一种触摸感应定位装置及系统制造方法及图纸

技术编号:8241426 阅读:234 留言:0更新日期:2013-01-24 22:21
本发明专利技术涉及一种触摸感应定位装置及系统。其中,触摸感应定位装置包括:脉冲信号收发模块,用于在触点感应模块的输入端施加脉冲激励信号,以及根据所述触点感应模块是否被触摸,在输出端接收其产生的行延迟信号和列延迟信号;处理模块,用于根据所述触点感应模块是否被触摸产生的所述行延迟信号和所述列延迟信号确定触点的位置。本发明专利技术的触摸感应定位装置及系统采用数字△TDC,与传统触摸检测中应用的ADC相比,具有适用范围广、功耗低的优点,并且,通过采用数字△TDC,本发明专利技术的触摸感应定位装置还具有精度高、抗干扰性强、面积小的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及触摸定位技术,尤其涉及一种触摸感应定位装置及系统
技术介绍
目前的触摸感应应用中,触摸屏的触摸感应定位装置(也可以称为多触点检测装置)米用的技术方案有 Cypress 公司的 CSD(CapSense Delta-Sigma)、CSA(CapSenseApproximating)、CSR(CapSense Relaxation Oscillator) ,Atmel 公司的Qtouch (CapSenseRelaxation Oscillator)技术等,这些技术具有成熟、可靠的优点,但是,这些技术针对性单一,都只适用于双层自电容屏,并且这些技术中由于采用ADC(Analog-to-Digital Converter,模拟/数字转换器),导致功耗普遍偏高。因此,具有更广泛适用范围、低功耗的优化的触摸感应定位装置是当前触摸定位
一个重要的发展方向。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种触摸感应定位装置及系统,适用范围广、功耗低。为解决上述技术问题,本专利技术提出了一种触摸感应定位装置,包括脉冲信号收发模块,用于在触点感应模块的输入端施加脉冲激励信号,以及根据所述触点感应模块是否被触摸,在输出端接收其产生的行延迟信号和列延迟信号;处理模块,用于根据所述触点感应模块是否被触摸产生的所述行延迟信号和所述列延迟信号确定触点的位置。进一步地,上述装置还可具有以下特点,所述处理模块包括第一计算单元,用于计算所述触点感应模块被触摸时产生的行延迟信号与所述触点感应模块未被触摸时产生的行延迟信号的时间差值、以及计算所述触点感应模块被触摸时产生的列延迟信号与所述触点感应模块未被触摸时产生的列延迟信号的时间差值;第二计算单元,用于根据所述行延迟信号的时间差值和所述列延迟信号的时间差值确定触点的位置坐标。进一步地,上述装置还可具有以下特点,所述第一计算单元包括时间差值数字转换器,用于计算延迟信号的时间差值,并转换为数字信号;寄存器,用于存储数字信号形式的时间差值。进一步地,上述装置还可具有以下特点,所述时间差值数字转换器包括延时链、粗计算器、动态存储器和减法器,所述延时链和粗计算器相连,所述动态存储器分别与所述延时链、粗计算器和减法器相连。进一步地,上述装置还可具有以下特点,所述第二计算单元包括通过总线相连的处理器、直接内存访问控制器DMAC、FLASH控制单元、内部集成电路I2C接口单元,以及与所述FLASH控制单元相连的FLASH。进一步地,上述装置还可具有以下特点,所述脉冲信号收发模块包括如下单元中的任意一个第一扫描单元,用于以所述触点感应模块引出端的四个角上的端口作为输入端,以所述触点感应模块的所有引出端作为输出端,在所有输入端同时施加脉冲激励信号,在所有输出端接收所述触点感应模块是否被触摸产生的行延迟信号和列延迟信号;第二扫描单元,用于以所述触点感应模块第一面的所有行引出端和第二面的所有列引出端作为输入端,以所述触点感应模块第三面的所有行引出端和第四面的所有列引出端作为输出端,在输入端逐行逐列顺序施加脉冲激励信号,在所有输出端接收所述触点感应模块是否被触摸产生的行延迟信号和列延迟信号,所述第一面、第二面、第三面、第四面顺序相连;第三扫描单元,用于以所述触点感应模块第一面的所有行引出端和第二面的所有列引出端作为输入端,以所述触点感应模块第三面的所有行引出端和第四面的所有列引出端作为输出端,在输入端隔行隔列顺序施加脉冲激励信号,在所有输出端接收所述触点感应模块是否被触摸产生的行延迟信号和列延迟信号,所述第一面、第二面、第三面、第四面顺序相连; 第四扫描单元,用于以触点感应模块所有引出端既作输入端也作输出端,在输入端逐行逐列顺序施加脉冲激励信号,在所有输出端接收所述触点感应模块是否被触摸产生的行延迟信号和列延迟信号。进一步地,上述装置还可具有以下特点,所述脉冲激励信号为方波脉冲激励信号、三角波脉冲激励信号、正弦波脉冲激励信号或锯齿波脉冲激励信号。为解决上述技术问题,本专利技术还提出了一种触摸感应定位系统,包括上述任一项所述的触摸感应定位装置,还包括触点感应模块,所述触点感应模块用于接收所述触摸感应定位装置提供的脉冲激励信号,并根据其是否被触摸而输出行延迟信号和列延迟信号。进一步地,上述系统还可具有以下特点,所述触点感应模块为互电容屏、双层自电容屏、单层ITO触摸屏、触摸面板或电子皮肤。本专利技术的触摸感应定位装置及系统采用数字△ TDC,与传统触摸检测中应用的ADC相比,具有适用范围广、功耗低的优点,并且,通过采用数字ATDC,本专利技术的触摸感应定位装置还具有精度高、抗干扰性强、面积小的优点。附图说明图I为本专利技术实施例中触摸感应定位装置的结构图;图2A为图I中脉冲信号收发模块11的一种结构图;图2B为图I中处理模块12的一种结构图;图3为本专利技术应用实例中触摸感应定位装置的具体结构图;图4为图3中第一计算单元32的一种具体结构图;图5为图3中第二计算单元33的一种具体结构图;图6A为三角形网络单元结构示意图;图6B为由图6A所示的三角形网络单元组成的触点感应模块结构示意图;图6C为四边形网络单元结构示意图;图6D为由图6C所示的四边形网络单元组成的触点感应模块结构示意图6E为六边形网络单元结构示意图;图6F为由图6E所示的六边形网络单元组成的触点感应模块结构示意图; 图7A为方波脉冲激励信号的波形图;图7B为正弦波脉冲激励信号的波形图;图7C为三角波脉冲激励信号的波形图;图7D为锯齿波脉冲激励信号的波形图;图8A为四角激励扫描法的输入端设置示意图;图SB为四角激励扫描法的输出端设置示意图;图SC为逐行逐列扫描法的输入端设置示意图;图8D为逐行逐列扫描法的输出端设置示意图;图8E为全扫描法的输入端设置示意图;图8F为全扫描法的输出端设置示意图;图9A为有无手指触摸时,输出端相对于输入端上升沿延时变化量的波形图;图9B为有无手指触摸时,输出端相对于输入端下降沿延时变化量的波形图;图10为互电容屏的结构及其单位方块的等效电路图。具体实施例方式本专利技术触摸感应定位装置所依据的原理是在触摸应用中,电容值C由两部分组成固定电容Cx和人手接触或者靠近触点感应模块时带来的感应电容Cf,通过检测触摸前后每个输出端由于Cf产生的延时变化量ΛΤ,即可判断出手指触摸的位置。有两种感应方法可以实现,如图9A和图9B所示一是观测输出端相对于输入端的上升沿的延时变化量,二是观测输出端相对于输入端的下降沿的延时变化量。图9A和图9B分别是有无手指触摸时,输出端相对于输入端上升沿延时变化量的波形图和输出端相对于输入端下降沿延时变化量的波形图。当无手指触摸时,由固定电容Cx产生输出延时为Tc ;当有手指触摸时,总的电容量C = Cx+Cf,延时变大为Tcf ;延时变化量AT = Tcf-Tc, Δ T的变化直接反应Cf对触点感应模块的影响,因此通过判断△ T的变化,即可判断有无手指触摸,并通过一定算法进行后处理,从而实现触点定位。本专利技术的触摸感应定位装置适用于等效电路为RC网络的触点感应模块,例如,该触点感应模块可以为互电容屏、双层自电容屏或单层无跳线ITO触摸屏等。图10为互电容屏的结构及其单位方块的等效电路图。如图10所示,图10的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触摸感应定位装置,其特征在于,包括:?脉冲信号收发模块,?用于在触点感应模块的输入端施加脉冲激励信号,以及根据所述触点感应模块是否被触摸,在输出端接收其产生的行延迟信号和列延迟信号;处理模块,用于根据所述触点感应模块是否被触摸产生的所述行延迟信号和所述列延迟信号确定触点的位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:梁洁律博苏建华王莹莹韩路栾昌海
申请(专利权)人:国民技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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