CN102830843B - 一种触控输入装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触控输入装置及方法，该装置包括：触控面板、感应器及感应控制电路，所述触控面板的表面设置有至少两种形状的感应单元，每个感应单元只与一个感应器连接，感应器的输入端及输出端都直接与感应控制电路连接。本发明在触控面板的表面设置有至少两种形状的感应单元，将该至少两种形状的感应单元在触控面板的表面进行组合排列，再将感应单元与相应感应器连接，在不降低感应精度的情况下，减少了感应器的使用数量，降低了成本，同时也加快了触控装置的响应速度。本发明作为一种性能优良的触控输入装置及方法可广泛应用于电子行业中。

Description

一种触控输入装置及方法

技术领域

本发明涉及一种输入装置及方法，特别是一种触控输入装置及方法。

背景技术

个人电脑，移动传输装置以及其他信息处理器使用输入装置以执行各种功能。当前，广泛使用具有触控面板的输入装置。大致而言，触控面板安装于诸如CRT，液晶显示器，等离子显示面板等显示装置表面上以侦测触控位置。触控面板可由ITO膜形成。使用者可在此类触摸面板上借由物件（如手指，手写笔等）来触碰该面板上的特定位置，以在荧幕上显示各种信息或执行输入装置的各种功能。

目前，触控面板上的感应器分布如图1所示，采用均一的方块形的感应器，图1中每个灰色的方块代表一个感应器。方块感应器视接触物件之触控位置不同而输出不同测量值P_V，测量值P_V可为视接触物件之触控位置而定的变化延迟时间。通过对所有的感应器（通道）测量值P_V进行分簇，并对每个簇进行基于权重的几何中心点的计算，可以得到真实的多点触控位置。这种触控屏的缺点是：感应器数量多、响应速度慢而且成本高。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种可降低感应器数量及加快响应速度的触控输入装置。本发明还提供了一种可降低感应器数量及加快响应速度的触控输入方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供了一种触控输入装置，包括：触控面板、感应器及感应控制电路，所述触控面板的表面设置有至少两种形状的感应单元，每个感应单元只与一个感应器连接，感应器的输入端及输出端都直接与感应控制电路连接。

进一步，所述至少两种形状的感应单元在触控面板的表面上组成多个构造相同的感应区域。

进一步，与每个感应单元相邻的所有感应单元只能连接到不同的感应器。

进一步，所述至少两种形状的感应单元为两种尺寸不同的矩形感应单元，感应区域包括至少两个结构相同的感应模块，每个感应模块包括第一阵列及第二阵列，第一阵列包括N个长边长度为L，短边长度为0.5L的第一矩形感应单元，第二阵列为一个长边长度为N*L，短边长度为0.5L的第二矩形感应单元，且每个第二矩形感应单元都分别与一个感应器连接，每个感应模块的第一阵列对应的第一矩形感应单元连接到同一个感应器，这里，N表示第一矩形感应单元的个数，N为大于或等于2的数字，L表示触控面板能被检测到的最小圆形接触面积的直径。

进一步，所述至少两种形状的感应单元为两种尺寸不同的矩形感应单元，感应区域包括依次相邻的第一区域、第二区域、第三区域及第四区域共四个区域，第一区域及第三区域分别为一个长边长度为N*L，短边长度为0.5L的第三矩形感应单元，第二区域及第四区域分别为N个顺序排列的边长为L的第四矩形感应单元，这里，N表示第四矩形感应单元的个数，N为大于或等于2的数字，L表示触控面板能被检测到的最小圆形接触面积的直径。

进一步，所述触控面板包括铟锡氧化物或铟锌氧化物。

本发明还提供了一种触控输入方法，包括：

S1、感应控制电路输出参考信号，并发送到每个感应器；

S2、检测每个感应器输出的输出信号；

S3、根据输出信号的变化计算每个感应器的感应测量值；

S4、对每个感应测量值执行校正操作后输出相应的标准感应测量值；

S5、对所有标准感应测量值进行定位，计算得出定位坐标；

S6、根据所述定位坐标确定触控输入位置。

进一步，所述步骤S1中感应控制电路输出参考信号，包括：输出脉冲信号、电流信号或电压信号作为参考信号。

进一步，所述步骤S5中对所有标准感应测量值进行定位，计算得出定位坐标，具体为：对每个标准感应测量值进行计算并找到与其对应的感应器连接的感应单元之后，根据所有找到的感应单元的组合计算出实际被触碰的位置的定位坐标。

进一步，所述步骤S1具体为：感应控制电路输出脉冲信号，并发送到每个感应器，每个感应器根据与其连接的感应单元被触碰的情况对该脉冲信号进行时间延迟。

本发明的有益效果是：本发明的一种触控输入装置，其触控面板的表面设置有至少两种形状的感应单元，将该至少两种形状的感应单元在触控面板的表面进行组合排列，再将感应单元与相应感应器连接，在不降低感应精度的情况下，减少了感应器的使用数量，降低了成本，同时也加快了触控装置的响应速度。

本发明的另一有益效果是：本发明的一种触控输入方法，在触控面板的表面设置有至少两种形状的感应单元，将该至少两种形状的感应单元在触控面板的表面进行组合排列，再将感应单元与相应感应器连接，在不降低感应精度的情况下，减少了感应器的使用数量，降低了成本，同时也加快了触控装置的响应速度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是目前的触控面板的感应单元分布图；

图2是本发明的一种触控输入装置的基本构造图；

图3是本发明的一种触控输入装置的触控板分布示意图；

图4是图3中感应区域的第一实施例示意图；

图5是图4中感应单元与感应器的连接方式的示意图；

图6是触控面板采用图4的感应区域进行排列分布的示意图；

图7是图3中感应区域的第二实施例示意图；

图8是本发明的一种触控输入方法的工作流程图。

附图标记：1.触控面板，2.感应器，3.感应控制电路，4.感应单元，5.感应区域，6.矩形感应单元，61.第一矩形感应单元，62.第二矩形感应单元，63.第三矩形感应单元，64.第四矩形感应单元，7.感应模块，71.第一阵列，72.第二阵列，8.触控面板能被检测到的最小圆形接触面积，91.第一区域，92.第二区域，93.第三区域，94.第四区域。

具体实施方式

参照图2，本发明提供了一种触控输入装置，包括：触控面板1、感应器2及感应控制电路3，所述触控面板1的表面设置有至少两种形状的感应单元4，每个感应单元4只与一个感应器2连接，感应器2的输入端及输出端都直接与感应控制电路3连接。

进一步作为优选的实施方式，参照图3，所述至少两种形状的感应单元4在触控面板1的表面上组成多个构造相同的感应区域5。

进一步作为优选的实施方式，与每个感应单元4相邻的所有感应单元4只能连接到不同的感应器2。

进一步作为优选的实施方式，参照图4及图5，所述至少两种形状的感应单元4为两种尺寸不同的矩形感应单元6，感应区域5包括至少两个结构相同的感应模块7，每个感应模块7包括第一阵列71及第二阵列72，第一阵列71包括N个长边长度为L，短边长度为0.5L的第一矩形感应单元61，第二阵列72为一个长边长度为N*L，短边长度为0.5L的第二矩形感应单元62，且每个第二矩形感应单元62都分别与一个感应器2连接，每个感应模块7的第一阵列71对应的第一矩形感应单元61连接到同一个感应器2，这里，N表示第一矩形感应单元61的个数，N为大于或等于2的数字，L表示触控面板1能被检测到的最小圆形接触面积8的直径。

图4中，8表示触控面板1能被检测到的最小圆形接触面积，其直径为L。参照图1，目前的触控面板1的感应单元4采用均一的形状，皆为边长为L的正方形的感应单元4，每个感应单元4分别连接一个感应器2。在本实施例中，感应区域5包括左边及右边两个构造相同的感应模块7，感应模块7的下半部分即第一阵列71为4个长度为L，宽度为0.5L的矩形的第一矩形感应单元61，而上半部分即第二阵列72为一个长度为4L，宽为0.5L的矩形的第二矩形感应单元62。感应单元4与感应器2的连接方式如图5所示，上半部分的2个第二矩形感应单元62分别连接G1、G2，下半部分中，左右两个感应模块7的第一阵列71对应的第一矩形感应单元61连接到同一感应器2，这里，感应区域5的下半部分的第一矩形感应单元61从左到右连接的感应器2的编号依次为G3、G4、G5、G6、G3、G4、G5、G6。这里，如果采用目前的方案，则感应区域5需要连接8个感应器2，而采用本实施例的方案后，只需要连接6个感应器2，且感应精度维持不变，同时，在相同面积的触控区域上使用更少的感应器2，还可提高响应速度。考虑到在实际应用中，触控面板1将包括大量类似的感应区域5，明显可知，采用本实施方式将降低触控面板1的成本。对图1中的触控面板1采用图4的方案，则触控面板1的感应单元4的分布如图6所示，同时按照图5的连接方式与感应器2进行连接，则图6中触控面板1只需连接60个感应器2，节约了20个，且感应精度不变。

进一步作为优选的实施方式，参照图6，所述至少两种形状的感应单元4为两种尺寸不同的矩形感应单元6，感应区域5包括依次相邻的第一区域91、第二区域92、第三区域93及第四区域94共四个区域，第一区域91及第三区域93分别为一个长边长度为N*L，短边长度为0.5L的第三矩形感应单元63，第二区域92及第四区域94分别为N个顺序排列的边长为L的第四矩形感应单元64，这里，N表示第四矩形感应单元64的个数，N为大于或等于2的数字，L表示触控面板1能被检测到的最小圆形接触面积8的直径。

图6中，感应区域5包括两种尺寸不同的矩形感应单元6：包括2个长为8L，宽为0.5L的第三矩形感应单元63及16个边长为L的正方形的第四矩形感应单元64，每个矩形感应单元6都分别与不同的感应器2进行连接。在这个区域中，如果采用图1所示的目前的连接方案，则需要24个感应器2，采用本实施例的方案后，只需要连接18个感应器2，且感应精度维持不变，同时，在相同面积的触控区域上使用更少的感应器2，还可提高响应速度。考虑到在实际应用中，触控面板1将包括大量类似的感应区域5，明显可知，采用本实施方式将降低触控面板1的成本。

进一步作为优选的实施方式，所述触控面板1包括铟锡氧化物或铟锌氧化物。

参照图8，本发明还提供了一种触控输入方法，包括：

S1、感应控制电路3输出参考信号，并发送到每个感应器2；

S2、检测每个感应器2输出的输出信号；

S3、根据输出信号的变化计算每个感应器2的感应测量值；

S4、对每个感应测量值执行校正操作后输出相应的标准感应测量值；

S5、对所有标准感应测量值进行定位，计算得出定位坐标；

S6、根据所述定位坐标确定触控输入位置。

进一步作为优选的实施方式，所述步骤S1中感应控制电路3输出参考信号，包括：输出脉冲信号、电流信号或电压信号作为参考信号。

进一步作为优选的实施方式，所述步骤S5中对所有标准感应测量值进行定位，计算得出定位坐标，具体为：对每个标准感应测量值进行计算并找到与其对应的感应器2连接的感应单元4之后，根据所有找到的感应单元4的组合计算出实际被触碰的位置的定位坐标。

进一步作为优选的实施方式，所述步骤S1具体为：感应控制电路3输出脉冲信号，并发送到每个感应器2，每个感应器2根据与其连接的感应单元4被触碰的情况对该脉冲信号进行时间延迟。

具体如下：感应器2接收感应控制电路3输出的脉冲信号P_r，视触控位置不同而对该脉冲信号进行不同的时间延迟，输出延迟脉冲P_d，这里，多个感应器2可各自接收同一脉冲信号P_r，且视触控面板是否被触碰或其触碰位置而输出具有不同延迟时间的延迟脉冲P_d。感应控制电路3接收延迟脉冲P_d，并计算延迟脉冲P_d与参考脉冲P_r之间的延迟时间差，输出对应于延迟时间差的感应测量值P_V。然后，感应控制电路3对P_V执行用于抵消由环境变化引起的校正操作后输出标准化的标准感应测量值NP_V，同时通过设定阈值来去除噪声信号。然后，对标准感应测量值NP_V执行簇集操作，得到包含至少一个簇集的标准感应测量值NP_V，之后通过定位部分进行几何中心的计算，最终得到定位坐标。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种触控输入装置，其特征在于，包括：触控面板（1）、感应器（2）及感应控制电路（3），所述触控面板（1）的表面设置有至少两种形状的感应单元（4），每个感应单元（4）只与一个感应器（2）连接，感应器（2）的输入端及输出端都直接与感应控制电路（3）连接；

所述至少两种形状的感应单元（4）在触控面板（1）的表面上组成多个构造相同的感应区域（5）；

与每个感应单元（4）相邻的所有感应单元（4）只能连接到不同的感应器（2）；

所述至少两种形状的感应单元（4）为两种尺寸不同的矩形感应单元（6），感应区域（5）包括依次相邻的第一区域（91）、第二区域（92）、第三区域（93）及第四区域（94）共四个区域，第一区域（91）及第三区域（93）分别为一个长边长度为N*L，短边长度为0.5L的第三矩形感应单元（63），第二区域（92）及第四区域（94）分别为N个顺序排列的边长为L的正方形的第四矩形感应单元（64），这里，N表示第四矩形感应单元（64）的个数，N为大于或等于2的数字，L表示触控面板（1）能被检测到的最小圆形接触面积（8）的直径。

2.根据权利要求1所述的一种触控输入装置，其特征在于：所述触控面板（1）包括铟锡氧化物或铟锌氧化物。

3.一种如权利要求1所述的一种触控输入装置的触控输入方法，其特征在于，包括：

S1、感应控制电路（3）输出参考信号，并发送到每个感应器（2）；

S2、检测每个感应器（2）输出的输出信号；

S3、根据输出信号的变化计算每个感应器（2）的感应测量值；

S4、对每个感应测量值执行校正操作后输出相应的标准感应测量值；

S5、对所有标准感应测量值进行定位，计算得出定位坐标；

S6、根据所述定位坐标确定触控输入位置。

4.根据权利要求3所述的触控输入方法，其特征在于，所述步骤S1中感应控制电路（3）输出参考信号，包括：输出脉冲信号、电流信号或电压信号作为参考信号。

5.根据权利要求3所述的触控输入方法，其特征在于，所述步骤S5中对所有标准感应测量值进行定位，计算得出定位坐标，具体为：对每个标准感应测量值进行计算并找到与其对应的感应器（2）连接的感应单元（4）之后，根据所有找到的感应单元（4）的组合计算出实际被触碰的位置的定位坐标。

6.根据权利要求3至5任一项所述的触控输入方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：感应控制电路（3）输出脉冲信号，并发送到每个感应器（2），每个感应器（2）根据与其连接的感应单元（4）被触碰的情况对该脉冲信号进行时间延迟。