声波式触控装置及其触控判断方法制造方法及图纸

一种声波式触控装置，包括超声波接收单元、超声波发射单元以及控制器，所述超声波发射单元用于发射超声波，所述超声波接收单元用于接收反射的所述超声波，该超声波接收单元在受到外界扰动时产生低频电信号，该低频电信号导致超声波接收单元输出端输出的电信号发生变化，所述控制器通过该电信号的变化判断是否开启超声波接收单元。本发明专利技术还提供一种应用于该声波式触控装置的触控判断方法。

Acoustic touch control device and its touch control method

A sonic touch device, comprising an ultrasonic receiving unit, ultrasonic transmitting unit and a controller, wherein the ultrasonic transmitting unit for transmitting the ultrasonic wave, the ultrasonic receiving unit for receiving the ultrasonic reflection, the ultrasonic receiving unit generates electrical signals in the low frequency disturbance, the low frequency signal to electrical signal output ultrasonic receiver unit output changes, the controller changes through the judgment of the electrical signal is on ultrasonic receiving unit. The invention also provides a touch control judgment method applied to the acoustic touch control device.

【技术实现步骤摘要】
声波式触控装置及其触控判断方法
本专利技术涉及一种声波式触控装置及该声波式触控装置进行触控判断的方法。
技术介绍
触摸是人类最重要的感知方式，是人与机器进行互动的最自然的方式。触控装置发展至今己广泛用于个人计算机、智能电话、公共信息、智能家电、工业控制等众多领域。在目前的触控领域，主要有电阻式触控装置、光电式触控装置、声波式触控装置、平面电容式触控装置、投射电容式触控装置。声波式触控装置是一种新型的人机交互方式，目前的声波式触控技术中，声波发生器能发送一种高频声波并抵达盖板表面，当手指触及盖板时，触点上的部分声波即被阻止，部分声波反射，声波接收元件接收反射回来的声波并将其转换为电信号，控制器对该电信号进行分析，控制器将依据分析结果判定是否为有效触控，以实现用户与终端之间的交互。在交互过程中经常出现误触的情况，这对于用户的使用体验存在不好的影响。在日常使用中，存在各种各样的误触，例如水、油、杂讯、碰撞等，传统的声波式触控装置很难对上述杂讯与手指的触控做出区别，部分已知的可以对上述杂讯与手指的触控做出区分的声波式触控装置也因为其结构及工作原理上的缺陷，导致该声波式触控装置在非必要工作时间被频繁唤醒，导致耗电量增加。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种声波式触控装置，该声波式触控装置可以有效对误触因素(水、油、杂讯、碰撞等)及手指进行区分，而且通过工作方式的优化降低该声波式触控装置在非必要工作时间内被唤醒的频率，减少耗电。另，还提供一种该声波式触控装置的触控判断方法。一种声波式触控装置，包括超声波接收单元、超声波发射单元以及控制器，所述超声波发射单元用于发射超声波，所述超声波接收单元用于接收反射的所述超声波，该超声波接收单元在受到外界扰动时产生低频电信号，该低频电信号导致超声波接收单元输出端输出的电信号发生变化，所述控制器通过该电信号的变化判断是否开启超声波接收单元。一种声波式触控装置判断触控的方法，该声波式触控装置包括超声波接收单元、超声波发射单元以及控制器，所述超声波发射单元用于发射超声波，所述超声波接收单元用于接收反射的所述超声波，该超声波接收单元在受到外界扰动时产生低频电信号，该超声波接收单元在接收反射的所述超声波时产生高频电信号，该方法包括如下步骤：步骤S10：该超声波发射单元保持关闭，该控制器监控该超声波接收单元输出端的电信号；步骤S20：判断超声波接收单元输出端的电信号是否低于阈值一，若低于阈值一则执行步骤S30，若不低于阈值一则重新执行步骤S10；步骤S30：开启或保持开启该超声波发射单元，并同时执行步骤S41及步骤S42；步骤S41：控制器监测超声波接收单元输出端的低频电信号，若超声波接收单元输出端电信号升高则执行步骤S43，若超声波接收单元输出端电信号未升高则返回步骤S30；步骤S42：控制器对超声波接收单元接收的超声波信号所转换出的高频电信号进行分析，若判定该高频电信号降低至阈值二之下则执行步骤S44，若判定该高频电信号未降低至阈值二之下则返回步骤S30；步骤S43：关闭超声波发射单元并回到步骤S10重新开始判断；步骤S44：对高频电信号在阈值二之下的时间进行判定，若时间长度在阈值三之上则判断为有效触控发生，若时间长度在阈值三之下则回到步骤S30。通过执行上述工作方式，可以有效区分误触因素(水、油、杂讯、碰撞等)及手指。同时使各元件只在确实需要时才开启并工作，降低该触控装置在非必要工作时间内被唤醒的频率，减少耗电。附图说明图1为本专利技术较佳实施例的声波式触控装置的剖面结构示意图。图2为本专利技术较佳实施例的声波式触控装置的触控判断方法的流程示意图。图3为本专利技术较佳实施例的声波式触控装置在其超声波发射单元不发射超声波且有手指接触时，其超声波接收单元输出的电信号变化示意图。图4为本专利技术较佳实施例的声波式触控装置在其超声波发射单元发射超声波且有手指接触时，其超声波接收单元輸出的电信号的变化示意图。主要元件符号说明触控装置100超声感测单元102LED指示灯110控制器120粘胶150盖板160超声波接收单元130超声波发射单元140第一压电片131第一电极132第二电极133第一表面1311第三表面1313第二压电片141第三电极142第四电极143第五表面1411第七表面1413如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式为了使本申请所揭示的
技术实现思路
更加详尽与完备，可以参照附图以及本专利技术的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或者相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本专利技术所覆盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。下面参照附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细描述。第一实施例如图1所示，在本实施例提供一种声波式触控装置100，包括超声感测单元102、粘胶150、盖板160、控制器120以及LED指示灯110。超声感测单元102包括超声波接收单元130与超声波发射单元140。该超声波接收单元130与超声波发射单元140堆叠设置，并通过粘胶150粘结在一起。超声感测单元102通过粘胶150与盖板160结合。超声波接收单元130包括第一压电片131、第一电极132和第二电极133。在本实施例中，第一压电片131包括第一表面1311、第三表面1313，第一表面1311和第三表面1313相对设置。第一电极132完全覆盖第一压电片131的第一表面1311，第二电极133完全覆盖第一压电片131的该第三表面1313上。所述第一电极132和第二电极133分别通过电连接线(图未示)与供电电路(图未示)构成通路。第一电极132和第二电极133工作时同时通电，在第一压电片131两端产生电势差驱动第一压电片131工作。当手指或外部物体冲击作用于声波式触控装置100的盖板160时，第一压电片131受力发生形变，由于压电原理，第一压电片131内部产生电荷聚集现象；声波等杂讯引起第一压电片131产生共振，也可以使其内部产生电荷聚集现象。由上述因素引起的电荷聚集现象将在超声波接收单元130输出端产生电信号，本专利技术将这种电信号定义为超声波接收单元130的低频电信号，该低频电信号将导致超声波接收单元130输出端输出的电信号发生变化。控制器120对该电信号的变化进行判定后选择性开启超声波发射单元140。而如果是油或者水碰触该盖板160时，由于力度不够，不会引起第一压电片131的形变，也不会引起超声波接收单元130输出端输出的电信号发生变化。超声波发射单元140包括第二压电片141、第三电极142和第四电极143。在本实施例中，第二压电片141包括第五表面1411、第七表面1413，第五表面1411和第七表面1413相对设置。第三电极142完全覆盖第二压电片141的第七表面1413上，第四电极143完全覆盖第二压电片141的第五表面1411。所述第三电极142和第四电极143分别通过电连接线(图未示)与供电电路构成通路。第三电极142和第四电极143工作时同时通电，在第二压电片141两端产生电势差驱动第二压电片141工作。第二压电片141受驱动后发射超声波，其发出的超声波部分在盖板160与空气的交界面发生反射，反射回来的超声本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声波式触控装置，包括超声波接收单元、超声波发射单元以及控制器，所述超声波发射单元用于发射超声波，所述超声波接收单元用于接收反射的所述超声波，其特征在于：该超声波接收单元在受到外界扰动时产生低频电信号，该低频电信号导致超声波接收单元输出端输出的电信号发生变化，所述控制器通过该电信号的变化判断是否开启超声波接收单元。

【技术特征摘要】
1.一种声波式触控装置，包括超声波接收单元、超声波发射单元以及控制器，所述超声波发射单元用于发射超声波，所述超声波接收单元用于接收反射的所述超声波，其特征在于：该超声波接收单元在受到外界扰动时产生低频电信号，该低频电信号导致超声波接收单元输出端输出的电信号发生变化，所述控制器通过该电信号的变化判断是否开启超声波接收单元。2.如权利要求1所述的声波式触控装置，其特征在于：该超声波接收单元在接收反射的所述超声波时产出高频电信号，所述控制器监测所述超声波接收单元输出端输出的电信号的变化和所述高频电信号的变化，并通过所述变化判断触控。3.如权利要求1所述的声波式触控装置，其特征在于：该声波式触控装置还包括LED指示灯，当该控制器判断有触摸发生时该控制LED指示灯开启，反馈识别成功。4.如权利要求1所述的声波式触控装置，其特征在于：在超声波发射单元开启时，超声波接收单元同时向控制器传输高频电信号和低频电信号；该声波式触控装置还包括至少两个不同的信号抓取电路，其中一个抓取电路抓取超声波接收单元输出端输出的所述高频电信号，另一个抓取电路抓取超声波接收单元输出端输出的所述低频电信号。5.一种声波式触控装置判断触控的方法，该声波式触控装置包括超声波接收单元、超声波发射单元以及控制器，所述超声波发射单元用于发射超声波，所述超声波接收单元用于接收反射的所述超声波，该超声波接收单元在受到外界扰动时产生低频电信号，该超声波接收单元在接收反射的所述超声波时产生高频电信号，该方法包括如下步骤：步骤S10：该超声波发射单元保持关闭，该控制器监控该超声波接收单元输出端的电信号；步骤S20：判断超声波接收单元输出端的电信号是否低于阈值一，若低于阈值一则执...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁孝钧，
申请(专利权)人：业成科技成都有限公司，业成光电深圳有限公司，英特盛科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51