能器阵列采用同时发射表面声波信号的方式，有利于提高表面声波信号的强度，简化发射电路开关的设计和降低多阀门芯片需求；发射换能器阵列采用依次单独发射表面声波信号的方式，可有效降低多个触摸体间的相互干扰，提高触摸信号稳定性，不仅能够减少能耗，还能够延长发射换能器的使用寿命；接收换能器阵列采用同时接收表面声波信号的方式，能够减少接收表面声波信号的时间，有利于提高触摸响应速度；而接收换能器采用分时接收表面声波信号的方式，能够降低表面声波信号的干扰，有利于提高触摸稳定性。

[0076] 三、本发明中，采用由单个发射换能器与反射条纹阵列形成的组合发射表面声波信号，通过接收换能器阵列接收表面声波信号，或采用发射换能器阵列发射表面声波信号，通过由单个接收换能器与反射条纹阵列形成的组合接收表面声波信号，在能够有效地识别多点触摸的同时，还减少换能器使用数量，降低了生产成本，特别是能够快速定位离发射换能器近的触摸体的坐标，提高了触摸响应速度。

[0077] 四、本发明中，在触摸屏体的相垂直的两条边中，每条边上分别设置一组发射换能器阵列和一组接收换能器阵列，能够提高表面声波信号的强度，并在整个触摸屏体表面建立均匀的声波场，有利于提高触摸的稳定性；同时表面声波信号越强，越有利于触摸功能稳定性的提升，且触摸力度（简称触摸手感）也越轻；采用这种设计能够从根本上消除鬼点，从而提高触摸点位置判定的准确性；而两组接收换能器阵列则使得表面声波信号的检测更灵敏，检测结果更准确。

[0078] 五、本发明中，所述X轴或Y轴上的接收换能器阵列或由单个接收换能器与反射条纹阵列形成的组合设置在表面声波信号的发射端，此结构有利于减少反射后表面声波信号的传播路径，降低表面声波信号的衰减。

[0079] 六、本发明中，所述的任意一个发射换能器在发射表面声波信号时，其余发射换能器不工作，既能够降低能耗，节约能源，又能够减少发射换能器的工作时间，有利于延长表面声波触摸屏的使用寿命。

[0080] 七、本发明中，当有触摸体触摸时，接收电路将接收到的表面声波信号转换成数据包，将将数据包以接收时间排序，按时间周期发送给中央处理单元MCU，中央处理单元MCU统筹处理各驱动电路发射时间、表面声波信号的接收时间等，能够做到边发射、边接收、边处理，可以有效的缩短等待时间，提高表面声波触摸屏的响应速度。

附图说明

[0081] 图1为本发明实施例1的工作原理图。

[0082] 图2为本发明实施例1的工作流程图。

[0083] 图3为本发明实施例1的结构示意图。

[0084] 图4为本发明实施例1中发射轴的工作时间图。

[0085] 图5为本发明实施例1中接收轴的工作时间图。

[0086] 图6为本发明实施例1的电路框图。

[0087] 图7为本发明实施例2的工作原理图。

[0088] 图8为本发明实施例2的工作流程图。

[0089] 图9为本发明实施例2的工作示意图。

[0090] 图10为本发明实施例2中发射轴的工作时间图。

[0091] 图11为本发明实施例2中接收轴的工作时间图。

[0092] 图12为本发明实施例3的工作原理图。

[0093] 图13为本发明实施例3的工作流程图。

[0094] 图14为本发明实施例3的结构示意图。

[0095] 图15为本发明实施例3中发射轴的工作时间图。

[0096] 图16为本发明实施例3中接收轴的工作时间图。

[0097] 图17为本发明实施例4的结构示意图。

[0098] 图18为本发明实施例4中发射轴的工作时间图。

[0099] 图19为本发明实施例4中接收轴的工作时间图。

[0100] 图20为本发明实施例5的结构示意图。

[0101] 图21为本发明实施例6的结构示意图。

[0102] 图22为本发明实施例7的结构示意图。

[0103] 图23为本发明实施例8的结构示意图。

[0104] 图中的标记为：1、触摸屏体，2、接收换能器，3、反射条纹阵列，4、发射换能器阵列，5、接收换能器阵列，6、发射换能器。

具体实施方式

[0105] 实施例1

[0106] 一种表面声波触摸屏实现多点真实触摸的方法，包括以下步骤：

[0107] （1）、在X轴或Y轴上至少设置一组由多个发射换能器6形成的发射换能器阵列4，或至少设置一组由多个接收换能器2形成的接收换能器阵列5；

[0108] （2）、由发射电路驱动发射换能器6发射表面声波信号，由接收电路控制接收换能器2接收表面声波信号；

[0109] （3）、当有触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体后到达接收换能器2，当表面声波信号强度大于设定的阀值时，接收电路将该表面声波信号发送至中央处理单元MCU，中央处理单元MCU确定触摸体的坐标。

[0110] 进一步的，当没有触摸体触摸时，中央处理单元MCU不作任何处理。

[0111] 本实施例中，当有触摸体触摸时，高密度、高能量的表面声波信号经触摸体发生透射、散射、折射和反射，其中反射的能量分为180度反射后原路返回到发射换能器6上、90度反射后到达与发射轴垂直的轴以及其他角度反射后到达所述垂直的轴，但经过测试表明，因为从触摸体到达发射轴或与发射轴垂直的轴的垂直距离最短，所以90度反射的能量强度在所述与发射轴垂直的轴上能量是最大的，同时180度反射的能量强度在所述发射轴上的能量也是最大的，因此当接收电路接收到的表面声波信号强度大于设定的阀值时，接收电路将该表面声波信号发送至中央处理单元MCU，中央处理单元MCU确定触摸体的坐标。

[0112] 本实施例中，所述发射换能器阵列4是指由多个发射换能器6在X轴或Y轴上按直线顺序排列，所述发射换能器阵列4中的发射换能器6并联设置；所述接收换能器阵列5是指由多个接收换能器2在Y轴或X轴上按直线顺序排列，所述接收换能器阵列5中的接收换能器2并联设置。

[0113] 本实施例中，采用接收换能器阵列5代替现在有技术中单个接收换能器2和反射条纹阵列3形成的组合结构，采用发射换能器阵列4代替现在有技术中单个发射换能器6和反射条纹阵列3形成的组合结构，能够从根本上消除鬼点，实现两点及以上的多点真实触摸响应。

[0114] 本实施例中，优选在所述X轴上设置一组发射换能器阵列4，在所述Y轴上设置一组接收换能器阵列5，由发射电路驱动所有发射换能器6同时发射表面声波信号；由接收电路控制所有接收换能器2同时接收表面声波信号，或由接收电路控制所有接收换能器2依次单独接收表面声波信号；但并不局限于上述优选设置方式，例如可以在X轴上设置二组发射换能器阵列4，在Y轴上设置二组接收换能器阵列5。

[0115] 当有一个触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体90度反射后到达接收换能器Yi，由于每个接收换能器2的相对位置坐标已知，因此该触摸体在Y轴上的坐标为Yi，在X轴上的坐标为：Xi=V*(ti-t0)-Yi；

[0116] 当有多个触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体90度反射后到达接收换能器2，其中一个接收换能器Yj接收到多个表面声波信号，由于每个接收换能器2的相对位置坐标已知，因此多个触摸体在Y轴上的坐标均为Yj，在X轴上的坐标分别为：

[0117] 第1个触摸体：Xj1=V*(tj1-t0)-Yj；

[0118] 第2个触摸体：Xj2=V*(tj2-t j1)+Xj1，或Xj2=V*(tj2-t0)-Yj；

[0119] …………

[0120] 第n个触摸体：Xjn=V*(tjn-tj1)+Xj1，或Xjn=V*(tjn-t0)-Yj；其中V为表面声波信号的传播速度，t0为发射换能器6开始发射表面声波信号的起始时间点，ti为接收换能器2首次接收到表面声波信号的时间点，tj1为Yj接收到第1个触摸体的表面声波信号的时间点，tj2为Yj接收到第2个触摸体的表面声波信号的时间点，tjn为Yj接收到第n个触摸体的表面声波信号的时间点。

[0121] 本实施例中，如图1所示，T’为中央处理单元MCU处理接收电路所接收到的表面声波信号的时间，即发射换能器6持续发射表面声波信号的时间T为零时，停止发射表面声波信号，中央处理单元MCU在时间T’内处理接收电路所接收到的表面声波信号。

[0122] 实施例2

[0123] 本实施例与实施例1基本相同，主要区别在于：所述X轴上设置一组发射换能器阵列4，所述Y轴上设置一组接收换能器阵列5，从任意一个发射换能器6开始，由发射电路依次单独驱动发射换能器6发射表面声波信号，直至所有发射换能器6都被驱动过一次，则结束一次循环；由接收电路控制所有接收换能器2同时接收表面声波信号，或由接收电路控制所有接收换能器2依次单独接收表面声波信号；上述设置方式为优选，但并不局限于上述优选设置方式，例如可以在X轴上设置一组发射换能器阵列4，在Y轴上设置二组接收换能器阵列5。

[0124] 进一步的，所述发射换能器阵列4中发射换能器6的总数为n，第一个发射换能器X1持续发射表面声波信号的起始时间点为t0，每一个发射换能器6持续发射表面声波信号的时间为T，直到所有发射换能器6都被驱动过一次后结束一次循环，接收换能器2从起始时间点t0开始接收表面声波信号，历时n*T后停止接收表面声波信号；

[0125] 在（n-1）*T～n*T时段内，第n个发射换能器Xn持续发射表面声波信号，当有触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体90度反射后到达接收换能器Yn，由于每个发射换能器6和接收换能器2的相对位置坐标已知，因此确定触摸体的坐标为（Xn，Yn）。

[0126] 本实施例的工作原理为：首先设定发射换能器阵列4中的发射换能器6依次按X1、X2、X3……Xm排列，接收换能器阵列5中的接收换能器2依次按Y1、Y2、Y3……Yn排列，然后由发射电路单独驱动发射换能器X1在设定时间T内持续发射表面声波信号，并开始倒计时，发射换能器X1的坐标由中央处理单元MCU预先记录，当有触摸体触摸时，检测接收换能器Y1所接收到表面声波信号的能量强度是否大于设定阀值，如果接收换能器Y1所接收到表面声波信号的能量强度大于设定阀值，则判定为真值1，表示有触摸体，并由中央处理单元MCU记录接收换能器Y1的坐标，如果接收换能器Y1所接收到表面声波信号的能量强度小于设定阀值，则判定为假值0，表示无触摸体，中央处理单元MCU不做任何记录；完成接收换能器Y1的检测后，依次完成剩余接收换能器2的检测，直到完成所有接收换能器2的检测后，接收电路将声波信号接收组件接收到的表面声波信号通过A/D电路转换成数据包，并给数据包加上时间标记，然后将数据包按时间周期发送给中央处理单元MCU进行处理，由中央处理单元MCU确定触摸体的坐标为（X1，Y1），如此往复进行，直到X轴上所有的发射换能器6都被驱动过，完成一次循环后，接收电路停止接收表面声波信号，等待下一次循环的指令。

[0127] 如图9所示，中央处理单元MCU通过发射电路驱动发射换能器X1时，表面声波沿着Y轴方向传播，当遇到触摸体A时，高密度、高能量的表面声波信号经触摸体A发生90度反射，除接收换能器Y8以外，其他接收换能器2也不同程度的接收到了表面声波信号所反射的能量，但只有接收换能器Y8接收到的表面声波信号的能量强度大于设定阀值，因此在Y轴结束扫描后，可以确定Y轴上只有一个峰值Y8，那么可以判定有一个真实触摸点存在，即（X1、Y8）。

[0128] 完成所有接收换能器2的表面声波信号检测后，发射电路停止驱动发射换能器X1，并单独驱动发射换能器X2，表面声波信号沿着Y轴方向传播，当遇到触摸体B和C时，表面声波信号经触摸体发生90度反射，反射后的能量最大值分别被Y5和Y3接收到，没有触摸点的地方不会出现反射，自然也就无能量被接收到，在Y轴结束扫描后，有两个峰值Y5和Y3，那么可以判定有两个真实触摸点存在，即（X2、Y5）和（X2、Y3）。

[0129] 发射电路停止驱动发射换能器X2后，单独驱动发射换能器X3，表面声波信号沿着Y轴方向传播，但是未遇到触摸体，Y轴的接收换能器阵列5都未接收到信号，因此无峰值，X3无真实触摸点。

[0130] 发射电路停止驱动发射换能器X3后，单独驱动发射换能器X4，表面声波信号沿着Y轴方向传播，当遇到触摸体D、E和F时，90度反射的能量最大值分别被Y5、Y7和Y9接收到，没有触摸点的地方不会出现反射，尽管触摸体D的90度方向有一个触摸体B存在，但依据表面声波传输原理，表面声波信号的90%的能量都是透射，因此B的存在不会影响D的90度反射能量的传输，由于90度反射能量的幅度比其他角度的反射能量的幅度大几倍，因此也不影响其他角度反射能量的幅度差异。所以在Y轴结束扫描后，有三个峰值Y5、Y7和Y9，那么可以判定有三个真实触摸点存在，即（X4、Y5）、（X4、Y7）和（X4、Y9）。

[0131] 发射电路停止驱动发射换能器X4后，单独驱动发射换能器X5，表面声波信号沿着Y轴方向传播，但是未遇到触摸体，Y轴的接收换能器阵列5都未接收到信号，因此无峰值，X5无真实触摸点。

[0132] 发射电路停止驱动发射换能器X5的电压后，单独驱动发射换能器X6，表面声波信号沿着Y轴方向传播，当遇到触摸体G时，90度反射的能量最大值被Y3接收到，尽管触摸体G的90度方向有一个触摸提C存在，但不影响峰值的判断，在Y轴结束扫描后，有一个峰值Y3，因此可以判定有一个真实触摸点存在，即（X6、Y3）。

[0133] 实施例3

[0134] 本实施例与实施例2基本相同，主要区别在于：所述X轴上设置一组发射换能器阵列4，所述Y轴上设置一个由单个接收换能器2与反射条纹阵列3形成的组合，从任意一个发射换能器6开始，由发射电路依次单独驱动发射换能器6发射表面声波信号，直至所有发射换能器6都被驱动过一次，则结束一次循环；由接收电路控制接收换能器2接收表面声波信号；上述设置方式为优选，但并不局限于上述优选设置方式，例如可以在X轴的两条边上分别设置二组发射换能器阵列4，在Y轴的两条边上分别设置二个由单个接收换能器2与反射条纹阵列3形成的组合。

[0135] 进一步的，所述发射换能器阵列4中发射换能器6的总数为n，第一个发射换能器X1持续发射表面声波信号的起始时间点为t0，每一个发射换能器6持续发射表面声波信号的时间为T，直到所有发射换能器6都被驱动过一次后结束一次循环，接收换能器2从起始时间点t0开始接收表面声波信号，历时n*T后停止接收表面声波信号；

[0136] 在（n-1）*T～n*T时段内，第n个发射换能器Xn持续发射表面声波信号，当有多个触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体90度反射后到达接收换能器2，接收电路接收到第1个表面声波信号的时间点为tn1，接收到第2个表面声波信号的时间点为tn2，接收到第m个表面声波信号的时间点为tnm，由于每个发射换能器6的相对位置坐标已知，因此多个触摸体在X轴上的坐标均为Xn，在Y轴上的坐标分别为：

[0137] 第1个触摸体：Yn1={V*{tn1-[t0+(n-1)T]}-Xn}/2，

[0138] 第2个触摸体：Yn2={V*{tn2-[t0+(n-1)T]}-Xn}/2，

[0139] …………

[0140] 第m个触摸体：Ynm={V*{tnm-[t0+(n-1)T]}-Xn}/2。

[0141] 本实施例的工作原理与实施例2的工作原理基本相同，主要区别在于：在对任意一发射换能器Xi进行驱动时，发射换能器Xi发射的表面声波信号平行于Y轴方向，发射换能器Xi上的触摸体使表面声波信号产生90度反射后传播至反射条纹阵列3，经反射条纹阵列3后发生90度偏转后表面声波信号传导至接收换能器2，然后统一由接收换能器2进行声电转换。显然，所有表面声波信号经90度反射后都经历过一段由Xi垂直到反射条纹阵列3之间的距离，唯独差异在经过反射条纹阵列3二次转向后，靠近接收换能器2的表面声波信号先到达接收换能器2，远离接收换能器2的表面声波信号后到达接收换能器2，本实施例取消了接收换能器阵列5，降低了表面声波触摸屏的生产成本，有利于量产化。

[0142] 实施例4

[0143] 本实施例与实施例1基本相同，主要区别在于：所述X轴上设置一个由单个接收换能器2与反射条纹阵列3形成的组合，所述Y轴上设置一组接收换能器阵列5，由发射电路驱动发射换能器6持续发射表面声波信号；由接收电路控制所有接收换能器2同时接收表面声波信号，或由接收电路控制所有接收换能器2依次单独接收表面声波信号；上述设置方式为优选，但并不局限于上述优选设置方式，例如可以在X轴的两条边上分别设置二个由单个接收换能器2与反射条纹阵列3形成的组合，可以在Y轴的两条边上分别设置二组接收换能器阵列5。

[0144] 进一步的，当有一个触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体90度反射后到达接收换能器Yi，由于每个接收换能器2的相对位置坐标已知，因此该触摸体在Y轴上的坐标为Yi，在X轴上的坐标为：Xi= [V*(ti-t0)-Yi]/2；

[0145] 当有多个触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体90度反射后到达接收换能器2，其中一个接收换能器Yj接收到多个表面声波信号，由于每个接收换能器2的相对位置坐标已知，因此多个触摸体在Y轴上的坐标均为Yj，在X轴上的坐标分别为：

[0146] 第1个触摸体：Xj1=[V*(tj1-t0)-Yj]/2；

[0147] 第2个触摸体：Xj2=[V*(tj2-tj1)]/2+Xj1，或Xj2=[V*(tj2-t0)-Yj]/2；

[0148] …………

[0149] 第n个触摸体：Xjn=[V*(tjn-tj1)]/2+Xj1，或Xjn=[V*(tjn-t0)-Yj]/2。

[0150] 实施例5

[0151] 本实施例与实施例1基本相同，主要区别在于：所述X轴或Y轴的其中一边缘上分别设置一组发射换能器阵列4和一组接收换能器阵列5，由发射电路驱动所有发射换能器6同时发射表面声波信号；由接收电路控制所有接收换能器2同时接收表面声波信号，或由接收电路控制所有接收换能器2依次单独接收表面声波信号。

[0152] 进一步的，最佳实施方式为，接收换能器阵列5与发射换能器阵列4平行，且接收换能器阵列5设置在表面声波信号的发射端。

[0153] 当有一个触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体180度反射后到达接收换能器Yi，由于每个接收换能器2的相对位置坐标已知，因此该触摸体在Y轴上的坐标为Yi，在X轴上的坐标为：Xi= V*(ti-t0)/2；

[0154] 当有多个触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体180度反射后到达接收换能器2，其中一个接收换能器Yj接收到多个表面声波信号，由于每个接收换能器2的相对位置坐标已知，因此多个触摸体在Y轴上的坐标均为Yj，在X轴上的坐标分别为：

[0155] 第1个触摸体：Xj1=V*(tj1-t0)/2；

[0156] 第2个触摸体：Xj2=V*(tj2-tj1)/2+Xj1，或Xj2=V*(tj2-t0)/2；

[0157] …………

[0158] 第n个触摸体：Xjn= [V*(tjn-tj1)]/2+Xj1，或Xjn=V*(tjn-t0)/2。

[0159] 实施例6

[0160] 本实施例与实施例5基本相同，主要区别在于：所述X轴或Y轴的其中一边缘上分别设置一组发射换能器阵列4和一组接收换能器阵列5，从任意一个发射换能器6开始，由发射电路依次单独驱动发射换能器6发射表面声波信号，直至所有发射换能器6都被驱动过一次，则结束一次循环；由接收电路控制所有接收换能器2同时接收表面声波信号，或由接收电路控制所有接收换能器2依次单独接收表面声波信号。

[0161] 所述发射换能器阵列4中发射换能器6的总数为n，第一个发射换能器X1持续发射表面声波信号的起始时间点为t0，每一个发射换能器6持续发射表面声波信号的时间为T，直到所有发射换能器6都被驱动过一次后结束一次循环，接收换能器2从起始时间点t0开始接收表面声波信号，历时n*T后停止接收表面声波信号；

[0162] 在（n-1）*T～n*T时段内，第n个发射换能器Xn持续发射表面声波信号，当有一个触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体180度反射后到达接收换能器Yn，由于每个发射换能器6和接收换能器2的相对位置坐标已知，因此确定该触摸体的坐标为（Xn，Yn）；当有多个触摸体触摸时，多个触摸体在X轴上的坐标均为Xn，在Y轴上的坐标分别为：

[0163] 第1个触摸体：Yj1=V*(tj1-t0)/2；

[0164] 第2个触摸体：Yj2=V*(tj2-tj1)/2+Yj1，或Yj2=V*(tj2-t0)/2；

[0165] …………

[0166] 第n个触摸体：Yjn=[V*(tjn-tj1)]/2+Yj1，或Yjn=V*(tjn-t0)/2。

[0167] 实施例7

[0168] 本实施例与实施例6基本相同，主要区别在于：所述X轴或Y轴的其中一边缘上分别设置一组发射换能器阵列4和一个由单个接收换能器2与反射条纹阵列3形成的组合，从任意一个发射换能器6开始，由发射电路依次单独驱动发射换能器6发射表面声波信号，直至所有发射换能器6都被驱动过一次，则结束一次循环；由接收电路控制接收换能器2接收表面声波信号。

[0169] 进一步的，最佳实施方式为，由单个接收换能器2与反射条纹阵列3形成的组合设置在表面声波信号的发射端。

[0170] 所述发射换能器阵列4中发射换能器6的总数为n，第一个发射换能器X1持续发射表面声波信号的起始时间点为t0，每一个发射换能器6持续发射表面声波信号的时间为T，直到所有发射换能器6都被驱动过一次后结束一次循环，接收换能器2从起始时间点t0开始接收表面声波信号，历时n*T后停止接收表面声波信号；

[0171] 在（n-1）*T～n*T时段内，第n个发射换能器Xn持续发射表面声波信号，当有多个触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体180度反射后到达接收换能器2，接收电路接收到第1个表面声波信号的时间点为tn1，接收到第2个表面声波信号的时间点为tn2，接收到第m个表面声波信号的时间点为tnm，由于每个发射换能器6的相对位置坐标已知，因此多个触摸体在X轴上的坐标均为Xn，在Y轴上的坐标分别为：

[0172] 第1个触摸体：Yn1= V*{{tn1-[t0+(n-1)T]}-Xn}/2，

[0173] 第2个触摸体：Yn2={V*{tn2-[t0+(n-1)T]}-Xn}/2，

[0174] …………

[0175] 第m个触摸体：Ynm={V*{tnm-[t0+(n-1)T]}-Xn}/2。

[0176] 实施例8

[0177] 本实施例与实施例5基本相同，主要区别在于：所述X轴或Y轴的其中一边缘上分别设置一组接收换能器阵列5和一个由单个发射换能器6与反射条纹阵列3形成的组合，由发射电路驱动发射换能器6持续发射表面声波信号；由接收电路控制所有接收换能器2同时接收表面声波信号，或由接收电路控制所有接收换能器2依次单独接收表面声波信号。

[0178] 进一步的，最佳实施方式为，接收换能器阵列5设置在表面声波信号的发射方向。

[0179] 当有一个触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体180度反射后到达接收换能器Yi，由于每个接收换能器2的相对位置坐标已知，因此该触摸体在Y轴上的坐标为Yi，在X轴上的坐标为：Xi= [V*(ti-t0)-Yi]/2；

[0180] 当有多个触摸体触摸时，表面声波信号经触摸体180度反射后到达接收换能器2，其中一个接收换能器Yj接收到多个表面声波信号，由于每个接收换能器2的相对位置坐标已知，因此多个触摸体在Y轴上的坐标均为Yj，在X轴上的坐标分别为：

[0181] 第1个触摸体：Xj1=[V*(tj1-t0)-Yj]/2；

[0182] 第2个触摸体：Xj2= [V*(tj2-tj1)+Xj1]/2，或Xj2= [V*(tj2-t0)-Yj]/2；

[0183] …………

[0184] 第n个触摸体：Xjn=[V*(tjn-tj1)+Xj1]/2，或Xjn=[V*(tjn-t0)-Yj]/2。

[0185] 实施例9

[0186] 本实施例与实施例5—8中任意一实施例相同，主要区别在于：所述发射换能器阵列4、接收换能器阵列5、单个接收换能器2与反射条纹阵列3形成的组合或单个发射换能器6与反射条纹阵列3形成的组合，可以相互组合同时设置在X轴和Y轴上。

[0187] 进一步的，

[0188] 本发明中，上述任意一实施例中所涉及到的单个发射换能器6和反射条纹阵列3形成的组合、单个接收换能器2和反射条纹阵列3形成的组合、发射换能器阵列4或接收换能器阵列5，优选设置在触摸屏体1的背面，使触摸面成为一个完整的纯平面。

[0189] 本发明中，所述从任意一个发射换能器6开始驱动，直至所有发射换能器6都被驱动过一次是指以驱动的任意一个发射换能器6为参照，按由下往上或由上往下的方向依次驱动剩余的发射换能器6，其中，任意一个发射换能器6在发射表面声波信号时，其余发射换能器6不工作。