CN101405606A - 触碰感应器及其操作方法 - Google Patents

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CN101405606A CNA2007800096430A CN200780009643A CN101405606A CN 101405606 A CN101405606 A CN 101405606A CN A2007800096430 A CNA2007800096430 A CN A2007800096430A CN 200780009643 A CN200780009643 A CN 200780009643A CN 101405606 A CN101405606 A CN 101405606A
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Abstract

提供一种触碰感应器以及一种其操作方法。触碰感应器包括：脉冲信号产生器，其用于产生脉冲宽度回应于控制码而校正的脉冲信号；脉冲信号传输器，其用于当触碰物件不与触碰垫接触时传输脉冲信号以及当触碰物件与触碰垫接触时停止传输脉冲信号；脉冲信号检测器，其用于检测经由脉冲信号传输器传输的脉冲信号；以及控制器，其用于当脉冲信号检测器检测到脉冲信号时辨认非接触状态且调整控制码以校正脉冲信号的脉冲宽度。在上述组态中，可较精确地感应触碰物件与触碰垫的接触，且可防止在触碰感应器中由于操作条件的改变所发生的故障。结果，可增强触碰感应器的操作可靠性。

Description

触碰感应器及其操作方法
技术领域
本发明关于一种触碰感应器，且更明确地说，关于一种能够使用触碰物件的静电电容来感应触碰物件是否与触碰感应器接触的触碰感应器。
背景技术
韩国专利申请案第2005-23382号揭露一种如图1中所示的触碰感应器，其藉由使用触碰物件的静电电容改变触碰信号与参考信号之间的延迟时间差来感应触碰物件是否与触碰感应器接触。
参看图1，触碰感应器包括参考信号产生器(reference signalgenerator)10、第一信号产生器21、第二信号产生器22、触碰信号产生器(touch signal generator)30以及低通滤波器(low pass filter，LPF)40。具体言之，参考信号产生器10产生参考信号ref_sig。包括电阻器R11以及电容器CAP的第一信号产生器21以恒定的延迟时间延迟参考信号ref_sig，此与触碰物件是否与触碰感应器接触无关，且产生第一信号sig1。包括电阻器R12以及触碰垫(touch pad)PAD的第二信号产生器22根据触碰物件的静电电容以可变的延迟时间延迟参考信号ref_sig，且产生第二信号sig2。包括D正反器的触碰信号产生器30回应于第一信号sig1而闩锁第二信号sig2，且产生触碰信号con_sig。LPF 40过滤触碰信号con_sig且输出经过滤的信号。
当使触碰物件与触碰垫PAD接触且第二信号sig2具有比第一信号sig1长的延迟时间时，触碰信号产生器30产生具有第一位准的触碰信号con_sig。另一方面，当触碰物件不与触碰垫PAD接触且第二信号sig2具有比第一信号sig1短的延迟时间时，触碰信号产生器30产生具有第二位准的触碰信号con_sig。
如上所述，视触碰物件是否与触碰垫PAD接触而定，图1的触碰感应器改变第一信号sig1与第二信号sig2之间的延迟时间差。
然而，当触碰垫PAD具有不良的触碰敏感性或者触碰物件具有很小的静电电容时，无法充分地改变第一信号sig1与第二信号sig2之间的延迟时间差，使得触碰感应器中可能发生故障。
此外，包括在第一与第二信号产生器21与22中的每一个中的电路设备的阻抗以及第一与第二信号sig1与sig2之间的延迟差可随着触碰感应器的操作条件(诸如，操作电源电压以及大气的温度与湿度)而变化。
然而，虽然包括在第一与第二信号产生器21与22中的每一个中的电路设备的阻抗根据操作条件而改变，但习知触碰感应器并不提供校正元件。结果，触碰感应器的操作特性可根据操作条件而变化，且更糟地，触碰感应器中可能发生故障。
发明内容
本发明是针对一种触碰感应器以及其操作方法，其中精确地感应触碰物件与触碰感应器的接触。
又，本发明是针对一种触碰感应器以及其操作方法，其中可防止由于操作条件的改变所发生的故障。
本发明的一态样提供一种触碰感应器，包括：脉冲信号产生器(pulsesignal generator)，其用于产生脉冲宽度回应于控制码而校正的脉冲信号；脉冲信号传输器(pulse signal transmitter)，其用于当触碰物件不与触碰垫接触时传输脉冲信号以及当触碰物件与触碰垫接触时停止传输脉冲信号；脉冲信号检测器(pulse signal detector)，其用于检测经由脉冲信号传输器传输的脉冲信号；以及控制器，其用于当脉冲信号检测器检测到脉冲信号时辨认非接触状态且调整控制码以校正脉冲信号的脉冲宽度。
在本发明的实施例中，脉冲信号传输器可包括：电阻器；以及触碰垫，其根据电阻器的电阻以及触碰物件的静电电容藉由脉冲信号来充电或放电以抑制脉冲信号的传输。
在另一实施例中，脉冲信号传输器可包括：可变电阻器(variableresistor)，其电阻随着控制码而变化；以及触碰垫，其根据可变电阻器的变化的电阻以及触碰物件的静电电容藉由脉冲信号来充电或放电以当触碰物件与触碰感应器接触时抑制脉冲信号的传输。
在本发明的实施例中，脉冲信号产生器可包括：时钟信号产生器，其用于产生时钟信号；以及计数器，其计数值根据控制码而设定且回应于时钟信号藉由计数值来计数以改变脉冲信号的脉冲宽度。
在另一实施例中，脉冲信号产生器可包括：时钟信号产生器，其用于产生时钟信号；信号延迟单元(signal delay unit)，其用于根据控制码而改变时钟信号的延迟时间；反相器，其用于反相信号延迟单元的输出信号；以及逻辑门(logic gate)，其用于对时钟信号以及反相器的输出信号执行逻辑″与″运算以产生具有对应于时钟信号的延迟时间的脉冲宽度的脉冲信号。
本发明的另一态样提供一种操作触碰感应器的方法。此方法包括：产生具有预定脉冲宽度的脉冲信号；当触碰物件不与触碰垫接触时传输脉冲信号以及当触碰物件与触碰垫接触时停止传输脉冲信号；当脉冲信号经传输时辨认非接触状态以及当脉冲信号未经传输时辨认接触状态；以及校正非接触状态下的脉冲信号的脉冲宽度。
在本发明的实施例中，校正非接触状态下的脉冲信号的脉冲宽度可包括：藉由自最大值逐渐减小脉冲信号的脉冲宽度而获得停止传输脉冲信号时的临界脉冲宽度；当当前的临界脉冲宽度与在先前校正操作中获得的临界脉冲宽度之间的差处于容许限度内时，藉由将边缘脉冲宽度添加至临界脉冲宽度而获得校正后脉冲宽度；以及将脉冲信号的脉冲宽度校正成为校正后脉冲宽度。
在本发明的另一实施例中，校正非接触状态下的脉冲信号的脉冲宽度可包括：藉由自在先前校正操作中获得的脉冲宽度与容许限度之和逐渐减小脉冲信号的脉冲宽度而获得不传输脉冲信号时的临界脉冲宽度；当当前的临界脉冲宽度与在先前校正操作中获得的临界脉冲宽度之间的差处于容许限度内时，藉由将边缘脉冲宽度添加至临界脉冲宽度而获得校正后脉冲宽度；以及将脉冲信号的脉冲宽度校正为校正后脉冲宽度。
在本发明的又一实施例中，校正非接触状态下的脉冲信号的脉冲宽度可包括：藉由使用逐次近似法(successive approximation method)增加以及减小脉冲信号的脉冲宽度而获得不传输脉冲信号时的临界脉冲宽度；当当前的临界脉冲宽度与在先前校正操作中获得的临界脉冲宽度之间的差处于容许限度内时，藉由将边缘脉冲宽度添加至临界脉冲宽度而获得校正后脉冲宽度；以及将脉冲信号的脉冲宽度校正为校正后脉冲宽度。
附图说明
图1为现有习知的触碰感应器的详细电路图。
图2为根据本发明的例示性实施例的触碰感应器的方块图。
图3为根据本发明的例示性实施例的触碰感应器的详细电路图。
图4为根据本发明的另一例示性实施例的触碰感应器的详细电路图。
图5揭示图4的信号延迟单元的延迟时间与脉冲信号的脉冲宽度之间的相关性。
图6为根据本发明的又一例示性实施例的触碰感应器的详细电路图。
图7为根据本发明的例示性实施例的信号延迟单元SIGD的详细电路图。
图8为根据本发明的另一例示性实施例的脉冲信号传输器的电路图。
图9为说明根据本发明的例示性实施例操作触碰感应器的方法流程图。
图10为说明根据本发明的例示性实施例的图9的校正操作(步骤S10)的流程图。
图11为说明根据本发明的另一例示性实施例的图9的校正操作(步骤S10)的流程图。
图12为说明根据本发明的又一例示性实施例的图9的校正操作(步骤S10)的流程图。
图13为说明在图12的校正操作中发现临界脉冲宽度的方法的曲线图。
1：脉冲信号产生器        1′：脉冲信号产生器
2：脉冲信号传输器        3：脉冲信号检测器
3′：脉冲信号检测器      4：控制器
10：参考信号产生器       21：第一信号产生器
22：第二信号产生器       30：触碰信号产生器
40：低通滤波器           AND：与门
C0：控制码的码值         C0′：控制码的码值
C1：控制码的码值         C1′：控制码的码值
C2：控制码的码值         C2′：控制码的码值
CAP：电容器              clk：时钟信号
Cn：控制码的码值         Cn′：控制码的码值
code：控制码             code′：控制码
con_sig：触碰信号        D：驱动器
D0：驱动器               D1：驱动器
D2：驱动器               DC0：延迟单元
DC1：延迟单元            DC2：延迟单元
dclk：延迟后时钟信号     /dclk：反相后时钟信号
DCn：延迟单元            DFF：D正反器
Dn：驱动器               GEN：时钟信号产生器
I1：反相器               I2：反相器
mux：多工器              out：输出信号
PAD：触碰垫              pul：脉冲信号
R：电阻器                R0：电阻器
R1：电阻器               R2：电阻器
R11：电阻器              R12：电阻器
ref_sig：参考信号        Rn：电阻器
SDC：可设定的递减计数器  sig1：第一信号
sig2：第二信号           SIGD：信号延迟单元
TFF：T正反器             vdt：延迟时间
VR：可变电阻器
具体实施方式
下文，将详细描述本发明的例示性实施例。然而，本发明不限于以下揭露的例示性实施例，而是可以各种类型来实施。因此，目前的例示性实施例经提供用于本发明的完整揭露且将本发明的范畴完全通知给一般熟习此项技术者。
图2为根据本发明的例示性实施例的触碰感应器的方块图。
参看图2，触碰感应器可包括脉冲信号产生器1、脉冲信号传输器2、脉冲信号检测器3以及控制器4。
具体言之，脉冲信号产生器1自控制器4接收控制码″code″的码值，根据控制码″code″的码值设定脉冲信号″pul″的脉冲宽度，且产生具有设定的脉冲宽度的脉冲信号″pul″。
脉冲传输器2包括具有预定静电电容的触碰物件接触的触碰垫PAD。当触碰物件不与触碰垫PAD接触时，脉冲传输器2直接将脉冲信号″pul″传输至脉冲信号检测器3，而当触碰物件与触碰垫PAD接触时，脉冲传输器2不将脉冲信号″pul″传输至脉冲信号检测器3而是传输至触碰垫PAD。
在此情况下，触碰物件可为具有预定静电电容的任何物件，例如，可聚集许多电荷的人体。
脉冲信号检测器3自脉冲信号传输器2接收脉冲信号″pul″，检测脉冲信号″pul″且将检测结果传输至控制器4。
控制器4基于脉冲信号检测器3的检测结果产生输出信号″out″且将输出信号″out″输出至外部装置，使得可通知外部装置触碰物件是否与触碰垫PAD接触。又，控制器4周期性地执行校正操作，使得脉冲信号″pul″的脉冲宽度可调整至非接触状态下的当前操作条件。
在图2中，包括于触碰感应器的脉冲信号产生器1与脉冲信号传输器2中的每一个中的电路设备的阻抗以及触碰垫PAD的触碰敏感性可随着操作条件(诸如，操作电源电压以及大气的温度与湿度)而变化。因此，脉冲信号检测器3可检测由脉冲信号传输器2传输的脉冲信号″pul″的脉冲宽度的范围亦随着触碰感应器的操作条件而变化。
因此，本发明的控制器4根据操作条件改变脉冲信号的脉冲宽度，使得脉冲信号检测器3始终可精确地检测由脉冲信号传输器2传输的脉冲信号″pul″，因此防止在触碰感应器中由于操作条件的可变所发生的故障。
图3为根据本发明的例示性实施例的触碰感应器的详细电路图。
参看图3，脉冲信号产生器1可包括时钟信号产生器GEN以及可设定的递减计数器(settable down counter)SDC，脉冲信号传输器2包括电阻器R以及触碰垫PAD，且脉冲信号检测器3由T正反器TFF具体化。
时钟信号产生器GEN产生时钟信号″clk″且将时钟信号″clk″传输至可设定的递减计数器SDC。
可设定的递减计数器SDC产生脉冲宽度根据自控制器4传输的控制码″code″的码值而变化的脉冲信号″pul″。具体言之，计数值根据控制码″code″的码值而设定的可设定的递减计数器SDC引导脉冲信号″pul″在计数操作的开始时进行向上(向下)转变，且引导脉冲信号″pul″在计数操作的结束时进行向下(向上)转变，使得脉冲信号″pul″的脉冲宽度可随着控制码″code″的码值而变化。
电阻器R具有预定电阻且获得与触碰垫PAD接触的触碰物件的静电电容。因此，当触碰物件与触碰垫PAD接触时，电阻器R以及触碰垫PAD根据电阻器R的电阻以及触碰物件的静电电容藉由脉冲信号″pul″来充电或放电，且抑制将脉冲信号″pul″传输至T正反器TFF。另一方面，当触碰物件不与触碰垫PAD接触时，既不藉由脉冲信号″pul″充电亦不放电电阻器R以及触碰垫PAD，且将脉冲信号″pul″传输至T正反器TFF。
当接收到脉冲信号″pul″时，使T正反器TFF与脉冲信号″pul″的上升边缘或下降边缘同步，且T正反器TFF双态触发一输出信号。当接收不到脉冲信号″pul″时，T正反器TFF则不双态触发输出信号。
当T正反器TFF输出经双态触发的输出信号时，控制器4外部输出输出信号″out″，用于通知使用者触碰物件与触碰垫PAD的非接触。当T正反器TFF并不输出经双态触发的输出信号时，控制器4外部产生输出信号″out″，用于通知使用者触碰物件与触碰垫PAD的接触。
如上所述，视触碰物件是否接触触碰垫PAD而定，图3的触碰感应器允许或抑制脉冲信号″pul″的传输，使得使用者可易于且精确确认触碰物件与触碰垫PAD的接触或非接触。
图4为根据本发明的另一例示性实施例的触碰感应器的详细电路图。
参看图4，脉冲信号传输器2、脉冲信号检测器3以及控制器4分别与图3的脉冲信号传输器2、脉冲信号检测器3以及控制器4相同，但脉冲信号产生器1′包括时钟信号产生器GEN、信号延迟单元SIGD、反相器I与与门AND，此与图3不同。
在图4中，相同的参考数字用以表示与图3中相同的元件，且因此此处将省略相同元件的详细描述。
时钟信号产生器GEN产生时钟信号″clk″，且将时钟信号″clk″传输至信号延迟单元SIGD与与门AND中的每一个。
信号延迟单元SIGD回应于自控制器4传输的控制码″code″的码值而改变时钟信号″clk″的延迟时间。
反相器I自信号延迟单元SIGD接收延迟后时钟信号″dclk″，将延迟后时钟信号″dclk″反相，且输出反相后时钟信号″/dclk″。
与门AND对自时钟信号产生器GEN传输的时钟信号″clk″以及自反相器I输出的时钟信号″/dclk″执行逻辑与运算，且产生具有对应于信号延迟单元SIGD的延迟时间的脉冲宽度的脉冲信号″pul″。
举例而言，如图5中所说明，当信号延迟单元SIGD的延迟时间为″vdt″时，经由信号延迟单元SIGD以及反相器I传输的时钟信号″/dclk″的延迟时间亦变为″vdt″。因此，与门AND对时钟信号″clk″以及″/dclk″执行逻辑与运算，且产生具有对应于信号延迟单元SIGD的延迟时间″vdt″的脉冲宽度的脉冲信号″pul″。
如上所述，在图4的触碰感应器中，包括时钟信号产生器GEN、信号延迟单元SIGD、反相器I与″与″门AND的脉冲信号产生器1′产生脉冲宽度随着控制码″code″的码值而变化的脉冲信号″pul″，使得脉冲信号传输器2、脉冲信号检测器3以及控制器4可以参看图3描述的相同的方式操作。
图6为根据本发明的又一例示性实施例的触碰感应器的详细电路图。
参看图6，脉冲信号产生器1′以及脉冲信号传输器2分别与图4的脉冲信号产生器1′以及脉冲信号传输器2相同，但脉冲信号检测器3′由D正反器DFF具体化。
在图6中，相同的参考数字用以表示与图4中相同的元件，且因此此处将省略相同元件的详细描述。
D正反器DFF接收自时钟信号产生器GEN输出的时钟信号″clk″作为时钟，且接收脉冲信号″pul″作为资料。当接收到脉冲信号″pul″时，使D正反器DFF与时钟信号″clk″的下降边缘(或上升边缘)同步，D正反器DFF闩锁脉冲信号″pul″且产生高信号。当接收不到脉冲信号″pul″时，D正反器DFF不闩锁任何信号且产生低信号。
因此，当D正反器DFF产生高信号时，控制器4确认触碰物件与触碰垫PAD的非接触，以及当D正反器DFF产生低信号时确认触碰物件与触碰垫PAD的接触。
如上所述，在图6的触碰感应器中，视触碰物件是否与触碰垫PAD接触而定，D正反器DFF可改变输出信号的位准，使得控制器4可易于确认触碰物件与触碰垫PAD的接触或非接触。
图7为根据本发明的例示性实施例的信号延迟单元SIGD的详细电路图。
参看图7，信号延迟单元SIGD包括连接至信号输入端子(signal inputterminal)″clk″的驱动器D以及串联连接于驱动器D与信号输出端子(signal output terminal)″dclk″之间的多个延迟单元DC1至DCn，且延迟单元DC1至DCn中的每一个包括多工器″mux″以及反相器I1与I2。
驱动器D缓冲时钟信号″clk″且将缓冲后的信号传输至延迟单元DC1至DCn。
多工器″mux″回应于控制码″code″的码值c0至cn而选择延迟单元(例如，延迟单元DC2至DC0)以执行延迟操作，且包括于选定的延迟单元DC2至DC0中的多工器″mux″以及反相器I1与I2以预定延迟时间延迟时钟信号″clk″。
如上所述，信号延迟单元SIGD根据控制码″code″的码值而改变延迟单元的数目以延迟时钟信号″clk″且改变时钟信号″clk″的延迟时间，使得反相器I与″与″门AND可产生具有对应于时钟信号″clk″的延迟时间的脉冲宽度的脉冲信号″pul″。
又，根据本发明的触碰感应器可使用图8的可变电阻器替代地包括于脉冲信号传输器2中的电阻器R，使得控制器4可控制可变电阻器的电阻以改变触碰垫PAD的触碰敏感性。
图8为根据本发明的另一例示性实施例的脉冲信号传输器的电路图。
参看图8，脉冲信号传输器包括可变电阻器VR以及触碰垫PAD。可变电阻器VR包括分别连接于脉冲输入端子″pul″与多个对应的电阻器R0至Rn之间的多个驱动器D0至Dn，以及串联连接至触碰垫PAD的多个电阻器R0至Rn。
在此情况下，在校正操作期间，控制器(未图示)除了提供用于改变脉冲信号″pul″的脉冲宽度的控制码″code″之外还进一步提供用于控制可变电阻器VR的电阻的控制码code′。
因此，可变电阻器VR判定脉冲信号″pul″经由驱动器D0传输至Dn的电阻器数目，其中驱动器D0至Dn的操作是受控制以回应于控制码code′的码值c0′至cn′。换言之，可变电阻器VR根据控制码code′的码值改变总电阻且亦随着触碰垫PAD的静电电容改变RC时间常数。
因此，触碰垫PAD的充电/放电特性随着RC时间常数而变化，RC时间常数由可变电阻器VR改变，且触碰垫PAD的触碰敏感性最终视其变化的充电/放电特性而定。
因此，图8的脉冲信号传输器可根据自控制器4传输的控制码code′的码值改变触碰垫PAD的触碰敏感性。
如上所述，根据本发明的触碰感应器不仅可根据当前操作条件改变脉冲信号″pul″的脉冲宽度，亦可改变触碰垫PAD对触碰物件的触碰敏感性，因此增强校正操作的精确性。
图9为说明根据本发明的例示性实施例操作触碰感应器的方法流程图。
当触碰感应器开始其操作时，在步骤S1中，脉冲信号产生器1产生具有预定脉冲宽度的脉冲信号″pul″且将脉冲信号″pul″输出至脉冲信号传输器2。
当使触碰物件与触碰垫PAD接触时，在步骤S2中，脉冲信号传输器2停止脉冲信号″pul″的传输。当触碰物件不与触碰垫PAD接触时，在步骤S3中，脉冲信号传输器2将脉冲信号″pul″传输至脉冲信号检测器3。
接着，在步骤S4中，控制器4确认脉冲信号″pul″的传输是否经由脉冲信号检测器3。结果，当未传输脉冲信号″pul″时，在步骤S5中，控制器4通知使用者或外部装置触碰物件接触触碰垫PAD。其后，在步骤S6中，控制器4重设″非接触累积时间″且返回至步骤S1以执行新的触碰感应操作。
另一方面，当在步骤S4中确认传输了脉冲信号″pul″时，在步骤S7中控制器4通知外部装置触碰物件不与触碰垫PAD接触且在步骤S8中确认校正周期是否到来。
结果，当在步骤S8中确认校正周期尚未到来时，控制器4增加当前″非接触累积时间″(其增加值如步骤S9中的一单位一样多)且返回至步骤S1以执行新的触碰感应操作。
另一方面，当在步骤S8中确认校正周期已到来时，在步骤S10中，控制器4执行校正操作使得脉冲信号″pul″的脉冲宽度可调整至当前操作条件。将参看图10至图12更详细地描述在步骤S10中的脉冲信号″pul″的校正。
在步骤S10结束时，控制器4重设当前″非接触累积时间″且返回至步骤S1以使用具有校正后脉冲宽度的脉冲信号″pul″执行新的触碰感应操作。
图10为说明图9的校正操作(步骤S10)的流程图。在图10中，可藉由自最大值逐渐减小脉冲信号″pul″的脉冲宽度而获得适合于当前操作条件的脉冲宽度。
首先，在步骤S1-1中，控制器4确认″非接触累积时间″是否等于或大于″非接触确认时间″，以便确认当前操作条件是否为正常执行脉冲信号″pul″的校正的条件(即，触碰物件是否不与触碰垫PAD接触)。
当″非接触累积时间″小于″非接触确认时间″时，控制器4确认触碰物件与触碰垫PAD接触且在步骤S1-2中取消校正操作且结束控制步骤。
另一方面，当″非接触累积时间″等于或大于″非接触确认时间″时，控制器4确认在预定持续时间内触碰物件不与触碰垫PAD接触，且在步骤S1-3中固定当前输出状态，使得在校正操作期间，在外部装置中不发生由于触碰感应器的输出信号所产生的任何故障。
其后，在步骤S1-4中，控制器4将脉冲信号″pul″的脉冲宽度设定为最大值，且在步骤S1-5中确认脉冲信号″pul″是否经由脉冲信号传输器2而传输至控制器4。
当传输脉冲信号″pul″时，在步骤S1-6中，脉冲信号″pul″的脉冲宽度减小一单位，且控制器4返回至步骤S1-5。因此，脉冲信号″pul″的脉冲宽度逐渐减小，直至不传输脉冲信号″pul″为止。
当不传输脉冲信号″pul″时，控制器4在步骤S1-7中获得当前脉冲宽度作为临界脉冲宽度且在步骤S1-8中确认当前临界脉冲宽度与在先前校正操作中获得的临界脉冲宽度之间的差是否超过容许限度。此处，容许限度为由使用者决定的值并藉此确认是否正常执行脉冲信号″pul″的校正。
当当前临界脉冲宽度与在先前校正操作中获得的临界脉冲宽度之间的差超过容许限度时，控制器4确认校正条件并不满意且在步骤S1-2中取消校正操作且结束控制步骤。
另一方面，当当前临界脉冲宽度与在先前校正操作中获得的临界脉冲宽度之间的差处于容许限度内时，控制器4确认在正常条件下执行校正操作，且在步骤S1-9中藉由将边缘脉冲宽度添加至当前临界脉冲宽度而获得适合于当前操作条件的校正后脉冲宽度。此处，边缘脉冲宽度为可由使用者基于触碰垫PAD的触碰敏感性设定之值。因此，校正后脉冲宽度变为使脉冲信号检测器3能够检测是否在当前操作条件下传输脉冲信号″pul″的最小脉冲宽度。
其后，在步骤S1-10中，控制器4将脉冲信号″pul″校正为校正后脉冲宽度，结束校正操作且进入图9的步骤S11。
图11为说明根据本发明的另一例示性实施例的图9的校正操作(步骤S10)的流程图。
在图11中，可藉由自在先前校正操作中获得的脉冲宽度与容许限度之和逐渐减小脉冲信号″pul″的脉冲宽度而获得适合于当前操作条件的脉冲宽度。
换言之，在步骤S1-4′中，控制器4将脉冲信号″pul″的脉冲宽度设定为在先前校正操作中获得的脉冲宽度与容许限度之和，此与图10的步骤S1-4中不同。其后，在步骤S1-5以及S1-6中逐渐减小脉冲信号″pul″的脉冲宽度。
如上所述，图11的校正操作旨在获得适合于如图10的校正操作的当前操作条件的校正后脉冲宽度，但脉冲宽度的可搜寻范围受到限制以加速校正操作。
图12为说明根据本发明的又一例示性实施例的图9的校正操作(步骤S10)的流程图。
在图12中，可使用逐次近似法(其在类比数字转换器(analog-to-digital converter，ADC)领域中是广泛被采用)获得适合于当前操作条件的脉冲宽度。
首先，控制器4执行与图10的步骤S1-1至S1-3中相同的操作。其后，在步骤S2-1中，将脉冲信号″pul″的脉冲宽度设定为最大值″max″的一半″mid″，且将脉冲宽度改变单位Δpul设定为半最大值″mid″与最大值″max″之间的中间值。
当在步骤S2-2中未传输脉冲信号″pul″时，在步骤S2-3中，控制器4将脉冲信号″pul″的脉冲宽度增加脉冲宽度改变单位Δpul且按一半改变脉冲宽度改变单位Δpul，且再次返回至步骤S2-2。意即，控制器4重复步骤S2-2以及S2-3直至脉冲信号″pul″经传输至控制器4，使得当增加脉冲信号″pul″的脉冲宽度得以逐渐增加。
结果，当在步骤S2-2中最后传输脉冲信号″pul″时，控制器4在步骤S2-4中将脉冲信号″pul″的脉冲宽度减小预设的脉冲宽度改变单位Δpul且按一半改变脉冲宽度改变单位Δpul，且在步骤S2-5中确认已传输脉冲信号″pul″。意即，控制器4重复步骤S2-4以及S2-5直至脉冲信号″pul″未传输至控制器4，使得脉冲信号″pul″的脉冲宽度得以逐渐减小。
控制器4重复步骤S2-2以及S2-5若干次，直至在步骤S2-6中脉冲信号″pul″的脉冲宽度会聚至特定值为止，如图13中所示。因此，当脉冲信号″pul″的脉冲宽度经收敛至特定值时，在步骤S2-7中，控制器4获得特定值作为临界脉冲宽度。
在步骤S2-6中，藉由重复经由步骤S2-2以及S2-3逐渐增加脉冲宽度的过程(如图13中所示)以及经由步骤S2-4以及S2-5逐渐减小脉冲宽度的过程，使脉冲宽度收敛至特定值。
在步骤S2-8中，控制器4确认当前临界脉冲宽度与在先前校正操作中获得的临界脉冲宽度之间的差是否超过容许限度。当当前临界脉冲宽度与在先前校正操作中获得的临界脉冲宽度之间的差超过容许限度时，控制器4确认该校正是不满意且在步骤S1-2中取消校正操作且结束控制步骤。
另一方面，当当前临界脉冲宽度与在先前校正操作中获得的临界脉冲宽度之间的差处于容许限度内时，控制器4确认在正常条件下执行校正操作，且藉由将边缘脉冲宽度添加至当前临界脉冲宽度而在步骤S2-6中获得适合于当前操作条件的校正后脉冲宽度。
其后，在步骤S2-7中，控制器4将脉冲信号″pul″校正为校正后脉冲宽度，结束校正操作且进入图9的步骤S11。
如上所述，图12的校正操作旨在获得适合于当前操作条件的校正后脉冲宽度且校正脉冲信号″pul″的脉冲宽度，如图10的校正操作。当然，是否传输脉冲信号的决策步骤可藉由诸如(未经限制)一列相同脉冲宽度的序列方式进行。
根据如上所述的本发明，视是否传输脉冲信号而定，触碰感应器能够确认触碰物件是否与触碰垫接触，使得触碰感应器可较精确地执行触碰感应操作。又，周期性地将脉冲信号的脉冲宽度调整为操作条件，因此防止在触碰感应器中发生由于操作条件的改变所产生的故障。结果，可增强触碰感应器的操作可靠性。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (20)

1、一种触碰感应器，其特征在于其包括：
脉冲信号产生器，其用于产生脉冲信号，所述脉冲信号的脉冲宽度是回应于控制码而校正；
脉冲信号传输器，其用于当触碰物件不与触碰垫接触时传输所述脉冲信号以及当所述触碰物件与所述触碰垫接触时停止传输所述脉冲信号；
脉冲信号检测器，其用于检测经由所述脉冲信号传输器传输的所述脉冲信号；以及
控制器，其用于当所述脉冲信号检测器检测到所述脉冲信号时辨认非接触状态且调整所述控制码以校正所述脉冲信号的所述脉冲宽度。
2、根据权利要求1所述的触碰感应器，其特征在于其中所述的控制器藉由自最大值逐渐减小所述脉冲信号的所述脉冲宽度而获得所述脉冲信号检测器开始检测所述脉冲信号时的校正后脉冲宽度，且将所述脉冲信号的所述脉冲宽度校正为所述校正后脉冲宽度。
3、根据权利要求1所述的触碰感应器，其特征在于其中所述的控制器藉由自在所述先前校正操作中获得的脉冲宽度与容许限度之和逐渐减小所述脉冲信号的所述脉冲宽度而获得所述脉冲信号检测器开始检测所述脉冲信号时的校正后脉冲宽度，且将所述脉冲信号的所述脉冲宽度校正为所述校正后脉冲宽度。
4、根据权利要求1所述的触碰感应器，其特征在于其中所述的控制器使用逐次近似法而获得所述脉冲信号检测器开始检测所述脉冲信号时的校正后脉冲宽度，且将所述脉冲信号的所述脉冲宽度校正为所述校正后脉冲宽度。
5、根据权利要求4所述的触碰感应器，其特征在于其中所述的逐次近似法包括获得收敛后脉冲宽度作为所述校正后脉冲宽度，所述收敛后脉冲宽度藉由重复当所述脉冲信号检测器检测不到所述脉冲信号时逐渐将所述脉冲宽度增加脉冲宽度改变单位且按一半改变所述脉冲宽度改变单位的过程以及当所述脉冲信号检测器检测到所述脉冲信号时逐渐将所述脉冲宽度减小所述脉冲宽度改变单位且按一半改变所述脉冲宽度改变单位的过程而获得。
6、根据权利要求1所述的触碰感应器，其特征在于其中所述的脉冲信号传输器包括：
电阻器；以及
所述触碰垫，其根据所述电阻器的电阻以及所述触碰物件的静电电容藉由所述脉冲信号来充电或放电以当所述触碰物件接触时抑制所述脉冲信号的传输。
7、根据权利要求1所述的触碰感应器，其特征在于其中所述的脉冲信号传输器包括：
可变电阻器，其中电阻随着所述控制码而变化；以及
所述触碰垫，其根据所述可变电阻器的所述变化后电阻以及所述触碰物件的所述静电电容藉由所述脉冲信号来充电或放电以当所述触碰物件接触时抑制所述脉冲信号的传输。
8、根据权利要求7所述的触碰感应器，其特征在于其中所述的可变电阻器包括：
多个电阻器，其串联连接；以及
多个驱动器，其用于改变所述可变电阻器的所述电阻器的数目，其中时钟信号传输至所述可变电阻器以回应于所述控制码。
9、根据权利要求1所述的触碰感应器，其特征在于其中所述的脉冲信号产生器包括：
时钟信号产生器，其用于产生时钟信号；以及
计数器，其计数值根据所述控制码而设定，且回应于所述时钟信号藉由所述计数值来计数以改变所述脉冲信号的所述脉冲宽度。
10、根据权利要求9所述的触碰感应器，其特征在于其中所述的脉冲信号检测器包括用于回应于所述脉冲信号而双态触发输出信号的T正反器。
11、根据权利要求1所述的触碰感应器，其特征在于其中所述的脉冲信号产生器包括：
时钟信号产生器，其用于产生时钟信号；
信号延迟单元，其用于根据所述控制码而改变所述时钟信号的延迟时间；
反相器，其用于将所述信号延迟单元的输出信号予以反相；以及
逻辑门，其是用于对所述时钟信号以及所述反相器的输出信号执行逻辑″与″运算以产生具有对应于所述时钟信号的所述延迟时间的脉冲宽度的所述脉冲信号。
12、根据权利要求11所述的触碰感应器，其特征在于其中所述的信号延迟单元包括多个串联连接的延迟单元以对应于所述控制码的各别码值，每一延迟单元用于回应于所述控制码的所述对应的码值而判定是否延迟所述时钟信号。
13、根据权利要求12所述的触碰感应器，其特征在于其中所述的每一延迟单元包括：
多工器，其用于接收前端延迟单元的输出信号及所述时钟信号，回应于所述控制码的所述对应的码值选择所述前端延迟单元的所述输出信号及所述时钟信号中之一，且输出所述选定的信号；以及
偶数个反相器，其用于当自所述多工器传输所述时钟信号时延迟所述时钟信号且将所述延迟后时钟信号输出至后端延迟单元。
14、根据权利要求11所述的触碰感应器，其特征在于其中所述的脉冲信号检测器包括用于回应于所述脉冲信号而双态触发输出信号的T正反器。
15、根据权利要求11所述的触碰感应器，其特征在于其中所述的脉冲信号检测器包括用于回应于所述时钟信号并闩锁所述脉冲信号的D正反器。
16、一种操作触碰感应器的方法，其特征在于其包括以下步骤：
产生具有预定脉冲宽度的脉冲信号；
当触碰物件不与触碰垫接触时传输所述脉冲信号以及当所述触碰物件与所述触碰垫接触时停止传输所述脉冲信号；
当所述脉冲信号经传输时辨认非接触状态以及当所述脉冲信号未经传输时辨认接触状态；以及
校正所述非接触状态下的所述脉冲信号的所述脉冲宽度。
17、根据权利要求16所述的操作触碰感应器的方法，其特征在于其中校正所述非接触状态下的所述脉冲信号的所述脉冲宽度包括：
藉由自最大值逐渐减小所述脉冲信号的所述脉冲宽度而获得不传输所述脉冲信号时的临界脉冲宽度；
当当前的临界脉冲宽度与在所述先前校正操作中获得的临界脉冲宽度之间的差处于容许限度内时，藉由将边缘脉冲宽度添加至所述临界脉冲宽度而获得校正后脉冲宽度；以及
将所述脉冲信号的所述脉冲宽度校正为所述校正后脉冲宽度。
18、根据权利要求16所述的操作触碰感应器的方法，其特征在于其中校正所述非接触状态下的所述脉冲信号的所述脉冲宽度包括：
藉由自在所述先前校正操作中获得的脉冲宽度与容许限度之和逐渐减小所述脉冲信号的所述脉冲宽度而获得不传输所述脉冲信号时的临界脉冲宽度；
当所述当前的临界脉冲宽度与在所述先前校正操作中获得的临界脉冲宽度之间的差处于所述容许限度内时，藉由将边缘脉冲宽度添加至所述临界脉冲宽度而获得校正后脉冲宽度；以及
将所述脉冲信号的所述脉冲宽度校正为所述校正后脉冲宽度。
19、根据权利要求16所述的操作触碰感应器的方法，其特征在于其中校正所述非接触状态下的所述脉冲信号的所述脉冲宽度包括：
藉由使用逐次近似法来增加以及减小所述脉冲信号的所述脉冲宽度而获得临界脉冲宽度；
当所述当前的临界脉冲宽度与在所述先前校正操作中获得的临界脉冲宽度之间的差处于容许限度内时，藉由将边缘脉冲宽度添加至所述临界脉冲宽度而获得校正后脉冲宽度；以及
将所述脉冲信号的所述脉冲宽度校正为所述校正后脉冲宽度。
20、根据权利要求19所述的操作触碰感应器的方法，其特征在于其中获得所述临界脉冲宽度包括：
初始化所述脉冲信号的所述脉冲宽度以及脉冲宽度改变单位；
藉由重复当未传输所述脉冲信号时逐渐将所述脉冲宽度增加所述脉冲宽度改变单位且按一半改变所述脉冲宽度改变单位的过程以及当传输所述脉冲信号时逐渐将所述脉冲宽度减小所述脉冲宽度改变单位且按一半改变所述脉冲宽度改变单位的过程而收敛所述脉冲宽度；以及
获得所述收敛后脉冲宽度作为所述临界脉冲宽度。
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